キャスタ装置
【課題】医療機器または移動式ベッドのような移動体に装着され、キャスタの作動モードを連続的に切替可能なキャスタ装置の提供。
【解決手段】本発明のキャスタ装置は、クランクシャフトと、回転部材と、押圧部材と、コネクティングロッドとを備える。クランクシャフトは、キャスタの往復回転するカム要素に同軸に連結されている。回転部材は、移動体に回転可能に装着されている。回転部材は、円周方向に離隔されている複数のピンを備える。押圧部材は、移動体に上下方向に弾性的に移動するように装着されている。押圧部材は、下方移動時にピンと接触して回転部材を回転させる。回転部材の回転がコネクティングロッドとクランクシャフトによりカム要素の往復回転に切り替えられ、カム要素の往復回転に応じてキャスタは複数の作動モードのうちの一つに設定される。
【解決手段】本発明のキャスタ装置は、クランクシャフトと、回転部材と、押圧部材と、コネクティングロッドとを備える。クランクシャフトは、キャスタの往復回転するカム要素に同軸に連結されている。回転部材は、移動体に回転可能に装着されている。回転部材は、円周方向に離隔されている複数のピンを備える。押圧部材は、移動体に上下方向に弾性的に移動するように装着されている。押圧部材は、下方移動時にピンと接触して回転部材を回転させる。回転部材の回転がコネクティングロッドとクランクシャフトによりカム要素の往復回転に切り替えられ、カム要素の往復回転に応じてキャスタは複数の作動モードのうちの一つに設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器または移動式ベッドのような移動体に取り付けられるキャスタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品を運搬するための機器またはカートには、複数のキャスタが取り付けられている。一般に、キャスタは、機器またはカートの下面に装着されるベースと、ホイールアームを通じてベースに結合するホイールを備える。このようなキャスタは、ホイールアームがベースに対して回転しない非回転式キャスタとホイールアームがベースに対して回転する回転式キャスタとに分類することができる。ユーザは、ホイールアームを回転させて、回転式キャスタが取り付けられた機器またはカートの移動方向を変えることができる。キャスタは、機器またはカートを任意の個所に固定させるために、ホイールまたはホイールアームを選択的にロッキングし、そしてロッキング解除するためのロッキング装置を備えることができる。
【０００３】
前記機器またはカートの一例として、医療施設で用いられる移動式ベッドまたは医療機器は、医療施設内で移動したり任意の場所で安定的に固定される必要がある。このために、医療機器または移動式ベッドには、前述したキャスタが装着される。しかし、医療機器または移動式ベッドの位置を固定したり移動させるためには、それぞれのキャスタに設けられたロッキング装置が操作されなければならないので、移動と固定時に煩わしさがある。特に、応急（緊急）状況時にはこのような煩わしさによって適切な対処が遅れる問題がある。また、キャスタの作動モード別にロッキング装置が設けられたキャスタが用いられる場合、ユーザが各操作装置を混同する問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第５，７７４，９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためのものであって、本発明の目的は移動体に装着されてキャスタの作動モードを連続的に切替できるキャスタ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
移動体に装着されるキャスタ装置の多様な実施例が提供される。キャスタ装置は、往復回転するカム要素を備えて移動体に装着されるキャスタと、前記カム要素に連結されるクランクシャフトと、前記移動体に回転可能に装着され、円周方向に沿って離隔される複数のピンを備える回転部材と、前記移動体に上下に移動するように装着され、前記ピンに接触して前記回転部材を回転させる押圧部材と、前記回転部材と前記クランクシャフトとを連結するコネクティングロッドとを備え、前記押圧部材の移動による前記回転部材の回転が前記コネクティングロッドと前記クランクシャフトとにより前記カム要素の往復回転に切り替えられる。
【０００７】
前記押圧部材は、押圧板を備え、前記押圧板は、前記押圧部材の下方移動時に前記ピンに接触する第１の接触面と前記押圧部材の上方移動時に前記ピンに接触する第２の接触面とを有する。
【０００８】
前記押圧板は、垂直部と垂直部から延びる水平部とを備える。
【０００９】
前記第２の接触面は、前記水平部とテーパー面とを備える。
【００１０】
前記押圧部材は、前記押圧板を前記回動部材側に付勢するスプリングをさらに備える。
【００１１】
前記押圧部材は、一端で前記回転部材の回転軸に回動可能に結合される回動バーを備え、前記回動バーは、下方回動時に前記ピンに接触する第１の接触面と上方回動時に前記ピンに接触する第２の接触面とを備える。
【００１２】
前記キャスタ装置は、前記移動体と前記回動バーとの間に配置されて前記回動バーを上方に付勢するスプリングをさらに備える。
【００１３】
前記ピンは、前記回転部材に後退可能に装着され、前記ピンはその先端に前記押圧部材と接触するテーパー面とを有する。
【００１４】
前記押圧部材は、ペダルプレートを備える。
【００１５】
前記キャスタは、前記カム要素の回転により複数の作動モードで異なる高さに上下移動するプッシュロッドを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のキャスタ装置によれば、ユーザは押圧部材を一方向に移動または回動させることによって、キャスタの作動モードを連続的にまたは断続的に変更することができる。従って、ユーザは、作動モードの混同なく短時間にキャスタの作動モードを変更することができる。また、作動モードの切替が回転部材の１回の回転によって一つのサイクルで行われるので、ユーザは容易にキャスタの作動モードを切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例におけるキャスタ装置を示す斜視図である。
【図２】図１のキャスタ装置を示す右側面図である。
【図３】図１のキャスタ装置を示す左側面図である。
【図４】図１のキャスタを示す断面図である。
【図５】図４のキャスタのカム要素と作動モードを示す。
【図６】図１のキャスタ装置の部分拡大斜視図である。
【図７】ペダルプレートと押圧板との結合を例示する概略図である。
【図８】回転部材とピンとの結合を示す断面図である。
【図９】押圧板とピンとの接触を示す拡大斜視図である。
【図１０】押圧板とピンとの接触を示す拡大斜視図である。
【図１１】押圧板とピンとの接触を示す拡大斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施例におけるキャスタ装置を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第３の実施例におけるキャスタ装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明のキャスタ装置の実施例を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施例によるキャスタ装置を示す斜視図である。図２及び図３は、それぞれ図１のキャスタ装置の右側面図及び左側面図である。図４は、本発明に採用されるキャスタの断面図であり、図５は図４のキャスタのカム要素と作動モードを示す。
【００２０】
図１〜図５を参照すれば、本発明の第１の実施例によるキャスタ装置１００は、クランクシャフト１１０と、押圧部材１２０と、回転部材１３０と、コネクティングロッド１４０と、キャスタ１５０とを備える。
【００２１】
キャスタ装置１００は、移動体（図示せず）に装着されて移動体を支持及び移動させる。キャスタ装置１００は、キャスタ１５０のカム要素１５５を往復回転させてキャスタ１５０を複数の作動モードのうちの一つに設定する。キャスタ装置１００が装着される移動体は、移動式ベッド、超音波診断装置のような医療機器を含むことができる。また、前記移動体は、物品を運搬するように構成されたカートなど、キャスタが取り付けられる任意の移動体を含むことができる。
【００２２】
