JP4781225B2 - Casters and articles with casters - Google Patents
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Description
本発明は、物品を人力やバッテリー等で移動させるために該物品に取り付けて使用するキャスタ（足車）に関する。 The present invention relates to a caster (caster) that is used by being attached to an article in order to move the article with human power or a battery.
各種機器その他の荷物を乗せて運ぶ手押し車、乳母車、車椅子等の福祉物品、足こぎ等或いはバッテリーで動く子供用三輪車、子供用自動車玩具等の子供用乗物は通常キャスタを車輪装置として備えている（車椅子等では操舵用車輪等として）。また、買物用、旅行用等のカバン、バッグ、ケース等の持ち運び収納具、冷蔵庫等の電化製品、家庭用や事務用の家具、オルガン、ピアノ等の楽器、事務機その他の機械などには、それらを人力で移動させやすいようにキャスタを取り付けることがある。 Children's vehicles such as wheelbarrows, carriages, wheelchairs and other wheelchairs that carry various types of equipment and other items of luggage, children's tricycles powered by batteries, battery-powered children's tricycles, children's car toys, etc. usually have casters as wheel devices. (As a wheel for steering in wheelchairs, etc.) Also, for carrying bags, bags, cases, etc. for carrying, bags and cases, electrical appliances such as refrigerators, household and office furniture, organs, pianos and other instruments, office machines and other machines, Casters may be attached to make it easier to move them manually.
従来のキャスタの１例を図８に示す。図８のキャスタＣＡ’は、車輪１’を車輪軸１０’で車輪支持フレーム２’の下端部に回転可能に支持し、車輪１’の上方まで延びたフレーム２’の部分にアーム３’を設け、該アームに設けた軸受け部３１’に上下方向の軸４’を回転可能に支持させ、該軸４’の上端に手押し車の荷台１０１’（図９参照）への取付け部材５’を設けたものである。 An example of a conventional caster is shown in FIG. The caster CA ′ shown in FIG. 8 supports the wheel 1 ′ by the wheel shaft 10 ′ so as to be rotatable at the lower end portion of the wheel support frame 2 ′, and the arm 3 ′ on the portion of the frame 2 ′ extending to the upper side of the wheel 1 ′. The shaft 4 ′ in the vertical direction is rotatably supported by a bearing portion 31 ′ provided on the arm, and a mounting member 5 ′ to the wheel carrier 101 ′ (see FIG. 9) is attached to the upper end of the shaft 4 ′. It is provided.
図示を省略しているが取付け部材５’はこれを荷台１０１’へボルト留めするための複数のボルト通し孔を有している。
車輪１’の回転中心線Ｃ２’を含んで上下方向軸４’の回転中心線４ｃ’に平行な面と該回転中心線４ｃ’とは距離Ｘ’隔たっている。
Although not shown, the mounting member 5 ′ has a plurality of bolt holes for bolting the mounting member 5 ′ to the loading platform 101 ′.
The plane parallel to the rotation center line 4c ′ of the vertical axis 4 ′ including the rotation center line C2 ′ of the wheel 1 ′ is separated from the rotation center line 4c ′ by a distance X ′.
キャスタＣＡ’は例えば図９に示すように、手押し車１０’の部品である矩形状の荷台１０１’の下面４隅のそれぞれに取付け部材５’をボルトで固定することで４個のキャスタＣＡ’を取り付けて手押し車１０’を形成できる。荷台１０１’の後端部には手押し用アーム１０２’が立設されている。 For example, as shown in FIG. 9, the casters CA ′ have four casters CA ′ by fixing the mounting members 5 ′ with bolts to the four corners of the lower surface of the rectangular loading platform 101 ′, which is a part of the handcart 10 ′. Can be attached to form the wheelbarrow 10 '. A hand pushing arm 102 'is erected on the rear end of the loading platform 101'.
この手押し車１０’によると、荷台１０１’に荷物Ｗ’を積み、手押し用アーム１０２’を押して、各キャスタＣＡ’の車輪１’を走行路Ｆ上に転動させながら矢印Ａ方向に前進させることができ、また、必要に応じ反対方向へ後退させることもできる。 According to this wheelbarrow 10 ', the load W' is loaded on the loading platform 101 ', the hand pushing arm 102' is pushed, and the wheels 1 'of each caster CA' are moved forward on the traveling path F in the direction of arrow A. It can also be retracted in the opposite direction if necessary.
手押し車１０’を押し進めるとき、或いは後退させるとき、各キャスタＣＡ’において車輪１’及びその支持フレーム２’が取付け部材５’に対し軸４’にて回動可能であることと、軸４’の回転中心線４ｃ’に平行な車輪回転中心線Ｃ２’を含む面と該回転中心線４ｃ’との間に隔たりＸ’があることにより、車輪軸中心線Ｃ２’が手押し車１０’を移動させる方向において軸４’の回転中心線４ｃ’の後方に位置せしめられ、それにより車輪１’の方向性が良くなり、手押し車１０’の移動が容易になる。 When pushing the wheelbarrow 10 ′ forward or backward, in each caster CA ′, the wheel 1 ′ and its supporting frame 2 ′ can be rotated by the shaft 4 ′ with respect to the mounting member 5 ′, and the shaft 4 ′. The wheel axis center line C2 ′ moves the wheelbarrow 10 ′ because there is a separation X ′ between the plane including the wheel rotation center line C2 ′ parallel to the rotation center line 4c ′ and the rotation center line 4c ′. In the direction to be moved, the wheel 4 'is positioned behind the rotation center line 4c' of the shaft 4 ', thereby improving the directionality of the wheel 1' and facilitating the movement of the handcart 10 '.
従来のキャスタは概ね以上説明したようなものであるが、中には車輪支持フレーム２’が荷台１０１’に固定されるタイプのものもある。また、車輪１’及びその支持フレーム２’が荷台１０１’に対し上下方向軸にて回動可能に取り付けられるが、その回動中心線が車輪１’の回転中心線Ｃ２’を通り、前記のような隔たり距離Ｘ’を設けていないものもある。 Conventional casters are generally as described above, but some are of the type in which the wheel support frame 2 'is fixed to the loading platform 101'. Further, the wheel 1 ′ and its support frame 2 ′ are attached to the loading platform 101 ′ so as to be rotatable about the vertical axis. The rotation center line passes through the rotation center line C2 ′ of the wheel 1 ′, and Some of them do not have such a distance X ′.
なお、以上説明したキャスタＣＡ’では、車輪１’はハブ部１１’、リム部１２’、該両者間のスポーク部或いはスポーク相当の部分１３’及びリム部１２’に周設した外輪１４’を含むものであるが、衝撃吸収性（クッション性）を有する車輪として、ハブ部とリム部との間のスポーク部をバネ材で形成して、全体にクッション性を持たせた車輪（特開平８−１２７２０１号公報）、ハブ部とリム部との間のスポーク部を弾性変形可能の屈曲構造のものとして、全体にクッション性を持たせた車輪（特開２００２−２９２０１号公報）等を有するキャスタも知られている。 In the caster CA ′ described above, the wheel 1 ′ includes a hub portion 11 ′, a rim portion 12 ′, a spoke portion between them or a portion 13 ′ corresponding to the spoke, and an outer ring 14 ′ provided around the rim portion 12 ′. As a wheel having shock absorption (cushioning properties), a spoke portion between the hub portion and the rim portion is formed of a spring material so that the entire cushioning property is provided (JP-A-8-127201). No.), casters having wheels (such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-29201), etc., in which the spoke portion between the hub portion and the rim portion has a flexible structure capable of elastic deformation, are also known. It has been.
