JP2000355223A - 全方向移動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動音が小さくて静かなものとする。 【解決手段】 転がり自在に支持されたボールホイール
１１と、ボールホイール１１の外周に配されるとともに
駆動源３３によって軸回りに回転駆動されるリング３０
と、リング３０に支持されてボールホイール１１の大円
に接する複数個のローラ３１とを備えてリング３０の回
転が上記ローラ３１を介してボールホイール１１に伝達
される駆動手段３と、少なくとも３個の駆動手段を個別
に制御駆動する制御手段とを備えた全方向移動車であ
る。上記駆動手段はそのリング３０の回転駆動がベルト
駆動となっている。ベルト駆動とすることで駆動音の低
減を図ったものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボールホイールを用
いた全方向移動車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】全方向移動が可能な車として、図５に示
す駆動手段３を用いたものがある。この駆動手段は、ボ
ールホイール１１と、ボールホイール１１の外周に配し
たリング３０と、リング３０の内周側に取り付けられた
複数個のローラ３１と、ボールホイール１１の上面に接
触する支持ローラ３２と、上記リング３０をその軸回り
に回転させるモータ３３とからなるもので、その軸方向
がリング３０の軸方向と直交している複数個のローラ３
１がボールホイール１１表面の大円に接している。

【０００３】支持ローラ３２とローラ３１とによってリ
ング３０の回転平面と平行な軸の回りの回転（転がり）
が自在とされているボールホイール１１は、リング３０
の軸回り回転がローラ３１を介して摩擦力で伝達されて
リング３０の軸を中心とする回転を行う。ここにおい
て、リング３０は水平面から少し傾けていることから、
ボールホイール１１の上記回転で推進力が生じる。

【０００４】このような駆動手段３を少なくとも３つ備
えたものにおいては、各駆動手段３の駆動力のベクトル
が合成される方向に進むことになり、従って進行方向の
ベクトルから逆に各駆動手段３による駆動力を求めて各
駆動手段３を個別に制御駆動する制御手段を設けて、ボ
ールホイール１１の回転方向及び回転速度を制御するこ
とによって、前後左右及び斜めの全方向移動及びその場
回転が自在となる。

【０００５】図６及び図７は上記駆動手段３を４つ備え
た台車１上に座部２０と背もたれ部２１とが一体に形成
されたシート２及び肘掛４を設けた電動車椅子を示して
おり、台車１はベース１０の四隅に上記駆動手段３を夫
々備えるとともに、ベース１０上に配したハウジング１
２内に蓄電池や制御回路等を収納し、前方側にはフット
レスト６を配している。左右の肘掛４、４は台車１の両
側に夫々配した支柱１５、１５の各上端に配されたもの
で、ここにおける支柱１５は台車１の左右に配したガイ
ド体１７によって上下にスライド自在に保持されたもの
であるとともに、任意位置で固定することができるもの
で、肘掛４の高さを調整することができるようになって
いる。また、片側の肘掛４の前端部に走行制御用のジョ
イスティック型操作部５が配されている。

【０００６】この電動車椅子においては、操作部５によ
る進行方向指示や回転方向指示の操作に応じて、制御回
路が各駆動手段３のボールホイール１１の回転を制御す
ることで、任意の方向への走行及び回転が可能となって
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記駆動手
段３ではモータ３３からリング３０とローラ３１とを介
してボールホイール１１に回転を伝えているわけである
が、従来はモータ３３からリング３０への回転伝達をギ
ア３４によって行っていた。このために駆動時の音が大
きかった。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは駆動音が小さくて静
かな全方向移動車を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、転が
り自在に支持されたボールホイールと、ボールホイール
の外周に配されるとともに駆動源によって軸回りに回転
駆動されるリングと、リングに支持されてボールホイー
ルの大円に接する複数個のローラとを備えてリングの回
転が上記ローラを介してボールホイールに伝達される駆
動手段と、少なくとも３個の駆動手段を個別に制御駆動
する制御手段とを備えた全方向移動車において、上記駆
動手段はそのリングの回転駆動がベルト駆動となってい
ることに特徴を有している。ベルト駆動とすることで駆
動音の低減を図ったものである。

