(57)【要約】      （修正有）【課題】免震機能を備えたキャスターを提供する。【解決手段】車軸は、周方向に配された異なる半径を有する第一の摺動面３６１および第二の摺動面３６２を有する。第二の摺動面３６２が下方を向いて車輪の軸受ブッシュ２１の内周面２１０と摺接するように車軸を回転させると、軸受ブッシュ２１の内周面２１０と第二の摺動面３６２との接触面積が小さくなるため、車輪の回転トルクを小さくして、設置物の移動を容易にできる。一方、第一の摺動面３６１が下方を向いて車輪の軸受ブッシュ２１の内周面２１０と摺接するように車軸を回転させると、軸受ブッシュ２１の内周面２１０と第一の摺動面３６１との接触面積が大きくなるため、車輪の回転トルクを大きくして、設置物の移動を困難にでき、車輪２にこの回転トルク以上のトルクが加わった場合には、車輪が回転することにより、設置場所の揺れが設置物に伝わる際にこの揺れを減衰できる。【選択図】図６
2016124413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸保持孔を有する車輪と、
前記車軸保持孔に挿入されて前記車輪を回転可能に保持する車軸と、を備え、
前記車軸の外周面は、
前記車軸の周方向において、前記車軸保持孔の内周面との間で異なる摩擦力を発生させる複数の摺動領域を有し、
回転することにより、前記車軸保持孔の内周面から径方向の荷重を受ける摺動領域を切換可能である
ことを特徴とするキャスター。
【請求項２】
請求項１に記載のキャスターであって、
前記複数の摺動領域は、それぞれ、前記車軸の半径が異なる
ことを特徴とするキャスター。
【請求項３】
請求項１または２に記載のキャスターであって、
前記複数の摺動領域は、それぞれ、前記車軸の外周面の表面粗さが異なる
ことを特徴とするキャスター。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のキャスターであって、
前記複数の摺動領域は、それぞれの材料が異なる
ことを特徴とするキャスター。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載のキャスターであって、
前記車軸を回転可能に保持する保持手段と、
前記車軸の前記保持手段に対する回転を規制可能な規制手段と、をさらに備える
ことを特徴とするキャスター。
【請求項６】
請求項５に記載のキャスターであって、
前記規制手段は、
前記保持手段により回転可能に保持された前記車軸の外周面と接触する接触部材と、
前記接触部材を前記車軸の外周面に押し付ける方向に付勢する付勢部材と、を有し、
前記車軸の外周面には、
前記摺動領域毎に、当該摺動領域が前記車軸保持孔の内周面から径方向の荷重を受ける位置で前記接触部材と係合する凹部が形成されている
ことを特徴とするキャスター。
【請求項７】
請求項６に記載のキャスターであって、
前記車輪は、
前記保持手段の前記車軸の軸心方向両側にそれぞれ一つ配されている
ことを特徴とするキャスター。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載のキャスターであって、
前記車輪は、
円環状の車輪本体と、
前記車輪本体に装着された軸受ブッシュと、を有し、
前記車軸保持孔は、前記軸受ブッシュに設けられている
ことを特徴するキャスター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家具、什器、ピアノ、コピー機等の設置物の移動を容易にするために用いられるキャスターに関し、特に免震機能を有するキャスターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家具、什器、ピアノ、コピー機等の設置物の底面、脚部等に取り付けられ、車輪の回転により設置物の移動を容易にするとともに、設置物の設置後においては、車輪の回転をロックして、設置物の移動を規制することができるストッパ付きキャスターが知られている。例えば、特許文献１には、停止ペダルまたは解除ペダルの一回の踏み込み操作でタイヤの回転およびキャスターヘッドの旋回を同時に停止したり解除したりすることができるストッパ付き双輪キャスターが記載されている。このストッパ付き双輪キャスターによれば、設置物の移動時には、解除ペダルを踏み込んで、タイヤの回転およびキャスターヘッドの旋回を可能にすることにより、このキャスターが取り付けられた設置物の移動を容易にすることができ、設置物の設置後には、停止ペダルを踏み込んで、タイヤの回転およびキャスターヘッドの旋回を停止することにより、このキャスターが取り付けられた設置物の移動を規制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４９００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のストッパ付きキャスターにおいて、車輪の回転をロックして設置物の移動を規制した場合、つぎのような問題が生じていた。