JP2021187423A - 車輪のロック機構 - Google Patents

Abstract

【課題】自在キャスターの車輪の回転を停止するロック機構を提供する。【解決手段】停止体８を取り付けの車輪４と前記停止体に歯合する爪体９−１とガイド溝９−２と軸穴９−３から成る昇降具９とを車輪取付け枠に車軸６で固定する。この状態で吊り板７−１を付設の上下軸７をセンターピン１−３に付設の軸穴１−４と弾性体１０に通して前記昇降具の軸穴９−３に固定し、駆動アームの昇降板を前記吊り板の下に挿し、作動板にワイヤーを接続する。常時は、昇降具と上下軸の重力と弾性体の付勢力で爪体９−１を押し下げて停止溝８−１に前記爪体を噛み合わせて車輪の回転をロックし、前記ワイヤーを引いて昇降板を回動して吊り板７−１と上下軸７を介して昇降具９を持ち上げ、前記停止溝から前記爪体を抜いて車輪の回転をフリーにする。このとき、停止体８と爪体９−１は前記ガイド溝と前記軸輪によって同期して旋回する。【選択図】図４

Description

本願発明は、自在キャスターにおける車輪の回転を停止させるロック機構に関する。

近年は運搬台車の分野でも、安全性、作業性の向上を図る企業が年々増えている。軽量物を運搬するワゴンやカートに対しても、安全面を考慮して車輪にロック機能が付いているものを求めるようになったうえ、特にこの分野においてはロック機能に加えて軽量で安価なものが望まれる傾向がある。

こうしたニーズに対して、例えば特許文献１に車輪の外周にブレーキ片を圧接する方式のロック機構が開示されているが、このロック機構は車輪の摩耗がロック性能に影響を及ぼしてしまうものである。また、特許文献２には車輪に取り付けの凹凸を形成の停止体に爪体を昇降して歯合する方式のロック機構が開示されているが、部品点数も多く構造的にも複雑なものであり、いずれも性能、重量、価格面の諸条件を満たすものではない。

特願２０１８−１７６６９ 特開２０１４−１１１４１９

本願発明は、従来技術の課題を解決するためになされたもので、停止溝を形成した停止体を車輪に取り付け、爪体を付設した昇降具により停止溝と爪体が歯合して車輪をロックし、歯合を外して車輪をフリー（アンロック）にすることを可能にした簡便な自在キャスターのロック機構を提供する。

請求項１のロック機構は、回転基台１と車輪幅より広い軸輪５−１を付設の車輪４で構成する自在キャスターにおいて、車輪４に停止溝８−１を形成の停止体８を取り付け、前記軸輪のうちの少なくとも片側が内接可能なガイド溝９−２と爪体９−１とから成る昇降具９の前記爪体が前記停止溝に歯合する位置で前記軸輪を前記ガイド溝に嵌めてセンターピンに付設の軸穴２に上下軸７を挿通して前記昇降具に回動可能に取り付け、前記上下軸を昇降してロック機構を操作する構成にしてある。
これにより、車輪の摩耗によるロック性能の低下と車輪のロック時に加わる昇降具へのダメージを改善し、更には停止体と爪体を同期して回動させるための専用部品を不要にしてある。

請求項２のロック機構は、上下軸７に付設の貫通穴７−２にワイヤー１００を挿通して末端を固定する構成にしてある。
これにより、自転車のレバー等によりロック機構を遠隔で操作することも可能にしてある。

請求項３のロック機構は、上下軸７に吊り板７−１を設けて、駆動アーム１６に付設の昇降板１６−２を前記吊り板の下面に挿し、前記駆動アームに付設の作動板１６−１にワイヤー２０を接続する構成にしてある。
これにより、水平方向からのワイヤー操作を可能にしてある。

