(54)【考案の名称】段差を乗り越えるキャスター

(73)【実用新案権者】【実用新案権者】

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図17

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、台車や車椅子、キャリヤ等のキャスターに係わり、路面上のわずかな段差でも荷重のある台車や車椅子では、前進しにくく、一旦止めてその段差を乗り越える作業をしなければならず、容易に前進することができない場合にたいして、転がり運動荷重を偏芯軸ローラキャスターにより上向き荷重に変えて荷重本体を上方へ揚げ、路面の段差を乗り越えることができるようにしたキャスターに関するものである。

【従来の技術】

【0002】
従来、台車や車椅子、キャリヤ等の搬送車体におけるキャスターにおいて、様々な形状があり、路面搬送に適した車輪をそれぞれの車体に装着されている。
路面は、平面だけでなく、凹凸、段差があり、これらは搬送車体を動かす時に、走行を妨げるものであり、特に段差は、荷重があればあるほど、小さな段差であっても乗り越えが困難な場合が多い。道路の歩道と道の境目では、車椅子や、台車が一旦止まって乗り越え作業をして進む事が良くある。
段差を乗り越える事の作業は、軽作業であるが台車や車椅子、キャリヤ等を使うものにとってそれは、走行を妨げる問題になっている。
車輪は、大きければそれだけ、段差を乗り越えやすいものであるが、それも限度があり、普段、段差のない状況で使用しているのであれば、小型低コストで作られた搬送車のほうが良い。日常使う搬送車の使用状況で、時々でしかない段差超えには、軽作業行為を伴う使用方法で対処しているのが現状である。
【0003】
上機状況に鑑みて考案された台車や車椅子、キャリヤ等の前輪キャスターに取り付けられた段差乗り越える為に考案されたキャスターもその用途に応じて様々な種類のものがある。しかしながら従来から乗り越える機能が十分に発揮するキャスターがなく、ある特定の状況には対応可能であっても、汎用性に乏しく実用的でないのが現状である。
段差乗り越えを狙った補助ローラを装着したものがあるが、これは、小径の補助ローラを有し、それにより段差を少し乗り越えたことにより、主ローラが段差を乗り越える時の高さを緩和する方法が良くとられる。この方式では、補助ローラの高さ設定が要点で、そして補助ローラの接地位置と主ローラの接地位置には差があり、段差を乗り越えるには困難がまだある。
キャスター前に器具を取り付けるタイプでは、乗り越え対象物への微妙な損傷が解決できず、使う側だけに重点を置いた装備で、特に室内などの敷居やフロアー段差で建材の損傷を余儀なくされ、使用上の問題点を事前に了解した上での装着器具となり、使用環境が制約されてしまう。
【0004】
出 願 記 事 特許2002−314853(平14.10.29)
出願種別(通常)
公 開 記 事 2004−148937(平16.5.27)
発明 の 名称 偏芯車輪を用いて傾いた自転車を起こす機能を持たせた子供の自転 車練習用の補助車
出願細項目記事 査定種別(登録査定)最終処分(特許/登録)
最終処分日(平17.4.22)
上記特許は、車輪軸受位置が偏芯である偏芯車輪を用いている点においては、本出願案件と類似しているが、内容的には、自転車の姿勢安定走行を課題としたもので、自転車走行時にバランスをくずして傾いた時にその補助車で偏芯車輪又は真円ではない形に変形した車輪が、走行路面に接地したときに車輪が回転すると偏芯であるために、軸位置径の最短から最大へ変わることを用いて、補助車輪軸位置が持ち上げられて、つまり、自転車そのものを起こす機能により、傾いた車輌の姿勢を戻すと言う狙いがあった。
本案件の課題達成の為に軸受け位置が偏芯である偏芯車輪を使う明確な違いを下記に示す。
1.本案件は、段差を乗り越える為に使用するが、偏芯車輪が段差に接地して回転を始めると、その偏芯車輪を取付けた車輌前部分を走行路面より浮き上がらせ、段差を乗り越えるように考案したもので、上記特許案件は、車輌自体は路面に接地したままであって、偏芯車輪取付け車輌が浮き上がる事はなく、またその傾きを直すと言う役目に用いている点で大きく異なる。
2.上記特許は偏芯車輪を用いると言う点では、課題を解決するための重要な要素ではあるが、請求項にも、詳細な説明にも偏芯車輪の制御方法を明記されておらず、実際に制御方法がないものである為、使用では偏芯車輪は、最短径最長径の定位置での使用が出来ず、つまり自転車が大きく傾くと偏芯車輪は回り続けることになり、異常な傾き修正の上下動を繰り返し、初心者には乗り辛いものになる。補助車輪を使っていて、大きく傾いたとき自らの力で体重移動をし、バランスを取るところに練習効果があるのであって、本来的なものではない。偏芯車輪には、最短径、最長径の定位置制御が要る。
3.上記特許は、その特許請求項が、『子供の自転車の練習効果を高めた補助車』に限定されており、本案件は、それに該当しない。

