JP5209912B2 - 単輪キャスタの制動構造 - Google Patents

Description

この発明は、単輪キャスタの車輪のトレッド面を使用せずに制動を行う制動構造に関する。

従来、単輪キャスタでは、車輪のトレッド面にブレーキシューを押し当てる構造であるため、ブレーキシューがゴム等による摩擦止め方式の場合はトレッド面に埃等が付着することにより車輪の回転制動力が低下する虞れがあった。
また、ブレーキシューが爪や突起の食い込みによる嵌合方式の場合はトレッド面に傷跡が残り、車輪の外観の美感が損なわれたり、傷の凹凸で走行時に振動が発生するという問題があった。
そこで、例えば特許第２６５０１４５号のキャスタでは、キャスタローラ軸によって貫通され、２つのキャスタローラの間に延びていて、前記キャスタローラ軸に対して垂直に向けられた組付ピンを保持しかつキャスタローラの回転ブロッキングのためのブレーキピストンを収容する支持体を備え、組付ピンにブレーキピストンの移動用の操作棒が案内されており、操作棒はその下端面にその軸線に対して放射状の歯を備え、この歯は、キャスタローラの組付ピンのまわりの旋回ロッキングのために、ブレーキピストンの上端面の対抗歯に噛合う、キャスタにおいて、支持体は円板状に形成されておりかつ組付ピンの軸線方向に位置する穴を有し、穴にはブレーキピストンが支持体の穴の下方の境界壁に支持された圧縮ばねによって解放位置へ付勢されて配設されており、ブレーキピストンはこれと一体的に形成されたブレーキジョーに、前記穴中のブレーキピストンの案内のための保持突起を備え、長い保持突起に対して２つの短い保持突起が所定の間隔で配置されかつ長い保持突起と一方の短い保持突起とがそれらの下端で連結して結合ウエブを形成しており、前記穴内においてブレーキピストンの前記短い保持突起と前記長い保持突起との間に前記穴の側方の案内突起が嵌入され、それによって前記ブレーキピストンは前記穴中でその縦方向に移動可能に案内されかつ前記結合ウエブと前記側方の案内突起の下端との当接によって前記ブレーキピストンの縦方向の移動が阻止され、前記ブレーキジョウはキャスタローラの外周に沿っており、そしてブレーキピストンの上端面はブレーキ及び旋回ブロッキングのために操作棒によって付勢可能である構成が提案されている。
しかしながら、上記構成は双輪キャスタに用いられる構成であって、単輪キャスタには適用できず、また構造が複雑となるなどの欠点があった。
特許第２６５０１４５号公報

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その主たる課題は、簡単な構造で、車輪の走行性能や外観に支障をきたすことなく、良好な車輪の回転制動力を確保することができる単輪キャスタの制動構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
被取付物に固定するためのステムと、該ステムに玉軸受部を介して旋回自在に取り付けられる支持ヨークと、トレッド面を有する車輪本体と、該車輪本体の左右両側で、車輪本体と同心小径で外方に突出し、前記トレッド面に対して段差を介して環状の制動受面が形成される左右一対の制動用輪体部とを一体に形成した車輪と、前記一対の制動受面に対応する左右一対のシュー部を一体に形成し、制動時に車輪本体のトレッド面には接触せず、シュー部が対応する制動受面にのみ衝合するブレーキシューと、車輪を制動乃至旋回規制する制動機構部とからなる単輪キャスタの制動構造において、
制動機構部が、
ステムに内蔵されたロックカムと、
該ロックカムに先端が衝合すると共に玉軸受部の中央を貫通し上向きに付勢されて下方に延び、前記ロックカムの変位により昇降動する摺動軸と、
前記玉軸受部の外輪の下端に固定された方向規制板と、
前記摺動軸で、前記方向規制板より下方となる上段に固定された旋回規制用の旋回止皿部、及び下段に固定されたブレーキシューを支持するブレーキシュー保持部と、
前記方向規制板に一端が固着されると共に方向規制板の下方離間位置に延びており、摺動軸が制動・旋回規制位置に下降すると旋回止皿部に下から嵌合して支持ヨークの旋回を規制するブレーキ板とからなり、
摺動軸が前記ロックカムの変位により、前記旋回止皿部が方向規制板とブレーキ板の中間位置にあって旋回規制も制動もないニュートラル位置と、
前記摺動軸がニュートラル位置より上昇し、旋回止皿部が方向規制板と嵌合して旋回規制される旋回規制位置と、
前記摺動軸がニュートラル位置より下降し、旋回止皿部がブレーキ板と嵌合して旋回規制されると共に、ブレーキシューにより車輪が制動される制動・旋回規制位置とに変位しうることを特徴とする。

