(57)【要約】【課題】エスカレータ内で大きく段差を落下することなくステップ上のどの位置でもブレーキがかかる車輪を提供する。一般に使用されている手押し車の車輪をこの車輪と取り替えることによって通常のカートがエスカレータに乗り入れることが出来るカートに変身する。【解決手段】エスカレータ内で車輪が大きく段差を落下するのは先に進入した車輪が後続の車輪で落とされる場合だけで自ら下段に落下するのは侵入時に小さな段差のステップ間を移動するときだけである。前後輪の車間距離をステップの踏面長さの１．５倍或いは２．５倍にすれば後輪の移動で前輪が段に落下することがない。車輪の回転軸は車体が傾くと前後に移動し車輪枠に内蔵されたブレーキにふれるようにするので車輪はステップ角部上でも動かなくなる。【選択図】  図３
2008094216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪の車間距離がステップ踏面の長さの整数倍と後輪半径の車輪半径の和より長く、ステップ踏面の長さの整数倍と後輪半径の車輪半径の差より短い範囲内であるエスカレータカートで、たとえば前後輪の車間距離がステップの踏面長さの１．５倍前後の長さ、２．５倍前後の長さ、〜であるエスカレータカートで、エスカレータ内で後輪の移動で前輪が下段に落下することがないように後輪の車輪径を小さくし、上りのエスカレータ内でも下りのエスカレータ内でも大きく段差を落下することなく静止することを特徴とするエスカレータカート。
【請求項２】
前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離がステップの踏面長さの整数倍以下であり、前輪の車輪径が上りのエスカレータ入り口において進入時に前方のステップの上昇によって前輪が後退するとき後輪を下段に移動させるのに十分な大きさであるエスカレータカートで、上りのエスカレータ入り口において後輪が下段に落下することがなく前輪が進入後前進した後に下段に落下することがないエスカレータカートで、先行輪が固定輪で取手側の車輪が自在輪で後輪後部に接地部を有するエスカレータカート。
【請求項３】
摩擦面が回転体の表面を押さえつけて回転を停止させるのではなく、摩擦面が回転体の表面に接触するだけ回転体の回転が摩擦面に伝わり、摩擦面を外周とする回転体が回転体に巻き込まれて回転体の回転を止める制動力を成長させるブレーキで、摩擦面が回転体の表面に接触するとき、回転体の回転中心と摩擦面と回転体との接点と摩擦面を外周とする回転体の中心が一直線上にあって、摩擦面と回転体との接点において回転体の円運動の接線と摩擦面を外周とする回転体の円運動の接線とが共通し、摩擦面を外周とする回転体の外周が、回転とともに摩擦面を外周とする回転体の回転中心から回転体との接点までの距離を次第に大きくする渦巻き曲線の弧の一部分であることから、摩擦面を外周とする回転体の回転とともに回転体の回転中心と摩擦面を外周とする回転体の回転中心との間の距離が増加し、回転体の回転中心あるいは摩擦面を外周とする回転体の回転中心が空間を移動して、どちらの回転中心も動かない位置に移動して固定されることにより回転体の回転を止める制動力が発生するブレーキで、請求項１のエスカレータカートに取り付く車輪に取り付き、車体が傾くと摩擦面が回転体の表面に接触しエスカレータ内でカートをエスカレータに固定し、あるいは取手から手を離すと摩擦面が回転体の表面に接触して車輪に制動力をかけるブレーキ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
エスカレータカートに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のエスカレータカートはエスカレータ内で荷台が勝手に水平になるカートで、先行輪は上りのエスカレータ内で蹴込みにあたる踏面の奥まで移動する必要があり、下りのエスカレータ内ではステップ角部の踏面の先端まで移動する必要があった。
【０００３】
車輪の位置が限定された位置に移動しなければ荷台は水平にならないが、車輪径が小さくなるとステップ面上のどこでも静止し、静止する位置の範囲は広くなる。特許文献２のエスカレータカートは図１３に例示するように大径車輪を用いて、車輪が静止する位置をステップ角部付近の一定の限られた範囲内となるようにしている。
【０００４】
水平面上に静止した車輪を動力なしで動かすことはむしろ困難なことで、荷台を水平にするためにカートを限られた位置に移動させるためには種々の工夫が必要であった。荷台を水平にすることを考えないならばこれらの工夫は必要ではない。荷台はエスカレータの勾配なりに傾斜するカートは車輪がステップ面のどの位置に静止しても荷台の傾斜に変化はない。したがってカートはエスカレータに進入したときの位置に動くことなく留まればよいことになる。荷台の水平保持を考えないエスカレータカートは、エスカレータ内で下段に落段することがないカートであればよく、カートの静止する位置はどこでもよい。
【０００５】
特許文献3に自ら下段に落下した車輪が相手の車輪の落下につながる現象について論じられているが（特許文献3図9図10参照）、先に侵入した車輪が後続の車輪の移動によって下段に落下することがなければ、カートはエスカレータ内で静止し落段しないことを問題にしていない。荷台を水平にすることを考えないならば、カートを限られた位置に移動させる必要はなく、前輪が後輪によって下段に落下させられることがなければ、エスカレータ内で押しても動かないようにする装置をつけるだけでよいことになる。
【０００６】
特許文献４のカートは車体の底部が接地し車輪に代わって車体が車体重量を支持するもので、エスカレータ内で荷台が水平になるカートでないにもかかわらず、カートは荷台底部に設けた切欠き部にステップ角部がはまり込むまで移動する必要がある。車体底部の滑り面上をステップ角部が滑りだすのはカートが傾斜してからなので、カートが傾斜し始めると同時に滑り始めるのではなく、急な傾斜が出来上がって初めて滑り始めるので、突如として急激に落下し衝突に近い停止をすることになる。そのため停止時の衝撃は大きい。
【０００７】
特許文献５は特許文献４を改良したもので、特許文献４のカートに装備される全く不要な機能である車体底部の滑り面を取り除き、前後の車輪の前方と後方に車体がステップ面に接触する制動部を設けて、車輪前後の制動部が車体の傾斜時に接地し車輪に代わって車体重量を支持するものである。このカートはエスカレータに進入した時どの位置にあっても全ての車輪の前後の制動部のどれかが接地するようにしている。しかし車輪がステップ角部上にあるとき車輪前後の接触部は接地すべきステップ面上になく全く機能しない。
【０００８】
特許文献５のカートは前輪と後輪の車間距離がステップ３段の長さより長く設定するため、上りのエスカレータにおいて後輪がステップ角部上にあって移動したとき、静止した前輪を下段に落下させることになる。特許文献５は先に侵入した車輪が後続の車輪の移動によって下段に落下することを問題にしていない。特許文献５のカートは前輪の落段の際の衝撃を緩和するため前輪前方の接触部がステップ角部に引っかかり、前輪を着地するまで落下させないようにしている。
【特許文献１】特開２００６−１９３１３５
【特許文献２】特願２００６−４２６８３
【特許文献３】特開２００５−４１４６１
【特許文献４】実開６−６０５７６
【特許文献５】特開２０００−１７７５９６
【特許文献６】特開２００４−１８２２１７
【特許文献７】特開平９−２２８０
【特許文献８】特願２００５−２２２３０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はたとえば宅配の運送業者が携帯する通常の手押し車、すなわち荷台に４輪を付けただけの手押し車がエスカレータに乗り入れても安全で、軽便さを失わずしかも乱暴に扱っても壊れないような構造を提供することを目的とする。
【００１０】
単にエスカレータに乗り入れる機能を追加するだけで構造は複雑となり、さらにエスカレータ内で荷台が水平になるような機能をつけると持ち運びに困難なエスカレータカートになる。本発明はエスカレータ内で荷台が水平になるような機能を持たず、単にエスカレータに乗り入れることが可能なだけのエスカレータカートを提供するものである。従来のエスカレータカートは単に荷物をエスカレータで運ぶだけの単純なものであっても、車輪前後にエスカレータのステップに接地する接触部を取り付けたり、或いは車輪から車輪にブレーキをかけるアンテナが飛び出したりするもので（例えば特許文献７）、容積的にも重量的にも邪魔物が取り付き高価なものであった。本発明は荷台に４輪を付けただけの構造のエスカレータカートを提供するものである。
【００１１】
カートをエスカレータに乗り入れるとエスカレータの勾配に沿ってカートが落下すると思われがちであるが、エスカレータ内のカートの車輪は勾配のついたスロープ上にあるのではなく水平なステップ上にあって、車輪は動くことなく静止する。エスカレータに先に侵入する前輪は進入時にステップの継ぎ目上にある場合に限って、ステップ間の小さな段差を移動するが、前輪が進入後に前方の大きな段差を落下するのは後から進入してくる後輪がステップ間の段差を移動する場合に限られる。エスカレータ内で車輪が大きな段差を落下しないようにするには後輪によって前輪が大きな段差を落下しないようにすればよいことになる。本発明はこの現象の発見が基礎となって生まれたものである。
【００１２】
