JP6342062B2 - ワゴンキャスター - Google Patents

Description

本発明は、ワゴンキャスターに関し、さらに詳細には、全方向に自在に動かすことができ、かつ、床面の凹凸などにも床面に常に密着した状態で積載された物品等を安定的に移動させることができるようにするワゴンキャスターに関する。

ワゴン（Ｗａｇｏｎ）は、荷物を運搬する目的で作られた器具であり、各分野の現場で装備、工作物、製品などを移動させることができるように完全または部分自動化することができる運送手段となる。例えば、ワゴンは公演、イベント等に使用される場合、公演に必要な各種装備と荷物を運ぶことから舞台空間で舞台小道具や人々を移動させたり、それ自体で移動舞台となるのに用いられうる。

図１には、このようなワゴン１００の一例が示されている。

ワゴン１００は、４つのホイール１４８、１５０、１５２、１５４と駆動機構（駆動ホイール）１４４、１４６を備えている。ホイール１４８、１５０、１５２、１５４は、キャスター（ｃａｓｔｅｒ）または任意の他の適切なタイプの回転体でありうる。

キャスターは、ワゴンの底面に設けられるホイール（ｗｈｅｅｌ）のような形で駆動ホイールの重量を分散させ、全方向に動かすことができ、ワゴンの移動をスムーズにしてくれる。

通常、キャスターはワゴンの底面に設けられる締結板と、締結板に回動可能に結合されたボディと、ボディに設けられる車輪から構成される。

一方、従来のワゴンのキャスター機構として代表的なものが図６（韓国登録特許第１０−０８７５５３７号の図６に該当）に示されているが、これはスプリング機構を使用したものである。ところが、これは構造が複雑で、また、積載された物品の重量変化によりスプリング定数の調整が必要である。しかし、適切なスプリング定数を見つけることは容易でなく、スプリング振動が引き続き発生しうるという問題点があった。

韓国登録特許第１０−０８７５５３７号公報

本発明は、前述のような問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、全方向に自在に動かすことができ、かつ、床面の凹凸などにも床面に常に密着した状態で積載された物品等を安定的に移動させることができようにするワゴンキャスターを提供することである。

本発明の一実施例によるワゴンキャスターは、ワゴンの底面に固定される上板、下部に１つ以上の車輪を備えて、前記上板に相対的に回転可能に結合された下板を含み、前記下板の上面に軸受固定軸が備えられ、前記上板の下面に前記軸受固定軸を囲むハウジングが備えられ、前記軸受固定軸と前記ハウジングとの間に介在された軸受を媒介として、前記上板と前記下板とが結合される。

また、前記ワゴンキャスターは、前記上板に締結された状態で、前記上板に対する前記下板の水平方向の復元力を補完する１つ以上のスプリングボール部材をさらに含む。

また、前記スプリングボール部材は、スプリングおよびその内部に位置して、前記スプリングの振動を吸収することができるように形成されたダンパーを備えたダンパースプリング、そして、前記下板が前記上板に対して相対的に回転可能な状態に維持されるように、前記ダンパースプリングの下端に備えられたボールホイールを含む。

また、前記ボールホイールは、前記下板に接触された状態で、前記下板上で転がり運動することができる。

また、前記下板の下部外周の周囲に沿って一定の間隔で３つの車輪が備えられ、これと同じ間隔で前記スプリングボール部材が３つ備えられる。

また、前記軸受は自動調心玉軸受である。

本発明に係るワゴンキャスターは自動調心玉軸受を使用して、上板および下板の相対的な復元力を維持することができる。

また、スプリングボール部材を備えることにより、上板と下板の軸受結合により低下した水平方向の復元力を補完することができる。したがって、全方向に自在に動かすことができ、かつ、床面の凹凸などにも床面に常に密着した状態で積載された物品等を安定的に移動させることができるようにするワゴンキャスターを提供することができる。

また、スプリングボール部材の下端に備えられたボールホイールを用いて、ワゴンにおいて車輪の３６０度回転を常時保障することができる。

ワゴンの一例を示す図である。 本発明の一実施例による公演用ワゴンキャスターの構成を示す図である。 図２の公演用ワゴンキャスターの内部構成を示す断面図である。 図２の公演用ワゴンキャスターのスプリングボール部材を拡大して示す図である。 図２の公演用ワゴンキャスターの使用およびその作用を示す図である。 従来のワゴンキャスターのスプリング機構を示す。

以下、本発明の一実施例による公演用ワゴンキャスターを説明する。

以下に説明されるキャスターは、任意のタイプのワゴンを含み無人運搬車（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ； ＡＧＶ）などに使用することができる。ワゴンやＡＧＶは、一般的に、工場、倉庫、配送センターなどに設置された案内経路を一周して移動する自走可能な車両である。特に、公演やイベントなどに用いられる場合、ワゴンは公演に必要な各種装備と荷物を運ぶことから舞台空間で舞台小道具や人々を移動させたり、それ自体で移動舞台となるのに用いられうる。以下に説明されるキャスターは、特定のタイプのワゴンに限定されず、前述した例示のワゴンに加え、任意の他のタイプのワゴンに使用することができるだろう。

