JPH07265145A - 過回転制動ローラ及びそれを用いた引出し装置 - Google Patents

過回転制動ローラ及びそれを用いた引出し装置

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JPH07265145A
JPH07265145A JP6062512A JP6251294A JPH07265145A JP H07265145 A JPH07265145 A JP H07265145A JP 6062512 A JP6062512 A JP 6062512A JP 6251294 A JP6251294 A JP 6251294A JP H07265145 A JPH07265145 A JP H07265145A
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drawer
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roller
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Kimitoki Mouri
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Itoki Crebio Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低速回転時には通常の回転ローラと同様な軽
さで回転し、高速回転時にその回転角速度の２乗に比例
した制動力が働くようになした過回転制動ローラを提供
するとともに、該過回転制動ローラを用いて、引出しの
押し込み格納時の速度が速過ぎた場合にその速度の２乗
に比例した制動力が働いて減速して収容本体との衝突を
和らげることが可能な引出し装置を提供する。 【構成】 回転輪１と共に回転し、遠心力によって半径
方向外方へ変位する制動パッド２，２を備えるととも
に、該制動パッドを擦接する円形内面３を有する非回転
の制動部材４を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、過回転制動ローラ及び
それを用いた引出し装置に係わり、更に詳しくはローラ
の回転角速度が大きくなり過ぎた場合に速度に応じた制
動力が働く過回転制動ローラ及びそれを用いた引出し装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、引出しがスムーズに引き出し動作
及び押し込み動作できるように、引出しの両側面後部に
転動ローラを取付けるとともに、引出しを格納する机や
キャビネットあるいはワゴン等の収容本体の両内面に前
記転動ローラが転動する上面を有するレールを取付け、
更に収容本体の両内面の前端部に固定ローラを取付ける
とともに、引出しの両側面に該固定ローラに載支される
下面を有するレールを取付けた構造の引出し装置は極め
て一般的に提供されている。
【０００３】ここで、前記転動ローラや固定ローラ等の
回転ローラは、その取付軸に回転輪を自由回動可能に取
付けた構造のものであり、更に物品を満載した引出しの
引き出し動作及び押し込み動作を軽くするために、取付
軸と回転輪の間にベアリングを介在させてより円滑に回
転するようにした構造が一般的に採用されている。
【０００４】しかし、従来の回転ローラは、回転摩擦抵
抗が少ないので、一度回転し始めると軽く回転し過ぎる
傾向があり、特に引出しを押し込み格納する場合、引出
しの押し込み速度が速過ぎると、格納時に収容本体に衝
突して内容物が移動したり、大きな衝撃音（８０〜９０
ｄＢ）が発生するのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が前述
の状況に鑑み、解決しようとするところは、低速回転時
には通常の回転ローラと同様な軽さで回転し、高速回転
