(57)【要約】【課題】段差や隙間の乗り越え性能が高く、能動回転して任意の方向に移動することができる全方向駆動車輪および全方向移動体を提供する。【解決手段】第１回転体１１および第２回転体１２が、球面の左右を対称に切り落とした外面を有する円環形状を成し、互いの内側に挿入して鎖状に連結されている。回転伝達部１３が、第２回転体１２の内側に位置する第１回転体１１の内側面、および、第１回転体１１の内側に位置する第２回転体１２の内側面にそれぞれ接触するよう、第１回転体１１および第２回転体１２の内側に配置され、所定の軸を中心として回転可能に設けられたはすば歯車１３ａを有している。第１回転体１１および第２回転体１２は、回転伝達部１３のはすば歯車１３ａと噛み合うよう、それぞれ内側面に円周方向に沿って設けられたはすば内歯車１１ａ，１２ａを有している。【選択図】図１
2018172015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球面の左右を対称に切り落とした外面を有する円環形状を成し、互いの内側に挿入して鎖状に連結された第１回転体および第２回転体と、
前記第２回転体の内側に位置する前記第１回転体の内側面、および、前記第１回転体の内側に位置する前記第２回転体の内側面にそれぞれ接触するよう、前記第１回転体および前記第２回転体の内側に配置され、所定の軸を中心として回転可能に設けられた回転伝達部とを有し、
前記回転伝達部が前記所定の軸を中心として正方向に回転するとき、前記第１回転体および前記第２回転体がそれぞれの円周方向に沿って所定の方向に回転し、前記回転伝達部が前記所定の軸を中心として逆方向に回転するとき、前記第１回転体および前記第２回転体がそれぞれの円周方向に沿って前記所定の方向とは逆の方向に回転するよう構成されていることを
特徴とする全方向駆動車輪。
【請求項２】
前記回転伝達部は、前記所定の軸を中心として回転可能に設けられたはすば歯車を有し、
前記第１回転体および前記第２回転体は、前記回転伝達部のはすば歯車と噛み合うよう、それぞれ内側面に円周方向に沿って設けられたはすば内歯車を有することを
特徴とする請求項１記載の全方向駆動車輪。
【請求項３】
前記第１回転体および前記第２回転体は、前記球面の半径が等しく、
前記第１回転体の幅方向に対する中心面と前記第２回転体の幅方向に対する中心面とがほぼ直交するよう構成されていることを
特徴とする請求項１または２記載の全方向駆動車輪。
【請求項４】
前記回転伝達部を前記所定の軸を中心として正方向および逆方向に回転可能かつ、その回転速度を変更可能に設けられた駆動部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の全方向駆動車輪。
【請求項５】
前記第１回転体は、円周方向に沿った回転の回転軸に対して垂直な面で２つの環状部に分割されており、各環状部の間に隙間をあけて配置されており、
前記第２回転体は、円周方向に沿った回転の回転軸に対して垂直な面で２つの環状部に分割されており、各環状部の間に隙間をあけて配置されており、
前記所定の軸は、前記第１回転体の円周方向に沿った回転の回転軸とほぼ平行を成し、
前記駆動部は差動機構から成り、前記所定の軸の側方に向かって、前記第１回転体および前記第２回転体の内側から、前記第１回転体の前記隙間および前記第２回転体の前記隙間を通って、互いに反対側に伸びるよう設けられた１対の駆動軸と、各駆動軸に接触し、前記回転伝達部とともに前記所定の軸を中心として回転可能に設けられた連結部材とを有し、各駆動軸を中心軸周りに回転させたときのそれぞれの回転方向および回転速度に応じて、前記回転伝達部を前記所定の軸の回りに回転または停止するとともに、前記回転伝達部を各駆動軸の中心軸回りに回転または停止するよう構成されており、
前記回転伝達部が各駆動軸の中心軸回りに回転するとき、前記回転伝達部と一体的に前記第１回転体および前記第２回転体も回転するよう構成されていることを
特徴とする請求項４記載の全方向駆動車輪。
【請求項６】
各駆動軸は、前記所定の軸側の先端部に、周方向に沿って設けられたかさ歯車を有し、
前記連結部材は、各駆動軸のかさ歯車に噛み合うよう設けられたかさ歯車から成ることを
