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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025102237
(43)【公開日】2025-07-08
(54)【発明の名称】駆動輪及び台車
(51)【国際特許分類】
F16H 1/14 20060101AFI20250701BHJP
F16H 1/06 20060101ALI20250701BHJP
F16H 1/12 20060101ALI20250701BHJP
F16H 37/02 20060101ALI20250701BHJP
B62D 7/14 20060101ALI20250701BHJP
B62B 3/00 20060101ALI20250701BHJP
B62B 3/02 20060101ALI20250701BHJP
【ＦＩ】
F16H1/14
F16H1/06
F16H1/12
F16H37/02 C
B62D7/14 Z
B62B3/00 B
B62B3/02 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023219565
(22)【出願日】2023-12-26
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤岡 紘
【テーマコード（参考）】
3D034
3D050
3J009
3J062
【Ｆターム（参考）】
3D034CB08
3D034CC01
3D034CC18
3D034CD12
3D034CE04
3D050AA01
3D050BB02
3D050DD01
3D050EE08
3D050EE15
3D050KK03
3D050KK14
3J009DA17
3J009EA11
3J009EA15
3J009EA16
3J009EA25
3J009FA03
3J062AA01
3J062AB01
3J062AB03
3J062AB12
3J062BA12
3J062CG66
3J062CG83
(57)【要約】
【課題】差動式の全方向移動機構を備えつつ全体の高さを抑えること。
【解決手段】駆動輪１１０は、上下方向に沿って延在する軸心Ｏ１の周りに回転自在に設けられる第一入力軸２５Ａと、第一入力軸の外周に設けられて第一入力軸と同軸上で回転自在に設けられる第二入力軸２５Ｂと、水平方向に沿って延在する軸心Ｏ３の周りに回転自在に設けられる第一出力軸４０Ａと、第一出力軸と平行な軸心Ｏ４の周りに回転自在に設けられる第二出力軸４０Ｂと、第一入力軸の回転力を第一出力軸に伝達する第一伝達機構１３Ａと、第二入力軸の回転力を第二出力軸に伝達する第二伝達機構１３Ｂと、第一出力軸及び第二出力軸に設けられて相互に噛み合う１対の噛合歯車１４と、第二出力軸からなり車輪１５が固定される車軸と、第一入力軸及び第二入力軸と同軸上で回転自在に設けられて車軸である第二出力軸を介して車輪を旋回可能に支持する旋回軸３５と、を含む。
【選択図】図２
【解決手段】駆動輪１１０は、上下方向に沿って延在する軸心Ｏ１の周りに回転自在に設けられる第一入力軸２５Ａと、第一入力軸の外周に設けられて第一入力軸と同軸上で回転自在に設けられる第二入力軸２５Ｂと、水平方向に沿って延在する軸心Ｏ３の周りに回転自在に設けられる第一出力軸４０Ａと、第一出力軸と平行な軸心Ｏ４の周りに回転自在に設けられる第二出力軸４０Ｂと、第一入力軸の回転力を第一出力軸に伝達する第一伝達機構１３Ａと、第二入力軸の回転力を第二出力軸に伝達する第二伝達機構１３Ｂと、第一出力軸及び第二出力軸に設けられて相互に噛み合う１対の噛合歯車１４と、第二出力軸からなり車輪１５が固定される車軸と、第一入力軸及び第二入力軸と同軸上で回転自在に設けられて車軸である第二出力軸を介して車輪を旋回可能に支持する旋回軸３５と、を含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上下方向に沿って延在する軸心の周りに回転自在に設けられる第一入力軸と、
前記第一入力軸の外周に設けられて前記第一入力軸と同軸上で回転自在に設けられる第二入力軸と、
水平方向に沿って延在する軸心の周りに回転自在に設けられる第一出力軸と、
前記第一出力軸と平行な軸心の周りに回転自在に設けられる第二出力軸と、
前記第一入力軸の回転力を前記第一出力軸に伝達する第一伝達機構と、
前記第二入力軸の回転力を前記第二出力軸に伝達する第二伝達機構と、
前記第一出力軸及び前記第二出力軸に設けられて相互に噛み合う１対の噛合歯車と、
前記第一出力軸または前記第二出力軸に接続されて車輪が固定される車軸と、
前記第一入力軸及び前記第二入力軸と同軸上で回転自在に設けられて前記車軸を介して前記車輪を旋回可能に支持する旋回軸と、
を含む、駆動輪。
前記第一入力軸の外周に設けられて前記第一入力軸と同軸上で回転自在に設けられる第二入力軸と、
水平方向に沿って延在する軸心の周りに回転自在に設けられる第一出力軸と、
前記第一出力軸と平行な軸心の周りに回転自在に設けられる第二出力軸と、
前記第一入力軸の回転力を前記第一出力軸に伝達する第一伝達機構と、
前記第二入力軸の回転力を前記第二出力軸に伝達する第二伝達機構と、
前記第一出力軸及び前記第二出力軸に設けられて相互に噛み合う１対の噛合歯車と、
前記第一出力軸または前記第二出力軸に接続されて車輪が固定される車軸と、
前記第一入力軸及び前記第二入力軸と同軸上で回転自在に設けられて前記車軸を介して前記車輪を旋回可能に支持する旋回軸と、
を含む、駆動輪。
【請求項2】
前記第一出力軸と前記第二出力軸とは、水平方向の異なった位置に配置されている、請求項１に記載の駆動輪。
【請求項3】
前記第一伝達機構及び前記第二伝達機構は、傘歯車を含む、請求項１に記載の駆動輪。
【請求項4】
前記第一伝達機構及び前記第二伝達機構は、ネジ歯車を含む、請求項１に記載の駆動輪。
【請求項5】
前記車軸が前記第一出力軸または前記第二出力軸からなる、請求項１に記載の駆動輪。
【請求項6】
前記第一出力軸または前記第二出力軸の回転力を前記車軸に伝達する回転力伝達機構を含む、請求項１に記載の駆動輪。
【請求項7】
前記回転力伝達機構は、ベルト伝達機構からなる、請求項６に記載の駆動輪。
【請求項8】
前記車輪の回転軸心が、前記旋回軸の軸心に対して前記車軸の軸心に直交する水平方向にずれて配置される、請求項１に記載の駆動輪。
【請求項9】
駆動輪と、
前記駆動輪が取付けられる台車本体と、
を備え、
前記駆動輪は、
上下方向に沿って延在する軸心の周りに回転自在に設けられる第一入力軸と、
前記第一入力軸の外周に設けられて前記第一入力軸と同軸上で回転自在に設けられる第二入力軸と、
水平方向に沿って延在する軸心の周りに回転自在に設けられる第一出力軸と、
前記第一出力軸と平行な軸心の周りに回転自在に設けられる第二出力軸と、
前記第一入力軸の回転力を前記第一出力軸に伝達する第一伝達機構と、
前記第二入力軸の回転力を前記第二出力軸に伝達する第二伝達機構と、
前記第一出力軸及び前記第二出力軸に設けられて相互に噛み合う１対の噛合歯車と、
