JP6339424B2

JP6339424B2 - 全方向移動車輪およびそれを備えた全方向移動車両

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Publication number: JP6339424B2
Application number: JP2014127463A
Authority: JP
Inventors: 一夫坂東; 泰大平田
Original assignee: Whill Inc
Current assignee: Whill Inc
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-06-20
Also published as: JP2016007860A

Description

本発明は、全方向移動車輪およびそれを備えた全方向移動車両に関するものである。

従来、車両の直進方向に対して直交する横方向へ回転する複数の回転ローラを車軸回りに配置した回転体付き車輪が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に記載の回転体付き車輪では、隣り合う回転体の周面間に隙間を小さくするために、各回転体の先端部を、隣り合う回転体の基端部に形成された凹所に部分的に挿入した状態で配置されている。また、各回転体の両端部は、リム（ハブ）の周面に取り付けられた隣接する一対の軸受アームによって支持されている。

特許第３６８２２４８号公報

しかしながら、特許文献１の回転体付き車輪は、車輪の周方向に沿った一定のピッチ間隔で、隣接する一対の回転体の間に形成される隙間を備えている。車輪の回転に伴ってこれら隙間に隣接する回転体のエッジ（外周面の端部）が路面を叩き、その打撃音によって騒音が発生する。
特許文献１の回転体付き車輪では、前述した隙間のピッチ間隔が一定であるため、車輪が路面上で回転する際に、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生する。特に、この特定周波数が車輪が取り付けられる車体の共振周波数と一致すると、騒音がより顕著となってしまう。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生することを抑制した全方向移動車輪およびそれを用いた全方向移動車両を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１態様に係る全方向移動車輪は、車軸回りに回転可能に設けられた回転部材と、前記車軸に直交する平面内において、前記回転部材の径方向に直交する方向に延びる軸線を有する複数のローラと、各該ローラを前記回転部材に各前記軸線回りに回転自在に取り付ける支持部材とを備え、前記ローラは、その外形が前記車軸を中心とする円の曲率と一致する曲率を有し、端面の中央に凹所を有する第１ローラ部材と該第１ローラ部材より小径の第２ローラ部材とからなり、前記支持部材が、各前記第２ローラ部材の端面の一部を各前記第１ローラ部材の前記凹所内に部分的に挿入した状態で、前記第１ローラ部材および前記第２ローラ部材を、それらの外形が単一の円周上に配されるように該円周上に隙間を空けて配置し、１以上の前記ローラ部材の外周面に、該ローラ部材の周方向に延びるローラ溝が形成され、該ローラ溝と前記隙間とからなる複数の非接地領域が、前記円周上に互いに異なる複数のピッチ間隔を空けて配置されている。

本発明の第１態様に係る全方向移動車輪によれば、第１のローラの凹所内に部分的に第２ローラ部材の端面の一部を挿入した状態で、第１ローラ部材および第２ローラ部材が、それらの外形が単一の円周上に配されるように円周上に隙間を空けて配置される。１以上のローラ部材の外周面に形成されたローラ溝と、第１ローラ部材および第２ローラ部材の間の隙間とからなる複数の非接地領域は、円周上に互いに異なる複数のピッチ間隔を空けて配置される。

このようにすることで、複数の非接地領域のピッチ間隔が一定とはならず、各非接地領域に隣接するローラ部材のエッジ（外周面の端部またはローラ溝の端部）が路面を叩いて発生する打撃音は、特定周波数に集中せずに複数の周波数に分散された音となる。これにより、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生することが抑制される。

本態様の全方向移動車輪においては、前記第１ローラ部材および前記第２ローラ部材の双方の外周面に、前記ローラ溝が形成される構成であってもよい。
このようにすることで、第１ローラ部材および第２ローラ部材の外形が配される円周上に配置される非接地領域の数が、ローラ溝を形成しない場合に比べて少なくとも２倍以上となる。これにより、非接地領域の存在により発生する打撃音の周波数が、ローラ溝を形成しない場合に比べて少なくとも２倍以上となる。

ここで、打撃音の周波数は、車輪の円周上に配置される非接地領域の数と、車輪の回転速度にそれぞれ比例した数値となる。そのため、本構成によれば、ローラ溝を形成しない場合に比べて、車体の共振周波数と一致する周波数の打撃音が発生する際の車輪の回転速度が低くなる。よって、車体と車輪との共振現象が発生する際にローラ部材のエッジが路面を叩いて発生する打撃音を小さくし、騒音を抑制することができる。

本態様の全方向移動車輪においては、以下の条件式を満たす構成にしてもよい。
Ｘ＞４８πＤ（１）
ここで、Ｘ：前記全方向移動車輪の前記円周上に配置される前記非接地領域の数、Ｄ：前記全方向移動車輪の直径、である。

（１）に示す条件式は、本態様の全方向移動車輪を備えた全方向移動車両が６ｋｍ／ｈで走行する場合に、１秒間の間にローラ部材のエッジが路面を叩く回数を８０回より多くする条件を示す。ローラ部材のエッジが一定間隔で配置される場合、（１）を満たすようにすることで、全方向移動車両が６ｋｍ／ｈで走行する際にローラ部材のエッジが路面を叩くことにより発生する騒音の周波数が８０Ｈｚより大きくなる。

ＩＳＯ２６３１−１による全身振動の評価基準によれば、０．５Ｈｚ〜８０Ｈｚまでの周波数の振動が、人体に特に悪影響を与えると規定されている。また、本態様の全方向移動車輪を備える全方向移動車両は、人が着座するための座席を備えていてもよい。人が座席に着座して移動する全方向移動車両は、法定の制限速度等の規制によって、６ｋｍ／ｈで走行する頻度が高い。
したがって、ローラ部材のエッジが一定間隔で配置される場合、前述の（１）を満たすことにより、全方向移動車両に着座した人に伝達される振動の周波数を８０Ｈｚより大きくし、人体への悪影響を抑制することができる。

本構成においては、複数の非接地領域のピッチ間隔が一定とはならないが、路面の形状や材質、走行速度の変化等の各種の条件によっては、ローラ部材のエッジが路面を叩くことにより発生する騒音の周波数が特定の周波数に高い音圧を有する可能性がある。
この場合であっても、前述の（１）を満たすことにより、発生する騒音の周波数を８０Ｈｚより大きくして人体への悪影響を抑制することができる。

本態様の全方向移動車輪においては、前記ローラ溝のエッジの前記軸線方向の位置が、前記ローラ部材の周方向に沿って変化するように、前記ローラ溝が形成されている構成であってもよい。
本構成によれば、支持部材によって軸線回りに回転自在に取り付けられているローラ部材は、車両が車幅方向に移動するのに伴い、軸線回りに任意の位相分だけ回転する。この回転に伴ってローラ溝のエッジの軸線方向の位置が変化し、ローラ溝に対応する非接地領域と、この非接地領域に隣接する他の非接地領域とのピッチ間隔が変化する。

このようにすることで、車両の車幅方向の移動に伴って複数の非接地領域のピッチ間隔が逐次に変化し、前述した打撃音が複数の周波数に分散した音となるとともにその周波数成分が逐次に変化する。よって、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生することを更に抑制することができる。

