JP2004268836A - 走行機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】移動体を、安定して自立させることができ、しかも平坦面だけでなく段差のある地面も簡単に移動させることができる走行機構を提供する。
【解決手段】地面を走行する移動体1に設けられ、移動体1の表面から出没可能に設けられた車輪10と、車輪10を出没させる出没手段20を備えた走行機構であって、走行機構の出没手段20が、収納位置および前記突出位置において、移動体1に対する車軸部21の移動を固定解放する固定手段40を備えており、車輪10が、外周に、車軸部21の車軸22を中心にして互いに回転対称な位置に、少なくとも3つの頂点を有する回転体12と、回転体12の頂点に、それぞれ回転自在に取り付けられたローラ13とからなり、回転体12が、その外周において、隣接する頂点間に摺動可能で摩擦抵抗が小さく、かつその中心方向に円弧状に凹んだガイド面12s を備えている。
【選択図】 図1
【解決手段】地面を走行する移動体1に設けられ、移動体1の表面から出没可能に設けられた車輪10と、車輪10を出没させる出没手段20を備えた走行機構であって、走行機構の出没手段20が、収納位置および前記突出位置において、移動体1に対する車軸部21の移動を固定解放する固定手段40を備えており、車輪10が、外周に、車軸部21の車軸22を中心にして互いに回転対称な位置に、少なくとも3つの頂点を有する回転体12と、回転体12の頂点に、それぞれ回転自在に取り付けられたローラ13とからなり、回転体12が、その外周において、隣接する頂点間に摺動可能で摩擦抵抗が小さく、かつその中心方向に円弧状に凹んだガイド面12s を備えている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行機構に関する。さらに詳しくは、旅行用鞄や乳母車、台車、作業用車両等、地面上を転動する車輪を有し、エンジンやモータ等の駆動源から供給される動力や、人が引っ張ったり押したりすることによって移動される移動体に設けられる走行機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、旅行用鞄や台車等の移動体の下端には、車輪が設けられており、移動体の本体を引っ張れば車輪が地面を転動するので、地面を円滑に移動させることができる。しかも、移動体の荷重を車輪によって支持させることができるから、移動体が重くても、楽に移動させることができる。
しかし、移動体の底部に車輪しか設けていない場合、言い換えれば、車輪だけで移動体を自立させるような構造とした場合には、地面に少しでも傾斜があれば移動体が移動してしまう。このため、そのような場所において、移動体の移動を防ぐためには、人が常に移動体を保持しておかなければならず、非常に不便である。
【0003】
この問題を解決する手段として、特許文献1、2(従来例1、2)記載の技術がある。
【0004】
従来例1の技術は、移動体を立てたときにはその底部のみが地面に接触し、少し移動体を傾けると、車輪のみが地面と接触するような構造としたものである。この場合、移動体を立てているときには車輪が地面と接触しないので、地面に傾斜があったとしても安定して移動体を自立させておくことができる。そして、移動体を傾ければ車輪のみを地面に接触させることができるので、移動体を楽に移動させることができる。
また、従来例2の技術は、車輪を移動体の底部から出没可能としたものである。このため、車輪を移動体内に収容させておけば、移動体を安定した状態で地面に設置しておくことができるし、車輪を移動体から突出させれば、車輪のみを地面に接触させることができるので、楽に移動体を移動させることができる。
【特許文献1】
特開2001−224721号公報
【特許文献2】
特開平10−291533号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来例1、2の技術は、車輪のみを地面に接触させる状態とすれば、地面上を移動させることができるが、階段等の段差は乗り越えることができない。したがって、段差のあるところでは、移動体を持ち上げて移動させなければならないという問題がある。
【0006】
本発明はかかる事情に鑑み、移動体を、安定して自立させることができ、しかも平坦面だけでなく段差のある地面も簡単に移動させることができる走行機構を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の走行機構は、地面を走行する移動体に設けられ、該移動体の表面から出没可能に設けられた車輪と、該車輪を出没させる出没手段を備えた走行機構であって、該走行機構の出没手段が、前記車輪を回転自在に支持する車軸を備えた車軸部と、該車軸部を、前記移動体に対して、収納位置と突出位置との間で移動させる移動支持手段と、前記収納位置および前記突出位置において、前記移動体に対する前記車軸部の移動を固定解放する固定手段とを備えており、前記車輪が、外周に、前記車軸部の車軸を中心にして互いに回転対称な位置に、少なくとも3つの頂点を有する回転体と、該回転体の前記頂点に、それぞれ回転自在に取り付けられたローラとからなり、前記回転体が、その外周において、隣接する前記頂点間に摺動可能で摩擦抵抗が小さく、かつその中心方向に円弧状に凹んだガイド面を備えており、前記車軸部が収納位置に配置されると、前記複数のローラのうち、一のローラの外周面が、前記移動体の一の表面に対して外方に位置し、前記車軸部が前記突出位置に配置されると、該車軸部の車軸の軸方向からみて、前記移動体におけるその進行方向に位置する進行側表面と該進行側表面と連続する底面との接続部分が、前記回転体の全てのガイド面に接するガイド円内に配置されることを特徴とする。
請求項2の走行機構は、請求項1記載の発明において、前記車軸部が収納位置に配置されると、前記複数のローラのうち、一のローラの外周面が前記移動体の一の表面に対して外方に位置することを特徴とする。
請求項3の走行機構は、請求項1記載の発明において、前記車軸部が前記突出位置に配置されたときにおいて、前記移動体の進行側表面が、該車軸部の車軸の軸方向からみて、該進行側表面と平行かつ前記ガイド円に接する2つの接線の間に位置するように配設されており、前記移動体の底面が、該車軸部の車軸の軸方向からみて、該底面と平行かつ前記ガイド円に接する2つの接線の間に位置するように配設されていることを特徴とする。
請求項4の走行機構は、請求項1記載の発明において、前記車軸部が前記突出位置に配置されたときにおいて、前記移動体の進行側表面が、前記車軸部の車軸の軸方向からみて、該進行側表面と平行かつ該移動体の進行方向前方に位置する前記回転体のガイド面に接する接線よりも後方に位置するように配設されており、前記移動体の底面が、該車軸部の車軸の軸方向からみて、該底面と平行かつ前記車軸部の車軸の下方に位置するガイド面に接する接線よりも上方に位置するように配設されていることを特徴とする。
請求項5の走行機構は、請求項2記載の発明において、前記出没手段が、前記車軸部が前記収納位置に配置されたときおいて、前記複数のローラのうち、一のローラを、その外周面が前記移動体の一の表面に対して外方に位置する走行位置に配置させる位置決め部を備えており、該位置決め部が、前記車輪の車軸部に対する回転を固定する回転固定部を有することを特徴とする。
請求項6の走行機構は、請求項5記載の発明において、前記位置決め部が、前記車軸部が前記突出位置から前記収納位置に移動されるときに、前記複数のローラのうち、前記移動体に収容される一のローラを所定の固定位置まで案内するガイド板を備えており、前記ガイド板が、前記車輪の車軸部が前記収納位置に配置されると、前記複数のローラのうち、2つのローラに接触するように配設されていることを特徴とする。
請求項7の走行機構は、請求項1記載の発明において、前記移動支持手段が、前記収納位置と前記突出位置との間に設けられた、前記車軸部の移動を案内する案内レールと、前記車軸部を、前記突出位置に向けて付勢する付勢手段とを備えていることを特徴とする。
請求項8の走行機構は、請求項7記載の発明において、前記付勢手段による前記車軸部を前記突出位置に向けて付勢する力が、前記車輪のローラのみが地面に接触した状態において、前記車軸部に加わる前記移動体の荷重よりも小さいことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1は本実施形態の走行機構の概略説明図であって、車輪10を突出位置に配置した状態を示す図である。図2は本実施形態の走行機構の概略説明図であって、車輪10を収容位置に配置した状態を示す図である。図1および図2に示すように、本実施形態の走行機構は、旅行鞄や乳母車、台車、作業用車両等、エンジンやモータ等の駆動源から供給される動力や人力によって移動される移動体1に設けられ、この移動体1の表面から、出没可能に設けられた車輪10と、この車輪10を出没させる出没手段20を備えたものであり、車輪10を移動体1の表面から突出させれば、階段や地面上の凹凸等の段差を乗り越えることができるものである。
なお、本実施形態において、移動体1は、各図面において右方向に移動するものとし、移動体1における進行方向前方に位置する面、つまり紙面に向かって右側の面を進行側表面1aとする。
【0009】
図1および図2に示すように、本実施形態の走行機構の出没手段20は、車輪10を回転自在に支持する車軸22を備えた車軸部21と、この車軸部21を突出位置(図1の位置)と収容位置(図2の位置)との間で移動させる移動支持手段30と、収容位置又は突出位置において車軸部21の移動を固定解放する固定手段40と、収納位置に配置された車輪10の回転を固定しかつ車輪10を所定の姿勢に位置決めする位置決め部45とを備えている。
