JP4977690B2 - 手押し車用車輪および自在車輪 - Google Patents

Description

本願発明は、ベビーカー、運搬車等の手押し車に装備される手押し車用車輪、手押し車用車輪を有する手押し車、自在車輪、および自在車輪を有する車輪付き移動体に関するものである。

従来から、手押し車として、ベビーカー、運搬車等が広く知られている。これらの手押し車、例えばベビーカーは、低速で走行する等のため、走行に際して道を照らすための照明器具は付設されていないのが普通である。

しかしながら、たとえ低速で走行しても、夜間に走行する場合は、道の凹みや水溜まりなどが判らないため、照明器具を必要とする場合も多い。又、夜間に走行する場合、ベビーカーに照明器具がないと、自動車からベビーカーが判り難く、危険である。このようなことから、夜間にベビーカーを走行させる場合は、携帯用のライトを点燈させながら走行させている場合も多い。

本願発明は、手押し車を走行させると、発電させることができ、ライト等の電源として使用できる手押し車用車輪、手押し車用車輪を有する手押し車、自在車輪、および自在車輪を有する車輪付き移動体の提供を目的とする。

この発明は、手押し車に装備される手押し車用車輪であって、車輪本体と、ダイナモとを備え、車輪本体は、手押し車の一部に、地面を転がり走行し得るように回転自在に取り付けられ、ダイナモは、車輪本体の転がり走行に際して発電し得るように構成されたものであることを特徴とする。

この発明は、車輪付き移動体に装着される自在車輪であって、車輪本体と、車輪本体を走行回転可能に保持するとともに車輪本体の走行回転軸と略直交する軸まわりに車輪付き移動体に回転可能に保持されるブラケットと、コイル部を有するステータ部とステータ部に対して回転するマグネットを有するロータ部とを備えたダイナモと、ダイナモに対し電気的に接続されたライトと、を備え、ロータ部は車輪本体に固定的に装着され、ステータ部およびライトはブラケットに固定的に装着されたこと、を特徴とする。

本発明の特徴は、上記のように広く示すことができるが、その構成や内容は、目的および特徴とともに、図面を考慮に入れた上で、以下の開示によりさらに明らかになるであろう。

本願発明の第１実施形態の手押し車用車輪１を有するベビーカー１０の要部の分解図である。 その要部を断面にした説明図である。 図３Ａは、取付部の正面図、図３Ｂは、その平面図、図３Ｃは、その左側面図、図３Ｄは、その右側面図である。 第１実施形態の手押し車用車輪１の他の実施形態の要部の断面図である。 図５Ａは、第２実施形態の手押し車用車輪２００ａを有する運搬車３００の正面図、図５Ｂは、その右側面図である。 第２実施形態の手押し車用車輪２００ａを有する運搬車３００の要部の分解図である。 図７Ａは第３実施形態による運搬車５００の左側側面図である。図７Ｂは運搬車５００の正面図である。 運搬車５００に装着される自在車輪であるキャスタ５１０の分解図である。 キャスタ５１０の要部断面図である。 第４実施形態による車椅子６００の構成を示す模式図である。 車椅子６００に装着される自在車輪であるキャスタ６１０の分解図である。 キャスタ６１０の要部断面図である。

図１は、本願発明の第１実施形態の手押し車用車輪を有するベビーカーの要部の分解図、図２は、その要部を断面にした説明図である。

第１実施形態では、手押し車用車輪を有する手押し車は、ベビーカー１０として実施されている。ベビーカー１０は、手押し車本体としてのベビーカー本体１００と、ベビーカー本体１００に取り付けられた手押し車用車輪１とを備えている。

ベビーカー本体１００は、四つの脚部１０１（図１、図２では、一つだけが示されている）と、手押し車用車輪１を脚部１０１に取り付けるための取付軸１０２とを備えている。又、脚部１０１は、夫々、取付軸１０２を通す軸挿通孔１０１aを備えている。

又、ベビーカー本体１００は、図示しないが、点燈可能なライトを備えている。

手押し車用車輪１は、この第1実施形態では、車輪本体２と、ダイナモ３と、後述するダイナモ３のロータ部５を車輪本体２に固定する固定部としてのプッシュナット７と、この手押し車用車輪１をベビーカー本体１００に取付るための取付部８とを備えている。尚、本願発明の手押し車用車輪１は、この第1実施形態では、4つの車輪の内の１つに実施されており、他の3つは従来と同構成を採るものが用いられている。

車輪本体２は、地面を転がり走行する走行部２１と、この走行部２１を径方向の内側から支持する支持部２２とを備えている。

走行部２１は、この実施形態では、ゴム製の輪状のものから構成されている。

支持部２２は、この実施形態では、合成樹脂から構成されている。又、支持部２２は、軸方向の一端側（左端側）に、その一端から軸方向の他端側（右端側）に窪まされて形成された収納凹部２３ｄを有するダイナモ収納部２３を備えている。

このダイナモ収納部２３は、第１内周壁２３aと、この第１内周壁２３aより径大な第２内周壁２３ｂと、内底壁２３cとを備えている。そして、これらの壁によって、収納凹部２３ｄは、ドーナツ状に区画形成されている。又、ダイナモ収納部２３は、左端に、ダイナモ３を入れるための開口部２４を備えている。

この実施形態では、第１内周壁２３aは、車輪本体２の軸心とほぼ同心になるように形成されている。又、第２内周壁２３ｂは、第１内周壁２３aとほぼ同心になるように形成されている。

従って、この実施形態では、ダイナモ収納部２３の収納凹部２３ｄは、車輪本体２の軸心とほぼ同心になるように形成されている。

又、ダイナモ収納部２３の中心部には、第１内周壁２３aによって、車輪本体２の軸心とほぼ同心の円筒状のボス部２５が形成されている。

また、ボス部２５の中心部、即ち、車輪本体２の中心部には、取付軸１０２を回転自在に通す取付軸挿通孔２６が備えられている。

ダイナモ３は、全体の形状が、車輪本体２におけるドーナツ状のダイナモ収納部２３に収納し得るドーナツ状（円筒状）に形成されている。この実施形態のダイナモ３は、ステータ部４と、このステータ部４に対して回転するロータ部５と、ステータ部４を支持するステータ支持部材６とを備えている。

