JP2023087832A - キャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースで十分なブレーキ性能を有するキャスタを提供する。【解決手段】キャスタは、孔部を有する台盤部と、台盤部に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部と、キャスタ本体部に回転可能に支持される車輪部と、複数の歯を有するとともに、車輪部に対して一体的に固定された歯車部と、複数の歯のいずれかに係合した係合位置と、離間した離間位置と、の間で移動可能にキャスタ本体に取り付けられた係合部と、一方の端部に設けられた入力部と、他方の端部に設けられた出力部とを有し、孔部に対して旋回可能に通される作動軸部であって、入力部に対して外力が加えられると、出力部が係合部を押圧し係合部を離間位置から係合位置に移動させた第１位置と、入力部に対して外力が解除されることにより係合部に対する出力部の押圧が解除され係合部を係合位置から離間位置に移動させた第２位置との間で移動可能に孔部内に通された作動軸部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキ機能を有するキャスタに関する。

進行方向への回転を規制するブレーキを有するキャスタが開示されている（例えば、特許文献１参照）。このキャスタは、車輪と、車輪を保持するハウジングと、ハウジングに対して回動可能に設けられたブレーキシューと、車輪に対するブレーキシューの当接を解除する解除部材と、を有する。このキャスタでは、自重によってブレーキシューが車輪に当接するように構成され、解除部材の作動によって車輪に対するブレーキシューの当接が解除される。

特開２０２１－１５４９１０号公報

ところで、進行方向への回転を規制するための十分なブレーキ性能を有するキャスタに対するニーズがある。一方、設置スペースの関係で大型のブレーキシュー等をキャスタ付近に設置できない場合がある。
従って、本発明の目的は、省スペースで十分なブレーキ性能を有するキャスタを提供することにある。

上記課題は、以下の本発明により解決される。すなわち、本発明（１）のキャスタは、孔部を有する台盤部と、
前記台盤部に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部と、
前記キャスタ本体部に回転可能に支持される車輪部と、
複数の歯を有するとともに、前記車輪部に対して一体的に固定された歯車部と、
前記複数の歯のいずれかに係合した係合位置と、前記複数の歯のいずれかから離間した離間位置と、の間で移動可能に前記キャスタ本体に取り付けられた係合部と、
一方の端部に設けられた入力部と、前記一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部と、を有し、前記孔部に対して旋回可能に通される作動軸部であって、前記入力部に対して外力が加えられることにより前記出力部が前記係合部を押圧し前記係合部を前記離間位置から前記係合位置に移動させた第１位置と、前記入力部に対して外力が解除されることにより前記係合部に対する前記出力部の押圧が解除され前記係合部を前記係合位置から前記離間位置に移動させた第２位置と、の間で移動可能な作動軸部と、
を備える。

また、本発明（２）のキャスタは、（１）記載のキャスタであって、
前記キャスタ本体部は、前記車輪部を間に挟んだ両側に位置する一対の壁部であって、互いに対向する一対の壁部を有し、
前記係合部は、前記一対の壁部で囲まれた領域内に設けられる。

また、本発明（３）のキャスタは、（１）又は（２）記載のキャスタであって、
前記キャスタ本体部と前記作動軸部との間に介在された１以上の旋回規制片を備え、
前記作動軸部は、前記キャスタ本体部と連れ回り可能に構成され、
前記台盤部は、台盤部本体と、前記孔部内に位置して前記台盤部本体に対して固定的になったブッシュ部を含み、
前記ブッシュ部は、前記入力部に対向した鍔状部と、前記鍔状部に設けられ前記作動軸部の半径方向に延びる１以上の溝部と、を有し、
前記１以上の旋回規制片は、前記作動軸部の前記第２位置から前記第１位置への移動に伴い前記１以上の溝部に係合して前記作動軸部の前記旋回を規制し、前記作動軸部の前記第１位置から前記第２位置への移動に伴い前記１以上の溝部から離間して前記作動軸部の前記旋回の規制を解除する。

また、本発明（４）のキャスタは、（１）～（３）のいずれか１項に記載のキャスタであって、
前記歯車部は、前記車輪部に隣接して設けられ、前記車輪部に対して同芯である。

また、本発明（５）のキャスタは、（１）～（４）のいずれか１項に記載のキャスタであって、
前記出力部は、円弧状をなした。

また、本発明（６）のキャスタは、
孔部を有する台盤部と、
前記台盤部に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部と、
前記キャスタ本体部に回転可能に支持される車輪部と、
複数の歯を有するとともに、前記車輪部に対して一体的に固定された歯車部と、
前記複数の歯のいずれかに係合した係合位置と、前記複数の歯のいずれかから離間した離間位置と、の間で移動可能に前記キャスタ本体に取り付けられた係合部と、
一方の端部に設けられた入力部と、前記一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部と、を有し、前記孔部に対して旋回可能に通される作動軸部であって、前記入力部に対する外力が解除されることにより前記係合部の移動を許容して前記係合部を前記離間位置から前記係合位置に移動させた第１位置と、前記入力部に対して外力が加えられることにより前記出力部によって前記係合部を牽引し前記係合部を前記係合位置から前記離間位置に移動させた第２位置と、の間で移動可能に前記孔部内に通された作動軸部と、
を備える。

