(57)【要約】【課題】障害物の有無や接地面の状態によらずに安定した走行ができ、振動や騒音の発生を抑えたキャスター装置を提供する。【解決手段】本体フレーム（１）に設けられた車軸（２）が連繋する連繋部の移動中心位置から接地面までの距離が均一となるように連繋する一対の第１の転動体（４）と、第１の転動体（４）に車軸（２）と直交する直交軸（８）を中心に接地面と接地するよう組み付けられ、当該第１の転動体（４）が転動する方向と交差する方向へ直交軸（８）を中心に転動する第２の転動体（９）を備えた。【選択図】図１
2008044597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体フレーム（１）に設けられた車軸（２）と、
前記車軸（２）が連繋する連繋部の移動中心位置から接地面までの距離が均一となるように連繋する一対の第１の転動体（４）と、
前記第１の転動体（４）の転動に伴って同方向へ転動し、車軸（２）と直交する直交軸（８）を中心に接地面と接地するよう組み付けられ、当該第１の転動体（４）が転動する方向と交差する方向へ直交軸（８）を中心に転動する第２の転動体（９）を備えたキャスター装置。
【請求項２】
前記本体フレーム（１）の移動に伴って車軸（２）が連繋する連繋部が移動し、当該連繋部が移動経路の移動端へ到達すると第１の転動体（４）が転動して第２の転動体（９）の接地面が変わる請求項１記載のキャスター装置。
【請求項３】
前記連繋部は本体フレーム（１）に設けられた車軸（２）にピニオンギヤ（３）が回転自在に設けられており、該ピニオンギヤ（３）は長孔（５）が形成された内外周の厚さが均一な回転フレーム（４）の当該長孔内周面に形成されたラック（６）の接地面側歯部と噛み合っており、前記ピニオンギヤ（３）がラック（６）と噛み合ったまま当該長孔端部を押動して回転フレーム（４）が転動する請求項１記載のキャスター装置。
【請求項４】
前記連繋部は本体フレーム（１）に設けられた車軸（２）にスライダー（１０）が連繋し、該スライダー(１０)が第１の転動体（４）の長手方向に設けられたガイドレール(１１)に沿ってスライドしてガイドレール端部を押動して第１の転動体（４）が転動する請求項１記載のキャスター装置。
【請求項５】
第２の転動体は第１の転動体（４）の外周側に立設された支持体（７）に直交軸（８）が支持された回転体（９）である請求項１記載のキャスター装置。
【請求項６】
前記第１の転動体はガイド凹溝（１３）が長手方向に設けられた溝外周の厚さが均一な１対の回転フレーム（４）が連結部（１２）にて連結されたフレーム体であり、前記第２の転動体は、フレーム体の連結部(１２)を貫通して設けられた直交軸（８）を中心に外周面が曲面部に形成されている複数の回転体（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）が嵌め込まれている請求項１記載のキャスター装置。
【請求項７】
前記第２の転動体は、１対の回転フレーム（４）が連結部（１２）にて連結されたフレーム体の当該連結部(１２)を貫通して設けられた直交軸（８）を中心に外周面が半球面に形成された回転体（１５ａ、１５ｃ）が嵌め込まれ、当該回転体（１５ａ、１５ｃ）の間に外周面が常時外方へ膨出した中間回転体（１５ｂ）が嵌め込まれており、該中間回転体（１５ｂ）の膨出部（１５ｄ）は接地すると接地面に倣って変形する請求項１記載のキャスター装置。
【請求項８】
前記第１の転動体は１対の回転フレーム（４）が連結部（１２）にて連結されたフレーム体であり、前記第２の転動体はフレーム体の連結部（１２）を貫通して設けられた直交軸（８）を中心に外周面が曲面部に形成されている複数の回転体（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）が嵌め込まれ、いずれかの回転体が常時接地している請求項１記載のキャスター装置。
【請求項９】
前記第１の転動体は１対のガイドレール（１６）が連結部（１７）にて連結されたフレーム体であり、本体フレーム（１）の車軸（２）に連繋するスライダー(１０)がフレーム体のガイドレール（１６）に沿ってスライド可能に連繋しており、第２の転動体は連結部（１７）を貫通して回転自在に支持された直交軸（８）を中心に複数の回転体（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）が嵌め込まれていることを特徴とする請求項１記載のキャスター装置。
【請求項１０】
本体フレーム（１）と連繋する１対の回転フレーム（４）が連結部（１２）にて連結されたフレーム体が１対設けられ、対向する回転フレーム（４）どうしが連結軸（２１）にて一体に連結されていることを特徴とする請求項１記載のキャスター装置。
【請求項１１】
本体フレーム（１）には、第１の車軸（３１）と第２の車軸（３２）が回転自在に設けられており、第１の転動体（３３）に交差して設けられるスリット(３４ａ)、（３４ｂ)に沿って第１、第２の車軸（３１）(３２)がスライド可能に連繋している請求項１記載のキャスター装置。
【請求項１２】
