JP4651658B2

JP4651658B2 - 緩衝キャスター

Info

Publication number: JP4651658B2
Application number: JP2007333415A
Authority: JP
Inventors: 信親村田
Original assignee: シシクアドクライス株式会社
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2027-12-26
Also published as: JP2009154635A

Description

本発明は、各種運搬用の台車等の車輪として好適な緩衝キャスターに関するものであって、特に重量物運搬用の台車等の車輪として好適な緩衝キャスターに関する。

キャスターは車輪が路面や床面を回動して段差を下るとき、或いは段差を乗り越えるときに衝撃を伴うので、その衝撃を吸収して和らげるための緩衝機構を備えている。

このような緩衝機構を備えた緩衝キャスターとして、特開２００５−８８８４６の緩衝キャスター１０１が提案されている。
この緩衝キャスター１０１は、図５に示すように、フォーク１０２を上部フォーク１０２ａと下部フォーク１０２ｂに分割したものとし、上部フォーク１０２ａと下部フォーク１０２ｂとの間にコイルバネ１０３を伸縮自在として横方向に配置するとともに、上部フォーク１０２ａと下部フォーク１０２ｂにそれぞれ軸支孔を設け、その両軸支孔を軸支する軸１０４を有することによって上部フォーク１０２ａに対して下部フォーク１０２ｂを揺動可能とし、さらに下部フォーク１０２ｂの下部に車輪１０５を回動自在に軸支したものである。
車輪１０５が外力を受けると下部フォーク１０２ｂが回動するが、コイルバネ１０３により衝撃が吸収されるようになっている。
特開２００５−８８８４６

しかしながら、前記の緩衝キャスター１０１が取り付けられた車体に重量物が載せられた場合、上部フォーク１０２ａと下部フォーク１０２ｂを回動自在に軸支する軸１０４に大きな荷重が加わり、軸１０４と上部フォーク１０２ａ及び下部フォーク１０２ｂの軸支孔との間の摩擦力が大きくなる。
これにより、上部フォーク１０２ａに対して下部フォーク１０２ｂとの揺動が妨げられ、衝撃の吸収ができないという問題がある。

上記点より本発明は、車体に重量物が載せられた場合においても、上部フォークに対して下部フォークの揺動が妨げられることなく、衝撃を吸収することができる緩衝キャスターを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の緩衝キャスターは、上部フォークと下部フォークとに分割されているフォークと、上部フォークに対して下部フォークが揺動自在に支持されており、その揺動の中心となる揺動中心軸と、一端が上部フォークに取り付けられ、他端が下部フォークに取り付けられている緩衝部材と、下部フォークに回動自在に軸支されている車輪とを備える緩衝キャスターにおいて、緩衝部材は筒状のコイルバネであって、上部フォーク及び下部フォークは緩衝キャスターの進行方向に略対向する対向面をそれぞれ有し、それらの面には互い向かい合うように突出している突起が設けられており、筒状のコイルバネにそれらの突起が挿入されている状態で、筒状のコイルバネの付勢力によって筒状のコイルバネの両端がそれぞれ上部フォーク及び下部フォークの対向面に押圧されることにより、筒状のコイルバネが上部フォーク及び下部フォークに取り付けられており、上部フォークには係止孔が形成され、下部フォークには前記係止孔に重合し揺動中心軸を中心とする円弧の一部を長軸とする湾曲した長孔が形成され、上部フォークの係止孔及びの下部フォークの長孔は、車軸方向に対向する位置にそれぞれ形成され、これ等の係止孔及び長孔に一本の係止ロッドが貫通している下部フォークの揺動幅を規制するための揺動規制手段が緩衝キャスターの進行方向において前記コイルバネの後方に設けられており、
上部フォーク又は下部フォークと揺動中心軸との間に軸受が設けられ、上部フォークに対して下部フォークが円滑に揺動するようになっている。

請求項２の緩衝キャスターは、軸受が外輪と、内輪と、外輪及び内輪の間にある転動体とを有する転がり軸受からなり、内輪は揺動中心軸に固定され、外輪は下部フォークに固定され、揺動中心軸は両端近傍で上部フォークに固定されているようになっている。

請求項３の緩衝キャスターは、軸受が外輪と、内輪と、外輪及び内輪の間にある転動体とを有する転がり軸受からなり、内輪は揺動中心軸に固定され、外輪は上部フォークに固定され、揺動中心軸は両端近傍で下部フォークに固定されているようになっている。

