JP3421290B2 - 全方向移動車用車輪 - Google Patents
全方向移動車用車輪Info
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- JP3421290B2 JP3421290B2 JP2000002907A JP2000002907A JP3421290B2 JP 3421290 B2 JP3421290 B2 JP 3421290B2 JP 2000002907 A JP2000002907 A JP 2000002907A JP 2000002907 A JP2000002907 A JP 2000002907A JP 3421290 B2 JP3421290 B2 JP 3421290B2
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- Japan
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- shaped
- omnidirectional
- curvature
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- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全方向移動車用車
輪に関し、さらに詳細には、平面上を全方向に移動する
ロボット、ＡＧＶ（自動搬送車）、自動車あるいはその
他の平地走行機構などの全方向移動車に用いて好適な全
方向移動車用車輪に関する。
輪に関し、さらに詳細には、平面上を全方向に移動する
ロボット、ＡＧＶ（自動搬送車）、自動車あるいはその
他の平地走行機構などの全方向移動車に用いて好適な全
方向移動車用車輪に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、平面上を走行する移動ロボット
には、走行安定性が要求されるとともに、狭い環境下で
の行動や他のロボットと協調して作業を行う場合には、
自らの姿勢と位置を全方向に自在に制御できることが望
ましく、全方向移動を可能にしたロボットの研究が多く
行われてきた。
には、走行安定性が要求されるとともに、狭い環境下で
の行動や他のロボットと協調して作業を行う場合には、
自らの姿勢と位置を全方向に自在に制御できることが望
ましく、全方向移動を可能にしたロボットの研究が多く
行われてきた。
【０００３】すなわち、平面上を走行する全方向移動ロ
ボットは、Ｘ軸方向の移動とＹ軸方向の移動とを行う並
進の２自由度と、Ｚ軸回りの回転を行う１自由度の合計
３自由度の運動性能が可能でなければならない。
ボットは、Ｘ軸方向の移動とＹ軸方向の移動とを行う並
進の２自由度と、Ｚ軸回りの回転を行う１自由度の合計
３自由度の運動性能が可能でなければならない。
【０００４】ところで、こうした全方向移動ロボットな
どの全方向移動車の車輪、即ち、全方向移動車用車輪と
しては、特定の方向については通常の車輪と同様に床面
などの接地面との摩擦によって駆動力を発生させつつ、
当該特定の方向と直交する方向については力を生じない
（負荷を解放する）ような車輪を用いることが多かっ
た。
どの全方向移動車の車輪、即ち、全方向移動車用車輪と
しては、特定の方向については通常の車輪と同様に床面
などの接地面との摩擦によって駆動力を発生させつつ、
当該特定の方向と直交する方向については力を生じない
（負荷を解放する）ような車輪を用いることが多かっ
た。
【０００５】そして、これまでに、フリーローラー（な
お、「フリーローラー」とは、軸周りにキャスターのよ
うに受動的に空回りするローラーである。）を用いて全
方向移動車用車輪を構成する機構が種々提案されてい
る。
お、「フリーローラー」とは、軸周りにキャスターのよ
うに受動的に空回りするローラーである。）を用いて全
方向移動車用車輪を構成する機構が種々提案されてい
る。
【０００６】即ち、フリーローラーを用いた全方向移動
車用車輪としては、例えば、１種類のフリーローラーを
複列にして構成したものや、軸方向に沿った中央部位が
膨出した樽型状を備えた樽型のフリーローラーと円筒型
のフリーローラーとを組み合わせて構成したものなどが
知られている。
車用車輪としては、例えば、１種類のフリーローラーを
複列にして構成したものや、軸方向に沿った中央部位が
膨出した樽型状を備えた樽型のフリーローラーと円筒型
のフリーローラーとを組み合わせて構成したものなどが
知られている。
【０００７】しかしながら、１種類のフリーローラーを
複列にして構成した全方向移動車用車輪においては、床
面などの接地面における当該全方向移動車用車輪の接地
点が、当該全方向移動車用車輪の回転とともに軸方向に
変化するために、当該全方向移動車のトレッド（車輪間
距離）が変化してしまい、オドメトリ（移動した距離や
方向の推定）が不正確になってしまうなどの問題点があ
った。
複列にして構成した全方向移動車用車輪においては、床
面などの接地面における当該全方向移動車用車輪の接地
点が、当該全方向移動車用車輪の回転とともに軸方向に
変化するために、当該全方向移動車のトレッド（車輪間
距離）が変化してしまい、オドメトリ（移動した距離や
方向の推定）が不正確になってしまうなどの問題点があ
った。
【０００８】また、樽型のフリーローラーと円筒型のフ
リーローラーとを組み合わせて構成した全方向移動車用
車輪においては、当該全方向移動車用車輪の外形が円と
