特許 7436759 差動式移動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-22

(54)【発明の名称】差動式移動装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/00 20060101AFI20240214BHJP

   B65G 15/28 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

B25J17/00 G

B65G15/28

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2023546099

(86)(22)【出願日】2023-07-24

(86)【国際出願番号】 JP2023026938

【審査請求日】2023-07-28

(31)【優先権主張番号】P 2023064192

(32)【優先日】2023-04-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003355

【氏名又は名称】株式会社椿本チエイン

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100183276

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 裕三

(72)【発明者】

【氏名】▲徳▼本 力

【審査官】牧 初

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－９４９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４０４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１３６８８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭５８－５８１３４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

Ｂ６５Ｇ ９／００－１１／２６

Ｂ６５Ｇ １７／００－１７／２６

Ｆ１６Ｈ １９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無端状の経路を構成する無端部材であって、内側に配置される第１経路部と、外側に配置される第２経路部と、前記第１経路部と前記第２経路部を接続する接続経路部とを有する、無端部材と、
前記第１経路部に連結される第１駆動ローラと、
前記第２経路部に連結される第２駆動ローラと、
前記第１駆動ローラを回転駆動させる第１駆動モータと、
前記第２駆動ローラを回転駆動させる第２駆動モータと、
前記第１駆動モータおよび前記第２駆動モータを制御する制御部と、
前記接続経路部に連結され、前記第１経路部および前記第２経路部の動きに伴って第１軸方向に沿って直線移動および／又は回転する動滑車と、前記動滑車の直線移動に伴って前記第１軸方向に沿って移動する第１移動部材と、前記第１移動部材に保持され、前記動滑車の回転に伴って移動する第２移動部材とを有する、動滑車ユニットと、を備える、
差動式移動装置。

【請求項2】

前記第２移動部材は、前記動滑車の回転に伴って第２軸方向に沿って直線移動する、
請求項１に記載の差動式移動装置。

【請求項3】

前記第１軸方向と前記第２軸方向は、互いに交差する方向に延びる、
請求項２に記載の差動式移動装置。

【請求項4】

前記第１軸方向と前記第２軸方向は、互いに平行な方向に延びる、
請求項２に記載の差動式移動装置。

【請求項5】

前記第２移動部材は、前記動滑車の回転に伴って回転移動する、
請求項１に記載の差動式移動装置。

【請求項6】

前記第２移動部材は、前記動滑車の回転に伴って回転するベルトを有したベルトコンベアである、
請求項５に記載の差動式移動装置。

【請求項7】

前記接続経路部は、前記第１経路部の第１端と前記第２経路部の第１端を接続する第１接続経路部と、前記第１経路部の第２端と前記第２経路部の第２端を接続する第２接続経路部とを有し、
前記動滑車は、前記第１接続経路部に連結される第１動滑車と、前記第２接続経路部に連結される第２動滑車とを有し、
前記第１動滑車および前記第２動滑車は、前記第１軸方向に沿って一体的に移動する、
請求項１に記載の差動式移動装置。

【請求項8】

前記第２移動部材は、前記第１動滑車又は前記第２動滑車のいずれか一方に係合する、
請求項７に記載の差動式移動装置。

【請求項9】

前記第１駆動ローラおよび前記第２駆動ローラをそれぞれ回転可能な状態で支持する支持部材をさらに備える、
請求項１に記載の差動式移動装置。

【請求項10】

前記支持部材は、前記第１移動部材の前記第１軸方向に沿った移動をガイドする第１ガイド部を備える、
請求項９に記載の差動式移動装置。

【請求項11】

前記第１移動部材は、前記第２移動部材の移動をガイドする第２ガイド部を備える、
請求項１０に記載の差動式移動装置。

【請求項12】

前記第１駆動ローラは、前記第１経路部の内側に配置され、
前記第２駆動ローラは、前記第２経路部の内側に配置される、
請求項１に記載の差動式移動装置。

【請求項13】

前記無端部材は、前記第１駆動ローラが連結される第１主面と、前記第２駆動ローラが連結される第２主面とを有する、
請求項１に記載の差動式移動装置。

【請求項14】

前記第１駆動ローラおよび前記第２駆動ローラは、前記動滑車ユニットに対して一方側に配置される、
請求項１に記載の差動式移動装置。

【請求項15】

前記第１駆動ローラは、前記動滑車ユニットに対して一方側に配置され、
前記第２駆動ローラは、前記動滑車ユニットに対して他方側に配置される、
請求項１に記載の差動式移動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、差動式移動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、差動式移動装置として、ベルトやローラを保持するためのフレームとしてＨ型フレームを用いたものがある（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭５８－５９７７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、Ｈ型フレームを用いることで、移動装置が大型化しやすいという課題がある。

【0005】

従って、本開示の目的は、前記課題を解決することにあって、小型化を実現することができる差動式移動装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するために、本開示の差動式移動装置は、無端状の経路を構成する無端部材であって、内側に配置される第１経路部と、外側に配置される第２経路部と、前記第１経路部と前記第２経路部を接続する接続経路部とを有する、無端部材と、前記第１経路部に連結される第１駆動ローラと、前記第２経路部に連結される第２駆動ローラと、前記第１駆動ローラを回転駆動させる第１駆動モータと、前記第２駆動ローラを回転駆動させる第２駆動モータと、前記第１駆動モータおよび前記第２駆動モータを制御する制御部と、前記接続経路部に連結され、前記第１経路部および前記第２経路部の動きに伴って第１軸方向に沿って直線移動および／又は回転する動滑車と、前記動滑車の直線移動に伴って前記第１軸方向に沿って移動する第１移動部材と、前記第１移動部材に保持され、前記動滑車の回転に伴って移動する第２移動部材とを有する、動滑車ユニットと、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、小型化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態１に係る差動式移動装置の斜視図

【図2】実施形態１に係る差動式移動装置の斜視図

【図3】実施形態１に係る差動式移動装置の斜視図（第１移動ブロックを点線表示）

【図4】実施形態１に係る差動式移動装置の斜視図（第１移動ブロックを点線表示）

【図5】実施形態１に係る第１移動ブロックの斜視図

【図6】実施形態１に係る第１移動ブロックの斜視図

【図7】実施形態１に係る第１移動ブロックの側面図

【図8】実施形態１に係る第１移動ブロックの側面図

【図9A】実施形態１に係る差動式移動装置の動作を説明するための模式的な正面図

【図9B】実施形態１に係る差動式移動装置の動作を説明するための模式的な正面図

【図9C】実施形態１に係る差動式移動装置の動作を説明するための模式的な正面図

【図9D】実施形態１に係る差動式移動装置の動作を説明するための模式的な正面図

【図10】実施形態１に係る差動式移動装置の概略正面図

【図11】変形例１に係る差動式移動装置の概略正面図

【図12】変形例２に係る差動式移動装置の概略正面図

【図13】変形例３に係る差動式移動装置の概略正面図

【図14】変形例４に係る差動式移動装置の概略正面図

【図15】図１４に示す差動式移動装置の概略底面図

【図16】変形例５に係る差動式移動装置の概略正面図

【図17】図１６に示す差動式移動装置の概略底面図

【図18】変形例６に係る差動式移動装置の概略正面図

【図19】実施形態２に係る差動式移動装置の正面図

【図20】実施形態２に係る差動式移動装置の斜視図

【図21】実施形態３に係る差動式移動装置の斜視図

【図22】実施形態４に係る差動式移動装置の斜視図

【図23】実施形態４に係る差動式移動装置の斜視図

【図24】図２２の差動式移動装置をＩ－Ｉ断面で切り欠いた斜視図

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の第１態様によれば、無端状の経路を構成する無端部材であって、内側に配置される第１経路部と、外側に配置される第２経路部と、前記第１経路部と前記第２経路部を接続する接続経路部とを有する、無端部材と、前記第１経路部に連結される第１駆動ローラと、前記第２経路部に連結される第２駆動ローラと、前記第１駆動ローラを回転駆動させる第１駆動モータと、前記第２駆動ローラを回転駆動させる第２駆動モータと、前記第１駆動モータおよび前記第２駆動モータを制御する制御部と、前記接続経路部に連結され、前記第１経路部および前記第２経路部の動きに伴って第１軸方向に沿って直線移動および／又は回転する動滑車と、前記動滑車の直線移動に伴って前記第１軸方向に沿って移動する第１移動部材と、前記第１移動部材に保持され、前記動滑車の回転に伴って移動する第２移動部材とを有する、動滑車ユニットと、を備える、差動式移動装置を提供する。