【0010】
図1および図2に示すように、本実施形態の走行機構に使用される車輪10は、特許第3310651号公報記載の車輪であり、前記車軸部21の車軸22に回転自在に取り付けられている。この車輪10は外周に、車軸22を中心にして互いに回転対称な位置に4つの頂点を有する回転体12と、この回転体12の各頂点に、それぞれ回転自在に取り付けられたローラ13とから構成されたものである。この車輪10の回転体12は、その外周において、隣接する頂点間に、回転体12の中心方向に凹んだ円弧状に形成された摺動可能で摩擦抵抗が小さいガイド面12s を有しており、しかも車軸22の軸方向からみて、ガイド面12s の側辺の一端部と、ガイド面12s を挟む隣接した両側のローラ13のうち、ガイド面12s の一端部側のローラ13外周との交点が、一端部側のローラ13の回転中心を通り、他端側のローラ13の外周に接する接線よりも外方に位置するように形成されている。
【0011】
図6は本実施形態の走行機構を採用した移動体1を平坦な地面上に自立させた状態を示す図である。図7は本実施形態の走行機構を採用した移動体1が平坦な地面上を移動している状態を示す図である。図8は本実施形態の走行機構を採用した移動体1が階段を移動している状態を示す図である。図9は車軸部21が突出位置に配置されたときにおける車輪10と移動体1の関係を示した図である。
【0012】
図1、図6および図7に示すように、車軸部21が収容位置に配置されると、位置決め部45によって、車輪10は、車軸22よりも進行側表面1a側に位置するローラ13(以下、単に前ローラ13A という)の外周面のみが移動体1の底面1bから突出するように配置される。つまり、移動体1の一の表面からは、一つのローラ13しか外方に突出しないように配置される。そして、車軸10の車軸22に対する回転も、位置決め部45によって固定される。
このため、車軸部21を収納位置に配置すれば、車輪10の複数のローラ13のうち前ローラ13A の表面だけが移動体1の底面1bよりも外方に位置するから、底面1bを地面に対向させて移動体1を自立させれば、車輪10の前ローラ13A だけでなく、必ず移動体1の表面が地面に接触する。本実施形態の移動体1の場合であれば、前ローラ13A と、移動体1の底面に設けられた突起状部材1dとが地面に接触する(図6参照)。そして、車輪10の車軸22に対する回転も固定されており、前ローラ13A と移動体1の相対的な位置が移動しないから、移動体1を安定した状態で自立させることができる。
車軸部21を収納位置に配置したときにおける前ローラ13A の位置が、特許請求の範囲にいう走行位置である。
【0013】
そして、車軸部21を収納位置に配置した状態で、前ローラ13A を支点として移動体1を進行側表面1a側に傾ければ、前ローラ13A のみを地面に接触させることができる。すると、前ローラ13A に地面上を転動させれば、移動体1を移動させることができるし、移動体1が地面とは接触ないので、移動体1を円滑に移動させることができる。
【0014】
なお、車軸部21を収納位置に配置したときに、前ローラ13A が進行側表面1aから突出し、かつ移動体1を傾けたときに前ローラ13A が地面と接触するように車輪10を車軸部21に取り付けてもよい。この場合には、前ローラ13A よりも上方に位置するローラ13が進行側表面1aから突出しないように設けておけば、進行側表面1aを地面に対向させて移動体1を自立させれば、安定した状態で移動体1を自立させることができるし、前ローラ13A に地面上を転動させれば、移動体1を移動させることができる。
【0015】
また、図8に示すように、車軸部21を突出位置に配置すれば、車輪10が移動体1の表面から突出し、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、移動体1における進行側表面1aと進行側表面と連続する底面1bとの接続部分1s(以下、単に接続部分1sという)が、回転体12の全てのガイド面12s に接するガイド円GC内に配置されている(図9(A)参照)。このため、回転体12のガイド面12s を移動体1の移動側表面1aよりも進行方向前方に配置させ、かつ、移動体1の底面1bを車輪10の回転体12において地面と対面するガイド面12s よりも上方に位置させることができる。
よって、移動体1を進行方向に引っ張れば、階段等の段差の角などに回転体12のガイド面12s を接触させることができる。すると、回転体12のガイド面12s を段差の角などに接触させたまま移動体1に対して進行方向上方に力を加えれば、回転体12は、そのガイド面12s を段差の角などに滑らせながら車軸22を中心として回転させることができる。よって、車輪10がスムースに段差を乗り越えるので、車輪10とともに移動体1も段差を乗り越えることができるし、移動体1が段差を乗り越えるときに、移動体1と段差の間に回転体12のガイド面12s が配置されるから、移動体1が段差に接触することを確実に防ぐことができる。
【0016】
したがって、本実施形態の走行機構を移動体1に採用すれば、移動体1を安定して自立させることができ、平坦な地面を走行させることができ、しかも、段差がある場所であっても、移動体1をスムースに移動させることができ、かつ移動体1の損傷も防ぐことができる。
【0017】
さらに、車軸部21は、収納位置および突出位置に配置されると、固定手段40によってその位置に保持されるから、平坦な地面を移動するとき、および段差を乗り越えるときに車軸部21が収納位置と突出位置との間で移動することを防ぐことができ、移動体1を安定した状態で移動させることができる。
【0018】
なお、移動体1の底面1bに突起状部材1dを設けない場合には、後方のローラ13は、その外周面が底面1bよりも外方に位置しないようにすれば、底面1bとローラ13とを地面に接触させることができ、移動体1を安定して自立させることができる。
【0019】
さらになお、図9(A)に示すように、車軸部21が突出位置に配置されたときにおいて、移動体1の進行側表面1aが、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、進行側表面1aと平行かつガイド円GCに接する2つの接線L1,L2との間に位置し、かつ底面1bが、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、底面1bと平行かつガイド円GCに接する2つの接線L3,L4の間に位置するように、車輪10を車軸部21に取り付けておけば、移動体1を地面に対して大きく傾けて移動させても、より確実に、回転体12のガイド面12s を移動体1の移動側表面1aよりも進行方向前方に配置させ、かつ、移動体1の底面1bは車輪10の回転体12において地面と対面するガイド面12s よりも上方に位置させることができる。すると、移動体1と段差の接触をより確実に防ぐことができるから、移動体1をよりスムースに移動させることができ、かつ移動体1の損傷を確実に防ぐことができる。
【0020】
さらになお、図9(B)に示すように、車軸部21が突出位置に配置されたときにおいて、移動体1の進行側表面1aが、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、進行側表面1aと平行かつ移動体1の進行方向前方に位置する回転体12のガイド面12s に接する接線L5よりも後方に位置し、かつ底面1bが、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、底面1bと平行かつ車軸部21の車軸22の下方に位置するガイド面12s に接する接線L6よりも上方に位置するように配設すれば、移動体1を大きく傾けたとしても、移動体1が段差に接触することがないので、移動体1の損傷を確実に防ぐことができる。
【0021】
さらになお、車軸部21を収容位置に配置したときに、全てのローラ13が移動体1の内部に配置されるようにしてもよい。この場合には、平坦な地面を移動するときにのみ使用する車輪を移動体に設けておけばよい。
【0022】
つぎに、出没手段20を詳細に説明する。
まず、車軸部21を説明する。
この車軸部21は、前記車輪10が回転自在に取り付けられた車軸22と、この車軸22を支持する支持板23とから構成されている。
【0023】
つぎに、移動支持手段30を詳細に説明する。
図3は(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図である。図4は車輪10を取り除いた状態であって、(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40により固定されている状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40により固定されている状態の図である。図5は車輪10を取り除いた状態であって、(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図である。
図3〜図5に示すように、前記移動体1の側面には、移動支持手段30の案内レール31が設けられている。この案内レール31は、その軸方向が、移動体1の進行方向後側から移動体1の進行側表面1aと底面1bとの接続部分1sに向かうように下傾するように配設されている。つまり、案内レール31は、その軸方向が、つまり移動体1の内部からその表面に向かうように配設されているのである。
この案内レール31には、スライダ32が取り付けられている。このスライダ32は、案内レール31の軸方向に沿って移動可能に設けられている。そして、このスライダ32には、前記車軸部21の支持板23が取り付けられている。
