(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤが取り付けられるホイールと、
前記ホイールの内側に配置され、ステータ及びロータを備えるモータと、
前記ロータの回転軸と同軸に前記ロータに固定されて当該ロータの回転力を前記ホイールに伝達するシャフトと、
前記ステータを保持する保持部材と、
前記シャフトの回転を規制するブレーキと、
前記ホイールの内側に配置され、前記シャフトにより回転する遊星歯車機構と、
を備え、
前記保持部材は、前記回転軸の軸方向における一方の端部が支持部材に固定されて支持されており、
前記ブレーキは、前記支持部材を挟んで前記モータ及び前記遊星歯車機構とは反対側に配置されており、
前記シャフトの一端は、前記保持部材の前記一方の端部及び前記支持部材に形成された貫通孔を通って前記ブレーキの内部まで延伸し、他端は前記遊星歯車機構の太陽歯車が設けられており、
前記ブレーキは、
前記シャフトとともに回転する第１の摩擦体と、
前記シャフトの回転軸の方向に前記第１の摩擦体に重ねて配置され、取付部材に取り付けられ回転が規制される第２の摩擦体と、
前記第１の摩擦体と前記第２の摩擦体とを前記取付部材に押圧する第１状態と、前記取付部材への押圧を解放する第２状態とを切り換え可能な切換機構と、をさらに備え、
前記ブレーキは、
磁性を有し、前記回転軸の方向に沿って前記取付部材との間に、前記第１の摩擦体及び前記第２の摩擦体を挟む位置に配置されるアーマチュアと、
前記回転軸の方向に沿って、前記アーマチュアを前記取付部材側へ付勢する付勢体と、
前記回転軸の方向に貫通した中空孔が形成され、磁力により前記アーマチュアを前記回転軸の方向に進退させる筒体と、
前記筒体の前記中空孔内に配置され、前記中空孔から突出しねじ加工がされた端部を有するプランジャと、をさらに備え、
前記切換機構は、前記プランジャの前記端部に螺合する受部を有し、前記受部が回動することにより、前記プランジャを前記アーマチュアに押圧する前記第１状態と、前記プランジャによる前記アーマチュアへの押圧を解放する前記第２状態と、前記受部の位置が前記第１状態と前記第２状態との間に位置し、非通電時には前記付勢体により前記アーマチュアを前記取付部材側へ付勢し、通電時には前記筒体の磁力により前記アーマチュアを前記プランジャ側へ吸引する第３状態と、を切り換えるレバーまたはワイヤ部材である、
車輪モジュール。
【請求項２】
前記プランジャは、前記レバーまたは前記ワイヤ部材の受部内において、前記回転軸の方向に所定の範囲内で移動可能であり、
前記アーマチュアは、前記筒体の磁力により吸引されることにより、前記レバーまたは前記ワイヤ部材の前記第３状態において、前記プランジャの前記端部を前記アーマチュアへの押圧方向とは反対方向に偏移させる、
請求項１に記載の車輪モジュール。
【請求項３】
前記回転軸上に配置され、前記モータの角度位置を検知する磁気センサをさらに備える、
請求項１又は２に記載の車輪モジュール。
【請求項４】
前記磁気センサの基板の周囲を囲むパッキンをさらに備える、
請求項３に記載の車輪モジュール。
【請求項５】
前記保持部材は、前記ステータ及び前記ロータを収容する筐体である、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の車輪モジュール。
【請求項６】
前記保持部材は、前記軸方向における一方の端部に取り付けられた第１のベアリング及び他方の端部に取り付けられた第２のベアリングを介して、前記ホイールを回転自在に支持しており、
前記第１のベアリングは、前記第２のベアリングと比べて大きい径を有する、
請求項５に記載の車輪モジュール。
【請求項７】
前記保持部材は、当該保持部材に取り付けられた第１のベアリングを介して、前記ホイールを回転自在に支持しており、
前記ステータは、当該ステータに取り付けられた第２のベアリングを介して、前記ホイールを回転自在に支持しており、
前記第１のベアリングは、前記第２のベアリングと比べて大きい径を有する、
請求項５に記載の車輪モジュール。
【請求項８】
前記ロータは、前記ステータの内側に配置されている、
請求項１〜７のいずれか一つに記載の車輪モジュール。
【請求項９】
前記ロータは、前記ステータの外側に配置されている、
請求項１〜７のいずれか一つに記載の車輪モジュール。
【請求項１０】
前記モータは、前記ロータの回転によって発生した回転力を歯車機構を介して前記ホイールに伝達する、
請求項１〜９のいずれか一つに記載の車輪モジュール。
【請求項１１】
前記モータは、前記ロータの回転によって発生した回転力を直接前記ホイールに伝達する、
請求項１〜９のいずれか一つに記載の車輪モジュール。
【請求項１２】
前記ホイールは、前記軸方向における一方の側に開口部を有し、他方の側に底部を有する有底円筒状に形成されており、
前記第１のベアリングは、シールベアリングであり、前記開口部に取り付けられて、前記ホイールの内側の空間を密閉している、
請求項６又は７に記載の車輪モジュール。
【請求項１３】
前記タイヤは、前記ホイールに対して、前記軸方向における他方の側に着脱可能に取り付けられる、
請求項１〜１２のいずれか一つに記載の車輪モジュール。
【請求項１４】
前記タイヤの直径が、１１１００〜３００ｍｍである、
請求項１〜１３のいずれか一つに記載の車輪モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行車両等の駆動装置として用いられる車輪装置が知られている。例えば、電動自転車等の駆動装置として用いられる車輪装置として、車輪が有する回転軸の両端を支持する両持ち軸構造を有する車輪装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７８２３４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４４２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した車輪装置は、その用途によって、片持ち軸構造を有することが望まれる場合もある。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、片持ち軸構造に適したブレーキを有する車輪モジュール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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る車輪モジュールは、一輪のタイヤが取り付けられるホイールと、ステータと、前記ステータに対して回転軸を中心に回転することで、前記ホイールを回転させるロータと、前記ホイールの内側に配置され、前記ステータを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、該支持部材のみによって前記保持部材を介して前記タイヤ、前記ホイール、前記ステータおよび前記ロータを含むモジュールの全体を支持し、前記保持部材は、前記回転軸の軸方向における一方の側に、前記回転軸に沿って延出し、前記回転軸を包囲する筒状の部分を有する固定部を有しており、当該固定部が前記支持部材に固定されて支持されている。前記ブレーキは、前記シャフトとともに回転する第１の摩擦体と、前記シャフトの回転軸の方向に前記第１の摩擦体に重ねて配置され、取付部材に取り付けられ回転が規制される第２の摩擦体と、前記第１の摩擦体と前記第２の摩擦体とを前記取付部材に押圧する第１状態と、前記取付部材への押圧を解放する第２状態とを切り換え可能な切換機構と、をさらに備えている。前記ブレーキは、磁性を有し、前記回転軸の方向に沿って前記取付部材との間に、前記第１の摩擦体及び前記第２の摩擦体を挟む位置に配置されるアーマチュアと、前記回転軸の方向に沿って、前記アーマチュアを前記取付部材側へ付勢する付勢体と、前記回転軸の方向に貫通した中空孔が形成され、磁力により前記アーマチュアを前記回転軸の方向に進退させる筒体と、前記筒体の前記中空孔内に配置され、前記中空孔から突出しねじ加工がされた端部を有するプランジャと、をさらに備えている。前記切換機構は、前記プランジャの前記端部に螺合する受部を有し、前記受部が回動することにより、前記プランジャを前記アーマチュアに押圧する前記第１状態と、前記プランジャによる前記アーマチュアへの押圧を解放する前記第２状態と、前記受部の位置が前記第１状態と前記第２状態との間に位置し、非通電時には前記付勢体により前記アーマチュアを前記取付部材側へ付勢し、通電時には前記筒体の磁力により前記アーマチュアを前記プランジャ側へ吸引する第３状態と、を切り換えるレバーまたはワイヤ部材である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、片持ち軸構造を有し、かつ、当該片持ち軸構造に適したブレーキを有する車輪モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す側面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す側断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るブレーキ装置の要部を示す斜視図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るブレーキ装置の筒体の第１の方向における内壁及び外壁の厚みを示す斜視図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る切替機構の各状態におけるレバー部の位置を示す正面図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る切替機構の各状態におけるプランジャの位置を示す断面図である。
【図８】図８は、第１の実施形態の変形例１に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す断面図である。
【図９】図９は、第１の実施形態の変形例１に係るブレーキ装置を示す分解斜視図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態の変形例２に係るブレーキ装置を示す断面図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の変形例２に係るブレーキ装置を示す分解斜視図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態の変形例２に係るブレーキ装置の要部を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態の変形例３に係るブレーキ装置を示す分解斜視図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態の変形例４に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す分解斜視図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態の変形例４に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す分解斜視図である。
【図１６】図１６は、第１の実施形態の変形例４に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す断面図である。
【図１７】図１７は、第１の実施形態の変形例５に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、第１の実施形態の変形例５に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。
【図１９】図１９は、第１の実施形態の変形例５に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す断面図である。
【図２０】図２０は、第１の実施形態の変形例６に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。
【図２１】図２１は、第１の実施形態の変形例６に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す断面図である。
【図２２】図２２は、第１の実施形態の変形例７に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。
【図２３】図２３は、第１の実施形態の変形例７に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す分解斜視図である。
【図２４】図２４は、第１の実施形態の変形例８に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。
【図２５】図２５は、第１の実施形態の変形例８に係るブレーキ装置を示す分解斜視図である。
【図２６】図２６は、第２の実施形態に係る車輪モジュールを備えた台車の外観を示す斜視図である。
【図２７】図２７は、第２の実施形態に係る車輪モジュールの外観を示す斜視図である。
【図２８】図２８は、第２の実施形態に係る車輪モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図２９】図２９は、第２の実施形態に係る車輪モジュールの回転軸に沿った断面図である。
【図３０】図３０は、第２の実施形態に係る車輪モジュールにおけるタイヤの着脱を示す斜視図である。
【図３１】図３１は、第３の実施形態に係る車輪モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図３２】図３２は、第３の実施形態に係る車輪モジュールの回転軸に沿った断面図である。
【図３３】図３３は、第４の実施形態に係る車輪モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図３４】図３４は、第４の実施形態に係る車輪モジュール３２００の回転軸に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施形態に係る車輪モジュールについて説明する。なお、以下の説明で参照する各図面において、各要素の寸法の関係や比率等は実物と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一の役割を果たす構成要素には同一の符号が付されている。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態におけるブレーキ装置１００は、駆動装置２のブレーキ機構として用いられる場合を例示する。また、第１の実施形態におけるブレーキ装置１００を含む駆動装置２は、電動の台車１の駆動機構として用いられる場合を例示する。なお、以下に説明する実施形態によりブレーキ装置１００及び駆動装置２の用途が限定されるものではない。例えば、駆動装置２は、電動の台車１に限らず、例えばロボットや車いす等、目的に応じてどのような装置の駆動機構として用いられてもよい。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１１】
