JP4133794B2 - ストッパ付きキャスター - Google Patents

Description

本発明は、例えば家具やベッドの移動に使用される、ストッパ付きキャスターに関するものである。

例えば家具の底部の適当箇所に取り付けられて、室内の適当な場所に移動可能とするためのストッパ付きキャスターが知られている。その構造としては、家具の底部を回転可能に支持するとともに、家具の移動時にはキャスターの車輪が床面上で回転するようにしているが、移動停止時には手動式のストッパを用いてキャスターの車輪が勝手に回転しないようにしているものが多い（例えば特許文献１参照）。

上記特許文献１においては、操作レバーに固定された１本のロックピンが車輪の内周壁に形成された溝に介挿されてその車輪をロックするようになっている。
特開平１０−００６７０６号公報

しかしながら、上記特許文献１のストッパ付きキャスターの構造では、ロックピンが溝に介挿された状態で両者間に若干の隙間（ガタツキ）を生じやすい。このため、移動停止後にもロックされたはずの車輪がその隙間分だけ移動（微動）してしまい家具の正確な位置決めが困難となるおそれがあった。また、家具の底部を回転可能に支持する構造では、その支持部も車輪と同時にロックすることが好ましい。

本発明は、こうした従来技術の課題を解決するものであり、正確な位置決め等ができるストッパ付きキャスターを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のストッパ付きキャスターは、略円筒形状に形成されその内周壁に特定部位を窪ませたカム面を有する本体部材と、本体部材の水平軸心回りに回転可能に取り付けられその内周壁に内歯歯車が形成された車輪と、本体部材の水平軸心回りに少なくとも上記特定部位を含む範囲内で揺動可能に支持されその支持腕に上記カム面に対応する従動部材と上記内歯歯車に対応する外歯付き部材とが一体となって水平軸心に対し進退可能かつ該水平軸心から離間する方向に弾性付勢された状態で取り付けられた操作レバーと、ストッパ機構とを備え、上記ストッパ機構は、一方向へのレバー操作により従動部材が本体部材のカム面に沿うように案内されて該カム面の窪み部分に嵌合したときに、外歯付き部材が弾性付勢力により進行して該外歯付き部材の外歯が内歯歯車に噛合することにより車輪の本体部材に対する相対回転を規制する一方、他方向へのレバー操作により従動部材がカム面の窪み部分から脱出したときに、外歯付き部材が後退して該外歯付き部材の外歯が内歯歯車から脱出することにより車輪の本体部材に対する相対回転を許容するように構成されていることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明のように、上記本体部材は支持対象を支持するための支柱を垂直軸心回りに回転可能に備えるとともに、支柱の基端周りに形成され該支柱とともに垂直軸心回りに回転可能な外歯歯車と、本体部材に上記水平軸心と平行な軸心回りに揺動可能に支持されかつ該揺動動作により外歯歯車と係脱可能となる先端部を有する揺動部材と、サブストッパ機構とを備え、上記サブストッパ機構は、上記一方向へのレバー操作に連動して揺動部材が揺動したときに、該揺動部材の先端部が外歯歯車に係合することにより支柱の本体部材に対する相対回転を規制する一方、上記他方向へのレバー操作に連動して揺動部材が揺動したときに、該揺動部材の先端部が外歯歯車から脱出することにより支柱の本体部材に対する相対回転を許容するように構成されていることとしてもよい。

本発明のストッパ付きキャスターによれば、一方向へのレバー操作により従動部材が本体部材のカム面に沿うように案内されて該カム面の窪み部分に嵌合したときに、外歯付き部材が弾性付勢力により進行して該外歯付き部材の外歯が内歯歯車に噛合することにより車輪の本体部材に対する相対回転が規制される一方、他方向へのレバー操作により従動部材がカム面の窪み部分から脱出したときに、外歯付き部材が後退して該外歯付き部材の外歯が内歯歯車から脱出することにより車輪の本体部材に対する相対回転が許容されるので、車輪のロックとロック解除とを確実に行えるようになる。そして、車輪のロック時には外歯付き部材の外歯が内歯歯車に弾性付勢されたまま噛合した状態となって両者間に隙間が生じなくなるので、従来例のような移動停止後の車輪の微動がなくなり、正確な位置決めができるようになる。

