JP2006159951A - キャスター - Google Patents

Abstract

【課題】 旋回軸がこじれながら回転する場合でも円滑な旋回が可能なキャスターの提供。
【解決手段】 二股分かれした支持片３，３間に車輪４４を回動自在に保持するヨーク１と、このヨーク１に形成された取付部５に設けられる第一軸受１０および第二軸受１５と、これら各軸受１０，１５の穴１０ａ，１５ａに差し込まれる旋回軸２０とを備えて構成される。取付部５には、段付穴６が形成されており、この段付穴６に各軸受１０，１５が配置される。第一軸受１０は、スラスト軸受とされ、段付穴６の大径穴７内に収容される。第二軸受１５は、ラジアル軸受とされ、樹脂によりヨーク１が形成される際に、インサート成形によりその外輪１７が小径穴８の外周部に保持される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、台車などの下部に設けられるキャスターに関するものである。

従来、台車用のキャスターとして、車輪を備えるヨークが旋回軸に対してくるくると旋回自在とされたものが知られている。旋回軸に対してヨークを回転自在とするために、ヨークには軸受が固定されており、この軸受に旋回軸が差し込まれる構成とされている。
特開２００２−２２０９号公報

しかしながら、従来、ヨークにはラジアル軸受しか設けられず、旋回軸に負荷される荷重のすべてをこのラジアル軸受のみで受けていた。このような構成の場合、旋回軸の軸心に沿った方向にのみ荷重が負荷される場合はよいが、旋回軸がこじれて、軸心と偏心した方向に荷重が負荷されると、軸受の内輪側面部にアキシアル荷重が負荷されてしまう。
キャスターの旋回部では、ラジアル荷重よりもアキシアル荷重のほうが、負荷が大きくなる構造であるため、軸受に打痕もつき易く、円滑な旋回が出来なくなるおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、旋回軸がこじれながら回転する場合でも円滑な旋回を可能とするキャスターを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のキャスターは、旋回軸まわりにヨークが旋回可能に設けられるキャスターであって、前記ヨークは、下方に二股分かれすることで形成された両支持片間に車輪が保持されると共に、この両支持片の上端部同士を連結する中央片に旋回軸が差し込まれる穴が形成されており、この穴には、旋回軸を軸方向および径方向に保持する第一軸受と第二軸受が上下に離隔して設けられることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明のキャスターは、旋回軸まわりにヨークが旋回可能に設けられるキャスターであって、前記ヨークは、下方に二股分かれすることで形成された両支持片間に車輪が保持されると共に、この両支持片の上端部同士を連結する中央片に旋回軸が差し込まれる穴が形成されており、この穴には、上下に離隔して第一軸受と第二軸受が設けられ、前記第一軸受は、その上輪および下輪が旋回軸の軸方向に離隔して配置されるスラスト軸受とされ、前記第二軸受は、その内輪および外輪が旋回軸の径方向に離隔して配置されるラジアル軸受とされることを特徴とする。

また、好ましくは上記いずれかの構成に加えて、前記ヨークは、樹脂により形成されており、インサート成形により前記第二軸受の外輪がヨークに保持されていることを特徴とするキャスターである。

さらに、好ましくは上記構成に加えて、前記ヨークに形成される前記穴は、段付穴とされ、下側の小径穴に前記第二軸受の外輪が保持されており、上側の大径穴に前記第一軸受が載せ置かれて旋回軸により位置決めされることを特徴とするキャスターである。

本発明のキャスターによれば、ラジアル荷重とアキシアル荷重を別々の軸受で分担することで、回転抵抗が低減され円滑な旋回が可能となる。

以下、本発明のキャスターについて、実施例に基づき更に詳細に説明する。

図１は、本実施例のキャスターを示す斜視図である。図２は、ヨークの断面図である。
本実施例のキャスターは、二股分かれした支持片３，３間に車輪４４を回動自在に保持するヨーク１と、このヨーク１に形成された穴６に上下に離隔して設けられる二つの軸受１０，１５と、これら各軸受１０，１５の穴に差し込まれる旋回軸２０とを備えて構成される。

ヨーク１は、図１に示すように、下方に開放した下向き略Ｕ字形状に形成されている。すなわち、ヨーク１は、車輪４４の上端部を覆うように配置される円弧状の中央片２と、この中央片２の両端部から略垂直下方へ延びる一対の支持片３，３とが一体形成されている。なお、図示例では、支持片３は逆三角形状とされている。

