JP6568987B1 - Wheelbarrow speed reducer and wheelbarrow using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】移動する際、磁気抵抗により緩衝機能を提供する手押し車減速装置及びそれを応用した手押し車を提供する。【解決手段】手押し車減速装置300は、手押し車の車輪軸に応用するとともに、車輪400、従動歯車500、リラクタンスモータ600及び抵抗素子700を備える。車輪400は、車輪軸に旋回可能に取付けられるとともに、車輪400の回転に伴って回転する駆動歯車410を有する。従動歯車500は、車輪軸の一側に位置し、従動歯車500が駆動歯車410と噛合されて駆動されるとともに、接続部510を有する。リラクタンスモータ600は、接続部510と接続されて従動歯車500により駆動される。抵抗素子700は、永久磁石と電気的に接続される。【選択図】図4AA handcart speed reducing device that provides a buffering function by magnetic resistance when moving and a handcart using the same. A handcart speed reduction device is applied to a wheel shaft of a handcart, and includes a wheel, a driven gear, a reluctance motor, and a resistance element. The wheel 400 includes a drive gear 410 that is pivotally attached to the wheel shaft and that rotates as the wheel 400 rotates. The driven gear 500 is located on one side of the wheel shaft, and the driven gear 500 is driven by being engaged with the drive gear 410 and has a connection portion 510. The reluctance motor 600 is connected to the connecting portion 510 and driven by the driven gear 500. Resistance element 700 is electrically connected to the permanent magnet. [Selection] Figure 4A
Description
本発明は、手押し車減速装置及びそれを応用した手押し車に関し、特に、移動する際、磁気抵抗により緩衝機能を提供する手押し車減速装置及びそれを応用した手押し車に関する。 The present invention relates to a handcart speed reduction device and a handcart using the same, and more particularly to a handcart speed reduction device that provides a buffering function by magnetic resistance when moving, and a handcart using the same.
手押し車とは、例えば、スーパーマーケットなどの売り場で使用されるショッピングカート、ベビーカー、歩行器、車椅子などに広く利用される製品である。従来の手押し車の一部には、荷物を積んだり、移動を容易にしたりする固有の機能の他に、駐輪機能を備えたものもあった。 A wheelbarrow is a product widely used in, for example, a shopping cart, a stroller, a walker, a wheelchair, and the like used in a sales area such as a supermarket. Some conventional wheelbarrows have a bicycle parking function in addition to the inherent functions of loading and facilitating movement.
しかし、従来の手押し車構造は、自由に移動可能な状態と駐輪状態とを切換えることしかできず、様々な状況に応じて減速することができる機構を備えていないことが一般的であった。例えば、上り坂で手押し車を使用する際、減速機構を備えていないため、ユーザは手押し車を押し続けなければ、押し戻されて勢いよくぶつかり、ユーザが大怪我などをしてしまう虞があった。 However, the conventional wheelbarrow structure can only be switched between a freely movable state and a parking state, and generally has no mechanism that can decelerate according to various situations. . For example, when using a wheelbarrow on an uphill, the user does not have a speed reduction mechanism, so if the user does not continue to push the wheelbarrow, there is a risk that the user will be pushed back and bumped, causing the user to be seriously injured. .
また、その製品の特性により、手押し車を下り坂で使用する場合、ユーザは、手押し車を引っ張りながら前進させなければならないため、姿勢を維持することが困難でより多くの力が必要であり、手押し車を制御することは容易でなかった。また、手押し車が人的ミスにより制御不能となると、勢いよく下り落ちる手押し車にユーザが追いつけなくなる虞があった。特に、車椅子、ベビーカーなどの場合、それらを利用する者の大部分は直ちに反応することができず、取り返しのつかない事故が起きて大怪我をしてしまう虞があった。 In addition, due to the characteristics of the product, when the wheelbarrow is used on a downhill, the user must move forward while pulling the wheelbarrow, so it is difficult to maintain the posture and more force is required, It was not easy to control the wheelbarrow. In addition, when the wheelbarrow becomes uncontrollable due to a human error, there is a possibility that the user cannot catch up with the wheelbarrow that falls down vigorously. In particular, in the case of wheelchairs, strollers, etc., most people who use them cannot react immediately, and there is a risk that an irreversible accident will occur and serious injury will occur.
