(57)【要約】【課題】よりシンプルな構造にて、より容易に段差を乗り越えることができる段差乗り越え車輪、及び当該段差乗り越え車輪を備えた手押し車を提供する。【解決手段】段差乗り越え車輪１０は、車輪２０と、車輪回転軸線１５Ｊが設定されて車輪回転軸線１５Ｊ回りに車輪２０が回転可能となるように車輪２０を支持する車輪回転軸部材を含むシャフト１５と、シャフト１５を支持するホルダ１４と、車輪回転軸線１５Ｊに平行なアーム回転軸線１５ＳＪが設定されてホルダ１４に支持されるアーム回転軸部材と、アーム回転軸部材に取り付けられてアーム回転軸線１５ＳＪ回りに回転可能であるとともに先端部が車輪２０よりも車輪２０の進行方向である前方に突出可能とされたアーム３０と、アーム３０の先端部が車輪回転軸線１５Ｊよりも後方にある場合にアーム３０を車輪の進行方向への回転とともに車輪２０の前方へと連れ回す連れ回り機構と、を有する。【選択図】図２
2019147470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と、
前記車輪の回転軸線である車輪回転軸線が設定されて前記車輪回転軸線回りに前記車輪が回転可能となるように前記車輪を支持する車輪回転軸部材を含むシャフトと、
前記シャフトを支持するホルダと、
前記車輪回転軸線に平行なアーム回転軸線が設定されて前記ホルダに支持されるアーム回転軸部材と、
前記アーム回転軸部材に取り付けられて前記アーム回転軸線回りに回転可能であるとともに先端部が前記車輪よりも前記車輪の進行方向である前方に突出可能とされたアームと、
前記アームの前記先端部が前記車輪回転軸線よりも後方にある場合に前記アームを前記車輪の進行方向への回転とともに前記車輪の前方へと連れ回す連れ回り機構と、
を有する、
段差乗り越え車輪。
【請求項２】
請求項１に記載の段差乗り越え車輪であって、
前記連れ回り機構は、
前記車輪回転軸線よりも前方に設定された前記アーム回転軸線が設定されて前記アームを前記アーム回転軸線回りに回転可能に支持する前記アーム回転軸部材と、
前記アームが前記車輪に連れ回される際に前記車輪の外周面に接触するように前記アームに設けられた連れ回り接触部材と、
を有している、
段差乗り越え車輪。
【請求項３】
請求項２に記載の段差乗り越え車輪であって、
前記連れ回り接触部材は、前記アームの前記先端部が前記車輪回転軸線よりも後方にある場合に前記車輪の外周面に接触するように、かつ、前記アームの前記先端部が前記車輪回転軸線よりも前方にある場合に前記車輪の外周面に非接触となるように、前記アームに設けられており、
前記アーム回転軸線の方向から見た際の前記アーム回転軸線から前記車輪の外周面までの距離である連れ回り距離であって前記車輪に対する前記連れ回り接触部材の位置に応じて変化する前記連れ回り距離、の変化を吸収する距離可変機構を有している、
段差乗り越え車輪。
【請求項４】
請求項３に記載の段差乗り越え車輪であって、
前記距離可変機構は、
弾性体で形成されて変形と復元が可能な前記連れ回り接触部材、または、弾性体で形成されて変形と復元が可能な前記車輪の外周部、の少なくとも一方で構成されている、
段差乗り越え車輪。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の段差乗り越え車輪であって、
前記アームには、前記先端部が前記車輪よりも前方に突出している場合に、前記車輪が接地している地表から所定距離だけ上昇した位置に前記先端部を維持する先端部持ち上げ機構が設けられている、
段差乗り越え車輪。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の段差乗り越え車輪であって、
前記アーム回転軸線は、前記車輪回転軸線よりも前方の位置に設定されており、
前記アームが前記車輪に連れ回される範囲である連れ回り範囲は、前記車輪の下端近傍の位置から前記車輪の上端近傍の位置まで、に設定されている、
段差乗り越え車輪。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の段差乗り越え車輪であって、
前記アームの前記先端部には、前記車輪回転軸線と平行に設定された補助輪回転軸線回りに回転可能とされた補助輪が設けられており、
前記補助輪の外周面は、前記アームの前記先端部よりも突出している、
段差乗り越え車輪。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の段差乗り越え車輪を、少なくとも前輪に備えている、
