JP4044595B1 - Swivel brake - Google Patents
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Abstract
【課題】手押し車の自在輪にとりつけられる取手から手を離すと効くブレーキを提供する。
【解決手段】ブレーキシューを車輪に押し付けるのではなく、車輪の回転がブレーキシューの回転に伝わり制動力を大きく成長させる手法で、ブレーキを押さえる力が要らないだけでなくブレーキシューの磨耗が少ないことを特長とする。ブレーキシューが環状のベアリングケースの内側の円錐状の空間を車輪外周に沿って移動し、台座下面と車輪との間で車輪の正転にはレバーとなって逆転にはクサビとなって車輪の回転を止める。
【選択図】 図2Disclosed is a brake that works when a hand is released from a handle attached to a free wheel of a handcart.
[Solution] Rather than pressing the brake shoe against the wheel, the rotation of the wheel is transmitted to the rotation of the brake shoe to greatly increase the braking force. Features. The brake shoe moves along the outer periphery of the wheel in the conical space inside the annular bearing case, and it becomes a lever for the normal rotation of the wheel between the bottom surface of the pedestal and the wheel and a wedge for the reverse rotation. Stop rotation.
[Selection] Figure 2
Description
自在輪のブレーキに関する。 It relates to the brake of a universal wheel.
ブレーキシューを車輪に押し付けるのではなく、車輪の回転がブレーキシューの回転に伝わり、ブレーキシューの回転によって制動力を大きく成長させる手法で、ブレーキを押さえる力が要らない手法は、すでに特許文献1請求項10と図19において、吊り下げられたブレーキが車輪に接触し車輪の回転と共に当たり、更には回転をロックする突起が車輪に食い込み、車輪の回転をロックする手法が公開されている。 Instead of pressing the brake shoe against the wheel, the rotation of the wheel is transmitted to the rotation of the brake shoe and the braking force is greatly increased by the rotation of the brake shoe. In item 10 and FIG. 19, a method is disclosed in which the suspended brake contacts the wheel and hits with the rotation of the wheel, and further, a protrusion that locks the rotation bites into the wheel and locks the rotation of the wheel.
また上記の回転するブレーキシューを取手によって上下に動かし、車輪から引き離したり接触させたりする機構は、特許文献2請求項8と図12において公開され、取手から手を離すとカートを動かない状態にするブレーキに利用されている。ブレーキシューの回転と共に制動力が増すためには、車輪とブレーキシューの回転軸が固定される必要があり、特許文献3請求項6と図18において、これについての解決方法が発明された。回転するブレーキシューが折れ曲がるアームに取り付きアームが折れ曲がり、ブレーキシューを車輪から離しアームが一直線のとき、車輪に接触させる手法である。
Further, a mechanism for moving the rotating brake shoe up and down by a handle so that the brake shoe is pulled away from or brought into contact with the wheel is disclosed in
更に特許文献4請求項2と図10において発明されたように、回転体を取り付けるアームが動かないようにするのではなく、ブレーキシューの回転によってアームを動かない位置に移動させるようにして、ブレーキシューの回転軸の位置を固定する装置を省略した。 Further, as invented in claim 2 and FIG. 10 of Patent Document 4, the brake is made not to move the arm to which the rotating body is attached, but to move to an unmovable position by rotation of the brake shoe. The device for fixing the position of the rotating shaft of the shoe is omitted.
以上に回転しながら制動力を増すブレーキシューを、固定輪だけではなく自在輪にも取り付けた例として、特許文献3図19に紹介された。これは車輪枠にこのブレーキを取り付けるもので、ブレーキ自体が大きな円を描いて動くため、ブレーキを入り切りする装置はこの円外の円周全体としている。ブレーキ装置を車輪枠に取り付けた場合、装置は車輪と共に回転するが、ブレーキ装置が車体に取り付きブレーキシューが単に上下するだけの構造が、特許文献5に考案されている。
旋回する車輪に、ブレーキシューが車輪の向く方向に関係なく車輪に接触する機会を得るには、特許文献5のブレーキシューのように、車輪の旋回軸に対して直角な円盤であり、車輪との接触面を線から面にするためには、円盤外周を球面の一部にする必要がある。 In order to obtain an opportunity for the brake shoe to come into contact with the wheel regardless of the direction in which the wheel faces, a disc perpendicular to the wheel's turning axis is used, as in the brake shoe of Patent Document 5, In order to change the contact surface from line to surface, it is necessary to make the outer periphery of the disk part of the spherical surface.
特許文献5は、旋回軸が軸芯である取り付けボルトの貫通穴内を上下する円棒の先に、ブレーキシューが取り付き、ブレーキシューを車輪が押さえることで回転を止めるもので、円棒が上下するだけで円棒が旋回軸から外れて動き回るものではない。円棒と貫通穴の間に間隔があり、両者にガタツキがあると、車輪の回転じにブレーキをかけるとき、円棒に軸に直角な方向の力が加わり、円棒が貫通穴の中で変形し、円棒と貫通穴との間に摩擦が生じ、円棒の上下の動きが悪くなり、ブレーキシューの上下の動きも悪くなる。 In Patent Document 5, a brake shoe is attached to the tip of a circular bar that moves up and down in a through-hole of a mounting bolt whose pivot axis is an axis, and the rotation is stopped by a wheel pressing the brake shoe. It is not just that the rod moves off the pivot axis. If there is a gap between the rod and the through-hole and there is rattling between them, a force perpendicular to the axis is applied to the rod when the wheel is braked. Deformation causes friction between the circular rod and the through hole, and the vertical movement of the circular rod is deteriorated, and the vertical movement of the brake shoe is also deteriorated.