【0010】

本開示の第２態様によれば、前記第２移動部材は、前記動滑車の回転に伴って第２軸方向に沿って直線移動する、第１態様に記載の差動式移動装置を提供する。

【0011】

本開示の第３態様によれば、前記第１軸方向と前記第２軸方向は、互いに交差する方向に延びる、第２態様に記載の差動式移動装置を提供する。

【0012】

本開示の第４態様によれば、前記第１軸方向と前記第２軸方向は、互いに平行な方向に延びる、第２態様に記載の差動式移動装置を提供する。

【0013】

本開示の第５態様によれば、前記第２移動部材は、前記動滑車の回転に伴って回転移動する、第１態様に記載の差動式移動装置を提供する。

【0014】

本開示の第６態様によれば、前記第２移動部材は、前記動滑車の回転に伴って回転するベルトを有したベルトコンベアである、第５態様に記載の差動式移動装置を提供する。

【0015】

本開示の第７態様によれば、前記接続経路部は、前記第１経路部の第１端と前記第２経路部の第１端を接続する第１接続経路部と、前記第１経路部の第２端と前記第２経路部の第２端を接続する第２接続経路部とを有し、前記動滑車は、前記第１接続経路部に連結される第１動滑車と、前記第２接続経路部に連結される第２動滑車とを有し、前記第１動滑車および前記第２動滑車は、前記第１軸方向に沿って一体的に移動する、第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の差動式移動装置を提供する。

【0016】

本開示の第８態様によれば、前記第２移動部材は、前記第１動滑車又は前記第２動滑車のいずれか一方に係合する、第７態様に記載の差動式移動装置を提供する。

【0017】

本開示の第９態様によれば、前記第１駆動ローラおよび前記第２駆動ローラをそれぞれ回転可能な状態で支持する支持部材をさらに備える、第１態様から第８態様のいずれか１つに記載の差動式移動装置を提供する。

【0018】

本開示の第１０態様によれば、前記支持部材は、前記第１移動部材の前記第１軸方向に沿った移動をガイドする第１ガイド部を備える、第９態様に記載の差動式移動装置を提供する。

【0019】

本開示の第１１態様によれば、前記第１移動部材は、前記第２移動部材の前記第２軸方向に沿った移動をガイドする第２ガイド部を備える、第１０態様に記載の差動式移動装置を提供する。

【0020】

本開示の第１２態様によれば、前記第１駆動ローラは、前記第１経路部の内側に配置され、前記第２駆動ローラは、前記第２経路部の内側に配置される、第１態様から第１１態様のいずれか１つに記載の差動式移動装置を提供する。

【0021】

本開示の第１３態様によれば、前記無端部材は、前記第１駆動ローラが連結される第１主面と、前記第２駆動ローラが連結される第２主面とを有する、第１態様から第１２態様のいずれか１つに記載の差動式移動装置を提供する。

【0022】

本開示の第１４態様によれば、前記第１駆動ローラおよび前記第２駆動ローラは、前記動滑車ユニットに対して一方側に配置される、第１態様から第１３態様のいずれか１つに記載の差動式移動装置を提供する。

【0023】

本開示の第１５態様によれば、前記第１駆動ローラは、前記動滑車ユニットに対して一方側に配置され、前記第２駆動ローラは、前記動滑車ユニットに対して他方側に配置される、第１態様から第１４態様のいずれか１つに記載の差動式移動装置を提供する。

【0024】

本開示の第１６態様によれば、前記第１経路部に連結される第１従動ローラと、前記第２経路部に連結される第２従動ローラと、を備える、第１態様から第１５態様のいずれか１つに記載の差動式移動装置を提供する。

【0025】

本開示の第１７態様によれば、前記第１駆動ローラおよび前記第１従動ローラは、前記第１経路部の内側に配置され、前記第２駆動ローラおよび前記第２従動ローラは、前記第２経路部の内側に配置される、第１６態様に記載の差動式移動装置を提供する。

【0026】

本開示の第１８態様によれば、前記無端部材は、ベルト、チェーン、ワイヤ、ケーブル、ロープ、糸のうちの少なくとも１つである、第１態様から第１７態様のいずれか１つに記載の差動式移動装置を提供する。

【0027】

以下、本開示に係る差動式移動装置の例示的な実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本開示に含まれる。

【0028】

（実施形態１）
まず、図１～図１０を参照して、本開示の実施形態１に係る差動式移動装置について説明する。

【0029】

図１、図２は、実施形態１に係る差動式移動装置２の斜視図である。

【0030】

図１、図２に示す差動式移動装置２は、差動式の移動装置（差動装置）であって、後述する動滑車ユニット１８が２軸に沿って移動することで、差動式２軸ロボットとして機能する。実施形態１の差動式移動装置２は、互いに直交するＸ方向とＹ方向に移動可能な２軸直交ロボットであり、Ｘ方向とＹ方向の両方に直交するＺ方向には移動する機能を有しない。

【0031】

差動式移動装置２は２軸直交ロボットに限らず、その他の各種用途に利用することができる。例えば、立体倉庫、エレベータ、荷役装置、産業機器、建設機械、港湾機器、農業機械、加工機、プロッタ、航空宇宙機器、耐放射線機器、耐低温機器、医療機器に利用してもよい。

【0032】

図１、図２に示す差動式移動装置２は、駆動索としての無端部材４と、第１駆動ローラ６と、第２駆動ローラ８と、第１従動ローラ１０と、第２従動ローラ１２と、第１駆動モータ１４と、第２駆動モータ１６と、支持ブロック１７と、動滑車ユニット１８と、制御部７０と、を備える。

【0033】

無端部材４は、無端状の経路（循環経路）を構成する部材であり、駆動ローラ６、８によって駆動される駆動索である。無端部材４は、駆動ローラ６、８が駆動可能に係合するものであれば、任意の種類の部材を用いてもよく、例えば、ベルト、チェーン、ワイヤ、ケーブル、ロープ、糸を用いてもよい。

【0034】

実施形態１の無端部材４は、２つの主面がともに駆動ローラに係合可能な部材（例えば両面ベルトやチェーン等）が用いられる。無端部材４の第１主面に第１駆動ローラ６が係合し、無端部材４の第２主面に第２駆動ローラ８が係合する。

【0035】

無端部材４は、第１経路部２０と、第２経路部２２とを備える。第１経路部２０は、第２経路部２２に対して内側に配置される部分であり、第２経路部２２は、第１経路部２０に対して外側に配置される部分である。第１経路部２０を「内ループ」と称し、第２経路部２２を「外ループ」と称してもよい。

【0036】

第１駆動ローラ６および第２駆動ローラ８はそれぞれ、無端部材４を回転させるためのローラである。第１駆動ローラ６は、無端部材４の第１経路部２０に連結されており、第２駆動ローラ８は、無端部材４の第２経路部２２に連結されている。

【0037】

第１駆動ローラ６は、第１回転軸Ａｘ１（図１）を中心として回転するように、第１駆動モータ１４によって回転駆動される。第２駆動ローラ８は、第２回転軸Ａｘ２を中心として回転するように、第２駆動モータ１６によって回転駆動される。

【0038】

実施形態１では、駆動モータ１４、１６はそれぞれ、ベルト等の間接部材を介さずに駆動ローラ６、８に直結されている。

【0039】

第１従動ローラ１０および第２従動ローラ１２はそれぞれ、無端部材４の移動に伴って従動的に回転するローラである。第１従動ローラ１０は、第１経路部２０に連結され、第２従動ローラ１２は、第２経路部２２に連結される。

【0040】

支持ブロック１７は、差動式移動装置２の各構成要素を支持するブロック状の支持部材である。支持ブロック１７は、第１駆動ローラ６、第２駆動ローラ８、第１従動ローラ１０、第２従動ローラ１２、第１駆動モータ１４および第２駆動モータ１６をそれぞれ動作可能な状態で支持する。無端部材４と動滑車ユニット１８は、支持ブロック１７によって間接的に支持される。

【0041】

支持ブロック１７はさらに、動滑車ユニット１８のスライド移動をガイドするための第１ガイド部４０を備える。第１ガイド部４０は、第１軸方向Ｘ１に沿って延びており、動滑車ユニット１８の第１軸方向Ｘ１に沿ったスライド移動をガイドする。

