(57)【要約】      （修正有）【課題】リフト装置を持つ車輪システムを提供する。【解決手段】車輪システム１０は、フレーム２２と、前記フレーム２２に回転可能に装着された車輪１２，１４と、リフト装置１６とを有する。前記リフト装置１６は第１の端部２６及び第２の端部２８を持つ。前記リフト装置１６の前記第１の端部２６は、前記フレーム２２に旋回可能に装着されており、また前記リフト装置１６の前記第２の端部２８は接触面９０を規定する。前記リフト装置１６の前記接触面３０は垂直に配置された障害物に最初に接触するようになっており、そして前記リフト装置１６は、前記車輪１２，１４が前記垂直な障害物の上に持ち上げられて平行移動するように、前記第１の端部２６を中心にして旋回するように構成されている。【選択図】図１
2011126518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（２２）と、
前記フレーム（２２）に回転可能に装着された車輪（１２，１４）と、
前記フレーム（２２）に旋回可能に装着された第１の端部（２６）、及び接触面（９０）を規定する第２の端部（２８）を持つリフト装置（１６）と、を有し、
前記リフト装置（１６）の前記接触面（９０）は垂直に配置された障害物に最初に接触するようになっており、そして前記リフト装置（１６）は、前記車輪（１２，１４）が前記垂直な障害物の上に持ち上げられて平行移動するように、前記第１の端部（２６）を中心にして旋回するように構成されていること、
を特徴とする車輪システム（１０）。
【請求項２】
前記フレーム（２２）は、旋回柱（２０）を受け入れるようになっているフレーム開口（５６）を画成している、請求項１記載の車輪システム（１０）。
【請求項３】
更に、前記旋回柱（２０）に堅固に装着された装着用板（１８）を有している請求項１記載の車輪システム（１０）。
【請求項４】
前記車輪（１２，１４）は一対の車輪（１２，１４）を有しており、その場合、前記リフト装置（１６）は軸方向に見て前記一対の車輪（１２，１４）の間に少なくとも部分的に配置されている、請求項１記載の車輪システム（１０）。
【請求項５】
更に、前記車輪（１２，１４）が妨害されずに動作することができる完全引っ込み位置に前記リフト装置（１６）をバイアスするように構成されているバネ（２４）を有している請求項１記載の車輪システム（１０）。
【請求項６】
前記フレーム（２２）は、前記バネ（２４）の第１の端部（７０）を受けるようになっているバネ用柱（６２）を有し、また前記リフト装置（１６）は、前記バネ（２４）の第２の端部（７２）を受けるようになっているバネ用タブ（４０）を有している、請求項１記載の車輪システム（１０）。
【請求項７】
前記リフト装置（１６）の前記接触面（９０）は放射状の輪郭を持っている、請求項１記載の車輪システム。
【請求項８】
フレーム（２２）と、
前記フレーム（２２）に回転可能に装着された一対の車輪（１２，１４）と、
前記一対の車輪（１２，１４）の間に少なくとも部分的に配置されたリフト装置（１６）であって、前記フレーム（２２）に旋回可能に装着された第１の端部（２６）を持つとともに、接触面（９０）を規定する第２の端部（２８）を持つリフト装置（１６）と、
前記一対の車輪（１２，１４）が最小の妨害で動作することのできる完全引っ込み位置に前記リフト装置（１６）をバイアスするように構成されたバネ（２４）と、を有し、
前記リフト装置（１６）の前記接触面（９０）が、垂直に配置された障害物に最初に接触するようになっており、そして、前記リフト装置は、前記一対の車輪（１２，１４）が前記垂直な障害物を横切るのに必要な力を最小にする態様で前記垂直な障害物の上に持ち上げられて平行移動するように、前記第１の端部（２６）を中心にして前記完全引っ込み位置から離れる方向へ旋回するように構成されていること、
を特徴とする車輪システム（１０）。
【請求項９】
前記フレーム（２２）は、旋回柱（２０）を受け入れるようになっているフレーム開口（５６）を画成している、請求項８記載の車輪システム（１０）。
【請求項１０】
更に、前記旋回柱（２０）に堅固に装着された装着用板（１８）を有する請求項８記載の車輪システム（１０）。
【請求項１１】
前記フレーム（２２）は、前記バネ（２４）の第１の端部（７０）を受けるようになっているバネ用柱（６２）を有し、また前記リフト装置（１６）は、前記バネ（２４）の第２の端部（７２）を受けるようになっているバネ用タブ（４０）を有している、請求項８記載の車輪システム（１０）。
【請求項１２】