しかしながら、いずれにせよ従来のキャスタは、その走行路Ｆに図１０に示すように凸段差部ｆがあると、これに乗り上がるのに、通常の走行路Ｆ上を走行させる場合に比べて大きい力を要し、凸段差部ｆに乗り上げさせるのに困難を伴うことが多い。 In any case, however, the conventional caster has a convex stepped portion f as shown in FIG. In many cases, it is difficult to get on the convex stepped portion f.
すなわち、例えば図９に示すように通常の走行路Ｆ上を前記手押し車１０’を方向Ａに進めるにあたり押していたとき、図１０に示すように車輪１’が凸段差部ｆに行き当たったとする。段差部ｆに行き当たったキャスタＣＡ’についてみれば、力Ｐがそのキャスタの車輪軸１０’に加わるとする。このとき車輪１’は凸段差部ｆと車輪１’との接触位置Ｃ３’から車軸１０’方向の反力Ｒを受ける。そしてこの反力Ｒの上向き分力Ｕに相当する大きさの力が車輪１’を凸段差部ｆに乗り上げさせようとする力として作用する。 That is, for example, 'if you were Ri押 per the advancing direction A, the wheel 1 as shown in FIG. 10' a normal running path on F the wheelbarrow 10 as shown in FIG. 9 is projected step portion f Suppose you hit Considering the caster CA ′ that has reached the stepped portion f, it is assumed that the force P is applied to the wheel shaft 10 ′ of the caster. At this time, the wheel 1 ′ receives a reaction force R in the direction of the axle 10 ′ from the contact position C3 ′ between the convex stepped portion f and the wheel 1 ′. A force having a magnitude corresponding to the upward component force U of the reaction force R acts as a force for causing the wheel 1 'to ride on the convex stepped portion f.
しかしながら、一般的なキャスタ車輪１’の大きさからすると反力Ｒ方向と上向き分力Ｕ方向とがなす角度θが大きいので、この力Ｕは該大きい角度θに応じた小さい力にすぎず、車輪１’は段差部ｆに乗り上がり難くなる。その場合、通常走行路Ｆ上を手押し車１０’を移動させるよりもずっと大きい力を手押し車１０’に、ひいてはキャスタＣＡ’に加えなければならず、車輪１’を凸段差部ｆに乗り上げさせるのに困難を伴う。 However, since the angle θ formed by the reaction force R direction and the upward component force U direction is large according to the size of a general caster wheel 1 ′, this force U is only a small force corresponding to the large angle θ. It is difficult for the wheel 1 'to ride on the stepped portion f. In that case, a much larger force must be applied to the wheelbarrow 10 'and consequently to the caster CA' than to move the wheelbarrow 10 'on the normal travel path F, and the wheel 1' rides on the convex step portion f. With difficulty.
そこで本発明は、凸段差部に車輪が行き当たったときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせることができるキャスタを提供することを第１の課題とする。 Accordingly, a first object of the present invention is to provide a caster that can easily ride a wheel on the convex step portion even when the wheel hits the convex step portion.
また本発明は、キャスタを取り付けた物品であって、該キャスタで該物品を移動させているときに、該キャスタの車輪が凸段差部に行き当たったときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせて該物品を先に進めることができるキャスタ付き物品を提供することを第２の課題とする。 Further, the present invention is an article to which a caster is attached, and when the article is moved by the caster, even when the wheel of the caster hits a convex stepped portion, the wheel is more easily moved than in the past. It is a second object to provide a caster-equipped article that can run on the convex stepped portion and advance the article first.
前記第１の課題を解決するため本発明は、
車輪と、
該車輪を車輪軸にて回転可能に支持するとともに上方へ延び上がった車輪支持フレームと、
該車輪支持フレームの上端部に前記車輪軸と平行な第１軸にて該車輪支持フレームに対し相対的に回動可能に連結された上部フレームと、
前記第１軸と前記車輪の外周面との間に前記車輪軸と平行に配置され、前記上部フレームに支持された第２軸と、
該第２軸に一方向クラッチを介して支持され、前記第１軸と前記車輪の外周面との間に配置された制動輪とを備えたキャスタを提供する。
In order to solve the first problem, the present invention provides:
Wheels,
A wheel support frame that supports the wheel rotatably on a wheel shaft and extends upward;
An upper frame connected to the upper end of the wheel support frame so as to be rotatable relative to the wheel support frame on a first axis parallel to the wheel axis;
A second shaft disposed parallel to the wheel shaft between the first shaft and the outer peripheral surface of the wheel, and supported by the upper frame;
A caster is provided that includes a braking wheel supported by the second shaft via a one-way clutch and disposed between the first shaft and an outer peripheral surface of the wheel.
前記上部フレームは前記車輪支持フレームの該上部フレームに対する相対的回動を停止させるための第１ストッパ及び第２ストッパを備えている。 The upper frame includes a first stopper and a second stopper for stopping relative rotation of the wheel support frame with respect to the upper frame.
前記車輪支持フレームは前記上部フレームの第１ストッパに当接して該車輪支持フレームを該上部フレームに対する第１位置におくための第１当接部と、該上部フレームの第２ストッパに当接して該車輪支持フレームを該上部フレームに対する第２位置におくための第２当接部とを備えている。 The wheel support frame contacts the first stopper of the upper frame and contacts the first contact portion for placing the wheel support frame in the first position relative to the upper frame and the second stopper of the upper frame. A second contact portion for placing the wheel support frame in a second position relative to the upper frame.
前記制動輪は、前記車輪支持フレームが前記上部フレームに対し前記第１位置をとるときは前記車輪外周面から離隔しており、該車輪支持フレームが該上部フレームに対し該第１位置より前記第２位置をとる方向へ相対回動すると該第２位置をとるときも含め前記車輪外周面に接触して前記一方向クラッチにより該車輪の正転及びそれに伴う自身の回転は許すが該車輪の逆転及びそれに伴う自身の回転を阻止できるものである。 The brake wheel is separated from the outer peripheral surface of the wheel when the wheel support frame is in the first position with respect to the upper frame, and the wheel support frame is separated from the first position from the first position. When the two-position relative rotation is performed, the wheel outer peripheral surface is contacted even when the second position is taken, and the one-way clutch allows normal rotation of the wheel and its own rotation, but reverse rotation of the wheel. And the accompanying rotation of the device can be prevented.
そして、前記車輪支持フレームが前記上部フレームに対し前記第１位置をとる状態で前記車輪を前進させようとする目的方向に該目的方向において前記車輪軸の回転中心線より後方に前記第１軸の中心線が位置する状態で平坦走行路に沿って正転させつつ前進させることができ、該車輪の正転前進において該車輪が前記平坦走行路に対する凸段差部に行き当たると、該凸段差部に該車輪が接触している状態で前記上部フレームを前記目的方向にさらに進めることで前記車輪支持フレームを該上部フレームに対し前記第１位置から第２位置をとる方向へ相対的に後方回動させて前記制動輪を前記車輪外周面に接触させることができ、該制動輪が該車輪外周面に接触している状態でさらに前記上部フレームを目的方向に進めることで該車輪支持フレームを該上部フレームに対し相対的に後方回動させつつ該車輪を該凸段差部に乗り上げ開始させることができ、該車輪支持フレームの後方回動により該車輪支持フレームが該上部フレームに対する第２位置をとると、該車輪が前記制動輪による逆転阻止状態で正転可能となり、該車輪が前記凸段差部に乗り上がると該車輪支持フレームが前記上部フレームに対する前記第１位置をとることができる。 Then, the wheel support frame is located in the first direction with respect to the upper frame, and in the target direction to advance the wheel in the target direction, the first shaft is located behind the rotation center line of the wheel shaft. It can be moved forward along the flat traveling road with the center line positioned, and when the wheel hits the convex stepped portion with respect to the flat traveling road during forward rotation of the wheel, the convex stepped portion When the wheel is in contact with the upper frame, the upper frame is further advanced in the target direction so that the wheel support frame is rotated backward relative to the upper frame in the direction from the first position to the second position. The braking wheel can be brought into contact with the outer peripheral surface of the wheel, and the upper frame is further advanced in the target direction while the braking wheel is in contact with the outer peripheral surface of the wheel. The wheel can be started to ride on the convex step portion while rotating the wheel relatively backward with respect to the upper frame, and the wheel support frame is moved toward the upper frame by the rear rotation of the wheel support frame. When two positions are taken, the wheel is allowed to rotate forward in a state of being prevented from reverse rotation by the braking wheel, and when the wheel rides on the convex stepped portion, the wheel support frame may take the first position with respect to the upper frame. it can.