請求項２記載の発明によれば、上記一方向へのレバー操作に連動して揺動部材が揺動したときに、該揺動部材の先端部が外歯歯車に係合することにより支柱の本体部材に対する相対回転が規制される一方、上記他方向へのレバー操作に連動して揺動部材が揺動したときに、該揺動部材の先端部が外歯歯車から脱出することにより支柱の本体部材に対する相対回転が許容されるので、上記車輪と支柱との両者を同時にロックできるようになる。

図１は本発明の一実施形態に係るストッパ付きキャスターの外観構成を示す斜視図であり、図２はその分解斜視図である。

このストッパ付きキャスターは、図１に示すように、本体部材１と、本体部材１で支持対象となる家具等を垂直軸心回りに回転可能に支持するためのプレート２と、本体部材１の水平軸心回りに回転可能に取り付けた左右の車輪３と、プレート２及び車輪３をロック又はロック解除するためのレバー（操作レバー）４とを備えてなっている。

図２に示すように、本体部材１は、横置円筒の下部を平面でカットした形状（略円筒形状）をなしており、水平軸心回りに水平軸１１を回転自在に支持する水平支持部１２と、水平支持部１２と同心に内周壁に形成され手前側に断面円弧状の窪み部分１３を有するカム面１４と、垂直軸心回りに支柱１５を回転自在に支持する垂直支持部１６と、各部位を相互に連結して補強する複数のリブ１７とを備えている。なお、上記窪み部分１３の位置（特定部位）は、レバー４の後述するレバーアームの揺動範囲内に設定されている。

水平軸１１は第１の所定径の丸棒からなり、その左端側には鍔部（図示せず）が形成されるとともに、その右端側には小径の段部１１１が形成されている。また支柱１５は第２の所定径の丸棒からなり、その上端側には小径の段部１５１が形成され、その下端側には断面小判状の段部１５２が形成されている。第１，第２の所定径は、それぞれ許容荷重に応じて設定されている。

プレート２は、平面視で四角形状をなしており、四隅には家具等の支持対象を取り付けるためのボルト孔２１が穿設されるとともに、中央には支柱１５の段部１５１を挿通可能なセンタ孔２２が穿設されている。センタ孔２２周りは段落ちさせており、支柱１５の段部１５１がセンタ孔２２に挿通された状態でプレート２の上面に突出しないようにしている。

車輪３は、上記本体部材１と略同径かつ左右対称の真円筒形状であって、幅方向中央が仕切られており、その仕切壁３１の水平軸心回りには水平軸１１の左右両端を回転可能に支持するための水平支持部３２が形成されている。そして、仕切壁３１の内側（本体部材１側）には、その内周壁全周に亘って所定ピッチの内歯（内歯歯車）３３が形成され、仕切壁３１の外側にはリブ３４が形成されている。リブ３４により上記水平支持部３２が補強されている。車輪３の外側は、円盤状のホイールカバー３５で覆うようになっている。

レバー４は、本体部材１の外周面形状に応じて形成されたレバー本体４１と、レバー本体４１の左右両端から水平軸心方向に直角に延びる一対のレバーアーム（支持腕）４２とからなっている。レバー本体４１は、その上端側が半円形状に切り欠かれており、レバー操作時（ロック解除時）に、この切欠部分４３が上記垂直支持部１６にはまり込んで、両者が互いに干渉しないようになっている。

レバー本体４１の下端側は水平軸心と反対方向に直角に延びる操作部４４となっている。レバーアーム４２は、上記水平支持部１２の左右に形成された段部１２１にはめ込むための嵌合孔４２１と、この嵌合孔４２１から離間させた位置に形成された四角形の移動部材支持孔４２２とを有している。さらに嵌合孔４２１の手前側には長寸の水平ピン４２３を挿通可能な突起部４２４が形成されている。なお、移動部材支持孔４２２の開口位置とその大きさとは、レバー４の操作時にレバーアーム４２の動作に応じて移動部材４３が本体部材１の径方向にスムーズに移動できるように設定される。水平ピン４２３は後述するストッパ２０をレバー４の操作に連動させるためのものである。