この発明は上記のように、ブレーキシューは車輪のトレッド面には一切接触せず、一対のシュー部が左右両側に突出する制動用輪体部の制動受面にのみ衝合して、車輪の回転を左右両側で同時に制動するので、トレッド面が傷つかずに走行性能や外観に支障をきたすことがなく、かつ良好な車輪の回転制動力を確保することが可能となる。

この発明は、車輪の両側に一対の制動受面を設け、ブレーキシューに前記一対の制動受面に対応する一対のシュー部を設け、該シュー部を制動受面に同時に衝合させて制動することで車輪のトレッド面の損傷防止と制動力の確保を実現した。

以下に、この発明の単輪キャスタの制動構造の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１から図４に示す単輪キャスタ１は、被取付物に固定するためのステム４と、該ステム４に玉軸受部１２を介して旋回自在に取り付けられて車輪３０を車軸３３で軸支する一対の片を有する支持ヨーク１５と、ブレーキシュー２２を作動させる制動機構部とからなっている。

ステム４は、ステム４内に内蔵されたロックカム３を有しており、図示しない操作手段によりロッド３ａが回転することでロックカム３の下方に形成されたカム面が制動位置と制動解除位置とに回転変位する。

上記ロックカム３のカム面には、カムフローピン６が係合可能となっており、該カムフローピン６を支持するロックヘッド７が摺動軸１８の上部に固定されており、該摺動軸１８は玉軸受部１２を貫通して下方に延びている。
ここで、摺動軸１８はスプリング８によって制動解除方向となる上向きに付勢されている。

そして、前記ロックカム３のカム面は、浅い凹部からなってニュートラル（図中実線位置）となる旋回規制も制動もないフリー位置Ｃ１と、該フリー位置を中央にして、図１中反時計方向に回転して摺動軸１８を上昇させる深い凹部からなる旋回規制位置Ｃ２と、図中時計方向に回転して摺動軸１８を下降させる凸部からなる制動・旋回規制位置Ｃ３との３段階に切り替え可能となっている。

上記摺動軸１８の下方には、上段に旋回規制用の旋回止皿部１９が固定されており、下段にブレーキシュー２２を支持するブレーキシュー保持部２１が固定されている。
ここで、ブレーキシュー保持部２１は、ブレーキシュー２２の上部を嵌合しており、調整ネジ２０によって支持するブレーキシュー２２の位置を微調整して車輪に接近させ、制動時の押圧力を調整しうるようになっている。

前記玉軸受部１２の外輪１２ａの下端には前記支持ヨーク１５の左右の片の上端間に横架された方向規制板１３が固定されている。
従って、前記摺動軸１８の上昇によって、旋回止皿部１９が図示のニュートラル位置から旋回規制位置まで上昇すると、旋回止皿部１９が方向規制板１３に嵌合して支持ヨーク１５の旋回が規制される。

また、前記摺動軸１８の下降によって、前記旋回止皿１９及びブレーキシュー２２がニュートラル位置から制動・旋回規制位置まで下降すると、旋回止皿部１９が、前記方向規制板１３に固着されたブレーキ板１６に嵌合することにより支持ヨーク１５の旋回が規制され、同時に、ブレーキシュー２２が車輪３０を制動する。

本実施例では旋回規制と制動とを行う構成としたが、旋回規制は図示例に限らず公知の構成を用いることができる。
また、この発明では旋回規制を行わなくてもよく、制動機能のみを有する構成であってもよい。

車輪３０は、中央に配置されて、トレッド面Ａを有する車輪本体３１と、該車輪本体３１の左右両側で、車輪本体３１と同心小径で外方に突出し、前記トレッド面Ａに対して段差を介して内側となる環状の制動受面Ｂが形成される左右一対の制動用輪体部３２とを一体に形成した構成となっている。

ブレーキシュー２２は、横断面略コ字状からなっており、前記ブレーキシュー保持部２１に支持される基部からキャスタ走行姿勢での後方（図１の右側）へ突出し、下端が上記一対の制動受面Ｂに対応するように間隔を隔てて垂下する左右一対のシュー部２３を有している（図１及び図４参照）。

