移動装置

本発明は、車輪を有した移動装置に関する。

物体が載置される基台と、基台の裏面に取り付けられた4つの全方向車輪とを備えた移動装置が知られている(特許文献1参照)。全方向車輪は、互いに異なる少なくとも2方向以上の回転軸を有した周知の車輪である。

特開2012−30735号公報

特許文献1に記載された移動装置では、4つの全方向車輪のそれぞれが互いに独立して回転する。このため、利用者が望む特定の方向へと、移動装置を移動させることが困難である。

つまり、従来の技術では、利用者が望む方向へと容易に移動させることが困難であるという課題があった。 そこで、本発明は、車輪を有した移動装置において、利用者が望む方向へと容易に移動させることが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様は、基台(20)と、移動車輪(32,40)と、制限機構(72)とを備えた移動装置(1,3)である。 基台は、物体が載置される載置面を有す。移動車輪は、基台の載置面とは反対側の裏面の異なる位置にそれぞれが取り付けられる。制限機構は、移動車輪の回転方向が、規定された一点である基準点から同心円状となるように、移動車輪の回転方向を制限する。

このような移動装置によれば、移動車輪の移動の方向を、基準点を中心とした円弧上に制限できる。これにより、移動装置自体の移動の方向を制限でき、利用者が意図しない方向に移動装置が移動することを低減できる。

換言すると、車輪を有した移動装置において、利用者が望む方向へと容易に移動させることが可能となる。 また、本発明の一態様は、基台(20)と、全方向車輪(32)と、係止機構(82,86,88,90)とを備えた移動装置(5)である。

基台は、物体が載置される載置面を有す。全方向車輪は、基台の載置面とは反対側の裏面の異なる位置にそれぞれが取り付けられる。ここで言う全方向車輪とは、互いに異なる方向に回転する少なくとも2以上の回転軸を有している。

係止機構は、全方向車輪が接触する接触面に軸支されるように、接触面に係止する。 このような移動装置によれば、全方向車輪が回転可能となる方向を、係止機構によって軸支されたポイントを中心として旋回する方向に制限できる。これにより、移動装置自体の移動の方向を制限でき、利用者が意図しない方向に移動装置が移動することを低減できる。

換言すると、車輪を有した移動装置において、利用者が望む方向へと容易に移動させることが可能となる。 なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

第1実施形態における移動装置の斜視図である。

第1実施形態における移動装置の底面図である。

一方向車輪の回転方向を説明する説明図である。

可動機構を説明する説明図であり、収納位置に位置する場合を説明する説明図である。

可動機構を説明する説明図であり、接触位置に位置する場合を説明する説明図である。

第2実施形態における移動装置の斜視図である。

第2実施形態における移動装置の底面図である。

第3実施形態における移動装置の斜視図である。

第3実施形態における移動装置の底面図である。

係止機構を説明する説明図であり、ダウンレバーを押し下げた状態を説明する説明図である。

係止機構を説明する説明図であり、アップレバーが押し上げられた状態を説明する説明図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。 [第一実施形態] <1−1 移動装置> 図1に示す移動装置1は、物体を移動させる装置である。本実施形態において、移動装置1は、医療行為または医療行為の補助に用いる機器及び術者を移動させる。術者とは、医療行為及び医療行為の補助を実施する人物であり、例えば、医師、歯科医師、看護師、歯科衛生士を含む。

この移動装置1は、椅子10と、医療機器12と、基台20と、移動機構30とを備えている。 椅子10は、人が着座する座面を備えている。医療機器12は、医療行為または医療行為の補助に必要な各種の機器である。この医療機器12の一例として、医療行為として手術の実施を支援する2つの多関節アームが考えられる。なお、医療機器12は、多関節アームに限るものではなく、例えば、神経機能監視装置、生体モニタリング装置、生体検査装置などであってもよい。

