特許 7282276 全方向ホイール及び移動デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-18

(45)【発行日】2023-05-26

(54)【発明の名称】全方向ホイール及び移動デバイス

(51)【国際特許分類】

   B60B 19/00 20060101AFI20230519BHJP

【ＦＩ】

B60B19/00 H

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022563076

(86)(22)【出願日】2022-01-29

(86)【国際出願番号】 CN2022074986

(87)【国際公開番号】W WO2022237242

(87)【国際公開日】2022-11-17

【審査請求日】2022-10-17

(31)【優先権主張番号】202110510642.6

(32)【優先日】2021-05-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】522342787

【氏名又は名称】シャンハイ バンバン ロボティクス カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】リ，ジアングォ

(72)【発明者】

【氏名】リウ，ジエ

(72)【発明者】

【氏名】リ，ヨンチアン

(72)【発明者】

【氏名】ワン，シャオドン

(72)【発明者】

【氏名】ジアン，シウェイ

(72)【発明者】

【氏名】リウ，ボフェン

【審査官】池田 晃一

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２０７２４１３０２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０２１－０７５１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０３９５７７０４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０９３５１１７２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２６３５４０４（ＣＮ，Ｙ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－００３８８６１（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第２００２－００６３７３７（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１９９９－００００６１１（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｂ １９／００ － １９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

全方向ホイールであって、前記全方向ホイールは、ハブ支持具と、前記ハブ支持具にそれぞれ連結する複数のローラー部材と、を含み、
前記ローラー部材は、第１のローラーアセンブリと第２のローラーアセンブリとを含み、前記第１のローラーアセンブリは、ローラー支持具と、前記ローラー支持具に配置されている第１のローラー構造と、を含み、前記第２のローラーアセンブリは、第２の軸と、前記第２の軸に取り付けられている第２のローラー構造と、を含み、
１つの前記ローラー部材には、前記第２のローラー構造が前記ローラー支持具と前記第２の軸との間に制限され、複数の前記ローラー部材が前記ハブ支持具の周方向に沿って配置されることにより、各ローラー部材における第１のローラー構造と第２のローラー構造が共同に全周のローラー構造を形成し、
前記ローラー支持具には、第１の連結構造がさらに配置されており、前記第２の軸は、第２の軸の本体及び前記第２の軸の本体の外周面から突出して配置されている制限部を含み、
１つの前記ローラー部材には、前記第２の軸の本体と前記第１の連結構造とが係止連結され、前記第２のローラー構造を前記制限部と前記第１の連結構造との間に制限する、全方向ホイール。

【請求項2】

前記第２の軸の本体と前記第１の連結構造とは螺合して係止される、請求項１に記載の全方向ホイール。

【請求項3】

前記第１の連結構造は、前記ローラー支持具の周方向の一端に配置されており、第２の連結構造は、前記ローラー支持具の周方向の他端に配置されており、前記第２の連結構造は、隣接するローラー部材の第２の軸の本体の端部と挿入接続することに使用され、複数の前記ローラー部材は、円周方向に沿って端と端を接合し、前記第１のローラー構造と前記第２のローラー構造が交互に配置された全周のローラー構造は形成される、請求項１に記載の全方向ホイール。

【請求項4】

前記第２の連結構造と、前記第２の連結構造と挿入接続する第２の軸の本体にある制限部とを、密着する又は互いに圧着する、請求項３に記載の全方向ホイール。

【請求項5】

前記第２の連結構造には、隣接するローラー部材の第２の軸の本体の端部が挿入可能な挿入孔が設けられており、前記挿入孔と、前記挿入孔と挿入接続する第２の軸の本体の端部と、の両者の少なくとも一方には、前記挿入接続の動きを案内するための案内面が設けられている、請求項４に記載の全方向ホイール。

【請求項6】

前記第２の軸の本体と前記第１の連結構造とは、第１の係止構造によって係止連結され、
前記第１の係止構造は、第１のボルトを含み、前記第１のボルトによって、前記第１の連結構造と前記第２の軸の本体とは、固定して連結され、または、
前記第２の軸はボルトであり、前記第２の軸は、第２のヘッド部と第２のロッド部とを含み、前記第２のロッド部は、前記第２のローラー構造を貫通して前記第１の連結構造と螺合し、前記第２のヘッド部が前記制限部を構成し、前記第２の軸が前記第１の係止構造を構成し、または、
前記第２の軸はボルトであり、前記第２の軸は、第２のヘッド部と第２のロッド部とを含み、前記第２のロッド部は、前記第１の連結構造と前記第２のローラー構造とを貫通し、前記第２のヘッド部は前記第１の連結構造と係止連結され、前記制限部は前記第２のロッド部を貫通することで、前記第２のローラー構造を前記制限部と前記第１の連結構造との間に制限する、請求項１に記載の全方向ホイール。

【請求項7】

前記第２のローラー構造は、第２のローラーと第２の軸受とを含み、前記第２のローラーは、前記第２の軸受を介して前記第２の軸に回転可能に取り付けられており、前記第２の軸受の内輪は、前記制限部と前記第１の連結構造との間に挟持されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の全方向ホイール。

【請求項8】

前記ローラー支持具は、対向して配置されている第１の支持部と第２の支持部と、前記第１の支持部と前記第２の支持部とを連結する第１の連結部と、前記第１の連結部と前記ハブ支持具とを連結する第２の連結部と、を含み、前記第１の連結構造は、前記第１の連結部と前記第２の支持部とが交わる位置に設けられており、
前記第１のローラーアセンブリは、さらに、第１の軸を含み、前記第１のローラー構造は前記第１の軸に取り付けられており、
前記第１の支持部と、前記第２の支持部と、前記第１の軸とを係止連結することで、前記第１のローラー構造を前記第１の支持部と前記第２の支持部との間に制限する、請求項１～６のいずれか１項に記載の全方向ホイール。

【請求項9】

前記第１の軸はボルトであり、前記第１の軸は、第１のヘッド部と第１のロッド部とを含み、前記第１のロッド部は、前記第１の支持部と前記第１のローラー構造とを貫通して前記第２の支持部と螺合し、前記第１の軸は第２の係止構造を構成する、請求項８に記載の全方向ホイール。

【請求項10】

前記第１のローラー構造は、第１のローラーと第１の軸受とを含み、前記第１のローラーは、前記第１の軸受を介して前記第１の軸に回転可能に取り付けられており、前記第１の軸受の内輪は、前記第１の支持部と前記第２の支持部との間に挟持されている、請求項８に記載の全方向ホイール。

【請求項11】

前記ローラー支持具は、前記ローラー部材と前記ハブ支持具とを連結するための第２の連結部を含み、前記ハブ支持具は、各前記ローラー部材の第２の連結部と連結するための取付部を複数含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載の全方向ホイール。

【請求項12】

前記取付部は、前記第２の連結部の前記取付部への取り付けを案内及び制限するための案内溝を含む、請求項１１に記載の全方向ホイール。

【請求項13】

移動デバイスであって、本体と、前記本体に取り付けられている、請求項１～１２のいずれか１項に記載の全方向ホイールと、を含む、移動デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、移動装置技術の分野に関し、特に、全方向ホイール及び移動デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

全方向ホイール(ｏｍｎｉ ｗｈｅｅｌｓ)は、複数のローラーで構成された大きなローラーであり、全方向ホイール全体は、ハブを中心に回転し、各ローラーがそれぞれの中心を中心に回転できるため、前転することも、左右にスライドすることもできる。ロボットなどの移動デバイスは、複数の全方向ホイールを組み合わせることで、３６０度の全方向移動を実現することができる。

【0003】

全方向ホイールは、一般的に、単列全方向ホイールと多列全方向ホイールに分けられ、多列全方向ホイールが交互に配置された多列の小さなローラーによって投影連続のタイヤ面を構成する。ローラーは多列構造であるため、でこぼこ路面で使用されるとき、ローラー支持具が障害物と衝突しやすく、使用に不便をもたらしている。また、多列構造であるため、構造が複雑で、部品が多く、生産コストが高くて組み立てが複雑である。一方、単列全方向ホイールが相互に嵌め込まれた小さなローラーによって連続のタイヤ面を構成しているため、多列全方向ホイールのような問題が存在しない。しかし、単列全方向ホイールは、各従動輪間の隙間が大きく、車輪全体の連続性が悪いため、比較的大きな騒音や振動が発生する。

