JP2008284979A - キャスタ及びキャスタ付き物品 - Google Patents

Abstract

【課題】キャスタ走行路に凸段差部があるときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせることができるキャスタ及び該キャスタを備えた凸段差部乗り上がり容易な手押し車、車椅子等の物品を提供する。
【解決手段】車輪１、車輪支持フレーム２、フレーム２に支持された凸段差乗り上げ用回動部材６及び駆動輪７を備えており、回動部材６は車輪１の下端より上方領域で、車輪１の回転半径ｒ１より大きい回動半径ｒ２で回動可能であり、回動部材６は、凸段差乗り上げ用下端部６２を備えているとともに駆動輪７の回転により回動駆動される従動部（上側内周面６３１を含む部分）を備えており、回動部材の下端部６２は、車輪１の走行回転による駆動輪７の回転にて車輪１の進行方向外側へ突出可能であるキャスタＣＡ１。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品を人力やバッテリー等で移動させるために該物品に取り付けて使用するキャスタ（足車）に関する。また、本発明は該キャスタを取り付けたキャスタ付き物品にも関係している。

各種機器その他の荷物を乗せて運ぶ手押し車、乳母車、車椅子等の福祉物品、足こぎ等或いはバッテリーで動く子供用三輪車、子供用自動車玩具等の子供用乗物は通常キャスタを車輪装置として備えている（車椅子等では操舵用車輪等として）。また、買物用、旅行用等のカバン、バッグ、ケース等の持ち運び収納具、冷蔵庫等の電化製品、家庭用や事務用の家具、オルガン、ピアノ等の楽器、事務機その他の機械などには、それらを人力で移動させやすいようにキャスタを取り付けることがある。

従来のキャスタの１例を図８に示す。図８のキャスタＣＡ’は、車輪１’を車輪軸１１’で車輪支持フレーム２’の下端部に回転可能に支持し、車輪１’の上方まで延びたフレーム２’の部分にアーム３’を設け、該アームにキャスタ取付け対象物品（例えば手押し車９’の荷台９１’（図９参照））への取付け部材５’を設けたものである。

取付け部材５’はアーム３’に対し上下方向回転軸線４’を中心に回転可能である。
図示を省略しているが取付け部材５’はこれを荷台９１’等へボルト留めするための複数のボルト通し孔を有している。
車輪１’の回転中心線Ｃ’を含んで取付け部材５’の上下方向回転軸線４’に平行な面と該転線４’とは距離Ｌ’隔たっている。

キャスタＣＡ’は例えば図９に示すように、手押し車９’の部品である矩形状の荷台９１’の下面４隅のそれぞれに取付け部材５’をボルトで固定することで、該荷台に合計４個取り付けて手押し車９’を形成できる。荷台９１’の後端部には手押し用アーム９２’が立設されている。

この手押し車９’によると、荷台９１’に荷物Ｗを積み、手押し用アーム９２’を押して、各キャスタＣＡ’の車輪１’を走行路Ｆ上に転動させながら矢印Ａ方向に前進させることができ、また、必要に応じ反対方向へ後退させることもできる。

手押し車９’を押し進めるとき、或いは後退させるとき、各キャスタＣＡ’において車輪１’及びその支持フレーム２’が取付け部材５’に対し軸線４’まわりに回動可能であることと、軸線４’に平行な車輪回転中心線Ｃ’を含む面と該軸線４’との間に隔たりＬ’があることにより、車輪軸中心線Ｃ’が手押し車９’を移動させる方向において軸線４’の後方に位置せしめられ、それにより車輪１’の方向性が良くなり、手押し車９’の移動が容易になる。

従来のキャスタは概ね以上説明したようなものであるが、中には車輪支持フレーム２’が直接的に荷台９１’に固定されるタイプのものもある。また、車輪１’及びその支持フレーム２’が荷台９１’に対し回動可能に取り付けられるが、その回動中心線が車輪１’の回転中心線Ｃ’を通り、前記のような隔たり距離Ｌ’を設けていないものもある。

以上説明したキャスタＣＡ’では、車輪１’は全体を一体的に形成したものであるが、衝撃吸収性（クッション性）を有する車輪として、ハブ部とリム部との間のスポーク部をバネ材で形成して、全体にクッション性を持たせた車輪（特開平８−１２７２０１号公報）、ハブ部とリム部との間のスポーク部を弾性変形可能の屈曲構造のものとして、全体にクッション性を持たせた車輪（特開２００２−２９２０１号公報）等を有するキャスタも知られている。

