(57)【要約】【課題】車輪を非接地状態とすることが可能な駆動輪及び台車を提供する。【解決手段】車輪３と、車輪３と離して配置された第１ギヤ１と、車輪３と第１ギヤ１とを連結する第２ギヤ２と、車輪３を回転させるモータ４と、第２ギヤ２を介して車輪３より伝達される第１ギヤ１の回転を制限し、第１ギヤ１の回転軸１ｃを中心に車輪３を回転移動させる第１アクチュエータ８と、を備える。また、車輪３に取り付けられる車軸１６を備えてもよい。車軸１６の延設方向と第１ギヤ１の回転軸１ｃとが同一方向であってもよい。【選択図】図１
2018100076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と、
前記車輪と離して配置された回転体と、
前記車輪と前記回転体とを連結する連結部と、
前記車輪を回転させるモータと、
前記車輪から前記連結部を介して前記回転体に伝達される前記モータの回転力により、前記回転体の回転軸を中心に前記車輪を回転移動させる回転移動機構と、を備える駆動輪。
【請求項２】
前記回転移動機構は、
前記連結部を介して前記車輪より伝達される前記回転体の回転を制限し、前記回転体の回転軸を中心に前記車輪を回転移動させる回転制限部、を備える請求項１に記載の駆動輪。
【請求項３】
前記車輪に取り付けられる車軸を備え、
前記車軸の延設方向と前記回転体の回転軸とが同一方向である、請求項２に記載の駆動輪。
【請求項４】
前記回転体は前記軸部に取り付けられた第１ギヤを有し、
前記連結部は前記車軸に取り付けられた第２ギヤを有し、
前記第１ギヤと前記第２ギヤとが噛合っている、請求項３に記載の駆動輪。
【請求項５】
前記車輪に取り付けられる車軸を備え、
前記連結部は、前記車軸を介して前記車輪と前記回転体とを連結する、請求項１に記載の駆動輪。
【請求項６】
前記連結部は、
前記車軸に固定される第１プーリーと、
前記回転軸に固定される第２プーリーと、
前記第１プーリーの回転を前記第２プーリーに伝達するベルトと、を有する請求項５に記載の駆動輪。
【請求項７】
前記回転軸は、
前記回転体に固定される第１回転軸と、
前記第２プーリーに固定される第２回転軸と、を有し、
前記連結部は、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とが互いに接続される状態と、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが互いに切り離される状態とを切り替えるクラッチを有する、請求項６に記載の駆動輪。
【請求項８】
前記回転移動機構は、
基部と、
前記基部に固定されたラックと、を有し、
前記回転体は前記ラックと噛合っている、請求項５から７のいずれか１項に記載の駆動輪。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の駆動輪と、
前記駆動輪が取り付けられる基台と、を備える台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動輪及び台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷物を積載して自走する走行台車には、モータを備えた駆動輪が搭載される。例えば、特許文献１には、全方位に走行可能な無人搬送台車（Ａｕｔｏ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ；ＡＧＶ）が記載されている。特許文献１に記載されたＡＧＶでは、長方形状の車体の底面の一方の対角位置に、走行用駆動モータ及びステアリング用モータを備えた操舵駆動輪が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５８０１号公報
【特許文献２】特許第５８０１４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＡＧＶ等の台車には、駆動輪による自走動作のほかに、ユーザが手で押す等のマニュアル操作によって台車を任意の方向に移動可能とすることが求められる。マニュアル操作による台車の移動を軽快に行うためには、マニュアル操作時に駆動輪を非接地状態にすることが望ましい。なお、駆動車輪を上下動させる技術として、特許文献２に開示されたものがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、車輪を非接地状態にすることが可能な駆動輪及び台車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】
一態様に係る駆動輪は、車輪と、前記車輪と離して配置された回転体と、前記車輪と前記回転体とを連結する連結部と、前記車輪を回転させるモータと、前記車輪から前記連結部を介して前記回転体に伝達される前記モータの回転力により、前記回転体の回転軸を中心に前記車輪を回転移動させる回転移動機構と、を備える。これによれば、回転移動機構の動作に応じて、１つのモータの回転に基づいた、車輪の非接地状態と、自走動作状態と、が選択的に実現できる。そして、車輪を非接地状態にすることができる。
【０００７】
望ましい態様として、前記回転移動機構は、前記連結部を介して前記車輪より伝達される前記回転体の回転を制限し、前記回転体の回転軸を中心に前記車輪を回転移動させる回転制限部、を備える。これによれば、回転制限部の動作に応じて、１つのモータの回転に基づいた、車輪の非接地状態と、自走動作状態と、が選択的に実現できる。そして、車輪を非接地状態にすることができる。
【０００８】
望ましい態様として、前記車輪に取り付けられる車軸を備え、前記車軸の延設方向と前記回転体の回転軸とが同一方向である。これによれば、車輪の非接地状態と、自走動作状態と、の切り替えが容易である。
【０００９】
望ましい態様として、前記回転体は前記軸部に取り付けられた第１ギヤを有し、前記連結部は前記車軸に取り付けられた第２ギヤを有し、前記第１ギヤと前記第２ギヤとが噛合っている。これによれば、車輪を非接地状態にする動作において、第２ギヤは第１ギヤの周りを相対移動して、第１ギヤが第２ギヤを支持し、車輪と接地面との距離を離すことができる。
【００１０】
望ましい態様として、前記車輪に取り付けられる車軸を備え、前記連結部は、前記車軸を介して前記車輪と前記回転体とを連結する。これによれば、モータは、車輪を回転させることによって、モータの回転力を回転体に伝達することができる。
【００１１】
望ましい態様として、前記連結部は、前記車軸に固定される第１プーリーと、前記回転軸に固定される第２プーリーと、前記第１プーリーの回転を前記第２プーリーに伝達するベルトと、を有する。これによれば、モータの回転力を回転体に伝達することが容易である。
【００１２】
望ましい態様として、前記回転軸は、前記回転体に固定される第１回転軸と、前記第２プーリーに固定される第２回転軸と、を有し、前記連結部は、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが互いに接続される状態と、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが互いに切り離される状態とを切り替えるクラッチを有する。これによれば、モータの回転力の回転体への伝達、非伝達の切り替えが容易である。
【００１３】
