(57)【要約】【課題】左右の車輪それぞれを独立して回転走行させるモーターの駆動伝達を同時に一時的に停止でき、モーターの駆動時、停止時でも車輪をフリーに回転操作可能にする。【解決手段】車体フレーム１に配したモーターＭ１，Ｍ２で、波動歯車機構１０を組み込んだ車輪３を走行回転させ、その駆動力を一時的に停止させるクラッチ機構３０を設ける。クラッチ機構３０は、車体フレーム１の外部から進退操作するクラッチシャフト３１と、クラッチシャフト３１に屈曲連結部３６によって連繋して上下動するセンターロッド３５と、上下動によって上方への弾発付勢力に抗して下降し、上下動するクラッチプレート４１と、波動歯車機構１０のフレクスプライン１３に固定したドライブシャフト２５に連繋してあって上位置にあるときのクラッチプレート４１に係合し、下位置にあるときのクラッチプレート４１からは離反するカムディスク４６とから成る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームに配したモーターの駆動力によって、車輪の内部に組み込み構成した波動歯車機構を経て車輪自体を従動回転させるようにし、波動歯車機構は、モーターの駆動力によって従動回転される従動入力軸に固定したウェブジェネレーター、このウェブジェネレーターを囲繞してウェブジェネレーターを介して回転するフレクスプライン、このフレクスプラインの回転によって減速回転され、車輪の外周壁の内側に固定されているサーキュラスプラインを備えて成る電動ローラーにおいて、車輪を回転走行させるモーターの駆動伝達を一時的に停止させるクラッチ機構を設け、このクラッチ機構は、車体フレームの外部から操作されて車体フレームで進退操作されるクラッチシャフトと、このクラッチシャフトに連繋されていて、クラッチシャフトの進退によって上下動されるセンターロッドと、このセンターロッドの上下動によって上方への弾発力に抗して下降されるよう上下動するクラッチプレートと、車輪に設けられている前記波動歯車機構におけるフレクスプラインに連繋されていて、上位置にあるときのクラッチプレートに係合され、下位置にあるときのクラッチプレートからは離反されるカムディスクとから成ることを特徴とするユニバーサル電動ローラー。
【請求項２】
クラッチ機構のクラッチプレートとカムディスクとの係合時では、フレクスプラインを回転させず、モーターは車輪を従動回転させ、クラッチプレートとカムディスクとの離反時では、モーターの駆動は車輪に伝達されないようにしてある請求項１に記載のユニバーサル電動ローラー。
【請求項３】
左右の車輪の内部の波動歯車機構の従動入力軸は、車体フレームのほぼ中央部位で対称配置されていて、前後部のモーターの出力軸とは傘歯車伝動手段によって従動回転され、前記クラッチ機構のセンターロッド、クラッチプレートは車体フレームのほぼ中央部位で左右の車輪それぞれのカムディスクに同時に係脱自在にしてある請求項１または２に記載のユニバーサル電動ローラー。
【請求項４】
クラッチプレートは、その左右両側縁に設けた係合突部を左右の車輪のカムディスクそれぞれに設けた切欠状の係止凹部に噛み合うようにしてある請求項１乃至３のいずれかに記載のユニバーサル電動ローラー。
【請求項５】
センターロッドは、車体フレームのほぼ中央位置で車体フレームの上部に設けられているセンタープレートに上部がスライド自在に貫挿されていて、このセンタープレートの下方部位でリンク構造の屈曲連結部によってクラッチシャフトの前端に連繋されている請求項１乃至４のいずれかに記載のユニバーサル電動ローラー。
【請求項６】
クラッチプレートは、車体フレームの中央部の底部に配装されているボトムプレート上で対峙状に立脚固定させたガイドブロック相互間で案内されることで上下動し、クラッチプレート自体に連結した下向き開口のカップ状の連結カップにボトムプレートとの間で内挿した復帰バネの弾発力によって上方に常時、弾発的に付勢されている請求項１乃至５のいずれかに記載のユニバーサル電動ローラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工場その他において各種産業機器等を据え付けるに際し、その設置、移動、運搬などを行うとき、これらの機器類を移動するためのこれらの機器類を例えば載置・積載するいわゆる電動ローラーにおいて、そのモーターによる駆動伝達を一時的に停止して車輪を手動にても自由に回転させることで例えば方向転換、フリーな移動等が簡単に行えるようにしたクラッチ機構を備えたユニバーサル電動ローラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、重量が嵩張る各種の産業機器等の重量物を移動、運搬するに際し、モーター駆動する適数台の電動ローラーを使用してこれらに載置し、電動ローラーを前後進、方向転換等を制御操作することで移動等を行っている。