(57)【要約】【課題】  シンプルな構造で耐久性に優れ、操作容易に段差を乗り越えられる移動体の車輪を提供することにある。【解決手段】  タイヤ部材に支持部材を回転可能に取り付け、支持部材に荷重の作用点となる車軸を回転可能に取り付け、車軸と移動体とを連結するブラケットを取り付け、前記車軸の軸心をタイヤ部材の径中心及び支持部材の径中心のいずれからも離れた位置にとりつけることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材を介して環状のタイヤ部材とそれを支持する支持部材からなり、タイヤ部材の回転によって前方へ進行する移動体の車輪において、前記タイヤ部材に支持部材を回転可能に取り付け、支持部材に車軸を回転可能に取り付け、車軸と移動体とを連結するブラケットを取り付け、前記車軸の軸心がタイヤ部材の径中心及び支持部材の径中心のいずれからも偏芯した位置にあることを特徴とする車輪。
【請求項２】
タイヤ部材と車軸部材とそれらを移動体に連結する保持部材からなり、タイヤ部材の回転によって走行する移動体の車輪において、タイヤ部材のほぼ中心に車軸部材を回転可能に取り付け、車軸部材と保持部材を回転可能に取り付け、前記車軸部材の少なくとも一方に移動体の荷重を受けるとともに、車軸部材と保持部材とを回転可能に連結する位置が、前記タイヤ部材の回転中心から偏芯した位置にあることを特徴とする車輪。
【請求項３】
タイヤ部材のほぼ中心に車軸部材を貫通させる開口部を設け、前記開口部に車軸部材を挿入した後に車軸部材の少なくとも一方をクランク状に形成し、車軸部材の少なくとも一方と保持部材を回転可能に連結させることを特徴とする請求項２に記載の車輪の製造方法。
【請求項４】
車軸部材の少なくとも一方をクランク状に形成し、前記車軸部材に樹脂成形によってタイヤ部材を回転可能に形成し、前記車軸部材の少なくとも一方を保持部材と回転可能に連結することを特徴とする請求項２に記載の車輪の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、台車、車椅子、ベビーカー等に使用する車輪に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来、運搬台車などに用いられる車輪は、タイヤと車軸を軸受け等で保持し、車軸両端を二股状ブラケットの下端部に両側からそれぞれボルトを介して支えることにより、車輪が車軸を中心に回転する構造となっている。また、ブラケットの上端には台車等の下面と旋回自在に連結され、台車等のハンドルを押すことによって、方向自由に走行することができるようになっている。【０００３】しかしながら、従来の車輪では次のような問題点がある。例えば、荷物を運搬する台車などにおいて、路面に段差（主に凸方向）がある場合車輪が段差に当たった時点で台車の走行が不能になり、わずか１０〜３０ｍｍの段差であっても、乗り越えるためには相当の力で台車を前方へ押さなければならない。また、荷物を積載している場合などは、勢いよく台車を前方へ押して段差を乗り越えようとすると、その衝撃で荷物が落下したり、荷物内部で内容物が破損する恐れがある。また、台車だけでなく、車椅子やベビーカーなどでは段差の衝撃が直接人間にかかると同時に、衝撃で転倒してしまうなどの危険がある。【０００４】  これらの課題を解決するために、さまざまな構造の車輪が考案されてきたが、構造が複雑であったり、移動体を押す・引く以外の補助的操作が必要であるなど生産性、耐久性、操作性において課題を残しているのが現状である。【０００５】これまでには例えば、図９のように車椅子（２３）の前輪段差越え方法としてアーム部材（２２）を用い、段差乗り越え時にアーム部材先端を支点にして車輪を段差上へ持ち上げる方法があったが、製造コストがかかると同時に現存する移動体との互換性に欠けるため、機構を後から付加する手段がとりにくいのが現状であった。（例えば特許文献１）
【特許文献１】特開２００１−２７６１４３