車輪が下階方向に移動するときは車輪の回転軸より上階側のステップ角部が車輪を接触しながら上昇するときで、進入時にはステップ間の小さな段差の移動であるが、進入後カートが前進した場合前方の段差は大きく成長し、エスカレータ内に進入した先行輪が静止状態でも、後から進入する後続輪が移動することによって落段した場合、突如として落段し、大きな衝撃を伴うことになる。第１の課題はこのようなことが起こらないように後続輪の移動によって先行輪が落段しないようにすることで、第２の課題はエスカレータ内で押しても動かないようにすることである。
【００１３】
従来のカートのエスカレータに固定する方法は、車輪前後にエスカレータのステップに接地する接触部を取り付けたり、車輪にブレーキをかけるアンテナ接地させたりするもので、エスカレータのステップ面との接触を頼りにするもので、車輪がステップ角部付近にあるとき車輪前後の接触部あるいはアンテナは車体が傾くとステップ面から離れて用を足さなくなる。そのためカートがエスカレータのどの位置に静止してもエスカレータに固定されるように全ての車輪の前後に接触部あるいはアンテナを取り付ける必要があった。ステップ面との接触を頼りにせず車体の傾斜でブレーキがかかる車輪があれば、車輪がステップ角部付近を含めてエスカレータのどの位置に静止してもカートはエスカレータに固定され、すべての車輪にブレーキを取り付ける必要もなくなる。第２の課題はステップ面との接触に頼らず車体の傾斜で車輪にブレーキをかけるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の課題を解決するため、エスカレータカートの前後輪の車間距離を、ステップ踏面の長さの整数倍と後輪半径の車輪半径の和より長く、ステップ踏面の長さの整数倍と後輪半径の車輪半径の差より短い範囲内にして、たとえば前後輪の車間距離をステップの踏面長さの１．５倍前後の長さ、２．５倍前後の長さ、〜とし、エスカレータ内で後輪の移動で前輪が下段に落下することがないように後輪の車輪径を小さくする。このようにすると上りのエスカレータ内でも下りのエスカレータ内でも、後輪が前輪を下段に落下させることがなくなり、大きく段差を落下することなく、進入時に車輪がステップ上のどの位置にあっても下段に落下しない位置で静止する。４輪を付けただけの手押し車でも車輪径と車間距離をこのように設定するとエスカレータ内で段差を落ちることはない。
【００１５】
使用を上りのエスカレータにだけに限るエスカレータカートは、先行輪を固定輪とし取手側の車輪を自在輪として後輪後部に接地部を取り付けて、前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離をステップの踏面長さの整数倍以下とし、前輪の車輪径を上りのエスカレータ入り口において進入時に前方のステップの上昇によって前輪が後退するとき後輪を下段に移動させるのに十分な大きさであるようにすると、上りのエスカレータ入り口において後輪が下段に落下することがなく、前輪も進入して前進した後に下段に落下することがないようになり、エスカレータ内で静止し同時にエスカレータに固定される。
【００１６】
第２の課題を解決するため、車体が傾くと摩擦面が回転体の表面に接触しエスカレータ内でカートをエスカレータに固定し、あるいは取手から手を離すと摩擦面が回転体の表面に接触して車輪に制動力をかけるブレーキを請求項１のエスカレータカートの車輪に取り付ける。このようにすると車輪がステップ角部付近を含めてエスカレータのどの位置に静止してもカートはエスカレータに固定される。このブレーキは摩擦面が回転体の表面を押さえつけて回転を停止させるのではなく、摩擦面が回転体の表面に接触するだけ回転体の回転が摩擦面に伝わり、摩擦面を外周とする回転体が回転体に巻き込まれて回転体の回転を止める制動力を成長させるブレーキである。このブレーキの構造について説明する。
【００１７】
摩擦面が回転体の表面に接触するとき、回転体の回転中心と摩擦面と回転体との接点と摩擦面を外周とする回転体の中心が一直線上にあって、摩擦面と回転体との接点において回転体の円運動の接線と摩擦面を外周とする回転体の円運動の接線とが共通し、摩擦面を外周とする回転体が回転体に巻き込まれるようにする。
【００１８】
摩擦面を外周とする回転体の外周は回転とともに摩擦面を外周とする回転体の回転中心から回転体との接点までの距離を次第に大きくする渦巻き曲線の弧の一部分であり、摩擦面を外周とする回転体が回転体の回転が伝わって回転すると、回転とともに回転体の回転中心と摩擦面を外周とする回転体の回転中心との間の距離が増加し、回転体の回転中心あるいは摩擦面を外周とする回転体の回転中心が空間を移動する。やがてどちらの回転中心も動かない位置に移動して、その位置に固定されることにより回転体の回転を止める制動力が発生する。
【発明の効果】
【００１９】
一般に使用されている手押し車の前後輪の車間距離を６００あるいは１０００ｍｍとすることでエスカレータ内で段差を落ちるこがなく、車体が傾くと効くブレーキを取り付けることでエスカレータに固定され、取手から手を離なすと効くブレーキを取り付けることで押さなくてもエスカレータから出来るようになり、一般に使用されている手押し車の車輪を取り替えるだけで通常のカートがエスカレータに乗り入れることが出来るカートに変身する。車輪に回転体が巻き込まれるブレーキは磨耗がなく寿命が長い。また磨耗してもブレーキの効きが低下しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図1（ａ）に示すエスカレータカートは単に4輪の手押し車に後輪後部接触部が取り付いただけもので、使用が上りのエスカレータに限られ下りのエスカレータには乗り入れないエスカレータカートである。上りのエスカレータ内では後輪後部接触部が必ず接地しエスカレータに固定されるので、エスカレータカートとして十分に機能する。１は固定輪で前輪でエスカレータ内に先に進入する。１Ａは１の回転軸ＲＡは１の車輪半径を示す。２は自在輪で後輪であり前輪1に後続する。２Ａは2の回転軸でＲＢは2の車輪半径を示す。３は車体、４は取手、４Ａは取手支柱、５は摩擦部、５Ａは後輪後部接触部、６Ａはエスカレータのステップ角部、６Ｂはエスカレータのステップ踏面、６Ｃはエスカレータのステップ蹴込み部分である。
【００２１】
実線で示したカートＡは前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離Ｓ１をステップの踏面長さＬ１の整数倍にしている。ステップの踏面長さＬ１はステップ角部から次のステップ角部までの長さＬ２に近似している。前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離をステップの踏面長さＬ１の整数倍にすると、後輪後部接触部が接地しない位置ではカートがエスカレータに進入したとき前輪が上階側のステップ角部の上昇で後退するので後輪後部接触部は下段に落下する。したがって後輪後部接触部が僅かに後退すると下段に落下するステップ角部に静止することはない。
【００２２】
前輪の下段への落下は図1（ａ）に示すようにカート下の地形が階段状に出来上がってからではなく、実際は階段状の地形が出来上がる前にカートの移動は完了している。また前輪の車輪の半径ＲＡが後輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離ＲＢより大きく設計しているので、前輪が下段へ落下すると後輪は下段に落下し、後輪後部接触部が下段のステップの上空で宙に浮いた状態になることはない。僅かに後退すると下段に落下するステップ角部付近に後輪がとどまることはないので前輪が後輪の移動によって落段することはない。
【００２３】
前輪Ａの前方に点線で示した車輪Ｂが前輪であるとき、すなわち前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離Ｓ２がステップの踏面長さＬ１の整数倍より長いとき、車輪径の大きさに関係なく、後輪がステップ角部付近にとどまるとき後輪後部接触部が下段のステップの上空で宙に浮いた状態にある。あるいは後輪が僅かに後退するだけで下段に落下し前輪が落段することになる。この場合、前輪がエスカレータに進入してからある程度の時間が経過し、突如として大きな段差を落段し大きな衝撃を受けることになる。このようなことから前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離はステップの踏面長さＬ１の整数倍以下に設計しなければならない。
【００２４】
前輪後方に点線で示した車輪Ｃの車輪径は実線で示した車輪Ａを包含する大きさで、前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離Ｓ３はステップの踏面長さＬ１の整数倍より短い。前輪が後退するとき後輪は下段に落下しステップ角部付近にとどまることはない。したがって車輪Ｃが前輪であるカートは後輪後部接触部が下段のステップの上空で宙に浮いた状態になることもなく必ず接地し、前輪が後輪の移動によって落段することもない。
【００２５】
前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離がステップの踏面長さの整数倍より短い場合で実線で示した車輪Ａを包含する車輪Ｃより前輪が小さいとき、後輪はステップ角部付近にとどまり後輪後部接触部が下段のステップの上空で宙に浮いた状態になることがある。上りのエスカレータ内で後輪後部接触部が必ず接地しエスカレータに固定されるためには、前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離がステップの踏面長さの整数倍以下であり、前輪の車輪径が実線で示した車輪Ａを包含する大きさでなければならない。
【００２６】
