JP2022048537A - Brake mechanism of free roller - Google Patents

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Yoshiyuki Sunayama
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Abstract

To provide a brake mechanism of a free roller which can surely lock a wheel, and prevents damage of the wheel.SOLUTION: A brake mechanism of a free roller has a foundation part fixed to a mounting object, a support part that is provided on a lower side of the foundation part and is rotatable around a vertical axis, and a wheel that is provided on the support part is rotatable around a horizontal axis eccentric to a rotation axis of the support part, and includes a brake shoe that is positioned on the rotation axis of the support part and is vertically movable, and an operation mechanism for vertically moving the brake shoe, in which the brake shoe has a friction surface that is axially symmetric to the rotation axis of the support part and is inclined downward toward the axial side from an outer peripheral side, the frictions surface is separated from the wheel at an upper position, and the frictions surface is brought into contact with the wheel from an upper side at a lower position.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、台車などに用いられる自在キャスターのブレーキ機構に関する。 The present invention relates to a brake mechanism of a universal caster used for a trolley or the like.

従来、車輪が垂直軸周りに旋回自在で走行方向が変えられる自在キャスターが存在する。この自在キャスターを台車に用いると、方向転換が容易になり、狭い場所でも使い勝手がよい。しかし、この台車の使用中に地震が発生すると、振動によって台車が予期せぬ方向へ暴走するおそれがあり、台車に載せた物品の種類によっては大きな危険が生じる。たとえば、暖房器具を載せた台車が暴走して火災の原因になることが考えられる。そこで、そのような暴走を防ぐために、自在キャスターにおいて、車輪の状態を回転自在なフリー状態と回転不能なロック状態とに切替可能なブレーキ機構が用いられており、たとえば特許文献1に示すものがある。 Conventionally, there are universal casters in which the wheels can rotate around a vertical axis and the traveling direction can be changed. When this universal caster is used for a dolly, it is easy to change direction and it is easy to use even in a narrow place. However, if an earthquake occurs while using this dolly, the dolly may run away in an unexpected direction due to vibration, which poses a great danger depending on the type of goods placed on the dolly. For example, it is conceivable that a dolly with a heater may run away and cause a fire. Therefore, in order to prevent such a runaway, a brake mechanism capable of switching the wheel state between a rotatable free state and a non-rotating locked state is used in the universal caster, for example, the one shown in Patent Document 1. be.

特開2019-123487号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-123487

しかしながら、特許文献1のブレーキ機構は、平板状で下向きに突出するロック部が車輪に上側から接触するものであるから、車輪をロックした状態(ロック部が車輪に接触した状態)で車輪を動かそうとした場合に、ロック部が車輪の表面に食い込んで車輪を傷付けるおそれがあった。 However, in the brake mechanism of Patent Document 1, since the flat plate-shaped lock portion protruding downward contacts the wheel from above, the wheel is moved in a locked state (a state in which the lock portion is in contact with the wheel). In such a case, the lock portion may bite into the surface of the wheel and damage the wheel.

本発明は、このような事情を鑑みたものであり、車輪を確実にロック可能であって、車輪を傷付けることのない、自在キャスターのブレーキ機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a brake mechanism for universal casters, which can securely lock a wheel and does not damage the wheel.

本発明は、取付対象に固定される基礎部と、基礎部の下側に設けてあり垂直軸周りに回転自在である支持部と、支持部に設けてあり支持部の回転軸に対して偏心した水平軸周りに回転自在である車輪を有する自在キャスターのブレーキ機構であって、支持部の回転軸上に位置し上下動可能なブレーキシューと、ブレーキシューを上下動させる動作機構を備え、ブレーキシューは、支持部の回転軸に対して軸対称であって外周側から軸側に向けて下方に傾斜する摩擦面を有するものであって、上側に位置するとき摩擦面が車輪から離隔し、下側に位置するとき摩擦面が車輪に上側から当接するものであることを特徴とする。 In the present invention, the foundation portion fixed to the mounting target, the support portion provided on the lower side of the foundation portion and rotatable around the vertical axis, and the eccentricity of the support portion provided on the support portion with respect to the rotation axis of the support portion. It is a brake mechanism of a universal caster that has wheels that can rotate around the horizontal axis, and is equipped with a brake shoe that is located on the rotation axis of the support and can move up and down, and an operation mechanism that moves the brake shoe up and down. The shoe has a friction surface that is axially symmetric with respect to the rotation axis of the support portion and inclines downward from the outer peripheral side toward the shaft side. It is characterized in that the friction surface abuts on the wheel from above when it is located on the lower side.

本発明によれば、ブレーキシューが支持部の回転軸上で上下動するものであって、支持部の回転軸に対して軸対称な摩擦面を有するものであるから、車輪が垂直軸周りのどの方向を向いていても、ブレーキシューの摩擦面が同じ状態で車輪に当接するので、車輪を確実にロックできる。そして、摩擦面は外周側から軸側に向けて下方に傾斜するものであるから、ロック状態において、ブレーキシューは車輪の表面に面で当接するので、車輪をロックした状態で車輪を動かそうとした場合であっても、ブレーキシューが車輪に食い込むようなことはなく、車輪を傷付けることがない。 According to the present invention, since the brake shoe moves up and down on the rotation axis of the support portion and has a friction surface axially symmetric with respect to the rotation axis of the support portion, the wheel is around the vertical axis. Regardless of the direction in which the brake shoes are facing, the friction surface of the brake shoes abuts on the wheels in the same state, so the wheels can be securely locked. Since the friction surface inclines downward from the outer peripheral side toward the shaft side, the brake shoe abuts on the surface of the wheel in the locked state, so that the wheel is moved while the wheel is locked. Even if this happens, the brake shoes will not bite into the wheels and will not damage the wheels.

