JP6387326B2 - 車輪 - Google Patents

Description

本発明は、車輪に関し、更に詳細には、オムニホイール式の車輪に関する。

乗り物や物品搬送装置、ロボット等に用いられる全方向移動装置の車輪として、円環状をなす芯体と、前記芯体の外周に嵌装された複数のインナースリーブと、前記インナースリーブの外周に回転可能に取り付けられたフリーローラとを有する車輪が知られている（例えば、特許文献１）。この車輪は、オムニホイール式と呼ばれ、この車輪を用いた全方向移動装置は、芯体の円環中心に一致する中心軸線周りの回転（公転）によって前後方向の走行（前後移動）を行い、フリーローラの中心軸線周りの回転（自転）によって横方向の走行（横移動）を行い、その二つの回転の組み合わせによって斜め方向の走行を行うことができる。

このような車輪では、周方向に隣り合うフリーローラ間に楔形状の空間ができ、走行中（車輪の回転中）に前記空間に小石等の異物が侵入し、フリーローラの回転を妨げる虞がある。前記空間に異物が侵入することを防止するために、当該空間を埋めるように略楔形状のスペーサ（補填部材）が芯体に取り付けられた車輪が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２０１０−２４７６４０号公報 国際公開第２０１０／６４４０８号パンフレット

スペーサは、フリーローラの回転を妨げることなく走行中に芯体より脱落しないように、芯体或いは芯体に固定されたインナースリーブに確実に固定される必要がある。しかし、このスペーサの固定が確実に行われる取付構造が採用されるほど取付作業が面倒なものになる。

本発明が解決しようとする課題は、取付作業が面倒なものになることなくスペーサの固定が確実に行われるようにすることである。

本発明による車輪は、円環状をなす芯体（３２）と、前記芯体（３２）の外周に嵌装された複数のインナースリーブ（３６）と、前記インナースリーブ（３６）の外周に回転可能に取り付けられたフリーローラ（６０）と、前記芯体（３２）の円環方向に隣り合う前記フリーローラ（６０）間の空間に配置されて係止部材によって前記インナースリーブ（３６）に係止されたスペーサ（６６）とを有し、前記係止部材は、前記芯体（３２）の軸線方向と平行な方向に延在して前記スペーサ（６６）に係止される中間部（６８Ａ）と、前記中間部（６８Ａ）の両端から互いに同方向に延在し先端が前記インナースリーブ（３６）の周方向に互いに異なる位置に形成された２個の凹部（５６）に各々弾発的に係合する一対の脚片部（６８Ｂ）とを有する板ばね（６８）を含んでいる。

この構成によれば、板ばね（６８）の先端がインナースリーブ（３６）の凹部（５６）に弾発的に係合するだけでスペーサ（６６）がインナースリーブ（３６）に固定されるから、取付作業が面倒なものになることなくスペーサ（６６）の固定が確実に行われる。

本発明による車輪は、好ましくは、前記スペーサ（６６）は、板状をしていて、前記芯体（３２）の円環方向に向く一方の面に開口した凹部（６６Ｅ）を有し、当該凹部（６６Ｅ）に開口側から前記中間部（６８Ａ）を挿入されることにより当該中間部（６８Ａ）を係止する。

この構成によれば、板ばね（６８）の中間部（６８Ａ）をスペーサ（６６）の凹部（６６Ｅ）に押し込むだけで、板ばね（６８）を作業性よくスペーサ（６６）に取り付けることができる。

本発明による車輪は、好ましくは、前記スペーサ（６６）は前記凹部（６６Ｅ）の開口側に当該凹部（６６Ｅ）に対する前記中間部（６８Ａ）の挿入を案内するテーパ形状部（６６Ｈ）を有する。

