(57)【要約】【課題】従来のハンドカートは、階段などの高さのある段差では、人がハンドカートを持ち上げて昇る必要があった。また階段から荷物を落とす危険性など、安全面でも問題があった。  車輪軸を中心に二〜四輪の車輪が取り付けられていて、段差部では車輪軸を中心に車輪部全体が回転することで、段差をより容易に乗り越える構成のものについては、段差部分に接した際に車輪部が勢いよく回転して次の段差を捉えることで音を発生する。平地においても比較的小さな凹凸で車輪部全体が回転することがある。【解決手段】フレーム部分と、車輪の回転方向を限定する一方向回転駆動機構を介して設けられた左右の車輪で構成される。  フレームは、左右の車輪を支える車輪機構受け部とこれを連結するハンドルを構成するものである。  車輪は使用時に昇る段差高に近似した半径を持つとともに、外周の路面接地部には段差を昇るときに段差の縁部分をスリップすることなく捉えることを目的とした凹凸の形状を持つように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意のボディを構成するフレームと、フレームに設けられたハンドル部とフレーム左右下端部付近に回転駆動機構を介して設けられた左右の車輪で構成され、車輪は外周部の全周に階段等の任意の段差の縁部分を捉える凹凸が設けられたものであることを特徴とするハンドカート等の駆動機構。
【請求項２】
回転駆動機構が、回転方向を一方向に限定する一方向回転駆動機構に切り替えることが可能であることを特徴とする請求項１記載のハンドカート等の駆動機構。
【請求項３】
車輪の半径が、階段等の任意の段差の高さに近似し、段差に接触した時には車輪外周に設けられた凹凸の一部が段差の縁部分に接触することを特徴とする請求項１又は２記載のハンドカート等の駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、荷物を運ぶハンドカート、荷車等の駆動機構に関するものであり、平地はもとより、特に階段等の段差においても楽に乗り越えることができる駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のハンドカートは、フレームの左右下端に軸を介して円形の車輪を設けた駆動機構となっていた。
段差を越えるものとしては、車輪軸を中心に二〜四輪の車輪が取り付けられていて、段差部では車輪軸を中心に車輪部全体が回転することで、段差をより容易に乗り越える構成のものがあった。
【特許文献１】特開平10-226337
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のハンドカートは、階段などの高さのある段差では、人がハンドカートを持ち上げて昇る必要があった。一段昇るたびに多大な労力が必要となっており、また階段から荷物を落とす危険性など、安全面でも問題があった。
また、車輪軸を中心に二〜四輪の車輪が取り付けられていて、段差部では車輪軸を中心に車輪部全体が回転することで、段差をより容易に乗り越える構成のものについては、構成が複雑であり、段差部分に接した際に車輪部全体が勢いよく回転して次の段差を捉えようとする際に打撃音を発生する。列車とホームの間の段差等においては、列車とホームの間の隙間に引っかかったり、車輪の一つが落ちることが考えられる。平地においても比較的小さな凹凸で車輪部全体が回転することがあり、走行快適性に影響を与える。複雑な構成が与えるデザインへの制約も大きい。
本発明は、以上の欠点を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
フレーム部分と、車輪の回転方向を限定する一方向回転駆動機構を介してフレーム下端に設けられた左右の車輪で構成される。
フレームは衝撃耐久性のある金属あるいは合成樹脂等で形成され、左右の車輪を支える車輪機構受け部とこれを連結するハンドルを構成するものである。
車輪は使用時に昇る段差高に近似した半径を持つとともに、外周の路面接地部には段差を昇るときに段差の縁部分をスリップすることなく捉えることを目的とした凹凸の形状を持つように構成されている。
【発明の効果】
【０００５】
階段等の段差の縁及び垂直面を車輪外周の凹凸でグリップすることで、段差部分でもハンドカートを持ち上げる必要がなく、ハンドカートを引っ張る要領で昇って行くことができる。
車輪をロックすることができる一方向回転駆動機構を備えることにより、階段を昇っている際に、万一手を離しても荷物が滑落することや、牽引者がハンドカートの重さに引っ張られて転落することを防止することができる。一方向回転駆動機構は解除することが可能であり、階段等を降りる際には前記機構を解除することで、提げて降りる場合に比較して力を必要としない楽な姿勢で降りることができる。
