JP7454839B2

JP7454839B2 - キャスタ

Info

Publication number: JP7454839B2
Application number: JP2020057981A
Authority: JP
Inventors: 知彦余田
Original assignee: 株式会社アルミス
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2024-03-25
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: JP2021154910A

Description

この発明は、ブレーキ機能を備えたキャスタに関する。

台車の荷台の下部等に設けられるキャスタとして、例えば下記特許文献１には、キャスタ４ａの車輪６の周面に対向させてブレーキシュー１６を配設したブレーキ装置が示されている。各ブレーキシュー１６は、軸１５によって回動自在に保持されている。このブレーキシューは、車輪の周面に当接する状態と、車輪の周面から離反する状態をとることができるようになっており、常態において、ブレーキシューの自重やバネの付勢力によって車輪の周面に当接する状態となっている（特許文献１の段落００２３、００２７、図１、図３等参照）。

各ブレーキシュー１６と車輪６の周面が当接した状態で、例えば、車輪６が時計回りに回転すると、右側のブレーキシュー１６が車輪６の回転に伴って反時計方向に回動され、車輪６の周面に圧接するように作用して、車輪６の時計方向の回転がロックされる。その一方で、車輪６が反時計回りに回転すると左側のブレーキシュー１６が車輪６の回転に伴って時計方向に回動され、車輪６の周面に圧接するように作用して、車輪６の反時計方向の回転がロックされる（特許文献１の段落００２８、図１等参照）。台車等のキャスタにこのブレーキ装置を採用することにより、傾斜地において台車が意図せず動き出すのを防止することができる。

特開２０２０－２３２００号公報

特許文献１に係るブレーキ装置は、対向するように設けられたブレーキシューのいずれも、車輪の回転軸の一方側（例えば特許文献１の図１において右側）に設けられている。すると、このブレーキシューをその自重で車輪の周面に当接させる場合、車輪の周面に対する接触力が両ブレーキシューの間で不均等となり、車輪が時計回りに回転するときと反時計回りに回転するときとの間で、ブレーキシューが車輪の周面に圧接されるタイミングや圧接力が異なり、取扱い性が低下する虞がある。

そこで、この発明は、車輪の回転方向に関係なく均等なブレーキ性能が発揮されるキャスタを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明は、車軸の周りに回転可能な車輪と、前記車軸を保持するハウジングと、前記車軸を含む垂直面に対し対称となる位置に配置され、前記ハウジングによって保持された回動軸の周りに回動可能となっており、自重によって前記車輪の周面に当接する一対のブレーキシューと、前記ブレーキシューをその自重に抗して前記回動軸の周りに回動させることにより、前記ブレーキシューと前記車輪の周面との当接を解除する解除部材と、を備えたキャスタを構成した。

このようにすると、車輪がいずれの方向に回転しても、各ブレーキシューと車輪の周面が均等の大きさで当接するため、車輪の回転方向に関係なく均等なブレーキ性能が発揮され、このキャスタを設けた台車等の取扱い性を向上することができる。

前記キャスタにおいては、前記一対のブレーキシューが、前記解除部材によって互いに連結されており、前記解除部材を上向きに変位させることにより、前記一対のブレーキシューを前記当接が解除される方向に回動させるのが好ましい。

このようにすると、簡便にブレーキを解除することができ、取扱い性をさらに向上することができる。ブレーキシューの当接解除に際しては、使用者が解除部材を直接手で握って操作してもよいし、解除部材にこの解除部材を上向きに変位させるリンク部材を接続し、このリンク部材を操作してもよい。

前記キャスタにおいては、前記ブレーキシューが、前記回動軸が挿通されるボス部と、前記ボス部からＶ字状に延設された前記車輪の周面に当接する当接部と前記解除部材が連結される揺動部と、を有し、前記一対のブレーキシューのそれぞれの前記当接部の先端が、前記車輪の周面に対し互いに逆方向の鋭角状の傾斜角をもって当接可能とするのが好ましい。