クランクシャフト１１０は、一例として、一端がキャスタ１５０のカム要素１５５に同軸に連結または結合している連結軸１１１と、一端が連結軸１１１の他端に結合するクランクアーム１１２と、クランクアーム１１２の他端に結合しており、コネクティングロッド１４０と連結されているクランクピン１１３とを備える。コネクティングロッド１４０は、一端でクランクピン１１３に回動可能に連結され、他端で回転部材１３０に回動可能に連結されている。
【００２３】
押圧部材１２０は、垂直方向へ移動可能に移動体に装着される。この実施例において、押圧部材１２０はペダルプレート１２１を備える。また、押圧部材１２０は、ガイドロッド１２３と圧縮スプリング１２４とを備えて、垂直方向に弾力的に移動可能である。ガイドロッド１２３は、ペダルプレート１２１の中央部に一つが配置されるかまたはペダルプレート１２１の前後方に２つが配置され得る。
【００２４】
移動体には、ガイドロッド１２３をガイドして支持するためのブラケット１１が提供される。ガイドロッド１２３の一端はペダルプレート１２１に固定され、その他端はブラケット１１に対して移動可能に結合する。ペダルプレート１２１とブラケット１１との間で、圧縮スプリング１２４はガイドロッド１２３の周りに配置されている。ユーザが押圧部材１２０を下方に押すと、例えばペダルプレート１２１を踏めば、圧縮スプリング１２４が圧縮されながら、ガイドロッド１２３がペダルプレート１２１と共に下方に移動する。ガイドロッド１２３は、ブラケット１１から分離されないように他端にストッパ（図示せず）を備えることができる。
【００２５】
キャスタ１５０は、移動体の下部に取り付けられる。図４及び図５を参照すれば、キャスタ１５０は、ホイール１５１と、ホイール１５１を支持するホイールアーム１５２と、ホイールアーム１５２と相対的に回転するように結合して移動体に装着されるホイールベース１５３と、ホイールベース１５３に固定されている作動部１５４と、作動部１５４に往復回転可能に装着されて作動モードの切替のためのカム要素１５５と、カム要素１５５の作動モードに応じて垂直方向へ移動するプッシュロッド１５６とを備える。
【００２６】
ホイールアーム１５２とホイールベース１５３との間にはベアリング１５７が配置されている。また、プッシュロッド１５６の下端には締結部材１５６ｂによってゴムパッド１５６ａが取り付けられており、プッシュロッド１５６の上端にはカム要素１５５の周面に接触する接触部１５６ｃが設けられている。接触部１５６ｃと締結部材１５６ｂとの間に圧縮スプリング１５６ｄが配置されて、接触部１５６ｃをカム要素１５５側に常時付勢している。また、ゴムパッド１５６ａの上方には結合片１５６ｅがプッシュロッド１５６に一体に取り付けられており、ホイールアーム１５２には結合片１５６ｅが選択的に結合するリセス（凹部）（ｒｅｃｅｓｓ）１５２ａが形成されている。
【００２７】
図５に示した通り、カム要素１５５は、その周面に回転軸（Ａ）からの半径方向の長さがそれぞれ異なる第１〜３のカム面１５５ａ、１５５ｂ、１５５ｃを有する。プッシュロッド１５６の接触部１５６ｃは、圧縮スプリング１５６ｄの付勢力下でカム要素１５５のカム面１５５ａ、１５５ｂ、１５５ｃと接触するので、カム要素１５５の回転軸線（Ａ）を中心とした往復回転により、プッシュロッド１５６は垂直方向に弾性的に移動することができる。前述したキャスタ１５０の構成については、上記先行技術文献が参照できる。図５に示された例においては、第１のカム面１５５ａと第３のカム面１５５ｃが窪んだ形状であり、第２のカム面１５５ｂは平らな形状である。しかし、カム要素１５５のカム面の個数と各カム面のプロファイルは、キャスタ１５０の作動モードに応じて多様に設計できる。
【００２８】
前述したキャスタ１５０は、第１〜３のモードで作動することができる。第１のモードにおいては、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第１のカム面１５５ａに嵌合しており、結合片１５６ｅとリセス１５２ａは分離されている。従って、キャスタ１５０のホイールアーム１５２は方向転換のために回転することができ、ホイール１５１は回転可能である。
【００２９】
第２のモードにおいては、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第２のカム面１５５ｂに接触しており、プッシュロッド１５６が下方に移動して、ゴムパッド１５６ａがホイール１５１の周面に加圧接触する。従って、キャスタ１５０のホイール１５１は回転することができない。
【００３０】
第３のモードにおいては、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第３のカム面１５５ｃに嵌合しており、結合片１５６ｅとリセス１５２ａは相互に嵌合している。従って、キャスタ１５０のホイールアーム１５２は回転することができず、ホイール１５１は回転可能である。
【００３１】
図６は図１のキャスタ装置を示す部分拡大斜視図であり、図７は押圧板とペダルとの結合を例示する概略図である。
【００３２】
押圧部材１２０は、下方移動により回転部材１３０の回転を実行するための押圧板１２２をさらに備える。この実施例において、押圧板１２２は、ペダルプレート１２１に取り付けられて、ペダルプレート１２１と共に垂直方向へ移動可能である。示された例において、押圧板１２２は、一端でペダルプレート１２１に取り付けられている垂直部１２２ａと、垂直部１２２ａから延びている水平部１２２ｂとからなっている。
【００３３】
図６を参照すれば、押圧板１２２は、回転部材１３０のピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触する第１の接触面１２２ｃと第２の接触面１２２ｄを備える。第１の接触面１２２ｃは押圧部材１２０の下方移動時にピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触し、第２の接触面１２２ｄは押圧部材１２０の上方移動時にピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触する。この実施例において、第１の接触面１２２ｃは、水平部１２２ｂの下側端部面を構成する。第１の接触面１２２ｃは、ピン１３１、１３２、１３３、１３４と当接し、ピン１３１、１３２、１３３、１３４を下方に移動させる。第２の接触面１２２ｄは、上側端部面とテーパー面とを備える。
【００３４】
押圧板１２２は、回転部材１３０側に付勢されながら、回転部材１３０に対して回動可能にペダルプレート１２１に取り付けられている。例えば、図７に示した通り、押圧板１２２の垂直部１２２ａは、ペダルプレート１２１の下側に取り付けられている支持ブラケット１２５に回動軸１２７を通じて結合している。垂直部１２２ａと支持ブラケット１２５との間には、垂直部１２２ａを回転部材１３０側に付勢する引張ばね１２６が介在している。従って、押圧板１２２は、引張ばね１２６の付勢力下で回転部材１３０の一面（ピン１３１、１３２、１３３、１３４が突出している面）に接触し、ペダルプレート１２１に対して回動することができる。
【００３５】
押圧板１２２の第２の接触面１２２ｄは、押圧板１２２の水平部１２２ｂがピン１３１、１３２、１３３、１３４を容易に超えることができるように所定の角度で傾斜している。押圧板１２２の水平部１２２ｂがピン１３１、１３２、１３３、１３４を超える時（即ち、水平部１２２ｂがピン１３１、１３２、１３３、１３４を下から上に通過する時）、押圧板１２２は回転部材１３０から回動してもよい。押圧板１２２の水平部１２２ｂがピン１３１、１３２、１３３、１３４を超えた後に、押圧板１２２は引張ばね１２６によってその初期の回動されない位置（回転部材１３０に接触する位置）に戻ることができる。
【００３６】
図８は、回転部材とピンとの結合を示す断面図である。図９〜図１１は押圧板とピンとの接触を示す拡大斜視図である。
【００３７】
この実施例において、回転部材１３０には第１〜４のピン１３１、１３２、１３３、１３４が設けられており、第１〜４のピン１３１、１３２、１３３、１３４は回転部材１３０の回転軸１３０ａを中心に互いに９０°間隔で離隔されている。
【００３８】
