JPH0717202A - ふらつきの無い二重車輪キャスター組立体 - Google Patents
ふらつきの無い二重車輪キャスター組立体Info
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- JPH0717202A JPH0717202A JP6093093A JP9309394A JPH0717202A JP H0717202 A JPH0717202 A JP H0717202A JP 6093093 A JP6093093 A JP 6093093A JP 9309394 A JP9309394 A JP 9309394A JP H0717202 A JPH0717202 A JP H0717202A
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- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ふらつきを防ぐことができる二重車輪キャス
ター組立体を提供することである。 【構成】 縦軸を軸としてキャスター組立体をピボット
回転させる手段３と、一方の端部がピボット手段に連結
され、自由な方の端部で車軸を支持する手段を備え、か
つピボット軸３から外方向に延在するスイベル・アーム
５と、軸が、ピボット軸、およびピボット軸からスイベ
ル・アーム内の車軸の取付台に移動する線の両方に対し
てほぼ垂直であり、かつスイベル・アームに取り付けら
れた車軸２５と、車軸の一方の端部に取り付けられる第
一車輪１５と、第一車輪と反対側の車軸の端部に回転可
能に取り付けられる第二車輪２０と、第二車輪の回転と
第一車輪の回転を連結させ、第二車輪と第一車輪の間の
回転滑り量を制限するクラッチ手段と、を備える、二重
車輪キャスター組立体である。
ター組立体を提供することである。 【構成】 縦軸を軸としてキャスター組立体をピボット
回転させる手段３と、一方の端部がピボット手段に連結
され、自由な方の端部で車軸を支持する手段を備え、か
つピボット軸３から外方向に延在するスイベル・アーム
５と、軸が、ピボット軸、およびピボット軸からスイベ
ル・アーム内の車軸の取付台に移動する線の両方に対し
てほぼ垂直であり、かつスイベル・アームに取り付けら
れた車軸２５と、車軸の一方の端部に取り付けられる第
一車輪１５と、第一車輪と反対側の車軸の端部に回転可
能に取り付けられる第二車輪２０と、第二車輪の回転と
第一車輪の回転を連結させ、第二車輪と第一車輪の間の
回転滑り量を制限するクラッチ手段と、を備える、二重
車輪キャスター組立体である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二重車輪キャスター組
立体に関するものであり、詳しくは、乳母車、荷車又は
車椅子等の可動乗物のスイベル付き支持車輪の安定性が
改良されたキャスター組立体に関する。
立体に関するものであり、詳しくは、乳母車、荷車又は
車椅子等の可動乗物のスイベル付き支持車輪の安定性が
改良されたキャスター組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の単車輪及び二重車輪キャスタ
ー組立体には、明確な欠点が存在する。スイベルが堅固
なフレームに取り付けられた単車輪は、横力に晒される
とふらついてしまい、上手く軌道を保つことができない
傾向にある。二重車輪キャスター組立体は単車輪よりは
上手く軌道を保てるが、それでもなお、ふらつきに悩ま
される。これらのキャスターのふらつきは、積荷の方向
安定性に影響を及ぼさないが、不快な振動を生じ、シス
テムの前方向への動きを妨げる。
ー組立体には、明確な欠点が存在する。スイベルが堅固
なフレームに取り付けられた単車輪は、横力に晒される
とふらついてしまい、上手く軌道を保つことができない
傾向にある。二重車輪キャスター組立体は単車輪よりは
