JP2013060121A

JP2013060121A - 免震キャスター

Info

Publication number: JP2013060121A
Application number: JP2011200131A
Authority: JP
Inventors: Shinji Matsuda; 真次松田
Original assignee: MATSUDA GIJUTSU KENKYUSHO KK; Matsuda R&D Co Ltd
Current assignee: MATSUDA GIJUTSU KENKYUSHO KK; Matsuda R&D Co Ltd
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2031-09-14
Also published as: JP5723733B2

Abstract

【課題】走行の安定性を損なうこと無しに、十分な震動吸収性を得ることができる、免震キャスターを提供する。
【解決手段】低硬度の弾性部材で内車輪１２２を形成すると共に、高硬度の弾性部材で外車輪１２３を形成し、更に、軸受部に固定された安定プレート１２５及び中間プレート１２４に固定された安定プレート１２６を内車輪１２２内に埋設する。安定プレート１２５，１２６により、内車輪１２２の横方向の変形が抑制されるので、免震キャスター１００を使用する運搬台車等がカーブする場合の走行安定性が向上する。この結果、非常に低い硬度の弾性部材で内車輪１２２をを形成することが可能となるので、免震キャスター１００の振動吸収性を高めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば輸送用コンテナや運搬台車等に取り付けて使用されるキャスターに関し、より詳細には、かかるキャスターの震動吸収性を改善する技術に関する。

キャスターは、例えば、輸送用コンテナや運搬台車等の人力運搬車両に使用される。かかるキャスターは、例えば、人力運搬車両の底板等に水平回転自在に取り付けられた取付脚や、該キャスター本体部に固定支持された車軸、該車軸に回転自在に支持された車輪を備える。

人力運搬車両では、運搬時における震動や衝撃が問題になる場合がある。例えば、精密機械や陶器等、衝撃に弱い貨物を人力運搬車両で運搬する場合、運搬時の震動は貨物の破損や故障を招く。また、人力運搬車両や貨物の震動が、騒音の原因になる場合もある。従って、キャスターとしては、震動や衝撃の吸収性に優れたものを使用することが望まれる。

キャスターの衝撃吸収性を向上させる技術としては、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１では、軸受材２とシュー５との間に環状の弾性体３を取り付けるとともに、該弾性体３に複数の貫通穴４ａ，４ｂを設けることによって、衝撃吸収性の向上を図っている（特許文献１の例えば段落［００１９］乃至［００２０］、図１等参照）。

特開２００６−２１６３７号公報

特許文献１のキャスターでは、弾性体３の硬度を低くするほど、衝撃吸収性が向上する。このため、貨物の破損、故障の防止や騒音の低減のためには、弾性体３の硬度を低くすることが望ましい。

しかしながら、弾性体３の硬度を低くすると、例えば人力運搬車両をカーブさせるとき等に、キャスターが横方向に変形してしまって、安定した走行を行えない場合がある。

また、弾性体３の硬度を低くすると、大重量の貨物を長期間に渡って人力運搬車両に積載した場合等に、弾性体３が永久変形を起こしてしまい、安定した走行を行えなくなったり、キャスターを使用できなくなったりする場合もある。

このような理由から、特許文献１のキャスターでは、安定した走行を確保しつつ十分な振動吸収性を得ることは、困難である。

本発明は、上記課題を解決するべくなされたものであり、走行の安定性を損なうこと無しに、十分な震動吸収性を得ることができる、免震キャスターを提供することを目的とする。

本発明に係る免震キャスターの特徴は、車輪と、該車輪に嵌挿される車軸と、該車軸を支持する取付脚とを備える免震キャスターであって、該車輪が、前記車軸を嵌挿するための軸受部と、環状の弾性部材によって形成され、前記軸受部に嵌挿して固定された内車輪と、該内車輪よりも硬度が高い環状の弾性部材によって形成され、該内車輪に嵌挿して固定された外車輪と、環状の剛性部材によって形成されるとともに、前記内車輪の側面と略平行な方向に延設されて該内車輪内に埋設された、前記内車輪の横方向の変形を抑えるための、一または複数の安定プレートとを備える点にある。

本発明の他の特徴は、一部又は全部の前記安定プレートの前記内側端部が、前記軸受部の側面に固定された点にある。

本発明の他の特徴は、円筒状の剛性部材によって形成され、前記外車輪側に配設された中間プレートを更に備え、一部又は全部の前記安定プレートの前記外側端部が、前記中間プレートの側面に固定された点にある。

