ホーム > 特許ランキング > Ｐａｎｔｅｒ，Ｉｎｃ．
特許7021189物品移動システム、ボール車輪、ならびに関連する装置および方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-07
(45)【発行日】2022-02-16
(54)【発明の名称】物品移動システム、ボール車輪、ならびに関連する装置および方法
(51)【国際特許分類】
B60B 33/08 20060101AFI20220208BHJP
B60B 33/00 20060101ALI20220208BHJP
【ＦＩ】
B60B33/08
B60B33/00 R
【請求項の数】
27
(21)【出願番号】P 2019507798
(86)(22)【出願日】2017-08-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-10-17
(86)【国際出願番号】 US2017046087
(87)【国際公開番号】W WO2018031648
(87)【国際公開日】2018-02-15
【審査請求日】2020-07-10
(31)【優先権主張番号】15/232,883
(32)【優先日】2016-08-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518248044
【氏名又は名称】パンター インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｐａｎｔｅｒ，Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】５８５０ Ｔｒｉｎｉｔｙ ｌａｎｅ Ｏｒｌａｎｄｏ ＦＬ ３２８３９ ＵＳ
(74)【代理人】
【識別番号】100187322
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 直輝
(74)【代理人】
【識別番号】100208395
【弁理士】
【氏名又は名称】北畠 健二
(72)【発明者】
【氏名】ロドニー ピー パンター
【審査官】上谷 公治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－１４４２５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１８０１０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５０－１５６９６３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】登録実用新案第３１８４８４６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開昭５１－０３１４４４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｂ ３３／０８
Ｂ６０Ｂ ３３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の物品の縁で合する第１の物品面と第２の物品面を有する物品と、
前記第１の物品の縁に沿って位置する第１のボール車輪であって、
下の面に係合するためのボールと、
全方向の回転移動をするように前記ボールを支持するための軸受装置と、
前記第１の物品の縁に沿って位置し、前記ボールおよび前記軸受装置を収めるシェルであって、前記ボールの一部分が前記下の面と接触することができるように通って延在する非円形のボール開口を画定する、シェルと
を含む、第１のボール車輪と
を備え、
前記ボール車輪が、前記第１の物品面が前記下の面と平行な状態で、前記第２の物品面が前記下の面と平行な状態で、およびそれらの状態の間の前記物品の任意の姿勢で、前記下の面の上を全方向の転がり運動するように前記物品を支持することができるように、前記物品、前記軸受装置、および前記シェルが構成され、
周囲リップが、前記非円形のボール開口の周りを前記ボールの方へ延在し、
前記周囲リップの内側面の外側部分が、前記ボールの曲率半径に等しい曲率半径を有する、物品移動システム。
【請求項2】
第１の物品の縁で合する第１の物品面と第２の物品面を有する物品と、
前記第１の物品の縁に沿って位置する第１のボール車輪であって、
下の面に係合するためのボールと、
全方向の回転移動をするように前記ボールを支持するための軸受装置と、
前記第１の物品の縁に沿って位置し、前記ボールおよび前記軸受装置を収めるシェルであって、前記ボールの一部分が前記下の面と接触することができるように通って延在する非円形のボール開口を画定する、シェルと
を含む、第１のボール車輪と
を備え、
前記ボール車輪が、前記第１の物品面が前記下の面と平行な状態で、前記第２の物品面が前記下の面と平行な状態で、およびそれらの状態の間の前記物品の任意の姿勢で、前記下の面の上を全方向の転がり運動するように前記物品を支持することができるように、前記物品、前記軸受装置、および前記シェルが構成され、
周囲リップが、前記非円形のボール開口の周りを前記ボールの方へ延在し、
前記ボールと前記周囲リップの内側面との間の間隔が、前記周囲リップの内側の縁では、前記周囲リップの外側の縁よりも広い、物品移動システム。
【請求項3】
第１の物品の縁で合する第１の物品面と第２の物品面を有する物品と、
前記第１の物品の縁に沿って位置する第１のボール車輪であって、
下の面に係合するためのボールと、
全方向の回転移動をするように前記ボールを支持するための軸受装置と、
前記第１の物品の縁に沿って位置し、前記ボールおよび前記軸受装置を収めるシェルであって、前記ボールの一部分が前記下の面と接触することができるように通って延在する非円形のボール開口を画定する、シェルと
を含む、第１のボール車輪と
を備え、
前記ボール車輪が、前記第１の物品面が前記下の面と平行な状態で、前記第２の物品面が前記下の面と平行な状態で、およびそれらの状態の間の前記物品の任意の姿勢で、前記下の面の上を全方向の転がり運動するように前記物品を支持することができるように、前記物品、前記軸受装置、および前記シェルが構成され、。
周囲リップが、前記非円形のボール開口の周りを前記ボールの方へ延在し、
前記周囲リップが磁化されている、物品移動システム。
【請求項4】
第１の物品の縁で合する第１の物品面と第２の物品面を有する物品と、
前記第１の物品の縁に沿って位置する第１のボール車輪であって、
下の面に係合するためのボールと、
全方向の回転移動をするように前記ボールを支持するための軸受装置と、
前記第１の物品の縁に沿って位置し、前記ボールおよび前記軸受装置を収めるシェルであって、前記ボールの一部分が前記下の面と接触することができるように通って延在する非円形のボール開口を画定する、シェルと
を含む、第１のボール車輪と
を備え、
前記ボール車輪が、前記第１の物品面が前記下の面と平行な状態で、前記第２の物品面が前記下の面と平行な状態で、およびそれらの状態の間の前記物品の任意の姿勢で、前記下の面の上を全方向の転がり運動するように前記物品を支持することができるように、前記物品、前記軸受装置、および前記シェルが構成され、
前記軸受装置が、前記シェル内から前記ボールに係合する複数のマイクロ・キャスターを含む、物品移動システム。
【請求項5】
前記複数のマイクロ・キャスターのそれぞれが、前記シェルに取り付けられた外側ハウジングと、
前記外側ハウジング内に回転可能に取り付けられた内側ハウジングと、
キャスター車輪であって、前記キャスター車輪の回転軸が前記内側ハウジングの回転軸に対して直角に延在するが、交差しないように、前記内側ハウジングに回転可能に取り付
けられたキャスター車輪と
を含む、請求項４に記載の物品移動システム。
【請求項6】
前記複数のマイクロ・キャスターのそれぞれが、前記外側ハウジングに対して前記内側ハウジングを回転可能に支持する複数の玉軸受をさらに含む、請求項５に記載の物品移動システム。
【請求項7】
前記内側ハウジングに固定され、前記内側ハウジングとともに回転可能なキャップを、前記複数のマイクロ・キャスターのそれぞれがさらに含み、前記キャップが、前記キャスター車輪の一部分が通って延在するキャスター車輪開口を画定する、請求項５に記載の物品移動システム。
【請求項8】
