JP2002137603A - キャスター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な防振・制振（ダンピング）性能と、良
好な走行安定性および操作性を備えたキャスターをシン
プルかつ安価に提供すること。 【解決手段】 当該キャスターを、コ字状に形成されて
開口側を下方として被支持体の下部に連結される支持金
具１１と、この支持金具１１に両端部にて回転可能に支
持される支持軸１２と、この支持軸１２と支持金具１１
間に介装されて支持軸１２の支持金具１１に対する回転
を弾性変形にて規制するゴム状弾性体１３と、支持軸１
２に基端部１４ａにて一体的に連結されて斜め下方に延
び先端部１４ｂにて車輪１５を回転自在に支持するアー
ム１４を備える構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車椅子や
人力運搬用台車に装着されるキャスターに関し、特に、
路面からの入力荷重を吸収緩和することが可能なキャス
ターに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のキャスターは、例えば、特開平
１１−３３４３０４号公報に示されていて、同公報に示
されているキャスターは、車体（被支持体）の下部に回
転自在に設けた回転体と、回転体に斜め下方に向けて結
合したアームと、アームの下部に回転自在に軸支した車
輪とからなるキャスターにおいて、回転体は車体に回転
自在に垂設した回転軸と、回転軸の下部に一体に設けた
筒状の軸受とからなり、軸受の中央に弾性な筒状ブッシ
ュを嵌合させ、更にブッシュの中央にアームの上部に一
体に設けたピンを嵌合させたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報のキャスター
においては、アームの上部に一体に設けたピンが、弾性
な筒状ブッシュの中央に嵌合されているのみで、筒状の
軸受に対しては筒状ブッシュを弾性変形させて上下・前
後方向（ピンの径方向）にも自由に移動可能であり、走
行安定性、操作性を損ねるおそれがある。かかる問題を
解決するために、上記公報のキャスターにおいては、ア
ームの上部内側に環状のブラケットを一体に突設させ、
このブラケットの内周と軸受の外周との間に円周方向に
沿ってベアリングを介在させる構成が提案されている
が、この構成を採用すると当該キャスターが高価になる
といった問題が生じる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処すべく、当該キャスターを、コ字状に形成されて
開口側を下方として被支持体の下部に連結される支持金
具と、この支持金具に両端部にて回転可能に支持される
支持軸と、この支持軸と前記支持金具間に介装されて前
記支持軸の前記支持金具に対する回転を弾性変形にて規
制するゴム状弾性体と、前記支持軸に基端部にて一体的
に連結されて斜め下方に延び先端部にて車輪を回転自在
に支持するアームを備える構成としたこと（請求項１に
係る発明）に特徴がある。

【０００５】この場合において、前記ゴム状弾性体とし
て、上部にて前記支持金具に接着固定されるとともに、
下部にて前記支持軸の上部外周面に接着固定されるゴム
状弾性体を採用すること（請求項２に係る発明）、前記
ゴム状弾性体として、上部にて前記支持金具に接着固定
されるとともに、円筒内孔部にて前記支持軸の外周面全
周に接着固定されるゴム状弾性体を採用すること（請求
項３に係る発明）、或いは前記ゴム状弾性体として、上
部にて前記支持金具に回転不能に接合固定（支持金具に
対して接着でも非接着でもよい）され、円筒内孔部にて
前記支持軸の外周面全周に接着固定され、下部にて前記
支持金具に組付けられるホルダにより回転可能に締め付
けられるゴム状弾性体を採用すること（請求項４に係る
発明）が可能である。

【０００６】また、前記支持軸の両端部を回転可能に支
持する前記支持金具の支持孔にＲ面取りを施して、前記
支持軸の両端部が前記支持金具の支持孔に線状にて支持
されるようにすること（請求項５に係る発明）、或いは
前記アームが所定量傾動することにより、前記アームの
一部が前記支持金具に係合して前記アームの傾動が規制
されるようにすること（請求項６に係る発明）も可能で
ある。