本構成においては、前記ローラ溝の位置、幅、および本数の少なくともいずれか１つが、前記ローラ部材の周方向に変化してもよい。
このようなローラ溝を１以上のローラ部材の外周面に形成することにより、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生することを抑制することができる。

本態様の全方向移動車輪においては、前記ローラ部材が、前記軸線方向の一端から他端に向かって直径が単調に変化する略円錐台状に形成され、前記第１ローラ部材が、その小径側の端面の中央に前記凹所を有し、前記支持部材が、大径側の端面を対向させた一対の前記第１ローラ部材に挟まれる位置に配置されてこれらの前記第１ローラ部材を支持する第１支持部と、大径側の端面を対向させた一対の前記第２ローラ部材に挟まれる位置に配置されてこれらの前記第２ローラ部材を支持する第２支持部とを備え、前記第１支持部と前記第２支持部とが、前記回転部材の周方向に交互に配置され、各前記第２ローラ部材の小径側の端面の一部を各前記第１ローラ部材の前記凹所内に部分的に挿入した状態で、前記第１ローラ部材および前記第２ローラ部材を配置している構成であってもよい。

本構成の全方向移動車輪によれば、車軸回りに回転可能に設けられた回転部材の周方向に交互に配置される第１支持部と第２支持部とで、それぞれ大径側の端面を対向させた一対の大径の第１ローラ部材と一対の小径の第２ローラ部材が支持される。これら支持部は、それぞれ端面を対向させた一対のローラ部材に挟まれる位置に配置されるので、大径の第１ローラ部材の小径側の端面の凹所の形状に合うように湾曲させた特殊な形状とする必要がない。したがって、外形が単一の円周上に配されるように配置された複数のローラを支持する支持部材を簡易な構造とすることができる。

また、上記構成の全方向移動車輪によれば、支持部がそれぞれ端面を対向させた一対のローラ部材に挟まれる位置に配置され、第１ローラ部材の小径側の端面と第２ローラ部材の小径側の端面が対向する位置には配置されない。したがって、第１ローラ部材と第２ローラ部材をより近接させ、第１ローラ部材および第２ローラ部材の外形が配される円周上の隙間を狭くすることができる。あるいは、第１ローラ部材より小径の第２ローラ部材の直径を第１ローラ部材の径に近づけた大きさとし、第１ローラ部材と第２ローラ部材の径の違いによって生じる車輪の外形の段差をより少なくすることができる。

本構成の全方向移動車輪においては、前記第１支持部が、一対の前記第１ローラ部材のそれぞれを前記軸線回りに独立して回転自在となるように支持し、前記第２支持部が、一対の前記第２ローラ部材のそれぞれを前記軸線回りに独立して回転自在となるように支持するようにしてもよい。

この場合、一対の第１ローラ部材のそれぞれの回転が独立して行われる。一方の第１ローラ部材のみが接地している際は、接地していない他方の第１ローラ部材は回転しない。同様に、この構成では、一対の第２ローラ部材のそれぞれの回転が独立して行われる。一方の第２ローラ部材のみが接地している際は、接地していない他方の第２ローラ部材は回転しない。
このようにすることで、接地している一方のローラ部材とともに接地していない他方のローラ部材を回転させる場合に比べ、横方向への移動に必要な力が少なくて済み、より容易に横方向への移動を行うことができる。

本構成の全方向移動車輪においては、前記複数のローラ部材の各々が、前記支持部材に前記軸線回りに回転自在に取り付けられる金属製の芯部材と、該芯部材の外周面に取り付けられる弾性部材とを備えるようにしてもよい。
このようにすることで、接地面からの反力に対して変形しにくい金属製の芯部材により反力に対向しつつ、弾性部材によって反力による衝撃を車輪の回転位相によらずに安定的に吸収することができる。

発明の第２態様は、車軸回りに回転可能に設けられた回転部材と、前記車軸に直交する平面内において、前記回転部材の径方向に直交する方向に延びる軸線を有する複数のローラと、各該ローラを前記回転部材に各前記軸線回りに回転自在に取り付ける支持部材とを備える全方向移動車輪であって、前記ローラは、その外形が前記車軸を中心とする円の曲率と一致する曲率を有し、端面の中央に凹所を有する複数の第１ローラ部材と該第１ローラ部材より小径の複数の第２ローラ部材とからなり、前記第１ローラ部材と前記第２ローラ部材とが、当該全方向移動車輪の回転方向に交互に並んで、当該全方向移動車輪における接地外周面を形成しており、各前記第１ローラ部材が、第１大径ローラおよび第２大径ローラを有し、各前記第２ローラ部材が、第１小径ローラおよび第２小径ローラを有し、前記第１大径ローラ、前記第２大径ローラ、前記第１小径ローラ、および前記第２小径ローラは、この順序で接地するように前記回転方向に並んでおり、前記支持部材が、各前記第２ローラ部材の前記第１小径ローラの端面の一部を各前記第１ローラ部材の前記第２大径ローラの前記凹所内に部分的に挿入した状態で配置し、これにより、前記第１大径ローラと前記第２大径ローラとが前記接地外周面において前記回転方向に第１の隙間を空けて配置され、前記第２大径ローラと前記第１小径ローラとが前記接地外周面において前記回転方向に第２の隙間を空けて配置され、前記第１小径ローラと前記第２小径ローラとが前記接地外周面において前記回転方向に第３の隙間を空けて配置され、前記第２小径ローラと前記第１大径ローラとが前記接地外周面において前記回転方向に第４の隙間を空けて配置され、前記第１大径ローラ、前記第２大径ローラ、前記第１小径ローラ、および前記第２小径ローラの外周面にそれぞれ、その周方向に延びる少なくとも１つのローラ溝が形成され、各前記ローラ溝、前記第１の隙間、前記第２の隙間、前記第３の隙間、および前記第４の隙間はそれぞれ非接地領域であり、前記第１の隙間の次に接地エリアに配置される前記第２大径ローラの前記ローラ溝と前記第１の隙間との間が第１のピッチ間隔であり、前記第２の隙間の次に接地エリアに配置される前記第１小径ローラの前記ローラ溝と前記第２の隙間との間が第２のピッチ間隔であり、前記第３の隙間の次に接地エリアに配置される前記第２小径ローラの前記ローラ溝と前記第３の隙間との間が第３のピッチ間隔であり、前記第４の隙間の次に接地エリアに配置される前記第１大径ローラの前記ローラ溝と前記第４の隙間との間が第４のピッチ間隔であり、前記第１から第４のピッチ間隔のうち少なくとも１つ前記ピッチ間隔が他の前記ピッチ間隔と異なっている。

本発明の第２態様に係る全方向移動車輪によれば、車体との共振が発生する際にローラの外周面が路面を叩いて発生する打撃音を小さくし、騒音を抑制することができる。

本発明の第３態様である全方向移動車両は、上記いずれかに記載の全方向移動車輪を備える。
このようにすることで、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生することが抑制することが可能な全方向移動車両を提供することができる。

本発明によれば、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生することを抑制した全方向移動車輪およびそれを用いた全方向移動車両を提供することができるという効果を奏する。

