(57)【要約】【課題】回転体付車輪に用いられる小型回転体において、ねじれ応力による寿命低下を抑制する。【解決手段】小型回転体１０は、回転体付車輪の車輪の外周円に沿って複数配列されるようにして用いられる。小型回転体１０は、該回転体の中心部に配置され、該回転体の回転軸を有する芯材２０と、芯材２０の周囲に設けられる弾性体層３０とを有し、芯材２０には、回転軸の外周面から軸方向に沿って、かつ半径方向に立設するように形成されたリブ２３が設けられている。【選択図】図１
2018122849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体付車輪における車輪の外周円に沿って複数配列されるようにして用いられる回転体であって、
前記回転体の中心部に配置され、前記回転体の回転軸を有する芯材と、
前記芯材の周囲に設けられる弾性体層とを有し、
前記芯材には、前記回転軸の軸方向に沿って、かつ半径方向に立設するように形成されたリブが設けられていることを特徴とする回転体。
【請求項２】
請求項１に記載の回転体であって、
前記リブは、前記回転軸に対して対称に配置されていることを特徴とする回転体。
【請求項３】
請求項１に記載の回転体であって、
前記リブは、前記回転軸の円周方向に等間隔で複数設けられていることを特徴とする回転体。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の回転体であって、
前記リブの外周面と前記弾性体層の外周面との距離は、前記リブの形成範囲において一定であることを特徴とする回転体。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の回転体であって、
前記リブは、内部に空洞を有していることを特徴とする回転体。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の回転体であって、
前記リブの幅は、前記回転体の内周側から外周側に高くなるにつれて大きくなることを特徴とする回転体。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の回転体であって、
前記リブの表面に凹凸が設けられていることを特徴とする回転体。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の回転体であって、
前記リブに切り欠き部が設けられていることを特徴とする回転体。
【請求項９】
小型回転体を車輪の外周円に沿って複数配列してなる回転体付車輪であって、
前記小型回転体は、請求項１から８の何れか一項に記載の回転体であることを特徴とする回転体付車輪。
【請求項１０】
請求項９に記載の回転体付車輪であって、
各小型回転体は、２本の支持アームで保持された支持軸によって回転自在に支持されており、
前記小型回転体のそれぞれの端部において、前記小型回転体の摺動面にはポリスライダーワッシャーを配置し、その外側に弾性ワッシャーを配置していることを特徴とする回転体付車輪。
【請求項１１】
前記小型回転体は、その先端部の直径を基端部の直径よりも小さくして周面により車輪外周円の円弧を形成する形状に形成されると共に、前記各小型回転体の前記先端部が隣り合う前記小型回転体の前記基端部に近接し得るように、前記各小型回転体の前記先端部が、隣り合う前記小型回転体の前記基端部に形成された凹部に部分的に侵入していることを特徴とする請求項９に記載の回転体付車輪。
【請求項１２】
回転体付車輪を備えた車両であって、
前記回転体付車輪は、請求項９から１１の何れか一項に記載の回転体付車輪であることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体付車輪に用いられる回転体、回転体付車輪、及び回転体付車輪を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテナ、電動台車及びロボット等に利用される車輪として、回転体付車輪が一般に知られている。回転体付車輪は、車輪の外周円に沿って複数の小型回転体が配列されており、各小型回転体の回転軸は車輪の回転軸に対して直交するように配置されている。これにより、回転体付車輪は、車輪を回転させずに、小型回転体のみを回転させることで、車輪の直進方向に対して直交する方向へ移動可能となる。また、車輪の回転と小型回転体の回転とを組み合わせれば、３６０°全方向への移動が可能となる。
【０００３】
