JP4796370B2 - 双輪キャスタ - Google Patents

Description

この発明は車輪の制動と旋回ロックとを有する双輪キャスタの改良に関する。

操作部材の操作で、車輪の制動と旋回ロックとを行う双輪キャスタとして、従来、特開平９−５８２０３号などが提案されている。
この双輪キャスタでは、車軸を介して双輪が回転可能に支持され、進行方向前方側に竪軸が回転自在に取り付けられたキャスタ本体を設けており、該キャスタ本体の進行方向後方側に凹部が形成され、該凹部内に、車輪の制動を行う車輪ロック部材が弾支され、両側突部が各車輪の内周に形成された係合溝に臨んでいた。操作部材は、前記車輪ロック部材に先端カム面を係合させて上記キャスタ本体に軸支され操作部を後方側に揺動可能に突出させており、車軸の下側に形成された水平な孔内には、旋回ロックを行うための竪軸ロック部材が挿通され、先端部が上記竪軸下端に設けられた旋回止めカラーに係脱可能に弾支されていた。そして、前記車輪ロック部材と竪軸ロック部材とにダブルストッパレバーの両端部がそれぞれ係止され、キャスタ本体に揺動可能に軸支されており、前記操作部材の操作により車輪と竪軸とを同時にロックするようになっていた。
しかし、上記構成では、キャスタ本体に、車輪ロック部材と、ダブルストッパレバーと、竪軸ロック部材とを内蔵する必要があり、構造が複雑であって組立に手間がかかると共に部品点数が多いという欠点があった。
また、ダブルストッパレバーは、その両端部が車輪ロック部材と竪軸ロック部材とに掛け止められているだけであるので、いずれか一方が外れた場合には竪軸ロック部材が作動しなくなる、という欠点もあった。
特開平９−５８２０３号公報

この発明は上記欠点を解消するために創案されたものであって、その主たる課題は、構成を更に簡単にすることができると共に、信頼性を高め、車輪の制動力や旋回ロック力を向上させることができる双輪キャスタを提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
左右の車輪（３）を軸支すると共に、竪軸（５）が旋回自在に取り付けられたヨーク部（１）を有し、操作部材（１５）の操作により車輪制動と旋回ロックを同時に行うようにした双輪キャスタにおいて、
車輪（３）間に配置されたヨーク部（１）の凹部（１１）内で車輪制動乃至制動解除方向に移動可能に取り付けられた車輪制動片（１３）と、
該車輪制動部（１３）に一体に設けられて前記ヨーク部（１）の横幅から両側外方に突出する制動用係合部（１４）と、
前記車輪制動片（１３）を車輪制動方向に付勢する第１付勢手段（１２）と、
一端に前記竪軸（５）の下部に設けられた竪軸係合部（７３ｂ）に係脱可能な旋回ロック片（７）を有し、中途位置に前記制動用係合部（１４）に衝合可能な衝合面部（６２）を有し、他端側が前記ヨーク部（１）に枢着（Ｐ２）された作動片（６）と、
該作動片（６）を旋回ロック片（７）が竪軸係合部（７３ｂ）にロックする方向に付勢する第２付勢手段（８）と、
前記ヨーク部（１）の凹部（１１）で枢着（Ｐ１）される保持片（１６）と、該保持片（１６）上に一体に形成されたレバー片部（１７）を有する操作部材（１５）と、
前記保持片（１６）の下端に形成されて前記車輪制動片１３に係合する、枢着（Ｐ１）点より長い方の先端カム面（１８Ａ）と短い方の先端カム面（１８Ｂ）とからなり、
前記レバー片部（１７）をロック位置に切り替えることで、前記短い方の先端カム面（１８Ｂ）との衝合で前記車輪制動片（１３）を第１付勢手段（１２）の付勢力により押し上げて制動用係合部（１４）を車輪係合部（３１）に係合して車輪（３）を制動すると共に、前記車輪制動片（１３）の衝合面部（６２）からの離間により前記作動片（６）を第２付勢手段（８）の付勢力で枢動させ旋回ロック片（７）を上方へ跳ね上げさせて竪軸係合部（７３ｂ）と係合させて旋回をロックさせ、
該レバー片部（１７）をロック解除位置に切り替えることで、前記長い方の先端カム面（１８Ａ）との衝合で前記車輪制動片（１３）を第１付勢手段（１２）の付勢力に抗して押し下げて制動用係合部（１４）を車輪係合部（３１）から離間させて車輪（３）の制動を解除すると共に、前記制動解除時の制動用係合部（１４）の衝合面部（６２）からの離間により作動片（６）を第２付勢手段（８）の付勢力に抗して枢動させて旋回ロック片（７）を竪軸係合部（７３ｂ）から離間させて旋回ロックを解除させてなることを特徴とする。
請求項２の発明では、
前記操作部材（１５）の保持片（１６）は、その下端に中心より一方に偏った山形の傾斜面からなって、長い方の先端カム面（１８Ａ）と短い方の先端カム面１８Ｂとが形成されて、該先端カム面（１８Ａ、１８Ｂ）はそれぞれ車輪制動片（１３）の外側面に係合しうるようになっており、
操作部材（１５）のレバー片（１７）は略く字状に折れ曲がって、一方がロック用ペダル（１７ｂ）、他方がロック解除用ペダル（１７ａ）となっており、該ロック用ペダル（１７ｂ）の裏面には、両側寄りに複数の突部（９）が下向きに突設されており、
レバー片（１７）をロック方向に傾動すると、前記突起（９）が車輪（３）のトレッド面と衝合するようになっていることを特徴とする。

