WO2021224953A1 - 車輪装置 - Google Patents

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WO2021224953A1
WO2021224953A1 PCT/JP2020/018483 JP2020018483W WO2021224953A1 WO 2021224953 A1 WO2021224953 A1 WO 2021224953A1 JP 2020018483 W JP2020018483 W JP 2020018483W WO 2021224953 A1 WO2021224953 A1 WO 2021224953A1
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WO
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intermediate member
tire
weight
vibration damping
respect
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/018483
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄也 江崎
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2020/018483 priority Critical patent/WO2021224953A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B9/00—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
    • B60B9/02—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces using springs resiliently mounted bicycle rims
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/46—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors forming parts of wheels

Definitions

  • the present disclosure relates to a wheel device having an annular tire.
  • a wheel device in which a drive device is housed inside an annular tire is known in order to lower the floor of the vehicle body of a railway vehicle.
  • the impact force from the rail is easily transmitted to the drive device via the tire when the railway vehicle is traveling.
  • the wheel device passes through the seam between two consecutive rails, or when abnormal wear occurs on the outer peripheral surface of the tire, the impact force received by the drive device housed inside the tire becomes large. .. Therefore, in the conventional wheel device, there is a concern that the drive device is likely to break down.
  • an annular intermediate member is provided between the drive device housed inside the tire and the tire, and a plurality of intermediate members are provided for each of the drive device and the tire.
  • a wheel device that is connected by a spring element of the above has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 1 a phenomenon in which the intermediate member swings significantly with respect to the tire, that is, the swing of the intermediate member occurs when the tire rotates, and the wheel device tends to vibrate as a whole. It ends up.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to obtain a wheel device capable of suppressing vibration.
  • the wheel device includes a main body having a rotatable rotating portion, an annular intermediate member surrounding the rotating portion, an annular tire surrounding the intermediate member, and an intermediate member along a first virtual straight line orthogonal to the axis of the intermediate member.
  • the intermediate member rotates along the first elastic body that connects the intermediate member and the tire to each other so as to be movable with respect to the tire, and the second virtual straight line that is orthogonal to the axis of the intermediate member and intersects the first virtual straight line.
  • the direction of movement of the intermediate member with respect to the tire is opposite to that of the second elastic body, the first weight, and the intermediate member that connect the intermediate member and the rotating portion to each other so as to be movable with respect to the tire.
  • a first vibration damping mechanism having a first interlocking portion that moves the first weight with respect to the intermediate member in the direction, and a movement of the intermediate member with respect to the rotating portion according to the movement of the second weight and the intermediate member with respect to the rotating portion. It is provided with a second vibration damping mechanism having a second interlocking portion that moves the second weight with respect to the intermediate member in the direction opposite to the direction.
  • vibration of the wheel device can be suppressed.
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a change in the state of the wheel device when the wheel device of FIG. 12 moves while rotating on the rail.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a change in the state of the wheel device when the wheel device of FIG. 12 moves while rotating on the rail.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state when the wheel device according to the second embodiment is cut by an XY plane.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state when the wheel device of FIG. 26 is cut by a YZ plane. It is sectional drawing which shows the state when the modification of the wheel device by Embodiment 2 is cut by the XY plane. It is sectional drawing which shows the state when the wheel device of FIG. 28 is cut by the YZ plane.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state when the wheel device according to the third embodiment is cut by an XY plane.
  • FIG. 30 shows the state when the wheel device of FIG. 30 is cut by the YZ plane. It is sectional drawing which shows the state when the modification of the wheel device by Embodiment 3 is cut by the XY plane. It is sectional drawing which shows the state when the wheel device of FIG. 32 is cut by the YZ plane. It is a perspective view which shows the wheel device by Embodiment 4.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the state when the wheel device of FIG. 34 is cut by the XY plane.
  • FIG. 5 is a front view showing a state when the first vibration damping mechanism of the wheel device according to the fifth embodiment is viewed from the radial outside of the tire.
  • FIG. 5 is a front view showing a state of a modified example of the first vibration damping mechanism of the wheel device according to the fifth embodiment when viewed from the radial outside of the tire.
  • FIG. 5 is a front view showing a state when the first vibration damping mechanism of the wheel device according to the sixth embodiment is viewed from the radial outside of the tire.
  • FIG. 1 is a front view showing a wheel device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • the wheel device 1 includes a tire 2, an electric motor 3, an intermediate member 4, a first connecting structure portion 5, a second connecting structure portion 6, a plurality of first vibration damping mechanisms 7, and a plurality of first vibration damping mechanisms 7. It has two vibration damping mechanisms 8.
  • a railroad vehicle wheel device provided on the vehicle body of the railroad vehicle is used as the wheel device 1.
  • the shape of the tire 2 is an annular shape centered on the axis P.
  • the inner peripheral surface 21 of the tire 2 is a cylindrical surface centered on the axis P.
  • the tire 2 is made of a metal such as iron.
  • the wheel device 1 is mounted on the rail with the outer peripheral surface of the tire 2 in contact with the rail. The wheel device 1 mounted on the rail moves along the rail according to the rotation of the tire 2.
  • the motor 3 is arranged as a main body inside the tire 2.
  • the dimensions of the motor 3 in the axial direction of the tire 2 are in the axial direction of the tire 2, as shown in FIGS. 2 and 3. It has the same dimensions as the tire 2.
  • the motor 3 has a stator 3a as an armature, an annular rotor 3b that surrounds the outer circumference of the stator 3a, and a support member (not shown) that supports the stator 3a and the rotor 3b.
  • the support member of the electric motor 3 is attached to the vehicle body of the railway vehicle.
  • the stator 3a is fixed to the support member as a fixing portion of the motor 3.
  • the rotor 3b is rotatably supported by a support member as a rotating portion of the motor 3.
  • the respective axes of the stator 3a and the rotor 3b coincide with the axes of the motor 3.
  • the electric motor 3 is arranged coaxially with the tire 2.
  • the outer peripheral surface 31 of the rotor 3b is a cylindrical surface centered on the axis of the motor 3.
  • the outer diameter of the rotor 3b is smaller than the inner diameter of the tire 2.
  • the rotor 3b rotates with respect to the stator 3a about the axis of the electric motor 3 by supplying power to the stator 3a. As a result, the electric motor 3 generates a torque for rotating the tire 2.
  • the intermediate member 4 is an annular member that surrounds the rotor 3b of the motor 3.
  • the intermediate member 4 is arranged inside the tire 2. That is, the tire 2 is an annular member that surrounds the intermediate member 4. Therefore, in this example, the in-wheel motor in which the electric motor 3 is arranged inside the tire 2 is the wheel device 1.
  • the intermediate member 4 is a separate member from each of the tire 2 and the motor 3. In this example, as shown in FIGS. 2 and 3, the intermediate member 4 is arranged at the same position as the tire 2 in the axial direction of the tire 2.
  • the axis of the intermediate member 4 coincides with the axis P of the tire 2. That is, the intermediate member 4 is arranged coaxially with the tire 2.
  • Each of the inner peripheral surface 41 and the outer peripheral surface 42 of the intermediate member 4 is a cylindrical surface centered on the axis of the intermediate member 4.
  • the outer diameter of the intermediate member 4 is smaller than the inner diameter of the tire 2. Further, the inner diameter of the intermediate member 4 is larger than the outer diameter of the rotor 3b. Therefore, the annular intermediate member 4 is arranged in the space between the tire 2 and the electric motor 3.
  • the first connecting structure portion 5 is provided between the tire 2 and the intermediate member 4. Further, the first connecting structure portion 5 has a pair of first elastic plates 51 as first elastic bodies that connect the tire 2 and the intermediate member 4 to each other.
  • the second connecting structure portion 6 is provided between the intermediate member 4 and the rotor 3b. Further, the second connecting structure portion 6 has a pair of second elastic plates 61 as a second elastic body that connects the intermediate member 4 and the rotor 3b to each other.
  • a pair of XYZ orthogonal coordinate systems whose Y axis coincides with the axis P of the tire 2 and an angle ⁇ in the circumferential direction of the tire 2 with respect to the reference position A set on the Z axis of the XYZ orthogonal coordinate system are used.
  • the configurations of the first elastic plate 51 and the pair of second elastic plates 61 will be described.
  • each of the pair of first elastic plates 51 is arranged at a position where it intersects with the first virtual straight line.
  • the first virtual straight line coincides with a straight line along the X-axis direction.
  • the pair of first elastic plates 51 are arranged at positions opposite to each other with respect to the axis of the intermediate member 4 in the direction along the first virtual straight line, that is, in the X-axis direction.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the first elastic plate 51 of FIG.
  • Each first elastic plate 51 is a rectangular flat plate.
  • the direction along the short side of the rectangle of the first elastic plate 51 is the width direction of the first elastic plate 51.
  • the direction along the long side of the rectangle of the first elastic plate 51 is the longitudinal direction of the first elastic plate 51.
  • the direction orthogonal to both the width direction and the longitudinal direction of the first elastic plate 51 is the thickness direction of the first elastic plate 51.
  • each first elastic plate 51 is arranged orthogonal to the first virtual straight line. That is, the thickness direction of each first elastic plate 51 coincides with the direction along the first virtual straight line, that is, the X-axis direction. Further, the width direction of each first elastic plate 51 coincides with the axial direction of the tire 2, that is, the Y-axis direction. As a result, the longitudinal direction of each first elastic plate 51 coincides with the Z-axis direction orthogonal to both the X-axis direction and the Y-axis direction. That is, the pair of first elastic plates 51 are arranged in parallel with the YZ plane orthogonal to the X-axis direction.
  • each first elastic plate 51 Both ends 511 in the longitudinal direction of each first elastic plate 51 are fixed to the inner peripheral surface 21 of the tire 2 as a pair of fixing ends.
  • the longitudinal intermediate portion 512 of each first elastic plate 51 is fixed to the outer peripheral surface 42 of the intermediate member 4 as a single fixing plate portion.
  • the rigidity in the direction orthogonal to the thickness direction of the first elastic plate 51 is the rigidity in the thickness direction of the first elastic plate 51, that is, the out-of-plane rigidity of the first elastic plate 51. It is sufficiently higher than.
  • the first elastic plate 51 is elastically deformed in the thickness direction of the first elastic plate 51. It is possible.
  • the intermediate member 4 can move with respect to the tire 2 in the direction along the first virtual straight line, that is, in the X-axis direction by elastically deforming each of the first elastic plates 51 in the thickness direction of the first elastic plate 51. It has become. That is, each of the first elastic plates 51 connects the intermediate member 4 and the tire 2 to each other so that the intermediate member 4 can move with respect to the tire 2 along the first virtual straight line.
  • the tire 2 and the intermediate member 4 have a degree of freedom that allows relative movement only in the direction along the first virtual straight line, that is, in the X-axis direction due to the elastic deformation of each of the first elastic plates 51 in the thickness direction. ing.
  • the outer peripheral flat surface portion 421 is formed at a position where the longitudinal intermediate portion 512 of each first elastic plate 51 is fixed as a single fixing plate portion.
  • two outer peripheral plane portions 421 are formed on the outer peripheral surface 42 of the intermediate member 4.
  • Each outer peripheral plane portion 421 is a plane portion orthogonal to the direction along the first virtual straight line, that is, the X-axis direction.
  • the longitudinal intermediate portion 512 of the first elastic plate 51 is fixed to the outer peripheral surface 42 of the intermediate member 4 in a state where the plane orthogonal to the thickness direction of the first elastic plate 51 is in contact with the outer peripheral flat surface portion 421 without a gap. There is.
  • a fixing method using screws, bolts, welding, an adhesive or the like is used as a method of fixing the longitudinal intermediate portion 512 of the first elastic plate 51 to the outer peripheral surface 42 of the intermediate member 4.
  • a pair of step portions 211 are formed at positions on the inner peripheral surface 21 of the tire 2 where both end portions 511 in the longitudinal direction of each first elastic plate 51 are fixed as a pair of fixing ends. Therefore, a pair of stepped portions 211 are formed on the inner peripheral surface 21 of the tire 2 by the number of the first elastic plates 51. In this example, two pairs of step portions 211 are formed on the inner peripheral surface 21 of the tire 2.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the first elastic plate 51 of FIG. 1 is fixed to the tire 2. Both ends 511 in the longitudinal direction of the first elastic plate 51 are fitted into a pair of step portions 211, respectively.
  • the pair of step portions 211 face each other in the circumferential direction of the tire 2.
  • Each of the pair of step portions 211 is formed by a step portion bottom surface 211a orthogonal to the direction along the first virtual straight line, that is, the X-axis direction, and a step portion end surface 211b extending from the step bottom surface 211a toward the inside of the tire 2. It is configured.
  • Each step end surface 211b of the pair of step portions 211 is a plane parallel to the plane including the axis of the intermediate member 4 and the first virtual straight line. Therefore, the end faces 211b of the pair of step portions 211 are orthogonal to each other in the Z-axis direction.
  • the pair of step portions 211 are formed on the inner peripheral surface 21 of the tire 2 in a state where the two step portion end surfaces 211b face each other in the Z-axis direction.
  • a surface orthogonal to the thickness direction of the first elastic plate 51 is brought into contact with the bottom surface 211a of the step portion without a gap, and the end surface in the longitudinal direction of the first elastic plate 51 is a step portion. It is fixed to the inner peripheral surface 21 of the tire 2 in a state where it is in contact with the end surface 211b without a gap.
  • a fixing method using screws, bolts, welding, an adhesive or the like is used as a method of fixing both ends 511 of the first elastic plate 51 in the longitudinal direction to the inner peripheral surface 21 of the tire 2.
  • each of the pair of second elastic plates 61 is arranged at a position where they intersect with the second virtual straight line. ..
  • the straight line orthogonal to the first virtual straight line is regarded as the second virtual straight line. That is, in this example, the second virtual straight line coincides with the straight line along the Z-axis direction.
  • the pair of second elastic plates 61 are arranged at positions opposite to each other with respect to the axis P of the tire 2 in the direction along the second virtual straight line, that is, in the Z-axis direction.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the second elastic plate 61 of FIG.
  • Each second elastic plate 61 is a rectangular flat plate.
  • the direction along the short side of the rectangle of the second elastic plate 61 is the width direction of the second elastic plate 61.
  • the direction along the long side of the rectangle of the second elastic plate 61 is the longitudinal direction of the second elastic plate 61.
  • the direction orthogonal to both the width direction and the longitudinal direction of the second elastic plate 61 is the thickness direction of the second elastic plate 61.
  • each second elastic plate 61 is arranged orthogonal to the second virtual straight line. That is, the thickness direction of each second elastic plate 61 coincides with the direction along the second virtual straight line, that is, the Z-axis direction. Further, the width direction of each second elastic plate 61 coincides with the axial direction of the tire 2, that is, the Y-axis direction. As a result, the longitudinal direction of each second elastic plate 61 coincides with the X-axis direction orthogonal to both the Y-axis direction and the Z-axis direction. That is, the pair of second elastic plates 61 are arranged in parallel with the XY plane orthogonal to the Z-axis direction.
  • each second elastic plate 61 Both ends 611 in the longitudinal direction of each second elastic plate 61 are fixed to the inner peripheral surface 41 of the intermediate member 4 as a pair of fixing ends.
  • the longitudinal intermediate portion 612 of each second elastic plate 61 is fixed to the outer peripheral surface 31 of the rotor 3b as a single fixing plate portion.
  • the rigidity in the direction orthogonal to the thickness direction of the second elastic plate 61 is the rigidity in the thickness direction of the second elastic plate 61, that is, the out-of-plane rigidity of the second elastic plate 61. It is sufficiently higher than.
  • the intermediate member 4 and the rotor 3b are connected via the second elastic plate 61, the intermediate member 4 and the rotor 3b are rigidly coupled in the direction orthogonal to the thickness direction of the second elastic plate 61. It can be considered to be equivalent to the state being done.
  • the second elastic plate 61 is elastically deformed in the thickness direction of the second elastic plate 61. It is possible.
  • the electric motor 3 can move with respect to the intermediate member 4 in the direction along the second virtual straight line, that is, in the Z-axis direction by elastically deforming each of the second elastic plates 61 in the thickness direction of the second elastic plate 61. It has become. That is, each of the second elastic plates 61 connects the intermediate member 4 and the rotor 3b to each other so that the intermediate member 4 can move with respect to the motor 3 along the second virtual straight line.
  • the intermediate member 4 and the electric motor 3 have a degree of freedom that allows relative movement only in the direction along the second virtual straight line, that is, in the Z-axis direction, due to the elastic deformation of each of the second elastic plates 61 in the thickness direction. ing.