望ましい態様として、前記回転移動機構は、基部と、前記基部に固定されたラックと、を有し、前記回転体は前記ラックと噛合っている。これによれば、回転移動機構は、回転体とラックとが噛合っている部分を支点に、車輪を回転移動させることができる。
【００１４】
一態様に係る台車は、上記した駆動輪と、前記駆動輪が取り付けられる基台と、を備える。これによれば、台車は駆動輪を非接地状態にすることが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車輪を非接地状態にすることが可能な駆動輪及び台車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態１に係る駆動輪の構成例を示す模式図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る駆動輪を側方から見た模式図である。
【図３】図３は、第１ギヤと第２ギヤとが噛合っている状態を示す図である。
【図４】図４は、第１アクチュエータによる第１ギヤの非ロック状態とロック状態とを示す図である。
【図５】図５は、第２アクチュエータによるリンクストッパの第１ロック状態と、非ロック状態と、第２ロック状態とを示す図である。
【図６】図６は、第２アクチュエータによるリンクストッパの第１ロック状態と、非ロック状態と、第２ロック状態とを示す図である。
【図７】図７は、実施形態１において車輪の下降を説明するための図である。
【図８】図８は、実施形態１において車輪の接地を説明するための図である。
【図９】図９は、実施形態１において車輪による走行を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施形態１において車輪の上昇を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施形態１に係る台車の構成例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係る台車において、駆動輪及び従動輪の配置例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態１に係る台車の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、実施形態２に係る駆動輪の構成例を示す模式図である。
【図１５】図１５は、実施形態２に係る駆動輪を側方から見た模式図である。
【図１６】図１６は、第１支持部の構成例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、第３支持部の構成例を示す模式図である。
【図１８】図１８は、実施形態２において車輪の上昇を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施形態２において車輪の上昇を説明するための模式図である。
【図２０】図２０は、実施形態２において車輪が所定位置まで上昇した状態を示す模式図である。
【図２１】図２１は、実施形態２において車輪が所定位置まで上昇した状態を側方から見た模式図である。
【図２２】図２２は、実施形態２において車輪の下降を説明するためのフローチャートである。
【図２３】図２３は、実施形態２において、車輪の下降を説明するための模式図である。
【図２４】図２４は、実施形態２に係る台車の構成例を示すブロック図である。
【図２５】図２５は、実施形態２の変形例１に係る駆動輪を示す模式図である。
【図２６】図２６は、実施形態２の変形例２に係る駆動輪を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、下記実施形態において、前述したものと同様の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は適宜省略することがある。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る駆動輪の構成例を示す模式図である。図２は、実施形態１に係る駆動輪を側方から見た模式図である。実施形態１を説明する各図では、駆動輪１００の高さ方向をＺ方向で示す。また、Ｚ方向と直交する平面において、駆動輪１００が移動する方向をＸ方向で示し、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向で示す。また、実施形態１では、Ｚ方向において、接地面ｆｒから基部２０に向かう方向を上側といい、基部２０から接地面ｆｒに向かう方向を下側という。
【００１９】
図１及び図２に示すように、駆動輪１００は、第１ギヤ１と、第２ギヤ２と、車輪３と、モータ４と、クランク５と、サスペンションリンク６と、ロック用ギヤ７と、第１アクチュエータ８と、第２アクチュエータ９と、リンクストッパ１０と、車軸１６と、軸部１４、１５と、基部２０と、ブレーキ２１と、支持部３０とを備える。また、サスペンションリンク６は、サスペンション６１と、リンク６２と、軸部６３とを有する。サスペンション６１は、例えば圧縮ばねを含む。モータ４は、例えばダイレクトドライブモータ（ＤＤモータ）であり、ステータ４１とロータ４２とを有する。
【００２０】
基部２０は、例えば、金属製の棒材、枠材又は板材である。図１に示すように、基部２０の一方の面２０ａに、第２アクチュエータ９と、リンクストッパ１０と、支持部３０とが固定されている。また、支持部３０には、第１ギヤ１と、クランク５と、リンク６２と、ロック用ギヤ７と、第１アクチュエータ８と、軸部１４、１５とが取り付けられている。
【００２１】
例えば、支持部３０は、Ｘ−Ｚ平面に平行な第１面３０ａ(図４参照）と、第１面３０ａの反対側に位置する第２面３０ｂ（図４参照）とを有する。ロック用ギヤ７及び第１アクチュエータ８は第１面３０ａの側に配置されており、第１ギヤ１は第２面３０ｂの側に配置されている。また、軸部１４は、第１面３０ａと第２面３０ｂとの間を貫通している。支持部３０と軸部１４との間には図示しない軸受等が介在しており、軸部１４は支持部３０に対して回転可能となっている。また、第１ギヤ１の径方向における中心部は、軸部１４の一端に固定されている。ロック用ギヤ７の径方向における中心部は、軸部１４の他端に固定されている。これにより、第１ギヤ１とロック用ギヤ７は、軸部１４を介して互いに固定されると共に、軸部１４を中心に回転可能となっている。軸部１４の軸心が回転軸１ｃ（図３参照）である。
【００２２】
また、クランク５は、支持部３０の第１面３０ａの側に配置されている。クランク５の一方の端部は軸部１４に回転可能に支持されている。これにより、クランク５は軸部１４を中心に回転移動することが可能となっている。
【００２３】
また、リンク６２は、支持部３０の第１面３０ａの側に配置されている。軸部１５は、軸部１４から離れた位置で、第１面３０ａと第２面３０ｂとの間を貫通し、かつ、支持部３０に対して回転可能となっている。リンク６２の一方の端部は軸部１５に固定されている。これにより、リンク６２は、軸部１５を中心に回転移動することが可能となっている。
【００２４】
リンク６２の他端は軸部６３に回転可能に取り付けられている。また、サスペンション６１の一端も軸部６３に回転可能に取り付けられている。これにより、サスペンション６１とリンク６２は軸部６３を介して連結されると共に、軸部６３を中心にそれぞれ回転移動することが可能となっている。また、軸部６３には、軸部６３をＸ方向に貫通する貫通穴６３Ｈ（図５及び図６参照）が設けられている。
