JP4663190B2 - キャスタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォーク内に取り付けた車輪の走行および／または操縦を阻止するための固定装置を有するキャスタに関するもので、フォーク自身は、車輪側の端部にブレーキまたは操縦阻止用の成形体が形成されている作動タペットを有する垂直軸心の周りを旋回できるように取り付けられ、タペットはさらにフォークに固定された操縦阻止用対向突起と共同作用をする。
【０００２】
【従来の技術】
この種の固定装置を備えたキャスタは、例えばＤＥ−ＯＳ第１７５５７８９号およびＤＥ−ＯＳ第２３４７９００号などの多くの実施態様が既知である。これらの前例は、フォークと車輪が固定され、さらにフォークが旋回して車輪は自由に回転することができこの場合は追随回転作用が自動的に形成され、最後にフォークの旋回は阻止されるがキャスタの自由に回転できる位置などの有用な機能位置を備えている。このようにして、キャスタは実用的な固定車輪となる。作動タペットは、フォークのピンに支えられた圧縮コイルばねの復帰方向の作用を受けて、軸心に垂直な操作カムによって種々の位置に制御できる。上記に説明した前例は両者とも部品の数が多く、製造および組立に多くの労力を要する。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、この種のキャスタを構造的に簡単にし、組立が容易になるように構成させることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は先ず本質的に、互いに離れた平面に操縦阻止用突起およびブレーキ作動手段が形成される複合体による請求項１の特徴を有するキャスタによって解決され、タペットのブレーキ作動または操縦阻止用成形体である円板は複合体の上側板と下側板の間の中立位置にある。このような複合体によって部品数は低減される。それに加えて複合体はタペットの荷重の伝達によって移動するという課題を達成する。さらに上記の要素を相互に安定させることになる。これらのすべては組立作業を簡単にする。最初の操作位置は中立位置であり、ここからブレーキまたは操縦阻止成形体は、それぞれ別の機能位置を占めるため最短ストロークで両方向に変位することができる。ここで複合体が一体の部品として形成されると有利である。このためモールド技術が最も適している。これによって多くの個々の部品から構成される複合体を、一つの構造体として組み立てる必要がなくなる。このような多機能の複合体は、自由に移動できるが回転は阻止されるようにフォークの内部空間に保護されて収納される。回転阻止は、一般に元来設けられているフォーク脚部の平行に伸びる部分をガイド面として利用することによって簡単に実現することができる。移動は垂直方向である。複合体は単に吊り下げられるだけで固定される。これに関して複合体はタペットに固定される。固定はばねによって行なわれる。ばねは複合体およびタペットを結合する要素の機能を果たす。長期にわたって機能を果たすため、固定状態でタペットの周囲溝に取り付けられる固定用針金ばねが設けられる。噛み合わせ組み立ての過程で針金ばねを変形させるため、タペットの車輪側にガイド用円錐を設けることによって、従来の固定手段を使用することなく適切な拘束を達成することができる。固定用針金ばねをＵ形のハンガ状とし、Ｕ形の横線部に円周溝のほぼ半分に相当する変形部を設けることによって構造的に利点のある解決策が得られる。針金ばねはその変形部で確実に保持される。固定用針金ばねのＵ形の脚部を複合体の保持溝に挿入すると配置上の利点がある。さらに本発明は、ブレーキ作動手段の平面の下側に形成されている、車輪の曲面に適合させたブレーキ区間を備えているという有利な特徴を持っている。これによって露出したブレーキ作動片を避けることができる。実際のブレーキ面は、例えば車輪の幾何的軸心に空間的に並行な横方向の溝のような凹凸を設けることができる。さらに、針金ばねは複合体の下側板とブレーキ区間の部分の間に形成された空間に挿入される。この空間は車輪と反対側の方向に開口しているので、針金ばねは何時でも取り外すことができる。このため組立および場合によっては分解が簡略化される。すなわち、車輪を取り外した後で、複合体をタペットの軸から簡単に引き抜いて、新しい複合体と交換することができる。玉軸受の下側リングと複合体の上側板の間隔を調整するために、複合体に調整ねじが好都合に設けられる。調整は適切に無段階で行なわれる。具体的には、調整ねじは複合体の上側板にねじ込み方式によって取り付けられる。調整ねじも保護されて取り付けられる。さらに複合体の下側板に、調整ねじを調整するための開口部が設けられる。最後にブレーキまたは操縦阻止成形体および車輪に近いブレーキ作動手段の間に、微小ステップの回転阻止要素が形成されると好都合である。こうすることによって車輪がブレーキされるだけでなく、同時にフォークの回転運動も阻止される。これは従来方式の半径方向の歯型および歯型凹部の噛み合いとする。
