DE112020004834T5

DE112020004834T5 - Omnidirektionales Rad

Info

Publication number: DE112020004834T5
Application number: DE112020004834.9T
Authority: DE
Inventors: Shuntaro SUGIMOTO; Kazuo Bando; Satoshi Nakagawa
Original assignee: Whill Inc
Current assignee: Whill Inc
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2020-10-23
Publication date: 2022-08-04
Also published as: CN113825647B; US11938752B2; JP6932170B2; CN115257231A; CN113825647A; US20220396091A1; JP2021075147A; WO2021090700A1

Abstract

Ein omnidirektionales Rad, dessen Außenumfangsoberfläche durch eine Mehrzahl von Rollen (40, 50) gebildet ist, und einen rotierenden Teil (30) enthält, der sich um eine Rotationsachse dreht. Eine Mehrzahl von Stützen (60) ist in einer Umfangsrichtung des rotierenden Teils (30) angeordnet, wobei jede auf dem rotierenden Teil (30) montiert ist. Die Rollen (40, 50) umfassen eine Mehrzahl von ersten Rollen (40) und eine Mehrzahl von zweiten Rollen (50). Jede Stütze (60) hat einen ersten Arm (70), der eine Endseite einer entsprechenden ersten Rolle (40) von der Mehrzahl der ersten Rollen (40) stützt, und einen zweiten Arm (80), der die andere Endseite der entsprechenden ersten Rolle (40) stützt. Eine entsprechende zweite Rolle (50) der Mehrzahl von zweiten Rollen (50) ist durch den ersten Arm (70) einer von zwei Stützen (60), die in Umfangsrichtung nebeneinander liegen, und den zweiten Arm (80) der anderen der beiden Stützen (60) gestützt.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein omnidirektionales Rad.
[Stand der Technik]
Als ein solches omnidirektionales Rad ist ein omnidirektionales Rad bekannt, das Folgendes umfasst: eine Achswelle; ein scheibenförmiges Element, das drehbar auf der Achswelle gelagert ist; eine Mehrzahl von Stützelementen, die auf einem äußeren Umfangsteil des scheibenförmigen Elements in Abständen in der Umfangsrichtung montiert sind; Rollen mit kleinem Durchmesser, die drehbar von den jeweiligen Stützelementen unterstützt sind; und eine Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser, die jeweils von zwei Stützelementen gestützt sind, die in der Umfangsrichtung nebeneinander liegen. Ein solches omnidirektionales Rad ist zum Beispiel in PTL 1 offenbart.
[Zitatliste]
[Patentliteratur]
PTL 1: Veröffentlichung des japanischen Patents Nr. 3421290
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Die Außenumfangsoberfläche eines omnidirektionalen Rades ist durch eine Mehrzahl von Rollen gebildet. Dies macht es schwierig, ein hohes Maß an Kompatibilität zwischen der festen Abstützung jeder Rolle und der Reduzierung des Gewichts des omnidirektionalen Rades zu erreichen. Wenn beispielsweise ein omnidirektionales Rad in einem Elektromobil verwendet wird, das von einer Person im Sitzen gefahren wird, kann jede Rolle in einigen Fällen einer Kraft von 300 N oder mehr und in anderen Fällen sogar einer Kraft von 500 N oder mehr ausgesetzt sein. Hinzu kommt, dass ein solches Elektromobil über einen langen Zeitraum fast täglich benutzt wird. Daher würden sich die schlechten Stützelemente, wie sie in PTL 1 gezeigt sind, in ihrer Position zur Abstützung der Rollen verändern oder sich verformen oder brechen, wodurch die Leistung des omnidirektionalen Rades erheblich reduziert würde.
In Anbetracht dieser Situation besteht ein Bedarf an einem omnidirektionalen Rad, das ein hohes Maß an Kompatibilität zwischen der Erhöhung der Kraft, die jede Rolle tragen kann, und der Reduzierung des Gewichts des Rades erreichen kann.
[Lösung des Problems]
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein omnidirektionales Rad, dessen Außenumfangsoberfläche mit einer Mehrzahl von Rollen ausgebildet ist und das um eine Rotationsachse einer Achse rotiert, wobei das omnidirektionale Rad umfasst: einen rotierenden Teil, der sich um die Rotationsachse der Achse dreht; und eine Mehrzahl von Stützen, die in einer Umfangsrichtung des rotierenden Teils angeordnet sind und von denen jede an dem rotierenden Teil montiert ist, um die Mehrzahl von Rollen an dem rotierenden Teil zu stützen, wobei die Mehrzahl von Rollen eine Mehrzahl von ersten Rollen und eine Mehrzahl von zweiten Rollen mit einem anderen Außendurchmesser als die ersten Rollen umfasst, wobei die ersten Rollen und die zweiten Rollen sich in der Umfangsrichtung abwechseln, wobei jede der Stützen ein erstes Armelement hat, das eine Endseite in einer axialen Richtung einer entsprechenden ersten Rolle, die einer der Mehrzahl von ersten Rollen entspricht, stützt, und ein zweites Armelement hat, das die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle stützt, und wobei eine entsprechende zweite Rolle, die einer der Mehrzahl von zweiten Rollen entspricht, durch das erste Armelement einer von zwei Stützen, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, und das zweite Armelement der anderen der zwei Stützen gestützt wird.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein omnidirektionales Rad, dessen Außenumfangsoberfläche mit einer Mehrzahl von Rollen ausgebildet ist und das sich um eine Rotationsachse der Achse dreht, wobei das omnidirektionale Rad umfasst: einen rotierenden Teil, der sich um die Rotationsachse der Achse dreht; und eine Mehrzahl von Stützen, die in einer Umfangsrichtung des rotierenden Teils angeordnet sind und von denen jede an dem rotierenden Teil montiert ist, um die Mehrzahl von Rollen an dem rotierenden Teil zu stützen, wobei die Mehrzahl von Rollen eine Mehrzahl von Rollen mit kleinem Durchmesser und eine Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser mit einem größeren Außendurchmesser als die Rollen mit kleinem Durchmesser umfasst, wobei sich die Rollen mit kleinem Durchmesser und die Rollen mit großem Durchmesser in der Umfangsrichtung abwechseln, wobei jede Stütze einen ersten Arm hat, der eine Endseite in einer axialen Richtung einer entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser trägt, die einer der Mehrzahl von Rollen mit kleinem Durchmesser entspricht, und einen zweiten Arm, der die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser trägt, wobei eine entsprechende Rolle mit großem Durchmesser, die einer der Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser entspricht, durch den ersten Arm einer von zwei Stützen, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, und den zweiten Arm des anderen der beiden Stützen in dem ersten Arm gestützt ist, wobei in dem ersten Arm ein Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser, das die entsprechende Rolle mit großem Durchmesser stützt, auf einer Innenseite in einer radialen Richtung des rotierenden Teils relativ zu einem Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, das eine Endseite in der axialen Richtung der Rolle mit kleinem Durchmesser stützt, wobei der erste Arm ein Verbindungsteil aufweist, das das Stützteil für die Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet, und
wobei sich, bei Betrachtung von einer Erstreckungsrichtung der Rotationsachse der Achse, das Verbindungsteil hauptsächlich in Richtung einer Rotationsachse der entsprechenden Rolle mit großem Durchmesser erstreckt.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein omnidirektionales Rad, dessen Außenumfangsoberfläche mit einer Mehrzahl von Rollen ausgebildet ist und das um eine Rotationsachse der Achse rotiert, wobei das omnidirektionale Rad umfasst: einen rotierenden Teil, der sich um die Rotationsachse der Achse dreht; und eine Mehrzahl von Stützen, die in einer Umfangsrichtung des rotierenden Teils angeordnet sind und von denen jede an dem rotierenden Teil montiert ist, um die Mehrzahl von Rollen an dem rotierenden Teil zu stützen, wobei die Mehrzahl von Rollen eine Mehrzahl von Rollen mit kleinem Durchmesser und eine Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser umfasst, die einen größeren Außendurchmesser als die Rollen mit kleinem Durchmesser haben, wobei die Rollen mit kleinem Durchmesser und die Rollen mit großem Durchmesser sich in der Umfangsrichtung abwechseln, wobei jede der Stützen einen ersten Arm hat, der eine Endseite in einer axialen Richtung einer entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser, die einer der Mehrzahl von Rollen mit kleinem Durchmesser entspricht, trägt, und einen zweiten Arm, der die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser trägt, wobei eine entsprechende Rolle mit großem Durchmesser, die einer der Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser entspricht, durch den ersten Arm einer von zwei Stützen, die in der Umfangsrichtung einander benachbart sind, und den zweiten Arm der anderen der zwei Stützen getragen wird, wobei in dem ersten Arm ein Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser, das die entsprechende Rolle mit großem Durchmesser trägt, auf einer Innenseite in einer radialen Richtung des rotierenden Teils relativ zu einem Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser, das eine Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser trägt, angeordnet ist, wobei der erste Arm einen Basis-Endseiten-Teil hat, der sich hauptsächlich in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser erstreckt, wobei das Basis-Endseiten-Teil einen feststehenden Teil, der an dem rotierenden Teil zu befestigen ist, und das Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser miteinander verbindet, wobei ein Teil einer inneren Oberfläche des Basis-Endseiten-Teils in der radialen Richtung und eine Innenumfangsoberfläche der entsprechenden Rolle mit großem Durchmesser einander zugewandt sind, wobei ein Mittelabschnitt, in einer Radbreitenrichtung, des Teils der inneren Oberfläche sich in der radialen Richtung zur inneren Seite hin wölbt und ein Abstand zwischen dem Teil der inneren Oberfläche und der Innenumfangsoberfläche der entsprechenden Rolle mit großem Durchmesser nicht größer als 2 mm ist.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht eines omnidirektionalen Rades gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht des omnidirektionalen Rades gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist eine perspektivische Ansicht des omnidirektionalen Rades gemäß der ersten Ausführungsform, wobei einige Rollen entfernt sind.
4 ist eine perspektivische Teilschnittansicht des omnidirektionalen Rades gemäß der ersten Ausführungsform.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Elektromobils, in dem das omnidirektionale Rad gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt ist.
6 ist eine schematische Bodenansicht des Elektromobils, in dem das omnidirektionale Rad gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Stütze, die in dem omnidirektionalen Rad gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt ist.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Armelements, das in dem omnidirektionalen Rad gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt ist.
9 ist eine Vorderansicht des ersten Armelements und eines zweiten Armelements, die in dem omnidirektionalen Rad gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt sind.
10 ist eine Draufsicht auf das erste Armelement und das zweite Armelement, die in dem omnidirektionalen Rad gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt sind.
11 ist eine Schnittansicht des omnidirektionalen Rades gemäß der ersten Ausführungsform.
12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII in 1.
13 ist eine Schnittansicht eines omnidirektionalen Rades gemäß einem ersten modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform.
14 ist eine Schnittansicht eines omnidirektionalen Rades gemäß einem zweiten modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform.
15 ist eine Schnittansicht eines omnidirektionalen Rades gemäß einem dritten modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform.
16 ist eine Schnittansicht eines omnidirektionalen Rades gemäß einem vierten modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform.
17 ist eine Schnittansicht eines omnidirektionalen Rades gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 ist eine Schnittansicht eines ersten modifizierten Ausführungsbeispiels.
19 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die ein zweites modifiziertes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
20 ist eine perspektivische Ansicht eines dritten modifizierten Ausführungsbeispiels.
21 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Armelements und eines zweiten Armelements des dritten modifizierten Ausführungsbeispiels.
22 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXII-XXII in 1.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Ein omnidirektionales Rad 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Wie in 4 und 6 gezeigt, weist das omnidirektionale Rad 1 ein Paar von Nabenelementen 20, 30 auf, das auf einer Achse 10 über ein Paar von Lagern 10a gelagert ist, die in Breitenrichtung angeordnet sind. Die Nabenelemente 20, 30 fungieren also als rotierende Teile, die sich um eine Rotationsachse RL drehen.
Wie in 1, 2, 4 usw. gezeigt, wird eine Außenumfangsoberfläche des omnidirektionalen Rades 1 durch eine Mehrzahl von Rollen mit kleinem Durchmesser (erste Rollen) 40 und eine Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser (zweite Rollen) 50 gebildet, wobei die Mehrzahl der Rollen 40, 50 durch eine Mehrzahl von Stützen 60 gestützt ist. Die Rolle 50 mit großem Durchmesser hat einen größeren Außendurchmesser als die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser, wobei sich die mehreren Rollen mit großem Durchmesser 50 und die mehreren Rollen 40 mit kleinem Durchmesser in einer Umfangsrichtung der Nabenelemente 20, 30 abwechseln. Die Mehrzahl der Stützen 60 ist jeweils mit Bolzen (Befestigungselementen) B an den Nabenelementen 20, 30 befestigt.
In dieser Ausführungsform sind die Nabenelemente 20, 30 durch Stanzen eines plattenförmigen Metallteils hergestellt. Anstelle der Nabenelemente 20, 30 kann auch ein scheibenförmiger Block aus Aluminium usw. verwendet werden. In diesem Fall fungiert dieser Block als rotierendes Teil, das sich um die Rotationsachse RL dreht, wobei jede der mehreren Stützen 60 an einer äußeren Umfangsseite des Blocks durch den Bolzen (Befestigungselement) B befestigt ist. Optional können anstelle von Bolzen Nieten (Befestigungselemente) eingesetzt sein, oder es können Wellen (Befestigungselemente) eingesetzt sein, die an den Nabenelementen 20, 30 durch Schweißen befestigt sind. Andere allgemein bekannte Befestigungselemente können ebenfalls eingesetzt sein.
