JP2005206045A

JP2005206045A - 産業用キャスター

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Publication number: JP2005206045A
Application number: JP2004015001A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Okamoto; 直行岡本; Hiroshi Kawasaki; 浩川崎
Original assignee: TOKYO KOYO BEARING CO Ltd
Current assignee: TOKYO KOYO BEARING CO Ltd
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-01-23
Also published as: JP3887627B2

Abstract

【課題】車輪のタイヤに部材を押し当てて車輪の回転をロック状態にする構成を採らない産業用キャスターを提供する。
【解決手段】ロックリング６はスプリング８の付勢力によって矢印Ａ方向に押圧され、タイヤホイール３とロックリング６とがテーパ係合されて両者間の相対運動が阻止されると同時に、タイヤホイール３と車軸５間の相対運動が阻止され、車輪の回転がロック状態になる。一方、ロック状態を解除する場合には、カムレバー７に外力を加えつつ当該カムレバー７を適宜方向に回転して行くと、この回転に伴い当該カムレバー７のカム溝に沿って突条６ｂが相対移動するとともに、ロックリング６は、カムレバー７から突条６ｂを介して伝達されるスプリング８の付勢力に抗する力によって矢印Ａ方向とは反対方向に移動して行くので、カムレバー７の回転をこれ以上回転できないところまで回転して突条６ｂをカム溝の係止溝に係止させればよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪の回転をロック状態にすること及びこのロック状態を解除することが適宜に切換可能な産業用キャスターに関するものである。

従来から、車輪の回転をロック状態にすること及びこのロック状態を解除することが適宜に切換可能な産業用キャスターは種々知られており、そのうちの、例えば図５に示すキャスターに係る制動機構は、車輪のタイヤをロック状態にしたりこのロック状態を解除したりするものである。この制動機構では、同図において、ブレーキ解放用ペダル１００の操作用アーム部１００ａを踏み込むと、同時にカムプレート１０１が同図中の時計方向に回転する一方、バネ体１０２によりブレーキ駆動用ペダル１０３が同図中の反時計方向に回動してカムプレート１０１の突起部１０１ａがブレーキ駆動用ペダル１０３の窪みと嵌合する。これにより、カムプレート１０１の第１の輪郭部１０１ｂの面とブレーキ駆動用ペダル１０３の面とが接触した状態となり、ブレーキシュー１０４が車輪（タイヤ）１０５から離れてフリーな状態に保たれる。また、車輪１０５が上記フリーな状態にあるときに、ブレーキ駆動用ペダル１０３を踏み込むと、カムプレート１０１の突起部１０１ａがブレーキ駆動用ペダル１０３の窪みとの嵌合から外れ、バネ体１０２によりブレーキ解放用ペダル１００がカムプレート１０１とともに同図中の反時計方向に回動し、ブレーキ駆動用ペダル１０３がカムプレート１０１の第２の輪郭部１０１ｃと接する位置まで変位し、更にブレーキ駆動用ペダル１０３を踏み込むとカムプレート１０１の第３の輪郭部１０１ｄと接接する位置まで変位するようになっており、この例のキャスターに係る制動機構では、ブレーキ制動力の強弱を可能にする機能が付加されている（特許文献１）。

しかしながら、上記例のキャスターにはブレーキ制動力の強弱を可能にする機能が付加されているとは言え、この種のキャスターに設けられる制動機構は、車輪のタイヤに、上記例ではブレーキシューを押し当てて車輪の回転をロック状態にする構成が採られているために、ゴムやプラスチック等からなるタイヤを損傷させ易く、また、タイヤの摩耗による影響、即ち、上記ロック状態を得るためのブレーキペダルに対する踏み込み量に差異が生ずる影響を受け易いという問題がある。更には、ブレーキシューが押し当てられるタイヤ表面に油等が付着している場合には上記ロック状態が不良になるという問題がある。
特開平８−１３２８１３（第３頁、図１）

解決しようとする問題点は、車輪の回転をロックする場合、ゴムやプラスチック等からなるタイヤを損傷させないようにすること、また、タイヤの摩耗による影響を受け難く、タイヤ表面に付着する油等による影響を受け難くすること等であり、そのような制動機構を実現化することである。

