JP5208254B2 - キャスタ - Google Patents

Description

本発明は、物品を人力やバッテリー等で移動させるために該物品に取り付けて使用するキャスタ（足車）に関する。

買物用、旅行用等のカバン、バッグ、ケース等の持ち運び収納具、各種機器その他の荷物を乗せて運ぶ手押し車、乳母車、車椅子等の福祉物品、冷蔵庫等の電化製品、家庭用や事務用の家具、オルガン、ピアノ等の楽器、事務機その他の機械などには、それらを人力で移動させやすいようにキャスタ（車椅子等では操舵用として）を取り付けることが多々あり、また、足こぎ等或いはバッテリーで動く子供用三輪車、子供用自動車玩具等の子供用乗物はキャスタを車輪として備えている。

かかるキャスタは自動車、自転車の車輪などと比べると小型のものであり、代表例としては、図５や図６に示すようなものが知られている。
図５のキャスタは、ハブ部Ｈ１、リム部Ｒ１及び該ハブ部とリム部に両端を接続したスポークＳＰ１とからなるキャスタ基体のリム部Ｒ１に弾性材料からなる外輪部Ｔ１を装着したものである。

また、図６に示すキャスタは、ハブ部Ｈ２、リム部Ｒ２及びそれらと一体的に形成されたスポーク部ＳＰ２とからなるキャスタ基体のリム部Ｒ２に弾性材料からなる外輪部Ｔ２を装着したものである。

また、以上のほか、衝撃吸収性（クッション性）を有する車輪として、ハブ部とリム部との間のスポークをバネ材で形成して、全体にクッション性を持たせた車輪（特開平８−１２７２０１号公報）、ハブ部とリム部との間のスポーク部を弾性変形可能の屈曲構造のものとして、全体にクッション性を持たせた車輪（特開２００２−２９２０１号公報）等が知られている。

特開平８−１２７２０１号公報 特開２００２−２９２０１号公報

ところが、図５や図６に示すキャスタはスポークＳＰ１やスポーク部ＳＰ２がハブ部からリム部へ向かって、直線的に放射状に延びているので、全体としてクッション性に乏しく、キャスタが路面、床面等上を転動するとき、該路面や床面等の凹凸による衝撃を受けやすく、該衝撃が直接的に該キャスタにより運ばれているものに伝わりやすい。

この点、特開平８−１２７２０１号公報等に開示された車輪はクッション性を有するから、該車輪が路面、床面等上を転動するとき、該路面や床面等の凹凸による衝撃がそれだけ吸収されされやすく、該衝撃が該車輪により運ばれているものに伝わりにくい。

しかしながら、かかる従来のキャスタや車輪は、たとえクッション性を有するキャスタ等であっても、それらは円形のものであるから、路面、床面等との接触面積は小さく、路面、床面等に凹凸がある場合、その凹凸が小さい場合でも凹部を跨いだり、凸部を乗り越えたりするときに衝撃を受けることは免れない。
例えば、全体としては平坦面状であっても、路面、床面等が簀の子状に形成されていたり、煉瓦やタイルを所定間隔を開けて敷設したもの等であるために凹凸部がある場合は、その凹凸部により衝撃を受けることは免れない。

今日においては、例えば塵埃による汚染を嫌う各種電子機器、精密機器、それらの部品が製作されているが、そのような機器や部品の製作はしばしば所謂クリーンルームで行われており、クリーンルームの床は、室内からの排気のために簀の子状或いは格子条等の部材から形成されていることがあり、そのような簀の子状等の部材からなる床面上を、振動を嫌う機器や部品がキャスタを有する手押し車等により運搬されると、キャスタが円形であるために、凹凸部のある簀の子状等の床面から衝撃を受けつつ運ばれることになり、これが運搬中の機器等に、好ましくない振動を与えてしまうことがある。