このため、スライダ32を案内レール31に沿って移動させれば、車軸部21の支持板23を案内レール31に沿って移動させることができる。すると、車軸部21は移動体1の内部と移動体1の表面近傍との間で移動することになるから、車軸部21の車軸22に取り付けられている車輪10を、移動体1から出没させることができる。そして、案内レール31の進行方向後方の端部(以下、単に後端という)、つまり移動体1の内部に位置する端部が前述した収容位置であり、案内レール31の進行方向前方の端部(以下、単に先端という)、つまり移動体1の表面近傍に位置する端部が前述した突出位置である。
【0024】
なお、スライダ32と案内レール31を、例えば両者の間にボールを配置したいわゆるリニアガイド機構等によって相対的に移動可能に連結すれば、スライダ32の移動をスムースにすることができる。
さらになお、スライダ32と案内レール31を連結する構造はリニアガイド機構に限られず、単に両者を摺動可能に組合せたものでもよく、とくに限定はない。
【0025】
前記案内レール31の先端と、前記車軸部21の支持板23との間には、案内レール31と平行な方向に伸縮するバネ33が設けられている。このバネ33は、車軸部23が突出位置に配置された状態でほぼ自然長となるように配設されている。つまり、車軸部23は、突出位置よりも収容位置側に移動した状態では、バネ33よって、常に、突出位置に向けて付勢されるのである。
また、このバネ33は、その張力が前記車輪10のみが地面に接触した状態において、前記車軸部21に加わる前記移動体1の荷重、つまり移動体1の全荷重よりも小さいものが使用されるが、その理由は後述する。
【0026】
なお、上記のバネ33が特許請求の範囲にいう付勢手段であるが、付勢手段はバネに限られず、エアシリンダやゴム等でもよく、車軸部21を、常時突出位置に向けて付勢しておくことができるものであれば、とくに限定はない。
【0027】
つぎに、位置決め部45を説明する。
図4に示すように、移動体1の側面には、前記移動支持手段30の案内レール31を囲むように位置決め部45が設けられている。この位置決め部45は、案内レール31の上方に設けられた上ガイド板46と、案内レール31の後方に設けられた後側ガイド板47とから構成されている。
この上ガイド板46における移動体1の進行方向前方の端部(以下、単に上ガイド板46の前端という)は、収容位置に配置されたときにおける車軸部21の車軸23の中心と間の距離が、車輪10の全てのローラ13に外接する外接円の半径よりも長くなるように配設されている。しかも、上ガイド板46は、前記車軸部21が収容位置に配置されたときにおいて前記車軸22に対して上方に位置する2つのローラ13と接触するように配設されている。
一方、後側ガイド板47の下端は、突出位置に配置されたときにおける車軸部21の車軸23の中心との間の距離が、車輪10の全てのローラ13に外接する外接円の半径よりも長くなるように配設されている。しかも、後側ガイド板47は、前記車軸部21が収容位置に配置されたときにおいて前記車軸22に対して後方に位置する2つのローラと接触するように配設されている。
【0028】
このため、車軸部21が突出位置に配置されているときには、車輪10のローラ13は上ガイド板46および後側ガイド板47に接触しないので、車輪10は車軸22まわりにスムースに回転することができる。
また、車軸部21が収容位置に配置されると、車輪10の3つのローラ13が上ガイド板46または後側ガイド板47に接触するので、車輪10は車軸22まわりの回転を回転に固定することができる。
そして、上ガイド板46および後側ガイド板47が上記のように配設されているから、上ガイド板46と車軸22との距離および後側ガイド板47と車軸22との距離は、車軸部21が突出位置から収容位置に移動するにしたがって短くなる。
【0029】
このため、車軸部21が突出位置から収容位置に移動する間において、車軸22よりも上方に位置するローラ13は上ガイド板46に必ず接触し、車軸22よりも後方に位置するローラ13は後側ガイド板47に必ず接触する。よって、車軸部21が突出位置から収容位置に移動する間において、車輪10のローラ13が上ガイド板46および後側ガイド板47に沿って移動させることができるから、車軸部21が収容位置に配置されたときに、車輪10を所定の姿勢で確実に固定することができる。
よって、車輪10の前ローラ13A を所定の走行位置に確実に配置することができるから、前ローラ13A の移動体1の底面1bからの突出量を、常に、一定の量に保つことができる。したがって、移動体1を自立させたときに、移動体1と地面の接触位置を一定にできるから、移動体1を常に安定した状態で自立させることができるし、車輪10を収納位置に配置したまま移動体1を走行させるときに、移動体1の中心と地面との相対的な位置関係を一定の状態に保つことできるから、安定した状態で移動させることができる。
【0030】
なお、車輪10のローラ13は、収容位置に配置されたとき、3つのローラ13、つまり移動体1の内部に配置されるの全てローラ13が上ガイド板46または後側ガイド板47に接触する必要はなく、いずれか2つのローラ13がガイド板に接触していれば、車輪10の回転を固定することができるし、所定の姿勢で確実に固定することができる。
【0031】
つぎに、固定手段40を説明する。
図4に示すように、前記案内レール31の先端近傍には、前記車軸部21の支持板23の移動を規制するストッパ42が設けられている。このストッパ42は、車軸部21が突出位置に配置されると、車軸部21の支持板23の先端と接触する位置に配設されている。このため、車軸部21が突出位置に配置されると、支持板23の進行方向前方への移動は、停止させることができる位置に配設されている。
【0032】
前記案内レール31の上方には、固定レバー41が設けられている。この固定レバー41は、その基端がピン41p によって移動体1に軸着されており、この基端を支点として先端が上下方向揺動可能に取り付けられている。
そして、この固定レバー41の先端の下部、つまり案内レール31側には、固定突起41f が設けられている。この固定レバー41の固定突起41f は、固定レバー41の先端が下方に揺動すると、車軸部21のスライダ23の移動経路上に突出し、固定レバー41の先端が上方に揺動すると、移動経路から退避されるように形成されている。
しかも、固定レバー41の固定突起41f は、車軸部21が突出位置に配置されると移動体1の進行方向前方側の面が車軸部21の支持板23の後端と掛合し、車軸部21が収容位置に配置されると移動体1の進行方向後方側の面が車軸部21の支持板23の先端と掛合し、そして、車軸部21の支持板23が突出位置と収容位置の間に位置するときにはスライダ23の移動経路上に突出しないように配設されている。
【0033】
そして、図4に示すように、固定レバー41の先端と移動体1の側面との間には、固定レバー41の先端を下方に揺動するように付勢するバネ43が設けられており、また、固定レバー41の先端には、その先端を引っ張って上方に揺動させる、ワイヤーなどの揺動手段44が取り付けられている。
【0034】
このため、通常は、バネ43によって固定レバー41の先端が下方に揺動されているので、固定レバー41の固定突起41f は支持板23と掛合した状態に保たれる。すると、車軸部21が突出位置に配置されると、収容位置に向かう方向への支持板23の移動が固定レバー41によって規制され、また、車軸部21が収容位置に配置されると、突出位置に向かう方向への支持板23の移動が固定レバー41によって規制される。よって、平坦な地面を移動するとき、および段差を乗り越えるときのいずれの場合であっても、車軸部21が収納位置および突出位置に確実に固定され、両者の間を移動することを防ぐことができるから、移動体1を安定した状態で平坦な地面や段差を移動させることができる。
【0035】
つぎに、移動体1が段差を乗り越えるときにおいて、車輪10を移動体1の表面から突出させるときの手順、およびそのときの出没手段20の動作を説明する。
まず、移動体1が段差に到達すると、まず、移動体1を自立させた状態(図6参照)よりも後方に傾いた状態、つまり突起状部材1dが移動体1のほぼ全荷重を支持するような状態としてから揺動手段44を作動させる。すると、車軸部21は、バネ33によって常に突出位置に向けて付勢されているから、揺動手段44によって固定レバー41の先端を上方に揺動させれば、固定レバー41の固定突起41f が移動経路から退避され、固定レバー41の固定突起41f と支持板23との係合突起23a と掛合が外れるから、車軸部21は自動的に突出位置まで移動される。そして、突出位置に配置されれば、固定レバー41によって車軸部21が固定される。
しかも、前述したように、車軸部21が突出位置と収容位置の間に位置するときにはスライダ23の係合突起23a の移動経路上に突出しないように形成されているから、揺動手段44による固定レバー41を、固定レバー41の固定突起41f と支持板23との係合突起23a と掛合を外す瞬間だけ操作すればよい。
よって、平坦な地面を移動していた移動体1が段差に到達してから、段差を乗り越えるまでに余分な作業をする必要なく、簡単にかつ短時間で段差を乗り越えることができる。
なお、バネ33による付勢力は移動体1の全荷重よりも小さいので、揺動手段44を操作するときには、移動体1を自立させた状態(図6参照)よりも後方に傾いた状態、つまり突起状部材1dが移動体1のほぼ全荷重を支持するような状態としてから揺動手段44を作動させる。
【0036】
つぎに、車輪10を移動体1内に収容するときの手順、およびそのときの出没手段20の動作を説明する。