本体フレーム（１）には、第１の車軸（３１）と第２の車軸（３２）が回転自在に設けられており、第１の転動体（３３）に交差して設けられるレール（３７ａ）、(３７ｂ)に沿って第１の車軸(３１)、第２の車軸(３２)に連繋する第１、第２のスライダー(３８)、(３９)がスライド可能に連繋している請求項１記載のキャスター装置。
【請求項１３】
本体フレーム（１）には、第１の車軸（３１）と第２の車軸（３２）が回転自在に設けられており、第１の転動体である内歯車（４２）に第１、第２の車軸（３１）(３２)と連繋する第１、第２のピニオンギヤ（４５）（４７）が噛み合っており、本体フレーム（１）の移動に伴って第１、第２のピニオンギヤ（４５）（４７）と噛み合う内歯車（４２）を転動させて第２の転動体(３６)が転動する請求項１記載のキャスター装置。
【請求項１４】
第１、第２のピニオンギヤ（４５）（４７）は、第１、第２の車軸（３１）(３２)を中心に回転する第１、第２のアーム（４３）（４６）に設けられており、第１、第２のアーム（４３）（４６）どうしが連動して回転する請求項１３記載のキャスター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、椅子、車椅子、台車などの人や荷物を載せたまま接地面を自在に走行するキャスター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
椅子や車椅子などの支持脚には、走行可能なキャスターが設けられている。キャスターはローラを回転自在に取付けられた軸部を、椅子を支持する支柱から放射状に設けられた放射状脚部に嵌め込まれている。この軸部の嵌め込み位置は、ローラの回転死点となる動き（回転軸方向への移動）を回避すべく、ローラの回転中心とは偏芯した位置で放射状脚部に嵌め込まれるようになっている。これにより、椅子をいずれの方向に移動させる場合でもキャスターが軸を中心に向きを変えて追従するようになっている。
【０００３】
また、車軸を中心に回転する盤の両端にピニオンを設けて、２個の二辺車輪が上下に入れ替わりながら地面を走行する装置が提案されている。この装置により階段を連続動作でスムーズに昇降するようになっている（引用文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８２２１７号公報（図９参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、椅子、台車などを移動する際にキャスターにより走行する場合、設置面の凹凸やタイルの目地などにより振動や騒音が激しく生じるため、操作者や着座している者が不快感を伴うことが多い。また、キャスターの半径は小さいため、障害物や段差により連続走行が妨げられる場合が多い。即ち、凹凸面を走行する場合でも、タイヤの乗り上げや落ち込みが発生して走行が不能になるため方向転換が必要となり使い勝手が悪い。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、障害物の有無や接地面の状態によらずに安定した走行ができ、振動や騒音の発生を抑えたキャスター装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るキャスター装置は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
本体フレーム（１）に設けられた車軸（２）と、前記車軸（２）が連繋する連繋部の移動中心位置から接地面までの距離が均一となるように連繋する一対の第１の転動体（４）と、前記第１の転動体（４）の転動に伴って同方向へ転動し、車軸（２）と直交する直交軸（８）を中心に接地面と接地するよう組み付けられ、当該第１の転動体（４）が転動する方向と交差する方向へ直交軸（８）を中心に転動する第２の転動体（９）を備えた。
【０００７】
具体的には、前記本体フレーム（１）の移動に伴って車軸（２）が連繋する連繋部が移動し、当該連繋部が移動経路の移動端へ到達すると第１の転動体（４）が転動して第２の転動体（９）の接地面が変わることを特徴とする。
また、前記連繋部は本体フレーム（１）に設けられた車軸（２）にピニオンギヤ（３）が回転自在に設けられており、該ピニオンギヤ（３）は長孔（５）が形成された内外周の厚さが均一な回転フレーム（４）の当該長孔内周面に形成されたラック（６）の接地面側歯部と噛み合っており、前記ピニオンギヤ（３）がラック（６）と噛み合ったまま当該長孔端部を押動して回転フレーム（４）が転動することを特徴とする。
或いは、前記連繋部は本体フレーム（１）に設けられた車軸（２）にスライダー（１０）が連繋し、該スライダー(１０)が第１の転動体（４）の長手方向に設けられたガイドレール(１１)に沿ってスライドしてガイドレール端部を押動して第１の転動体（４）が転動することを特徴とする。
また、第２の転動体は第１の転動体（４）の外周側に立設された支持体（７）に直交軸（８）が支持された回転体（９）であることを特徴とする。