【０００７】

【発明の作用・効果】本発明によるキャスター（請求項
１に係る発明）においては、路面から車輪に入力荷重が
作用すると、アームが支持軸と一体的に基端部を中心と
して傾動（スイング）し、この傾動に伴って支持軸と支
持金具間に介装したゴム状弾性体がねじり弾性変形し
て、良好な防振性能が得られるとともに、ゴム状弾性体
が内部摩擦によるエネルギー変換により減衰機能を発揮
して、良好な制振性能が得られる。したがって、所期の
ダンピング機能が得られて、路面からの入力荷重が的確
に吸収緩和される。

【０００８】ところで、本発明によるキャスターは、被
支持体の下部に連結される支持金具が、ゴム状弾性体の
反力機能部品として機能するとともに、支持軸の回転を
許容し径方向移動を規制して走行安定性および操作性を
良好とする機能部品としても機能するため、良好な防振
・制振（ダンピング）性能と、良好な走行安定性および
操作性を備えた当該キャスターをシンプルかつ安価に提
供することが可能である。

【０００９】また、本発明によるキャスター（請求項２
に係る発明）においては、ゴム状弾性体として、上部に
て前記支持金具に接着固定されるとともに、下部にて前
記支持軸の上部外周面に接着固定されるゴム状弾性体が
採用されていて、ゴム状弾性体は支持軸の外周全体に設
ける必要がないため、ゴム状弾性体の使用量を少なくし
て当該キャスターの軽量化・低価格化を図ることが可能
である。

【００１０】また、本発明によるキャスター（請求項３
に係る発明）においては、ゴム状弾性体として、上部に
て前記支持金具に接着固定されるとともに、円筒内孔部
にて前記支持軸の外周面全周に接着固定されるゴム状弾
性体が採用されていて、支持軸の外周面全周とゴム状弾
性体の円筒内孔部間の広い面積にて荷重の伝達を行うこ
とができるため、上記した請求項２に係る発明に比し
て、当該キャスターの耐荷重を高めることが可能であ
る。

【００１１】また、本発明によるキャスター（請求項４
に係る発明）においては、ゴム状弾性体として、上部に
て前記支持金具に回転不能に接合固定（支持金具に対し
て接着でも非接着でもよい）され、円筒内孔部にて前記
支持軸の外周面に接着固定され、下部にて前記支持金具
に組付けられるホルダにより回転可能に締め付けられる
ゴム状弾性体が採用されている。このため、ゴム状弾性
体が荷重を受けてねじり弾性変形する際には、ゴム状弾
性体の下部外周面とホルダの内周面が擦れて、荷重がエ
ネルギー変換されるため、当該キャスターでの減衰性能
の向上を図ることが可能である。

【００１２】また、本発明によるキャスター（請求項５
に係る発明）においては、前記支持軸の両端部を回転可
能に支持する前記支持金具の支持孔にＲ面取りを施し
て、前記支持軸の両端部が前記支持金具の支持孔に略線
接触した状態で支持されるようにしたため、支持軸の両
端部と支持金具の支持孔間での摺動面積を小さくするこ
とができて、ゴム状弾性体への荷重の伝達効率を高める
ことができ、当該キャスターでの防振・制振性能の向上
を図ることが可能である。

【００１３】また、本発明によるキャスター（請求項６
に係る発明）においては、前記アームが所定量傾動する
ことにより、前記アームの一部が前記支持金具に係合し
て前記アームの傾動が規制されるようにしたため、大荷
重が作用した場合にも、ゴム状弾性体には過負荷が作用
せず、過負荷によるゴム状弾性体の破損を防止して耐久
性を高めることができる。しかも、当該キャスターの構
成部品を有効に活用して、アームの傾動を規制するよう
にしたものであり、別体でストッパ装置を設ける場合に
比して安価に実施することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の各実施形態を図
面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明によるキャ
スターの第１実施形態を示していて、このキャスター
は、支持金具１１、支持軸１２、ゴム状弾性体１３、一
対のアーム１４および車輪１５を備えていて、支持金具
１１に垂直なシャフト２１、一対のスラストベアリング
２２およびベアリング押さえ金具２３を用いて回転自在
に組付けた連結ブラケット２４にて車椅子や人力運搬用
台車のベース、すなわち被支持体（図示省略）の下部に
連結されるように構成されている。