逆に、移動体1が段差を乗り越えた後、揺動手段44により固定レバー41を操作すれば、固定レバー41の固定突起41f と支持板23との係合突起23a と掛合が外れる。すると、車軸部21には移動体1の全荷重が加わるが、バネ33による付勢力は移動体1の全荷重よりも小さいので、移動体1の荷重によって車軸部21は突出位置から収容位置まで自動的に移動される。
しかも、前述したように、車軸部21が突出位置と収容位置の間に位置するときにはスライダ23の係合突起23a の移動経路上に突出しないように形成されているから、揺動手段44による固定レバー41を、固定レバー41の固定突起41f と支持板23との係合突起23a と掛合を外す瞬間だけ操作すればよい。
よって、段差を乗り越えたのち、余分な作業を行わなくても、簡単かつ短時間で車軸部21を収容位置に移動させることができる。
【0037】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、車軸部を突出位置に配置すれば、階段等の段差の角などに回転体のガイド面を接触させることができる。このため、階段等の段差を乗り越えるときに、移動体に対して進行方向上方に力を加えれば、回転体を、そのガイド面を段差の角などに滑らせながら車軸を中心として回転させることができるから、車輪とともに移動体に段差を乗り越えさせることができる。そして、車軸部が突出位置に配置されたときに、移動体の移動側表面と底面の接続部分がガイド円内に配置されるから、移動体が段差に接触することを防ぐことができる。よって、段差がある場所であっても、移動体をスムースに移動させることができ、かつ移動体の損傷も防ぐことができる。さらに、車軸部は、収納位置および突出位置に配置されると、固定手段によってその位置に保持されるから、段差を乗り越えるときに車軸部が収納位置と突出位置との間で移動することを防ぐことができ、移動体を安定した状態で移動させることができる。
請求項2の発明によれば、車軸部を収納位置に配置すれば、車輪の複数のローラのうち一のローラの表面が移動体の一の表面よりも外方に位置するから、移動体を自立させれば、車輪のローラだけでなく、必ず移動体の表面が地面に接触する。そして、移動体を移動させるときには、一のローラのみを地面に接触させれば、一のローラに地面上を転動させて、移動体を円滑に移動させることができる。
請求項3の発明によれば、車軸部が突出位置に配置されたときに、移動体と段差の接触を確実に防ぐことができるから、移動体をよりスムースに移動させることができ、かつ移動体の損傷を確実に防ぐことができる。
請求項4の発明によれば、車軸部が突出位置に配置されたときに、移動体と段差の接触を確実に防ぐことができるから、移動体をよりスムースに移動させることができ、かつ移動体の損傷を確実に防ぐことができる。
請求項4の発明によれば、車軸を収納位置に配置したときに、位置決め部によって一のローラが一定の走行位置に配置され、かつ回転固定部によって回転体の車軸部に対する回転も固定されるから、一のローラの移動体表面からの突出量を一定の量に保つことができる。よって、移動体を自立させたときに、移動体と地面の接触位置を一定にできるから、移動体を常に安定した状態で自立させることができる。そして、車輪を収納位置に配置したまま移動体を走行させるときに、移動体の中心と地面との相対的な位置関係を一定の状態に保つことできるから、安定した状態で移動させることができる。
請求項5の発明によれば、移動体の内部に収容されるローラをガイド板に沿って移動させることにより車輪を位置決めするから、車輪の位置決めをスムースに行うことができる。しかも、2つのローラがガイド板に接触した状態で保持されるから、回転体の車軸部に対する回転を確実に固定することができる。
請求項6の発明によれば、車軸部が案内レールに沿って移動されるから、車軸部を、収容位置と突出位置との間で確実に移動させることができる。そして、車軸部は、付勢手段によって常に突出位置に向けて付勢されているから、車軸部が収容位置に配置された状態において、車軸部を固定手段から解放すれば、自動的に車軸部が突出位置まで移動し車輪が移動体から突出する。よって、車軸部を容易かつ迅速に突出位置に配置することができるから、平坦な地面を移動していた移動体が段差に到達してから、段差を乗り越えるまでに余分な作業をする必要なく、簡単にかつ短時間で段差を乗り越えることができる。
請求項7の発明によれば、付勢手段による車軸部を突出位置に向けて付勢する力が、車輪のローラのみが地面に接触した状態において、車軸部に加わる移動体の荷重、つまり移動体の全荷重よりも小さいので、車軸部を突出位置に配置した状態において、車軸部を固定手段から解放すれば、移動体の荷重によって車軸部を突出位置から収容位置まで自動的に移動させることができる。よって、車軸部に移動体の全荷重を加えるだけで車軸部を突出位置から収容位置に移動させることができるから、段差を乗り越えたのち、余分な作業を行わなくても、簡単かつ短時間で車軸部を収容位置に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の走行機構の概略説明図であって、車輪10を突出位置に配置した状態を示す図である。
【図2】本実施形態の走行機構の概略説明図であって、車輪10を収容位置に配置した状態を示す図である。
【図3】(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図である。
【図4】車輪10を取り除いた状態であって、(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40により固定されている状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40により固定されている状態の図である。
【図5】車輪10を取り除いた状態であって、(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図である。
【図6】本実施形態の走行機構を採用した移動体1を平坦な地面上に自立させた状態を示す図である。
【図7】本実施形態の走行機構を採用した移動体1が平坦な地面上を移動している状態を示す図である。
【図8】本実施形態の走行機構を採用した移動体1が階段を移動している状態を示す図である。
【図9】車軸部21が突出位置に配置されたときにおける車輪10と移動体1の関係を示した図である。
【符号の説明】
1 移動体
1a 進行側表面
1b 底面
1s 接続部分
10 車輪
12 回転体
12s ガイド面
13 ローラ
20 出没手段
21 車軸部
22 車軸
30 移動支持手段
31 案内レール
33 バネ
40 固定手段
45 位置決め部
46 上方ガイド板
47 後方ガイド板
GS ガイド円
L 接線
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行機構に関する。さらに詳しくは、旅行用鞄や乳母車、台車、作業用車両等、地面上を転動する車輪を有し、エンジンやモータ等の駆動源から供給される動力や、人が引っ張ったり押したりすることによって移動される移動体に設けられる走行機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、旅行用鞄や台車等の移動体の下端には、車輪が設けられており、移動体の本体を引っ張れば車輪が地面を転動するので、地面を円滑に移動させることができる。しかも、移動体の荷重を車輪によって支持させることができるから、移動体が重くても、楽に移動させることができる。
しかし、移動体の底部に車輪しか設けていない場合、言い換えれば、車輪だけで移動体を自立させるような構造とした場合には、地面に少しでも傾斜があれば移動体が移動してしまう。このため、そのような場所において、移動体の移動を防ぐためには、人が常に移動体を保持しておかなければならず、非常に不便である。
【0003】
この問題を解決する手段として、特許文献1、2(従来例1、2)記載の技術がある。
【0004】
従来例1の技術は、移動体を立てたときにはその底部のみが地面に接触し、少し移動体を傾けると、車輪のみが地面と接触するような構造としたものである。この場合、移動体を立てているときには車輪が地面と接触しないので、地面に傾斜があったとしても安定して移動体を自立させておくことができる。そして、移動体を傾ければ車輪のみを地面に接触させることができるので、移動体を楽に移動させることができる。
また、従来例2の技術は、車輪を移動体の底部から出没可能としたものである。このため、車輪を移動体内に収容させておけば、移動体を安定した状態で地面に設置しておくことができるし、車輪を移動体から突出させれば、車輪のみを地面に接触させることができるので、楽に移動体を移動させることができる。
【特許文献1】
特開2001−224721号公報
【特許文献2】
特開平10−291533号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来例1、2の技術は、車輪のみを地面に接触させる状態とすれば、地面上を移動させることができるが、階段等の段差は乗り越えることができない。したがって、段差のあるところでは、移動体を持ち上げて移動させなければならないという問題がある。
【0006】