図1（ｂ）は図1（ａ）に実線で示したエスカレータカートが下りのエスカレータ内にある状態をしめすもので、図1（ｂ）に実線で示すエスカレータカートは前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離Ｓ１はステップの踏面長さＬ１の整数倍である。後輪後部接触部がステップ角部付近にあるとき、カート下の階段状の地形を実線で示す。後輪後部接触部は僅かに下段方向に移動すると下段に落下するが、それより先に前輪が上階側のステップ角部の上昇で前進し後輪後部接触部は下段に移動する。したがって後輪後部接触部が下段に落下するステップ角部付近に来ることはない。
【００２７】
図１（ｂ）に点線でエスカレータの段差の状況を示すように前輪の位置がステップ角部から離れて上段側に移ると、後輪は下段に落下する位置になるが後輪後部接触部はステップ角部に引っ掛かってとどまる。後輪は下段のステップの上空で宙に浮いた状態になるが、カートはエスカレータに固定される。すでに述べたように後輪後部接触部が下段に落下する位置にあるとき前輪は下段に落下することがなく、後輪が下段に落下する位置にあるときも前輪は下段に落下することもなく、そして後輪が下段に落下する位置にないときも前輪は下段に落下することなくステップ上にとどまって静止する。すなわち図1（ａ）に実線で示したエスカレータカートが下りのエスカレータ内では前輪は下段に落下することなくステップ上にとどまって静止する。下りのエスカレータ内においては前輪の車輪の大きさは関係しない。
【００２８】
図1（ｂ）のエスカレータカートは下りのエスカレータ内において後輪後部接触部がステップ角部に引っ掛かる場合以外は、後輪後部接触部が宙に浮いた状態でカートはエスカレータ内で静止するが固定はされない。すなわち図１のカートは下りのエスカレータ内では使えない。後輪後部接触部に加えて後輪の前部にも接触部が必要になるが、後輪がステップ角部付近にあるとき後輪前部接触部も宙に浮いて効かないため結局前輪にも接触部が必要となる。すべての車輪に接触部が取り付くと、どれかの接触部が接地するようになり車間距離は関係がなくなる。
【００２９】
図２（ａ）は後輪の移動で前輪が下段に落下しないカートの説明図で、図2（ａ）は上りのエスカレータにおいて前輪が下段に落下することのないエスカレータカートで図2（ｂ）は下りのエスカレータにおいて前輪が下段に落下することのないエスカレータカートである。５Ｂは後輪前部接触部、５Ｃは前輪後部接触部を示す。
【００３０】
図２（ａ）は図1（ａ）において前輪が車輪Ｂのときよりも更に車体の長さを伸ばしたカートを示し、車体の長さを前輪が車輪Ｂのときよりも更に伸ばすと上りのエスカレータ内で後輪が落下しても前輪が下段に落下しないようになる。また図２（ａ）のエスカレータカートが図２（ｂ）に示すように下りのエスカレータ内にあるとき、後輪が下段に落下する位置にあるとき、前輪はすでに下段に落下した位置にあるので前輪は後輪によって下段に落下することはない。
【００３１】
前輪と後輪の車間距離をステップの長さの整数倍より長くすると上階側の車輪が先に落段しても下階側の車輪が落段することはなく、下階側の車輪が先に落段しそれによって上階側の車輪が下階側の車輪が落段することもあり、ステップ上に踏みとどまることもある。上りのエスカレータにおいては後輪が前輪を下段に落すことになるが、下りのエスカレータにおいては後輪が前輪を下段に落すことはない。図2の場合は前輪が後輪の落下で落段されない場合を考えるので後輪の車輪の大きさは関係するが、前輪の落下で後輪が落段する場合を考えるのではないので前輪の車輪の大きさは関係しない。
【００３２】
図２（ａ）に示すように後輪がステップ角部付近にとどまり後輪後部接触部が下段のステップの上空で宙に浮いた状態になるとき、前輪は落段しないがカートはエスカレータに固定されない。したがってカートが常にエスカレータに固定されるようにするには前輪にも後部接触部が必要となる。車輪前後の前部接触部と後部接触部は車輪がステップ角部に位置するとき宙に浮いて接地することはなく役目を果たさない。そのため片方の車輪がステップ角部に位置するとき他方の車輪はステップ角部の位置にないようにしなければならない。ステップ角部の位置にない車輪の前後の接触部のどちらかが接地するようにしなければならない。
【００３３】
下りのエスカレータにカートを固定するには後輪の前部に接触部が必要で、常に後輪前部の接触部が接地するには前輪を点線で示すように車輪形の大きな前輪にして後輪と後輪前部接触部がステップ角部付近にとどまらないようにする。あるいは前輪の車輪径に関係なく前輪の後部に接触部を設けて前輪が下段に落下せず、下段のステップの上空で宙に浮いた状態になるようにする。図2のエスカレータカートが上り下りのエスカレータに固定されるためには、後輪の前後に接触部が必要で前輪にも後部接触部が必要となる。前輪の前部接触部は不要である。
【００３４】
前輪と後輪の車間距離をステップの長さの整数倍より短くすると下階側の車輪が先に落段しても上階側の車輪が落段することはなく、上階側の車輪が先に落段しそれによって下階側の車輪が下階側の車輪が落段することもあり、ステップ上に踏みとどまることもある。下りのエスカレータにおいては上位の後輪が前輪を下段に落すことになるが、上りのエスカレータにおいては下位の後輪が前輪を下段に落すことはない。下りのエスカレータにおいて後輪が下段に落下し前輪がステップ上にのこるためには前輪と後輪の車間距離をステップの長さの整数倍より後輪が下段に落下した時の移動距離より十分に短くする必要がある。図1（ａ）において前輪が車輪Ｃのときよりも更に車体の長さを短くすると上りのエスカレータ内でも下りのエスカレータ内でも後輪が落下しても前輪が下段に落下しないようになる。
【００３５】
前輪の回転軸と後輪後部接触部との間の距離がステップの踏面長さの整数倍より十分に短いことはステップの踏面長さの整数倍より十分に長いことでもあり、後輪が前輪を下段に落すことはない。例えば図2においてステップの2枚の長さより十分に長い範囲はステップの３枚の長さより十分に短い範囲でもある。
【００３６】
この場合もエスカレータに固定されるためには後輪の前後に接触部が必要で前輪にも後部接触部が必要となる。ただしステップの踏面長さの整数倍より十分に短い場合、下りのエスカレータ内で後輪がステップ角部の位置にあって接触部が車輪宙に浮いて役目を果たさない場合があるので前輪の前部接触部も必要である。すなわち特許文献５のカートのようにすべての車輪の前後に前部接触部と後部接触部が必要になる。図２の場合も結局のところ図１の場合と同様に、すべての車輪に接触部が取り付き、どれかの接触部が接地するようになるので車間距離は関係がなくなる。前輪が後輪によって落段されるかどうかを問題にするならば、カートのエスカレータに固定する方法がステップとの接触に頼る方法であってはいけない。
【００３７】
特許文献５のカートはすべての車輪の前後に前部接触部と後部接触部が付くカートで、前後輪の車間距離がステップの踏面長さの整数倍でなければ、前輪と後輪が同時にステップ角部の位置にあることはなく必ずどれかの接触部が接地しエスカレータに固定される。また車輪が落段するとき前部接触部あるいは後部接触部のいずれかがステップ角部に引っ掛かり落段を途中で止めるので、前輪がたとえ大きな段差を落下しても落段は途中で止まるので前輪が後輪によって落段されることは問題にしない。
【００３８】
ステップ角部上にある車輪はステップ角部の上昇に伴い車体が傾き車輪の回転中心がステップ角部を通る鉛直線より下階側のステップ上空に位置を移し下段に落下する。車輪が自ら下段に落下するのはこの場合に限られ、車輪はステップ上を移動することがあっても、後輪の落下で下段に落下する場合を除いて自ら下段に落下することはない。エスカレータ内に先に進入する前輪は段差の成長に伴って移動するが段差の成長では下段に落下しない。後続の後輪についても同じことが言え、進入時に移動しても段差を落下しない。
【００３９】
エスカレータ内で車輪がステップの段差を落下するのは、後輪の移動によって前輪が移動し下段に落下する場合だけである。これを防ぐためには後輪の移動がないようにするか、後輪が移動しても前輪が下段に落下しないようにするかである。図1は前輪の移動によって後輪が移動しない位置に移動するようにしたもので、これから説明する図３は後輪が移動しても前輪は初めに載ったステップ上にとどまるようにするものである。カートのエスカレータに固定する方法についても図1はステップとの接触に頼る方法であるが、図３は
ステップとの接触に頼らない方法であり、カートが静止する位置がステップ角部を含めてどこであってもカートをエスカレータに固定する方法である。
【００４０】
図3（ａ）は後輪の移動で前輪が下段に落下しないカートの説明図で、後輪は固定輪1で前輪は自在輪2である。前輪前方の点線で示す円は自在輪が反対側に旋回した状態を示す。上り入り口でのカート下の階段状の地形を実線で、下り入り口でのカート下の階段状の地形を点線で示す。点線で示す反対側に旋回した自在輪は実線で示す自在輪より、上りのエスカレータにおいてステップ上に留まり、下りのエスカレータにおいてすでに下段に落下した位置にあるので、実線で示す自在輪のカートが後輪の移動で前輪が下段に落下しないとき点線で示す自在輪のカートは後輪の移動で前輪が下段に落下しない。
【００４１】
