(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構造で、組み付けも容易であり、車輪が所定速度以上の速度になると素速く応答して車輪を制動するブレーキ装置を提供する。【解決手段】車輪が取付けられた車軸と、該車軸が取付けられた枠体と、車軸に固定されて側方に突出した回転ピン３２とを備える。回転ピン３２に対して摺動自在に挿通された制動球３０と、車軸に取り付けられ、回転ピン３２及び制動球３０を収容した制動部材２６と、該制動部材２６の回転を止めるストッパ部材とを備える。制動部材２６内には、回転ピン３２と制動球３０を回転可能に収容した空間部２６ａが形成され、車軸の回転が一定以上になると制動球３０が空間部２６ａ内の周辺部に固定される。制動部材２６の回動は、ストッパ部材により制限され、車軸の回転が停止されて、後輪にブレーキがかかる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
車輪が取付けられた車軸と、前記車軸が取付けられた枠体と、前記車軸に固定されて側方に突出した回転ピンと、この回転ピンに対して摺動自在に挿通された制動球と、前記車軸に取り付けられ、前記回転ピン及び前記制動球を収容した制動部材と、前記制動部材の回転を止めるストッパ手段とを備え、前記制動部材内には前記回転ピンと前記制動球を回転可能に収容した空間部が形成され、前記車軸の回転が一定以上になると前記制動球が前記空間部内の周辺部に固定され、前記回転ピンの前記空間部内での回転が阻止され、前記制動部材の回動も前記ストッパ手段により制限されて、前記車軸の回転が停止され、前記後輪にブレーキがかかることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記制動部材は一対の円柱状の材により形成され、中心から周辺に広がる富士山状の空間部が設けられた請求項１記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記空間部の周辺部の一箇所には、前記制動球が嵌合する制動凹部が設けられている請求項２記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記ストッパ手段は、突没自在のストッパ片と、前記制動部材に突設されたストッパピンから成り、ブレーキ動作を行わないときは、前記ストッパ片を退避させて、前記制動部材によるブレーキを不作動とすることができる請求項１記載のブレーキ装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、車椅子や手押車等の移動用車に取付けられるブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、身体が不自由で歩行が不安定な高齢者や障害者は、歩行の補助と荷物の運搬を兼ねて、しばしば手押車を使用する。また病気や怪我で歩行が困難な人は、車椅子を使用して移動することがある。このような手押車や車椅子は、手や足の不自由な人にとっては、ブレーキ操作が難しく、下り坂等で意に反して過剰な速度で走行してしまうことがあった。
【０００３】
このような下り坂での過剰走行を防ぐものとして、特許文献１に開示されているように、車輪制御装置が提案されている。この車輪制御装置は、車輪の中心部に回転ドラムを一体的に固定し、その回転ドラムの内周面に永久磁石である回転磁石が周方向に沿って多数固定されている。回転ドラムの内周側には、固定円板が配置され、その固定円板に制動器が取り付けられている。制動器には揺動片が設けられ、その先端に、回転ドラムの回転磁石に近接する永久磁石である固定磁石が設けられている。そして、車輪の一定以上の高速回転に伴い、多数の回転磁石が連続的に固定磁石に接離する際の磁力によって揺動片を激しく揺動させ、揺動片に連結した小ピストンを小シリンダー内で往復動させ、それによって発生する圧縮空気を大シリンダーに送り込んで大ピストンを前進動させ、その力を利用して車輪を制御または停止させるものである。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているように、車輪に取付けられたブレーキ装置も提案されている。