WO1999044843A1

WO1999044843A1 - Ensemble roulette pour robot

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Publication number: WO1999044843A1
Application number: PCT/JP1999/001085
Authority: WO
Inventors: Shigeo Takizawa
Original assignee: Shigeo Takizawa
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 1999-09-10
Also published as: EP0985553A1; AU759698B2; AU3275299A; EP0985553A4

Description

口ポット用キャス夕一技術分野

この発明は、既存のキャス夕一が既存のキャス夕一に使用する車輪の大きさの制限を受ける利用状況に於いて、人が器具及び構造物などの固形物を移動させる際、又は器具及び構造物などの固形物が移動する際に、移動面上にある高さのある障害物を乗り越えられない場合に前記障害物を乗り越させ得る障害物乗越用ソリ付きキャスターの改良の発明、及び既存のキャス夕一より安定性が高く、既存のキャスターの車輪と、車輪を保持する車軸を制動の為に制御するブレーキ等の機構により車輪の動きを制御することなく、制動し得る障害物乗越用ソリ付きキャス夕一すなわちロポット用キャスターの発明、及び一輪又は二輪のキャス夕 —で安定性を確保し、自立することにより、二足歩行口ポットの足部として利用できるロポット用キャス夕一の発明に関する。背景技術

従来、器具及び構造物などの固形物を移動する場合、車輪が移動面に臨まれる手段として、キャスターなどがあった。 1輪又は 2輪で自立し、加重を確保することが出来ないことから、通常 3輪以上で利用され、遠心力の利用が前提とされるときに 1輪又は 2輪で利用された。

器具及び構造物などの固形物を移動する際、移動面上の障害物が邪魔になり、前記のキャス夕一が利用できない場合に、大きな車輪を持つ前記キャスターや前記固形物に直接設置された大きな車輪を利用して障害物を乗り越えた。周囲の状況により大きな車輪が利用できない場合に、小さな車輪では障害物を乗り越えることは出来なかった。

またソリは摩擦が大きく、摩擦の少ない雪に接するなどの状況において利用されたが、建造物内では、床との摩擦抵抗が大きすぎて利用しづらかった。

キャスターをロポッ卜に装着して利用する場合は、小さい車輪を多く連続して設け、安定性を確保する事や、キャタピラーの形式で利用していた。

さらに二輪での利用が困難な場合には、 3足すなわち 3輪以上にして利用していた。

前述の不都合を是正し、敷居、畳のへり等の障害物が多い建造物内において、安定に移動が行なえるようにする一例として、特に障害者が家庭内で利用する歩行器において、障害となる段差を乗り越えると共に、車輪の回転により転倒する不安定性を是正するものとして本出願人は、枠体の下面に滑動安定板を備えたキヤスターを設置した歩行器についての発明を特開平 7— 2 3 6 6 7 0号として出願済である。及び、段差を安定に越える滑動安定板を備えたキャスターを特開平 9 — 92722号として出願済である。及び、滑動安定板の前後動、上下動及び角度変化により接地部領域を可変する滑動安定板を備えたキャスターを特開平 9— 92722 号を国内優先として特開平 10— 98084号として出願済である。

従来のキャスターの例として特開昭 64— 44301号公報記載があるが、その目的は、従来のキャス夕一と同様に平らの路面上を転動しながら走行している際に障害となる段差を乗り越える目的でキャスターにそり材を前方部分にのみ取り付け段差を乗り越える補助に利用するものである。

またキャス夕一の首振りにより段差乗り越えが不能にならないように進行方向に対しそり及びキャス夕一の進行方向を制御するものである。

同時に平らの路面上を転動しながら走行するためにそり材を確保するストツパーを設け、その実現を図っている。

特開昭 64— 4301号公報記載の目的は上記の通りであり、実施例には、駆動力は引用例 2の図 1に記載されていない他の車輪が持つと記載されている

以上述べた特開昭 64— 44301号公報記載のキャス夕一との対比において、本願発明は滑動安定板に接地部領域を設けて安定性を高めると共に、接地部領域を変化させて摩擦を可変とし、キャス夕一の加速度を制御するための発明であり、同時に車輪を動かして、加重点を変化させ安定性を高めると共に一輪で自立可能とした発明である。

また、従来のキャス夕一の例として実開昭 50— 140166号公報記載があるが、重量体底面に装着されたリンクと、リンクの中間部に装着された車輪と、他端を底面に離間調節自在に固定する固定具からなっている。

実開昭 50— 140166号公報記載のキャス夕一は、公報記載の第 1図及び実施例を示す第 4図から第 6図を検討すると重量体を希望する高さに持ち上げることを目的としていると思慮される。

以上述べた実開昭 50 140166号公報記載のキャスターの対比において、重量物を規定の位置に置き、車輪を持ち上げ、器具を設置するための固定式軸足を特定の場所で固定して利用し、安定性を高め、高い安定性を確保した後に、他の構造物と結合するとのこの考案に対し、本願発明は、滑動安定板を設けて接地部領域となし、安定性を高め、さらに接地部領域を変化させて加速度を制御し、又は接地部に掛かる圧力を変化させ制御し、又は接地部の形態を変化させ制御し、車輪を前後に動かして車輪としての機能を維持しながら加重点を変化させ安定性を高めものであり、実開昭 50— 140166号公報記載のキャスターとは全く異なった発想である。