ステータ部４は、コイル部４１aを有する円筒状のボビン４１と、ステータコアとを備えている。

ステータコアは、第１ステータコア片４３と、第２ステータコア片４４とを備えている。第１ステータコア片４３は、コア本体片４３aと、極片４３ｂ・・・４３ｂと、内周壁４３ｃとを備えている。

コア本体片４３aは、金属製のリング板状のものから構成されている。極片４３ｂ・・・４３ｂは、一定の間隙４３ｄ・・・４３ｄを隔ててほぼ等間隔に周方向に並べられた複数のものから構成されている。又、各極片４３ｂ・・・４３ｂは、コア本体片４３aの外周先端から折り曲げ成形されて軸方向に延ばされて配置されている。

内周壁４３ｃは、コア本体片４３aの内周から折り曲げ成形され、上記極片４３ｂ・・・４３ｂよりも径方向の内側に、上記極片４３ｂ・・・４３ｂとほぼ同方向軸方向に延ばされて配置されている。

第２ステータコア片４４は、第１ステータコア４３とほぼ左右対称に形成されている。そして、これらの第１ステータコア片４３と第２ステータコア片４４とは、一方の極片４３ｂ、４４ｂが他方の間隙４４ｄ、４３ｄに入り込むようにして、左右両側から合わされることにより、両者のコア本体片４３a、４４aと、極片４３ｂ、４４ｂと、内周壁４３ｃ、４４ｃとによって、図２に示すように、円筒状の空間を有するボビン収納部４５が区画形成される。

そして、このようにして形成されたボビン収納部４５に、ボビン４１が収納される。又、ボビン４１がボビン収納部４５に収納される際に、ボビン４１の外側壁に設けられた回り止め用突片４１ｂ・・・４１ｂが、第１ステータコア片４３のコア本体片４３a及び第２ステータコア４４のコア本体片４４aに設けられた突片嵌挿孔４３ｅ、４４ｅ（図２に図示）に嵌り込み、これにより、ボビン４１がステータコア４２に対して回らないようになっている。

尚、このようにしてボビン収納部４５に収納されたコイル部４１から、端子４１ｃ（図２に図示）が取り出され、そして、この端子４１ｃは、ベビーカー本体１００のライトに接続されている。

ステータ支持部材６は、合成樹脂製の筒状部６２と、被覆部６１とを備えている。筒状部６２は、ステータ部４を支持する部分であり、ステータ部４の内周がわに入れられ、ステータ部４を内周がわから支持する。

被覆部６１は、筒状部６２の軸方向の一端（左端）に、筒状部６２と一体的に円板状に形成されている。この被覆部６１は、車輪本体２の開口部２４をほぼ全域に渡って塞いでいるとともに、取付部８に連結して固定するためのものである。

被覆部６１は、車輪本体２のボス部２５を嵌挿する嵌挿孔６４を備えている。又、この嵌挿孔６４は、筒状部６２の軸心とほぼ同心になるように形成されている。従って、嵌挿孔６４が車輪本体２のボス部２５に嵌挿されると、筒状部６２の軸心が車輪本体２の軸心にほぼ一致する。

また、この実施形態における被覆部６１の外周の径は、車輪本体２の開口部２４の径よりも大きく設定されている。又、被覆部６１は、後述の連結用ボルト９，９を通すためのボルト挿通孔６３、６３を備えている。

ロータ部５は、複数のマグネット５１（図１では、一つだけ表示している。）と、マグネット５１を保持したマグネット保持部５２とを備えている。

マグネット保持部５２は、保持枠５３と、マグネット押さえ５４と、当接部５５とを備えている。保持枠５３は、合成樹脂製の円筒状のものから構成されており、マグネット５１を保持する複数のマグネット保持用孔５３ａ・・・５３ａを備えている。これらのマグネット保持用孔５３ａ・・・５３ａは、ほぼ等間隔に周方向に並べられるようにして配置されている。又、各マグネット保持用孔５３ａ・・・５３ａは、外周から内周に貫通するように形成されている。

又、保持枠５３の内周の径は、上記ステータ部４の外周径より大きく、保持枠５３の内周側に、ステータ部４を、ステータ部４に対して回転可能に配置できるように設定されている。

マグネット押さえ５４は、金属製の輪状のものから構成されている。そして、このマグネット押さえ５４は、マグネット保持用孔５３ａ・・・５３ａにマグネット５１を保持した保持枠５３の外周に嵌められている。これにより、マグネット保持用孔５３ａ・・・５３ａから外周側に出ようとするマグネット５１を押さえ、マグネット５１がマグネット保持用孔５３ａ・・・５３ａから出るのを防止する。

当接部５５は、合成樹脂製のリング板状のものから構成されており、中心部に、車輪本体２のボス部２５を入れるボス挿入孔５５ａを備えている。このボス挿入孔５５ａの径は、上記ボス部２５の外径と同程度に設定されている。

そして、この当接部５５は、保持枠５３における右端に、接着剤等の固定手段によって固定されている。又、保持枠５３に固定された状態で、当接部５５のボス挿入孔５５ａの軸心と、保持枠５３の軸心とがほぼ一致するように形成されている。従って、当接部５５のボス挿入孔５５ａに車輪本体２のボス部２５が入れられると、保持枠５３の軸心と車輪本体２のボス部２５の軸心とがほぼ一致するようになっている。

又、この当接部５５は、後述するように、ロータ部５が車輪本体２のダイナモ収納部２３に収納された際、この当接部５５は、ダイナモ収納部２３の内底壁２３cに当接する。

プッシュナット７は、この実施形態では、ロータ部５を車輪本体２に固定するためのロータ固定用のプッシュナット７１と、ロータ固定用プッシュナット７１を押さえておくための押さえ用のプッシュナット７２とを備えている。

これらのプッシュナット７１、７２は、リング状のものから構成され、車輪本体２のボス部２５を押し入れる押入孔７１ａ、７２ａを備えている。この押入孔７１ａ、７２ａの径は、車輪本体２のボス部２５の径よりやや小さい。

又、これらのプッシュナット７１、７２の押入孔７１ａ、７２ａを構成した周部には、弾性片７１ｂ、７２ｂが備えられている。これらの弾性片７１ｂ、７２ｂによって、押入孔７１ａ、７２ａが押し広げられるようになっている。

