JP3799554B2

JP3799554B2 - キャスター

Info

Publication number: JP3799554B2
Application number: JP2003328369A
Authority: JP
Inventors: 清春浅井
Original assignee: ハンマーキャスター株式会社
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: JP2005088846A

Description

この発明は、搬送用機器類や各種運搬車の底部などに取り付けて使用されるキャスターに関するものである。

従来、搬送用機器類や各種運搬車などは、それ自体の搬送中や荷物などの運搬中に、道路などの凹凸部を走行したり、段差部を乗り越える時などに衝撃が加わるので、このような衝撃を和らげるため緩衝部材付きのキャスターを底部などに取り付けたものとしている。

前記キャスターとしては、図１３、１４に示したように、フォーク３１を上部フォーク３１ａと下部フォーク３１ｂに分割したものとし、上部フォーク３１ａの下方に車輪３２を設けた下部フォーク３１ｂが回動可能に軸支されると共に、この軸支部は車軸の垂直線上より前側位置にし、上部フォーク３１ａと下部フォーク３１ｂの間にコイルバネ３３を縦方向に介設してなる緩衝部材を備えたものが存在する（特許文献１）。
特開平７−３２９５０５号（第２頁、図１、２）

しかしながら、上記従来のキャスターは、緩衝部材として上部フォーク３１ａと下部フォーク３１ｂの間にコイルバネ３３を縦方向に介設してなるものとしているので、その介設したコイルバネ３３の長さ分、キャスターの嵩が高くなるという課題を有していた。

また、上記従来のキャスターは、道路などの凹凸部を走行した時などに、振動が緩和されることは殆どなく、しかもコイルバネ３３が共振することがあり、共振によりコイルバネ３３の振幅が大きくなって、揺れが激しくなるという課題を有していた。

そこで、この発明は、上記従来の課題を解決するものであり、嵩の高いものとならず、道路などの凹凸部を走行したり、段差部を乗り越える時などにも振動が緩和され、さらに共振が抑えられて揺れが小さくなり、しかも段差部の大小にかかわらず、緩衝部材としての作用が十分で円滑な走行ができるようにしたキャスターを提供することを目的としてなされたものである。

そのため、この発明のキャスターは、フォーク１を上部フォーク１ａと下部フォーク１ｂに分割したものとし、上部フォーク１ａの上下部に形成した軸支孔４、５を、上部の軸支孔４、下部の軸支孔５の順にキャスターの前方より後方に向かって配置し、下部フォーク１ｂの上中下部に形成した軸支孔６、７、８を中部の軸支孔７、上部の軸支孔６、下部の軸支孔８の順にキャスターの前方より後方に向かって配置したものとし、円錐コイルバネ９のコイル径の大きい側を前支持体１８に支持し、円錐コイルバネ９のコイル径の小さい側を後支持体１９に支持し、前支持体１８を上部フォーク１ａの上部の軸支孔４に軸支すると共に、後支持体１９を下部フォーク１ｂの上部の軸支孔６に軸支することにより、上下部フォーク１ａ、１ｂ内に円錐コイルバネ９を伸縮自在として横方向に配置したものとし、上部フォーク１ａの下部の軸支孔５と下部フォーク１ｂの中部の軸支孔７を軸支して、上部フォーク１ａと下部フォーク１ｂとを回動可能とし、さらに下部フォーク１ｂの下部の軸支孔８に車輪１３を回転自在に軸支したものとしている。

さらに、この発明のキャスターは、前記円錐コイルバネ９の胴部内に支持ピン２０を遊貫通させ、この支持ピン２０の前端を前支持体１８に、後端を後支持体１９に軸支したものとしている。

この発明のキャスターは、以上に述べたように構成されているので、嵩の高いものとならず、道路などの凹凸部を走行したり、段差部を乗り越える時などにも振動が緩和され、さらに共振が抑えられて揺れが小さくなり、しかも段差部の大小にかかわらず、緩衝部材としての作用が十分で円滑な走行ができるものとなった。

