JPH11314501A - キャスター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のキャスターを本発明のキャスターに取り
替えるだけで、車体そのものに変更を加えることなく、
従来と比較して容易に段差を乗り越えられ、かつ、その
段差を越えるときの段差の高さ分の変化量を２段階に分
散することにより荷台本体に伝える衝撃を軽減すること
ができるキャスターを簡単な構造で提供すること。 【解決手段】前輪１０と、前輪１０と間隔を隔てて配置
される後輪２０と、前輪１０と後輪２０を連結する連結
部材４０と、連結部材４０と荷台本体９０との間に連結
される支持部材５０とを備えており、支持部材５０の一
端は荷台本体９０を支持し、他端は連結部材４０と支持
点３０において回動自在に軸着され、支持点３０は、前
輪回転軸６０の上下方向延長線６２と後輪回転軸７０の
上下方向延長線７２との間に、かつ前輪回転軸６０より
下方に位置するように設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、段差のある路面を
容易に乗り越えられる又は乗り越えにくいキャスターに
関するものであり、さらに、段差を乗り越えるとき又は
段差をおりるときに受ける荷台本体の衝撃を軽減するこ
とができるキャスターに関し、特に、台車、車椅子、乳
母車等の車両に取り付けられるキャスターに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、車体に取り付けられるキャスター
としては、図７に示すように、支持部材１５０に回転自
在に取り付けられた車輪１２０を有し、荷台本体１９０
の下部に取り付けられ、荷台本体１９０の高さをほぼ一
定に保持した状態のまま車輪１２０を回転させることに
より荷台本体１９０を移動させるものである。通常は、
荷台本体１９０を後部から人力によって押して走行した
り、または、車椅子等においては、電動機等により自動
で走行するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな、キャスターにおいては、路面に数センチの段差が
あるだけで、乗り越す際に非常に強い力を必要とし、さ
らには、わずかの段差においても走行不能になることが
あった。このような場合に、こうした段差を乗り越える
ためには、車体の後部を固定した状態で荷台本体の前方
を持ち上げて前の車輪を段差の上に載せ、その後、後の
車輪を持ち上げて段差の上に載せることにより行ってい
た。しかしながら、こうした方法によって段差を越える
場合、例えば、台車の上に相当量の重量物が積載してあ
る場合には、非常に大きな労力を必要とする。さらに、
車椅子のように、身障者の場合は、車椅子からおりるこ
とができないため、介護者なしでは、段差を乗り越える
ことができなくなる場合もある。

【０００４】さらに、従来のキャスターにおいては、段
差を乗り越える際の荷台の変化は、キャスターの車輪が
乗り越えるときの段差の高さ分が荷台本体に直接変化量
として伝わることになり、その衝撃は相当のものとな
る。したがって、荷台に壊れやすい物品を載置している
場合には、物品が破損する可能性を有し、また、車椅子
の場合には座っている人体に対して非常におおきい衝撃
を与えることになる。特に、段差を下る時には、さらに
顕著に表れ、この衝撃は堪え難いものとなる。

【０００５】そこで、本発明は、従来のキャスターを本
発明のキャスターに取り替えるだけで、車体そのものに
変更を加えることなく、従来と比較して容易に段差を乗
り越えられ、かつ、その段差を越えるときの段差の高さ
分の変化量を２段階に分散することにより荷台本体に伝
える衝撃を軽減することができるキャスターを簡単な構
造で提供するところにある。さらに、逆に、わずかの段
差でも乗り越えることが困難であるキャスターをも提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決する手段】以上のような問題点を解決する
ために本発明の請求項１に記載された発明が採った手段
は、「前輪１０と、前輪１０と間隔を隔てて配置される
後輪２０と、前輪１０と後輪２０を連結する連結部材４
０と、連結部材４０と荷台本体９０との間に連結される
支持部材５０とを備え、支持部材５０の一端は荷台本体
９０を支持し、他端は連結部材４０と支持点３０におい
て回動自在に軸着され、支持点３０は、前輪回転軸６０
の上下方向延長線６２と後輪回転軸７０の上下方向延長
線７２との間に、かつ前輪回転軸６０より下方に位置す
ることを特徴とするキャスター１００」をその要旨とす
るものである。すなわち、支持点３０を前輪回転軸６０
の上下方向延長線６２と後輪回転軸７０の上下方向延長
線７２の間に、かつ、前輪回転軸６０の水平位置より下
方に回動自在に設ける構成をとることにより、詳細は後
述するが、前輪１０に係る下方の力を減少し、一方前輪
には略上方に働く力を与えることができ、なおかつ、段
差を越える際の衝撃を軽減することができる。

