JP2004024329A - 球体駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】本発明は、球体を利用した球体駆動装置に関する発明である。
【構成】本発明は、上記の課題を解決するために、球体と、前記球体の上部に圧接する２個の左右鼓型独楽と、前記左右鼓型独楽を支持し、スプリングが取り付けられているシャフトを有する支持部材と、球体、左右鼓型独楽及び支持部材を収納するハウジングとからなることを特徴とする球体駆動装置の構成とした。
【選択図】 図１
【構成】本発明は、上記の課題を解決するために、球体と、前記球体の上部に圧接する２個の左右鼓型独楽と、前記左右鼓型独楽を支持し、スプリングが取り付けられているシャフトを有する支持部材と、球体、左右鼓型独楽及び支持部材を収納するハウジングとからなることを特徴とする球体駆動装置の構成とした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球体を利用した球体駆動装置の発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、球体を利用した球体駆動装置は、駆動する球体に前記球体以外の３個乃至４個の圧接ローラを圧接させて前記球体を回動及び回転する手段を用いた球体駆動装置である。
【０００３】
そして、前記のような従来の球体を用いた球体駆動装置の場合では、方向を制御するには駆動する球体に圧接している駆動ローラーの回転速度をそれぞれ調整することにより方向の転換を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、球体に圧接されている駆動ローラーによる球体の方向転換等の制御が極めて複雑であると同時に、駆動している圧接ローラーの駆動エネルギーを球体に十分に伝達することができず、球体に圧接ローラーの駆動エネルギーを伝達する効率が悪かった。
【０００５】
また、前記のような球体と球体に圧接させる３個乃至４個の圧接ローラーからなる構造である従来の球体駆動装置を車輪として用いる場合は、前記球体駆動装置を支持する構造が補助的手段によらなければならず、構造が大変複雑になってしまうとの問題がある。
【０００６】
さらに、従来の球体駆動装置は、自由に回転できる回転体である球体を内包するケーシングを設けて球体が移動する移動方向を制御しようとした構造であるが、球体自体は無秩序なままであるために、その運動特性を十分に発揮していないという欠点がある。
【０００７】
そこで、本発明である球体駆動装置は、球体を直接に制御することによって新たな運動性を有し、かつ構造上極めて簡単な球体駆動装置を実現しようとするものである。
【０００８】
即ち、球体の赤道部分に限定されることなく球体のどの面においても設置可能であり、駆動する鼓型の複数の独楽を球体に圧接させることで球体を駆動せしめ、球体中心を通る線上に複数個の鼓型独楽の重心を合わせた位置上でシャフトを回転させるだけで確実に装置全体の方向転換ができるために構造上極めて簡単な球体駆動装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、球体と、前記球体の上部に圧接する２個の左右鼓型独楽と、前記左右鼓型独楽を支持し、スプリングが取り付けられているシャフトを有する支持部材と、球体、左右鼓型独楽及び支持部材を収納するハウジングとからなることを特徴とする球体駆動装置の構成とした。
【００１０】
【実施例】
以下に、添付図面に基づき、本発明である球体駆動装置について詳細に説明する。図１から図７は本発明である球体駆動装置の第１実施例を、図８は本発明である球体駆動装置の第２実施例を、図９は本発明である球体駆動装置の第３実施例を、図１０は第４実施例を示している。
【００１１】
以下に、本発明である球体駆動装置の第１実施例について説明する。図１は本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の正面図、図２は本例の平面図、図３は本例の底面図、図４は本例の右側面図、図５は本例の内部の正面図、図６は本例の内部の底面図、図７は本例の内部の側面図である。
【００１２】
図１、図２、図３及び図４に示すように、本発明である球体駆動装置１は、球体２と前記球体２の上部に圧接している２個の左右鼓型独楽３、４と前記左右鼓型独楽３、４を支持し、スプリング６が取り付けられているシャフト７を有する支持部材５と球体２、左右鼓型独楽３、４及び支持部材５を収納するハウジング８とからなる。符号９は、本発明である球体駆動装置１を取り付けるための基材である。
【００１３】
図１及び図４に示すように、ハウジング８は、縦断面形状が略直方体形状又は略立方体形状であ。ハウジング８は、上水平部８ｂ、下水平部８ｅ、左垂下部８ｃ及び右垂下部８ｄからなる縦断面形状が四角形の筒体である。ハウジング８の形状は、縦断面形状が多角形状のハウジング又は縦断面形状を円形で円筒状のハウジングであってもよい。
【００１４】
ハウジング内８ａには、左右鼓型独楽３、４が回転可能に取り付けられているコ字状型の支持部材５が収納されている。勿論、支持部材５は、コ字状型に限定されるものではなく半円形状であってもよい。
【００１５】
前記左右鼓型独楽３、４が回転可能に取り付けられている支持部材５には、
スプリング６が装着されているシャフト７が取り付けられている。前記シャフト７は、回転することができ、回転させることにより左右鼓型独楽３、４の方向を転換させることができる。ハウジング８は、ハウジング８の上水平部８ｂの上面を基材９の下面に接着剤又はその他の手段等により取り付ける。スプリング６を装着されているシャフト７は、上水平部８ｂ及び基材９に穿設されている貫通孔８ｇ、９ｂに緩挿されていて、シャフト７の上部は基材９より突出している。符号９ｃは、スプリング６を押さえるための押え板である。
【００１６】
図４に示すように、ハウジング８を形成する下水平部８ｅの中央部には、円形の貫通孔である円孔８ｆが穿設されている。球体２上部は左右鼓型独楽３、４に圧接している。そして、球体２の下部は、円孔８ｆ内から下方に突出するようにハウジング内８ａに収納されている。
【００１７】
図４に示すように、コ字状型に形成されている支持部材５内に回転可能に取り付けられている左右鼓型独楽３、４は、中央部が内方に凹んでいる鼓型に形成されている。左鼓型独楽３と右鼓型独楽４は同形同大であってもよく、また左鼓型独楽３と右鼓型独楽４は異なった大きさとしてもよい。
【００１８】
図２、図３及び図４に示すように、左右鼓型独楽３、４は、球体の回転軸に平行に支持部材５に取り付けられている。球体２に密着し圧接しているとともに支持部材５に回転可能に取り付けられている駆動用の左右鼓型独楽３、４は、鼓型の形状に形成されている。
【００１９】
即ち、左右鼓型独楽３、４の中央部３ａ、４ａは、左右鼓型独楽３、４の鼓型独楽回転軸方向に球体の外周面に密着するように湾曲していて、鼓型独楽３、４の中央部３ａ、４ａには中突条３ｃ、４ｃが形成されている。鼓型独楽３、４の中央部３ａ、４ａには中突条３ｃ、４ｃを設けなくても良い
【００２０】
そして、左右鼓型独楽３、４の右端には右突条３ｂ、４ｂが形成されているとともに、鼓型独楽３、４の左端には左突条３ｄ、４ｄが形成されている。これらの中突条３ｃ、４ｃ、右突条３ｂ、４ｂ及び左突条３ｄ、４ｄが球体２の上部の外周面に密着する。左右鼓型独楽３、４の右端及び左端には右突条３ｂ、４ｂ
には左突条３ｄ、４ｄを設けなくてもよい。
【００２１】
そのために、中突条３ｃ、４ｃの外周面は、鼓型独楽回転軸方向に湾曲状に形成されている。また、右突条３ｂ、４ｂの外周面は、中突条３ｃ、４ｃ方向に傾斜するとともに湾曲するように形成されている。左突条３ｄ、４ｄの外周面も同様に、中突条３ｃ、４ｃ方向に傾斜するとともに湾曲するように形成されている。
【００２２】
図１及び図４中に示すように、本例の球体駆動装置１を基材９に固定方法は、ハウジング８の上水平部８ｂの上面を基材９の下面に接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。そして、スプリング６を装着されているシャフト７は、上水平部８ｂ及び基材９に穿設されている貫通孔８ｇ、９ｂに回転できるように緩挿されていて、シャフト７の上部は基材９より突出している。
【００２３】
図５、図６及び図７は、本発明である球体駆動装置の第１実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。図５に示すように、左右鼓型独楽３、４は、球体の上部に圧接するように取り付ける。
【００２４】
