(57)【要約】【課題】防水仕様に対応させる場合であっても、接続作業性を悪化させることなく、全体の大型化を抑制できる電動キャスタを提供する。【解決手段】操舵軸と、操舵軸の一端側に設けられるタイヤ４５と、このタイヤ４５の径方向内側に設けられ、タイヤ４５を駆動するためのブラシレスモータと、操舵軸の取付板よりも他端側に設けられ、ブラシレスモータに電力を供給するためのスリップリング機構とを備えた差動式キャスタであって、操舵軸とブラシレスモータとの間に、ブラシレスモータの駆動制御を行う駆動制御基板６９を設けると共に、この駆動制御基板６９と同一平面上に、駆動制御基板６９から延びる第１正極側リード線７３ａ、及び第１負極側リード線と、スリップリング機構から延びる正極側供給線、及び負極側供給線とを接続するための配線接続スペース８０を設け、配線接続スペース８０を避けるように、駆動制御基板６９を形成した。【選択図】図３
2014058252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付板に回転可能に支持される操舵軸と、
前記操舵軸の前記取付板よりも一端側に設けられる駆動輪と、
前記駆動輪の径方向内側に設けられ、この駆動輪を駆動するための電動モータと、
前記操舵軸の前記取付板よりも他端側に設けられ、前記電動モータに電力を供給するための給電部とを備えた電動キャスタであって、
前記操舵軸と前記電動モータとの間に、前記電動モータの駆動制御を行う制御基板を設けると共に、この制御基板と同一平面上に、前記制御基板から延びる第１リード線と前記給電部から延びる第２リード線とを接続するための配線接続スペースを設け、
前記配線接続スペースを避けるように、前記制御基板を形成したことを特徴とする電動キャスタ。
【請求項２】
前記制御基板は、前記配線接続スペースの周囲に沿うように、平面視Ｌ字状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動キャスタ。
【請求項３】
前記制御基板は、重力方向上下に沿って延在する縦基板と、この縦基板の下部から水平方向に沿って延びる横基板とにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動キャスタ。
【請求項４】
前記縦基板の前記横基板とは反対側端部に、外部との無線通信を行うためのアンテナを実装する一方、
前記横基板に、前記電動モータへの通電切替制御を行うためのスイッチング素子を実装したことを特徴とする請求項３に記載の電動キャスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、搬送車や車いすに取り付け、これら搬送車や車いすを自走可能とする電動キャスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の電動キャスタとして、差動式キャスタが知られている。差動式キャスタは、シャーシとなる取付板に、鉛直方向が回転中心となるように回転可能に支持された主軸と、主軸の下端において主軸の軸方向に直交する方向（水平方向）に沿って設けられた副軸と、副軸の軸方向両端側で、副軸に回転可能に支持された一対の駆動輪とを備えている。そして、一対の駆動輪には、それぞれ電動モータが内蔵されており、各駆動輪が独立して駆動するようになっている。電動モータとしては、ブラシを用いて給電を行い、ステータの径方向内側でロータが回転する所謂ブラシ付インナロータが用いられている。
【０００３】
外部電源から電動モータへの給電は、主軸の上端に設けられた給電部（スリップリング）を介して行われる。給電部は、取付板に設けられ、外部電源が接続された固定部と、主軸と一体となって回転し、電動モータが接続された可動部とにより構成されている。そして、これら固定部と可動部とが摺動することにより、固定部と可動部とが通電されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１３５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インナロータは、ステータの径方向外側でロータが回転する所謂アウターロータと比較し、回転トルクが小さくなる。このため、上述の従来技術にあっては減速機構を介して駆動輪を駆動させている。このため、減速機構を用いる分、差動式キャスタが大型化してしまう。また、ブラシ付モータを用いると、ブラシを用いないブラシレスモータと比較して高精度にモータの回転制御を行うことが困難であり、運転性能の優れた電動キャスタを提供しにくい。このようなことから、ブラシ付インナロータに代えてアウターロータ型のブラシレスモータを採用することが考えられる。