まず、図１〜図３を用いて、ブレーキ装置１００の構成の概要を説明する。図１は、第１の実施形態に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す側面図である。図３は、第１の実施形態に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す側断面図である。具体的には、図３は、後述するブレーキ装置１００の第２の方向Ｄ２（図１及び図６参照）の長さＬ２（以下、「第２の長さＬ２」ともいう）の中心における電動の台車１の側断面図である。
【００１２】
本実施形態に係る電動の台車１は、駆動装置２と、タイヤ３と、載置台４と、支持板５とを有する。なお、以下の説明では、電動の台車１のタイヤ３が接地する面を接地面とし、接地面に直交する方向を鉛直方向と記載する場合がある。例えば、図８においては、接地面は、ＸＺ平面に沿う平面となる。
【００１３】
図１に示すように、載置台４は、支持板５により、ブレーキ装置１００とタイヤ３との間に取り付けられ、載置面をＹ軸正方向に向けて配置される。図３に示すように、駆動装置２は、タイヤ３を駆動する駆動部６と、ブレーキ装置１００とを有する。
【００１４】
まず、駆動部６の構成を簡単に説明する。図３に示す例では、駆動部６は、シャフト６１と、モータハウジング６２と、ホイール６４と、駆動源としてのモータ６５と、軸受６６とを有する。シャフト６１は、モータ６５の回転軸に取り付けられる基部６１１を有する。シャフト６１は、基部６１１の一端部にギア部６１２を有し、他端側に螺合部６１３を有する。また、シャフト６１は、他端側に螺合部６１３に連続して挿通部６１４を有する。
【００１５】
モータ６５は、ステータ６５１と、ロータ６５２とを備える。シャフト６１の基部６１１は、モータハウジング６２内においてモータ６５のロータ６５２に取り付けられる。これにより、シャフト６１は、モータ６５の回転に応じてシャフト６１の回転軸を中心に回転する。また、シャフト６１の基部６１１には、軸受６６が設けられる。
【００１６】
また、シャフト６１のギア部６１２は、ギア部６３のギア６３１に噛み合う。なお、ギア部６３は、遊星歯車機構等、どのような構成であってもよい。また、ギア部６３のギア６３１は、ホイール６４のギア部６４１の内歯６４２に噛み合う。また、ホイール６４には、タイヤ３が取り付けられる。これにより、ホイール６４が回転することによりタイヤ３が回転する。なお、駆動部６は、シャフト６１を回転させることにより、タイヤ３を回転させる構成であれば、どのような構成であってもよい。
【００１７】
次に、ブレーキ装置１００の構成について説明する。図１に示すように、ブレーキ装置１００は、タイヤ３外に配置される。具体的には、図３に示すように、ブレーキ装置１００は、螺合部６１３及び挿通部６１４側に配置される。また、ブレーキ装置１００は、第１ケース７と、第２ケース８と、筒体９と、切換機構１０（図１参照）と、取付部材２０とを有する。
【００１８】
切換機構１０は、例えば手動レバーであり、レバー部１１と、後述するプランジャ３０の端部３２に螺合する受部１２とを有する。切換機構１０の受部１２は、円筒状に形成され、第２ケース８内に配置される。また、受部１２内には溝１２１が形成され、受部１２の周壁の一部は、レバー部１１の一端に連続する。また、レバー部１１は、第２ケース８の開口部分から突出する。例えば、電動の台車１の操作者は、レバー部１１を手動により操作することにより、ブレーキの解除等を行う。
【００１９】
なお、切換機構１０は、受部１２が回動することにより、プランジャ３０を後述するアーマチュア４０に押圧する第１状態と、プランジャ３０によるアーマチュア４０への押圧を解放する第２状態と、受部１２の位置が第１状態と第２状態との間に位置し、非通電時には、後述するばね部材５０によりアーマチュア４０を取付部材２０側へ付勢し、通電時には筒体９の磁力によりアーマチュア４０をプランジャ３０側へ吸引する第３状態とを切り換えるが、詳細は後述する。
【００２０】
また、図３に示すように、筒体９は、シャフト６１の回転軸の方向に貫通した中空孔９３が形成され、磁力によりアーマチュア４０をシャフト６１の回転軸の方向に進退させるが、詳細は後述する。図１に示すように、取付部材２０は、板状に形成され支持板５に固定されており、ブレーキ機構として機能するが詳細は後述する。また、ブレーキ装置１００は、プランジャ３０と、アーマチュア４０とを有する。
【００２１】
プランジャ３０は、基部３１が筒体９の中空孔９３内に配置され、中空孔９３から突出しねじ加工がされた端部３２を有する。例えば、端部３２は、ねじ山３２１が形成される。また、プランジャ３０の中央部は、基部３１と端部３２とが並ぶ方向（図３中では左右方向）に貫通したシャフト６１の挿通部６１４が挿通される。
【００２２】
また、プランジャ３０は、レバー部１１の操作により受部１２が回転する際に、プランジャ３０が回転しないように、回り止め機構を有する。プランジャ３０は、基部３１と端部３２との間に回転規制部３３を有する。例えば、回転規制部３３は、平面視において六角形状に形成されており、回転規制部３３が筒体９に固定され、六角形状の貫通孔を有する規制部材３５に挿入されることにより、プランジャ３０の回り止め機構が実現される。なお、プランジャ３０の回り止め機構は、レバー部１１の操作により受部１２が回転する際に、プランジャ３０が回転しなければ、どのような構成であってもよい。
【００２３】
アーマチュア４０は、板状に形成され、磁性を有する。アーマチュア４０は、シャフト６１の回転軸の方向に沿って取付部材２０との間に、後述する第１の摩擦体２１を挟む位置に配置され、プランジャ３０に固定される。なお、アーマチュア４０は、プランジャ３０と一体であってもよい。例えば、プランジャ３０とアーマチュア４０とは、一体成型されてもよい。また、図３に示すように、滑り軸受６０１がプランジャ３０の先端部分（端部３２）に配置される。このように、滑り軸受６０１は、プランジャ３０の軸方向の移動を可能にした状態で、プランジャ３０を支持する。そのため、滑り軸受６０１により、プランジャ３０のガタつき防止や滑りを良くすることができる。また、図３に示すように、転がり軸受６０２が挿通部６１４の先端部に配置される。
【００２４】
ここで、図４を用いてブレーキ機構の要部について説明する。図４は、第１の実施形態に係るブレーキ装置の要部を示す斜視図である。ブレーキ装置１００は、第１の摩擦体２１をアーマチュア４０と取付部材２０との間で押圧することによる摩擦でブレーキ機構を実現する。第１の摩擦体２１は、アーマチュア４０と取付部材２０との間に配置される。
【００２５】
取付部材２０は、中央部に形成される貫通孔２０１にシャフト６１が挿通される。また、取付部材２０には、周端部に複数の突出部２０２が形成される。なお、取付部材２０に形成される複数の突出部２０２は、取付部材２０と一体で形成されても、別体で形成されてもよい。
【００２６】
第１の摩擦体２１は、外径が取付部材２０の貫通孔２０１の径よりも大きい円板状に形成される。また、第１の摩擦体２１は、シャフト６１とともに回転する規制部材２１１に取り付けられる。規制部材２１１は、シャフト６１の螺合部６１３に螺合され、ねじ２１０によりシャフト６１に固定されることにより、シャフト６１とともに回転する。これにより、規制部材２１１がシャフト６１に対して回転するのを防ぎ、シャフト６１から抜け落ちることを抑制する。図４に示す例では、第１の摩擦体２１は、平面視において中央部に例えば六角形状の貫通孔２１２が形成されており、貫通孔２１２に規制部材２１１が挿入される。これにより、第１の摩擦体２１は、シャフト６１とともに回転し、軸方向には相対的な変位が可能なようにシャフト６１に固定される。なお、貫通孔２１２及び規制部材２１１の形状は、第１の摩擦体２１とシャフト６１とがともに回転すれば、どのような形状であってもよい。
【００２７】
アーマチュア４０は、第１の摩擦体２１を、取付部材２０との間に挟むように配置される。また、アーマチュア４０は、周端部に形成される複数の切欠溝４１と中央部に形成される貫通孔４２とを有する。なお、アーマチュア４０の貫通孔４２の径は、第１の摩擦体２１の外径よりも小さく形成される。
【００２８】
ここで、アーマチュア４０の切欠溝４１は、取付部材２０の突出部２０２に対応する位置に設けられており、各切欠溝４１に対応する突出部２０２が嵌る。このように、アーマチュア４０は、シャフト６１の回転軸の方向に第１の摩擦体２１に重ねて配置され、取付部材２０に対して、軸方向の相対的な変位は可能だが、周方向の相対的な変位は規制される。ここに、アーマチュア４０が取付部材２０側へ第１の摩擦体２１を押圧することにより、第１の摩擦体２１の摩擦によるブレーキ機構が実現される。なお、ブレーキ装置１００は、１つの摩擦体（第１の摩擦体２１）が用いられる構成であり、アーマチュア４０及び取付部材２０が第２の摩擦体として機能する。
【００２９】
また、筒体９は、中空孔９３の周方向に沿って内部に空洞が形成されるフィールド９１と、フィールド９１の空洞内に設けられるコイル９２とを有する。また、筒体９は、磁力によりアーマチュア４０をシャフト６１の回転軸の方向（図３中では左右方向）に進退させる。また、筒体９は、図１に示すように、シャフト６１の回転軸に直交する断面における第１の方向Ｄ１（図１及び図６参照）の長さＬ１（以下、「第１の長さＬ１」ともいう）が、断面において第１の方向Ｄ１に直交する第２の方向Ｄ２の第２の長さＬ２よりも短く形成される。
【００３０】
このように、接地面（ＸＺ平面）に沿う方向が長く、鉛直方向（Ｙ軸方向）が短い略矩形状の外形を有する筒体９を用いることにより、同等出力トルクのブレーキの場合、接地面との距離が大きくなる。これにより、ブレーキ装置１００が用いられる電動の台車１等や車両は、走行できる路面の範囲が広くなる。
【００３１】
次に、図５を用いて、筒体９の第１の方向Ｄ１における厚みの関係を説明する。図５は、第１の実施形態に係るブレーキ装置の筒体の第１の方向Ｄ１における内壁及び外壁の厚みを示す斜視図である。具体的には、図５は、ブレーキ装置１００の筒体９の要部の断面を示す斜視図である。図５に示す例においては、筒体９は、第１の方向Ｄ１において、フィールド９１の空洞の内周面と中空孔９３の外周面との間（内壁）の第１の厚みＴ１は、筒体９の外周面とフィールド９１の空洞の外周面との間（外壁）の第２の厚みＴ２よりも厚く形成される。
【００３２】
このように、筒体９は、例えば、第１の厚みＴ１は厚く、第２の厚みＴ２は薄く形成される。これにより、ブレーキ装置１００は、厚くしたフィールドの内壁により、同等の入力電力の場合に吸引力を増大させることができる。つまり、外壁の厚みについては、ある程度薄く形成しても吸引力には影響がないが、内壁の厚みについては、厚くすることで吸引力を増大させることができる。なお、これは外壁と内壁の軸断面積（Ａ−Ａ断面における断面積）を同等にすればよい。また、アーマチュア４０の外形をフィールド９１と同じ形状にし、第１の摩擦体２１の直径をアーマチュア４０の両直辺間の距離と同じ寸法にしてもよい。また、フィールド９１の外形を円から上下共に削って平らにし、内側の平均壁厚を外側より厚くしてもよい。なお、図５における内壁のＡ−Ａ断面積及び外壁のＡ−Ａ断面積は、内壁及び外壁の厚さを説明するために、分割された断面図となっているが、これらの断面積が同等ということは、分割されていない状態における内壁の軸断面積と外壁の軸断面積も同等であることは言うまでもない。  
【００３３】
また、ブレーキ装置１００は、付勢体としてのばね部材５０と、センサ部７０を有する。
【００３４】
ばね部材５０は、例えば筒体９の中央部に配置される。図３に示す例においては、ばね部材５０は、筒体９の中空孔９３内に配置される。例えば、ばね部材５０には、コイルばねが用いられる。また、ばね部材５０は、シャフト６１の回転軸の方向に沿って、アーマチュア４０を取付部材２０側へ付勢する。図３の例では、ばね部材５０は、プランジャ３０の基部３１の先端に設けられたフランジ部３１１をシャフト６１の回転軸の方向に沿って、取付部材２０側へ付勢することにより、アーマチュア４０を取付部材２０側へ付勢する。このように、ブレーキ装置１００は、プランジャ３０が１つのばね部材５０の中心を貫く形で構成し、ばね部材５０を囲むように筒体９が配置される。これにより、ブレーキ装置１００は、ばね部材５０を筒体９の中心に配置することにより、小型化することができる。
【００３５】
また、センサ部７０は、シャフト６１の回転軸上に配置される磁石７１と磁気センサの回路等が実装される基板７２とを有し、駆動源であるモータ６５のロータ６５２の角度位置を検知する磁気センサとして機能する。例えば、磁石７１には、永久磁石が用いられる。なお、センサ部７０は、パッキン７３により防水加工されるが、この点についての詳細は後述する。図３に示すように、磁石７１は、プランジャ３０に挿通されたシャフト６１の挿通部６１４の先端に配置される。また、基板７２は、磁石７１に対向する位置に配置される。図３に示す例では、基板７２は、第１ケース７内の左側端面に配置される。また、基板７２は、磁石７１の回転による磁束変化を検知する。これにより、センサ部７０は、磁石７１の回転による磁束変化を電気信号に変換して出力する。このように、電動の台車１の駆動装置２においては、モータ６５とブレーキ装置１００が同軸に配置され、ブレーキ装置１００（プランジャ３０）を貫通したシャフト６１の端部に取付けられた磁石７１から発生した磁束を検出してモータ６５のロータ６５２の角度位置が検出される。
【００３６】
センサ部７０は、シャフト６１の回転軸上に配置される。これにより、例えば、従来、モータのロータ（回転子）の角度位置を測定し、電動機器を制御するには、角度センサを設けるだけのスペースとコストが必要であったが、シャフト６１の挿通部６１４の先端にセンサ部７０を配置することにより、ブレーキ機構の周辺にスペースを設ける必要がなく、また部品点数の削減となり、コストの増大を抑制しつつ、回転角の検知を行うことができる。また、センサ部７０をモータ６５や筒体９等から離れた位置に配置することにより、モータ６５や筒体９からの磁束や熱がセンサ部７０に与える影響を抑制することができる。なお、ブレーキ装置１００は、モータ６５としてステッピングモータ等の角度検出が不要なモータが用いられる場合、センサ部７０を有しなくてもよい。
【００３７】
ここで、図６及び図７を用いてブレーキ装置１００を有する電動の台車１において、切替機構１０のレバー部１１が手動操作されることにより変更される各状態について説明する。図６は、第１の実施形態に係る切替機構の各状態におけるレバー部の位置を示す正面図である。図７は、第１の実施形態に係る切替機構の各状態におけるプランジャの位置を示す断面図である。例えば、図７中の電動の台車１−２の断面図は、図７中に図示する第２の方向Ｄ２に沿う断面図であり、接地面とは反対側から見た図である。また、他の電動の台車１−１、１−３についても同様である。
【００３８】