請求項１の緩衝キャスターによれば、上部フォーク又は下部フォークと揺動中心軸との間に軸受が設けられていることによって、車体に重量物が載せられた場合においても、上部フォークに対して下部フォークが円滑に揺動し衝撃を吸収することができる。
また、緩衝部材である筒状のコイルバネの付勢力を利用して、筒状のコイルバネを上部フォーク及び下部フォークに取り付けることができる。
また、筒状のコイルバネの交換の際に筒状のコイルバネの取り外しを容易に行うことができるので、緩衝キャスターの緩衝荷重を容易に変更することができる。
また、突起が筒状のコイルバネのそれらの突起が挿入されているので、筒状のコイルバネの両端が上部フォーク及び下部フォークのそれぞれの対向面の所定の位置からずれることを防止できる。
さらに、揺動規制手段を設けていることによって、簡素化された構造で下部フォークの揺動規制を実現し、コイルバネの塑性変形やその他の部材の破損等を防止することができる。また、一本の係止ロッドが係止孔及び長孔に挿通されているので、上部フォークに対して下部フォークが過度に捻じれることを防止できる。

請求項２の緩衝キャスターによれば、転がり軸受の内輪は揺動中心軸に固定され、外輪は下部フォークに固定され、揺動中心軸は両端近傍で上部フォークに固定されている。
これにより、揺動中心軸と下部フォークとの間の摩擦力を小さくすることができる。

請求項３の緩衝キャスターによれば、転がり軸受の内輪は揺動中心軸に固定され、外輪は上部フォークに固定され、揺動中心軸は両端近傍で下部フォークに固定されている。
これにより、揺動中心軸と上部フォークとの間の摩擦力を小さくすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である緩衝キャスター１の側面図であり、このような緩衝キャスター１は台車等の車体（図示せず）に取り付けられる。
図２は、本発明の一実施形態である緩衝キャスター１の一部断面側面図である。
なお、以下の説明では、図１の矢印Ａの方向を進行方向とする。

緩衝キャスター１は、上部フォーク２と下部フォーク３とに分割されているフォークと、上部フォーク２に対して下部フォーク３が揺動自在に支持されており、その揺動の中心となる揺動中心軸４の一部であるボルト４１と、一端が上部フォーク２に取り付けられ、他端が下部フォーク３に取り付けられている緩衝部材である筒状のコイルバネ５と（図２参照）、下部フォーク３に回動自在に軸支されている車輪６とを備える。

上部フォーク２は、一枚の金属の板を塑性加工することによって、天板２１と、天板２１に一体となっており車軸方向に対向するように形成された一組の垂下側板２２と、天板２１及び一組の垂下側板２２に一体となっており緩衝キャスターの進行方向に対して略直角となるように形成された垂下前板２３とから構成されている。

天板２１には、車体に緩衝キャスター１を取り付けるための車体取り付け部９が設けられている。
車体取り付け部９は、旋回軸９１と、旋回軸９１の上部に固定された取り付け板９２と取り付け板９２の底面に当接している軸受カバー９３を有する。
図２の断面図部分に示すように、旋回軸９１は天板２１を貫通しており、旋回軸９１の下部の周面と天板２１の内表面との間には軸受９４が介在している。
また、軸受カバー９３の内表面と天板２１の上面との間には軸受９５が介在している。
このような構成となっていることにより、緩衝キャスター１の上部フォーク２は旋回軸９１を中心に旋回自在となっている。
軸受９４及び軸受９５を備えていることにより、車体に重量物が載せられた場合においても、緩衝キャスター１の上部フォーク２は旋回軸９１を中心に円滑に旋回することができる。

それぞれの垂下側板２２の下端近傍には、揺動中心軸４の一部であるボルト４１を貫通させるための中心孔２４が形成されている（図１参照）。
揺動中心軸４は、ボルト４１、後述するワッシャー４２及び後述するナット４３から構成されている（図４参照）。

さらに、それぞれの垂下側板２２の中心孔２４の略上方には、ロッドである揺動制限ボルト８を貫通させるための係止孔２５が形成されている。
揺動規制手段は、揺動制限ボルト８、係止孔２５、後述する下部フォーク３の長孔３５、ワッシャー（図示せず）及びナット（図示せず）から構成されている。