すなわち、設置物がストッパ付きキャスターを介して設置場所に固定されるため、地震等による設置場所の揺れがストッパ付きキャスターを介して設置物に伝わる。このため、家具、什器等においては、食器、展示品等の収容物が倒れたり、家具、什器等から落下したりすることがあった。また、大きな揺れでは、設置物自体が倒れることもあった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、免震機能を備えた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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のキャスターでは、車輪の車軸保持孔に挿入される車軸の外周面に、周方向において車軸保持孔の内周面との間で異なる摩擦力を発生させる複数の摺動領域を設けた。そして、車軸を回転させて車軸保持孔の内周面から径方向の荷重を受ける摺動領域を切換可能とすることにより、車輪の回転トルクを可変とした。
【０００７】
例えば、本発明のキャスターは、
車軸保持孔を有する車輪と、
前記車軸保持孔に挿入されて前記車輪を回転可能に保持する車軸と、を備え、
前記車軸の外周面は、
前記車軸の周方向において、前記車軸保持孔の内周面との間で異なる摩擦力を発生させる複数の摺動領域を有し、
回転することにより、前記車軸保持孔の内周面から径方向の荷重を受ける摺動領域を切換可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、本発明に係るキャスターが取り付けられた設置物の移動の際に、車軸を回転させて、車軸保持孔の内周面と摺接する車軸の外周面の摺動領域を一方の摺動領域に切り換えて、車軸保持孔の内周面との間に小さな摩擦力を発生させることにより、車輪の回転トルクを小さくして、この設置物の移動を容易にすることができる。また、本発明に係るキャスターが取り付けられた設置物の設置後に、車軸を回転させて、車軸保持孔の内周面と摺接する車軸の外周面の摺動領域を他方の摺動領域に切り換えて、車軸保持孔の内周面と一方の摺動領域との間の摩擦力よりも大きな摩擦力を発生させることにより、車輪の回転トルクを大きくして、設置物が設置場所から容易に移動しないようにするとともに、車輪にこの回転トルク以上のトルクが加わった場合には車輪が回転することにより、地震等による設置場所の揺れが設置物に伝わる際にこの揺れを減衰させることができる。したがって、本発明によれば、免震機能を備えたキャスターを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）は、本発明の一実施の形態に係るキャスター１の左側面図、正面図および右側面図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１（Ｂ）に示すキャスター１のＡ−Ａ断面図であり、図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）に示すキャスター１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、車輪２の正面図および背面図であり、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示す車輪２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）は、車軸３の上面図、正面図および下面図であり、図４（Ｄ）は、図４（Ｂ）に示す車軸３のＤ−Ｄ断面図であり、図４（Ｅ）は、図４（Ｂ）に示す車軸３のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】図５は、ボールプランジャ５の拡大部分断面図である。
【図６】図６（Ａ）は、車軸３の第二の摺動面３６２と車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０との摺動を説明するための図であり、図６（Ｂ）は、車軸３の第一の摺動面３６１と車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０との摺動を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
【００１１】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）は、本発明の一実施の形態に係るキャスター１の左側面図、正面図および右側面図である。また、図２（Ａ）は、図１（Ｂ）に示すキャスター１のＡ−Ａ断面図であり、図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）に示すキャスター１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１２】