また、本発明（７）のキャスタは、
孔部を有する台盤部と、
前記台盤部に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部と、
前記キャスタ本体部に回転可能に支持される車輪部であって、ホイールを有する車輪部と、
前記ホイールに設けられた第２係合部と、
前記第２係合部に係合した係合位置と、前記第２係合部から離間した離間位置と、の間で移動可能に前記キャスタ本体に取り付けられた係合部と、
一方の端部に設けられた入力部と、前記一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部と、を有し、前記キャスタ本体部と連れ回り可能に構成されるとともに前記孔部に対して旋回可能に通される作動軸部であって、前記入力部に対して外力が加えられることにより前記出力部が前記係合部を押圧し前記係合部を前記離間位置から前記係合位置に移動させた第１位置と、前記入力部に対して外力が解除されることにより前記係合部に対する前記出力部の押圧が解除され前記係合部を前記係合位置から前記離間位置に移動させた第２位置と、の間で移動可能な作動軸部と、
を備える。

また、本発明（８）のキャスタは、（７）に記載のキャスタであって、
前記係合部は、前記作動軸部の作動力の方向を異なる方向に変換するカム面を有し、
前記作動軸部の前記第１位置から前記第２位置への移動方向は、前記車輪部の半径方向に沿った方向であり、
前記係合部の前記離間位置から前記係合位置への移動方向は、前記車輪部を支持する支軸の延びている方向である。

本発明によれば、省スペースで十分なブレーキ性能を有するキャスタを提供できる。

第１実施形態のキャスタを上方向から示す斜視図である。 図１に示すキャスタを下方向から示す斜視図である。 図１に示すキャスタを正面方向から示した正面図である。 図１に示すキャスタの一部を切断して示し、作動軸部が第２位置にある状態を示した断面図である。 図４に示すキャスタにおいて、作動軸部が第１位置にある状態を示した断面図である。 図１に示すキャスタの旋回規制片および溝部を示し、それらが離間した状態を示した斜視図である。 図６に示すキャスタの旋回規制片が溝部に係合した状態を示した斜視図である。 図１に示すキャスタの縦方向に沿った断面図であり、係合部が離間位置にある状態を示した断面図である。 図８に示す係合部が係合位置にある状態を示した断面図である。 第２実施形態のキャスタを正面方向から示した正面図である。である。 図１０に示すキャスタの縦方向に沿った断面図であり、係合部が離間位置にある状態を示した断面図である。 図１０に示すキャスタの縦方向に沿った断面図であり、係合部が離間位置にある状態を示した断面図である。 図１１に示す係合部が係合位置にある状態を示した断面図である。 図１２に示す係合部が係合位置にある状態を示した断面図である。 第３実施形態のキャスタの縦方向に沿った断面図である。 図１５に示すキャスタのＦ１６－Ｆ１６線の位置に沿った断面図である。

以下図１～図９を参照して、本発明のキャスタの実施形態について説明する。本発明のキャスタは、例えば、台車等の四隅等に配置され、台車等の移動の用に供するものである。また、本発明のキャスタは、いわゆる自在キャスタと呼ばれ、任意の方向に旋回可能なキャスタであって、ロック状態にしたときに、旋回規制とブレーキとの両方を行えるものである。
［第１実施形態］

図１～図５に示すように、キャスタ１１は、孔部１２Ａを有するとともに台車等の取り付け対象に装着される台盤部１２と、台盤部１２に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部１３と、キャスタ本体部１３に回転可能に支持される車輪部１４と、車輪部１４に対して一体的に固定された歯車部１５と、キャスタ本体部１３に対して移動可能に設けられた係合部１６と、台盤部１２の孔部１２Ａに対して通される作動軸部１７と、キャスタ本体部１３と作動軸部１７との間に介在された旋回規制部１８（旋回規制片５３）と、台盤部１２のブッシュ部２１と作動軸部１７との間に介在された第１弾性体２２と、キャスタ本体部１３と係合部１６との間に介在された第２弾性体２３と、を備える。

台盤部１２は、金属材料によって形成されている。台盤部１２は、略平板状に形成された台盤部本体２４と、台盤部本体２４の中央部に設けられた孔部１２Ａと、金属材料によって円筒状に形成され孔部１２Ａ内に収められたブッシュ部２１と、を有する。ブッシュ部２１は、台盤部本体２４に対して固定的に設けられている。

図１、図４、図５に示すように、ブッシュ部２１は、筒状部２５と、筒状部２５の一方の端部で筒状部２５から半径方向に突出するように設けられた鍔状部２６と、筒状部２５および鍔状部２６を軸方向に貫通するように延びる支持孔２７と、鍔状部２６に設けられブッシュ部２１（作動軸部１７）の半径方向に延びる１以上の溝部２８と、筒状部２５の外周面に装着された抜け止め用のリング部３１と、を有する。鍔状部２６は、作動軸部１７の後述する入力部３２に対向する位置に設けられている。１以上の溝部２８は、鍔状部２６の入力部３２に対向する面から窪むように設けられている。リング部３１は、ブッシュ部２１に対して着脱自在であり、ブッシュ部２１が台盤部本体２４から脱落することを阻止する。

