JP3998396B2 - キャスター - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車椅子、ベビーカー、台車等に取り付けられるキャスターの緩衝機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キャスターに加わる衝撃を吸収する構造として、車体側に結合されるブラケットと、ブラケットに回動可能に連結され車輪を支持するリンクと、ブラケットとリンクの間に介装されるクッションゴムを備えるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のキャスターにあっては、クッションゴムのバネ特性によって載せられる荷重および衝撃吸収効果が決まり、クッションゴムが堅すぎて初期作動が悪化したり、クッションゴムが柔らかすぎて底付きを起こす等の問題点があった。
【０００４】
また、キャスターにシリンダおよびピストン等で構成される油圧ダンパを介装する構造は、キャスターが大型化して現行の車椅子、ベビーカー、台車等に組み付けることが難しくなる。
【０００５】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、キャスターに適した緩衝機構を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、車体側に結合されるブラケットと、ブラケットに回動可能に連結されるリンクと、リンクに回転可能に連結される車輪と、リンクの回動に伴って伸縮する懸架バネとを備えるキャスターにおいて、リンクの回動支点にリンクの回動に伴って作動流体が流動するロータリダンパと、リンクとロータリダンパの相対回転を所定の角度範囲で許容する軸継ぎ手と、リンクとロータリダンパを結ぶトルク伝達バネと、ロータリダンパを中立位置に付勢する戻しバネと、を備えるものとした。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、ブラケットはブラケット側に連結される固定ハウジングと、リンク側に連結される回転ハウジングと、 固定ハウジングに対して回転ハウジングが回転するのに伴って作動流体を通すオリフィスとを備えるものとした。
【０００９】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、キャスターへの入力に応じて懸架バネを伸縮させながらリンクが揺動すると、ロータリダンパの作動流体が流動する。この作動流体の流れに付与される流動抵抗により、リンクの揺動を抑える減衰力が生じ、キャスターが路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を吸収する。
そして、キャスターへの初期入力に対してロータリダンパはトルク伝達バネを介してリンクに対して相対回転し、ロータリダンパの減衰力がトルク伝達バネを介して付与される。キャスターへの入力が大きくなるのに伴ってロータリダンパは軸継ぎ手を介してリンクと一体に回転し、ロータリダンパの減衰力が軸継ぎ手を介してリンクに付与される。これにより、リンクの揺動を抑える減衰力が段階的に高まり、キャスターが路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を有効に吸収する。
【００１０】
ブラケットに対するリンクの回動支点にロータリダンパを設ける構造により、キャスターの大型化が避けられる。
【００１１】
第２の発明において、キャスターへの入力に応じて懸架バネを伸縮させながらリンクが揺動すると、作動流体がオリフィスを通過して流れ、オリフィスによって付与される流動抵抗により、リンクの揺動を抑える減衰力が生じ、キャスターが路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を吸収する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、キャスター１は台車等の車体に締結されるブラケット２と、ブラケット２に回動可能に支持されるリンク３と、リンク３の先端部に回転可能に支持される車輪４とを備える。なお、キャスター１は荷物を運搬する台車に限らず、例えば車椅子やベビーカー等に用いてもよい。
【００１５】
ブラケット２はコの字形断面を持ち、その上部にボルト５がベアリング８を介して回転可能に結合され、このボルト５を介して車体に締結される。ブラケット２およびリンク３はボルト５の軸まわり（左右方向）に回動して車輪４が進行方向を向くようになっている。なお、ベアリング等を廃止して、ブラケット２を車体に回転不能に連結してもよい。