前記キャップを取り囲み、前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間の空間を封じるシールリングをさらに備えた請求項７に記載の物品移動システムであって、前記キャップおよび前記シールリングが、前記キャスター車輪開口の周りに延在する前記キャップの中央突出部を除いて、前記キャップおよび前記シールリングに隣接した前記シェルの内面の曲率が続くような輪郭となっている、物品移動システム。
【請求項9】
前記複数のマイクロ・キャスターが４つのマイクロ・キャスターを含み、前記４つのマイクロ・キャスターのそれぞれが、前記ボールの４つの四分円部のそれぞれ１つと係合するように配置された、請求項４に記載の物品移動システム。
【請求項10】
前記非円形のボール開口が大角度範囲および小角度範囲を有し、前記４つの四分円部がそれらの間に形成された、請求項９に記載の物品移動システム。
【請求項11】
前記４つのマイクロ・キャスターが双係合するように配置された、請求項９に記載の物品移動システム。
【請求項12】
前記軸受装置が、前記ボールと前記シェルとの間の軸受容積に配置された複数の玉軸受をさらに含み、前記複数の玉軸受が、前記マイクロ・キャスターの周りに、およびそれを超えて前記軸受容積の中を自由に循環する、請求項４に記載の物品移動システム。
【請求項13】
第１の物品の縁で合する第１の物品面と第２の物品面を有する物品と、
前記第１の物品の縁に沿って位置する第１のボール車輪であって、
下の面に係合するためのボールと、
全方向の回転移動をするように前記ボールを支持するための軸受装置と、
前記第１の物品の縁に沿って位置し、前記ボールおよび前記軸受装置を収めるシェルであって、前記ボールの一部分が前記下の面と接触することができるように通って延在する非円形のボール開口を画定する、シェルと
を含む、第１のボール車輪と
を備え、
前記ボール車輪が、前記第１の物品面が前記下の面と平行な状態で、前記第２の物品面が前記下の面と平行な状態で、およびそれらの状態の間の前記物品の任意の姿勢で、前記下の面の上を全方向の転がり運動するように前記物品を支持することができるように、前記物品、前記軸受装置、および前記シェルが構成され、
前記軸受装置が、前記ボールと前記シェルとの間の軸受容積に配置された複数の玉軸受を含み、前記複数の玉軸受が前記軸受容積の中を自由に循環する、物品移動システム。
【請求項14】
前記シェル内に画定され、前記軸受容積と連通した軸受室を、前記軸受装置がさらに含み、その結果、前記複数の玉軸受の一部が自由に前記軸受室に出入りするように循環することができる、請求項１３に記載の物品移動システム。
【請求項15】
第１の物品の縁で合する第１の物品面と第２の物品面を有する物品と、
前記第１の物品の縁に沿って位置する第１のボール車輪であって、
下の面に係合するためのボールと、
全方向の回転移動をするように前記ボールを支持するための軸受装置と、
前記第１の物品の縁に沿って位置し、前記ボールおよび前記軸受装置を収めるシェルであって、前記ボールの一部分が前記下の面と接触することができるように通って延在する非円形のボール開口を画定する、シェルと
を含む、第１のボール車輪と
を備え、
前記ボール車輪が、前記第１の物品面が前記下の面と平行な状態で、前記第２の物品面が前記下の面と平行な状態で、およびそれらの状態の間の前記物品の任意の姿勢で、前記下の面の上を全方向の転がり運動するように前記物品を支持することができるように、前記物品、前記軸受装置、および前記シェルが構成され、
前記第１の物品面と前記第２の物品面が概ね垂直で、その結果、前記第１の物品面が前記下の面と平行な水平姿勢において、前記第２の物品面が前記下の面と平行な鉛直姿勢において、それらの間の任意の傾いた姿勢において、前記第１のボール車輪が、前記下の面の上を全方向の転がり運動をするように前記物品を支持することができるように、前記物品、前記軸受装置、および前記シェルが構成され、
前記物品が鉛直姿勢では、トラッカー車輪が前記ボールに隣接して水平方向に位置し、前記物品の全方向の回転移動を拘束せず、前記物品が傾いた姿勢および水平姿勢では、前記トラッカー車輪が前記ボールの一部分の鉛直方向上方に位置し、前記ボールが前記トラッカー車輪と係合する結果、前記トラッカー車輪の回転軸に垂直な方向への前記ボールの回転走行が強化されるように、前記第１のボール車輪が前記シェル内に回転可能に取り付けられた前記トラッカー車輪をさらに含む、物品移動システム。
【請求項16】
第１の物品の縁で合する第１の物品面と第２の物品面を有する物品と、
前記第１の物品の縁に沿って位置する第１のボール車輪であって、
下の面に係合するためのボールと、
全方向の回転移動をするように前記ボールを支持するための軸受装置と、
前記第１の物品の縁に沿って位置し、前記ボールおよび前記軸受装置を収めるシェルであって、前記ボールの一部分が前記下の面と接触することができるように通って延在する非円形のボール開口を画定する、シェルと
を含む、第１のボール車輪と
を備え、
前記ボール車輪が、前記第１の物品面が前記下の面と平行な状態で、前記第２の物品面が前記下の面と平行な状態で、およびそれらの状態の間の前記物品の任意の姿勢で、前記下の面の上を全方向の転がり運動するように前記物品を支持することができるように、前記物品、前記軸受装置、および前記シェルが構成され、
前記シェルが、前記物品に接続される、上向きに延在した首部を含む、物品移動システム。
【請求項17】
前記首部の周りに配置され、前記ボールが前記下の面を通り過ぎるときに前記ボールが受ける衝撃を吸収するように構成されたサスペンション・ユニットを、前記第１のボール車輪がさらに含む、請求項１６に記載の物品移動システム。
【請求項18】
前記サスペンション・ユニットが、単一のユニットとして前記首部から取り外し可能である、請求項１７に記載の物品移動システム。
【請求項19】
内部通路が前記首部を通って延在するように画定され、前記内部通路に配置され、前記ボールに制動力をかけるように動作可能なブレーキ・ユニットを、前記第１のボール車輪がさらに含む、請求項１６に記載の物品移動システム。
【請求項20】
前記ブレーキ・ユニットが、単一のユニットとして前記首部から取り外し可能である、請求項１９に記載の物品移動システム。
【請求項21】
前記ボールの方へ延在可能で、前記ボールを前記非円形のボール開口を取り囲む周囲リップと接触するように押すように動作可能なブレーキ・シューを、前記ブレーキ・ユニットが含む、請求項１９に記載の物品移動システム。
【請求項22】
前記第１の物品の縁に沿って位置し、前記第１のボール車輪と実質的に同一である第２のボール車輪をさらに備える、請求項１、２、３、４、１３、１５、１６のいずれかに記載の物品移動システム。
【請求項23】
第２の物品の縁に沿って位置する第３および第４のボール車輪をさらに備えた、請求項２２に記載の物品移動システムであって、前記第２の物品面が、前記第２の物品の縁で第３の物品面と合し、前記第３および第４のボール車輪が前記第１および第２のボール車輪と実質的に同一であり、前記第１および第３の物品面が前記物品の対向する側面を形成している、物品移動システム。
【請求項24】
前記非円形のボール開口が大角度範囲および小角度範囲を有し、前記大角度範囲が前記小角度範囲よりも大きい、請求項１、２、３、４、１３、１５、１６のいずれかに記載の物品移動システム。
【請求項25】
前記第１の物品の縁が、縁のｘ軸に概ね沿って延在し、前記物品が前記下の面に沿ってｚ軸の方向に転がされているときに前記ボールが、前記ボールのｘ軸の周りを回転し、前記大角度範囲が前記ボールのｘ軸の周りを部分的に延在し、前記小角度範囲が、前記ボールのｘ軸と交差する前記ボールのｚ軸の周りを部分的に延在する、請求項２４に記載の物品移動システム。
【請求項26】
前記大角度範囲が前記ボールのｘ軸に対して約９０度より大きく、前記小角度範囲が前記ボールのｚ軸に対して約１６０度より小さい、請求項２４または２５に記載の物品移動システム。
【請求項27】
前記大角度範囲が約１２０度から約２００度の間であり、前記小角度範囲が約６０度から約１３５度の間である、請求項２４から２６のいずれかに記載の物品移動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、転がり運動をするように物品を支持することに関し、より詳細には、全方向の転がり支持をするための装置および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
