JP6941162B2 - キャスタの旋回規制構造 - Google Patents

Description

本発明は、キャスタの車輪を旋回規制する構造の改良に関する。

車輪が主軸を中心に旋回する旋回式キャスタにおいて、旋回を規制する構造として、例えば、ＷＯ２０１５／１１８６７２号に開示されているように、ステムの上部に回転可能に内蔵されたカムのカム面と衝合して昇降する作動軸の下端に固定された旋回止皿部と、車輪を軸支した支持ヨークに固定されて前記旋回止皿部と係合して旋回を規制する係合部材との組合せ構造が知られている。
ここで旋回止皿部は、円盤状のベースの下面に、外周に沿って等間隔に同一形状の凸部が多数環状に配置されており、係合部材は、前記凸部を嵌合して支持ヨークが前記さ作動軸を中心とした周方向に動くことがないように拘束する凹状の受部からなっている。
ここで、前記係合部材の受部は、キャスタの支持ヨークと一体に設けられ支持ヨークと共に一体に旋回するので、その位置は一定にはならない。
これに対して旋回止皿部は作動軸に固定されるが、作動軸は上下に昇降するが旋回はしないので、旋回止皿部に形成された凸部は、定位置で上下に変位するだけである。
そこで、凸部は、旋回止皿部の下面で外周縁に沿って等間隔に多数配置している。
これに対して受部は凹部の左右（旋回方向）の側壁をテーパ面にすることで、制動時に旋回止皿部の凸部が受部に整合しなくても、テーパ面に衝合させることができれば、上から荷重をかけることで支持ヨーク側を僅かに旋回させて前記凸部を受部に嵌合させることができる。
しかし、上記構成の場合、受部にテーパ状の側壁を形成する必要があり、加工に手間がかかると共に、厚みのある金属を用いなければならず素材の費用も高額となるという問題点があった。
近時、キャスタの支持ヨーク側は合成樹脂製となっており、係合受部を金属板に複数の凹部を並べて受部として構成し、合成樹脂の支持台上に保持する構成が用いられるようになる。
この場合、凹凸嵌合を強固にするために前記凹状の受部は、金属板に穿設される貫通孔となっており、凸部の先端は受部を超えて下方に突出させている。
そのため前記受部を設けた金属板と、該金属板を支持する樹脂製の支持台との間には受部の下方は隙間部になるように中空に保持する必要がある。
また、旋回止皿部の凸部は、前記金属板のいずれかの受部に嵌合すればよいので、金属板に配置する受部を複数にすることが効果的であるが、旋回制動時に前記凸部と受部の位置がずれた場合、旋回止皿部の凸部の下降によってかかる下向きの荷重が、前記受部と受部の間にかかるので、金属板が下方に変形するおそれがあった。

ＷＯ２０１５／１１８６７２号公報

この発明が解決しようとする課題は、旋回制動時に旋回止皿部の凸部と係合部材の受部の位置がずれた場合、旋回止皿部の凸部の下降によってかかる下向きの荷重を緩衝して、受部が形成された金属板の変形を防いで耐久性を高めたキャスタの旋回規制構造を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、
旋回キャスタの制動時に下降し制動解除時に上昇する作動軸と、該作動軸に固定され下面に多数の凸部を環状に配置した旋回止皿部と、前記凸部の一部を嵌合可能に配置された複数の貫通孔とを備えた旋回ブレーキ板と、該旋回ブレーキ板を支持して旋回キャスタの支持ヨークに固定される支持台部とを有するキャスタの旋回規制構造において、
旋回ブレーキ板が、複数の貫通孔を配置した本体片と、該本体片から下向きに折れ曲がると共に、本体片の延出方向の両端で折れ曲がる左右一対の第１掛止片と、本体片で旋回止皿部と離反する側となる後方の辺の左右で折れ曲がる一対の第２掛止片とを有しており、
支持台部が、左右の壁部と該壁部間を結ぶ後方の壁部の三方で囲まれ前記旋回ブレーキ板を嵌合する上面嵌合部と、
該上面嵌合部の左右で前記旋回ブレーキ板の第１掛止片をそれぞれ上下に摺動可能に嵌挿する第１孔部と、
前記後方の壁部と接する個所の左右に、旋回ブレーキ板の第２掛止片をそれぞれ摺動可能に嵌挿する第２孔部と、
前記上面嵌合部に左右一対のコイルスプリングの下端をそれぞれ支持する左右一対の受孔が凹設されており、該受孔は、圧縮されたコイルスプリングを完全に没入できる深さに設定されると共に、前記一対のコイルスプリングの上端は旋回ブレーキ板の底面の衝合面部に衝合して、旋回ブレーキ板を中空位置に支持して下方に圧縮可能な隙間部が設けられていることを特徴とする。

