JP4236534B2 - キャスタ - Google Patents

Description

この発明はキャスタ、詳しくは台車などに取り付けられ、車輪の交換が容易なキャスタに関する。

台車の底部の各隅部には、合計４つのキャスタが配設される。従来のキャスタとして、例えば特許文献１が知られている。特許文献１のキャスタは、走行する台車が床面の段差を乗り越えるとき、積載した荷物が荷崩れせず、低騒音で安定して走行可能なように、車輪の衝撃を緩和するサスペンション機構部を有したものである。サスペンション機構部は、台車の下部に取り付けられた台座部に設けられている。この台座部は、軸線方向が垂直な旋回軸を中心にして水平旋回自在に台車に取り付けられている。台座部には、揺動軸を中心に垂直面内で揺動自在な揺動部が設けられている。揺動部は平面視してコの字形を有している。揺動部の先部間には、軸線が水平に向いた車軸を介して車輪が回転自在に配されている。前記サスペンション機構部は、揺動部の元部に配されている。

また、特許文献１のキャスタには、車輪の外周面に押し付けることで、車輪の回転を停止させるブレーキ板付きの制動部（ブレーキ手段）が台座部に設けられている。そのため、サスペンション機能を有しながら、別部材を使用することなく、制御部の使用のみで車輪の制動およびその制動の解除を行うことができる。
車輪がパンクしたり、車輪の磨耗が激しくなった際には、車輪が交換される。従来の車輪の交換では、車軸が車輪から引き抜かれていた。
また、特許文献１のキャスタでは、旋回軸の軸線の延長線上から外れた位置（車軸寄りの位置）に、キャスタの重心が存在していた。

特開２００２−１４４８０５号公報

このように特許文献１のキャスタでは、車輪の交換時、車輪から車軸を抜き取って車輪を交換していた。しかしながら、車軸が錆びたり、変形していた場合には、車輪から車軸を抜き取ることができず、車輪の交換が困難となっていた。そのため、車輪の交換だけで済むはずのものが、旧いキャスタを台車から取り外し、新しいキャスタと交換しなければならなかった。
また、特許文献１のキャスタでは、旋回軸の軸線の延長線上から外れた位置に、キャスタの重心が存在していた。そのため、旋回軸を中心としたキャスタの水平旋回がスムーズでなく、走行中の台車がその進行方向を変更し難いといった問題点があった。

この発明は、車輪の交換時、車軸に錆または変形が発生しても車輪の交換を行うことができるキャスタを提供することを目的としている。
また、この発明は、キャスタの水平旋回をスムーズに行うことができるキャスタを提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、軸線方向が垂直な旋回軸を有し、該旋回軸を中心にして水平旋回自在な台座部と、軸線方向が水平な車軸を中心に回転自在な車輪と、前記台座部の下部に突設され、前記車軸を支持する車軸支持体と、前記車軸支持体に設けられ、前記車軸を掛止する車軸掛止手段とを備えたキャスタであって、前記車軸支持体は、前記台座部に垂直面内で回動自在に軸支され、前記台座部には、下方に突出したブラケットが設けられ、前記車軸掛止手段は、前記車軸支持体の先部に設けられ、前記車軸に掛止される第１の掛止フックと、前記ブラケットに垂直面内で回動自在に一端部が軸支され、他端部が前記第１の掛止フックとは開口部の向きを反対にして前記車軸に掛止される第２の掛止フックが設けられた横架部材と、前記車軸支持体およびまたは横架部材に設けられ、前記車軸からの車軸支持体および横架部材の離脱を防止するストッパ部材とを有するキャスタである。

請求項１の発明によれば、車輪の交換時には、車軸掛止手段から車軸を離脱し、旧い車輪を車軸ごと車軸支持体から取り外す。新しい車輪の車軸支持体への取り付けは、新しい車輪に装着された車軸を車軸掛止手段に掛止することでなされる。これにより、車輪の交換時、車軸に錆または変形が発生しても車輪の交換を行うことができる。

