特開 2025-99404 駆動輪及び台車

(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】P2025099404

(43)【公開日】2025-07-03

(54)【発明の名称】駆動輪及び台車

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/14 20060101AFI20250626BHJP

   F16H 1/06 20060101ALI20250626BHJP

【ＦＩ】

F16H1/14

F16H1/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023216044

(22)【出願日】2023-12-21

(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）】

3J009

【Ｆターム（参考）】

3J009DA17

3J009EA06

3J009EA11

3J009EA16

3J009EA25

3J009EA37

3J009EA44

3J009EC06

3J009FA30

(57)【要約】

【課題】差動式の全方向移動機構を備え、車輪の周囲の伝達系の容積を減らす。
【解決手段】同軸上の第一入力軸２５Ａ，第二入力軸２５Ｂと、別軸上の第一出力軸４０Ａ，第二出力軸４０Ｂと、車輪１５に接続される車軸３７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、車輪と共に設けられた変換従動歯車４２及び当該変換従動歯車に噛み合い第一出力軸に設けられる第一変換駆動歯車４１Ａを含む第一動力変換機構１４Ａと、変換従動歯車及び当該変換従動歯車に噛み合い第二出力軸に設けられる第二変換駆動歯車４１Ｂを含む第二動力変換機構１４Ｂと、車軸を介して車輪を旋回可能に支持する旋回軸３５とを含み、変換従動歯車は、車軸の一方の側にのみ設けられ、第一変換駆動歯車及び第二変換駆動歯車は、車軸の軸心Ｏ２を含む平面を境にした一側で変換従動歯車に噛み合う。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、
車輪に接続される車軸と、
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、
前記車輪と共に設けられた変換従動歯車及び当該変換従動歯車に噛み合い前記第一出力軸に設けられる第一変換駆動歯車を含む第一動力変換機構と、
前記変換従動歯車及び当該変換従動歯車に噛み合い前記第二出力軸に設けられる第二変換駆動歯車を含む第二動力変換機構と、
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、
を含み、
前記変換従動歯車は、前記車軸の一方の側にのみ設けられ、
前記第一変換駆動歯車及び前記第二変換駆動歯車は、前記車軸の軸心を含む平面を境にした一側で前記変換従動歯車に噛み合う、
駆動輪。

【請求項2】

前記第一出力軸と前記第二出力軸は、少なくとも一方の軸心が自在継手を介して前記第一入力軸及び前記第二入力軸の軸心に対して傾いて設けられる、
請求項１に記載の駆動輪。

【請求項3】

前記第一出力軸と前記第二出力軸は、少なくとも一方の軸心が傾斜軸を介して前記第一入力軸及び前記第二入力軸の軸心に対して傾いて設けられる、
請求項１に記載の駆動輪。

【請求項4】

前記車軸の軸心に交差して鉛直方向に沿う前記車輪の回転軸心を、前記旋回軸の軸心に対して前記車軸の軸心に交差する水平方向にずれて配置する、
請求項１に記載の駆動輪。

【請求項5】

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、
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、
車輪に接続される車軸と、
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、
前記車輪と共に設けられた変換従動歯車及び当該変換従動歯車に噛み合い前記第一出力軸に設けられる第一変換駆動歯車を含む第一動力変換機構と、
前記変換従動歯車及び当該変換従動歯車に噛み合い前記第二出力軸に設けられる第二変換駆動歯車を含む第二動力変換機構と、
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、
を含み、
前記変換従動歯車は、前記車軸の一方の側にのみ設けられ、
前記第一変換駆動歯車及び前記第二変換駆動歯車は、前記車軸の軸心を含む平面を境にした一側で前記変換従動歯車に噛み合う、
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、このような差動式の全方向移動機構を備えつつ、その基本構成を極力簡素化することが望まれる。具体的には、特許文献１に記載の駆動輪は、第一動力変換機構によって第一出力軸の回転力を車軸の一端部に伝達し、第二動力変換機構によって第二出力軸の回転力を車軸の他端部に伝達しており、車輪の両側に動力変換機構が存在している。よって、差動式の全方向移動機構を備える駆動輪において、より小型化のため、車輪の周囲の伝達系の容積を減らすことが望まれている。

