JP2651752B2

JP2651752B2 - 車輪装置

Info

Publication number: JP2651752B2
Application number: JP3016912A
Authority: JP
Inventors: 夏雄森田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-01-18
Filing date: 1991-01-18
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JPH04237604A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば大型の旅行用鞄、
一般荷物用の運搬車、医療用及び各種機械機器用運搬車
やワゴン車、病院での入院患者用配膳車等の下部に設け
る車輪装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知の様に、各種の運搬車やワゴン車等
の走行体の下部に設ける車輪装置として、本発明者が提
案した特公昭６４−１１４８１号公報に記載のものがあ
る。前記した公報に記載の従来の車輪装置は、取付基体
の下部に外枠を旋回自在に設けるとともに、更に前記外
枠の内部に揺動可能な中枠を設け、車輪の外周面に臨む
ブレーキ片により車輪が正転状態であれば中枠を揺動さ
せないで、車輪が逆転するとブレーキ片により中枠を揺
動させて、取付基体に設けた拘束ピンと中枠に設けた拘
束手段とを係脱可能にした構成である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の車輪装置では、ブレーキ片が車輪の外周面に臨んでい
るので、車輪の逆転時にブレーキ爪が車輪の外周面に食
い込む状態となって車輪を制動するが、走行体の走行力
によって外枠がなお前進すると外枠の長孔の端部に車輪
軸が当接する範囲に中枠が揺動するために、走行体を斜
めに走行させなければ外枠が旋回しない場合がある。ま
た、長期間の使用により車輪の外周面が摺り減った場
合、若しくは車輪の外周に付着物があると、ブレーキ片
が作用しないで外枠が旋回しない場合がある。また、車
輪が揺動する中枠に設けられているので強度に不安があ
り、特に、走行体に重量物を積載したり、傾斜面を横断
状に走行させると中枠だけでは走行体に積載した重量を
支えられないことがある。しかも、外枠の内部に中枠が
あるので、従来の車輪装置を改良して使用することがで
きず、全く新規に作成しなければならない。したがっ
て、いかなる荷重にも影響を受けない構造で、しかもそ
れ自体が簡単な構造で、また従来の車輪装置にも簡単に
利用することができ、かつ走行性も良好な車輪装置が要
望されている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した要望に
基づいて提案されたもので、走行体の下端の基部に、旋
回軸により水平旋回自在に車輪枠を設け、前記旋回軸の
中心垂線と、車輪を支持する前記車輪枠に設けた水平方
向の車輪軸の中心垂線との間に一定の間隔を形成し、前
記基部に第１の係合部を形成するとともに、前記車輪枠
の内部に、この車輪枠の脚片に軸支されて前記第１の係
合部に第２の係合部が係合するように付勢された揺動
枠、この揺動枠の前記車輪枠の脚片と対面する部分に軸
支されて前記車輪の側面に臨み、前記走行体が順方向に
走行して前記車輪が正回転している場合は前記車輪に係
合しないが、前記走行体が逆方向に走行して前記車輪が
逆回転すると前記車輪に係合する作動部、前記揺動枠に
揺動範囲を規制されて軸支され、前記作動部が前記車輪
に必要以上係合するのを阻止する固定枠からなる旋回駆
動部を設け、前記第１の係合部に前記第２の係合部が係
合している状態で前記車輪が逆回転すると、前記旋回駆
動部の作動部が前記車輪に係合することにより前記揺動
枠を回動させて前記第１の係合部から前記第２の係合部
を離脱させ、前記車輪が正回転するように前記車輪枠が
前記旋回軸を中心に旋回することを特徴とする車輪装置
を提供するものである。

【０００５】

【実施例】以下に本発明を図面の実施例に基づいて説明
する。本発明の車輪装置１は、走行体２の下端に設けた
基部３に設けられている。前記走行体２は大型の旅行
鞄、ワゴン枠体、配膳車、走行フレーム等で、前記基部
３は本発明の第１実施例では走行体２の下面に取り付け
た平板状である。そして、前記基部３の下面には旋回軸
４により水平に旋回自在な車輪枠５を設ける。前記車輪
枠５は、旋回軸４に支持されている上面部６と、前記上
面部６の左右側縁に下方に傾斜状に延在する左右一対の
脚片７，７とを有し、左右の脚片７，７間の下方に架設
した車輪軸８に車輪９を回転自在に支持している。した
がって、旋回軸４の中心垂線Ｘと車輪軸８の中心垂線Ｙ
とは、脚片７が傾斜状に延在しているので一定の間隔だ
け離隔している。