【0005】
【考案が解決しようとする課題】
【0006】
本考案は、上記の状況を顧みてなされたもので、車椅子、台車、キャリヤ等の搬送車体のキャスターの使用状況を見ると、路面上のわずかな段差でも車椅子や荷重のある台車、キャリヤ等では、前進しにくく、一旦止めてその段差を乗り越える作業をしなければならず、容易に前進することができない。 路面に段差があると障害を乗り越える作業することから、普通走行に比べ大きな力を使わなくてはならず、使用者に苦痛を強いる問題を有していた。
【0007】
本考案は従来の車椅子や台車、キャリヤの形状を大きく変えることなく、考案のキャスターを取り付けるだけで、転がり運動荷重を偏芯軸ローラにより上向き荷重に変えて荷重本体を上方へ揚げるようにしたキャスターに関するもので、搬送路面における段差を容易に乗り越える事が出来るキャスターを提供することを目的としている。

【効果】

【0010】
本考案の偏芯軸ローラを用いたキャスターは、従来のキャスターと交換するだけで従来から使用してきた搬送車体に本考案の段差を乗り上げる機能をもたせることが出来る。またその必要に応じて、電動駆動キャスターを容易に取付けることも可能であり、より一層の利便性が得られる。
【0011】
本考案のキャスターを使用すると、特に、前輪と後輪の間につける固定型電動駆動偏芯軸ローラキャスターにおいては、路面上でのかなり段差があるときでも自由な高さに車体を持ち上げることが出来、従来の想定された段差高さでのローラ位置設定と言うことがなく、状況に応じた高さ調整が可能であり、容易に車体搬送が出来るという効果がある。
また、段差を乗り越える回数は、日常の使用状況においてもそれほど頻繁にあるというものではない為、モーターや、電池を小型にすることが可能であり、そのことは、搬送車体に大幅な変更をする必要がなく、本考案のキャスターを取付けすることが出来る特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本考案の請求項1における側面図・正面図。 A図 側面図(断面図) B図 正面図(断面図)
【図2】本考案の請求項2における側面図・正面図。 C図 側面図(断面図) D図 正面図(断面図)
【図3】本考案の請求項3における側面図。 E図 側面図(断面図)
【図4】本考案の請求項4における側面図。 F図 側面図(断面図)
【図5】本考案の請求項5における側面図・上面図。 G図 側面図(断面図) H図 上面図(断面図)
【図6】本考案の請求項6における側面図・上面図 I図 側面図(断面図) J図 上面図(断面図)
【図7】本考案の請求項7における側面図。 K図 側面図(断面図)
【図8】本考案の請求項8における側面図。 L図 側面図 断面図)
【図9】本考案の請求項9における側面図。 M図 側面図(断面図)
【図10】本考案の請求項9における正面図。 N図 正面図(断面図)
【図11】本考案の請求項9における受電配線説明図1。 O−1図 側面図(断面図) O−2図 側面図(断面図)
【図12】本考案の請求項9における受電配線説明図2。 P図 側面図(断面図)
【図13】本考案の請求項10における側面図。 Q図 側面図(断面図)
【図14】本考案の請求項11における側面図。 R図 側面図(断面図)
【図15】本考案の請求項12における側面図(待機位置)。 S図 側面図(断面図)
【図16】本考案の請求項12における側面図(加圧位置)。 T図 側面図(断面図)
【図17】偏芯軸副ローラによる段差乗り越え説明図。 U1図 側面図 U2図 側面図 U3図 側面図
【図18】偏芯軸ローラによる段差乗り越え説明図。 V1図 側面図 V2図 側面図 W1図 側面図 W2図 側面図 X1図 側面図 X2図 側面図
【図19】電動駆動キャスターによる段差乗り越え説明図。 Y1図 側面図 Y2図 側面図 Z1図 側面図 Z2図 側面図