時にその回転角速度の２乗に比例した制動力が働くよう
になした過回転制動ローラを提供するとともに、該過回
転制動ローラを用いて、引出しの押し込み格納時の速度
が速過ぎた場合にその速度の２乗に比例した制動力が働
いて減速して収容本体との衝突を和らげることが可能な
引出し装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、回転輪と共に回転し、遠心力によって半径
方向外方へ変位する制動パッドを備えるとともに、該制
動パッドを擦接する円形内面を有する非回転の制動部材
を備えてなる過回転制動ローラを構成した。
【０００７】更に具体的には、回転輪の軸方向一側に該
回転輪を回転可能に被取付体に取付けるための取付軸を
突設し、回転輪の軸方向他側に直径方向に延びたガイド
部材を固定するとともに、該ガイド部材に一対の制動パ
ッドを半径方向へスライド変位可能に装着し且つ両制動
パッドと軸心部に固定した保持部材間をそれぞれ弾性体
で連繋し、被取付体に突設した断面略Ｌ字形の制動部材
の制動板を、回転輪の軸方向他側に直交配設するととも
に、該制動板に形成した円孔内に前記制動パッドを配設
してなる過回転制動ローラを構成した。
【０００８】そして、引出しの両側面と該引出しを格納
する収容本体の両内面の一方に過回転制動ローラを取付
けるとともに、他方に該ローラが接触して引出しを前後
移動案内するレールを取付けてなり、前記過回転制動ロ
ーラは、回転輪と共に回転し、遠心力によって半径方向
外方へ変位する制動パッドを備えるとともに、該制動パ
ッドを擦接する円形内面を有する非回転の制動部材を備
えてなる引出し装置を構成した。
【０００９】また、引出しの両側面と該引出しを格納す
る収容本体の両内面の一方に過回転制動ローラを取付け
るとともに、他方に該ローラが接触して引出しを前後移
動案内するレールを取付けてなり、前記過回転制動ロー
ラは、回転輪の軸方向一側に該回転輪を回転可能に被取
付体に取付けるための取付軸を突設し、回転輪の軸方向
他側に直径方向に延びたガイド部材を固定するととも
に、該ガイド部材に一対の制動パッドを半径方向へスラ
イド変位可能に装着し且つ両制動パッドと軸心部に固定
した保持部材間をそれぞれ弾性体で連繋し、被取付体に
突設した断面略Ｌ字形の制動部材の制動板を、回転輪の
軸方向他側に直交配設するとともに、該制動板に形成し
た円孔内に前記制動パッドを配設してなる引出し装置を
構成した。
【００１０】
【作用】以上の如き内容からなる本発明の過回転制動ロ
ーラは、回転輪が回転すると、該回転輪と共に回転する
制動パッドにその回転角速度の２乗に比例した遠心力が
作用し、その遠心力によって制動パッドが非回転の制動
部材の円形内面に擦接して回転輪の角速度の２乗に比例
した制動力が働くのである。以下にその作用を詳しく説
明するが、解析を簡単にするため重力の作用は無視する
とともに、制動パッドと円形内面との摩擦力以外の摩擦
力は無視し、更に制動パッドを質点と見なした理想的な
場合を想定する。ここで、回転輪の角速度をω、制動パ
ッドの質量をｍ、円形内面の半径をｒ0 （＝定数）、制
動パッドと円形内面との動摩擦係数をμとすると、円形
内面に制動パッドが接触している状態における該制動パ
ッドに働く遠心力ＦC は、ｍω2 ｒ0 である。一つの制
動パッドによって生じる摩擦力ＦR は、ＦR ＝μＦC ＝
μｍω2 ｒ0 となり、角速度ωで回転している回転輪に
は、ω2 に比例した制動力（摩擦力）が働くことにな
る。
【００１１】また、制動パッドと軸心部に固定した保持
部材間をそれぞれ弾性体で連繋した場合には、弾性体の
ばね乗数をｋとし、弾性体の弾性力が作用しない状態
と、制動パッドが円形内面、即ち制動部材の円孔内縁に
接触した状態との変位量をｘ0とすれば、円孔内縁に直
角に作用する垂直荷重ＦV は、ＦV ＝ＦC −ｋｘ0 であ
るので、結局、一つの制動パッドによって生じる摩擦力