本発明の他の特徴は、円筒状の剛性部材によって形成され、前記外車輪側に配設された中間プレートを更に備え、内側端部が前記軸受部の側面に固定された前記安定プレートと、外側端部が前記中間プレートの側面に固定された前記安定プレートとが、交互に配置された点にある。

本発明の他の特徴は、一部又は全部の前記安定プレートの先端部が、Ｔ字状又はＬ字状の断面形状を有する点にある。

本発明によれば、内車輪内に安定プレートを埋設したので、内車輪を形成する弾性部材の硬度を低くした場合でもキャスターが横方向に変形し難い。このため、本発明によれば、走行の安定性を損なうこと無しに、十分な震動吸収性を確保することができる。

加えて、本発明によれば、安定プレートの内側端部を軸受部の側面に固定することや、安定プレートの外側端部を中間プレートの側面に固定することにより、簡単な方法で安定プレートの端部を強固に固定することができる。

併せて、本発明によれば、中間プレートを、外車輪側に配設することにより、高硬度の外車輪によって該中間プレートを強固に保持することができる。これにより、該中間プレートに固定された安定プレートに横方向に荷重が加わったときに、該安定プレートが傾き難くなる。

また、本発明によれば、内側端部が固定された安定プレートと、外側端部が固定された安定プレートとを交互に配置することにより、第１、第２の安定プレートが内車輪に与える荷重を均一化して、走行を安定化することができる。

更に、本発明によれば、安定プレートの先端をＴ字状又はＬ字状とすることにより、人力運搬車両や貨物の重量等による内車輪の垂直方向の永久変形を抑制することができ、これにより、長期間に渡るキャスターの安定走行を確保することができる。

実施の形態１に係る免震キャスターの概略構造を示す側面図である。図１のＡ−Ａ’断面図である。実施の形態２に係る免震キャスターの構造を概略的に示す断面図である。実施の形態３に係る免震キャスターの構造を概略的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る免震キャスターについて、図面を用いて説明する。
［発明の実施の形態１］

図１及び図２は、実施の形態１に係る免震キャスター１００の概略構造を示す図であり、図１は側面図、図２は図１のＡ−Ａ’断面図である。

図１及び図２に示したように、免震キャスター１００は、取付脚１１０と、車輪１２０と、車軸１３０とを備えている。

取付脚１１０は、金属等の剛性材料によって形成され、逆Ｕ字形状を呈している。取付脚１１０の頂面１１１は、図示しない回転支持機構を用いて、図示しない運搬台車等に、水平回転自在に支持される。一方、取付脚１１０の両側板１１２，１１３は、下端部付近に、車軸１３０を挿通するための挿通孔１１４，１１５を備えている。

車輪１２０において、軸受部１２１は、内筒部１２１ａと外筒部１２１ｂとを備えている。内筒部１２１ａと外筒部１２１ｂとの間にはベアリング機構１２１ｃが設けられている。このベアリング機構１２１ｃによって、内筒部１２１ａと外筒部１２１ｂとが、これら筒部１２１ａ，１２１ｂの中心軸を回転中心として、相対的に回転移動する。内筒部１２１ａの両端部には、外筒部１２１ｂの該中心軸方向の移動を規制するための、平ワッシャ１２１ｄ，１２１ｅが固定されている。後述するように、内筒部１２１ａの内側の貫通孔１２１ｆには、車軸１３０が挿通される。これら各部１２１ａ乃至１２１ｅは、金属等の剛性材料によって形成される。

軸受部１２１には、環状の内車輪１２２が嵌挿されている。内車輪１２２は、例えば、ゴムやシリコン等の弾性部材で形成されている。内車輪１２２は、後述の外車輪１２３よりも低い硬度の弾性部材で形成されている。内車輪１２２の硬度は、例えば、ゴム硬度計の測定値で１０乃至２０度程度である。

内車輪１２２には、外車輪１２３が嵌挿されている。外車輪１２３は、例えば、ゴムやシリコン等の弾性部材で形成されている。上述のように、外車輪１２３は、内車輪１２２よりも高い硬度の弾性部材で形成されている。外車輪１２３の硬度は、例えば、ゴム硬度計の計測値で９５度程度である。外車輪１２３の硬度を十分に高くすることで、該外車輪１２３と路面との摩擦抵抗を減らして、該免震キャスター１００を使用する運搬台車等を弱い力で楽に走行させることができる。

