Wheel structure, and vehicle having the same

本発明は、車輪構造体及び車輪構造体を有する車輌に関するものであり、更に詳しくは、車輌が走行する移動面に存在する段差部、突起部、或いはそれに近似した様な車輌走行障害物が存在している場合に当該障害物を容易に乗り越えることが出来る、車輪構造体及び当該車輪構造体を使用した車輌に関するものである。

従来の人力で走行移動する例えば、図１３に示す様な台車、車椅子、ベビーカー、シルバーカー、子供搬送者等の車輌にあっては、屋内においては、建具の敷居などの段差、また、屋外にあっては、歩道縁石や石、木材、ごみ類或いは自然現象による凹凸部からなる突起物等の段差が３ｃｍ程度であっても各利用者の行動を不便にしているのが現状である。

従来の技術

従来の図１３に示す様な台車、車椅子、ベビーカー、シルバーカー等は、屋内においては、建具の敷居などの段差、また、屋外にあっては、歩道縁石や突起物等の段差が３ｃｍ程度であっても各利用者の行動を不便にしているのが現状である。

つまり、従来では、当該車輌を人が押すか引くかして屋外あるいは屋内の所定の移動面を上を移動させるか、或いは、車椅子の様に、人が搭乗した状態で、当該人の手でホイールを回転させて当該車椅子を屋外あるいは屋内の所定の移動面を上を移動させるものであるが、ちょっとした突起部或いは段差部でもそれを乗り越えて当該車輌を前進させる事はかなりの労力を伴なうか、或いは安全な場所を見つけて迂回する必要があり、無駄な時間や労力を消費すると言う欠点が有った。

即ち、従来に於ける上記した車輌の段差解消手段としては、例えば、屋内の段差にはすりつけ板を設置する方法にて、小さなスロープを設置しなければならない。 また、屋外にあっては、至る所に段差はあり、歩道縁石等にはすりつけ板の設置も出来ないのが現状である。 又、台車にあっては、例えば、宅配便のドライバーはすり付け板を常に持参し、その都度使用するドライバーもいるのが現状である。

係る問題を解決する方法として、例えば、特開平１０−２９７２０６号公報（特許文献１）、米国特許第３２３９８７２号明細書（特許文献２）或いはドイツ特許公開公報第４０４０２８３号公報（特許文献３）等に見られる様に、各種の車輌の進行方向端部に設けられている案内車輪（キャスター部）の側面に、当該案内車輪の直径よりも大なる直径からなる円の輪郭部を一部に有する湾曲状の輪郭を有する揺動部材を当該車輪の回転軸よりも高い位置で且つ当該車輪の側面部に揺動自在に取り付けた、車両の前輪に於ける振り子式自動段差解消器に関して記載されている。

係る車両の前輪に於ける振り子式自動段差解消器は、当該車輌の移動面上の進行方向に段差が有った場合、当該揺動部材の先端下方部を構成する所定の湾曲状部分が先ず、当該段差部と接触した後、当該車輌の継続した進行動作によって、当該揺動部材と当該段差部とが接触した接触点を中心として当該揺動部材が旋回するので、当該揺動部材の揺動中心点が当該接触点を中心として回転してせり上がり、それによって当該車輪の回転軸も上昇せしめられる。

その後、当該車輪が当該段差部の上面に着地した後、当該揺動部材は、当該接触点が開放されるので、バネ等の作用によって、当初の位置へ帰還するように構成されたものである。

然しながら、このような構成を有する段差解消装置は、装置の構造が複雑となる他、当該車輪構造体の高さも高くならざるを得ないので、適用範囲が限定されると同時にコストも高くなるという問題があった。

係る問題点を解決する方法として国際特許公開公報ＷＯ０３０６８５８０号（ＰＣＴ／ＳＥ０３／００２４３）（特許文献４）に開示されている様に、所定の旋回中心を持つ扇形の揺動部材を使用する替わりに、特定の湾曲面を有する摺動片部を所定の案内通路に沿って摺動できる様に構成すると共に、当該摺動片部の一部が当該段差等と接触した場合には、当該車輌の継続前進動作に従って、当該摺動片部が当該段差部の接触部と接触した状態で当該車輌の進行方向と反対の方向に摺動させる様に構成され、上記公知例と同様の原理で当該車輪構造体の車輪が持ち上げられ、当該車輪が当該段差部の表面に着地した時点で当該摺動片部は、元の位置に戻る様に構成されている車輪構造体が開示されている。

然しながら、係る構造を持つ車輪構造体では、当該摺動片部の下面が当該障害物と接触した際に磨耗しやすく、従って頻繁に交換する必要があるという欠点があり、又、当該摺動片部が元の位置に戻る際に、当該摺動片部と当該車輪構造体の当該車輪支持部に於ける先端部とが衝突して大きなノイズを発生するので、当該車輌を利用するユーザーが不快感を感じる他、当該摺動片部の使用可能寿命を短縮すると言う欠点があった。

更に、当該車輪構造体に於いては、当該車輪構造体と適宜の車輌とを結合する為の車体接合部が滑らかに回転できない様に構成されているので、当該車輪構造体を所望の車輌の進行方向の先端部に案内車輪として使用した場合でも、当該車輪構造体の先端部が正確に進行方向に向けられず、極端な場合には、当該車輪構造体の先端部が当該車輌の進行方向に対して直交或いは所定の角度を形成してしまう場合が多く、その結果、当該車輪構造体が当該段差等の障害物に接触した際には、当該障害物を乗り越える事が不可能となり、又当該車輪構造体が損傷を受ける事も多くなると言う欠点がある。