一致しない部分が存在するため、当該全方向移動車用車
輪の軸周りに当該全方向移動車用車輪を回転させたとき
に、当該全方向移動車用車輪が接地する床面などの接地
面と当該全方向移動車用車輪との距離が常に一定とはな
らず、安定した走行を行うことができないという問題点
があった。
リーローラーとを組み合わせて構成した全方向移動車用
車輪においては、当該全方向移動車用車輪の外形が円と
一致しない部分が存在するため、当該全方向移動車用車
輪の軸周りに当該全方向移動車用車輪を回転させたとき
に、当該全方向移動車用車輪が接地する床面などの接地
面と当該全方向移動車用車輪との距離が常に一定とはな
らず、安定した走行を行うことができないという問題点
があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、床面などの接地
面における全方向移動車用車輪の接地点が、当該全方向
移動車用車輪の回転とともに軸方向に変化することがな
いようにして、当該全方向移動車のトレッドを一定に維
持することを可能にし、正確なオドメトリを実現するこ
とができるようにした全方向移動車用車輪を提供しよう
とするものである。
うな従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、床面などの接地
面における全方向移動車用車輪の接地点が、当該全方向
移動車用車輪の回転とともに軸方向に変化することがな
いようにして、当該全方向移動車のトレッドを一定に維
持することを可能にし、正確なオドメトリを実現するこ
とができるようにした全方向移動車用車輪を提供しよう
とするものである。
【００１０】また、本発明の目的とするところは、全方
向移動車用車輪の外形を円に極めて近似させるようにし
て、当該全方向移動車用車輪の軸周りに当該全方向移動
車用車輪を回転させたときに、当該全方向移動車用車輪
が接地する床面などの接地面と当該全方向移動車用車輪
との距離を常に一定に維持することを可能にし、安定し
た走行を実現することができるようにした全方向移動車
用車輪を提供しようとするものである。
向移動車用車輪の外形を円に極めて近似させるようにし
て、当該全方向移動車用車輪の軸周りに当該全方向移動
車用車輪を回転させたときに、当該全方向移動車用車輪
が接地する床面などの接地面と当該全方向移動車用車輪
との距離を常に一定に維持することを可能にし、安定し
た走行を実現することができるようにした全方向移動車
用車輪を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による全方向移動車用車輪は、直径の大きさ
が異なる、即ち、大径と小径との２種類の樽型フリーロ
ーラーを交互に配列することによって、大径の樽型フリ
ーローラーの内部に当該大径の樽型フリーローラーの軸
および軸受ならびに小径の樽型フリーローラーの一部が
位置する空所を構成するようにするとともに、各樽型フ
リーローラーの曲率を円の曲率と一致するように設定す
ることによって、外形が極めて円に近似した単列の樽型
フリーローラーよりなる全方向移動車用車輪を構成する
ようにしたものである。
に、本発明による全方向移動車用車輪は、直径の大きさ
が異なる、即ち、大径と小径との２種類の樽型フリーロ
ーラーを交互に配列することによって、大径の樽型フリ
ーローラーの内部に当該大径の樽型フリーローラーの軸
および軸受ならびに小径の樽型フリーローラーの一部が
位置する空所を構成するようにするとともに、各樽型フ
リーローラーの曲率を円の曲率と一致するように設定す
ることによって、外形が極めて円に近似した単列の樽型
フリーローラーよりなる全方向移動車用車輪を構成する
ようにしたものである。
【００１２】従って、本発明による全方向移動車用車輪
によれば、上記したように、単列の樽型フリーローラー
により全方向移動車用車輪を構成することができるの
で、床面などの接地面における全方向移動車用車輪の接
地点は常に単列の樽型フリーローラーの外形上にあり、
当該全方向移動車用車輪の回転とともに当該接地点が軸
方向に変化することがないため、当該全方向移動車のト
レッドを一定に維持することが可能となり、正確なオド
メトリを得ることができるようになる。
によれば、上記したように、単列の樽型フリーローラー
により全方向移動車用車輪を構成することができるの
で、床面などの接地面における全方向移動車用車輪の接
地点は常に単列の樽型フリーローラーの外形上にあり、
当該全方向移動車用車輪の回転とともに当該接地点が軸
方向に変化することがないため、当該全方向移動車のト
レッドを一定に維持することが可能となり、正確なオド
メトリを得ることができるようになる。
【００１３】また、本発明による全方向移動車用車輪に
よれば、上記したように、その外形が極めて円に近似し
たものとなるので、当該全方向移動車用車輪の軸周りに
当該全方向移動車用車輪を回転させたときに、当該全方
向移動車用車輪が接地する床面などの接地面と当該全方
向移動車用車輪との距離を常に一定に維持することが可
能となり、安定した走行を行うことができるようにな
る。
よれば、上記したように、その外形が極めて円に近似し
たものとなるので、当該全方向移動車用車輪の軸周りに
当該全方向移動車用車輪を回転させたときに、当該全方
向移動車用車輪が接地する床面などの接地面と当該全方
向移動車用車輪との距離を常に一定に維持することが可
能となり、安定した走行を行うことができるようにな
る。