【００２５】
サスペンション６１の他端は、車軸１６に回転可能に取り付けられている。また、クランク５の他端も、車軸１６に回転可能に取り付けられている。これにより、クランク５とサスペンション６１は車軸１６を介して連結されると共に、車軸１６を中心にそれぞれ回転移動することが可能となっている。
【００２６】
車輪３の径方向における中心部は、車軸１６に固定されている。また、第２ギヤ２の径方向における中心部も、車軸１６に固定されている。これにより、第２ギヤ２と車輪３は、車軸１６を介して互いに固定されると共に、車軸１６を中心に回転可能となっている。車軸１６は、モータ４によって回転する。
【００２７】
また、ブレーキ２１は、車輪３の回転を減速又は停止させる制動装置である。ブレーキ２１は、車輪３を回転しないように任意のタイミングでロックすることができる。これにより、駆動輪１００は、車輪３が意図せず上昇してしまうことを防ぐことができる。例えば、モータ４が停止すれば、車輪３の回転は停止する。しかし、モータ４の停止が遅れたり、台車２００（図１１参照）がスロープ上にある場合は、車輪３が意図せず回転してしまう可能性がある。第１ギヤ１がロックされた状態で車輪３が回転すると、車輪３は上昇する。実施形態１では、駆動輪１００は、車輪３をロックするブレーキ２１を備えるため、車輪３が意図せず上昇することを防ぐことができる。
【００２８】
なお、駆動輪１００は、クランク５及びサスペンションリンク６をそれぞれ１つずつ備えていてもよいし、複数ずつ備えていてもよい。また、駆動輪１００は、クランク５及びサスペンションリンク６のうちの一方を１つ備え、他方を複数備えていてもよい。例えば、図２に示すように、駆動輪１００は、第２ギヤ２及び車輪３の両側にクランク５及びサスペンション６１を備えていてもよい。図２に示す態様は、クランク５及びサスペンション６１が第２ギヤ２及び車輪３の一方の側にのみ配置されている態様と比べて、接地面ｆｒから第２ギヤ２等に加えられる衝撃が緩和されると共に、第１ギヤ１と第２ギヤ２とのクランク５を介した連結が強化されている。
【００２９】
図３は、第１ギヤと第２ギヤとが噛合っている状態を示す図である。図３に示すように、第１ギヤ１は、外周面に凸部１ａと凹部１ｂとを有する。凸部１ａと凹部１ｂは外周面に沿って交互に配置されている。同様に、第２ギヤ２も、外周面に凸部２ａと凹部２ｂとを有する。凸部２ａと凹部２ｂは外周面に沿って交互に配置されている。実施形態１では、凸部１ａが凹２部ｂに嵌り、凸部２ａが凹部１ｂに嵌ることが可能となっており、第１ギヤ１と第２ギヤ２とが噛合っている。また、図１に示したように、クランク５の一端は軸部１４を介して第１ギヤ１に連結し、クランク５の他端は車軸１６を介して第２ギヤ２に連結しているため、第１ギヤ１と第２ギヤ２との間は一定距離に保持されている。第１ギヤ１と第２ギヤ２との間は常に同じ距離であり、第１ギヤ１と第２ギヤ２は噛合っている状態が保持されている。
【００３０】
図４は、第１アクチュエータによる第１ギヤの非ロック状態とロック状態とを示す図である。図４に示すように、第１アクチュエータ８は、例えばソレノイドアクチュエータであり、駆動部８１と、プランジャ８２とを有する。また、駆動部８１は、ソレノイドコイル８１１と、弾性体８１２と、ケース８１３とを有する。プランジャ８２は、例えば円筒状の鉄片である。また、弾性体８１２は例えばコイルばねである。一例を挙げると、コイルばねの内側にプランジャ８２が配置されており、コイルばねはプランジャ８２をケース８１３の内側へ付勢している。
【００３１】
図４に示すように、第１ギヤ１の回転がロックされていない非ロック状態ＳＴ１１では、ソレノイドコイル８１１に電流は流れておらず、ソレノイドコイル８１１から磁界は発生していない。弾性体８１２はプランジャ８２の後端部８２１をケース８１３の内壁に押圧し、プランジャ８２の先端部はケース８１３の内側に配置されている。プランジャ８２の先端部は、ロック用ギヤ７側面の凹部７ａの外側に位置し、ロック用ギヤ７とは接触していない。これにより、ロック用ギヤ７と第１ギヤ１は、軸部１４を中心に回転することが可能となっている。
【００３２】
また、図４に示すように、第１ギヤ１の回転がロックされているロック状態ＳＴ１２では、ソレノイドコイル８１１に電流が流れており、ソレノイドコイル８１１から磁界が発生している。磁界がプランジャ８２を引き寄せる力は、弾性体８１２がプランジャ８２を付勢する力よりも大きく、プランジャ８２の先端部はケース８１３の外側に引き出されて凹部７ａの内側に配置されている。プランジャ８２がロック用ギヤ７に係止されているため、ロック用ギヤ７と第１ギヤ１は回転することが不可能となっている。
【００３３】
図５及び図６は、第２アクチュエータによるリンクストッパの第１ロック状態と、非ロック状態と、第２ロック状態とを示す図である。図５は第２アクチュエータ９及びリンクストッパ１０を正面側から見た図であり、図６は第２アクチュエータ９及びリンクストッパ１０を右側面側から見た図である。
【００３４】
図５及び図６に示すように、第２アクチュエータ９は、例えばソレノイドアクチュエータであり、駆動部９１と、プランジャ９２とを有する。また、駆動部９１は、ソレノイドコイル９１１と、弾性体９１２と、ケース９１３とを有する。プランジャ９２は、例えば円筒状の鉄片である。また、弾性体９１２は例えばコイルばねである。一例を挙げると、コイルばねはケース９１３の内壁とプランジャ９２の後端部９２１との間に配置されており、コイルばねはプランジャ９２をケース９１３の外側へ付勢している。
【００３５】
また、リンクストッパ１０は、支持部１１と、係止部１２と、摺動部１３とを有する。支持部１１は、例えば、基部２０の一方の面側に固定された固定部１１ａと、固定部１１ａに設けられたスリット部１１ｂとを有する。スリット部１１ｂはＺ方向に平行で、かつ、Ｙ方向において固定部１１ａを貫通している。摺動部１３は、第１部位１３１と、支持部１１を挟んで第１部位１３１の反対側に位置する第２部位１３２と、スリット部１１ｂ内に配置された第３部位１３３とを有する。第３部位１３３は、例えば、断面形状が正方形又は矩形の棒材であり、スリット部１１ｂ内を摺動することができる。
【００３６】
第３部位１３３は、スリット部１１ｂ内に配置された状態で、一端が第１部位１３１に固定され、他端が第２部位１３２に固定されている。また、係止部１２の一端は、摺動部１３の第１部位１３１に固定されている。これにより、係止部１２は、摺動部１３と共に、スリット部１１ｂに沿って移動することが可能となっている。また、係止部１２の他端は、軸部６３の貫通穴６３Ｈに摺動可能に通されている。
【００３７】
図５及び図６に示すように、摺動部１３の昇降動作がロックされている第１ロック状態ＳＴ２１では、ソレノイドコイル９１１に電流は流れておらず、ソレノイドコイル９１１から磁界は発生していない。弾性体９１２はプランジャ９２をケース９１３の外側へ押し出し、プランジャ９２の先端部は摺動部１３の直上の位置まで押し出されている。これにより、摺動部１３と、摺動部１３に固定された係止部１２は上側へ移動することが不可能となっている。
【００３８】
