(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の輪体による芯体と、
軸線方向に貫通する内孔を有する円筒体を含み、前記芯体に嵌装された複数のインナースリーブと、
各インナースリーブの前記円筒体の外周に回転可能に取り付けられたフリーローラとを有し、
各インナースリーブは、前記円筒体の軸線方向の両端に互いに１８０度反転した周方向位置に設けられた半円筒体を含み、前記芯体の円周方向に隣り合う前記半円筒部同士が補完し合って円筒体をなし、前記芯体の周方向の全体に亘って隙間なく配置され、且つ前記半円筒体を貫通して前記芯体に係止される固定部材によって前記芯体に固定されており、
前記内孔は、真直な軸線を有し且つ一定の横断面形状を有し、前記円筒体が軸線方向の中間部において前記芯体の径方向外方の周面に当接すると共に軸線方向の両端部において各々前記芯体の径方向内方の周面に当接するように、前記内孔の形状及び寸法が定められている車輪。
【請求項２】
前記横断面形状が前記芯体の輪径方向に長い形状である請求項１に記載の車輪。
【請求項３】
前記芯体が円形断面を有し、前記横断面形状が長円又は楕円である請求項２に記載の車輪。
【請求項４】
前記芯体は、少なくとも２個に分割された分割部品の組み合わせにより、少なくとも２個の継ぎ目を有し、
前記インナースリーブは、前記継ぎ目を跨って延在し、前記半円筒体が前記継ぎ目の両側に位置するものを含み、当該インナースリーブによって前記分割部品が結合されている請求項１から３の何れか一項に記載の車輪。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の車輪と、
前記車輪の両側に回転自在に配置されたドライブディスクと、
前記ドライブディスクの各々に、当該ドライブディスクの回転中心と同心の円周上に複数個配置され、各々、前記ドライブディスクの回転軸線に対してねじれの関係をなす回転軸線周りに回転可能で、外周面をもって前記フリーローラの外周面に接触するドライブローラと、
を有する摩擦式駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の摩擦式駆動装置と、
前記車輪の両側に配置された前記ドライブディスクを各々個別に回転駆動する駆動装置とを含み、
前記車輪によって走行する全方向移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪、摩擦式駆動装置及び全方向移動装置に関し、更に詳細には、オムニホイール式の車輪及びそれを用いた摩擦式駆動装置及び全方向移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗り物や物品搬送装置、ロボット等に用いられる全方向移動装置の車輪として、円環状の芯体にインナースリーブを介して複数個のフリーローラが各々自身の中心軸線周りに回転可能に取り付けられた車輪が知られている（例えば、特許文献１、２）。この車輪は、オムニホイール式と呼ばれ、この車輪を用いた全方向移動装置は、芯体の円環中心に一致する中心軸線周りの回転（公転）によって前後方向の走行（前後移動）を行い、フリーローラの中心軸線周りの回転（自転）によって横方向の走行（横移動）を行い、その二つの回転の組み合わせによって斜め方向の走行を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４７６４０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／６４４０８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のオムニホイール式の車輪に用いられているインナースリーブは、軸線方向に貫通する内孔を有する円筒体をなし、円筒体の外周にフリーローラを回転可能に取り付けられており、芯体を挿入される内孔は、その全軸長に亘って芯体にぴったり嵌合するように、芯体の曲率と同じ曲率による円弧状の軸線を有する曲がった貫通孔によって構成されている。このため、インナースリーブの切削加工が難しく、インナースリーブの製造コストが高いものになる。このため、数多くのインナースリーブを必要とする車輪は高価なものになる。