JP2004268836A

JP2004268836A - 走行機構

Info

Publication number: JP2004268836A
Application number: JP2003065108A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nakahira; 靖中平
Original assignee: YAMAZAKI GIKEN CO Ltd
Current assignee: YAMAZAKI GIKEN CO Ltd
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

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

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

Claims

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。