以下、この発明のキャスターの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

この発明のキャスターは、図１〜４に示したように、フォーク１を上部フォーク１ａと下部フォーク１ｂに分割したものとし、上部フォーク１ａを搬送用機器類や各種運搬車の底部などに固着される台座２の下側に、軸受３を介在させて旋回自在として取り付けたものとしている。上部フォーク１ａの上下部には、図５、６に示したように、軸支孔４、５を形成し、これら軸支孔４、５を、上部の軸支孔４、下部の軸支孔５の順にキャスターの前方より後方に向かって配置したものとしている。下部フォーク１ｂの上中下部には、図７、８に示したように、軸支孔６、７、８を形成し、これら軸支孔６、７、８を中部の軸支孔７、上部の軸支孔６、下部の軸支孔８の順にキャスターの前方より後方に向かって配置したものとしている。そして、前記上下部フォーク１ａ、１ｂ内には、緩衝部材としての円錐コイルバネ９を伸縮自在として横方向に配置したものとしており、上部フォーク１ａの下部の軸支孔５と下部フォーク１ｂの中部の軸支孔７を、ブッシュ１０を介して段付きピン１１により軸支して、上部フォーク１ａと下部フォーク１ｂとを回動可能とし、さらに下部フォーク１ｂの下部の軸支孔８に車軸１２により車輪１３を回転自在に軸支したものとしている。

前記上部フォーク１ａは、金属板を折り曲げる等して上板１４の両端に側板１５、１５を垂設したものとしている。なお、前記軸支孔４、５は、これら側板１５、１５にぞれぞれ形成したものとしている。

前記下部フォーク１ｂは、金属板を折り曲げる等して上板１６の両端に側板１７、１７を垂設したものとし、これら側板１７、１７が前記上部フォーク１ａの側板１５、１５のそれぞれの内側に配設されるようにしている。なお、前記軸支孔６、７、８は、これら側板１７、１７にぞれぞれ形成したものとしている。

前記円錐コイルバネ９は、コイル径の大きい側をキャスターの外側に向け、コイル径の小さい側をキャスターの内側に向け、コイル径の大きい側を前支持体１８に支持し、コイル径の小さい側を後支持体１９に支持したものとしている。そして、前支持体１８を上部フォーク１ａの上部の軸支孔４に軸支すると共に、後保持体１９を下部フォーク１ｂの上部の軸支孔６に軸支することにより、上下部フォーク１ａ、１ｂ内に前記円錐コイルバネ９を伸縮自在として横方向に配置したものとしている。このようにすると、円錐コイルバネ９のコイル径の小さい側は、車輪１３の上方に位置することになるので、この車輪１３と上部フォーク１ａとの隙間が狭くても、この隙間に円錐コイルバネ９を配置することができる。したがって、車輪１３とフォーク１との隙間を狭くできるので、その結果、キャスターの嵩を低いものとすることができる。

なお、前記円錐コイルバネ９は、必要に応じ、ゴム状弾性を有する防振体（図示せず）で被包したものしてもよい。このようにすると、円錐コイルバネ９の伸縮時の巻線どうしの接触によるきしみ音が緩和されることになる。

さらに、前記円錐コイルバネ９は、胴部内に支持ピン２０を遊貫通させ、この支持ピン２０の前端を前支持体１８に、後端を後支持体１９に軸支したものとしている。このようにすることにより、円錐コイルバネ９は、前後支持体１８、１９に安定した状態で支持されることになる。また、前後支持体１８、１９は、それぞれ略コ字状としており、円錐コイルバネ９の前端部を前支持体１８により取り囲み、円錐コイルバネ９の後端部を後支持体１９により取り囲み、この円錐コイルバネ９を保護するようにしているが、前後支持体１８、１９の形状は特に限定されない。

また、この発明のキャスターにおいて、円錐コイルバネ９は、バネ定数が一定でなく、図１０に示すような、非線形バネ特性を有しているので、すなわち衝撃が増加するにつれてバネの変位が大きくなるので、段差部の大きい個所での強い衝撃を効果的に緩衝することができる。

なお、この発明のキャスターにおいて、円錐コイルバネ９のバネ定数をどの程度にするかは、道路などの凹凸部や段差部がどの程度であるかによって求められる緩衝効果による。すなわち、この発明のキャスターが少しの凹凸部や段差部で使用され、あまり大きな緩衝効果が必要でない場合にはバネ定数が余り急激に増大しないものとし、逆に大きな凹凸部や段差部で使用される時はバネ定数が急激に増大するものにすればよい。