また本発明は前記第２の課題を解決するために上記本発明に係るキャスタを備えたキャスタ付き物品（例えば手押し車など）を提供する。 Moreover, this invention provides the articles | goods with a caster (for example, handcart etc.) provided with the caster which concerns on the said this invention in order to solve the said 2nd subject.
本発明に係るキャスタは、その上部フレームをキャスタ取付け対象物品に取り付けて用いることができる。
上部フレームをキャスタ取付け対象物品に取り付けるにあたっては上部フレームを直接ボルト留め等により該物品に取り付けてもよいが、例えば上部フレームに立設した上下方向軸、或いは上部フレームから例えば横方向へ突設させた部材に立設した上下方向軸を用いて、その軸を中心に回動可能にキャスタ取付け対象物品に取り付けてもよい。
The caster according to the present invention can be used with its upper frame attached to an article to be caster attached.
When the upper frame is attached to the article to be caster attached, the upper frame may be directly attached to the article by bolting or the like. For example, the upper frame is erected on the upper frame or protruded laterally from the upper frame, for example. Alternatively, the upper and lower shafts erected on the member may be attached to the caster attachment target article so as to be rotatable around the shaft.
本発明に係るキャスタによると、前記車輪支持フレームが前記上部フレームに対し前記第１位置をとる状態で前記車輪を前進させようとする目的方向に該目的方向において前記車輪軸の回転中心線より後方に前記第１軸の中心線が位置する状態で平坦走行路に沿って正転させつつ前進させることができる。この状態では車輪を正転前進させることができるほか、車輪の逆転も可能である。 According to the caster of the present invention, the wheel support frame is located behind the rotation center line of the wheel shaft in the target direction in which the wheel is to be advanced in a state where the wheel support frame assumes the first position with respect to the upper frame. In the state where the center line of the first axis is located, the vehicle can be moved forward along the flat traveling path. In this state, the wheel can be rotated forward and the wheel can be reversed.
そして該車輪の正転前進において該車輪が前記平坦走行路に対する凸段差部に行き当たると、該凸段差部に該車輪が接触している状態で前記上部フレームを前記目的方向にさらに進めることで前記車輪支持支持フレームを該上部フレームに対し前記第１軸を中心に前記第１位置から第２位置をとる方向へ相対的に後方回動させて前記制動輪を前記車輪外周面に接触させることができ、これにより車輪の逆転及びそれに伴う制動輪の回転が阻止され、恰も車輪と車輪支持フレームとが一体化したごとき状態が生じる。 Then, when the wheel hits the convex stepped portion with respect to the flat traveling path in the forward rotation of the wheel, the upper frame is further advanced in the target direction while the wheel is in contact with the convex stepped portion. Rotating the wheel support support frame relative to the upper frame in the direction from the first position to the second position around the first axis to bring the braking wheel into contact with the outer peripheral surface of the wheel. Thus, the reverse rotation of the wheel and the accompanying rotation of the braking wheel are prevented, and a state occurs in which the wheel and the wheel support frame are integrated.
この状態でさらに前記上部フレームを目的方向に前進させることで、該車輪支持フレームを該上部フレームに対し前記第１軸を中心に相対的に後方回動させつつ、凸段差部と車輪との接触位置を中心に該第１軸を前方へ回動させて該車輪を該凸段差部に乗り上げ開始させることができる。 In this state, by further advancing the upper frame in a target direction, the wheel support frame is rotated backward relative to the upper frame about the first axis, while the convex stepped portion and the wheel are in contact with each other. The wheel can be started to ride on the convex step portion by rotating the first shaft forward around the position.
このとき、車輪と凸段差部とが接触している位置から該第１軸の中心へ向かう反力が生じ、その反力の上向き分力に相当する力が車輪を該凸段差部に乗り上げ開始させるのであるが、該上向き分力は、キャスタに加えられる前進方向の力が同じであったとしても、車輪支持フレームが従来のように上部フレームに対して相対回動できないとした場合と比べると大きいものとなり、これにより車輪はそれだけ容易に凸段差部に乗り上がり開始できる。 At this time, a reaction force is generated from the position where the wheel and the convex stepped portion are in contact toward the center of the first axis, and a force corresponding to the upward component force of the reaction force starts to ride on the convex stepped portion. However, even if the forward force applied to the caster is the same, the upward component force is compared with the case where the wheel support frame cannot be rotated relative to the upper frame as in the prior art. As a result, the wheel can easily start climbing on the convex stepped portion.
観点を変えれば、恰も第１軸から凸段差部と車輪との接触位置に至る長さを半径とする大きい車輪を凸段差部に乗り上げさせるかの如くでもあり、それだけ容易に車輪を凸段差部に乗り上げさせることができる。 From another point of view, the kite is as if a large wheel whose radius is the length from the first axis to the contact position between the convex stepped portion and the wheel rides on the convex stepped portion. You can get on.
このようにして車輪支持フレームの後方回動により該車輪支持フレームが上部フレームに対する前記第２位置をとると、該車輪が前記制動輪による逆転阻止状態で正転可能となる。該車輪が前記凸段差部に乗り上がると該車輪支持フレームが再び前記上部フレームに対する前記第１位置をとることができる。 Thus, when the wheel support frame takes the second position with respect to the upper frame by the rearward rotation of the wheel support frame, the wheel can be rotated forward in a state where the reverse rotation of the brake wheel is prevented. When the wheel rides on the convex stepped portion, the wheel support frame can take the first position with respect to the upper frame again.
本発明に係るキャスタは、前記車輪支持フレームが前記上部フレームに対し前記第１位置をとる状態で前記車輪を前進させようとする目的方向に該目的方向において前記車輪軸の回転中心線より後方に前記第１軸の中心線が位置する状態で平坦走行路に沿って正転させつつ前進させることができ、凸段差部があると前記のように動作して該凸段差部に車輪が容易に乗り上がるものであればよいが、例えば、本発明に係るキャスタを物品に取付け用いているときに、該物品を持ち上げてキャスタを路面から浮き上がらせたような場合に、前記車輪支持フレームが前記第１軸を中心に回動して該第１軸からぶら下がったような状態になると扱いにくい。 In the caster according to the present invention, the wheel support frame is located behind the rotation center line of the wheel shaft in a target direction in which the wheel is advanced in a state where the wheel support frame assumes the first position with respect to the upper frame. When the center line of the first axis is located, it can be moved forward along a flat traveling road, and if there is a convex step portion, it operates as described above and the wheel easily moves to the convex step portion. For example, when the caster according to the present invention is attached to an article and the caster is lifted from the road surface by using the caster according to the present invention, the wheel support frame is It is difficult to handle when it turns around one axis and hangs from the first axis.