Wie in 1 gezeigt, hat jede Rolle 40 mit kleinem Durchmesser ein im Wesentlichen zylindrisches Kernelement 41, ein Außenumfangselement 42, das mit einer Außenumfangsoberfläche des Kernelements 41 verbunden ist, und eine Welle 43, die in einem in dem Kernelement 41 ausgebildeten Loch 41a angeordnet ist. Das Loch 41a erstreckt sich in axialer Richtung der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser. Das Kernelement 41 kann aus Metall, wie Aluminium oder Eisen, oder aus Kunststoff hergestellt sein. In dieser Ausführungsform besteht das Außenumfangselement 42 aus einem Material mit gummiartiger Elastizität, wie z.B. Silikon, und ist in einem Beispiel durch Vulkanisation mit der Außenumfangsoberfläche des Kernelements 41 verbunden.
Die Welle 43 ist aus Metall hergestellt, z.B. Eisen oder Aluminium. Das Kernelement 41 ist über Lager 44 auf der Welle 43 gelagert, so dass sich das Kernelement 41 um eine Rotationsachse RL1 relativ zur Welle 43 drehen kann. Eine Innenumfangsoberfläche des Lochs 41a des Kernelements 41 hat Stufen, an denen die Lager 44 anliegen, wobei eine Außenumfangsoberfläche der Welle 43 ebenfalls Stufen hat, an denen die Lager 44 anliegen. Es ist auch möglich, eine Struktur einzusetzen, bei der eine Hülse an der Außenumfangsoberfläche der Welle 43 angeordnet ist und die Lager 44 an dieser Hülse anliegen.
Wie in 1 gezeigt, hat jede Rolle 50 mit großem Durchmesser ein Kernelement 51 mit einem im Wesentlichen zylindrischen Außenumfangsteil 51b, ein Außenumfangselement 52, das mit einer Außenumfangsoberfläche des Außenumfangsteils 51b verbunden ist, und eine Welle 53, die in einem in dem Kernelement 51 ausgebildeten Loch 51a angeordnet ist. Das Loch 51a erstreckt sich in axialer Richtung der Rolle 50 mit großem Durchmesser. Das Kernelement 51 kann aus Metall, wie Aluminium oder Eisen, oder aus Kunststoff hergestellt sein. In dieser Ausführungsform besteht das Außenumfangselement 52 aus einem Material mit gummiartiger Elastizität, wie z.B. Silikon, und ist in einem Beispiel durch Vulkanisation mit der Außenumfangsoberfläche des Außenumfangsteils 51b des Kernelements 51 verbunden.
In dieser Ausführungsform hat das Kernelement 51 das Außenumfangsteil 51b, ein Innenumfangsteil 51c, das auf einer Innenseite in einer radialen Richtung des Außenumfangsteils 51b angeordnet ist, und ein Zwischenteil 51d, das das Außenumfangsteil 51 b und das Innenumfangsteil 51c miteinander verbindet. Das Zwischenteil 51d erstreckt sich in einer radialen Richtung der Rolle 50 mit großem Durchmesser. Eine Innenumfangsoberfläche des Außenumfangsteils 51b ist mit einer Mehrzahl von Rippen (nicht dargestellt) bereitgestellt. Jede Rippe führt zu dem Zwischenteil 51d und/oder dem Innenumfangsteil 51c. Das Loch 51a ist in dem Innenumfangsteil 51c ausgebildet.
Die Welle 53 besteht aus Metall, wie Eisen oder Aluminium. Das Kernelement 51 ist von der Welle 53 über Lager 54 gestützt, so dass sich das Kernelement 51 um eine Rotationsachse RL2 relativ zur Welle 53 drehen kann. Eine Innenumfangsoberfläche des Lochs 51a des Kernelements 51 hat Stufen, an denen die Lager 54 anliegen, wobei eine Außenumfangsoberfläche der Welle 53 ebenfalls Stufen hat, an denen die Lager 54 anliegen. Es ist auch möglich, eine Struktur einzusetzen, bei der eine Hülse auf der Außenumfangsoberfläche der Welle 53 angeordnet ist, wobei die Lager 54 an dieser Hülse anliegen.
Wie in 1 usw. gezeigt, hat jede Stütze 60 ein erstes Armelement 70, das eine Endseite in einer axialen Richtung einer entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützt, die einer der Mehrzahl von Rollen 40 mit kleinem Durchmesser entspricht, wobei ein zweites Armelement 80, das die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützt. In dieser Ausführungsform stützt das erste Armelement 70 eine Endseite in der axialen Richtung der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser (entsprechende erste Rolle), wobei das zweite Armelement 80 die andere Endseite in der axialen Richtung der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützt.
Wie in 1 usw. gezeigt, ist eine entsprechende Rolle mit großem Durchmesser (entsprechende zweite Rolle) 50, die einer der Mehrzahl von Rollen 50 mit großem Durchmesser entspricht, durch das erste Armelement 70 einer von zwei Stützen 60 unterstützt, die in Umfangsrichtung der Nabenelemente 20, 30 aneinandergrenzen, wobei das zweite Armelement 80 der anderen der beiden Stützen 60 unterstützt ist. In dieser Ausführungsform stützt das zweite Armelement 80 eine Endseite in der axialen Richtung der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, wobei das erste Armelement 70 die andere Endseite in der axialen Richtung der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser stützt.
In einigen Fällen ist die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser nicht mit der Welle 43 bereitgestellt. In diesem Fall kann das Lager 44 an einer Endseite in axialer Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser durch das erste Armelement 70 gestützt sein, wobei das Lager 44 an der anderen Endseite in axialer Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser durch das zweite Armelement 80 gestützt sein kann.
In einigen Fällen ist die Rolle 50 mit großem Durchmesser nicht mit der Welle 53 bereitgestellt. In diesem Fall kann das Lager 54 an einer Endseite in axialer Richtung der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser durch das zweite Armelement 80 gestützt sein, wobei das Lager 54 an der anderen Endseite in axialer Richtung der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser durch das erste Armelement 70 gestützt sein kann.
Die Armelemente 70, 80 bestehen aus Metall, wie z.B. Aluminium, wobei sie durch Gießen hergestellt sind. Die Armelemente 70, 80 können durch Sintern von Metallpulver geformt sein. Die Armelemente 70, 80 können aus Metallplatten, wie z.B. Eisenplatten, bestehen und durch Pressen geformt sein. Die Armelemente 70, 80 können aus Metall, Kunststoff oder sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall hergestellt sein. Die Armelemente 70, 80 können aus Metall, z.B. Aluminium oder Eisen, bestehen und durch Gießen geformt sein.
Wie in 9 gezeigt, ist an einer Endseite des ersten Armelements 70 ein Stützteil 71 für eine Rolle mit kleinem Durchmesser bereitgestellt, das eine Endseite der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützt, wobei an der anderen Endseite des ersten Armelements 70 ein erstes feststehendes Teil 72 bereitgestellt ist, das an den Nabenelementen 20, 30 befestigt ist.
Wie in 7 bis 10 gezeigt, weist das erste Armelement 70 weiterhin ein Basis-Endseiten-Teil 73 auf, das sich von dem ersten feststehenden Teil 72 und hauptsächlich in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt, ein Stützteil für die Rolle 74 mit großem Durchmesser, das die Rolle 50 mit großem Durchmesser stützt, und ein Verbindungsteil 75, das das Stützteil für die Rolle 74 mit großem Durchmesser und das Stützteil für die Rolle 71 mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet.
Das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser ist mit einem Loch 71a bereitgestellt, in das ein Bolzen (Befestigungselement) B1 für die Rolle mit kleinem Durchmesser, der später beschrieben wird, eingeschraubt ist, wobei das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser mit einem Loch 74a bereitgestellt ist, durch das ein Bolzen (Befestigungselement) B2 für die Rolle mit großem Durchmesser, der später beschrieben wird, hindurchgeht.
In dieser Ausführungsform ist eine Ebene CL, die eine Mittellinie des Lochs 71a und eine Mittellinie des Lochs 74a einschließt, die Mitte des ersten Armelements 70 in einer vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL. Das erste feststehende Teil 72 ist nicht an der Position genau in der Mitte relativ zu dieser Mitte angeordnet, sondern an einer Position, die in der vorbestimmten Richtung von dieser Mitte versetzt ist (siehe 10). In dieser Ausführungsform fällt die Position eines Endes des ersten feststehenden Teils 72 in der vorbestimmten Richtung mit der Position der Ebene CL zusammen.
Die Mitte des Basis-Endseiten-Teils 73 in einer Breitenrichtung kann die Mitte des ersten Armelements 70 in der vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL sein.
In dieser Ausführungsform hat das Basis-Endseiten-Teil 73 eine im Wesentlichen plattenartige Form, wobei die Position der Mitte des Basis-Endseiten-Teils 73 in der vorbestimmten Richtung ebenfalls die Position der Mittellinie CL ist. In dieser Ausführungsform nimmt wenigstens die Dickenabmessung oder die Breitenabmessung des Basis-Endseiten-Teils 73 in Richtung der einen Endseite des ersten Armelements 70 allmählich ab.
Ein distaler Endabschnitt des Basis-Endseiten-Teils 73 biegt sich in eine Richtung entlang der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, wobei das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser an einem distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 73 bereitgestellt ist. In dieser Ausführungsform hat das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser einen Basisabschnitt 74b, der sich von dem distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 73 in Richtung einer Außenseite in der radialen Richtung der Nabenelemente 20, 30 erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt 74c, der sich von dem Basisabschnitt 74b oder in der Nähe des Basisabschnitts 74b in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 74c ragt von dem Basisabschnitt 74b in einer Richtung weg von dem ersten feststehenden Teil 72. In dieser Ausführungsform stimmen die radiale Richtung der Nabenelemente 20, 30 und die radiale Richtung des omnidirektionalen Rades 1 miteinander überein.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 74c ist geringfügig größer als der Außendurchmesser der anderen Endseite in axialer Richtung der Welle 53 der Rolle 50 mit großem Durchmesser. Oder der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 74c ist gleich dem Außendurchmesser der anderen Endseite in der axialen Richtung der Welle 53.
Wenn die andere Endseite in der axialen Richtung der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser in den zylindrischen Abschnitt 74c eingeführt ist, drückt eine distale Endfläche des zylindrischen Abschnitts 74c gegen einen Innenring des Lagers 54, wodurch der Innenring des Lagers 54 gegen die Stufe auf der anderen Endseite der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser drückt.
In einigen Fällen hat das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmessern nicht den zylindrischen Abschnitt 74c. In diesem Fall ist der Basisabschnitt 74b mit einer Senkbohrung bereitgestellt, wobei ein Endabschnitt der Welle 53 in diese Senkbohrung eingepasst ist. In einigen Fällen hat das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser eine andere Struktur, die die andere Endseite der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser unterstützen kann.
Es kann eine Struktur eingesetzt werden, bei der eine Innenumfangsoberfläche der Welle 53 der Rolle 50 mit großem Durchmesser auf eine Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts 74c des Stützteils 74 der Rolle mit großem Durchmesser passt. In diesem Fall passt der Innenring des Lagers 54 auf die Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts 74c. Oder der Innenring des Lagers 54 passt auf die Außenumfangsoberfläche der Welle 53. In diesem Fall wird eine Endfläche der Welle 53 in axialer Richtung gegen den Innenring des Lagers 54 gedrückt, wobei ein Außenring des Lagers 54 auf eine Innenumfangsoberfläche des Innenumfangsteils 51c passt. Optional kann die Welle 53 weggelassen werden, wobei der Außenring des Lagers 54 auf der Innenumfangsoberfläche des Innenumfangsteils 51c montiert sein kann.
Weiterhin kann die Innenumfangsoberfläche des Innenumfangsteils 51c der Rolle 50 mit großem Durchmesser in einer kleineren Größe ausgebildet sein, wobei die Welle 53 der Rolle 50 mit großem Durchmesser an dem Innenumfangsteil 51c durch Einpassen oder dergleichen befestigt sein kann. In einer solchen Konfiguration kann die Welle 53 weggelassen werden, wobei das Innenumfangsteil 51c eine Form haben kann, in der die Welle 53 integriert ist.
In dieser Konfiguration kann der Außenring des Lagers 54 auf einer Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts 74c des Stützteils 74 der Rolle mit großem Durchmesser montiert sein, wobei der Innenring des Lagers 54 auf der Außenumfangsoberfläche der Welle 53 oder der Außenumfangsoberfläche des Innenumfangsteils 51c montiert sein kann. Auch in diesen Fällen ist die Rolle 50 mit großem Durchmesser durch das Stützteil 74 der Rolle mit großem Durchmesser drehbar gelagert.
In dieser Ausführungsform hat das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser einen Basisabschnitt 71b, der sich in radialer Richtung der Nabenelemente 20, 30 zur Außenseite hin erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt 71c, der sich von dem Basisabschnitt 71b oder in der Nähe des Basisabschnitts 71b in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL1 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 71c ragt von dem Basisabschnitt 71b in Richtung des ersten feststehenden Teils 72 vor.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 71c ist etwas größer als der Außendurchmesser einer Endseite in axialer Richtung der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser. Oder der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 71c ist gleich dem Außendurchmesser einer Endseite in der axialen Richtung der Welle 43.
Wenn eine Endseite in der axialen Richtung der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in den zylindrischen Abschnitt 71c eingeführt wird, ist eine distale Endfläche des zylindrischen Abschnitts 71c gegen einen Innenring des Lagers 44 gedrückt, und dadurch ist der Innenring des Lagers 44 gegen die Stufe an einer Endseite der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser gedrückt.