手押し車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容易に段差を乗り越えることが可能な段差乗り越え車輪、及び当該段差乗り越え車輪を備えた手押し車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、荷物台車、買物カート、歩行器、車椅子等、比較的小径の前輪を下端に備えた種々の手押し車がある。例えば使用者が荷物台車を押している際、段差に遭遇する場合がある。荷物台車の前輪の直径が２００［ｍｍ］程度の場合、１０［ｍｍ］程度の段差であれば、使用者が力強く押すだけで容易に乗り越えることができるが、５０［ｍｍ］程度の段差になると、当該段差を乗り越えることは非常に困難である。このため、段差の乗り越えを容易にする車輪や車輪機構について、種々のものが提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、図１９及び図２０に示すように、主中心軸部材２１３回りに回転する主輪２０９を保持する支え部２０８に対して、支え部２０８に設けられた歯車中心軸部材２１２回りに回転する歯車Ａ（２０３）を備えた段差乗り越え車輪装置２０１が開示されている。歯車Ａ（２０３）は、バネ２１１にて時計回り方向に付勢されている。歯車Ａ（２０３）の先端には、補助中心軸部材２１４回りに回転する補助輪Ａ（２０２）が設けられており、歯車Ａ（２０３）には歯車Ｂ（２０４）が噛み合い、歯車Ｂ（２０４）には補助輪Ｂ軸部２０７に形成されたラック歯車Ｃ（２０５）が噛み合っている。補助輪Ｂ軸部２０７の下端には、Ｂ軸部中心軸部材２１５回りに回転する補助輪Ｂ（２０６）が設けられている。段差に遭遇した場合、図２０に示すように、歯車Ａ（２０３）が反時計回り方向に回転し、歯車Ａ（２０３）の回転が歯車Ｂ（２０４）を介してラック歯車Ｃ（２０５）に伝達され、補助輪Ｂ軸部２０７が下方に押し下げられる。補助輪Ｂ軸部２０７が下方に押し下げられると、主輪２０９が上方に押し上げられ、主輪２０９は段差を乗り越えることができる。主輪２０９が段差を乗り越えた後、歯車Ａ（２０３）はバネ２１１にて時計回り方向に戻されて補助輪Ｂ軸部２０７は図１９に示す位置に戻される。
【０００４】
また特許文献２には、図２１及び図２２に示すように、前部車輪３３１と後部車輪３３２が取り付けられた可動ホルダ３２０が、固定ホルダ３１０に対して可動可能とされた段差越え用車輪３０１が開示されている。固定ホルダ３１０には、固定ホルダ軸３１１が固定されており、固定ホルダ軸３１１は、可動ホルダ３２０に形成された可動ホルダ長孔３２１に挿通され、固定ホルダ３１０と可動ホルダ３２０は、この固定ホルダ軸３１１と可動ホルダ長孔３２１にて連結されている。可動ホルダ３２０には、前バネ支持部３２２回りに回転する前部車輪３３１と、後部車輪軸部材３２４回りに回転する後部車輪３３２が設けられている。また固定ホルダ３１０には固定バネ支持部３１２が設けられ、可動ホルダ３２０には後バネ支持部３２３が設けられている。固定バネ支持部３１２と前バネ支持部３２２には前バネ３２５が取り付けられ、固定バネ支持部３１２と後バネ支持部３２３には後バネ３２６が取り付けられていることで、後部車輪３３２は地表に接地し、前部車輪３３１は地表から所定距離だけ上方となる位置に保持されている（図２１参照）。段差に遭遇した場合、図２２に示すように、固定ホルダ３１０が可動ホルダ長孔３２１に沿って前方に移動し、固定ホルダ３１０に対して可動ホルダ３２０が後方に移動する。さらに、固定ホルダ３１０に対して可動ホルダ３２０が反時計回り方向に回転し、後部車輪３３２が引き上げられる。そして段差を乗り越えた後、前バネ３２５と後バネ３２６の弾性力にて図２１に示す状態に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１４７０３１号公報
【特許文献２】特開平１１−１１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された段差乗り越え車輪装置２０１（図１９、図２０参照）と、特許文献２に記載された段差越え用車輪３０１（図２１、図２２参照）は、いずれも構造が複雑である。また図２１及び図２２に示す特許文献２に記載された段差越え用車輪３０１は、固定ホルダ３１０と可動ホルダ３２０が固定ホルダ軸３１１と可動ホルダ長孔３２１にて連結されており、固定ホルダ３１０に対して可動ホルダ３２０が左右方向に傾斜しやすい。固定ホルダ３１０に対して可動ホルダ３２０が左右方向に傾斜すると、可動ホルダ３２０の動作に引っ掛かり等が発生し、段差乗り越えの動作がうまく働かない可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、よりシンプルな構造にて、より容易に段差を乗り越えることができる段差乗り越え車輪、及び当該段差乗り越え車輪を備えた手押し車を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、車輪と、前記車輪の回転軸線である車輪回転軸線が設定されて前記車輪回転軸線回りに前記車輪が回転可能となるように前記車輪を支持する車輪回転軸部材を含むシャフトと、前記シャフトを支持するホルダと、前記車輪回転軸線に平行なアーム回転軸線が設定されて前記ホルダに支持されるアーム回転軸部材と、前記アーム回転軸部材に取り付けられて前記アーム回転軸線回りに回転可能であるとともに先端部が前記車輪よりも前記車輪の進行方向である前方に突出可能とされたアームと、前記アームの前記先端部が前記車輪回転軸線よりも後方にある場合に前記アームを前記車輪の進行方向への回転とともに前記車輪の前方へと連れ回す連れ回り機構と、を有する、段差乗り越え車輪である。