そこで、前記車輪支持フレームと前記上部フレームとを前記第１軸を中心とする互いに反対の回動方向へ付勢するバネ機構であって、該車輪支持フレーム及び該上部フレームを該車輪支持フレームの前記第１当接部が該上部フレームの前記第１ストッパに当接する方向に付勢するバネ機構を設けてもよい。これにより、車輪支持フレームはより安定的に前記第１位置をとることができる。 Therefore, a spring mechanism for urging the wheel support frame and the upper frame in opposite rotational directions about the first axis, wherein the wheel support frame and the upper frame are attached to the wheel support frame. A spring mechanism that urges the first abutting portion in a direction to abut against the first stopper of the upper frame may be provided. Thereby, the wheel support frame can take the first position more stably.
本発明に係るキャスタ付き物品は、キャスタとして本発明に係るキャスタを備えたものであるから、該キャスタの車輪が凸段差部に行き当たったときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせて該物品を先に進めることができる。 Since the article with casters according to the present invention is provided with the casters according to the present invention as casters, even when the wheels of the casters hit the convex stepped portions, the wheels are more easily moved than the conventional steps. The article can be advanced on the board.
以上説明したように本発明によると、凸段差部に車輪が行き当たったときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせることができるキャスタを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a caster that can easily ride a wheel on the convex stepped portion even when the wheel hits the convex stepped portion.
また本発明によると、キャスタを取り付けた物品であって、該キャスタで該物品を移動させているときに、該キャスタの車輪が凸段差部に行き当たったときでも、従来より容易に該車輪を該凸段差部に乗り上げさせて該物品を先に進めることができるキャスタ付き物品を提供することができる。 Further, according to the present invention, when an article is attached to a caster and the article is moved by the caster, even when the wheel of the caster hits the convex stepped portion, the wheel can be easily moved. It is possible to provide an article with casters that can run on the convex stepped portion and advance the article first.
以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明するキャスタＣＡは、物品を人力やバッテリー等で移動させるために該物品に取り付けて使用することができるものである。かかる物品として、例えば、買物用、旅行用等のカバン、バッグ、ケース等の持ち運び収納具、各種機器その他の荷物を乗せて運ぶ手押し車、乳母車、車椅子等の福祉物品、冷蔵庫等の電化製品、家庭用や事務用の家具、オルガン、ピアノ等の楽器、事務機その他の機械などを挙げることができ、それらに取り付けて、本発明に係るキャスタ付き物品をて提供することができる。 Embodiments of the present invention will be described below. The caster CA described below can be used by being attached to the article in order to move the article with human power or a battery. Such articles include, for example, bags for shopping, travel, etc., portable storage equipment such as bags, cases, wheelbarrows carrying various equipment and other luggage, welfare items such as baby carriages, wheelchairs, etc., electrical appliances such as refrigerators, Examples include household furniture and office furniture, organs, musical instruments such as pianos, office machines, and other machines, and can be attached to them to provide articles with casters according to the present invention.
また、足こぎ等或いはバッテリーで動く子供用三輪車、子供用自動車玩具等の子供用乗物における車輪として用いることもできる。 It can also be used as a wheel in children's vehicles such as children's tricycles and children's automobile toys that are powered by a paddle or battery.
本発明に係るキャスタは自動車や自転車の車輪と比べると、構造や強度の点からして、簡易な小型のキャスタとして用いるのに適しており、それには限定されないが、例えば、車輪の最大外径が７０ｍｍ程度〜２００ｍｍ程度の小型キャスタとして用いるのに適している。 The caster according to the present invention is suitable for use as a simple small caster in terms of structure and strength as compared with wheels of automobiles and bicycles, and is not limited thereto. Is suitable for use as a small caster of about 70 mm to 200 mm.
図１は本発明に係るキャスタの１例の側面図である。
図１に示すキャスタＣＡは、車輪１を備えている。車輪１はハブ部１１とその周囲のリム部１２と該ハブ部及びリム部間をつなぐスポーク相当の板状部分１３を含んでおり、リム部１２の外周に外輪１４が嵌着されている。板状部分１３は両側面に強度保持のための凹凸を有している。
FIG. 1 is a side view of an example of a caster according to the present invention.
The caster CA shown in FIG. The wheel 1 includes a hub portion 11, a rim portion 12 around the hub portion 11, and a plate-like portion 13 corresponding to a spoke connecting between the hub portion and the rim portion, and an outer ring 14 is fitted on the outer periphery of the rim portion 12. The plate-like portion 13 has unevenness for maintaining strength on both side surfaces.
車輪１は、該車輪を間にして配置された一対の車輪支持フレーム２の下端部に車輪軸１０にて回転可能に支持されている。一対の車輪支持フレーム２は車輪１の上方まで延びており、車輪１の上方において、車輪軸１０と平行な連結棒２１及び２２により連結されている。 The wheel 1 is rotatably supported by a wheel shaft 10 at the lower ends of a pair of wheel support frames 2 arranged with the wheel in between. The pair of wheel support frames 2 extend to above the wheel 1, and are connected above the wheel 1 by connecting rods 21 and 22 parallel to the wheel shaft 10.
一対の車輪支持フレーム２の上端部には車輪後方（図１において右側）から見て門形状の上部フレーム６が被せられている。上部フレーム６は車輪軸１０と平行な第１軸６１にて一対の車輪支持フレーム２に対し回動可能に連結されている。第１軸６１の両端部は、図２に示すように、車輪支持フレーム２を貫通して上部フレーム２の板状の縦部分の内側まで達しており、該板状縦部分の外側からボルトＢ１で該上部フレームに連結されている。なお、軸６１の各端部はフレーム２と６との間に配置されたスペーサｓを貫通している。また、上部フレーム６における６０はキャスタ組み立て時等において車輪支持フレーム２の連結棒２１を設ける部分に臨むことができる開口である。 A gate-shaped upper frame 6 is covered on the upper ends of the pair of wheel support frames 2 when viewed from the rear of the wheels (right side in FIG. 1). The upper frame 6 is rotatably connected to the pair of wheel support frames 2 by a first shaft 61 parallel to the wheel shaft 10. As shown in FIG. 2, both end portions of the first shaft 61 pass through the wheel support frame 2 and reach the inside of the plate-like vertical portion of the upper frame 2, and bolts B1 from the outside of the plate-like vertical portion. And connected to the upper frame. Each end portion of the shaft 61 passes through a spacer s disposed between the frames 2 and 6. Further, 60 in the upper frame 6 is an opening that can face a portion where the connecting rod 21 of the wheel support frame 2 is provided when the caster is assembled.
上部フレーム６の上端部である平坦板状部分の内側下面は平坦面に形成されている。該平坦面のうち一部６ａは後述する第１ストッパとして機能し、該一部６ａに続く後方側の残部６ｂは後述する第２ストッパとして機能する。 The inner lower surface of the flat plate-like portion that is the upper end portion of the upper frame 6 is formed as a flat surface. A part 6a of the flat surface functions as a first stopper described later, and a rear side remaining part 6b following the part 6a functions as a second stopper described later.