In einigen Fällen weist das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser nicht den zylindrischen Abschnitt 71c auf. In diesem Fall ist der Basisabschnitt 71b mit einer Senkbohrung bereitgestellt, wobei ein Endabschnitt der Welle 43 in diese Senkbohrung eingepasst ist. In einigen Fällen hat das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser eine andere Struktur, die die andere Endseite der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützen kann.
Es kann eine Struktur ausgebildet sein, bei der eine Innenumfangsoberfläche der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser auf eine Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts 71c des Stützteils für eine Rolle mit kleinem Durchmesser 71 passt. In diesem Fall passt der Innenring des Lagers 44 auf die Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts 71c. Oder der Innenring des Lagers 44 passt auf die Außenumfangsoberfläche der Welle 43. Dabei ist eine Endfläche der Welle 43 in axialer Richtung gegen den Innenring des Lagers 44 gepresst, wobei ein Außenring des Lagers 44 auf eine Innenumfangsoberfläche des Kernelements 41 passt. Optional kann die Welle 43 weggelassen sein, wobei der Außenring des Lagers 44 auf die Innenumfangsoberfläche des Kernelements 41 aufgesetzt sein kann.
Weiterhin kann die Innenumfangsoberfläche des Kernelements 41 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in einer kleineren Größe ausgebildet sein, wobei die Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser auf dem Kernelement 41 durch Einpassen oder dergleichen befestigt sein kann. In einer solchen Konfiguration kann die Welle 43 weggelassen sein, wobei das Kernelement 41 eine Form haben kann, in der die Welle 43 integriert ist.
In dieser Konfiguration kann der Außenring des Lagers 44 auf der Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts 71c des Stützteils 71 mit kleinem Durchmesser montiert sein, wobei der Innenring des Lagers 44 an der Außenumfangsoberfläche der Welle 43 oder der Außenumfangsoberfläche des Kernelements 41 montiert sein kann. Auch in diesen Fällen ist die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser drehbar von dem Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser getragen.
Das Verbindungsteil 75 verbindet das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander. In dieser Ausführungsform verbindet das Verbindungsteil 75 den Basisabschnitt 74b des Stützteils 74 für die Rolle mit großem Durchmesser und den Basisabschnitt 71b des Stützteils 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander. Das Verbindungsteil 75 kann einen anderen Abschnitt des Stützteils 74 für die Rolle mit großem Durchmesser und einen anderen Abschnitt des Stützteils 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbinden.
Das Verbindungsteil 75 erstreckt sich hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, bei Betrachtung von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL, d.h. wenn das erste Armelement 70 wie in 1 oder 9 gezeigt betrachtet wird. In dieser Ausführungsform, wenn das erste Armelement 70 wie in 9 gezeigt betrachtet wird, ist die Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 die Erstreckungsrichtung einer geraden Linie, die einen Mittelpunkt P1 des Verbindungsteils 75 auf der Seite des Stützteils 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser und einen Mittelpunkt P2 des Verbindungsteils 75 auf der Seite des Stützteils 74 für die Rolle mit großem Durchmesser verbindet.
Man kann sagen, dass sich das Verbindungsteil 75 hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 erstreckt, wenn der Winkel, der durch die Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 und die Richtung der Rotationsachse RL2 von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL aus gesehen gebildet ist, nicht größer als 30° ist. Man kann man sagen, dass sich das Verbindungsteil 75 bevorzugt hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 erstreckt, wenn der Winkel, der durch die Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 und die Richtung der Rotationsachse RL2 gebildet wird, nicht größer als 20° ist. Man kann sagen, dass sich das Verbindungsteil 75 noch bevorzugter hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 erstreckt, wenn der Winkel zwischen der Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 und der Richtung der Rotationsachse RL2 nicht größer als 15° ist.
Wie in 9 gezeigt, ist ein Stützteil 81 für eine Rolle mit kleinem Durchmesser, das die andere Endseite der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützt, an einer Endseite des zweiten Armelements 80 bereitgestellt, wobei ein zweites feststehendes Teil 82, das an den Nabenelementen 20, 30 befestigt ist, an der anderen Endseite des zweiten Armelements 80 bereitgestellt ist.
Wie in den 7 bis 10 gezeigt, weist das zweite Armelement 80 weiterhin ein Basis-Endseiten-Teil 83 auf, das sich von dem zweiten feststehenden Teil 82 und hauptsächlich in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt, ein Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser, das die Rolle 50 mit großem Durchmesser stützt, und ein Verbindungsteil 85, das das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet.
Das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser ist mit einem Loch 81a bereitgestellt, durch das der weiter unten beschriebene Bolzen B1 für die Rolle mit kleinem Durchmesser hindurchgeht, wobei das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser mit einem Loch 84a bereitgestellt ist, in das der weiter unten beschriebene Bolzen B2 für die Rolle mit großem Durchmesser eingeschraubt ist.
In dieser Ausführungsform ist eine Ebene CL einschließlich einer Mittellinie des Lochs 81a und einer Mittellinie des Lochs 84a die Mitte des zweiten Armelements 80 in einer vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL. Das zweite feststehende Teil 82 ist nicht an der Position genau in der Mitte relativ zu dieser Mitte angeordnet, sondern an einer Position, die in der vorbestimmten Richtung relativ zu dieser Mitte versetzt ist (siehe 10). In dieser Ausführungsform fällt die Position eines Endes des zweiten feststehenden Teils 82 in der vorbestimmten Richtung mit der Position der Ebene CL zusammen. Das erste feststehende Teil 72 und das zweite feststehende Teil 82 sind in der vorbestimmten Richtung nebeneinander angeordnet, wobei das erste feststehende Teil 72 und das zweite feststehende Teil 82 auf den einander gegenüberliegenden Seiten in Bezug auf die Mitte angeordnet sind.
Das Zentrum des Basis-Endseiten-Teils 83 in der Breitenrichtung kann das Zentrum des zweiten Armelements 80 in der vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL sein.
In dieser Ausführungsform hat das Basis-Endseiten-Teil 83 eine im Wesentlichen plattenartige Form, wobei die Position der Mitte des Basis-Endseiten-Teils 83 in der vorbestimmten Richtung auch die Position der Mittellinie CL ist. In dieser Ausführungsform nimmt wenigstens eine Dickenabmessung oder eine Breitenabmessung des Basis-Endseiten-Teils 83 allmählich in Richtung einer Endseite des zweiten Armelements 80 ab.
Ein distaler Endabschnitt des Basis-Endseiten-Teils 83 biegt sich in eine Richtung entlang der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, wobei das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser an einem distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 83 bereitgestellt ist. In dieser Ausführungsform hat Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser einen Basisabschnitt 84b, der sich vom distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 83 in Richtung der Außenseite in der radialen Richtung der Nabenelemente 20, 30 erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt 84c, der sich vom Basisabschnitt 84b oder in der Nähe des Basisabschnitts 84b in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 84c ragt von dem Basisabschnitt 84b in einer Richtung weg von dem zweiten feststehenden Teil 82.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 84c ist geringfügig größer als der Außendurchmesser einer Endseite in axialer Richtung der Welle 53 der Rolle 50 mit großem Durchmesser. Oder der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 84c ist gleich dem Außendurchmesser einer Endseite in der axialen Richtung der Welle 53.
Wenn eine Endseite in der axialen Richtung der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser in den zylindrischen Abschnitt 84c eingeführt wird, wird eine distale Endfläche des zylindrischen Abschnitts 84c gegen einen Innenring des Lagers 54 gedrückt, wodurch der Innenring des Lagers 54 gegen die Stufe an einer Endseite der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser gedrückt wird.
In einigen Fällen hat das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser nicht den zylindrischen Abschnitt 84c. In diesem Fall ist der Basisabschnitt 84b mit einer Senkbohrung bereitgestellt, wobei ein Endabschnitt der Welle 53 in diese Senkbohrung eingepasst ist. In einigen Fällen hat Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser eine andere Struktur, die die andere Endseite der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser unterstützen kann.
In dieser Ausführungsform hat das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser einen Basisabschnitt 81b, der sich in radialer Richtung der Nabenelemente 20, 30 zur Außenseite hin erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt 81c, der sich von dem Basisabschnitt 81b oder in der Nähe des Basisabschnitts 81b in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL1 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 81c ragt von dem Basisabschnitt 81b in Richtung des zweiten feststehenden Teils 82 vor.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 81c ist etwas größer als der Außendurchmesser der anderen Endseite in axialer Richtung der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser. Oder der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 81c ist gleich dem Außendurchmesser der anderen Endseite in der axialen Richtung der Welle 43.
Wenn die andere Endseite in der axialen Richtung der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in den zylindrischen Abschnitt 81c eingeführt wird, wird eine distale Endfläche des zylindrischen Abschnitts 81c gegen den Innenring des Lagers 44 gedrückt, wodurch der Innenring des Lagers 44 gegen die Stufe auf der anderen Endseite der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser gedrückt wird.
In einigen Fällen hat das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser nicht den zylindrischen Abschnitt 81c. In diesem Fall ist der Basisabschnitt 81b mit einer Senkbohrung bereitgestellt, wobei ein Endabschnitt der Welle 43 in diese Senkbohrung eingepasst wird. In einigen Fällen hat das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser eine andere Struktur, die die andere Endseite der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser unterstützen kann.
Das Verbindungsteil 85 verbindet das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander. In dieser Ausführungsform verbindet das Verbindungsteil 85 den Basisabschnitt 84b des Stützteils 84 für die Rolle mit großem Durchmesser und den Basisabschnitt 81b des Stützteils 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander. Das Verbindungsteil 85 kann einen anderen Abschnitt des Stützteils 84 für die Rolle mit großem Durchmesser und einen anderen Abschnitt des Stützteils 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbinden.
Das Verbindungsteil 85 erstreckt sich hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, wenn es von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL aus betrachtet wird, d.h. wenn das zweite Armelement 80 wie in 1 oder 9 gezeigt betrachtet wird. Die Definition der Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 85 ist die gleiche wie die Definition der Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 des ersten Armelements 70.
Wie in 1 und 3 gezeigt, geht der Bolzen B2 der Rolle mit großem Durchmesser durch das Loch 74a des ersten Armelements 70 und die Welle 53 der Rolle 50 mit großem Durchmesser, und ist in das Loch 84a des zweiten Armelements 80 eingeschraubt. Auf diese Weise ist die entsprechende Rolle 50 mit großem Durchmesser von einem Paar benachbarter Stützen 60 gestützt. Wenn das Loch 84a kein Loch mit Innengewinde ist, dann ist eine Mutter in der Nähe des Lochs 84a bereitgestellt.
Der Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser geht durch das Loch 81a des zweiten Armelements 80 und die Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser hindurch, und ist in das Loch 71a des ersten Armelements 70 geschraubt. Auf diese Weise ist die entsprechende Rolle 40 mit kleinem Durchmesser durch die Stütze 60 unterstützt. Wenn das Loch 71a kein Loch mit Innengewinde ist, dann ist eine Mutter in der Nähe des Lochs 71a bereitgestellt. Wenn die Mutter aus einem Material hergestellt ist, welches eine höhere Festigkeit aufweist als Aluminium, wie z.B. Eisen, kann die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser sicher durch den Bolzen B1 mit kleinem Durchmesser befestigt werden. Die Mutter kann in ein Loch eingepasst werden, das im ersten Armelement 70 bereitgestellt ist.
Der erste feststehende Teil 72 ist mit einem Loch 72a bereitgestellt, das sich durch den ersten feststehenden Teil 72 in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL erstreckt, und der zweite feststehende Teil 82 ist ebenfalls mit einem Loch 82a bereitgestellt, das sich durch den zweiten feststehenden Teil 82 in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL erstreckt.
Wie in 4 gezeigt, weisen die Nabenelemente 20, 30 Löcher 21, 31 auf, die an Positionen ausgebildet sind, die der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser entsprechen. Der Bolzen B geht durch das Loch 21 des Nabenelements 20, das Loch 72a des ersten feststehenden Teils 72, das Loch 82a des zweiten feststehenden Teils 82 und das Loch 31 des Nabenelements 30 hindurch, und ist in ein Loch mit Innengewinde einer Mutter N geschraubt. Daher ist die Mehrzahl von Stützen 60 jeweils an den Nabenelementen 20, 30 montiert. In dem Nabenelement 30 kann ein Loch mit Innengewinde ausgebildet sein. 3 zeigt einen Zustand, wo die Wellen 43, 53 an den Stützen 60 befestigt sind.
In einer Richtung entlang der Rotationsachse RL1 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser sind die Positionen des ersten feststehenden Teils 72 und des zweiten feststehenden Teils 82 mit einer Mittelposition der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser ausgerichtet.
In dieser Ausführungsform berührt ein Abschnitt, in dem das zweite feststehende Teil 82 nicht im Basisende des Basis-Endseiten-Teils 83 des zweiten Armelements 80 bereitgestellt ist, das wie oben beschrieben befestigt ist, das erste feststehende Teil 72 oder das Basis-Endseiten-Teil 73 des ersten Armelements 70, oder befindet sich in der Nähe des ersten feststehenden Teils 72 oder des Basis-Endseiten-Teils 73 (siehe 7 und 9). Wenn also das zweite Armelement 80 einer großen Kraft in einer Rad-Radialrichtung, Rad-Breitenrichtung oder ähnlichem ausgesetzt ist, ist eine Verformung des Basis-Endseiten-Teils 83 des zweiten Armelements 80 durch den ersten feststehenden Teil 72 oder das Basis-Endseiten-Teil 73 begrenzt.