前記リフト装置（１６）の前記接触面（９０）は放射状の輪郭を持っている、請求項８記載の車輪システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本書で開示する内容は、リフト装置(lifter)を備えた車輪システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばキャスター車輪システムのような車輪システムは、移動を容易にするために物品又は機器に装着することができる。キャスター車輪システムは単一方向に回転進行するように固定のアラインメントを持つことができ、或いは該システムは、車輪が自動的に旋回してそれ自身を移動方向に揃えるように、ピボット（枢軸）に装着することができる。移動を容易にするために車輪システムをよく用いる物品の例としては、医療機器、車椅子、手押し車、荷車が挙げられる。このような車輪システムを取り入れる医療機器の例としては、限定するものではないが、麻酔器、可搬型スキャナ又は撮像機器、患者監視機器、病院用ベッドなどが挙げられる。
【０００３】
従来の車輪システムの１つの問題は、従来の車輪システムが敷居又は段差のような垂直な障害物を乗り越えて進むのに適していないことである。この問題が際立つのは、車輪システムが病院内で医療機器の移動を容易にするために利用されているときである。病院内で敷居又は他の垂直な障害物を乗り越えて重い医療機器（６００ポンド以上）を移動させるために車輪システムを利用するのは珍しいことではない。一例として、国際電気技術委員会（ＩＥＣ）規格２００５年６０６０１−１条項９．４．２．４．３では、医療機器が高さ２０ｍｍの障害物（敷居）を０．４メートル／秒の速度で乗り越えて移動できることを要求している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際特許公開番号ＷＯ２０１００２７２５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した欠点、不利な点及び問題が本発明において対処されることが、以下の記述を読み且つ理解することによって納得されよう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態では、車輪システムは、フレームと、前記フレームに回転可能に装着された車輪と、リフト装置とを有する。前記リフト装置は第１の端部及び第２の端部を持つ。前記リフト装置の前記第１の端部は前記フレームに旋回可能に装着されており、また前記リフト装置の前記第２の端部は接触面を規定する。前記リフト装置の前記接触面は、垂直に配置された障害物に最初に接触するようになっており、そして前記リフト装置は、前記車輪が前記垂直な障害物の上に持ち上げられて平行移動するように、前記第１の端部を中心にして旋回するように構成されている。
【０００７】
別の実施形態では、車輪システムは、フレームと、前記フレームに回転可能に装着された一対の車輪と、前記一対の車輪の間に少なくとも部分的に配置されたリフト装置とを有する。前記リフト装置は第１の端部及び第２の端部を持つ。前記リフト装置の前記第１の端部は、前記フレームに旋回可能に装着されており、また前記リフト装置の前記第２の端部は接触面を画成する。前記車輪システムはまた、前記一対の車輪が最小の妨害で動作することのできる完全引っ込み位置に前記リフト装置をバイアスするように構成されたバネを含む。前記リフト装置の前記接触面は、垂直に配置された障害物に最初に接触するようになっている。その後では、前記リフト装置は、前記一対の車輪が前記垂直な障害物を横切るのに必要な力を最小にする態様で前記垂直な障害物の上に持ち上げられて平行移動するように、前記第１の端部を中心にして前記完全引っ込み位置から離れる方向へ旋回するように構成されている。
【０００８】
本発明の様々な他の特徴、目的及び利点が、添付の図面及びその詳しい説明から当業者には明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に従った車輪システムの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に従った図１の車輪システムの一部の構成要素の分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に従った図１の車輪システムの部分的分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に従った図１の車輪システムの概略側面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に従った図１の車輪システムの概略側面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に従った図１の車輪システムの概略側面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に従った車輪システムの概略斜視図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に従ったシステムの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳しい説明では、その一部を形成する添付の図面を参照する。図面には、例示の目的で、実施することのできる特定の実施形態が示されている。これらの実施形態は当業者が該実施形態を実施することができる程度に詳しく説明しており、従って、他の実施形態を利用することができること、また実施形態の範囲から逸脱することなく論理的、機械的、電気的及びその他の変更を行うことができることを理解されたい。従って、以下の詳しい説明は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【００１１】
