JP5496153B2 - キャスタのブレーキシュー構造 - Google Patents

Description

この発明は、キャスタのブレーキシュー構造の改良に関する。

キャスタの車輪はゴム、ナイロン、ウレタンなどの無垢の素材が用いられており、そのトレッド面に押し付けて車輪の制動を行うブレーキシューとして、従来は、金属片のシューを車輪に押し付けたり、例えば特開２００２−２２０８号のキャスタのブレーキペダルに開示されているように、ブレーキシューのブレーキライニングを車輪に押し付けて制動を行っていた。
上記ブレーキライニングは金属プレートの下にゴムや樹脂等のライニング材を取り付けた構成からなっており、前記トレッド面に接するのは単一の素材となっていた。
そのため、ブレーキシューがゴムやエラストマーからなる場合には、制動時の衝撃を弾性力で緩衝することはできるが、車輪表面に水等の液体や汚れ等が付着した場合に制動力が低下する虞れがあり、常に最高の制動力を維持することが困難であった。
一方、ブレーキシューが金属の場合には、大きな制動力を常に与えることはできるが、車輪のトレッド面を傷つけたり、制動時に衝撃力が発生するなどの不具合が生じる虞れがあった。
そこで特開２００３−２５８０５号では、制動時にブレーキシューをブレーキアームの枢着点を支点にして枢動させてブレーキシューを回転する車輪のトレッド面に対して食い込む方向に変位させる構成としたが、ブレーキシューが枢動変位しない構造では適用することができない。

特開２００２−２２０８号公報 特開２００３−２５８０５号公報

この発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、ブレーキシューを金属製の片からなる第１シュー構成部とゴム又はエラストマ製のブロックからなる第２シュー構成部とで構成することにより、第１シュー構成部により制動力の強化を図り、第２シュー構成部により緩衝力を作用させて、制動時の制動力と緩衝力とのバランスがとれるようにしたキャスタのブレーキシュー構造を提供することにある。

この発明は、課題を解決するために、請求項１の発明では、
キャスタの車輪のトレッド面に押し付けられて車輪の制動を行うブレーキシューが、金属製からなる第１シュー構成部とゴム又はエラストマ製のブロックからなる第２シュー構成部とを有しており、第１シュー構成部の底面の第１制動部と第２シュー構成部の底面の第２制動部とが制動時に共にトレッド面に押圧されて制動が行われるキャスタのブレーキシュー構造において、
第１シュー構成部は、車輪のトレッド面の回転方向に対して断面が略ハ字状となるように配置されたブレード状の片からなる第１制動部が車輪の回転方向の前後に離間すると共に、該第１制動部は車輪の回転方向と交差する方向に延びており、該一対の第１制動部の間に第２制動部が配置されていることを特徴とする。
請求項２の発明では、
前記第１制動部が線状もしくは幅狭なエッジ状、又は複数の突部からなり、第２シュー構成部が幅広な底面を有するブロックからなっていることを特徴とする。
請求項３の発明では、
前記ブレーキシューが、制動時のペダル操作によって昇降し制動乃至制動解除方向に変位可能なブレーキアームの上部に設けられて、車輪のトレッド面の上方に対峙してなることを特徴とする。

この発明では、ブレーキシューが、金属製の第１シュー構成部とゴム又はエラストマ製のブロックからなる第２シュー構成部とで構成されており、両者により制動が行われる。
第１シュー構成部の底面の第１制動部は、線状もしくは幅狭なエッジ状からなって車輪の回転方向と交差する方向に延びているので、第１制動部の車輪のトレッド面への押圧によって制動力の強化を図り、また第２制動部の車輪のトレッド面への押圧によって制動時の緩衝力を作用させて、制動力と緩衝力とのバランスが同時に図れるようにした。

実施例１のキャスタの分解斜視図である。 制動時のキャスタのブレーキシュー構造を示す要部側面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 制動解除時のキャスタのブレーキシュー構造を示す側面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 ブレーキシューを示す拡大側面図である。 実施例１のキャスタの斜視図である。 同正面図である。 参考例１のブレーキシュー構造を示す断面図である。 （ａ）は実施例１の第１シュー構成部と第２シュー構成部のトレッド面への制動状態を示す説明図、（ｂ）は参考例１の説明図である。 （ａ）は実施例２の第１シュー構成部と第２シュー構成部のトレッド面への制動状態を示す説明図（ｂ）は参考例１の左右に配置された場合である。