第１実施形態の全方向移動車輪を示す正面図である。図１に示す全方向移動車輪の縦断面図である。図１に示す全方向移動車輪の分解斜視図である。図２に示す全方向移動車輪の部分拡大図である。図４に示す大径ローラの外周面の形状を示す模式図である。図４に示す小径ローラの外周面の形状を示す模式図である。第２実施形態のローラ溝の形状を示す図であり、（ａ）が正面図であり、（ｂ）が背面図である。第３実施形態のローラ溝の形状を示す図であり、（ａ）が正面図であり、（ｂ）が背面図である。第４実施形態のローラ溝の形状を示す図であり、（ａ）が正面図であり、（ｂ）が背面図である。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態の全方向移動車輪１００について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る全方向移動車輪１００は、他の車輪とともに車両に取り付けられるものであり、図３に示す車軸Ａ回りに回転可能に取り付けられている。
全方向移動車輪１００は、例えば、後輪が一対の駆動輪であり、前輪が１輪または２輪の従動輪である車両における前輪として車両に取り付けられる。或いは、４輪の車両において、後輪の一対の駆動輪からベルト等により駆動力が伝達される一対の前輪として車両に取り付けられる。

図３に示すように、全方向移動車輪１００は、車軸Ａ回りに回転可能に設けられた板状部材１０，１１を備え、車軸Ａに直交する平面内において板状部材１０，１１の径方向に直交する軸線を有する複数のローラを備える。全方向移動車輪１００は、車軸Ａ方向の力を受けた場合に、複数のローラが各軸線回りに回転することにより、車軸Ａ方向に沿った移動が可能となっている。

このように、全方向移動車輪１００は、車軸Ａ回りに回転するとともに、車軸Ａ方向に沿った車幅方向の移動も可能となっている。車軸Ａ回りの回転と車軸Ａ方向に沿った車幅方向の移動を組み合わせることにより、全方向移動車輪１００を備えた車両（全方向移動車両）は、車両の接地面に対して全方向に移動可能となっている。

全方向移動車両は、例えば、操縦者（人）が着座するための座席を備えている。操縦者は、操作部（図示略）から全方向移動車両を走行させるための操作を行うことにより、着座しながら移動することができる。

次に、全方向移動車輪１００が備える各構成について説明する。
図３に示すように、全方向移動車輪１００は、一対の大径ローラ３０，３１（第１ローラ部材）と、一対の小径ローラ４０，４１（第２ローラ部材）と、第１支持部２０（支持部材）と、第２支持部２１（支持部材）と、板状部材１０，１１（回転部材）と、ハブ５０と、ゴムチューブ５１，５２とを備える。

大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１は、図１から図４に示すように、その外形が車軸Ａを中心とする円の曲率と一致する曲率を有した形状となっている。また、図４に示すように、大径ローラ３０，３１のそれぞれは、軸線Ｘ１方向の一端から他端に向かって直径が単調に変化する略円錐台状に形成されている。同様に、小径ローラ４０，４１のそれぞれは、軸線Ｘ２方向の一端から他端に向かって直径が単調に変化する略円錐台状に形成されている。

第１支持部２０は、一対の大径ローラ３０，３１を板状部材１０，１１に軸線Ｘ１回りに回転自在に取り付ける部材である。また、第２支持部２１は、一対の小径ローラ４０，４１を板状部材１０，１１に軸線Ｘ２回りに回転自在に取り付ける部材である。
図４に示す軸線Ｘ１，Ｘ２は、車軸Ａに直交する平面内において、板状部材１０，１１の径方向に直交する方向に延びている。

図１から図４に示すように、第１支持部２０は、大径側の端面を対向させた一対の大径ローラ３０，３１に挟まれる位置に配置され、大径ローラ３０，３１を支持している。同様に、第２支持部２１は、大径側の端面を対向させた一対の小径ローラ４０，４１に挟まれる位置に配置され、小径ローラ４０，４１を支持している。なお、図４では、大径ローラ３０，３１と、小径ローラ４０，４１の一部を省略して図示している。
図１から図３に示すように、第１支持部２０と第２支持部２１とは、板状部材１０，１１の周方向に交互に配置されている。第１支持部２０と第２支持部２１の配置間隔は、軸線Ａ回りに３０°ずつの間隔となっている。

ここで、第１支持部２０および第２支持部２１が、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１を支持する構造について説明する。
図４に示すように、大径ローラ３０，３１は、小径側の端面の中央（軸線Ｘ１の近傍）に、それぞれ凹所３０ｃ，３１ｃを有している。第１支持部２０および第２支持部２１は、小径ローラ４０の小径側の端面の一部を大径ローラ３１の凹所３１ｃ内に挿入した状態で、大径ローラ３１および小径ローラ４０を配置している。また、第１支持部２０および第２支持部２１は、大径ローラ３１および小径ローラ４０の外径が単一の円周Ｃ上に配されるように、大径ローラ３１および小径ローラ４０を配置している。

図４では、大径ローラ３１の凹所３１ｃ内に小径ローラ４０の小径側の端面の一部を挿入した状態が示されているが、図２に示すように他の箇所についても同様の状態となる。したがって、大径ローラ３０の凹所３０ｃ内には、小径ローラ４１の小径側の端面の一部が挿入された状態となる。このような大径ローラ３０，３１の凹所３０ｃ，３１ｃ内への小径ローラ４０，４１の小径側の端面の一部の挿入が、全方向移動車輪１００の車軸Ａ回りの全周に渡って行われた状態となっている。

第１支持部２０の先端には、貫通穴が設けられており円筒形状の軸部材２０ｃが挿入されている。軸部材２０ｃに大径ローラ３０，３１が挿入された状態で、外周面に雄ねじが形成された締結ねじ３２，３３が軸部材２０ｃの締結穴に締結される。

大径ローラ３０，３１は、金属製の芯部材３０ｂ，３１ｂと芯部材３０ｂ，３１ｂの外周面に取り付けられる略一定厚のゴム製のタイヤ部材３０ａ，３１ａ（弾性部材）を備えている。締結ねじ３２，３３が軸部材２０ｃに締結された状態で、軸部材２０ｃの外周面と大径ローラ３０，３１の芯部材３０ｂ，３１ｂの内周面の一部との間には微小な隙間が設けられた状態となっている。また、軸部材２０ｃの外周面には、摩擦係数を低くする加工が予め施されている。さらに、締結ねじ３２，３３が軸部材２０ｃに締結された状態で、芯部材３０ｂ，３１ｂの第１支持部２０と対向する面と第１支持部２０の芯部材３０ｂ，３１ｂと対向する面の間には、軸線Ｘ１に沿った方向に微小な間隔が設けられた状態となっている。

このように、大径ローラ３０，３１は、それぞれ軸部材２０ｃの外周面の一部との間に微小な隙間が設けられた状態で配置されている。大径ローラ３０，３１の芯部材３０ｂ，３１ｂの内周面と軸部材２０ｃの外周面とは、すべり軸受として機能する。したがって、第１支持部２０は、一対の大径ローラ３０，３１のそれぞれを軸線Ｘ１回りに独立して回転自在となるように支持している。