また、図６及び図７に示す電動の台車１−１〜電動の台車１−３は、切替機構１０のレバー部１１の位置に応じた切替機構１０の各状態における電動の台車１を示す。具体的には、図７は、図６中のブレーキ装置１００の第２の方向Ｄ２の第２の長さＬ２の中心における電動の台車１の断面図である。なお、電動の台車１−１〜電動の台車１−３を区別しない場合、電動の台車１と記載する。また、図６に示す例では、レバー部１１が接地面側に傾く場合を第１状態とし、レバー部１１が接地面から離れる向きに傾く場合を第２状態とする場合を例示するが、レバー部１１の傾きと各状態との対応はどのような関係であってもよく、適宜設定可能であってもよい。例えば、レバー部１１が接地面側に傾く状態が第２状態であり、レバー部１１が接地面から離れる向きに傾く状態が第１状態であってもよい。
【００３９】
まず、切替機構１０の第１状態について説明する。電動の台車１−１は、プランジャ３０をアーマチュア４０に押圧する第１状態に対応する。図６に示すように、電動の台車１−１において、切替機構１０のレバー部１１は、接地面に近づく方向に傾けられており、この状態における切替機構１０の受部１２とプランジャ３０の端部３２との関係により、プランジャ３０をアーマチュア４０に押圧する。
【００４０】
具体的には、図７に示すように、受部１２の溝１２１のアーマチュア４０からシャフト６１の回転軸の方向に遠い側の面が、端部３２のねじ山３２１に当接する。これにより、プランジャ３０が取付部材２０側へ移動し、アーマチュア４０に押圧する。なお、第１状態において、ブレーキ装置１００に通電されている状態であっても、受部１２によりプランジャ３０のシャフト６１の回転軸の方向における位置が規制されているため、プランジャ３０によるアーマチュア４０への押圧は解放されない。すなわち、この状態においては、モータ６５が回転不可能（例えばブレーキ装置１００により回転が規制された状態）となるため、電動の台車１等の停止状態を確実に保持することができる、パーキングブレーキとして機能する。このパーキングブレーキを用いれば、例えば急勾配を有する路面であっても電動の台車１等を停止させることができる。なお、この状態においては、コイル９２に通電しても、アーマチュア４０はシャフト６１の回転軸の方向に移動することができないため、電動の台車１等の車輪は回転しない。
【００４１】
次に、切替機構１０の第２状態について説明する。電動の台車１−２は、プランジャ３０によるアーマチュア４０への押圧を解放する第２状態に対応する。図６に示すように、電動の台車１−２において、切替機構１０のレバー部１１は、接地面から離れる方向に傾けられており、この状態における切替機構１０の受部１２とプランジャ３０の端部３２との関係により、プランジャ３０によるアーマチュア４０への押圧を解放する。
【００４２】
具体的には、図７に示すように、受部１２の溝１２１のアーマチュア４０からシャフト６１の回転軸の方向に近い側の面が、端部３２のねじ山３２１に当接する。これにより、プランジャ３０が取付部材２０から離れる方向へ移動し、プランジャ３０によるアーマチュア４０への押圧を解放する。なお、第２状態において、ブレーキ装置１００に通電されていない状態であっても、受部１２によりプランジャ３０のシャフト６１の回転軸の方向における位置が規制されているため、プランジャ３０によるアーマチュア４０への押圧は行われない。すなわち、この状態においては、モータ６５の回転が自由になるため、手動で電動の台車１等を押して移動できる、手動解放状態として機能する。この手動解放状態を用いれば、例えばバッテリ切れや電源とブレーキ装置間の配線の断線等により、車輪がロックした場合であっても、手動で電動の台車１等を押して自由に移動させることができる。
【００４３】
次に、切替機構１０の第３状態について説明する。電動の台車１−３は、ブレーキ装置１００への通電有無に応じてアーマチュア４０による第１の摩擦体２１への押圧と解放とを切り替える第３状態に対応する。図６に示すように、電動の台車１−３において、切替機構１０のレバー部１１は、接地面に平行な方向に傾けられており、この状態における切替機構１０の受部１２とプランジャ３０の端部３２との関係により、ブレーキ装置１００への通電有無に応じてアーマチュア４０による第１の摩擦体２１への押圧と解放とを切り替える。具体的には、電動の台車１−３においては、受部１２の位置が第１状態と第２状態との間に位置し、非通電時には、後述するばね部材５０によりアーマチュア４０を取付部材２０側へ付勢し、通電時には筒体９の磁力によりアーマチュア４０をプランジャ３０側へ吸引する第３状態とを切り換える。すなわち、この状態においては、モータ６５の回転を、ブレーキ装置１００への通電状態により切り替えることができるため、電動の台車１等の走行を制御することができる。なお、この第３状態におけるブレーキは、一般的に無励磁作動ブレーキ（負作動電磁ブレーキ）という。
【００４４】
ここで、図３及び図７に示すように、受部１２の溝１２１におけるシャフト６１の回転軸の方向の幅は、端部３２のねじ山３２１におけるシャフト６１の回転軸の方向の幅よりも広く形成される。すなわち、プランジャ３０は、切替機構１０の受部１２内において、シャフト６１の回転軸の方向に所定の範囲内で移動可能である。そのため、アーマチュア４０は、筒体９の磁力により吸引されることにより、切替機構１０の第３状態において、プランジャ３０の端部３２をアーマチュア４０への押圧方向とは反対方向に偏移させる。これにより、アーマチュア４０による第１の摩擦体２１への押圧が解放される。このように、レバー部１１による受部１２の回転により、プランジャ３０が軸方向に移動でき、且つ、一定のトルクを超える際に第１の摩擦体２１とアーマチュア４０が相対移動できるように、受部１２の溝１２１と端部３２のねじ山３２１との間に、シャフト６１の回転軸の方向に隙間があるように構成にする。
【００４５】
図７に示す例では、ブレーキ装置１００に通電されていない状態における第３状態を示す。そのため、電動の台車１−３においては、ばね部材５０の付勢力により、アーマチュア４０は付勢される。また、例えば、電動の台車１−３において、ブレーキ装置１００のコイル９２に通電されている状態である場合、ばね部材５０の付勢力よりも強い力で筒体９に吸引されるため、アーマチュア４０による第１の摩擦体２１への押圧は解放される。
【００４６】
このように、ブレーキ装置１００は、所望のタイミングにおいてブレーキ状態を切り替え可能にし、摩擦トルクの大きさを調整することができる。例えば、ブレーキ装置１００は、切替機構１０により、非通電の際に負作動電磁ブレーキのロックを手動で解除することができる。そのため、ブレーキ装置１００により、負作動ブレーキを電動車椅子や電動補助車に応用しやすくなる。また、ブレーキ装置１００は、受部１２の溝１２１と端部３２のねじ山３２１との間に、シャフト６１の回転軸の方向の隙間を設けることにより、一定のトルクを超えると、摩擦板同士（アーマチュア４０と第１の摩擦体２１）間の滑りになり、破損を抑制することができる。また、ブレーキ装置１００は、手動操作部分が受部１２の溝１２１と端部３２のねじ山３２１とのネジ機構により構成されることにより、レバー部１１の操作を軽くて滑らかにすることができる。
【００４７】
また、例えば、ブレーキ装置１００は、インホイールモータのブレーキ機構の電動及び手動の切り替えをワンタッチで容易に切り替えることができる。そのため、ブレーキ装置１００は、ブレーキの強度に関わらず、作業・用途に応じた機能を実現することができ、作業効率を向上できる。また、ブレーキ装置１００は、バッテリ切れや電源とブレーキ機構間の配線の断線等による車輪のロックを解除し、手動で動かすことができるため、緊急時の制動力の解除が可能となる。また、ブレーキ装置１００は、ブレーキ機構が小型化したことで、地面とブレーキ機構との距離を十分に取ることができ、直接車輪に取り付けることが可能となる。また、ブレーキ装置１００は、第３状態においては、コイル９２に印加する電流の大きさによって吸引力が変わるため、電流の大小により電動の台車１の走行速度を制御することが可能となる。そのため、ブレーキ装置１００を用いた電動の台車１では、例えば、下り坂や右左折走行時の速度制御が可能となる。
【００４８】
なお、ブレーキ装置は、実施形態のブレーキ装置１００に限らず、種々の態様であってもよい。この点について、以下図面に基づいて説明する。
【００４９】
（第１の実施形態の変形例１）
例えば、ブレーキ装置は、２種類の形状の摩擦体を複数積層させてなる多板式であっても良い。そこで、図８及び図９を用いて第１の実施形態の変形例１に係る電動の台車１Ａに用いられるブレーキ装置１００Ａについて説明する。図８は、第１の実施形態の変形例１に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す断面図である。図９は、第１の実施形態の変形例１に係るブレーキ装置を示す分解斜視図である。
【００５０】
なお、変形例１において、実施形態中の構成と対応する構成は、符号の末尾に「Ａ」を付し、実施形態と異なる点について以下説明する。なお、実施形態と同様の構成については、実施形態と同じ符号を付し、適宜説明を省略する。すなわち、変形例１において、実施形態と同様の構成については、「＊＊＊」を「＊＊＊Ａ」と読み替えるものとする。例えば、変形例１中のタイヤ３Ａは実施形態中のタイヤ３と同様の構成であり、説明を省略する。
【００５１】
図８及び図９に示す変形例１に係るブレーキ装置１００Ａは、ブレーキ機構の構成及びばね部材５０Ａの配置位置において、実施形態に係るブレーキ装置１００と相違する。そのため、以下ブレーキ装置１００と相違する点について説明する。
【００５２】
ブレーキ装置１００Ａは、複数の第１の摩擦体２１Ａと、複数の第２の摩擦体２２Ａとを有する。図９に示すように、ブレーキ装置１００Ａは、例えば３つの第１の摩擦体２１Ａと３つの第２の摩擦体２２Ａとを有する。具体的には、３つの第１の摩擦体２１Ａと３つの第２の摩擦体２２Ａとは、取付部材２０Ａとアーマチュア４０Ａとの間に交互に重ねて設けられる。摩擦体の数については限定されるものではなく、第１の摩擦体２１Ａと第２の摩擦体２２Ａとは、必ずしも同じ枚数でなくてもよい。第１の摩擦体２１Ａが第２の摩擦体２２Ａよりも１枚多く設けられてもよいし、１枚少なく設けられてもよい。なお、第２の摩擦体２２Ａの枚数は、第１の摩擦体２１Ａの枚数より１枚多いことが好ましい。この場合、アーマチュア４０Ａと取付部材２０Ａとが第２の摩擦体の役割を果たし、第１の摩擦体２１Ａを挟むことにより、効率的に摩擦力を生じさせることが可能となる。
【００５３】
また、第２の摩擦体２２Ａは、周端部に形成される複数の挿通孔２２１Ａと中央部に形成される貫通孔２２２Ａとを有する。第２の摩擦体２２Ａの貫通孔２２２Ａには、シャフト６１Ａが挿通される。なお、第２の摩擦体２２Ａの貫通孔２２２Ａの径は、第１の摩擦体２１Ａの外径よりも小さく形成される。
【００５４】
ここで、第２の摩擦体２２Ａの挿通孔２２１Ａは、取付部材２０Ａの突出部２０２Ａに対応する位置に設けられており、各挿通孔２２１Ａに対応する突出部２０２Ａが挿通される。このように、第２の摩擦体２２Ａは、シャフト６１Ａの回転軸の方向に第１の摩擦体２１Ａに重ねて配置され、取付部材２０Ａに取り付けられ回転が規制される。
【００５５】
また、第２の摩擦体２２Ａは、中央部に開口を有する複数の板ばね２２３Ａを有する。各板ばね２２３Ａは、開口を挿通孔２２１Ａに重ねて設けられる。板ばね２２３Ａにより、アーマチュア４０Ａにより押圧されていない間は、各第２の摩擦体２２Ａの間には、シャフト６１Ａの回転軸の方向に間隔があけられる。これにより、ブレーキ装置１００Ａは、ブレーキ解除中における第１の摩擦体２１Ａや第２の摩擦体２２Ａによる摩擦の影響を抑制できる。
【００５６】
また、アーマチュア４０Ａは、プランジャ３０Ａに固定され、第１の摩擦体２１Ａ及び第２の摩擦体２２Ａを、取付部材２０Ａとの間に挟むように配置される。また、アーマチュア４０Ａは、周端部に形成される複数の挿通孔４１Ａと中央部に形成される貫通孔４２Ａとを有する。
【００５７】
ここで、アーマチュア４０Ａの挿通孔４１Ａは、取付部材２０Ａの突出部２０２Ａに対応する位置に設けられており、各挿通孔４１Ａに対応する突出部２０２Ａが挿通される。このように、アーマチュア４０Ａは、シャフト６１Ａの回転軸の方向に第１の摩擦体２１Ａ及び第２の摩擦体２２Ａに重ねて配置され、取付部材２０Ａに取り付けられ回転が規制される。ここに、アーマチュア４０Ａが取付部材２０Ａ側へ第１の摩擦体２１Ａ及び第２の摩擦体２２Ａを押圧することにより、第１の摩擦体２１Ａ及び第２の摩擦体２２Ａの摩擦によるブレーキ機構が実現される。
【００５８】
また、筒体９Ａは、図９に示すように、シャフト６１Ａの回転軸に直交する断面における第１の方向Ｄ１１の第１の長さが、断面において第１の方向Ｄ１１に直交する第２の方向Ｄ１２の第２の長さよりも短く形成される。また、筒体９Ａは、フィールド９１Ａの第２の方向Ｄ１２における両端部に複数の挿入孔９４Ａを有する。具体的には、筒体９Ａは、フィールド９１Ａのアーマチュア４０Ａに対向する面における第２の方向Ｄ１２の両端部に複数の挿入孔９４Ａを有する。
【００５９】
また、ばね部材５０Ａは、シャフト６１Ａの回転軸から第２の方向Ｄ１２に離れる位置に配置される。図９に示す例では、６つのばね部材５０Ａが、第２の方向Ｄ１２の両端部に配置される。具体的には、第２の方向Ｄ１２の各端部に例えば３つのばね部材５０Ａが配置される。例えば、各ばね部材５０Ａは、筒体９Ａのフィールド９１Ａの第２の方向Ｄ１２における両端部に設けられた挿入孔９４Ａ内に配置される。
【００６０】
このように、ブレーキ装置１００Ａは、ばね部材５０Ａを筒体９Ａの中空孔９３Ａ内ではなく、フィールド９１Ａの第２の方向Ｄ１２における両端部に設けた挿入孔９４Ａに配置する。これにより、ブレーキ装置１００Ａは、接地面（ＸＺ平面）に沿う方向に離れる位置にばね部材５０Ａを配置し、第１の方向Ｄ１１への長さの増大を抑制することにより、鉛直方向（Ｙ軸方向）を短くすることが可能となる。したがって、ブレーキ装置１００Ａは、同等出力トルクのブレーキの場合、接地面との距離が大きくなる。これにより、ブレーキ装置１００Ａが用いられる電動の台車１Ａ等や車両は、例えば凹凸のある路面にも対応可能となる。
【００６１】
（第１の実施形態の変形例２）
上述した例において、ブレーキ装置１００及びブレーキ装置１００Ａが、摩擦体の接触（面接触）によるブレーキ機構を有する場合を示したが、ブレーキ機構は、接触による機構に限らず、例えば歯車等の波板部材の噛み合い等の種々のブレーキ機構が用いられてもよい。この点について、図１０〜図１２を用いて第１の実施形態の変形例２に係るブレーキ装置１００Ｂについて説明する。図１０は、第１の実施形態の変形例２に係るブレーキ装置を示す断面図である。図１１は、第１の実施形態の変形例２に係るブレーキ装置を示す分解斜視図である。図１２は、第１の実施形態の変形例２に係るブレーキ装置の要部を示す斜視図である。
【００６２】
なお、変形例２において、実施形態や変形例１中の構成と対応する構成は、符号の末尾に「Ｂ」を付し、実施形態や変形例１と異なる点について以下説明する。なお、実施形態や変形例１と同様の構成については、実施形態と同じ符号を付し、適宜説明を省略する。すなわち、変形例２において、実施形態や変形例１と同様の構成については、「＊＊＊」や「＊＊＊Ａ」を「＊＊＊Ｂ」と読み替えるものとする。例えば、変形例２中の筒体９０Ｂは変形例１中の筒体９０Ａと同様の構成であり、説明を省略する。
【００６３】