  • an outer peripheral flat surface portion 311 is formed at a position where the longitudinal intermediate portion 612 of each second elastic plate 61 is fixed as a single fixing plate portion.
  • two outer peripheral plane portions 311 are formed on the outer peripheral surface 31 of the rotor 3b.
  • Each outer peripheral plane portion 311 is a plane portion orthogonal to the direction along the second virtual straight line, that is, the Z-axis direction.
  • the longitudinal intermediate portion 612 of the second elastic plate 61 is fixed to the outer peripheral surface 31 of the rotor 3b in a state where the plane orthogonal to the thickness direction of the second elastic plate 61 is in contact with the outer peripheral flat surface portion 311 without a gap. ..
  • a fixing method using screws, bolts, welding, an adhesive or the like is used as a method of fixing the intermediate portion 612 in the longitudinal direction of the second elastic plate 61 to the outer peripheral surface 31 of the rotor 3b.
  • a pair of step portions 411 are formed at positions on the inner peripheral surface 41 of the intermediate member 4 where both end portions 611 in the longitudinal direction of each second elastic plate 61 are fixed as a pair of fixing ends. .. Therefore, a pair of stepped portions 411 are formed on the inner peripheral surface 41 of the intermediate member 4 as many as the number of the second elastic plates 61. In this example, two pairs of step portions 411 are formed on the inner peripheral surface 41 of the intermediate member 4.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the second elastic plate 61 of FIG. 1 is fixed to the intermediate member 4. Both ends 611 in the longitudinal direction of the second elastic plate 61 are fitted into a pair of step portions 411, respectively.
  • the pair of step portions 411 face each other in the circumferential direction of the intermediate member 4.
  • Each of the pair of step portions 411 has a step portion bottom surface 411a orthogonal to the direction along the second virtual straight line, that is, the Z-axis direction, and a step portion end surface 411b extending from the step portion bottom surface 411a toward the inside of the intermediate member 4. It is composed of.
  • Each step end surface 411b of the pair of step portions 411 is a plane parallel to the plane including the axis of the intermediate member 4 and the second virtual straight line. Therefore, each step end surface 411b of the pair of step 411s is orthogonal to each other in the X-axis direction.
  • the pair of stepped portions 411 are formed on the inner peripheral surface 41 of the intermediate member 4 in a state where the two stepped portion end surfaces 411b face each other in the X-axis direction.
  • both ends 611 in the longitudinal direction of the second elastic plate 61 the surfaces orthogonal to the thickness direction of the second elastic plate 61 are brought into contact with the bottom surface 411a of the step without gaps, and the end faces in the longitudinal direction of the second elastic plate 61 are stepped. It is fixed to the inner peripheral surface 41 of the intermediate member 4 in a state where it is in contact with the end surface 411b without a gap.
  • a fixing method using screws, bolts, welding, an adhesive or the like is used as a method of fixing both ends 611 of the second elastic plate 61 in the longitudinal direction to the inner peripheral surface 41 of the intermediate member 4.
  • the first vibration damping mechanism 7 is arranged at each of the 1 facing positions.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the first vibration damping mechanism 7 of FIG.
  • FIG. 9 is a front view showing a state when the first vibration damping mechanism 7 of FIG. 8 is viewed from the radial outside of the tire 2.
  • a pair of first vibration damping mechanisms 7 arranged in the axial direction of the intermediate member 4 are arranged.
  • the pair of first vibration damping mechanisms 7 constitutes the first mechanism body 70.
  • four first vibration damping mechanisms 7 are included in the wheel device 1.
  • the pair of first vibration damping mechanisms 7 sandwich the central virtual plane Q. It is located at the opposite position.
  • Each first vibration damping mechanism 7 has a first weight 71 and a plurality of first links 72 as a first interlocking unit.
  • the number of first links 72 included in one first vibration damping mechanism 7 is two.
  • each first vibration damping mechanism 7 the first weight 71 is arranged outside the intermediate member 4 in the axial direction. Further, in each first vibration damping mechanism 7, the first link 72 is arranged in the space between the intermediate member 4 and the tire 2. In each first vibration damping mechanism 7, a first weight 71 is attached to the first link 72 on the outer side in the axial direction of the intermediate member 4.
  • the mounting portion 74 is fixed to the intermediate member 4 via the longitudinal intermediate portion 512 of the first elastic plate 51.
  • the first intermediate member side rotating shaft 73 is supported by the mounting portion 74.
  • the first intermediate member side rotation shaft 73 is a rotation axis orthogonal to both the axis of the intermediate member 4 and the first virtual straight line. Therefore, the first intermediate member side rotation shaft 73 is arranged along the X-axis direction. In this example, the first intermediate member side rotation shaft 73 is arranged on the central virtual plane Q.
  • a pair of mounting portions 76 are fixed to the inner peripheral surface 21 of the tire 2.
  • Each mounting portion 76 supports a tire-side rotating shaft 75 parallel to the first intermediate member-side rotating shaft 73.
  • Each tire-side rotating shaft 75 corresponds to each of the pair of first vibration damping mechanisms 7.
  • the tire-side rotating shafts 75 are arranged at positions facing each other with respect to the central virtual plane Q. That is, the tire side rotation shaft 75 is arranged at each position on the plus side and the minus side in the Y-axis direction with respect to the central virtual plane Q.
  • the tire-side rotating shaft 75 is arranged at a position closer to the first weight 71 than the first intermediate member-side rotating shaft 73.
  • a plurality of first links 72 included in each of the pair of first vibration damping mechanisms 7 are connected to a common first intermediate member side rotating shaft 73.
  • each of the first links 72 is attached to the intermediate member 4 via the first intermediate member side rotating shaft 73, the mounting portion 74, and the first elastic plate 51.
  • two first links 72 included in one of the first vibration damping mechanisms 7 are connected to one tire-side rotating shaft 75 located on the minus side in the Y-axis direction. Has been done. As a result, the two first links 72 included in the one first vibration damping mechanism 7 are attached to the tire 2 via the one tire side rotation shaft 75 and the attachment portion 76. The two first links 72 included in the one first vibration damping mechanism 7 are rotatable about each of the first intermediate member side rotating shaft 73 and the one tire side rotating shaft 75.
  • the two first links 72 included in the other first vibration damping mechanism 7 are connected to the other tire-side rotating shaft 75 located on the positive side in the Y-axis direction. As a result, the two first links 72 included in the other first vibration damping mechanism 7 are attached to the tire 2 via the other tire-side rotating shaft 75 and the attachment portion 76.
  • the two first links 72 included in the other first vibration damping mechanism 7 are rotatable about each of the first intermediate member side rotating shaft 73 and the other tire side rotating shaft 75.
  • Each first link 72 rotates with respect to each of the first intermediate member side rotation shaft 73 and the tire side rotation shaft 75 according to a change in the distance between the intermediate member 4 and the tire 2. Therefore, each first link 72 is displaced with respect to the intermediate member 4 in the direction in which the first weight 71 moves inward in the radial direction as the distance between the intermediate member 4 and the tire 2 decreases. Further, as the distance between the intermediate member 4 and the tire 2 increases, each of the first links 72 is displaced with respect to the intermediate member 4 in the direction in which the first weight 71 moves outward in the radial direction of the intermediate member 4.
  • each first link 72 intermediates the first weight 71 in the direction opposite to the moving direction of the intermediate member 4 with respect to the tire 2 in accordance with the movement of the intermediate member 4 with respect to the tire 2. It is moved with respect to the member 4.
  • the first intermediate member side rotation shaft 73 and the tire side rotation shaft 75 are provided with an elongated hole through which at least one of the above is passed. An elongated hole is provided in each first link 72 along the longitudinal direction of the first link 72.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing the second vibration damping mechanism 8 of FIG.
  • FIG. 11 is a front view showing a state when the second vibration damping mechanism 8 of FIG. 10 is viewed from the radial outside of the tire 2.
  • a pair of second vibration damping mechanisms 8 arranged in the axial direction of the intermediate member 4 are arranged.
  • the pair of second vibration damping mechanisms 8 constitute the second mechanism body 80.
  • the pair of second vibration damping mechanisms 8 are arranged at the two second facing positions, four second vibration damping mechanisms 8 are included in the wheel device 1. Further, the pair of second vibration damping mechanisms 8 are arranged at positions facing each other with the central virtual plane Q in between.
  • Each second vibration damping mechanism 8 has a second weight 81 and a plurality of second links 82 as second interlocking portions.
  • the number of the second links 82 included in one second vibration damping mechanism 8 is two.
  • each second vibration damping mechanism 8 the second weight 81 is arranged outside the intermediate member 4 in the axial direction. Further, in each second vibration damping mechanism 8, the second link 82 is arranged in the space between the intermediate member 4 and the rotor 3b. In each of the second vibration damping mechanisms 8, a second weight 81 is attached to each of the second links 82 on the outer side in the axial direction of the intermediate member 4.
  • a mounting portion 84 is fixed to the inner peripheral surface 41 of the intermediate member 4.
  • the second intermediate member side rotating shaft 83 is supported by the mounting portion 84.
  • the second intermediate member side rotation axis 83 is a rotation axis orthogonal to both the axis of the intermediate member 4 and the second virtual straight line. Therefore, the second intermediate member side rotation shaft 83 is arranged along the X-axis direction. In this example, the second intermediate member side rotation shaft 83 is arranged on the central virtual plane Q.
  • a pair of mounting portions 86 are fixed to the rotor 3b via a longitudinal intermediate portion 612 of the second elastic plate 61. Each mounting portion 86 is supported by a rotating portion side rotating shaft 85 parallel to the second intermediate member side rotating shaft 83. Each rotating shaft 85 corresponds to each of the pair of second vibration damping mechanisms 8.
  • the rotating shafts 85 are arranged at positions facing each other with respect to the central virtual plane Q. That is, the rotating shaft 85 is arranged at each position on the plus side and the minus side in the Y-axis direction with respect to the central virtual plane Q.
  • the rotating shaft 85 on the rotating portion side is arranged at a position closer to the second weight 81 than the rotating shaft 83 on the second intermediate member side.
  • a plurality of second links 82 included in each of the pair of second vibration damping mechanisms 8 are connected to a common second intermediate member side rotating shaft 83.
  • each of the second links 82 is attached to the intermediate member 4 via the second intermediate member side rotating shaft 83, the mounting portion 84, and the second elastic plate 61.
  • the two second links 82 included in one of the second vibration damping mechanisms 8 are attached to the one rotating shaft 85 located on the minus side in the Y-axis direction. It is connected. As a result, the two second links 82 included in the one second vibration damping mechanism 8 are attached to the rotor 3b via the one rotating portion side rotating shaft 85 and the attaching portion 86.
  • the two second links 82 included in the one second vibration damping mechanism 8 are rotatable about each of the second intermediate member side rotating shaft 83 and the one rotating portion side rotating shaft 85.
  • the two second links 82 included in the other second vibration damping mechanism 8 are connected to the other rotating shaft 85 located on the positive side in the Y-axis direction. As a result, the two second links 82 included in the other second vibration damping mechanism 8 are attached to the rotor 3b via the other rotating shaft 85 and the mounting portion 86.
  • the two second links 82 included in the other second vibration damping mechanism 8 are rotatable about each of the second intermediate member side rotating shaft 83 and the other rotating portion side rotating shaft 85.
  • Each second link 82 rotates with respect to each of the second intermediate member side rotating shaft 83 and the rotating portion side rotating shaft 85 according to the change in the distance between the intermediate member 4 and the rotor 3b. Therefore, each second link 82 is displaced with respect to the intermediate member 4 in the direction in which the second weight 81 moves radially outward of the intermediate member 4 as the distance between the intermediate member 4 and the rotor 3b becomes smaller. Further, each second link 82 is displaced with respect to the intermediate member 4 in the direction in which the second weight 81 moves inward in the radial direction of the intermediate member 4 as the distance between the intermediate member 4 and the rotor 3b increases.
  • each second link 82 intermediates the second weight 81 in the direction opposite to the moving direction of the intermediate member 4 with respect to the rotor 3b in accordance with the movement of the intermediate member 4 with respect to the rotor 3b. It is moved with respect to the member 4.
  • the second intermediate member side rotating shaft 83 and the rotating portion side rotating shaft 85 is provided with an elongated hole through which at least one of the shafts 85 is passed.
  • An elongated hole is provided in each second link 82 along the longitudinal direction of the second link 82.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a wheel device model that models the wheel device 1 of FIG.
  • the intermediate member 4 is movable with respect to the motor 3 in the direction along the second virtual straight line, that is, in the Z-axis direction due to the elastic deformation of the pair of second elastic plates 61.
  • the movement of the intermediate member 4 with respect to the motor 3 in a direction other than the Z-axis direction is limited by the in-plane rigidity of the pair of second elastic plates 61.
  • the intermediate member 4 is movable with respect to the tire 2 in the direction along the first virtual straight line, that is, in the X-axis direction due to the elastic deformation of the pair of first elastic plates 51.
  • the movement of the intermediate member 4 with respect to the tire 2 in a direction other than the X-axis direction is limited by the in-plane rigidity of the pair of first elastic plates 51.
  • a vibration system having two translational degrees of freedom is configured in which the intermediate member 4 can freely move in the XZ plane with respect to the motor 3 and the tire 2.
  • each of the first elastic plate 51 and each of the second elastic plate 61 becomes the in-plane rigidity in the circumferential direction of the tire 2. Therefore, in the circumferential direction of the tire 2, the elastic deformation of each of the first elastic plate 51 and each second elastic plate 61 is restricted. As a result, in the circumferential direction of the tire 2, the connected state of the intermediate member 4 to the tire 2 and the connected state of the intermediate member 4 to the motor 3 can be regarded as a rigidly coupled state.
  • FIG. 13 is a front view showing a state in which the wheel device 1 of FIG. 1 moves on the rail.
  • FIG. 14 is a schematic view showing a wheel device model that models the wheel device 1 of FIG. 13. When the wheel device 1 is mounted on the rail 10, the outer peripheral surface of the tire 2 is in contact with the rail 10. The wheel device 1 moves on the rail 10 as the tire 2 rotates.
  • the torque transmitted to the intermediate member 4 is transmitted to the tire 2 via the pair of first elastic plates 51.
  • the direction of the torque transmitted from the intermediate member 4 to each of the first elastic plates 51 coincides with the direction of the in-plane rigidity of each of the first elastic plates 51.
  • the elastic deformation of each first elastic plate 51 is limited, and the torque transmitted to the intermediate member 4 is effectively transmitted to the tire 2.
  • the tire 2 rotates.
  • the rail 10 is configured by continuously connecting a plurality of unit rails 10a.
  • a step may be formed at the seam between two unit rails 10a adjacent to each other. In this case, when the wheel device 1 passes through the seam between the two unit rails 10a, the tire 2 receives an impact force from the rail 10.
  • FIG. 15 is a front view showing a state of the wheel device 1 when the tire 2 receives an impact force from the rail 10 when the tire 2 is in a rotation position different from that of the tire 2 of FIG.
  • FIG. 16 is a schematic view showing a wheel device model that models the wheel device 1 of FIG.
  • the elastic deformation of each first elastic plate 51 causes the intermediate member 4 to move in the direction along the first virtual straight line with respect to the tire 2, and the elastic deformation of each second elastic plate 61 causes the intermediate member 4 to move with respect to the electric motor 3. It moves in the direction along the second virtual straight line.
  • the impact force received by the tire 2 is absorbed by each of the first elastic plate 51 and each of the second elastic plates 61, and is less likely to be transmitted to the motor 3.
  • FIG. 17 is a schematic explanatory view showing a change in the state of the wheel device 1 when the wheel device 1 of FIG. 12 moves while rotating on the rail 10.
  • the direction along the first virtual straight line is defined as the first direction ⁇
  • the direction along the second virtual straight line is defined as the second direction ⁇ .
  • the intermediate member 4 swings around the tire 2 and the motor 3, that is, the intermediate member 4 swings around.
  • FIG. 17 shows a change in the state of the wheel device 1 from a state in which the second direction ⁇ coincides with the Z-axis direction to a state in which the second direction ⁇ coincides with the X-axis direction.
  • FIG. 18 is a perspective view schematically showing the pair of first vibration damping mechanisms 7 of FIG.
  • the first weight 71 is intermediate in each of the first vibration damping mechanisms 7 in the direction opposite to the moving direction of the intermediate member 4 with respect to the tire 2. It moves with respect to the member 4.
  • each first elastic plate 51 is elastically deformed in a state where the second direction ⁇ of the wheel device 1 coincides with the X-axis direction.