【００１６】
リンク３はその基端部がブラケット２に対して水平軸回り（上下方向）に回動可能に支持される。リンク３の先端部にピン６を介して車輪４が回転可能に連結される。
【００１７】
ブラケット２とリンク３の間には金属製の懸架バネ１０が伸縮可能に介装される。ブラケット２には環状の取付座１５が固着され、コイル状の懸架バネ１０の上端部が取付座１５の内側に係合する。リンク３には環状の取付座１６が固着され、懸架バネ１０の下端部が取付座１６の内側に係合する。
【００１８】
ブラケット２に対するリンク３の回動支点にはリンク３の回動に伴って作動油（作動流体）が流動するロータリダンパ２０が設けられる。リンク３はロータリダンパ２０を介してブラケット２に回動可能に支持される。
【００１９】
図２に示すように、ロータリダンパ２０はリンク３にダンパ軸１９を介して結合される回転ハウジング２２と、ブラケット２に結合される固定ハウジング２１を備え、固定ハウジング２１の内側に回転ハウジング２２が回動可能に嵌合する。
【００２０】
固定ハウジング２１は円筒状の内壁面２１ａと、内壁面２１ａから径方向に突出する一対の仕切壁２１ｂとを有する。回転ハウジング２２は円筒状の外壁面２２ａと、外壁面２２ａから径方向に突出する一対の仕切壁２２ｂとを有する。固定ハウジング２１と回転ハウジング２２の間には各仕切壁２１ｂ，２２ｂを介して４つの室２３〜２６が画成される。固定ハウジング２１の仕切壁２１ｂが回転ハウジング２２の外壁面２２ａに摺接し、回転ハウジング２２の仕切壁２２ｂが固定ハウジング２１の内壁面２１ａに摺接する。
【００２１】
回転ハウジング２２の各仕切壁２２ｂにはオリフィス２７，２８がそれぞれ形成される。オリフィス２７は室２３と２４を連通し、オリフィス２８は室２５と２６を連通し、リンク３の回動に伴って作動油が各オリフィス２７，２８を通って流動するようになっている。
【００２２】
リンク３が上方向に回動する際、回転ハウジング２２は図２において反時計回りに回動し、室２３の作動油がオリフィス２７を通って室２４に流入するとともに、室２５の作動油がオリフィス２８を通って室２６に流入する。
【００２３】
逆にリンク３が下方向に回動する際、回転ハウジング２２は図２において時計回りに回動し、室２４の作動油がオリフィス２７を通って室２３に流入するとともに、室２６の作動油がオリフィス２８を通って室２５に流入する。
【００２４】
以上のように構成され、キャスター１に加わる荷重に応じて懸架バネ１０が収縮してリンク３の傾きが決まる。
【００２５】
キャスター１への入力に応じて懸架バネ１０を伸縮させながらリンク３が揺動すると、ロータリダンパ２０は固定ハウジング２１に対して回転ハウジング２２が回動し、作動油が各オリフィス２７，２８を通って流動する。このとき、各オリフィス２７，２８が作動油の流れに付与する流動抵抗により、リンク３の揺動を抑える減衰力が生じ、キャスター１が路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を吸収する。
【００２６】
ブラケット２に対するリンク３の回動支点にロータリダンパ２０を設ける構造により、キャスター１の大型化が避けられる。
【００２７】
次に他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００２８】
図３に示すように、ロータリダンパ２０のダンパ軸１９とリンク３の間に所定の角度範囲で両者の相対回転を許容する軸継ぎ手３０を備える。図４に示すように、軸継ぎ手３０はダンパ軸１９に一対の扇形断面の凹部１９ａが形成される一方、リンク３側にはこの凹部１９ａに係合して所定の角度範囲で相対回転する平板状の係合部３ａが形成される。ロータリダンパ２０のダンパ軸１９とリンク３は係合部３ａが凹部１９ａの壁面に当接しない角度範囲で相対回転し、係合部３ａが凹部１９ａの壁面に当接することにより一体で回転する。
【００２９】
リンク３とダンパ軸１９を結ぶトルク伝達バネ３１を備える。コイル状のトルク伝達バネ３１はその一端３１ａがダンパ軸１９に結合し、他端３１ｂがリンク３側に結合している。
【００３０】
ロータリダンパ２０のダンパ軸１９を中立位置に付勢する戻しバネ３２を備える。戻しバネ３２はその一端３２ａがダンパ軸１９に結合し、他端３２ｂがロータリダンパ２０の固定ハウジング２１に結合している。ロータリダンパ２０はその中立位置で固定ハウジング２１に対してダンパ軸１９が正逆両方向に回転することができる。
【００３１】