図示するように、本実施の形態に係るキャスター１は、一対の車輪２ａ、２ｂ（以下、単に車輪２とも称する）と、車輪２を回転可能に保持する車軸３と、車軸３を回転可能に保持する保持部４と、車軸３の保持部４に対する回転をロックするためのボールプランジャ５と、車軸３の車輪２からの抜けを防止する止め輪６と、を備えている。
【００１３】
一対の車輪２ａ、２ｂは、保持部４を軸心Ｏ方向の両側から挟み込むように配置されており、車軸３により回転可能に保持されている。
【００１４】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、車輪２の正面図および背面図であり、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示す車輪２のＣ−Ｃ断面図である。
【００１５】
図示するように、車輪２は、円環状の車輪本体２０と、車輪本体２０の内周面２００に装着され、車軸３が挿入される軸受ブッシュ２１と、を備えている。
【００１６】
車軸３は、保持部４の貫通孔４２（図２参照）に挿入されて、保持部４に回転可能に保持されるとともに、保持部４の軸心Ｏ方向の両側において、一対の車輪２ａ、２ｂを回転可能に保持する。
【００１７】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）は、車軸３の上面図、正面図および下面図であり、図４（Ｄ）は、図４（Ｂ）に示す車軸３のＤ−Ｄ断面図であり、図４（Ｅ）は、図４（Ｂ）に示す車軸３のＥ−Ｅ断面図である。
【００１８】
図示するように、車軸３は、円柱状の車軸本体３０と、車軸本体３０の一方の端部３１に一体的に形成されたフランジ３３と、車軸本体３０の他方の端部３２に形成された止め輪６装着用の環状溝３４と、を備えている。車軸本体３０は、車軸本体３０の中央部分に位置し、保持部４の貫通孔４２内に配される被保持部３５と、車軸本体３０の一方の端部３１と被保持部３５との間に位置し、車輪２ａの軸受ブッシュ２１内に配される支持対象部３６ａと、車軸本体３０の他方の端部３２と被保持部３５との間に位置し、車輪２ｂの軸受ブッシュ２１内に配される支持対象部３６ｂと、を有する。
【００１９】
支持対象部３６ａ、３６ｂ（以下、単に支持対象部３６とも称する）の外周面３６０には、車輪２の軸受ブッシュ２１の半径ｒ１（図３（Ｃ）参照）よりも僅かに短い半径ｒ２を有する第一の摺動面３６１と、第一の摺動面３６１の半径ｒ２より短い半径ｒ３を有する第二の摺動面３６２とが、車軸本体３０の周方向に並べて配されている。
【００２０】
被保持部３５の外周面３５０には、第一の摺動面３６１が下方を向いて車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０と摺接し、第一の摺動面３６１に軸受ブッシュ２１の内周面２１０からの径方向の荷重が加わるように、車軸３を回転させた場合に、ボールプランジャ５のボール５０（図５参照）と係合する第一の凹部３７ａと、第二の摺動面３６２が下方を向いて車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０と摺接し、第二の摺動面３６２に軸受ブッシュ２１の内周面２１０からの径方向の荷重が加わるように、車軸３を回転させた場合に、ボールプランジャ５のボール５０と係合する第二の凹部３７ｂと、が形成されている。第一の凹部３７ａあるいは第二の凹部３７ｂがボールプランジャ５のボール５０と係合することにより、車軸３の保持部４に対する回転がロックされる。
【００２１】
フランジ３３の半径ｒ４は、車輪２の軸受ブッシュ２１の半径ｒ１より大きく形成されている。同様に、車軸本体３０の環状溝３４に装着される止め輪６の半径ｒ５（図１（Ｃ）参照）は、車輪２の軸受ブッシュ２１の半径ｒ１より大きく形成されている。
【００２２】
保持部４は、保持部本体４０と、取付部４１と、を備える。保持部本体４０は、一対の車輪２ａ、２ｂの間に挟まれて配置され、車軸３を回転可能に保持するための貫通穴４２と、保持部本体４０の外周面４０１から貫通孔４２の内周面４２１を貫くボールプランジャ５装着用の装着穴４３と、を有する。
【００２３】
取付部４１は、キャスター１を家具、什器、ピアノ、コピー機等の設置物の底面、脚部等に取り付けるためのものである。ここでは、取付部４１として、設置物の底面、脚部等に設けられたネジ穴と螺合するネジを設けている。しかし、設置物の取付構造に応じて取付部４１は適宜変更可能である。また、軸受を介して取付部４１を保持部本体４０に取り付けることにより、保持部本体４０を取付部４１に対して回転自在にしてもよい。
【００２４】