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、オムニホイール式の車輪に用いられるインナースリーブの製造コストを低減し、安価な車輪を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による車輪は、円環状の輪体による芯体（３２）と、軸線方向に貫通する内孔（３８）を有する円筒体（４０）を含み、前記芯体（３２）に嵌装され、前記芯体（３２）に固定された複数のインナースリーブ（３６）と、前記円筒体（４０）の外周に回転可能に取り付けられたフリーローラ（６０）とを有し、前記内孔（３８）は、真直な軸線（Ｘ）を有し且つ一定の横断面形状を有し、前記円筒体（４０）が軸線方向の中間部において前記芯体（３２）の径方向外方の周面に当接すると共に軸線方向の両端部において各々前記芯体（３２）の径方向内方の周面に当接するように、前記内孔（３８）の形状及び寸法が定められている。
【０００７】
この構成によれば、内孔（３８）が全体に亘って真直な軸線Ｘを有し、円筒体（４０）が直管形状であっても、内孔（３８）に芯体（３２）を挿通可能で、インナースリーブ（３６）は芯体（３２）に嵌装される。円筒体（４０）が直管形状であることにより、インナースリーブ（３６）の製造が容易になり、インナースリーブ（３６）の製造コストが低くなり、数多くのインナースリーブ（３６）を組み付けられる車輪（３０）のコストダウンが図られる。
【０００８】
本発明による車輪は、好ましくは、前記横断面形状が前記芯体（３２）の輪径方向に長い形状である。
【０００９】
この構成によれば、芯体（３２）に対するインナースリーブ（３６）の嵌装が容易に行われる。
【００１０】
本発明による車輪は、好ましくは、前記芯体（３２）が円形断面を有し、前記横断面形状が長円又は楕円である。
【００１１】
この構成によれば、インナースリーブ（３６）が芯体（３２）に対してがた付くことが減少する。
【００１２】
本発明による車輪は、好ましくは、前記インナースリーブ（３６）は、前記円筒体（４０）の軸線方向の両端に互いに１８０度反転した周方向位置に設けられた半円筒体（４２）を含み、前記芯体の円周方向に隣り合う前記インナースリーブ（３６）の前記半円筒部（４２）の組み合わせによって円筒体が構成され、前記インナースリーブ（３６）は、前記半円筒体（４２）を貫通して前記芯体（３２）に係止される固定部材（４８、５４）によって前記芯体（３２）に固定されている。
【００１３】
この構成によれば、固定部材（４８、５４）によるインナースリーブ（３６）の芯体（３２）に対する固定作業がフリーローラ（６０）によって阻害されることがない。また、インナースリーブ（３６）が芯体（３２）に固定されているので、インナースリーブ（３６）およびフリーローラ（６０）が芯体（３２）の周方向にがた付くことがなく、車輪（３０）の回転による走行時にがた付きによる異音が発生することがない。
【００１４】
本発明による車輪は、好ましくは、前記芯体（３２）は、少なくとも２個に分割された分割部品（３４）の組み合わせにより、少なくとも２個の継ぎ目（Ａ）を有し、前記インナースリーブ（３６）は、前記継ぎ目（Ａ）を跨って延在し、前記半円筒体（４２）が前記継ぎ目（Ａ）の両側に位置するものを含み、当該インナースリーブ（３６）によって前記分割部品（３４）が結合されている。
【００１５】
この構成によれば、継ぎ目（Ａ）の接合がフリーローラ（６０）を装着されるインナースリーブ（３６）によって管継手式に行われるので、継ぎ目（Ａ）の接合が専用部品を必要とすることなく行われ、簡便な構造で、製造コストを削減できる。また、相欠きほぞ構造の継手ではないので、継手部の強度低下がなく、芯体（３２）を太くすることなく十分な強度および剛性が得られる。
【００１６】
本発明による摩擦式駆動装置は、上述の発明による車輪（３０）と、前記車輪（３０）の両側に回転自在に配置されたドライブディスク（７０）と、前記ドライブディスク（７０）の各々に、当該ドライブディスク（７０）の回転中心と同心の円周上に複数個配置され、各々、前記ドライブディスク（７０）の回転軸線に対してねじれの関係をなす回転軸線周りに回転可能で、外周面をもって前記フリーローラ（６０）の外周面に接触するドライブローラ（７８）とを有する。
【００１７】
この構成によれば、ドライブディスク（７０）の回転がドライブローラ（７８）によってフリーローラ（６０）に伝達される。
【００１８】
