特許 6427060 車輪、摩擦式駆動装置および全方向移動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6427060

(24)【登録日】2018年11月2日

(45)【発行日】2018年11月21日

(54)【発明の名称】車輪、摩擦式駆動装置および全方向移動装置

(51)【国際特許分類】

   B60B 19/00 20060101AFI20181112BHJP

   B60B 19/12 20060101ALI20181112BHJP

   B62D 15/00 20060101ALI20181112BHJP

   B62K 17/00 20060101ALI20181112BHJP

【ＦＩ】

   B60B19/00 H

   B60B19/12

   B62D15/00

   B62K17/00

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-84149(P2015-84149)

(22)【出願日】2015年4月16日

(65)【公開番号】特開2016-203681(P2016-203681A)

(43)【公開日】2016年12月8日

【審査請求日】2017年11月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉野 勉

(72)【発明者】

【氏名】矢田 渉

(72)【発明者】

【氏名】阿部 昇栄

(72)【発明者】

【氏名】小林 茂男

(72)【発明者】

【氏名】大泉 謙

(72)【発明者】

【氏名】宿里 剛

【審査官】 菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００２／０４６０３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０６４４０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−１２７６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４７６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０７５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２３１８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２７００３５８（ＣＮ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公開第０２４０８６９２（ＧＢ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｂ １９／００−１９／１４

Ｂ６２Ｄ １５／００−１５／０２

Ｂ６２Ｋ １３／００−１９／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一つの継ぎ目を有して円環状をなす芯体と、
中空部に前記芯体を挿入された前記芯体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し、
前記インナースリーブは、前記継ぎ目を跨って延在して前記継ぎ目の両側を前記芯体に固定されるものを含んでおり、
前記インナースリーブは、前記フリーローラを支持する円筒部と、前記円筒部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半円筒部とを有し、隣接する前記インナースリーブの前記半円筒部同士が補完し合って円筒状をなし、
前記インナースリーブは、前記半円筒部を貫通して前記芯体に係止される固定部材によって前記芯体に固定されていることを特徴とする車輪。

【請求項2】

隣接する前記フリーローラ間の空間に配置されたスペーサと、
中間部を前記スペーサに係止され且つ前記中間部の両端に折曲形成された脚片部の先端が各々前記半円筒部に形成された凹部に嵌合した板ばねとを有し、前記スペーサが前記板ばねによって前記インナースリーブに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪。

【請求項3】

前記芯体は金属パイプからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の車輪。

【請求項4】

前記芯体は、少なくとも２個に分割された分割部品を組み合わせることにより、少なくとも２個の前記継ぎ目ができることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の車輪。

【請求項5】

請求項１から４の何れか一項に記載の車輪と、
前記車輪の両側に回転自在に配置されたドライブディスクと、
前記ドライブディスクの各々に、当該ドライブディスクの回転中心と同心の円周上に複数個配置され、各々、前記ドライブディスクの回転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、外周面をもって前記フリーローラの外周面に接触するドライブローラと、
を有する摩擦式駆動装置。

【請求項6】

請求項５に記載の摩擦式駆動装置と、
前記車輪の両側に配置された前記ドライブディスクを各々個別に回転駆動する駆動装置とを含み、
前記車輪によって走行する全方向移動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車輪、摩擦式駆動装置および全方向移動装置に関し、更に詳細には、オムニホイール式の車輪およびそれを用いた摩擦式駆動装置および全方向移動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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、円環状の芯体に複数個のフリーローラが各々自身の中心軸線周りに回転可能に取り付けられた車輪が知られている（例えば、特許文献１、２）。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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−２４７６４０号公報