前記第一出力軸または前記第二出力軸に接続されて車輪が固定される車軸と、
前記第一入力軸及び前記第二入力軸と同軸上で回転自在に設けられて前記車軸を介して前記車輪を旋回可能に支持する旋回軸と、
を含む、
台車。
前記駆動輪が取付けられる台車本体と、
を備え、
前記駆動輪は、
上下方向に沿って延在する軸心の周りに回転自在に設けられる第一入力軸と、
前記第一入力軸の外周に設けられて前記第一入力軸と同軸上で回転自在に設けられる第二入力軸と、
水平方向に沿って延在する軸心の周りに回転自在に設けられる第一出力軸と、
前記第一出力軸と平行な軸心の周りに回転自在に設けられる第二出力軸と、
前記第一入力軸の回転力を前記第一出力軸に伝達する第一伝達機構と、
前記第二入力軸の回転力を前記第二出力軸に伝達する第二伝達機構と、
前記第一出力軸及び前記第二出力軸に設けられて相互に噛み合う１対の噛合歯車と、
前記第一出力軸または前記第二出力軸に接続されて車輪が固定される車軸と、
前記第一入力軸及び前記第二入力軸と同軸上で回転自在に設けられて前記車軸を介して前記車輪を旋回可能に支持する旋回軸と、
を含む、
台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動輪及び台車に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に駆動輪及び駆動輪を用いた台車について開示されている。この駆動輪は、同軸上に配置される第一入力軸及び第二入力軸と、別軸上に配置される第一出力軸及び第二出力軸と、第一入力軸の回転力を第一出力軸に伝達する第一平歯車機構と、第二入力軸の回転力を第二出力軸に伝達する第二平歯車機構と、車軸に連結される車輪と、車軸を介して車輪を旋回可能に支持する旋回軸と、第一出力軸の回転力を車軸の一端部に伝達する第一動力変換機構と、第二出力軸の回転力を車軸の他端部に伝達する第二動力変換機構と、を備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－０２４０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の駆動輪は、差動式の全方向移動機構を備える。そして、この駆動輪は、差動用の２個の傘歯車への入力を旋回軸から左右両側に展開し、これらを上下方向に展開してそれぞれ車輪側で差動を行う。そのため、この駆動輪では、全体の高さが嵩んでしまうこととなる。
【0005】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、差動式の全方向移動機構を備えつつ全体の高さを抑えることのできる駆動輪及び台車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するための本開示の一態様の駆動輪は、上下方向に沿って延在する軸心の周りに回転自在に設けられる第一入力軸と、前記第一入力軸の外周に設けられて前記第一入力軸と同軸上で回転自在に設けられる第二入力軸と、水平方向に沿って延在する軸心の周りに回転自在に設けられる第一出力軸と、前記第一出力軸と平行な軸心の周りに回転自在に設けられる第二出力軸と、前記第一入力軸の回転力を前記第一出力軸に伝達する第一伝達機構と、前記第二入力軸の回転力を前記第二出力軸に伝達する第二伝達機構と、前記第一出力軸及び前記第二出力軸に設けられて相互に噛み合う１対の噛合歯車と、前記第一出力軸または前記第二出力軸に接続されて車輪が固定される車軸と、前記第一入力軸及び前記第二入力軸と同軸上で回転自在に設けられて前記車軸を介して前記車輪を旋回可能に支持する旋回軸と、を含む。
【0007】
上記駆動輪の望ましい態様として、前記第一出力軸と前記第二出力軸とは、水平方向の異なった位置に配置されている。
【0008】
上記駆動輪の望ましい態様として、前記第一伝達機構及び前記第二伝達機構は、傘歯車を含む。
【0009】
上記駆動輪の望ましい態様として、前記第一伝達機構及び前記第二伝達機構は、ネジ歯車を含む。
【0010】
上記駆動輪の望ましい態様として、前記車軸が前記第一出力軸または前記第二出力軸からなる。
【0011】
上記駆動輪の望ましい態様として、前記第一出力軸または前記第二出力軸の回転力を前記車軸に伝達する回転力伝達機構を含む。
【0012】
上記駆動輪の望ましい態様として、前記回転力伝達機構は、ベルト伝達機構からなる。
【0013】
上記駆動輪の望ましい態様として、前記車輪の回転軸心が、前記旋回軸の軸心に対して前記車軸の軸心に直交する水平方向にずれて配置される。
【0014】
上記の目的を達成するための本開示の一態様の台車は、上述のいずれか１つの駆動輪と、前記駆動輪が取付けられる台車本体と、を備える。
【発明の効果】
【0015】
本開示によれば、差動式の全方向移動機構を備えつつ全体の高さを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に図面を参照して、本開示に係る駆動輪及び台車の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【0018】
図１８は、実施形態の台車の構成例を表す概略図である。
【0019】
台車１００は、台車本体１０１と、取手部１０２と、４個の駆動輪１１０（１２０，１３０）と、電源部１０４と、制御装置１０５と、を含む。
【0020】
台車本体１０１は、例えば、平板材であり、平面視が矩形形状をなしている。台車本体１０１は、長手方向の一方側に取手部１０２が固定されている。台車本体１０１は、裏面側に４個の駆動輪１１０が四隅に装着される。４個の駆動輪１１０は、回転可能であると共に操舵可能となっている。また、台車本体１０１は、前後の駆動輪１１０の間の裏面に電源部１０４と制御装置１０５が装着されている。制御装置１０５は、コンピュータシステムを含む。コンピュータシステムは、ＣＰＵのようなプロセッサ、及びＲＯＭまたはＲＡＭのようなメモリを含む。従って、台車１００は、制御装置１０５が駆動輪１１０を制御する。
【0021】
台車本体１０１は、平坦な面を構成することで、当該平坦な面に被運搬物を載せることができる。即ち、台車１００は、無人搬送車（ＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）として構成することができる。また、台車１００は、台車本体１０１の平坦な面に沿って機材を配置することで走行する機器として構成することができる。機器としては、例えば、ハンドリフタや、フォークリフトや、ピッキングロボットや、医療機材等様々なものがある。
【0022】
なお、台車１００及び機器は、駆動輪１１０の数や配置について上述した構成に限定されるものではない。例えば、台車１００及び機器は、上述した４輪の形態において、台車１００の後方側に１対の駆動輪１１０を取り付け、台車１００の前方側に１対の従動輪を取り付けてもよい。また、図には明示しないが、台車１００及び機器は、３輪以上の形態において、駆動輪１１０が１つであって他の車輪が全て従動輪であってもよい。また、図には明示しないが、台車１００及び機器は、３輪以上の形態において、従動輪を有さず全ての車輪が駆動輪１１０であってよい。即ち、台車１００及び機器は、３輪以上の形態において、駆動輪１１０が少なくとも１つあればよい。
