JP2016203728A - 免震キャスターおよびそれを備える什器 - Google Patents
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Abstract
【課題】免震性能および減衰性能に優れた免震キャスターおよびそれを備える什器を提供する。【解決手段】免震キャスター10は、車軸保持孔11dが形成された車輪11a、11bと、車軸保持孔10dに挿通されて、車輪11a、11bを回転可能に支持する車軸12とを備える。車輪11a、11bは、車軸12に対し摺接して摩擦抵抗力を発生させ前記車輪の回転を抑制する滑り軸受20を有する。滑り軸受20は、車輪の車軸保持孔11dに装着されている。【選択図】図2
Description
本発明は、設置物の移動を容易にすることができる免震キャスターおよびそれを備える什器に関する。
従来、家具、什器、ピアノ、コピー機等の設置物の底面、脚部等に旋回可能に取り付けられ、設置物に対する旋回および車輪の回転により設置物の移動を容易にすることができるキャスターが知られている。例えば、特許文献1には、停止ペダルまたは解除ペダルの一回の踏み込み操作でタイヤの回転およびキャスターヘッドの旋回を同時に停止したり解除したりすることができるキャスターが記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載のキャスターを、什器等の設置物に用いた場合、つぎのような問題が生じていた。すなわち、什器を所定の位置に設置した後に、ペダルを踏み込んでタイヤの回転をロックさせるのを忘れた場合、大きな地震が発生すると、什器が大きく移動してしまい通路を塞いでしまう。一方、什器を所定の位置に設置した後に、ペダルを踏み込んでタイヤの回転をロックさせた場合であっても、大きな地震の発生により、什器に大きな応答加速度が生じ、商材が転倒・落下してしまう。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、免震性能および減衰性能に優れた免震キャスターおよびそれを備える什器を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の免震キャスターは、車軸保持孔が形成された車輪と、前記車輪の前記車軸保持孔に挿通されて、前記車輪を回転可能に支持する車軸と、を備え、前記車輪は、前記車軸に対し摺接して摩擦抵抗力を発生させ前記車輪の回転を抑制する回転抑制部を有する。
また、前記回転抑制部は、前記車輪の前記車軸保持孔に装着された滑り軸受であっても良く、前記回転抑制部は、前記車輪の前記車軸保持孔の、凹凸が形成された内周面であっても良く、または、前記回転抑制部は、前記車輪の前記車軸保持孔の、樹脂材料がコーティングされた内周面であっても良い。
また、本発明の什器は、上記の免震キャスターを備える。
本発明によれば、免震性能および減衰性能に優れた免震キャスターおよびそれを備える什器を提供することができる。
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る免震キャスターを備える什器の斜視図を示している。
什器1は、ベース2と、ベース2から上方へ延びる2本の支柱3と、支柱3に取り付けられた複数のブラケット4と、ブラケット4またはベース2に支持される棚板5と、ベース2の下部に取り付けられる4つのキャスター10とにより構成される。
次に、キャスター10について図面を参照して説明する。
図2(A)および図2(B)は、本発明の一実施の形態に係る免震キャスター10の正面図および側面図であり、図2(C)は、図2(B)に示す免震キャスター10のIIC−IIC線に沿った断面図であり、図2(D)は、図2(A)に示す免震キャスター10のIID−IID線に沿った断面図であり。
図示するように、本実施の形態に係る免震キャスター10は、一対の車輪11a、11b(以下、単に車輪11とも称する)と、これらの車輪11a、11bが装着される円柱状の車軸12と、車軸12を保持する保持部13と、保持部13を旋回させるための旋回軸14と、旋回軸14を介して保持部13に加わる荷重を支持する第2滑り軸受15と、を備えている。
一対の車輪11a、11bは、保持部13を車軸13の軸心O1方向の両側から挟み込むように配置されており、車軸13により回転可能に保持されている。
図3(A)および図3(B)は、車輪11の正面図および背面図であり、図2(C)は、図2(A)に示す車輪11のIIIC−IIIC線に沿った断面図である。図示するように、車輪11は、例えばプラスチックにより構成され円環状をなす車輪本体11Cと、車輪本体11Cの車軸保持孔11dに装着されフランジブッシュである滑り軸受20と、を備える。