この電動ローラーとして、本発明者は例えば特許文献１に係る重量搬送物搬送用電動ローラー、特許文献２に係る重量物運搬用電動ローラーを提案している。これらの電動ローラーは、平面で矩形状のローラー本体内に比較的に小型軽量のモーターを配置し、その駆動力を減速機構を介して駆動減速、伝動することで車輪を回転させ、前後進更には方向転換を行うようにしている。そして、ローラー本体内に配置したモーターの駆動力を車輪に伝達するに際し、その駆動力を遮断あるいは伝達させるクラッチ機構をモーター側と車輪側との間に設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４０６０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４３４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの従来の電動ローラーにおいては、１台のモーターによって例えば左右の車輪を従動回転させているから、その動力伝達系内においてクラッチ機構では例えばスライドするシスターによる噛み合いあるいは離反によって駆動力を伝達したり、遮断したりしている。ただ、近時は搬送物の大型化、重量化によって駆動力を増大させるため、車輪それぞれを独立して駆動させるように複数のモーターを設ける場合、スライド式シスターを有することによる噛み合い、離反によるクラッチ機構によってこれに対応させることは困難であった。
【０００５】
また、例えば駆動伝達を一時的に遮断することで人力によってフリーな状態で移動させたり、走行方向を転換させたりするとしても、それぞれの車輪を駆動させる独立したモーターによる伝動を一時的に遮断するには、それぞれに対応したクラッチ機構を独立して設けることになるから、同時的に遮断するには機構あるいは操作を複雑にするばかりでなく、面倒でもあった。
【０００６】
そこで本発明は上述したような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、例えば左右の車輪を独立して駆動させる複数のモーターを備えた電動ローラーにおいて、車輪それぞれに対するモーターそれぞれによる駆動伝達を同時に停止でき、例えば一時的な伝動停止よる車輪のフリー回転によって、モーターの駆動中あるいは停止時でも人力によって簡単に移動、更には方向転換もできるようにし、取り扱いを容易にするクラッチ機構を備えたユニバーサル電動ローラーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明にあっては、後述する発明を実施するための形態における使用符号を付記して説明すると、車体フレーム１に配したモーターＭ１，Ｍ２の駆動力によって、車輪３の内部に組み込み構成した波動歯車機構１０を経て車輪３自体を従動回転させるようにし、波動歯車機構１０は、モーターＭ１，Ｍ２の駆動力によって従動回転される従動入力軸１１に固定したウェブジェネレーター１２、このウェブジェネレーター１２を囲繞してウェブジェネレーター１２を介して回転するフレクスプライン１３、このフレクスプライン１３の回転によって減速回転され、車輪３の外周壁の内側に固定されているサーキュラスプライン１４を備えて成るユニバーサル電動ローラーにおいて、車輪３を回転走行させるモーターＭ１，Ｍ２の駆動伝達を一時的に停止させるクラッチ機構３０を設け、このクラッチ機構３０は、車体フレーム１の外部から操作されて車体フレーム１で進退操作されるクラッチシャフト３１と、このクラッチシャフト３１に連繋されていて、クラッチシャフト３１の進退によって上下動されるセンターロッド３５と、このセンターロッド３５の上下動によって上方への弾発力に抗して下降されるよう上下動するクラッチプレート４１と、車輪３に設けられている前記波動歯車機構１０におけるフレクスプライン１３に連繋されていて、上位置にあるときのクラッチプレート４１に係合され、下位置にあるときのクラッチプレート４１からは離反されるカムディスク４６とから成ることを特徴とする。
クラッチ機構３０のクラッチプレート４１とカムディスク４６との係合時では、フレクスプライン１３を回転させず、モーターＭ１，Ｍ２は車輪３を従動回転させ、クラッチプレート４１とカムディスク４６との離反時では、モーターＭ１，Ｍ２の駆動は車輪３に伝達されないようにして構成することができる。
左右の車輪３の内部の波動歯車機構１０の従動入力軸１１は、車体フレーム１のほぼ中央部位で対称配置されていて、前後部のモーターＭ１，Ｍ２の出力軸２とは傘歯車伝動手段４によって従動回転され、前記クラッチ機構３０のセンターロッド３５、クラッチプレート４１は車体フレーム１のほぼ中央部位で左右の車輪３それぞれのカムディスク４６に同時に係脱自在にして構成することができる。
クラッチプレート４１は、その左右両側縁に設けた係合突部４１Ａを左右の車輪３のカムディスク４６それぞれに設けた切欠状の係止凹部４６Ａに噛み合うようにして構成することができる。