図１０〜図１２に示す変形例２に係るブレーキ装置１００Ｂは、ブレーキ機構の構成及びセンサ部を有しない点において、実施形態に係るブレーキ装置１００や変形例１に係るブレーキ装置１００Ａと相違する。そのため、以下ブレーキ装置１００やブレーキ装置１００Ａと相違する点について説明する。
【００６４】
図１０に示すように、ブレーキ装置１００Ｂは、第１の摩擦体２１Ｂをアーマチュア４０Ｂと取付部材２０Ｂとの間に配置する。
【００６５】
取付部材２０Ｂは、中央部に形成される貫通孔２０１Ｂにシャフト６１Ｂが挿通される。また、取付部材２０Ｂには、周端部に複数の突出部２０２Ｂが形成される。
【００６６】
第１の摩擦体２１Ｂは、外径が取付部材２０Ｂの貫通孔２０１Ｂの径よりも大きい円板状に形成される。また、第１の摩擦体２１Ｂは、シャフト６１Ｂの螺合部６１３Ｂに螺合され、ねじ２１０Ｂによりシャフト６１Ｂに固定されることにより、シャフト６１Ｂとともに回転する規制部材２１１Ｂに取り付けられる。第１の摩擦体２１Ｂは、平面視において中央部に例えば六角形状の貫通孔２１２Ｂが形成されており、貫通孔２１２Ｂに規制部材２１１Ｂが挿入される。これにより、第１の摩擦体２１Ｂは、シャフト６１Ｂとともに回転する。なお、貫通孔２１２Ｂ及び規制部材２１１Ｂの形状は、第１の摩擦体２１Ｂとシャフト６１Ｂとがともに回転すれば、どのような形状であってもよい。また、第１の摩擦体２１Ｂは、周端部に沿って形成される複数の凹部２１３Ｂを有する。
【００６７】
また、アーマチュア４０Ｂは、第１の摩擦体２１Ｂを取付部材２０Ｂとの間に挟むように配置される。また、アーマチュア４０Ｂは、周端部に形成される複数の挿通孔４１Ｂと中央部に形成される貫通孔４２Ｂとを有する。また、アーマチュア４０Ｂは、第１の摩擦体２１Ｂと対向する面側に突出する複数の凸部４３Ｂを有する。
【００６８】
ここで、アーマチュア４０Ｂの挿通孔４１Ｂは、取付部材２０Ｂの突出部２０２Ｂに対応する位置に設けられており、各挿通孔４１Ｂに対応する突出部２０２Ｂが挿通される。このように、アーマチュア４０Ｂは、シャフト６１Ｂの回転軸の方向に第１の摩擦体２１Ｂに重ねて配置され、取付部材２０Ｂに取り付けられ回転が規制される。また、アーマチュア４０Ｂの凸部４３Ｂは、第１の摩擦体２１Ｂの凹部２１３Ｂに噛み合う。ここに、アーマチュア４０Ｂが取付部材２０Ｂ側へ第１の摩擦体２１Ｂ及び第２の摩擦体２２Ｂを押圧することにより、第１の摩擦体２１Ｂ及びアーマチュア４０Ｂの噛み合いによるブレーキ機構が実現される。なお、ブレーキ装置１００Ｂは、１つの摩擦体（第１の摩擦体２１Ｂ）が用いられる構成であり、アーマチュア４０Ｂが第２の摩擦体として機能する場合を示したが、第２の摩擦体はアーマチュア４０Ｂとは別体であってもよい。
【００６９】
また、ブレーキ装置１００Ｂは、センサ部を有しないため、センサ部を収納する第１ケースも有しなくてもよい。例えば、ブレーキ装置１００Ｂは、ステッピングモータ等の角度検出が不要なモータのブレーキ装置として用いられる。また、プランジャ３０Ｂ内にシャフト６１Ｂは挿通されないため、シャフト６１Ｂは、螺合部６１３Ｂが先端となり、挿通部を有しない。また、螺合部６１３Ｂには、抜け止め機構としてのＣリング６１５Ｂやワッシャ６１６Ｂが設けられる。また、第１の摩擦体の波状部分と第２の摩擦体の波状部分とは、対向して噛み合えばよく、一方の波上部分が円環状、もう一方の波上部分が一部円環状をなしているものであってもよい。
【００７０】
（第１の実施形態の変形例３）
例えば、ブレーキ装置は、実施形態のブレーキ装置１００に示すような単板式のブレーキ装置であっても、ばね部材は、筒体の中央部ではなく、シャフトの回転軸から第２の方向に離れる位置に配置されてもよい。そこで、図１３を用いて第１の実施形態の変形例３に係る電動の台車１Ｃに用いられるブレーキ装置１００Ｃについて説明する。図１３は、第１の実施形態の変形例３に係るブレーキ装置を示す分解斜視図である。
【００７１】
なお、変形例３において、実施形態や変形例１、２中の構成と対応する構成は、符号の末尾に「Ｃ」を付し、実施形態や変形例１、２と異なる点について以下説明する。なお、実施形態や変形例１、２と同様の構成については、実施形態と同じ符号を付し、適宜説明を省略する。すなわち、変形例３において、実施形態や変形例１、２と同様の構成については、「＊＊＊」や「＊＊＊Ａ」や「＊＊＊Ｂ」を「＊＊＊Ｃ」と読み替えるものとする。例えば、変形例３中の切換機構１０Ｃは実施形態中の切換機構１０と同様の構成であり、説明を省略する。
【００７２】
図１３に示す変形例３に係るブレーキ装置１００Ｃは、第１の摩擦体の貫通孔の形状及びばね部材５０Ｃの配置位置において、実施形態に係るブレーキ装置１００と相違する。そのため、以下ブレーキ装置１００と相違する点について説明する。
【００７３】
第１の摩擦体２１Ｃは、平面視において中央部に歯車形状の貫通孔２１２Ｃが形成されており、貫通孔２１２Ｃに例えば歯車形状を有する規制部材２１１Ｃが挿入される。これにより、第１の摩擦体２１Ｃは、シャフト６１Ｃとともに回転する。なお、貫通孔２１２Ｃ及び規制部材２１１Ｃの形状は、第１の摩擦体２１Ｃとシャフト６１Ｃとがともに回転すれば、どのような形状であってもよい。
【００７４】
また、筒体９Ｃは、図１３に示すように、シャフト６１Ｃの回転軸に直交する断面における第１の方向Ｄ２１の第１の長さが、断面において第１の方向Ｄ２１に直交する第２の方向Ｄ２２の第２の長さよりも短く形成される。また、筒体９Ｃは、フィールド９１Ｃの第２の方向Ｄ２２における両端部に複数の挿入孔９４Ｃを有する。具体的には、筒体９Ｃは、フィールド９１Ｃのアーマチュア４０Ｃに対向する面における第２の方向Ｄ２２の両端部に複数の挿入孔９４Ｃを有する。
【００７５】
また、ばね部材５０Ｃは、シャフト６１Ｃの回転軸から第２の方向Ｄ２２に離れる位置に配置される。図１３に示す例では、６つのばね部材５０Ｃが、第２の方向Ｄ２２の両端部に配置される。具体的には、第２の方向Ｄ２２の各端部に３つのばね部材５０Ｃが配置される。例えば、各ばね部材５０Ｃは、筒体９Ｃのフィールド９１Ｃの第２の方向Ｄ２２における両端部に設けられた挿入孔９４Ｃ内に配置される。
【００７６】
このように、ブレーキ装置１００Ｃは、ばね部材５０Ｃを筒体９Ｃの中空孔９３Ｃ内ではなく、フィールド９１Ｃの第２の方向Ｄ２２における両端部に設けた挿入孔９４Ｃに配置する。これにより、ブレーキ装置１００Ｃは、接地面（ＸＺ平面）に沿う方向に離れる位置にばね部材５０Ｃを配置し、第１の方向Ｄ２１への長さの増大を抑制することにより、鉛直方向（Ｙ軸方向）を短くすることが可能となる。したがって、ブレーキ装置１００Ｃは、同等出力トルクのブレーキの場合、接地面との距離が大きくなる。これにより、ブレーキ装置１００Ｃが用いられる電動の台車１Ｃ等や車両は、走行できる路面の範囲が広くなる。
【００７７】
（第１の実施形態の変形例４）
例えば、ブレーキ装置は、センサ部が第１ケース内に配置される場合、第１ケースに防水や防塵のための機構を有してもよい。そこで、図１４〜図１６を用いて第１の実施形態の変形例４に係る電動の台車１Ｄに用いられるブレーキ装置１００Ｄについて説明する。図１４及び図１５は、第１の実施形態の変形例４に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す分解斜視図である。図１４は、電動の台車１Ｄのブレーキ装置１００Ｄ側から見た分解斜視図である。図１５は、電動の台車１Ｄのタイヤ３Ｄ側から見た分解斜視図である。図１６は、第１の実施形態の変形例４に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す断面図である。
【００７８】
なお、変形例４において、実施形態や変形例１〜３中の構成と対応する構成は、符号の末尾に「Ｄ」を付し、実施形態や変形例１〜３と異なる点について以下説明する。なお、実施形態や変形例１〜３と同様の構成については、実施形態と同じ符号を付し、適宜説明を省略する。すなわち、変形例４において、実施形態や変形例１〜３と同様の構成については、「＊＊＊」や「＊＊＊Ａ」〜「＊＊＊Ｃ」を「＊＊＊Ｄ」と読み替えるものとする。例えば、変形例４中の筒体９Ｄは実施形態中の筒体９と同様の構成であり、説明を省略する。
【００７９】
図１４に示す変形例４に係るブレーキ装置１００Ｄは、第１ケース７Ｄ内にセンサ部７０Ｄを有する。センサ部７０Ｄは、シャフト６１Ｄの回転軸上に配置される磁石７１Ｄと磁気センサの回路等が実装される基板７２Ｄとを有し、駆動源であるモータ６５Ｄのロータ６５２Ｄの角度位置を検知する磁気センサとして機能する。図１６に示すように、磁石７１Ｄは、プランジャ３０Ｄに挿通されたシャフト６１Ｄの挿通部６１４Ｄの先端に配置される。また、基板７２Ｄは、磁石７１Ｄに対向する位置に配置される。図１６に示す例では、基板７２Ｄは、第１ケース７Ｄ内の左側端面に配置される。また、基板７２Ｄは、磁石７１Ｄの回転による磁束変化を検知する。これにより、センサ部７０Ｄは、磁石７１Ｄの回転による磁束変化を電気信号に変換して出力する。
【００８０】
ここで、センサ部７０Ｄは、第１ケース７Ｄ内に配置されるが、第１ケース７Ｄの開口部分は、第２ケース８Ｄの一面により覆われる。そのため、第１ケース７Ｄの開口部分と第２ケース８Ｄの一面との間から水分や埃等が第１ケース７Ｄ内に入る場合がある。このような第１ケース７Ｄ内に入った水分や埃等は、センサ部７０Ｄの検知に影響を与える。そのため、ブレーキ装置１００Ｄは、第１ケース７Ｄの開口部分の外周端にパッキン７３Ｄを設けることにより、第１ケース７Ｄの開口部分と第２ケース８Ｄの一面との間から水分や埃等が第１ケース７Ｄ内に入ることを抑制する。これにより、ブレーキ装置１００Ｄは、センサ部７０Ｄに与える影響を抑制する。
【００８１】
このように、ブレーキ装置１００Ｄは、第１ケース７Ｄと第２ケース８Ｄとの間にパッキン７３Ｄを配置することにより、センサ部７０Ｄの基板７２Ｄの防水や防塵が保たれる。なお、実施形態に係るブレーキ装置１００や変形例１に係るブレーキ装置１００Ａもパッキンを有し、ブレーキ装置１００Ｄと同様の構成を有する。また、変形例２に係るブレーキ装置１００Ｂや変形例３に係るブレーキ装置１００Ｃにセンサ部や第１ケースが用いられる場合、上述したブレーキ装置１００Ｄと同様にパッキンが配置されてもよい。
【００８２】
（第１の実施形態の変形例５）
上述した例においては、切換機構の手動操作を受け付ける部分としてレバーを有する場合を示したが、手動操作はレバーに限らず種々の構成が適宜採用されてもよい。例えば、切換機構の手動操作を受け付ける部分は、ワイヤ部材であってもよい。そこで、図１７〜図１９を用いて第１の実施形態の変形例５に係る電動の台車１Ｅに用いられるブレーキ装置１００Ｅについて説明する。図１７及び図１８は、第１の実施形態の変形例５に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。具体的には、図１７は、ブレーキ装置１００Ｅの第２ケース８Ｅからのワイヤ部材１１Ｅの露出態様を示す斜視図である。具体的には、ブレーキ装置１００Ｅの第１ケース７Ｅ及び第２ケース８Ｅの一面を除き第２ケース８Ｅ内の構成を示す斜視図である。図１９は、第１の実施形態の変形例５に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す断面図である。
【００８３】
なお、変形例５において、実施形態や変形例１〜４中の構成と対応する構成は、符号の末尾に「Ｅ」を付し、実施形態や変形例１〜４と異なる点について以下説明する。なお、実施形態や変形例１〜４と同様の構成については、実施形態と同じ符号を付し、適宜説明を省略する。すなわち、変形例５において、実施形態や変形例１〜４と同様の構成については、「＊＊＊」や「＊＊＊Ａ」〜「＊＊＊Ｄ」を「＊＊＊Ｅ」と読み替えるものとする。例えば、変形例５中の筒体９Ｅは実施形態中の筒体９と同様の構成であり、説明を省略する。
【００８４】
切換機構１０Ｅは、ワイヤによる手動操作を受け付ける機構であり、ワイヤ部材１１Ｅと、プランジャ３０Ｅの端部３２Ｅに螺合する受部１２Ｅとを有する。切換機構１０Ｅの受部１２Ｅは、有底円筒状に形成され、第２ケース８Ｅ内に配置される。また、受部１２Ｅ内には溝１２１Ｅが形成され、受部１２Ｅの周壁には一対の係止部１２２Ｅが設けられる。図１８に示すように、係止部１２２Ｅには、受部１２Ｅの外周壁に受部１２Ｅの中心を挟む位置に一対設けられる。図１９に示すように、各係止部１２２Ｅには、各ワイヤ部材１１Ｅの先端部１１１Ｅが挿入されることにより、ワイヤ部材１１Ｅが係止される。例えば、電動の台車１Ｅの操作者は、ワイヤ部材１１Ｅを引くことにより受部１２Ｅを回転させ、切換機構１０Ｅの状態を第１状態〜第３状態のうち、所望の状態に変更する。上記のようなワイヤ部材１１Ｅで操作する切替機構１０Ｅは、電動補助車や電動アシスト付きの手押し車等に適用されることが好ましい。例えば、このようなワイヤ部材１１Ｅで操作する切替機構１０Ｅは、ブレーキ装置１００Ｅが設けられた箇所から離れた位置でブレーキ装置１００Ｅの状態を切り替えることができる。そのため、ブレーキ装置１００Ｅの操作者は、電動補助車に座った状態や手押し車を押している状態で、ブレーキ装置１００Ｅの状態を切り替え可能とすることができる。すなわち、切替機構１０Ｅにワイヤ部材１１Ｅが用いられることにより、ブレーキ装置１００Ｅの操作者の利便性が向上する。
【００８５】
（第１の実施形態の変形例６）
上述した例においては、ブレーキ装置がシャフトの回転軸上に配置される場合を示したが、ブレーキ装置はシャフトの回転軸上以外に配置されてもよい。例えば、ブレーキ装置は、車輪を駆動する駆動源から延びるシャフトと異なる軸棒であって、シャフトの回転により回転する軸棒を有してもよい。この点について、図２０及び図２１を用いて第１の実施形態の変形例６に係るブレーキ装置１００Ｆについて説明する。図２０は、第１の実施形態の変形例６に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。図２１は、第１の実施形態の変形例６に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す断面図である。
【００８６】
なお、変形例６において、実施形態や変形例１〜５中の構成と対応する構成は、符号の末尾に「Ｆ」を付し、実施形態や変形例１〜５と異なる点について以下説明する。なお、実施形態や変形例１〜５と同様の構成については、実施形態と同じ符号を付し、適宜説明を省略する。すなわち、変形例６において、実施形態や変形例１〜５と同様の構成については、「＊＊＊」や「＊＊＊Ａ」〜「＊＊＊Ｅ」を「＊＊＊Ｆ」と読み替えるものとする。例えば、変形例６中のタイヤ３Ｆは実施形態中のタイヤ３と同様の構成であり、説明を省略する。
【００８７】
図２０及び図２１に示す変形例６に係るブレーキ装置１００Ｆは、シャフトと異なる軸棒を有する点において、他のブレーキ装置１００〜ブレーキ装置１００Ｅと相違する。そのため、以下他のブレーキ装置１００〜ブレーキ装置１００Ｅと相違する点について説明する。
【００８８】