【特許文献2】国際公開第２０１０／６４４０８号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のオムニホイール式の車輪の芯体は、切削加工による削り出し品あるいは鋳造品であるため、製造コストが高く、しかも中実構造であるため重いという欠点があった。また、芯体は、フリーローラの組み付けのために、Ｃ形をした開口を有する主体と開口を塞ぐ補完部材とに構成され、主体と補完部材とが相欠けほぞ継手のような構造をもって接続されているため、構造が複雑で製造コストが高く、十分な強度および剛性を得るために芯体を太くする必要があった。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、オムニホイール式の車輪において、簡素な構造で製造コストの削減を図ると共に、芯体を太くすることなく十分な強度および剛性を得ることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明による車輪は、少なくとも一つの継ぎ目（Ａ）を有して円環状をなす芯体（３２）と、中空部（３８）に前記芯体（３２）を挿入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）の外周面に回転可能に取り付けられたフリーローラ（６０）とを有し、前記インナースリーブ（３６）は前記継ぎ目（Ａ）を跨って延在して前記継ぎ目（Ａ）の両側を前記芯体（３２）に固定されるものを含んでいる。

【0007】

この構成によれば、継ぎ目（Ａ）の接合がフリーローラ（６０）を装着されるインナースリーブ（３６）によって管継手式に行われるので、継ぎ目（Ａ）の接合が専用部品を必要とすることなく行われ、簡便な構造で、製造コストを削減できる。また、相欠けほぞ構造の継手ではないので、継手部の強度低下がなく、芯体（３２）を太くすることなく十分な強度および剛性が得られる。

【0008】

本発明による車輪は、好ましくは、前記インナースリーブ（３６）は、前記円筒部（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半円筒部（４２）を有し、隣接する前記インナースリーブ（３６）の前記半円筒部（４２）同士が補完し合って円筒状をなし、前記インナースリーブ（３６）は前記半円筒部（４２）を貫通して前記芯体（３２）に係止される固定部材（４８、５４）によって前記芯体（３２）に固定されている。

【0009】

この構成によれば、固定部材（４８、５４）によるインナースリーブ（３６）の芯体（３２）の固定作業がフリーローラ（６０）によって阻害されることがない。また、インナースリーブ（３６）が芯体（３２）に固定されているので、インナースリーブ（３６）およびフリーローラ（６０）が芯体（３２）の周方向にがた付くことがなく、主輪（３０）の回転による走行時にがた付きによる異音が発生することがない。

【0010】

本発明による車輪は、好ましくは、更に、隣接する前記フリーローラ（６０）間にスペーサ（６６）が配置され、前記スペーサ（６６）は、中間部（６８Ａ）を当該スペーサ（６６）に係止され、且つ両先端部（６８Ｃ）が前記半円筒部（４２）に形成された凹部（５６）に嵌合した門形の板ばね（６８）によって前記半円筒部（４２）に固定されている。

【0011】

この構成によれば、スペーサ（６６）によってフリーローラ（６０）間の空隙に異物が侵入することが防止される。スペーサ（６６）は板ばね（６８）によって半円筒部（４２）に装着されるので、インナースリーブ（３６）に対するスペーサ（６６）の着脱を、工具を必要とすることなく簡便に行えるようになる。

【0012】

本発明による車輪は、好ましくは、前記芯体（３２）が金属パイプからなる。

【0013】

この構成によれば、芯体（３２）を曲げ加工によって製造できるので、製造コストを低減でき、併せて芯体（３２）の軽量化が図られる。

【0014】

本発明による車輪は、好ましくは、芯体（３２）は、少なくとも２個に分割された分割部品（３４）の組み合わせることにより、少なくとも２個の前記継ぎ目（Ａ）ができる。

【0015】

この構成によれば、芯体（３２）に対するインナースリーブ（３６）およびフリーローラ（６０）の組み付けが、分割部材（３４）の組み合わせ前の状態下で、容易に行われるようになる。

【0016】

本発明による摩擦式駆動装置は、上述の発明による車輪（３０）と、前記車輪（３０）の両側に回転自在に配置されたドライブディスク（７０）と、前記ドライブディスク（７０）の各々に、当該ドライブディスク（７０）の回転中心と同心の円周上に複数個配置され、各々、前記ドライブディスク（７０）の回転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、外周面をもって前記フリーローラ（６０）の外周面に接触するドライブローラ（７８）とを有する。

