JP2012091749A

JP2012091749A - キャスター

Info

Publication number: JP2012091749A
Application number: JP2010242694A
Authority: JP
Inventors: Fumitoshi Sato; 文俊佐藤
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: JP5624430B2

Abstract

【課題】支持対象物の転倒および暴走を防止し得るキャスターを提供する。
【解決手段】キャスター２０は、支持対象物に対して上下方向に延在する支持軸２２を介して該支持軸２２の軸回りに回転可能に取り付けられる支持体２４と、この支持体２４に対して支持軸２２の直下から外れた位置で横方向に延在する車軸３２に支持され、夫々独立して該車軸３２の軸回りに回転可能な一対の車輪と、一方の車輪３４に係脱可能に係合する一方、他方の車輪に係合しない制動手段４０とを備えている。
【選択図】図２

Description

この発明は、免震性能を有するキャスターに関するものである。

オフィス家具等の什器や複合機等の事務機器は、移動のためにキャスターで支持されている。このキャスターには、車輪を固定するストッパが設けられており、ストッパを解除することで事務機器等を移動し得る一方、通常使用時にストッパで車輪を固定することで、事務機器等を留めるようになっている。キャスターは、車輪が１つからなる単輪タイプや車輪が２つ並べて設けられた双輪タイプがある。双輪タイプのキャスターは、２つの車輪が互いに独立して回転可能に設けられており、事務機器等の下面に回転可能に取り付けられた垂直な支持軸を中心に２つの車輪に偶力が働くことで、事務機器を進行方向に安定して移動し得る利点があるので、重い事務機器の多くに採用されている。ここで、双輪タイプのキャスターであっても、ストッパによって車輪の両方を固定することで、通常使用時に事務機器等が動かないようにしている。

前記事務機器等は、キャスターにおけるストッパによる車輪の固定時に、地震が発生すると、固定されたキャスターを支点に転倒する危険性がある。また、事務機器は、地震の振動によりストッパが外れて(固定が解除されて)キャスターの車輪が回転したり、若しくは接地面との摩擦力以上の慣性力が働くと、大きく移動(所謂暴走)してしまうおそれがある。そこで、特許文献１に開示のキャスターのように、地震の震動によって揺動進退する振動子により、車輪に対するストッパの制動を間欠的に解除する構成が提案されている。特許文献１のキャスターは、ストッパが振動子のカムの当接によって車輪の方へ押圧されて車輪の制動をしているが、振動子が地震によって振子のように揺動すると、カムも揺動して、ストッパに対してカム突端部が間欠的に進退する。これにより、ストッパを押し付けているスプリングの取付長さが間欠的に伸びることで、ストッパの車輪に対する制動が間欠的に解除される。このように、ストッパにより車輪に制動をかけているときに地震が発生すると、車輪の小刻みな回転が許容されることから、事務機器等の転倒が防止される。

特開２０００−２１１３０６号公報

しかしながら、特許文献１のキャスターは、振幅の大きいゆれの場合には、一方向への移動(暴走)が長くなり、振動子も一方向に固定されるため転倒のおそれがあり、若しくは解除状態が続くため暴走の危険性もある。また、ストッパに加えて、振動子、カムやスプリング等の地震発生時に制動を制御する手段が設けられているので、部品点数が多く、構成が複雑になってしまう難点がある。また、キャスターは、床等に置かれるものであるので、埃やゴミ等が噛み込み易く、地震発生時に制動を制御する手段が複雑になると、埃やゴミ等の影響を受け易くなり、地震発生時の動作の信頼性に欠ける。

すなわち本発明は、従来の技術に係るキャスターに内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、簡単な構造で、地震の震動による転倒および暴走を防止し得るキャスターを提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明のキャスターは、
支持対象物を移動可能に支持するキャスターにおいて、
前記支持対象物に対して上下方向に延在する支持軸を介して該支持軸の軸回りに回転可能に取り付けられる支持体と、
前記支持体に対して前記支持軸の直下から外れた位置で横方向に延在する車軸に支持され、夫々独立して該車軸の軸回りに回転可能な一対の車輪と、
少なくとも一方の車輪に係脱可能に係合し、係合状態で該一方の車輪を他方の車輪より強く制動する制動手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、制動手段の係合状態において、一方の車輪を他方の車輪より強く制動するだけの簡単な構成で、地震による外力が加わった際に、他方の車輪の動き出しが許容されるので、支持対象物の転倒を防止できる。また、制動手段によって一方の車輪と他方の車輪との間の偶力のバランスが崩されて回転するキャスターが抵抗になるので、支持対象物の暴走を抑制できる。