基台20は、物体が載置される載置面22を有した台である。本実施形態における基台20は、矩形状に形成された本体部26と、本体部26から延出する長尺状の突出部28とを備えている。なお、基台20の載置面22には、物体として、椅子10と医療機器12とが載置される。 <1.2 移動機構> 移動機構30は、移動装置1を移動させる機構である。本実施形態の移動機構30は、複数の全方向車輪32と、複数の一方向車輪40と、複数の可動機構60とを備えている。本実施形態においては、全方向車輪32を「3個」、一方向車輪40を「2個」備えている。また、可動機構60は、一方向車輪40ごとに設けられている。

全方向車輪32のそれぞれは、互いに異なる方向に回転する少なくとも2以上の回転軸を有した周知の車輪である。この全方向車輪32は、主輪34と、副輪36とを備える。 主輪34は、1つの回転方向に回転する第1回転軸を有した車輪である。副輪36は、主輪34の第1回転軸とは異なる方向に回転する第2回転軸を有し、主輪34の径よりも小さな径の車輪である。そして、副輪36は、第2回転軸が第1回転軸と直交するように、主輪34の側面に軸支されている。

すなわち、全方向車輪32は、主輪34の回転方向及び副輪36の回転方向に回転でき、主輪34の回転速度と副輪36の回転速度を調整することで全方向に回転可能となる。 全方向車輪32は、それぞれ、図2に示すように、基台20の裏面24の互いに異なる位置に取り付けられる。基台20の裏面24とは、載置面22とは反対側の面である。具体的には、基台20の裏面24において、基台20の本体部26の後端部のそれぞれと、基台20の突出部28の先端部とに、全方向車輪32が1つずつ取り付けられている。

本実施形態における後端とは、図2に示す上方側の端部であり、先端とは、図2に示す下方側の端である。 <1.3 一方向車輪> 一方向車輪40は、それぞれ、1つの回転軸を有した車輪である。一方向車輪40のそれぞれは、図2に示すように、基台20の裏面24の互いに異なる位置に取り付けられる。具体的には、基台20の裏面において、基台20の本体部26の先端部のそれぞれに、一方向車輪40が1つずつ取り付けられている。この一方向車輪40は、移動車輪の一例である。

図3,図4に示すように、一方向車輪40は、それぞれ、車輪44と、制限機構46とを備えた、いわゆるキャスターである。車輪44は、1方向に回転する1つの回転軸を有した車輪である。

制限機構46は、車輪44が回転自在となるように車輪44の回転軸を支持すると共に、基台20の一部分である被取付部52に一方向車輪40を固定する周知の機構である。この制限機構46として、矩形の板状に形成された支持部から同一方向に延出され、車輪44の回転軸を軸支する板状の挟持部49,50と、基台20の被取付部52に一方向車輪40を固定する取付軸54とを備えた周知の機構が考えられる。

本実施形態において、制限機構46は、図5に示すように、x−y平面上において、基準点を中心とした円の接線に、車輪44の回転軸に直交する軸の向きが一致するように、車輪44の回転方向を固定する。ここで言うx−y平面とは、一方向車輪40の車輪44が接触し、移動装置1が移動する平面である。ここで言う基準点とは、x−y平面に規定された一つの点(即ち、座標)である。

また、ここで言う一致とは、円の接線と車輪44の回転軸に直交する軸の向きとの差が「0」である場合に加えて、その差が、「0」とみなせるものとして予め規定された許容範囲内である場合を含む。

つまり、制限機構46は、一方向車輪40の回転方向が基準点から同心円状となるように一方向車輪40を固定する。 なお、車輪44の回転方向を固定する方法として、例えば、取付軸54を、ネジ、ボルト・ナット、リベット、ピンなどによって構成し、基台20の被取付部52に固定する方法が考えられる。ただし、車輪44の回転方向を固定する方法は、これに限るものでなく、例えば、溶接やロウ付け、圧接などを用いて、キャスターの支持部を基台20の被取付部52に接合することが考えられる。