本発明の請求項１に係る産業用キャスターは、タイヤホイールが軸受を介して車軸に装着される車輪を備えたもので、前記車輪の回転をロックするロック機構を前記タイヤホイールの内部に設けたものである。本産業用キャスターによれば、車輪のタイヤに部材を押し当てる構成を採っていないために、ゴムやプラスチック等からなるタイヤが損傷し難く、また、タイヤの摩耗による影響を受け難く、タイヤ表面に付着する油等による影響を受け難い制動機構の実現化が図れる。

本発明の請求項２に係る産業用キャスターは、前記ロック機構が、前記タイヤホイールの、前記車軸の軸方向に沿って設けられたテーパ孔に係合するロックリングと、このロックリングを、前記車輪の回転がロックされる側または当該ロックが解除される側に付勢するスプリングと、前記ロックリングの、前記スプリングの付勢力に抗する前記軸方向への移動を可能にする操作手段とを備えたものであり、この産業用キャスターにおいては、車輪の回転をロック状態にするのに、タイヤホイールのテーパ孔にロックリングのテーパ加工面を係合させる構成を採っている。

本発明の請求項３に係る産業用キャスターは、前記ロック機構が、前記タイヤホイールの、前記車軸の軸周り方向に沿って設けられた凹凸歯に係合するロックリングと、このロックリングを、前記車輪の回転がロックされる側または当該ロックが解除される側に付勢するスプリングと、前記ロックリングの、前記スプリングの付勢力に抗する前記軸方向への移動を可能にする操作手段とを備えたものであり、車輪の回転をロック状態にするのに、タイヤホイール及びロックリングの、例えば角形形状歯やインボリュート形状歯、三角形状歯等の凹凸歯を係合させる構成を採っている。

本発明の請求項４に係る産業用キャスターは、前記操作手段が、前記車軸廻りに加えられる回転を、前記ロックリングの、前記スプリングの付勢力に抗する前記軸方向への移動に変換するようにしたものであり、これにより、車輪の回転をロックしたり、ロックを解除したりする操作の利便性が向上する。

本発明の請求項５に係る産業用キャスターは、前記ロックリングの円周に放射状に複数の突条を設ける一方、前記操作手段の円周に前記突条が係合する案内溝を設け、この案内溝には、前記ロックが解除されたときまたはロックされているときに前記突条が停留するための係止溝が設けられるようにして、ロックが解除されたときに突条が案内溝に停留し車輪の回転を可能にし、またはロックされているときに突条が案内溝に停留し車輪の回転を不能にすることにより使い勝手を向上させたものである。

本発明の産業用キャスターは、車輪のタイヤに部材を押し当てる構成を採っていないために、ゴムやプラスチック等からなるタイヤが損傷し難く、また、タイヤの摩耗による影響を受け難く、タイヤ表面に付着する油等による影響を受け難いという利点がある。

本発明の第１の実施形態に係る産業用キャスターを図１〜３を参照して説明する。尚、図１は、車輪の回転がロック状態にあるときの本産業用キャスター１の構成図であり、また、図２（Ａ）はロックリング６の正面図、同図（Ｂ）はその側面図であり、また、図３（Ａ）はカムレバー７の平面図、同図（Ｂ）はその正面図である。
本産業用キャスター１は、タイヤ２がタイヤホイール３に装着されて車輪を構成し、かかる車輪のタイヤホイール３が、本実施の形態ではラジアル玉軸受（軸受）４を介して車軸５に装着されるものであり、本産業用キャスター１のロック機構には、タイヤホイール３のテーパ孔３ｃにロックリング６の下記外周面６ａ（図２参照）を係合させる構成が用いられている。
本産業用キャスター１のタイヤホイール３は、図１に示すように、その内部の中央部位には上記ラジアル玉軸受４が配設され、当該ラジアル玉軸受４の外輪は、この外輪の一方側端がタイヤホイール３の突条壁３ａに当接する態様で当該タイヤホイール３に圧入される。そして、本実施の形態では、車軸５を軸芯としてこの突条壁３ａの下端部から当該タイヤホイール３の一方側面３ｂに向かう傾斜角が漸減する態様で上記テーパ孔３ｃが設けられている。