このようにすると、各ブレーキシューの先端が車輪の回転方向と逆の方向に食い込む状態となるため、ブレーキの制動力を高めることができる。

この発明に係るキャスタは、車輪がいずれの方向に回転しても、各ブレーキシューと車輪の周面が均等の大きさで当接するため、車輪の回転方向に関係なく均等なブレーキ性能が発揮され、このキャスタを設けた台車等の取扱い性を向上することができる。

本願発明に係るキャスタの第一実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図図１に示すキャスタの斜視図図１に示すキャスタの分解斜視図図１に示すキャスタのブレーキを解除した状態を示す断面図本願発明に係るキャスタの第二実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図図５に示すキャスタの分解斜視図図５に示すキャスタのブレーキを解除した状態を示す断面図

本願発明に係るキャスタ１の第一実施形態を図１から図４に基づいて説明する。このキャスタ１は、車輪２と、ハウジング３と、一対のブレーキシュー４と、解除部材５と、を主要な構成要素としている。

車輪２は、その中心に車軸６が挿通されており、この車軸６の周りに回転可能となっている。車輪２の素材として、ゴムが採用されている。この素材はゴムに限定されないが、十分なブレーキ性能が発揮されるように、ブレーキシュー４との当接によってある程度の弾性変形が可能な弾性素材を採用するのが好ましい。

ハウジング３は、下向きに延びる一対の延設片７と、一対の延設片７の上端に連設された水平なフランジ８とを有する。各延設片７の下端部には、車軸６を回転自在に保持する貫通穴９が形成されている。また、各延設片７とフランジ８との連設部近傍には、一対のブレーキシュー４の回動軸１０を回動自在に保持する一対の貫通穴１１が形成されている。さらに、フランジ８には、キャスタ１を台車（図示せず）等の下面にねじ止めするための貫通穴１２が形成されている。

一対のブレーキシュー４は、車軸６を含む垂直面に対し対称となるように配置されている。各ブレーキシュー４は、ハウジング３によって保持される回動軸１０の周りに回動自在となっており、自重によって車輪２の周面に当接するように構成されている。この実施形態では、回動軸１０としてボルト（以下、回動軸１０と同じ符号を付する。）を採用している。このボルト１０は、その先端側からナット１３をねじ込むことによって抜け止めされる。

このように、一対のブレーキシュー４を対称に配置することにより、ブレーキシュー４の自重によって各ブレーキシュー４と車輪２の周面が均等の大きさで当接するため、車輪２がいずれの方向に回転しても、その回転方向に関係なく均等なブレーキ性能が発揮される。このため、このキャスタ１を設けた台車（図示せず）等の取扱い性を向上することができる。また、ブレーキシュー４の自重によってブレーキが作用するため、このブレーキシュー４を車輪２の周面に当接させるためのばね等の付勢部材が不要となる。このため、部材コスト並びにアッセンブリやメンテナンスのための作業コストの削減を図ることができる。

各ブレーキシュー４は、回動軸１０が挿通されるボス部１４と、ボス部１４からＶ字状に延設された車輪２の周面に当接する当接部１５と解除部材５が連結される揺動部１６とを有している。当接部１５と揺動部１６は、いずれもＶ字状の外側に若干膨らむように湾曲した形状をなしている。このように湾曲させることにより、揺動部１６が車輪２の周面に沿うように配置されるため、湾曲させないときと比較してコンパクト化を図ることができる。また、湾曲させることによりばね弾性が生じるため、ブレーキシュー４と車輪２の周面の当接力を向上できる可能性がある。

当接部１５は、その先端（ボス部１４と反対側の端部）に向かうほど薄肉となっており、図１中に実線で示すように、自重によってその先端が車輪２の周面と当接する。揺動部１６には、その先端（ボス部１４と反対側の端部）に解除部材５を挿通する挿通孔１７が形成されている。