キャスタ本体部１３は、金属材料によって形成されている。キャスタ１１は、キャスタ本体部１３の頂部３３を上下から挟むように設けられた一対のベアリング構造体３４を有する。キャスタ本体部１３は、一対のベアリング構造体３４を介して台盤部１２に対して旋回可能に連結されている。

図１～図３に示すように、キャスタ本体部１３は、互いに対向する一対の壁部３５と、一対の壁部３５同士を接続する頂部３３と、一対の壁部３５同士の間に渡された第１支軸３６と、一対の壁部３５同士の間に渡された第２支軸３７と、一対の壁部３５同士の間に渡された第３支軸３８と、を有する。一対の壁部３５は、車輪部１４を間に挟んだ両側に位置している。第１支軸３６は、車輪部１４を第１支軸３６回りに回転可能に支持する。第２支軸３７は、作動軸部１７の後述する長穴部４１内に通されており、作動軸部１７を進退可能に支持する。第３支軸３８は、係合部１６を回動可能に支持する。

車輪部１４は、例えば、金属製のホイール４２と、ホイール４２の外側に設けられたゴム層４３と、を有する。

歯車部１５は、金属材料によって円盤状に形成されている。歯車部１５は、車輪部１４に隣接して設けられている。歯車部１５は、車輪部１４と同芯に設けられ、車輪部１４に対してねじやリベット等で一体的に固定されている。歯車部１５は、その外周部に複数の歯１５Ａを有する。歯車部１５の直径は、車輪部１４の直径と略同等か、車輪部１４の直径よりも小さい直径で形成されている。

係合部１６は、金属材料によって形成され、金属製の平板をプレス加工で所定形状に折り曲げて形成されている。係合部１６は、第３支軸３８と例えば溶接等で一体的に形成されている。図２、図３、図８に示すように、係合部１６は、第３支軸３８と一体的かつ平板状に形成されたベース部４４と、ベース部４４から側方に延びて歯車部１５と係合可能な腕部４５と、腕部４５の先端部に設けられた貫通孔４６と、ベース部４４の第３支軸３８側の端部とは反対側の端部に設けられた突片４７と、を有する。図２、図８に示すように、係合部１６は、一対の壁部３５で囲まれた領域内に設けられる。ここで、「一対の壁部３５で囲まれた領域内に設けられる」とは、係合部１６の一部が当該領域からはみ出すことがあるものの、実質的に当該領域内に配置されている場合を含む概念である。図８、図９に示すように、係合部１６は、歯車部１５の複数の歯１５Ａのいずれかに係合した係合位置Ｓ１と、歯車部１５の複数の歯１５Ａのいずれかから離間した離間位置Ｓ２と、の間で移動可能である。

図１、図４、図５に示すように、作動軸部１７は、金属材料によって円柱形のロッド状に形成されている。作動軸部１７は、孔部１２Ａ（ブッシュ部２１の支持孔２７）に対して旋回可能に通されている。作動軸部１７は、軸部本体５１と、一方の端部に設けられた入力部３２と、一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部３９と、軸部本体５１の出力部３９寄りの位置に設けられた長穴部４１と、を有する。入力部３２の直径は、軸部本体５１の直径よりも大きく形成されている。出力部３９は、円弧状をなしている。ここにいう円弧状とは、半球形状や半楕円球形状、および半円形、半楕円形又は放物線形をなした断面を有する形状を含む。出力部３９が円弧状をなしていることにより、どのような角度に係合部１６がある場合でも作動軸部１７と係合部１６との間で、点接触ではなく面での接触状態が維持される。このため、作動軸部１７から係合部１６に対する押圧力の伝達が円滑になされる。作動軸部１７は、長穴部４１に第２支軸３７を通しているために、キャスタ本体部１３と一体的に旋回（連れ回り）可能である。

図１、図６、図７に示すように、旋回規制部１８は、平板状の金属材料をプレス加工等で所定形状に折り曲げて形成されている。旋回規制部１８は、作動軸部１７の入力部３２の下面に固定された固定部５２と、１以上の溝部２８のいずれかに対向するように設けられた１以上の（例えば一対の）旋回規制片５３と、固定部５２と１以上の旋回規制片５３とを連結するように設けられた板ばね部５４と、を有する。１以上の旋回規制片５３のそれぞれは、１以上の溝部２８のいずれかに差し込まれてこれと係合可能である。

第１弾性体２２は、例えば、圧縮コイルばねで構成されている。図４、図５に示すように、第１弾性体２２は、ブッシュ部２１の支持孔２７の段部２７Ａと、作動軸部１７の入力部３２と、の間に介在されている。第１弾性体２２は、作動軸部１７を車輪部１４から遠ざかる方向に付勢することができる。

第２弾性体２３は、例えば、引張コイルばねで構成されている。図８に示すように、第２弾性体２３は、第２支軸３７と、係合部１６の突片４７と、の間に張り渡されている。

続いて、図４～図９を参照して、本実施形態のキャスタ１１の作用について説明する。なお、図４、図５では、作動軸部１７の位置を明確に示すために、係合部１６、第３支軸３８等の図示を省略している。

図４に示すように、作動軸部１７の入力部３２に対して外力Ｆが加えられていない状態では、作動軸部１７は、第１弾性体２２の作用によって出力部３９が車輪部１４から離間し且つ出力部３９が係合部１６を押圧していない第２位置Ｐ２にある。