車輪の径は、車輪が階段等の段差に接触した際、車輪外周の凹凸の一部が段差の縁に接する大きさをもつことで、階段等の段差を引っ張って昇る際に、最小限の力で安定して昇ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳しく説明する。
図１が示すように本発明はフレーム（１）と、車輪の回転方向を限定する一方向回転駆動機構を介してフレーム下端に設けられた左右の車輪で構成される。フレームは金属あるいは合成樹脂等の衝撃耐久性を有する材質で形成され、ハンドル（２）の左右から下方に延設された車輪機構支持部（３）を持ち、車輪機構支持部の下端に位置する車輪機構取付部（４）により構成されるものである。
一方向回転駆動機構は、図２・図３を合わせて利用しながら、ストッパーと歯車を利用した機構の実施例で説明する。車輪機構取付部には車軸（５）とストッパー（６）が設けられている。ストッパーはアーム状で車輪機構取付部にストッパー回動軸（８）で軸着されるものであり、端部に爪（７）を有し、反対側端部には面積を広げたペダル（９）が設けられたものである。爪はスプリングまたは素材の弾性で飛び出そうとする力が働く機構となっている。
車輪（１０）は中心に剛性の高い円盤状の車輪ベース（１１）を持ち、車輪機構取付部に面する側に歯車（１２）を有する。車輪ベースの外周には路面接地部（１３）を持ち、接地面は階段等の段差の縁をスリップすることなく捉えることを目的とした凹凸のグリップ溝（１４）を有している。路面接地部のグリップ溝は階段の縁に対して水平の溝で構成される。素材は本体ないし積載する積載物の重量に耐える強度を有するものであり、樹脂等の摩擦抵抗の大きい素材が好ましい。但し、これは絶対条件ではなく階段の縁を捉えられるものであれば良い。車輪径は使用時に昇る段差高以上を半径とすることが、段差の縁とグリップ溝の噛み合わせが良いことから好ましい。この車輪径の場合、最小限の力で安定して昇ることが可能であり、一方向回転駆動機構を働かせることで安全性も高く保つことができる。
ただし、あらゆるサイズの半径を持つ車輪径で検討した結果、車輪径が小さい場合にも、グリップ溝を有する路面接地面と、昇る段差垂直面の間にスリップしない摩擦が得られる場合には、牽引する人による、昇る段差の上方向からの引き上げる力により、車輪が段差壁面を回転して昇って段差縁に到達する要領で、上っていくことが可能である。この場合、車輪半径は段差高の40％以上、好ましくは50％以上であることが妥当と考えられると同時に、牽引する人がハンドルを介して引くフレーム及び積載部や車輪以外の部品が、階段等の段差の縁に接触しないよう、車輪径またはフレーム形状を設計する必要がある。
車輪は車軸を介してフレームに取り付けられ、歯車がストッパーの爪と噛み合う。歯車の凹凸形状は、進行方向正回転ではストッパーの引っ掛かりを逃がし、かつ進行方向逆回転では、ストッパーの爪がガッチリ噛む形状である。これにより車輪は進行方向正回転には回転が可能であり、進行方向に進むことができる。しかし進行方向逆回転は不可であり逆進はしない駆動機構となっている。
本発明は、以上の基本構成よりなり、この動作原理について図４を用いて説明する。ａに示すとおり、平坦な路面を走行してきた車輪が段差に接すると、段差と車輪の接点が支点となる。ｂに示すとおり、グリップ溝がスリップすることなく段差の縁を捉えることで、段差と車輪の接点を支点として車輪が上方向に転がって段差を昇る。ｃに示すとおり、車輪が段差を昇ったところでグリップ溝は段差と車輪の接点から離れて、ａの状態に戻る。この段差を昇る一連の動作において、逆に下に向かう進行方向逆回転への力が働いた際には、ストッパーの爪が歯車と噛み合い、車輪の逆回転がロックされるため、階段を本発明の駆動機構を持ったハンドカートが落ちることはない。
次に人が操作して階段等の段差を昇る際と降りる際について図５を用いて説明する。ａに示すとおり、人がハンドルを持って牽引したまま前記の動作原理により階段等の段差を昇っていく。この際、人がハンドルを持って階段を昇る自然な姿勢によってできる段差水平面に対するフレームの角度において、フレームおよび積載部や車輪以外の部品が階段等の段差に接触しないよう、車輪径またはフレーム形状を設計する配慮が必要である。次にｂの図を用いて降りる際を説明する。図３で示すストッパーを、ペダルを動すことでストッパー回同軸を支点にして、ツメが歯車にかみ合わない位置に解除することができる。これにより車輪の逆回転ロックが解除され、ｂのように逆進させる要領で降ろすことができる。常に車輪が段差面に接した状態で降ろしていくことができるので、従来のハンドカートのように抱えて降りる場合と比較して大幅に労力を軽減することができる。
