(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤである回転体が長寿命、かつ、横行回転が滑らかで、摺動部への異物浸入がなく、走行振動や回転騒音が低く、見栄えの良い全方向移動車輪を提供する。【解決手段】回転軸が可撓性をもった回転体６０をタイヤとし、回転体６０の内径に芯材４０を挿入した複数の支持リングを挿入してなる全方向移動車輪１０において、芯材４０は複数の短い円筒をリング状に連接した外形をもち、支持リングは小径リング５３の両端の一部を大径リング５２の端部に挿入することで隣接する支持リング間の隙間を小さくし、回転体６０が内径からの支持を受けられない領域をほとんど無くすことで回転体６０の寿命を延ばし、支持リングは回転可能の状態でロックピース４５によって芯材４０に対する位置を拘束して支持リング同士の強い接触を無くすことで滑らかな横行回転とし、回転体６０の内径に高弾性材の層を設ける構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール本体と複数の回転体支持部材と複数の固定部材と複数の芯材と複数の支持リングと複数の回転体とを有し、
前記ホイール本体は車軸の廻りに複数の中空室を有し、外周に前記車軸に対して等角度間隔で各中空室に連通する複数の連通溝を有し、各中空室および各連通溝を横切って前記車軸に対して垂直な面で２つに分割可能に設けられ、
各回転体支持部材は各連通溝に挿入されて前記ホイール本体に放射状に設けられ、前記ホイール本体の外周から突出し貫通孔を有する先端部と各中空室の内部に配置された基部とを有し、
各固定部材は弾力性を有し、各中空室の前記ホイール本体の外周側の内壁と各回転体支持部材の基部との間に各回転体支持部材を固定可能に設けられ、
前記芯材は複数の短い円筒をリングを形成するように連接し、リング状芯材の外形輪郭が多角形を成している全方向移動車輪において、
前記芯材が各回転体支持部材を係止するスポーク溝と支持リングの回転軸方向位置を決める支持リング溝と複数のロックピースを位置決めするスライド溝とスライドネジとを有しており、各支持リングの内部および各回転体支持部材の前記貫通孔に挿入されて各回転体支持部材に固定され、
前記複数の支持リングは端面カラーと大径リングと小径リングとの組合せからなり、各支持リングは内径面が前記芯材の外形輪郭面と接した時に各支持リングの外形輪郭が前記全方向移動車輪の車軸を中心とする同一円に一致するように構成され、かつ支持リングのうち少なくとも端面カラーと大径リングとは自らの回転軸方向の位置が固定された状態で回転可能に設けられており、
各回転体は筒状で回転軸を湾曲可能な可撓性を有し、内径に前記支持リングを挿入され、両端を前記端面カラーに挟まれて自らの回転軸方向に圧縮されて組み立てられ、前記ホイール本体の外周をリング状に包囲するように湾曲しそれぞれの回転体が前記車軸に対する同一垂直面に沿った曲線の回転軸を中心として回転可能に保持されていることを特徴とする全方向移動車輪。
【請求項２】
前記回転体は、厚みが０．５〜２ｍｍの弾性材円筒の外径に、断面が台形のリング状の畝または螺旋状の畝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の全方向移動車輪。
【請求項３】
前記回転体は、弾性材円筒の内径に厚みが１〜５ｍｍの高弾性材の円筒を接合した重層構造としたことを特徴とする請求項１または請求項２の全方向移動車輪。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の全方向移動車輪を備えた移動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、全方向移動車輪およびそれを備えた移動車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の全方向移動車輪として、本発明者により開発された下記の車輪がある。