球体２の上部に左右鼓型独楽３、４を接触させる場合に、左鼓型独楽３と右鼓型独楽４の接触角α１を広くしたり狭くしたりすることができる。接触角α１を広くすることにより、左鼓型独楽３と右鼓型独楽４の位置が球体２の移動軸に近づく位置になる。このように、左右鼓型独楽３、４が球体２を支持する支持点を変化させることができる。
【００２５】
図６に示すように、球体２の上部に接触させて圧接した状態で、左鼓型独楽３を矢印ａ方向に回転させると同時に右鼓型独楽４を矢印ｂ方向に回転させると、左右鼓型独楽３、４に接触し圧接している球体２は矢印ｃ方向に回転する。
【００２６】
図７に示すように、球体２の上部に接触する左右鼓型独楽３、４の接触させる場合に、左右鼓型独楽３、４の接触角α２を広くしたり狭くしたりすることができる。接触角α２を広くすることにより、左右鼓型独楽３、４を横長とすることができる。左右鼓型独楽３、４を横長とすることより、球体２の外周面に前記左右鼓型独楽３、４の外周面のより広い面を接触させることができる。
【００２７】
即ち、左右鼓型独楽３、４を大きくしたり小さくしたりすることにより、左右鼓型独楽３、４と球体２との接触面積を増減することができて、接触摩擦を大きくしたり小さくしたりすることができる。
【００２８】
そして、左鼓型独楽３、右鼓型独楽４及び球体２の材質を変更することにより、左右鼓型独楽３、４が球体２に接触する接触面の摩擦係数μを変えることができる。材質を変更させることにより、左右鼓型独楽３、４の回転力を球体２に確実に伝達させるようにすることができる。また、球体２と左右鼓型独楽３、４間の摩擦を和らげて滑りを起こさせるようにすることもできる。
【００２９】
図５、図６及び図７に示すように、球体２に圧接している左右鼓型独楽３，４を球体２の回転軸方向で同時同方向に回転させることで、球体２との摩擦力を介して球体２を回転させることができる。
【００３０】
また、球体２に圧接している左右鼓型独楽３、４の回転軸は、球体２の回転軸と同一方向をなしかつ球体２の中心線に向かって同角となるように配置されているから、球体２の外周面との接触は微少であり摩擦抵抗は極めて少ない。
【００３１】
図８は、本発明である球体駆動装置の第２実施例の平面図である。本例の球体駆動装置１０は、プレート９ａの前方と後方に、図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１、１を取り付けた構造である。プレート９ａに球体駆動装置１、１を取り付けるには、ハウジング８の上水平部８ｂの上面をプレート９ａに接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。
【００３２】
図９は、本発明である球体駆動装置の第３実施例の平面図である。本例の球体駆動装置１０は、プレート１０ａの前方には図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１を１個を固定し、プレート１０ａの後方には図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１を２個をシャフト７、７により取り付けた球体駆動装置である。プレート１０ａに球体駆動装置１、１を取り付けるには、ハウジング８の上水平部８ｂの上面をプレート１０ａに接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。
【００３３】
図１０は、本発明である球体駆動装置の第４実施例である。本例の球体駆動装置１１は、プレート１１ａの前方には図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１、１を２個を固定するとともに、前記プレート１１ａの後方にもまた図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１、１を２個をシャフト７、７により固定した球体駆動装置である。プレート１１ａに球体駆動装置１、１を取り付けるには、ハウジング８の上水平部８ｂの上面をプレート１１ａに接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。
【００３４】
以下に、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置、三輪車、ベルトコンベアー等について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
図１１は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の縦断面図を示す図である。また、図１５は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の正面図である。
【００３６】
図１１及び図１５に示すように、本投球装置１２は、ボール１２ｄの投球速度を制御する投球速度制御ユニット１２ａと投球ユニット１２ｃと発射台座１２ｆとからなる。投球速度制御ユニット１２ａ及び投球ユニット１２ｃは、発射台座１２ｆに設置されているレール１２ｇ上を矢印（ユニット移動方向）に移動することができる。
【００３７】
図１１に示すように、投球ユニット１２ｃの後部には、投球速度制御ユニット１２ａ設けられていて、投球速度制御ユニット１２ａには回転制御ユニット１２ｂ、車輪１２ｈ、１２ｈがあり、発射台座１２ｆ上に設置されているレール１２ｇ上に車輪１２ｈ、１２ｈが載せられ移動する。
【００３８】
前記投球ユニット１２ｃは、セットカバー１２ｋとセットカバー１２ｋ内に固定されている上モータＭ１と下モータＭ２と左右鼓型独楽３、４を有する上発射独楽１２ｅと左右鼓型独楽３、４を有する下発射独楽１２ｅとからなる。上モータＭ１は上発射独楽１２ｅを駆動し、下モータＭ２は下発射独楽１２ｅを駆動する。
【００３９】
上モータＭ１の回転軸と上発射独楽１２ｅの右鼓型独楽４にはベルト１２ｐが張設されているとともに、下モータＭ２の回転軸と下発射独楽１２ｅにもベルト１２ｑが張設されている。
【００４０】
上発射独楽１２ｅの左鼓型独楽３と右鼓型独楽４にはベルト１２ｎが張設されている。また、同様に、下発射独楽１２ｅの左鼓型独楽３と右鼓型独楽４にもベルト１２ｏが張設されている。
【００４１】
そして、ボール１２ｄは、上発射独楽１２ｅのベルト１２ｎと下発射独楽１２ｅのベルト１２ｏ間に挟着されていて、上下発射独楽１２ｅ、１２ｅ間からボールが放出し投球することができる。
【００４２】
図１５に示すように、セットカバー１２ｋの上部の内壁面に固定されている上発射独楽１２ｅの上にはスプリング６が設けてある。また、セットカバー１２ｋの下部の内壁面に固定されている下発射独楽１２ｅの下にはスプリング６が設けてある。このスプリング６、６は、上下発射独楽１２ｅ、１２ｅが常時ボール１２ｄを押圧しているようにするためのスプリングである。
【００４３】
投球速度制御ユニット１２ａは、ハウジング１２ｍとハウジング１２ｍ内に設置されている回転制御ユニット１２ｂとハウジング１２ｍ内に設置されているモータＭ３とハウジング１２ｍ下部に移動用に設置されている車輪１２ｈ、１２ｈからなる。
【００４４】
回転制御ユニット１２ｂは、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の回転を制御する。モータＭ３は、投球ユニット１２ｃの回転及び車輪１２ｈ、１２ｈの回転速度を制御するものである。
【００４５】
図１１に示すように、発射台座１２ｆ上には、レール１２ｇが設置されている。レール１２ｇ上には、投球速度制御ユニット１２ａに設けられている車輪１２ｈ、１２ｈが載せられ、投球ユニット１２ｃ及び投球速度制御ユニット１２ａを移動することができる。
【００４６】
投球されるボール１２ｄは、上発射独楽１２ｅと下発射独楽１２ｅ間に挟着させて、モータＭ１及びモータＭ２を駆動させて、ボール１２ｄをＸ軸方向（発射方向軸）に放出させることにより投球する。
【００４７】
図１２は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の制御系統を示す図である。本例の投球装置１２を制御する制御系統は、操作パネル（リモコン）１２ｊと、投球ユニット１２ｃ及び回転制御ユニット１２ｂからなる変化球制御系統と、投球速度制御ユニット１２ａを有する投球速度制御系統と、前記変化球制御系統及び前記投球速度制御系統からの信号を演算処理するＣＰＵ１２ｉとからなる。
【００４８】
操作パネル１２ｊには、セットボタン、リセット投球スタイルを選択するボタン、投球フォームを選択するボタン、メモリーカードを使用する場合にメモリーカードを挿入できるメモリーカード挿入口、球種を選択できるボタン、投球スピードを選択できるダイヤル、投球位置を選択することができる投球位置選択ボタン、投球間隔を選択できるダイヤル、投球回数を連続投球するか１０秒間隔で投球するかを選択できるダイヤル、スタートボタン、緊急停止ボタン等が配置されている。