【０００６】
ブラシレスモータを採用する場合、ステータに巻装されているコイルへの給電に、スイッチング素子等を備えた制御基板が必要になる。ここで、制御基板と可動部とを電気的に接続するために、両者から延びるリード線を接続する配線接続スペースが必要になる。しかしながら、制御基板の配置スペース、及び配線接続スペースを十分確保しようとすると、電動キャスタ全体が大型化してしまう。
【０００７】
とりわけ、電動キャスタを防水仕様に対応させようとすると、リード線同士を接続するためのコネクタのサイズが大型化したり、制御基板を樹脂モールドするスペースが必要になったりするので、電動キャスタ全体が大型化してしまうという課題がある。また、大型化を抑制するために、配線接続スペースを省スペース化しようとすると、リード線同士を接続する接続作業が困難になってしまうという課題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、防水仕様に対応させる場合であっても、接続作業性を悪化させることなく、全体の大型化を抑制できる電動キャスタを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る電動キャスタは、取付板に回転可能に支持される操舵軸と、前記操舵軸の前記取付板よりも一端側に設けられる駆動輪と、前記駆動輪の径方向内側に設けられ、この駆動輪を駆動するための電動モータと、前記操舵軸の前記取付板よりも他端側に設けられ、前記電動モータに電力を供給するための給電部とを備えた電動キャスタであって、前記操舵軸と前記電動モータとの間に、前記電動モータの駆動制御を行う制御基板を設けると共に、この制御基板と同一平面上に、前記制御基板から延びる第１リード線と前記給電部から延びる第２リード線とを接続するための配線接続スペースを設け、前記配線接続スペースを避けるように、前記制御基板を形成したことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る電動キャスタは、前記制御基板は、前記配線接続スペースの周囲に沿うように、平面視Ｌ字状に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電動キャスタは、前記制御基板は、重力方向上下に沿って延在する縦基板と、この縦基板の下部から水平方向に沿って延びる横基板とにより構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る電動キャスタは、前記縦基板の前記横基板とは反対側端部に、外部との無線通信を行うためのアンテナを実装する一方、前記横基板に、前記電動モータへの通電切替制御を行うためのスイッチング素子を実装したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、制御基板と同一平面上に、制御基板から延びる第１リード線と給電部から延びる第２リード線とを接続するための配線接続スペースを設ける一方、配線接続スペースを避けるように、制御基板を形成するので、配線接続スペースを十分確保した場合であっても制御基板の配置スペース、及び配線接続スペースの両スペース全体が大型化してしまうことを抑制できる。このため、防水仕様に対応させる場合であっても、接続作業性を悪化させることなく、電動キャスタの大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態における差動式キャスタの正面図である。
【図２】本発明の実施形態における差動式キャスタの縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態における第１駆動輪ユニットの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態における第２駆動輪ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（差動式キャスタ）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、差動式キャスタの正面図、図２は、差動式キャスタの縦断面図である。