また、前記第１の転動体はガイド凹溝（１３）が長手方向に設けられた溝外周の厚さが均一な１対の回転フレーム（４）が連結部（１２）にて連結されたフレーム体であり、前記第２の転動体は、フレーム体の連結部(１２)を貫通して設けられた直交軸（８）を中心に外周面が曲面部に形成されている複数の回転体（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）が嵌め込まれていることを特徴とする。
また、前記第２の転動体は、１対の回転フレーム（４）が連結部（１２）にて連結されたフレーム体の当該連結部(１２)を貫通して設けられた直交軸（８）を中心に外周面が半球面に形成された回転体（１５ａ、１５ｃ）が嵌め込まれ、当該回転体（１５ａ、１５ｃ）の間に外周面が常時外方へ膨出した中間回転体（１５ｂ）が嵌め込まれており、該中間回転体（１５ｂ）の膨出部（１５ｄ）は接地すると接地面に倣って変形することを特徴とする。
また、前記第１の転動体は１対の回転フレーム（４）が連結部（１２）にて連結されたフレーム体であり、前記第２の転動体はフレーム体の連結部（１２）を貫通して設けられた直交軸（８）を中心に外周面が曲面部に形成されている複数の回転体（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）が嵌め込まれ、いずれかの回転体が常時接地していることを特徴とする。
また、前記第１の転動体は１対のガイドレール（１６）が連結部（１７）にて連結されたフレーム体であり、本体フレーム（１）の車軸（２）に連繋するスライダー(１０)がフレーム体のガイドレール（１６）に沿ってスライド可能に連繋しており、第２の転動体は連結部（１７）を貫通して回転自在に支持された直交軸（８）を中心に複数の回転体（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）が嵌め込まれていることを特徴とする。
また、本体フレーム（１）と連繋する１対の回転フレーム（４）が連結部（１２）にて連結されたフレーム体が１対設けられ、対向する回転フレーム（４）どうしが連結軸（２１）にて一体に連結されていることを特徴とする。
【０００８】
また、他の構成では、本体フレーム（１）には、第１の車軸（３１）と第２の車軸（３２）が回転自在に設けられており、第１の転動体（３３）に交差して設けられるスリット(３４ａ)、（３４ｂ)に沿って第１、第２の車軸（３１）(３２)がスライド可能に連繋していることを特徴とする。
また、本体フレーム（１）には、第１の車軸（３１）と第２の車軸（３２）が回転自在に設けられており、第１の転動体（３３）に交差して設けられるレール（３７ａ）、(３７ｂ)に沿って第１の車軸(３１)、第２の車軸(３２)に連繋する第１、第２のスライダー(３８)、(３９)がスライド可能に連繋していることを特徴とする。
また、本体フレーム（１）には、第１の車軸（３１）と第２の車軸（３２）が回転自在に設けられており、第１の転動体である内歯車（４２）に第１、第２の車軸（３１）(３２)と連繋する第１、第２のピニオンギヤ（４５）（４７）が噛み合っており、本体フレーム（１）の移動に伴って第１、第２のピニオンギヤ（４５）（４７）と噛み合う内歯車（４２）を転動させて第２の転動体(３６)が転動することを特徴とする。この場合、第１、第２のピニオンギヤ（４５）（４７）は、第１、第２の車軸（３１）(３２)を中心に回転する第１、第２のアーム（４３）（４６）に設けられており、第１、第２のアーム（４３）（４６）どうしが連動して回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述したキャスター装置を用いれば、本体フレーム（１）が移動すると第１の転動体（４）が転動して同方向へ第２の転動体（９）が転動する。また、第１の転動体（４）が転動する方向と交差する方向へ第２の転動体（９）が直交軸（８）を中心に転動する。このとき、車軸（２）が第１の転動体（４）と連繋する連繋部の移動中心位置から接地面までの距離が均一となるように連繋しているので、接地面の状況によらず安定した走行を行なえる。
また、第２の転動体（９）は、第１の転動体（４）に車軸（２）と直交する直交軸（８）に接地面と接地するよう組み付けられているので、本体フレーム（１）を左右へ旋回する際に第１の転動体（４）が転動する方向と交差する方向へ第２の転動体（９）が直交軸（８）を中心に転動する。この第１の転動体（４）と第２の転動体（９）の転動動作を組み合わせると回転死点の影響を受けずに本体フレーム（１）を旋回走行することができる。
また、本体フレーム（１）の移動に伴って車軸（２）が移動経路の移動端へ移動してから第１の転動体（４）が転動すると、円弧面による回転体に比べて転動する回数が少なく転動する速度も遅いので振動や騒音を低減できしかも第１の転動体（４）の回転半径が大きく取れるので、障害物の有無によらず安定した走行を行なえる。特に、本体フレーム（１）の移動によって車軸（２）が接地面と平行な軌道上を移動するので、車軸（２）の振れが少なく該車軸（２）を通じて本体フレーム（１）に伝わる振動を低減することができる。
