JPWO2015118672A1 - 二重ロック式キャスター - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、キャスターの車輪を旋回規制することができると共に二重に制動ロックすることができる簡単な構造からなる二重ロック式キャスターに関する。【解決手段】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と、該作動軸の下端に固定された旋回止皿部と、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、前記旋回止皿部の下部に固定されて作動軸の下降で車輪のトレッド面と衝合して制動するブレーキシュー部と、該ブレーキシュー部に連結されてリンクカムを枢動させブレーキ板を昇降させるリンクカムと、ブレーキ板の変位で車輪の内周に形成された環状の係合受部に係脱可能な制動用突部とからなることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、キャスターの車輪を旋回規制することができると共に二重に制動ロックすることができる簡単な構造からなる二重ロック式キャスターに関するものである。

キャスターの制動を行う構造としては、キャスターのトレッド面にブレーキシューを押圧して車輪の回転を止める構成が知られている（特開昭５６−６３５０１号）。
一方、車輪の側面で同心小径で内歯歯車のように形成された環状に並んだロック受部を形成し、該ロック受部に突部を出没させて車輪の制動を行う構造も知られている（特開２００１−１７０３号）。
しかし、これらいずれかの制動構造を用いた場合に、キャスターに重荷重がかかる場合に制動が十分に利かない虞れがある。
そこで、本出願人は、キャスターに二重に制動機構を設ける構造として、特開２００８−１３５５号の二重ロック式キャスターでは、車輪を軸支する支持ヨークに枢着されると共に、支持ヨークに枢着されたロック部材を車輪のトレッド面と衝合する第１制動位置と、前記トレッド面から離間する第１制動解除位置とに変位可能とし、第１制動解除位置の方向に付勢されて第１ブレーキとなるブレーキシューと、前記ロック部材に連動可能に連結されて前記支持ヨークに沿って進退可能に摺動可能になっていると共に、前記ブレーキシューが第１制動位置へ変位すると前記車輪の内周側面に形成された環状に連続する凹凸からなる係合受部に先端の係合部を係合させる第２制動位置に進動し、前記ブレーキシューが第１制動解除位置へ変位すると前記係合部を係合受部から離間させる第２制動解除位置に退動し、第２制動解除位置の方向に付勢されたブレーキ板とを有する構成を提案している。
そして、上記ブレーキ板は、支持ヨーク側面の内側に取り付けられており、車輪の車軸を嵌挿しブレーキ板の摺動ストロークの長さに設定された長孔を有しており、支持ヨークの内壁面またはブレーキ板に、ブレーキ板の摺動をガイドするガイド部を設けており、ブレーキ板を車輪の直径方向に沿って上下に進退動させて、前記係合部を係合受部に係合させている。
上記構成では、支持ヨークに上下の片を有するピン形状のバネ材からなる旋回ロック片の折れ曲がり部分が取り付けられており、該旋回ロック片はその上下の片を開いた状態でロック部材に掛け止められる構造からなり、また、ブレーキ板は、その上部で前記ロック部材に連動可能に連結されているので、構造が複雑となり、また、旋回規制のみを制動とは分離して行うことはできなかった。