上手く軌道を保てるが、それでもなお、ふらつきに悩ま
される。これらのキャスターのふらつきは、積荷の方向
安定性に影響を及ぼさないが、不快な振動を生じ、シス
テムの前方向への動きを妨げる。
【０００３】キャスターの方向を修正する力が、システ
ムの走行方向とキャスターが向いている方向との間の角
度のサインにほぼ比例しているため、このふらつきが生
じる。ゼロのサインはゼロであるから、小さな偏差角の
復原力はほとんど無く、そのような小さな偏差角によっ
て、キャスターの走行方向が振動する。積荷手段の場
合、軽量のキャスター・システムは、積荷の通常の方向
の偏差角に比べて固有振動数が高く、荷車の方向の偏り
よりもむしろ車輪のふらつきが生じる。
ムの走行方向とキャスターが向いている方向との間の角
度のサインにほぼ比例しているため、このふらつきが生
じる。ゼロのサインはゼロであるから、小さな偏差角の
復原力はほとんど無く、そのような小さな偏差角によっ
て、キャスターの走行方向が振動する。積荷手段の場
合、軽量のキャスター・システムは、積荷の通常の方向
の偏差角に比べて固有振動数が高く、荷車の方向の偏り
よりもむしろ車輪のふらつきが生じる。
【０００４】米国特許第3,795,408号は、一つ以上のト
レーラーを牽引するトラックようなトレーラー・システ
ムの「魚尾を左右に振るような(fishtailing)」振動を減
衰させるための摩擦クラッチ・システムの使用を教示し
ている。この場合、カーブで牽引されるトレーラーは、
明らかにオーバーステア(over steered)又はアンダース
テア(under steered)されて、横方向の振動をもたら
し、この振動の振幅は次第に増し、特に加速した場合に
増す。このシステムにおいては、鞭のような積荷(トレ
ーラー)の動作によって振動が生じ、この積荷の動作
は、トレーラーの幾何学的形状によって生じるオーバー
・ステアリング(over steering)及びアンダー・ステア
リング(under steering)の修正によっても生じる。この
システムにおいて、振動のエネルギーは、車輪の偏差よ
りもむしろ積荷の動作に含まれている。トレーラーを操
縦するためにピボット上に置かれた車輪と車輪の間の摩
擦制限のある相対回転(frictionally restricting rela
tive rotation)は、振動エネルギーを除去することによ
ってこの運動を制し、よって魚尾のような左右の振れを
防ぐ役割を果たす。
レーラーを牽引するトラックようなトレーラー・システ
ムの「魚尾を左右に振るような(fishtailing)」振動を減
衰させるための摩擦クラッチ・システムの使用を教示し
ている。この場合、カーブで牽引されるトレーラーは、
明らかにオーバーステア(over steered)又はアンダース
テア(under steered)されて、横方向の振動をもたら
し、この振動の振幅は次第に増し、特に加速した場合に
増す。このシステムにおいては、鞭のような積荷(トレ
ーラー)の動作によって振動が生じ、この積荷の動作
は、トレーラーの幾何学的形状によって生じるオーバー
・ステアリング(over steering)及びアンダー・ステア
リング(under steering)の修正によっても生じる。この
システムにおいて、振動のエネルギーは、車輪の偏差よ
りもむしろ積荷の動作に含まれている。トレーラーを操
縦するためにピボット上に置かれた車輪と車輪の間の摩
擦制限のある相対回転(frictionally restricting rela
tive rotation)は、振動エネルギーを除去することによ
ってこの運動を制し、よって魚尾のような左右の振れを
防ぐ役割を果たす。
【０００５】二重車輪キャスター組立体において、車輪
は一般に互いに独立して自由に回転することができる。
このように自由に回転することは、適切な方向操縦性に
必要だが、両車輪が強制的にユニットとして回転するよ