本願発明の車輪のロック機構は、部品点数を少なくしたシンプルな構成であり、軽量物の運搬分野での普及に貢献できる。

自在キャスター正面図 図１の右側面図 図１の平面図 ロック機構の正面図 図４の右側面図 図４の平面図 水平解除具付きロック機構のロック状態を示す平面図 図７の右側面図 図７の平面図 図７のアンロック状態を示す正面図

以下、本願発明の自在キャスターのロック機構の実施形態について、図を参照して説明する。
最初に自在キャスターの構成について図１、図２、図３を参照して説明する。
旋回部となる回転基台１は車両に固定するための取付け台１−１と車輪取付け枠１−２とをセンターピン１−３で回動可能に固定してあり、前記取付け台には後述の水平解除具１４の取付け穴１−４と前記センターピンには上下軸７の軸穴２を設けてあり、前記車輪取付け枠には回転部となる車輪４がベアリング５に車軸６を挿通して回転可能に取り付けて構成してある。このとき、車輪４のベアリング５の内輪から成る車輪幅より広い軸輪５−１により、前記車輪と前記車輪取付け枠とが接触しないように隙間３を設けてある。
次に、停止体と昇降具の構成について図４、図５、図６を参照して説明する。
最初に停止体について説明する。
停止体８は、円形の板の中心に車軸６を通すための穴（符番なし）と周辺には爪体９−１と噛み合うための停止溝８−１を設けてある。
次に、昇降具について説明する。
昇降具９は、爪体９−１と前記爪体を垂直に昇降させるためのガイド溝９−２と上下軸７を接続するための軸穴９−３を設けてあり、前記ガイド溝は幅が軸輪５−１が嵌る大きさで昇降ストロークより僅かに長い長穴にしてある。
尚、図５、図６には、ガイド溝９−２を車輪４を挟んだ両側に設けてあるが、片側でも良い。
次に、水平解除具の構成について図７、図８、図９を参照して説明する。
水平解除具１４は枠体１５と駆動アーム１６で構成してあり、枠体１５は自在キャスターの取付け台１−１を固定するためのネジ穴１５−３と駆動アーム１６の回動軸１６−３の軸受け１５−２とアウター支持具１９の取付け板１５−１を設けてあり、駆動アーム１６は上下軸７を昇降するための昇降板１６−２を付設の回動軸１６−３に作動板１６−１を設けてある。
尚、前記昇降板の先端には上下軸７を抱えるためのＵ溝１６−４も付設してある。

続いて、ロック機構の構成について図４、図５、図６を参照して説明する。
車輪４に停止体８を取り付けて、前記車輪に内蔵のベアリング５の軸輪５−１を昇降具９に付設のガイド溝９−２に嵌めて、前記車輪と前記ガイド溝に車軸６を通して車輪取付け枠１−２に固定してある。このとき、前記昇降具に付設の爪体９−１と前記停止体とは歯合する位置関係にしてある。
次に、昇降具９とセンターピン１−３との間に弾性体１０を装着した状態で、上下軸７を前記センターピンに付設の軸穴２と弾性体１０と昇降具９に付設の軸穴９−３に挿通して前記上下軸の下端を回転具１１と固定ネジ１２により回動可能に固定してある。
以上のように構成したロック機構は、昇降具９の重力と上下軸７の重力の和と弾性体１０の付勢力により、爪体９−１を付設の前記昇降具を降下させ、図４に示すように停止体８と爪体９−１が歯合したロック状態となり、歯合位置に無い場合には車輪４の回転後に歯合する。
このとき、車輪４の回転を制止する力（ロック力）はガイド溝９−２と上下軸７で支持しており、弾性体１０は爪体９−１を停止溝８−１の方向に降下する力を付勢するものであるが必ずしも必要なものでない。
この状態で、上下軸７で昇降具９を引き上げたり、図４に示すように前記上下軸に付設の貫通穴７−２にワイヤー１００を接続してワイヤーで引き上げる垂直方向の操作により、爪体９−１を停止溝８−１から抜いてロックを解除することが可能である。