例えば、キャスタ１１が取り付けられた台車から、車輪部１４に近づく方向の外力Ｆが台車側のリンク機構やカム機構を介して加えられると、図５に示すように作動軸部１７が車輪部１４に近づくように、第１位置Ｐ１に移動される。これによって、図６、図７に示すように、旋回規制部１８が鍔状部２６に向けて押し込まれて１以上の旋回規制片５３のそれぞれが複数の溝部２８のいずれかに係合する。これによって、作動軸部１７およびそれに連結されるキャスタ本体部１３の旋回が規制される。

これと同時に、係合部１６の回動がなされる。図８、図９に示すように、作動軸部１７が第１位置Ｐ１に移動されると、出力部３９が係合部１６のベース部４４を押圧し、係合部１６が車輪部１４に近づくように回動する。これによって、係合部１６は、歯車部１５から離間した離間位置Ｓ２から、歯車部１５の複数の歯１５Ａのいずれかに係合した係合位置Ｓ１に移動する。係合位置Ｓ１では、係合部１６の貫通孔４６に対して歯車部１５の複数の歯１５Ａのいずれかが嵌る。これによって、車輪部１４の進行方向への回転規制（ブレーキ）がなされる。

したがって、本実施形態のキャスタ１１では、作動軸部１７に外力Ｆが加えられると、キャスタ本体部１３および車輪部１４の旋回規制（水平面内での回転規制）と、車輪部１４の進行方向への回転規制（ブレーキ）と、が同時に作動することとなる。これによって、作動軸部１７が第１位置Ｐ１にあるときに、ブレーキが作動中に車輪部１４の旋回を許してしまうことがない。これよって、ブレーキの作動中にキャスタ１１が取り付けられた台車等がぐらついてしまう不具合等を防止できる。

一方、作動軸部１７に対する外力Ｆの付加が解除されると、図４に示すように、作動軸部１７が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動する。それに伴って、旋回規制部１８の押込みが解除されて、図６に示すように、１以上の旋回規制片５３が溝部２８から離脱する。これによって、作動軸部１７およびキャスタ本体部１３に対する旋回規制が解除される。

これと同時に、作動軸部１７の出力部３９による係合部１６に対する押圧が解除される。これによって、図８に示すように、係合部１６は、係合位置Ｓ１から離間位置Ｓ２に移動する。これによって、車輪部１４に対する進行方向への回転規制（ブレーキ）が解除される。

本実施形態によれば、以下のことがいえる。キャスタ１１は、孔部１２Ａを有する台盤部１２と、台盤部１２に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部１３と、キャスタ本体部１３に回転可能に支持される車輪部１４と、複数の歯１５Ａを有するとともに、車輪部１４に対して一体的に固定された歯車部１５と、複数の歯１５Ａのいずれかに係合した係合位置Ｓ１と、複数の歯１５Ａのいずれかから離間した離間位置Ｓ２と、の間で移動可能にキャスタ本体部１３に取り付けられた係合部１６と、一方の端部に設けられた入力部３２と、前記一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部３９と、を有し、孔部１２Ａに対して旋回可能に通される作動軸部１７であって、入力部３２に対して外力Ｆが加えられることにより出力部３９が係合部１６を押圧し係合部１６を離間位置Ｓ２から係合位置Ｓ１に移動させた第１位置Ｐ１と、入力部３２に対して外力Ｆが解除されることにより係合部１６に対する出力部３９の押圧が解除され係合部１６を係合位置Ｓ１から離間位置Ｓ２に移動させた第２位置Ｐ２と、の間で移動可能な作動軸部１７と、を備える。

この構成によれば、歯車部１５に係合部１６を係合させる構造を採用することで、簡単な構造で、車輪部１４に対して確実なブレーキを加えたり、当該ブレーキを解除したりできる。また、作動軸部１７が台盤部１２の孔部１２Ａ内に設けられているため、台盤部１２以外の箇所に別途に作動軸部１７を設けた場合に比して、キャスタ１１内およびキャスタ１１周辺の使用スペースを低減して、省スペースなキャスタ１１を実現できる。

キャスタ本体部１３は、車輪部１４を間に挟んだ両側に位置する一対の壁部３５であって、互いに対向する一対の壁部３５を有し、係合部１６は、一対の壁部３５で囲まれた領域内に設けられる。

この構成によれば、係合部１６を一対の壁部３５によって保護することができる。これによって、使用中にキャスタ１１が周囲の構造物に衝突することがあっても、係合部１６が破損してしまう危険を極力防止できる。

キャスタ１１は、キャスタ本体部１３と作動軸部１７との間に介在された１以上の旋回規制片５３を備え、台盤部１２は、台盤部本体２４と、孔部１２Ａ内に位置して台盤部本体２４に対して固定的になったブッシュ部２１を含み、ブッシュ部２１は、入力部３２に対向した鍔状部２６と、鍔状部２６に設けられ作動軸部１７の半径方向に延びる１以上の溝部２８と、を有し、１以上の旋回規制片５３は、作動軸部１７の第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１への移動に伴い１以上の溝部２８に係合して作動軸部１７の前記旋回を規制し、作動軸部１７の第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２への移動に伴い１以上の溝部２８から離間して作動軸部１７の前記旋回の規制を解除する。