そこで本発明は、路面、床面等が、例えば簀の子状、格子条等に形成されていたり、煉瓦、タイル等を所定間隔を開けて敷設したものである等のために凹凸部があるときに、その路面、床面等上に走行させても、該凹凸部から受ける衝撃を小さく抑制できるキャスタを提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するため、
キャスタ支持軸装着部を有するローラ支持体と、
該ローラ支持体の周囲に順次所定のローラ配置間隔をおいて配置された複数のローラと、
該複数のローラにおける各隣り合うローラを、該隣り合うローラのそれぞれが前記ローラ配置間隔を維持しつつ前記ローラ支持体上を転動できるように連結する連結部材とを含んでおり、
前記ローラ支持体は、側面から見るとキャスタ前進後退方向において真っ直ぐ状に延びる平坦状下面部と、該平坦状下面部に両端部が連続して、キャスタ前進後退方向において前後及び上向きに凸湾曲状を呈する面部とからなる無端に連続する外周面を有し、
前記複数のローラのそれぞれは、前記ローラ支持体の外周面に転動可能に接触しており、
前記各隣り合うローラを連結する連結部材のそれぞれは、それが連結している隣り合うローラより、前記ローラ支持体のキャスタ支持軸装着部から見て外側まで突出した部分を有しており、該突出部分はキャスタ走行路面に接触する平坦状外面を有しており、
該連結部材は、前記ローラ支持体外周面の平坦状下面部に対応する位置に複数個あるキャスタを提供する。

本発明に係るキャスタは、ローラ支持体のキャスタ支持軸装着部にキャスタ支持軸を装着し、該キャスタ支持軸を介して例えば手押し車本体等の、キャスタ取付け対象体に取り付けて用いることができる。さらに言えば、そのようにキャスタ取付け対象体に取り付けた状態で、ローラ支持体の外周面のうち側面から見るとキャスタ前進後退方向において真っ直ぐ状に延びる平坦状下面部に対応する位置にあるローラの連結部材の前記突出部分の平坦状外面を路面、床面等のキャスタ走行路面に載置してキャスタ取付け対象体を押す、引っ張る等して移動させると、ローラ連結部材の突出部分が、ローラ支持体外周面上に配列されたローラの該ローラ支持体外周面に沿う転動を伴ってローラ支持体周囲を回動することで走行することができる。

かかるキャスタの走行においては、ローラ支持体外周面のうちローラ支持体側面から見ると真っ直ぐ状に延びる平坦状下面部に対応する位置にある複数のローラ連結部材の突出部分の平坦状外面が連なって、従来の円形のキャスタや車輪と比べると、キャスタ移動方向において長く路面、床面等のキャスタ走行路面に接触しつつ走行する。

そのため、例えば簀の子状、格子条等に形成されていたり、煉瓦、タイル等を所定間隔を開けて敷設したものである等のために凹凸部がある路面、床面等上に走行させても、キャスタは該凹部の前後の凸部に接触したり、隣り合う凸部に接触するなどして、該凹凸部から受ける衝撃が小さく抑制される状態で、それだけ円滑に路面、床面等上を走行できる。

前記ローラ支持体の外周面の平坦状下面部は、ローラ支持体側面からみると真っ直ぐ延びる平坦下面部でもよいが、下向きに凸湾曲した平坦状下面部となっていてもよい。ローラ支持体の大きさ等にもよるが、例えば、曲率半径１０ｃｍ程度以上で僅かに下向きに凸湾曲した平坦状下面部となっていてもよい。前記の「ローラ支持体の外周面における平坦状下面部」にはこのような面部も含まれる。

ローラ支持体の外周面の平坦状下面部が、このように下向きに凸湾曲した平坦状面部となっている場合でも、ローラ支持軸装着部の中心から該平坦状下面部に対応する前記ローラ連結部材の突出部分の平坦状外面までの最短距離を半径とする円形外輪郭を有するキャスタや車輪と比べると、路面、床面等における凹凸部から受ける衝撃は小さく抑制される。また、ローラ支持体外周面の平坦状下面部が、このように下向きに凸湾曲した平坦状面部となっていると、キャスタの移動方向の変更がそれだけ容易となる。換言すれば、ローラ支持体外周面の平坦状下面部を下向きに凸湾曲した平坦状面部とする場合、その曲率半径は、キャスタの移動方向の変更を行える（無理なく行える）程度のものとすればよい、とも言える。

前記ローラの連結部材の突出部分のキャスタ走行路面に接触する平坦状外面も、平坦外面でなくてもよく、例えば僅かに外側へ凸湾曲した平坦状外面であってもよい。「連結部材の突出部分のキャスタ走行路面に接触する平坦状外面」には、平坦外面のほか、このように僅かに湾曲した、しかし平坦状である外面である場合も含まれる。