内車輪１２２と外車輪１２３との境界面付近には、中間プレート１２４が配設されている。中間プレート１２４は、金属等の剛性材料によって形成されている。実施の形態１では、中間プレート１２４を、外車輪１２３に埋設させた。後述のように、中間プレートには、第２の安定プレート１２６が一体形成されている。

内車輪１２２には、第１の安定プレート１２５，１２５が埋設されている。第１の安定プレート１２５，１２５は、環状を呈し、外筒部１２１ｂの側面から外側方向に延設されている。この第１の安定プレート１２５，１２５は、鋼等の金属や、その他の剛性材料によって形成することができる。第１の安定プレート１２５，１２５の内側端部は、溶接或いは一体形成等により、軸受部１２１の外筒部１２１ｂに固定されている。

また、内車輪１２２には、第２の安定プレート１２６が埋設されている。第２の安定プレート１２６は、環状を呈し、中間プレート１２４の側面から内側方向に延設されている。この第２の安定プレート１２６は、鋼等の金属や、その他の剛性材料によって形成することができる。第２の安定プレート１２６の外側端部は、溶接或いは一体形成等により、中間プレート１２４に固定されている。

車軸１３０は、ボルト１３１及びナット１３２を含む。ボルト１３１は、取付脚１１０の挿通孔１１４，１１５及び車輪１２０の挿通孔１２１ｆに、挿通孔１１４側から挿通されて、挿通孔１１５側から先端を突出させている。そして、該ボルト１３１の先端が、ナット１３２で締め付け固定されている。これにより、車軸１３０は、取付脚１１０に固定支持されると共に、車輪１２０を固定支持する。

このように、実施の形態１に係る免震キャスター１００では、第１、第２の安定プレート１２５，１２６を内車輪１２２内に埋設すると共に、これら安定部レート１２５，１２６の内側端部及び外側端部を外筒部１２１ｂ及び中間プレート１２４に固定した。

このため、実施の形態１によれば、内車輪１２２を非常に低硬度の弾性部材で形成した場合であっても、車輪１２０の横方向の変形を十分に抑制することができ、従って、運搬台車等がカーブしたとき等の十分な走行安定性を確保することができる。上述のように、内車輪１２２を形成する弾性部材の硬度を低くするほど、車輪１２０の震動吸収性や衝撃吸収性を向上させることができると共に、騒音を減らすことができる。従って、実施の形態１の免震キャスター１００によれば、走行安定性を損なうこと無しに、震動や衝撃、騒音を減らすことができる。

加えて、実施の形態１では、中間プレート１２４を、外車輪１２３に埋設した。このため、この中間プレート１２４を、高硬度の外車輪１２３によって強固に保持させることができる。この結果、第２の安定プレート１２６は、横方向に荷重が加わったときに、傾き難くなる。従って、実施の形態１によれば、車輪１２０の横方向の変形をさらに確実に防止できる。

本発明者の検討によれば、実施の形態１により、５Ｈｚ〜１００Ｈｚの低周波振動時に生じる衝撃波を大幅に低減できると共に、１００Ｈｚ以上の高周波振動を６０〜９０パーセント程度削減することができる。

また、実施の形態１に係る免震キャスター１００によれば、第１の安定プレート１２５（すなわち、内側端部が外筒部１２１ｂに固定された安定プレート）と、第２の安定プレート１２６（すなわち、外側端部が中間プレート１２４に固定された安定プレート）とを交互に配置したので、第１、第２の安定プレートが内車輪１２２に与える荷重を均一化して、走行を安定化することができる。

なお、実施の形態１では、第１及び第２の安定プレート１２５，１２６の両方を設けることとしたが、これら安定プレートの一方のみを、１枚又は複数枚設けることとしても良い。第１の安定プレート１２５の枚数や、第２の安定プレート１２６の枚数は、特に限定されない。
［発明の実施の形態２］

図３は、実施の形態２に係る免震キャスター２００の概略構造を示す断面図である。

実施の形態２に係る免震キャスター２００は、第１及び第２の安定プレート２０１，２０２の先端形状が、上記実施の形態１の第１及び第２の安定プレート１２５，１２６と異なる。