センターロッド３５は、車体フレーム１のほぼ中央位置で車体フレーム１の上部に設けられているセンタープレート３７に上部がスライド自在に貫挿されていて、このセンタープレート３７の下方部位でリンク構造の屈曲連結部３６によってクラッチシャフト３１の前端に連繋されて構成することができる。
クラッチプレート４１は、車体フレーム１の中央部の底部に配装されているボトムプレート４２上で対峙状に立脚固定させたガイドブロック４３相互間で案内されることで上下動し、クラッチプレート４１自体に連結した下向き開口のカップ状の連結カップ４４にボトムプレート４２との間で内挿した復帰バネ４５の弾発力によって上方に常時、弾発的に付勢されて構
成することができる。
【０００８】
以上のように構成された本発明に係るユニバーサル電動ローラーにあって、クラッチ機構３０は、そのクラッチシャフト３１の進退によるセンターロッド３５を介したクラッチプレート４１の上下動で、車輪３に組み込んだ波動歯車機構１０のフレクスプライン１３に固定してあるカムディスク４６と噛み合いあるいは解除し、噛み合い時ではカムディスク４６、フレクスプライン１３を回転させず、波動歯車機構１０自体によって車輪３を回転走行させ、解除時では車輪３自体のフリーな例えば人力等による回転を可能にさせる。
車体フレーム１のほぼ中央部で配置されているモーターＭ１，Ｍ２の出力軸２と、左右の車輪３の従動入力軸１１との傘歯車伝動手段４による駆動伝達部位で、クラッチ機構３０のセンターロッド３５、クラッチプレート４１が上下動制御されることで、駆動力を伝達させる左右の車輪３に対して同時的に制御操作させる。
センターロッド３５は、進退するクラッチシャフト３１の操作伝達を、センターロッド３５がセンタープレート３７に貫挿されていることと相俟ち、屈曲連結部３６によって上下動に変換させられ、クラッチプレート４１を左右の車輪３それぞれのカムディスク４６相互間で上下動させ、クラッチプレート４１の係合突部４１Ａをカムディスク４６の係止凹部４６Ａと噛み合いあるいは離反させる。
クラッチプレート４１の連結カップ４４に内挿した復帰バネ４５の弾発力は、クラッチシャフト３１の車体フレーム１外方への牽引に伴うセンターロッド３５の上方への移動を速やかにさせ、カムディスク４６の回転に伴い円周状で移動している係止凹部４６Ａに対する係合突部４１Ａを位置決めさせ、確実に噛み合わせる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は以上説明したように構成されているため、左右の車輪３を独立して駆動させるよう例えば駆動力を大きくするよう前後部のモーターＭ１，Ｍ２を備えたユニバーサル電動ローラーにおいて、クラッチ機構３０に対する操作によって車輪３それぞれに対するモーターＭ１，Ｍ２それぞれによる車輪３それぞれの回転走行のための駆動伝達を一時的に停止でき、しかもその停止操作は前後部のモーターＭ１，Ｍ２それぞれで独立している駆動伝達系に対して同時に行うことができる。こうして例えば一時的な駆動伝達力の遮断によって駆動力の影響を受けずに車輪３自体をフリーに回転できるようになり、モーターＭ１，Ｍ２の駆動中あるいは停止時のいずれでも人力によって簡単に移動、更には方向転換もでき、取り扱いを容易にすることができる。
【００１０】
すなわちこれは本発明において、波動歯車機構１０が組み込まれている車輪３を備えたユニバーサル電動ローラー自体に設けられるクラッチ機構３０が、車体フレーム１の外部から操作されて進退されるクラッチシャフト３１と、この進退するクラッチシャフト３１に連繋されて上下動されるセンターロッド３５と、この上下動するセンターロッド３５の上方への弾発力に抗して下降されて上下動するクラッチプレート４１と、車輪３に設けられている波動歯車機構１０のフレクスプライン１３に連繋されていて、上下動するクラッチプレート４１に係脱自在なカムディスク４６とから成るからである。これによって、クラッチ機構３０の操作でクラッチプレート４１とカムディスク４６との係合時では車輪３を駆動回転させ、その離反時では車輪３への駆動伝達力の一時的停止、この一時的停止に伴う車輪３側からの車輪３に対する強制的な回転操作による車輪３のフリー回転等を図ることができる。
【００１１】
また、左右の車輪３の内部に組み込まれた波動歯車機構１０の従動入力軸１１と、前後部のモーターＭ１，Ｍ２の出力軸２との駆動伝達のための傘歯車伝動手段４は車体フレーム１のほぼ中央位置で配置されていることで、クラッチシャフト３１の進退操作で上下動するセンターロッド３５、このセンターロッド３５の上下動に追随するクラッチプレート４１によって、それぞれで独立して走行回転する左右の車輪３それぞれのカムディスク４６に対する停止作動を同時に行うことができる。
【００１２】