【０００６】そして、前記基部３には第１の係合部１０
を形成する。前記第１の係合部１０は、図面の実施例で
は基部３の一側縁下面に設けた取付枠体１１の前縁に下
向きの爪部１２を突設した構成である。

【０００７】また、前記車輪枠５の内部上方には、旋回
駆動部１３を設ける。前記旋回駆動部１３は、揺動枠１
４と、揺動枠１４の内部に位置している固定枠１５と、
前記固定枠１５に臨む作動部１６とを有する。前記揺動
枠１４は一端の上縁に上向きの第２の係合部１７を設け
た下面が開放する浅い筺枠状で、前記左右一対の脚片７
の上方前後に架設状に設けた第１の軸１８、第２の軸１
９に支持されている。具体的には、揺動枠１４は前記第
１の軸１８には回動可能に支持され、また揺動枠１４の
左右の側面に設けた円弧状規制溝２０に第２の軸１９が
挿通し、円弧状規制溝２０は第１の軸１８を中心とする
短い円弧状である。したがって、揺動枠１４は、第１の
軸１８を支点にして円弧状規制溝２０の長さの範囲内で
回動することができるが、前記第１の軸１８に巻き付い
て一端が揺動枠１４の先端部の下面を押圧するバネ材２
１により、常には第２の係合部１７が上昇して第２の軸
１９が円弧状規制溝２０の上端に位置する様に付勢され
ている。前記第２の係合部１７は、揺動枠１４の前端上
縁から直立する縦板材２２の中央に嵌合溝２３を形成す
ることにより構成され、前記嵌合溝２３から延びる左右
の縦板材２２の上縁部２４は弧状に緩く下り傾斜する。

【０００８】前記固定枠１５は揺動枠１４の内部に位置
し、左右の固定片２５，２５と前後の連結片２６，２６
とからなる上下開放の枠状である。そして、各固定片２
５の上縁一部は弧状に窪む摺動縁２７を構成している。
前記固定枠１５は、固定片２５の上方の前後に前記第１
の軸１８及び第２の軸１９が挿通して固定状となってい
るので、車輪枠５の旋回に伴って旋回動することができ
るが、揺動枠１４とともに揺動することができない。な
お、前記した揺動枠１４を付勢しているバネ材２１の他
端は、固定枠１５の一部に止着されている。

【０００９】前記した作動部１６は、揺動枠１４の内部
に位置する摩擦枠機構２８と、揺動枠１４の内部であっ
て前記摩擦枠機構２８の上部に位置する摺動枠機構２９
とを有する。前記摩擦枠機構２８は、上面片３０の左右
に脚状の摩擦片３１，３１を下向きに延在させた下向き
コ字状の門状枠材で、揺動枠１４の内部において固定枠
１５の上方に架設状に設けた第３の軸３２に揺動可能に
設けられ、車輪９の上方の左右側面に摩擦片３１，３１
が臨んでいる。そして、一方の摩擦片３１の先端内縁に
は小片状の摩擦部３３を突出状に設け、前記摩擦部３３
が車輪９の一側面に強制的に接触している。また、前記
摩擦枠機構２８には車輪９の略上端の外面に乗る摩擦作
動補助機構３４を連結する。前記摩擦作動補助機構３４
は、回転自在なコロ３５の両端に腕杆３６，３６を延在
させ、両腕杆３６の先端部を摩擦枠機構２８の各摩擦片
３１に回動可能に止着した構成である。

【００１０】前記した摺動枠機構２９は摩擦枠機構２８
と略同様に上面部分３７の左右端部に脚片状の摺動片部
分３８，３８を延在させた下向きコ字状の門型枠状で、
前記揺動枠１４とともに揺動する前記第３の軸３２に回
動可能に支持されている。そして、前記摺動枠機構２９
の上面部分３７の横幅は摩擦枠機構２８の上面片３０の
横幅より長いので、摺動枠機構２９の内側に摩擦枠機構
２８が位置している。また、摩擦枠機構２８と摺動枠機
構２９とは、例えば上面片３０の前部の上縁に低い立上
がり部３０’を突設して上面部分３７の一側縁に係合さ
せることにより同時に回動するのである。前記摺動枠機
構２９の横幅は前記固定枠１５の横幅と略同様で、左右
の摺動片部分３８の下縁の弧状摺動部３９を固定枠１５
の摺動縁２７に当接状にする。