その他、当該車輪構造体を使用した車輌に関しては、逆に当該段差部の上から通常の移動面に降りる場合、かなりの衝撃が当該車輌に伝達され、搭載荷物の変位、落下、或いは搭乗者が不快な衝撃を受けると言う問題も有った。

特開平１０−２９７２０６号公報

米国特許第３２３９８７２号明細書

ドイツ特許公開公報第４０４０２８３号公報

国際特許公開公報ＷＯ０３０６８５８０号（ＰＣＴ／ＳＥ０３／００２４３）

従って、本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改良し、簡単な構成で且つ簡単な操作によって容易に所定の高さを有する段差部、突起部等を含む障害物を手動によって乗り越えられる経済的で且つ使用価値の高いコンパクトな、車輪構造体を提供するものである。

本発明に係る当該車輪構造体は、上記目的を達成するために、以下に示す様な基本的技術構成を採用するものである。

即ち、本発明に係る当該車輪構造体は、車輪支持部、当該車輪支持部の一部に設けられた少なくとも一個の車輪を取り付ける車軸、当該車輪支持部の上部に設けられている、車輌の車体部と接合する車体接合部、当該車輪支持部に設けられている摺動片部であって、当該摺動片部は、当該車輪支持部の当該車輪が移動する移動面に対向する下縁部に設けられており、且つ当該移動面に対して凸状を示す湾曲型をした下面部輪郭を持つものであり、然も、当該車軸の下方部を介して当該摺動片部が、当該車軸と直交する方向に、当該移動面に対して凸状を示す湾曲型の軌跡を呈する様に移動可能に構成されている摺動片部及び当該車輪支持部に設けられており通常時には、当該摺動片部を当該車輪支持部の進行方向先端部位置に保持する様に当該摺動片部にバイアスを与える弾性部材とから構成されている車輪構造体であって、当該摺動片部の当該湾曲状輪郭部を構成する当該摺動片部の当該移動面と対向する外表面の少なくとも一部に当該摺動片部の外表面の磨耗を防止する磨耗防止部材が設けられている車輪構造体である。

本発明に於ける当該車輪構造体は、上記した様な技術構成を採用しているので、特に人を乗せてたり、荷物を乗せて移動面を進行させる様に使用する際には、非常に困難である屋内外の２〜３ｃｍの段差でも、当該本発明に係る車輪構造体の一例である段差解消キャスターを装着することにより、安全かつ容易に段差を乗り越えることが可能になる。

更に、従来の車椅子で、介助者が２〜３ｃｍの段差を乗り越えようとすると、介助者はその何倍もの傾きをもって乗り越えようとする。 すると、利用者は急激な傾きに、とても不安になります。 自操車においては、後方に傾けすぎて後ろへ転倒してしまい頭を打つ危険もるが、本発明に係る当該車輪構造体では、そのような心配は全くなく、最大乗越高５ｃｍまでに設定可能の様に設計されており、且つ転倒の危険がない。

同様に、本発明に係る車輪構造体は、具体例として例えば、１キャスターが２輪となっており、全幅も１４．５ｃｍと１輪キャスターの二倍以上ある様に構成されているので、エレベーターの扉の溝に当該車輪がはまり込む事も無く、又屋外歩道上の点字ブロックによって方向性を失うことも無く容易に且つ正確に進行することが可能となる、という優れた作用効果を発揮できるものである。

以下に、本発明にかかる車輪構造体及び当該車輪構造体を使用した車輌の具体例の構成を図面を参照しながら詳細に説明する。

即ち、図１は、本発明に係る車輪構造体の一具体例の構成を示す図であって、図中、車輪支持部１、当該車輪支持部１の一部に設けられた少なくとも一個の車輪２を取り付ける車軸３、当該車輪支持部１の上部に設けられている、車輌４の車体部５と接合する車体接合部６、当該車輪支持部１に設けられている摺動片部７であって、当該摺動片部７は、当該車輪支持部１の当該車輪２が移動する移動面８に対向する下部４１に設けられており、且つ当該移動面８に対して凸状を示す湾曲型をした下面部輪郭１１を持つものであり、然も、当該車軸２の下方部を介して当該摺動片部７が、当該車軸３と直交する方向に、当該移動面８に対して凸状を示す湾曲型の軌跡を呈する様に移動可能に構成されている摺動片部７及び当該車輪支持部１に設けられており通常時には、当該摺動片部７を当該車輪支持部１の進行方向先端部位置１２に保持する様に当該摺動片部７にバイアスを与える弾性部材１３とから構成されている車輪構造体２０であって、当該摺動片部７の当該湾曲状輪郭部１１を構成する当該摺動片部７の当該移動面８と対向する外表面１０の少なくとも一部に当該摺動片部７の外表面の磨耗を防止する磨耗防止部材１４が設けられている車輪構造体２０が示されている。

本発明に於ける当該車輌としては、特に限定されるものではないが、例えば、台車、車椅子、ベビーカー、シルバーカー、或いは子供搬送者等の車輌であって、前輪キャスターに替え、本発明にかかる当該車輪構造体２０を使用することが可能である。