この構成によれば、スペーサ（６６）に対する板ばね（６８）の装着作業性がよくなる。

本発明による車輪は、好ましくは、前記スペーサ（６６）は前記一方の面とは反対の他方の面から前記凹部（６６Ｅ）の底部に連通する工具挿入用開口（６６Ｋ）を有する。

この構成によれば、メンテナンス時に工具挿入用開口（６６Ｋ）に挿入される工具によって中間部（６８Ａ）をスリット状凹部（６６Ｂ）から押し出すことができる。

本発明による車輪は、好ましくは、前記スペーサ（６６）は前記脚片部（６８Ｂ）に当接して前記中間部（６８Ａ）が前記スリット状凹部（６６Ｅ）から抜け出す方向に移動することを阻止する抜け阻止突起部（６６Ｇ）を有する。

この構成によれば、板ばね（６８）がスペーサ（６６）から容易に離脱することがない。

本発明による車輪は、好ましくは、前記スペーサ（６６）は、前記芯体（３２）の円環外方に位置する中央部（６６Ａ）と、前記中央部（６６Ａ）の両端より同方向に延在する一対の脚片部（６６Ｂ）とを有し、前記インナースリーブ（３６）を前記芯体（３２）の軸線方向と平行な方向に跨ぐ門形をしており、前記脚片部（６６Ｂ）には前記インナースリーブ（３６）の外周に設けられた突起部（４８Ａ）が嵌合する係止凹部（６６Ｊ）を有する。

この構成によれば、スペーサ（８６）が芯体（３２）の円環方向に倒れることが防止され、スペーサ（６６）が芯体（３２）の円環中心に対して放射状に延在する正規の姿勢を保つことが保証される。

本発明による車輪は、好ましくは、前記スペーサ（６６）は、外側から車輪の半径方向と同方向に延在して前記脚片部（６８Ｂ）の先端と前記凹部（５６）との係合部に開口した開口部（６６Ｌ）を有する。

この構成によれば、開口部（６６Ｌ）によって、脚片部（６８Ｂ）の先端が凹部（５６）に正しく嵌合しているかを確認することができる。開口部（６６Ｌ）はスペーサ（６６）の内側に侵入した雨水を排水する排水路としても作用する。

本発明による車輪は、好ましくは、前記スペーサ（６６）は、外側から車輪の軸線方向と同方向に延在して前記脚片部（６８Ｂ）の先端と前記凹部（５６）との係合部に開口した開口部（６６Ｍ）を有する。

この構成によれば、開口部（６６Ｍ）によって、脚片部（６８Ｂ）の先端が凹部（５６）に正しく嵌合しているかを確認することができる。開口部（６６Ｍ）はスペーサ（６６）の内側に侵入した雨水を排水する排水路としても作用する。

本発明による車輪によれば、板ばねによってスペーサがインナースリーブにクリップ式に装着されるから、取付作業が面倒なものになることなくスペーサの固定が確実に行われる。

本発明による車輪および摩擦式駆動装置が用いられた倒立振子型車両の一つの実施形態を示す正面図 本実施形態による車輪（主輪）の縦断面図 本実施形態による車輪のスペーサ未装着の分解斜視図 （Ａ）は本実施形態による車輪に用いられる芯体の分解斜視図、（Ｂ）は同芯体の組立斜視図 本実施形態による車輪に用いられるインナースリーブおよびフリーローラの拡大断面図 本実施形態による車輪に用いられるインナースリーブを右側から見た斜視図 同インナースリーブを左側から見た斜視図 図２の線VIII−VIIIに沿った拡大断面図 本実施形態による車輪に用いられるスペーサの拡大正面図 同スペーサの拡大断面図（図１１の線X−Xに沿った断面図相当） 図９の線XI−XIに沿った断面図 同スペーサの前側から見た拡大斜視図 同スペーサの後側から見た拡大斜視図 本発明による車輪に用いられるスペーサおよび板ばねの他の実施形態を示す拡大断面図（図２の線VIII−VIIIに沿った拡大断面図相当）