Weiterhin berührt ein Abschnitt, in dem das erste feststehende Teil 72 nicht im Basisende des Basis-Endseiten-Teils 73 des ersten Armelements 70 bereitgestellt ist, das wie oben beschrieben befestigt ist, das zweite feststehende Teil 82 oder das Basis-Endseiten-Teil 83 des zweiten Armelements 80, oder befindet sich in der Nähe des zweiten feststehenden Teils 82 oder des Basis-Endseiten-Teils 83. Wenn also das erste Armelement 70 einer großen Kraft in der Rad-Radialrichtung, der Rad-Breitenrichtung oder ähnlichem ausgesetzt ist, ist eine Verformung des Basis-Endseiten-Teils 73 des ersten Armelements 70 durch den zweiten feststehenden Teil 82 oder das Basis-Endseiten-Teil 83 begrenzt.
In dieser Ausführungsform sind das erste Armelement 70 und das zweite Armelement 80 identisch, außer dass das Loch 71a ein Innengewindeloch ist, während das Loch 81a ein Durchgangsloch ist, und dass das Loch 74a ein Durchgangsloch ist, während das Loch 84a ein Innengewindeloch ist. Somit haben das erste Armelement 70 und das zweite Armelement 80 die gleiche Form, wenigstens mit Ausnahme der Löcher 71a, 74a, 81a, 84a, und bei Umkehrung entspricht die Form des ersten Armelements 70 der Form des zweiten Armelements 80. Diese Konfiguration ist vorteilhaft, um die Herstellungskosten zu reduzieren.
Bei der Herstellung des omnidirektionalen Rades 1 ist die Rolle mit großem Durchmesser 50 zwischen einem Paar von Stützen 60 durch den Bolzen B2 für die Rolle mit großem Durchmesser gestützt, wobei dann die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser auf einem der Paare von Stützen 60 durch den Bolzen B1 für die Rolle mit kleinem Durchmesser gestützt wird, wobei anschließend eine andere Rolle 50 mit großem Durchmesser auf die gleiche Weise gestützt wird. Durch Wiederholung dieses Vorgangs wird die Mehrzahl der Rollen 40, 50 in der Umfangsrichtung des omnidirektionalen Rades 1 miteinander gekoppelt.
Wie in 1 gezeigt, hat jeder Endabschnitt in axialer Richtung der Rolle 50 mit großem Durchmesser eine Ausnehmung 55, in die ein Abschnitt eines Endes in axialer Richtung der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser eintritt. Da ein Abschnitt eines Endes in axialer Richtung der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser innerhalb der Ausnehmung 55 der Rolle 50 mit großem Durchmesser angeordnet ist, ist der Abstand zwischen der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser und der Rolle 50 mit großem Durchmesser in Umfangsrichtung verringert.
Bei der oben beschriebenen Kopplung der Rollen 40, 50 in Umfangsrichtung kann bei der Befestigung der letzten Rolle von der Mehrzahl von Rollen 40 an der Stütze 60 durch den Bolzen B1 für die Rolle mit kleinem Durchmesser der Kopf dieses Bolzens B1 für die Rolle mit kleinem Durchmesser nicht mit einem Werkzeug gedreht werden. Dies ist aus 1 usw. ersichtlich.
Um dieses Problem zu lösen, sind zum Beispiel, wie in 11 gezeigt, eine erste Rollengruppe G1 und eine zweite Rollengruppe G2 gebildet, die jeweils wenigstens eine Rolle 40 mit kleinem Durchmesser und wenigstens eine Rolle 50 mit großem Durchmesser aufweisen. In jeder der Rollengruppen G1, G2 sind die Rollen mit großem Durchmesser 50 und die Rollen 40 mit kleinem Durchmesser durch die Bolzen B1, B2 auf den Stützen 60 gelagert. Es ist auch möglich, drei oder mehr Rollengruppen zu bilden.
Wie in 1 und 11 gezeigt, um die Mehrzahl von Rollengruppen G1, G2 miteinander zu verbinden, hat die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser, die sich an einem Ende in jeder der Rollengruppen G1, G2 befindet, ein Loch 40a, das sich von der Außenumfangsoberfläche der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser zur Innenumfangsoberfläche der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt. Eine Außenumfangsoberfläche des Bolzens B1 für die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser weist einen abgeschrägten Abschnitt (Eingriffsabschnitt) 90 auf, der an einer dem Loch 40a entsprechenden Position ausgebildet ist.
Wie in 1 und 12 gezeigt, hat der abgeschrägte Abschnitt 90 einen ersten flachen Oberflächenteil 91, einen zweiten flachen Oberflächenteil 92, der sich an einer anderen Position als der erste flache Oberflächenteil 91 in einer Umfangsrichtung der Außenumfangsoberfläche des Bolzens B1 mit kleinem Durchmesser befindet, und eine gekrümmte Oberfläche 93, die den ersten flachen Oberflächenteil 91 und den zweiten flachen Oberflächenteil 92 miteinander verbindet.
Das Loch 40a erstreckt sich durch das Außenumfangselement 42, das Kernelement 41 und die Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser. Beispielsweise hat ein Teil des Lochs 40a, das im Kernelement 41 oder in der Welle 43 bereitgestellt ist, ein Innengewinde.
Ein Schraubenelement 94 ist auf das Innengewinde geschraubt, wobei ein Schraubendreher in eine in einer Endfläche des Schraubenelements 94 ausgebildete Nut eingeführt wird, um das Schraubenelement 94 in Richtung des Bolzens B1 mit kleinem Durchmesser zu befestigen. Auf diese Weise greift das Schraubenelement 94 in den abgeschrägten Abschnitt 90 ein. In diesem Zustand wird die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser mit einem Werkzeug, von Hand usw. in eine vorbestimmte Richtung gedreht, so dass sich der Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser zusammen mit der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser dreht und der Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser in das Loch 71a des ersten Armelements 70 eingeschraubt wird. Auf diese Weise wird die Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser an dem ersten Armelement 70 und dem zweiten Armelement 80 durch den Bolzen B1 mit der Rolle mit kleinem Durchmesser befestigt. Dieser Vorgang kann in einem Zustand durchgeführt werden, wo einige der Stützen 60 an den Nabenelementen 20, 30 montiert sind, oder die Stützen 60 können an den Nabenelementen 20, 30 montiert werden, nachdem die Rollen 40, 50 miteinander gekoppelt worden sind.
Anschließend wird das Schraubenelement 94 mit einem Schraubendreher in radialer Richtung zur Außenseite der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser bewegt. Dadurch wird die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in Drehung versetzt. In einigen Fällen fungiert das Schraubenelement 94 als Verschlusselement, das das Loch 40a verschließt. Andererseits kann ein Verschlusselement 95 an dem Loch 40a montiert werden, wie in 1 gezeigt, nachdem das Schraubenelement 94 aus dem Loch 40a entfernt wurde (12).
Andererseits können die mehreren Rollen 40 mit kleinem Durchmesser und die mehreren Rollen 50 mit großem Durchmesser nacheinander miteinander gekoppelt werden, indem die mehreren ersten Armelemente 70, die mehreren zweiten Armelemente 80, die mehreren Bolzen B1 der Rollen mit kleinem Durchmesser und die mehreren Bolzen B2 der Rollen mit großem Durchmesser eingesetzt sind, wobei der Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser von der letzten Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in das erste Armelement 70 geschraubt werden kann.
Wenn der Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser in dem Loch 71a des ersten Armelements 70 befestigt wird, drehen sich die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser und das Schraubenelement 94 in Richtung des Pfeils A in 12, wobei das Schraubenelement 94 in Eingriff mit dem ersten flachen Oberflächenteil 91 kommt. Hier hat der abgeschrägte Abschnitt 90 den zweiten flachen Oberflächenteil 92 und den gekrümmten Oberflächenteil 93. Wenn die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in die dem Pfeil A entgegengesetzte Richtung gedreht wird, bewegt sich daher das Schraubenelement 94 von dem ersten flachen Oberflächenteil 91 zu dem zweiten flachen Oberflächenteil 92 durch den gekrümmten Oberflächenteil 93.
In einigen Fällen ist das Loch 40a auf der Seite der Stütze 60 nach Beendigung der Befestigung des Bolzens B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser durch Drehen der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in Richtung des Pfeils A angeordnet. In diesem Zustand kann das Schraubenelement 94 nicht von dem Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser getrennt werden, und die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser kann sich nicht drehen. Wenn der zweite flache Oberflächenteil 92 und der gekrümmte Oberflächenteil 93 bereitgestellt sind, kann die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser nach Beendigung der Befestigung des Bolzens B1 mit kleinem Durchmesser in die entgegengesetzte Richtung des Pfeils A bewegt werden. Daher kann das Loch 40a in eine Position bewegt werden, die nicht mit der Stütze 60 übereinstimmt, und das Schraubenelement 94 kann von dem Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser wegbewegt werden.
Wie in 13 gezeigt, ist es auch möglich, den Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser mit einem Loch 96 anstelle des abgeschrägten Abschnitts 90 zu bereitgestellt. In diesem Fall kann sich das Loch 40a durch die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in radialer Richtung erstrecken. Das Schraubenelement 94 geht durch das Loch 96 und das Loch 40a hindurch, und ist auf ein Innengewinde geschraubt, das z.B. in dem Kernelement 41 oder der Welle 43 im Inneren des Lochs 40a bereitgestellt ist. Drehen der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in diesem Zustand kann den Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser in dem ersten Armelement 70 befestigen. Es wird bevorzugt, dass jedes Ende des Schraubenelements 94 eine Nut aufweist, in die ein Schraubendreher eingreift.
Wie in 14 gezeigt, kann die Rolle 50 mit großem Durchmesser in der Nähe des Kopfes des Bolzens B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser, der zuletzt zu befestigen ist, ein Loch 50a aufweisen, das sich von der Außenumfangsoberfläche der Rolle 50 mit großem Durchmesser bis zur Ausnehmung 55 der Rolle 50 mit großem Durchmesser erstreckt. In diesem Fall geht ein Bolzendrehwerkzeug durch das Loch 50a hindurch, wobei die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser mit dem Bolzendrehwerkzeug in dem Loch 71a des ersten Armelements 70 befestigt werden kann. Das Loch 50a kann mit einem Stopfenelement 50b verschlossen werden.
Wie in 15 gezeigt, kann eine Endseite der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser, die zuletzt an dem ersten Armelement 70 montiert werden soll, mit einem Befestigungselement 97 an dem ersten Armelement 70 befestigt werden. In diesem Fall ist die eine Endseite der Welle 43 mit einem Loch bereitgestellt, das sich durch die Welle 43 in radialer Richtung erstreckt, wobei das erste Armelement 70 ebenfalls mit einem Loch an einer Position bereitgestellt ist, die dem Loch der Welle 43 entspricht. Das Befestigungselement 97 ist an dem ersten Armelement 70 in einem Zustand befestigt, wo das Befestigungselement 97 durch das Loch des ersten Armelements 70 und das Loch der Welle 43 hindurchgeht. Somit ist eine Endseite der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser am ersten Armelement 70 befestigt.
In diesem Fall ist, wie in 15 gezeigt, die andere Endseite der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser an dem zweiten Armelement 80 durch einen kurzen Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser befestigt.
Das Befestigungselement 97 ist ein Stift, ein Bolzen, ein Schraubenelement, eine Niete oder ähnliches aus Metall.
Wie in 16 gezeigt, kann eine Endseite der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser, die zuletzt an dem ersten Armelement 70 befestigt werden soll, mit einem Klebstoff an dem ersten Armelement 70 befestigt werden.
In jeder der obigen Ausführungsformen kann ein Teil oder die gesamte Welle 43 in ihrer Längsrichtung massiv sein, wie in 15 gezeigt, oder die gesamte Welle 43 kann in ihrer Längsrichtung hohl sein.
Das so ausgebildete omnidirektionale Rad 1 wird beispielsweise für Vorderräder eines Elektromobilitätsfahrzeugs 100 verwendet, das von einer Person gefahren wird, die in einem Sitz sitzt (siehe 5). Das omnidirektionale Rad 1 kann für Hinterräder des Elektromobilitätsfahrzeugs 100 oder für andere Räder eingesetzt werden. Es ist auch denkbar, dass das omnidirektionale Rad 1 als Rad einer anderen Maschine, wie z.B. eines Roboters, oder als Rad eines anderen Fahrzeugs verwendet wird.
Wie beispielsweise in 5 und 6 gezeigt, umfasst das Elektromobilitätsfahrzeug 100 die omnidirektionalen Räder 1 als Vorderräder, Hinterräder 120 und einen Mobilitätshauptkörper 110 mit einem Körper 130, der von den omnidirektionalen Rädern 1 und den Hinterrädern 120 unterstützt ist. Des Weiteren umfasst dieses Elektromobilitätsfahrzeug eine Sitzeinheit (Sitz) 140, die abnehmbar am Mobilitätshauptkörper 110 montiert ist, und Antriebseinrichtungen 150, wie z.B. Motoren, die am Mobilitätshauptkörper 110 montiert sind und wenigstens entweder die omnidirektionalen Räder 1 oder die Hinterräder 120 antreiben.