一対の車輪支持フレーム２のそれぞれの上端面は互いに角度αをなす（例えば２５°程度の角度をなす）二つの平坦面２ａ及び２ｂを含んでいる。一方の面２ａは車輪支持フレーム２を第１軸６１を中心に上部フレーム６に対し図１において左側へ（時計方向に）相対回動させることで、上部フレーム６の上端部下面の一部６ａ（第１ストッパ６ａ）に当接する第１当接部として機能する。第１当接部２ａが第１ストッパ６ａに当接することで、上部フレーム６に対する車輪支持フレーム２のそれ以上の時計回り方向の相対回動は阻止され、車輪支持フレーム２は上部フレーム６に対し第１の位置をとる。図１には車輪支持フレーム２が該第１位置をとっている様子が示されている。 Each upper end surface of the pair of wheel support frames 2 includes two flat surfaces 2a and 2b that form an angle α with each other (for example, an angle of about 25 °). One surface 2a is formed by rotating the wheel support frame 2 relative to the upper frame 6 about the first shaft 61 leftward in FIG. It functions as a first contact portion that contacts the (first stopper 6a). When the first abutting portion 2a abuts on the first stopper 6a, the wheel support frame 2 is prevented from further rotating in the clockwise direction with respect to the upper frame 6, so that the wheel support frame 2 is in contact with the upper frame 6. Take the first position. FIG. 1 shows a state in which the wheel support frame 2 is in the first position.
一対の車輪支持フレーム２のそれぞれの上端面２ａ、２ｂのうち面２ｂは車輪支持フレーム２を第１軸６１を中心に上部フレーム６に対し図１において右側へ（反時計方向に）相対回動させることで、上部フレーム６の上端部下面の残部６ｂ（第２ストッパ６ｂ）に当接する第２当接部として機能する。第２当接部２ｂが第２ストッパ６ｂに当接することで、上部フレーム６に対する車輪支持フレーム２のそれ以上の反時計回り方向の相対回動は阻止され、車輪支持フレーム２は上部フレーム６に対し第２の位置をとる。図７に車輪支持フレーム２が該第２位置をとっている様子を示す。 Of the upper end surfaces 2a and 2b of the pair of wheel support frames 2, the surface 2b rotates the wheel support frame 2 relative to the upper frame 6 about the first shaft 61 to the right in FIG. 1 (counterclockwise). By doing so, it functions as a second contact portion that contacts the remaining portion 6b (second stopper 6b) on the lower surface of the upper end portion of the upper frame 6. Since the second contact portion 2b contacts the second stopper 6b, further relative rotation of the wheel support frame 2 with respect to the upper frame 6 in the counterclockwise direction is prevented, and the wheel support frame 2 is attached to the upper frame 6. The second position is taken. FIG. 7 shows a state where the wheel support frame 2 is in the second position.
第１軸６１の中心線Ｃ１と車輪軸１０の中心線Ｃ２の双方に垂直でそれら中心線を結ぶ線６ｃと車輪軸中心線Ｃ２を通り上部フレーム６の前記第１、第２ストッパを形成している平坦面６ａ、６ｂを含む面に垂直な線１ｃとがなす角度α’は前記車輪支持フレーム２の二つの面２ａ、２ｂがなす角度αより僅かに大きく設定してある（例えば、αを２５°とするとα’は２５．８２°というように設定してある）。 The first and second stoppers of the upper frame 6 are formed through a line 6c and a wheel axis center line C2 that are perpendicular to both the center line C1 of the first shaft 61 and the center line C2 of the wheel shaft 10 and connect the center lines. The angle α ′ formed by the line 1c perpendicular to the plane including the flat surfaces 6a and 6b is set to be slightly larger than the angle α formed by the two surfaces 2a and 2b of the wheel support frame 2 (for example, α If α is 25 °, α ′ is set to 25.82 °).
キャスタＣＡは車輪支持フレーム２と上部フレーム６とを第１軸６１を中心とする互いに反対の回動方向へ付勢するバネ機構を備えている。
該バネ機構は巻きバネ６３を含んでいる。巻きバネ６３は一端部が前記車輪支持フレーム２の連結棒２１の下面側で支持され、そこから延びて第１軸６１を周回して他端部が上部フレーム６の上端部である平坦板状部分の内側下面のうち面６ｂで支持されている。すなわち、この巻きバネ６３、その端部を支持する連結棒２１及び上部フレーム６の部分並びに第１軸６１はバネ機構を構成している。
The caster CA is provided with a spring mechanism that urges the wheel support frame 2 and the upper frame 6 in directions opposite to each other about the first shaft 61.
The spring mechanism includes a winding spring 63. One end portion of the winding spring 63 is supported on the lower surface side of the connecting rod 21 of the wheel support frame 2, extends from there and circulates around the first shaft 61, and the other end portion is a flat plate shape that is the upper end portion of the upper frame 6. It is supported by the surface 6b among the inner lower surfaces of the portions. That is, the winding spring 63, the connecting rod 21 supporting the end portion thereof, the upper frame 6 and the first shaft 61 constitute a spring mechanism.
該バネ機構におけるバネ６３の作用で、車輪支持フレーム２と上部フレーム６とは第１軸６１を中心とする互いに反対の回動方向へ付勢され、該バネに抗して車輪支持フレーム２と上部フレーム６とを相対的に回す力が作用しないときには、車輪支持フレーム２の第１当接部２ａが上部フレーム６の第１ストッパ６ａに当接して車輪支持フレーム２が上部フレーム６に対し前記図１に示す第１位置をとる。 Due to the action of the spring 63 in the spring mechanism, the wheel support frame 2 and the upper frame 6 are urged in opposite rotational directions around the first shaft 61, and the wheel support frame 2 is resisted against the spring. When the force for rotating the upper frame 6 relatively does not act, the first contact portion 2a of the wheel support frame 2 contacts the first stopper 6a of the upper frame 6 so that the wheel support frame 2 is in contact with the upper frame 6. The first position shown in FIG. 1 is taken.
上部フレーム６は、さらに、第１軸６１と車輪１の外周面との間に車輪軸１０と平行に配置された第２軸６２も備えている。軸６２の両端部は、図２に示すように、車輪支持フレーム２に設けられた円弧形状に延びる長孔２３を貫通して上部フレーム２の板状の縦部分の内側まで達しており、該板状縦部分の外側からボルトＢ２で該上部フレームに連結されている。第２軸６２は、車輪支持フレーム２と上部フレーム６が軸６１を中心に相対回動するとき、車輪支持フレーム２に設けられた該長孔２３に沿って該フレーム２に対し動くことができる。 The upper frame 6 further includes a second shaft 62 disposed in parallel with the wheel shaft 10 between the first shaft 61 and the outer peripheral surface of the wheel 1. As shown in FIG. 2, both ends of the shaft 62 pass through a long hole 23 extending in an arc shape provided in the wheel support frame 2 and reach the inside of the plate-like vertical portion of the upper frame 2. It is connected to the upper frame by a bolt B2 from the outside of the plate-like vertical portion. The second shaft 62 can move relative to the frame 2 along the elongated hole 23 provided in the wheel support frame 2 when the wheel support frame 2 and the upper frame 6 rotate relative to each other about the shaft 61. .
第２軸６２には一対の車輪支持フレーム２の間において、一方向クラッチ６４を介して制動輪（摩擦制動輪）６５が装着されている。制動輪６５は第１軸６１と車輪１の外周面との間に配置されている。
制動輪６５は少なくとも外周層が圧縮可能の弾性材料（例えばゴム）で形成されている。
A braking wheel (friction braking wheel) 65 is mounted on the second shaft 62 via a one-way clutch 64 between the pair of wheel support frames 2. The brake wheel 65 is disposed between the first shaft 61 and the outer peripheral surface of the wheel 1.
The brake wheel 65 is formed of an elastic material (for example, rubber) whose outer peripheral layer is compressible.
制動輪６５は、一方向クラッチ６５のために、図１において時計方向回り（ＣＷ）の回転は許されるが、反時計方向回りの回転は阻止される。
図１に示すように、バネ６３の付勢力も手伝って車輪支持フレーム２が上部フレーム６に対して第１位置をとっているときは、車輪１から僅かに離隔している。
Due to the one-way clutch 65, the brake wheel 65 is allowed to rotate clockwise (CW) in FIG. 1, but is prevented from rotating counterclockwise.
