JP2007283806A - Omnidirectionally moving wheel and transport dolly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直進搬送時に横滑りを防止すると共に振動を生じない全方向移動車輪及びこの車輪を具備する搬送台車に関する。 The present invention relates to an omnidirectional wheel that prevents a side slip during straight conveyance and does not generate vibration, and a conveyance carriage including the wheel.
従来、病院等において使用されるベッド等の台車下面には走行用のキャスタが配設されており、これにより人力又は電動等により搬送台車の移動及び方向転換を可能としている。このキャスタ付きの搬送台車は平面上を軽い力で搬送できること、また、移動方向が自在であること等の利便性を有している。しかしながら、キャスタは車輪軸と鉛直軸がオフセットしていることから、首を振るという現象が発生する。即ち、ベッド等を搬送するときに、車輪が支柱を中心に回動する。このため、キャスタ付きの搬送台車は、進行方向と
キャスタ向きの相対角度によって異なる操作力が必要となる。
Conventionally, a traveling caster is disposed on the lower surface of a carriage such as a bed used in a hospital or the like, thereby enabling the conveyance carriage to move and change its direction by human power or electric power. This transport cart with casters has conveniences such as being able to transport on a flat surface with a light force and being free to move. However, since the caster is offset from the wheel axis and the vertical axis, a phenomenon of shaking the neck occurs. That is, when the bed or the like is transported, the wheel rotates around the support column. For this reason, the transport cart with casters requires different operating forces depending on the relative angle between the traveling direction and the caster direction.
図7は、ベッドの重量と操作力との関係を示すグラフである。図7では、キャスタ方向と進行方向とが合致している場合と、キャスタ方向と進行方向との位相が90°ずれている場合とを比較し、キャスタの車輪径φを夫々、100mm、125mm、150mmと変化させて関係を調べている。図7に示すように、ベッド移動時にキャスタ方向と進行方向とが合致している場合には、400kg以下のベッドに対して操作力は100N(ニュートン)以下であるのに対して、始動時にキャスタ方向と進行方向との位相が90°ずれている場合には、ベッド重量が100kgでも操作力は100N程度必要であり、ベッド重量が400kgになると操作力は300N超が必要となる。このように、キャスタ付きの搬送台車は、キャスタの首振りにより搬送方向によっては操作力が増大するという問題点がある。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the weight of the bed and the operating force. In FIG. 7, the case where the caster direction and the traveling direction coincide with the case where the phase between the caster direction and the traveling direction is shifted by 90 °, the wheel diameter φ of the caster is set to 100 mm, 125 mm, The relationship is examined by changing it to 150 mm. As shown in FIG. 7, when the caster direction and the traveling direction coincide with each other when the bed is moved, the operating force is 100 N (Newton) or less for a bed of 400 kg or less, while the caster is started at the start. When the direction and the traveling direction are 90 ° out of phase, an operation force of about 100 N is required even if the bed weight is 100 kg, and when the bed weight is 400 kg, the operation force is more than 300 N. As described above, the transport cart with casters has a problem that the operating force increases depending on the transport direction due to the swinging of the casters.
これに対して、水平面上を全方向に移動可能な全方向移動車輪はホロノミックであるため、キャスタのように首振りによる操作力の増大がなく、全方向移動車輪が設けられた搬送台車は平面上を軽い力で自由に動作できる。キャスタでは首振りによる動作空間を確保しなければならなかったのに対し、全方向移動車輪は首を振らないことにより動作空間を縮小できる。このような搬送台車としては、例えば、特許文献1に開示された従来技術がある。 In contrast, an omnidirectional moving wheel that can move in all directions on a horizontal plane is holonomic, so there is no increase in operating force due to swinging like a caster, and a transport cart provided with omnidirectional moving wheels is a flat surface. The top can be operated freely with light force. While the caster had to secure an operation space by swinging, the omnidirectional wheel can reduce the operation space by not shaking the head. As such a transport carriage, for example, there is a conventional technique disclosed in Patent Document 1.