【0023】
［駆動輪の実施形態１］
以下、駆動輪１１０について詳細に説明する。
図１は、実施形態１の駆動輪の構成を表す斜視図である。図２は、実施形態１の駆動輪の構成を表す斜視図である。図３は、実施形態１の駆動輪の平面図である。図４は、実施形態１の駆動輪の側面図である。図５は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す断面図（図３のＡ－Ａ断面図）である。図６は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す断面図（図４のＢ－Ｂ断面図）である。図７は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す断面図（図４のＣ－Ｃ断面図）である。図８は、実施形態１の駆動輪の駆動力伝達経路を表す模式図である。
以下、駆動輪１１０について詳細に説明する。
図１は、実施形態１の駆動輪の構成を表す斜視図である。図２は、実施形態１の駆動輪の構成を表す斜視図である。図３は、実施形態１の駆動輪の平面図である。図４は、実施形態１の駆動輪の側面図である。図５は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す断面図（図３のＡ－Ａ断面図）である。図６は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す断面図（図４のＢ－Ｂ断面図）である。図７は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す断面図（図４のＣ－Ｃ断面図）である。図８は、実施形態１の駆動輪の駆動力伝達経路を表す模式図である。
【0024】
なお、以下の説明では、互いに交差する第一方向、第二方向、及び第三方向のうち、第一方向を「前後方向Ｘ」といい、第二方向を「幅方向Ｙ」といい、第三方向を「上下方向Ｚ」という。前後方向Ｘと幅方向Ｙと上下方向Ｚとは、相互に直交する。前後方向Ｘは、典型的には、駆動輪１１０が直進する方向に沿う方向に相当する。
【0025】
駆動輪１１０は、上述したような台車１００の台車本体１０１に固定される本体１０を有し、この本体１０を基に、駆動機構１１と、旋回部１２と、伝達機構１３と、噛合歯車１４と、車輪１５と、が設けられる。
【0026】
本体１０は、上下に板面を向けた板状に形成される（図１から図４参照）。駆動機構１１は、回転力を入力するもので主に本体１０の上方に設けられる。旋回部１２は、主に本体１０の下方に配置される。伝達機構１３は、駆動機構１１によって入力された回転力を伝達する。噛合歯車１４は、伝達機構１３の回転力を車輪１５に伝達する。車輪１５は、駆動機構１１、伝達機構１３、及び噛合歯車１４を介して入力された回転力によって回転自在であると共に、旋回部１２によって操舵可能となっている。
【0027】
【0028】
第一駆動機構２１Ａは、モータである第一駆動部を有して構成される。第一駆動機構２１Ａは、第一駆動軸２１Ａｃの軸心Ｏ６（図６参照）が上下方向Ｚに沿って延びるように本体１０に取り付けられる。
【0029】
第二駆動機構２１Ｂは、モータである第二駆動部を有して構成される。第二駆動機構２１Ｂは、第二駆動軸２１Ｂｃの軸心Ｏ７（図６参照）が上下方向Ｚに沿って延びるように本体１０に取り付けられる。
【0030】
旋回部１２は、旋回軸３５と、支持部材３６と、を含む。旋回軸３５は、円板形状の中心を軸心Ｏ１とし、本体１０との間に設けられた軸受４５（主に図６参照）を介して回転自在に支持される。これにより、旋回軸３５は、本体１０に対して軸心Ｏ１を中心として相対的に回転可能に支持される。支持部材３６は、旋回軸３５の板状の下面に一体に設けられる。
【0031】
旋回部１２は、第一入力軸２５Ａを軸心Ｏ１と同軸上に上下方向Ｚに貫通して配置し、支持部材３６に対して軸受４３ｂ（図６参照）を介して回転自在に支持する。第一入力軸２５Ａは、本体１０に対して軸心Ｏ１と同軸上において軸受４３ａ（主に図６参照）を介して回転自在に支持される。従って、第一入力軸２５Ａは、旋回部１２に対して軸心Ｏ１を中心として相対的に回転可能に支持され、かつ本体１０に対しても軸心Ｏ１を中心として相対的に回転可能に支持される。即ち、旋回部１２は、第一入力軸２５Ａの回転に関わらず、本体１０に対して回転可能に設けられる。このため、実施形態の駆動輪１１０は、車輪１５の旋回軸心である軸心Ｏ１上の第一入力軸２５Ａに回転力を入力することができる。
【0032】
旋回部１２は、第二入力軸２５Ｂを上下方向Ｚに沿って配置する。第二入力軸２５Ｂは、第一入力軸２５Ａを挿通し、第一入力軸２５Ａの外側に軸受４４（主に図６参照）を介して回転自在に配置される。従って、第二入力軸２５Ｂは、第一入力軸２５Ａを介し、旋回部１２に対して軸心Ｏ１を中心として相対的に回転可能に支持され、かつ本体１０に対しても軸心Ｏ１を中心として相対的に回転可能に支持される。即ち、旋回部１２は、第二入力軸２５Ｂの回転に関わらず、本体１０に対して回転可能に設けられる。このため、実施形態の駆動輪１１０は、車輪１５の旋回軸心である軸心Ｏ１上の第二入力軸２５Ｂに回転力を入力することができる。このような構成により、第一入力軸２５Ａと第二入力軸２５Ｂと旋回部１２とは、軸心Ｏ１に沿う同軸上に回転可能に配置される。
【0033】
旋回部１２において、旋回軸３５の下部に支持部材３６が下方に延出するように設けられる。この支持部材３６は、図５に示すように、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂが支持される。第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂは、軸心Ｏ１が延びる方向（上下方向Ｚ）に直交する水平方向（幅方向Ｙ）に延びる軸心Ｏ３と軸心Ｏ４に沿って設けられる。従って、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂは、互いに平行に設けられる。また、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂとは、前後方向Ｘの異なった位置にずれて配置される。第一出力軸４０Ａは、支持部材３６に対して軸受４６（主に図６参照）を介して軸心Ｏ３を中心として回転自在に支持される。第二出力軸４０Ｂは、支持部材３６に対して軸受４７（主に図７参照）を介して軸心Ｏ４を中心として回転自在に支持される。
【0034】
旋回部１２において、支持部材３６は、図７に示すように、中間軸２６Ｂが支持される。中間軸２６Ｂは、軸心Ｏ１が延びる方向（上下方向Ｚ）に平行に延びる軸心Ｏ５に沿って設けられる。中間軸２６Ｂは、支持部材３６に対して軸受４９を介して軸心Ｏ５を中心として回転自在に支持される。中間軸２６Ｂは、軸心Ｏ５が軸心Ｏ１に対して主に前後方向Ｘにずれて（オフセットして）配置される。