Wenn das omnidirektionale Rad 1 für ein solches Elektromobilitätsfahrzeug verwendet wird, ist jede der Rollen 40, 50 des omnidirektionalen Rades 1 einer großen Kraft ausgesetzt. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein Elektromobilitätsfahrzeug 50 kg oder mehr wiegt, wobei einige Elektromobile fast 100 kg wiegen können. Auch Fahrer von Elektromobilen wiegen unterschiedlich viel. Außerdem klettern Elektromobile manchmal über eine Stufe und fahren manchmal auf einer Straße mit vielen Unebenheiten und Vertiefungen. Daher ist es nicht ungewöhnlich, dass jede der Rollen 40, 50 einer Kraft von 300 N oder mehr ausgesetzt ist, und sogar einer Kraft von mehr als 500 N ausgesetzt sein kann. Zusätzlich wird ein solches Elektromobilitätsfahrzeug fast täglich über einen langen Zeitraum betrieben. Daher muss das omnidirektionale Rad 1 ein hohes Maß an Festigkeit und Haltbarkeit aufweisen.
In dieser Ausführungsform ist jede entsprechende Rolle 40 mit kleinem Durchmesser von der Stütze 60 unterstützt, wobei eine Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser von dem ersten Armelement 70 und die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser von dem zweiten Armelement 80 unterstützt ist. Jede entsprechende Rolle 50 mit großem Durchmesser wird von dem ersten Armelement 70 einer der beiden Stützen 60, die in Umfangsrichtung nebeneinander liegen, und dem zweiten Armelement 80 der anderen der beiden Stützen 60 unterstützt. Die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser wird also nicht von einem einzigen Element unterstützt, sondern von dem ersten Armelement 70 und dem zweiten Armelement 80. Die Rolle 50 mit großem Durchmesser wird an einem Ende durch das zweite Armelement 80 und am anderen Ende durch das erste Armelement 70 unterstützt.
Im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser von einem einzigen Element gestützt ist, sind benachbarte Teile enger miteinander verbunden, was es wahrscheinlicher macht, dass eine auf die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser bei Kontakt mit einer Straßenoberfläche ausgeübte Kraft auf die benachbarten Rollen 50 mit großem Durchmesser übertragen wird. Im Gegenzug wird die auf die Rollen 50 mit großem Durchmesser ausgeübte Kraft mit größerer Wahrscheinlichkeit auf die benachbarten Rollen 40 mit kleinem Durchmesser übertragen. Eine Kraft, die auf die Rollen 50 mit großem Durchmesser beim Kontakt mit der Straßenoberfläche ausgeübt wird, wird mit größerer Wahrscheinlichkeit auch auf die benachbarten Rollen 40 mit kleinem Durchmesser übertragen. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Kraft, die auf jede der Rollen 40, 50 durch die benachbarten Rollen 40, 50 und deren Armelemente 70, 80 ausgeübt wird, effektiv zu tragen, während die Dicken des ersten Armelements 70 und des zweiten Armelements 80 reduziert sind.
Im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser von einem einzigen Element gestützt ist, ist es wahrscheinlicher, dass eine Endseite der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in der richtigen Position relativ zum ersten Armelement 70 angeordnet ist, wenn die Rollen 40, 50 und die Stützen 60 an den Nabenelementen 20, 30 montiert sind. Die andere Endseite der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser ist ebenfalls eher in der richtigen Position relativ zum zweiten Armelement 80 angeordnet. Diese Konfiguration ist vorteilhaft, um die Kraft, die auf jede der Rollen 40, 50 durch die benachbarten Rollen 40, 50 und deren Armelemente 70, 80 ausgeübt wird, effektiv zu tragen. Auf diese Weise ist es möglich, ein hohes Maß an Kompatibilität zwischen der Erhöhung der Kraft, die jede der Rollen 40, 50 aufnehmen kann, und der Reduzierung des Gewichts des Rades zu erreichen.
In dieser Ausführungsform ist eine Endseite in axialer Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser von einer Endseite des ersten Armelements 70 gestützt, wobei die andere Endseite des ersten Armelements 70 an den Nabenelementen 20, 30 montiert ist. Die andere Endseite in axialer Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser ist von einer Endseite des zweiten Armelements 80 gestützt, wobei die andere Endseite des zweiten Armelements 80 an den Rollen 40, 50 montiert ist. Somit sind, in dem ersten Armelement 70, der Teil, der die entsprechende Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützt, und der Teil, der an den Nabenelementen 20, 30 montiert ist, voneinander beabstandet, so dass eine auf die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser ausgeübte Kraft mit größerer Wahrscheinlichkeit auf die benachbarten Rollen 50 mit großem Durchmesser übertragen wird, wobei die auf die Rolle 50 mit großem Durchmesser ausgeübte Kraft mit größerer Wahrscheinlichkeit auch auf die benachbarten Rollen 40 mit kleinem Durchmesser übertragen wird.
Da der Teil, der die entsprechende Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützt, und der Teil, der an den Nabenelementen 20, 30 befestigt ist, in dem ersten Armelement 70 voneinander beabstandet sind, wenn die Rollen 40, 50 und die Stützen 60 an den Nabenelementen 20, 30 befestigt sind, ist es wahrscheinlicher, dass eine Endseite des ersten Armelements 70 in der richtigen Position relativ zu einer Endseite der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, wobei eine Endseite des zweiten Armelements 80 eher an der richtigen Position relativ zu der anderen Endseite der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser angeordnet ist.
In dieser Ausführungsform stützt jede Stütze 60 die entsprechende Rolle 40 mit kleinem Durchmesser, wobei die eine Endseite in der axialen Richtung und die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser an dem ersten Armelement 70 und dem zweiten Armelement 80 durch einen Bolzen (Befestigungselement) B1 für die Rolle mit kleinem Durchmesser befestigt sind, der sich in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt. Durch diese Konfiguration ist es wahrscheinlicher, dass eine auf die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser oder die Rolle 50 mit großem Durchmesser ausgeübte Kraft nacheinander auf die mehreren benachbarten Rollen 40 mit kleinem Durchmesser und Rollen 50 mit großem Durchmesser übertragen wird.
In dieser Ausführungsform stützt jedes Paar von Stützen 60 die entsprechende Rolle 50 mit großem Durchmesser, wobei die entsprechende Rolle 50 mit großem Durchmesser an dem ersten Armelement 70 und dem zweiten Armelement 80 durch Bolzen B2 (Befestigungselement) einer Rolle mit großem Durchmesser befestigt ist, der sich in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser erstreckt. Diese Konfiguration macht es wahrscheinlicher, dass eine Kraft, die auf die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser oder die Rolle 50 mit großem Durchmesser ausgeübt wird, weiter auf die Mehrzahl der benachbarten Rollen 40 mit kleinem Durchmesser und Rollen 50 mit großem Durchmesser übertragen wird.
In dieser Ausführungsform erstreckt sich, bei Betrachtung von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL, das Verbindungsteil 75, das das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser und das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser in dem ersten Armelement 70 verbindet, hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser. Diese Konfiguration macht es wahrscheinlicher, dass eine Kraft, die auf die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser oder die Rolle 50 mit großem Durchmesser ausgeübt wird, weiter auf die Mehrzahl von benachbarten Rollen 40 mit kleinem Durchmesser und Rollen 50 mit großem Durchmesser übertragen wird. Darüber hinaus ist diese Konfiguration vorteilhaft, um die Dicke des Verbindungsteils 75 zu verringern. In dieser Ausführungsform hat das Verbindungsteil 85 des zweiten Armelements 80 die gleiche Struktur und erzeugt die gleichen Effekte.
In dieser Ausführungsform überlappen sich die andere Endseite des ersten Armelements 70 und die andere Endseite des zweiten Armelements 80 in der vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL. In dieser Ausführungsform überlappen sich das erste feststehende Teil 72 an der anderen Endseite des ersten Armelements 70 und das zweite feststehende Teil 82 an der anderen Endseite des zweiten Armelements 80 in der vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL, wobei das erste feststehende Teil 72 und das zweite feststehende Teil 82 an den Nabenelementen 20, 30 montiert sind. Wie oben beschrieben, wird eine Kraft, die auf die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser oder die Rolle 50 mit großem Durchmesser ausgeübt wird, mit größerer Wahrscheinlichkeit weiter auf die Mehrzahl benachbarter Rollen 40 mit kleinem Durchmesser und Rollen 50 mit großem Durchmesser übertragen. Somit kann das omnidirektionale Rad 1 dieser Ausführungsform die auf die Rollen 40 mit kleinem Durchmesser und die Rollen 50 mit großem Durchmesser ausgeübte Kraft tragen, während es eine geringere Anzahl von Teilen aufweist.
In dieser Ausführungsform überlappen sich das einzelne erste feststehende Teil 72 und das einzelne zweite feststehende Teil 82 in der vorgegebenen Richtung entlang der Rotationsachse RL. Dadurch ist es möglich, das erste feststehende Teil 72 und das zweite feststehende Teil 82 sicher an den Nabenelementen 20, 30 zu befestigen, ohne eine Endfläche in der vorbestimmten Richtung des ersten feststehenden Teils 72 und eine Endfläche in der vorbestimmten Richtung des zweiten Armelements 80 zu bearbeiten. Dies trägt dazu bei, die Herstellungskosten der Armelemente 70, 80 zu reduzieren.
Optional kann das erste Armelement 70 mit einer Mehrzahl von ersten feststehenden Teilen 72 bereitgestellt sein, und das zweite Armelement 80 kann mit einer Mehrzahl von zweiten feststehenden Teilen 82 bereitgestellt sein, wobei sich die Mehrzahl der ersten feststehenden Teile 72 und die Mehrzahl der zweiten feststehenden Teile 82 in der vorbestimmten Richtung miteinander abwechseln können.
In dieser Ausführungsform ist das erste feststehende Teil 72 an einer Position ausgebildet, die in der vorbestimmten Richtung relativ zur Mitte des ersten Armelements 70 in der Richtung entlang der Rotationsachse RL zu einer Seite hin versetzt ist. Das zweite feststehende Teil 82 ist an einer Position ausgebildet, die zur anderen Seite hin in der vorgegebenen Richtung relativ zur Mitte des zweiten Armelements 80 in Richtung der Rotationsachse RL versetzt ist. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Festigkeit des ersten Armelements 70 und des zweiten Armelements 80, die auf den Nabenelementen 20, 30 montiert sind, zu gewährleisten, während gleichzeitig die Abmessung des omnidirektionalen Rads 1 in Richtung entlang der Rotationsachse RL zu reduziert wird.
In dieser Ausführungsform hat wenigstens eine von der Mehrzahl von Rollen 40, 50 das Loch 40a oder 50a, das sich von der Außenumfangsoberfläche zur Innenumfangsoberfläche der Rolle erstreckt. In dieser Ausführungsform sind die mehreren Rollen 40, 50 unter Verwendung dieses Lochs 40a oder 50a zu einem Ring verbunden.
Die Löcher 40a, 50a können mit den Stopfenelementen 95, 50b verschlossen werden, die die Löcher 40a, 50a verschließen.
In dieser Ausführungsform ist die wenigstens eine Rolle die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser, wobei die eine Endseite und die andere Endseite in der axialen Richtung der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser an der Stütze 60 durch einen Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser befestigt sind, der sich in der axialen Richtung der Rolle mit kleinem Durchmesser erstreckt, wobei die Außenumfangsoberfläche des Bolzens B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser den abgeschrägten Abschnitt (Eingriffsabschnitt) 90 oder das Loch (Eingriffsabschnitt) 96 hat, das an der axialen Position entsprechend dem Loch 40a ausgebildet ist. Wenn also das Schraubenelement 94 in das Loch 40a eingeführt wird und das Schraubenelement 94 in den abgeschrägten Abschnitt 90 oder das Loch 96 eingreift, wird die erste Rolle 40 gedreht, um den ersten Bolzen B1 der ersten Rolle in dem ersten Armelement 70 zu befestigen.
Ein omnidirektionales Rad 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 17 gezeigt, sind in dem omnidirektionalen Rad 1 der zweiten Ausführungsform das erste Armelement 70 und das zweite Armelement 80 der Stütze 60 der ersten Ausführungsform integriert. Die gleichen Bauelemente, wie in der ersten Ausführungsform gezeigt, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei die Beschreibungen dazu weggelassen sind.
Bei dem omnidirektionalen Rad 1 der ersten Ausführungsform umfasst die Stütze 60 die beiden Teile, das erste Armelement 70 und das zweite Armelement 80. Bei dem omnidirektionalen Rad 1 der zweiten Ausführungsform ist die Stütze 60 stattdessen einteilig, wobei die Stütze 60 einen ersten Arm 70 und einen zweiten Arm 80 umfasst. Das erste Armelement 70 und der erste Arm 70 unterscheiden sich voneinander nur durch die Form der Basisendseite und die Form eines Teils der distalen Endseite, und sind daher mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Das zweite Armelement 80 und der zweite Arm 80 unterscheiden sich voneinander nur durch die Form der Basisendseite und die Form eines Teils der distalen Endseite, und sind daher mit demselben Bezugszeichen bezeichnet.
Die Stütze 60 besteht aus Metall, wie z.B. Aluminium, und ist durch ein Gehäuse gebildet. Die Stütze 60 kann durch Sintern von Metallpulver hergestellt werden. Die Stütze 60 kann aus einer Metallplatte, wie z.B. einer Eisenplatte, bestehen und durch Pressen geformt werden. Die Stütze 60 kann aus Metall, Kunststoff oder sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall hergestellt sein. Die Stütze 60 kann aus Metall, z.B. Aluminium oder Eisen, bestehen und durch Gießen geformt werden.