【0004】

通常、連続性問題を解決するために、大きなローラーと小さなローラーが１つの支持具を共用する解決案を使用することで、大きなローラーと小さなローラーとの間の隙間をより小さくさせるが、実際に応用するとき、依然として騒音や振動が発生しやすく、運行安定性が悪い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の問題を鑑みて、本発明の実施例は、運動安定性がよく、騒音や振動が小さい、全方向ホイール及び移動デバイスを提供する。

【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に、本発明の実施例は、次の技術案を提供する。

【0007】

第１の態様では、本発明の実施例は、全方向ホイールを提供し、前記全方向ホイールは、ハブ支持具及び前記ハブ支持具にそれぞれ連結する複数のローラー部材を含み、前記ローラー部材は、第１のローラーアセンブリと第２のローラーアセンブリとを含み、前記第１のローラーアセンブリは、ローラー支持具と前記ローラー支持具に配置されている第１のローラー構造とを含み、前記ローラー支持具には、第１の連結構造が配置されており、前記第２のローラーアセンブリは、第２の軸と前記第２の軸に取り付けられている第２のローラー構造とを含み、前記第２の軸は、第２の軸の本体及び前記第２の軸の本体の外周面から突出して配置されている制限部を含み、１つの前記ローラー部材には、前記第２の軸の本体と前記第１の連結構造とが係止連結され、前記第２のローラー構造を前記制限部と前記第１の連結構造との間に制限し、複数の前記ローラー部材が前記ハブ支持具の周方向に沿って配置されることにより、各ローラー部材の第１のローラー構造と第２のローラー構造が共同に全周のローラー構造を形成する。

【0008】

本発明の実施例により提供される全方向ホイールは、次の利点がある。
１つのローラー部材には、ローラー支持具が１つのみ配置されており、１つのローラー支持具を使用して２つのローラーの取り付けを実現し、具体的には、第２のローラーアセンブリの第２の軸と、第１のローラーアセンブリのローラー支持具にある第１の連結構造と、を固定連結することで、ローラー間の隙間をより小さくし、全方向ホイール外輪郭の完全性を確保する。さらに、第２の軸に制限部を配置し、第２の軸の本体と第１の連結構造とを係止連結することにより、制限部と第１の連結構造とを使用して、第２のローラー構造を制限し、第２のローラー構造は、全方向ホイールの走行中に、揺れたり遊んだりしないように確保され、それによって、全方向ホイールの振動や騒音は低下し、運行の安定性及び使用快適感は向上する。

【0009】

本発明の実施例に係る全方向ホイールの改善として、前記第１の連結構造は、前記ローラー支持具の周方向の一端に配置されており、第２の連結構造は、前記ローラー支持具の周方向の他端に配置されており、前記第２の連結構造は、隣接するローラー部材の第２の軸の本体の端部と挿入接続することに使用され、複数の前記ローラー部材は、円周方向に沿って端と端を接合し、前記第１のローラー構造と前記第２のローラー構造が交互に配置された全周のローラー構造は形成される。

【0010】

本発明の実施例に係る全方向ホイールのさらなる改善として、前記第２の連結構造と、前記第２の連結構造と挿入接続する第２の軸の本体にある制限部とは、密着する又は互いに圧着し、及び／又は、前記第２の連結構造には、隣接するローラー部材の第２の軸の本体の端部が挿入可能な挿入孔が設けられており、前記挿入孔と、前記挿入孔と挿入接続する第２の軸の本体の端部と、の両方の少なくとも一方には、前記挿入接続の動きを案内するための案内面が設けられている。

【0011】

本発明の実施例に係る全方向ホイールのさらなる改善として、前記第２の軸の本体と前記第１の連結構造とは、第１の係止構造によって係止連結され、前記第１の係止構造は、第１のボルトを含み、前記第１のボルトによって、前記第１の連結構造と前記第２の軸の本体とは、固定して連結され、または、前記第２の軸はボルトであり、前記第２の軸は、第２のヘッド部と第２のロッド部とを含み、前記第２のロッド部は、前記第２のローラー構造を貫通して前記第１の連結構造と螺合し、前記第２のヘッド部が前記制限部を構成し、前記第２の軸が前記第１の係止構造を構成し、または、前記第２の軸はボルトであり、前記第２の軸は、第２のヘッド部と第２のロッド部とを含み、前記第２のロッド部は、前記第１の連結構造と前記第２のローラー構造とを貫通し、前記第２のヘッド部は前記第１の連結構造と係止連結し、前記制限部は前記第２のロッド部を貫通することで、前記第２のローラー構造を前記制限部と前記第１の連結構造との間に制限する。

【0012】

本発明の実施例に係る全方向ホイールのさらなる改善として、前記第２のローラー構造は、第２のローラーと第２の軸受とを含み、前記第２のローラーは、前記第２の軸受を介して前記第２の軸に回転可能に取り付けられており、前記第２の軸受の内輪は、前記制限部と前記第１の連結構造との間に挟持されている。

【0013】

本発明の実施例に係る全方向ホイールのさらなる改善として、前記ローラー支持具は、対向して配置されている第１の支持部と第２の支持部と、前記第１の支持部と前記第２の支持部とを連結する第１の連結部と、前記第１の連結部と前記ハブ支持具とを連結する第２の連結部と、を含み、前記第１の連結構造は、前記第１の連結部と前記第２の支持部とが交わる位置に設けられており、前記第１のローラーアセンブリは、さらに、第１の軸を含み、前記第１のローラー構造は前記第１の軸に取り付けられており、前記第１の支持部と、前記第２の支持部と、前記第１の軸とを係止連結することで、前記第１のローラー構造を前記第１の支持部と前記第２の支持部との間に制限する。

【0014】

本発明の実施例に係る全方向ホイールのさらなる改善として、前記第１の軸はボルトであり、前記第１の軸は、第１のヘッド部と第１のロッド部とを含み、前記第１のロッド部は、前記第１の支持部と前記第１のローラー構造とを貫通して前記第２の支持部と螺合し、前記第１の軸は前記第２の係止構造を構成する。

【0015】

本発明の実施例に係る全方向ホイールのさらなる改善として、前記第１のローラー構造は、第１のローラーと第１の軸受とを含み、前記第１のローラーは、前記第１の軸受を介して前記第１の軸に回転可能に取り付けられており、前記第１の軸受の内輪は、前記第１の支持部と前記第２の支持部との間に挟持されている。

【0016】

本発明の実施例に係る全方向ホイールのさらなる改善として、前記ローラー支持具は、前記ローラー部材と前記ハブ支持具とを連結するための第２の連結部を含み、前記ハブ支持具は、各前記ローラー部材の第２の連結部と連結するための取付部を複数含み、前記取付部は、前記第２の連結部の前記取付部への取り付けを案内及び制限するための案内溝を含む。

【0017】

第２の態様では、本発明の実施例は、本体、並びに前記本体に取り付けられている、前記した全方向ホイールを含む、移動デバイスを提供する。

【発明の効果】

【0018】

本発明の実施例により提供される移動デバイスは、上記の全方向ホイールを使用したものであるため、当該移動デバイスの全方向ホイールは、運行が安定で、且つ騒音や振動が低い。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施例により提供される全方向ホイールの斜視図である。

【図2】本発明の一実施例により提供される全方向ホイールの正面図である。

【図3】本発明の一実施例により提供される全方向ホイールのハブ支持具と各ローラー部材との間の分解図である。

【図4】図３の１つのローラー部材の構造概略図である。

【図5】図４に示されるローラー部材の断面図である。

【図6】図５の第１のローラーの断面図である。

【図7】図５の第２のローラーの断面図である。

【図8】本発明の一実施例により提供される全方向ホイールのローラー部材におけるローラー支持具の斜視図である。

【図9】本発明の一実施例により提供される全方向ホイールの断面図である。

【図10】図９のＡ部の一部拡大図である。

【図11】本発明の一実施例により提供される全方向ホイールのハブ支持具の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