【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、車輪の周囲の伝達系の容積を減らす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、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、車輪に接続される車軸と、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、前記車輪と共に設けられた変換従動歯車及び当該変換従動歯車に噛み合い前記第一出力軸に設けられる第一変換駆動歯車を含む第一動力変換機構と、前記変換従動歯車及び当該変換従動歯車に噛み合い前記第二出力軸に設けられる第二変換駆動歯車を含む第二動力変換機構と、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、を含み、前記変換従動歯車は、前記車軸の一方の側にのみ設けられ、前記第一変換駆動歯車及び前記第二変換駆動歯車は、前記車軸の軸心を含む平面を境にした一側で前記変換従動歯車に噛み合う。

【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は、少なくとも一方の軸心が自在継手を介して前記第一入力軸及び前記第二入力軸の軸心に対して傾いて設けられる。

【0008】

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は、少なくとも一方の軸心が傾斜軸を介して前記第一入力軸及び前記第二入力軸の軸心に対して傾いて設けられる。

【0009】

上記駆動輪の望ましい態様として、前記車軸の軸心に交差して鉛直方向に沿う前記車輪の回転軸心を、前記旋回軸の軸心に対して前記車軸の軸心に交差する水平方向にずれて配置する。

【0010】

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】

【0011】

本開示によれば、差動式の全方向移動機構を備え、車輪の周囲の伝達系の容積を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１の駆動輪の基本構成を表す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１の駆動輪の基本構成を表す正面図である。

【図3】図３は、実施形態１の駆動輪の基本構成を表す側面図である。

【図4】図４は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す斜視図である。

【図5】図５は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す断面図である。

【図6】図６は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す断面図である。

【図7】図７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。

【図8】図８は、実施形態２の駆動輪の駆動系を表す斜視図である。

【図9】図９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10】図１０は、実施形態の台車の構成例を表す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

図１０は、実施形態の台車の構成例を表す概略図である。

【0015】

台車１００は、台車本体１０１と、取手部１０２と、４個の駆動輪１１０（１２０）と、電源部１０４と、制御装置１０５と、を含む。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

［駆動輪の実施形態１］
図１は、実施形態１の駆動輪の基本構成を表す斜視図である。図２は、実施形態１の駆動輪の基本構成を表す正面図である。図３は、実施形態１の駆動輪の基本構成を表す側面図である。図４は、実施形態１の駆動輪の駆動系を表す斜視図である。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３のＢ－Ｂ断面図）である。図７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。

【0020】

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。

【0021】

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、動力変換機構１４と、車輪１５と、が設けられる。

【0022】

本体１０は、上下に板面を向けた板状に形成される。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。動力変換機構１４は、伝達機構１３の回転力を車輪１５に伝達する。車輪１５は、単輪であり、駆動機構１１、伝達機構１３、及び動力変換機構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。

【0023】

駆動機構１１は、第一駆動機構としての第一ベルト駆動機構２２Ａと、第二駆動機構としての第二ベルト駆動機構２２Ｂと、を有する。第一ベルト駆動機構２２Ａは、第一駆動部２３Ａ、第一駆動プーリ２４Ａ、第一入力軸２５Ａ、第一従動プーリ２６Ａ、及び第一駆動ベルト２７Ａを含む。第一駆動部２３Ａは、モータで構成される。第一駆動部２３Ａは、本体１０に固定される。第一駆動部２３Ａは、本体１０の上方に突出して上下方向に延びる駆動軸２３Ａａを有する。第一駆動プーリ２４Ａは、駆動軸２３Ａａに固定される。第一入力軸２５Ａは、駆動軸２３Ａａと平行となるように上下方向に延びて設けられ、軸心Ｏ１を中心として回転自在に支持される。第一従動プーリ２６Ａは、第一入力軸２５Ａの本体１０の上方に突出した部分に固定される。第一従動プーリ２６Ａ及び第一駆動プーリ２４Ａは、第一入力軸２５Ａ及び駆動軸２３Ａａに直交する方向で並んで設けられる。第一駆動ベルト２７Ａは、環状に形成され、第一従動プーリ２６Ａ及び第一駆動プーリ２４Ａに掛け回される。従って、第一ベルト駆動機構２２Ａは、第一駆動部２３Ａの駆動により、第一駆動プーリ２４Ａが回転し、この回転が第一駆動プーリ２４Ａから第一駆動ベルト２７Ａを介して第一従動プーリ２６Ａに伝達されて第一入力軸２５Ａが回転する。