センターロッド３５は、前後に進退されるクラッチシャフト３１にリンク構造の屈曲連結部３６を介して連繋されているので、センタープレート３７に上部がスライド自在に貫挿されていることと相俟ち、クラッチシャフト３１の進退操作に追随してスムーズに上下動される。しかも、クラッチプレート４１は、ボトムプレート４２上に立脚固定したガイドブロック４３相互間に案内されて上下動されるから、センターロッド３５の上下動によってがたつくことなく確実に上下動され、カムディスク４６とスムーズに噛み合いあるいはその噛み合いが解除される。
【００１３】
尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項それぞれにおいて付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付した。本発明は、これらの記載、図面中の符号等によって示された構造・形状等に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を実施するための一形態を示す平断面図である。
【図２】同じく側断面図である。
【図３】同じく背断面図である。
【図４】同じくクラッチ機構で作動される波動歯車機構が組み込まれている車輪の側断面図である。
【図５】同じくクラッチ機構の一部省略の正断面図である。
【図６】同じくクラッチ機構の要部正断面図である。
【図７】同じくクラッチ機構の要部側断面図である。
【図８】同じくクラッチ機構におけるＯＮ−ＯＦＦ動作と、波動歯車機構における入力側から出力側への動力伝達との関係を簡単に図示した概要図で、その（ａ）は波動歯車機構の動作例であり、（ｂ）はフレクスプライン側が固定されている場合、（ｃ）はフレクスプライン側の固定が解除されている場合である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための一形態を説明すると、図において示される符号１は本発明に係るユニバーサル電動ローラーを構成している、平面から見てほぼ十文字状を呈する車体フレームである。この車体フレーム１の前部には出力軸２を後方に向けた前部モーターＭ１が配置されていて、その出力軸２は車体フレーム１における前後方向のほぼ中央位置における例えば右部で支承されている右側の車輪３を傘歯車伝動手段４によって、また車輪３を減速させて回転走行させるよう内部に構成されている波動歯車機構（Ｓｔｒａｉｎ  ｗａｖｅ  ｇｅａｒｉｎｇ／ハーモニックドライブ…登録商標）１０における後述の従動入力軸１１を駆動させるようにしている。同様に、車体フレーム１の後部には出力軸２を前方に向けた後部モーターＭ２が配置されていて、その出力軸２は車体フレーム１の左部で支承されている例えば左側の車輪３を傘歯車伝動手段４によって、また車輪３を減速させて回転走行させるよう内部に構成されている波動歯車機構１０における後述の従動入力軸１１を駆動させるようにしている。
【００１６】
そして、図示のように、車体フレーム１における前後で互いに対向したように配置固定されている前後部のモーターＭ１，Ｍ２の出力軸２、左右側に対称的に配置支承されている車輪３の従動入力軸１１は共に車体フレーム１の中央部位で、それぞれが相互に対向するように配置されていて、それぞれの軸端に固着した傘歯車が噛み合っていることで傘歯車伝動手段４が構成されている。
【００１７】
図中符号５は、車体フレーム１のほぼ中央部の上面に回転自在に設けられたターンテーブルであり、同じく符号６は、車体フレーム１の前後左右部に配された自在キャスターである。また、車体フレーム１は、図１に示すように、前後に対峙状に配した前後のリブ相互間の中央部で傘歯車伝動手段４、更には後述するクラッチ機構３０の本体部分が配装されている。そして、前リブの前方の左右部それぞれに対峙状に配したフロントリブによって前部左右の自在キャスター６が固定されている。同様に後リブの後方の左右部それぞれに対峙状に配したリアリブによって後部左右の自在キャスター６が固定されている。
【００１８】
なお、本明細書において、図示のように前部モーターＭ１による右側の車輪３、後部モーターＭ２による左側の車輪３それぞれは、同様に構成された傘歯車伝動手段４、車輪３の内部における波動歯車機構１０等によって減速駆動されるように構成されているため、右側あるいは左側を区別する必要がある場合を除き、いずれか一方側の構成部材等の同一符号によってそれぞれの構成を説明する。
【００１９】
車輪３の内部に組み込み構成されている波動歯車機構１０は、傘歯車伝動手段４によって噛み合っているモーターＭ１，Ｍ２の出力軸２によって従動回転される従動入力軸１１と、この従動入力軸１１に固着されていることで回転されるほぼ楕円形のウェブジェネレーター１２と、同じくほぼ楕円形のボールベアリング１５を介在させてウェブジェネレーター１２を内包することでウェブジェネレーター１２を覆っていて、外周に外歯が形成されているカップ状の可撓性のフレクスプライン１３と、このフレクスプライン１３の外歯に噛み合い、外歯の歯数に比し所定数で歯数が多くなっている内歯が形成されていて、フレクスプライン１３を囲繞して、車輪３の外周壁に連繋固定されているサーキュラスプライン１４とから成る。