【０００９】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る段差乗り越え車輪であって、前記連れ回り機構は、前記車輪回転軸線よりも前方に設定された前記アーム回転軸線が設定されて前記アームを前記アーム回転軸線回りに回転可能に支持する前記アーム回転軸部材と、前記アームが前記車輪に連れ回される際に前記車輪の外周面に接触するように前記アームに設けられた連れ回り接触部材と、を有している、段差乗り越え車輪である。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る段差乗り越え車輪であって、前記連れ回り接触部材は、前記アームの前記先端部が前記車輪回転軸線よりも後方にある場合に前記車輪の外周面に接触するように、かつ、前記アームの前記先端部が前記車輪回転軸線よりも前方にある場合に前記車輪の外周面に非接触となるように、前記アームに設けられており、前記アーム回転軸線の方向から見た際の前記アーム回転軸線から前記車輪の外周面までの距離である連れ回り距離であって前記車輪に対する前記連れ回り接触部材の位置に応じて変化する前記連れ回り距離、の変化を吸収する距離可変機構を有している、段差乗り越え車輪である。
【００１１】
次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る段差乗り越え車輪であって、前記距離可変機構は、弾性体で形成されて変形と復元が可能な前記連れ回り接触部材、または、弾性体で形成されて変形と復元が可能な前記車輪の外周部、の少なくとも一方で構成されている、段差乗り越え車輪である。
【００１２】
次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明〜第４の発明のいずれか１つに係る段差乗り越え車輪であって、前記アームには、前記先端部が前記車輪よりも前方に突出している場合に、前記車輪が接地している地表から所定距離だけ上昇した位置に前記先端部を維持する先端部持ち上げ機構が設けられている、段差乗り越え車輪である。
【００１３】
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る段差乗り越え車輪であって、前記アーム回転軸線は、前記車輪回転軸線よりも前方の位置に設定されており、前記アームが前記車輪に連れ回される範囲である連れ回り範囲は、前記車輪の下端近傍の位置から前記車輪の上端近傍の位置まで、に設定されている、段差乗り越え車輪である。
【００１４】
次に、本発明の第７の発明は、上記第１の発明〜第６の発明のいずれか１つに係る段差乗り越え車輪であって、前記アームの前記先端部には、前記車輪回転軸線と平行に設定された補助輪回転軸線回りに回転可能とされた補助輪が設けられており、前記補助輪の外周面は、前記アームの前記先端部よりも突出している、段差乗り越え車輪である。
【００１５】
次に、本発明の第８の発明は、上記第１の発明〜第７の発明のいずれか１つに係る段差乗り越え車輪を、少なくとも前輪に備えている、手押し車である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、段差に遭遇した場合、車輪よりも前方に突出しているアームの先端部が段差に接触して回転しながらホルダを押し上げることで、段差を容易に乗り越えることができる。また、アームは非常にシンプルな構造である。さらに、連れ回り機構を有することで、段差を乗り越えた後、アームを車輪の前方へと自動的に戻すことができるので便利である。
【００１７】
第２の発明によれば、連れ回り機構を、非常にシンプルな構造にて容易に実現することができる。
【００１８】
第３の発明によれば、アーム回転軸線の方向から見た際の、アーム回転軸線から車輪の外周面までの距離である連れ回り距離は、車輪に対する連れ回り接触部材の位置に応じて変化する。距離可変機構を有することで、連れ回りの際、連れ回り距離の変化の影響を受けることなく、連れ回り接触部材を車輪の外周面に適切に接触した状態を維持することができる。
【００１９】
第４の発明によれば、距離可変機構を、非常にシンプルな構造にて容易に実現することができる。
【００２０】
第５の発明によれば、先端部持ち上げ機構を設けることで、アームが車輪の前方に突出した位置にあるとき、アームの先端部を地表から所定距離だけ上昇した位置に保持する。これにより、アームの先端部は接地せず、接地点が車輪のみとなるので、例えば段差乗り越え車輪がキャスタ輪である場合、車輪の向きを方向転換しやすい。また、アームの回転による乗り越えを必要としないような低い段差の場合、当該低い段差とアームが接触することを防止できるので、便利である。
【００２１】
第６の発明によれば、アームの先端部が車輪回転軸線よりも後方にある場合にアームが車輪に連れ回る連れ回り範囲を、適切な範囲にすることができる。
【００２２】
第７の発明によれば、アームの先端部に補助輪が無い場合と比較して、段差を乗り越える際にアームの先端部が段差に直接接触することを回避できる（補助輪が段差に直接接触する）ので、アームの先端部の摩耗を防止することができる。
【００２３】
第８の発明によれば、よりシンプルな構造にて、より容易に段差を乗り越えることができる手押し車を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】キャスタ輪に適用した本発明の段差乗り越え車輪と、固定輪に適用した本発明の段差乗り越え車輪と、を有する荷物台車（手押し車）の例を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態の段差乗り越え車輪（キャスタ輪）の外観の例を説明する側面図である。