ピン１３１、１３２、１３３、１３４は、回転部材１３０に一体に形成することもでき、回転部材１３０に後退可能に装着されてもよい。後者の一例が図８に例示されている。図８を参照すれば、回転部材１３０とピン１３１との結合の一例として、ピン１３１は回転部材１３０に形成される孔に挿入装着されている。ピン１３１は、その突出する先端に水平部１２２ｂの第２の接触面１２２ｄと相補的に接触するテーパー面１３１ａを有する。また、ピン１３１は、ガイド部１３１ｂとストッパ１３１ｃと圧縮スプリング１３１ｄとを備える。ピン１３１のテーパー面１３１ａを定められた方向に維持するように、ガイド部１３１ｂと前記孔は多角形断面を有することができる。
【００３９】
ピン１３１が押圧板１２２の第２の接触面１２２ｄによって押されると、ピン１３１は圧縮スプリング１３１ｄを圧縮しながら回転部材１３０内に後退する（図１０及び図１１参照）。押圧板１２２がピン１３１を通過してピン１３１が押圧状態から開放されれば、ピン１３１は圧縮スプリング１３１ｄの復元力によって初期位置に戻る。ストッパ１３１ｃは、ピン１３１が回転部材１３０から離脱するのを防止する。ピン１３２、１３３、１３４もピン１３１と同一の構成である。
【００４０】
図１〜図３を再び参照すれば、回転部材１３０は、円形の板状部材または円形のディスク部材からなることができる。回転部材１３０は、その一面にピン１３１、１３２、１３３、１３４が突出しており、移動体に回転可能に装着されている。この実施例において、回転部材１３０は、回転軸１３０ａにより移動体に回転可能に装着されている。また、回転部材１３０は、ワン−ウェイベアリング（ｏｎｅ−ｗａｙ ｂｅａｒｉｎｇ）によって回転軸１３０ａと結合して一方向に回転可能である。押圧板１２２がピン１３１、１３２、１３３、１３４の一つを下方に移動させると、回転部材１３０、コネクティングロッド１４０及びクランクシャフト１１０の相互作用によりキャスタ１５０の作動モードのうち一つが異なる作動モードに切り替えられる。
【００４１】
コネクティングロッド１４０の一端は、クランクピン１１３に回動可能に結合しており、他端はジョイント部材１４１により回転部材１３０の他面に回動可能に結合している。ジョイント部材１４１は、ピンジョイント、リベットジョイントなどを備えてもよい。コネクティングロッド１４０の他端の結合位置について、図３を参照すれば、例えばキャスタ１５０の第２のモードが初期モードに設定される場合、前記結合位置は回転部材１３０の回転軸１３０ａの中心を原点とするＸ−Ｙ座標系での正のＸ軸に沿って定められる。他の例として、キャスタ１５０の第１のモードが初期モードに設定される場合、前記結合位置は前記Ｘ−Ｙ座標系での正のＹ軸に沿って定められる。
【００４２】
回転部材１３０が１回回転すれば、コネクティングロッド１４０の他端は円運動をする。この時、コネクティングロッド１４０の一端は、連結軸１１１を中心として、クランクピン１１３と、連結軸１１１からクランクピン１１３に平行に延長する直線との間の最短距離を半径として、中心角が角度（θ１＋θ２）である円弧経路に沿って往復回動する（図５参照）。コネクティングロッド１４０の一端の往復回動によって、クランクピン１１３が角度（θ１＋θ２）範囲内で往復回動する。結局、連結軸１１１とキャスタ１５０のカム要素１５５が角度（θ１＋θ２）範囲内で往復回転する。
【００４３】
第２のモードにおけるクランクアーム１１２は、第１のモードにおけるクランクアーム１１２と第１の角度（θ１）をなし、第３のモードにおけるクランクアーム１１２は、第１のモードにおけるクランクアーム１１２と第２の角度（θ２）をなす（図５参照）。前記第１及び第２の角度（θ１、θ２）は、キャスタ１５０の設計時に決定される値である。
【００４４】
前述した第１の実施例のキャスタ装置１００において、キャスタ１５０は３つのモードで作動し、これに対応するように４つのピン１３１、１３２、１３３、１３４が９０°間隔で回転部材１３０に配置されている。しかし、本発明はこのようなモード−ピンの構成に限定されない。例えば、キャスタ１５０が２つまたは４つのモードで作動するようにカム要素が構成される場合、ピンの個数はモード間の切替を許容するように２つまたは６つになり得ることが理解されるであろう。
【００４５】
以下、この実施例のキャスタ装置１００の作動例を説明する。この実施例において、キャスタ１５０は、初期に第１のモードに設定されている。コネクティングロッド１４０の他端が１回転する間、キャスタ１５０が第１のモードから第２のモードに、第２のモードから第１のモードに、第１のモードから第３のモードに、第３のモードから再び第１のモードになるように、キャスタ装置１００が構成されている。以下の作動例の説明と関連し、回転部材１３０が押圧板１２２によって回転する方向は、時計方向とする（以下、「時計方向」とは、キャスタ装置１００を右側面から見たとき（図２）の時計回りの方向をいう。）。また、コネクティングロッド１４０の一端とクランクピン１１３とが回転部材１３０側に移動する方向は第１の方向とし、その反対方向は第２の方向とする。
【００４６】
第１のモードにおいては、ホイール１５１の回転及びキャスタ１５０の方向転換が可能である。また、第１のモードにおいて、コネクティングロッド１４０の他端は、回転部材１３０の回転軸１３０ａの直上方（図３における正のＹ軸上）に位置する。ユーザが押圧部材１２０を下方に押すと、押圧部材１２０の押圧板１２２の水平部１２２ｂが第１のピン１３１と当接し、第１のピン１３１及び回転部材１３０を時計方向に回転させる。回転部材１３０が約９０°回転すれば、回転部材１３０の他面に結合するコネクティングロッド１４０の他端が時計方向に約９０°で回転する。また、コネクティングロッド１４０の一端に結合しているクランクピン１１３は前記第１の方向で第１の角度（θ１）の範囲で移動し、連結軸１１１が第１の角度（θ１）だけ反時計方向に回転する。従って、連結軸１１１に結合しているカム要素１５５が第１の角度（θ１）で反時計方向に回転し、接触部１５６が第２のカム面１５５ｂに接触してプッシュロッド１５６が下方に移動してゴムパッド１５６ａがホイール１５１に接触する。その結果、キャスタ１５０は第２のモードになる。
【００４７】
モードの切替後、ユーザが押圧部材１２０の押圧を解除すれば、押圧板１２２の水平部１２２ｂは圧縮スプリング１２４の復元力により上方に移動する。この時、水平部１２２ｂに形成される第２の接触面１２２ｄが第１のピン１３１に形成されているテーパー面１３１ａと当接すれば、第２の接触面１２２ｄとテーパー面１３１ａの作用によってペダルプレート１２１に回動可能に結合している押圧板１２２が回転部材１３０の一面から回動する（図９参照）。従って、押圧板１２２の水平部１２２ｂは、第１のピン１３１を超えて、回転部材１３０において第２のピン１３２の上方に置かれるようになる。
【００４８】
ピンが回転部材１３０内に後退可能に構成される場合、第１のピン１３１が回転部材１３０の内側に後退し（図１０参照）、押圧板１２２の水平部１２２ｂが第１のピン１３１を越え（図１１参照）、回転部材１３０において第２のピン１３２の上方に置かれることもできる。
【００４９】
第１のモードから切り替えられた第２のモードにおいて、ユーザが押圧部材１２０を下方に押すと、前述した作動メカニズムと類似して、コネクティングロッド１４０の他端が時計方向に約９０°でさらに回動して回転部材１３０の回転軸１３０ａの直下方（図３における負のＹ軸上）に位置する。コネクティングロッド１４０の他端が回動すれば、コネクティングロッド１４０の一端とクランクピン１１３は前記第２の方向に第１の角度（θ１）の範囲で移動して連結軸１１１及びカム要素１５５を時計方向に回転させる。従って、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第２のカム面１５５ｂから移動して第１のカム面１５５ａに嵌合し、プッシュロッド１５６が上方に移動してゴムパッド１５６ａがホイール１５１から分離される。その結果、キャスタ１５０は第１のモードに戻る。
【００５０】
第２のモードから切り替えられた第１のモードにおいて、ユーザが押圧部材１２０を操作すれば、コネクティングロッド１４０の他端が前記時計方向に約９０°回動する。そうすると、コネクティングロッド１４０の他端の回動と共に、コネクティングロッド１４０の一端とクランクピン１１３が第２の方向で第２の角度（θ２）の範囲で移動して連結軸１１１とカム要素１５５とを時計方向に回転させる。従って、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第１のカム面１５５ａから第３のカム面１５５ｃに接触しながら、プッシュロッド１５６が上方に移動して、結合片１５６ｅがリセス１５２ａに嵌合する。その結果、キャスタ１５０は第３のモードになる。