【００２０】
そして、サーキュラスプライン１４には、車体フレーム１の左右側壁内側面で車体フレーム１の外側である一端が支承され、車体フレーム１の内側である他端が後述するドライブシャフト２５で支承されているカップ状のタイヤカバー２１を固定してあって、このタイヤカバー２１に設けられているカバーサイド２２は、車体フレーム１の左右の側壁にその外部が支承され、内部で従動入力軸１１を支承している（図４参照）。また、タイヤカバー２１に、車輪３の外周壁を形成しているローラ２３が固定されている。また、前記フレクスプライン１３には、前記従動入力軸１１の外周で回転されるよう従動入力軸１１を囲繞している筒状のドライブシャフト２５が固定されており、このドライブシャフト２５における車体フレーム１の内側の端部によってもタイヤカバー２１を回転自在に支承している。
【００２１】
なお、このドライブシャフト２５における車体フレーム１の中央部位側には、後述するクラッチ機構３０におけるクラッチプレート４１が係脱自在に噛み合うカムディスク４６が固定されていて、クラッチプレート４１との噛み合いによってドライブシャフト２５自体の回転が一時的に停止されることに伴い、フレクスプライン１３自体の回転も停止されるようにしてある。
【００２２】
こうすることで、波動歯車機構１０において、従動入力軸１１の従動回転は、ウェブジェネレーター１２、ボールベアリング１５を介してフレクスプライン１３をサーキュラスプライン１４の内側で回転させる。このフレクスプライン１３の回転は、サーキュラスプライン１４を従動入力軸１１及びフレクスプライン１３の回転方向とは逆方向に回転させ、このサーキュラスプライン１４の逆回転は同時に互いに噛み合っている内歯、外歯の歯数の差異に対応して減速された状態となっていて、また減速に伴うトルクが増大された状態で回転される。そして、サーキュラスプライン１４の所定トルクによる逆回転は、タイヤカバー２１、ローラ２３を備えた車輪３自体を所定出力によって回転走行させる。
【００２３】
ここで、クラッチ機構３０におけるＯＮ−ＯＦＦ動作と、波動歯車機構１０における入力側から出力側への動力伝達との関係を簡単に図示している図８によって説明すると次のようになる。図８（ａ）に示すように、波動歯車機構１０においてサーキュラスプライン１４側が固定されていると、その減速比は例えば８０〜１６０に設定されることで入出力が逆転し、高減速・高トルクで伝達回転される。図８（ｂ）に示すように、クラッチ機構３０のロック、いわゆるクラッチが入っている状態によってフレクスプライン１３側が固定されていると、例えばほぼ１：１６０で入力側からの駆動力が出力側に伝達回転される。図８（ｃ）に示すように、クラッチ機構３０の解除によってフレクスプライン１３側の固定が解除、いわゆるクラッチが解放されている状態にされると、入力側と出力側では互いに自由に回転し、入力側における駆動回転に関わらず、出力側では自由に回転されることになる。
【００２４】
そして、モーターＭ１，Ｍ２の駆動力によって波動歯車機構１０を介して走行される車輪３は、前後部のモーターＭ１，Ｍ２の出力軸２からの傘歯車伝動手段４、波動歯車機構１０によって駆動が伝達されることで回転走行するのであり、また、クラッチ機構３０によって波動歯車機構１０におけるフレクスプライン１３の停止固定が一時的に解除されることでその駆動力からフリーな状態となり、車輪３を例えば人力によって自在に回転されるようにしてある。なお、この図示例におけるクラッチ機構３０は、車体フレーム１の中央部位で車輪３への駆動伝達が傘歯車伝動手段４によって伝達されるよう、左右の車輪３における従動入力軸１１の端部が互いに対向した配置であること、また車輪３に組み込み構成されている波動歯車機構１０の作動特性を利用することによって構成されている。
【００２５】
すなわち、クラッチ機構３０は、車体フレーム１の外部から操作されて車体フレーム１の中央部に向かって進退操作されるクラッチシャフト３１と、このクラッチシャフト３１に屈曲連結部３６によって連繋されていて、クラッチシャフト３１の進退によって上下動されるセンターロッド３５と、このセンターロッド３５の上下動によって上方への弾発力に抗して下降されるよう上下動するクラッチプレート４１と、車輪３に設けられている波動歯車機構１０におけるフレクスプライン１３に連繋されていて、上位置にあるときのクラッチプレート４１に係合され、下位置にあるときのクラッチプレート４１からは離反されるカムディスク４６とから成る。
【００２６】