【００１４】即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明
は、平面上を全方向に移動する全方向移動車に用いる全
方向移動車用車輪において、外形が円の曲率と一致させ
た曲率を備えて軸方向中央部位が膨出した第１の樽型フ
リーローラーと、内径側の両端部の領域に空所を形成す
るとともに、外形が上記円の曲率と一致させた曲率を備
えて軸方向中央部位が膨出した、上記第１の樽型フリー
ローラーよりも大径の第２の樽型フリーローラーとを有
し、上記第１の樽型フリーローラーと上記第２の樽型フ
リーローラーとを、上記第２の樽型フリーローラーに形
成された上記空所に上記第１の樽型フリーローラーの一
部が位置するようにして、軸方向が上記駆動軸に対して
直交するとともに外形が円周を形成するようにして互い
に交互に配置したものである。
は、平面上を全方向に移動する全方向移動車に用いる全
方向移動車用車輪において、外形が円の曲率と一致させ
た曲率を備えて軸方向中央部位が膨出した第１の樽型フ
リーローラーと、内径側の両端部の領域に空所を形成す
るとともに、外形が上記円の曲率と一致させた曲率を備
えて軸方向中央部位が膨出した、上記第１の樽型フリー
ローラーよりも大径の第２の樽型フリーローラーとを有
し、上記第１の樽型フリーローラーと上記第２の樽型フ
リーローラーとを、上記第２の樽型フリーローラーに形
成された上記空所に上記第１の樽型フリーローラーの一
部が位置するようにして、軸方向が上記駆動軸に対して
直交するとともに外形が円周を形成するようにして互い
に交互に配置したものである。
【００１５】また、本発明のうち請求項２に記載の発明
は、平面上を全方向に移動する全方向移動車に用いる全
方向移動車用車輪において、中心部位に駆動軸が直交す
るように配置された板状部材と、上記板状部材の外径方
向側に向かって開口するとともに開口方向が上記駆動軸
に対して直交するコ字型状の腕部と該腕部の中央部に突
出形成された取付部とを備えて上記板状部材の外周縁部
位に該取付部を介して複数個配置された支持部材と、上
記支持部材の上記腕部間に上記駆動軸に対して直交する
ように配置され第１の支軸と、上記第１の支軸に回転自
在に支持されるとともに、外形が円の曲率と一致させた
曲率を備えて軸方向中央部位が膨出した第１の樽型フリ
ーローラーと、互いに隣り合う一方の上記支持部材の上
記腕部と他方の上記支持部材の上記腕部との間に上記駆
動軸に対して直交するように配置された第２の支軸と、
上記第２の支軸に回転自在に支持されるとともに、内径
側の両端部の領域に空所を形成され、外形が上記円の曲
率と一致させた曲率を備えて軸方向中央部位が膨出し
た、上記第１の樽型フリーローラーよりも大径の第２の
樽型フリーローラーとを有し、上記第１の樽型フリーロ
ーラーと上記第２の樽型フリーローラーとを、上記第２
の樽型フリーローラーに形成された上記空所に上記第１
の樽型フリーローラーの一部が位置するようにして、軸
方向が上記駆動軸に対して直交するとともに外形が円周
を形成するようにして互いに交互に配置したものであ
る。
は、平面上を全方向に移動する全方向移動車に用いる全
方向移動車用車輪において、中心部位に駆動軸が直交す
るように配置された板状部材と、上記板状部材の外径方
向側に向かって開口するとともに開口方向が上記駆動軸
に対して直交するコ字型状の腕部と該腕部の中央部に突
出形成された取付部とを備えて上記板状部材の外周縁部
位に該取付部を介して複数個配置された支持部材と、上
記支持部材の上記腕部間に上記駆動軸に対して直交する
ように配置され第１の支軸と、上記第１の支軸に回転自
在に支持されるとともに、外形が円の曲率と一致させた
曲率を備えて軸方向中央部位が膨出した第１の樽型フリ
ーローラーと、互いに隣り合う一方の上記支持部材の上
記腕部と他方の上記支持部材の上記腕部との間に上記駆
動軸に対して直交するように配置された第２の支軸と、
上記第２の支軸に回転自在に支持されるとともに、内径
側の両端部の領域に空所を形成され、外形が上記円の曲
率と一致させた曲率を備えて軸方向中央部位が膨出し
た、上記第１の樽型フリーローラーよりも大径の第２の
樽型フリーローラーとを有し、上記第１の樽型フリーロ
ーラーと上記第２の樽型フリーローラーとを、上記第２
の樽型フリーローラーに形成された上記空所に上記第１
の樽型フリーローラーの一部が位置するようにして、軸
方向が上記駆動軸に対して直交するとともに外形が円周
を形成するようにして互いに交互に配置したものであ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明による全方向移動車用車輪の実施の形態の一
例を詳細に説明する。
ら、本発明による全方向移動車用車輪の実施の形態の一
例を詳細に説明する。
【００１７】図１には本発明による全方向移動車用車輪
の実施の形態の一例の正面図が示されており、図２には
図１の側面図が示されており、図３には図２におけるＡ
部の拡大断面図が示されており、図４には図２の構成の
一部をスケルトンで示した構成説明図が示されている。
の実施の形態の一例の正面図が示されており、図２には
図１の側面図が示されており、図３には図２におけるＡ
部の拡大断面図が示されており、図４には図２の構成の
一部をスケルトンで示した構成説明図が示されている。
【００１８】この全方向移動車用車輪１０は、中心部位
に駆動軸１１が直交するように貫入されて固定的に配置
された円形の板状部材１２と、この板状部材１２の外径