【００４９】
図１３は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の直行式の投球装置概念図である。図１３に示すように、本投球装置１２を構成する投球ユニット１２ｃ及び投球速度制御ユニット１２ａをレール１２ｇ上を投球の速度を加速させるために走行させながら投球ユニット１２ｃからボール１２ｄを一気に投球させることによりボール１２ｄの速度を加速させることができる。
【００５０】
図１４は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の回転式の投球装置概念図である。本例の投球装置１２は、発射台座１２ｆの上面にレールを円形状に敷設するとともに、敷設したレール１２ｇの中心に回転アーム１２ｌの一端を回転可能に取り付ける。そして、回転アーム１２ｌの他端、即ち、先端に投球ユニット１２ｃを設置する。
【００５１】
投球ユニット１２ｃをレール１２ｇ上を回転させながら加速させ、発射位置に回転アーム１２ｌが来た時に、回転アーム１２ｌの他端に固定されている投球ユニット１２ｃからボール１２ｄが投球する。
【００５２】
図１６は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の正面図、図１７は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の底面図、図１８は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の移動の構造を示す図、図１９は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の方向転換の構造を示す平面図である。
【００５３】
図１６に示すように、本発明である球体駆動装置１を三輪車１３の車輪に取り付けた構造である。図１６中において、符号１３は三輪車を示し、符号１３ａは三輪車１３を操縦するためのハンドルを示し、１３ｂはバッテリーを示す。
【００５４】
図１７及び図１８に示すように、三輪車１３の前方に本発明である球体駆動装置１を車輪として設置し、三輪車１３の後方には本発明である２個の球体駆動装置１、１を距離をおいて設置する。図１８に示すように、各車輪１、１、１は同心円上にあればよい。
【００５５】
これらの本発明である球体駆動装置１、１、１、１を利用した車輪には、それぞれモーター１ａ、１ａ、１ａが取り付けられていて、モーター１ａ、１ａ、１ａにより前記車輪１、１、１を駆動させる。モーター１ａ、１ａ、１ａには、バッテリー１３ｂから給電されてモーター１ａ、１ａ、１ａが駆動する。
【００５６】
図１９に示すように、三輪車１３の方向を転換するには、球体駆動装置１、１、１の各シャフト７、７、７にそれぞれ歯車７ａ、７ａ、７ａを取り付けるとともに、前記歯車７ａ、７ａ、７ａを回転させる為に歯車７ａ、７ａ、７ａに噛合する部材を有する各モータ１ａ、１ａ、１ａを設置し、三輪車１３の方向を転換させる。符号１３ｅは方向範囲転換フレームである。
【００５７】
図２０は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の斜視図である。即ち、本発明である球体駆動装置１、１、１、１を車輪に使用した台車１４の斜視図である。図２０において、符号１４ａはハンドル、符号１４ｂはブレーキ、符号１４ｓは買い物を収納する篭である。ハンドル１４ａの部所に、操作が容易であるようにするためにブレーキ１４ｂが設けてある。
【００５８】
図２１は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の構造を示した図である。本方向転換の構造は、固定ピン１４ｇに回動可能に取り付けられているとともに先端に湾曲部材１４ｄが固定されているハンドル１４ｆと、歯車１４ｃが固定されているとともに下端には本発明である球体駆動装置１が車輪して固定されている回転軸１４ｅからなる。
【００５９】
回転軸１４ｅに固定されている歯車１４ｃは、ハンドル１４ｆの先端に固定されていて、前記歯車１４ｃに湾曲部材１４ｄが噛合する。前記湾曲部材１４ｄには凹凸が形成されていて、この湾曲部材に形成されている凹凸が歯車１４ｃに噛合する。
【００６０】
このような構造であるから、ハンドル１４ｆを矢印に示すように左右に回動させると、固定ピン１４ｇを支点として湾曲部材１４ｄが左右横方向に回動し、湾曲部材１４ｄの凹凸に噛合している歯車が回転することにより球体駆動装置１である車輪が回転して方向を転換することができるのである。
【００６１】
図２２は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。本方向転換の構造は、歯車１４ｃが固定されている回動軸１４ｈと、前記歯車１４ｃに噛合する凹凸が形成されている回転軸１４ｅと、左右連動軸１４ｉ、１４ｊと、本発明である球体駆動装置１、１である左右車輪とからなる。
【００６２】
左連動棒１４ｉの一端は、左車輪１に固定されているシャフト１４ｌの連結部材１４ｏに連結され、左連動棒１４ｉの他端は回動軸１４ｈに固定されている連結部材１４ｎに連結されている。
【００６３】
また、右連動棒１４ｊの一端は、右車輪１に固定されているシャフト１４ｍの連結部材１４ｐに連結され、右連動棒１４ｊの他端は回動軸１４ｈに固定されている連結部材１４ｋに連結されている。
【００６４】
このような構造であるから、回転軸１４ｅを右回り方向に回転又は左周り方向に回転させることにより、左右車輪１、１の方向を転換することができるのである。
【００６５】
図２３は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。本方向転換の構造は、本発明である球体駆動装置を車輪１とし、車輪１を固定するとともに歯車１４ｃを固定したシャフト１４ｔと、２個所に歯車１４ｃ、１４ｃに噛合する凹凸を形成した噛合部１４ｑ、１４ｕを設けた回転軸１４ｅと、歯車１４ｃを設けるとともにハンドル１４ｆを取り付けた回転軸１４ｒとからなる。
【００６６】
ハンドル１４ｆを矢印方向に回動又は回転させると、その回転力は歯車１４ｃから回転軸１４ｅに伝達され、回転軸１４ｅの回転力は歯車１４ｃに伝達してシャフト１４ｔが回転し車輪１の方向を転換することができる。
【００６７】
図２４は本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーの斜視図、図２５はベルトコンベアーの平面図、図２６はベルトコンベアーの構造を示した一部拡大断面図である。
【００６８】
図２４に示すように、本発明である球体駆動装置１を利用したベルトコンベアー１５では、ベルトコンベアー１５を構成するコンベア送り装置１５ｂに本発明である球体駆動装置１を取り付けたものである。
【００６９】
即ち、本ベルトコンベアー１５は、架台１５ｃと、架台１５ｃに取り付けたにコンベア送り装置１５ｂと、コンベア送り装置１５ｂ上に取り付け移動するコンベアステージ１５ａとからなる。
【００７０】
本発明である球体駆動装置１を、ベルトコンベアー１５の湾曲部に設置する場合には、球体駆動装置１を架台１５ｃ上に一直線状に集合させた構造のコンベア送り装置１５ｂを設置するとともに、球体駆動装置１を単体で架台１５ｃの必要な複数個所に設置する。
【００７１】
図２５に示すように、ベルトコンベアー１５が、二股状のベルトコンベアーである場合に、湾曲する部所に本発明である球体駆動装置１、１、１・・・を架台１５ｃに複数個を設置することによりスムーズにコンベアステージ１５ａ上の荷物を搬送することができる。架台１５ｃに取り付けられている複数の球体駆動装置１、１ね１、１・・・・・は、固定するのではなく、自由に回転できるように架台１５ａに取り付けられている。
【００７２】
図２６に示すように、本ベルトコンベアー１５の構造は、架台１５ｃ上に本発明である球体駆動装置１を左右鼓型独楽３、４に球体２が載り球体２が左右鼓型独楽３、４の上になるように取付部材１５ｄにより取り付けられている。
【００７３】
そして、左右鼓型独楽３、４の上にある球体２の上部がコンベアステージ１５ａから突出するようにコンベアステージ１５ａを設置する。荷物１５ｅは、球体駆動装置１の回転する球体２に接触しながら矢印方向に移送される。
【００７４】
図２７は本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの正面図であり、図２８は本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの左側面図である。
【００７５】