台車に取り付けられた自在キャスターおよびブレーキ機構(フリー状態)を示し、(a)は正面図、(b)は下面図である。The free casters and the brake mechanism (free state) attached to the bogie are shown, (a) is a front view, and (b) is a bottom view. 図1(a)におけるブレーキシュー部分の拡大中心軸(支持部の回転軸)断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view of an enlarged central axis (rotational axis of a support portion) of a brake shoe portion in FIG. 1 (a). 台車に取り付けられた自在キャスターおよびブレーキ機構(ロック状態)の正面図である。It is a front view of a universal caster and a brake mechanism (locked state) attached to a bogie. 図3におけるブレーキシュー部分の拡大中心軸(支持部の回転軸)断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an enlarged central axis (rotational axis of the support portion) of the brake shoe portion in FIG. 台車の全体を示し、(a)は下面図、(b)は側面図である。The whole of the dolly is shown, (a) is a bottom view, and (b) is a side view.

以下、本発明の自在キャスターのブレーキ機構の具体的な内容について説明する。ここで示す実施例は、図5に示すように、自在キャスター1を矩形平板状の台車本体101の下面の4つの角部に取り付けて台車100を構成したものである。台車100の詳細については後述する。なお、以下の自在キャスター1およびブレーキ機構の説明において、左右は図1(a)における左右を示し、前側は図1(a)の手前側、後側は図1(a)の奥側を示す。また、可動部材は図示の状態に基づいて説明する。 Hereinafter, the specific contents of the brake mechanism of the universal caster of the present invention will be described. In the embodiment shown here, as shown in FIG. 5, the universal casters 1 are attached to the four corners of the lower surface of the rectangular flat plate-shaped carriage main body 101 to form the carriage 100. The details of the dolly 100 will be described later. In the following description of the universal caster 1 and the brake mechanism, the left and right sides indicate the left and right sides in FIG. 1A, the front side indicates the front side in FIG. 1A, and the rear side indicates the back side in FIG. 1A. .. Further, the movable member will be described based on the illustrated state.

図1および図2に示すように、自在キャスター1は、取付対象である台車本体101に固定される平板状の基礎部11と、基礎部11の下側に設けた支持部12と、支持部12に設けた車輪13を有する。基礎部11は、略正方形の平板状のものであって、4つの角部が台車本体101の下面にボルト止めされている。基礎部11の中央には上下に貫通する孔111が形成されており、孔111の周囲に下側に向けて開口する円環状の溝部112が形成されている。支持部12は、略円板状の上部片121と、上部片121の前側および後側の縁部から下方に延びる略三角形の垂下片122を有している。上部片121の中央には上下に貫通する孔123が形成されており、孔123の周囲に上側に向けて開口する円環状の溝部124が形成されている。また、垂下片122は、左側の辺が垂直向きで、右側の辺が右上から左下に向けて傾斜しており、下端部は、支持部12の回転軸Xに対して左側にずれている。そして、基礎部11の孔111と支持部12の上部片121の孔123が上下に対応しており、両方の孔111,123を貫通する支持部軸113が設けられている。支持部軸113は、上下端が鍔状に形成されており抜け止めとなっている。さらに、基礎部11の溝部112と支持部12の上部片121の溝部124が上下に対向しており、両方の溝部112,124の間に複数個の鋼球114が納まっていて、ボールベアリング構造が形成されている。これにより、支持部12は垂直軸周りに回転自在となっており、支持部12を基礎部11に押し付ける向きに力が作用した状態でも、スムーズに回転する。また、支持部12の下端部に、車輪13が設けられている。車輪13は、タイヤに相当する外周側部分とホイールに相当する内周側部分が何れも樹脂製のものであって、支持部12の前後両方の垂下片122の下端部の間に横架された車輪軸131によって軸支されている。これにより、車輪13は水平軸周りに回転自在となっている。そして、垂下片122の下端部は支持部12の回転軸Xに対して左側にずれているから、車輪軸131は支持部12の回転軸Xに対して偏心した(水平方向にずれた)ものとなり、車輪13の右端と支持部12の回転軸Xの左右位置が略一致している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the universal caster 1 has a flat plate-shaped foundation portion 11 fixed to the bogie main body 101 to be mounted, a support portion 12 provided on the lower side of the foundation portion 11, and a support portion. It has a wheel 13 provided on the twelve. The base portion 11 has a substantially square flat plate shape, and four corner portions are bolted to the lower surface of the carriage body 101. A hole 111 that penetrates vertically is formed in the center of the foundation portion 11, and an annular groove portion 112 that opens downward is formed around the hole 111. The support portion 12 has a substantially disk-shaped upper piece 121 and a substantially triangular hanging piece 122 extending downward from the front and rear edges of the upper piece 121. A hole 123 penetrating vertically is formed in the center of the upper piece 121, and an annular groove portion 124 opening upward is formed around the hole 123. The left side of the hanging piece 122 is vertically oriented, the right side is inclined from the upper right to the lower left, and the lower end thereof is displaced to the left with respect to the rotation axis X of the support portion 12. The hole 111 of the foundation portion 11 and the hole 123 of the upper piece 121 of the support portion 12 correspond to each other in the vertical direction, and a support portion shaft 113 penetrating both the holes 111 and 123 is provided. The upper and lower ends of the support shaft 113 are formed in a brim shape to prevent them from coming off. Further, the groove portion 112 of the foundation portion 11 and the groove portion 124 of the upper piece 121 of the support portion 12 face each other vertically, and a plurality of steel balls 114 are housed between both the groove portions 112 and 124 to form a ball bearing structure. Is formed. As a result, the support portion 12 is rotatable around the vertical axis, and even when a force is applied in the direction of pressing the support portion 12 against the base portion 11, the support portion 12 rotates smoothly. Further, a wheel 13 is provided at the lower end portion of the support portion 12. The wheel 13 has both an outer peripheral side portion corresponding to the tire and an inner peripheral side portion corresponding to the wheel made of resin, and is laid horizontally between the lower end portions of both the front and rear hanging pieces 122 of the support portion 12. It is pivotally supported by a wheel shaft 131. As a result, the wheel 13 is rotatable around the horizontal axis. Since the lower end of the hanging piece 122 is displaced to the left with respect to the rotation axis X of the support portion 12, the wheel shaft 131 is eccentric (shifted in the horizontal direction) with respect to the rotation axis X of the support portion 12. The right end of the wheel 13 and the left and right positions of the rotation axis X of the support portion 12 are substantially the same.