旋回止皿部の凸部と係合する貫通孔を設けた旋回ブレーキ板では、旋回ブレーキ板を支持ヨークに取り付けるための支持台に取り付ける場合に、凸部が貫通孔に嵌合した際に凸部先端が貫通孔から突出するように支持台の上面嵌合部と旋回ブレーキ板の本体片との間には隙間部が形成されている。
この隙間部には付勢部材が介設されているので、旋回止皿部が下降して本体片を下向に押圧しても緩衝され、凸部が貫通孔に整合しない場合であっても本体片が隙間部によって折れ曲がることがない。

実施例１の支持台と旋回ブレーキ板との取付状態を示す分解斜視図である。 旋回ブレーキ板の前方下方から見た斜視図である。 支持台の平面図である。 支持台に旋回ブレーキ板を装着した状態の斜視図である。 同正面図である。 作動軸に固定された旋回止皿部の斜視図である。 旋回ブレーキ板を取り付けた支持台が装着された支持ヨークの要部拡大図である。 旋回ブレーキの状態を示す説明部であって、（ａ）は待機状態、（ｂ）は嵌合状態、（ｃ）は接触状態を示す。 コイルスプリングを設けない場合を比較する説明図であって、（ａ）は待機状態、（ｂ）は嵌合状態、（ｃ）は接触状態を示す。 旋回規制構造を有するキャスタの一例であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は縦断面図である。

この発明は、旋回ブレーキ板と支持台の間に、旋回制動時に凸部が受部に整合しない場合に旋回ブレーキ板にかかる荷重を反発可能な付勢部材で緩衝して、旋回ブレーキ板の変形や損傷を防止して耐久性を実現した。
以下に、この発明の好適実施例について図面を参照しながら説明する。

本実施例の旋回規制構造は、旋回式キャスタ１に組み込まれる旋回規制構造であり、キャスタの構造として、旋回キャスタの旋回制動時に下降し制動解除時に上昇する作動軸８と、該作動軸８に固定され下面に多数の凸部１０を環状に配置した旋回止皿部９と、前記凸部１０の一部を嵌合可能に配置された貫通孔１１とを備えた金属製の旋回ブレーキ板１２と、該旋回ブレーキ板１２を支持して旋回キャスタ１の支持ヨーク３に固定される硬質の合成樹脂製の支持台部１６とを有しており、その他の構成は公知のキャスタに適用することができる。（図１０参照）。

即ち、図１０に一例を示すキャスタ１は、車輪２を軸支した支持ヨーク３上に立設したステム４と、該ステム４の上部に内蔵され回転軸５により回転するカム６と、該カム６の外周面の所定箇所に複数形成された制動および制動解除用のカム面と、該カム面と衝合して上下に摺動する作動軸８と、該作動軸８の下端に固定された旋回止皿部９と、支持ヨーク３に固定されて前記旋回止皿部９と係合して支持ヨーク３の旋回を規制する支持台１６に装着された旋回ブレーキ板２０と、前記旋回止皿部９の下部に設けられて作動軸８の下降で車輪２のトレッド面と衝合して制動するブレーキシュー部７とを備えている。
この発明で、キャスタ構造は、上記構成に限定されず、特許第５６０４０２２号（ＷＯ２０１５／１１８６７）その他に開示されて、作動軸８の昇降で旋回規制が行われる構造であればよい。

旋回規制時（旋回規制と同時に制動するものでもよい）に下降し、制動解除時に上昇する作動軸８の下部には、旋回止皿部９が水平に固着されている（図６参照）。
上記旋回止皿部９は、円盤状のベースの下面に、等間隔に放射状に延び環状に配置された多数の凸部１０を備えた公知構成からなっている。
図示例で、凸部１０は、直方体の先端を漸次薄肉状に切り欠いた図示例形状からなっているが、下向きに突出する凸状であればよい。

前記作動軸８に対して旋回軸受部Ｂを介して旋回自在に取り付けられ、車輪２を軸支する支持ヨーク３には旋回ブレーキ板２０を支持する支持台１６が固定されている。
前記旋回ブレーキ板２０は、図２に明瞭なように、複数（図示例では５つの貫通孔を配置した本体片２１と、該本体片２１から下向きに折れ曲がる掛止片とを有している。

掛止片は、前記本体片２１の延出方向の両端で折れ曲がる左右一対の第１掛止片２２，２３と、本体片２１で旋回止皿部９と離反する側となる後方の辺の左右で折れ曲がる一対の第２掛止片２４、２５とからなっている。
上記掛止片は、本体片２１を平行に昇降しうるように支持するものであればよく、第１掛止片２２，２３と第２掛止片２４、２５のいずれか一方でもよく、また更に中間位置に掛止片を追加した構造であってもよい。