取付部８は、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄに示すように、基部８１と、脚保持部８２とを備えている。基部８１は、この取付部８と上記ステータ支持部材６とを連結する連結用ボルト９，９（図１、図２に図示）を係止するための４つのボルト係止孔８１ａ・・・８１ａを備えている。又、基部８１は、中心部に、取付軸１０２を通す取付軸挿通孔８１ｂが穿設されている。

脚保持部８２は、ベビーカー本体１００の脚部１０１を受容する脚受容部８２ａを備えている。脚保持部８２は、取付軸１０２を通す取付軸挿通孔８２ｂが、上記基部８１の取付軸挿通孔８１ｂとほぼ同心となるように、穿設されている。

以上のように構成された手押し車用車輪１は、次のようにしてベビーカー本体１００に取り付けられる。

まず、ロータ部５を車輪本体２に固定しておく。この固定は、以下のようにして行う。ロータ部５における当接部５５のボス挿入孔５５ａを、車輪本体２のボス部２５に入れるようにして、ロータ部５を車輪本体２のダイナモ収納部２３に入れる。そして、ロータ部５の当接部５５がダイナモ収納部２３の内底壁２３cに当接するまで入れる。これにより、ロータ部５の軸心を、車輪本体２の軸心にほぼ一致させることができ、組み付け作業を容易なものにできる。

そして、ロータ固定用のプッシュナット７１の押入孔７１ａに、車輪本体２のボス部２５を押し当てる。これにより、ロータ固定用のプッシュナット７１の弾性片７１ｂが弾性変形して押入孔７１ａが広がり、ボス部２５に入れることができる。そして、ロータ固定用のプッシュナット７１がロータ部５における当接部５５を押圧した状態で、ロータ固定用のプッシュナット７１をボス部２５に押し入れるのを止める。

これにより、ロータ固定用のプッシュナット７１の弾性片７１ｂの弾性力によって、ボス部２５の外周を押圧し、ロータ固定用のプッシュナット７１がボス部２５に固定される。又、この固定により、当接部５５は、ダイナモ収納部２３の内底壁２３cに押し付けられて固定され、その結果、ロータ部５が車輪本体２に固定される。

又、この状態から、押さえ用のプッシュナット７２を、ロータ固定用のプッシュナット７１の場合と同様にして、ロータ固定用のプッシュナット７１に当たるまで、車輪本体２のボス部２５に押し入れる。これにより、押さえ用のプッシュナット７２が車輪本体２のボス部２５に固定され、ロータ固定用のプッシュナット７１を車輪本体２のボス部２５に固定した状態に維持させておくことができる。

次に、ステータ支持部材６に支持したステータ部４を、取付部８に連結しておく。詳しくは、ステータ支持部材６における被覆部６１のボルト挿通孔６３、６３に通した連結用ボルト９，９を、取付部８のボルト係止孔８１ａ・・・８１ａにねじ込む。これにより、ステータ支持部材６に支持したステータ部４と、取付部８とを連結することができる。

次に、取付部８の脚保持部８２の脚受容部８２ａに、ベビーカー本体１００の脚部１０１を受容させるとともに、脚保持部８２の取付軸挿通孔８２ｂと、ベビーカー本体１００の脚部１０１の軸挿通孔１０１aと、取付部８の基部８１の取付軸挿通孔８１ｂとが連通するように位置あわせする。

そして、その状態から、取付軸１０２を、ワッシャ１０３に通した後、脚保持部８２の取付軸挿通孔８２ｂ、ベビーカー本体１００の脚部１０１の軸挿通孔１０１a、取付部８の基部８１の取付軸挿通孔８１ｂに通す。

更に、取付軸１０２を、ロータ部５を固定した車輪本体２の取付軸挿通孔２６に通す。そして、車輪本体２の取付軸挿通孔２６から出た取付軸１０２の端部に、抜け止め用プッシュナット１０４を装着する。尚、この抜け止め用プッシュナット１０４は、上述のロータ固定用のプッシュナット７１と同構成を採るものである。

この状態で、ステータ部４は、ロータ部５におけるマグネット５１を保持した保持枠５３の内周がわに配置され、ステータ部４の極片４３ｂ、４４ｂと、ロータ部５のマグネット５１とが対向するとともに、車輪本体２がベビーカー本体１００の脚部１０１に対して回転し、地面を転がり走行する。そして、その車輪本体２の転がり走行に際して、ロータ部５がステータ部４に対して回転し、ロータ部５のマグネット５１の磁界と、ステータ部４のコイル部４１との電磁誘導作用によって発電し、コイル部４１の端子４１ｃと接続したライト（図示せず）を点燈させることができる。

尚、この第１実施形態では、ステータ支持部材６の被覆部６１の外周径は、車輪本体２のダイナモ収納部２３の開口部２４の径よりも大きく設定されているが、この形態ものに限らず、適宜変更できる。

例えば、図４に示すように、ステータ支持部材６の被覆部６１の外周径が、車輪本体２のダイナモ収納部２３の開口部２４の径よりもやや小さく設定されるとともに、ステータ支持部材６に支持したステータ部４と対向する被覆部６１の内面６１ｃが車輪本体２のダイナモ収納部２３に入り込むようにしても良い。

こうすることにより、車輪本体２の走行部２１から滴下してくる雨水等は被覆部６１の外面６１ｄを伝って地面に達し、ダイナモ収納部２３に入り込むおそれのすくないものにできる。

尚、この第１実施形態では、ダイナモ３のロータ部５を車輪本体２に固定する固定部として、プッシュナット７から構成しているが、この形態のものに限らず、適宜変更し得る。例えばダイナモ３のロータ部５の当接部５５と、車輪本体２のダイナモ収納部２３の内底壁２３cとを、接着剤により固定する。或いは、上記当接部５５と上記内底壁２３cとを接着剤により固定するとともに、プッシュナット７により固定するようにしても良い。

又、プッシュナット７を用いる場合、一つのプッシュナット、例えば上記のロータ固定用のプッシュナット７１だけで固定するようにしても良い。

次に、第２実施形態について、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６に基いて説明する。

第２実施形態では、手押し車用車輪を有する手押し車は、運搬車（台車）３００として実施されている。この第２実施形態の運搬車３００は、図５Ａ、図５Ｂに示すように手押し車本体としての運搬車本体３０１と、運搬車本体３０１に取り付けられた前後合わせて４つの車輪２００ａ、２００ｂとを備えている。