以下に、本発明による車輪が用いられた倒立振子型車両の一つの実施形態を、図１〜図１３を参照して説明する。

図１に示されているように、本実施形態の倒立振子型車両（全方向移動装置）は、車体骨格をなす車体フレーム１０を有する。車体フレーム１０は、前後２個の上部部材１２と、上部部材１２の左右両端より各々垂下し且つ前後２個の上部部材１２を互いに接続する左右の脚部材１４と、脚部材１４の下部に取り付けられた左右の下部支持プレート１６とを含む。上部部材１２の上部には乗員の臀部を支持するサドル１８が取り付けられている。下部支持プレート１６には乗員の足裏を支持する左右のフットステップ２０が取り付けられている。

左右の脚部材１４および下部支持プレート１６間には主輪（車輪）３０および左右のドライブディスク７０が配置されている。左右のドライブディスク７０は、主輪３０の左右両側に対称の配置で、ハブ７２と、ホイール７４と、ハブ７２およびホイール７４の周方向に等間隔に配置されて両端をハブ７２、ホイール７４に固定された複数のホルダ７６との組立体によって構成され、下部支持プレート１６に取り付けられた共通の支持軸２２によって車体フレーム１０に左右方向に延在する略水平な中心軸線周りに回転可能に支持されている。換言すると、車体フレーム１０は一つの支持軸２２によって左右のドライブディスク７０を各々左右方向に延在する略水平な同一軸線上に回転可能に支持している。

左右のドライブディスク７０には、各々、ホルダ７６によって複数のドライブローラ７８がドライブディスク７０の周方向に等間隔に配置されている。ドライブローラ７８は各々ドライブディスク７０の回転軸線（中心軸線）に対してねじれの関係をなす回転軸線周りに回転可能である。左右のドライブローラ７８は下側に位置するもののみが外周面をもって後述する主輪３０の接地側（下側）に位置するフリーローラ（ドリブンローラ）６０の外周面（主輪３０の径方向内方の外周面）に左右対称に摺接している。

接地側に位置するドライブローラ７８は、サドル１８に着座した乗員の荷重が車体フレーム１０を介して支持軸２２に作用することにより、接地している主輪３０のフリーローラ６０に押し付けられる。

車体フレーム１０には鼓形状の規制ローラ１０２が支持軸２２の中心軸線と平行な軸線周りに回転可能に取り付けられている。規制ローラ１０２は、主輪３０内の上部を左右方向に貫通して延在し、円弧状の括れ部が主輪３０の上側に位置するフリーローラ６０の外周面（主輪３０の径方向内方の外周面）に摺接する。

接地しているフリーローラ６０の前後に位置するフリーローラ６０を左右から挟むようにしてフリーローラ６０の外周面（主輪３０の径方向内方の外周面）に摺接する規制ローラ１１０が支持軸２２を中心として回動可能に支持部材１０８に取り付けられている。規制ローラ１１０は、接地点を通る鉛直線より前後方向に離れた位置にあるフリーローラ６０に接触している。

主輪３０は、下側を左右のドライブローラ７８および規制ローラ１１０によって軸線方向に挟まれ、上側を規制ローラ１０２によって支持されることにより、中心軸線が略水平になる起立姿勢を維持する。

ドライブディスク７０にはドリブンプーリ８０が同心に固定されている。車体フレーム１０は主輪３０の上方にギヤボックス８２を取り付けられている。ギヤボックス８２の外壁には左右の電動モータ８４（図１では右側のドライブディスク７０用の電動モータのみを図示）および左右のドライブプーリ８６（図１では左側のドライブディスク７０用のドライブプーリのみを図示）が取り付けられている。ギヤボックス８２は減速歯車装置（不図示）を内蔵しており、当該減速歯車装置は左右の電動モータ８４の回転を減速して左右のドライブプーリ８６に個別に伝達する。ドライブプーリ８６とドリブンプーリ８０とには左右で対応するもの同士間に無端のコグドベルト８８（図１では左側のドライブディスク７０用のコグドベルトのみを図示）が掛け渡されている。これにより、左右のドライブディスク７０が個別に回転駆動される。