すなわち、制限機構46は、x−y平面において一方向車輪40の車輪44の回転方向を制限する。 可動機構60は、基台20に対して垂直方向に一方向車輪40のそれぞれを移動させる周知の機構である。具体的に、可動機構60は、図4,図5に示すように、ダウンレバー62と、アップレバー64とを備え、接触位置と解除位置との間を一方向車輪40が移動させる。

ここで言う接触位置とは、x−y平面に対して一方向車輪40の車輪44が接触する位置である。一方、解除位置とは、接触位置から解除され、x−y平面に対して一方向車輪40の車輪44が非接触となる位置である。

ダウンレバー62は、一方向車輪40の車輪44が接触位置に位置するように、一方向車輪40を垂直方向に移動させるリンク機構である。アップレバー64が、接触位置に位置する一方向車輪40を解除位置へと移動させるリンク機構である。 [1.3 第1実施形態の効果] (1.3a)以上説明したように、移動装置1によれば、一方向車輪40の移動の方向を、基準点を中心とした円弧上に制限できる。これにより、移動装置1自体の移動の方向を制限でき、術者が意図しない方向に移動装置1が移動することを低減できる。

換言すると、車輪を有した移動装置1において、術者(即ち、利用者)が望む方向へと容易に移動させることが可能となる。 (1.3b)特に、移動装置1では、一方向車輪40の回転軸に直交する軸が、基準点を中心とした円の接線に一致するように、一方向車輪40の回転方向を固定している。これにより、移動装置1の移動方向を確実に制限でき、移動装置1の移動を利用者の意図したものに近づけることができる。

(1.3c)移動装置1では、可動機構60によって、一方向車輪40のそれぞれを、接触位置と解除位置とに移動させることができる。これにより、移動装置1によれば、移動装置1自身の移動方向を制限する必要がある場合に、一方向車輪40を利用することができ、移動装置1の移動方向を制限する必要が無い場合には、一方向車輪40を利用しないものとすることができる。

(1.3d)特に、移動装置1によれば、術者が椅子10に着座した場合であっても、その術者が望方向へと移動させることができる。 [1.4 第1実施形態の変形例] ここで、本開示の第1実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

(1.4a)例えば、上記実施形態における制限機構46は、基台20の被取付部52に一方向車輪40を固定していたが、制限機構46は、更に、車輪44の回転方向の向きを変更可能に構成されていてもよい。この場合、制限機構46は、車輪44の回転方向の向き(即ち、車輪44の回転軸に直交する軸の向き)の変更を、取付軸54を回転させることで実現すればよい。取付軸54の回転は、利用者が手動で実施してもよいし、電気や空気圧、油圧などで発生した駆動力によって実現してもよい。

このような移動装置5によれば、移動装置5が移動する方向を調整でき、術者にとっての利便性を向上させることができる。 (1.4b)上記実施形においては、移動装置1が備える一方向車輪40の個数を「2」としていたが、移動装置1が備える一方向車輪40の個数は、「3」であっても良いし、「4」以上であってもよい。 [2.第2実施形態] 第2実施形態の移動装置は、第1実施形態の移動装置1とは、主として、移動機構が異なる。このため、本実施形態においては、第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略し、第1実施形態とは異なる移動機構を中心に説明する。

図6に示すように、本実施形態の移動装置3は、椅子10と、医療機器12と、基台20と、移動機構70とを備えている。 <2.1 移動機構> 移動機構70は、移動装置3を移動させる機構である。移動機構70は、複数の全方向車輪32と、制限機構72とを備えている。

全方向車輪32のそれぞれは、互いに異なる方向に回転する少なくとも2以上の回転軸を有した周知の車輪であり、主輪34と、副輪36とを備える。 本実施形態における全方向車輪32は、それぞれ、図7に示すように、基台20の裏面24の異なる位置に取り付けられる。具体的には、基台20の裏面24において、基台20の本体部26の後端部のそれぞれと、基台20の突出部28の先端部とに、全方向車輪32が1つずつ取り付けられている。