前後輪の車間距離がステップ踏面の長さＬ１の整数倍と後輪半径の車輪半径ＲＢの和より長い場合は、上りのエスカレータ内においても下りのエスカレータ内においても後輪が下段に落下しても前輪は下段に落下しない。ステップ踏面の長さＬ１の整数倍と後輪半径の車輪半径ＲＢの差より短い場合は、上りのエスカレータ内においても下りのエスカレータ内においても後輪が下段に落下しても前輪は下段に落下しない。上りのエスカレータ内においても下りのエスカレータ内においても前後輪の車間距離がステップ踏面の長さＬ１の整数倍と後輪半径の車輪半径ＲＢの和より長くステップ踏面の長さＬ１の整数倍と後輪半径の車輪半径ＲＢの差より短い範囲内では、後輪が下段に落下しても前輪は下段に落下しない。すなわち後輪の移動で前輪が下段に落下しないカートの車間距離はステップ踏面の長さの1.5倍、2.5倍、〜であり、例えば通常のエスカレータのステップ踏面の長さが４００ｍｍであるのでこの場合、ステップ踏面の長さの整数倍の４００ｍｍと８００ｍｍとの中間の値の６００ｍｍであり、或いは８００ｍｍと１２００ｍｍとの中間の値の１０００ｍｍである。更には１２００ｍｍと１６００ｍｍとの中間の値の１４００ｍｍである。後輪の固定輪1の車輪半径が小さく前輪の自在輪2の旋回半径が小さいほど、後輪が下段に落下しても前輪は下段に落下しない範囲が広くなる。
【００４２】
車間距離がステップ踏面の長さＬ１の整数倍のときエスカレータ内での荷台の傾斜はエスカレータの勾配にひとしく、ステップ踏面の長さの1.5倍、2.5倍、〜になると荷台の傾斜はエスカレータ内でエスカレータの勾配より緩くなる。エスカレータの勾配が２０度で緩い場合、荷台の傾斜は１５度程度になるので荷台の水平やエスカレータ内での荷台の水平や荷台の回転は問題にならない。
【００４３】
図３（ｂ）は図３（ａ）に示したカートと同じカートを、下り入り口から取手側を下階側にして取手側から先に進入した場合の状態図で、図３（ａ）の前輪が図３（ｂ）の場合後輪になり、図３（ａ）の後輪が図３（ｂ）の場合前輪になる。図３（ｂ）は下りで上りと同じ向きに使用した場合、前輪が後続の後輪によって落段しないことを示すものである。
【００４４】
上りにおいても下りにおいても取手側から先にエスカレータに進入して取手を下階側にすることは、荷物を下階側にこぼす方向ではなく取手で荷物が倒れるのを止める方向に荷台が回転するので、エスカレータ内で荷台が水平にならないカートでは安全な使用方法と言える。またエスカレータ内ではカートの傾斜によって重心が下階側に移動し、下階側車輪を中心に上階側車輪が浮き上がる方向に回転するので、取手を常に下階側にするカートでは、荷台の先端に荷物を置いても荷物を下階側にこぼすことなく取手より前方の部分はすべて荷台にすることが出来、車体の全長を荷台にすることが出来る。
【００４５】
これに対して下りで上りと反対向きに使用するカートは車体の前方の部分を荷台にすることが出来ず、車体の全長を荷台にすることが出来ない。ただし図１（ａ）のカートは取手を下位側にして下りのエスカレータに乗り入れることは出来ない。車間距離が短い場合、上位の車輪が先に落段しその後下位の車輪が下段に落下する。上り時先行輪が上位で先に落段し、後続輪に落とされることはないが、下り時先行輪が下位になるので上位の後続輪によって落とされるからである。
【００４６】
エスカレータ内のカートは一度落段すると、動慣性がついて落段し続けて下段まで落下するが、図1図3のカートのように落段することのないカートは、エスカレータ内で静止するので落段を繰り返すことはない。図1図2のカートは、車輪前後の接触部が接地してカートをエスカレータに固定するものであるが、車輪がステップ角部付近にあるとき車輪前後の接触部は宙に浮いて接地しない。すなわち車輪がステップ角部付近にあるときカートは静止状態にあってもエスカレータに固定されない。図2のカートは車輪がステップ角部付近を含めてどの位置にあっても、あらゆる場合にいずれかの接触部が接地するようにすべての車輪に前後の接触部を取り付けるものである。従来エスカレータ内でカートを固定する方法としてカートの傾斜に伴い車輪前後の車体の一部を接地させるものや、車輪にブレーキのかけるテコを接地させるものがあるが、接地するものによってブレーキが機能するのではなく、車輪内部にカートの傾斜によって車輪にブレーキのかかる装置を組み込むようにすれば、カートがエスカレータ内のどの位置にあってもエスカレータに固定される。
【００４７】
図３（ａ）の下位側の固定輪は車体の傾斜に伴い前後に振幅するもので、車輪が車体に固定した摩擦部に接触して車輪の回転を止めるものであり、図３（ｂ）は車輪前後の摩擦部が車体の傾斜に伴い振り子運動して車輪に接触し、車輪の回転を止めるものである。図３（ａ）（ｂ）のように上り下りのエスカレータに常に取手を下位側にして乗り入れる場合は、下位側車輪の下位側摩擦部８Ｂは不要で省略することが出来る。エスカレータ内でカートを固定するには、上りのエスカレータ内ではカートの後退を防ぎ、下りのエスカレータ内ではカートの前進を防がなければならない。下り出口においてカートの前進を止める装置が働き続けると、出口で前進できずエスカレータから脱出することが出来ない。出口付近で車体が水平に戻り装置が平地走行状態に戻るが、摩擦部が車輪に噛みこまれて車輪から離れない場合があり、取手を引くと摩擦部が車輪から離れるようにする必要がある。
【００４８】
図４は上り下りのエスカレータを問わず車輪がステップ角部を含めてステップ上どの位置に静止してもカートを固定するため車輪に坂道用ブレーキ（特許文献６図１９参照）を取り付けるものである。坂道用ブレーキの外周が渦巻き曲線である車輪は車輪半径が回転と共に増大する車輪で、車体から吊り下げられる。エスカレータの出口付近を含めて平地走行状態では、坂道用ブレーキは鉛直に吊り下げられ車輪に接触せずブレーキはかからない。エスカレータ内では車体の傾斜に従い車輪に接触し、車輪が回転すると巻き込まれて車輪の回転を止める。
【００４９】
図４（ａ）において平地走行状態で、渦巻き車輪９の回転軸９Ａの位置を後輪である固定輪１の回転軸１Ａから鉛直線Ｙと３０度の角度の直線上Ｙ１にする。３０度の角度は説明のために例示するもので、３０度の角度には特別な意味はなく３０度の角度に限定するものではない。平地走行でも渦巻き車輪９は僅かに振り子運動するが、前方への回転は当たり１１で止められる。渦巻き車輪９が車輪に触れないよう車体との接続軸９Ａは出来るだけ遠くの取手支柱４Ａの高い位置とする。
【００５０】
傾斜角３０度の直線上Ｙ１に接続軸９Ａを設定した場合、図４（ｂ）に示すように車体が３０度傾くと渦巻き車輪９が車輪１に接触し、渦巻き車輪の回転軸９Ａと車輪の回転軸１Ａとを結ぶ直線Ｙ上に双方の車輪の接点９Ｂがあり、接点９Ｂにおいて双方の車輪の接線は共通で、共通の接線Ｘは直線Ｙに直角である。渦巻き車輪Ｕは接点９Ｂにおいて共通の接線Ｘで接点９Ｂから離れた渦巻き車輪Ｕの部分は車輪の回転軸９Ａを中心とする円弧Ｒと共通の接線Ｘに挟まれる領域内にある。渦巻き車輪９が車輪１に接触した状態で車輪が後退方向に回転すると、渦巻き車輪の回転軸９Ａと車輪の回転軸１Ａとを結ぶ直線Ｙ上に双方の車輪の接点を持ちながら、接点９Ｂから離れた渦巻き車輪Ｕの部分も車輪と密着し、接点９Ｂから離れた双方の車輪が密着した位置では、双方の車輪半径の和が双方の回転軸９Ａと１Ａとの間の距離より大きくなる。車輪の回転と共に、接点９Ｂから離れた双方の車輪が密着した位置が双方の回転軸９Ａと１Ａとを結ぶ直線Ｙ上に移動すると、渦巻車輪９が車輪外周１Ｃを押さえつける力は、方向車輪の回転軸１Ａに向かい大きさはどんどん大きくなる。また車輪が前進方向の反対方向に回転すると、双方の回転軸９Ａと１Ａとを結ぶ直線Ｙ上にあった接点９Ｂが接点９Ｂから離れた位置に移動し、渦巻車輪９が車輪外周１Ｃを押さえつける力は、どんどん小さくなる。
【００５１】
車輪のカートの前進方向の回転は阻止せず、後退方向の回転を阻止する。渦巻き車輪と車輪が接触した状態で車輪が後退方向に回転すると、渦巻き車輪９は車輪１に巻き込まれて、渦巻き車輪９と車輪１の接点９Ｂは渦巻き車輪のより半径の大きな部分に移動し制動力を増す。通常の４輪が付いた手押し車でも、前後輪の車間距離がステップ踏面の１．５倍〜２．５倍に近似するならば、この坂道用ブレーキを取り付けるだけでエスカレータ内に乗り入れることが出来るようになり、坂道でもオートスロープのエスカレータでも効力を発揮する。車輪の前後にこの坂道用ブレーキを取り付けると上り坂でも下り坂でも決して坂道を下がらないようになり、下り坂ではブレーキを解除しながら前進する。
【００５２】
このブレーキの欠点は渦巻き車輪が車輪より離れれば離れるほど平地走行で車輪に触れることはないが、渦巻き車輪が車輪枠外に飛び出し車輪部分が大きいので、カートの後ろからカートを順々に差し込んで複数のカートをひとまとめに収納するとき、カートの重なり部分が少なくひとまとまりになった全長が長くなる欠点がある。また一旦渦巻き車輪が車輪に巻き込まれると、車輪から渦巻き車輪を引き離す力が働かないので、図４（ｃ）に示すように取手を引いて車輪から渦巻き車輪を引き離すようにする。
【００５３】
取手はＰ１を中心に回転する回転体Ｔ１とＰ２を中心に回転する回転体Ｔ２とで構成され取手を下方向（⇒Ａ方向）に押すと連結棒Ｔ１が引き上げられ、後述の手を離すと効くブレーキが解除する。取手を後（⇒Ｂ方向）に引くと連結棒Ｔ２が引き上げられ、渦巻き車輪を車輪から引き離す。
【００５４】
図５は車体が傾くとブレーキがかかる車輪で、図４の坂道用ブレーキとおなじくブレーキの機能は車輪周辺に集約され外部からの作用で起動するものではなく、何物かが接地してそれによって起動するものでもない。車輪枠１Ｂと車体３に取り付くケース３Ｂは、回転可能な接続軸３Ａで連結され、車輪の回転軸１Ａと接続軸３Ａを結ぶ直線Ｙ１は、地面７との接地点７Ａを通り車体３が傾斜しケース３Ｂが３Ａを中心に回転しても常に地面７と直行する。
【００５５】