本発明に於ける当該車輪構造体２０の車輪支持部は、金属或いは硬質プラスチック等で構成されていることが好ましく、その材質は特に限定されるものではない。

当該車輪構造体２０の当該車輪支持部１には、図１に示す様に、適宜の車輌４の特定の車体部分５と接合しうる適宜のネジ嵌合部２１を有するロッド部２２を含む車体接合部６が設けられていると同時に、所定の直径を有する車輪２を取り付ける車軸３が設けられている。

当該車軸３に取り付けられる車輪２は少なくとも１つであり、望ましくは２個である。

又、当該車輪支持部１には、後述する様に、摺動片部７の摺動を支持するための一対のローラーからなる第２の案内ローラー２６が更に設けられている。

一方、本発明に於ける当該車輪構造体２０の当該車輪支持部１の下方部で当該車輌４が移動する移動面８と対向する下方端縁部４１には、当該車輪支持部１に対して相対的に摺動移動しうる摺動片部７が設けられている。

本発明に於ける当該摺動片部７は、図２及び図４に示す様に、その本体部２９は、Ｕ字型の断面形状を呈し、その先端部４３は閉鎖状に形成されると共に一対のローラーからなる第１の案内ローラー２５が設置されており、一方その後端部４４は開放状に形成されている。

当該第１の案内ローラー２５は、当該車輪支持部１内部に予め設けられている、特定の形状を有する第１の案内面２３に沿って移動する様に構成されている。

そして、当該摺動片部７の外部で、当該車輪２が移動する移動面８に対向する下方端面１０は当該移動面８に対して凸状を示す湾曲型をした下面部輪郭１１を持つものであり、然も、当該車軸２の下方部を介して当該摺動片部７が、当該車軸３と直交する方向に、且つ当該移動面８に対して凸状を示す湾曲型の軌跡を呈する様に移動可能に構成されているものである。

特に、当該摺動片部７の当該下方端面１０に形成されている当該移動面８に対して凸状を示す湾曲型をした下面部輪郭１１は、段差部、突起部等を含む障害物に当該摺動片部７が接触した場合に、効率よく、車軸を持ち上げられる様な形状を有していることが望ましく、例えば、図２に示す様に、先端部付近の領域３１では、移動面８に対して、かなり垂直に近い壁面を形成し、それに続く、領域３２では、その角度をかなり緩めているが依然として当該移動面８に対して角度が大きい壁面を形成しており、その後に形成されている領域３３では当該領域３２に於ける壁面の角度よりもかなり小さな角度を持つ壁面を形成するものであり、段差部３４を介して、領域３３と連なる領域３５は、略当該移動面８の面と並行するような角度を持つ壁面としている。

尚、これまでの処、上記した先端部付近の領域３１には、ソフトな合成樹脂は設けられていない。

係る構造は、特に限定されるものではなく、必要に応じて任意に変更する事が可能である。

当該摺動片部７の内部の底部４５には、後述する当該車輪構造体２０の当該車輪支持部１に固定的に設けられている一対の案内ローラー２６が接触する第２の案内面２４が形成されている。

又、当該摺動片部７には、当該摺動片部７の当該開放端に沿って、側方に延展された当該摺動片部７の脱落防止部２８が設けられており、当該脱落防止部２８は、図３に示す様に、当該車輪支持部１のカバー部４０の内面に設けられた突起部４６と協同して当該摺動片部７が当該車輪支持部１から脱落する事を防止する。

当該脱落防止部２８には、適宜の部位に当該突起部４６を通過させるための開口部４７が設けられている。

一方、本発明に於ける当該摺動片部７の当該移動面８と対向する面３０は、適宜の突起部、段差部等を含む障害物９と確実に接触し、当該摺動片部７が効率よく当該車輌４の移動に伴なって、後方、即ち、当該車輌４の進行方向と逆方向に相対的に摺動するようにするために、当該摺動片部７の本体部２９を構成する材質よりも摩擦性の大なる素材であって且つ対磨耗性を有する材質で構成されていることが望ましい。

上記した本発明に於ける当該摺動片部７と当該車輪支持部１との係合状態は、図３に示されている。

即ち、当該車輪支持部１の下端部に幅広のカバー部４０が形成されており、当該カバー部４０の内部空間部には、当該車輪構造体２０車輪支持部１から垂下された支持板５０に車軸５８が固定され、当該車軸５８の両端部に適宜の案内ローラー２６が接続されている。

一方、図２に示された、当該摺動片部７の開放端を当該案内ローラー２６に被せる様に当該カバー部４０内に挿入し、当該案内ローラー２６が、当該摺動片部７の第2の案内レール２４と接触する様に配置する。

又、当該摺動片部７を当該カバー部４０内部に挿入する際には、図２に示す当該孔部４７に当該カバー部４０の内面に形成された脱落防止突起部４６を通過させて挿入するものである。

そのため、本発明に於ける当該摺動片部７に於いて、図４に示す様に、３０で示される部分をソフト系のプラスチックで当該本体部のハード系のプラスチックで同時一体整形をしたもので有っても良い。

本発明に於ける当該摺動片部７は、その一端部が当該車輪構造体１の一部に固定されている適宜の弾性部材、例えばスプリング１３の他端部が適宜の部位に接続されており、当該摺動片部７は常に、当該車輪構造体１に於ける当該車輌４の進行方向側の先端部１２の方向に保持されているようにバイアスを受けている。