【００５１】
第１のモードから切り替えられた第３のモードにおいて、ユーザが押圧部材１２０を操作すれば、コネクティングロッド１４０の他端が前記時計方向に約９０°さらに回動する。そうすると、コネクティングロッド１４０の他端の回動と共に、コネクティングロッド１４０の一端とクランクピン１１３が前記第１の方向に第２の角度（θ２）の範囲で移動して連結軸１１１とカム要素１５５とを反時計方向に回転させる。従って、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第３のカム面１５５ｃから第１のカム面１５５ａに嵌合し、プッシュロッド１５６が下方に移動して結合片１５６ｅとリセス１５２ａが分離される。その結果、キャスタ１５０は初期の第１のモードに戻る。
【００５２】
図１２は、本発明の第２の実施例におけるキャスタ装置の斜視図である。この実施例のキャスタ装置２００は、押圧部材の装着構造を除いては第１の実施例のキャスタ装置１００と類似するので、同一の構成要素に関する説明は省略する。
【００５３】
図１２を参照すれば、本発明の第２の実施例によるキャスタ装置２００は、ヒンジ軸２２８によって移動体（図示せず）にヒンジ結合される押圧部材２２０を備える。詳細には、押圧部材２２０は、ヒンジ軸２２８によって移動体にヒンジ結合されるペダルプレート２２１を備え、ヒンジ軸２２８を中心として回動可能である。また、押圧部材２２０は、圧縮スプリング２２４とガイドロッド２２３を備えてヒンジ軸２２８を中心として弾性的に回動可能である。
【００５４】
第１の実施例においては、ガイドロッド１２３の一端が押圧部材１２０に固定される反面（図２参照）、この実施例においてはガイドロッド２２３の一端はヒンジ（図示せず）を通じて押圧部材２２０に回動可能に結合している。ガイドロッド２２３の他端は、移動体のブラケット１１に移動可能に結合する。圧縮スプリング２２４は、押圧部材２２０とブラケット１１との間でガイドロッド２２３の周りに配置される。ユーザが押圧部材２２０を下方に回動させれば、圧縮スプリング２２４が圧縮しながらガイドロッド２２３が回動する。この状態でユーザが押圧部材２２０の回動を解除すれば、圧縮スプリング２２４の復元力により押圧部材２２０は上方に回動する。ガイドロッド２２３の他端にはブラケット１１からの離脱を防止するためにストッパ（図示せず）が備えられる。
【００５５】
図１３は、本発明の第３の実施例におけるキャスタ装置の斜視図である。この実施例のキャスタ装置３００は、押圧部材の構造を除いては第１の実施例のキャスタ装置１００と類似するので、同一の構成要素に関する説明は省略する。
【００５６】
図１３を参照すれば、本発明の第３の実施例におけるキャスタ装置３００は、一端で回転軸１３０ａに回転可能に装着され、他端でペダルプレート３２１に結合している回動バー３２２を有する押圧部材３２０を備える。
【００５７】
また、回動バー３２２は、下方回動時にピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触する第１の接触面３２２ｂと、上方回動時にピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触する第２の接触面３２２ａとを備える。回動バー３２２の第１の接触面３２２ｂは、回動バー３２２の下側端部面を構成し、第２の接触面３２２ａは回動バー３２２の上側端部面を構成する。第２の接触面３２２ａは第１の実施例での第２の接触面１２２ｄと同様に回転部材１３０側に傾斜するテーパー面を備えることができる（図６参照）。
【００５８】
また、この実施例のキャスタ装置３００は、移動体と回動バー３２２に連結されて回動バー３２２を上方に付勢するトーションスプリング（図示せず）をさらに備えることができる。回動バー３２２は、図１３において時計方向に回転してトーションスプリングを圧縮する。トーションスプリングの復元力により、回動バー３２２は反時計方向に回転して初期位置に戻ることができる。トーションスプリングは、回動バー３２２と回転軸１３０ａとの間に公知の方法によって設けることができる。例えば、トーションスプリングの一端が回動バー３２２に固定されて、その他端が回転軸１３０ａに固定できる。また、回動バー３２２と回転部材１３０との間には引張ばね（図示せず）が介在し、回動バー３２２を回転部材１３０側に弾性的に付勢することができる。これは第１の実施例における押圧板１２２が弾性的に付勢されることと同一の効果をもたらす（図６参照）。
【００５９】
以上で説明した本発明は前述した実施例及び添付された図面によって限定されるのではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更ができるということが本発明の属する分野で通常の知識を有する者において明白である。
【符号の説明】
【００６０】
１００、２００、３００：キャスタ装置
１１０：クランクシャフト
１１１：連結軸
１１２：クランクアーム
１１３：クランクピン
１２０、２２０、３２０：押圧部材
１２２、２２２：押圧板
１３０：回転部材
１４０：コネクティングロッド
１５０：キャスタ
１５５：カム要素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器または移動式ベッドのような移動体に取り付けられるキャスタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品を運搬するための機器またはカートには、複数のキャスタが取り付けられている。一般に、キャスタは、機器またはカートの下面に装着されるベースと、ホイールアームを通じてベースに結合するホイールを備える。このようなキャスタは、ホイールアームがベースに対して回転しない非回転式キャスタとホイールアームがベースに対して回転する回転式キャスタとに分類することができる。ユーザは、ホイールアームを回転させて、回転式キャスタが取り付けられた機器またはカートの移動方向を変えることができる。キャスタは、機器またはカートを任意の個所に固定させるために、ホイールまたはホイールアームを選択的にロッキングし、そしてロッキング解除するためのロッキング装置を備えることができる。
【０００３】
前記機器またはカートの一例として、医療施設で用いられる移動式ベッドまたは医療機器は、医療施設内で移動したり任意の場所で安定的に固定される必要がある。このために、医療機器または移動式ベッドには、前述したキャスタが装着される。しかし、医療機器または移動式ベッドの位置を固定したり移動させるためには、それぞれのキャスタに設けられたロッキング装置が操作されなければならないので、移動と固定時に煩わしさがある。特に、応急（緊急）状況時にはこのような煩わしさによって適切な対処が遅れる問題がある。また、キャスタの作動モード別にロッキング装置が設けられたキャスタが用いられる場合、ユーザが各操作装置を混同する問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第５，７７４，９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためのものであって、本発明の目的は移動体に装着されてキャスタの作動モードを連続的に切替できるキャスタ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
移動体に装着されるキャスタ装置の多様な実施例が提供される。キャスタ装置は、往復回転するカム要素を備えて移動体に装着されるキャスタと、前記カム要素に連結されるクランクシャフトと、前記移動体に回転可能に装着され、円周方向に沿って離隔される複数のピンを備える回転部材と、前記移動体に上下に移動するように装着され、前記ピンに接触して前記回転部材を回転させる押圧部材と、前記回転部材と前記クランクシャフトとを連結するコネクティングロッドとを備え、前記押圧部材の移動による前記回転部材の回転が前記コネクティングロッドと前記クランクシャフトとにより前記カム要素の往復回転に切り替えられる。
【０００７】
前記押圧部材は、押圧板を備え、前記押圧板は、前記押圧部材の下方移動時に前記ピンに接触する第１の接触面と前記押圧部材の上方移動時に前記ピンに接触する第２の接触面とを有する。
【０００８】
前記押圧板は、垂直部と垂直部から延びる水平部とを備える。
【０００９】