図１について説明すると、一実施形態に従った車輪システム１０が示されている。車輪システム１０は、例えば、車椅子、手押し車、荷車、可搬型医療機器などのような、物品又は機器の平行移動を容易にするように構成される。例示の目的で、病院内で医療機器の移動を容易にするために、麻酔器、患者監視機器、撮像機器などのような可搬型医療機器に取り付けるのに適した車輪システム１０を一実施形態に従って説明する。以下に詳しく説明するように、車輪システム１０は、それが取り付けられた医療機器を一般に平坦な面（例えば、廊下）に沿って動かし、且つ垂直な敷居又は段差のような障害物の上に持ち上げてから運搬することができるようにする。車輪システム１０は、２つの個別の車輪の間に少なくとも部分的に配置されたキャスター車輪システムとして図示されており、以後これについて説明する。しかしながら、車輪システム１０が代替のシステム（例えば、単一車輪システム）及び構成を有することができること、並びに車輪システム１０が、限定するものではないが可搬型医療機器を含む多種多様の機器に実用できることを理解されたい。
【００１２】
車輪システム１０は第１の車輪１２及び第２の車輪１４を含む。車輪システム１０はまた、軸方向に見て、第１及び第２の車輪１２，１４の間に少なくとも部分的に配置されたリフト装置１６を含む。車輪システム１０はまた、装着用板１８、旋回柱２０、フレーム２２、及びコイル・バネ２４（図２に示す）を含む。
【００１３】
リフト装置１６は、第１の終端部２６及び第２の終端部２８を持つ概ねＣ字形の部材を有することができる。リフト装置１６の第１の端部２６は一対の相隔たるリフト装置アーム３０，３２を含み、リフト装置アーム３０，３２の間にはリフト装置凹部３４が画成される。アーム３０，３２はそれぞれ、互いと整列する開口３６，３８を含む。リフト装置１６の第２の端部２８は接触面９０を規定する。リフト装置１６はまた、バネ用タブ４０（図２に示す）、軸４２、及び軸用ナット４４を有する。図２に最も良く示されているように、軸４２は、直径を大きくした頭部部分を持つ第１の端部４６、概ね反対側の第２の端部４８、及び第２の端部４６から延在するネジ山付き部分５０を含む。
【００１４】
図２について説明すると、一実施形態に従った車輪システム１０の一部の構成要素の分解斜視図が示されている。装着用板１８は車輪システム１０を機器（例えば、可搬型医療機器）に取り付けるのを容易にする。旋回柱２０は概ね円筒形である。旋回柱２０は、装着用板１８に堅固に固定された第１の終端部５２、及び概ね反対側の第２の終端部５４を持つ。フレーム２２は、旋回柱２０を受け入れるように構成された概ね円筒形のフレーム開口５６を画成する。フレーム２２は、旋回柱２０の第２の端部５４がフレーム開口５６の中に挿入されて該開口を通り抜けるように、旋回柱２０に装着される。上記のようにフレーム２２を装着すると、フレーム２２は旋回柱２０に対して旋回又は回転することが可能になる。フレーム２２は、フレーム突出部６０、バネ用柱６２、及びアーム６４を有する。フレーム突出部６０及びアーム６４はそれぞれ軸用開口６６及び６８を含む。
【００１５】
一実施形態によれば、リフト装置１６の第１の端部２６は、リフト装置１６がフレーム２２に対して回転可能になるように、フレーム突出部６０に装着される。この代わりに、リフト装置１６は、通常の車輪システムを持つ機器（例えば、可搬型医療機器）に回転可能に装着することができる。上記の回転可能な接続については図示の実施形態に従って以後説明するが、代替の回転可能な接続も考えられ得ることを理解されたい。リフト装置アーム３０，３２（図１に示す）は、フレーム突出部６０がリフト装置凹部３４内に配置されるように、フレーム突出部６０の対向する端部に最初は整列してそれぞれ係合する。軸４２の第２の端部４８が、開口３６、開口６６及び開口３８に挿入されて通り抜ける。軸用ナット４４が軸４２のネジ山付き部分５０に固定される。このようにして、リフト装置１６はフレーム２２に対して軸４２を中心にして回転可能になる。
【００１６】
コイル・バネ２４は第１の端部７０及び概ね反対側の第２の端部７２を持つ。第１の端部７０はフレーム２２のバネ用柱６２に固定され、また第２の端部７２はリフト装置１６のバネ用タブ４０に固定される。コイル・バネ２４は、上記のように取り付けられたとき、バネ用柱６２をバネ用タブ４０へ向かって引っ張る力を加え、これによってリフト装置１６を完全引っ込み位置へバイアスし、その場合、リフト装置１６は時計回り方向に最大許容角度まで旋回又は回転する。