【００１５】支持金具１１は、鉄板にてコ字状に形成さ
れていて、両端部に下方に延びる一対のアーム部１１
ａ，１１ｂを有しており、開口側を下方として中央にて
シャフト２１の下端に圧入、溶接等の固定手段にて一体
的に固着されている。支持軸１２は、両端部に二面幅部
１２ａ１，１２ａ２を有する主軸１２ａと、この主軸１
２ａの両端部に同軸的に圧入等で嵌合固定した一対の副
軸１２ｂ，１２ｃによって構成されていて、副軸１２
ｂ，１２ｃの先端部（支持軸１２の両端部）にて支持金
具１１のアーム部１１ａ，１１ｂに形成された支持孔１
１ａ１，１１ｂ１に回転可能に支持されている。なお、
主軸１２ａと一対の副軸１２ｂ，１２ｃを一体で形成し
て実施することも可能である。

【００１６】ゴム状弾性体１３は、支持軸１２と支持金
具１１間に介装されて支持軸１２の支持金具１１に対す
る回転を弾性変形（ねじり弾性変形）にて規制するもの
であり、上部にて支持金具１１に接着固定されるととも
に、下部にて支持軸１２の上部外周面に接着固定されて
いる。なお、接着固定は、加硫接着による接着固定で
も、接着剤による接着固定でもよい。

【００１７】各アーム１４は、支持軸１２の二面幅部１
２ａ１，１２ａ２に基端部１４ａにて圧入等で嵌合固定
されて一体的に連結されており、斜め下方に延びて先端
部１４ｂにて車輪１５を回転自在に支持している。ま
た、各アーム１４の上端には、アーム１４が所定量傾動
することにより、支持金具１１に係合してアーム１４の
傾動を規制するストッパ１４ｃ，１４ｄが形成されてい
る。なお、車輪１５は、ソリッドタイヤの車輪であり、
一対のボルト１６を用いて一対のアーム１４に回転自在
に組付けられている。

【００１８】上記のように構成した第１実施形態のキャ
スターにおいては、路面から車輪１５に入力荷重が作用
すると、各アーム１４が支持軸１２と一体的に基端部１
４ａを中心として傾動し、この傾動に伴って支持軸１２
と支持金具１１間に介装したゴム状弾性体１３がねじり
弾性変形して、良好な防振性能が得られるとともに、ゴ
ム状弾性体１３が内部摩擦によるエネルギー変換により
減衰機能を発揮して、良好な制振性能が得られる。した
がって、所期のダンピング機能が得られて、路面からの
入力荷重が的確に吸収緩和される。

【００１９】ところで、第１実施形態のキャスターは、
被支持体の下部に連結される支持金具１１が、ゴム状弾
性体１３の反力機能部品として機能するとともに、支持
軸１２の回転を許容し径方向移動を規制して走行安定性
および操作性を良好とする機能部品としても機能するた
め、良好な防振・制振（ダンピング）性能と、良好な走
行安定性および操作性を備えた当該キャスターをシンプ
ルかつ安価に提供することが可能である。

【００２０】また、第１実施形態のキャスターにおいて
は、ゴム状弾性体１３として、上部にて支持金具１１に
接着固定されるとともに、下部にて支持軸１２の上部外
周面に接着固定されるゴム状弾性体１３が採用されてい
て、ゴム状弾性体１３は支持軸１２における主軸１２ａ
の外周全体に設ける必要がないため、ゴム状弾性体１３
の使用量を少なくして当該キャスターの軽量化・低価格
化を図ることが可能である。

【００２１】また、第１実施形態のキャスターにおいて
は、各アーム１４が所定量傾動することにより、各アー
ム１４のストッパ１４ｃ，１４ｄが支持金具１１に係合
（当接）して各アーム１４の傾動が規制されるようにし
たため、大荷重が作用した場合にも、ゴム状弾性体１３
には過負荷が作用せず、過負荷によるゴム状弾性体１３
の破損を防止して耐久性を高めることができる、しか
も、当該キャスターの構成部品を有効に活用して、各ア
ーム１４の傾動を規制するようにしたものであり、別体
でストッパ装置を設ける場合に比して安価に実施するこ
とができる。