キャスタが配備されるのは、例えば台車などが挙げられる。
台座部の素材、形状、大きさは限定されない。旋回軸を中心にして水平旋回が可能であればよい。
車軸は、ベアリングを介して、車輪に回転自在に設けられてもよい。この場合、車軸と車軸掛止手段とは車軸が回転自在となる掛止だけでなく、車軸が回転しない状態での掛止でもよい。また、車軸と車輪とは固着されていてもよい。この場合、車軸と車軸掛止手段とは車軸が回転自在となる掛止でなければならない。
車輪は、例えば、外周部へゴムチューブが配されたタイヤまたはレール上を走行する金属製の車輪を採用することができる。
車軸支持体の素材、形状、大きさは限定されない。例えば、車軸支持体はロッドでもよいし、各種のサスペンション機能を有する支持体でもよい。
車軸掛止手段の構造は、車軸を回転自在に軸支可能であれば限定されない。例えば、車軸支持体の車軸側の端部に、車軸支持体の先端部に装着されるキャップを設け、車軸支持体を車軸の軸線方向に移動（回動を含む）させ、キャップを着脱自在としてもよい。その場合には、装着後のキャップが外れないように、ストッパピンなどでキャップを車軸支持体に着脱自在に固定した方が好ましい。
また、車軸と車軸掛止手段との間には、掛止状態の車軸の回転を円滑にするため、ブッシュ、ベアリングなどを介在させる方が好ましい。また、グリースなどの潤滑剤を注入してもよい。

前記車軸支持体は、コイルばねが外挿された外筒と、該外筒から出し入れ自在なロッドとを有したショック・アブソーバとすることができる。
車軸支持体をサスペンション機能を有したショック・アブソーバとしたので、走行する台車などが床面の段差を乗り越えるとき、積載した荷物が荷崩れせず、低騒音で安定して走行することができる。

前記車軸支持体は、前記台座部に垂直面内で回動自在に軸支され、前記台座部には、下方に突出したブラケットが設けられ、前記車軸掛止手段は、前記車軸支持体の先部に設けられ、前記車軸に掛止される第１の掛止フックと、前記ブラケットに垂直面内で回動自在に一端部が軸支され、他端部が前記第１の掛止フックとは開口部の向きを反対にして前記車軸に掛止される第２の掛止フックが設けられた横架部材と、前記車軸支持体およびまたは横架部材に設けられ、前記車軸からの車軸支持体および横架部材の離脱を防止するストッパ部材とを有している。

この結果、車輪の車軸に、第１の掛止フックと第２の掛止フックとを、互いの開口部の向きを反対にして掛止する。その後、ストッパ部材により第１の掛止フックと第２の掛止フックとの掛止状態を保持する。これにより、車軸が、車軸支持体と横架部材との間で回転自在に軸支される。
車輪の交換時には、上述した操作とは反対に、ストッパ部材を車軸支持体およびまたは横架部材から取り外し、第１の掛止フックと第２の掛止フックとの掛止状態を解除する。その後、旧い車輪を車軸ごと取り外し、新しい車輪の車軸を両掛止フックに掛止することで、車輪の交換を行う。このようにして車輪が交換されるので、簡単な装置構成でありながら、例えば車軸に錆または変形が発生している場合でも、確実に車輪の交換を行うことができる。

台座部に設けられたブラケットは、台座部と一体形成してもよいし、別体で形成してもよい。ブラケットの形状、大きさは限定されない。
第１の掛止フックと第２の掛止フックの形状は限定されない。要は、使用状態において、両フックの開口部の向きが車軸を中心にして反対向きであればよい。
また、ストッパ部材は、車軸支持体だけに設けられてもよいし、横架部材だけに設けられてもよい。また、車軸支持体と横架部材との両方に設けられてもよい。
ストッパ部材の素材、形状、大きさは限定されない。例えばピン形状、フック形状を採用することができる。要は、車軸支持体およびまたは横架部材に設けられ、車軸からの車軸支持体および横架部材の離脱を防止できればよい。

また、前記台座部には、前記車輪の回転を止めるブレーキ手段が設けられている。
このブレーキ手段により車輪の回転を停止することができる。特に、ショック・アブソーバ付きのキャスタの場合には、サスペンション機能を有しながら、ブレーキ手段も兼備したキャスタとすることができる。
ブレーキ手段の構造は限定されない。例えば、足によるペダル操作によって、回転中の車輪にブレーキ板を押し付けて制動するものでもよい。また、ハンドル操作により、ワイヤを押し引きして車輪にブレーキパッドを押し付け、制動するものでもよい。