図１、図２に示すように、差動式キャスタ１は、電動車いすや搬送車として用いられる不図示の車体に取り付けられる取付板２を備えている。取付板２は、略円板状に形成されたものであって、径方向中央に、操舵軸（主軸）３を回転自在に支持するための２つの軸受４ａ，４ｂが設けられている。操舵軸３は、軸方向が重力方向、つまり上下方向に沿うように配置されている。尚、以下の説明において、重力方向上方を単に上方向、重力方向下方を単に下方向などと称して説明する。
【００１６】
操舵軸３は、軸受４ａ，４ｂに回転自在に支持されている軸本体３ａと、軸本体３ａの上部に段差により一体的に縮径形成された縮径部３ｂと、軸本体３ａの下部に一体成形され、断面略矩形状に形成された矩形軸部３ｃとにより構成されている。
軸本体３ａの軸受４ａ，４ｂの下側に対応する部位には、フランジ部５が形成されている。また、軸本体３ａの軸受４ａ，４ｂの下側に対応する部位には、止め輪６が取り付けられている。そして、これらフランジ部５と止め輪６とにより、軸受４ａ，４ｂを挟んだ状態になっており、操舵軸３の軸方向への移動が規制される。
【００１７】
（スリップリング機構）
縮径部３ｂには、スリップリング機構８が設けられている。スリップリング機構８は、正極側給電部９と、この正極側給電部９の下側に、正極側給電部９と重なるように配置された負極側給電部１０とを備えている。
【００１８】
正極側給電部９は、縮径部３ｂに外嵌固定された正極側回転端子１１を有している。正極側回転端子１１は、略円柱状に形成された樹脂製のインシュレータリング１１ａの外周面に、帯状に形成された金属製の電極部１１ｂが貼付されたものである。正極側回転端子１１の下部に対応する位置には、略円環状に形成された樹脂製の正極側ホルダステー１２が設けられている。この正極側ホルダステー１２は、径方向中央の開口部１２ａに正極側回転端子１１を挿通した状態で配置されている。そして、後述の負極側ホルダステー１７と共に、取付板２から立ち上がり形成された台座１３に固定されている。
【００１９】
正極側ホルダステー１２には、真鋳等で形成された４つの正極側ブラシホルダ１４が周方向に等間隔で設けられている。これら正極側ブラシホルダ１４には、それぞれ正極側ブラシ１５が正極側回転端子１１側に向かって出没自在に収納されている。また、正極側ブラシ１５は、不図示のコイルスプリングによって、正極側回転端子１１に向かって付勢されている。これにより、正極側回転端子１１の電極部１１ｂに、正極側ブラシ１５の先端が常時摺接した状態になる。
【００２０】
一方、負極側給電部１０も正極側給電部９と同様に構成されており、正極側給電部９とは上下反転した状態で配置されている。より具体的には、負極側給電部１０は、縮径部３ｂの正極側回転端子１１が配置されている箇所よりも下方に外嵌固定された負極側回転端子１６を有している。この負極側回転端子１６は、インシュレータリング１６ａと、電極部１６ｂとにより構成されている。
負極側回転端子１６の上部に対応する位置に、負極側ホルダステー１７が設けられている。この負極側ホルダステー１７は、正極側ホルダステー１２の下面に重なった状態で配置されており、正極側ホルダステー１２と共に、取付板２の台座１３に固定されている。
【００２１】
負極側ホルダステー１７には、４つの負極側ブラシホルダ１８が周方向に等間隔で設けられている。これら負極側ブラシホルダ１８には、それぞれ負極側ブラシ１９が負極側回転端子１６側に向かって出没自在に収納されている。また、負極側ブラシ１９は、不図示のコイルスプリングによって、負極側回転端子１６に向かって付勢されている。これにより、負極側回転端子１６の電極部１６ｂに、負極側ブラシ１９の先端が常時摺接した状態になる。
【００２２】
ここで、正極側ブラシ１５、及び負極側ブラシ１９は、それぞれ４つずつ設けられており、各々周方向に等間隔に配置されているので、正極側回転端子１１や負極側回転端子１６に偏った荷重がかかってしまうことを防止できる。これにより、操舵軸３の回転負荷を極力低減することができる。
また、正極側ブラシ１５の基端、及び負極側ブラシ１９の基端には、それぞれ不図示のピグテールが接続されている。これらピグテールは、外部電源に電気的に接続されており、正極側ブラシ１５、及び負極側ブラシ１９を介して、正極側回転端子１１、及び負極側回転端子１６に電流が供給されるようになっている。