【0017】

この構成によれば、ドライブディスク（７０）の回転がドライブローラ（７８）によってフリーローラ（６０）に伝達される。

【0018】

本発明による全方向移動装置は、上述の発明による摩擦式駆動装置と、前記車輪（３０）の両側に配置された前記ドライブディスク（７０）を各々個別に回転駆動する駆動装置（８４）とを含み、前記車輪（３０）によって走行する。

【発明の効果】

【0019】

本発明による車輪によれば、簡素な構造によって製造コストを削減できると共に、芯体を太くすることなく十分な強度および剛性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】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

【図2】本実施形態による車輪（主輪）の側面図

【図3】本実施形態による車輪の縦断面図

【図4】本実施形態による車輪の分解斜視図

【図5】（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

【図6】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

【図7】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

【図8】同インナースリーブを左側から見た斜視図

【図9】本実施形態による車輪に用いられるスペーサ取付部の拡大正面図

【図10】他の実施形態によるスペーサ取付部の拡大正面図

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に、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、図１〜図９を参照して説明する。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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）に摺接することにより、主輪３０が車体フレーム１０に対して左右方向に傾斜することを規制、つまりロール運動することを阻止する。

【0027】

また、規制ローラ１０２は、車体フレーム１０が持ち上げられた場合、主輪３０が車体フレーム１０より路面（地面）側にぶら下がることを防止する。これにより、車体フレーム１０が持ち上げられて主輪３０が路面より離れても、主輪３０が車体フレーム１０に対して降下（落下）することが回避される。

【0028】

また、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に接触していることにより、主輪３０が接地点を通る鉛直線周りに回転することを規制、つまり車体フレーム１０に対する主輪３０のヨー運動を規制する。また、規制ローラ１１０は、主輪３０が車体フレーム１０に対してロール運動することも、ピッチ運動することも規制する。

【0029】

上述のように、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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

つぎに、本実施形態による主輪３０の詳細を、図２〜図９を参照して説明する。

【0038】

主輪３０は、図２〜図４に示されているように、芯体３２を有する。芯体３２は、図５（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５（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。

【0039】

分割部材３４はステンレス鋼（例えば、機械構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫＭ）やアルミニウム等の金属製の円環状横断面のパイプを１８０度の曲げ加工によって半円形に成形したものである。

【0040】

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、アルミニウム等の金属の削り出し品（パイプ材を原材料として切削加工したものも含む）、鋳造品、鍛造品あるいは樹脂成形品等であり、図６〜図８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とを有する。円弧軸線による中空部３８は、円筒部４０と、その両側の半円筒部４２とを同一曲率をもって連続しており、中空部３８を芯体３２が挿通している。

【0041】

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がスナップリング６４によって装着されている。

【0042】

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５（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う。

【0043】

インナースリーブ３６は、各々、周方向に隣接するインナースリーブ３６の半円筒部４２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同士が補完し合って円筒状をなし、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。

【0044】

なお、分割部材３４の端部の外輪側（芯体３２の輪径方向外方）が面取り状の切除によって緩傾斜面３４Ａ（図５（Ａ）参照）になっていることにより、分割部材３４に対するインナースリーブ３６の挿入が容易に行われるようになる。

【0045】

半円筒部４２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９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。

【0046】

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。

【0047】

半円筒部４２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の周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２個を含んでいる。

【0048】

リベット孔５０および５２には、図９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。

【0049】

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。

【0050】

隣接するフリーローラ６０間には、図２、図３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、隣接するフリーローラ６０間にできる楔形状（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の軸線方向で見て、つまり側面形状が楔形をしており、且つ図９に示されているように、正面形状がインナースリーブ３６を芯体３２の輪外側に跨ぐ門形（ステープル形）をしており、板ばね６８によってインナースリーブ３６に固定されている。