前記ローラとしては、様々のタイプのものを採用できるが、例えば、キャスタ幅方向に間隔をおいて配置された一対のコロと、該一対のコロを連結する、該コロより外径の小さいコロ軸とを含んでおり、該一対のコロが前記ローラ支持体の外周面に転動可能に接触するものを挙げることができる。

このようなローラを採用する場合、ローラ支持体の外周面は、該一対のコロと該コロ軸とで形成されるローラ凹所が、該コロの前記転動が許されるように外嵌する凸条部を有するものとすることができる。かかる突条部は、ローラ支持体外周面上におけるローラの位置ずれや、ローラ支持体外周面からのローラの外れ落ちを抑制して、ローラをそれだけ安定して転動させることができる。

複数ある前記連結部材のそれぞれは、様々の形態を採り得るが、例えば、前記のような一対のコロを含むローラ及びローラ支持体外周面の凸条部を採用する場合、一対のコロの内側に位置する一対のコロ軸支持部と、該一対のコロ軸支持部よりローラ支持体外周面の凸条部の延在方向に突出するとともに該凸条部の上方に位置するコロ軸支持突出部とを含むものを挙げることができる。

この場合、複数ある連結部材は、各隣り合う連結部材において一方の連結部材のコロ軸支持突出部が他方の連結部材の一対のコロ軸支持部の間に位置するように順次配列すればよく、前記ローラのコロ軸は、該一対の該コロ軸支持部とその間に配置された該コロ軸支持突出部に貫通し、コロ軸両端部にコロを保持することができる。

いずれにしても、前記連結部材の、前記ローラ支持体のキャスタ支持軸装着部から見て前記ローラの外側まで突出した突出部分のキャスタ走行路面に接触する平坦状外面のうち少なくとも一部は緩衝材で形成してもよい。かかる緩衝材としてゴム等の弾性材料を挙げることができる。

本発明に係るキャスタのローラ支持体は、前記キャスタ支持軸装着部と、該ローラ支持体外周面のうち少なくとも前記平坦状下面部との間に緩衝部を備えている。

このようなローラ支持体の緩衝部としては、例えば、ローラ支持体の、キャスタ支持軸装着部とローラ支持体外周面の前記平坦状下面部との間の部分をクッション性を有する弾性材料で形成して、それを緩衝部としてもよい。また、ローラ支持体の外周面のうち、少なくとも前記平坦状下面部とキャスタ支持軸装着部との間にローラ支持体幅方向に貫通する空間を形成することで形成された、可撓性を示す、ローラ支持体外周に沿う薄肉部を含むものも例示できる。

ローラ支持体の緩衝部として、かかる薄肉部を含むものを採用する場合、該緩衝部は、さらに、ローラ支持体幅方向に貫通する空間において、キャスタ支持軸装着部と該薄肉部のうち少なくとも一部との間に装填された緩衝部材を含んでいてもよい。
このような緩衝部材としては、バネのほか、弾性材料、例えば比較的柔らかい（反発性の低い）弾性材料からなるもの等であってもよい。既述のように、ローラの連結部材の前記突出部分のキャスタ走行路面に接触する平坦状外面のうち少なくとも一部を緩衝材で形成する場合、その緩衝材より柔らかい（反発性の低い）弾性材料からなるもの等であってもよい。

以上説明したように本発明によると、路面、床面等が、例えば簀の子状、格子条等に形成されていたり、煉瓦、タイル等を所定間隔を開けて敷設したものである等のために凹凸部があるときに、その路面、床面等上に走行させても、該凹凸部から受ける衝撃を小さく抑制できるキャスタを提供することができる。

以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明するキャスタＡは、物品を人力やバッテリー等で移動させるために該物品に取り付けて使用することができるものである。かかる物品として、例えば、買物用、旅行用等のカバン、バッグ、ケース等の持ち運び収納具、各種機器その他の荷物を乗せて運ぶ手押し車、乳母車、車椅子等の福祉物品、冷蔵庫等の電化製品、家庭用や事務用の家具、オルガン、ピアノ等の楽器、事務機その他の機械などを挙げることができ、それらに取り付けて、それらを人力で移動させることに利用できる。