前記第２の接触面は、前記水平部とテーパー面とを備える。
【００１０】
前記押圧部材は、前記押圧板を前記回動部材側に付勢するスプリングをさらに備える。
【００１１】
前記押圧部材は、一端で前記回転部材の回転軸に回動可能に結合される回動バーを備え、前記回動バーは、下方回動時に前記ピンに接触する第１の接触面と上方回動時に前記ピンに接触する第２の接触面とを備える。
【００１２】
前記キャスタ装置は、前記移動体と前記回動バーとの間に配置されて前記回動バーを上方に付勢するスプリングをさらに備える。
【００１３】
前記ピンは、前記回転部材に後退可能に装着され、前記ピンはその先端に前記押圧部材と接触するテーパー面とを有する。
【００１４】
前記押圧部材は、ペダルプレートを備える。
【００１５】
前記キャスタは、前記カム要素の回転により複数の作動モードで異なる高さに上下移動するプッシュロッドを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のキャスタ装置によれば、ユーザは押圧部材を一方向に移動または回動させることによって、キャスタの作動モードを連続的にまたは断続的に変更することができる。従って、ユーザは、作動モードの混同なく短時間にキャスタの作動モードを変更することができる。また、作動モードの切替が回転部材の１回の回転によって一つのサイクルで行われるので、ユーザは容易にキャスタの作動モードを切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例におけるキャスタ装置を示す斜視図である。
【図２】図１のキャスタ装置を示す右側面図である。
【図３】図１のキャスタ装置を示す左側面図である。
【図４】図１のキャスタを示す断面図である。
【図５】図４のキャスタのカム要素と作動モードを示す。
【図６】図１のキャスタ装置の部分拡大斜視図である。
【図７】ペダルプレートと押圧板との結合を例示する概略図である。
【図８】回転部材とピンとの結合を示す断面図である。
【図９】押圧板とピンとの接触を示す拡大斜視図である。
【図１０】押圧板とピンとの接触を示す拡大斜視図である。
【図１１】押圧板とピンとの接触を示す拡大斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施例におけるキャスタ装置を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第３の実施例におけるキャスタ装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明のキャスタ装置の実施例を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施例によるキャスタ装置を示す斜視図である。図２及び図３は、それぞれ図１のキャスタ装置の右側面図及び左側面図である。図４は、本発明に採用されるキャスタの断面図であり、図５は図４のキャスタのカム要素と作動モードを示す。
【００２０】
図１〜図５を参照すれば、本発明の第１の実施例によるキャスタ装置１００は、クランクシャフト１１０と、押圧部材１２０と、回転部材１３０と、コネクティングロッド１４０と、キャスタ１５０とを備える。
【００２１】
キャスタ装置１００は、移動体（図示せず）に装着されて移動体を支持及び移動させる。キャスタ装置１００は、キャスタ１５０のカム要素１５５を往復回転させてキャスタ１５０を複数の作動モードのうちの一つに設定する。キャスタ装置１００が装着される移動体は、移動式ベッド、超音波診断装置のような医療機器を含むことができる。また、前記移動体は、物品を運搬するように構成されたカートなど、キャスタが取り付けられる任意の移動体を含むことができる。
【００２２】
クランクシャフト１１０は、一例として、一端がキャスタ１５０のカム要素１５５に同軸に連結または結合している連結軸１１１と、一端が連結軸１１１の他端に結合するクランクアーム１１２と、クランクアーム１１２の他端に結合しており、コネクティングロッド１４０と連結されているクランクピン１１３とを備える。コネクティングロッド１４０は、一端でクランクピン１１３に回動可能に連結され、他端で回転部材１３０に回動可能に連結されている。
【００２３】
押圧部材１２０は、垂直方向へ移動可能に移動体に装着される。この実施例において、押圧部材１２０はペダルプレート１２１を備える。また、押圧部材１２０は、ガイドロッド１２３と圧縮スプリング１２４とを備えて、垂直方向に弾力的に移動可能である。ガイドロッド１２３は、ペダルプレート１２１の中央部に一つが配置されるかまたはペダルプレート１２１の前後方に２つが配置され得る。
【００２４】
移動体には、ガイドロッド１２３をガイドして支持するためのブラケット１１が提供される。ガイドロッド１２３の一端はペダルプレート１２１に固定され、その他端はブラケット１１に対して移動可能に結合する。ペダルプレート１２１とブラケット１１との間で、圧縮スプリング１２４はガイドロッド１２３の周りに配置されている。ユーザが押圧部材１２０を下方に押すと、例えばペダルプレート１２１を踏めば、圧縮スプリング１２４が圧縮されながら、ガイドロッド１２３がペダルプレート１２１と共に下方に移動する。ガイドロッド１２３は、ブラケット１１から分離されないように他端にストッパ（図示せず）を備えることができる。
【００２５】
キャスタ１５０は、移動体の下部に取り付けられる。図４及び図５を参照すれば、キャスタ１５０は、ホイール１５１と、ホイール１５１を支持するホイールアーム１５２と、ホイールアーム１５２と相対的に回転するように結合して移動体に装着されるホイールベース１５３と、ホイールベース１５３に固定されている作動部１５４と、作動部１５４に往復回転可能に装着されて作動モードの切替のためのカム要素１５５と、カム要素１５５の作動モードに応じて垂直方向へ移動するプッシュロッド１５６とを備える。
【００２６】
ホイールアーム１５２とホイールベース１５３との間にはベアリング１５７が配置されている。また、プッシュロッド１５６の下端には締結部材１５６ｂによってゴムパッド１５６ａが取り付けられており、プッシュロッド１５６の上端にはカム要素１５５の周面に接触する接触部１５６ｃが設けられている。接触部１５６ｃと締結部材１５６ｂとの間に圧縮スプリング１５６ｄが配置されて、接触部１５６ｃをカム要素１５５側に常時付勢している。また、ゴムパッド１５６ａの上方には結合片１５６ｅがプッシュロッド１５６に一体に取り付けられており、ホイールアーム１５２には結合片１５６ｅが選択的に結合するリセス（凹部）（ｒｅｃｅｓｓ）１５２ａが形成されている。
【００２７】
図５に示した通り、カム要素１５５は、その周面に回転軸（Ａ）からの半径方向の長さがそれぞれ異なる第１〜３のカム面１５５ａ、１５５ｂ、１５５ｃを有する。プッシュロッド１５６の接触部１５６ｃは、圧縮スプリング１５６ｄの付勢力下でカム要素１５５のカム面１５５ａ、１５５ｂ、１５５ｃと接触するので、カム要素１５５の回転軸線（Ａ）を中心とした往復回転により、プッシュロッド１５６は垂直方向に弾性的に移動することができる。前述したキャスタ１５０の構成については、上記先行技術文献が参照できる。図５に示された例においては、第１のカム面１５５ａと第３のカム面１５５ｃが窪んだ形状であり、第２のカム面１５５ｂは平らな形状である。しかし、カム要素１５５のカム面の個数と各カム面のプロファイルは、キャスタ１５０の作動モードに応じて多様に設計できる。
【００２８】
前述したキャスタ１５０は、第１〜３のモードで作動することができる。第１のモードにおいては、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第１のカム面１５５ａに嵌合しており、結合片１５６ｅとリセス１５２ａは分離されている。従って、キャスタ１５０のホイールアーム１５２は方向転換のために回転することができ、ホイール１５１は回転可能である。
【００２９】
第２のモードにおいては、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第２のカム面１５５ｂに接触しており、プッシュロッド１５６が下方に移動して、ゴムパッド１５６ａがホイール１５１の周面に加圧接触する。従って、キャスタ１５０のホイール１５１は回転することができない。
【００３０】