さらに本願発明は、一輪で自立可能であり且つ移動なし得る、各要素において相違があり、新たな発明である。

本願発明者による特開平 7— 2 3 6 6 7 0号の発明において、車輪は、滑動安定板に開設される穴から、車輪の下方の周面が歩行面に僅かに接触自在に臨まれることにより、車輪が歩行面に接触して回転することで、滑動安定板と歩行面との摩擦を小さくし、歩行器の移動を円滑にし、歩行を円滑になす機能を持つ。上記について、車輪は歩行面に僅かに接触自在に臨まれるもので、前後動及び上下動の思想はなく、車輪の位置の移動により、滑動安定板の接地部領域を可変となし加速度の変化を制御するという発想はない。

しかしながら滑動安定板下面の一部を接地可能に形成したとの記述と摩擦力が大きく方向変換および横移動が容易には行えないことの不便を解消したとの記述があるが、滑動安定板の接地部領域を可変として、摩擦力を制御し、加速度の変化を制御する思想はない。

本願発明は、滑動安定板は滑動安定板接地部領域を可変となす事により、摩擦力を変化させ、加速度の調整を可能とする、接地部領域を可変となす事により、摩擦力を変化させ、加速度の調整を可能とするというものであり、同時に滑動安定板の傾斜角度を変更しない状態において、滑動安定板および車輪が接地した状態で、滑動安定板の接地摩擦力を変化させており、さらに滑動安定板の傾斜角度を変更することにより、車輪が接地しない状態まで、滑動安定板の接地圧力を変化させるとともに、滑動安定板の傾斜角度を変更し得る駆動装置を持ち得るもので、そしてこの滑動安定板の傾斜角度が変更されると検知装置により検知し、外部に滑動安定板の傾斜角度変化を検知した検出データを出力する事を特徴とする新たな発想を実現する発明である。発明の開示

本発明は、傾斜角度を変更できる滑動安定板と滑動安定板上に構成された支持安定脚と前方から後方まで間に傾斜角度を持って揺動できる上部物体と車輪を結合する揺動軸と車輪で構成されている。

前記滑動安定板は可撓性を有する材料により形成される事が出来、滑動安定板が可撓性を有する材料により形成されている時は、滑動安定板の接地面積を変化させる事が出来る。

また滑動安定板に摩擦変化材を設ける事が出来る。前記摩擦変化材により摩擦力を変化させる事が出来る。また滑動安定板の接地部に掛かる接地圧力を変化させる事が出来る

この滑動安定板の傾斜角度を変更し得る駆動装置を備える事が出来、また傾斜角度変化検知装置を備える事が出来、外部に前記傾斜角度変化検知装置により検知した検出データを出力する事が出来る。前記揺動軸は滑動安定板上の空間で、前方から後方まで間を揺動することが可能で、揺動軸を回転させるごとく角度変更し得る駆動装置を備える事が出来、前記揺動軸の揺動検知装置を備える事が出来、外部に前記検知装置により検知した検出データを出力する事が出来る。

前記車輪は前記滑動安定板に開設された穴に配置され、この穴の中で前後方向に移動できる。また上下に移動することもできる。

前記滑動安定板には、先端側に第 1のそり上がり部が、また後端側に第 2のそり上がり部が夫々形成されることができる。

前記第 1のそり上がり部は、該滑動安定板の全長の略 1 3程度のそり上がりにて形成され、前記第 2のそり上がり部は前記第 1のそり上がり部よりも小さい半径に形成される事が出来る。

前記滑動安定板は左右方向に、傾斜角度を持ちうると共に傾斜角度は変更可能に形成されうる。図面の簡単な説明

第 1図は本発明にかかる好ましいロポット用キャス夕一すなわち第一実施例の要部を示す側面図である。第 2図は同じく要部を示す斜面図である。第 3図は同じく要部を示す平面図である。第 4図は同じく要部を示す背面図である。第 5図は第 4図に示す A-A'断面図である。第 6-1図、第 6-2図及び第 6- 3図は説明のために、滑動安定板接地部の状況を示す側面図である。第 7-1図及び第 7-2図は説明のために、車輪接地部の状況を示す側面図である。第 8-1図及び第 8-2図は説明のために、接地部の状況を示す背面図である。第 9図は本発明にかかる好ましいロポット用キャスターの底面を示す底面図である。

第 10図は本発明にかかる好ましいロポット用キャスター他の実施例の要部を示す側面図である。第 11図は同じく他の実施例の要部を示す斜面図である。

本発明の第 2実施例を示す側面図である。第 12図はロポット用キャスターの車輪接地部と障害物に接触する最初の点を 2点としてこの 2点間の距離を、大きな車輪の車輪接地部と障害物に接触する最初の点の 2点と想定して、この 2点間の距離をもつ大きさの車輪を計算した概念図である。第 13図は第一実施例における制御回路である。第 14図は第一実施例における駆動装置と滑動安定板及び駆動装置と揺動軸の接続が切られている場合のフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