図２１に示すように、ブレーキ装置１００Ｆは、第３ケース８０Ｆ内にギア８１Ｆやギア８２Ｆや軸棒６７Ｆを配置する。また、第３ケース８０Ｆ内には、シャフト６１Ｆの取付部６１３Ｆが挿入され、取付部６１３Ｆにギア８１Ｆが取り付けられる。また、ギア８１Ｆは、ギア８２Ｆと噛み合う。また、ギア８２Ｆは、軸棒６７Ｆの基部６７１Ｆの周壁に形成されたギアと噛み合う。これにより、軸棒６７Ｆは、モータ６５Ｆの駆動に応じて回転するシャフト６１Ｆとともに回転する。軸棒６７Ｆの基部６７１Ｆに連続する先端部６７２Ｆは第３ケース８０Ｆ外に突出し、規制部材２１１Ｆが取り付けられる。また、第１の摩擦体２１Ｆが規制部材２１１Ｆに取り付けられ第１の摩擦体２１Ｆは、軸棒６７Ｆとともに回転する。また、例えば、モータ６５Ｆでは、ステータ６５１Ｆの外周側にロータ６５２Ｆに配置される。このように、駆動装置２Ｆに用いられるモータ６５Ｆは、アウターロータ型であってもよい。
【００８９】
このように、電動の台車１Ｆの駆動装置２Ｆにおいては、モータ６５Ｆの出力軸（シャフト６１Ｆ）とブレーキの軸（軸棒６７Ｆ）とを別体として設け、ブレーキ装置１００Ｆ用のギアボックス（第３ケース８０Ｆ）を設けた。これにより、モータの出力軸とブレーキの軸とが同軸であるブレーキに比べて、より強いブレーキを実現できる。すなわち、ブレーキ装置１００Ｆにおいては、ブレーキ装置１００Ｆの軸棒６７Ｆとモータ６５Ｆとともに回転するシャフト６１Ｆとの間に複数のギアを介することにより、ブレーキ機構のトルクを増幅させることができる。
【００９０】
（第１の実施形態の変形例７）
上述した例においては、ブレーキ装置がシャフトの回転軸上に配置される場合を示したが、ブレーキ装置はシャフトの回転軸上以外に配置されてもよい。例えば、ブレーキ装置は、車輪を駆動する駆動源から延びるシャフトと異なる軸棒であって、シャフトの回転により回転する軸棒を有してもよい。この点について、図２２及び図２３を用いて第１の実施形態の変形例７に係るブレーキ装置１００Ｇについて説明する。図２２は、第１の実施形態の変形例７に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。図２３は、第１の実施形態の変形例７に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す分解斜視図である。
【００９１】
なお、変形例７において、実施形態や変形例１〜６中の構成と対応する構成は、符号の末尾に「Ｇ」を付し、実施形態や変形例１〜６と異なる点について以下説明する。なお、実施形態や変形例１〜６と同様の構成については、実施形態と同じ符号を付し、適宜説明を省略する。すなわち、変形例７において、実施形態や変形例１〜６と同様の構成については、「＊＊＊」や「＊＊＊Ａ」〜「＊＊＊Ｆ」を「＊＊＊Ｇ」と読み替えるものとする。例えば、変形例７中のタイヤ３Ｇは実施形態中のタイヤ３と同様の構成であり、説明を省略する。
【００９２】
図２２及び図２３に示す変形例７に係るブレーキ装置１００Ｇは、シャフトと異なる軸棒を有する点において、他のブレーキ装置１００〜ブレーキ装置１００Ｅと相違する。また、変形例７に係るブレーキ装置１００Ｇは、第３ケース内のギアの構成において、変形例６に係るブレーキ装置１００Ｆと相違する。そのため、以下他のブレーキ装置１００〜ブレーキ装置１００Ｆと相違する点について説明する。
【００９３】
図２３に示すように、センサ部７０Ｇとブレーキ装置１００Ｇが並列に配置される。また、センサ部７０Ｇの磁石７１Ｇは、シャフト６１Ｇの先端部６１４Ｇに配置される。また、ブレーキ装置１００Ｇは、第３ケース８０Ｇとその蓋部８０１Ｇ内にギア８１Ｇやギア８２Ｇや８３Ｇや軸棒６７Ｇを配置する。また、第３ケース８０Ｇ内には、シャフト６１Ｇの取付部６１３Ｇが挿入され、取付部６１３Ｇにギア８１Ｇが取り付けられる。また、ギア８１Ｇは、ギア８２Ｇ及びギア８３Ｇと噛み合う。また、ギア８２Ｇ及びギア８３Ｇは、軸棒６７Ｇの基部６７１Ｇの周壁に形成されたギアと噛み合う。これにより、軸棒６７Ｇは、モータ６５Ｇの駆動に応じて回転するシャフト６１Ｇとともに回転する。軸棒６７Ｇの基部６７１Ｇに連続する先端部６７２Ｇは第３ケース８０Ｇ外に突出し、規制部材２１１Ｇが取り付けられる。また、第１の摩擦体２１Ｇが規制部材２１１Ｇに取り付けられ第１の摩擦体２１Ｇは、軸棒６７Ｇとともに回転する。
【００９４】
このように、電動の台車１Ｇの駆動装置２Ｇにおいては、モータ６５Ｇとブレーキ装置１００Ｇが並列に配置され、同軸に配置され、各々別の軸（シャフト６１Ｇと軸棒６７Ｇ）が設けられる。また、センサ部７０Ｇの磁石７１Ｇは、トルク増幅ギアボックス（第３ケース８０Ｇ）を貫通したシャフト６１Ｇの先端部６１４Ｇに取り付けられる。これにより、モータ６５Ｇの軸であるシャフト６１Ｇの先端部６１４Ｇに取付けられた磁石７１Ｇから発生した磁束を検出してモータ６５Ｇの回転子（ロータ）の角度位置が検出される。また、ブレーキ装置１００Ｇにおいては、ブレーキ装置１００Ｇの軸棒６７Ｇとモータ６５Ｇとともに回転するシャフト６１Ｇとの間に複数のギアを介することにより、ブレーキ機構のトルクを増幅させることができる。
【００９５】
（第１の実施形態の変形例８）
また、上述した実施形態及び変形例１〜７の各種構成を適宜組み合わせたブレーキ装置が用いられてもよい。この点について、図２４及び図２５を用いて第１の実施形態の変形例８に係るブレーキ装置１００Ｈについて説明する。図２４は、第１の実施形態の変形例８に係るブレーキ装置を用いた電動の台車を示す斜視図である。図２５は、第１の実施形態の変形例８に係るブレーキ装置を示す分解斜視図である。
【００９６】
なお、変形例８において、実施形態や変形例１〜７中の構成と対応する構成は、符号の末尾に「Ｈ」を付し、実施形態や変形例１〜７と異なる点について以下説明する。なお、実施形態や変形例１〜７と同様の構成については、実施形態と同じ符号を付し、適宜説明を省略する。すなわち、変形例８において、実施形態や変形例１〜７と同様の構成については、「＊＊＊」や「＊＊＊Ａ」〜「＊＊＊Ｇ」を「＊＊＊Ｈ」と読み替えるものとする。例えば、変形例８中のタイヤ３Ｈは実施形態中のタイヤ３と同様の構成であり、説明を省略する。
【００９７】
以下、図２４及び図２５に示す変形例８に係るブレーキ装置１００Ｈの構成を説明する。なお、図２５に示す分解図中の配置は、ブレーキ装置１００Ｈの各構成を図示するための配置であり、ブレーキ装置１００Ｈにおける位置関係を示すものではない。例えば、プランジャ３０Ｈのフランジ部３１１Ｈやアーマチュア４０Ｈは、ブレーキ装置１００Ｈにおいて筒体９Ｈと第１の摩擦体２１Ｈとの間に位置する。
【００９８】
また、図２５に示すように、ブレーキ装置１００Ｈは、変形例４に係るブレーキ装置１００Ｄと同様に、第１ケース７Ｈ内にセンサ部７０Ｈを有する。センサ部７０Ｈは、シャフト６１Ｈの回転軸上に配置される磁石（図示省略）と磁気センサの回路等が実装される基板７２Ｈとを有し、駆動源であるモータ６５Ｈのロータ６５２Ｈの角度位置を検知する磁気センサとして機能する。また、センサ部７０Ｈの磁石は、変形例４に係る磁石７１Ｄと同様に、プランジャ３０Ｈに挿通されたシャフト６１Ｈの挿通部６１４Ｈの先端に配置される。また、ブレーキ装置１００Ｈは、第１ケース７Ｈの開口部分の外周端にパッキン７３Ｈを設けることにより、第１ケース７Ｈの開口部分と第２ケース８Ｈの一面との間から水分や埃等が第１ケース７Ｈ内に入ることを抑制する。これにより、ブレーキ装置１００Ｈは、センサ部７０Ｈに与える影響を抑制することができる。
【００９９】
また、ブレーキ装置１００Ｈは、第１の摩擦体２１Ｈを有する。ブレーキ装置１００Ｈは、実施形態に係るブレーキ装置１００と同様に、第１の摩擦体２１Ｈをアーマチュア４０Ｈと取付部材２０Ｈとの間で押圧することによる摩擦でブレーキ機構を実現する。第１の摩擦体２１Ｈは、アーマチュア４０Ｈと取付部材２０Ｈとの間に配置される。これにより、ブレーキ装置１００Ｈは、いわゆる単板式のブレーキ機構を採用することにより、コストを抑制できる。
【０１００】
また、第１の摩擦体２１Ｈは、変形例３に係るブレーキ装置１００Ｃと同様に、平面視において中央部に歯車形状の貫通孔２１２Ｈが形成される。また、第１の摩擦体２１Ｈは、例えば歯車形状を有し、ねじ２１０Ｈによりシャフト６１Ｈに固定された規制部材２１１Ｈが貫通孔２１２Ｈに挿入される。これにより、第１の摩擦体２１Ｈは、シャフト６１Ｈとともに回転する。
【０１０１】
また、図２５に示すように、ばね部材５０Ｈは、変形例１に係るブレーキ装置１００Ａと同様に、筒体９Ｈの両端部に配置される。例えば、６つのばね部材５０Ｈが、筒体９Ｈの両端部に配置される。具体的には、筒体９Ｈの両端部に例えば３つのばね部材５０Ｈが配置される。例えば、各ばね部材５０Ｈは、筒体９Ｈのフィールド９１Ｈの両端部に設けられた挿入孔（図示省略）内に配置される。また、筒体９Ｈは、上述したばね部材５０Ｈが配置可能な形状（例えば矩形状）に形成される。これにより、ブレーキ装置１００Ｈは、複数のばね部材５０Ｈの付勢力により強いブレーキを実現することができる。
【０１０２】
また、例えば、アーマチュア４０Ｈは、プランジャ３０Ｈに固定される。また、プランジャ３０Ｈのフランジ部３１１Ｈは、取付部材２０Ｈの突出部２０２Ｈが挿通される挿通孔３１２Ｈを有する。ここで、フランジ部３１１Ｈの挿通孔３１２Ｈは、取付部材２０Ｈの突出部２０２Ｈに対応する位置に設けられており、各挿通孔３１２Ｈに対応する突出部２０２Ｈが挿通される。
【０１０３】
また、ブレーキ装置１００Ｈにおいては、第１ケース７Ｈや第２ケース８Ｈの平面視における外形が略楕円形に形成されており、平面視における第１ケースや第２ケースの外形が矩形に形成される場合に比べて、コストを抑制することができる。上記のような構成を採用することで、他のブレーキ装置１００、１００Ａ〜１００Ｇと比較して、コストとブレーキの強さのバランスが取れたブレーキ装置１００Ｈを実現することが可能となる。
【０１０４】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。なお、駆動装置の駆動源として用いられるモータは、上述したブレーキ装置が適用可能であれば、どのようなモータであってもよく、ダイレクトドライブ型モータやアキシャルギャップ型等、どのような種類であってもよい。
【０１０５】
（第２の実施形態）
図２６は、第２の実施形態に係る車輪モジュールを備えた台車１１００の外観を示す斜視図である。例えば、図２６に示すように、台車１１００は、荷台１１１０と、取っ手１１２０と、車輪モジュール１２００とを有する。荷台１１１０は、厚板状に形成された部材であり、表面に荷物が載せられる。取っ手１１２０は、利用者が台車１１００を移動する際に把持するための湾曲した棒状の部材であり、荷台１１１０の上面に取り付けられている。車輪モジュール１２００は、図示していない電源から供給される駆動電流によって回転する車輪であり、荷台１１１０の裏面に取り付けられている。
【０１０６】
ここで、車輪モジュール１２００は、台車１１００の移動機構として用いられる。例えば、車輪モジュール１２００は、利用者が荷台１１１０に荷物を載せて運搬する際の補助用に駆動されたり、台車１１００が他の台車に追従して自走する機能を有する場合に、他の台車との間の距離に応じて駆動されたりする。なお、車輪モジュール１２００は、台車１１００に前輪として備えられてもよいし、後輪として備えられてもよいし、前輪及び後輪の両方として備えられてもよい。
【０１０７】
図２７は、第２の実施形態に係る車輪モジュール１２００の外観を示す斜視図である。例えば、図２７に示すように、車輪モジュール１２００は、車輪部１２１０と、支持部材１２２０と、ブレーキ部１２３０とを有する。車輪部１２１０は、図示していない電源から供給される駆動電流によって駆動され、回転軸を中心に回転する。支持部材１２２０は、台車１１００における荷台１１１０の裏面に取り付けられ、車輪部１２１０を支持する。ブレーキ部１２３０は、図示していない制御機構や利用者等による制御に応じて、車輪部１２１０の回転を停止又は解放する。
【０１０８】
ここで、支持部材１２２０は、車輪部１２１０の軸方向における一方の側から車輪部１２１０の回転軸を支持している。すなわち、本実施形態に係る車輪モジュール１２００は、片持ち軸構造を有している。本実施形態に係る車輪モジュール１２００は、以下で説明するように、このような片持ち軸構造でも剛性を確保することができるように構成されている。
【０１０９】
なお、本実施形態では、車輪モジュール１２００は、台車１１００が有する荷台１１１０の裏面における端部付近に取り付けられ、車輪部１２１０が支持部材１２２０の外側に配置される場合の例を説明する。このため、以下の説明では、車輪モジュール１２００の回転軸の軸方向において、台車１１００の内側に近い側を「奥側」と称し、台車１１００の外側に近い側を「手前側」と称する。
【０１１０】
図２８は、第２の実施形態に係る車輪モジュール１２００の構成を示す分解斜視図である。また、図２９は、第２の実施形態に係る車輪モジュール１２００の回転軸に沿った断面図である。例えば、図２８及び２９に示すように、車輪モジュール１２００では、回転軸の軸方向に沿って、車輪部１２１０の奥側に支持部材１２２０が配置され、支持部材１２２０の奥側にブレーキ部１２３０が配置されている。
【０１１１】
車輪部１２１０は、タイヤ１２１１と、ホイール１２１２と、駆動部１２１３とを有する。
【０１１２】
タイヤ１２１１は、ゴム等で形成された弾力性を有する円筒状の部材である。ここで、例えば、タイヤ１２１１の直径は１００〜３００ｍｍである。
【０１１３】
ホイール１２１２は、奥側に開口部を有し、手前側に底部を有する有底円筒状に形成されており、外周側にタイヤ１２１１が取り付けられている。具体的には、ホイール１２１２は、第１のホイール部材１２１２ａと、第２のホイール部材１２１２ｂとを有する。各ホイール部材は、軸方向に沿って隣接して配置されており、第１のホイール部材１２１２ａが奥側に配置され、第２のホイール部材１２１２ｂが手前側に配置されている。
【０１１４】
第１のホイール部材１２１２ａは、奥側及び手前側それぞれに開口部を有する概略円筒状に形成されている。また、第２のホイール部材１２１２ｂは、奥側に開口部を有し、手前側に底部を有する有底円筒状に形成されている。ここで、第１のホイール部材１２１２ａにおける手前側の開口部と、第２のホイール部材１２１２ｂにおける奥側の開口部との間には、ゴム等で形成されたＯリング１２１２ｃが密着した状態で配置されている。これにより、ホイール１２１２は、開口部を除いた部分が密閉された状態となっている。
【０１１５】
そして、第１のホイール部材１２１２ａは、環状に形成された第１のプレート１２１９が奥側から押し当てられた状態で、第１のプレート１２１９を介して、ボルト１２１４によって第２のホイール部材１２１２ｂに固定されている。これにより、第１のホイール部材１２１２ａと第２のホイール部材１２１２ｂとが、連結されて固定された状態となる。さらに、第２のホイール部材１２１２ｂには、環状に形成された第２のプレート１２１５が、手前側から押し当てられた状態で、ボルト１２１６によって固定されている。
【０１１６】
ここで、第１のプレート１２１９及び第２のプレート１２１５は、それぞれ、タイヤ１２１１の内周より大きい径を有するように形成されている。これにより、タイヤ１２１１は、第１のプレート１２１９と第２のプレート１２１５との間に内周端が挟まれることで、ホイール１２１２に固定される。
【０１１７】