また、車軸５は、図１に示すように、中央より同図では左側寄りのところに鍔部５ａ_１が設けられた径大の円筒部５ａと、この円筒部５ａの両端にネジ山がそれぞれ螺刻された径小の円筒部５ｂとからなり、上記ラジアル玉軸受４の内輪は、当該内輪の一方側端が鍔部５ａ_１に当接する態様で円筒部５ａに圧入される。これにより、タイヤホイール３はラジアル玉軸受４を介して車軸５に装着されることになる。
尚、この円筒部５ａの一方端側には、当該円筒部５ａの軸方向に、本実施の形態では円周上３等分をなしてスリット溝５ａ_２が設けられており、後述するようにロックリング６は、その突条６ｂがこのスリット溝５ａ_２に沿って移動可能に配設される。

次に、タイヤホイール３のテーパ孔３ｃに係合するロックリング６、及びこのロックリング６の突条６ｂが、本実施の形態ではリング１０を介して係合するカムレバー（操作手段）７について説明する。ロックリング６は、図２示すように、比較的薄肉の中空略円筒状のスリーブ部材であり、当該スリーブ部材の外周面６ａには上記テーパ孔３ｃに係合するテーパ加工が施されている。そして、当該スリーブ部材には、本実施の形態では円周上３等分をなして放射状に突条６ｂがロックリング６の内周面６ｃから突出するように設けられ（図２（Ｂ）参照）、ロックリング６が本産業用キャスター１に組み付けられたときに、突出された突条６ｂが、車軸５のスリット溝５ａ_２に遊嵌される（図１参照）。したがって、ロックリング６は、上述のように突条６ｂがスリット溝５ａ_２に案内されつつ車軸５の軸方向に沿って移動可能になる。

ところで、本実施の形態に係るロックリング６においては、当該ロックリング６の、ラジアル玉軸受４に対向する側面に凹部６ｄが設けられており、スプリング８が、この凹部６ｄを一方のスプリング座とし、上記ラジアル玉軸受４の一方側面を他方のスプリング座としてロックリング６とラジアル玉軸受４間に介装される（図１参照）。そして、スプリング８は、ロックリング６を、図１中の軸方向の矢印Ａ方向に付勢するように配設されており、したがって、本実施の形態では、スプリング８は、ロックリング６を、車輪の回転がロックされる側に、即ちタイヤホイール３とロックリング６がテーパ係合されて両者の相対運動が阻止される側に付勢している。

また、カムレバー７は、図３に示すように、お玉杓子のような形状をなす部材で、中空の略円筒部材７１とこの部材７１に対しオフセット形態で当該部材７１に突設された細長の略矩形部材７２とで構成される。このうち円筒部材７１は、薄板状の基板７１ａ上にリング状の輪板７１ｂを立設させた形状をなし、この輪板７１ｂには、円周に沿う態様で基板７１ａとは反対側に当該円周上３等分をなして図３（Ｂ）に示すような、上記突条６ｂが係合するカム溝（案内溝）７１ｂ_１がそれぞれ設けられている。但し、突条６ｂは、上述のようにカム溝７１ｂ_１に直接係合せずに、リング１０を介してカム溝７１ｂ_１に係合するようにしており、これにより突条６ｂの片摩耗を防止している。かかるカム溝７１ｂ_１は、同図に示すように、凹状の小円弧部７１ｂ_１１、凹状の大円弧部７１ｂ_１２及び両者を結ぶ傾斜直線部７１ｂ_１３で構成され、小円弧部７１ｂ_１１と傾斜直線部７１ｂ_１３との連結部位が凸状をなすように形成されており、これにより、小円弧部７１ｂ_１１は，突条６ｂが停留するための係止溝として機能し、本実施の形態では、ロック状態を解除して車輪の回転を可能にしたときの上記係止溝として機能する。