また、一対のブレーキシュー４のそれぞれの当接部１５の先端は、車輪２の周面に対し、互いに逆方向の鋭角状の傾斜角をもって当接可能となっている。このため、各当接部１５（ブレーキシュー４）の先端が車輪２の回転方向と逆の方向に食い込んだ状態となる。すなわち、この実施形態においては、車輪２が右回り（時計回り）に回転するときは、左側のブレーキシュー４の当接部１５が車輪２の周面に食い込み、車輪２が左回り（反時計回り）に回転するときは、右側のブレーキシュー４の当接部１５が車輪２の周面に食い込む。このように、各当接部１５が車輪２の周面に食い込むことによって、ブレーキの制動力を高めることができる。

Ｖ字状に延設された当接部１５と揺動部１６がなす角度は、約４５度である。この角度は適宜決定することができるが、特に２０度以上８０度以下の範囲内とするのが好ましい。２０度以下とすると当接部１５の先端が車輪２の周面に食い込むことができずに滑りやすくなるため、ブレーキ性能が低下する虞がある。また、８０度以上とすると当接部１５の先端が車輪２の周面にほぼ鉛直に突き立てられた状態となって、当接部１５と車輪２の周面との間の接触面積が小さくなるため、ブレーキ性能が低下する虞がある。

解除部材５は、ブレーキシュー４をその自重に抗してボルト１０の周りに回動させて、ブレーキシュー４と車輪２の周面との間の当接を解除するための部材である。この解除部材５は、水平方向に延びるレバー部１８と、レバー部１８の両端にブレーキシュー４の揺動部１６に形成された挿通孔１７に挿し込まれる挿通部１９が連設されたコ字形の部材である。各挿通部１９の先端近傍には、ピン穴２０が形成されている。この挿通部１９を挿通孔１７に挿通した上でピン穴２０に抜け止めピン２１を挿し込むことによって、解除部材５が各ブレーキシュー４から抜け止めされる。

ブレーキシュー４と車輪２の周面が当接している状態において、解除部材５のレバー部１８を上向きに変位させるように操作すると（図４中の白抜き矢印参照）、この解除部材５の各挿通部１９が挿通されたブレーキシュー４の揺動部１６が上向きに引き上げられ、右側のブレーキシュー４がボルト１０に対し左回り（反時計回り）に、左側のブレーキシュー４がボルト１０に対し右回り（時計回り）にそれぞれ回動する。この回動に伴って、図４中に実線で示すように、ブレーキシュー４と車輪２の周面との当接が解消してブレーキが解除される。

このとき、ブレーキシュー４の揺動部１６に形成された挿通孔１７と解除部材５の挿通部１９との間、又は、ボルト１０とボス部１４との間に若干の遊びを設けておくことによって、ブレーキシュー４の回動に伴う各ブレーキシュー４に形成された挿通孔１７の間隔をほぼ一定に保つことができるため、レバー部１８の引き上げ操作をスムーズに行うことができる。

解除部材５の操作は、使用者が手又は足によって行うことができるが、キャスタ１が台車（図示せず）の下面に取り付けられている場合等は、解除部材５を操作しづらいときがある。このときは、例えば解除部材５を上向きに変位させるリンク機構（図示せず）を台車の上部まで延設し、このリンク機構を操作することによって解除部材５を引き上げ可能とすることもできる。

この解除部材５の自重は、挿通部１９を介してブレーキシュー４に作用する。このため、ブレーキシュー４の自重に解除部材５の自重がさらに加わり、ブレーキシュー４と車輪２の周面との当接力が大きくなる。このため、このブレーキシュー４によるブレーキ性能がさらに高まる。

本願発明に係るキャスタ１の第二実施形態を図５から図７に基づいて説明する。このキャスタ１は、車輪２と、ハウジング３と、一対のブレーキシュー４と、解除部材５と、を主要な構成要素とする点で第一実施形態に係るキャスタ１と共通するが、そのブレーキシュー４の構成が異なっている。