関連技術において、全方向ホイールは、大きなローラーと小さなローラーが１つの支持具を共用し、大きなローラーと小さなローラーとの連結構造は、次の通りである。小さなローラーの支持具の片側から１つの取付軸が延出し、大きなローラーの軸は取付軸に嵌設され、締付具によって大きなローラーの軸と取付軸とを固定する。大きなローラーとその軸の間に軸受を設けることで、大きなローラーのその軸に対する回転を実現する。このような構造配置を使用すると、大きなローラーと小さなローラーはより接近することができるが、実際に応用するとき、依然として騒音や振動が発生しやすく、運行安定性も悪い。

【0021】

本願の発明者が研究した結果、上記の構造を備える全方向ホイールが発生する騒音や振動は、主に大きなローラーによって発生しており、大きなローラーの軸は、小さなローラーの支持具に固定されており、大きなローラー自体は、軸受を介して軸に支持されており、位置制限は形成されておらず、全方向ホイールの走行中に、大きなローラーは、揺れたり遊んだりしやすいため、騒音や振動が発生し、運行安定性が悪いことを発見した。また、大きなローラーの軸と取付軸とを連結する締付具の軸線は、大きなローラーの軸の軸線と一致せず、組立中及び全方向ホイールの使用中に、受力の不均一による局所の停滞現象は発生しやすく、これによって、全方向ホイール運行の安定性は影響される。

【0022】

他の関連技術において、２つの小さなローラー支持具を使用して大きなローラーを固定する手段は、組立精度が高く求められているとともに、周方向上の誤差が非常に蓄積されやすいため組立不可又は隙間の大きすぎる組立となり、組立不可な場合、各構造部材を再加工する必要があり、生産効率に影響を及ぼし、生産コストが増加するが、隙間の大きすぎる組立となる場合、組立後の全方向ホイールは、大きな騒音や振動が発生し、運行安定性が悪い。

【0023】

そこで、本発明の実施例は、全方向ホイールを提供し、第２の軸に制限部を配置し、ローラー支持具と第２の軸との係止を利用して、第２のローラー構造に対する軸方向制限を実現し、これによって、第２のローラー構造は、全方向ホイールの走行中に、揺れたり遊んだりしないように確保され、全方向ホイールの振動や騒音はさらに低下し、運行の安定性及び使用快適感は向上する。

【0024】

本発明の実施例の上記した目的、特徴及び利点をより明瞭に且つ理解しやすくするために、以下、本発明の実施例に係る図面を参照しながら、その技術案について明瞭、且つ完全に説明し、当然のことながら、記載される実施例は本発明の実施例の一部にすぎず、そのすべての実施例ではない。当業者は、本発明における実施例に基づいて創造的な労働をすることなく、獲得されたその他のすべての実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

【0025】

図１は、本発明の一実施例により提供される全方向ホイールの斜視図であり、図２は、本発明の一実施例により提供される全方向ホイールの正面図であり、図３は、本発明の一実施例により提供される全方向ホイールのハブ支持具と各ローラー部材との間の分解図である。

【0026】

図１～図３に示すように、本発明の実施例により提供される全方向ホイールは、ハブ支持具１０と、ハブ支持具１０にそれぞれ連結する複数のローラー部材２０と、を含む。ハブ支持具１０は移動デバイスと連結することで、全方向ホイールは、移動デバイスに取り付けられるように形成され、これによって、移動デバイスは、全方向ホイールを利用して各方向の走行運動を行うことができるようになる。複数のローラー部材２０は、全方向ホイールの周方向に沿って配置され、全周のローラー構造が形成されるようにすることに使用され、その外輪郭が完全な連続のタイヤ面を形成する（詳細は後述する）。

【0027】

図４は、図３の１つのローラー部材の構造概略図である。図４に示すように、ローラー部材２０は、第１のローラーアセンブリ２１と第２のローラーアセンブリ２２とを含み、第１のローラーセンブリ２１は、ローラー支持具２１１とローラー支持具２１１に配置されている第１のローラー構造とを含み、第１のローラー構造は、ローラー支持具２１１に回転可能に配置されている第１のローラー２１２を少なくとも含む。

【0028】

図５は、図４に示されるローラー部材の断面図である。図５に示すように、第２のローラーアセンブリ２２は、第２の軸２２１と第２の軸２２１に取り付けられている第２のローラー構造とを含み、第２のローラー構造は、第２の軸２２１に対して回転可能な第２のローラー２２２を少なくとも含む。第２のローラーアセンブリ２２は、ローラー支持具２１１に取り付けられている。このようにして、１つのローラー支持具２１１を使用して２つのローラーの取り付けを実現することにより、ローラー間の隙間がより小さくなり、全方向ホイール外輪郭の完全性が確保される。２つのローラーが１つのローラー支持具２１１を共用するため、ハブ支持具１０の構造をより簡素化し、生産コストを節約し、組立効率を向上させることができる。

【0029】

第２の軸２２１は、第２の軸の本体２２１１及び第２の軸の本体２２１１の外周面から突出して配置されている制限部２２１２を含み、ローラー支持具２１１には、第１の連結構造２１１１が配置されており、１つのローラー部材２０には、第２の軸の本体２２１１と第１の連結構造２１１１が係止連結され、例えば、ローラー部材２０は、さらに、第１の係止構造を含み、第２の軸の本体２２１１と第１の連結構造２１１１とが第１の係止構造によって係止されることにより、第２のローラー構造は、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に制限されるように形成され、即ち、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１を使用して、第２のローラー構造に対して軸方向の制限を形成し、第２のローラー２２２が全方向ホイールの走行中に揺れたり遊んだりしないように確保し、それによって、全方向ホイールの振動や騒音は低下し、運行の安定性及び使用快適感は向上する。また、第１の係止構造の係止度合を調整することで、第２のローラー構造の軸方向位置をさらに微調整することができ、これによって、全方向ホイールの振動や騒音問題はさらに改善する。さらに、第２のローラー構造は制限されているため、ハブ支持具１０は、簡単な支持形式を使用することができ、生産コストを低下させる上に、全方向ホイールの強度及び荷重能力を確保することができる。

【0030】

本発明の実施例では、図２に示すように、ローラー部材２０は、第１のローラー２１２と第２のローラー２２２とを含み、複数のローラー部材２０は周方向に沿って配置されると、第１のローラー２１２と第２のローラー２２２が交互に配置されるように形成され、即ち、第１のローラー２１２、第２のローラー２２２、第１のローラー２１２、第２のローラー２２２・・・の順に配置されることにより、各ローラー部材２０における第１のローラー２１２と第２のローラー２２２が共同に全周のローラー構造を形成する。前記した全周とは、第１のローラー２１２と第２のローラー２２２が全周方向に沿って配置されることを意味するが、第１のローラー２１２と第２のローラー２２２との間に隙間がないことを示す目的ではなく、即ち、第１のローラー２１２と、それと隣接する第２のローラー２２２との間には、隙間があってもなくてもよいことを理解できる。

【0031】

第２のローラー構造は、第２のローラー２２２のみを含む構造であってもよく、第２のローラー２２２は、第２の軸２２１に直接嵌設され、即ち、第２のローラー２２２は、第２の軸２２１と滑らかな表面で直接連結され、この場合には、第２のローラー２２２は、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に制限され、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１は、第２のローラー２２２との間に小さな隙間を有するものであってもよいし、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１は、第２のローラー２２２との間は接触しているだけで、互いに軸方向作用力がないものであってもよいし、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１は、第２のローラー２２２との間には、第２のローラー２２２の正常な回転に影響を及ぼさなければ、比較的小さな軸方向作用力があるものであってもよい。

【0032】

他の実施例では、第２のローラー構造は、第２のローラー２２２と第２のスリーブとを含み、第２のスリーブは、第２のローラー２２２と第２の軸２２１との間に設けられ、第２のローラー２２２と緊密に嵌合し、第２の軸２２１は、第２のスリーブに対して回転可能である。この場合には、第２のスリーブは、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に制限され、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１は、第２のスリーブとの間に小さな隙間を有するものであってもよいし、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１は、第２のスリーブとの間は接触しているだけで、互いに軸方向作用力がないものであってもよいし、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１は、第２のスリーブとの間には、第２のローラー２２２の正常な回転に影響を及ぼさなければ、比較的小さな軸方向作用力があるものであってもよい。第２のスリーブは好ましくは銅製スリーブである。

