軸の立体外装により省部品化したオムニホイール

2022.10.20 By 東京電機大学

機械工学

技術概要

オムニホイールの部品点数の多さと,車輪を搭載した車両の直進安定性低下を同時に解決する全方向移動車輪。本オムニホイールでは,駆動力を伝達するための回転軸を立体的に構成し、これまでにない部品配置から部品点数を削減し構成を簡単化。

用途・応用

・全方向移動ロボット用車輪
・運搬台車用車輪
・コンベア用ローラー

背景

 オムニホイールは、回転軸が互いに異なる方向を向いている複数のローラを備えている。オムニホイールは、このような複数のローラを回転させることで、任意の方向に転がることができる。そして現在、オムニホイールに関する様々な構造が検討されている。例えば、特許文献1及び非特許文献1には、2つの半球体を用いて形成されたオムニホイールが記載されている。これら2つの半球体は、1つの球体を形成するように接合されている。これら2つの半球体それぞれには、凹部が形成されている。この凹部には、ローラが設けられている。そして2つの上記した凹部の一方から他方にかけて上記した球体の回転軸が延伸している。さらに、上記した2つの半球体の隙間から外側に向かって、上記した球体の他の回転軸が延伸している。

【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献1】特開2007-210576号公報
【非特許文献】
【非特許文献1】妻木勇一、渡部昂輝、孔鳳国、多田隈理一郎、多田隈建二郎「球体駆動
用小型球形オムニホイール」Proceedings of the 2014 JSME C o n f e r e n c e o n R o b o t i c s a n d M e c h a t r o n i cs、2014年5月25日~29日、3P2-K05

課題

 オムニホイールでは、ローラを形成するための部材の数が少ないことが望ましい。本発明者らは、オムニホイールにおいてローラを形成するための部材の数を少なくするための構造を検討した。

 本発明の目的は、オムニホイールにおいてローラを形成するための部材の数を新規な構造で少ないものにすることにある。

手段

 本発明によれば、互いに逆側に位置する2つの凹部を球体に設けることにより形成され、回転軸が前記2つの凹部の一方の底面から前記2つの凹部の他方の底面に向かって延伸している第1ローラと、前記2つの凹部それぞれに設けられ、回転軸が前記第1ローラの前記回転軸に交わる方向を向いている第2ローラと、前記第1ローラの前記回転軸及び前記第2ローラの前記回転軸を保持しており、一部が前記2つの凹部の少なくとも一方から前記2つの凹部の外側にかけて位置している保持部と 、前記保持部の前記一部に取り付けられており、前記保持部を回転させるための回転軸を前記第1ローラの前記回転軸及び前記第2ローラの前記回転軸の双方に交わる方向に支持する支持部材と、 を備えるオムニホイールが提供される。

効果

 本発明によれば、オムニホイールにおいてローラを形成するための部材の数を新規な構造で少ないものにするができる。

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特許情報

特願2014-265085

JPA 2016124348-000000