この発明は、ブレーキシューの底面となる制動面を、金属製の片からなる第１シュー構成部とゴム又はエラストマ製のブロックからなる第２シュー構成部とで構成することにより、制動時の制動力を強めながら緩衝を実現した。

以下に、この発明の実施例１のキャスタのブレーキシュー構造について図１〜図８を参照しながら説明する。

［キャスタ］
キャスタ２０は、図１に示すように、取付台盤５に旋回可能に取り付けられた支持ヨーク１と、該支持ヨーク１に軸支された車輪２と、前記支持ヨーク１の一側に枢着されるブレーキペダル４と、該ブレーキペダル４と支持ヨーク１の間に介設されてブレーキペダルの枢動で昇降するブレーキアーム３と、該ブレーキアーム３の上部に設けられたブレーキシュー８とを有している。

［支持ヨーク］
支持ヨーク１は、金属板を曲げて下方に延びる一対のアーム１Ａ、１Ｂを形成しており、上部が取付台盤５に旋回可能に取り付けられている。
前記一対のアーム１Ａ、１Ｂの下部にはそれぞれ車軸孔６を穿設しており、一方のアーム１Ａの車軸孔６の上方には案内突部７を設けている。

［車輪］
一対のアーム１Ａ、１Ｂには車輪２が軸支される。
車輪２は、ゴムや、ナイロン、ウレタンなどの無垢の素材からなっており、中心部に前記一対の車軸孔６に整合する車軸孔２Ａを貫通した公知構成となっている。

［ブレーキアーム］
ブレーキアーム３は、後述のブレーキペダル４の切換により、ブレーキシュー８をトレッド面Ｔと離間する位置と接する位置とに昇降する構造からなっている。
本実施例では、ブレーキアーム３は金属片からなっており、略垂直に延びるブレーキアーム本体３Ａと、該ブレーキアーム本体３Ａの上部前方で断面コ字状に折り曲がって一方の支持アーム１Ａの端部を跨いで支持アーム１Ａの内側に入り込む折曲片３Ｂと、該折曲片３Ｂの上部で車輪２のトレッド面に対峙するように折り曲げられたシューベース部３Ｃとが設けられている。

前記ブレーキアーム本体３Ａには、上端が開放されて前記案内突部７と整合する案内孔９が形成され、中途位置にはブレーキペダル４の枢動により昇降をガイドする突軸部１０を突設しており、下方には長孔状の車軸孔１２が穿設され、下端にはブレーキペダル４の下部カム片１５ｂと衝合するチャンネル状の下部ガイド部１１が形成されている。

［ブレーキシュー］
ブレーキシュー８は、トレッド面Ｔと衝合して、車輪２の回転を制動するものであり、本実施例では、前記シューベース部３Ｃにブレーキシュー８が形成される。
該ブレーキシュー８は、金属製の片からなってブレード状の第１制動部Ｂ１を設けた第１シュー構成部８Ａと、ゴム又はエラストマ製のブロック状の第２制動部Ｂ２を設けた第２シュー構成部８Ｂとからなっている。
図示例の場合、前記金属製のシューベース部３Ｃは、車輪２の回転方向の前後に離間して一対の第１シュー構成部８Ａを設けており、その両側の下端（本実施例ではエッジ部分）が第１制動部Ｂ１となっている。

この一対の第１シュー構成部８Ａは、車輪２のトレッド面Ｔの回転方向ｘに対して断面が略ハ字状となるように配置される（図３、図５参照）。
各第１シュー構成部８Ａは車輪２のトレッド面Ｔの幅方向（車輪２の回転方向と直交する方向）に延びており、その下端の幅方向の中央部分が上方に円弧状に窪んでいるので、第１シュー構成部８Ａは左右の直線状に延びるエッジ部分だけが第１制動部Ｂ１となっている（図１０（ａ）参照）。
従って、第１シュー構成部８Ａの第１制動部Ｂ１は車輪２のトレッド面Ｔに強く押圧されて食い込んでおり、車輪２の正逆回転方向ｘの動きを制動することができる（図３参照）。
本実施例では、第１制動面Ｂ１は、トレッド面Ｔの最も外側に突出する中央部分には設けていないので、食い込んでもこの部分を傷めることはない。
また、第１制動面Ｂ１は、車輪２の回転方向と直交する方向に限らず、交差する方向に設ければよい。

本実施例１で、シューベース部３Ｃは、第１シュー構成部８Ａを前後一対に一体に設け、該第１シュー構成部８Ａ間を連結しており、前記シューベース部３Ｃに、第２シュー構成部８Ｂが着脱可能に取り付けられる。