特徴とする請求項５記載の全方向駆動車輪。
【請求項７】
１または複数の請求項１乃至４のいずれか１項に記載の全方向駆動車輪と、
前記全方向駆動車輪の外側から、前記回転伝達部を回転可能に支持する支持部と、
前記全方向駆動車輪で支持されるよう、前記支持部で前記全方向駆動車輪が取り付けられ、前記駆動部を制御可能に構成された本体とを、
有することを特徴とする全方向移動体。
【請求項８】
１または複数の請求項５または６記載の全方向駆動車輪と、
前記全方向駆動車輪で支持されるよう、各駆動軸で前記全方向駆動車輪が取り付けられ、各駆動軸をそれぞれ独立して回転制御可能に構成された本体とを、
有することを特徴とする全方向移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全方向駆動車輪および全方向移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、段差や隙間の乗り越え性能が高い全方向車輪として、それぞれ半径がほぼ等しい球面の左右を対称に切り落とした外面を有する円環形状を成し、互いの内側に挿入して鎖状に連結された第１回転体および第２回転体を有し、第１回転体と第２回転体とが互いに接触することなく、それぞれ独立に円周方向に沿って回転するよう構成されたものが、本発明者等により開発されている（例えば、非特許文献１または２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】多田隈建二郎、他４名、「双リング式全方向車輪機構」、日本機械学会  ロボティクス・メカトロニクス講演会2016  講演論文集、2A2-07b6
【非特許文献２】小松洋音、他７名、「双リング式全方向車輪機構における軸受内蔵モデルの具現化と基礎実験−ヨー軸周り旋回速度の連続性向上の実機実験による確認−」、第34回日本ロボット学会学術講演会予稿集、2016、1D1-07
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１および２に記載の全方向車輪は、第１回転体および第２回転体がいずれも受動回転するものであり、任意の方向に移動するためには、他の駆動車輪が必要であるという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、段差や隙間の乗り越え性能が高く、能動回転して任意の方向に移動することができる全方向駆動車輪および全方向移動体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】
上記目的を達成するために、本発明に係る全方向駆動車輪は、球面の左右を対称に切り落とした外面を有する円環形状を成し、互いの内側に挿入して鎖状に連結された第１回転体および第２回転体と、前記第２回転体の内側に位置する前記第１回転体の内側面、および、前記第１回転体の内側に位置する前記第２回転体の内側面にそれぞれ接触するよう、前記第１回転体および前記第２回転体の内側に配置され、所定の軸を中心として回転可能に設けられた回転伝達部とを有し、前記回転伝達部が前記所定の軸を中心として正方向に回転するとき、前記第１回転体および前記第２回転体がそれぞれの円周方向に沿って所定の方向に回転し、前記回転伝達部が前記所定の軸を中心として逆方向に回転するとき、前記第１回転体および前記第２回転体がそれぞれの円周方向に沿って前記所定の方向とは逆の方向に回転するよう構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る全方向駆動車輪は、回転伝達部を所定の軸を中心に回転させることにより、第１回転体および第２回転体を回転させることができ、能動回転することができる。本発明に係る全方向駆動車輪は、車輪全体を回転可能に支持された状態で使用することにより、第１回転体および第２回転体の回転に加えて、車輪全体を回転させることができる。本発明に係る全方向駆動車輪は、この第１回転体および第２回転体の回転と、車輪全体の回転とを組み合わせることにより、任意の方向に移動することができる。
【０００８】