う、何らかの態様で両車輪を互いに結束させることによ
って、二重車輪システムのふらつきを防止することがで
きることが明らかになった。従って、方向操縦性のため
に適切な回転の自由を可能にし、その一方でふらつきを
防止するために十分な回転連結を提供するシステムを有
することが望ましい。
は一般に互いに独立して自由に回転することができる。
このように自由に回転することは、適切な方向操縦性に
必要だが、両車輪が強制的にユニットとして回転するよ
う、何らかの態様で両車輪を互いに結束させることによ
って、二重車輪システムのふらつきを防止することがで
きることが明らかになった。従って、方向操縦性のため
に適切な回転の自由を可能にし、その一方でふらつきを
防止するために十分な回転連結を提供するシステムを有
することが望ましい。
【０００６】この問題に対する従来の商業的解決策は、
車輪と車輪を摩擦連結するために各車輪のハブに干渉リ
ブを加えることであった。このリブは軸方向に走り、車
輪のIDに放射線状に突出する。この目的は締まりばめを
備え付けることであり、この締まりばめは、二重車輪キ
ャスター・システムの車輪の運動を縛り付ける。このシ
ステムには、いくつかの欠点がある。第一の欠点は許容
誤差である。車輪の組立に用いられるプラスチックの公
差を小さく保つことは難しい。これによって、車輪の車
軸への取り付けが緩すぎ又はきつすぎになり得る。その
ためにふらつきが生じたり、又は(それぞれを)操縦する
のが難しくなる。リブはこの問題をある程度低減する
が、それでもなお問題は存在する。この車輪取付システ
ムが各キャスター・システムの両車輪に用いられている
ため、車輪のふらつきを無くすための適正な抵抗トルク
(操縦性を阻害するほど大きくないトルク)を提供するよ
う、両方の車輪で許容誤差が維持されなければならな
い。
車輪と車輪を摩擦連結するために各車輪のハブに干渉リ
ブを加えることであった。このリブは軸方向に走り、車
輪のIDに放射線状に突出する。この目的は締まりばめを
備え付けることであり、この締まりばめは、二重車輪キ
ャスター・システムの車輪の運動を縛り付ける。このシ
ステムには、いくつかの欠点がある。第一の欠点は許容
誤差である。車輪の組立に用いられるプラスチックの公
差を小さく保つことは難しい。これによって、車輪の車
軸への取り付けが緩すぎ又はきつすぎになり得る。その
ためにふらつきが生じたり、又は(それぞれを)操縦する
のが難しくなる。リブはこの問題をある程度低減する
が、それでもなお問題は存在する。この車輪取付システ
ムが各キャスター・システムの両車輪に用いられている
ため、車輪のふらつきを無くすための適正な抵抗トルク
(操縦性を阻害するほど大きくないトルク)を提供するよ
う、両方の車輪で許容誤差が維持されなければならな
い。
【０００７】上記の従来技術の装置のもう一つの欠点
は、リブが使用により摩耗するということである。よっ
て、リブが摩耗するに従い、車輪のふらつきが復帰する
傾向にある。
は、リブが使用により摩耗するということである。よっ
て、リブが摩耗するに従い、車輪のふらつきが復帰する
傾向にある。
【０００８】本発明は、このような問題点を解決するた
めに、ふらつきを防ぐことができる二重車輪キャスター
組立体を提供することを目的とする。
めに、ふらつきを防ぐことができる二重車輪キャスター
組立体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は、縦軸を軸としてキャスター組立体をピ
ボット回転させる手段と、一方の端部がピボット手段に
連結され、自由な方の端部で車軸を支持する手段を備
え、かつピボット軸から外方向に延在するスイベル・ア
ームと、軸が、ピボット軸、およびピボット軸からスイ
ベル・アーム内の車軸の取付台に移動する線の両方に対
してほぼ垂直であり、かつスイベル・アームに取り付け
られた車軸と、車軸の一方の端部に取り付けられる第一