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】すなわち、本発明の目的は、シンプルな構造で耐久性に優れ、操作容易に段差を乗り越えられると同時に、現存する車輪との互換を持ち、取り替え可能な移動体の車輪を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】課題を解決するために、本発明は軸部材を介して環状のタイヤ部材とそれを支持する支持部材からなり、タイヤ部材の回転によって前方へ進行する移動体の車輪において、前記タイヤ部材に支持部材を回転可能に取り付け、支持部材に荷重の作用点となる車軸を回転可能に取り付け、車軸と移動体とを連結するブラケットを取り付け、前記車軸の軸心がタイヤ部材の径中心及び支持部材の径中心のいずれからも偏芯した位置にあることを特徴とする構成としたものである。
【０００８】また、タイヤ部材と車軸部材とそれらを移動体に連結する保持部材からなり、タイヤ部材の回転によって走行する移動体の車輪において、タイヤ部材のほぼ中心に車軸部材を回転可能に取り付け、車軸部材と保持部材を回転可能に取り付け、前記車軸部材の少なくとも一方に移動体の荷重を受けるとともに、車軸部材と保持部材とを回転可能に連結する位置が、前記タイヤ部材の回転中心から偏芯した位置にあることを特徴とする構成としたものである。
【０００９】また、タイヤ部材のほぼ中心に車軸部材を貫通させる開口部を設け、前記開口部に車軸部材を挿入した後に前記車軸部材の両側をクランク状に曲げ、車軸部材両端部と保持部材を回転可能に連結させることを特徴とする前記車輪の製造方法である。
【００１０】また、車軸部材の少なくとも一方をクランク状に形成し、前記車軸部材に樹脂成形によってタイヤ部材を回転可能に形成し、前記車軸部材の少なくとも一方を保持部材と回転可能に連結することを特徴とする前記車輪の製造方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【発明の実施の形態１】
【００１１】図１は、本発明の実施の形態１における車輪の側面図である。タイヤ部材（１）と支持部材（２）が回転可能に取り付けられ、支持部材（２）と車軸（３）が回転可能に取り付けられ、車軸（３）の軸心がタイヤ部材（１）および支持部材（２）の径中心から離れた位置に取り付けられ、これらの構成よりなる車輪が移動体（１９）に旋回可能に取り付けられているため、移動体（１９）に外力を加えることにより、自在に走行できる構造となっている。
【００１２】次に実施の形態１における車輪の詳細な構造について図２を参照しながら説明する。
金属性あるいは樹脂製あるいはそれらの複合体よりなるタイヤ部材（１）の内側に軸受けＡ（４）を介して金属製の支持部材（２）をとりつけ、支持部材（２）の径中心から３０ｍｍ偏心させた位置に軸受けＢ（５）を介して車軸（３）を取り付け、車軸（３）にスペーサー（６）を介して移動体（１９）と連結用のブラケット（１１）を取り付けた。これらの固定方法はさまざまであるが今回はスナップリング（７）（８）（９）および固定ボルト（１０）を用いた。
【発明の実施の形態２】
【００１３】図３は、本発明の実施の形態２における車輪の側面図である。また図４は本発明の実施の形態２における車輪の断面図である。金属製あるいは樹脂製あるいはそれらの複合体よりなるタイヤ部材Ａ（１２）のほぼ中心に金属製の車軸部材（１３）を回転可能に取り付け、車軸部材（１３）の両端をクランク形状にすることで、タイヤ部材の回転中心よりも低い位置（たとえばタイヤ部材の回転中心よりも重力方向に３０ｍｍ）にて保持部材（１４）と回転可能に取り付けた。また車軸部材のズレや脱落を防止するために両端には割りピン（１５）を取り付けた。今回の構成では、タイヤ部材Ａ（１２）と車軸部材（１３）および車軸部材（１３）と保持部材（１４）の回転取り付け方法は穴と軸の隙間によるすべり構造としたが、玉軸受け、ころ軸受けなどを利用することで、さらに滑らかに回転させることができる。
【００１４】また、車軸部材（１３）の形状および取り付け方法は、本車輪を使用する環境やコストに応じて、例えば図５のようにタイヤ部材Ａ（１２）に車軸部材（１３）を挿入した後に曲げ加工によってクランク形状を形成する方法や、図６のように車軸基本部材（１６）と車軸支持部材（１７）をボルトあるいは溶接などで連結する方法がある。
【００１５】また、図７のように先曲げ軸部材（１８）を用いて車軸を２分割にすることで組み立て作業性を向上することができる。
