JP3051070B2 - トラベリング車用キャスター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、トラベリング車
（ショッピング・カートの一種）用キャスターに関す
る。更に詳しくは、自動搬送させるためのエスカレータ
ーの搬送体に設けられている溝にはまる偏心車輪によっ
てトラベリング車の自然走行を阻止するトラベリング車
用キャスターに関する。

【０００２】

【従来の技術】大規模小売店舗では、倉庫と売場との間
で迅速な小売り商品の搬送・持込が要請される。倉庫内
と店内との間の搬送のために、トラベリング車と称され
るショッピング・カート、小型運搬車が用いられてい
る。倉庫内の複数の特定された位置で必要な商品を積み
込み、店内の複数の特定された位置で必要な商品を選ん
で下ろすために用いられるカートの車輪は、狭いところ
を自由に転回することができるキャスター輪が用いられ
ている。

【０００３】搬送経路には、エレベータ、無段エスカレ
ータ（トラベレータといわれる）が設けられている。緩
やかであるが少し傾斜しているエスカレータに乗せられ
るカートは、独りでに走り出さないように、ブレーキが
取りつけられている。走行車輪以外にスプリングで偏心
自在な接地輪も設けられている。この接地偏心輪はエス
カレータの溝にはまり込んで、走行車輪に対して下降す
るように偏心距離が自在になるように設計されている。
偏心輪が降下するとその降下に連動して作動し車輪の回
転を阻止するストッパが偏心輪と車輪との間に取りつけ
られている。

【０００４】１店舗に大量に用意されているカートは、
不使用中は走行方向に前後に重なるように並べられて収
容場所に収容されている。走行方向に重ねて縦方向の長
さを少なくするために縦方向に邪魔になるような部分が
可能な限りないように設計されている。走行方向に直交
する横方向にカートを並べて置く場合にも収容面積をで
きる限り少なくすることが要請されている。

【０００５】従来のカートの車輪支持部分は、金属で作
られている。十分な強度があるので薄く作ることができ
る金属は、カートの横方向幅を広くしない。しかし、金
属による部品は量産しても製造コストが高くなる傾向が
あり、また、リサイクルの面からもできる限り多くの部
品を合成樹脂で製造することが要求されており、樹脂化
が望まれている。樹脂と金属の接合部の接合面では樹脂
が痛みやすいから、この点でも、樹脂化が望まれてい
る。強度保証の面から樹脂の車輪軸支持部は、金属を用
いる場合に比較して厚く作らなければならない。樹脂製
の車輪軸支持部は、カートの横方向幅を広くする。ま
た、車軸を樹脂製の車輪支持部に固定するためにナット
などの固定手段を用いると、ナットがはみ出す部分だ
け、カートの横幅が広くなる。また、店内を走行するこ
のようなはみ出し部が、買い物客の踝等に当たって怪我
をさせる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような技
術的背景に基づいてなされたものであり、下記のような
目的を達成する。

【０００７】本発明の目的は、車軸支持部分を樹脂製で
作るが強度を保証した上ではみ出し部がなくカートの横
幅を広くしないトラベリング車用キャスターを提供する
ことにある。

【０００８】本発明の他の目的は、怪我を招来する出っ
張り部をなくしたトラベリング車用キャスターを提供す
ることにある。

【０００９】本発明の更に他の目的は、出っ張り部をな
くして低廉なトラベリング車用キャスターを提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に次のような手段を採る。