様々なタイプの車輪が、手荷物ケース、枠箱、台車などのような物品に対して転がり支持をするために使用されている。全方向の転がり支持を望む場合には、しばしば、キャスターが使用される。これに加えて、キャスターとは異なり、車輪の位置合わせをし直す必要なく、多方向の転がり運動をすることができる全方向車輪が存在する。いかなる方向にも自由に回転することができるように、ボールが複数の玉軸受によって支持されるボール移送ユニットは、全方向車輪の１つのタイプである。ボール移送ユニットは、その上を物体が滑ることができるように、ボールを上にした逆さまの姿勢で、（例えば、組立ラインで）より一般的に使用されているが、荷重支持車輪として使用するためにボールを下にして使用されることもある。このような車輪、キャスター、およびボール移送ユニットは有用であることは分かっているが、さらに改良することがあり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
前述のことを考慮すると、物品移動システムを、関連するボール車輪ならびに他の装置および方法とともに提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の実施形態によれば、物品移動システムは、物品、および少なくとも１つのボール車輪を含む。物品は、第１の物品の縁で合する第１の物品面と第２の物品面を有する。ボール車輪は第１の物品の縁に沿って位置し、ボール、軸受装置、およびシェルを含む。ボールは物品の下にある面と係合し、軸受装置は全方向の回転移動をするようにボールを支持し、シェルは第１の物品の縁に沿って位置し、ボールおよび軸受装置を収める。シェルは、ボールの一部分が下の面と接触するように通って延在する非円形のボール開口を画定する。ボール車輪が、第１および第２の物品面のいずれかが下の面と平行な状態で、およびそれらの間の任意の姿勢で、下の面の上を全方向の転がり運動するように物品を支持することができるように、物品、軸受装置、およびシェルは構成される。
【0005】
本発明の態様によれば、非円形のボール開口は大角度範囲および小角度範囲を有し、大角度範囲は小角度範囲よりも大きい。本発明の別の態様によれば、周囲リップは、非円形のボール開口の周りをボールの方へ延在する。
【0006】
本発明のさらなる態様によれば、軸受装置は、シェル内からボールに係合する複数のマイクロ・キャスターを含む。本発明のさらなる態様によれば、軸受装置は、非円形のボール開口の内側に、ボールとシェルとの間の軸受容積に配置された複数の玉軸受を含み、複数の玉軸受は、軸受容積の中を自由に循環する。
【0007】
本発明の別の態様によれば、物品が鉛直姿勢では、トラッカー車輪がボールに隣接して水平方向に位置し、物品の全方向の回転移動を拘束せず、物品が傾いた姿勢では、トラッカー車輪がボールの一部分の鉛直方向上方に位置し、ボールがトラッカー車輪と係合する結果、トラッカー車輪の回転軸に垂直な方向へのボールの回転走行が強化されるように、第１のボール車輪は、シェル内に回転可能に取り付けられたトラッカー車輪をさらに含む。
【0008】
本発明のさらなる態様によれば、首部の周りに配置され、ボールが下の面を通り過ぎるときにボールが受ける衝撃を吸収するように構成されたサスペンション・ユニットを、第１のボール車輪はさらに含む。本発明のさらなる態様によれば、首部の内部通路に配置され、ボールに制動力をかけるように動作可能なブレーキ・ユニットを、第１のボール車輪はさらに含む。
【0009】
本発明のこれらのおよび他の目的、態様、および利点は、図面、および好ましい実施形態の以下の詳細な説明を考慮するとより良く認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】全方向の転がり運動をするように複数のボール車輪によって支持された物品を含む物品移動システムの斜視図である。
【図10】ボール車輪の別の実施形態の側面図である。
【図15】複数のマイクロ・キャスターを含む、ボール車輪のさらなる実施形態の側面図である。
【図36】サスペンション・ユニットおよびブレーキ・ユニットを含む、ボール車輪のさらなる実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１～３を参照すると、本発明の実施形態によれば、物品移動システム１０は、物品１２と１つまたは複数のボール車輪１４とを含む。物品１２は、第１の物品の縁２２で合する第１の物品面１６と第２の物品面１８を含む。物品１２が、第１の面１６および第２の面１８のいずれかが下の面２４と概ね平行な姿勢で、ならびにそれらの間の任意の姿勢で、下の面２４の上を全方向の転がり運動をするように支持されるように、１つまたは複数のボール車輪１４が第１の物品の縁２２に少なくとも沿って位置する。
【0012】
図示の実施形態では、第１の物品面１６と第２の物品面１８は概ね垂直である。物品１２は、第１の物品面１６の概ね反対側でそれと平行の、第２の物品面１８に概ね垂直な第３の物品面２６をさらに含む。第２の物品面１８と第３の物品面２６は第２の物品の縁３０で合する。１つまたは複数のボール車輪１４はまた、第２の物品の縁３０に沿って位置し、第１の物品の縁２２に沿った１つまたは複数のボール車輪１４と同じ態様で、転がり運動をするように、物品１２を第２の物品面１８と第３の物品面２６との間で支持することが有利である。物品１２は、４つのボール車輪１４が第１および第２の物品の縁２２、３０の各端部に近接して位置した状態で、少なくとも４つのボール車輪１４を含むことが好ましい。
【0013】
用語「縁」は概して、本明細書で使用するとき、隣接する物品の表面が合する領域を指す。「縁」は、必ずしも、表面と表面との間の垂直の接合部などの「鋭い」縁ではない。例えば、図示の実施形態では、第１および第２の物品の縁２２および３０の両方は、それらのそれぞれの物品面の間の曲線を横切る。ボール車輪を取り付ける縁が湾曲した物品を使用することは、ボール車輪を物品内にさらに引っ込めて配置することができるので有利となり得る。
【0014】
効率的に例示するために、物品１２を部分的に封じられた一般的な容積として描いているが、物品移動システム１０は、この物品に限定されるものではないし、物品１２のいかなる特定のタイプにも限定されるものでもないことを認識すべきである。手荷物ケース、枠箱、カート、および台車は、ボール車輪１４をそれらの１つまたは複数の縁に沿って取り付けることが有利となり得る物品のいくつかの非限定的な例である。同様に、物品１２は、その表面間が完全に、または部分的に中実とすることができる、常時開いている、または選択的に閉鎖可能な内部収容容積を画定することができる、あるいは、１つまたは複数の開放側面を組み入れることができる。
【0015】
共通の座標系を提供するために、下の面２４はｘ－ｚ面を画定し、ｙ方向はこれに垂直である。ｘ方向は第１の物品の縁２２に対して平行に、ｚ方向は第１の物品の縁２２に対して垂直に延在する。したがって、図１～３では、第１および第２の物品面１６、１８はそれぞれ、ｘ－ｙ面およびｘ－ｚ面にある。図４では、物品１２はｘ軸（必ずしも、第１の物品の縁２２が延在するｘ軸ではない）の周りを回転し、第１および第２の物品面１６、１８のどちらもｘ－ｙ面またはｘ－ｚ面にはない。次に、図５では、物品１２は、第１および第２の物品面１６、１８がそれぞれ、ｘ－ｚ面およびｘ－ｙ面にある姿勢になっている。もちろん、物品移動システム１０は、これらの姿勢で動くことに制限されるものではない。また、参照のため、図１～３の物品１２の姿勢を鉛直と称し、図５の物品１２の姿勢を水平と称し、鉛直と水平との間の、ｘ軸周りに回転したいかなる中間の姿勢（図４の姿勢を含む）も傾いていると称する。
【0016】
本明細書では、本発明の構成部品の複数の実施形態が記載されている。同様の要素をラベル付けするために、同様の参照符号が使用され、異なる実施形態に対しては末尾に文字を付けて（例えば、１４、１４Ａ、１４Ｂ．．．１４Ｘというように）使用される。本明細書で特記するものを除いて、同様にラベル付けされた要素は、実質的に同じ態様で機能するものとして理解すべきである。
【0017】
また、図６～９を参照すると、各ボール車輪１４は、シェル３２およびボール３４を含む。シェル３２は、ボール３４の一部分が通って延在するボール開口３６を画定する。軸受装置４０は、シェル３２に対して動くようにボール３４を支持する。軸受装置４０は、図７および８に概略的に描かれており、軸受装置の特定の実施形態は、下記でより詳細に説明する。