【００１６】その他、さまざまな方法が考えられるが、いずれにせよタイヤ部材Ａ（１２）の回転中心に回転可能に取り付けられた車軸部材（１３）をタイヤ部材Ａ（１２）の回転中心から偏芯した位置で車軸部材の少なくとも一方と保持部材（１４）を回転可能に連結すればよい。
【００１７】以上のような構成よりなる車輪が移動体（１９）に旋回可能に取り付けられているため、移動体（１９）に外力を加えることにより、自在に走行できる構造となっている。
【００１８】次に本発明の実施の形態１、２における車輪が段差を乗り越える状態を図８を参照しながら説明する。
今、Ｘ方向へ移動体が走行中に路面（２０）に段差（２１）が現れ、車輪が段差（２１）に接触したとする。タイヤ部材は段差（２１）に接触した時点で回転しなくなるが、さらにＸ方向へ移動体（１９）を押すと、実施の形態１においては、ベアリングの回転作用によって車軸は前方へ弧を描きながら移動を始める。これは支持部材および軸受けＡ、軸受けＢの回転によって移動体（１９）をＸ方向へ押す力が、車軸を斜め上前方へ移動させる力に変換し、段差（２１）を容易に乗り越えることができる作用となるためである。段差（２１）を乗り越えた後は車軸が元の位置に戻り、通常走行の状態となる。
【００１９】また実施の形態２においては、タイヤ部材、車軸部材、保持部材それぞれの軸受け部の回転作用によって移動体（１９）をＸ方向へ押す力が、車軸を斜め上前方へ移動させる力に変換し、段差（２１）を容易に乗り越えることができる作用となるためである。段差（２１）を乗り越えた後は車軸が元の位置に戻り、通常走行の状態となる。
【００２０】このように本発明は、通常走行時および段差乗り越え時において、補助操作を行なうことなく車軸の位置を変化させ、操作容易に段差を乗り越えられるという優れた効果を発揮するものである。
【００２１】今回の実施の形態は以上のようなものであるが、車輪にスプリング、板バネ、コイルバネなどを付加し、車軸の斜め上前方への移動を補助する構成とすることで、さらに軽い力で段差を乗り越える作用を得ることが可能であり、本発明の思想に逸脱しない限り、部材の材質や形状など適宜変更可能である。
【発明の効果】
【００２２】以上のような構造であるから、移動体に本発明の車輪を用いれば、走行中の路面に段差があっても容易に乗り越えることができ、走行不能に陥ることがない。また、荷物を落下させることなく、荷物内部で内容物が破損することなく段差を乗り越えて荷物を運搬することができる。また、車椅子やベビーカーなどに本発明の車輪を用いれば、段差を乗り越える衝撃を最小限に抑えられるのと同時に、衝撃で転倒してしまうなどの危険を回避することができる。しかもこの車輪は構造が簡単であるから製造が容易であり、耐久性に優れ、現存する車輪との互換を持ち、取り替え可能な移動体用車輪であるから、台車や車椅子、ベビーカーのみならず、さまざまな移動体に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における車輪側面図
【図２】本発明の実施の形態１における車輪断面図
【図３】本発明の実施の形態２における車輪側面図
【図４】本発明の実施の形態２における車輪断面図
【図５】本発明の実施の形態２における車軸形成方法１
【図６】本発明の実施の形態２における車軸形成方法２
【図７】本発明の実施の形態２における車軸形成方法３
【図８】本発明の車輪が段差を乗り越える状態を示す側面図
【図９】従来の技術における段差越え方法の側面略図
【符号の説明】
１  タイヤ部材
２  支持部材
３  車軸
４  軸受けＡ
５  軸受けＢ
６  スペーサー
７  スナップリングＡ
８  スナップリングＢ
９  スナップリングＣ
１０  固定ボルト
１１  移動体連結用ブラケット
１２  タイヤ部材Ａ
１３  車軸部材
１４  保持部材
１５  割りピン
１６  車軸基本部材
１７  車軸支持部材
１８  先曲げ軸部材
１９  移動体
２０  路面
２１  段差
２２  アーム部材
２３  車椅子
【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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【図９】
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