移動部材４３は、ギヤストッパ４３１と、スプリングシート４３２と、スプリング４３３とからなっている。ギヤストッパ４３１は、外側に上記カム面１４に対応する凸面状の摺動面が形成された摺動部（従動部材）４３１ａと、摺動部４３１ａを左右両側に延設して段落ちさせた部分に上記内歯３３に対応する外歯を形成したギヤ部（外歯付き部材）４３１ｂとを有している。スプリングシート４３２は、四角形の平板状をなし、その外側中央にスプリング４３３の一端側を固定するための突起部４３２ａが形成されている。したがって、スプリング４３３をこの突起部４３２ａ上に固定してその上からギヤストッパ４３１を被せた状態で、ギヤストッパ４３１のギヤ部４３１ｂが左右に突出するようにしてその摺動部４３１ａを上記移動部材支持孔４２２に挿通することにより、移動部材４３のギヤストッパ４３１は、水平軸心から離間する方向に弾性付勢された状態で、同水平軸心に対して進退可能に取り付けられる。

支柱１５の上端側の段部１５１直下には環状のボールベアリング１８が介装され、このボールベアリング１８の下部が垂直支持部１６の上端部に形成された椀状部分１６１にはまり込んで支持される（後述する図３参照）。一方、支柱１５の下端側の段部１５２にはその全周に亘って外歯が切られた小径のギヤ（外歯歯車）１９が嵌合されて固定される。このためギヤ１９の内側には、小判状の嵌合孔１９１が形成されている。

支柱１５が垂直支持部１６に挿通されて、その下端側の段部１５２に嵌合されたギヤ１９には、異形のストッパ（揺動部材）２０が嵌脱可能に噛合するようになっている。このストッパ２０には、中央下部に揺動中心となるピン孔２０１が設けられ、このピン孔２０１は上記水平軸心と平行な軸心回りに形成されるもので、そのピン孔２０１には短寸の水平ピン２０２が挿通される。

ストッパ２０の手前側にはスプリング２０３の下端側を固定するための係止部が形成されており、上記ピン孔２０１を挟んで奥側には、上記レバーアーム４２に挿通された水平ピン４２３を摺動させるための摺動面２０５が形成され、さらに奥側には上記先端部２０６が形成されている。

本体部材１下部のリブ１７の１つに、上記スプリング２０３の上端側を係止するための突起部（図示せず）が形成されており、この突起部と上記ストッパ２０の係止部と間に介装されたスプリング２０３によって、上記ストッパ２０が図中の時計回りに弾性付勢される。その状態で、ストッパ２０はその摺動面２０５が上記レバーアーム４２に取り付けられた水平ピン４２３に当接或いは離間することにより水平ピン２０１を中心として揺動するようになっている。なお、本体部材１下部の他のリブ１７には、水平ピン孔１７１が形成されており、上記水平ピン２０２がここに挿通されることにより上記ストッパ２０は本体部材１に軸支されている。これにより、ストッパ２０の先端部２０６がギヤ１９に当接したときに、その反力によってストッパ２０がギヤ１９からひとりでに離間しないようになっている。

水平軸１１が、例えば左車輪３の外側から本体部材１を介して右車輪３の外側にまで挿通されると、その段部１１１には適当な抜け止めが施工された上、左右のホイールカバー３５が取り付けられる。

このストッパ付きキャスターの動作について以下説明する。図３はこのストッパ付きキャスターの動作説明図であって、（ａ）はロック解除状態、（ｂ）はロック状態を示している。なお、説明の便宜上、同図中の歯車部分についてはその位置にかかわらず全て実線で示している。

初期状態では、図３（ａ）に示すように、レバー４は本体部材１の斜め上方にあって、このときにはレバーアーム４２も斜め上方にあるため、ギヤストッパ４３１の摺動部４３１ａは、スプリング４３３の弾性付勢力によって本体部材１の内周壁のカム面１４（窪み部分１３以外の部位）に当接している。ギヤストッパ４３１はスプリング４３３の弾性付勢力に抗してスプリングシート４３２側に後退している。ギヤストッパ４３１のギヤ部４３１ｂは車輪３の内歯３３から離間しているので、車輪３は本体部材１に対して相対回転可能となっている。