また、図５及び図６に示すように、摺動部１３の昇降動作がロックされていない非ロック状態ＳＴ２２では、ソレノイドコイル９１１に電流が流れており、ソレノイドコイル９１１から磁界が発生している。磁界がプランジャ９２を引き寄せる力は、弾性体９１２がプランジャ９２を付勢する力よりも大きく、プランジャ９２の先端部はケース９１３の内側へ引き寄せられて、摺動部１３とＺ方向で重ならない位置に配置されている。プランジャ９２は摺動部１３と接触していないため、摺動部１３と、摺動部１３に固定された係止部１２は上側及び下側へ移動することが可能となっている。
【００３９】
また、図５及び図６に示すように、摺動部１３の昇降動作がロックされている第２ロック状態ＳＴ２３では、ソレノイドコイル９１１に電流は流れておらず、ソレノイドコイル９１１から磁界は発生していない。弾性体９１２はプランジャ９２をケース９１３の外側へ押し出し、プランジャ９２の先端部は摺動部１３の直下の位置まで押し出されている。これにより、摺動部１３と、摺動部１３に固定された係止部１２は下側へ移動することが不可能となっている。
【００４０】
次に、駆動輪１００の動作について説明する。図７は、実施形態１において車輪の下降を説明するための図である。図８は、実施形態１において車輪の接地を説明するための図である。図９は、実施形態１において車輪による走行を説明するための図である。図１０は、実施形態１において車輪の上昇を説明するための図である。
【００４１】
実施形態１に係る駆動輪１００は、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ９及びモータ４を駆動することで、接地面ｆｒに対して車輪３を上下動させることが可能である。駆動輪１００の上下動の操作は、例えば、後述する制御装置２１０（図１１、図１３参照）が、操作部１４０（図１１、図１３参照）から送信されてくる操作信号Ｓｉｇに基づいて、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ９及びモータ４にそれぞれ電流を供給することで行う。
【００４２】
まず、接地面ｆｒに対して非接触状態にある車輪３が、接地面ｆｒに接触するまでの動作について説明する。図７では、第２アクチュエータ９によって、摺動部１３の下側への移動がロックされている（第２ロック状態ＳＴ２３；図５及び図６参照）。また、第１アクチュエータ８によって、第１ギヤ１の回転がロックされている（ロック状態ＳＴ１２；図４参照）。また、第１ギヤ１と第２ギヤ２は互いに噛合っている（図３参照）。車輪３は、係止部１２及び摺動部１３等を介して、第２アクチュエータ９によって支持されており、接地面ｆｒから離れている。
【００４３】
例えば、駆動輪１００を装着した、後述する台車２００（図１１から図１３参照）が停止した状態で、制御装置２１０は第２アクチュエータ９に電流を供給する。すると、図７の矢印で示すように、プランジャ９２がケース９１３の内側へ移動する。これにより、摺動部１３は、自重によって下側へ移動することが可能となる（非ロック状態ＳＴ２２；図５及び図６参照）。次に、制御装置２１０はモータ４に電流を供給して、車輪３を進行方向の後ろ側（以下、後進側）に回転させる。図７では、車輪３は時計周りの方向に回転する。これにより、第２ギヤ２及び車輪３は第１ギヤ１を中心に回転し、車輪３は下降する。
【００４４】
次に、車輪３が接地面ｆｒに接触してから、台車２００（図１１参照）が走行可能となるまでの動作について説明する。車輪３が下降して接地面ｆｒに接地した後、制御装置２１０はモータ４に電流を供給して、車輪３を後進側に回転させる。これにより、車輪３は接地面ｆｒに押しつけられる。この状態で、制御装置２１０は第２アクチュエータ９への電流の供給を停止する。すると、図８の矢印で示すように、プランジャ９２がケース９１３の外側へ移動し、摺動部１３の上側への移動がロックされる（第１ロック状態ＳＴ２１；図５及び図６参照）。第１ロック状態ＳＴ２１では、係止部１２は軸部６３の上昇を抑えている。このため、サスペンションリンク６は圧縮ばね等によるサスペンション効果を発揮することができる。
【００４５】
上記のようにサスペンションリンク６がサスペンション効果を発揮する状態で、制御装置２１０は、第１アクチュエータ８への電流の供給を停止する。これにより、プランジャ８２はケース８１３の内側へ移動し、図９の矢印で示すように、第１ギヤ１は回転することが可能となる（非ロック状態ＳＴ１１；図４参照）。非ロック状態ＳＴ１１、かつ、第１ロック状態ＳＴ２１で、制御装置２１０は、モータ４に電流を供給して車輪３を回転させる。これにより、車輪３を進行方向の前側（以下、前進側）又は後進側に回転することができ、台車２００は前進側又は後進側に走行することが可能となる。
【００４６】
次に、接地面ｆｒに接触している車輪３が、非接触状態で固定されるまでの動作について説明する。制御装置２１０は、モータ４への電流の供給を停止する。これにより、駆動輪１００を装着した台車２００は停止する。台車２００が停止した状態で、制御装置２１０は第２アクチュエータ９に電流を供給する。すると、図１０の矢印で示すように、プランジャ９２がケース９１３の内側へ移動し、係止部１２及び摺動部１３は上側へ移動することが可能となる（非ロック状態ＳＴ２２）。次に、制御装置２１０は、第１アクチュエータ８に電流を供給する。これにより、プランジャ８２はケース８１３の外側へ移動し、ロック用ギヤ７の回転がロックされる（ロック状態ＳＴ１２）。ロック状態ＳＴ１２、かつ、非ロック状態ＳＴ２２で、制御装置２１０はモータ４に電流を供給して、車輪３を前進側（図１０では、反時計周りの方向）に回転させる。これにより、第２ギヤ２は第１ギヤ１を中心に回転し、車輪３は上昇して接地面ｆｒから離れる。
【００４７】
車輪３が上昇すると、係止部１２及び摺動部１３はサスペンションリンク６の軸部６３に押されて上側へ移動する。摺動部１３がプランジャ９２よりも上側の位置に到達した状態で、制御装置２１０は第２アクチュエータ９への電流の供給を停止する。これにより、図１０の矢印で示すように、プランジャ９２がケース９１３の外側へ移動し、摺動部１３は下側への移動がロックされる（第２ロック状態ＳＴ２３）。これにより、車輪３は第２アクチュエータ９によって支持される。ロック状態ＳＴ１２、かつ、第２ロック状態ＳＴ２３で、制御装置２１０はモータ４への電流の供給を停止する。これにより、車輪３は接地面ｆｒに対して非接触状態で固定される。なお、制御装置２１０はモータ４への電流の供給を停止した後、第１アクチュエータ８への電流の供給を停止して、第１ギヤ１を非ロック状態ＳＴ１１としてもよい。
【００４８】
図１１は、実施形態１に係る台車の構成例を示す図である。図１２は、実施形態１に係る台車において、駆動輪及び従動輪の配置例を示す図である。図１１及び図１２に示すように、実施形態１に係る台車２００は、駆動輪１００と、従動輪１１０と、基台１２０と、取手部１３０と、制御装置２１０と、電源２２０とを備える。基台１２０は例えば板材であり、その平面視による形状は矩形である。基台１２０の裏面側に、駆動輪１００と従動輪１１０とが取り付けられている。例えば、図１２に示すように、基台１２０の四隅に、従動輪１１０がそれぞれ１つずつ取り付けられている。また、基台１２０の長手方向の両側部に駆動輪１００がそれぞれ１つずつ取り付けられている。基台１２０の長手方向で向かい合う一対の従動輪１１０の中間位置に、駆動輪１００は取り付けられている。なお、操作部１４０は、図１１に示したように、台車２００の取手部１３０等に取り付けられていてもよいし、台車２００から離れた位置に配置されていてもよい。