【図３】図２に示す段差乗り越え車輪の外観を説明する斜視図である。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図２に示す段差乗り越え車輪におけるアーム回転軸部材を含むシャフトをＺ軸方向から見た平面図（上面図）である。
【図６】図２に示す段差乗り越え車輪におけるアーム回転軸部材を含むシャフトをＸ軸方向から見た正面図である。
【図７】連れ回り接触部材が車輪の外周面に接触する連れ回り範囲を説明する図である。
【図８】段差に接触する前の段差乗り越え車輪の状態を説明する図である。
【図９】アームが段差に接触した時点の段差乗り越え車輪の状態を説明する図である。
【図１０】図９に示した状態からアームが段差の下端まで回転した状態を説明する図である。
【図１１】図１０に示した状態からさらにアームが回転してホルダ及び車輪が上方に押し上げられた状態を説明する図である。
【図１２】図１１に示した状態から車輪が段差を乗り越えてアームの連れ回りが開始された状態を説明する図である。
【図１３】図１２に示した状態からさらに車輪が回転してアームが連れ回る様子を説明する図である。
【図１４】図１３に示した状態からさらに車輪が回転してアームが連れ回る様子を説明する図である。
【図１５】アームの連れ回りが終わって、車輪の前方の位置、かつ、地表から所定距離だけ上昇した位置、にアームの先端部が保持された状態を説明する図である。
【図１６】第２の実施の形態の段差乗り越え車輪（キャスタ輪）の外観の例を説明する側面図である。
【図１７】アーム回転軸部材の外観を説明する斜視図である。
【図１８】図１６におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。
【図１９】従来の段差乗り越え車輪（例１）の構造と、当該段差乗り越え車輪（例１）が段差に接触する前の状態を説明する図である。
【図２０】従来の段差乗り越え車輪（例１）が段差を乗り越える動作を説明する図である。
【図２１】従来の段差乗り越え車輪（例２）の構造と、当該段差乗り越え車輪（例２）が段差に接触する前の状態を説明する図である。
【図２２】従来の段差乗り越え車輪（例２）が段差を乗り越える動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の段差乗り越え車輪の第１、第２の実施の形態を、図面を用いて順に説明する。また、以降の各図において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が示されている場合、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｚ軸は鉛直上方に向かう方向を示しており、Ｘ軸とＹ軸は水平方向を示し、Ｘ軸方向は前方、Ｙ軸方向は左方向を示している。なお、以降の実施の形態では、手押し車の例として荷物台車を示し、当該荷物台車の車輪に、段差乗り越え車輪を適用した例で説明する。
【００２６】
●［段差乗り越え車輪１０、１０Ａを適用した荷物台車（図１）］
図１は、キャスタ輪に適用した段差乗り越え車輪１０を前輪に備え、固定輪に適用した段差乗り越え車輪１０Ａを後輪に備えた、荷物台車１の側面図を示している。荷物台車１は、荷物を載せる荷台２と、使用者が押すハンドル３と、荷台２の下方に取り付けられた段差乗り越え車輪１０、１０Ａを有している。なお、キャスタ輪は車輪の向きが回転自在とされた車輪であり、固定輪は車輪の向きが固定された車輪である。以下、キャスタ輪として前輪に取り付けられた段差乗り越え車輪１０を例として説明し、固定輪として後輪に取り付けられた段差乗り越え車輪１０Ａはホルダ１４や回動軸部１３（図２参照）等が異なるのみであるので説明を省略する。
【００２７】
●［第１の実施の形態の段差乗り越え車輪１０の外観と全体構造（図２〜図６）］
図２は、第１の実施の形態の段差乗り越え車輪１０の側面図を示し、図３は段差乗り越え車輪１０の斜視図を示している。段差乗り越え車輪１０は、固定プレート１１、回動支持部１２、回動軸部１３、ホルダ１４、シャフト１５、車輪２０、アーム３０等を有している。
【００２８】
図２及び図３に示すように、固定プレート１１は、段差乗り越え車輪１０を荷台等の対象物に固定（締結）するための部材であり、複数の締結孔１１Ｎが設けられている。回動支持部１２は固定プレート１１に固定され、回動軸部１３をキャスタ回動軸線１３Ｊ回りに回動可能に支持する。回動軸部１３は、ホルダ１４に取り付けられており、ホルダ１４をキャスタ回動軸線１３Ｊ回りに回動する。ホルダ１４は略逆Ｕ字型の形状を有しており、シャフト１５が締結部材４１（ナット等）にて固定されている。なお図２では、説明のため、締結部材４１（図３参照）の記載を省略している。また図２に示すように、キャスタ回動軸線１３Ｊは、補助輪３２よりも前方に設定されている。これにより、図９〜図１１に示す状態の際（補助輪３２が段差に突き当たってアーム３０が車輪２０を持ち上げる際）、アーム３０を「前方から引っ張る」ことで、より安定した状態でアーム３０にて車輪２０を持ち上げることができる。図９〜図１１に示すように、段差に突き当たったアーム３０を、アーム３０の「後方から押す」よりも、アーム３０の「前方から引っ張る」ほうが、より安定した状態でアーム３０にて車輪２０を持ち上げることができる。