回転体付車輪に用いられる小型回転体としては、回転体の中心部に例えば金属性の芯材を有し、芯材の周囲に弾性体層を設けた構成としたものがある（例えば、特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８９０６８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３７６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような芯材を有する既存の小型回転体としては、例えば、図９に示すような小型回転体１００がある。図９は小型回転体１００の断面図であり、これに含まれる芯材１１０は図１０（ｂ）のＡ−Ａ断面を示している。
【０００６】
図９に示す小型回転体１００では、図１０（ａ），（ｂ）に示す形状の芯材１１０を用いている。図１０（ａ）は芯材１１０の斜視図であり、図１０（ｂ）は正面図である。芯材１１０は、回転軸部１１１とフランジ部１１２とから構成されている。
【０００７】
回転軸部１１１は、貫通孔１１１ａを有する円筒形状をしており、その貫通孔１１１ａの内部に回転体付車輪本体側の支持軸が挿入されるようになっている。回転軸部１１１は支持軸により自在に回転可能に支持される。フランジ部１１２は、芯材１１０の一方の端部に設けられており、かつ、複数の貫通孔１１２ａを有している。
【０００８】
小型回転体１００は、芯材１１０を雌型内に配置した状態で該雌型内にゴム等の弾性体材料を流し込んで固化させ、芯材１１０の周囲に弾性体層１２０を形成することで製造される。この構造では、フランジ部１１２の貫通孔１１２ａ内部に弾性体層１２０の一部が入り込んで形成されることにより、貫通孔１１２ａとその内部の弾性体層１２０との噛み合いによって芯材１１０と弾性体層１２０とが一体的に回転可能となっている。
【０００９】
すなわち、図９に示す小型回転体１００では、芯材１１０と弾性体層１２０との間での回転力の伝達は主にフランジ部１１２において生じる。一方、回転軸部１１１と弾性体層１２０との接触面では接着等がされておらず、該接触面では滑りが生じうる状態となっている。
【００１０】
このため、小型回転体１００の回転時、弾性体層１２０の地面接触箇所で
は、地面との摩擦により回転抵抗が発生する。この回転抵抗は、回転軸方向のほぼ全体に沿って生じる。一方で、芯材１１０と弾性体層１２０との間での回転力の伝達は、フランジ部１１２の形成箇所でのみ生じる。そして、フランジ部１１２以外の箇所で芯材１１０と弾性体層１２０との間で円周方向のずれ（滑り）が発生すると、弾性体層１２０にはねじれ応力が作用する。このねじれ応力は、弾性体層１２０の疲労劣化を促進させ、弾性体層１２０に破断を生じさせる要因となり得る。すなわち、小型回転体１００の寿命を著しく低下させる。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回転体付車輪に用いられる小型回転体において、ねじれ応力による寿命低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は、回転体付車輪の車輪の外周円に沿って複数配列されるようにして用いられる回転体であって、前記回転体の中心部に配置され、前記回転体の回転軸を有する芯材と、前記芯材の周囲に設けられる弾性体層とを有し、前記芯材には、前記回転軸の外周面から軸方向に沿って、かつ半径方向に立設するように形成されたリブが設けられていることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、回転体の芯材にリブが形成され、該回転体が回転する場合には、芯材と弾性体層との間の回転力伝達はリブにおいて行われる。そして、リブは回転軸部の軸方向のほぼ全体に沿って形成されているため、上記回転力の伝達も回転軸部の軸方向のほぼ全体に発生する。このため、回転体の回転時に弾性体層に作用するねじれ応力を抑制でき、このねじれ応力によって弾性体層の疲労劣化が促進して回転体の寿命が低下することを防止できる。
【００１４】
また、前記回転体では、前記リブは、前記回転軸に対して対称に配置されている構成、もしくは、前記回転軸の円周方向に等間隔で複数設けられている構成とすることができる。
【００１５】
上記の構成によれば、芯材から弾性体層への回転力の伝達を、回転軸の円周方向において均一に行うことができる。
【００１６】
また、前記回転体では、前記リブの外周面と前記弾性体層の外周面との距離は、前記リブの形成範囲において一定である構成とすることができる。
【００１７】
上記の構成によれば、リブの外周面と弾性体層の外周面との距離をほぼ一定とすることで、回転体の耐用寿命に影響を与えず、リブの面積を最大限にとることができる。
【００１８】