本体片２１に穿設された複数の貫通孔１１は、前記凸部１０を嵌合させる孔であり、前記凸部１０の配列と同様となる曲率の円弧形状に等間隔に配置されている。
従って、旋回規制時には、旋回止皿部９の５つの凸部１０が、旋回ブレーキ板２０の５つの貫通孔１１に整合して嵌合するようになっている。

図中、符号２６、２７は、第１掛止片２２，２３に穿設された長孔であって、後述の支持台１６の側壁に固定されたネジによって、前記長孔の長さの範囲で旋回ブレーキ板２０の上下動の長さを規制するようになっている。

次に、支持台１６は、図１、図３に示すように、旋回ブレーキ板２０を載置する左右の壁部１７、１８と該壁部１７、１８間の結ぶ後方の壁部１９の三方で囲まれ、旋回止皿部９側が開放された上面嵌合部１２が形成されている。
該上面嵌合部１２は、前記旋回ブレーキ板２０の本体片２１を載置可能な大きさに設定されている。

また、支持台１６には、前記上面嵌合部１２の左右で、前記左右の壁部１７、１８と接する個所に、旋回ブレーキ板２０の第１掛止片２２、２３をそれぞれ摺動可能に嵌挿する横断面矩形の貫通する第１孔部１３、１４が穿設されている。
この発明では、第１掛止片２２、２３が上下に自由に摺動できる深さの孔であればよく貫通していなくてもよい。
また、前記左右の壁部１７、１８の中途位置には、第１孔部１３、１４と交差して固定されると共に、前記第１掛止片２２、２３の長孔２６，２７を通り抜けて固定され、旋回ブレーキ板２０の抜け止めになるボルトまたはピン固定用のネジ孔１７ａ、１８ａが形成されている。

同様に、支持台１６には、前記上面嵌合部１２の後方で、前記後方の壁部１９、と接する個所の左右に、旋回ブレーキ板２０の第２掛止片２４、２５をそれぞれ摺動可能に嵌挿する矩形の第２孔部１５ａ、１５ｂが形成されている。
本実施例では、第２孔部１５ａ、１５ｂは、第２掛止片２４、２５の長さより長く、少なくとも旋回ブレーキ板２０の最大下降時に孔底部に接する深さと同一またはそれ以上の深さの孔に設定されている。
なお符号３１、３２は、支持台１６を支持ヨーク３に固定するための取付片

支持台１６の上面嵌合部１２は、旋回ブレーキ板２０の厚み以上の深さに窪んでいる。
上面嵌合部１２には、付勢部材の一例として示すコイルスプリングＳの下端を支持するための左右一対の受孔１２ａ、１２ｂが凹設されている。
該受孔１２ａ、１２ｂは、圧縮されたコイルスプリングＳを完全に没入できる深さに設定されていることが好ましい。

そこで、前記旋回ブレーキ板２０の第１掛止片２２，２３を、支持台１６の第１孔部１３，１４に挿入し、同時に第２掛止片２４，２５を、支持台１６の第２孔部１５ａ，１５ｂに挿入し、本体片２１を上面嵌合部１２に載置する。
上面嵌合片１２には、左右一対のコイルスプリングＳ、Ｓが受孔１２ａ、１２ｂに下端が嵌合して立設されている。
従って、コイルスプリングＳ、Ｓの上端は旋回ブレーキ板２０の底面に衝合して、旋回ブレーキ板２０を中空位置に保持している（図４、図５、図７参照）。

本実施例では付勢部材としてコイルスプリングを用いたので、旋回ブレーキ板２０の本体片２１の底面で、貫通孔１１と重ならない位置、貫通孔群の左右の外側に、平坦で、前記コイルスプリングＳの上端が衝合する衝合面部２１ａ、２１ｂが形成される。
付勢部材としては、圧縮バネに限らず、トーションバネ、板バネ、線細工のバネなどを用いてもよい。
また、付勢部材としては、ブロック状のゴムなどを用いてもよい。

、
上記構成からなっているので、図８（ａ）に示すように、旋回制動時には作動軸８が下降し旋回止皿部９が旋回ブレーキ板２０に接近する。このときは、未だ旋回ブレーキ板２０はコイルスプリングＳによって中空姿勢に保持されている。
次に、更に旋回止皿部９が下降すると、旋回ブレーキ板２０が付勢力に抗して押し下げられ、前記凸部１０が旋回ブレーキ板２０の貫通孔１１に嵌合すると、旋回ブレーキ板２０と旋回止皿部９とが一体的に拘束され、キャスタ１の旋回が規制される（図８（ｂ）参照）。
この際に、旋回ブレーキ板２０に大きな下向きの力が加わっても、コイルスプリングＳによって緩衝させるので、本体片２１に余分な負荷がからない。