第３のモードにおいては、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第３のカム面１５５ｃに嵌合しており、結合片１５６ｅとリセス１５２ａは相互に嵌合している。従って、キャスタ１５０のホイールアーム１５２は回転することができず、ホイール１５１は回転可能である。
【００３１】
図６は図１のキャスタ装置を示す部分拡大斜視図であり、図７は押圧板とペダルとの結合を例示する概略図である。
【００３２】
押圧部材１２０は、下方移動により回転部材１３０の回転を実行するための押圧板１２２をさらに備える。この実施例において、押圧板１２２は、ペダルプレート１２１に取り付けられて、ペダルプレート１２１と共に垂直方向へ移動可能である。示された例において、押圧板１２２は、一端でペダルプレート１２１に取り付けられている垂直部１２２ａと、垂直部１２２ａから延びている水平部１２２ｂとからなっている。
【００３３】
図６を参照すれば、押圧板１２２は、回転部材１３０のピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触する第１の接触面１２２ｃと第２の接触面１２２ｄを備える。第１の接触面１２２ｃは押圧部材１２０の下方移動時にピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触し、第２の接触面１２２ｄは押圧部材１２０の上方移動時にピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触する。この実施例において、第１の接触面１２２ｃは、水平部１２２ｂの下側端部面を構成する。第１の接触面１２２ｃは、ピン１３１、１３２、１３３、１３４と当接し、ピン１３１、１３２、１３３、１３４を下方に移動させる。第２の接触面１２２ｄは、上側端部面とテーパー面とを備える。
【００３４】
押圧板１２２は、回転部材１３０側に付勢されながら、回転部材１３０に対して回動可能にペダルプレート１２１に取り付けられている。例えば、図７に示した通り、押圧板１２２の垂直部１２２ａは、ペダルプレート１２１の下側に取り付けられている支持ブラケット１２５に回動軸１２７を通じて結合している。垂直部１２２ａと支持ブラケット１２５との間には、垂直部１２２ａを回転部材１３０側に付勢する引張ばね１２６が介在している。従って、押圧板１２２は、引張ばね１２６の付勢力下で回転部材１３０の一面（ピン１３１、１３２、１３３、１３４が突出している面）に接触し、ペダルプレート１２１に対して回動することができる。
【００３５】
押圧板１２２の第２の接触面１２２ｄは、押圧板１２２の水平部１２２ｂがピン１３１、１３２、１３３、１３４を容易に超えることができるように所定の角度で傾斜している。押圧板１２２の水平部１２２ｂがピン１３１、１３２、１３３、１３４を超える時（即ち、水平部１２２ｂがピン１３１、１３２、１３３、１３４を下から上に通過する時）、押圧板１２２は回転部材１３０から回動してもよい。押圧板１２２の水平部１２２ｂがピン１３１、１３２、１３３、１３４を超えた後に、押圧板１２２は引張ばね１２６によってその初期の回動されない位置（回転部材１３０に接触する位置）に戻ることができる。
【００３６】
図８は、回転部材とピンとの結合を示す断面図である。図９〜図１１は押圧板とピンとの接触を示す拡大斜視図である。
【００３７】
この実施例において、回転部材１３０には第１〜４のピン１３１、１３２、１３３、１３４が設けられており、第１〜４のピン１３１、１３２、１３３、１３４は回転部材１３０の回転軸１３０ａを中心に互いに９０°間隔で離隔されている。
【００３８】
ピン１３１、１３２、１３３、１３４は、回転部材１３０に一体に形成することもでき、回転部材１３０に後退可能に装着されてもよい。後者の一例が図８に例示されている。図８を参照すれば、回転部材１３０とピン１３１との結合の一例として、ピン１３１は回転部材１３０に形成される孔に挿入装着されている。ピン１３１は、その突出する先端に水平部１２２ｂの第２の接触面１２２ｄと相補的に接触するテーパー面１３１ａを有する。また、ピン１３１は、ガイド部１３１ｂとストッパ１３１ｃと圧縮スプリング１３１ｄとを備える。ピン１３１のテーパー面１３１ａを定められた方向に維持するように、ガイド部１３１ｂと前記孔は多角形断面を有することができる。
【００３９】
ピン１３１が押圧板１２２の第２の接触面１２２ｄによって押されると、ピン１３１は圧縮スプリング１３１ｄを圧縮しながら回転部材１３０内に後退する（図１０及び図１１参照）。押圧板１２２がピン１３１を通過してピン１３１が押圧状態から開放されれば、ピン１３１は圧縮スプリング１３１ｄの復元力によって初期位置に戻る。ストッパ１３１ｃは、ピン１３１が回転部材１３０から離脱するのを防止する。ピン１３２、１３３、１３４もピン１３１と同一の構成である。
【００４０】
図１〜図３を再び参照すれば、回転部材１３０は、円形の板状部材または円形のディスク部材からなることができる。回転部材１３０は、その一面にピン１３１、１３２、１３３、１３４が突出しており、移動体に回転可能に装着されている。この実施例において、回転部材１３０は、回転軸１３０ａにより移動体に回転可能に装着されている。また、回転部材１３０は、ワン−ウェイベアリング（ｏｎｅ−ｗａｙ ｂｅａｒｉｎｇ）によって回転軸１３０ａと結合して一方向に回転可能である。押圧板１２２がピン１３１、１３２、１３３、１３４の一つを下方に移動させると、回転部材１３０、コネクティングロッド１４０及びクランクシャフト１１０の相互作用によりキャスタ１５０の作動モードのうち一つが異なる作動モードに切り替えられる。
【００４１】
コネクティングロッド１４０の一端は、クランクピン１１３に回動可能に結合しており、他端はジョイント部材１４１により回転部材１３０の他面に回動可能に結合している。ジョイント部材１４１は、ピンジョイント、リベットジョイントなどを備えてもよい。コネクティングロッド１４０の他端の結合位置について、図３を参照すれば、例えばキャスタ１５０の第２のモードが初期モードに設定される場合、前記結合位置は回転部材１３０の回転軸１３０ａの中心を原点とするＸ−Ｙ座標系での正のＸ軸に沿って定められる。他の例として、キャスタ１５０の第１のモードが初期モードに設定される場合、前記結合位置は前記Ｘ−Ｙ座標系での正のＹ軸に沿って定められる。
【００４２】
回転部材１３０が１回回転すれば、コネクティングロッド１４０の他端は円運動をする。この時、コネクティングロッド１４０の一端は、連結軸１１１を中心として、クランクピン１１３と、連結軸１１１からクランクピン１１３に平行に延長する直線との間の最短距離を半径として、中心角が角度（θ１＋θ２）である円弧経路に沿って往復回動する（図５参照）。コネクティングロッド１４０の一端の往復回動によって、クランクピン１１３が角度（θ１＋θ２）範囲内で往復回動する。結局、連結軸１１１とキャスタ１５０のカム要素１５５が角度（θ１＋θ２）範囲内で往復回転する。
【００４３】
第２のモードにおけるクランクアーム１１２は、第１のモードにおけるクランクアーム１１２と第１の角度（θ１）をなし、第３のモードにおけるクランクアーム１１２は、第１のモードにおけるクランクアーム１１２と第２の角度（θ２）をなす（図５参照）。前記第１及び第２の角度（θ１、θ２）は、キャスタ１５０の設計時に決定される値である。
【００４４】
前述した第１の実施例のキャスタ装置１００において、キャスタ１５０は３つのモードで作動し、これに対応するように４つのピン１３１、１３２、１３３、１３４が９０°間隔で回転部材１３０に配置されている。しかし、本発明はこのようなモード−ピンの構成に限定されない。例えば、キャスタ１５０が２つまたは４つのモードで作動するようにカム要素が構成される場合、ピンの個数はモード間の切替を許容するように２つまたは６つになり得ることが理解されるであろう。
【００４５】
以下、この実施例のキャスタ装置１００の作動例を説明する。この実施例において、キャスタ１５０は、初期に第１のモードに設定されている。コネクティングロッド１４０の他端が１回転する間、キャスタ１５０が第１のモードから第２のモードに、第２のモードから第１のモードに、第１のモードから第３のモードに、第３のモードから再び第１のモードになるように、キャスタ装置１００が構成されている。以下の作動例の説明と関連し、回転部材１３０が押圧板１２２によって回転する方向は、時計方向とする（以下、「時計方向」とは、キャスタ装置１００を右側面から見たとき（図２）の時計回りの方向をいう。）。また、コネクティングロッド１４０の一端とクランクピン１１３とが回転部材１３０側に移動する方向は第１の方向とし、その反対方向は第２の方向とする。