本発明の目的は、リラクタンスモータに抵抗素子を組み合わせ、手押し車の車輪軸に抵抗を発生させ、手押し車に減速の緩衝機能を持たせる、手押し車減速装置及びそれを応用した手押し車を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a handcart speed reducing device and a handcart using the same, by combining a reluctance motor with a resistance element, generating resistance on the wheel shaft of the handcart, and providing the handcart with a buffering function for deceleration. There is.
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態によれば、手押し車の車輪軸に応用するとともに、車輪、従動歯車、リラクタンスモータ及び抵抗素子を備えた手押し車減速装置であって、前記車輪は、前記車輪軸に旋回可能に取付けられるとともに、前記車輪の回転に伴って回転する駆動歯車を有し、前記従動歯車は、前記車輪軸の一側に位置し、前記従動歯車が前記駆動歯車と噛合されて駆動されるとともに、接続部を有し、前記リラクタンスモータは、前記接続部と接続されて前記従動歯車により駆動されるとともに、複数の永久磁石と、前記永久磁石と同様に環状に設けて前記永久磁石に対して回転する複数の金属部材と、を有し、前記抵抗素子は、前記永久磁石と電気的に接続されることを特徴とする手押し車減速装置が提供される。 In order to solve the above-mentioned problem, according to the first embodiment of the present invention, it is applied to a wheel shaft of a handcart, and is a handcart speed reduction device including a wheel, a driven gear, a reluctance motor, and a resistance element, The wheel is rotatably attached to the wheel shaft and has a drive gear that rotates as the wheel rotates, the driven gear is located on one side of the wheel shaft, and the driven gear is The reluctance motor is connected to the connection portion and driven by the driven gear, and is driven by the driven gear and meshed with the drive gear, and is similar to the plurality of permanent magnets and the permanent magnet. There is provided a handcart speed reducer characterized in that the resistance element is electrically connected to the permanent magnet. .
前記駆動歯車は、リング状ギヤ又は太陽歯車であることが好ましい。 The drive gear is preferably a ring gear or a sun gear.
前記抵抗素子は可変抵抗器であり、前記抵抗素子の抵抗値を調整するコントローラをさらに備えることが好ましい。 Preferably, the resistance element is a variable resistor, and further includes a controller that adjusts a resistance value of the resistance element.
前記車輪に設けられて前記駆動歯車及び前記従動歯車を覆う筐体をさらに備えることが好ましい。 It is preferable to further comprise a housing provided on the wheel and covering the drive gear and the driven gear.
前記リラクタンスモータと接続され、前記接続部に間接的に接続する変速ギヤセットをさらに備えることが好ましい。 It is preferable to further include a transmission gear set that is connected to the reluctance motor and indirectly connected to the connection portion.
前記変速ギヤセットは、太陽歯車及び複数の遊星歯車を有し、前記太陽歯車は、前記リラクタンスモータに接続されて駆動し、前記遊星歯車は、前記太陽歯車と噛合され、各前記遊星歯車の歯数が前記太陽歯車の歯数より多いことが好ましい。 The transmission gear set includes a sun gear and a plurality of planetary gears, the sun gear is connected to and driven by the reluctance motor, the planetary gear is meshed with the sun gear, and the number of teeth of each planetary gear Is more than the number of teeth of the sun gear.
前記リラクタンスモータと電気的に接続され、前記リラクタンスモータが旋回すると受電する蓄電ユニットをさらに備えることが好ましい。 It is preferable to further include a power storage unit that is electrically connected to the reluctance motor and receives power when the reluctance motor rotates.
前記蓄電ユニットと接続される電子機器をさらに備えることが好ましい。 It is preferable to further include an electronic device connected to the power storage unit.
前記電子機器は照明器具又は表示装置であることが好ましい。 The electronic device is preferably a lighting fixture or a display device.