【０００５】
本発明の対象を、以下図面によって説明される実施態様について詳細に説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図示されたキャスタ１には固定装置Ｖが設けられている。これによって走行および／または操縦の阻止が行われる。
【０００７】
走行阻止は適正な車輪２へのブレーキ作用によって行われ、一方、操縦の阻止は回転可能に取り付けられたフォーク３を固定することによって行われる。
【０００８】
車輪２は水平方向の幾何的な軸心ｘ−ｘの回りを回転する。対応する軸は参照番号４を有している。
【０００９】
フォーク３は垂直方向の幾何的な軸心ｙ−ｙの回りを旋回する。この軸は中空のピン５によって具体化される。ピンはキャスタ１が設けられる走行可能な品物の収納穴に回転しないように差し込まれる。
【００１０】
幾何的な軸心ｘ−ｘおよびｙ−ｙは、望まれるキャスタの典型的な操縦性が得られるよう空間的に離れている。図面による描写では追随回転側は左である。
【００１１】
ピン５は玉軸受６であることが好ましい軸受の上方に伸びている。軸受の上側リング７および下側リング８の間には、フォーク３のフォーク底板１０が回転支持により挟み込まれて支持される。
【００１２】
ピン５にタペット１１が貫通する。タペットは図１２から分るように円形でない断面を備えている。ピン５のガイド用穴１２は対応した形状の断面となっている。従って、タペット１１は回転が防止され軸心ｙ−ｙの垂直方向にだけ移動が可能である。
【００１３】
タペット１１の上端に、ねじ込みによって取り付けられるタペット頭部１３が設けられる。この頭部は操作カム１４によって操作される。カムは水平な幾何的軸心ｚ−ｚの回りに回転操作できるように支持される。操作カム１４の中心に六角形の貫通穴１５が設けられる。この穴に図示されていない操作装置の対応する形状の操作軸１６が噛み合う。
【００１４】
基本的に板状に形成された操作カム１４の外周面は、軸心から種々の距離を持った凹部１７が設けられ、この凹部にタペット頭部１３の突起１８が接触して噛み合う。
【００１５】
適切な接触圧力は圧縮ばね１９の力によって得られる。ばねは上側の最終コイルを介してタペット頭部１３に荷重を加える。他方の下側の最終コイルは、ピン５の上端にあるリング状の凹部２０をキャスタ側の支持台として支持される。上側の支持台は操作軸１６の固定支点である。
【００１６】
タペット１１の車輪の反対側の端部１１’は、タペット頭部に対して両者のねじ結合２１によって軸方向に調整される。
【００１７】
タペット１１の車輪側の端部１１”は、軸受部または玉軸受６の穴を貫通してフォーク底板１０の下側の範囲にまで達する。この部分でこの端部１１”にブレーキまたは操縦阻止用の成形体２２が設けられる。この成形体は水平方向を向き、タペット１１の外周と一体の外周がほぼ歯形の形状をした円板２３である。これについては図１０、１２および１３に示される。この構造は半径方向に向いて円板の外周から突き出した突起２４から構成される。突起は同じ角度間隔で配置されるが異なった幅を有している。広い幅を持った突起２４は同じ直径Ｄ−Ｄ上にある。この直径はタペット１１の平面の方向と一致している。
【００１８】
タペット１１の操縦阻止用成形体２２、またはその突起２４には操縦阻止用の対向突起２５が組み合わされる。対向突起は複合体Ｋに設けられる。操縦阻止用対向突起２５は、突起２４の幅に対応する凹部を残した互いに適合する形状とし、適正な噛み合わせ位置の調整および適正に操作された操作カム１４の切り替え位置において、その内部に円板２３を固定することができる。
【００１９】
操縦阻止用対向突起２５は複合体Ｋの上側板ａに設けられる。
【００２０】
上側板に対して垂直方向に距離を置いて下側板ｂが設けられる。この部分にブレーキおよび操作阻止手段２６が設けられる。この手段は作動タペットと接触することができ、ブレーキ区間２７の形状を備えている。
