(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主輪と、
前記主輪に支持された車体フレームと、
前記車体フレームに取り付けられた副輪支持アームと、
前記副輪支持アームに取り付けられた副輪とを有する副輪付き車両であって、
前記副輪は、前記副輪支持アームに接続されるハブ部と、前記ハブ部の外周にあって路面と接触する外輪部を有し、前記外輪部が前記副輪支持アームに対して電気的に絶縁されており、
前記ハブ部が電気絶縁材によって構成され、
更に、前記副輪支持アームに取り付けられて前記ハブ部に連結され、前記副輪を回転駆動する副輪駆動装置を有し、
前記副輪駆動装置は前記副輪の内側に位置する部分を含む金属製のアウタケースを具備し、前記アウタケースの外側には当該アウタケースを被覆する電気絶縁材製のカバーが取り付けられている副輪付き車両。
【請求項２】
前記アウタケースは前記カバーによって被覆されていない露呈部分を含み、前記カバーには前記露呈部分と前記副輪との間の沿面距離を拡長すべくリブが形成されている請求項１に記載の副輪付き車両。
【請求項３】
主輪と、
前記主輪に支持された車体フレームと、
前記車体フレームに取り付けられた副輪支持アームと、
前記副輪支持アームに取り付けられた副輪とを有する副輪付き車両であって、
前記副輪は、前記副輪支持アームに接続されるハブ部と、前記ハブ部の外周にあって路面と接触する外輪部を有し、前記外輪部が前記副輪支持アームに対して電気的に絶縁されており、
前記ハブ部が電気絶縁材によって構成され、
前記外輪部は、金属製の円環部材と、前記円環部材に周方向に間隔をおいて取り付けられ軸線方向に延出する複数の金属製のローラ支持アームと、前記ローラ支持アームの各々に取り付けられ、自身の配置部における前記円環部材と同心の円周に対して略接線をなす方向に延在する軸線周りに転動可能な非導電性フリーローラとを含み、前記非導電性フリーローラが接地する副輪付き車両。
【請求項４】
主輪と、
前記主輪に支持された車体フレームと、
前記車体フレームに取り付けられた副輪支持アームと、
前記副輪支持アームに取り付けられた副輪とを有する副輪付き車両であって、
前記副輪は、前記副輪支持アームに接続されるハブ部と、前記ハブ部の外周にあって路面と接触する外輪部を有し、前記外輪部が前記副輪支持アームに対して電気的に絶縁されており、
前記主輪は、複数の回転自在なフリーローラを当該フリーローラの回転軸線が円環状をなすように組み合わされたオムニホイール式の車輪であり、前記フリーローラが接地し、
更に、前記車体フレームに取り付けられ、前記主輪を支持すると共に前記主輪を円環中心周りに回転駆動及び／又は前記フリーローラを自身の回転軸線周りに回転駆動する主輪駆動装置を有し、
前記主輪駆動装置による前記主輪の円環中心周りの回転駆動および前記フリーローラの回転軸線周りの回転駆動によって全方向に移動可能である副輪付き車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、副輪付き車両に関し、更に詳細には、主輪より小径の副輪を有する副輪付き車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
副輪付き車両として、主輪と、前記主輪に支持された車体フレームと、前記車体フレームに略上下方向に回動可能に取り付けられた副輪支持アームと、前記副輪支持アームに取り付けられ、前記主輪より小径の副輪とを有する副輪付き車両が知られている（例えば、特許文献１、２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２９４１４号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３７３２９号公報
【特許文献３】特開２０１４−２３４０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