図５（ａ）は平地走行状態を示し、車体３と地面７は平行で、車輪枠１Ｂの中心線Ｙ１とケース３Ｂの中心線Ｙ３は地面７に直行し重なった状態である。地面７が水平面ではなく坂道であっても状態は同じで車体３と地面７は平行で、車輪枠１Ｂの中心線Ｙ１とケース３Ｂの中心線Ｙ３は地面７に直行し重なった状態になり、車輪１の両側に配置され車体に取り付くブレーキ摩擦部８および９は、車輪１の外周のタイヤ１Ｃから遠く離れたた状態で接触することはない。図５は図４の坂道用ブレーキと異なり坂道やオートスロープのエスカレータで効かないブレーキである。
【００５６】
図５（ｂ）図５（ｃ）はそれぞれ車輪１が後輪のときの上りと下りのエスカレータ内の状態を示し、車体３が傾斜しても車輪枠１Ｂは水平なステップ面に対して垂直で動かないので、傾いた車体３に取り付くブレーキ摩擦部８は車輪のタイヤ１Ｃに接触し、車輪にブレーキがかかる。車体がエスカレータ内で傾いた状態から平地走行状態に戻って車体が水平になったとき、あるいは平地走行状態で何らかの理由で摩擦部と車輪１の外周のタイヤが接触市はなれないとき、図４の坂道用ブレーキは車輪からブレーキを引き離す力が働かないが、図５のブレーキは車輪枠１Ｂには常に鉛直状態に戻ろうとする力が働くので車輪からブレーキを引き離すようになる。
【００５７】
摩擦部と車輪１の外周のタイヤ１Ｃとが遠く離れたた状態でもエスカレータの勾配が３０度〜３５度で急な場合、エスカレータ内で接触し車輪の回転を止める。また平地走行で車輪枠１Ｂが前後に振れても、タイヤ１Ｃは摩擦部８或いは９と接触することはなく、車輪枠１Ｂが前後に大きく振れるほど鉛直に戻る力が大きく働くので、たとえ接触したとしても摩擦部から離れる。エスカレータの勾配が急な場合、車輪前部に取りつく摩擦部は図５のように回転体の渦巻き車輪である必要はなく、車輪後部と同じく固定の摩擦部を取り付ける。
【００５８】
エスカレータの勾配が２０度で緩い場合、車輪外周１Ｃと摩擦部８或いは９との感覚を狭くする必要があり、平地走行で双方が接触しあうようになる。車輪外周とブレーキ摩擦部との間隔が狭いほど、車体の僅かな傾斜で双方１Ｃと７は接触する。カートの始動時や走行時に車輪が障害物に乗り上げたり溝にはまり込んだりすると、車体が前進しても車輪が後に残り、車輪枠１Ｂが接続軸３Ａを中心に回転し、タイヤ１Ｃとブレーキ摩擦部８が接触し、車輪１の回転を止める。
【００５９】
車輪前部８Ａにとりつく摩擦部はその外周が渦巻き曲線の車輪９で８Ａとの接続軸９Ａは回転可能な回転軸である。車輪後部８Ｂに摩擦部８は固定して取り付けられる。車輪前部のブレーキを渦巻き車輪９にすると車輪の前進方向の回転を許し後退方向の回転を阻止する、上りのエスカレータ内で後退を防ぎ、エスカレータ出口で車輪に渦巻き車輪を巻き込んではなれない状態でもカートを押すと両者は離れる。
【００６０】
エスカレータにカートを固定するには、上りのエスカレータ内では車輪前部のブレーキ摩擦９で後退を防ぎ、下りのエスカレータ内では、車輪後部のブレーキ摩擦部８で前進を防がなければならない。図５（ｄ）に示すように車輪前後の摩擦部に、渦巻き車輪９Ｂと９Ｃを互いに反対に向き合うように取り付ければエスカレータ内でカートは固定される。エスカレータ出口や平地において車輪に渦巻き車輪を巻き込んで両者が離れない状態を考えると、車輪前部の渦巻き車輪は後退すると渦巻き車輪が車輪に食い込む方向に回転し、両者は離れなくなりカートは後退できなくなる。また車輪後部の渦巻き車輪は前進すると渦巻き車輪が車輪に食い込む方向に回転し、両者は離れなくなりカートは前進できなくなる。
従って平地走行で前進しやすいように、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように車輪後部の摩擦部を渦巻き車輪にしない。或いは図３のカートのように上り下りともエスカレータ内で取手を下階側にして使用すると車輪後部のブレーキを不要になるのでこれを省略する。車輪前部の渦巻き車輪のブレーキだけ取り付ける場合、図４（ｃ）の取手を採用すれば下り出口で支障がなくなる。
【００６１】
エスカレータ出口ではカートの後輪にブレーキが効けば、カートを押さなくてもステップの流れによってカートはエスカレータ外に排出される。ブレーキが効かなければ、カートを押さなければカートは前輪もエンドプレートを乗り越えることなく、出口の手前で停留し車輪は後ろ向きに回転する。エスカレータカートは手を放すとブレーキが効くようになっているのでエスカレータから出るまで手を放しておくほうがよく、出口の直前でカートを押すとブレーキがはずれ、エスカレータのカートを運び出す力の助けを受けることはなくなる。従ってエスカレータの出口では押しても前進するが、後退しない逆転防止装置が解除されずに働き続けるのが理想的である。
【００６２】
エスカレータの出口でステップ数枚分に段差がなく出口平坦部の長いエスカレータはカートが押し出せなかった場合、押す人は後ずさりせずに単に立っているだけで、カートはエスカレータ外に排出される。これに対して出口で平坦部の短いエスカレータでは、押す人の足元に段差がありカートを押し出す人は後方の低いステップに落とされることになり、カートを押し出すことより自分の足場の確保が先決となり、後ろに向かって歩き体勢を立て直すことが出来なくなる。下り出口ではステップの蹴上げ部分が立ち上がったまま前進するのでカートを押し出すが、上り出口ではステップの蹴上げ部分が沈みながら前進するのでカートを押し出すことはない。上り出口で平坦部の少ないエスカレータにおいては、取手から手を放して効くブレーキではなく、取手を押してもカートの後退を防ぐ装置が働き続ける必要がある。
【００６３】
図５の後輪前方の渦巻き車輪は上りのエスカレータ内でカートの後退を防ぐが、上り出口で車体が水平に戻ると渦巻き車輪は車輪から離れて図５（ｃ）の平地走行状態に戻る。しかしエスカレータ内で車輪に密着した渦巻き車輪は、出口を出るまで離れないほうがカートの後退を防止し、押さなくてもエスカレータがカートを運び出すことになる。また渦巻き車輪はカートを押しても車輪から離れることなく、後退防止装置は解除されない。
【００６４】
図６は上りのエスカレータ内で車輪に密着した渦巻き車輪が、出口を出るまで密着し続けるようにしたもので図６（ａ）は平地走行状態である。渦巻き車輪９Ｂの摩擦部８は折れ線で、各折れ線の回転中心９Ａまでの距離は渦巻き車輪の回転と共に増加する。回転体Ｔは車体３の回転軸Ｔ１に取り付き、３個の当たりＴ２、Ｔ３、Ｔ４が取り付く。当たりＴ２は渦巻き車輪に取り付く当たり９Ｃを上から押えて渦巻き車輪９Ｂの回転を止める。当たり９Ｃの反対側にはカウンターウェイト９Ｄが取り付き、図６（ｂ）に示すように上りのエスカレータ内では、回転体Ｔ回転して当たり９Ｃが回転体の当たりＴ２から離れることで、渦巻き車輪９Ｂがカウンターウェイト９Ｄを落下させる方向に回転し、渦巻き車輪９Ｂが車輪外周１Ｃに密着する。
【００６５】
車輪枠１Ｂに取り付く当たり１Ｄの先端部が回転体Ｔの上面である当たりＴ４に接触しながら滑走することで、回転体Ｔは回転中心Ｔ１の周りを←印方向に回転する。図６（ａ）の平地走行状態では回転体Ｔの回転中心Ｔ１と当たりＴ２を結ぶ直線は渦巻き車輪の当たり９Ｃに直角に当たり、渦巻き車輪の回転を押えて摩擦部と車輪外周は密着しないが、図６（ｂ）の上りのエスカレータ内では摩擦部と車輪外周は密着し、渦巻き車輪の当たり９Ｃは回転体Ｔの当たりＴ２を押し上げ、回転体Ｔの回転を阻止する。回転体Ｔの回転が阻止された状態は、出口付近で車体３が水平に戻っても継続し、渦巻き車輪の摩擦部８は車輪外周１Ｃに密着し続ける。
【００６６】
図６（ｄ）は、後輪１がエスカレータのエンドプレート７Ｂに乗り上げた状態を示し、車輪枠１Ｂは大きく後転し、車輪枠１Ｂに取り付けた当たり１Ｅの先端面を回転体Ｔの当たりＴ３が滑走することで、渦巻き車輪９Ｂをカウンターウェイト９Ｄが押し上げられる方向に回転させ、カートがエスカレータから出ると同時にカートは図６（ａ）の平地走行状態に戻る。このように図６の脱出装置は車輪内部ですべてを処理するもので、機能の起動と解除において外部の何物かが接地してそれによるものではない。
【００６７】
エスカレータカートは平地走行において、小さい段差は乗り越える必要がある。図５に示したカートは前方の段差に車輪が当たると車輪が後方に残り、車体が車輪の前に出て車輪外周１Ｃが車輪後部の摩擦部８に接触し車輪１にブレーキをかける。図６のカートのよう名横方向の車輪枠を取り付けて前方の段差に当てるようにすると、図７（ａ）に示すように車輪枠１Ｂは段差に当たって前転し、車輪後部の摩擦部８から遠ざかる。図７（ｃ）に示すように段差に車輪が乗り上げた場合、車輪枠１Ｂは接続軸３Ａを中心に自由に回転し、車輪が後部の摩擦部に当たることになるが、図７（ａ）に示すように段差に車輪枠１Ｂが乗り上げた場合は、車輪枠の回転は前進方向に限られ後部の摩擦部から遠ざかることになる。車輪枠１Ｂの回転は車輪枠１Ｂに取り付けた当たり１１がケース３Ｂに当たって止められ、段差の角部６Ａは回転の止まった車輪枠１Ｂの外周を滑走する。段差を上りきった場合、車輪が着地して車輪枠１Ｂが水平に戻り、車輪が車輪後部の摩擦部８Ｂに当たることはないが、乗り切らない場合、図７（ｃ）に示すように車輪が段差の角部に乗って車輪枠１Ｂが後転し、車輪後部摩擦部に当たって段差に乗らなくなる。すでに前述したように下りのエスカレータ内に取手側から先に進入するようにするエスカレータカートは、車輪後部の摩擦部８Ｃは不要となるので、段差に直接車輪が当たっても段差を乗りあがることが出来、問題がなくなる。
【００６８】