小径ローラ４０，４１は、金属製の芯部材４０ｂ，４１ｂと芯部材４０ｂ，４１ｂの外周面に取り付けられる略一定厚のゴム製のタイヤ部材４０ａ，４１ａ（弾性部材）を備えている。締結ねじ４２，４３が軸部材２１ｃに締結された状態で、軸部材２１ｃの外周面と小径ローラ４０，４１の芯部材４０ｂ，４１ｂの内周面の一部との間には微小な隙間が設けられた状態となっている。また、軸部材２１ｃの外周面には、摩擦係数を低くする加工が予め施されている。さらに、締結ねじ４２，４３が軸部材２１ｃに締結された状態で、芯部材４０ｂ，４１ｂの第２支持部２１と対向する面と第２支持部２１の芯部材４０ｂ，４１ｂと対向する面の間には、軸線Ｘ２に沿った方向に微小な間隔が設けられた状態となっている。

このように、小径ローラ４０，４１は、それぞれ軸部材２１ｃの外周面の一部との間に微小な隙間が設けられた状態で配置されている。小径ローラ４０，４１の芯部材４０ｂ，４１ｂの内周面と軸部材２１ｃの外周面とは、すべり軸受として機能する。したがって、第２支持部２１は、一対の小径ローラ４０，４１のそれぞれを軸線Ｘ２回りに独立して回転自在となるように支持している。

次に、全方向移動車輪１００が備える他の構成について更に説明する。
板状部材１０,１１は、図１および図３に示すように、車軸Ａに直交する平面おいて、車軸Ａ回りに回転可能に設けられた板状の部材である。図１および図３に示すように、板状部材１０には、複数の貫通穴１２，１３，１４，１５が設けられている。
また、図３に示すように、板状部材１１には、複数の貫通穴１６，１７，１８，１９が設けられている。なお、図３では、全方向移動車輪１００の構造を理解しやすくするために、複数対の大径ローラ３０，３１と、複数対の小径ローラ４０，４１が、上下に切り離された状態となっている。

板状部材１０の貫通穴１２，１３は、第１支持部２０の締結穴２０ａ，２０ｂにそれぞれ対応している。貫通穴１２，１３にはそれぞれ外周面に雄ねじが形成された締結ねじ（図示略）が挿入され、締結穴２０ａ，２０ｂに締結される。これにより、第１支持部２０が板状部材１０に固定される。第１支持部２０の締結穴２０ａ，２０ｂは、図３に示す軸線Ａ方向に貫通しており、板状部材１１の貫通穴１６，１７にそれぞれ対向している。貫通穴１６，１７にはそれぞれ外周面に雄ねじが形成された締結ねじ（図示略）が挿入され、締結穴２０ａ，２０ｂに締結される。これにより、第１支持部２０が板状部材１１に固定される。

板状部材１０の貫通穴１４，１５は、第２支持部２１の締結穴２１ａ，２１ｂにそれぞれ対応している。貫通穴１４，１５にはそれぞれ外周面に雄ねじが形成された締結ねじ（図示略）が挿入され、締結穴２１ａ，２１ｂに締結される。これにより、第２支持部２１が板状部材１０に固定される。第２支持部２１の締結穴２１ａ，２１ｂは、図３に示す軸線Ａ方向に貫通しており、板状部材１１の貫通穴１８，１９にそれぞれ対向している。貫通穴１８，１９にはそれぞれ外周面に雄ねじが形成された締結ねじ（図示略）が挿入され、締結穴２１ａ，２１ｂに締結される。これにより、第２支持部２１が板状部材１１に固定される。

このように、複数の第１支持部２０と、複数の第２支持部２１とは、板状部材１０と板状部材１１との間に挟まれた状態で固定される。また、板状部材１０と板状部材１１との間には、ハブ５０およびハブ５０の車軸Ａ方向の両側に配置されたゴムチューブ５１，５２が挟まれた状態で固定される。

ハブ５０は、全方向移動車輪１００が車軸Ａ回りに回転するように、全方向移動車輪１００を車体（図示略）に連結する部材である。
ゴムチューブ５１，５２は円環状の中空の部材であり、内部が所定圧力で封入された空気によって満たされている。ゴムチューブ５１，５２の内周面はハブ５０の外周面に接触した状態で配置される。また、ゴムチューブ５１，５２の外周面は第１支持部２０および第２支持部２１の内周面に接触した状態で配置される。

このように、ハブ５０はゴムチューブ５１，５２の内周面に接触した状態で配置され、第１支持部２０および第２支持部２１はゴムチューブ５１，５２の外周面に接触した状態で配置される。したがって、第１支持部２０および第２支持部２１と、ハブ５０とは、ゴムチューブ５１，５２を介して連結された状態となっている。
これにより、全方向移動車輪１００は、車体に連結されるとともに、車軸Ａ回りに回転可能となっている。

次に、一対の大径ローラ３０，３１と一対の小径ローラ４０，４１の外周面に形成されるローラ溝について図１，図４，図５，図６を用いて説明する。なお、図３ではローラ溝の記載を省略している。
図５は、図４に示す大径ローラ３０，３１の外周面を示す模式図である。図５に示す模式図は、円周Ｃが配置される平面における大径ローラ３０，３１の断面を、円周Ｃを直線に変換した状態で示す図である。

同様に、図６は、図４に示す小径ローラ４０，４１の外周面を示す模式図である。図６に示す模式図は、円周Ｃが配置される平面における小径ローラ４０，４１の断面を、円周Ｃを直線に変換した状態で示す図である。
図５および図６において、図中下方の矢印は、円周Ｃに沿った全方向移動車輪１００の回転方向を示している。

図１および図４に示すように、大径ローラ３０には、円周Ｃの周方向と直交する方向に延びる無端状のローラ溝３０ｄ，３０ｅ，３０ｆが形成されている。大径ローラ３１には、円周Ｃの周方向と直交する方向に延びる無端状のローラ溝３１ｄ，３１ｅが形成されている。
また、小径ローラ４０には、円周Ｃの周方向と直交する方向に延びる無端状のローラ溝４０ｄ，４０ｅ，４０ｆが形成されている。小径ローラ４１には、円周Ｃの周方向と直交する方向に延びる無端状のローラ溝４１ｄ，４１ｅが形成されている。

図５および図６に示すように、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１それぞれの隙間は、円周方向に沿った幅Ｓで一定となっている。
また、ローラ溝３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３１ｄ，３１ｅ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４１ｄ，４１ｅの円周Ｃ方向の幅は、それぞれ幅Ｗで一定となっている。図５および図６に示すように、各ローラ溝は、路面と接地するタイヤ部材の陸部から底部に向けて溝深さが一定勾配で深くなるテーパ形状を有している。

図５に示すように、小径ローラ４１と大径ローラ３０との隙間と、ローラ溝３０ｄとのピッチ間隔がＰ１となっている。また、ローラ溝３０ｄとローラ溝３０ｅとのピッチ間隔と、ローラ溝３０ｅとローラ溝３０ｆとのピッチ間隔とが、それぞれＰ１となっている。さらに、ローラ溝３０ｆと、大径ローラ３０と大径ローラ３１との隙間とのピッチ間隔がＰ１となっている。