図8は、特許文献1に記載の移動台車に取り付けられる全方向移動車輪を示し、(a)側面図、(b)正面図、である。図8(a)に示すように、従来の全方向移動車輪は、中央車軸120を備えたフレーム121の外周部に複数個(図示例では4個)のバレル122を具備しており、このバレル122は中央車軸120の軸方向及び径方向と直交する軸の周りに回転自在となっている。図8(a)は、各バレル122の回転軸(図示せず)を含む縦断面を示しており、バレル122の外周部は、中央車軸120を中心とする円周の一部を構成している。このため、全方向移動車輪は、中央車軸120を中心とする回転と、各バレル122の回転軸を中心とする回転とにより、全方向移動が可能となっている。更に、図8(b)に示すように、複数個のバレル122は2列に設けてあり、両列においては、バレル122の中央車軸120周りの配置を互いに半ピッチずらしてある。これにより、常にバレル122が接地する状態が得られるようにしている。このように構成された全方向移動車輪を移動台車に設置することにより、例えば重量の大きなベッドであっても、軽易に全方向に搬送することが可能となる。
FIG. 8 shows an omnidirectional moving wheel attached to the moving carriage described in Patent Document 1, and is (a) a side view and (b) a front view. As shown in FIG. 8A, the conventional omnidirectional wheel has a plurality of (four in the illustrated example)
また、特許文献2においても、全方向移動車用車輪が記載されている。図9は、特許文献2に記載の全方向移動車に配設されている全方向移動車用車輪を示し、(a)側面図、(b)正面図、である。図9(a)及び(b)に示すように、本従来技術における全方向移動車用車輪は、駆動軸212と、駆動軸212が中心部位に直交するように貫入されて固定的に配置された円形の板状部材214と、板状部材214から放射状に延設された支持腕部215と、支持腕部215により板状部材214の外周部に支持された多角形状の環状部材217と、環状部材217の長辺部位217aに回転自在に設けられた第1の樽型フリーローラ216と、環状部材217の短辺部位217bに回転自在に設けられた第2の樽型フリーローラ218と、を備えて構成されている。なお、第1の樽型フリーローラ216と第2の樽型フリーローラ218とは、径方向の大きさが等しい一方、第1の樽型フリーローラ216の方が第2の樽型フリーローラ218よりも軸方向に長くなるように形成されている。
しかしながら、上述の従来技術には以下に示すような問題点がある。 However, the above-described prior art has the following problems.
キャスタ付きの搬送台車においては、キャスタは非ホロノミックである特性上、進行方向によっては大きな操作力を必要とするという問題点がある。また、路面の影響を受けて、蛇行や横滑りをしやすいという問題点がある。 In a transport cart with casters, there is a problem that casters require a large operating force depending on the traveling direction due to the non-holonomic characteristics. In addition, there is a problem that it is easy to meander and skid under the influence of the road surface.
一方、全方向移動車輪は、キャスタの持つ首振りの問題点を解消するものの、キャスタ同様に横滑りを発生しやすい。また、接地面となるバレル又は樽型フリーローラは複数で交互に接触するため、バレル又は樽型フリーローラが乗り換えるときに振動が発生するという問題点がある。これに対して、バレル又は樽型フリーローラを多数用いることで、振動を抑制するものもあるが、車輪径を小さくすることが困難であること、及びコストが増大するなど実用上の課題が多い。 On the other hand, the omnidirectional moving wheel eliminates the problem of swinging of the caster, but is liable to cause a side slip like the caster. In addition, since a plurality of barrels or barrel-type free rollers serving as the ground contact surfaces are alternately contacted, there is a problem that vibration occurs when the barrel or barrel-type free rollers are switched. On the other hand, there are some which suppress vibration by using a large number of barrel or barrel-type free rollers, but there are many practical problems such as difficulty in reducing the wheel diameter and increased cost. .