この自在キャスター1に設けられたブレーキ機構は、車輪13に当接して車輪13をロックするブレーキシュー2と、ブレーキシュー2を動かす動作機構3を備える。ブレーキシュー2は、略円板形の本体21と、本体21の中心を貫通し上側に突出して延びる軸部22を備える。本体21は、その中心軸が支持部12の回転軸Xと一致するものであり、下面が支持部12の回転軸Xに対して軸対称であって外周側から軸側に向けて下方に傾斜する摩擦面23となっている。図2に示すように、摩擦面23は、軸側に近付くほど急勾配となっており、母線が下側に向けて凹となる曲線となっていて、摩擦面23の下側に位置する円形の車輪13の外周面と形状が略一致している。すなわち、摩擦面23の母線の勾配が、その下側に位置する円形の車輪13の円周方向に略一致している。さらに、摩擦面23には、複数の同心円状の溝24が形成されている。そして、自在キャスター1の基礎部11と支持部12を連結する支持部軸113に、上下に貫通する孔115が形成されており、この孔115に、ブレーキシュー2の軸部22が下側から挿入されていて、軸部22の先端は基礎部11より上側に突出している。軸部22の先端には、外周側に延出する鍔部25が形成されている。また、支持部軸113の下側には、円環状の座金部材26が固定されている。座金部材26はブレーキシュー2の軸部22が貫通しており、座金部材26の内縁部が支持部軸113の孔115よりも内周側に突出している。ブレーキシュー2の軸部22には、外周部に圧縮コイルバネ27が設けられている。圧縮コイルバネ27は、軸部22とともに支持部軸113の孔115に挿入されており、上端部は鍔部25に当接し、下端部は座金部材26に当接していて、ブレーキシュー2は圧縮コイルバネ27により上側に付勢された状態となっている。このように構成されたブレーキシュー2は、支持部12の回転軸X上に位置し上下動可能であって、外部から力が作用しない状態では、圧縮コイルバネ27の付勢力により、上側に位置した状態(本体21の上面が座金部材26の下面に当接した状態)となっている。 The brake mechanism provided on the universal caster 1 includes a brake shoe 2 that abuts on the wheel 13 and locks the wheel 13, and an operation mechanism 3 that moves the brake shoe 2. The brake shoe 2 includes a substantially disk-shaped main body 21 and a shaft portion 22 that penetrates the center of the main body 21 and projects upward. The central axis of the main body 21 coincides with the rotation axis X of the support portion 12, and the lower surface of the main body 21 is axisymmetric with respect to the rotation axis X of the support portion 12 and is inclined downward from the outer peripheral side toward the shaft side. It is a friction surface 23. As shown in FIG. 2, the friction surface 23 has a steeper slope as it approaches the shaft side, and has a curved line in which the generatrix becomes concave toward the lower side, and is a circle located below the friction surface 23. The shape is substantially the same as the outer peripheral surface of the wheel 13. That is, the gradient of the generatrix of the friction surface 23 substantially coincides with the circumferential direction of the circular wheel 13 located below the bus. Further, a plurality of concentric grooves 24 are formed on the friction surface 23. A hole 115 that penetrates vertically is formed in the support portion shaft 113 that connects the base portion 11 and the support portion 12 of the universal caster 1, and the shaft portion 22 of the brake shoe 2 is formed from below in this hole 115. It is inserted and the tip of the shaft portion 22 projects upward from the foundation portion 11. At the tip of the shaft portion 22, a flange portion 25 extending to the outer peripheral side is formed. An annular washer member 26 is fixed to the lower side of the support shaft 113. The washer member 26 penetrates the shaft portion 22 of the brake shoe 2, and the inner edge portion of the washer member 26 projects toward the inner peripheral side of the hole 115 of the support portion shaft 113. A compression coil spring 27 is provided on the outer peripheral portion of the shaft portion 22 of the brake shoe 2. The compression coil spring 27 is inserted into the hole 115 of the support shaft 113 together with the shaft portion 22, the upper end portion is in contact with the flange portion 25, the lower end portion is in contact with the washer member 26, and the brake shoe 2 is a compression coil spring. It is in a state of being urged to the upper side by 27. The brake shoe 2 configured in this way is located on the rotation axis X of the support portion 12 and can move up and down, and is located on the upper side due to the urging force of the compression coil spring 27 in a state where no external force acts. It is in a state (a state in which the upper surface of the main body 21 is in contact with the lower surface of the washer member 26).