【0042】

動滑車ユニット１８は、無端部材４の移動に伴って直線移動および／又は回転する動滑車を有したユニットである。動滑車ユニット１８は、「移動キャリッジ」とも称する。

【0043】

動滑車ユニット１８は、第１移動ブロック２４と、第２移動ブロック２６とを有する。

【0044】

第１移動ブロック２４は、支持ブロック１７に対して相対的に移動可能なブロック状の移動部材であり、前述した第１ガイド部４０に係合して、Ｘ方向に延びる第１軸方向Ｘ１に沿ってスライド移動する。

【0045】

第２移動ブロック２６は、第１移動ブロック２４に対して相対的に移動可能なブロック状の移動部材であり、Ｙ方向に延びる第２軸方向Ｙ１に沿ってスライド移動可能な状態で第１移動ブロック２４に保持されている。

【0046】

実施形態１では、第１軸方向Ｘ１と第２軸方向Ｙ１は、互いに直交する。

【0047】

図３、図４はそれぞれ、動滑車ユニット１８の第１移動ブロック２４を点線で示した斜視図、正面図である。図５、図６はそれぞれ、第１移動ブロック２４の斜視図であり、図７、図８はそれぞれ、第１移動ブロック２４の側面図である。図７、図８では、第１移動ブロック２４の内部構造を視認できるように一部の部材の図示を省略している。

【0048】

図３、図４に示すように、動滑車ユニット１８は、無端部材４に連結される動滑車として、第１動滑車２８と、第２動滑車３０とを有する。

【0049】

第１動滑車２８は、第１経路部２０の第１端と第２経路部２２の第１端を接続する第１接続経路部３２に連結される動滑車である。第２動滑車３０は、第１経路部２０の第２端と第２経路部２２の第２端を接続する第２接続経路部３４に連結される動滑車である。

【0050】

無端部材４は、第１経路部２０、第２経路部２２、第１接続経路部３２および第２接続経路部３４によって無端状の循環経路を構成する。

【0051】

第１動滑車２８および第２動滑車３０は、第１移動ブロック２４によって回転可能な状態で一体的に保持されている。

【0052】

図３、図４、図６に示すように、第１移動ブロック２４は、第１スライダー３６を有する。第１スライダー３６は、前述した支持ブロック１７の第１ガイド部４０に係合する部分であり、第１スライダー３６がガイド部４０に沿って移動することで、第１移動ブロック２４が第１軸方向Ｘ１に沿ってスライド移動する。

【0053】

第１移動ブロック２４はさらに、第２ガイド部４１を有する。第２ガイド部４１は、第２移動ブロック２６による第２軸方向Ｙ１のスライド移動をガイドするための部分である。第２ガイド部４１には、第２移動ブロック２６が有する第２スライダー４２が係合し、第２スライダー４２が第２ガイド部４１に沿って移動することで、第２移動ブロック２６が第２軸方向Ｙ１に沿ってスライド移動する。

【0054】

図５、図６に示すように、第１移動ブロック２４は、第１部材４３と、第２部材４４とを有する。

【0055】

第１部材４３は、第１移動ブロック２４の一部を構成するブロック部分であり、例えば第２部材４４の上方に配置され、第１動滑車２８と第２動滑車３０をそれぞれ回転可能な状態で内蔵する。

【0056】

第１部材４３には、複数の開口部が設けられている。具体的には、無端部材４を通すための開口部として、開口部４６、４８（図６）と、開口部５０、５２（図５）が設けられる。さらに、第２移動ブロック２６を通すための開口部として、開口部５３が設けられる。

【0057】

図６に示す開口部４６、４８はそれぞれ、経路部２０、２２を通すための開口部である。開口部４６に通された第１経路部２０の第１端と、開口部４８に通された第２経路部２２の第１端が、第１移動ブロック２４の内部で第１接続経路部３２（図３、図４）によって接続される。

【0058】

図５に示す開口部５０、５２はそれぞれ、経路部２０、２２を通すための開口部である。開口部５０に通された第１経路部２０の第２端と、開口部５２に通された第２経路部２２の第２端が、第１移動ブロック２４の内部で第２接続経路部３４（図３、図４）によって接続される。

【0059】

第２部材４４は、第１移動ブロック２４の一部を構成するブロック部分であり、例えば第１部材４３の下方に配置され、図６に示すように、第１スライダー部３６と第２ガイド部４１を有する。第１スライダー３６は、Ｘ方向に延びる凹部を有し、第２ガイド部４１は、Ｙ方向に延びる凹部を有する。実施形態１では、第１スライダー部３６と第２ガイド部４１がそれぞれ間隔を空けて２つずつ設けられているが、数や形状はこれらに限らない。

【0060】

図７に示すように、第１部材４３に内蔵される第１動滑車２８は、少なくとも２つのギヤ５４、５６を有する。ギヤ５４、５６は、第３回転軸Ａｘ３を中心として一体的に回転するように構成されたギヤであり、第３回転軸Ａｘ３が延びる方向に間隔を空けて配置される。

【0061】

ギヤ５４は、経路部２０、２２を接続する第１接続経路部３２（図３、図４）に連結され、無端部材４の移動に伴って回転する。ギヤ５６は、ギヤ５４の回転に応じて一体的に回転するように構成され、第２移動部材２６（図示せず）に連結されている。

【0062】

無端部材４の移動に応じてギヤ５４およびギヤ５６が一体的に回転すると、ギヤ５６に連結された第２移動ブロック２６が第２軸方向Ｙ１に沿ってスライド移動する。実施形態１の第２移動ブロック２６とギヤ５６は、ラックアンドピニオンで構成される。

【0063】

図８に示すように、第２動滑車３０は、ギヤ５８を有する。ギヤ５８は、第４回転軸Ａｘ４を中心として回転するように構成されたギヤである。ギヤ５８は、経路部２０、２２を接続する第２接続経路部３４に連結され、無端部材４の移動に伴って回転する。

【0064】

第２移動ブロック２６は、第２動滑車３０には係合せずに第１動滑車２８のみに係合し、第１動滑車２８の回転に応じて第２軸方向Ｙ１に沿ってスライド移動する。これにより、第１動滑車２８と第２動滑車３０の回転が互いに干渉することなく、第２移動ブロック２６を所望の方向にスライド移動させることができる。

【0065】

図１、図２に戻ると、制御部７０は、差動式移動装置２の制御を司るコントローラである。制御部７０は、差動式移動装置２の各構成要素に電気的に接続されており、各構成要素の動作を制御する。制御部７０は、第１駆動モータ１４および第２駆動モータ１６等を制御する。制御部７０は、プログラムを実行することにより所定の機能を実現するＣＰＵ、ＭＰＵ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣのような汎用プロセッサを含む。制御部７０は、メモリに格納された制御プログラムを呼び出して実行することにより、差動式移動装置２における各種の制御を実現することができる。制御部７０は、ハードウェアとソフトウェアの協働により所定の機能を実現するものに限定されず、所定の機能を実現する専用に設計されたハードウェア回路でもよい。

【0066】

上記構成を有する差動式移動装置２の動作について、図９Ａ～図９Ｄを用いて説明する。

【0067】

図９Ａ～図９Ｄは、実施形態１に係る差動式移動装置２の動作を説明するための模式的な正面図であり、それぞれ異なる状態を示す。図９Ａ～図９Ｄでは、駆動ローラと従動ローラを区別するために、駆動ローラ６、８をハッチング表示し、従動ローラ１０、１２を白抜き表示する。図１０以降でも同様に表示する。

【0068】

図９Ａは、第１駆動ローラ６と第２駆動ローラ８が同じ第１回転方向Ｒ１に回転駆動されている状態を示す。

【0069】

図９Ａに示すように、第１駆動ローラ６と第２駆動ローラ８の回転によって、無端部材４の経路部２０、２２が直線矢印で示す方向に移動し、従動ローラ１０、１２がそれぞれ円弧矢印で示す方向に回転する。

【0070】

図９Ａでは、第１経路部２０の移動速度と第２経路部２２の移動速度が同じである場合を例示する。

【0071】

第１動滑車２８においては、第１経路部２０の第１端と第２経路部２２の第１端が第１軸方向Ｘ１に沿って同じ方向（紙面左側）に移動しようとするため、第１動滑車２８が同方向に移動する力が作用する。第２動滑車３０においては、第１経路部２０の第２端と第２経路部２２の第２端が第１軸方向Ｘ１に沿って同じ方向（紙面左側）に移動しようとするため、第２動滑車３０が同方向に移動する力が作用する。動滑車２８、３０がともに同方向に移動することで、第１移動ブロック２４と第２移動ブロック２６を有する動滑車ユニット１８が第１軸方向Ｘ１に沿って紙面左側に移動する（矢印Ｘ２）。