請求項２に係る発明では、前記制動手段は、前記一方の車輪だけに係合するよう構成されることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、制動手段の構成をより簡単にできる。

請求項３に係る発明では、前記制動手段は、係合状態で前記一方の車輪に係止片が引っ掛かって該一方の車輪を回転不能に係止する一方、係合解除状態で一方の車輪から係止片が離れて該一方の車輪の回転を許容するよう構成されたことを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、係止片が車輪に引っ掛かる簡単な構成の制動手段によって、支持対象物の転倒および暴走を抑制することができる。

請求項４に係る発明では、前記制動手段は、係合状態で前記一方の車輪に係合するダンパーによって該一方の車輪の回転を制動する一方、係合解除状態で一方の車輪からダンパーが離れて該一方の車輪の回転を許容するよう構成されたことを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、ダンパーが車輪に抵抗を与える簡単な構成の制動手段によって、支持対象物の転倒および暴走を抑制することができる。

本発明に係るキャスターによれば、簡単な構造で、地震の震動による支持する対象物の転倒および暴走を抑制し得る。

本発明の好適な実施例に係るキャスターを示す斜視図である。実施例のキャスターを示す斜視図であって、第２車輪を取り外した状態を下側から示す。図１のＡ−Ａ線断面図である。実施例のキャスターの動きを示す説明図である。機器モデルの解析結果を示すグラフ図である。

次に、本発明に係るキャスターにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、実施例では、図４に示すように略矩形箱状の筐体を備える事務機器(支持対象物)１０に本発明に係るキャスター２０を適用する例を挙げる。実施例では、キャスター２０において、事務機器１０へ取り付けられる支持軸２２に対し直交する車軸３２が延在する横方向を左右方向といい、事務機器１０へ取り付けられる支持軸２２に対して車軸３２が外れている側を前側といい、支持軸２２側を後側という。なお、車軸３２は、支持軸２２の延長上には位置せず、支持軸２２と離間して配置されている。

図１〜図３に示すように、実施例のキャスター２０は、事務機器１０(図４参照)の下側に支持軸２２を介して回転可能に取り付けられる支持体２４と、この支持体２４に夫々独立回転可能に支持される一対の車輪３４,３６と、第１車輪(一方の車輪)３４を第２車輪(他方の車輪)３６より強く制動可能な制動手段４０とを備えている。支持体２４は、一対の車輪３４,３６の略上半分を覆う半円筒形状の傘部２６と、この傘部２６の下側に設けられた壁部２８と、傘部２６の後部に設けられ、支持軸２２を回転可能に保持する保持部３０とを備えている。傘部２６は、前側から後側にかけて上向きに凸になるように湾曲形成された板状部分であり、下方および左右方向に開放している(図２参照)。壁部２８は、傘部２６の内側における左右方向中央に位置して前後の開放端の間に亘って設けられ、左右の壁面下部中央の夫々に突出形成された壁ボス２８ａ,２８ａを備えている(図２または図３参照)。左右の壁ボス２８ａ,２８ａには、左右方向に貫通する壁軸孔２８ｂが車軸３２に合わせて設けられ、壁軸孔２８ｂに挿通した車軸３２を左右の壁ボス２８ａ,２８ａで支持するようになっている(図３参照)。保持部３０は、傘部２６の後部における左右方向中央に位置して、外郭が上下に立てた姿勢の円柱形状に形成され、上方に開口する有底の取付孔(図示せず)が上下方向に形成されている。保持部３０は、取付孔に挿入された支持軸２２の下部を回転可能に保持するよう構成され、言い換えると、事務機器１０の下面に固定された支持軸２２の軸回りに支持体２４およびこの支持体２４に支持された一対の車輪３４,３６が回転可能になっている。