【0024】

第二ベルト駆動機構２２Ｂは、第二駆動部２３Ｂ、第二駆動プーリ２４Ｂ、第二入力軸２５Ｂ、第二従動プーリ２６Ｂ、及び第二駆動ベルト２７Ｂを含む。第二駆動部２３Ｂは、モータで構成される。第二駆動部２３Ｂは、本体１０に固定される。第二駆動部２３Ｂは、本体１０の上方に突出して上下方向に延びる駆動軸２３Ｂａを有する。第二駆動プーリ２４Ｂは、駆動軸２３Ｂａに固定される。第二駆動プーリ２４Ｂは、第一駆動プーリ２４Ａと同径に形成される。第二入力軸２５Ｂは、駆動軸２３Ｂａと平行となるように上下方向に延びて設けられ、軸心Ｏ１を中心として回転自在に支持される。第二入力軸２５Ｂは、円筒形状をなして第一入力軸２５Ａを挿通し、第一入力軸２５Ａとは独立して回転するように第一入力軸２５Ａの外側に配置される。第二従動プーリ２６Ｂは、第二入力軸２５Ｂの本体１０の上方に突出した部分に固定される。第二従動プーリ２６Ｂは、第一従動プーリ２６Ａと同径に形成され、第一従動プーリ２６Ａの下方に位置する。第二従動プーリ２６Ｂ及び第二駆動プーリ２４Ｂは、第二入力軸２５Ｂ及び駆動軸２３Ｂａに直交する方向で並んで設けられる。第二駆動ベルト２７Ｂは、環状に形成され、第二従動プーリ２６Ｂ及び第二駆動プーリ２４Ｂに掛け回される。従って、第二ベルト駆動機構２２Ｂは、第二駆動部２３Ｂを駆動することで、第二駆動プーリ２４Ｂが回転し、この回転が第二駆動プーリ２４Ｂから第二駆動ベルト２７Ｂを介して第二従動プーリ２６Ｂに伝達されて第二入力軸２５Ｂが回転する。

【0025】

旋回部１２は、旋回軸３５と、支持部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（図５参照）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。

【0026】

旋回軸３５は、図５に示すように、第一ベルト駆動機構２２Ａの第一入力軸２５Ａを軸心Ｏ１に沿って上下方向に貫通して配置し、軸受４３を介して回転自在に支持する。従って、第一入力軸２５Ａは、旋回軸３５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、旋回軸３５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。

【0027】

旋回軸３５は、第二ベルト駆動機構２２Ｂの第二入力軸２５Ｂを上方に向けて配置し、軸受４６を介して回転自在に支持する。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、旋回軸３５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、旋回軸３５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と旋回軸３５とは、軸心Ｏ１に沿う同軸上に回転可能に配置される。

【0028】

旋回部１２において、旋回軸３５の下部に支持部３６が下方に延出するように設けられる。支持部３６は、図５及び図６に示すように、車輪１５の幅方向Ｙの両側に配置される支持部材３６ａ，３６ｂと、支持部材３６ｂの幅方向Ｙの外側に配置される支持部材３６ｃと、支持部材３６ｂ，３６ｃを連結する連結部材３６ｄと、を有する。車輪１５は、軸心Ｏ１が延びる方向（上下方向Ｚ）に直交する軸心Ｏ２に沿って幅方向Ｙに沿って延びる車軸３７に設けられる。実施形態では、車輪１５は、車軸３７に固定される。車軸３７は、軸心Ｏ２に沿う各端部が支持部材３６ａ，３６ｂに対してそれぞれ軸受４８（図６参照）を介して回転自在に支持される。