【0033】

第２のローラー２２２の回転信頼性をさらに向上させるためには、１つの好適な実施例では、第２のローラー構造は第２のローラー２２２と第２の軸受２２３とを含み、第２のローラー２２２は、第２の軸受２２３を介して第２の軸２２１に回転可能に取り付けられており、即ち、第２のローラー２２２は、第２の軸受２２３を介して第２の軸２２１に支持され、第２の軸２２１に対して回転可能である（第２のローラー２２２と第２の軸２２１は、軸方向位置が固定されるように連結し、第２のローラー２２２は第２の軸２２１に対して回転可能である）。第２の軸受２２３の内輪は、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に挟持されている。

【0034】

具体的には、第２の軸受２２３の内輪と第２の軸の本体２２１１との間には隙間があり、第２の軸受２２３の外輪と第２のローラー２２２は締りばめである。前記した第２の軸受２２３の内輪と第２の軸の本体２２１１との間の隙間の隙間サイズは具体的に限定されず、第２の軸受２２３の内輪が第２の軸の本体２２１１に対して運動可能であれば、大きい隙間であってもよいし、小さい隙間であってもよいことを理解できる。１つのローラー部材２０には、第２の軸の本体２２１１と第１の連結構造２１１１とは、第１の係止構造によって係止されることにより、第２の軸受２２３の内輪は、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に挟持される。第２の軸受２２３の内輪と第２の軸の本体２２１１との間に隙間があるため、係止される前に相対運動が可能であるが、第２の軸受２２３の内輪と第２の軸の本体２２１１との間には相対運動が可能であるため、第１の係止構造によって第２の軸の本体２２１１と第１の連結構造２１１１が係止されると、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１とを用いて第２の軸受２２３の内輪を挟持することにより、第２のローラー２２２が全方向ホイールの走行中に揺れたり遊んだりしないことは確保され、これによって、全方向ホイールの振動や騒音はさらに低下し、運行の安定性及び使用快適感は向上する。

【0035】

前記した「第２の軸受２２３の内輪は、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に挟持される」ことは、第２の軸受２２３の内輪は、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に位置するとともに、第２の軸受２２３の内輪は一定の締付力を受けていることを意味することを理解でき、当該締付力の大きさは具体的に限定されない。

【0036】

後述する実施例では、本発明により提供される全方向ホイールについて、主に、第２のローラー構造は、第２のローラー２２２と第２の軸受２２３とを含み、第２の軸受２２３の内輪は、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に挟持されている構成を例に挙げて説明するが、矛盾がなければ、後述する各実施例における構造は、第２のローラー構造が第２のローラー２２２のみを含む場合及び第２のローラー構造が第２のローラー２２２と第２のスリーブとを含む場合にも適用されることを理解できる。

【0037】

制限部２２１２は、第２のローラー構造を制限できる任意の構造であってもよく、例えば、制限部２２１２は、第２の軸の本体２２１１の外周面から突出して第２の軸の本体２２１１の周方向に沿って均一に分布する複数の突起ブ係止構造である。加工を容易にし、圧着効果を確保するために、１つの好適な実施例では、制限部２２１２は、第２の軸の本体２２１１の外周から突出して設けられた環状突起である。制限部２２１２は、粘着、溶接などの手段を用いて、第２の軸の本体２２１１と着脱不可な固定連結を形成することができ、制限部２２１２は、さらに、螺合、係合などの手段を用いて第２の軸の本体２２１１と着脱可能な固定連結を形成することもでき、加工を容易にし、構造信頼性を確保するためには、制限部２２１２と第２の軸の本体２２１１は一体構造であることが好ましい。

【0038】

第１の係止構造は、第２の軸の本体２２１１と第１の連結構造２１１１とを締め付けて連結できる任意の構造であってもよく、例えば、１つの実施例では、第２の締め付け構造は、第１のボルト２３を含むことにより、このように、第２の軸の本体２２１１と第１の連結構造２１１１は、第１のボルト２３によって締め付けて連結される。１つのローラー部材２０には、第１のボルト２３は、第２の軸の本体２２１１における、第１のローラー２１２から離れた側から第２の軸の本体２２１１を貫通して第１の連結構造２１１１と固定連結するものであってもよい。連結信頼性を向上させるためには、図５に示すように、好ましくは、第１の連結構造２１１１には、連結孔２１１２を設け、第１のボルト２３は、ローラー支持具２１１における、第２の軸の本体２２１１から離れた側より連結孔２１１２を経由してローラー支持具２１１を貫通して第２の軸の本体２２１１と螺合する。このようにして、構造信頼性は確保されると同時に、ローラー部材２０の各位置のスペースも十分に利用できる。具体的には、図５に示すように、第１のローラー２１２の構造の一部は第２のローラー２２２内に延在し、第１の連結構造２１１１も第２のローラー２２２内に延在し、第２のローラー２２２内の第２の軸の本体２２１１と協働する。

【0039】

上記の構造では、ローラー支持具２１１の構造の一部及び第１のローラー２１２の構造の一部は、第２のローラー２２２に嵌め込まれることにより、ローラー部材２０は、より緊密な構造となり、第１のローラー２１２と第２のローラー２２２との間の角度差及び車輪全体の真円度公差を効果的に低減する。

【0040】

連結孔２１１２は、ストレート孔であってもよく、第１のボルト２３は、ロッド部がストレート孔を貫通して第２の軸の本体２２１１と固定する。図８は、ローラー支持具の斜視図であり、図５及び図８に示すように、構造をより緊密にするためには、好ましくは、連結孔２１１２は、順次に接続する第１の孔セグメント２１１２ａと、第２の孔セグメント２１１２ｂと、第３の孔セグメント２１１２ｃを含み、第１の孔セグメント２１１２ａは、第１のボルト２３のボルトヘッドを収納し、第２の孔セグメント２１１２ｂは、第１のボルト２３のロッド部を貫通させ、第２の軸の本体２２１１の一端は、第３の孔セグメント２１１２ｃを通過することにより、構造をより緊密にするだけでなく、第２の軸２２１に対しても、ローラー支持具２１１を使用することで、良好な位置決めと支持を形成することができる。

【0041】

当然ながら、第３の孔セグメント２１１２ｃを設ける代わりに、第１の連結構造２１１１を第２の軸の本体２２１１の端面に直接当接させてもよいことを理解できる。

【0042】

さらに好適に、第１のボルト２３の軸線は第２の軸の本体２２１１の軸線と一致することにより、組立及び使用中に第２の軸の本体２２１１と第１の連結構造２１１１との連結位置における受力の均衡は確保され、全方向ホイールの運行安定性はさらに確保される。

【0043】

当然ながら、第１の係止構造は、上記のボルト構造を使用しなくてもよいことを理解できる。他の好適な実施例では、第２の軸２２１はボルト（図面に示される第１の軸２１４の構造と同様）であり、第２の軸２２１は、第２のヘッド部と第２のロッド部とを含み、第２のロッド部には、雄ネジ構造が設けられており、第２のロッド部は、第２の軸受２２３の内輪を貫通して第１の連結構造２１１１と螺合する。このようにして、第２のヘッド部は、制限部として構成し、第２のロッド部は、第２の軸の本体として構成し、第２の軸２２１自体は、第１の係止構造として構成する。第２の軸２２１は第１の連結構造２１１１に連続的にねじ込まれることに従って、第２の軸２２１の第２のヘッド部は第２の軸受２２３の内輪を圧着していく。第２の連結構造２１１３（詳細は後述する）と協働するためには、さらに好ましくは、当該実施例では、第２の軸２２１は、第２のヘッド部における、第２のロッド部から離れた側において、張り出し軸セグメントを突出させるように設け、当該張り出し軸セグメントは、隣接するローラー部材の第２の連結構造２１１３と協働することにより、第２のローラー２２２の信頼性はさらに確保される。

【0044】

他の好適な実施例では、第２の軸２２１は、ボルトを含み、当該ボルトは、第２のヘッド部と第２のロッド部とを含み、制限部２２１２は、第２のロッド部のネジ構造と係合するように連結することができる。第２のロッド部は、第１の連結構造２１１１と第２のローラー構造（例えば、第２の軸受２２３の内輪）とを貫通し、第２のヘッド部は、第１の連結構造２１１１と係止連結し、例えば、第１の連結構造２１１１とはネジ構造によって直接に係止連結するか、又は、他の締付具によって第１の連結構造２１１１と固定連結し、制限部２２１２は、第２のロッド部を貫通して、第２のローラー構造を制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に制限し、例えば、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１は、第２の軸受２２３の内輪の両側に圧着される。