本実施形態における全方向車輪32は、移動車輪の一例である。 本実施形態における後端とは、図7に示す上方であり、先端とは、図7に示す下方である。

制限機構72は、主輪34の回転を制限する機構である。この制限機構72は、例えば、主輪34に制動力を加える周知のブレーキとして構成されていてもよい。 このような制限機構72により、全方向車輪32において回転可能な車輪が接触面に接する副輪36だけとなり、全方向車輪32の移動方向を一方向に制限できる。

さらに、制限機構72は、x−y平面上において、基準点を中心とした円の接線に、副輪36の回転軸に直交する軸の向きが一致するように、全方向車輪32の回転方向を固定する。ここで言うx−y平面とは、全方向車輪32の副輪36が接触し、移動装置3が移動する平面である。ここで言う基準点とは、x−y平面に規定された一つの点(即ち、座標)である。

また、ここで言う一致とは、円の接線と副輪36の回転軸に直交する軸の向きとの差が「0」である場合に加えて、その差が、「0」とみなせるものとして予め規定された許容範囲内である場合を含む。

つまり、制限機構72は、全方向車輪32の回転方向が基準点から同心円状となるように全方向車輪32を固定する。 さらに、制限機構72は、角度調整機構を備える。この角度調整機構は、副輪36それぞれの回転方向を変更自在に設定する。具体的に、本実施形態における角度調整機構は、全方向車輪32それぞれの基台20への取り付け角度を調整する周知の機構である。この基台20への取り付け角度の調整は、全方向車輪32それぞれの基台20への取付軸を回転させることで実現すればよい。取付軸の回転は、利用者が手動で実施してよいし、電気や空気圧、油圧などで発生した駆動力によって実現してもよい。 [2.2第2実施形態の効果] (2a)このような移動装置3によれば、全方向車輪32の回転方向が基準点から同心円状となるように、全方向車輪32の回転方向を制限できる。

これにより、移動装置3によれば、移動装置3の移動方向を制限でき、移動装置3の移動方向を術者が意図したものに近づけることができる。 (2b)移動装置3では、特に、副輪36の回転軸と直交する軸が、基準点を中心とした円の接線に一致するように、主輪34の第1回転軸の回転を制限している。

このような移動装置3によれば、全方向車輪32の主輪34の回転を制限することで、副輪36の回転方向を基準点から同心円状に揃えることができる。 これにより、移動装置3によれば、移動装置3の移動方向をより確実に制限できる。

(2c)制限機構72は、全方向車輪32の副輪36の回転方向を変更自在に設定できる。このような移動装置3によれば、移動装置3の移動方向を自在に調整でき、術者が使い勝手の良いものとすることができる。 [3.第3実施形態] 第3実施形態の移動装置は、第1実施形態の移動装置1とは、主として、移動構造が異なる。このため、本実施形態においては、第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略し、第1実施形態とは異なる移動構造を中心に説明する。

図8に示すように、本実施形態の移動装置5は、椅子10と、医療機器12と、基台20と、移動機構80とを備えている。 <3.1 移動機構> 移動機構80は、移動装置5を移動させる機構である。移動機構80は、複数の全方向車輪32と、1つの係止機構82とを備えている。移動装置5は、全方向車輪32を「3個」備えている。

全方向車輪32のそれぞれは、互いに異なる方向に回転する少なくとも2以上の回転軸を有した周知の車輪である。この全方向車輪32は、主輪34と、副輪36とを備える。すなわち、全方向車輪32は、主輪34の回転方向及び副輪36の回転方向に回転でき、主輪34の回転速度と副輪36の回転速度を調整することで全方向に回転可能となる。

全方向車輪32は、それぞれ、図9に示すように、基台20の載置面22とは反対側の裏面24の互いに異なる位置に取り付けられる。具体的には、基台20の裏面において、基台20の本体部26の後端部のそれぞれと、基台20の突出部28の先端部とに、全方向車輪32が1つずつ取り付けられている。