【0035】
旋回部１２において、支持部材３６は、車輪１５が支持される。車輪１５は、車軸に設けられる。車軸は、本実施形態では、第二出力軸４０Ｂに相当し、第二出力軸４０Ｂに一体に接続されているとも言う。車輪１５は、車軸である第二出力軸４０Ｂに対して同一径の第一車輪１５Ａ及び第二車輪１５Ｂの一対が設けられる。第一車輪１５Ａ及び第二車輪１５Ｂは、図７に示すように、一方の第一車輪１５Ａが車軸である第二出力軸４０Ｂに固定され、他方の第二車輪１５Ｂが第二出力軸４０Ｂに対して軸受４８を介して回転自在に支持される。
【0036】
【0037】
第一伝達機構１３Ａは、第一伝達歯車機構とも言いう。第一伝達機構１３Ａは、第一駆動軸２１Ａｃの回転力を第一入力軸２５Ａを介して第一出力軸４０Ａに伝達する。第一伝達機構１３Ａは、第一駆動歯車３１Ａ、第一従動歯車３２Ａ、第一変換歯車３８Ａ、及び第一変換出力歯車３９Ａを含む。実施形態の駆動輪１１０では、第一駆動歯車３１Ａ及び第一従動歯車３２Ａは、平歯車にて構成され、第一変換歯車３８Ａ及び第一変換出力歯車３９Ａは、傘歯車にて構成される。
【0038】
第一伝達機構１３Ａにおいて、第一駆動歯車３１Ａは、第一駆動機構２１Ａの第一駆動軸２１Ａｃに固定される。従って、第一駆動歯車３１Ａは、第一駆動機構２１Ａが駆動する回転力によって第一駆動軸２１Ａｃの軸心Ｏ６を中心として回転する。第一従動歯車３２Ａは、第一入力軸２５Ａの上端部に固定される。従って、第一従動歯車３２Ａは、第一入力軸２５Ａの軸心Ｏ１を中心として回転する。第一変換歯車３８Ａは、第一入力軸２５Ａの下端部に固定される。従って、第一変換歯車３８Ａは、第一従動歯車３２Ａと共に第一入力軸２５Ａの軸心Ｏ１を中心として回転する。第一変換出力歯車３９Ａは、第一出力軸４０Ａに固定される。従って、第一変換出力歯車３９Ａは、第一出力軸４０Ａの軸心Ｏ３を中心として回転する。そして、第一駆動歯車３１Ａは、第一従動歯車３２Ａが噛み合う。第一変換歯車３８Ａは、その前後方向Ｘにおいて第一変換出力歯車３９Ａが噛み合う。従って、第一伝達機構１３Ａは、第一駆動機構２１Ａの回転力を第一駆動歯車３１Ａから第一従動歯車３２Ａに伝達して第一入力軸２５Ａに回転力を与え、さらに第一入力軸２５Ａの回転力を第一変換歯車３８Ａから第一変換出力歯車３９Ａに伝達して第一出力軸４０Ａに回転力を与える。
【0039】
第二伝達機構１３Ｂは、第二伝達歯車機構とも言いう。第二伝達機構１３Ｂは、第二駆動軸２１Ｂｃの回転力を第二入力軸２５Ｂを介して第二出力軸４０Ｂに伝達する。第二伝達機構１３Ｂは、第二駆動歯車３１Ｂ、第二従動歯車３２Ｂ、第二接続歯車３３Ｂ、第二接続出力歯車３４Ｂ、第二変換歯車３８Ｂ、及び第二変換出力歯車３９Ｂを含む。実施形態の駆動輪１１０では、第二駆動歯車３１Ｂ、第二従動歯車３２Ｂ、第二接続歯車３３Ｂ、及び第二接続出力歯車３４Ｂは、平歯車にて構成され、第二変換歯車３８Ｂ及び第二変換出力歯車３９Ｂは、傘歯車にて構成される。
【0040】
第二伝達機構１３Ｂにおいて、第二駆動歯車３１Ｂは、第二駆動機構２１Ｂの第二駆動軸２１Ｂｃに固定される。従って、第二駆動歯車３１Ｂは、第二駆動機構２１Ｂが駆動する回転力によって第二駆動軸２１Ｂｃの軸心Ｏ７を中心として回転する。第二従動歯車３２Ｂは、第二入力軸２５Ｂの上端部に固定される。従って、第二従動歯車３２Ｂは、第二入力軸２５Ｂの軸心Ｏ１を中心として回転する。第二接続歯車３３Ｂは、第二入力軸２５Ｂの下端部に固定される。従って、第二接続歯車３３Ｂは、第二従動歯車３２Ｂと共に第二入力軸２５Ｂの軸心Ｏ１を中心として回転する。第二接続出力歯車３４Ｂは、中間軸２６Ｂに固定される。従って、第二接続出力歯車３４Ｂは、中間軸２６Ｂの軸心Ｏ５を中心として回転する。第二変換歯車３８Ｂは、中間軸２６Ｂに固定される。従って、第二変換歯車３８Ｂは、第二接続出力歯車３４Ｂと共に中間軸２６Ｂの軸心Ｏ５を中心として回転する。第二変換出力歯車３９Ｂは、第二出力軸４０Ｂに固定される。従って、第二変換出力歯車３９Ｂは、第二出力軸４０Ｂの軸心Ｏ４を中心として回転する。そして、第二駆動歯車３１Ｂは、第二従動歯車３２Ｂが噛み合う。第二接続歯車３３Ｂは、第二接続出力歯車３４Ｂが噛み合う。第二変換歯車３８Ｂは、その前後方向Ｘにおいて第二変換出力歯車３９Ｂが噛み合う。従って、第二伝達機構１３Ｂは、第二駆動機構２１Ｂの回転力を第二駆動歯車３１Ｂから第二従動歯車３２Ｂに伝達して第二入力軸２５Ｂに回転力を与え、さらに第二入力軸２５Ｂの回転力を第二接続歯車３３Ｂから第二接続出力歯車３４Ｂに伝達して中間軸２６Ｂに回転力を与え、さらに中間軸２６Ｂの回転力を第二変換歯車３８Ｂから第二変換出力歯車３９Ｂに伝達して第二出力軸４０Ｂに回転力を与える。第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂは、互いに逆方向に回転力を与えられる。
【0041】
噛合歯車１４は、図１、図２、図５から図７に示すように、第一噛合歯車４１Ａと、第二噛合歯車４１Ｂと、を含む。実施形態の駆動輪１１０では、第一噛合歯車４１Ａ及び第二噛合歯車４１Ｂは、平歯車にて構成される。第一噛合歯車４１Ａは、第一出力軸４０Ａに固定される。第二噛合歯車４１Ｂは、第二出力軸４０Ｂに固定される。第一噛合歯車４１Ａと第二噛合歯車４１Ｂは、相互に噛み合う。従って、車軸である第二出力軸４０Ｂには、噛合歯車１４を介して第一出力軸４０Ａの回転力も与えられる。
【0042】
また、図４及び図５に示すように、実施形態の駆動輪１１０は、車輪１５の回転軸心Ｏ２が、旋回軸３５の軸心Ｏ１に対してである第二出力軸４０Ｂの軸心Ｏ４に直交する水平方向（前後方向Ｘ）にずれて（オフセットして）配置される。車輪１５の回転軸心Ｏ２は、車軸である第二出力軸４０Ｂの軸心Ｏ４に対して交差し鉛直方向に沿って延び、かつ各車輪１５Ａ，１５Ｂの間の中心（車輪１５Ａ，１５Ｂが接地する各点間の中心）を通過して軸心Ｏ１と平行な直線である。
【0043】
この駆動輪１１０は、駆動機構１１によって第一入力軸２５Ａと第二入力軸２５Ｂを回転することで車輪１５の回転と操舵を行うことができる。例えば、第一噛合歯車４１Ａが設けられた第一出力軸４０Ａと、第二噛合歯車４１Ｂ及び車輪１５が設けられた第二出力軸４０Ｂとを、逆方向に回転すると共に、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂの回転数（回転速度）を同じにするように、第一入力軸２５Ａと第二入力軸２５Ｂに回転力を与えることで、車輪１５を操舵せずに回転することができる。このとき、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂの回転数（回転速度）を異ならせることで、車輪１５を回転または停止した状態で操舵することができる。
【0044】
