(57)【要約】【課題】前輪を段差に乗り上げさせるための新規機構を備え、移動性がさらに向上した手押し車を提供する。【解決手段】手押し車の車体１０は前輪１１と後輪１２を備える。車体１０の下面のベース２１に支持された段差乗り越え車輪２０は前後に位置変更可能であり、附勢力付与装置２４により常時前方への附勢力を与えられている。段差乗り越え車輪２０は常にベース２１の外側にはみ出し、最大限後退したときにも前輪１１より前方に位置する。段差乗り越え車輪２０の後方には回転伝達部２６が配置され、回転伝達部２６は操作力伝達部３１に連結される。附勢力に抗して後退した段差乗り越え車輪２０を回転伝達部２６が受け止める。ここで操作力伝達部３１に操作力が加わると回転伝達部２６に回転が生じ、回転伝達部２６に受け止められている段差乗り越え車輪２０に段差乗り越え回転が生じる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪及び後輪を備えた車体と、
前記車体の下面に取り付けられたベースと、
前記ベースに支持され、前後に位置変更可能な段差乗り越え車輪と、
前記段差乗り越え車輪に常時前方への附勢力を与える附勢力付与装置と、
前記段差乗り越え車輪が前記附勢力に抗して後退したとき前記段差乗り越え車輪を受け止める回転伝達部と、
前記回転伝達部に連結された操作力伝達部と、
を備え、
前記段差乗り越え車輪は常に前記ベースの外側にはみ出すとともに、最大限後退したときにも前記前輪より前方に位置するものであり、
前記操作力伝達部に操作力が加わると前記回転伝達部に回転が生じ、これにより当該回転伝達部に受け止められている前記段差乗り越え車輪に段差乗り越え回転が生じる手押し車。
【請求項２】
前記車体と前記ベースとの前後方向の相対位置は不変であり、前記ベースと前記段差乗り越え車輪との前後方向の相対位置が可変である請求項１に記載の手押し車。
【請求項３】
前記ベースと前記段差乗り越え車輪との前後方向の相対位置は不変であり、前記車体と前記ベースとの前後方向の相対位置が可変である請求項１に記載の手押し車。
【請求項４】
前記操作力伝達部は力点部がペダルとして構成されている請求項１から３のいずれかに記載の手押し車。
【請求項５】
前記回転伝達部から前記段差乗り越え車輪への回転伝達が歯車のかみ合いによって行われる請求項１から４のいずれかに記載の手押し車。
【請求項６】
前記回転伝達部から前記段差乗り越え車輪への回転伝達が摩擦によって行われる請求項１から４のいずれかに記載の手押し車。
【請求項７】
前記段差乗り越え車輪の外周面に係合力増進処理が施されている請求項１から６のいずれかに記載の手押し車。
【請求項８】
前記操作力伝達部に加えられる操作力が前記後輪を前進方向に回転させるのにも用いられる請求項１から７のいずれかに記載の手押し車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は手押し車に関する。
【背景技術】
【０００２】
手押し車は、荷物運搬用としてだけでなく、高齢者や歩行困難者の歩行を補助するツールとしても広く用いられている。歩行補助用に用いられる手押し車は、シニアカーなどと呼ばれることがある。電動アシスト機能を備えたシニアカーも開発されている。
【０００３】
手押し車が走行する路面（屋内の床面も含まれる）は必ずしも平坦ではない。段差を乗り越えねばならないという事態がしばしば発生する。手押し車に限らず、車両全般にとって、段差乗り越えは克服すべき重要課題の一つであり、それを容易にする発明が数多くなされてきた。その例を特許文献１〜３に見ることができる。
【０００４】
特許文献１には、道路等に存在する段差等の障害物の上に、車輪を円滑に乗り上げさせることが可能な車輪の支持構造が記載されている。ここでは、車輪と、それよりも外径が小さい回転体と、回転軸とが一体的に移動し、障害物が車輪に当接したときには回転体がストッパーに接触し、回転体はストッパーによって進行方向に押される。これにより車輪と回転体は障害物の上方に向かって移動し、車輪は障害物の上に円滑に乗り上げる。
【０００５】
特許文献２には走行用キャスタが記載されている。この走行用キャスタは、キャスタ本体上でアーム支持軸のまわりに枢動可能である乗り越えアームと、この乗り越えアームを非作動位置に戻すアーム戻しばねを備える。障害物に乗り越えアームの先端が当接すると走行用キャスタ全体が押し上げられる。車輪が障害物に乗り上げた後、乗り越えアームはアーム戻しばねで元の位置に戻される。
【０００６】