【0018】
シェル３２は物品１２に固定され、それから完全に取り外し可能であり、その結果、各ボール車輪１４は物品１２とは別に形成され、後で物品１２に取り付けることができることが有利である。これに代えて、シェル３２のいくらかまたはすべては、隣接する物品１２の部分と一体的に形成することができる。ブレーキおよびサスペンション機構（下記でより詳細に説明する）などの様々な機能を提供する部品もまた、シェル３２の部分を協働的に形成することができる。
【0019】
シェル３２の全体形状は、例えば、その中に収められる特定の軸受装置４０の物理的な構成に基づいて変わり得る。しかしながら、シェル３２は概して、その中にボール３４および軸受装置４０を保持し、一方では、物品１２が鉛直、水平、および傾いた姿勢のとき、ならびに、それらの間の移行時に、下の面２４と連続的に接触し続けるようにボール３４がボール開口３６を通って延在することを十分可能にするように物理的に構成される。
【0020】
このような接触を可能にすることは、シェル３２、ボール３４、ボール開口３６、および軸受装置４０は、ボール３４のｘ軸周りの少なくとも９０度の弧が各物品の縁２２、３０を超えて突出するような寸法にすべきであることをある程度意味する。言い換えれば、ボール３４は、シェル３２または物品１２の表面（図７では、ｘ－ｚ面およびｘ－ｙ面）からの干渉なしに、同時に２つの直交面と接触することができる。図示の実施形態では、縁２２、３０に隣接する各物品１２の表面は実質的に平坦である。ボール車輪を使用しようとする縁に隣接した各物品１２の表面が平坦でない場合（例えば、１つまたは複数の側面が外側に曲がっているスーツケース）、ボール３４は、隣接した物品面の最も外側の点に接する垂直面の交線を超えて延在するべきである（これはまた、表面１６、１８、２６の平坦さによって単一の最も外側の点がない場合を除いて、図示の実施形態の場合である）。
【0021】
理論的には、図１０および１１を参照すると、円形のボール開口３６Ｘによって、ボール３４Ｘの必要な弧が干渉なしにボール開口３６Ｘを通って突出することを可能にする。しかしながら、円形のボール開口３６Ｘはいくつか実際的な欠点がある。ボール開口３６Ｘがボール３４Ｘの赤道に非常に近い場合、ボール車輪１４Ｘが下の面２４Ｘと接触しないで動くときはいつも、ボール３４Ｘがシェル３２Ｘから簡単に脱落する危険がある。これに加えて、付随した物品が下の面２４Ｘの上を引っ張られているときにボール３４Ｘに働く動的力は、ブレーキ機構などによってボール３４Ｘにかけられた力のように、ボール３４Ｘを同様にシェル３２Ｘから押し出す可能性がある。
【0022】
別の実際的な問題は、ボール３４Ｘとボール開口３６Ｘの周囲リップ４２Ｘとの間での係合が回転運動、特に素早い回転運動を妨げることである。シェル３２Ｘの形状は、リップ４２Ｘに近接したボール３４Ｘを支持するように機能する軸受装置４０Ｘのための空間を見込まなければならない。シェル３２Ｘを円形の開口３６Ｘの周りでこのようにするのに十分な大きさにすると、各物品の水平および鉛直姿勢において、シェル３２Ｘが、ボール３４Ｘと接触する平面内に延在する可能性がある。
【0023】
例示として、ボール車輪１４Ｘに取り付けられた物品が（図示の姿勢で）矢印４４Ｘによって示された方向に引っ張られていた場合、ボール３４Ｘは矢印４６Ｘによって表されるように回転する必要がある。ボール３４Ｘは車軸によって定位置に留められていないので、ボール３４Ｘは、ボール３４Ｘの最も高い表面速度になる領域５０Ｘでリップ４２Ｘに押し付けられる傾向にある。いかなる軸受装置も、リップ４２Ｘと接触しないように領域５０Ｘに十分近接してボール３４Ｘに係合することができなければならない。
【0024】
したがって、図６～９に戻って参照して、非円形のボール開口３６が好ましい。ボール開口３６は、単一平面にはなく、むしろ、大角度範囲５０および小角度範囲５２を有する３次元に湾曲した開口を構成する。大角度範囲５０は、シェル３２からの干渉なしに、ボール３４が同時に２つの直交面と接触することを可能にするのに十分であり、それは、ボール車輪１４が物品１２の縁（例えば、第１の縁２２）に取り付けられた状態で、ボール３４が、物品１２の鉛直、水平、および傾いた姿勢で下の面２４と接触し続けることを可能にする。言い換えれば、ボール開口３６の大角度範囲５０は、ボール３４の少なくとも９０度の弧が、第１の縁２２（または第２の縁３０）の周りで干渉なしにシェル３２を超えて延在することができるようにしなければならない。
【0025】
前に決めた座標系を使用すると、物品の縁２２、３０はｘ軸に沿って延在する。また、図１２および１３を参照すると、ボール開口３６の大角度範囲５０は、縁２２、３０と平行なボール３４のｘ軸５４の周りに部分的に延在する弧（必ずしも円弧ではない）を形成する。ボール開口３６の小角度範囲５２は、ボール３４のｚ軸５６の周りに部分的に延在するより短い弧（この場合も、必ずしも円弧ではない）を形成する。大角度範囲５０は、ｘ軸５４の周りに約９０度より大きいことが好ましく、約１２０度から約２００度の間がより好ましい。小角度範囲５２は、ｚ軸５６の周りに約１６０度より小さいことが好ましく、約６０度から約１３５度の間がより好ましい。この非円形のボール開口３６は、小角度範囲５２でボール３４の保持を強めて、確実にボール３４をシェル３２から押し出すことができないようにし、一方、大角度範囲５０は、鉛直、水平、および傾いた姿勢において、物品１２を転がり支持するのに必要な度合いのボール３４の接触を可能にすることが有利である。
【0026】
周囲リップ４２は、ボール開口３６の周囲を形成し、その周りに近接して延在することが有利である。リップ４２の形状は、図１２および１３の断面図、ならびに図１４の詳細図で最も良く認識される。図示の実施形態では、リップ４２は、その内側の縁を形成する湾曲した肩部６０からその外側の縁を形成する点６２まで先細になっている。ここで、「内側」は、シェル３２の内側、ボール３４、および軸受装置４０が集まるリップ４２の縁に関し、「外側」は、ボール３４とともにシェル３２の外側が集まるリップ４２の縁に関して使用されている。これに加えて、周囲リップの内側面６４は、ボール３４と肩部６０との間の間隔６６がボール３４と点６２との間の間隔６８よりも広くなるように角度を付けることが有利である。点６２から内部の方にある、内側面６４の外側部分７０はまた、ボール３４と同じ曲率半径を有する。
【0027】
肩部６０の構成と間隔６６は、自由に動くいかなる軸受装置４０の構成部品（例えば、個々の玉軸受）もボール３４とシェル３２との間に保持されるように設定される。これに加えて、ボール車輪１４が（下記のように）ブレーキ機構を備える場合、リップ４２の内側面６４、より詳細には、その外側部分７０は係合面を提供して制動力を強めることができる。
【0028】
リップ４２の全体形状および構成はまた、物品１２が下の面２４の上を引っ張られるときに、ボール３４が拾うごみで軸受装置４０が汚れることを防ぐ助けとなる。この機能を示すために、特に図１３を参照すると、物品が４４の方向に引っ張られると、ボール３４は４６の方向に回転する。方向４４に関しては、図１３の左側のリップ４２の縁は前縁７２であり、図１３の右側のリップ４２の縁は後縁７４である。ボール３４に働く力は、ボール３４を後縁７４に近づけるように押し、前縁７２から遠ざけるよう押す傾向にある（これは、主に、寸法公差およびボール３４の任意の圧縮性があることによる）。その結果生じたボール３４と後縁７４との間のより狭い隙間によって、後縁において点６２が「ワイパー」として働くことができやすくなる。実際にはボール３４とは接触しないけれども（軸受装置４０がそのような接触を妨げるので）、後縁７４の点６２は、ボール３４の回転で運ばれるごみに係合して、軸受装置４０内に入る前にごみを除去するようにより良い位置に配置される。前縁７２では、その結果生じたより広い隙間は、間隔６６が間隔６８よりも広い漏斗効果によって、以前に入った任意のごみを軸受装置４０から送り出す助けとなる。これと同じ全般的な効果は、物品１２がいかなる方向に動いているときでも再現される。
【0029】
ごみが軸受装置４０に入ることを防ぐことをさらに助けるために、リップ４２を磁化することができる。したがって、強磁性および／またはその他の荷電ごみ粒子は、入る前にリップ４２に引き付けられる。磁化されたリップ４２はまた、下記でより詳細に説明するように、特定の軸受装置４０の実施形態に関連して他の利益を提供することができる。