各車輪３４,３６は、取り付けた際に壁部２８側に臨む端面が凹むように凹部が形成された丸トレイ形状であり、凹部の中央部に円柱状の車輪ボス３７が該凹部の開放側に向けて突出形成されている(図２または図３参照)。なお、車輪３４,３６では、車輪ボス３７の先端が、該車輪３４,３６における凹部の開放端と揃っている。車輪ボス３７には、該凹部の開放側に開口する有底の車輪軸孔３７ａが車軸３２に合わせて形成され、支持体２４における壁部２８の壁軸孔２８ｂから突き出した車軸３２に車輪軸孔３７ａを嵌め合わせることで、車輪３４,３６が該車軸３２の軸回りに回転可能に支持される。各車輪３４,３６には、凹部における車輪ボス３７と外周壁との間に該車輪３４,３６の中心から放射状に延びるスポーク部３８が複数設けられている(図２参照)。各スポーク部３８は、車輪ボス３７から外周壁に向かうにつれて凹部の開放側に突出するように形成され、スポーク部３８の半径方向内縁部より車輪ボス３７が突出する一方、スポーク部３８の半径方向外縁部が外周壁の開放端部に揃うようになっている。なお、各スポーク部３８は、凹部の開放側の面が湾曲するように形成されている。一対の車輪３４,３６は、支持軸２２の直下から外れた前側位置で左右方向(横方向)に延在する車軸３２に夫々支持され、互いに独立して回転可能に構成されている。また、キャスター２０では、支持軸２２を挟んで一対の車輪３４,３６が左右対称な関係で配置されている。

前記制動手段４０は、少なくとも第１車輪３４に係脱可能に係合し、係合状態で該第１車輪３４を第２車輪３６より強く制動するよう構成される。ここで、実施例の制動手段４０は、第１車輪３４だけに係合状態で係合する一方、係合解除状態で第１車輪３４から退避するよう構成され、制動手段４０の係合状態であっても第２車輪３６が回転可能な状態になっている。制動手段４０は、支持体２４に対して左右方向に延在する軸線を中心に揺動可能に軸支されて、上端部が支持体２４における傘部２６の外方に臨む操作片４２と、操作片４２における傘部２６の内方に臨む下端に接続されて、操作片４２の操作により揺動する係止片４４とから構成されている。操作片４２は、傘部２６の上側に露出する操作部分４２ａと、操作部分４２ａの下側に左右に離間して設けられ、該操作部分４２ａから下方に延びる一対の脚部分４２ｂ,４２ｂとを備え、これらの脚部分４２ｂ,４２ｂが傘部２６に対して壁部２８を挟んで左右に開設された操作片開口２６ａを夫々挿通して壁部２８を挟んで傘部２６の内方に臨むようになっている。そして、操作片４２は、壁部２８を挟んで傘部２６の内方に延びた一対の脚部分４２ｂ,４２ｂの途中が壁部２８に対して夫々軸支されている。

前記係止片４４は、上端部が一対の脚部分４２ｂ,４２ｂの下端に接続され、壁部２８の下側に位置する下端部に左方(第１車輪３４側)に向けて延びる規制板部４４ａが設けられている。係止片４４は、操作片４２の前後方向への揺動操作によって、先端が第１車輪３４の凹部内側に臨む規制板部４４ａが該第１車輪３４の略半径方向に揺動し、係合解除状態で第１車輪３４の半径方向内側に規制板部４４ａが位置して各スポーク部３８に引っ掛からないようになっており(図３の二点鎖線参照)、第１車輪３４の回転が許容される。係止片４４は、係合状態で第１車輪３４の半径方向外側に規制板部４４ａが位置して、半径方向内側より右方(壁部２８側)に突出した半径方向外側のスポーク部３８に引っ掛かり(図３の一点鎖線参照)、第１車輪３４の回転を規制するようになっている。

