(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転可能に支持する車軸を有するキャスター本体、複数の係合段部を周方向に連成し前記車輪の側面に同心円状に形成された環状係合段部および台車やワゴン等の被取付体にねじ結合により固定されるねじ部を有し前記キャスター本体に回転可能に配設される中空の旋回軸を備えた複数のキャスターと、
これら複数のキャスターの前記車輪の回転を制動させる制動操作とその制動を解除させる制動解除操作を手動操作させる手動操作部およびこの手動操作部の制動操作と制動解除操作に応じて複数の伝達ワイヤーを軸方向に往復動させる作動部を備えた操作ユニットと、
前記操作ユニットに連動可能に連結されて軸方向に往復動する複数の伝達ワイヤーと、
前記中空旋回軸の中空部を挿通する前記伝達ワイヤーの一端に接続されて前記中空旋回軸の中空部内に一部が軸方向に摺動可能に収容されるプランジャ、この中空旋回軸の中空部の開口内端より前記キャスターの車輪側へ突出する前記プランジャの内端部に所要角で揺動可能に連結される制動アーム、この制動アームの揺動端部に形成されて前記環状係合段部の係合段部に係脱可能に係合される係合爪、前記プランジャと制動アームの連結部に配設されてこの連結部の所要角を弾性的に保持するトーションばねおよび前記係合爪と係合段部の係合を解除する方向に前記プランジャを常時付勢する戻しばねを有する制動ユニットと、
を具備していることを特徴とするストッパー付きキャスター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、台車やワゴン等の被取付体に取り付けられるストッパー付きキャスターに係り、特に、キャスター本体の車輪の回転を停止（制動）させるストッパーを設けたストッパー付きキャスターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のストッパー付きキャスターの一例としては、台車やワゴン等の被取付体に複数のキャスターを設け、これら各キャスター毎に、キャスターの車輪の回転をロックして停止させるストッパー操作用のペダルやコ字状レバーをそれぞれ配設したものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
これらストッパー操作用のペダルやコ字状レバーは、これらをユーザーの足により踏み込むことにより、キャスターの車輪をロックする一方、上方へ踏み上げることにより、その制動を解除させることができるものである。
【０００４】
しかし、このストッパー操作用ペダルを備えた従来のストッパー付キャスターでは複数のキャスター毎にストッパー操作用のペダルをそれぞれ設けているので、ストッパー操作用のペダル毎に、ストッパー操作をしなければ台車全体の走行を停止（制動）させることができず、ストッパー（制動）操作とその制動解除操作が煩雑であり、制動に時間がかかるという課題がある。
【０００５】
また、ストッパー操作用のコ字状レバーを備えた他の従来のストッパー付きキャスターは、１つのストッパー操作用のコ字状レバーの操作力を複数のキャスターのストッパー駆動部に一斉に伝動する伝動機構を具備している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１６３０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記後者の従来のキャスターでは、伝動機構として、金属製のシャフトやバー、リンク等を使用したリンク機構を具備しているので、この伝動機構自体の構成が複雑になるうえに、全体の大型重量化やコスト増を招く、という課題がある。
【０００８】
また、ストッパー操作用のペダルやコ字状レバーが台車の底板等キャスターの近傍に配設されており、台車を使用するユーザーの手元ないしその近傍に配設されていないので、ストッパー操作用のペダルやコ字状レバーの操作が煩雑である、という課題もある。
【０００９】
また、ストッパー操作用のペダルやコ字状レバーは足踏み込み構造であるので、ユーザーの足で操作し易い台車やワゴン等の底部等に配設されることが多く、台車やワゴン等被取付体の種々の形状に適合し難いという課題がある。