（特許文献１および特許文献２参照）この車輪は、ホイール本体と複数の回転体支持部材と芯材と支持リングと回転体とを有し、各回転体支持部材は、前記ホイール本体に放射状に設けられ、前記ホイール本体の外周から突出した先端部に貫通孔を有しており、複数の芯材は、芯材同士を組み合わせた時に短い円筒を繋ぎ合わせて形成した外形輪郭が多角形となるリング形状を成し、前記各回転体支持部材の貫通孔に挿入され、各回転体支持部材が芯材外周の溝に嵌まり込んだのちに固定部材によってホイール本体中心に向かって押し付けられることによって剛性を持って形成されるリング状の構造体を成しており、複数の各支持リングは、芯材が挿入され、芯材の前記各円筒部に対応して配置され、前記各回転体支持部材間において隣接する支持リングの円筒端面同士が接触する直前まで小さな隙間をもって整列配置されており、複数の回転体は、筒状で、筒の中心軸が湾曲可能な可撓性を有し、筒内径が前記各回転体支持部材の間に配置された前記支持リング外径を覆うように湾曲して配置されて、前記ホイール本体の外周にリング状に走行タイヤを形成しており、ホイール本体の軸回転によって車輪が前後進し、接地している回転体が軸が湾曲した状態で回転する時にはホイール本体の回転軸方向へ移動（以下、横行と言う）する全方向移動車輪である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１３０３２３号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１４２０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１および特許文献２に記載の全方向移動車輪においては、隣接する支持リング間の距離を近づけて車輪中心側の端面同士が接触する寸前まで隙間を極小としたとしても、車輪外径側には隣接する支持リングの間に大きな隙間が残存することを回避できない。この隙間部分では、タイヤである回転体が支持リングによって支えられていないので、荷重によって変形が生じて損傷が進み、回転体の耐久性に問題があった。【０００５】  特許文献２に記載の全方向移動車輪においては、支持リングに対して芯材が挿入され、芯材の外形円筒面に対応して支持リング内径円筒面が配置される構造である。これによって、特許文献１に記載の全方向移動車輪に比べ、車輪の耐荷重が大きくなり支持リングの姿勢変化に伴う騒音が低減された。しかし、支持リングがその回転軸方向に位置決めがなされていないため、走行中に支持リングに軸方向の力が加わってわずかに移動する場合がある。この時、隣接する支持リングとの間で摩擦が生じたり噛み込んだりして支持リングが滑らかに回転できなくなり、回転体の回転抵抗が大きくなって滑らかな横行が出来なくなってしまう問題があった。【０００６】  また、突部を有する端面カラーは、回転体を軸方向に圧縮して組み込むことによる反力を受け、突部全面が回転体支持部材に密着し、端面カラーと回転体支持部材との摺動面に異物が入り込まない構造としている。しかしながら、回転体圧縮反力による端面カラーの押付力が車軸に近い側では強く車軸から遠い側では弱いこと、および車輪回転中には回転体が接地した時に接地反力によって回転体支持部材から端面カラーを引き剥がす力が加わる場合があること、および端面カラー内径と芯材外径との間に隙間があるために端面カラーの姿勢が傾きうること等から、走行中に車軸から遠い側の突部に隙間が生じて砂などの異物を噛み込んでしまい、摩耗する問題があった。【０００７】  また、支持リングや端面カラーに対して、内径に接する芯材あるいは外径に接する回転体との間には、組立に必要な隙間を設けている。この隙間は、回転体が接地しない領域では回転体の圧縮反力によって全部品が回転体の圧縮が弱まる方向の車軸から遠い側に移動し、その結果、各部品間の隙間は車軸から遠い側に寄せられる。一方、回転体が接地すると積載荷重の加わった全部品は車軸に近い側に移動し、各部品間の隙間は車軸に近い側に寄せられる。この作用によって、車輪が走行すると各部品が移動して擦れ、騒音を発することになり、問題であった。【０００８】  また、車輪単体を手に取った状態では、タイヤである回転体が部品間の隙間の分だけ容易に移動するので、組立にガタがある車輪とみなされ、精巧な組立品という認知が得られにくかった。【０００９】  本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、タイヤである回転体が傷みにくく、横行が滑らかで、摺動面への異物噛み込みを防ぎ、回転騒音が低く、見栄えの良い全方向移動車輪を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