【0051】

板ばね６８は、スペーサ６６の門形の中間部に形成されたスリット６６Ａに係合してスペーサ６６に固定される中間部６８Ａと、中間部６８Ａの両端よりインナースリーブ３６の側に折曲された脚片部６８Ｂとを有し、両脚片部６８Ｂの先端部６８Ｃが各々半円筒部４２に形成された長円形状の係止孔（凹部）５６に嵌合している。なお、一つの板ばね６８の一方の先端部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、他方の先端部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４２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。

【0052】

なお、先端部６８Ｃは、図１０に示されているように、内側に半円形に曲げられたカール加工をされたものであってもよい。

【0053】

上述したように、本実施形態の主輪３０は、芯体３２が２個の分割部材３４の組み合わせによって構成され、２個の分割部材３４の接合がフリーローラ６０を保持するインナースリーブ３６によって管継手式に行われるので、分割部材３４の接合に専用部品を必要とすることがなく、簡便な構造で、製造コストを削減できる。しかも、主輪３０は相欠けによる接合部を含まないから、継手部（接合部）の強度低下がなく、芯体３２を太くすることなく十分な強度および剛性を得ることができる。

【0054】

更には、分割部材３４が金属パイプ製であることにより、曲げ加工によって芯体３２を製造でき、削り出しや鋳造による場合に比して製造コストを大幅に削減できる。しかも、分割部材３４が金属パイプ製であることにより、芯体３２の軽量化が図られる。

【0055】

また、芯体３２が２個の分割部材３４の組み合わせによって構成されていることにより、芯体３２に対するインナースリーブ３６およびフリーローラ６０の組み付けが、分割部材３４の組み合わせ前の状態下で、容易に行われ得る。

【0056】

また、フリーローラ６０を保持するインナースリーブ３６の全てが芯体３２に固定されるので、インナースリーブ３６およびフリーローラ６０が芯体３２の周方向にがた付くことがなく、主輪３０の回転による走行時にがた付きによる異音が発生することがない。しかも、インナースリーブ３６は、フリーローラ６０を装着される円筒部４０の両側に形成されている半円筒部４２を径方向に貫通するブラインドリベット４８、５４によって芯体３２に固定されるので、フリーローラ６０がこの固定作業を阻害することがない。半円筒部４２は、隣接するもの同士で補完し合って円筒状をなす組み合わせであることにより、突き合わせによる場合に比して半円筒部４２が隣接するフリーローラ６０間に大きい空隙を作ることがなく、フリーローラ６０の設置個数を大幅に減らす原因になることがない。

【0057】

スペーサ６６は、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は板ばね６８によってインナースリーブ３６に装着されるので、インナースリーブ３６に対するスペーサ６６の着脱を、工具を必要とすることなく簡便に行えるようになる。また、スペーサ６６の交換作業も簡単に作業性よく行えるようになる。

【0058】

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。

【0059】

例えば、芯体３２は、半円形の２個の分割部材３４の組み合わせに限られることはなく、３分割や４分割等の複数個の分割部材の組み合わせによるものや、インナースリーブ３６およびフリーローラ６０の組み付けのために１箇所に切断による継ぎ目があるものであってもよい。芯体３２は、中空パイプに限られることなく、中実のものであってもよく、また、断面形状が楕円や多角形であってもよい。芯体３２に対するインナースリーブ３６の固定は、ブラインドリベット５４に限られることなく、ねじやクリップ等の固定部材によって行われてもよい。

【0060】

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。

【符号の説明】

【0061】

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
３４ 分割部材
３４Ａ 緩傾斜面
３６ インナースリーブ
３８ 中空部
４０ 円筒部
４２ 半円筒部
４４ リベット孔
４６ リベット孔
４８ ブラインドリベット（固定部材）
５０ リベット孔
５２ リベット孔
５４ ブラインドリベット（固定部材）
５６ 係止孔
６０ フリーローラ
６６ スペーサ
６８ 板ばね
６８Ａ 中間部
６８Ｂ 脚片部
６８Ｃ 先端部
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
Ａ 継ぎ目

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】