なお、このクラッチ機構３０は、操作されないとき（いわゆるクラッチが入っているとき）には、車体フレーム１の外方側への後退位置にあって、クラッチプレート４１をカムディスク４６に常時噛み合わせていることで、ドライブシャフト２５、フレクスプライン１３を共に回転しないよう固定状態を保持しているものとなっている。
【００２７】
クラッチシャフト３１は、車体フレーム１に設けられたシャフトスライド支持部３３によって、例えば車体フレーム１の右後方の外側から車体フレーム１の中央部に至るように車体フレーム１に貫挿状態にしてスライド自在に支持されている。このクラッチシャフト３１の外出部分には例えばクラッチノブ３２が固定されていて、このクラッチノブ３２によって外方に牽引あるいは内方に押し込むことでクラッチシャフト３１を進退操作させるようにしてある。
【００２８】
センターロッド３５は、車体フレーム１のほぼ中央位置で車体フレーム１の上部に設けられているセンタープレート３７に上部がスライド自在に貫挿されていて、このセンタープレート３７の下方部位で揺動自在に連繋したリンク構造の屈曲連結部３６によってクラッチシャフト３１の前端に同じく揺動自在に連繋されている。屈曲連結部３６は、図５、図６に示すように、例えばクラッチシャフト３１の前端に揺動自在に連結されていてクラッチシャフト３１の進退に追随して進退する二股状の第１リンク、この第１リンクに後端が、センターロッド３５に前端がそれぞれ揺動自在に連結されていて第１リンクの進退によってセンターロッド３５を上下動させる側面から見てく字状を呈する二股状の第２リンクから成る。
【００２９】
クラッチプレート４１は、車体フレーム１の左右方向の側縁部に突部状の係合突部４１Ａが形成されていて、この係合突部４１Ａが車輪３側のカムディスク４６の係止凹部４６Ａに、センターロッド３５の上下動に追随するクラッチプレート４１自体の上下動によって係脱自在に噛み合うようになっている（図７参照）。クラッチプレート４１自体は、車体フレーム１の中央部の底部に配装されているボトムプレート４２上で対峙状に立脚固定させたガイドブロック４３相互間で案内されることで上下動する。また、クラッチプレート４１は、クラッチプレート４１自体に連結した下向き開口のカップ状の連結カップ４４にボトムプレート４２との間で内挿した例えばコイルスプリング製の復帰バネ４５の弾発力によって上方に常時、弾発的に付勢されている。こうすることで、このクラッチプレート４１は、前記クラッチシャフト３１の前進によってセンターロッド３５が下降されるとカムディスク４６から離反し、逆にクラッチシャフト３１が後退すると復帰バネ４５の弾発付勢作用とも相俟ち、センターロッド３５の上昇に追随して上方に移動してカムディスク４６に噛み合うようになっている。
【００３０】
カムディスク４６は、車輪３に組み込まれている波動歯車機構１０におけるカップ状のフレクスプライン１３に固定連結された前記ドライブシャフト２５における車体フレーム１の中央部側の端部に固定されており、カムディスク４６自体は円盤状で、その周縁に複数の例えば４つの係止凹部４６Ａが切欠状に形成配設されている（図７参照）。そして、フレクスプライン１３の回転に伴い回転しているカムディスク４６の係止凹部４６Ａに、前述したように上下動するクラッチプレート４１が上方に移動したときの係合突部４１Ａが噛み合わせられると、カムディスク４６、ドライブシャフト２５、フレクスプライン１３等の回転を停止させるようになっている。
【００３１】
次に以上のように構成される実施の形態における作動の一例を説明すると、前後部のモーターＭ１，Ｍ２の駆動は、傘歯車伝動手段４によって車輪３における波動歯車機構１０を従動回転させて、この波動歯車機構１０における従動回転は駆動力を適宜に減速させて車輪３を前後の所定方向に回転走行させる。すなわち、波動歯車機構１０では、傘歯車伝動手段４によって従動回転される従動入力軸１１がウェブジェネレーター１２を回転させることで、ボールベアリング１５、フレクスプライン１３を介してサーキュラスプライン１４を所定の減速比のトルクで逆方向に回転させ、このサーキュラスプライン１４がタイヤカバー２１、ローラ２３等を含む車輪３自体を回転走行させる。このとき、クラッチ機構３０においては、クラッチシャフト３１が操作されずに車体フレーム１の外方側への後退位置にあるものとされ、この状態では復帰バネ４５の弾発付勢作用と相俟ち、クラッチプレート４１も上方に移動させられていて係合突部４１Ａをカムディスク４６の係止凹部４６Ａに噛み合わせられている。このカムディスク４６が固定されている（いわゆるクラッチ入り）ことでドライブシャフト２５、フレクスプライン１３も回転せず、従動入力軸１１の回転はフレクスプライン１３を介してサーキュラスプライン１４、車輪３を回転走行させる。
【００３２】
なお、前後部のモーターＭ１，Ｍ２それぞれに対してはその回転方向が制御されており、前後方向への走行あるいは前後走行時の右方向あるいは左方向への方向転換その他が例えばリモートコントロール装置（図示せず）によって制御されている。