この構成によれば、進行方向への回転規制である確実なブレーキだけでなく、キャスタ１１の旋回をも規制できる省スペースなキャスタ１１を実現できる。これによって、ブレーキを作動させた状態で、キャスタ１１が取り付けられた台車等がぐらついてしまう不具合等を防止できる。

歯車部１５は、車輪部１４に隣接して設けられ、車輪部１４に対して同芯である。この構成によれば、係合部１６周りの構造を簡略化して、キャスタ１１の製造コストを低減できる。

出力部３９は、円弧状をなした。この構成によれば、作動軸部１７からの押圧力を出力部３９を介して円滑に係合部１６に伝達することができる。これによって、係合部１６を離間位置Ｓ２と係合位置Ｓ１との間で移動させる動作をスムーズに行うことができる。

以下の実施形態では、主として第１実施形態と異なる部分について説明し、第１実施形態と共通する部分については、図示又は説明を省略する。
［第２実施形態］

図１０から図１４を参照して、第２実施形態のキャスタ１１について説明する。第２実施形態のキャスタ１１は、作動軸部１７が台車側からワイヤ６２等によって牽引されている点と、作動軸部１７と係合部１６とが連結部６３を介して連結されている点、係合部１６とキャスタ本体部１３との間に第３弾性体６１が介在されている点と、第２弾性体２３が設けられていない点、で第１実施形態とは異なっている。

図１１に示すように、作動軸部１７の入力部３２は、鋼線等で形成されたワイヤ６２等に接続されており、ワイヤ６２等によって車輪部１４から離間する方向に牽引されている。牽引する構造としては、ワイヤ６２に限られるものではなく、ロープ、リンク機構その他であってもよい。

図１０に示すように、本実施形態の係合部１６は、スリット状に形成された切込部１６Ａを有する。

図１０、図１３に示すように、作動軸部１７の出力部３９は、その先端位置に、係合部１６と連結するための連結部６３を有する。連結部６３は、切込部１６Ａ内を貫通するように通される軸状部６３Ａと、軸状部６３Ａの先端に設けられたフック部６３Ｂと、を有する。作動軸部１７は、連結部６３のフック部６３Ｂを介して係合部１６と連結することができ、係合部１６の動きに追従することができる。

第３弾性体６１は、キャスタ本体部１３に設けられた引掛部１３Ａと、係合部１６の腕部４５と、の間に渡されている。第３弾性体６１は、引張コイルばねで構成されている。第３弾性体６１の張力は、第１弾性体２２の張力よりも大きい。このため、第３弾性体６１は、係合部１６を離間位置Ｓ２から係合位置Ｓ１に移動させるように、係合部１６を付勢できる。

図１０から図１４を参照して、第２実施形態のキャスタ１１の作用について説明する。

図１１、図１２に示すように、作動軸部１７の入力部３２に対してワイヤ６２で牽引がなされて、車輪部１４から遠ざかる方向に外力Ｆが加えられている状態では、作動軸部１７は車輪部１４から遠ざかる方向に牽引されており、第２位置Ｐ２にある。このとき、係合部１６は、第２弾性体２３の引張作用によって、歯車部１５から離間した離間位置Ｓ２にある。

ワイヤ６２の牽引が解除されて外力Ｆが加えられなくなると、第３弾性体６３の張力によって、作動軸部１７は第２位置Ｐ２から、図１２、図１３に示すように、車輪部１４に近づいた第１位置Ｐ１に移動する。そして、図６、図７に示すように、旋回規制部１８が鍔状部２６に向けて押し込まれて１以上の旋回規制片５３のそれぞれが複数の溝部２８のいずれかに係合する。これによって、作動軸部１７およびそれに連結されるキャスタ本体部１３の旋回が規制される。

これと同時に、係合部１６が係合部１６の移動を許容し、係合部１６の回動がなされる。係合部１６は、第３弾性体６１の張力によって、図１１、図１２に示す歯車部１５から離間した離間位置Ｓ２から、図１３、図１４に示すように歯車部１５の複数の歯１５Ａのいずれかに係合した係合位置Ｓ１に移動する。係合位置Ｓ１では、係合部１６の貫通孔４６に歯車部１５の複数の歯１５Ａのいずれかが嵌る。これによって、車輪部１４の進行方向への回転規制（ブレーキ）がなされる。また、本実施形態では、歯１５Ａに対して係合部１６の貫通孔４６が多少位置ずれしていた場合でも、車輪部１４（歯車部１５）が微小角度回転することで、第３弾性体６１の張力によって、正しく複数の歯１５Ａのいずれかに対して係合部１６の貫通孔４６を嵌めることができる。

したがって、本実施形態のキャスタ１１では、作動軸部１７に対する外力Ｆが解除されると、キャスタ本体部１３および車輪部１４の旋回規制と、車輪部１４の進行方向への回転規制（ブレーキ）と、が同時に作動することとなる。これによって、作動軸部１７が第１位置Ｐ１にあるときに、ブレーキが作動中に車輪部１４の旋回を許してしまうことがない。これよって、ブレーキの作動中にキャスタ１１が取り付けられた台車等がぐらついてしまう不具合等を防止できる。