次に前記機構を利用した第一実施形態を以下に説明する。
図６に示すとおり、図１の駆動機構に干渉することなく、各種荷物に対応した積載部を装着し使用することが想定できる。フレーム位置付近で積載部シャシー（１５）と積載部ボディ（１７）を上下から合体する。積載部ボディは中空であり、これが積載スペースとなる。フレームの車輪機構支持部が、積載部シャシーの車輪機構支持部挿入溝（１６）に入ることで、図７に示すとおり、車輪機構支持部は積載部シャシーの内側に収まり、車輪機構取付部のみが積載部シャシーの外側に露出される。積載部ボディにも車輪機構取付部挿入溝（１８）が設けられており、これにより車輪機構取付部は積載部ボディの外側に露出される。
図６に示すとおり、積載部ボディには、リッド結合部（１９）を支点として開閉する積載部リッド（２０）を備えている。積載部リッドには開閉安定性の向上を図るため、開閉補助ステー（２１）を設けることが尚好ましい。
車輪は、走行時に誤って人に接触した際の安全性向上のため、車輪カバー（２２）を設けることが好ましい。ハンドルは伸縮式とすることで、一層使い勝手を向上することができる。
図８に示すとおり、積載部リッドに直立脚（２３）を構成することで、直立状態で置くことができる。横置き脚（２４）を持つことで、横置き脚と車輪が接地した状態で置くことがきる。
【０００７】
次に一方向回転駆動機構のその他事例を以下に説明する。
図９は一方向回転駆動機構に自転車の後輪などによく見られるフリーホイール（２５）を転用した例である。図のフリーホイールでは、チェーンが掛けられる歯車を省略しているが、歯車が付く外周部分を車輪機構取付部に固定する。内側の車輪軸受け部（２６）で車輪の車輪軸（２７）を受ける。これにより車輪軸を受ける車輪軸受け部、つまり車輪が進行方向正回転にのみ回転し、進行方向逆回転を不可とする駆動機構となる。なお、図では左車輪で説明しているが、右側車輪の場合は図１の右車輪とは反対のフレーム内側に車輪が装着されることになる。フリーホイール同様、バックストップ機能を果たす機構として、ワンウェイクラッチがある。形状はこの図とほぼ同じである。
図１０は一方向回転駆動機構に現在の自転車の後輪に幅広く使用されているフリーハブ（２８）を転用した例である。図のフリーハブでは本発明で必要としないハブ部分や自転車のフレームに取り付けられる部分を省略しており、実際に転用する場合もその部分をカットするか邪魔にならない構造にする必要がある。車輪機構取付部に本来はスポークが掛けられる部分を固定し、チェーンが掛けられる歯車部分に車輪を固定する。これにより、車輪は進行方向正回転にのみ回転し、進行方向逆回転を不可とする駆動機構となる。なお、図では左車輪で説明しているが、右側車輪の場合は図１の右車輪とは反対のフレーム内側に車輪が装着されることになる。
一方向回転駆動機構は、以上の事例に限定されるものでなく、その他通常に用いられるもので良い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】基本構成の分解斜視図
【図２】一方向回転駆動機構の平面図
【図３】一方向回転駆動機構の正面図
【図４】段差を含む走行時の車輪の状態図
【図５】段差昇降それぞれの際の状態図
【図６】積載部を持つ実施形態の分解斜視図
【図７】実施形態の積載部組立側面図
【図８】実施形態の側面図
【図９】フリーホイールを利用した一方向回転駆動機構斜視図
【図１０】フリーハブを利用した一方向回転駆動機構斜視図
【符号の説明】
【０００９】
１． フレーム
２． ハンドル
３． 車輪機構支持部
４． 車輪機構取付部
５． 車軸
６． ストッパー
７． 爪
８． ストッパー回動軸
９． ペダル
１０． 車輪
１１． 車輪ベース
１２． 歯車
１３． 路面接地部
１４． グリップ溝
１５． 積載部シャシー
１６． 車輪機構支持部挿入溝
１７． 積載部ボディ
１８． 車輪機構取付部挿入溝
１９． リッド結合部
２０． 積載部リッド
２１． 開閉補助ステー
２２． 車輪カバー
２３． 直立脚
２４． 横置き脚
２５． フリーホイール
２６． 車輪軸受け部
２７． 車輪軸
２８． フリーハブ
２９． 車輪受け部
【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】
2005186729.tif 000010
【図９】
2005186729.tif 000011
【図１０】
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