滑り軸受20は、回転抑制部であり、円筒状のブッシュ部21と、ブッシュ部21の一端から径方向外方に張り出す円環状のフランジ部22と、を有する。ブッシュ部21は、円筒状をなし、車輪11の車軸保持孔11dに挿入されている。フランジ部22は、車輪11の側面に当接している。車軸13は、ブッシュ部21に挿入される。
車軸12は、一対の車輪11a、11b各々の滑り軸受12に挿入され、これらの車輪11a、11bを回転可能に保持する。
図4は、車軸12の正面図である。図示するように、車軸12の一方の端部12aには、ナット16(図1参照)と螺合するネジ部12Bが形成され、他方の端部12cには、車輪12の滑り軸受20の内径より大きな外径を有するフランジ部12Dが形成されている。保持部13を挟んで配置された一対の車輪11a、11b各々の滑り軸受20のブッシュ部21に、車軸12の一方の端部12aを車輪11b側から挿入して、車軸12の一方の端部12aを車輪11aから突き出させ、この一方の端部12aに形成されたネジ部12Bにナット16を装着することにより、車輪11a、11bが車軸12に装着され、車軸12に回転可能に保持される。図2(D)に示すように、車軸12が滑り軸受20に挿入された状態で、車軸12の外周面12Eが滑り軸受20に当接する。車輪11が回転すると、滑り軸受20が車軸12と摺接することにより摩擦抵抗力が発生する。この摩擦抵抗力により、車輪11の回転が抑制される。
保持部13は、一対の車輪11a、11bが装着された車軸12を保持するとともに、旋回軸14を回転可能に保持する。
図5(A)および図5(B)は、保持部13の正面図および側面図であり、図5(C)は、図5(B)に示す保持部13のVC−VC線に沿った断面図である。図示するように、保持部13は、両側面13a、13bを貫く車軸12保持用の貫通孔である車軸保持孔13cと、上面13Dおよび下面13Eを貫く旋回軸保持用の貫通孔である旋回軸保持孔13fと、を有する。保持部13の上面13C側において、滑り軸受15が旋回軸保持孔13fに装着され、保持部13の下面13D側において、ガイドブッシュである滑り軸受17が旋回軸保持孔13fに装着される(図1参照)。
旋回軸14は、例えば鋼材により構成され、旋回軸保持孔13fに装着された滑り軸受15、17に回転可能に挿入される。これにより、保持部13は、旋回軸14の軸心O2の回りに旋回可能である。
図6は、旋回軸14の正面図である。図示するように、旋回軸14の一方の端部14aには、ナット18(図1参照)が装着されるとともに、家具、什器等の設置物の底面、脚部等に設けられたネジ穴と螺合するネジ部14Bが形成されている。また、旋回軸14の他方の端部14cには、保持部13の旋回軸保持孔13fからの抜け防止のための止め輪19を装着するための環状溝14dが形成されている。保持部13の旋回軸保持孔13fに、環状溝14dに止め輪19が装着された旋回軸14の一方の端部14aを、保持部13の下面13E側から挿入して、旋回軸14の一方の端部14aを保持部13の上面13D側から突き出させ、この一方の端部14aに形成されたネジ部14Bに、保持部13の旋回軸保持孔13fの孔径より大きな外径のナット18を装着することにより、保持部13が旋回軸14に回転可能に保持される。
滑り軸受15は、保持部13の上面13Dにおいて旋回軸保持孔13fに装着され、旋回軸14を介して保持部13に加わる荷重を支持する。
図7(A)および図7(B)は、滑り軸受15の正面図および上面図であり、図7(C)は、図7(A)に示す滑り軸受15のVIIC−VIIC線に沿った断面図である。図示するように、滑り軸受15は、円筒状のブッシュ部15Aと、ブッシュ部15Aの端部から径方向外方に張り出す円環状のフランジ部15Bと、を有する。フランジ部15Aは、保持部13の上面13Dと旋回軸14に装着されたナット18との間に配置されている。フランジ部15Aは、旋回軸14のネジ部14Bに装着されたナット18と摺接することにより、旋回軸14を介して保持部13に加わるスラスト荷重(旋回軸14の軸心O2方向の荷重)を支持する。ブッシュ部15Aは、保持部13の上面13C側から旋回軸保持孔13fに挿入され、旋回軸14の外周面14Eと摺接することにより、旋回軸14を介して保持部13に加わるラジアル荷重(旋回軸14の径方向の荷重)を支持する。
また、免震キャスター10は、什器1が設置面上を移動する際における動摩擦係数(μ)が、好ましくは0.05≦μ≦0.2となるように設定され、より好ましくは、0.05≦μ≦0.15に設定されている。動摩擦係数は、主として、滑り軸受20の材質・寸法等を調整することによりこの範囲内に設定される。
次に、上記の範囲に動摩擦係数を設定した理由について説明する。