本発明に係る全方向駆動車輪は、例えば、回転伝達部を所定の軸を中心として正方向および逆方向に回転可能に設けられた駆動部を有することにより、能動回転することができる。また、駆動部は、さらに回転伝達部を所定の軸に対して垂直な軸を中心として、第１回転体および第２回転体とともに回転可能に設けられていることが好ましい。これにより、車輪全体の回転と、第１回転体および第２回転体の回転とを組み合わせて、任意の方向に能動的に移動することができる。駆動部は、それぞれの回転速度を変更可能に設けられていることが好ましい。また、駆動部は、第１回転体および第２回転体の内側や、回転伝達部に設けられていてもよく、第１回転体および第２回転体の外側に設けられていてもよい。
【０００９】
本発明に係る全方向駆動車輪は、第１回転体および第２回転体の外面を成す球面の半径をほぼ等しくすることにより、第１回転体で乗り越えることができる段差や隙間、および、第２回転体で乗り越えることができる段差や隙間のいずれも大きくすることができ、段差や隙間の乗り越え性能を最大限まで高めることができる。また、走行時に接地位置が第１回転体から第２回転体、第２回転体から第１回転体に移動しても、がたつかずスムーズに走行することができる。第１回転体および第２回転体の外面を成す球面の半径は、等しいことが好ましいが、１０％程度の範囲でずれていてもよい。１０％程度以内のずれであれば、乗り越え性能をほとんど低下させることなく、スムーズな走行も維持することができる。
【００１０】
本発明に係る全方向駆動車輪は、第１回転体の回転軸と第２回転体の回転軸とを、できるだけ近づけて構成されていることが好ましい。少なくとも第１回転体の回転軸が第２回転体の内側を通り、第２回転体の回転軸が第１回転体の内側を通るよう構成されていることが好ましい。また、第１回転体の回転軸と第２回転体の回転軸との距離が、第１回転体および第２回転体の外面を成す球面の半径の２０％以下であることがより好ましい。これらの場合、第１回転体の外面および第２回転体の外面で形成される車輪面を、ほぼ球面状にすることができ、スムーズな走行を行うことができる。
【００１１】
本発明に係る全方向駆動車輪は、第１回転体の幅方向に対する中心面と第２回転体の幅方向に対する中心面とがほぼ直交するよう構成されていることが好ましい。特に、第１回転体の幅方向に対する中心面と第２回転体の幅方向に対する中心面とは、８０度〜９０度で交差していることが好ましい。この場合、第１回転体の回転方向と第２回転体の回転方向とがほぼ直交し、よりスムーズに移動することができ、走行性能を高めることができる。なお、所定の軸は、第１回転体の円周方向に沿った回転の回転軸、および第２回転体の円周方向に沿った回転の回転軸に対して、いかなる角度を成していてもよい。
【００１２】
本発明に係る全方向駆動車輪で、前記回転伝達部は、前記所定の軸を中心として回転可能に設けられたはすば歯車を有し、前記第１回転体および前記第２回転体は、前記回転伝達部のはすば歯車と噛み合うよう、それぞれ内側面に円周方向に沿って設けられたはすば内歯車を有することが好ましい。この場合、回転伝達部のはすば歯車の回転により、第１回転体および第２回転体を同時に回転させることができる。
【００１３】
本発明に係る全方向駆動車輪で、前記第１回転体は、円周方向に沿った回転の回転軸に対して垂直な面で２つの環状部に分割されており、各環状部の間に隙間をあけて配置されており、前記第２回転体は、円周方向に沿った回転の回転軸に対して垂直な面で２つの環状部に分割されており、各環状部の間に隙間をあけて配置されており、前記所定の軸は、前記第１回転体の円周方向に沿った回転の回転軸とほぼ平行を成し、前記駆動部は差動機構から成り、前記所定の軸の側方に向かって、前記第１回転体および前記第２回転体の内側から、前記第１回転体の前記隙間および前記第２回転体の前記隙間を通って、互いに反対側に伸びるよう設けられた１対の駆動軸と、各駆動軸に接触し、前記回転伝達部とともに前記所定の軸を中心として回転可能に設けられた連結部材とを有し、各駆動軸を中心軸周りに回転させたときのそれぞれの回転方向および回転速度に応じて、前記回転伝達部を前記所定の軸の回りに回転または停止するとともに、前記回転伝達部を各駆動軸の中心軸回りに回転または停止するよう構成されており、前記回転伝達部が各駆動軸の中心軸回りに回転するとき、前記回転伝達部と一体的に前記第１回転体および前記第２回転体も回転するよう構成されていることが好ましい。
