(57)【要約】【課題】車輪の直径を大きく設定せずに、簡素な構成でスムーズに溝を越えることが可能な車輪構造体を提供する。【解決手段】主車輪１と、主車輪１の近傍に配設された副車輪２と、を備え、副車輪２の下端部２ｂは、主車輪１の下端部１ｂよりも、所定小寸法ｈだけ上方位置となるように配設され、上記主車輪１が走行面Ｇの溝Ｍを通過する際に副車輪２が走行面Ｇに当接して、主車輪１の溝落込み寸法が所定小寸法ｈを越えないように支持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主車輪（１）と、該主車輪（１）の近傍に配設された副車輪（２）と、を備え、上記副車輪（２）の下端部（２ｂ）は、上記主車輪（１）の下端部（１ｂ）よりも、所定小寸法（ｈ）だけ上方位置となるように配設され、
上記主車輪（１）が走行面（Ｇ）の溝(Ｍ)を通過する際に上記副車輪（２）が上記走行面（Ｇ）に当接して、上記主車輪（１）の溝落込み寸法（Ｅ）が上記所定小寸法（ｈ）を越えないように支持することを特徴とする車輪構造体。
【請求項２】
上記主車輪（１）及び上記副車輪（２）は、共通のヨークフレーム（３）に、枢着されている請求項１記載の車輪構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪構造体としては、台車等の荷台下面に鉛直状軸心廻りに回転自在として取着されたヨークフレームと、ヨークフレームに水平状回転軸心廻りに回転自在に枢着された車輪と、を備えたものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来の車輪構造体は、車輪走行面に形成されている自動ドアや移動間仕切壁の下端縁部用ガイド溝や、道路の排水路に施蓋されたグレーチングの側端の溝部、エレベータ床面とフロア面との間の間隙溝（スリット溝）等に、車輪が落ち込んで引掛り走行が困難になるといった問題があった。そこで、溝に深く落ち込まないように、車輪の直径を大きく設定することがあったが、大きな外径の車輪を台車に付設した場合に、台車を積み上げ保管する際の積み上げ高さが高くなって収納スペースが占領されるといった問題や、不安定になって崩落する虞れがあり危険であるといった問題があった。また、台車の荷台が高くなって（荷台に載置する荷物の重心が高くなって）、使い勝手が悪くなるといった問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、車輪の直径を大きく設定せずに、簡素な構成でスムーズに溝を越えることが可能な車輪構造体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車輪構造体は、主車輪と、該主車輪の近傍に配設された副車輪と、を備え、上記副車輪の下端部は、上記主車輪の下端部よりも、所定小寸法だけ上方位置となるように配設され、上記主車輪が走行面の溝を通過する際に上記副車輪が上記走行面に当接して、上記主車輪の溝落込み寸法が上記所定小寸法を越えないように支持するものである。
また、上記主車輪及び上記副車輪は、共通のヨークフレームに、枢着されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、軽い操作力（押力）で溝を越えることができる。構造が簡素（複雑なリンク部材や揺動部材等が不要）で容易に製造できる。主車輪を大径にする必要がなく、付設する台車や搬送台等の低重心化を実現できる。特に、台車に適用した場合に、狭いスペースに容易に積み上げ収納（コンパクト保管）を行えると共に、積み上げ姿勢が安定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態を示す側面図である。
【図２】正面図である。
【図３】溝越え途中状態の側面図である。
【図４】他の実施形態の側面図である。
【図５】溝越え途中状態の側面図である。
【図６】別の実施形態の側面図である。
【図７】溝越え途中状態の側面図である。
【図８】従来例の溝越え途中状態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図示の実施形態に基づき本発明を詳説する。
本発明に係る車輪構造体は、図１及び図２に示すように、台車や歩行補助器等の被取付部材Ｋに取着される台座５と、台座５に鉛直状軸心Ｌａ廻りに回転（旋回）自在に取着されたヨークフレーム３と、ヨークフレーム３の左右一対の垂下状片部30，30に主車軸６にて水平状の回転軸心Ｌ１（以下、第１回転軸心Ｌ１という場合がある）廻りに回転自在に枢着された主車輪１と、を備えている。