ここでピッチ間隔とは、タイヤ部材３０ａ，３１ａの回転方向先頭側の端部（エッジ）と、ローラ溝３０ｄ，３１ｄの回転方向後尾側の端部（エッジ）との距離をいう。また、ローラ溝３０ｆ，３１ｅの回転方向後尾側の端部（エッジ）と、隣接する他のタイヤ部材３１ａ，４０ａの回転方向先頭側の端部（エッジ）との距離をいう。あるいは、ローラ溝の回転方向後尾側の端部（エッジ）と、隣接する他のローラ溝の回転方向後尾側の端部（エッジ）との距離をいう。

図５に示すように、大径ローラ３０と大径ローラ３１との隙間と、ローラ溝３１ｄとのピッチ間隔がＰ２となっている。また、ローラ溝３１ｄとローラ溝３１ｅとのピッチ間隔がＰ２となっている。さらに、ローラ溝３１ｅと、大径ローラ３１と小径ローラ４０との隙間とのピッチ間隔がＰ２となっている。

図６に示すように、大径ローラ３１と小径ローラ４０との隙間と、ローラ溝４０ｄとのピッチ間隔がＰ３となっている。また、ローラ溝４０ｄとローラ溝４０ｅとのピッチ間隔と、ローラ溝４０ｅとローラ溝４０ｆとのピッチ間隔とが、それぞれＰ２となっている。さらに、ローラ溝４０ｆと、小径ローラ４０と小径ローラ４１との隙間とのピッチ間隔がＰ２となっている。

ここでピッチ間隔とは、タイヤ部材４０ａ，４１ａの回転方向先頭側の端部（エッジ）と、ローラ溝４０ｄ，４１ｄの回転方向後尾側の端部（エッジ）との距離をいう。また、ローラ溝４０ｆ，４１ｅの回転方向後尾側の端部（エッジ）と、隣接する他のタイヤ部材４１ａ，３０ａの回転方向先頭側の端部（エッジ）との距離をいう。あるいは、ローラ溝の回転方向後尾側の端部（エッジ）と、隣接する他のローラ溝の回転方向後尾側の端部（エッジ）との距離をいう。

図６に示すように、小径ローラ４０と小径ローラ４１との隙間と、ローラ溝４１ｄとのピッチ間隔がＰ４となっている。また、ローラ溝４１ｄとローラ溝４１ｅとのピッチ間隔がＰ４となっている。さらに、ローラ溝４１ｅと、小径ローラ４１と大径ローラ３０との隙間とのピッチ間隔がＰ４となっている。

ここで、大径ローラ３０と大径ローラ３１の円周Ｃ上の長さは、図５に示すＬ１で一致している。また、小径ローラ４０と小径ローラ４１の円周Ｃ上の長さは、図６に示すＬ２で一致している。Ｌ１とＬ２は、Ｌ１＜Ｌ２という関係になっている。
そして、本実施形態では、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の間に、Ｐ１＜Ｐ３＜Ｐ２＜Ｐ４という関係が成り立つようにローラ溝の幅Ｗと隙間の長さＳが設定されている。

以上のように、全方向移動車輪１００の外形と一致する円周Ｃ上には、ローラ間に形成される隙間と、ローラ溝（ローラ溝３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３１ｄ，３１ｅ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４１ｄ，４１ｅ）からなる複数の非接地領域が配される。この非接地領域は、路面と直接的に接触しない領域である。
そして、これら複数の非接地領域によって定まるピッチ間隔は、それぞれ長さが異なるＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のいずれかとなっている。

次に、円周Ｃ上に配される非接地領域の数として好ましい値について説明する。
本実施形態の全方向移動車輪１００においては、以下の条件式を満たすようにするのが好ましい。
Ｘ＞４８πＤ（１）
ここで、Ｘ：全方向移動車輪１００の円周C上に配置される非接地領域の数、Ｄ：全方向移動車輪１００の直径、である。

（１）に示す条件式は、本態様の全方向移動車輪１００を備えた全方向移動車両が６ｋｍ／ｈで走行する場合に、１秒間の間に複数の非接地領域（ローラ部材のエッジ）が路面を叩く回数を８０回より多くする条件を示す。
（１）に示す条件式は、以下の条件式から導かれる。
８０［Ｈｚ］＜Ｘ・（６・１０００［ｍ］／３６００［ｓ］）／πＤ［ｍ］（２）

複数の非接地領域（ローラ部材のエッジ）が一定間隔で配置される場合、（１）を満たすようにすることで、全方向移動車両が６ｋｍ／ｈで走行する際にエッジが路面を叩くことにより発生する騒音の周波数が８０Ｈｚより大きくなる。

ＩＳＯ２６３１−１による全身振動の評価基準によれば、０．５Ｈｚ〜８０Ｈｚまでの周波数の振動が、人体に特に悪影響を与えると規定されている。また、本実施形態の全方向移動車輪１００を備える全方向移動車両は、人が着座するための座席を備えていてもよい。人が座席に着座して移動する全方向移動車両は、法定の制限速度等の規制によって、６ｋｍ／ｈで走行する頻度が高い。
したがって、複数の非接地領域（ローラ部材のエッジ）が一定間隔で配置される場合、前述の（１）を満たすことにより、全方向移動車両に着座した人に伝達される振動の周波数を８０Ｈｚより大きくし、人体への悪影響を抑制することができる。

本実施形態においては、複数の非接地領域のピッチ間隔が一定とはならないが、路面の形状や材質、走行速度の変化等の各種の条件によっては、複数の非接地領域（ローラ部材のエッジ）が路面を叩くことにより発生する騒音の周波数が特定の周波数に高い音圧を有する可能性がある。
この場合であっても、前述の（１）を満たすことにより、発生する騒音の周波数を８０Ｈｚより大きくして人体への悪影響を抑制することができる。

以上説明した本実施形態の全方向移動車輪１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の全方向移動車輪１００によれば、大径ローラ３０，３１の凹所３０ｃ，３１ｃ内に部分的に小径ローラ４０，４１の端面の一部を挿入した状態で、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１が、それらの外形が単一の円周Ｃ上に配されるように円周Ｃ上に隙間を空けて配置される。大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１の外周面に形成されたローラ溝と、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１の間の隙間からなる複数の非接地領域は、円周Ｃ上に互いに異なる複数のピッチ間隔Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を空けて配置される。

このようにすることで、複数の非接地領域のピッチ間隔が一定とはならず、各非接地領域に隣接するローラのエッジ（外周面の端部またはローラ溝の端部）が路面を叩いて発生する打撃音は、特定周波数に集中せずに複数の周波数に分散された音となる。これにより、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生することが抑制される。

また、本実施形態の全方向移動車輪１００によれば、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１のそれぞれローラ溝が形成されている。そのため、これらのローラの外形が配される円周Ｃ上に配置される非接地領域の数が、ローラ溝を形成しない場合に比べて少なくとも２倍以上となる。これにより、非接地領域の存在により発生する打撃音の周波数が、ローラ溝を形成しない場合に比べて少なくとも２倍以上となる。

ここで、打撃音の周波数は、車輪の円周Ｃ上に配置される非接地領域の数と、車輪の回転速度にそれぞれ比例した数値となる。そのため、ローラ溝を形成しない場合に比べて、車体の共振周波数と一致する周波数の打撃音が発生する際の車輪の回転速度が低くなる。よって、車体との共振が発生する際にローラの外周面が路面を叩いて発生する打撃音を小さくし、騒音を抑制することができる。