Wie in 17 gezeigt, ist zur Abstützung einer Endseite der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser an einer Endseite des ersten Arms 70 ein Stützteil 71 der Rolle mit kleinem Durchmesser bereitgestellt, das das gleiche Loch 71a und den gleichen Basisabschnitt 71b wie in der ersten Ausführungsform aufweist. Ein feststehendes Teil 61, das an den Nabenelementen 20, 30 zu befestigen ist, ist an der anderen Endseite des ersten Arms 70 bereitgestellt.
Der erste Arm 70 weist weiterhin ein Basis-Endseiten-Teil 73 auf, das sich von dem feststehenden Teil 61 hauptsächlich in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt, ein Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser, das die Rolle 50 mit großem Durchmesser stützt, und ein Verbindungsteil 75, das das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet.
Ein Bolzen B1 der Rolle mit kleinem Durchmesser ist in das Loch 71a geschraubt, das im Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser bereitgestellt ist, wobei das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser mit einem Loch 74a bereitgestellt ist, durch das ein Bolzen B2 der Rolle mit großem Durchmesser verläuft.
In dieser Ausführungsform verläuft eine Ebene, die eine Mittellinie des Lochs 71a und eine Mittellinie des Lochs 74a enthält, durch die Mitte des ersten Armelements 70 in einer vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL. Der feststehende Teil 61 ist in einer mittleren Position relativ zu dieser Mitte angeordnet. Die Mitte des Basis-Endseiten-Teils 73 in der Breitenrichtung kann die Mitte des ersten Armelements 70 in der vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL bilden.
Ein distaler Endabschnitt des Basis-Endseiten-Teils 73 biegt sich hauptsächlich in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, wobei das Stützteil 74 der Rolle mit großem Durchmesser an einem distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 73 bereitgestellt ist. In dieser Ausführungsform hat das Stützteil 74 der Rolle mit großem Durchmesser einen Basisabschnitt 74b, der sich vom distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 73 in Richtung der Außenseite in der radialen Richtung der Nabenelemente 20, 30 erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt 74c, der sich von dem Basisabschnitt 74b oder in der Nähe des Basisabschnitts 74b in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 74c ragt von dem Basisabschnitt 74b in einer Richtung weg von dem feststehenden Teil 61. In dieser Ausführungsform fallen die radiale Richtung der Nabenelemente 20, 30 und die radiale Richtung des omnidirektionalen Rades 1 miteinander zusammen.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 74c ist geringfügig größer als der Außendurchmesser der anderen Endseite in axialer Richtung der Welle 53 der Rolle 50 mit großem Durchmesser. Oder der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 74c ist gleich dem Außendurchmesser der anderen Endseite in der axialen Richtung der Welle 53.
Wenn die andere Endseite in axialer Richtung der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser in den zylindrischen Abschnitt 74c eingeführt wird, wird eine distale Endfläche des zylindrischen Abschnitts 74c gegen den Innenring des Lagers 54 gedrückt, und dadurch wird der Innenring des Lagers 54 gegen die Stufe auf der anderen Endseite der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser gedrückt.
In einigen Fällen hat das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser nicht den zylindrischen Abschnitt 74c. In diesem Fall ist der Basisabschnitt 74b mit einer Senkbohrung bereitgestellt, wobei der Endabschnitt der Welle 53 in diese Senkbohrung eingepasst ist. In einigen Fällen hat das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser eine andere Struktur, die die andere Endseite der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser stützen kann.
In der zweiten Ausführungsform hat das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser einen Basisabschnitt 71b, der sich in radialer Richtung der Nabenelemente 20, 30 zur Außenseite hin erstreckt, und einen halbzylindrischen Abschnitt 71d, der sich von dem Basisabschnitt 71b oder in der Nähe des Basisabschnitts 71b in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL1 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt. Der halbzylindrische Abschnitt 71d ragt von dem Basisabschnitt 71b in Richtung des feststehenden Teils 61 vor. In der zweiten Ausführungsform ist der halbzylindrische Abschnitt 71d anstelle des zylindrischen Abschnitts 71c der ersten Ausführungsform bereitgestellt.
Der Innendurchmesser des halbzylindrischen Abschnitts 71d ist geringfügig größer als der Außendurchmesser einer Endseite in der axialen Richtung der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser. Oder der Innendurchmesser des halbzylindrischen Abschnitts 71d ist gleich dem Außendurchmesser der einen Endseite in der axialen Richtung der Welle 43.
Wenn eine Endseite in der axialen Richtung der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in den halbzylindrischen Abschnitt 71d eingeführt wird, wird eine distale Endfläche des halbzylindrischen Abschnitts 71d gegen einen Innenring des Lagers 44 gedrückt, und dadurch wird der Innenring des Lagers 44 gegen die Stufe an einer Endseite der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser gedrückt.
In einigen Fällen weist das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser nicht den halbzylindrischen Abschnitt 71d auf. In diesem Fall ist der Basisabschnitt 71b mit einer Senkbohrung bereitgestellt, und der Endabschnitt der Welle 43 ist in diese Senkbohrung eingepasst. In einigen Fällen hat das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser eine andere Struktur, die die andere Endseite der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützen kann.
Das Verbindungsteil 75 verbindet das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander. In dieser Ausführungsform verbindet das Verbindungsteil 75 den Basisabschnitt 74b des Stützteils 74 für die Rolle mit großem Durchmesser und den Basisabschnitt 71b des Stützteils 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander. Das Verbindungsteil 75 kann einen anderen Abschnitt des Stützteils 74 der Rolle mit großem Durchmesser und einen anderen Abschnitt des Stützteils 71 der Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbinden.
Das Verbindungsteil 75 erstreckt sich hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, bei Betrachtung von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL, d.h. wenn man den ersten Arm 70 wie in 17 gezeigt betrachtet. Die Definition der Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 ist die gleiche wie in der ersten Ausführungsform gezeigt.
Von dem Verbindungsteil 75 kann gesagt werden, dass es sich hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 erstreckt, wenn der Winkel, der durch die Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 und die Richtung der Rotationsachse RL2, gesehen von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL, gebildet wird, nicht größer als 30° ist. Vorzugsweise kann sich das Verbindungsteil 75 hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 erstrecken, wenn der Winkel, der durch die Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 und die Richtung der Rotationsachse RL2 gebildet wird, nicht größer als 20° ist. Noch bevorzugter kann sich das Verbindungsteil 75 hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 erstrecken, wenn der Winkel zwischen der Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 und der Richtung der Rotationsachse RL2 nicht größer als 15° ist.
Wie in 17 gezeigt, ist ein Stützteil 81 für eine Rolle mit kleinem Durchmesser, das eine Endseite der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser stützt, an einer Endseite des zweiten Arms 80 bereitgestellt, wobei der feststehende Teil 61, der vom ersten Arm 70 und dem zweiten Arm 80 gemeinsam genutzt wird, an der anderen Endseite des zweiten Arms 80 bereitgestellt ist.
Der zweite Arm 80 hat weiterhin einen Basis-Endseiten-Teil 83, der sich von dem feststehenden Teil 61 hauptsächlich in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt, einen Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser, der die Rolle 50 mit großem Durchmesser stützt, und einen Verbindungsteil 85, der den Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser und den Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet.
Das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser ist mit einem Loch 81a bereitgestellt, durch das der später beschriebene Bolzen B1 für die Rolle mit kleinem Durchmesser geführt wird, wobei das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser mit einem Loch 84a bereitgestellt ist, in das der später beschriebene Bolzen B2 für die Rolle mit großem Durchmesser eingeschraubt wird. Wenn es sich bei dem Loch 84a nicht um ein Loch mit Innengewinde handelt, dann ist in der Nähe des Lochs 84a eine Mutter bereitgestellt. Wenn die Mutter aus einem Material mit höherer Festigkeit als Aluminium, wie z.B. Eisen, hergestellt ist, kann die Rolle 50 mit großem Durchmesser durch den Bolzen B2 mit großem Durchmesser sicher befestigt werden. Die Mutter kann in ein Loch eingepasst werden, das in dem zweiten Armelement 80 bereitgestellt ist.
In dieser Ausführungsform verläuft eine Ebene, die eine Mittellinie des Lochs 81a und eine Mittellinie des Lochs 84a enthält, durch die Mitte des zweiten Armelements 80 in einer vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL. Der feststehende Teil 61 ist in einer mittleren Position relativ zu dieser Mitte angeordnet. Die Mitte des Basis-Endseiten-Teils 83 in der Breitenrichtung kann die Mitte des zweiten Armelements 80 in der vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse RL bilden.
Ein distaler Endabschnitt des Basis-Endseiten-Teils 83 biegt sich hauptsächlich in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, wobei das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmessern an einem distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 83 bereitgestellt ist. In dieser Ausführungsform hat das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser einen Basisabschnitt 84b, der sich vom distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 83 zur Außenseite in der radialen Richtung der Nabenelemente 20, 30 erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt 84c, der sich vom Basisabschnitt 84b oder in der Nähe des Basisabschnitts 84b in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 84c ragt von dem Basisabschnitt 84b in einer Richtung weg von dem feststehenden Teil 61.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 84c ist geringfügig größer als der Außendurchmesser einer Endseite in axialer Richtung der Welle 53 der Rolle 50 mit großem Durchmesser. Oder der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 84c ist gleich dem Außendurchmesser einer Endseite in der axialen Richtung der Welle 53.
Wenn eine Endseite in der axialen Richtung der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser in den zylindrischen Abschnitt 84c eingeführt wird, wird eine distale Endfläche des zylindrischen Abschnitts 84c gegen den Innenring des Lagers 54 gedrückt, und dadurch wird der Innenring des Lagers 54 gegen die Stufe an einer Endseite der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser gedrückt.
In einigen Fällen hat Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser nicht den zylindrischen Abschnitt 84c. In diesem Fall ist der Basisabschnitt 84b mit einer Senkbohrung bereitgestellt, wobei der Endabschnitt der Welle 53 in diese Senkbohrung eingepasst ist. In einigen Fällen hat Stützteil 84 der Rolle mit großem Durchmessern eine andere Struktur, die die andere Endseite der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser stützen kann.
In der zweiten Ausführungsform hat das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser einen Basisabschnitt 81b, der sich in radialer Richtung der Nabenelemente 20, 30 zur Außenseite hin erstreckt, und einen halbzylindrischen Abschnitt 81d, der sich von dem Basisabschnitt 81b oder in der Nähe des Basisabschnitts 81b in einer Richtung entlang der Rotationsachse RL1 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser erstreckt. Der halbzylindrische Abschnitt 81d ragt von dem Basisabschnitt 81b in Richtung des feststehenden Teils 61 vor. In der zweiten Ausführungsform ist der halbzylindrische Abschnitt 81d anstelle des zylindrischen Abschnitts 81c der ersten Ausführungsform bereitgestellt.
Der Innendurchmesser des halbzylindrischen Abschnitts 81d ist etwas größer als der Außendurchmesser der anderen Endseite in axialer Richtung der Welle 43 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser. Oder der Innendurchmesser des halbzylindrischen Abschnitts 81d ist gleich dem Außendurchmesser der anderen Endseite in der axialen Richtung der Welle 43.
Wenn die andere Endseite in der axialen Richtung der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser in den halbzylindrischen Abschnitt 81d eingeführt wird, wird eine distale Endfläche des halbzylindrischen Abschnitts 81d gegen den Innenring des Lagers 44 gedrückt, und dadurch wird der Innenring des Lagers 44 gegen die Stufe auf der anderen Endseite der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser gedrückt.
In einigen Fällen hat das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser nicht den halbzylindrischen Abschnitt 81d.
Das Verbindungsteil 85 verbindet das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander. In dieser Ausführungsform verbindet das Verbindungsteil 85 den Basisabschnitt 84b des Stützteils 84 für die Rolle mit großem Durchmesser und den Basisabschnitt 81b des Stützteils 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander. Das Verbindungsteil 85 kann einen anderen Abschnitt des Stützteils 84 für die Rolle mit großem Durchmesser und einen anderen Abschnitt des Stützteils 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbinden.
Das Verbindungsteil 85 erstreckt sich hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, bei Betrachtung von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL, d.h. wenn man den zweiten Arm 80 wie in 17 gezeigt betrachtet. Die Definition der Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 85 ist die gleiche wie die Definition der Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils 75 des ersten Arms 70.
Auch bei der zweiten Ausführungsform erstreckt sich, von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL aus gesehen, das Verbindungsteil 75, das das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser und das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser miteinander verbindet, im ersten Arm 70 hauptsächlich in der Richtung der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser. Durch diese Anordnung ist es wahrscheinlicher, dass eine auf die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser oder die Rolle 50 mit großem Durchmesser ausgeübte Kraft weiter auf Mehrzahl von benachbarten Rollen 40 mit kleinem Durchmesser und Rollen 50 mit großem Durchmesser übertragen wird. Außerdem ist diese Konfiguration vorteilhaft, um die Dicke des Verbindungsteils 75 zu verringern. In dieser Ausführungsform hat das Verbindungsteil 85 des zweiten Arms 80 die gleiche Struktur und erzeugt die gleichen Effekte.
In der ersten Ausführungsform, wie in 18 gezeigt, müssen sich der erste feststehende Teil 72 des ersten Armelements 70 und der zweite feststehende Teil 82 des zweiten Armelements 80 in der Richtung entlang der Rotationsachse RL nicht überlappen. In diesem Fall sind sowohl der erste feststehende Teil 72 als auch der zweite feststehende Teil 82 mit Hilfe des Bolzens B an den Nabenelementen 20, 30 befestigt.