【０００７】さらに、請求項２に記載された発明が採っ
た手段は「前輪１０と、前輪１０と間隔を隔てて配置さ
れる後輪２０と、前輪１０と後輪２０を連結する連結部
材４０と、連結部材４０と荷台本体９０との間に連結さ
れる支持部材５０とを備え、支持部材５０の一端は荷台
本体９０を支持し、他端は連結部材４０と支持点３０に
おいて回動自在に軸着され、支持点３０は、前輪回転軸
６０の上下方向延長線６２と後輪回転軸７０の上下方向
延長線７２との間に、かつ前輪回転軸６０より下方に位
置することを特徴とするキャスター１００」をその要旨
とするものである。すなわち、請求項１とは逆に支持点
３０の位置を前輪１０の前輪回転軸６０の上方に設ける
ことによって、前輪１０に略下向きの力が働くため、段
差を越えることが困難にすることができる。

【０００８】さらに、請求項３記載の発明が採った手段
は「前輪１０は、複数の車輪からなることを特徴とする
請求項１又は２記載のキャスター」とするものである。

【０００９】また、請求項４記載の発明が採った手段は
「後輪２０は、複数の車輪からなることを特徴とする請
求項１又は２記載のキャスター」とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一実施例を第１
図から第５図に示す図面に従って説明する。本発明記載
のキャスター１００は、進行方向前方に設けられる前輪
１０とその後方に間隔を隔てて設けられる前輪１０より
短直径の後輪２０と、この前輪１０と後輪２０のそれぞ
れの回転軸を保持するための連結部材４０と、この連結
部材４０と荷台本体９０とを支持するための支持部材５
０を備えている。

【００１１】前輪１０と後輪２０は連結部材４０にそれ
ぞれ前輪回転軸６０及び後輪回転軸７０において回転自
在に軸着される。この連結部材４０は、後輪２０を支持
する後輪支持部材４１と連結部本体４２とを有し、後輪
支持部材４１は、連結部本体４２に対して後輪旋回支持
軸４３において旋回自在に設けられていて、後輪支持部
材４１を通じて後輪２０は向きを自由に変更することが
できるようになっている。このときに後輪２０の前端部
２１が後輪旋回支持軸４３よりも後方に位置するように
設けた方が後輪２０の走行安定性を確保するためには望
ましい。

【００１２】そして、支持部材５０は、その略先端部分
が連結部材４０に支持点３０を軸に回動自在になるよう
に軸着される。この支持点３０は、前輪回転軸６０の上
下方向延長線６２と後輪回転軸７０の上下方向延長線７
２の間に位置するように、かつ、支持点３０が前輪回転
軸６０の水平位置よりも下方に位置するように設けられ
ている。また、この支持部材５０の反対端には、荷台本
体９０を固定するための荷台本体取付用台座８０が台座
旋回支持軸８１において旋回自在に取り付けられてい
る。そして、この荷台取付用台座８０に、用途によって
任意に選択される荷台本体９０が固定される。取り付け
られた支持部材５０は荷台本体９０に対し台座旋回支持
軸８１において旋回自在に取り付けられることになり、
前輪１０の向きも自在に変更できることになる。なお、
本実施例では、後輪支持部材４１及び支持部材５０がそ
れぞれ旋回自在に設けられているが、これに限定するも
のではなく、それぞれ直接固定し旋回自在でなくても差
し支えはない。また、支持点３０の位置も前述した、前
輪回転軸６０と後輪回転軸７０の間でかつ、前輪回転軸
６０より下方にさえ設けられていれば、その範囲での位
置変更は自由である。さて、このように構成されたキャ
スター１００が実際に段差を乗り越えるときの技術的思
想について支持点３０の位置による作用の相違とともに
従来例と比較しつつ説明する。