方向側に向かって開口するとともに開口方向が駆動軸１
１に対して直交するコ字型状の腕部１４ａと当該腕部１
４ａの中央部に突出形成された取付部１４ｂとを備えて
板状部材１２の外周縁部位に当該取付部１４ｂを介して
等間隔で６個配置された支持部材１４と、支持部材１４
のコ字型状の腕部１４ａ間に駆動軸１１に対して直交す
るように配置され第１支軸１６と、第１支軸１６にベア
リング１８を介して回転自在に支持された第１樽型フリ
ーローラー２０と、互いに隣り合う一方の腕部１４ａの
肩部１４ｃと他方の腕部１４ａの肩部１４ｃとの間に駆
動軸１１に対して直交するように配置された第２支軸２
２と、第２支軸２２にベアリング２４を介して回転自在
に支持された第２樽型フリーローラー２６とを有して構
成されている。
に駆動軸１１が直交するように貫入されて固定的に配置
された円形の板状部材１２と、この板状部材１２の外径
方向側に向かって開口するとともに開口方向が駆動軸１
１に対して直交するコ字型状の腕部１４ａと当該腕部１
４ａの中央部に突出形成された取付部１４ｂとを備えて
板状部材１２の外周縁部位に当該取付部１４ｂを介して
等間隔で６個配置された支持部材１４と、支持部材１４
のコ字型状の腕部１４ａ間に駆動軸１１に対して直交す
るように配置され第１支軸１６と、第１支軸１６にベア
リング１８を介して回転自在に支持された第１樽型フリ
ーローラー２０と、互いに隣り合う一方の腕部１４ａの
肩部１４ｃと他方の腕部１４ａの肩部１４ｃとの間に駆
動軸１１に対して直交するように配置された第２支軸２
２と、第２支軸２２にベアリング２４を介して回転自在
に支持された第２樽型フリーローラー２６とを有して構
成されている。
【００１９】従って、第１樽型フリーローラー２０と第
２樽型フリーローラー２６とは、軸方向が駆動軸１１に
対して直交するように配置されるものである。
２樽型フリーローラー２６とは、軸方向が駆動軸１１に
対して直交するように配置されるものである。
【００２０】また、第１樽型フリーローラー２０と第２
樽型フリーローラー２６とは、外形が円の曲率と一致さ
せた曲率を備えて軸方向中央部位が膨出した樽型状に形
成されていて、円周を形成するようにして互いに交互に
配置されるものである。
樽型フリーローラー２６とは、外形が円の曲率と一致さ
せた曲率を備えて軸方向中央部位が膨出した樽型状に形
成されていて、円周を形成するようにして互いに交互に
配置されるものである。
【００２１】ここで、第１樽型フリーローラー２０は内
径側に位置する金属よりなる内径側部材２０ａと外径側
位置するゴムよりなる外径側部材２０ｂとより構成され
ており、第２樽型フリーローラー２６は内径側に位置す
る金属よりなる内径側部材２６ａと外径側位置するゴム
よりなる外径側部材２６ｂとより構成されている。
径側に位置する金属よりなる内径側部材２０ａと外径側
位置するゴムよりなる外径側部材２０ｂとより構成され
ており、第２樽型フリーローラー２６は内径側に位置す
る金属よりなる内径側部材２６ａと外径側位置するゴム
よりなる外径側部材２６ｂとより構成されている。
【００２２】また、第１樽型フリーローラー２０と第２
樽型フリーローラー２６とは、第１樽型フリーローラー
２０の方が第２樽型フリーローラー２６よりも軸方向に
長くなるように形成されており、一方、第２樽型フリー
ローラー２６の方が第１樽型フリーローラー２０よりも
径方向に大径になるように形成されている。
樽型フリーローラー２６とは、第１樽型フリーローラー
２０の方が第２樽型フリーローラー２６よりも軸方向に
長くなるように形成されており、一方、第２樽型フリー
ローラー２６の方が第１樽型フリーローラー２０よりも
径方向に大径になるように形成されている。
【００２３】即ち、第１樽型フリーローラー２０の軸方
向長さを「Ｌ１」とし、第１樽型フリーローラー２０の
半径方向長さを「Ｒ１」とするとともに、第２樽型フリ
ーローラー２６の軸方向長さを「Ｌ２」とし、第２樽型
フリーローラー２６の半径方向長さを「Ｒ２」とする
と、 Ｌ１＞Ｌ２ かつ Ｒ１＜Ｒ２ が成立するように設定されている。
向長さを「Ｌ１」とし、第１樽型フリーローラー２０の
半径方向長さを「Ｒ１」とするとともに、第２樽型フリ
ーローラー２６の軸方向長さを「Ｌ２」とし、第２樽型
フリーローラー２６の半径方向長さを「Ｒ２」とする
と、 Ｌ１＞Ｌ２ かつ Ｒ１＜Ｒ２ が成立するように設定されている。
【００２４】また、第２樽型フリーローラー２６は、内
径側部材２６ａの軸方向に沿った中央部位においてベア
リング２４を係止して、当該ベアリング２４を介して第
２支軸２２に軸支されており、このベアリング２４が係
止された中央部位を除いた両端部の領域は中空状態の空
所２６ｃとされている。即ち、第２樽型フリーローラー
２６の内径側の両端部の領域には、空所２６ｃが形成さ
れている。
径側部材２６ａの軸方向に沿った中央部位においてベア
リング２４を係止して、当該ベアリング２４を介して第
２支軸２２に軸支されており、このベアリング２４が係
止された中央部位を除いた両端部の領域は中空状態の空
所２６ｃとされている。即ち、第２樽型フリーローラー
２６の内径側の両端部の領域には、空所２６ｃが形成さ
れている。
【００２５】そして、上記したように、第１樽型フリー
ローラー２０と第２樽型フリーローラー２６とは「Ｒ１
＜Ｒ２」が成立するように径方向の長さが設定されてい
るので、第２樽型フリーローラー２６の空所２６ｃ内
に、支持部材１４、第１支軸１６、ベアリング１８なら