特開平８−１２７２０１号公報 特開２００２−２９２０１号公報

しかしながら、いずれにせよ従来のキャスタは、その走行路Ｆに図１０に示すように凸段差部ｆがあると、これに乗り上がるのに、通常の走行路Ｆ上を走行させる場合に比べて大きい力を要し、凸段差部ｆに乗り上げさせるのに困難を伴うことが多い。

すなわち、例えば図１０に示すように通常の走行路Ｆ上を前記手押し車９’を方向Ａに進めるにあたり手押し用アーム９２’を押していたとき、図１０に示すように車輪１’が凸段差部ｆに行き当たったとする。このとき段差部ｆに行き当たったキャスタＣＡ’の車輪軸１１’に力Ｐが加えられたとする。すると、車輪１’は凸段差部ｆと車輪１’との接触位置βから車軸１１’方向の反力Ｒ’を受ける。そしてこの反力Ｒ’の上向き分力Ｕ’に相当する大きさの力が車輪１’を凸段差部ｆに乗り上げさせようとする力として作用する。

しかしながら、一般的なキャスタ車輪１’の大きさからすると反力Ｒ’方向と上向き分力Ｕ’方向とがなす角度θ’が大きいので、この力Ｕ’は該大きい角度θ’に応じた小さい力にすぎず、車輪１’は段差部ｆに乗り上がり難くなる。その場合、通常走行路Ｆ上を手押し車９’を移動させるよりもずっと大きい力を手押し車９’に、ひいてはキャスタＣＡ’に加えなければならず、車輪１’を凸段差部ｆに乗り上げさせるのに困難を伴う。

そこで本発明は、キャスタ走行路に凸段差部があるときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせることができるキャスタを提供することを第１の課題とする。

また本発明は、キャスタを取り付けた物品であって、該キャスタで該物品を移動させているときに、キャスタ走行路に凸段差部があるときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせて該物品を先へ進めることができるキャスタ付き物品を提供することを第２の課題とする。

前記第１の課題を解決するため本発明は、
車輪と、
該車輪を車輪軸にて回転可能に支持するとともに上方へ延び上がった車輪支持フレームと、
前記車輪軸と平行な支持軸にて回動可能に前記車輪支持フレームに支持された凸段差乗り上げ用回動部材と、
前記車輪の走行回転に連動して回転可能の、前記凸段差乗り上げ用回動部材を回動させるための駆動輪とを備えており、
前記凸段差乗り上げ用回動部材は、前記支持軸を中心に、前記車輪の下端より上方領域で回動可能に前記車輪支持フレームに支持されており、
該凸段差乗り上げ用回動部材は、凸段差乗り上げ用下端部を備えているとともに前記車輪の走行回転による前記駆動輪の回転により前記支持軸を中心に回動駆動される従動部を備えており、
該凸段差乗り上げ用回動部材の凸段差乗り上げ用下端部の回動半径は前記車輪の回転半径より大きく、
前記車輪の走行回転による前記駆動輪の回転にて前記従動部が駆動されて前記凸段差乗り上げ用回動部材が回動することで、該凸段差乗り上げ用回動部材の凸段差乗り上げ用下端部が該車輪の進行方向前方へ突出可能であるキャスタを提供する。

本発明に係るキャスタは凸段差乗り上げ用回動部材を備えているが、該回動部材は前記車輪の下端より上方領域で回動するものであるため、キャスタの走行路が平坦であるときは、該凸段差乗り上げ用回動部材が走行路面に接触することはなく、従って、平坦な路面のキャスタ走行に何ら支障はない。

本発明に係るキャスタによると、その車輪が走行路上を回転走行すると、該車輪の走行回転に連動して前記駆動輪が回転し、該駆動輪の回転により前記従動部が駆動されて前記凸段差乗り上げ用回動部材が回動することができ、該凸段差乗り上げ用回動部材の回動により該部材の凸段差乗り上げ用下端部が該車輪の進行方向前方へ突出することができる。

このように凸段差乗り上げ用下端部が車輪の進行方向前方へ突出した状態で車輪を平坦走行路上に前進させれば、平坦走行路に対する凸段差部が現れ、その凸段差部が突出した凸段差乗り上げ用下端部に接触する大きさのものであれば、車輪が該凸段差部に接触するに先立って該凸段差乗り上げ用下端部が該凸段差部に接触する。

そのように凸段差乗り上げ用下端部が凸段差部に接触した状態でキャスタをひき続き前進させると、該凸段差乗り上げ用下端部の回動半径は車輪の回転半径より大きいので、車輪が該凸段差部に直接に接触開始する状態で該車輪を凸段差部に乗り上げさせる場合より小さい力で該凸段差乗り上げ用回動部材（凸段差乗り上げ用下端部）を凸段差部に乗り上げさせることができる。