動作機構3は、ブレーキシュー2を上下動させるための機構であり、自在キャスター1の基礎部11の上側に設けたアーム4と、自在キャスター1の右側に設けたベルクランク5を備える。基礎部11の上側の左端部には、コ字形で右側に開口する向きの板バネ材からなる固定具41が取り付けられており、固定具41の下側の面が、基礎部11に固定されている。そして、固定具41の上側の面に、左右に延びるアーム4の左端部が固定されている。アーム4は、断面コ字形で下側に開口する形材からなり、基礎部11の左右幅の略2倍の長さで、ブレーキシュー2の軸部22の上端の上側に位置している。ただし、アーム4の基礎部11上側に位置する範囲は、下側部分を切り欠いて上下幅を薄くしてある。外部から力が作用しない状態では、アーム4とブレーキシュー2の軸部22は接触しない。なお、台車本体101の下面のアーム4に対応する位置には、長方形状の窪み102が形成されており、アーム4は窪み102の内部に納まっている。そして、台車本体101の下面の、アーム4の右側位置には、左右方向視してL字形の2つのブラケット51が前後に対向して取り付けられている。両ブラケット51の水平面511が台車本体101にボルト止めされており、垂直面512同士が前後に対向していて、この垂直面512の間に、ベルクランク5が挟まれて取り付けられている。ベルクランク5は、前後方向視して略L字形で、左側に向けて延びる水平腕部52と下側に向けて延びる垂直腕部53を有しており、水平腕部52と垂直腕部53の接続部が回転中心となる。この回転中心に孔が形成されており、この孔と両ブラケット51の垂直面512に形成した孔にネジからなるクランク軸54が挿入されていて、ベルクランク5が両ブラケット51に対して前後方向軸周りに回転自在に取り付けられている。そして、ベルクランク5の水平腕部52の左端部は、アーム4の右端部の下側に位置している。アーム4の右端部の下側には、左右方向視してコ字形で下側に開口する連結部材42が設けられており、ベルクランク5の水平腕部52の左端部が連結部材42に前後から挟まれていて、連結部材42とベルクランク5の水平腕部52の左端部が、互いに回転可能な状態でピン接合されている。 The operation mechanism 3 is a mechanism for moving the brake shoe 2 up and down, and includes an arm 4 provided on the upper side of the base portion 11 of the free caster 1 and a bell crank 5 provided on the right side of the free caster 1. A fixture 41 made of a leaf spring material that is U-shaped and opens to the right is attached to the upper left end of the foundation portion 11, and the lower surface of the fixture 41 is fixed to the foundation portion 11. ing. Then, the left end portion of the arm 4 extending to the left and right is fixed to the upper surface of the fixture 41. The arm 4 has a U-shaped cross section and is made of a profile that opens downward, is approximately twice the left-right width of the base portion 11, and is located above the upper end of the shaft portion 22 of the brake shoe 2. However, in the range located on the upper side of the base portion 11 of the arm 4, the lower side portion is cut out to reduce the vertical width. When no external force is applied, the arm 4 and the shaft portion 22 of the brake shoe 2 do not come into contact with each other. A rectangular recess 102 is formed at a position corresponding to the arm 4 on the lower surface of the carriage body 101, and the arm 4 is housed inside the recess 102. Two L-shaped brackets 51, which are viewed in the left-right direction, are attached to the right side position of the arm 4 on the lower surface of the bogie main body 101 so as to face each other in the front-rear direction. The horizontal planes 511 of both brackets 51 are bolted to the bogie body 101, and the vertical planes 512 face each other in the front-rear direction, and the bell crank 5 is sandwiched between the vertical planes 512 and attached. The bell crank 5 is substantially L-shaped when viewed in the front-rear direction, and has a horizontal arm portion 52 extending toward the left side and a vertical arm portion 53 extending downward, and the horizontal arm portion 52 and the vertical arm portion 53. The connection part of is the center of rotation. A hole is formed in the center of rotation, and a crank shaft 54 made of a screw is inserted into the hole formed in the hole and the hole formed in the vertical surface 512 of both brackets 51. It is mounted rotatably around the axis. The left end of the horizontal arm 52 of the bell crank 5 is located below the right end of the arm 4. A connecting member 42 that opens downward in a U-shape when viewed from the left and right is provided on the lower side of the right end portion of the arm 4, and the left end portion of the horizontal arm portion 52 of the bell crank 5 is front and rear of the connecting member 42. The connecting member 42 and the left end portion of the horizontal arm portion 52 of the bell crank 5 are pin-joined so as to be rotatable with each other.

次に、このように構成された自在キャスター1のブレーキ機構の動作を説明する。ブレーキ機構に外部から力が作用しない状態、すなわち通常状態においては、図1(a)に示すように、アーム4がブレーキシュー2の軸部22の先端に接触しておらず、ブレーキシュー2は圧縮コイルバネ27の付勢力により上側に位置した状態である。この状態では、ブレーキシュー2の摩擦面23は、車輪13から離隔しており、車輪13は回転自在なフリー状態である。そして、図3および図4に示すように、ベルクランク5の垂直腕部53に右向きの力を加えると、ベルクランク5は反時計回りに回転して水平腕部52の左端部が下降し、アーム4も板バネ材からなる固定具41の弾性力に抗して下降する。すると、アーム4がブレーキシュー2の軸部22の先端に当接して、ブレーキシュー2を圧縮コイルバネ27の付勢力に抗して下側に移動させる。そして、ブレーキシュー2の摩擦面23が車輪13に上側から当接して、車輪13は回転不能なロック状態となる。 Next, the operation of the brake mechanism of the universal caster 1 configured in this way will be described. In a state where no external force acts on the brake mechanism, that is, in a normal state, as shown in FIG. 1A, the arm 4 is not in contact with the tip of the shaft portion 22 of the brake shoe 2, and the brake shoe 2 is not in contact with the tip of the shaft portion 22 of the brake shoe 2. It is in a state of being positioned on the upper side due to the urging force of the compression coil spring 27. In this state, the friction surface 23 of the brake shoe 2 is separated from the wheel 13, and the wheel 13 is in a rotatable free state. Then, as shown in FIGS. 3 and 4, when a rightward force is applied to the vertical arm portion 53 of the bell crank 5, the bell crank 5 rotates counterclockwise and the left end portion of the horizontal arm portion 52 descends. The arm 4 also descends against the elastic force of the fixture 41 made of a leaf spring material. Then, the arm 4 comes into contact with the tip of the shaft portion 22 of the brake shoe 2 and moves the brake shoe 2 downward against the urging force of the compression coil spring 27. Then, the friction surface 23 of the brake shoe 2 comes into contact with the wheel 13 from above, and the wheel 13 is in a non-rotatable locked state.

