[发明专利]摩擦式驱动装置及使用该摩擦式驱动装置的全方向移动体

说明书

技术领域

本发明涉及摩擦式驱动装置及使用该摩擦式驱动装置的全方向移动体，更详细地涉及以下这种摩擦式驱动装置及使用该摩擦式驱动装置的全方向移动体，该摩擦式驱动装置从第二自由辊通过摩擦向第一自由辊传递动力，其中，第一自由辊和第二自由辊的各自的旋转轴线相互不平行且外周面彼此接触。

背景技术

作为用于在地面上自由滚动的全方向移动体的行驶驱动装置，公知一种摩擦式驱动装置，其具有：由圆环部件和分别能够旋转地被安装在该圆环部件的外周上的多个从动辊构成的主轮；和具有外周面且与所述从动辊的外周面接触地配置的驱动辊，通过摩擦将所述驱动辊的旋转向所述从动辊传递(例如，日本国专利第3820239号公报)。

另外，作为用于全方向移动体的行驶驱动装置，通过与本申请人相同的申请提出了一种摩擦式驱动装置，其具有：基体；分别能够移动地支承在所述基体上的第一可动部件及第二可动部件；分别移动驱动所述第一可动部件及所述第二可动部件的第一驱动单元及第二驱动单元；在所述第一可动部件上沿该第一可动部件的移动方向配置多个、且分别能够围绕自身的中心轴线旋转的第一自由辊；在所述第二可动部件上沿该第二可动部件的移动方向配置多个、且分别能够围绕自身的中心轴线旋转的第二自由辊，随着所述第一可动部件和所述第二可动部件中的至少一方的移动，所述第一自由辊在与所述第二自由辊对应的部分处，各自的旋转轴线相互不平行且外周面彼此接触，从所述第二自由辊通过摩擦向所述第一自由辊传递动力，所述第一自由辊与驱动对象接触(国际公开2008/132778号小册子)。

另外，作为用于全方向移动体的行驶驱动装置，通过与本申请人相同的申请提出了一种摩擦式驱动装置，其具有：主轮(第一可动部件)，包含环状体和在所述环状体的环方向上配置多个且分别能够围绕自身的配置位置中的所述环状体的切线方向的轴线旋转的从动辊(第一自由辊)；左右的旋转部件(第二可动部件)，分别能够围绕自身的中心轴线旋转地配置在所述主轮的轴线方向的左右两侧；多个驱动辊(第二自由辊)，分别能够围绕相对于该旋转部件的中心轴线成扭转关系的轴线旋转地配置在所述左右的旋转部件上、具有外周面并与所述从动辊的外周面接触，通过所述驱动辊的外周面与所述从动辊的外周面之间的摩擦将所述旋转部件的旋转向所述主轮传递(国际公开2008/132779号小册子)。

在上述摩擦式驱动装置中，在第一自由辊(从动辊)和第二自由辊(驱动辊)的外周面彼此的摩擦实施的动力传递中，在第一自由辊与第二自由辊的接触面发生打滑时，动力损失增加，动力传递效率降低。另外，在第一自由辊与第二自由辊之间发生打滑时，第二自由辊的运动不能准确地向第一自由辊传递，第一自由辊不能随着控制目标运动。由此，在全方向移动体中，全方向移动体的移动不能随着控制目标实施，成为行驶性能降低的原因。

由此，在上述摩擦式驱动装置中，为谋求动力损失的减少，并为了得到第一自由辊随着控制目标的准确的运动，在第一自由辊和第二自由辊的外周面彼此的摩擦实施的动力传递中，必须极力减少两者间的打滑。

发明内容

本发明要解决的课题是极力减少摩擦式驱动装置中的第一自由辊和第二自由辊之间的打滑，谋求动力损失的减少，第一自由辊随着控制目标准确地运动。

本发明的摩擦式驱动装置具有：基体；在所述基体上分别能够移动地支承的第一可动部件及第二可动部件；在所述第一可动部件上沿该第一可动部件的移动方向配置多个、分别围绕自身的中心轴线自由旋转的第一自由辊；在所述第二可动部件上沿该第二可动部件的移动方向配置多个、分别围绕自身的中心轴线自由旋转的第二自由辊，随着所述第一可动部件和所述第二可动部件的至少一方的移动，所述第一自由辊在与所述第二自由辊对应的部分处，各自旋转轴线相互不平行地外周面彼此接触，通过摩擦从所述第二自由辊向所述第一自由辊传递动力，所述第一自由辊与驱动对象接触，其特征在于，构成所述第一自由辊的所述外周面的外周部分、和构成所述第二自由辊的所述外周面的外周部分的刚性互不相同。

根据该摩擦式驱动装置，在第一自由辊和第二自由辊的外周面彼此的接触部，通过刚性强的一侧的自由辊使刚性弱的一侧的自由辊外周部分弹性变形，第一自由辊和第二自由辊的外周面彼此的接触面积增大。通过该接触面积增大，第一自由辊和第二自由辊之间的打滑减少。

第一自由辊的外周部分和第二自由辊的外周部分的刚性的不同，是通过构成驱动辊的外周部分的材料和从动辊的所述外周部分的材料的杨氏模量或硬度、或驱动辊的外周部分与从动辊的外周部分的构造中的至少一个不同而得到的。