特許文献３には台車が記載されている。この台車は、裏面後端部にＬ字状の支持アームが回転可能に取り付けられている。支持アームは根元側がＬ字の短辺、先端側がＬ字の長辺となっており、短辺と長辺の角部と、長辺の先端とに、それぞれ補助車輪が取り付けられている。段差に遭遇した場合は支持アームの長辺に足をかけて長辺先端の補助車輪を接地させ、台車のハンドルを手前に倒すと、台車前部を段差の高さまで持ち上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２７３３６号公報
【特許文献２】特開２００４−１０６８０３号公報
【特許文献３】特開平９−１８８２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
手押し車の段差乗り越えは、前輪をいかにスムーズに段差に乗り上げさせるかが鍵となる。本発明は、前輪を段差に乗り上げさせるための新規機構を備え、移動性がさらに向上した手押し車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】
本発明に係る手押し車は、前輪及び後輪を備えた車体と、前記車体の下面に取り付けられたベースと、前記ベースに支持され、前後に位置変更可能な段差乗り越え車輪と、前記段差乗り越え車輪に常時前方への附勢力を与える附勢力付与装置と、前記段差乗り越え車輪が前記附勢力に抗して後退したとき前記段差乗り越え車輪を受け止める回転伝達部と、前記回転伝達部に連結された操作力伝達部と、を備え、前記段差乗り越え車輪は常に前記ベースの外側にはみ出すとともに、最大限後退したときにも前記前輪より前方に位置するものであり、前記操作力伝達部に操作力が加わると前記回転伝達部に回転が生じ、これにより当該回転伝達部に受け止められている前記段差乗り越え車輪に段差乗り越え回転が生じる。
【００１０】
この構成によると、段差乗り越え車輪に能動的な段差乗り越え回転が生じ、段差乗り越え車輪をスムーズ且つ確実に段差に乗り上げさせることができる。
【００１１】
上記構成の手押し車において、前記車体と前記ベースとの前後方向の相対位置は不変であり、前記ベースと前記段差乗り越え車輪との前後方向の相対位置が可変であることが好ましい。
【００１２】
この構成によると、段差乗り越え車輪の前後方向位置可変構造を容易に得ることができる。
【００１３】
上記構成の手押し車において、前記ベースと前記段差乗り越え車輪との前後方向の相対位置は不変であり、前記車体と前記ベースとの前後方向の相対位置が可変であることが好ましい。
【００１４】
この構成によると、段差乗り越え車輪の前後方向位置可変構造を容易に得ることができる。
【００１５】
上記構成の手押し車において、前記操作力伝達部は力点部がペダルとして構成されていることが好ましい。
【００１６】
この構成によると、強い操作力を容易に得ることができる。
【００１７】
上記構成の手押し車において、前記回転伝達部から前記段差乗り越え車輪への回転伝達が歯車のかみ合いによって行われることが好ましい。
【００１８】
この構成によると、回転伝達が確実に行われる。
【００１９】
上記構成の手押し車において、前記回転伝達部から前記段差乗り越え車輪への回転伝達が摩擦によって行われることが好ましい。
【００２０】
この構成によると、コスト安な機構で回転伝達を行わせることができる。
【００２１】
上記構成の手押し車において、前記段差乗り越え車輪の外周面に係合力増進処理が施されていることが好ましい。
【００２２】
この構成によると、段差乗り越え車輪が段差に乗り上げる際に滑りが生じないようにすることができる。
【００２３】
上記構成の手押し車において、前記操作力伝達部に加えられる操作力が前記後輪を前進方向に回転させるのにも用いられることが好ましい。
【００２４】
この構成によると、後輪による推進力が加わることにより段差乗り上げ車輪を楽々と段差に乗り上げさせることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、段差乗り越え車輪が段差に当たったとき、手押し車をさらに押し進めることで段差乗り越え車輪を相対的に後退させ、段差乗り越え車輪が回転伝達部に受け止められたところで操作力伝達部に操作力を加えて回転伝達部に回転を生じさせ、この回転を段差乗り越え車輪の能動的な段差乗り越え回転に転換するものであるから、単に段差乗り越え車輪を押し付けて段差に乗り上げさせるのと異なり、段差乗り越え車輪の段差乗り上げがスムーズ且つ確実になり、段差乗り越え車輪を先導としての前輪の段差乗り上げもスムーズ且つ確実になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る手押し車の車輪部の斜視図である。