【0029】

旋回部１２において、支持部３６は、図２から図６に示すように、第一出力軸４０Ａ、第二出力軸４０Ｂ、及び中間軸３０Ｂが支持される。

【0030】

第一出力軸４０Ａは、図２から図４に示すように、第一駆動出力軸４０Ａａと、第一従動出力軸４０Ａｂと、自在出力軸４０Ａｃと、を含む。第一駆動出力軸４０Ａａは、軸心Ｏ１が延びる方向（上下方向Ｚ）に平行に延びる軸心Ｏ３ａ（図２及び図３参照）に沿って設けられる。第一駆動出力軸４０Ａａは、旋回軸３５に対して軸受（図示せず）を介して軸心Ｏ３ａを中心として回転自在に支持される。第一従動出力軸４０Ａｂは、軸心Ｏ３ａが延びる方向（上下方向Ｚ）に交差して前後方向Ｘに向けて傾斜する軸心Ｏ３ｂ（図２及び図３参照）に沿って設けられる。第一従動出力軸４０Ａｂは、支持部３６の連結部材３６ｄに対して軸受（図示せず）を介して軸心Ｏ３ｂを中心として回転自在に支持される。自在出力軸４０Ａｃは、自在継手（フレキシブルジョイント）にて構成される。自在出力軸４０Ａｃは、第一駆動出力軸４０Ａａと第一従動出力軸４０Ａｂを連結する。従って、第一出力軸４０Ａは、自在出力軸４０Ａｃによって、第一駆動出力軸４０Ａａ及び第一従動出力軸４０Ａｂの相互の回転力が伝達される。

【0031】

第二出力軸４０Ｂは、図３から図４に示すように、軸心Ｏ１が延びる方向（上下方向Ｚ）に平行に延びる軸心Ｏ４（図３、図５及び図６参照）に沿って直線状に設けられる。第二出力軸４０Ｂは、図６に示すように、旋回軸３５及び支持部３６の連結部材３６ｄに対して軸受４７を介して軸心Ｏ４を中心として回転自在に設けられる。

【0032】

実施形態の駆動輪１１０では、第一出力軸４０Ａ（第一従動出力軸４０Ａｂ）と第二出力軸４０Ｂは、第一変換駆動歯車４１Ａと第二変換駆動歯車４１Ｂとが互いに干渉しない範囲で、車軸３７の軸心Ｏ２を中心として０°を超え９０°未満で相互の軸心Ｏ３ｂ，Ｏ４が配置される。また、駆動力の伝達力の容量上、第一出力軸４０Ａ（第一従動出力軸４０Ａｂ）と第二出力軸４０Ｂは、車軸３７の軸心Ｏ２を中心として４５°以上９０°未満で相互の軸心Ｏ３ｂ，Ｏ４を配置することが好ましい。

【0033】

中間軸３０Ｂは、図４及び図６に示すように、軸心Ｏ１が延びる方向（上下方向Ｚ）に平行に延びる軸心Ｏ８（図６参照）に沿って直線状に設けられる。中間軸３０Ｂは、図６に示すように、旋回軸３５に対して軸受４９を介して軸心Ｏ８を中心として回転自在に設けられる。

【0034】

伝達機構１３は、図４から図６に示すように、第一伝達機構１３Ａと、第二伝達機構１３Ｂと、を有する。

【0035】

第一伝達機構１３Ａは、第一伝達歯車機構とも言う。第一伝達機構１３Ａは、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は、第一駆動歯車３１Ａ及び第一従動歯車３２Ａ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る。

【0036】

第一伝達機構１３Ａにおいて、第一駆動歯車３１Ａは、第一入力軸２５Ａに固定される。従って、第一駆動歯車３１Ａは、第一入力軸２５Ａの軸心Ｏ１を中心として回転する。第一従動歯車３２Ａは、第一出力軸４０Ａの第一駆動出力軸４０Ａａに固定される。従って、第一従動歯車３２Ａは、第一駆動出力軸４０Ａａの軸心Ｏ３ａ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。従って、第一伝達機構１３Ａは、第一入力軸２５Ａの回転力を第一駆動歯車３１Ａから第一従動歯車３２Ａに伝達して第一出力軸４０Ａの第一駆動出力軸４０Ａａに回転力を与える。第一駆動出力軸４０Ａａは、上述したように、自在出力軸４０Ａｃによって第一従動出力軸４０Ａｂに連結される。従って、第一出力軸４０Ａでは、第一駆動出力軸４０Ａａの軸心Ｏ３ａを中心とした回転が、第一従動出力軸４０Ａｂの軸心Ｏ３ｂを中心とした回転として伝達される。