【００１７】
図３について説明すると、一実施形態に従った車輪システム１０の分解斜視図が示されている。より詳しく述べると、リフト装置１６、装着用板１８、旋回柱２０、フレーム２２及びコイル・バネ２４が一緒に装着されて、組み立てられた状態で示されている。車輪１２，１４及び車軸７４が車輪システム１０の残りの構成要素から外されている。
【００１８】
車軸７４は第１の端部７６及び概ね反対側の第２の端部７８を持つ。車軸７４がアーム６４の車軸用開口６８に通される。次いで、第１の車輪１２が車軸７４の第１の端部７６に固定され、また第２の車輪１４が車軸７４の第２の端部７８に固定される。前に述べたように車輪システム１０を構成することにより、車輪１２，１４は、それが取り付けられた機器（例えば、可搬型医療機器）を概ね真っ直ぐに運搬するのを容易にするために、フレーム２２に対して車軸７４を中心にして回転することができる。前に述べたようにフレーム２２が旋回柱２０に対して回転することにより、使用者は、取り付けられた機器（例えば、可搬型医療機器）を運搬している間に方向をより容易に変更することができる。
【００１９】
リフト装置１６は、図３には、コイル・バネ２４によってその完全引っ込み位置にバイアスされているものとして示されている。完全引っ込み位置では、リフト装置１６は、車輪１２，１４が妨害されずに平坦な面を自由に動くことができるようにする位置まで回転していることを理解されたい。後で詳しく説明するように、リフト装置１６はその完全引っ込み位置から外側に回転して、取り付けられた機器（例えば、可搬型医療機器）を、段差又は敷居を乗り越えて運搬するのを助けることができる。
【００２０】
車輪システム１０の構成要素について説明したが、次にその動作について詳しく説明する。図４乃至６について説明すると、車輪システム１０が第１の平坦な面８０に沿って矢印８６の方向に進行しているとき、段差８２を乗り越えているとき、及び第２の平坦な面８４に沿って矢印８６の方向に進行しているときを逐次的に図示している。
【００２１】
図４には、車輪組立体１０が平坦な面８０に沿って進行していて、車輪組立体１０が段差８２と丁度接触した場合が示されている。図から分かるように、段差８２が先ずリフト装置１６の接触面９０と係合する。一実施形態による接触面９０は弓形又は放射状の輪郭を持つものとして図示されているが、他の形状も考えられる。接触面９０は、第２の端部２８又はその近くにおけるリフト装置１６の底部分にあると定義することができる。
【００２２】
図５について説明すると、リフト装置１６の接触面９０が段差８２に係合した後、車輪システム１０（及び任意の取り付けられた機器）のモーメントが、フレーム２２に対して軸４２を中心にして反時計回り方向にリフト装置１６を回転又は旋回させるように作用する。リフト装置１６のこの反時計回り方向の回転は、車輪１２，１４を持ち上げ且つ概ね同時に車輪１２，１４を矢印８６の方向に平行移動させる。上記のように車輪１２，１４を持ち上げて平行移動させることによって、車輪１２，１４は、従来の通常の車輪システムの場合に必要とされるよりも少ない力で段差９０を乗り越えることができる。段差８２を乗り越えるとき、リフト装置１６は、車輪１２，１４の半径ｒ２よりもかなり大きい半径ｒ１を持つ車輪のように機能する。当業者に知られているように、車輪システムは半径がより大きくなると、段差又は他の垂直に配置され障害物を一層容易に乗り越えることができる。リフト装置１６により、車輪システム１０は、垂直に配置され障害物を乗り越えるときは相対的に大きい車輪による利益を得ることができると共に、他の状態のときは相対的に小さい車輪による利点を保持することができる。
【００２３】
図６について説明すると、車輪１２，１４が段差８２を乗り越えた後、伸縮バネ２４（図３に示す）がリフト装置１６をその完全引っ込み位置へ戻す。リフト装置１６が引っ込んだとき、車輪１２，１４は妨害されずに平坦な面８４上を自由に動くことができる。
【００２４】
前述した態様のリフト装置１６の動作は、段差又は敷居の上に車輪システム１０（及び任意の取り付けられた機器）を押し上げるのに必要な力を低減し、従って、このような障害物の上に重い機器を押し上げなければならない使用者にとって使い勝手をよくする。この力の低減は、物理の基本的な原理に基づいて当業者には明らかな筈であり、また試験により裏付けられる。プロトタイプの車輪システムを１５５ポンドの機器に取り付けて、（リフト装置１６と同様な）リフト装置機構を設けた場合と設けなかった場合において２０ｍｍの垂直な段差の上に押し上げた。負荷ゲージを使用して、機器を段差の上に引っ張り上げるのに必要な力を測定した。試験の結果、リフト装置機構が無い場合は、機器を段差の上に引っ張り上げるのに１１４ポンドの力が必要であったのに対して、リフト装置機構が有る場合は、機器を段差の上に引っ張り上げるのに４６ポンドの力しか必要としないことが分かった。
