JP2009179110A - 移動搬送機構 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で主車輪の回転駆動と副車輪の回転駆動とを行うことができる移動搬送機構を提供する。
【解決手段】ホイール回転中心軸２０ｓを中心に回転自在に支持されるホイール部材２０に、少なくとも１つの副車輪３０が回転自在に支持されている。ホイール回転中心軸２０ｓと同軸に回転自在に配置された第１及び第２の入力部材１８ａ，１８ｂと、第１及び第２の入力部材１８ａ，１８ｂの両方に係合し、自転可能、かつ、ホイール回転中心軸２０ｓのまわりを公転可能である出力部材４２とを含む、差動機構を備える。出力部材４２は、ホイール部材２０に固定された回転支持部材２６に回転自在に支持され、少なくとも一つの副車輪３０との間が回転伝達部材４３，４７，４８，４９，３２で結合され、出力部材４２の自転による回転が副車輪３０に伝達される。ホイール部材２０は、出力部材４２の公転に伴って回転する。
【選択図】図１

Description

本発明は移動搬送機構に関し、詳しくは、全方向移動可能な車輪を備えた移動搬送機構及びそれを用いた移動搬送装置に関する。

平面上を全方向に移動可能なロボットや、工場内の搬送設備等において、オムニホイールと呼ばれる車輪が用いられている。このオムニホイールは、主車輪の外周に副車輪を並べたものであり、副車輪の回転中心軸は主車輪の円周方向と略一致する方向に延在し、副車輪は回転自在である。オムニホイールを駆動する場合は、主車輪のみを回転駆動する。

２つのオムニホイールを組み合わせ、例えば直角に配置すると、前後移動と、左右移動の２自由度の移動搬送装置を実現できる。３つ以上のオムニホイールを組み合わせて用いると、前後、左右の移動に加え、旋回も可能となり、３自由度の移動搬送装置を実現できる。

また、副車輪を回転駆動するように構成した全方向移動車輪が提案されている。例えば図２８の斜視図、図２９の要部拡大図に示すように、移動搬送装置の車軸に取り付けられるホイール部材１０２の外周面に複数の支持部材１０３を突設して、副車輪となる複数の樽型分割ローラ１０４を回転自在に支持する。隣接する樽型分割ローラ１０４間を動力伝達手段１０６で連結し、ホイール部材１０２内に配置したモータ１５１の回転を、チェーン１５３を介して一つの樽型分割ローラ１０４に伝達することにより、全ての樽型分割ローラ１０４を回転駆動する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−６７３３４号公報 特開２００６−１６８６５９号公報 特開２００７−１０６２５４号公報 特開平８−６７２６８号公報

この全方向移動車輪は、１つで前後、左右の２自由度の移動搬送動作を実現できる。２つ以上を組み合わせると、前後、左右の移動に加え、旋回も可能となり、３自由度の移動搬送動作を実現できる。したがって、オムニホイールよりも少ない使用個数で、移動搬送装置を構成することができる。

しかし、副車輪駆動用のモータを車輪内部に持つため、副車輪駆動用には小さいモータしか使えず、副車輪のトルクが小さい。そのため、主車輪駆動時の駆動力と副車輪駆動時の駆動力との差が大きい。また、回転する主車輪の内部にモータがあるので、主車輪の内部のモータに電気などのエネルギーを供給するための配線が面倒になり、構成が複雑になる。

本発明は、かかる実情に鑑み、簡単な構成で、主車輪の回転駆動と副車輪の回転駆動とを行うことができ、また、幅広い種類やサイズの駆動源を使用することが可能な移動搬送機構及びそれを用いた移動搬送装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した移動搬送機構を提供する。

移動搬送機構は、（ａ）ホイール回転中心軸を中心に回転自在に支持される少なくとも１つのホイール部材と、（ｂ）前記ホイール回転中心軸を中心とする円周に沿ってそれぞれの副車輪回転中心軸が延在し、前記ホイール部材にそれぞれ回転自在に支持された、少なくとも１つの副車輪と、（ｃ）前記ホイール回転中心軸と同軸に回転自在に配置された第１及び第２の入力部材と、前記第１及び第２の入力部材の両方に接触し、自転中心軸を中心に自転可能、かつ、前記ホイール回転中心軸のまわりを公転可能である出力部材とを含む差動機構と、（ｄ）前記ホイール部材に固定され、前記差動機構の前記出力部材を、前記自転中心軸を中心に回転自在に支持する、回転支持部材と、（ｅ）前記差動機構の前記出力部材と少なくとも一つの前記副車輪との間を結合し、前記出力部材の前記自転中心軸を中心とする自転による回転を前記副車輪に伝達して前記副車輪を回転させる、回転伝達部材とを備える。前記ホイール部材は、前記差動機構の前記出力部材の前記ホイール回転中心軸のまわりの公転に伴って、前記ホイール回転中心軸を中心に回転する。

上記構成において、複数個の副車輪を用いる場合は、回転伝達部材を介して全ての副車輪が直接回転されるようにしてもよい。あるいは、回転伝達部材を介して直接は回転されない副車輪が、回転伝達部材を介して直接回転される副車輪と回転が伝わるように連結され、両方の副車輪が同時に回転されるようにしてもよい。

差動機構は、かさ歯車、フェースギヤ、ハイポイドギヤなどの歯車や、通常の円筒歯車を用いる遊星歯車装置など、歯が噛み合う部材で構成しても、フリクションドライブのような摩擦により回転を伝達するものや、トラクションドライブのようにトラクションオイルを利用するもので構成してもよい。ベルトやワイヤ等を介して回転を伝達する差動機構を用いてもよい。

上記構成によれば、主車輪は、ホイール部材と副車輪とにより構成される。差動機構は、第１及び第２の入力部材が所定の角速度比で回転したとき（例えば、同方向（空間上に設定した一つの座標系から見て同方向）に同じ角速度で回転したとき）、出力部材がホイール回転中心軸のまわりを公転する。出力部材を回転自在に支持する回転支持部材が固定されたホイール部材は、出力部材の公転に伴い、出力部材と一体となって、ホイール回転中心軸を中心に回転する。つまり、主車輪が回転する。このとき、副車輪が接触する面には、ホイール回転中心軸に直角かつ副車輪が接触する面に平行な方向（ホイール回転中心軸に垂直な平面と副車輪が接触する面との交線方向）の力が作用し、ホイール回転中心軸に直角かつ副車輪が接触する面に平行な方向の移動搬送が可能となる。

一方、第１及び第２の入力部材が前述とは異なる所定の角速度比で回転したとき（例えば、互いに逆方向（空間上に設定した一つの座標系から見て逆方向）に絶対値が同じ角速度で回転したとき）、出力部材が自転する。出力部材の自転により、回転伝達部材を介して副車輪が回転する。このとき、副車輪が接触する面には、ホイール回転中心軸と平行な方向の力が作用し、ホイール回転中心軸と平行な方向の移動搬送が可能となる。