びに第１樽型フリーローラー２０の各種部材のうちの支
持部材１４の肩部１４ｃ近傍に位置する部位を収容する
ことができるものである。
ローラー２０と第２樽型フリーローラー２６とは「Ｒ１
＜Ｒ２」が成立するように径方向の長さが設定されてい
るので、第２樽型フリーローラー２６の空所２６ｃ内
に、支持部材１４、第１支軸１６、ベアリング１８なら
びに第１樽型フリーローラー２０の各種部材のうちの支
持部材１４の肩部１４ｃ近傍に位置する部位を収容する
ことができるものである。
【００２６】さらに、第１樽型フリーローラー２０の曲
率と第２樽型フリーローラー２６の曲率とは、図１、図
２ならびに図４に示すように全方向移動車用車輪１０と
して第１樽型フリーローラー２０および第２樽型フリー
ローラー２６を組み立てた際の最外径側の軌跡、即ち、
外形が円と一致する曲率とされている。
率と第２樽型フリーローラー２６の曲率とは、図１、図
２ならびに図４に示すように全方向移動車用車輪１０と
して第１樽型フリーローラー２０および第２樽型フリー
ローラー２６を組み立てた際の最外径側の軌跡、即ち、
外形が円と一致する曲率とされている。
【００２７】なお、Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１ならびにＲ２など
の各寸法は、全方向移動車用車輪１０の直径Ｄを２００
ｍｍとすると、例えば、「Ｌ１＝５９ｍｍ」、「Ｒ１＝
３０ｍｍ」、「Ｌ２＝４０ｍｍ」、「Ｒ２＝４５ｍｍ」
と設定することができるが、これら各部材の寸法は、全
方向移動車用車輪１０の直径Ｄの大きさに応じて適宜に
変更して設定されるものであることは勿論である。
の各寸法は、全方向移動車用車輪１０の直径Ｄを２００
ｍｍとすると、例えば、「Ｌ１＝５９ｍｍ」、「Ｒ１＝
３０ｍｍ」、「Ｌ２＝４０ｍｍ」、「Ｒ２＝４５ｍｍ」
と設定することができるが、これら各部材の寸法は、全
方向移動車用車輪１０の直径Ｄの大きさに応じて適宜に
変更して設定されるものであることは勿論である。
【００２８】以上の構成において、この全方向移動車用
車輪１０を組み立てるには、予め図２において２点鎖線
で示す分割線Ｏ−Ｏにより分割される部分毎に、支持部
材１４と、第１支軸１６と、ベアリング１８と、第１樽
型フリーローラー２０と、第２支軸２２と、ベアリング
２４と第２樽型フリーローラー２６とを組み付けた２組
のユニットを形成する。
車輪１０を組み立てるには、予め図２において２点鎖線
で示す分割線Ｏ−Ｏにより分割される部分毎に、支持部
材１４と、第１支軸１６と、ベアリング１８と、第１樽
型フリーローラー２０と、第２支軸２２と、ベアリング
２４と第２樽型フリーローラー２６とを組み付けた２組
のユニットを形成する。
【００２９】こうして各部材を組み付けられた３個の支
持部材１４をそれぞれ有する２組のユニットを、各支持
部材１４の取付部１４ｂを板状部材１２の外周縁部位に
固定しながら一体的に組み付けるものである。
持部材１４をそれぞれ有する２組のユニットを、各支持
部材１４の取付部１４ｂを板状部材１２の外周縁部位に
固定しながら一体的に組み付けるものである。
【００３０】上記のようにして組み立てられた全方向移
動車用車輪１０は、その外形が極めて円に近似したもの
となるので、全方向移動車用車輪１０の駆動軸１１の軸
周りに全方向移動車用車輪１０を回転させたときに、全
方向移動車用車輪１０が接地する床面などの接地面と全
方向移動車用車輪１０との距離を常に一定に維持するこ
とが可能となり、安定した走行を行うことができるよう
になる。
動車用車輪１０は、その外形が極めて円に近似したもの
となるので、全方向移動車用車輪１０の駆動軸１１の軸
周りに全方向移動車用車輪１０を回転させたときに、全
方向移動車用車輪１０が接地する床面などの接地面と全
方向移動車用車輪１０との距離を常に一定に維持するこ
とが可能となり、安定した走行を行うことができるよう
になる。
【００３１】また、この全方向移動車用車輪１０は、駆
動軸１１の軸方向対して第１樽型フリーローラー２０お
よび第２樽型フリーローラー２６を組み合わせて単列に
配置して構成しているので、床面などの接地面における
全方向移動車用車輪１０の接地点は常に全方向移動車用
車輪１０の外形の円周上となり、全方向移動車用車輪１
０の回転とともに当該接地点が軸方向に変化することが
ないため、全方向移動車用車輪１０を取り付けた全方向
移動車のトレッドを一定に維持することが可能となり、
正確なオドメトリを得ることができるようになる。
動軸１１の軸方向対して第１樽型フリーローラー２０お
よび第２樽型フリーローラー２６を組み合わせて単列に
配置して構成しているので、床面などの接地面における
全方向移動車用車輪１０の接地点は常に全方向移動車用
車輪１０の外形の円周上となり、全方向移動車用車輪１
０の回転とともに当該接地点が軸方向に変化することが
ないため、全方向移動車用車輪１０を取り付けた全方向
移動車のトレッドを一定に維持することが可能となり、
正確なオドメトリを得ることができるようになる。
【００３２】なお、上記した実施の形態は、以下の
（１）乃至（５）に示すように適宜に変形してもよい。
（１）乃至（５）に示すように適宜に変形してもよい。
【００３３】（１）上記した実施の形態においては、第
１樽型フリーローラー２０と第２樽型フリーローラー２
６との材質については、内径側部材２０ａ、２６ａを金
属により形成し、外径側部材２０ｂ、２６ｂをゴムによ
り形成するようにしたが、これに限られるものではな