【００１１】この発明１のトラベリング車用キャスター
は、車体と、前記車体を支持するための車輪と、前記車
輪に回転自在に支持されているキャスター本体と、前記
車輪の回転軸心線に交差し概ね鉛直に向き前記キャスタ
ー本体に支持され車体を回転自在に支持するための旋回
軸と、前記キャスター本体の両側の車輪支持部に支持さ
れ前記車輪を支持する車輪軸と、前記車輪軸に上下方向
に偏心自在になるように支持されている偏心車輪と、前
記車輪軸と前記偏心車輪との間で上下方向の反発力を前
記偏心車輪に付与するための付勢手段とからなり、前記
車輪には前記車輪軸のまわりに放射方向に突出する複数
の放射方向突出部が設けられ、前記偏心車輪には軸方向
に突出する軸方向突出部が設けられ、前記車輪の外周面
と前記偏心車輪の外周面が前記車輪軸から等距離にある
走行面に接しているとき、前記軸方向突出部は前記放射
方向突出部に対して軸心から遠い位置に位置しているト
ラベリング車用キャスターにおいて、前記キャスター本
体は合成樹脂で作られ、前記車輪軸の片側には車輪軸鍔
部が設けられ、前記車輪軸の両端部が前記キャスター本
体に圧入されてはめ込まれており、前記車輪軸鍔部の内
側面が圧入時に接触する車輪軸突当面が前記キャスター
本体の片側の車輪支持部の凹部内に設けられ、前記車輪
軸鍔部の端面は前記車輪支持部の外側面から軸方向には
はみ出していないことを特徴としている。

【００１２】この発明２のトラベリング車用キャスター
は、前記発明１において、前記車輪軸と車輪支持部とは
回転関係にないことを特徴としている。

【００１３】この発明３のトラベリング車用キャスター
は、前記発明１又は２において、前記軸方向突出部は軸
方向に向く金属製の棒状体の一部であり、前記棒状体は
前記偏心車輪に圧入されてはめ込まれており、前記棒状
体の片側には棒状体鍔部が設けられ、前記棒状体鍔部の
内側面が圧入時に接触する棒状体突当面が前記偏心車輪
に設けられ、前記棒状体鍔部の端面は前記車輪支持部の
前記外側面から軸方向にははみ出していないことを特徴
としている。

【００１４】この発明４のトラベリング車用キャスター
は、前記発明３において、前記圧入は加熱圧入であるこ
とを特徴としている。

【００１５】この発明５のトラベリング車用キャスター
は、前記発明４において、前記加熱圧入の加熱は超音波
加熱であることを特徴としている。

【００１６】この発明６のトラベリング車用キャスター
は、前記発明１において、前記車輪軸は金属製であり、
前記軸方向突出部は軸方向に向く金属製の棒状体の一部
であり、前記車輪軸と樹脂製の前記キャスター本体とは
加熱圧入により一体化され、前記棒状体と樹脂製の前記
偏心車輪とは加熱圧入により一体化されていることを特
徴としている。

【００１７】本発明のトラベリング車用キャスターは、
車輪支持部の強度保証のために、両側の車輪支持部は圧
入により一体構造化されている。車輪支持部には凹部が
設けられている。このような凹部に車輪軸の鍔部が、嵌
め込まれている。鍔部の外側端面は、車輪支持部の外側
面から軸方向即ち走行方向に直交する横方向にはみ出し
ていない。ストッパの外側端面は車輪支持部の外側面か
ら横方向にはみ出していない。

【００１８】圧入手段は、カシメ止め、融着圧入、加熱
圧入などである。車輪軸又は軸方向突出部、車輪軸と軸
方向突出部の両方が、圧入により固定される。このよう
な圧入は、金属と樹脂の一体化を可能にする。金属側の
圧入部には、綾目などの溝が設けられている。この溝に
融解した樹脂が入り込み一体化構造が強化される。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１は、本発明のトラベリング車用キ
ャスターの実施形態１を示す正面図である。図２は、図
１の側面図である。これらの図でカート又はトラベリン
グ車と称される運搬車の車体は、省略され図示されてい
ない。キャスターは、車体を支持する車輪１、キャスタ
ー本体２、偏心車輪３、旋回軸受部４、図示されていな
い車体に取り付けるための旋回軸５から構成されてい
る。

【００２０】車輪１は、図３，４に示すように、車輪本
体６と車輪本体６の外周面にはめ込まれ弾性材で作られ
た弾性輪７から構成されている。車輪本体６の軸穴に軸
管８が差し込まれている。軸管８の材料は金属である。
軸管８の内周面に車輪軸９が軸方向に圧入され差し込ま
れている。