本実施形態の全方向移動車輪１００によれば、車軸Ａ回りに回転可能に設けられた板状部材１０，１１の周方向に交互に配置される第１支持部２０と第２支持部２１とで、それぞれ大径側の端面を対向させた一対の大径ローラ３０，３１と一対の小径ローラ４０，４１が支持される。これら支持部は、それぞれ端面を対向させた一対のローラに挟まれる位置に配置されるので、大径ローラ３０，３１の小径側の端面の凹所３０ｃ，３１ｃの形状に合うように湾曲させた特殊な形状とする必要がない。したがって、外形が単一の円周Ｃ上に配されるように配置された複数のローラを支持する支持部２０，２１を簡易な構造とすることができる。

また、本実施形態の全方向移動車輪１００によれば、第１支持部２０，第２支持部２１がそれぞれ端面を対向させた一対のローラに挟まれる位置に配置され、大径ローラ３０，３１の小径側の端面と小径ローラ４０，４１の小径側の端面が対向する位置には配置されない。したがって、大径ローラ３０，３１と小径ローラ４０，４１をより近接させ、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１の外形が配される円周Ｃ上の隙間を狭くすることができる。あるいは、小径ローラ４０，４１の直径を大径ローラ３０，３１の径に近づけた大きさとし、大径ローラ３０，３１と小径ローラ４０，４１の径の違いによって生じる車輪の外形の段差をより少なくすることができる。

本実施形態の全方向移動車輪１００においては、第１支持部２０が、大径ローラ３０，３１のそれぞれを軸線Ｘ１回りに独立して回転自在となるように支持する。また、第２支持部２１が、小径ローラ４０，４１のそれぞれを軸線Ｘ２回りに独立して回転自在となるように支持する。

この場合、大径ローラ３０，３１のそれぞれの回転が独立して行われる。大径ローラ３０のみが接地している際は、接地していない大径ローラ３１は回転しない。同様に、この構成では、小径ローラ４０，４１のそれぞれの回転が独立して行われる。小径ローラ４０のみが接地している際は、接地していない小径ローラ４１は回転しない。
このようにすることで、接地している一方のローラとともに接地していない他方のローラを回転させる場合に比べ、横方向への移動に必要な力が少なくて済み、より容易に横方向への移動を行うことができる。

本実施形態の全方向移動車輪１００においては、複数のローラの各々が、第１支持部２０，第２支持部２１に軸線Ｘ１，Ｘ２回りに回転自在に取り付けられる金属製の芯部材と、該芯部材の外周面に取り付けられるタイヤ部材とを備えるようにしてもよい。
このようにすることで、接地面からの反力に対して変形しにくい金属製の芯部材により反力に対向しつつ、弾性のあるタイヤ部材によって反力による衝撃を車輪の回転位相によらずに安定的に吸収することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
第２実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
第１実施形態においては、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１のそれぞれに、円周Ｃの周方向と直交する方向に延びる無端状のローラ溝を形成するものとした。それに対して本実施形態は、大径ローラおよび小径ローラのそれぞれに、ローラの回転に伴って円周Ｃ上の位置が変化するローラ溝を形成するものである。

図７は、第１実施形態の小径ローラ４１の変形例である小径ローラ１４１の正面図（図７（ａ））および背面図（図７（ｂ））を示している。図７に示すように、小径ローラ１４１の外周面を構成するタイヤ部材には、一定幅の無端状のローラ溝１４１ｄ，１４１ｅが形成されている。ローラ溝１４１ｄ，１４１ｅは、円周Ｃの周方向と交差する方向に延びるように形成されている。

第１実施形態の小径ローラ４１と同様に、本実施形態の小径ローラ１４１は、軸線Ｘ２回りに回転自在となっている。そのため、小径ローラ１４１が軸線Ｘ２回りに回転することにより、円周Ｃ上でのローラ溝１４１ｄ，１４１ｅの位置が変化し、ローラ溝１４１ｄ，１４１ｅの回転方向の後尾側の端部（エッジ）の位置が変化する。これにともなって、小径ローラ１４１の大径側端面に隣接する他の小径ローラ（図示略）との隙間と、ローラ溝１４１ｄとの間のピッチ間隔が変化する。同様に、ローラ溝１４１ｄとローラ溝１４１ｅとの間のピッチ間隔が変化する。同様に、小径ローラ１４１の小径側端面に隣接する大径ローラ（図示略）との隙間と、ローラ溝１４１ｅとの間のピッチ間隔が変化する。

なお、以上の説明においては、小径ローラ１４１に形成されるローラ溝１４１ｄ，１４１ｅについて説明したが、他の小径ローラや一対の大径ローラにも、ローラの回転に伴って円周Ｃ上での車軸方向のエッジの位置が変化するローラ溝が形成されるものとする。

以上説明した本実施形態の全方向移動車輪によれば、支持部２０，２１によって軸線Ｘ１，Ｘ２回りに回転自在に取り付けられているローラは、車両が車幅方向に移動するのに伴い、軸線Ｘ１，Ｘ２回りに任意の位相分だけ回転する。この回転に伴って、ローラ溝のエッジの軸線Ｘ１，Ｘ２方向の位置が変化し、ローラ溝に対応する非接地領域と、この非接地領域に隣接する他の非接地領域とのピッチ間隔が変化する。

このようにすることで、車両の車幅方向の移動に伴って複数の非接地領域のピッチ間隔が逐次に変化し、ローラが路面に接触する際の打撃音が複数の周波数に分散した音となるとともにその周波数成分が逐次に変化する。よって、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生することを更に抑制することができる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
第３実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
第１実施形態においては、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１のそれぞれに、円周Ｃの周方向と直交する方向に延びる無端状のローラ溝を形成するものとした。それに対して本実施形態は、大径ローラおよび小径ローラのそれぞれに、ローラの回転に伴って円周Ｃ上の幅が変化するローラ溝を形成するものである。

図８は、第１実施形態の小径ローラ４１の変形例である小径ローラ２４１の正面図（図８（ａ））および背面図（図８（ｂ））を示している。図８に示すように、小径ローラ２４１の外周面を構成するタイヤ部材には、無端状のローラ溝２４１ｄが形成されている。ローラ溝２４１ｄは、円周Ｃの周方向と直交する方向に延びるように形成されている。ローラ溝２４１ｄは、該溝が延びる方向に沿って軸線Ｘ２方向の幅が漸次に変化する形状となっている。

第１実施形態の小径ローラ４１と同様に、本実施形態の小径ローラ２４１は、軸線Ｘ２回りに回転自在となっている。そのため、小径ローラ２４１が軸線Ｘ２回りに回転することにより、円周Ｃ上でのローラ溝２４１ｄの幅が変化し、ローラ溝２４１ｄの回転方向の後尾側の端部（エッジ）の位置が変化する。これにともなって、小径ローラ２４１の大径側端面に隣接する他の小径ローラ（図示略）との隙間と、ローラ溝２４１ｄとの間のピッチ間隔が変化する。同様に、小径ローラ２４１の小径側端面に隣接する大径ローラ（図示略）との隙間と、ローラ溝２４１ｄとの間のピッチ間隔が変化する。