さらに説明すると、凸段差乗り上げ用下端部が凸段差部に接触した状態でさらにキャスタを前進させて凸段差乗り上げ用回動部材（凸段差乗り上げ用下端部）を凸段差部に乗り上げさせるとき、該凸段差乗り上げ用回動部材を支持している前記支持軸は持ち上げられつつ前進する一方、該凸段差乗り上げ用回動部材は該凸段差部に前進を阻まれつつ該支持軸を中心に相対的に後退回動する。

また、該支持軸が持ち上げられつつ前進することで該支持軸が設けられている車輪支持フレームも持ち上げられつつ前進し、それにより車輪も持ち上げられつつ前進し、遂には、凸段差乗り上げ用下端部と車輪とが共に凸段差部に接触する。このときから、車輪は走行回転を再開しつつ凸段差部に乗り上がっていく。このとき、車輪が乗り上がらなければならない高さは、凸段差部の高さから既に持ち上げられた高さを差し引いた残り高さだけとなっているので、それだけ車輪も、それが凸段差部に直接最初に接触する状態で該凸段差部に乗り上がらなければならない場合より容易に該凸段差部へ乗り上がることができる。

本発明に係るキャスタにおける前記凸段差乗り上げ用回動部材の支持軸は、例えば前記車輪より上側で前記車輪支持フレームに設けることかできる。また、凸段差乗り上げ用回動部材の形態は、その凸段差乗り上げ用下端部が凸段差部に前記車輪に先立って乗り上がり開始できるものであればよいが、代表例として、該凸段差乗り上げ用下端部の下端面が、該凸段差乗り上げ用回動部材の側方から見ると前記支持軸中心を中心とする円弧形状を呈する曲面に形成されているものを挙げることができる。

前記駆動輪としては、代表例として前記凸段差乗り上げ用回動部材の前記従動部に当接して該従動部を回動駆動可能の摩擦駆動輪を挙げることができるが、これに限定されるものではない。例えば、前記凸段差乗り上げ用回動部材の前記従動部を磁性材料からなる部材とし、該駆動輪は該従動部材に磁力を及ぼして該従動部材を回動駆動可能の磁石駆動輪としてもよい。

いずれにしても、前記駆動輪は、該駆動輪と前記車輪との間に介在する摩擦部材により該車輪の走行回転に連動して回転可能の駆動輪としてもよい。

本発明は前記第２の課題を解決するために上記本発明に係るキャスタを備えたキャスタ付き物品（例えば手押し車、車椅子など）を提供する。

本発明に係るキャスタは、その車輪支持フレームをキャスタ取付け対象物品に取り付けて用いることができる。
車輪支持フレームをキャスタ取付け対象物品に取り付けるにあたっては該フレームを直接ボルト留め等により該物品に取り付けてもよいが、例えば該フレームに上下方向軸線まわりに回動可能の取付け部材を設け、該取付け部材を介して、該上下方向軸線まわりに回動可能にキャスタ取付け対象物品に取り付けてもよい。

本発明に係るキャスタ付き物品は、キャスタとして本発明に係るキャスタを備えたものであるから、キャスタ走行路に凸段差部があるときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせて該物品を先へ進めることができる。

以上説明したように本発明によると、キャスタ走行路に凸段差部があるときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせることができるキャスタを提供することができる。

また本発明によると、キャスタを取り付けた物品であって、該キャスタで該物品を移動させているときに、キャスタ走行路に凸段差部があるときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせて該物品を先へ進めることができるキャスタ付き物品を提供することができる。

以下に本発明の実施形態について説明する。
以下に説明する本発明に係るキャスタ例は、物品を人力やバッテリー等で移動させるために該物品に取り付けて使用することができるものである。かかる物品として、例えば、買物用、旅行用等のカバン、バッグ、ケース等の持ち運び収納具、各種機器その他の荷物を乗せて運ぶ手押し車、乳母車、車椅子等の福祉物品（本発明キャスタは車椅子等では操舵用車輪等として利用可能）、冷蔵庫等の電化製品、家庭用や事務用の家具、オルガン、ピアノ等の楽器、事務機その他の機械などを挙げることができ、それらに取り付けて、本発明に係るキャスタ付き物品を提供することができる。

また、足こぎ等或いはバッテリーで動く子供用三輪車、子供用自動車玩具等の子供用乗物における車輪として用いることもできる。

本発明に係るキャスタは自動車や自転車の車輪と比べると、構造や強度の点からして、簡易な小型のキャスタとして用いるのに適しており、それには限定されないが、例えば、車輪の最大外径が７０ｍｍ程度〜２５０ｍｍ程度の小型キャスタとして用いるのに適している。しかしより大型のものであってもよい。