【0030】
図１２および１３を参照すると、シェル３２は、ボール車輪１４を製造および組立しやすくするために複数の部品で形成されることが有利である。例えば、図１２の姿勢に関しては、シェル３２は上方および下方シェル部分８０、８２を含む。部分８０、８２は、ねじなどの解放可能な締結具８４によって互いに固定されることが好ましい。上方部分８０は、ボール車輪１４を物品１２に取り付けやすくする首部８６を含むことが有利である。周囲リップ４２は、下方部分に形成される。ボール３４、および軸受装置４０のすべてまたは一部分は下方部分８２に配置することができ、次いで、ボールおよび軸受装置４０をシェル３２内の定位置に固定するように上方部分８０が接続される。特定の実施形態では、首部８６は、部分８０、８２を接続してから、軸受装置４０の残りの部分、および様々な付属品（下記でより詳細に説明する）を取り付けやすいように構成することができる。
【0031】
軸受装置４０は、物品１２の転がり支持に関連するボール車輪１４の動作目的を達成するために様々な構成で作ることができる。特に有利な実施形態では、図１５～１９を参照すると、ボール車輪１４Ａの軸受装置は、シェル３２Ａ内からボール３４Ａに係合する複数のマイクロ・キャスター９０Ａを含む。マイクロ・キャスター９０Ａは、シェル３２Ａに形成されたキャスター座９２Ａ内にぴったりと嵌合される。マイクロ・キャスター９０Ａは、取り付けられた物品（例えば、物品１２）の鉛直、水平、および傾いた姿勢で全方向の転がり運動をするようにボール３４Ａを支持するようにそれらの座９２Ａに対して回転可能である。
【0032】
ボール３４Ａの追加の転がり支持のために、ボール３４Ａとシェル３２Ａとの間に複数の玉軸受９４Ａもまた配置することができ、これらの玉軸受９４Ａは、ボール３４Ａとシェル３２Ａとの間の容積９６Ａの中を自由に循環し、ボール３４Ａとシェル３２Ａとの間の容積９６Ａの半径方向の幅は軸受９４Ａの直径よりわずかに大きい。下記でより詳細に説明するように、玉軸受９４Ａが、各マイクロ・キャスター９０Ａのボールが面する面のほとんどにわたって自由に移動するようにマイクロ・キャスター９０Ａが構成されることが好ましい。
【0033】
容積９６Ａは、リップ４２Ａで終端となる部分的な球であることが好ましい。この球の容積９６Ａの曲率は、ボール３４Ａの曲率に合っていることが好ましい。マイクロ・キャスター９０Ａは、（物品１２の鉛直、水平、および中間の姿勢を通して）荷重がかかった状態では、ボール３４Ａを容積９６Ａ内のほぼ中央に動かし、また、リップ４２Ａから所定の間隔を維持するように配置されるのが好ましい。図１３および１４に関連して上記で説明したように、この間隔は転がり運動中変化するが、リップ４２Ａの形状は本明細書で説明したようなものが好ましい。この軸受９４Ａは、たとえ非常に極端な運動中でさえ、この間隔を確実に維持する助けとなる。磁化されたリップ４２Ａおよび強磁性軸受９４Ａを使用することによって、リップ４２の近辺に十分に軸受９４Ａを存在させることも容易になる。
【0034】
図１６で最も良く分かるように、シェル３２Ａの上方部分８０Ａの周りの四分円部に対称に間隔を置いて配置された４つのマイクロ・キャスター９０Ａを含むことが好ましい。これに加えて、各マイクロ・キャスター９０Ａの中心軸は、首部８６Ａの中心軸から約４５～９０度、最も好ましくは約６０～７０度の間の角度９８Ａ（図１７参照）だけずらされている。マイクロ・キャスター９０Ａの位置は、ボール開口３６Ａの最大および最小角度範囲５０Ａ、５２Ａと一致しないことが有利である。その代わり、マイクロ・キャスター９０Ａは、最大および最小角度範囲５０Ａ、５２Ａを含むｙ－ｚ面とｙ－ｘ面との間の各四分円部に１つずつ位置する。
【0035】
図２０～２４を参照すると、各マイクロ・キャスター９０Ａは、内部にキャスター車輪１０２Ａが車軸１０４Ａの周りに回転可能に取り付けられた内側ハウジング１００Ａ、および外側ハウジング１０６Ａを含む。キャスター車輪１０２Ａは、シール形の深溝軸受として形成することができることが有利である。外側ハウジング１０６Ａは、各キャスター座９２Ａ内に固定的に取り付けられる。内側ハウジング１００Ａは、外側ハウジング１０６Ａおよび座９２Ａに対して自由に回転可能なように、外側ハウジング１０６Ａ内に取り付けられる。内側ハウジング１００Ａは、内側ハウジング１００Ａの上面（図２３および２４の姿勢に対して）と外側ハウジング１０６Ａの下面にそれぞれ形成された溝１１０Ａと１１１Ａとの間にある複数の玉軸受１０８Ａによって、外側ハウジング１０６Ａに対して回転可能に支持されることが有利である。
【0036】
車軸１０４Ａは、内側ハウジング１００Ａ内に偏心して取り付けられ、その結果、内側ハウジング１００Ａの回転軸は、車軸１０４Ａの回転軸に対して直角に延在するが、交差しない。したがって、車軸１０４Ａの回転軸は、マイクロ・キャスター９０Ａの下側（図２３および２４の姿勢に対して）の周縁に接する平面に平行であるが、内側ハウジング１００Ａの回転軸はこのような平面に垂直である。
【0037】
上記のように、マイクロ・キャスター９０Ａは、最大角度範囲５０Ａと最小角度範囲５２Ａとの間に形成された各四分円部（図１６で最も良く認識される）に、首部８６Ａの中心軸から角度９８Ａで１つ位置することが有利である。四分円部内のマイクロ・キャスター９０Ａの位置は、もし、物品１２の鉛直、水平、および傾いた姿勢を通した転がり運動中に、ボール３４Ａを前半球と後半球に分割した場合、例外的な場合を除いて、ボール３４Ａとキャスター車輪１０２Ａとの間の接触点のうちの２つが前半球にあり、２つが後半球にあるように選択されることが好ましい。この例外的な場合では、物品１２は、２つの反対側にあるボール車輪が整列するような運動の方向に引っ張られている（例えば、物品が、図１６の断面線１７－１７の方向に引っ張られている場合）。この場合、整列したマイクロ・キャスター９０Ａは中央にあって、それぞれ、前半球と後半球にあり、他の２つのマイクロ・キャスター９０Ａは実質的に、前半球と後半球との間の境界に沿って位置する。このようにするためには、マイクロ・キャスター９０Ａのそれぞれはその四分円部を二等分する平面（図１６では、断面線１７はそのような平面にある）の±３０度以内にあるのが好ましく、±５度以内がより好ましい。句「双係合するように配置される（ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ ｆｏｒ ｄｕａｌ ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ）」は、本明細書では、この段落で記載したようなマイクロ・キャスター９０Ａの配置のことを言うために定義される。
【0038】
図２３の断面図は、車軸１０４Ａの回転軸の線に沿って切り取られたものであり、マイクロ・キャスター９０Ａの中心を通って切り取られたものではないことに留意すべきである。図２４は、図２３の断面に垂直で、内側ハウジング１００Ａの回転軸と交差する線に沿って切り取られた真の断面図である。内側ハウジング１００Ａはキャップ１１２Ａによって閉じられていることが好ましい。キャップ１１２Ａは、キャスター車輪１０２Ａがボール３４Ａと係合するように通って延在するのに十分なキャスター車輪開口１１４Ａを画定する。キャップ１１２Ａは、内側ハウジング１００Ａに固定され、それとともに回転する。キャップ１１２Ａの外面１１６Ａ（すなわち、内側ハウジング１００Ａから離れる方向を向く面）は、キャスター車輪開口１１４Ａの周りに延在する中央突出部１１８Ａを除いて、シェル３２Ａの内面（容積９６Ａを部分的に画定する）の曲率が続くような輪郭となっている。したがって、キャップ１１２Ａは、いかなる自由な軸受９４Ａもマイクロ・キャスター９０Ａを横切って滑らかに移動することを許容するが、中央突出部１１８Ａはキャスター車輪１０２Ａの周りのいかなる自由な軸受もわきにそらす。キャップ１１２Ａはまた、キャスター車輪１０２Ａのその車軸１０４Ａ周りの回転を妨げるかもしれないいかなるごみも内側ハウジング１００Ａ内に入ることを防ぐ助けとなり、突出部１１８Ａもまた同様に、キャスター車輪１０２Ａからごみをそらせて除去するのに有効である。
【0039】
中央突出部１１８Ａはまた、キャスター車輪１０２Ａからの衝撃荷重をシェル３２Ａに伝える助けになることができる。特定の閾値を超える衝撃荷重を受けると、キャスター車輪１０２Ａによるボール３４Ａの圧縮性によって、ボール３４Ａはまた、中央突出部１１８Ａと接触することになり得る。この閾値は、中央突出部１１８Ａを切り開く車輪１０２Ａの量を調節することによって変えることができる。