本発明はかかる事情に鑑み、移動体を、安定して自立させることができ、しかも平坦面だけでなく段差のある地面も簡単に移動させることができる走行機構を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の走行機構は、地面を走行する移動体に設けられ、該移動体の表面から出没可能に設けられた車輪と、該車輪を出没させる出没手段を備えた走行機構であって、該走行機構の出没手段が、前記車輪を回転自在に支持する車軸を備えた車軸部と、該車軸部を、前記移動体に対して、収納位置と突出位置との間で移動させる移動支持手段と、前記収納位置および前記突出位置において、前記移動体に対する前記車軸部の移動を固定解放する固定手段とを備えており、前記車輪が、外周に、前記車軸部の車軸を中心にして互いに回転対称な位置に、少なくとも3つの頂点を有する回転体と、該回転体の前記頂点に、それぞれ回転自在に取り付けられたローラとからなり、前記回転体が、その外周において、隣接する前記頂点間に摺動可能で摩擦抵抗が小さく、かつその中心方向に円弧状に凹んだガイド面を備えており、前記車軸部が収納位置に配置されると、前記複数のローラのうち、一のローラの外周面が、前記移動体の一の表面に対して外方に位置し、前記車軸部が前記突出位置に配置されると、該車軸部の車軸の軸方向からみて、前記移動体におけるその進行方向に位置する進行側表面と該進行側表面と連続する底面との接続部分が、前記回転体の全てのガイド面に接するガイド円内に配置されることを特徴とする。
請求項2の走行機構は、請求項1記載の発明において、前記車軸部が収納位置に配置されると、前記複数のローラのうち、一のローラの外周面が前記移動体の一の表面に対して外方に位置することを特徴とする。
請求項3の走行機構は、請求項1記載の発明において、前記車軸部が前記突出位置に配置されたときにおいて、前記移動体の進行側表面が、該車軸部の車軸の軸方向からみて、該進行側表面と平行かつ前記ガイド円に接する2つの接線の間に位置するように配設されており、前記移動体の底面が、該車軸部の車軸の軸方向からみて、該底面と平行かつ前記ガイド円に接する2つの接線の間に位置するように配設されていることを特徴とする。
請求項4の走行機構は、請求項1記載の発明において、前記車軸部が前記突出位置に配置されたときにおいて、前記移動体の進行側表面が、前記車軸部の車軸の軸方向からみて、該進行側表面と平行かつ該移動体の進行方向前方に位置する前記回転体のガイド面に接する接線よりも後方に位置するように配設されており、前記移動体の底面が、該車軸部の車軸の軸方向からみて、該底面と平行かつ前記車軸部の車軸の下方に位置するガイド面に接する接線よりも上方に位置するように配設されていることを特徴とする。
請求項5の走行機構は、請求項2記載の発明において、前記出没手段が、前記車軸部が前記収納位置に配置されたときおいて、前記複数のローラのうち、一のローラを、その外周面が前記移動体の一の表面に対して外方に位置する走行位置に配置させる位置決め部を備えており、該位置決め部が、前記車輪の車軸部に対する回転を固定する回転固定部を有することを特徴とする。
請求項6の走行機構は、請求項5記載の発明において、前記位置決め部が、前記車軸部が前記突出位置から前記収納位置に移動されるときに、前記複数のローラのうち、前記移動体に収容される一のローラを所定の固定位置まで案内するガイド板を備えており、前記ガイド板が、前記車輪の車軸部が前記収納位置に配置されると、前記複数のローラのうち、2つのローラに接触するように配設されていることを特徴とする。
請求項7の走行機構は、請求項1記載の発明において、前記移動支持手段が、前記収納位置と前記突出位置との間に設けられた、前記車軸部の移動を案内する案内レールと、前記車軸部を、前記突出位置に向けて付勢する付勢手段とを備えていることを特徴とする。
請求項8の走行機構は、請求項7記載の発明において、前記付勢手段による前記車軸部を前記突出位置に向けて付勢する力が、前記車輪のローラのみが地面に接触した状態において、前記車軸部に加わる前記移動体の荷重よりも小さいことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1は本実施形態の走行機構の概略説明図であって、車輪10を突出位置に配置した状態を示す図である。図2は本実施形態の走行機構の概略説明図であって、車輪10を収容位置に配置した状態を示す図である。図1および図2に示すように、本実施形態の走行機構は、旅行鞄や乳母車、台車、作業用車両等、エンジンやモータ等の駆動源から供給される動力や人力によって移動される移動体1に設けられ、この移動体1の表面から、出没可能に設けられた車輪10と、この車輪10を出没させる出没手段20を備えたものであり、車輪10を移動体1の表面から突出させれば、階段や地面上の凹凸等の段差を乗り越えることができるものである。
なお、本実施形態において、移動体1は、各図面において右方向に移動するものとし、移動体1における進行方向前方に位置する面、つまり紙面に向かって右側の面を進行側表面1aとする。
【0009】
図1および図2に示すように、本実施形態の走行機構の出没手段20は、車輪10を回転自在に支持する車軸22を備えた車軸部21と、この車軸部21を突出位置(図1の位置)と収容位置(図2の位置)との間で移動させる移動支持手段30と、収容位置又は突出位置において車軸部21の移動を固定解放する固定手段40と、収納位置に配置された車輪10の回転を固定しかつ車輪10を所定の姿勢に位置決めする位置決め部45とを備えている。
【0010】
図1および図2に示すように、本実施形態の走行機構に使用される車輪10は、特許第3310651号公報記載の車輪であり、前記車軸部21の車軸22に回転自在に取り付けられている。この車輪10は外周に、車軸22を中心にして互いに回転対称な位置に4つの頂点を有する回転体12と、この回転体12の各頂点に、それぞれ回転自在に取り付けられたローラ13とから構成されたものである。この車輪10の回転体12は、その外周において、隣接する頂点間に、回転体12の中心方向に凹んだ円弧状に形成された摺動可能で摩擦抵抗が小さいガイド面12s を有しており、しかも車軸22の軸方向からみて、ガイド面12s の側辺の一端部と、ガイド面12s を挟む隣接した両側のローラ13のうち、ガイド面12s の一端部側のローラ13外周との交点が、一端部側のローラ13の回転中心を通り、他端側のローラ13の外周に接する接線よりも外方に位置するように形成されている。
【0011】
図6は本実施形態の走行機構を採用した移動体1を平坦な地面上に自立させた状態を示す図である。図7は本実施形態の走行機構を採用した移動体1が平坦な地面上を移動している状態を示す図である。図8は本実施形態の走行機構を採用した移動体1が階段を移動している状態を示す図である。図9は車軸部21が突出位置に配置されたときにおける車輪10と移動体1の関係を示した図である。
【0012】
図1、図6および図7に示すように、車軸部21が収容位置に配置されると、位置決め部45によって、車輪10は、車軸22よりも進行側表面1a側に位置するローラ13(以下、単に前ローラ13A という)の外周面のみが移動体1の底面1bから突出するように配置される。つまり、移動体1の一の表面からは、一つのローラ13しか外方に突出しないように配置される。そして、車軸10の車軸22に対する回転も、位置決め部45によって固定される。
このため、車軸部21を収納位置に配置すれば、車輪10の複数のローラ13のうち前ローラ13A の表面だけが移動体1の底面1bよりも外方に位置するから、底面1bを地面に対向させて移動体1を自立させれば、車輪10の前ローラ13A だけでなく、必ず移動体1の表面が地面に接触する。本実施形態の移動体1の場合であれば、前ローラ13A と、移動体1の底面に設けられた突起状部材1dとが地面に接触する(図6参照)。そして、車輪10の車軸22に対する回転も固定されており、前ローラ13A と移動体1の相対的な位置が移動しないから、移動体1を安定した状態で自立させることができる。
車軸部21を収納位置に配置したときにおける前ローラ13A の位置が、特許請求の範囲にいう走行位置である。
【0013】
そして、車軸部21を収納位置に配置した状態で、前ローラ13A を支点として移動体1を進行側表面1a側に傾ければ、前ローラ13A のみを地面に接触させることができる。すると、前ローラ13A に地面上を転動させれば、移動体1を移動させることができるし、移動体1が地面とは接触ないので、移動体1を円滑に移動させることができる。
【0014】
なお、車軸部21を収納位置に配置したときに、前ローラ13A が進行側表面1aから突出し、かつ移動体1を傾けたときに前ローラ13A が地面と接触するように車輪10を車軸部21に取り付けてもよい。この場合には、前ローラ13A よりも上方に位置するローラ13が進行側表面1aから突出しないように設けておけば、進行側表面1aを地面に対向させて移動体1を自立させれば、安定した状態で移動体1を自立させることができるし、前ローラ13A に地面上を転動させれば、移動体1を移動させることができる。
【0015】
また、図8に示すように、車軸部21を突出位置に配置すれば、車輪10が移動体1の表面から突出し、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、移動体1における進行側表面1aと進行側表面と連続する底面1bとの接続部分1s(以下、単に接続部分1sという)が、回転体12の全てのガイド面12s に接するガイド円GC内に配置されている(図9(A)参照)。このため、回転体12のガイド面12s を移動体1の移動側表面1aよりも進行方向前方に配置させ、かつ、移動体1の底面1bを車輪10の回転体12において地面と対面するガイド面12s よりも上方に位置させることができる。