【図２】上記車輪部の第１の動作説明図である。
【図３】上記車輪部の第２の動作説明図である。
【図４】上記車輪部の第３の動作説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る手押し車の車輪部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１実施形態）
本発明に係る手押し車の基本的な構造を図１から図４までの図に基づき説明する。図２には高齢者や歩行困難者の歩行を補助する手押し車（シニアカー）のベース部分となる車体１０が示されている。車体１０の上面後部には車体１０を押しまた操舵を行うためのハンドル部が設けられるが、これは図示されていない。
【００２８】
図１には車体１０を支持する車輪構造が示されている。車体１０は２個の前輪１１と２個の後輪１２で４点支持される。後輪１２は前輪１１に比べ直径が大きい。前輪１１はキャスタで構成される。
【００２９】
２個の前輪１１の間に１個の段差乗り越え車輪２０が配置される。２枚の板を平行に並べたものからなるベース２１が車体１０の下面から垂下し、このベース２１の下端に、前記２枚の板に挟まれる形で、段差乗り越え車輪２０が支持されている。段差乗り越え車輪２０は前輪１１よりも少し直径が小さい。また段差乗り越え車輪２０は前輪１１のように常時路面に接地するのでなく、路面から少し浮上した位置に支持される。
【００３０】
ベース２１は車体１０に固定されており、ベース２１と車体１０の間に相対移動は生じない。他方、段差乗り越え車輪２０の車軸２２はベース２１に前後方向に延びる形で形成された水平な長穴２３に係合している。これにより段差乗り越え車輪２０は、長穴２３の水平方向長さを移動限界として、ベース２１に対し前後方向の相対位置が可変である。
【００３１】
段差乗り越え車輪２０には、附勢力付与装置２４により、常時前方への附勢力が与えられている。ベース２１と車軸２２を連結する引張コイルばねが附勢力付与装置２４を構成する。
【００３２】
附勢力付与装置２４により与えられた附勢力で、車軸２２は通常、長穴２３の前端に引き寄せられている。この状態が段差乗り越え車輪２０の通常位置である。通常位置では段差乗り越え車輪２０の前部と下部がベース２１の外側にはみ出す。段差乗り越え車輪２０の前面は前輪１１の前面より前方に位置している。
【００３３】
段差乗り越え車輪２０が後退して車軸２２が長穴２３の後端付近に達したとき、段差乗り越え車輪２０の下部は図２に示す通りベース２１の外側にはみ出している。すなわち段差乗り越え車輪２０は、少なくとも下部が常にベース２１の外側にはみ出している。
【００３４】
段差乗り越え車輪２０は前輪１１よりも直径小であるが、段差乗り越え車輪２０の最大限後退時、すなわち車軸２２が長穴２３の後端まで移動したときであっても、段差乗り越え車輪２０の前面は前輪１１の前面より前方に位置している。
【００３５】
段差乗り越え車輪２０の外周面には段差に乗り上げやすくするための係合力増進処理が施されている。係合力増進処理とは、具体的には、自動車のタイヤのような凹凸パターンを形成したり、摩擦係数の大きい接触面を形成したりすることである。
【００３６】
段差乗り越え車輪２０の側面には、それと同心をなすように歯車２５が固定される。歯車２５は段差乗り越え車輪２０よりも直径が小さく、段差乗り越え車輪２０と一体になって回転する。段差乗り越え車輪２０に歯車２５が一体成型される構成であってもよい。
【００３７】
ベース２１の後方には、段差乗り越え車輪２０が附勢力付与装置２４による附勢力に抗して後退したとき、段差乗り越え車輪２０を受け止める回転伝達部２６が配置される。回転伝達部２６は、歯車２５を受け止めてこれにかみ合う扇形歯車により構成される。回転伝達部２６はレバー２７の前端の作用点部に固定されている。
【００３８】
レバー２７はシーソーレバーであって、車体１の下面から垂下したステー２８に中間の支点部を支持され、垂直面内で回動可能である。回転伝達部２６の歯先はレバー２７の支点部を中心とする円弧を描く。レバー２７の後端の力点部には、同じくシーソーレバーである中継レバー２９の前端の作用点部が連結している。
【００３９】
中継レバー２９は、車体１の下面から垂下したステー３０に中間の支点部を支持され、垂直面内で回動可能となっている。中継レバー２９の後端の力点部には操作力伝達部３１の前端の作用点部が連結されている。すなわち操作力伝達部３１は中継レバー２９を介して回転伝達部２６に連結されている。
【００４０】