運搬車本体３０１は、この実施形態では、荷台３０２と、荷台３０２の上面の後部に取り付けられた操作把持部３１０と、荷台３０２の下面にボルト３０２ａ及びナット３０２ｂを介して固定された四つのブラケット３０３・・・３０３と、各ブラケット３０３に車輪２００ａ、２００ｂを回転自在に支持した取付軸３０４、３０４と、荷台３０２の前端に取り付けられた二つのライト３０９、３０９とを備えている。

ブラケット３０３は、図６に示すように、夫々、コの字状のものから構成されており、互いに所定間隔だけ隔てた対向する２つのブラケット脚３０３ａ、３０３ａが備えられている。又、これらのブラケット脚３０３ａ、３０３ａには、夫々、取付軸３０４を通す軸挿通孔３０３ｂ、３０３ｂが穿設されている。

また、この実施形態の取付軸３０４は、雄ネジ３０４ａを有するボルトから構成されている。

車輪２００ａ、２００ｂは、この第2実施形態では、２つの前輪が本願発明の手押し車用車輪２００ａ、２００ａを構成しており、他の２つの後輪は従来のものと同構成を採るものが使用されている。

前輪を構成した本願発明の手押し車用車輪２００ａ、２００ａは、先の第１実施形態のものと同様に、車輪本体２０２と、ダイナモ２０３と、ダイナモ２０３のロータ部２０５を車輪本体２０２に固定する固定部とを備えているが、この第２実施形態の手押し車用車輪２００ａでは、先の第１実施形態に設けられていた取付部８に相当するものは設けられていない。

車輪本体２０２は、先の第１実施形態のものと同様に、走行部２２１と、支持部２２２とを備えている。又、これらの走行部２２１と支持部２２２とは、先の第１実施形態のものとほぼ同構成を採っている。

又、ダイナモ２０３も、先の第１実施形態のものと同様に、ステータ部２０４と、このステータ部２０４に対して回転するロータ部２０５と、ステータ部２０４を支持するステータ支持部材２０６とを備えている。

ステータ部２０４は、先の第１実施形態のものと同構成を採っている。ステータ支持部材２０６も、先の第１実施形態のものとほぼ同構成を採っている。ただし、この第２実施形態のステータ支持部材２０６には、先の第１実施形態のステータ支持部材６に設けられていたボルト挿通孔６３、６３に相当するものが設けられていない。

ロータ部２０５は、複数のマグネット２５１（図６では、一つだけ表示している。）と、マグネット２５１を保持したマグネット保持部２５２とを備えている。

マグネット保持部２５２は、保持枠２５３と、マグネット押さえ２５４とを備えている。ただし、この第２実施形態のマグネット保持部２５２は、先の第１実施形態のマグネット保持部５２に設けられていた当接部５３に相当するものが設けられていない。

又、この第２実施形態の保持枠２５３は、外周部に、後述の固定用ボルト２２４、２２４を受容するネジ孔２５５，２５５を備えている。

ロータ部２０５を車輪本体２０２に固定する第２実施形態の固定部は、複数の固定用ボルト２２４、２２４から構成されている。そして、これらの固定用ボルト２２４、２２４が、車輪本体２０２の支持部２２２に設けられたボルト挿通孔２２２ａ、２２２ａから、マグネット保持部２５２における保持枠２５３のネジ孔２５５，２５５に螺合されることにより、ロータ部２０５が車輪本体２０２のダイナモ収納部２２３に収納された状態で車輪本体２０２に固定される。

そして、車輪本体２０２のダイナモ収納部２２３に、ロータ部２０５を収納して固定するとともに、ステータ支持部材２０６に支持したステータ部２０４を収納し、その車輪本体２０２を、ブラケット３０３のブラケット脚３０３ａ、３０３ａの間に入れるとともに、ブラケット脚３０３ａの軸挿通孔３０３ｂ、３０３ｂと車輪本体２０２の軸挿通孔２２６とを位置合わせする。

その状態で、取付軸３０４を、一方（図６では左側）のブラケット脚３０３ａの軸挿通孔３０３ｂから車輪本体２０２の軸挿通孔２２６に通し、更に、他方の（右側）のブラケット脚３０３ａの軸挿通孔３０３ｂに通す。そして、軸挿通孔３０３ｂから出た取付軸３０４に、ワッシャ３０５を通すとともに、ナット３０６を、取付軸３０４の雄ネジ部３０４ａに螺合して締め付ける。

これにより、車輪本体２０２をブラケット３０３に回転自在に取り付けることができ、この状態で、手押し車用車輪２００ａは、ブラケット３０３とで、いわゆるキャスターを構成して地面を転がり走行する。又、車輪本体２０２の転がり走行に際し、ロータ部２０５がステータ２０４に対して回転して発電し、コイル部４１の端子と接続したライト（図示せず）を点燈させることができる。

つぎに、この発明の第３実施形態における車輪付き移動体であり、手押し車でもある運搬車５００について説明する。図７Ａは運搬車５００の左側側面図、図７Ｂはその正面図である。図８は運搬車５００に装着される自在車輪であり、手押し車用車輪でもあるキャスタ５１０の分解図である。図９は、キャスタ５１０の要部断面図である。

図７Ａおよび図７Ｂに示すように、運搬車５００は、荷台５０２，荷台５０２の後部に取り付けられたハンドル５０４，荷台５０２の下端に取り付けられた一対のキャスタ５１０（前輪）および一対の固定輪５８０（後輪）を備えている。

前輪として用いられているキャスタ５１０は、車輪本体５３０とブラケット５１１とを備えている。ブラケット５１１は、車輪本体５３０を走行回転軸５３３まわりに走行回転可能に保持している。また、ブラケット５１１は、車輪本体５３０の走行回転軸５３３とねじれの位置において略直交する軸５１３まわりに運搬車５００の荷台５０２に回転可能に保持されている。

すなわち、図９に示すようにブラケット５１１は、車輪保持部５１４とベース部５１２とを備えており、車輪保持部５１４とベース部５１２とは、上記軸５１３まわりに回転可能に結合されている。そして、ベース部５１２は、ネジなど周知の結合手段や一体成形など周知の一体化手段により、運搬車５００の荷台５０２に固定されている。