また、第２の転動体（９）は１対の回転フレーム（４）が連結部（１２）にて連結されたフレーム体の当該連結部（１２）を貫通して設けられた直交軸（８）に外周面が曲面部に形成されている複数の回転体（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）が嵌め込まれいずれかの回転体が常時接地しているので、接地の際の衝撃が少なく走行方向及び旋回方向への操作性がよい。
また、直交軸（８）を中心に外周面が半球面に形成された回転体（１５ａ、１５ｃ）が嵌め込まれ、当該回転体（１５ａ、１５ｃ）の間に外周面が常時外方へ膨出した中間回転体（１５ｂ）が嵌め込まれており、該中間回転体（１５ｂ）の膨出部（１５ｄ）が接地すると接地面に倣って変形する場合にも、中間回転体（１５ｂ）が設置する際の衝撃や騒音を緩和することができる。特に、常時接地する回転体の曲面部をピボットとして本体フレーム（１）を回転させることで小回り走行が行なえる。
また、本体フレーム（１）には、第１の車軸（３１）と第２の車軸（３２）が回転自在に設けられており、第１の転動体（３３）に交差して設けられるスリット(３４ａ)、（３４ｂ)に沿って第１、第２の車軸（３１）(３２)がスライド可能に連繋している、又は第１の転動体（３３）に交差して設けられるレール（３７ａ）、(３７ｂ)に沿って第１の車軸(３１)、第２の車軸(３２)に連繋する第１、第２のスライダー(３８)、(３９)がスライド可能に連繋している、或いは第１の転動体である内歯車（４２）に第１、第２の車軸（３１）(３２)と連繋する第１、第２のピニオンギヤ（４５）（４７）が噛み合っており、本体フレーム（１）の移動に伴って第１、第２のピニオンギヤ（４５）（４７）と噛み合う内歯車（４２）を転動させて第２の転動体(３６)が転動するようになっていると、接地する第２の転動体（３６）が障害物にぶつかっても、第１の転動体（３３）（４２）に対して偏芯した位置にある第１の車軸（３１）又は第２の車軸（３２）を中心に回転力が第１の転動体（３３）（４２）に作用するため、容易に障害物を乗り越えることができる。また、第１の転動体（３３）（４２）の大きさを縮小できるため、走行面の障害物に干渉し難くなり、本体フレーム（１）の走行に追従して第１の転動体（３３）（４２）が回転するため、接地面への衝撃音を減らして静音化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るキャスター装置の最良の実施形態について添付図面とともに詳細に説明する。本実施形態の走行装置は、車椅子用の前輪として用いられるキャスター装置を想定して説明する。
【００１１】
[第１実施例]
先ず、キャスター装置の概略構成について説明する。図１において、１対の本体フレーム１は、図示しない椅子（着座部）を支持する支柱に連結された支持脚の先端部分に相当する。この本体フレーム１の下端には車軸２が架設されている。車軸２にはピニオンギヤ３が回転自在に設けられている。ピニオンギヤ３は第１の転動体である回転フレームに移動可能に連繋している。回転フレーム４は長孔５が形成され内外周の厚さが均一に形成されたトラック形状をしており、内周面にラック６が形成されている。ピニオンギヤ３は回転フレーム４に形成されたラック６の接地面側歯部と噛み合っており、ピニオンギヤ３がラック６と噛み合ったまま当該長孔端へ移動すると回転フレーム４が転動するようになっている。
【００１２】
回転フレーム４の外周面には複数の支持部材７が立設されている。支持部材７には車軸２と直交する直交軸８が回転自在に支持されている。各直交軸８には例えば樹脂材、ゴム材などの回転体９が嵌め込まれている。各回転体９は、接地面に当接して転動するため、回転フレーム４の両端側で円弧状部分から直線状部分にかけて設けられている。
【００１３】
本体フレーム１の移動に伴って車軸２が接地面と平行な軌道上を移動し当該移動端へ到達すると車軸２を中心に回転フレーム４が回転体９と共に転動する。回転フレーム４は円弧面による回転体に比べて転動する回数が少なく転動する速度も遅いので振動や騒音を低減できしかも回転半径が大きく取れるので、障害物の有無や接地面の状況によらず安定した走行を行なえる。特に、本体フレーム１の移動によって車軸２が接地面と平行な軌道上を移動するようにガイドされているので、車軸２の振れが少なく該車軸２を通じて本体フレーム１に伝わる振動を低減することができる。
また、本体フレーム１を左右へ旋回する際に接地しているいずれかの回転体９が直交軸８を中心に転動する。この回転フレーム４と回転体９の転動動作を組み合わせて回転死点の影響を受けずに本体フレーム１を旋回走行することができる。
【００１４】
尚、ピニオンギヤ３とラック６の代わりに車軸２が回転フレーム４の長孔５にガイドされてスライドするように構成されていてもよい。また、ピニオンギヤ３は車軸２の移動に伴って回転するだけでなく、独自の駆動源により回転駆動されてもよい。
【００１５】
[第２実施例]
次に、キャスター装置の他例について図２を参照して説明する。