また、前記回転体では、前記リブは、内部に空洞を有している構成とすることができる。
【００１９】
また、前記回転体では、前記リブの幅は、前記回転体の内周側から外周側に高くなるにつれて大きくなる構成とすることができる。
【００２０】
また、前記回転体は、前記リブの表面に凹凸が設けられている構成とすることができる。
【００２１】
本発明の回転体付車輪は、上記の課題を解決するために、小型回転体を車輪の外周円に
沿って複数配列してなる回転体付車輪であって、前記小型回転体は、上記記載の回転体であることを特徴としている。
【００２２】
また、前記回転体付車輪では、各小型回転体は、２本の支持アームで保持された支持軸によって回転自在に支持されており、前記小型回転体のそれぞれの端部において、前記小型回転体の摺動面にはポリスライダーワッシャーを配置し、その外側に弾性ワッシャーを配置している構成とすることができる。
【００２３】
上記の構成によれば、ウレタン等の弾性ワッシャーと摺動特性の高いポリスライダーワッシャーとを組み合わせて配置することで、ガタつきによる異音、良好な組立性、及び摺動性の全てを確保することができる。
【００２４】
本発明の車両は、上記の課題を解決するために、回転体付車輪を備えた車両であって、前記回転体付車輪は、上記記載の回転体付車輪であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の回転体付車輪に用いられる回転体、回転体付車輪、及び回転体付車輪を備えた車両は、回転体の芯材にリブが形成され、該回転体が回転する場合には、芯材と弾性体層との間の回転力伝達はリブにおいて行われる。そして、リブは回転軸部の軸方向のほぼ全体に沿って形成されているため、上記回転力の伝達も回転軸部の軸方向のほぼ全体に発生する。このため、回転体の回転時に弾性体層に作用するねじれ応力を抑制でき、このねじれ応力によって弾性体層の疲労劣化が促進して回転体の寿命が低下することを防止できるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る小型回転体の構成を示す断面図である。
【図２】図１の小型回転体に含まれる芯材を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【図３】実施の形態１に係る小型回転体の変形例を示す断面図である。
【図４】実施の形態１に係る小型回転体の他の変形例を示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、小型回転体の芯材におけるリブの変形例を示す断面図である。
【図６】実施の形態１における小型回転体を用いた回転体付車輪を示す図である。
【図７】図６に示す回転体付車輪において、小型回転体の支持構造を示す図である。
【図８】従来の回転体付車輪で使用される小型回転体の断面図である。
【図９】図８に示す小型回転体の芯材を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【図１０】実施形態４に係る芯材を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、実施形態５に係る小型回転体の構成を示す断面図である。
【図１２】実施形態５に係る小型回転体の支持構造を示す図である。
【図１３】実施形態５に係る小型回転体および支持構造を用いたオムニホイールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
〔実施の形態１〕
本実施の形態１では、回転体付車輪において用いられる小型回転体の構造について図１ないし図４を参照して説明する。
【００２９】
図１（ａ），（ｂ）は、本実施の形態１に係る小型回転体（回転体）１０の構成を示す断面図である。図２（ａ）は小型回転体１０に含まれる芯材２０の斜視図であり、図２（ｂ）は芯材２０の正面図である。また、図１（ａ）における芯材２０は図２（ｂ）におけるＡ−Ａ断面を示しており、図１（ｂ）における芯材２０は図２（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面を示している。
【００３０】
小型回転体１０は、芯材２０と弾性体層３０とによって構成されている。具体的には、芯材２０を雌型内に配置した状態で該雌型内にゴム等の弾性体材料を流し込んで固化させ、芯材２０の周囲に弾性体層３０を形成することで製造される。
【００３１】