よって、移動体1を進行方向に引っ張れば、階段等の段差の角などに回転体12のガイド面12s を接触させることができる。すると、回転体12のガイド面12s を段差の角などに接触させたまま移動体1に対して進行方向上方に力を加えれば、回転体12は、そのガイド面12s を段差の角などに滑らせながら車軸22を中心として回転させることができる。よって、車輪10がスムースに段差を乗り越えるので、車輪10とともに移動体1も段差を乗り越えることができるし、移動体1が段差を乗り越えるときに、移動体1と段差の間に回転体12のガイド面12s が配置されるから、移動体1が段差に接触することを確実に防ぐことができる。
【0016】
したがって、本実施形態の走行機構を移動体1に採用すれば、移動体1を安定して自立させることができ、平坦な地面を走行させることができ、しかも、段差がある場所であっても、移動体1をスムースに移動させることができ、かつ移動体1の損傷も防ぐことができる。
【0017】
さらに、車軸部21は、収納位置および突出位置に配置されると、固定手段40によってその位置に保持されるから、平坦な地面を移動するとき、および段差を乗り越えるときに車軸部21が収納位置と突出位置との間で移動することを防ぐことができ、移動体1を安定した状態で移動させることができる。
【0018】
なお、移動体1の底面1bに突起状部材1dを設けない場合には、後方のローラ13は、その外周面が底面1bよりも外方に位置しないようにすれば、底面1bとローラ13とを地面に接触させることができ、移動体1を安定して自立させることができる。
【0019】
さらになお、図9(A)に示すように、車軸部21が突出位置に配置されたときにおいて、移動体1の進行側表面1aが、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、進行側表面1aと平行かつガイド円GCに接する2つの接線L1,L2との間に位置し、かつ底面1bが、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、底面1bと平行かつガイド円GCに接する2つの接線L3,L4の間に位置するように、車輪10を車軸部21に取り付けておけば、移動体1を地面に対して大きく傾けて移動させても、より確実に、回転体12のガイド面12s を移動体1の移動側表面1aよりも進行方向前方に配置させ、かつ、移動体1の底面1bは車輪10の回転体12において地面と対面するガイド面12s よりも上方に位置させることができる。すると、移動体1と段差の接触をより確実に防ぐことができるから、移動体1をよりスムースに移動させることができ、かつ移動体1の損傷を確実に防ぐことができる。
【0020】
さらになお、図9(B)に示すように、車軸部21が突出位置に配置されたときにおいて、移動体1の進行側表面1aが、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、進行側表面1aと平行かつ移動体1の進行方向前方に位置する回転体12のガイド面12s に接する接線L5よりも後方に位置し、かつ底面1bが、車軸部21の車軸22の軸方向からみて、底面1bと平行かつ車軸部21の車軸22の下方に位置するガイド面12s に接する接線L6よりも上方に位置するように配設すれば、移動体1を大きく傾けたとしても、移動体1が段差に接触することがないので、移動体1の損傷を確実に防ぐことができる。
【0021】
さらになお、車軸部21を収容位置に配置したときに、全てのローラ13が移動体1の内部に配置されるようにしてもよい。この場合には、平坦な地面を移動するときにのみ使用する車輪を移動体に設けておけばよい。
【0022】
つぎに、出没手段20を詳細に説明する。
まず、車軸部21を説明する。
この車軸部21は、前記車輪10が回転自在に取り付けられた車軸22と、この車軸22を支持する支持板23とから構成されている。
【0023】
つぎに、移動支持手段30を詳細に説明する。
図3は(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図である。図4は車輪10を取り除いた状態であって、(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40により固定されている状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40により固定されている状態の図である。図5は車輪10を取り除いた状態であって、(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図である。
図3〜図5に示すように、前記移動体1の側面には、移動支持手段30の案内レール31が設けられている。この案内レール31は、その軸方向が、移動体1の進行方向後側から移動体1の進行側表面1aと底面1bとの接続部分1sに向かうように下傾するように配設されている。つまり、案内レール31は、その軸方向が、つまり移動体1の内部からその表面に向かうように配設されているのである。
この案内レール31には、スライダ32が取り付けられている。このスライダ32は、案内レール31の軸方向に沿って移動可能に設けられている。そして、このスライダ32には、前記車軸部21の支持板23が取り付けられている。
このため、スライダ32を案内レール31に沿って移動させれば、車軸部21の支持板23を案内レール31に沿って移動させることができる。すると、車軸部21は移動体1の内部と移動体1の表面近傍との間で移動することになるから、車軸部21の車軸22に取り付けられている車輪10を、移動体1から出没させることができる。そして、案内レール31の進行方向後方の端部(以下、単に後端という)、つまり移動体1の内部に位置する端部が前述した収容位置であり、案内レール31の進行方向前方の端部(以下、単に先端という)、つまり移動体1の表面近傍に位置する端部が前述した突出位置である。
【0024】
なお、スライダ32と案内レール31を、例えば両者の間にボールを配置したいわゆるリニアガイド機構等によって相対的に移動可能に連結すれば、スライダ32の移動をスムースにすることができる。
さらになお、スライダ32と案内レール31を連結する構造はリニアガイド機構に限られず、単に両者を摺動可能に組合せたものでもよく、とくに限定はない。
【0025】
前記案内レール31の先端と、前記車軸部21の支持板23との間には、案内レール31と平行な方向に伸縮するバネ33が設けられている。このバネ33は、車軸部23が突出位置に配置された状態でほぼ自然長となるように配設されている。つまり、車軸部23は、突出位置よりも収容位置側に移動した状態では、バネ33よって、常に、突出位置に向けて付勢されるのである。
また、このバネ33は、その張力が前記車輪10のみが地面に接触した状態において、前記車軸部21に加わる前記移動体1の荷重、つまり移動体1の全荷重よりも小さいものが使用されるが、その理由は後述する。
【0026】
なお、上記のバネ33が特許請求の範囲にいう付勢手段であるが、付勢手段はバネに限られず、エアシリンダやゴム等でもよく、車軸部21を、常時突出位置に向けて付勢しておくことができるものであれば、とくに限定はない。
【0027】
つぎに、位置決め部45を説明する。
図4に示すように、移動体1の側面には、前記移動支持手段30の案内レール31を囲むように位置決め部45が設けられている。この位置決め部45は、案内レール31の上方に設けられた上ガイド板46と、案内レール31の後方に設けられた後側ガイド板47とから構成されている。
この上ガイド板46における移動体1の進行方向前方の端部(以下、単に上ガイド板46の前端という)は、収容位置に配置されたときにおける車軸部21の車軸23の中心と間の距離が、車輪10の全てのローラ13に外接する外接円の半径よりも長くなるように配設されている。しかも、上ガイド板46は、前記車軸部21が収容位置に配置されたときにおいて前記車軸22に対して上方に位置する2つのローラ13と接触するように配設されている。
一方、後側ガイド板47の下端は、突出位置に配置されたときにおける車軸部21の車軸23の中心との間の距離が、車輪10の全てのローラ13に外接する外接円の半径よりも長くなるように配設されている。しかも、後側ガイド板47は、前記車軸部21が収容位置に配置されたときにおいて前記車軸22に対して後方に位置する2つのローラと接触するように配設されている。
【0028】
このため、車軸部21が突出位置に配置されているときには、車輪10のローラ13は上ガイド板46および後側ガイド板47に接触しないので、車輪10は車軸22まわりにスムースに回転することができる。
また、車軸部21が収容位置に配置されると、車輪10の3つのローラ13が上ガイド板46または後側ガイド板47に接触するので、車輪10は車軸22まわりの回転を回転に固定することができる。
そして、上ガイド板46および後側ガイド板47が上記のように配設されているから、上ガイド板46と車軸22との距離および後側ガイド板47と車軸22との距離は、車軸部21が突出位置から収容位置に移動するにしたがって短くなる。
【0029】
このため、車軸部21が突出位置から収容位置に移動する間において、車軸22よりも上方に位置するローラ13は上ガイド板46に必ず接触し、車軸22よりも後方に位置するローラ13は後側ガイド板47に必ず接触する。よって、車軸部21が突出位置から収容位置に移動する間において、車輪10のローラ13が上ガイド板46および後側ガイド板47に沿って移動させることができるから、車軸部21が収容位置に配置されたときに、車輪10を所定の姿勢で確実に固定することができる。