先ず図１から図６を参照して本発明に係るキャスタの１例ＣＡ１について説明する。
図１はキャスタＣＡ１の側面図であり、図２はキャスタＣＡ１の図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

キャスタＣＡ１は、図８に示す従来例キャスタＣＡ’における車輪１’と同外径の一対の円形車輪１に加え、さらに、それら車輪１間に配置された凸段差乗り上げ用の回動部材６を備えている。各車輪１の外周部分１０は衝撃吸収性のある弾性材料（例えばゴム）で形成される。

これら一対の車輪１及び回動部材６は車輪支持フレーム２にそれぞれ支持されている。フレーム２は上端部で一体化された上下方向に延びる一対のフレーム部分２１、２１を含んでいる。図２から分かるように、一方の車輪１は一方のフレーム部分２１の内側に配置され、両車輪に共通の車輪軸１１にて該部分２１に回転可能支持されており、他方の車輪１は他方のフレーム部分２１の内側に配置されて車輪軸１１にて該部分２１に回転可能支持されている。

車輪軸１１はボルト形態のもので、一対のフレーム部分のうち一方のフレーム部分２１の外側から他方のフレーム部分２１の外側まで貫通しており、頭部１１１が該一方のフレーム部分２１の外側面に当接し、他方のフレーム部分２１の外側へ突出した部分にナット１１２が螺合緊締されている。車輪軸１１は車輪支持フレーム２に固定されている。

各車輪１はその中心部１２が円筒形状の軸受部材１１０を介して車輪軸１１に外嵌されており、軸１１のまわりに回転可能である。

凸段差乗り上げ用の回動部材６は、前記一対の車輪１の間に配置され、上端部６１が車輪軸１１の垂直上方、且つ、車輪１の上側で支持軸６０にてフレーム２に回動可能に支持されている。支持軸６０は車輪支持フレーム２の前記一対のフレーム部分２１の上端部間に配置され、螺子Ｓにて該一対のフレーム部分２１に固定されている。回動部材６の上端部６１は円筒状の軸受部材６００を介して該支持軸６０に回動可能に支持され、吊り下げられている。

凸段差乗り上げ用回動部材６は、前記の上端部６１、それに続く中間部６３及び中間部に続く下端部６２を含んでいる。

中間部６３は中空フレーム形状に形成されており、中空部分６３０は無端に連続する上側内周面６３１、右及び左側の内周面６３２、６３３及び下側内周面６３４で仕切られている。上側内周面６３１は支持軸６０の中心線Ｃ２を中心とする円弧からなる円弧曲面に形成されている。

下端部６２は側面から見ると倒立Ｔ字形状を呈しており、倒立Ｔ字形状部分６２１の最下端の外面は衝撃吸収部材（それには限定されないが本例ではゴム製衝撃吸収部材）６２２で被覆されている。下端部６２は後述するように凸段差乗り上げ用下端部として用いられる。衝撃吸収部材６２２の下端面は、支持軸６０の中心線Ｃ２を中心とする円弧からなる円弧曲面に形成されている。

一対の車輪１には、それら車輪の中心部１２にわたって摩擦駆動輪７が嵌められている。摩擦駆動輪７は、摩擦部材支持輪７１とその外周に嵌着された摩擦部材７２とからなっている。
支持輪７１は車輪１の中心部１２に嵌着された摩擦部材７３を介して該車輪中心部１２に外嵌めされている。各摩擦部材７３は、それには限定されないが、本例ではゴムを主成分とする材料からなる所謂オーリングである。
支持輪７１の外周に嵌着された摩擦部材７２も、それには限定されないが、本例ではゴムを主成分とする材料からなる所謂オーリングであり、複数本のオーリング７２が支持輪７１の外周面上に並列配置で嵌着されている。

このように一対の車輪１の中心部１２に支持された摩擦駆動輪７は、凸段差乗り上げ用回動部材６の中空部分６３０内に位置し、オーリング７２が該中空部分６３０を仕切っている上側内周面６３１に接触している。後ほどの説明から分かるように、回動部材６の該上側内周面６３１を含む部分は摩擦駆動輪７の回転に従動して支持軸６０を中心に回動する従動部として用いられる。

凸段差乗り上げ用回動部材６の凸段差乗り上げ用下端部６２の回動半径ｒ２は車輪１の回転半径ｒ１より大きい。
しかし、凸段差乗り上げ用回動部材６は、その支持軸６０を中心に、車輪１の下端より上方領域で回動可能に車輪支持フレーム２に支持されている。
図１の例では、回動部材６の下端面（下端部６２の衝撃吸収部材６２２の下端面）は最下降位置をとるときでも、車輪１の下端より若干上方位置（車輪軸１１よりは車輪下端側へ寄った位置、さらに言えば、車輪下端に近い位置）をとる。