芯材２０は、貫通孔２２を有する円筒形状の回転軸部２１と、回転軸部２１の周囲に形成されるリブ２３と、フランジ部２４とによって構成されている。リブ２３は、回転軸部２１の外周面から軸方向に沿って、かつ半径方向に立設するように形成されている。フランジ部２４は、回転軸部２１の一方の端部に設けられている。芯材２０の材料は、硬質なものであれば特に限定されないが、例えば、鉄やアルミ等の金属や硬質の樹脂等が好適に用いられる。
【００３２】
本発明においてリブ２３の形成数は複数に限定されるものではなく、少なくとも１つのリブ２３が設けられていればよい。尚、リブ２３が２つ設けられる場合は、リブ２３は芯材２０の回転軸に対して対称に配置されることが好ましく、リブ２３が複数（３つ以上、図２では６個）設けられている場合は、芯材２０の回転軸の円周方向に等間隔で配置されることが好ましい。この場合、芯材２０から弾性体層３０への回転力の伝達を、回転軸の円周方向において均一に行うことができる。
【００３３】
弾性体層３０は、芯材２０における回転軸部２１、リブ２３及びフランジ部２４の外側面と接触するように形成され、弾性体層３０の外周面が小型回転体１０の外周面となる。図１において、小型回転体１０は、直径がほぼ一定である略円柱形状（円柱形状や樽形状）の回転体とされているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、小型回転体１０は、回転軸に沿った方向の一端側が細く、他端側に向かうにつれて太くなる略円錐形状（円錐形状や半紡錘形状）とされていてもよい。尚、小型回転体１０の形状（すなわち、弾性体層３０の形状）は、小型回転体１０の製造時に用いる雌型によって容易に変更可能である。
【００３４】
リブ２３は、回転軸部２１の軸方向の全体もしくは大部分に沿って形成されている。尚、図１，２に示す例では、リブ２３は回転軸部２１の軸方向の全体には形成されておらず、回転軸部２１は第１端側にリブ２３が形成されていない領域を有している。この領域は、芯材２０の製造時に製造装置による掴み代として設けられているものであるが、本発明において必須ではない。芯材２０の製造方法によってはこのような掴み代は不要であり、その場合は、図３に示すように、リブ２３を回転軸部２１の軸方向の全体に沿って形成することが可能となる。
【００３５】
本実施の形態１に係る小型回転体１０では、芯材２０にリブ２３が形成され、芯材２０と弾性体層３０との間での回転力の伝達はリブ２３において行われる。そして、リブ２３は回転軸部２１の軸方向のほぼ全体に沿って形成されているため、上記回転力の伝達も回転軸部２１の軸方向のほぼ全体に発生する。このため、小型回転体１００の回転時に、弾性体層３０の地面接触箇所で地面との摩擦により回転抵抗が発生しても、弾性体層３０に作用するねじれ応力は殆どない。すなわち、ねじれ応力によって弾性体層３０の疲労劣化
が促進し、小型回転体１０の寿命が低下することを防止できる。
【００３６】
フランジ部２４は、回転軸部２１の一端側（図１では右側）に円板状に形成されており、隣り合うリブ２３の間をつなぐように配置されている。フランジ部２４は、芯材２０と弾性体層３０との軸方向のずれを防止するために設けられている。小型回転体１０は、芯材２０を雌型内に配置した状態で該雌型内にゴム等の弾性体材料を流し込んで固化させ、芯材２０の周囲に弾性体層３０を形成することで製造される。この場合、芯材２０と弾性体層３０との間に接着等による固定力は働かないため、芯材２０と弾性体層３０との間のずれを防止する構成が必要となる。小型回転体１０では、円周方向のずれはリブ２３によって防止され、軸方向のずれはフランジ部２４によって防止される。
【００３７】
小型回転体１０の回転時、弾性体層３０の外周面は地面との接触によって摩耗する。そして、小型回転体１０の耐用寿命は、主に弾性体層３０の摩耗量によって決定される。このため、リブ２３の外周面と弾性体層３０の外周面（小型回転体１０の外周面）との距離Ｌ（図１（ａ）参照）は、小型回転体１０の耐用寿命に応じて適切に設計される。
【００３８】
図１におけるリブ２３の高さは、小型回転体１０の一端側（フランジ部２４側）で低く、他端側に向かうにつれて高くなるように形成されている。ここで、リブ２３の高さとは、小型回転体１０の半径方向の寸法を指す。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図４に示すように、リブ２３の高さは、リブ２３の形成範囲（回転軸の軸方向に沿った形成範囲）において、ほぼ一定の高さとされていてもよい。この場合、上記距離Ｌがリブ２３の形成範囲においてほぼ一定となり、小型回転体１０の耐用寿命に影響を与えず、リブ２３の面積を最大限にとることができる。
【００３９】