本発明をより詳細に説述するために、好ましいロポッ卜用キャスターである第 1実施例を添付の第 1図乃至第 9図及び第 1 2図乃至第 14図に従って説明する。滑動安定板 1は例えば強化プラスチックや鋼鉄等の金属等の材料を用いて先端側が全長の略 1 / 3程度に大きな曲率半径 Rをもってそり上がった第 1のそり上がり部 l aを、また後端側がそり上がり部 1 aより少ない曲率半径 R ' をもってそり上がった第 2のそり上がり部 1 bを、かつ前記第 1のそり上がり部 1 aは滑動安定板 1の滑動安定板接地部 1 cを基点として移動面 gから浮き上がった状態にて形成されると共に、滑動安定板接地部 1 cを基点として、後方に数度の傾斜角度 K、例えば約 3度程度に滑動安定板 1を後ろ上がりに傾斜して形成される。本実施例において支持安定脚 4は車輪の接地点 wを中心とし、回転伝達装置 4aまでの距離を半径とした略半円であり、支持安定脚 4の角度を変化させるために自由に回転できる構成になっている。同時に揺動軸外構 3の角度を変化させるために自由に回転できる構成になっている。滑動安定板 1は第 6-1図、第 6-2図及び第 6- 3図に示すごとく車輪の接地点 wを中心として回転自在に形成されており、後方に数度の傾斜角度 Kは車輪の接地点 wと接地部 lcの距離により設定できるが本実施例においては例えば約 3度程度とした。この角度は第 6-2図に示す車輪の接地点 wと後方の接地部 1 c'の距離と車輪の高さ関係で、第 1 2図の示す大きな車輪としての効果を実現するためであり、滑動安定板の角度を変えて圧力により速度の制御を成すためには、一定の角度の際接地部 lcと後方の接地部 1 c'が設けられれば良い。接地したときさらに強い回転圧力を加えると車輪が浮き上がり、車輪による推進力は皆無となり、接地部 lcにおける圧力または摩擦力、同時に圧力と摩擦力が制動力の強さを規定することとなる。図示しないが後方の接地部 l c'においても同様である。特に第 6-3図は滑動安定板は移動面と平行になった後に車輪を引き上げた想定図であり、滑動安定板底面の面積の大きさに比例した安定性が提供される。このように滑動安定板の角度を変えることにより、キャス夕一の制動が可能になる。第 7 - 1図と第 7-2図は揺動軸が揺動する状態を示したもので、支持安定脚揺動軸取付ビス 4dlと 4d2を揺動の中心にした場合、揺動軸の揺動に伴い車輪が前後に位置を変化しうることを示している。第 7-1図においては、揺動軸の揺動に伴い車輪の前後動で位置した傾斜した揺動軸下の車輪の接地点 Pから、さらに移動した場合傾斜した揺動軸下の車輪の接地点と移動した車輪の接地点との空間 sが生まれることを示している。これにより、揺動軸にさらに強い回転圧力を加えると車輪が浮き上がり、車輪による推進力は皆無となり、接地部 lcにおける圧力または摩擦力、同時に圧力と摩擦力が制動力の強さを規定することとなる。

また、傾斜した揺動軸下の車輪の接地点 pから揺動軸の揺動に伴い車輪の前後動で位置した傾斜した揺動軸下の移動した車輪の接地点 qが接地するためには、揺動軸又は車輪は上下動が必要であることを示している。第 7-2図のごとく加重軸 f と移動した加重軸 f 'が示すように揺動軸の揺動に伴い加重点は傾斜した揺動軸下の車輪の接地点 pと接地部 lcの間を移動する事が出来る。本実施例においては表していないが、この加重点の移動を検知し外部に出力することもできる。加重点は第 6-1図、第 6- 2図及び第 6-3図に示す車輪の接地点 wに車輪を定置したままでも傾斜した揺動軸下接地点 wと接地部 lcの間を移動する事が出来る。

また滑動安定板 1は移動の安定性をはかるために幅 10 c m、長さ 28 c m、厚さ 5 mm程度の大きさに形成される。前記滑動安定板 1の下面略中央に設けられた穴 l wは、支持安定脚 4に回転自在に支持された揺動軸外構 3により車軸 2a用いて保持され前記穴 l wを貫通した車輪 2が車輪下方が車輪の接地点 wに臨まれるように開設される。