ＦR は、ＦR ＝μＦV ＝μ（ｍω2 ｒ0 −ｋｘ0 ）とな
り、ｋｘ0 が定数であることを考慮すれば、角速度ωで
回転している回転輪には、前記同様にω2 に比例した制
動力（摩擦力）が働くことになる。また、回転輪の角速
度が遅い場合には、ＦR が０である状態、即ち制動力が
全く作用しない状態がある。この条件は、制動パッドと
弾性体の弾性力とが釣り合った状態であり、ｍω2 ｒ＝
ｋｘを満足するのである。角速度に対する臨界条件は、
ｍωS 2 ｒ0 ＝ｋｘ0 となり、ωS ＝√（ｋｘ0 ／ｍｒ
0 ）となる。従って、角速度ωが０≦ω≦ωS の範囲に
ある場合は回転輪には制動力は作用せず、ωS ＜ωの範
囲にある場合は、ω2 に比例した制動力が作用するので
ある。
【００１２】そして、引出しの両側面と該引出しを格納
する収容本体の両内面の一方に前述の過回転制動ローラ
を取付けるとともに、他方に該ローラが接触して引出し
を前後移動案内するレールを取付けて構成した引出し装
置にあっては、回転輪の半径をＲとし、引出しの移動速
度をｖとすれば、ｖ＝Ｒωの関係があるので、引出しを
速度ｖで移動させる場合に生じる制動力（摩擦力）は、
ＦR ＝μｍω2 ｒ0 ＝μｍ（ｖ／Ｒ）2 ｒ0 となって、
速度ｖの２乗に比例することになる。尚、引出しの全制
動力は、過回転制動ローラの個数に比例する。
【００１３】また、制動パッドと軸心部に固定した保持
部材間をそれぞれ弾性体で連繋した過回転制動ローラを
用いた引出し装置では、前記同様に速度ｖが０≦ｖ≦ｖ
S の範囲にある場合は制動力は作用せず、ｖS ＜ｖの範
囲にある場合は、ｖ2 に比例した制動力が作用し、引出
しの全制動力は過回転制動ローラの個数に比例するので
ある。ここで、ｖS ＝ＲωS ＝Ｒ√（ｋｘ0 ／ｍｒ0 ）
である。
【００１４】
【実施例】次に添付図面に示した実施例に基づき更に本
発明の詳細を説明する。図１は本発明の過回転制動ロー
ラＡを引出しＢに取付けた状態を示し、図２〜図５は過
回転制動ローラＡの代表的実施例を示している。
【００１５】本発明の過回転制動ローラＡは、回転輪１
と共に回転し、遠心力によって半径方向外方へ変位する
制動パッド２を備えるとともに、該制動パッド２を擦接
する円形内面３を有する非回転の制動部材４を備えてな
ることを要旨としている。
【００１６】更に具体的には、回転輪１の軸方向一側に
該回転輪１を回転可能に被取付体Ｂ１に取付けるための
取付軸５を突設し、回転輪１の軸方向他側に直径方向に
延びたガイド部材６を固定するとともに、該ガイド部材
６に一対の制動パッド２，２を半径方向へスライド変位
可能に装着し且つ両制動パッド２，２と軸心部に固定し
た保持部材７間をそれぞれ弾性体８，８で連繋し、被取
付体Ｂ１に突設した断面略Ｌ字形の制動部材４の制動板
９を、回転輪１の軸方向他側に直交配設するとともに、
該制動板９に形成した円孔１０内に前記制動パッド２，
２を配設してなるのである。
【００１７】前記回転輪１は、取付軸５に対して、図示
しないベアリングを介在させて回転自在に取付けたもの
であり、好ましくは外周にゴム系材料を使用する。前記
取付軸５は、通常は螺軸で構成して被取付体Ｂ１の取付
孔１１に挿入し、ナット１２で締結したり、直接被取付
体Ｂ１に形成した螺孔に螺合して取付けるのである。こ
こで、本実施例では被取付体Ｂ１は、引出しＢの両側面
に固着した案内部材１３としている。
【００１８】また、前記ガイド部材６は、基板１４の中
心部に通孔１５を形成し、該通孔１５より半径方向外側
の基板１４の両側を平行に折曲して二対の立起片１６，
１６を形成し、それぞれ一対の立起片１６，１６と基板
１４とで形成される凹溝内に前記制動パッド２を半径方
向へスライド可能に案内するものである。
【００１９】また、前記一対の制動パッド２，２は、リ
ング状の保持部材７に弾性体８，８としてのコイルばね
８ａ，８ａを介して連繋され、例えば図５に示すよう