【００１１】したがって、走行体２の下面に設けた基部
３に、旋回軸４により車輪枠５が旋回自在に設けられ、
車輪枠５の内部に設けた車輪９の上方に旋回駆動部１３
が位置する。そして、走行体２が図１の矢印ａで示す様
に順方向に走行して車輪９が正回転している場合、即ち
旋回軸４より車輪軸８が走行後方側に位置している場
合、揺動枠１４の第２の係合部１７側がバネ材２１で上
昇付勢されて第１の係合部１０と第２の係合部１７とが
係合しているので、車輪枠５は旋回軸４を支点に旋回で
きず、車輪装置１は図１で示す様に旋回拘束状態となっ
て走行する。前記した車輪装置１の旋回拘束状態では、
車輪９の回転にしたがって摩擦枠機構２８が滑り、摩擦
が作用していない。また、摩擦作動補助機構３４のコロ
３５が単に空回転しているだけであるから、車輪９の回
転に抵抗を与えない。

【００１２】しかし、走行体２が図３の矢印ａ’で示す
様に逆方向に走行して車輪９が逆回転すると、摩擦枠機
構２８の特に摩擦部３３が車輪９の側面により摩擦抵抗
を受けるので、摩擦枠機構２８は第３の軸３２を支点に
して回動し、しかも摩擦枠機構２８の回動により第３の
軸３２は第１の軸１８を中心にして円弧状に上昇揺動す
る。そして、摩擦作動補助機構３４は車輪９の外周面に
乗っているので、車輪９の逆回転と同時に車輪９の回転
方向に移動して摩擦枠機構２８を引っ張ることになり、
摩擦枠機構２８が前記揺動枠１４の揺動開始を自動的に
補助し、かつ前記摺動枠機構２９も強制的に回動し、摺
動片部分３８の弧状摺動部３９が固定枠１５の固定片２
５の摺動縁２７を滑動する。また、前記摺動縁２７は第
３の軸３２を所定位置にまで円弧状に上昇し得るように
形成されているため、揺動枠１４が円弧状規制溝２０の
範囲内で第１の軸１８を支点にして上昇し、第２の係合
部１７が下降して第１の係合部１０との係合が外れ、車
輪枠５が自由旋回できる非拘束状態になる。

【００１３】第１の係合部１０と第２の係合部１７とが
外れた直後、旋回軸４の中心垂線Ｘより車輪軸８の中心
垂線Ｙの方が矢印ａ’の走行方向の前進側に位置してい
るので、車輪９の接地抵抗により車輪枠５は旋回軸４を
支点として必然的に旋回し、充分に旋回すると図５で示
す様に旋回軸４の中心垂線Ｘが車輪軸８の中心垂線Ｙよ
り前進側に位置し、また車輪枠５が拘束されていないの
で左右に微動旋回しながら自由に走行することになる。
そして、摩擦枠機構２８と摺動枠機構２９とからなる作
動部１６は車輪９の回転方向に順応しているので、車輪
９の正転に妨げとはならない。

【００１４】前記したように、脚片７が拘束されていな
いで車輪９が遊動しながら走行する状態において、走行
体２が更に逆方向に走行すると、前記した拘束状態から
非拘束状態に変換する場合と同様に、摩擦枠機構２８の
特に摩擦部３３が車輪９の側面により摩擦抵抗を受ける
ので、摩擦枠機構２８は第３の軸３２を支点にして回動
するが、何れも走行方向を変換する場合、全て一旦停止
してから始動するし、殊に逆転の場合、摩擦枠機構２８
の摩擦片３１，３１が仮に車輪９と僅かでも離隔してい
ると、車輪９の逆転に対し摩擦枠機構２８が自動的に回
動しないこともある。しかし、摩擦作動補助機構３４は
車輪９の回転方向に引っ張られて摩擦枠機構２８の回動
を確実に補助する。そして、車輪軸８が旋回軸４より走
行方向前進側に位置する状態で、再び逆転する場合、そ
の走行力により脚片７は旋回軸４を支点として反転し、
第１の係合部１０の爪部１２が第２の係合部１７の上縁
部２４を滑動して嵌合溝２３に係合し、脚片７が旋回を
拘束される状態に変換し、元の状態に戻るが、図６は車
輪枠５の拘束状態に入る直前を示すものである。したが
って、走行体２は第１の係合部１０と第２の係合部１７
との係合により脚片７が旋回拘束状態で走行する。