図２７及び図２８に示すように、本発明である球体駆動装置１を取り付けたローラースケート１６は、靴本体１６ａの靴底１６ｂに複数の球体駆動装置１、１、１を取り付けるとともに、靴本体１６ａの前方にも球体駆動装置１を取り付ける。
【００７６】
図２９は本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの背面方向からの斜視図であり、図３０は本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの左側面図である。
【００７７】
図２９に示したスケートボード１７は、ボード本体１７ａの下面に取付部材１７ｂ、１７ｂにより本発明である球体駆動装置１、１、１、１を設置した構造のスケートボードである。
【００７８】
球体駆動装置１、１は、ボード本体１７ａの下面に固定されたＨ字状に形成されている取付部材１７ｂの下面に、左右に本発明である球体駆動装置１、１を固定する。ボード本体１７ａに代えてスキーの背面に本球体駆動装置１を取り付けた構造のスキーとしてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような構成であるから、以下の効果が得られる。第１に、本発明である球体駆動装置は、鼓型の独楽を球体に圧接させることで駆動せしめるために、球体の赤道部分に限定されることなく球体のどの面においても設置可能である。
【００８０】
第２に、鼓型独楽を複数個圧接させることにより球体保持が安定し、球体中心を通る線上に複数個の鼓型独楽の重心を合わせた位置上で回転させるだけで確実に方向転換ができるために、構造が極めて簡素化される。
更に、鼓型独楽は球体との摩擦面を従来より多く取ることができるために、エネルギー伝達効率が改善され、かつ鼓型独楽を球体中心からの同心円上で離すことにより球体の保持が安定し、独楽の幅を増減することで球体との摩擦力を調整することが可能である。
【００８１】
第３に、方向制御の回転軸上にバネ等のショックを和らげる機構が設置できる等、機構に汎用性を付加することができると共に、本発明を車体や搬送装置、遊具等様々な場面で有利に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の正面図である。
【図２】本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の平面図である。
【図３】本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の底面図である。
【図４】本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の右側面図である。
【図５】本発明である球体駆動装置の第１実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。
【図６】本発明である球体駆動装置の第１実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。
【図７】本発明である球体駆動装置の第１実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。
【図８】本発明である球体駆動装置の第２実施例の平面図である。
【図９】本発明である球体駆動装置の第３実施例の平面図である。
【図１０】本発明である球体駆動装置の第４実施例である。
【図１１】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の縦断面図を示す図である。
【図１２】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の制御系統を示す図である。
【図１３】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の直行式投球装置概念図である。
【図１４】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の回転式投球装置概念図である。
【図１５】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の正面図である。
【図１６】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の正面図である。
【図１７】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の底面図である。
【図１８】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の移動の構造を示した図である。
【図１９】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の方向転換の構造を示した平面図である。
【図２０】本発明である球体駆動装置を利用した台車の斜視図である。
【図２１】本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の構造を示した図である。
【図２２】本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。
【図２３】本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。
【図２４】本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーを示した斜視図である。
【図２５】本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーを示した平面図である。
【図２６】本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーの構造を示した一部拡大断面図である。
【図２７】本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの正面図である。
【図２８】本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの左側面図である。
【図２９】本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの背面方向からの斜視図である。
【図３０】本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの左側面図である。
【符号の説明】
１ 球体駆動装置
１ａ モーター
２ 球体
３ 左鼓型独楽
３ａ 中央部
３ｂ 右突条
３ｃ 中突条
３ｄ 左突条
４ 右鼓型独楽
４ａ 中央部
４ｂ 右突条
４ｃ 中突条
４ｄ 左突条
５ 支持部材
６ スプリング
７ シャフト
７ａ 歯車
８ ハウジング
８ａ ハウジング内
８ｂ 上水平部
８ｃ 左垂下部
８ｄ 右垂下部
８ｅ 下水平部
８ｆ 円孔
８ｇ 貫通孔
９ 基材
９ａ プレート
９ｂ 貫通孔
９ｃ 押え板
１０ 球体駆動装置
１０ａ プレート
１１ 球体駆動装置
１１ａ プレート
１２ 投球装置
１２ａ 投球速度制御ユニット
１２ｂ 回転速度制御ユニット
１２ｃ 投球ユニット
１２ｄ ボール
１２ｅ 発射独楽
１２ｆ 発射台座
１２ｇ レール
１２ｈ 車輪
１２ｉ ＣＰＵ
１２ｊ 操作パネル
１２ｋ セットカバー
１２ｌ 回転アーム
１２ｍ ハウジング
１２ｎ ベルト
１２ｏ ベルト
１２ｐ ベルト
１２ｑ ベルト
１３ 三輪自転車
１３ａ ハンドル
１３ｂ バッテリー
１３ｃ 荷物
１３ｄ 運転手
１３ｅ 方向転回フレーム
１４ 台車
１４ａ ハンドル
１４ｂ ブレーキ
１４ｃ 歯車
１４ｄ 湾曲部材
１４ｅ 回転軸
１４ｆ ハンドル
１４ｇ 固定ピン
１４ｈ 回動軸
１４ｉ 左連動棒
１４ｊ 右連動棒
１４ｋ 連結部材
１４ｌ シャフト
１４ｍ シャフト
１４ｎ 連結部材
１４ｏ 連結部材
１４ｐ 連結部材
１４ｑ 噛合部
１４ｒ 回転軸
１４ｓ 篭
１４ｔ シャフト
１４ｕ 噛合部
１５ ベルトコンベアー
１５ａ コンベアステージ
１５ｂ コンベア送り装置
１５ｃ 架台
１５ｄ 固定部材
１５ｅ 荷物
１６ ローラースケート
１６ａ 靴本体
１６ｂ 靴底
１７ スケートボード
１７ａ ボード
１７ｂ 取付部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、球体を利用した球体駆動装置の発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、球体を利用した球体駆動装置は、駆動する球体に前記球体以外の３個乃至４個の圧接ローラを圧接させて前記球体を回動及び回転する手段を用いた球体駆動装置である。