  • the intermediate member 4 is moving to the minus side in the Z-axis direction with respect to the tire 2.
  • a centrifugal force acts on the intermediate member 4 on the negative side in the Z-axis direction of the fixed coordinate system.
  • FIG. 19 is a perspective view schematically showing the pair of second vibration damping mechanisms 8 of FIG.
  • the second weight 81 is intermediate in the direction opposite to the moving direction of the intermediate member 4 with respect to the motor 3. It moves with respect to the member 4.
  • each second elastic plate 61 is elastically deformed in a state where the second direction ⁇ of the wheel device 1 coincides with the Z-axis direction.
  • the intermediate member 4 is moving to the plus side in the Z-axis direction with respect to the motor 3.
  • a centrifugal force acts on the intermediate member 4 on the positive side in the Z-axis direction of the fixed coordinate system.
  • FIG. 20 is an enlarged view schematically showing the first vibration damping mechanism 7 of FIG.
  • the distance between the first intermediate member side rotating shaft 73 and the tire side rotating shaft 75 is L1
  • the distance between the tire side rotating shaft 75 and the first weight 71 is L2. do.
  • the distance between the second intermediate member-side rotating shaft 83 and the rotating portion-side rotating shaft 85 is L1
  • the distance between the rotating portion-side rotating shaft 85 and the second weight 81 Let L2.
  • the ratio of the distance L2 to the distance L1 is defined as the link ratio r.
  • the mass of the intermediate member 4 is M
  • the rotation speed of the wheel device 1 is ⁇
  • the mass of each of the first weight 71 and the second weight 81 is m.
  • the total number of the total numbers of the first weight 71 and the second weight 81 is defined as n.
  • the displacement in the vertical direction which is the Z-axis direction, is defined as D.
  • the centrifugal force acting on the intermediate member 4 due to the swing of the vibration system including the first weight 71, the second weight 81 and the intermediate member 4 is expressed by the following equation (1).
  • the first weight 71 performs a translational motion in the first direction ⁇ along the first virtual straight line.
  • the second weight 81 performs a translational motion in the second direction ⁇ along the second virtual straight line. Therefore, an inertial force acts on the first weight 71 due to the movement of the first weight 71 with respect to the intermediate member 4. Further, an inertial force acts on the second weight 81 due to the movement of the second weight 81 with respect to the intermediate member 4.
  • the resultant force of the inertial force of the first weight 71 and the inertial force of the second weight 81 is the acceleration obtained by the second time derivative of the displacement of the swinging of the intermediate member 4, and the inertial force of the first weight 71 and the second weight 81. It is obtained by multiplying the total mass, which is the sum of the respective masses. That is, the resultant force of the inertial forces of the first weight 71 and the second weight 81 is obtained by the following equation (2).
  • n ⁇ m ⁇ (d 2 (D ⁇ r) / dt 2 ) n ⁇ m ⁇ D ⁇ r ⁇ (2 ⁇ ) 2 ... (2)
  • each of the first weight 71 and the second weight 81 vibrates twice, so that the angular velocity is 2 ⁇ in the above equation (2).
  • Equation (1) The conditions under which the vibration due to the swing of the intermediate member 4 is most suppressed are the equation (1) and the respective directions of the first direction ⁇ along the first virtual straight line and the second direction ⁇ along the second virtual straight line. Equation (2) is a balanced condition. Therefore, the condition in which the vibration due to the swing of the intermediate member 4 is most suppressed is expressed by the following equation (3).
  • the link ratio r in each of the first vibration damping mechanism 7 and the second vibration damping mechanism 8 is 1, the total mass (nm) is the sum of the masses of the first weight 71 and the second weight 81, respectively.
  • M / 3 the vibration due to the swing of the intermediate member 4 is most suppressed.
  • the direction of the resultant force between the inertial force acting on the first weight 71 due to the movement of the first weight 71 with respect to the intermediate member 4 and the inertial force acting on the second weight 81 due to the movement of the second weight 81 with respect to the intermediate member 4. That is, the direction along the axis of the electric motor 3, that is, the direction along the straight line orthogonal to the axle.
  • the displacement D1 in the Z-axis direction of the motor 3 when the rotation speed R [Hz] of the wheel device 1 was linearly changed from 0 [Hz] to 20 [Hz] was obtained by numerical analysis.
  • Example B1 an example that does not satisfy the above formula (3)
  • Example C1 an example that satisfies the above formula (3)
  • FIG. 21 is a graph showing the relationship between the rotation speed R [Hz] and the time t [sec] of each of the wheel devices of Comparative Example A1, Example B1 and Example C1 in the numerical analysis.
  • FIG. 22 is a graph showing the relationship between the displacement D1 [mm] in the Z-axis direction of the motor 3 of Comparative Example A1 in the numerical analysis and the time t [sec].
  • FIG. 23 is a graph showing the relationship between the displacement D1 [mm] in the Z-axis direction of the motor 3 of Example B1 in the numerical analysis and the time t [sec]. Further, FIG.
  • Example 24 is a graph showing the relationship between the displacement D1 [mm] in the Z-axis direction of the motor 3 of Example C1 and the time t [sec] in the numerical analysis.
  • the vibration of the electric motor 3 increases at around 3.5 [sec]
  • Example B1 and Example C1 the electric motor is larger than that of Comparative Example A1. It can be seen that the vibration of 3 is reduced. Further, it can be seen that the vibration of the motor 3 is reduced in the embodiment C1 satisfying the above equation (3) as compared with the embodiment B1 not satisfying the above equation (3).
  • each first elastic plate 51 is arranged orthogonally to a first virtual straight line orthogonal to the axis P of the tire 2.
  • each second elastic plate 61 is arranged orthogonally to a second virtual straight line different from the first virtual straight line. Therefore, the rigidity of each of the first elastic plates 51 and the second elastic plates 61 in the circumferential direction of the tire 2 can be increased. Thereby, it is possible to limit the elastic deformation of each of the first elastic plate 51 and each second elastic plate 61 in the rotation direction of the tire 2, and the unnecessary vibration of the tire 2 with respect to the motor 3 is generated in the rotation direction of the tire 2. It can be prevented from occurring. Therefore, the torque can be more reliably transmitted from the motor 3 to the tire 2.
  • the electric motor 3 can be moved with respect to the tire 2 while at least one of the first elastic plate 51 and the second elastic plate 61 is elastically deformed. As a result, the impact force received by the tire 2 can be absorbed by at least one of the first elastic plate 51 and the second elastic plate 61. Therefore, the impact force transmitted from the tire 2 to the electric motor 3 can be suppressed.
  • each of the first elastic plates 51 and each of the second elastic plates 61 can be evenly arranged in the circumferential direction of the tire 2. As a result, it is possible to equalize the suppressing force of the impact force received by the tire 2 in the circumferential direction of the tire 2.
  • the axis of the intermediate member 4 is located between the pair of first elastic plates 51 and between the pair of second elastic plates 61. Therefore, it is possible to stabilize the state in which the intermediate member 4 is connected to the tire 2 and the state in which the motor 3 is connected to the intermediate member 4. As a result, the occurrence of failure of the wheel device 1 can be more reliably suppressed, and the reliability of the wheel device 1 can be improved.
  • both end portions 511 in the longitudinal direction of the first elastic plate 51 are fixed to the tire 2, and the intermediate portions 512 in the longitudinal direction of the first elastic plate 51 are fixed to the intermediate member 4. Therefore, it is possible to more reliably fix the first elastic plate 51 to each of the tire 2 and the intermediate member 4 while enabling elastic deformation of the first elastic plate 51 in the thickness direction.
  • both end portions 611 in the longitudinal direction of the second elastic plate 61 are fixed to the intermediate member 4, and the intermediate portions 612 in the longitudinal direction of the second elastic plate 61 are fixed to the rotor 3b of the motor 3. Therefore, it is possible to more reliably fix the second elastic plate 61 to each of the intermediate member 4 and the rotor 3b while enabling elastic deformation of the second elastic plate 61 in the thickness direction.
  • both ends 511 in the longitudinal direction of the first elastic plate 51 are fixed at a position on the inner peripheral surface 21 of the tire 2 where both ends 511 in the longitudinal direction of the first elastic plate 51 are fixed as a pair of fixing ends, both ends 511 in the longitudinal direction of the first elastic plate 51 are fixed. A pair of stepped portions 211 are formed. Therefore, the first elastic plate 51 can be more reliably fixed to the tire 2, and the misalignment of the first elastic plate 51 with respect to the tire 2 can be more reliably prevented.
  • both ends 611 in the longitudinal direction of the second elastic plate 61 are fixed as a pair of fixing ends, both ends in the longitudinal direction of the second elastic plate 61 are fixed.
  • a pair of stepped portions 411 into which each of the 611s fits is formed. Therefore, the second elastic plate 61 can be more reliably fixed to the intermediate member 4, and the misalignment of the second elastic plate 61 with respect to the intermediate member 4 can be more reliably prevented.
  • each first vibration damping mechanism 7 causes the first weight 71 to move in the direction opposite to the moving direction of the intermediate member 4 with respect to the tire 2 according to the movement of the first weight 71 and the intermediate member 4 with respect to the tire 2. It has a first link 72 to be moved with respect to 4. Further, each of the second vibration damping mechanisms 8 causes the second weight 81 to move in the direction opposite to the moving direction of the intermediate member 4 with respect to the rotor 3b in response to the movement of the second weight 81 and the intermediate member 4 with respect to the rotor 3b. It has a second link 82 to be moved relative to 4.
  • first link 72 to which the first weight 71 is attached is attached to the intermediate member 4 via the first intermediate member side rotating shaft 73, and is attached to the tire 2 via the tire side rotating shaft 75. .. Therefore, it is possible to simplify the structure in which the first weight 71 is moved with respect to the intermediate member 4 in the direction opposite to the moving direction of the intermediate member 4 with respect to the tire 2.
  • the second link 82 to which the second weight 81 is attached is attached to the intermediate member 4 via the second intermediate member side rotating shaft 83, and is attached to the rotor 3b via the rotating portion side rotating shaft 85. There is. Therefore, it is possible to simplify the structure in which the second weight 81 is moved with respect to the intermediate member 4 in the direction opposite to the moving direction of the intermediate member 4 with respect to the rotor 3b.
  • the plurality of first vibration damping mechanisms 7 are arranged at two first facing positions which are opposite to each other with respect to the axis of the intermediate member 4 in the direction along the first virtual straight line.
  • the plurality of second vibration damping mechanisms 8 are arranged at two second opposed positions which are opposite to each other with respect to the axis of the intermediate member 4 in the direction along the second virtual straight line. Therefore, the first vibration damping mechanism 7 that cancels the exciting force due to the swing of the intermediate member 4 in the direction along the first virtual straight line can be arranged at a plurality of positions.
  • the second vibration damping mechanism 8 that cancels the exciting force due to the swing of the intermediate member 4 in the direction along the second virtual straight line can also be arranged at a plurality of positions. As a result, the exciting force due to the swing of the intermediate member 4 can be effectively canceled, and the vibration of the entire wheel device 1 can be effectively suppressed.
  • a pair of first vibration damping mechanisms 7 arranged in the axial direction of the intermediate member 4 are provided as the first mechanism body 70.
  • a pair of second vibration damping mechanisms 8 arranged in the axial direction of the intermediate member 4 are provided as the second mechanism 80. Therefore, each of the first weight 71 and the second weight 81 can be arranged on both sides of the intermediate member 4 in the axial direction. As a result, it is possible to prevent the inertial force that cancels the exciting force due to the swing of the intermediate member 4 from being biased on both sides in the axial direction of the intermediate member 4.
  • the link ratio r in each of the first vibration damping mechanism 7 and the second vibration damping mechanism 8 is 1, and the total mass of the respective masses of the first weight 71 and the second weight 81 is the intermediate member 4. Consistent with one-third of the mass. Therefore, the difference between the magnitude of the centrifugal force acting on the intermediate member 4 due to the swing of the intermediate member 4 and the magnitude of the resultant force of the inertial forces of the first weight 71 and the second weight 81 can be reduced. Thereby, the vibration of the entire wheel device 1 can be suppressed more effectively.
  • the direction of the resultant force between the inertial force acting on the first weight 71 due to the movement of the first weight 71 with respect to the intermediate member 4 and the inertial force acting on the second weight 81 due to the movement of the second weight 81 with respect to the intermediate member 4. It coincides with the direction along the straight line orthogonal to the axis of the electric motor 3. Therefore, the centrifugal force acting on the intermediate member 4 can be more effectively canceled by the resultant force of the inertial forces of the first weight 71 and the second weight 81. Thereby, the vibration of the entire wheel device 1 can be suppressed more effectively.
  • the motor 3 is used as the main body surrounded by the intermediate member 4. Therefore, the drive source for rotating the wheel device 1 can be arranged inside the intermediate member 4. As a result, the wheel device 1 can be miniaturized.
  • the motor 3 that generates torque is arranged inside the tire 2 as the wheel body.
  • a hub 3c having no function of generating torque may be arranged inside the tire 2 as a rotating portion of the main body.
  • the hub 3c is connected to a motor that generates torque.
  • the hub 3c is a rotating portion that rotates about the axis of the motor according to the torque received from the motor. Even in this way, the impact force transmitted from the tire 2 to each of the hub 3c and the electric motor can be suppressed. Further, the runout of the intermediate member 4 can be suppressed, and the vibration of the entire wheel device 1 can be suppressed.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing a state when the wheel device according to the second embodiment is cut by an XY plane.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing a state when the wheel device of FIG. 26 is cut by a YZ plane.
  • FIG. 26 is a diagram corresponding to FIG. 2 in the first embodiment.
  • FIG. 27 is a diagram corresponding to FIG. 3 in the first embodiment.
  • one first vibration damping mechanism 7 is provided at each first facing position. Further, the first vibration damping mechanism 7 is provided only on one side of the intermediate member 4 in the axial direction. In this example, the first vibration damping mechanism 7 is provided only on the minus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • one second vibration damping mechanism 8 is provided at each second facing position. Further, the second vibration damping mechanism 8 is provided only on one side of the intermediate member 4 in the axial direction. In this example, the second vibration damping mechanism 8 is provided only on the minus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • the position of the first vibration damping mechanism 7 with respect to the intermediate member 4 and the position of the second vibration damping mechanism 8 with respect to the intermediate member 4 are on the same side in the axial direction of the intermediate member 4.
  • Other configurations in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • the impact force transmitted from the tire 2 to the motor 3 can be suppressed. Further, the runout of the intermediate member 4 can be suppressed, and the vibration of the entire wheel device 1 can be suppressed. Further, the first weight 71 and the second weight 81 can be prevented from being arranged on the other side of the intermediate member 4 in the axial direction. As a result, another device can be arranged on the other side of the intermediate member 4 in the axial direction, and the space around the wheel device 1 can be effectively utilized.
  • each of the first vibration damping mechanism 7 and the second vibration damping mechanism 8 is provided only on the minus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • each of the first vibration damping mechanism 7 and the second vibration damping mechanism 8 may be provided only on the positive side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing a state when the wheel device according to the third embodiment is cut by an XY plane.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view showing a state when the wheel device of FIG. 30 is cut by a YZ plane.
  • FIG. 30 is a diagram corresponding to FIG. 2 in the first embodiment.
  • FIG. 31 is a diagram corresponding to FIG. 3 in the first embodiment.
  • one first vibration damping mechanism 7 is provided at each first facing position. Further, the first vibration damping mechanism 7 is provided only on the other side of the intermediate member 4 in the axial direction. In this example, the first vibration damping mechanism 7 is provided only on the positive side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • a second vibration damping mechanism 8 is provided at each second facing position. Further, the second vibration damping mechanism 8 is provided only on one side of the intermediate member 4 in the axial direction. In this example, the second vibration damping mechanism 8 is provided only on the minus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • the position of the first vibration damping mechanism 7 with respect to the intermediate member 4 and the position of the second vibration damping mechanism 8 with respect to the intermediate member 4 are opposite to each other in the axial direction of the intermediate member 4.
  • Other configurations in the third embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • the impact force transmitted from the tire 2 to the motor 3 can be suppressed. Further, the runout of the intermediate member 4 can be suppressed, and the vibration of the entire wheel device 1 can be suppressed.
  • each first vibration damping mechanism 7 is provided only on the plus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4, and each second vibration damping mechanism 8 is provided in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4. It is provided only on the minus side.
  • each first vibration damping mechanism 7 is provided only on the minus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4, and each second vibration damping mechanism 8 is provided with respect to the intermediate member 4. It may be provided only on the positive side in the Y-axis direction.