副輪付き車両では、電気絶縁性が高い路面を走行している時に、主輪と路面との間の摩擦によって静電気が生じ、この静電気が金属製の車体フレームに帯電することがある。
【０００５】
車体フレームに帯電した静電気は、多くの場合、自然に除電される。しかし、帯電した状態にある副輪付き車両が金属面等の導電性が高い路面を走行すると、副輪は非導電性のゴムローラ等によって路面と接触していることから、車体フレームと導電関係にあって路面に最も近い所に位置する副輪の金属製部分と路面との間の電位差によって絶縁破壊が生じ、火花放電（気中放電）が発生する虞がある。火花放電は、耳障りな放電音を伴い、搭乗者や周囲の人に不快感を与える。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、副輪付き車両において、副輪の金属製部分と導電性が高い路面との間で火花放電が発生することを回避し、耳障りな放電音が生じないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による副輪付き車両は、主輪（３）と、前記主輪（３）に支持された車体フレーム（２）と、前記車体フレーム（２）に取り付けられた副輪支持アーム（７０）と、前記副輪支持アーム（７０）に取り付けられ、前記主輪（３）より小径の副輪（５）とを有する副輪付き車両であって、前記副輪（５）は、前記副輪支持アーム（７０）に接続されるハブ部（８１）と、前記ハブ部（８１）の外周にあって路面と接触する外輪部（８２、９０、９３、９５）を有し、前記外輪部（８２、９０、９３）が前記副輪支持アーム（７０）に対して電気的に絶縁されている。
【０００８】
この構成によれば、外輪部（８２、９０、９３）が副輪支持アーム（７０）に対して電気的に絶縁されるので、外輪部（８２、９０、９３）の導電性部分と導電性が高い路面との間で火花放電が発生することが回避され、耳障りな放電音が生じない。
【０００９】
本発明による副輪付き車両は、好ましくは、前記ハブ部（８１）が電気絶縁材によって構成されている。
【００１０】
この構成によれば、副輪支持アーム（７０）に対する外輪部（８２、９０、９３）の電気絶縁がハブ部（８１）自体によって部品点数を増加することなく行われる。
【００１１】
本発明による副輪付き車両は、好ましくは、前記外輪部は、金属製の円環部材（８２）と、前記円環部材（８２）に周方向に間隔をおいて取り付けられ軸線方向に延出する複数の金属製のローラ支持アーム（９０）と、前記ローラ支持アーム（９０）の各々に取り付けられ、自身の配置部における前記円環部材（８１）と同心の円周に対して略接線をなす方向に延在する軸線周りに転動可能な非導電性のフリーローラ（９２）とを含み、前記フリーローラ（９２）が接地する。
【００１２】
この構成によれば、副輪（５）がオムニホイールとして構成され、非導電性のゴム外周部（９４）をもって路面に接触していて、路面に近い位置に位置する金属製のローラ支持アーム（９０）と導電性が高い路面との間で火花放電が発生することがない。
【００１３】
本発明による副輪付き車両は、好ましくは、前記副輪支持アーム（７０）に取り付けられて前記ハブ部（８１）に連結され、前記副輪（５）を回転駆動する副輪駆動装置（７５、７８）を有し、副輪駆動装置（７５、７８）は前記副輪（５）の内側に位置する部分を含む金属製のアウタケース（７９）を具備し、前記アウタケース（７９）の外側には当該アウタケース（７９）を被覆する電気絶縁材製のカバー（９９）が取り付けられている。
【００１４】
この構成によれば、アウタケース（７９）と外輪部の導電性部分（９０）との間で火花放電することがない。
【００１５】
本発明による副輪付き車両は、好ましくは、前記アウタケース（７９）は前記カバー（９９）によって被覆されていない露呈部分を含み、前記カバー（９９）には前記露呈部分と前記副輪（５）との間の沿面距離を拡長すべくリブ（９９Ｃ）が形成されている。