下部支持プレート１６には支持軸９０によって尾輪支持アーム９２の基端が回動可能に連結されている。尾輪支持アーム９２は、基端より主輪３０の後方に向けて延在し、支持軸９０の中心軸線周りに車体フレーム１０に対して略上下方向に回動可能になっている。尾輪支持アーム９２は遊端にオムニホイール式の尾輪（副輪）９４をドライブディスク７０の回転軸線に直交する略水平な中心軸線周りに回転可能に支持している。尾輪９４は尾輪支持アーム９２に取り付けられた電動モータ９６によって回転駆動される。

ギヤボックス８２の前部には電気ボックス９８が取り付けられている。電気ボックス９８は、電子制御装置、ジャイロセンサ、モータドライブユニット等を内蔵している。電子制御装置は、倒立振子制御則に従った制御処理に基づいて車体フレーム１０が略直立姿勢を維持すべく左右の電動モータ８４を制御すると共に、旋回のために電動モータ９６を制御する。なお、車体フレーム１０には、図示されていないが、これらの電装品の電源をなすバッテリが搭載されている。

左右の電動モータ８４が同一方向に且つ同一速度で駆動されている場合には、左右のドライブディスク７０が同一速度で同一方向に回転し、主輪３０が円環中心を回転軸線として回転する。このとき、左右のドライブディスク７０に回転速度差が生じないため、主輪３０のフリーローラ６０が自転せず、倒立振子型車両は真っ直ぐに前進あるいは後進する。

左右の電動モータ８４が互いに異なった回転方向及び又は回転速度に駆動されている場合には、左右のドライブディスク７０間に回転速度差が生じ、左右のドライブディスク７０の回転力による円周（接線）方向の力に対し、この力に直交する向きの分力が左右のドライブローラ７８と主輪３０のフリーローラ６０との接触面に作用する。この分力によってフリーローラ６０が自身の中心軸線回りに回転（自転）することになる。

フリーローラ６０の回転は、左右のドライブディスク７０の回転速度差によって定まるから、例えば、左右のドライブディスク７０を互いに同一速度で逆向きに回転させると、主輪３０は全く公転せず、フリーローラ６０の自転だけが生じる。これにより、主輪３０には左右方向の走行力が加わることになり、倒立振子型車両は、左右方向に走行（真横移動）する。左右のドライブディスク７０を同一方向に相違した速度で回転させると、主輪３０の公転と共にフリーローラ６０の自転が生じ、倒立振子型車両は斜め前方あるいは斜め後方に走行する。

電動モータ９６によって尾輪９４が回転駆動されると、倒立振子型車両は主輪３０の接地点を中心として旋回する。なお、主輪３０及び尾輪９４が同時に回転駆動されると、その回転駆動の状態に応じて、旋回中心は変化する。

つぎに、主輪３０の詳細を、図２〜図１３を参照して説明する。主輪３０は、図２、図３に示されているように、芯体３２を有する。芯体３２は、図４（Ａ）に示されている半円形の２個の分割部材３４の組み合わせによって図４（Ｂ）に示されているような所定輪径による円環状をなしている。詳細には、芯体３２は、２個の分割部材３４の端部同士の突き合わせによって端面３５同士が互いに対向して接合することにより２個の継ぎ目Ａ（図２参照）を形成し、各継ぎ目Ａにおいて分割部材３４同士が接合されることによって連続した円環状をなしている。継ぎ目Ａにおける分割部材３４の接合は後述するインナースリーブ３６によって行われる。

芯体３２には複数のインナースリーブ３６が嵌装されている。インナースリーブ３６は、図５〜図７に示されているように、芯体３２の曲率と同じ曲率による円弧軸線による中空部３８と、中空部３８の接線方向に延在する軸線を中心軸線とする外周面による円筒部４０と、円筒部４０の軸線方向の両側に且つ互いに１８０度反転した周方向位置に設けられた半円筒部４２および４３とを有する。中空部３８は、円筒部４０および半円筒部４２、４３を同一曲率をもって連続して貫通している。芯体３２は外周面が中空部３８の内周面に密に嵌合する状態で中空部３８を貫通している。