本実施例は、１対の本体フレーム１に設けられた車軸２はスライダー１０と各々連繋している。また、回転フレーム４は外形形状がトラック形状をしているが長孔５やラック６は形成されておらず、代わりに両側面にガイドレール１１が長手方向に各々設けられている。ガイドレール１１から回転フレーム４の外周までの距離は等しくなるように配設されている。各ガイドレール１１にはスライダー１０がスライド可能に連繋している。本体フレーム１の移動に伴って車軸２に設けられたスライダー１０がガイドレール１１に沿って接地面と平行な軌道上を移動し、当該移動端へ到達すると車軸２を中心に回転フレーム４が回転体９と共に転動する。また、図１と同様に、本体フレーム１を左右へ旋回する際に接地しているいずれかの回転体９が直交軸８を中心に転動する。
【００１６】
[第３実施例]
次に図３を参照してキャスター装置の他例について説明する。
図３（ｂ）において、第１の転動体としては、１対の回転フレーム４が２箇所で連結部１２に連結されたフレーム体が用いられる。図３（ａ）において、各回転フレーム４の外側面には、ガイド凹溝１３が長手方向に形成されている。各回転フレーム４は、ガイド凹溝１３からフレーム外周までの距離、すなわち内外周の厚さが均一な１対のフレーム体が用いられる。１対の本体フレーム１の対向面側に車軸２が各々突設されている。各車軸２にはスライド板１４が回転自在に嵌め込まれている。
【００１７】
図３（ｂ）において、直交軸８は連結部１２を貫通して設けられている。第２の転動体としての回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃは連結部１２を境界として複数に分割され直交軸８を中心に回転可能に嵌め込まれている。両端側の回転体１５ａ、１５ｃは半球状をしており、中央部の回転体１５ｂは円柱状をしている。これらの回転体のうちいずれかの回転体が常時接地するように外周面が曲面部に形成されている。
【００１８】
車軸２に連繋するスライド板１４が走行方向にガイド凹溝１３内をスライドして回転フレーム４の溝端を押動することで回転フレーム４及び回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃが一体となって転動するようになっている。スライド板１４は、ガイド凹溝１３を移動する際に回転しても摺動してもいずれの態様でも良い。また、本体フレーム１を旋回させる場合には、接地するいずれかの回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃが直交軸８を中心に回転することで旋回動作をすることができる（図３（ｃ)参照）。
尚、スライド板１４とガイド凹溝１３の代わりに、図１の回転フレーム４のようにラックとピニオンが噛み合うようにしてもよい。
【００１９】
図４（ａ）（ｂ）に図３の第２の転動体の他の構成を示す。
図４（ａ）において、第２の転動体は、１対の回転フレーム４が連結部１２にて連結されたフレーム体の当該連結部１２を貫通して設けられた直交軸８を中心に複数の回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃが嵌め込まれている。具体的には、直交軸８の両端側には外周面が半球面に形成された回転体１５ａ、１５ｃが嵌め込まれ、当該回転体１５ａ、１５ｃの間に外周面が常時外方へ膨出した中間回転体１５ｂが嵌め込まれている。中間回転体１５ｂの膨出部１５ｄはスポンジ材、ウレタン材、ゴム材などの弾性変形可能な材料が好適に用いられる。図４（ｂ）において、中間回転体１５ｂが接地すると膨出部１５ｄは接地面に倣って変形する。これにより、接地面が回転体１５ａ、１５ｃから中間回転体１５ｂへ切り替わる際に衝撃や騒音を緩和することができる。
【００２０】
[第４実施例]
次に図５（ａ）〜（ｃ）を参照してキャスター装置の他例について説明する。
図５（ｂ）において、第１の転動体は車軸２に設けられたスライダー１０が移動可能に連繋する1対のガイドレール１６が連結部１７にて連結されたフレーム体が用いられる。
第２の転動体は１対のガイドフレーム１６よりなるフレーム体の連結部１７を貫通して設けられた直交軸８に複数の回転体１８ａ、１８ｂ、１８ｃに分割されて嵌め込まれている。図５（ａ）において、車軸２の移動によりスライダー１０がガイドレール１６に沿って移動しガイドレール端部を押動することにより、１対のガイドレール１６及び回転体１８ａ、１８ｂ、１８ｃが一体となって転動する。
また、本体フレーム１を旋回させる場合には、接地するいずれかの回転体１８ａ、１８ｂ、１８ｃが直交軸８を中心に回転することで旋回動作をすることができる（図５（ｃ)参照）。
【００２１】
図５のキャスター装置の他例について、図６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。
本実施例は、第４実施例のキャスター装置と全体構成は同様であるが、ガイドレール16に連繋するスライダー１０と車軸2との組み付け構造が異なっている。即ち、車軸2とスライダー１０との間に揺動自在な継手１９が設けられている。継手１９は下端側で車軸２と回転可能に連繋し、上端側で揺動軸２０にてスライダー１０と回転可能に連繋している。これにより、本体フレーム１からの力の作用点が当該本体フレーム1と継手１９との連結部（車軸２）であり、スライダー１０と継手１９との連結部(揺動軸２０)からシフトしているため、スライダー１０の移動動作がスムーズになる。