  • FIG. 34 is a perspective view showing the wheel device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view showing a state when the wheel device of FIG. 34 is cut by the XY plane.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view showing a state when the wheel device of FIG. 34 is cut by a YZ plane.
  • FIG. 35 is a diagram corresponding to FIG. 2 in the first embodiment.
  • FIG. 36 is a diagram corresponding to FIG. 3 in the first embodiment.
  • the first weights 71 of the first vibration damping mechanism 7 provided at the first facing positions are connected to each other to form the first integrated weight 711.
  • the first link 72 of the first vibration damping mechanism 7 provided at one first facing position and the first link 72 of the first vibration damping mechanism 7 provided at the other first facing position are separated from each other. They are connected to each other via the first integrated weight 711.
  • the longitudinal direction of the first integrated weight 711 coincides with the direction along the first virtual straight line.
  • the first integrated weight 711 is arranged only on one side of the intermediate member 4 in the axial direction. That is, in this example, the first integrated weight 711 is arranged only on the minus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • the second weights 81 of the second vibration damping mechanisms 8 provided at the second facing positions are connected to each other to form the second integrated weight 811.
  • the second link 82 of the second vibration damping mechanism 8 provided at one second facing position and the second link 82 of the second vibration damping mechanism 8 provided at the other second facing position are separated from each other. They are connected to each other via a second integrated weight 811.
  • the longitudinal direction of the second integrated weight 811 coincides with the direction along the second virtual straight line.
  • the second integrated weight 811 is arranged only on one side of the intermediate member 4 in the axial direction. That is, in this example, the second integrated weight 811 is arranged only on the minus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • the second integrated weight 811 is arranged at a position closer to the intermediate member 4 than the first integrated weight 711 on the outer side in the axial direction of the intermediate member 4. This prevents the first integrated weight 711 and the second integrated weight 811 from interfering with each other.
  • the first integrated weight 711 may be arranged at a position closer to the intermediate member 4 than the second integrated weight 811 on the outer side of the intermediate member 4 in the axial direction.
  • the first integrated weight 711 and the second integrated weight 811 are separated from each other.
  • the first integrated weight 711 and the second integrated weight 811 may be in contact with each other.
  • the damping effect on the vibration phenomenon caused by each of the first elastic plate 51 and each second elastic plate 61 is combined with the first integrated weight 711. It can be obtained by contact with the second integrated weight 811.
  • FIG. 37 is an enlarged cross-sectional view showing the first vibration damping mechanism 7 of FIG. 35.
  • the first integrated weight 711 is attached to each first link 72 of each first vibration damping mechanism 7 via a first connecting rotation shaft 77 parallel to the first intermediate member side rotation shaft 73. As a result, the first integrated weight 711 can rotate about the first connecting rotation shaft 77 with respect to the first link 72.
  • FIG. 38 is an enlarged cross-sectional view showing the second vibration damping mechanism 8 of FIG. 36.
  • the second integrated weight 811 is attached to each second link 82 of each second vibration damping mechanism 8 via a second connecting rotation shaft 87 parallel to the second intermediate member side rotation shaft 83. As a result, the second integrated weight 811 can rotate about the second connecting rotation shaft 87 with respect to the second link 82.
  • FIG. 39 is a schematic side view showing a state of the first integrated weight 711 when each first link 72 of FIG. 35 rotates with respect to each of the first intermediate member side rotating shaft 73 and the tire side rotating shaft 75. Is.
  • the first link 72 tilts with respect to the axis of the intermediate member 4.
  • the first integrated weight 711 rotates about the first connecting rotation shaft 77 with respect to the first link 72.
  • the state in which the first integrated weight 711 is orthogonal to the axis of the intermediate member 4 is maintained. That is, even if each of the first links 72 is tilted with respect to the axis of the intermediate member 4, the state in which the first integrated weight 711 is parallel to the side surface of the wheel device 1 is maintained.
  • the operation of the second integrated weight 811 is the same as that of the first integrated weight 711. That is, even if each of the second links 82 is tilted with respect to the axis of the intermediate member 4, the state in which the second integrated weight 811 is parallel to the side surface of the wheel device 1 is maintained.
  • Other configurations in the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • the first weights 71 of the first vibration damping mechanisms 7 provided at the first facing positions are connected to each other to form the first integrated weight 711.
  • the second weights 81 of the second vibration damping mechanisms 8 provided at the second facing positions are connected to each other to form the second integrated weight 811. Therefore, it is possible to cancel the centrifugal force acting on each of the first weights 71 in opposite directions when the wheel device 1 is rotating. It is also possible to cancel the centrifugal force acting on each of the second weights 81 in opposite directions. As a result, the overall vibration suppression effect of the wheel device 1 can be obtained more stably.
  • first integrated weight 711 is attached to the first link 72 via the first connecting rotation shaft 77.
  • second integrated weight 811 is attached to the second link 82 via the second connecting rotation shaft 87. Therefore, even if the first link 72 is tilted with respect to the axis of the intermediate member 4, the first integrated weight 711 and the second integrated weight 811 can maintain a state orthogonal to the axis of the intermediate member 4. can. As a result, it is possible to suppress the occurrence of unintended stress between the first integrated weight 711 and the first link 72 and between the second integrated weight 811 and the second link 82. Further, the movement ranges of the first integrated weight 711 and the second integrated weight 811 in the axial direction of the intermediate member 4 can be limited. Therefore, the space around the wheel device 1 can be effectively utilized.
  • the first integrated weight 711 is arranged only on the minus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • the first integrated weight 711 may be arranged only on the positive side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • the second integrated weight 811 is arranged only on the minus side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • the second integrated weight 811 may be arranged only on the positive side in the Y-axis direction with respect to the intermediate member 4.
  • the first integrated weight 711 is arranged only on one side of the intermediate member 4 in the axial direction.
  • the first integrated weights 711 may be arranged on both sides of the intermediate member 4 in the axial direction.
  • the second integrated weight 811 is arranged only on one side in the axial direction of the intermediate member 4.
  • the second integrated weights 811 may be arranged on both sides of the intermediate member 4 in the axial direction.
  • FIG. 40 is a front view showing a state when the first vibration damping mechanism 7 of the wheel device according to the fifth embodiment is viewed from the radial outside of the tire 2.
  • the number of first links 72 in one first vibration damping mechanism 7 is two, and the number of first links 72 in the other first vibration damping mechanism 7 is three. Is.
  • the number of second links 82 in the pair of second vibration damping mechanisms 8 is the same as that of the pair of first vibration damping mechanisms 7. That is, of the pair of second vibration damping mechanisms 8, the number of the second links 82 in one of the second vibration damping mechanisms 8 is two, and the number of the second links 82 in the other second vibration damping mechanism 8 is two. There are three. Other configurations in the fifth embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • the number of the first links 72 in the other first vibration damping mechanism 7 is three, but as shown in FIG. 41, the first link 72 in the other first vibration damping mechanism 7
  • the number of may be one.