ヨーク１の中央片２の一端部（図２において右端部）には、上方へ突出して円柱状の取付部５が形成されている。この取付部５には、上下方向に貫通して穴６が形成されている。この穴６には、上下に離隔して二つの軸受１０，１５が設けられ、各軸受１０，１５の穴に旋回軸２０がヨーク１に対して回転可能に差し込まれる。

ところで、本実施例のヨーク１は、樹脂により一体形成されている。すなわち、中央片２、支持片３および取付部５が樹脂により一体形成されている。
また、取付部５に形成される穴６は、段付穴６とされ、上側の大径穴７に第一軸受１０が設けられ、下側の小径穴８に第二軸受１５が設けられる。

第二軸受１５は、略円筒形状の内輪１６と外輪１７とが転動体１８を介して回転自在に構成されたラジアル軸受とされ、本実施例では玉軸受、特に深溝玉軸受が好適に使用される。
この第二軸受１５は、樹脂によりヨーク１が形成される際に、インサート成形によりその外輪１７が小径穴８の外周部に保持される。すなわち、予め金型内に第二軸受１５をセットしておくことで、その外輪１７が小径穴８の外周部に埋め込まれた状態でヨーク１が成形される。

第一軸受１０は、円環板状の上輪１１と下輪１２とが転動体１３を介して回転自在に構成されたスラスト軸受とされ、本実施例では玉軸受が使用される。
この第一軸受１０は、段付穴６の大径穴７内に収容され、段付部７ａに載せ置かれる。
なお、本実施例では、第一軸受１０の穴の径が、第二軸受１５の穴の径（内輪１６の内径）より、大径とされる。

このように取付部５に設けられた第一軸受１０および第二軸受１５の各穴１０ａ，１５ａに、旋回軸２０がヨーク１に対して回転可能に差し込まれる。
図３は、取付座３０に旋回軸２０を差し込んだ状態を示す概略断面図であり、図４は、取付座３０が固定された旋回軸２０を軸受１０，１５に差し込む状態を示す断面図であり、図５は、旋回軸２０をヨーク１に回転可能に取り付けた状態を示す断面図である。

本実施例の旋回軸２０は、段付き円柱形状とされる。すなわち、旋回軸２０の軸本体２１の上端部は、上方へ行くに従って順次拡径して第一拡径部２２および第二拡径部２３が形成される一方、軸本体２１の下端部は、縮径して縮径部２４が形成されている。

旋回軸２０の軸本体２１の径は、第一軸受１０の穴１０ａの径より若干小径とされる。また、旋回軸２０の縮径部２４の径は、第二軸受１５の穴１５ａの径（内輪１６の内径）に適応している。
本実施例では、台車本体などの被取付体に固定される取付座３０が、予め旋回軸２０に取り付けられた状態で、旋回軸２０がヨーク１の各軸受１０，１５に差し込まれる。

図１に示すように、本実施例の取付座３０は、略矩形の板状とされ、その中央には下方へ行くに従って縮径する円錐台形状の凹部３１が形成されている。そして、この凹部３１の底面３２中央には上下方向に沿って貫通穴３３が形成されている。この貫通穴３３の径は、旋回軸２０の第一拡径部２２の径に対応している。また、取付座３０の四隅には、それぞれ上下方向に貫通して取付穴３４が形成されている。この取付穴３４は、キャスターを前記被取付体に取り付ける際に利用されるものである。

旋回軸２０は、取付座３０の貫通穴３３に上方から差し込まれ、第二拡径部２３が取付座３０の凹部３１の底面３２に載せ置かれる。そして、第一拡径部２２の下端部が上方へ向けてプレスされてかしめられる。
これにより、このかしめ部２２ａと第二拡径部２３とにより取付座３０の凹部底面３２が挟み込まれ、取付座３０が旋回軸２０に固定される。

取付座３０が固定された旋回軸２０は、取付部５の各軸受１０，１５の各穴１０ａ，１５ａに差し込まれる。本実施例では、第一軸受１０の上輪１１に平座金４０が載せ置かれた状態で、旋回軸２０が差し込まれる。
旋回軸２０が差し込まれた状態では、取付座３０の凹部底面３２は、平座金４０を介して第一軸受１０の上輪１１に載せ置かれている。また、旋回軸２０の軸本体２１の下端部は、第二軸受１５の内輪１６の上面に当接している。さらに、旋回軸２０の縮径部２４は、第二軸受１５の穴１５ａにはめ込まれると共に、その下端部は、第二軸受１５より下方へ延出している。