このようなカムレバー７は、上記輪板７１ｂの外周面７１ｂ_２をロックリング６の内周面６ｃに緩挿して本産業用キャスター１に組み付けられたときに、当該カムレバー７の矩形部材７２に加えられる外力により車軸５廻りに回転可能になっている。かかる回転に伴い突条６ｂがカム溝７１ｂ_１に沿って相対的に移動し、かかる移動に伴って当該突条６ｂがカム溝７１ｂ_１から力を受けることとなり、これにより、ロックリング６は、スプリング８の付勢力に抗して上記矢印Ａ方向とは反対方向に移動可能になる。
ところで、カムレバー７は、図１に示すように車軸５の円筒部５ａの一方端部に取り付けられるワッシャ１１により車軸５からの抜け止めがなされるとともに、カムレバー７とワッシャ１１間に皿バネ１２を介装して両者間に隙間を設けることにより操作性の向上が図られている。ここで、ワッシャ１１は、車軸５の円筒部５ｂに螺着されるナット（図示せず）によって固定される。
尚、１３は、ラジアル玉軸受４に対する防塵用シールドカバーである。

次に、本産業用キャスター１での制動機構の動作及びその動作解除について説明する。
図１は、上述のように制動機構が動作して、車輪の回転がロック状態にあるときを示しており、このようなロック状態にあるときには、ロックリング６はスプリング８の付勢力によって図１中の矢印Ａ方向に押圧され、これにより、タイヤホイール３とロックリング６とがテーパ係合されて両者間の相対運動が阻止されると同時に、ロックリング６を介してタイヤホイール３と車軸５間の相対運動が阻止され、車輪の回転がロック状態になっている。このとき、突条６ｂは、カム溝７１ｂ_１の大円弧部７１ｂ_１２の位置に停留している。
しかるに、かかるロック状態を解除して車輪が回転できるようにするためには、カムレバー７の矩形部材７２にスプリング８の付勢力に抗する外力を加えつつ当該カムレバー７を適宜方向に回転すればよい。

即ち、カムレバー７の矩形部材７２に上記外力を加えつつ当該カムレバー７を適宜方向に回転して行くと、カムレバー７の回転に伴い当該カムレバー７のカム溝７１ｂ_１に沿って突条６ｂが相対移動するとともに、ロックリング６は、カムレバー７から突条６ｂを介して伝達されるスプリング８の付勢力に抗する力によって図１中の矢印Ａ方向とは反対方向に移動して行くので、カムレバー７をこれ以上回転できないところまで回転して行って当該カムレバー７に加えていた外力を解放すればよい。このとき、突条６ｂは、カム溝７１ｂ_１の小円弧部７１ｂ_１１の係止溝に係止する状態となるので、カムレバー７に加えていた外力を解放しても、ロックリング６がスプリング８の付勢力を受けて図１中の矢印Ａ方向に移動し車輪の回転がロック状態になることはない。
そして、再び車輪の回転をロック状態にするためには、カムレバー７に外力を加えて小円弧部７１ｂ_１１に係止されている突条６ｂの係止状態を解除しさえすれば、ロックリング６がスプリング８の付勢力によって図１中の矢印Ａ方向に押圧され、上述のようにして車輪の回転がロック状態になる。

ところで、本実施の形態では、スプリング８を、ロックリング６に対し車輪の回転がロックされる側に付勢して用いる場合を説明したが、スプリング８を、ロックリング６に対し上記ロックが解除される側に付勢して用いるようにしてもよい。但し、この場合、本実施の形態ではタイヤホイール３のテーパ孔３ｃ（及びロックリング６の外周面６ａ）は、突条壁３ａの下端部から一方側面３ｂに向かう傾斜角が漸減するように形成されてなるものであったが、上記傾斜角を漸増するテーパ孔等に変更する必要があることはもちろんである。

次に、本発明の第２の実施形態に係る産業用キャスターを図４を参照して説明する。但し、図４は、車輪の回転がロック状態にあるときの本産業用キャスター２０の構成図である。尚、図４において、図１の構成部材と同一の部材には同一番号を付し、その説明は割愛する。
本産業用キャスター２０が上記産業用キャスター１と異なるところは、タイヤホイール３のテーパ孔３ｃにロックリング６の外周面６ａを係合させる構成に代えて、タイヤホイール２１の凹凸歯２１ａとロックリング２２の凹凸歯２２ａとを係合させる構成にした点である。

即ち、タイヤホイール２１に対しては、その一方端内周（車軸の軸周り）方向に沿って凹凸歯２１ａを設ける一方、ロックリング２２に対しては、その側面外周（車軸の軸周り）方向に沿ってタイヤホイール２１の凹凸歯２１ａに係合する凹凸歯２２ａを設ける。但し、本実施の形態では、タイヤホイール２１の凹凸歯２１ａ及びロックリング２２の凹凸歯２２ａは、これらの歯すじ方向が車軸の軸方向に対し略垂直をなすようにそれぞれ刻設されている。尚、タイヤホイール２１の凹凸歯２１ａは、全周に渡って設ける必要はなく、例えば円周等分に３箇所設けるようにしたものであってもよい。