【００２３】
一方、正極側回転端子１１の電極部１１ｂには、正極側供給線２０ａの一端が接続されている一方、負極側回転端子１６の電極部１６ｂには、負極側供給線２０ｂの一端が接続されている。そして、正極側回転端子１１のインシュレータリング１１ａには、正極側供給線２０ａを挿通可能な挿通孔２１が形成されている。
【００２４】
また、負極側回転端子１６のインシュレータリング１６ａには、正極側回転端子１１のインシュレータリング１１ａに形成されている挿通孔２１に対応する箇所に、正極側供給線２０ａを挿通可能な挿通孔２２が形成されている。
そして、正極側供給線２０ａの他端は、正極側回転端子１１のインシュレータリング１１ａの挿通孔２１、及び負極側回転端子１６のインシュレータリング１６ａの挿通孔２２ａを通って下方に引き出されている。
【００２５】
また、操舵軸３の外周面には、負極側回転端子１６のインシュレータリング１６ａの挿通孔２２ａに対応する位置に、軸方向に沿って正極側溝２３が形成されており、ここに正極側供給線２０ａが配索されている。正極側溝２３の上部は、上方に向かって漸次溝深さが深くなるように形成されている。すなわち、正極側溝２３の上部の底面には、傾斜部２３ａが形成されている。これにより、正極側供給線２０ａに、過剰な曲げ応力がかからないようになっている。
【００２６】
さらに、操舵軸３の外周面には、正極側溝２３とは軸中心を挟んで反対側に、負極側溝２４が形成されている。この負極側溝２４には、負極側供給線２０ｂが配索されている。負極側溝２４の上部も、上方に向かって漸次溝深さが深くなるように形成されており、その底面に傾斜部２４ａが形成されている。これにより、負極側供給線２０ｂに、過剰な曲げ応力がかからないようになっている。
【００２７】
ここで、正極側溝２３の傾斜部２３ａにおける溝深さは、負極側溝２４の傾斜部２４ａにおける溝深さよりも深く設定されている。これは、正極側供給線２０ａが、各インシュレータリング１１ａ，１６ａの挿通孔２１，２２を通って下方に向かって引き出されているので、負極側回転端子１６の下端において、負極側供給線２０ｂよりも径方向内側に位置しているからである。
【００２８】
また、操舵軸３の縮径部３ｂの先端は、この縮径部３ｂよりも段差により縮径形成されており、ここにセンサマグネット２５が取り付けられている。センサマグネット２５は、操舵軸３の回転角度を検出するためのロータリエンコーダ２７の一方を構成するものである。
【００２９】
そして、センサマグネット２５、スリップリング機構８を覆うように有底筒状のカバー２８が設けられており、このカバー２８の底面２８ａの内側に、ロータリエンコーダ２７の他方を構成するセンサ基板２６が設けられている。センサ基板２６は、ホール素子等の磁気検出素子により構成されており、センサマグネット２５から発生する磁界の変化を操舵軸３の位置情報として検出する。そして、所定の波形の信号を、不図示の外部制御機器に出力するようになっている。この不図示の外部制御機器は、センサ基板２６からの出力信号に基づいて、操舵軸３の回転角度を検出する。
【００３０】
また、カバー２８の開口部２８ｂには、外フランジ部２９が形成されている。一方、取付板２には、外フランジ部２９に対応する位置に、この外フランジ部２９を受け入れ可能な受入溝３０が形成されている。
この受入溝３０には、全周に亘ってＯリング溝３０ａが形成されており、ここにＯリング３１が装着されている。そして、カバー２８は、このカバー２８の外フランジ部２９がＯリング３１の上から受入溝３０に載置され、ボルト３２によって取付板２に締結固定されている。これにより、取付板２とカバー２８との間の気密性が確保され、外部から取付板２とカバー２８とにより囲まれた内部空間Ｋ１への水や塵埃の侵入を防止できる。
【００３１】
ここで、操舵軸３の軸本体３ａは、軸受４ａ，４ｂにより回転自在に支持されており、これら軸受４ａ，４ｂと軸本体３ａとの間にも殆ど隙間が形成されないので、内部空間Ｋ１の密閉性が高くなる。しかしながら、軸本体３ａには、正極側溝２３、及び負極側溝２４の２つの溝２３，２４が形成されているので、これら２つの溝２３，２４が内部空間Ｋ１と外部とを連通させる通気口１００として機能し、内部空間Ｋ１の密閉性を抑えることができる。
【００３２】