特開昭５６−６３５０１号公報 特開２００１−１７０３公報 特開２００８−１３５５号公報

この発明が解決しようとする課題は、ブレーキシューに枢着されたリンクカムを用いてブレーキ板を支持ヨークに沿って摺動させることができる二重ロック式キャスターを提供することにある。
この発明の別の課題は、旋回規制と制動とは別にロックし、また制動と共にロックしうるようにした、組み立てが簡単な二重ロック式キャスターを提供することにある。
この発明のさらに別の課題は、旋回止皿部に係合する係合部材を支持ヨークに挟み込んで固定するようにした二重ロック式キャスター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、請求項１の発明では、
車輪を軸支した支持ヨーク上に立設したステムと、該ステムの上部に内蔵され回転軸により回転するカムと、該カム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と、該作動軸の下端に固定された旋回止皿部と、支持ヨークに固定されて前記旋回止皿部と係合して支持ヨークの旋回を規制する係合部材と、前記旋回止皿部の下部に固定されて作動軸の下降で車輪のトレッド面と衝合して制動するブレーキシュー部と、該ブレーキシュー部に連結されて車輪の外側に延びる軸受部に一端側が枢支され、他端側が支持ヨークの外面に沿って上下に摺動するブレーキ板に掛け止められたリンクカムと、前記ブレーキ板に設けられて車輪の内周側面に形成された環状に連続する係合受部に係脱可能な制動用突部とからなっており、
作動軸が下降すると、旋回止皿部に係合部材が係合すると共に、ブレーキシュー部が車輪のトレッド面に衝合し、同時にリンクカムの枢動でブレーキ板を摺動させて制動用突部を車輪の係合受部に係合して旋回規制と共に二重に制動を行うようにしたことを特徴とする。
請求項２の発明では、
支持ヨークの背面に上下へ延びるスリットが形成されており、
係合部材を支持する支持部材の背面に断面Ｔ字状のレール部が突設されて、前記スリットにレール部の中央の片が挿入されて支持部材が支持ヨークに掛け止められていることを特徴とする。
請求項３の発明では、
支持部材には、支持ヨークの側面に設けた孔と連通して横に延びる貫通孔を設け、該貫通孔の孔の一部を圧入寸法に設定してなり、固定用の軸を圧入することで支持部材を介して係合部材を支持ヨークに固定してなることを特徴とする。
請求項４の発明では、
旋回止皿部が皿状からなって、上面および下面に係合用の受部を設けており、
係合部材が、上下に離間する一対の係合部を有しており、作動軸の変位で旋回止皿部の上面の受部が上方の係合部と係合可能となり、更なる作動軸の変位で旋回止皿部の下面の受部が下方の係合部と係合可能となっていることを特徴とする。
請求項５の発明では、
ブレーキシューに車輪の左右側面の外側で下方に延び先端が折り返されたフック状の軸受部が一対に設けられ、該フック部にリンクカムの基端寄りに突設された枢軸が軸受けされており、リンクカムの先端は支持ヨークの左右の側面の外面に沿って上下に摺動する一対のブレーキ板に係止されていることを特徴とする。
請求項６の発明では、
旋回止皿部が、冷間鍛造加工により形成されており、下面の係合用の受部が、環状に連続して多数配置された凹凸状からなり、凸状のギア部の基端に沿って溝を設けてなることを特徴とする。

本発明では、カムの回転で昇降する作動軸の動きで、ブレーキシューを昇降させると共に、ブレーキシュー側に枢支されたリンクカムを枢動して、ブレーキ板を上下に摺動しうるようにしたので、簡単な構造で確実にブレーキシューとブレーキ板による二重の制動を行うことができる。
また、旋回規制用の係合部材を支持する支持部材には断面Ｔ字状のレール部を設けることで、支持ヨークの背面に形成されたスリットに差し込んでリベットやボルトなどの固定金具を用いることなく取り付けることができる。
前記支持部材には、支持ヨークと共に横に延びる貫通孔を設け、該貫通孔の孔の一部を圧入寸法とすることで、固定用の軸を圧入するだけで、かしめ等を行わずに軸を固定することができる。
更に、冷間鍛造加工で旋回止皿部を形成した場合、ギア部の基端に沿って溝を設けることで、係合力を高めることができる。

支持ヨークを省略したロック解除状態のキャスターの側面図である。 支持ヨークを省略した二重ロック状態のキャスターの側面図である。 支持ヨークに係合部材の支持部材を取り付ける状態の分解斜視図である。 固定用の軸を取り付ける状態の分解斜視図である。 固定用の軸を歯車伝動機構の斜視図である。 支持ヨークと支持部材の貫通孔を示す断面図である。 リンクカムの構造を示す説明図である。 キャスターの縦断面図である。 旋回止皿部の底面側から見た斜視図である。 （ａ）はギア部に溝を設けない従来構造の部分拡大図、（ｂ）はギア部に溝を設けた実施例の部分拡大図である。