なお、図７ａに示すように、後輪として用いられている固定輪５８０は、車輪本体５８４とブラケット５８２とを備えている。ブラケット５８２は、車輪本体５８４を走行回転軸まわりに走行回転可能に保持している。また、ブラケット５８２は、キャスタ５１０の場合と異なり、運搬車５００の荷台５０２に固定的に保持されている。

さて、図８に示すように、キャスタ５１０のブラケット５１１は、上述のように、車輪保持部５１４とベース部５１２とを備えている。車輪保持部５１４は、車輪用スペース５２０を挟んで対向する一対の保持脚５１６，５１８を備えている。保持脚５１６，５１８には、それぞれ貫通孔５２２，５２４が設けられている。

図９に示すように、車輪本体５３０は、第1の実施形態と同様の構成である。すなわち、車輪本体５３０は、走行部５３２（タイヤ）と支持部５３４とを備えている。支持部５３４は、少なくとも軸方向の一端側（ダイナモ装着側）に、当該一端側からドーナツ状に窪まされて形成された収納凹部を有するダイナモ収納部５３６を備えている。

図８に戻って、ダイナモ５５２は、車輪本体５３０のダイナモ収納部５３６に配置された状態で、車輪本体５３０とともにブラケット５１１の車輪用スペース５２０に配置される。車輪本体５３０は、保持脚５１６の貫通孔５２２，車輪本体５３０の軸穴５３８、保持脚５１８の貫通孔５２４を貫通する軸５２６によって、ブラケット５１１の車輪保持部５１４に対して、軸５２６の軸心まわりに回転可能に保持される。軸５２６の一端に螺入されるナット５２８により、軸５２６がブラケット５１１の車輪保持部５１４に固定される。

ダイナモ５５２は、第1実施形態の場合と同様に、全体の形状が、車輪本体５３０におけるドーナツ状のダイナモ収納部５３６に収納し得るドーナツ状（円筒状）に形成されている。この実施形態のダイナモ５５２は、コイル部を有するステータ部４と、このステータ部４に対して回転するロータ部５４０と、ステータ部４を支持するステータ支持部材５５０とを備えている。

ステータ部４の構成は、第1実施形態の場合と同じである。ステータ部４の外側面（図８における左側面）には、ステータ支持部材５５０が、接着など周知の結合方法で結合されている。この実施形態においては、ステータ支持部材５５０は、略中心に軸５２６を貫通させるための中央貫通孔を有する略円板状に形成されている。

ロータ部５４０は、第1実施形態の場合と同様の構成であり、ドーナツ状の保持枠５４１の周囲に設けられた複数のマグネット保持用孔５４２に複数のマグネット５１が保持されている。ただし、第1実施形態のような当接部５５（図１参照）は備えていない。保持枠５４１の車輪がわ部（図８における右がわ部）は、車輪本体５３０のダイナモ収納部５３６の凹状の底部近傍の形状に略一致する凸形状に形成されている。この凸形状に形成された保持枠５４１の車輪がわ部が当接部に対応する。

図９に示すように、ロータ部５４０は、車輪本体５３０のダイナモ収納部５３６の凹状の底部近傍に当接するよう配置され、ネジ、接着など周知の結合手段にて、車輪本体５３０に対して固定的に結合される。この周知の結合手段が固定部に相当する。このとき、車輪本体５３０の中心軸とロータ部５４０の保持枠５４１の中心線は一致するよう構成されている。なお、第1実施形態の場合と同様、ロータ部５４０はマグネット押さえ５４（図１参照）を備えているが、説明の便宜上、図面における記載を省略している。

ステータ部４は、ドーナツ状のロータ部５４０の内周空間５４６に、両者の中心軸が一致するように、かつ、ステータ部４の極片４３ｂ、４４ｂ（図1参照）と、ロータ部５４０のマグネット５１とが可及的に近接するよう配置される。このように配置されたステータ部４は、ステータ支持部材５５０を介して、ブラケット５１１の車輪保持部５１４に対して周知の結合手段を用いて固定的に結合される。

ブラケット５１１の車輪保持部５１４の適部（この例では、車輪保持部５１４の上端近傍であって、保持脚５１６側の側面）に、ライト５６０（たとえば、発光ダイオード）が装着されている。この実施形態においては、ライト５６０は、ブラケット５１１の内部に配置された配線（図示せず）および必要な場合は点灯制御回路（図示せず）を介して、ダイナモ５５２の電力出力用の端子４１ｃ（図２参照）と電気的に接続されている。

ライト５６０は、ブラケット５１１の車輪保持部５１４に、ネジなど周知の結合手段または一体成型など周知の一体化手段を用いて、固定的に結合されている。なお、この実施形態においては、ライト５６０は、キャスタ５１０の進行方向前方を照射するよう構成されている。

つぎに、この発明の第４実施形態における車輪付き移動体であり、手押し車でもある車椅子６００について説明する。図１０は車椅子６００の構成を示す模式図である。図１１は車椅子６００に装着される自在車輪であり、手押し車用車輪でもあるキャスタ６１０の分解図である。図１２は、キャスタ６１０の要部断面図である。

図１０に示すように、車椅子６００は、本体６０２，本体６０２の後部に取り付けられたハンドル６０４，本体６０２の下部に取り付けられた一対のキャスタ６１０（前輪）および一対の固定輪６８０（後輪）を備えている。

前輪として用いられているキャスタ６１０は、車輪本体６３０とブラケット６１１とを備えている。ブラケット６１１は、車輪本体６３０を走行回転軸６３３まわりに走行回転可能に保持している。また、ブラケット６１１は、車輪本体６３０の走行回転軸６３３とねじれの位置において略直交する軸６１３まわりに車椅子６００の本体６０２に回転可能に保持されている。

すなわち、図１２に示すようにブラケット６１１は、車輪保持部６１４と縦軸部６１２とを備えている。縦軸部６１２を、図１０に示す車椅子６００の本体６０２を構成する前部縦パイプに挿入することで，ブラケット６１１を本体６０２に対し上記軸６１３まわりに回転可能に結合する。

なお、図１０に示すように、後輪として用いられている固定輪６８０は、本体６０２に対し走行回転可能に保持されている。

さて、図１１に示すように、キャスタ６１０のブラケット６１１は、上述のように、車輪保持部６１４と縦軸部６１２とを備えている。車輪保持部６１４は、車輪用スペース６２０を挟んで対向する一対の保持脚６１６，６１８を備えている。保持脚６１６，６１８には、それぞれ貫通孔６２２，６２４が設けられている。