【００２１】キャスター本体２は、車輪１に車輪１に対
して回転自在に支持されている。旋回軸受部４は、車輪
の回転軸心線に交差し概ね鉛直に向きキャスター本体２
に支持され車体を回転自在に支持している。キャスター
本体２は、概ね鉛直方向に向く旋回軸心線を有してい
る。キャスター本体２には、両側に車輪支持部１１が設
けられている。車輪支持部１１は、キャスター本体２の
一部である。車輪軸９は、両端部が車輪支持部１１に支
持されている。

【００２２】旋回軸受部４は、図４に示されように、キ
ャスター本体２に一体に設けられている。旋回軸受部４
は、キャスター本体２の一部である。キャスター本体２
と旋回軸受部４は、合成樹脂、エンジニアリング・プラ
スティックにより一体成形されている。旋回軸受部４の
中心に概ね鉛直方向に向く旋回中心軸が旋回軸５として
設けられている。旋回軸５は、上端部に形成されている
ネジ部により車体にねじ込まれて取りつけられている。

【００２３】金属製の旋回軸５に樹脂製の軸受上側部１
２がインサート成形により一体に取りつけられている。
旋回軸受部４は、軸受下側部４ａを形成している。軸受
上側部１２と軸受下側部４ａの間に、複数の転動球１３
が介設されている。旋回軸５の下端に補助軸受１２ａが
固定され設けられている。軸受下側部４ａと補助軸受１
２ａとの間にも、複数の他の転動球１４が介設されてい
る。

【００２４】車輪軸９は延長部２１を備えている。延長
部２１は、車輪軸９として一体に備えられている。車輪
軸９の一端部がキャスター本体２の車輪支持部１１にカ
シメにより固定されている。延長部２１の片側には、即
ち、車輪軸９の片側には車輪軸鍔部２２が車輪軸９と一
体に設けられている。

【００２５】片側の車輪支持部１１に凹部２３が設けら
れている。車輪軸鍔部２２の内側面がカシメ時に接触す
る車輪軸突当面２４が凹部２３内に設けられている。車
輪軸鍔部２２の端面は車輪支持部１１の外側面から軸方
向にははみ出していない。即ち、車輪軸鍔部２２は凹部
２３内にある。車輪軸突当面２４は概ね鉛直面である。
車輪軸９と車輪支持部１１は固定され回転関係にはな
い。車輪軸９と車輪支持部１１は、摩擦摺動関係にない
ので、凹部２３に損傷は起きない。

【００２６】延長部２１を軸とするように、偏心車輪３
１が回転自在に設けられている。偏心車輪３１は、内輪
３２と外輪３３とから構成されている。内輪３２と外輪
３３は、軸方向に面接触している。内輪３２と外輪３３
は、図示するように組み立てられた後に、超音波融着が
行われ一体化される。このような組立の前に、偏心接地
輪３４が内輪３２と外輪３３の対向面の間に形成される
空間に挿入される。

【００２７】偏心接地輪３４の内周面と内輪３２又は外
輪３３の外周面との間に偏心輪側転動球３５が、介設さ
れている。外輪３３の内周面３６と軸管８の外周面との
間に圧縮コイルスプリング３７が介設されている。圧縮
コイルスプリング３７の外側端部を外輪３３の定位置に
位置づけるための位置づけ穴が、外輪３３の内周面３６
側に設けられている。

【００２８】圧縮コイルスプリング３７は、車輪軸９と
偏心車輪３１との間で上下方向の反発力を偏心車輪３１
に付与するための付勢手段である。従って、偏心車輪３
１は車輪軸９に上下方向に偏心自在になるように支持さ
れている。偏心車輪３１の偏心距離は自在に変更され
る。

【００２９】偏心車輪３１には、軸方向に突出する軸方
向突出部４１が設けられている。軸方向突出部４１は、
棒状体、ピン状体である突出用ネジ４２の突出端部とし
て設けられている。突出用ネジ４２は、偏心車輪３１の
外輪３３に軸方向にねじ込まれている。突出用ネジ４２
のネジ頭４３は、車輪支持部１１に開けられた窓穴４４
の中にある。即ち、棒状体鍔部であるネジ頭４３の外側
端面は、車輪支持部１１の外側面から軸方向にははみ出
していない。突出用ネジ４２は、金属により作られてい
る。