車輪と、第一車輪と反対側の車軸の端部に回転可能に取
り付けられる第二車輪と、第二車輪の回転と第一車輪の
回転を連結させ、第二車輪と第一車輪の間の回転滑り量
を制御するクラッチ手段と、を備える二重車輪キャスタ
ー組立体である。
めに、本発明は、縦軸を軸としてキャスター組立体をピ
ボット回転させる手段と、一方の端部がピボット手段に
連結され、自由な方の端部で車軸を支持する手段を備
え、かつピボット軸から外方向に延在するスイベル・ア
ームと、軸が、ピボット軸、およびピボット軸からスイ
ベル・アーム内の車軸の取付台に移動する線の両方に対
してほぼ垂直であり、かつスイベル・アームに取り付け
られた車軸と、車軸の一方の端部に取り付けられる第一
車輪と、第一車輪と反対側の車軸の端部に回転可能に取
り付けられる第二車輪と、第二車輪の回転と第一車輪の
回転を連結させ、第二車輪と第一車輪の間の回転滑り量
を制御するクラッチ手段と、を備える二重車輪キャスタ
ー組立体である。
【００１０】前記第一車輪は前記車軸によって回転が拘
束され、前記第二車輪は前記車軸に回転可能に取り付け
られ、かつ前記クラッチ手段は、第一車輪の内縁に接し
て軸上に回転可能に取り付けられ、かつ前記スイベル・
アームの一方側に取り付けられる、ほぼ円筒状の第一ブ
ッシングと、第二車輪の内縁に接して軸上に回転可能に
取り付けられ、かつスイベル・アームの前記第一ブッシ
ングとは反対側に取り付けられる、ほぼ円筒状の第二ブ
ッシングと、２個の前記ブッシングを分離させるよう軸
方向に圧力を弾力的に加える分離手段と、前記分離手段
とブッシングによって生じる第二車輪の軸方向力を吸収
し、かつ第二車輪の外縁にすりつけることによって軸方
向力を摩擦連結に転換させるよう、第二車輪の外縁で車
軸に取り付けられ、かつ車軸に回転を拘束される放射フ
ランジと、を備えることが好ましい。
束され、前記第二車輪は前記車軸に回転可能に取り付け
られ、かつ前記クラッチ手段は、第一車輪の内縁に接し
て軸上に回転可能に取り付けられ、かつ前記スイベル・
アームの一方側に取り付けられる、ほぼ円筒状の第一ブ
ッシングと、第二車輪の内縁に接して軸上に回転可能に
取り付けられ、かつスイベル・アームの前記第一ブッシ
ングとは反対側に取り付けられる、ほぼ円筒状の第二ブ
ッシングと、２個の前記ブッシングを分離させるよう軸
方向に圧力を弾力的に加える分離手段と、前記分離手段
とブッシングによって生じる第二車輪の軸方向力を吸収
し、かつ第二車輪の外縁にすりつけることによって軸方
向力を摩擦連結に転換させるよう、第二車輪の外縁で車
軸に取り付けられ、かつ車軸に回転を拘束される放射フ
ランジと、を備えることが好ましい。
【００１１】前記分離手段が、第一ブッシングと第二ブ
ッシングの間の車軸上に取り付けられるバネであるか、
または前記アームの圧縮された弾力性のある側面から構
成されていることが好ましい。
ッシングの間の車軸上に取り付けられるバネであるか、
または前記アームの圧縮された弾力性のある側面から構
成されていることが好ましい。
【００１２】
【作用】以上のように本発明は、ふらつきを防ぐために
車輪と車輪との間に調整された回転連結を提供する摩擦
クラッチを組み込んだ二重車輪キャスター組立体であ
る。すなわち本発明には、二重車輪を調整できる程度に
連結するよう、常時加えられる制御力が適用されてい
る。例えば、バネを使用することにより制御トルクを提
供することができる。
車輪と車輪との間に調整された回転連結を提供する摩擦
クラッチを組み込んだ二重車輪キャスター組立体であ
る。すなわち本発明には、二重車輪を調整できる程度に
連結するよう、常時加えられる制御力が適用されてい
る。例えば、バネを使用することにより制御トルクを提
供することができる。
【００１３】さらに詳しくは、本発明の摩擦クラッチに
は、従来の技術よりも優れた点がいくつかある。第一
に、摩擦クラッチは、適切な方向操縦性を提供するため