本発明による全方向移動装置は、上述の発明による摩擦式駆動装置と、前記車輪（３０）の両側に配置された前記ドライブディスク（７０）を各々個別に回転駆動する駆動装置（８４）とを含み、前記車輪（３０）によって走行する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による車輪によれば、インナースリーブの加工が容易になることにより、インナースリーブの製造コストを低減し、安価な車輪を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による車輪及び摩擦式駆動装置が用いられた全方向移動装置（倒立振子型車両）の一つの実施形態を示す斜視図
【図２】本実施形態による車輪（主輪）の側断面図
【図３】図２の線III−IIIに沿った断面図
【図４】図２の線IV−IVに沿った拡大断面図
【図５】本実施形態による車輪の分解斜視図
【図６】（Ａ）は本実施形態による車輪に用いられる芯体の分解斜視図、（Ｂ）は同芯体の組立斜視図
【図７】本実施形態による車輪に用いられるインナースリーブ及びフリーローラの拡大断面図
【図８】図７の線VIII−VIIIに沿った断面図
【図９】図７の線IX−IXに沿った断面図
【図１０】本実施形態による車輪に用いられるインナースリーブを右側から見た斜視図
【図１１】同インナースリーブを左側から見た斜視図
【図１２】他の実施形態による図７の線VIII−VIIIに沿った断面図と同等の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明による車輪及び摩擦式駆動装置が用いられた全方向移動装置の一つの実施形態を、図１〜図９を参照して説明する。
【００２２】
図１に示されているように、本実施形態の全方向移動装置は、倒立振子型車両であり、車体骨格をなす車体フレーム１０を有する。車体フレーム１０は、前後２個の上部部材１２と、上部部材１２の左右両端より各々垂下し且つ前後２個の上部部材１２を互いに接続する左右の脚部材１４と、脚部材１４の下部に取り付けられた左右の下部支持プレート１６とを含む。上部部材１２の上部には乗員の臀部を支持するサドル１８が取り付けられている。下部支持プレート１６には乗員の足裏を支持する左右のフットステップ２０が取り付けられている。
【００２３】
左右の脚部材１４及び下部支持プレート１６間には主輪（車輪）３０及び左右のドライブディスク７０が配置されている。左右のドライブディスク７０は、主輪３０の左右両側に対称の配置で、ハブ７２と、ホイール７４と、ハブ７２及びホイール７４の周方向に等間隔に配置されて両端をハブ７２或いはホイール７４に固定された複数のホルダ７６との組立体によって構成され、下部支持プレート１６に取り付けられて左右方向に延在する一つの支持軸２２によって車体フレーム１０に左右方向に延在する略水平な中心軸線周りに回転可能に支持されている。換言すると、車体フレーム１０は一つの支持軸２２によって左右のドライブディスク７０を各々左右方向に延在する略水平な同一軸線上に回転可能に支持している。
【００２４】
左右のドライブディスク７０には、各々、ホルダ７６によって複数のドライブローラ７８がドライブディスク７０の周方向に等間隔に配置されている。ドライブローラ７８は各々ドライブディスク７０の回転軸線（中心軸線）に対してねじれの関係をなす回転軸線周りに回転可能であり、下側に位置するもののみが外周面をもって後述する主輪３０の接地側（下側）に位置するフリーローラ（ドリブンローラ）６０の外周面（主輪３０の径方向内方の外周面）に左右対称に摺接している。接地側に位置するドライブローラ７８は、サドル１８に着座した乗員の荷重が車体フレーム１０を介して支持軸２２に作用することにより、接地している主輪３０のフリーローラ６０に押し付けられる。
【００２５】
車体フレーム１０には鼓形状の規制ローラ１０２が支持軸２２の中心軸線と平行な軸線周りに回転可能に取り付けられている。規制ローラ１０２は、主輪３０内の上部を左右方向に貫通して延在し、円弧状の括れ部が主輪３０の上側に位置するフリーローラ６０の外周面（主輪３０の径方向内方の外周面）に摺接することにより、主輪３０が車体フレーム１０に対して左右方向に傾斜すること及び上下方向に移動することを阻止する。
【００２６】