【００１６】
この構成によれば、露呈部分と副輪（５）との間で沿面放電が生じることが抑制される。
【００１７】
本発明による副輪付き車両は、好ましくは、前記主輪（３）は、複数の回転自在なフリーローラ（５４）を当該フリーローラ（５４）の回転軸線が円環状をなすように組み合わされたオムニホイール式の車輪であり、前記フリーローラ（５４）が接地し、更に、前記車体フレーム（２）に取り付けられ、前記主輪（３）を支持すると共に前記主輪（３）を円環中心周りに回転駆動及び／又は前記フリーローラ（５４）を自身の回転軸線周りに回転駆動する主輪駆動装置（５０、５８、６１）と、前記主輪駆動装置（５０、５８、６１）による前記主輪（３）の円環中心周りの回転駆動および前記フリーローラ（５４）の回転軸線周りの回転駆動によって全方向に移動可能である。
【００１８】
この構成によれば、全方向に移動可能な副輪付き車両が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による、副輪付き車両によれば、導電性が高い路面を走行しても、火花放電が発生することがなく、耳障りな放電音が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による副輪付き車両を全方向移動型車両に適用した一つの実施形態を示す側面図
【図２】本実施形態の全方向移動型車両の正面図
【図３】本実施形態の全方向移動型車両の要部の一部断面の拡大側面図
【図４】本実施形態の全方向移動型車両に用いられる副輪の斜視図
【図５】本実施形態の全方向移動型車両に用いられる副輪の分解斜視図
【図６】本実施形態の全方向移動型車両に用いられる副輪のハブ部材と円環部材との組立体の正面図
【図７】図６の線VII−VIIに沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
まず、図１および図２を参照して本実施形態による全方向移動型車両の全体構成について説明する。
【００２２】
全方向移動型車両１は、車体骨格をなす車体フレーム２と、主輪３を含む主輪ユニット４と、副輪５を含む副輪ユニット６と、主輪ユニット４を駆動する駆動ユニット７と、駆動ユニット７及び副輪ユニット６を制御する電装ユニット８と、電装ユニット８に電力を供給するバッテリパック９と、乗員が着座するためのサドルユニット１１とを有する。
【００２３】
車体フレーム２は、上下に延びる左右一対のサイドポスト２１と、左右に延び、左右のサイドポスト２１を連結するアッパビーム２２及びミドルビーム２３とを有し、全体が金属パイプによって構成されている。
【００２４】
左右のサイドポスト２１の下端部には金属製のマウントプレート２６が取り付けられている。マウントプレート２６は、車体の一部をなし、乗員の足裏を支持するためのフットステップ２８が取り付けられている。
【００２５】
サドルユニット１１は、左右のサイドポスト２１の上部に取り付けられて乗員の臀部を支持するサドル３０を有する。
【００２６】
アッパビーム２２には左右一対の上側ブラケット３７が前方に突出するように接合されている。ミドルビーム２３には左右一対の下側ブラケット３８が前方に突出するように接合されている。上側ブラケット３７及び下側ブラケット３８にはボルト締結によって駆動ユニット７が取り付けられている。これにより、駆動ユニット７は左右のサイドポスト２１の上部前方に配置される。
【００２７】
アッパビーム２２は上部後側にバッテリパック９を支持するためのバッテリケース４１が取り付けられている。バッテリケース４１は、後方に向けて開口する箱形に形成され、内部にバッテリパック９とのコネクタ（不図示）を有している。バッテリパック９は、後方からバッテリケース４１に挿入されることによって、バッテリケース４１内に収納されると共にコネクタに接続されている。
【００２８】