【００２９】
シャフト１５は、図４に示す断面図（図２のＩＶ−ＩＶ断面図）、Ｚ軸方向から見た図５の平面図（上面図）、Ｘ軸方向から見た図６の正面図、に示すように、種々の径の円柱部を有している。シャフト１５は、ネジ部１５Ａ、ホルダ支持部１５Ｂ、アーム支持部１５Ｃ、つば部１５Ｄ、車輪支持部１５Ｅ、センタ部１５Ｆ、の各径の円柱部を有している。なお、ネジ部１５Ａ、ホルダ支持部１５Ｂ、車輪支持部１５Ｅ、センタ部１５Ｆ、の中心は車輪回転軸線１５Ｊであり、アーム支持部１５Ｃ、つば部１５Ｄの中心はアーム回転軸線１５ＳＪである。アーム回転軸線１５ＳＪは、車輪回転軸線１５Ｊよりも前方（車輪の進行方向）に設定されている。第１の実施の形態では、アーム回転軸線１５ＳＪが、車輪回転軸線１５Ｊに対してＸ軸方向に偏心距離Ｄ（図４、図７参照）だけ離れた位置に設定されている例で説明するが、アーム回転軸線１５ＳＪは、車輪回転軸線１５Ｊよりも前方にあれば、車輪回転軸線１５Ｊに対してＺ軸方向に所定距離だけズレた位置であってもよい。第１の実施の形態におけるシャフト１５は、車輪支持部１５Ｅ（車輪回転軸部材に相当）と、アーム支持部１５Ｃ（アーム回転軸部材）とを含み、車輪支持部１５Ｅ（車輪回転軸部材に相当）と、アーム支持部１５Ｃ（アーム回転軸部材）とが一体的に形成されている。車輪支持部１５Ｅは、車輪回転軸線１５Ｊが設定されて車輪回転軸線１５Ｊ回りに車輪２０が回転可能となるように車輪２０を支持している。アーム支持部１５Ｃは、車輪回転軸線１５Ｊに平行なアーム回転軸線１５ＳＪが設定されてアーム回転軸線１５ＳＪ回りにアーム３０が回転可能となるようにアーム３０を支持している。
【００３０】
図４に示すように、シャフト１５におけるセンタ部１５Ｆ及び車輪支持部１５Ｅには、車輪軸受２０Ｒ、２０Ｌを介して車輪２０が、車輪回転軸線１５Ｊ回りに回転可能に取り付けられている。シャフト１５におけるつば部１５Ｄ及びアーム支持部１５Ｃには、アーム軸受３０Ｒ、３０Ｌを介してアーム３０が、アーム回転軸線１５ＳＪ回りに回転可能に取り付けられている。そして図４に示すように、ホルダ１４は、ホルダ支持部１５Ｂが挿通され、ネジ部１５Ａに取り付けられた締結部材４１（ナット等）と、アーム支持部材１５Ｃの段差部と、に挟まれて、シャフト１５に対して固定されている。なお、シャフトに対してホルダを固定する際には、アーム回転軸線１５ＳＪが車輪回転軸線１５Ｊの前方となるように調整して固定する。
【００３１】
また図４に示すように、アーム３０は、アーム回転軸線１５ＳＪ回りに回転可能であり、車輪２０の進行方向である前方（この場合、Ｘ軸方向）に突出可能（図２、図３参照）とされている。またアーム３０の先端部には、補助輪軸部３１と、車輪回転軸線１５Ｊと平行に設定された補助輪回転軸線３１Ｊ回りに回転可能とされた補助輪３２が取り付けられており、補助輪３２の外周面は、アーム３０の先端部よりも突出している。アームの先端部に補助輪３２が有る場合では、補助輪３２が無い場合と比較して、段差を乗り越える際（図９〜図１２参照）、アーム３０の先端部が段差に直接接触することを回避できる（補助輪が段差に直接接触する）ので、アームの先端部の摩耗を防止することができる。なお、補助輪３２は省略されていてもよい。
【００３２】
また図４に示すように、補助輪３２と、車輪２０の外周面２０Ｍと、の間におけるアーム３０には、連れ回り接触部材３４（距離可変機構に相当）が取り付けられている。連れ回り接触部材３４と、車輪２０の外周面２０Ｍを含む外周部２０Ｇ（距離可変機構に相当）と、の少なくとも一方は、変形（伸縮を含む）と復元が可能な、例えばゴム等の弾性体で形成されている。なお、連れ回り接触部材３４の詳細な取り付け位置等については後述する。
【００３３】
図２に示すように、アーム３０における補助輪３２の反対側には、カウンタウェイト３３（先端部持ち上げ機構に相当）が設けられている。先端部持ち上げ機構であるカウンタウェイト３３は、アーム３０の先端部が車輪２０よりも前方に突出している場合に、アーム３０の先端部（つまり、補助輪３２）を、車輪２０が接地している地表Ｇから所定距離Ｈだけ上昇（離間）した位置に維持する。なお、カウンタウェイト３３を省略して、アーム３０の先端部が地表Ｇに接するようにしてもよいが、アーム３０の先端部が、地表Ｇから所定距離Ｈだけ上昇（離間）しているほうが、比較的小さな段差（凹凸）に対して、後述する段差乗り越え動作（アーム３０の回転による段差乗り越え動作）が発生せず、車輪２０のみで乗り越えるので、好ましい。また、アーム３０の先端部が、地表Ｇから所定距離Ｈだけ上昇（離間）しているほうが、接地点が車輪のみとなるので、キャスタ輪である場合、車輪の向きを方向転換しやすい。
【００３４】
●［連れ回り機構と距離可変機構（図７）］