く、用途に応じてゴム、プラスチックあるいは金属など
の各種の材料を適宜に選択して用いることができること
は勿論である。
１樽型フリーローラー２０と第２樽型フリーローラー２
６との材質については、内径側部材２０ａ、２６ａを金
属により形成し、外径側部材２０ｂ、２６ｂをゴムによ
り形成するようにしたが、これに限られるものではな
く、用途に応じてゴム、プラスチックあるいは金属など
の各種の材料を適宜に選択して用いることができること
は勿論である。
【００３４】（２）上記した実施の形態においては、第
１樽型フリーローラー２０あるいは第２樽型フリーロー
ラー２６を構成する際に、内径側部材２０ａ（２６ａ）
と外径側部材２０ｂ（２６ｂ）とに分割して構成するの
ではなく、一体的に構成してもよいことは勿論である。
１樽型フリーローラー２０あるいは第２樽型フリーロー
ラー２６を構成する際に、内径側部材２０ａ（２６ａ）
と外径側部材２０ｂ（２６ｂ）とに分割して構成するの
ではなく、一体的に構成してもよいことは勿論である。
【００３５】（３）上記した実施の形態においては、第
１樽型フリーローラー２０の方が第２樽型フリーローラ
ー２６よりも軸方向に長くなるように形成したが、これ
に限られるものではなく、第１樽型フリーローラー２０
と第２樽型フリーローラー２６との軸方向長さを一致さ
せるように形成してもよいし、また、第２樽型フリーロ
ーラー２６の方が第１樽型フリーローラー２０よりも軸
方向に長くなるように形成してもよい。
１樽型フリーローラー２０の方が第２樽型フリーローラ
ー２６よりも軸方向に長くなるように形成したが、これ
に限られるものではなく、第１樽型フリーローラー２０
と第２樽型フリーローラー２６との軸方向長さを一致さ
せるように形成してもよいし、また、第２樽型フリーロ
ーラー２６の方が第１樽型フリーローラー２０よりも軸
方向に長くなるように形成してもよい。
【００３６】（４）上記した実施の形態においては、第
１樽型フリーローラー２０と第２樽型フリーローラー２
６とをそれぞれ６個ずつ配置するようにしたが、これに
限られるものではなく、第１樽型フリーローラー２０と
第２樽型フリーローラー２６とはそれぞれ任意の個数
（複数個）を配置するようにしてもよい。なお、全方向
移動車用車輪１０の直径Ｄが大きくなるほど、全方向移
動車用車輪１０を構成する第１樽型フリーローラー２０
と第２樽型フリーローラー２６との個数を増加させるこ
とが好ましい。
１樽型フリーローラー２０と第２樽型フリーローラー２
６とをそれぞれ６個ずつ配置するようにしたが、これに
限られるものではなく、第１樽型フリーローラー２０と
第２樽型フリーローラー２６とはそれぞれ任意の個数
（複数個）を配置するようにしてもよい。なお、全方向
移動車用車輪１０の直径Ｄが大きくなるほど、全方向移
動車用車輪１０を構成する第１樽型フリーローラー２０
と第２樽型フリーローラー２６との個数を増加させるこ
とが好ましい。
【００３７】（５）上記した実施の形態ならびに上記し
た（１）乃至（４）の変形例を適宜に組み合わせてもよ
い。
た（１）乃至（４）の変形例を適宜に組み合わせてもよ
い。
【００３８】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、床面などの接地面における全方向移動車用
車輪の接地点が、当該全方向移動車用車輪の回転ととも
に軸方向に変化することがなく、当該全方向移動車のト
レッドを一定に維持することが可能になり、正確なオド
メトリを実現することができるようになるという優れた
効果を奏する。
ているので、床面などの接地面における全方向移動車用
車輪の接地点が、当該全方向移動車用車輪の回転ととも
に軸方向に変化することがなく、当該全方向移動車のト
レッドを一定に維持することが可能になり、正確なオド
メトリを実現することができるようになるという優れた
効果を奏する。
【００３９】また、本発明は、以上説明したように構成
されているので、全方向移動車用車輪の外形が円に極め
て近似したものとなって、当該全方向移動車用車輪の軸
周りに当該全方向移動車用車輪を回転させたときに、当
該全方向移動車用車輪が接地する床面などの接地面と当
該全方向移動車用車輪との距離が常に一定に維持するこ
とが可能になり、安定した走行を実現することができる
ようになるという優れた効果を奏する。
されているので、全方向移動車用車輪の外形が円に極め
て近似したものとなって、当該全方向移動車用車輪の軸
周りに当該全方向移動車用車輪を回転させたときに、当
該全方向移動車用車輪が接地する床面などの接地面と当
該全方向移動車用車輪との距離が常に一定に維持するこ
とが可能になり、安定した走行を実現することができる
ようになるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明による全方向移動車用車輪の実施の形態
の一例の正面図である。
の一例の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２におけるＡ部の拡大断面図である。
【図４】図２の構成の一部をスケルトンで示した構成説
明図である。
明図である。
１０ 全方向移動車用車輪
１１ 駆動軸
１２ 板状部材
１４ 支持部材
１４ａ 腕部
１４ｂ 取付部
１４ｃ 肩部
１６ 第１支軸
１８ ベアリング
２０ 第１樽型フリーローラー
２０ａ，２６ａ 内径側部材
２０ｂ、２６ｂ 外径側部材
２２ 第２支軸
２４ ベアリング
２６ 第２樽型フリーローラー