【0072】

図９Ｂは、第１駆動ローラ６と第２駆動ローラ８が同じ第２回転方向Ｒ２に回転駆動されている状態を示す。第２回転方向Ｒ２は、図９Ａに示した第１回転方向Ｒ１とは逆向きである。

【0073】

図９Ｂに示すように、第１駆動ローラ６と第２駆動ローラ８の回転によって、無端部材４の経路部２０、２２が直線矢印で示す方向に移動し、従動ローラ１０、１２がそれぞれ円弧矢印で示す方向に回転する。図９Ｂでも同様に、第１経路部２０の移動速度と第２経路部２２の移動速度が同じである場合を例示する。

【0074】

第１動滑車２８においては、第１経路部２０の第１端と第２経路部２２の第１端が第１軸方向Ｘ１に沿って同じ方向（紙面右側）に移動しようとするため、第１動滑車２８が同方向に移動する力が作用し、第２動滑車３０においても同方向の力が作用する。これより、第１移動ブロック２４と第２移動ブロック２６を有する動滑車ユニット１８が一体的に第１軸方向Ｘ１に沿って紙面右側に移動する（矢印Ｘ３）。

【0075】

上記の通り、駆動ローラ６、８を同じ回転方向に回転させて、経路部２０、２２を等速度で移動させることで、動滑車ユニット１８を第１軸方向Ｘ１に沿ってスライド移動させることができる（索引モード）。

【0076】

図９Ｃは、第１駆動ローラ６が第１回転方向Ｒ１に回転駆動され、第２駆動ローラ８が逆向きの第２回転方向Ｒ２に回転駆動されている状態を示す。図９Ｃでも同様に、第１経路部２０の移動速度と第２経路部２２の移動速度が同じである場合を例示する。

【0077】

第１動滑車２８においては、第１経路部２０の第１端が紙面左側に移動するのに対して、第２経路部２２の第１端は紙面右側に移動するため、第１動滑車２８が第２回転方向Ｒ２に回転する力が作用する。第２動滑車３０においては、第１経路部２０の第２端が紙面左側に移動するのに対して、第２経路部２２の第２端は紙面右側に移動するため、第２動滑車３０が第２回転方向Ｒ２に回転する力が作用する。これより、第１動滑車２８に連結されている第２移動ブロック２６が、第１動滑車２８の回転に伴って第２軸方向Ｙ１に沿って紙面下側に移動する（矢印Ｙ２）。

【0078】

図９Ｄは、第１駆動ローラ６が第２回転方向Ｒ２に回転駆動され、第２駆動ローラ８が逆向きの第１回転方向Ｒ１に回転駆動されている状態を示す。図９Ｄでも同様に、第１経路部２０の移動速度と第２経路部２２の移動速度が同じである場合を例示する。

【0079】

第１動滑車２８においては、第１経路部２０の第１端が紙面右側に移動するのに対して、第２経路部２２の第１端は紙面左側に移動するため、第１動滑車２８が第１回転方向Ｒ１に回転する力が作用し、第２動滑車３０においても同方向に回転する力が作用する。これより、第１動滑車２８に連結されている第２移動ブロック２６が、第１動滑車２８の回転に伴って第２軸方向Ｙ１に沿って紙面上側に移動する（矢印Ｙ３）。

【0080】

上記の通り、駆動ローラ６、８を逆向きの回転方向に回転させて、経路部２０、２２を等速度で移動させることで、動滑車ユニット１８の第２移動ブロック２６を第２軸方向Ｙ１に沿ってスライド移動させることができる（循環モード）。

【0081】

図９Ａ～図９Ｄでは、経路部２０、２２のそれぞれの移動速度が同じである場合を例示したが、それぞれの移動速度に速度差をつけてもよい。これにより、動滑車ユニット１８の第２移動ブロック２６をＸＹ方向に二次元的に移動させることができる。図９Ａ、図９Ｂに示した索引モードと、図９Ｃ、図９Ｄに示した循環モードを組み合わせることで、第１移動ブロック２４のスライド移動と第２移動ブロック２６のスライド移動を同時に発生させることができる。

【0082】

図９Ａ、図９Ｂに示す索引モードにおいて、経路部２０、２２の移動速度に差をつけることで、動滑車２８、３０のスライド移動に加えて、動滑車２８、３０を回転させることができる。これにより、第１移動ブロック２４の第１軸方向Ｘ１の移動に加えて、第２移動ブロック２６の第２軸方向Ｙ１の移動を生じさせることができる。

【0083】

図９Ｃ、図９Ｄに示す循環モードにおいて、経路部２０、２２の移動速度に差をつけることで、動滑車２８、３０の回転に加えて、動滑車２８、３０をスライド移動させることができる。これにより、第２移動ブロック２６の第２軸方向Ｙ１の移動に加えて、第１移動ブロック２４の第１軸方向Ｘ１の移動を生じさせることができる。

【0084】

図１、図２に示した制御部７０が、駆動ローラ６、８のそれぞれの回転方向と回転速度（経路部２０、２２の移動速度）を制御することで、動滑車ユニット１８をＸ方向とＹ方向に沿ってそれぞれ任意の速度成分で移動させることができる。これにより、第２移動ブロック２６の先端に作業部材（図示せず）を取り付けた状態で、当該作業部材をＸＹ平面の任意の位置に移動させて、所望の作業を実行することが可能となる。

【0085】

実施形態１の第２移動ブロック２６は片持ち梁構造であるため、Ｈ型フレームのような平行桁を使用する構造と異なり、設置レイアウトの自由度が高い。

【0086】

実施形態１の差動式移動装置２では特に、可動部である動滑車ユニット１８にモータを搭載していないため、動滑車ユニット１８を含む周辺構成を軽量化・簡素化することができ、可動部の高速化および駆動モータ１４、１６の低容量化に貢献する。結果として、支持ブロック１７の小型軽量化にも貢献する。

【0087】

図１０は、実施形態１の差動式移動装置２の要部を概略的に示す正面図である。

【0088】

図１０に示すように、無端部材４において、内側に配置される第１経路部２０が第１ループＬ１（内ループ）を構成し、外側に配置される第２経路部２２が第２ループＬ２を構成する。無端部材４が内側の第１ループＬ１と外側の第２ループＬ２を構成することで、例えばＨ型フレームを用いる構造に比べて、差動式移動装置２のＸＹ方向の寸法を小さくすることができ、小型化を実現することができる。

【0089】

当該構成において、第１駆動ローラ６と第１従動ローラ１０は第１ループＬ１の内側に配置され、第２駆動ローラ８と第２従動ローラ１２は第２ループＬ２の内側に配置される。これにより、差動式移動装置２のＸＹ方向の寸法をさらに小さくすることができ、更なる小型化を実現することができる。

【0090】

当該構成において、駆動ローラ６、８は、動滑車ユニット１８に対して一方側に配置され（矢印Ｘ４）、従動ローラ１０、１２は、動滑車ユニット１８に対して他方側に配置される（矢印Ｘ５）。特に、駆動ローラ６、８を同じ側（矢印Ｘ４）に配置することで、図１、図２等に示した重量の大きな駆動モータ１４、１６を片側に寄せた構造とすることができる。このような配置によれば、モータの集中配置が可能になるとともに、例えば、図１０に示す角度から時計回りに９０°回転させて駆動ローラ６、８を下側に配置して使用する場合に、装置全体の重心を下方に寄せて構造物として安定化させることができる。この場合、転倒リスクのある自走式収穫ロボットなどに好適であり、エレベータや自動倉庫にも適用することもできる。また、駆動モータ１４、１６を集中配置することで、駆動モータ１４、１６に接続する配線を集中させることができ、取扱性を向上させることができる。

【0091】

また、図９Ｃ、図９Ｄに示す循環モードにおいて、第２移動ブロック２６を軌道として用いることで、第２移動ブロック２６を除く差動式移動装置２の構成要素（例えば第１移動ブロック２４や支持ブロック１７を含む。）を、軌道に対して直交方向（例えばＸ方向）への位置調整機能を持った走行装置として利用することも可能である。