特許文献1〜4のブレーキシューが動き回る手法を自在輪に応用するには、特許文献5の円盤が車輪枠内を自由に動き回り、その動きの終点が車輪の回転を止めるに至るようにする必要がある。ブレーキシューの上下の動きを車輪枠の外から操作するとき、特許文献5のように、円棒の上下の動きを貫通穴の中に限定し軸に直角な方向の動きを拘束するのではなく、また特許文献4のように吊り下げたブレーキシューの振り子運動を車輪を含む平面内に限るのではなく、ブレーキシューを吊り下げる円棒の上端の水平面内の動きだけを拘束し、中心を回転中心にして全方向に振り子運動できる空間を確保する円錐状の貫通穴が必要となる。
In order to apply the technique of moving the brake shoes of
自在輪においては旋回軸が車輪の中心を通らないので、旋回軸に沿ってあけられた空間からブレーキシューを吊り下げた場合、ブレーキシューの回転中心と車輪の回転中心を結ぶ直線が、鉛直線ではないので車輪の回転方向によって異なる課題が生じる。旋回軸のあとに車輪が続く場合の車輪の回転を正転とし、車輪のあとに旋回軸が続く場合の車輪の回転を逆転とするとき、車輪の回転の接線方向の動きがなく単に車輪を上から押さえつける特許文献5のような手法では、車輪を上から押さえつける力の方向が車輪の回転軸に向かわないので、車輪の正転時にはブレーキシューが車輪の外に排斥されるようになって、ブレーキの効きが悪く、車輪の逆転時にはブレーキシューが車輪のなかに引き込まれるようになって、ブレーキの効きがよいと言うような違いがあった。車輪の正転時と逆転時のブレーキは別々に解決手段が必要となる。 In a free wheel, the turning axis does not pass through the center of the wheel, so when the brake shoe is suspended from a space along the turning axis, a straight line connecting the rotation center of the brake shoe and the rotation center of the wheel is a vertical line. However, different problems arise depending on the rotation direction of the wheel. When the rotation of the wheel when the wheel follows the swivel axis is forward rotation, and when the rotation of the wheel when the rotation axis follows the wheel is reverse rotation, there is no tangential movement of the wheel rotation and the wheel is simply moved. In the method such as Patent Document 5 for pressing from above, the direction of the force for pressing the wheel from above does not go to the rotating shaft of the wheel, so that the brake shoe is discharged out of the wheel when the wheel rotates forward, The brakes were not effective, and the brake shoes were pulled into the wheels when the wheels were rotated in reverse. A separate solution is required for braking when the wheels are rotating forward and reverse.
ブレーキシューの上下の動きを車輪枠の外から操作するため、車輪枠内のブレーキシューと枠外の鋼球とそれらをつなぐ円棒が一体となったブレーキを通すための、取り付け座から車輪にいたる貫通穴が必要である。台座を中心に車輪枠が回転する自在輪の旋回をつかさどる部分の環状のベアリングケースは、その内側には円錐状の空間があって、台座にヒンジによって取り付けられるプレートを上下に回転させることにより、車輪枠内部のブレーキシューを車輪に接触させたり離したりして自在輪の回転を止めることができる。またプレートの中央には大きな円形の穴があり、その穴の上に乗せた鋼球から下面に球面の一部を持つブレーキシューを吊り下げて、鋼球とブレーキシューとそれらを連結する円棒からなるブレーキが、鋼球の中心を回転中心にして自由に振り子運動できる空間を円錐状の貫通穴内部に確保することができる。 In order to control the vertical movement of the brake shoe from the outside of the wheel frame, the brake shoe in the wheel frame, the steel ball outside the frame and the brake that connects them are passed through from the mounting seat to the wheel A through hole is required. The annular bearing case that controls the swiveling of the free wheel whose wheel frame rotates around the pedestal has a conical space inside, and by rotating the plate attached to the pedestal by the hinge up and down, The rotation of the free wheel can be stopped by bringing the brake shoe inside the wheel frame into contact with or separating from the wheel. In addition, there is a large circular hole in the center of the plate, and a brake shoe with a part of a spherical surface on the lower surface is suspended from a steel ball placed on the hole, and the steel ball, brake shoe, and a circular rod that connects them. Thus, a space in which the brake made of can freely move the pendulum around the center of the steel ball can be secured inside the conical through hole.
ブレーキシューが車輪の外周に接触した後、車輪の回転によりブレーキシューが下側球面を常に車輪外周に接触させながら、円錐状の空間の内部を自由に振り子運動に近い運動をして移動する。車輪の正転時にブレーキシューが車輪より外方向に遠ざかる運動をするとき、移動の終点においてブレーキシューの上側平面の円周が台座下面に当たり、台座下面に当たった場所を中心にブレーキシューが回転し、ブレーキシューの台座下面に当たった端部の反対側が、テコの原理で車輪を押さえて車輪の回転を止めるようにする。車輪の逆転時にブレーキシューが車輪より内方向に入り込む運動をするとき、ブレーキシューの片側が台座下面と車輪との間に入り込みクサビとなって働き、車輪の回転がブレーキシューを巻き込み、ブレーキシューが車輪を押さえて車輪の回転を止めるようになる。このようにして車輪の正転時と逆転時のブレーキの効きの違いを、別々に解決する自在輪のブレーキを提供する。 After the brake shoe comes into contact with the outer periphery of the wheel, the brake shoe moves freely in the conical space by a movement close to the pendulum motion while the lower spherical surface is always in contact with the outer periphery of the wheel by the rotation of the wheel. When the brake shoe moves away from the wheel during normal rotation of the wheel, the circumference of the upper plane of the brake shoe hits the pedestal bottom surface at the end of movement, and the brake shoe rotates around the place where it hits the pedestal bottom surface. The opposite side of the edge that hits the bottom surface of the pedestal of the brake shoe is to use the lever principle to hold the wheel and stop the wheel from rotating. When the brake shoe moves inward from the wheel when the wheel reverses, one side of the brake shoe enters between the lower surface of the pedestal and the wheel and acts as a wedge, the rotation of the wheel entrains the brake shoe, Hold the wheel to stop the rotation of the wheel. In this way, a free-wheel brake is provided that separately solves the difference in braking effectiveness between forward and reverse rotation of the wheel.
