JP2001294008A - キャスター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 足場が悪い地面上では車輪の沈み込みを抑制
することができるとともに、平坦な地面上では車輪を円
滑に回転させることができるキャスターを提供する。 【解決手段】 キャスター２１の車輪２５において、タ
イヤ３０のタイヤ基部３１における幅方向の中央には第
１接地部３２が突設されている。タイヤ基部３１の幅方
向の両端縁にはガイド突起３４がその先端を第１接地部
３２の先端よりも車輪２５の内周側に位置させるように
突設されている。タイヤ基部３１の外周面及びガイド突
起３４により第１接地部３２の両側方には第２接地部３
３が設けられている。第２接地部３３は第１接地部３２
よりも車輪２５の内周側に位置し、平坦な地面では第１
接地部３２のみが接触し、足場が悪い地面では第１接地
部３２及び第２接地部３３が地面１０ｂに接触されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車椅子の
前輪、台車、製品を収容するストッカ、買い物用のカー
ト等に使用するキャスターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば車椅子の前輪に使用される
キャスターは、車椅子の本体を形成するパイプ内に嵌入
される取付部材としてのシャフトと、シャフトに対し回
転可能に設けられた車軸受と、車軸受に対し車軸を介し
て回転可能に支持された車輪とから構成されている。車
椅子は本体の両側部に取付けられた駆動輪を使用者が手
で回転させたり、介護者が本体を手で押すことにより移
動される。このとき、本体の移動方向に追従してシャフ
トを中心に車軸受及び車輪が移動方向に回転されること
により、キャスターが本体を支持しつつ、その移動を補
助している。そして、この車輪の回転を円滑に行うため
に車輪の外周面は断面半円状に形成されており、その先
端部のみが地面に接触されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記キャス
ターは神社仏閣の参道、公園の砂利道等のような足場が
悪い地面上では車輪の外周面の先端部に使用者及び車椅
子から加わる荷重が集中することにより車輪が地面中に
沈み込み、回転できなくなって、本体の移動を補助する
ことができなくなるという問題があった。このような問
題を解決するため、車輪を幅広とし、地面に対する接触
面積を大きくして荷重が分散されるように構成したキャ
スターが提案されたが、舗装路等のような平坦な地面上
では回転抵抗が大きくなり、車輪が円滑に回転せず、本
体の移動方向を変えにくくなるという問題があった。

【０００４】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、足場が悪い地面上では車輪の沈み込みを抑
制することができるとともに、平坦な地面上では車輪を
円滑に回転させることができるキャスターを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載のキャスターの発明は、取付部に
取り付けるための取付部材と、取付部材に対して回動可
能に設けられた車軸受と、車軸受に車軸を介して回転可
能に支持された車輪とからなるキャスターであって、前
記車輪の外周面上には、先端部が断面半円状又は半多角
形状をなすように外周面上に突設され、この先端部で地
面に接触される第１接地部と、第１接地部の両側方にお
いて第１接地部よりも車輪の内周側に位置するように設
けられ、第１接地部の先端部が地面中に沈み込んだと
き、地面に接触される第２接地部とを備えたことを特徴
とするものである。

【０００６】請求項２に記載のキャスターの発明は、請
求項１に記載の発明において、前記第２接地部は車輪の
外周面の両端縁に設けられ、車輪の直径方向に突出する
ガイド突起であるものである。

【０００７】請求項３に記載のキャスターの発明は、請
求項２に記載の発明において、前記ガイド突起の内面を
ガイド突起の基端部から先端部に向かうほど第１接地部
から離間する傾斜面としたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明のキャスターを車
椅子の前輪に使用した実施形態について図面に基づいて
説明する。

【０００９】図２に示すように、車椅子を構成する本体
１１はアルミニウム等の金属製パイプにより折り畳み可
能に形成されており、使用者が座るための座部１２及び
使用者の上半身を保持するための背もたれ部１３を有し
ている。背もたれ部１３の両側下端には駆動輪１４が回
転可能に装着されることにより、本体１１の後部が支持
されている。駆動輪１４の外側には円環状のハンドリム
１５が取着されており、このハンドリム１５を使用する
ことにより、駆動輪１４を手で回転させることができ
る。座部１２の前部において両側下端には一対のキャス
ター２１が取付部材としての丸棒状をなすシャフト２２
をパイプの内側に嵌入することで装着されており、本体
１１の前部がキャスター２１により支持されている。