一方、ワイヤ６２等を介して作動軸部１７に対して再び外力Ｆが付加されて、作動軸部１７が車輪部１４から遠ざかる方向に牽引されると、作動軸部１７が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動する。それに伴って、旋回規制部１８の押込みが解除されて、１以上の旋回規制片５３が溝部２８から離脱する。これによって、作動軸部１７およびキャスタ本体部１３に対する旋回規制が解除される。

これと同時に、連結部６３が係合部１６を車輪部１４から遠ざかる方向に向けて牽引するため、係合部１６は、係合位置Ｓ１から離間位置Ｓ２に移動する。これによって、車輪部１４に対する進行方向への回転規制（ブレーキ）が解除される。

本実施形態によれば、以下のことがいえる。キャスタ１１は、孔部１２Ａを有する台盤部１２と、台盤部１２に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部１３と、キャスタ本体部１３に回転可能に支持される車輪部１４であって、ホイール４２を有する車輪部１４と、ホイール４２に設けられた第２係合部７３と、第２係合部７３に係合した係合位置Ｓ１と、第２係合部７３から離間した離間位置Ｓ２と、の間で移動可能にキャスタ本体部１３に取り付けられた係合部１６と、一方の端部に設けられた入力部３２と、一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部３９と、を有し、孔部１２Ａに対して旋回可能に通される作動軸部１７であって、入力部３２に対して外力Ｆが解除されることにより係合部１６の移動を許容して係合部１６を離間位置Ｓ２から係合位置Ｓ１に移動させた第１位置Ｐ１と、入力部３２に対して外力Ｆが加えられることにより出力部３９によって係合部１６を牽引し係合部１６を係合位置Ｓ１から離間位置Ｓ２に移動させた第２位置Ｐ２と、の間で移動可能に孔部１２Ａ内に通された作動軸部１７と、を備える。

この構成によれば、歯車部１５に係合部１６を係合させる構造を採用することで、簡単な構造で、車輪部１４に対して確実なブレーキを加えたり、当該ブレーキを解除したりできる。作動軸部１７が台盤部１２の孔部１２Ａ内に設けられているため、台盤部１２以外の箇所に別途に作動軸部１７を設けた場合に比して、キャスタ１１内およびキャスタ１１周辺の使用スペースを低減して、省スペースなキャスタ１１を実現できる。
［第３実施形態］

図１５、図１６を参照して、第３実施形態のキャスタ１１について説明する。第３実施形態のキャスタ１１は、係合部１６の構造が異なる点と、係合部１６が第３支軸３８の延びている方向に進退移動可能に構成される点と、車輪部１４のホイール４２に第２係合部７３が設けられる点と、で第１実施形態とは異なっている。図１６では、第２支軸３７の図示を省略している。

係合部１６は、金属材料によって形成されている。係合部１６は、第３支軸３８と溶接等で一体的に形成されている。係合部１６は、第３支軸３８と一体的かつ平板状に形成されたベース部４４と、ベース部４４の頂部に形成されたカム面７１と、ベース部４４から側方に延びて後述する第２係合部７３と係合可能な腕部４５と、腕部４５の先端部に設けられた差込片７２と、ベース部４４の第３支軸３８側の端部とは反対側の端部に設けられた突片４７と、図１６においてベース部４４を紙面左方向に付勢する第４弾性体７４と、有する。係合部１６は、第２係合部７３のいずれかに係合した係合位置Ｓ１と、第２係合部７３のいずれかから離間した離間位置Ｓ２と、の間で移動可能である。第４弾性体７４は、例えば、圧縮コイルばねで構成され、例えばキャスタ本体部１３の壁部３５とベース部４４との間に介在されている。第４弾性体７４は、第３支軸３８の周囲に巻き回すように設けられ、キャスタ本体部１３の壁部３５とベース部４４との間に介在されてもよい。

図１６に示すように、カム面７１は、紙面左方向に行くにつれて設置高さが低くなるように斜めに形成されている。第３支軸３８は、キャスタ本体部１３に対して、第３支軸３８の延びている方向に関して所定の遊び（進退可能な隙間）をもって取付られている。このため、係合部１６は、第３支軸３８とともに、第３支軸３８の延びている方向（第１支軸３６の延びている方向）に沿って進退移動可能である。

車輪部１４のホイール４２は、複数の第２係合部７３を有する。複数の第２係合部７３のそれぞれは、例えば、ホイール４２の側面４２Ａから内側に、例えばホイール４２の半径方向に延びる溝状に窪んで形成されている。第２係合部７３の形状はこれに限られるものではなく、任意の形状であってよい。第２係合部７３は、ホイール４２の側面４２Ａから外側に突出して係合部１６（差込片７２）と係合可能な凸部状に形成されていても当然によい。

続いて、図１５、図１６を参照して、本実施形態のキャスタ１１の作用について説明する。

図１５に示すように、作動軸部１７の入力部３２に対して外力Ｆが加えられていない状態では、作動軸部１７は、第１弾性体２２の作用によって出力部３９が車輪部１４から離間し且つ出力部３９が係合部１６を押圧していない第２位置Ｐ２にある。