  • the number of the second links 82 in the other second vibration damping mechanism 8 may be one. Even in this way, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the number of the first links 72 in one first vibration damping mechanism 7 is 1 or more, the number of the first links 72 is not limited. Further, as long as the number of the second links 82 in one second vibration damping mechanism 8 is 1 or more, the number of the second links 82 is not limited.
  • FIG. 42 is a front view showing a state when the first vibration damping mechanism 7 of the wheel device according to the sixth embodiment is viewed from the radial outside of the tire 2.
  • Each of the pair of first vibration damping mechanisms 7 includes a plurality of first weights 71 individually attached to each first link 72. In this example, two first weights 71 are included in each of the pair of first vibration damping mechanisms 7.
  • each of the pair of second vibration damping mechanisms 8 includes a plurality of second weights 81 individually attached to each second link 82.
  • two second weights 81 are included in each of the pair of second vibration damping mechanisms 8.
  • Other configurations in the sixth embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • first vibration damping mechanism 7 includes a plurality of first weights 71
  • second vibration damping mechanism 8 includes a plurality of second weights 81
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • each first vibration damping mechanism 7 includes a plurality of first weights 71. However, it is sufficient that at least one of the first vibration damping mechanisms 7 includes a plurality of first weights 71.
  • each second vibration damping mechanism 8 includes a plurality of second weights 81. However, it is sufficient that at least one of the second vibration damping mechanisms 8 includes a plurality of second weights 81.
  • the number of the first weights 71 included in one first vibration damping mechanism 7 may be three or more.
  • the number of the second weights 81 included in one second vibration damping mechanism 8 may be three or more.
  • the first integrated weight 711 and the second integrated weight 811 are applied to the first embodiment.
  • the first integrated weight 711 and the second integrated weight 811 may be applied to the second, third, fifth and sixth embodiments.
  • the first integrated weight 711 and the second integrated weight 811 may be applied to the second, third, fifth and sixth embodiments.
  • the configuration in which the plurality of first weights 71 are included in one first vibration damping mechanism 7 is applied to the first embodiment.
  • a configuration in which a plurality of first weights 71 are included in one first vibration damping mechanism 7 may be applied to the second to fifth embodiments.
  • the second virtual straight line is orthogonal to the first virtual straight line.
  • the second virtual straight line does not have to be orthogonal to the first virtual straight line as long as it is orthogonal to the axis of the intermediate member 4 and is different from the first virtual straight line.
  • the tire 2 is made of a metal such as iron.
  • the tire 2 may be made of an elastic material such as rubber.
  • the wheel device 1 is applied to a railroad vehicle.
  • the wheel device 1 can be applied to various vehicles or mobile devices such as automobiles, motorcycles, and elevators.
  • 1 wheel device 2 tires, 3 electric motor (main body), 3b rotor (rotating part), 3c hub (rotating part), 4 intermediate members, 7 1st vibration damping mechanism, 8 2nd vibration damping mechanism, 51 1st elastic plate (1st elastic body), 61 2nd elastic plate (2nd elastic body), 70 1st mechanism body, 71 1st weight, 72 1st link (1st interlocking part), 73 1st intermediate member side rotation shaft, 75 tire side rotation shaft, 77 first connection rotation shaft, 711 first integrated weight, 80 second mechanism, 81 second weight, 82 second link (second interlocking part), 83 second intermediate member side rotation shaft, 85 Rotating part side rotating shaft, 87 2nd connected rotating shaft, 811 2nd integrated weight.

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Abstract

車輪装置において、中間部材は、回転部を囲んでいる。タイヤは、中間部材を囲んでいる。第１制振機構は、第１おもりと、第１連動部とを有している。第１連動部は、タイヤに対する中間部材の移動に応じて、タイヤに対する中間部材の移動方向とは逆方向へ第１おもりを中間部材に対して移動させる。第２制振機構は、第２おもりと、第２連動部とを有している。第２連動部は、回転部に対する中間部材の移動に応じて、回転部に対する中間部材の移動方向とは逆方向へ第２おもりを中間部材に対して移動させる。

Description

車輪装置
　本開示は、環状のタイヤを有する車輪装置に関するものである。
　従来、鉄道車両の車体の低床化を図るために、環状のタイヤの内側に駆動機器を収めた車輪装置が知られている。このような従来の車輪装置では、鉄道車両の走行時にレールからの衝撃力がタイヤを介して駆動機器に伝わりやすい。特に、連続する２つのレールの間の継ぎ目を車輪装置が通過するとき、タイヤの外周面に異常摩耗が発生したときなどには、タイヤの内側に収められた駆動機器が受ける衝撃力が大きくなる。従って、従来の車輪装置では、駆動機器が故障しやすくなる懸念がある。
　従来、タイヤから駆動機器へ伝わる衝撃力を抑制するために、タイヤの内側に収められた駆動機器とタイヤとの間に円環状の中間部材を設け、駆動機器及びタイヤのそれぞれに中間部材を複数のばね要素によって接続するようにした車輪装置が提案されている（例えば非特許文献１参照）。
日本機械学会　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　２０１９，　講演番号　５２０
　非特許文献１に示されている従来の車輪装置では、タイヤに対して中間部材が大きく振れる現象、即ち中間部材の振れ回りがタイヤの回転時に生じてしまい、車輪装置が全体として振動しやすくなってしまう。
　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、振動を抑制することができる車輪装置を得ることを目的とする。
　本開示による車輪装置は、回転可能な回転部を有する本体、回転部を囲む環状の中間部材、中間部材を囲む環状のタイヤ、中間部材の軸線に直交する第１仮想直線に沿って中間部材がタイヤに対して移動可能になるように中間部材とタイヤとを互いに連結する第１弾性体、中間部材の軸線に直交しかつ第１仮想直線に交差する第２仮想直線に沿って中間部材が回転部に対して移動可能になるように中間部材と回転部とを互いに連結する第２弾性体、第１おもりと、タイヤに対する中間部材の移動に応じて、タイヤに対する中間部材の移動方向とは逆方向へ第１おもりを中間部材に対して移動させる第１連動部とを有する第１制振機構、及び第２おもりと、回転部に対する中間部材の移動に応じて、回転部に対する中間部材の移動方向とは逆方向へ第２おもりを中間部材に対して移動させる第２連動部とを有する第２制振機構を備えている。
　本開示による車輪装置によれば、車輪装置の振動を抑制することができる。
実施の形態１による車輪装置を示す正面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図１の第１弾性板を示す斜視図である。 図１の第１弾性板がタイヤに固定されている状態を示す斜視図である。 図１の第２弾性板を示す斜視図である。 図１の第２弾性板が中間部材に固定されている状態を示す斜視図である。 図２の第１制振機構を示す拡大断面図である。 図８の第１制振機構をタイヤの径方向外側から見たときの状態を示す正面図である。 図２の第２制振機構を示す拡大断面図である。 図１０の第２制振機構をタイヤの径方向外側から見たときの状態を示す正面図である。 図１の車輪装置をモデル化した車輪装置モデルを示す模式図である。 図１の車輪装置がレール上を移動する状態を示す正面図である。 図１３の車輪装置をモデル化した車輪装置モデルを示す模式図である。 図１３のタイヤとは異なる回転位置にあるときのタイヤがレールから衝撃力を受けたときの車輪装置の状態を示す正面図である。 図１５の車輪装置をモデル化した車輪装置モデルを示す模式図である。 図１２の車輪装置がレール上を回転しながら移動するときの車輪装置の状態の変化を示す模式的な説明図である。 図８の一対の第１制振機構を模式的に示す斜視図である。 図１０の一対の第２制振機構を模式的に示す斜視図である。 図８の第１制振機構を模式的に示す拡大図である。 数値解析における比較例Ａ１、実施例Ｂ１及び実施例Ｃ１のそれぞれの車輪装置の回転数Ｒ［Ｈｚ］と時間ｔ［ｓｅｃ］との関係を示すグラフである。 数値解析における比較例Ａ１の電動機のＺ軸方向の変位Ｄ１［ｍｍ］と時間ｔ［ｓｅｃ］との関係を示すグラフである。 数値解析における実施例Ｂ１の電動機３のＺ軸方向の変位Ｄ１［ｍｍ］と時間ｔ［ｓｅｃ］との関係を示すグラフである。 数値解析における実施例Ｃ１の電動機３のＺ軸方向の変位Ｄ１［ｍｍ］と時間ｔ［ｓｅｃ］との関係を示すグラフである。 実施の形態１による車輪装置の変形例を示す断面図である。 実施の形態２による車輪装置をＸＹ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 図２６の車輪装置をＹＺ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 実施の形態２による車輪装置の変形例をＸＹ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 図２８の車輪装置をＹＺ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 実施の形態３による車輪装置をＸＹ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 図３０の車輪装置をＹＺ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 実施の形態３による車輪装置の変形例をＸＹ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 図３２の車輪装置をＹＺ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 実施の形態４による車輪装置を示す斜視図である。 図３４の車輪装置をＸＹ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 図３４の車輪装置をＹＺ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。 図３５の第１制振機構を示す拡大断面図である。 図３６の第２制振機構を示す拡大断面図である。 図３５の各第１リンクが第１中間部材側回転軸及びタイヤ側回転軸のそれぞれに対して回転したときの第１一体おもりの状態を示す模式的な側面図である。 実施の形態５による車輪装置の第１制振機構をタイヤの径方向外側から見たときの状態を示す正面図である。 実施の形態５による車輪装置の第１制振機構の変形例をタイヤの径方向外側から見たときの状態を示す正面図である。 実施の形態６による車輪装置の第１制振機構をタイヤの径方向外側から見たときの状態を示す正面図である。
　以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１による車輪装置を示す正面図である。また、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。さらに、図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。図において、車輪装置１は、タイヤ２と、電動機３と、中間部材４と、第１連結構造部５と、第２連結構造部６と、複数の第１制振機構７と、複数の第２制振機構８とを有している。この例では、鉄道車両の車体に設けられる鉄道車両用車輪装置が車輪装置１として用いられている。
　タイヤ２の形状は、軸線Ｐを中心とする環状である。また、タイヤ２の内周面２１は、軸線Ｐを中心とする円筒面である。タイヤ２は、鉄などの金属で構成されている。車輪装置１は、タイヤ２の外周面がレールに接触した状態でレールに載せられる。レールに載せられた車輪装置１は、タイヤ２の回転に応じてレールに沿って移動する。
　電動機３は、タイヤ２の内側に本体として配置されている。この例では、タイヤ２の軸線Ｐに沿った方向をタイヤ２の軸線方向とすると、図２及び図３に示すように、タイヤ２の軸線方向における電動機３の寸法が、タイヤ２の軸線方向におけるタイヤ２の寸法と同じになっている。
　また、電動機３は、電機子としてのステータ３ａと、ステータ３ａの外周を囲む環状のロータ３ｂと、ステータ３ａ及びロータ３ｂを支持する図示しない支持部材とを有している。電動機３の支持部材は、鉄道車両の車体に取り付けられている。
　ステータ３ａは、電動機３の固定部として支持部材に固定されている。ロータ３ｂは、電動機３の回転部として支持部材に回転可能に支持されている。ステータ３ａ及びロータ３ｂのそれぞれの軸線は、電動機３の軸線と一致している。電動機３は、タイヤ２と同軸に配置されている。
　ロータ３ｂの外周面３１は、電動機３の軸線を中心とする円筒面である。ロータ３ｂの外径は、タイヤ２の内径よりも小さくなっている。ロータ３ｂは、ステータ３ａへの給電により電動機３の軸線を中心としてステータ３ａに対して回転する。これにより、電動機３は、タイヤ２を回転させるトルクを発生する。
　中間部材４は、電動機３のロータ３ｂを囲む環状の部材である。中間部材４は、タイヤ２の内側に配置されている。即ち、タイヤ２は、中間部材４を囲む環状の部材である。従って、この例では、電動機３がタイヤ２の内側に配置されたインホイールモータが車輪装置１となっている。中間部材４は、タイヤ２及び電動機３のそれぞれとは別部材である。この例では、図２及び図３に示すように、タイヤ２の軸線方向において中間部材４がタイヤ２と同位置に配置されている。
　中間部材４の軸線は、タイヤ２の軸線Ｐと一致している。即ち、中間部材４は、タイヤ２と同軸に配置されている。中間部材４の内周面４１及び外周面４２のそれぞれは、中間部材４の軸線を中心とする円筒面である。中間部材４の外径は、タイヤ２の内径よりも小さくなっている。また、中間部材４の内径は、ロータ３ｂの外径よりも大きくなっている。従って、環状の中間部材４は、タイヤ２と電動機３との間の空間に配置されている。
　第１連結構造部５は、タイヤ２と中間部材４との間に設けられている。また、第１連結構造部５は、タイヤ２と中間部材４とを互いに連結する第１弾性体としての一対の第１弾性板５１を有している。
　第２連結構造部６は、中間部材４とロータ３ｂとの間に設けられている。また、第２連結構造部６は、中間部材４とロータ３ｂとを互いに連結する第２弾性体としての一対の第２弾性板６１を有している。
　ここで、Ｙ軸がタイヤ２の軸線Ｐと一致するＸＹＺ直交座標系と、ＸＹＺ直交座標系のＺ軸に設定された基準位置Ａに対するタイヤ２の周方向の角度θとを用いて、一対の第１弾性板５１及び一対の第２弾性板６１のそれぞれの構成を説明する。
　中間部材４の軸線に直交する直線のうち、特定の直線を第１仮想直線とすると、一対の第１弾性板５１のそれぞれは、第１仮想直線と交わる位置に配置されている。第１仮想直線は、Ｘ軸方向に沿った直線と一致している。また、一対の第１弾性板５１は、第１仮想直線に沿った方向、即ちＸ軸方向において、中間部材４の軸線に対して互いに反対側となる位置に配置されている。即ち、一対の第１弾性板５１のうち、一方の第１弾性板５１は、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝９０°だけ進んだ位置に配置され、他方の第１弾性板５１は、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝２７０°だけ進んだ位置に配置されている。タイヤ２が中間部材４と同軸となっていることから、タイヤ２の軸線Ｐ及び中間部材４の軸線は、一対の第１弾性板５１の間に位置している。