駆動部１２１３は、ホイール１２１２の内側に配置されており、図示していない電源から供給される駆動電流によって駆動されて、回転軸を中心にホイール１２１２を回転させる。具体的には、駆動部１２１３は、ステータ１２１３ａと、ロータ１２１３ｂと、回転シャフト１２１３ｃと、遊星歯車機構１２１３ｄと、筐体１２１３ｅとを有する。
【０１１８】
ステータ１２１３ａとロータ１２１３ｂとはインナーロータ型のモータ１２１３ｉを構成しており、図示していない電源から供給される駆動電流によって、回転軸を中心にロータ１２１３ｂが回転する。ロータ１２１３ｂの回転によって発生した回転力は、後述する回転シャフト１２１３ｃ及び遊星歯車機構１２１３ｄを介してホイール１２１２に伝達される。
【０１１９】
ステータ１２１３ａは、図示していない電源から供給される駆動電流によって、回転軸を中心にロータ１２１３ｂを回転させる。具体的には、ステータ１２１３ａは、中空の円筒状に形成されたステータ基部の内周面に複数の突極が周方向に並べて配置された構成を有しており、各突極にコイルが巻回されている。
【０１２０】
ロータ１２１３ｂは、ステータ１２１３ａの内側に配置されており、ステータ１２１３ａに対して回転軸を中心に回転することで、ホイール１２１２を回転させる。具体的には、ロータ１２１３ｂは、円柱状に形成された基部の外周面に沿って複数の磁石が周方向に並べて配置された構成を有しており、各磁石が、ステータ１２１３ａの各コイルと対向するように配置されている。これにより、ロータ１２１３ｂは、ステータ１２１３ａのコイルに駆動電流が流れた際にコイルに発生する電磁力によって、回転軸を中心に回転する。
【０１２１】
回転シャフト１２１３ｃは、軸心が回転軸と一致するように配置され、ロータ１２１３ｂの中心を貫通した状態で、当該ロータ１２１３ｂに固定されている。ここで、回転シャフト１２１３ｃは、ロータ１２１３ｂの奥側に配置された第３のベアリング１２１３ｆと、ロータ１２１３ｂの手前側に配置された第４のベアリング１２１３ｇとを介して、筐体１２１３ｅによって回転自在に支持されている。これにより、回転シャフト１２１３ｃは、ロータ１２１３ｂの回転に応じて、回転軸を中心に回転する。
【０１２２】
遊星歯車機構１２１３ｄは、３つの遊星歯車１２１３ｄ−１と、３つの遊星歯車１２１３ｄ−１を囲むように配置された内歯車１２１３ｄ−２とを有している。３つの遊星歯車１２１３ｄ−１は、それぞれ、回転シャフト１２１３ｃにおける手前側の端部に形成された太陽歯車１２１３ｄ−３に噛合している。また、内歯車１２１３ｄ−２は、３つの遊星歯車１２１３ｄ−１それぞれに噛合し、かつ、第２のホイール部材１２１２ｂの内周面に固定されている。これにより、ロータ１２１３ｂの回転に応じて回転シャフト１２１３ｃが回転すると、回転シャフト１２１３ｃに形成されている太陽歯車１２１３ｄ−３と噛合している３つの遊星歯車１２１３ｄ−１がそれぞれ回転する。そして、内歯車１２１３ｄ−２はホイール１２１２にネジにて固定されていることから、３つの遊星歯車１２１３ｄ−１が回転することで、各遊星歯車に噛合している内歯車１２１３ｄ−２が回転し、内歯車１２１３ｄ−２の回転とともに、ホイール１２１２が回転する。この結果、ロータ１２１３ｂの回転によって発生した回転力が、回転速度が減速されながらホイール１２１２に伝達されることになる。
【０１２３】
筐体１２１３ｅは、ホイール１２１２の内側に配置され、ステータ１２１３ａを保持する保持部材であり、ステータ１２１３ａ、ロータ１２１３ｂ、回転シャフト１２１３ｃ、及び遊星歯車機構１２１３ｄを収容する。具体的には、筐体１２１３ｅは、第１の筐体部材１２１３ｅ−１と、第２の筐体部材１２１３ｅ−２と、第３の筐体部材１２１３ｅ−３とを有する。各筐体部材は、軸方向に沿って隣接して配置されており、第１の筐体部材１２１３ｅ−１が第２の筐体部材１２１３ｅ−２の奥側に配置され、第２の筐体部材１２１３ｅ−２が第３の筐体部材１２１３ｅ−３の奥側に配置されている。
【０１２４】
ここで、第１の筐体部材１２１３ｅ−１は、奥側に底部を有し、手前側に開口部を有する有底円筒状に形成されている。また、第２の筐体部材１２１３ｅ−２は、奥側に開口部を有し、手前側に底部を有する有底円筒状に形成されている。そして、第１の筐体部材１２１３ｅ−１及び第２の筐体部材１２１３ｅ−２は、内側にステータ１２１３ａ、ロータ１２１３ｂ及び回転シャフト１２１３ｃを収容し、かつ、互いの開口部が対向した状態で、ネジ１２１３ｅ−４によって第１の筐体部材１２１３ｅ−１が第２の筐体部材１２１３ｅ−２に固定されている。また、第３の筐体部材１２１３ｅ−３は、円盤状に形成されており、第２の筐体部材１２１３ｅ−２との間に遊星歯車機構１２１３ｄを挟み込むように収容した状態で、ネジ１２１３ｅ−５によって第２の筐体部材１２１３ｅ−２に固定されている。
【０１２５】
そして、筐体１２１３ｅは、奥側の端部に取り付けられた第１のベアリング１２１７及び手前側の端部に取り付けられた第２のベアリング１２１８を介して、ホイール１２１２を回転自在に支持している。具体的には、第１の筐体部材１２１３ｅ−１が、奥側の端部に取り付けられた第１のベアリング１２１７を介して、第１のホイール部材１２１２ａを回転自在に支持しており、第３の筐体部材１２１３ｅ−３が、手前側の端部に取り付けられた第２のベアリング１２１８を介して、第２のホイール部材１２１２ｂを回転自在に支持している。
【０１２６】
ここで、本実施形態では、第１のベアリング１２１７は、第２のベアリング１２１８と比べて大きい径を有する。また、第１のベアリング１２１７は、シールベアリングであり、ホイール１２１２の開口部に取り付けられている。前述したように、ホイール１２１２は、回転軸の軸方向における一方の側に開口部を有し、他方の側に底部を有する有底円筒状に形成されており、開口部を除いた部分が密閉された状態となっている。そのため、ホイール１２１２の開口部にシールベアリングである第１のベアリング１２１７を取り付けることによって、ホイール１２１２と筐体１２１３ｅとの間の空間を密閉することができる。
【０１２７】
また、第１の筐体部材１２１３ｅ−１及び第２の筐体部材１２１３ｅ−２それぞれの底部には、回転軸が通る位置に貫通孔が形成されており、回転シャフト１２１３ｃが、各筐体部材の貫通孔を通って両端部が延出するように配置されている。具体的には、回転シャフト１２１３ｃにおける奥側の端部が、第１の筐体部材１２１３ｅ−１の貫通孔を通って、支持部材１２２０を介してブレーキ部１２３０に達する位置まで延出している。また、回転シャフト１２１３ｃにおける手前側の端部が、第２の筐体部材１２１３ｅ−２の貫通孔を通って、当該端部に形成された太陽歯車１２１３ｄ−３が遊星歯車機構１２１３ｄの３つの遊星歯車１２１３ｄ−１に噛合する位置まで延出している。これにより、前述したように、ロータ１２１３ｂの回転によって発生した回転力が、回転シャフト１２１３ｃ及び遊星歯車機構１２１３ｄを介してホイール１２１２に伝達されることになる。この結果、ロータ１２１３ｂの回転に応じて、回転軸を中心にホイール１２１２が回転することになる。
【０１２８】
支持部材１２２０は、台車１１００における荷台１１１０の裏面に取り付けられ、車輪部１２１０を支持する。具体的には、支持部材１２２０は、支持台１２２１と、ブラケット１２２２とを有する。支持台１２２１は、厚板状に形成された部材であり、上側の面が台車１１００の荷台１１１０の裏面に取り付けられる。また、支持台１２２１の下側の面には、ブラケット１２２２が固定されている。ブラケット１２２２は、略Ｌ字状に湾曲した形状を有する棒状の部材であり、上側の端部が、支持台１２２１の下側の面に固定され、下側の端部が、回転軸と略直交するように配置されている。なお、支持部材１２２０の形状及び構成は、ここで説明したものに限られず、下側の端部が回転軸と交差するように配置されていれば、他の形状及び構成を有していてもよい。
【０１２９】
そして、このような構成のもと、本実施形態では、上述したように筐体１２１３ｅは、第１の筐体部材１２１３ｅ−１と、第２の筐体部材１２１３ｅ−２と、第３の筐体部材１２１３ｅ−３とを有し、それぞれがネジ等により固定されている。このように一体的に固定された筐体１２１３ｅが、ステータ１２１３ａ、ロータ１２１３ｂ、回転シャフト１２１３ｃ、遊星歯車機構１２１３ｄ等の回転運動に係る要部を支持することになる。また、筐体１２１３ｅが、奥側に、回転軸に沿って延出する固定部１２１３ｈを有しており、当該固定部１２１３ｈが支持部材１２２０に固定されて支持されている。このように、ステータ１２１３ａ及びロータ１２１３ｂを収容する筐体１２１３ｅを固定部１２１３ｈによって支持部材１２２０に固定することによって、本実施形態に係る車輪モジュール１２００のような片持ち軸構造でも剛性を確保することができるようになる。また、両持ち軸構造に対して、片持ち軸構造とした場合には、例えば図２９に示すように、車輪モジュール１２００の回転軸方向における片側のみでブラケット１２２２を構成することが可能となる。このようにすることで、例えば、台車１１００等のように荷台を有する装置に車輪モジュール１２００を用いる場合に、荷台の内側に全ての車輪モジュールが収まるように各車輪モジュールを配置することも可能である。
【０１３０】
具体的には、固定部１２１３ｈは、円筒状に形成されており、第１の筐体部材１２１３ｅ−１における第１のベアリング１２１７が取り付けられた奥側の端部から、回転軸に沿って奥側に延出するように設けられている。ここで、固定部１２１３ｈは、第１の筐体部材１２１３ｅ−１と一体形成されている。そして、固定部１２１３ｈは、支持部材１２２０のブラケット１２２２における下側の端部に形成された貫通孔１２２３に挿嵌されて、固定されている。そして、このように固定部１２１３ｈがブラケット１２２２の貫通孔１２２３に嵌合した状態で、ブラケット１２２２が、ボルト１２２４によって、第１の筐体部材１２１３ｅ−１の奥側の端部に固定されている。これにより、筐体１２１３ｅ及び固定部１２１３ｈが、支持部材１２２０に固定されて支持されることになる。
【０１３１】
このような構成では、筐体１２１３ｅが、第１のベアリング１２１７が配置された奥側の端部で支持されることになるため、例えば、台車１１００が段差を乗り越える際や、石畳や砂利道等の凹凸のある面を走行する場合に、第２のベアリング１２１８と比べて、第１のベアリング１２１７により大きな負荷がかかることになる。そこで、本実施形態では、第１のベアリング１２１７は、第２のベアリング１２１８と比べて大きい径を有するものとしている。これにより、片持ち軸構造における支点部分の剛性を高めることが可能になる。加えて、このように支持部材１２２０に近い第１のベアリング１２１７を大径とすることで、第１のベアリング１２１７の内径側から回転軸となる回転シャフト１２１３ｃをブレーキ部１２３０まで延伸させることが可能となる。また、駆動部１２１３やブレーキ部１２３０、図示しない制御機構等を接続する各種ケーブルを引き出しやすくする効果も得られる。
【０１３２】
なお、固定部１２１３ｈを含む筐体１２１３ｅの材料としては、車輪モジュール１２００に加えられる加重の大きさに応じて適切な材料が用いられる。また、固定部１２１３ｈは、筐体１２１３ｅの材料に応じて、固定部１２１３ｈに要求される強度を実現することが可能な太さ及び長さに形成される。ここで、例えば、固定部１２１３ｈを含む筐体１２１３ｅは、アルミニウムを材料として、ダイキャストによって作製される。または、固定部１２１３ｈを含む筐体１２１３ｅは、より高い強度が要求される場合には、例えば、鉄やチタン等によって作製される。または、固定部１２１３ｈを含む筐体１２１３ｅは、炭素繊維カーボン樹脂によって作製した場合、軽量化に有利である。
【０１３３】
そして、固定部１２１３ｈは、中心軸に沿って貫通孔を有するように形成されている。ここで、固定部１２１３ｈが有する貫通孔は、第１の筐体部材１２１３ｅ−１の貫通孔と連続するように形成されており、回転シャフト１２１３ｃにおける奥側の端部が、各貫通孔を通るように配置されている。これにより、回転シャフト１２１３ｃにおける奥側の端部は、第１の筐体部材１２１３ｅ−１の貫通孔及び固定部１２１３ｈの貫通孔を通って、支持部材１２２０のブラケット１２２２に形成された貫通孔１２２３から奥側に延出するように配置される。そして、ブラケット１２２２の貫通孔１２２３から延出した回転シャフト１２１３ｃの奥側の端部は、ブレーキ部１２３０の内側に挿入された状態で配置される。
【０１３４】
ブレーキ部１２３０は、図示していない制御機構や利用者等による制御に応じて、車輪モジュール１２００の回転を停止又は解放する。具体的には、ブレーキ部１２３０は、内蔵しているブレーキ機構によって、ブラケット１２２２の貫通孔１２２３から延出した回転シャフト１２１３ｃの奥側の端部に作用することで、車輪部１２１０の回転を停止又は解放する。
【０１３５】
上述したように、第２の実施形態では、ステータ１２１３ａ及びロータ１２１３ｂを収容する筐体１２１３ｅが、第１の筐体部材１２１３ｅ−１と、第２の筐体部材１２１３ｅ−２と、第３の筐体部材１２１３ｅ−３とを有し、それぞれがネジ等により一体的に固定されている。また、筐体１２１３ｅは、回転軸の軸方向における一方の側に、回転軸に沿って延出する固定部１２１３ｈを有しており、当該固定部１２１３ｈが支持部材１２２０に固定されて支持されている。このような構成によれば、ステータ１２１３ａ及びロータ１２１３ｂを収容する筐体１２１３ｅが、固定部１２１３ｈを介して支持部材１２２０に固定される。これにより、片持ち軸構造でも剛性を確保することができる。
【０１３６】
また、第２の実施形態では、筐体１２１３ｅは、回転軸の軸方向における一方の端部に取り付けられた第１のベアリング１２１７及び他方の端部に取り付けられた第２のベアリング１２１８を介して、ホイール１２１２を回転自在に支持しており、第１のベアリング１２１７は、第２のベアリング１２１８と比べて大きい径を有する。これにより、片持ち軸構造における支点部分の剛性を高めることができる。
【０１３７】
また、第２の実施形態では、ホイール１２１２が、回転軸の軸方向における一方の側に開口部を有し、他方の側に底部を有する有底円筒状に形成されており、第１のベアリング１２１７は、シールベアリングであり、ホイール１２１２の開口部に取り付けられて、ホイール１２１２と筐体１２１３ｅとの間の空間を密閉している。これにより、１つのシールベアリングでホイール１２１２内の防水を実現することができ、回転ロスを低減することができる。
【０１３８】
また、第２の実施形態では、タイヤ１２１１が、第１のプレート１２１９と第２のプレート１２１５との間に内周端が挟まれることで、第１のホイール部材１２１２ａ及び第２のホイール部材１２１２ｂに固定されている。これにより、タイヤ１２１１は、ホイール１２１２に対して、軸方向における他方の側に着脱可能に取り付けられることになる。
【０１３９】
図３０は、第２の実施形態に係る車輪モジュール１２００におけるタイヤ１２１１の着脱を示す斜視図である。両持ち軸の場合、タイヤを交換する場合は車輪モジュールごと一旦取り外さなければいけないため手間がかかる。しかしながら、例えば、図３０に示すように、本実施形態では、ホイール１２１２の手前側に取り付けられている第２のプレート１２１５を取り外すことで、タイヤ１２１１を手前側に着脱することが可能となっている。これにより、台車１１００に車輪モジュール１２００が取り付けられた状態でも、タイヤ１２１１を容易に交換することができる。