【0045】

第２の軸受２２３は、１つあってもよいし、複数あってもよい。第２の軸受２２３は１つある場合には、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１は、当該第２の軸受２２３の内輪を挟持するように構成される。第２のローラー２２２の回転安定性及び第２の軸２２１との連結信頼性をさらに向上させるためには、１つの好適な実施例では、図５に示すように、第２の軸受２２３は２つ配置されており、２つの第２の軸受２２３の内輪は両方とも、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に挟持されている。

【0046】

具体的には、図７は、第２のローラーの断面図であり、図７に示すように、第２のローラー２２２の内孔は、第４の孔セグメント２２２１と、第４の孔セグメント２２２１の両端に連結する第５の孔セグメント２２２２と第６の孔セグメント２２２３と、を含み、第４の孔セグメント２２２１は、直径が第５の孔セグメント２２２２と第６の孔セグメント２２２３との直径より小さいようにすることにより、第４の孔セグメント２２２１と第５の孔セグメント２２２２との間には、第１の階段面２２２４が形成され、第４の孔セグメント２２２１と第６の孔セグメント２２２３との間には、第２の階段面２２２５が形成される。第２の軸受２２３は、一方が第５の孔セグメント２２２２に配置され、当該第２の軸受２２３の外輪は、第５の孔セグメント２２２２の孔壁とは締りばめ連結であり、例えば、油圧などの手段を用いて第５の孔セグメント２２２２内に圧入されることができ、当該第２の軸受２２３の外輪は、第１の階段面２２２４に当接する。他方の第２の軸受２２３は、第６の孔セグメント２２２３に配置され、当該第２の軸受２２３の外輪は、第６の孔セグメント２２２３の孔壁とは締りばめ連結であり、例えば、油圧などの手段を用いて第６の孔セグメント２２２３に圧入されることができ、当該第２の軸受２２３の外輪は第２の階段面２２２５に当接する。

【0047】

上記の構造配置を使用して、２つの第２の軸受２２３の内輪を制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との間に挟持するようにする。制限部２２１２は、一方の第２の軸受２２３の内輪における、第１の連結構造２１１１から離れた側面に直接圧着されてもよいが、圧着効果を確保するためには、制限部２２１２と第２の軸受２２３の内輪との間に座金などの構造を設けてもよい。第１の連結構造２１１１は、他方の第２の軸受２２３の内輪における、第１の連結構造２１１１に近い側面に直接圧着されてもよく、図５に示される実施例では、当該第２の軸受２２３に近い、第１の連結構造２１１１の側面は面積が大きいため、圧着効果を確保するために、当該第２の軸受２２３と第１の連結構造２１１１との間に座金２４を設けることは好ましい。

【0048】

図面を引き続き参照すると、第１の連結構造２１１１は、ローラー支持具２１１の周方向の一端に設けられる。前記した「周方向」とは、全方向ホイールの円周方向のことであり、周方向には、第１のローラー２１２と第２のローラー２２２が交互に配置されるため、ローラー支持具２１１の周方向の両端は、即ち、ローラー支持具２１１における、それと隣接する第２のローラー２２２に近い端部のことである。隣接するローラー部材２０間の確実な接合を実現するためには、さらに好ましくは、ローラー支持具２１１の周方向の他端には、さらに、第２の連結構造２１１３が設けられ、第２の連結構造２１１３は、隣接するローラー部材２０の第２の軸の本体２２１１の端部と挿入接続することに使用される。このように、図９は、本発明の一実施例により提供される全方向ホイールの断面図であり、図１０は、図９のＡ部の一部拡大図であり、図９及び図１０に示すように、複数のローラー部材２０は、円周方向に沿って端と端を接合することにより、第１のローラー２１２と第２のローラー２２２が交互に配置された全周のローラー構造は形成されるようになり、複数のローラー部材２０が組み合わせられ、全周のローラー構造が形成されると、第２の軸の本体２２１１の両端は、両端にあるローラー支持具２１１の第１の連結構造２１１１と第２の連結構造２１１３とにそれぞれ支持されるように形成され、これによって、組み合わせられた車輪全体の構造信頼性は確保される。また、このように配置すると、第２のローラー構造の受力をより均一にさせ、擾乱と動揺を生成せず、これによって、騒音や振動はさらに軽減し、耐用年数を有効に延長することができる。

【0049】

組み合わせられた第２の連結構造２１１３は、制限部２２１２と間隔を置いて設けられてもよい。図１０に示すように、組み合わせられた車輪全体構造の信頼性をさらに向上させるためには、好ましくは、第２の連結構造２１１３と、それと挿入接続する第２の軸の本体２２１１にある制限部２２１２とを、密着配置するか又は互いに圧着し、密着配置することは、即ち、第２の連結構造２１１３と制限部２２１２が接触することであり、互いに圧着することは、即ち、第２の連結構造２１１３と制限部２２１２が接触して、且つ相互間には圧着力を有することである。このように、第２の連結構造２１１３を使用すると、制限部２２１２と第１の連結構造２１１１との第２の軸受２２３の内輪に対する挟持効果をさらに確保することができ、これによって、第２のローラー２２２の位置信頼性はさらに確保される。第２の連結構造２１１３と第２の軸の本体２２１１との間にある挿入接続構造として、第２の連結構造２１１３において挿入部を設け、第２の軸の本体２２１１において挿入部を挿入するための挿入孔を設ける構造が挙げられる。図８及び図１０に示すように、構造を簡素化するために、好ましくは、第２の連結構造２１１３において隣接するローラー部材２０の第２の軸の本体２２１１の端部が挿入可能な挿入孔２１１４を設け、第２の軸の本体２２１１の端部は、挿入孔２１１４に挿入されることにより、両者の挿入接続を実現する。

【0050】

第２の軸の本体２２１１の端部を挿入孔２１１４に容易に挿入するためには、さらに好ましくは、第２の軸の本体２２１１の端部において、挿入接続の動きを案内するための案内面２２１３を設け、具体的には、図５に示すように、第２の軸の本体２２１１の端部には、大きな角度の面取りが設けられており、面取りを形成する面は、案内面２２１３として構成され、これによって、第２の軸の本体２２１１を、挿入孔２１１４に迅速かつスムーズに挿入することができ、これにより組立効率を有効に向上させる。当然ながら、案内面は、挿入孔２１１４に設けられてもよく、即ち、挿入孔２１１４の挿入側の孔壁において案内面取りを設けることで、第２の軸の本体２２１１に対する案内機能を果たすこともできることを理解できる。また、挿入孔２１１４と第２の軸の本体２２１１との両方においても、案内するための案内面を設けてもよい。

【0051】

第１の連結構造２１１１と第２の連結構造２１１３は、第２の軸の本体２２１１との上記の連結を実現できる任意の構造であってもよく、次に、具体的な実施例における第１の連結構造２１１１と第２の連結構造２１１３とについて、ローラー支持具２１１を例に挙げて説明する。図８に示すように、ローラー支持具２１１は、対向して配置されている第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６と、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６とを連結する第１の連結部２１１７と、第１の連結部２１１７とハブ支持具１０とを連結する第２の連結部２１１８と、を含む。第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は、第１のローラー２１２を支持することに使用される。

【0052】

第１の連結構造２１１１は、第１の連結部２１１７と第２の支持部２１１６とが交わる位置に設けられており、具体的には、第１の連結構造２１１１は、第１の連結部２１１７の、第２の支持部２１１６と交わる位置から、第１のローラー２１２から離れる方向に向かって突出するように形成されている。第１の連結構造２１１１は、ｎ形状であり、第１の板部２１１１ａと、第１の板部２１１１ａに対向する第２の板部２１１１ｂと、第１の板部２１１１ａと第２の板部２１１１ｂとに連結する第３の板部２１１１ｃと、を含み、第３の板部２１１１ｃは、第１の板部２１１１ａと第２の板部２１１１ｂとのそれぞれと略垂直に形成されることにより、第１の板部２１１１ａと、第２の板部２１１１ｂと、第３の板部２１１１ｃは、ｎ形状の構造を形成するようになる。連結孔２１１２は、第３の板部２１１１ｃに設けられており、第２の軸の本体２２１１の端部は、第３の板部２１１１ｃに挿入され、第３の板部２１１１ｃと第２の軸の本体２２１１を、第１のボルト２３によって固定連結する。第１の連結構造２１１１をｎ形状に構成することで、第２の軸の本体２２１１と第３の板部２１１１ｃとの連結を容易にさせるとともに、ｎ形状の構造の一部のスペース（即ち、第１の板部２１１１ａと第２の板部２１１１ｂとの間のスペースの一部）を使用して第１のローラー２１２の構造の一部を収納することもできるようになり、第１のローラー２１２は、第２のローラー２２２に近いように配置されていることにより、ローラー部材２０は、より緊密な構造となる。