【０００３】
そして、前記のような従来の球体を用いた球体駆動装置の場合では、方向を制御するには駆動する球体に圧接している駆動ローラーの回転速度をそれぞれ調整することにより方向の転換を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、球体に圧接されている駆動ローラーによる球体の方向転換等の制御が極めて複雑であると同時に、駆動している圧接ローラーの駆動エネルギーを球体に十分に伝達することができず、球体に圧接ローラーの駆動エネルギーを伝達する効率が悪かった。
【０００５】
また、前記のような球体と球体に圧接させる３個乃至４個の圧接ローラーからなる構造である従来の球体駆動装置を車輪として用いる場合は、前記球体駆動装置を支持する構造が補助的手段によらなければならず、構造が大変複雑になってしまうとの問題がある。
【０００６】
さらに、従来の球体駆動装置は、自由に回転できる回転体である球体を内包するケーシングを設けて球体が移動する移動方向を制御しようとした構造であるが、球体自体は無秩序なままであるために、その運動特性を十分に発揮していないという欠点がある。
【０００７】
そこで、本発明である球体駆動装置は、球体を直接に制御することによって新たな運動性を有し、かつ構造上極めて簡単な球体駆動装置を実現しようとするものである。
【０００８】
即ち、球体の赤道部分に限定されることなく球体のどの面においても設置可能であり、駆動する鼓型の複数の独楽を球体に圧接させることで球体を駆動せしめ、球体中心を通る線上に複数個の鼓型独楽の重心を合わせた位置上でシャフトを回転させるだけで確実に装置全体の方向転換ができるために構造上極めて簡単な球体駆動装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、球体と、前記球体の上部に圧接する２個の左右鼓型独楽と、前記左右鼓型独楽を支持し、スプリングが取り付けられているシャフトを有する支持部材と、球体、左右鼓型独楽及び支持部材を収納するハウジングとからなることを特徴とする球体駆動装置の構成とした。
【００１０】
【実施例】
以下に、添付図面に基づき、本発明である球体駆動装置について詳細に説明する。図１から図７は本発明である球体駆動装置の第１実施例を、図８は本発明である球体駆動装置の第２実施例を、図９は本発明である球体駆動装置の第３実施例を、図１０は第４実施例を示している。
【００１１】
以下に、本発明である球体駆動装置の第１実施例について説明する。図１は本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の正面図、図２は本例の平面図、図３は本例の底面図、図４は本例の右側面図、図５は本例の内部の正面図、図６は本例の内部の底面図、図７は本例の内部の側面図である。
【００１２】
図１、図２、図３及び図４に示すように、本発明である球体駆動装置１は、球体２と前記球体２の上部に圧接している２個の左右鼓型独楽３、４と前記左右鼓型独楽３、４を支持し、スプリング６が取り付けられているシャフト７を有する支持部材５と球体２、左右鼓型独楽３、４及び支持部材５を収納するハウジング８とからなる。符号９は、本発明である球体駆動装置１を取り付けるための基材である。
【００１３】
図１及び図４に示すように、ハウジング８は、縦断面形状が略直方体形状又は略立方体形状であ。ハウジング８は、上水平部８ｂ、下水平部８ｅ、左垂下部８ｃ及び右垂下部８ｄからなる縦断面形状が四角形の筒体である。ハウジング８の形状は、縦断面形状が多角形状のハウジング又は縦断面形状を円形で円筒状のハウジングであってもよい。
【００１４】
ハウジング内８ａには、左右鼓型独楽３、４が回転可能に取り付けられているコ字状型の支持部材５が収納されている。勿論、支持部材５は、コ字状型に限定されるものではなく半円形状であってもよい。
【００１５】
前記左右鼓型独楽３、４が回転可能に取り付けられている支持部材５には、
スプリング６が装着されているシャフト７が取り付けられている。前記シャフト７は、回転することができ、回転させることにより左右鼓型独楽３、４の方向を転換させることができる。ハウジング８は、ハウジング８の上水平部８ｂの上面を基材９の下面に接着剤又はその他の手段等により取り付ける。スプリング６を装着されているシャフト７は、上水平部８ｂ及び基材９に穿設されている貫通孔８ｇ、９ｂに緩挿されていて、シャフト７の上部は基材９より突出している。符号９ｃは、スプリング６を押さえるための押え板である。
【００１６】
図４に示すように、ハウジング８を形成する下水平部８ｅの中央部には、円形の貫通孔である円孔８ｆが穿設されている。球体２上部は左右鼓型独楽３、４に圧接している。そして、球体２の下部は、円孔８ｆ内から下方に突出するようにハウジング内８ａに収納されている。
【００１７】
図４に示すように、コ字状型に形成されている支持部材５内に回転可能に取り付けられている左右鼓型独楽３、４は、中央部が内方に凹んでいる鼓型に形成されている。左鼓型独楽３と右鼓型独楽４は同形同大であってもよく、また左鼓型独楽３と右鼓型独楽４は異なった大きさとしてもよい。
【００１８】
図２、図３及び図４に示すように、左右鼓型独楽３、４は、球体の回転軸に平行に支持部材５に取り付けられている。球体２に密着し圧接しているとともに支持部材５に回転可能に取り付けられている駆動用の左右鼓型独楽３、４は、鼓型の形状に形成されている。
【００１９】
即ち、左右鼓型独楽３、４の中央部３ａ、４ａは、左右鼓型独楽３、４の鼓型独楽回転軸方向に球体の外周面に密着するように湾曲していて、鼓型独楽３、４の中央部３ａ、４ａには中突条３ｃ、４ｃが形成されている。鼓型独楽３、４の中央部３ａ、４ａには中突条３ｃ、４ｃを設けなくても良い
【００２０】
そして、左右鼓型独楽３、４の右端には右突条３ｂ、４ｂが形成されているとともに、鼓型独楽３、４の左端には左突条３ｄ、４ｄが形成されている。これらの中突条３ｃ、４ｃ、右突条３ｂ、４ｂ及び左突条３ｄ、４ｄが球体２の上部の外周面に密着する。左右鼓型独楽３、４の右端及び左端には右突条３ｂ、４ｂ
には左突条３ｄ、４ｄを設けなくてもよい。
【００２１】
そのために、中突条３ｃ、４ｃの外周面は、鼓型独楽回転軸方向に湾曲状に形成されている。また、右突条３ｂ、４ｂの外周面は、中突条３ｃ、４ｃ方向に傾斜するとともに湾曲するように形成されている。左突条３ｄ、４ｄの外周面も同様に、中突条３ｃ、４ｃ方向に傾斜するとともに湾曲するように形成されている。
【００２２】
図１及び図４中に示すように、本例の球体駆動装置１を基材９に固定方法は、ハウジング８の上水平部８ｂの上面を基材９の下面に接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。そして、スプリング６を装着されているシャフト７は、上水平部８ｂ及び基材９に穿設されている貫通孔８ｇ、９ｂに回転できるように緩挿されていて、シャフト７の上部は基材９より突出している。
【００２３】
図５、図６及び図７は、本発明である球体駆動装置の第１実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。図５に示すように、左右鼓型独楽３、４は、球体の上部に圧接するように取り付ける。
【００２４】
球体２の上部に左右鼓型独楽３、４を接触させる場合に、左鼓型独楽３と右鼓型独楽４の接触角α１を広くしたり狭くしたりすることができる。接触角α１を広くすることにより、左鼓型独楽３と右鼓型独楽４の位置が球体２の移動軸に近づく位置になる。このように、左右鼓型独楽３、４が球体２を支持する支持点を変化させることができる。
【００２５】
図６に示すように、球体２の上部に接触させて圧接した状態で、左鼓型独楽３を矢印ａ方向に回転させると同時に右鼓型独楽４を矢印ｂ方向に回転させると、左右鼓型独楽３、４に接触し圧接している球体２は矢印ｃ方向に回転する。
【００２６】
図７に示すように、球体２の上部に接触する左右鼓型独楽３、４の接触させる場合に、左右鼓型独楽３、４の接触角α２を広くしたり狭くしたりすることができる。接触角α２を広くすることにより、左右鼓型独楽３、４を横長とすることができる。左右鼓型独楽３、４を横長とすることより、球体２の外周面に前記左右鼓型独楽３、４の外周面のより広い面を接触させることができる。
【００２７】
即ち、左右鼓型独楽３、４を大きくしたり小さくしたりすることにより、左右鼓型独楽３、４と球体２との接触面積を増減することができて、接触摩擦を大きくしたり小さくしたりすることができる。
【００２８】