【００１０】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、手動による制動操作およびその制動解除操作が容易で、かつ種々の形状の台車等の被取付体に取り付けることが可能な汎用性のあるストッパー付きキャスターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態に係るストッパー付きキャスターは、車輪を回転可能に支持する車軸を有するキャスター本体、複数の係合段部を周方向に連成し車輪の側面に同心円状に形成された環状係合段部および台車やワゴン等の被取付体にねじ結合により固定されるねじ部を有しキャスター本体に回転可能に配設される中空の旋回軸を備えた複数のキャスターを具備している。
【００１２】
また、これら複数のキャスターの車輪の回転を制動させる制動操作とその制動を解除させる制動解除操作を手動操作させる手動操作部およびこの手動操作部の制動操作と制動解
除操作に応じて複数の伝達ワイヤーを軸方向に往復動させる作動部を備えた操作ユニットと、操作ユニットに連動可能に連結されて軸方向に往復動する複数の伝達ワイヤーと、中空旋回軸の中空部を挿通する伝達ワイヤーの一端に接続されて中空旋回軸の中空部内に一部が軸方向に摺動可能に収容されるプランジャ、この中空旋回軸の中空部の開口内端よりキャスターの車輪側へ突出するプランジャの内端部に所要角で揺動可能に連結される制動アーム、この制動アームの揺動端部に形成されて環状係合段部の係合段部に係脱可能に係合される係合爪、プランジャと制動アームの連結部に配設されてこの連結部の所要角を弾性的に保持するトーションばねおよび係合爪と係合段部の係合を解除する方向に前記プランジャを常時付勢する戻しばねを有する制動ユニットと、を具備している。
【発明の効果】
【００１３】
実施形態によれば、操作ユニットの手動操作部で手動により制動操作またはその制動解除操作を行うと、これら制動操作力または制動解除操作力が複数の伝達ワイヤーにより複数の制動ユニットへ伝達される。このために、制動ユニットにより複数のキャスターの車輪の環状係合段部に係合部材が係合して車輪が制動される一方、その車輪の制動が解除されて車輪は走行可能になる。
【００１４】
すなわち、操作ユニットの手動操作部で簡単な手動操作をすることにより、複数のキャスターの車輪を制動し、または、その制動を解除することができる。
【００１５】
また、操作ユニットの操作力を制動ユニットへ伝達する伝達手段が可撓性を有する伝達ワイヤーであるので、この伝達ワイヤーを台車等の被取付体の形状に対応させて適宜撓曲させて取り付けることができる。このために、ストッパー付きキャスターの汎用性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るストッパー付きキャスターの全体の外観斜視図。
【図２】（ａ）は図１で示す実施形態に係るストッパー付きキャスターを取り付けた台車の側面図、（ｂ）は同（ａ）の右側面図。
【図３】（ａ）は図１で示す操作ユニットの制動操作時の一部切欠正面図、（ｂ）は同，操作ユニットの制動解除時の一部切欠正面図。
【図４】図１で示すキャスターの斜視図。
【図５】図１、図４等で示すキャスター本体のヘッドを縦断面で示す側面図。
【図６】（ａ）は図５で示すキャスターのロック解除時の側面図、（ｂ）は同，キャスターのロック時の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本実施形態を図面を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【００１８】
図１は本実施形態に係るストッパー付きキャスター１の全体構成を一部省略して示す斜視図である。この図１に示すようにストッパー付きキャスター１は、操作ユニット２に、金属製等で可撓性のある複数、例えば２本の伝達ワイヤー３，３を介して複数、例えば２台の合成樹脂製の第１のキャスター４，４を接続している。
【００１９】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、これら第１の２台のキャスター４，４は、同じく合成樹脂製の第２の２台のキャスター５，５と共に、被取付体の一例である金属製等の台車６の底部７の各角部外底面にそれぞれ配設されている。
【００２０】
すなわち、台車６は、底部７を、板金等により扁平有底角筒状に形成し、その底面の底板７ａの前側の左右の角部に左右一対の第２のキャスター５，５をそれぞれ配設し、後側
の左右の角部に左右一対の第１のキャスター４，４を配設している。
【００２１】
第１のキャスター４，４は、２本のワイヤー３，３にそれぞれ接続される、後述する制動ユニット８を具備している点で第２のキャスター５，５と構成が相違するが、これ以外の構成は、第２のキャスター５，５とほぼ同様の構成である。これら第１，第２のキャスター４，４、５，５は、金属製の各中空旋回軸９を有し、この中空旋回軸９の図１中上部外周には、所定構造のねじ溝を形成したねじ部９ａを形成している。