【００１０】図１（ａ），（ｂ）に示すように、キャス
ター２１は前記シャフト２２と、シャフト２２の下端に
水平方向に回転可能に設けられた逆Ｕ字状をなす車軸受
２３と、車軸受２３の両下端部の間に架設された車軸２
４と、車軸２４にベアリングを介して回転可能に支持さ
れた車輪２５とから構成されている。そして、使用者が
駆動輪１４を手で回転させることにより、キャスター２
１の車輪２５が回転し、駆動輪１４及びキャスター２１
に支持された本体１１が移動される。

【００１１】前記車輪２５はその中心に車軸２４を挿通
するための支持孔２６ａを有する略円柱状をなすホイー
ル２６と、ホイール２６の外周面上に嵌め込まれたタイ
ヤ３０とから構成されている。タイヤ３０は円筒状をな
すタイヤ基部３１を有し、このタイヤ基部３１の外周面
上において、幅方向の中央には先端面３２ａが断面半円
状をなす第１接地部３２が突設されている。

【００１２】第１接地部３２の両側方におけるタイヤ基
部３１の外周面上において、幅方向の両端縁には板状を
なすガイド突起３４が突設されている。これらガイド突
起３４はその先端が第１接地部３２の先端よりも車輪２
５の内周側に位置するように形成されている。そして、
第１接地部３２の両側方におけるタイヤ基部３１の外周
面及び一対のガイド突起３４により一対の第２接地部３
３が構成されている。これら第２接地部３３は第１接地
部３２よりも車輪２５の内周側に位置しており、例えば
舗装路、ブロック歩道、タイル床等といった車輪２５が
沈み込まない程度の足場が良い平坦な地面１０ａに対し
ては第１接地部３２の先端面３２ａのみが接触されてい
る。

【００１３】図３に示すように、例えば砂利道、農道、
不整地等といった車輪２５が沈み込むような足場が悪い
地面１０ｂに対しては第１接地部３２の先端が地面１０
ｂ中に沈み込み、第２接地部３３の外周面が地面１０ｂ
に接触されている。この状態で車輪２５は第１接地部３
２及び第２接地部３３を合わせることにより幅広とな
り、使用者及び車椅子から車輪２５を介して地面に加わ
る荷重が第１接地部３２及び第２接地部３３の全体に分
散され、車輪２５の沈み込みが抑制されている。

【００１４】ガイド突起３４の内面は基端から先端に向
かうほど第１接地部３２から離間する傾斜面３５となっ
ている。第２接地部３３には第１接地部３２の側面、タ
イヤ基部３１の外周面及びガイド突起３４の傾斜面３５
によりそれらの内側に環状凹溝３６が形成されている。
そして、図３中に矢印で示すように、足場が悪い地面１
０ｂを車輪２５が移動する場合には砂利１０ｃが第１接
地部３２の周面及びガイド突起３４の傾斜面３５により
環状凹溝３６の内奥に案内され、保持されるように構成
されている。

【００１５】ガイド突起３４の高さは第１接地部３２と
比較して若干低くなるように設定されることが好まし
い。ガイド突起３４の高さをこのように設定することに
より、図５（ａ），（ｂ）に示すように、車輪２５が段
差を乗り越えようとする場合、ガイド突起３４はその先
端部３４ａを第１接地部３２とともに段差の角部１０ｄ
へ接触させることができる。この状態で車輪２５のシャ
フト２２を中心とした水平方向の回転が規制され、段差
の角部１０ｄに対する車輪２５の位置が定められること
により、車輪２５が車軸受２３に対して回転し、本体１
１の段差の乗り越えを補助する。

【００１６】上記したタイヤ基部３１、第１接地部３
２、第２接地部３３、ガイド突起３４等によりタイヤ３
０が構成されている。このタイヤ３０は硬質のゴムを材
料に使用して一体的に成型されている。ゴムの硬度はＪ
ＩＳＡの基準で６０〜８０が好ましい。硬度が６０未満
の場合、平坦な地面１０ａに接触するときに第１接地部
３２が変形し、接地面が大きくなるため水平方向に回転
しにくくなり、８０より大きい場合、地面から加わる衝
撃等が本体１１まで伝達され、車椅子の乗り心地が悪化
するおそれがある。

【００１７】前記キャスター２１の作用について以下に
記載する。さて、図１（ｂ）に示すように、平坦な地面
１０ａ上を車椅子が移動するときには、車輪２５は第１
接地部３２の先端面３２ａのみを接触させる。この状態
で車椅子の本体１１を移動させると、その移動に追従し
て車輪２５はシャフト２２を中心に移動方向に回転しつ
つ、車軸２４を中心に回転する。