【００２１】
操作カム１４の適正な操作位置において、タペット１１および垂直方向に移動可能な複合体Ｋは、タペット１１のブレーキまたは操縦阻止用成形体２２が中立位置（図１）となるように高さ位置が調整される。すなわち、円板２３は上下の板ａ、ｂの間、すなわち十分な空間２８を残している距離を置いた両方の平面の間で、両者と接触しない状態となる。これらの平面をＥ’−Ｅ’およびＥ”−Ｅ”で示す。
【００２２】
例えば樹脂の射出成形によって一体部品として形成された複合体Ｋは、フォーク３の内部空間２９に、軸方向には自由に移動できるが回転は阻止されるように取り付けられる。このためフォーク３の断面形状が利用される。断面は少なくとも内側の形状に関する限り、円筒状の区間３’および２つの外側に向かう翼状の直線的に並行に伸びる区間３”が組み合わされている。最初に説明した区間３’は円周の４分の３以上に達し、並行区間３”を経て開放される。該当する開口部を参照記号３０で表わす（図６参照）。この開口部の内部に、垂直方向にはりによって結合されている板ａおよびｂの円形の輪郭から突き出した突起３１が噛み合う。これが回転防止となることは明らかである。
【００２３】
複合体Ｋはガイドされ、その上タペット１１だけに固定される。複合体は、フォークのガイドの作用をする空間２９および回転防止の開口部３０の内部に吊り下げられた配置となる。固定はばねによって行われるので、 タペット１１と複合体Ｋの間の相対的な変位は妨げられない。適切な固定のため針金ばね３２が利用される。ばねは固定状態でタペット１１、詳しく言えばその車輪側の端部１１”の円周溝３３に挿入される。該当する端部１１”には、車輪側にガイド円錐３４が設けられる。この円錐は、Ｕ形のハンガ状の形状に形成された針金ばね３２の自由な状態でのＵ形の横線部を外側に変形させるので、噛み合わせによる組立が容易になる。固定用針金ばね３２のハンガ状の形状は図７によって明らかである。ここでさらに針金ばねのＵ形の横線部３２’は円周溝３３のほぼ半分に相当する変形部３２”を備えていることが分る。その内側の形状は、円周溝３３の溝底の直径にほぼ対応している。
【００２４】
上記の図において、３２^…の記号を付した同じ方向に曲げられたＵ形脚部が分る。この脚部は適合する水平方向の複合体Ｋの保持溝３５に挿入される。保持溝３５自体はそれぞれの溝の端部に挿入限度ストッパが形成される。溝の端部はＵ形の横線部３２’が軸心ｙ−ｙと交差するように配置される。保持溝３５の入り口は、挿入を容易にするため溝の面が外側に向かって僅かに広がるように形成することができる。Ｕ形脚部３２^…は僅かに先広がりとすると好都合である。これによって保持溝３５内に固定されるかまたは突き刺さるように作用する。
【００２５】
タペット１１自体のこの部分の端部は、キャスタ１の追随回転側に取り付けられたＵ形の横線部３２’の前方を阻止しているので、差し込みによって取り付けただけの針金体が外れるのを防止している。
【００２６】
さらに説明図から分るように、複合体Ｋは車輪の曲面に適合させたブレーキ区間２７を備えている。ブレーキ区間２７は平面Ｅ”−Ｅ”、すなわちブレーキ作動手段２６の下側に設けられる。ブレーキ区間２７には、車輪２の走行面に向い合った適正なブレーキ強化作用を有するリブ３６が設けられる。
【００２７】
ブレーキ区間２７を形成する壁の背面は、広がった側が開放された空間３７の下側の面を形成し、空間の上側の部分に固定用針金ばね３２のＵ形の横線部３２’が横切る。ばね体が取り付けられる溝３５は、タペット１１の上側に向かった移動が得られるように距離を離して設けられる。
【００２８】
自由空間２８に占めるブレーキまたは操縦阻止成形体２２の基本位置は、設定を調整することができる。このために複合体Ｋに調整ねじ３８が設けられる。ねじは、いわばタペット１１に吊り下げられた複合体Ｋを、空間３７の上側に配置された軸受またはキャスタ１のフォーク区間、すなわち玉軸受６の下側リング８に対して支える。
【００２９】
調整ねじ３８は複合体Ｋの操縦阻止手段の平面Ｅ’−Ｅ’、すなわち突起２４にねじによって取り付けられていることが分る。調整ねじ３８はその操作側端部がまだ自由空間２８にあるように突き出している。ねじの調整ができるようにするため、ブレーキ作動手段２６の平面Ｅ”−Ｅ”の板ｂに調整工具用の貫通穴３９が形成される。
【００３０】