左右のサイドポスト２１の上下方向における中間部には、ボルトボスである電装ユニット接合部４３が設けられている。電装ユニット接合部４３には、電装ユニット８の外殻をなす電装ケース４４がボルト締結され、電装ケース４４はバッテリケース４１の直下、すなわちサイドポスト２１の上部後方に配置されている。
【００２９】
主輪ユニット４は、左右のマウントプレート２６間及び左右のサイドポスト２１間に配置されている。主輪ユニット４は、両端を左右のマウントプレート２６に固定されて車幅方向（左右方向）に水平に延在する金属製のディスク支持軸２５と、ディスク支持軸２５の外周に互いに独立して回転可能に支持された左右の金属製のドライブディスク５０と、左右のドライブディスク５０間に配置された円環状の主輪３と、左右のドライブディスク５０の各々に接合されたコグベルト用の左右の金属製のドリブンプーリ５１とを有する。
【００３０】
主輪３は、複数の回転自在なフリーローラ５４を当該フリーローラ５４の回転軸線が円環状をなすように組み合わされたオムニホイール式の車輪であり、金属製の円環部材５３と、円環部材５３の外周に取り付けられた導電ゴム製の複数個のフリーローラ５４とにより構成され、フリーローラ５４が接地する。フリーローラ５４は、円環部材５３の環方向（円周方向）に複数個設けられ、各々自身の配置位置における円環部材５３の接線方向に延在する軸線周りに、個々に転動（自転）可能になっている。
【００３１】
左右のドライブディスク５０は、円環部材５３の中心半径より小さい外径の円盤形をなし、その外周部は略円錐台形をなす。ドライブディスク５０の外周部には、周方向に等間隔をおいて金属製の複数のドライブローラ５８が回転可能に支持されている。左側のドライブディスク５０のドライブローラ５８と右側のドライブディスク５０のドライブローラ５８とは、左右対称形をなすように配置され、各ドライブローラ５８の回転中心はドライブディスク５０の回転中心に対してねじれの関係となるように配置されている。これにより、左右のドライブローラ５８は、左右対称形をなし、はすば歯車の歯すじに似た傾斜配置となっている。
【００３２】
ドライブディスク５０のドライブローラ５８の外周面は、主輪３のフリーローラ５４の外周面に押し付けられた状態で接触している。左右のドライブディスク５０のドライブローラ５８が左右両側からフリーローラ５４を挟むことにより、主輪３は、左右のドライブディスク５０の間に車幅方向（左右方向）に略水平に延在する中心軸線（公転軸線）をもって無軸状態で支持され、左右のドライブディスク５０と共に自身の中心を回転中心として回転（公転）可能である。
【００３３】
駆動ユニット７は、左右一対の電動モータ６１と、減速装置６２と、左右一対のコグベルト用のドライブプーリ６３とを有する。減速装置６２は、金属製の１つのギヤケース６４と、ギヤケース６４内に支持された左側の電動モータ６１用のギヤ列（不図示）と、ギヤケース６４内に支持された右側の電動モータ６１用のギヤ列（不図示）とを有する。左右の電動モータ６１は、ギヤケース６４の左右の側部に、ギヤケース６４を挟んで互いにロータ軸（不図示）が同軸となるように接合されている。減速装置６２における２つのギヤ列の各出力軸６７は、互いに同軸にギヤケース６４の左右の側部から突出している。各ギヤ列の出力軸６７は、左右の電動モータ６１のロータ軸と平行に配置されており、左側の電動モータ６１に対応したギヤ列の出力軸６７は左方に突出し、右側の電動モータ６１に対応したギヤ列の出力軸６７は右方に突出している。左右の出力軸６７には各々金属製のドライブプーリ６３が取り付けられている。
【００３４】
左右において対応するドライブプーリ６３及びドリブンプーリ５１には無端のコグベルト６６が掛け渡されている。ドライブプーリ６３は、ドリブンプーリ５１に対して直径が小さく、かつ歯数が少なく設定されている。これにより、左側の電動モータ６１の回転力は、減速装置６２の左側のギヤ列、左側のドリブンプーリ５１、コグベルト６６、左側のドリブンプーリ５１を介して左側のドライブディスク５０に減速して伝達される。同様に、右側の電動モータ６１の回転力は、減速装置６２の右側のギヤ列、右側のドリブンプーリ５１、コグベルト６６、右側のドリブンプーリ５１を介して右側のドライブディスク５０に減速して伝達される。