この発明は上記のように、ロック方向に付勢している作動片と車輪制動片を、操作部材の切替により車輪制動片の動きで上記付勢力に抗してロック解除方向に変位するようにしたので、竪軸係合部に係脱する旋回ロック片は、ロック解除する際に枢動により離間するので、従来の水平にスライドす場合に比べて確実にロック解除を行うことができる。
さらに、車輪の下方近傍に旋回ロック乃至ロック解除の機構を設ける必要がないので、構造が複雑とならず、軽量化を図ることができる。

以下に、この発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
双輪キャスタは、図１から図４に示すように、ヨーク部１と、このヨーク部１に車軸２を介して回転自在に支持された左右一対の双輪の車輪３と、ヨーク部１の進行方向前方側に形成された取付け孔４内に回転自在に嵌着された竪軸５とを備えている。

［竪軸］
ヨーク部１の前方には、図２に示すように上下に貫通し、上部が拡開する取付孔４が穿設されている。
そして、この取付孔４には、該取付孔４を有するヨーク部１の柱状部上面に被冠し中央に孔部を有するキャップ７１ａを有し、内側で垂下する上部カラー７１ｂを形成したキャップ部７１と、上部カラー７１ｂの下方延長上に隙間無く配置される筒状の中継カラー７２と、前記取付孔４の下方から挿入されて前記中継カラー７２と衝合する下部カラー７３ａを有し、該下部カラー７３ａの下端が大径に設定されて取付孔４の下方外側に突出する略ドーナツ状からなって外周に竪軸係合部７３ｂとしての凹部を等間隔に歯車状に有する旋回止め部７３が取り付けられる。

前記上部カラー７１ｂの外側には取付孔の拡開部との間に軸受部７４を嵌め込んでおり、前記上部カラー７１ｂ、中継カラー７２、下部カラー７３ａで形成された一連のボルト孔に、竪軸５のボルト頭部５ａを下向きにして挿入し、キャップ７１ａの孔から突出した竪軸５のネジ部５ｂにナット５ｃを緊締して前記カラー７１ｂ、７２、７３ａを固定している。

ここで、各カラー７１ｂ、７２、７３ａにはその周壁の当接面には、中心軸を中心にして周方向に点線で示す凹凸部が形成されて、相互に嵌合されており、各カラー７１ｂ、７２、７３ａを周方向に規制しており、上下方向は前記竪軸５によって拘束されている。
上記構成からなっているので、ヨーク部１は竪軸５およびこれに固定されたキャップ部７１と中継カラー７２と旋回止め部７３とを中心にして旋回することができ、また、竪軸５を抜くことで、各カラー即ち、キャップ部７１と中継カラー７２と旋回止め部７３とを取付孔４から抜いて取り外すことが可能となる。