（駆動輪ユニット）
図３は、第１駆動輪ユニットの斜視図、図４は、第２駆動輪ユニットの斜視図である。
図１〜図４に示すように、操舵軸３の矩形軸部３ｃには、第１駆動輪ユニット４１、及び第２駆動輪ユニット４２の２つの駆動輪ユニット４１，４２が操舵軸３を挟んで線対称となるように対向配置されている。
【００３３】
尚、２つの駆動輪ユニット４１，４２は、大半が同一構造になっているので、以下の説明においては、第１駆動輪ユニット４１のみについて説明し、第２駆動輪ユニット４２については、第１駆動輪ユニット４１と同一符号を付して説明を省略する。また、第１駆動輪ユニット４１と第２駆動輪ユニット４２とで構造の異なる箇所については、第２駆動輪ユニット４２側に別途符号を付して説明する。
【００３４】
第１駆動輪ユニット４１は、所謂アウターロータ型のブラシレスモータ４３と、このブラシレスモータ４３のロータ４４に設けられたタイヤ４５とを備えたものであって、ブラシレスモータ４３のステータ４６が、ステータホルダ４７を介して操舵軸３の矩形軸部３ｃに取り付けられている。
ステータホルダ４７は、筒部４８と筒部４８の一端に一体成形された断面略Ｌ字状のブラケット部４９とが一体成形されたものである。そして、筒部４８の軸方向が操舵軸３の軸方向に対して直交するように配置され、且つブラケット部４９を操舵軸３側に向けた状態で配置されている。
【００３５】
ブラケット部４９は、一面４９ａが筒部４８に接するように、他面４９ｂが矩形軸部３ｃの長手方向一端に接するように設けられている。ブラケット部４９の一面４９ａには、長手方向両端側に、一対の雌ネジ部５０が刻設されている。
一方、ブラケット部４９の他面４９ｂには、一対のボルト孔５１が形成されている。これら一対のボルト孔５１の間の間隔は、一面４９ａ側に形成されている一対の雌ネジ部５０の間の間隔と同一に設定されている。また、ブラケット部４９の他面４９ｂには、ほぼ中央に貫通孔５２が形成されている。
【００３６】
このような構成のもと、第１駆動輪ユニット４１、及び第２駆動輪ユニット４２の各々ブラケット部４９を、それぞれの一面４９ａ同士を対向させるように、且つそれぞれの他面４９ｂ同士を対向させるように配置すると、一方のブラケット部４９の一面４９ａに形成されている一対の雌ネジ部５０と、他方のブラケット部４９の他面４９ｂに形成されている一対のボルト孔５１とが重なり合う。また、２つのブラケット部４９の他面４９ｂに形成されている各々貫通孔５２が同軸上に位置する。
【００３７】
この状態で、一対のボルト孔５１にそれぞれボルト３３（図１参照）を挿通し、これらボルト３３を一対の雌ネジ部５０に螺入することにより、２つのブラケット部４９がボルト３３によって締結固定され、一体化される。そして、２つのブラケット部４９により、断面矩形状の開口部が形成され、ここに矩形軸部３ｃが挿入されるようになっている。
開口部のうち、対向する他面４９ｂ同士の間隔は、矩形軸部３ｃの長手方向の幅よりもやや大きい程度に設定されている。すなわち、開口部に矩形軸部３ｃを挿入した状態において、一体化された各ブラケット部４９は、各々他面４９ｂが矩形軸部３ｃの長手方向両端に接するように配置される。
【００３８】
ここで、矩形軸部３ｃには、ブラケット部４９の他面４９ｂに形成されている貫通孔５２に対応する位置に、軸側貫通孔５３が形成されている。そして、ブラケット部４９の貫通孔５２、及び軸側貫通孔５３に支持ピン５４が通されている。これにより、矩形軸部３ｃに、ブラケット部４９が支持ピン５４を中心にして回動可能に取り付けられる。
【００３９】
ブラケット部４９の一面４９ａに一体成形されている筒部４８には、ブラケット部４９とは反対側端の周縁に、外フランジ部５５が一体成形されている。この外フランジ部５５の先端面５５ａに、ステータ４６が不図示のボルトによって締結固定されている。ステータ４６は、略円環状に形成されたステータコア５６と、このステータコア５６の外周面から放射状に突設された複数のティース５７とが一体成形されたものである。
【００４０】
そして、ステータコア５６が、外フランジ部５５に締結固定されている。一方、ティース５７にはインシュレータ５８が装着されており、このインシュレータ５８の上からコイル５９が巻装されている。このコイル５９は、ステータ４６の操舵軸３側に配置されている給電部７０を介し、後述の駆動制御基板６９に接続されている。
【００４１】