第１及び第２の入力部材が、上記以外の態様で回転したときには、出力部材は公転し、かつ自転する。出力部材の公転により主車輪が回転し、出力部材の自転により副車輪が回転する。このとき、副車輪が接触する面には、主車輪の回転によるホイール回転中心軸に直角かつ副車輪が接触する面に平行な方向の力と、副車輪の回転によるホイール回転中心軸と平行な方向の力とが作用する。つまり、副車輪が接触する面に平行でかつホイール回転中心軸に対して斜め方向の力が作用する。これによって、副車輪が接触する面に平行でかつホイール回転中心軸に対して斜め方向の移動搬送が可能となる。

上記構成にすれば、外部から差動機構の第１及び第２の入力部材を回転駆動することができ、ホイール部材の内部に駆動源を配置する必要がないため、構成を簡単にすることができる。また、ホイール部材の内部に駆動源を配置する必要がないため、使用できる駆動源に関する制約は少なく、幅広い種類やサイズの駆動源を使用することが可能である。例えば大トルクのモータを利用すれば、駆動力を大きくすることができる。さらに、ホイール回転中心軸と平行な方向の移動搬送時にも、ホイール回転中心軸に直角かつ副車輪が接触する面に平行な方向の移動搬送時と同じ駆動源を使用することができるので、ホイール回転中心軸と平行な方向の移動搬送時の駆動力と、ホイール回転中心軸に直角かつ副車輪が接触する面に平行な方向の移動搬送時の駆動力との差を小さくすることもできる。

好ましくは、前記差動機構の前記第１の入力部材は、前記出力部材と係合する第１の係合部を有する。前記差動機構の前記第２の入力部材は、前記出力部材と係合する第２の係合部を有する。前記第１の係合部と前記第２の係合部とは互いに対向する。前記差動機構の前記出力部材のうち少なくとも一つは、前記ホイール回転中心軸に垂直なある方向から透視したときに、前記ホイール回転中心軸に関して片側にのみ配置されている。

この場合、差動機構の出力部材は、第１の入力部材の第１の係合部と第２の入力部材の第２の係合部とに直接接触することにより係合しても、ベルトやワイヤ等を介して間接的に係合してもよい。差動機構の出力部材は、ホイール回転中心軸に垂直なある方向から透視したときに、ホイール回転中心軸に関して片側にのみ配置され、ホイール回転中心軸を跨がない。そのため、ホイール回転中心軸のまわりに複数の出力部材を配置しやすく、各副車輪を均等に回転駆動することが容易になる。

好ましくは、前記差動機構の前記出力部材の前記自転中心軸は、前記ホイール回転中心軸に対して非平行に配置されている。前記差動機構の前記出力部材は、前記差動機構の前記第１の入力部材の前記第１の係合部と前記差動機構の前記第２の入力部材の前記第２の係合部との両方に係合する第３の係合部を有する。

この場合、第１及び第２の係合部を対称な構成にしやすく、構成を簡単にすることができる。

好ましくは、前記第１及び第２の係合部、又は前記第１乃至第３の係合部が、かさ歯車の歯面である。

この場合、歯の噛み合いによって差動機構での回転伝達の損失を少なくすることができる。かさ歯車を用いると、差動機構の構成が簡単になる。

好ましくは、前記副車輪は、前記副車輪回転中心軸の少なくとも一部を円弧状に保ったまま前記副車輪回転中心軸のまわりを変形しながら回転する。

この場合、副車輪の個数を減らし、隣接する副車輪間の隙間発生箇所を減らして、主車輪が回転し、副車輪が順に床面に接していくときに、隣接する副車輪間の隙間によって生じるがたつきの発生回数を減らすことができる。特に、副車輪の個数を最小（１個）まで減らして副車輪回転中心軸をリング状に保つことにより、副車輪間の隙間そのものがなくなり、主車輪が回転したときに副車輪間の隙間によって生じるがたつきを無くすことができる。

好ましくは、前記回転伝達部材は、無端循環部材を含む。前記無端循環部材は、前記副車輪に係合する。前記無端循環部材は、前記副車輪の外周面のうち接地面に沿って延在する表面を有する。

具体的な一態様としては、前記回転伝達部材は、前記副車輪の前記ホイール回転中心軸方向両側にそれぞれ接する前記ホイール回転中心軸に垂直な一対の仮想的な平面の間の領域内に配置される。この場合、回転伝達部材が副車輪よりもホイール回転中心軸方向外側にはみ出さないように構成し、主車輪の幅（ホイール回転中心軸方向の寸法）を短くすることができる。

具体的な他の態様としては、前記回転伝達部材の少なくとも一部が、前記副車輪の前記ホイール回転中心軸方向両側にそれぞれ接する前記ホイール回転中心軸に垂直な一対の仮想的な平面の間の領域の外側に配置される。この場合、回転伝達部材の前記副車輪側の端部は、隣接する副車輪間の最も狭い隙間（ホイール回転中心軸に近い方の隙間）を避けて配置することができるので、隣接する副車輪の間隔を小さくし、主車輪が回転したときのがたつきを軽減することができる。

前記回転伝達部材には歯車、ベルト、歯付きベルト、チェーン、ワイヤ、回転軸、軸継手などを用いることができるが、好ましい一態様としては、前記回転伝達部材は、丸ベルトを含む。

この場合、丸ベルトを折り曲げることにより、小さいスペースで回転を伝達することができる。また、構成を簡単にすることができる。丸ベルトは、通常は、断面が円形の無端ベルト部材であるが、断面が一定の大きさでなくてもよく、例えば、中心軸方向に断面の大きさが周期的に変化して表面に歯のような凹凸形状が形成されるものであってもよい。表面に凹凸形状が形成された丸ベルトは、プーリとの間のすべりを抑えることができる。

また、本発明は、以下のように構成した移動搬送装置を提供する。

移動搬送装置は、（ａ）上記各構成のいずれか一つに記載の少なくとも１つの移動搬送機構と、（ｂ）前記移動搬送機構の前記ホイール部材を、前記ホイール回転中心軸を中心に回転自在に支持する本体と、（ｃ）前記本体に固定され、前記移動搬送機構の前記差動機構の前記第１及び第２の入力部材にそれぞれ結合され、前記第１及び第２の入力部材をそれぞれ回転駆動する第１及び第２の駆動源とを備える。

上記構成によれば、移動搬送機構の副車輪が面に接する状態で第１及び第２の入力部材の少なくとも一方が駆動源により回転駆動されると、移動搬送機構の副車輪が接する面に対して、本体が相対的に移動する。したがって、移動搬送装置は、２自由度（前後、左右）あるいは３自由度（前後、左右、旋回）の移動搬送動作を実現することができる。