【００３０】他方、車輪１には車輪軸９のまわりに放射
方向に突出する複数の放射方向突出部５１が設けられて
いる。放射方向突出部５１は、１つの円周面５２を有し
ている。複数位置の複数の放射方向突出部５１は、同心
円周上に等角度間隔で円周面５２から突出している。車
輪１の外周面と偏心車輪３１の外周面が車輪軸から等距
離にある走行面Ｓに接しているとき、軸方向突出部４１
は放射方向突出部５１に対して軸心から遠い位置に位置
している。

【００３１】次に、前記実施形態１の作用・動作を説明
する。車輪１及び偏心車輪３１は、車体（図示せず）に
対し旋回軸５を中心として、概ね鉛直軸のまわりに回転
・旋回する。このような旋回は、転動球１３、１４によ
り円滑である。車輪１及び偏心車輪３１が車輪軸９のま
わりに回転する時に、車体に積まれた重い荷物により、
車輪軸９とキャスター本体２の車輪支持部１１との結合
部に大きい圧力が発生するが、車輪軸９と車輪支持部１
１は回転関係にないので、車輪軸９と車輪支持部１１と
の間の損傷が生じない。凹部２３に損傷が生じないこと
に、特に意義がある。

【００３２】車輪軸９と軸管８、又は、軸管８と車輪１
との間には回転関係があるが、接触面積が大きいので、
車輪軸９と軸管８、又は、軸管８と車輪１との間には損
傷が発生しにくい。キャスター本体２は面積が大きい。
キャスター本体２が仮に人の足に当たっても、キャスタ
ー本体２は足を傷つけない。車輪支持部１１からはみ出
していない車輪軸鍔部２２及びネジ頭４３は、人の足に
当たらない。

【００３３】車輪軸９は凹部２３を形成する車輪支持部
１１の部分にカシメにより組み立てられ組立作業が簡素
化されているが、組立強度は十分である。凹部２３が設
けられている車輪支持部１１の部分は、その他の部分に
比べて薄くなっているが、車輪支持部１１は金属の強度
に負けない程度に十分に厚く形成されているので、凹部
２３が設けられている車輪支持部１１の部分も十分な強
度を有している。凹部２３が設けられている車輪支持部
１１の部分は、車輪軸９とカシメ止め関係により一体化
構造になっているので、車輪軸９と相補的に十分な強度
を有している。

【００３４】車輪１の外周面と偏心車輪３１の外周面が
車輪軸から等距離にある走行面Ｓに接しているとき、軸
方向突出部４１は放射方向突出部５１に対して軸心から
遠い位置に位置している。このため、軸方向突出部４１
は、車輪１の回転時にも放射方向突出部５１に当たらな
い。エスカレータの昇降床に設けられている溝に偏心車
輪３１の偏心接地輪３４が入り込むと、偏心接地輪３４
は圧縮コイルスプリング３７により下方に即ち接地方向
に押し下げられる。

【００３５】偏心車輪３１と同体に押し下げられる軸方
向突出部４１は、隣り合う放射方向突出部５１の間に入
り込む。この入り込みは、車輪１の回転を阻止する。こ
の阻止は、トラベリング車即ちしょっぴんぐ・カートの
走り出しを阻止する。エスカレータの端部で車体が通常
の静止床に押し上げられると、偏心車輪３１が元の偏心
位置に復帰して、車輪１の回転が可能になる。

【００３６】（実施形態２）図５は、本発明のトラベリ
ング車用キャスターの実施形態２を示す。この実施形態
２は、実施形態１に対して車輪軸９のみが改良されてい
る。図５は車輪軸９のみを示しそれ以外は全て省略され
ている。金属製の車輪軸９の他の片側部のカシメ部２５
は、周囲にローレット又は溝が刻まれた溝部６１で形成
されている。溝部６１の複数の溝は、綾目状である。

