(57)【要約】【課題】本発明の課題は、凹凸走行路面を歩行より早い速度で走行した時の衝撃力による部品破損や異音発生に対し、従来の構造では、部品点数が多く、最適な振動緩和が発揮できず、的確な振動の抑制手段が実現できていない点である。【解決手段】車軸２と旋回フレーム５との間に緩衝体３を介して車軸支持し、旋回フレーム５と固定フレーム７との間に旋回摺動板７を介して旋回支持を行い、車軸支持と旋回支持を一体に構成した緩衝キャスター１０１とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が回転して両端が保持される車軸と、
旋回穴を有する旋回穴座と、前記旋回穴座の左右でそれぞれ折り曲げて形成された腕とを有する凹形板状体の旋回フレームであって、前記腕に円筒状の緩衝体嵌合座を備えた前記旋回フレームと、
前記旋回フレームの前記緩衝体嵌合座に嵌合する緩衝体であって、前記車軸が貫通する車軸嵌合部を有する前記緩衝体と、
車軸端面を前記緩衝体に固定する軸端ネジと、
四角形板状体と前記四角形板状体の中央に設けた筒状旋回案内と、前記四角形板状体の四隅に可動体取付け孔を設けた固定フレームであって、前記筒状旋回案内が前記旋回フレームの旋回穴に嵌合する前記固定フレームと、
前記筒状旋回案内に嵌合する旋回摺動板であって、前記旋回フレームと前記固定フレームの間に位置する前記旋回摺動板、を有する緩衝キャスター。
【請求項２】
車輪が回転して両端が保持される車軸と、
可動体固定座面と、前記可動体固定座面の四隅に可動体取付け孔を設けた前記可動体固定座面の左右でそれぞれ折り曲げて形成された腕とを有する凹形板状体のフレームであって、前記腕に円筒状の緩衝体嵌合座を備えた前記フレームと、
前記フレームの前記緩衝体嵌合座に嵌合する緩衝体であって、前記車軸が貫通する車軸孔を有する前記緩衝体と、
車軸端面を前記緩衝体に固定する軸端ネジ、を有する緩衝キャスター。
【請求項３】
車輪が回転して中央部が保持される車軸と、
可動体固定座面と、前記可動体固定座面の四隅に可動体取付け孔を設けた前記可動体固定座面の左右でそれぞれ腕が両車輪の内側に折り曲げて形成された前記腕とを有する凹形板状体のフレームであって、前記腕に円筒状の緩衝体嵌合座を備えた前記フレームと、
前記フレームの前記緩衝体嵌合座に嵌合する緩衝体であって、前記車軸が貫通する車軸孔を有する前記緩衝体と、
前記腕は、両車輪の内側に折り曲げて形成されたことを特徴とする請求項２記載の緩衝キャスター。
【請求項４】
車輪が回転して両端が保持される車軸と、
旋回穴を有する旋回穴座と、前記旋回穴座の左右でそれぞれ折り曲げて形成された腕とを有する凹形板状体の旋回フレームであって、前記腕にコイルバネ座孔を備えた前記旋回フレームと、
前記旋回フレームの前記コイルバネ座孔に組成されるコイルバネ部材であって、前記車軸が貫通する車軸孔を有する前記コイルバネ部材と、
車軸端面を前記コイルバネ部材に固定する軸端ネジと、
四角形板状体と前記四角形板状体の中央に設けた筒状旋回案内と、前記四角形板状体の四隅に可動体取付け孔を設けた固定フレームであって、前記筒状旋回案内が前記旋回フレームの前記旋回穴に嵌合する前記固定フレームと、
前記筒状旋回案内に嵌合する旋回摺動板であって、前記旋回フレームと前記固定フレームの間に位置する前記旋回摺動板、を有する緩衝キャスター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車軸と旋回フレームの間に緩衝体を介して車軸を支持し、固定フレームと旋回フレームの間に旋回摺動板を介し旋回支持したことによって、簡素な構成にして輪軸から伝達される衝撃力を抑制し、部品破損及び異音発生を低減した緩衝キャスターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