【0040】
内側ハウジング１００Ａと外側ハウジング１０６Ａとの間の容積は、シールリング１２０Ａによって封じられることが好ましい。シールリング１２０Ａは、いかなるごみも内側ハウジング１００Ａと外側ハウジング１０６Ａとの間に入ることを防ぎ、それは軸受１０８Ａが汚れることを防ぐ。その輪郭外面１１６Ａを有するキャップ１１２Ａのように、シールリング１２０Ａは、シェル３２Ａの内側容積９６Ａの曲率が続くような輪郭の外面１２２Ａを有することが有利である。したがって、中央突出部１１８Ａの周りでは、マイクロ・キャスター９０Ａの外面全体は外面１１６Ａ、１２２Ａよりなり、容積９６Ａの好ましい球状の曲率を中断しない。図２５で最も良く分かるように、狭い階段状の隙間１２４Ａは、キャップ１１２Ａとシールリング１２０Ａとを分離し、その結果、内側ハウジング１００Ａとキャップ１１２Ａの自由な回転はシールリング１２０Ａによって妨げられない。
【0041】
図２６および２７を参照すると、ボール車輪１４Ａのシェル３２Ａもまた、別個の接続可能な上方および下方部分８０Ａ、８２Ａで形成されることが好ましい。上方部分８０Ａは、首部８６Ａおよびキャスター座９２Ａを含む。ボール開口３６Ａは、周囲リップ４２Ａによって取り囲まれて下方部分８２Ａに画定され、切り欠き部１２６Ａもキャスター座９２Ａをぴったりと収めるような寸法で画定される。この構成によって、容易に、マイクロ・キャスター９０Ａをそれらの座９２Ａに取り付けることができ、すべての軸受９４Ａを入れることができ、また、ボール３４Ａを定位置に配置することができる。次いで、下方部分８２Ａは取り付けられて（締結具８４Ａによることが好ましい、図１９参照）、軸受装置全体およびボール３４Ａを定位置に固定することができる。
【0042】
別の実施形態では、図２８および２９を参照すると、ボール車輪１４Ｂは、ボール３４Ｂとシェル３２Ｂとの間に形成された軸受容積９６Ｂの中を自由に循環する複数の玉軸受９４Ｂを含む軸受装置を使用し、この容積９６Ｂはボール３４Ｂと同じ曲率を有する部分的な球を形成することが好ましい。循環する玉軸受９４Ｂは、取り付けられた物品（例えば、物品１２）の鉛直、水平、および傾いた姿勢で全方向の転がり運動をするようにボール３４Ｂを支持する。説明を明瞭にするために玉軸受９４Ｂの一部分のみを示しているが、容積９６Ｂに玉軸受９４Ｂをぎっしり詰め込むと自由に循環することを妨げかねないので、玉軸受９４Ｂの数はぎっしり詰め込まない数にすることが好ましい。同時に、その数は、少なくともいくつかの玉軸受が適切に配置されて物品の姿勢の所望の範囲全体にわたって確実に支持するのに十分な数とすべきである。
【0043】
非円形開口３６Ｂ内の軸受容積９６Ｂの形状によって、玉軸受９４Ｂの最も集中するのがｘ軸５４Ｂ（ボール３４Ｂは、ｚ方向の転がり運動中にはｘ軸の周りを回転する）に近接したところであることが有利である。逆に、回転する「赤道」（ボール３４Ｂを半球に分割するｙ－ｚ面にある）に近接してボール３４Ｂと接触する玉軸受９４Ｂは少ない。ｘ軸５４Ｂに近接したボール３４Ｂの表面速度は低いが、ｙ－ｚ赤道近くの表面速度は最も高い。したがって、回転抗力は小さく、ボール車輪３４Ｂは高速度および荷重制限を有する。
【0044】
ボール車輪１４、１４Ａと同様に、ボール車輪のシェル３２Ｂは上方および下方部分８０Ｂ、８２Ｂで形成され、上方部分８０Ｂは首部８６Ｂを有し、下方部分８２Ｂは周囲リップ４２Ｂでボール開口３６Ｂを画定することが有利である。上記のように、別個の部分を使用することによって、ボール車輪１４Ｂを組み立てやすくなる。多数の玉軸受９４Ｂのため、首部８６Ｂを通って軸受容積９６Ｂまで軸方向に延在する密封可能な通路１２６Ｂが形成されることもまた望ましい場合がある。通路１２６Ｂは、玉軸受９４Ｂが通過することができる十分な直径とすべきである。上方部分８０Ｂと下方部分８２Ｂを接続するときに、それらの間に所望の数の玉軸受９４Ｂを収めることは実際的でない場合がある。そのときは、シェル３２Ｂをボール車輪３４Ｂの周りに接続した後、通路１２６Ｂを通して最終的な数の玉軸受９４Ｂを入れることができる。
【0045】
上記のように、ボール車輪１４Ｂのような軸受装置を有するボール車輪では、玉軸受が多すぎると望ましくない拘束をしてしまい、玉軸受が少なすぎると支持が十分でなくなるが、達成すべき好ましいバランスはこれらの間にある。ボール車輪１４Ｃ（図３０参照）では、軸受装置は、この場合も、シェル３２Ｃとボール３４Ｃとの間に画定された軸受容積９６Ｃ内を自由に循環する複数の玉軸受９４Ｃを含む。しかしながら、軸受容積９６Ｃの周縁は、ボール３４Ｃから離れてシェル３２Ｃ内に画定された軸受室１３０Ｃと連通している。したがって、軸受容積９６Ｃが玉軸受９４Ｃで満たされても、拘束の問題が生じる可能性はなく、というのも過剰な軸受９４Ｃは、必要に応じて、自由に軸受室１３０Ｃに出入りするように循環することができるからである。
【0046】
前述のことから認識されるように、本発明は、鉛直、水平、および傾いた姿勢で全方向の転がり運動をするように物品１２を支持するボール車輪１４用の軸受装置４０の複数の実施形態を提供する。しかしながら、物品１２をある距離にわたって引っ張るとき（傾いた姿勢または水平姿勢のときが最も多く起こる）、物品１２が確実に実質的な直線に沿って走ることが望ましいことがある。ボール車輪１４Ａ、１４Ｂ、および１４Ｃに関連して上記で説明した特定の軸受装置によって、有利に走らせることが、ある程度、すでに可能である。例えば、傾いた姿勢で物品を引っ張るとき、マイクロ・キャスター９０Ａが整列することによって、直線運動を続けようとする。同様に、傾いた姿勢で物品を引っ張るとき、玉軸受９４Ｂ（または９４Ｃ）によってなされる循環パターンによって、直線運動を続けようとする。
【0047】
それでもなお、さらなる実施形態では、図３１～３３を参照すると、ボール車輪１４Ｄは、シェル３２Ｄのトラッカー凹部１３４Ｄに回転可能に取り付けられてボール３４Ｄの方へ延在するトラッカー車輪１３２Ｄを組み入れる。公差については、ボール３４Ｄをトラッカー車輪１３２Ｄの方へ押すいかなる力も（例えば、傾いた姿勢、または水平姿勢のときにボール車輪１４Ｄによって支持される物品１２Ｄの重量が）ない場合に、ボール３４Ｄとトラッカー車輪１３２Ｄとの間にわずかな隙間があるようにすることが好ましい。トラッカー車輪１３２Ｄは、キャスター車輪１０２Ａのようなシール形の深溝軸受として形成することができることが有利である。トラッカー車輪１３２Ｄは、車軸１３６Ｄ周りに回転する固定された軸、または他の回転取付機構で取り付けられる。車軸１３６Ｄは、ボール開口３６Ｄの最大角度範囲５０Ｄが周りを延在する軸５４Ｄに概ね平行なｘ軸である。
【0048】
トラッカー車輪１３２Ｄは、凹部１３４Ｄの周囲を取り囲む突出部１３８Ｄによって取り囲まれ、突出部１３８Ｄは、中央突出部１１８Ａのように、（軸受９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃのような）いかなる自由な軸受もわきにそらし、その周りのいかなるごみもそらすことが有利である。図示の実施形態では、ボール車輪１４Ｄは、軸受装置としてマイクロ・キャスター９０Ｄを使用し、トラッカー車輪１３２Ｄは、マイクロ・キャスター９０Ｄおよびそれらの座９２Ｄのうちの２つの中間に配置されることが好ましい。しかしながら、トラッカー車輪は、開示された軸受装置のいずれも含む他の軸受装置とともに使用することができることが有利であることは認識されるであろう。
【0049】
図３４を参照すると、物品１２Ｄが鉛直姿勢の状態では、トラッカー車輪１３２Ｄは、その車軸１３６Ｄ（したがって、その回転軸）がボール３４Ｄの中心を通過するｘ軸５４Ｄの高さにあるように配置される。言い換えれば、トラッカー車輪１３２Ｄは、実質的に、ボール３４Ｄの側面を向いている。したがって、鉛直姿勢では、重力および物品１２Ｄの重量によってボール３４Ｄが押されてトラッカー車輪１３２Ｄと係合することはなく、その結果、トラッカー車輪１３２Ｄは、実質的に、軸受装置４０Ｄおよびシェル３２Ｄに対するボール３４Ｄの動きに影響を与えることはない。
【0050】