図２〜図４に示す段差乗り越え車輪１０は、アーム３０の先端部が車輪回転軸線１５Ｊよりも後方にある場合に、アーム３０を車輪２０の進行方向（前方）への回転とともに車輪２０の前方へと連れ回す連れ回り機構を有している。そして連れ回り機構は、アーム回転軸部材と、連れ回り接触部材３４と、を有している。なお、アーム回転軸部材は、図４において、車輪回転軸線１５Ｊよりも前方に設定されたアーム回転軸線１５ＳＪが設定されてアーム３０をアーム回転軸線１５ＳＪ回りに回転可能に支持するアーム支持部１５Ｃが相当している。
【００３５】
図７は、車輪回転軸線１５Ｊ、アーム回転軸線１５ＳＪ、車輪２０の外周面２０Ｍ、連れ回り接触部材３４、の関係を説明する図である。アーム回転軸線１５ＳＪは、車輪回転軸線１５Ｊに対して、偏心距離Ｄだけ前方に設定されている。ここで、車輪２０の半径（車輪半径）をｒとすると、車輪の外周面２０Ｍは、車輪回転軸線１５Ｊを中心とした車輪半径ｒの円である。
【００３６】
ここで、アーム回転軸線１５ＳＪから車輪下端位置Ｐ１までの距離を距離Ｌとして、アーム回転軸線１５ＳＪから距離Ｌとなる位置に連れ回り接触部材３４を配置する。すると、アーム３０がアーム回転軸線１５ＳＪ回りに回転した際の連れ回り接触部材３４の軌跡３４Ｍは、アーム回転軸線１５ＳＪを中心とした半径が距離Ｌの円となる。そして軌跡３４Ｍは、車輪下端位置Ｐ１にて車輪２０の外周面２０Ｍと交差し、車輪上端位置Ｐ３にて車輪２０の外周面２０Ｍと交差する。また軌跡３４Ｍは、車輪上端位置Ｐ３から車輪下端位置Ｐ１までにおける車輪２０の前方の側では車輪２０の外周面２０Ｍよりも外周側となり、車輪下端位置Ｐ１から車輪上端位置Ｐ３までにおける車輪２０の後方の側では車輪２０の外周面２０Ｍよりも内周側となる。
【００３７】
従って、図７において、連れ回り接触部材３４は、車輪上端位置Ｐ３から車輪下端位置Ｐ１までにおける車輪２０の前方の側では、外周面２０Ｍから離間している。また連れ回り接触部材３４は、車輪下端位置Ｐ１から車輪上端位置Ｐ３までにおける車輪２０の後方の側では、外周面２０Ｍと接触または食い込んでいる。ここで、連れ回り接触部材３４が外周面２０Ｍと接触または食い込んでいる、車輪下端位置Ｐ１から車輪上端位置Ｐ３までにおける車輪２０の後方の側の範囲を連れ回り範囲ＴＡとする。図７は、連れ回り範囲ＴＡが、車輪２０の後方側の車輪下端位置Ｐ１から車輪上端位置Ｐ３までとした例を示しているが、厳密に車輪下端、車輪上端である必要は無いため、車輪２０の後方側の車輪下端位置Ｐ１の近傍から車輪上端位置Ｐ３の近傍まで、としてもよい。
【００３８】
なお、車輪２０への連れ回り接触部材３４の食い込みは、図７に示すように、連れ回り範囲ＴＡ内において、アーム回転軸線１５ＳＪの方向から見た際のアーム回転軸線１５ＳＪから車輪２０の外周面２０Ｍまでの距離である連れ回り距離ＴＬが、車輪２０に対する連れ回り接触部材３４の位置に応じて変化するため発生する。従って、上記の食い込みを回避するには、上記の連れ回り距離ＴＬの変化を吸収する距離可変機構が必要である。そこで、連れ回り接触部材３４（距離可変機構に相当）と、車輪２０の外周面２０Ｍを含む外周部２０Ｇ（距離可変機構に相当）と、の少なくとも一方は、変形（伸縮を含む）と復元が可能な、例えばゴム等の弾性体にて形成されている。つまり、連れ回り接触部材３４がゴム等の弾性体で形成されていてもよいし、車輪２０が空気入りゴムタイヤ等で構成されていてもよい。またその両方であってもよい。これにより、連れ回り範囲ＴＡ内において、連れ回り距離ＴＬの変化が吸収される。従って、連れ回り接触部材３４は、車輪２０がロックするような外周面２０Ｍへの食い込みを発生させることなく、外周面２０に接触することができる。
【００３９】
以上の構成により、連れ回り接触部材３４は、アーム３０の先端部が車輪回転軸線１５Ｊよりも後方にある場合に車輪２０の外周面２０Ｍに接するように、かつ、アーム３０の先端部が車輪回転軸線１５Ｊよりも前方にある場合に車輪２０の外周面２０Ｍに非接触（離間）となるように、アーム３０に設けられている。
【００４０】
●［段差乗り越え車輪１０による段差の乗り越え動作（図８〜図１５）］
図８〜図１５は、以上に説明した構造を有する段差乗り越え車輪１０が実際に段差Ｔを乗り越える動作を説明する図であり、以下、順番に説明する。
【００４１】
図８は、段差乗り越え車輪１０がＦ方向（図中左方向）に移動中、かつ、アーム３０（補助輪３２）が段差Ｔに到達する前、の状態を示している。アーム３０の先端部（補助輪３２）は、車輪２０が接している地表から所定距離Ｈ（図２参照）だけ上昇した位置に維持されている。また図８の状態は、アーム３０が車輪回転軸線１５Ｊよりも前方にあるので、連れ回り接触部材３４は、車輪２０の外周面２０Ｍとは非接触（離間）の状態である。
【００４２】
図９は、図８の状態から段差乗り越え車輪１０がさらにＦ方向（図中左方向）に移動して、アーム３０（補助輪３２）が段差Ｔに到達時点（接触時点）の状態を示している。段差乗り越え車輪１０がさらに図中左方向に移動すると、図１０に示すように、アーム３０（補助輪３２）が、段差Ｔの面に沿って、かつ、地表に達するまで、下方に移動する。アーム３０と垂線のなす角度θｓは比較的小さく、車輪２０が容易に押し上げられ、図１１の状態となる。また図１０の状態は、アーム３０が車輪回転軸線１５Ｊよりも前方にあるので、連れ回り接触部材３４は、車輪２０の外周面２０Ｍとは非接触（離間）の状態である。
【００４３】