ここで、全方向移動車輪をキャスタと同様に使用する場合の課題について詳しく述べる。先ず、全方向移動車輪には剛性が要求される。即ち、搬送台車に配設するキャスタを考える場合には、静的には100kgf(重量キログラム)超、衝撃荷重としてはその数倍の荷重に対する剛性が必要になると推測される。従って、この条件に耐え得る剛性が必要となる。また、円滑性が要求される。即ち、搬送物への影響を勘案すると、全方向移動車輪に起因する振動は発生させないようにする必要がある。また、レイアウト性も要求され、搬送台車へのレイアウトを勘案すると、キャスタに用いる全方向移動車輪のサイズは小さいことが望ましい。更にまた、汎用性を勘案すると、低コストであることが必要とされる。 Here, the subject in the case of using an omnidirectional moving wheel similarly to a caster is described in detail. First, rigidity is required for an omnidirectional moving wheel. That is, when considering a caster disposed on a transport carriage, it is presumed that the rigidity against static load exceeds 100 kgf (weight kilogram) and several times as large as the impact load. Therefore, rigidity that can withstand this condition is required. Also, smoothness is required. That is, in consideration of the influence on the conveyed product, it is necessary to prevent the vibration caused by the omnidirectional moving wheel from being generated. In addition, layout is also required, and it is desirable that the size of the omnidirectional wheel used for the caster is small considering the layout on the transport carriage. Furthermore, when versatility is taken into consideration, it is necessary that the cost be low.
以上述べたような、4つの条件(剛性、円滑性、レイアウト性、低コスト性)を同時に満たす必要があるが、従来技術はこのような条件を同時に満たすものではない。例えば、図10(a)は、全方向移動車輪製品の第1の従来例を示す斜視図であり、Transwheel社製のMultidirectional、Powered Conveyer Wheelを示す。この製品においては、バレル軸124周りの強度を持たせることができず、剛性の確保が困難である。また、バレル122間に形成された凹部123が、車輪外周の50%近くを占めるため、搬送時に振動が発生するという問題点がある。
As described above, it is necessary to satisfy the four conditions (rigidity, smoothness, layout, and low cost) at the same time. However, the conventional technology does not satisfy these conditions at the same time. For example, FIG. 10A is a perspective view showing a first conventional example of an omnidirectional moving wheel product, and shows a multidirectional and powered conveyor wheel manufactured by Transwheel. In this product, the strength around the
また、図10(b)は、全方向移動車輪製品の第2の従来例を示す斜視図であり、Robot Objects社製のMulti−Directional Wheel 1.9’’Dia、1.2’’ Bore(WHL−RF190−12R)を示す。この製品においては、バレル122はその長手方向の両端に鋭角部125を有しており、この鋭角の車輪部は片持ちになるため、剛性を確保することが困難である。
FIG. 10 (b) is a perspective view showing a second conventional example of an omnidirectional moving wheel product. Multi-Directional Wheel 1.9 "Dia, 1.2" Bore (Robot Objects) WHL-RF190-12R). In this product, the
更にまた、図10(c)は、全方向移動車輪製品の第3の従来例を示す斜視図であり、関東自動車製の特殊前車輪WESN(R)を示す。この製品は、車いすに使用される車輪径φ=300mmの標準仕様の全方向移動車輪である。図10(c)に示すように、剛性を確保するために、円周を大きく取らねばならず、サイズの小型化は困難である(現行品では、最小で車輪径φ=250mm、一般的な車輪径φ=50乃至125mm程度)。また、バレル122の個数も多く、部品点数が多く、低コスト化が困難であるという問題点がある。
FIG. 10C is a perspective view showing a third conventional example of an omnidirectional moving wheel product, and shows a special front wheel WESN (R) manufactured by Kanto Automobile. This product is a standard specification omnidirectional wheel with a wheel diameter φ = 300 mm used for a wheelchair. As shown in FIG. 10 (c), in order to ensure rigidity, the circumference must be made large, and it is difficult to reduce the size (the current product has a minimum wheel diameter of φ = 250 mm, which is generally Wheel diameter φ = about 50 to 125 mm). In addition, the number of
また、特許文献2に記載の全方向移動車輪においても、剛性を確保するために、円周を大きく取らねばならず、サイズの小型化は困難である(現行品では、最小で車輪径φ=132mm、一般的な車輪径φ=50乃至125mm程度)。また、部品数が多く、低いコスト化が困難であるという問題点がある。
Further, even in the omnidirectional moving wheel described in
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、小型、低コスト、高剛性であって、進行方向における操作力の変動を抑制し、且つ、直進性を確保しながら搬送を実現し、振動も生じない全方向移動車輪及び搬送台車を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and is small in size, low cost, and highly rigid, suppresses fluctuations in operating force in the traveling direction, and realizes conveyance while ensuring straightness. An object of the present invention is to provide an omnidirectional moving wheel and a transport carriage that do not generate vibration.