従って、当該摺動片部７が適宜の障害物９と接触した場合には、当該弾性部材１３の弾性力に抗して当該摺動片部７は相対的に後方に摺動し、当該車輪２が当該障害物を乗り越えた後に、当該摺動片部７が、当初の位置に復帰する様に構成されている。

此処で、本発明に於ける当該車輪構造体２０を使用して所定の車輌４が適宜の障害物を乗り越える原理を図１２を参照しながら説明する。

即ち、図１２（Ａ）に於いて、台車や車椅子等の車輌の前輪キャスターとして使用されている当該車輪構造体２０が障害物９に接近し、図１２（Ｂ）に於いて当該車輪構造体２０の当該摺動片部７が当該障害物９と接触すると、当該車輌が同じ進行方向に移動を継続する結果、当該摺動片部７は、当該車輪構造体２０の当該車輪支持部１に対して相対的に後退する。

その間に当該摺動片部７と当該車輪支持部１内の第１の案内面２３及び第２の案内面と当該摺動片部７の外部の特定の湾曲状輪郭形状とが協同して効率的に当該車軸を上昇させる。

そして、図１２（Ｃ）に於いて、車輪２が当該障害物９の上面に接近し、図１２（Ｄ）に於いて当該車輪２が完全に当該障害物９の上面に乗った場合に、当該摺動片部７は、当該障害物との接触拘束が開放されるので、当該スプリング１３の作用によって前方の当初位置に復帰し、次の段差または突起物に備える。

尚、図１２（Ｅ）は、本発明に於いて使用しえる当該車輪構造体の他の構成例を示したものである。

処で、本願発明者は、上記した車輪構造体２０の構造に関し鋭意検討した結果、以下のような問題点が存在する事が判明した。

即ち、当該摺動片部７は、通常ナイロン系樹脂（ナイロン樹脂に１０％程度のガラス成分が混在されているもの）と塩ビ系樹脂とを二層成型方法によって一体成型されており、当該一体成型上及びクッション性を付与するために、塩ビ系のソフト合成樹脂が使用されている。

然しながら、塩ビ系のソフト合成樹脂は、磨耗されやすいと言う欠点がある。

そこで、本願発明者は、本発明にかかる当該車輪構造体２０を使用して実際に所定の高さを有する障害物を乗り越える実験を多数繰返して当該摺動片部７の下側縁部１０の磨耗状況を測定した。

実験方法は、図１に示す様な車輪構造体２０を使用して、当該段差に対する当該車輪の昇降実験を３日間で３００回実施し、当該摺動片部７の下側縁部１０の磨耗状況を測定した結果、図１に於ける段差部３５に連なる領域３４の表面が約１ｃｍの長さの部分が激しく磨耗する事が判明した。

この原因としては、当該摺動片部７が、当該車輪２が当該障害物９を乗り越えた直後に当該スプリング１３の作用により、当初の位置に戻る際に、当該摺動片部７の下縁面１０と当該障害物９との間に摩擦力が作用していものと考えられる。

従って、当該磨耗がひどくなるとすりへり過ぎて、当該車輪２が当該障害物９に乗る前に当該摺動片部７が元の位置に戻ってしまうため、リフティング効果が得られなくなるという欠点が発生する。

その為、かかる問題を解決する為に、本願発明者は、当該磨耗の激しい部分、つまり、
当該摺動片部７の当該湾曲状輪郭部１１を構成する当該摺動片部７の当該移動面８と対向する下側縁部の外表面１０の少なくとも一部に当該摺動片部７の外表面の磨耗を防止する磨耗防止部材５５を設ける様に構成したものであって、より具体的には、当該磨耗の激しい部分に別途に形成した耐磨耗性の大なる材質からなる部材で構成させるか或いは耐磨耗性の大なる材質からなる板状体部で被覆する様に構成しても良い。

即ち、本発明に於ける当該磨耗防止部材５５は、当該摺動片部７の内で、最も当該移動面８に近接する部分の近傍に設けられるものである事が望ましい。

又、別の具体例としては、当該磨耗の激しい部分に、金属或いは硬性の合成樹脂からなる回転可能な円筒体或いはローラー部材を配置する事も可能である。

具体的には、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す様に、当該磨耗の激しい部分に所定の孔部５１を設け、当該孔部５１から所定の比較的小さな直径を持った１つ或いは一対のローラ５２の一部を突出させるように構成したものであっても良く、或いは図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す様に、当該磨耗の激しい部分に所定の孔部５１を設け、当該孔部５１から所定の比較的大きな直径を持った１つのローラー５２の一部を突出させるように構成したものであっても良い。

当該摺動片部が元の位置に戻る際に、当該摺動片部と当該車輪構造体の当該車輪支持部に於ける先端部とが衝突して大きなノイズを発生するので、当該車輌を利用するユーザーが不快感を感じる他、当該摺動片部の使用可能寿命を短縮すると言う欠点があった。