上部フォーク２の対向面である垂下前板２３の内表面には、緩衝キャスター１の進行方向と略逆方向に突出している突起２６が設けられている。
筒状のコイルバネ５の一端は垂下前板２３の内表面に当接しており、突起２６は筒状のコイルバネ５の長軸方向に挿入されている。
これにより、筒状のコイルバネ５の一端が垂下前板２３の所定の位置からずれることを防止できる。

下部フォーク３は、一枚の金属の板を塑性加工することによって、車輪６の車軸方向に対向する一組の側板３１と、両側板３１を橋架する前板３２とから構成されている。

図２及び図３に示すように、それぞれの側板３１の下部の進行方向側には、揺動中心軸４の一部であるボルト４１及び転がり軸受７を貫通させるための中心孔が形成されている。
それぞれの側板３１の下部の進行方向と逆方向側には、車輪６の車軸である車軸ボルト６１を軸支するための軸支孔３７が形成されている。
それぞれの側板３１の上部には、係止孔２５に重合し揺動中心軸４を中心とする円弧の一部を長軸とする湾曲した長孔３５が形成されている。

前板３２は、前述した垂下前板２３の内表面と略対向しており、前板３２の緩衝キャスター１の進行方向側の表面が下部フォーク３の対向面をなす。
前板３２の緩衝キャスター１の進行方向側の表面には、緩衝キャスター１の進行方向に突出している突起３６が設けられている。
筒状のコイルバネ５の他端は前板３２の進行方向側の表面に当接しており、突起３６は筒状のコイルバネ５の長軸方向に挿入されている。
これにより、筒状のコイルバネ５の他端が前板３２の所定の位置からずれることを防止できる。

上部フォーク２及び下部フォーク３が上記のような構成を有することによって、筒状のコイルバネ５の付勢力を利用して、筒状のコイルバネ５を上部フォーク２及び下部フォーク３に取り付けることができる。
さらに、筒状のコイルバネ５の交換の際には、揺動制限ボルト８を取り外し、上部フォーク２の垂下前板２３と下部フォーク３の前板３２との距離を離すように下部フォーク２を回転させることによって、筒状のコイルバネ５の取り外しを容易に行うことができる。
したがって、筒状のコイルバネ５の交換によって、緩衝キャスター１の緩衝荷重を容易に変更することができる。

転がり軸受７は、ラジアル玉軸受であり、図４に示すように、外輪７１と、内輪７２と、外輪７１及び内輪７２の間にある球体の転動体７３からなる。
本実施形態では、内輪７２が揺動中心軸４の一部であるボルト４１に固定され、下部フォーク３の中心孔に転がり軸受７が挿入された状態で外輪７１が下部フォーク３に固定されている。
ボルト４１は、基端から先端に向って、上部フォーク２の一方の垂下側板２２の中心孔２４、下部フォーク３の一方の側板の中心孔に挿入された転がり軸受の内輪７２、下部フォーク３の他方の側板の中心孔に挿入された転がり軸受の内輪７２、上部フォーク２の他方の垂下側板２２の中心孔２４の順に貫通している。

ボルト４１の先端にはワッシャー４２を上部フォーク２の垂下側板２２との間に挟んだ状態でナット４３が螺合している。
ボルト４１の頭は上部フォーク２の一方の垂下側板２２に当接し、ナット４３及びワッシャー４２は上部フォーク２の他方の垂下側板２２に当接することによって、揺動中心軸４は両端近傍で上部フォーク２に固定されている。

図３に示すように、長孔３５には、ロッドである揺動制限ボルト８が貫通している。
揺動制限ボルト８は基端から先端に向って、上部フォーク２の一方の垂下側板２２の係止孔２５、下部フォーク３の一方の側板の長孔３５、下部フォーク３の他方の側板の長孔３５、上部フォーク２の他方の垂下側板２２の係止孔２５を貫通している。
揺動制限ボルト８の先端にはワッシャー（図示せず）を上部フォーク２の垂下側板２２との間に挟んだ状態ナット（図示せず）が螺合している。

図２は、車輪６に衝撃が加わっていない状態を示しており、揺動制限ボルト８は長孔３５の進行方向側の端部に当接している。
図３は、車輪６に衝撃が加わった状態を示しており、揺動制限ボルト８は長孔３５の進行方向逆側の端部に当接している。

本実施形態では、内輪７２が揺動中心軸４の一部であるボルト４１に固定され、下部フォーク３の中心孔に転がり軸受７が挿入された状態で外輪７１が下部フォーク３に固定されている場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば、内輪７２は揺動中心軸４の一部であるボルト４１に固定され、外輪７１は上部フォーク２に固定されていてもよい。
この場合、揺動中心軸４の一部であるボルト４１は両端近傍で下部フォーク３に固定されているようになっている。