また、前記旋回軸の軸線の延長線上に、前記キャスタの重心を配置することができ、この場合キャスタの重心が配置されているので、旋回軸を中心としたキャスタの水平旋回がスムーズになる。これにより、走行中の台車などがその進行方向を変更し易い。

請求項１の発明によれば、車軸支持体に車軸を掛止する車軸掛止手段を設けたので、車輪の交換時、車軸に錆または変形が発生しても車輪の交換を行うことができる。
特に、車軸支持体をサスペンション機能を有したショック・アブソーバとすると、走行する台車などが床面の段差を乗り越えるとき、積載した荷物が荷崩れせず、低騒音で安定して走行することができる。
また、車軸支持体を台座部に垂直面内で回動自在に軸支し、台座部にブラケットを設け、車軸掛止手段としては、第１の掛止フックを有する車軸支持体と、第１のフックとは開口部の向きを反対にして車軸に掛止される第２の掛止フックを有した横架部材と、ストッパ部材とを備えたので、車輪の交換時、車軸に錆または変形が発生しても、簡単な構造でかつ確実に車輪の交換を行うことができる。

また、ブレーキ手段により車輪の回転を停止することができる。特に、ショック・アブソーバ付きのキャスタの場合には、サスペンション機能を有しながら、ブレーキ手段も兼備したキャスタとすることができる。
さらに、旋回軸の軸線の延長線上に、キャスタの重心を配置した場合、旋回軸を中心としたキャスタの水平旋回をスムーズにすることができる。これにより、走行中の台車などがその進行方向を変更し易い。

以下、この発明の実施例を参照して説明する。

図１〜図３において、１０はこの発明の実施例１に係るキャスタで、このキャスタ１０は、台車１１の底部の各隅部に、取り付け板を介して、合計４つ配設される。
キャスタ１０は、軸線方向が垂直な旋回軸１２を有し、旋回軸１２を中心にして水平旋回自在な台座部１３と、軸線方向が水平な車軸１４を中心に回転自在なタイヤ（車輪）１５と、台座部１３の下部に突設された１対の横架アーム（横架部材）、車軸１４を軸支する車軸支持体１６とを備えている。

以下、これらの構成部品を詳細に説明する。
台座部１３の旋回軸１２は、ベアリング１７を介して、台車１１の下面に固着された円板形状の取り付け板１８に水平旋回自在に軸支されている。旋回軸１２の下端部には、台座部１３が固着されている。これにより、台座部１３は、旋回軸１２を中心にして水平旋回自在となっている。
台座部１３には、常時、タイヤ１５の一側方に配置される下方に突出したブラケット１９が固着されている。ブラケット１９は、旋回軸１２の軸線に対して傾斜配置されている。ここでは、ブラケット１９の一部を構成する、タイヤ１５とは反対側の板を前板１９ａとし、また前板１９ａの幅方向の両側方に一体形成された１対の短幅な板を側板１９ｂとする。

両側板１９ｂの元部には、１対の車軸支持体１６の元部が、回動ピン２０を介して、垂直面内で回動自在に軸支されている。各車軸支持体１６は、コイルばね２１が外挿された外筒２２と、外筒２２から出し入れ自在なロッド２３とを有したショック・アブソーバとなっている。各ロッド２３の先端部には、車軸１４に掛止される第１の掛止フック２４がそれぞれ一体形成されている。
また、両側板１９ｂの先端部間には回動軸１９ｃが横架されている。回動軸１９ｃの両端部には、１対の横架アーム２５の元部（一端部）が固着されている。これにより、両横架アーム２５は、回動軸１９ｃを中心にして垂直面内で回動する。