一方の半円筒部４３は円筒部４０と同一の外径であるのに対して、他方の半円筒部４２は円筒部４０より大きい外径を有しており、半円筒部４２と円筒部４０との間に段差端面部（肩部）４１が形成されている。円筒部４０の外周にはアウタレース６２Ａにゴム製のフリーローラ６０を加硫接着されたボールベアリング６２のインナレース６２Ｂが、円筒部４０に取り付けられたスナップリング６４と段差端面部４１とに挟まれて固定されている。

芯体３２に対するインナースリーブ３６の装着は、既にフリーローラ６０を装着されているインナースリーブ３６を、図４（Ａ）に示されているように、分割部材３４が円環状に組み合わせられていない２個の半円状の分割部材３４の各々に、分割部材３４の端部より所定個数挿入することにより行われる。

インナースリーブ３６は、各々、芯体３２の円環方向に隣接するインナースリーブ３６の半円筒部４２と４３とが互いに１８０度異なった周方向位置にある状態で、中空部３８に芯体３２を通されることにより、隣接する半円筒部４２と４３とが互いに補完し合って外径違いの略円筒状をなし、図２に示されているように、芯体３２の周方向の全体に実質的に隙間なく配置される。

半円筒部４２および４３にはリベット孔４４が貫通形成されていると共に、芯体３２には各インナースリーブ３６のリベット孔４４に整合するリベット孔４６が貫通形成されている。リベット孔４４および４６には、図８に示されているように、インナースリーブ３６の外側からブラインドリベット４８が挿入される。ブラインドリベット４８は、先端が芯体３２の中空部内において膨径変形することによって芯体３２に係止され、各インナースリーブ３６を芯体３２に固定する。

リベット孔４４および４６は芯体３２の中心軸線方向に延在している。このことにより、ブラインドリベット４８の打ち込みが芯体３２の中心軸線方向側からフリーローラ６０と干渉することなく行われる。

半円筒部４２および４３にはもう一つのリベット孔５０が貫通形成されていると共に、芯体３２には継ぎ目Ａに位置するインナースリーブ３６のリベット孔５０に整合するリベット孔５２が貫通形成されている。インナースリーブ３６のうち、継ぎ目Ａに位置するインナースリーブ３６は、継ぎ目Ａを芯体３２の円環方向を跨って延在している。換言すると、フリーローラ６０毎の複数のインナースリーブ３６は、継ぎ目Ａを跨って延在して継ぎ目Ａの両側を芯体３２に固定されるものを２個含んでいる。

リベット孔５０および５２には、図８に示されているように、インナースリーブ３６の外側からブラインドリベット５４が挿入される。ブラインドリベット５４は、先端が芯体３２の中空部内において膨径変形することによって芯体３２に係止される。これにより、継ぎ目Ａに位置するインナースリーブ３６はブラインドリベット４８に加えてブラインドリベット５４によって継ぎ目Ａの両側に固定される。つまり、継ぎ目Ａに位置するインナースリーブ３６は、円筒部４０の一方の側の半円筒部４２あるいは４３を、継ぎ目Ａを隔てて突き合わせられている２個の分割部材３４のうちの一方の分割部材３４に固定され、円筒部４０の他方の側の半円筒部４２あるいは４３を他方の分割部材３４に固定され、継手を兼ねるようにして２個の分割部材３４を接合している。

リベット孔５０および５２はリベット孔４４および４６より芯体３２の輪外側に形成されていることにより、ブラインドリベット５４の打ち込みも芯体３２の輪外側からフリーローラ６０と干渉することなく行われる。

半円筒部４２の円周方向の互いに異なる位置には各々インナースリーブ３６の軸線方向に長い長円形状の係止孔（凹部）５６が形成されている。

芯体３２の円環方向に隣り合うフリーローラ６０間には、図２に示されているように、スペーサ６６が配置されている。スペーサ６６は当該スペーサ６６に係止された板ばね６８（図８参照）によって後述する要領でインナースリーブ３６に固定される。