【００３５】
上述したように、ドライブディスク５０およびドライブローラ５８は、主輪３を支持し、駆動ユニット７と共に主輪３を円環中心周りに回転駆動及び／又はフリーローラ５４を自身の回転軸線周りに回転駆動する主輪駆動装置をなす。全方向移動型車両１は、この主輪駆動装置による主輪３の円環中心周りの回転駆動およびフリーローラ５４の回転軸線周りの回転駆動によって全方向に移動可能である。
【００３６】
副輪ユニット６は金属製の副輪支持アーム７０を有する。副輪支持アーム７０は、一端をディスク支持軸２５と同軸上にマウントプレート２６に略上下方向に回動可能に取り付けられており、この枢支部より下部後方に延在している。副輪支持アーム７０の後端には水平な支持軸７３によって金属製の副輪支持部材７２が略上下方向に回動可能に取り付けられている。副輪支持部材７２は捩りコイルばね７４によって下方に向けてばね付勢されている。
【００３７】
なお、副輪支持アーム７０および副輪支持部材７２は、ディスク支持軸２５および支持軸７３を介して車体フレーム２と導電関係にある。
【００３８】
図３に示されているように、副輪支持部材７２には前側から順に電動モータ７５と中間連結部材７７と減速装置７８とが取り付けられており、これらが副輪５を回転駆動する副輪駆動装置をなす。電動モータ７５のアウタケース７６や中間連結部材７７は金属製である。電動モータ７５の前部には電動モータ７５の回転角を検出する回転角センサ８９が取り付けられている。減速装置７８は、アウタケース７９、アウタケース７９に収容された減速歯車装置（不図示）および出力軸８０が金属製である。
【００３９】
出力軸８０はアウタケース７９より後方に突出した後端を有し、当該後端に主輪３より小径の副輪５が取り付けられている。副輪５は、出力軸８０と同心で前後方向に略水平に延在する中心軸線（公転軸線）を有し、副輪ユニット６の自重および捩りコイルばね７４のばね力によって主輪３の接地点より後方に離れた位置にて路面に接触し、電動モータ７５によって公転軸線周りに回転駆動される。
【００４０】
つぎに、副輪５の詳細を、図３〜図７を参照して説明する。
【００４１】
副輪５は、ＰＰＳ樹脂等の樹脂成形品によるハブ部材８１と、ハブ部材８１の外周部に取り付けられて外輪部の一部をなす金属のプレス成形品による円環部材８２とを有し、ハブ部材８１を複数個のボルト８３によって出力軸８０の後端に固定されている。
【００４２】
ハブ部材８１は互いに同心の大径部８１Ａと小径部８１Ｂとを前後方向（軸線方向）に隣り合わせに有する（図３、図７参照）。円環部材８２は、主面部８２Ａと、主面部８２Ａの中心に形成された略円形の貫通孔８２Ｂと、主面部８２Ａの周方向に等間隔に形成され複数の切欠部８２Ｃと、隣り合う切欠部８２Ｃ間において主面部８２Ａより後方に突出した複数の突出部８２Ｄとを有する。
【００４３】
突出部８２Ｄは、平面視でＶ形〜Ｕ形をしていて、円環部材８２の中心を中心として放射状に形成されている。突出部８２Ｄの径方向内方の端部８２Ｅは円環部材８２と同心の一つ円を描く位置にあり、端部８２Ｅがハブ部材８１の大径部８１Ａに嵌合することにより、ハブ部材８１に対する円環部材８２の同心性が確保される。貫通孔８２Ｂは小径部８１Ｂに比較的小さい隙間をあけて嵌合している。この隙間に接着剤８４が充填されることにより、ハブ部材８１と円環部材８２とが接着される。小径部８１Ｂと貫通孔８２Ｂとには互いに係合する平面カット形状部８５（図５、図６参照）があり、平面カット形状部８５によってハブ部材８１と円環部材８２との間のトルク伝達が行われる。
【００４４】