【００１５】前記した説明は本発明の第１実施例であ
り、基部３が平板状の場合である。しかし、基部３とし
てパイプ材を使用した場合の本発明の第２実施例を図９
から図１１にまで示してある。前記した第２実施例にお
いては、脚片７がパイプ状の基部３の下端に旋回自在に
設けてあり、また旋回駆動部１３も脚片７の内部に揺動
可能に設けてある構成においては前記第１実施例と同様
である。しかし、この第２実施例ではパイプ状の基部３
にブラケット４０を取り付け、前記ブラケット４０に第
１の係合部１０を設けた構成である。前記ブラケット４
０は、基部３の一半部分に装着する第１固定枠体４１
と、基部３の他半部分に装着する第２固定枠体４２とを
有し、前記第１固定枠体４１と第２固定枠体４２とは一
側において蝶番機構４３で回転可能に連結されている。
また、第１固定枠体４１と第２固定枠体４２との自由端
部分にはボルトとナットとからなる止着杆４４を設け、
止着杆４４を外すと第１固定枠体４１と第２固定枠体４
２とは回動して基部３に装着したり外すこともでき、そ
して止着杆４４を締着すると基部３にブラケット４０を
強固に取り付けることができる。なお、基部３に止着孔
３’を開設し、第１固定枠体４１から止着孔３’に固定
ボルト４５を挿通すると、基部３にブラケット４０をよ
り一層強固に取り付けることができる。また、前記止着
孔３’を基部３の径方向に対向して設けると、実施上の
必要性などから、任意に第１の係合部１０の位置を限定
しないで基部３にブラケット４０を取り付けることも可
能である。前記本発明の第２実施例においては、その他
の構成は前記第１実施例と同一の構成である。

【００１６】図１２，１３は本発明の第３実施例を示す
もので、特に基部３を前記した本発明の第２実施例と同
様にパイプ状にするとともに、脚片７の一側に車輪９の
制動機構４６（図１２，１３の２点鎖線）を設けた公知
の車輪装置１に、本発明を利用する場合である。脚片７
の一側に制動機構４６があると、図９に示すような装置
を取り付けて作動させるのが不可能であるから、脚片７
の他側に延在するようにして旋回駆動部１３を脚片７の
内部に取り付けなければならないので、本発明の第１実
施例に対して第３実施例は旋回駆動部１３を左右逆にし
た場合を示すもので、具体的構成は、従来の車輪装置で
は中枠の揺動からこのようにした場合、係合離脱動作が
逆になり、取り付け不可能であるが、本発明の場合は、
揺動枠１４の円弧状規制溝２０を図１から図１０までの
実施例に示すものと反対側に穿設して第１の軸１８を貫
通させ、第２の軸１９を０支点軸としてバネ材２１を架
設するだけの変更で実施可能とし得たように発展性を有
するもので、その他の構成は前記本発明の第１実施例、
第２実施例と同様である。本発明の第２実施例、第３実
施例において、図面中に記載されて説明していない符号
は本発明の前記第１実施例の同一符号の構成と同一であ
るから説明を省略する。

【００１７】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
は前記した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載
された構成を変更しない限りどのようにでも実施するこ
とができる。また、本発明の車輪装置１を走行体２の基
部３に取り付けるのであるが、一般的には１台の走行体
２に対して前後、左右に４個の車輪装置１を取り付け
る。この場合、４個の車輪装置１とも第１の係合部１０
が同一方向になるように取り付けると、全ての車輪装置
１が拘束状態であったり、或は非拘束状態となる。しか
し、左右の２個の車輪装置１と、他の左右の２個の車輪
装置１とを、第１の係合部１０が互いに向かい合う内側
に向くように、若しくは第１の係合部１０が互いに離れ
る外側に向くようにして走行体２の基部３に取り付ける
と、走行体２の進行方向前進側の２個の車輪装置１が非
拘束状態で後方側の２個の車輪装置１が拘束状態となっ
たり、またはその逆の状態とすることができ、走行体２
に対する車輪装置１の取り付け状態は走行体２の機能、
構造によりもっとも適切な態様に設定すればよい。