【００３７】この車輪軸９は、超音波加熱溶着により車
輪支持部１１に結合させる場合に効果的である。超音波
加熱を行いながら車輪軸９を車輪支持部１１に圧入する
と、融解した車輪支持部１１の樹脂が溝部６１の綾目状
の刻みに流れ込み、融解樹脂が固着して車輪軸９の抜け
出しを完全に阻止する。このような結合は、短時間即ち
殆ど瞬時に完結し、作業時間を短縮する。金属ナットを
省略でき、単価を低減させる。

【００３８】（実施形態３）図６（ａ），（ｂ）は、本
発明のトラベリング車用キャスターの実施形態３を示
す。この実施形態３は、実施形態１に対して車輪軸９の
みが改良されている。金属製の車輪軸９の外周にはねじ
７１が切られている。このような車輪軸９が車輪支持部
１１に差し込まれた後に、片側の車輪支持部１１の外側
からナット７２がねじ込まれる。図７に示すように、ナ
ット７２の外周がちょうど嵌まり込む穴７３が車輪支持
部１１に設けられている。ナット７２が突きあたる底７
４が、穴７３の奥に設けられている。車輪軸９の片側の
端部は、ナット７２を介して、相補的に車輪支持部１１
に一体化され強度構造化されている。

【００３９】（実施形態４）図８は、本発明のトラベリ
ング車用キャスターの実施形態４を示す。この実施形態
４は、実施形態１の突出用ネジ４２が改良されている。
即ち、実施形態４の車輪軸９は実施形態２の車輪軸９と
同一である。実施形態１の突出用ネジ４２に代わってス
トッパピン１４２が用いられている。金属製のストッパ
ピン１４２の外周面に凹凸面８１が設けられている。凹
凸面８１は、綾目状に形成されている。綾目部分は、鍔
部８２から訳７ｍｍの幅に設けられておれば十分であ
る。実施形態４の軸方向突出部４１は、実施形態１の軸
方向突出部４１と同一である。

【００４０】実施形態１のネジ頭４３に代えられて、鍔
部８２が設けられている。鍔部８２の外側端面には、ド
ライバー溝は設けられていない。図９に示すように、こ
のストッパピン１４２は、圧入により外輪３３に一体化
される。ストッパピン１４２は、超音波溶着による溶融
圧入又は加熱圧入により外輪３３に圧入される。実施形
態４による組立は、実施形態１に比べて、組立作業が簡
素化されている。

【００４１】車輪軸９の端部と車輪支持部１１との結合
も、融着又は加熱圧入による。車輪軸９の端部にも、綾
目構造の溝が形成されている。

【００４２】（実施形態５）図１０は、本発明のトラベ
リング車用キャスターの実施形態５を示す。この実施形
態５は、実施形態１〜４に対して共通に改良されてい
る。車輪軸９の両端部と車輪支持部１１との固定関係部
及び突出用ネジ４２又はストッパピン１４２の外側端部
を覆うカバー９１，９２が、両側の車輪支持部１１にそ
れぞれに取りつけられている。カバー９１、カバー９２
は、それぞれに閉じられ一周するリング状の嵌込部９
３、９４が一体に内面側に設けられている。

【００４３】嵌込部９３、９４は、車輪支持部１１側の
閉じられ一周するリング状の嵌込穴に嵌め込まれてい
る。このような嵌め込み後に、車輪支持部１１と嵌込部
９３、９４がそれぞれに融着される。この融着は、組立
完了後の超音波溶着により行われる。この閉じた部分の
溶着により、軸部への洗浄水などの侵入が完全に防止さ
れ、耐久性が向上する。

【００４４】

【発明の効果】この発明のトラベリング車用キャスター
は、軽量化されているが強度は十分であり怪我を防止す
る構造を低廉に量産することができる。また、圧入手段
により金属部分を樹脂部分に一体化する構造の生産は、
低廉であり強度は十分である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のトラベリング車用キャスター
の実施形態１を示す正面図である。