【0037】

第二伝達機構１３Ｂは、第一伝達歯車機構とも言う。第二伝達機構１３Ｂは、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は、第二駆動歯車３１Ｂ、第二従動歯車３２Ｂ、及び第二接続歯車３３Ｂ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、及び第二接続歯車３３Ｂは、平歯車にて構成される。

【0038】

第二伝達機構１３Ｂにおいて、第二駆動歯車３１Ｂは、第二入力軸２５Ｂに固定される。従って、第二駆動歯車３１Ｂは、第二入力軸２５Ｂの軸心Ｏ１を中心として回転する。第二従動歯車３２Ｂは、中間軸３０Ｂに固定される。従って、第二従動歯車３２Ｂは、中間軸３０Ｂの軸心Ｏ８を中心として回転する。第二接続歯車３３Ｂは、第二出力軸４０Ｂに固定される。従って、第二接続歯車３３Ｂ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。第二従動歯車３２Ｂは、第二接続歯車３３Ｂが噛み合う。従って、第二伝達機構１３Ｂは、第二入力軸２５Ｂの回転力を第二駆動歯車３１Ｂから第二従動歯車３２Ｂに伝達して中間軸３０Ｂに回転力を与え、さらに中間軸３０Ｂの回転力を第二従動歯車３２Ｂから第二接続歯車３３Ｂに伝達して第二出力軸４０Ｂに回転力を与える。

【0039】

動力変換機構１４は、図３から図６に示すように、第一動力変換機構１４Ａと、第二動力変換機構１４Ｂと、を有する。

【0040】

第一動力変換機構１４Ａは、第一動力変換歯車機構とも言う。第一動力変換機構１４Ａは、第一出力軸４０Ａの回転力を車輪１５に伝達する。第一動力変換機構１４Ａは、第一変換駆動歯車４１Ａ及び変換従動歯車４２を含む。実施形態の駆動輪１１０では、第一変換駆動歯車４１Ａ及び変換従動歯車４２は、傘歯車にて構成される。

【0041】

第一動力変換機構１４Ａにおいて、第一変換駆動歯車４１Ａは、第一出力軸４０Ａの第一従動出力軸４０Ａｂに固定される。従って、第一変換駆動歯車４１Ａは、第一従動出力軸４０Ａｂと共に軸心Ｏ３ｂの廻りに回転する。また、変換従動歯車４２は、単輪である車輪１５が固定された車軸３７の軸心Ｏ２の方向の一方の側にのみ固定される。即ち、変換従動歯車４２は、単輪の車輪１５の一方の側にのみ配置される。従って、変換従動歯車４２は、車軸３７及び車輪１５と共に軸心Ｏ２を中心として回転する。そして、第一変換駆動歯車４１Ａは、変換従動歯車４２が噛み合う。従って、第一動力変換機構１４Ａは、第一出力軸４０Ａの回転力を第一変換駆動歯車４１Ａから変換従動歯車４２に伝達して車軸３７及び車輪１５に回転力を与える。

【0042】

第二動力変換機構１４Ｂは、第二動力変換歯車機構とも言う。第二動力変換機構１４Ｂは、第二出力軸４０Ｂの回転力を車輪１５に伝達する。第二動力変換機構１４Ｂは、第二変換駆動歯車４１Ｂ及び変換従動歯車４２を含む。変換従動歯車４２は、第一動力変換機構１４Ａと共用される。実施形態の駆動輪１１０では、第二変換駆動歯車４１Ｂ及び変換従動歯車４２は、傘歯車にて構成される。

【0043】

第二動力変換機構１４Ｂにおいて、第二変換駆動歯車４１Ｂは、第二出力軸４０Ｂに固定される。従って、第二変換駆動歯車４１Ｂは、第二出力軸４０Ｂと共に軸心Ｏ４の廻りに回転する。そして、第二変換駆動歯車４１Ｂは、変換従動歯車４２が噛み合う。従って、第二動力変換機構１４Ｂは、第二出力軸４０Ｂの回転力を第二変換駆動歯車４１Ｂから変換従動歯車４２に伝達して車軸３７及び車輪１５に回転力を与える。