「特許文献１」の特許公開広報より判明される構造及び作用は、フォーク１を上部フォーク１Ａと下部フォーク１Ｂに分割して上部フォーク１Ａと下部フォーク１Ｂの端部は可動可能に軸支７で支持させ、下部フォーク１Ｂの先端において車軸３が固定され、上部フォーク１Ａの旋回中心部にスプリング１１及びボールベアリング８とストッパー片１４が設けられ、他にスプリング受け９、旋回軸受などの多くの部品を用いて複雑な構成になっている。この作用は、天板１０から伝達される上下方向荷重は輪軸２、３と軸支７で負担させており、軸支７には支点間距離が短いので輪軸２、３より大きな荷重を負担させており、走行時に輪軸３からの振動はスプリング１１と軸支７に伝達され、スプリング１１で変位を吸収し、天板１０には上部フォーク１Ａと下部フォーク１Ｂが軸支７で繋がっており、車軸からの上下方向振動は直に天板１０へ伝わる構造になっているものと考えられる。この発明は、スプリング１１を縦向きにして天板１０の下部に配置したことにより、その支持部品が不可欠になり、高さを低くできない、的確な上下方向車軸振動が絶縁できていない、と同時に、前後方向振動及び、左右方向振動に対する配慮が見受けられない、と言った問題があった。
【０００３】
「特許文献２」の特許公開広報より判明される構造及び作用は、フォーク１を上部フォーク１aと下部フォーク１ｂに分割して上部フォーク１aの略中央部と下部フォーク１ｂ端部の側面に円錐コイルバネ９を配置して支持体１８、１９を用いて可動可能に軸支４，６で保持させている。上部フォーク１aと下部フォーク１ｂは軸支孔５、７で段付きピン１１によって繋いでおり、上部フォーク１aの下部先端には車軸３が固定されている。又、上部フォーク１aの上部中央に旋回軸受３を介して台座１を取付けている。円錐コイルバネ９は横向きに設置したことにより、その支持部品が不可欠になっている。この作用は、台座２から伝達される上下方向荷重は輪軸１２、１３と軸支７部で負担し、軸支７部には台座２の荷重が作用して車輪１２、車軸１３と円錐コイルバネ９部とのモーメントが釣り合っているものと考えられる。走行時の上下方向振動は、車輪１２、車軸１３から円錐コイルバネ９と軸支７部に伝達され、円錐コイルバネ９で変位を吸収し、車軸１３の振動は軸支７部を介し直に台座２へ伝達される構成になっているものと考えられる。この発明は、円錐コイルバネ９を横向きに設置したことにより、部品点数が多くなっており、部品点数に伴う軸支孔が多く、部品摺損及び異音の発生が懸念され、上下方向の車軸振動が的確に遮断できていない、と同時に、前後方向振動及び、左右方向振動に対する配慮が見受けられない、という問題があった。
【０００４】
「特許文献３」の特許公開広報より判明される構成及び作用は、アーム部材１と支持部材２の間に緩衝部材５を介してアーム部材１とアーム部材２の一端を枢着軸部材９０部によって回転可能に繋いで支持し、アーム部材１の先端部の枢支軸心Ｌ８に車輪８車軸を取付けて支持する構造としている。この作用は、支持部材2から伝達される上下方向荷重は枢着軸部材９０部を経て車輪８と車軸及び緩衝部材５に負担させており、図１から判断して緩衝部材５には輪重の数倍程度大きな荷重がかかる構造になっているものと考えられる。走行時の上下方向振動は、車輪８→車軸→アーム部材１→枢着軸部材９０と緩衝部材５→支持部材２の経路で伝達され、凹凸路面を走行時の上下変位は緩衝部材５の撓みによって吸収させており、車軸振動は直に支持部材２に伝わるものと考えられ、この発明は、緩衝部材５には軸重以上の大きな荷重がかかり、的確な上下方向振動の緩和ができていない、と言った問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７-３２９５０５号公報
【特許文献１】特開２００５-８８８４６号公報