As shown in FIG. 1, when the wheel support frame 2 is in the first position with respect to the upper frame 6 with the help of the urging force of the spring 63, it is slightly separated from the wheel 1.
しかし、バネ６３の付勢力に抗して車輪支持フレーム２が上部フレーム６に対して前記第１位置から図７に示す第２位置の方へ相対的に回動し始めるとすぐに（第２位置をとるよりも前から）制動輪６５が車輪１に接触し、その状態では、車輪１の反時計方向回り（図においてＣＣＷ）の正転及びそれに伴う制動輪の回転は許されるが、車輪１の時計方向回り（図においてＣＷ）の逆転及びそれに伴う制動輪６５の回転は、一方向クラッチ６４と制動輪６５と車輪１との相互摩擦力とで阻止される。 However, as soon as the wheel support frame 2 starts to rotate relative to the upper frame 6 from the first position toward the second position shown in FIG. The brake wheel 65 comes into contact with the wheel 1 (before the position is reached), and in that state, the wheel 1 is allowed to rotate counterclockwise (CCW in the drawing) and the rotation of the brake wheel is accompanied by the rotation. 1 is rotated in the clockwise direction (CW in the drawing) and the rotation of the braking wheel 65 is prevented by the mutual frictional force of the one-way clutch 64, the braking wheel 65, and the wheel 1.
キャスタＣＡでは、上部フレーム６からアーム部材３が横方向に突設され、該アーム部材に設けた軸受け部３１に上下方向軸４が回転可能に装着され、該軸４の上端部に板状の取付け部材５が設けられている。取付け部材５には、図３に示すように、これをキャスタ取付け対象物品へボルト留めするためのボルト通し孔５１が形成されている。 In the caster CA, the arm member 3 protrudes laterally from the upper frame 6, and the vertical shaft 4 is rotatably mounted on a bearing portion 31 provided on the arm member, and a plate-like shape is formed on the upper end portion of the shaft 4. An attachment member 5 is provided. As shown in FIG. 3, the attachment member 5 is formed with a bolt through hole 51 for bolting it to an article to be caster attached.
車輪支持フレーム２が上部フレーム６に対し図１に示す第１位置にあるとき、車輪１の回転中心線Ｃ２を含んで上下方向軸４の回転中心線４ｃに平行な面と該回転中心線４ｃとは距離Ｘ隔たっている。 When the wheel support frame 2 is in the first position shown in FIG. 1 with respect to the upper frame 6, a plane parallel to the rotation center line 4c of the vertical shaft 4 including the rotation center line C2 of the wheel 1 and the rotation center line 4c. And a distance X apart.
キャスタＣＡは既述のとおり様々のキャスタ取付け対象物品に取り付けて用いることができるが、例えば図４に示すように、手押し車１０の部品である矩形状の荷台１０１の下面４隅のそれぞれに取付け部材５をボルトで固定することで４個取り付けて手押し車１０を形成できる。荷台１０１の後端部には手押し用アーム１０２が立設されている。 As described above, the caster CA can be used by being attached to various caster-attached articles. For example, as shown in FIG. 4, the caster CA is attached to each of the four corners of the lower surface of the rectangular loading platform 101 that is a part of the handcart 10. Four wheelbarrows 10 can be formed by attaching four members 5 by fixing them with bolts. A hand pushing arm 102 is erected on the rear end portion of the loading platform 101.
この手押し車１０によると、荷台１０１に荷物Ｗを積み、手押し用アーム１０２を手押し車１０を進めようとする例えば矢印Ａの水平方向に押して、各キャスタＣＡの車輪１を走行路Ｆ上に正転（ＣＣＷ方向回転）で転動させながら該矢印Ａ方向に前進させることができ、また、必要に応じ反対方向へ後退させることもできる。 According to the wheelbarrow 10, loading luggage W in the carrier 101 by pressing the hand arm 102 when you Susumeyo the pushing vehicle 10 manually, for example, in the horizontal direction of the arrow A, the wheel 1 running path on F each caster CA It can be moved forward in the direction of arrow A while rolling forward (CCW direction rotation), and can be moved back in the opposite direction as necessary.
手押し車１０を押し進めるとき、或いは後退させるとき、各キャスタＣＡにおいて車輪１及びその支持フレーム２が取付け部材５に対し軸４にて回動可能であることと、軸４の回転中心線４ｃと車輪の回転中心線Ｃ２の隔たり距離Ｘにより、車輪１の回転中心線Ｃ２が手押し車１０を移動させる方向において軸４の回転中心線４ｃの後方に位置せしめられ、それにより手押し車１０を方向性良好に容易に移動させることができる。 When pushing the wheelbarrow 10 forward or backward, in each caster CA, the wheel 1 and its support frame 2 can be rotated by the shaft 4 with respect to the mounting member 5, and the rotation center line 4c of the shaft 4 and the wheel The rotation center line C2 of the wheel 1 causes the rotation center line C2 of the wheel 1 to be positioned behind the rotation center line 4c of the shaft 4 in the direction in which the handcart 10 is moved. Can be moved easily.
キャスタＣＡによると、図４に示すように、車輪１を進行させようとする目的方向Ａにおいて車輪軸１０の回転中心線Ｃ２の後方に第１軸６１の中心線Ｃ１が位置する状態で車輪１を平坦走行路Ｆに沿って正転させつつ前進させることができ、その状態では前記バネ機構のバネ６３による付勢力も手伝って車輪支持フレーム２が前記第１位置（図１、図４に示す位置）をとる。この状態では車輪１は目的方向に進めるための正転も、逆転もできる。 According to the caster CA, as shown in FIG. 4, the wheel 1 with the center line C1 of the first shaft 61 positioned behind the rotation center line C2 of the wheel shaft 10 in the target direction A in which the wheel 1 is to travel. Can be moved forward along the flat travel path F. In this state, the wheel support frame 2 is moved to the first position (shown in FIGS. 1 and 4) with the help of the urging force of the spring 63 of the spring mechanism. Position). In this state, the wheel 1 can be rotated forward and backward to advance in the target direction.
そして車輪１の正転前進において平坦走行路Ｆに対する凸段差部ｆがあると図５に示すように車輪１はこれに行き当たる。このときキャスタＣＡが従来タイプのキャスタであると仮定すると、図１０に示す従来例と同様に、車輪１は凸段差部ｆと車輪１との接触位置Ｃ３から車軸１０方向の反力Ｒ１を受ける。そしてこの反力Ｒ１の上向き分力（ここでは垂直分力）Ｕ１に相当する大きさの力が車輪１を凸段差部ｆに乗り上げさせようとする力として作用するが、車輪１の大きさからすると反力Ｒ１方向と上向き分力Ｕ１方向とがなす角度θ１が大きいので、この力Ｕ１は該大きい角度θ１に応じた小さい力にすぎず、車輪１は段差部ｆに乗り上がり難い。 If there is a convex stepped portion f with respect to the flat travel path F during forward rotation of the wheel 1, the wheel 1 comes into contact with this as shown in FIG. 5. Assuming that the caster CA is a conventional caster at this time, the wheel 1 receives a reaction force R1 in the direction of the axle 10 from the contact position C3 between the convex stepped portion f and the wheel 1 as in the conventional example shown in FIG. . A force having a magnitude corresponding to the upward component force (in this case, a vertical component force) U1 of the reaction force R1 acts as a force for causing the wheel 1 to ride on the convex stepped portion f. Then, since the angle θ1 formed by the reaction force R1 direction and the upward component force U1 direction is large, the force U1 is only a small force corresponding to the large angle θ1, and the wheel 1 is unlikely to ride on the stepped portion f.