【００１０】この時、リングがベルトを受けるプーリを
兼ねていると、駆動部をコンパクトにまとめることがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、図１〜図４に示す駆動手段３は前
記従来例と同じ基本構成を有するもので、ゴムがライニ
ングされた金属球であるボールホイール１１の外周にリ
ング３０を配置して、リング３０に設けた複数個のロー
ラ３１をボールホイール１１の大円上に接触させてい
る。また、リング３０を支持しているフレーム３５にボ
ールホイール１１の上面に接触する支持ローラ３２を取
り付けてあり、さらにフレーム３５に駆動用のモータ３
３を固定してある。図中３９はカバーである。

【００１２】上記モータ３３は、前述のようにリング３
０とローラ３１とを介してボールホイール１１を駆動す
るのであるが、ここではモータ３３の出力軸に取り付け
たプーリ３６とリング３０とに無端のベルト３７を掛け
て、モータ３３からリング３０への回転伝達をベルト駆
動によって行っている。図２中の３８はリング３０の支
持用のローラである。なお、ボールホイール１１の回転
で推進力が生じるように、リング３０は水平より傾けて
設けているが、これはフレーム３５自体を水平より傾け
て設けることで行っている。

【００１３】モータ３３の回転は、ベルト３７によって
リング３０に伝達され、リング３０の回転はボールホイ
ール１１の大円に接するとともに軸方向がリング３０の
軸方向と直交しているローラ３１からボールホイール１
１に摩擦力によって伝達されるものであり、支持ローラ
３２とローラ３１とによって２自由度を持つ転がりが自
在に支持されているボールホイール１１は、鉛直軸に対
して傾いているリング３０の軸を中心とする回転で接地
面に対して推進力を発生する。

【００１４】この時、モータ３３からリング３０への動
力伝達が、上述のようにギアではなくベルト３７によっ
て行われるために、そしてリング３０からローラ３１を
介したボールホイール１１への回転伝達は摩擦力によっ
て行われるために、騒音を発生する動力伝達部がなく、
静かな駆動を行うことができるものである。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明においては、リング
に支持されてボールホイールの大円に接する複数個のロ
ーラを備えてボールホイールの外周に配されているリン
グのモータによる駆動をベルト駆動によって行っている
ために、駆動音を低減して静かな走行を行うことができ
るものである。

【００１６】また、リングがベルトを受けるプーリを兼
ねていると、駆動部をコンパクトにまとめることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の破断側面図であ
る。

【図２】同上のリングの軸方向から見た平面図である。

【図３】同上の正面図である。

【図４】同上の階段断面図である。

【図５】従来例の概略を示す斜視図である。

【図６】同上の駆動手段を用いた全方向移動車の側面図
である。

【図７】同上の駆動手段を用いた全方向移動車の平面図
である。

【符号の説明】

１１ ボールホイール ３０ リング ３１ ローラ ３３ モータ ３７ ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 穣 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 藤原 誠 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 渡邊 知彦 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA03 AA25 AB21 AC21 AD11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転がり自在に支持されたボールホイール
   と、ボールホイールの外周に配されるとともに駆動源に
   よって軸回りに回転駆動されるリングと、リングに支持
   されてボールホイールの大円に接する複数個のローラと
   を備えてリングの回転が上記ローラを介してボールホイ
   ールに伝達される駆動手段と、少なくとも３個の駆動手
   段を個別に制御駆動する制御手段とを備えた全方向移動
   車において、上記駆動手段はそのリングの回転駆動がベ
   ルト駆動となっていることを特徴とする全方向移動車。
2. 【請求項２】 リングがベルトを受けるプーリを兼ねて
   いることを特徴とする請求項１記載の全方向移動車。