また、フランジ部２４の半径Ｒ（図１（ｂ）参照）は、リブ２３の高さＨ（図１（ａ）参照）よりも小さくされることが好ましい。このようにすることで、弾性体層３０の形成時に雌型内に第２端側から弾性体材料を流し込んでも、フランジ部２４と芯材２０との間に弾性体材料が入りやすくなり、芯材２０と弾性体層３０との間に気泡等が生じることを抑制できる。
【００４０】
上記説明の小型回転体１０では、リブ２３を正面から見た（芯材２０の回転軸方向から見た）断面形状は矩形状であるが、リブ２３の断面形状は、芯材２０と弾性体層３０との間での回転力伝達のための強度が確保できれば特に限定されるものではない。リブ２３の断面形状は、例えば、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような任意の形状とすることができる。ここで、図５（ａ）はリブ２３の断面形状を矩形以外（例えば三角形）とした例、図５（ｂ）はリブ２３に溝部を設けた例、図５（ｃ）はリブ２３の内部に空洞部を設けた例、図５（ｄ）はリブ２３の幅を小型回転体１０の内周側（リブの根元側）から外周側（リブの先端側）に高くなるにつれて大きくなるようにした例である。
【００４１】
また、リブ２３の表面には微小な凹凸が多数設けられていてもよい。このような凹凸は、リブ２３と弾性体層３０との接触面における摩擦力を向上させ、リブ２３と弾性体層３０とのずれ（滑り）を低減することができる。上記凹凸の平均間隔は、５ｎｍ〜５００μｍの範囲とすることが、リブ２３と弾性体層３０との密着性が高まってより好ましい。
【００４２】
〔実施の形態２〕
本実施の形態２では、実施の形態１における小型回転体１０を用いた回転体付車輪について説明する。
【００４３】
図６における回転体付車輪５０は、実施の形態１における小型回転体１０を用いた場合を例示している。回転体付車輪５０では、車軸５２を有する車輪５１の外周に沿って複数
の小型回転体１０が配列されている。また、回転体付車輪５０において、各小型回転体１０の回転軸は車輪５１の回転軸に対して直交するように配置されている。これにより、回転体付車輪５０は、車輪５１を回転させずに、小型回転体１０のみを回転させることで、車輪５１の直進方向に対して直交する方向へ移動可能となる。また、車輪５１の回転と小型回転体１０の回転とを組み合わせれば、３６０°全方向への移動が可能となる。
【００４４】
回転体付車輪５０では、車輪５１のリムに複数の支持アーム５４が固定的に取り付けられており、この支持アーム５４によって小型回転体１０が回転体付車輪５０の外周に支持される。支持アーム５４は小型回転体１０と同数設けられており、一つの小型回転体１０は２つの支持アーム５４の間で支持されている。具体的には、各小型回転体１０は、２本の支持アーム５４で保持された支持軸５５によって回転自在に支持されている。
【００４５】
図７は、小型回転体１０の支持構造を説明する断面図であり、一つの小型回転体１０とその両側の支持アーム５４とを抜き出して図示したものである。支持アーム５４は、基台部５４１とアーム部５４２とを有している。基台部５４１が車輪５１のリムに固定され、アーム部５４２によって小型回転体１０を支持するようになっている。アーム部５４２には、２つの貫通孔５４２ａ，５４２ｂが設けられている。
【００４６】
貫通孔５４２ａには小型回転体１０の一端側（図７では左側）で支持軸５５の一端部が支持され、貫通孔５４２ｂには小型回転体１０の他端側（図７では右側）で支持軸５５の他端部が支持される。支持軸５５は、小型回転体１０の芯材２０における貫通孔２２に挿入され、小型回転体１０を回転自在に支持する。図７に示すように、支持軸５５と貫通孔２２との間には、軸受（ブシュ）５６が介在していてもよい。軸受５６を設けることにより、小型回転体１０が支持軸５５に対して摺動回転しやすくなる。
【００４７】
また、小型回転体１０の支持構造では、小型回転体１０のガタつきを押されるためのワッシャーが設けられることが好ましい。従来の回転体付車輪では、一つの小型回転体に対して、ウレタン等の弾性ワッシャーを一つ配置することが一般的であった。このような従来構成では、弾性ワッシャーを用いることで組立性の面では問題が見られないものの、小型回転体のガタつきを完全に抑えることは難しく、かつ、小型回転体と弾性ワッシャーとの接触面での摺動性が悪くなるという問題もあった。また、弾性ワッシャーの代わりに摺動特性の高いポリスライダーワッシャーを利用する構成も考えられるが、弾性の小さいポリスライダーワッシャーにて隙間を詰めると回転体付車輪の組立性を損なったり、小型回転体のガタつきを十分に抑えられなかったりする課題が残る。
【００４８】