車体フレーム１０には、接地しているフリーローラ６０の前後に位置するフリーローラ６０を左右から挟むようにしてフリーローラ６０の外周面（主輪３０の径方向内方の外周面）に摺接する規制ローラ１１０が支持軸２２を中心として回動可能に支持部材１０８によって取り付けられている。規制ローラ１１０は、接地点を通る鉛直線より前後方向に離れた位置にあるフリーローラ６０に接触していることにより、主輪３０が接地点を通る鉛直線周りに回転することを規制、つまり車体フレーム１０に対する主輪３０のヨー運動を規制する。また、規制ローラ１１０は、主輪３０が車体フレーム１０に対してロール運動することも、ピッチ運動することも規制する。
【００２７】
上述のように、主輪３０は、下側を左右のドライブローラ７８及び規制ローラ１１０によって軸線方向に挟まれ、上側を規制ローラ１０２によって支持されることにより、倒立振子制御下では中心軸線が略水平になる起立姿勢を維持する。
【００２８】
ドライブディスク７０にはドリブンプーリ８０が同心に固定されている。車体フレーム１０は主輪３０の上方にギヤボックス８２を取り付けられている。ギヤボックス８２の外壁には左右の電動モータ８４（図１では右側のドライブディスク７０用の電動モータのみを図示）及び左右のドライブプーリ８６（図１では左側のドライブディスク７０用のドライブプーリのみを図示）が取り付けられている。ギヤボックス８２は減速歯車装置（不図示）を内蔵しており、当該減速歯車装置は左右の電動モータ８４の回転を減速して左右のドライブプーリ８６に個別に伝達する。ドライブプーリ８６とドリブンプーリ８０とには左右で対応するもの同士間に無端のコグドベルト８８（図１では左側のドライブディスク７０用のコグドベルトのみを図示）が掛け渡されている。これにより、左右のドライブディスク７０が個別に回転駆動される。
【００２９】
下部支持プレート１６には支持軸９０によって尾輪支持アーム９２の基端が回動可能に連結されている。尾輪支持アーム９２は、基端より主輪３０の後方に向けて延在し、支持軸９０の中心軸線周りに車体フレーム１０に対して略上下方向に回動可能になっている。尾輪支持アーム９２は遊端にオムニホイール式の尾輪（副輪）９４をドライブディスク７０の回転軸線に直交する略水平な中心軸線周りに回転可能に支持している。尾輪９４は尾輪支持アーム９２に取り付けられた電動モータ９６によって回転駆動される。
【００３０】
ギヤボックス８２の前部には電気ボックス９８が取り付けられている。電気ボックス９８は、電子制御装置、ジャイロセンサ、モータドライブユニット等を内蔵している。電子制御装置は、倒立振子制御則に従った制御処理に基づいて車体フレーム１０が略直立姿勢を維持すべく左右の電動モータ８４を制御すると共に、旋回のために電動モータ９６を制御する。なお、車体フレーム１０には、図示されていないが、これらの電装品の電源をなすバッテリが搭載されている。
【００３１】
左右の電動モータ８４が同一方向に且つ同一速度で駆動されている場合には、左右のドライブディスク７０が同一速度で同一方向に回転し、主輪３０が円環中心を回転軸線として回転する。このとき、左右のドライブディスク７０に回転速度差が生じないため、主輪３０のフリーローラ６０が自転せず、倒立振子型車両は真っ直ぐに前進あるいは後進する。
【００３２】
左右の電動モータ８４が互いに異なった回転方向及び又は回転速度に駆動されている場合には、左右のドライブディスク７０間に回転速度差が生じ、左右のドライブディスク７０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７８と主輪３０のフリーローラ６０との接触面に作用する。この分力によってフリーローラ６０が自身の中心軸線回りに回転（自転）することになる。
【００３３】
フリーローラ６０の回転は、左右のドライブディスク７０の回転速度差によって定まるから、例えば、左右のドライブディスク７０を互いに同一速度で逆向きに回転させると、主輪３０は全く公転せず、フリーローラ６０の自転だけが生じる。これにより、主輪３０には左右方向の走行力が加わることになり、倒立振子型車両は、左右方向に走行（真横移動）する。左右のドライブディスク７０を同一方向に相違した速度で回転させると、主輪３０の公転と共にフリーローラ６０の自転が生じ、倒立振子型車両は斜め前方あるいは斜め後方に走行する。
【００３４】
電動モータ９６によって尾輪９４が回転駆動されると、倒立振子型車両は主輪３０の接地点を中心として旋回する。なお、主輪３０及び尾輪９４が同時に回転駆動されると、その回転駆動の状態に応じて、旋回中心は変化する。
【００３５】
つぎに、本実施形態による主輪３０の詳細を、図２〜図１１を参照して説明する。
【００３６】