【００１４】
この差動機構を有する場合、各駆動軸の回転方向および回転速度を制御することにより、差動機構を介して、所定の軸回りの回転伝達部の回転を制御し、第１回転体および第２回転体の円周方向に沿った回転を制御することができる。また、各駆動軸の回転方向および回転速度を制御することにより、差動機構を介して、各駆動軸の中心軸回りの回転伝達部の回転を制御し、回転伝達部、第１回転体および第２回転体が一体となった車輪全体の回転を制御することができる。これにより、本発明に係る全方向駆動車輪は、任意の方向に移動することができる。
【００１５】
差動機構は、各駆動軸の回転により、第１回転体および第２回転体の円周方向に沿った回転、および車輪全体の回転を制御可能であれば、いかなる構成であってもよい。差動機構は、例えば、各駆動軸が、前記所定の軸側の先端部に、周方向に沿って設けられたかさ歯車を有し、前記連結部材が、各駆動軸のかさ歯車に噛み合うよう設けられたかさ歯車から成っていてもよい。
【００１６】
本発明に係る全方向移動体は、差動機構を有していない１または複数の本発明に係る全方向駆動車輪と、前記全方向駆動車輪の外側から、前記回転伝達部を回転可能に支持する支持部と、前記全方向駆動車輪で支持されるよう、前記支持部で前記全方向駆動車輪が取り付けられ、前記駆動部を制御可能に構成された本体とを、有していてもよい。また、差動機構を有する１または複数の本発明に係る全方向駆動車輪と、前記全方向駆動車輪で支持されるよう、各駆動軸で前記全方向駆動車輪が取り付けられ、各駆動軸をそれぞれ独立して回転制御可能に構成された本体とを、有していてもよい。
【００１７】
本発明に係る全方向移動体は、本発明に係る全方向駆動車輪を使用して走行するため、他の駆動車輪が不要であり、任意の方向に移動することができる。また、段差や隙間の乗り越え性能が高く、スムーズに走行することができ、走行性能も高い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、段差や隙間の乗り越え性能が高く、能動回転して任意の方向に移動することができる全方向駆動車輪および全方向移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の全方向駆動車輪の、一部を切り欠いた斜視図である。
【図２】図１に示す全方向回転駆動機構の、（ａ）正面図、（ｂ）右側面図、（ｃ）  （ａ）を９０度回転させた正面図、（ｄ）  （ｃ）の右側面図である。
【図３】図１に示す全方向回転駆動機構の、（ａ）Ａ−Ａ線断面図、（ｂ）Ｄ−Ｄ線断面図、（ｃ）Ｂ−Ｂ線断面図、（ｄ）Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の全方向駆動車輪の、一部を切り欠いた斜視図である。
【図５】図４に示す全方向回転駆動機構の、（ａ）正面図、（ｂ）右側面図、（ｃ）  （ａ）を９０度回転させた正面図、（ｄ）  （ｃ）の右側面図である。
【図６】図４に示す全方向回転駆動機構の、（ａ）Ａ−Ａ線断面図、（ｂ）Ｄ−Ｄ線断面図、（ｃ）Ｂ−Ｂ線断面図、（ｄ）Ｃ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は、本発明の第１の実施の形態の全方向駆動車輪を示している。
図１乃至図３に示すように、全方向駆動車輪１０は、第１回転体１１と第２回転体１２と回転伝達部１３と駆動部（図示せず）とを有している。
【００２１】
第１回転体１１および第２回転体１２は、それぞれ同じ半径および厚みを有する球殻の左右を対称に切り落とした円環形状を成している。これにより、第１回転体１１および第２回転体１２は、同じ半径の球面の左右を対称に切り落とした外面を有している。また、第１回転体１１および第２回転体１２は、それぞれの外面を成す球面の中心を基準として、幅方向に対する中心面の両側で、その中心面との成す角度が４５度以上の範囲を切り落とした形状を成している。第１回転体１１および第２回転体１２は、同じ大きさおよび形状を有している。