図８図９図１０図１１は取手から手を離すと効くブレーキでエスカレータカートにではなく通常のカートにも取り付けられるもので、カートである以上は取り付けられるべきものである。図８図９は本発明のブレーキの概要を説明するもので図１０図１１はエスカレータカートに取り付けた実施例を示すものである。図８は摩擦部９が車輪に、図９は地面に接触するものである。地面が半径無限大の車輪と考えれば図８図９も回転する車輪によって巻き込まれ制動力が発生する仕組みにおいて共通している。外周に摩擦部８を取り付けた回転体９において、図８は扇形車輪の両端に摩擦部を取り付けたもので図９は外周の左右の両側が渦巻き曲線である車輪であり、カートの前進と後退にブレーキをかける。
【００６９】
図８図９において（ａ）は平地走行状態で取手を押すことによって外周に摩擦部を有する回転体９を引き上げて車輪から離れている。（ｂ）は取手から手を離すことによって平地走行状態で引き上げていた回転体９を車輪外周上１Ｃに落とした状態で、回転体９に取り付いた摩擦部は、車輪外周１Ｃを押さえつけるのではなく車に車輪外周上に乗っている状態で、摩擦部が車輪外周を押さえつける力は回転体の自重だけである。（ｃ）は車輪１の回転によって回転体９が回転した状態を示し、回転体の回転中心９Ａと摩擦部８と車輪外周１Ｃとの接点７Ｅとの間の距離が増大して制動力は増加する。制動力が増大するためには回転体の回転中心９Ａの位置が動かないことが条件となり、回転中心９Ａの円運動の接線方向の動きを当たりで止める。この当たりは図７においてＴ２であり、図９においてはＴ６である。制動力が最大になる位置を、回転体の回転中心９Ａと接点７Ｅと車輪の回転軸１Ａとが一直線上にある位置に設定して、その位置で回転体の回転を当たり１１で止める。
【００７０】
通常ブレーキは車輪の回転軸、或いは外周を押さえつけることで回転をとめるもので、摩擦力によるものである。制動力は強く押さえれば押さえるほど大きくなるので、カートの取手から手を放すと効き押すと解除するブレーキにおいて、始動時にブレーキを解除して走行するにはこの強いバネを引き戻す大きな力が必要である。
【００７１】
本発明のブレーキは車輪に別の回転体がかみ合うもので、別の回転体とは例えば外周が渦巻き曲線である車輪のように回転により半径が増大するものである。この回転体が車輪に接触すると巻き込まれて、双方の回転軸と接触点とが一直線になったとき、双方の車輪半径の和が双方の軸間距離より大きくなって、車輪の回転中心に向かって大きな力が働くようになる。この回転体をアームに取り付け、アームの振り子運動で回転体を車輪に近づけるとき、双方の回転体の軸間距離は車輪が巻き込まれても広がることないようにし、車輪に回転体を近づけるアームは車輪が巻き込まれることにより遠ざかることはなく、むしろより縮まる方向に回転するようにする。本発明のブレーキは摩擦体が回転しながら制動力を高めるので、ブレーキと回転体との間に滑りを伴わず摩擦体の磨耗はなく、通常のブレーキのように効き始める過程において、ブレーキと回転体との間に滑りが生じ摩擦体の磨耗を伴うようなことはない。
【００７２】
図８について説明する。Ｔ１は取手の動きと連動して上下する連結棒でＴ２はＰ２を中心に回転する回転体で、Ｔ１との接続軸Ｐ１の反対側に回転体Ｔ４に取り付くガイドローラーＴ３をすくい上げるフックＰ３がとりつく。図８（ａ）においてＴ１を引き上げると回転体Ｔ２が回転し、フックＰ３ガイドローラーＴ３をすくい上げる。回転体Ｔ４が接続軸Ｐ４を中心に回転し、回転体９の摩擦部８が車輪１から離れる。図８（ｂ）において取手から手を離すとＴ１が下がり、フックＰ３とガイドローラーＴ３が離れて回転体Ｔ４が落下し、摩擦部８が車輪外周１Ｃ上に乗る。このとき回転体Ｔ２と回転体Ｔ４は完全に遊離し、フックＰ３の底面と回転体Ｔ４の上面の間に間隙Ｇが出来る。図８（ｃ）において車輪１が回転すると回転体９も回転し、摩擦部８が巻き込まれると回転体Ｔ４が押し上げられ、間隙ＧがなくなってフックＰ３の底面と回転体Ｔ４の上面が当たる。直線Ｐ２、Ｐ３，直線Ｐ４、９Ａのなす角度は直角となり９Ａの上昇を止める。
【００７３】
図９について説明する。取手支柱４Ａに車輪４Ｂが取り付き、取手４を押したり引いたりすると、車輪４Ｂは回転体Ｔ１のＶ形に折り曲げられたスロープ上を前後し回転軸Ｐ３の反対側の接続軸Ｐ４を上下させる。その結果取手４を押しても引いても連結棒Ｔ２を引き上げることになる。回転体Ｔ３とＴ５は、回転体に連結される連結棒Ｔ４の運動方向を直角方向に変えるもので、連結棒Ｔ２の上下動は最終的に連結棒Ｔ６の上下動になる。回転体Ｔ７は連結棒Ｔ６の上下によって上下し、回転体Ｔ７に接続される回転体８も上下する。引きバネ１２Ａには連結棒Ｔ６に働く張力を軽減させるバランサーである。回転体Ｔ８は回転体Ｔ７に取り付く当たり１１に施された長穴内を貫通し、平地走行状態では長穴の底面に乗った状態で図８（ｂ）に示すように取手から手を離したとき、長穴の底面から離れて浮き上がり、図９（ｃ）に示すようにカートが前後に動いて回転体９が回転し、回転体９の回転に伴う車輪半径の増加ゆえに回転軸９Ａが上昇し、回転体Ｔ８が長穴１１内の上面に当たり、車体後部３を持ち上げる車体の後半分の総重量は、後輪２に代わって回転体９が支持することになり、回転体９は逆回転して高度を下げカートを動く前の位置に戻そうとする。回転体９は前進方向の回転にも後退方向の回転にも、車輪半径が増加する外周が渦巻き曲線の車輪で、前半分の渦巻き曲線は後半分の渦巻き曲線よりも大きい。
【００７４】
そもそもカートの前進は後輪よりも前輪のほうが、後進は前輪よりも後輪のほうがブレーキの効きが良く、例えば前進で前輪ブレーキは効く場合、車体が前のめりになり、後輪ブレーキが効く場合、車体はそのまま後輪を引きずって滑走する。車体は制動された車輪の回転軸を中心にして公転しようとするもので、前進に対して前輪ブレーキが効くとき、車体重心は浮き上がる方向に公転し前輪に大きな車輪圧がかる。後輪ブレーキが効くとき、車体重心は沈む方向に公転し前輪で車体重心の公転が止められ車体重心は前者のように上下方向に大きな仕事をしない。また前進に対してブレーキが効くとき後輪は浮き上がる方向に公転し後輪にかかる車輪圧は減少し後輪にブレーキをかけてもあまり効かない。
【００７５】
図９のように車輪に代わって車体重量を支持する渦巻き車輪のブレーキを車体後部につける場合、カートの後進においては車体重心が浮き上がる方向に公転し大きな車輪圧がかるのでブレーキの効きはよいが、前進方向に効きが悪い欠点を車体を大きく浮き上がらせて渦巻き車輪のブレーキの地面との摩擦面を大きくして補う。またゴムが磨耗して薄くなっても地面に接触し回転し始め、後輪に取り付けるブレーキであっても前進時でも地面とも接触面を大きくすることで後進時に劣らない制動力を発揮する
【００７６】
取手を押す方向とカートの進行方向が一致する場合、車輪が止まっている間はブレーキを解除する力の反力が発生しブレーキを解除できるが、車輪が転がればブレーキを解除する力の反力がなくなるのですぐにブレーキがかかってしまう。このため車軸が転がらない方向すなわち上から下へ取手を押さえる必要があった。カートを押して前進するとき、カートが等速運動になると押さなくても運動し続ける。この状態は取手から手を離してもカートは動き続ける状態である。手を離すと自動的にかかってしまうブレーキが取り付いたカートは、動き出してから軽く押すだけで動くようになったとき突然ブレーキがかかることになる。このため始動時だけでなく運動時にも取手を下に押し下げて前へ押すようにして、ブレーキがかからないようにする必要がある。すなわち運動時には押す力以外にブレーキが外れないように押す方向とは別の方向にも力が必要となる。図９のように前進時に取手を押す場合取手を前に押し倒すまで押し込むようにする。
【００７７】
図１０は図８を更に簡素にしたブレーキで、アームＴ２は車体３に取り付けられ接続軸Ｐ２を中心に回転する。また接続軸Ｐ１に連結棒Ｔ１が接続し、連結棒Ｔ１の上下動によってアームＴ２は接続軸Ｐ２を中心に円運動をする。アームＴ２の接続軸Ｐ３にブレーキの半円回転体９が取り付き、半円回転体９は上下に動く。図１０（ａ）は車体３に固定された当たり１１に半円回転体９の直線部が当たって静止している状態を示す。半円回転体９はＴ１の上方向の力によって吊り上げられていて、半円回転体９の半円部は車輪１から離れている。半円回転体の回転軸Ｐ３は円の中心から少し離れた位置で、回転軸Ｐ３と半円外周との距離は、回転軸から鉛直方向の位置で最小で水平方向に移るに従い増加する。図１０（ｂ）はＴ１によって吊り上げていた力を解放することで半円回転体９が自重により落下し、当たり１１から離れて車輪外周１Ｃの上に乗った状態を示す。図１０（ｃ）は車輪１の回転により、半円回転体が回転し半円回転体の円弧の末端が当たり１１に当たった状態を示す。図１０（ｄ）は図１０（ａ）図１０（ｂ）図１０（ｃ）に示した取手から手を離すと効くブレーキと図４に示した坂道用ブレーキとを組合したもので、この車輪を取り付けたカートはエスカレータ内に乗り入れることが出来るようになる。
【００７８】
図４において説明したように回転体に車輪の回転が伝わるためには、両者の円運動の接線方向が一致し、両者の回転中心を結ぶ直線上に接触点がある必要がある。回転体が棒状のアームである場合を考えると、回転体の回転軸の位置と車輪の回転軸の位置が固定された位置にあって、双方の回転軸の間の距離が一定である場合、双方の回転軸の間の長さより回転体の回転中心から接触点までの距離と車輪の半径の和が大きくなると、両者の接触点は両者の回転中心を結ぶ直線から離れて両者の円運動の接線方向は平行にならなくなる。この場合接触点において滑りが生じ、回転体は回転しない。回転体がその外周が渦巻き曲線の車輪で回転に伴い回転中心から車輪との接触点までの距離が急激に増加する場合、車輪との接触点は両者の回転中心を結ぶ直線から離れて回転体が車輪に巻き込まれことなく回転体は回転しにくくなる。
【００７９】