即ち、上記した従来の車輪構造体２０に於いては、突起物或いは段差部等の障害物９上に当該車輪２が乗った際に、当該摺動片部７の下縁面１０と当該障害物９との係合が解消される結果、当該摺動片部７がスプリングの作用で元の位置に復帰するが、その際に当該摺動片部７の先端部４３が当該車輪支持部１の先端部１２内面と衝突する事が多く、その結果騒音が発生し、又当該摺動片部７の先端部４３或いは当該車輪支持部１の先端部１２内面部が損傷うける事が多く、当該摺動片部７や、当該車輪支持部１を頻繁に交換する必要がある。

係る問題点を改良する為に、本発明に於いては、上記した車輪構造体２０に於いて、少なくとも、当該摺動片部７の当該車輪支持部１の進行方向先端位置と対向する長手方向先端部４３に衝撃緩衝材５６を配置したものである。

当該衝撃緩衝材５６の材質は特に特定されるものではないが、クッション性及び耐久性、強度に優れた性能を発揮し得る合成樹脂、皮革、フェルト等を使用することが可能である。

更に、本発明に於いては、同時一体成型を採用する場合には、当該衝撃緩衝材５６は、上記した当該摺動片部７の当該移動面８と対向する面３０を構成する塩ビ系のソフト系のプラスチックを使用するものであっても良く、更には、当該プラスチックを当該本体部２９のハード系のプラスチックで同時一体整形する際に当該摺動片部７の先端部４３の外表面まで延展させ同時に成型したもので有っても良い。

一方、本発明に於いて、当該車輌４が前進する際に、当該キャスターとして作用する本発明の当該車輪構造体２０は当該車輪２の乗り越え高さが、５ｃｍに設定されているのが一般的であり、当該カバー部は６ｃｍに設定されているのが一般的である。

そして、係る設定条件は高さに関しては安全乗起高さとしては、問題はないとしても、目測で当該障害物を乗り越えようとすると、当該障害物の高さが乗り超えられる高さか、そうでない高さ不明となるので、仮に、乗り越えられると目測し、６ｃｍ位の障害物９に勢いよく当該障害物に向けて進行すると、当該障害物９に衝突し、強い衝撃を感ずることになると同時に、当該プラスチック性の摺動片部７の耐久性を低下させる可能性があり、又当該摺動片部７が損傷すると言う問題も発生する。

その為、本発明に於いては、上記した様に、当該車輪構造体２０に於ける当該摺動片部７の先端部４２或いは、当該車輪支持部１のカバー部として機能する先端部１２の一部に、例えば、カマボコ型に成型したゴム系或いはシリコン系等の合成樹脂からなる緩衝材５６を装着するものであっても良い。

従って、本発明に於ける基本的な技術構成としては、当該摺動片部７の当該移動面８と対向する下部表面１０を含み当該長手方向先端部４３に至る外表面３０を耐磨耗性及び緩衝作用を有する部材で被覆した車輪構造体２０である。

又、本発明に於いては、当該摺動片部７或いは当該車輪支持部のカバー部下縁部４１の鋭角が形成されている角度端縁部、角縁部或いは突起状縁部の少なくとも一部、望ましくは、全ての部分に丸味状部（アール部）が設けられている事が望ましい。

つまり、本発明に於ける当該車輪構造体２０の当該摺動片部７或いは当該車輪支持部１のカバー部４０の下側縁部４１は、製造時の成型工程に於いて当該全ての角度端縁部、角縁部或いは突起状縁部が粗こうに形成され、ささくれ部、ギザギザ部等が残ってしまい、オペレータ等が当該車輪構造体２０を組み立てる際或いは当該車輪支持部２０を使用する際に、手を傷つける事が頻発すると同時に、特に、当該車輪支持部１のカバー部４０の下側縁部４１は、当該車輌４の進行中に突起物或いは段差部等の障害物９との接触時或いは当該障害物９を乗り越える際の不慣れが原因で、当該傷害物９との摺動によってその両サイドに傷が付き易く、当該傷は意外に鋭い事が多く、触れたりメンテナンスする際に危険性を伴なうこととなる。

その為、本発明に於いては、上記した様に、必要な部分を全て丸味付け（つまりアール加工）処理を施しておく事が望ましい。

処で、従来に於いて一般的に使用されているキャスターは、設計上、当該車輌の進行方向に当該車輪が向く様に構成されている。

然しながら、上記した従来の車輪構造体２０に於いては、当該車輌４の進行方向に対して当該車輪構造体２０の車輪がすばやく当該進行方向に向かないと言う欠点が有った。

その原因として考えられることは、当該車輪構造体２０に於いては、当該車輪構造体２０と適宜の車輌４とを結合する為の車体接合部６が滑らかに回転できない様に構成されている事に起因しているものと考えられる。

その為、当該車輪構造体２０を所望の車輌４の進行方向の先端部に案内車輪として使用した場合でも、当該車輪構造体２０に於ける当該車輪支持部１の先端部１２が正確にかつすばやく進行方向に向けられず、極端な場合には、当該車輪支持部１の先端部１２が当該車輌４の進行方向に対して直交或いは所定の角度を形成してしまい当該車輪支持部１の横側面部或いは当該車輪の側面部のみが当該障害部９に当たってしまう場合が多く、その結果、当該車輪構造体が当該段差等の障害物９に接触した際には、当該障害物９を乗り越える事が不可能となり、又当該車輪構造体２０が損傷を受ける事も多くなると言う欠点がある。