ホイール本体と複数の回転体支持部材と複数の固定部材と複数の芯材と複数の支持リングと複数の回転体とを有し、前記ホイール本体は車軸の廻りに複数の中空室を有し、外周に前記車軸に対して等角度間隔で各中空室に連通する複数の連通溝を有し、各中空室および各連通溝を横切って前記車軸に対して垂直な面で２つに分割可能に設けられ、各回転体支持部材は各連通溝に挿入されて前記ホイール本体に放射状に設けられ、前記ホイール本体の外周から突出し貫通孔を有する先端部と各中空室の内部に配置された基部とを有し、各固定部材は弾力性を有し、各中空室の前記ホイール本体の外周側の内壁と各回転体支持部材の基部との間に各回転体支持部材を固定可能に設けられ、前記芯材は複数の短い円筒をリングを形成するように連接し、リング状芯材の外形輪郭が多角形を成している全方向移動車輪において、前記芯材が各回転体支持部材を係止するスポーク溝と支持リング自身の回転軸方向位置を決める支持リング溝と複数のロックピースを位置決めするスライド溝とスライドネジとを有しており、各支持リングの内部および各回転体支持部材の前記貫通孔に挿入されて各回転体支持部材に固定され、前記複数の支持リングは端面カラーと大径リングと小径リングとの組合せからなり、各支持リングは内径面が前記芯材の外形輪郭面と接した時に各支持リングの外形輪郭が前記全方向移動車輪の車軸を中心とする同一円となるように構成され、かつ支持リングのうち、少なくとも端面カラーと大径リングとは自らの回転軸方向の位置が固定された状態で回転可能に設けられており、各回転体は筒状で回転軸を湾曲可能な可撓性を有し、内径に前記支持リングを挿入され、両端を前記端面カラーに挟まれて自らの回転軸方向に圧縮されて組み立てられ、前記ホイール本体の外周をリング状に包囲するように湾曲してそれぞれ前記ホイール本体の回転軸に対する同一垂直面に沿った曲線の回転軸を中心として回転可能に保持されていることを特徴とする全方向移動車輪とする。【００１１】  本発明の一態様に係る全方向移動車輪によれば、小径リングの両側に直径の大きい端面カラーと大径リングを配置し、小径リングの外形の両端を隣接する大きな直径の支持リングに挿入すれば、同径の支持リングが隣接する場合には避けようがなかった外形輪郭に生じる支持リング間の隙間を小さくでき、タイヤである回転体の接地部分で回転体の内径をほぼ連続して支持できるので、回転体に荷重が加わっても隙間による変形が生じることがなく、損傷を防げ、回転体の耐久性が向上する。【００１２】  また、前記支持リングはプラスチックや金属で製作できるので剛性が高く、隣接する支持リングとの干渉を避けるように支持リングの端部を肉薄に製作しても、回転体の荷重を支えるのに充分な機械強度を確保することができるので、隙間をより小さくすることができる。【００１３】  また、本発明の一態様に係る全方向移動車輪によれば、ロックピースで支持リングを車軸に近い側に押し付け、支持リングの内径側の突起リングを芯材の支持リング溝に嵌め合わせているので、支持リングは自身の回転軸方向に移動しない。これによって、支持リング同士が摩擦し合ったり噛み込んだりする現象を防ぐことができ、安定して滑らかな横行動作を得ることができる。【００１４】  また、ロックピースを作用させることで端面カラーの姿勢を拘束しているので、車輪走行によって接地面から外力が加わっても端面カラーと回転体支持部材との間に隙間が生じることが無く、端面カラーの突部や各支持リングの摺動面に砂などの異物を噛み込んで摩耗が進むことがない。【００１５】  また、ロックピースはスライド用ネジによって支持リングを押し付ける力を調節可能であるため、支持リングと芯材との接触圧力を調節でき、全方向移動車輪の用途に応じた横行回転抵抗を調整することができる。【００１６】  また、各支持リングの軸方向位置の拘束は、芯材と支持リング内径の突起リングの広い接触面積で行われ、その接触部位は接地面からの外力を受ける車輪外径部に近いので突起リング部での発生応力が小さく、傷みの進行が遅く、信頼性が保てる。【００１７】  また、本発明の一態様に係る全方向移動車輪によれば、芯材と３種の支持リングおよびホイール本体は、いずれもアンダーカットとなる形状がなく、プラスチックモールドで成形可能なので量産性があり、安価に製造することができる。【００１８】  また、本発明の一態様に係る全方向移動車輪によれば、前記回転体は、厚みが０．３〜２ｍｍの弾性材円筒の外形に、断面が台形のリング状の畝または螺旋状の畝を形成している。【００１９】  このような構成では、弾性材円筒によって芯材や各支持リングの表面の大部分が被覆され、支持リング間の隙間も露出していないので、摺動面に砂などが浸入したり、隙間に小石やヘアピンなどが噛み込むことがなく、安定して長期間の動作が可能である。【００２０】  また、タイヤである回転体の外形に畝が形成されているので、畝の先端だけが接地し、弾性材円筒の傷みを回避することができ、安定して長期間の動作が可能である。【００２１】  また、畝間は溝となっており、回転体が湾曲した時に弾性材円筒の待避する空間となるので無理なく湾曲と回転ができ、滑らかな横行走行が実現できる。【００２２】  また、本発明の一態様に係る全方向移動車輪によれば、前記回転体は、弾性材円筒の内径に厚みが１〜５ｍｍの高弾性材の円筒を接合させた重層構造となっている。