主輪３０は、図２〜図５に示されているように、芯体３２を有する。芯体３２は、図６（Ａ）に示されている半円形の２個の分割部材３４の組み合わせによって図６（Ｂ）に示されているような所定輪径による円環状の輪体をなしている。詳細には、芯体３２は、２個の分割部材３４の端部同士の突き合わせによって端面３５同士が互いに対向して接合することにより２個の継ぎ目Ａ（図２参照）を形成し、各継ぎ目Ａにおいて分割部材３４同士が接合されることによって連続した円環状をなしている。継ぎ目Ａにおける分割部材３４の接合は後述するインナースリーブ３６によって行われる。
【００３７】
分割部材３４はステンレス鋼（例えば、機械構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫＭ）やアルミニウム等の金属製の円形横断面形状のパイプを１８０度の曲げ加工によって半円形に成形したものである。
【００３８】
芯体３２には複数のインナースリーブ３６が嵌装されている。インナースリーブ３６は、例えば、アルミニウム等の金属の削り出し品、パイプ材を原材料として切削加工したものであり、図７〜図１１に示されているように、軸線方向に貫通した内孔３８を有する円筒体４０と、円筒体４０の軸線方向の両端に互いに１８０度反転した周方向位置に設けられた半円筒体４２とを含む。円筒体４０と半円筒体４２とは互いに一体であり、内孔３８に芯体３２を挿通される。なお、インナースリーブ３６は、押出し材、鍛造、鋳造等によって製造することもできる。
【００３９】
内孔３８は、全体に亘って真直な軸線Ｘを有し、全体に亘って芯体３２の外径に等しい横幅を有して芯体３２の輪径方向に長い長円による一定形状の横断面形状を有し、図７に示されているように、円筒体４０が軸線方向の中間部Ｂにおいて芯体３２の径方向外方の周面に当接し、軸線方向の両端部Ｃにおいて各々芯体の径方向内方の周面に当接するように、長円方向の寸法を定められている。
【００４０】
これにより、内孔３８が全体に亘って真直な軸線Ｘを有するもの、つまり、円筒体４０が直管形状であっても、内孔３８に芯体３２を挿通可能で、インナースリーブ３６は上下左右にがた付きを生じることなく芯体３２に嵌装される。内孔３８が全体に亘って真直な軸線Ｘを有する曲がりがない孔であるから、内孔３８はドリル工具やエンドミル等によって形成することができ、インナースリーブ３６の製造が容易になる。このことにより、インナースリーブ３６の製造コストが低くなり、数多くのインナースリーブ３６を組み付けられる主輪３０のコストダウンが図られる。
【００４１】
各円筒体４０の外周には、図７に示されているように、アウタレース６２Ａにゴム製のフリーローラ６０を加硫接着されたボールベアリング６２のインナレース６２Ｂがスナップリング６４によって装着されている。
【００４２】
芯体３２に対するインナースリーブ３６の装着は、既にフリーローラ６０を装着されているインナースリーブ３６を、図６（Ａ）に示されているように、分割部材３４が円環状に組み合わせられていない２個の半円状の分割部材３４の各々に、分割部材３４の端部より所定個数挿入することにより行う。
【００４３】
インナースリーブ３６は、各々、芯体３２の円周方向に隣り合うインナースリーブ３６の半円筒体４２が互いに１８０度異なった周方向位置にある状態で、内孔３８に芯体３２を通されることにより、芯体３２の円周方向に隣り合う半円筒体４２同士が補完し合って、つまり組み合わさって略円筒状をなし（図４参照）、図２に示されているように、芯体３２の周方向の全体に亘って実質的に隙間なく配置される。
【００４４】
なお、分割部材３４の端部の外輪側（芯体３２の輪径方向外方）が面取り状の切除によって緩傾斜面３４Ａ（図６（Ａ）参照）になっていることにより、分割部材３４に対するインナースリーブ３６の挿入が容易に行われるようになる。
【００４５】
半円筒体４２にはリベット孔４４（図４、図７、図１０、図１１参照）が貫通形成されている。芯体３２には各インナースリーブ３６のリベット孔４４に整合するリベット孔４６（図２、図４〜図６参照）が複数貫通形成されている。リベット孔４４及び４６には、図４に示されているように、半円筒体４２の外周側からブラインドリベット４８が挿入されている。各ブラインドリベット４８は、先端が芯体３２の中空部内において膨径変形することによって芯体３２に係止され、各インナースリーブ３６を芯体３２に固定する。
【００４６】