従来のキャスターでも、当該車輌４の進行方向を変えた後に静かに移動する場合には、当該キャスターが進行方向に正確には向かないと言う問題は存在している。

その為、本発明に於いては、図７に示す様に、当該車体接合部６にベアリングを設け、当該内蔵されたベアリングによって当該車体接合部６を構成するロッドの回転をスムーズにさせ、方向を変えた直後の障害物９に対する乗り越え操作を容易にするものである。

より具体的には、当該車体接合部６にベアリング機構６５，６６が設けられている事を特徴とするものである。

即ち、図７に示す様に、当該車輪構造体２０に於ける車輪支持部１の上面で、当該車輌４の車輌本体部５に接近する部分に設けられている当該車体接合部６は、当該車輪支持部１の本体部内に当該車輌本体部５の所定の嵌合部に螺合嵌合し得るネジ部２１を有する取り付けロッド部６０の当該ネジ部２１を有する端部とは反対側の端部６４を嵌入させる穴部６８が設けられており、当該孔部６８には、少なくとも１つのベアリング６５が設けられている。

本発明に於ける好ましい具体例としては、図７に示す様に、当該孔部６８内に間隔をあけて設けられた２個のベアリングを配置するものである。

本発明に於ける当該ロッド部６０は、当該ネジ部２１に続いてスパナ用のカット部６２を一部に有する、当該ネジ部２１の直径をよりも大なる直径を有するネジ込み操作部６３が設けられており、当該ネジ込み操作部６３に連続して当該ネジ込み操作部６３の直径よりも小さい直径を有する当該ベアリングに支持される挿入端部６４が設けられている。

更に、当該挿入端部６４の下端部は適宜の固定部材６７を使用して固定する事が出来る。

尚、図７に於いて、６１は適宜のキャップ部であり、当該車輪支持部１に固定され、当該ネジ込み操作部６３或いは当該挿入端部６４が貫通しうる適宜の孔部が設けられているものである。

即ち、当該車体接合部６の当該ベアリング部６５，６６が当該車体接合部６内部に設けられており、且つ適宜の車輌本体部５と螺合嵌合し得るネジ部２１をその一端部に有する接合ロッド部６０の他方の端部６４が当該ベアリング部６５，６６によって支持されている構成である。

係る構成を採用する事によって、当該車体接合部６を介して当該車輌４に接合された車輪構造体２０は、容易に且つ確実に当該車輌に対して旋回することが可能となる。

又、上記した従来の車輪構造体２０では、一端当該車輪構造体２０の車輪が当該障害物９を乗り越えて当該障害ぶるから再び降りる場合或いは下降している段差部を降りる場合、当該車輪を下降させる部材或いは機能は存在していないので、当該車輪構造体２０の当該車輪支持部１に設けられた当該車輪２は、直接段差部或いは突起部から落下する様に下降することから、当該車輌に対してかなりの衝撃が加わることになる。

その為、当該車輪構造体２０を使用した車輌４に関しては、逆に当該段差部の上から通常の移動面に降りる場合、かなりの衝撃が当該車輌４に伝達され、搭載荷物の変位、落下、或いは搭乗者が不快な衝撃を受けると言う問題も有った。

係る問題点を改善する為に、本発明に於いては、少しでも当該衝撃を緩和する為に、当該車体接合部６に衝撃吸収用のスプリングを内在させるものである。

即ち、本発明に於いては、図８に示す様に、当該車体接合部６に衝撃吸収機構８１が設けられているものである。

当該衝撃吸収機構８１は、例えば、当該ベアリング部が少なくとも２個相互に所定の間隔を隔てて配置されている当該ベアリング部間に衝撃吸収機構８１が配置されている事が望ましい。

本発明に於ける当該衝撃吸収機構８１としては、従来公知の如何なる衝撃吸収機構を使用することが可能であり、例えば、スプリング方式、圧空方式、油圧方式等が使用可能であるが、本発明に於いては、当該衝撃吸収機構８１としては、スプリング８２で構成されている事が好ましい。

本発明に於ける当該衝撃吸収機構８１の構成を、図８乃至図１１を参照しながら詳細に説明する。

即ち、本発明に於ける当該衝撃吸収機構８１の基本的な構成は、図７に示す様なベアリング構造と略同一であるが、当該一対のベアリング部６５と６６との間にスプリング８２等で構成された衝撃吸収機構８１が設けられているものである。

本発明に於ける当該衝撃吸収機構８１で使用される当該車輪構造体２０に於ける車輪支持部１の上面で、当該車輌４の車輌本体部５に接近する部分に設けられている当該車体接合部６は、当該車輪支持部１の本体部内に当該車輌本体部５の所定の嵌合部に螺合嵌合し得るネジ部２１を有する取り付けロッド部６０の当該ネジ部２１を有する端部とは反対側の端部６４を嵌入させる穴部６８が設けられており、当該孔部６８には、少なくとも１つのベアリング６５が設けられている。

本発明に於ける好ましい具体例としては、図８に示す様に、当該車輪支持部１設けられた適宜の孔部６８内に間隔をあけて設けられた２個のベアリング６５及び６６を配置するものである。

本発明に於ける当該ロッド部６０は、当該ネジ部２１に続いてスパナ用のカット部６２を一部に有する、当該ネジ部２１の直径をよりも大なる直径を有するネジ込み操作部８５が設けられており、当該ネジ込み操作部８５に連続して当該ネジ込み操作部８５の直径よりも小さいが、当該ネジ部２１の直径と略同じ直径を有する連結ロッド部８４が設けられており、更に、当該連結ロッド部８４に連結されて当該ベアリング部に支持される挿入端部８３が設けられている。