【0013】
本考案のキャスターは、請求項の記述のように偏芯軸ローラを基本構造にした段差を乗り越えるキャスターで、偏芯軸ローラ・偏芯軸ローラの位置を制御するテンション・ワンウェイクラッチから構成するキャスターと偏芯軸ローラ・モーター・接続電極・減速ギア・ベアリング・ワンウェイクラッチ及び電気設備(蓄電池・スイッチの図示はありません。既知の技術の為)から構成する電動駆動キャスターで、用途を路面搬送字の段差を越えるころに着目点を置き、従来から使用していた搬送車体のキャスターと近い形状を維持・作成することで、交換装着又は装着することで段差を超えるキャスターとしての性能を行使でき、電動駆動部を含めて小型化したことは本来の搬送車体としての使用に支障なく使い続けることができるという最良の形態を有している。
【0014】
実施例について図面を参照して説明します。
[図1]A図B図は、本考案請求項1の偏芯軸ローラ固定キャスターの断面図・正面図で内部の部品配置を示している。
[図2]C図D図本考案請求項2の偏芯軸ローラ固定キャスターの断面図・正面図で内部の部品配置を示している。
図1請求項1との違いは、ローラ軸にワンウェイクラッチを付けている為、前進回転しかしないので、後退を止めることが出来る。
[図3]E図本考案請求項3における偏芯軸ローラ降下型固定キャスターを示している。ペダルを踏み込むことで、連結棒がローラ軸延長部材に加圧し、偏芯軸ローラを降下させて路面に接触させ、固定する構造を示している。
再度、ペダルを踏んで、加圧解除して、ローラを離す。
[図4]F図本考案請求項4における偏芯軸ローラ降下型固定キャスターを示している。
図3請求項3との違いは、ローラ軸にワンウェイクラッチを付けている為、前進回転しかしないので、後退を止めることが出来る。
[図5]G図H図本考案請求項5における偏芯軸副ローラ固定キャスターを示している。本考案請求項1の偏芯軸ローラを副ローラとして主ローラと対に構成している。
[図6]I図J図本考案請求項6における偏芯軸ローラ固定キャスターを示している。
図5請求項5との違いは、副ローラ偏芯軸にワンウェイクラッチを付けている為、前進回転しかしないので、後退を止めれる。
[図7]K図は、本考案請求項7における偏芯軸副ローラ旋回キャスターを示している。図5請求5の固定キャスターを自由回転できる旋回キャスターとして仕上げたキャスター。
[図8]L図は、本考案請求項8における偏芯軸副ローラ旋回キャスター(クラッチ付)を示している。
図7請求項7との違いは、副ローラ軸にワンウェイクラッチを付けている為、前進回転しかしないので、後退を止めることが出来る。
[図9]M図は、本考案請求項9における電動駆動旋回キャスターを示している。
トルクは減速ギアを介して直接車輪軸に駆動がかかるように構成するが、ローラ軸にワンウェイクラッチをつけている為に、駆動力がないときは、ローラは前進方向にのみ回転し、駆動力があるときは、前進方向にローラを回転させている。これは、旋回キャスター特有のローラが一方向にしか回らない現象を利用したものである。後退した時、ローラが回るより、先に旋回してしまう現象を利用してワンウェイクラッチで切り分け動作している。
仮に、電極への通電が正負間違えた場合には、ローラ軸は、空回転しているだけでローラは回転しないので、安全である。
また、モーターからのリード線は、自由回転できる電極に繋げている。また、その電極からキャスター取付台座中央上部に本体車体との接続プラグを持ち、電線があるにも係わらず脱着が容易に可能である。
[図10]N図は、本考案請求項9における正面図。図9の理解を促す。