以上のように構成され、キャスター１への初期入力に対してダンパ軸１９はトルク伝達バネ３１を介してリンク３に対して相対回転し、ロータリダンパ２０の減衰力がトルク伝達バネ３１を介して付与される。 キャスター１への入力が大きくなるのに伴ってダンパ軸１９は軸継ぎ手３０を介してリンク３と一体に回転し、ロータリダンパ２０の減衰力が軸継ぎ手３０を介して付与される。これにより、リンク３の揺動を抑える減衰力が段階的に高まり、キャスター１が路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を有効に吸収する。
【００３２】
なお、懸架バネは金属スプリングに代えて圧縮ゴムブロック等を用いてもよい。
【００３３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すキャスターの側面図。
【図２】同じくロータリダンパの断面図。
【図３】他の実施の形態を示すキャスターの一部平面図。
【図４】同じく図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１ キャスター
２ ブラケット
３ リンク
４ 車輪
１０ 懸架バネ
２０ ロータリダンパ
２１ 固定ハウジング
２２ 回転ハウジング
２７，２８ オリフィス
３０ 軸継ぎ手
３１ トルク伝達バネ
３２ 戻しバネ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車椅子、ベビーカー、台車等に取り付けられるキャスターの緩衝機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キャスターに加わる衝撃を吸収する構造として、車体側に結合されるブラケットと、ブラケットに回動可能に連結され車輪を支持するリンクと、ブラケットとリンクの間に介装されるクッションゴムを備えるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のキャスターにあっては、クッションゴムのバネ特性によって載せられる荷重および衝撃吸収効果が決まり、クッションゴムが堅すぎて初期作動が悪化したり、クッションゴムが柔らかすぎて底付きを起こす等の問題点があった。
【０００４】
また、キャスターにシリンダおよびピストン等で構成される油圧ダンパを介装する構造は、キャスターが大型化して現行の車椅子、ベビーカー、台車等に組み付けることが難しくなる。
【０００５】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、キャスターに適した緩衝機構を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、車体側に結合されるブラケットと、ブラケットに回動可能に連結されるリンクと、リンクに回転可能に連結される車輪と、リンクの回動に伴って伸縮する懸架バネとを備えるキャスターにおいて、リンクの回動支点にリンクの回動に伴って作動流体が流動するロータリダンパと、リンクとロータリダンパの相対回転を所定の角度範囲で許容する軸継ぎ手と、リンクとロータリダンパを結ぶトルク伝達バネと、ロータリダンパを中立位置に付勢する戻しバネと、を備えるものとした。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、ブラケットはブラケット側に連結される固定ハウジングと、リンク側に連結される回転ハウジングと、 固定ハウジングに対して回転ハウジングが回転するのに伴って作動流体を通すオリフィスとを備えるものとした。
【０００９】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、キャスターへの入力に応じて懸架バネを伸縮させながらリンクが揺動すると、ロータリダンパの作動流体が流動する。この作動流体の流れに付与される流動抵抗により、リンクの揺動を抑える減衰力が生じ、キャスターが路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を吸収する。
そして、キャスターへの初期入力に対してロータリダンパはトルク伝達バネを介してリンクに対して相対回転し、ロータリダンパの減衰力がトルク伝達バネを介して付与される。キャスターへの入力が大きくなるのに伴ってロータリダンパは軸継ぎ手を介してリンクと一体に回転し、ロータリダンパの減衰力が軸継ぎ手を介してリンクに付与される。これにより、リンクの揺動を抑える減衰力が段階的に高まり、キャスターが路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を有効に吸収する。
【００１０】
ブラケットに対するリンクの回動支点にロータリダンパを設ける構造により、キャスターの大型化が避けられる。
【００１１】