また、足こぎ等或いはバッテリーで動く子供用三輪車、子供用自動車玩具等の子供用乗物における車輪として用いることもできる。

本発明に係るキャスタは自動車や自転車の車輪と比べると、構造や強度の点からして、簡易な小型のキャスタとして用いるのに適しており、それには限定されないが、例えば、最大外径が７０ｍｍ程度〜２００ｍｍ程度の小型キャスタとして用いるのに適している。

図１は本発明に係るキャスタの１例Ａの側面図である。
図１に示すキャスタＡは、ローラ支持体１、ローラ支持体１の周囲に順次間隔をおいて配置された複数のローラ２及び各隣り合うローラ同士を連結する連結部材３を含んでいる。

ローラ支持体１の外周面１１は、ローラ支持体側面から見ると、真っ直ぐに延びる平坦状下面部１１１と面部１１１に両端がつながって、キャスタ前進後退方向α（図１参照）において前後及び上方へ凸湾曲状に延びる面部１１２とからなる連続無端の面である。平坦状下面部１１１は、一見したところ平坦に見える程度に、僅かに下方へ凸湾曲するように形成されている。

ローラ支持体１は、中央部よりやや下がった部位に図示省略のキャスタ支持軸を挿入する貫通孔１２１を有するキャスタ支持軸装着部１２を備えている。
ローラ支持体については後ほどさらに説明する。

複数のローラ２は隣り合うもの同士が互いに擦れ合わないように、隣り合うもの同士の間に若干の間隔が保たれるようにローラ支持体１の周囲に順次所定のローラ間隔をおいて配置されている。各隣り合うローラ２は連結部材３で互いに連結されており、連結部材３はそれが連結する隣り合うローラ２を、該隣り合うローラのそれぞれが前記ローラ配置間隔を維持しつつローラ支持体１上を転動できるように連結している。
各ローラ２は、ローラ支持体１の外周面に転動可能に接触している。

図２はキャスタＡを平面から見て、且つ、平面から見える部分の一部を展開して示す図である。図３は図２のＸ−Ｘ線に沿う概略断面図である。図４はローラ連結部材３の斜視図である。
図１、図２及び図３から分かるように、各ローラ２は、キャスタ幅方向に間隔をおいて配置された一対のコロ２１と、一対のコロ２１を連結する、該コロより外径の小さいコロ軸２２とを含んでいる。

ローラ支持体１の外周面１１にはその中央部に沿って凸条部１１３を形成してある。一対のコロ２１は凸条部１１３の両外側においてローラ支持体外周面１１に転動可能に接触している。ローラ支持体外周面の凸条部１１３は図３に示すように一対のコロ２１とコロ軸２２とで形成されるローラ凹所に嵌まっており、それによりコロ２１の転動が許されるようになっている。

各隣り合うローラを連結する連結部材３は、それが連結している隣り合うローラ２より、ローラ支持体１のキャスタ支持軸装着部１２から見て外側まで突出した突出部分３０を有しており、突出部分３０はキャスタ走行路面Ｆに接触する平坦状外面３０ａを有している。平坦状外面３０ａは弾性材料（本例ではゴム材）からなる緩衝材３０’で形成されている。

さらに説明すると、連結部材３は、ローラ支持体外周面１１における凸条部１１３の上方且つ一対のコロ２１の内側に位置する一対のコロ軸支持部３１と、該一対のコロ軸支持部３１よりローラ支持体外周面の凸条部１１３の延在方向に突出するとともに該凸条部の上方に位置するコロ軸支持突出部３２とを含んでいる。また、図４に示すように、各コロ軸支持部３１はコロ軸２２の通し孔３１ｈを有しており、コロ軸支持突出部３２もコロ軸２２の通し孔３２ｈを有している。

キャスタＡ全体として複数ある連結部材３は、図２に示すように、各隣り合う連結部材３において一方の連結部材３のコロ軸支持突出部３２が他方の連結部材３の一対のコロ軸支持部３１の間に位置するように順次配列されており、前記ローラ２のコロ軸２２は、一対のコロ軸支持部３１とその間に配置されたコロ軸支持突出部３２に貫通し、コロ軸両端部にコロ２１を保持している。
これらコロ軸支持部３１及びコロ軸支持突出部３２は前記の連結部材突出部分３０等で一体的につながっている。