車輪支持フレーム２の上端にはアーム３が横方向に突設されており、これにキャスタ取付け対象物品へキャスタＣＡ１を取り付けるための取付け部材５が設けられている。取付け部材５は上下方向の回動中心線４を中心に回動可能である。
車輪１の回転中心線Ｃ１（車輪軸１１の中心線Ｃ１）を含んで該回動中心線４に平行な面と該回動中心線４とは距離Ｌ隔たっている。
取付け部材５はこれをキャスタ取付け対象物品へボルト留めするための、図示省略の複数のボルト通し孔を有している。

キャスタＣＡ１は、例えば図１に示すように凸段差乗り上げ用回動部材６の凸段差乗り上げ用下端部６２がキャスタ側面から見て車輪１の輪郭内に位置する中立状態から、或いは図３（Ｂ）に示すように下端部６２が車輪１の右側へ突出した状態から、図３（Ａ）に示すように、車輪１を走行路Ｆに沿って図上左側方向Ａへ回転走行させたとすると、下端部６２が車輪１の進行方向Ａの前方へ突出する。なお、図３（Ａ）では駆動輪７については、それを構成している摩擦部材支持輪７１の図示は省略し摩擦部材（オーリング）７２部分のみ示してある。後述する図３（Ｂ）においても同様である。

さらに説明すると、車輪１をＡ方向へ回転走行させると、該車輪の走行回転（図上反時計方向ＣＣＷ回転）により車輪１の中心部１２も同方向に回転し、中心部１２の回転が、該中心部１２と摩擦部材（オーリング）７３との間に発生する摩擦力及び該オーリング７３と摩擦駆動輪７の摩擦部材支持輪７１間に発生する摩擦力により摩擦駆動輪７に伝達され、駆動輪７も車輪１と同方向に連動回転する。

駆動輪７がそのように回転することで、駆動輪７上の摩擦部材（オーリング）７２に接触している上側内周面６３１（凸段差乗り上げ用回動部材６の中空部６３０を形成している上側内周面）が該オーリング７２との摩擦力で時計方向ＣＷに押し出し駆動され、回動部材６全体がその支持軸６０を中心に時計方向ＣＷに回動駆動され、それにより凸段差乗り上げ用下端部６２が車輪１の進行方向Ａの前方へ突出し始める。

さらに車輪１をＡ方向へ回転走行させると、下端部６２はさらに突出し、前記上側内周面６３１の図上右端部７２Ｗが駆動輪オーリング７２に接触するようになると、下端部６２はそれ以上は突出しない。上側内周面の右端部７２Ｗが駆動輪オーリング７２に接触するようになると、図３（Ａ）に示すように該オーリング７２と上側内周面６３１に続く右側内周面６３２との間に空隙が残され、下端部６２はそれ以上は突出しない。

このように、上側内周面の右端部７３Ｗが駆動輪オーリング７２に接触するようになってからさらに車輪１をＡ方向に回転走行させると、駆動輪オーリング７２が上側内周面の右端部７２Ｗに対し、回動部材押し出し力を付与しつつ滑り回転し、それにより車輪１の走行は許されつつ下端部６２は突出姿勢を維持する。

また、キャスタＣＡ１を、前記中立状態から、或いは図３（Ａ）に示す状態から図３（Ｂ）に示すように、図上右側方向Ｂへ回転走行させたとすると、下端部６２が車輪１の進行方向Ｂの前方へ突出する。

すなわち、車輪１をＢ方向へ回転走行させると、該車輪の走行回転（図上時計方向ＣＷ回転）により車輪１の中心部１２も同方向に回転し、中心部１２の回転がオーリング７３を介して摩擦駆動輪７に伝達され、駆動輪７も車輪１と同方向に連動回転する。

駆動輪７がそのように回転することで、駆動輪７上の摩擦部材（オーリング）７２に接触している上側内周面６３１が反時計方向ＣＣＷに押し出し駆動され、回動部材６全体がその支持軸６０を中心に反時計方向ＣＣＷに回動駆動され、それにより凸段差乗り上げ用下端部６２が車輪１の進行方向Ｂの前方へ突出し始める。

さらに車輪１をＢ方向へ回転走行させると、下端部６２はさらに突出し、前記上側内周面６３１の図上左端部７２Ｗ’が駆動輪オーリング７２に接触するようになると、下端部６２はそれ以上は突出しない。上側内周面の左端部７２Ｗ’が駆動輪オーリング７２に接触するようになると、図３（Ｂ）に示すように該オーリング７２と上側内周面６３１に続く左側内周面６３３との間に空隙が残され、下端部６２はそれ以上は突出しない。