一般に使用されている手押し車には駐車時に車輪にブレーキをかける必要があり、不特定多数の人が使う手押し車には取手から手を離すと効くブレーキがとりつけられる。この手押し車は一箇所に集める際1台ずつ運ぶのではなく、1まとまりにして1度に運ぼうとするため、手押し車は背後から別の手押し車が差し込めるような構造になっている。 A wheelbarrow that is generally used needs to brake the wheel when parked, and a wheelbarrow that is used by an unspecified number of people can be fitted with a brake that works when released from the handle. The wheelbarrows are designed not to carry one by one when collecting them in one place, but to carry them one at a time, so the wheelbarrow is structured so that another wheelbarrow can be inserted from behind.
手押し車の全車輪が自在輪である場合、1まとまりにしたとき手を離すと効くブレーキを解除すれば自由に方向を変えることができるが、前後輪のどちらかが固定輪であるとき、固定輪を接地させたままでは自由に方向を変えることができない。前輪が固定輪であるとき後から差し込む前輪が前の手押し車に乗り上げるようにし、後輪が固定輪であるとき後から差し込む手押し車で前の手押し車の後輪を持ち上げるようにしなければない。前の手押し車に後の手押し車を押し込む場合も抜き取る場合も、前輪が固定輪で後から差し込む前輪が前の手押し車に乗り上げるほうが、力が要らない。 When all the wheels of the wheelbarrow are freewheels, the direction can be changed freely by releasing the brake that is effective when the hand is released as a unit, but when either of the front and rear wheels is a fixed wheel, it is fixed. The direction cannot be changed freely while the wheel is grounded. When the front wheel is a fixed wheel, the front wheel inserted from the rear must ride on the front wheelbarrow, and when the rear wheel is a fixed wheel, the rear wheel of the front wheelbarrow must be lifted by the wheelbarrow inserted later. Whether the rear wheelbarrow is pushed into the front wheelbarrow or the wheelbarrow is pulled out, it is not necessary for the front wheel to be inserted from the rear with the front wheel on the front wheelbarrow.
手を離すと効くブレーキは取手から遠い固定輪に取り付けやすく、取手に近い自在輪に取り付けにくい。本発明によって手を離すと効くブレーキが自在輪に簡単に取り付けられるようになると、後輪が手を離すと効くブレーキを取り付けやすい固定輪にする必要はなく、前の手押し車から後の手押し車を出し入れしやすくなる。またエスカレータに乗り入れることの出来る手押し車では、前輪が固定輪のほうがエスカレータから脱出時に終点のエンドプレートにつまずきにくく、前輪を固定輪に後輪を自在輪にすることが出来る。 The brake, which works when released, is easy to attach to a fixed wheel far from the handle, and difficult to attach to a free wheel close to the handle. According to the present invention, when the brake that works when released from the hand can be easily attached to the free wheel, it is not necessary to use a fixed wheel that is easy to attach the brake that works when the rear wheel is released, from the front wheelbarrow to the rear wheelbarrow. It becomes easy to put in and out. In addition, in a wheelbarrow that can enter an escalator, the front wheel of the fixed wheel is less likely to trip on the end plate at the end point when it escapes from the escalator, and the front wheel can be a fixed wheel and the rear wheel can be a free wheel.
図1は特許文献4図10に示したブレーキを自在輪に取り付けたもので、1は半円回転体で、2の車輪と同一平面内にある円盤である。その回転の中心P1は円盤外周の円弧の中心より外れた位置にあり、回転中心P1から円弧までの距離は弦に近づく程長くなる。車輪2の外周のタイヤ部はゴムなどの弾性体であり、半円回転体が鋼鉄製でタイヤ部が弾性体でないとき、半円回転体は弾性体になる。
FIG. 1 is a diagram in which the brake shown in FIG. 10 of Patent Document 4 is attached to a free wheel.
3は車輪枠で、接続軸P3にアーム7が取り付き、アーム7に半円回転体が取り付く。Aは環状のベアリングケース部分で、太く塗りつぶして表した部分は台座部4で、中央に大きな筒状の貫通穴Bがあく。ベアリングケースの内側は台座4の延長部分で、動かない円筒である。この台座の円筒部分4の回りは車輪枠3の延長部分で、車輪枠3の延長部はベアリングを介して台座4に取り付き、台座の円筒部分4の中心軸を中心にして車輪枠3が回転する。
プレート5は中央に円形穴Cがあき、台座4と接続軸P5にヒンジで取り付けられる。ヒンジにはねじりバネが仕込まれ、プレート5を下に回転させる方向に力が働く。円形穴Cは鋼球6が通り抜けない程度の大きさで、鋼球6とアーム7をつなぐ円棒8の外径より十分に大きい。鋼球6は半球でもよく円棒8に取り付けられるが、円棒8とアーム7の接続軸P6は回転可能でもなくてもよい。接続軸P6が回転可能ならば、常に円形穴Cの全面が鋼球6と接触するが、固定ならば接触は一部だけになる。レバー9は台座4に取り付く回転軸P4を中心にして回転し、取手9aの反対側の端部9bはプレート5の下面を滑走し、プレート5を上方向に引き上げたり降したりする。プレート5の下面には半円形の突起5aがあって端部9bが勝手に戻らないようにする。
The plate 5 has a circular hole C in the center, and is attached to the pedestal 4 and the connecting shaft P5 by a hinge. The hinge is loaded with a torsion spring, and a force acts in the direction of rotating the plate 5 downward. The circular hole C is large enough to prevent the steel ball 6 from passing through, and is sufficiently larger than the outer diameter of the rod 8 connecting the steel ball 6 and the arm 7. The steel ball 6 may be a hemisphere or attached to the circular rod 8, but the connecting shaft P6 of the circular rod 8 and the arm 7 may not be rotatable. If the connecting shaft P6 is rotatable, the entire surface of the circular hole C is always in contact with the steel ball 6, but if it is fixed, the contact is only a part.