【００２２】
また、第１回転体１１および第２回転体１２は、それぞれ内側面に円周方向に沿って、同じピッチおよび深さで、４５度のねじれ角を有する、はすば内歯車１１ａ，１２ａが形成されている。第１回転体１１および第２回転体１２は、互いの内側に挿入して鎖状に連結されている。第１回転体１１および第２回転体１２は、第１回転体１１の幅方向に対する中心面と第２回転体１２の幅方向に対する中心面とが直交するよう連結されている。
【００２３】
回転伝達部１３は、円柱形状を成し、第１回転体１１および第２回転体１２の幅よりも小さい高さ、および、第１回転体１１および第２回転体１２の内径より小さい外径を有している。回転伝達部１３は、外周面に沿って歯を有するはすば歯車１３ａが形成されている。回転伝達部１３は、第１回転体１１および第２回転体１２のはすば内歯車１１ａ，１２ａと同じピッチで、４５度のねじれ角を有している。
【００２４】
回転伝達部１３は、高さ方向に対する中心面が、第１回転体１１の幅方向に対する中心面と一致するよう、第１回転体１１および第２回転体１２の内側に配置されている。また、回転伝達部１３のはすば歯車１３ａは、第２回転体１２の内側に位置する第１回転体１１の内側面のはすば内歯車１１ａと、第１回転体１１の内側に位置する第２回転体１２の内側面のはすば内歯車１２ａと噛み合っている。回転伝達部１３は、中心軸を中心として回転して、第１回転体１１および第２回転体１２を同時に、それぞれの円周方向に沿って回転可能に設けられている。回転伝達部１３の中心軸は、第１回転体１１の円周方向に沿った回転の回転軸と平行を成している。
【００２５】
駆動部は、回転伝達部１３をその中心軸を中心として正方向および逆方向に回転可能、かつ、その回転速度を変更可能に設けられている。また、駆動部は、回転伝達部１３の回転軸に対して垂直で、第２回転体１２の幅方向に対する中心面内の軸を中心として、第１回転体１１、第２回転体１２および回転伝達部１３を一体的に回転可能、かつ、その回転速度を変更可能に設けられている。駆動部は、第１回転体１１および第２回転体１２の内側や、回転伝達部１３に設けられていてもよく、第１回転体１１および第２回転体１２の外側に設けられていてもよい。
【００２６】
次に、作用について説明する。
図２および図３に示すように、全方向駆動車輪１０は、駆動部により、回転伝達部１３を、回転軸を中心として正方向（図中の矢印Ｏの方向）に回転させるとき、第１回転体１１を円周方向に沿って回転Iの矢印方向に回転させ、第２回転体１２を円周方向に沿って回転IIの矢印方向に回転させることができる。また、駆動部により、回転伝達部１３を、回転軸を中心として逆方向（図中の矢印Ｏとは逆方向）に回転させるとき、第１回転体１１を円周方向に沿って回転Iの矢印とは逆方向に回転させ、第２回転体１２を円周方向に沿って回転IIの矢印とは逆方向に回転させることができる。また、駆動部により、回転IIIの矢印方向および矢印とは逆方向に、第１回転体１１、第２回転体１２および回転伝達部１３を一体的に回転させることもできる。
【００２７】
このように、全方向駆動車輪１０は、駆動部で回転伝達部１３をその中心軸を中心に回転させることにより、第１回転体１１の回転（図１の回転I）および第２回転体１２の回転（図１の回転II）を行うことができ、能動回転することができる。また、駆動部で第１回転体１１、第２回転体１２および回転伝達部１３を一体的に回転（図１の回転III）させることができ、能動回転することができる。これにより、全方向駆動車輪１０は、車輪全体の回転（図１の回転III）と第１回転体１１の回転（図１の回転I）および第２回転体１２の回転（図１の回転II）とを組み合わせて、任意の方向に能動的に移動することができる。
【００２８】
全方向駆動車輪１０は、第１回転体１１および第２回転体１２の外面を成す球面の半径が等しいため、第１回転体１１で乗り越えることができる段差や隙間、および、第２回転体１２で乗り越えることができる段差や隙間のいずれも大きくすることができ、段差や隙間の乗り越え性能を最大限まで高めることができる。また、走行時に接地位置が第１回転体１１から第２回転体１２、第２回転体１２から第１回転体１１に移動しても、がたつかずスムーズに走行することができる。また、全方向駆動車輪１０は、第１回転体１１の幅方向に対する中心面と第２回転体１２の幅方向に対する中心面とが直交しているため、よりスムーズに移動することができ、走行性能が高い。