に、二つの車輪の間が十分に回転して滑ることを可能に
し、さらにふらつきを防ぐために十分な連結を提供す
る。
は、従来の技術よりも優れた点がいくつかある。第一
に、摩擦クラッチは、適切な方向操縦性を提供するため
に、二つの車輪の間が十分に回転して滑ることを可能に
し、さらにふらつきを防ぐために十分な連結を提供す
る。
【００１４】従来技術よりも優れた第二の点は、クラッ
チ・システムの単純性及び信頼性である。このため、本
発明は比較的部品を少なくすることができ、本発明のデ
ザインは、精度の低い部品又は使用により摩耗した部品
で、効果的かつ信頼性のある稼動を可能とする。
チ・システムの単純性及び信頼性である。このため、本
発明は比較的部品を少なくすることができ、本発明のデ
ザインは、精度の低い部品又は使用により摩耗した部品
で、効果的かつ信頼性のある稼動を可能とする。
【００１５】
【実施例】図１及び図２のキャスター組立体１は、スイ
ベル・アーム５に取り付けられた車軸／車輪組立体１０
を含む。このスイベル・アーム５は、キャスター組立体
１の回転を可能にするピボット３に取り付けられてい
る。車軸／車輪組立体１０は、車軸２５と回転するよう
に車軸２５の一方の端部のストレート・ナール(straigh
t knurl)４０に圧着された固定ホイール１５と、固定ホ
イール１５と反対側の車軸２５の端部に取り付けられ、
車軸２５を軸として自由に回転するフリー・ホイール２
０と、固定ホイール１５の内縁に接して車軸２５を囲
む、ほぼ円筒状の形をした２個のブッシング３０と、２
個のブッシング３０の間の軸上に軸方向に取り付けられ
るバネ４５と、フリー・ホイール２０の外縁の車軸２５
に取り付けられる座金５０と、座金５０に接するように
車軸２５の端部に押しつけられるキャップ５５とを備え
る。
ベル・アーム５に取り付けられた車軸／車輪組立体１０
を含む。このスイベル・アーム５は、キャスター組立体
１の回転を可能にするピボット３に取り付けられてい
る。車軸／車輪組立体１０は、車軸２５と回転するよう
に車軸２５の一方の端部のストレート・ナール(straigh
t knurl)４０に圧着された固定ホイール１５と、固定ホ
イール１５と反対側の車軸２５の端部に取り付けられ、
車軸２５を軸として自由に回転するフリー・ホイール２
０と、固定ホイール１５の内縁に接して車軸２５を囲
む、ほぼ円筒状の形をした２個のブッシング３０と、２
個のブッシング３０の間の軸上に軸方向に取り付けられ
るバネ４５と、フリー・ホイール２０の外縁の車軸２５
に取り付けられる座金５０と、座金５０に接するように
車軸２５の端部に押しつけられるキャップ５５とを備え
る。
【００１６】ブッシング３０は、固定ホイール１５及び
フリー・ホイール２０に接する端部から外側に放射線状
に延在するフランジ３５を有する。ブッシング３０はス
イベル・アーム５の中に取り付けられ、車軸２５の軸方
向に、かつフランジ３５が許容する程度までスイベル・
アーム５の取付台の範囲内でスライドできる。車軸２５
は、ブッシング３０の内部で自由に回転する。
フリー・ホイール２０に接する端部から外側に放射線状
に延在するフランジ３５を有する。ブッシング３０はス
イベル・アーム５の中に取り付けられ、車軸２５の軸方
向に、かつフランジ３５が許容する程度までスイベル・
アーム５の取付台の範囲内でスライドできる。車軸２５
は、ブッシング３０の内部で自由に回転する。
【００１７】バネ４５は、ブッシング３０に対して外向
きの軸平面圧力をかけ、これによってフリー・ホイール
２０は座金５０に押しつけられる。座金５０はキャップ
５５に押しつけられ、車軸２５の端部に固定されている
キャップ５５は、車軸２５と一緒に回転することにな
る。この結果生じる座金５０、キャップ５５及びフリー
・ホイール２０の外縁の間の摩擦は、フリー・ホイール
２０を車軸２５と同時に回転させ、従って固定ホイール
１５と同時に回転させる。
きの軸平面圧力をかけ、これによってフリー・ホイール