このように構成された自在キャスター1のブレーキ機構によれば、ブレーキシュー2が支持部12の回転軸X上で上下動するものであって、支持部12の回転軸Xに対して軸対称な摩擦面23を有するものであるから、車輪13が垂直軸周りのどの方向を向いていても、ブレーキシュー2の摩擦面23が同じ状態で車輪13に当接するので、車輪13を確実にロックできる。図4では、実線と二点鎖線とで、異なる方向を向いた車輪13を示している。そして、ブレーキシュー2の摩擦面23は、外周側から軸側に向けて下方に傾斜するものであるから、ロック状態において、摩擦面23は車輪13の表面に面で当接する。よって、車輪13をロックした状態で車輪13を動かそうとした場合であっても、ブレーキシュー2が車輪13に食い込むようなことはなく、車輪13を傷付けることがない。また、ブレーキシュー2の摩擦面23が、軸側に近付くほど急勾配となっており、母線が下側に向けて凹となる曲線となっているので、円形の車輪13の外周面と形状が略一致し、当接したときの接触面積が大きくなって、より制動効果が高くなっている。さらに、摩擦面23には、複数の同心円状の溝24が形成されており、表面が凹凸形状となっているので、摩擦力が大きく、より制動効果が高くなっている。 According to the brake mechanism of the universal caster 1 configured in this way, the brake shoe 2 moves up and down on the rotation axis X of the support portion 12, and is axially symmetric with respect to the rotation axis X of the support portion 12. Since the wheel 13 has a friction surface 23, the wheel 13 can be reliably locked because the friction surface 23 of the brake shoe 2 abuts on the wheel 13 in the same state regardless of the direction in which the wheel 13 is oriented around the vertical axis. .. FIG. 4 shows the wheel 13 facing in a different direction between the solid line and the alternate long and short dash line. Since the friction surface 23 of the brake shoe 2 is inclined downward from the outer peripheral side toward the shaft side, the friction surface 23 abuts on the surface of the wheel 13 in the locked state. Therefore, even when the wheel 13 is moved while the wheel 13 is locked, the brake shoe 2 does not bite into the wheel 13 and the wheel 13 is not damaged. Further, since the friction surface 23 of the brake shoe 2 has a steeper slope as it approaches the shaft side and has a curved line in which the generatrix becomes concave toward the lower side, the outer peripheral surface and shape of the circular wheel 13 are different. It is almost the same, and the contact area at the time of contact is large, and the braking effect is higher. Further, since a plurality of concentric grooves 24 are formed on the friction surface 23 and the surface has an uneven shape, the frictional force is large and the braking effect is higher.

続いて、上記の自在キャスター1およびそのブレーキ機構200を備える台車100について説明する。なお、以下の台車100の説明において、左右は図5(a)における左右を示し、前側は図5(a)の上側、後側は図5(a)の下側を示す。図5(a)に示すように、台車100は、矩形平板状の台車本体101を備え、台車本体101の下面の4つの角部に自在キャスター1が取り付けられており、さらに各自在キャスター1にブレーキ機構200が取り付けられている。また、台車本体101の下面の右側部に、操作部6が設けられている。なお、左側のブレーキ機構200のアーム4は台車本体101の中央方向を向いており、右側のブレーキ機構200のアーム4は左右方向を向いているが、これは部材の配置の都合によるもので、どちら向きでも作用効果には影響しない。そして、各ブレーキ機構200のベルクランク5の垂直腕部53の先端部に、引張コイルバネ71を介してワイヤ7が接続されている。また、各ブレーキ機構200と操作部6の間には、ワイヤ7を通すためのチューブ72が敷設されている。より詳しくは、各チューブ72の一端は、各ブレーキ機構200の近傍に設けられたL字形の固定金具73に固定されており、他端は台車本体101の中央部に設けられた前後に長い断面L字形の固定金具74に前後に並んで固定されている。そして、各ブレーキ機構200から延びる4本のワイヤ7は、それぞれチューブ72内を通って操作部6まで延びている。 Subsequently, the carriage 100 provided with the universal caster 1 and the brake mechanism 200 thereof will be described. In the following description of the dolly 100, the left and right sides indicate the left and right sides in FIG. 5A, the front side indicates the upper side of FIG. 5A, and the rear side indicates the lower side of FIG. 5A. As shown in FIG. 5A, the bogie 100 includes a rectangular flat plate-shaped bogie main body 101, and universal casters 1 are attached to four corners of the lower surface of the bogie main body 101, and each universal caster 1 is further attached. The brake mechanism 200 is attached. Further, an operation unit 6 is provided on the right side of the lower surface of the carriage body 101. The arm 4 of the brake mechanism 200 on the left side faces the center of the bogie main body 101, and the arm 4 of the brake mechanism 200 on the right side faces the left-right direction. Either direction does not affect the effect. A wire 7 is connected to the tip of the vertical arm portion 53 of the bell crank 5 of each brake mechanism 200 via a tension coil spring 71. Further, a tube 72 for passing the wire 7 is laid between each brake mechanism 200 and the operation unit 6. More specifically, one end of each tube 72 is fixed to an L-shaped fixing bracket 73 provided in the vicinity of each brake mechanism 200, and the other end has a long front-rear cross section provided in the central portion of the bogie main body 101. It is fixed side by side to the L-shaped fixing bracket 74. The four wires 7 extending from each brake mechanism 200 each extend through the tube 72 to the operation unit 6.