そして、第二軸受１５より下方へ延出した縮径部２４に平座金４１が通された状態で、縮径部２４の下端部がかしめられる。これにより、第二軸受１５の内輪１６が、このかしめ部２４ａと軸本体２１の下端部とに挟み込まれ、旋回軸２０が第二軸受１５の内輪１６と一体回転可能とされる。すなわち、ヨーク１に対して旋回軸２０が回転自在とされる。

旋回軸２０が設けられたヨーク１の一対の支持片３，３間には、車軸４３が架け渡され、この車軸４３に車輪４４が回転自在に保持される。そして、本実施例のキャスターは、取付座３０が、台車本体などに固定されて使用される。

このような構成の本実施例のキャスターは、旋回部に、スラスト軸受１０とラジアル軸受１５の二つの軸受が設けられることで、旋回軸２０にかかる負荷が分担され、円滑な旋回が可能とされる。つまり、荷重を負荷した際に、ラジアル方向の負荷はラジアル軸受１５で受け、アキシアル方向の負荷はスラスト軸受１０とラジアル軸受１５の両方で受けることになる。これにより、旋回軸２０の回転時に、軸心に対して傾く力が作用する場合でも、スラスト軸受１０とラジアル軸受１５とにその負荷が分担され、回転抵抗が低減されるので、円滑な旋回が可能となる。
そして、このような構成により、本実施例のキャスターは、その旋回時に発生する騒音が抑制され、病院内や深夜の台車による運搬に好適に使用される。

しかも、本実施例では、ヨーク１を樹脂で形成することで、インサート成形により第二軸受１５をヨーク１の製造時に取り付けることが可能とされる。これにより、組立工程を少なくすることが可能となり、製造の短縮化が図られる。

なお、本発明のキャスターは、上記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。例えば、上記実施例では、旋回軸２０を取付部５の上方から差し込む構成としたが、下方から差し込む構成とすることも可能である。すなわち、取付部５の下方からボルト状の旋回軸を差し込み、旋回軸の先端部にナット状の受け板をねじ込み、この受け板をスラスト軸受の上輪に当接させる構成とすることができる。

また、上記実施例では、旋回軸２０に取付座３０を設けて、この取付座３０を介してキャスターを台車本体などに取り付ける構成としたが、旋回軸の上端部を直接台車本体などに取り付ける構成としても構わない。この場合、旋回軸の拡径部または旋回軸に取り付けられた鍔状の部材をスラスト軸受の上輪に当接させればよい。

本発明のキャスターの一実施例を示す斜視図である。 図１のキャスターのヨークの断面図である。 取付座に旋回軸を差し込んだ状態を示す概略断面図である。 取付座が固定された旋回軸を軸受に差し込む状態を示す断面図である。 旋回軸をヨークに回転可能に取り付けた状態を示す断面図である。

符号の説明

１ ヨーク
２ 中央片
３ 支持片
５ 取付部
６ 段付穴
７ 大径穴
８ 小径穴
１０ 第一軸受
１１ 上輪
１２ 下輪
１５ 第二軸受
１６ 内輪
１７ 外輪
２０ 旋回軸
３０ 取付座
４４ 車輪

Claims (4)

1. 旋回軸まわりにヨークが旋回可能に設けられるキャスターであって、
   前記ヨークは、下方に二股分かれすることで形成された両支持片間に車輪が保持されると共に、この両支持片の上端部同士を連結する中央片に旋回軸が差し込まれる穴が形成されており、
   この穴には、旋回軸を軸方向および径方向に保持する第一軸受と第二軸受が上下に離隔して設けられる
   ことを特徴とするキャスター。
2. 旋回軸まわりにヨークが旋回可能に設けられるキャスターであって、
   前記ヨークは、下方に二股分かれすることで形成された両支持片間に車輪が保持されると共に、この両支持片の上端部同士を連結する中央片に旋回軸が差し込まれる穴が形成されており、
   この穴には、上下に離隔して第一軸受と第二軸受が設けられ、
   前記第一軸受は、その上輪および下輪が旋回軸の軸方向に離隔して配置されるスラスト軸受とされ、
   前記第二軸受は、その内輪および外輪が旋回軸の径方向に離隔して配置されるラジアル軸受とされる
   ことを特徴とするキャスター。
3. 前記ヨークは、樹脂により形成されており、
   インサート成形により前記第二軸受の外輪がヨークに保持されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャスター。
4. 前記ヨークに形成される前記穴は、段付穴とされ、
   下側の小径穴に前記第二軸受の外輪が保持されており、
   上側の大径穴に前記第一軸受が載せ置かれて旋回軸により位置決めされる
   ことを特徴とする請求項３に記載のキャスター。

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