板ばね６８は、ステンレス鋼板等のばね性を有する金属板によるプレス成形品であり、図８に示されているように、芯体３２の軸線方向と平行な方向に直線状に延在する中間部６８Ａと、中間部６８Ａの両端に互いに同じ方向（芯体３２の円環内方）に略９０度折曲形成された左右一対の脚片部６８Ｂとを有する門形（ステープル形）をしている。脚片部６８Ｂの先端は内向きのフック形状部６８Ｃになっている。

スペーサ６６は、ＡＢＳ樹脂等による板状の樹脂成形品であり、図２に示されているように、芯体３２の円環方向に隣り合うフリーローラ６０間にできる、芯体３２の軸線方向で見て楔形状の空間、特に芯体３２の輪外側の空間を埋めるように、芯体３２の軸線方向で見た形状、つまり側面形状が楔形をしている。

スペーサ６６は、図８〜図１３に示されているように、芯体３２の円環外方に位置する中央部６６Ａと、中央部６６Ａの左右両端より同方向に延在する左右一対の脚片部６６Ｂとを有し、正面形状がインナースリーブ３６の半円筒部４２および４３を左右方向（芯体３２の軸線方向と平行な方向）に跨ぐ門形（ステープル形）をしている。中央部６６Ａの内側は略１／２ずつ半円筒部４２の外周面４２Ａに係合する円弧面６６Ｃおよび半円筒部４３の外周面４３Ａに係合する円弧面６６Ｄになっている。

中央部６６Ａには、板ばね６８の板厚に略等しいスリット幅をもって左右方向に直線状に延在して当該中央部６６Ａの一方の面（芯体３２の円環方向に向く一方の面）に開口し、且つ奥側が閉じられた有底のスリット状凹部６６Ｅが形成されている。スリット状凹部６６Ｅには開口側から板ばね６８の中間部６８Ａが挿入される。これにより、板ばね６８は、スリット状凹部６６Ｅに対する芯体３２の円環方向に向く方向の差し込みだけで、作業性よく中間部６８Ａをスペーサ６６に係止される。

スリット状凹部６６Ｅの左右両側には板ばね６８の脚片部６８Ｂが係合する脚係合凹部６６Ｆが連続している。脚係合凹部６６Ｆは、スリット状凹部６６Ｅと同様の有底の凹溝であり、脚片部６８Ｂの内側面と対応する側は脚片部６８Ｂが接合するが、脚片部６８Ｂの外側面と対応する側は脚片部６８Ｂの拡開方向の弾性変形を許すべく左右外側に拡張されている。中央部６６Ａが脚係合凹部６６Ｆの終端に対応する位置には、脚片部６８Ｂに当接して中間部６８Ａがスリット状凹部６６Ｅより抜け出すことを阻止する抜け阻止突起部６６Ｇ（図９、図１２参照）が形成されている。

中央部６６Ａには、スリット状凹部６６Ｅの開口側の手前、つまり中央部６６Ａの前記一方の面側に先細のテーパ形状部６６Ｈが形成されている（図１１参照）。テーパ形状部６６Ｈは、スリット状凹部６６Ｅに対する中間部６８Ａの嵌挿を案内し、スペーサ６６に対する板ばね６８の装着作業を容易にする。

この嵌挿は、脚片部６８Ｂが抜け阻止突起部６６Ｇを乗り越えて脚片部６８Ｂが抜け阻止突起部６６Ｇに当接するまで行われることにより、一旦正規の嵌挿位置までスリット状凹部６６Ｅに対する中間部６８Ａの嵌挿が行われると、中間部６８Ａがスリット状凹部６６Ｅより抜け出すことがない。これにより、スペーサ６６に対する板ばね６８の装着作業が容易に行われても、板ばね６８がスペーサ６６より容易に離脱することがない。