一方、旋回止皿部９が下降しても、凸部１０が貫通孔１１に整合しない場合には、凸部１０によって旋回ブレーキ板２０の本体片２１がコイルスプリングＳを更に圧縮し、圧縮されたコイルスプリングＳが受孔１２ａ、１２ｂに没入するまで圧縮される。

この状態では、旋回ブレーキ板２０の本体片２１は、上面嵌合部１２の平坦面に接するので、旋回止皿部９の下向きの力は、本体片２１と上面嵌合部１２を介して支持台１６に分散され、本体片２１が変形したり、損傷したりすることがない（図８（ｃ）参照）。
その状態で、旋回止皿部９または支持ヨーク３が僅かに旋回して、凸部１０と貫通孔１１が整合し嵌合すると、図８（ｂ）に示す旋回規制姿勢となる。

これに対して、コイルスプリングなどの付勢部材を設けない場合には、図９（ａ）の状態は同じでも、図９（ｂ）に示す旋回規制時に、旋回止皿部９の下向きの力は、旋回ブレーキ板２０に直接作用して緩衝されず、本体片２１に下向きの荷重がかかる。

そして、図９（ｃ）に示すように、凸部１０が貫通孔１１に整合しない場合には、大きな下向きの力が直接に本体片２１にかかり、本体片２１は、上面嵌合部１２の間に形成された隙間部３０側に変形しやすくなる。
このようにコイルスプリングを設けたことによる効果は明かである。
この発明は、上記実施例の構造に限定されるものではなく、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。

１ 旋回キャスタ
２ 車輪
３ 支持ヨーク
４ ステム
５ 回転軸
６ カム
７ ブレーキシュー部
８ 作動軸
９ 旋回止皿部
９ａ 上面の受部
９ｂ 下面の受部
１０ 凸部
１１ 貫通孔
１２ 上面嵌合部
１２ａ、１２ｂ 受孔
１３、１４ 第１孔部
１５ａ、１５ｂ 第２孔部
１６ 支持部材
１７、１８ 左右の壁部
１７ａ、１８ａ ネジ孔
１９ 後方の壁部
２０ 旋回ブレーキ板
２１ 本体片
２１ａ、２１ｂ 衝合面部
２２，２３ 第１掛止片
２４、２５ 第２掛止片
２６，２７ 長孔
３０ 隙間部
Ｂ 旋回軸受部
Ｓ コイルスプリング

Claims (5)

1. 旋回キャスタの制動時に下降し制動解除時に上昇する作動軸と、該作動軸に固定され下面に多数の凸部を環状に配置した旋回止皿部と、前記凸部の一部を嵌合可能に配置された複数の貫通孔とを備えた旋回ブレーキ板と、該旋回ブレーキ板を支持して旋回キャスタの支持ヨークに固定される支持台部とを有するキャスタの旋回規制構造において、
   旋回ブレーキ板が、複数の貫通孔を配置した本体片と、該本体片から下向きに折れ曲がると共に、本体片の延出方向の両端で折れ曲がる左右一対の第１掛止片と、本体片で旋回止皿部と離反する側となる後方の辺の左右で折れ曲がる一対の第２掛止片とを有しており、
   支持台部が、左右の壁部と該壁部間を結ぶ後方の壁部の三方で囲まれ前記旋回ブレーキ板を嵌合する上面嵌合部と、
   該上面嵌合部の左右で前記旋回ブレーキ板の第１掛止片をそれぞれ上下に摺動可能に嵌挿する第１孔部と、
   前記後方の壁部と接する個所の左右に、旋回ブレーキ板の第２掛止片をそれぞれ摺動可能に嵌挿する第２孔部と、
   前記上面嵌合部に左右一対のコイルスプリングの下端をそれぞれ支持する左右一対の受孔が凹設されており、該受孔は、圧縮されたコイルスプリングを完全に没入できる深さに設定されると共に、前記一対のコイルスプリングの上端は旋回ブレーキ板の底面の衝合面部に衝合して、旋回ブレーキ板を中空位置に支持して下方に圧縮可能な隙間部が設けられていることを特徴とするキャスタの旋回規制構造。
2. 第１掛止片には長孔が穿設されており、支持台部の側壁に固定されたネジによって、前記長孔の長さの範囲で旋回ブレーキ板の上下動の長さを規制するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のキャスタの旋回規制構造。
3. 隙間部の高さが、制動時に旋回止皿部が下降するストロークの長さ以上に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のキャスタの旋回規制構造。
4. 旋回ブレーキ板の本体片の延出方向の両側で貫通孔が形成された個所から離間した個所にコイルスプリングの上端を衝合させるための衝合面部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の旋回規制構造。
5. コイルスプリングの上端が旋回ブレーキ板の本体片の底面で貫通孔を避けた個所に接触し、下端が支持台の隙間部が形成された上面部に形成された保持孔に嵌合してなることを特徴とする請求項１に記載の旋回規制構造。

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