に、制動パッド２の半径方向内方に形成した凹部１７内
と保持部材７の端部にそれぞれ係留部１８，１８を形成
し、該係留部１８，１８にコイルばね８ａの両端のフッ
ク部を引っ掛けて連繋するのである。また、前記制動パ
ッド２の半径方向外方の端面は、前記円形内面３の曲率
に合わせた曲面１９となしている。
【００２０】そして、前記回転輪１の軸方向端面には、
円形の取付座２０を突設するとともに、その中心に螺孔
２１を形成してあり、前記ガイド部材６の基板１４を取
付座２０の直径方向に配向させて接合するとともに、該
ガイド部材６に前記一対の制動パッド２，２を装着し且
つリング状の保持部材７のガイド部材６の通孔１５の周
囲に接合した状態で、固定ネジ２２を保持部材７の中心
孔２３及び通孔１５に挿通して前記螺孔２１に螺合して
各部材を回転輪１に固定する。
【００２１】また、前記制動部材４は、金属板を折曲し
て断面略Ｌ字形に形成したものであり、前記回転輪１の
軸方向と平行な固定板２４の一端縁を直角に折曲して前
記制動板９を形成し、他端縁を直角に折曲して固定片２
５を形成したものであり、前記案内部材１３（被取付体
Ｂ１）に形成した横長のスリット孔２６に固定片２５を
嵌挿し且つ該固定片２５を案内部材１３の内面に当接し
た状態でスポット溶接等によって固着している。
【００２２】そして、図３及び図４に示すように、引出
しＢに取付けられた過回転制動ローラＡの回転輪１は、
机、キャビネット若しくはワゴン等の収容本体Ｃの両内
面に横設したレール２７の上面に載置され、引出しＢの
引き出し動作及び押し込み動作時に回転輪１が回転する
のである。即ち、引出しＢの移動速度に応じた遠心力が
制動パッド２，２に作用し、該制動パッド２，２が制動
部材４の円形内面３に擦接すると、遠心力の大小に応じ
た摩擦力、即ち制動力が働くのである。
【００２３】ここで、前述の実施例では、制動パッド２
と保持部材７及び弾性体８はそれぞれ分離したものを組
み合わせたが、図６に示すように、制動パッド２と保持
部材７及び弾性体８とを全て合成樹脂にて一体成形する
ことも可能である。即ち、一対の制動パッド２，２と保
持部材７の間を、弾性体８としてのジグザク状の板ばね
部８ｂ，８ｂで連結した構造のものである。また、図７
に示すように、制動パッド２と保持部材７及び弾性体８
とをエラストマーで一体成形し、制動パッド２と保持部
材７の間に肉厚の薄いくびれた部分を形成し、この部分
を弾性体８としての伸長部８ｃ，８ｃとしたものであ
る。この場合、制動パッド２と保持部材７とを合成樹脂
で成形し、伸長部８ｃ，８ｃのみをエラストマーで一体
成形することも可能である。更に、制動パッド２と保持
部材７の間をエラストマーで成形した伸長部８ｃを無理
嵌めして連結することもできる。
【００２４】また、実際の引出し装置においては、収容
本体Ｃの両内面の前端部に回転ローラを突設し、該回転
ローラに引出しＢの案内部材１３の上縁に形成したレー
ル２８の下面を載支するが、この回転ローラも本発明の
過回転制動ローラＡに置き換えて、その減速効果をより
高めることも可能である。
【００２５】このような構造の引出し装置では、引出し
Ｂを前方へ半分以上引き出した場合に、後部に取付けた
過回転制動ローラＡの回転輪１が、収容本体Ｃに固定し
たレール２７の上面から離れるので、実際にはこのレー
ル２７は断面略コ字形のものが使用され、通常は下方の
レール２７の上面を回転輪１が転動する。そして、引き
出した場合に上方のレールの下面を摺接するように、図
１に示す如く前記制動部材４の固定板２４の上面にスラ
イダー２９を突設することが望ましい。
【００２６】また、他の実施例として、図８〜図１０に
示した過回転制動ローラＡは、回転輪１の取付軸５を突
設した側に、同軸状に環状凹溝３０を形成するととも
に、該凹部１７内に一対の制動パッド２，２を、それぞ
れ偏心位置でピン３１，３１にて枢着し、前記取付軸５
を被取付体Ｂ１に固定する際に、同時に取付軸５の環状