【特許文献１】特開２０１４-１００９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、緩衝キャスターにおいて、凹凸走行路面を歩行より早い速度で走行した時の衝撃力による部品破損や異音発生に対し、従来の構造では、部品点数が多く、最適な振動緩和が発揮できず、効果的な振動の抑制手段が実現できていない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の緩衝キャスターは、凹凸走行路面を歩行より早い速度で走行した時の上下方向振動の抑制手段として、車軸とフレームの間に緩衝体を介し車軸を支持して適切な振動抑制ができる簡素な構成とした。更に、旋回時の水平方向振動の抑制手段として、旋回フレームと固定フレームの間に旋回摺動板を介し旋回保持を行い、横振れ又は蛇行を抑える簡素な構成とした。
【０００８】
本発明の緩衝キャスターは、車軸と旋回フレームとの間に緩衝体を介して車軸を支持し、旋回フレームと固定フレームとの間に旋回摺動板を介し旋回支持を行い、可動体固定座面を可動体に固定して走行路面を走行するキャスターであって、車輪が回転して両端が保持される車軸と、旋回穴を有する旋回穴座と、前記旋回穴座の左右でそれぞれ折り曲げて形成された腕とを有する凹形板状体の旋回フレームであって、前記腕に円筒状の緩衝体嵌合座を備えた前記旋回フレームと、前記旋回フレームの前記緩衝体嵌合座に嵌合する緩衝体であって、前記車軸が貫通する車軸嵌合部を有する前記緩衝体と、車軸端面を前記緩衝体に固定する軸端ネジと、四角形板状体と前記四角形板状体の中央に設けた筒状旋回案内と、前記四角形板状体の四隅に可動体取付け孔を設けた固定フレームであって、前記筒状旋回案内が前記旋回フレームの旋回穴に嵌合する前記固定フレームと、前記筒状旋回案内に嵌合する旋回摺動板であって、前記旋回フレームと前記固定フレームの間に位置する前記旋回摺動板、を有し一体に構成した。
【０００９】
本発明の緩衝キャスターは、車軸とフレームとの間に緩衝体を介して車軸を支持し、フレームの可動体固定座面を可動体に固定して走行路面を走行するキャスターであって、車輪が回転して両端が保持される車軸と、可動体固定座面と、前記可動体固定座面の四隅に可動体取付け孔を設けた前記可動体固定座面の左右でそれぞれ折り曲げて形成された腕とを有する凹形板状体のフレームであって、前記腕に円筒状の緩衝体嵌合座を備えた前記フレームと、前記フレームの前記緩衝体嵌合座に嵌合する緩衝体であって、前記車軸が貫通する車軸孔を有する前記緩衝体と車軸端面を前記緩衝体に固定する軸端ネジ、を有し一体に構成した。
【００１０】
本発明の緩衝キャスターは、車軸とフレームとの間に緩衝体を介して車軸を支持し、フレームの可動体固定座面を可動体に固定して走行路面を走行する双輪キャスターであって、車輪が回転して中央部が保持される車軸と、可動体固定座面と、前記可動体固定座面の四隅に可動体取付け孔を設けた前記可動体固定座面の左右でそれぞれ腕が両車輪の内側に折り曲げて形成された前記腕とを有する凹形板状体のフレームであって、前記腕に円筒状の緩衝体嵌合座を備えた前記フレームと、前記フレームの前記緩衝体嵌合座に嵌合する緩衝体であって、前記車軸が貫通する車軸孔を有する前記緩衝体と、前記腕は、両車輪の内側に折り曲げて形成され一体に構成した。
【００１１】
本発明の緩衝キャスターは、車軸と旋回フレームとの間にコイルバネを介して車軸を支持し、旋回フレームと固定フレームとの間に旋回摺動板を介し旋回支持を行い、可動体固定座面を可動体に固定して走行路面を走行するキャスターであって、車輪が回転して両端が保持される車軸と、旋回穴を有する旋回穴座と、前記旋回穴座の左右でそれぞれ折り曲げて形成された腕とを有する凹形板状体の旋回フレームであって、前記腕にコイルバネ座孔を備えた前記旋回フレームと、前記旋回フレームの前記コイルバネ座孔に組成されるコイルバネ部材であって、前記車軸が貫通する車軸孔を有する前記コイルバネ部材と、車軸端面を前記コイルバネ部材に固定する軸端ネジと、四角形板状