さらに車輪１をＢ方向に回転走行させると、駆動輪オーリング７２が上側内周面の左端部７２Ｗ’に対し、回動部材押し出し力を付与しつつ滑り回転し、それにより車輪１の走行は許されつつ下端部６２は突出姿勢を維持する。

車輪中心部１２と駆動輪７との間へ摩擦部材（本例ではオーリング７３）を介在させることは必須事項ではない。車輪中心部１２と駆動輪７とは直接固定連結されていてもよい。しかし、車輪中心部１２と駆動輪７との間へ摩擦部材（本例ではオーリング７３）を介在させることで、一対の車輪１を該摩擦部材による摩擦力に抗して相対的に互いに反対方向へ回動させることが可能になり、一対の車輪１を方向転換させるとき等において都合がよい場合もある。

なお、上側内周面６３１の右端部７２Ｗ（左端部７２Ｗ’）が駆動輪オーリング７２に接触するようになったとき、駆動輪オーリング７２が右側内周面６３２（左側内周面６３３）にも接触するとしても、駆動輪オーリング７２がそれら内周面に対し滑り回転できるのであれば、そのような構造を採用しても構わない。

また、駆動輪オーリング７２が内周面６３２（６３３）にも接触すると摩擦抵抗が大きくなりすぎて駆動輪７が回転できなくなる場合でも、その駆動輪７に対し車輪１が滑り回転できるように駆動輪７及び車輪中心部１２間のオーリング７３を選択採用しておけば、そのように駆動輪７が回転できなくなっても、車輪１の回転走行は可能となる。

しかしいずれにしても、車輪１が走行路Ｆに沿って回転走行すると凸段差乗り上げ用回動部材６の凸段差乗り上げ用下端部６２が車輪進行方向前方へ突出するように、オーリング７２、７３を選択採用する。

キャスタＣＡ１は既述のとおり様々のキャスタ取付け対象物品に取り付けて用いることができるが、例えば図４に示すように、手押し車９の部品である矩形状の荷台９１の下面４隅のそれぞれに取付け部材５をボルトで固定することで４個取り付けて手押し車９を形成できる。荷台９１の後端部には手押し用アーム９２が立設されている。

この手押し車９によると、荷台９１に荷物Ｗを積み、手押し用アーム９２を押して進めることができる。例えば矢印Ａの水平方向に押して、各キャスタＣＡ１の車輪１を走行路Ｆ上にＣＣＷ方向回転で転動させながら該矢印Ａ方向に前進させることができ、また、必要に応じ反対方向へ後退させることもできる。

手押し車９を押し進めるとき、或いは後退させるとき、各キャスタＣＡ１において車輪１及びその支持フレーム２が取付け部材５に対し上下方向線４のまわりに回動可能であることと、上下方向線４と車輪の回転中心線Ｃ１の隔たり距離Ｌとにより、車輪１の回転中心線Ｃ１が手押し車９を移動させる方向において上下方向線４の後方に位置せしめられ、それにより手押し車９を方向性良好に容易に移動させることができる。

なお、取付け部材５はなくてもよい。キャスタ支持フレーム２を直接又は他の適当な部材を介してキャスタ取付け対象物品に取り付けてもよい。また、取付け部材５を設けるときでも、その上下方向回転中心線４と車輪の回転中心線Ｃ１との前記隔たり距離Ｌを無しにしてもよい。

キャスタＣＡ１は、凸段差乗り上げ用回動部材６を備えているが、該回動部材は車輪１の下端より上方領域で回動するものであるため、キャスタ走行路が平坦であるときは、回動部材６が走行路に接触することはなく、従って、平坦路面のキャスタ走行に何ら支障はない。図４に例示するように、キャスタＣＡ１を取り付けた手押し車９を平坦な走行路Ｆ上で目的方向Ａへ向け前進させることもできるし、後退させることもできる。

キャスタＣＡ１によると、その車輪１が走行路Ｆ上を回転走行すると、車輪１の走行回転に連動して駆動輪７が回転し、駆動輪７の回転により凸段差乗り上げ用回動部材６が駆動されて回動し、それにより該回動部材６の凸段差乗り上げ用下端部６２が車輪１の進行方向前方へ突出する。従って、手押し車９を目的方向Ａへ前進させているとき、平坦走行路Ｆに対する凸段差部ｆが現れ、その凸段差部ｆが凸段差乗り上げ用下端部６２に接触する大きさのものであれば、図５に示すように、車輪１が凸段差部ｆに接触するに先立って該下端部６２が凸段差部ｆに接触開始する。