　図４は、図１の第１弾性板５１を示す斜視図である。各第１弾性板５１は、長方形状の平板である。第１弾性板５１の長方形の短辺に沿った方向は、第１弾性板５１の幅方向とされている。また、第１弾性板５１の長方形の長辺に沿った方向は、第１弾性板５１の長手方向とされている。さらに、第１弾性板５１の幅方向及び長手方向のいずれにも直交する方向は、第１弾性板５１の厚さ方向とされている。
　図１に示すように、各第１弾性板５１は、第１仮想直線に直交して配置されている。即ち、各第１弾性板５１の厚さ方向は、第１仮想直線に沿った方向、即ちＸ軸方向と一致している。また、各第１弾性板５１の幅方向は、タイヤ２の軸線方向、即ちＹ軸方向と一致している。これにより、各第１弾性板５１の長手方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれにも直交するＺ軸方向と一致している。即ち、一対の第１弾性板５１は、Ｘ軸方向に直交するＹＺ平面と平行に配置されている。
　各第１弾性板５１の長手方向両端部５１１は、一対の固定用端部としてタイヤ２の内周面２１にそれぞれ固定されている。各第１弾性板５１の長手方向中間部５１２は、単一の固定用板部として中間部材４の外周面４２に固定されている。
　第１弾性板５１の厚さ方向に直交する方向の剛性、即ち第１弾性板５１の面内剛性は、第１弾性板５１の厚さ方向の剛性、即ち第１弾性板５１の面外剛性よりも十分に高くなっている。これにより、タイヤ２と中間部材４とが第１弾性板５１を介して連結されている状態は、第１弾性板５１の厚さ方向に直交する方向でタイヤ２と中間部材４とが剛結合されている状態と等価であると考えることができる。
　これに対して、第１弾性板５１の面外剛性が第１弾性板５１の面内剛性よりも十分低いことから、第１弾性板５１の厚さ方向では、第１弾性板５１が弾性変形可能になっている。中間部材４は、第１弾性板５１の厚さ方向へ各第１弾性板５１が弾性変形することにより、第１仮想直線に沿った方向、即ちＸ軸方向へタイヤ２に対して移動可能になっている。即ち、各第１弾性板５１は、第１仮想直線に沿って中間部材４がタイヤ２に対して移動可能になるように中間部材４とタイヤ２とを互いに連結している。タイヤ２及び中間部材４は、各第１弾性板５１の厚さ方向への弾性変形により、第１仮想直線に沿った方向、即ちＸ軸方向へのみ相対移動が可能となる自由度を有している。
　中間部材４の外周面４２のうち、各第１弾性板５１の長手方向中間部５１２が単一の固定用板部として固定されている位置には、外周平面部４２１がそれぞれ形成されている。この例では、２つの外周平面部４２１が中間部材４の外周面４２に形成されている。外周平面部４２１は、中間部材４の外周面４２のうち、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝９０°だけ進んだ位置と、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝２７０°だけ進んだ位置とにそれぞれ形成されている。各外周平面部４２１は、第１仮想直線に沿った方向、即ちＸ軸方向に直交する平面部である。
　第１弾性板５１の長手方向中間部５１２は、第１弾性板５１の厚さ方向に直交する面を外周平面部４２１に隙間なく接触させた状態で中間部材４の外周面４２に固定されている。第１弾性板５１の長手方向中間部５１２を中間部材４の外周面４２に固定する方法としては、ねじ、ボルト、溶接、接着剤などによる固定方法が用いられている。
　タイヤ２の内周面２１のうち、各第１弾性板５１の長手方向両端部５１１が一対の固定用端部として固定されている位置には、一対の段部２１１がそれぞれ形成されている。従って、タイヤ２の内周面２１には、一対の段部２１１が第１弾性板５１の数だけ形成されている。この例では、一対の段部２１１がタイヤ２の内周面２１に２組形成されている。
　図５は、図１の第１弾性板５１がタイヤ２に固定されている状態を示す斜視図である。第１弾性板５１の長手方向両端部５１１は、一対の段部２１１にそれぞれ嵌っている。一対の段部２１１は、タイヤ２の周方向で互いに対向している。一対の段部２１１のそれぞれは、第１仮想直線に沿った方向、即ちＸ軸方向に直交する段部底面２１１ａと、段部底面２１１ａからタイヤ２の内側に向けて延びる段部端面２１１ｂとによって構成されている。
　一対の段部２１１のそれぞれの段部端面２１１ｂは、中間部材４の軸線及び第１仮想直線を含む平面と平行な平面である。従って、一対の段部２１１のそれぞれの段部端面２１１ｂは、Ｚ軸方向にそれぞれ直交している。一対の段部２１１は、２つの段部端面２１１ｂをＺ軸方向において互いに対向させた状態でタイヤ２の内周面２１に形成されている。
　第１弾性板５１の長手方向両端部５１１は、第１弾性板５１の厚さ方向に直交する面を段部底面２１１ａに隙間なく接触させ、かつ第１弾性板５１の長手方向端面を段部端面２１１ｂに隙間なく接触させた状態でタイヤ２の内周面２１に固定されている。第１弾性板５１の長手方向両端部５１１をタイヤ２の内周面２１に固定する方法としては、ねじ、ボルト、溶接、接着剤などによる固定方法が用いられている。
　中間部材４の軸線に直交する直線のうち、第１仮想直線と異なる直線を第２仮想直線とすると、一対の第２弾性板６１のそれぞれは、第２仮想直線と交わる位置に配置されている。この例では、第１仮想直線と直交する直線が第２仮想直線とされている。即ち、この例では、第２仮想直線がＺ軸方向に沿った直線と一致している。また、一対の第２弾性板６１は、第２仮想直線に沿った方向、即ちＺ軸方向において、タイヤ２の軸線Ｐに対して互いに反対側となる位置に配置されている。従って、一対の第２弾性板６１のうち、一方の第２弾性板６１は、θ＝０°の基準位置Ａに配置され、他方の第２弾性板６１は、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝１８０°だけ進んだ位置に配置されている。タイヤ２が中間部材４と同軸となっていることから、タイヤ２の軸線Ｐ及び中間部材４の軸線は、一対の第２弾性板５２の間に位置している。
　図６は、図１の第２弾性板６１を示す斜視図である。各第２弾性板６１は、長方形状の平板である。第２弾性板６１の長方形の短辺に沿った方向は、第２弾性板６１の幅方向とされている。また、第２弾性板６１の長方形の長辺に沿った方向は、第２弾性板６１の長手方向とされている。さらに、第２弾性板６１の幅方向及び長手方向のいずれにも直交する方向は、第２弾性板６１の厚さ方向とされている。
　各第２弾性板６１は、図１に示すように、第２仮想直線に直交して配置されている。即ち、各第２弾性板６１の厚さ方向は、第２仮想直線に沿った方向、即ちＺ軸方向と一致している。また、各第２弾性板６１の幅方向は、タイヤ２の軸線方向、即ちＹ軸方向と一致している。これにより、各第２弾性板６１の長手方向は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のいずれにも直交するＸ軸方向と一致している。即ち、一対の第２弾性板６１は、Ｚ軸方向に直交するＸＹ平面と平行に配置されている。
　各第２弾性板６１の長手方向両端部６１１は、一対の固定用端部として中間部材４の内周面４１にそれぞれ固定されている。各第２弾性板６１の長手方向中間部６１２は、単一の固定用板部としてロータ３ｂの外周面３１に固定されている。
　第２弾性板６１の厚さ方向に直交する方向の剛性、即ち第２弾性板６１の面内剛性は、第２弾性板６１の厚さ方向の剛性、即ち第２弾性板６１の面外剛性よりも十分に高くなっている。これにより、中間部材４とロータ３ｂとが第２弾性板６１を介して連結されている状態は、第２弾性板６１の厚さ方向に直交する方向では中間部材４とロータ３ｂとが剛結合されている状態と等価であると考えることができる。
　これに対して、第２弾性板６１の面外剛性が第２弾性板６１の面内剛性よりも十分低いことから、第２弾性板６１の厚さ方向では、第２弾性板６１が弾性変形可能になっている。電動機３は、第２弾性板６１の厚さ方向へ各第２弾性板６１が弾性変形することにより、第２仮想直線に沿った方向、即ちＺ軸方向へ中間部材４に対して移動可能になっている。即ち、各第２弾性板６１は、第２仮想直線に沿って中間部材４が電動機３に対して移動可能になるように中間部材４とロータ３ｂとを互いに連結している。中間部材４及び電動機３は、各第２弾性板６１の厚さ方向への弾性変形により、第２仮想直線に沿った方向、即ちＺ軸方向へのみ相対移動が可能となる自由度を有している。
　ロータ３ｂの外周面３１のうち、各第２弾性板６１の長手方向中間部６１２が単一の固定用板部として固定されている位置には、外周平面部３１１がそれぞれ形成されている。この例では、２つの外周平面部３１１がロータ３ｂの外周面３１に形成されている。外周平面部３１１は、ロータ３ｂの外周面３１のうち、θ＝０°の基準位置Ａと、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝１８０°だけ進んだ位置とにそれぞれ形成されている。各外周平面部３１１は、第２仮想直線に沿った方向、即ちＺ軸方向に直交する平面部である。
　第２弾性板６１の長手方向中間部６１２は、第２弾性板６１の厚さ方向に直交する面を外周平面部３１１に隙間なく接触させた状態でロータ３ｂの外周面３１に固定されている。第２弾性板６１の長手方向中間部６１２をロータ３ｂの外周面３１に固定する方法としては、ねじ、ボルト、溶接、接着剤などによる固定方法が用いられている。
　中間部材４の内周面４１のうち、各第２弾性板６１の長手方向両端部６１１が一対の固定用端部として固定されている位置には、一対の段部４１１がそれぞれ形成されている。従って、中間部材４の内周面４１には、一対の段部４１１が第２弾性板６１の数だけ形成されている。この例では、一対の段部４１１が中間部材４の内周面４１に２組形成されている。
　図７は、図１の第２弾性板６１が中間部材４に固定されている状態を示す斜視図である。第２弾性板６１の長手方向両端部６１１は、一対の段部４１１にそれぞれ嵌っている。一対の段部４１１は、中間部材４の周方向で互いに対向している。一対の段部４１１のそれぞれは、第２仮想直線に沿った方向、即ちＺ軸方向に直交する段部底面４１１ａと、段部底面４１１ａから中間部材４の内側に向けて延びる段部端面４１１ｂとによって構成されている。
　一対の段部４１１のそれぞれの段部端面４１１ｂは、中間部材４の軸線及び第２仮想直線を含む平面と平行な平面である。従って、一対の段部４１１のそれぞれの段部端面４１１ｂは、Ｘ軸方向にそれぞれ直交している。一対の段部４１１は、２つの段部端面４１１ｂをＸ軸方向で互いに対向させた状態で中間部材４の内周面４１に形成されている。
　第２弾性板６１の長手方向両端部６１１は、第２弾性板６１の厚さ方向に直交する面を段部底面４１１ａに隙間なく接触させ、かつ第２弾性板６１の長手方向端面を段部端面４１１ｂに隙間なく接触させた状態で中間部材４の内周面４１に固定されている。第２弾性板６１の長手方向両端部６１１を中間部材４の内周面４１に固定する方法としては、ねじ、ボルト、溶接、接着剤などによる固定方法が用いられている。
　複数の第１制振機構７のそれぞれは、中間部材４とタイヤ２との間の空間に設けられている。また、第１制振機構７は、第１仮想直線に沿った方向、即ちＸ軸方向において、中間部材４の軸線に対して互いに反対側となる２つの第１対向位置にそれぞれ配置されている。従って、図１に示すように、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝９０°だけ進んだ第１対向位置と、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝２７０°だけ進んだ第１対向位置とに第１制振機構７がそれぞれ配置されている。
　複数の第２制振機構８のそれぞれは、中間部材４とロータ３ｂとの間の空間に設けられている。また、第２制振機構８は、第２仮想直線に沿った方向、即ちＺ軸方向において、中間部材４の軸線に対して互いに反対側となる２つの第２対向位置にそれぞれ配置されている。従って、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝０°だけ進んだ第２対向位置と、基準位置Ａからタイヤ２の周方向へθ＝１８０°だけ進んだ第２対向位置とに第２制振機構８がそれぞれ配置されている。
　図８は、図２の第１制振機構７を示す拡大断面図である。また、図９は、図８の第１制振機構７をタイヤ２の径方向外側から見たときの状態を示す正面図である。１つの第１対向位置には、中間部材４の軸線方向へ並ぶ一対の第１制振機構７が配置されている。一対の第１制振機構７は、第１機構体７０を構成している。この例では、一対の第１制振機構７が２つの第１対向位置にそれぞれ配置されていることから、４つの第１制振機構７が車輪装置１に含まれている。
　中間部材４の軸線に直交する仮想平面のうち、中間部材４の軸線方向中央位置を通る仮想平面を中央仮想平面Ｑとすると、一対の第１制振機構７は、中央仮想平面Ｑを挟んで対向する位置に配置されている。
　各第１制振機構７は、第１おもり７１と、第１連動部としての複数の第１リンク７２とを有している。この例では、１つの第１制振機構７に含まれる第１リンク７２の数が２つである。
　各第１制振機構７では、中間部材４の軸線方向外側に第１おもり７１が配置されている。また、各第１制振機構７では、第１リンク７２が中間部材４とタイヤ２との間の空間に配置されている。各第１制振機構７では、中間部材４の軸線方向外側において第１おもり７１が第１リンク７２に取り付けられている。
　中間部材４には、取付部７４が第１弾性板５１の長手方向中間部５１２を介して固定されている。取付部７４には、第１中間部材側回転軸７３が支持されている。第１中間部材側回転軸７３は、中間部材４の軸線及び第１仮想直線のいずれにも直交する回転軸である。従って、第１中間部材側回転軸７３は、Ｘ軸方向に沿って配置されている。この例では、第１中間部材側回転軸７３が中央仮想平面Ｑ上に配置されている。
　タイヤ２の内周面２１には、一対の取付部７６が固定されている。各取付部７６には、第１中間部材側回転軸７３と平行なタイヤ側回転軸７５がそれぞれ支持されている。各タイヤ側回転軸７５は、一対の第１制振機構７のそれぞれに対応している。この例では、中央仮想平面Ｑに関して互いに対向する位置にタイヤ側回転軸７５がそれぞれ配置されている。即ち、中央仮想平面Ｑに関してＹ軸方向のプラス側及びマイナス側のそれぞれの位置にタイヤ側回転軸７５が配置されている。
　従って、各第１制振機構７では、タイヤ側回転軸７５が第１中間部材側回転軸７３よりも第１おもり７１に近い位置に配置されている。
　一対の第１制振機構７のそれぞれに含まれている複数の第１リンク７２は、共通の第１中間部材側回転軸７３に接続されている。これにより、各第１リンク７２は、第１中間部材側回転軸７３、取付部７４及び第１弾性板５１を介して中間部材４に取り付けられている。
　一対の第１制振機構７のうち、一方の第１制振機構７に含まれている２つの第１リンク７２は、Ｙ軸方向のマイナス側に位置する一方のタイヤ側回転軸７５に接続されている。これにより、一方の第１制振機構７に含まれている２つの第１リンク７２は、一方のタイヤ側回転軸７５及び取付部７６を介してタイヤ２に取り付けられている。一方の第１制振機構７に含まれている２つの第１リンク７２は、第１中間部材側回転軸７３及び一方のタイヤ側回転軸７５のそれぞれを中心に回転可能になっている。
　他方の第１制振機構７に含まれている２つの第１リンク７２は、Ｙ軸方向のプラス側に位置する他方のタイヤ側回転軸７５に接続されている。これにより、他方の第１制振機構７に含まれている２つの第１リンク７２は、他方のタイヤ側回転軸７５及び取付部７６を介してタイヤ２に取り付けられている。他方の第１制振機構７に含まれている２つの第１リンク７２は、第１中間部材側回転軸７３及び他方のタイヤ側回転軸７５のそれぞれを中心に回転可能になっている。
　各第１リンク７２は、中間部材４とタイヤ２との間の距離の変化に応じて、第１中間部材側回転軸７３及びタイヤ側回転軸７５のそれぞれに対して回転する。従って、各第１リンク７２は、中間部材４とタイヤ２との間の距離が小さくなるほど、第１おもり７１が中間部材４の径方向内側へ移動する方向へ中間部材４に対して変位する。また、各第１リンク７２は、中間部材４とタイヤ２との間の距離が大きくなるほど、第１おもり７１が中間部材４の径方向外側へ移動する方向へ中間部材４に対して変位する。これにより、各第１制振機構７では、タイヤ２に対する中間部材４の移動に応じて、タイヤ２に対する中間部材４の移動方向とは逆方向へ各第１リンク７２が第１おもり７１を中間部材４に対して移動させる。
　ここで、第１仮想直線に沿った方向へ中間部材４がタイヤ２に対して移動すると、第１中間部材側回転軸７３と各タイヤ側回転軸７５との間の距離が変化する。従って、第１中間部材側回転軸７３と各タイヤ側回転軸７５との間の距離の変化に対応するために、本実施の形態では、第１中間部材側回転軸７３及びタイヤ側回転軸７５の少なくともいずれかが通された長穴が各第１リンク７２に設けられている。長穴は、第１リンク７２の長手方向に沿って各第１リンク７２に設けられている。これにより、第１中間部材側回転軸７３と各タイヤ側回転軸７５との間の距離が変化しても、中間部材４に対する各第１リンク７２の変位が可能になっている。
　図１０は、図２の第２制振機構８を示す拡大断面図である。また、図１１は、図１０の第２制振機構８をタイヤ２の径方向外側から見たときの状態を示す正面図である。１つの第２対向位置には、中間部材４の軸線方向へ並ぶ一対の第２制振機構８が配置されている。一対の第２制振機構８は、第２機構体８０を構成している。この例では、一対の第２制振機構８が２つの第２対向位置にそれぞれ配置されていることから、４つの第２制振機構８が車輪装置１に含まれている。また、一対の第２制振機構８は、中央仮想平面Ｑを挟んで対向する位置に配置されている。
　各第２制振機構８は、第２おもり８１と、第２連動部としての複数の第２リンク８２とを有している。この例では、１つの第２制振機構８に含まれる第２リンク８２の数が２つである。
　各第２制振機構８では、中間部材４の軸線方向外側に第２おもり８１が配置されている。また、各第２制振機構８では、第２リンク８２が中間部材４とロータ３ｂとの間の空間に配置されている。各第２制振機構８では、中間部材４の軸線方向外側において第２おもり８１が各第２リンク８２に取り付けられている。
　中間部材４の内周面４１には、取付部８４が固定されている。取付部８４には、第２中間部材側回転軸８３が支持されている。第２中間部材側回転軸８３は、中間部材４の軸線及び第２仮想直線のいずれにも直交する回転軸である。従って、第２中間部材側回転軸８３は、Ｘ軸方向に沿って配置されている。この例では、第２中間部材側回転軸８３が中央仮想平面Ｑ上に配置されている。
　ロータ３ｂには、一対の取付部８６が第２弾性板６１の長手方向中間部６１２を介して固定されている。各取付部８６には、第２中間部材側回転軸８３と平行な回転部側回転軸８５がそれぞれ支持されている。各回転部側回転軸８５は、一対の第２制振機構８のそれぞれに対応している。この例では、中央仮想平面Ｑに関して互いに対向する位置に回転部側回転軸８５がそれぞれ配置されている。即ち、中央仮想平面Ｑに関してＹ軸方向のプラス側及びマイナス側のそれぞれの位置に回転部側回転軸８５が配置されている。
　従って、各第２制振機構８では、回転部側回転軸８５が第２中間部材側回転軸８３よりも第２おもり８１に近い位置に配置されている。
　一対の第２制振機構８のそれぞれに含まれている複数の第２リンク８２は、共通の第２中間部材側回転軸８３に接続されている。これにより、各第２リンク８２は、第２中間部材側回転軸８３、取付部８４及び第２弾性板６１を介して中間部材４に取り付けられている。
　一対の第２制振機構８のうち、一方の第２制振機構８に含まれている２つの第２リンク８２は、Ｙ軸方向のマイナス側に位置する一方の回転部側回転軸８５に接続されている。これにより、一方の第２制振機構８に含まれている２つの第２リンク８２は、一方の回転部側回転軸８５及び取付部８６を介してロータ３ｂに取り付けられている。一方の第２制振機構８に含まれている２つの第２リンク８２は、第２中間部材側回転軸８３及び一方の回転部側回転軸８５のそれぞれを中心に回転可能になっている。
　他方の第２制振機構８に含まれている２つの第２リンク８２は、Ｙ軸方向のプラス側に位置する他方の回転部側回転軸８５に接続されている。これにより、他方の第２制振機構８に含まれている２つの第２リンク８２は、他方の回転部側回転軸８５及び取付部８６を介してロータ３ｂに取り付けられている。他方の第２制振機構８に含まれている２つの第２リンク８２は、第２中間部材側回転軸８３及び他方の回転部側回転軸８５のそれぞれを中心に回転可能になっている。
　各第２リンク８２は、中間部材４とロータ３ｂとの間の距離の変化に応じて、第２中間部材側回転軸８３及び回転部側回転軸８５のそれぞれに対して回転する。従って、各第２リンク８２は、中間部材４とロータ３ｂとの間の距離が小さくなるほど、第２おもり８１が中間部材４の径方向外側へ移動する方向へ中間部材４に対して変位する。また、各第２リンク８２は、中間部材４とロータ３ｂとの間の距離が大きくなるほど、第２おもり８１が中間部材４の径方向内側へ移動する方向へ中間部材４に対して変位する。これにより、各第２制振機構８では、ロータ３ｂに対する中間部材４の移動に応じて、ロータ３ｂに対する中間部材４の移動方向とは逆方向へ各第２リンク８２が第２おもり８１を中間部材４に対して移動させる。