本実施形態における後端とは、図9に示す上方側の端部であり、先端とは、図9に示す下方側の端である。 <3.2 係止機構> 係止機構82は、全方向車輪32が接触する接触面に移動装置5を軸支する。ここで言う接触面とは、一方向車輪40の車輪44が接触し、移動装置1が移動する平面(例えば、x−y平面)である。

具体的に、係止機構82は、図10,図11に示すように、接続部84と、軸部86と、係止部88と、ダウンレバー90と、アップレバー92とを備える。 接続部84は、基台20の突出部28に係止機構82を接続する。軸部86は、接続部84と係止部88とを接続する軸である。軸部86は、例えば、ピストン・シリンダーを有している。係止部88は、軸部86の一端に回動自在に接続されている。係止部88の一例として、板状に形成された部材が考えられる。

ダウンレバー90は、垂直方向に沿って下方へと係止部88を移動させるリンク機構である。ダウンレバー90は、初期位置からの可動量が多いほど、垂直方向に沿って下方へと係止部88を押し下げる。

アップレバー92は、垂直方向に沿って上方へと係止部88を移動させるリンク機構である。 すなわち、係止機構82は、ダウンレバー90が下方へと押し下げられることによって、係止部88は、接触面に押し付けられる。これにより、接触面と係止部88との間の摩擦力が高くなり、係止部88は、接触面に係止される。そして、軸部86が係止部88に対して回動自在であるため、係止部88を旋回中心として、移動装置5は旋回可能となる。

なお、ダウンレバー90は、初期位置からの可動量が多いほど、垂直方向に沿って下方へと係止部88を押し下げることから、接触面との係合力を調整することが可能である。つまり、ダウンレバー90が調整機構として機能する。 [3.2 第3実施形態の効果] (3.2a)以上説明したように、移動装置5によれば、係止機構82によって係止された接触面上のポイントを中心とした旋回方向に移動装置5の移動の方向を制限できる。

このため、移動装置5によれば、移動装置5の移動方向を術者が意図した方向だけとすることができ、術者が意図しない方向に移動装置が移動することを低減できる。 (3.2b)また、移動装置5によれば、ダウンレバー90を押し下げる量によって、接触面との係合力を調整できる。

これにより、移動装置5によれば、移動装置5の移動の方向の自由度を高めることができる。 [3.3 第3実施形態の変形例] (3.3a)上記第3実施形態の係止機構82は、板状に形成された係止部88を接触面に押圧することで、係止部88を接触面に係止していたが、係止機構82の構造は、これに限るものではない。例えば、係止部88を吸盤によって形成し、その吸盤を接触面に貼り付けることで、係止部88を接触面に係止してもよい。

(3.3b)さらに、係止部88は、軸部86が接続された端とは反対側の端(以下、係止端と称す)が、杭として構成されていてもよい。このように構成されていれば、係止端を接触面に打ち込むことによって、軸部86を接触面に係止でき、係止部88を旋回中心として移動装置5は旋回可能となる。 [4.その他の実施形態] 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

(4a) 上記第1実施形態,第2実施形態,第3実施形態の移動装置1,3,5は、それぞれ、椅子10及び医療機器12を備えていたが、移動装置は、椅子10及び医療機器12のうちの少なくとも一方が省略されていてもよい。

この場合、移動装置における基台20は、本体部26だけを備えていてもよい。 つまり、移動装置は、物体を運搬する台車として構成されていてもよい。 (4b)なお、上記実施形態の構成の一部を省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。

また、本発明は、前述した移動装置の他、種々の形態で実現することができる。

1,3,5…移動装置 10…椅子 12…医療機器 20…基台 22…載置面 24…裏面 26…本体部 28…突出部 30,70,80…移動機構 32…全方向車輪 34…主輪 36…副輪 40…一方向車輪 44…車輪 46…制限機構 49…挟持部 52…被取付部 54…取付軸 60…可動機構 62…ダウンレバー 64…アップレバー 72…制限機構 82…係止機構 84…接続部 86…軸部 88…係止部 90…ダウンレバー 92…アップレバー