そして、左鼓型独楽３、右鼓型独楽４及び球体２の材質を変更することにより、左右鼓型独楽３、４が球体２に接触する接触面の摩擦係数μを変えることができる。材質を変更させることにより、左右鼓型独楽３、４の回転力を球体２に確実に伝達させるようにすることができる。また、球体２と左右鼓型独楽３、４間の摩擦を和らげて滑りを起こさせるようにすることもできる。
【００２９】
図５、図６及び図７に示すように、球体２に圧接している左右鼓型独楽３，４を球体２の回転軸方向で同時同方向に回転させることで、球体２との摩擦力を介して球体２を回転させることができる。
【００３０】
また、球体２に圧接している左右鼓型独楽３、４の回転軸は、球体２の回転軸と同一方向をなしかつ球体２の中心線に向かって同角となるように配置されているから、球体２の外周面との接触は微少であり摩擦抵抗は極めて少ない。
【００３１】
図８は、本発明である球体駆動装置の第２実施例の平面図である。本例の球体駆動装置１０は、プレート９ａの前方と後方に、図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１、１を取り付けた構造である。プレート９ａに球体駆動装置１、１を取り付けるには、ハウジング８の上水平部８ｂの上面をプレート９ａに接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。
【００３２】
図９は、本発明である球体駆動装置の第３実施例の平面図である。本例の球体駆動装置１０は、プレート１０ａの前方には図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１を１個を固定し、プレート１０ａの後方には図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１を２個をシャフト７、７により取り付けた球体駆動装置である。プレート１０ａに球体駆動装置１、１を取り付けるには、ハウジング８の上水平部８ｂの上面をプレート１０ａに接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。
【００３３】
図１０は、本発明である球体駆動装置の第４実施例である。本例の球体駆動装置１１は、プレート１１ａの前方には図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１、１を２個を固定するとともに、前記プレート１１ａの後方にもまた図１から図７までに示した第１実施例の球体駆動装置１、１を２個をシャフト７、７により固定した球体駆動装置である。プレート１１ａに球体駆動装置１、１を取り付けるには、ハウジング８の上水平部８ｂの上面をプレート１１ａに接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。
【００３４】
以下に、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置、三輪車、ベルトコンベアー等について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
図１１は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の縦断面図を示す図である。また、図１５は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の正面図である。
【００３６】
図１１及び図１５に示すように、本投球装置１２は、ボール１２ｄの投球速度を制御する投球速度制御ユニット１２ａと投球ユニット１２ｃと発射台座１２ｆとからなる。投球速度制御ユニット１２ａ及び投球ユニット１２ｃは、発射台座１２ｆに設置されているレール１２ｇ上を矢印（ユニット移動方向）に移動することができる。
【００３７】
図１１に示すように、投球ユニット１２ｃの後部には、投球速度制御ユニット１２ａ設けられていて、投球速度制御ユニット１２ａには回転制御ユニット１２ｂ、車輪１２ｈ、１２ｈがあり、発射台座１２ｆ上に設置されているレール１２ｇ上に車輪１２ｈ、１２ｈが載せられ移動する。
【００３８】
前記投球ユニット１２ｃは、セットカバー１２ｋとセットカバー１２ｋ内に固定されている上モータＭ１と下モータＭ２と左右鼓型独楽３、４を有する上発射独楽１２ｅと左右鼓型独楽３、４を有する下発射独楽１２ｅとからなる。上モータＭ１は上発射独楽１２ｅを駆動し、下モータＭ２は下発射独楽１２ｅを駆動する。
【００３９】
上モータＭ１の回転軸と上発射独楽１２ｅの右鼓型独楽４にはベルト１２ｐが張設されているとともに、下モータＭ２の回転軸と下発射独楽１２ｅにもベルト１２ｑが張設されている。
【００４０】
上発射独楽１２ｅの左鼓型独楽３と右鼓型独楽４にはベルト１２ｎが張設されている。また、同様に、下発射独楽１２ｅの左鼓型独楽３と右鼓型独楽４にもベルト１２ｏが張設されている。
【００４１】
そして、ボール１２ｄは、上発射独楽１２ｅのベルト１２ｎと下発射独楽１２ｅのベルト１２ｏ間に挟着されていて、上下発射独楽１２ｅ、１２ｅ間からボールが放出し投球することができる。
【００４２】
図１５に示すように、セットカバー１２ｋの上部の内壁面に固定されている上発射独楽１２ｅの上にはスプリング６が設けてある。また、セットカバー１２ｋの下部の内壁面に固定されている下発射独楽１２ｅの下にはスプリング６が設けてある。このスプリング６、６は、上下発射独楽１２ｅ、１２ｅが常時ボール１２ｄを押圧しているようにするためのスプリングである。
【００４３】
投球速度制御ユニット１２ａは、ハウジング１２ｍとハウジング１２ｍ内に設置されている回転制御ユニット１２ｂとハウジング１２ｍ内に設置されているモータＭ３とハウジング１２ｍ下部に移動用に設置されている車輪１２ｈ、１２ｈからなる。
【００４４】
回転制御ユニット１２ｂは、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の回転を制御する。モータＭ３は、投球ユニット１２ｃの回転及び車輪１２ｈ、１２ｈの回転速度を制御するものである。
【００４５】
図１１に示すように、発射台座１２ｆ上には、レール１２ｇが設置されている。レール１２ｇ上には、投球速度制御ユニット１２ａに設けられている車輪１２ｈ、１２ｈが載せられ、投球ユニット１２ｃ及び投球速度制御ユニット１２ａを移動することができる。
【００４６】
投球されるボール１２ｄは、上発射独楽１２ｅと下発射独楽１２ｅ間に挟着させて、モータＭ１及びモータＭ２を駆動させて、ボール１２ｄをＸ軸方向（発射方向軸）に放出させることにより投球する。
【００４７】
図１２は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の制御系統を示す図である。本例の投球装置１２を制御する制御系統は、操作パネル（リモコン）１２ｊと、投球ユニット１２ｃ及び回転制御ユニット１２ｂからなる変化球制御系統と、投球速度制御ユニット１２ａを有する投球速度制御系統と、前記変化球制御系統及び前記投球速度制御系統からの信号を演算処理するＣＰＵ１２ｉとからなる。
【００４８】
操作パネル１２ｊには、セットボタン、リセット投球スタイルを選択するボタン、投球フォームを選択するボタン、メモリーカードを使用する場合にメモリーカードを挿入できるメモリーカード挿入口、球種を選択できるボタン、投球スピードを選択できるダイヤル、投球位置を選択することができる投球位置選択ボタン、投球間隔を選択できるダイヤル、投球回数を連続投球するか１０秒間隔で投球するかを選択できるダイヤル、スタートボタン、緊急停止ボタン等が配置されている。
【００４９】
図１３は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の直行式の投球装置概念図である。図１３に示すように、本投球装置１２を構成する投球ユニット１２ｃ及び投球速度制御ユニット１２ａをレール１２ｇ上を投球の速度を加速させるために走行させながら投球ユニット１２ｃからボール１２ｄを一気に投球させることによりボール１２ｄの速度を加速させることができる。
【００５０】
図１４は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の回転式の投球装置概念図である。本例の投球装置１２は、発射台座１２ｆの上面にレールを円形状に敷設するとともに、敷設したレール１２ｇの中心に回転アーム１２ｌの一端を回転可能に取り付ける。そして、回転アーム１２ｌの他端、即ち、先端に投球ユニット１２ｃを設置する。
【００５１】
投球ユニット１２ｃをレール１２ｇ上を回転させながら加速させ、発射位置に回転アーム１２ｌが来た時に、回転アーム１２ｌの他端に固定されている投球ユニット１２ｃからボール１２ｄが投球する。
【００５２】