第２の発明において、キャスターへの入力に応じて懸架バネを伸縮させながらリンクが揺動すると、作動流体がオリフィスを通過して流れ、オリフィスによって付与される流動抵抗により、リンクの揺動を抑える減衰力が生じ、キャスターが路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を吸収する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、キャスター１は台車等の車体に締結されるブラケット２と、ブラケット２に回動可能に支持されるリンク３と、リンク３の先端部に回転可能に支持される車輪４とを備える。なお、キャスター１は荷物を運搬する台車に限らず、例えば車椅子やベビーカー等に用いてもよい。
【００１５】
ブラケット２はコの字形断面を持ち、その上部にボルト５がベアリング８を介して回転可能に結合され、このボルト５を介して車体に締結される。ブラケット２およびリンク３はボルト５の軸まわり（左右方向）に回動して車輪４が進行方向を向くようになっている。なお、ベアリング等を廃止して、ブラケット２を車体に回転不能に連結してもよい。
【００１６】
リンク３はその基端部がブラケット２に対して水平軸回り（上下方向）に回動可能に支持される。リンク３の先端部にピン６を介して車輪４が回転可能に連結される。
【００１７】
ブラケット２とリンク３の間には金属製の懸架バネ１０が伸縮可能に介装される。ブラケット２には環状の取付座１５が固着され、コイル状の懸架バネ１０の上端部が取付座１５の内側に係合する。リンク３には環状の取付座１６が固着され、懸架バネ１０の下端部が取付座１６の内側に係合する。
【００１８】
ブラケット２に対するリンク３の回動支点にはリンク３の回動に伴って作動油（作動流体）が流動するロータリダンパ２０が設けられる。リンク３はロータリダンパ２０を介してブラケット２に回動可能に支持される。
【００１９】
図２に示すように、ロータリダンパ２０はリンク３にダンパ軸１９を介して結合される回転ハウジング２２と、ブラケット２に結合される固定ハウジング２１を備え、固定ハウジング２１の内側に回転ハウジング２２が回動可能に嵌合する。
【００２０】
固定ハウジング２１は円筒状の内壁面２１ａと、内壁面２１ａから径方向に突出する一対の仕切壁２１ｂとを有する。回転ハウジング２２は円筒状の外壁面２２ａと、外壁面２２ａから径方向に突出する一対の仕切壁２２ｂとを有する。固定ハウジング２１と回転ハウジング２２の間には各仕切壁２１ｂ，２２ｂを介して４つの室２３〜２６が画成される。固定ハウジング２１の仕切壁２１ｂが回転ハウジング２２の外壁面２２ａに摺接し、回転ハウジング２２の仕切壁２２ｂが固定ハウジング２１の内壁面２１ａに摺接する。
【００２１】
回転ハウジング２２の各仕切壁２２ｂにはオリフィス２７，２８がそれぞれ形成される。オリフィス２７は室２３と２４を連通し、オリフィス２８は室２５と２６を連通し、リンク３の回動に伴って作動油が各オリフィス２７，２８を通って流動するようになっている。
【００２２】
リンク３が上方向に回動する際、回転ハウジング２２は図２において反時計回りに回動し、室２３の作動油がオリフィス２７を通って室２４に流入するとともに、室２５の作動油がオリフィス２８を通って室２６に流入する。
【００２３】
逆にリンク３が下方向に回動する際、回転ハウジング２２は図２において時計回りに回動し、室２４の作動油がオリフィス２７を通って室２３に流入するとともに、室２６の作動油がオリフィス２８を通って室２５に流入する。
【００２４】
以上のように構成され、キャスター１に加わる荷重に応じて懸架バネ１０が収縮してリンク３の傾きが決まる。
【００２５】
キャスター１への入力に応じて懸架バネ１０を伸縮させながらリンク３が揺動すると、ロータリダンパ２０は固定ハウジング２１に対して回転ハウジング２２が回動し、作動油が各オリフィス２７，２８を通って流動する。このとき、各オリフィス２７，２８が作動油の流れに付与する流動抵抗により、リンク３の揺動を抑える減衰力が生じ、キャスター１が路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を吸収する。
【００２６】
ブラケット２に対するリンク３の回動支点にロータリダンパ２０を設ける構造により、キャスター１の大型化が避けられる。
【００２７】
次に他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００２８】