尚、当該挿入端部８３の直径は、上記した何れの部分の直径よりも小さく設計される事が望ましい。

上記した本発明において使用される当該ロッド部６０の夫々の部分に於ける直径と長さの１具体例を図９に示しておく。

更に、本発明に於いても当該挿入端部８３の下端部は適宜の固定部材６７を使用して固定する事が出来る。

つまり、本発明に於いては、当該接合ロッド部６０に於ける当該適宜の車輌本体部と螺合嵌合し得るネジ部を除く部分は、直径が相互に異なる複数個の領域部から構成されている事がのぞましい。

更に、本発明に於いては、当該接合ロッド部６０は、当該ネジ部が設けられている端部とは反対の端部に設けられた直径が最も小さい第１の領域部８３は、当該車輪支持部１内で当該摺動片部７に対向する様に設けられている第１のベアリング部６６と当該車輌４に対向する様に設けられている第２のベアリング部６５の双方の孔部９１、９２を貫通し得る様な直径を有しており、当該第１の領域部８３に隣接する第２の領域部８４は、当該第２のベアリング部６５の孔部を貫通し得る様な直径を有しており、更に、当該第２の領域部８４と当該ネジ部２１との間に設けられた第３の領域部８５は、当該第２のベアリング部６５の孔部の直径よりも大なる直径を有しているが、当該キャップ部６１にもうけられた孔部９０の直径よりも小さい直径を有している事が望ましい。

尚、本発明に於ける当該第３の領域部８５の構成は、図７におけるネジ込み操作部６３と同じ構成を有するものである。

更に、図８に於けるキャップ部６１は、図７における当該キャップ部と同一の構成である。

本発明に於ける当該第３の領域部８５は、当該車輌本体部５に所定の荷重が印加された場合に、当該第２のベアリング部６５と当接しえる様に構成されている事が望ましい。

本発明に於いては、当該車輌が空車時に有っては、当該スプリングが伸びた状態にあり、その結果、当該第３の領域であるロッド部８５は、当該キャップ部６１から上方に突出し、外部から目視できる状態にある。

当該部分は、適宜のカバー部を設けて外部から目視できなくなる様にすることも可能である。

一方、当該車輌が荷重されている場合には、当該スプリング８２が例えば、約３ｃｍ程度縮むことから、当該当該第３の領域であるロッド部８５は当該車輪支持部１の外壁部に隠れて外部から目視できなくなる。

かかる状態に於いては、当該第２の領域部８４のロッド部が当該第２のベアリング６５の孔部９１を介してスプリング８２を押圧しながら下方に降下し、その結果、当該ロッド部８５が当該第２のベアリング６５の孔部９１の表面に接触して停止する事によって、図１０に示す様な状態になっている。

尚、図１１は、当該キャップ部６１の孔部９０の内径と、当該第２のベアリング部６５の孔部９１の内径と当該第１のベアリング部６６の孔部９２の内径との関係を示したものであって、当該第１のベアリング６６の孔部９２の内径は当該第１の領域を形成する当該ロッド部８３の直径より大きく、又、当該第２のベアリング６５の孔部９１の内径は当該第２の領域を形成する当該ロッド部８４の直径よりも大きく、且つ当該第３の領域を形成する当該ロッド部８５の直径よりも小さく設定されている。

更に、当該キャップ部６１の孔部９０の内径は、当該第３の領域を形成する当該ロッド部８５の直径よりも大きく設定されている。

尚、本発明に於ける当該ベアリング部６５，６６は、適宜のベアリング機構を使用することが可能であり、当該ベアリング部は、公知を方法を利用して当該車輪支持部１の所定の部位にはめ込み処理する事によって設けられた物であっても良い。

本発明に於いては、上記構成を採用しているので、当該車輪が障害物から降りる場合には、当該車輪２が宙に浮いている段階で当該スプリングが伸びて当該車輪２を下降させるので、着地した瞬間から自重により当該スプリングを押圧する状態を作り出せるので、着地時の衝撃が緩和されることになる。

次に、本発明に於いて使用される当該当該衝撃吸収機構８１の他の具体例を図１４を参照しながら詳細に説明する。

即ち、図７乃至図１１に示された当該衝撃吸収機構８１の構成は、一本の固定された取り付けロッド部６０とスプリングとを使用する構成であり、その結果、当該取り付けロッド部６０の下端部は、当該スプリングが圧縮された場合には、車輪支持部内部の空間部に突出する構成になっているので、当該内部空間を予め所定の大きさに設計する必要があり、又、当該突出部がユーザーに損傷を与えると言う危険も有った。

更には、当該ロッド６０そのものの長さも長くなるので、組み立て時或いは使用時に不便を感ずる事が多かった。

係る欠点を改良するために、図１４（Ａ）に示す様に、当該接合ロッド部６０に於ける当該第２の領域部８４を内部に空間部８６が形成された中空円筒体で構成し、当該第１の領域部８３を当該接合ロッド部６０とは独立した部材として構成し、且つ当該第１の領域部８３の直径を当該第２の領域部８４を内部に形成された空間部８６の内径より小さくすることによって、当該第１の領域部８３が当該第２の領域部８４に形成された空間部８６内に摺動自在に嵌入する様に構成すると同時に、当該第２の領域部８４と当該第１の領域部８３の先端部との間に適宜のスプリング８２を設ける様に構成したものを使用することも可能である。