【0092】

（作用・効果）
上述したように、実施形態１の差動式移動装置２は、無端状の経路を構成する無端部材４であって、内側に配置される第１経路部２０と、外側に配置される第２経路部２２と、第１経路部２０と第２経路部２２を接続する接続経路部３２、３４とを有する、無端部材４と、第１経路部２０に連結される第１駆動ローラ６と、第２経路部２２に連結される第２駆動ローラ８と、第１駆動ローラ６を回転駆動させる第１駆動モータ１４と、第２駆動ローラ８を回転駆動させる第２駆動モータ１６と、第１駆動モータ１４および第２駆動モータ１６を制御する制御部７０と、接続経路部３２、３４に連結され、第１経路部２０および第２経路部２２の動きに伴って第１軸方向Ｘ１に沿って直線移動および／又は回転する動滑車２８、３０と、動滑車２８、３０の直線移動に伴って第１軸方向Ｘ１に沿って移動する第１移動ブロック２４（第１移動部材）と、第１移動ブロック２４に保持され、動滑車２８の回転に伴って移動する第２移動ブロック２６（第２移動部材）とを有する、動滑車ユニット１８と、を備える。

【0093】

このような構成によれば、差動式移動装置２において、無端部材４や支持ブロック１７の寸法を小さくして、小型化を実現することができる。

【0094】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、第２移動ブロック２６（第２移動部材）は、動滑車２８の回転に伴って第２軸方向Ｙ１に沿って直線移動する。このような構成によれば、２軸の移動機能を有する差動式移動装置２を実現することができる。

【0095】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、第１軸方向Ｘ１と第２軸方向Ｙ１は、互いに交差（直交）する方向に延びる。このような構成によれば、第１移動ブロック２４と第２移動ブロック２６をそれぞれ異なる方向に移動させることができる。なお、第１軸方向と第２軸方向は互いに直交する場合に限らず、９０度とは異なる角度で交差してもよい。

【0096】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、接続経路部３２、３４は、第１経路部２０の第１端と第２経路部２２の第１端を接続する第１接続経路部３２と、第１経路部２０の第２端と第２経路部２２の第２端を接続する第２接続経路部３４とを有し、動滑車２８、３０は、第１接続経路部３２に連結される第１動滑車２８と、第２接続経路部３４に連結される第２動滑車３０とを有し、第１動滑車２８および第２動滑車３０は、第１軸方向Ｘ１に沿って一体的に移動する。このような構成によれば、２つの動滑車２８、３０を設けることで、差動式移動装置２の所望の動作を実現しやすくなる。

【0097】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、第２移動ブロック２６は、第１動滑車２８と第２動滑車３０のうち、第１動滑車２８のみに係合する。このような構成によれば、第１動滑車２８と第２動滑車３０が同じ回転方向に回転する場合に、第１動滑車２８と第２動滑車３０の動きが互いに干渉することなく、第２移動ブロック２６を第２軸方向Ｙ１に沿って移動させることができる。

【0098】

なお、第２移動ブロック２６が第１動滑車２８のみに係合する場合に限らず、第２動滑車３０のみに係合する場合であってもよい。その場合、図７に示すギヤ５６を第２動滑車３０に設けるようにすればよい。すなわち、第２移動ブロック２６は、第１動滑車２８あるいは第２動滑車３０のうちのいずれか一方に係合すればよい。

【0099】

また、実施形態１の差動式移動装置２は、第１駆動ローラ６および第２駆動ローラ８をそれぞれ回転可能な状態で支持する支持ブロック１７をさらに備える。このような構成によれば、駆動ローラ６、８の動作を安定化させるとともに、支持ブロック１７の寸法を小さくする設計が可能となる。

【0100】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、支持ブロック１７は、第１移動ブロック２４の第１軸方向Ｘ１に沿った移動をガイドする第１ガイド部４０を備える。このような構成によれば、第１移動ブロック２４の動作を安定化させることができる。

【0101】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、第１移動ブロック２４は、第２移動ブロック２６の第２軸方向Ｙ１に沿った移動をガイドする第２ガイド部４１を備える。このような構成によれば、第２移動ブロック２６の動作を安定化させることができる。

【0102】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、第１駆動ローラ６は、第１経路部２０の内側に配置され、第２駆動ローラ８は、第２経路部２２の内側に配置される。このような構成によれば、無端部材４を更に小型化しやすくなる。

【0103】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、無端部材４は、第１駆動ローラ６が連結される第１主面と、第２駆動ローラ８が連結される第２主面とを有する。このような構成によれば、無端部材４に連結される駆動ローラ６、８の設置自由度が高まり、より小型化しやすくなる。

【0104】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、第１駆動ローラ６および第２駆動ローラ８は、動滑車ユニット１８に対して一方側（図１０の矢印Ｘ４）に配置される。このような構成によれば、駆動ローラ６、８や駆動モータ１４、１６等の重量を集中させることができる。

【0105】

また、実施形態１の差動式移動装置２は、第１経路部２０に連結される第１従動ローラ１０と、第２経路部２２に連結される第２従動ローラ１２と、を備える。このような構成によれば、無端部材４の動作をより安定化させることができる。

【0106】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、第１駆動ローラ６および第１従動ローラ１０は、第１経路部２０の内側に配置され、第２駆動ローラ８および第２従動ローラ１２は、第２経路部２２の内側に配置される。このような構成によれば、無端部材４を更に小型化しやすくなる。

【0107】

また、実施形態１の差動式移動装置２では、無端部材４は、ベルト、チェーン、ワイヤ、ケーブル、ロープ、糸のうちの少なくとも１つである。このような構成によれば、各種の無端部材４を用いることが可能となる。

【0108】

（各種変形例について）
以下、実施形態１の各種変形例について説明する。実施形態１と同一または同様の構成については同じ名称や符号を付して説明し、実施形態１と重複する記載は適宜省略する。

【0109】

（変形例１～３）
実施形態１では、駆動ローラ６、８および従動ローラ１０、１２を図１０に示したレイアウトで配置する場合について説明したが、このようなレイアウトに限らず、内ループＬ１と外ループＬ２を構成してそれぞれのループＬ１、Ｌ２に少なくとも１つの駆動ローラを連結させれば、任意のレイアウトを採用してもよい。当該変形例について、図１１～図１３を用いて説明する。

【0110】

図１１は、変形例１に係る差動式移動装置１０２の要部を概略的に示す正面図である。

【0111】

図１１に示す差動式移動装置１０２では、外ループＬ２を構成する第２駆動ローラ８と第２従動ローラ１２の配置が実施形態１と同じであるのに対して、内ループＬ１を構成する第１駆動ローラ１０６と第１従動ローラ１１０の配置が、実施形態１の配置と異なっている。

【0112】

図１１に示す例では、第１駆動ローラ６と第１従動ローラ１０の位置が置換されており、第１駆動ローラ１０６は第２従動ローラ１２と同じ側（矢印Ｘ５）に配置され、第１従動ローラ１１０は第２駆動ローラ８と同じ側（矢印Ｘ４）に配置されている。

【0113】

このような配置・レイアウトであっても、制御部７０が駆動ローラ２０６、２０８の回転方向と回転速度を制御することで、実施形態１の差動式移動装置２と同様の動作を実行することができる。

【0114】

変形例１に係る差動式移動装置１０２によれば、第１駆動ローラ１０６およびそれに接続される第１駆動モータ（図示せず）は、動滑車ユニット１８に対して一方側（矢印Ｘ５）に配置され、第２駆動ローラ８およびそれに接続される第２駆動モータ（図示せず）は、動滑車ユニット１８に対して他方側（矢印Ｘ４）に配置される。これにより、複数の駆動ローラおよび複数の駆動モータの重量を分散させることができる。

【0115】

図１２は、変形例２に係る差動式移動装置２０２の要部を概略的に示す正面図である。

【0116】

図１２に示す差動式移動装置２０２は、無端部材２０４を有し、無端部材２０４は、内ループＬ１を構成する第１経路部２２０と、外ループＬ２を構成する第２経路部２２２とを有する。

【0117】

内ループＬ１には、１つの第１駆動ローラ２０６と、複数の第１従動ローラ２１０とが連結される。外ループＬ２には、１つの第２駆動ローラ２０８と、複数の第２従動ローラ２１２とが連結される。