【００１８】次いで、図３に示すように、足場が悪い地
面１０ｂ上を車輪２５が移動するときには、まず、矢印
に示すように車輪２５はその回転に伴って第１接地部３
２が砂利１０ｃを両側方に掻き分ける。この砂利１０ｃ
は第１接地部３２の周面及びガイド突起３４の傾斜面３
５により環状凹溝３６の内奥に案内される。このまま砂
利１０ｃが掻き分けられると、第１接地部３２が地面１
０ｂ中に沈み込むとともに、第２接地部３３においてガ
イド突起３４の周面が地面１０ｂに接触され、このガイ
ド突起３４で車輪２５が支持される。また、第１接地部
３２及びガイド突起３４が地面１０ｂ中にさらに沈み込
むときには、タイヤ基部３１の外周面が地面１０ｂに接
触される。

【００１９】この状態で使用者及び車椅子により車輪２
５を介して地面１０ｂに加わる荷重は第１接地部３２及
び第２接地部３３を合わせた全体に分散される。さら
に、環状凹溝３６内に案内された砂利１０ｃが緻密に詰
まることにより、第２接地部３３が上方に持ち上げられ
るように支持され、車輪２５の第２接地部３３から内周
側の箇所の沈み込みが抑制された状態で本体１１は地面
１０ｂ上を移動される。

【００２０】車輪２５が段差を乗り越えるときには、ま
ず、図４（ａ），（ｂ）に示すように、車輪２５の第１
接地部３２の先端面３２ａのみが段差の角部１０ｄに接
触される。このまま本体１１を移動させると、車輪２５
は回転しながら路面から浮き上がり始める。このとき、
第１接地部３２は先端面３２ａに沿って段差の角部１０
ｄに対する接触点をずらし、これに伴って車輪２５がシ
ャフト２２を中心に水平方向に回転される。

【００２１】このまま車輪２５が回転されると、やがて
図５（ａ），（ｂ）に示すように、ガイド突起３４の先
端部３４ａが段差の角部１０ｄに接触され、第１接地部
３２及びガイド突起３４が二点で接触することによりシ
ャフト２２を中心とした車輪２５の水平方向の回転が規
制される。この状態でさらに本体１１を移動させると、
車輪２５は本体１１に対して斜めに回転されたままの状
態で車軸２４を中心に車軸受２３に対して回転し、段差
を乗り越える。

【００２２】前記の実施形態によって発揮される効果に
ついて、以下に記載する。 ・ 第１接地部３２及び第２接地部３３を設け、足場が
悪い地面１０ｂ上で第１接地部３２に加え、第２接地部
３３を地面に接触させることにより、第１接地部３２の
みに荷重が加わることを防止することができ、車輪２５
の沈み込みを抑制することができる。加えて、第２接地
部３３が第１接地部３２よりも車輪２５の内周側に位置
することにより、平坦な地面１０ａ上では第１接地部３
２の先端面３２ａのみが接触されるため、回転抵抗が低
減され、車輪２５をシャフト２２に対して水平方向に円
滑に回転させることができる。

【００２３】さらに第１接地部３２の両側部に第２接地
部３３を設けたことにより、足場が悪い地面１０ｂ上で
車輪２５の左右の重量バランスを維持することができ、
車軸受２３に対して車輪２５が偏心して回転することを
防止することができる。

【００２４】・ 第２接地部３３の外周面上に、その先
端が第１接地部３２の先端よりも車輪２５の内周側に位
置するようにガイド突起３４を設けることにより、平坦
な地面１０ａでの車輪２５の円滑な回転を保持したま
ま、足場が悪い地面１０ｂでは第１接地部３２とガイド
突起３４の間で砂利１０ｃを保持することができ、車輪
２５の沈み込みを効果的に抑制することができる。

【００２５】・ ガイド突起３４の内面を斜面状に形成
したことにより、第１接地部３２とガイド突起３４の間
で砂利１０ｃが緻密に詰まるため、第２接地部３３を上
方に持ち上げるように支持することができ、車輪２５の
沈み込みをより効果的に抑制することができる。

【００２６】・ タイヤ３０を一体的に成型したことに
より、車輪２５が回転するとき第１接地部３２と第２接
地部３３が別々に回転することにより生ずるぐらつきを
防止することができる。

【００２７】・ 第１接地部３２に対するガイド突起３
４の高さを若干低く設定することにより、段差を乗り越
えるとき、車輪２５が第１接地部３２及びガイド突起３
４の二点で段差の角部１０ｄに接触することにより、シ
ャフト２２を中心とした車輪２５の水平方向の回転が規
制され、段差を乗り越えることができる。

【００２８】なお、本実施形態は、次のように変更して
具体化することも可能である。 ・ 車椅子以外に、例えばベビーカーの前輪、台車、工
業製品を収容するストッカ、買い物用のカート等に実施
形態のキャスター２１を使用してもよい。なお、台車、
ストッカ等の底面にキャスター２１を取付ける場合、取
付部材を丸棒状のシャフト２２に代えて、平板状の座板
等とすることが好ましい。