係る具体例に於いては、当該第１の領域部８３の先端部を当該ベアリング機構６６若しくは当該車輪支持部１の一部に固定する事によって、図１４（Ｂ）に示す様に、当該第２の領域部８４は、当該取り付けロッド部６０に適宜の押圧力が印加された場合に、当該第１の領域部８３の先端部を当該空間部８６内部に嵌入を許しながら当該スプリング８２に抗して下降し、当該スプリングの反発力と当該押圧力がバランスした所定の位置で停止する事になる。

係る具体例に於いては、当該第１の領域部８３の先端部が例えば、ベアリング機構６６に固定されている事によって、当該取り付けロッド部６０に適宜の押圧力が印加された場合であっても当該第１の領域部８３の先端部が当該ベアリング機構６６或いは当該車輪支持部１から下方に突出する事が防止できる。

上記した本発明に於ける当該車輪構造体２０は、台車、車椅子、ベビーカー、シルバーカー、子供搬送車等各種のキャリヤーの前輪として使用可能であり、それによって凹凸や段差或いは障害物の多い移動面を容易に走行する事が可能な車輌を提供する事が出来る。

例えば、台車の前部キャスターに替え、本発明にかかる当該車輪構造体２０を装着したキャスター付台車であって、既存の優れた機能を何ら損ねることなく、安全に段差の解消を可能にする台車が得られる。

又、車椅子の前部キャスターに替え、本発明にかかる当該車輪構造体２０を装着することによって、既存の優れた機能を何ら損ねることなく、安全に段差を通過出来るャスター付車椅子がえられる。

一方、ベビーカーの前部キャスターに替え、本発明にかかる当該車輪構造体２０を装着することによって、既存の優れた機能を何ら損ねることなく、特に子供が複数人同時に乗車する場合には、便利で、安全に段差を通過出来るキャスター付ベビーカーが得られる。

同様に、シルバーカーの前部キャスターに替え、本発明にかかる当該車輪構造体２０を装着することによって、既存の優れた機能を何ら損ねることなく、安全に段差を通過出来るキャスター付シルバーカーがえられる。

図１は、従来の車輪構造体の一具体例の構成を示す側面図である。

図２は、従来の車輪構造体に於ける摺動片部の一具体例の構成を示す斜視図である

図３は、従来の車輪構造体における摺動片部と車輪支持部との関係説明する背面図である。

図４は、従来の摺動片部の一具体例の構成を示す側面図である。

図５は、本発明に係る車輪構造体の一具体例の構成を説明する側面図及び裏面図である。

図６は、本発明に係る車輪構造体の他の具体例の構成を説明する斜視図及び側面図である。

図７は、本発明に於ける車輪構造体に使用される車体接合部の一具体例の構造を説明する図である。

図８は、本発明に於ける車輪構造体に使用される車体接合部の他の具体例の構造を説明する図である。

図９は、本発明に係る車体接合部で使用される接続ロッドの形状を説明する図である。

図１０は、本発明に於ける車輪構造体に使用される車体接合部の機能を説明する図である。

図１１は、本発明に係る車体接合部で使用される車体接合部の機能を説明する図である。

図１２は、本発明に於ける車輪構造体の操作の概要を説明する図である。

図１３は、本発明に使用出来る車両の例を示す図である。

図１４は、本発明に於ける車輪構造体に使用される車体接合部の他の構成を説明する図である。

符号の説明

１ 車輪支持部 ２ 車輪 ３ 車軸 ４ 車輌 ５ 車体部 ６ 車体接合部 ７ 摺動片部 ８ 移動面 ９ 障害物 １０ 摺動片部の下縁部の外表面 １１ 湾曲状輪郭部 １２ 車輪支持部進行方向先端部位置 １３ 弾性部材 １４ 磨耗防止部材 ２０ 車輪構造体 ２１ ネジ嵌合部 ２２ ロッド部 ２３ 第１の案内面 ２４ 第２の案内面 ２５ 第１の案内ローラー ２６ 第２の案内ローラー ２８ 脱落防止部 ２９ 摺動片部の本体部 ３０ 移動面と対向する外表面 ３１〜３３、３５ 領域 ３４ 段差部 ４０ カバー部 ４１ 下部、カバー部下縁部 ４３ 摺動片部の先端部 ４４ 後端部 ４５ 底部 ４６ 突起部 ４７ 開口部 ５０ 支持板 ５１ 孔部 ５２ ローラー ５８ 車軸 ５５ 磨耗防止部材 ５６ 撃緩衝材 ６０ 取り付けロッド部 ６１ キャップ部 ６２ スパナ用のカット部 ６３ ネジ込み操作部 ６４ ロッド部端部、挿入端部 ６５、６６ ベアリング機構 ６７ 固定部材 ６８ 穴部 ８１ 衝撃吸収機構 ８２ スプリング ８３ 挿入端部、第１の領域部 ８４ 連結ロッド部、第２の領域部 ８５ ネジ込み操作部、第３の領域部 ８６ 中空部 ９１、９２ ベアリング部の孔部 ９０ 孔部