ここで、駆動輪１１０の作動について図８を参照して説明する。図８では、便宜上、図５で明らかなように前後方向Ｘの第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂを上下方向に展開して示している。駆動輪１１０は、第一入力軸２５ＡをＡ１方向に回転すると、第一入力軸２５Ａに設けられた第一従動歯車３２Ａ及び第一変換歯車３８Ａが同方向に回転し、第一変換歯車３８Ａに噛み合う第一変換出力歯車３９ＡがＡ１方向とは逆方向のＡ２方向に回転する。第一変換出力歯車３９ＡがＡ２方向に回転すると、第一変換出力歯車３９Ａに第一出力軸４０Ａを介して一体に設けられた第一噛合歯車４１Ａが同方向に回転する。すると、第一噛合歯車４１Ａに噛み合う第二噛合歯車４１ＢがＡ２方向とは逆方向のＣ方向に回転し、第二噛合歯車４１Ｂが設けられた車軸である第二出力軸４０Ｂを同方向に回転させる。一方、駆動輪１１０は、第二入力軸２５ＢをＡ１方向と逆方向のＢ１方向に回転すると、第二入力軸２５Ｂに設けられた第二従動歯車３２Ｂ及び第二接続歯車３３Ｂが同方向に回転し、第二接続歯車３３Ｂに噛み合う第二接続出力歯車３４ＢがＢ１方向とは逆方向のＢ２方向に回転する。第二接続出力歯車３４ＢがＢ２方向に回転すると、第二接続出力歯車３４Ｂに中間軸２６Ｂを介して一体に設けられた第二変換歯車３８Ｂが同方向に回転する。すると、第二変換歯車３８Ｂに噛み合う第二変換出力歯車３９ＢがＣ方向に回転し、第二変換出力歯車３９Ｂと一体の車軸である第二出力軸４０Ｂを同方向に回転させる。
【0045】
このとき、駆動輪１１０は、第一出力軸４０Ａの回転数に対して第二出力軸４０Ｂの回転数を低下させるように、第一入力軸２５Ａの回転数に対して第二入力軸２５Ｂの回転数を低下させると、第一噛合歯車４１Ａと第二噛合歯車４１Ｂの回転数差だけ旋回軸３５が回転し、車輪１５を旋回して操舵する。また、駆動輪１１０は、第一入力軸２５Ａまたは第二入力軸２５Ｂの回転を停止すると、第一噛合歯車４１Ａに入力する回転数、または第二噛合歯車４１Ｂに入力する回転数が０となり、車輪１５が回転せずに旋回して操舵する。
【0046】
このような実施形態の駆動輪１１０は、上下方向に沿って延在する軸心Ｏ１の周りに回転自在に設けられる第一入力軸２５Ａと、第一入力軸２５Ａの外周に設けられて第一入力軸２５Ａと同軸上で回転自在に設けられる第二入力軸２５Ｂと、水平方向に沿って延在する軸心Ｏ３の周りに回転自在に設けられる第一出力軸４０Ａと、第一出力軸４０Ａと平行な軸心Ｏ４の周りに回転自在に設けられる第二出力軸４０Ｂと、第一入力軸２５Ａの回転力を第一出力軸４０Ａに伝達する第一伝達機構１３Ａと、第二入力軸２５Ｂの回転力を第二出力軸４０Ｂに伝達する第二伝達機構１３Ｂと、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂに設けられて相互に噛み合う１対の噛合歯車１４と、第二出力軸４０Ｂからなり車輪１５が固定される車軸と、第一入力軸２５Ａ及び第二入力軸２５Ｂと同軸上で回転自在に設けられて車軸である第二出力軸４０Ｂを介して車輪１５を旋回可能に支持する旋回軸３５と、を含む。
【0047】
この駆動輪１１０は、差動式の全方向移動機構を有する。即ち、駆動輪１１０では、第一入力軸２５Ａの回転力が第一伝達機構１３Ａを介して第一出力軸４０Ａに伝達され、第二入力軸２５Ｂの回転力が第二伝達機構１３Ｂを介して第二出力軸４０Ｂに伝達され、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂから噛合歯車１４を介して車輪１５に伝達される。この駆動輪１１０は、第一入力軸２５Ａ及び第二入力軸２５Ｂの回転数を調整することで、車輪１５の回転と車輪１５の操舵を切替えることができる。
【0048】
特に、この駆動輪１１０は、第一入力軸２５Ａに対して第一出力軸４０Ａを直交して設けて、これらを第一伝達機構１３Ａで回転力の伝達を行い、第二入力軸２５Ｂに対して第二出力軸４０Ｂを直交して設けて、これらを第二伝達機構１３Ｂで回転力の伝達を行い、第二出力軸４０Ｂを車軸として車輪１５を設け、第一入力軸２５Ａ及び第一出力軸４０Ａの回転力を噛合歯車１４を介して車輪１５に伝達する。この駆動輪１１０に対し、例えば、特許文献１に記載の駆動輪は、第一入力軸に対して第一出力軸を同方向に延びて設けて、これらを第一伝達歯車機構で回転力の伝達を行い、第二入力軸に対して第二出力軸を同方向に延びて設けて、これらを第二伝達歯車機構で回転力の伝達を行い、別軸の車軸に対して、第一変換歯車機構で第一出力軸の回転力を伝達すると共に、第二変換歯車機構で第二出力軸の回転力を伝達している。このため、特許文献１に記載の駆動輪は、入力軸も出力軸も上下方向に延びているため、どうしても駆動輪全体の車高が大きくなる。この点、実施形態の駆動輪１１０は、上下方向Ｚに延びる入力軸２５Ａ，２５Ｂから出力軸４０Ａ，４０Ｂに回転力を実施形態では変換歯車３８Ａ，３８Ｂ及び変換従動歯車３９Ａ，３９Ｂで前後方向Ｘにて伝達するようにし、かつ出力軸４０Ａ，４０Ｂの一方を車軸として構成することで、駆動力を伝達する歯車を一部省略して高さの節約を行い、より車高の低い差動方式の全方向移動車輪を実現している。この結果、実施形態の駆動輪１１０は、差動式の全方向移動機構を備えつつ全体の高さを抑えることができる。
【0049】
また、この駆動輪１１０では、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂとは、前後方向Ｘ（水平方向）の異なった位置に配置されている。
【0050】
この駆動輪１１０によれば、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂとを前後方向Ｘにずらして配置することで、高さの節約を行うことができる。
【0051】
また、この駆動輪１１０では、第一伝達機構１３Ａ及び第二伝達機構１３Ｂは、傘歯車を含む。即ち、この駆動輪１１０では、第一伝達機構１３Ａは、第一入力軸２５Ａから第一出力軸４０Ａへの回転力の伝達に傘歯車（第一変換歯車３８Ａ及び第一変換出力歯車３９Ａ）が用いられる。また、この駆動輪１１０では、第二伝達機構１３Ｂは、第二入力軸２５Ｂから第二出力軸４０Ｂへの回転力の伝達に傘歯車（第二変換歯車３８Ｂ及び第二変換出力歯車３９Ｂ）が用いられる。
【0052】
この駆動輪１１０によれば、傘歯車によって、異なる方向に延びる第一入力軸２５Ａから第一出力軸４０Ａへの回転力の伝達や、異なる方向に延びる第二入力軸２５Ｂから第二出力軸４０Ｂへの回転力の伝達を実施することで、高さの節約を行うことができる。
【0053】
また、この駆動輪１１０では、車輪１５の回転軸心Ｏ２が、旋回軸３５の軸心Ｏ１に対して車軸である第二出力軸４０Ｂの軸心Ｏ４に直交する水平方向にずれて配置される。
【0054】
この駆動輪１１０によれば、車輪１５を駆動しないとき、車輪１５は水平方向から作用する外力により受動的に旋回することができる。即ち、台車１００を自動走行及び自動操舵することができ、かつ作業者が手動走行及び手動操舵することができる。
【0055】
また、実施形態の台車１００は、上述した駆動輪１１０と、駆動輪１１０が取り付けられる台車本体１０１とを備える。そのため、台車１００は、差動式の全方向移動機構を備えつつ全体の高さを抑えることができる。
【0056】
［駆動輪の実施形態２］