操作力伝達部３１もシーソーレバーとして構成されており、車体１の下面から垂下したステー３２に中間の支点部を支持され、垂直面内で回動可能となっている。操作力伝達部３１の後端の力点部はペダル３３として構成されている。
【００４１】
段差乗り越え車輪２０が段差に当たっておらず、ペダル３３に足が載せられてもいない状態では、レバー２７、中継レバー２９、及び操作力伝達部３１の各部材は、いずれも図１に示すように水平に近い姿勢を保つ。逆に言えば、このような状態が得られるように各部材の重量バランスを調整する。
【００４２】
車体１０の車輪部の動作は次の通りである。段差乗り越え車輪２０は、段差に突き当たっていない状態では附勢力付与装置２４によりベース２１の長穴２３の前端に引き寄せられており、前部と下部をベース２１の外側にはみ出させている。歯車２５は回転伝達部２６から離れている。この時操作力伝達部３１は水平に近い姿勢にあり、ペダル３３は路面から浮き上がっている。
【００４３】
車体１０が進行する路面上に段差４０が存在した場合、前述の通り段差乗り越え車輪２０の前面は前輪１１の前面より前方に位置していることから、前輪１１に先んじて段差乗り越え車輪２０が段差４０に突き当たる。車体１０をそのまま前方に押して行くと、附勢力付与装置２４を構成している引張コイルばねが延び、段差乗り越え車輪２０はステー２１に対して、ひいては車体１０に対して、相対的に後退する。車軸２２が長穴２３の後端近くまで移動すると、歯車２５が回転伝達部２６に当たり、歯車２５は回転伝達部２６に受け止められる。歯車２５の歯と回転伝達部２６を構成する扇形歯車の歯がここでかみ合う。
【００４４】
歯車２５の歯と回転伝達部２６の歯がかみ合った時点で、ペダル３３を踏み込む。すると図２において、操作力伝達部３１には中間の支点部を中心とする時計回りの回転が生じる。操作力伝達部３１に連結されている中継レバー２９には中間の支点部を中心とする反時計回りの回転が生じる。中継レバー２９に連結されているレバー２７には中間の支点部を中心とする時計回りの回転が生じる。
【００４５】
レバー２７と共に回転伝達部２６が図２において時計回りに回転すると、歯車２５が反時計回りに回転し、段差乗り越え歯車２０も反時計回りに回転する。この回転は段差４０を乗り越える方向の回転、すなわち段差乗り越え回転である。このように能動的に段差乗り越え回転を行わせることで、段差乗り越え車輪２０は自力で段差４０に乗り上がって行く。前述の通り段差乗り越え車輪２０の外周面には係合力増進処理が施されているので、段差乗り越え車輪２０は力強く段差４０に乗り上がる。
【００４６】
図３に示す通り、段差乗り越え車輪２０に先導される形で前輪１１も段差４０の角に乗り上げ始める。これにより前輪１１が車体１０を押し上げ出し、段差乗り越え車輪２０は引き上げられる。段差乗り越え車輪２０が段差４０から完全に浮上すると、附勢力付与装置２４が段差乗り越え車輪２０を前方に引き戻し、歯車２５と回転伝達部２６との連結を断つ。ペダル３３から足を離せば、ペダル３３から回転伝達部２６までの操作力伝達機構は回転伝達部２６が歯車２５を受け止める前の状態に戻る。
【００４７】
図４に示すように前輪１１が完全に段差４０に乗り上げた後、さらに車体１０を前方に押し進めれば、後輪１２も段差４０に乗り上げさせることができる。直径の大きい後輪１２は段差乗り越え車輪２０の助けを借りなくても容易に段差４０に乗り上げさせることができる。
【００４８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５に示す。なお第２実施形態の説明にあたり、レバー２７、ステー２８、中継レバー２９、及びステー３０は図示を省略してある。
【００４９】
第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、操作力伝達部３１に加えられる操作力が後輪１２を前進方向に回転させるのにも用いられる点である。具体的なメカニズムは次のようになっている。
【００５０】
２個の後輪１２の互いに向き合う側面には、その側面と同心をなすように歯車３４が配置される。歯車３４と後輪１２の間には、自転車の後輪にペダルの踏力を伝えるのに用いられるフリーホイール構造と同様の一方向回転機構（図示せず）が設けられている。すなわち図５において、歯車３４が反時計回りに回転するときの回転は後輪１２に伝達されるが、歯車３４が時計回りに回転するときの回転は後輪１２に伝達されない。
【００５１】
操作力伝達部３１には、支点部とペダル３３の間の位置にクロスバー３５が形成される。クロスバー３５の先端には歯車３４に前方からかみ合う扇形歯車３６が形成される。扇形歯車３６の歯先は操作力伝達部３１の支点部を中心とする円弧を描く。