例えば、キャスタ１１が取り付けられた台車から、車輪部１４に近づく方向に外力Ｆがリンク機構やカム機構を介して加えられると、作動軸部１７が車輪部１４に近づくように、第１位置Ｐ１に移動される。これによって、図６、図７に示すように、旋回規制部１８が鍔状部２６に向けて押し込まれて１以上の旋回規制片５３のそれぞれが複数の溝部２８のいずれかに係合する。これによって、作動軸部１７およびそれに連結されるキャスタ本体部１３の旋回が規制される。

これと同時に、係合部１６の横方向（第３支軸３８の延びている方向）へのスライド移動がなされる。図１６に示すように、作動軸部１７が第１位置Ｐ１に移動されると、出力部３９が係合部１６のベース部４４のカム面７１を押圧する。カム面７１は、この出力部３９の押圧力をベース部４４の横方向への移動力に変換する。これによって、係合部１６は、図１６で紙面右方向に移動し、係合部１６の差込片７２が第２係合部７３内に差し込まれる。これによって、係合部１６は、第２係合部７３から離間した離間位置Ｓ２から、第２係合部７３に係合した係合位置Ｓ１に移動する。係合位置Ｓ１では、第２係合部７３のいずれかに差込片７２が嵌る。これによって、車輪部１４の進行方向への回転規制（ブレーキ）がなされる。

したがって、本実施形態のキャスタ１１では、作動軸部１７に外力Ｆが加えられると、キャスタ本体部１３および車輪部１４の旋回規制と、車輪部１４の進行方向への回転規制（ブレーキ）と、が同時に作動することとなる。これによって、作動軸部１７が第１位置Ｐ１にあるときに、ブレーキが作動中に車輪部１４の旋回を許してしまうことがない。これよって、ブレーキの作動中にキャスタ１１が取り付けられた台車等がぐらついてしまう不具合等を防止できる。

一方、キャスタ本体部１３および車輪部１４の旋回規制と、車輪部１４の進行方向への回転規制（ブレーキ）とを解除するには、作動軸部１７に対する外力Ｆの付加を解除する。これによって、作動軸部１７は、第１弾性体２２の作用によって第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動する。旋回規制部１８の押込みが解除されて、１以上の旋回規制片５３が溝部２８から離脱する。これによって、作動軸部１７およびキャスタ本体部１３に対する旋回規制が解除される。

これと同時に、出力部３９によるカム面７１に対する押圧が解除され、第４弾性体７４は、図１６に示すように、係合部１６および第３支軸３８を横方向（紙面左方向）に移動させる。第２係合部７３に対する係合部１６の差込片７２の差し込みが解除され、係合部１６は、係合位置Ｓ１から離間位置Ｓ２に移動する。これによって、車輪部１４に対する進行方向への回転規制（ブレーキ）が解除される。

本実施形態によれば、以下のことがいえる。キャスタ１１は、孔部１２Ａを有する台盤部１２と、台盤部１２に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部１３と、キャスタ本体部１３に回転可能に支持される車輪部１４であって、ホイール４２を有する車輪部１４と、ホイール４２に設けられた第２係合部７３と、第２係合部７３に係合した係合位置Ｓ１と、第２係合部７３から離間した離間位置Ｓ２と、の間で移動可能にキャスタ本体部１３に取り付けられた係合部１６と、一方の端部に設けられた入力部３２と、前記一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部３９と、を有し、孔部１２Ａに対して旋回可能に通される作動軸部１７であって、入力部３２に対して外力Ｆが加えられることにより出力部３９が係合部１６を押圧し係合部１６を離間位置Ｓ２から係合位置Ｓ１に移動させた第１位置Ｐ１と、入力部３２に対して外力Ｆが解除されることにより係合部１６に対する出力部３９の押圧が解除され係合部１６を係合位置Ｓ１から離間位置Ｓ２に移動させた第２位置Ｐ２と、の間で移動可能に孔部１２Ａ内に通された作動軸部１７と、を備える。

この構成によれば、第２係合部７３に係合部１６を係合させる構造を採用することで、簡単な構造で、車輪部１４に対して確実なブレーキを加えたり、当該ブレーキを解除したりできる。作動軸部１７が台盤部１２の孔部１２Ａ内に設けられているため、台盤部１２以外の箇所に別途に作動軸部１７を設けた場合に比して、キャスタ１１内およびキャスタ１１周辺の使用スペースを低減して、省スペースなキャスタ１１を実現できる。

係合部１６は、作動軸部１７の作動力の方向を異なる方向に変換するカム面７１を有し、作動軸部１７の第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２への移動方向は、車輪部１４の半径方向に沿った方向であり、係合部１６の離間位置Ｓ２から係合位置Ｓ１への移動方向は、車輪部１４を支持する支軸の延びている方向である。

この構成によれば、カム面７１の作用によって作動軸部１７の作動力を車輪部１４の半径方向から車輪部１４の支軸の延びている方向に変換できる。これによって、歯車部１５を省略することができ、部品点数を削減してキャスタ１１の構造を簡略化および省スペース化を実現できる。