また、本発明は、以下のように構成した移動搬送機構の駆動方法を提供する。

移動搬送機構の駆動方法は、移動搬送機構を準備する工程と、移動搬送機構を駆動する工程とを備える。移動搬送機構は、（ａ）主車輪と、（ｂ）前記主車輪の外周に沿って配置された副車輪と、（ｃ）第１及び第２の入力部材と、前記第１及び第２の入力部材に係合する出力部材とを有し、前記主車輪において前記副車輪よりも前記主車輪の径方向内側に配置された差動機構とを備える。移動搬送機構は、前記差動機構の前記出力部材の公転により前記主車輪が回転し、前記差動機構の前記出力部材の自転により前記副車輪が回転するように構成される。移動搬送機構を駆動する工程において、（ｉ)前記主車輪のみを回転させるときには、前記差動機構の前記出力部材が公転しかつ自転しない第１の角速度比で、前記差動機構の前記第１及び第２の入力部材を回転駆動し、（ii）前記副車輪のみを回転させるときには、前記差動機構の前記出力部材が自転しかつ公転しない第２の角速度比で、前記差動機構の前記第１及び第２の入力部材を回転駆動し、（iii）前記主車輪と前記副車輪の両方を回転させるときには、前記第１の角速度比と異なりかつ前記第２の角速度比と異なる角速度比で、前記差動機構の前記第１及び第２の入力部材を回転駆動する。

本発明によれば、移動搬送機構は、簡単な構成で、主車輪の回転駆動と副車輪の回転駆動とを行うことができ、また、様々な種類・サイズの駆動源を使用することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図２７を参照しながら説明する。

＜実施例１＞ まず、移動搬送機構１０の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、移動搬送機構１０の断面を説明に必要な部分を中心に模式的に示す断面図である。図２は、図１の線Ａ−Ａに沿って切断し、入力かさ歯車１８ｂを取り除いた状態を示す断面図である。図１では、移動搬送機構１０以外のモータ１４ａ，１４ｂやケーシング１２も図示している。

移動搬送機構１０は、１対のホイール部材２０が、第１及び第２の回転軸１６ａ，１６ｂを介して、ケーシング１２に回転自在に支持されている。１対のホイール部材２０は略円形であり、第１乃至第３の結合部材２２，２４，２６により、間隔を設けて互いに平行に結合されている。

最も外側の第１の結合部材２２には、副車輪３０が回転自在に支持されている。副車輪３０の回転軸３１は、ホイール部材２０の外周２０ａに沿って略平行に配置され、かつ、ホイール部材２０のホイール回転中心軸２０ｓに対して直角方向に延在している。副車輪３０は、ホイール部材２０の外周２０ａよりもホイール部材２０の径方向外側に突出し、床面２に接するようになっている。

副車輪３０のうち一部には、プーリ３２が固定されており、伝動ベルト４９を介して回転駆動される。隣接する副車輪３０同士は、不図示の結合部材（例えば、両端に爪部が形成されたカップリング、軸状の弾性部材など）を介して互いに結合されており、副車輪３０は、全部が一体的に、それぞれの副車輪３０の副車輪回転中心軸３１ｘのまわりを自転するようになっている。

１対のホイール部材２０の中心には、ホイール部材２０のホイール回転中心軸２０ｓと同軸に配置され互いに対向する１対の入力かさ歯車１８ａ，１８ｂの間に、４つの出力かさ歯車４２（図１では１つのみを示す。）が噛み合う差動機構が設けられている。１対の入力かさ歯車１８ａ，１８ｂは、同じ諸元の歯車とする。１対の入力かさ歯車１８ａ，１８ｂは、それぞれ、第１及び第２の回転軸１６ａ，１６ｂの端部に固定されている。第１及び第２の回転軸１６ａ，１６ｂは、それぞれモータ１４ａ，１４ｂによって別々に回転駆動されるようになっている。

差動機構には、かさ歯車の代わりに、フェースギヤ、ハイポイドギヤなどの歯車や、円筒歯車を用いた遊星歯車装置等、歯が噛み合う構成を用いることができる。また、フリクションドライブ（摩擦伝動を利用するもの）、トラクションドライブ（トラクションオイルを利用するもの）等のように、噛み合う歯がない構成を用いてもよい。ベルトやワイヤを用いてもよい。

出力かさ歯車４２は、結合部材２６により回転自在に支持された出力かさ歯車回転軸４３の一端に固定されている。この出力かさ歯車回転軸４３の他端には、第１の中間歯車４４が固定されている。第１の中間歯車４４は、第２の結合部材２４により回転自在に支持された中間回転軸４７の一端に固定された第２の中間歯車４６と噛み合っている。中間回転軸４７にはプーリ４８が固定されている。このプーリ４８と、副車輪３０に固定されたプーリ３２との間は、伝動ベルト４９を介して結合され、回転が伝達されるようになっている。

出力かさ歯車４２と副車輪３０との間を結合する回転伝達部材である出力かさ歯車回転軸４３、第１の中間歯車４４、第２の中間歯車４６、中間回転軸４７、プーリ４８及び伝動ベルト４９が、副車輪３０のホイール回転中心軸２０ｓ方向両側にそれぞれ接するホイール回転中心軸２０ｓに垂直な一対の仮想的な平面の間の領域内に配置されることは好ましい一態様である。この場合、回転伝達部材４３，４４，４６，４７，４８，４９が副車輪３０よりもホイール回転中心軸２０ｓ方向外側にはみ出さないように構成し、主車輪８０の幅（ホイール回転中心軸２０ｓ方向の寸法）を短くすることができる。

図示していないが、ホイール部材２０も、副車輪３０のホイール回転中心軸２０ｓ方向両側にそれぞれ接するホイール回転中心軸２０ｓに垂直な一対の仮想的な平面の間の領域内に配置するように構成すれば、主車輪８０の幅を副車輪３０の幅まで短くすることができる。

次に、移動搬送機構１０の動作について、図３の模式図を参照しながら説明する。図３は、床面２から移動搬送機構１０とケーシング１２を見た様子を示す。図３では、ホイール部材２０に副車輪３０が配置された主車輪８０について、１つの副車輪３０のみが図示されている。

差動機構の１対の入力かさ歯車１８ａ，１８ｂの両方を同じ方向に同じ角速度で回転駆動すると、出力かさ歯車４２は、自転することなく、ホイール回転中心軸２０ｓのまわりを公転する。これによって、図３（ａ）に示すように、副車輪３０は停止した状態で、すなわち、副車輪３０が自転しない状態で、ホイール部材２０が回転し、主車輪８０が矢印８３に示すように回転する。その結果、矢印８６で示すように、ケーシング１２は床面２に対して、前後方向（図３（ａ）において上下方向）に相対的に移動する。

差動機構の１対の入力かさ歯車１８ａ，１８ｂを互いに逆方向に絶対値が同じ角速度で回転駆動すると、出力かさ歯車４２は、公転することなく、自転する。これによって、図３（ｂ）に示すように、ホイール部材２０が停止した状態で、矢印８５で示すように副車輪３０が副車輪回転中心軸３０ｓのまわりを回転（自転）する。その結果、矢印８８で示すように、ケーシング１２は床面２に対して、左右方向（図３（ｂ）において左右方向）に相対的に移動する。

差動機構の１対の入力かさ歯車１８ａ，１８ｂを互いに絶対値が異なる角速度で回転駆動すると、出力かさ歯車４２は、自転し、かつ公転する。これによって、図３（ｃ）において矢印８３で示すように主車輪８０が回転し、矢印８５で示すように副車輪３０が回転（自転）する。その結果、例えば矢印８７で示すように、ケーシング１２は床面２に対して図３（ｃ）に示すように斜め方向に相対的に移動する。