【００１３】まず、従来におけるキャスターが段差を乗
り上げる時の力の働きは、図８に示すように車体が前進
しているときに、この車体に取り付けられた車輪が段差
の縁に接触すると、その力が車輪に働きこの力が垂直上
方への力と垂直後方への力に分解され、この上方に働く
力によって車輪を段差の上方へ押し上げるのである。し
たがって、図９に示すように、段差の高さが車輪の中心
軸と同じ高さ若しくはそれより高い場合には、その力は
後方に働くのみで上方に働くことはなく、段差を乗り上
げることはできないのである。

【００１４】前述した構成を有する本発明に係るキャス
ター１００においては、図２に示すように、まず、車輪
が段差の縁に接触すると、前輪１０はその段差によって
後向きに向かって力が働くことになる。しかしながら、
荷台本体９０は、前進しているときの慣性力が働くため
前方に力が働く。したがって、荷台本体９０に固定され
ている支持部材５０を通じて支持点３０においても同様
に前方に向かって力が働くことになる。このときに、も
し、図３に示すように、支持点３０が前輪１０の前輪回
転軸６０と同じ高さに位置する場合には、支持点３０に
働く力は段差からの後ろ向きの力Ａと支持部材５０から
の前方の力Ｂとが相殺されることになるため、前輪１０
に対して上方向に力が働くことはなく、段差を乗り越え
ることについて何等の効果を期待することもできない。
これは、従来例にあるキャスターと同様の原理である。

【００１５】これに対し、本発明は、この支持点３０を
前輪回転軸６０の高さよりも下方に位置していること
と、支持点３０は回動自在に設けられていることから、
前述の前輪回転軸６０の後向きに働く力ａと支持点３０
の前方に働く力ｂは連結部材４０によって、それぞれ、
前輪回転軸に働く力ａは略上方向の力ｃに、支持点３０
の前方に働く力ｂは略下方に働く力ｄが生じることにな
る。したがって、連結部材４０は前輪回転軸６０と支持
点３０とで反対向きの力が加わることにより全体として
図２においては右回りに回転力が働くことになるのであ
る。その結果、荷台本体９０を前方方向に押すことの
み、すなわち、キャスター１００に前方方向の力を与え
るのみで、前輪１０には上方に力が働くことになり、段
差が越えやすくなるのである。このように、本発明のキ
ャスター１００においては、従来乗り上げることが困難
であった高さの段差においても乗り上げることが可能に
なるのである。

【００１６】さらに、従来例による段差に乗り上げると
きの段差の縁から受ける上向きに働く力との相乗効果に
より、さらに容易に段差を乗り上げることができるので
ある。

【００１７】さらに、本願発明のキャスター１００にお
いては、以下の作用も有するものである。図７の従来型
のキャスターにおいては、荷台本体９０に載せられる重
量物の荷重を一つのキャスター１００に対しては車輪一
つで支えていたために、その荷重は、支持点３０にかか
る荷重を一つの車輪がすべて受けることになる。これに
対し、本発明によるキャスター１００は、図４に示すよ
うに、支持点３０にかかった荷重を前輪１０及び後輪２
０に分配して負担することができる。すなわち、一方の
車輪６０、２０にかかる荷重は、従来品に比べ軽減する
ことができるのである。したがって、前輪１０の下方に
働く力が従来型と比べ小さいため、従来のキャスターと
比べ、前述の効果と相乗して、さらに段差を上がりやす
くすることができる。