【０１４０】
なお、本実施形態において、ロータ１２１３ｂの内部に複数の直線状の磁石が周方向に並べて埋め込まれた埋込磁石型（ＩＰＭ：Interior  Permanent  Magnet）モータの構成を有するようにすれば、車輪モジュール１２００として必要なトルクが得やすくなり、磁石をロータ１２１３ｂで確実に保持することができ、また、モータの回転中に遠心力で磁石が離散することを防ぐことができる。
【０１４１】
また、上述した実施形態では、車輪モジュール１２００が、ステータ１２１３ａの内側にロータ１２１３ｂが配置された、いわゆるインナーロータ型のモータの構成を有する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、車輪モジュール１２００は、ロータの内側にステータが配置されるアウターロータ型のモータの構成を有していてもよい。
【０１４２】
そこで、以下では、第３及び第４の実施形態として、車輪モジュールが、アウターロータ型のモータの構成を有する場合の例を説明する。なお、以下で説明する実施形態では、第２の実施形態と異なる点を中心に説明することとし、第２の実施形態で説明した構成要素と同じ役割を果たす構成要素については詳細な説明を省略する。
【０１４３】
（第３の実施形態）
まず、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、車輪モジュールが、第２の実施形態で説明したインナーロータ型のモータの代わりに、アウターロータ型のモータを備える場合の例である。
【０１４４】
図３１は、本実施形態に係る車輪モジュール２２００の構成を示す分解斜視図である。また、図３２は、本実施形態に係る車輪モジュール２２００の回転軸に沿った断面図である。例えば、図３１及び３２に示すように、車輪モジュール２２００では、回転軸の軸方向に沿って、車輪部２２１０の奥側に支持部材１２２０が配置され、支持部材１２２０の奥側にブレーキ部１２３０が配置されている。
【０１４５】
車輪部２２１０は、タイヤ１２１１と、ホイール１２１２と、駆動部２２１３とを有する。なお、本実施形態に係る車輪部２２１０は、第２の実施形態で説明した車輪部１２１０と比べて、駆動部２２１３の構成が異なっている。
【０１４６】
駆動部２２１３は、ホイール１２１２の内側に配置されており、図示していない電源から供給される駆動電流によって駆動されて、回転軸を中心にホイール１２１２を回転させる。具体的には、駆動部２２１３は、ステータ２２１３ａと、ロータ２２１３ｂと、回転シャフト２２１３ｃと、遊星歯車機構１２１３ｄと、筐体１２１３ｅとを有する。なお、本実施形態に係る駆動部２２１３では、第２の実施形態で説明した駆動部１２１３と比べて、ステータ２２１３ａ、ロータ２２１３ｂ、及び回転シャフト２２１３ｃの構成が異なっている。
【０１４７】
ステータ２２１３ａとロータ２２１３ｂとはアウターロータ型のモータ２２１３ｉを構成しており、図示していない電源から供給される駆動電流によって、回転軸を中心にロータ２２１３ｂが回転する。ロータ２２１３ｂの回転によって発生した回転力は、後述する回転シャフト２２１３ｃ及び遊星歯車機構１２１３ｄを介してホイール１２１２に伝達される。
【０１４８】
ステータ２２１３ａは、図示していない電源から供給される駆動電流によって、回転軸を中心にロータ２２１３ｂを回転させる。具体的には、ステータ２２１３ａは、中空の円筒状に形成されたステータ基部の外周面に複数の突極が周方向に並べて配置された構成を有しており、各突極にコイルが巻回されている。
【０１４９】
ロータ２２１３ｂは、ステータ２２１３ａの外側に配置されており、ステータ２２１３ａに対して回転軸を中心に回転することで、ホイール１２１２を回転させる。具体的には、ロータ２２１３ｂは、中空の有底円筒状に形成されたロータフレーム２２１３ｂ−１と、ロータフレーム２２１３ｂ−１の内周面に沿って周方向に並べて配置された複数の磁石２２１３ｂ−２を有しており、各磁石が、ステータ２２１３ａの各コイルと対向するように配置されている。これにより、ロータ２２１３ｂは、ステータ２２１３ａのコイルに駆動電流が流れた際にコイルに発生する電磁力によって、回転軸を中心に回転する。
【０１５０】
回転シャフト２２１３ｃは、軸心が回転軸と一致するように配置され、ロータフレーム２２１３ｂ−１の底部に形成された貫通孔を貫通した状態で、ロータ２２１３ｂに固定されている。ここで、回転シャフト２２１３ｃは、ステータ２２１３ａの奥側に配置された第３のベアリング１２１３ｆと、ステータ２２１３ａの手前側に配置された第４のベアリング１２１３ｇとを介して、筐体１２１３ｅによって回転自在に支持されている。これにより、回転シャフト２２１３ｃは、ロータ２２１３ｂの回転に応じて、回転軸を中心に回転する。
【０１５１】
そして、このような構成のもと、本実施形態では、筐体１２１３ｅが、第１の筐体部材１２１３ｅ−１と、第２の筐体部材１２１３ｅ−２と、第３の筐体部材１２１３ｅ−３とを有し、それぞれがネジ等により固定されている。このように一体的に固定された筐体１２１３ｅが、ステータ２２１３ａ、ロータ２２１３ｂ、回転シャフト２２１３ｃ、遊星歯車機構１２１３ｄ等の回転運動に係る要部を支持することになる。また、筐体１２１３ｅが、奥側に、回転軸に沿って延出する固定部１２１３ｈを有しており、当該固定部１２１３ｈが支持部材１２２０に固定されて支持されている。このように、ステータ２２１３ａ及びロータ２２１３ｂを収容する筐体１２１３ｅを固定部１２１３ｈによって支持部材１２２０に固定することによって、本実施形態に係る車輪モジュール２２００のような片持ち軸構造でも剛性を確保することができるようになる。また、両持ち軸構造に対して、片持ち軸構造とした場合には、例えば図３２に示すように、車輪モジュール２２００の回転軸方向における片側のみでブラケット１２２２を構成することが可能となる。このようにすることで、例えば、台車１１００等のように荷台を有する装置に車輪モジュール２２００を用いる場合に、荷台の内側に全ての車輪モジュールが収まるように各車輪モジュールを配置することも可能である。
【０１５２】
具体的には、固定部１２１３ｈは、円筒状に形成されており、第１の筐体部材１２１３ｅ−１における第１のベアリング１２１７が取り付けられた奥側の端部から、回転軸に沿って奥側に延出するように設けられている。ここで、固定部１２１３ｈは、第１の筐体部材１２１３ｅ−１と一体形成されている。そして、固定部１２１３ｈは、支持部材１２２０のブラケット１２２２における下側の端部に形成された貫通孔１２２３に挿嵌されて、固定されている。そして、このように固定部１２１３ｈがブラケット１２２２の貫通孔１２２３に嵌合した状態で、ブラケット１２２２が、ボルト１２２４によって、第１の筐体部材１２１３ｅ−１の奥側の端部に固定されている。これにより、筐体１２１３ｅ及び固定部１２１３ｈが、支持部材１２２０に固定されて支持されることになる。
【０１５３】
このような構成では、筐体１２１３ｅが、第１のベアリング１２１７が配置された奥側の端部で支持されることになるため、例えば、台車１１００が段差を乗り越える際や、石畳や砂利道等の凹凸のある面を走行する場合に、第２のベアリング１２１８と比べて、第１のベアリング１２１７により大きな負荷がかかることになる。そこで、本実施形態では、第１のベアリング１２１７は、第２のベアリング１２１８と比べて大きい径を有するものとしている。これにより、片持ち軸構造における支点部分の剛性を高めることが可能になる。加えて、このように支持部材１２２０に近い第１のベアリング１２１７を大径とすることで、第１のベアリング１２１７の内径側から回転軸となる回転シャフト２２１３ｃをブレーキ部１２３０まで延伸させることが可能となる。また、駆動部２２１３やブレーキ部１２３０、図示しない制御機構等を接続する各種ケーブルを引き出しやすくする効果も得られる。
【０１５４】
なお、固定部１２１３ｈを含む筐体１２１３ｅの材料としては、車輪モジュール２２００に加えられる加重の大きさに応じて適切な材料が用いられる。また、固定部１２１３ｈは、筐体１２１３ｅの材料に応じて、固定部１２１３ｈに要求される強度を実現することが可能な太さ及び長さに形成される。ここで、例えば、固定部１２１３ｈを含む筐体１２１３ｅは、アルミニウムを材料として、ダイキャストによって作製される。または、固定部１２１３ｈを含む筐体１２１３ｅは、より高い強度が要求される場合には、例えば、鉄やチタン等によって作製される。または、固定部１２１３ｈを含む筐体１２１３ｅは、炭素繊維カーボン樹脂によって作製した場合、軽量化に有利である。
【０１５５】
そして、固定部１２１３ｈは、中心軸に沿って貫通孔を有するように形成されている。ここで、固定部１２１３ｈが有する貫通孔は、第１の筐体部材１２１３ｅ−１の貫通孔と連続するように形成されており、回転シャフト２２１３ｃにおける奥側の端部が、各貫通孔を通るように配置されている。これにより、回転シャフト２２１３ｃにおける奥側の端部は、第１の筐体部材１２１３ｅ−１の貫通孔及び固定部１２１３ｈの貫通孔を通って、支持部材１２２０のブラケット１２２２に形成された貫通孔１２２３から奥側に延出するように配置される。そして、ブラケット１２２２の貫通孔１２２３から延出した回転シャフト２２１３ｃの奥側の端部は、ブレーキ部１２３０の内側に挿入された状態で配置される。
【０１５６】
上述したように、第３の実施形態では、ステータ２２１３ａ及びロータ２２１３ｂを収容する筐体１２１３ｅが、第１の筐体部材１２１３ｅ−１と、第２の筐体部材１２１３ｅ−２と、第３の筐体部材１２１３ｅ−３とを有し、それぞれがネジ等により一体的に固定されている。また、筐体１２１３ｅは、回転軸の軸方向における一方の側に、回転軸に沿って延出する固定部１２１３ｈを有しており、当該固定部１２１３ｈが支持部材１２２０に固定されて支持されている。このような構成によれば、ステータ２２１３ａ及びロータ２２１３ｂを収容する筐体１２１３ｅが、固定部１２１３ｈを介して支持部材１２２０に固定される。これにより、片持ち軸構造でも剛性を確保することができる。
【０１５７】
また、第３の実施形態では、筐体１２１３ｅは、回転軸の軸方向における一方の端部に取り付けられた第１のベアリング１２１７及び他方の端部に取り付けられた第２のベアリング１２１８を介して、ホイール１２１２を回転自在に支持しており、第１のベアリング１２１７は、第２のベアリング１２１８と比べて大きい径を有する。これにより、片持ち軸構造における支点部分の剛性を高めることができる。
【０１５８】
また、第３の実施形態では、ホイール１２１２が、回転軸の軸方向における一方の側に開口部を有し、他方の側に底部を有する有底円筒状に形成されており、第１のベアリング１２１７は、シールベアリングであり、ホイール１２１２の開口部に取り付けられて、ホイール１２１２と筐体１２１３ｅとの間の空間を密閉している。これにより、１つのシールベアリングでホイール１２１２内の防水を実現することができ、回転ロスを低減することができる。
【０１５９】
さらに、第３の実施形態では、アウターロータ型のモータを用いることによって、インナーロータ型のモータを用いる場合と比べて、ロータの径を大きくすることができるため、トルクを得やすい。また、第３の実施形態では、アウターロータ型のモータを用いることによって、インナーロータ型のモータを用いる場合と比べて、モータの容積が同じであれば、電流を削減することが可能である。
【０１６０】
なお、本実施形態において、ロータ２２１３ｂの内部に複数の直線状の磁石が周方向に並べて埋め込まれた埋込磁石型（ＩＰＭ：Interior  Permanent  Magnet）モータの構成を有するようにすれば、車輪モジュール１２００として必要なトルクが得やすくなり、また、通電時に繰り返し生じる吸引反発力によって磁石が剥がれ落ちるおそれを軽減することができ、磁石をロータ２２１３ｂで確実に保持することができる。
【０１６１】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、車輪モジュールが、アウターロータ型のモータを備え、かつ、モータの回転力を歯車機構を介さずに直接ホイールに伝達する、いわゆるダイレクトドライブの構成を備える場合の例である。
【０１６２】
図３３は、第４の実施形態に係る車輪モジュール３２００の構成を示す分解斜視図である。また、図３４は、第４の実施形態に係る車輪モジュール３２００の回転軸に沿った断面図である。例えば、図３３及び３４に示すように、車輪モジュール３２００では、回転軸の軸方向に沿って、車輪部３２１０の奥側に支持部材１２２０が配置され、支持部材１２２０の奥側にブレーキ部１２３０が配置されている。
【０１６３】
車輪部３２１０は、タイヤ１２１１と、ホイール１２１２と、駆動部３２１３とを有する。なお、本実施形態に係る車輪部２２１０は、第２の実施形態で説明した車輪部１２１０と比べて、駆動部３２１３の構成が異なっている。
【０１６４】
駆動部３２１３は、ホイール１２１２の内側に配置されており、図示していない電源から供給される駆動電流によって駆動されて、回転軸を中心にホイール１２１２を回転させる。具体的には、駆動部３２１３は、ステータ３２１３ａと、ロータ３２１３ｂと、回転シャフト３２１３ｃと、保持部材３２１３ｅとを有する。なお、本実施形態に係る駆動部３２１３は、第２の実施形態で説明した駆動部１２１３と比べて、ステータ３２１３ａ、ロータ３２１３ｂ、及び回転シャフト３２１３ｃの構成が異なっており、かつ、筐体１２１３ｅの代わりに保持部材３２１３ｅを有する点が異なっている。
【０１６５】
ステータ３２１３ａとロータ３２１３ｂとはアウターロータ型のモータ３２１３ｉを構成しており、図示していない電源から供給される駆動電流によって、回転軸を中心にロータ３２１３ｂが回転する。ロータ３２１３ｂの回転によって発生した回転力は、後述する回転シャフト３２１３ｃを介してホイール１２１２に直接伝達される。
【０１６６】
ステータ３２１３ａは、図示していない電源から供給される駆動電流によって、回転軸を中心にロータ３２１３ｂを回転させる。具体的には、ステータ３２１３ａは、中空の円筒状に形成されたステータ基部３２１３ａ−１と、ステータ基部３２１３ａ−１の外周面に固定されたステータコア３２１３ａ−２とを有している。ステータコア３２１３ａ−２は、ステータ基部３２１３ａ−１の外周面に沿って周方向に並べて配置された複数の突極を有しており、各突極にコイルが巻回されている。
【０１６７】
ロータ３２１３ｂは、ステータ３２１３ａの外側に配置されており、ステータ３２１３ａに対して回転軸を中心に回転することで、ホイール１２１２を回転させる。具体的には、ロータ３２１３ｂは、第２のホイール部材１２１２ｂの内周面に沿って周方向に並べて配置された複数の磁石を有しており、各磁石が、ステータ３２１３ａの各コイルと対向するように配置されている。すなわち、本実施形態では、第２のホイール部材１２１２ｂがロータフレームを兼ねた構成となっている。これにより、ロータ３２１３ｂは、ステータ３２１３ａのコイルに駆動電流が流れた際にコイルに発生する電磁力によって、回転軸を中心に回転する。
【０１６８】