よって、車輪10の前ローラ13A を所定の走行位置に確実に配置することができるから、前ローラ13A の移動体1の底面1bからの突出量を、常に、一定の量に保つことができる。したがって、移動体1を自立させたときに、移動体1と地面の接触位置を一定にできるから、移動体1を常に安定した状態で自立させることができるし、車輪10を収納位置に配置したまま移動体1を走行させるときに、移動体1の中心と地面との相対的な位置関係を一定の状態に保つことできるから、安定した状態で移動させることができる。
【0030】
なお、車輪10のローラ13は、収容位置に配置されたとき、3つのローラ13、つまり移動体1の内部に配置されるの全てローラ13が上ガイド板46または後側ガイド板47に接触する必要はなく、いずれか2つのローラ13がガイド板に接触していれば、車輪10の回転を固定することができるし、所定の姿勢で確実に固定することができる。
【0031】
つぎに、固定手段40を説明する。
図4に示すように、前記案内レール31の先端近傍には、前記車軸部21の支持板23の移動を規制するストッパ42が設けられている。このストッパ42は、車軸部21が突出位置に配置されると、車軸部21の支持板23の先端と接触する位置に配設されている。このため、車軸部21が突出位置に配置されると、支持板23の進行方向前方への移動は、停止させることができる位置に配設されている。
【0032】
前記案内レール31の上方には、固定レバー41が設けられている。この固定レバー41は、その基端がピン41p によって移動体1に軸着されており、この基端を支点として先端が上下方向揺動可能に取り付けられている。
そして、この固定レバー41の先端の下部、つまり案内レール31側には、固定突起41f が設けられている。この固定レバー41の固定突起41f は、固定レバー41の先端が下方に揺動すると、車軸部21のスライダ23の移動経路上に突出し、固定レバー41の先端が上方に揺動すると、移動経路から退避されるように形成されている。
しかも、固定レバー41の固定突起41f は、車軸部21が突出位置に配置されると移動体1の進行方向前方側の面が車軸部21の支持板23の後端と掛合し、車軸部21が収容位置に配置されると移動体1の進行方向後方側の面が車軸部21の支持板23の先端と掛合し、そして、車軸部21の支持板23が突出位置と収容位置の間に位置するときにはスライダ23の移動経路上に突出しないように配設されている。
【0033】
そして、図4に示すように、固定レバー41の先端と移動体1の側面との間には、固定レバー41の先端を下方に揺動するように付勢するバネ43が設けられており、また、固定レバー41の先端には、その先端を引っ張って上方に揺動させる、ワイヤーなどの揺動手段44が取り付けられている。
【0034】
このため、通常は、バネ43によって固定レバー41の先端が下方に揺動されているので、固定レバー41の固定突起41f は支持板23と掛合した状態に保たれる。すると、車軸部21が突出位置に配置されると、収容位置に向かう方向への支持板23の移動が固定レバー41によって規制され、また、車軸部21が収容位置に配置されると、突出位置に向かう方向への支持板23の移動が固定レバー41によって規制される。よって、平坦な地面を移動するとき、および段差を乗り越えるときのいずれの場合であっても、車軸部21が収納位置および突出位置に確実に固定され、両者の間を移動することを防ぐことができるから、移動体1を安定した状態で平坦な地面や段差を移動させることができる。
【0035】
つぎに、移動体1が段差を乗り越えるときにおいて、車輪10を移動体1の表面から突出させるときの手順、およびそのときの出没手段20の動作を説明する。
まず、移動体1が段差に到達すると、まず、移動体1を自立させた状態(図6参照)よりも後方に傾いた状態、つまり突起状部材1dが移動体1のほぼ全荷重を支持するような状態としてから揺動手段44を作動させる。すると、車軸部21は、バネ33によって常に突出位置に向けて付勢されているから、揺動手段44によって固定レバー41の先端を上方に揺動させれば、固定レバー41の固定突起41f が移動経路から退避され、固定レバー41の固定突起41f と支持板23との係合突起23a と掛合が外れるから、車軸部21は自動的に突出位置まで移動される。そして、突出位置に配置されれば、固定レバー41によって車軸部21が固定される。
しかも、前述したように、車軸部21が突出位置と収容位置の間に位置するときにはスライダ23の係合突起23a の移動経路上に突出しないように形成されているから、揺動手段44による固定レバー41を、固定レバー41の固定突起41f と支持板23との係合突起23a と掛合を外す瞬間だけ操作すればよい。
よって、平坦な地面を移動していた移動体1が段差に到達してから、段差を乗り越えるまでに余分な作業をする必要なく、簡単にかつ短時間で段差を乗り越えることができる。
なお、バネ33による付勢力は移動体1の全荷重よりも小さいので、揺動手段44を操作するときには、移動体1を自立させた状態(図6参照)よりも後方に傾いた状態、つまり突起状部材1dが移動体1のほぼ全荷重を支持するような状態としてから揺動手段44を作動させる。
【0036】
つぎに、車輪10を移動体1内に収容するときの手順、およびそのときの出没手段20の動作を説明する。
逆に、移動体1が段差を乗り越えた後、揺動手段44により固定レバー41を操作すれば、固定レバー41の固定突起41f と支持板23との係合突起23a と掛合が外れる。すると、車軸部21には移動体1の全荷重が加わるが、バネ33による付勢力は移動体1の全荷重よりも小さいので、移動体1の荷重によって車軸部21は突出位置から収容位置まで自動的に移動される。
しかも、前述したように、車軸部21が突出位置と収容位置の間に位置するときにはスライダ23の係合突起23a の移動経路上に突出しないように形成されているから、揺動手段44による固定レバー41を、固定レバー41の固定突起41f と支持板23との係合突起23a と掛合を外す瞬間だけ操作すればよい。
よって、段差を乗り越えたのち、余分な作業を行わなくても、簡単かつ短時間で車軸部21を収容位置に移動させることができる。
【0037】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、車軸部を突出位置に配置すれば、階段等の段差の角などに回転体のガイド面を接触させることができる。このため、階段等の段差を乗り越えるときに、移動体に対して進行方向上方に力を加えれば、回転体を、そのガイド面を段差の角などに滑らせながら車軸を中心として回転させることができるから、車輪とともに移動体に段差を乗り越えさせることができる。そして、車軸部が突出位置に配置されたときに、移動体の移動側表面と底面の接続部分がガイド円内に配置されるから、移動体が段差に接触することを防ぐことができる。よって、段差がある場所であっても、移動体をスムースに移動させることができ、かつ移動体の損傷も防ぐことができる。さらに、車軸部は、収納位置および突出位置に配置されると、固定手段によってその位置に保持されるから、段差を乗り越えるときに車軸部が収納位置と突出位置との間で移動することを防ぐことができ、移動体を安定した状態で移動させることができる。
請求項2の発明によれば、車軸部を収納位置に配置すれば、車輪の複数のローラのうち一のローラの表面が移動体の一の表面よりも外方に位置するから、移動体を自立させれば、車輪のローラだけでなく、必ず移動体の表面が地面に接触する。そして、移動体を移動させるときには、一のローラのみを地面に接触させれば、一のローラに地面上を転動させて、移動体を円滑に移動させることができる。
請求項3の発明によれば、車軸部が突出位置に配置されたときに、移動体と段差の接触を確実に防ぐことができるから、移動体をよりスムースに移動させることができ、かつ移動体の損傷を確実に防ぐことができる。
請求項4の発明によれば、車軸部が突出位置に配置されたときに、移動体と段差の接触を確実に防ぐことができるから、移動体をよりスムースに移動させることができ、かつ移動体の損傷を確実に防ぐことができる。
請求項4の発明によれば、車軸を収納位置に配置したときに、位置決め部によって一のローラが一定の走行位置に配置され、かつ回転固定部によって回転体の車軸部に対する回転も固定されるから、一のローラの移動体表面からの突出量を一定の量に保つことができる。よって、移動体を自立させたときに、移動体と地面の接触位置を一定にできるから、移動体を常に安定した状態で自立させることができる。そして、車輪を収納位置に配置したまま移動体を走行させるときに、移動体の中心と地面との相対的な位置関係を一定の状態に保つことできるから、安定した状態で移動させることができる。
請求項5の発明によれば、移動体の内部に収容されるローラをガイド板に沿って移動させることにより車輪を位置決めするから、車輪の位置決めをスムースに行うことができる。しかも、2つのローラがガイド板に接触した状態で保持されるから、回転体の車軸部に対する回転を確実に固定することができる。
請求項6の発明によれば、車軸部が案内レールに沿って移動されるから、車軸部を、収容位置と突出位置との間で確実に移動させることができる。そして、車軸部は、付勢手段によって常に突出位置に向けて付勢されているから、車軸部が収容位置に配置された状態において、車軸部を固定手段から解放すれば、自動的に車軸部が突出位置まで移動し車輪が移動体から突出する。よって、車軸部を容易かつ迅速に突出位置に配置することができるから、平坦な地面を移動していた移動体が段差に到達してから、段差を乗り越えるまでに余分な作業をする必要なく、簡単にかつ短時間で段差を乗り越えることができる。