【0053】

第２の連結構造２１１３は、第１の連結部２１１７と第１の支持部２１１５とが交わる位置に設けられており、具体的には、第２の連結構造２１１３は、第１の連結部２１１７の、第１の支持部２１１５と交わる位置から、第１のローラー２１２から離れる方向に向かって突出するように形成されている。第２の連結構造２１１３は、ｎ形状であり、第４の板部２１１３ａと、第４の板部２１１３ａに対向する第５の板部２１１３ｂと、第４の板部２１１３ａと第５の板部２１１３ｂとに連結する第６の板部２１１３ｃと、を含み、第６の板部２１１３ｃは、第４の板部２１１３ａと第５の板部２１１３ｂとのそれぞれと略垂直に形成されることにより、第４の板部２１１３ａと、第５の板部２１１３ｂと、第６の板部２１１３ｃは、ｎ形状の構造を形成する。挿入孔２１１４は、第６の板部２１１３ｃに設けられており、隣接するローラー部材２０の第２の軸の本体２２１１の端部は、第６の板部２１１３ｃに挿入されている。第２の連結構造２１１３をｎ形状に構成することで、第２の連結構造２１１３と第１の連結構造２１１１は、対称に形成され、これによって、構造設計をより容易にすることができ、ｎ形状の構造も、第１のローラー２１２の構造の一部を収納する構造として使用することができるようになる。

【0054】

構造を簡素化するために、第１の連結部２１１７の、第１の連結構造２１１１と第２の連結構造２１１３との間の部分は、板状構造であることが好ましく、例えば、平板構造、もしくは弧状板、波形板構造であってもよい。図８に示すように、構造信頼性及び第１のローラー２１２との適応性を向上させるためには、好ましくは、第１の連結部２１１７の、第１の連結構造２１１１と第２の連結構造２１１３との間の部分は、第１のローラー２１２の外輪郭に適応する弧状板構造である。

【0055】

第２の連結部２１１８は、第１の連結部２１１７とハブ支持具１０との連結を容易にさせるための任意の構造として構成されてもよく、例えば、第１の連結部２１１７より、径方向の内側に向かって突出して設けられた連結ブ係止などの構造が挙げられる。第１のローラー２１２のより多くの構造を第２のローラー２２２内に延在可能にさせるためには、好ましくは、第２の連結部２１１８は、周方向に第１の連結部２１１７の中部に位置し、第１の連結部２１１７より径方向の内側に向かって延伸する厚板構造であり、厚板構造は、全方向ホイールの軸方向において、第１の連結部２１１７の軸方向の両端面のそれぞれと同一高さに設けられるように延伸する。第２の連結部２１１８には、ハブ支持具１０と固定するための固定孔が設けられている。１つの好適な実施例では、第２の連結部２１１８には、第２のピン孔２１１８ａと第２の固定孔２１１８ｂが設けられており、第２のピン孔２１１８ａと第２の固定孔２１１８ｂとの両方は、全方向ホイールの軸方向に沿って第２の連結部２１１８を貫通して、両者の軸線が互いに平行して全方向ホイールの同一の径方向に位置することにより、ハブ支持具１０にある構造と協働して第２の連結部２１１８とハブ支持具１０との確実な固定連結を実現する（詳細は後述する）。

【0056】

さらに、図５に示すように、第１のローラーアセンブリ２１は、さらに、第１の軸２１４を含み、第１のローラー２１２は、第１の軸２１４に取り付けられており、第１の支持部２１１５と、第２の支持部２１１６と、第１の軸２１４とは、係止連結され、例えば、第１の支持部２１１５と、第２の支持部２１１６と、第１の軸２１４とは、第２の係止構造によって係止されることにより、第１のローラー構造は、第１の支持部と第２の支持部との間に制限されるようになり、即ち、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６とを使用して、第１のローラー構造に対して軸方向の制限を形成し、これによって、第１のローラー２１２は、全方向ホイールの走行中に、揺れたり遊んだりせず、全方向ホイールの振動や騒音はさらに低下し、運行の安定性及び使用快適感は向上する。また、第２の係止構造の係止度合を調整することで、第１のローラー構造の軸方向位置を微調整することもでき、これによって、全方向ホイールの振動や騒音問題をさらに改善する。

【0057】

第１のローラー構造は、第１のローラー２１２のみを含む構造であってもよく、第１のローラー２１２は、第１の軸２１４に直接嵌設され、即ち、第１のローラー２１２は、第１の軸２１４と滑らかな表面で直接連結され、この場合には、第１のローラー２１２は、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に制限され、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は、第１のローラー２１２との間に小さな隙間を有するものであってもよいし、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は、第１のローラー２１２との間は接触しているだけで、互いに軸方向作用力がないものであってもよいし、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は、第１のローラー２１２との間には、第１のローラー２１２の正常な回転に影響を及ぼさなければ、比較的小さな軸方向作用力があるものであってもよい。

【0058】

他の実施例では、第１のローラー構造は、第１のローラー２１２と第１のスリーブとを含み、第１のスリーブは、第１のローラー２１２と第１の軸２１４との間に設けられ、第１のローラー２１２と緊密に嵌合し、第１の軸２１４は、第１のスリーブに対して回転可能である。この場合には、第１のスリーブは、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に制限され、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は、第１のスリーブとの間に小さな隙間を有するものであってもよいし、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は、第１のスリーブとの間は接触しているだけで、互いに軸方向作用力がないものであってもよいし、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は、第１のスリーブとの間には、第１のローラー２１２の正常な回転に影響を及ぼさなければ、比較的小さな軸方向作用力があるものであってもよい。第１のスリーブは好ましくは銅製スリーブである。

【0059】

第１のローラー２１２の回転信頼性をさらに向上させるためには、１つの好適な実施例では、第１のローラー構造は、第１のローラー２１２と第１の軸受２１３とを含み、第１のローラー２１２は、第１の軸受２１３を介して第１の軸２１４に回転可能に取り付けられており、即ち、第１のローラー２１２は、第１の軸受２１３を介して第１の軸２１４に支持され、第１の軸２１４に対して回転可能である（第１のローラー２１２と第１の軸２１４は、軸方向位置が固定されるように連結し、第１のローラー２１２は、第１の軸２１４に対して回転可能である）。第１の軸受２１３の内輪は、第１の支持部２１１５と２の支持部２１１６との間に挟持されている。

【0060】

具体的には、第１の軸受２１３の内輪と第１の軸２１４との間には隙間があり、第１の軸受２１３の外輪と第１のローラー２１２は締りばめである。前記した第１の軸受２１３の内輪と第１の軸２１４との間の隙間の隙間サイズは具体的に限定されず、第１の軸受２１３の内輪が第１の軸２１４に対して運動可能であれば、大きい隙間であってもよいし、小さい隙間であってもよいことを理解できる。

【0061】

第１の支持部２１１５と、第２の支持部２１１６と、第１の軸２１４とは、第２の係止構造によって係止されることにより、第１の軸受２１３の内輪は、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に挟持されるように形成される。第１の軸受２１３の内輪と第１の軸２１４との間には隙間があるため、係止される前に相対運動が可能であるが、第１の軸受２１３の内輪と第１の軸２１４とは相対運動が可能であるため、第１の軸２１４が第２の係止構造によって第１の支持部２１１５及び第２の支持部２１１６と係止されると、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６とを用いて第１の軸受２１３の内輪を挟持することにより、第１のローラー２１２が全方向ホイールの走行中に揺れたり遊んだりしないことは確保され、これによって、全方向ホイールの振動や騒音はさらに低下し、運行の安定性及び使用快適感は向上する。