前記キャスター２０は、例えば略矩形箱状の筐体を有する複合機やコピー機等の事務機器１０に取り付けられる。例えば事務機器１０には、下面における四隅の夫々に実施例のキャスター２０が取り付けられる(図４参照)。

〔実施例の作用〕
次に、実施例に係るキャスター２０の作用について説明する。実施例のキャスター２０によれば、制動手段４０の係合解除状態において事務機器１０を動かすと、支持軸２２を中心に左右の車輪３４,３６に偶力がバランスよく働いて、事務機器１０の進行方向に舵取り作用が生じる。すなわち、キャスター２０が支持軸２２を中心に回転することを回避でき、事務機器１０を円滑に移動させることができる。そして、キャスター２０は、制動手段４０の操作片４２の操作によって揺動した係止片４４によって第１車輪３４の回転を規制することで、事務機器１０を適宜位置でとどめることができる。

前記キャスター２０は、ある規模以上の地震が発生した際(事務機器１０に継続的な振動等の外力が加わった場合)に、制動手段４０によって第１車輪３４の回転を規制しているだけなので、第２車輪３６が回転して動き出し、第１車輪３４が制動手段４０で回転規制されたまま引きずられる。ここで、係合状態にある制動手段４０によって第１車輪３４が制動される一方、第２車輪３６が制動手段４０に制動されていないので、地震の震動による外力によってキャスター２０にかかる偶力のバランスが崩され、キャスター２０が支持軸２２の軸回りに回転しつつ進行方向に動く(図４参照)。このように、キャスター２０は、制動手段４０の係合状態であっても、地震の震動による外力によって第２車輪３６の動き出しが許容されるので、両車輪３４,３６が回転規制されたキャスターに比べて事務機器１０が転倒し難くなる。しかも、キャスター２０は、両車輪３４,３６にかかる制動力を異ならせることで、震動方向に沿って走行することを許容するものの、該キャスター２０が回転するので走行し難くなるよう負荷がかかる(図４参照)。従って、キャスター２０によれば、地震の震動方向へ向けてかかる外力による暴走を抑制することができ、更に移動量を抑制することができる。そして、キャスター２０は、転倒防止と暴走抑制との両方の作用効果を、係合状態にある制動手段４０の係止片４４が第１車輪３４に係止する一方、第２車輪３６を自由状態としただけの簡単な構造で得ることができる。

図５は、各種のキャスターを用いた機器のモデルを加振した際の移動量を示す解析結果である。機器は、幅７００ｍｍ×奥行き７００ｍｍ×高さ１１００ｍｍの直方体であって、密度一様で荷重が１３０ｋｇに設定されている。機器には、下面の四隅にキャスターが取り付けられており、各キャスターは、互いに独立回転する２つの車輪(５０φ)を有し、機器に対して支持軸回りに水平回転するようになっている。実施例の機器は、全て(４基)に実施例のキャスター２０が採用され、前述した如く片方の車輪３４を制動手段４０で回転規制する一方、他方の車輪３６を回転規制しないものである。比較例１の機器は、全て(４基)のキャスターが、両方の車輪を回転規制しないものである。比較例２の機器は、２基のキャスターが、両方の車輪を回転規制しないものであり、残りの２基のキャスターが、両方の車輪が回転規制されたものである。なお、比較例２の機器は、両方の車輪を回転規制しない２基のキャスターが機器下面の同一辺に並べて設置され、両方の車輪を回転規制した２基のキャスターも機器下面の同一辺に並べて設置されている。比較例３の機器は、全て(４基)のキャスターが、両方の車輪が回転規制されたものである。実施例および比較例の機器が設置された床面を、水平な一方向(Ｘ軸方向)に、１２００ｇａｌ、周期１秒の正弦波で加振することで、各機器の移動量をシミュレーションした。なお、車輪と床面との摩擦係数は、０．８としている。