図２は、本発明の一実施例による公演用ワゴンキャスターの主要構成を示す図であり、図３は図２の内部構成を示す断面図である。

図２および図３を参照すると、本発明の一実施例による公演用ワゴンキャスター２００は、上板２２０、下板２４０、そしてスプリングボール部材２６０、２６２、２６４を含む。

上板２２０は、ワゴンの下部に固定されるもので、中心の周囲に形成された多数個のボルトホール２２１にボルト等を結合することにより、ワゴンに固定することができる。

本発明の実施例で、上板２２０と下板２４０は、軸受を媒介として結合される。

具体的には、下板２４０の略中心には軸受固定軸２４１が具備され、上板２２０には、軸受固定軸２４１を覆い囲むようハウジング２２３が具備される。軸受固定軸２４１とハウジング２２３との間には、玉軸受２４３が装着されうる。つまり、上板２２０と下板２４０が軸受２４３を介して結合されることにより、下板２４０は上板２２０に対して相対的に自在に回転することができる。本実施例では、玉軸受２４３を使用したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、前記したように軸受固定軸を中心に上板および下板が互いに相対的に回転可能に結合されうるすべての軸受方式が適用されうる。

前記したように、上板２２０に回転可能に結合された下板２４０は、下部に１つ以上の車輪、例えば３つの車輪２４５、２４７、２４９が装着されることにより、ワゴンにおいて駆動ホイール１４４、１４６にかかる荷重を分散させ、同時に全方向に自在に動かすことができるようにする。

本発明の実施例で、車輪２４５、２４７、２４９は、下板２４０の下部外周の周囲に沿って一定の間隔で３つ設けられる。３つの車輪２４５、２４７、２４９は、転がり摩擦を最小限に抑えることができるように考案されたもので、大きな荷重の積載物を安定して運搬することができるだけでなく、キャスターが床に常に平行に密着した状態を維持できるようにする。

一方、スプリングボール部材２６０、２６２、２６４は、上板２２０に締結された状態で上板２２０に対する下板２４０の水平方向の復元力を補完することができるようにする。スプリングボール部材２６０、２６２、２６４は、その上端の一部が上板２２０に形成された締結ホールに挿入されて締結手段２６１などを用いて固定することができる。

前記したように、本発明の実施例で、上板２２０と下板２４０は、軸受を介して結合されることにより、下板２４０は上板２２０に対して相対的に自在に回転することができるところ、ワゴンの駆動時に積載物の荷重と底面の状態等により、下板２４０は軸受固定軸２４１に対して所定の角度、例えば、略４度程度までずれてもよい。ところが、このような状態が長期間繰り返される場合、軸受固定軸２４１が摩耗して寿命が短くなり、キャスターの水平方向復元力が低下して積載された物品を安定的に運搬できなくなることがある。

しかし、本発明のスプリングボール部材２６０、２６２、２６４は、上板２２０と下板２４０との間に備えられ、軸受結合により低下した水平方向の復元力を補完することができる。つまり、スプリングボール部材２６０、２６２、２６４は、下板２４０に対して上板２２０を弾性的に支持するとともに、下板２４０上で転がり運動が可能なように形成されることにより、下板２４０の動きを制限しないまま、ずれた角に対する復元力を補完することができるのであるが、以下で具体的に説明する。

図４は、本発明の一実施例による公演用ワゴンキャスターのスプリングボール部材２６０を拡大して示した図である。

図４を参照すると、スプリングボール部材２６０は、ダンパースプリング２６３とボールホイール２６５を含む。

ダンパースプリング２６３は、スプリングの内側に振動を吸収することができるダンパーが挿入されることにより、継続的なスプリング振動の発生を抑制することができる。

ボールホイール２６５は、下板２４０が回転可能な状態に維持されうるようにダンパースプリング２６３の下端に設けられる。つまり、ボールホイール２６５は、スプリングボール部材２６０においてもう一つの小さなキャスター（ｃａｓｔｅｒ）のような機能を果たすことで、下板２４０上で下板２４０に常に密着した状態で転がり運動することができる。ダンパースプリング２６３は、上板２２０に締結されているので、ボールホイール２６５は、回転する下板２４０の運動により下板２４０上で一定の円形軌道を描いて転がるようになる。

本発明の実施例では、下板２４０の下部外周の周囲に沿って一定の間隔で３つの車輪２４５、２４７、２４９が備えられることに従って、これと同じ間隔で３つのスプリングボール部材２６０、２６２、２６４が備えられうる。３つのスプリングボール部材２６０、２６２、２６４が備えられることにより、３つの車輪２４５、２４７、２４９とバランスを成し、大きな荷重の積載物も安定して運搬することができる。

以下では、本発明の実施例による公演用ワゴンキャスター２００の使用およびその作用について説明する。

参考までに、本発明の実施例による公演用ワゴンキャスター２００の使用およびその作用を説明するための各構成については、説明の便宜上、前記に本公演用ワゴンキャスター２００を説明しながら用いた図面符号を同じように用いることにして、重複した説明は省略する。