【００３３】
ここで、クラッチ機構３０を操作、すなわち、このクラッチ機構３０のクラッチシャフト３１を車体フレーム１の内方に押し込む（いわゆるクラッチ解放）と、センターロッド３５を下方に移動させることになり、復帰バネ４５の弾発付勢作用に抗して、クラッチプレート４１をも下方に移動させて係合突部４１Ａをカムディスク４６の係止凹部４６Ａから解除させる。すると、ドライブシャフト２５の停止固定が一時的に解除され、これに伴い従動入力軸１１の従動回転は、ウェブジェネレーター１２がフレクスプライン１３内でのみ回転されることになり、サーキュラスプライン１４には回転駆動力を伝達させず、車輪３も走行回転させない。
【００３４】
この状態では、車輪３自体に対する直接的な回転操作は波動歯車機構１０による作動抵抗にいわば打ち勝ち、車輪３自体は前後部のモーターＭ１，Ｍ２の駆動力からは自由となってフリーな状態で回転されることになる。そのため、例えば人力によっても車体フレーム１自体を押したり、引いたりすることで自由に制御操作でき、モーターＭ１，Ｍ２の駆動時でも自由に方向転換等が可能であり、また非駆動時でも前後部のモーターＭ１，Ｍ２の負荷からも自由であるから、同様に人力によっても車輪３を自在に走行回転可能にさせる。
【符号の説明】
【００３５】
Ｍ１…前部モーター                      Ｍ２…後部モーター
１…車体フレーム                        ２…出力軸
３…車輪                                ４…傘歯車伝動手段
５…ターンテーブル                      ６…自在キャスター
１０…波動歯車機構                      １１…従動入力軸
１２…ウェブジェネレーター              １３…フレクスプライン
１４…サーキュラスプライン              １５…ボールベアリング
２１…タイヤカバー                      ２２…カバーサイド
２３…ローラ                            ２５…ドライブシャフト
３０…クラッチ機構                      ３１…クラッチシャフト
３２…クラッチノブ                      ３３…シャフトスライド支持部
３５…センターロッド                    ３６…屈曲連結部
３７…アッパープレート                  ４１…クラッチプレート
４１Ａ…係合突部                        ４２…ボトムプレート
４３…ガイドブロック                    ４４…連結カップ
４５…復帰バネ                          ４６…カムディスク
４６Ａ…係止凹部
【図１】
2019172123.tif 000003
【図２】
2019172123.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019172123.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月6日(2018.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームの前後部に配した対状のモーターの駆動力で駆動される出力軸によって、車体フレームのほぼ中央部位に配した傘歯車伝動手段を介して従動される左右の車輪の内部に組み込み構成した波動歯車機構を経て車輪自体を従動回転させるようにし、波動歯車機構は、モーターの駆動力によって従動回転される従動入力軸に固定したウェブジェネレーター、このウェブジェネレーターを囲繞してウェブジェネレーターを介して回転するフレクスプライン、このフレクスプラインの回転によって減速回転され、車輪の外周壁の内側に固定されているサーキュラスプラインを備えて成る電動ローラーにおいて、車輪を回転走行させるモーターの駆動伝達を一時的に停止させるクラッチ機構を設け、このクラッチ機構は、車体フレームの外部から操作されて車体フレームで進退操作されるクラッチシャフトと、このクラッチシャフトに連繋されていて、クラッチシャフトの進退によって上下動されるセンターロッドと、このセンターロッドの上下動によって上方への弾発力に抗して下降されるよう上下動するクラッチプレートと、車輪に設けられている前記波動歯車機構におけるフレクスプラインに連繋されていて、上位置にあるときのクラッチプレートに係合され、下位置にあるときのクラッチプレートからは離反されるカムディスクとから成り、クラッチ機構のクラッチプレートとカムディスクとの係合時では、フレクスプラインを回転させず、モーターは車輪を従動回転させ、クラッチプレートとカムディスクとが離反時では、モーターの駆動は車輪に伝達されないようにしてあることを特徴とするユニバーサル電動ローラー。