図３５を参照すると、物品１２Ｄが傾いた姿勢に動かされた状態では、トラッカー車輪１３２Ｄの車軸１３６Ｄはボール３４Ｄのｘ軸５４Ｄの上方へ動く。次に、重力、物品１２Ｄの重量、および物品１２Ｄが矢印１４０Ｄの方向に引っ張られたときにボール３４Ｄに働く力はすべて、トラッカー車輪１３２Ｄをボール３４Ｄに係合させるように働く。ここで、その車軸１３６Ｄの周りに回転することのみできるトラッカー車輪１３２Ｄと摩擦係合することは、ボール３４Ｄをそのｘ軸５４Ｄ周りに回転させるように拘束する助けとなる。したがって、傾いた姿勢または水平姿勢で引っ張られたとき、物品１２Ｄが直線を走ることが強化される。物品１２Ｄが、所望の運動方向のどちらかの側に対してオフセットされた斜面を有する表面の上を引っ張られている場合でさえもこのようになる。
【0051】
上記のように、様々な追加の機能構成部品をボール車輪１４に一体化することができる。例えば、図３６～３９を参照すると、ボール車輪１４Ｅは、サスペンション・ユニット１４６Ｅおよびブレーキ・ユニット１５０Ｅを含む。サスペンション・ユニット１４６Ｅは、ボール車輪１４Ｅの首部８６Ｅと物品１２Ｅとの間に取り付けられ、ボール車輪１４Ｅが下の面の通り過ぎるときに受ける衝撃を吸収し、それによって、より滑らかな走行を提供し、物品１２Ｅの構成部品、ボール車輪１４Ｅ、または関連する構造物が損傷する可能性を低減する。ブレーキ・ユニット１５０Ｅは、首部８６Ｅを通って軸方向に延在する内部通路１５２Ｅに取り付けられ、ボール３４Ｅに制動力をかけてシェル３２Ｅに対するその回転移動の速度を下げる、または止めるのに有効である。
【0052】
図４０および４１をより詳細に参照すると、サスペンション・ユニット１４６Ｅは、互いに対して摺動可能な上方および下方部分１５６Ｅ、１６０Ｅを有し、下方部分１６０Ｅは、首部８６Ｅの周りでシェル３２Ｅに着座している。上方部分１５６Ｅと下方部分１６０Ｅの相対運動を調整するために、圧縮ばね１６２Ｅをそれらの間に延在させて、頂部で上方部分１５６Ｅに、底部で下方部分１６０Ｅにろう付け、またはその他の方法で接続することができる。ばね１６２Ｅの頂部にある保持リング１６４Ｅは、嵌合および接続をさらに強化する。
【0053】
組み立てやすくするために、下方部分１６０Ｅは、下方ばね座１６６Ｅおよび外側カバー１７０Ｅを含む。同様に、上方部分１５６Ｅは、上方ばね座１７２Ｅおよび外側カバー１７４Ｅを含む。滑らかに相対移動をしやすくするために、下方および上方ばね座１６６Ｅ、１７２Ｅの隣接する面の間に潤滑剤を塗布することができる。ばね座１６６Ｅ、１７２Ｅとばね１６２Ｅの組立後に、外側カバー１７０Ｅ、１７４Ｅをろう付け、またはその他の接続手段によって取り付けることができる。
【0054】
下記でさらに説明するように、ボール車輪１４Ｅを物品１２Ｅに固定しやすくし、ボール車輪１４Ｅを物品１２Ｅ内にさらに引っ込ませることができるように、同心の孔１７６Ｅ、１８０Ｅがそれぞれ、ばね座１６６Ｅ、１７２Ｅを貫通して画定される。これもまた同心の孔１８６Ｅを有するクッション性の緩衝具１８４Ｅが、ばね座１６６Ｅとばね座１７２Ｅとの間に配列されてそれらの間の急激な衝撃を防ぐ。
【0055】
図４０、４２、および４３をより詳細に参照すると、ブレーキ・ユニット１５０Ｅは、ボール車輪１４Ｅの首部８６Ｅ内に位置する内部通路１５２Ｅ内に位置する。ブレーキ・ユニット１５０Ｅはブレーキ・ハウジング１９０Ｅを含み、ブレーキ・シュー１９２Ｅはブレーキ・ハウジング１９０Ｅからボール３４Ｅの方へ延在可能である。ブレーキ・シュー１９２Ｅは、ブレーキ・ロッド１９４Ｅを介してブレーキ・ピストン１９６Ｅに接続される。カム作動部２００Ｅは、ロッド１９４Ｅおよびピストン１９６Ｅを介してブレーキ・シュー１９２Ｅをボール３４Ｅの方へ押すようにブレーキ・ケーブル２０２Ｅによって動作可能である。引張ばね２０４Ｅは、カム作動部２００Ｅによって制動力がかからないときには、自動的にブレーキ・シュー１９２Ｅを引っ込ませるように働く。ばね２０４Ｅが完全に圧縮された状態でも、ブレーキ・シュー１９２Ｅが内部通路１５２Ｅを完全には出ないように、さらに適切なブレーキ・シュー１９２Ｅの位置合わせを確実にするような設計公差が好ましい。
【0056】
ブレーキ・ハウジング１９０Ｅは、カム作動部２００Ｅが全範囲を動けるように、およびブレーキ・ケーブル２０２Ｅの出口路を与えるように、対向した溝２０６Ｅを含む。カム取付スリーブ２１０Ｅはブレーキ・ハウジング１９０Ｅ内に受け入れられ、溝２０６Ｅと位置合わせされた溝２１２Ｅを有する。カム取付スリーブ２１０Ｅは、車軸切り欠き部２１６Ｅによってカム車軸２１４Ｅを取り付ける。ケーブル２０２Ｅは、ケーブル車軸２２０Ｅおよびブッシング２２２Ｅによってカム作動部２００Ｅの反対側の端部に取り付けられる。
【0057】
組立時、ブレーキ・ユニット１５０Ｅは、内部通路１５２Ｅ内に簡単に「差し込む」ことができ、または比較的容易に取り外すことができる。ハウジング１９０Ｅの肩部２２４Ｅは、内部通路１５２Ｅの対応する収縮部２２６Ｅと係合することによって、適切な距離まで挿入するように制限する。ねじ付きプラグ２３０Ｅは内部通路１５２Ｅにねじ込まれ、首部８６Ｅを閉鎖し、ブレーキ・ユニット１５０Ｅを定位置に保持する。プラグ２３０Ｅは内部孔２３２Ｅを有する。孔２３２Ｅの上部には六角面などが形成されて、プラグ２３０Ｅの挿入および取外しを容易にし、一方、（下記で説明するように）孔２３２Ｅの下部はねじが切られてボール車輪１４Ｅを物品１２Ｅに接続しやすくしている。
【0058】
制動力がかけられると、シュー１９２Ｅが延びて、ボール３４Ｅに直接係合することによってボール３４Ｅに制動力をかける。係合をより良くするために、ブレーキ・シュー１９２Ｅの下面２３４Ｅはボール３４Ｅの曲率に合うような輪郭となっている。ブレーキ・シュー１９２Ｅの周縁２３６Ｅは、その周りに軸受９４Ｅ（およびすべてのごみ）を向けるように湾曲していることが有利である（六角開口２４０Ｅは下面２３４Ｅ内に延在してシュー１９２Ｅ／ロッド１９４Ｅをキャップ１９６Ｅにねじ込みやすくしている）。シュー１９２Ｅによってかけられた制動力がボール３４Ｅを周囲リップ４２Ｅと接触するように押し、これが効果的な制動作用をさらに強めるように、ボール車輪１４Ｅを構成することができる。
【0059】
シュー１９２Ｅの下面２３４Ｅとボール３４Ｅとの間の隙間は比較的狭いことが好ましく、それによって、シュー１９２Ｅの移動がより少なくて素早い制動作用が可能になり、より広い隙間によって生じる可能性がある汚れの問題もまた最小限になる。隙間が狭い場合、大きな衝撃力（例えば、荷物をたくさん積んだ物品１２Ｅが高い縁部（ｃｕｒｂ）から転がり落ちた場合）によって、ブレーキ・シュー１９２Ｅとボール３４Ｅとの間で望ましくない制動作用を引き起こすのに十分な相対移動が生じることがある。代替の実施形態（図４４および４５参照）では、ブレーキ・シュー１９２Ｆは、低摩擦の座２４４Ｆを介して下面２３４Ｆに埋め込まれた複数の軸受２４２Ｆを有する。座２４４Ｆは、面２３４Ｆ内に延在する開口２４６Ｆ内に位置する（六角座は六角開口２４０Ｆ内に位置することができる）。軸受２４２Ｆは、大きな衝撃力の事態での望ましくない制動作用の発生および／またはその激しさを低減する。
【0060】
再び図３６および４０を参照すると、ブレーキ・ケーブル２０２Ｅに対してボール車輪１４Ｅから出すように経路を採ることは、サスペンション・ユニット１４６Ｅおよびシェル３２Ｅの首部８６Ｅに形成された、位置合わせされたケーブル開口２５０Ｅによって容易になる。サスペンション・ユニット１４６Ｅの開口２５０Ｅは、下方ばね座１６６Ｅ、および下方部分１６０Ｅの外側カバー１７０Ｅの両方の位置合わせされた開口を含む。上方部分１５６Ｅの外側カバー１７４Ｅに形成されたケーブル切り欠き部２５２Ｅは、サスペンション・ユニット１４６Ｅが圧縮されてもブレーキ・ケーブル２０２Ｅとは干渉しないことを確実にする。
【0061】
サスペンション・ユニット１４６Ｅおよびブレーキ・ユニット１５０Ｅのモジュール設計によって、このようなユニットを容易にアップグレードし、「プラグ・アンド・プレー」で使用することができる。例えば、図４６および４７を参照すると、サスペンション・ユニット１４６Ｅをサスペンション交換ユニット２６０Ｅに交換し、ブレーキ・ユニット１５０Ｅをブレーキ交換ユニット２６２Ｅに交換することによって、より基本的なボール車輪１４Ｅの構成が達成される。交換ユニット２６０Ｅは、ちょうどサスペンション・ユニット１４６Ｅのように首部８６Ｅを覆って嵌合するが、内部サスペンション構成部品はない。開口１７６Ｅのように、同心の孔２６４Ｅが交換ユニット２６０Ｅを貫通して形成されて、（下記のように）物品１２に取り付けることができる。ケーブル開口２６６Ｅが、サスペンション交換ユニット２６０Ｅの側面を貫通して形成されて、サスペンション・ユニット１４６Ｅなしにブレーキ・ユニット１５０Ｅを使用するボール車輪１４Ｅをさらに構成することができることが好ましい。