また、本体フレーム１の傾きに追従して継手１９が揺動軸２０を中心に揺動するため、フレーム体を形成するガイドレール１６が傾きやすくなる。即ち、ガイドレール1６より下方に回転中心（車軸２）が存在するためガイドフレーム１６の移動端におけるスライダー１０の押動と合わせて揺動軸２０回りのモーメントが作用するので、ガイドレール１６及び回転体１８ａ、１８ｂ、１８ｃの転動動作がスムーズに行なえる。
【００２２】
[第５実施例]
次に図７を参照してキャスター装置の他例について説明する。
キャスター装置は、実用上は本体フレーム１に複数組み合わせて用いられる。例えば、荷物運搬用の台車では通常前後輪合わせて4個、車椅子では前輪として2個の転動体が用いられる。この場合、左右の転動体で接地状況（回転位置）が異なる場合がある。旋回動作を行なう場合には、左右両輪の回転位置を揃えるほうが好ましい。
【００２３】
図７において、左右１対のキャスター装置２１の本体フレーム１との連繋構造は図３と同様である。第１の転動体は左右の回転フレーム４が連結部１２により連結されたフレーム体が用いられる。内側の回転フレーム４にはスライド板１４が設けられておらず回転フレーム４どうしが連結軸２１により連結されている。これによって、左右の回転フレーム４が同調して回転し接地状況をそろえることができる。
また、本体フレーム１を旋回させる場合には、左右で同調して接地するいずれかの回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃが直交軸８（図３（ｃ)参照）を中心に回転することで旋回動作をすることができる。
【００２４】
[第６実施例]
次に図８（ａ）〜（ｃ）を参照してキャスター装置の他例について説明する。
図８（ａ）〜（ｃ）において、第１の転動体は車軸２が移動可能に連繋する長孔５が形成された内外周の厚さが均一な１対の回転フレーム４が連結部１２にて連結されている。１対の本体フレーム１に設けられた車軸２にはピニオンギヤ３が回転自在に各々設けられている。各ピニオンギヤ３は各回転フレーム４の長孔内周面に形成されたラック６の接地面側歯部と噛み合っている。第２の転動体は１対のフレーム体の連結部１２を貫通して設けられた直交軸８に複数の回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃに分割されて嵌め込まれている。回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃの外形は、全体としてラグビーボール形状をしており、接地面は連続する曲面部となっている。ピニオンギヤ３がラック６と噛み合ったまま当該長孔端へ移動すると１対の回転フレーム４が転動する。
【００２５】
キャスター装置の動作について、図９（ａ）〜図９（ｊ）回転フレーム４の転動動作を中心に説明する。尚、実際に接地している回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃは省略されている。図６（ａ）〜図６（ｊ）において、ピニオンギヤ３は、倒立状態の回転フレーム４の長孔５の一端側でラック６と噛み合っているとする（図９（ａ）参照）。車軸２に設けられたピニオンギヤ３がラック6に沿って図９（ｂ）〜図９（ｊ）のように右方向へ移動すると、回転フレーム４が転動し始める）。ピニオンギヤ３が回転フレーム４の長孔５の他端側まで移動すると、回転フレーム４は１／２回転する。回転フレーム４の転動によって、回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃのいずれかが常時接地しており外形形状が緩やかに湾曲する曲面形状をしているため（図８（ａ）参照）、接地面から受ける衝撃がほとんどなく、また車軸２の高さ位置は一定となる軌道を描いて移動するようになっている。回転フレーム４や回転体１５ａ、１５ｂ、１５ｃの外形形状はラグビーボール形状をしているが、これに限定されるものではない。
【００２６】
[第７実施例]
次に図１０（ａ）（ｂ）を参照してキャスター装置の他例について説明する。
本体フレーム１には、第１の車軸３１と第２の車軸３２が回転自在に設けられている。回転板（第１の転動体）３３にはスリット３４が十字状に交差して設けられている。第１の車軸３１及び第２の車軸３２はスリット３４に沿ってスライド可能に連繋している。スリット３４は、第１の車軸３１が往復動する第１のスリット３４ａと第２の車軸３２が往復動する第２のスリット３４ｂとが直交している。
【００２７】
左右一対の回転板３３は連結部３５によって一体に連結されている。また、連結部３５には第１、第２の車軸３１、３２と直交する直交軸８が貫通して保持されている。この直交軸８を中心に回転体（第２の転動体）３６が複数の回転体（３６ａ、３６ｂ）に分割されて接地面と接地して回転自在に設けられている。回転体３６は外形が全体として楕円形状をしており、回転板３３が転動する方向と交差する方向へ転動する。