図１６は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の正面図、図１７は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の底面図、図１８は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の移動の構造を示す図、図１９は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の方向転換の構造を示す平面図である。
【００５３】
図１６に示すように、本発明である球体駆動装置１を三輪車１３の車輪に取り付けた構造である。図１６中において、符号１３は三輪車を示し、符号１３ａは三輪車１３を操縦するためのハンドルを示し、１３ｂはバッテリーを示す。
【００５４】
図１７及び図１８に示すように、三輪車１３の前方に本発明である球体駆動装置１を車輪として設置し、三輪車１３の後方には本発明である２個の球体駆動装置１、１を距離をおいて設置する。図１８に示すように、各車輪１、１、１は同心円上にあればよい。
【００５５】
これらの本発明である球体駆動装置１、１、１、１を利用した車輪には、それぞれモーター１ａ、１ａ、１ａが取り付けられていて、モーター１ａ、１ａ、１ａにより前記車輪１、１、１を駆動させる。モーター１ａ、１ａ、１ａには、バッテリー１３ｂから給電されてモーター１ａ、１ａ、１ａが駆動する。
【００５６】
図１９に示すように、三輪車１３の方向を転換するには、球体駆動装置１、１、１の各シャフト７、７、７にそれぞれ歯車７ａ、７ａ、７ａを取り付けるとともに、前記歯車７ａ、７ａ、７ａを回転させる為に歯車７ａ、７ａ、７ａに噛合する部材を有する各モータ１ａ、１ａ、１ａを設置し、三輪車１３の方向を転換させる。符号１３ｅは方向範囲転換フレームである。
【００５７】
図２０は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の斜視図である。即ち、本発明である球体駆動装置１、１、１、１を車輪に使用した台車１４の斜視図である。図２０において、符号１４ａはハンドル、符号１４ｂはブレーキ、符号１４ｓは買い物を収納する篭である。ハンドル１４ａの部所に、操作が容易であるようにするためにブレーキ１４ｂが設けてある。
【００５８】
図２１は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の構造を示した図である。本方向転換の構造は、固定ピン１４ｇに回動可能に取り付けられているとともに先端に湾曲部材１４ｄが固定されているハンドル１４ｆと、歯車１４ｃが固定されているとともに下端には本発明である球体駆動装置１が車輪して固定されている回転軸１４ｅからなる。
【００５９】
回転軸１４ｅに固定されている歯車１４ｃは、ハンドル１４ｆの先端に固定されていて、前記歯車１４ｃに湾曲部材１４ｄが噛合する。前記湾曲部材１４ｄには凹凸が形成されていて、この湾曲部材に形成されている凹凸が歯車１４ｃに噛合する。
【００６０】
このような構造であるから、ハンドル１４ｆを矢印に示すように左右に回動させると、固定ピン１４ｇを支点として湾曲部材１４ｄが左右横方向に回動し、湾曲部材１４ｄの凹凸に噛合している歯車が回転することにより球体駆動装置１である車輪が回転して方向を転換することができるのである。
【００６１】
図２２は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。本方向転換の構造は、歯車１４ｃが固定されている回動軸１４ｈと、前記歯車１４ｃに噛合する凹凸が形成されている回転軸１４ｅと、左右連動軸１４ｉ、１４ｊと、本発明である球体駆動装置１、１である左右車輪とからなる。
【００６２】
左連動棒１４ｉの一端は、左車輪１に固定されているシャフト１４ｌの連結部材１４ｏに連結され、左連動棒１４ｉの他端は回動軸１４ｈに固定されている連結部材１４ｎに連結されている。
【００６３】
また、右連動棒１４ｊの一端は、右車輪１に固定されているシャフト１４ｍの連結部材１４ｐに連結され、右連動棒１４ｊの他端は回動軸１４ｈに固定されている連結部材１４ｋに連結されている。
【００６４】
このような構造であるから、回転軸１４ｅを右回り方向に回転又は左周り方向に回転させることにより、左右車輪１、１の方向を転換することができるのである。
【００６５】
図２３は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。本方向転換の構造は、本発明である球体駆動装置を車輪１とし、車輪１を固定するとともに歯車１４ｃを固定したシャフト１４ｔと、２個所に歯車１４ｃ、１４ｃに噛合する凹凸を形成した噛合部１４ｑ、１４ｕを設けた回転軸１４ｅと、歯車１４ｃを設けるとともにハンドル１４ｆを取り付けた回転軸１４ｒとからなる。
【００６６】
ハンドル１４ｆを矢印方向に回動又は回転させると、その回転力は歯車１４ｃから回転軸１４ｅに伝達され、回転軸１４ｅの回転力は歯車１４ｃに伝達してシャフト１４ｔが回転し車輪１の方向を転換することができる。
【００６７】
図２４は本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーの斜視図、図２５はベルトコンベアーの平面図、図２６はベルトコンベアーの構造を示した一部拡大断面図である。
【００６８】
図２４に示すように、本発明である球体駆動装置１を利用したベルトコンベアー１５では、ベルトコンベアー１５を構成するコンベア送り装置１５ｂに本発明である球体駆動装置１を取り付けたものである。
【００６９】
即ち、本ベルトコンベアー１５は、架台１５ｃと、架台１５ｃに取り付けたにコンベア送り装置１５ｂと、コンベア送り装置１５ｂ上に取り付け移動するコンベアステージ１５ａとからなる。
【００７０】
本発明である球体駆動装置１を、ベルトコンベアー１５の湾曲部に設置する場合には、球体駆動装置１を架台１５ｃ上に一直線状に集合させた構造のコンベア送り装置１５ｂを設置するとともに、球体駆動装置１を単体で架台１５ｃの必要な複数個所に設置する。
【００７１】
図２５に示すように、ベルトコンベアー１５が、二股状のベルトコンベアーである場合に、湾曲する部所に本発明である球体駆動装置１、１、１・・・を架台１５ｃに複数個を設置することによりスムーズにコンベアステージ１５ａ上の荷物を搬送することができる。架台１５ｃに取り付けられている複数の球体駆動装置１、１ね１、１・・・・・は、固定するのではなく、自由に回転できるように架台１５ａに取り付けられている。
【００７２】
図２６に示すように、本ベルトコンベアー１５の構造は、架台１５ｃ上に本発明である球体駆動装置１を左右鼓型独楽３、４に球体２が載り球体２が左右鼓型独楽３、４の上になるように取付部材１５ｄにより取り付けられている。
【００７３】
そして、左右鼓型独楽３、４の上にある球体２の上部がコンベアステージ１５ａから突出するようにコンベアステージ１５ａを設置する。荷物１５ｅは、球体駆動装置１の回転する球体２に接触しながら矢印方向に移送される。
【００７４】
図２７は本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの正面図であり、図２８は本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの左側面図である。
【００７５】
図２７及び図２８に示すように、本発明である球体駆動装置１を取り付けたローラースケート１６は、靴本体１６ａの靴底１６ｂに複数の球体駆動装置１、１、１を取り付けるとともに、靴本体１６ａの前方にも球体駆動装置１を取り付ける。
【００７６】
図２９は本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの背面方向からの斜視図であり、図３０は本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの左側面図である。
【００７７】
図２９に示したスケートボード１７は、ボード本体１７ａの下面に取付部材１７ｂ、１７ｂにより本発明である球体駆動装置１、１、１、１を設置した構造のスケートボードである。
【００７８】
球体駆動装置１、１は、ボード本体１７ａの下面に固定されたＨ字状に形成されている取付部材１７ｂの下面に、左右に本発明である球体駆動装置１、１を固定する。ボード本体１７ａに代えてスキーの背面に本球体駆動装置１を取り付けた構造のスキーとしてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような構成であるから、以下の効果が得られる。第１に、本発明である球体駆動装置は、鼓型の独楽を球体に圧接させることで駆動せしめるために、球体の赤道部分に限定されることなく球体のどの面においても設置可能である。