このため、図７に示す支持構造では、ウレタン等の弾性ワッシャー５７とポリスライダーワッシャー５８とを組み合わせて配置することで、ガタつきによる異音、良好な組立性、及び摺動性の全てを確保している。
【００４９】
すなわち、小型回転体１０のそれぞれの端部において、小型回転体１０と支持アーム５４との間に弾性ワッシャー５７とポリスライダーワッシャー５８とを重ねて配置している。具体的には、小型回転体１０の摺動面にはポリスライダーワッシャー５８を配置して摺動性を保ち、その外側（すなわち、支持アーム５４との対向面側）に弾性ワッシャー５７を配置している。弾性ワッシャー５７は、小型回転体１０と支持アーム５４との間の軸方向の隙間を埋め、小型回転体１０が支持軸５５に沿って前後移動して異音を発生することを防止できる。また、回転体付車輪５０の組立時には、弾性ワッシャー５７を変形させながら組立てを行うことで組立性の低下も生じない。また、経年劣化等の何らかの要因により、小型回転体１０にガタつきが生じた場合でも、小型回転体１０の前後移動によって衝突が生じる箇所には弾性ワッシャー５７が配置されているため、弾性ワッシャー５７によって衝突による異音を抑制することができる。
【００５０】
尚、図７に示す構成では、支持軸５５の一端側（図７では右側）にフランジ部５５１が形成されている。小型回転体１０とフランジ部５５１との間、及びフランジ部５５１と支持アーム５４との間のそれぞれに弾性ワッシャー５７及びポリスライダーワッシャー５８が配置されている。すなわち、小型回転体１０とフランジ部５５１との間では、小型回転体１０側にポリスライダーワッシャー５８が配置され、フランジ部５５１側に弾性ワッシャー５７が配置されている。また、フランジ部５５１と支持アーム５４との間では、フランジ部５５１側に弾性ワッシャー５７が配置され、支持アーム５４側にポリスライダーワッシャー５８が配置されている。支持軸５５が支持アーム５４に対して回転可能になっている場合には、フランジ部５５１と支持アーム５４の間に弾性ワッシャー５７に加えてポリスライダーワッシャー５８を入れておくことが好ましい。さらに、支持軸５５の他端側（図７では左側）では、小型回転体１０と支持アーム５４との間で、小型回転体１０側にポリスライダーワッシャー５８が配置され、支持アーム５４側に弾性ワッシャー５７が配置されている。
【００５１】
〔実施の形態３〕
本実施の形態３では、実施の形態２における回転体付車輪５０を用いた車両について説明する。本実施の形態３に係る車両は、回転体付車輪５０を備えることによって狭い場所でも方向転換できるものであり、特に、電動台車や無人ロボット車両等に好適に適用できる。
【００５２】
上記車両は、人による運転（遠隔操作を含む）によって走行する車両であってもよく、あるいは自律走行可能な車両であってもよい。尚、ここでの自律走行とは、車両自身が走行経路を認識でき、人による操作が無くてもその走行経路を自律的に走行できる車両を指す。このような自律走行車両は、例えば、あらかじめ走行経路をプログラミングしておき、その走行経路を追従するように走行するものであってもよい。あるいは、車両にＧＰＳ（Global Positioning System）等を搭載し、行き先を指定すれば、ＧＰＳによる検出デ
ータに基づいて行き先まで走行するものであってもよい。
【００５３】
また、自律走行車両がＬＩＤＥＲ（Light Detection and Ranging）やカメラ等の周囲
環境認識を備えており、該周囲環境認識で認識された走行経路上の障害物を自動的に回避できるようにしてもよい。
【００５４】
また、本実施の形態３に係る車両は、備えている車輪の全てが回転体付車輪５０である必要はなく、少なくとも一部の車輪が回転体付車輪５０であればよい。例えば、四輪車両である場合には、前輪のみ、あるいは後輪のみが回転体付車輪５０であってもよい。
【００５５】
〔実施の形態４〕
本実施の形態４では、実施の形態１におけるリブ２３の形状が異なる場合について説明する。
【００５６】
図１０（ａ）（ｂ）に示すように、リブ２３に複数の切り欠き部３０１を設けている。切り欠き部３０１においては、形成された弾性体層３０が厚肉状態でつながるため、弾性体層３０の結合力を高め、走行により弾性体層３０の磨耗が進んだ状態においても芯材２０から弾性体層３０が脱落することを防ぐことができ、コロとしての寿命を延ばすことが可能となる。
そのため、リブ２３による耐捻力の確保と、切り欠き部３０１による弾性体層３０の脱落防止の２つの目的を達成することができる。
【００５７】
切り欠き部３０１は、一つのリブ２３の中で一箇所または複数箇所設けることができる。