回転体を半円にして円の中心から少しずらした位置を回転中心にすると、回転体が静から動へ移る回り始めにおいて半径の増加が少ないので車輪と接触すると同時に回転する。回転体の重みだけでなく押しバネ１２Ｂで軽く押してタイヤを押さえる力を補足すると車輪に回転がより伝わりやすくなり滑ることはない。回転が継続すると回転中心から車輪との接触点までの距離がゆっくりと増加しその増加率は大きくなる。このとき回転体の回転軸と車輪との接点との間の距離が増大するので回転体を取り付けたアームＴ２が上昇し、回転体９の直線側は固定した当たり１１に当たる。回転体はそれまでの回転軸を中心とする回転から当たり１１に当たった位置を中心にして直線部全長を回転半径とする大きな円運動に変化し、車輪を押さえつける。
【００８０】
双方が点で接触するのではなく、面と面が接触し接触面に長さがある場合で、双方の回転軸を結ぶ線上に接点を持ちながら接点から離れた位置においても接触する場合、車輪の回転が止められる。回転が続く場合、双方のどちらかが弾性体で変形しなければならない。この変形に伴って力が発生し、この力が双方の回転軸に作用する。この力は回転すればする程大きくなり大きな制動力となる。この大きな制動力は自然発生するもので、通常のブレーキのようにバネに直接力を加えるものではない。車輪に回転体を接触するだけで、車輪を押さえつける力は全く要らないのがこのブレーキの特徴である。この大きな制動力を発生させ車輪の回転を止めるためには、回転体が回転して車輪に巻き込まれた時、回転体の回転軸の位置が動かないことが必要である。図８のブレーキでは回転体の回転軸の位置が動かないようにするためアームＴ４の円運動の接線方向の動きを回転体Ｔ２で止めるものであるが、図１０のブレーキでは場合回転中心の位置を固定するため特別な装置の必要はなく、そのための力も必要としない。
【００８１】
図１０（ｄ）において渦巻き車輪Ｔ３は車体との接続軸Ｐ３を中心にして回転し、反対側の爪Ｐ４が連結棒Ｔ１のフックＰ２にすくい上げられると車輪１に巻き込まれた渦巻き曲線部分は車輪から引き離される。取手を上から下へ押さえ込むと連結棒Ｔ１は上方向に引き上げられ半円回転体を引き離すが、坂道用ブレーキＴ３は車輪から離れている場合、爪Ｐ４とフックＰ２とは離れたままである。
【００８２】
図１１に示す後輪部分は図５に示した後輪部分で、図１１はこれにブレーキを取り付けたものである。車輪の回転軸１Ａは車体との接続軸３Ａとリンク３Ｂを介して連結され、接続軸３Ａを中心に円運動する。リンク３Ｂは地面に対して常に垂直で、地面Ｘ１は平地走行時の水平面を示し、地面Ｘ２は車体が角度Ｚだけ回転して傾いたときの水平面を表す。回転体Ｔ３は車体との接続軸Ｐ３を中心に回転し、クランクＴ２は車体との接続軸Ｐ２を中心に回転する。回転体Ｔ３には長穴１０が施され、長穴上面１０Ａを連結棒Ｔ１とクランクＴ２の接続軸Ｐ1に取り付けたガイドローラー１Aが下から支え、 回転体の落下を止める。
【００８３】
図１１（ａ）に実線で示す状態は平地走行状態を示し、回転体Ｔ３が取手の動きと連動する連結棒Ｔ１によって引き上げられて、回転体の摩擦部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，は車輪と接触せず離れた状態である。摩擦面Ｓ３は車輪が前後に振り子運動しても当たることはないが、摩擦面Ｓ２は一点鎖線の円１−２で示すように、平地走行状態でもカートの後退時に車体３より車輪１が前方に移動して当たることもある。摩擦面Ｓ１は車体が傾いたとき、リンク３Ｂが水平面Ｘ２に対して垂直になるので、一点鎖線で示す円１−２に接触する。車体が傾いたまま後退すると、車輪１−２は→印の交代方向に回転し、この回転が回転体Ｔ３に伝わって回転体Ｔ３は接続軸Ｐ３を中心に上方向に回転し、回転体Ｔ３の上面Ｔ１１が車体に取り付けた当たり１１に当たる。このようにしてエスカレータ内では、取手を押してブレーキを開放した状態でも車体の後退を防ぐことが出来る。
【００８４】
図１１（ｂ）の実線で示す状態は、取手から手を離して回転体Ｔ３が落下して車輪１−１の上に乗った状態で、摩擦部Ｓ２とＳ３は車輪に接触する。カートが前進するとき車輪の回転軸１Ａ−１は車体より後方１Ａ−３に移り、車輪には摩擦部Ｓ３だけが接触する。カートが後退するとき車輪の回転軸１Ａ−１は.車体より前方１Ａ−２に移り、車輪には摩擦部Ｓ２だけが接触する。車輪１はアーム３Ｂに取り付けられ円運動するので、図１０の場合のように回転軸が固定した車輪にアームに取り付き円運動する。摩擦部が接触する場合とは逆に、摩擦部が動かなければ車輪側が動けば動くほど制動力が大きくなる。
【００８５】
図１１（ｃ）は長穴下面１０Ｂにガイドローラー１１Ａが当たり、回転体Ｔ３の上方向の回転を止める。車輪１とアーム３Ｂは前進後退を問わず回転体Ｔ３を押し上げる方向に運動するので、回転体が上に押し上げられなくなるとカートは前進も後退もできなくなる。図１１の場合図１０の場合と違い摩擦面の位置的変化が少ないので、図１１（ａ）に示した渦巻き車輪９を取り付ける必要はなく、滑り止めに押しバネ１２Ｂの介助が必要である。
【００８６】
図８〜図１１に示したブレーキにおいても従来の摩擦体を回転体に強いバネで押さえつけるブレーキにおいても、摩擦体が回転体に接近し接触するまでと接触してから回転体にブレーキが効くまでの過程においてもブレーキと回転体との間に位置的変化があり、この位置的変化の弾性変形が回転体を押さえつける力となる。
【００８７】
通常のブレーキでは回転体と摩擦体に弾性変形がないので、バネを介して摩擦体を買い天体に押さえつけ、バネの力で制動する。大きく伸び縮みしてやっと力が発生する弱いバネでは、摩擦体が回転体に接触してからバネの力が回転体の回転字句を止める力に達するまでの間に、摩擦体と回転体の間に滑りが生じ摩擦体の磨耗を招く。瞬時に回転を止めるためには、少ない伸びで大きな力が発生する剛性の高いバネが必要となり、ブレーキ作業の全過程において摩擦体と回転体の位置的変化は小さくなる。摩擦体の厚みが磨耗により薄くなるとバネの歪量が小さくなりバネの押さえる力が弱くなってブレーキの効きが悪くなる。また摩擦体が回転体に接近し接触するまでの間に遊びがなければ、ネジの緩みやガタツキとブレーキや回転体の磨耗に対処できないこともあって、ブレーキ作業の全過程において摩擦体と回転体の小さな位置的変化の中で所定の制動力を確保するには、高い寸法精度が要求される。これに対して図８〜図１１に示したブレーキは回転体とブレーキとの位置的変化が大きく、両者が互いに回転しながら制動力を徐々に成長させるもので、通常のブレーキのように瞬時に大きな力を発生させるものではない。このため摩擦体の磨耗は少なく、摩擦体が磨耗しても摩擦体と回転体とが離れている始点とブレーキが効く終点の間でどこからブレーキが効き始めても問題はない。
【００８８】
図８〜図１１に示したブレーキはブレーキ作業の全過程において摩擦体と回転体の位置的変化が大きく摩擦体が大きく動き回ることが特徴であるが、ブレーキが効く過程において摩擦体の回転中心を固定する必要がある。図１０に示したように摩擦体が大きく動き回ることを利用して摩擦体の回転中心を固定される位置までもっていくようにすることが出来る。
【００８９】
図１図２の車輪前後に接触部を持つカートではなく図３に示すように接触部を持たないカートにおいて、前後輪の車間距離をステップの踏面長さの整数倍であるならば前後輪は同時に段差を落下するので前輪が後輪で落とされることはない。しかしエスカレータ内に進入したとき前輪がステップ角部上にあってステップの上昇と共に持ち上げられ前輪の回転軸が後退してステップ角部を通る鉛直線を越えて下段のステップ上に移るとき突如として大きく段差を落下する。前後輪の車間距離がステップの踏面長さの１．５倍前後の長さ、２．５倍前後の長さ、〜の場合、前輪が後輪で落とされることはないが、この場合も同様に前輪がステップの上昇と共に持ち上げられ突如として大きく段差を落下する場合がある。しかしこの場合前輪が落段しても後輪は落段せずステップ上に留まるので前輪の落段を止めることができ、落段したとしても同時に落段する場合よりも落段時の衝撃は少ない。
【００９０】
前後輪の車間距離がステップの踏面長さの１．５倍前後の長さ、２．５倍前後の長さ、〜の場合、前輪が後輪で落とされることはない。正確に言えば前後輪の車間距離がステップの踏面長さの整数倍以下であれば上りのエスカレータ内では前輪が後輪で落とされることはなく、下りのエスカレータ内で前後輪の車間距離がステップの踏面長さの整数倍以下であっても前輪が後輪で落とされないならば、すなわち前後輪の車間距離がステップの踏面長さの整数倍から後輪の車輪半径を差し引いた長さより小さければ、上りのエスカレータ内でも下りのエスカレータ内でも前輪が後輪で落とされることはない。
【００９１】
図１２は前後輪の車間距離がステップの踏面長さの整数倍から後輪の車輪半径を差し引いた長さより小さいカートで、図５に示した回転軸が固定されない車輪を前輪に取り付けたカートである。前輪の車輪枠はステップ角部上を含めてステップ上のどこにあっても鉛直を保つので、車体が前後に動いても車輪の位置は動かず車体の傾斜で落段される可能性は少ない。また前輪の車輪枠がステップ上のどこにあっても鉛直を保つことを利用して、下りのエスカレータ内で荷台の前部を車体に固定するフックを外し取手を手前に引き戻して荷台を水平に保つことが出来る。
【００９２】
図１２（ａ）は上り入り口での状態図で、図１２（ｂ）は下り入り口での状態図である。下りのエスカレータ内では荷台Ｔ４は車体３との接続軸Ｐ４を中心に回転可能で、平地走行時と上りのエスカレータ内では、荷台Ｔ４の当たり部１１を回転体Ｔ３のフック部１１Ｂが上から押さえて荷台Ｔ４を車体３に固定している。車輪枠Ｔ１と回転体Ｔ３はヒモＴ２で繋がれていて、下りのエスカレータ内でだけヒモは回転体Ｔ３を引っ張って、荷台の当たりからフック１１Ｂを引き離す。荷物の重心の位置は荷台が車体から離れる方向に回転せず、荷台が車体に当たる方向に回転するような位置にあるものとし取手から手を離すと荷台は前転して車体に固定される。下り時にだけ取手を手前に引き寄せることが可能で、出口で取手を押すと荷台は前転して車体に固定される。