図１１は、図１０の状態から段差乗り越え車輪１０がさらに図中左方向に移動して、アーム３０（補助輪３２）が回転してシャフト１５及び車輪２０をＦ２方向（図中左上方向）に押し上げた状態を示している。車輪２０は段差Ｔの下側の地表よりも上方に押し上げられており、車輪２０は段差Ｔの上端に接触する。この時のアーム３０と垂線のなす角度θｓｄも比較的小さく、車輪２０は、段差Ｔを比較的容易に乗り越えることができる。また図１１の状態は、アーム３０が車輪回転軸線１５Ｊよりも前方にあるので、連れ回り接触部材３４は、車輪２０の外周面２０Ｍとは非接触（離間）の状態である。
【００４４】
図１２は、図１１の状態から段差乗り越え車輪１０がさらに図中左方向に移動して、車輪２０が段差Ｔを乗り越えた状態（車輪２０の下端位置が段差Ｔの上端に達した状態）を示している。この状態では、アーム３０が車輪回転軸線１５Ｊよりも後方にあるので、連れ回り接触部材３４は、車輪２０の外周面２０Ｍに押し付けられて接触し、変形している。従って、連れ回り接触部材３４は、車輪２０の進行方向（この場合、左方向）への回転とともに、車輪外周面から力を受けてＦ３方向に連れ回される。
【００４５】
図１３は、図１２の状態から段差乗り越え車輪１０がさらに図中左方向に移動した状態を示している。この状態では、アーム３０が車輪回転軸線１５Ｊよりも後方にあるので、連れ回り接触部材３４は、車輪２０の外周面２０Ｍと接触してさらに変形しながら車輪２０の進行方向（この場合、左方向）への回転とともに、Ｆ４方向に連れ回されている。
【００４６】
図１４は、図１３の状態から段差乗り越え車輪１０がさらに図中左方向に移動した状態を示している。この状態では、アーム３０が車輪回転軸線１５Ｊよりも前方にあるので、連れ回り接触部材３４は、車輪２０の外周面２０Ｍと非接触（離間）している。なお、アーム３０は、車輪回転軸線１５Ｊよりも前方にあるので、自重でＦ５方向に回転する。
【００４７】
図１５は、図１４の状態から、アーム３０が自重でさらに回転して、カウンタウェイト３３によって、アーム３０の先端部（補助輪３２）が、車輪２０が接している地表から所定距離Ｈ（図２参照）だけ上昇した位置に維持された状態を示している。この時点で段差乗り越え車輪１０の状態は、段差Ｔを乗り越えた後、図８に示す状態に戻っている。
【００４８】
以上、第１の実施の形態の段差乗り越え車輪１０は、図１９〜図２２に示す従来のものと比較して、よりシンプルな構造にて、より容易に段差を乗り越えることができる。また、図２１及び図２２に示す従来のものと比較して、ホルダに対して車輪が左右に傾斜することがないので、動作に引っ掛かり等が発生することもなく、安定した動作で段差を乗り越えることができる。さらに、連れ回り接触部材３４にて、段差を乗り越えた後、アーム３０が自動的に車輪の前方に戻されるので、便利である。
【００４９】
●［第２の実施の形態の段差乗り越え車輪１０Ｂの外観と全体構造（図１６〜図１８）］
次に図１６〜図１８を用いて、第２の実施の形態の段差乗り越え車輪１０Ｂについて説明する。図１６は段差乗り越え車輪１０Ｂの側面図(締結部材４１の記載は省略)であり、図１７はアーム回転軸部材１６の外観の斜視図であり、図１８は図１６におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。図１８に示すように、第２の実施の形態の段差乗り越え車輪１０Ｂは、シャフト１５Ｋ（車輪回転軸部材）とアーム回転軸部材１６とが別体とされている点、車輪２０Ｂ及びアーム３０Ｂが軸受を介して支持されていない点、が第１の実施の形態とは異なる。なお、固定プレート１１Ｂ、回動支持部１２Ｂ、回動軸部１３Ｂ、ホルダ１４Ｂ、車輪２０Ｂ、外周面２０Ｎ、外周部２０Ｇ、アーム３０Ｂ、補助輪３２Ｂ、補助輪軸部３１Ｂ、連れ回り接触部材３４Ｂ、カウンタウェイト３３Ｂ等については、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略し、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００５０】
シャフト１５Ｋは、図１８に示すように、ネジ部１５Ｌ、ホルダ支持部１５Ｍ、アーム支持部１５Ｎ、車輪支持部１５Ｐ、の各径の円柱部を有している。なお、ネジ部１５Ｌ、ホルダ支持部１５Ｍ、アーム支持部１５Ｎ、車輪支持部１５Ｐ、の中心は車輪回転軸線１５Ｊである。また図１７に示すアーム回転軸部材１６は、アーム支持部１６Ａ、つば部１６Ｂを有しており、アーム支持部１６Ａ及びつば部１６Ｂの中心はアーム回転軸線１５ＳＪ（図１８参照）である。またアーム回転軸部材１６には、アーム回転軸線１５ＳＪから偏心距離Ｄ（図１８参照）だけＸ軸方向に離れた車輪回転軸線１５Ｊを中心とする中空部１６Ｋが形成されている。この中空部１６Ｋには、シャフト１５Ｋのアーム支持部１５Ｎが圧入される。また図１８において、車輪支持部１５Ｐの外周面と、シャフト１５Ｋが挿通された車輪２０Ｂの貫通孔の内周面との間には、適切な隙間が設けられている。同様に、アーム支持部１６Ａの外周面と、アーム支持部１６Ａが挿通されたアーム３０の貫通孔の内周面との間には、適切な隙間が設けられている。
【００５１】