以下に、この発明の二重ロック式キャスターの好適実施例について図面を参照しながら説明する。

この二重ロック式キャスター１は、車輪２を軸支した支持ヨーク３に軸受部Ｂを介して支持ヨーク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により回転するロック用の複数（図示例では３つ）のカム面７を有するカム６と、該カム６の回転で変位するカム面７と衝合して、ステム４乃至支持ヨーク３内を上下に摺動する作動軸８と、該作動軸８の上下の変位に連動して車輪２を制動ロックおよびロック解除するブレーキ装置とを備えている。

本実施例で、カム面７は、旋回規制を行う第１カム面７ａと、旋回規制・制動を行う第２カム面７ｂと、ロック解除を行う第３カム面７ｃとからなっている。
図示例では、中央のニュートラル位置に第３カム面７ｃを設け、図中時計方向に弟２カム面７ｂを配置し、図中反時計方向に第１カム面７ａを配置している。
次に、前記ブレーキ装置は、本実施例の場合、支持ヨークの旋回を拘束する旋回規制部と車輪の回転を拘束する制動部とからなっている。

そして、旋回規制は、作動軸４の下部に固定した旋回止皿部９と、該旋回止皿部９が所定高さ位置に変位すると係合する上下一対の係合爪部１０ａ、１０ｂを設けた係合部材１０とで行われる。

また、制動は、本実施例では二重に設けられており、一方が、前記旋回止皿部９の下部に設けられて車輪のトレッド面を押圧するブレーキシュー部１１であり、他方が、ブレーキシュー部１１の昇降に連動して枢動するアーム状のリンクカム１２と、該リンクカム１２により支持ヨークの外面に沿って昇降すると共に車輪２の内周に形成された環状の凹凸からなる係合受部１３に掛止められる制動用突部１４を設けたブレーキ板２５からなっている。

即ち、支持ヨーク３には、前記ブレーキ板２５の制動用突部１４を昇降させる長穴３１が穿設されており、前記制動用突部１４を支持ヨーク３の内側に突設さされて前記制動用突部１４が車輪２の係合受部１３に掛止められるようになっている。

前記作動軸８の下端に固定されている旋回止皿部９は、図９に示すように皿状からなって、上面および下面（図示では上下を逆に示している）に環状に連続して多数配置された歯車状からなり、凸状のギア部間に形成された凹部を係合用の受部９ａ、９ｂとしている。
取付時における上面の受部９ａおよび下面の受部９ｂの凹凸のピッチは異なっていてもよく、図示例では上面のピッチが長く、下面のピッチは短く設定されている。
また、旋回止皿部９が、冷間鍛造加工により形成される場合は、係合用の受部９ｂ等が、環状に連続して多数配置された凹凸状からなる場合、従来は凸状のギア部Ｇの基端が図１０（ａ）に示すようにアール状になるので、同図（ｂ）のように溝２４を設けることで係合力を高めることができる。

前記係合部材１０は、図３〜図６に示すように簡単な作業で支持ヨーク３に固定することができる。
即ち、前述のように、係合部材１０は、前記旋回止皿部９の受部９ａ、９ｂに係合可能に対峙する位置に固定される。
図示例で上記係合部材１０はハウジングとなる支持部材１６に固定されているが一体に形成されたものでもよい。

そして、該支持部材１６は、その背面に横断面Ｔ字状のレール部１７が突設されて上下に伸びている。
一方、支持ヨーク３の背面中央には、上下へ延びるスリット１５が穿設されている。
従って、前記スリット１５に前記支持部材１６のレール部１７の中央の片が挿入されて支持部材１６が支持ヨーク３に掛け止めるだけで、前記係合爪部１０ａ、１０ｂが、旋回止皿部９の係合爪部１０ａ、１０ｂに対峙する所定の位置に位置決めすることができる。