【００９３】
通常のエスカレータカートは前輪が自在輪で後輪が固定輪で、エスカレータから脱出するとき前輪にブレーキをかけることが出来ないので、後輪にブレーキを取り付けやすい固定輪を採用している。エスカレータに進入したとき前輪は段差に敏感に反応して即座に移動する必要があり、前輪が自在輪の場合、自在輪の旋回方向によっては落段する位置にあっても移動せずステップの上昇と共に持ち上げられることになりかねない。エスカレータカートの性能はエスカレータに進入したときから時間の経過を経ずにエスカレータに固定されるかどうかの1点であるので、自在輪の前輪は好ましくない。図１２のように前輪が固定輪で後輪が自在輪である場合、取手から手を離すと効くブレーキはエスカレータから脱出時に支障をきたすので前輪に取り付けないが、後輪に図９に示した地面に渦巻き車輪を接地させるブレーキを取り付ける。
【００９４】
カートが前進しながら方向を変える場合、前輪が自在輪で後輪が固定輪のとき前輪は自由に位置を変え後輪は前輪の動きに引きずられながら直進して位置を変える。前輪は後輪を中心にして円を描くが、円運動の中心が大きく動く。これに対して前輪が固定輪で後輪が自在輪のとき、後輪は前輪を中心に円運動をして、前輪は後輪の円運動に押し出されながら直進する。このとき前輪が自在輪で後輪が固定輪のときに比べて位置を変えない。前輪が自在輪で後輪が固定輪のとき前輪は自由に位置を変え後輪は動くので、前輪は動く後輪を中心にして円を描き、なだらかなカーブに沿って方向を変える。前輪が固定輪で後輪が自在輪のとき前輪はほとんど動かない後輪を中心にして円を描き急激なカーブに沿って方向を変える。しかしながら前輪が自在輪のとき前輪の位置を左右に変えることが出来ても、前輪が固定輪のとき左右に変えることが出来ない。狭い通路の出口で方向を変える場合前輪が固定輪の場合、通路内では車体後部が旋回する場所がないので通路を一旦出てから出ないと方向を変えられない。前輪が自在輪の場合、通路をから出ると同時に車体前部が旋回することができる。前輪が自在輪と固定輪のどちらを選ぶかについてはケースバイケースである。
【００９５】
図１３は従来技術（特許文献８図４参照）を紹介するもので３段に亘って荷台を支える車椅子運搬車である。荷台の水平を保つために以上のエスカレータカートのように車輪がエスカレータのどの位置に静止してもよいものではなく、最終的に一定の状態でエスカレータに静止する必要がある。点線で示す車椅子は足載せ台を常に上階側にして、上り下りのエスカレータに同じ向きで乗り入れる。構造は車体Ｔ２の両側に必ず２段にまたがって定着する段差２輪を配置し、上り下りのエスカレータ内で上階側の段差２輪Ｗ１、Ｗ２は常に上階側で下階側の段差２輪Ｗ３，Ｗ４は常に下階である。上階側の段差２輪の下位側の車輪Ｗ２と、下階側の段差２輪の上階側の車輪Ｗ３は常に同一ステップ上にあって、２段にまたがることのない平行２輪である。平行２輪の下位の車輪Ｗ３は車輪半径がステップの踏面の長さより少し小さいので、エスカレータ内では必ずステップ角部付近に静止し、平行２輪の上位輪Ｗ２を同一ステップ上に載せ、その他の車輪はそれぞれ上段と下段に乗せるようになる。
【００９６】
車椅子運搬車に車椅子を載せた場合、重心Ｗは高い位置にあって荷台Ｔ４が水平から少し傾くだけで荷物の重心は後ろに大きく移動し、場合によっては車体の後部の支点Ｑ５を越えて後に転倒する。エスカレータ内で荷台をスロープに沿って下方に下ろし、荷台を水平に保つようにすると、荷物の重心は後方に移動するが、荷物の重心が高い場合、荷物が傾いて重心が後ろに移動する場合よりも移動量は少ない。車椅子の足載せを上階にしてエスカレータに乗入れた時、足載せの直下のステップが上昇してくるので、足載せを後方に移動する必要もあるが、エスカレータ内で荷台を後退させて荷台の水平を保つ。車椅子運搬車は平地走行では先頭部Ｔ１と平行部Ｔ２で、エスカレータ内では平行部Ｔ２と後尾部Ｔ３で荷台を支持する。
【００９７】
荷台Ｔ４は前部に車輪Ｑ１、後部に車輪Ｑ３が取り付き、車輪Ｑ１は上位の段差部Ｔ１に施された長穴Ｈ１内を移動し、車輪Ｑ３は下位の段差部Ｔ３に施された長穴Ｈ３内を移動する。上階側段差部Ｔ１と下階側段差部Ｔ３が平行２輪Ｗ２、Ｗ３のそれぞれを中心にして回転する際、車輪Ｑと車輪Ｑ３の上下方向の変位を出来るだけ小さくして荷台をできるだけ水平にするように、2段にまたがる2輪の車間距離は出来るだけ長くする。図１３（ａ）に示すように平地走行では長穴Ｈ１は水平で、長穴Ｈ３に勾配がつき、図１３（ｂ）に示すようにエスカレータ内では長穴Ｈ３は水平で長穴Ｈ１に勾配がつく。荷台を支える車輪の片方が水平面にあって、他方の車輪が勾配のついたスロープ上にあるとき、荷台の上の荷物の重心Ｗがどこにあってもスロープ上にある車輪は長穴内を端部に当たるまで下降し、荷台を水平に近い状態に保つ。
【００９８】
エスカレータ内で荷台を下方へ移動させるのは、足載せ台の下のステップが上昇して足載せ台が押し上げられるのを避けるだけでなく、上位の段差部Ｔ１の回転時に荷台前部の支点Ｑ１の位置を上下動の小さい位置に移動する効果がある。また平地走行時には荷台前部の支点Ｑ１が出来るだけ前方にある方が荷台は前のめりに傾かない。下りのエスカレータ入り口で下位段差部Ｔ３だけが回転するとき、車輪Ｗ３の回転軸１Ａが段差部Ｔ３と車体Ｔ２との連結部Ｐ２より下位にあるため下位段差部Ｔ３は車輪回転軸１Ａが蹴込みに寄っていく方向に回転し、双方の長穴Ｈ１、Ｈ３は共に水平になり、車輪Ｑ２は長穴内を他端に移動するが車輪Ｑ１は長穴内で動かない。荷台後部の支点Ｑ３の同じ上下動に対して支点間距離Ｑ１Ｑ３が出来るだけ長い方が荷台は水平になる。
【００９９】
エスカレータ出口で車椅子運搬車を押し出せない場合、後続のエスカレータ搭乗者の出口がふさがれ事故につながるので下階側段差部Ｔ３に車椅子運搬車が出口にさしかかる以前に踏み込んでおく回転体Ｔ６を取り付ける。回転体Ｔ７は回転軸Ｐ７で連結棒Ｔ７と連結され回転体Ｔ６を踏み込むと接地する。回転体Ｔ７は脱出装置で底部には前方に車輪Ｗ７が取り付き、その後方に摩擦部Ｑ７が取り付き、回転体Ｔ７の後退方向の回転と共に回転体の回転中心Ｐ７と接地点との距離を増す。前方の車輪Ｗ７はカートを押したとき回転体が前転してカートが車輪Ｗ７だけで走行するためのもので、後方の摩擦部は回転体が後転してカートがカートの後退を防止するものである。回転体Ｔ７周辺の脱出装置は図１３（ｂ）において省略する。後尾に取り付く回転体Ｔ５は下階側段差部Ｔ３の接続軸Ｐ３に取り付き平地走行では接地せず下階側段差部Ｔ３に取り付く自在輪Ｗ４が接地し下階側段差部Ｔ３を支持する。エスカレータ内では自在輪Ｗ４は接地せず代わりに回転体Ｔ５の摩擦部Ｑ５が接地して下階側段差部Ｔ３を支持する。回転体Ｔ５の前後に取り付く車輪Ｗ５Ｗ６はエスカレータ出口でエンドプレートに乗り上げ摩擦部Ｑ５が接地を避ける。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】後輪後部接触部が取り付いたカートの説明図
【図２】後輪の移動で前輪が下段に落下しないカートの説明図
【図３】後輪の移動で前輪が下段に落下しないカートの説明図
【図４】車体が傾くとブレーキがかかる車輪の説明図
【図５】車体が傾くとブレーキがかかる車輪の説明図
【図６】脱出装置の説明図
【図７】図５の車輪が段差を乗り越える状態説明図
【図８】手を放すと効き押すと解除するブレーキの説明図
【図９】手を放すと効き押すと解除するブレーキの説明図
【図１０】図８を更に簡素にしたブレーキの説明図
【図１１】手を放すと効き押すと解除するブレーキの説明図
【図１２】下りのエスカレータ内で取手を手前に引き戻ことが出来るカートの説明図
【図１３】車椅子運搬車の説明図
【符号の説明】
【０１０１】
１固定輪  １Ａ固定輪１の回転軸  １Ｂ車輪枠  １Ｃタイヤ  
２自在輪  ２Ａ自在輪2の回転軸
３車体    
４取手  ４Ａ取手支柱
５摩擦部  ５Ａ後輪後部接触部  ５Ｂ後輪前部接触部  ５Ｃ前輪後部接触部  
６Ａエスカレータのステップ角部  ６Ｂステップ踏面  ６Ｃステップ蹴込み部分    
７地面  ７Ａ地面７と車輪との接地点    
８摩擦部  ８Ａ車輪前部摩擦部  ８Ｂ車輪前部摩擦部  
９外周が渦巻き曲線の車輪  ９Ａ渦巻き曲線の車輪９の回転軸  
１０長穴  １０Ａ長穴上面  １０Ｂ長穴下面
１１当たり  １１Ａガイドローラー  １１Ｂフック
１２Ａ引きバネ  １２Ｂ押しバネ
ＲＡ固定輪１の車輪半径  ＲＢ自在輪2の車輪半径
Ｙ１車輪枠１Ｂの中心線  Ｙ３ケース３Ｂの中心線
【図１】
2008094216.tif 000003
【図２】
2008094216.tif 000004
【図３】
2008094216.tif 000005
【図４】
2008094216.tif 000006
【図５】
2008094216.tif 000007
【図６】
2008094216.tif 000008
【図７】
2008094216.tif 000009
【図８】
2008094216.tif 000010
【図９】
2008094216.tif 000011
【図１０】
2008094216.tif 000012
【図１１】
2008094216.tif 000013
【図１２】
2008094216.tif 000014
【図１３】
2008094216.tif 000015