本発明に係る全方向移動車輪は、中央車軸と、この中央車軸に取り付けられたフレームと、前記中央車軸に直交する仮想面内において前記中央車軸を中心とする周方向に配置され前記中央車軸と直交する樽型ローラ軸の周りに回転可能に前記フレームに軸支された複数個の樽型ローラと、前記仮想面内で前記樽型ローラ間に夫々配置され前記中央車軸からの外縁が前記樽型ローラの前記中央車軸からの外縁と共に車軸の周面を構成するように前記フレームに支持された摺動部と、を有し、前記中央車軸を中心とする回転により前記樽型ローラと前記摺動部とが交互に接地することで第1の方向に移動自在である共に、前記樽型ローラ軸を中心とする前記樽型ローラの回転により前記第1の方向と直交する第2の方向に移動自在であることを特徴とする。 An omnidirectional moving wheel according to the present invention includes a central axle, a frame attached to the central axle, a circumferential direction centered on the central axle in a virtual plane orthogonal to the central axle, and the central axle. A plurality of barrel rollers pivotally supported by the frame so as to be rotatable around orthogonal barrel roller shafts and an outer edge from the central axle are disposed between the barrel rollers in the virtual plane. A sliding portion supported by the frame so as to form a peripheral surface of the axle together with an outer edge from the central axle of the mold roller, and the barrel roller and the slide by rotation about the central axle It is movable in the first direction by alternately grounding the moving part, and in a second direction orthogonal to the first direction by the rotation of the barrel roller around the barrel roller axis. Specially movable To.
前記摺動部における前記中央車軸を中心とする周方向の摩擦係数は、前記摺動部における前記中央車軸の軸方向の摩擦係数よりも小さいことが好ましい。 It is preferable that the friction coefficient in the circumferential direction around the central axle in the sliding portion is smaller than the friction coefficient in the axial direction of the central axle in the sliding portion.
前記摺動部は、前記中央車軸を中心とする周方向に沿って、接地部と非接地部とを交互に有していてもよい。 The sliding portion may alternately include a grounding portion and a non-grounding portion along a circumferential direction around the central axle.
前記樽型ローラ及び前記摺動部からなる1組の回転体と同一の回転体が前記中央車軸に直交する他の仮想面内に設けられており、前記2組の回転体は、樽型ローラの配置が相互に半ピッチずれていると好適である。 The same rotary body as the one set of the rotary body composed of the barrel roller and the sliding portion is provided in another virtual plane orthogonal to the central axle, and the two sets of rotary bodies are the barrel roller. It is preferable that the arrangements of these are shifted from each other by a half pitch.
前記樽型ローラは、ウレタンから形成されていてもよい。また、前記摺動部は、ナイロンから形成されていてもよい。 The barrel roller may be formed of urethane. The sliding portion may be made of nylon.
前記中央車軸を中心とする前記摺動部の外縁は、前記樽型ローラの外縁より小さくなるように設計されていることが好ましい。 It is preferable that an outer edge of the sliding portion centering on the central axle is designed to be smaller than an outer edge of the barrel roller.
