JP2000313339A - 傾転ビ−ム車輪支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平坦部および階段部走行用牽引車にお
いて、小型・軽量・簡素化を可能にする傾転ビ−ム車輪
支持装置の採用によって、段差走行時における車輪の空
転を避け、安全で安定した円滑な走行性能を得る。 【解決手段】 傾転ビ−ム１の両端に車輪２ａ・
２ｂを取付け、その中央に荷台受５ａを軸支持し、浮揚
車輪２ａ側に取っ手５ｂを軸支持して荷台受５ａと取っ
手５ｂをリンク６ｂで繋ぎ、荷台受５ａと制動腕５ｃは
一体にし、荷台８は取り替え可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、平坦部および階段
部を走行できる牽引車などの車輪支持装置に関し、傾転
ビ−ム車輪を採用することによって車輪の空転を避け、
車輪踏面が走行路面に接触しながら転動して走行できる
ようにしたもので、平坦部および階段部を円滑で安定し
た走行特性が得られるようにした牽引車などに使用する
傾転ビ−ム車輪支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の平坦部および階段部走行用牽引車
において、これまでに実用化されている輪軸構成は、一
車軸の片側に一輪を取付けた一車輪のものと、三車輪以
上を回転ア−ム先端に取付けた回転ア−ム車輪のものが
採用されており、何れも車輪支持はフレ−ムに軸支持さ
れている。一車輪のものは平坦部走行時に車輪は回転
し、段差部走行時に車輪は空転する。ア−ム車輪の場
合、平坦部および段差走行時に車輪は回転し、段差乗越
えと下降時に回転ア−ム車輪を回転させる方法としてい
る。（例えば、特開平１０-１２９４９５号公報参照）

【０００３】従来の方法による階段部下降時の車輪転動
は、一車輪のものでは車軸中心で車輪は回転しながら空
転状態で下段に着地し、回転ア−ム車輪は、段差面に接
した車輪を支点としてア−ム中心軸が回転し、車輪は空
転状態になって下段面に着地するが、その瞬間、着地面
に落下衝撃力（ショック）が発生する。段差部を乗り上
げる場合においても段差部の蹴上げ面に接した車輪を支
点としてアーム軸が回転し、段差を乗り上げ、車輪は空
転状態になって上段面に接地して下降時と同じように衝
撃力が発生する。その影響は、車輪・車軸・フレ−ムの
順に過大な力が付加されて円滑な走行性能が阻害される
と同時に着地の衝撃により異音が発生する。また、各部
品強度は衝撃力に耐え得る強固なものが必要になり本体
重量が増加する。すでに実用化されている三輪以上の回
転ア−ム車輪においては自重が重く、形状寸法および回
転スペ−スも大きくなっており、これらの問題解消を図
るのは一車輪およびア−ム車輪の構成上困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来方式の牽引車用車
輪支持装置の多くは、上述した理由により段差部走行時
に衝撃力が過大で異音が発生し円滑な走行特性を得るこ
とが困難であり、自重が重く、形状寸法および回転スペ
−スが大きくなり、また、車輪はむき出しになってお
り、意匠的にも問題があった。

【０００５】本発明では従来方式の問題解消を図るの
に、傾転ビ−ム車輪支持装置を採用することによって階
段部走行時の衝撃力を緩和し、異音を減少させ、軽量で
小型化を図ることを可能にしている。また、車輪および
フレ−ムを例えば積載荷重２５ｋｇ・５０ｋｇ・１００
ｋｇなどのようにランクわけして設計し、用途別の荷台
に取替えて使用することで、車輪カバ−および荷台に自
由な意匠の取込みも可能であり、多用途な牽引車用傾転
ビ−ム車輪を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のために、
本発明の傾転ビ−ム車輪支持装置においては、傾転ビ−
ム中央部をフレ−ム下端部にビ−ム軸で傾転できるよう
に支持し、傾転ビ−ムの両端に回転自在にした車輪を設
ける。フレ−ム下部には荷台を備え、上端部には取っ手
を設け、取っ手側の左右車輪は車軸で繋ぎ、車軸とフレ
−ムの間に段差を乗越えるための車輪浮揚ばねおよびリ
ンク機構を具備したものである。