複数のリブ２３の中で、一部のリブのみに切り欠き部３０１を設けても良いが、図１０（a）（b）に示すように、複数のリブにおける各切り欠き部３０１を、回転軸部２１の軸方向に対して垂直な同一円状の位置に設けると、ゴムの結合力をより高めつつ、小型回転体１０のスムーズな回転を確保することができる。
また、切り欠き部３０１の深さは、図１０（a）（b）では、回転軸部２１付近まで切り欠き部３０１を設けているが、リブ２３の途中までであっても良い。
【００５８】
〔実施の形態５〕
本実施の形態５では、実施の形態１、２における小型回転体１０や支持アーム５４の形状等が異なる場合について説明する。
【００５９】
図１１（ａ），（ｂ）は、本実施の形態５に係る小型回転体２１０の構成を示す断面図である。図１１（ａ）における芯材２２０は図２（ｂ）におけるＡ−Ａ断面を示しており、図１１（ｂ）における芯材２２０は図２（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面を示している。
【００６０】
小型回転体２１０は、その先端部の直径を基端部（フランジ部２２４側）の直径よりも小さくして周面により車輪外周円の円弧を形成する形状としている。また、小型回転体２１０の基端部には円錐形状の凹部２６０が形成されている。
【００６１】
リブ２２３の回転軸部２２１に対する高さは、小型回転体２１０の先端部側で低く、基端側（フランジ部２２４側）に向かうにつれて高くなるように形成されている。フランジ部２２４の半径Ｒ２（図１１（ｂ）参照）は、リブ２２３の高さＨ２（図１１（ａ）参照）よりも小さくされている。
図１１（ａ）に示すように、リブ２２３上の弾性体層２３０は、小型回転体２１０の先端部から基端部にかけて、リブ２２３の外周面と弾性体層２３０の外周面（小型回転体１０の外周面）との距離Ｌ２が略等しくなるように形成されている。
また、図１１（ｂ）に示すように、リブ２２３がない部分上の弾性体層２３０は、コロ２１０の先端部から基端部にかけて、リブ２２３の外周面と弾性体層２３０の外周面（小型回転体１０の外周面）との距離Ｌ２が大きくなるように形成されており、小型回転体２１０全体として半紡錘形状となっている。
尚、距離Ｌ２は、小型回転体２１０の先端部から基端部にかけて、必ずしも略等しくなっている必要はなく、小型回転体２１０の先端部の直径を基端部（フランジ部２２４側）の直径よりも小さくして周面により車輪外周円の円弧を形成する形状となっていれば良い。
【００６２】
図１２は、小型回転体２１０の支持構造を説明する断面図であり、一つの小型回転体２１０とその両側の支持アーム２５４とを抜き出して図示したものである。また、図１３は、小型回転体２１０と支持アーム２５４を用いた場合の回転体付車輪２５０を例示している。
【００６３】
車輪２５１のリムの周面に支持アーム２５４の基台部７４１が取り付けられ、アーム部７４２の途中位置７４２aが小型回転体２１０の凹部２６０の隙間に侵入し、さらに、アー
ム部７４２は、アーム部７４２の先端位置７４２ｂが回転体付車輪２５０の外周方向の小型回転体間の隙間に向かうように途中位置７４２aで曲げられている。そして、アーム部
７４２には２つの貫通孔７４２ｃ，７４２ｄが設けられている。貫通孔７４２ｃは貫通孔７４２ｄよりもアーム部７４２の先端側に形成されており、貫通孔７４２ｃで小型回転体２１０の先端側の支持軸２５５を支持し、貫通孔７４２ｄで隣り合う小型回転体の基端側の支持軸２５５を支持するようにしている。
【００６４】
回転体付車輪２５０では、車軸２５２を有する車輪２５１の外周に沿って複数の小型回
転体２１０が配列されている。
各小型回転体２１０の先端部が、相手方の基端部の凹部２６０に部分的に侵入して、隣り合う小型回転体２１０の基端部に近接し得るようになっている。そのような構成にすることにより、隣り合う小型回転体２１０間の隙間に小石等が挟まることを防止して小型回転体２１０のスムーズな回転を可能にし、ねじれ応力等による耐用寿命の低下を抑制できる。
【００６５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１０    小型回転体（回転体）
２０    芯材
２１    回転軸部
２３    リブ
２４    フランジ部
３０    弾性体層
５０    回転体付車輪
５１    車輪
５２    車軸
５４    支持アーム
５５    支持軸
５７    弾性ワッシャー
５８    ポリスライダーワッシャー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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