【００２８】
キャスター装置の動作について、図１１（ａ）〜図１１（ｋ）を参照して回転板３３の転動動作を中心に説明する。尚、以下では複数の回転体３６ａ、３６ｂを単に回転体３６として説明するものとする。図１１（ａ）〜図１１（ｋ）において、第１の車軸３１が回転板３３の交差する第１、第２のスリット３４ａ、３４ｂの交点にあり、第２の車軸３２は、第２のスリット３４ｂの上端側にある。本体フレーム１が矢印方向へ移動すると、図１１（ｂ）〜図１１（ｅ）において、第２の車軸３２が第２のスリット３４ｂの辺縁部を押すため、回転板３３は時計回り方向へ回転する。そして、第１の車軸３１は右斜め下方へ傾いた第１のスリット３４ａに沿って滑り落ちながら移動する。
【００２９】
図１１（ｆ）において、第１の車軸３１が第１のスリット３４ａの下端まで到達すると、第２の車軸３２が回転板３３の交差する第１、第２のスリット３４ａ、３４ｂの交点に到達する。このとき回転体３６は図  （ａ）の位置から９０度回転した状態にある。
図１１（ｇ）〜図１１（ｊ）において、本体フレーム１がさらに移動すると、第１の車軸３１が第１のスリット３４ａ、第２の車軸３２が第２のスリット３４ｂの辺縁部を押すため回転板３３は時計回り方向へ更に回転する。回転体３６が１８０度回転すると、図１１（ｋ）において、第１の車軸３１が回転板３３の交差する第１、第２のスリット３４ａ、３４ｂの交点へ移動し、第２の車軸３２は、第２のスリット３４ｂの上端側へ移動する。このように、本体フレーム１の移動に追従していずれかの回転体３６が接地しながら転動するので接地面から受ける衝撃がほとんどない。また、本体フレーム１に対して下方に位置する第１の車軸３１の接地面からの高さは一定となるように移動する。
【００３０】
尚、回転板３３にスリット３４を設けるかわりに、図１２に示す交差するレール３７を設けてもよい。この場合には、第１の車軸３１、第２の車軸３２に連繋する第１、第２のスライダー３８、３９が第１、第２のレール３７ａ、３７ｂに沿って往復動する。第１、第２のレール３７ａ、３７ｂは交差点付近で第１、第２のスライダー３８、３９と干渉しないように溝４０が形成される必要がある。
【００３１】
図１３（ｍ）において本体フレーム１と回転板３３が連繋する第１、第２の車軸３１，３２を覆うカバー４１を設けてもよい。この場合のキャスター装置の転動動作を図１３（ａ）〜図１３（ｋ）に示す。カバー４１内には、本体フレーム１が挿入されるため、回転板３３の回転に伴って本体フレーム１がストッパーとなって逆方向へ滑りながら回転するようになっている。
【００３２】
[第８実施例]
次に図１４（ａ）（ｂ）を参照してキャスター装置の他例について説明する。
本体フレーム１には第１の車軸３１と第２の車軸３２が回転自在に設けられている。左右一対の内歯車４２（第１の転動体）は第１、第２の車軸３１、３２と各々連繋している。具体的には、内歯車４２には第１のピニオンギヤ４５が噛み合っている。第１のピニオンギヤ４５は第１のスペーサ４４と共に第１のアーム４３と一体に組み付けられている。第１のアーム４３は第１の車軸３１と共に回転可能に組み付けられている。また、第１のアーム４３に連結された第１のアーム軸４３ａを中心に第１のスペーサ４４及び第１のピニオンギヤ４５が回転可能に設けられている。第１のアーム軸４３ａの先端部は連動板４９に連結されている。
【００３３】
また、同様に内歯車４２には第２のピニオンギヤ４７が噛み合っている。第２のピニオンギヤ４７は第２のスペーサ４８と共に第２のアーム４６と一体に組み付けられている。第２のアーム４６は第２の車軸３２と共に回転可能に組み付けられている。また、第２のアーム４６に連結された第２のアーム軸４６ａを中心に第２のスペーサ４８及び第２のピニオンギヤ４７が回転可能に設けられている。第２のアーム軸４６ａの先端部は連動板４９に連結されている。
【００３４】
図１４（ｂ）において、左右一対の内歯車４２は連結部３５によって一体に連結されている。また、連結部３５には第１、第２の車軸３１、３２と直交する直交軸８が貫通して保持されている。この直交軸８を中心に回転体（第２の転動体）３６が複数の回転体（３６ａ、３６ｂ）に分割されて接地面と接地して回転自在に設けられている。回転体３６は外形が全体として楕円形状をしており、内歯車４２が転動する方向と交差する方向へ転動する。
【００３５】
本体フレーム１が移動すると、第１、第２のアーム４３、４６に設けられた第１、第２のピニオンギヤ４５、４７が噛み合う内歯車４２を回転させて、回転体３６を転動させるようになっている。第１、第２のアーム４３、４６及び第１、第２のピニオンギヤ４５、４７の内歯車４２に対する回転動作は、第１、第２のアーム軸４３ａ、４６ａが連結する連動板４９によって一体となって回転するようになっている
第１、第２のピニオンギヤ４５、４７の内径は、内歯車４２の内径の１／２であり、スペーサ４４、４８によって互いに噛み合わないように、軸方向位置をずらせて内歯車４２と各々噛み合うように配置されている。