しかしながら、キャスタＣＡによると、凸段差部ｆに車輪１が接触している状態で荷台１０１を、従って上部フレーム６を目的方向Ａにさらに進めることで車輪支持フレーム２を上部フレーム６に対し第１軸６１を中心に前記第１位置から第２位置をとる方向へ相対的に後方回動させて制動輪６５を車輪１の外周面に接触させることができ、これにより車輪１の逆転及びそれに伴う制動輪６５の回転が阻止され、恰も車輪１と車輪支持フレーム２とが一体化したごとき状態を生じさせることができる。 However, according to the caster CA, the wheel support frame 2 is first moved with respect to the upper frame 6 by further advancing the loading platform 101 in a state where the wheel 1 is in contact with the convex stepped portion f, and thus the upper frame 6 in the target direction A. The brake wheel 65 can be brought into contact with the outer peripheral surface of the wheel 1 by relatively rotating backward about the shaft 61 in the direction from the first position to the second position. Rotation of the brake wheel 65 is prevented, and a state where the wheel 1 and the wheel support frame 2 are integrated can be generated.
そしてこの状態でさらに上部フレーム６を目的方向Ａに前進させることで、図６に示すように車輪支持フレーム１を上部フレーム６に対し第１軸６１を中心に相対的に後方回動させつつ、凸段差部ｆと車輪１との接触位置Ｃ３を中心に第１軸６１を前方へ図６においてβ方向に回動させて車輪１を凸段差部ｆに乗り上げ開始させることができる。 In this state, the upper frame 6 is further advanced in the target direction A, so that the wheel support frame 1 is rotated backward relative to the upper frame 6 around the first shaft 61 as shown in FIG. The first shaft 61 can be rotated forward in the β direction in FIG. 6 around the contact position C3 between the convex stepped portion f and the wheel 1 to start riding the wheel 1 on the convex stepped portion f.
このとき、車輪１と凸段差部ｆとが接触している位置Ｃ３から第１軸６１の中心Ｃ１へ向かう反力Ｒ２が生じ、その反力Ｒ２の上向き分力Ｕ２に相当する力が車輪１を凸段差部ｆに乗り上げ開始させるのであるが、反力Ｒ２と上向き分力Ｕ２とがなす角度はθ２（＜θ１）となり、該上向き分力Ｕ２は、キャスタＣＡに、これを平坦走行路Ｆ上を前進させるときに加える力と同程度の力Ｐが加えられているときでも、車輪支持フレーム２が従来のように上部フレーム６に対して相対回動できないとした場合と比べると大きいものとなり（Ｕ２＞Ｕ１）、これにより車輪１はそれだけ容易に凸段差部ｆに乗り上がり開始できる。 At this time, a reaction force R2 is generated from a position C3 where the wheel 1 and the convex stepped portion f are in contact toward the center C1 of the first shaft 61, and a force corresponding to the upward component force U2 of the reaction force R2 is applied to the wheel 1. On the convex stepped portion f, the angle formed by the reaction force R2 and the upward component force U2 is θ2 (<θ1), and the upward component force U2 is applied to the caster CA on the flat travel path F. Even when a force P similar to the force applied when moving up is applied, the wheel support frame 2 is larger than the case where the wheel support frame 2 cannot rotate relative to the upper frame 6 as in the prior art. (U2> U1), the wheel 1 can thus easily start climbing on the convex stepped portion f.
観点を変えれば、恰も第１軸６１の中心Ｃ１から凸段差部ｆと車輪１との接触位置Ｃ３に至る長さＬを半径とする大きい車輪を凸段差部ｆに乗り上げさせるかの如くでもあり、それだけ容易に車輪１を凸段差部ｆに乗り上げさせることができる。
なお、第１軸６１の中心は、図５に示すように、車輪１を乗り上げさせようとする凸段差部ｆと車輪１との接触位置Ｃ３と車軸中心Ｃ１とを結ぶ線１ｃより前方側に位置していることが望ましい。
From another point of view, the kite is as if a large wheel having a radius L from the center C1 of the first shaft 61 to the contact position C3 between the convex stepped portion f and the wheel 1 is mounted on the convex stepped portion f. Thus, the wheel 1 can be easily mounted on the convex stepped portion f.
As shown in FIG. 5, the center of the first shaft 61 is located on the front side of a line 1c that connects the contact position C3 between the convex stepped portion f on which the wheel 1 is to be climbed and the wheel 1 and the axle center C1. It is desirable to be located.
このようにして図７に示すように車輪支持フレーム２の後方回動により車輪支持フレーム２が上部フレーム６に対する前記第２位置をとると、車輪１が制動輪６５による逆転阻止状態で正転可能となり、車輪を前進させる力Ｐは再び車軸１０に作用するようになる。このとき、前記角度α＜α’の関係から、第１軸６１の中心Ｃ１が車輪１の回転中心線Ｃ２の真上より僅かに後方に位置することになる。
また、このとき凸段差部ｆと車輪１との接触位置Ｃ３から車軸１０へ向かう反力Ｒ３の上向き分力はＵ３となり、両反力方向がなす角度はθ３（＜θ１）となり、分力Ｕ３に相当する大きい力で車輪１が凸段差部ｆに容易にさらに乗り上がるようになる。
In this way, when the wheel support frame 2 takes the second position with respect to the upper frame 6 by the rearward rotation of the wheel support frame 2 as shown in FIG. Thus, the force P for moving the wheel forward acts on the axle 10 again. At this time, from the relationship of the angle α <α ′, the center C1 of the first shaft 61 is located slightly behind the rotation center line C2 of the wheel 1.
At this time, the upward component force R3 from the contact position C3 between the convex stepped portion f and the wheel 1 toward the axle 10 is U3, the angle formed by both reaction force directions is θ3 (<θ1), and the component force U3 The wheel 1 easily gets on the convex stepped portion f with a large force corresponding to.
車輪１が凸段差部ｆに乗り上がると、車輪１の回転中心線Ｃ２の真上より後方に第１軸６１の中心Ｃ１が位置しているので、車輪支持フレーム２が再び上部フレーム６に対する前記第１位置に復帰することができる。 When the wheel 1 rides on the convex stepped portion f, since the center C1 of the first shaft 61 is located behind the rotation center line C2 of the wheel 1, the wheel support frame 2 is again connected to the upper frame 6. It is possible to return to the first position.
前記凸段差部ｆが低いものであるときは、車輪支持フレーム２が上部フレーム６に対し図１に示す第１位置をとったまま、或いは車輪支持フレーム２が僅かに後方へ回動して未だ前記第２位置をとらない状態で車輪１が凸段差部ｆに乗り上がれることもあり得るが、それはそれでかまわない。 When the convex stepped portion f is low, the wheel support frame 2 remains in the first position shown in FIG. 1 with respect to the upper frame 6, or the wheel support frame 2 is slightly rotated rearward. Although the wheel 1 may ride on the convex stepped portion f without taking the second position, it does not matter.
図５から分かるように、キャスタＣＡを例えば荷台１０１に取り付けて走行路Ｆ上に配置した状態では、たとえバネ６３がなくても、上方からの荷重により車輪支持フレーム２は上部フレーム６に対し、フレーム２の第１当接部２ａがフレーム６の第１ストッパ６ａに当接した第１位置をとることができるから、バネ６３はなくても構わない。しかし、バネ６３を設けておくことで、例えば荷台１０１を持ち上げてキャスタＣＡを路面Ｆから浮かせたときでも、車輪支持フレーム２及び車輪１の上部フレーム２に対する自由な揺動によるガタつきを抑制して扱い易くすることができる。 As can be seen from FIG. 5, in the state where the caster CA is attached to the loading platform 101 and disposed on the traveling path F, for example, even if there is no spring 63, the wheel support frame 2 with respect to the upper frame 6 due to the load from above. Since the first position where the first contact portion 2a of the frame 2 is in contact with the first stopper 6a of the frame 6 can be taken, the spring 63 may not be provided. However, by providing the spring 63, for example, even when the loading platform 101 is lifted and the caster CA is lifted from the road surface F, rattling due to free swinging of the wheel support frame 2 and the upper frame 2 of the wheel 1 is suppressed. Can be handled easily.