段部３２と被取付体Ｂ１間に円板状の制動部材４の中心
部を挾持して固定し、該制動部材４の外周に形成した円
筒部３３を前記制動パッド２，２の半径方向外方に位置
させて環状凹溝３０内に遊挿したものである。ここで、
制動パッド２の枢着構造は、ピン３１を用いる構造に限
定されず、回転輪１の環状凹溝３０内であって中心部若
しくは半径方向壁面に形成した円形断面の凹部に、制動
パッド２の一端に突設した円形断面の凸部を回動可能に
嵌合した構造でも良いのである。そして、図１１に示す
すように、回転輪１が非回転の取付軸５に対して回転す
ると、両制動パッド２，２がピン３１，３１を中心に半
径方向外方へ回転変位して、制動部材４の円筒部３３の
内面、即ち円形内面３に擦接して制動力が働くのであ
る。尚、図中、３４は回転輪１と取付軸５との間に設け
たベアリングである。また、図示しないが、前記制動パ
ッド２，２は、前記同様に弾性体によって遠心力による
半径方向外方への変位に対する抵抗力を付与することも
可能である。
【００２７】このように、本発明の過回転制動ローラＡ
は、回転輪１の角速度の２乗に比例した制動力が働くの
であるが、制動力を増す適宜な工夫を施すことができ
る。例えば、制動パッド２の重量を増すこと、制動パッ
ド２と円形内面３の素材を動摩擦係数の大きな組み合わ
せにすること、あるいは制動パッド２と円形内面３の擦
接面を粗面化処理すること、円形内面３の半径を可能な
限り大きくすること等が挙げられる。これらは、何れも
制動パッド２の遠心力を増加させたり、摩擦抵抗力を増
加させるのである。
【００２８】
【発明の効果】以上にしてなる本発明の過回転制動ロー
ラは、回転輪と共に回転し、遠心力によって半径方向外
方へ変位する制動パッドを備えるとともに、該制動パッ
ドを擦接する円形内面を有する非回転の制動部材を備え
てなるので、回転輪が回転すると、該回転輪と共に回転
する制動パッドにその回転角速度の２乗に比例した遠心
力が作用し、その遠心力によって制動パッドが非回転の
制動部材の円形内面に擦接して回転輪の角速度の２乗に
比例した制動力が働き、速過ぎる回転に対して減速する
ことができる。
【００２９】また、制動パッドと軸心部に固定した保持
部材間をそれぞれ弾性体で連繋した場合には、回転輪の
角速度が０から一定の範囲内にあるきとには回転輪には
制動力が働かず、それより角速度が速くなると、角速度
の２乗に比例した制動力が働くので、低速時には円滑に
回転させることができ、速過ぎる回転に対してのみ減速
することができる。
【００３０】そして、前述の過回転制動ローラを案内用
の回転ローラとして使用した引出し装置は、引出しの移
動速度の２乗に比例した制動力を働かせて、速過ぎる移
動速度に対して減速することができ、収容本体との衝撃
を緩和することができる。また、制動パッドと軸心部に
固定した保持部材間をそれぞれ弾性体で連繋した場合に
は、引出しの移動速度が０から一定の範囲内にあるきと
には引出しには制動力が働かず、それより速度が速くな
ると、移動速度の２乗に比例した制動力が働くので、低
速時には円滑に引出しの引き出し動作及び押し込み動作
を行うことができ、速過ぎる移動速度に対してのみ減速
し、前記同様に収容本体との衝突を緩和できる。そし
て、引出しの押し込み速度を１００ｍｍ／秒に減速すれ
ば、衝撃音を６０ｄＢまで低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の過回転制動ローラを引出しに取付けた
状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の過回転制動ローラの分解斜視図であ
る。
【図３】同じく組立てた状態の側面図である。
【図４】過回転制動ローラを用いて引出し装置を構成し
た場合の引出しと収容本体との関係を示す組立てた状態
の要部縦断面図である。
【図５】制動パッドと保持部材及び弾性体との組付け状
態を示す拡大斜視図である。