図1(a)は走行状態でプレート5を上方向に引き上げた状態で、端部9bと接続軸P9を結ぶ直線はプレート5に直行し、プレート5は静止状態を保つ。プレート5は接続軸P5を中心にr1方向に回転し、プレート5上に乗っている鋼球6は持ち上げられ、アーム7は接続軸P3を中心にr2方向に回転する。半円回転体1は上昇して、半円回転体1の上側の平面部は、ベアリングケースAの下面P4Lと車輪枠3に取り付けた当たりQ3に当たって静止する。
FIG. 1A shows a state in which the plate 5 is pulled upward in the running state, and a straight line connecting the end portion 9b and the connecting shaft P9 goes straight to the plate 5 , and the plate 5 remains stationary. The plate 5 rotates about the connection axis P5 in the r1 direction, the steel ball 6 riding on the plate 5 is lifted, and the arm 7 rotates about the connection axis P3 in the r2 direction. The
走行時には車輪2、車輪枠3、アーム7、半円回転体1、円棒8、及び鋼球6が一体となって旋回軸YYを中心に旋回するが、ベアリングケースを介して連続する台座4及びプレート5は静止している。旋回する鋼球6と円棒8が旋回軸YYを中心に回転し、旋回軸YYが円形穴の中心を通るように設計すると、旋回時に鋼球6が円形穴Cの円内で回転し、静止する部分が旋回する部分の運動を妨げることはない。
During traveling, the wheel 2, the
図1(b)は駐車時にレバー9を起こすと、プレート5はP5を中心にr1b方向に回転し、鋼球6と半円回転体1が落下する。駐車時に車体が動くと車輪が回転するが、半円回転体1は車輪2の外周上に乗って接触しているだけで車輪2の回転r2が伝わり、回転軸P1を中心にr3方向に回転する。半円回転体1の上面の平面部分が、車輪枠3に取り付けた当たりQ3に当たると、その接触点Q3を中心に半円回転体はr4方向に回転し、円棒8を引っ張り、鋼球6がプレート6に当たって回転r4を止める。それと同時に半円回転体1の接触点Q3に当たった側と反対側が、テコの原理でタイヤ部分を押さえて車輪の回転を止める。
In FIG. 1B, when the
図1(c)は車輪が図1(b)と反対方向r2bに回転すると、半円回転体1はr3b方向に回転し、ベアリングケースAの下面P4Lに当たる。図2(b)と同様に、その接触点を中心に半円回転体が回転し、接触点に当たった側と反対側が、タイヤ部分を押さえて車輪の回転を止める。
In FIG. 1C, when the wheel rotates in the direction r2b opposite to that in FIG. 1B, the semicircular
図1に示したブレーキにおいて回転軸P1に吊り下げられた半円回転体1は、その回転中心を円の中心からずらした位置にすることによって、半円回転体の回転中心を通る鉛直線上YYにおいて回転中心から車輪外周までの距離が最小となり、その点から左右のどちらの方向においても、回転中心と車輪外周間の距離の増加率が同じようにしているが、車輪に半円回転体が初めて接触したとき、接触しているだけで車輪の回転が伝わりやすくするには回転中心を円の中心にするほうがよく、最終的に半円回転体の回転中心が円弧の終点の接触点に移って半円回転体が回転し、接触点に当たった側と反対側がテコの原理でタイヤ部分を押さえて車輪の回転を止めるのであるから、その際半円回転体の回転中心の位置は関係がなくなる。
The semicircular
特許文献4図10に示したブレーキのようにすると、半円回転体1が車輪外周に初めて接触した時点で、その接点は半円回転体の回転軸と車輪の回転軸とを結ぶ直線Y1上にあり、旋回軸YYの鉛直線上にはないので、半円回転体の回転中心と車輪との接点との間の距離Lは最小ではない。半円回転体がr3、r3bのどちらの方向に回転しても、回転中心と接点間の距離Lの増加率が同じになるようにするには、さらに半円回転体の回転中心を車輪の回転軸側に寄せる必要がある。このようなことから回転中心は円の中心にするほうがよい。
Patent Document 4 When the brake shown in FIG. 10 is used, when the semicircular
図1(b)において半円回転体の回転r3を止める当たりが台座の下面P4Rではなく車輪枠に取り付けた当たりQ3にする意味は、半円回転体の車輪との接触から当たりに当たるまでの回転量を同じにするためで、当たりQ3にではなく台座の下面P4Rに当てるようにしても、半円回転体の接触点に当たった側と反対側がタイヤ部分を押さえて、車輪の回転を止めるならば問題はない。 In FIG. 1B, the meaning of stopping the rotation r3 of the semicircular rotating body is Q3 which is a hitting position attached to the wheel frame instead of the lower surface P4R of the pedestal is the rotation from the contact with the wheel of the semicircular rotating body to the hitting. In order to make the amount the same, even if it hits the lower surface P4R of the pedestal instead of hitting Q3, if the side opposite to the contact point of the semicircular rotating body presses the tire part and stops the rotation of the wheel There is no problem.
半円回転体の当たりに当たる接触点Q3と車輪の回転軸P2とを結ぶ直線Y2と、接触点Q3と車輪との接触点とを結ぶ直線Y3とがなす角度Zが大きいほど、半円回転体とタイヤとの間にすべりが生じてタイヤ部分を押さえずに車輪の回転を止めなくなり、角度Zが小さいほど車輪との接触点が接触点Q3と車輪の回転軸P2とを結ぶ直線Y2を通り抜けやすくなる。接触点Q3を回転中心にする半円回転体の回転r4において、回転中心Q3と車輪との接触点との間の距離は増加し、車輪との接触点が接触点Q3と車輪の回転軸P2とを結ぶ直線Y2を通り抜けることなく、タイヤ部分をより強く押さえて車輪の回転を止める。 The larger the angle Z formed by the straight line Y2 connecting the contact point Q3 that hits the semicircular rotating body and the rotation axis P2 of the wheel and the straight line Y3 connecting the contact point Q3 and the contact point of the wheel, the larger the semicircular rotating body. Slipping between the tire and the tire prevents the wheel from rotating without pressing the tire portion. The smaller the angle Z, the more the contact point with the wheel passes through the straight line Y2 connecting the contact point Q3 and the wheel rotation axis P2. It becomes easy. In the rotation r4 of the semicircular rotating body with the contact point Q3 as the rotation center, the distance between the rotation center Q3 and the contact point with the wheel increases, and the contact point with the wheel becomes the contact point Q3 and the rotation axis P2 of the wheel. Without passing through the straight line Y2 connecting the wheel, the tire part is pressed harder to stop the rotation of the wheel.