［車輪制動片］
次に、ヨーク部１には、図２に示すように、進行方向の後方側の上部で、径方向に沿って凹部１１が形成されている。
この凹部１１には第１付勢手段となるコイルスプリング１２によって径方向外方に弾圧付勢された車輪制動片１３が収容される。
車輪制動片１３は、ヨーク部１の横幅から両側外方に突出する凹凸部からなる両側の制動用係合部１４が一体に設けられ（図３参照）、これら制動用係合部１４の凹凸部を両側車輪３の外周壁の内面に設けた車輪係合部としての係合溝３１に臨ませている。

［操作部材］
車輪制動片１３の外側には、図１に示すように、操作部材１５がヨーク部１に軸Ｐ１を介し上下に枢動可能に軸支される。
この操作部材１５は、ヨーク部１の凹部１１で枢着される保持片１６と、該保持片１６上に一体に形成された略く字状に折れ曲がったレバー片１７とからなっている。

［カム面］
そして保持片１６の下端には中心より一方に偏った山形の傾斜面からなって、前記枢着点Ｐ１から長い方の先端カム面１８Ａと短い方の先端カム面１８Ｂが形成されており、車輪制動片１３の外側面に係合させている。
一方、レバー片１７はヨーク部１の上方で車輪の上方を覆うヨークカバー１０上で、進行方向後方側に露出させている。

［操作部材］
この操作部材１５は、図４〜９に示すようにロック用ペダル１７ｂを後方へ倒した下方枢動位置としたときに、短い方の先端カム面１８Ｂが車輪制動片１３の外側面と衝合し、このため、車輪制動片１３はコイルスプリング１２により付勢されて両側の制動用係合部１４が両側車輪の係合溝３１に係合され、車輪３を制動するようになっている。

この際に、制動・旋回のロック用ペダル１７ｂの裏面には、両側寄りに複数の突部９が下向きに突設されている。
そして、コイルスプリング１２に付勢されて加速されて傾倒する制動・旋回のロック用ペダル１７ｂは、車輪３の弾性部材からなるトレッド面上に衝合するので、操作時の衝撃を緩衝することができ、騒音の発生を防止することができる。
そのために、ヨーク部１の上面に一体形成された庇状のヨークカバー１０の後端は、車輪３、３間の隙間に入り込むように幅狭に形成されている（図９参照）。

また、図１〜３に示すように、ロック解除用ペダル１７ａを前方へ傾動した上方枢動位置とすれば、長い方の先端カム面１８Ａが車輪制動片１３の外側面をコイルスプリング１２に抗して押下し、両側の制動用係合部１４を係合溝３１から離脱させ、制動解除状態に保持するようになっている。

［作動片］
また、前記ヨーク部１には、前記凹部１１の下側で、前記操作部材１５の枢軸Ｐ１の下方に、作動片６の延出端を枢着する枢軸Ｐ２が設けられている。
本実施例で作動片６は、支持ヨーク１の後方を挟むように断面チャンネル状からなっており、その一対の側壁６０の上部には、上部後方で上方へ延びる一対のアーム部６１を有し、上部前方には前記車輪制動片１３の制動用係合部１４と衝合可能な衝合片部６２を有している。

［旋回ロック片］
前記側壁６０の中途位置には、車軸２を嵌挿し車軸２に対して枢動可能な長孔６３が穿設されている（図６参照）。
また、一対の側壁６０の下端は図３に示すように底壁６５によって一連につながっており、該底壁６５の先端から屈曲して一対の爪部からなる旋回ロック片７が形成されている。
該旋回ロック片７は、前記竪軸５の竪軸係合部７３ｂの凹部に嵌合可能となっている。