前記支持部材１６には、支持ヨーク３の孔３２と共に横に延びる貫通孔１６ａを設け、該貫通孔１６ａの孔の一部を他方より僅かに短い圧入寸法とすることで、固定用の軸２０（図５参照）を圧入するだけで、かしめ等を行わずに軸２０により支持ヨーク３に支持部材１６（及び係合部材１０）を規制ロック待機位置に固定することができる。

次に、ブレーキシュー部１１は、前記旋回止皿部９の受部９ａを避けた中央寄りの下面に固定されており、車輪２のトレッド面に対峙して傾斜した制動面を有している。
このブレーキシュー部１１の左右両側には、車輪２の側面の外側で支持ヨーク３の内側となる隙間に、下に向かって伸び、下端で略円弧状に折れ曲がるフック部２１が形成されている（図７参照）。

該フック部２１には、前記リンクカム１２の基端寄りの中途位置で外方に突出した枢軸２２が設けられており、該枢軸２２が前記フック部２１の略半円状の凹部に挿入されている。
また、前記リンクカム１２には、枢軸２２に外嵌して、リンクカム１２とブレーキシュー部１１との間に掛け渡されて、リンクカム１２を制動解除方向に付勢するバネ材Ｓ１が取り付けられている。

前記リンクカム１２の先端は前述のブレーキ板２５にかけ止められ、基端は、前記支持部材１６または係合部材１０に形成された拘束部２６によって枢動範囲を規制されている。
従って、作動軸８の下降により、ブレーキシュー部１１と共にフック部２１が下降すると、リンクカム１２が軸部２２を介して押し下げられ、前記拘束部２６によって基端側を押し下げる力が作用し、リンクカム１２を図中時計方向に枢動させる。

これによりブレーキ板２５が下降し（図２参照）、ブレーキ板２５の下部に設けた制動用突部１４も下降して、車輪２の係合受部１３に係合する。
上記のように作動軸８の下降はブレーキシュー部１１の下降による車輪２のトレッド面の制動と、ブレーキ板２５の下降による車輪２の係合受部１３の制動を同時に二重に行うことができる。

また、本実施例では、係合部材１０に上下の係合爪部１０ａ、１０ｂを設けているので、作動軸８が旋回規制位置まで変位（中立位置から昇動）すると、旋回止皿部９の上面の受部９ａに、上方の係止爪部１０ａが係合して、旋回規制だけが行われる。
作動軸８が旋回規制・制動位置まで変位（中立位置から降動）すると、旋回止皿部９の下面の受部９ｂに、下方の係止爪部１０ｂが係合して、旋回規制が行われ、同時に前述の二重制動が行われる。
また中立位置ではロック解除状態となる（図１参照）。

本実施例では、リンクカム１２の動きを時計方向としたが、逆に反時計方向としてもよい（図示せず）。
その場合は、ブレーキ板２５の制動用突部１４はブレーキ板２５の上部に設けておけばよい。
また、Ｃは支持ヨーク３を覆い車輪２のタイヤ部以外を覆うカバーである（図８参照）。
該カバーＣを設けることで、前記固定用の軸２０を外側で抜け落ちないように拘束することもできる。

また、リンクカムは、ブレーキシュー部に固定された部材に枢着されるものでもよい。
また、この発明では、リンクカムとブレーキ板は、車輪の左右両側に設けることが好ましいが、いずれか一方に設けてもよい。
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 二重ロック式キャスター
２ 車輪
３ 支持ヨーク
４ ステム
５ 回転軸
６ カム
７ カム面
８ 作動軸
９ 旋回止皿部
９ａ 上面の受部
９ｂ 下面の受部
１０ 係合部材
１０ａ 係合爪部（上）
１０ｂ 係合爪部（下）
１１ ブレーキシュー部
１２ リンクカム
１３ 係合受部
１４ 制動用突部
１５ スリット
１６ 支持部材
１７ レール部
１８ 孔
１９ 貫通孔
２０ 固定用の軸
２１ フック部
２２ 枢軸
２３ ギア部
２４ 溝
２５ ブレーキ板
２６ 拘束部
３１ 長穴