作業者が段差乗り越え車輪１０Ｂを組み立てる際、作業者は、車輪２０Ｂにシャフト１５Ｋを挿通した後、シャフト１５Ｋのアーム支持部１５Ｎにアーム回転軸部材１６を圧入し、アーム回転軸部材１６にアーム３０を取り付ける。そして作業者は、シャフト１５Ｋにホルダ１４Ｂを取り付け、締結部材４１にて、ホルダ１４Ｂにシャフト１５Ｋを固定する。なお作業者は、固定の際、アーム回転軸部材１６に設定されているアーム回転軸線１５ＳＪが、車輪回転軸線１５Ｊの前方となるように調整して固定する。
【００５２】
第２の実施の形態の段差乗り越え車輪１０Ｂ（図１８参照）は、第１の実施の形態の段差乗り越え車輪１０（図４参照）から車輪軸受２０Ｒ、２０Ｌ、アーム軸受３０Ｒ、３０Ｌが省略されており、構造がよりシンプルにされ、組み立ても容易である。また第２の実施の形態の段差乗り越え車輪１０Ｂ（図１８参照）は、シャフト１５Ｋ（車輪回転軸部材）とアーム回転軸部材１６とを別体としており、第１の実施の形態のシャフト１５と比較して、シャフトの構造がよりシンプルである。
【００５３】
なお、第２の実施の形態の段差乗り越え車輪１０Ｂの連れ回り機構（連れ回り接触部材とアーム回転軸部材）、距離可変機構（連れ回り接触部材と外周部の少なくとも一方が弾性体）は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。また、第２の実施の形態の段差乗り越え車輪１０Ｂによる段差の乗り越え動作は、第１の実施と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
本発明の段差乗り越え車輪１０、１０Ｂ、荷物台車１（手押し車）の構造、構成、形状、外観等は、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
【００５５】
本実施の形態の説明では、段差乗り越え車輪を、旋回自在なキャスタ輪に適用した例を説明したが、段差乗り越え車輪を、旋回することなく進行方向が固定とされた固定輪に適用してもよい。また本実施の形態の説明では、段差乗り越え車輪を荷物台車の前輪（キャスタ輪）と、後輪（固定輪）に適用した例を説明したが、荷物台車の前輪のみに適用してもよい（少なくとも前輪に適用すればよい）。また、荷物台車への適用に限定されず、買物カート、歩行器、車椅子等、比較的小径の前輪を下端に備えた種々の手押し車の前輪、または、前輪及び後輪に（すなわち、少なくとも前輪に）本発明の段差乗り越え車輪を適用することができる。
【００５６】
本実施の形態の説明では、先端部持ち上げ機構としてカウンタウェイトを用いた例を説明したが、これに限らず、例えば磁力を用いて地表から所定距離だけ上昇した位置にアームの先端部を維持するものでもよい。また本実施の形態の説明では、連れ回り機構として、連れ回り接触部材３４（３４Ｂ）と車輪２０（２０Ｂ）との接触を用いる機構を説明したが、これに限らず、補助輪３２（３２Ｂ）と車輪２０（２０Ｂ）との接触を用いる機構等であってもよい（例えば、車輪の外周部と補助輪の少なくとも一方が、変形と復元が可能な弾性体で構成されていてもよい）。
【符号の説明】
【００５７】
１        荷物台車（手押し車）
２        荷台
３        ハンドル
１０、１０Ｂ    段差乗り越え車輪（キャスタ輪）
１０Ａ    段差乗り越え車輪（固定輪）
１１、１１Ｂ    固定プレート
１２、１２Ｂ    回動支持部
１３、１３Ｂ    回動軸部
１３Ｊ    キャスタ回動軸線
１４、１４Ｂ    ホルダ
１５、１５Ｋ    シャフト
１５Ａ、１５Ｌ  ネジ部
１５Ｂ、１５Ｍ  ホルダ支持部
１５Ｃ    アーム支持部（アーム回転軸部材、連れ回り機構）
１５Ｎ    アーム支持部
１５Ｄ    つば部
１５Ｅ    車輪支持部（車輪回転軸部材）
１５Ｆ    センタ部
１５Ｊ    車輪回転軸線
１５Ｋ    シャフト（車輪回転軸部材）
１５ＳＪ  アーム回転軸線
１６      アーム回転軸部材（連れ回り機構）
１６Ａ    アーム支持部
１６Ｂ    つば部
２０、２０Ｂ    車輪
２０Ｇ    外周部（距離可変機構）
２０Ｍ、２０Ｎ  外周面
２０Ｌ、２０Ｒ  車輪軸受
３０、３０Ｂ    アーム
３０Ｌ、３０Ｒ  アーム軸受
３１、３１Ｂ    補助輪軸部
３１Ｊ    補助輪回転軸線
３２、３２Ｂ    補助輪
３３、３３Ｂ    カウンタウェイト（先端部持ち上げ機構）
３４、３４Ｂ    連れ回り接触部材（連れ回り機構、距離可変機構）
４１      締結部材（ナット）
Ｄ        偏心距離
Ｈ        所定距離
ｒ        車輪半径
ＴＡ      連れ回り範囲
ＴＬ      連れ回り距離
【図１】
2019147470.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2019147470.tif 000018
【図１７】
2019147470.tif 000019
【図１８】
2019147470.tif 000020
【図１９】
2019147470.tif 000021
【図２０】
2019147470.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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