上記課題を解決するために、本発明の第2の形態によれば、フレーム及び請求項1〜6の何れか1項に記載の複数の手押し車減速装置を備えた手押し車であって、前記フレームは、複数の車輪軸を有し、前記手押し車減速装置は、前記車輪軸の数より少ないか等しく、前記車輪軸に対応して配設されることを特徴とする手押し車が提供される。
In order to solve the above-described problem, according to a second embodiment of the present invention, there is provided a handcart including a frame and a plurality of handcart speed reduction devices according to any one of
上記課題を解決するために、本発明の第3の形態によれば、フレーム及び請求項7に記載の複数の手押し車減速装置を備えた手押し車であって、前記フレームは、複数の車輪軸を有し、前記手押し車減速装置は、前記車輪軸の数より少ないか等しく、前記車輪軸に対応して配設されることを特徴とする手押し車が提供される。 In order to solve the above-mentioned problem, according to a third aspect of the present invention, there is provided a handcart including a frame and a plurality of handcart speed reducers according to claim 7, wherein the frame includes a plurality of wheel shafts. And the handcart speed reducer is less than or equal to the number of the wheel shafts, and is disposed corresponding to the wheel shafts.
本発明の手押し車減速装置及びそれを応用した手押し車は、リラクタンスモータに抵抗素子を組み合わせ、手押し車の車輪軸に抵抗を発生させ、手押し車に減速の緩衝機能を持たせる。 The wheelbarrow speed reduction device of the present invention and the wheelbarrow to which the wheelbarrow is applied combine a resistance element with a reluctance motor, generate resistance on the wheel shaft of the wheelbarrow, and provide the wheelbarrow with a buffering function for deceleration.
以下、本発明の目的、特徴及び効果をより分かりやすくするために、具体的な実施形態について図に基づいて詳しく説明する。 Hereinafter, specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings in order to make the objects, features, and effects of the present invention easier to understand.
図1を参照する。図1に示すように、手押し車減速装置300を手押し車100に応用し、手押し車100のフレーム200は、複数の車輪軸210を有する。手押し車減速装置300は、数が単一又は複数でもよく、そのうちの幾つか又は全てを車輪軸210に取付けてもよい。
Please refer to FIG. As shown in FIG. 1, the handcart
図1に示すように、手押し車減速装置300は、車輪400、従動歯車500、リラクタンスモータ600及び抵抗素子700を含む。図2A及び図2Bを併せて参照する。車輪400の軸心がフレーム200の車輪軸210に枢着され、手押し車100が押動されると、車輪400が車輪軸210で旋回する。図2A及び図2Bに示すように、車輪400は、駆動歯車410を含む。駆動歯車410は、図2Aのリング状ギヤ又は図2Bの太陽歯車でもよい。従動歯車500は、車輪軸210の一側に位置して駆動歯車410と噛合する。車輪400が旋回する際、駆動歯車410は、従動歯車500を旋回させる。図2A〜図4Bを併せて参照する。従動歯車500は、リラクタンスモータ600を挿着する接続部510を有し、従動歯車500の動力をリラクタンスモータ600へ伝達する。
リラクタンスモータ600は、複数の永久磁石610及び金属部材620を含む。金属部材620及び永久磁石610は、環状に設けられ、金属部材620は永久磁石610に対して旋回する。リラクタンスモータ600の永久磁石610は内設式(図3Aを参照する)又は表面式(図3Bを参照する)でもよい。抵抗素子700は、リラクタンスモータ600と電気的に接続される。リラクタンスモータ600の金属部材620が旋回すると、金属部材620表面の自由電子が永久磁石610に対して移動し、永久磁石610の磁場が変化する。磁場には、抵抗が変化する傾向があるため、永久磁石610と金属部材620との間に渦電流が発生し、永久磁石610と引き合うもう一つの磁場が生じる。そのため、リラクタンスモータ600の磁気ダンピング効果を利用すると、本実施形態は、駆動歯車410にトルク抵抗が発生する。
As shown in FIG. 1, the handcart
The