このブレーキ装置は、車輪が取付けられた車軸と、前記車軸が取付けられた枠体と、前記車軸近傍から上方に延出し上端部が折り曲げられ下方に向いた第一管部材と、前記第一管部材を前記枠体に取付ける支持金具と、前記第一管部材の先端部には抵抗が無く揺動可能で中空のジョイント部材を介して連結され垂直に下垂する第二管部材が設けられ、前記第二管部材の前記ジョイント部材と反対側の端部に取り付けられ前記第二管部材の長手方向に対して直角な底面を有し前記第二管部材が垂直に下垂することにより前記底面が水平に保たれるケースと、前記ケースの中に前記底面に対して平行に入れられ中心を軸として回転可能な円板と、前記円板の上面に放射方向に形成され前記円板の周縁部に近づくに従い上方へ近づくように傾斜して嵌合された上方に開口する半筒状のガイド部材と、前記ガイド部材の内側に入れられ前記ガイド部材の長手方向に沿って移動可能な鋼球等の球体と、前記ケースの中に前記ガイド部材に対向して上方に取り付けられ適度な柔軟性を有し前記球体が前記円板の周縁部に近づいたときに密着する摩擦板が設けられ、前記円板の中心には、前記ケースを貫通して前記第二管部材の中に挿通され前記ジョイント部材を通過して前記第一管部材に挿通され前記車軸の近傍に引き出されたコイル状ワイヤ等のフレキシブルな回転軸が連結して設けられ、前記回転軸の端部には前記車軸に回転を伝達するベベルギア等が設けられたブレーキ装置である。このブレーキ装置は、前記後輪が回転すると前記車軸が軸周りに回転し、前記車軸の回転が前記ベベルギアを介して前記回転軸に伝達され、前記回転軸の回転に伴い前記円板が水平方向に回転し、前記円板の回転に伴い前記球体が遠心力で前記円板の周縁部に移動し、回転が一定の速度を超えると前記ガイド部材の傾斜を上り、前記摩擦板に接触して摩擦が生じて回転が停止され、前記後輪にブレーキがかかるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３５３２８号公報
【特許文献２】特開２００９−２５０４１３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
上記背景技術の特許文献１に開示された車輪制御装置の場合、車輪の高速回転による揺動片の揺動に伴い、発生する圧縮空気により大ピストンを前進動させて車輪を制動または停止させるものであり、制動または停止するまでに時間がかかり、応答性が悪く衝突する等の危険な場合もあった。また、構造も複雑で高価であり、制動力の調整も難しいものである。
【０００７】
また、特許文献２に開示されたブレーキ装置も、回転の伝達経路やその他の構造が複雑であり、既存の手押車に簡単に取り付けることができるものではなく、装置のコストもかかるものであった。
【０００８】
この考案は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、組み付けも容易であり、車輪の回転が設定値以上になると素速く応答して車輪を制動するブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この考案は、車輪が取付けられた車軸と、前記車軸が取付けられた枠体と、前記車軸に固定されて側方に突出した回転ピンと、この回転ピンに対して摺動自在に挿通された制動球と、前記車軸に取り付けられ、前記回転ピン及び前記制動球を収容した制動部材と、前記制動部材の回転を止めるストッパ手段とを備え、前記制動部材内には前記回転ピンと前記制動球を回転可能に収容した空間部が形成され、前記車軸の回転が一定以上になると前記制動球が前記空間部内の周辺部に固定され、前記回転ピンの前記空間部内での回転が阻止され、前記制動部材の回動も前記ストッパ手段により制限されて、前記車軸の回転が停止され、前記後輪にブレーキがかかるブレーキ装置である。
【００１０】
前記制動部材は一対の円柱状の材により形成され、一対の部材には、互いに対称に、中心から周辺に広がる富士山状の空間部が設けられているものである。さらに、前記空間部の周辺部の一箇所には、前記制動球が嵌合する制動凹部が設けられている。
【００１１】