装着穴４３には、ボールプランジャ５が装着され、これによりボールプランジャ５のボール５０が貫通孔４２から突出する。なお、装着穴４３には、ボールプランジャ５の雄ネジ部５３３（図５参照）と螺合する雌ネジ部４３０が形成されており、この雌ネジ部４３０とボールプランジャ５の雄ネジ部５３３との螺合量を調節することにより、ボールプランジャ５のボール５０の貫通孔４２からの突出量を調整することができる。
【００２５】
ボールプランジャ５は、保持部４の保持部本体４０に設けられた装着穴４３に装着され、保持部本体４０の貫通孔４２に挿入された車軸３の回転をロックする。
【００２６】
図５は、ボールプランジャ５の拡大部分断面図である。
【００２７】
図示するように、ボールプランジャ５は、ボール５０と、スプリング５１と、スプリング５１のばね力をボール５０に伝達するためのスペーサ５２と、スプリング５１、スペーサ５２およびボール５０を収容するボールプランジャ本体５３と、を備えている。
【００２８】
ボールプランジャ本体５３は、大径部５３０および小径部５３１を有する段付き円柱状部材であり、大径部５３０の外周面５３２には、保持部４の保持部本体４０に設けられた装着穴４３の雌ネジ部４３０と螺合する雄ネジ部５３３が形成されている。また、ボールプランジャ本体５３の小径部５３１側の端面５３４には、スプリング５１、スペーサ５２およびボール５０を収容する収容穴５３５が形成されている。スプリング５１、スペーサ５２およびボール５０をこの順番で収容穴５３５に収容し、その後、小径部５３１の端面５３４側をかしめて、この端面５３４からボール５０の一部を突出させている。また、ボールプランジャ本体６３の大径部５３０側の端面５３６には、六角レンチが挿入される六角穴５３７が形成されている。
【００２９】
上記構成のキャスター１が取り付けられた設置物の移動に際して、車軸３の支持対象部３６に形成された第二の摺動面３６２が下方を向いて車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０と摺接するように、車軸３を回転させると、保持部４の保持部本体４０の装着穴４３に装着されたボールプランジャ５のボール５０が車軸３の被保持部３５に形成された第二の凹部３７ｂと係合する。これにより、車軸３の回転がロックされる。このとき、第二の摺動面３６２の半径ｒ３は、軸受ブッシュ２１の内周面２１０の半径ｒ１に対して小さいため、図６（Ａ）に示すように、軸受ブッシュ２１の内周面２１０と第二の摺動面３６２との接触面積が小さくなる。このため、車輪２の回転トルクを小さくして、この設置物の移動を容易にすることができる。
【００３０】
また、上記構成のキャスター１が取り付けられた設置物の設置後において、車軸３の支持対象部３６に形成された第一の摺動面３６１が下方を向いて車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０と摺接するように、車軸３を回転させると、保持部４の保持部本体４０の装着穴４３に装着されたボールプランジャ５のボール５０が車軸３の被保持部３５に形成された第一の凹部３７ａと係合する。これにより、車軸３の回転がロックされる。このとき、第一の摺動面３６１の半径ｒ２は、第二の摺動面３６２の半径ｒ３より大きく、軸受ブッシュ２１の内周面２１０の半径ｒ１に対して僅かに小さいだけであるので、図６（Ｂ）に示すように、軸受ブッシュ２１の内周面２１０と第一の摺動面３６１との接触面積が大きくなる。このため、車輪２の回転トルクを大きくして、設置物が設置場所から容易に移動しないようにするとともに、車輪２にこの回転トルク以上のトルクが加わった場合には車輪２が回転することにより、地震等による設置場所の揺れが設置物に伝わる際にこの揺れを減衰させることができる。したがって、本実施の形態によれば、免震機能を備えたキャスター１を提供できる。
【００３１】
なお、ボールプランジャ５のボール５０が車軸３の被保持部３５に形成された第一の凹部３７ａあるいは第二の凹部３７ｂと係合して、車軸３の回転がロックされた場合において、この回転のロックを解除したいならば、ボールプランジャ５の装着穴４３への螺合量を減らして、ボールプランジャ５のボール５０と第一の凹部３７ａあるいは第二の凹部３７ｂとの係合を解除する。そして、車軸３を少し回転させてから、ボールプランジャ５の装着穴４３への螺合量を増やして、ボールプランジャ５のボール５０を車軸３の被保持部３５の外周面３５０（第一の凹部３７ａおよび第二の凹部３７ｂ以外）に当接させる。
【００３２】
以上、本発明の一実施の形態について説明した。
【００３３】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００３４】
例えば、上記の実施の形態では、異なる半径の第一の摺動面３６１および第二の摺動面３６２が周方向に沿って配された外周面３６０を有する支持対象部３６を備えた車軸３を用いているが、本発明はこれに限定されない。車軸３は、周方向において車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０との間で異なる摩擦力を発生させる複数の摺動領域を有する外周面３６０が形成された支持対象部３６を備えたものであればよい。