【００５２】
扇形歯車３６は常時歯車３４にかみ合っている。手押し車を押すと、歯車３４は回転しない一方で、後輪１２は前進方向に回転しようとする。歯車３４と後輪１２の間の一方向回転機構は、自転車を押して行く場合と同様に、この時の後輪回転を許容するから、手押し車は問題なく前進することができる。
【００５３】
段差乗り越え車輪２０が段差４０に突き当たったときにペダル３３を踏むと段差乗り越え車輪２０に段差乗り越え回転が生じる。この時扇形歯車３６にも操作力伝達部３１の支点部を中心とする回転が生じ、その回転は歯車３４に伝えられ、歯車３４は図５において反時計方向に回転する。歯車３４のこの方向の回転は一方向回転機構によって後輪１２に伝えられ、後輪１２は前進方向に能動的に回転する。
【００５４】
この時の後輪１２の回転角度がもたらす後輪１２の前進量は、同時に回転する段差乗り越え車輪２０の回転角度がもたらす段差乗り越え車輪２０の前進量よりも大に設定されている。その結果、段差乗り越え車輪２０は後輪１２から推進力を受ける形になる。これにより段差乗り越え車輪２０は、自身が能動的に段差乗り越え回転を行う他、後輪１２による前方推進力も加わって、楽々と段差４０に乗り上げる。
【００５５】
前輪１１が段差４０に乗り上げ、段差乗り越え車輪２０の歯車２５が回転伝達部２６から離れた後、ペダル３３から足を離すと、操作力伝達部３１は当初の角度に戻り、その過程で扇形歯車３６は歯車３４を時計回りに回転させる。歯車３４がこの方向に回転するとき、歯車３４は一方向回転機構によって後輪１２から切り離されるから、歯車３４及び操作力伝達部３１は支障なく当初姿勢に戻ることができる。
【００５６】
第１実施形態及び第２実施形態の構造以外にも、様々な構造上の改変が可能である。そのような改変のいくつかを、第３実施形態以下の実施形態として以下に紹介する。
【００５７】
（第３実施形態）
段差乗り越え車輪２０は段差に当たったとき後退する必要がある。それを可能とするため、車体１０とベース２１の前後方向の相対位置は不変とする一方で、ベース２１に形成した水平方向の長穴２３に段差乗り越え車輪２０の車軸２２を係合させることにより、ベース２１と段差乗り越え車輪２０との前後方向の相対位置を可変としたが、この構成を次のように変えることができる。
【００５８】
すなわちベース２１で段差乗り越え車輪２０の車軸２２を受けるのは長穴でなく円孔であるものとし、ベース２１と段差乗り越え車輪２０との前後方向の相対位置を不変とする。その代わりにベース２１を車体１０に対し前後スライド可能とし、車体１０とベース２１の間に附勢力付与装置２１を介在させて、ベース２１そのものを前方に附勢する。段差乗り越え車輪２０は下部だけでなく前部も常にベース２１の外側にはみ出していることになる。
【００５９】
（第４実施形態）
回転伝達部２６から段差乗り越え車輪２０への回転伝達を、回転伝達部２６を構成する扇形歯車を歯車２５にかみ合わせることで行ってきたが、それを摩擦で行うようにすることも可能である。すなわち扇形歯車を歯のない扇形板に変え、歯車を歯のない円板に変える。扇形板と円板の間の摩擦係数を十分に高く設定することで、この構成は実現可能となる。
【００６０】
（第５実施形態）
これまでの実施形態では、操作力伝達部３１に加えられる操作力は足による踏力であった。これは操作者に片足立ちの姿勢を強いるものであるが、操作者が高齢者や歩行困難者の場合、片足立ちに耐えきれないといった事態も考えられる。そこで、足の踏力以外の力を操作力とする構成を第５実施形態とする。手で操作されるレバーの力や、手押し車が電動アシスト機能を備えているものであればバッテリーで駆動されるアクチュエータの動作力などを、踏力以外の操作力として用いることができる。踏力以外の操作力と、踏力とを併用できる構成としてもよい。
【００６１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は手押し車に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  車体
１１  前輪
１２  後輪
２０  段差乗り越え車輪
２１  ベース
２４  附勢力付与装置
２５  歯車
２６  回転伝達部
３１  操作力伝達部
３３  ペダル
【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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