切欠部８２Ｃは、平面視でＵ形をしていて、円環部材８２の中心を中心として放射状に形成されて円環部材８２の外縁に開口している。切欠部８２Ｃにはローラ支持アーム９０が取り付けられている。ローラ支持アーム９０は、アルミニウムや鉄等による鍛造品あるいは鋳造品であり、両側面より各々の取付位置において円環部材８２の円周に対して接線をなす方向に突出したローラ支持軸部９１（図５参照）を一体に有する。円環部材８２およびローラ支持アーム９０は所要の機械的強度を得るために金属製である。
【００４５】
ローラ支持軸部９１にはフリーローラ９２が回転可能に取り付けられている。各ローラ支持アーム９０は、フリーローラ９２をローラ支持軸部９１によって２個ずつ、各フリーローラ９２の自身の配置部における円環部材８２の円周に対して接線をなす方向に延在する軸線周りに転動可能に片持ち支持する。
【００４６】
フリーローラ９２は、金属製のボールベアリング９３と、ボールベアリング９３のアウタレースの外周部に接着されたウレタンゴム等による非導電性のゴム外周部９４とを有し、ボールベアリング９３のインナレースをローラ支持軸部９１の外周に圧入等によって固定されている。フリーローラ９２は、ゴム外周部９４の外周面が路面に接触する。
【００４７】
図４に示されているように、円環部材８２の後面には突出部８２Ｄにおいて複数個のボルト９６により保持金具９５が取り付けられている。保持金具９５は、円環板状のプレス成形品であり、各ローラ支持アーム９０に対応する周方向位置に舌片状のばね片部９７を有する。ばね片部９７は、保持金具９５の外縁部に折曲形成されていて、弾性変形状態でローラ支持アーム９０の傾斜面９０Ｂに当接し、ローラ支持アーム９０を円環部材８２の中心側に押さえている。これにより、ローラ支持アーム９０は、差込み部９０Ａが切欠部８２Ｃより円環部材８２の径方向に離脱しないように、円環部材８２に固定される。
【００４８】
これにより、ローラ支持アーム９０は円環部材８２に対する周方向位置と径方向位置と軸線方向位置のすべてを位置決めされて円環部材８２に取り付けられる。
【００４９】
保持金具９５には内縁部より径方向に突出した舌片状の抑え片部９８が形成されている。抑え片部９８は、ハブ部材８１の後面に当接することにより、円環部材８２の主面部８２Ａを大径部８１Ａと小径部８１Ｂとの肩部８１Ｃに押し付ける。これにより、ハブ部材８１に対する円環部材８２の軸線方向位置が決まる（図３参照）。
【００５０】
このようにして、円環部材８２とローラ支持アーム９０とフリーローラ９２と保持金具９５との組立体が副輪５の外輪部をなし、オムニホイール式の副輪５が構成される。
【００５１】
複数個のフリーローラ９２は正面から見て円環状に配置されており、図３に示されているように、その内側に軸線方向で見て中間連結部材７７の一部および減速装置７８の略全体が配置されている。中間連結部材７７および減速装置７８のアウタケース７９には、これらを被覆するＡＢＳ樹脂等の電気絶縁材製の絶縁カバー９９が取り付けられている。絶縁カバー９９は中間連結部材７７およびアウタケース７９と副輪５の金属製部分とを電気的に遮断する電気絶縁体をなす。
【００５２】
絶縁カバー９９の後端壁９９Ａには出力軸８０とハブ部材８１との連結部が通る開口９９Ｂが形成されている。後端壁９９Ａには開口９９Ｂより径方向外方において後端壁９９Ａより後方に突出した円環状のリブ９９Ｃが形成されている。リブ９９Ｃは、アウタケース７９が絶縁カバー９９によって被覆されていない露呈部分や出力軸８０と副輪５の金属製部分との間の沿面距離を拡長する。また、ハブ部材８１の前面には、リブ９９Ｃとの干渉を避けると共に同様に沿面距離を拡長する円環状の凹溝８１Ｅが形成されている。
【００５３】
モータ搭載部７１の下底部にはＡＢＳ樹脂等の電気絶縁材製の絶縁カバー１００が取り付けられている。
【００５４】
電装ユニット８は、電装ケース４４に収容されたＰＤＵ（不図示）と、電装ケース４４の底面に取り付けられたジャイロセンサ４５とを有している。ＰＤＵは駆動ユニット７および副輪ユニット６を制御するためのパワードライブユニットである。
【００５５】