【００１８】このとき、支持点３０において支持部材５
０と連結部材４０が固定されていれば、前輪１０が段差
を越える途中で後輪２０も路面から離れてしまい結局前
輪のみで荷重を受けることになるが、本発明のキャスタ
ー１００においては支持部材５０と連結部材４０が回動
自在に設けられているので、段差を越える途中において
前輪１０が上方に移動しても、常に後輪２０は路面に接
していることができる。したがって、前輪１０が段差を
上がり始める時から、上がり終わるまで常に支持点３０
に働く力を前輪１０と後輪２０で分配することができ、
前輪１０にかかる力を常に軽減することができるのであ
る。

【００１９】次に、実際に本発明のキャスター１００が
段差を越えるとき支持点３０の挙動について説明する。

【００２０】従来におけるキャスターとの比較がしやす
いように、従来型のキャスターの軌跡を図１０に示す。
この従来例においては、一つの車輪が段差に接触したと
きから、この車輪が上がりきるまでの間にその段差の高
さ分の変化量が支持点３０の変化量としてすべて伝わる
ことになる。したがって、その軌跡はＸのようになる。
すなわち、従来のキャスターでは、段差の高さの変化す
るために与える力、すなわち、仕事量をその車輪一つが
乗り上げるまでにすべて与えなくてはならないため、段
差を越える際には瞬時に大きな力を要し、その衝撃も大
きくなる。これは、荷台本体９０に載っている荷物や、
車椅子の場合には人体に直接与える衝撃となるのであ
る。

【００２１】それに対し、本発明の構成を有するキャス
ター１００は、図５に示すように、本発明の支持点３０
は、前輪１０と後輪２０の間に位置しているため、前輪
回転軸６０及び後輪回転軸７０と支持点３０との距離の
比によって、その変化量を減少させることができる。す
なわち、前輪１０が段差を上がり終わった時点において
も支持点３０の高さの変化は、段差の高さ分の変化量に
比べて少なくて済むのである。そして、のこりの変化量
は後輪２０が乗り上げるときに変化させることになる。
したがって、その軌跡はＹのようになるその結果、本発
明のキャスター１００の支持点３０の挙動は図５のよう
になる。このように、本発明のキャスター１００におい
ては、支持点３０が回動自在に設けられていることか
ら、段差の高さの変化量を前輪１０及び後輪２０により
分配することができ、段差の高さを二段階に分けて少な
い力を与えることにより段差を越えることができるので
ある。このとき、支持点３０と通じている荷台本体９０
にかかる変化量も少なくて済むため、荷台本体９０に与
える衝撃も軽減することができ、荷台に積んである荷物
の破損を防止できるほか、車椅子にのる人体への衝撃を
軽減することができる。

【００２２】本作用を段差を乗り上げるときを例に説明
したが、段差を越えるときのみならず段差をおりる場合
にも同様に荷台本体９０への変化量を分散することがで
きる。特に、荷台に載った荷物への衝撃や車椅子に載っ
ている人体への衝撃はおりるときの方がおおきくなるた
めさらに効果的である。

【００２３】次に第二実施例について説明すると、図６
に示したように第二実施例における本発明のキャスター
１００は、支持点３０を前輪１０の前輪回転軸６０の水
平位置よりも上方に位置させている。他の構成について
は第一実施例と同様である。この第二実施例によれば、
前述の第一実施例の前輪１０の上方への力とは逆に下方
に働くことになる。すなわち、前輪１０に働く後方の力
ａ’と支持点３０の前方に働く力ｂ’は連結部材４０に
よって、それぞれ前輪１０にはたく力ａ’は略下向きの
力ｃ’に、支持点３０の力ａ’は略上方向に働く力ｃ’
が生じることになる。すなわち、連結部材４０は前輪回
転軸６０と支持点３０とで反対向きの力が加わることに
より全体として図６においては左回りに回転力が働くこ
とになるのである。したがって、このキャスター１００
においては、車輪の半径より低い段差によっても、乗り
上げることが非常に困難になり、例えば、ある一定範囲
を越えると危険であるために段差を設けている場合に本
発明のキャスター１００を用いた台車を用いればあやま
って、段差を越えることは従来に比べ減少させることが
でき、またそのために設ける段差も従来と比較して低く
設定することができるのである。