操作部6は、台車本体101の下面に固定された矩形平板状のベースプレート61と、4本のワイヤ7が接続された集合ブロック62と、集合ブロックが載置されておりベースプレート61に対してスライド可能なスライドプレート63と、使用者が動かす操作レバー64と、スライドプレート63と操作レバー64を連結するロッド65と、操作レバー64の動きを規制する規制部材66を備える。なお、4本のチューブ72が固定された固定金具74も、ベースプレート61の左端部に固定されている。集合ブロック62は、固定金具74の右側に位置する前後に長い直方体形の金属ブロックであり、各ブレーキ機構200から延びる4本のワイヤ7が、前後に並んで左側から集合ブロック62を貫通して固定されている。スライドプレート63は、右側に向けて先細る略三角形の平板であり、左端部に集合ブロック62が固定されている。スライドプレート63の中央部には、左右に延びる長孔631が形成されていて、長孔631にボルトの軸を通すようにしてベースプレート61に取り付けられており、スライドプレート63はベースプレート61に対して長孔631の長さ範囲で左右にスライド自在となっている。操作レバー64は、左右に長い平板状のもので、右端部は台車本体101の外周側に突出している。ここで、ベースプレート61の右前側部には、ベースプレート61より小さい矩形平板状の板バネ67が設けられており、板バネ67の左端部がベースプレート61に固定されている。さらに、板バネ67には、その左端部を除く全体を覆うようにして矩形平板状のサブプレート68が取り付けられている。そして、操作レバー64の左端部が、サブプレート68に対して上下方向軸周りに回転自在に取り付けられている。また、操作レバー64の回転中心部から後側に向けて副腕部641が延出しており、操作レバー64の副腕部641と、スライドプレート63の右端部が、左右に延びるロッド65により連結されている。なお、ロッド65と副腕部641およびスライドプレート63とのそれぞれの連結部分は、何れもボールジョイント構造となっている。これにより、操作レバー64を前側に動かすとスライドプレート63が右側に移動し、操作レバー64を後側に動かすとスライドプレート63が左側に移動する。なお、ベースプレート61の右端部に、操作レバー64が後側に位置するときに操作レバー64に後側から当接するゴム製のクッション材69が設けられている。規制部材66は、台車本体101の下面の右端部に取り付けられた前後に延びる断面L字形の形材からなり、台車本体101の下面から下向きに延びる垂直面661が、台車本体101の右端面と面一になっている。図5(b)に示すように、垂直面661には、前後に延びるスリット状の規制孔662が形成されており、操作レバー64が規制孔662を貫通している。規制孔662は、前端部と後端部において上側に幅広になっており、これらの部分が、それぞれ操作レバー64が嵌まる係止部663となっている。操作レバー64は、板バネ67により上側に付勢されており、前側と後側の係止部663に嵌まることで動作が規制され、操作レバー64を板バネ67の付勢力に抗して押し下げると、前後に動かせるようになる。 The operation unit 6 has a rectangular flat plate-shaped base plate 61 fixed to the lower surface of the trolley main body 101, an assembly block 62 to which four wires 7 are connected, and an assembly block on which the assembly block is mounted and slides with respect to the base plate 61. A possible slide plate 63, an operation lever 64 to be moved by the user, a rod 65 for connecting the slide plate 63 and the operation lever 64, and a regulating member 66 for restricting the movement of the operation lever 64 are provided. The fixing bracket 74 to which the four tubes 72 are fixed is also fixed to the left end portion of the base plate 61. The assembly block 62 is a rectangular parallelepiped metal block located on the right side of the fixing bracket 74, and four wires 7 extending from each brake mechanism 200 are arranged side by side and penetrate the assembly block 62 from the left side. It is fixed. The slide plate 63 is a substantially triangular flat plate that tapers toward the right side, and the assembly block 62 is fixed to the left end portion. An elongated hole 631 extending to the left and right is formed in the central portion of the slide plate 63, and is attached to the base plate 61 so as to pass a bolt shaft through the elongated hole 631. The slide plate 63 is attached to the base plate 61 with respect to the base plate 61. It is slidable to the left and right within the length range of the long hole 631. The operation lever 64 has a long flat plate shape on the left and right, and the right end portion protrudes toward the outer peripheral side of the bogie main body 101. Here, a rectangular flat plate-shaped leaf spring 67 smaller than the base plate 61 is provided on the right front side portion of the base plate 61, and the left end portion of the leaf spring 67 is fixed to the base plate 61. Further, a rectangular flat plate-shaped sub-plate 68 is attached to the leaf spring 67 so as to cover the entire surface except for the left end portion thereof. The left end portion of the operating lever 64 is rotatably attached to the sub-plate 68 around the vertical axis. Further, the auxiliary arm portion 641 extends from the rotation center portion of the operation lever 64 toward the rear side, and the auxiliary arm portion 641 of the operation lever 64 and the right end portion of the slide plate 63 are connected by a rod 65 extending to the left and right. Has been done. The connecting portions of the rod 65 and the auxiliary arm portion 641 and the slide plate 63 all have a ball joint structure. As a result, when the operation lever 64 is moved to the front side, the slide plate 63 moves to the right side, and when the operation lever 64 is moved to the rear side, the slide plate 63 moves to the left side. A rubber cushion material 69 that comes into contact with the operation lever 64 from the rear side when the operation lever 64 is located on the rear side is provided at the right end portion of the base plate 61. The regulating member 66 is made of a shape member having an L-shaped cross section that extends in the front-rear direction attached to the right end portion of the lower surface of the bogie body 101, and the vertical surface 661 extending downward from the lower surface of the bogie body 101 is the right end surface of the bogie body 101. It is flush. As shown in FIG. 5B, a slit-shaped regulation hole 662 extending in the front-rear direction is formed in the vertical surface 661, and the operation lever 64 penetrates the regulation hole 662. The regulation hole 662 is wide on the upper side at the front end portion and the rear end portion, and each of these portions is a locking portion 663 into which the operation lever 64 is fitted. The operating lever 64 is urged upward by the leaf spring 67, and its operation is restricted by fitting it into the locking portions 663 on the front side and the rear side, and the operating lever 64 resists the urging force of the leaf spring 67. When you push it down, you can move it back and forth.

また、台車本体101の前縁部と後縁部には、それぞれ柵部材8を取り付けてある。柵部材8は、左右に延びる断面L字形の形材からなるものであって、水平部81と垂直部82からなり、水平部81が台車本体101の下面に当接してボルト止めされており、垂直部82が台車本体101の前端面または後端面に沿って上向きに延びており、垂直部82の上端は台車本体101の上面よりも上側に突出している。そして、前縁部の柵部材8は、水平部81を台車本体101に固定するためのボルトを通す孔が前後に長い長孔となっており、ボルトに螺合する蝶ナットを緩めることで柵部材8が前後に移動可能となるものであって、柵部材8の前後位置が調整できる。さらに、台車本体101の上面は、全面を滑りにくい素材のシートで覆ってある。なお、台車本体101の下面において、各ブレーキ機構200に接続された引張コイルバネ71や操作部6は、作業者が触れてけがをしたり、床面の構造物などに接触して損傷したりすることを防ぐために、下側からカバーで覆うことが望ましい。 Further, fence members 8 are attached to the front edge portion and the trailing edge portion of the bogie main body 101, respectively. The fence member 8 is made of a profile having an L-shaped cross section extending to the left and right, and is composed of a horizontal portion 81 and a vertical portion 82, and the horizontal portion 81 is in contact with the lower surface of the bogie main body 101 and is bolted. The vertical portion 82 extends upward along the front end surface or the rear end surface of the carriage body 101, and the upper end of the vertical portion 82 projects upward from the upper surface of the carriage body 101. The fence member 8 at the leading edge has a long hole for passing a bolt for fixing the horizontal portion 81 to the trolley main body 101 in the front-rear direction, and the fence is made by loosening the wing nut screwed to the bolt. The member 8 can be moved back and forth, and the front and rear position of the fence member 8 can be adjusted. Further, the upper surface of the dolly body 101 is entirely covered with a sheet made of a non-slip material. On the lower surface of the bogie main body 101, the tension coil spring 71 and the operation unit 6 connected to each brake mechanism 200 may be injured by the operator or may be injured by contact with a structure on the floor surface. To prevent this, it is desirable to cover from below with a cover.