そのように凸段差乗り上げ用下端部６２が凸段差部ｆに接触した状態でキャスタＣＡ１をひき続き前進させると、該下端部６２の回動半径ｒ２は車輪１の回転半径ｒ１より大きいので、車輪１が凸段差部ｆに直接に接触開始する状態で該車輪を凸段差部に乗り上げさせる場合より小さい力で凸段差乗り上げ用回動部材６（凸段差乗り上げ用下端部６２）を凸段差部ｆに乗り上げさせることができる。

さらに説明すると、回動部材６の下端部６２が凸段差部ｆに接触した状態でキャスタＣＡ１をさらに前進させようとするとき、凸段差部ｆと回動部材６の下端部６２との相互接触位置αから生じる反力Ｒ１は回動部材６の支持軸６０の中心Ｃ２を通る方向に作用し、反力Ｒ１の上向き分力Ｕ１に相当する力が回動部材６を凸段差部ｆに乗り上げ開始させるのであるが、反力Ｒ１と上向き分力Ｕ１とがなす角度はθ１（＜従来例のθ’）となり、該上向き分力Ｕ１は、キャスタＣＡ１に、これを平坦走行路Ｆ上を前進させるときに加える力と同程度の力Ｐが加えられているときでも大きいものとなり（Ｕ１＞従来のＵ’）、これにより回動部材６はそれだけ容易に凸段差部ｆに乗り上がり開始できる。

観点を変えれば、恰も軸６０の中心Ｃ２から凸段差部ｆと回動部材６との接触位置αに至る長さ（ｒ２）を半径とする大きい車輪を凸段差部ｆに乗り上げさせるかの如くでもあり、それだけ容易に回動部材６を凸段差部ｆに乗り上げさせることができる。

そして、凸段差乗り上げ用下端部６２が凸段差部ｆに接触した状態でさらにキャスタＣＡ１を前進させて凸段差乗り上げ用回動部材６（凸段差乗り上げ用下端部６２）を凸段差部ｆに乗り上げさせるとき、該回動部材６を支持している支持軸６０は持ち上げられつつ前進する一方、該回動部材６は凸段差部ｆに前進を阻まれつつ支持軸６０を中心に相対的に後退回動する。回動部材６の該相対的後退回動により駆動輪７が、従って車輪１が逆転されようとするが、このあと説明するように、車輪１は走行路Ｆから浮いた状態に置かれるので逆転されても構わない。

さらに、支持軸６０が持ち上げられつつ前進することで支持軸６０が設けられている車輪支持フレーム２も持ち上げられつつ前進し、それにより車輪１も持ち上げられつつ前進し、遂には図６に示すように凸段差乗り上げ用下端部６２と車輪１とが共に凸段差部ｆに接触するようになる。このときから、車輪１は走行回転を再開しつつ凸段差部ｆに乗り上がっていく。

このとき、車輪１と凸段差部ｆとの相互接触位置から生じる反力Ｒ２は車輪軸１１の中心Ｃ１を通る方向に作用するようになる。この反力Ｒ２の上向き分力Ｕ２に相当する力が車輪１を凸段差部ｆに乗り上げさせるのであるが、反力Ｒ２と上向き分力Ｕ２とがなす角度はθ２（＜従来例のθ’）となり、該上向き分力Ｕ２は、キャスタＣＡ１に、これを平坦走行路Ｆ上を前進させるときに加える力と同程度の力Ｐが加えられているときでも大きいものとなり（Ｕ２＞従来のＵ’）、これにより車輪１はそれだけ容易に凸段差部ｆに乗り上がることができる。

車輪１が凸段差部ｆに乗り上がり完了すると、回動部材６は車輪１の走行回転により再び前方へ突出し、次の凸段差部に備えられる。
前記凸段差部ｆが低いものであるときは、車輪１が直接該段差部に接触開始し始め、ひき続き該段差部に乗り上がれることもあり得るが、それはそれでかまわない。

図７は本発明に係るキャスタの他の例ＣＡ２を示している。
図７のキャスタＣＡ２は、図１に示すキャスタＣＡ１において、駆動輪７の摩擦部材７２を支持輪７１に嵌着された磁石リング７２Ｍに置き換えるとともに、凸段差乗り上げ用回動部材６を若干変形された、そして鉄等の磁性材料から構成された凸段差乗り上げ用回動部材６’に置き換えたものである。回動部材６’は中空フレーム形状の中間部６３’を有し、その上側内周面６３１’に磁石リング７２Ｍを当接させている。その他の点はキャスタＣＡ１と実質上同構造であり、キャスタＣＡ１と実質上同じ部分、部品にはキャスタＣＡ１と同じ参照符号を付してある。