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
車輪を軸支した支持ヨーク上に立設したステムと、該ステムの上部に内蔵され回転軸により回転するカムと、該カム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と、該作動軸の下端に固定された旋回止皿部と、支持ヨークに固定されて前記旋回止皿部と係合して支持ヨークの旋回を規制する係合部材と、前記旋回止皿部の下部に固定されて作動軸の下降で車輪のトレッド面と衝合して制動するブレーキシュー部と、該ブレーキシュー部に連結されて車輪の外側に延びる軸受部に一端側が枢支され、他端側が支持ヨークの外面に沿って上下に摺動するブレーキ板に掛け止められたリンクカムと、前記ブレーキ板に設けられて車輪の内周側面に形成された環状に連続する係合受部に係脱可能な制動用突部とからなっており、
作動軸が下降すると、旋回止皿部に係合部材が係合すると共に、ブレーキシュー部が車輪のトレッド面に衝合し、同時にリンクカムの枢動でブレーキ板を摺動させて制動用突部を車輪の係合受部に係合して旋回規制と共に二重に制動を行うようにした二重ロック式キャスターにおいて、
支持ヨークの背面に上下へ延びるスリットが形成されており、
係合部材を支持する支持部材の背面に断面Ｔ字状のレール部が突設されて、前記スリットにレール部の中央の片が挿入されて支持部材が支持ヨークに掛け止められると共に、支持ヨークと支持部材を横方向に貫通する孔に固定軸を圧入して支持ヨークに支持部材を介して係合部材を固定してなることを特徴とする。
請求項２の発明では、
支持部材には、支持ヨークの側面に設けた孔と連通して横に延びる貫通孔を設け、該貫通孔の孔の一部を圧入寸法に設定してなり、固定用の軸を圧入することで支持部材を介して係合部材を支持ヨークに固定してなることを特徴とする。
請求項３の発明では、
旋回止皿部が皿状からなって、上面および下面に係合用の受部を設けており、
係合部材が、上下に離間する一対の係合部を有しており、作動軸の変位で旋回止皿部の上面の受部が上方の係合部と係合可能となり、更なる作動軸の変位で旋回止皿部の下面の受部が下方の係合部と係合可能となっていることを特徴とする。
請求項４の発明では、
旋回止皿部が、冷間鍛造加工により形成されており、下面の係合用の受部が、環状に連続して多数配置された凹凸状からなり、凸状のギア部の基端に沿って溝を設けてなることを特徴とする。
請求項５の発明では、
車輪を軸支した支持ヨーク上に立設したステムと、該ステムの上部に内蔵され回転軸により回転するカムと、該カム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と、該作動軸の下端に固定された旋回止皿部と、支持ヨークに固定されて前記旋回止皿部と係合して支持ヨークの旋回を規制する係合部材と、前記旋回止皿部の下部に固定されて作動軸の下降で車輪のトレッド面と衝合して制動するブレーキシュー部と、該ブレーキシュー部に連結されて車輪の外側に延びる軸受部に一端側が枢支され、他端側が支持ヨークの外面に沿って上下に摺動するブレーキ板に掛け止められたリンクカムと、前記ブレーキ板に設けられて車輪の内周側面に形成された環状に連続する係合受部に係脱可能な制動用突部とからなっており、
作動軸が下降すると、旋回止皿部に係合部材が係合すると共に、ブレーキシュー部が車輪のトレッド面に衝合し、同時にリンクカムの枢動でブレーキ板を摺動させて制動用突部を車輪の係合受部に係合して旋回規制と共に二重に制動を行うようにした二重ロック式キャスターにおいて、
ブレーキシューに車輪の左右側面の外側で下方に延び先端が折り返されたフック状の軸受部が一対に設けられ、該フック部にリンクカムの基端寄りに突設された枢軸が軸受けされており、リンクカムの先端は支持ヨークの左右の側面の外面に沿って上下に摺動する一対のブレーキ板に係止されていることを特徴とする。
請求項６の発明では、
支持ヨークの背面に上下へ延びるスリットが形成されており、
係合部材を支持する支持部材の背面に断面Ｔ字状のレール部が突設されて、前記スリットにレール部の中央の片が挿入されて支持部材が支持ヨークに掛け止められると共に、支持ヨークと支持部材を横方向に貫通する孔に固定軸を圧入して支持ヨークに支持部材を介して係合部材を固定してなることを特徴とする。