図2は本発明を説明するもので、図1のようにブレーキシュー1が車輪枠3に取りつき、車輪枠と一緒に旋回するのではない。図2においてブレーキシュー1は貫通穴Bを貫通する円棒8によって吊り下げられ、プレート5を介して台座4に取り付く。円棒8は両端に鋼球6と半球のブレーキシュー1が取り付き、鋼球6、円棒8、半球1は一体でブレーキ6、8、1を構成する。鋼球6はプレート5の上に載る。ブレーキ6、8、1は車輪枠3と分離され、その中心軸は旋回軸YY付近にある。
FIG. 2 illustrates the present invention, and the
プレート5は台座4と接続軸P5にヒンジで取り付けられ、取手の動きと連動して接続軸P5を中心に上下に回転する。取手を押して手押し車を走行させるとき、プレート5は上に引き上げられ、駐車時に取手から手を離すとプレート5は下に下がる。プレート5は中央に円形穴Cがあき、円形穴Cの上に鋼球6がのる。円形穴Cは鋼球6が通り抜けない程度の大きさで、円棒8の外径より十分に大きい。ブレーキシュー1を吊り下げる鋼球6は半球でもよく、下半分が円形穴Cに接して自由に回転する。
The plate 5 is attached to the pedestal 4 and the connection shaft P5 with a hinge, and rotates up and down around the connection shaft P5 in conjunction with the movement of the handle. When the wheelbarrow is driven by pushing the handle, the plate 5 is pulled up, and when the hand is released from the handle during parking, the plate 5 is lowered. The plate 5 has a circular hole C in the center, and a steel ball 6 is placed on the circular hole C. The circular hole C is large enough to prevent the steel ball 6 from passing through, and is sufficiently larger than the outer diameter of the rod 8. The steel ball 6 that suspends the
自在輪の構造は図1と同じで、2,3,4,5,6、A,B,Cの各部も図1と同じである。Aは環状のベアリングケース部分で、太く塗りつぶして表した部分は台座4で、中央に大きな貫通穴Bがあいている。この貫通穴は上部の入り口より下部の出口が大きく、貫通穴周囲の台座4は円錐の一部である。貫通穴Bの空間を円錐形にするのは、ブレーキ6、8、1が鋼球6の中心を回転中心にして振り子運動をするためである。また貫通穴の下部の出口より半球1の上側平面部分のほうが大きい。環状のベアリングケースAは内側が台座4の延長部分で車体に固定され動かない部分で、外側は車輪枠3の延長部分である。内側と外側の間にはベアリングが介在し、内側の台座4の延長部分の周りを、外側の車輪枠3の延長部分が回転する。
The structure of the universal ring is the same as that in FIG. 1, and the
図1の場合、ブレーキシューは円盤の半分で、図2の場合、車輪とブレーキシューとの接触が車輪の旋回に関係なく一定になるように、ブレーキシューは球体の一部である。ブレーキシューはその中心軸を旋回軸YYの付近にして、宙吊り状態で静止している。 In the case of FIG. 1, the brake shoe is half of the disk, and in the case of FIG. 2, the brake shoe is a part of a sphere so that the contact between the wheel and the brake shoe is constant regardless of the turning of the wheel. The brake shoe is stationary in a suspended state with its central axis in the vicinity of the turning axis YY.
図2(a)に示すように円棒の周りには円筒形の螺旋状の押しバネ9があり、その端部の片側は台座4に取り付け、他方は半球1の上側平面に取り付ける。押しバネ9はプレート5が下に回転してブレーキシュー1が車輪のタイヤ部の上に乗るとき、ブレーキシュー1が車輪のタイヤ部を僅かに押さえて、車輪の回転を滑ることなくブレーキシュー1に伝える。押しバネ9で軽く押さえるのは、車輪の回転がブレーキ6,8,1に伝わり易くするためであって、車輪を押さえつけて制動しようとするものではない。
As shown in FIG. 2 (a), there is a cylindrical
図2(a)に点線で示す状態は、取手を押してプレート6が接続軸P5を中心に上方向に回転し、半球1の上側平面が台座4の下面に当たって静止した状態である。図2(a)に実線で示す状態は、プレート5が接続軸P5を中心に下方向に回転し、ブレーキシュー1の下側球面が車輪外周のタイヤ部に乗った状態である。図2(b)(c)においては押しバネ9の記入は省略する。
The state indicated by the dotted line in FIG. 2A is a state in which the handle 6 is pushed and the plate 6 rotates upward about the connection axis P <b> 5, and the upper flat surface of the
図2(b)(c)はブレーキシュー1の下側球面が車輪外周のタイヤ部に乗った後、車輪2が回転した状態である。旋回軸YYを中心に車輪2と車輪枠1は回転するが、台座4とプレート5とブレーキ6,8,1は回転しない。図2(a)(b)(c)は車輪を含む平面の断面図であるが、図2(a)(b)(c)において車輪の向く方向に関係なく、同じ断面図を得るには台座4とプレート5とブレーキ6,8,1は回転体でなければならない。ブレーキ6,8,1は回転体で車輪の向く方向に関係なく同じ断面を示し、常にブレーキと車輪とは同じ状態で接触することを物語っている。台座4とプレート5とは車輪の向く方向によって異なる姿図になるが、便宜上車輪と平行な状態にして図示する。
FIGS. 2B and 2C show a state in which the wheel 2 is rotated after the lower spherical surface of the
ブレーキ6,8,1は車輪の回転が伝わって鋼球6の中心を回転中心にして自由に振り子運動をするが、図2(b)では半球1が外方向に遠ざかり、図2(c)では内方向に入り込む。ブレーキ6,8,1は旋回軸YYを中心にする回転体であり、はじめに半球1が車輪の外周に接触するときの状態は常に同じであっても、両者の接触点は常に鋼球6の中心と車輪の回転軸とを結ぶ線Y1上にあって鉛直線YY上にないため、車輪の回転方向により半球1の動きが変わり制動の内容も異なってくる。