図１２に示すように、車輪本体６３０は、第1の実施形態と同様の構成である。すなわち、車輪本体６３０は、走行部６３２（タイヤ）と支持部６３４とを備えている。支持部６３４は、少なくとも軸方向の一端側（ダイナモ装着側）に、当該一端側から窪まされて形成されたドーナツ状の収納凹部を有するダイナモ収納部６３６を備えている。

図１１に示すように、ダイナモ６５２は、車輪本体６３０のダイナモ収納部６３６に配置された状態で、車輪本体６３０とともにブラケット６１１の車輪用スペース６２０に配置される。

図１２に示すように、車輪本体６３０の支持部６３４の中央にあるボス部には貫通孔が設けられ、この貫通孔の両端には、一対のベアリング保持孔６３８が設けられている。一対のベアリング保持孔６３８には一対のベアリング６７０，６７１がはめ込まれている。

車輪本体６３０は、保持脚６１６の貫通孔６２２，ワッシャ６７５の中央貫通孔、後述するステータ支持部材６５０の円板金具６５４の中央貫通孔、カラー６７３の中央貫通孔、一対のベアリング６７０，６７１の中央貫通孔、カラー６７２の中央貫通孔、ワッシャ６７４の中央貫通孔、保持脚６１８の貫通孔６２４を貫通する軸６２６によって、ブラケット６１１の車輪保持部６１４に対して、軸６２６の軸心まわりに回転可能に保持される。軸６２６の一端に螺入されるナット６２８により、軸６２６がブラケット６１１の車輪保持部６１４に固定される。

ダイナモ６５２は、第1実施形態の場合と同様に、全体の形状が、車輪本体６３０におけるドーナツ状のダイナモ収納部６３６に収納し得るドーナツ状（円筒状）に形成されている。この実施形態のダイナモ６５２は、コイル部を有するステータ部４と、このステータ部４に対して回転するロータ部６４０と、ステータ部４を支持するステータ支持部材６５０とを備えている。

ステータ部４の構成は、第1実施形態の場合と同じである。ステータ部４の外側面（図１１における左側面）には、ステータ支持部材６５０が、接着など周知の結合方法で結合される。この実施形態においては、ステータ支持部材６５０には、略円板状に形成された円板金具６５４が、インサート成型など周知の一体化手段により一体的に組み込まれている。円板金具６５４の略中心には、軸６２６を貫通させるための中央貫通孔が設けられている。

ロータ部６４０は、第1実施形態の場合と同様の構成であり、ドーナツ状の保持枠６４１の周囲に設けられた複数のマグネット保持用孔６４２に複数のマグネット５１が保持されている。ただし、第1実施形態のような当接部５５（図１参照）は備えていない。保持枠６４１の車輪がわ部（図１２における右がわ部）は、車輪本体６３０のダイナモ収納部６３６の凹状の底部または側壁の形状に略一致する凸形状に形成されている。この凸形状に形成された保持枠６４１の車輪がわ部が当接部に対応する。

図１２に示すように、ロータ部６４０は、車輪本体６３０のダイナモ収納部６３６の凹状の底部または側壁に当接するよう配置され、ネジ、接着など周知の結合手段にて、車輪本体６３０に対して固定的に結合される。この周知の結合手段が固定部に相当する。このとき、車輪本体６３０の中心軸とロータ部６４０の保持枠６４１の中心線は一致するよう構成されている。なお、第1実施形態の場合と同様、ロータ部６４０はマグネット押さえ５４（図１参照）を備えているが、説明の便宜上、図面における記載を省略している。

ステータ部４は、ドーナツ状のロータ部６４０の内周空間６４６に、両者の中心軸が一致するように、かつ、ステータ部４の極片４３ｂ、４４ｂ（図1参照）と、ロータ部６４０のマグネット５１とが可及的に近接するよう配置される。このように配置されたステータ部４は、ステータ支持部材６５０を介して、ブラケット６１１の車輪保持部６１４に対して周知の結合手段を用いて固定的に結合される。

この実施形態においては、ステータ支持部材６５０に設けられた切欠部６５１に、ブラケット６１１の保持脚６１６をはめ込んだ状態で、上述のように、ステータ支持部材６５０の円板金具６５４を、ワッシャ６７５とカラー６７３とで挟み込むことによって、ステータ支持部材６５０を、ブラケット６１１の車輪保持部６１４に対して固定的に結合している。

図１１に示すように、ステータ支持部材６５０の適部（この例では、ステータ支持部材６５０の外側部を構成する略円柱状の外側凸部６５３の円柱面周辺）に、ライト６６０（たとえば、発光ダイオード）が装着されている。この実施形態においては、ライト６６０は、ステータ支持部材６５０の内部に配置された配線（図示せず）および必要な場合は点灯制御回路（図示せず）を介して、ダイナモ６５２の電力出力用の端子４１ｃ（図２参照）と電気的に接続されている。

ライト６６０は、ステータ支持部材６５０に、接着など周知の結合手段またはインサート成型など周知の一体化手段を用いて、固定的に結合されている。なお、この実施形態においては、ライト６６０は複数（この例では６個）設けられ、いくつか（例えば３個）はキャスタ６１０の進行方向前方を照射し、他のいくつか（例えば３個）はキャスタ６１０の進行方向後方を照射するよう構成されている。

尚、上記各実施形態において、ダイナモにライトを接続し、手押し車用車輪または自在車輪の転がり走行に際してライトが点燈するようにしているが、この形態のものに限らず、手押し車用車輪または自在車輪の転がり走行に際してダイナモの作用により発生する電気を種々のものに供給することができ、適宜変更できる。

例えばオルゴール音発生機等の音発生機をダイナモに接続し、手押し車用車輪または自在車輪の転がり走行に際して音発生機からオルゴール音等の音が発生するようにする。

また、上記各実施形態において、蓄電装置をダイナモに接続しておき、ダイナモから発生した電気を一旦蓄電装置に蓄電し、その蓄電したものを、ライトや音発生機に供給するようにしても良い。

又、上記各実施形態において、1つの手押し車に使用する本願発明の手押し車用車輪の個数、または車輪付き移動体に使用する本願発明の自在車輪の個数は、特に限定されず、3つ又は4つ、或いはそれ以上使用するようにしても良く、適宜変更できる。また、ひとつの手押し車または車輪付移動体に本願発明の手押し車用車輪および自在車輪を両方使用することもできる。