【００２３】  このような構成では、高弾性材の円筒がクッションとして作用し、車輪として走行した時に路面から伝わる振動を速やかに吸収軽減するので、乗り心地が良く騒音も少ない。【００２４】  また、高弾性材の円筒との重層構造の回転体に芯材上の支持リングを挿入して湾曲させると、湾曲の内側で高弾性材の層が外側よりも強く圧縮される効果によって、回転体が車軸に近い側に押し付けられ、回転体と各支持リングの間の隙間がすべて車軸から遠い側に寄せられ、手に取ったときに各部品間にガタの無い安定状態を作り出し、見栄えも向上する。【００２５】  また、回転体を芯材上の支持リングの所定の位置に装着すると、高弾性材層が無い時に比べ回転体の長さ方向の圧縮反力が大きくなり、端面カラーの突部を回転体支持部材に密着させる力が大きくなって、異物の浸入をより確実に防止することができる。【００２６】
【発明の効果】
【００２７】  本発明によれば、タイヤである回転体が長寿命になり、横行回転が滑らかで、摺動面への異物浸入がなく、走行による振動や回転騒音が低く、見栄えの良い全方向移動車輪を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態の全方向移動車輪を示す正面図である。
【図２】図１に示す全方向移動車輪の断面図である。
【図３】図２に示す全方向移動車輪の部分拡大図である。
【図４】図１に示す全方向移動車輪のホイール本体の一方を示す斜視図である。
【図５】図１に示す全方向移動車輪の回転体支持部材を示す斜視図である。
【図６】図１に示す全方向移動車輪の固定部材を示す斜視図である。
【図７】図１に示す全方向移動車輪の芯材を示す斜視図である。
【図８】図１に示す全方向移動車輪のロックピースを示す斜視図である。
【図９】図１に示す全方向移動車輪の端面カラーを示す断面斜視図である。
【図１０】図１に示す全方向移動車輪の大径リングを示す断面斜視図である。
【図１１】図１に示す全方向移動車輪の小径リングを示す断面斜視図である。
【図１２】図８に示すロックピースの作用前を示す断面斜視図である。
【図１３】図８に示すロックピースの作用後を示す断面斜視図である。
【図１４】図１に示す全方向移動車輪の装着前の回転体を示す断面斜視図である。
【図１５】図１４に示す回転体の高弾性材の円筒の変形例を示す断面斜視図である。
【図１６】図１４に示す回転体の外形の畝の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】  以下、図に基づき本発明の実施形態である全方向移動車輪１０について、説明する。
図１および図２に示すように、全方向移動車輪１０は、ホイール本体２０と回転体支持部材３０と回転体６０と支持リングである端面カラー５１と大径リング５２と小径リング５３と芯材４０とを有している。
【００３０】  図１および図２および図４に示すように、ホイール本体２０は金属製またはプラスチック製で、円盤形状を成し、中心部に車軸１１を挿入するための軸穴２１を有している。ホイール本体２０は、軸穴２１に挿入される車軸１１を回転軸として回転可能であり、その回転軸に対して垂直な面で、ほぼ同じ大きさの２つの部分に分割されている。図４に示すようにホイール本体２０は、回転軸周りに６個の中空室２２を有し、外周に各中空室２２に連通する６個の連通溝２３を有している。各連通溝２３は、回転軸の周りに等角度間隔で、各中空室２２から外周に向かって放射状を成すように形成されている。ホイール本体２０は、各中空室２２および各連通溝２３を横切って分割されている。図１に示すようにホイール本体２０は、分割された２つの部分をボルト２５およびナットによって前記分割した面を密着して固定するようになっている。ホイール本体２０は、軽量化のため、各中空室２２以外にも多数の中空部が形成されている。
【００３１】  図１および図２および図５に示すように、回転体支持部材３０は、金属製で、薄い板状を成し、一端に円形の先端部３１を有し、他端に板表面に対して垂直に折り曲げられた基部３２を有している。回転体支持部材３０は、先端部３１に厚さ方向に貫通した貫通孔３３を有している。図１に示すように、回転体支持部材３０は、６個で、それぞれホイール本体２０の外周から先端部３１を突出させ、各中空室２２の内部に基部３２を配置した状態で各連通溝２３に挿入され、ホイール本体２０に放射状に設けられている。