２６ｃ 空所
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐藤 雅俊
愛知県海部郡佐織町大字勝幡字栄12−
201
(56)参考文献 特開 昭63−149270（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−178801（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−270202（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−227205（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−74002（ＪＰ，Ｕ)
国際公開93／002872（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60B 19/00
Claims (2)
- 【請求項１】 平面上を全方向に移動する全方向移動車
に用いる全方向移動車用車輪において、 外形が円の曲率と一致させた曲率を備えて軸方向中央部
位が膨出した第１の樽型フリーローラーと、 内径側の両端部の領域に空所を形成するとともに、外形
が前記円の曲率と一致させた曲率を備えて軸方向中央部
位が膨出した、前記第１の樽型フリーローラーよりも大
径の第２の樽型フリーローラーとを有し、 前記第１の樽型フリーローラーと前記第２の樽型フリー
ローラーとを、前記第２の樽型フリーローラーに形成さ
れた前記空所に前記第１の樽型フリーローラーの一部が
位置するようにして、軸方向が前記駆動軸に対して直交
するとともに外形が円周を形成するようにして互いに交
互に配置したものである全方向移動車用車輪。 - 【請求項２】 平面上を全方向に移動する全方向移動車
に用いる全方向移動車用車輪において、 中心部位に駆動軸が直交するように配置された板状部材
と、 前記板状部材の外径方向側に向かって開口するとともに
開口方向が前記駆動軸に対して直交するコ字型状の腕部
と該腕部の中央部に突出形成された取付部とを備えて前
記板状部材の外周縁部位に該取付部を介して複数個配置
された支持部材と、 前記支持部材の前記腕部間に前記駆動軸に対して直交す
るように配置され第１の支軸と、 前記第１の支軸に回転自在に支持されるとともに、外形
が円の曲率と一致させた曲率を備えて軸方向中央部位が
膨出した第１の樽型フリーローラーと、 互いに隣り合う一方の前記支持部材の前記腕部と他方の
前記支持部材の前記腕部との間に前記駆動軸に対して直
交するように配置された第２の支軸と、 前記第２の支軸に回転自在に支持されるとともに、内径
側の両端部の領域に空所を形成され、外形が前記円の曲
率と一致させた曲率を備えて軸方向中央部位が膨出し
た、前記第１の樽型フリーローラーよりも大径の第２の
樽型フリーローラーとを有し、 前記第１の樽型フリーローラーと前記第２の樽型フリー
ローラーとを、前記第２の樽型フリーローラーに形成さ
れた前記空所に前記第１の樽型フリーローラーの一部が
位置するようにして、軸方向が前記駆動軸に対して直交
するとともに外形が円周を形成するようにして互いに交
互に配置したものである全方向移動車用車輪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000002907A JP3421290B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 全方向移動車用車輪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000002907A JP3421290B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 全方向移動車用車輪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001191704A JP2001191704A (ja) | 2001-07-17 |
| JP3421290B2 true JP3421290B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18531946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000002907A Expired - Lifetime JP3421290B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 全方向移動車用車輪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3421290B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006068007A1 (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Shinichiro Fuji | 全方向移動車輪および移動装置、搬送装置およびマッサージ装置 |
| DE112009003512T5 (de) | 2008-12-05 | 2012-11-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Rad und Reibungsantriebsvorrichtung und Allrichtungsfahrzeug, das diese verwendet |
