JPH0635866Y2 - 全方向駆動輪 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、工場、倉庫などにおいて荷物の運搬に用い
られ、或は病院で患者を移送する車両等の移動体を、そ
の移動体の向きを変えることなく、前後、左右、および
斜め等の任意方向へ移動させるために用いられて好適な
全方向駆動輪に関する。

「従来の技術」 従来、生産工場において材料や製品の自動運搬に使用さ
れる無人搬送車等の駆動部は、第５図に示すように走行
モータ１に駆動輪２を減速機３の介在のもとに一体的に
結合して構成され、走行モータ１によつて駆動輪２を回
転させることにより、車両を走行させるようにし、また
駆動輪２の転向駆動については車体４に回動自在に支持
されたステアリングシヤフト５に、上記駆動部を連結す
るとともに、このステアリングシヤフトと、ステアモー
タ６の出力軸とを鎖車7,8、およびチエーンから成る伝
動機構で連結させ、ステアモータ６の運転によつて駆動
部全体を旋回させて駆動輪２の方向転換を行なわせるよ
うにしているものが比較的多い。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、上述した従来の駆動輪としては、その転向に
ついては別の駆動源で駆動させるのでステアモータを、
走行モータと別に必要とし、また鎖車、チエーン等の伝
動機構も必要とされ、その構成部品が多くなるばかりで
なく、制御も複雑であり、更に、その場から任意方向へ
走行させるには駆動輪と据え切りしなければならずタイ
ヤに偏摩耗が生じる等の問題点があった。なお、上述し
た従来例以外のものとして球面体を直接接地させるよう
にした車輪もあるが、この種の車輪では、その場から直
ちに全方向へ自由に移動できる利点があるが、駆動輪と
しては、その構成に困難性があり、専ら転動輪乃至従動
輪として利用されている。

「考案が解決するための手段」 この考案は、上記の事情に鑑みてなされたものであっ
て、簡単な構成であらゆる方向に向きを直ちに変更する
ことの可能な全方向駆動輪を得ることを目的とし、この
目的を達成するために、この考案の構成は次のようにな
される。即ち、主として磁性体と、電気良導体によって
形成された球状の転動球の回りに、リニアモータの固定
子を複数個配設し、転動球を直接駆動輪として適用させ
るとともに、この転動球をリニアモータの回転子とし
て、上記固定子との間に回転力を発生させるようにした
ものである。

「作用」 この考案によれば、転動球はリニアモータの回転子とし
て作用し、この転動球の回りに配設された固定子との間
にインダクションモータとしての駆動力を生じ、その転
動球を回転させるとともに、各モータの回転方向と回転
力とを制御することによって駆動論である、その転動球
の回転方向を任意に制御することができる。

「実施例」 次に、この考案の一実施例について第１図〜第４図を参
照して説明する。これ等の図面において11は駆動論とな
る転動球でリニアモータの二次側ユニットである回転子
を構成するものであって、第３図に断面の部分図を示す
ようにその内部は鉄等の磁性体で形成され、この部分は
リニアモータの二次側の鉄芯部12となり、この鉄芯部の
外側はアルミニューム、または銅体の層となり、この部
分でリニアモータの二次導体13を形成し、更にその表面
である最外周はプラスチック等の電気絶縁物層14で覆わ
れている。15a,15b,および16a,16bは夫々リニアモータ
の固定子で磁極部と、これに巻回された一次コイル等に
よって構成され、夫々車体17に固定されたホルダー18に
よって支持される。なお、これ等固定子は転動球11の回
りに、同一水平面上に等間隔に複数個（実施例の場合４
個）中心に対して対称位置に配設される。19,19はホル
ダー18に支持された球ガイドで多数のボールから成り転
動球11を支持し、この転動球と各リニアモータの固定子
間の空間を適正に保持している。

この考案の実施例はこのように構成され、各リニアモー
タの固定子15a,15b、16a,16bのコイルに電流が供給され
ると、当該モータの回転子を構成する転動球11側に回転
磁界を生じ、この転動球と各固定子の間に回転力を生じ
るのであるが、対向する固定子15aと15b、および16aと1
6bは夫々転動球11に対して同一方向の回転力を生じるよ
うに、その極性が設定され、かつ固定子15a,15bと16a,1
6bとは互いに直交する方向に配設されているので、固定
子15a,15bと16a,16bによって夫々矢印A,およびＢで示す
方向の回転力を得ることができ、従って第４図に、その
ベクトル図を示すように、上記矢印Ａに相当する速度を
ベクトルVx,矢印Ｂに相当するそれをベクトルVyとすれ
ば、これ等の合成ベクトルＶを得ることができ、そして
この合成ベクトルの大きさと方向は各リニアモータの発
生回転力を制御することによって任意に選定することが
でき、よって当該転動球を直接車両等の駆動論とするこ
とにより、その車両を、その場から直ちに任意の方向へ
走行させることができる。

「考案の効果」 以上から明らかなように、この考案によれば転動球を、
これにリニアモータの回転子として機能を持たせる構成
とし、この回りにリニアモータの固定子を配設し、転動
球に直接回転力を発生させるので、駆動源と駆動論の間
に伝動装置が必要でなく、その駆動装置の構成が極めて
簡単化され、また各リニアモータの出力を制御すること
により、直ちに任意の方向へ転動させることができ、従
って本案による駆動論を車両に利用することにより、そ
の場から直ちに任意の方向へ走行駆動させることのでき
る車両を提供することができ、またそのための制御も至
って簡単であり、又駆動論は球体であるので静止態勢か
らの転向に際して据切り状態とならなく、駆動論の偏摩
耗が起こらず、更には構成が簡単なことからメンテナン
スも容易である等幾多の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、この考案の実施例の構成を示す図で
あって、第１図は縦断面図、第２図は平面図、第３図は
一部分を示す分断面図、第４図は、この考案の作用を説
明するためのベクトル図、第５図は従来の駆動部の概略
図である。 11…転動球、 15a,15b、16a,16b…リニアモータ、 18…ホルダー。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ホルダーによって転動自在に支持された球
   状の転動球をリニアモータの回転子として構成するとと
   もに、この転動球の回りに、リニアモータの固定子を複
   数個配設し、これ等固定子と上記転動球との間に、この
   転動球を各リニアモータの駆動力の合成力の方向へ回転
   可能とするリニアモータを構成し、かつ上記転動球を直
   接走行輪としたことを特徴とする全方向駆動輪。
2. 【請求項２】転動球を、内部の鉄心、この鉄心を取り囲
   む電気良導体、およびこの電気良導体を覆う電気絶縁体
   によつて形成したことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の全方向駆動輪。