以上のように構成したこの発明のキャスターは、搬送用機器類や各種運搬車の底部などに取り付けて、道路などの凹凸部を走行したり、段差部を乗り越える時には、その緩衝部材である円錐コイルバネが次のように作用する。

先ず、この発明のキャスターの車輪１３が道路などの凹凸部や段差部に当たると、図１１に示した状態からこの車輪１３が持ち上げられ、その車軸１２が上に移動するので下部フォーク１ｂが矢印Ａ方向に回動し、図１２に示した状態となり、車輪１３がその凹凸部や段差部に乗り上げる。この時、円錐コイルバネ９が縮小することにより、車輪１３に作用する衝撃が吸収される。さらに、この衝撃が吸収されるときに円錐コイルバネ９から発する衝撃音は、防振体（図示せず）によって吸収される。そして、車輪１３がその凹凸部や段差部に乗り上げた後は、縮小した円錐コイルバネ９がその復元力により元に戻り、下部フォーク１ｂも前記矢印Ａ方向とは逆の方向に回動して元に戻り、通常の走行状態を保つことができるようになる。

また、この発明のキャスターの車輪１３が道路などの凹凸部や段差部に当たると、前記したように円錐コイルバネ９が縮小することにより、車輪１３に作用する衝撃が吸収されるが、この場合円錐コイルバネ９の胴部を被包している防振体（図示せず）が縮小して元に戻るまでの時間は、円錐コイルバネ９が縮小して元に戻るまでの時間より遅れるので、この時間の遅れにより振動が緩和されて、キャスターの走行状態が円滑なものとなる。しかも、この発明のキャスターでは、円錐コイルバネ９を使用しているため共振しないものとなり、キャスター走行時の揺れを小さくすることができる。

この発明のキャスターの側面図である。この発明のキャスターの正面図である。この発明のキャスターの背面図である。この発明のキャスターの横断面図である。この発明のキャスターの上部フォークの側面図である。この発明のキャスターの上部フォークの正面図である。この発明のキャスターの下部フォークの側面図である。この発明のキャスターの下部フォークの正面図である。この発明のキャスターの緩衝部材の側面図である。この発明のキャスターの緩衝部材のバネ定数と変位量の関係を示す図である。この発明のキャスターの緩衝部材が作用する直前の状態を示す一部断面側面図である。この発明のキャスターの緩衝部材が作用した状態を示す一部断面側面図である。従来のキャスターの側面図である。従来のキャスターの横断面図である。

符号の説明

１フォーク
１ａ上部フォーク
１ｂ下部フォーク
４軸支孔
５軸支孔
６軸支孔
７軸支孔
８軸支孔
９円錐コイルバネ
１３車輪
１８前支持体
１９後支持体
２０支持ピン

Claims

フォーク（１）を上部フォーク（１ａ）と下部フォーク（１ｂ）に分割したものとし、上部フォーク（１ａ）の上下部に形成した軸支孔（４、５）を、上部の軸支孔（４）、下部の軸支孔（５）の順にキャスターの前方より後方に向かって配置し、下部フォーク（１ｂ）の上中下部に形成した軸支孔（６、７、８）を中部の軸支孔（７）、上部の軸支孔（６）、下部の軸支孔（８）の順にキャスターの前方より後方に向かって配置したものとし、円錐コイルバネ（９）のコイル径の大きい側を前支持体（１８）に支持し、円錐コイルバネ（９）のコイル径の小さい側を後支持体（１９）に支持し、前支持体（１８）を上部フォーク（１ａ）の上部の軸支孔（４）に軸支すると共に、後支持体（１９）を下部フォーク（１ｂ）の上部の軸支孔（６）に軸支することにより、上下部フォーク（１ａ、１ｂ）内に円錐コイルバネ（９）を伸縮自在として横方向に配置したものとし、上部フォーク（１ａ）の下部の軸支孔（５）と下部フォーク（１ｂ）の中部の軸支孔（７）を軸支して、上部フォーク（１ａ）と下部フォーク（１ｂ）とを回動可能とし、さらに下部フォーク（１ｂ）の下部の軸支孔（８）に車輪（１３）を回転自在に軸支したことを特徴とするキャスター。
前記円錐コイルバネ（９）の胴部内に支持ピン（２０）を遊貫通させ、この支持ピン（２０）の前端を前支持体（１８）に、後端を後支持体（１９）に軸支したことを特徴とする請求項１記載のキャスター。