【0044】

ここで、上述したように、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂは、第一変換駆動歯車４１Ａと第二変換駆動歯車４１Ｂとが互いに干渉しない範囲で、車軸３７の軸心Ｏ２を中心として０°を超え９０°未満で相互の軸心Ｏ３ｂ，Ｏ４が配置される。従って、第一変換駆動歯車４１Ａ及び第二変換駆動歯車４１Ｂは、車軸３７の軸心Ｏ２を含む平面（水平面）を境にした一側（上側）で変換従動歯車４２に噛み合う。

【0045】

この動力変換機構１４において、第一動力変換機構１４Ａの第一変換駆動歯車４１Ａと、第二動力変換機構１４Ｂの第二変換駆動歯車４１Ｂは、ピッチ円直径及び歯数が相互に同じである。

【0046】

また、図３に示すように、実施形態の駆動輪１１０は、車軸３７の軸心Ｏ２に交差する鉛直方向に沿う車輪１５の回転軸心Ｏ５が、旋回軸３５の軸心Ｏ１に対して車軸３７の軸心Ｏ２に交差または直交する水平方向（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Ｏ５は、車輪１５において、車軸３７の軸心Ｏ２に沿う方向の中心であって、軸心Ｏ２に直交する。

【0047】

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、第一入力軸２５Ａを回転し、第二入力軸２５Ｂを第一入力軸２５Ａと逆方向に回転すると共に、第一入力軸２５Ａと第二入力軸２５Ｂの回転数（回転速度）を同じにすることで、車輪１５を操舵せずに回転することができる。このとき、第一入力軸２５Ａと第二入力軸２５Ｂ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。

【0048】

ここで、駆動輪１１０の作動について説明する。図７に示すように、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に設けられた第一駆動歯車３１Ａが同方向に回転し、第一駆動歯車３１Ａに噛み合う第一従動歯車３２ＡがＡ１方向とは逆方向のＡ２方向に回転する。すると、第一従動歯車３２Ａと一体に第一出力軸４０Ａに設けられた第一変換駆動歯車４１Ａが同方向に回転する。すると、第一変換駆動歯車４１Ａに噛み合う変換従動歯車４２がＣ方向に回転し、変換従動歯車４２と一体の車軸３７及び車輪１５にＣ方向の回転力を与える。一方、駆動輪１１０は、第二入力軸２５ＢをＡ１方向とは逆方向のＢ１方向に回転すると、第二入力軸２５Ｂに設けられた第二駆動歯車３１Ｂが同方向に回転し、第二駆動歯車３１Ｂに噛み合う第二従動歯車３２Ｂを介して第二従動歯車３２Ｂに噛み合う第二接続歯車３３ＢがＢ１方向と同方向のＢ２方向に回転する。すると、第二接続歯車３３Ｂと一体に第二出力軸４０Ｂに設けられた第二変換駆動歯車４１Ｂが同方向に回転する。すると、第二変換駆動歯車４１Ｂに噛み合う変換従動歯車４２がＣ方向に回転し、変換従動歯車４２と一体の車軸３７及び車輪１５にＣ方向の回転力を与える。

【0049】

このとき、駆動輪１１０は、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、第二変換駆動歯車４１Ｂから変換従動歯車４２を介して車軸３７及び車輪１５に入力する回転数が、第一変換駆動歯車４１Ａから変換従動歯車４２を介して車軸３７及び車輪１５に入力する回転数より低くなる。すると、そ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、第一変換駆動歯車４１Ａまたは第二変換駆動歯車４１Ｂから変換従動歯車４２を介して車軸３７及び車輪１５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。

【0050】

なお、実施形態の駆動輪１１０では、第二伝達機構１３Ｂにおいて、巻掛伝動機構として構成してもよい。例えば、第二駆動歯車３１Ｂ及び第二接続歯車３３Ｂを一対の巻掛車とし、各巻掛車に無端状の巻掛伝動部材を掛け回すように構成する。各巻掛車は、プーリで構成され、巻掛伝動部材は、タイミングベルトで構成される。または、各巻掛車は、スプロケットで構成され、巻掛伝動部材は、チェーンで構成される。このように構成することで、中間軸３０Ｂ及び第二従動歯車３２Ｂを無くすことができ部品点数を減らすことができる。