図３に示すように、コロ軸２２は両端面に円錐形凹所２２１を有しており、コロ軸２２が連結部材３の一対のコロ軸支持部３１とその間のコロ軸支持突出部３２に貫通され、コロ軸両端部にコロ２１が嵌合されたのち、コロ軸２２両端の円錐形凹所２２１の外周縁部がコロ半径方向に広げかしめ処理されることで、抜け止め処理される。

連結部材３は、ローラ支持体外周面１１の平坦状下面部１１１に対応する位置に複数個ある。

ローラ支持体１についてさらに説明する。図１に示すように、ローラ支持体１は可撓性を有する薄肉部１０を備えている。この薄肉部１０は、キャスタＡをキャスタ走行路面Ｆに走行させるとき受けることがある衝撃を緩和する緩衝部として機能する。薄肉部１０は、ローラ支持体１の外周面１１のうち平坦状下面部１１１及び該下面部１１１に連なり、立ち上がる面部１１２’（前記面部１１２の一部）とキャスタ支持軸装着部１２との間にローラ支持体幅方向に貫通する空間４を形成することで提供されている。

ローラ支持体幅方向に貫通する空間４には、その少なくとも一部に緩衝部材を装填してもよい。例えば、図１に鎖線で示すように、キャスタ支持軸装着部１２と薄肉部１０のうちローラ支持体外周面１１の平坦状下面部１１１に対応する部位との間に緩衝部材５を装填してもよい。

このような緩衝部材５は、キャスタＡが走行中に好ましくない飛び跳ねをしないように、比較的柔らかい（反発性の低い）緩衝部材であることが好ましい。例えば、既述のローラ連結部材３のキャスタ走行路面Ｆに接触する平坦状外面３０ａを構成する緩衝材３０’より柔らかい（反発性の低い）緩衝部材であることが好ましい。

以上説明したキャスタＡの動作等について説明する。
キャスタＡは、ローラ支持体１のキャスタ支持軸装着部１２に図示省略のキャスタ支持軸を装着し、該キャスタ支持軸を介して例えば手押し車本体等の、キャスタ取付け対象体（図示例ではキャスタ取付け対象部材６）に取り付けて用いることができる。さらに言えば、そのようにキャスタ取付け対象体に取り付けた状態で、ローラ支持体１の外周面１１の平坦下面部１１１に対応して位置するローラ連結部材３の前記突出部分３０の平坦状外面３０ａを路面、床面等のキャスタ走行路面Ｆに載置してキャスタ取付け対象体を押す、引っ張る等して移動させると、ローラ連結部材３の突出部分３０が、ローラ支持体外周面１１上に配列されたローラ２の該ローラ支持体外周面に沿う転動を伴ってローラ支持体１周囲を回動することで走行することができる。

このようなキャスタＡの走行においては、ローラ支持体外周面１１のうちローラ支持体側面から見ると真っ直ぐ状に延びる平坦状下面部１１１に対応する位置にある複数のローラ連結部材３の突出部分３０の平坦状外面３０ａが平坦状に連なって、従来の円形のキャスタや車輪と比べると、キャスタ移動方向において長く路面、床面等のキャスタ走行路面Ｆに接触しつつ走行する。

そのため、例えば簀の子状、格子条等に形成されていたり、煉瓦、タイル等を所定間隔を開けて敷設したものである等のために凹凸部がある路面、床面等上に走行させても、キャスタＡは該凹部の前後の凸部に接触したり、隣り合う凸部に接触するなどして、該凹凸部から受ける衝撃が小さく抑制される状態で、それだけ円滑に路面、床面等上を走行できる。

キャスタＡにおいて、ローラ支持体１に、可撓性薄肉部１０（或いはさらに緩衝部材５）からなる緩衝部が形成されているから、これにより、一層、路面等の凹凸部による衝撃を緩和することができる利点がある。なお、緩衝部材５を採用する場合、これで空間４を全体的に埋めるようにしてもよい。

本発明は、人力等で移動させる物品等に取り付けて用いるキャスタであって、例えば 簀の子状、格子条等に形成されていたり、煉瓦、タイル等を所定間隔を開けて敷設したものである等ために凹凸がある路面、床面等上に走行させても、該凹凸から受ける衝撃を小さく抑制できるキャスタを提供することに利用できる。