又、上記各実施形態では、車輪本体のダイナモ収納部にダイナモが収納されているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば車輪本体は、ダイナモ収納部を有しないものとし、ダイナモが車輪本体の側面に、その側面から突出するように配置されるものとしても良い。

また、車輪本体にダイナモ収納部を設ける場合において、ダイナモ収納部は、ダイナモの少なくとも一部を収納できるものであれば良い。

又、本願発明の手押し車は、人間の手で押して使用する車であり、上記ベビーカー、物品を載せて運搬する運搬車（台車）の他、例えば老人カー、歩行補助車、回診カート、ナースカートなどを例示できる。更には、物品自体に車輪を取りつけその車輪を転がり走行させて物品自体を移動可能にしたものも含む。

また、手押し車は、動力源を備えたものであって、動力源による走行から切り替え手段によって手で押して走行させる車、或いは、手で押して走行させる際に動力源によりアシストする車も含まれる。

また、本願発明の車輪付き移動体は、上記手押し車に加え、移動体に搭乗した人間が自力で車輪を回転させて走行する人力走行移動体や、人力以外の動力源たとえば電力や内燃機関により車輪を回転させて走行する動力走行移動体を含む概念である。

この発明による手押し車用車輪は、手押し車に装備される手押し車用車輪であって、車輪本体と、ダイナモとを備え、車輪本体は、手押し車の一部に、地面を転がり走行し得るように回転自在に取り付けられ、ダイナモは、車輪本体の転がり走行に際して発電し得るように構成されたものであることを特徴とする。

つまり、この手押し車用車輪においては、車輪本体の転がり走行に際して発電し得るように構成されたダイナモを備えているため、ダイナモから発生させた電気を種々のものに供給して作動させることができる。

例えばライトをダイナモに接続させれば点燈させることができ、夜間に走行する場合でも、道の凹みや水溜まりなどが判り、携帯用のライト等を不要にできる。又、夜間に走行する場合、自動車に、容易にその存在を判らせることができ、安全に走行できる。

又、例えば車輪本体の転がり走行に際し、ダイナモから発生させた電気を音発生機に供給して音発生機を作動させ、音発生機からオルゴール音や曲などの音を発生させることも可能となる。

この発明による手押し車用車輪は、ダイナモが、コイル部を有するステータ部と、ステータ部に対して回転するマグネットを有するロータ部とを備えたものであり、手押し車用車輪が、ロータ部を車輪本体に固定する固定部を、更に備えたことを特徴とする。

つまり、この手押し車用車輪においては、ダイナモは、コイル部を有するステータ部と、ステータ部に対して回転するマグネットを有するロータ部とを備え、ロータ部を車輪本体に固定する。

これにより、車輪本体の転がり走行に際して、ロータ部がステータ部に対して回転し、ロータ部のマグネットの磁界と、ステータ部のコイル部との電磁誘導作用によって発電させることができる。従って、発電に際し、車輪本体に、あまり大きな負荷をかけずに済み、手で押して走行させる手押し車に適したものにできる。

この発明による手押し車用車輪は、車輪本体は、軸方向の一端側に、当該一端側から窪まされるようにして構成されたドーナツ状の収納凹部を有するダイナモ収納部を備え、ダイナモは、ダイナモ収納部に収納されるドーナツ状に形成され、ロータ部は、ダイナモ収納部を構成した内底壁に当接する当接部を備え、固定部は、押入孔を有するリング状のプッシュナットを備え、押入孔に、ダイナモ収納部のボス部が押し入れられることにより、プッシュナットがロータ部の当接部をダイナモ収納部の内底壁に押しつけてロータ部を車輪本体に固定するものであることを特徴とする。

つまり、この手押し車用車輪においては、ダイナモは、ダイナモ収納部に収納されるドーナツ状に形成され、そして、このダイナモが、車輪本体のドーナツ状の収納凹部を有するダイナモ収納部に収納されるため、手押し車用車輪全体の車輪幅を狭くでき、コンパクトなものにできる。

又、ダイナモは、ドーナツ状に形成されているため、例えば従来のベビーカー等の手押し車の車輪の側面に設けられたドーナツ状の凹部に収納することができる。従って、従来のベビーカー等の手押し車の車輪を本願の車輪本体としてそのまま用いて手押し車用車輪を構成することもでき、従来のベビーカー等の手押し車の車輪の車輪幅と同程度にできるとともに、手押し車用車輪を低コストで製作できる。

この発明による手押し車用車輪は、ダイナモ収納部は、ダイナモを収納するための開口部を備え、ダイナモは、ステータ支持部材を、更に、備え、ステータ支持部材は、ステータ部を支持する筒状部と、筒状部の軸方向の一端側に、被覆部を備え、被覆部は、筒状部に支持したステータ部と対向する内面が、ステータ部及びロータ部を収納したダイナモ収納部の開口部から内部に入り込むとともに、開口部を塞ぐことを特徴とする。

つまり、この手押し車用車輪においては、被覆部がダイナモ収納部の開口部を塞ぐため、ダイナモ収納部の開口部から埃や雨水等が入り難いものにでき、ダイナモのステータ部及びロータ部を埃や雨水等から保護できる。

又、被覆部の内面が、ステータ部及びロータ部を収納したダイナモ収納部の開口部から内部に入り込んでいるため、例えば車輪本体の走行部から滴下してくる雨水等は被覆部の外面を伝って地面に達し、ダイナモ収納部の中に入り難いものにできる。従って、車輪本体の走行部から滴下してくる雨水等から、ダイナモのステータ部及びロータ部を保護することができる。

この発明による車輪付き移動体に装着される自在車輪は、車輪本体と、車輪本体を走行回転可能に保持するとともに車輪本体の走行回転軸と略直交する軸まわりに車輪付き移動体に回転可能に保持されるブラケットと、コイル部を有するステータ部とステータ部に対して回転するマグネットを有するロータ部とを備えたダイナモと、ダイナモに対し電気的に接続されたライトとを備え、ロータ部は車輪本体に固定的に装着され、ステータ部およびライトはブラケットに固定的に装着されたことを特徴とする。