【0062】

前記した「第１の軸受２１３の内輪は、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に挟持される」ことは、第１の軸受２１３の内輪は、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に位置するとともに、第１の軸受２１３の内輪は一定の締付力を受けていることを意味することを理解でき、当該締付力の大きさは具体的に限定されない。

【0063】

後述する実施例では、本発明により提供される全方向ホイールについて、第１のローラー構造は第１のローラー２１２と第１の軸受２１３とを含み、第１の軸受２１３の内輪は第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に挟持される構成を例に挙げて説明するが、矛盾がなければ、後述する実施例における構造は、第１のローラー構造が第１のローラー２１２のみを含む場合及び第１のローラー構造が第１のローラー２１２と第１のスリーブとを含む場合にも適用されることを理解できる。

【0064】

係止されていない状態では、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間には一定の相対変位残量があるように確保するためには、図８に示される実施例では、ローラー支持具２１１の第１の支持部２１１５と、第２の支持部２１１６と、第１の連結部２１１７は、一体となった板状構造として形成されることにより、ローラー支持具２１１は、一定の弾力を有するように形成され、これによって、係止されると、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間には一定の相対運動が可能であることは確保され、第１の軸受２１３の内輪はよりよく挟持されるように形成される。

【0065】

ローラー支持具２１１は未受力状態（即ち、組立されていない部品のままの状態）にあるとき、第１の支持部２１１６と第２の支持部２１１７との間の距離は、第１の軸受２１３の内輪の第１のローラー２１２の軸方向における寸法に等しくてもよいし、等しくなくてもよい。第１のボルト２３は、ローラー支持具２１１側より第１の連結構造２１１１を貫通して第２の軸の本体２２１１と螺合して連結する実施例では、好ましくは、ローラー支持具２１１は、未受力状態にあるとき、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間の距離は、第１の軸受２１３の内輪の第１のローラー２１２の軸方向における寸法よりすこし小さい。このように、第１の軸受２１３の内輪は第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に装入されると、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は分離され、これによって、第１のボルト２３は第１の連結構造２１１１によってさらに締め付けられ、これにより第２の軸受２２３の内輪に対する挟持効果もさらに向上する。

【0066】

当然ながら、第１の支持部２１１５、第２の支持部２１１６、及び第１の連結部２１１７は、一体となった上記の板状構造として構成されなくてもよいことを理解できる。他の実施例では、ローラー支持具２１１は、分体構造、即ち、二分式構造として構成され、第１の支持部２１１５、第１の連結部２１１７の一部、及び第２の連結部２１１８の一部は、ローラー支持具２１１の半分を構成し、第２の支持部２１１６、第１の連結部２１１７の他方の部分、及び第２の連結部２１１８の他方の部分は、ローラー支持具２１１の他方の半分を構成し、二分式構造は、締付具によって締め付けて連結される。

【0067】

第２の係止構造は、第１の軸２１４を第１の支持部２１１５及び第２の支持部２１１６と締め付けて連結できる任意の構造であってもよく、例えば、図５に示される実施例では、第１の軸２１４はボルトであり、第１の軸２１４は、第１のヘッド部２１４１と第１のロッド部２１４２とを含み、第１のロッド部２１４２には、雄ネジ構造が設けられており、第１のロッド部２１４２は、第１の支持部２１１５と第１のローラー構造（例えば、第１の軸受２１３の内輪）とを貫通して第２の支持部２１１６と螺合し、第１のヘッド部２１４１は、第１の支持部２１１５に圧着される。第１の軸２１４は、第２の係止構造として構成される。組立中に、第１の軸２１４の端部に第１の支持部２１１５と第１の軸受２１３の内輪とを貫通させて、第２の支持部２１１６を連続的にねじ込ませて、ねじ込まれる中に、第１のヘッド部２１４１は、第１の支持部２１１５に圧着されていくことにより、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は、第１の軸受２１３の内輪を挟持するように形成される。

【0068】

当然ながら、第２の係止構造は、他の構造であってもよく、例えば、第２の係止構造は、２つの第２のボルトであり、２つの第２のボルトはそれぞれ、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６とを、第１の軸２１４の端部に締め付けて連結し、これによって、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との第１の軸受２１３の内輪に対する挟持は実現される。

【0069】

第１の軸受２１３は、１つあってもよいし、複数あってもよい。第１の軸受２１３の内輪２１３は１つあると、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６は、当該第１の軸受２１３の内輪を挟持するように形成される。第１のローラー２１２の回転安定性及び第１の軸２１４との連結信頼性をさらに向上させるためには、１つの好適な実施例では、図５に示すように、第１の軸受２１３は２つ配置されており、２つの第１の軸受２１３の内輪は両方とも、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に挟持されている。

【0070】

具体的には、図６は、第１のローラーの断面図であり、図６に示すように、第１のローラー２１２の内孔は、第７の孔セグメント２１２１と、第７の孔セグメント２１２１の両端にそれぞれ接続する第８の孔セグメント２１２２と第９の孔セグメント２１２３と、を含み、第７の孔セグメント２１２１は、直径が第８の孔セグメント２１２２と第９の孔セグメント２１２３との直径より小さいようにすることにより、第７の孔セグメント２１２１と第８の孔セグメント２１２２との間には、第３の階段面２１２４が形成され、第７の孔セグメント２１２１と第９の孔セグメント２１２３との間には、第４の階段面２１２５が形成される。１つの第１の軸受２１３は、第８の孔セグメント２１２２に配置されており、当該第１の軸受２１３の外輪は、第８の孔セグメント２１２２の孔壁と締りばめ連結であり、例えば、油圧などの手段を用いて第８の孔セグメント２１２２内に圧入されることができ、当該第１の軸受２１３の外輪は、第３の階段面２１２４に当接する。もう１つの第１の軸受２１３は、第９の孔セグメント２１２３に配置されており、当該第１の軸受２１３の外輪は、第９の孔セグメント２１２３の孔壁と締りばめ連結であり、例えば、油圧などの手段を用いて第９の孔セグメント２１２３に圧入されることができ、当該第１の軸受２１３の外輪は、第４の階段面２１２５に当接する。

【0071】

上記の構造設定を使用することにより、第１の軸受２１３の２つの内輪は、第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に挟持されるように形成される。第１の支持部２１１５は、１つの第１の軸受２１３の内輪に直接圧着されることができ、この場合には、圧着効果を確保するためには、第１の支持部２１１５は、当該第１の軸受２１３に近い側において当該第１の軸受２１３の内輪に適応する突起構造が設けられることが好ましい。または、他の実施例では、第１の支持部２１１５と当該第１の軸受２１３の内輪との間には座金が設けられるように形成される。

【0072】

同様に、第２の支持部２１１６は、もう１つの第１の軸受２１３の内輪に直接圧着されることもでき、この場合には、圧着効果を確保するためには、第２の支持部２１１６は、当該第１の軸受２１３４に近い側において当該第１の軸受２１３の内輪に適応する突起構造が設けられることが好ましい。または、他の実施例では、第２の支持部２１１６と当該第１の軸受２１３の内輪との間には座金が設けられるように形成される。

【0073】

第１のローラー２１２と第２のローラー２２２は、中央にある剛性部と剛性部の外周を被覆して配置される弾力緩衝部とを含む。全方向ホイールの滑りを防ぐために、弾力緩衝部の表面に滑り止め溝を設けている。具体的には、図６に示すように、第１のローラー２１２の弾力緩衝部には、その軸方向に沿って配置されている複数の第１の滑り止めリング溝２１２６が配置されており、図７に示すように、第２のローラー２２２の弾力緩衝部には、その軸方向に沿って配置されている複数の第２の滑り止めリング溝２２２６が配置されている。全方向ホイール走行中の運行安定性を確保するためには、好ましくは、第１の滑り止め溝２１２６の切り欠きの周方向における寸法は、第２の滑り止め溝２２２６の切り欠きの周方向における寸法と概ね同じであり、さらに、隣接し合う第１のローラー２１２と第２のローラー２２２との間の隙間の周方向における寸法は、前述した２つの寸法と概ね同じであるように設定されることにより、全方向ホイールは、全回転過程では、常に規則的な連続運動を維持することができ、これによって、全方向輪の運動安定性は保証される。