移動搬送機構１０は、左右のモータ１４ａ，１４ｂの回転を制御することで、平面内の全方向の移動が可能である。

すなわち、ケーシング１２を床面２に対して前後方向（図３（ａ）において矢印８６で示す方向）に移動させたい場合には、副車輪３０が回転しない状態でホイール部材２０を回転させればよいので、出力かさ歯車４２が公転しかつ自転しないように、入力かさ歯車１８ａ，１８ｂの両方を同じ方向に同じ角速度（第１の角速度比）で回転駆動するように、モータ１４ａ，１４ｂの回転を制御する。

ケーシング１２を床面２に対して左右方向（図３（ｂ）において矢印８８で示す方向）に移動させたい場合には、副車輪３０が自転し、ホイール部材２０が回転しないようにすればよいので、出力かさ歯車４２が自転しかつ公転しないように、入力かさ歯車１８ａ，１８ｂを互いに逆方向に絶対値が同じ角速度（第２の角速度比）で回転駆動するように、モータ１４ａ，１４ｂの回転を制御する。

ケーシング１２を床面２に対して前後方向でも左右方向でもない斜め方向（図３（ｃ）において、例えば矢印８７で示す方向）に移動させたい場合には、副車輪３０が自転し、かつホイール部材２０が回転すればよいので、出力かさ歯車４２が自転しかつ公転するように、入力かさ歯車１８ａ，１８ｂを第１の角速度比と異なりかつ第２の角速度比と異なる角速度比で回転駆動するように、モータ１４ａ，１４ｂの回転を制御する。

移動搬送機構１０は、駆動用の全てのモータ１４ａ，１４ｂをケーシング１２上に配置することができるので、モータを主車輪に内蔵する場合よりも、大トルクのモータを用いることができる。したがって、副車輪のトルクを大きくすることができ、主車輪と副車輪の駆動力の差を小さくし、あるいは差を無くすことができる。

また、移動搬送機構１０は、モータを主車輪に内蔵しないので、モータへの電気供給等の配線が容易である。

移動搬送機構１０は、種々の移動搬送装置に用いることができる。

例えば、１組の移動搬送機構１０をロボット等の移動搬送装置に用いる場合には、ボール車輪やオムニホイールを用いて移動搬送装置が倒れないようにすればよい。あるいは、倒立振子の技術によりバランスを保つようにすればよい。この場合、前後、左右の２自由度の移動動作を実現できる。

２つ以上の移動搬送機構を用いると、前後、左右の移動と旋回の３自由度の移動搬送装置を実現することができる。

例えば図４（ａ）の断面図、図４（ｂ）の底面図に模式的に示す移動搬送装置６０は、２つの本発明の移動搬送機構１０を用いている。本体６２の底面６４から、２つの移動搬送機構１０の主車輪８０と、２つのボール車輪６８とが突出するように構成されている。移動搬送機構１０は、それぞれ、モータ１４ａ，１４ｂで回転駆動される。移動搬送装置６０は、合計４台のモータで３自由度を実現することができる。

移動搬送装置６０は、例えば、２つの移動搬送機構１０の主車輪が互いに平行に配置され、ホイール回転中心軸が一致し、移動搬送装置６０の重心が、移動搬送機構１０の間に、かつ２つのボール車輪６８の間に配置されるようにすると、移動搬送時に安定するので好ましい。

次に、本発明の移動搬送機構に用いる差動機構について、図５〜図７の模式図を参照しながら、さらに説明する。図５〜図７は、一つの出力部材の自転中心軸に垂直でありかつホイール回転中心軸に垂直である方向から透視した差動機構を模式的に示している。

図５（１）〜（６）の模式図は、同軸に配置された１対の入力部材と、出力部材とが係合する２箇所が、図において入力部材の回転中心軸（ホイール回転中心軸）の片側（図では入力部材の回転中心軸の下側）、かつ、出力部材の自転中心軸の両側に配置されている場合を示している。

図５（１）は、上述した移動搬送機構１０の入力かさ歯車１８ａ，１８ｂ及び出力かさ歯車４２に対応する構成であり、１対の入力部材５０，５２の回転中心軸と出力部材５４の自転中心軸とが直角となっている。出力部材５４の係合部５５が、１対の入力部材５０，５２の係合部５１，５３の両方に、係合している。例えば、係合部に設けた歯が噛み合うことにより係合する。あるいは、係合部の面同士が接触して摩擦により係合する。この場合、一方の入力部材５０と出力部材５４との間と他方の入力部材５２と出力部材５４との間とで減速比を対称としやすく、機械的強度や剛性も対称としやすい。

図５（２）は、入力部材５０ａ，５２ａの回転中心軸に対して、出力部材５４ａの自転中心軸が傾き、非直角となっている場合を示す。出力部材５４ａの係合部５５ａは、１対の入力部材５０ａ，５２ａの係合部５１ａ，５３ａの両方に、係合している。一方の入力部材５０ａと出力部材５４ａとの間と他方の入力部材５２ａと出力部材５４ａとの間とで減速比は非対称となりやすく、機械的強度や剛性も非対称となりやすい。

図５（３）は、出力部材５４ｂに２つの係合部５５ｂ，５６ｂを設け、それぞれ、一方の入力部材５０ｂの係合部５１ｂと、他方の入力部材５２ｂの係合部５３ｂに係合している場合を示す。１対の入力部材５０ｂ，５２ｂの回転中心軸と出力部材５４ｂの自転中心軸とは直角となっている。この場合、一方の入力部材５０ｂと出力部材５４ｂとの間と他方の入力部材５２ｂと出力部材５４ｂとの間とで減速比を同じにすることは可能であるが、機械的強度や剛性は非対称となりやすい。

図５（４）〜（６）は、図５（１）〜（３）の一方の入力部材５０，５０ａ，５０ｂを、他方の入力部材５２，５２ａ，５２ｂと同じ側から回転駆動する場合を示している。このように片側から回転駆動する構成とすると、モータなどの駆動系を片側のみに設けることができる。

図５（４）では、図５（１）と同様に、１対の入力部材５０ｃ，５２ｃの回転中心軸と出力部材５４ｃの自転中心軸とが直角となっている。出力部材５４ｃの係合部５５ｃが、１対の入力部材５０ｃ，５２ｃの係合部５１ｃ，５３ｃの両方に係合している。この場合、一方の入力部材５０ｃと出力部材５４ｃとの間と他方の入力部材５２ｃと出力部材５４ｃとの間とで減速比を対称としやすく、機械的強度や剛性も、ある程度、対称としやすい。

図５（５）では、図５（２）同様に、１対の入力部材５０ｄ，５２ｄの回転中心軸に対して出力部材５４ｄの自転中心軸が傾き、非直角となっている。出力部材５４ｄの係合部５５ｄは、１対の入力部材５０ｄ，５２ｄの係合部５１ｄ，５３ｄの両方に係合している。この場合、一方の入力部材５０ｄと出力部材５４ｄとの間と他方の入力部材５２ｄと出力部材５４ｄとの間とで減速比は非対称となりやすく、機械的強度や剛性も非対称となりやすい。