【0118】

図１２に示す例では、第２駆動ローラ２０８は一方側（矢印Ｘ４）に配置され、第１駆動ローラ２０６は他方側（矢印Ｘ５）に配置される。

【0119】

このような配置・レイアウトであっても、制御部７０が駆動ローラ２０６、２０８の回転方向と回転速度を制御することで、実施形態１の差動式移動装置２と同様の動作を実行することができる。

【0120】

変形例２に係る差動式移動装置２０２では、無端部材２０４の２つの主面のうち、第１駆動ローラ２０６と第２駆動ローラ２０８は同じ主面に係合する。無端部材２０４の２つの主面がともに駆動ローラと連結可能である必要がないため、例えば、片面のタイミングベルト等、一方の主面のみが駆動ローラと連結可能なものを用いることが可能となる。これにより、無端部材２０４の適用範囲が広がる。

【0121】

図１３は、変形例３に係る差動式移動装置３０２の要部を概略的に示す正面図である。

【0122】

図１３に示す差動式移動装置３０２は、無端部材３０４を有し、無端部材３０４は、内ループＬ１を構成する第１経路部３２０と、外ループＬ２を構成する第２経路部３２２とを有する。

【0123】

内ループＬ１には、１つの第１駆動ローラ３０６と、複数の第１従動ローラ３１０とが連結される。外ループＬ２には、１つの第２駆動ローラ３０８と、複数の第２従動ローラ３１２とが連結される。

【0124】

図１３に示す例では、第１駆動ローラ３０６と第２駆動ローラ３０８はともに一方側（矢印Ｘ４）に配置される。

【0125】

このような配置・レイアウトであっても、制御部７０が駆動ローラ３０６、３０８の回転方向と回転速度を制御することで、実施形態１の差動式移動装置２と同様の動作を実行することができる。

【0126】

変形例３に係る差動式移動装置３０２でも同様に、無端部材３０４の２つの主面のうち、駆動ローラ３０６、３０８は同じ主面に係合するため、片面のタイミングベルト等を利用することが可能となる。

【0127】

上記の通り、無端部材４が内ループＬ１と外ループＬ２を有する構成によれば、実施形態１や変形例３のように、駆動ローラや駆動モータを集中配置したり、変形例１、２のように分散配置することが可能となる。このように、いわゆる、Ｍａｓｓ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎを配慮した設計を実現することができる。特許文献１のようにＨ型フレームを用いた場合、Ｈ型フレームの４か所の端部のいずれかに駆動モータを配置する必要があり、モータの配置に関する制約が大きく、Ｍａｓｓ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎを配慮した設計を実現しにくいという点で、本開示の発明と異なる。

【0128】

（変形例４、５）
実施形態１では、図１０等に示すように、動滑車ユニット１８の第１動滑車２８がピニオンギヤ、第２移動ブロック２６がラックであるラックアンドピニオンを用いる場合について説明したが、このような構造に限らない。当該変形例について、図１４～図１７を用いて説明する。

【0129】

図１４は、変形例４に係る差動式移動装置４０２の要部を概略的に示す正面図であり、図１５は、図１４に示す差動式移動装置４０２の要部を下側から見た底面図である。

【0130】

図１４、図１５に示す差動式移動装置４０２は、無端部材４０４を備え、無端部材４０４は、第１経路部４２０と、第２経路部４２２と、第１接続経路部４３２と、第２接続経路部４３４とを有する。

【0131】

動滑車ユニット４１８は、第１動滑車４２８と、第２動滑車４３０と、第３動滑車４５０とを備える。第１動滑車４２８は第１接続経路部４３２に連結され、第２動滑車４３０は第２接続経路部４３４に連結される。第３動滑車４５０は、第１動滑車４２８と第２動滑車４３０の間に配置される。

【0132】

動滑車ユニット４１８はさらに、３つの動滑車４２８、４３０、４５０を回転可能に連結するための連結プレート４５６を有する。

【0133】

図１５に示すように、第１動滑車４２８は、回転軸４４０と、ギヤ４４２と、ローラ４４４とを備える。回転軸４４０は、ギヤ４４２とローラ４４４を一体的に軸支し、ギヤ４４２とローラ４４４を一体的に回転させる。ギヤ４４２は、第１接続経路部４３２に連結され、無端部材４０４の移動に応じて回転する。ローラ４４４は、第２移動ブロック４２６に係合する。

【0134】

第２動滑車４３０は、回転軸４４６と、ギヤ４４８とを備える。回転軸４４６は、ギヤ４４８を軸支する。ギヤ４４８は、第２接続経路部４３４に連結され、無端部材４０４の移動に応じて回転する。

【0135】

第３動滑車４５０は、回転軸４５２と、ローラ４５４とを備える。回転軸４５２は、ローラ４５４を軸支し、ローラ４５４は、第２移動ブロック４２６に係合する。

【0136】

第２移動ブロック４２６は、第１動滑車４２８のローラ４４４と第３動滑車４５０のローラ４５４によって挟まれている。無端部材４の移動に伴って動滑車４２８、４３０が回転すると、第１動滑車４２８のローラ４４４が回転することで、図１４に示すように、第２移動ブロック４２６が第２軸方向Ｙ１に沿ってスライド移動する。ローラ４５４は、第２移動ブロック４２６の移動に応じて従動的に回転する。

【0137】

上記構成によれば、第２移動ブロック４２６は２つのローラ４４４、４５４で挟まれた状態で、２つのローラ４４４、４５４との摩擦によって脱落することなく、第２軸方向Ｙ１に沿ってスライド移動可能である。

【0138】

上記構成によれば、ラックアンドピニオンとは異なる構造を用いて第２移動ブロック４２６をスライド移動させることができ、任意の種類の線材を送る構造として利用することができる。

【0139】

図１６は、変形例５に係る差動式移動装置５０２の要部を概略的に示す正面図であり、図１７は、図１６に示す差動式移動装置５０２の要部を下側から見た底面図である。

【0140】

図１６に示す変形例５の差動式移動装置５０２は、図１４、図１５に示した変形例４の差動式移動装置４０２と比較して、動滑車ユニット５１８の構成が異なる。

【0141】

図１６、図１７に示す動滑車ユニット５１８は、第１動滑車４２８と、第２動滑車５３０と、第３動滑車５５０とを備える。

【0142】

図１７に示すように、第２動滑車５３０は、回転軸４４６とギヤ４４８に加えて、ギヤ５６０をさらに有する。第３動滑車５５０は、回転軸４５２とローラ４５４に加えて、ギヤ５６２をさらに有する。

【0143】

ギヤ５６０とギヤ５６２は、互いに噛み合っている。ギヤ５６０は、ギヤ４４８と一体的に回転するように構成されており、ギヤ５６０の回転に応じて、ギヤ５６２は逆向きの回転方向に回転する。無端部材４０４の移動に応じてギヤ４４８とギヤ５６０が一体的に回転すると、ギヤ５６０に噛み合ったギヤ５６２およびローラ４５４が、逆向きの回転方向に一体的に回転する。

【0144】

上記構成によれば、第２移動ブロック４２６は、第１動滑車４２８のローラ４４４によって第２軸方向Ｙ１に送られるだけでなく、第３動滑車５５０のローラ４５４によっても同じ方向に送られる（図１６）。第１動滑車４２８だけでなく、ギヤ５６０、５６２を介して第２動滑車５３０の回転力を第２移動ブロック４２６に伝達することで、第２移動ブロック４２６の駆動力を増加させることができる。

【0145】

（変形例６）
実施形態１では、図１、図２等に示すように、駆動モータ１４、１６を駆動ローラ６、８に直結する場合について説明したが、このような場合に限らない。当該変形例について、図１８を用いて説明する。

【0146】

図１８は、変形例６に係る差動式移動装置６０２の要部を概略的に示す正面図である。

【0147】

図１８に示す差動式移動装置６０２は、第１駆動ローラ６を駆動するための第１駆動モータ６１４と、第２駆動ローラ８を駆動するための第２駆動モータ６１６とを備える。

【0148】

駆動モータ６１４、６１６はともに、駆動ローラ６、８には直結せずに、無端部材６１８、６２０を介して間接的に駆動ローラ６、８にそれぞれ接続している。

【0149】

無端部材６１８は、第１駆動ローラ６と第１駆動モータ６１４を回転可能に接続し、無端部材６２０は、第２駆動ローラ８と第２駆動モータ６１６を回転可能に接続する。無端部材６１８、６２０はそれぞれ、駆動ローラと駆動モータを回転可能に連結できるものであれば、任意の種類のものを用いてもよい。