図５の結果に示すように、比較例１の機器は、ほぼ真っ直ぐに自走し、１７４９ｍｍ移動した。比較例２の機器は、固定されたキャスターが進行方向後方に回り込むように半回転し、加振方向前側に固定側のキャスターが揃うと転倒し易い。比較例２の機器は、回り込む固定されたキャスターが制動をかけるように自走が抑制され、比較例１と比べて移動量(１４０９ｍｍ)が１９．４％低減される。比較例３の機器は、キャスターの支持軸回りに回転しつつ床面に追従するが、支持軸回りの回転が完了したと同時に進行方向後方のキャスターが浮き上がって転倒してしまう。比較例３の機器は、転倒するまでの制動効果が高く、比較例１と比べて移動量(９０６ｍｍ)が４８．２％低減される。実施例の機器は、進行方向に安定して自走して転倒し難く、比較例１と比べて移動量(１２９７ｍｍ)が２５．８％低減される。このように、実施例のキャスター２０によれば、機器の転倒防止と移動量抑制(暴走抑制)とを両立し得ることが確認できる。

(変更例)
前述した実施例の構成に限定されず、以下のように変更することができる。
(１)実施例では、制動手段として、車輪のスポーク部に係止片を引っ掛けて回転規制する構成を説明したが、車輪を制動できるのであれば、例えば車輪の内周面に当接して摩擦抵抗によって車輪を制動する構成や、ダンパーの抵抗によって車輪を制動する構成を採用し得る。例えばロータリー型のダンパーによる制動手段は、係合状態で一方の車輪の内周面に設けられた歯部に対してダンパーに設けられた歯車が噛み合って(係合)して、ダンパーの回転抵抗によって一方の車輪が制動されるようになっている。そして、制動手段は、操作片の操作による係合解除状態で、一方の車輪からダンパーの歯車が離れて、一方の車輪の回転を許容するよう構成されている。このような、ダンパーによる制動手段を採用したキャスターであっても、実施例と同様の作用効果が得られ、制動手段の係合状態であっても一方の車輪を完全に固定していないので、より転倒し難くなる。
(２)実施例では、一方の車輪だけを制動手段で制動する構成を挙げたが、制動手段が係合状態で両方の車輪に係合するものの、一方の車輪が他方の車輪より強く制動される構成であればよい。
(３)実施例では、支持体と別体の車軸を用いたが、壁部または車輪と一体に車軸を設けてもよい。
(４)事務機器を移動可能に支持するキャスターとして、全てに前述した構成を有する実施例および変更例１のキャスターを用いるのが望ましいが、これに限定されず、車輪の両方をロックする従来のキャスターと併用してもよい。この場合、事務機器には、機器下面の同じ辺に実施例または変更例１のキャスターを並べるのではなく、実施例または変更例１のキャスターを事務機器における一方の対角に配設するとよい。このように、実施例または変更例１のキャスターを事務機器下面における一方の対角に配設することで、事務機器がどの方向に振動しても前述した実施例または比較例１のキャスターによる転倒防止および暴走抑制作用を享受し易くなる。

２２支持軸，２４支持体，３２車軸，３４第１車輪(一方の車輪)，
３６第２車輪(他方の車輪)，４０制動手段，４４係止片

Claims

支持対象物を移動可能に支持するキャスターにおいて、
前記支持対象物に対して上下方向に延在する支持軸を介して該支持軸の軸回りに回転可能に取り付けられる支持体と、
前記支持体に対して前記支持軸の直下から外れた位置で横方向に延在する車軸に支持され、夫々独立して該車軸の軸回りに回転可能な一対の車輪と、
少なくとも一方の車輪に係脱可能に係合し、係合状態で該一方の車輪を他方の車輪より強く制動する制動手段とを備えた
ことを特徴とするキャスター。
前記制動手段は、前記一方の車輪だけに係合するよう構成される請求項１記載のキャスター。
前記制動手段は、係合状態で前記一方の車輪に係止片が引っ掛かって該一方の車輪を回転不能に係止する一方、係合解除状態で一方の車輪から係止片が離れて該一方の車輪の回転を許容するよう構成された請求項１または２記載のキャスター。
前記制動手段は、係合状態で前記一方の車輪に係合するダンパーによって該一方の車輪の回転を制動する一方、係合解除状態で一方の車輪からダンパーが離れて該一方の車輪の回転を許容するよう構成された請求項１または２記載のキャスター。