【００８０】
第２に、鼓型独楽を複数個圧接させることにより球体保持が安定し、球体中心を通る線上に複数個の鼓型独楽の重心を合わせた位置上で回転させるだけで確実に方向転換ができるために、構造が極めて簡素化される。
更に、鼓型独楽は球体との摩擦面を従来より多く取ることができるために、エネルギー伝達効率が改善され、かつ鼓型独楽を球体中心からの同心円上で離すことにより球体の保持が安定し、独楽の幅を増減することで球体との摩擦力を調整することが可能である。
【００８１】
第３に、方向制御の回転軸上にバネ等のショックを和らげる機構が設置できる等、機構に汎用性を付加することができると共に、本発明を車体や搬送装置、遊具等様々な場面で有利に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の正面図である。
【図２】本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の平面図である。
【図３】本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の底面図である。
【図４】本発明である球体駆動装置の第１実施例を基材に固定した状態の右側面図である。
【図５】本発明である球体駆動装置の第１実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。
【図６】本発明である球体駆動装置の第１実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。
【図７】本発明である球体駆動装置の第１実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。
【図８】本発明である球体駆動装置の第２実施例の平面図である。
【図９】本発明である球体駆動装置の第３実施例の平面図である。
【図１０】本発明である球体駆動装置の第４実施例である。
【図１１】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の縦断面図を示す図である。
【図１２】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の制御系統を示す図である。
【図１３】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の直行式投球装置概念図である。
【図１４】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の回転式投球装置概念図である。
【図１５】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の正面図である。
【図１６】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の正面図である。
【図１７】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の底面図である。
【図１８】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の移動の構造を示した図である。
【図１９】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の方向転換の構造を示した平面図である。
【図２０】本発明である球体駆動装置を利用した台車の斜視図である。
【図２１】本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の構造を示した図である。
【図２２】本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。
【図２３】本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。
【図２４】本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーを示した斜視図である。
【図２５】本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーを示した平面図である。
【図２６】本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーの構造を示した一部拡大断面図である。
【図２７】本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの正面図である。
【図２８】本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの左側面図である。
【図２９】本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの背面方向からの斜視図である。
【図３０】本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの左側面図である。
【符号の説明】
１ 球体駆動装置
１ａ モーター
２ 球体
３ 左鼓型独楽
３ａ 中央部
３ｂ 右突条
３ｃ 中突条
３ｄ 左突条
４ 右鼓型独楽
４ａ 中央部
４ｂ 右突条
４ｃ 中突条
４ｄ 左突条
５ 支持部材
６ スプリング
７ シャフト
７ａ 歯車
８ ハウジング
８ａ ハウジング内
８ｂ 上水平部
８ｃ 左垂下部
８ｄ 右垂下部
８ｅ 下水平部
８ｆ 円孔
８ｇ 貫通孔
９ 基材
９ａ プレート
９ｂ 貫通孔
９ｃ 押え板
１０ 球体駆動装置
１０ａ プレート
１１ 球体駆動装置
１１ａ プレート
１２ 投球装置
１２ａ 投球速度制御ユニット
１２ｂ 回転速度制御ユニット
１２ｃ 投球ユニット
１２ｄ ボール
１２ｅ 発射独楽
１２ｆ 発射台座
１２ｇ レール
１２ｈ 車輪
１２ｉ ＣＰＵ
１２ｊ 操作パネル
１２ｋ セットカバー
１２ｌ 回転アーム
１２ｍ ハウジング
１２ｎ ベルト
１２ｏ ベルト
１２ｐ ベルト
１２ｑ ベルト
１３ 三輪自転車
１３ａ ハンドル
１３ｂ バッテリー
１３ｃ 荷物
１３ｄ 運転手
１３ｅ 方向転回フレーム
１４ 台車
１４ａ ハンドル
１４ｂ ブレーキ
１４ｃ 歯車
１４ｄ 湾曲部材
１４ｅ 回転軸
１４ｆ ハンドル
１４ｇ 固定ピン
１４ｈ 回動軸
１４ｉ 左連動棒
１４ｊ 右連動棒
１４ｋ 連結部材
１４ｌ シャフト
１４ｍ シャフト
１４ｎ 連結部材
１４ｏ 連結部材
１４ｐ 連結部材
１４ｑ 噛合部
１４ｒ 回転軸
１４ｓ 篭
１４ｔ シャフト
１４ｕ 噛合部
１５ ベルトコンベアー
１５ａ コンベアステージ
１５ｂ コンベア送り装置
１５ｃ 架台
１５ｄ 固定部材
１５ｅ 荷物
１６ ローラースケート
１６ａ 靴本体
１６ｂ 靴底
１７ スケートボード
１７ａ ボード
１７ｂ 取付部材
Claims (11)
- 球体と、前記球体の上部に圧接する２個の左右鼓型独楽と、前記左右鼓型独楽を支持し、スプリングが取り付けられているシャフトを有する支持部材と、球体、左右鼓型独楽及び支持部材を収納するハウジングとからなることを特徴とする球体駆動装置。
- 請求項１の球体駆動装置を、プレートの前方及び後方に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の球体駆動装置。
- 請求項１の球体駆動装置を、プレートの前方に１個及び後方に２個を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の球体駆動装置。
- 請求項１の球体駆動装置を、プレートの前方に２個及び後方に２個を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の球体駆動装置。
- 請求項１の球体駆動装置を、発射台座上に投球ユニットを有する投球速度制御ユニットを設置した投球装置の前記投球ユニット内の上下に取り付け、ボールを投球できるようにしたことを特徴とする投球装置。
- 請求項１球体駆動装置を車輪としたことを特徴とする三輪車。
- 請求項１球体駆動装置を車輪としたことを特徴とする台車。
- 請求項１球体駆動装置をコンベア送り装置として用いたことを特徴とするベルトコンベアー。
- 請求項１球体駆動装置を靴本体の靴底に取り付けたことを特徴とするローラースケート。
- 請求項１球体駆動装置をボードの背面に取り付けたことを特徴とするスケートボード。
- 請求項１球体駆動装置をスキー本体の背面に取り付けたことを特徴とするスキー。
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