【００３５】
例えば、第一の摺動面３６１および第二の摺動面３６２の半径を異ならせる代わりに、あるいは第一の摺動面３６１および第二の摺動面３６２の半径を異ならせるのに加えて、第一の摺動面３６１をローレット加工、エンボス加工等により粗く加工し、第二の摺動面３６２を滑らかに加工して、第一の摺動面３６１の摩擦係数が第二の摺動面３６２の摩擦係数よりも高くなるように、第一の摺動面３６１および第二の摺動面３６２の表面粗さを変えてもよい。
【００３６】
あるいは、第一の摺動面３６１をゴム等の摺動特性の劣る材料でコーティングし、第二の摺動面３６２をフッ素等の摺動特性に優れた材料でコーティングして、第一の摺動面３６１の摩擦係数が第二の摺動面３６２の摩擦係数よりも高くなるように、第一の摺動面３６１および第二の摺動面３６２の材料を変えてもよい。
【００３７】
このようにすることで、第二の摺動面３６２が下方を向いて車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０と摺接し、第二の摺動面３６２に軸受ブッシュ２１の内周面２１０からの径方向の荷重が加わるように、車軸３を回転させた場合における、車輪２の回転トルクをより小さくすることができるとともに、第一の摺動面３６１が下方に向いて車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０と摺接し、第一の摺動面３６１に軸受ブッシュ２１の内周面２１０からの径方向の荷重が加わるように、車軸３を回転させた場合における、車輪２の回転トルクをより大きくすることができる。
【００３８】
また、上記の実施の形態では、保持部４の保持部本体４０の装着穴４３に装着されたボールプランジャ５と、車軸３の車軸本体３０の被保持部３５に形成された第一の凹部３７ａあるいは第二の凹部３７ｂとを用いて、車軸３の保持部４に対する回転をロックしているが、本発明はこれに限定されない。車軸３の支持対象部３６に形成された第一の摺動面３６１あるいは第二の摺動面３６２が下方を向いて車輪２の軸受ブッシュ２１の内周面２１０と摺接し、第一の摺動面３６１あるいは第二の摺動面３６２に軸受ブッシュ２１の内周面２１０からの径方向の荷重が加わった状態で、車軸３の保持部４に対する回転をロックすることができるものであれば、どのようなものでもよい。
【００３９】
また、上記の実施の形態では、車輪本体２０の内周面２００に軸受ブッシュ２１を装着し、軸受ブッシュ２１の内周面２１０を、車軸３の支持対象部３６に形成された第一の摺動面３６１あるいは第二の摺動面３６２と摺接させているが、本発明はこれに限定されない。軸受ブッシュ２１を省略し、車輪本体２０の内周面２００を、第一の摺動面３６１あるいは第二の摺動面３６２に摺接させてもよい。
【００４０】
また、上記の実施の形態では、車輪２を一対備えた双輪タイプのキャスター１を例にとり説明したが、本発明は車輪２が一つのみの単輪タイプのキャスターにも適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１：キャスター、  ２、２ａ、２ｂ：車輪、  ３：車軸、  ４：保持部、  ５：ボールプランジャ、  ６：止め輪、  ２０：車輪本体、  ２１：軸受ブッシュ、  ３０：車軸本体、  ３１、３２：車軸本体３０の端部、  ３３：フランジ、  ３４：環状溝、  ３５：車軸本体３０の被保持部、  ３６ａ、３６ｂ：車軸本体３０の支持対象部、  ３７ａ：第一の凹部、  ３７ｂ：第二の凹部、  ４０：保持部本体、  ４１：取付部、  ４２：保持部本体４０の貫通穴、  ４３：保持部本体４０の装着穴、  ５０：ボール、  ５１：スプリング、  ５２：スペーサ、  ５３：ボールプランジャ本体、  ２００：車輪本体２０の内周面、２１０：軸受ブッシュ２１の内周面、  ３５０：被保持部３５の外周面、  ３６０：支持対象部３６の外周面、  ３６１：第一の摺動面、  ３６２：第二の摺動面、  ４０１：保持部本体４０の外周面、  ４３０：装着穴４３の雌ネジ部、  ５３０：ボールプランジャ本体５３の大径部、  ５３１：ボールプランジャ本体５３の小径部、  ５３２：ボールプランジャ本体５３の外周面、  ５３３：ボールプランジャ本体５３の雄ネジ部、  ５３４、５３６：ボールプランジャ本体５３の端面、  ５３５：ボールプランジャ本体５３の収容穴、  ５３７：ボールプランジャ本体５３の六角穴
【図１】
2016124413.tif 000003
【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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