つぎに、全方向移動型車両１の走行動作について説明する。ＰＤＵは、ジャイロセンサ４５により計測される車体フレーム２の前後左右の傾斜角及び角速度の変化よりサドルユニット１１に着座した乗員を含む全方向移動型車両１全体の重心位置を随時演算する。
【００５６】
ＰＤＵは、乗員を含む全方向移動型車両１全体の重心がニュートラル位置（例えば、ディスク支持軸２５の上方）にある時には、倒立振子制御則に従った制御処理に基づいて駆動ユニット７の電動モータ６１を駆動し、車体フレーム２を直立姿勢に維持する。
【００５７】
このとき、ＰＤＵは、旋回制御則に従った制御処理に基づいて副輪ユニット６の電動モータ７５を停止状態に維持する。これにより、副輪５は回転しない。
【００５８】
乗員を含む全方向移動型車両１全体の重心がニュートラル位置より前側に移動すると、ＰＤＵが倒立振子制御則に従った制御処理のもとに、駆動ユニット７の電動モータ６１をそれぞれ正転方向に同一速度で駆動する。電動モータ６１の駆動によって、左右のドライブディスク５０が同一速度で前転し、主輪３が自身の輪中心を回転軸として正転、つまり、前進方向に公転する。このとき、左右のドライブディスク５０に回転速度差が生じないため、ドライブディスク５０のドライブローラ５８及び主輪３のフリーローラ５４が自転せず、全方向移動型車両１は真っ直ぐに前進する。
【００５９】
乗員を含む全方向移動型車両１全体の重心がニュートラル位置より後側に移動すると、ＰＤＵが倒立振子制御則に従った制御処理のもとに、左右の駆動ユニット７の電動モータ６１をそれぞれ逆転方向に同一速度で駆動する。電動モータ６１の駆動によって、左右のドライブディスク５０が同一速度で逆転し、主輪３が自身の輪中心を回転軸として逆転、つまり、後進方向に公転する。このとき、左右のドライブディスク５０に回転速度差が生じないため、ドライブディスク５０のドライブローラ５８及び主輪３のフリーローラ５４が自転せず、全方向移動型車両１は真っ直ぐに後進する。
【００６０】
前進時及び後進時には、ＰＤＵは、旋回制御則に従った制御処理のもとに、副輪ユニット６の電動モータ７５の停止状態が維持され、副輪５は公転しない。このとき、全方向移動型車両１の前進に伴って後述する副輪５のフリーローラ９２が自転する。
【００６１】
乗員を含む全方向移動型車両１全体の重心がニュートラル位置より左側あるいは右側に移動すると、ＰＤＵが、倒立振子制御則に従った制御処理のもとに、駆動ユニット７の電動モータ６１を、互いに異なった回転方向及び又は回転速度に駆動する。電動モータ６１の駆動によって、左右のドライブディスク５０間に回転速度差が生じ、左右のドライブディスク５０の回転力による円周（接線）方向の力に対し、この力に直交する向きの分力が左右のドライブローラ５８と主輪３のフリーローラ５４との接触面に作用する。この分力によってフリーローラ５４が自身の中心軸線回りに回転（自転）することになる。
【００６２】
フリーローラ５４の回転は、左右のドライブディスク５０の回転速度差によって定まる。例えば、左右のドライブディスク５０を互いに同一速度で逆向きに回転させると、主輪３は全く公転せず、フリーローラ５４の自転だけが生じる。これにより、主輪３には左右方向の走行力が加わることになり、全方向移動型車両１は、左右方向に移動（真横移動）する。また、左右のドライブディスク５０を同一方向に相違した速度で回転させると、主輪３の公転と共にフリーローラ５４の自転が生じる。これにより、全方向移動型車両１は、斜め前方や斜め後方に移動する。
【００６３】
このとき、ＰＤＵは、旋回制御則に従った制御処理のもとに、副輪ユニット６の電動モータ７５を駆動し、副輪５を回転（公転）させる。主輪３のフリーローラ５４の回転による移動量と、副輪５の回転による移動量とに差が生じることによって全方向移動型車両１は旋回する。
【００６４】