キャスタＣＡ２においても、車輪１が走行路Ｆ上を走行回転することで、回動部材６’の下端部６２が車輪進行方向前方に突出し、キャスタＣＡ１と同様に車輪１の凸段差部への乗り上がりを容易にする。

本発明は、人力等で移動させる物品等に取り付けて用いるキャスタであって、凸段差部に車輪を容易に乗り上げさせることができるキャスタ及び該キャスタを取り付けた物品を提供することに利用できる。

本発明に係るキャスタの１例の側面図である。 図１に示すキャスタの図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 図１のキャスタの凸段差乗り上げ用回動部材の車輪からの突出原理を説明する図である。 図１のキャスタを取り付けた手押し車の側面図である。 図１のキャスタの凸段差乗り上げ用回動部材が凸段差部に行き当たったときの様子を示す図である。 キャスタ車輪が凸段差部に乗り上がり始める様子を示す図である。 本発明に係るキャスタの他の例の側面図である。 従来キャスタ例の側面図である。 図８のキャスタを設けた手押し車の側面図である。 図８のキャスタが凸段差部に行き当たったときの様子を示す図である。

符号の説明

ＣＡ１、ＣＡ２ キャスタ
１ 車輪
１０ 車輪外周部分
１１ 車輪軸
１１１ 軸頭部
１１２ ナット
Ｃ１ 車輪軸１１の中心（線）
１２ 車輪中心部
１１０ 軸受部材
ｒ１ 車輪回転半径
２ 車輪支持フレーム
２１ フレーム２の上下方向に延びる部分
３ アーム
４ 上下方向の回動中心線
５ 取付け部材
６、６’ 凸段差乗り上げ用回動部材
６１ 上端部
６２ 凸段差乗り上げ用下端部
６２１ 倒立Ｔ字形状部分
６２２ 衝撃吸収部材
６３ 中間部
６３０ 中空部分
６３１、６３１’ 上側内周面 ６３２、６３３ 右及び左内周面
６３４ 下側内周面
７２Ｗ、７２Ｗ’ 上側内周面６３１の端部
６０ 支持軸
Ｃ２ 支持軸６０の中心（線）
Ｓ 螺子
６００ 軸受部材
ｒ２ 凸段差乗り上げ用下端部６２の回動半径
７ 摩擦駆動輪
７１ 摩擦部材支持輪
７２ 摩擦部材（図示例ではオーリング）
７３ 摩擦部材（図示例ではオーリング）
７２Ｍ 磁石リング
９、９’ 手押し車
９１、９１’荷台
９２、９２’手押し用アーム
Ｗ 荷物
Ｆ キャスタ走行路
ｆ 凸段差部

Claims (5)

1. 車輪と、
   該車輪を車輪軸にて回転可能に支持するとともに上方へ延び上がった車輪支持フレームと、
   前記車輪軸と平行な支持軸にて回動可能に前記車輪支持フレームに支持された凸段差乗り上げ用回動部材と、
   前記車輪の走行回転に連動して回転可能の、前記凸段差乗り上げ用回動部材を回動させるための駆動輪とを備えており、
   前記凸段差乗り上げ用回動部材は、前記支持軸を中心に、前記車輪の下端より上方領域で回動可能に前記車輪支持フレームに支持されており、
   該凸段差乗り上げ用回動部材は、凸段差乗り上げ用下端部を備えているとともに前記車輪の走行回転による前記駆動輪の回転により前記支持軸を中心に回動駆動される従動部を備えており、
   該凸段差乗り上げ用回動部材の凸段差乗り上げ用下端部の回動半径は前記車輪の回転半径より大きく、
   前記車輪の走行回転による前記駆動輪の回転にて前記従動部が駆動されて前記凸段差乗り上げ用回動部材が回動することで、該凸段差乗り上げ用回動部材の凸段差乗り上げ用下端部が該車輪の進行方向前方へ突出可能であることを特徴とするキャスタ。
2. 前記駆動輪は前記凸段差乗り上げ用回動部材の前記従動部に当接して該従動部を回動駆動可能の摩擦駆動輪である請求項１記載のキャスタ。
3. 前記凸段差乗り上げ用回動部材の前記従動部は磁性材料からなる部材であり、前記駆動輪は該従動部材に磁力を及ぼして該従動部材を回動駆動可能の磁石駆動輪である請求項１記載のキャスタ。
4. 前記駆動輪は、該駆動輪と前記車輪との間に介在する摩擦部材により該車輪の走行回転に連動して回転可能である請求項１、２又は３記載のキャスタ。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のキャスタを備えたことを特徴とするキャスタ付き物品。