この滑動安定板 1には第 1のそり上がり部 1 aの上部表面に内部が中空の保持装置 leを、前記保持装置 leの略中央に前記支持安定脚 4を左右に遊動させうる大きさの長方形の保持装置開口部 l hを開設し、第 2のそり上がり部 1 bの上部表面に内部が中空で側面を開閉するカバ一 lvを設けた保持装置 I dの略中央に前記支持安定脚 4を左右に遊動させうる大きさの長方形の保持装置開口部 l gを開設し、滑動安定板 1の一体構造として設ける。支持安定脚 4は前方で保持装置開口部 l hを貫通し、後方で保持装置開口部 l gを貫通する。保持装置開口部 lgを貫通した支持安定脚 4は滑動安定板角度検知装置 1 ίが取り付けられ、保持装置 I dの底面すなわち滑動安定板 1の上面に支持安定脚取付部 4gで左右回転自在に締結される。保持装置開口部 l hを貫通した支持安定脚 4は、保持装置 leの上部に懸架された加重計 1 Qに取り付けられた支持安定脚取付部 4hで左右回転自在に締結される。保持装置 I dには電池収納部 1 Lと側方部上下可変モーター 1 kが設けられている。側方部上下可変モーター 1 kによる回転は支持安定脚取付部 4gに伝達され滑動安定板 1を側方で上下に移動させる。

揺動軸 3eにたいし、滑動安定板 1を側方部上下可変モーター l kにより支持安定脚取付部 4gと支持安定脚取付部 4hを回転の中心にして回転することにより、滑動安定板 1の角度を側方で上下に変更できる。滑動安定板 1は、口ポット用キャス夕一に滑動安定板又は車輪の上下動機能がないときに、滑動安定板 1の角度を側方で上下に変更する事より、移動面 gと平行の位置に位置した場合、第 8-1図に示すように、既存のキャス夕一のごとくの車輪のみの接地状態から、第 8-2図のごとく滑動安定板 1の接地部 luを設けうる構成になっている。第 8 - 2図の状態は滑動安定板 1の接地部 lu側全長が接地しており、高い安定性が保てる。第 8-1図及び第 8- 2図から明確なように、第一実施例では車輪の位置を上下に変化することが出来るが、上下に変化しない場合でも滑動安定板 1の角度を側方で上下に変更する事より、高い安定性が実現できる。

前記保持装置 le左右両側に各々摩擦変化材保持部 1 Rを設け、前記摩擦変化材保持部 1 Rに両側を保持され、摩擦変化材 1 sが摩擦変化開口部 1 pを貫通して滑動安定板 1の接地部 lcに接地するよう位置する。前記摩擦変化材 1 sは例えば強化プラスチックや鋼鉄等の金属等の材料を用いて、断面半円弧状でに成形され、長さは前記保持装置 leに収納可能な長さであり、滑動安定板 1の一方は摩擦のないスムーズな表面を持ち、他の一方には摩擦の強い表面例えばヤスリ状の表面を持った部分から形成され、前記摩擦変化材 1 sは転動することにより徐々に摩擦の強さの異なる部分が摩擦変化開口部 l pを貫通して滑動安定板 1の接地部 lcに接地するように構成される。前記摩擦変化材 1 sの摩擦の強い部分が接地部 lcで接地すると強い摩擦力が得られ速度が減速される。前記摩擦変化材 1 sの摩擦の弱い部分が接地部 lcで接地するとなめらかに接触してほぼ摩擦力が得られなくなることにより、進む速度に影響がでない。このように摩擦変化材 I sの摩擦部分を変更することにより速度を減速できる。

摩擦変化材駆動部 1 tは摩擦変化材保持部 1 Rに保持され、摩擦変化材 1 sを回転させる駆動装置である。実施例においてはモータ一であり電池収納部 1 Lから電力は供給される。この駆動装置は摩擦変化材 1 sを動かし得るものであれば何でも良い。

保持装置 I dと保持装置 leを滑動安定板 1の一体構造として設けたが、一体構造でなくとも良い。

車輪 2は、車輪下方の前記車輪 2の接地点 wが移動面 gに臨まれ、滑動安定板 1の第 1のそり上がり部 1 a近くの下面が接地する滑動安定板 1の接地部 lcの後方に、前記穴 l wを貫通した位置で、支持安定脚 4と揺動軸外構 3と車輪 2の車軸 2 aによって支持される。前記揺動軸外構 3及び車輪 2と車軸 2 aはモーター、ェンジン、磁気駆動機構等の駆動機構を備え得るが、本発明においては電池 2cとモ —夕一 2d及び動力伝達装置 2gを用いている。さらに外部から動力を受け駆動する事もできる。