図９は、実施形態２の駆動輪の基本構成を表す斜視図である。図１０は、実施形態２の駆動輪の平面図である。図１１は、実施形態２の駆動輪の側面図である。図１２は、実施形態２の駆動輪の駆動系を表す断面図（図１０のＤ－Ｄ断面図）である。図１３は、実施形態２の駆動輪の駆動系を表す断面図（図１１のＥ－Ｅ断面図）である。図１４は、実施形態２の駆動輪の駆動系を表す断面図（図１１のＦ－Ｆ断面図）である。図１５は、実施形態２の駆動輪の駆動力伝達経路を表す模式図である。
図９は、実施形態２の駆動輪の基本構成を表す斜視図である。図１０は、実施形態２の駆動輪の平面図である。図１１は、実施形態２の駆動輪の側面図である。図１２は、実施形態２の駆動輪の駆動系を表す断面図（図１０のＤ－Ｄ断面図）である。図１３は、実施形態２の駆動輪の駆動系を表す断面図（図１１のＥ－Ｅ断面図）である。図１４は、実施形態２の駆動輪の駆動系を表す断面図（図１１のＦ－Ｆ断面図）である。図１５は、実施形態２の駆動輪の駆動力伝達経路を表す模式図である。
【0057】
実施形態２の駆動輪１２０は、上述した実施形態１の駆動輪１１０に対し、伝達機構１３の構成及び車輪１５の構成が主に異なる。以下の実施形態２の駆動輪１２０の説明では、上述した駆動輪１１０と同等部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【0058】
車輪１５は、車軸に設けられる。車軸は、本実施形態では、第一出力軸４０Ａに相当し、第一出力軸４０Ａに一体に接続されているとも言う。車輪１５は、車軸である第一出力軸４０Ａの一端に対して単輪として固定される。
【0059】
【0060】
第一伝達機構１３Ａは、第一伝達歯車機構とも言いう。第一伝達機構１３Ａは、第一駆動軸２１Ａｃの回転力を第一入力軸２５Ａを介して第一出力軸４０Ａに伝達する。第一伝達機構１３Ａは、第一駆動歯車３１Ａ、第一従動歯車３２Ａ、第一変換歯車３８Ａ、及び第一変換出力歯車３９Ａを含む。実施形態の駆動輪１２０では、第一駆動歯車３１Ａ及び第一従動歯車３２Ａは、平歯車にて構成され、第一変換歯車３８Ａ及び第一変換出力歯車３９Ａは、ネジ歯車にて構成される。
【0061】
第一伝達機構１３Ａにおいて、第一駆動歯車３１Ａは、第一駆動機構２１Ａの第一駆動軸２１Ａｃに固定される。従って、第一駆動歯車３１Ａは、第一駆動機構２１Ａが駆動する回転力によって第一駆動軸２１Ａｃの軸心Ｏ６を中心として回転する。第一従動歯車３２Ａは、第一入力軸２５Ａの上端部に固定される。従って、第一従動歯車３２Ａは、第一入力軸２５Ａの軸心Ｏ１を中心として回転する。第一変換歯車３８Ａは、第一入力軸２５Ａの下端部に固定される。従って、第一変換歯車３８Ａは、第一従動歯車３２Ａと共に第一入力軸２５Ａの軸心Ｏ１を中心として回転する。第一変換出力歯車３９Ａは、第一出力軸４０Ａに固定される。従って、第一変換出力歯車３９Ａは、第一出力軸４０Ａの軸心Ｏ３を中心として回転する。そして、第一駆動歯車３１Ａは、第一従動歯車３２Ａが噛み合う。第一変換歯車３８Ａは、その前後方向Ｘにおいて第一変換出力歯車３９Ａが噛み合う。従って、第一伝達機構１３Ａは、第一駆動機構２１Ａの回転力を第一駆動歯車３１Ａから第一従動歯車３２Ａに伝達して第一入力軸２５Ａに回転力を与え、さらに第一入力軸２５Ａの回転力を第一変換歯車３８Ａから第一変換出力歯車３９Ａに伝達して第一出力軸４０Ａに回転力を与える。
【0062】
第二伝達機構１３Ｂは、第二伝達歯車機構とも言いう。第二伝達機構１３Ｂは、第二駆動軸２１Ｂｃの回転力を第二入力軸２５Ｂを介して第二出力軸４０Ｂに伝達する。第二伝達機構１３Ｂは、第二駆動歯車３１Ｂ、第二従動歯車３２Ｂ、第二接続歯車３３Ｂ、第二接続出力歯車３４Ｂ、第二変換歯車３８Ｂ、及び第二変換出力歯車３９Ｂを含む。実施形態の駆動輪１２０では、第二駆動歯車３１Ｂ、第二従動歯車３２Ｂ、第二接続歯車３３Ｂ、及び第二接続出力歯車３４Ｂは、平歯車にて構成され、第二変換歯車３８Ｂ及び第二変換出力歯車３９Ｂは、ネジ歯車にて構成される。
【0063】
第二伝達機構１３Ｂにおいて、第二駆動歯車３１Ｂは、第二駆動機構２１Ｂの第二駆動軸２１Ｂｃに固定される。従って、第二駆動歯車３１Ｂは、第二駆動機構２１Ｂが駆動する回転力によって第二駆動軸２１Ｂｃの軸心Ｏ７を中心として回転する。第二従動歯車３２Ｂは、第二入力軸２５Ｂの上端部に固定される。従って、第二従動歯車３２Ｂは、第二入力軸２５Ｂの軸心Ｏ１を中心として回転する。第二接続歯車３３Ｂは、第二入力軸２５Ｂの下端部に固定される。従って、第二接続歯車３３Ｂは、第二従動歯車３２Ｂと共に第二入力軸２５Ｂの軸心Ｏ１を中心として回転する。第二接続出力歯車３４Ｂは、中間軸２６Ｂに固定される。従って、第二接続出力歯車３４Ｂは、中間軸２６Ｂの軸心Ｏ５を中心として回転する。第二変換歯車３８Ｂは、中間軸２６Ｂに固定される。従って、第二変換歯車３８Ｂは、第二接続出力歯車３４Ｂと共に中間軸２６Ｂの軸心Ｏ５を中心として回転する。第二変換出力歯車３９Ｂは、第二出力軸４０Ｂに固定される。従って、第二変換出力歯車３９Ｂは、第二出力軸４０Ｂの軸心Ｏ４を中心として回転する。そして、第二駆動歯車３１Ｂは、第二従動歯車３２Ｂが噛み合う。第二接続歯車３３Ｂは、第二接続出力歯車３４Ｂが噛み合う。第二変換歯車３８Ｂは、その前後方向Ｘにおいて第二変換出力歯車３９Ｂが噛み合う。従って、第二伝達機構１３Ｂは、第二駆動機構２１Ｂの回転力を第二駆動歯車３１Ｂから第二従動歯車３２Ｂに伝達して第二入力軸２５Ｂに回転力を与え、さらに第二入力軸２５Ｂの回転力を第二接続歯車３３Ｂから第二接続出力歯車３４Ｂに伝達して中間軸２６Ｂに回転力を与え、さらに中間軸２６Ｂの回転力を第二変換歯車３８Ｂから第二変換出力歯車３９Ｂに伝達して第二出力軸４０Ｂに回転力を与える。第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂは、互いに逆方向に回転力を与えられる。
【0064】
また、図１０に示すように、実施形態の駆動輪１２０は、車輪１５の回転軸心Ｏ２が、旋回軸３５の軸心Ｏ１に対して車軸である第一出力軸４０Ａの軸心Ｏ３に直交する水平方向（前後方向Ｘ）にずれて（オフセットして）配置される。車輪１５の回転軸心Ｏ２は、車軸である第一出力軸４０Ａの軸心Ｏ３に対して交差し鉛直方向に沿って延び、かつ車輪１５の軸心Ｏ４に沿う方向の中心を通過して軸心Ｏ１と平行な直線である。
【0065】
この駆動輪１２０は、駆動機構１１によって第一入力軸２５Ａと第二入力軸２５Ｂを回転することで車輪１５の回転と操舵を行うことができる。例えば、第一噛合歯車４１Ａが設けられた第一出力軸４０Ａと、第二噛合歯車４１Ｂ及び車輪１５が設けられた第二出力軸４０Ｂとを、逆方向に回転すると共に、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂの回転数（回転速度）を同じにするように、第一入力軸２５Ａと第二入力軸２５Ｂに回転力を与えることで、車輪１５を操舵せずに回転することができる。このとき、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂの回転数（回転速度）を異ならせることで、車輪１５を回転または停止した状態で操舵することができる。