【００２９】
図４乃至図６は、本発明の第２の実施の形態の全方向駆動車輪を示している。
図４乃至図６に示すように、全方向駆動車輪２０は、第１回転体１１と第２回転体１２と回転伝達部１３と駆動部２４とを有している。なお、以下の説明では、本発明の第１の実施の形態の全方向駆動車輪１０と同一の構成には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３０】
第１回転体１１は、円周方向に沿った回転の回転軸に対して垂直な面のうち、幅方向に対する中心面で、同じ大きさの２つの環状部２１ａに分割されており、各環状部２１ａの間に隙間２１ｂをあけて配置されている。第２回転体１２も、円周方向に沿った回転の回転軸に対して垂直な面のうち、幅方向に対する中心面で、同じ大きさの２つの環状部２２ａに分割されており、各環状部２２ａの間に隙間２２ｂをあけて配置されている。
【００３１】
回転伝達部１３は、中心部に円柱状の中空室が形成され、その内側にほぼ嵌るよう設けられた円柱状の収納部２３ａを有している。収納部２３ａは、内部に矩形状の収納室２３ｂを有している。また、回転伝達部１３は、中心軸上に、収納室２３ｂを貫通して両端面まで伸びる軸材２３ｃを有している。回転伝達部１３は、外周面の高さ方向に対する中心位置に、周方向に沿って１周設けられた周回溝２３ｄを有している。周回溝２３ｄは、収納部２３ａの外側面が底を成している。回転伝達部１３は、周回溝２３ｄが、第１回転体１１の各環状部２１ａの間の隙間２１ｂに連通するよう配置されている。
【００３２】
駆動部２４は、差動機構から成り、１対の駆動軸２４ａと連結部材２４ｂとを有している。各駆動軸２４ａは、回転伝達部１３の軸材２３ｃの側方に向かって、第１回転体１１および第２回転体１２の内側の収納室２３ｂから、収納部２３ａを貫通し、回転伝達部１３の周回溝２３ｄ、第１回転体１１の各環状部２１ａの隙間２１ｂおよび第２回転体１２の各環状部２２ａの隙間２２ｂを通って、互いに反対側に伸びるよう設けられている。各駆動軸２４ａは、その中心軸周りに回転可能に設けられ、収納部２３ａに対して独立してスムーズに回転するよう、ベアリング２５を介して収納部２３ａに取り付けられている。また、各駆動軸２４ａは、軸材２３ｃの側の先端部に、それぞれ周方向に沿って、同じピッチおよび深さで設けられたかさ歯車２４ｃを有している。
【００３３】
連結部材２４ｂは、各駆動軸２４ａのかさ歯車２４ｃに噛み合うよう、軸材２３ｃの周方向に沿って設けられたかさ歯車から成っている。連結部材２４ｂは、回転伝達部１３とともに軸材２３ｃを中心として回転可能に設けられている。
【００３４】
次に、作用について説明する。
図５および図６に示すように、全方向駆動車輪２０は、各駆動軸２４ａを中心軸周りに互いに逆の方向に回転させたとき、各駆動軸２４ａのかさ歯車２４ｃが連結部材２４ｂを同じ方向に回転させようとするため、連結部材２４ｂが軸材２３ｃとともに軸材２３ｃを中心として回転し、回転伝達部１３を所定の方向（例えば、図中の矢印Ｏの方向）に回転させることができる。これにより、第１回転体１１を円周方向に沿って回転Iの矢印方向に回転させ、第２回転体１２を円周方向に沿って回転IIの矢印方向に回転させることができる。また、それとは逆方向に各駆動軸２４ａを回転させたとき、回転伝達部１３を逆方向（例えば、図中の矢印Ｏとは逆方向）に回転させることができる。これにより、第１回転体１１を円周方向に沿って回転Iの矢印とは逆方向に回転させ、第２回転体１２を円周方向に沿って回転IIの矢印とは逆方向に回転させることができる。
【００３５】