【００２２】図５〜図８は本発明によるキャスターの第
２実施形態を示していて、このキャスターは、ゴム状弾
性体１３の形状が上記第１実施形態のキャスターにおい
て採用されているゴム状弾性体１３の形状と異なるのみ
で、その他の構成は上記第１実施形態のキャスターの構
成と同一であるため、同一符号を付して説明は省略す
る。

【００２３】ところで、この第２実施形態のキャスター
において採用されているゴム状弾性体１３は、上部にて
支持金具１１に接着固定されるとともに、円筒内孔部１
３ａにて支持軸１２における主軸１２ａの外周面全周に
接着固定されるものであり、支持軸１２における主軸１
２ａの外周面全周とゴム状弾性体１３の円筒内孔部１３
ａ間の広い面積にて荷重の伝達を行うことができるた
め、上記した第１実施形態のキャスターに比して、当該
キャスターの耐荷重を高めることが可能である。また、
支持軸１２の支持金具１１に対する回転規制力（ばね
力）を上記した第１実施形態のキャスターに比して高め
ることができる。なお、支持軸１２の支持金具１１に対
する回転規制力（ばね力）は、ゴム硬度を変更すること
によっても調整可能である。

【００２４】図９〜図１２は本発明によるキャスターの
第３実施形態を示していて、このキャスターは、ゴム状
弾性体１３の組付構造が上記第２実施形態のキャスター
において採用されているゴム状弾性体１３の組付構造と
異なるのみで、その他の構成は上記第２実施形態のキャ
スターの構成と同一であるため、同一符号を付して説明
は省略する。

【００２５】ところで、この第３実施形態のキャスター
においては、ゴム状弾性体１３が、上部にて支持金具１
１に回転不能に接合固定され、円筒内孔部１３ａにて支
持軸１２における主軸１２ａの外周面全周に接着固定さ
れ、下部にて支持金具１１に２本のねじ１７で組付けら
れるホルダ１８により予圧縮を受けた状態で回転可能に
締め付けられている。このため、ゴム状弾性体１３が荷
重を受けてねじり弾性変形する際には、ゴム状弾性体１
３の下部外周面とホルダ１８の内表面が擦れて、荷重が
熱エネルギーに変換されるため、当該キャスターでの減
衰性能の向上を図ることが可能である。なお、ゴム状弾
性体１３の支持金具１１に対する接合固定は、支持金具
１１に対して接着でも非接着でもよく、コスト面では非
接着とするのが望ましい。

【００２６】この第３実施形態のキャスターで実施する
際には、ゴム状弾性体１３とホルダ１８間で安定した摩
擦を生じさせ、なおかつゴム状弾性体１３の摩耗を防ぎ
耐久性を確保するために、ゴム状弾性体１３として反発
弾性の高い天然ゴム、ブタジエンゴム等に潤滑剤を配合
した自己潤滑性のゴムを採用することが望ましい。潤滑
剤としては、ゴム表面に潤滑皮膜を形成するものや、低
摩擦係数の固体潤滑剤が挙げられる。また、ホルダ１８
のゴム状弾性体１３と接触する内表面も、同様の理由
で、フッ素樹脂塗装などの低摩擦な表面処理を施すこと
が望ましい。

【００２７】図１３は上記第１実施形態の変形実施形態
であり、図１４は上記第２実施形態の変形実施形態であ
り、図１５は上記第３実施形態の変形実施形態であっ
て、各変形実施形態においては、支持軸１２の両端部を
回転可能に支持する支持金具１１の各アーム部１１ａ，
１１ｂに形成された支持孔１１ａ１，１１ｂ１にＲ面取
りが施されていて、支持軸１２の両端部が支持金具１１
の支持孔１１ａ１，１１ｂ１に略線接触した状態で支持
されるようになっている。このため、支持軸１２の両端
部と支持金具１１の支持孔１１ａ１，１１ｂ１間での摺
動面積を小さくすることができて、ゴム状弾性体１３へ
の荷重の伝達効率を高めることができ、当該キャスター
での防振・制振性能の向上を図ることが可能である。