【0066】
ここで、駆動輪１２０の作動について図１５を参照して説明する。図１５では、便宜上、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂを上下方向に展開して示している。駆動輪１２０は、第一入力軸２５ＡをＡ１方向に回転すると、第一入力軸２５Ａに設けられた第一従動歯車３２Ａ及び第一変換歯車３８Ａが同方向に回転し、第一変換歯車３８Ａに噛み合う第一変換出力歯車３９ＡがＡ１方向とは逆方向のＣ方向に回転する。すると、第一変換出力歯車３９Ａと一体の車軸である第一出力軸４０Ａを同方向に回転させる。一方、駆動輪１２０は、第二入力軸２５ＢをＡ１方向と逆方向のＢ１方向に回転すると、第二入力軸２５Ｂに設けられた第二従動歯車３２Ｂ及び第二接続歯車３３Ｂが同方向に回転し、第二接続歯車３３Ｂに噛み合う第二接続出力歯車３４ＢがＢ１方向とは逆方向のＢ２方向に回転する。第二接続出力歯車３４ＢがＢ２方向に回転すると、第二接続出力歯車３４Ｂに中間軸２６Ｂを介して一体に設けられた第二変換歯車３８Ｂが同方向に回転する。すると、第二変換歯車３８Ｂに噛み合う第二変換出力歯車３９ＢがＢ２方向とは逆方向のＢ３方向に回転する。第二変換出力歯車３９ＢがＢ３方向に回転すると、第二変換出力歯車３９Ｂに第二出力軸４０Ｂを介して一体に設けられた第二噛合歯車４１Ｂが同方向に回転する。すると、第二噛合歯車４１Ｂに噛み合う第一噛合歯車４１ＡがＢ３方向とは逆方向のＣ方向に回転し、第一噛合歯車４１Ａが設けられた車軸である第一出力軸４０Ａを同方向に回転させる。
【0067】
このとき、駆動輪１２０は、第一出力軸４０Ａの回転数に対して第二出力軸４０Ｂの回転数を低下させるように、第一入力軸２５Ａの回転数に対して第二入力軸２５Ｂの回転数を低下させると、第一噛合歯車４１Ａと第二噛合歯車４１Ｂの回転数差だけ旋回軸３５が回転し、車輪１５を旋回して操舵する。また、駆動輪１２０は、第一入力軸２５Ａまたは第二入力軸２５Ｂの回転を停止すると、第一噛合歯車４１Ａに入力する回転数、または第二噛合歯車４１Ｂに入力する回転数が０となり、車輪１５が回転せずに旋回して操舵する。
【0068】
このような実施形態の駆動輪１２０は、上下方向に沿って延在する軸心Ｏ１の周りに回転自在に設けられる第一入力軸２５Ａと、第一入力軸２５Ａの外周に設けられて第一入力軸２５Ａと同軸上で回転自在に設けられる第二入力軸２５Ｂと、水平方向に沿って延在する軸心Ｏ３の周りに回転自在に設けられる第一出力軸４０Ａと、第一出力軸４０Ａと平行な軸心Ｏ４の周りに回転自在に設けられる第二出力軸４０Ｂと、第一入力軸２５Ａの回転力を第一出力軸４０Ａに伝達する第一伝達機構１３Ａと、第二入力軸２５Ｂの回転力を第二出力軸４０Ｂに伝達する第二伝達機構１３Ｂと、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂに設けられて相互に噛み合う１対の噛合歯車１４と、第一出力軸４０Ａからなり車輪１５が固定される車軸と、第一入力軸２５Ａ及び第二入力軸２５Ｂと同軸上で回転自在に設けられて車軸である第一出力軸４０Ａを介して車輪１５を旋回可能に支持する旋回軸３５と、を含む。
【0069】
この駆動輪１２０は、差動式の全方向移動機構を有する。即ち、駆動輪１２０では、第一入力軸２５Ａの回転力が第一伝達機構１３Ａを介して第一出力軸４０Ａに伝達され、第二入力軸２５Ｂの回転力が第二伝達機構１３Ｂを介して第二出力軸４０Ｂに伝達され、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂから噛合歯車１４を介して車輪１５に伝達される。この駆動輪１２０は、第一入力軸２５Ａ及び第二入力軸２５Ｂの回転数を調整することで、車輪１５の回転と車輪１５の操舵を切替えることができる。
【0070】
特に、この駆動輪１２０は、第一入力軸２５Ａに対して第一出力軸４０Ａを直交して設けて、これらを第一伝達機構１３Ａで回転力の伝達を行い、第二入力軸２５Ｂに対して第二出力軸４０Ｂを直交して設けて、これらを第二伝達機構１３Ｂで回転力の伝達を行い、第一出力軸４０Ａを車軸として車輪１５を設け、第一入力軸２５Ａ及び第一出力軸４０Ａの回転力を噛合歯車１４を介して車輪１５に伝達する。この駆動輪１２０に対し、例えば、特許文献１に記載の駆動輪は、第一入力軸に対して第一出力軸を同方向に延びて設けて、これらを第一伝達歯車機構で回転力の伝達を行い、第二入力軸に対して第二出力軸を同方向に延びて設けて、これらを第二伝達歯車機構で回転力の伝達を行い、別軸の車軸に対して、第一変換歯車機構で第一出力軸の回転力を伝達すると共に、第二変換歯車機構で第二出力軸の回転力を伝達している。従って、実施形態の駆動輪１２０は、異なる方向に延びる入力軸２５Ａ，２５Ｂから出力軸４０Ａ，４０Ｂに回転力を実施形態では変換歯車３８Ａ，３８Ｂ及び変換従動歯車３９Ａ，３９Ｂで前後方向Ｘにて伝達するようにし、かつ出力軸４０Ａ，４０Ｂの一方を車軸として構成することで、上下方向に展開する歯車を一部省略することで高さの節約を行い、より車高の低い差動方式の全方向移動車輪を実現している。この結果、実施形態の駆動輪１２０は、差動式の全方向移動機構を備えつつ全体の高さを抑えることができる。
【0071】
また、この駆動輪１２０では、第一伝達機構１３Ａ及び第二伝達機構１３Ｂは、ネジ歯車を含む。即ち、この駆動輪１２０では、第一伝達機構１３Ａは、第一入力軸２５Ａから第一出力軸４０Ａへの回転力の伝達にネジ歯車（第一変換歯車３８Ａ及び第一変換出力歯車３９Ａ）が用いられる。また、この駆動輪１２０では、第二伝達機構１３Ｂは、第二入力軸２５Ｂから第二出力軸４０Ｂへの回転力の伝達にネジ歯車（第二変換歯車３８Ｂ及び第二変換出力歯車３９Ｂ）が用いられる。
【0072】
この駆動輪１２０によれば、ネジ歯車によって、異なる方向に延びる第一入力軸２５Ａから第一出力軸４０Ａへの回転力の伝達や、異なる方向に延びる第二入力軸２５Ｂから第二出力軸４０Ｂへの回転力の伝達を実施することで、高さの節約を行うことができる。
【0073】
また、実施形態の台車１００は、上述した駆動輪１２０と、駆動輪１２０が取り付けられる台車本体１０１とを備える。そのため、台車１００は、差動式の全方向移動機構を備えつつ全体の高さを抑えることができる。
【0074】
【0075】
実施形態３の駆動輪１３０は、上述した駆動輪１１０に対し、回転力伝達機構１６を有する点が主に異なる。実施形態３の駆動輪１３０は、回転力伝達機構１６を特徴の対象としている。以下の実施形態３の駆動輪１３０の説明では、上述した駆動輪１１０と同等部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【0076】
回転力伝達機構１６は、第二出力軸４０Ｂの回転力を車輪１５が固定された車軸３７に伝達するものである。
【0077】