本産業用キャスター２０では、車輪の回転がロック状態にあるときには、ロックリング２２はスプリング８の付勢力によって図４中の矢印Ａ方向に押圧され、これにより、タイヤホイール２１とロックリング２２とが凹凸係合されて両者間の相対運動が阻止されると同時に、ロックリング２２を介してタイヤホイール２１と車軸５間の相対運動が阻止されている。
しかるに、かかるロック状態を解除して車輪が回転できるようにするためには、上述同様にしてカムレバー７の矩形部材７２にスプリング８の付勢力に抗する外力を加えつつ当該カムレバー７を適宜方向に回転すれば、ロックリング６が、スプリング８の付勢力に抗する力によって図１中の矢印Ａ方向とは反対方向に移動して行くので（これにより、タイヤホイール２１とロックリング２２との凹凸係合が解除されることはもちろんである。）、カムレバー７をこれ以上回転できないところまで回転して行って当該カムレバー７に加えていた外力を解放すればよい。

ところで、上述した第１及び第２の実施の形態では、軸受４とロックリング６或いは軸受４とロックリング２２とは別体のものであったが、軸受４の外輪とロックリング６又はロックリング２２とを一体にして構成するようにしてもよく、キャスターが小型のもので、ロックリングが樹脂成形されるようなものの場合には、コストが低減されるために好ましい。

本発明の制動機構は、従来から存する産業用キャスターの制動機構が車輪のタイヤに付設される構成を採っていたが、車輪のタイヤホイールに内蔵される構成を採っているために、従来のものに比し上記利点があることに加え、産業用キャスター自体が、制動機構を車輪の外に突出させずに嵩張らない構造となってコンパクト化される等の利点があり採用価値の高いものと言える。

本発明の第１の実施の形態に係る産業用キャスターの構成図である。図１のロックリングの詳細図である。図１のカムレバーの詳細図である。本発明の第２の実施の形態に係る産業用キャスターの構成図である。従来の産業用キャスターの構成図である。

符号の説明

１，２０産業用キャスター
２タイヤ（車輪）
３，２１タイヤホイール（車輪）
３ｃテーパ孔
４軸受
５車軸
６，２２ロックリング
６ｂ突条
７カムレバー（操作手段）
８スプリング
２１ａ，２２ａ凹凸歯
７１ｂ_１案内溝（カム溝）
７１ｂ_１１小円弧部（係止溝）

Claims

タイヤホイールが軸受を介して車軸に装着される車輪を備えた産業用キャスターにおいて、前記車輪の回転をロックするロック機構を前記タイヤホイールの内部に設けてなることを特徴とする産業用キャスター。
前記ロック機構は、前記タイヤホイールの、前記車軸の軸方向に沿って設けられたテーパ孔に係合するロックリングと、該ロックリングを、前記車輪の回転がロックされる側または当該ロックが解除される側に付勢するスプリングと、前記ロックリングの、前記スプリングの付勢力に抗する前記軸方向への移動を可能にする操作手段とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の産業用キャスター。
前記ロック機構は、前記タイヤホイールの、前記車軸の軸周り方向に沿って設けられた凹凸歯に係合するロックリングと、該ロックリングを、前記車輪の回転がロックされる側または当該ロックが解除される側に付勢するスプリングと、前記ロックリングの、前記スプリングの付勢力に抗する前記軸方向への移動を可能にする操作手段とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の産業用キャスター。
前記操作手段は、前記車軸廻りに加えられる回転を、前記ロックリングの、前記スプリングの付勢力に抗する前記軸方向への移動に変換してなるものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の産業用キャスター。
前記ロックリングの円周に放射状に複数の突条を設ける一方、前記操作手段の円周に前記突条が係合する案内溝を設け、該案内溝には、前記ロックが解除されたときまたはロックされたときに前記突条が停留するための係止溝が設けられてなることを特徴とする請求項４に記載の産業用キャスター。