外フランジ部５５の先端面５５ａとは反対側の段差面５５ｂには、基板ホルダ７８が取付けられている。基板ホルダ７８は、筒部４８の外周を取り囲むように略円板状に形成されたベース部６６を有している。ベース部６６には、ブラケット部４９の一面４９ａにおける下側の一辺と、ブラケット部４９の他面４９ｂとに沿うように延在する平面視略Ｌ字状のＬ字壁部６７ａが立ち上がり形成されている。また、ベース部６６には、Ｌ字壁部６７ａの下方で、且つベース部６６の周縁に沿って延在する円弧壁部６７ｂが立ち上がり形成されている。
【００４２】
これらＬ字壁部６７ａと円弧壁部６７ｂとにより囲まれた基板収納部６８に、駆動制御基板６９が収納され、その上から基板収納部６８が樹脂モールドされるようになっている。
ここで、ベース部６６の基板収納部６８を避けた箇所は、空きスペースとなる。この空きスペースは、各駆動輪ユニット４１，４２のステータホルダ４７のブラケット部４９同士を、ボルト３３を用いて締結固定する際の作業スペースとして利用することができる。このため、ブラケット部４９同士の組み付け作業性が向上する。
また、空きスペースは、後述の配線接続スペース８０としても機能する（詳細は後述する）。
【００４３】
基板ホルダ７８の基板収納部６８に収納された駆動制御基板６９は、基板収納部６８に対応するように、平面視略Ｌ字状に形成されている。すなわち、駆動制御基板６９は、ベース部６６の下部に略水平方向に沿って延在する横基板６９ａと、横基板６９ａの長手方向一端から上下方向に沿って延在する縦基板６９ｂとにより構成されている。
【００４４】
横基板６９ａには、ステータ４６のコイル５９への通電切替制御を行うためのスイッチング素子（ＦＥＴ）７１等が実装されている。一方、第２駆動輪ユニット４２の駆動制御基板６９における縦基板６９ｂには、スイッチング素子等の駆動制御を行うための外部信号を受信するためのアンテナ７２が実装されている。このように、１つの駆動制御基板６９上において、スイッチング素子７１とアンテナ７２とをできる限り離間させて配置することにより、スイッチング素子７１の影響をアンテナ７２が受けにくくなるようにしている。
【００４５】
また、駆動制御基板６９には、正極側リード線７３，７３ａ，７３ｂ、及び負極側リード線７４，７４ａ，７４ｂの一端が接続されている。これら正極側リード線７３，７３ａ，７３ｂ、及び負極側リード線７４，７４ａ，７４ｂの他端は、ベース部６６の基板収納部６８を避けた位置に引き出されており、この位置でスリップリング機構８から引き出されている正極側供給線２０ａ、及び負極側供給線２０ｂの他端と電気的に接続されている。すなわち、ベース部６６の基板収納部６８を避けた空きスペースは、配線接続スペース８０としての役割を有している。
【００４６】
より具体的には、第１駆動輪ユニット４１の駆動制御基板６９には、横基板６９ａの一部に、第１正極側リード線７３ａ、及び第２正極側リード線７３ｂの２つの正極側リード線７３ａ，７３ｂの一端が接続されている。これら２つの正極側リード線７３ａ，７３ｂのうち、第１正極側リード線７３ａの他端は、配線接続スペース８０まで引き出されている。一方、第２正極側リード線７３ｂの他端は、縦基板６９ｂの上部まで引き出されている。そして、これら第１正極側リード線７３ａの他端、及び第２正極側リード線７３ｂの他端には、それぞれ防水コネクタ７５が接続されている。
第１正極側リード線７３ａの他端には、スリップリング機構８から引き出されている正極側供給線２０ａの他端が防水コネクタ７５を介して接続されている。
【００４７】
一方、第２正極側リード線７３ｂの他端には、防水コネクタ７５を介して不図示の渡り線の一端が接続されている。この渡り線の他端は、第２駆動輪ユニット４２の配線接続スペース８０まで引き出されている。
第２駆動輪ユニット４２の駆動制御基板６９には、横基板６９ａの一部に、正極側リード線７３の一端が接続されている。この正極側リード線７３の他端は、配線接続スペース８０まで引き出されている。そして、防水コネクタ７５を介し、第１駆動輪ユニット４１の第２正極側リード線７３ｂから延びる不図示の渡り線に接続されている。
【００４８】