本発明は、人力等で移動させる物品等に取り付けて用いるキャスタであって、凸段差部に車輪を容易に乗り上げさせることができるキャスタ及び該キャスタを取り付けた物品を提供することに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a caster that is used by being attached to an article or the like that is moved by human power or the like, and can be used to provide a caster that can easily ride a wheel on a convex step portion and an article to which the caster is attached.
ＣＡ キャスタ
１ 車輪
１０ 車輪軸
１１ ハブ部
１２ リム部
１３ スポーク相当の板状部分
１４ 外輪
２ 車輪支持フレーム
２ａ 第１当接部
２ｂ 第２当接部
２１、２２ 連結棒
６ 上部フレーム
６ａ 第１ストッパ
６ｂ 第２ストッパ
６０ 開口
６１ 第１軸
６２ 第２軸
６３ 巻きバネ
Ｂ１、Ｂ２ ボルト
ｓ スペーサ
Ｃ１ 第１軸６１の中心線
Ｃ２ 車輪軸１０の中心線
Ｃ３ 車輪と凸段差部との接触位置
６４ 一方向クラッチ
６５ 制動輪
３ アーム部材
３１ 軸受け部
４ 上下方向軸
５ 取付け部材
５１ ボルト通し孔
１０ 手押し車
１０１ 荷台
１０２ 手押し用アーム
Ｗ 荷物
Ｆ キャスタ走行路
ｆ 凸段差部
CA caster 1 wheel 10 wheel shaft 11 hub part 12 rim part 13 plate-like part 14 corresponding to spoke outer ring 2 wheel support frame 2a first contact part 2b second contact part 21, 22 connecting rod 6 upper frame 6a first stopper 6b Second stopper 60 Opening 61 First shaft 62 Second shaft 63 Winding springs B1, B2 Bolts Spacer C1 Center line C2 of first shaft 61 Center line C3 of wheel shaft 10 Contact position 64 between the wheel and the convex stepped portion Direction clutch 65 Braking wheel 3 Arm member 31 Bearing portion 4 Vertical shaft 5 Mounting member 51 Bolt through hole 10 Wheelbarrow 101 Cargo load carrier 102 Arm for pushing hand W Baggage F Caster traveling path f Convex step portion
Claims (3)
該車輪を車輪軸にて回転可能に支持するとともに上方へ延び上がった車輪支持フレームと、
該車輪支持フレームの上端部に前記車輪軸と平行な第１軸にて該車輪支持フレームに対し相対的に回動可能に連結された上部フレームと、
前記第１軸と前記車輪の外周面との間に前記車輪軸と平行に配置され、前記上部フレームに支持された第２軸と、
該第２軸に一方向クラッチを介して支持され、前記第１軸と前記車輪の外周面との間に配置された制動輪とを備えており、
前記上部フレームは前記車輪支持フレームの該上部フレームに対する相対的回動を停止させるための第１ストッパ及び第２ストッパを備えており、
前記車輪支持フレームは前記上部フレームの第１ストッパに当接して該車輪支持フレームを該上部フレームに対する第１位置におくための第１当接部と、該上部フレームの第２ストッパに当接して該車輪支持フレームを該上部フレームに対する第２位置におくための第２当接部とを備えており、
前記制動輪は、前記車輪支持フレームが前記上部フレームに対し前記第１位置をとるときは前記車輪外周面から離隔しており、該車輪支持フレームが該上部フレームに対し該第１位置より前記第２位置をとる方向へ相対回動すると該第２位置をとるときも含め前記車輪外周面に接触して前記一方向クラッチにより該車輪の正転及びそれに伴う自身の回転は許すが該車輪の逆転及びそれに伴う自身の回転を阻止できるものであり、
前記車輪支持フレームが前記上部フレームに対し前記第１位置をとる状態で前記車輪を前進させようとする目的方向に該目的方向において前記車輪軸の回転中心線より後方に前記第１軸の中心線が位置する状態で平坦走行路に沿って正転させつつ前進させることができ、該車輪の正転前進において該車輪が前記平坦走行路に対する凸段差部に行き当たると、該凸段差部に該車輪が接触している状態で前記上部フレームを前記目的方向にさらに進めることで前記車輪支持フレームを該上部フレームに対し前記第１位置から第２位置をとる方向へ相対的に後方回動させて前記制動輪を前記車輪外周面に接触させることができ、該制動輪が該車輪外周面に接触している状態でさらに前記上部フレームを目的方向に進めることで該車輪支持フレームを該上部フレームに対し相対的に後方回動させつつ該車輪を該凸段差部に乗り上げ開始させることができ、該車輪支持フレームの後方回動により該車輪支持フレームが該上部フレームに対する第２位置をとると、該車輪が前記制動輪による逆転阻止状態で正転可能となり、該車輪が前記凸段差部に乗り上がると該車輪支持フレームが前記上部フレームに対する前記第１位置をとることができることを特徴とするキャスタ。 Wheels,
A wheel support frame that supports the wheel rotatably on a wheel shaft and extends upward;
An upper frame connected to the upper end of the wheel support frame so as to be rotatable relative to the wheel support frame on a first axis parallel to the wheel axis;
A second shaft disposed parallel to the wheel shaft between the first shaft and the outer peripheral surface of the wheel, and supported by the upper frame;
A brake wheel supported on the second shaft via a one-way clutch and disposed between the first shaft and the outer peripheral surface of the wheel;
The upper frame includes a first stopper and a second stopper for stopping relative rotation of the wheel support frame with respect to the upper frame,
The wheel support frame contacts the first stopper of the upper frame and contacts the first contact portion for placing the wheel support frame in the first position relative to the upper frame and the second stopper of the upper frame. A second abutment portion for placing the wheel support frame in a second position relative to the upper frame;
The brake wheel is separated from the outer peripheral surface of the wheel when the wheel support frame is in the first position with respect to the upper frame, and the wheel support frame is separated from the first position from the first position. When the two-position relative rotation is performed, the wheel outer peripheral surface is contacted even when the second position is taken, and the one-way clutch allows normal rotation of the wheel and its own rotation, but reverse rotation of the wheel. And it can prevent its own rotation,
A center line of the first axis behind the rotation center line of the wheel shaft in the target direction in the target direction in which the wheel support frame is in the first position with respect to the upper frame. Can be moved forward along the flat travel path in a state where is located, and when the wheel hits the convex stepped portion with respect to the flat travel path during forward rotation of the wheel, By further advancing the upper frame in the target direction while the wheels are in contact, the wheel support frame is rotated backward relative to the upper frame in the direction from the first position to the second position. The brake wheel can be brought into contact with the outer peripheral surface of the wheel, and the wheel support frame is further moved forward in the target direction with the brake wheel in contact with the outer peripheral surface of the wheel. The wheel can be started to ride on the convex step portion while being rotated backward relative to the upper frame, and the wheel support frame takes a second position relative to the upper frame by the backward rotation of the wheel support frame. And the wheel is capable of normal rotation in a state of preventing reverse rotation by the brake wheel, and the wheel support frame can take the first position with respect to the upper frame when the wheel rides on the convex stepped portion. Casters to do.
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