上述したように、ハブ部材８１が電気絶縁材によって構成されていることにより、フリーローラ９２を取り付けられる円環部材８２は出力軸８０、ついては副輪支持アーム７０に対して電気的に絶縁されるから、走行によって車体フレーム２が帯電し、副輪５が非導電性のゴム外周部９４をもって路面に接触している状態で、全方向移動型車両１が金属面等の導電性が高い路面を走行しても、路面に近い所に位置する金属製のローラ支持アーム９０やボールベアリング９３と路面との間で気中放電（火花放電）が生じることがない。
【００６５】
本実施形態では、ボールベアリング９３が最も路面に近い所にあるから、上述の電気的な絶縁がなされていないと、ボールベアリング９３と路面との間で気中放電が生じるが、上述のように電気的な絶縁がなされていることにより、ボールベアリング９３と路面との間で気中放電が生じることがない。
【００６６】
これにより、耳障りな放電音が生じることがなく、搭乗者や周囲の人に不快感を与えることがない。なお、主輪３のフリーローラ５４は導電ゴム製であり、車体フレーム２と導電関係にあるから、主輪３において放電が生じることはなく、フリーローラ５４と路面との摩擦で、車体フレーム２が帯電する。
【００６７】
ハブ部材８１が電気絶縁材によって構成されていることにより、副輪支持アーム７０に対する円環部材８２の電気絶縁がハブ部材８１自体によって行われ、当該電気絶縁部品点数を増加することなく行われる。
【００６８】
絶縁カバー９９によって中間連結部材７７および減速装置７８のアウタケース７９とローラ支持アーム９０およびボールベアリング９３との間の電気絶縁が行われているので、これらの間で気中放電が生じることがない。また、リブ９９Ｃにより、アウタケース７９が絶縁カバー９９によって被覆されていない露呈部分や出力軸８０と副輪５の金属製部分との間の沿面距離が拡長されているので、露呈部分や出力軸８０とローラ支持アーム９０やボールベアリング９３との間で沿面放電を生じることもない。
【００６９】
また、絶縁カバー１００が設けられていることにより、副輪支持アーム７０と導電性を有する路面との間で気中放電を生じることもない。これらのことによっても、耳障りな放電音が生じることが回避され、搭乗者や周囲の人に不快感を与えることがない。
【００７０】
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００７１】
たとえば、ハブ部材８１と円環部材８２との電気絶縁は、ハブ部材８１と円環部材８２とが電気絶縁材によって連結される構造によって行うこともできる。車体フレーム２は、金属以外に、炭素繊維強化プラスチックのような導電性を有する材料によって構成されていてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１      全方向移動型車両
２      車体フレーム
３      主輪
４      主輪ユニット
５      副輪
６      副輪ユニット
７      駆動ユニット
８      電装ユニット
１１    サドルユニット
２５    ディスク支持軸
２６    マウントプレート
２８    フットステップ
３０    サドル
５０    ドライブディスク
５４    フリーローラ
５８    ドライブローラ
６１    電動モータ
７０    副輪支持アーム
７２    副輪支持部材
７３    支持軸
７５    電動モータ
７６    アウタケース
７８    減速装置
７９    アウタケース
８０    出力軸
８１    ハブ部材
８２    円環部材
９０    ローラ支持アーム
９２    フリーローラ
９３    ボールベアリング
９４    ゴム外周部
９５    保持金具
９９    絶縁カバー
９９Ｃ  リブ
１００  絶縁カバー
【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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