【００１０】
そして、主車輪１の走行前方側の近傍に、主車輪１よりも小径の副車輪２を備えている。副車輪２は、主車輪１が枢着されているヨークフレーム３の左右一対の垂下状片部30，30に、副車軸７によって水平状の回転軸心Ｌ２（以下、第２回転軸心Ｌ２という場合がある）廻りに回転自在に枢着されている。つまり、主車輪１及び副車輪２は、共通のヨークフレーム３に、枢着され、鉛直状軸心Ｌａ廻りに旋回可能である。
【００１１】
さらに、副車輪２の下端部２ｂは、主車輪１の下端部１ｂよりも、所定小寸法（所定上下寸法）ｈだけ上方位置に配設されている。主車輪１が溝手前側の水平面状の走行面Ｇを走行している際は、副車輪２は走行面Ｇに接触していない（転動しない）。
【００１２】
走行面Ｇは、途中に、主車輪１の直径寸法Ｄ１よりも溝開口幅寸法Ｗが小さい溝Ｍが形成されている場合を図示する。溝手前側及び溝対岸側の走行面Ｇは、通常は水平面状である。
溝Ｍは、例えば、自動ドアや移動間仕切壁の下端縁部用ガイド溝や、道路の排水路に施蓋されたグレーチングの側縁に沿った溝、エレベータ床面とフロア面との間のスリット溝（間隙溝）等であって、図例のような有底形状に限らず底無しの場合も含む。
【００１３】
ここで、副車輪２を備えていない従来例を図８に示す。図８の従来の車輪（主車輪）９の直径寸法Ｄ９は、図３に示した本発明の主車輪１の直径寸法Ｄ１と相等しいと仮定して、両者の作動・作用等を比較しつつ、以下説明する。
従来例の車輪９が走行面Ｇに形成されている溝Ｍを通過する際は、車輪９の外周面（下端縁部）が溝Ｍの手前側溝端縁Ｍｅ及び対岸側溝端縁Ｍｆに当接し、走行面Ｇから車輪９の下端部９ｂまでの溝落込み寸法Ｅが、最大となる。図８に於て、この溝落込み寸法Ｅが、車輪走行困難な値βとなるまで落ち込んだ完全落込み状態を図示する。
この完全落込み状態となると、車輪９を走行させることが困難になり、台車等の被取付部材Ｋに対して、極めて強い走行操作力を付与したり、或いは、車輪９を浮かせるような引き揚げ操作力を付与する必要がある。
【００１４】
これに対して、図３に示す如く本発明に係る車輪構造体では、主車輪１が走行面Ｇの溝Ｍを通過する際に、副車輪２が走行面Ｇに当接して、主車輪１の溝落込み寸法Ｅを減少させる。即ち、副車輪２が溝対岸側の走行面Ｇに当接することで、主車輪１の溝落込み寸法Ｅが、前記所定小寸法ｈを越えない。
つまり、図８に示した従来例の車輪走行困難な値βに対して、本発明の所定小寸法ｈは十分に小さく設定され、ｈ≪βなる数式をもって示すことができる。
このように、本発明では、所定小寸法ｈを溝落込み寸法Ｅが越えることがなくなるので、人力で台車等を押しつつ溝Ｍを越えることが可能となる。
そして、副車輪２が対岸側の平坦状走行面Ｇに当接開始するのは、主車輪１の回転軸心（点）Ｌ１が、手前側溝端縁Ｍｅの真上を越した直後の瞬間とする。
【００１５】
また、図８に示すように、従来例の車輪９が、車輪走行が容易な本発明の所定小寸法ｈだけしか落ち込まないように構成しようとすると、二点鎖線で示す車輪91のように、非常に大径のものとなるが、本発明は、図３に示すように、主車輪１を大径とせずに、溝落込み寸法Ｅを、車輪走行が容易な値（即ち前記所定小寸法ｈ）としたものであると言える。
【００１６】
また、図１及び図３に示すように、副車輪２を主車輪１よりも小径に設けることで、主車輪１に副車輪２を接近させて配設できる。
副車輪２の直径寸法Ｄ２は、主車輪１の直径寸法Ｄ１の０．３倍以上１．０倍以下に設定するのが望ましい。さらに望ましいのは、０．４倍以上０．８倍以下とする。下限値未満であると被取付部材Ｋ等の荷重を十分に支持しつつ走行することが困難になる。上限値を超えると、主車輪１の水平状の回転軸心Ｌ１と副車輪２の水平状の回転軸心Ｌ２の前後離間距離Ｓが長くなる。
【００１７】
また、前後離間寸法Ｓは、溝開口幅寸法Ｗの値よりも大きく設定している。
また、前後離間寸法Ｓは、主車輪１の直径寸法Ｄ１の０．７倍以上１．０倍以下に設定するのが好ましい。下限値未満であると溝越え可能な溝Ｍが少なくなる。上限値を超えると、被取付部材Ｋに取着するスペースや、ヨークフレーム３の前後寸法が大きくなる。
【００１８】
また、図２に示すように、副車輪２は、複数並設して、各々が独立的に自由回転可能（相互に異なる回転速度又は正逆方向に回転可能）とするのが好ましい。特に、図例のように、副車輪２を左右一対として２個設けるのが、製造が容易となって好ましい。
走行面Ｇが水平から上り勾配に切換わる箇所に於て、副車輪２が傾斜面に接触した状態で車輪旋回操作を行っても、一方の副車輪２と、他方の副車輪２が異なる方向に回転することで、鉛直状軸心Ｌａ廻りの旋回が容易となる。