したがって、ダイナモの出力端子を備えたステータ部とライトとを、ともにブラケットに固定的に装着することで、ダイナモからライトに至る配線を自在車輪のブラケット内で完結させることができる。このため、ライトを例えば車輪付き移動体の荷台やハンドルのような移動体本体に装着した場合のように、ブラケットと移動体本体とをつなぐ配線が不要になる。すなわち、方向転換のたびにブラケットが移動体本体に対して回転する自在車輪の場合であっても、配線切断の心配をすることなく、車輪に設けたダイナモを電力供給源としてライトを点灯させることができる。

この発明による車輪付き移動体に装着される自在車輪においては、車輪本体は、走行回転軸方向の一端側に当該一端側から窪まされるようにして構成されたドーナツ状の収納凹部を有するダイナモ収納部を備え、ダイナモは、ダイナモ収納部に収納されるドーナツ状に形成されたことを特徴とする。

したがって、車輪本体中央のボス部と車輪本体外周のリム部との間に存するドーナツ状空間を利用してダイナモ収納部を形成し、ダイナモ収納部に収まるようドーナツ状にダイナモを構成することで、ダイナモを有する車輪全体をコンパクトにすることができる。

この発明による車輪付き移動体に装着される自在車輪においては、ダイナモは、ステータ部をブラケットに固定するためのステータ支持部材をさらに備え、ライトはステータ支持部材に固定的に装着されたことを特徴とする。

したがって、ステータ部とステータ支持部材とをたとえば固定的に結合してユニット化しておけば、ダイナモからライトに至る配線を当該ユニット内で完結させることができる。このため、ブラケットにライトが取り付けにくい場合や、ブラケットに沿って配線を施しにくい場合であっても、車輪に設けたダイナモを電力供給源としてライトを点灯させることが容易に可能となる。

この発明による車輪付き移動体に装着される自在車輪においては、ライトの少なくとも１つは、自在車輪の進行方向前方を照射するよう構成されていることを特徴とする。

したがって、車輪付き移動体がカーブを曲がる場合に、自在車輪の向きに対応して、常に曲がろうとする方向を前もってライトで照射することができる。このため、この自在車輪を、車輪付き移動体である手押し車や車椅子等の前輪に用いることで、夜間使用の際の視認性を確保することができる。

上記においては、本発明を好ましい実施形態として説明したが、各用語は、限定のために用いたのではなく、説明のために用いたものであって、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、添付のクレームの範囲において、変更することができるものである。

Claims (7)

1. 手押し車に装備される手押し車用車輪であって、
   車輪本体と、ダイナモとを備え、
   前記車輪本体は、手押し車の一部に、地面を転がり走行し得るように回転自在に取り付けられ、
   前記ダイナモは、前記車輪本体の転がり走行に際して発電し得るように構成されたものであって、コイル部を有するステータ部と、前記ステータ部に対して回転するマグネットを有するロータ部とを備えたものであり、
   前記手押し車用車輪は、前記ロータ部を車輪本体に固定する固定部を、更に備えた、
   手押し車用車輪において、
   前記車輪本体は、軸方向の一端側に、当該一端側から窪まされるようにして構成されたドーナツ状の収納凹部を有するダイナモ収納部を備え、
   前記ダイナモは、前記ダイナモ収納部に収納されるドーナツ状に形成され、
   前記ロータ部は、ダイナモ収納部を構成した内底壁に当接する当接部を備え、
   前記固定部は、押入孔を有するリング状のプッシュナットを備え、
   前記押入孔に、ダイナモ収納部のボス部が押し入れられることにより、前記プッシュナットがロータ部の当接部をダイナモ収納部の内底壁に押しつけてロータ部を車輪本体に固定するものであることを特徴とする手押し車用車輪。
2. 請求項１記載の手押し車用車輪において、
   前記ダイナモ収納部は、前記ダイナモを収納するための開口部を備え、
   前記ダイナモは、ステータ支持部材を、更に、備え、
   前記ステータ支持部材は、ステータ部を支持する筒状部と、筒状部の軸方向の一端側に、被覆部を備え、
   前記被覆部は、前記筒状部に支持した前記ステータ部と対向する内面が、前記ステータ部及び前記ロータ部を収納した前記ダイナモ収納部の開口部から内部に入り込むとともに、前記開口部を塞ぐことを特徴とするもの。
3. 請求項１〜２のいずれかに記載の手押し車用車輪を備えたものであることを特徴とする手押し車用車輪を有する手押し車。
4. 車輪付き移動体に装着される自在車輪であって、
   車輪本体と、
   車輪本体を走行回転可能に保持するとともに、車輪本体の走行回転軸と略直交する軸まわりに車輪付き移動体に回転可能に保持されるブラケットと、
   コイル部を有するステータ部と、ステータ部に対して回転するマグネットを有するロータ部と、を備えたダイナモと、
   ダイナモに対し電気的に接続されたライトと、
   を備え、
   前記ロータ部は車輪本体に固定的に装着され、
   前記ステータ部および前記ライトはブラケットに固定的に装着された、
   自在車輪において、
   前記車輪本体は、走行回転軸方向の一端側に、当該一端側から窪まされるようにして構成されたドーナツ状の収納凹部を有するダイナモ収納部を備え、
   前記ダイナモは、前記ダイナモ収納部に収納されるドーナツ状に形成されたこと、
   を特徴とする自在車輪。
5. 車輪付き移動体に装着される自在車輪であって、
   車輪本体と、
   車輪本体を走行回転可能に保持するとともに、車輪本体の走行回転軸と略直交する軸まわりに車輪付き移動体に回転可能に保持されるブラケットと、
   コイル部を有するステータ部と、ステータ部に対して回転するマグネットを有するロータ部と、を備えたダイナモと、
   ダイナモに対し電気的に接続されたライトと、
   を備え、
   前記ロータ部は車輪本体に固定的に装着され、
   前記ステータ部および前記ライトはブラケットに固定的に装着された、
   自在車輪において、
   前記ダイナモは、ステータ部をブラケットに固定するためのステータ支持部材をさらに備え、
   前記ライトはステータ支持部材に固定的に装着されたこと、
   を特徴とする自在車輪。
6. 請求項４〜５のいずれかに記載の自在車輪において、
   前記ライトの少なくとも１つは、自在車輪の進行方向前方を照射するよう構成されていること、
   を特徴とするもの。
7. 請求項４〜６のいずれかに記載の自在車輪を備えたことを特徴とする自在車輪を有する車輪付き移動体。

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