【0051】

上述した実施形態の駆動輪１１０は、その特徴として、同軸上に配置される第一入力軸２５Ａ及び第二入力軸２５Ｂと、別軸上に配置される第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂと、車輪１５に接続される車軸３７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、車輪１５と共に設けられた変換従動歯車４２及び当該変換従動歯車４２に噛み合い第一出力軸４０Ａ（第一従動出力軸４０Ａｂ）に設けられる第一変換駆動歯車４１Ａを含む第一動力変換機構１４Ａと、変換従動歯車４２及び当該変換従動歯車４２に噛み合い第二出力軸４０Ｂに設けられる第二変換駆動歯車４１Ｂを含む第二動力変換機構１４Ｂと、車軸３７を介して車輪１５を旋回可能に支持する旋回軸３５と、を含み、変換従動歯車４２は、車軸３７の一方の側にのみ設けられ、第一変換駆動歯車４１Ａ及び第二変換駆動歯車４１Ｂは、車軸３７の軸心Ｏ２を含む平面を境にした一側で変換従動歯車４２に噛み合う。

【0052】

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及び第二入力軸２５Ｂの回転力は、第一伝達機構１３Ａ及び第二伝達機構１３Ｂを介して第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂに伝達され、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂから第一動力変換機構１４Ａ及び第二動力変換機構１４Ｂ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。

【0053】

特に、この駆動輪１１０は、第一動力変換機構１４Ａと第二動力変換機構１４Ｂとが、回転力を車輪１５に伝達する共用の変換従動歯車４２を有し、変換従動歯車４２は、車軸３７の一方の側にのみ設けられ、第一変換駆動歯車４１Ａ及び第二変換駆動歯車４１Ｂは、車軸３７の軸心Ｏ２を含む平面を境にした一側で変換従動歯車４２に噛み合う。従って、従来（例えば、特許文献１）では、第一出力軸及び第二出力軸の各回転力は、それぞれ車軸の一端部と他端部に伝達されているが、この駆動輪１１０では、第一動力変換機構１４Ａ及び第二動力変換機構１４Ｂは、第一出力軸４０Ａ及び第二出力軸４０Ｂの各回転力を共用の変換従動歯車４２にて伝達する。しかも、この駆動輪１１０では、変換従動歯車４２は、車軸３７の一方の側にのみ設けられ、第一変換駆動歯車４１Ａ及び第二変換駆動歯車４１Ｂは、車軸３７の軸心Ｏ２を含む平面を境にした一側で変換従動歯車４２に噛み合う。このため、この駆動輪１１０では、共用の変換従動歯車４２に対し、第一変換駆動歯車４１Ａが設けられた第一出力軸４０Ａ（第一従動出力軸４０Ａｂ）と第二変換駆動歯車４１Ｂが設けられた第二出力軸４０Ｂが共に近い配置となる。この結果、実施形態の駆動輪１１０は、車輪１５の周囲の伝達系の容積を減らすことができる。

【0054】

また、実施形態の駆動輪１１０は、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂは、少なくとも一方の軸心Ｏ３ｂが自在継手（自在出力軸４０Ａｃ）を介して旋回軸３５、第一入力軸２５Ａ及び第二入力軸２５Ｂの軸心Ｏ１に対して傾いて設けられる。実施形態の駆動輪１１０では、第一出力軸４０Ａが自在出力軸４０Ａｃを介して軸心Ｏ１に対して傾いて設けられるが、第二出力軸４０Ｂ（または双方）が自在継手を介して軸心Ｏ１に対して傾いて設けられてもよい。

【0055】

この駆動輪１１０によれば、第一変換駆動歯車４１Ａ及び第二変換駆動歯車４１Ｂが、車軸３７の軸心Ｏ２を含む平面を境にした一側で変換従動歯車４２に噛み合う構成を実施でき、車輪１５の周囲の伝達系の容積を減らす効果を得られる。