【００２２】
これら各中空旋回軸９のねじ部９ａは、台車６の底板７ａの各角部にて板厚方向に貫通する取付孔（図示せず）内を挿通して図中上方へ突出し、この突出部外周にナット１０が締め付けられて、第１，第２キャスター４，４、５，５が台車６の底板７ａに中空旋回軸９周りに旋回可能に取り付けられる。
【００２３】
台車６は、底部７の後端部（図２（ａ）では右端部）上に、例えば金属製円管をコ字状に折曲形成し、そのコ字状開口端部を取り付けた門形の取手部１１を設けている。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、この取手部１１の高さ方向中間部には板金状のクロスプレート１２が横架され、このクロスプレート１２の例えば後面（背面）の中央部等には操作ユニット２が配設されている。
【００２５】
図３（ａ），（ｂ）に示すように操作ユニット２は、例えば合成樹脂製の矩形の筺体ベース１３と、この筺体ベース１３の前面開口端に装着されて、この前面開口端を閉じる合成樹脂製のフロントパネル１４（図１参照）とを具備している。このフロントパネル１４上には手動操作部の一例であるノブ１５が回動可能に配設される。
【００２６】
図３（ａ），（ｂ）に示すようにノブ１５の内面（裏面）には回転軸１６が固着され、この回転軸１６には三日月状のカム１７の一端部が直結されている。このカム１７の外面には、矩形枠状のヨーク１８の開口部が摺動可能に外嵌され、カム１７の回動によりヨーク１８が図中上下方向に往復動し、ヨーク１８の図中下端部に接続された図中左右一対の伝達ワイヤー３，３が図中上下方向、すなわち軸方向に往復動する。カム１７とヨーク１８は筺体ベース１３内に配設されて作動部を構成している。なお、図３（ａ），（ｂ）中、符号１７ａはカム１７の回動下死点に配設されるストッパーである。
【００２７】
操作ユニット２のワーク１８に接続された左右一対の伝達ワイヤー３，３は、可撓性を有する合成樹脂製のアウターチューブ３ａ，３ａにより被覆され、台車６の取手部１１の下部や底部７に沿って添設され、後輪である左右一対の第１のキャスター４，４に設けた制動ユニット８に接続されている。なお、上述したように台車６の前側にある左右一対の第２のキャスター５，５は、この制動ユニット８を具備していない点で第１のキャスター４，４と相違しているが、これ以外は第１のキャスター４，４と同一の構成である。すなわち、第２のキャスター５，５は第１のキャスター４，４と同様に、左右一対の車輪５ａ，５ｂを有する双輪形に形成され、円筒状のヘッダ５ｇを有する。ヘッダ５ｇには上記中空旋回軸９が配設される。
【００２８】
図１，図４，図５に示すように、第１のキャスター４，４は、例えば左右一対の２つの車輪４ａ，４ｂを所要の間隔を置いて車軸４ｃ（図５参照）により連結する双輪形に形成されている。この車輪４ｃを回転可能に挿通させて支持する軸受４ｄは、キャスター本体４ｅのフェンダー４ｆに一体に連結されている。
【００２９】
キャスター本体４ｅは、ほぼ全体が合成樹脂により形成され、弾性を有する左右一対の車輪４ａ，４ｂの例えば上半部を被覆する円弧状のフェンダー４ｆを有し、このフェンダー４ｆの一端部（図４では左端部）には、図中上下方向に起立する円筒状のヘッド４ｇを一体に連成している。
【００３０】
図５に示すようにヘッド４ｇは、例えば金属製の中空旋回軸９の図５中下部を回転可能に挿通させる軸孔４ｉを形成している。
【００３１】
そして、このように構成された第１のキャスター４，４は、その走行を適宜制動するための制動ユニット８を設けている。すなわち、制動ユニット８は、中空旋回軸９に、その中心軸部を軸方向に貫通する中心孔９ｂを形成している。この中心孔９ｂは、その図５中、下半部に、上半部の孔径よりも大径の大径孔部９ｃを一体に連成している。この大径孔部９ｃには、円柱状のプランジャ１９を軸方向に摺動可能に挿入すると共に、このプランジャ１９を常時、図中下方へ押し下げるように付勢するコイル状の戻しばね２０を挿入している。戻しばね２０は、その図中上端を、中空旋回軸９の大径孔部９ｃの図中上端に係止させる一方、その図中下端を、プランジャ１９の図示省略の嵌合溝内に嵌合させて固定されている。
【００３２】
プランジャ１９は、その軸心部に、軸方向に貫通する貫通孔１９ａを形成する一方、その下端部には中空旋回軸９の大径孔部９ｃの開口下端よりも大径の大径端部１９ｂを形成している。
【００３３】