【０００７】平坦部走行では、フレ−ム取っ手を持って
引き上げまたは押し下げを行うと、上下荷重は車輪で均
等に負担し、車輪の回転によって走行する。傾斜面の走
行では、傾転ビ−ム中心が傾斜角度に沿って傾転し、段
差部走行でも段差乗り上げ時にフレ-ム取っ手を斜め上
向きに持上げるだけで、車輪浮揚ばねおよびリンクが作
動して前輪は浮上り、さらに牽引すると前輪は段差面と
接触して回転するので段差乗越えができるようになって
いる。

【０００８】また、段差下降時には、フレ−ム取っ手の
力を弛めながら前輪・後輪の順に段差面上で車輪を転動
させ、また、傾転ビ−ム下面を走行面で摺動させること
により車輪は空転しないよう走行路面に接触した状態で
回転できるようになっている。これにより、下降時の衝
撃力を緩和し、円滑な走行安定特性が得られるような
り、傾転ビ−ムを段差に応じて傾転させて走行させるこ
とによって車輪の回転スペ−スも小さくなり、さらに、
フレ−ム軸の上下変位も小さくなる。

【０００９】制動および停車時には、自重および積載荷
重の分力をフレ−ムと一体にした制動腕に作用させて車
輪を押付けて制動を行い、安全で安定した制動特性が得
られる。また、車輪カバ−および荷台は、用途別に取替
えて使用できるようにし、その形状は自由な意匠表現を
採り入れることによって多用化できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図１において、傾転ビ−ム
車輪支持装置の傾転ビ−ム１の両端に車輪２ａ、２ｂを
車軸４ａ、４ｂによって軸支持し、傾転ビ−ム１の中央
部はフレ−ム５の下部とビ−ム軸３で軸支持する。荷台
支持部５ａと一体にした制動腕５ｅは支持側の車輪２ｂ
の上部に配置して制動時に車輪を押付けるように構成し
たものである。

【００１１】図２に示される実施例では、浮揚側の傾転
ビ−ム１・車輪２ａとフレ−ム牽引部５ｂを車軸４ａで
軸支持し、傾転ビ−ム１の中央部と荷台支持部５ａの下
側はビ−ム軸３によって軸支持し、さらに、荷台支持部
５ａの上部に浮揚リンク６ｂを配置して牽引部５ｂをリ
ンク軸７ａ・７ｂによって繋ぎ、荷台支持部５ａと牽印
部５ｂは傾転ビ−ムに対し同じ角度で傾転できるように
構成したものである。段差部での傾転ビ−ム１とフレ−
ム５の動きは図６で示されるような関係になる。制動腕
５ｅは図１と同じ機構としている。図３に示される実施
例では、図２で示す左右の傾転ビ−ム車輪１・２ａ・２
ｂの片方を用いて、進行方向左右の中央部に配置して構
成したものである。

【００１２】図４・図５に示される実施例では、図２の
実施例に対し、傾転ビ−ム１を車輪カバ−１ａと兼用
し、例えば、積載荷重を２０ｋｇ程度とした場合、荷台
８はベビ−カ−用荷台８ａ、ショッピングカ−ト用荷台
８ｂ、歩行補助車用荷台８ｃとして荷台部分を取替えて
使用できるようにしたもので、用途に合わせて意匠表現
が自由にできるように構成したものである。

【００１３】図８に示される実施例は、前後に配置した
傾転ビ−ム車輪１、２ａ、２ｂと連接ビ−ム９をビ−ム
軸３で軸支持したもので、図７に示される実施例は、傾
転ビ−ム車輪１、２ａ、２ｂを進行方向前方に、後方に
は片端に車輪２ｃを配置し、車輪２ｃと繋いだ片方連接
ビ−ム９ａの他端と前方の傾転ビ−ム１の中央部をビ−
ム軸３で軸支持した上、連接ビ−ム９、９ａの中央部に
図２で示されるフレ−ム５をビ−ム軸３で繋いだもので
ある。どちらも段差部走行時に走行路面に接地する車輪
数を増やして安定した走行特性が得られるように構成し
てある。