図５（６）では、図５（３）同様に、１対の入力部材５０ｅ，５２ｅの回転中心軸と出力部材５４ｅの自転中心軸とは直角となり、出力部材５４ｅの２つの係合部５５ｅ，５６ｅは、それぞれ、一方の入力部材５０ｅの係合部５１ｅと他方の入力部材５２ｅの係合部５３ｅとに係合している。この場合、一方の入力部材５０ｅと出力部材５４ｅとの間と他方の入力部材５２ｅと出力部材５４ｅとの間とで減速比を同じにすることは可能であるが、機械的強度や剛性は非対称となりやすい。

図５（７ａ）及び（７ｂ）は、差動機構に用いる、円筒歯車を使った遊星歯車装置を示している。図５（７ａ）は軸直角断面を模式的に示す構成図、図５（７ｂ）は軸を含む断面を模式的に示す構成図である。遊星歯車９２は、図示を簡略化するため、１つのみを図示している。差動機構には、外歯太陽歯車９０と内歯車９４とを入力部材として用い、遊星歯車９２を出力部材として用いる。適宜な回転伝達系を設けて、キャリヤ９３の回転（遊星歯車９２の公転）を主車輪の回転に利用し、遊星歯車９２の自転を副車輪の回転に利用する。

図６の模式図は、同軸に配置された１対の入力部材５０ｓ，５２ｓと出力部材５４ｓとが係合する２箇所が、１対の入力部材５０ｓ，５２ｓの回転中心軸の両側、かつ、出力部材５４ｓの自転中心軸の片側に配置されている場合を示している。出力部材５４ｓには２つの係合部５５ｓ，５６ｓが設けられ、それぞれ、入力部材５０ｓ，５２ｓの係合部５１ｓ，５３ｓに係合している。この場合も、出力部材５４ｓは、自転と公転が可能ではある。しかし、図において１対の入力部材５０ｓ，５２ｓの回転中心軸の両側（図では、入力部材の回転中心軸の上側と下側）で入力部材５０ｓ，５２ｓと出力部材５４ｓとが係合するため、複数の出力部材５４ｓを配置しようとすると、構成が複雑になってしまう。

図７の模式図は、本発明の移動搬送機構に適用可能な他の差動機構を示している。

図７（ａ）では、同軸に配置された１対の入力部材５０ｘ，５２ｘの係合部５１ｘ，５３ｘと出力部材５４ｘの係合部５５ｘ，５６ｘとが係合する２箇所が、１対の入力部材５０ｘ，５２ｘの回転中心軸の片側、かつ、出力部材５４ｘの自転中心軸の片側に配置されている。

この構成において、一方の入力部材５０ｘと出力部材５４ｘとの間の減速比と、他方の入力部材５２ｘと出力部材５４ｘとの間の減速比とが同じであると、出力部材５４ｘは１対の入力部材５０ｘ，５２ｘが停止していても回転（公転と自転）可能であり、不都合が生じる。

したがって、本発明の移動搬送機構に利用できるためには、１対の入力部材５０ｘ，５２ｘが停止していると出力部材５４ｘが回転（公転と自転）できないように、一方の入力部材５０ｘと出力部材５４ｘとの間の減速比と、他方の入力部材５２ｘと出力部材５４ｘとの間の減速比とが異なるようにする必要がある。

図７（ｂ）では、同軸に配置された１対の入力部材５０ｙ，５２ｙの係合部５１ｙ，５３ｙと出力部材５４ｙの係合部５５ｙ，５６ｙとが係合する２箇所が、１対の入力部材５０ｙ，５２ｙの回転中心軸の片側、かつ、出力部材５４ｙの自転中心軸の片側に配置されている。

この場合、１対の入力部材５０ｙ，５２ｙが停止していると出力部材５４ｙが回転（公転と自転）できないように、一方の入力部材５０ｙと出力部材５４ｙとの間の減速比と、他方の入力部材５２ｙと出力部材５４ｙとの間の減速比とが異なるようにすれば、本発明の移動搬送機構に適用可能である。

図７（ｃ）では、同軸に配置された１対の入力部材５０ｚ，５２ｚと出力部材５４ｚとが非直角に傾けて配置されている。入力部材５０ｚ，５２ｚの係合部５１ｚ，５３ｚと出力部材５４ｚの係合部５５ｚ，５６ｚとが係合する２箇所が、１対の入力部材５０ｚ，５２ｚの回転中心軸の両側、かつ、出力部材５４ｚの自転中心軸の両側に配置されている。

この場合、一方の入力部材５０ｚと出力部材５４ｚとの間の減速比と、他方の入力部材５２ｚと出力部材５４ｚとの間の減速比とが異なるようにすれば、本発明の移動搬送機構に適用可能である。

次に、本発明の移動搬送機構に用いる回転伝達部材について、図８〜図１０の模式図を参照しながら、さらに説明する。

回転伝達部材には、断面円形の無端ベルト部材である丸ベルトを用いてもよい。丸ベルトは、断面が一定の大きさでなくてもよく、例えば、中心軸方向に断面の大きさが周期的に変化して表面に歯のような凹凸形状が形成されるものであってもよく、そのような丸ベルトを用いると、プーリとの間のすべりを抑えることができる。

例えば図８に模式的に示すように、丸ベルト７８は、差動機構７１の入力かさ歯車７１ａと係合する出力かさ歯車７１ｂの自転による回転を、副車輪７２に伝達する。この場合、丸ベルト７８の循環経路を折り曲げることにより、差動機構と副車輪７２との間の伝達経路が簡単になり、径方向の距離を短くし、主車輪７０の外径を小さくすることが可能である。

丸ベルト７８の循環経路は、図９の構成図に示すように、隣接する副車輪７２，７４間の中央の隙間７３ｂを紙面に略垂直方向に通って副車輪７２に固定されたプーリ７３を回転駆動するように構成してもよい。この場合、丸ベルト７８が、隣接する副車輪７２，７４間の内側（主車輪７０のホイール回転中心軸側）の隙間７３ａを、例えば図８に模式的に示すように、主車輪７０の径方向に、すなわち紙面に平行に通って副車輪７２に固定されたプーリ７３に達する場合よりも、隣接する副車輪７２，７４間の内側の隙間７３ａを小さくすることができる。これにより、隣接する副車輪７２，７４間の外側（主車輪７０の径方向外側）の隙間７３ｃも小さくなるので、主車輪７０が回転し、副車輪が順に床面に接していくときのがたつきを小さくすることができる。

図１０（ａ）の要部構成図に示すように、副車輪７５に結合されたプーリ７６と、駆動用のプーリ７７とを配置し、丸ベルト７８の経路を例えば９０度ひねるようにする。この場合、駆動用のプーリ７７と、差動機構の出力かさ歯車とを回転軸で直結し、副車輪を回転駆動することができる。

あるいは、図１０（ｂ）の要部構成図と、図１０（ｂ）の線Ｃ−Ｃに沿って切断した要部拡大図である図１０（ｃ）とに示すように、副車輪７５の両側に固定されたプーリ７６ａ，７６ｂの上下に丸ベルト７９の中間部分７９ａ，７９ｂを掛け、丸ベルト７９の両端に掛けるプーリ７７ａ，７７ｂのうち、一方を不図示の差動機構の出力かさ歯車側に回転軸を介して結合し、他方は張力調整用のテンショナーとして遊転させてもよい。この場合、図１０（ａ）のようにベルト経路が扇状に広がらないので、副車輪７５に隣接する不図示の副車輪との間の隙間を狭くすることができる。