【００３２】  図２および図６に示すように、固定部材２４は、円柱形状を成し、ショア硬度Ａ５０程度の弾力性を有するウレタン製である。固定部材２４は、クリープが少なく、圧縮耐久性が大きいという特性を有している。固定部材２４は、２個のホイール本体２０のそれぞれの中空室に挿入され、総数は１２個で、１個の回転体支持部材３０に対して２個づつ使用されている。２個の固定部材２４は、２個のホイール本体２０の中間に設けられたプレート２５を挟んで対向している。各固定部材２４は、各中空室２２のホイール本体２０の外周側の内壁と、各回転体支持部材３０の基部３２との間に挿入されている。各中空室２２のホイール本体２０の外周側の内壁は傾斜して設けられており、ボルト２５が、２個のホイール本体２０間の隙間が無くなるように締め付けると、各回転体支持部材３０はホイール本体２０の回転中心の方向に押し付けられ、ホイール本体２０と回転体支持部材３０と芯材４０とが、固定部材２４の圧縮弾性力によって固定される。
プレート２５は、組立作業を容易にしている。
【００３３】  図２および図３および図７に示すように、芯材４０は、金属製またはプラスチック製で、２個を組み合わせるとリング状を成す。芯材４０は、短い円筒を繋ぎ合わせた形に構成されているので、リング状とした時の外形輪郭は多角形形状を成す。リング状とした時の芯材４０は、外形に各回転体支持部材３０を引っ掛けて位置決めするための６個のスポーク溝４１を有している。リング状とした時の芯材４０は、外形に複数の支持リングを位置決めするための１８個の支持リング溝４２を有している。リング状とした時の芯材４０は、外形にスライドネジ４６をねじ込むための２４個の貫通ネジ４７が設けられている。リング状とした時の芯材４０は、リング状の両側面にロックピース４５のスライド移動をガイドするための４８個のスライド溝４４を設けている。芯材４０は、リング状の両側面に、軽量化のための多数の掘り込みを設けている。
【００３４】  図２および図８に示すロックピース４５は、プラスチック製である。平行に彫り込まれた２面が芯材４０のスライド溝４４に嵌まり込み、ガイドされる。ロックピース４５は、スライドネジ４６を廻すことで姿勢を保ったままスライド移動し、外径が支持リングの内径を押して移動させる。
【００３５】  図２および図３および図９に示すように、端面カラー５１は、プラスチック製で、略円筒にフランジが接合した形状である。フランジには同心円に２個の突部５６が設けられている。組み立てられた時、２個の突部５６は、回転体支持部材３０の表面にその先端全周が密着する。端面カラー５１は、円筒内径の摺動面５７を分断して、１個の突起リング５４が設けられている。円筒内径の２個の摺動面５７は、同一の円筒面を成すものである。円筒内径の摺動面５７が芯材４０の外形輪郭の所定の位置に押し付けられた時、端面カラー５１の略円筒の外形輪郭は、他の全ての支持リングの外形輪郭と共に、１個の円を成すような曲線で形成されている。端面カラー５１の略円筒部には、組立時にスライドネジ４６を操作する工具挿入のための穴５５が設けられている。
突起リング５４は、芯材４０の支持リング溝４２に嵌まり込み、端面カラー５１の回転軸方向の位置決めを行う。突部５６は、２個の同心円の間の空間が、潤滑グリースの油溜まりとなる。突起リング５４および摺動面５７はグリースで潤滑される。
【００３６】  図２および図３および図１０に示すように、大径リング５２は、プラスチック製で、略円筒の形状である。大径リング５２は、円筒内径の摺動面５７を分断して、１個の突起リング５４が設けられている。円筒内径の２個の摺動面５７は、同一の円筒面を成すものである。円筒内径の摺動面５７が芯材４０の外形輪郭の所定の位置に押し付けられた時、大径リング５２の略円筒の外形輪郭は、他の全ての支持リングの外形輪郭と共に、１個の円を成すような曲線で形成されている。大径リング５２の略円筒部には、組立時にスライドネジ４６を操作する工具挿入のための穴５５が設けられている。
突起リング５４は、芯材４０の支持リング溝４２に嵌まり込み、大径リング５２の回転軸方向の位置決めを行う。突起リング５４および摺動面５７はグリースで潤滑される。
【００３７】  図２および図３および図１１に示すように、小径リング５３は、プラスチック製で、略円筒の形状である。円筒内径の摺動面５７が芯材４０の外形輪郭の所定の位置に押し付けられた時、小径リング５３の略円筒の外形輪郭は、他の全ての支持リングの外形輪郭と共に、１個の円を成すような曲線で形成されている。
小径リング５３の略円筒の端面および摺動面５７はグリースで潤滑される。