【００４９】
図１３は、実施形態１に係る台車の構成例を示すブロック図である。図１３に示すように、制御装置２１０は、受信部２１１と、制御部２１２とを有する。受信部２１１は、操作部１４０から送信されてくる操作信号Ｓｉｇを受信する機能を有する。制御部２１２は、受信部２１１が受信した操作信号Ｓｉｇに基づいて、駆動輪１００を制御する機能を備える。例えば、制御部２１２は、配線を介して駆動輪１００と電源２２０とにそれぞれ接続している。制御部２１２には電源２２０から電流が供給される。そして、制御部２１２は、受信部２１１が受信した操作信号Ｓｉｇに基づいて、駆動輪１００の第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ９及びモータ４にそれぞれ電流を供給する。図１２に示したように、台車２００が複数の駆動輪１００を有する場合、制御装置２１０は、複数の駆動輪１００を個々に制御する。
【００５０】
制御装置２１０は、台車２００の進行方向の左側（以下、進行方向左側）に配置された駆動輪１００と、進行方向の右側（以下、進行方向右側）に配置された駆動輪１００との間で、モータ４（図３参照）の回転速度を等速度にすることで、台車２００を直進させることができる。また、制御装置２１０は、進行方向左側に配置された駆動輪１００と、進行方向右側に配置された駆動輪１００との間で、モータ４の回転速度に差を設けることで、台車２００を左回り又は右回りに旋回させることが可能である。例えば、制御装置２１０は、進行方向左側に配置された駆動輪１００のモータ４よりも、進行方向右側に配置された駆動輪１００のモータ４の方を速く回転させることで、台車２００を左回りに旋回させることができる。
【００５１】
特許請求の範囲で用いている文言について、実施形態１では、第１ギヤ１が「回転体」に対応し、第２ギヤ２が「連結部」に対応し、第１アクチュエータ８が「回転制限部」に対応している。また、実施形態１では、ロック用ギヤ７、第１アクチュエータ８、軸部１４及びクランク５を含む機構が「回転移動機構」に対応している。
【００５２】
以上説明したように、実施形態１に係る駆動輪１００は、車輪３と、車輪３と離して配置された第１ギヤ１と、車輪３と第１ギヤ１とを連結する第２ギヤ２と、車輪３を回転させるモータ４と、第２ギヤ２を介して車輪３より伝達される第１ギヤ１の回転を制限し、第１ギヤの回転軸１ｃを中心に車輪３を回転移動させる第１アクチュエータ８と、を備える。これによれば、第１アクチュエータ８の動作に応じて、１つのモータ４の回転に基づいた、車輪３の非接地状態と、自走動作状態と、が選択的に実現できる。そして、車輪３を非接地状態にすることができる。
【００５３】
また、駆動輪１００は、車輪３に取り付けられる車軸１６を備える。車軸１６の延設方向と第１ギヤ１の回転軸１ｃとが同一方向である。これによれば、車輪３の非接地状態と、自走動作状態と、の切り替えが容易である。すなわち、駆動輪１００と従動輪１１０とが接地した状態で台車２００が走行する状態（自走）と、従動輪１１０のみが接地した状態で作業者が取手部１３０等を手で押すことによって台車２００が走行する状態（手押し）と、の切り替えが容易である。
【００５４】
また、第１ギヤ１と第２ギヤ２とが噛合っている。これによれば、車輪３を非接地状態にする動作において、第２ギヤ２は第１ギヤ１の周りを相対移動して、第１ギヤ１が第２ギヤ２を支持し、車輪３と接地面ｆｒとの距離を離すことができる。
【００５５】
また、実施形態１に係る台車２００は、上記した駆動輪１００と、駆動輪１００が取り付けられる基台１２０と、を備える。これによれば、車輪３を非接地状態にすることが可能な台車２００を提供することができる。
【００５６】
実施形態１では、モータ４の回転によって、車輪３と第２ギヤ２とが連動して回転する。また、第２ギヤ２は第１ギヤ１と噛合っている。台車２００が走行しているとき、第１ギヤ１の回転はロックされておらず、第１ギヤ１は第２ギヤ２に連動して回転している。第１ギヤ１の回転がロックされ、この状態でモータ４が回転すると、第２ギヤ２が第１ギヤ１の周りに回転（公転）し、車輪３が上昇し、車輪３が非接地状態となる。上昇した車輪３は、第２アクチュエータ９によって支持される。
【００５７】
このように、車輪３の上下動は電動で実施される。このため、作業者は、台車２００の側でペダルやレバーを操作しなくても、操作部１４０のスイッチ等を操作することで、車輪３を昇降動作させることができる。また、作業者は、車輪３の昇降動作を台車２００から離れて遠隔操作することも可能である。また、車輪３の上下動にモータを別途必要としないため、駆動輪のコスト増加や重量増大を抑制することができる。駆動輪の重量増大を抑制することで、マニュアル動作時に重要なパラメータである軽快性の低下を抑えることができる。
【００５８】
（実施形態２）
図１４は、実施形態２に係る駆動輪の構成例を示す模式図である。図１５は、実施形態２に係る駆動輪を側方から見た模式図である。なお、図１４と、後述の図１９、２０、２３、２５では、図面の複雑化を回避するために、図１５に示すＡ１−Ａ２線よりも左側に位置する部品の一部について、図示を省略している。また、実施形態２を説明する各図では、駆動輪３００の高さ方向をＺ方向で示す。また、Ｚ方向と直交する平面において、駆動輪３００が移動する方向をＸ方向で示し、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向で示す。
【００５９】
図１４及び図１５に示すように、駆動輪３００は、車輪３と、車軸１６と、モータ４と、第１クランク３０５と、第２クランク３０６と、軸部３０４、３０７、３１４、３１７と、クラッチ３４と、接続部３５と、プーリー１６Ｐ、３０４Ｐ、３０７Ｐと、第１ベルト３０８と、第２ベルト３０９と、ピニオンギヤ３０３と、ラック３１０と、第１支持部３２１と、第２支持部３２２と、第３支持部３２３と、制止部３８０と、弾性体３３０と、第１ブレーキ装置３６０と、第２ブレーキ装置３７０と、基部２０と、を備える。例えば、駆動輪３００は、第１支持部３２１と、第２支持部３２２と、第１クランク３０５と、第２クランク３０６とを、それぞれ一対ずつ備える。第１支持部３２１と、第２支持部３２２と、第３支持部３２３と、制止部３８０及びラック３１０は、基部２０の一方の面２０ａにそれぞれ固定されている。
【００６０】
一対の第１支持部３２１はＹ方向で互いに対向している。一対の第１支持部３２１の各々には、第１支持部３２１をＹ方向に貫く貫通穴３２１Ｈが設けられている。一方の第１支持部３２１に設けられている貫通穴３２１Ｈと、他方の第１支持部３２１に設けられている貫通穴３２１Ｈは、Ｙ方向で互いに対向している。一方の貫通穴３２１Ｈと他方の貫通穴３２１Ｈには、軸部３０４が通されている。第１支持部３２１は、軸部３０４を回転可能な状態で支持している。
【００６１】
一対の第２支持部３２２はＹ方向で互いに対向している。一対の第２支持部３２２の各々には、第２支持部３２２をＹ方向に貫く貫通穴３２２Ｈが設けられている。一方の第２支持部３２２に設けられている貫通穴３２２Ｈと、他方の第２支持部３２２に設けられている貫通穴３２２Ｈは、Ｙ方向で互いに対向している。一方の貫通穴３２２Ｈと他方の貫通穴３２２Ｈには、軸部３１４が通されている。第２支持部３２２は、軸部３１４を回転可能な状態で支持している。
【００６２】