＜変形例１＞ 隣接する副車輪の間に隙間があると、主車輪が回転したときに副車輪と床面の接触によりがたつきを生じる。以下のように構成すると、このようながたつきの発生を低減することができる。

＜変形例１−１＞ 例えば図１１の構成図に示す移動搬送機構１０ａのように、円弧形状を保つように変形しながら回転する副車輪３０ａを用いる。この副車輪３０ａは、例えば、弾性部材を用いたり、円筒形状の部品を蛇腹状に重ね合わせたりすることによって、その副車輪回転中心軸を円弧状に保ったままその副車輪回転中心軸のまわりを変形しながら回転するように構成することができる。このような円弧形状の副車輪３０ａを用いると、副車輪３０ａの個数を減らし、隣接する副車輪３０ａ間の隙間発生箇所を減らし、主車輪が回転したときに隣接する副車輪間の隙間によってがたつきが発生する回数を減らすことができる。

複数個の円弧状に分割した副車輪３０ａを用いる代わりに、リング形状を保ちながら、リング形状の副車輪回転中心軸のまわりを回転するように構成した１つの副車輪のみを用いる構成としてもよい。この場合、そもそも、隣接する副車輪間の隙間がないので、主車輪が回転したときに隣接する副車輪間の隙間によるがたつきを抑えることができる。

＜変形例１−２＞ 例えば図１２（ａ）の要部構成図と、図１２（ａ）の線Ａ−Ａに沿って切断した要部断面図である図１２（ｂ）とに示すように、副車輪３６の外周面を、ホイール部材側に固定された支持部材２２ｂにより回転自在に支持されているローラ３７によって、回転自在に支持するように構成してもよい。主車輪が回転したときに副車輪３６の外周面に隙間があるとがたつきを生じるが、副車輪３６の外周面をローラ３７で支持すると副車輪３６を支持する部分に隙間ができないので、副車輪３６自体により生じるがたつきを無くすことができる。

＜変形例１−３＞ 副車輪の表面を直接駆動してもよい。例えば図１３の構成図に示すように、副車輪３６に接するローラ３８を差動機構（図示せず）からの回転伝達により回転駆動し、副車輪３６とローラ３８の係合を利用して副車輪を駆動してもよい。ローラが副車輪に単純に接するだけの摩擦係合でもよい。

図１３の線Ａ−Ａに沿って切断した要部断面図である図１４と、図１５の要部斜視図とに示すように、副車輪３６とローラ３８とが接触する面に、凸部３６ａ，３８ａ及び凹部３６ｂ，３８ｂを形成して噛み合わせるようにすれば、ローラ３８と副車輪３６との間の接触面ですべりが生じるのを防ぎ、副車輪が確実に回転駆動されるようにすることができる。また、図１５に模式的に示すように、副車輪３６の凹部３６ｂと凸部３６ａの位置を断面位置ごとに変えてもよい。

＜変形例１−４＞ 上記の構成を組み合わせることにより、隣接する副車輪間の隙間を無くすことができる。例えば、リング形状の弾性部材で副車輪を形成し、ローラを用いて副車輪の外周面を支持するとともに、副車輪の表面をローラで駆動する構成とすることで、主車輪が回転したときのがたつきを防ぐことができる。

＜変形例２＞ 副車輪をベルトなどの無端循環部材で駆動すると、隣接する副車輪の間の隙間ができるだけ形成されないようにして、主車輪が回転したときのがたつきを防ぐことができる。

＜変形例２−１＞ 図１６の要部構成図に示すように、隣接する副車輪３４ａの端部同士を回転自在に支持し、副車輪３４ａの端部に形成した略円筒形状の小径部３５ａにベルト４９ａを掛け、ベルト４９ａを不図示の差動機構からの回転伝達により回転駆動する。

図示していないが、ベルト４９ａに歯付きベルトを用い、小径部３５ａに歯を形成してもよい。ベルト４９ａの代わりに、輪状の形状を保ったまま駆動力を伝達することができる、より剛性の高い部材を用いてもよい。

図１６では、隣接する副車輪３４ａの端部３５ａの中心軸３５ｚは一致しているが、図１７の要部構成図に示すように、回転自在に支持される隣接する副車輪３４ｓ，３４ｔの端部３５ｓ，３５ｔの中心軸３４ｘ，３４ｙが一致していない構成としてもよい。

図１６において、ベルト４９ａの外周面４９ｘの断面は直線状であり、断面が円弧状の副車輪３４ａの外周面とは曲率半径が異なっているが、図１７に示すようにベルト４９ｂの外周面４９ｙを副車輪３４ｓ，３４ｔの外周面の曲率に合わせて形成し、副車輪３４ｓ，３４ｔの外周面とベルト４９ｂの外周面とが円弧形状に滑らかに連続するようにすれば、主車輪が回転したときのがたつきがより生じないようにすることができる。

＜変形例２−２＞ 図１８（ａ）の要部断面図に示すように、副車輪３４ｃは、副車輪回転中心軸３４ｋを円弧状に保ったまま、副車輪回転中心軸３４ｋのまわりを弾性変形しながら回転する。副車輪３４ｃの外周面３４ｐに溝３５を設け、この溝３５に、差動機構で回転駆動されるベルト（不図示）を掛ける。ベルトに歯付きベルトを用いる場合には、溝３５の底面に歯を形成しておく。

副車輪が弾性変形しながら回転するとき、副車輪３４ｃの溝３５は、外側（３５ｍ側）で広くなり、内側（３５ｎ側）に近くなると狭くなるため、そのままでは、円滑にベルトで駆動ができない場合がある。そのような場合には、次のように構成することが好ましい。

例えば図１８（ｂ）の要部断面図に示すようにベルト４９ｃの溝底面側にテーパ４９ｍを形成し、図１８（ａ）に示すように、ベルト４９ｃのテーパ４９ｍと接する副車輪３４ｃの溝３５の側面にもテーパを形成し、ベルト４９ｃが溝３５に嵌りやすく、抜け出やすくなるようにする。

あるいは、図１９の要部斜視図及び図２０（ａ）の断面図に示すように、ベルト４９ｄの中央部４９ｋの厚みを薄くし、副車輪３４ｃの溝３５の幅が狭い部分では、図２０（ｂ）の断面図に示すように、ベルト４９ｄの側面４９ｍが押圧され、ベルト４９ｄの中央部４９ｋが弾性変形してベルト４９ｄの幅が狭くなるようにする。

あるいは、図２１の構成図に模式的に示すように、不図示の差動機構からの回転伝達により駆動されるプーリ４８ｓに加え、副車輪３４に隣接して中間プーリ３９ａ，３９ｂを設けて、副車輪３４にベルト４９ｅを掛ける角度を小さくして、溝が狭くなる範囲にはベルト４９ｅを掛けないようにする。

ベルトの側面と副車輪の溝の側面にテーパを形成する方法（図１８）、図１９のようなベルトを用いる方法、図２１のような中間プーリを用いる方法は、図１７のような１つのベルトで２つの副車輪を駆動する場合にも用いることができる。