【００４６】
第１のモードにおいては、ホイール１５１の回転及びキャスタ１５０の方向転換が可能である。また、第１のモードにおいて、コネクティングロッド１４０の他端は、回転部材１３０の回転軸１３０ａの直上方（図３における正のＹ軸上）に位置する。ユーザが押圧部材１２０を下方に押すと、押圧部材１２０の押圧板１２２の水平部１２２ｂが第１のピン１３１と当接し、第１のピン１３１及び回転部材１３０を時計方向に回転させる。回転部材１３０が約９０°回転すれば、回転部材１３０の他面に結合するコネクティングロッド１４０の他端が時計方向に約９０°で回転する。また、コネクティングロッド１４０の一端に結合しているクランクピン１１３は前記第１の方向で第１の角度（θ１）の範囲で移動し、連結軸１１１が第１の角度（θ１）だけ反時計方向に回転する。従って、連結軸１１１に結合しているカム要素１５５が第１の角度（θ１）で反時計方向に回転し、接触部１５６が第２のカム面１５５ｂに接触してプッシュロッド１５６が下方に移動してゴムパッド１５６ａがホイール１５１に接触する。その結果、キャスタ１５０は第２のモードになる。
【００４７】
モードの切替後、ユーザが押圧部材１２０の押圧を解除すれば、押圧板１２２の水平部１２２ｂは圧縮スプリング１２４の復元力により上方に移動する。この時、水平部１２２ｂに形成される第２の接触面１２２ｄが第１のピン１３１に形成されているテーパー面１３１ａと当接すれば、第２の接触面１２２ｄとテーパー面１３１ａの作用によってペダルプレート１２１に回動可能に結合している押圧板１２２が回転部材１３０の一面から回動する（図９参照）。従って、押圧板１２２の水平部１２２ｂは、第１のピン１３１を超えて、回転部材１３０において第２のピン１３２の上方に置かれるようになる。
【００４８】
ピンが回転部材１３０内に後退可能に構成される場合、第１のピン１３１が回転部材１３０の内側に後退し（図１０参照）、押圧板１２２の水平部１２２ｂが第１のピン１３１を越え（図１１参照）、回転部材１３０において第２のピン１３２の上方に置かれることもできる。
【００４９】
第１のモードから切り替えられた第２のモードにおいて、ユーザが押圧部材１２０を下方に押すと、前述した作動メカニズムと類似して、コネクティングロッド１４０の他端が時計方向に約９０°でさらに回動して回転部材１３０の回転軸１３０ａの直下方（図３における負のＹ軸上）に位置する。コネクティングロッド１４０の他端が回動すれば、コネクティングロッド１４０の一端とクランクピン１１３は前記第２の方向に第１の角度（θ１）の範囲で移動して連結軸１１１及びカム要素１５５を時計方向に回転させる。従って、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第２のカム面１５５ｂから移動して第１のカム面１５５ａに嵌合し、プッシュロッド１５６が上方に移動してゴムパッド１５６ａがホイール１５１から分離される。その結果、キャスタ１５０は第１のモードに戻る。
【００５０】
第２のモードから切り替えられた第１のモードにおいて、ユーザが押圧部材１２０を操作すれば、コネクティングロッド１４０の他端が前記時計方向に約９０°回動する。そうすると、コネクティングロッド１４０の他端の回動と共に、コネクティングロッド１４０の一端とクランクピン１１３が第２の方向で第２の角度（θ２）の範囲で移動して連結軸１１１とカム要素１５５とを時計方向に回転させる。従って、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第１のカム面１５５ａから第３のカム面１５５ｃに接触しながら、プッシュロッド１５６が上方に移動して、結合片１５６ｅがリセス１５２ａに嵌合する。その結果、キャスタ１５０は第３のモードになる。
【００５１】
第１のモードから切り替えられた第３のモードにおいて、ユーザが押圧部材１２０を操作すれば、コネクティングロッド１４０の他端が前記時計方向に約９０°さらに回動する。そうすると、コネクティングロッド１４０の他端の回動と共に、コネクティングロッド１４０の一端とクランクピン１１３が前記第１の方向に第２の角度（θ２）の範囲で移動して連結軸１１１とカム要素１５５とを反時計方向に回転させる。従って、接触部１５６ｃがカム要素１５５の第３のカム面１５５ｃから第１のカム面１５５ａに嵌合し、プッシュロッド１５６が下方に移動して結合片１５６ｅとリセス１５２ａが分離される。その結果、キャスタ１５０は初期の第１のモードに戻る。
【００５２】
図１２は、本発明の第２の実施例におけるキャスタ装置の斜視図である。この実施例のキャスタ装置２００は、押圧部材の装着構造を除いては第１の実施例のキャスタ装置１００と類似するので、同一の構成要素に関する説明は省略する。
【００５３】
図１２を参照すれば、本発明の第２の実施例によるキャスタ装置２００は、ヒンジ軸２２８によって移動体（図示せず）にヒンジ結合される押圧部材２２０を備える。詳細には、押圧部材２２０は、ヒンジ軸２２８によって移動体にヒンジ結合されるペダルプレート２２１を備え、ヒンジ軸２２８を中心として回動可能である。また、押圧部材２２０は、圧縮スプリング２２４とガイドロッド２２３を備えてヒンジ軸２２８を中心として弾性的に回動可能である。
【００５４】
第１の実施例においては、ガイドロッド１２３の一端が押圧部材１２０に固定される反面（図２参照）、この実施例においてはガイドロッド２２３の一端はヒンジ（図示せず）を通じて押圧部材２２０に回動可能に結合している。ガイドロッド２２３の他端は、移動体のブラケット１１に移動可能に結合する。圧縮スプリング２２４は、押圧部材２２０とブラケット１１との間でガイドロッド２２３の周りに配置される。ユーザが押圧部材２２０を下方に回動させれば、圧縮スプリング２２４が圧縮しながらガイドロッド２２３が回動する。この状態でユーザが押圧部材２２０の回動を解除すれば、圧縮スプリング２２４の復元力により押圧部材２２０は上方に回動する。ガイドロッド２２３の他端にはブラケット１１からの離脱を防止するためにストッパ（図示せず）が備えられる。
【００５５】
図１３は、本発明の第３の実施例におけるキャスタ装置の斜視図である。この実施例のキャスタ装置３００は、押圧部材の構造を除いては第１の実施例のキャスタ装置１００と類似するので、同一の構成要素に関する説明は省略する。
【００５６】
図１３を参照すれば、本発明の第３の実施例におけるキャスタ装置３００は、一端で回転軸１３０ａに回転可能に装着され、他端でペダルプレート３２１に結合している回動バー３２２を有する押圧部材３２０を備える。
【００５７】
また、回動バー３２２は、下方回動時にピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触する第１の接触面３２２ｂと、上方回動時にピン１３１、１３２、１３３、１３４と接触する第２の接触面３２２ａとを備える。回動バー３２２の第１の接触面３２２ｂは、回動バー３２２の下側端部面を構成し、第２の接触面３２２ａは回動バー３２２の上側端部面を構成する。第２の接触面３２２ａは第１の実施例での第２の接触面１２２ｄと同様に回転部材１３０側に傾斜するテーパー面を備えることができる（図６参照）。
【００５８】
また、この実施例のキャスタ装置３００は、移動体と回動バー３２２に連結されて回動バー３２２を上方に付勢するトーションスプリング（図示せず）をさらに備えることができる。回動バー３２２は、図１３において時計方向に回転してトーションスプリングを圧縮する。トーションスプリングの復元力により、回動バー３２２は反時計方向に回転して初期位置に戻ることができる。トーションスプリングは、回動バー３２２と回転軸１３０ａとの間に公知の方法によって設けることができる。例えば、トーションスプリングの一端が回動バー３２２に固定されて、その他端が回転軸１３０ａに固定できる。また、回動バー３２２と回転部材１３０との間には引張ばね（図示せず）が介在し、回動バー３２２を回転部材１３０側に弾性的に付勢することができる。これは第１の実施例における押圧板１２２が弾性的に付勢されることと同一の効果をもたらす（図６参照）。
【００５９】
以上で説明した本発明は前述した実施例及び添付された図面によって限定されるのではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更ができるということが本発明の属する分野で通常の知識を有する者において明白である。