両横架アーム２５の先端部（他端部）には、車軸１４の掛止時、第１の掛止フック２４とは開口部の向きが反対になるように、車軸１４に掛止される第２の掛止フック２６がそれぞれ一体形成されている。ここで、第１の掛止フック２４と第２の掛止フック２６の開口部の形状について説明する。第１の掛止フック２４の開口部は、側面視してＵ字形状を有している。具体的には、車軸支持体１６のブラケット１９とは反対側の側縁に、開口部の開口された先部が配置され、この先部と、半円形状を有する奥部とが、側面視して直線的に連通されている。奥部は、第１の掛止フック２４の中央部付近に配置され、先部の幅は、奥部の直径と同じ寸法となっている。また、第２の掛止フック２６の開口部は、側面視して略横向きのＬ字形状を有している。具体的には、横架アーム２５の下側の側縁に、開口部の先部が配置されている。この先部は、横架アーム２５の先側に向かってゆるやかに屈曲し、横架アーム２５の先端付近に形成された半円形状を有した奥部と連通している。先部の幅は、屈曲した全長にわたって、奥部の直径と同じ寸法となっている。
また、両横架アーム２５の先端部付近には、車軸１４からの車軸支持体１６および横架アーム２５の離脱を防止する一対のストッパピン（ストッパ部材）２７がそれぞれ螺合されている。螺合されたストッパピン２７の先端部は、横架アーム２５の車軸支持体１６側の面から外方に突出される。突出されたストッパピン２７の先端部が、第１の掛止フック２４のブラケット１９側の端縁に当接される。これにより、両車軸支持体１６の車軸１４からの離脱および両横架アーム２５の離脱が防止される。
さらに、両横架アーム２５の先端部付近には、後述するブレーキパッド３２が遊挿される貫通孔２５ａがそれぞれ形成されている。各貫通孔２５ａには短尺なガイドリング２８が挿着されている。これらの第１の掛止フック２４、第２の掛止フック２６を有した横架アーム２５およびストッパピン２７とにより、車軸掛止手段２９が構成される。

さらにまた、両横架アーム２５の中間部の外面には、離間した１対の軸支用小板３０がそれぞれ突設されている。両軸支用小板３０の先端部間には、軸線が垂直方向を向いたピンを介して、前板１９ａ方向に延びるブレーキアーム３１の元部が、水平面内で回動自在に軸支されている。両横架アーム２５のブレーキアーム３１の元部付近には、短尺な円柱形状を有したブレーキパッド３２が固着されている。両ブレーキパッド３２の先部は、対応する前記ガイドリング２８に遊挿されている。両ブレーキパッド３２の元部と、対応する横架アーム２５の貫通孔２５ａの形成部との間には、両横架アーム２５の先部が、ブラケット１９の対応する各側板１９ｂから離反するように付勢する１対のコイルばね３３が配設されている。また、両横架アーム２５の先端部には、両横架アーム２５を回動操作するワイヤ３４の先端部が締結されるフック形状のワイヤ締結部３１ａがそれぞれ一体形成されている。ワイヤ３４に代えてチェーンを採用してもよい。その場合、後述する各プーリ３７，４４はスプロケットとなる。

次に、台座部１３に設けられ、タイヤ１５の回転を止めるブレーキ手段３５を詳細に説明する。
ブレーキ手段３５は、前記前板１９ａの中央部の外面に固着され、操作レバー３６を垂直面内で回動操作することで、上端部に可動プーリ３７が軸支された短尺ロッド３８を、前板１９ａにビス止めされたガイドフレーム３９の上端部に一体形成されたガイドリング４０を介して昇降させる可動プーリ昇降部４１と、前板１９ａの下端部の両隅部にそれぞれ配設された１対の固定プーリ４４とを有している。可動プーリ昇降部４１は、短尺ロッド３８の元部に軸支された側面視してくの字形状を有する第１の操作子４２と、前記ガイドフレーム３９の下端部にピン支持され、先端部に操作レバー３６が固着された側面視してくの字形状を有する第２の操作子４３とを備えている。第１の操作子４２の先端部は、第２の操作子４３の元部付近に軸支されている。