本発明に係る搬送台車は、前記全方向移動車輪を備えていることを特徴とする。 The conveyance trolley | bogie which concerns on this invention is equipped with the said omnidirectional movement wheel, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、中央車軸に取り付けられたフレームに複数の樽型ローラが軸支されている全方向移動車輪において、樽型ローラ間にフレームに支持された摺動部を配置し、摺動部の中央車軸からの外縁が樽型ローラの中央車軸からの外縁と共に車軸の周面を構成するようにすることで、全方向移動車輪を備えた搬送台車による搬送時の振動を抑制すると共に、横滑りを防止し、直線性を確保しながら搬送を実現することができる。 According to the present invention, in an omnidirectional moving wheel in which a plurality of barrel rollers are pivotally supported on a frame attached to a central axle, a sliding portion supported by the frame is arranged between barrel rollers, and sliding The outer edge from the central axle of the part constitutes the peripheral surface of the axle together with the outer edge from the central axle of the barrel-shaped roller, thereby suppressing vibration during transportation by the transportation carriage having omnidirectional moving wheels, It is possible to prevent the skidding and to convey while ensuring linearity.
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。先ず、本発明の第1の実施形態に係る全方向移動車輪について説明する。図1(a)は、本実施形態に係る全方向移動車輪を示す側面図であり、(b)正面図である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. First, an omnidirectional moving wheel according to a first embodiment of the present invention will be described. Fig.1 (a) is a side view which shows the omnidirectional movement wheel which concerns on this embodiment, (b) is a front view.
先ず、本実施形態の全方向車輪の側面図である図1(a)を用いて説明する。この側面図は、中央車軸1に直交する仮想面による断面図であり、より詳細には、図1(b)に示す正面図における中央車軸1に直交する仮想面であるA−A断面図を示すものである。図1(a)に示すように、本実施形態の全方向移動車輪においては、中央車軸1の周りにフレーム2が取り付けられており、このフレーム2は中央車軸1と共に回転可能である。フレーム2には、中央車軸1を中心とする周方向に複数個(図示例では3個)の樽型ローラ3が配置されており、これらの樽型ローラ3は、中央車軸1と直交する各樽型ローラ軸13の周りに回転可能にフレーム2に軸支されている。また、図1(a)は、樽型ローラ軸13を含む縦断面を示しており、各樽型ローラ3の外縁は、中央車軸1を中心とする円周の一部を構成している。即ち、これら3つの樽型ローラ3の外縁が、全方向移動車輪の車輪面を構成している。また、樽型ローラ3の間には、夫々摩擦係数の小さな摺動部4が設けられており、摺動部4はフレーム2にねじ14で固定されている。そして、中央車軸1からの摺動部4の外縁は、中央車軸1からの樽型ローラ3の外縁と共に車軸の周面を構成するようになっており、摺動部4の外縁は全方向移動車輪の車輪面の一部を構成している。また、摺動部4と樽型ローラ3の間のフレーム2の外縁は車輪面として接地しないようになっている。また、中央車軸1を中心とする摺動部4の外縁は、樽型ローラ3の外縁よりも小さくなるように設計されている。
First, it demonstrates using Fig.1 (a) which is a side view of the omnidirectional wheel of this embodiment. This side view is a cross-sectional view of a virtual plane orthogonal to the central axle 1, and more specifically, an AA cross-sectional view that is a virtual plane orthogonal to the central axle 1 in the front view shown in FIG. It is shown. As shown in FIG. 1 (a), in the omnidirectional moving wheel of this embodiment, a