一方、レバーアーム４２の下端側にある水平ピン４２３は図３（ａ）中の右側にあって、ストッパ２０の摺動面２０５を押下していない。したがって、ストッパ２０の摺動面２０５はスプリング２０３の弾性付勢力により左上がりになっており、その先端部２０６はギヤ１９から離間している。このため、支柱１５も本体部材１に対して相対回転可能となっている。

ついで、ユーザがレバー４の操作部４４を斜め下方に押し下げたとすると、レバーアーム４２は水平軸１１を中心として時計回り（図３（ａ）中のＡ方向）に移動する。このときギヤストッパ４３１の摺動部４３１ａは、本体部材１の内周壁のカム面１４に摺接しつつ時計回りに移動する。そしてレバーアーム４２が略水平となったときに上記摺動部４３１ａが上記カム面１４の窪み部分１３にはまり込んで、図３（ｂ）に示すような状態となる。すると、ギヤストッパ４３１のギヤ部４３１ｂは、スプリング４３３の弾性付勢力によってスプリングシート４３２から外側に向かって前進して車輪３の内歯３３に噛合するので、車輪３は本体部材１に対して相対回転不可能となる。これにより車輪３はロックされる。

一方、レバーアーム４２の下端側にある水平ピン４２３は図３（ｂ）中の右側から左側へと水平軸１１回りに円弧状に移動するので、ストッパ２０の摺動面２０５を押下する。したがって、ストッパ２０はスプリング２０３の弾性付勢力に抗して左下がりの状態となり、その先端部２０６がギヤ１９に当接するようになる。このため、支柱１５は本体部材１に対して相対回転不可能となる。これにより支柱１５もロックされる。

さらに、ユーザがレバー４の操作部４４を斜め上方に押し上げたとすると、レバーアーム４２は水平軸１１を中心として反時計回り（図３（ｂ）中のＢ方向）に移動する。ギヤストッパ４３１の摺動部４３１ａは本体部材１のカム面１４の窪み部分１３から脱出して再びそのカム面１４に摺接して反時計回りに移動し、図３（ａ）に示すような状態になる。このときギヤストッパ４３１のギヤ部４３１ｂはスプリング４３３の弾性付勢力に抗してスプリングシート４３２側に後退し車輪３の内歯３３から離間するので、車輪は再び本体部材１に対して相対回転可能となる。これにより、車輪３はロック解除される。

一方、レバーアーム４２の下端側にある水平ピン４２３は図（ａ）中の左側から右側へ移り、ストッパ２０の摺動面２０５を押下しなくなる。したがって、ストッパ２０はスプリング２０３の弾性付勢力により左上がりとなり、その先端部２０６はギヤ１９から離間する。このため、支柱１５は本体部材１に対して相対回転可能となる。これにより、支柱１５もロック解除される。

以上説明したように、本実施形態に係るストッパ付きキャスターは、一方向へのレバー４の操作によりギヤストッパ４３１の摺動部４３１ａが本体部材１のカム面１４に沿うように案内されてその窪み部分１３に嵌合したときに、ギヤストッパ４３１のギヤ部４３１ｂがスプリング４３３の弾性付勢力により進行して車輪３の内歯３３に噛合することにより車輪３の本体部材１に対する相対回転を規制する一方、他方向へのレバー４の操作によりギヤストッパ４３１の摺動部４３１ａが本体部材１の窪み部分１３から脱出したときに、ギヤストッパ４３１のギヤ部４３１ｂが後退して車輪３の内歯３３から脱出することにより車輪３の本体部材１に対する相対回転を許容するストッパ機構を有するので、かかるストッパ機構により車輪３のロックとロック解除とを確実に行うことができる。また車輪３のロック時にはギヤストッパ４３１のギヤ部４３１ｂが車輪３の内歯３３にスプリング４３３により弾性付勢されたまま噛合した状態となって両者間に隙間が生じなくなるので、従来例のような移動停止時の車輪３の微動がなくなり、正確な位置決めができるようになる。