即ち、第２シュー構成部８Ｂは、金属板からなって水平に延びるベース片８０と、該ベース片８０の左右両側に突設された掛止片８１と、前記ベース片８０の底面に固定された弾性を有する樹脂製ブロックの第２制動部Ｂ２からなっている（図１参照）。
一方、シューベース部３Ｃには、前記ベース片８０の左右両側に突設された掛止片８１を掛止めるための切欠部３１と孔部３２が形成されている。

従って、ベース片８０の一対の掛止片８１を下からシューベース部３Ｃの凹状の切欠部３１と孔部３２にそれぞれ差し込んで折曲げることで、第２シュー構成部８Ｂをシューベース部３Ｃに取り付けることができる。
これにより、一対の第１シュー構成部８Ａの間に広い制動面を有する第２シュー構成部８Ｂを備えたブレーキシュー８が形成される。

本実施例１では、第１シュー構成部８Ａと第２シュー構成部８Ｂの下端は同一面上に設定されているので、制動時には第１シュー構成部８Ａの第１制動部Ｂ１と第２シュー構成部８Ｂの第２制動部Ｂ２とはほぼ同時に車輪２のトレッド面Ｔに押し付けられて、制動が行われる。
この発明では、第１シュー構成部８Ａと第２シュー構成部８Ｂの下端は同一面上（同一高さ）でなくてもよく、制動完了時までに、第１制動部Ｂ１と第２制動部Ｂ２とが共にトレッド面Ｔに押し付けられていればよい。

これにより、図３及び図１０（ａ）で示すように、第１シュー構成部８Ａの第１制動部Ｂ１がトレッド面Ｔに食い込み、同時に第２シュー構成部８Ｂの第２制動部Ｂ２は広面でトレッド面Ｔを押圧することで、弾性材だけを用いた場合に比して強い制動力を発揮させ、同時に金属だけを用いた場合に比してトレッド面Ｔを傷めることがない。

［ブレーキペダル］
ブレーキペダル４は、前記ブレーキアーム３を介してブレーキシュー８をトレッド面Ｔから離間する待機（ＯＦＦ）位置（図４及び図５）とトレッド面Ｔに押し付ける制動（ＯＮ）位置（図２及び図３）とに変位させる構造からなっている。
本実施例１でブレーキペダル４は、前後に延びる金属板を、その上縁に沿って補強のため外向きに曲げ加工しており、前後両端はより外方へ延びてＯＮ−ＯＦＦの操作部１３ａ、１３ｂが形成されたペダルであって、中央部に車軸孔１４を穿設し、略中央の上部に前記ブレーキアーム３の案内突部７を嵌合しガイドする内周縁部（カム面）を有する長孔１５ａを設け、前記下部ガイド部１１と衝合するカム面を略中央の下端縁に有する下部カム片１５ｂとを形成している。

このキャスタ２０は、前記ブレーキシュー８が車輪２のトレッド面Ｔの上方に配置され、図１に示すように、支持アーム１Ａの案内突起７にブレーキアーム本体３Ａの案内孔９が嵌まり込むように折曲片３Ｂを支持アーム１Ａの端部に嵌め込んでブレーキアーム本体３Ａを支持アーム１Ａの外壁側に接触させ、支持ヨーク１の両側下部の車軸孔６、車輪２の車軸孔２Ａ、ブレーキアーム３の車軸孔１２およびブレーキペダル４の車軸孔１４に車軸１７を貫通させて車輪２を回転自在に取り付け、ブレーキペダル４の長孔１５ａにブレーキアーム３の突軸部１０、ブレーキペダル４の下部カム片１５ｂにブレーキアーム３の下部ガイド部１１が摺動するようになっている。

制動待機（制動解除）時には、図４及び図５に示すように、ブレーキシュー８が車輪２のトレッド面Ｔから上方に離間している。
そこで、ブレーキペダル４の一端の操作部１３ａを足で踏み付けることにより、図２に示した状態にまでブレーキペダル４を枢動させる。

これによりブレーキペダル４の長孔１５ａ及び下部カム片１５ｂの変位によりブレーキアーム３の突軸部１０および下部ガイド部１１が押し下げられ、ブレーキアーム３全体が下降し、ブレーキシュー８の第１シュー構成部８Ａと第２シュー構成部８Ｂとが車輪２のトレッド面Ｔに押圧されて、車輪２を強力に制動することができる。