【００１９】
また、図１と図３に示す実施形態では、主車輪１の第１回転軸心Ｌ１と、副車輪２の第２回転軸心Ｌ２と、を、鉛直状軸心Ｌａよりも走行後方側に配設して、鉛直状軸心Ｌａ廻りの旋回を容易としている。
【００２０】
次に、図４と図５に示す他の実施形態について説明する。
主車輪１の走行後方側の近傍に、副車輪２を配設している。つまり、主車輪１が溝Ｍ（上）を通過する際に、副車輪２が溝手前側の走行面Ｇに当接して、主車輪１の溝落込み寸法Ｅを減少させる。そして、主車輪１の溝落込み寸法Ｅは、所定小寸法ｈを越えない。
【００２１】
副車輪２が、主車輪１の走行後方側に配設されるため、小段差部等を乗り越える際に、小径の副車輪２よりも先に、主車輪１が小段差部に当接して、小段差の乗り越えが容易となると共に、副車輪２の損傷も防止できる。
他の構成（構造）及び作用効果は、図１乃至図３の実施形態と同様である。即ち、副車輪２は、主車輪１の走行前後方向近傍に設ければ良い。
【００２２】
次に、図６と図７に示す別の実施形態について説明する。
主車輪１の走行後方側の近傍に、ヨークフレーム３とは別の支持片部材４を被取付部材Ｋに設け、この支持片部材４の下部に副車輪２を設けている。
このような構造は、既存の台車や搬送台に設けているキャスター構造（主車輪１や主車軸６とヨークフレーム３と台座５等に相当する構造）の近傍に、支持片部材４と副車軸７と副車輪２から成る副支持部品を付設することで、溝越え車輪構造体を容易に得ることができる。
他の構成（構造）及び作用効果は、図１乃至図７の実施形態と同様である。
【００２３】
また、図示省略するが、さらに別の実施形態として、副車輪２と副車軸７と支持片部材４とを、主車輪１の走行前方側の近傍に、配設した構造とするも良い。
他の構成（構造）及び作用効果は、図１乃至図７の実施形態と同様である。
【００２４】
なお、本発明は、設計変更可能であって、ヨークフレーム３を被取付部材Ｋに固着するも良い（鉛直状軸心Ｌａ廻りに非回転の固定式キャスター構造とするも良い）。側面視で、主車輪１の回転軸Ｌ１を、鉛直状軸心Ｌａよりも走行前後方向一方側に設け、副車輪２の回転軸心Ｌ２を、鉛直状軸心Ｌａよりも走行前後方向他方側に設けても良い。副車輪２の直径寸法Ｄ２を主車輪１の直径寸法Ｄ１と同等に形成する（副車輪２と主車輪１を同部品とする）も良い。被取着部材Ｋは、台車、歩行補助器、車椅子、ショッピングカート等、人力にて車輪走行するためのものであれば良い。ヨークフレーム３や支持片部材４は、樹脂成型品やプレス成型品等自由である。支持片部材４を被取付部材Ｋに鉛直状の旋回軸心廻りに回転自在に取着するも良い。副車輪２は、１つ、或いは、左右方向に３つ並設したものであってもよい。
【００２５】
以上のように、本発明の車輪構造体は、主車輪１と、該主車輪１の近傍に配設された副車輪２と、を備え、上記副車輪２の下端部２ｂは、上記主車輪１の下端部１ｂよりも、所定小寸法ｈだけ上方位置となるように配設され、上記主車輪１が走行面Ｇの溝Ｍを通過する際に上記副車輪２が上記走行面Ｇに当接して、上記主車輪１の溝落込み寸法Ｅが上記所定小寸法ｈを越えないように支持するので、容易に軽い操作力で溝Ｍを越えることができ、構造が簡素（複雑なリンク部材や揺動部材等が不要）で容易に製造できる。さらに、主車輪１を大径にする必要がなく、付設する台車や搬送台等の低重心化を実現できる。特に、台車に適用した場合に、狭いスペースに容易に積み上げ収納を行えると共に、積み上げ姿勢が安定する。スムーズに溝Ｍを越えることができる。
【００２６】
上記主車輪１及び上記副車輪２は、共通のヨークフレーム３に、枢着されているので、
部品点数を少なくできると共に、被取付部材Ｋへの取着作業を容易に行うことができる。また、必要に応じて、主車輪１と副車輪２とを十分に接近して配設できる。使用者の希望（ユーザーニーズ）に合わせて、鉛直状軸心Ｌａ廻りに回転自在な自在式キャスター構造と、鉛直状軸心Ｌａ廻りに非回転の固定式キャスター構造とに、容易に対応できる。
【符号の説明】
【００２７】
１  主車輪
１ｂ  下端部
２  副車輪
２ｂ  下端部
３  ヨークフレーム
Ｅ  溝落込み寸法
Ｇ  走行面
ｈ  所定小寸法
Ｍ  溝
【図１】
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【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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