Claims (6)

1. 車輪を軸支した支持ヨーク上に立設したステムと、該ステムの上部に内蔵され回転軸により回転するカムと、該カム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と、該作動軸の下端に固定された旋回止皿部と、支持ヨークに固定されて前記旋回止皿部と係合して支持ヨークの旋回を規制する係合部材と、前記旋回止皿部の下部に固定されて作動軸の下降で車輪のトレッド面と衝合して制動するブレーキシュー部と、該ブレーキシュー部に連結されて車輪の外側に延びる軸受部に一端側が枢支され、他端側が支持ヨークの外面に沿って上下に摺動するブレーキ板に掛け止められたリンクカムと、前記ブレーキ板に設けられて車輪の内周側面に形成された環状に連続する係合受部に係脱可能な制動用突部とからなっており、
   作動軸が下降すると、旋回止皿部に係合部材が係合すると共に、ブレーキシュー部が車輪のトレッド面に衝合し、同時にリンクカムの枢動でブレーキ板を摺動させて制動用突部を車輪の係合受部に係合して旋回規制と共に二重に制動を行うようにした二重ロック式キャスター。
2. 支持ヨークの背面に上下へ延びるスリットが形成されており、
   係合部材を支持する支持部材の背面に断面Ｔ字状のレール部が突設されて、前記スリットにレール部の中央の片が挿入されて支持部材が支持ヨークに掛け止められると共に、支持ヨークと支持部材を横方向に貫通する孔に固定軸を圧入して支持ヨークに支持部材を介して係合部材を固定してなることを特徴とする請求項１に記載の二重ロック式キャスター。
3. 支持部材には、支持ヨークの側面に設けた孔と連通して横に延びる貫通孔を設け、該貫通孔の孔の一部を圧入寸法に設定してなり、固定用の軸を圧入することで支持部材を介して係合部材を支持ヨークに固定してなることを特徴とする請求項２に記載の二重ロック式キャスター。
4. 旋回止皿部が皿状からなって、上面および下面に係合用の受部を設けており、
   係合部材が、上下に離間する一対の係合部を有しており、作動軸の変位で旋回止皿部の上面の受部が上方の係合部と係合可能となり、更なる作動軸の変位で旋回止皿部の下面の受部が下方の係合部と係合可能となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の二重ロック式キャスター。
5. ブレーキシューに車輪の左右側面の外側で下方に延び先端が折り返されたフック状の軸受部が一対に設けられ、該フック部にリンクカムの基端寄りに突設された枢軸が軸受けされており、リンクカムの先端は支持ヨークの左右の側面の外面に沿って上下に摺動する一対のブレーキ板に係止されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の二重ロック式キャスター。
6. 旋回止皿部が、冷間鍛造加工により形成されており、下面の係合用の受部が、環状に連続して多数配置された凹凸状からなり、凸状のギア部の基端に沿って溝を設けていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の二重ロック式キャスター。

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