すなわち、一対のブレーキシュー４は、車軸６を含む垂直面に対し対称となるように配置されており、ハウジング３によって保持されるボルト１０の周りに回動自在となっているが、一対のブレーキシュー４が共通のボルト１０によって回動するように構成されている。一対のブレーキシュー４の一方側には、ボルト１０の軸方向に沿って延びるボス部１４が、この軸方向の中央部に形成されている。その一方で、一対のブレーキシュー４の他方側には、ボルト１０の軸方向に沿って延びるボス部１４が、この軸方向の両端部に形成されている。

他方側のブレーキシュー４の前記軸方向の両端部に形成されたボス部１４の間の隙間の大きさは、一方側のブレーキシュー４の前記軸方向の中央部に形成されたボス部１４の軸方向長さよりも若干大きい。このため、他方側のブレーキシュー４に形成されたボス部１４の間の隙間に、一方側のブレーキシュー４に形成されたボス部１４を同軸に配置することができ、この配置状態で各ボス部１４に共通のボルト１０を挿入すると、一対のブレーキシュー４が回動自在に一体化される。

一体化された一対のブレーキシュー４は、第一実施形態に係るブレーキシュー４と同様に、その自重によって車輪２の周面に当接してブレーキ性能が発揮される。その一方で、ブレーキシュー４と車輪２の周面が当接している状態において、解除部材５のレバー部１８を上向きに変位させるように操作すると（図７中の白抜き矢印参照）、図７中に実線で示すように、ブレーキシュー４と車輪２の周面との当接が解消してブレーキが解除される。

上記の各実施形態においては、ハウジング３、一対のブレーキシュー４、及び、解除部材５の素材をいずれもアルミニウム（あるいはアルミニウム合金）としたが、その素材はこれに限定されず適宜変更することができる。

上記の各実施形態において示したキャスタ１はあくまでも例示に過ぎず、車輪２の回転方向に関係なく均等なブレーキ性能が発揮されるキャスタ１を提供する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、構成部材の形状や配置等を適宜変更することができる。

１キャスタ
２車輪
３ハウジング
４ブレーキシュー
５解除部材
６車軸
７延設片
８フランジ
９、１１、１２貫通穴
１０回動軸（ボルト）
１３ナット
１４ボス部
１５当接部
１６揺動部
１７挿通孔
１８レバー部
１９挿通部
２０ピン穴
２１抜け止めピン

Claims

車軸（６）の周りに回転可能とされた車輪（２）と、
前記車軸（６）を保持するハウジング（３）と、
前記車軸（６）を含む垂直面に対し対称となる位置に配置され、前記ハウジング（３）によって保持された回動軸（１０）の周りに回動可能となっており、自重によって前記車輪（２）の周面に当接する一対のブレーキシュー（４）と、
前記ブレーキシュー（４）をその自重に抗して前記回動軸（１０）の周りに回動させることにより、前記ブレーキシュー（４）と前記車輪（２）の周面との当接を解除する解除部材（５）と、
を備え、
前記ブレーキシュー（４）の前記車輪（２）の周面に当接する当接部（１５）が、外側に膨らんでばね弾性が生じる湾曲した形状となっており、
前記解除部材（５）に挿通部（１９）が連設され、前記挿通部（１９）が前記ブレーキシュー（４）に形成された挿通孔（１７）に挿通されており、前記解除部材（５）の自重が、前記挿通部（１９）を介して前記ブレーキシュー（４）に作用するように構成されているキャスタ。
前記一対のブレーキシュー（４）が、前記解除部材（５）によって互いに連結されており、前記解除部材（５）を上向きに変位させることにより、前記一対のブレーキシュー（４）を前記当接が解除される方向に回動させる請求項１に記載のキャスタ。
前記ブレーキシュー（４）が、前記回動軸（１０）が挿通されるボス部（１４）と、前記ボス部（１４）からＶ字状に延設された前記車輪（２）の周面に当接する当接部（１５）と前記解除部材（５）が連結される揺動部（１６）と、を有し、前記一対のブレーキシュー（４）のそれぞれの前記当接部（１５）の先端が、前記車輪（２）の周面に対し互いに逆方向の鋭角状の傾斜角をもって当接可能とした請求項１又は２に記載のキャスタ。