第３支持部３２３は、第２支持部３２２とＹ方向で対向している。第３支持部３２３には、第３支持部３２３をＹ方向に貫く貫通穴３２３Ｈが設けられている。貫通穴３２３Ｈには軸部３１７が通されている。第３支持部３２３は、軸部３１７を回転可能な状態で支持している。また、制止部３８０は、一対の第２支持部３２２とＸ方向で対向している。
【００６３】
ラック３１０は、一方の第２支持部３２２と他方の第２支持部３２２との間に配置されている。ラック３１０はＸ方向に延設されている。ラック３１０の下側の面には、Ｘ方向に並ぶ複数の歯が設けられている。ラック３１０の直下にピニオンギヤ３０３が配置されている。ラック３１０とピニオンギヤ３０３は噛合っている。
【００６４】
図１６は、第１支持部の構成例を示す模式図である。図１６に示すように、第１支持部３２１に設けられている貫通穴３２１Ｈは、Ｘ方向に平行な直線状の長穴である。軸部３０４は、貫通穴３２１Ｈに通された状態で回転可能であり、貫通穴３２１Ｈにガイドされて移動することが可能となっている。軸部３０４は、貫通穴３２２ＨのＸ方向における一端３２１Ｈ１と他端３２１Ｈ２との間を移動することができる。
【００６５】
第２支持部３２２の貫通穴３２２Ｈ（図１５参照）も、第１支持部３２１の貫通穴３２１Ｈと同様に、Ｘ方向に平行な直線状の長穴である。例えば、貫通穴３２２Ｈは、貫通穴３２１Ｈと同一の形状で、且つ、同一の大きさである。軸部３１４（図１５参照）は、貫通穴３２２Ｈに通された状態で回転可能であり、貫通穴３２２Ｈにガイドされて移動することが可能となっている。軸部３０４は、貫通穴３２２ＨのＸ方向における一端と他端との間を移動することができる。
【００６６】
図１７は、第３支持部の構成例を示す模式図である。図１７に示すように、第３支持部３２３に設けられた貫通穴３２３Ｈは、Ｘ方向に長い長穴である。図１７の破線で示すように、貫通穴３２３Ｈに配置された軸部３１７は、貫通穴３２３Ｈにガイドされて移動することができる。軸部３１７は、貫通穴３２２ＨのＸ方向における一端３２３Ｈ１と他端３２３Ｈ２との間を移動することができる。貫通穴３２３Ｈは、ピニオンギヤ３０３が制止部３８０に近づくほど車輪３が基部２０に近づくように（後述の図２０参照）、Ｙ方向から見て湾曲した形状に形成されている。
【００６７】
図１４及び図１５に示すように、車軸１６は、基部２０の一方の面２０ａ側に配置されている。車輪３の径方向の中心部に車軸１６が固定されている。車軸１６には、モータ４と、第１クランク３０５の一方の端部と、プーリー１６Ｐとが取り付けられている。例えば、第１クランク３０５の一方の端部と車軸１６との間には図示しない軸受等が介在しており、車軸１６は第１クランク３０５に対して回転可能となっている。また、プーリー１６Ｐは、車軸１６の一方の端部に固定されている。プーリー１６Ｐは、車軸１６と一体となって回転する。
【００６８】
第１クランク３０５の他方の端部と、第２クランク３０６の一方の端部は、軸部３１７にそれぞれ固定されている。図１４に示すように、駆動輪３００をＹ方向から見た場合に、第１クランク３０５の軸方向と第２クランク３０６の軸方向は、常に一定の角度（例えば、例えば９０°）を成している。第２クランク３０６の他方の端部は軸部３１４に取り付けられている。例えば、第２クランク３０６の他方の端部と軸部３１４との間には図示しない軸受等が介在しており、軸部３１４は第２クランク３０６に対して回転可能となっている。
【００６９】
軸部３０７は、軸部３１７の軸方向の延長線上に配置されている。軸部３０７の軸方向と軸部３１７の軸方向は互いに同一である。接続部３５は、軸部３０７と軸部３１７とを接続している。軸部３０７は、軸部３１７に対して回転可能となっている。例えば、接続部３５は、基部３５１と軸受３５２とを有する。軸部３１７の一方の端部と、軸受３５２の外輪は基部３５１にそれぞれ固定されている。また、軸部３０７の一方の端部は軸受３５２の内輪に固定されている。これにより、軸部３０７は、軸部３１７に対して回転可能に接続されている。また、軸部３０７の他方の端部には、プーリー３０７Ｐが固定されている。プーリー３０７Ｐは、軸部３０７と一体となって回転する。
【００７０】
第１ベルト３０８は、プーリー１６Ｐとプーリー３０７Ｐとに架け渡されている。車軸１６の回転に伴って第１ベルト３０８が移動し、第１ベルト３０８の移動に伴って軸部３０７が回転する。これにより、車軸１６の回転は軸部３０７に伝達される。また、軸部３０４にはプーリー３０４Ｐが固定されている。プーリー３０４Ｐは、軸部３０４と一体となって回転する。第２ベルト３０９は、プーリー３０７Ｐとプーリー３０４Ｐとに架け渡されている。軸部３０７の回転に伴って第２ベルト３０９が移動し、第２ベルト３０９の移動に伴って軸部３０４が回転する。これにより、軸部３０７の回転は軸部３０４に伝達される。このように、車軸１６の回転は、プーリー１６Ｐ、第１ベルト３０８、プーリー３０７Ｐ、第２ベルト３０９及びプーリー３０４Ｐを介して、軸部３０４に伝達される。
【００７１】
軸部３１４は、軸部３０４の軸方向の延長線上に配置されている。クラッチ３４は、軸部３０４と軸部３１４とが互いに接続される状態（以下、接続状態）と、軸部３０４と軸部３１４とが互いに切り離される状態（以下、切り離し状態）と、を切り替える。軸部３１４は、ピニオンギヤ３０３の回転軸である。軸部３１４は、ピニオンギヤ３０３の径方向の中心部に固定されており、ピニオンギヤ３０３と一体となって回転する。上述したように、軸部３１４が通される貫通穴３２２ＨはＸ方向に長い長穴であり、軸部３１４は回転しながらＸ方向に移動することが可能である。このため、軸部３１４に固定されたピニオンギヤ３０３は、ラック３１０と噛合った状態で回転しながらＸ方向に移動することができる。
【００７２】
弾性体３３０は、例えば圧縮ばねである。弾性体３３０の一方の端部は軸部３１４に取り付けられている。弾性体３３０と軸部３１４との間には図示しない軸受等が介在しており、軸部３１４は弾性体３３０に対して回転可能となっている。また、弾性体３３０の他方の端部は制止部３８０に固定されている。これにより、弾性体３３０は、軸部３１４を介してピニオンギヤ３０３を制止部３８０の反対側に押圧している。また、図１５に示すように、Ｙ方向からみて、弾性体３３０はピニオンギヤ３０３の両側に配置されている。これにより、軸部３１４の軸方向はＹ方向に保持される。このため、駆動輪３００は、ピニオンギヤ３０３が斜めに傾くことを防ぐことができる。また、弾性体３３０は、ピニオンギヤ３０３の歯をラック３１０の歯に押圧する。このため、駆動輪３００は、ピニオンギヤ３０３がラック３１０から外れることを防ぐことができる。また、弾性体３３０は、車輪３が接地面ｆｒに接触しているときはサスペンションとしても機能する。
【００７３】
第１ブレーキ装置３６０は、車輪３の回転を減速又は停止させる制動装置である。第１ブレーキ装置３６０は、例えば第１支持部３２１に取り付けられており、第１支持部３２１に軸部３０４を固定する。これにより、第１ブレーキ装置３６０は、プーリー３０４Ｐ、第２ベルト３０９、プーリー３０７Ｐ、第１ベルト３０８、プーリー１６Ｐ及び車軸１６を介して、車輪３の回転を減速又は停止させることができる。第２ブレーキ装置３７０は、車輪３の昇降動作をロックする装置である。例えば、第２ブレーキ装置３７０は、第３支持部３２３に取り付けられており、第３支持部３２３に軸部３１７を固定する。これにより、第２ブレーキ装置３７０は、第１クランク３０５及び第２クランク３０６を第３支持部３２３に固定することができる。第１クランク３０５及び第２クランク３０６が第３支持部３２３に固定されると、車輪３は上下動することができなくなる。