さらに、第２駆動輪ユニット４１の駆動制御基板６９には、横基板６９ａの一部に、第１負極側リード線７４ａ、及び第２負極側リード線７４ｂの２つの負極側リード線７４ａ，７４ｂの一端が接続されている。これら２つの負極側リード線７４ａ，７４ｂのうち、第１負極側リード線７４ａの他端は、配線接続スペース８０まで引き出されている。一方、第２負極側リード線７４ｂの他端は、縦基板６９ｂの上部まで引き出されている。そして、これら第１負極側リード線７４ａの他端、及び第２負極側リード線７４ｂの他端には、それぞれ防水コネクタ７５が接続されている。
第１負極側リード線７４ａの他端には、スリップリング機構８から引き出されている負極側供給線２０ｂの他端が防水コネクタ７５を介して接続されている。
【００４９】
一方、第２負極側リード線７４ｂの他端には、防水コネクタ７５を介して不図示の渡り線の一端が接続されている。この渡り線の他端は、第１駆動輪ユニット４１の配線接続スペース８０まで引き出されている。
第１駆動輪ユニット４１の駆動制御基板６９には、横基板６９ａの一部に、負極側リード線７４の一端が接続されている。この負極側リード線７４の他端は、配線接続スペース８０まで引き出されている。そして、防水コネクタ７５を介し、第２駆動輪ユニット４２の第２負極側リード線７４ｂから延びる不図示の渡り線に接続されている。
【００５０】
この他に、第１駆動輪ユニット４１の駆動制御基板６９、及び第２駆動輪ユニット４２の駆動制御基板６９には、それぞれ通信用リード線７７の一端が接続されており、これら通信用リード線７７の他端同士が防水コネクタ７５を介して接続されている。通信用リード線７７は、アンテナ７２により送受信された制御信号を第１駆動輪ユニット４１と第２駆動輪ユニット４２との間で相互通信する際に用いられる。
尚、駆動制御基板６９を平面視略Ｌ字状に形成するために、駆動制御基板６９には、ＰＬＣ通信を行うためのＰＬＣ通信用コイルや、防水コネクタ７５の実装スペースが設けられていない。
【００５１】
図１、図２に詳示するように、筒部４８の内周面には、軸方向両端にそれぞれ軸受６０ａ，６０ｂが設けられている。これら軸受６０ａ，６０ｂを介してロータ４４の回転軸６１が回転自在に支持されている。回転軸６１は、軸受６０ａ，６０ｂに回転自在に支持されている軸本体６１ａと、この軸本体６１ａからステータ４６側に向かって延出し、軸本体６１ａよりも段差により拡径形成された拡径部６１ｂとにより構成されている。
拡径部６１ｂには、略円筒状に形成されたアタッチメント６２が外嵌固定されている。アタッチメント６２の外径は、ステータ４６のステータコア５６の内径よりもやや小さくなる程度に設定されている。これにより、アタッチメント６２は、ステータ４６と干渉することなく回転する。
【００５２】
アタッチメント６２の軸方向外側端の外周縁には、径方向外側に向かって延出する取付フランジ６３が一体成形されている。この取付フランジ６３に、ロータ４４を構成するフライホイール６４が取り付けられている。フライホイール６４は有底筒状に形成されたものであって、底面６４ａが取付フランジ６３に取付られている。
フライホイール６４の周壁６４ｂはステータ４６の外周を覆った状態になっており、その内周面のステータ４６に対応する位置に、複数の永久磁石６５が周方向に磁極が順番となるように設けられている。また、フライホイール６４の外周面にタイヤ４５が設けられている。
【００５３】
この他に、各駆動輪ユニット４１，４２には、フライホイール６４のタイヤ４５よりも操舵軸３側の全体を覆うカバー７６が設けられている。これにより、カバー７６内部への水や塵埃の侵入が抑制される。
【００５４】
このような構成のもと、外部電源からの電流がスリップリング機構８を介して各駆動輪ユニット４１，４２の駆動制御基板６９に供給される。さらに、駆動制御基板６９により電流の供給制御が行われ、この制御された電流がステータ４６上に設けられた給電部７０を介して各コイル５９に供給される。すると、ステータ４６の各ティース５７に磁界が発生し、フライホイール６４に設けられた永久磁石６５との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、フライホイール６４が回転し、差動式キャスタ１が走行する。
【００５５】
尚、差動式キャスタ１の走行方向を変える方法としては、第１駆動輪ユニット４１のタイヤ４５の回転速度と、第２駆動輪ユニット４２のタイヤ４５の回転速度とを変える方法や、第１駆動輪ユニット４１のタイヤ４５と第２駆動輪ユニット４２のタイヤ４５との回転方向を逆方向とする方法がある。
【００５６】