【図６】制動パッドと保持部材及び弾性体とを一体化し
た例を示す拡大斜視図である。
【図７】同じく他の例を示す拡大斜視図である。
【図８】過回転制動ローラの他の実施例を示す組立て状
態の縦断面図である。
【図９】図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図10】図９の状態から回転輪が回転した状態を示す断
面図である。
【符号の説明】
Ａ 過回転制動ローラ Ｂ 引出し Ｂ１ 被取付体 Ｃ 収容本体 １ 回転輪 ２ 制動パッド ３ 円形内面 ４ 制動部材 ５ 取付軸 ６ ガイド部材 ７ 保持部材 ８ 弾性体 ８ａ コイルばね ８ｂ 板ばね部 ８ｃ 伸長部 ９ 制動板 １０ 円孔 １１ 取付孔 １２ ナット １３ 案内部材 １４ 基板 １５ 通孔 １６ 立起片 １７ 凹部 １８ 係留部 １９ 曲面 ２０ 取付座 ２１ 螺孔 ２２ 固定ネジ ２３ 中心孔 ２４ 固定板 ２５ 固定片 ２６ スリット孔 ２７ レール（引出し側） ２８ レール（収容本体側） ２９ スライダー ３０ 環状凹溝 ３１ ピン ３２ 環状段部 ３３ 円筒部 ３４ ベアリング

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転輪と共に回転し、遠心力によって半
    径方向外方へ変位する制動パッドを備えるとともに、該
    制動パッドを擦接する円形内面を有する非回転の制動部
    材を備えてなることを特徴とする過回転制動ローラ。
  2. 【請求項２】 回転輪の軸方向一側に該回転輪を回転可
    能に被取付体に取付けるための取付軸を突設し、回転輪
    の軸方向他側に直径方向に延びたガイド部材を固定する
    とともに、該ガイド部材に一対の制動パッドを半径方向
    へスライド変位可能に装着し且つ両制動パッドと軸心部
    に固定した保持部材間をそれぞれ弾性体で連繋し、被取
    付体に突設した断面略Ｌ字形の制動部材の制動板を、回
    転輪の軸方向他側に直交配設するとともに、該制動板に
    形成した円孔内に前記制動パッドを配設してなることを
    特徴とする過回転制動ローラ。
  3. 【請求項３】 引出しの両側面と該引出しを格納する収
    容本体の両内面の一方に過回転制動ローラを取付けると
    ともに、他方に該ローラが接触して引出しを前後移動案
    内するレールを取付けてなり、前記過回転制動ローラ
    は、回転輪と共に回転し、遠心力によって半径方向外方
    へ変位する制動パッドを備えるとともに、該制動パッド
    を擦接する円形内面を有する非回転の制動部材を備えて
    なることを特徴とする引出し装置。
  4. 【請求項４】 引出しの両側面と該引出しを格納する収
    容本体の両内面の一方に過回転制動ローラを取付けると
    ともに、他方に該ローラが接触して引出しを前後移動案
    内するレールを取付けてなり、前記過回転制動ローラ
    は、回転輪の軸方向一側に該回転輪を回転可能に被取付
    体に取付けるための取付軸を突設し、回転輪の軸方向他
    側に直径方向に延びたガイド部材を固定するとともに、
    該ガイド部材に一対の制動パッドを半径方向へスライド
    変位可能に装着し且つ両制動パッドと軸心部に固定した
    保持部材間をそれぞれ弾性体で連繋し、被取付体に突設
    した断面略Ｌ字形の制動部材の制動板を、回転輪の軸方
    向他側に直交配設するとともに、該制動板に形成した円
    孔内に前記制動パッドを配設してなることを特徴とする
    引出し装置。
JP6062512A 1994-03-31 1994-03-31 過回転制動ローラ及びそれを用いた引出し装置 Withdrawn JPH07265145A (ja)

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