　ここで、第２仮想直線に沿った方向へ中間部材４がロータ３ｂに対して移動すると、第２中間部材側回転軸８３と各回転部側回転軸８５との間の距離が変化する。従って、第２中間部材側回転軸８３と各回転部側回転軸８５との間の距離の変化に対応するために、本実施の形態では、第２中間部材側回転軸８３及び回転部側回転軸８５の少なくともいずれかが通された長穴が各第２リンク８２に設けられている。長穴は、第２リンク８２の長手方向に沿って各第２リンク８２に設けられている。これにより、第２中間部材側回転軸８３と各回転部側回転軸８５との間の距離が変化しても、中間部材４に対する各第２リンク８２の変位が可能になっている。
　次に、車輪装置１の動作について説明する。図１２は、図１の車輪装置１をモデル化した車輪装置モデルを示す模式図である。中間部材４は、一対の第２弾性板６１の弾性変形により、第２仮想直線に沿った方向、即ちＺ軸方向へ電動機３に対して移動可能になっている。電動機３に対するＺ軸方向以外の方向への中間部材４の移動は、一対の第２弾性板６１の面内剛性により制限されている。
　中間部材４は、一対の第１弾性板５１の弾性変形により、第１仮想直線に沿った方向、即ちＸ軸方向へタイヤ２に対して移動可能になっている。タイヤ２に対するＸ軸方向以外の方向への中間部材４の移動は、一対の第１弾性板５１の面内剛性により制限されている。
　これにより、車輪装置１では、中間部材４が電動機３及びタイヤ２に対してＸＺ平面内を自由に移動可能な並進２自由度の振動系が構成されている。
　各第１弾性板５１及び各第２弾性板６１のそれぞれの剛性は、タイヤ２の周方向で面内剛性となる。従って、タイヤ２の周方向では、各第１弾性板５１及び各第２弾性板６１のそれぞれの弾性変形が制限されている。これにより、タイヤ２の周方向では、タイヤ２に対する中間部材４の連結状態と、電動機３に対する中間部材４の連結状態とが剛結合の状態とみなすことができる。
　図１３は、図１の車輪装置１がレール上を移動する状態を示す正面図である。また、図１４は、図１３の車輪装置１をモデル化した車輪装置モデルを示す模式図である。車輪装置１がレール１０に載せられている状態では、タイヤ２の外周面がレール１０に接触している。車輪装置１は、タイヤ２が回転することによりレール１０上を移動する。
　ステータ３ａへの給電により電動機３のロータ３ｂが回転すると、電動機３のトルクは、ロータ３ｂから一対の第２弾性板６１を介して中間部材４に伝わる。このとき、ロータ３ｂから各第２弾性板６１に伝わるトルクの方向が各第２弾性板６１の面内剛性の方向と一致する。これにより、各第２弾性板６１の弾性変形が制限され、ロータ３ｂのトルクが中間部材４へ効果的に伝わる。
　中間部材４に伝わったトルクは、一対の第１弾性板５１を介してタイヤ２に伝わる。このとき、中間部材４から各第１弾性板５１に伝わるトルクの方向が各第１弾性板５１の面内剛性の方向と一致する。これにより、各第１弾性板５１の弾性変形が制限され、中間部材４に伝わったトルクがタイヤ２へ効果的に伝わる。これにより、タイヤ２が回転する。
　レール１０は、複数の単位レール１０ａが連続して繋がって構成されている。互いに隣り合う２つの単位レール１０ａの間の継ぎ目には、段差が生じていることがある。この場合、２つの単位レール１０ａの間の継ぎ目を車輪装置１が通過するときに、タイヤ２がレール１０から衝撃力を受ける。
　図１３及び図１４に示すように、第２仮想直線に沿った方向、即ちＺ軸方向と一致する方向へタイヤ２が衝撃力を受けた場合、各第２弾性板６１の弾性変形により、中間部材４が電動機３に対して第２仮想直線に沿った方向へのみ移動する。これにより、タイヤ２が受けた衝撃力は、一対の第２弾性板６１に吸収されて電動機３に伝わりにくくなる。
　また、図１５は、図１３のタイヤ２とは異なる回転位置にあるときのタイヤ２がレール１０から衝撃力を受けたときの車輪装置１の状態を示す正面図である。さらに、図１６は、図１５の車輪装置１をモデル化した車輪装置モデルを示す模式図である。図１５及び図１６に示すように、第１仮想直線に沿った方向及び第２仮想直線に沿った方向のいずれにも一致しない方向へタイヤ２がレール１０から衝撃力を受けた場合には、各第１弾性板５１の弾性変形により中間部材４がタイヤ２に対して第１仮想直線に沿った方向へ移動し、各第２弾性板６１の弾性変形により中間部材４が電動機３に対して第２仮想直線に沿った方向へ移動する。これにより、タイヤ２が受けた衝撃力は、各第１弾性板５１及び各第２弾性板６１のそれぞれに吸収されて電動機３に伝わりにくくなる。
　図１７は、図１２の車輪装置１がレール１０上を回転しながら移動するときの車輪装置１の状態の変化を示す模式的な説明図である。なお、図１７では、第１仮想直線に沿った方向を第１方向ξとし、第２仮想直線に沿った方向を第２方向ηとしている。車輪装置１がレール１０上を移動するときには、中間部材４がタイヤ２及び電動機３に対して振れ回る現象、即ち中間部材４の振れ回りが生じる。図１７には、第２方向ηがＺ軸方向と一致している状態から、第２方向ηがＸ軸方向と一致している状態までの車輪装置１の状態の変化が示されている。
　図１７では、車輪装置１が９０°回転する間に、中間部材４がタイヤ２及び電動機３に対して１８０°振れ回る。即ち、中間部材４は、車輪装置１の回転周波数の２倍の周波数で振れ回る。中間部材４の振れ回りが生じると、中間部材４の遠心力が生じるため、車輪装置１の全体が振動しようとする。車輪装置１では、各第１制振機構７及び各第２制振機構８のそれぞれが動作することにより、車輪装置１の全体の振動が抑制される。
　図１８は、図８の一対の第１制振機構７を模式的に示す斜視図である。中間部材４がタイヤ２に対して第１仮想直線に沿って移動すると、各第１制振機構７のそれぞれにおいて、タイヤ２に対する中間部材４の移動方向とは逆方向へ第１おもり７１が中間部材４に対して移動する。
　図１７に示すように、車輪装置１の第２方向ηがＸ軸方向と一致している状態では、各第１弾性板５１が弾性変形している。このとき、中間部材４は、タイヤ２に対してＺ軸方向のマイナス側へ移動している。このとき、中間部材４には、固定座標系のＺ軸方向のマイナス側へ遠心力が作用する。
　従って、図１７の車輪装置１の第２方向ηがＸ軸方向と一致している状態では、中間部材４に作用するＺ軸方向のマイナス側への遠心力を打ち消す方向、即ちＺ軸方向のプラス側へ各第１おもり７１が中間部材４に対して移動する。中間部材４に対する第１おもり７１の移動によって第１おもり７１に作用する慣性力の方向は、第１仮想直線に沿った方向となっている。これにより、各第１おもり７１の慣性力は、中間部材４の振れ回りによる加振力を打ち消す方向へ作用する。
　図１９は、図１０の一対の第２制振機構８を模式的に示す斜視図である。中間部材４が電動機３に対して第２仮想直線に沿って移動すると、各第２制振機構８のそれぞれにおいて、電動機３に対する中間部材４の移動方向とは逆方向へ第２おもり８１が中間部材４に対して移動する。
　図１７に示すように、車輪装置１の第２方向ηがＺ軸方向と一致している状態では、各第２弾性板６１が弾性変形している。このとき、中間部材４は、電動機３に対してＺ軸方向のプラス側へ移動している。これにより、このとき、中間部材４には、固定座標系のＺ軸方向のプラス側へ遠心力が作用する。
　従って、図１７の車輪装置１の第２方向ηがＺ軸方向と一致している状態では、中間部材４に作用するＺ軸方向のプラス側への遠心力を打ち消す方向、即ちＺ軸方向のマイナス側へ各第２おもり８１が中間部材４に対して移動する。中間部材４に対する第２おもり８１の移動によって第２おもり８１に作用する慣性力の方向は、第２仮想直線に沿った方向となっている。これにより、各第２おもり８１の慣性力は、中間部材４の振れ回りによる加振力を打ち消す方向へ作用する。
　次に、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの質量について説明する。図２０は、図８の第１制振機構７を模式的に示す拡大図である。各第１制振機構７において、第１中間部材側回転軸７３とタイヤ側回転軸７５との間の距離をＬ１とし、タイヤ側回転軸７５と第１おもり７１との間の距離をＬ２とする。各第２制振機構８においても、第２中間部材側回転軸８３と回転部側回転軸８５との間の距離をＬ１とし、回転部側回転軸８５と第２おもり８１との間の距離をＬ２とする。また、各第１制振機構７及び各第２制振機構８のそれぞれにおいて、距離Ｌ１に対する距離Ｌ２の比をリンク比ｒとする。
　さらに、中間部材４の質量をＭ、車輪装置１の回転速度をω、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの１つ当たりの質量をｍとする。また、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの数を合計した総数をｎとする。さらに、図１７に示すように、中間部材４の振れ回りによる変位のうち、Ｚ軸方向である鉛直方向における変位をＤとする。
　この場合、第１おもり７１、第２おもり８１及び中間部材４を含む振動系の振れ回りによって中間部材４に作用する遠心力は、以下の式（１）によって表される。
　（Ｍ＋ｎ・ｍ）・Ｄ・ω2　…（１）
　一方、第１おもり７１は、第１仮想直線に沿った第１方向ξへ並進運動を行う。また、第２おもり８１は、第２仮想直線に沿った第２方向ηへ並進運動を行う。このため、第１おもり７１には、中間部材４に対する第１おもり７１の移動によって慣性力が作用する。また、第２おもり８１には、中間部材４に対する第２おもり８１の移動によって慣性力が作用する。第１おもり７１の慣性力と、第２おもり８１の慣性力との合力は、中間部材４の振れ回りの変位の２回時間微分によって求めた加速度に、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの質量を合計した総質量を乗じることによって求められる。即ち、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの慣性力の合力は、以下の式（２）によって求められる。
　ｎ・ｍ・（ｄ2（Ｄ・ｒ）／ｄｔ2）＝ｎ・ｍ・Ｄ・ｒ・（２ω）2　…（２）
　なお、車輪装置１が１回転すると、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれが２回振動するため、上記の式（２）において角速度は２ωとなる。
　中間部材４の振れ回りによる振動が最も抑制される条件は、第１仮想直線に沿った第１方向ξ及び第２仮想直線に沿った第２方向ηのそれぞれの方向において、式（１）及び式（２）が釣り合う条件となる。従って、中間部材４の振れ回りによる振動が最も抑制される条件は、以下の式（３）によって表される。
　（Ｍ＋ｎ・ｍ）＝４・ｒ・ｎ・ｍ　…（３）
　従って、第１制振機構７及び第２制振機構８のそれぞれにおけるリンク比ｒが１である場合、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの質量を合計した総質量（ｎ・ｍ）がＭ／３と一致するときに、中間部材４の振れ回りによる振動が最も抑制される。
　また、中間部材４に対する第１おもり７１の移動によって第１おもり７１に作用する慣性力と、中間部材４に対する第２おもり８１の移動によって第２おもり８１に作用する慣性力との合力の方向は、電動機３の軸線、即ち車軸に直交する直線に沿った方向と一致している。
　次に、車輪装置１の回転数Ｒ［Ｈｚ］を０［Ｈｚ］から２０［Ｈｚ］まで線形的に変化させたときの電動機３のＺ軸方向の変位Ｄ１を数値解析によって求めた。数値解析では、第１制振機構７及び第２制振機構８を含まない比較例Ａ１の車輪装置と、Ｍ＝６０［ｋｇ］、ｎ＝４［個］、ｒ＝１及びｍ＝４［ｋｇ］とした実施例Ｂ１の車輪装置と、Ｍ＝６０［ｋｇ］、ｎ＝４［個］、ｒ＝１及びｍ＝５［ｋｇ］とした実施例Ｃ１の車輪装置とを解析対象とした。従って、上記の式（３）を満たさない実施例を実施例Ｂ１とし、上記の式（３）を満たす実施例を実施例Ｃ１とした。なお、車輪装置１では、中間部材４の振れ回りによる車輪装置１の振動が小さくなるほど、電動機３のＺ軸方向の変位Ｄ１が小さくなる。
　図２１は、数値解析における比較例Ａ１、実施例Ｂ１及び実施例Ｃ１のそれぞれの車輪装置の回転数Ｒ［Ｈｚ］と時間ｔ［ｓｅｃ］との関係を示すグラフである。また、図２２は、数値解析における比較例Ａ１の電動機３のＺ軸方向の変位Ｄ１［ｍｍ］と時間ｔ［ｓｅｃ］との関係を示すグラフである。さらに、図２３は、数値解析における実施例Ｂ１の電動機３のＺ軸方向の変位Ｄ１［ｍｍ］と時間ｔ［ｓｅｃ］との関係を示すグラフである。また、図２４は、数値解析における実施例Ｃ１の電動機３のＺ軸方向の変位Ｄ１［ｍｍ］と時間ｔ［ｓｅｃ］との関係を示すグラフである。図２１～図２４に示すように、比較例Ａ１では、３．５［ｓｅｃ］付近で電動機３の振動が増大するのに対して、実施例Ｂ１及び実施例Ｃ１では、比較例Ａ１よりも電動機３の振動が低減されていることが分かる。また、上記の式（３）を満たさない実施例Ｂ１よりも、上記の式（３）を満たす実施例Ｃ１において、電動機３の振動が低減されていることが分かる。
　このような車輪装置１では、タイヤ２の軸線Ｐに直交する第１仮想直線に各第１弾性板５１が直交して配置されている。また、第１仮想直線とは異なる第２仮想直線に各第２弾性板６１が直交して配置されている。このため、タイヤ２の周方向における各第１弾性板５１及び各第２弾性板６１のそれぞれの剛性を高めることができる。これにより、タイヤ２の回転方向における各第１弾性板５１及び各第２弾性板６１のそれぞれの弾性変形を制限することができ、電動機３に対するタイヤ２の不要な振動がタイヤ２の回転方向で生じることを防止することができる。従って、電動機３からタイヤ２にトルクをより確実に伝えることができる。また、タイヤ２が外部から衝撃力を受けると、第１弾性板５１及び第２弾性板６１の少なくともいずれか一方が弾性変形しながら、電動機３をタイヤ２に対して移動させることができる。これにより、タイヤ２が受けた衝撃力を第１弾性板５１及び第２弾性板６１の少なくともいずれか一方に吸収させることができる。従って、タイヤ２から電動機３に伝わる衝撃力を抑制することができる。
　また、各第２弾性板６１と直交する第２仮想直線は、各第１弾性板５１と直交する第１仮想直線に直交している。このため、各第１弾性板５１及び各第２弾性板６１をタイヤ２の周方向で均等に配置することができる。これにより、タイヤ２が受ける衝撃力の抑制力の均等化をタイヤ２の周方向で図ることができる。
　また、中間部材４の軸線は、一対の第１弾性板５１の間に位置し、かつ一対の第２弾性板６１の間に位置している。このため、中間部材４がタイヤ２に連結された状態と、電動機３が中間部材４に連結された状態とを安定させることができる。これにより、車輪装置１の故障の発生をより確実に抑制することができ、車輪装置１の信頼性の向上を図ることができる。
　また、第１弾性板５１の長手方向両端部５１１はタイヤ２に固定され、第１弾性板５１の長手方向中間部５１２は中間部材４に固定されている。このため、第１弾性板５１の厚さ方向への弾性変形を可能にしながら、タイヤ２及び中間部材４のそれぞれに対する第１弾性板５１の固定状態をより確実にすることができる。
　また、第２弾性板６１の長手方向両端部６１１は中間部材４に固定され、第２弾性板６１の長手方向中間部６１２は電動機３のロータ３ｂに固定されている。このため、第２弾性板６１の厚さ方向への弾性変形を可能にしながら、中間部材４及びロータ３ｂのそれぞれに対する第２弾性板６１の固定状態をより確実にすることができる。
　また、タイヤ２の内周面２１のうち、第１弾性板５１の長手方向両端部５１１が一対の固定用端部として固定されている位置には、第１弾性板５１の長手方向両端部５１１がそれぞれ嵌る一対の段部２１１が形成されている。このため、タイヤ２に対して第１弾性板５１をさらに確実に固定することができ、タイヤ２に対する第１弾性板５１の位置ずれをさらに確実に防止することができる。
　また、中間部材４の内周面４１のうち、第２弾性板６１の長手方向両端部６１１が一対の固定用端部として固定されている位置には、第２弾性板６１の長手方向両端部６１１がそれぞれ嵌る一対の段部４１１が形成されている。このため、中間部材４に対して第２弾性板６１をさらに確実に固定することができ、中間部材４に対する第２弾性板６１の位置ずれをさらに確実に防止することができる。
　また、各第１制振機構７は、第１おもり７１と、タイヤ２に対する中間部材４の移動に応じて、タイヤ２に対する中間部材４の移動方向とは逆方向へ第１おもり７１を中間部材４に対して移動させる第１リンク７２とを有している。さらに、各第２制振機構８は、第２おもり８１と、ロータ３ｂに対する中間部材４の移動に応じて、ロータ３ｂに対する中間部材４の移動方向とは逆方向へ第２おもり８１を中間部材４に対して移動させる第２リンク８２とを有している。このため、タイヤ２及び電動機３に対する中間部材４の移動によって生じる加振力の少なくとも一部を、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの慣性力によって打ち消すことができる。これにより、中間部材４の振れ回りによる車輪装置１の全体の振動を抑制することができる。
　また、第１おもり７１が取り付けられた第１リンク７２は、第１中間部材側回転軸７３を介して中間部材４に取り付けられ、かつタイヤ側回転軸７５を介してタイヤ２に取り付けられている。このため、タイヤ２に対する中間部材４の移動方向とは逆方向へ第１おもり７１を中間部材４に対して移動させる構造を簡単にすることができる。さらに、第２おもり８１が取り付けられた第２リンク８２は、第２中間部材側回転軸８３を介して中間部材４に取り付けられ、かつ回転部側回転軸８５を介してロータ３ｂに取り付けられている。このため、ロータ３ｂに対する中間部材４の移動方向とは逆方向へ第２おもり８１を中間部材４に対して移動させる構造を簡単にすることができる。
　また、複数の第１制振機構７は、第１仮想直線に沿った方向において、中間部材４の軸線に対して互いに反対側となる２つの第１対向位置に配置されている。さらに、複数の第２制振機構８は、第２仮想直線に沿った方向において、中間部材４の軸線に対して互いに反対側となる２つの第２対向位置に配置されている。このため、第１仮想直線に沿った方向において中間部材４の振れ回りによる加振力を打ち消す第１制振機構７を複数の位置に配置することができる。また、第２仮想直線に沿った方向において中間部材４の振れ回りによる加振力を打ち消す第２制振機構８も複数の位置に配置することができる。これにより、中間部材４の振れ回りによる加振力を効果的に打ち消すことができ、車輪装置１の全体の振動を効果的に抑制することができる。
　また、中間部材４とタイヤ２との間の空間には、中間部材４の軸線方向へ並ぶ一対の第１制振機構７が第１機構体７０として設けられている。さらに、中間部材４とロータ３ｂとの間の空間には、中間部材４の軸線方向へ並ぶ一対の第２制振機構８が第２機構体８０として設けられている。このため、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれを中間部材４の軸線方向両側に配置することができる。これにより、中間部材４の振れ回りによる加振力を打ち消す慣性力が中間部材４の軸線方向両側において偏ることを抑制することができる。
　また、第１制振機構７及び第２制振機構８のそれぞれにおけるリンク比ｒが１であるとともに、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの質量を合計した総質量が中間部材４の質量の３分の１と一致している。このため、中間部材４の振れ回りによって中間部材４に作用する遠心力の大きさと、第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの慣性力の合力の大きさとの差を小さくすることができる。これにより、車輪装置１の全体の振動をさらに効果的に抑制することができる。
　また、中間部材４に対する第１おもり７１の移動によって第１おもり７１に作用する慣性力と、中間部材４に対する第２おもり８１の移動によって第２おもり８１に作用する慣性力との合力の方向は、電動機３の軸線に直交する直線に沿った方向と一致している。このため、中間部材４に作用する遠心力を第１おもり７１及び第２おもり８１のそれぞれの慣性力の合力によってさらに効果的に打ち消すことができる。これにより、車輪装置１の全体の振動をさらに効果的に抑制することができる。
　また、中間部材４が囲む本体として電動機３が用いられている。このため、車輪装置１を回転させる駆動源を中間部材４の内側に配置することができる。これにより、車輪装置１の小型化を図ることができる。
　なお、上記の例では、トルクを発生する電動機３が車輪本体としてタイヤ２の内側に配置されている。しかし、図２５に示すように、トルクを発生する機能を持たないハブ３ｃを本体の回転部としてタイヤ２の内側に配置してもよい。この場合、ハブ３ｃは、トルクを発生する電動機に連結される。ハブ３ｃは、電動機から受けるトルクによって電動機の軸線を中心に回転する回転部となる。このようにしても、タイヤ２からハブ３ｃ及び電動機のそれぞれに伝わる衝撃力を抑制することができる。また、中間部材４の振れ回りを抑制することができ、車輪装置１の全体の振動を抑制することができる。