【0150】

上記構成によれば、駆動モータ６１４、６１６を駆動ローラ６、８や支持ブロック１７とは分離しているため、駆動モータ６１４、６１６の配置の自由度が高まるとともに、差動式移動装置６０２のＺ方向の寸法を小さくすることができる。これより、例えば差動式移動装置６０２をＺ方向に間隔を空けて複数並べて使用する場合に、複数の差動式移動装置６０２をより密集させて配置することが可能となり、多列密集配置を実現することができる。この場合、例えばピッキングマシンなどの用途で、タスクの並行処理が可能となり、装置設置面積当たりの処理能力向上と高速化に貢献する。

【0151】

（実施形態２）
図１９、図２０を参照して、実施形態２に係る差動式移動装置７０２について説明する。

【0152】

図１９は、実施形態２に係る差動式移動装置７０２の正面図であり、図２０は、実施形態２に係る差動式移動装置７０２の斜視図である。

【0153】

実施形態１では、動滑車ユニット１８が移動する２軸が互いに交差する方向（第１軸方向Ｘ１と第２軸方向Ｙ１）であったのに対して、実施形態２では、動滑車ユニット７１８が移動する２軸が互いに平行な方向（第１軸方向Ｘ１と第２軸方向Ｘ６）である点で、異なる。

【0154】

図１９、図２０に示す差動式移動装置７０２は、無端部材７０４と、第１駆動ローラ７０６と、第２駆動ローラ７０８と、第１従動ローラ７１０と、第２従動ローラ７１２と、第１駆動モータ７１４（図２０）と、第２駆動モータ７１６と、支持ブロック７１７と、動滑車ユニット７１８と、を備える。

【0155】

無端部材７０４は、第１経路部７２０と、第２経路部７２２とを備える。動滑車ユニット７１８は、第１移動ブロック７２４と、第２移動ブロック７２６と、第１動滑車７２８と、第２動滑車７３０とを有する。

【0156】

上記構成において、第１移動ブロック７２４は、支持ブロック７１７に設けられたＸ方向に延びる第１ガイド部７４０に係合し、第１ガイド部７４０に沿って第１軸方向Ｘ１にスライド移動可能である。第２移動ブロック７２６は、第１移動ブロック７２４に保持された状態で、第１移動ブロック７２４の内部で第１動滑車７２８に係合し、第１動滑車７２８の回転に伴って第２軸方向Ｘ６に移動可能である。

【0157】

図２０に示すように、第１移動ブロック７２４にはＸ方向に延びる第２ガイド部７４２が設けられており、第２移動ブロック７２６は第２ガイド部７４２に係合して、第２ガイド部７４２に沿ってＸ方向にスライド移動可能である。

【0158】

実施形態２の第２移動ブロック７２６と第１動滑車７２８は、ラックアンドピニオンで構成される。

【0159】

上記構成によれば、動滑車ユニット７１８が移動する２軸を互いに平行な方向な第１軸方向Ｘ１と第２軸方向Ｘ６とすることができ、実施形態１の差動式移動装置２とは異なる用途（例えばテレスコピック機構）で利用することができる。

【0160】

上述したように、実施形態２の差動式移動装置７０２では、第１軸方向Ｘ１と前記第２軸方向Ｘ６は、互いに平行な方向に延びる。このような構成によれば、差動式移動装置７０２を実施形態１の差動式移動装置２とは異なる用途に利用することができる。

【0161】

（実施形態３）
図２１を参照して、実施形態３に係る差動式移動装置８０２について説明する。

【0162】

図２１は、実施形態３に係る差動式移動装置８０２の斜視図である。

【0163】

実施形態１では、動滑車ユニット１８が移動する２軸が第１軸方向Ｘ１と第２軸方向Ｙ１であったのに対して、実施形態３では、動滑車ユニット８１８が移動する２軸が第１軸方向Ｘ１と第２軸方向Ｚ１である点で、異なる。

【0164】

図２１に示す差動式移動装置８０２は、無端部材８０４と、第１駆動ローラ８０６と、第２駆動ローラ８０８と、第１従動ローラ８１０と、第２従動ローラ８１２と、第１駆動モータ８１４と、第２駆動モータ８１６と、支持ブロック８１７と、動滑車ユニット８１８と、を備える。

【0165】

無端部材８０４は、第１経路部８２０と、第２経路部８２２とを備える。動滑車ユニット８１８は、第１移動ブロック８２４と、第２移動ブロック８２６と、第１動滑車８２８と、第２動滑車８３０とを有する。

【0166】

上記構成において、第１移動ブロック８２４は、支持ブロック８１７に設けられたＸ方向に延びる第１ガイド部８４０に係合し、第１ガイド部８４０に沿って第１軸方向Ｘ１にスライド移動する。第２移動ブロック８２６は、第１移動ブロック８２４に保持された状態で、第１移動ブロック８２４の内部で第１動滑車８２８に係合し、第１動滑車８２８の回転に伴って第２軸方向Ｚ１にスライド移動する。

【0167】

第１移動ブロック８２４にはＺ方向に延びる第２ガイド部８４２が設けられており、第２移動ブロック８２６は、第２ガイド部８４２に沿ってＺ方向にスライド移動する。

【0168】

図２１に示す第２移動ブロック８２６は、第１棒状部８２６Ａと、第２棒状部８２６Ｂとを有する。第１棒状部８２６Ａは、第１移動ブロック８２４を貫通するように延びて、第１移動ブロック８２４の内部で第１動滑車８２８に係合する。第１棒状部８２６Ａは、第１動滑車８２８の回転方向の駆動力をＺ方向の駆動力に変換する駆動力変換構造（例えばボールねじ構造）を有する。第２棒状部８２６Ｂは、第１棒状部８２６Ａと平行に延びており、第１移動ブロック８２４の第２ガイド部８４２に係合する。

【0169】

上記構成によれば、実施形態１のようにＸ方向とＹ方向の２軸に限らず、Ｘ方向とＺ方向の２軸に沿って移動させることができる。

【0170】

前述したように、互いに直交する２軸に限らず、９０度とは異なる角度で交差する２軸や、実施形態２のように互いに平行な２軸等、任意の方向に延びる２軸に沿って移動可能な差動式移動装置を実現することができる。

【0171】

（実施形態４）
図２２～図２４を参照して、実施形態４に係る差動式移動装置９０２について説明する。

【0172】

図２２、図２３は、実施形態４に係る差動式移動装置９０２の斜視図である。図２４は、図２２の差動式移動装置９０２をＩ－Ｉ断面で切り欠いた斜視図である。

【0173】

実施形態１では、第１移動ブロック２４が第１軸方向に沿って移動し、第２移動ブロック２６が第２軸方向に沿って移動する「２軸」の差動式移動装置２であったのに対して、実施形態４では、第１移動部材である移動ブロック９２４は第１軸方向（Ｙ軸方向）に沿って移動する一方で、第２移動部材であるベルトコンベア９２６はベルト９２７を回転移動させるという点で、異なる。

【0174】

図２２、図２３に示す差動式移動装置９０２は、無端部材９０４と、第１駆動ローラ９０６と、第２駆動ローラ９０８と、第１従動ローラ９１０と、第２従動ローラ９１２と、第１駆動モータ９１４と、第２駆動モータ９１６と、支持ブロック９１７と、動滑車ユニット９１８と、を備える。

【0175】

無端部材９０４は、内ループを構成する第１経路部９２０と、外ループを構成する第２経路部９２２とを備える。動滑車ユニット９１８は、移動ブロック９２４（第１移動部材）と、ベルトコンベア９２６（第２移動部材）と、第１動滑車９２８と、第２動滑車９３０とを有する。

【0176】

移動ブロック９２４は、図２３に示す第１動滑車９２８および第２動滑車９３０を回転可能に保持するとともに、図２２に示す支持ブロック９１７に設けられたＹ方向に延びるガイド部９４０Ａ、９４０Ｂに係合する。ガイド部９４０Ａ、９４０Ｂに係合する移動ブロック９２４は、第１動滑車９２８および第２動滑車９３０のＹ方向の移動に伴って、第１軸方向Ｙ２に沿ってスライド移動可能（すなわち昇降可能）である。

【0177】

ベルトコンベア９２６は、移動ブロック９２４に保持されるとともに、無端状のベルト９２７を有する。ベルト９２７は、後述する駆動軸９５２（図２４）を介して第２動滑車９３０に連結されており、第２動滑車９３０と駆動軸９５２の回転に伴って回転駆動される。ベルト９２７は、第２動滑車９３０の回転方向に応じて、正転する機能（矢印Ｒ１）および反転する機能（矢印Ｒ２）を有する。