次に、このように構成された台車100のブレーキ機構200の操作について説明する。通常状態においては、操作レバー64が規制孔662の後側の係止部663に嵌まっている。この状態で、操作レバー64の副腕部641は回転中心部よりも左側に位置しており、スライドプレート63および集合ブロック62も左側に位置していて、各ブレーキ機構200に接続された引張コイルバネ71に引張力が作用していない。よって、各ブレーキ機構200のベルクランク5にも力が作用していないので、車輪13は回転自在なフリー状態である。そして、ブレーキを掛けるときには、操作レバー64を前側に動かして規制孔662の前側の係止部663に嵌める。この状態で、操作レバー64の副腕部641は回転中心部よりも右側に位置しており、スライドプレート63および集合ブロック62も右側に位置していて、各ワイヤ7が引っ張られ、各ブレーキ機構200に接続された引張コイルバネ71に引張力が作用する。よって、各ブレーキ機構200のベルクランク5にも力が作用するので、全ての車輪13は回転不能なロック状態となる。なお、各ワイヤ7が引張コイルバネ71に接続されているので、ロック状態においては、操作レバー64に対して後側へ動かそうとする力が作用するが、操作レバー64は前側の係止部663に嵌まっているので動くことはない。その状態から操作レバー64を押し下げて係止部663から外すと、操作レバー64は引張コイルバネ71の引張力により勢いよく後側へ動くが、その際の衝撃はクッション材69により吸収される。 Next, the operation of the brake mechanism 200 of the carriage 100 configured in this way will be described. In the normal state, the operation lever 64 is fitted in the locking portion 663 on the rear side of the regulation hole 662. In this state, the auxiliary arm portion 641 of the operating lever 64 is located on the left side of the rotation center portion, the slide plate 63 and the gathering block 62 are also located on the left side, and the tension coil spring connected to each brake mechanism 200. No tensile force is acting on 71. Therefore, since no force is applied to the bell crank 5 of each brake mechanism 200, the wheel 13 is in a rotatable free state. Then, when the brake is applied, the operation lever 64 is moved to the front side to fit into the locking portion 663 on the front side of the regulation hole 662. In this state, the auxiliary arm portion 641 of the operation lever 64 is located on the right side of the rotation center portion, the slide plate 63 and the gathering block 62 are also located on the right side, each wire 7 is pulled, and each brake mechanism. A tensile force acts on the tension coil spring 71 connected to the 200. Therefore, since the force also acts on the bell crank 5 of each brake mechanism 200, all the wheels 13 are in a non-rotatable locked state. Since each wire 7 is connected to the tension coil spring 71, a force for moving the operating lever 64 to the rear side acts on the operating lever 64 in the locked state, but the operating lever 64 has a locking portion 663 on the front side. It doesn't move because it fits in. When the operating lever 64 is pushed down from that state and released from the locking portion 663, the operating lever 64 vigorously moves backward due to the tensile force of the tension coil spring 71, but the impact at that time is absorbed by the cushion material 69.

このように構成した台車100によれば、台車本体101に設けた4つのキャスターが全て自在キャスター1であるから、台車本体101をその場で旋回させることができるので、狭い場所でも使い勝手がよい。そして、複数の自在キャスター1について、個別に車輪13をフリー状態とロック状態とに切り替える操作をするのであれば、非常に手間がかかり操作性が悪いが、この台車100では、1つの操作レバー64の操作により、全ての車輪13を一度にフリー状態からロック状態に、またロック状態からフリー状態にすることができるものであり、操作性が良好である。この際、ブレーキ機構200が上記のような構成になっているから、それぞれの車輪13が垂直軸周りのどの方向を向いていても、車輪13を確実にロックできる。また、自在キャスター1のブレーキ機構200やその操作部6は、全て台車本体101の下面に設けられており、台車本体101の上面は完全に平らな面となるので、台車本体101に物品を積み下ろしする際の妨げになることがない。さらに、台車本体101の前後に設けられた柵部材8により、載せた物品の落下を防ぐとともに、前側の柵部材8の前後位置を調整できるので、台車本体101の前後幅より幅が広い物品にも対応できる。さらに、全てのブレーキ機構200において、ベルクランク5とワイヤ7が引張コイルバネ71を介して接続されているので、引張コイルバネ71が緩衝材となり、引張力が一部のベルクランク5のみに集中することがなく、全てのブレーキ機構200のベルクランク5に力を作用させて、全ての車輪13を確実にロック状態にできる。なお、この引張コイルバネ71をバネ定数が異なるものに交換すると、各ブレーキ機構200のベルクランク5に作用する力も変化するので、これにより、車輪13に対する制動力を調整することもできる。 According to the bogie 100 configured in this way, since all four casters provided on the bogie main body 101 are universal casters 1, the bogie main body 101 can be turned on the spot, so that it is easy to use even in a narrow place. If the wheels 13 are individually switched between the free state and the locked state for the plurality of free casters 1, it takes a lot of time and effort and the operability is poor. However, in this trolley 100, one operation lever 64 is used. By the operation of, all the wheels 13 can be changed from the free state to the locked state and from the locked state to the free state at once, and the operability is good. At this time, since the brake mechanism 200 has the above-described configuration, the wheels 13 can be reliably locked regardless of the direction in which each wheel 13 is oriented around the vertical axis. Further, the brake mechanism 200 of the universal caster 1 and its operation unit 6 are all provided on the lower surface of the bogie main body 101, and the upper surface of the bogie main body 101 is a completely flat surface, so that articles can be loaded and unloaded on the bogie main body 101. It does not interfere with the operation. Further, the fence members 8 provided in the front and rear of the trolley body 101 prevent the placed article from falling and the front and rear positions of the front fence member 8 can be adjusted, so that the article is wider than the front and rear width of the trolley body 101. Can also be handled. Further, in all the brake mechanisms 200, since the bell crank 5 and the wire 7 are connected via the tension coil spring 71, the tension coil spring 71 serves as a cushioning material, and the tensile force is concentrated only on a part of the bell crank 5. All the wheels 13 can be securely locked by applying a force to the bell cranks 5 of all the brake mechanisms 200. If the tension coil spring 71 is replaced with one having a different spring constant, the force acting on the bell crank 5 of each brake mechanism 200 also changes, so that the braking force on the wheel 13 can be adjusted.

この台車は、種々の用途に用いることができる。特に、台車本体の上面に持ち手などがないシンプルな構成であるから、単に物品を載せて移動させるだけではなく、物品を載せた状態で据え置いて物品を使用する使い方にも適している。具体的な使用例としては、たとえば、一般家庭において、ファンヒーターなどの暖房器具を載せて使用することが挙げられる。暖房器具をこの台車に載せれば、人がいる場所に移動させたり、使用しないときに片付けたりすることが容易である。そして、暖房器具を台車に載せたまま使用することができる。その際には、ブレーキ機構により全ての車輪をロックしておけば、もし暖房器具の使用中に地震が発生した場合でも、台車は動かないので安全である。その他、事務所において、書類や書籍のラックを載せて使用したり、工場において部品や工具のラックを載せて使用したりしてもよい。なお、この台車に物品を載せて移動させる際には、物品に直接に手を掛けて移動させればよい。 This dolly can be used for various purposes. In particular, since it has a simple structure with no handle on the upper surface of the dolly body, it is suitable not only for simply placing and moving the article, but also for using the article by leaving it in a stationary state. As a specific example of use, for example, in a general household, a heating device such as a fan heater may be mounted and used. If you put the heater on this dolly, you can easily move it to a place where people are and put it away when not in use. Then, the heater can be used while it is mounted on the trolley. In that case, if all the wheels are locked by the brake mechanism, it is safe because the dolly will not move even if an earthquake occurs while using the heater. In addition, a rack of documents and books may be mounted and used in an office, and a rack of parts and tools may be mounted and used in a factory. When the article is placed on the trolley and moved, the article may be directly touched and moved.

本発明は、上記の実施形態に限定されない。ブレーキシューの摩擦面の形状は、ブレーキシューおよび車輪の素材や要求される制動性能に応じて適宜変更できる。たとえば、摩擦面は外周側から軸側にかけて勾配が同じであり母線が直線となっているものであってもよい。摩擦面の外周側から軸側へ向けての勾配は、母線が直線か曲線かを問わず、車輪の摩擦面と当接する部分の円周方向と略一致していることが望ましい。そして、摩擦面は溝がなく表面が平らな形状のものであってもよい。また、上記実施形態では、動作機構のアームが取付対象である台車本体に形成された長方形状の窪みに納まっているが、窪みの形状はどのようなものであってもよいし、アーム以外の部材の一部または全部がアームとともに窪みに納まっていてもよい。さらに、上記実施形態では、操作しやすいように操作レバーが台車本体から外周側に突出しているが、使用状況によっては突出した操作レバーが邪魔になる場合もあるので、その場合には、操作レバーが台車本体から突出しないものとしてもよい。また、台車本体の周縁部に孔を形成して、台車を持ち運ぶための持ち手としてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiments. The shape of the friction surface of the brake shoe can be appropriately changed according to the material of the brake shoe and the wheel and the required braking performance. For example, the friction surface may have the same gradient from the outer peripheral side to the shaft side and the generatrix may be a straight line. It is desirable that the gradient from the outer peripheral side to the shaft side of the friction surface substantially coincides with the circumferential direction of the portion in contact with the friction surface of the wheel regardless of whether the generatrix is a straight line or a curved line. The friction surface may have a flat surface without grooves. Further, in the above embodiment, the arm of the operating mechanism is housed in a rectangular recess formed in the bogie body to be mounted, but the shape of the recess may be any shape, and other than the arm. A part or all of the members may be housed in the recess together with the arm. Further, in the above embodiment, the operation lever protrudes from the bogie body to the outer peripheral side for easy operation, but the protruding operation lever may be an obstacle depending on the usage situation. In that case, the operation lever May not protrude from the dolly body. Further, a hole may be formed in the peripheral edge of the dolly body to serve as a handle for carrying the dolly.

1 自在キャスター
11 基礎部
12 支持部
13 車輪
2 ブレーキシュー
23 摩擦面
3 動作機構

1 Swivel caster 11 Foundation part 12 Support part 13 Wheel 2 Brake shoe 23 Friction surface 3 Operation mechanism

Claims (1)

取付対象に固定される基礎部と、基礎部の下側に設けてあり垂直軸周りに回転自在である支持部と、支持部に設けてあり支持部の回転軸に対して偏心した水平軸周りに回転自在である車輪を有する自在キャスターのブレーキ機構であって、
支持部の回転軸上に位置し上下動可能なブレーキシューと、ブレーキシューを上下動させる動作機構を備え、
ブレーキシューは、支持部の回転軸に対して軸対称であって外周側から軸側に向けて下方に傾斜する摩擦面を有するものであって、上側に位置するとき摩擦面が車輪から離隔し、下側に位置するとき摩擦面が車輪に上側から当接するものであることを特徴とする自在キャスターのブレーキ機構。

Around the foundation that is fixed to the mounting target, a support that is provided under the foundation and is rotatable around the vertical axis, and a horizontal axis that is provided on the support and is eccentric to the rotation axis of the support. It is a brake mechanism of a universal caster with wheels that can rotate freely.
Equipped with a brake shoe that is located on the rotation axis of the support and can move up and down, and an operation mechanism that moves the brake shoe up and down.
The brake shoe has a friction surface that is axially symmetric with respect to the rotation axis of the support portion and inclines downward from the outer peripheral side toward the shaft side, and the friction surface is separated from the wheel when it is located on the upper side. A universal caster brake mechanism, characterized in that the friction surface abuts on the wheel from above when located on the lower side.

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