【請求項２】
左右の車輪の内部の波動歯車機構の従動入力軸は、車体フレームのほぼ中央部位で対称配置されていて、前後部のモーターの出力軸とは傘歯車伝動手段によって従動回転され、前記クラッチ機構のセンターロッド、クラッチプレートは車体フレームのほぼ中央部位で左右の車輪それぞれのカムディスクに同時に係脱自在にしてある請求項１に記載のユニバーサル電動ローラー。
【請求項３】
クラッチプレートは、その左右両側縁に設けた係合突部を左右の車輪のカムディスクそれぞれに設けた切欠状の係止凹部に噛み合うようにしてある請求項１または２に記載のユニバーサル電動ローラー。
【請求項４】
センターロッドは、車体フレームのほぼ中央位置で車体フレームの上部に設けられているセンタープレートに上部がスライド自在に貫挿されていて、このセンタープレートの下方部位でリンク構造の屈曲連結部によってクラッチシャフトの前端に連繋されている請求項１乃至３のいずれかに記載のユニバーサル電動ローラー。
【請求項５】
クラッチプレートは、車体フレームの中央部の底部に配装されているボトムプレート上で対峙状に立脚固定させたガイドブロック相互間で案内されることで上下動し、クラッチプレート自体に連結した下向き開口のカップ状の連結カップにボトムプレートとの間で内挿した復帰バネの弾発力によって上方に常時、弾発的に付勢されている請求項１乃至４のいずれかに記載のユニバーサル電動ローラー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明にあっては、後述する発明を実施するための形態における使用符号を付記して説明すると、車体フレーム１の前後部に配した対状のモーターＭ１，Ｍ２の駆動力で駆動される出力軸２によって、車体フレーム１のほぼ中央部位に配した傘歯車伝動手段４を介して従動される左右の車輪３の内部に組み込み構成した波動歯車機構１０を経て車輪３自体を従動回転させるようにし、波動歯車機構１０は、モーターＭ１，Ｍ２の駆動力によって従動回転される従動入力軸１１に固定したウェブジェネレーター１２、このウェブジェネレーター１２を囲繞してウェブジェネレーター１２を介して回転するフレクスプライン１３、このフレクスプライン１３の回転によって減速回転され、車輪３の外周壁の内側に固定されているサーキュラスプライン１４を備えて成るユニバーサル電動ローラーにおいて、車輪３を回転走行させるモーターＭ１，Ｍ２の駆動伝達を一時的に停止させるクラッチ機構３０を設け、このクラッチ機構３０は、車体フレーム１の外部から操作されて車体フレーム１で進退操作されるクラッチシャフト３１と、このクラッチシャフト３１に連繋されていて、クラッチシャフト３１の進退によって上下動されるセンターロッド３５と、このセンターロッド３５の上下動によって上方への弾発力に抗して下降されるよう上下動するクラッチプレート４１と、車輪３に設けられている前記波動歯車機構１０におけるフレクスプライン１３に連繋されていて、上位置にあるときのクラッチプレート４１に係合され、下位置にあるときのクラッチプレート４１からは離反されるカムディスク４６とから成り、クラッチ機構３０のクラッチプレート４１とカムディスク４６との係合時では、フレクスプライン１３を回転させず、モーターＭ１，Ｍ２は車輪３を従動回転させ、クラッチプレート４１とカムディスク４６とが離反時では、モーターＭ１，Ｍ２の駆動は車輪３に伝達されないようにしてあることを特徴とする。
左右の車輪３の内部の波動歯車機構１０の従動入力軸１１は、車体フレーム１のほぼ中央部位で対称配置されていて、前後部のモーターＭ１，Ｍ２の出力軸２とは傘歯車伝動手段４によって従動回転され、前記クラッチ機構３０のセンターロッド３５、クラッチプレート４１は車体フレーム１のほぼ中央部位で左右の車輪３それぞれのカムディスク４６に同時に係脱自在にして構成することができる。
クラッチプレート４１は、その左右両側縁に設けた係合突部４１Ａを左右の車輪３のカムディスク４６それぞれに設けた切欠状の係止凹部４６Ａに噛み合うようにして構成することができる。
センターロッド３５は、車体フレーム１のほぼ中央位置で車体フレーム１の上部に設けられているセンタープレート３７に上部がスライド自在に貫挿されていて、このセンタープレート３７の下方部位でリンク構造の屈曲連結部３６によってクラッチシャフト３１の前端に連繋されて構成することができる。
クラッチプレート４１は、車体フレーム１の中央部の底部に配装されているボトムプレート４２上で対峙状に立脚固定させたガイドブロック４３相互間で案内されることで上下動し、クラッチプレート４１自体に連結した下向き開口のカップ状の連結カップ４４にボトムプレート４２との間で内挿した復帰バネ４５の弾発力によって上方に常時、弾発的に付勢されて構成することができる。