| US11214093B2 (en) | 2018-08-27 | 2022-01-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Omnidirectional wheel |
| DE112020004834T5 (de) | 2019-11-08 | 2022-08-04 | WHILL, Inc. | Omnidirektionales Rad |
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|---|---|---|---|---|
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| DE202005012682U1 (de) * | 2005-08-09 | 2006-12-21 | Ic Industrial Consulting Gmbh | Rad |
| US7730978B2 (en) * | 2006-06-30 | 2010-06-08 | Donald Dixon | All-terrain robotic omni-directional drive assembly |
| JP5292283B2 (ja) * | 2007-04-20 | 2013-09-18 | 本田技研工業株式会社 | 全方向駆動装置及びそれを用いた全方向移動車 |
| JP5158698B2 (ja) * | 2008-01-29 | 2013-03-06 | 国立大学法人京都大学 | 移動搬送機構 |
| KR100976171B1 (ko) * | 2008-10-07 | 2010-08-16 | (주)스맥 | 전방향 바퀴 |
| JP5083699B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2012-11-28 | トヨタ自動車東日本株式会社 | 全駆動型回転体付き車輪 |
| JP5083700B2 (ja) * | 2010-03-10 | 2012-11-28 | トヨタ自動車東日本株式会社 | 全駆動型回転体付き車輪 |
| JP5282749B2 (ja) * | 2010-03-10 | 2013-09-04 | トヨタ自動車東日本株式会社 | 全駆動型回転体付き車輪 |
| JP5994173B2 (ja) * | 2013-10-18 | 2016-09-21 | トヨタ自動車東日本株式会社 | 回転体付車輪及び移動体 |
| JP5778740B2 (ja) * | 2013-10-29 | 2015-09-16 | Ｗｈｉｌｌ株式会社 | 全方向移動車輪およびそれを備えた全方向移動車両 |
| JP5687325B1 (ja) | 2013-11-08 | 2015-03-18 | Ｗｈｉｌｌ株式会社 | 全方向移動車輪およびそれを備えた全方向移動車両 |
| JP6339424B2 (ja) * | 2014-06-20 | 2018-06-06 | Ｗｈｉｌｌ株式会社 | 全方向移動車輪およびそれを備えた全方向移動車両 |
| JP6903160B2 (ja) * | 2017-11-28 | 2021-07-14 | 本田技研工業株式会社 | 車輪 |
| WO2019107227A1 (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 本田技研工業株式会社 | 車輪 |
-
2000
- 2000-01-11 JP JP2000002907A patent/JP3421290B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US8827375B2 (en) | 2008-12-05 | 2014-09-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Wheel, and friction drive device and omni-directional vehicle using the same |
| DE112009003512B4 (de) | 2008-12-05 | 2019-01-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Rad und Reibungsantriebsvorrichtung und Allrichtungsfahrzeug, das diese verwendet |
| US11214093B2 (en) | 2018-08-27 | 2022-01-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Omnidirectional wheel |
| DE112020004834T5 (de) | 2019-11-08 | 2022-08-04 | WHILL, Inc. | Omnidirektionales Rad |
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| JP2001191704A (ja) | 2001-07-17 |
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