なお、以上の説明においては、小径ローラ２４１に形成されるローラ溝２４１ｄについて説明したが、他の小径ローラや一対の大径ローラにも、ローラの回転に伴って円周Ｃ上での幅が変化するローラ溝が形成されるものとする。

以上説明した本実施形態の全方向移動車輪によれば、支持部２０，２１によって軸線Ｘ１，Ｘ２回りに回転自在に取り付けられているローラは、車両が車幅方向に移動するのに伴い、軸線Ｘ１，Ｘ２回りに任意の位相分だけ回転する。この回転に伴って、ローラに形成されているローラ溝に対応する非接地領域と、この非接地領域に隣接する他の非接地領域とのピッチ間隔が変化する。
このようにすることで、車両の移動に伴って複数の非接地領域のピッチ間隔が逐次に変化し、ローラが路面に接触する際の打撃音が複数の周波数に分散した音となるとともにその周波数成分が逐次に変化する。よって、特定周波数に高い音圧を有する騒音が発生することを更に抑制することができる。

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
第４実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
第１実施形態においては、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１のそれぞれに、円周Ｃの周方向と直交する方向に延びる無端状のローラ溝を形成するものとした。それに対して本実施形態は、大径ローラおよび小径ローラのそれぞれに、ローラの回転に伴って円周Ｃ上の本数が変化するローラ溝を形成するものである。

図９は、第１実施形態の小径ローラ４１の変形例である小径ローラ３４１の正面図（図９（ａ））および背面図（図９（ｂ））を示している。図９に示すように、小径ローラ３４１の外周面を構成するタイヤ部材には、一定幅のローラ溝３４１ｄ，３４１ｅ，３４１ｆが形成されている。ローラ溝３４１ｄ，３４１ｅ，３４１ｆは、円周Ｃの周方向と交差する方向に延びるように形成されている。
ローラ溝３４１ｄ，ローラ溝３４１ｆが無端状の溝であるのに対し、ローラ溝３４１ｅは略半周分の長さを有する有端状の溝となっている。

第１実施形態の小径ローラ４１と同様に、本実施形態の小径ローラ３４１は、軸線Ｘ２回りに回転自在となっている。そのため、小径ローラ３４１が軸線Ｘ２回りに回転することにより、円周Ｃ上でのローラ溝の本数が変化する。具体的には、円周Ｃ上にローラ溝３４１ｄ，３４１ｅ，３４１ｆの３本が存在する場合と、円周Ｃ上にローラ溝３４１ｄ，３４１ｆの２本が存在する場合とに変化する。

これにともなって、円周Ｃ上にローラ溝３４１ｄ，３４１ｅ，３４１ｆの３本が存在する場合にはローラ溝間のピッチ間隔が狭くなり、円周Ｃ上にローラ溝３４１ｄ，３４１ｆの２本が存在する場合にはローラ溝間のピッチ間隔が広くなる。

なお、以上の説明においては、小径ローラ３４１に形成されるローラ溝３４１ｄ，３４１ｅ，３４１ｆについて説明したが、他の小径ローラや一対の大径ローラにも、ローラの回転に伴って円周Ｃ上での本数が変化するローラ溝が形成されるものとする。

〔他の実施形態〕
以上の第１から第４実施形態においては、大径ローラ３０，３１と小径ローラ４０，４１のそれぞれの外周面に、ローラ溝を形成するものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、大径ローラ３０，３１と小径ローラ４０，４１の少なくともいずれかにローラ溝を形成するようにしてもよい。この場合、ローラ溝と隙間からなる複数の非接地領域によって定まる複数のピッチ間隔が、互いに長さの異なる複数種類のピッチ間隔を含むようにローラ溝を形成するものとする。

大径ローラ３０，３１と小径ローラ４０，４１の少なくともいずれかにローラ溝を形成するにあたっては、大径ローラ３０，３１のそれぞれにローラ溝を形成し、小径ローラ４０，４１のいずれにもローラ溝を形成しないようにしてもよい。また、大径ローラ３０，３１にローラ溝を形成せずに、小径ローラ４０，４１のそれぞれにローラ溝を形成するようにしてもよい。あるいは、大径ローラ３０，３１と小径ローラ４０，４１のいずれか１つにのみローラ溝を形成するようにしてもよい。

以上の第１から第４実施形態においては、一対の大径ローラ３０，３１を第１支持部２０で板状部材１０，１１に支持し、一対の小径ローラ４０，４１を第２支持部２１で板状部材１０，１１に支持するものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、一対の大径ローラ３０，３１に代えてこれらを一体化した略樽型形状の大径ローラとし、一対の小径ローラ４０，４１に代えてこれらを一体化した略樽型形状の小径ローラとした構成としてもよい。この場合、第１支持部２０の代わりに略樽型形状の大径ローラの両端面を支持する他の支持部（図示略）を設けるものとする。また、この場合、第２支持部２１の代わりに略樽型形状の小径ローラの両端面を支持する他の支持部（図示略）を設けるものとする。

以上の第１から第４実施形態においては、大径ローラ３０，３１に形成するローラ溝の形状（本数）を異ならせ、小径ローラ４０，４１に形成するローラ溝の形状（本数）を異ならせるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、大径ローラ３０，３１に形成するローラ溝の形状を同形状とし、小径ローラ４０，４１に形成するローラ溝の形状を同形状としてもよい。
このようにすることで、大径ローラ３０，３１として１種のローラを製造し、小径ローラ４０，４１として１種のローラを製造し、合計２種のローラを製造するのみで、全方向移動車輪１００を製造することができる。したがって、前述した説明のように４種類のローラを製造する場合に比べ、車輪全体の製造コストを下げることができる。

以上の第２から第４実施形態は、それぞれローラの回転に伴って円周Ｃ上での位置、幅、本数が変化するローラ溝を形成するものであったが、他の態様であってもよい。例えば、位置、幅、および本数を任意に組み合わせたローラ溝を形成し、ローラの回転に伴って円周Ｃ上での位置、幅、および本数の少なくともいずれか１つが変化するようにしてもよい。

以上の第１から第４実施形態においては、大径ローラ３０，３１および小径ローラ４０，４１それぞれの隙間を、円周方向に沿った幅Ｓで一定としたが、これらの隙間を略一定となる範囲で任意に設定してもよい。例えば、大径ローラ３０，３１間の隙間および小径ローラ４０，４１間の隙間を狭くし、大径ローラ３０と小径ローラ４１の隙間および大径ローラ３１と小径ローラ４０の隙間を広くしてもよい。

１０，１１板状部材（回転部材）
２０第１支持部（支持部材）
２１第２支持部（支持部材）
３０，３１大径ローラ（第１ローラ部材）
３０ａ，３１ａタイヤ部材（弾性部材）
３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３１ｄ，３１ｅローラ溝
４０，４１，１４１，２４１，３４１小径ローラ（第２ローラ部材）
４０ａ，４１ａタイヤ部材（弾性部材）
４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４１ｄ，４１ｅローラ溝
１００全方向移動車輪
Ａ車軸
Ｃ円周