ブレーキ作動手段２６に関してさらに説明すべきことは、ブレーキまたは操縦阻止成形体２２および車輪に近いブレーキ作動手段２６の間に、微小ステップの回転阻止要素が形成されていることである。円板２３の下側に半径方向を向いたリング歯車の歯型４０が設けられる。歯型はタペット１１に向かって集中的に配置される。この歯型４０は、ブレーキ作動手段２６の上側の歯形溝４１と完全に一致したリング歯車の形態で共同作用する。
【００３１】
位置固定装置Ｖを備えたキャスタの機能は下記の通りである。図１はフォーク３が自由に旋回し、車輪２が自由に回転する操作位置を示す。この位置において、ブレーキまたは操縦阻止用成形体２２は、操縦阻止用対向突起２５の作用範囲の外側にあり、またブレーキ作動手段２６の範囲からも外れている。タペット１１は操作カムと対応して正確に接触し、カムの方向にばね１９によって押し付けられている。微調整は説明したように、調整ねじ３８によって実施することができる。針金ばね３２は複合体のＫを垂直方向の正確な位置に保持する。
【００３２】
操作カム１４を回転させると、図２から分るようにフォーク３の旋回だけが阻止される次の位置が得られる。ばね１９は、 対応するストロークが与えられたタペット１１を上側に変位させる。操作阻止用成形体２２は、操縦阻止用突起２５に噛み合う状態となる。このとき針金ばね３２はＵ形の横線部３２’が上側に湾曲し、引っ張られた状態となる。しかし圧縮ばね１９の力の方が大きい。複合体Ｋは、調整ねじ３８を介して玉軸受６に支持されているので上側に変位することはできない。車輪２は自由に回転することができる。
【００３３】
図３は車輪２にブレーキが掛けられるか、または回転が阻止されている位置を示す。ブレーキ作動手段２６は車輪２の走行面に押し付けられる。複合体Ｋの下側への変位は、対応するタペット１１の下方向への変位によって行われ、円板２３はブレーキ作動手段２６の上側に接触する。この変位も圧縮ばね１９および固定用針金ばね３２の復元力に対抗して行われる。同時にまたは引き続いて歯型４０は歯形溝４１と噛み合い、車輪２にブレーキが掛けられるだけでなくフォーク３の回転も阻止される。歯と歯が直接当たるような場合には、フオーク３が僅かに余分に旋回することによって噛み合い位置となる。これによって回転阻止手段が噛み合う。この位置も操作カム１４を回転変位させる操作によって得られる。
フォーク３の回転阻止によって得られる固定キャスタの機能は、操縦阻止用対向突起２５において、幅の広い凹部に適合した幅の広い突起２４の噛み合いによって達成される。少なくとも一箇所のこのような噛み合い位置が設けられる。この位置は走行可能な品物の主たる設定方向に向いている。
【００３４】
開示されたすべての特徴は本発明に対し基本的なものである。 従って、対応する／添付の優先書類（事前出願のコピー）の開示もまたすべて本出願の開示内に含まれるものであり、 その目的のためこれらの書類の特徴もこの出願の請求事項に含まれるものである。
【発明の効果】
複合体によって部品数は低減され、 組立作業を簡単にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】タペットが中立位置にあるキャスタの垂直断面図である。
【図２】タペットが回転阻止位置にあるキャスタの垂直断面図である。
【図３】タペットがブレーキ位置にあり、同時にキャスタのフォークの回転阻止が行われている同様な断面図である。
【図４】針金ばねが取り付けられた複合体を単独に示して、空間自体を見た図である。
【図５】図４のばねを取り除いた線Ｖ−Ｖによる断面である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】Ｕ形の形状を示す固定用針金ばねの平面図である。
【図８】針金ばねを狭い側から見た図である。
【図９】針金ばねのＵ形脚部を見た図である。
【図１０】作動タペットを単独に示した側面図である。
【図１１】図１０の線ＸＩ−ＸＩによる断面図である。
【図１２】タペットの平面図である。
【図１３】タペットの裏面図である。

Claims (10)

1. 軸方向に伸びたガイド穴（１２）を有し、品物の収納穴に回転しないように挿入されるピン（５）と、
   外周に複数の突起（２４）が形成された円板（２３）を一方の端部（１１''）の近傍に有し、断面が前記ピン（５）のガイド穴（１２）に対応した形状であって、前記ピン（５）の軸方向にのみ移動可能に前記ピン（５）のガイド穴（１２）に挿入されるタペット（１１）と、