揺動軸外構 3は車輪 2と支持安定脚 4を保持するよう例えば強化プラスチックや鋼鉄等の金属等の材料を用いて形成されている。揺動軸外構 3は、電池 2cとモ一夕一 2d及び動力伝達装置 2gと、揺動軸傾斜角度検知装置 2bと、支持安定脚 4に保持された滑動安定板 1の傾斜角度を変更するための動力をモー夕一 2wと、滑動安定板 1の傾斜角度を変更するための動力をモー夕一 2wから得て前記支持安定脚 4を回転させて前記滑動安定板 1の傾斜角度と記滑動安定板 1に対する揺動軸外構 3 の傾斜角度を変更する回転伝達装置 4aと、油圧ポンプ 2eから得る油圧で上下が伸展収縮する上下動調節装置 4cと、油圧ボンプ 2eから得る油圧で上下が伸展収縮する上下動調節装置 4cの上下動に伴い上下する上下移動部 4bと、前記揺動軸外構 3 と前記上下移動部 4bを前記上下移動部 4bが上下動可能に締結する支持安定脚揺動軸取付ビス 4dl、 4d2と、制御装置 2fと、前記回転伝達装置 4aにより回転し位置を変更した前記支持安定脚 4を移動した位置で油圧ポンプ 2eから得る油圧で保持する支持安定脚安定装置 4eと支持安定脚安定装置 4fを収納し得る区分された中空構造をなし、かつ略長方形をなし、硬質プラスチックや金属などで形成され、揺動軸 3eからの器具及び構造物などの固形物の荷重を支え得る材料により形成され、支持安定脚 4が貫通でき、支持安定脚 4の上下動に妨げにならない大きさの支持安定脚用穴 3 gが正面及び背面に各々開設され、上下動調整穴 3aが側面に開設され、外部情報入力端子 3bと外部電力導入端子 3cと外部情報出力端子 3dが前記上下動調整穴 3aの上部側面に形成され、前記支持安定脚 4を介して滑動安定板 1を取り付けうる構造を成している。強化リブ 3fは揺動軸外構 3を強化しているが、必ずしも必要ではない。本発明においてはモーターを利用するため、外部電力導入端子 3cは電力用であるが、動力源の種類により変更可能である。外部情報入力端子 3bと外部情報出力端子 3dは 2線式ジャックを設けているが、 1 O Base- Tなどどのような形態でも良い。

上下動調節装置 4cと支持安定脚安定装置 4eと支持安定脚安定装置 4fは本実施例においては油圧でその作用を実現するが、水圧空気圧など体積を可変するためにその容量の変化するものであれば何でも良い。本実施例においては上下動するものになっているが、前述のように上下動しない場合でも滑動安定板 1から接地部 lc を通じ移動面 gに与える圧力を変えることにより本発明の目的を実現できるので、上下動に係わる装置を設置しないことも可能である。

支持安定脚 4は例えば強化プラスチックや鋼鉄等の金属等の材料を用いて、揺動軸 3eが直立した状態で車輪の接地点 wを円弧の半径の中心として、回転伝達装置 4aまでを半径とした円弧を成しており、本実施例においては円周の内側はヤスリ状の形態を成しており、的確に回転できるよう形成されているが、ギア構造や、チェーン状の構造など回転伝達装置 4aの回転が的確に伝達でき、支持安定脚 4を回転させて前記滑動安定板 1の傾斜角度と記滑動安定板 1に対する揺動軸外構 3 の傾斜角度を変更できる構造であれば何でも良い。

マイコンなどで構成されている制御装置 2fは情報伝達経路 10を介して入力側には外部情報入力端子 3bと揺動軸傾斜角度検知装置 2bと滑動安定板角度検知装置 1 ί 及び加重計 1 Qが接続され、一方、出力側には情報伝達経路 10を介して外部情報出力端子 3dと摩擦変化材駆動部 1 tと側方部上下可変モーター l kとモ一ター 2w と回転伝達装置 4aとモーター 2dと動力伝達装置 2gと油圧ポンプ 2eと上下動調節装置 4cが接続されている。揺動軸傾斜角度検知装置 2bは傾斜計を用いている。滑動安定板角度検知装置 1 ίは傾斜計を用いている。加重計 1 Qは重さを量るはかりを用いており、その変化を変化があつたときに出力している。摩擦変化材駆動部 1 tと側方部上下可変モーター l kはモーターである。駆動出来る機構であれば何でも良い。

モーター 2wと回転伝達装置 4aは支持安定脚 4を回転させるために設置されており、支持安定脚の角度が変えられれば、外部にモーターと回転伝達装置を設置しても良いし、回転伝達装置を設置し、手動で利用しても良い。モータ一はなくても良い。

モーター 2dと動力伝達装置 ½は車輪 2を駆動させるために設置されており、外部にモーターと動力伝達装置を設置しても良いし、モーターと動力伝達装置はなくても良い。油圧ポンプ 2eは上下動調節装置 4cを油圧により上下させるためと、支持安定脚安定装置 4eと支持安定脚安定装置 4fに圧力を送り出すために設置してあるが、必ずしも無くとも良い。その場合には、支持安定脚安定装置 4eと支持安定脚安定装置 4fは支持安定脚 4の上部にあるので、支持安定脚 4の上部と支持安定脚安定装置 4eと支持安定脚安定装置 4fはなめらかな構造で、回転しやすく、かつ静止した場合に安定に確保できる構造となる。例えば板パネのようなものを用い、支持安定脚安定装置 4eと支持安定脚安定装置 4fが強力に支持安定脚 4の上部を押さえつける方法を採る。支持安定脚 4が回転しやすく、かつ静止した場合に安定に確保できる構造であれば何でも良い。