免震キャスターを什器で使用した場合における免震キャスターの動摩擦係数と応答変位および応答加速度との関係についてシミュレーションを行った。シミュレーションで用いた什器の重さは40kgとし、サイズは幅925mm×奥行520mm×高さ1560mmとし、什器に載せる陳列物の荷重は180kgとした。また、什器に加えた震動は、東日本大震災(2011年3月11日)においてKIK−NET芳賀で観測された地震動の速度変形(EW成分、100%)とした。摩擦係数は0.007〜0.2で振って、応答変位および応答加速度を計算した。
免震キャスターを什器で使用した場合における免震キャスターの動摩擦係数と応答変位および応答加速度との関係についてシミュレーションを行った。シミュレーションで用いた什器の重さは40kgとし、サイズは幅925mm×奥行520mm×高さ1560mmとし、什器に載せる陳列物の荷重は180kgとした。また、什器に加えた震動は、東日本大震災(2011年3月11日)においてKIK−NET芳賀で観測された地震動の速度変形(EW成分、100%)とした。摩擦係数は0.007〜0.2で振って、応答変位および応答加速度を計算した。
図8は、シミュレーションにおける応答変位と動摩擦係数との関係を示し、図9は、シミュレーションにおける応答加速度と動摩擦係数との関係を示している。なお、応答加速度は、陳列物を含めた什器の重心位置での応答加速度を示している。
図8に示すように、動止摩擦係数が0.05より小さい範囲では、応答変位が10cmより大きくなる。このため、地震動により什器が変位すると、通路を塞いだり、壁や柱に衝突して陳列物が落下してしまう。一方、動摩擦係数が0.05以上の範囲では、応答変位が10cm以下となる。これにより、地震動により変位したとしても、什器が通路を塞いだり壁や柱に衝突したりすることを防止することができる。よって、人が通るのに必要な通路の幅を確保することができ、陳列物の落下を防止することができる。
また、図9に示すように、動摩擦係数が0.2より大きい場合には応答加速度が200galより大きくなる。応答加速度が200gal以上であると、ワインボトル等が転倒しやすくなる。そして、動摩擦係数が0.15の時に応答加速度が150galとなる。応答加速度が150gal以下であれば、ワインボトル等が転倒するのを確実に防止することができる。
以上の理由から、本実施形態における免震キャスター10の動摩擦係数(μ)は、好ましくは0.05≦μ≦0.2となるように設定し、より好ましくは、0.05≦μ≦0.15に設定している。
以上、本発明の一実施の形態について説明した。
本実施の形態の免震キャスター10およびそれを備える什器1によれば、免震キャスター10の動摩擦係数(μ)を、0.05≦μ≦0.2となるように設定し、より好ましくは、0.05≦μ≦0.15に設定している。このように、動摩擦係数を0.05以上に設定しているので、応答変位が10cm以下とすることができる。これにより、人が通るのに必要な通路の幅を確保することができ、陳列物の落下を防止することができる。また、動摩擦係数を0.2以下に設定しているので、応答加速度を200galより小さくすることができる。よって、ワインボトル等が転倒を抑制することができる。さらに、動摩擦係数を0.15以下に設定することにより、応答加速度を150galより小さくすることができる。これにより、ワインボトル等の転倒を確実に防止することができる。従って、本実施の形態によれば、使用者の操作等を必要とすることなく、常時、免震機能および減衰機能に優れた免震キャスター10およびそれを備える什器1を提供することができる。
また、上記の実施の形態によれば、車輪11は、回転抑制部である滑り軸受20を備え、滑り軸受20は、車軸12に対して摺接して摩擦抵抗力を発生させ車輪11の回転を抑制する。車輪11がこのような滑り軸受20を有することにより、車輪11が回転すると常にその回転が抑制されるので、使用者の操作等を必要とすることなく、常時、免震機能および減衰機能に優れた免震キャスター10およびそれを備える什器1を提供することができる。
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
例えば、上記の実施の形態では、滑り軸受20を適宜選択することにより免震キャスター10の動摩擦係数(μ)を上記の範囲に設定した。しかし、滑り軸受20を設けずに、車輪11の車軸保持孔11dの内周面11Eまたは車軸12の外周面12Eのうち少なくとも車輪11に摺接する摺動面12E1、12E2をローレット加工、エンボス加工等するより、凹凸を形成して表面を荒くして、免震キャスター10の動摩擦係数(μ)を上記範囲内に収まるようにしても良い。また、滑り軸受20を設けずに、車輪11の車軸保持孔11dの内周面11Eと車軸12とのクリアランスを調整することにより、免震キャスター10の動摩擦係数(μ)を上記範囲内に収まるようにしても良い。さらに、滑り軸受20を設けずに、例えば、車輪11の車軸保持孔11dの内周面11Eまたは車軸12の外周面12Eのうち少なくとも車輪11に摺接する摺動面12E1、12E2に摩擦係数が増加する樹脂材料等をコーティングすることにより、免震キャスター10の動摩擦係数(μ)を上記範囲内に収まるようにしても良い。なお、凹凸が形成または樹脂材料等がコーティングされた車輪11の車軸保持孔11dの内周面11Eは、車輪11の回転抑制部に相当する。