前記ワイヤ３４は、その長さ方向の中間部が可動プーリ３７に架け渡され、その両端部が各固定プーリ４４を介して対応する両横架アーム２５のワイヤ締結部３１ａにそれぞれ締結されている。したがって、タイヤ１５の制動時、操作レバー３６を上方回動させると、両操作子４２，４３および短尺ロッド３８を介して可動プーリ３７が上昇し、ワイヤ３４を引き上げる。これにより、両ブレーキアーム３１が、水平面内でタイヤ１５の制動側に回動し、両ブレーキパッド３２の先端部がタイヤ１５の両周側面に押し付けられ、タイヤ１５の回転が停止する。
また、キャスタ１０の重心ａは、旋回軸１２の軸線の延長線上に配置されている（図１）。

次に、この発明の実施例１のキャスタの作動を説明する。
まず、タイヤ１５の台座部１３への取り付け方法を説明する。タイヤ１５の車軸１４の両端部にブッシュＢをそれぞれ挿着し、第１の掛止フック２４と第２の掛止フック２６とを、ブッシュＢを介して、互いの開口部の向きを反対にして掛止する。具体的には、第１の掛止フック２４の開口部の半円形状を有する奥部と、第２の掛止フック２６の開口部の半円形状を有する奥部とを外方から車軸１４の両側部を被うように嵌合する。これにより、第１の掛止フック２４と第２の掛止フック２６とは、側面視して略円形状となる。第１の掛止フック２４の掛止は、コイルばね２１のばね力に抗して、ロッド２３を外筒２２内に若干押し込みながら行う。その後、横架アーム２５にストッパピン２７を螺合し、第１の掛止フック２４と第２の掛止フック２６との掛止状態を保持する。こうして、車軸１４が車軸支持体１６と横架アーム２５との間で回転自在に軸支される。

タイヤ１５の制動時、下向きの操作レバー３６を垂直面内で上方に回動させる。これにより、両操作子４２，４３および短尺ロッド３８を介して可動プーリ３７が上昇し、ワイヤ３４が引き上げられる。これにより、両ブレーキアーム３１が、両コイルばね３３のばね力に抗して、水平面内でタイヤ１５の制動側にそれぞれ回動する。その結果、両ブレーキパッド３２の先端部がタイヤ１５の両周側面に押し付けられ、タイヤ１５の回転が停止する。
タイヤ１５の制動解除時には、操作レバー３６を垂直面内で下方に回動させる。これにより、可動プーリ３７が下降し、ワイヤ３４が緩む。こうして、両コイルばね３３のばね力により、両ブレーキアーム３１が水平面内でタイヤ１５の制動解除側にそれぞれ回動し、両ブレーキパッド３２の先端部がタイヤ１５の両周側面から離反し、タイヤ１５が回転自在の状態に戻る。
また、例えばパンクなどによるタイヤ１５の交換時には、ストッパピン２７を横架アーム２５から外し、車軸１４に対する、第１の掛止フック２４と第２の掛止フック２６との掛止状態を解除する。その後、旧いタイヤ１５を車軸１４ごと取り外す。それから、用意された新しいタイヤ１５の車軸１４を両掛止フック２４，２６に掛止する。こうして、タイヤ１５が交換される。このように、タイヤ交換の際、車軸１４をタイヤ１５から引き抜かないので、簡単な装置構成でありながら、車軸１４に錆や変形が発生している場合でも、確実にタイヤ１５を交換することができる。

さらに、車軸支持体１６にショック・アブソーバからなるサスペンション機能を配備したので、走行する台車１１が床面の段差を乗り越える際、台車１１に積載した荷物が荷崩れせず、低騒音で、かつ安定して走行することができる。
そして、キャスタ１０にブレーキ手段３５を設けたので、サスペンション機能を有するキャスタでありながら、ブレーキ手段３５のブレーキ操作により、タイヤ１５の回転を停止させることができる。
また、旋回軸１２の軸線の延長線上に、キャスタ１０の重心ａを配置したので、旋回軸１２を中心としたキャスタ１０の水平旋回がスムーズになる。これにより、走行中の台車１１がその進行方向を変更し易い。