体と前記四角形板状体の中央に設けた筒状旋回案内と、前記四角形板状体の四隅に可動体取付け孔を設けた固定フレームであって、前記筒状旋回案内が前記旋回フレームの前記旋回穴に嵌合する前記固定フレームと、前記筒状旋回案内に嵌合する旋回摺動板であって、前記旋回フレームと前記固定フレームの間に位置する前記旋回摺動板、を有し一体に構成した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の緩衝キャスターは、凹凸走行路面を歩行より早い速度で走行した時の振動を抑制するのに、車軸とフレームの間に緩衝部材を介して支持し、更に、固定フレームと旋回フレームの間に旋回摺動部材を用いて構成したことにより、簡素な構造にして異音発生の根源を省き、車輪車軸から伝達される振動を効果的に抑制し、荷重に応じた旋回抵抗が得られる構成にして横振れと蛇行を抑えることができる。という利点がある。
【００１３】
請求項１の効果は、「先行技術文献」に対し、本発明の車軸支持は、車軸とフレーム間の緩衝部材によって上下変位を吸収し、車軸振動は効果的に緩和されてフレームに伝達される。又、旋回支持は、上下荷重に応じた旋回抵抗が得られるので横振れなどが抑制される。更に、車軸支持は緩衝部材を介してフレームに伝達されるので前後方向及び左右方向の振動を緩和することができ、小型で簡素な構成にしている。と言った利点がある。
【００１４】
請求項２の効果は、請求項１の旋回支持を除く同様の効果を有しており、更に、製造容易なフレームに構成できる利点がある。
【００１５】
請求項３の効果は、請求項１と同様であるが、フレーム及び旋回フレームの形状を変えることで他の部品は流用できる利点がある。
【００１６】
請求項４の効果は、請求項１と同様であるが、コイルバネを緩衝部材として用いて車軸支持したことにより上下方向の変位を大きく採って振動抑制をできる利点がある。
【００１７】
更に、本発明の効果は、コンパクトな構成にして意匠性を向上させ、製造容易にして軽量化した利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１において、緩衝体車軸支持の平付け旋回緩衝キャスター１０１を示した平面図（a）と側面図（b）である。平面図（a）の片側は、図２のＢ矢視断面を示し、側面図（b）の片側は旋回部中央断面を示し、旋回フレームと固定フレームの間に旋回摺動板とを備えた説明図である。
【図２】図１の正面図である。正面図片側は車軸中央部のＡＡ断面を示し、車軸と旋回フレームの間に緩衝体を介し車軸支持した説明図である。
【図３】本発明の実施例２において、緩衝体車軸支持の平付け固定緩衝キャスター１０２を示した平面図（a）と側面図（b）である。平面図（a）の片側は車軸中央断面を示し、車軸とフレームの間に緩衝体を介し車軸支持した説明図である。
【図４】本発明の実施例３において、緩衝体車軸支持の平付け固定双輪緩衝キャスター１０３を示した正面図である。正面図の片側は車軸中央断面を示し、双輪と車軸支持関係の説明図である。
【図５】本発明の実施例４において、コイルバネ車軸支持の平付け旋回緩衝キャスター１０４を示した平面図（a）と側面図（b）である。平面図片側はコイルバネ上面での断面図を示し、旋回フレームとコイルバネ支持部の説明図である。
【図６】図５の正面図である。正面図（a）の片側は車軸中央断面と旋回部中央断面を示し、車軸支持及び旋回保持部の説明図である。
【図７】本発明の図１を差込み旋回緩衝キャスター１０５にした時の側面図であり、可動体固定部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
緩衝キャスターにおいて、車軸とフレームの間に緩衝体を介し車軸支持して確実な振動抑制を行い、更に、旋回キャスターでは、旋回フレームと固定フレームの間に旋回摺動板を介して保持して横振れ又は、蛇行の抑制を行い、衝撃力による部品破損や異音発生源を低減させるという目的を、部品点数を減らし、美観を損なわず、コンパクトにして実現した。