この大径端部１９ｂは、その内部に、貫通孔１９ａに連通し、かつこの貫通孔１９ａよりも大径の小室１９ｃを形成し、この小室１９ｃ内には、貫通孔１９ａよりも大径の係止ボール２１を収容している。係止ボール２１は、中空旋回軸９の中心孔９ｂを軸方向に挿通する伝達ワイヤー３の先端部（図５では下端部）に、ねじ結合等所要の取付手段により取り付けられている。この係止ボール２１と伝達ワイヤー３によりプランジャ１９を支持している。
【００３４】
そして、プランジャ１９の大径端部１９ｂには、図６で示す小軸２２により制動アーム２３を所定角度でほぼＶ字状に取り付けており、制動アーム２３と大径端部１９ｂ間に配設したトーションばね２４により制動アーム２３は小軸２２の中心軸回りに所要角揺動し得るように構成されている。
【００３５】
一方、図５，図６に示すように、各第１のキャスター４は、左右一対の車輪４ａ，４ｂの少なくとも一方の内側面に、例えば合成樹脂製の環状係合段部２５を固着している。
【００３６】
環状係合段部２５は、車輪４ａ，４ｂの直径よりも所定径小さい円環状の本体２５ａを有し、この円環状本体２５ａの内周面に、その中心側へ突出する複数の矩形凸部２５ｂ，２５ｂ，…を周方向に所要の間隔を置いて突設している。このために、周方向で隣り合う矩形凸部２５ｂ，２５ｂ同士の間には矩形溝２５ｃ，２５ｃ，…がそれぞれ形成され、矩形凸部２５ｂと矩形溝２５ｃが周方向に交互に形成されている。
【００３７】
そして、これら矩形溝２５ｃに係脱可能に係合する係合爪２３ａを、上記制動アーム２３の自由先端部に一体に形成している。この係止爪２３ａは、矩形溝２５ｃに遊び（バックラッシ）を持って係脱可能に係合すると共に、矩形凸部２５ｂの突出頂端に当接したときには、車輪４ａ，４ｂの回転に伴って、この矩形凸部２５ｂの頂端面を摺動して、隣設する矩形溝２５ｃ内に嵌入する形状と大きさに形成されている。
【００３８】
次に、このストッパー付きキャスター１の作用を説明する。
【００３９】
図１，図２（ｂ）で示す操作ユニット２のノブ１５が、例えば非制動位置（走行：ＧＯ）に回動操作されると、図３（ａ）に示すように、このノブ１５の回転軸１６により三日月状のカム１７が回動してストッパー１７ａに当接して停止し、横方向に傾動する。
【００４０】
このため、このカム１７に係合するヨーク１８が図３（ａ）中下方へ降下し、下死点に達するので、このヨーク１８に接続された左右一対の伝達ワイヤー３，３は、図５等で示す制動ユニット８の戻しばね２０のばね力により図中下方（軸方向下方）へ弾性的に引張られ、その状態が保持される。
【００４１】
これにより、図６（ａ）に示すように制動ユニット８のプランジャ１９が図中下方へ延伸し、このプランジャ１９にＶ字状に接続された制動アーム２３の全体がほぼＶ字状の形状を保持した状態で図中下方の非制動位置へ降下し、その位置に保持される。
【００４２】
このために、制動アーム２３の係合爪２３ａが環状係合段部２５の矩形溝２５ｃに係合されずにフリーになるので、車輪４ａ，４ｂは制動されずに走行可能になる。
【００４３】
一方、図１，図２（ｂ）で示す操作ユニット２のノブ１５が制動位置（制動：ＳＴＯＰ）に回動操作されると、図３（ｂ）に示すように、ノブ１５の回転軸１６により三日月状のカム１７が図中縦方向に起立する。
【００４４】
このために、このカム１７に係合するヨーク１８が図３（ｂ）中上方へ上昇し、上死点に達するので、このヨーク１８に接続された左右一対の伝達ワイヤー３，３は、図５等で示す制動ユニット８の戻しばね２０の引張力に抗して図中上方（軸方向上方）へ引張られ、この状態を保持する。
【００４５】
これにより、図６（ｂ）に示すように制動ユニット８のプランジャ１９が図中上方へ引き上げられる。このために、このプランジャ１９にＶ字状に接続された制動アーム２３の全体がほぼＶ字状の形状を保持した状態で上昇する。
【００４６】
これにより、制動アーム２３の先端部の係合爪２３ａが環状係合段部２５の矩形溝２５ｃ内に嵌入し、車輪４ａ，４ｂの走行が制動される。この制動位置は、ヨーク１８の引き上げによる伝達ワイヤー３の上方への引張力と、戻しばね２０の下方への引張力が拮抗した状態で保持される。これにより、車輪４ａ，４ｂは制動される。
【００４７】
なお、この制動の際、車輪４ａ，４ｂの回転のタイミングにより、制動アーム２３の先端部の係合爪２３ａが環状係合段部２５の矩形溝２５ｃ内に直接嵌入されずに、矩形凸部２５ｂの頂端面に当接したときには、係合爪２３ａがトーションばね２４のばね力により、この矩形凸部２５ｂの頂端面上に弾性的に押圧されつつ摺動して、隣りの矩形溝２５ｃ内に押圧されて嵌入する。
【００４８】