前記ストッパ手段は、突没自在のストッパ片と、前記制動部材に突設されたストッパピンから成り、ブレーキ動作を行わないときは、前記ストッパ片を退避させて、前記制動部材によるブレーキを不作動とすることができるものである。
【考案の効果】
【００１２】
この考案のブレーキ装置は、車椅子や、手押車等の搬送車に取り付けられ、簡単な構造で一定以上の速度になると素速く自動的にブレーキがかかり、確実に暴走を防ぎ安全に走行させることができる。これにより、高齢者や障害のある人など体の不自由な人にとって、安心して利用することができる車椅子や手押車とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この考案の一実施形態のブレーキ装置の取付状態を示す部分正面図である。
【図２】この実施形態のブレーキ装置の縦断面図である。
【図３】この実施形態のブレーキ装置の制動部材の分解縦断面図である。
【図４】この実施形態のブレーキ装置の制動部材の側面図である。
【図５】この実施形態のブレーキ装置の制動部材の正面図である。
【図６】この実施形態のブレーキ装置を取り付けた手押車の斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、この考案の実施形態について図面に基づいて説明する。図１〜図６はこの考案の一実施形態を示すもので、この実施形態のブレーキ装置１０は、手押車１１に取付けられている。手押車１１は、座席やハンドル、肘掛等を構成する枠体１２を有し、枠体１２の下部分には、進行方向前側に位置する一対の前輪１４が車軸１６に取り付けられ、進行方向後側には、一対の後輪１８が車軸２０に取付けられている。
【００１５】
枠体１２の、後輪１８の上方には持ち手２２が形成され、持ち手２２にブレーキレバー２４が設けられている。ブレーキレバー２４は、後輪１８側に取り付けられた図示しない従来のブレーキ装置に連動するもので、ここでは省略する。そして、後輪１８の車軸２０には、さらにこの考案のブレーキ装置１０が設けられている。
【００１６】
この実施形態のブレーキ装置１０には、樹脂や金属により形成された一対の円形の制動部材２６が車軸２０に挿通されて、回転可能に設けられている。制動部材２６の円柱状の中心部には、車軸１８が挿通される筒状の軸受け部材２８が固定され、車軸１８が回転自在に挿通される。一対の制動部材２６の軸受け部材２８の周囲は、互いに対称な形状に富士山状に空間部２６ａが形成されている。さらに、制動部材２６の側周面近くの空間部２６ａの一箇所には、後述する制動球３０が嵌合する球形の制動凹部２６ｂが互いに対称に、制動球３０が嵌合するほぼ半球を形成するように設けられている。
【００１７】
車軸１８の中央部の制動部材２６が位置する部分には、車軸１８を貫通して一体に回転する回転ピン３２が固定されている。回転ピン３２は、バランスを取るために車軸１８に対して対称に突出して貫通し、一方の側の回転ピン３２に制動球３０が摺動自在に挿通されている。制動球３０には、図示しない貫通孔が形成され、この貫通孔に回転ピンが挿通し制動球３０が回転ピン３２に沿って自由に移動可能に設けられている。
【００１８】
回転ピン３２に制動球３０が挿通された状態で、一対の制動部材２６を車軸１８に挿通し、制動部材２６の空間部２６ａ内に回転ピン３２を収容して、制動部材２６は、図示しないボルト等で互いに一体に連結されている。この状態で、制動球３２は重力により下方に摺動している。ここで、軸受け部材２８の制動部材２６の中心側は、互いに当接することなく、回転ピン３２が空間部２６ａ内で回転可能な隙間２８ａを空けて対向している。また、制動部材２６の側周面の制動凹部２６ｂが位置した部分の近傍には、後述するストッパピン３６が突設されている。
【００１９】
また、枠体１２の車軸１２及び制動部材２６と対向する位置には、図１に示すように、ストッパ部材３４が設けられている。ストッパ部材３４には、制動部材２６の周面に突設されたストッパピン３６に対して、当接位置と退避位置で突没自在に設けられたストッパ片３８が設けられている。ストッパピン３６は、車軸２０に対して上方に位置したときに、ストッパ片３４に当接するように、ストッパ部材３４が配置されている。ストッパ片３８は、持ち手２２に設けられた図示しない操作レバーにより操作ワイヤ４０を介して突没操作される。
【００２０】