【００１４】図９、図１０、図１１は、車輪径と階段寸
法を同じ条件にして作図により階段走行時における荷台
の上下変位量とその動きの関係を比較したもので、図９
に傾転ビ−ム車輪の場合、図１０に従来の一車輪の場
合、図１１に従来の三輪付きア−ム車輪の場合を示して
いる。３タイプを比較すると、傾転ビ−ム車輪が上下変
位量は小さい値になると同時に滑らかな動き（振動波
形）を示しており、それに伴って階段走行時の上下振動
は低減して速度向上ができる。

【００１５】

【実施例】上記、発明の実施の形態を図面に基づいて説
明しているが、以下に実施例を実際に使用した場合につ
いての補足説明する。図１は、段差乗り上げ時、取っ手
５ｃを引き上げるとばね力で浮揚側車輪が浮上る構成に
しているが、この装置は接合部および部品点数が少なく
簡素で軽量な構造である反面、階段乗り上げ時ほぼ全荷
台重量を引き上げることになり、また、蹴上げ面の無い
階段では浮揚側車輪を蹴上げ空間に引き込まない注意を
要する。

【００１６】図２は、段差乗り上げ時、取っ手５ｃを引
き上げると浮揚側車輪は持ち上がる。この装置は図１に
対し、リンク部の分、部品が増えるが、階段乗り上げ時
の引き上げ荷重は荷台荷重の約半分になり、蹴上げ面で
の引き込みの心配がない。

【００１７】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００１８】傾転可能な傾転ビ−ム車輪を採用すること
により、平坦部は車輪の回転によって走行し、段差部で
も段差に沿った傾転ビ−ムの傾転により車輪踏面は段差
面に接触状態で回転し、車輪径を大きくするか、車輪数
を増やすと摺動させなくても良いが、車輪径を小さくし
て二軸にした場合は階段の蹴上げと踏み面の角部は傾転
ビ−ム下面を摺動させて走行するため、衝撃力および異
音が低減し、円滑な平坦部および階段部走行ができる。

【００１９】また、傾転ビ−ム車輪は、平坦部の僅かな
凹凸に沿って車輪が転動するので上下振動が小さくなっ
て安定性が良く、走行速度向上が可能になり、階段走行
においても荷台の上下変位量が低減し、その動き（振動
波形）も滑らかであり、走行安定特性が向上する。

【００２０】制動および停車は、荷台受と一体にした制
動腕で車輪を押付けることにより、また、積載荷重を制
動力に活用することによって操作が簡単で軽い力で楽に
でき、効率よく、確実な制動特性を得ることができる。
また、非常制動時に牽引部に非常制動面を設けることに
より安全性を確保することができる。

【００２１】段差乗り上げ時の浮揚機構は、浮揚ばね、
または、浮揚リンクを採用することにより、操作が簡単
で、引上げ力も小さくなる。また、段差走行時における
車輪の回転スペ−スが小さくなり、装置全体を小型にす
ることができる。

【００２２】装置本体は、積載荷重が同じランクの場
合、使用目的が異なった荷台に取り替えて使用できるの
で大量生産が可能になり、製造コスト低減ができる。ま
た、車輪カバ−、および、フレ−ムカバ−を荷台と一体
にして、用途別の意匠を配慮することで多用途になり、
需要拡大が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図 １】本発明の実施例で、ビ−ム車輪のビ−ム中央
にフレ−ム取っ手を取付けた場合の骨格を描いた三面図
である。