接続電極プラグは、旋回キャスター取付け台座中央に位置し、フォークと台座の間のベアリング部における中央留め軸に穴を開けて取り付け形成する。図面上は、この留め軸を一体化したものとして略記している。
フォーク内部でのモーターからのリード線に対して、フォークが旋回しても自由に回転できる電極をこの留め軸に形成して、そこに繋げている。
[図11]は、電動駆動旋回キャスターの受電配線説明図1である。
O−1図、O−2図は、それぞれ台車等のボードにキャスターを取付ける場合の電極状況を図示している。O−1図は、プラグが差し込めるようにボード側にプラグ受けコネクターを形成している。O−2図は、ボードに取り付け螺子以外の穴を開けずに形成する為に、スペーサ内部に電極を持たせてリード線を出している。キャスター上向きにプラグ形成をするのは、取り外した時に、プラグを傷めないためで、車体本体にプラグ電極を形成すると本体を不用意におくと電極が損傷する。
[図12]は、電動駆動旋回キャスターの受電配線説明図2である。
P図は、車椅子等のパイプ状の取付け部分にキャスターを接続する場合の配線状況の説明図である。
[図13]は、電動駆動偏芯軸副ローラ付旋回キャスターを示している。
Q図は、M図の電動旋回キャスターにK図における副ローラを同じように対にして取付けてある。こうすることで低い段差で副ローラに段差面があたることがなかった場合でも、電動駆動力で主ローラを段差に乗り上げることが出来、また高い段差でも副ローラ軸受け位置の高さであれば、主ローラの電動駆動力で副ローラを乗り上げることが出来る。
[図14]は、電動駆動偏芯軸副ローラ付旋回キャスターでワンウェイクラッチ付のキャスターを示している。
R図は、M図の電動旋回キャスターにL図における副ローラ(ワンウェイクラッチ付)を同じように対にして取付けている。こうすることで、段差乗り越え動作中であっても、副ローラ軸にワンウェイクラッチを付けている為、副ローラが反転せず前進回転しかしないので、後退を止めることが出来る。
[図15]は、電動駆動偏芯軸ローラ固定キャスターの搬送車体に装着した時の待機状態を示している。
S図は、A図偏芯軸ローラ固定キャスターを電動駆動制御したキャスターである。車椅子の前後車輪の中間に配置し、又は台車であれば、前輪後輪の中間に配置するか、前輪の進行方向前に装着することで本考案の意図するところが機能する。
[図16]は、電動駆動偏芯軸ローラ固定キャスターの搬送車体に装着した時のローラが機能している(加圧位置)状態を示している。
T図は、ローラに大きなベアリングを設けているのは、どの位置で固定してもローラが路面に対して容易に回転して搬送車体が段差を乗り越えるために傾いている状態のまま移動できる構造を形成している。
[図17]は、本考案の偏芯軸副ローラによる段差乗り越えの使用状況を説明図している。
U1図は、路面に接地搬送している状態。
U2図は、段差に副ローラが当たり、段差面で副ローラが転がることにより、副ローラ軸位置が持ち上げられ主ローラが浮き上がる状態。
U3図は、偏芯軸ローラが、段差路面で半回転したときに軸位置が持上げられていて、主ローラの下面が段差路面と等しい高さになり、容易に段差に乗り上げ、偏芯軸ローラは、テンションにより定位置に戻った状態。
[図18]は、偏芯軸ローラによる段差乗り越え使用状況説明図。
V1図V2図は、本考案請求項1のキャスターを台車の前部に装着した乗り越え状況。
W1図W2図は、本考案請求項7のキャスターを前輪に、請求項5のキャスターを後輪に装着した乗り越え状況。
X1図X2図は、本考案請求項3のキャスターを装着した乗り越え状況。
[図19]は、車椅子に装着した本考案のキャスター使用状況説明図。