次に、この実施形態のブレーキ装置１０の動作・作用について説明する。まず、手押車１１が通常の速度で歩行等により走行するときは、図示しない操作レバーによりストッパ片３８を突出位置にしておく。歩行により後輪１８が回転すると、車軸２０が回転し、回転ピン３２も空間部２６ａ内で回転する。このとき、回転ピン３２に挿通された制動球３０は、重力で下方に落下するとともに、回転ピン３２が上方に位置したときは、遠心力で車軸２０の外方に移動する。しかし、歩行程度の速度では、制動球３０が強く外方に押しやられず、空間部２６ａの外周側を摺動する。このとき、制動部材２６も、車軸２０と軸受け部材２８との摺動摩擦で回転しようとするが、ストッパピン３６がストッパ部材３４に当接して、それ以上の制動部材２６の回転は阻止される。
【００２１】
歩行中等に急に移動速度が速くなったりした場合、車軸２０の回転が速くなることにより、回転ピン３２も高速で回転し、制動球３０がより強く周辺部に押しやられるように遠心力が働く。この遠心力により、制動球３０は空間部２６ａの周辺部に押しやられ、回転ピン３２が上方に位置した際に、制動球３０は制動凹部２６ｂ内に入り込む。これにより、回転ピン３２と制動部材２６が一体となり、回転ピン３２は制動部材に対して固定された状態となる。ストッパピン３６は、ストッパ部材３４のストッパ片３８に当接していることにより、制動部材２６の回転も規制されるので、車軸２０の回転が停止する。この動作により、手押車１１は、一定の速度以上になると素速く停止する。なお、急な暴走から制動までは、制動球３０が空間部２６ａ内の外周部の内壁面に摺動し、制動凹部２６ｂに嵌合して制動がかかるように作用するので、僅かではあるが作動までの経過時間が存在し、急激なブレーキによるショックは軽減される。なお、このブレーキ装置１０は、手押車１１を後方に移動させている場合も、車軸２０の回転が逆方向になるだけで、同様に機能する。
【００２２】
次に、何らかの理由で、素速い走行が必要なときは、図示しない操作レバーによりストッパ部材３４のストッパ片３８を退避位置にして、ストッパピン３６がストッパ片３８に当接しないようにする。なお、ストッパピン３６の移動軌跡内に枠体１２が位置する場合には、その部分に図示するような切り欠き部１２ａを形成して、ストッパピン３８の回転の妨げにならないようにする。ストッパ片３８を退避位置にすることにより、高速移動により後輪１８が高速回転し、車軸２０も高速回転して回転ピン３２が高速で回転し、制動球３０が外周側に移動し、制動部材２６と回転ピン３２が連結状態となって、制動部材２６が車軸２０とともに回転しても、ストッパピン３６はストッパ片３８に当接することが無く、自由に回転が可能であり、手押車１１の高速移動が可能となる。
【００２３】
この実施形態のブレーキ装置１０によれば、簡単な構造で確実に手押車１１の暴走を防ぎ安全に走行させることができる。例えば下り坂で手押車１１が暴走しても、後輪１８の回転が一定以上となるとすぐに自動的にブレーキがかかるため、事故による怪我や物品の損壊をなくすことができる。ブレーキ装置１０のブレーキのかかる速度は、制動球３０の大きさや、空間部２６ａの形状等で簡単に調整することができ、使用者の障害の程度や周囲の状況に合わせて、ブレーキ装置１０を設定することができる。
【００２４】
なお、この考案のブレーキ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、空間部の形状やストッパピン等の部材は、適宜変更可能なものである。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ブレーキ装置
１１  手押車
１２  枠体
１４  前輪
１６，２０  車軸
１８  後輪
２６  制動部材
２６ａ  空間部
２６ｂ  制動凹部
２８  軸受け部材
３０  制動球
３２  回転ピン
３４  ストッパ部材
３６  ストッパピン
３８  ストッパ片
【図１】
0003165888.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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