また、上記の実施の形態では、免震キャスター10を什器1に適用したが、複合機、冷蔵庫、ショーケース等に適用しても良い。また、上記の免震キャスター10は、滑り軸受15、17を備えていたが、これらの滑り軸受を備えていなくても良い。
また、上記の実施の形態では、車輪11を一対備えた双輪タイプの免震キャスター10を例にとり説明したが、本発明は車輪11が一つのみの単輪タイプの免震キャスターにも適用可能である。
1:什器、10:免震キャスター、11、11a、11b:車輪、11C:車輪本体、11d:車軸保持孔、11E:内周面、12:車軸、12E:外周面12E1、12E2:摺動面、20:滑り軸受
Claims (5)
- 車軸保持孔が形成された車輪と、
前記車輪の前記車軸保持孔に挿通されて、前記車輪を回転可能に支持する車軸と、を備える免震キャスターであって、
前記車輪は、前記車軸に対し摺接して摩擦抵抗力を発生させ前記車輪の回転を抑制する回転抑制部を有する免震キャスター。 - 前記回転抑制部は、前記車輪の前記車軸保持孔に装着された滑り軸受である、請求項1に記載の免震キャスター。
- 前記回転抑制部は、前記車輪の前記車軸保持孔の、凹凸が形成された内周面である、請求項1に記載の免震キャスター。
- 前記回転抑制部は、前記車輪の前記車軸保持孔の、樹脂材料がコーティングされた内周面である、請求項1に記載の免震キャスター。
- 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の免震キャスターを備える什器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015085251A JP2016203728A (ja) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | 免震キャスターおよびそれを備える什器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015085251A JP2016203728A (ja) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | 免震キャスターおよびそれを備える什器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2016203728A true JP2016203728A (ja) | 2016-12-08 |
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Family Applications (1)
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JP2015085251A Pending JP2016203728A (ja) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | 免震キャスターおよびそれを備える什器 |
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JP (1) | JP2016203728A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019076031A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 清水建設株式会社 | 細胞保管システム |
-
2015
- 2015-04-17 JP JP2015085251A patent/JP2016203728A/ja active Pending
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JP2019076031A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 清水建設株式会社 | 細胞保管システム |
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