　実施の形態２．
　図２６は、実施の形態２による車輪装置をＸＹ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。また、図２７は、図２６の車輪装置をＹＺ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。なお、図２６は、実施の形態１における図２に対応する図である。また、図２７は、実施の形態１における図３に対応する図である。各第１対向位置には、図２６に示すように、第１制振機構７が１つずつ設けられている。また、第１制振機構７は、中間部材４の軸線方向の一方側にのみ設けられている。この例では、中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ第１制振機構７が設けられている。
　各第２対向位置には、図２７に示すように、第２制振機構８が１つずつ設けられている。また、第２制振機構８は、中間部材４の軸線方向の一方側にのみ設けられている。この例では、中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ第２制振機構８が設けられている。
　即ち、中間部材４に対する第１制振機構７の位置と、中間部材４に対する第２制振機構８の位置とは、中間部材４の軸線方向において互いに同じ側となっている。実施の形態２における他の構成は、実施の形態１と同様である。
　このようにしても、タイヤ２から電動機３に伝わる衝撃力を抑制することができる。また、中間部材４の振れ回りを抑制することができ、車輪装置１の全体の振動を抑制することができる。さらに、中間部材４の軸線方向の他方側では、第１おもり７１及び第２おもり８１が配置されないようにすることができる。これにより、中間部材４の軸線方向の他方側に他の機器を配置することができ、車輪装置１の周囲のスペースを有効に活用することができる。
　なお、上記の例では、各第１制振機構７及び各第２制振機構８のそれぞれが中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ設けられている。しかし、図２８及び図２９に示すように、各第１制振機構７及び各第２制振機構８のそれぞれを中間部材４に対してＹ軸方向のプラス側にのみ設けてもよい。
　実施の形態３．
　図３０は、実施の形態３による車輪装置をＸＹ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。また、図３１は、図３０の車輪装置をＹＺ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。なお、図３０は、実施の形態１における図２に対応する図である。また、図３１は、実施の形態１における図３に対応する図である。各第１対向位置には、図３０に示すように、第１制振機構７が１つずつ設けられている。また、第１制振機構７は、中間部材４の軸線方向の他方側にのみ設けられている。この例では、中間部材４に対してＹ軸方向のプラス側にのみ第１制振機構７が設けられている。
　各第２対向位置には、図３１に示すように、第２制振機構８が１つずつ設けられている。また、第２制振機構８は、中間部材４の軸線方向の一方側にのみ設けられている。この例では、中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ第２制振機構８が設けられている。
　即ち、中間部材４に対する第１制振機構７の位置と、中間部材４に対する第２制振機構８の位置とは、中間部材４の軸線方向において互いに反対側となっている。実施の形態３における他の構成は、実施の形態１と同様である。
　このようにしても、タイヤ２から電動機３に伝わる衝撃力を抑制することができる。また、中間部材４の振れ回りを抑制することができ、車輪装置１の全体の振動を抑制することができる。
　なお、上記の例では、各第１制振機構７が中間部材４に対してＹ軸方向のプラス側にのみ設けられ、各第２制振機構８が中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ設けられている。しかし、図３２及び図３３に示すように、各第１制振機構７を中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ設け、各第２制振機構８を中間部材４に対してＹ軸方向のプラス側にのみ設けてもよい。
　実施の形態４．
　図３４は、実施の形態４による車輪装置を示す斜視図である。また、図３５は、図３４の車輪装置をＸＹ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。さらに、図３６は、図３４の車輪装置をＹＺ平面によって切断したときの状態を示す断面図である。なお、図３５は、実施の形態１における図２に対応する図である。また、図３６は、実施の形態１における図３に対応する図である。
　各第１対向位置に設けられた第１制振機構７のそれぞれの第１おもり７１は、互いに繋がって第１一体おもり７１１を構成している。これにより、一方の第１対向位置に設けられた第１制振機構７の第１リンク７２と、他方の第１対向位置に設けられた第１制振機構７の第１リンク７２とは、第１一体おもり７１１を介して互いに連結されている。第１一体おもり７１１の長手方向は、第１仮想直線に沿った方向と一致している。この例では、中間部材４の軸線方向の一方側にのみ第１一体おもり７１１が配置されている。即ち、この例では、中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ第１一体おもり７１１が配置されている。
　各第２対向位置に設けられた第２制振機構８のそれぞれの第２おもり８１は、互いに繋がって第２一体おもり８１１を構成している。これにより、一方の第２対向位置に設けられた第２制振機構８の第２リンク８２と、他方の第２対向位置に設けられた第２制振機構８の第２リンク８２とは、第２一体おもり８１１を介して互いに連結されている。第２一体おもり８１１の長手方向は、第２仮想直線に沿った方向と一致している。この例では、中間部材４の軸線方向の一方側にのみ第２一体おもり８１１が配置されている。即ち、この例では、中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ第２一体おもり８１１が配置されている。
　また、この例では、中間部材４の軸線方向外側において、第２一体おもり８１１が第１一体おもり７１１よりも中間部材４に近い位置に配置されている。これにより、第１一体おもり７１１と第２一体おもり８１１とが互いに干渉することが防止される。なお、中間部材４の軸線方向外側において、第１一体おもり７１１が第２一体おもり８１１よりも中間部材４に近い位置に配置されていてもよい。
　第１一体おもり７１１及び第２一体おもり８１１は、互いに離れている。なお、第１一体おもり７１１と第２一体おもり８１１とが互いに接触していてもよい。第１一体おもり７１１と第２一体おもり８１１とを互いに接触させた場合、各第１弾性板５１及び各第２弾性板６１のそれぞれに起因する振動現象に対する減衰効果を、第１一体おもり７１１と第２一体おもり８１１との接触により得ることができる。
　図３７は、図３５の第１制振機構７を示す拡大断面図である。第１一体おもり７１１は、第１中間部材側回転軸７３と平行な第１連結回転軸７７を介して各第１制振機構７のそれぞれの第１リンク７２に取り付けられている。これにより、第１一体おもり７１１は、第１リンク７２に対して第１連結回転軸７７を中心に回転可能になっている。
　図３８は、図３６の第２制振機構８を示す拡大断面図である。第２一体おもり８１１は、第２中間部材側回転軸８３と平行な第２連結回転軸８７を介して各第２制振機構８のそれぞれの第２リンク８２に取り付けられている。これにより、第２一体おもり８１１は、第２リンク８２に対して第２連結回転軸８７を中心に回転可能になっている。
　図３９は、図３５の各第１リンク７２が第１中間部材側回転軸７３及びタイヤ側回転軸７５のそれぞれに対して回転したときの第１一体おもり７１１の状態を示す模式的な側面図である。各第１リンク７２が第１中間部材側回転軸７３及びタイヤ側回転軸７５のそれぞれに対して回転すると、第１リンク７２は中間部材４の軸線に対して傾く。このとき、第１一体おもり７１１は、第１連結回転軸７７を中心に第１リンク７２に対して回転する。これにより、第１一体おもり７１１が中間部材４の軸線に直交した状態が保たれる。即ち、各第１リンク７２が中間部材４の軸線に対して傾いても、第１一体おもり７１１が車輪装置１の側面に平行な状態が維持される。
　また、第２一体おもり８１１の動作も、第１一体おもり７１１と同様の動作となる。即ち、各第２リンク８２が中間部材４の軸線に対して傾いても、第２一体おもり８１１が車輪装置１の側面に平行な状態が維持される。実施の形態４における他の構成は、実施の形態１と同様である。
　このような車輪装置１では、各第１対向位置に設けられた第１制振機構７のそれぞれの第１おもり７１が互いに繋がって第１一体おもり７１１を構成している。また、各第２対向位置に設けられた第２制振機構８のそれぞれの第２おもり８１が互いに繋がって第２一体おもり８１１を構成している。このため、車輪装置１が回転しているときに各第１おもり７１に互いに逆方向へ作用する遠心力を打ち消すことができる。また、各第２おもり８１に互いに逆方向へ作用する遠心力を打ち消すこともできる。これにより、車輪装置１の全体の振動抑制効果をより安定して得ることができる。
　また、第１一体おもり７１１は、第１連結回転軸７７を介して第１リンク７２に取り付けられている。さらに、第２一体おもり８１１は、第２連結回転軸８７を介して第２リンク８２に取り付けられている。このため、第１リンク７２が中間部材４の軸線に対して傾いても、中間部材４の軸線に対して第１一体おもり７１１及び第２一体おもり８１１のそれぞれが直交した状態を維持することができる。これにより、第１一体おもり７１１と第１リンク７２との間、及び第２一体おもり８１１と第２リンク８２との間に意図しない応力が生じることを抑制することができる。また、中間部材４の軸線方向における第１一体おもり７１１及び第２一体おもり８１１のそれぞれの移動範囲を制限することができる。従って、車輪装置１の周囲のスペースを有効に活用することができる。
　なお、上記の例では、中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ第１一体おもり７１１が配置されている。しかし、中間部材４に対してＹ軸方向のプラス側にのみ第１一体おもり７１１を配置してもよい。
　また、上記の例では、中間部材４に対してＹ軸方向のマイナス側にのみ第２一体おもり８１１が配置されている。しかし、中間部材４に対してＹ軸方向のプラス側にのみ第２一体おもり８１１を配置してもよい。
　また、上記の例では、中間部材４の軸線方向の一方側にのみ第１一体おもり７１１が配置されている。しかし、中間部材４の軸線方向の両側のそれぞれに第１一体おもり７１１を配置してもよい。
　また、上記の例では、中間部材４の軸線方向の一方側にのみ第２一体おもり８１１が配置されている。しかし、中間部材４の軸線方向の両側のそれぞれに第２一体おもり８１１を配置してもよい。
　実施の形態５．
　図４０は、実施の形態５による車輪装置の第１制振機構７をタイヤ２の径方向外側から見たときの状態を示す正面図である。一対の第１制振機構７のうち、一方の第１制振機構７における第１リンク７２の数は２つであり、他方の第１制振機構７における第１リンク７２の数は３つである。
　図示しないが、一対の第２制振機構８における第２リンク８２の数も、一対の第１制振機構７と同様である。即ち、一対の第２制振機構８のうち、一方の第２制振機構８における第２リンク８２の数は２つであり、他方の第２制振機構８における第２リンク８２の数は３つである。実施の形態５における他の構成は、実施の形態１と同様である。
　このように、３つの第１リンク７２を含む第１制振機構７が存在していても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
　なお、上記の例では、他方の第１制振機構７における第１リンク７２の数が３つとなっているが、図４１に示すように、他方の第１制振機構７における第１リンク７２の数を１つとしてもよい。また、他方の第２制振機構８における第２リンク８２の数を１つとしてもよい。このようにしても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
　従って、１つの第１制振機構７における第１リンク７２の数が１以上であれば、第１リンク７２の数は限定されない。また、１つの第２制振機構８における第２リンク８２の数が１以上であれば、第２リンク８２の数は限定されない。
　実施の形態６．
　図４２は、実施の形態６による車輪装置の第１制振機構７をタイヤ２の径方向外側から見たときの状態を示す正面図である。一対の第１制振機構７のそれぞれには、各第１リンク７２に個別に取り付けられた複数の第１おもり７１が含まれている。この例では、一対の第１制振機構７のそれぞれに第１おもり７１が２つずつ含まれている。
　図示しないが、一対の第２制振機構８のそれぞれには、各第２リンク８２に個別に取り付けられた複数の第２おもり８１が含まれている。この例では、一対の第２制振機構８のそれぞれに第２おもり８１が２つずつ含まれている。実施の形態６における他の構成は、実施の形態１と同様である。
　このように、１つの第１制振機構７に複数の第１おもり７１が含まれるようにしても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、１つの第２制振機構８に複数の第２おもり８１が含まれるようにしても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
　なお、上記の例では、各第１制振機構７に複数の第１おもり７１が含まれている。しかし、各第１制振機構７の少なくともいずれかに複数の第１おもり７１が含まれていればよい。
　また、上記の例では、各第２制振機構８に複数の第２おもり８１が含まれている。しかし、各第２制振機構８の少なくともいずれかに複数の第２おもり８１が含まれていればよい。
　また、１つの第１制振機構７に含まれる第１おもり７１の数は、３つ以上であってもよい。さらに、１つの第２制振機構８に含まれる第２おもり８１の数は、３つ以上であってもよい。
　また、実施の形態４では、第１一体おもり７１１及び第２一体おもり８１１が実施の形態１に適用されている。しかし、第１一体おもり７１１及び第２一体おもり８１１を実施の形態２、３、５及び６に適用してもよい。さらに、
　また、実施の形態６では、複数の第１おもり７１が１つの第１制振機構７に含まれている構成が実施の形態１に適用されている。しかし、複数の第１おもり７１が１つの第１制振機構７に含まれている構成を実施の形態２～５に適用してもよい。
　また、各上記実施の形態では、第２仮想直線が第１仮想直線に直交している。しかし、第２仮想直線は、中間部材４の軸線に直交しかつ第１仮想直線とは異なる直線であれば、第１仮想直線と直交してなくてもよい。
　また、各上記実施の形態では、タイヤ２が鉄などの金属で構成されている。しかし、ゴムなどの弾性材料でタイヤ２を構成してもよい。
　また、各上記実施の形態では、車輪装置１が鉄道車両に適用されている。しかし、自動車、自動二輪車、エレベータなど、さまざまな車両又は移動装置に車輪装置１を適用することができる。
　１　車輪装置、２　タイヤ、３　電動機（本体）、３ｂ　ロータ（回転部）、３ｃ　ハブ（回転部）、４　中間部材、７　第１制振機構、８　第２制振機構、５１　第１弾性板（第１弾性体）、６１　第２弾性板（第２弾性体）、７０　第１機構体、７１　第１おもり、７２　第１リンク（第１連動部）、７３　第１中間部材側回転軸、７５　タイヤ側回転軸、７７　第１連結回転軸、７１１　第１一体おもり、８０　第２機構体、８１　第２おもり、８２　第２リンク（第２連動部）、８３　第２中間部材側回転軸、８５　回転部側回転軸、８７　第２連結回転軸、８１１　第２一体おもり。

Claims (8)

  1. 　回転可能な回転部を有する本体、
    　前記回転部を囲む環状の中間部材、
    　前記中間部材を囲む環状のタイヤ、
    　前記中間部材の軸線に直交する第１仮想直線に沿って前記中間部材が前記タイヤに対して移動可能になるように前記中間部材と前記タイヤとを互いに連結する第１弾性体、
    　前記中間部材の軸線に直交しかつ前記第１仮想直線に交差する第２仮想直線に沿って前記中間部材が前記回転部に対して移動可能になるように前記中間部材と前記回転部とを互いに連結する第２弾性体、
    　第１おもりと、前記タイヤに対する前記中間部材の移動に応じて、前記タイヤに対する前記中間部材の移動方向とは逆方向へ前記第１おもりを前記中間部材に対して移動させる第１連動部とを有する第１制振機構、及び
    　第２おもりと、前記回転部に対する前記中間部材の移動に応じて、前記回転部に対する前記中間部材の移動方向とは逆方向へ前記第２おもりを前記中間部材に対して移動させる第２連動部とを有する第２制振機構
    　を備えている車輪装置。
  2. 　前記第１連動部は、前記中間部材と前記タイヤとの間の空間に配置された第１リンクを有しており、
    　前記第２連動部は、前記中間部材と前記回転部との間の空間に配置された第２リンクを有しており、
    　前記第１リンクは、第１中間部材側回転軸を介して前記中間部材に取り付けられており、かつ前記第１中間部材側回転軸と平行なタイヤ側回転軸を介して前記タイヤに取り付けられており、
    　前記第２リンクは、第２中間部材側回転軸を介して前記中間部材に取り付けられており、かつ前記第２中間部材側回転軸と平行な回転部側回転軸を介して前記回転部に取り付けられており、
    　前記第１おもりは、前記中間部材の軸線方向外側において前記第１リンクに取り付けられており、
    　前記第２おもりは、前記中間部材の軸線方向外側において前記第２リンクに取り付けられており、
    　前記タイヤ側回転軸は、前記第１中間部材側回転軸よりも前記第１おもりに近い位置に配置されており、
    　前記回転部側回転軸は、前記第２中間部材側回転軸よりも前記第２おもりに近い位置に配置されている請求項１に記載の車輪装置。
  3. 　前記第１リンクにおける前記第１中間部材側回転軸と前記タイヤ側回転軸との間の距離は、前記第１リンクにおける前記タイヤ側回転軸と前記第１おもりとの間の距離と同じであり、
    　前記第２リンクにおける前記第２中間部材側回転軸と前記回転部側回転軸との間の距離は、前記第２リンクにおける前記回転部側回転軸と前記第２おもりとの間の距離と同じであり、
    　前記第１おもり及び前記第２おもりのそれぞれの質量を合計した総質量は、前記中間部材の質量の３分の１と一致している請求項２に記載の車輪装置。
  4. 　前記第１制振機構は、前記第１仮想直線に沿った方向において前記中間部材の軸線に対して互いに反対側となる２つの第１対向位置にそれぞれ設けられており、
    　前記第２制振機構は、前記第２仮想直線に沿った方向において前記中間部材の軸線に対して互いに反対側となる２つの第２対向位置にそれぞれ設けられている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車輪装置。
  5. 　各前記第１対向位置に設けられた前記第１制振機構のそれぞれの前記第１おもりは、互いに繋がって第１一体おもりを構成しており、
    　前記第１制振機構では、第１連結回転軸を介して前記第１一体おもりが前記第１連動部に取り付けられており、
    　各前記第２対向位置に設けられた前記第２制振機構のそれぞれの前記第２おもりは、互いに繋がって第２一体おもりを構成しており、
    　前記第２制振機構では、第２連結回転軸を介して前記第２一体おもりが前記第２連動部に取り付けられている請求項４に記載の車輪装置。
  6. 　前記中間部材と前記タイヤとの間の空間には、前記中間部材の軸線方向へ並ぶ一対の前記第１制振機構を含む第１機構体が設けられており、
    　前記中間部材と前記回転部との間の空間には、前記中間部材の軸線方向へ並ぶ一対の前記第２制振機構を含む第２機構体が設けられている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車輪装置。
  7. 　前記中間部材に対する前記第１おもりの移動によって前記第１おもりに作用する慣性力と、前記中間部材に対する前記第２おもりの移動によって前記第２おもりに作用する慣性力との合力の方向は、前記本体の軸線に直交する直線に沿った方向と一致している請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車輪装置。
  8. 　前記本体は、電動機である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車輪装置。
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