また、本実施形態に係るストッパ付きキャスターは、上記一方向へのレバー４の操作に連動してストッパ２０が揺動したときに、このストッパ２０の先端部２０６が支柱１５の基端周りに設けたギヤ１９に嵌合することにより支柱１５の本体部材１に対する相対回転を規制する一方、上記他方向へのレバー４の操作に連動してストッパ２０が揺動したときに、このストッパ２０の先端部２０６が上記ギヤ１９から脱出することにより支柱１５の本体部材１に対する相対回転を許容するサブストッパ機構をも有するので、かかるサブストッパ機構により車輪３と支柱１５との両者を同時にロックできるようになる。

なお、上記実施形態では、車輪３と支柱１５とをレバー４のワンタッチ操作でロックできるようにしているが、車輪３と支柱１５とを別個にロックするか、或いは、車輪３のみをロックするような構造としてもよい。

また、上記実施形態では、２個の車輪３を本体部材１の左右に取り付けているが、一個或いは、３個以上の車輪３を本体部材１の適宜箇所に取り付けるような構造としてもよい。

本発明の一実施形態に係るストッパ付きキャスターの外観構成を示す斜視図である。 本実施形態に係るストッパ付きキャスターの分解斜視面である。 本実施形態に係るストッパ付きキャスターの動作説明図であって、（ａ）はロック解除状態、（ｂ）はロック状態を示している。

符号の説明

１ 本体部材
１１ 水平軸
１３ カム面の窪み部分（ストッパ機構）
１４ カム面
１５ 支柱
１９ ギヤ（外歯歯車、サブストッパ機構）
２０ ストッパ（揺動部材）
２０６ ストッパの先端部（サブストッパ機構）
２ プレート
３ 車輪
３３ 内歯（内歯歯車、ストッパ機構）
４ レバー（操作レバー）
４２ レバーアーム（支持腕）
４３ 移動部材
４３１ ギヤストッパ
４３１ａ 摺動部（従動部材、ストッパ機構）
４３１ｂ ギヤ部（外歯付き部材、ストッパ機構）
４３３ スプリング

Claims (2)

1. 略円筒形状に形成されその内周壁に特定部位を窪ませたカム面を有する本体部材と、
   本体部材の水平軸心回りに回転可能に取り付けられその内周壁に内歯歯車が形成された車輪と、
   本体部材の水平軸心回りに少なくとも上記特定部位を含む範囲内で揺動可能に支持されその支持腕に上記カム面に対応する従動部材と上記内歯歯車に対応する外歯付き部材とが一体となって水平軸心に対し進退可能かつ該水平軸心から離間する方向に弾性付勢された状態で取り付けられた操作レバーと、
   ストッパ機構とを備え、
   上記ストッパ機構は、一方向へのレバー操作により従動部材が本体部材のカム面に沿うように案内されて該カム面の窪み部分に嵌合したときに、外歯付き部材が弾性付勢力により進行して該外歯付き部材の外歯が内歯歯車に噛合することにより車輪の本体部材に対する相対回転を規制する一方、
   他方向へのレバー操作により従動部材がカム面の窪み部分から脱出したときに、外歯付き部材が後退して該外歯付き部材の外歯が内歯歯車から脱出することにより車輪の本体部材に対する相対回転を許容するように構成されていることを特徴とするストッパ付きキャスター。
2. 上記本体部材は支持対象を支持するための支柱を垂直軸心回りに回転可能に備えるとともに、
   支柱の基端周りに形成され該支柱とともに垂直軸心回りに回転可能な外歯歯車と、
   本体部材に上記水平軸心と平行な軸心回りに揺動可能に支持されかつ該揺動動作により外歯歯車と係脱可能となる先端部を有する揺動部材と、
   サブストッパ機構とを備え、
   上記サブストッパ機構は、上記一方向へのレバー操作に連動して揺動部材が揺動したときに、該揺動部材の先端部が外歯歯車に係合することにより支柱の本体部材に対する相対回転を規制する一方、
   上記他方向へのレバー操作に連動して揺動部材が揺動したときに、該揺動部材の先端部が外歯歯車から脱出することにより支柱の本体部材に対する相対回転を許容するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のストッパ付きキャスター。

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