このように、本実施形態における全方向移動車輪は、車輪面を構成する樽型ローラ3の間に、摩擦係数の小さな摺動部4を車輪面の一部として設けたものである。以下では、全方向移動車輪の車輪面を接地して搬送する際に、中央車軸1を中心とする回転移動の方向を直進方向といい、この直進方向に直交する方向を横方向という。摺動部4は、直進方向への搬送に対しては大きな負荷を与えないように、直進方向における摩擦係数は小さい必要がある。但し、摺動部4の横方向における摩擦係数は、直進搬送時の横滑りを防止し、直進性を確保する程度の値であるものとする。しかしながら、横方向における摩擦係数が大きすぎると、樽型ローラ3及び摺動部4の一部が接地した状態での横方向の移動が困難になる。従って、横方向における摩擦係数は、横方向の移動を妨げる程大きなものではない。
Thus, the omnidirectional moving wheel in this embodiment is provided with the sliding
摺動部4の接地面である外縁の形状は、例えば、図6(a)に示すように、外縁11の長手方向に円弧状のものであり、その表面は一様になっている。図6(a)においては、摺動部4を構成する基部と、この基部を覆い接地面を形成する外縁の材質は異なり、外縁の材質は例えばナイロンであり、基部は例えば剛性に優れた堅い材質のものであってよい。なお、長手方向が中央車軸を中心とする周方向であり、短手方向が横方向である。摺動部4により横方向移動への摩擦が増大し、横方向への移動に支障をきたす場合には、摺動部4の外縁11に、例えば、横方向のスリットを設けることで摩擦を減らし、一方、直進方向へはグリップ力を得ることができる。図6(b)は、摺動部4の外縁において、長手方向に波状の形状を形成し、接地面と非接地面とが交互に配置されるようにすることで、横方向の摩擦を減らし、直進方向へはグリップ力を得るようにしている。即ち、図6(b)においては、図6(a)に比較して、接地面積を減らして横方向の摩擦を低減している。なお、図6(b)においては、図6(a)と同様に、摺動部4を構成する基部と、この基部を覆い接地面を形成する外縁の材質は異なり、外縁の材質は例えばナイロンであり、基部は例えば剛性に優れた堅い材質のものであってよい。また、摺動部4の外縁の形状を、図6(c)のようにしてもよい。図6(c)においては、図6(b)の形状に加えて、外縁11の短手方向の中央部に長手方向に沿って円弧状の接触面12を設け、摺動部4の外縁11の一部に常に接地面が存在するようにして、搬送時の振動を低減するようにしている。
For example, as shown in FIG. 6A, the shape of the outer edge which is the ground contact surface of the sliding
前述のような摩擦係数の観点から、摺動部4の材質としては滑りやすい性質のものとして、例えば、ナイロンを使用する。また、樽型ローラ3の材質としては、例えば、ウレタンを使用する。但し、ウレタンは変形し易いため、ウレタンを樽型ローラ3に使用すると、搬送物の加重で樽型ローラ3の外径が小さくなる。そのため、摺動部4は、中央車軸1の径方向に対してマイナス公差で設計する。
From the viewpoint of the friction coefficient as described above, for example, nylon is used as the material of the sliding
図1(b)に示すように、樽型ローラ3は中央車軸1の軸方向において2列に設けてあり、両列においては、樽型ローラ3の中央車軸1周りの配置を互いに半ピッチずらしてある。これにより、常に樽型ローラ3が接地する状態が得られるようにしている。
As shown in FIG. 1B, the
次に、本実施形態の動作について説明する。本実施形態の全方向移動車輪を搬送台車に設置し、搬送台車を搬送する場合を考える。直進方向への搬送時には、全方向移動車輪は中央車軸1を中心に回転し、樽型ローラ3及び摺動部4が交互に接地して回転する。このとき、摺動部4は摩擦により横滑りを抑制する。また、横方向への搬送時には、樽型ローラ3が接地された状態から、樽型ローラ3の回転軸を中心とした回転により搬送する。なお、樽型ローラ3及び摺動部4の一部が接地した状態から横方向へ搬送しようとする場合には、摺動部4は負荷となるが、横方向の摩擦係数は搬送性に支障をきたさないように設定されているものとする。このように、本実施形態の全方向移動車輪は、中央車軸1を中心とする回転と、各樽型ローラ3の回転軸を中心とする回転とにより、水平面上を全方向移動が可能となっている。
Next, the operation of this embodiment will be described. A case will be considered in which the omnidirectional moving wheels of the present embodiment are installed in a transport cart and the transport cart is transported. At the time of conveyance in the straight traveling direction, the omnidirectional moving wheel rotates around the central axle 1, and the