【図２】図２は、図１の側面図である。

【図３】図３は、図１の正面断面図である。

【図４】図４は、図１の側面断面図である。

【図５】図５は、実施形態２の正面図である。

【図６】図６（ａ），（ｂ）は、実施形態３の正面図で
ある。

【図７】図７は、実施形態３の全体の正面断面図であ
る。

【図８】図８は、実施形態４の正面図である。

【図９】図９は、実施形態４の正面断面図である。

【図１０】図１０は、実施形態５の正面断面図である。

【符号の説明】

１…車輪（樹脂） ２…キャスター本体 ４…旋回軸受部（樹脂） ５…旋回軸（金属） ６…車輪本体 ８…軸管（金属） ９…車輪軸（金属） １１…車輪支持部 １３…転動球 ２２…車輪軸鍔部 ２３…凹部 ２５…カシメ部 ３１…偏心車輪（樹脂） ３４…偏心接地輪（樹脂） ３７…圧縮コイルスプリング ４１…軸方向突出部（金属） ４２…突出用ネジ（金属） ４３…ネジ頭（金属） １４２…ストッパピン（金属）

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体と、 前記車体を支持するための車輪と、 前記車輪に回転自在に支持されているキャスター本体
   と、 前記車輪の回転軸心線に交差し概ね鉛直に向き前記キャ
   スター本体に支持され車体を回転自在に支持するための
   旋回軸と、 前記キャスター本体の両側の車輪支持部に支持され前記
   車輪を支持する車輪軸と、 前記車輪軸に上下方向に偏心自在になるように支持され
   ている偏心車輪と、 前記車輪軸と前記偏心車輪との間で上下方向の反発力を
   前記偏心車輪に付与するための付勢手段とからなり、 前記車輪には前記車輪軸のまわりに放射方向に突出する
   複数の放射方向突出部が設けられ、 前記偏心車輪には軸方向に突出する軸方向突出部が設け
   られ、 前記車輪の外周面と前記偏心車輪の外周面が前記車輪軸
   から等距離にある走行面に接しているとき、前記軸方向
   突出部は前記放射方向突出部に対して軸心から遠い位置
   に位置しているトラベリング車用キャスターにおいて、 前記キャスター本体は合成樹脂で作られ、 前記車輪軸の片側には車輪軸鍔部が設けられ、 前記車輪軸の両端部が前記キャスター本体に圧入されて
   はめ込まれており、 前記車輪軸鍔部の内側面が圧入時に接触する車輪軸突当
   面が前記キャスター本体の片側の車輪支持部の凹部内に
   設けられ、 前記車輪軸鍔部の端面は前記車輪支持部の外側面から軸
   方向にははみ出していないことを特徴とするトラベリン
   グ車用キャスター。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記車輪軸と車輪支持部とは回転関係にないことを特徴
   とするトラベリング車用キャスター。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 前記発明１又は２において、 前記軸方向突出部は軸方向に向く金属製の棒状体の一部
   であり、 前記棒状体は前記偏心車輪に圧入されてはめ込まれてお
   り、 前記棒状体の片側には棒状体鍔部が設けられ、 前記棒状体鍔部の内側面が圧入時に接触する棒状体突当
   面が前記偏心車輪に設けられ、 前記棒状体鍔部の端面は前記車輪支持部の前記外側面か
   ら軸方向にははみ出していないことを特徴とするトラベ
   リング車用キャスター。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記圧入は加熱圧入であることを特徴とするトラベリン
   グ車用キャスター。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記加熱圧入の加熱は超音波加熱であることを特徴とす
   るトラベリング車用キャスター。
6. 【請求項６】請求項１において、 前記車輪軸は金属製であり、 前記軸方向突出部は軸方向に向く金属製の棒状体の一部
   であり、 前記車輪軸と樹脂製の前記キャスター本体とは加熱圧入
   により一体化され、 前記棒状体と樹脂製の前記偏心車輪とは加熱圧入により
   一体化されていることを特徴とするトラベリング車用キ
   ャスター。