【００３８】  図１および図２および図３および図１４に示すように、回転体６０は、略円筒状を成し、弾性材円筒６１の内径に高弾性材の円筒６２を一体化した重層構造となっている。弾性材円筒６１は、その外径に畝６３を一体で形成したＮＢＲ等のゴム製である。肉薄の弾性材円筒６１は柔軟性に富み、回転体６０の回転軸に湾曲可能な可撓性を付与している。弾性材円筒６１は、穴の無い連続体で、内部に挿入された支持リングや芯材４０の摺動部への異物進入を防止する。外径に形成した畝６３は、その最外径部が路面に接地することで、弾性材円筒６１を損傷から防護する。畝６３は、曲げ剛性を上げるために、内部に補強材として金属リングを一体化してもよい。図１６に示すように、金属リングに換えてコイルスプリングと一体化した螺旋状畝６４とした回転体６０ｂとしてもよい。この場合、隣接する畝間の距離が一定を保たれ、かつ畝が倒れないので、車軸１１に高い荷重を加えて使用することができる。
【００３９】  高弾性材の円筒６２は、クッション効果の高い、例えばクロロプレン製の独立発泡スポンジである。高弾性材の円筒６２は、弾性材円筒６１の内径に注型する方法で一体に成形してもよいし、高弾性材の円筒６２の外径を弾性材円筒６１の内径全面に貼り付けて一体化してもよい。また、高弾性材の円筒６２は、外径を弾性材円筒６１の畝の部分のみ貼り付けてもよい。また図１５に示すように、回転体６０は、高弾性材の円筒６２を、弾性材円筒６１の畝のない位置に対応して穴を開けた高弾性材の円筒６２ａとした回転体６０ａとしてもよい。高弾性材の円筒６２の形状や材質および弾性材円筒６１との接合方法の選定によって、回転体６０の可撓性を用途に応じて調節することができる。
【００４０】  次に、作用について説明する。
図１２に示すように、ロックピース４５を芯材４０のスライド溝４４に嵌め込んで、彫り込みの円弧部分を芯材４０に接する位置とした時、大径リング５２の突起リング５４は、ロックピース４５と芯材４０のどちらにも干渉することが無く、組み込みのために所定の位置まで移動することができる。
図１３に示すように、スライドネジ４６を廻し送り、ロックピース４５をスライドさせて外径で大径リング５２の内径摺動面５７を押し込むと、突起リング５４が芯材４０の支持リング溝４２に嵌まり込み、次いで内径摺動面５７が芯材４０の円筒部外径に接触する。この状態で、大径リング５２は、回転可能に芯材４０の所定の位置に固定されている。スライドネジ４６の押し込み量を調節すると、芯材４０との接触摩擦による大径リング５２の回転抵抗を調節することができる。大径リング５２は、その円筒内径の摺動面５７の全長を芯材４０の太い円筒面によって支えられ、芯材４０はリング状の連続梁を呈し、固定部材２４の弾性力で強固に固定されているので耐荷重性が高く、車軸１１へ荷重が加わっても大径リング５２の変位は小さい。
端面カラー５１も、同様にして回転可能に芯材４０の所定位置に固定することができる。
小径リング５３は、その両端が、端面カラー５１と大径リング５２の内径に挿入されて軸方向への移動を制限され、内径の摺動面５７が芯材４０の円筒面で支えられているので、回転可能に芯材４０の所定位置に固定される。
【００４１】  端面カラー５１と大径リング５２と小径リング５３とは、それらの外径をゴムなどの弾性材で被覆しておらず、機械強度が高い材料なので円筒両端部で薄肉とすることができる。小径リング５３の両端が、端面カラー５１と大径リング５２の内径に挿入される時、端面カラー５１と大径リング５２の円筒端部を薄肉に形成するほど、部品同士の車輪外径側の隙間を小さくできる。本発明の全方向移動車輪１０は、更に小径リング５３の円筒外径両端の角をＲ加工し、端面カラー５１と大径リング５２の内径に深く挿入することによって、車輪外径側の部品間の隙間を１ｍｍ程度に小さくしている。これによって、回転体６０は、接地する位置で内径が確実に支持されるので、荷重による異常変形が起きず、長寿命である。
【００４２】  すべての支持リングは位置が固定されているので、走行荷重等によって位置ずれを起こして強く擦れたり噛み込んだりすることが無い。これにより、本発明の全方向移動車輪１０は、回転体６０の回転抵抗が変化せず、滑らかな横行回転ができる。
【００４３】  回転体６０を内径側から支持する支持リングである端面カラー５１と大径リング５２と小径リング５３とは、芯材４０の所定の位置に配置されることで、全支持リングの外形輪郭が車軸１１を中心とした一つの円に重なる。これにより、本発明の全方向移動車輪１０は、振動発生が少なく走行による騒音も小さい。
【００４４】  回転体６０の内径に、高弾性材の円筒６２が一体化されている。回転体６０が湾曲した時に、高弾性材の円筒６２は湾曲の内側が外側よりも強く圧縮される。これにより、回転体６０は、車輪中心側に押し付けられ、支持リングの外径輪郭に接してガタが無い状態になるので、本発明の全方向移動車輪１０は、外観の見栄えが良い。