【0074】

第１のローラー２１２は、全方向ホイールの大きなローラーであってもよく、この場合には、第２のローラー２２２は、全方向ホイールの小さなローラーとなるが、または、図５に示すように、第１のローラー２１２は、全方向ホイールの小さなローラーであり、第２のローラー２２２は、全方向ホイールの大きなローラーである。第１のローラー２１２と第２のローラー２２２は、数が限定されず、例えば、図２に示すように、５つずつ配置されてもよいし、６つずつ又は他の数で配置されてもよい。

【0075】

ハブ支持具１０は、各ローラー部材２０を固定できる任意の構造であってもよく、例えば、ハブ支持具は、２つの挟み板であってもよく、２つの挟み板はそれぞれ、ローラー部材２０の両側からローラー部材２０と固定する。例えば、ハブ支持具１０は、一体構造であってもよく、１つの具体的な実施例では、図１１は、本発明の一実施例により提供される全方向ホイールのハブ支持具の斜視図であり、図１１に示すように、ハブ支持具１０は、中間軸スリーブ１１と、中間軸スリーブ１１の外側に配置されて中間軸スリーブ１１の外周に沿って均一に配置されている複数の取付部１２と、中間軸スリーブ１１と取付部１２とを連結する第１の連結リブ１３と、隣接し合う取付部１２を連結する第２の連結リブ１４と、を含み、中間軸スリーブ１１は、全方向ホイールを移動デバイスと連結することに使用され、複数の取付部１２はそれぞれ、各ローラー部材２０の第２の連結部２１１８と連結することに使用される。このようなフレーム構造を使用すると、全方向ホイールの振動緩衝効果をさらに向上させ、それによって、全方向ホイールの運行安定性を確保することができる。

【0076】

ローラー部材の取り付けを容易にするためには、さらに、好ましくは、取付部１２は、第２の連結部２１１８の取付部１２への取り付けを案内及び制限するための案内溝を含む。例えば、図１１に示される実施例では、取付部１２は、取付板部１２１を含み、取付板部１２１には、第１のピン孔１２１１と第１の固定孔１２１２が設けられている。取付板部１２１の外周の一部には、案内板１２２が配置されており、案内板１２２は、案内溝として形成され、第２の連結部２１１８は案内溝内に装入されることにより、第２の連結部２１１８の第２のピン孔２１１８ａは、取付板部１２１にある第１のピン孔１２１１と同一高さに配置されるように形成され、第２の連結部２１１８にある第２の固定孔２１１８ｂは、取付板部１２１にある第１の固定孔１２１２と同一高さに配置されるように形成されることにより、ピン軸３０は、第１のピン孔１２１１と第２のピン孔２１１８ａとを貫通して第２の連結部２１１８と取付板部１２１とを制限することが容易になるとともに、締付具４０は、第１の固定孔１２１２と第２の固定孔２１１８ｂとを貫通して第２の連結部２１１８と取付板部１２２とを固定連結することも容易になる。

【0077】

ローラー部材２０とハブ支持具１０は、着脱可能に連結するため、組立が容易であり、製品の歩留まりも有効に向上できる。ローラー部材２０は、破損すると単独で交換でき、修理に便利で、コストが有効に軽減する。

【0078】

図３の実施例により提供される全方向ホイールの組立は、次のように行う。
各ローラー部材２０を組み立てるには、
２つの第２の軸受２２３を第２のローラー２２２に装入し、
第２の軸２２１を２つの第２の軸受２２３の内輪に貫通させ、端部をローラー支持具２１１の第１の連結構造２１１１の第３の孔セグメント２１１１ｃに挿入し、
第１のボルト２３を第１の連結構造２１１１の第１の孔セグメント２１１１ａと第２の孔セグメント２１１１ｂとに貫通させ、第２の軸２２１と螺合して連結させ、このとき、制限部２２１２は、１つの第２の軸受２２３の内輪に押し付けられ、第１の連結構造２１１１は、もう１つの第２の軸受２２３の内輪に押し付けられ、
２つの第１の軸受２１３を第１のローラー２１２に装入し、
第１の軸受２１３を備える第１のローラー２１２を第１の支持部２１１５と第２の支持部２１１６との間に配置し、
第１の軸２１４を第１の支持部２１１５と第１の軸受２１３の内輪とに貫通させ、第２の支持部２１１６と螺合して固定させることにより、ローラー部材２０の組立を完了させるように行う。
各ローラー部材２０を組み立て、全方向ホイールを形成するには、
各ローラー部材２０をそれぞれハブ支持具１０と連結して、互いに嵌め込まれることにより、完全な全方向ホイールを形成するように行い、隣接し合うローラー部材２０間の協働は、第１のローラー２１２の露出端が、隣接するローラー部材２０の第２のローラー２２２に嵌め込まれ、第２の軸２２１の露出端が、隣接するローラー部材２０の第２の連結構造２１１３に装入される手段を利用する。

【0079】

各ローラー部材２０を組み立て、全方向ホイールを形成する過程では、ハブ支持具１０の案内板１２２は、各ローラー部材２０の組立を案内及び固定する役割を果たし、各ローラー部材２０のローラー支持具２１１は、案内板１２２による制限及び案内に依存して、互いに嵌め込まれ、最終的には、完全な連続のタイヤ面は形成される。また、各ローラー部材２０が互いに嵌め込まれる過程では、案内面２２１３が案内の役割をよく果たすことは、第２の軸２２１が第２の連結構造２１１３にスムーズに挿入できるよう寄与し、それによって、組立をより順調に行うことができるようになる。

【0080】

本発明の実施例は、さらに、本体と、本体に取り付けられた前記した全方向ホイールと、を含む、移動デバイスを提供し、これによって、移動デバイスの運動安定性は確保され、移動デバイスの移動中の騒音や振動は低下するようになる。当該移動デバイスは、全方向移動需要のある任意のデバイスであってもよく、例えば、ロボット、手押し車、転移輸送機、貨物運送車、トランクなどが挙げられる。

【0081】

本明細書における各実施例又は実施形態は、漸進的に説明され、各実施例は、他の実施例との相違点に焦点を当てて説明し、各実施例間の同一又は類似の部分を互いに参照すればよい。

【0082】

本明細書の記載において、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「例示的実施形態」、「例示」、「具体例」、または「いくつかの例示」などの用語に関する記述は、実施形態又は例示を参照して記説明する具体的な特徴、構造、材料、又は特点が本発明の少なくとも1つの実施形態又は例示に含まれることを意味する。本明細書において、上記の用語の概略的な表現は、必ずしも同じ実施形態又は例示を指すものではない。さらに、説明する具体的な特徴、構造、材料、又は特点は、任意の１つ又は複数の実施形態又は例示において、適切な方法で結合され得る。

【0083】

最後に説明すべきものとして、以上の各実施例は、本発明の技術案を説明するためのものであって、それを制限するものではなく、前述の各実施例を参照しながら本発明を詳細に説明するが、当業者であれば、依然として前述の各実施例に記載の技術案を修正するか、又はそのうちの一部又はすべての技術的特徴に対して等価置換を行うことができ、これらの修正又は置換は、対応する技術案の本質を本発明の各実施例の技術案の範囲から逸脱させないと理解すべきである。

【0084】

本願は、２０２１年０５月１１日に中国特許局に提出した、出願番号が２０２１１０５１０６４２．６で、発明の名称が「全方向ホイール及び移動デバイス」という中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は援用によって本願に組み合わせられる。

【要約】

本発明は、全方向ホイール及び移動デバイスを提供し、移動装置技術の分野に関し、従来の全方向ホイールは騒音や振動が発生しやすく、運行安定性が悪いという技術的問題を解決することに適用され、当該全方向ホイールは、ハブ支持具とローラー部材とを含み、ローラー部材は、第１のローラーアセンブリと第２のローラーアセンブリとを含み、第１のローラーアセンブリは、ローラー支持具と第１のローラー構造とを含み、第２のローラーアセンブリは、第２の軸と第２のローラー構造とを含み、第２の軸は、第２の軸の本体と制限部とを含み、第２の軸の本体と第１の連結構造とは係止連結され、第２のローラー構造を制限部と第１の連結構造との間に制限する。本発明により提供される全方向ホイールは、第２のローラーが全方向ホイールの走行中に揺れたり遊んだりしないように確保し、全方向ホイールの振動や騒音を低下させ、運行の安定性を向上させることができる。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】