In der ersten Ausführungsform, wie in 19 gezeigt, kann ein Nabenelement H anstelle der beiden Nabenelemente 20, 30 verwendet sein. In diesem Fall ist der erste feststehende Teil 72 des ersten Armelements 70 auf einer Seite in einer Dickenrichtung des Nabenelements H angeordnet, und der zweite feststehende Teil 82 des zweiten Armelements 80 ist auf der anderen Seite in der Dickenrichtung des Nabenelements H angeordnet. Optional können der erste feststehende Teil 72 des ersten Armelements 70 und der zweite feststehende Teil 82 des zweiten Armelements 80 auf einer Seite in Dickenrichtung des Nabenelements H angeordnet sein. Auch in diesem Fall sind der erste feststehende Teil 72 und der zweite feststehende Teil 82 mit dem Bolzen B an dem Nabenelement H befestigt.
In der ersten Ausführungsform wurde die Konfiguration gezeigt, in der jede Stütze 60 eine Rolle 40 mit kleinem Durchmesser trägt. Stattdessen können, wie in 20 und 21 gezeigt, das erste Armelement 70 und das zweite Armelement 80 auch so konfiguriert werden, dass jede Stütze 60 eine Rolle 50 mit großem Durchmesser trägt. In diesem Fall stützt das erste Armelement 70 eine Endseite in der axialen Richtung der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, und das zweite Armelement 80 stützt die andere Endseite in der axialen Richtung der Welle 53 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser.
Die entsprechende Rolle 40 mit kleinem Durchmesser, die einer der Mehrzahl von Rollen 40 mit kleinem Durchmesser entspricht, wird durch das erste Armelement 70 einer von zwei Stützen 60, die in Umfangsrichtung nebeneinander liegen, und das zweite Armelement 80 der anderen der beiden Stützen 60 gestützt. Beispielsweise stützt das erste Armelement 70 eine Endseite in der axialen Richtung der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser, und das zweite Armelement 80 stützt die andere Endseite in der axialen Richtung der Welle 43 der entsprechenden Rolle 40 mit kleinem Durchmesser.
Wie in 21 gezeigt, ist in diesem modifizierten Beispiel der erste feststehende Teil 72 an der anderen Endseite des ersten Armelements 70 lang, wobei aber die Konfiguration des ersten Armelements 70 ansonsten die gleiche ist wie in der ersten Ausführungsform gezeigt. Insbesondere ist der erste feststehende Teil 72 mit dem Loch 72a bereitgestellt; das Basis-Endseiten-Teil 73 erstreckt sich von dem ersten feststehenden Teil 72 in der axialen Richtung der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser; das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser ist am distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 73 bereitgestellt; das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser ist an einer Endseite des ersten Armelements 70 bereitgestellt; und das Verbindungsteil 75, der den Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser und den Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet, ist ausgebildet. In der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform erstreckt sich das Verbindungsteil 75 hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, gesehen von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL.
Weiterhin ist der zweite feststehende Teil 82 an der anderen Endseite des zweiten Armelements 80 lang, aber die Konfiguration des zweiten Armelements 80 ist ansonsten die gleiche wie in der ersten Ausführungsform gezeigt. Insbesondere ist der zweite feststehende Teil 82 mit dem Loch 82a bereitgestellt; das Basis-Endseiten-Teil 83 erstreckt sich von dem zweiten feststehenden Teil 82 in der axialen Richtung der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser; das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser ist am distalen Ende des Basis-Endseiten-Teils 83 bereitgestellt; das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser ist an einer Endseite des zweiten Armelements 80 bereitgestellt; und das Verbindungsteil 85, das das Stützteil 84 für die Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil 81 für die Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet, ist ausgebildet. In der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform erstreckt sich das Verbindungsteil 85 hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse RL2 der entsprechenden Rolle 50 mit großem Durchmesser, gesehen von der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse RL.
Darüber hinaus ist, wie in der ersten Ausführungsform gezeigt, das Stützteil 71 für die Rolle mit kleinem Durchmesser mit dem Loch 71a bereitgestellt, in das der Bolzen B1 für die Rolle mit kleinem Durchmesser eingeschraubt ist, und das Stützteil 74 für die Rolle mit großem Durchmesser ist mit dem Loch 74a bereitgestellt, durch das der Bolzen B2 für die Rolle mit großem Durchmesser hindurchgeht. Wie in der ersten Ausführungsform dargestellt, ist das Stützteil 81 mit dem Loch 81a bereitgestellt, durch das der Bolzen B1 mit kleinem Durchmesser hindurchgeht, und das Stützteil 84 mit großem Durchmesser ist mit dem Loch 84a bereitgestellt, in das der Bolzen B2 mit großem Durchmesser eingeschraubt ist.
Im Falle dieses modifizierten Beispiels wird die Rolle 50 mit großem Durchmesser von der Stütze 60 als die erste Rolle gestützt, und die Rolle mit kleinem Durchmesser 40 wird von der Stütze 60 als die zweite Rolle gestützt.
Auch bei diesem abgewandelten Beispiel wird die Rolle 50 mit großem Durchmesser nicht von einem einzigen Element getragen, sondern von dem ersten Armelement 70 und dem zweiten Armelement 80. Die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser ist auf der einen Seite von dem zweiten Armelement 80 und auf der anderen Seite von dem ersten Armelement 70 gestützt.
Im Vergleich dazu, dass die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser und die Rolle 50 mit großem Durchmesser von einem einzigen Element getragen werden, ist es wahrscheinlicher, dass eine Kraft, die auf die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser bei Kontakt mit einer Straßenoberfläche ausgeübt wird, auf die benachbarten Rollen 50 mit großem Durchmesser übertragen wird, und dass eine Kraft, die auf die Rolle 50 mit großem Durchmesser ausgeübt wird, auf die benachbarten Rollen 40 mit kleinem Durchmesser übertragen wird. Darüber hinaus können mit diesem modifizierten Beispiel die anderen Effekte der ersten Ausführungsform erzielt werden.
In der ersten Ausführungsform, wie in 1 und 13 gezeigt, ist ein Teil 76 eines Endes des ersten Armelements 70 zwischen einer Endfläche 41b in der axialen Richtung des Kernelements 41 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser und einer Endfläche 51e in der axialen Richtung des Außenumfangsteils 51b des Kernelements 51 der Rolle 50 mit großem Durchmesser angeordnet.
Auf einer Bodenoberfläche eines Büros, eines Flurs in einem Innenraum, einer Passage in einem Innenraum oder ähnlichem können Kabel, wie z.B. Stromkabel und LAN-Kabel, und ähnliche lineare Objekte vorhanden sein. Insbesondere befinden sich solche Kabel und linearen Objekte unter einem Schreibtisch usw.
Das in 5 gezeigte Elektromobilitätsfahrzeug 100 fährt mit hoher Wahrscheinlichkeit auf einer Bodenfläche, auf der Kabel und lineare Körper wie oben beschrieben vorhanden sind. Insbesondere, wenn der Fahrer, während er an einem Schreibtisch arbeitet, die omnidirektionalen Räder 1 bewegt, die entweder Vorderräder oder Hinterräder sind, können die omnidirektionalen Räder 1 auf ein Kabel oder einen linearen Gegenstand gelangen.
Da hierbei der eine Teil 76 des ersten Armelements 70 zwischen der Endfläche 41b des Kernelements 41 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser und der Endfläche 51e des Kernelements 51 der Rolle 50 mit großem Durchmesser angeordnet ist, ist es hier weniger wahrscheinlich, dass ein Kabel oder ein linearer Gegenstand zwischen der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser und der Rolle 50 mit großem Durchmesser eingeklemmt wird. Wenn sich ein Kabel oder ein linearer Körper verfängt, wickelt er sich um die Rolle 40 mit kleinem Durchmesser oder die Rolle 50 mit großem Durchmesser. Die obige Konfiguration ist nützlich, um ein solches Problem zu verhindern oder zu reduzieren.
Wie in 13 gezeigt, ist ein Teil 86 eines Endes des zweiten Armelements 80 auch zwischen der Endfläche 41b des Kernelements 41 der Rolle 40 mit kleinem Durchmesser und der Endfläche 51e des Außenumfangsteils 51b des Kernelements 51 der Rolle 50 mit großem Durchmesser angeordnet.
In jeder der obigen Ausführungsformen, wie in 22 gezeigt, wölbt sich ein Mittelabschnitt 83a in der Radbreitenrichtung einer Innenoberfläche in der Rad-Radialrichtung des Basis-Endseiten-Teils 83 des zweiten Armelements 80 zur Innenseite in der Rad-Radialrichtung. In dieser Ausführungsform stimmen die Rad-Radialrichtung und die Radialrichtung der Nabenelemente 20, 30 überein. Bei dieser Ausführungsform wölbt sich die gesamte Innenoberfläche zu der Innenseite in der Rad-Radialrichtung. Weiterhin wölbt sich, bei dieser Ausführungsform, wie in 9 gezeigt, der Mittelabschnitt 83a wie oben beschrieben entlang des gesamten Basis-Endseiten-Teils 83 in seiner Längsrichtung.
Ein Teil der Innenoberfläche ist der Innenumfangsoberfläche des Außenumfangsteils 51b der Rolle 50 mit großem Durchmesser zugewandt. In der Innenoberfläche ist der Abstand zwischen dem Mittelabschnitt 83a in der Radbreitenrichtung und der Innenumfangsoberfläche des Außenumfangsteils 51b der Rolle 50 mit großem Durchmesser und der Abstand zwischen einem Endabschnitt 83b in der Radbreitenrichtung und der Innenumfangsoberfläche des Außenumfangsteils 51b nicht größer als 1 mm. Ein Mittelabschnitt 73a des Basis-Endseiten-Teils 73 des ersten Armelements 70 wölbt sich ebenfalls in der gleichen Weise wie der Mittelabschnitt 83a des Basis-Endseiten-Teils 83 des zweiten Armelements 80, und der Abstand zwischen der Innenoberfläche des Basis-Endseiten-Teils 73 und der Innenumfangsoberfläche des Außenumfangsteils 51b der Rolle 50 mit großem Durchmesser ist ebenfalls der gleiche.
Somit, selbst wenn der Basis-Endseiten-Teil 73 oder 83 an der Position des in 22 gezeigten Abschnitts oder an einer Position, die näher an dem Stützteil 74 oder 84 der Rolle mit großem Durchmessern liegt, bricht, berührt die Innenumfangsoberfläche des Außenumfangsteils 51b der Rolle 50 mit großem Durchmesser die Innenoberfläche des Basis-Endseiten-Teils 73 oder 83, so dass die Rolle 50 mit großem Durchmesser daran gehindert wird, sich in der Rad-Radialrichtung zu bewegen und sich in der Radumfangsrichtung relativ zu dem ersten Armelement 70 und dem zweiten Armelement 80 zu bewegen. So liegen sich beispielsweise auch nach einem Bruch der Basis-Endseiten-Teile 73, 83 unter einer unerwarteten Belastung die aus dem Bruch resultierenden Flächen gegenüber. Die Rolle 50 mit großem Durchmesser wird dadurch daran gehindert, sich in der Radumfangsrichtung relativ zu dem ersten Armelement 70 und dem zweiten Armelement 80 zu bewegen. Während dieser Effekt zu erwarten ist, wenn der Abstand zwischen dem Mittelabschnitt 83a in der Radbreitenrichtung und der Innenumfangsoberfläche des Außenumfangsteils 51b der Rolle 50 mit großem Durchmesser nicht größer als 2 mm ist, ist der Abstand vorzugsweise nicht größer als 1,5 mm.
Abschnitte des Basis-Endseiten-Teils 73, 83 auf der Seite das Stützteile 74, 84 der Rolle mit großem Durchmesser sind innerhalb der Ausnehmungen 55 der Rolle 50 mit großem Durchmesser angeordnet. Auf diese Weise bleiben die Rollen 50 mit großem Durchmesser an den Basis-Endseiten-Teilen 73, 83 hängen, so dass die Rollen 50 mit großem Durchmesser daran gehindert werden, sich von dem omnidirektionalen Rad zu lösen. In diesem Fall ist selbst dann, wenn die Basis-Endseiten-Teile 73, 83 unter einer unerwarteten Belastung brechen, eine Fahrt mit dem omnidirektionalen Rad möglich.
Dass Abschnitte der Rollen 50 mit großem Durchmesser zwischen den Nabenelementen 20, 30 angeordnet sind, wie in dieser Ausführungsform gezeigt, trägt ebenfalls dazu bei, dass sich die Rollen 50 mit großem Durchmesser nicht von dem omnidirektionalen Rad lösen können.
Abschnitte der Basis-Endseiten-Teile 73, 83 auf der Seite das Stützteile 74, 84 der Rolle mit großem Durchmesser sind innerhalb der Ausnehmungen 55 der Rollen 50 mit großem Durchmesser angeordnet, wobei die schwächsten Abschnitte der Basis-Endseiten-Teile 73, 83 innerhalb der Ausnehmungen 55 angeordnet sind. In dieser Ausführungsform ist der schwächste Abschnitt ein Abschnitt mit der kleinsten Querschnittsfläche im Basis-Endseiten-Teil 73 oder 83. Diese Konfiguration ist vorteilhaft, um zu verhindern, dass sich die Rollen 50 mit großem Durchmesser vom omnidirektionalen Rad lösen, wenn die Basis-Endseiten-Teile 73, 83 unter einer unerwarteten Belastung brechen.