このようにして、インナースリーブ３６が芯体３２に固定されるので、インナースリーブ３６およびフリーローラ６０が芯体３２の周方向にがた付くことがなく、車輪（３０）の回転による走行時にがた付きによる異音が発生することがない。
【００４７】
また、この構造によれば、ブラインドリベット４８によるインナースリーブ３６の芯体３２に対する固定作業がフリーローラ６０によって阻害されることがなく、しかもリベット孔４４及び４６は芯体３２の中心軸線方向に延在しているから、ブラインドリベット４８の打ち込みが芯体３２の中心軸線方向側からフリーローラ６０と干渉することなく行われる。
【００４８】
半円筒体４２にはもう一つのリベット孔５０（図４、図７、図１０、図１１）が貫通形成されている。芯体３２には継ぎ目Ａに位置するインナースリーブ３６のリベット孔５０に整合するリベット孔５２（図４〜図６）が貫通形成されている。インナースリーブ３６のうち、継ぎ目Ａに位置するインナースリーブ３６は、継ぎ目Ａを芯体３２の周方向を跨って延在し、各半円筒体４２が継ぎ目Ａの両側に位置している。換言すると、フリーローラ６０毎の複数のインナースリーブ３６は、継ぎ目Ａを跨って延在し、半円筒体４２が継ぎ目Ａの両側に位置するものを２個含んでいる。
【００４９】
リベット孔５０及び５２には、図４に示されているように、半円筒体４２の外周側からブラインドリベット５４が挿入されている。ブラインドリベット５４は、先端が芯体３２の中空部内において膨径変形することによって芯体３２に係止される。これにより、継ぎ目Ａに位置するインナースリーブ３６はブラインドリベット４８に加えてブラインドリベット５４によって継ぎ目Ａの両側に固定される。つまり、継ぎ目Ａに位置するインナースリーブ３６は、円筒体４０の一方の側の半円筒体４２を、継ぎ目Ａを隔てて突き合わせられている２個の分割部材３４のうちの一方の分割部材３４に固定され、他方の側の半円筒体４２を他方の分割部材３４に固定され、２個の分割部材３４を接合する継手を兼ねている。
【００５０】
このように、継ぎ目の接合がフリーローラ６０を装着されるインナースリーブ３６によって管継手式に行われるので、継ぎ目Ａの接合が専用部品を必要とすることなく行われ、簡便な構造で、製造コストを削減できる。また、相欠きほぞ構造の継手ではないので、継手部の強度低下がなく、芯体３２を太くすることなく十分な強度および剛性が得られる。
【００５１】
また、リベット孔５０及び５２はリベット孔４４及び４６より芯体３２の輪外側に形成されていることにより、ブラインドリベット５４の打ち込みも芯体３２の輪外側からフリーローラ６０と干渉することなく行われる。
【００５２】
芯体３２の円周方向に隣り合うボールベアリング６２及びフリーローラ６０の各間には、図２〜図４に示されているように、スペーサ６６が配置されている。各スペーサ６６は、芯体３２の円周方向に隣り合うボールベアリング６２及びフリーローラ６０間にできる楔形状（芯体３２の軸線方向で見て楔形状）の空間、特に芯体３２の輪外側の空間を埋めるように、芯体３２の軸線方向で見て楔形、つまり側面形状が楔形をしており、且つ正面形状がインナースリーブ３６を芯体３２の輪外側に跨ぐ門形（ステープル形）をしており、板ばね６８によってインナースリーブ３６に固定されている。
【００５３】
板ばね６８は、スペーサ６６の門形の中間部に形成されたスリット６６Ａに係合してスペーサ６６に固定される中間部６８Ａと、中間部６８Ａの両端よりインナースリーブ３６の側に折曲された脚片部６８Ｂとを有し、両脚片部６８Ｂの先端部６８Ｃが各々半円筒体４２に形成された長円形状の係止孔（凹部）５６に嵌合している。なお、一つの板ばね６８の一方の先端部６８Ｃは、隣接するインナースリーブ３６のうちの一方のインナースリーブ３６の半円筒体４２の係止孔５６に嵌合し、他方の先端部６８Ｃは、隣接するインナースリーブ３６のうちの他方のインナースリーブ３６の半円筒体４２の係止孔５６に嵌合する。これらの嵌合は、脚片部６８Ｂの弾性変形のもとに、工具を必要とすることなく弾圧的に行われる。
【００５４】
上述したように、本実施形態の主輪３０は、芯体３２が２個の分割部材３４の組み合わせによって構成され、２個の分割部材３４の接合がフリーローラ６０を保持するインナースリーブ３６によって管継手式に行われるので、分割部材３４の接合に専用部品を必要とすることがなく、簡便な構造で、製造コストを削減できる。しかも、主輪３０は相欠けによる接合部を含まないから、継手部（接合部）の強度低下がなく、芯体３２を太くすることなく十分な強度及び剛性を得ることができる。