本実施形態の効果について説明する。全方向移動車輪の直進方向への回転移動時には、樽型ローラ3及び摺動部4が交互に接地して回転し、樽型ローラ3が乗り換えるときに、中央車軸1からの外縁が樽型ローラ3の中央車軸1からの外縁と共に車軸の周面を構成する摺動部4が接地されるため、摺動部4がない場合のように移動時の振動が発生せず、円滑に搬送することができる。また、摺動部4による横方向の摩擦により、横滑りが防止され、直進性が向上する。また、摺動部4は樽型ローラ3間に配置したものであり、これを付加することにより全方向移動車輪の大きさに影響を与えることはなく、小型化が可能である。また、樽型ローラ3及び摺動部4の個数も夫々3個であり、部品数も少なく低コスト化が可能である。更にまた、摺動部4により樽型ローラ軸13周りの強度が補強され、全方向移動車輪の剛性が確保される。
The effect of this embodiment will be described. When the omnidirectional wheel is rotated in the straight direction, the
次に、本発明の第2の実施形態に係る搬送台車について説明する。図2は、本実施形態に係る搬送台車を示す斜視図である。図2に示すように、本実施形態の搬送台車5は、第1の実施形態の全方向移動車輪をキャスタとして使用したものであり、被搬送物を載置する台部8の下面の四隅に夫々支軸7を介して第1の実施形態の全方向移動車輪6を設けて構成される。また、全方向移動車輪6の取り付け方向を台部8の長手方向に平行に設置すると、床に樽型ローラの径と同等の幅の溝がある場合には搬送時に樽型ローラが溝に嵌ることがあり、また段差を乗り越しづらくなったりする。このため、本実施形態においては、搬送台車5の進行方向9の前端に設けられた1対の全方向移動車輪6に対して、その取り付け向きを進行方向9に対してハの字型とすることが好ましい。
Next, a transport cart according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a perspective view showing the transport carriage according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the
本実施形態においては、第1の実施形態の全方向移動車輪を使用していることから、第1の実施形態と同様の動作が実現され、キャスタを用いた場合と異なり、搬送台車を操作する際の最大操作力を大幅に低減した上で全方向への搬送が可能となる。また、全方向移動車輪6には摺動部4が設けられているため、搬送時の振動が抑制される。更に、摺動部4の横方向の摩擦により横滑りが防止され、直進性を確保しながら搬送を実現することができるため、操作性を向上できる。また、中央車軸の回転摩擦抵抗を樽型ローラ軸の回転摩擦抵抗より小さくすることにより、横方向には動きづらいので、直進性が向上する。特に、従来では、横滑りに対する操作性の向上手段として、搬送台車の台部の下面中央部にセンターホイールを設けるなど付加装置が必要であったが、本実施形態においてはこのような付加装置を省略することができる。なお、本発明者等は本実施形態を試作してみたところ、体感では本実施形態が有効であることが確認できた。
In this embodiment, since the omnidirectional moving wheel of the first embodiment is used, the same operation as that of the first embodiment is realized, and unlike the case where a caster is used, the conveyance carriage is operated. The maximum operating force at the time can be greatly reduced, and conveyance in all directions becomes possible. Moreover, since the sliding
図3及び図4は、夫々第2の実施形態の第1の変形例及び第2の変形例である。図3においては、搬送台車5の進行方向9の前端部には1対の全方向移動車輪6が設けられており、この全方向移動車輪6は、第1の実施形態の全方向移動車輪である。また、搬送台車5の進行方向9の後端部には、1対の従来のキャスタ10が設けられている。このように、搬送台車5の進行方向9の前端部に本発明の全方向移動車輪を設けることにより、搬送台車の車輪のすべてが従来のキャスタにより構成されている場合と比べて、直進方向の摩擦抵抗を小さくすることができるため直進搬送性が向上し、更に、搬送時のガタが少なく、乗り心地がよくなるという効果を奏する。また、図4においては、搬送台車5の台部8の下面の四隅に夫々支軸7を介して従来のキャスタ10を設け、更に、台部8の下面の中央部に第1の実施形態の全方向移動車輪6を設けている。本変形例においては、搬送台車5の四隅に従来のキャスタが配設されてはいるものの、中央部の全方向移動車輪6自体に対して、中央車軸の回転摩擦抵抗と樽型ローラ軸の回転摩擦抵抗との間に差を設け、中央車軸の回転摩擦抵抗を樽型ローラ軸の回転摩擦抵抗より小さくすることにより、直進搬送性を向上させている。なお、これらの変形例におけるその他の構成は第2の実施形態の構成と同じであるため、図3及び図4においては、図2と同一の構成物には同一の符号を付して詳細は説明を省略する。