【符号の説明】
【００４５】  １０  全方向移動車輪
１１  車軸
２０  ホイール本体
２１  軸穴
２２  中空室
２３  連通溝
２４  固定部材
２５  ボルト
２６  プレート
３０  回転体支持部材
３１  先端部
３２  基部
３３  貫通孔
４０  芯材
４１  スポーク溝
４２  支持リング溝
４４  スライド溝
４５  ロックピース
４６  スライドネジ
４７  貫通ネジ
５１  端面カラー
５２  大径リング
５３  小径リング
５４  突起リング
５５  穴
５６  突部
５７  摺動面
６０  回転体
６１  弾性材円筒
６２  高弾性材の円筒
６３  畝
６４  螺旋状畝
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月29日(2019.3.29)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ホイール本体（２０）と複数の回転体支持部材（３０）と複数の固定部材（２４）と複数の芯材（４０）と複数の支持リングと複数の回転体（６０）とを有し、
前記ホイール本体（２０）は車軸（１１）の廻りに複数の中空室（２２）を有し、外周に前記車軸（１１）に対して等角度間隔で各中空室（２２）に連通する複数の連通溝（２３）を有し、各中空室（２２）および各連通溝（２３）を横切って前記車軸（１１）に対して垂直な面で２つに分割可能に設けられ、
各回転体支持部材（３０）は各連通溝（２３）に挿入されて前記ホイール本体（２０）に放射状に設けられ、前記ホイール本体（２０）の外周から突出し貫通孔（３３）を有する先端部（３１）と各中空室（２２）の内部に配置された基部（３２）とを有し、
各固定部材（２４）は弾力性を有し、各中空室（２２）の前記ホイール本体（２０）の外周側の内壁と各回転体支持部材（３０）の基部（３２）との間に各回転体支持部材（３０）を固定可能に設けられ、
前記芯材（４０）は複数の短い円筒をリングを形成するように連接し、リング状芯材（４０）の外形輪郭が多角形を成している全方向移動車輪（１０）において、
前記芯材（４０）が各回転体支持部材（３０）を係止するスポーク溝（４１）と支持リングの回転軸方向位置を決める支持リング溝（４２）と複数のロックピース（４５）を位置決めするスライド溝（４４）とスライドネジ（４６）とを有しており、各支持リングの内部および各回転体支持部材（３０）の前記貫通孔（３３）に挿入されて各回転体支持部材（３０）に固定され、
前記複数の支持リングは端面カラー（５１）と大径リング（５２）と小径リング（５３）との組合せからなり、各支持リングは内径面が前記芯材（４０）の外形輪郭面と接した時に各支持リングの外形輪郭が前記全方向移動車輪（１０）の車軸（１１）を中心とする同一円に一致するように構成され、かつ支持リングのうち少なくとも端面カラー（５１）と大径リング（５２）とは自らの回転軸方向の位置が固定された状態で回転可能に設けられており、
各回転体（６０）は筒状で回転軸を湾曲可能な可撓性を有し、内径に前記支持リングを挿入され、両端を前記端面カラー（５１）に挟まれて自らの回転軸方向に圧縮されて組み立てられ、前記ホイール本体（２０）の外周をリング状に包囲するように湾曲しそれぞれの回転体（６０）が前記車軸（１１）に対する同一垂直面に沿った曲線の回転軸を中心として回転可能に保持されていることを特徴とする全方向移動車輪（１０）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記回転体（６０）は、厚みが０．５〜２ｍｍの弾性材円筒（６１）の外径に、断面が台形のリング状の畝（６３）または螺旋状の畝（６４）を形成したことを特徴とする請求項１に記載の全方向移動車輪（１０）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記回転体（６０）は、弾性材円筒（６１）の内径に厚みが１〜５ｍｍの高弾性材の円筒（６２）を接合した重層構造としたことを特徴とする請求項１または請求項２の全方向移動車輪（１０）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の全方向移動車輪（１０）を備えた移動車両。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】  また、本発明の一態様に係る全方向移動車輪によれば、前記回転体は、厚みが０．５〜２ｍｍの弾性材円筒の外径に、断面が台形のリング状の畝または螺旋状の畝を形成している。