【0062】
同様に、ブレーキ交換ユニット２６２Ｅはブレーキ構成部品がない単一部品で、肩部２７０Ｅで内部通路１５２Ｅ内に着座し、ちょうどブレーキ・ユニット１５０Ｅのようにねじ付きプラグ２３０Ｅによって定位置に固定される。さらに別のボール車輪１４Ｅの構成では、ブレーキ交換ユニット２６２Ｅもまたサスペンション・ユニット１４６Ｅとともに使用することができることは認識されるであろう。
【0063】
図４８を参照すると、ソケット２７２Ｅは、物品１２Ｅの縁２２Ｅ（３０Ｅ）に沿って形成され（物品１２Ｅの端部に近接していることが好ましい、例えば、図１および２参照）、ボール車輪１４Ｅの首部８６Ｅが、取り付けられたサスペンション・ユニット１４６Ｅ（または、サスペンション交換ユニット２６０Ｅ）とともにその中に受け入れられる。接続ボルト２７４Ｅは、物品１２Ｅの内部から開口２７６Ｅを（および、好ましくは、座金２８０Ｅも）通って挿入され、プラグ２３０Ｅにねじ込まれてボール車輪１４Ｅをソケット２７２Ｅに固定する。接続ボルト２７４Ｅの頭（および座金２８０Ｅ）は、開口２７６Ｅを通過することができないので、ボール車輪１４Ｅがこのように装着されたとき、接続ボルト２７４Ｅはまた、サスペンション・ユニット１４６Ｅが最大限延びる範囲を効果的に定める。
【0064】
引込ケーブル２８２Ｅは、ブレーキ・ケーブル２０２Ｅとともに物品１２Ｅの内部を通る経路を採ることが好ましい。引込ケーブル２８２Ｅは、サスペンション・ユニット１４６Ｅをケーブル２８２Ｅによって圧縮することによって、ボール車輪１４Ｅを物品１２Ｅ内にさらに引っ込めることができる。したがって、物品１２Ｅは、しまい込むときに必要な空間をいっそう小さくすることができる。ブレーキ・ケーブル２０２Ｅおよび引込ケーブル２８２Ｅの経路は概略的に描かれている。物品１２Ｅに取り付けられたボール車輪１４Ｅのそれぞれからの同様なケーブルは、一緒の経路を採ることができ、物品１２のどこか他の場所（例えば、物品１２のハンドル）の単一の点から同時に、すべてのブレーキ・ユニット１５０Ｅを遠隔操作すること、および／またはボール車輪１４Ｅを引っ込めることを可能にすることは認識されるであろう。
【0065】
ボール車輪１４Ｅを物品１２Ｅに対して適切に配置することを確実にするために、サスペンション・ユニット１４６Ｅ（およびサスペンション交換ユニット２６０Ｅ）の外側、およびソケット２７２Ｅの内部にそれぞれ指標面２８４Ｅ、２８６Ｅが形成される。首部８６Ｅを覆ってサスペンション・ユニット１４６Ｅ（およびサスペンション交換ユニット２６０Ｅ）を適切に配置することを確実にするために、それぞれの指標面２９０Ｅ、２９２Ｅもまたそれらに形成される。上方部分８０Ｅと下方部分８２Ｅ（ならびに、サスペンション・ユニット１４６Ｅおよびサスペンション交換ユニット２６０Ｅ）を適切に配置することを確実にするために、指標マーク２９４Ｅがそれらに形成される（図３６および４６参照）。すべての構成部品に適切に指標を付けると、ボール車輪１４Ｅが物品１２Ｅに接続されたとき、非円形のボール車輪開口３６Ｅ（およびトラッカー車輪１３２Ｅ）は物品１２Ｅに対して適切な向きとなる。
【0066】
物品移動システム１０の例示的な実装形態では、物品１２Ｅは、サスペンション交換ユニット２６０Ｅおよびブレーキ交換ユニット２６２Ｅを有するボール車輪１４Ｅとともに販売される。使用者は、後で、サスペンション・ユニット１４６Ｅおよび／またはブレーキ・ユニット１５０Ｅにアップグレードすることを決めることができ、それらのそれぞれの接続ボルト２７４Ｅを取り外すことによって、ボール車輪１４Ｅを物品１２Ｅから簡単に取り外すことができる。ボール車輪１４Ｅを取り外した状態で、サスペンション交換ユニット２６０Ｅを取り外し、ねじ付きプラグ２３０Ｅを取り外し、ブレーキ交換ユニット２６２Ｅを引き抜く。ブレーキ・ユニット１５０Ｅを取り付け、ねじ付きプラグ２３０Ｅを交換し、サスペンション・ユニット１４６Ｅを首部８６Ｅにかぶせ、各ボール車輪１４Ｅをその接続ボルト２７４Ｅで再取り付けする。同様に、損傷した構成部品を補修または交換することは非常に容易である。
【0067】
前述の実施形態は例示し例証する目的のために提供されており、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。例えば、上記の実施形態の特徴は、説明を明瞭にするために個別に説明されているが、様々な実施形態の特徴は容易に組合せ可能である。例えば、ボール車輪１４～１４Ｅのいずれも、物品１２を有するシステム１０に使用することができる。同様に、ボール車輪１４Ｅのサスペンション・ユニット１４６Ｅおよびブレーキ・ユニット１５０Ｅ（および、それぞれの交換ユニット２６０Ｅ、２６２Ｅ）は、ボール車輪１４～１４Ｄのいずれにも一体化することができ、ボール車輪１４Ｄ～１４Ｅのトラッカー車輪１３２Ｄ～１３２Ｅは、他のボール車輪１４～１４Ｃのいずれにも一体化することができる、などである。
【0068】
図示とは異なる数のボール車輪１４～１４Ｅを物品１２に使用することができる。例えば、より多くの、またはより少ないボール車輪１４を縁２２、３０に沿って配置することができる。ボール車輪１４を物品１２の上縁などの他の縁に配置することができる。他の縁にはより基本的な転がり支持をして、より少ない縁に、例えば、単一の縁だけに沿ってボール車輪１４を配置することができる。異なる縁には異なる構成のボール車輪１４を使用することができる。例えば、縁２２のボール車輪１４はブレーキ・ユニットおよびサスペンション・ユニットを備えることができるが、縁３０のボール車輪１４は交換ユニットを備えることができる。物品１２は、サスペンション・ユニットまたは交換ユニットを介在させずにボール車輪１４の首部８６を直接受け入れるように構成することができる。
【0069】
これに加えて、ボール車輪用に任意の適切な構造材料を使用することができる。本発明は、必ずしもこれに関して限定されるものではない。ステンレス鋼、チタン、炭素繊維強化ポリマー、および高強度プラスチックはボール車輪およびハウジング用として有利である。転がしている間の騒音、および静電気の発生を最小限にするために、ボール車輪のボールは、ポリウレタンで被覆される、または同様のシェルであることが好ましく、硬いプラスチックのコアを有してもよく、または中実ボールであってもよい。
【0070】
特許請求の範囲の文脈で使用されるとき、そのような請求項で直接列挙される要素、および従属項の結果として組み入れられた要素を含め、両方／すべてがその中で列挙される、特許請求の範囲において列挙される同じ要素のすべてを含む場合、ボール車輪は「実質的に同一」である。「実質的に同一」のボール車輪はそれでも、列挙されない要素に対しては異なる場合がある。
【0071】
本発明者は、出願内容全体を参照によって本明細書に援用する、２００８年１２月１９日出願の米国特許出願第６１／１３９，１５３号、２００９年１２月１８日出願の米国特許出願第１２／６４１，８４５号、２０１０年３月５日出願の米国特許出願第１２／７１８，０６３号、２０１３年３月１５日出願の米国特許出願第６１／７８９，１０１号、２０１３年３月１５日出願の米国特許出願第６１／７９２，２１７号、２０１４年３月１７日出願の米国特許出願第１４／２１５，８５４号、２０１４年３月１７日出願の米国特許出願第１４／２１５，８１４号、および２０１５年１月２３日出願の米国特許出願第６２／１０６，８３６号を含むボール車輪およびそれらの使用法の様々な実施形態を開示した特許出願を以前に出願した。本明細書には明白には開示されていないこのような特徴および使用法の範囲内で、これらは、本明細書に開示された様々なボール車輪実施形態に容易に組み入れることができることは認識されるであろう。
【0072】
前述したことは、変形例を網羅した一覧ではない。むしろ、これらおよび他の修正および改造は、本明細書で図示され説明された本発明の範囲内、および添付の特許請求の範囲内で可能であることは当業者であれば認識するであろう。
【図1】
【図2】
【図3-4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】