＜変形例２−３＞ 図２２の構成図に示す移動搬送機構１０ｂのように、たる型の副車輪３０ｋ，３０ｔの外面をベルト４９ｓ，４９ｔで駆動してもよい。たる型の副車輪３０ｋ，３０ｔは外周面の場所によって副車輪回転中心軸からの半径が異なるため、副車輪の角速度が一定でも場所によって外周面上の速度が異なるが、問題なく用いることができる用途もある。

たる型の副車輪３０ｋ，３０ｔを用いると、副車輪３０ｋ，３０ｔの個数を減らし、副車輪３０ｋ，３０ｔ間の隙間発生箇所を減らして、主車輪が回転したときのがたつきの発生を減らすことができる。

＜変形例３＞ 差動歯車から副車輪に駆動力を伝達する回転伝達部材には、回転軸や円筒歯車など、ベルト以外を用いてもよい。

＜変形例３−１＞ 差動機構と副車輪との間を回転軸で結合するようにしてもよい。例えば図２３の構成図に示すように、回転軸４３ｘの一端を差動機構の出力かさ歯車４２に結合し、回転軸４３ｘの他端にかさ歯車４４ｘを設け、このかさ歯車４４ｘに噛み合うかさ歯車３２ｘを副車輪３０ｘに設ける。この場合、構成が簡単になる。また、主車輪の外径を小さくしたり、主車輪の幅を小さくしたりすることが容易であり、小型化が容易である。

＜変形例３−２＞ 円筒歯車を用いてもよい。例えば図２４の構成図に示すように、回転軸４３ｙの一端を差動機構の出力かさ歯車４２に結合して、回転軸４３ｙの他端にかさ歯車４４ｙを設ける。かさ歯車４４ｙに噛み合うかさ歯車４６ｙを回転軸４７ｙの一端に固定し、回転軸４７ｙの他端に円筒歯車４８ｙを設ける。円筒歯車４８ｙに噛み合う円筒歯車３２ｙを副車輪３０ｙに設ける。

＜変形例３−３＞ 歯車列を用いてもよい。例えば図２５の要部構成図に示すように、差動機構からの回転を円筒歯車の歯車列４６ｚ，４７ｚ，４８ｚを用いて、副車輪３０ｚに結合された円筒歯車３２ｚに伝達する。

あるいは、回転伝達部材に、チェーンやワイヤを用いてもよい。

＜実施例２＞ １つの本発明の移動搬送機構１０と、１方向にのみ駆動でき、その直角方向には、受動的に移動可能な従来例のオムニホイールとを組み合わせても、３自由度の移動搬送装置を実現することができる。

＜実施例２−１＞ 例えば図２６の構成図に模式的に示す移動搬送装置６０ａのように、１つの実施例１の移動搬送機構（主車輪８０のみを図示）及び駆動用のモータ２台（図示せず）と、１つの１方向にのみ駆動できる従来例のオムニホイール１９０と駆動用のモータ１台（図示せず）とをケーシング１２に搭載した場合、合計３台のモータで３自由度の移動搬送装置を実現することができる。図中の一点鎖線８０ａはホイール回転中心軸を示し、一点鎖線１９０ａはオムニホイール回転中心軸を示す。オムニホイール１９０は、オムニホイール回転中心軸１９０ａと直角かつオムニホイール１９０が接触する面に平行な方向には駆動力を発生することができ、オムニホイール回転中心軸１９０ａと平行方向には受動的に移動可能である。

＜実施例２−２＞ 例えば図２７の構成図に模式的に示す移動搬送装置６０ｂのように、１つの実施例１の移動搬送機構（主車輪８０のみを図示）及び駆動用のモータ２台（図示せず）と、２つの１方向にのみ駆動できる従来例のオムニホイール１９０及び駆動用のモータ各１台（図示せず）とを組み合わせた場合、合計４台のモータで３自由度の移動搬送装置を実現することができる。図中の一点鎖線８０ａはホイール回転中心軸を示し、一点鎖線１９０ａはオムニホイール回転中心軸を示す。

＜まとめ＞ 以上のように、本発明の移動搬送機構は、差動機構を用いることにより、共通の駆動源を用いて、主車輪と副車輪の両方を独立に駆動することができる。また、簡単な構成で、主車輪の回転駆動と副車輪の回転駆動とを行うことができる。また、使用できる駆動源に関する制約は少なく、幅広い種類やサイズの駆動源を利用することが可能である。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。

本発明の移動搬送機構は、副車輪が下方に突出して床面等に接する移動搬送装置に限らず、上下を反転した構成で用いることもできる。例えば、上方に突出した副車輪で被搬送物を下から支え、主車輪及び副車輪の回転の組み合わせによって、被搬送物を所望の方向に移動させたり旋回させたりする移動搬送装置にも用いることができる。

移動搬送機構の断面図である。（実施例１） 図１の線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。（実施例１） 移動搬送機構の動作を説明するための模式図である。（実施例１） 移動搬送機構を用いた移動搬送装置の（ａ）断面図、（ｂ）底面図である。（実施例１） 差動機構の構成を示す模式図である。（実施例１） 差動機構の構成を示す模式図である。（実施例１） 差動機構の構成を示す模式図である。（実施例１） 回転伝達系の構成を示す模式図である。（実施例１） 副車輪の配置を模式的に示す構成図である。（実施例１） 回転伝達系を模式的に示す要部構成図である。（実施例１） 移動搬送機構の構成図である。（変形例１−１） 移動搬送機構の（ａ）要部構成図、（ｂ）要部断面図である。（変形例１−２） 移動搬送機構の構成図である。（変形例１−３） 移動搬送機構の要部断面図である。（変形例１−３） 移動搬送機構の要部斜視図である。（変形例１−３） 移動搬送機構の要部構成図である。（変形例２−１） 移動搬送機構の要部構成図である。（変形例２−１） 移動搬送機構の（ａ）副車輪の要部断面図、（ｂ）ベルトの要部断面図である。（変形例２−２） 移動搬送機構のベルトの要部斜視図である。（変形例２−２） 移動搬送機構のベルトの断面図である。（変形例２−２） 移動搬送機構の構成図である。（変形例２−２） 移動搬送機構の構成図である。（変形例２−３） 移動搬送機構の構成図である。（変形例３−１） 移動搬送機構の構成図である。（変形例３−２） 移動搬送機構の要部構成図である。（変形例３−３） 移動搬送装置の構成図である。（実施例２−１） 移動搬送装置の構成図である。（実施例２−２） 全方向移動車輪の斜視図である。（従来例） 全方向移動車輪の要部拡大図である。（従来例）

