(57)【要約】【課題】より小さな力で移動が可能な台車等を実現することができ、タイヤ欠け等の発生を防止することができるキャスタを提供する。【解決手段】車軸１０の回りに回転可能なホイール部２２と、当該ホイール部２２の外周部に嵌め込まれるタイヤ２４と、前記車軸１０を支持する支持部材３０と、前記車軸１０と平行な面内で前記支持部材３０を旋回可能に保持する取付プレート４０と、を備えたキャスタ１であって、前記ホイール部２２と前記タイヤ２４にて構成された径Ｄが同じ２個の車輪２０が、前記車軸１０にて同軸上に保持されており、それぞれの前記車輪２０が互いに独立して回転可能である。【選択図】図１
2008143204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸の回りに回転可能なホイール部と、
当該ホイール部の外周部に嵌め込まれるタイヤと、
前記車軸を支持する支持部材と、
前記車軸と平行な面内で前記支持部材を旋回可能に保持する取付プレートと、
を備えたキャスタであって、
前記ホイール部と前記タイヤにて構成された径が同じ２個の車輪が、前記車軸にて同軸上に保持されており、それぞれの前記車輪が互いに独立して回転可能である、
ことを特徴とするキャスタ。
【請求項２】
車軸の回りに回転可能なホイール部と、
当該ホイール部の外周部に嵌め込まれるタイヤと、
前記車軸を支持する支持部材と、
前記車軸と平行な面内で前記支持部材を旋回可能に保持する取付プレートと、
を備えたキャスタであって、
前記タイヤは、荷重に応じて変形及び復元する弾性体にて非中空状に形成されており、
前記タイヤの径方向に沿うタイヤ側面には、荷重で変形した変形部の逃げ場となる複数の逃げ溝が形成されている、
ことを特徴とするキャスタ。
【請求項３】
請求項２に記載のキャスタであって、
前記逃げ溝のそれぞれは、前記タイヤの外周部から中心に向かう方向に対して所定角度を有するように形成されている、
ことを特徴とするキャスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台車等に用いるキャスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の製造工場等の製造現場では、比較的重量のある種々の部品を台車に載せて牽引している。この場合、台車に載せる部品の総重量は、例えば１００［ｋｇ］以上となる場合もあり、耐荷重の大きなキャスタが台車の車輪に用いられている。
例えば、特許文献１に記載された従来技術では、車輪をロックする機構を有するキャスタを備えたブレーキキャスタ付運搬車が提案されている。
また、例えば、特許文献２に記載された従来技術では、キャスタを備え、不使用時には寸法を小さくすることができる運搬台車が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１３１００１号公報
【特許文献２】特開２００２−０６７９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１及び特許文献２に記載された従来技術では、台車の四隅に設けられた各キャスタは、耐荷重に応じて、大型化かつ幅広化したタイヤを備えたものが使用される。
特に、幅広なタイヤの場合、接地面積が大きくなるので、牽引等して台車を移動させる際、比較的大きな力が必要となる。また、台車では比較的半径の小さなコーナーを旋回する場合が多く、幅広なタイヤの場合、コーナーを旋回する際にタイヤ自身の内側部と外側部の回転差が大きくなり、比較的大きな力を必要とする。
また、通常、キャスタの車輪の外周部には、非中空タイヤ（タイヤ内部にタイヤ材質が充填されているタイヤ）が用いられており、荷重に応じて変形と復元を繰り返しており、ひび割れやタイヤ欠け等が発生する場合がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より小さな力で移動が可能な台車等を実現することができ、タイヤ欠け等の発生を防止することができるキャスタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのキャスタである。
請求項１に記載のキャスタは、車軸の回りに回転可能なホイール部と、当該ホイール部の外周部に嵌め込まれるタイヤと、前記車軸を支持する支持部材と、前記車軸と平行な面内で前記支持部材を旋回可能に保持する取付プレートと、を備えたキャスタであって、前記ホイール部と前記タイヤにて構成された径が同じ２個の車輪が、前記車軸にて同軸上に保持されており、それぞれの前記車輪が互いに独立して回転可能である。