２０は座金５０に押しつけられる。座金５０はキャップ
５５に押しつけられ、車軸２５の端部に固定されている
キャップ５５は、車軸２５と一緒に回転することにな
る。この結果生じる座金５０、キャップ５５及びフリー
・ホイール２０の外縁の間の摩擦は、フリー・ホイール
２０を車軸２５と同時に回転させ、従って固定ホイール
１５と同時に回転させる。
【００１８】フリー・ホイール２０と固定ホイール１５
の間のトルクが、両車輪を連結する摩擦力を越えた場
合、フリー・ホイール２０は固定ホイール１５から独立
して回転する。この相対回転によって、キャスターはピ
ボット回転し、必要な方向操縦性を提供することが可能
となる。
の間のトルクが、両車輪を連結する摩擦力を越えた場
合、フリー・ホイール２０は固定ホイール１５から独立
して回転する。この相対回転によって、キャスターはピ
ボット回転し、必要な方向操縦性を提供することが可能
となる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、二重車輪
キャスター組立体のふらつきを防止できるので、二重車
輪キャスター組立体の走行安定性を向上することができ
る。
キャスター組立体のふらつきを防止できるので、二重車
輪キャスター組立体の走行安定性を向上することができ
る。
【図１】組み立てられた状態で示される、本発明の好適
実施態様の斜視図である。
実施態様の斜視図である。
【図２】車輪、車軸、ブッシング及びバネの配置を示
す、本発明の好適実施態様の前方断面図である。
す、本発明の好適実施態様の前方断面図である。
３ ピポット軸（ピポット手段） ５ スイベル・アーム １５ 第一車輪 ２０ 第二車輪 ２５ 車軸
Claims (5)
- 【請求項１】 縦軸を軸としてキャスター組立体をピボ
ット回転させる手段と、 一方の端部がピボット手段に連結され、自由な方の端部
で車軸を支持する手段を備え、かつピボット軸から外方
向に延在するスイベル・アームと、 軸が、ピボット軸、およびピボット軸からスイベル・ア
ーム内の車軸の取付台に移動する線の両方に対してほぼ
垂直であり、かつスイベル・アームに取り付けられた車
軸と、 車軸の一方の端部に取り付けられる第一車輪と、 第一車輪と反対側の車軸の端部に回転可能に取り付けら
れる第二車輪と、 第二車輪の回転と第一車輪の回転を連結させ、第二車輪
と第一車輪の間の回転滑り量を制限するクラッチ手段と
を備える、二重車輪キャスター組立体。 - 【請求項２】 前記第一車輪は、前記車軸によって回転
が拘束される請求項１記載のキャスター組立体。 - 【請求項３】 前記第一車輪は前記車軸によって回転が
拘束され、前記第二車輪は前記車軸に回転可能に取り付
けられ、かつ前記クラッチ手段は、 第一車輪の内縁に接して軸上に回転可能に取り付けら
れ、かつ前記スイベル・アームの一方側に取り付けられ
る、ほぼ円筒状の第一ブッシングと、 第二車輪の内縁に接して軸上に回転可能に取り付けら
れ、かつスイベル・アームの前記第一ブッシングとは反
対側に取り付けられる、ほぼ円筒状の第二ブッシング
と、 ２個の前記ブッシングを分離させるよう軸方向に圧力を
弾力的に加える分離手段と、 前記分離手段とブッシングによって生じる第二車輪の軸
方向力を吸収し、かつ第二車輪の外縁にすりつけること
によって軸方向力を摩擦連結に転換させるよう、第二車
輪の外縁で車軸に取り付けられ、かつ車軸に回転を拘束
される放射フランジとを備える請求項２記載のキャスタ
ー組立体。 - 【請求項４】 前記分離手段が、第一ブッシングと第二
ブッシングの間の車軸上に取り付けられるバネである請
求項３記載のキャスター組立体。 - 【請求項５】 前記分離手段が、前記アームの圧縮され
た弾力性のある側面から構成される請求項３記載のキャ
スター組立体。
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