支持安定脚安定装置 4eと支持安定脚安定装置 4fは支持安定脚 4の上部にあるので、支持安定脚 4の上部と支持安定脚安定装置 4eと支持安定脚安定装置 4fはなめらかな構造で、回転しやすく、かつ静止した場合に安定に確保できる構造で例えば板パネのようなものを用い、支持安定脚安定装置 4eと支持安定脚安定装置 4fが強力に支持安定脚 4の上部を押さえつける方法を採り、支持安定脚 4が回転しゃすく、かつ静止した場合に安定に確保できる構造であれば、第 13図に示す制御回路を構成しているすなわちマイコンなどで構成されている制御装置 2fと情報伝達経路 10と外部情報入力端子 3bと揺動軸傾斜角度検知装置 2bと滑動安定板角度検知装置 1 f及び加重計 1Qと情報伝達経路 10と外部情報出力端子 3dと摩擦変化材駆動部 1 tと側方部上下可変モーター l kとモーター 2wと回転伝達装置 4aとモー夕一 2dと動力伝達装置 2gと油圧ポンプ 2eと上下動調節装置 4cはなくても良い。同時に前記摩擦変化材 1 sに係わる摩擦変化材駆動部 1 tと摩擦変化開口部 1 pと摩擦変化材保持部 1 Rは無くても良い。

図 1 0および図 1 1に示すものは、本発明にかかる好ましい口ポット用キャスターの他の実施例を示したものである。

図 1 0に示すように、滑動安定板 1 0は支持安定脚 1 2 aと支持安定脚 1 2 bと個々別々に形成され、先に述べた実施例の滑動安定板 1と同じ形態を成す滑動安定板であり、すなわち、この滑動安定板 1 0は例えばプラスチックやアルミニゥム等の金属等の可撓性材料を用いて先端側が全長の略 1 / 3程度に大きな曲率 R をもってそり上がった第 1のそり上がり部 1 0 aを、かつ前記第 1のそり上がり部 1 0 aは滑動安定板 1 0の滑動安定板接地部 1 0 bを基点として移動面から浮き上がった状態にて形成されると共に、滑動安定板接地部 1 0 bを基点として、後方に数度の傾斜角度 K、例えば約 3度程度に前記滑動安定板 1 0を後ろ上がりに傾斜して形成される。また滑動安定板 1 0は移動の安定性をはかるために幅 8 c m、長さ略 2 0 c m、厚さ 5 mm程度の大きさに形成される。前記滑動安定板 1 0の下面略中央に設けられた穴 1 0 cは、支持安定脚 1 2 bに回転自在に支持された前記穴 1 0 cを貫通した車輪 2が車輪下方が移動面に臨まれるように開設される。

図 1 0に示す車輪 2は、車輪下方が移動面に臨まれ、滑動安定板 1 0の第 1のそり上がり部 1 0 a近くの下面が接地する滑動安定板 1 0の接地部 1 O bの後方に、支持安定脚 1 2 aと車輪 2の車軸 2 aによって支持される。前記支持安定脚 1 2 a及び車輪 2と車軸 2 aはモータ一、エンジン、磁気駆動機構等の駆動機構を備え得る。

図 1 0に示す支持安定脚 1 2は支持安定脚 1 2 aと支持安定脚 1 2 bと上下調節ビス 8及び調整具 9と調整具 1 1 a及び調整具 1 1 bの全てを分離して形成する。すなわち前記支持安定脚 1 2 aは車輪 2を収納し得る中空構造をなし、かつ側面略長方形で、かつ先端部は半円形をなし、硬質プラスチックや金属など器具及び構造物などの固形物の荷重を支えうる材料により形成され、支持安定脚 1 2 bの上部より前記支持安定脚 1 2 aの側面を跨ぐように位置し、支持安定脚 1 2 a及び支持安定脚 1 2 bは上下調節ビス 8及び調整具 9によって固着され、支持安定脚 1 2 bと滑動安定板 1 0は調整具 1 1 a及び調整具 1 1 bによって固着され、滑動安定板 1 0に開設される穴 1 0 cを貫通した車輪 2の下方の周面が移動面 gに僅かに接触自在に臨まれる形態を成す。

図 1 0に示す実施例において、滑動安定板 1 0は調整具 1 1 a及び調整具 1 1 b によって前記支持安定脚 1 2 bに固着され、かつ前記支持安定脚 1 2 a及び支持安定脚 1 2 bは上下調節ビス 8及び調整具 9によって固着され、前記支持安定脚 1 2 a及び支持安定脚 1 2 bの両方を一組として形成する。

滑動安定板 1 0は、蝶番の構造を持つ支持安定脚片部 1 2 cに調整具 1 1 aを用いて固着し、及び支持安定脚片部 1 2 dに調整具 1 1 bを用いて固着する。滑動安定板 1 0は前記支持安定脚片部 1 2 cに蝶番の構造を持つ調整具 1 1 aを用いて固着するために、蝶番受け 1 O dを滑動安定板表面 1 O eに配置している。調整具 1 1 aは、滑動安定板 1 0を蝶番受け 1 0 dの位置で、前記支持安定脚 1 2 bを、前記支持安定脚片部 1 2 cと調整具 1 1 aで固着するために、蝶番受け 1 0 dに蝶番の軸 1 3 aと蝶番の軸止め 1 3 bを利用し固着される。