本実施形態では、上部フォーク２の係止孔２５及びの下部フォーク３の長孔３５は、車軸方向に対向する位置にそれぞれ形成され、これ等の係止孔２５及び長孔３５に一本の係止ロッドである揺動制限ボルト８が貫通している場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば、車輪の両側の係止孔２５にそれぞれ独立した係止ピンが設けられ、それらの係止ピンがそれぞれ長孔３５を貫通していることによって、下部フォーク２の揺動が規制されていてもよい。

本実施形態では、転がり軸受７がラジアル玉軸受である場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば、転がり軸受７がスラスト玉軸受、ラジアルころ軸受、スラストころ軸受であってもよい。

本実施形態では、緩衝キャスター１の上部フォーク２は旋回軸９１を中心に旋回自在となっている場合について説明したが、これに限定されることなく、緩衝キャスター１の上部フォーク２が車体取り付け部９に固定されていて、旋回できないものであってもよい。

本発明の一実施形態である緩衝キャスターの側面図である。本発明の一実施形態である緩衝キャスター１の一部断面側面図であり、車輪６に衝撃が加わっていない状態を示す。本発明の一実施形態である緩衝キャスター１の一部断面側面図であり、車輪６に衝撃が加わっている状態を示す。揺動中心の長軸方向の断面図であり、揺動中心軸４、上部フォーク２、下部フォーク３及び転がり軸受７の位置関係を示す。従来の緩衝キャスターの側面図である。

１緩衝キャスター
２上部フォーク
３下部フォーク
４揺動中心軸
５コイルバネ
６車輪
７転がり軸受
８揺動制限ボルト
９車体取り付け部
２１天板
２２垂下側板
２３垂下前板
２４中心孔
２５係止孔
２６突起
３１側板
３２前板
３５長孔
３６突起
３７軸支孔
４１ボルト
４２ワッシャー
４３ナット
６１ボルト
７１外輪
７２内輪
７３転動体
９１旋回軸
９２取り付け板
９３軸受カバー
９４軸受
９５軸受
１０１緩衝キャスター
１０２フォーク
１０２ａ上部フォーク
１０２ｂ下部フォーク
１０３コイルバネ
１０４軸
１０５車輪

Claims

上部フォークと下部フォークとに分割されているフォークと、
上部フォークに対して下部フォークが揺動自在に支持されており、その揺動の中心となる揺動中心軸と、
一端が上部フォークに取り付けられ、他端が下部フォークに取り付けられている緩衝部材と、
下部フォークに回動自在に軸支されている車輪とを備える緩衝キャスターにおいて、
緩衝部材は筒状のコイルバネであって、
上部フォーク及び下部フォークは緩衝キャスターの進行方向に略対向する対向面をそれぞれ有し、それらの面には互い向かい合うように突出している突起が設けられており、
筒状のコイルバネにそれらの突起が挿入されている状態で、筒状のコイルバネの付勢力によって筒状のコイルバネの両端がそれぞれ上部フォーク及び下部フォークの対向面に押圧されることにより、筒状のコイルバネが上部フォーク及び下部フォークに取り付けられており、
上部フォークには係止孔が形成され、下部フォークには前記係止孔に重合し揺動中心軸を中心とする円弧の一部を長軸とする湾曲した長孔が形成され、上部フォークの係止孔及びの下部フォークの長孔は、車軸方向に対向する位置にそれぞれ形成され、これ等の係止孔及び長孔に一本の係止ロッドが貫通している下部フォークの揺動幅を規制するための揺動規制手段が緩衝キャスターの進行方向において前記コイルバネの後方に設けられており、
上部フォーク又は下部フォークと揺動中心軸との間に軸受が設けられ、上部フォークに対して下部フォークが円滑に揺動することを特徴とする緩衝キャスター。
軸受は、外輪と、内輪と、外輪及び内輪の間にある転動体とを有する転がり軸受からなり、
内輪は揺動中心軸に固定され、外輪は下部フォークに固定され、揺動中心軸は両端近傍で上部フォークに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝キャスター。
軸受は、外輪と、内輪と、外輪及び内輪の間にある転動体とを有する転がり軸受からなり、
内輪は揺動中心軸に固定され、外輪は上部フォークに固定され、揺動中心軸は両端近傍で下部フォークに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝キャスター。