JP2022120318A - キャスタ、台車、キャスタ付鞄、及びキャスタ付機器 - Google Patents
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Abstract
Description
ロック式のストッパ機構では、車輪及びストッパ機構の摩耗が少なく、またロック後即時に車輪の回転を停止させることができる。
公知のロック式のストッパ機構は多様であるが、いずれであってもロックをかけたときにロックしそびれることなく、ロック機能が発揮されることが望まれている。
しかしながら、ストッパ機構をロック式にしようとすると、部品点数が多くなってしまう傾向があった。
また、複数のキャスタのうち一部のキャスタの車輪のみにロックをかけても、車輪にロックのかかったキャスタの首振り動作すなわち旋回動作及びロックのかかっていないキャスタの回転でキャスタが取り付けられた鞄や台車が回転してしまうことがあった。
また、本発明の別の実施形態に係るキャスタは、前記キャスタは単輪キャスタであり、前記支持壁部材は、二股に分かれて前記ストッパ及び前記車輪を2点で軸支し、前記支持壁部材及びこの支持壁部材と対向する前記ストッパの側面に、前記助勢機構が設けられるものである。
本発明の別の実施形態に係るキャスタ付鞄は、前記キャスタを備えるものである。
本発明の別の実施形態に係るキャスタ付機器は、前記キャスタを備えるものである。
実施形態に係るキャスタ10は、図1(A)に示されるような例えばキャリーケースや旅行かばん等のキャスタ付鞄100や、図1(B)に示されるような荷物や動物、機材等を運搬する台車200に好適に適用される。
キャスタ10は、図2に示されるようなラック300等の什器、オフィス機器、店頭看板などの販促用機器、又は床頭台等の医療機器等、移動させることのある機器全般に対して脚として適用可能である。
キャスタ10は、その負荷に応じて、樹脂、金属、又はカーボン等から適宜素材が選択される。
また、図4は、図3におけるキャスタ10をIII-III線で切断した断面斜視図である。
ただし、分かりやすくするため、シャフト12のみ断面位置を少しずらして、III-III断面から突出させて図示している。
実施形態に係るキャスタ10は、図3及び図4に示されるように、主に、取付台11、支持壁部材16、シャフト12、車輪14、及びストッパ13、固定歯車17で構成される。
なお、以下、「左右」とは、シャフト12が地面と水平になるように車輪14を地面に載置させた場合のシャフト12の延びる方向を示すものとして説明する。また、「上下」は、左右の車輪14をシャフト12が地面と水平になるように地面に載置した場合の、地面と垂直な方向を示すものとして説明する。
取付板11aは、上述のキャスタ付鞄100、台車200、ラック300等の運搬物の底部に面接触して、取付板11aに設けられた留め孔11cからビス留め等で固定される。なお、取付板11aと固定軸11bとは、一体形成されても別部品で構成されてもよい。
支持壁部材16は、固定軸11bが挿入される円筒状の軸挿入筒部16aと、支持壁部材16が取付台11に取り付けられた際に取付板11aに略直行する中央支持壁16bと、が一体形成されて構成される。軸挿入筒部16aは、図示しないベアリング等で固定軸11bの周りに回転可能に固定され、支持壁部材16の固定軸11b周りの旋回を可能にする。
また、固定軸11bの下端部には、図4に示されるように、外周に連続歯を有する固定歯車17が嵌め込まれて固定される。この固定歯車17については、後に詳述する。
支持壁部材16の壁面の中央下寄り付近には、図4に示されるように、架設孔15が設けられ、この架設孔15にシャフト12が架設される。シャフト12は、図示しないベアリングにより支持壁部材16に支持されながら支持壁部材16に対して回転する。
なお、シャフト12は、1本のシャフト12が中央支持壁16bを貫通してこの中央支持壁16bに支持されてもよいし、中央支持壁16bから片持ち梁状に左右に突設されてもよい。また、車輪14の一方とシャフト12とが製造時に一体成形されていてもよい。
なお、支持壁部材16とシャフト12が一体形成されていてもよい。この場合、シャフト12は支持壁部材16に回転不能に固定されるため、車輪14にベアリング等が設けられて、車輪14がシャフト12の周りに回転することになる。
ストッパ13は、左右一対の基幹部13aが操作部13bにより相互に架橋されてコの字形状又はU字形状をしている。ストッパ13は、中央支持壁16bを左右から挟み込んでピボット孔18にピボット軸部21(図6)が嵌め込まれて中央支持壁16bに係止される。
また、ピボット孔18の位置は、図4では中央支持壁16bの中央付近に記載されているが、中央支持壁16bの周縁部付近であってもよい。また、図4ではピボット孔18はシャフト12よりも紙面奥側(軸挿入筒部16aと架設孔15との間)に設けられているが、ピボット孔18はシャフト12よりも紙面手前側(架設孔15の軸挿入筒部16aとは反対側)であってもよい。
また、中央支持壁16bの円弧部16b1の上端部には、左右に向けて制限板16b2が突出して形成されている。この制限板16b2にストッパ13が当たることで、ストッパ13のピボット範囲の上端が規定される。
また、図6はストッパ13の一例を示す斜視図である。
架設孔15に挿入されて中央支持壁16bの左右に突出するシャフト12には、図5(A)、(B)に示されるように、回転歯車23が設けられる。
回転歯車23は、シャフト12上で中央支持壁16bと車輪14との間に挿入されて、シャフト12とともに回転する。
操作部13bが踏み込まれると、ストッパ13がピボット軸Oを中心に回転し、ロック歯機構24と回転歯車23とが噛み合う。
ストッパ13はピボット回転のみが可能なため、回転歯車23に嵌り込んだロック歯機構24は、回転歯車23の回転を阻止する。このように、ストッパ13は回転歯車23の回転を阻止することで、この回転歯車23と一体的に回転する車輪14の回転を阻止する。
左右の固定棒26は先端が対向する固定棒26側に屈曲した鉤留部26aを有する。
また、左右のピボット軸部21の頭頂部には、ガイド突起21aが設けられている。また、左右の基幹部13aの対向面には、滑り機構(助勢機構)27aが設けられている。
図7はロック解除時のキャスタ10の側面を下方から見上げた斜視図であり、図8はロック時のキャスタ10の側面を下方から見上げた斜視図である。
ストッパ13が踏み込まれていない場合、図7に示されるように、ロック歯機構24は回転歯車23から外れており、回転歯車23は車輪14とともに回転する。また、鉤留部26aも固定歯車17から外れており、支持壁部材16は固定軸11bの周りに旋回する。
固定歯車17の連続歯に噛み込まれることで、支持壁部材16とともに固定軸11bに対して旋回可能であったストッパ13の旋回がロックされる。この結果、ストッパ13とシャフト12を介して接続されていた支持壁部材16の旋回もロックされることになる。
つまり、ストッパ13の操作部13bを踏み込むことで、車輪14の回転がロックされると同時に固定軸11b周りの車輪14の旋回もロックされる。
支持壁部材16の中央支持壁16bには、図9に示されるように、架設孔15の周りに回転歯車23が配置されるための円状の概形を有する取付面34が設けられる。この取付面34の下半円は、中央支持壁16bから下方に突出している。
このガイド溝36は、ピボット孔18まで延在している。中央支持壁16bの厚さは、カバー35と中央支持壁16bの四分円の対向部で最も薄く、ピボット孔18に向かって滑らかに厚みを増していく。
ストッパ13のピボット軸部21は、図10に示されるように、このガイド溝36に沿ってピボット孔18まで導かれる。
このようなストッパ13の取り付けは、従来に比較してシンプルである。また、このストッパ13では、従来と比較してその形状が簡素化されているとともに、ロック機構としては部品点数も少ない。
車輪14を確実にロックするためには、回転歯車23の歯とロック歯機構24とが確実に嵌まり合うことが必要になる。
しかし、ストッパ13を踏み込むタイミングがちょうど回転歯車23の歯の頭頂辺28にロック歯機構24の歯先が当たるタイミングであった場合、ロック歯機構24と回転歯車23とが噛み合わずにぶつかり合う。
滑り機構27は、例えばストッパ13側が一山分の凸部29(27a)で、支持壁部材16側がこの凸部29を滑らせる斜面を有する滑台部31(27b)である。凸部29は、例えば図9に示されるような支持壁部材16に設けられた溝部32の内部においてストッパ13のピボットに伴って弧を描く。
換言すると、溝部32は、ストッパ13のピボットに伴う凸部29の移動範囲を網羅するように設けられる。そして、滑台部31は、この溝部32の内部で一山分隆起した表面を有する。
このように設計された滑り機構27では、ストッパ13をピボット回転させる動力源として、滑り機構27により僅かに変形されたストッパ13が元の形状に戻ろうとする復元力を利用することができる。
この歪みに対する復元力によって、凸部29は滑台部31に向かって押し付けられて溝部32の端部に向かって滑台部31の表面を滑り降りて止まる。
このようにストッパ13が踏み込まれる方向に回転しようとする力が効いている状態で、車輪14が前後いずれかに僅かに回転すると、回転歯車23とロック歯機構24の凹凸が合う位置にきたときに、ロック歯機構24が回転歯車23に嵌り込んでロックがかけられる。
つまり、滑り機構27において、ストッパ13のピボット回転を踏み込まれる向きに上記復元力に基づいて助勢して、一方の凸部29を他方の滑台部31の表面上で滑り降ろさせることで、ロック歯機構24を回転歯車23に嵌め込ませることができる。
また、滑り機構27(27a、27b)は、キャスタ10の左右一方のみに設けられていてもよい。つまり、中央支持壁16bの左右一方の側面及び左右一方の基幹部13aに設けられていればよい。また、滑り機構27(27a、27b)は、回転止め22と中央支持壁16bの円弧部16b1との接触面に設けられてもよい。
なお、図11において、回転歯車23など、図7などと位置関係の変化しないものは不図示又は破線で示している。
変形例の滑り機構27は、図11に示されるように、中央支持壁16bの左右の壁面からそれぞれ突出する滑台部31a(27c)が、コイルバネ38によりシャフト12に沿って変位可能にされる。
例えば、滑台部31aをそれぞれ車輪14側に凸の「く」の字形状又は半円形状を有する板バネにすることができる。この場合、ストッパ13を踏み込んだ際、凸部29に押されて「く」の字の突出又は半円形状の曲率が小さくなり、その後板バネである滑台部31aの復元力で滑台部31aが元の形状に復元される。
この際、滑台部31aの滑り面で止まっていた凸部29は、滑り面を滑り降り、同様にストッパ13をロックがかかる方向に回転させる。
図12では、左右対称の支持壁部材16Aを対称線で切断している。
これまで実施形態に係るキャスタ10は、一つのキャスタ10に二つの車輪14が設けられる双輪キャスタの例で説明した。しかし、キャスタ10は、単輪キャスタであってもよい。
また、図示を省略するが、支持壁部材16側の滑り機構27aもこれに合わせて支持壁37に対向する面に設けられる。また、ストッパ13側の滑り機構27bも支持壁部材16側の滑り機構27aに接触させるために、基幹部13aの左右外側側面にそれぞれ設けられる。
実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。
実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
また、助勢機構は、ストッパのピボットを特定の向きに促進することができれば、その構造は実施形態の例に限定されない。
Claims (8)
- 運搬物底部に接続されるとともに固定軸が設けられた取付台と、
前記固定軸の周りを旋回可能に前記固定軸に固定された支持壁部材と、
前記支持壁部材にシャフトを介して軸支される車輪と、
前記車輪の回転とともに回転する回転歯車と、
前記支持壁部材にピボット可能に設けられるストッパと、
前記ストッパに設けられて前記回転歯車に噛み合い可能に係合するロック歯機構と、
前記ストッパの前記ピボットを助勢して前記ロック歯機構を前記回転歯車に嵌め込ませる助勢機構と、
前記固定軸に固定される固定歯車と、
前記ストッパに設けられて前記回転歯車と前記ロック歯機構とが噛み合った際に前記固定歯車に嵌め込まれて前記支持壁部材の前記固定軸周りの旋回を止めるロック部材と、を備えることを特徴とするキャスタ。 - 前記助勢機構は、前記ストッパと前記支持壁部材との対向部のそれぞれに設けられる凹凸機構であって一方を他方の表面上で滑らせることで前記ストッパの前記ピボットを助勢して前記ロック歯機構を前記回転歯車に嵌め込ませる請求項1に記載のキャスタ。
- 前記ストッパには前記ストッパの前記ピボットの軸となるピボット軸部が設けられ、
前記支持壁部材は、
前記ピボット軸部が嵌まり込むピボット孔と、
前記支持壁部材の端部から前記ピボット孔に形成されるガイド溝と、を備え、
前記支持壁部材の壁厚は前記ピボット孔に向けて厚くなる請求項1又は請求項2に記載のキャスタ。 - 前記ストッパには、前記ストッパが前記回転歯車に噛み込んだ際に前記支持壁部材に当接される回転止めが設けられる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のキャスタ。
- キャスタは単輪キャスタであり、
前記支持壁部材は、二股に分かれて前記ストッパ及び前記車輪を2点で軸支し、
前記支持壁部材及びこの支持壁部材と対向する前記ストッパの側面に、前記助勢機構が設けられる請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のキャスタ。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のキャスタを備える台車。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のキャスタを備えるキャスタ付鞄。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のキャスタを備えるキャスタ付機器。
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