【００２８】上記各実施形態においては、支持金具１１
を垂直なシャフト２１、一対のスラストベアリング２２
およびベアリング押さえ金具２３を用いて回転自在に組
付けた連結ブラケット２４を介して、車椅子や人力運搬
用台車のベース、すなわち被支持体（図示省略）の下部
に回転可能に組付けるようにして本発明を実施したが、
支持金具１１と連結ブラケット２４をピンのカシメやボ
ルトの締着等の連結手段を用いて一体的に連結して、回
転不能な連結ブラケット２４を介して被支持体に組付け
るようにしても本発明は実施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるキャスターの第１実施形態を示
す側面図である。

【図２】 図１に示したキャスターの正面図である。

【図３】 図１に示したキャスターのＡ−Ａ線に沿った
断面図である。

【図４】 図２に示したキャスターのＢ−Ｂ線に沿った
断面図である。

【図５】 本発明によるキャスターの第２実施形態を示
す側面図である。

【図６】 図５に示したキャスターの正面図である。

【図７】 図５に示したキャスターのＣ−Ｃ線に沿った
断面図である。

【図８】 図６に示したキャスターのＤ−Ｄ線に沿った
断面図である。

【図９】 本発明によるキャスターの第３実施形態を示
す側面図である。

【図１０】 図９に示したキャスターの正面図である。

【図１１】 図９に示したキャスターのＥ−Ｅ線に沿っ
た断面図である。

【図１２】 図１０に示したキャスターのＦ−Ｆ線に沿
った断面図である。

【図１３】 第１実施形態の変形実施形態を示す図３相
当の断面図である。

【図１４】 第２実施形態の変形実施形態を示す図７相
当の断面図である。

【図１５】 第３実施形態の変形実施形態を示す図１１
相当の断面図である。

【符号の説明】

１１…支持金具、１１ａ，１１ｂ…アーム部、１１ａ
１，１１ｂ１…支持孔、１２…支持軸、１３…ゴム状弾
性体、１３ａ…円筒内孔部、１４…アーム、１４ａ…基
端部、１４ｂ…先端部、１５…車輪、１８…ホルダ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コ字状に形成されて開口側を下方として
   被支持体の下部に連結される支持金具と、この支持金具
   に両端部にて回転可能に支持される支持軸と、この支持
   軸と前記支持金具間に介装されて前記支持軸の前記支持
   金具に対する回転を弾性変形にて規制するゴム状弾性体
   と、前記支持軸に基端部にて一体的に連結されて斜め下
   方に延び先端部にて車輪を回転自在に支持するアームを
   備えたキャスター。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のキャスターにおいて、
   前記ゴム状弾性体として、上部にて前記支持金具に接着
   固定されるとともに、下部にて前記支持軸の上部外周面
   に接着固定されるゴム状弾性体を採用したことを特徴と
   するキャスター。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のキャスターにおいて、
   前記ゴム状弾性体として、上部にて前記支持金具に接着
   固定されるとともに、円筒内孔部にて前記支持軸の外周
   面全周に接着固定されるゴム状弾性体を採用したことを
   特徴とするキャスター。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のキャスターにおいて、
   前記ゴム状弾性体として、上部にて前記支持金具に回転
   不能に接合固定（接着・非接着）され、円筒内孔部にて
   前記支持軸の外周面全周に接着固定され、下部にて前記
   支持金具に組付けられるホルダにより回転可能に締め付
   けられるゴム状弾性体を採用したことを特徴とするキャ
   スター。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３または４に記載のキャ
   スターにおいて、前記支持軸の両端部を回転可能に支持
   する前記支持金具の支持孔にＲ面取りを施して、前記支
   持軸の両端部が前記支持金具の支持孔に略線接触した状
   態で支持されるようにしたことを特徴とするキャスタ
   ー。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４または５に記載の
   キャスターにおいて、前記アームが所定量傾動すること
   により、前記アームの一部が前記支持金具に係合して前
   記アームの傾動が規制されるようにしたことを特徴とす
   るキャスター。