［バネ］
作動片６には、該作動片６より下方に延びた支持ヨーク１のフック部１９に掛け止められて折れ曲がり枢軸Ｐ２に捲回されてから先端が作動片６の側壁６０に掛止められた第２付勢手段としてのバネ８が取り付けられている。
このバネ８は、作動片６を前記枢軸Ｐ２を支点として、衝合片部６２を制動用係合部１４と衝合させ、また旋回ロック片７を旋回ロック方向に枢動するように付勢している。

［制動・旋回ロック解除状態］
次に、上記実施例に係るキャスタの作用について説明する。
キャスタ３０は、制動解除、旋回ロック解除状態、すなわち、フリーに走行および旋回自在な状態では、図１に示すように、レバー片１７の上側であるロック解除用ペダル１７ａを押し下げ、操作部材１５を図１に示す傾動位置に変位させる。

操作部材１５が上記傾動位置に変位されると、長い方の先端カム面１８Ａが車輪制動片１３の外側面をコイルスプリング１２に抗して押下げ、両側の制動用係合部１４を係合溝３１から離脱させ、制動解除状態に保持する。

このとき、車軸方向に降下する制動用係合部１４によって、作動片６の衝合片部６２が押し下げられ、作動片６はバネ８の付勢力に抗して枢軸Ｐ２を支点として図中反時計方向に枢動する。
これにより旋回ロック片７と竪軸係合部７３ｂとの係合が解かれ、車輪３の制動・旋回ロックを同時にフリーにすることができる。

［制動・旋回ロック状態］
次に、走行および旋回ともロック状態とするには、図３に示すように、操作部材１５のロック用ペダル１７ｂを下方の傾動位置に変位させると、車輪制動片１３はコイルスプリング１２に付勢されて径方向外方に変位し、両側の制動用係合部１４が係合溝３１に係合し、車輪３が制動状態となる。

このとき、車輪方向に上昇する制動用係合部１４によって作動片６への係合が解かれ、作動片６は衝合片部６２を介して自由状態となり、バネ８の付勢力で押し上げられ、枢軸Ｐ２を支点として図中時計方向に枢動する。
このため、作動片６に設けた旋回ロック片７も一体となって枢動し、旋回ロック片７はバネ８により竪軸５下端に向かって付勢され、竪軸係合部７３ｂの凹部に嵌合する。
このとき、旋回ロック片７が竪軸係合部７３ｂの凹部に嵌らなくとも、竪軸係合部７３ｂは円環状に形成されているので、わずかな車輪３の旋回により、前記凹部に嵌合して、旋回ロックとなる。
このように、操作部材１５のワンタッチ操作により、車輪・旋回ロックを同時に行うことができる。

このように、上記実施例にかかる双輪キャスタでは、簡単な構成でありながら、操作部材をワンタッチ操作することで、制動・旋回ロックをフリーとし、またロック状態に切り替えることができる。
また、組立時に、作動片６とバネ８を組みつけなければ、制動機能のみ有し、旋回ロックは行わない双輪キャスタとすることもでき、汎用性に優れる。
さらに、作動片の枢動により旋回ロック片を竪軸係合片の下側から嵌脱することができるので、従来のように竪軸係合片に水平に嵌脱する場合に比して、確実にロックないしロック解除を行うことができる。

なお、上記実施例では、竪軸係合部の係合構造を凹凸形状とし、旋回ロック片を竪軸係合部７３ｂに凹凸係合させるようにしたが、凹部に替えて縦溝やギア形状、鋸歯形状などとしてもよい。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。

キャスタのロック解除状態の側面図である。 ロック状態の要部断面図である。 キャスタのロック解除状態の斜視図である。 キャスタのロック状態の側面図である。 ロック解除状態の要部断面図である。 キャスタのロック状態の斜視図である。 キャスタのロック状態の背面図である。 同底面図である。 同平面図である。