【０００５】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのキャスタである。
請求項２に記載のキャスタは、車軸の回りに回転可能なホイール部と、当該ホイール部の外周部に嵌め込まれるタイヤと、前記車軸を支持する支持部材と、前記車軸と平行な面内で前記支持部材を旋回可能に保持する取付プレートと、を備えたキャスタであって、前記タイヤは、荷重に応じて変形及び復元する弾性体にて非中空状に形成されており、前記タイヤの径方向に沿うタイヤ側面には、荷重で変形した変形部の逃げ場となる複数の逃げ溝が形成されている。
【０００６】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのキャスタである。
請求項３に記載のキャスタは、請求項２に記載のキャスタであって、前記逃げ溝のそれぞれは、前記タイヤの外周部から中心に向かう方向に対して所定角度を有するように形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載のキャスタによれば、キャスタの車輪を、比較的幅の狭い２個のタイヤで構成する。１個のホイール部を有する幅広の従来キャスタに対して、２個のホイール部を有するので、ホイール部の強度は従来キャスタと同等以上である。また、タイヤの接地面積は小さくなるので、ころがり抵抗も小さく、本キャスタを台車等に用いた場合、より小さな力で移動が可能である。
更に、２個の車輪が同軸上にあるとともに独立して回転可能であるので、本キャスタを台車等に用いた場合、コーナーを旋回する際、それぞれの車輪の幅が狭いことに加えて、内側の車輪と外側の車輪が、それぞれ異なる回転数で回転できるので、半径の小さなコーナーでも、より小さな力で旋回することが可能である。
【０００８】
また、請求項２に記載のキャスタによれば、接地面積が小さくなった分、タイヤの接地部における単位面積当りの負荷（荷重）が増し、タイヤの変形量が比較的大きくなり、割れや欠けが発生する可能性がある。しかし、タイヤ側面に逃げ溝を形成して、変形部が適切に逃げられる場所を設けたことで、タイヤの割れや欠けを適切に防止することができる。
【０００９】
また、請求項３に記載のキャスタによれば、より適切にタイヤの割れや欠けを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明のキャスタ１の一実施の形態における概略外観図（斜視図）を示している。また、図２は、当該キャスタ１の正面図の例を示している。なお、各図におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交しており、Ｘ軸、Ｙ軸は水平方向を示しており、Ｚ軸は鉛直方向を示している。
【００１１】
●［キャスタ１の外観と構成（図１、図２）］
本発明のキャスタ１は、水平方向の軸ＨＪを回転軸とする車軸１０と、車軸１０の回りに回転可能なホイール部２２と、ホイール部２２の外周部に嵌め込まれるタイヤ２４と、車軸１０を支持する支持部材３０と、車軸１０と平行な面内（図１の例では、Ｘ−Ｙ平面内）で支持部材３０を旋回可能に保持する取付プレート４０とを備えている。なお、支持部材３０は、鉛直方向の軸ＶＪを回転軸として旋回可能であり、旋回軸４２及びベアリング部５０（図２参照）を介して取付プレート４０に保持されている。
キャスタ１には、ホイール部２２とタイヤ２４にて構成された２個の車輪２０が、車軸１０に同軸上に設けられている。また、２個の車輪２０の径Ｄは同一である。そして、同軸上に設けられた２個の車輪２０は、互いに独立して回転可能である。
【００１２】
従来のキャスタ（比較的耐荷重の大きなキャスタ）は、図２における幅Ｗのタイヤ及びホイール部を有した１個の車輪で構成されていたため、図２に示すキャスタ１よりも接地面積が大きく（幅広であるため）、ころがり抵抗もコーナー旋回時の内側と外側の回転差も大きかった。このため、従来のキャスタを取り付けた台車を直線的に移動させる場合も、コーナー旋回時の場合も、比較的大きな力を必要としていた。
しかし、図２に示すキャスタ１では、幅Ｗに対してタイヤ２４の幅は幅ＷＬ＋幅ＷＲであり、幅Ｗよりも小さく（幅ＷＬ＋幅ＷＲ＜幅Ｗ）、接地面積が小さいので、ころがり抵抗が小さく、図２に示すキャスタ１を取り付けた台車を直線的に移動させる場合、従来よりも小さな力で移動させることができる。