磁気抵抗は、別途電力により駆動する必要がないため、手押し車減速装置300は、減速緩衝効果を常に維持することができる。上述した実施方式のもう一つの長所は、駆動歯車410が従来の手押し車100の製品のホイールリムを直接代替し、非常に高い汎用性を有する。さらに、従動歯車500は、車輪軸210の一側に設けられるため、ホイールリム内に直接収容することができ、手押し車100の車輪400の体積が大幅に増えることはない。図4A及び図4Bに示すように、手押し車減速装置300は、車輪400の側辺に配設するとともに、駆動歯車410及び従動歯車500を覆う筐体310を含んでもよい。組立及び販売を容易に行うために、筐体310は、図4に示す形状に成形され、リラクタンスモータ600及び抵抗素子700を手押し車減速装置300内で完全に覆ってもよい。
Since the magnetic resistance does not need to be separately driven by electric power, the handcart
図5を再び参照する。手押し車減速装置300は、変速ギヤセット630を含んでもよい。リラクタンスモータ600は、まず、変速ギヤセット630に接続してから、従動歯車500の接続部510に間接的に接続する。詳しく述べると、変速ギヤセット630は、太陽歯車631と複数の遊星歯車632との組み合わせからなってもよい。太陽歯車631は、遊星歯車632と噛合し、遊星歯車632の歯数は、太陽歯車631の歯数より多い。接続部510がジョイント633、複数の遊星歯車632に順次接続されているため、従動歯車500が駆動されて旋回されるときに、変速ギヤセット630を利用してリラクタンスモータ600を間接的に駆動することができる。手押し車減速装置300の変速ギヤセット630は、リラクタンスモータ600のトルクを増幅させて減速緩衝効果を高めることができる。
Reference is again made to FIG. The handcart
図6を再び参照する。手押し車減速装置300は、蓄電ユニット710を含んでもよい。蓄電ユニット710は、リラクタンスモータ600と電気的に接続されるとともに、リラクタンスモータ600が旋回するときにその電力を受けることができる。そのため、手押し車100が上り坂又は下り坂で制御不能になったときに、手押し車減速装置300は、手押し車100が勢いよく下り落ちることを防ぐことができる上、リラクタンスモータ600を介して手押し車100の位置エネルギーを電気エネルギーに変換し、蓄電ユニット710に貯えることもできる。
Reference is again made to FIG. The handcart
手押し車減速装置300は、貯えた電力を利用し、電力が無くても動作可能である。また、手押し車減速装置300は、電子機器900を含んでもよく、手押し車減速装置300、電子機器900及び蓄電ユニット710を図6の手押し車100に取付けてもよい。電子機器900は、夜間でも警告できるように、LEDランプなどの照明器具でもよい。前述した説明から分かるように、金属部材620が永久磁石610に対して旋回するときに、磁気ダンピング効果が発生し、金属部材620が旋回し続けることを防ぎ、磁気ダンピングの強度が磁場により決定される。そのため、抵抗素子700は、可変抵抗器を含んでもよく、抵抗素子700の抵抗値が変化するとき、それに伴って永久磁石610が電磁誘導により発生する電流も変化し、永久磁石610が金属部材620に作用する磁気吸引力を間接的に制御することができる。これに対応し、手押し車減速装置300は、抵抗素子700の抵抗値を調整するコントローラ800を含んでもよい。また、他の実施形態において、電子機器900は、現在の抵抗レベルを表示する表示装置でもよい。勿論、電子機器900は他の製品に実施してもよく、ここで述べる実施形態は、蓄電ユニット710及び電子機器900の規格、取り付け位置又は応用方式を何ら制限するものではない。
The handcart
上述したことから分かるように、本発明の手押し車減速装置及びそれを応用した手押し車は、手押し車が上り坂又は下り坂で制御不能となって勢いよく下り落ちることを防ぐことができる上、ユーザが操作する際の快適性を高めることもできる。また、手押し車減速装置は、従来の手押し車のホイールリムに取付けたり直接代替したりすることができるため、汎用性が高い。また、本発明は、手押し車のホイールリムの内部空間を利用して手押し車減速装置を小型の発電機構造に成形し、周辺電子機器に必要な電力を補助的に与えてもよい。 As can be seen from the above, the handcart speed reduction device of the present invention and the handcart to which the handcart is applied can prevent the handcart from falling down vigorously because it becomes uncontrollable on an uphill or downhill, The comfort when the user operates can also be improved. Further, the handcart speed reducer is highly versatile because it can be attached to the wheel rim of a conventional handcart or directly replaced. Further, in the present invention, the wheelbarrow speed reducing device may be formed into a small generator structure using the internal space of the wheel rim of the wheelbarrow, and power necessary for peripheral electronic devices may be supplementarily provided.