Bezugszeichenliste

1: Omnidirektionales Rad
10: Achse
20, 30: Nabenteil (rotierender Teil)
40: Rolle mit kleinem Durchmesser (erste Rolle)
40a: Loch
41: Kernelement
43: Welle
50: Rolle mit großem Durchmesser (zweite Rolle)
50b: Stopfenelement
51: Kernelement
53: Welle
60: Stütze
61: Feststehendes Teil
70: Erstes Armelement, erster Arm
71: Stützteil für Rolle mit kleinem Durchmesser
72: Erstes feststehendes Teil
73: Basis-Endseiten-Teil
73a: Mittelabschnitt
73b: Endabschnitt
74: Stützteil für Rolle mit großem Durchmesser
75: Verbindungsteil
80: Zweites Armelement, zweiter Arm
81: Stützteil für Rolle mit kleinem Durchmesser
82: Zweiter feststehender Teil
83: Basis-Endseiten-Teil
83a: Mittelabschnitt
83b: Endabschnitt
84: Stützteil für Rolle mit großem Durchmesser
85: Verbindungsteil
90: Abgeschrägter Abschnitt (Eingriffsabschnitt)
91: Erstes flaches Oberflächenteil
92: Zweites flaches Oberflächenteil
93: Gekrümmtes Oberflächenteil
94: Schraubenelement
95: Stopfenelement
96: Loch
97: Befestigungselement
RL, RL1, RL2: Rotationsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3421290 [0003]

Claims

Omnidirektionales Rad, dessen Außenumfangsoberfläche mit einer Mehrzahl von Rollen ausgebildet ist und das sich um eine Rotationsachse einer Achse dreht, wobei das omnidirektionale Rad umfasst: einen rotierenden Teil, der sich um die Rotationsachse der Achse dreht; und eine Mehrzahl von Stützen, die in einer Umfangsrichtung des rotierenden Teils angeordnet ist und von denen jede an dem rotierenden Teil montiert ist, um die Mehrzahl von Rollen an dem rotierenden Teil zu stützen, wobei die Mehrzahl von Rollen eine Mehrzahl von ersten Rollen und eine Mehrzahl von zweiten Rollen mit einem anderen Außendurchmesser als die ersten Rollen umfasst, die ersten Rollen und die zweiten Rollen sich in der Umfangsrichtung abwechseln, jede der Stützen ein erstes Armelement hat, das eine Endseite in einer axialen Richtung einer entsprechenden ersten Rolle stützt, die einer aus der Mehrzahl der ersten Rollen entspricht, und ein zweites Armelement hat, das die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle stützt, und eine entsprechende zweite Rolle, die einer von der Mehrzahl von zweiten Rollen entspricht, durch das erste Armelement einer von zwei Stützen, die in der Umfangsrichtung einander benachbart sind, und das zweite Armelement der anderen der beiden Stützen gestützt ist.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 1, wobei eine Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle von einer Endseite des ersten Armelements gestützt ist, wobei die andere Endseite des ersten Armelements auf dem rotierenden Teil montiert ist, und die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle von einer Endseite des zweiten Armelements gestützt ist, wobei die andere Endseite des zweiten Armelements an dem rotierenden Teil montiert ist.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Endseite in axialer Richtung und die andere Endseite in axialer Richtung der entsprechenden ersten Rolle an dem ersten Armelement und dem zweiten Armelement durch ein Befestigungselement befestigt sind, das sich in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle erstreckt.
Omnidirektionales Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die entsprechende zweite Rolle durch ein Befestigungselement, das sich in der axialen Richtung der entsprechenden zweiten Rolle erstreckt, an dem ersten Armelement und dem zweiten Armelement befestigt ist.
Omnidirektionales Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Rolle eine Rolle mit kleinem Durchmesser ist, und die zweite Rolle eine Rolle mit großem Durchmesser ist, die einen größeren Außendurchmesser als die erste Rolle aufweist.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 5, wobei in dem ersten Armelement ein Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser, das die entsprechende zweite Rolle trägt, auf einer Innenseite in einer radialen Richtung des rotierenden Teils relativ zu einem Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, das eine Endseite in der axialen Richtung der ersten Rolle trägt, das erste Armelement ein Verbindungsteil aufweist, das das Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet, und sich das Verbindungsteil, bei Betrachtung von einer Erstreckungsrichtung der Rotationsachse der Achse aus gesehen, hauptsächlich in einer Richtung einer Rotationsachse der entsprechenden zweiten Rolle erstreckt.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 6, wobei in dem zweiten Armelement ein Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser, das die entsprechende zweite Rolle trägt, auf der Innenseite in der radialen Richtung relativ zu einem Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, das die andere Endseite in der axialen Richtung der ersten Rolle trägt, das zweite Armelement ein Verbindungsteil aufweist, das das Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet, und sich das Verbindungsteil des zweiten Armelements, bei Betrachtung von einer Erstreckungsrichtung der Rotationsachse der Achse aus gesehen, hauptsächlich in einer Richtung der Rotationsachse der entsprechenden zweiten Rolle erstreckt.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 6, wobei eine Erstreckungsrichtung des Verbindungsteils des ersten Armelements und eine Richtung der Rotationsachse der entsprechenden zweiten Rolle einen Winkel von nicht mehr als 20° bilden.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 2, wobei die andere Endseite des ersten Armelements und die andere Endseite des zweiten Armelements einander in einer vorbestimmten Richtung entlang der Rotationsachse der Achse überlappen.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 9, wobei ein erstes feststehendes Teil, das an dem rotierenden Teil befestigt ist, an der anderen Endseite des ersten Armelements ausgebildet ist, ein zweites feststehendes Teil, das an dem rotierenden Teil befestigt ist, an der anderen Endseite des zweiten Armelements ausgebildet ist, das erste feststehende Teil an einer Position ausgebildet ist, die zu einer Seite in der vorbestimmten Richtung relativ zu der Mitte des ersten Armelements in einer Richtung entlang der Rotationsachse der Achse versetzt ist; und das zweite feststehende Teil an einer Position ausgebildet ist, die zu der anderen Seite in der vorbestimmten Richtung relativ zu der Mitte des zweiten Armelements in einer Richtung entlang der Rotationsachse der Achse versetzt ist.
Omnidirektionales Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei wenigstens eine Rolle von der Mehrzahl von Rollen ein Loch aufweist, das sich von einer Außenumfangsoberfläche der Rolle zu einer Innenumfangsoberfläche der Rolle erstreckt.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 11, wobei das Loch durch ein Stopfenelement verschlossen ist, das das Loch verschließt.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 11 oder 12, wobei, die wenigstens eine Rolle die entsprechende erste Rolle ist, eine Endseite in der axialen Richtung und die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle durch einen Bolzen, der sich in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle erstreckt, an der Stütze montiert sind, und eine Außenumfangsoberfläche des Bolzens einen Eingriffsabschnitt aufweist, der an einer axialen Position entsprechend dem Loch ausgebildet ist.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 13, wobei, als der Eingriffsabschnitt, die Außenumfangsoberfläche des Bolzens einen ersten flachen Oberflächenteil, einen zweiten flachen Oberflächenteil, der an einer anderen Position als der erste flache Oberflächenteil in einer Umfangsrichtung der Außenumfangsoberfläche des Bolzens angeordnet ist, und einen gekrümmten Oberflächenteil aufweist, der den ersten flachen Oberflächenteil und den zweiten flachen Oberflächenteil miteinander verbindet.
Omnidirektionale Rad nach Anspruch 11 oder 12, wobei die wenigstens eine Rolle die entsprechende erste Rolle ist, eine Endseite in der axialen Richtung und die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle durch einen Bolzen, der sich in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle erstreckt, an der Stütze befestigt sind, das Loch eines ist, in das ein Schraubenelement in Eingriff bringbar ist, und der Bolzen an einer axialen Position, die dem Loch entspricht, einen Eingriffsabschnitt aufweist, der mit dem Schraubenelement in Eingriff steht.
Omnidirektionales Rad nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei ein Teil einer Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden ersten Rolle innerhalb einer Ausnehmung angeordnet ist, die an einem Ende in der axialen Richtung der entsprechenden zweiten Rolle ausgebildet ist.
Omnidirektionales Rad, dessen Außenumfangsoberfläche mit einer Mehrzahl von Rollen ausgebildet ist und das sich um eine Rotationsachse der Achse dreht, wobei das omnidirektionale Rad umfasst: einen rotierenden Teil, der sich um die Rotationsachse der Achse dreht; und eine Mehrzahl von Stützen, die in einer Umfangsrichtung des rotierenden Teils angeordnet sind und von denen jede an dem rotierenden Teil montiert ist, um die Mehrzahl von Rollen an dem rotierenden Teil zu stützen, wobei die Mehrzahl von Rollen eine Mehrzahl von Rollen mit kleinem Durchmesser und eine Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser umfasst, die einen größeren Außendurchmesser als die Rollen mit kleinem Durchmesser haben, die Rollen mit kleinem Durchmesser und die Rollen mit großem Durchmesser sich in der Umfangsrichtung abwechseln, jede der Stützen einen ersten Arm hat, der eine Endseite in einer axialen Richtung einer entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser stützt, die einer der Mehrzahl von Rollen mit kleinem Durchmesser entspricht, und einen zweiten Arm, der die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser stützt, eine entsprechende Rolle mit großem Durchmesser, die einer der Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser entspricht, durch den ersten Arm einer von zwei Stützen, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, und den zweiten Arm des anderen der beiden Stützen gestützt ist, in dem ersten Arm ein Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser, das die entsprechende Rolle mit großem Durchmesser stützt, an einer Innenseite in einer radialen Richtung des rotierenden Teils relativ zu einem Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, das eine Endseite in der axialen Richtung der Rolle mit kleinem Durchmesser stützt, der erste Arm ein Verbindungsteil aufweist, das das Stützteil der Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil der Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet, und das Verbindungsteil sich, bei Betrachtung von einer Erstreckungsrichtung der Rotationsachse der Achse aus gesehen, hauptsächlich in einer Richtung einer Rotationsachse der entsprechenden Rolle mit großem Durchmesser erstreckt.
Omnidirektionale Rad nach Anspruch 17, wobei in dem zweiten Arm ein Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser, das die entsprechende Rolle mit großem Durchmesser trägt, auf einer Innenseite in der radialen Richtung relativ zu einem Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, das die andere Endseite in der axialen Richtung der Rolle mit kleinem Durchmesser trägt, der zweite Arm ein Verbindungsteil aufweist, das das Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser und das Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet, und wobei, bei Betrachtung von einer Erstreckungsrichtung der Rotationsachse der Achse, sich das Verbindungsteil des zweiten Arms hauptsächlich in der Richtung der Rotationsachse der entsprechenden Rolle mit großem Durchmesser erstreckt.
Omnidirektionales Rad, dessen Außenumfangsoberfläche mit einer Mehrzahl von Rollen ausgebildet ist und das sich um eine Rotationsachse der Achse dreht, wobei das omnidirektionale Rad umfasst: einen rotierenden Teil, der sich um die Rotationsachse der Achse dreht; und eine Mehrzahl von Stützen, die in einer Umfangsrichtung des rotierenden Teils angeordnet ist, und wobei jede davon auf dem rotierenden Teil montiert ist, um die Mehrzahl von Rollen an dem rotierenden Teil zu unterstützen, wobei die Mehrzahl von Rollen eine Mehrzahl von Rollen mit kleinem Durchmesser und eine Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser umfasst, die einen größeren Außendurchmesser als die Rollen mit kleinem Durchmesser haben, die Rollen mit kleinem Durchmesser und die Rollen mit großem Durchmesser sich in der Umfangsrichtung abwechseln, jede der Stützen einen ersten Arm hat, der eine Endseite in einer axialen Richtung einer entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser unterstützt, die einer der Mehrzahl von Rollen mit kleinem Durchmesser entspricht, und einen zweiten Arm, der die andere Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser unterstützt, eine entsprechende Rolle mit großem Durchmesser, die einer der Mehrzahl von Rollen mit großem Durchmesser entspricht, durch den ersten Arm einer von zwei Stützen, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, und den zweiten Arm des anderen der beiden Stützen unterstützt ist, in dem ersten Arm ein Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmesser, das die entsprechende Rolle mit großem Durchmesser unterstützt, an einer Innenseite in einer radialen Richtung des rotierenden Teils relativ zu einem Stützteil für eine Rolle mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, das eine Endseite in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser unterstützt, der erste Arm ein Basis-Endseiten-Teil aufweist, das sich hauptsächlich in der axialen Richtung der entsprechenden Rolle mit kleinem Durchmesser erstreckt, das Basis-Endseiten-Teil ein feststehendes Teil, das an dem rotierenden Teil zu befestigen ist, und das Stützteil für eine Rolle mit großem Durchmessern miteinander verbindet, ein Teil einer inneren Oberfläche des Basis-Endseiten-Teils in der radialen Richtung und eine Innenumfangsoberfläche der entsprechenden Rolle mit großem Durchmesser einander gegenüberliegen, ein Mittelabschnitt, in einer Radbreitenrichtung, des Teils der inneren Oberfläche sich in der radialen Richtung zur Innenseite hin wölbt, und ein Abstand zwischen dem Teil der inneren Oberfläche und der Innenumfangsoberfläche der entsprechenden Rolle mit großem Durchmesser nicht größer als 2 mm ist.
Omnidirektionales Rad nach Anspruch 19, wobei ein Abschnitt des Basis-Endseiten-Teils innerhalb einer Ausnehmung angeordnet ist, die an einem Endabschnitt der entsprechenden Rolle mit großem Durchmesser ausgebildet ist, wobei der Abschnitt an einer Seite des Stützteils der Rolle mit großem Durchmesser im Basis-Endseiten-Teil angeordnet ist, und ein schwächster Abschnitt des Basis-Endseiten-Teils innerhalb der Ausnehmung angeordnet ist.