車軸３７は、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂと平行に設けられる。従って、車軸３７は、水平方向（幅方向Ｙ）に延び、自身の軸心Ｏ８が軸心Ｏ３及び軸心Ｏ４と平行に設けられる。車軸３７は、図には明示しないが、支持部材３６に対し軸受を介して軸心Ｏ８を中心に回転自在に設けられる。車輪１５は、この車軸３７に固定される。そして、駆動輪１３０は、車輪１５の回転軸心Ｏ２が、旋回軸３５の軸心Ｏ１に対して車軸３７の軸心Ｏ８に直交する水平方向（前後方向Ｘ）にずれて（オフセットして）配置される。車輪１５の回転軸心Ｏ２は、車軸３７の軸心Ｏ８に対して交差し鉛直方向に沿って延び、かつ車輪１５の軸心Ｏ８に沿う方向の中心を通過して軸心Ｏ１と平行な直線である。
【0078】
回転力伝達機構１６は、２つのプーリ５６と、各プーリ５６に掛け回されるタイミングベルト５７と、を含むベルト伝達機構として構成される。１つのプーリ５６は、第二出力軸４０Ｂに固定される。また、もう１つのプーリ５６は、車軸３７に固定される。従って、回転力伝達機構１６は、第二出力軸４０Ｂの軸心Ｏ４の廻りの回転力を、２つのプーリ５６及びタイミングベルト５７を介して車軸３７の軸心Ｏ８の廻りの回転力として伝達することで、車軸３７を介して車輪１５に駆動力を伝達する。
【0079】
なお、この駆動輪１３０は、第一変換歯車３８Ａ及び第一変換出力歯車３９Ａや、第二変換歯車３８Ｂ及び第二変換出力歯車３９Ｂが、ネジ歯車にて構成される。これら、第一変換歯車３８Ａ及び第一変換出力歯車３９Ａや、第二変換歯車３８Ｂ及び第二変換出力歯車３９Ｂは、傘歯車にて構成されてもよい。
【0080】
ここで、駆動輪１３０の作動について図１７を参照して説明する。図１７では、便宜上、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂを上下方向に展開して示し、回転力伝達機構１６も上下方向に展開して示している。駆動輪１３０は、第一入力軸２５ＡをＡ１方向に回転すると、第一入力軸２５Ａに設けられた第一従動歯車３２Ａ及び第一変換歯車３８Ａが同方向に回転し、第一変換歯車３８Ａに噛み合う第一変換出力歯車３９ＡがＡ１方向とは逆方向のＡ２方向に回転する。第一変換出力歯車３９ＡがＡ２方向に回転すると、第一変換出力歯車３９Ａに第一出力軸４０Ａを介して一体に設けられた第一噛合歯車４１Ａが同方向に回転する。すると、第一噛合歯車４１Ａに噛み合う第二噛合歯車４１ＢがＡ２方向とは逆方向のＢ３方向に回転し、第二噛合歯車４１Ｂが設けられた第二出力軸４０Ｂを同方向に回転させる。一方、駆動輪１１０は、第二入力軸２５ＢをＡ１方向と逆方向のＢ１方向に回転すると、第二入力軸２５Ｂに設けられた第二従動歯車３２Ｂ及び第二接続歯車３３Ｂが同方向に回転し、第二接続歯車３３Ｂに噛み合う第二接続出力歯車３４ＢがＢ１方向とは逆方向のＢ２方向に回転する。第二接続出力歯車３４ＢがＢ２方向に回転すると、第二接続出力歯車３４Ｂに中間軸２６Ｂを介して一体に設けられた第二変換歯車３８Ｂが同方向に回転する。すると、第二変換歯車３８Ｂに噛み合う第二変換出力歯車３９ＢがＢ３方向に回転し、第二変換出力歯車３９Ｂと一体の第二出力軸４０Ｂを同方向に回転させる。そして、駆動輪１３０は、第二出力軸４０ＢがＢ３方向に回転することで、回転力伝達機構１６の各プーリ５６及びタイミングベルト５７を介し、車輪１５が固定された車軸３７を同方向に回転させる。
【0081】
このとき、駆動輪１３０は、第一出力軸４０Ａの回転数に対して第二出力軸４０Ｂの回転数を低下させるように、第一入力軸２５Ａの回転数に対して第二入力軸２５Ｂの回転数を低下させると、第一噛合歯車４１Ａと第二噛合歯車４１Ｂの回転数差だけ旋回軸３５が回転し、車輪１５を旋回して操舵する。また、駆動輪１１０は、第一入力軸２５Ａまたは第二入力軸２５Ｂの回転を停止すると、第一噛合歯車４１Ａに入力する回転数、または第二噛合歯車４１Ｂに入力する回転数が０となり、車輪１５が回転せずに旋回して操舵する。
【0082】
なお、この駆動輪１３０において、回転力伝達機構１６は、１つのプーリ５６が第一出力軸４０Ａに固定されてもよい。この場合、回転力伝達機構１６は、第一出力軸４０Ａの軸心Ｏ３の廻りの回転力を、２つのプーリ５６及びタイミングベルト５７を介して車軸３７の軸心Ｏ８の廻りの回転力として伝達することで、車軸３７を介して車輪１５に駆動力を伝達する。
【0083】
この駆動輪１３０及び台車１００は、実施形態１の駆動輪１１０及び台車１００や、実施形態２の駆動輪１２０及び台車１００と同様に作動でき、駆動輪１１０及び台車１００や、駆動輪１２０及び台車１００と同様の作用効果を得ることができる。
【0084】
特に、この駆動輪１３０では、車輪１５が固定される車軸３７と、第二出力軸４０Ｂ（または第一出力軸４０Ａ）の回転力を車軸３７に伝達する回転力伝達機構１６と、を含み、回転力伝達機構１６によって、車軸３７の軸心Ｏ８に交差して鉛直方向に沿う車輪１５の回転軸心Ｏ２を、旋回軸３５の軸心Ｏ１に対して車軸３７の軸心Ｏ８に直交する水平方向にずれて（オフセットして）配置している。
【0085】
この駆動輪１３０によれば、車輪１５を駆動しないとき、車輪１５は水平方向から作用する外力により受動的に旋回することができる。即ち、台車１００を自動走行及び自動操舵することができ、かつ作業者が手動走行及び手動操舵することができる。
【0086】
また、実施形態の駆動輪１３０では、回転力伝達機構１６は、ベルト伝達機構からなる。
【0087】
この駆動輪１３０によれば、回転力伝達機構１６は歯車伝達機構であってもよいが、回転力伝達機構１６をベルト伝達機構とすることで、車軸３７の軸心Ｏ８に交差して鉛直方向に沿う車輪１５の回転軸心Ｏ２を、旋回軸３５の軸心Ｏ１に対して車軸３７の軸心Ｏ８に直交する水平方向にずれて配置する構成を簡易に実施できる。
【0088】
［変形例］
上述した駆動輪１１０，１２０，１３０において、平歯車として説明した歯車は、例えば、はすば歯車で構成されていてもよい。また、上述した駆動輪１１０，１２０，１３０において、傘歯車やネジ歯車として説明した歯車は、例えば、ウォーム歯車、冠歯車、自在継手で構成されていてもよい。
上述した駆動輪１１０，１２０，１３０において、平歯車として説明した歯車は、例えば、はすば歯車で構成されていてもよい。また、上述した駆動輪１１０，１２０，１３０において、傘歯車やネジ歯車として説明した歯車は、例えば、ウォーム歯車、冠歯車、自在継手で構成されていてもよい。
【符号の説明】
【0089】
１３Ａ 第一伝達機構
１３Ｂ 第二伝達機構
１４ 噛合歯車
１５（１５Ａ，１５Ｂ） 車輪
１６ 回転力伝達機構
２５Ａ 第一入力軸
２５Ｂ 第二入力軸
３５ 旋回軸
３７ 車軸
４０Ａ 第一出力軸
４０Ｂ 第二出力軸
１００ 台車
１０１ 台車本体
１１０，１２０，１３０ 駆動輪
１３Ｂ 第二伝達機構
１４ 噛合歯車
１５（１５Ａ，１５Ｂ） 車輪
１６ 回転力伝達機構
２５Ａ 第一入力軸
２５Ｂ 第二入力軸
３５ 旋回軸
３７ 車軸
４０Ａ 第一出力軸
４０Ｂ 第二出力軸
１００ 台車
１０１ 台車本体
１１０，１２０，１３０ 駆動輪
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】