１ ヨーク部
２ 車軸
３ 車輪
４ 取付け孔
５ 竪軸
６ 作動片
７ 旋回ロック片
８ バネ
１０ ヨークカバー
１１ 凹部
１２ コイルスプリング
１３ 車輪制動片
１４ 両側の制動用係合部
１５ 操作部材
１６ 保持片
１７ レバー片
１８Ａ 長い方の先端カム面
１８Ｂ 短い方の先端カム面
１９ フック部
３１ 係合溝
５０ 取付孔
７３ｂ 竪軸係合部
６０ 一対の側壁
６１ 一対のアーム部
６２ 衝合片部
６３ 長孔
６５ 底壁

Claims (2)

1. 左右の車輪（３）を軸支すると共に、竪軸（５）が旋回自在に取り付けられたヨーク部（１）を有し、操作部材（１５）の操作により車輪制動と旋回ロックを同時に行うようにした双輪キャスタにおいて、
   車輪（３）間に配置されたヨーク部（１）の凹部（１１）内で車輪制動乃至制動解除方向に移動可能に取り付けられた車輪制動片（１３）と、
   該車輪制動部（１３）に一体に設けられて前記ヨーク部（１）の横幅から両側外方に突出する制動用係合部（１４）と、
   前記車輪制動片（１３）を車輪制動方向に付勢する第１付勢手段（１２）と、
   一端に前記竪軸（５）の下部に設けられた竪軸係合部（７３ｂ）に係脱可能な旋回ロック片（７）を有し、中途位置に前記制動用係合部（１４）に衝合可能な衝合面部（６２）を有し、他端側が前記ヨーク部（１）に枢着（Ｐ２）された作動片（６）と、
   該作動片（６）を旋回ロック片（７）が竪軸係合部（７３ｂ）にロックする方向に付勢する第２付勢手段（８）と、
   前記ヨーク部（１）の凹部（１１）で枢着（Ｐ１）される保持片（１６）と、該保持片（１６）上に一体に形成されたレバー片部（１７）を有する操作部材（１５）と、
   前記保持片（１６）の下端に形成されて前記車輪制動片１３に係合する、枢着（Ｐ１）点より長い方の先端カム面（１８Ａ）と短い方の先端カム面（１８Ｂ）とからなり、
   前記レバー片部（１７）をロック位置に切り替えることで、前記短い方の先端カム面（１８Ｂ）との衝合で前記車輪制動片（１３）を第１付勢手段（１２）の付勢力により押し上げて制動用係合部（１４）を車輪係合部（３１）に係合して車輪（３）を制動すると共に、前記車輪制動片（１３）の衝合面部（６２）からの離間により前記作動片（６）を第２付勢手段（８）の付勢力で枢動させ旋回ロック片（７）を上方へ跳ね上げさせて竪軸係合部（７３ｂ）と係合させて旋回をロックさせ、
   該レバー片部（１７）をロック解除位置に切り替えることで、前記長い方の先端カム面（１８Ａ）との衝合で前記車輪制動片（１３）を第１付勢手段（１２）の付勢力に抗して押し下げて制動用係合部（１４）を車輪係合部（３１）から離間させて車輪（３）の制動を解除すると共に、前記制動解除時の制動用係合部（１４）の衝合面部（６２）からの離間により作動片（６）を第２付勢手段（８）の付勢力に抗して枢動させて旋回ロック片（７）を竪軸係合部（７３ｂ）から離間させて旋回ロックを解除させてなることを特徴とする双輪キャスタ。
2. 操作部材（１５）の保持片（１６）は、その下端に中心より一方に偏った山形の傾斜面からなって、長い方の先端カム面（１８Ａ）と短い方の先端カム面１８Ｂとが形成されて、該先端カム面（１８Ａ、１８Ｂ）はそれぞれ車輪制動片（１３）の外側面に係合しうるようになっており、
   操作部材（１５）のレバー片（１７）は略く字状に折れ曲がって、一方がロック用ペダル（１７ｂ）、他方がロック解除用ペダル（１７ａ）となっており、該ロック用ペダル（１７ｂ）の裏面には、両側寄りに複数の突部（９）が下向きに突設されており、
   レバー片（１７）をロック方向に傾動すると、前記突起（９）が車輪（３）のトレッド面と衝合するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の双輪キャスタ。

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