【0178】

ベルト９２７は、図示しない搬送対象物を搬送するためのベルト上面９２９を有する。ベルト上面９２９は、ベルト９２７の回転によってＸ方向に沿って直線移動して搬送対象物をＸ方向に搬送する。

【0179】

図２４に示すように、ベルト９２７の内部には、２つの駆動軸９５０、９５２が設けられている。

【0180】

駆動軸９５０は、図２３に示す第１動滑車９２８に連結された軸部材であり、Ｚ方向に延びる回転軸Ａｘ５を中心として、第１動滑車９２８と一体的に回転する。駆動軸９５２は、図２３に示す第２動滑車９３０に連結された軸部材であり、Ｚ方向に延びる回転軸Ａｘ６を中心として、第２動滑車９３０と一体的に回転する。

【0181】

２つの駆動軸９５０、９５２はともに、図２２に示すベルトコンベア９２６の第１プレート９６０と、図２３に示すベルトコンベア９２６の第２プレート９６２によって回転可能に軸支される。すなわち、駆動軸９５０、９５２のそれぞれの両端部が支持される。

【0182】

実施形態４では、駆動軸９５０はベルト９２７に係合しないのに対して、駆動軸９５２はベルト９２７に係合する。ベルト９２７に係合する駆動軸９５２は、ベルト９２７に回転駆動力を伝達するドライブプーリとして機能する。

【0183】

図２４に示す例では、駆動軸９５０は１本のシャフトで構成されるのに対して、駆動軸９５２は１本のシャフトと当該シャフトの周囲を囲む円筒状部材で構成される。駆動軸９５２の円筒状部材は、ベルト９２７の内周面に対して回転方向に沿って所定長さ分だけ係合する。

【0184】

ベルト９２７にはさらに、４つのアイドラプーリ９５４Ａ～９５４Ｄが係合している。

【0185】

４つのアイドラプーリ９５４Ａ～９５４Ｄはそれぞれ、ベルト９２７の回転に伴って従動的に回転するプーリである。アイドラプーリ９５４Ａ～９５４Ｄはいずれも、図２２に示す第１プレート９６０と図２３に示す第２プレート９６２によって回転可能に軸支されており、駆動軸９５０、９５２と同様に、それぞれの両端部が支持されている。

【0186】

上段に設けたアイドラプーリ９５４Ａ、９５４Ｂは、ベルト９２７のＸ方向の両端部においてベルト９２７の内周面に係合する。下段に設けたアイドラプーリ９５４Ｃ、９５４Ｄは、ベルト９２７のＸ方向の中央部においてベルト９２７の外周面に係合する。

【0187】

上記構成を有する差動式移動装置９０２は、ベルト９２７のベルト上面９２９が鉛直上方を向いた姿勢で使用される。ベルトコンベア９２６は、第１軸方向Ｙ２に沿って上下動する昇降機能と、ベルト９２７を無端状に回転させる回転機能を有する。使用姿勢において、駆動軸９５０は駆動軸９５２の上方に配置される。

【0188】

上方に配置される駆動軸９５０は、２つのプレート９６０、９６２を含むベルトコンベア９２６の主要部分を支持しており、ベルトコンベア９２６の昇降時に負荷を大きく受ける部分となる。これを受けて、駆動軸９５０はベルト９２７には係合させずに、２つのプレート９６０、９６２に両端を支持した構造とすることで、昇降時の負荷を主に受ける部分として機能させることができる。これにより、差動式移動装置９０２の強度を向上させることができる。なお、十分に剛性が確保できる場合には、駆動軸９５０を省略して、駆動軸９５０の代わりに第２プレート９６２で昇降時の負荷を主に受けるようにしてもよい。

【0189】

下方に配置される駆動軸９５２は、駆動軸９５０に比べてベルトコンベア９２６の昇降時の負荷を受けにくい部分であり、ベルト９２７に係合させてドライブプーリとして機能させることで、ベルト９２７を回転駆動する力を効率的に発揮することができる。

【0190】

このように、２つの駆動軸９５０、９５２をそれぞれ異なる構成・機能として、駆動軸９５０を用いて差動式移動装置９０２の強度を向上させながら、駆動軸９５２を用いてベルトコンベア９２６を効率的に動作させることが可能となる。

【0191】

実施形態４の差動式移動装置９０２では特に、可動部である動滑車ユニット９１８にモータを搭載していないため、動滑車ユニット９１８を含む周辺構成を軽量化・簡素化することができ、可動部の高速化および駆動モータ９１４、９１６の低容量化に貢献する。結果として、支持ブロック９１７の小型軽量化にも貢献する。

【0192】

上述したように、実施形態４の差動式移動装置９０２は、第１経路部９２０および第２経路部９２２の動きに伴って第１軸方向Ｙ２に沿って直線移動および／又は回転する動滑車９２８、９３０と、動滑車９２８、９３０の直線移動に伴って第１軸方向Ｙ２に沿って移動する移動ブロック９２４（第１移動部材）と、移動ブロック９２４に保持され、第２動滑車９３０の回転に伴って移動するベルトコンベア９２６（第２移動部材）とを有する、動滑車ユニット９１８を備える。

【0193】

このような構成によれば、差動式移動装置９０２において、無端部材９０４や支持ブロック９１７の寸法を小さくして、小型化を実現することができる。

【0194】

また、実施形態４の差動式移動装置９０２では、第２移動部材は、第２動滑車９３０の回転に伴って回転するベルト９２７を有したベルトコンベア９２６である。このような構成によれば、第１軸方向Ｙ２に沿って昇降する機能とベルト９２７を回転させる機能とを有したベルトコンベア９２６、およびそれを備える差動式移動装置９０２を実現することができる。

【0195】

以上、上述の実施形態１～４および変形例１～６を挙げて本開示を説明したが、本開示はこれらに限定されない。

【0196】

例えば、上述の実施形態および変形例では、無端部材４に連結される部材としてギヤを例示したが、このような場合に限らず、無端部材４の種類に応じて、ギヤとは異なる種類の部材を連結させて無端部材４を駆動してもよい。例えば、無端部材４がタイミングベルトの場合はタイミングプーリを連結してもよく、無端部材４がチェーンの場合はスプロケットを連結してもよく、無端部材４がワイヤの場合はプーリ、シーブを連結してもよい。

【0197】

また、上述の実施形態および変形例では、コントローラとしての制御部７０が差動式移動装置２を制御する場合を例示したが、このような場合に限らず、コントローラに代えて、機械的な制御手段を用いてもよい。

【0198】

前記実施形態および様々な変形例のうち、任意の実施形態および変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

【0199】

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

【産業上の利用可能性】

【0200】

本開示は、差動式移動装置であれば適用可能である。

【符号の説明】

【0201】

２ 差動式移動装置
４ 無端部材
６ 第１駆動ローラ
８ 第２駆動ローラ
１０ 第１従動ローラ
１２ 第２従動ローラ
１４ 第１駆動モータ
１６ 第２駆動モータ
１８ 動滑車ユニット
２０ 第１経路部
２２ 第２経路部
２４ 第１移動ブロック（第１移動部材）
２６ 第２移動ブロック（第２移動部材）
２８ 第１動滑車
３０ 第２動滑車
３２ 第１接続経路部
３４ 第２接続経路部
７０ 制御部
Ｘ１ 第１軸方向
Ｙ１ 第２軸方向

【要約】

差動式移動装置は、無端状の経路を構成する無端部材であって、内側に配置される第１経路部と、外側に配置される第２経路部と、第１経路部と第２経路部を接続する接続経路部とを有する、無端部材と、第１経路部に連結される第１駆動ローラと、第２経路部に連結される第２駆動ローラと、第１駆動ローラを回転駆動させる第１駆動モータと、第２駆動ローラを回転駆動させる第２駆動モータと、第１駆動モータおよび第２駆動モータを制御する制御部と、接続経路部に連結され、第１経路部および第２経路部の動きに伴って第１軸方向に沿って直線移動および／又は回転する動滑車と、動滑車の直線移動に伴って第１軸方向に沿って移動する第１移動部材と、第１移動部材に保持され、動滑車の回転に伴って移動する第２移動部材とを有する、動滑車ユニットと、を備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】