【００２４】さらに、請求項１又は請求項２に記載の発
明のように、前記実施例における前輪１０及び後輪２０
は必ずしも単輪である必要はなく、複数の車輪で構成す
ることにより、より安定した走行が可能にすることがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によるキャスター
は、請求項１記載のキャスターにおいては、前輪をキャ
スターに対して前方に働く力を与えるのみで上方に働く
力に変化させることができ、さらに、支持点にかかる荷
重を前輪と後輪に分配することができるため、少ない力
で容易に段差を乗り越えることができる。なおかつ、段
差を乗り上げるときの段差の変化量を２段階に分配する
ことができるため、さらに少ない力でその段差を乗り上
げることができるとともに、その際に荷台にかかる衝撃
もさらに軽減することができるのである。これにより、
荷台に載せた荷物の破損を防ぐことができるとともに、
車椅子等では、人体に与える衝撃を少なくし、より快適
な車椅子を提供することができる。

【００２６】請求項２記載のキャスターにおいては、逆
に従来のキャスターに比べ、段差を乗り越えることが困
難にすることができ、例えば、危険防止のために段差に
より境界を設けてあるような場合に、本体が乗り越えて
いくのを防止することができるのである。

【００２７】さらに、請求項３及び請求項４記載のキャ
スターにおいては前輪又は後輪を複数にすることによ
り、走行安定性のすぐれたキャスターを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１実施例にかかるキャスター
の側面図である。

【図２】 本発明に係る第１実施例にかかるキャスター
が段差を越えるときの状態を表す側面図である。

【図３】 本発明のキャスターとの比較のための別実施
例の側面図である。

【図４】 本発明に係る第１実施例にかかるキャスター
にかかる荷重を表す側面図である。

【図５】 本発明に係る第１実施例によるキャスターが
段差を越えるときの軌跡を表す側面図である。

【図６】 本発明の第２実施例によるキャスターを表す
側面図である。

【図７】 従来のキャスターを表す側面図である。

【図８】 従来のキャスターが段差を越えるときに係る
力を表す側面図である。

【図９】 従来のキャスターが段差を越えるときに係る
力を表す側面図である。

【図１０】従来のキャスターが段差を越えるときの軌跡
を表す側面図である。

【符号の説明】

１０ 前輪 ２０ 後輪 ３０ 支持点 ４０ 連結部材 ５０ 支持部材 ６０ 前輪回転軸 ７０ 後輪回転軸 ８０ 荷台取付用台座 ９０ 荷台本体 １００ キャスター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪と、該前輪と間隔を隔てて配置される
   後輪と、該前輪と該後輪を連結する連結部材と、該連結
   部材と荷台本体との間に連結される支持部材とを備え、 前記支持部材の一端は荷台本体を支持し、他端は前記連
   結部材と支持点において回動自在に軸着され、該支持点
   は、前記前輪回転軸の上下方向延長線と後輪回転軸の上
   下方向延長線との間に、かつ前記前輪回転軸より下方に
   位置することを特徴とするキャスター
2. 【請求項２】前輪と、該前輪と間隔を隔てて配置される
   後輪と、該前輪と該後輪を連結する連結部材と、該連結
   部材と荷台本体との間に連結される支持部材とを備え、 前記支持部材の一端は荷台本体を支持し、他端は前記連
   結部材と支持点において回動自在に軸着され、該支持点
   は、前記前輪回転軸の上下方向延長線と後輪回転軸の上
   下方向延長線との間に、かつ前記前輪回転軸より上方に
   位置することを特徴とするキャスター
3. 【請求項３】前記前輪は、複数の車輪からなることを特
   徴とする請求項１又は２記載のキャスター
4. 【請求項４】前記後輪は、複数の車輪からなることを特
   徴とする請求項１、請求項２又は請求項３いずれか記載
   のキャスター