【００２９】・ 図６に示すように、第１接地部３２の
先端面３２ａを断面形状を三角形状としたり、あるいは
半六角形状、半八角形状等の半多角形状としてもよい。 ・ ガイド突起３４を省略し、タイヤ基部３１の外周面
のみで第２接地部３３を構成してもよい。

【００３０】・ 第１接地部３２と第２接地部３３とを
別部品として成型し、連結して車輪２５を構成してもよ
い。あるいは、第２接地部３３のみを成型し、従来品の
キャスター２１の車輪２５に取り付けてもよい。

【００３１】・ 環状凹溝３６の断面形状を、例えば円
弧状、逆Ｖ字状等としてもよい。 ・ ホイール２６及びタイヤ３０を別部品ではなく一体
で成型して車輪２５を構成してもよい。この場合、車輪
２５の材料には前に挙げたゴム以外に、例えばウレタン
樹脂、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属、木材
等を使用することが好ましく、地面から加わる衝撃等を
吸収するために弾性を有する材料を使用することがより
好ましい。

【００３２】さらに、前記実施形態より把握できる技術
的思想について以下に記載する。 ・ 前記第１接地部の側面と、車輪の外周面と、ガイド
突起の傾斜面とによりその内側に環状凹溝を形成し、第
１接地部の先端面及び傾斜面により案内された砂利、泥
等を環状凹溝内に保持するように構成した請求項３に記
載のキャスター。このように構成した場合、より効果的
に車輪の沈み込みを防止することができる。

【００３３】・ 前記第１接地部及び第２接地部を一体
的に成型した請求項１から請求項３のいずれかに記載の
キャスター。このように構成した場合、第１接地部及び
第２接地部が別々に回転することを防止することができ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明の
キャスターによれば、足場が悪い地面上では車輪の沈み
込みを抑制することができるとともに、平坦な地面上で
は車輪を円滑に回転させることができる。

【００３５】請求項２に記載の発明のによれば、請求項
１に記載の発明の効果に加えて、足場が良い地面上での
車輪の円滑な回転を保持したまま、足場が悪い地面上で
の車輪の沈み込みを効果的に抑制することができる。

【００３６】請求項３に記載の発明のによれば、請求項
２に記載の発明の効果に加えて、第１接地部とガイドの
間で砂利を緻密に詰め、第２接地部を上方に持ち上げる
ように支持することができ、車輪の沈み込みをより効果
的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は実施形態のキャスターを示す斜視
図、（ｂ）は図１（ａ）の１−１線における断面図。

【図２】 車椅子にキャスターを取付ける状態を示す分
解斜視図。

【図３】 足場が悪い地面上でのタイヤを示す一部を拡
大した断面図。

【図４】 （ａ）は車輪が段差に接触した状態を示す側
面図、（ｂ）は車輪が段差に接触した状態を示す断面
図。

【図５】 （ａ）は車輪が段差を越える直前の状態を示
す側面図、（ｂ）は車輪が段差を越える直前の状態を示
す断面図。

【図６】 別形態のタイヤを示す一部を拡大した断面
図。

【符号の説明】

１０ａ…地面としての平坦な地面、１０ｂ…地面として
の足場が悪い地面、２１…キャスター、２２…取付部材
としてのシャフト、２３…車軸受、２４…車軸、２５…
車輪、３２…第１接地部、３２ａ…先端面、３３…第２
接地部、３４…ガイド突起、３５…傾斜面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 十三 岐阜県大垣市荒尾町216番地 株式会社野 田鉄工内 (72)発明者 村上 雄二 岐阜県不破郡関ヶ原町1586の107

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付部に取り付けるための取付部材と、
   取付部材に対して回動可能に設けられた車軸受と、車軸
   受に車軸を介して回転可能に支持された車輪とからなる
   キャスターであって、 前記車輪の外周面上には、先端面が断面半円状又は半多
   角形状をなすように外周面上に突設され、この先端面で
   地面に接触される第１接地部と、第１接地部の両側方に
   おいて第１接地部よりも車輪の内周側に位置するように
   設けられ、第１接地部の先端部が地面中に沈み込んだと
   き、地面に接触される第２接地部とを備えたことを特徴
   とするキャスター。
2. 【請求項２】 前記第２接地部は車輪の外周面の両端縁
   に設けられ、車輪の直径方向に突出するガイド突起であ
   る請求項１に記載のキャスター。
3. 【請求項３】 前記ガイド突起の内面をガイド突起の基
   端部から先端部に向かうほど第１接地部から離間する傾
   斜面とした請求項２に記載のキャスター。