【００７４】
次に、駆動輪３００の動作について説明する。実施形態２に係る駆動輪３００は、クラッチ３４、第１ブレーキ装置３６０、第２ブレーキ装置３７０及びモータ４（図１５参照）を制御することで、接地面ｆｒに対して車輪３を上下動させることが可能である。駆動輪３００による車輪３の上下動の操作は、例えば、後述の図２４に示す制御装置２１０が、第１ブレーキ装置３６０、第２ブレーキ装置３７０、クラッチ３４及びモータ４に制御信号又は電流を供給することで行う。
【００７５】
まず、車輪３の上昇動作について説明する。図１８は、実施形態２において車輪の上昇を説明するためのフローチャートである。図１９は、実施形態２において車輪の上昇を説明するための模式図である。図２０は、実施形態２において車輪が所定位置まで上昇した状態を示す模式図である。図２１は、実施形態２において車輪が所定位置まで上昇した状態を側方から見た模式図である。なお、図１８のステップＳＴ３１が実行される前の初期状態として、車輪３は接地面ｆｒに接触した状態で停止している。また、第１ブレーキ装置３６０はブレーキをかけていない。これにより、軸部３０４は回転することが可能となっている。また、第２ブレーキ装置３７０もブレーキをかけていない。これにより、軸部３１７は貫通穴３２３Ｈに沿って移動することが可能となっている。このような状態で、制御装置２１０はクラッチ３４に制御信号を送信して、クラッチ３４を接続状態にする（ステップＳＴ３１）。これにより、軸部３０４と軸部３１４とが接続される（図１５参照）。
【００７６】
次に、制御装置２１０は、モータ４に電流を供給して車輪３を前進側に回転させる（ステップＳＴ３２）。車輪３の回転は、図１５に示した第１ベルト３０８、第２ベルト３０９及びクラッチ３４等を介して、ピニオンギヤ３０３に伝達される。例えば、図１９に示すように、車輪３の回転に伴って、第１ベルト３０８がプーリー１６Ｐ、３０７Ｐ間を移動する。また、第１ベルト３０８の移動に伴って、第２ベルト３０９がプーリー３０７Ｐ、３０４Ｐ間を移動する。これにより、軸部３０４が回転する。また、軸部３０４はクラッチ３４を介して軸部３１４と接続している。このため、軸部３０４と共に、軸部３１４とピニオンギヤ３０３とが回転する。また、ピニオンギヤ３０３はラック３１０と噛合っている。このため、ピニオンギヤ３０３は、回転しながら制止部３８０に近づく方向に移動する。
【００７７】
このとき、ピニオンギヤ３０３の回転軸である軸部３０４は、弾性体３３０を圧縮しながら、制止部３８０に近づく方向に移動する。例えば、図１６に示したように、軸部３０４は、貫通穴３２１Ｈの他端３２１Ｈ２から一端３２１Ｈ１に向けて移動する。また、軸部３０４は第２クランク３０６を介して軸部３１７に連結されている。このため、軸部３１７も制止部３８０に近づく方向に移動する。例えば、図１７に示したように、軸部３１７は、貫通穴３２３Ｈの他端３２３Ｈ２から一端３２３Ｈ１に向けて移動する。これにより、図２０及び図２１に示すように、車輪３は上昇して接地面ｆｒから離れる。なお、軸部３０４が貫通穴３２１Ｈの一端３２１Ｈ１と接触する（または、軸部３１７が貫通穴３２３Ｈの一端３２３Ｈ１に接触する）と、ピニオンギヤ３０３はそれ以上制止部３８０に近づく方向に移動することはできない。
【００７８】
次に、制御装置２１０は、車輪３が所定の位置まで上昇したか否かを判断する（ステップＳＴ３３）。例えば、ステップＳＴ３２では、車輪３の回転角度が大きくなるほど、車輪３の上側への移動距離も大きくなる。また、車輪３の回転角度は、モータ４の回転数に依存する。そこで、駆動輪３００の設計者は、モータ４の回転数と車輪３の上側への移動距離との関係を予め調べておき、車輪３が接地面ｆｒから離れて所定の位置まで上昇するのに必要なモータ４の回転数を求めておく。そして、駆動輪３００の設計者は、求めた回転数をステップＳＴ３３の閾値に設定しておく。なお、モータ４の回転数は、モータ４に出力する信号（パルス）のカウント数から算出してもよい。ステップＳＴ３３では、制御装置２１０は、ステップＳＴ３２におけるモータ４の回転数と上述の閾値とを比較する。モータ４の回転数が閾値以上の場合は、制御装置２１０は、車輪３が所定の位置まで上昇したと判断して（ステップＳＴ３３；Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３４に進む。モータ４の回転数が閾値未満の場合は、制御装置２１０は、車輪３が所定の位置まで上昇していないと判断して（ステップＳＴ３３；Ｎｏ）、ステップＳＴ３２に戻る。
【００７９】
ステップＳＴ３４では、制御装置２１０は、車輪３の昇降動作をロックする。例えば、制御装置２１０は、第２ブレーキ装置３７０に制御信号を送信する。この制御信号を受けて、第２ブレーキ装置３７０は軸部３１７にブレーキをかける。これにより、軸部３１７は第３支持部３２３に固定される。また、軸部３１７を介して、第１クランク３０５及び第２クランク３０６も第３支持部３２３に固定される。次に、制御装置２１０は、モータ４への電流の供給を止めて、モータ４を停止させる。これにより、車輪３の昇降動作がロックされる。車輪３は、接地面ｆｒから離れた状態に維持される。
【００８０】
次に、車輪３の下降動作について説明する。図２２は、実施形態２において車輪の下降を説明するためのフローチャートである。図２３は、実施形態２において、車輪の下降を説明するための模式図である。なお、図２２のステップＳＴ４１が実行される前の初期状態として、車輪３は接地面ｆｒから離れている。また、第１ブレーキ装置３６０はブレーキをかけており、軸部３０４は第１支持部３２１に固定されている。また、第２ブレーキ装置３７０もブレーキをかけており、軸部３１７は第３支持部３２３に固定されている。また、クラッチ３４は接続状態にある。このような状態で、制御装置２１０は、車輪３の昇降動作のロックを解除する（ステップＳＴ４１）。例えば、制御装置２１０は、第２ブレーキ装置３７０に制御信号を送信する。この制御信号を受けて、第２ブレーキ装置３７０は軸部３１７に対するブレーキを解除する。これにより、図２３に示すように、車輪３は、自重によって下側へ移動することが可能となる。
【００８１】
また、第２ブレーキ装置３７０によるブレーキが解除されると、弾性体３３０の復元力により、軸部３１４は制止部３８０から遠ざかる方向に押される。これにより、軸部３１４を回転軸とするピニオンギヤ３０３は、ステップＳＴ３２のときとは逆の方向に回転しながら移動し、車輪３は下側へ移動する。このように、車輪３は、自重と弾性体３３０の復元力とによって、下側へ移動して接地面ｆｒに接触する。
【００８２】
次に、制御装置２１０は、所定時間待機する（ステップＳＴ４２）。所定時間とは、第２ブレーキ装置３７０によるブレーキが解除されてから、車輪３が接地面ｆｒに接触するまでに要する時間である。所定時間の長さは、車輪３の自重と弾性体３３０の復元力とに依存する。所定時間の長さは、駆動輪３００の設計者が予め設定しておく。次に、制御装置２１０は、クラッチ３４に制御信号を送信して、クラッチ３４を切り離し状態にする（ステップＳＴ４３）。これにより、軸部３０４と軸部３１４とが切り離される。これにより、車輪３は前進側又は後進側に回転することが可能となる。
【００８３】