この際、ブレーキシュー８と対峙するトレッド面Ｔの幅方向の断面は、中央が最も高く、湾曲しながら外側に向かって徐々に低くなっているので、トレッド面Ｔの中央部分には第２シュー構成部８Ｂの第２制動部Ｂ２が広く衝合し、トレッド面Ｔの左右両側には第１シュー構成部８Ａの左右の第１制動部Ｂ１が食い込んで制動することになる。
これにより、図１０（ａ）に示すように、トレッド面Ｔの回転方向の前後で、これと直交する幅方向の両側には第１制動部Ｂ１が食い込み、これらに囲まれた内側には第２制動部Ｂ２が押圧している。

次に、この制動状態から前記解除状態にするには、ブレーキペダル４の他端の操作部１３ｂを足で踏み付けることにより、元の位置までブレーキペダル４を枢動させることで、前記と逆の動作によりブレーキアーム３及びブレーキシュー８を上昇させてトレッド面Ｔと離間した元の待機位置（図５参照）に戻る。
このようにして、キャスタ２０の車輪２に対して最適な制動を行うことができる。
上記実施例１では、第２シュー構成部８Ｂがシューベース部３Ｃに交換可能に取り付けられる場合を例示したが、シューベース部３Ｃに一体に固着されるものでもよい。

［参考例１］
この発明に含まれない参考例１として示すブレーキシュー８の制動部として、例えば、図１０（ｂ）で示すように、トレッド面Ｔの回転方向に延びる第１シュー構成部８Ａを、トレッド面Ｔに対して幅方向に左右離間して一対に配し、その中間に第２シュー構成部８Ｂを設けている。

第１シュー構成部８Ａは、線状又は幅狭な帯状のエッジ部に限らず、トレッド面Ｔとの衝合面に突部を設けた構造でもよい。
例えば、図１１（ａ）に示すように、第１シュー構成部８Ａの底面が幅広い面からなる場合に、該底面に多角形状や円形、楕円形状、星片状、任意の幾何学形状、その他の適宜形状の突部を複数設けておくことで、トレッド面Ｔへの押圧時に前記突部の先端や角部をトレッド面Ｔに食い込ませることができる。
この場合も、第１制動部Ｂ１は、車輪の回転方向に対して交差する方向に延びるように配置される。なお図１１（ｂ）は参考例１である。
その他の構成は前記実施例と同様であるので、その説明を省略する。

この発明では、ブレーキシューの制動機構については前記実施例に限定されるものではなく、トレッド面にブレーキシューを押し付けて制動を行う公知の制動機構に適用することができる。
その他、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨に変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。

１ 支持ヨーク
１Ａ、１Ｂ 一対のアーム
２ 車輪
２Ａ 車軸孔
３ ブレーキアーム
３Ａ アーム本体
３Ｂ 折曲片
３Ｃ シューベース部
４ ブレーキペダル
５ 取付台盤
６ 車軸孔
７ 案内突部
８ ブレーキシュー
８Ａ 第１シュー構成部
８Ｂ 第２シュー構成部
９ 案内孔
１０ 突軸部
１１ 下部ガイド部
１２、１４ 車軸孔
１３ａ、１３ｂ 操作部
１５ａ カム用の長孔
１５ｂ 下部カム片
１７ 車軸
３１ 切欠部
３２ 孔部
８０ ベース片
８１ 掛止片
Ｂ１ 第１制動部
Ｂ２ 第２制動部

Claims (3)

1. キャスタの車輪のトレッド面に押し付けられて車輪の制動を行うブレーキシューが、金属製からなる第１シュー構成部とゴム又はエラストマ製のブロックからなる第２シュー構成部とを有しており、第１シュー構成部の底面の第１制動部と第２シュー構成部の底面の第２制動部とが制動時に共にトレッド面に押圧されて制動が行われるキャスタのブレーキシュー構造において、
   第１シュー構成部は、車輪のトレッド面の回転方向に対して断面が略ハ字状となるように配置されたブレード状の片からなる第１制動部が車輪の回転方向の前後に離間すると共に、該第１制動部は車輪の回転方向と交差する方向に延びており、該一対の第１制動部の間に第２制動部が配置されていることを特徴とするブレーキシュー構造。
2. 第１制動部が線状もしくは幅狭なエッジ状、又は複数の突部からなり、第２シュー構成部が幅広な底面を有するブロックからなっていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシュー構造。
3. ブレーキシューが、制動時のペダル操作によって昇降し制動乃至制動解除方向に変位可能なブレーキアームの上部に設けられて、車輪のトレッド面の上方に対峙してなることを特徴とする請求項１または２に記載のキャスタのブレーキシュー構造。

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