3 and 4 respectively show a first modification and a second modification of the second embodiment. In FIG. 3, a pair of omnidirectional moving
ここで、摺動部4の摩擦係数の設定法について述べる。摺動部4の中央車軸1を中心とする外周に沿った方向である長手方向と、これに直交する横方向の摩擦係数を夫々、長手方向摩擦係数:μf、横方向摩擦係数:μsとする場合に、発明者等は、μsがμfの2倍程度で直進性が向上することを実験的に確認した(図5を参照)。また、健常者男性の押し方向操作力は150N程度、引き方向操作力は250N程度であれば実施可能であることを実験的に確認している。つまり、Mを搬送物体の質量とすると、押し方向の操作力に関して横方向摩擦係数は、μs×M<150となることが望ましい。また、持ち上げに関して、女性は男性の60%程度であることを参考にすると(例えば、兵庫第9次労働災害防止推進5カ年計画参照)、男性の押し方向操作力150Nに対して、女性は90N程度が望ましいと推測される。
Here, the setting method of the friction coefficient of the sliding
摺動部4の摩擦係数の設定は、前述のような条件を満たすように行う必要があり、例えば、図6に示すように、摺動部4の外縁11の形状により横方向の摩擦係数を制御することができる。また、摺動部4の材質により横方向の摩擦係数を設定することもできる。即ち、μf<μsを満たすような材質を選択することにより、直進搬送性を向上させることができる。
The friction coefficient of the sliding
また、図2に示す搬送台車においては、中央車軸と樽型ローラ軸との間の摩擦抵抗の差異により、横方向の摩擦を設定することができる。また、図3においては、全方向移動車輪と従来のキャスタを併用することにより、横方向の摩擦の設定を行うことができる。更にまた、図4においては、全方向移動車輪自体の摩擦の差異を大きくすることで、横方向の摩擦を増大させることができる。 Further, in the transport carriage shown in FIG. 2, the friction in the lateral direction can be set by the difference in friction resistance between the central axle and the barrel roller shaft. Moreover, in FIG. 3, the friction of a horizontal direction can be set by using an omnidirectional moving wheel and the conventional caster together. Furthermore, in FIG. 4, the friction in the lateral direction can be increased by increasing the difference in friction between the omnidirectional moving wheels themselves.
本発明は、ベッド、ストレッチャー、荷物搬送台車、及びショッピングカート等のキャスタを備えた搬送台車に好適に適用することができる。 The present invention can be suitably applied to a transport cart provided with casters such as a bed, a stretcher, a luggage transport cart, and a shopping cart.
1;中央車軸
2;フレーム
3;樽型ローラ
4;摺動部
5;搬送台車
6;全方向移動車輪
7;支軸
8;台部
9;進行方向
10;キャスタ
11;外縁
12;円弧状の接触面
13;樽型ローラ軸
14;ねじ
120;中央車軸
121;フレーム
122;バレル
123;凹部
124;バレル軸
125;鋭角部
212;駆動軸
214;板状部材
215;支持腕部
216;第1樽型フリーローラ
217;環状部材
217a;長辺部位
217b;短辺部位
218;第2樽型フリーローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1;
Claims (8)
A conveying cart comprising the omnidirectional moving wheel according to any one of claims 1 to 6.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006110301A JP2007283806A (en) | 2006-04-12 | 2006-04-12 | Omnidirectionally moving wheel and transport dolly |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=38755997
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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