【００５５】
更には、分割部材３４が金属パイプ製であることにより、曲げ加工によって芯体３２を製造でき、削り出しや鋳造による場合に比して製造コストを大幅に削減できる。しかも、分割部材３４が金属パイプ製であることにより、芯体３２の軽量化が図られる。
【００５６】
また、芯体３２が２個の分割部材３４の組み合わせによって構成されていることにより、芯体３２に対するインナースリーブ３６及びフリーローラ６０の組み付けが、分割部材３４の組み合わせ前の状態下で、容易に行われ得る。
【００５７】
また、フリーローラ６０を保持するインナースリーブ３６の全てが芯体３２に固定されるので、インナースリーブ３６及びフリーローラ６０が芯体３２の周方向にがた付くことがなく、主輪３０の回転による走行時にがた付きによる異音が発生することがない。しかも、インナースリーブ３６は、フリーローラ６０を装着される円筒体４０の両側に形成されている半円筒体４２を径方向に貫通するブラインドリベット４８、５４によって芯体３２に固定されるので、フリーローラ６０がこの固定作業を阻害することがない。半円筒体４２は、隣接するもの同士で補完し合って円筒状をなす組み合わせであることにより、突き合わせによる場合に比して半円筒体４２が隣接するフリーローラ６０間に大きい空隙を作ることがなく、フリーローラ６０の設置個数を減らす原因になることがない。
【００５８】
スペーサ６６は、フリーローラ６０間の空隙に異物が侵入することを防止する。これにより、フリーローラ６０の回転が異物の噛み込みによって阻害されることが防止される。スペーサ６６は板ばね６８によってインナースリーブ３６に装着されるので、インナースリーブ３６に対するスペーサ６６の着脱を、工具を必要とすることなく簡便に行えるようになる。また、スペーサ６６の交換作業も簡単に作業性よく行えるようになる。
【００５９】
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。
【００６０】
例えば、内孔３８は、全体に亘って真直な軸線Ｘを有するものであれば、横断面形状が長円に代えて芯体３２の輪径方向に長い楕円（図１２参照）あるいは芯体３２の輪径方向に長い長円及び楕円の類似形状であってもよい。また、内孔３８は芯体３２の外径よる大きい内径を有するものであってもよい。
【００６１】
また、芯体３２は、半円形の２個の分割部材３４の組み合わせに限られることはなく、３分割や４分割等の複数個の分割部材の組み合わせによるものや、インナースリーブ３６及びフリーローラ６０の組み付けのために１箇所に切断による継ぎ目があるものであってもよい。
【００６２】
芯体３２は、中空パイプに限られることなく、中実のものであってもよく、また、断面形状が楕円や多角形であってもよい。芯体３２に対するインナースリーブ３６の固定は、ブラインドリベット５４に限られることなく、ねじやクリップ等の固定部材によって行われてもよい。
【００６３】
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】
【００６４】
１０    車体フレーム
１８    サドル
２０    フットステップ
２２    支持軸
３０    主輪（車輪）
３２    芯体
３４    分割部材
３４Ａ  緩傾斜面
３６    インナースリーブ
３８    内孔
４０    円筒体
４２    半円筒体
４４    リベット孔
４６    リベット孔
４８    ブラインドリベット（固定部材）
５０    リベット孔
５２    リベット孔
５４    ブラインドリベット（固定部材）
５６    係止孔
６０    フリーローラ
６６    スペーサ
６８    板ばね
６８Ａ  中間部
６８Ｂ  脚片部
６８Ｃ  先端部
７０    ドライブディスク
７８    ドライブローラ
８０    ドリブンプーリ
８２    ギヤボックス
８４    電動モータ
８６    ドライブプーリ
８８    コグドベルト
９２    尾輪支持アーム
９４    尾輪
９６    電動モータ
９８    電気ボックス
Ａ      継ぎ目
【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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