また、２個の車輪２０のそれぞれのタイヤ２４の幅ＷＬ、幅ＷＲは、従来のキャスタのタイヤ幅Ｗよりも非常に小さいので（幅ＷＬ＜幅Ｗ、幅ＷＲ＜幅Ｗ）、コーナー旋回時において、それぞれのタイヤ２４の内側と外側の回転差が小さくなり、回転差による抵抗が低減される。また、それぞれの車輪２０は異なる回転速度で回転できるため、コーナー半径に応じて、内側の車輪２０と外側の車輪２０が、それぞれ適切な回転速度で回転することができる。このため、従来よりもコーナー旋回時の抵抗が格段に低減され、半径の小さなコーナーであっても、小さな力で旋回できる。
【００１３】
また、ホイール部２２は、円盤状の１枚または２枚の部材で形成されているため、従来の車輪が１個のキャスタよりも、２個の車輪を備えた本実施の形態のキャスタ１のほうが、高い強度を有している。このため、ホイール部２２については、従来キャスタ以上の耐荷重特性を有している。
【００１４】
●［荷重が増加するタイヤ２４のタイヤ欠け等を防止する構成（図３）］
しかし、従来よりもタイヤ幅が狭くなった分、タイヤの単位面積当りの荷重が増加することになる。
本実施の形態にて説明するタイヤ２４は、中空タイヤでなく、非中空タイヤ（中までタイヤ材質の部材が充填されているタイヤ）である。タイヤ２４は弾性体（硬質ゴム等）にて形成されており、タイヤ２４が回転して地面に接地した部分が圧縮されて（荷重がかかると）変形し、さらに回転して変形部が地面から離れると（荷重がなくなって）復元する（タイヤ２４は、荷重に応じて変形及び復元する弾性体で形成されている）。
通常のタイヤでは、所定荷重以上の荷重がかかると、荷重に応じて変形した変形部と、荷重のかかっていない部分との形状の差によって、ひび割れやタイヤ欠け等が発生する（図３（Ａ）の２４Ａ部を参照）。
そこで、本実施の形態にて説明するキャスタ１では、図３（Ｂ）に示すように、タイヤ２４の径方向に沿うタイヤ側面に、逃げ溝Ｍを形成することで、ひび割れやタイヤ欠け等を適切に防止することができる。逃げ溝Ｍは、タイヤ２４の接地面には特に形成しなくてもよく、タイヤ側面に形成されていればよい。
【００１５】
発明者は、車輪２０の径Ｄが約２００［ｍｍ］、タイヤ２４の幅ＷＬ、ＷＲがそれぞれ約３０［ｍｍ］のキャスタ１の場合において、溝幅Ｈが約３［ｍｍ］、溝深さＦが約３［ｍｍ］のＶ溝にて逃げ溝Ｍを形成して良好な結果を得た。なお、逃げ溝Ｍの形状は、Ｖ溝に限定されず、Ｕ溝等、種々の形状で形成してもよく、荷重で変形したタイヤ２４の変形部の逃げ場としての空間が形成できるように構成されていればよい。
また、図３（Ｂ）の例では、逃げ溝Ｍを一定幅の直線状に形成しているが、特に直線状でなくてもよく、幅も一定でなく変形量が大きくなる部分の幅を局所的に大きくするようにしてもよい。
更に、発明者は、上記の場合において、タイヤ２４の外周部からタイヤ中心Ｐに向かう方向と逃げ溝Ｍとのなす角度（逃げ溝傾斜角θ）が、所定角度の場合に、良好な結果が得られることを確認した。上記の場合において、逃げ溝傾斜角θが、４５°の場合に、より良好な結果が得られた。
また、上記の確認は、逃げ溝Ｍの間隔Ｋを約４５［ｍｍ］として確認した。
なお、逃げ溝Ｍの寸法（幅、深さ等）や、形成する間隔等は、タイヤ２４の材質、耐荷重重量、タイヤ２４の直径及び幅等に応じて、適宜決定することができる。
【００１６】
本発明のキャスタ１は、本実施の形態で説明した外観、構成、寸法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
本実施の形態の説明では、キャスタ１に同一径の２個の車輪２０を同軸上に備えたが、キャスタ１に同一径の３個以上の車輪を同軸上に備えるように構成してもよい。
本実施の形態にて説明したキャスタ１は、台車の四隅に設ける用途に限定されず、種々の機器の車輪として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】キャスタ１の一実施の形態の概略外観図（斜視図）を説明する図である。
【図２】キャスタ１の一実施の形態の概略外観図（正面図）を説明する図である。
【図３】タイヤ２４の側面に設ける逃げ溝Ｍを説明する図である。
【符号の説明】
【００１８】
１        キャスタ
１０      車軸
２０      車輪
２２      ホイール部
２４      タイヤ
３０      支持部材
４０      取付プレート
４２      旋回軸
５０      ベアリング部
Ｄ        車輪の径
Ｍ        逃げ溝
【図１】
2008143204.tif 000003
【図２】
2008143204.tif 000004
【図３】
2008143204.tif 000005