ここで、本実施例の制動機構部は、前記ステム４に内蔵されたロックカム３と、該ロックカム３に先端が衝合すると共に上向きに付勢されて、該ロックカム３により昇降動する摺動軸１８と、該摺動軸１８の下部に固定されてブレーキシュー２２を保持し、前記摺動軸１８の昇降動をブレーキシュー２２に伝動するブレーキシュー保持部２１とからなっているが、この発明では上記構成に限定されるものではない。

そして、前記摺動軸１８がニュートラル位置から下降すると、前記シュー部２３の下端面が前記制動用輪体部３２の制動受面Ｂにのみ衝合し押圧する。
また、図示例では制動と同時に旋回規制を行うため、ブレーキ板１６の孔内に旋回止皿１９の爪が嵌合して支持ヨーク１５の旋回を規制するようになっている。

この発明のブレーキシュー２２は、シュー部２３がゴム等による摩擦止め方式であっても、爪や突起の食い込みによる嵌合方式であってもトラッド面Ａを傷つけることはないので、公知のいずれの構成を用いても車輪の走行や外観に影響を与えることがない。
なお、符号２５は、支持ヨーク１５の外側を覆うカバーである。

上記実施例では、単輪キャスタとしてステムを有する場合を例示したが、単輪キャスタの構造は限定されず、また制動機構部の構成も上記実施例に限定されず、その他の公知の構成であってもよい。

その場合、要するに車輪が左右一対の制動用輪体部を同心小径に設けており、制動用輪体部の外表面に環状の制動受面が形成され、ブレーキシューが左右一対の制動受面に衝合する一対のシュー部を有しており、制動時に一対のシュー部を制動受面にのみ押し付けて制動する構成であればよい。
このように、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、キャスタの形状や用途に応じて種々設計変更しうること勿論である。

実施例１の単輪キャスタを側面から見た要部断面図である。 同平面図である。 車輪を点線で示した底面図である。 車輪を一部仮想線で示した正面から見た断面図である。

符号の説明

１ 単輪キャスタ
３ ロックカム
３ａ ロッド
４ ステム
６ カムフローピン
７ ロックヘッド
８ スプリング
１２ 玉軸受部
１３ 方向規制板
１５ 支持ヨーク
１６ ブレーキ板
１８ 摺動軸
１９ 旋回止皿部
２１ ブレーキシュー受
２２ ブレーキシュー
２３ シュー部
３０ 車輪
３１ 車輪本体
３２ 制動用輪体部
３３ 車軸
Ａ トレッド面
Ｂ 制動受面

Claims (1)

1. 被取付物に固定するためのステムと、該ステムに玉軸受部を介して旋回自在に取り付けられる支持ヨークと、トレッド面を有する車輪本体と、該車輪本体の左右両側で、車輪本体と同心小径で外方に突出し、前記トレッド面に対して段差を介して環状の制動受面が形成される左右一対の制動用輪体部とを一体に形成した車輪と、前記一対の制動受面に対応する左右一対のシュー部を一体に形成し、制動時に車輪本体のトレッド面には接触せず、シュー部が対応する制動受面にのみ衝合するブレーキシューと、車輪を制動乃至旋回規制する制動機構部とからなる単輪キャスタの制動構造において、
   制動機構部が、
   ステムに内蔵されたロックカムと、
   該ロックカムに先端が衝合すると共に玉軸受部の中央を貫通し上向きに付勢されて下方に延び、前記ロックカムの変位により昇降動する摺動軸と、
   前記玉軸受部の外輪の下端に固定された方向規制板と、
   前記摺動軸で、前記方向規制板より下方となる上段に固定された旋回規制用の旋回止皿部、及び下段に固定されたブレーキシューを支持するブレーキシュー保持部と、
   前記方向規制板に一端が固着されると共に方向規制板の下方離間位置に延びており、摺動軸が制動・旋回規制位置に下降すると旋回止皿部に下から嵌合して支持ヨークの旋回を規制するブレーキ板とからなり、
   摺動軸が前記ロックカムの変位により、前記旋回止皿部が方向規制板とブレーキ板の中間位置にあって旋回規制も制動もないニュートラル位置と、
   前記摺動軸がニュートラル位置より上昇し、旋回止皿部が方向規制板と嵌合して旋回規制される旋回規制位置と、
   前記摺動軸がニュートラル位置より下降し、旋回止皿部がブレーキ板と嵌合して旋回規制されると共に、ブレーキシューにより車輪が制動される制動・旋回規制位置とに変位しうることを特徴とする単輪キャスタの制動構造。

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