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月27日(2019.8.27)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ホイール本体（２０）と複数の回転体支持部材（３０）と複数の固定部材（２４）と複数の芯材（４０）と複数の支持リングと複数の回転体（６０）とを有し、
前記ホイール本体（２０）は車軸（１１）の廻りに複数の中空室（２２）を有し、外周に前記車軸（１１）に対して等角度間隔で各中空室（２２）に連通する複数の連通溝（２３）を有し、各中空室（２２）および各連通溝（２３）を横切って前記車軸（１１）に対して垂直な面で２つに分割可能に設けられ、
各回転体支持部材（３０）は各連通溝（２３）に挿入されて前記ホイール本体（２０）に放射状に設けられ、前記ホイール本体（２０）の外周から突出し貫通孔（３３）を有する先端部（３１）と各中空室（２２）の内部に配置された基部（３２）とを有し、
各固定部材（２４）は弾力性を有し、各中空室（２２）の前記ホイール本体（２０）の外周側の内壁と各回転体支持部材（３０）の基部（３２）との間に各回転体支持部材（３０）を固定可能に設けられ、
前記芯材（４０）は複数の短い円筒をリングを形成するように連接し、リング状芯材（４０）の外形輪郭が多角形を成している全方向移動車輪（１０）において、
前記芯材（４０）が各回転体支持部材（３０）を係止するスポーク溝（４１）と支持リングの回転軸方向位置を決める支持リング溝（４２）と複数のロックピース（４５）を位置決めするスライド溝（４４）とスライドネジ（４６）とを有しており、各支持リングの内部および各回転体支持部材（３０）の前記貫通孔（３３）に挿入されて各回転体支持部材（３０）に固定され、
前記複数の支持リングは端面カラー（５１）と大径リング（５２）と小径リング（５３）との組合せからなり、各支持リングは内径面が前記芯材（４０）の外形輪郭面と接した時に各支持リングの外形輪郭が前記全方向移動車輪（１０）の車軸（１１）を中心とする同一円に一致するように構成され、かつ支持リングのうち少なくとも端面カラー（５１）と大径リング（５２）とは自らの回転軸方向の位置が固定された状態で回転可能に設けられており、
各回転体（６０）は筒状で可撓性を有し、内径に前記支持リングを挿入され、両端を前記端面カラー（５１）に挟まれて自らの回転軸方向に圧縮されて組み立てられ、前記ホイール本体（２０）の外周をリング状に包囲するように湾曲しそれぞれの回転体（６０）が前記車軸（１１）に対する同一垂直面に沿った曲線の回転軸を中心として回転可能に保持されていることを特徴とする全方向移動車輪（１０）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
ホイール本体と複数の回転体支持部材と複数の固定部材と複数の芯材と複数の支持リングと複数の回転体とを有し、前記ホイール本体は車軸の廻りに複数の中空室を有し、外周に前記車軸に対して等角度間隔で各中空室に連通する複数の連通溝を有し、各中空室および各連通溝を横切って前記車軸に対して垂直な面で２つに分割可能に設けられ、各回転体支持部材は各連通溝に挿入されて前記ホイール本体に放射状に設けられ、前記ホイール本体の外周から突出し貫通孔を有する先端部と各中空室の内部に配置された基部とを有し、各固定部材は弾力性を有し、各中空室の前記ホイール本体の外周側の内壁と各回転体支持部材の基部との間に各回転体支持部材を固定可能に設けられ、前記芯材は複数の短い円筒をリングを形成するように連接し、リング状芯材の外形輪郭が多角形を成している全方向移動車輪において、前記芯材が各回転体支持部材を係止するスポーク溝と支持リング自身の回転軸方向位置を決める支持リング溝と複数のロックピースを位置決めするスライド溝とスライドネジとを有しており、各支持リングの内部および各回転体支持部材の前記貫通孔に挿入されて各回転体支持部材に固定され、前記複数の支持リングは端面カラーと大径リングと小径リングとの組合せからなり、各支持リングは内径面が前記芯材の外形輪郭面と接した時に各支持リングの外形輪郭が前記全方向移動車輪の車軸を中心とする同一円となるように構成され、かつ支持リングのうち、少なくとも端面カラーと大径リングとは自らの回転軸方向の位置が固定された状態で回転可能に設けられており、各回転体は筒状で可撓性を有し、内径に前記支持リングを挿入され、両端を前記端面カラーに挟まれて自らの回転軸方向に圧縮されて組み立てられ、前記ホイール本体の外周をリング状に包囲するように湾曲してそれぞれ前記ホイール本体の回転軸に対する同一垂直面に沿った曲線の回転軸を中心として回転可能に保持されていることを特徴とする全方向移動車輪とする。