各脚片部６８Ｂの内側面には係止凹部６６Ｊが形成されている。係止凹部６６Ｊは、インナースリーブ３６の中心軸線周りに互いに１８０度回転変位した位置の外周に各々突出して突起部をなすブラインドリベット４８の頭部４８Ａ（図８参照）に嵌合している。この嵌合により、スペーサ６６が芯体３２の円環方向に倒れることが防止され、スペーサ６６が芯体３２の円環中心に対して放射状に延在する正規の姿勢を保つ。

中央部６６Ａには前記一方の面とは反対の他方の面（芯体３２の円環方向に向く前記一方の面とは反対の方の面からスリット状凹部６６Ｅの底部に連通する工具挿入用開口６６Ｋ（図１１参照）が形成されている。

スペーサ６６には、外側から芯体３２（車輪）の半径方向と同方向に延在して脚片部６８Ｂの先端と係止孔５６との係合部に向けて開口した開口部６６Ｌおよび外側から芯体３２（車輪）の軸線方向（左右方向）と同方向に延在して脚片部６８Ｂの先端と係止孔５６との係合部に向けて開口した開口部６６Ｍが形成されている。

スペーサ６６は、芯体３２の円環外方から円環内方に向けて、隣り合うフリーローラ６０間の空隙に対する差し込みにより、板ばね６８の左右一対のフック形状部６８Ｃが、インナースリーブ３６の円周方向の互いに異なる位置に形成されている２個の係止孔５６の各々に、脚片部６８Ｂの拡脚方向の弾性変形によって弾発的に嵌合することにより、インナースリーブ３６に固定される。なお、一つの板ばね６８の一方のフック形状部６８Ｃは隣接するインナースリーブ３６のうちの一方のインナースリーブ３６の半円筒部４２の係止孔５６に嵌合し、他方のフック形状部６８Ｃは隣接するインナースリーブ３６のうちの他方のインナースリーブ３６の半円筒部４３の係止孔５６に嵌合する。これらの嵌合は、脚片部６８Ｂの弾性変形のもとに、工具を必要とすることなく弾圧的に行われる。これにより、インナースリーブ３６に対するスペーサ６６の取り付けが、工具を必要とすることなくワンタッチで、作業性よく行われる。

インナースリーブ３６に対するスペーサ６６の取り付けは、芯体３２の円環外方から芯体３２の円環内方に向けて、隣り合うフリーローラ６０間の空隙に差し込むことにより行われるのに対して、スペーサ６６に対する板ばね６８の取り付けは、芯体３２の円環方向に向く方向の差し込みによって行われので、この両取り付けが干渉し合うことがない。このため、インナースリーブ３６に対するスペーサ６６の取付時に、板ばね６８がスペーサ６６より離脱するような不具合が生じることがない。

このようにしてインナースリーブ３６に装着されたスペーサ６６は、隣り合うフリーローラ６０間の空隙に異物が侵入することを防止する。これにより、フリーローラ６０の回転が異物の噛み込みによって阻害されることが防止される。

スペーサ６６の組み付け後に、開口部６６Ｌ、６６Ｍの各々によって、フック形状部６８Ｃが係止孔５６に正しく嵌合しているかを互いに異なる方向より確認することができる。開口部６６Ｌ、６６Ｍはスペーサ６６の内側に侵入した雨水を速やか排水する排水路としても作用する。また、開口部６６Ｌ、６６Ｍは、肉抜きとして、スペーサ６６の軽量化、材料量削減にも寄与する。

本発明による車輪の他の実施形態を、図１２を参照して説明する。なお、図１４において、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、脚片部６８Ｂの先端が内側に半円形に曲げられたカール加工された内向きのカール形状部６８Ｄになっている。スペーサ６６は、板ばね６８のカール形状部６８Ｄが係止孔５６に嵌合することにより、インナースリーブ３６に固定される。