【実施例１】
【００２０】
実施例１は、図１、図２で示すように走行路面９を走行する緩衝体車軸支持の平付け旋回緩衝キャスター１０１であって、車軸２と旋回フレーム５との間に緩衝体３を介して車軸２を支持し、旋回フレーム５と固定フレーム７の間に旋回摺動板６を介して旋回支持するキャスターとして、車軸支持は、車輪１が回転して両端が保持される車軸２の車軸嵌合部２１と嵌合する内筒３１と旋回フレーム５に嵌合する外筒３３との間に緩衝部材３２を介して一体にした緩衝体３を用いて構成する。旋回フレーム５は、凹形板状体５０の中央部の旋回穴座５１と旋回穴座５１の左右でそれぞれ折り曲げて形成された腕５２と腕５２の先端部に緩衝体嵌合座５３を備え緩衝体３は車軸２と旋回フレーム５に嵌め込まれて車軸端面２２を固定する軸端固定ネジ８によって車軸２を支持する。又、固定フレーム７は、四角形板状体７０の中央部に備えた筒状旋回案内７１に円筒状の旋回保持孔６１を備えた旋回摺動板６を介して旋回フレーム５を嵌め込み旋回支持を行い、更に、四角形板状体７０の四隅に可動体取付け孔７２を設けて可動体を可動体固定座面１０に取付ける構成とした。
【００２１】
更に、実施例１の旋回フレーム５と固定フレーム７は、鋼板プレス成型を可能にしており、緩衝体３は、車軸２及び旋回フレーム５に圧入等により嵌合して保持し、緩衝部材３２は、ゴム材や弾性変形が容易な樹脂材などを用い圧入接着により一体にすることができる。又、旋回摺動板６は摩擦摩耗特性の優れた樹脂材を用いて鍔付きの形状とし、筒状旋回案内７１の先端はプレス成型等により押し開いて保持できるものとした。
【００２２】
更に、実施例１の緩衝体３は、使用条件によって最適なバネ特性が得られる材料特性に合わせた形状として緩衝部材を中空の断面にして設定することもできるものとした。
【実施例２】
【００２３】
実施例２は、図３で示すように走行路面９を走行する緩衝体車軸支持の平付け固定緩衝キャスター１０２であって、車軸２とフレーム４との間に緩衝体３を介して車軸支持を行い、可動体をフレーム４に取付けるキャスターとして、車軸支持は、車輪１が回転して両端が保持される車軸２を嵌合する内筒３１とフレーム４に嵌合する外筒３３との間に緩衝部材３２を介して一体にした緩衝体３によって構成し、フレーム４は、凹形板状体４０の中央部の可動体固定座４１と可動体固定座４１の左右でそれぞれ折り曲げて形成された腕４３と腕４３の先端部に緩衝体嵌合座４４を備え、緩衝体３は車軸２とフレーム４の間に嵌め込まれて車軸端面２２を固定する軸端固定ネジ８によって車軸２を支持する。更に、可動体固定座４１の四隅に設けた可動体取付け孔４２によって可動体を可動体固定座面１０に取付ける構成とした。
【実施例３】
【００２４】
実施例３は、図３、図４で示すように走行路面９を走行する緩衝体車軸支持の平付け固定双輪緩衝キャスター１０３であって、車軸２とフレーム４との間に緩衝体３を介して車軸支持を行い、可動体を可動体固定座面１０に取付ける双輪キャスターとして、車軸支持は、両側の車輪１が回転して中央部が保持される車軸２を嵌合する内筒３１とフレーム４に嵌合する外筒３３との間に緩衝部材３２を介して一体にした緩衝体３によって構成し、フレーム４は、凹形板状体４０の中央部の可動体固定座４１と可動体固定座４１の四隅に可動体取付け孔４２を設け可動体固定座４１の左右でそれぞれ折り曲げて形成された４３腕と腕４３の先端部に緩衝体嵌合座４４を備え、緩衝体３は車軸２とフレーム４の間に嵌合して車軸端面２２を固定する軸端固定ネジ８によって車軸２を支持する。更に、可動体固定座４１の四隅に設けた可動体取付け孔４２によって可動体を可動体固定座面１０に取付ける構成とした。
【実施例４】
【００２５】