The
図2(b)においては半球1が車輪の外周に接触したとき、鋼球6がプレート5の上にあって振り子運動の回転中心が動かない位置にある場合、ブレーキ6,8,1は鋼球6の中心を回転中心に回転するが、鋼球6がプレート5から上に突き上げられた状態で鋼球6が動く位置にあって、プレート5に乗るに至らない位置にあるとき、半球1は車輪の外周を降りる方向に移動する。
In FIG. 2 (b), when the
はじめて半球1が車輪の外周に接触するときの鋼球6の中心から車輪までの距離Lを半径とする球体の球面が半球1の球面であるとき、ブレーキ6,8,1は鋼球6の中心を回転中心に回転するが、半球1の球面がより大きな球体の球面である場合、鋼球6はプレート5から上に突き上げられながら、半球1は車輪の外周を降りる方向に移動する。振り子運動の回転中心の鋼球6が動かない位置に固定されるならば、振り子運動が進行するに従い鋼球6の中心から接触点までの距離が増加するので、半球1はより強く車輪外周を押さえつけることになるが、実際は鋼球6がプレート5から上に突き上げられるので、車輪外周を押さえる力は発生しない。半球1が回転したり車輪の外周を移動したりする際、鋼球6は回転の中心になる必要はなく、半球1の運動を制御する必要もない。鋼球6は半球1を車輪に接触させたり引き離したりする役目はあっても、半球1の車輪に接触してからの移動に関してなんの役割も果たさない。
When the spherical surface of the sphere whose radius is the distance L from the center of the steel ball 6 to the wheel when the
半球1は車輪の外周を降りる方向に移動した後、半球1の上側平面の円周が台座下面P4Rに当たり、台座下面P4Rを中心にブレーキ6,8,1がr3方向に回転し、半球の反対側がテコの原理で車輪を押さえる。この際円棒8が引き込まれても半球1がプレート5に乗るに至らないほうが半球1はより強く車輪外周を押さえつけることになる。
After the
図2(c)において半球1は車輪の外周を上る方向に移動し、鋼球6がプレート5から上に突き上げられた状態になって、鋼球6が動かない位置に固定されることにならない。したがって鋼球6を回転の中心とする振り子運動は起こらない。ブレーキ6,8,1は鋼球6を中心とする回転ではなく、半球1の片側がベアリングケースAの下面P4Lと車輪の間の間隙に入り込む平行移動をする。
In FIG. 2C, the
半球1の片側が台座P4Lと車輪間に入り込むとクサビとなって働く。車輪の回転が半球1を巻き込み、半球1は車輪を押さえて車輪の回転を止める。車輪がどちらの方向に回転するとしても半球1が車輪の外周に接触した後、ブレーキシューが下側球面を常に車輪外周に接触させながら円錐の空間Bの内部を自由に移動し、移動の終点においてテコやクサビの効果で車輪の回転を止めることになる。本発明において、車輪の回転にともない発生する圧縮力は制動力となると同時に、巻き込んだ半球を外に吐き出そうとする復元力でもあるので、ブレーキを解除しやすい。
When one side of the
また回転する車輪にブレーキをかけるとき、通常のブレーキシューのように回転体に動かない摩擦部をつける手法では、接触してから回転を止めるまでにすべりが生じて摩擦部の磨耗の原因となるが、車輪の回転に摩擦部が巻き込まれる手法では一緒に回転するので、両者の間にすべりがなく従って摩擦部の磨耗は少ない。 In addition, when applying brakes to rotating wheels, the method of attaching a frictional part that does not move to the rotating body, such as a normal brake shoe, causes slippage from contact until the rotation stops, causing frictional part wear. However, in the method in which the friction part is involved in the rotation of the wheel, they rotate together, so there is no slip between them, and therefore the friction part is less worn.
図3は図2と同様の構造のブレーキで、ブレーキシューの形と機能の関係を説明するものである。図3(a)に点線の円弧で示すブレーキは図2のブレーキシューで、半球の下部の球面を示す。ブレーキシューと車輪との接触点P1を通る水平面よりブレーキシューの下の部分は、車軸に接触することがないので、実線で示すブレーキシューはこの部分を削除した。このブレーキシューは円盤1aに2つの長さの異なる短い円筒1b1,1b2を取り付けたもので帽子の形をしている。
FIG. 3 is a brake having the same structure as that in FIG. 2 and illustrates the relationship between the shape and function of the brake shoe. The brake indicated by the dotted arc in FIG. 3A is the brake shoe of FIG. 2 and shows the lower spherical surface of the hemisphere. Since the portion below the brake shoe from the horizontal plane passing through the contact point P1 between the brake shoe and the wheel does not contact the axle, the brake shoe indicated by the solid line is deleted. This brake shoe has a disk shape with a
内側の円筒1b1は外形が小さく高さが高く、外側の円筒1b2は内側の円筒に比べて外形が大きく高さが低い。内側の円筒は図3(c)において、ブレーキシューがクサビとなって働くとき車輪に食い込み、外側の円筒が図3(b)においてブレーキシューがテコの作用で働くとき、車輪を押さえて車輪の回転を止める。 The inner cylinder 1b1 has a small outer shape and a high height, and the outer cylinder 1b2 has a larger outer shape and a lower height than the inner cylinder. In FIG. 3C, the inner cylinder bites into the wheel when the brake shoe acts as a wedge, and the outer cylinder presses the wheel when the brake shoe works in FIG. Stop rotation.