また、この実施形態では、抜け阻止突起部６６Ｇが省略されており、工具挿入用開口６６Ｋに挿入されるマイナスドライバ等の工具によって板ばね６８の中間部６８Ａをスリット状凹部６６Ｅより抜き出すことが可能になっている。板ばね６８の取り外しによってスペーサ６６をインナースリーブ３６より取り外すことができる。これにより、スペーサ６６の交換が容易に行われるようになり、主輪３０のメンテナンス性が向上する。

その他のことは前述の実施形態と同等であり、前述の実施形態と同等の作用効果が得られる。

以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。スペーサ６６はアルミニウム等による軽金属の鋳造品によって構成されていてもよい。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

１０ 車体フレーム
１８ サドル
２０ フットステップ
２２ 支持軸
３０ 主輪（車輪）
３２ 芯体
３６ インナースリーブ
３８ 中空部
４０ 円筒部
４２ 半円筒部
４８ ブラインドリベット
４８Ａ 頭部
５６ 係止孔
６０ フリーローラ
６６ スペーサ
６６Ａ 中央部
６６Ｂ 脚片部
６６Ｃ 円弧面
６６Ｄ 円弧面
６６Ｅ スリット状凹部
６６Ｆ 脚係合凹部
６６Ｇ 抜け阻止突起部
６６Ｈ テーパ形状部
６６Ｊ 凹部
６６Ｋ 工具挿入用開口
６６Ｌ 開口部
６６Ｍ 開口部
６８ 板ばね
６８Ａ 中間部
６８Ｂ 脚片部
６８Ｃ フック形状部
６８Ｄ カール形状部
７０ ドライブディスク
７８ ドライブローラ
８０ ドリブンプーリ
８２ ギヤボックス
８４ 電動モータ
８６ ドライブプーリ
８８ コグドベルト
９２ 尾輪支持アーム
９４ 尾輪
９６ 電動モータ
９８ 電気ボックス

Claims (8)

1. 円環状をなす芯体と、
   前記芯体の外周に嵌装された複数のインナースリーブと、
   前記インナースリーブの外周に回転可能に取り付けられたフリーローラと、
   前記芯体の円環方向に隣り合う前記フリーローラ間の空間に配置されて係止部材によって前記インナースリーブに係止されたスペーサとを有し、
   前記係止部材は、前記芯体の軸線方向と平行な方向に延在して前記スペーサに係止される中間部と、前記中間部の両端から互いに同方向に延在し先端が前記インナースリーブの周方向に互いに異なる位置に形成された２個の凹部に各々弾発的に係合する一対の脚片部とを有する板ばねを含んでいる車輪。
2. 前記スペーサは、板状をしていて、前記芯体の円環方向に向く一方の面に開口した凹部を有し、当該凹部に開口側から前記中間部を挿入されることにより当該中間部を係止する請求項１に記載の車輪。
3. 前記スペーサは前記凹部の開口側に当該凹部に対する前記中間部の挿入を案内するテーパ形状部を有する請求項２に記載の車輪。
4. 前記スペーサは前記一方の面とは反対の他方の面から前記凹部の底部に連通する工具挿入用開口を有する請求項３に記載の車輪。
5. 前記スペーサは前記脚片部に当接して前記中間部が前記凹部から抜け出す方向に移動することを阻止する突起部を有する請求項２から４の何れか一項に記載の車輪。
6. 前記スペーサは、前記芯体の円環外方に位置する中央部と、前記中央部の両端より同方向に延在する一対の脚片部とを有し、前記インナースリーブを前記芯体の軸線方向と平行な方向に跨ぐ門形をしており、
   前記脚片部には前記インナースリーブの外周に設けられた突起部が嵌合する係止凹部が形成されている請求項１から５の何れか一項に記載の車輪。
7. 前記スペーサは、外側から車輪の半径方向と同方向に延在して前記脚片部の先端と前記凹部との係合部に向けて開口した開口部を有する請求項１から６の何れか一項に記載の車輪。
8. 前記スペーサは、外側から車輪の軸線方向と同方向に延在して前記脚片部の先端と前記凹部との係合部に向けて開口した開口部を有する請求項１から７の何れか一項に記載の車輪。

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