（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、基板ホルダ７８のベース部６６上に形成された基板収納部６８に駆動制御基板６９を収納すると共に、ベース部６６上の基板収納部６８を避けた位置を、配線接続スペース８０として機能させているので、ブラシレスモータ４３と操舵軸３との間のスペースを大きく確保することなく、このスペースに、第１正極側リード線７３ａの他端と、スリップリング機構８から引き出されている正極側供給線２０ａの他端とを接続するための防水コネクタ７５を配置できると共に、第１負極側リード線７４ａの他端と、スリップリング機構８から引き出されている負極側供給線２０ｂの他端とを接続するための防水コネクタ７５を配置できる。このため、差動式キャスタ１を防水仕様とするために、基板収納部６８に駆動制御基板６９を収納した上から樹脂モールドしたり、各リード線７３ａ，７４ａと各供給線２０ａ，２０ｂとを接続するためのコネクタとして防水コネクタ７５を使用したりする場合であっても、基板ホルダ７８のベース部６６に駆動制御基板６９と防水コネクタ７５を無理なく収めることができるので、接続作業性を悪化させることなく、差動式キャスタ１の大型化を抑制できる。
【００５７】
また、Ｌ字壁部６７ａと円弧壁部６７ｂとにより囲まれた基板収納部６８に収納可能なように、駆動制御基板６９を平面視略Ｌ字状に形成しているので、基板ホルダ７８のベース部６６に、容易に配線接続スペース８０を設けることができる。
さらに、駆動制御基板６９を、ベース部６６の下部に略水平方向に沿って延在する横基板６９ａと、横基板６９ａの長手方向一端から上下方向に沿って延在する縦基板６９ｂとにより構成しているので、基板ホルダ７８の重力方向上部に防水コネクタ７５を配置できる。このため、露出する防水コネクタ７５への水の飛散を、この防水コネクタ７５を基板ホルダ７８の重力方向下部に配置する場合と比較して抑制することができる。
【００５８】
そして、駆動制御基板６９の横基板６９ａにスイッチング素子７１等を実装する一方、縦基板６９ｂにアンテナ７２を実装しているので、１つの駆動制御基板６９上において、スイッチング素子７１とアンテナ７２とをできる限り離間させて配置することができる。このため、スイッチング素子７１の影響を、アンテナ７２が受けにくくするようにできる。
【００５９】
尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、スリップリング機構８には、正極側ブラシ１５、及び負極側ブラシ１９がそれぞれ４つずつ設けられている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、少なくとも正極側ブラシ１５、及び負極側ブラシ１９がそれぞれ１つずつ設けられていればよい。好ましくは、正極側ブラシ１５、及び負極側ブラシ１９をそれぞれ偶数個設け、操舵軸３を中心に対向配置させることにより、操舵軸３に偏った荷重がかかるのを防止でき、操舵軸３の回転負荷を低減することができる。
【００６０】
また、上述の実施形態では、取付板２におけるカバー２８の外フランジ部２９に対応する位置に、全周に亘ってＯリング溝３０ａを形成し、ここにＯリング３１を装着した場合について説明した。しかしながら、カバー２８と取付板２との間のシール性を確保するためのシール部材としてはＯリング３１に限られるものではなく、さまざまなシール部材を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  差動式キャスタ（電動キャスタ）
２  取付板
３  操舵軸
８  スリップリング機構（給電部）
９  正極側給電部（給電部）
１０  負極側給電部（給電部）
２０ａ  正極側供給線（第２リード線）
２０ｂ  負極側供給線（第２リード線）
４３  ブラシレスモータ（電動モータ）
４５  タイヤ（駆動輪）
６４  フライホイール（駆動輪）
６９  駆動制御基板（制御基板）
７１  スイッチング素子
７２  アンテナ
７３ａ  第１正極側リード線（第１リード線）
７４ａ  第１負極側リード線（第１リード線）
８０  配線接続スペース
【図１】
2014058252.tif 000003
【図２】
2014058252.tif 000004
【図３】
2014058252.tif 000005
【図４】
2014058252.tif 000006