【0056】

また、実施形態の駆動輪１１０は、車軸３７の軸心Ｏ２に交差して鉛直方向に沿う車輪１５の回転軸心Ｏ５を、旋回軸３５の軸心Ｏ１に対して車軸３７の軸心Ｏ２に交差する水平方向にずれて配置する。

【0057】

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。

【0058】

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、基本構造の簡素化を図ることができる。

【0059】

上述した駆動輪１１０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において、傘歯車として説明した歯車は、例えば、冠歯車で構成されていてもよい。

【0060】

［駆動輪の実施形態２］
図８は、実施形態２の駆動輪の駆動系を表す斜視図である。図９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。

【0061】

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、主に第一出力軸４０Ａの構成が異なり、他の構成は同等である。以下の実施形態２の駆動輪１２０の説明では、実施形態１の駆動輪１１０と同等部分には同一の符号を付して説明を省略する。

【0062】

第一出力軸４０Ａは、図８に示すように、直線状に形成され、その軸心Ｏ３が、旋回軸３５、第一入力軸２５Ａ及び第二入力軸２５Ｂの軸心Ｏ１に対して傾いて設けられる。第一出力軸４０Ａは、軸心Ｏ１に対して傾く傾斜軸として構成される。第一出力軸４０Ａは、旋回軸３５及び支持部３６の連結部材３６ｄに対して軸受（図示せず）を介して軸心Ｏ３を中心として回転自在に支持される。第一出力軸４０Ａは、第一動力変換機構１４Ａであって、車軸３７に設けられる変換従動歯車４２に噛み合う第一変換駆動歯車４１Ａが固定される。従って、第一動力変換機構１４Ａは、第一出力軸４０Ａの回転力を第一変換駆動歯車４１Ａから変換従動歯車４２に伝達して車軸３７及び車輪１５に回転力を与える。

【0063】

駆動輪１２０は、第一出力軸４０Ａを傾斜軸として構成するにあたり、第一伝達機構１３Ａの構成を変更している。第一伝達機構１３Ａは、駆動輪１１０と同様に、第一駆動歯車３１Ａ及び第一従動歯車３２Ａを含むが、平歯車ではなくはすば歯車にて構成される。従って、第一伝達機構１３Ａは、第一入力軸２５Ａの回転力を第一出力軸４０Ａに伝達する。

【0064】

このように構成された実施形態２の駆動輪１２０及び当該駆動輪１２０が用いられる台車１００は、上述した実施形態１の駆動輪１１０及び台車１００と同様の作用効果を奏する。

【0065】

なお、実施形態の駆動輪１２０では、第一出力軸４０Ａが傾斜軸として軸心Ｏ１に対して傾いて設けられるが、第二出力軸４０Ｂ（または双方）が傾斜軸として軸心Ｏ１に対して傾いて設けられてもよい。即ち、実施形態の駆動輪１２０では、第一出力軸４０Ａと第二出力軸４０Ｂは、少なくとも一方の軸心Ｏ３、Ｏ４が傾斜軸を介して第一入力軸２５Ａ及び第二入力軸２５Ｂの軸心Ｏ１に対して傾いて設けられる。また、第二出力軸４０Ｂが傾斜軸として構成される場合、第二伝達機構１３Ｂは、駆動輪１１０と同様に、第二駆動歯車３１Ｂ、第二従動歯車３２Ｂ、及び第二接続歯車３３Ｂを含むが、平歯車ではなくはすば歯車にて構成される。また、実施形態の駆動輪１２０では、傘歯車として説明した歯車は、例えば、冠歯車で構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0066】

１３Ａ 第一伝達機構
１３Ｂ 第二伝達機構
１４Ａ 第一動力変換機構
１４Ｂ 第二動力変換機構
１５ 車輪
２５Ａ 第一入力軸
２５Ｂ 第二入力軸
３７ 車軸
４０Ａｃ 自在出力軸（自在継手）
４０Ａ 第一出力軸
４０Ｂ 第二出力軸
４１Ａ 第一変換駆動歯車
４１Ｂ 第二変換駆動歯車
４２ 変換従動歯車
１００ 台車
１０１ 台車本体
１１０，１２０ 駆動輪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】