【図 ２】本発明の実施例で、ビ−ム車輪の中央部に荷
台を支持し、ビ−ム片側の車軸部に取っ手を支持した場
合の骨格を描いた三面図である。

【図 ３】図２の左右ビ−ム車輪の片方を用いた場合の
骨格を描いた三面図である。

【図 ４】図２の骨格にカバ−および荷台を取付けた場
合の正面図である。

【図 ５】図４の側面図である。

【図 ６】図２の段差乗越え時におけるフレ−ムと傾転
ビ−ム車輪の動作関係を示した図である。

【図 ７】図２の傾転ビ−ム車輪と片方に車輪付きの連
接ビ−ム支持した場合の正面略図である。

【図 ８】図２の傾転ビ−ム車輪を前後に配置して両者
を連接ビ−ムで繋いだ場合の正面略図である。

【図 ９】図２の階段走行時における傾転ビ−ム車輪の
上下変位量と動きの関係を示す図である。

【図１０】従来の一車輪の段差部走行時における車軸中
心の上下変位量と動きの関係を示す図である。

【図１１】従来の三車輪付きア−ム車輪の段差部走行時
におけるアーム軸中心の上下変位量と動きの関係を示す
図である。

【符号の説明】

１ 傾転ビ−ム １ａ 車輪カバ− ２ａ 浮揚側の車輪 ２ｂ 支持側の車輪 １、２ａ、２ｂ 傾転ビ−ム車輪 ３ ビ−ム軸 ４ａ 浮揚側の車軸 ４ｂ 支持側の車軸 ５ フレ−ム ５ａ 荷台支持部 ５ｂ 牽引部 ５ｃ 取っ手 ５ｄ 非常制動面 ５ｅ 制動腕 ６ａ 車輪浮揚ばね ６ｂ 浮揚リンク ７ａ リンク軸（傾引部側） ７ｂ リンク軸（荷台支持側） ７ａ、７ｂ リンク軸 ８ 荷台 ８ａ ベビ−カ−用荷台 ８ｂ ショッピングカ−ト用荷台 ８ｃ 歩行補助車用荷台 ８ｄ カバ− ９ａ 連接ビ−ム ９ｂ 片方車輪付き連接ビ−ム １０ 連接ビ−ム軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傾転ビ−ム（１）の両端に車輪（２
   ａ、２ｂ）が回転できるように軸支持した傾転ビ−ム車
   輪（１、２ａ、２ｂ）を使用することによって車輪踏面
   は走行路面に接触して転動できるようにし、傾転ビ−ム
   中央部は段差角度に合わせた傾転を可能にし、傾転ビ−
   ム下面は段差転動時の車輪空転による衝撃力の緩和を図
   るために、車輪径を大きくするか、接地車輪数を増やす
   と摺動させなくても良いが、車輪径を小さくして二軸に
   した場合、階段踏面と蹴上げの角部を摺動させるように
   し、フレ−ム（５）にビ−ム軸（３）で支持する。ま
   た、傾転ビ−ム車輪（１，２ａ、２ｂ）はフレ−ム
   （５）の進行方向中央に１箇所、もしくは進行方向左右
   に２箇所、用途に応じて設置する。フレ−ム（５）は荷
   台支持部（５ａ）と牽引部（５ｂ）で構成され、荷台
   （８）は用途に応じて取り替えて使用できるものとし、
   牽引部（５ｂ）は段差走行の際に傾転ビ−ム車輪の片側
   （２ａ）を引き上げが出来る取っ手（５ｃ）と段差での
   非常制動面（５ｄ）を設け、引き上げ時に片方の車輪
   （２ａ）が浮揚できる車輪浮揚ばね（６ａ）および浮揚
   リンク（６ｂ）機構を具備する。また、制動および停車
   は取っ手（５ｃ）の力を抜くことによって荷台支持部
   （５ａ）と一体にした制動腕（５ｅ）が積載荷重の重力
   で車輪を押しつけができるように構成されている。以上
   の特徴を持った小型軽量で簡素な構造で牽引車などに利
   用する傾転ビ−ム車輪支持装置。
2. 【請求項２】 連接ビーム後方に車輪（２ｃ）を軸支
   持した片方車輪付き連接ビ−ム（９ａ）の前方に、前記
   傾転ビ−ム車輪（１，２ａ、２ｂ）を配置したものや、
   傾転ビ−ム車輪（１、２ａ、２ｂ）を進行方向前後に配
   置し、両者の中央部を連接ビ−ム（９）で繋いだもの
   に、フレ−ム（５）を連接ビ−ム（９、９ａ）中央部に
   支持したもの、車輪浮揚ばね（６ａ）やリンク機構（６
   ｂ）などを備えたもので、段差部で着地する車輪の数を
   増やし、段差走行および段差での停車時の安全性と安定
   化を図った請求項１記載の傾転ビ−ム車輪支持装置。
3. 【請求項３】 前記傾転ビ−ム（１）は車輪カバ−
   （１ａ）を兼用し、取り替え用の荷台（８）に前記フレ
   −ム（５）のカバ−（８ｄ）と一体化する機能を持たせ
   ることによって自由な意匠表現ができるようにした請求
   項１・２記載の傾転ビ−ム車輪支持装置。