【００１８】

【発明の効果】走行体の下端の基部に、旋回軸により水
平旋回自在に車輪枠を設け、前記旋回軸の中心垂線と、
車輪を支持する前記車輪枠に設けた水平方向の車輪軸の
中心垂線との間に一定の間隔を形成し、前記基部に第１
の係合部を形成するとともに、前記車輪枠の内部に、こ
の車輪枠の脚片に軸支されて前記第１の係合部に第２の
係合部が係合するように付勢された揺動枠、この揺動枠
の前記車輪枠の脚片と対面する部分に軸支されて前記車
輪の側面に臨み、前記走行体が順方向に走行して前記車
輪が正回転している場合は前記車輪に係合しないが、前
記走行体が逆方向に走行して前記車輪が逆回転すると前
記車輪に係合する作動部、前記揺動枠に揺動範囲を規制
されて軸支され、前記作動部が前記車輪に必要以上係合
するのを阻止する固定枠からなる旋回駆動部を設け、前
記第１の係合部に前記第２の係合部が係合している状態
で前記車輪が逆回転すると、前記旋回駆動部の作動部が
前記車輪に係合することにより前記揺動枠を回動させて
前記第１の係合部から前記第２の係合部を離脱させ、前
記車輪が正回転するように前記車輪枠が前記旋回軸を中
心に旋回することを特徴とするので、走行体が逆方向に
走行して作動部が車輪に係合して第２の係合部が第１の
係合部から離脱すると、旋回軸の中心垂線と車輪軸の中
心垂線との間に一定の間隔があることにより、一旦停止
してから車輪の接地抵抗により車輪枠は旋回軸を支点と
して左右に微動旋回しながら自由に走行する。したがっ
て、走行体がどのような構造であっても確実に車輪が拘
束状態となったり若しくは非拘束状態にも変換する。そ
して、特に旋回駆動部１３をカセット状にすることによ
り図１２、図１３の実施例に限らず、基部の平板状を含
めて従来の車輪のそれぞれの構成に対応させて取り付け
ることができることは本発明の特長の１つであり、ま
た、車輪が多少揺動しても、または車輪に付着物があっ
たり擦り減っても前述のようにそれ自体車輪枠の内部に
収納されているものであり、走行体の上面の荷重に何ら
の影響も受けずに確実に作動するので、利用分野を著し
く広くして、実用的価値を高めることができる。さら
に、前記旋回駆動部の作動部に、前記車輪が逆回転する
と前記旋回駆動部の作動部が前記車輪に係合するのを補
助する摩擦作動補助機構を設けたので、車輪が逆回転し
た場合、旋回駆動部の作動部を車輪に確実に係合させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の拘束状態の縦断側面図で
ある。

【図２】本発明の第１実施例の拘束状態の一部を欠截し
た正面図である。

【図３】本発明の第１実施例の拘束状態が開放する直前
の縦断側面図である。

【図４】本発明の第１実施例の拘束状態が開放した正面
図である。

【図５】本発明の第１実施例の拘束状態から非拘束状態
に変換した場合の縦断側面図である。

【図６】本発明の第１実施例の非拘束状態から拘束状態
に入る直前の一部を欠截した側面図である。

【図７】図１のＡ〜Ａ線の断面図である。

【図８】旋回駆動部１３の分解斜視図である。

【図９】本発明の第２実施例の側面図である。

【図１０】本発明の第２実施例の一部の正面図である。

【図１１】本発明の第２実施例の一部の横断平面図であ
る。

【図１２】本発明の第３実施例の拘束状態の一部を欠截
した側面図である。

【図１３】本発明の第３実施例の非拘束状態の一部を欠
截した側面図である。

【符号の説明】

１車輪装置２走行体３基部４旋回軸５車輪枠６上面部７脚片８車輪軸９車輪１０第１の係合部１１取付枠体１２爪部１３旋回駆動部１４揺動枠１５固定枠１６作動部１７第２の係合部２８摩擦枠機構

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】走行体の下端の基部に、旋回軸により水
平旋回自在に車輪枠を設け、前記旋回軸の中心垂線と、車輪を支持する前記車輪枠に
設けた水平方向の車輪軸の中心垂線との間に一定の間隔
を形成し、前記基部に第１の係合部を形成するとともに、前記車輪枠の内部に、この車輪枠の脚片に軸支されて前
記第１の係合部に第２の係合部が係合するように付勢さ
れた揺動枠、この揺動枠の前記車輪枠の脚片と対面する
部分に軸支されて前記車輪の側面に臨み、前記走行体が
順方向に走行して前記車輪が正回転している場合は前記
車輪に係合しないが、前記走行体が逆方向に走行して前
記車輪が逆回転すると前記車輪に係合する作動部、前記
揺動枠に揺動範囲を規制されて軸支され、前記作動部が
前記車輪に必要以上係合するのを阻止する固定枠からな
る旋回駆動部を設け、前記第１の係合部に前記第２の係合部が係合している状
態で前記車輪が逆回転すると、前記旋回駆動部の作動部
が前記車輪に係合することにより前記揺動枠を回動させ
て前記第１の係合部から前記第２の係合部を離脱させ、
前記車輪が正回転するように前記車輪枠が前記旋回軸を
中心に旋回することを特徴とする車輪装置。
【請求項２】前記旋回駆動部の作動部に、前記車輪が
逆回転すると前記旋回駆動部の作動部が前記車輪に係合
するのを補助する摩擦作動補助機構を設けた請求項１の
車輪装置。