この制動後、操作ユニット２のノブ１５を再び非制動位置（走行：ＧＯ）に回動操作すると、ヨーク１８が上死点から図３（ａ）に示すように下死点まで降下する。
【００４９】
すると、上述したように左右一対の伝達ワイヤー３，３が戻しばね２０のばね力により、図３（ａ）中下方へ引張られ、図６（ａ）に示すようにプランジャ１９が制動アーム２３とほぼＶ字状の形状を保持した状態で図中下方へ降下する。
【００５０】
このために、制動アーム２３の係合爪２３ａが係合していた矩形溝２５ｃから外れ、係合状態が解除されるので、車輪４ａ，４ｂは走行可能になる。
【００５１】
したがって、このストッパー付きキャスター１によれば、操作ユニット２のノブ１５を手動により単に回動操作するという簡単な操作により、車輪４ａ，４ｂを制動し、その制動を解除させることができる。
【００５２】
また、このストッパー付きキャスター１によれば、操作ユニット２の手動操作力を制動ユニット８へ伝達する伝達手段が小形軽量で安価なワイヤーよりなる伝達ワイヤー３，３であり、比較的に大重量で大形の金属製のロッドやリンクを有するリンク機構を使用しないので、小形軽量化とコスト低減とを図ることができる。
【００５３】
さらに、伝達ワイヤー３，３は可撓性を有するので、台車６の種々の形状に合わせて適宜撓曲することができる。このために、ストッパー付きキャスター１は、種々の形状の台車６等の被取付体に取り付けることができ、汎用性の向上を図ることができる。
【００５４】
また、このストッパー付きキャスター１によれば、操作ユニット２のノブ１５を台車６の中間の高さのクロスプレート１２に設けているので、このノブ１５をユーザーの手により制動操作またはその制動解除操作を容易に行うことができる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、操作ユニット２を、その手動操作部のノブ１５の回動操作により制動操作とその制動解除操作をするように構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば上記ノブ１５を、上下方向または左右方向に往復動可能の操作部に置換し、この操作部の上下方向または左右方向の往復動により、制動操作とその制動解除操作をするように構成してもよい。
【００５６】
これによれば、手動操作部の上下方向または左右方向等の軸方向往復動を、直接、伝達ワイヤー３の軸方向往復動に伝達できるので、操作部の構成を簡素化することができる。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、左右一対の車輪４ａ，４ｂの一方、例えば車輪４ａの内側面に、環状係合段部２５を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば左右一対の車輪４ａ，４ｂの両内側面に、環状係合段部２５をそれぞれ設け、これらの矩形溝２５ｃにそれぞれ係脱可能に係合する係合爪２３ａを、１本または２本の制動アーム２３にそれぞれ設けてもよい。これによれば、左右一対の車輪４ａ，４ｂをほぼ同時に制動できるので、いわゆる片効き等の不都合を防止し、制動の安定化を図ることができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、ストッパー付きキャスター１を台車６に組み付けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ワゴンやショッピングカート、キャリーバッグ、いす、テーブル、ベッド、移動棚等、キャスターを取り付けて移動することが可能な被取付体一般に適用することができる。
【００５９】
さらに、制動ユニット８は、伝達ワイヤー３，３の軸方向の往復動に応じて車輪４ａ，４ｂの走行を制動する一方、その制動を解除し得る構成であればよく、上記実施形態には限定されない。
【００６０】
以上、本発明の種々の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１…ストッパー付きキャスター、２…操作ユニット、３…伝達ワイヤー、４ａ，４ｂ…車輪、４ｃ…車軸、４ｅ…キャスター本体、６…台車、８…制動ユニット、９…中空旋回軸、９ａ…ねじ部、１５…ノブ、２３…制動アーム、２３ａ…係合爪、２４…トーションばね、２５…環状係合段部、２５ｂ…矩形凸部、２５ｃ…矩形溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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