上記した実施形態は、種々の置き換えや変形を加えて実施できる。また、上記実施形態同士を適宜に組み合わせて発明を実現することも当然にできる。

１１ 台車
１１ キャスタ
１２ 台盤部
１２Ａ 孔部
１３ キャスタ本体部
１４ 車輪部
１５ 歯車部
１５Ａ 歯
１６ 係合部
１７ 作動軸部
２１ ブッシュ部
２４ 台盤部本体
２６ 鍔状部
２８ 溝部
３２ 入力部
３５ 壁部
３６ 第１支軸
３９ 出力部
４２ ホイール
５３ 旋回規制片
７１ カム面
７２ 差込片
Ｓ１ 係合位置
Ｓ２ 離間位置
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置

Claims (8)

1. 孔部を有する台盤部と、
   前記台盤部に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部と、
   前記キャスタ本体部に回転可能に支持される車輪部と、
   複数の歯を有するとともに、前記車輪部に対して一体的に固定された歯車部と、
   前記複数の歯のいずれかに係合した係合位置と、前記複数の歯のいずれかから離間した離間位置と、の間で移動可能に前記キャスタ本体に取り付けられた係合部と、
   一方の端部に設けられた入力部と、前記一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部と、を有し、前記孔部に対して旋回可能に通される作動軸部であって、前記入力部に対して外力が加えられることにより前記出力部が前記係合部を押圧し前記係合部を前記離間位置から前記係合位置に移動させた第１位置と、前記入力部に対して外力が解除されることにより前記係合部に対する前記出力部の押圧が解除され前記係合部を前記係合位置から前記離間位置に移動させた第２位置と、の間で移動可能な作動軸部と、
   を備えるキャスタ。
2. 前記キャスタ本体部は、前記車輪部を間に挟んだ両側に位置する一対の壁部であって、互いに対向する一対の壁部を有し、
   前記係合部は、前記一対の壁部で囲まれた領域内に設けられる請求項１に記載のキャスタ。
3. 前記キャスタ本体部と前記作動軸部との間に介在された１以上の旋回規制片を備え、
   前記作動軸部は、前記キャスタ本体部と連れ回り可能に構成され、
   前記台盤部は、台盤部本体と、前記孔部内に位置して前記台盤部本体に対して固定的になったブッシュ部を含み、
   前記ブッシュ部は、前記入力部に対向した鍔状部と、前記鍔状部に設けられ前記作動軸部の半径方向に延びる１以上の溝部と、を有し、
   前記１以上の旋回規制片は、前記作動軸部の前記第２位置から前記第１位置への移動に伴い前記１以上の溝部に係合して前記作動軸部の前記旋回を規制し、前記作動軸部の前記第１位置から前記第２位置への移動に伴い前記１以上の溝部から離間して前記作動軸部の前記旋回の規制を解除する請求項１又は請求項２に記載のキャスタ。
4. 前記歯車部は、前記車輪部に隣接して設けられ、前記車輪部に対して同芯である請求項１～３のいずれか１項に記載のキャスタ。
5. 前記出力部は、円弧状をなした請求項１～４のいずれか１項に記載のキャスタ。
6. 孔部を有する台盤部と、
   前記台盤部に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部と、
   前記キャスタ本体部に回転可能に支持される車輪部と、
   複数の歯を有するとともに、前記車輪部に対して一体的に固定された歯車部と、
   前記複数の歯のいずれかに係合した係合位置と、前記複数の歯のいずれかから離間した離間位置と、の間で移動可能に前記キャスタ本体に取り付けられた係合部と、
   一方の端部に設けられた入力部と、前記一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部と、を有し、前記孔部に対して旋回可能に通される作動軸部であって、前記入力部に対する外力が解除されることにより前記係合部の移動を許容して前記係合部を前記離間位置から前記係合位置に移動させた第１位置と、前記入力部に対して外力が加えられることにより前記出力部によって前記係合部を牽引し前記係合部を前記係合位置から前記離間位置に移動させた第２位置と、の間で移動可能に前記孔部内に通された作動軸部と、
   を備えるキャスタ。
7. 孔部を有する台盤部と、
   前記台盤部に対して旋回可能に連結されるキャスタ本体部と、
   前記キャスタ本体部に回転可能に支持される車輪部であって、ホイールを有する車輪部と、
   前記ホイールに設けられた第２係合部と、
   前記第２係合部に係合した係合位置と、前記第２係合部から離間した離間位置と、の間で移動可能に前記キャスタ本体に取り付けられた係合部と、
   一方の端部に設けられた入力部と、前記一方の端部とは反対側の他方の端部に設けられた出力部と、を有し、前記孔部に対して旋回可能に通される作動軸部であって、前記入力部に対して外力が加えられることにより前記出力部が前記係合部を押圧し前記係合部を前記離間位置から前記係合位置に移動させた第１位置と、前記入力部に対して外力が解除されることにより前記係合部に対する前記出力部の押圧が解除され前記係合部を前記係合位置から前記離間位置に移動させた第２位置と、の間で移動可能な作動軸部と、
   を備えるキャスタ。
8. 前記係合部は、前記作動軸部の作動力の方向を異なる方向に変換するカム面を有し、
   前記作動軸部の前記第１位置から前記第２位置への移動方向は、前記車輪部の半径方向に沿った方向であり、
   前記係合部の前記離間位置から前記係合位置への移動方向は、前記車輪部を支持する支軸の延びている方向である請求項７に記載のキャスタ。

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