本発明の実施例による公演用ワゴンキャスター２００は、三重の車輪２４５、２４７、２４９を含む形で公演、イベントなどのように大きな負荷の積載物を運搬したり、人々を乗せた移動ステージとしての機能を果たすワゴンに適用されて転がり摩擦を最小限に抑えながら積載物を安定して運搬することができる。

図１を参照すると、本発明の実施例による公演用ワゴンキャスター２００は、ワゴンの構造に適合するように、その個数に制限なく、あらかじめ設定された配列に基づいてワゴン１００の底面に固定することができる。

図３を参照すると、上板２２０はワゴンの底面に固定され、ワゴンの駆動時に上板２２０と軸受２４３を介して結合されている下板２４０は、上板２２０に対して相対的に左右に自在に回転することができる。これは、下板２４０の外周の周囲に沿って一定の間隔で装着された３つの車輪２４５、２４７、２４９が積載物の荷重と底面の状態により自在に転がり運動したことによるものである。

このとき、図５を参照すると、上板２２０は、軸受固定軸２４１に対して軸受の特性上、所定の角度、例えば略４度程度までずれることがあり、ずれた方向に沿って３つのスプリングボール部材２６０、２６２、２６４は、それぞれ弾性的に圧縮されたり弛緩されながら、水平方向のバランスを取ろうとする。スプリングボール部材２６０は、ダンパースプリング２６３とボールホイール２６５で構成されており、下板２４０に対して上板２２０を弾性的に支持しながら発生する可能性のある継続的な振動を効果的に吸収することができるとともに、下板２４０上で転がり運動が可能なように形成されることにより、下板２４０の動きを制限しないまま、ずれた角に対する復元力を補完することができる。結果的に、ワゴンが床面に常に密着した状態で積載された物品等を安定的に移動させることができる。

前記したように、本発明の実施例による公演用ワゴンキャスター２００は、スプリングボール部材２６０、２６２、２６４を備えることにより、上板２２０と下板２４０の軸受結合により低下した水平方向の復元力を補完することができる。したがって、全方向に自在に動かすことができ、かつ、床面の凹凸などにも床面に常に密着した状態で積載された物品等を安定的に移動させることができるようにする公演用ワゴンキャスターを提供することができる。

上述したように、本発明の一実施例による公演用ワゴンキャスターは、自動調心玉軸受、すなわち、内輪は２列の軌道を有し外輪の軌道は球面をなし、球面の曲率中心は、軸受の中心と一致するので、内輪、ボールおよびリテーナは、外輪に対して円満な調心性が付与される自動調心玉軸受（ｓｅｌｆ ａｌｉｇｎｉｎｇ ｂａｌｌ ｂｅａｒｉｎｇ）を使用し、また、スプリングボール部材を使用することにより、器具のジャミング（ｊａｍｍｉｎｇ）の問題およびずれた角度に対する復元力を付与する。

これに加えてスプリングボール部材の下端にボールホイールを取り付けて下板に常に接触するようにすることにより、車輪が３６０度自在に回転することをさらに保障するようにした。特に、公演装備として、このようなワゴンが使用される場合、他の産業現場で使用されるワゴンに比べて、車輪が３６０度自在に回転することを保障することが特に重要であるが、その理由は、公演は、その特性上、３６０度以上の回転が要求される場合が頻繁だからである。

以上で、本発明の実施例を説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、本発明の実施例から、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等なものと認められる範囲のすべての変更および修正を含む。

本発明は、公演用ワゴン、公演用ワゴンキャスター、無人運搬車などに使用することができる。

Claims (5)

1. ワゴンの底面に固定される上板、および
   下部に１つ以上の車輪を備えて、前記上板に相対的に回転可能に結合された下板を含み、
   前記下板の上面に軸受固定軸が備えられ、前記上板の下面に前記軸受固定軸を囲むハウジングが備えられ、前記軸受固定軸と前記ハウジングとの間に介在された軸受を媒介として、前記上板と前記下板とが結合されており、
   前記上板に締結された１つ以上のスプリングボール部材を含み、
   前記スプリングボール部材は、前記下板上で転がり運動が可能なように形成され、かつ、前記下板に対する前記上板の傾き角を減少させる復元力を発生させるために前記下板に対して前記上板を弾性的に支持するワゴンキャスター。
2. 前記スプリングボール部材は、
   スプリングおよびその内部に位置して、前記スプリングの振動を吸収することができるように形成されたダンパーを備えたダンパースプリング、そして
   前記下板が前記上板に対して相対的に回転可能な状態に維持されるように、前記ダンパースプリングの下端に備えられたボールホイールを含む、請求項１に記載のワゴンキャスター。
3. 前記ボールホイールは、前記下板に接触された状態で、前記下板上で転がり運動することができる、請求項２に記載のワゴンキャスター。
4. 前記下板の下部外周の周囲に沿って一定の間隔で３つの車輪が備えられ、これと同じ間隔で前記スプリングボール部材を３つ備えた、請求項３に記載のワゴンキャスター。
5. 前記軸受は自動調心玉軸受である、請求項１に記載のワゴンキャスター。

Images