回転シャフト３２１３ｃは、軸心が回転軸と一致するように配置され、手前側の端部が第２のホイール部材１２１２ｂに固定されている。また、回転シャフト３２１３ｃは、ステータ３２１３ａに取り付けられた第２のベアリング（第３のベアリング１２１３ｆ、第４のベアリング１２１３ｇ）を介して、ステータ３２１３ａによって回転自在に支持されている。具体的には、回転シャフト３２１３ｃは、ステータ３２１３ａの内周面の奥側に取り付けられた第３のベアリング１２１３ｆと、ステータ３２１３ａの内周面の手前側に取り付けられた第４のベアリング１２１３ｇとを介して、ステータ３２１３ａによって回転自在に支持されている。これにより、回転シャフト３２１３ｃは、ロータ３２１３ｂの回転に応じて、回転軸を中心に回転し、ロータ３２１３ｂの回転によって発生した回転力が、歯車機構を介さずに、ホイール１２１２に直接伝達されることになる。
【０１６９】
保持部材３２１３ｅは、ホイール１２１２の内側に配置され、ステータ３２１３ａを保持している。具体的には、保持部材３２１３ｅは、ステータ３２１３ａの奥側に配置されており、手前側の端部がステータ３２１３ａのステータ基部３２１３ａ−１に一体的に固定されている。
【０１７０】
そして、保持部材３２１３ｅは、当該保持部材３２１３ｅの奥側の端部に取り付けられた第１のベアリング１２１７を介して、ホイール１２１２（第１のホイール部材１２１２ａ）の奥側の端部を回転自在に支持している。また、保持部材３２１３ｅは、ステータ３２１３ａを保持することで、ステータ３２１３ａに取り付けられた第３のベアリング１２１３ｆ及び第４のベアリング１２１３ｇを介して、回転シャフト３２１３ｃを回転自在に支持している。これにより、保持部材３２１３ｅは、回転シャフト３２１３ｃに固定されたホイール１２１２（第２のホイール部材１２１２ｂ）の手前側の端部を回転自在に支持している。
【０１７１】
ここで、本実施形態では、第１のベアリング１２１７は、ステータ３２１３ａに取り付けられた第３のベアリング１２１３ｆ及び第４のベアリング１２１３ｇと比べて大きい径を有する。また、第１のベアリング１２１７は、シールベアリングであり、ホイール１２１２の開口部に取り付けられている。前述したように、ホイール１２１２は、回転軸の軸方向における一方の側に開口部を有し、他方の側に底部を有する有底円筒状に形成されており、開口部を除いた部分が密閉された状態となっている。そのため、ホイール１２１２の開口部にシールベアリングである第１のベアリング１２１７を取り付けることによって、ホイール１２１２の内側の空間を密閉することができる。
【０１７２】
また、保持部材３２１３ｅには、回転軸が通る位置に貫通孔が形成されており、回転シャフト３２１３ｃにおける奥側の端部が、保持部材３２１３ｅの貫通孔を通って、支持部材１２２０を介してブレーキ部１２３０に達する位置まで延出している。また、回転シャフト３２１３ｃにおける手前側の端部が、第２のホイール部材１２１２ｂに達する位置まで延出して、第２のホイール部材１２１２ｂに固定されている。これにより、前述したように、ロータ３２１３ｂの回転によって発生した回転力が、回転シャフト３２１３ｃを介してホイール１２１２に直接伝達されることになる。この結果、ロータ３２１３ｂの回転に応じて、回転軸を中心にホイール１２１２が回転することになる。
【０１７３】
そして、このような構成のもと、本実施形態では、上述したように保持部材３２１３ｅは、ステータ３２１３ａのステータ基部３２１３ａ−１に一体的に固定されている。これにより、保持部材３２１３ｅは、ステータ３２１３ａ、ロータ３２１３ｂ、回転シャフト３２１３ｃ等の回転運動に係る要部を支持することになる。また、保持部材３２１３ｅは、奥側に、回転軸に沿って延出する固定部１２１３ｈを有しており、当該固定部１２１３ｈが支持部材１２２０に固定されて支持されている。このように、ステータ３２１３ａを保持する保持部材３２１３ｅを固定部１２１３ｈによって支持部材１２２０に固定することによって、本実施形態に係る車輪モジュール３２００のような片持ち軸構造でも剛性を確保することができるようになる。また、両持ち軸構造に対して、片持ち軸構造とした場合には、例えば図３４に示すように、車輪モジュール３２００の回転軸方向における片側のみでブラケット１２２２を構成することが可能となる。このようにすることで、例えば、台車１１００等のように荷台を有する装置に車輪モジュール３２００を用いる場合に、荷台の内側に全ての車輪モジュールが収まるように各車輪モジュールを配置することも可能である。
【０１７４】
具体的には、固定部１２１３ｈは、円筒状に形成されており、保持部材３２１３ｅにおける第１のベアリング１２１７が取り付けられた奥側の端部から、回転軸に沿って奥側に延出するように設けられている。ここで、固定部１２１３ｈは、保持部材３２１３ｅと一体形成されている。そして、固定部１２１３ｈは、支持部材１２２０のブラケット１２２２における下側の端部に形成された貫通孔１２２３に挿嵌されて、固定されている。そして、このように固定部１２１３ｈがブラケット１２２２の貫通孔１２２３に嵌合した状態で、ブラケット１２２２が、ボルト１２２４によって、保持部材３２１３ｅの奥側の端部に固定されている。これにより、保持部材３２１３ｅ及び固定部１２１３ｈが、支持部材１２２０に固定されて支持されることになる。
【０１７５】
このような構成では、保持部材３２１３ｅが、第１のベアリング１２１７が配置された奥側の端部で支持されることになるため、例えば、台車１１００が段差を乗り越える際や、石畳や砂利道等の凹凸のある面を走行する場合に、第２のベアリング１２１８と比べて、第１のベアリング１２１７により大きな負荷がかかることになる。そこで、本実施形態では、第１のベアリング１２１７は、第３のベアリング１２１３ｆ及び第４のベアリング１２１３ｇと比べて大きい径を有するものとしている。これにより、片持ち軸構造における支点部分の剛性を高めることが可能になる。加えて、このように支持部材１２２０に近い第１のベアリング１２１７を大径とすることで、第１のベアリング１２１７の内径側から回転軸となる回転シャフト３２１３ｃをブレーキ部１２３０まで延伸させることが可能となる。また、駆動部１２１３やブレーキ部１２３０、図示しない制御機構等を接続する各種ケーブルを引き出しやすくする効果も得られる。
【０１７６】
なお、固定部１２１３ｈを含む保持部材３２１３ｅの材料としては、車輪モジュール３２００に加えられる加重の大きさに応じて適切な材料が用いられる。また、固定部１２１３ｈは、保持部材３２１３ｅの材料に応じて、固定部１２１３ｈに要求される強度を実現することが可能な太さ及び長さに形成される。ここで、例えば、固定部１２１３ｈを含む保持部材３２１３ｅは、アルミニウムを材料として、ダイキャストによって作製される。または、固定部１２１３ｈを含む保持部材３２１３ｅは、より高い強度が要求される場合には、例えば、鉄やチタン等によって作製される。または、固定部１２１３ｈを含む保持部材３２１３ｅは、炭素繊維カーボン樹脂によって作製した場合、軽量化に有利である。
【０１７７】
そして、固定部１２１３ｈは、中心軸に沿って貫通孔を有するように形成されている。ここで、固定部１２１３ｈが有する貫通孔は、保持部材３２１３ｅの貫通孔と連続するように形成されており、回転シャフト３２１３ｃにおける奥側の端部が、各貫通孔を通るように配置されている。これにより、回転シャフト３２１３ｃにおける奥側の端部は、保持部材３２１３ｅの貫通孔及び固定部１２１３ｈの貫通孔を通って、支持部材１２２０のブラケット１２２２に形成された貫通孔１２２３から奥側に延出するように配置される。そして、ブラケット１２２２の貫通孔１２２３から延出した回転シャフト３２１３ｃの奥側の端部は、ブレーキ部１２３０の内側に挿入された状態で配置される。
【０１７８】
上述したように、第４の実施形態では、ステータ３２１３ａを保持する保持部材３２１３ｅが、ステータ３２１３ａのステータ基部３２１３ａ−１に一体的に固定されている。また、保持部材３２１３ｅは、回転軸の軸方向における一方の側に、回転軸に沿って延出する固定部１２１３ｈを有しており、当該固定部１２１３ｈが支持部材１２２０に固定されて支持されている。このような構成によれば、ステータ３２１３ａを保持する保持部材３２１３ｅが、固定部１２１３ｈを介して支持部材１２２０に固定される。これにより、片持ち軸構造でも剛性を確保することができる。
【０１７９】
また、第４の実施形態では、保持部材３２１３ｅは、回転軸の軸方向における一方の端部に取り付けられた第１のベアリング１２１７、及び、ステータ３２１３ａに取り付けられた第３のベアリング１２１３ｆ及び第４のベアリング１２１３ｇを介して、ホイール１２１２を回転自在に支持しており、第１のベアリング１２１７は、第３のベアリング１２１３ｆ及び第４のベアリング１２１３ｇと比べて大きい径を有する。これにより、片持ち軸構造における支点部分の剛性を高めることができる。
【０１８０】
また、第４の実施形態では、ホイール１２１２が、回転軸の軸方向における一方の側に開口部を有し、他方の側に底部を有する有底円筒状に形成されており、第１のベアリング１２１７は、シールベアリングであり、ホイール１２１２の開口部に取り付けられて、ホイール１２１２の内側の空間を密閉している。これにより、１つのシールベアリングでホイール１２１２内の防水を実現することができ、回転ロスを低減することができる。
【０１８１】
さらに、第４の実施形態では、アウターロータ型のモータを用いることによって、インナーロータ型のモータを用いる場合と比べて、ロータ３２１３ｂの外径を大きくできるため、トルクを得やすい。また、第４の実施形態では、モータの回転力を歯車機構を介さずに直接ホイール１２１２に伝達する、いわゆるダイレクトドライブの構成を備えるため、歯車機構を用いる場合と比べて、部品点数を少なくすることができ、組み立てが容易になる。また、第４の実施形態では、歯車機構を用いる場合と比べて、モータの回転速度が低くなり、また、減速機自体の騒音が無くなるため車輪モジュール３２００の動作音が静穏になる。また、第４の実施形態では、第２のホイール部材１２１２ｂがロータフレームを兼ねた構成となっているため、ホイール１２１２とロータフレームとを１つの部品で実現することができ、部品点数をさらに少なくすることができる。
【０１８２】
なお、上述した実施形態では、車輪モジュール１２００、２２００及び３２００が台車１１００の車輪として用いられる場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、上述した実施形態で説明した車輪モジュール１２００、２２００及び３２００は、ベビーカーや車椅子、スクータ、ショッピングカート、ゴルフカート等の乗用又は運搬用の移動装置の車輪として用いることも可能である。また、例えば、車輪で移動する方式の各種のロボットで用いることも可能である。ここでいう各種のロボットは、例えば、屋内を清掃する清掃用のロボットや、ホテルや催し会場等で利用者を案内するロボット、病院等で患者の移動やカルテの運搬等を支援するロボット等、自立型あるいは操作型のロボット等である。
【０１８３】
また、上述した実施形態では、４輪の台車に車輪モジュール（２００、２２００、３２００）が適用される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、上述した実施形態で説明した車輪モジュールは、６輪やそれよりも多い数の車輪を有する台車にも同様に適用することが可能である。なお、例えば、６輪の台車に適用される場合には、車輪モジュールは、前輪と後輪の間に設けられる中央部の２つの車輪として用いられるのが好ましい。
【０１８４】
なお、上述した第２〜第４の実施形態で説明したブレーキ部１２３０は、例えば、第１の実施形態及び各変形例で説明したブレーキ装置と同じ構成を有する。
【０１８５】
上述した各実施形態及び各変形例に係る車輪モジュールは、ホイールと、モータと、保持部材と、ブレーキとを備える。ホイールは、タイヤが取り付けられる。モータは、ホイールの内側に配置され、ステータ及びロータを備える。シャフトは、ロータの回転軸と同軸にロータに固定されて当該ロータの回転力をホイールに伝達する。保持部材は、ステータを保持する。ブレーキは、シャフトの回転を規制する。そして、保持部材は、ロータの回転軸の軸方向における一方の端部が支持部材に固定されて支持されている。また、ブレーキは、支持部材を挟んでホイールとは反対側に配置されている。また、シャフトは、保持部材の一方の端部及び支持部材に形成された貫通孔を通ってブレーキの内部まで延伸している。
【０１８６】
例えば、第１の実施形態及び各変形例における台車１及び１Ａ〜１Ｇは、上記車輪モジュールの一例である。また、第１の実施形態及び各変形例におけるホイール６４は、上記ホイールの一例である。また、第１の実施形態及び各変形例におけるモータ６５及び６５Ｄ〜６５Ｈは、上記モータの一例である。また、第１の実施形態及び各変形例における台車１及び１Ａ〜１Ｇは、上記保持部材の一例である。また、第１の実施形態及び各変形例におけるブレーキ装置１００及び１００Ａ〜１００Ｈは、上記ブレーキの一例である。また、第１の実施形態及び各変形例における支持板５は、上記支持部材の一例である。また、第１の実施形態及び各変形例におけるシャフト６１及び６１Ａ〜６１Ｈは、上記シャフトの一例である。
【０１８７】
また、例えば、第２〜第４の実施形態における車輪モジュール１２００、２２００及び３２００は、上記車輪モジュールの一例である。また、第２〜第４の実施形態におけるホイール１２１２は、上記ホイールの一例である。また、第２〜第４の実施形態におけるモータ１２１３ｉ、２２１３ｉ及び３２１３ｉは、上記モータの一例である。また、第２〜第４の実施形態におけるステータ１２１３ａ、２２１３ａ及び３１２３ａは、上記ステータの一例である。また、第２〜第４の実施形態における筐体部材１２１３ｅ及び保持部材３２１３ｅは、上記保持部材の一例である。また、第２〜第４の実施形態におけるブレーキ部１２３０は、上記ブレーキの一例である。また、第２〜第４の実施形態における支持板１２２０は、上記支持部材の一例である。また、第２〜第４の実施形態における回転シャフト１２１３ｃ、２２１３ｃ及び３２１３ｃは、上記シャフトの一例である。
【０１８８】
なお、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１８９】
１      電動の台車
２      駆動装置
３      タイヤ
４      載置台
６      駆動部
６１    シャフト
６５    モータ
１００  ブレーキ装置
９      筒体
１０    切換機構
１１    レバー部
１２    受部
２０    取付部材（第２の摩擦体の例）
２１    第１の摩擦体
３０    プランジャ
４０    アーマチュア（第２の摩擦体の例）
５０    ばね部材
７０    センサ部
１１００  台車
１２００  車輪モジュール
１２１０  車輪部
１２１１  タイヤ
１２１２  ホイール
１２１３  駆動部
１２１３ａ  ステータ
１２１３ｂ  ロータ
１２１３ｃ  回転シャフト
１２１３ｅ  筐体
１２１７  第１のベアリング
１２１８  第２のベアリング
１２２０  支持部材
１２３０  ブレーキ部
【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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