【００３６】
キャスター装置の動作について、図１５（ａ）〜図１５（ｈ）を参照して回転板３３の転動動作を中心に説明する。尚、以下では複数の回転体３６ａ、３６ｂを単に回転体３６として説明するものとする。図１５（ａ）において、第１の車軸３１が内歯車４２の中心部にあり、第２の車軸３２は内歯車４２の頂上部にある。第１、第２のピニオンギヤ４５、４７は、内歯車４２と内周側で下位置、上位置で各々噛み合っている。
【００３７】
本体フレーム１が矢印方向へ移動すると、図１５（ｂ）〜図１５（ｈ）において、第１、第２のピニオンギヤ４５、４７が内歯車４２と噛み合ったまま時計周り方向へ回転するため、内歯車４２が時計回り方向へ回転する。このとき、連結板３５を通じて連繋する回転体３６も接地面を変えながら時計回り方向へ転動する。このように、本体フレーム１の移動に追従していずれかの回転体３６が接地しながら転動するので接地面から受ける衝撃がほとんどない。また、本体フレーム１に対して下方に位置する第１の車軸３１の接地面からの高さは一定となるように移動する。
よって、接地する回転体３６が障害物にぶつかっても、互いに偏芯した位置にある第１のピニオンギヤ４５又は第２のピニオンギヤ４７のいずれかが内歯車４２を回転させようとするので、容易に障害物を乗り越えることができる。また、内歯車４２の大きさを縮小できるため、走行面の障害物に干渉し難くなる。
【００３８】
以上の実施例では、本体フレームに設けられる車軸や該車軸に設けられるピニオンギヤ、車軸に連繋するスライダー、ピニオンギヤなどの移動動作は、本体フレーム１の手動による移動に限らず駆動源（モータなど）の動力を用いて移動するようにしてもよい。
また、駆動源（モータなど）を第２の転動体の内部や連結板などに設けて第２の転動体を回転させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１実施例に係るキャスター装置の説明図である。
【図２】第２実施例に係るキャスター装置の説明図である。
【図３】第３実施例に係るキャスター装置の正面図、上視図、右側面図である。
【図４】図３の他例に係るキャスター装置の説明図である。
【図５】第４実施例に係るキャスター装置の正面図、上視図、右側面図である。
【図６】図５の他例に係るキャスター装置の正面図、右側面図である。
【図７】第５実施例に係るキャスター装置の斜視図である。
【図８】第６実施例に係るキャスター装置の正面図、上視図、右側面図である。
【図９】回転フレームの転動動作を示す説明図である。
【図１０】第７実施例に係るキャスター装置の正面図及びＡ−Ｂ断面図である。
【図１１】キャスター装置の転動動作を示す説明図である。
【図１２】回転板の他例についての説明図である。
【図１３】カバーを設けたキャスター装置の動作説明図及びカバーの説明図である。
【図１４】第８実施例に係るキャスター装置の正面図及びＡ−Ｂ断面図である。
【図１５】キャスター装置の転動動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  本体フレーム
２  車軸
３  ピニオンギヤ
４  回転フレーム
５  長孔
６  ラック
７  支持部材
８  直交軸
９、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、３６、３６ｂ  回転体
１０  スライダー
１１、１６  ガイドレール
１２、１７、３５  連結部
１３  ガイド凹溝
１４  スライド板
１５ｄ  膨出部
１９  継手
２０  揺動軸
２１  連結軸
３１  第１の車軸
３２  第２の車軸
３３  回転板
３４ａ  第１のスリット
３４ｂ  第２のスリット
３７ａ  第１のレール
３７ｂ  第２のレール
３８  第１のスライダー
３９  第２のスライダー
４０  溝
４１  カバー
４２  内歯車
４３  第１のアーム
４３ａ  第１のアーム軸
４４、４８  スペーサ
４５  第１のピニオンギヤ
４６  第２のアーム
４６ａ  第２のアーム軸
４７  第２のピニオンギヤ  
４９  連動板
【図１】
2008044597.tif 000003
【図２】
2008044597.tif 000004
【図３】
2008044597.tif 000005
【図４】
2008044597.tif 000006
【図５】
2008044597.tif 000007
【図６】
2008044597.tif 000008
【図７】
2008044597.tif 000009
【図８】
2008044597.tif 000010
【図９】
2008044597.tif 000011
【図１０】
2008044597.tif 000012
【図１１】
2008044597.tif 000013
【図１２】
2008044597.tif 000014
【図１３】
2008044597.tif 000015
【図１４】
2008044597.tif 000016
【図１５】
2008044597.tif 000017