請求項7の発明によれば、付勢手段による車軸部を突出位置に向けて付勢する力が、車輪のローラのみが地面に接触した状態において、車軸部に加わる移動体の荷重、つまり移動体の全荷重よりも小さいので、車軸部を突出位置に配置した状態において、車軸部を固定手段から解放すれば、移動体の荷重によって車軸部を突出位置から収容位置まで自動的に移動させることができる。よって、車軸部に移動体の全荷重を加えるだけで車軸部を突出位置から収容位置に移動させることができるから、段差を乗り越えたのち、余分な作業を行わなくても、簡単かつ短時間で車軸部を収容位置に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の走行機構の概略説明図であって、車輪10を突出位置に配置した状態を示す図である。
【図2】本実施形態の走行機構の概略説明図であって、車輪10を収容位置に配置した状態を示す図である。
【図3】(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図である。
【図4】車輪10を取り除いた状態であって、(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40により固定されている状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40により固定されている状態の図である。
【図5】車輪10を取り除いた状態であって、(A)車軸部21が収容位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図であり、(B)車軸部21が突出位置に配置された状態において固定手段40による固定を解放した状態の図である。
【図6】本実施形態の走行機構を採用した移動体1を平坦な地面上に自立させた状態を示す図である。
【図7】本実施形態の走行機構を採用した移動体1が平坦な地面上を移動している状態を示す図である。
【図8】本実施形態の走行機構を採用した移動体1が階段を移動している状態を示す図である。
【図9】車軸部21が突出位置に配置されたときにおける車輪10と移動体1の関係を示した図である。
【符号の説明】
1 移動体
1a 進行側表面
1b 底面
1s 接続部分
10 車輪
12 回転体
12s ガイド面
13 ローラ
20 出没手段
21 車軸部
22 車軸
30 移動支持手段
31 案内レール
33 バネ
40 固定手段
45 位置決め部
46 上方ガイド板
47 後方ガイド板
GS ガイド円
L 接線
Claims (8)
- 地面を走行する移動体に設けられ、該移動体の表面から出没可能に設けられた車輪と、該車輪を出没させる出没手段を備えた走行機構であって、
該走行機構の出没手段が、
前記車輪を回転自在に支持する車軸を備えた車軸部と、
該車軸部を、前記移動体に対して、収納位置と突出位置との間で移動させる移動支持手段と、
前記収納位置および前記突出位置において、前記移動体に対する前記車軸部の移動を固定解放する固定手段とを備えており、
前記車輪が、
外周に、前記車軸部の車軸を中心にして互いに回転対称な位置に、少なくとも3つの頂点を有する回転体と、
該回転体の前記頂点に、それぞれ回転自在に取り付けられたローラとからなり、前記回転体が、その外周において、隣接する前記頂点間に摺動可能で摩擦抵抗が小さく、かつその中心方向に円弧状に凹んだガイド面を備えており、
前記車軸部が前記突出位置に配置されると、該車軸部の車軸の軸方向からみて、前記移動体におけるその進行方向に位置する進行側表面と該進行側表面と連続する底面との接続部分が、前記回転体の全てのガイド面に接するガイド円内に配置される
ことを特徴とする走行機構。 - 前記車軸部が収納位置に配置されると、前記複数のローラのうち、一のローラの外周面が前記移動体の一の表面に対して外方に位置する
ことを特徴とする請求項1記載の走行機構。 - 前記車軸部が前記突出位置に配置されたときにおいて、
前記移動体の進行側表面が、該車軸部の車軸の軸方向からみて、該進行側表面と平行かつ前記ガイド円に接する2つの接線の間に位置するように配設されており、
前記移動体の底面が、該車軸部の車軸の軸方向からみて、該底面と平行かつ前記ガイド円に接する2つの接線の間に位置するように配設されている
ことを特徴とする請求項1記載の走行機構。 - 前記車軸部が前記突出位置に配置されたときにおいて、
前記移動体の進行側表面が、前記車軸部の車軸の軸方向からみて、該進行側表面と平行かつ該移動体の進行方向前方に位置する前記回転体のガイド面に接する接線より後方に位置するように配設されており、
前記移動体の底面が、該車軸部の車軸の軸方向からみて、該底面と平行かつ前記車軸部の車軸の下方に位置するガイド面に接する接線より上方に位置するように配設されている
ことを特徴とする請求項1記載の走行機構。 - 前記出没手段が、
前記車軸部が前記収納位置に配置されたときおいて、前記複数のローラのうち、一のローラを、その外周面が前記移動体の一の表面に対して外方に位置する走行位置に配置させる位置決め部を備えており、
該位置決め部が、前記車輪の車軸部に対する回転を固定する回転固定部を有することを特徴とする請求項2記載の走行機構。 - 前記位置決め部が、
前記車軸部が前記突出位置から前記収納位置に移動されるときに、前記複数のローラのうち、前記移動体に収容される一のローラを所定の固定位置まで案内するガイド板を備えており、
前記ガイド板が、前記車輪の車軸部が前記収納位置に配置されると、前記複数のローラのうち、2つのローラに接触するように配設されている
ことを特徴とする請求項5記載の走行機構。 - 前記移動支持手段が、
前記収納位置と前記突出位置との間に設けられた、前記車軸部の移動を案内する案内レールと、
前記車軸部を、前記突出位置に向けて付勢する付勢手段とを備えている
ことを特徴とする請求項1記載の走行機構。 - 前記付勢手段による前記車軸部を前記突出位置に向けて付勢する力が、前記車輪のみが地面に接触した状態において、前記車軸部に加わる前記移動体の荷重よりも小さい
ことを特徴とする請求項7記載の走行機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003065108A JP2004268836A (ja) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | 走行機構 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003065108A JP2004268836A (ja) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | 走行機構 |
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JP2004268836A true JP2004268836A (ja) | 2004-09-30 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003065108A Pending JP2004268836A (ja) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | 走行機構 |
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Country | Link |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006341709A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Toin Gakuen | 階段昇降装置 |
JP2007137305A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Sawada:Kk | キャスター用補助輪 |
KR200470748Y1 (ko) * | 2013-07-22 | 2014-01-10 | 황오성 | 가방 |
CN106723797A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种便于爬楼的行李箱 |
GB2572010A (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-18 | Fu Hsing Tan | Luggage with transverse displacement wheels |
-
2003
- 2003-03-11 JP JP2003065108A patent/JP2004268836A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006341709A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Toin Gakuen | 階段昇降装置 |
JP2007137305A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Sawada:Kk | キャスター用補助輪 |
KR200470748Y1 (ko) * | 2013-07-22 | 2014-01-10 | 황오성 | 가방 |
CN106723797A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种便于爬楼的行李箱 |
GB2572010A (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-18 | Fu Hsing Tan | Luggage with transverse displacement wheels |
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