また、全方向駆動車輪２０は、各駆動軸２４ａを中心軸周りに同じ方向に回転させたとき、各駆動軸２４ａのかさ歯車２４ｃが連結部材２４ｂを逆方向に回転させようとするため、連結部材２４ｂが軸材２３ｃを中心として回転せず、連結部材２４ｂおよび軸材２３ｃごと、回転伝達部１３を各駆動軸２４ａの中心軸周りに各駆動軸２４ａの回転方向に回転させることができる。これにより、回転伝達部１３と共に、第１回転体１１および第２回転体１２も、その方向（例えば、図中の回転IIIの矢印方向）に一体的に回転させることができる。また、それとは逆方向に各駆動軸２４ａを回転させたとき、回転伝達部１３、第１回転体１１および第２回転体１２を逆方向（例えば、図中の回転IIIの矢印とは逆方向）に回転させることができる。
【００３６】
また、全方向駆動車輪２０は、各駆動軸２４ａの回転方向が互いに逆向きで、その回転速度に差があるとき、各駆動軸２４ａの回転速度およびその差に応じた回転速度で、回転伝達部１３をその回転軸周りに回転させて、第１回転体１１および第２回転体１２を円周方向に沿ってそれぞれ回転させることができる。また、回転速度が大きい方の駆動軸２４ａの回転方向に、各駆動軸２４ａの回転速度の差に応じた回転速度で、回転伝達部１３、第１回転体１１および第２回転体１２を一体的に回転させることができる。
【００３７】
また、全方向駆動車輪２０は、各駆動軸２４ａの回転方向が同じ向きで、その回転速度に差があるとき、各駆動軸２４ａの回転速度およびその差に応じた回転速度で、各駆動軸２４ａの回転方向に回転伝達部１３、第１回転体１１および第２回転体１２を一体的に回転させることができる。また、各駆動軸２４ａの回転速度の差に応じた回転速度で、回転伝達部１３をその回転軸周りに回転させて、第１回転体１１および第２回転体１２を円周方向に沿ってそれぞれ回転させることができる。
【００３８】
このように、全方向駆動車輪２０は、各駆動軸２４ａを中心軸周りに回転させたときのそれぞれの回転方向および回転速度に応じて、回転伝達部１３をその中心軸周りに回転または停止させたりすることができ、第１回転体１１の回転（図４の回転I）および第２回転体１２の回転（図４の回転II）を制御することができる。また、各駆動軸２４ａを中心軸周りに回転させたときのそれぞれの回転方向および回転速度に応じて、回転伝達部１３を各駆動軸２４ａの中心軸回りに回転または停止させたりすることができ、第１回転体１１、第２回転体１２および回転伝達部１３が一体的となった車輪全体の回転（図４の回転III）を制御することができる。これにより、全方向駆動車輪２０は、車輪全体の回転（図４の回転III）と第１回転体１１の回転（図４の回転I）および第２回転体１２の回転（図４の回転II）とを組み合わせて、任意の方向に能動的に移動することができる。
【００３９】
本発明の第１の実施の形態の全方向駆動車輪１０および本発明の第２の実施の形態の全方向駆動車輪２０は、全方向移動体の車輪として使用することができる。この場合、その全方向移動体を任意の方向に任意の速度で移動させることができる。また、他の駆動車輪が不要であり、段差や隙間の乗り越え性能が高く、スムーズに走行することができ、走行性能も高い。
【００４０】
全方向駆動車輪１０を使用する場合には、全方向移動体は、全方向駆動車輪１０の外側から、回転伝達部１３を回転可能に支持する支持部を有し、全方向駆動車輪１０で支持されるよう、支持部で全方向駆動車輪１０が取り付けられており、駆動部を制御可能に構成されていることが好ましい。また、全方向駆動車輪２０を使用する場合には、全方向移動体は、全方向駆動車輪２０で支持されるよう、各駆動軸２４ａで全方向駆動車輪２０が取り付けられており、各駆動軸２４ａをそれぞれ独立して回転制御可能に構成されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００４１】
１０  全方向駆動車輪
１１  第１回転体
１１ａ  はすば内歯車
１２  第２回転体
１２ａ  はすば内歯車
１３  回転伝達部
１３ａ  はすば歯車
２０  全方向駆動車輪
２１ａ，２２ａ  環状部
２１ｂ，２２ｂ  隙間
２３ａ  収納部
２３ｂ  収納室
２３ｃ  軸材
２３ｄ  周回溝
２４  駆動部
２４ａ  駆動軸
２４ｂ  連結部材
２４ｃ  かさ歯車
２５  ベアリング
【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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