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。 While the preferred embodiments of the present invention have been disclosed above, as may be appreciated by those skilled in the art, they are not intended to limit the invention in any way. Various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the scope of the claims of the present invention should be construed broadly including such changes and modifications.
100 手押し車
200 フレーム
210 車輪軸
300 手押し車減速装置
310 筐体
400 車輪
410 駆動歯車
500 従動歯車
510 接続部
600 リラクタンスモータ
610 永久磁石
620 金属部材
630 変速ギヤセット
631 太陽歯車
632 遊星歯車
633 ジョイント
700 抵抗素子
710 蓄電ユニット
800 コントローラ
900 電子機器
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記車輪は、前記車輪軸に旋回可能に取付けられるとともに、前記車輪の回転に伴って回転する駆動歯車を有し、
前記従動歯車は、前記車輪軸の一側に位置し、前記従動歯車が前記駆動歯車と噛合されて駆動されるとともに、接続部を有し、
前記リラクタンスモータは、前記接続部と接続されて前記従動歯車により駆動されるとともに、複数の永久磁石と、前記永久磁石と同様に環状に設けて前記永久磁石に対して回転する複数の金属部材と、を有し、
前記抵抗素子は、前記永久磁石と電気的に接続されることを特徴とする手押し車減速装置。 A wheelbarrow speed reduction device that is applied to a wheel shaft of a wheelbarrow and includes a wheel, a driven gear, a reluctance motor, and a resistance element,
The wheel is rotatably attached to the wheel shaft and has a drive gear that rotates as the wheel rotates,
The driven gear is located on one side of the wheel shaft, the driven gear is driven by being meshed with the drive gear, and has a connecting portion,
The reluctance motor is connected to the connecting portion and driven by the driven gear, and a plurality of permanent magnets and a plurality of metal members that are provided in an annular shape like the permanent magnets and rotate with respect to the permanent magnets. Have
The handcart speed reducing device, wherein the resistance element is electrically connected to the permanent magnet.
前記抵抗素子の抵抗値を調整するコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の手押し車減速装置。 The resistive element is a variable resistor,
The handcart speed reducer according to claim 1, further comprising a controller that adjusts a resistance value of the resistance element.
前記太陽歯車は、前記リラクタンスモータに接続されて駆動し、
前記遊星歯車は、前記太陽歯車と噛合され、各前記遊星歯車の歯数が前記太陽歯車の歯数より多いことを特徴とする請求項5に記載の手押し車減速装置。 The transmission gear set has a sun gear and a plurality of planetary gears,
The sun gear is connected to and driven by the reluctance motor;
6. The handcart speed reducer according to claim 5, wherein the planetary gear is meshed with the sun gear, and the number of teeth of each planetary gear is greater than the number of teeth of the sun gear.
前記フレームは、複数の車輪軸を有し、
前記手押し車減速装置は、前記車輪軸の数より少ないか等しく、前記車輪軸に対応して配設されることを特徴とする手押し車。 A handcart provided with a frame and a plurality of handcart speed reducers according to any one of claims 1 to 6,
The frame has a plurality of wheel shafts,
The handcart speed reducer is less than or equal to the number of the wheel shafts, and is disposed corresponding to the wheel shafts.
前記フレームは、複数の車輪軸を有し、
前記手押し車減速装置は、前記車輪軸の数より少ないか等しく、前記車輪軸に対応して配設されることを特徴とする手押し車。 A handcart provided with a frame and a plurality of handcart speed reducers according to claim 7,
The frame has a plurality of wheel shafts,
The handcart speed reducer is less than or equal to the number of the wheel shafts, and is disposed corresponding to the wheel shafts.
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