Claims

車軸回りに回転可能に設けられた回転部材と、
前記車軸に直交する平面内において、前記回転部材の径方向に直交する方向に延びる軸線を有する複数のローラと、
各該ローラを前記回転部材に各前記軸線回りに回転自在に取り付ける支持部材とを備える全方向移動車輪であって、
前記ローラは、その外形が前記車軸を中心とする円の曲率と一致する曲率を有し、端面の中央に凹所を有する複数の第１ローラ部材と該第１ローラ部材より小径の複数の第２ローラ部材とからなり、前記第１ローラ部材と前記第２ローラ部材とが、当該全方向移動車輪の回転方向に交互に並んで、当該全方向移動車輪における接地外周面を形成しており、
各前記第１ローラ部材が、第１大径ローラおよび第２大径ローラを有し、
各前記第２ローラ部材が、第１小径ローラおよび第２小径ローラを有し、
前記第１大径ローラ、前記第２大径ローラ、前記第１小径ローラ、および前記第２小径ローラは、この順序で接地するように前記回転方向に並んでおり、
前記支持部材が、各前記第２ローラ部材の前記第１小径ローラの端面の一部を各前記第１ローラ部材の前記第２大径ローラの前記凹所内に部分的に挿入した状態で配置し、これにより、前記第１大径ローラと前記第２大径ローラとが前記接地外周面において前記回転方向に第１の隙間を空けて配置され、前記第２大径ローラと前記第１小径ローラとが前記接地外周面において前記回転方向に第２の隙間を空けて配置され、前記第１小径ローラと前記第２小径ローラとが前記接地外周面において前記回転方向に第３の隙間を空けて配置され、前記第２小径ローラと前記第１大径ローラとが前記接地外周面において前記回転方向に第４の隙間を空けて配置され、
前記第１大径ローラ、前記第２大径ローラ、前記第１小径ローラ、および前記第２小径ローラの外周面にそれぞれ、その周方向に延びる少なくとも１つのローラ溝が形成され、
各前記ローラ溝、前記第１の隙間、前記第２の隙間、前記第３の隙間、および前記第４の隙間はそれぞれ非接地領域であり、
前記第１の隙間の次に接地エリアに配置される前記第２大径ローラの前記ローラ溝と前記第１の隙間との間が第１のピッチ間隔であり、前記第２の隙間の次に接地エリアに配置される前記第１小径ローラの前記ローラ溝と前記第２の隙間との間が第２のピッチ間隔であり、前記第３の隙間の次に接地エリアに配置される前記第２小径ローラの前記ローラ溝と前記第３の隙間との間が第３のピッチ間隔であり、前記第４の隙間の次に接地エリアに配置される前記第１大径ローラの前記ローラ溝と前記第４の隙間との間が第４のピッチ間隔であり、
前記第１から第４のピッチ間隔のうち少なくとも１つ前記ピッチ間隔が他の前記ピッチ間隔と異なっている全方向移動車輪。
前記第１ローラ部材および前記第２ローラ部材の双方の外周面に、前記ローラ溝が形成されている請求項１に記載の全方向移動車輪。
以下の条件式を満たす請求項１または請求項２に記載の全方向移動車輪。
Ｘ＞４８πＤ（１）
ここで、
Ｘ：前記全方向移動車輪の前記円周上に配置される前記非接地領域の数、
Ｄ：前記全方向移動車輪の直径、
である。
車軸回りに回転可能に設けられた回転部材と、
前記車軸に直交する平面内において、前記回転部材の径方向に直交する方向に延びる軸線を有する複数のローラと、
各該ローラを前記回転部材に各前記軸線回りに回転自在に取り付ける支持部材とを備え、
前記ローラは、その外形が前記車軸を中心とする円の曲率と一致する曲率を有し、端面の中央に凹所を有する第１ローラ部材と該第１ローラ部材より小径の第２ローラ部材とからなり、
前記支持部材が、各前記第２ローラ部材の端面の一部を各前記第１ローラ部材の前記凹所内に部分的に挿入した状態で、前記第１ローラ部材および前記第２ローラ部材を、それらの外形が単一の円周上に配されるように該円周上に隙間を空けて配置し、
１以上の前記ローラ部材の外周面に、該ローラ部材の周方向に延びるローラ溝が形成され、
該ローラ溝と前記隙間とからなる複数の非接地領域が、前記円周上に互いに異なる複数のピッチ間隔を空けて配置され、
前記ローラ溝のエッジの前記軸線方向の位置が、前記ローラ部材の周方向に沿って変化するように、前記ローラ溝が形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の全方向移動車輪。
車軸回りに回転可能に設けられた回転部材と、
前記車軸に直交する平面内において、前記回転部材の径方向に直交する方向に延びる軸線を有する複数のローラと、
各該ローラを前記回転部材に各前記軸線回りに回転自在に取り付ける支持部材とを備え、
前記ローラは、その外形が前記車軸を中心とする円の曲率と一致する曲率を有し、端面の中央に凹所を有する第１ローラ部材と該第１ローラ部材より小径の第２ローラ部材とからなり、
前記支持部材が、各前記第２ローラ部材の端面の一部を各前記第１ローラ部材の前記凹所内に部分的に挿入した状態で、前記第１ローラ部材および前記第２ローラ部材を、それらの外形が単一の円周上に配されるように該円周上に隙間を空けて配置し、
１以上の前記ローラ部材の外周面に、該ローラ部材の周方向に延びるローラ溝が形成され、
該ローラ溝と前記隙間とからなる複数の非接地領域が、前記円周上に互いに異なる複数のピッチ間隔を空けて配置され、
前記円周上の前記ローラ溝の位置、幅、および本数の少なくともいずれか１つが、前記ローラ部材の周方向に変化する請求項４に記載の全方向移動車輪。
前記ローラが、前記軸線方向の一端から他端に向かって直径が単調に変化する略円錐台状に形成され、
前記第１ローラ部材が、その小径側の端面の中央に前記凹所を有し、
前記支持部材が、大径側の端面を対向させた一対の前記第１ローラ部材に挟まれる位置に配置されてこれらの前記第１ローラ部材を支持する第１支持部と、大径側の端面を対向させた一対の前記第２ローラ部材に挟まれる位置に配置されてこれらの前記第２ローラ部材を支持する第２支持部とを備え、
前記第１支持部と前記第２支持部とが、前記回転部材の周方向に交互に配置され、各前記第２ローラ部材の小径側の端面の一部を各前記第１ローラ部材の前記凹所内に部分的に挿入した状態で、前記第１ローラ部材および前記第２ローラ部材を配置している請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の全方向移動車輪。
前記第１支持部が、一対の前記第１ローラ部材のそれぞれを前記軸線回りに独立して回転自在となるように支持し、
前記第２支持部が、一対の前記第２ローラ部材のそれぞれを前記軸線回りに独立して回転自在となるように支持する請求項６に記載の全方向移動車輪。
前記複数のローラの各々が、前記支持部材に前記軸線回りに回転自在に取り付けられる金属製の芯部材と、該芯部材の外周面に取り付けられる弾性部材とを備え、
前記ローラ溝が前記弾性部材に形成されている請求項６または請求項７に記載の全方向移動車輪。
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の全方向移動車輪を備えた全方向移動車両。