前記支持安定脚片部 1 2 cと調整具 1 1 aは、油圧、空気圧、水圧、パネ、ワイヤー、電動及び磁気力を利用した制御装置を設置することが出来る。

調整具 1 1 aは、蝶番受け 1 O dを基点に調整具 1 1 bの調整により、滑動安定板 1 0の動きに即して、滑動安定板 1 0を前後に可変しうる。調整具 1 1 bは上下可動圧力装置であり、油圧、空気圧、水圧、バネ、ワイヤー、電動及び磁気力を利用した制御装置である。前記調整具 1 1 a , 1 1 bは圧力センサーを組み込んだ上下可動圧力装置とし得る。調整具 1 l bが上下可動するとき、滑動安定板 1 0を前後に可変しうるとしていることから、滑動安定板 1 0の後端部 1 0 は移動面 gに接地し、接地部領域が増減量なし得る事により摩擦力を制御し得ると共に、既存のキャスターの車輪と、車輪を保持する車軸を制動の為に制御するブレーキ等の機構により車輪の動きを制御することなく、制動し得る。

図 1 0に示す実施例において、滑動安定板 1 0は前記支持安定脚片部 1 2 dに調整具 1 1 bを用いて固着するために、調整具 1 1 bと一体構造である。しかし滑動安定板 1 0は調整具 1 1 bと分離構造とすることもできる。滑動安定板 1 0と調整具 1 1 bを分離構造とした場合に於いては、滑動安定板 1 0と調整具 1 1 b をビス止めや糊付け、溶接等の手段で固着する。

調整具 1 1 aは滑動安定板表面 1 0 eに滑動安定板 1 0を蝶番受け 1 0 dの位置で、前記支持安定脚 1 2 bを蝶番の構造を持つ支持安定脚片部 1 2 cと調整具 1 1 aで固着するために、蝶番受け 1 0 dで固着される。前記支持安定脚片部 1 2 cと調整具 1 1 aは、油圧、空気圧、水圧、パネ、ゴム、ワイヤー、電動及び磁気力を利用した制御装置を設置することが出来る。

車輪は、前記滑動安定板の穴から車輪下方が移動面に臨まれ、前記支持安定脚に回転自在に固着され、かつ該支持安定脚よつて保持される前記車輪は上下動により前記滑動安定板の接地部領域が増減量なし得ると共に駆動機構を備え得る。前記駆動機構は、エンジン又はモータ一又は磁気駆動装置又は原子力などなんでもよい。図 1 0に示す実施例に於いて、滑動安定板 1 0と、すなわち滑動安定板 1 0と調整具 1 1 bを一体構造とし、その他の支持安定脚 1 2 a、支持安定脚 1 2 b、調整具 l l a、上下調節ビス 8及び調整具 9は各々固着するという手段を採用したので、調整具 1 1 aと調整具 1 1 bの制御装置によって摩擦力を調節し、よって摩擦力を可変し得る方法を採用した。図 1 0の調整具 9は図示した如く前記支持安定脚 1 2 aと前記支持安定脚 1 2 bとの間に介在され、車輪 2を適宜上下動しうる調整用素材であり、実施例においては前記支持安定脚 1 2 aと前記支持安定脚 1 2 bとの緩衝用として用いることができるゴム材である。前記ゴム材からなる調整具 9は空気圧、油圧等の圧力装置とすることができる。前記調整具 9は圧力センサーを組み込んだ上下可動圧力装置とすることができる。同時に前記調整具 9は圧力センサーを組み込んだ前後可動圧力装置とすることができる。さらに前記調整具 9は前記支持安定脚 1 2 a及び支持安定脚 1 2 bに夫々一体構造として形成し得る。

図 1 2は図示した如く、口ポット用キャスターが、障害物乗り越えに関して、比較すべき最大の大きさの車輪を示した概念図である。産業上の利用可能性

この発明は、既存のキャス夕一より安定性が高く、既存のキャス夕一の車輪と、車輪を保持する車軸を制動の為に制御するブレーキ等の機構により車輪の動きを制御することなく、制動し得る障害物乗越用ソリ付きキャス夕一すなわち口ポッ卜用キャスターであり、既存のキャスターが既存のキャス夕一に使用する車輪の大きさの制限を受ける利用状況に於いて、人が器具及び構造物などの固形物を移動させる際に障害物を乗越やすく、室内利用に適しており、さらに一輪又は二輪のキャスターで安定性を確保し、自立することにより、二足歩行口ポットの足部として利用するのに適している。

Claims

請求の範囲

1. 滑動安定板および車輪が接地するキャス夕一であって、前記滑動安定板は可撓性を有する材料により形成されているとともに、前下りまたは後下がりに傾斜しており、かつ、この滑動安定板の傾斜角度は変更可能であり、そして、滑動安定板の傾斜角度を変更することにより、滑動安定板および車輪が接地した状態で、滑動安定板の接地面積を変化させていることを特徴とするキャスター。