円棒8の両端にブレーキシュー1と鋼球6が取り付き、鋼球6はブレーキシュー1を車輪から引き離す際に、プレート5によって持ち上げられるが、ブレーキシューが車輪の上に乗ったとき、プレート5から上に突き上げられた状態になる。図3(b)においてブレーキシューが車輪の外周に沿って移動した後、ブレーキ6,8,1が台座4の下面P4Rを中心に回転するが、鋼球6を中心にする振り子運動において、円盤1aが車輪に接触したとき、内側の円筒の切り口が車輪から離れるので、また外径の大きな円盤1aの外周が車輪外周に接するより内部の円筒の切り口が接する方が、両者の接点P1がブレーキシューの回転中心と車輪の回転軸を結ぶ直線Y2に近くなり、正動力が発生しやすいので、鋼球6を中心にする振り子運動を避けて、台座4の下面P4Rを中心とする回転を優先させる。
The
図3(b)においてブレーキシューが接触点P4Rを中心に回転するとき、内側の円筒1b2と車輪2との接触点は、接触点P4Rと車輪の回転軸P2とを結ぶ直線Y2を越えていて車輪を押さえる力が減少傾向にあるが、外側の円筒1b1の車輪2との接触点は直線Y2を越えていないので、車輪を押さえる力が増加傾向にある。直線Y2を越えないように円盤1aが車輪に当たってブレーキシューの回転を止める。 In FIG. 3B, when the brake shoe rotates around the contact point P4R, the contact point between the inner cylinder 1b2 and the wheel 2 exceeds the straight line Y2 connecting the contact point P4R and the wheel rotation axis P2. Although the force that presses the wheel tends to decrease, the contact point of the outer cylinder 1b1 with the wheel 2 does not exceed the straight line Y2, so the force that presses the wheel tends to increase. The disc 1a hits the wheel so as not to exceed the straight line Y2, and stops the rotation of the brake shoe.
また図3(b)において鋼球6はプレート5の円形穴Cに乗って円棒8に引張力が働くようになるが、ブレーキシュー1が通り抜けて車輪枠3の外部に飛び出さないようにしている。図3(c)において鋼球6はプレート5から上に突き上げられた状態で、円棒8の側面がプレート5の円形穴Cに当たってブレーキ6,8,1に回転を加える。
In FIG. 3B, the steel ball 6 rides on the circular hole C of the plate 5 so that a tensile force is applied to the rod 8, but the
図4は前輪に固定輪が後輪に自在輪が取り付く手押し車で、図4(a)は側面図で前の手押し車を実線で、後からさしこむ手押し車を点線で示す。図4(b)は背面図で図4(c)は平面図である。荷台10は外側のフレーム10aと内側にフレームの10bからなり、横架材10cは外側のフレーム10aとつながり、内側のフレーム10bを下側から受ける。 FIG. 4 shows a wheelbarrow in which a fixed wheel is attached to the front wheel and a universal wheel is attached to the rear wheel. FIG. 4A is a side view showing the front wheelbarrow in a solid line and a wheelbarrow inserted from the rear in a dotted line. 4B is a rear view, and FIG. 4C is a plan view. The loading platform 10 is composed of an outer frame 10a and an inner frame 10b. The horizontal member 10c is connected to the outer frame 10a and receives the inner frame 10b from below.
外側のフレーム10aは、後部は車輪枠3の内側に取り付き、前部の立ち上がりも含めて一本のパイプを加工したものである。内側のフレームも外側のフレームと同様に、後部は車輪枠3の内側に取り付き、前方の先端に車軸10dが取り付けられる。車軸10dの両端に前輪の固定輪が取り付く。
The outer frame 10a has a rear portion attached to the inner side of the
内側のフレーム10bは横架材10cに向かって上昇する部分10b1と、横架材10cから下降する部分10b2からなり、図4(a)に示すように前の手押し車の後から後の手押し車を差し込むとき、後ろの手押し車の下降する部分10b2の外側は前の手押し車の上昇する部分10b1の内側を通過し、前の手押し車の外側のフレーム10aの下に後の手押し車の前輪がもぐりこむ。 The inner frame 10b includes a portion 10b1 that rises toward the horizontal member 10c and a portion 10b2 that descends from the horizontal member 10c. As shown in FIG. 4A, the rear wheelbarrow after the front wheelbarrow. Is inserted, the outside of the descending portion 10b2 of the rear wheelbarrow passes through the inside of the ascending portion 10b1 of the front wheelbarrow, and the front wheel of the rear wheelbarrow is under the frame 10a outside the front wheelbarrow. Grapple.
荷台の幅は、取手支柱10e及び後輪車輪枠3の内内寸法より狭く、前後に前上りの勾配があるので、前の手押し車の取手支柱10eの間をくぐり抜け、前の手押し車の荷台の上に重なり、後から差し込む手押し車の前輪の固定輪が浮き上がり地面から離れる。荷台先頭の立ち上がりは、取手支柱10eの間に取り付けた小物入れの籠10gの底より低く、前の手押し車の籠10gの下を通り抜け、前の手押し車の立ち上がりの後に重なる。
Since the width of the loading platform is narrower than the inner dimensions of the
前の手押し車の取手10fは、後の手押し車の小物入れの籠10gの下になって押し下げられ、手を離すと効くブレーキが解除され後輪の自在輪が自由になる。 The handle 10f of the front wheelbarrow is pushed down under the basket 10g of the accessory wheel of the rear wheelbarrow, and when it is released, the effective brake is released and the free wheel of the rear wheel becomes free.
後輪が自在輪で、これに取手から手を離すと効くブレーキが取り付く場合、後輪が固定輪でこれに取手から手を離すと効くブレーキが取り付く場合と同様に、前の手押し車の上に後の手押し車を載せるようにして重ねていき、後輪が浮くようにする。最後尾の車だけ前の手押し車の下から差し込むようにすると、複数の手押し車をひとまとめにして運ぶことが出来る。収納場所で最後尾の手押し車を前の手押し車の上に置きなおすと、使用者が一台ずつ抜き取りやすくなる。 If the rear wheel is a free wheel and the brake is effective when the handle is released from the handle, the rear wheel is fixed and the brake is applied when the hand is released from the handle. Put the rear wheelbarrow on top of the other so that the rear wheels float. If only the last car is inserted under the front wheelbarrow, multiple wheelbarrows can be carried together. If the last wheelbarrow is repositioned on the front wheelbarrow at the storage location, it will be easier for the user to pull out one by one.