次に、水平解除具付きのロック機構の構成について図７、図８、図９及び図１０を参照して説明する。
自在キャスターの取付け台１−１の上面と上下軸７に付設の吊り板７−１との間に駆動アーム１６に付設の昇降板１６−２のＵ溝１６−４を挿し込み、回動軸１６−３を枠体１５に付設の軸受け１５−２に装着した状態で、前記取付け台と前記枠体を重ね合わせて取付け穴１−４にネジを通してネジ穴１５−３に締め付けて固定してある。
そして、前記作動板にワイヤー接続板１７を取り付け、取付け板１５−１にアウター支持具１９を取り付けてワイヤー２０を通して前記ワイヤー接続板にワイヤー押え板１８で固定してある。
この状態で、ワイヤー２０を引いて作動板１６−１を時計方向に回動すると、前記作動板に連結の回動軸１６−３を経由して昇降板１６−２も時計方向に回動し、前記昇降板のＵ溝１６−４部が接触している吊り板７−１を介して上下軸７を持ち上げる。そして、前記上下軸の持ち上げに連動して昇降具９もガイド溝９−２に沿って持ち上げられ、図１０に示すように前記昇降具に付設の爪体９−１が停止体８の停止溝８−１から抜けて車輪４の回転をフリー（アンロック）にする。このとき、歯合の位置関係は自在キャスターが旋回しても軸輪５−１とガイド溝９−２とにより車輪４に付設の停止体８と昇降具９に付設の爪体９−１とを同期して回動させて一定に保っている。

１ 回転基台
１−１ 取付け台
１−２ 車輪取付け枠
１−３ センターピン
１−４ 取付け穴
２ 軸穴
３ 隙間
４ 車輪
５ ベアリング
５−１ 軸輪
６ 車軸
７ 上下軸
７−１ 吊り板
７−２ 貫通穴
８ 停止体
８−１ 停止溝
９ 昇降具
９−１ 爪体
９−２ ガイド溝
９−３ 軸穴
１０ 弾性体
１１ 固定具
１２ 固定ネジ
１４ 水平解除具
１５ 枠体
１５−１ 取付け板
１５−２ 軸受け
１５−３ ネジ穴
１６ 駆動アーム
１６−１ 作動板
１６−２ 昇降板
１６−３ 回動軸
１６−４ Ｕ溝
１７ ワイヤー接続板
１８ ワイヤー押え板
１９ アウター支持具
２０ ワイヤー
１００ ワイヤー

Claims (3)

1. 回転基台と車輪幅より広い軸輪を有する車輪で構成する自在キャスターであって、
   車輪に停止溝を形成した停止体を取り付け、
   前記軸輪のうちの少なくとも片側が内接可能なガイド溝と爪体と軸穴から成る昇降具の前記ガイド溝に前記軸輪を嵌めて前記車輪を車輪取付け枠へ回転可能に取り付け、
   センターピンに付設の軸穴に上下軸を挿通して前記昇降具に対して回動可能に取り付けてあって、
   常時は、車輪の停止溝と爪体を歯合させて車輪の回転をロックし、前記上下軸を引き上げて前記車輪の回転をフリーにすることを特徴とする自在キャスターのロック機構。
2. 請求項１の自在キャスターのロック機構であって、
   上下軸に付設の貫通穴にワイヤーを挿通して末端を固定し、
   常時は、車輪の停止溝と爪体を歯合させて車輪の回転をロックし、ワイヤーを介して上下軸を引き上げて前記車輪の回転をフリーにすることを特徴とする自在キャスターのロック機構。
3. 請求項１の自在キャスターのロック機構であって、
   上下軸に吊り板を設けて、
   駆動アームに付設の昇降板を前記吊り板の下面に回動可能に装着し、
   前記駆動アームに付設の作動板にワイヤーを接続し、
   常時は、車輪の停止溝と爪体を歯合させて車輪の回転をロックし、ワイヤーを引いて昇降板で上下軸を引き上げて前記車輪の回転をフリーにすることを特徴とする自在キャスターのロック機構。

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