すなわち、図３に示したように、実施の形態２に係る安定プレート２０１，２０２は、先端部の断面形状が、Ｔ字状となっている。

これにより、実施の形態２に係る免震キャスター２００では、内車輪１２２の垂直方向の変形を抑制することができ、人力運搬車両や貨物の荷重による内車輪１２２の永久変形を抑制することができる。このため、実施の形態２によれば、長期間に渡る免震キャスター２００の安定走行を確保することが容易になる。

免震キャスター２００の他の構造部分については、上記実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

なお、実施の形態２では、安定プレート２０１，２０２の先端部の断面形状をＴ字状としたが、例えばＬ字状であっても同様の効果を得ることができる。また、例えば、安定プレート２０１の先端部断面形状をＬ字状とし、且つ、安定プレート２０２の先端部断面形状をＴ字状とする等、これらの断面形状を組み合わせても良い。
［発明の実施の形態３］

図４は、実施の形態３に係る免震キャスター３００の概略構造を示す断面図である。

実施の形態３に係る免震キャスター３００では、外筒部１２１ｂの側面には１枚の第１の安定プレート３０１のみが固定されており、また、中間プレート１２４の両端には２枚の第２の安定プレート３０２，３０２が固定されている。

実施の形態３でも、上記実施の形態１と同様、内車輪１２２に埋設された第１及び第２の安定プレート３０１，３０２によって車輪１２０の横方向の変形を十分に抑制することができ、これにより、免震キャスター３００の走行安定性を損なうこと無しに、震動や衝撃、騒音を減らすことができる。

実施の形態３では、中間プレート１２４を、外側面が外車輪１２３に覆われるように配置したので、この中間プレート１２４を、高硬度の外車輪１２３に強固に保持させることができる。このため、第２の安定プレート３０２は、横方向に荷重が加わったときに、傾き難くなる。従って、実施の形態３によれば、車輪１２０の横方向の変形をさらに確実に防止できる。

なお、実施の形態３において、上記実施の形態２と同様、第１及び第２の安定プレート３０１，３０２の先端部断面形状をＴ字状、Ｌ字状又はこれらの組み合わせとすることも可能である。これにより、実施の形態２と同様、内車輪１２２の縦方向の永久変形を抑制して、長期間に渡る免震キャスター３００の安定走行を確保することが容易となる。

１００，２００，３００免震キャスター
１１０取付脚
１１１頂面
１１２，１１３側板
１１４，１１５挿通孔
１２０車輪
１２１軸受部
１２１ａ内筒部
１２１ｂ外筒部
１２１ｃベアリング機構
１２１ｄ，１２１ｅ平ワッシャ
１２１ｆ挿通孔
１２２内車輪
１２３外車輪
１２４中間プレート
１２５，２０１，３０１第１の安定プレート
１２６，２０２，３０２第２の安定プレート
１３０車軸
１３１ボルト
１３２ナット

Claims

車輪と、該車輪に嵌挿される車軸と、該車軸を支持する取付脚とを備える免震キャスターであって、該車輪が、
前記車軸を嵌挿するための軸受部と、
環状の弾性部材によって形成され、前記軸受部に嵌挿して固定された内車輪と、
該内車輪よりも硬度が高い環状の弾性部材によって形成され、該内車輪に嵌挿して固定された外車輪と、
環状の剛性部材によって形成されるとともに、前記内車輪の側面と略平行な方向に延設されて該内車輪内に埋設された、前記内車輪の横方向の変形を抑えるための、一または複数の安定プレートと、
を備えることを特徴とする免震キャスター。
一部又は全部の前記安定プレートの前記内側端部が、前記軸受部の側面に固定されたことを特徴とする請求項１に記載の免震キャスター。
円筒状の剛性部材によって形成され、外車輪側に配設された中間プレートを更に備え、
一部又は全部の前記安定プレートの前記外側端部が、前記中間プレートの側面に固定された、
ことを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の免震キャスター。
円筒状の剛性部材によって形成され、前記外車輪側に配設された中間プレートを更に備え、
内側端部が前記軸受部の側面に固定された前記安定プレートと、外側端部が前記中間プレートの側面に固定された前記安定プレートとが、交互に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の免震キャスター。
一部又は全部の前記安定プレートの先端部が、Ｔ字状又はＬ字状の断面形状を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の免震キャスター。