Y1図 電動駆動偏芯軸固定キャスターを車輪中間に装着した状態図
Y2図 電動により適宜駆動させ前輪を持ち上げた状態で、前輪が段差に乗り上げると偏芯軸ローラを元に戻し、後輪が段差に当たる位置まで進むともう一度偏芯軸ローラを下に降下させ、車体を持ち上げ、そして後輪を段差に乗り上げる。逆向きでも可能。
Z1図 車椅子の前輪を交換して本考案の電動駆動旋回キャスターを装着した状態図。
Z2図 キャスター前輪の駆動力と人の力で段差を乗り越える状態図。
【産業上の利用可能性】
【0015】
本考案は、キャスターを使用するに当たり、その構造を変えて、偏芯軸ローラを効果的に使って段差を超える為のローラとして用いたキャスターであり、モーターとワンウェイクラッチを併用して駆動ローラとしても簡単な構造で仕上げたことを特徴とするキャスターとして、その利便性を状況に応じて発揮させることを考えたキャスターに関する。
【0016】
1・・・車輪(偏芯軸ローラ)
2・・・ホイール
3・・・回転軸
4・・・ワンウェイクラッチ
5・・・突き当てコロ
6・・・テンション
7・・・フォーク
8・・・取付け台座
9・・・軸留め
10・・・振り降ろし軸
11・・・軸受取付け台座
12・・・軸位置延長部材
13・・・テンション
14・・・突き当て棒
15・・・ロック機構
16・・・ペダル
17・・・車体(台車・車椅子など)
18・・・車輪(ノーマルのローラ)
19・・・なし
20・・・偏芯軸ローラ
21・・・ワンウェイクラッチ
22・・・旋回用ベアリング
23・・・モーター
24・・・自由回転電極
25・・・プラグ式電極
26・・・モーターギア
27・・・減速ギア
28・・・減速ギア
29・・・減速ギア
30・・・本考案請求項9のキャスター
31・・・プラグ電極の受け側電極
32・・・小さな取付け電極
33・・・平面部材取付け時スペーサ内部に電極を持つ
34・・・台車・車椅子の装着部材
35・・・プラグ電極を入れるための穴
36・・・ワンウェイクラッチなし偏芯軸ローラ
37・・・ワンウェイクラッチ付き偏芯軸ローラ
38・・・なし
39・・・なし
40・・・大径ベアリング
41・・・リード線
42・・・モーター
43・・・減速ギア
44・・・減速ギア
45・・・減速ギア
46・・・回転軸
47・・・車輪(ローラ)
48・・・なし
49・・・なし
50・・・なし
【0017】

(57)【要約】

【課題】台車や車椅子等の手動搬送車ローラキャスターにおいて、車道と歩道の段差等凸凹部を容易に乗り越えられる様に偏芯軸を設けたローラキャスターを提供する。【解決手段】ローラキャスターの車輪軸部の位置が、車輪の中央にあるのではなく、車輪外周部へ軸受け位置をずらした偏芯軸とする。又、車輪が段差路面に接地して回転した後、基準位置に戻ることができるように、ローラが接地状態から外れて空転状態になった時に定位置に戻ることができるようにローラを押し上げるテンションを設ける。搬送車体が、路面段差のある状況にさしかかった時に、その偏芯軸ローラキャスターは、本来のキャスター位置より前進方向に取り付けることで、段差部分に接地したときに偏芯軸ローラが回転を始め、ローラが回転するにつれて、偏芯軸である為、車輪軸位置は上に持ち上げられることになる。このことにより、次に段差に当たるはずの本来のキャスター車輪は、先ほどの偏芯軸ローラにより持ち上げられているので、路面段差を乗り上げることが容易にできる。


【パテントレビュー】

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【インターネット特許番号リンク】

インターネット上にあるこの特許番号にリンクします(発見しだい自動作成):