   車輪（２）が回動自在に取り付けられ、前記ピン（５）に回動可能に接続されるフォーク（３）と、
   前記円板（２３）の複数の突起（２４）と噛み合い可能な操縦阻止用対抗突起（２５）を有する上側板（ａ）と、当該上側板（ａ）と所定の間隔を開けて対向するように配置され、ブレーキ区間（２７）の部分を有する下側板（ｂ）とを有し、前記ピン（５）の軸方向に移動でき、前記フォーク（３）とともに回動するように前記タペット（１１）に取り付けられる複合体（Ｋ）と、
   前記タペット（１１）を前記ピン（５）の軸方向に移動させる移動制御手段（１４、１９）と、
   を備え、
   前記移動制御手段（１４、１９）が、前記タペット（１１）の円板（２３）を前記複合体（Ｋ）の上側板（ａ）と下側板（ｂ）の間に当該両者と接触しない位置に配置することによって、前記フォーク（３）と前記車輪（２）を自由に回動させ、
   前記移動制御手段（１４、１９）が、前記タペット（１１）を前記複合体（Ｋ）の上側板（ａ）の方向に移動させ、前記円板（２３）の前記突起（２４）と前記操縦阻止用対抗突起（２５）を噛み合わせることによって、前記フォーク（３）の回動を阻止し、
   前記移動制御手段（１４、１９）が、前記タペット（１１）を前記複合体（Ｋ）の下側板（ｂ）の方向に移動させ、前記下側板（ｂ）のブレーキ区間（２７）の部分を前記フォーク（３）に取り付けられた車輪（２）の走行面に押し付けることによって、当該車輪（２）の回転を阻止する、
   ことを特徴とするキャスタ。
2. 前記複合体（Ｋ）が、一体の部品として形成されることを特徴とする請求項１に記載のキャスタ。
3. 前記タペット（１１）が、一方の端部（１１''）に形成された円周溝（３３）を有し、
   前記複合体（Ｋ）が、前記円周溝（３３）に挿入された針金ばね（３２）によって前記タペット（１１）に取り付けられる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のキャスタ。
4. 前記タペット（１１）が、前記円周溝（３３）に接して形成された円錐状のガイド円錐（３４）を有し、
   前記針金ばね（３２）を前記円周溝（３３）に挿入する際に、前記ガイド円錐（３４）によって前記針金ばね（３２）を変形させることができる、
   ことを特徴とする請求項３に記載のキャスタ。
5. 前記針金ばね（３２）はＵ形のハンガ状であり、当該Ｕ形の横線部（３２’）の中央部分に前記円周溝（３３）の半分に相当する変形部（３２''）が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載のキャスタ。
6. 前記針金ばね（３２）のＵ形脚部（３２'''）が、前記複合体（Ｋ）の保持溝（３５）に挿入されることを特徴とする請求項５に記載のキャスタ。
7. 前記針金ばね（３２）のＵ形の横線部（３２’）が、前記複合体（Ｋ）の下側板（ｂ）とブレーキ区間（２７）の部分の間に形成された空間（３７）を横切っていることを特徴とする請求項５または６に記載のキャスタ。
8. 調整ねじ（３８）が、玉軸受（６）の下側リング（８）と前記複合体（Ｋ）の上側板（ａ）の間隔を調整するために、当該上側板（ａ）に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のキャスタ。
9. 前記調整ねじ（３８）を調整するための開口部（３９）が、前記複合体（Ｋ）の下側板（ｂ）に設けられることを特徴とする請求項８に記載のキャスタ。
10. 前記複合体（Ｋ）の下側板（ｂ）に対向する前記タペット（１１）の円板（２３）の面が、半径方向を向いたリング歯型の歯型（４０）を備え、
    前記タペット（１１）の円板（２３）に対向する前記複合体（Ｋ）の下側板（ｂ）の面が、前記歯型（４０）と噛み合い可能な歯形溝（４１）を備え、
    前記移動制御手段（１４、１９）が前記下側板（ｂ）のブレーキ区間（２７）の部分を前記フォーク（３）に取り付けられた車輪（２）に押し付けるとき、前記歯型（４０）と歯形溝（４１）が噛み合い、前記フォーク（３）の回動が阻止される、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のキャスタ。

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