次に、図４および図５を参照して、この発明の実施例２に係るキャスタ５０を説明する。
図４および図５に示すように、実施例２のキャスタ５０の特徴は、ブレーキ手段３５に代えて、制動板押し当て方式のブレーキ手段５１を採用した点である。以下、ブレーキ手段５１を詳細に説明する。
ブラケット１９の両側板１９ｂの元部には、その前板１９ａ側の端部間に回動軸５２が横架されている。回動軸５２には、細長い１対の離間したブレーキレバー５３の元部がそれぞれ固着されている。ブレーキレバー５３の下端部間には、制動時にタイヤ１５の外周面に押し当てられるゴム製の制動ローラ５４が、ピン５５を介して、回動自在に軸支されている。両ブレーキレバー５３の上端部間には、Ｖ字形状に屈曲した板ばね５６の下部が横架されている。板ばね５６の上部は、タイヤ１５側に屈曲している。

回動軸５２には、制動ローラをタイヤ１５に押し付ける側に付勢するコイルばね５７が外挿されている。コイルばね５７の一端部は、前板１９ａの元部（上端部）にピン５８を介して固定されている。また、コイルばね５７の他端部は、板ばね５６の屈曲部付近に固定されている。
両側板１９ｂの回動軸５２より若干タイヤ１５側には、Ｌ字形に屈曲したブレーキ操作ハンドル５９の元部が横架されている。ブレーキ操作ハンドル５９の元部の長さ方向の中間部には、外周面が前記板ばね５６の上部が弾性的に当接されたカム６０が固着されている。カム６０は側面視して略楕円形状を有している。

次に、実施例２のキャスタの作動を説明する。
タイヤ１５の制動時、ブレーキ操作ハンドル５９の下向き状態の先部を握り、これを垂直面内で上方に回動させると、ブレーキ操作ハンドル５９の元部を中心にしてカム６０が回動する。これにより、板ばね５６に対してカム６０から外力が作用される。その結果、コイルばね５７のばね力に抗して、回動軸５２を中心にして両ブレーキレバー５３が制動側に回動する。よって、制動ローラ５４がタイヤ１５の外周面に押し付けられ、タイヤ１５の回転が停止する。
タイヤ１５の制動解除時には、ブテーキ操作ハンドル５９を元の状態に戻すことで、コイルばね５７のばね力により、ブレーキレバー５３が制動側とは反対側に回動し、制動ローラ５４がタイヤ１５の外周面から離反する。
その他の構成、作用、効果は、実施例１と略同様であるので説明を省略する。

この発明の実施例１に係るキャスタの側面図である。 この発明の実施例１に係るキャスタの正面図である。 この発明の実施例１に係るキャスタの要部平面図である。 この発明の実施例２に係るキャスタの要部側面図である。 この発明の実施例２に係るキャスタの要部正面図である。

符号の説明

１０，５０ キャスタ、
１２ 旋回軸、
１３ 台座部、
１４ 車軸、
１５ タイヤ（車輪）、
１６ 車軸支持体、
１９ ブラケット、
２１ コイルばね、
２２ 外筒、
２３ ロッド、
２４ 第１の掛止フック、
２５ 横架アーム（横架部材）、
２６ 第２の掛止フック、
２７ ストッパピン（ストッパ部材）、
２９ 車軸掛止手段、
３５，５１ ブレーキ手段、
ａ 重心。

Claims (1)

1. 軸線方向が垂直な旋回軸を有し、該旋回軸を中心にして水平旋回自在な台座部と、
   軸線方向が水平な車軸を中心に回転自在な車輪と、
   前記台座部の下部に突設され、前記車軸を支持する車軸支持体と、
   前記車軸支持体に設けられ、前記車軸を掛止する車軸掛止手段とを備えたキャスタであって、
   前記車軸支持体は、前記台座部に垂直面内で回動自在に軸支され、
   前記台座部には、下方に突出したブラケットが設けられ、
   前記車軸掛止手段は、
   前記車軸支持体の先部に設けられ、前記車軸に掛止される第１の掛止フックと、
   前記ブラケットに垂直面内で回動自在に一端部が軸支され、他端部が前記第１の掛止フックとは開口部の向きを反対にして前記車軸に掛止される第２の掛止フックが設けられた横架部材と、
   前記車軸支持体およびまたは横架部材に設けられ、前記車軸からの車軸支持体および横架部材の離脱を防止するストッパ部材とを有するキャスタ。

Images