本発明に係るキャスタの１例の側面図である。 図１に示すキャスタを平面から見て、且つ、平面から見える部分の一部を展開して示す図である。 図２のＸ−Ｘ線に沿う概略断面図である。 連結部材の斜視図である。 従来キャスタの１例を示す図である。 従来キャスタの他の例を示す図である。

Ａ キャスタ
１ ローラ支持体
１１ ローラ支持体の外周面
１１１ ローラ支持体外周面の下面部
１１２ ローラ支持体外周面の凸湾曲状面部
１１２’凸湾曲状面部１１２のうち下面部１１１から立ち上がる部分
１１３ 凸状部
１２ キャスタ支持軸装着部
１２１ 貫通孔
１０ 薄肉部
２ ローラ
２１ コロ
２２ コロ軸
２２１ コロ軸端面の円錐形凹所
３ 連結部材
３０ 連結部材の突出部分
３０ａ 突出部分３０の平坦状外面
３０’ 平坦状外面３０ａを形成している緩衝材
３１ コロ軸支持部
３１ｈ コロ軸支持部のコロ軸通し孔
３２ コロ軸支持突出部
３２ｈ コロ軸支持突出部のコロ軸通し孔
α キャスタの前進後退方向
Ｆ キャスタ走行路面

Claims (6)

1. キャスタ支持軸装着部を有するローラ支持体と、
   該ローラ支持体の周囲に順次所定のローラ配置間隔をおいて配置された複数のローラと、
   該複数のローラにおける各隣り合うローラを、該隣り合うローラのそれぞれが前記ローラ配置間隔を維持しつつ前記ローラ支持体上を転動できるように連結する連結部材とを含んでおり、
   前記ローラ支持体は、側面から見るとキャスタ前進後退方向において真っ直ぐ状に延びる平坦状下面部と、該平坦状下面部に両端部が連続して、キャスタ前進後退方向において前後及び上向きに凸湾曲状を呈する面部とからなる無端に連続する外周面を有し、
   前記複数のローラのそれぞれは、前記ローラ支持体の外周面に転動可能に接触しており、
   前記各隣り合うローラを連結する連結部材のそれぞれは、それが連結している隣り合うローラより、前記ローラ支持体のキャスタ支持軸装着部から見て外側まで突出した部分を有しており、該突出部分はキャスタ走行路面に接触する平坦状外面を有しており、
   該連結部材は、前記ローラ支持体外周面の平坦状下面部に対応する位置に複数個あり、 前記ローラ支持体は、前記キャスタ支持軸装着部と、前記ローラが転動する外周面のうち少なくとも前記平坦状下面部との間に緩衝部を備えていることを特徴とするキャスタ。
2. 前記ローラ支持体の外周面の平坦状下面部は、下向きに凸湾曲した平坦状下面部となっている請求項１記載のキャスタ。
3. 前記各ローラはキャスタ幅方向に間隔をおいて配置された一対のコロと、該一対のコロを連結する、該コロより外径の小さいコロ軸とを含んでおり、該一対のコロが前記ローラ支持体の外周面に転動可能に接触しており、該ローラ支持体の外周面は、該一対のコロと該コロ軸とで形成されるローラ凹所が、該コロの前記転動が許されるように外嵌する凸条部を有している請求項１又は２記載のキャスタ。
4. 前記連結部材の、前記ローラ支持体のキャスタ支持軸装着部から見て前記ローラの外側まで突出した突出部分のキャスタ走行路面に接触する平坦状外面のうち少なくとも一部は緩衝材で形成されている請求項１、２又は３記載のキャスタ。
5. 前記ローラ支持体の緩衝部は、該ローラ支持体の外周面のうち、少なくとも前記平坦状下面部と前記キャスタ支持軸装着部との間にローラ支持体幅方向に貫通する空間を形成することで形成された、可撓性を示す、ローラ支持体外周に沿う薄肉部を含んでいる請求項１から４のいずれか１項に記載のキャスタ。
6. 前記ローラ支持体の緩衝部は、さらに、前記ローラ支持体幅方向に貫通する空間において、前記キャスタ支持軸装着部と前記薄肉部のうち少なくとも一部との間に装填された緩衝部材を備えている請求項５記載のキャスタ。