【符号の説明】
【００６０】
１００、２００、３００：キャスタ装置
１１０：クランクシャフト
１１１：連結軸
１１２：クランクアーム
１１３：クランクピン
１２０、２２０、３２０：押圧部材
１２２、２２２：押圧板
１３０：回転部材
１４０：コネクティングロッド
１５０：キャスタ
１５５：カム要素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復回転するカム要素を備えて移動体に装着されるキャスタと、
前記カム要素に連結されるクランクシャフトと、
前記移動体に回転可能に装着され、円周方向に沿って離隔される複数のピンを備える回転部材と、
前記移動体に上下に移動するように装着され、前記ピンに接触して前記回転部材を回転させる押圧部材と、
前記回転部材と前記クランクシャフトとを連結するコネクティングロッドとを備え、
前記押圧部材の移動による前記回転部材の回転が前記コネクティングロッドと前記クランクシャフトによって前記カム要素の往復回転に切り替えられることを特徴とするキャスタ装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、押圧板を備え、
前記押圧板は、前記押圧部材の下方移動時に前記ピンに接触する第１の接触面と前記押圧部材の上方移動時に前記ピンに接触する第２の接触面とを有することを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【請求項３】
前記押圧板は、垂直部と垂直部から延びる水平部を備えることを特徴とする請求項２に記載のキャスタ装置。
【請求項４】
前記第２の接触面は、上平面とテーパー面を備えることを特徴とする請求項３に記載のキャスタ装置。
【請求項５】
前記押圧部材は、前記押圧板を前記回転部材側に付勢するスプリングをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のキャスタ装置。
【請求項６】
前記押圧部材は、前記移動体に上下に移動するように装着されるガイドロッドと前記ガイドロッドの周りに配置される圧縮スプリングとをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のキャスタ装置。
【請求項７】
前記押圧部材は、前記移動体にヒンジ結合されることを特徴とする請求項６に記載のキャスタ装置。
【請求項８】
前記回転部材は、回転軸を有し、
前記押圧部材は、一端で前記回転軸に回動可能に結合する回動バーを備え、
前記回動バーは、下方回動時に前記ピンに接触する第１の接触面と上方回動時に前記ピンに接触する第２の接触面とを有することを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【請求項９】
前記移動体と前記回動バーとの間に配置されて前記回動バーを上方に付勢するスプリングをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のキャスタ装置。
【請求項１０】
前記ピンは、前記回転部材に後退可能に装着され、前記ピンはその先端に前記押圧部材と接触するテーパー面を有することを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【請求項１１】
前記押圧部材は、ペダルプレートを備えることを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【請求項１２】
前記キャスタは、前記カム要素の回転によって複数の作動モードで異なる高さに上下移動するプッシュロッドを備えることを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【請求項１】
往復回転するカム要素を備えて移動体に装着されるキャスタと、
前記カム要素に連結されるクランクシャフトと、
前記移動体に回転可能に装着され、円周方向に沿って離隔される複数のピンを備える回転部材と、
前記移動体に上下に移動するように装着され、前記ピンに接触して前記回転部材を回転させる押圧部材と、
前記回転部材と前記クランクシャフトとを連結するコネクティングロッドとを備え、
前記押圧部材の移動による前記回転部材の回転が前記コネクティングロッドと前記クランクシャフトによって前記カム要素の往復回転に切り替えられることを特徴とするキャスタ装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、押圧板を備え、
前記押圧板は、前記押圧部材の下方移動時に前記ピンに接触する第１の接触面と前記押圧部材の上方移動時に前記ピンに接触する第２の接触面とを有することを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【請求項３】
前記押圧板は、垂直部と垂直部から延びる水平部を備えることを特徴とする請求項２に記載のキャスタ装置。
【請求項４】
前記第２の接触面は、上平面とテーパー面を備えることを特徴とする請求項３に記載のキャスタ装置。
【請求項５】
前記押圧部材は、前記押圧板を前記回転部材側に付勢するスプリングをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のキャスタ装置。
【請求項６】
前記押圧部材は、前記移動体に上下に移動するように装着されるガイドロッドと前記ガイドロッドの周りに配置される圧縮スプリングとをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のキャスタ装置。
【請求項７】
前記押圧部材は、前記移動体にヒンジ結合されることを特徴とする請求項６に記載のキャスタ装置。
【請求項８】
前記回転部材は、回転軸を有し、
前記押圧部材は、一端で前記回転軸に回動可能に結合する回動バーを備え、
前記回動バーは、下方回動時に前記ピンに接触する第１の接触面と上方回動時に前記ピンに接触する第２の接触面とを有することを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【請求項９】
前記移動体と前記回動バーとの間に配置されて前記回動バーを上方に付勢するスプリングをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のキャスタ装置。
【請求項１０】
前記ピンは、前記回転部材に後退可能に装着され、前記ピンはその先端に前記押圧部材と接触するテーパー面を有することを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【請求項１１】
前記押圧部材は、ペダルプレートを備えることを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【請求項１２】
前記キャスタは、前記カム要素の回転によって複数の作動モードで異なる高さに上下移動するプッシュロッドを備えることを特徴とする請求項１に記載のキャスタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１２０６３４（Ｐ２０１０−１２０６３４Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６５１３３（Ｐ２００９−２６５１３３）
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（５９７０９６９０９）株式会社 メディソン (269)
【氏名又は名称原語表記】ＭＥＤＩＳＯＮ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１１４ Ｙａｎｇｄｕｋｗｏｎ−ｒｉ，Ｎａｍ−ｍｙｕｎ，Ｈｏｎｇｃｈｕｎ−ｇｕｎ，Ｋａｎｇｗｏｎ−ｄｏ ２５０−８７０，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（５９７０９６９０９）株式会社 メディソン (269)
【氏名又は名称原語表記】ＭＥＤＩＳＯＮ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１１４ Ｙａｎｇｄｕｋｗｏｎ−ｒｉ，Ｎａｍ−ｍｙｕｎ，Ｈｏｎｇｃｈｕｎ−ｇｕｎ，Ｋａｎｇｗｏｎ−ｄｏ ２５０−８７０，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]