実施例４は、図５、図６で示すようにコイルバネ車軸支持の平付け旋回緩衝キャスター１０４であって、車軸２と旋回フレーム５との間にコイルバネ部材１２１を介して車軸支持を行い、旋回フレーム５と固定フレーム７の間に旋回摺動板６を介して旋回支持する緩衝キャスターとして、車軸支持は、車輪１が回転して両端が保持される車軸２を嵌合する車軸受座１３とコイルバネ１２とコイルバネ座１４を旋回フレーム５との間に介し車軸端面２２を固定する軸端固定ネジ８によって車軸２を支持する。車軸受座１３はガイド溝１３１と軸受孔１３２とバネ下面支持座１３３を備え、コイルバネ座１４は嵌合突起１４１とバネ座１４２を備える。旋回フレーム５は、凹形板状体５０の中央部の旋回穴座５１と旋回穴座５１の左右でそれぞれ折り曲げて形成された腕５２の左右方向中心間の上面に設けたコイルバネ座孔５４と側面に設けたガイド溝受け５５とバネ入れ孔５６とを備え形成した。又、固定フレーム７は、四角形板状体７０の中央部に備えた筒状旋回案内７１に円筒状の旋回保持座６１を設けた旋回摺動板６を介して旋回フレーム５を嵌め込み旋回支持を行い、更に、四角形板状体７０の四隅に設けた可動体取付け孔７２によって可動体を可動体固定座面１０に取付ける構成とした。
【００２６】
更に、実施例４において使用される車軸受座１３の材質は、機械的強度及び摩耗特性の優れた樹脂等を用いるものとする。
【００２７】
更に、実施例１〜４の可動体取付け孔７２は、可動体固定座面１０にボルト４本により平付けの構成としているが、図７で示す緩衝体車軸支持の差込み旋回緩衝キャスター１０５のように、差込み及び捩じ込みの構成にすることも可能にする。
【００２８】
更に、実施例１、４における旋回支持は、旋回摺動板６の代わりにボール軸受を使用しても支障のない構成としており、実施例２は、何れの旋回支持でも適用できるものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
前後輪フォークと車軸の間に緩衝体を介して車軸支持する構成は、自転車の乗り心地を改善する用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１    車輪
２    車軸
２１    車軸嵌合部
２２    車軸端面
３    緩衝体
３１    内筒
３２    緩衝部材
３３    外筒
４    フレーム
４０    凹形板状体
４１    可動体固定座
４２    可動体取付け孔
４３    腕
４４    緩衝体嵌合座
５    旋回フレーム
５０    凹形板状体
５１    旋回穴座
５２    腕
５３    緩衝体嵌合座
５４    コイルバネ座孔
５５    ガイド溝受け
５６    バネ入れ孔
６    旋回摺動板
６１    旋回保持孔
７    固定フレーム
７０    四角形板状体
７１    筒状旋回案内
７２    可動体取付け孔
８    軸端固定ネジ
９    走行路面
１０    可動体固定座面
１１    差込み部材
１２    コイルバネ
１２１    コイルバネ部材
１３    車軸受座
１３１    ガイド溝
１３２    軸受孔
１３３    バネ下面支持座
１４    コイルバネ座
１４１    嵌合突起
１４２    バネ上座
１０１    緩衝体車軸支持の平付け旋回緩衝キャスター
１０２    緩衝体車軸支持の平付け固定緩衝キャスター
１０３    緩衝体車軸支持の平付け固定双輪緩衝キャスター
１０４    コイルバネ車軸支持の平付け旋回緩衝キャスター
１０５    緩衝体車軸支持の差込み旋回緩衝キャスター
【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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【図７】
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