実施形態２に係る駆動輪３００は、実施形態１で説明した台車に適用することができる。例えば、図１１から図１３に示した台車２００において、駆動輪１００を駆動輪３００に置き換えてもよい。
【００８４】
図２４は、実施形態２に係る台車の構成例を示すブロック図である。図２４に示すように、実施形態２に係る台車２００Ａは、制御装置２１０と、電源２２０と、駆動輪３００と、を有する。制御部２１２は、受信部２１１が受信した操作信号Ｓｉｇに基づいて、駆動輪３００を制御する機能を備える。例えば、制御部２１２は、配線を介して駆動輪３００と電源２２０とにそれぞれ接続している。制御部２１２には電源２２０から電流が供給される。そして、制御部２１２は、受信部２１１が受信した操作信号Ｓｉｇに基づいて、駆動輪３００のクラッチ３４、第１ブレーキ装置３６０、第２ブレーキ装置３７０及びモータ４にそれぞれ電流を供給したり、制御信号を送信したりする。台車２００Ａが複数の駆動輪３００を有する場合、制御装置２１０は、複数の駆動輪３００を個々に制御する。
【００８５】
特許請求の範囲で用いている文言について、実施形態２では、ピニオンギヤ３０３が「回転体」に対応している。また、第１ベルト３０８、第２ベルト３０９、プーリー１６Ｐ、３０４Ｐ、３０７Ｐ及びクラッチ３４を含む機構が「連結部」に対応している。ラック３１０、第２支持部３２２、第３支持部３２３、軸部３１７、第１クランク３０５及び第２クランク３０６を含む機構が「回転移動機構」に対応している。また、プーリー１６Ｐが「第１プーリー」に対応し、プーリー３０４Ｐが「第２プーリー」に対応している。第１ベルト３０８及び第２ベルト３０９が「ベルト」に対応している。また、軸部３１４が「第１回転軸」に対応し、軸部３０４が「第２回転軸」に対応している。
【００８６】
以上説明したように、実施形態２に係る駆動輪３００は、車輪３と、車輪３と離して配置されたピニオンギヤ３０３と、車輪３とピニオンギヤ３０３とを連結する連結部と、車輪３を回転させるモータ４と、車輪３から連結部を介してピニオンギヤ３０３に伝達されるモータ４の回転力により、ピニオンギヤ３０３の回転軸を中心に車輪３を回転移動させる回転移動機構と、を備える。これによれば、回転移動機構の動作に応じて、１つのモータ４の回転に基づいた、車輪３の非接地状態と、自走動作状態と、が選択的に実現できる。そして、車輪３を非接地状態にすることができる。
【００８７】
また、駆動輪３００は、車輪３に取り付けられる車軸１６を備える。連結部は、車軸１６を介して車輪３とピニオンギヤ３０３とを連結する。これによれば、モータ４は、車輪３を回転させることによって、モータ４の回転力をピニオンギヤ３０３に伝達することができる。
【００８８】
また、連結部は、車軸１６に固定されるプーリー１６Ｐと、ピニオンギヤ３０３の回転軸に固定されるプーリー３０４Ｐと、プーリー１６Ｐの回転をプーリー３０４Ｐに伝達する第１ベルト３０８及び第２ベルト３０９、を有する。これによれば、モータ４の回転力をピニオンギヤ３０３に伝達することが容易である。
【００８９】
また、ピニオンギヤ３０３の回転軸は、ピニオンギヤ３０３に固定される軸部３１４と、プーリー３０４Ｐに固定される軸部３０４と、を有する。連結部は、軸部３０４と軸部３１４とが互いに接続される状態（接続状態）と、軸部３０４と軸部３１４とが互いに切り離される状態（切り離し状態）とを切り替えるクラッチ３４を有する。これによれば、モータ４の回転力のピニオンギヤ３０３への伝達、非伝達の切り替えが容易である。
【００９０】
また、回転移動機構は、基部２０と、基部２０に固定されたラック３１０と、を有する。ピニオンギヤ３０３はラック３１０と噛合っている。これによれば、ピニオンギヤ３０３は回転しながらラック３１０の延設方向に移動する。回転移動機構は、ピニオンギヤ３０３とラック３１０とが噛合っている部分を支点に、車輪３を回転移動させることができる。
【００９１】
また、実施形態２に係る台車２００Ａは、上記した駆動輪３００と、駆動輪３００が取り付けられる基台１２０と、を備える。これによれば、車輪３を非接地状態にすることが可能な台車２００Ａを提供することができる。
【００９２】
（変形例）
図２５は、実施形態２の変形例１に係る駆動輪を示す模式図である。図２５に示すように、駆動輪３００Ａはサスペンション３９０を備える。例えば、駆動輪３００Ａは、基部２０の一方の面２０ａの反対側に位置する他方の面２０ｂに設けられた、複数のサスペンション３９０を備える。サスペンション３９０の一端は基部２０の他方の面２０ｂに取り付けられ、サスペンション３９０の他端は台車２００Ａ（図２４参照）の基台１２０に取り付けられる。これによれば、駆動輪３００Ａは、接地面ｆｒから台車２００Ａに伝わる衝撃をさらに緩和することができる。
【００９３】
図２６は、実施形態２の変形例２に係る駆動輪を示す模式図である。図２６に示すように、第１ブレーキ装置３６０は、軸部３０４ではなく、車軸１６に設けられていてもよい。例えば、駆動輪３００Ｂは、第１ブレーキ装置３６０を車軸１６において、車輪３とモータ４との間に備える。このような態様であっても、第１ブレーキ装置３６０は車輪３の回転を減速又は停止させることができる。
【００９４】
以上、実施形態について説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態１、２では、モータ４がＤＤモータである場合について説明したが、モータ４はギヤードモータでもよい。また、駆動輪１００、３００の外部に制御装置２１０が設けられている場合について説明したが、駆動輪１００、３００の内部に制御装置２１０又は制御部２１２が設けられていてもよい。また、「回転制限部」は第１アクチュエータ８に限定されない。「回転制限部」は、第１ギヤ１の回転を制限するブレーキ等であってもよい。また、第２ブレーキ装置３７０はクラッチでもよい。この場合、クラッチは、軸部３１７と第３支持部３２３とが互いに接続される状態と、軸部３１７と第３支持部３２３とが互いに切り離される状態とを切り替える。
【符号の説明】
【００９５】
１  第１ギヤ
１ａ、２ａ  凸部
１ｂ、２ｂ  凹部
２  第２ギヤ
３  車輪
４  モータ
５  クランク
６  サスペンションリンク
７  ロック用ギヤ
７ａ  凹部
８  第１アクチュエータ
９  第２アクチュエータ
１０  リンクストッパ
１１、３０  支持部
１１ａ  固定部
１１ｂ  スリット部
１２  係止部
１３  摺動部
１４、１５、６３  軸部
１６  車軸
１６Ｐ、３０４Ｐ、３０７Ｐ  プーリー
２０  基部
２１  ブレーキ
３４  クラッチ
３５  接続部
４１  ステータ
４２  ロータ
６１  サスペンション
６２  リンク
１００、３００  駆動輪
１１０  従動輪
１２０  基台
１３０  取手部
２００、２００Ａ  台車
２１０  制御装置
２２０  電源
３０３  ピニオンギヤ
３０５  第１クランク
３０６  第２クランク
３０４、３０７、３１４、３１７  軸部
３０８  第１ベルト
３０９  第２ベルト
３２１  第１支持部
３２１Ｈ、３２２Ｈ、３２３Ｈ  貫通穴
３２２  第２支持部
３２３  第３支持部
３３０  弾性体
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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