1ブレーキシュー
2自在輪
3車輪枠
4台座
5プレート
6鋼球
7アーム
8円棒
9押しバネ
10手押し車の部品
1 Brake shoe 2
Claims (2)
上記アームを吊り下げる連結棒を上下することで、上記アームが上記車輪枠に取り付く車輪を含む鉛直面内を上下に振り子運動をするようにし、上記アーム先端の車輪が上記車輪枠に取り付く車輪に接触しないようにして走行し、接触させて上記車輪枠に取り付く車輪の回転を停止させるブレーキで、
上記車輪枠に取り付く車輪が正転するときにおいても、また逆転するときにおいても、
上記アーム先端の車輪の下側の円弧の部分が上記車輪枠に取り付く車輪に接触して回転し、上記アーム先端の車輪の上側の切断面の直線部分が車輪枠底面に当たり、反対側の円弧部分が上記車輪枠に取り付く車輪に当たって、上記アーム先端の車輪の直線部分と車輪枠底面との接点を中心に上記アーム先端の車輪が公転し、
上記アーム先端の車輪の円弧部分と上記車輪枠に取り付く車輪との接点が、上記車輪枠に取り付く車輪の回転軸に近づく方向に移動して、上記アーム先端の車輪の回転軸が固定されることなく上記車輪枠に取り付く車輪の回転を止めるブレーキ。 An arm attached to a semi-circular or fan-shaped wheel with the upper half cut off leaving the rotation axis at the tip is rotatably supported on a rotation axis parallel to the rotation axis of the wheel attached to the wheel frame,
By moving the connecting rod that suspends the arm up and down, the arm moves the pendulum up and down in the vertical plane including the wheel that is attached to the wheel frame, and the wheel at the tip of the arm is attached to the wheel that is attached to the wheel frame. A brake that runs without touching and stops the rotation of the wheel that touches and attaches to the wheel frame.
When the wheel attached to the wheel frame rotates forward and reverse,
The lower arc portion of the wheel at the end of the arm rotates in contact with the wheel attached to the wheel frame, the straight portion of the upper cut surface of the wheel at the end of the arm hits the bottom surface of the wheel frame, and the opposite arc portion Hitting the wheel attached to the wheel frame, the wheel at the arm tip revolves around the contact point between the linear part of the wheel at the tip of the arm and the bottom surface of the wheel frame,
The contact point between the arc portion of the wheel at the arm tip and the wheel attached to the wheel frame moves in a direction approaching the rotation axis of the wheel attached to the wheel frame, and the rotation axis of the wheel at the arm tip is fixed. A brake that stops the rotation of the wheels that attach to the wheel frame.
上記円錐状の貫通穴内部の空間において鋼球とブレーキシューとそれらを連結する円棒の3つの要素を一体にしたブレーキが鋼球の中心を回転中心にして全方向自由に振り子運動できるようにし、鋼球を上に載せたプレートを上下に回転させて、ブレーキシューを車輪外周のタイヤ部に接触させたり引き離したりして自在輪の回転を止めるブレーキで、
ブレーキシューの下側球面が車輪の外周に接触しながら円錐状の空間の内部を車輪の回転により移動するときで、自在輪が正転方向に回転し、ブレーキシューが自在輪の旋回軸を中心にして車輪の回転軸から遠ざかる方向に移動するとき、移動の終点においてブレーキシューの上側平面の円周が円筒台座下面に当たり、円筒台座下面に当たった接点を中心にブレーキシューが回転し、ブレーキシューの上記接点の反対側が車輪外周のタイヤ部を押さえて車輪の回転を止めるようにし、
自在輪が逆転方向に回転し、ブレーキシューが自在輪の旋回軸を中心にして車輪の回転軸に近づく方向に移動するとき、ブレーキシューの片側が円筒台座下面と車輪との間に入り込みクサビとなって働き、車輪の回転がブレーキシューを巻き込み、ブレーキシューが車輪外周のタイヤ部を押さえて車輪の回転を止めるようになる自在輪のブレーキ
The bearing case at the part that controls the swiveling of the free wheel that rotates the wheel frame around the center line of the cylindrical pedestal is made annular, and a conical space that is a through hole from the mounting seat to the inside of the wheel frame is provided inside the cylindrical pedestal In addition, a plate with a circular hole in the center on the upper surface of the cylindrical pedestal is mounted so that it can be rotated up and down by hinges, and the steel ball that stays on the circular hole in the plate and the upper part of the sphere inside the wheel frame are cut off. The lower part of the cut surface is a hemispherical brake shoe with a spherical surface and connected with a connecting rod and suspended,
In the space inside the conical through hole, a brake in which three elements of a steel ball, a brake shoe, and a circular rod connecting them are integrated so that the pendulum can freely move in all directions around the center of the steel ball. The brake that stops the rotation of the free wheel by rotating the plate with the steel ball on top and bottom, bringing the brake shoe into contact with the tire part on the outer periphery of the wheel and pulling it apart.
When the lower spherical surface of the brake shoe touches the outer periphery of the wheel and moves inside the conical space due to the rotation of the wheel, the free wheel rotates in the forward direction and the brake shoe is centered on the swivel axis of the free wheel. When moving in a direction away from the wheel rotation axis, the circumference of the upper plane of the brake shoe hits the lower surface of the cylindrical pedestal at the end of the movement, and the brake shoe rotates around the contact point that hits the lower surface of the cylindrical pedestal. The opposite side of the above contact is to hold the tire part on the outer periphery of the wheel to stop the rotation of the wheel,
When the free wheel rotates in the reverse direction and the brake shoe moves in the direction approaching the wheel rotation axis around the swivel axis of the free wheel, one side of the brake shoe enters between the bottom surface of the cylindrical base and the wheel. The brake of the free wheel where the rotation of the wheel engages the brake shoe and the brake shoe stops the rotation of the wheel by pressing the tire part on the outer periphery of the wheel
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