図３に示すように、ロータリダンパ２０のダンパ軸１９とリンク３の間に所定の角度範囲で両者の相対回転を許容する軸継ぎ手３０を備える。図４に示すように、軸継ぎ手３０はダンパ軸１９に一対の扇形断面の凹部１９ａが形成される一方、リンク３側にはこの凹部１９ａに係合して所定の角度範囲で相対回転する平板状の係合部３ａが形成される。ロータリダンパ２０のダンパ軸１９とリンク３は係合部３ａが凹部１９ａの壁面に当接しない角度範囲で相対回転し、係合部３ａが凹部１９ａの壁面に当接することにより一体で回転する。
【００２９】
リンク３とダンパ軸１９を結ぶトルク伝達バネ３１を備える。コイル状のトルク伝達バネ３１はその一端３１ａがダンパ軸１９に結合し、他端３１ｂがリンク３側に結合している。
【００３０】
ロータリダンパ２０のダンパ軸１９を中立位置に付勢する戻しバネ３２を備える。戻しバネ３２はその一端３２ａがダンパ軸１９に結合し、他端３２ｂがロータリダンパ２０の固定ハウジング２１に結合している。ロータリダンパ２０はその中立位置で固定ハウジング２１に対してダンパ軸１９が正逆両方向に回転することができる。
【００３１】
以上のように構成され、キャスター１への初期入力に対してダンパ軸１９はトルク伝達バネ３１を介してリンク３に対して相対回転し、ロータリダンパ２０の減衰力がトルク伝達バネ３１を介して付与される。 キャスター１への入力が大きくなるのに伴ってダンパ軸１９は軸継ぎ手３０を介してリンク３と一体に回転し、ロータリダンパ２０の減衰力が軸継ぎ手３０を介して付与される。これにより、リンク３の揺動を抑える減衰力が段階的に高まり、キャスター１が路面の凹凸等から受ける振動や衝撃を有効に吸収する。
【００３２】
なお、懸架バネは金属スプリングに代えて圧縮ゴムブロック等を用いてもよい。
【００３３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すキャスターの側面図。
【図２】同じくロータリダンパの断面図。
【図３】他の実施の形態を示すキャスターの一部平面図。
【図４】同じく図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１ キャスター
２ ブラケット
３ リンク
４ 車輪
１０ 懸架バネ
２０ ロータリダンパ
２１ 固定ハウジング
２２ 回転ハウジング
２７，２８ オリフィス
３０ 軸継ぎ手
３１ トルク伝達バネ
３２ 戻しバネ
Claims (2)
- 車体側に結合されるブラケットと、前記ブラケットに回動可能に連結されるリンクと、前記リンクに回転可能に連結される車輪と、前記リンクの回動に伴って伸縮する懸架バネとを備えるキャスターにおいて、前記リンクの回動支点に前記リンクの回動に伴って作動流体が流動するロータリダンパと、前記リンクと前記ロータリダンパの相対回転を所定の角度範囲で許容する軸継ぎ手と、前記リンクと前記ロータリダンパを結ぶトルク伝達バネと、前記ロータリダンパを中立位置に付勢する戻しバネと、を備えたことを特徴とするキャスター。
- 前記ブラケットは前記ブラケット側に連結される固定ハウジングと、前記リンク側に連結される回転ハウジングと、前記固定ハウジングに対して前記回転ハウジングが回転するのに伴って作動流体を通すオリフィスと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のキャスター。
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Cited By (1)
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| WO2022075598A1 (ko) * | 2020-10-08 | 2022-04-14 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 |
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2000
- 2000-04-04 JP JP2000102286A patent/JP3998396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104887436A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-09-09 | 无锡瑞巴斯医疗器械有限公司 | 一种驱动轮自平衡悬挂系统 |
Also Published As
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| JP2001277808A (ja) | 2001-10-10 |
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