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ 移動搬送機構
１２ ケーシング
１４ａ，１４ｂ モータ
１６ａ 第１の回転軸
１６ｂ 第２の回転軸
１８ａ，１８ｂ 入力かさ歯車（第１及び第２の入力部材）
２０ ホイール部材
２０ａ 外周
２０ｓ ホイール回転中心軸
２２ 第１の結合部材
２４ 第２の結合部材
２６ 第３の結合部材（回転支持部材）
３０，３０ａ，３０ｋ，３０ｔ，３０ｘ，３０ｙ 副車輪
３１ 回転軸
３１ｘ 副車輪回転中心軸
３２ プーリ（回転伝達部材）
３４，３４ａ，３４ｃ，３４ｓ，３４ｔ 副車輪
３６ 副車輪
３８ ローラ（回転伝達部材）
４２ 出力かさ歯車（出力部材）
４３ 出力かさ歯車回転軸（回転伝達部材）
４４ 第１の中間歯車（回転伝達部材）
４６ 第２の中間歯車（回転伝達部材）
４７ 中間回転軸（回転伝達部材）
４８，４８ｓ プーリ（回転伝達部材）
４９ 伝動ベルト（回転伝達部材）
４９ａ〜４９ｅ，４９ｓ，４９ｔ ベルト（回転伝達部材）
５０，５０ａ〜５０ｅ，５０ｓ，５０ｘ〜５０ｚ 第１の入力部材
５１，５１ａ〜５１ｅ，５１ｓ，５１ｘ〜５１ｚ 係合部（第１の係合部）
５２，５２ａ〜５２ｅ，５２ｓ，５２ｘ〜５２ｚ 第２の入力部材
５３，５３ａ〜５３ｅ，５３ｓ，５３ｘ〜５３ｚ 係合部（第２の係合部）
５４，５４ａ〜５４ｅ，５４ｓ，５４ｘ〜５４ｚ 出力部材
５５，５５ａ，５５ｃ，５５ｄ 係合部（第３の係合部）
６０，６０ａ，６０ｂ 移動搬送装置
６２ 本体
６４ 底面
６８ ボール車輪
７０ 主車輪
７１ 差動機構
７１ａ 入力かさ歯車
７１ｂ 出力かさ歯車
７２ 副車輪
７３ プーリ（回転伝達部材）
７４ 副車輪
７５ 副車輪
７６，７６ａ，７６ｂ プーリ（回転伝達部材）
７７ プーリ（回転伝達部材）
７８，７９ 丸ベルト（回転伝達部材）
８０ 主車輪
９０ 外歯太陽歯車（第１の入力部材）
９２ 遊星歯車（出力部材）
９３ キャリヤ
９４ 内歯車（第２の入力部材）

Claims (11)

1. ホイール回転中心軸を中心に回転自在に支持される少なくとも１つのホイール部材と、
   前記ホイール回転中心軸を中心とする円周に沿ってそれぞれの副車輪回転中心軸が延在し、前記ホイール部材にそれぞれ回転自在に支持された、少なくとも１つの副車輪と、
   前記ホイール回転中心軸と同軸に回転自在に配置された第１及び第２の入力部材と、前記第１及び第２の入力部材の両方に接触し、自転中心軸を中心に自転可能、かつ、前記ホイール回転中心軸のまわりを公転可能である出力部材とを含む差動機構と、
   前記ホイール部材に固定され、前記差動機構の前記出力部材を、前記自転中心軸を中心に回転自在に支持する、回転支持部材と、
   前記差動機構の前記出力部材と少なくとも一つの前記副車輪との間を結合し、前記出力部材の前記自転中心軸を中心とする自転による回転を前記副車輪に伝達して前記副車輪を回転させる、回転伝達部材と、
   を備え、
   前記ホイール部材は、前記差動機構の前記出力部材の前記ホイール回転中心軸のまわりの公転に伴って、前記ホイール回転中心軸を中心に回転することを特徴とする、移動搬送機構。
2. 前記差動機構の前記第１の入力部材は、前記出力部材と係合する第１の係合部を有し、
   前記差動機構の前記第２の入力部材は、前記出力部材と係合する第２の係合部を有し、
   前記第１の係合部と前記第２の係合部とは互いに対向し、
   前記差動機構の前記出力部材のうち少なくとも一つは、前記ホイール回転中心軸に垂直なある方向から透視したときに、前記ホイール回転中心軸に関して片側にのみ配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の移動搬送機構。
3. 前記差動機構の前記出力部材の前記自転中心軸は、前記ホイール回転中心軸に対して非平行に配置され、
   前記差動機構の前記出力部材は、前記差動機構の前記第１の入力部材の前記第１の係合部と前記差動機構の前記第２の入力部材の前記第２の係合部との両方に係合する第３の係合部を有することを特徴とする、請求項２に記載の移動搬送機構。
4. 前記第１及び第２の係合部、又は前記第１乃至第３の係合部が、かさ歯車の歯面であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の移動搬送機構。
5. 前記副車輪は、前記副車輪回転中心軸の少なくとも一部を円弧状に保ったまま前記副車輪回転中心軸のまわりを変形しながら回転することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の移動搬送機構。
6. 前記回転伝達部材は、前記副車輪に係合し、前記副車輪の外周面のうち接地面に沿って延在する表面を有する無端循環部材を含むことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の移動搬送機構。
7. 前記回転伝達部材は、前記副車輪の前記ホイール回転中心軸方向両側にそれぞれ接する前記ホイール回転中心軸に垂直な一対の仮想的な平面の間の領域内に配置されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の移動搬送機構。
8. 前記回転伝達部材の少なくとも一部が、前記副車輪の前記ホイール回転中心軸方向両側にそれぞれ接する前記ホイール回転中心軸に垂直な一対の仮想的な平面の間の領域の外側に配置されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の移動搬送機構。
9. 前記回転伝達部材は、丸ベルトを含むことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一つに記載の移動搬送機構。
10. 請求項１乃至９のいずれか一つに記載の少なくとも１つの移動搬送機構と、
    前記移動搬送機構の前記ホイール部材を、前記ホイール回転中心軸を中心に回転自在に支持する本体と、
    前記本体に固定され、前記移動搬送機構の前記差動機構の前記第１及び第２の入力部材にそれぞれ結合され、前記第１及び第２の入力部材をそれぞれ回転駆動する第１及び第２の駆動源と、
    を備えたことを特徴とする移動搬送装置。
11. 主車輪と、
    前記主車輪の外周に沿って配置された副車輪と、
    第１及び第２の入力部材と、前記第１及び第２の入力部材に係合する出力部材とを有し、前記主車輪において前記副車輪よりも前記主車輪の径方向内側に配置された差動機構と、
    を備え、
    前記差動機構の前記出力部材の公転により前記主車輪が回転し、前記差動機構の前記出力部材の自転により前記副車輪が回転するように構成された移動搬送機構を準備する工程と、
    前記主車輪のみを回転させるときには、前記差動機構の前記出力部材が公転しかつ自転しない第１の角速度比で、前記差動機構の前記第１及び第２の入力部材を回転駆動し、
    前記副車輪のみを回転させるときには、前記差動機構の前記出力部材が自転しかつ公転しない第２の角速度比で、前記差動機構の前記第１及び第２の入力部材を回転駆動し、
    前記主車輪と前記副車輪の両方を回転させるときには、前記第１の角速度比と異なりかつ前記第２の角速度比と異なる角速度比で、前記差動機構の前記第１及び第２の入力部材を回転駆動する工程と、
    を備えたことを特徴とする、移動搬送機構の駆動方法。

Images