2. 滑動安定板と車輪が接地するキャス夕一であって、前記滑動安定板は前下り傾斜の位置の角度から後下がり傾斜の位置の角度の間をこの滑動安定板の傾斜角度が変更可能に形成され、そして、滑動安定板の傾斜角度を変更することにより、滑動安定板および車輪が接地した状態から滑動安定板は接地し車輪は浮き上がる状態まで、滑動安定板の接地部に掛かる接地圧力を変化させていることを特徵とするキャス夕一。

3. 滑動安定板と車輪が接地するキャス夕一であって、前記滑動安定板は前下り傾斜の位置の角度から後下がり傾斜の位置の角度の間をの滑動安定板の傾斜角度が変更可能に形成され、そして、滑動安定板の傾斜角度を変更することなく、滑動安定板および車輪が接地した状態で、この滑動安定板に設けた摩擦変化材により摩擦力を変化させていることを特徴とするキャスター。

4. 滑動安定板と車輪が接地するキャスターであって、前記滑動安定板は前下り傾斜の位置の角度から後下がり傾斜の位置の角度の間をこの滑動安定板の傾斜角度は変更可能な滑動安定板であり、そして、滑動安定板の傾斜角度を変更することにより、滑動安定板および車輪が接地した状態で、滑動安定板の接地摩擦力を変化させており、この滑動安定板の傾斜角度を変更し得る駆動装置を備えていることを特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項及び第 3項に記載のキャスター。

5. 滑動安定板と車輪が接地するキャスターであって、前記滑動安定板は前下り傾斜の位置の角度から後下がり傾斜の位置の角度の間をこの滑動安定板の傾斜角度は変更可能な滑動安定板であり、そして、滑動安定板の傾斜角度を変更することにより、滑動安定板および車輪が接地した状態で、滑動安定板の接地圧力を変化させており、この滑動安定板の傾斜角度が変更されると検知装置により検知し、外部に滑動安定板の傾斜角度変化を検知した検出データを出力する事を特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項と第 3項及び第 4項に記載のキャスター

6. 前記滑動安定板には、穴が開設され、この穴に車輪が位置し、滑動安定板上に構成された支持安定脚と、上部物体と車輪を結合する揺動軸により構成され、前記揺動軸は滑動安定板上の空間で、前方から後方まで間に傾斜角度を持つて揺動することが可能であり、前記車輪下面の接地部をほぼ中心とし、この揺動軸を回転させるごとく揺動軸の角度を変化しうるとともに揺動できる事により、前記滑動安定板と前記車輪に与える加重及び加重点を変化させていることを特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項と第 3項と第 4項及び第 5項に記載のキャスター。

7. 前記滑動安定板には、穴が開設され、この穴に車輪が位置し、滑動安定板上に構成された支持安定脚と、上部物体と車輪を結合する揺動軸により構成され、この揺動軸は滑動安定板上の空間で、前方から後方まで間を揺動することが可能であり、前記車輪下面の接地部をほぼ中心とし、角度を変化しうるようこの揺動軸を回転させるごとく角度変更し得る駆動装置を備えていることを特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項と第 3項と第 4項と第 5項及び第 6項に記載のキャス夕

8. 前記滑動安定板には、穴が開設され、この穴に車輪が位置し、滑動安定板上に構成された支持安定脚と、上部物体と車輪を結合する揺動軸により構成され、前記揺動軸は滑動安定板上の空間で、前記車輪下面の接地部をほぼ中心とし、前方から後方まで間に傾斜角度を持って揺動することが可能であり、前記車輪下面の接地部をほぼ中心とし、この揺動軸を回転させるごとく、前記揺動軸を揺動すると検知装置により検知し、外部に前記揺動軸の角度変化を検知した検出データを出力する事を特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項と第 3項と第 4項と第 5 項と第 6項及び第 7項に記載のキャス夕一。

9. 前記滑動安定板には、穴が開設され、この穴に前記車輪が配置され、支持安定脚に保持された車輪が、この穴の中で前後方向に移動するを特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項と第 3項と第 4項と第 5項と第 6項と第 7項及び第 8項に記載のキャス夕一。

10. 前記車輪が、前記滑動安定板の穴の中を上下に移動することを特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項と第 3項と第 4項と第 5項と第 6項と第 7項と第 8項及び第 9 項に記載のキャス夕一。

11. 前記滑動安定板には、先端側に第 1のそり上がり部が、また後端側に第 2 のそり上がり部が夫々形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項と第 3項と第 4項と第 5項と第 6項と第 7項と第 8項と第 9項及び第 10項に記載のキヤスター。

12. 前記滑動安定板の第 1のそり上がり部は、該滑動安定板の全長の略 1 / 3 程度のそり上がりにて形成され、前記第 2のそり上がり部は前記第 1のそり上がり部よりも小さい半径に形成されたことを特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項と第 3項と第 4項と第 5項と第 6項と第 7項と第 8項と第 9項と第 10項及び第 11項に記載のキャスター。

13. 前記滑動安定板は左右方向に、傾斜角度を持ちうると共に傾斜角度は変更可能に形成されたことを特徴とする請求の範囲第 1項と第 2項と第 3項と第 4項と第 5項と第 6項と第 7項と第 8項と第 9項と第 10項と第 11項及び第 12項に記載のキャス