【００２５】
またリフト装置１６の動作は、車輪システム１０及び任意の取り付けられた機器が段差又は敷居を越えて進むときにひっくり返る可能性を低減する。前に述べたように、リフト装置は、段差を越えて進むときに比較的より大きな車輪システムとして振る舞う。周知のように、比較的小さい車輪は段差によって妨害又は阻止され易く、そこで更に余分な力を加えた場合（特に、取り付けられた機器の頂部付近に加えたとき）機器がひっくり返るそれがある。
【００２６】
次に図７について説明すると、本発明の一実施形態に従った車輪システム１００が示されている。車輪システム１００は、車輪システム１０に関して前に述べたのと同様な態様で物品又は機器の平行移動を容易にするようになっている。車輪システム１００は第１のリフト装置１０２及び第２のリフト装置１０４を含む。車輪システム１００はまた、軸方向に見て第１及び第２のリフト装置１０２，１０４の間に少なくとも部分的に配置された単一の車輪１０６を含む。車輪システム１００はまた、旋回柱１０８及びフレーム１１０を含む。リフト装置１０２，１０４はリフト装置軸１１２を介してフレーム１１０に旋回可能に装着され、また車輪１０６は車軸１１４を介してフレーム１１０に旋回可能に装着される。リフト装置１０２，１０４は、垂直に配置された障害物に係合し、その後、車輪システム１０に関して前に述べたのと同様な態様で車輪１０６が持ち上げられて障害物を越えて平行移動するように、軸１１２を中心にして旋回するように構成されている。
【００２７】
次に図８について説明すると、本発明の一実施形態に従ったシステム１２０が示されている。システム１２０は、１つ以上の車輪システム１２２、及び１つ以上のリフト装置１２４を有する。車輪システム１２２は機器１２６に取り付けられて、機器１２６の平行移動を容易にするようになっている。機器１２６としては可搬型医療機器が挙げられるが、他の機器も考えられる。リフト装置１２４は、リフト装置軸１２８を介して機器１２６に旋回可能に装着される。リフト装置１２４は、垂直に配置された障害物に係合し、その後、車輪システム１２２が車輪システム１０に関して前に述べたのと同様な態様で持ち上げられて障害物を越えて平行移動するように、軸１２８を中心にして旋回するように構成されている。
【００２８】
本明細書は、最良の実施形態を含めて、本発明を開示するために、また当業者が任意の機器又はシステムを製作し使用し、任意の採用した方法を遂行すること含めて、本発明を実施することができるようにするために、幾つかの例を使用した。本発明の特許可能な範囲は「特許請求の範囲」の記載に定めており、また当業者に考えられる他の例を含み得る。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの記載から実質的に差異のない構造的要素を持つ場合、或いはそれらが「特許請求の範囲」の文字通りの記載から実質的に差異のない等価な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００２９】
１０  車輪システム
１２  第１の車輪
１４  第２の車輪
１６  リフト装置
１８  装着用板
２０  旋回柱
２２  フレーム
２４  コイル・バネ
２６  リフト装置１６の第１の端部
２８  リフト装置１６の第２の端部
３０  リフト装置アーム
３２  リフト装置アーム
３４  リフト装置凹部
３６  開口
３８  開口
４０  バネ用タブ
４２  軸
４４  軸用ナット
４６  軸４２の第１の端部
４８  軸４２の第２の端部
５０  軸４２のネジ山付き部分
５２  旋回柱２０の第１の端部
５４  旋回柱２０の第２の端部
５６  開口
６０  フレーム突出部
６２  バネ用柱
６４  アーム
６６  開口
６８  開口
７０  バネ２４の第１の端部
７２  バネ２４の第２の端部
７４  車軸
７６  車軸７４の第１の端部
７８  車軸７４の第２の端部
８０  平坦な面
８２  段差
８４  平坦な面
９０  リフト装置１６の接触面
１００  車輪システム
１０２  リフト装置
１０４  リフト装置
１０６  車輪
１０８  旋回柱
１１０  フレーム
１１２  リフト装置軸
１１４  車軸
１２０  システム
１２２  車輪システム
１２４  リフト装置
１２６  機器
１２８  リフト装置軸
【図１】
2011126518.tif 000003
【図２】
2011126518.tif 000004
【図３】
2011126518.tif 000005
【図４】
2011126518.tif 000006
【図５】
2011126518.tif 000007
【図６】
2011126518.tif 000008
【図７】
2011126518.tif 000009
【図８】
2011126518.tif 000010
【外国語明細書】
2011126518000001.pdf