JP2007196867A

JP2007196867A - 全方向走行用車輪及び台車

Info

Publication number: JP2007196867A
Application number: JP2006018216A
Authority: JP
Inventors: Masanori Okano; 正紀岡野; Shuichi Furuichi; 修一古市; Hisashi Tsutsui; 久之筒井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】芯材から弾性体が剥離するのを防止することができる全方向走行用車輪を提供する。
【解決手段】芯材１の外周に弾性体２を装着して樽形ローラ３を形成すると共に、回転軸４で回転自在に支持した回転支持体５の外周部に複数の樽形ローラ３を回転自在に取り付けて車輪構成体６を形成し、複数の車輪構成体６を回転軸４の軸方向に並設して形成される全方向走行用車輪に関する。芯材１の端部の外周縁の角を落として曲面に形成する。この曲面に弾性体２を密着させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、配膳車、手術台、工場用運搬等の手押し台車、車椅子等の台車に用いられる全方向走行用車輪、また、このような全方向走行用車輪を用いた各種台車に関するものである。

従来より、図６に示すような配膳車１９等の台車Ｂを床面上において旋回させずに全方向に移動させるために、全方向走行用車輪Ａが用いられている（例えば、特許文献１−３参照。）。この全方向走行用車輪Ａとしては、例えば、図５に示すようなものを挙げることができるが、これは次のようにして形成されている。すなわち、回転軸４にて回転自在に支持した回転支持体５の外周部に複数の樽形ローラ３を回転支持体５の回転軸４に対して直交する方向に回転自在に取り付けて車輪構成体６が形成され、そして複数の車輪構成体６を回転支持体５の回転軸４の軸方向に並設することによって、図５に示すような全方向走行用車輪Ａが形成されている。

このようにして形成される全方向走行用車輪Ａによれば、回転軸４を中心として車輪構成体６が図５（ａ）の矢印イの向きに回転することによって、通常の車輪と同様に台車Ｂを走行させることができるものであるが、さらに、各樽形ローラ３が図５（ｂ）の矢印ロの向きに回転することによって、車輪構成体６の回転軸４の軸方向に台車Ｂを走行させることもできるものである。よって、台車Ｂを特に旋回させなくても、そのまま全方向に移動させることができるものである。
特許第３６５６５２４号公報特開２００１−１２４０５４号公報特開昭６２−９１３０２号公報

しかしながら、従来の全方向走行用車輪Ａにあっては、次のような問題があった。すなわち、図５（ａ）の矢印イの向きに車輪構成体６が回転する場合、各樽形ローラ３の端部は順次床面に接触することとなる。そしてこのように、床面に回転しながら接触する樽形ローラ３の端部は、図７（ｂ）のようにあらゆる方向から荷重（例えば、Ｆ_１〜Ｆ_３）が作用することとなるが、従来の樽形ローラ３は図７（ａ）のように芯材１の外周に弾性体２を装着して形成されるものであり、特に芯材１の端部が単なる円筒状であるため、外部から作用する荷重で弾性体２がずれてしまったり、芯材１から剥離してしまったりするという問題があった。ここで、芯材１の端部を円筒状ではなく、芯材１全体を樽形状に形成すれば、上記のような弾性体２の剥離を防止することができそうであるが、これでは、ローラ回転軸（図示省略）を軸受けするためのベアリング１４を嵌め込むスペースが十分確保されないので、望ましくない。なお、図７において１２は、樽形ローラ３を回転させるためのローラ回転軸が挿通される軸孔であり、また、１３は、ベアリング１４が嵌め込まれる凹所である。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、芯材から弾性体が剥離するのを防止することができる全方向走行用車輪及び台車を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る全方向走行用車輪は、芯材１の外周に弾性体２を装着して樽形ローラ３を形成すると共に、回転軸４で回転自在に支持した回転支持体５の外周部に複数の樽形ローラ３を回転自在に取り付けて車輪構成体６を形成し、複数の車輪構成体６を回転軸４の軸方向に並設して形成される全方向走行用車輪であって、芯材１の端部の外周縁の角を落として曲面に形成すると共に、この曲面に弾性体２を密着させて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る全方向走行用車輪は、芯材１の外周に弾性体２を装着して樽形ローラ３を形成すると共に、回転軸４で回転自在に支持した回転支持体５の外周部に複数の樽形ローラ３を回転自在に取り付けて車輪構成体６を形成し、複数の車輪構成体６を回転軸４の軸方向に並設して形成される全方向走行用車輪であって、芯材１の外面のうち少なくとも端部に凹凸部７を設けると共に、弾性体２の内面のうち少なくとも端部に凹凸部８を設け、芯材１の外面の凹凸部７と弾性体２の内面の凹凸部８とを嵌合させて成ることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、樽形ローラ３の端面に補強プレート９を貼設して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る台車は、請求項１乃至３のいずれかに記載の全方向走行用車輪を用いて形成して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る全方向走行用車輪によれば、芯材の端部の外周縁に形成した曲面によって、樽形ローラの端部に作用する荷重は、芯材と弾性体との密着面に対して略垂直に作用して弾性体を芯材に押圧することとなり、芯材から弾性体が剥離するのを防止することができるものである。

本発明の請求項２に係る全方向走行用車輪によれば、芯材と弾性体との凹凸嵌合によって、樽形ローラの端部に荷重が作用しても、芯材から弾性体が剥離するのを防止することができるものである。

請求項３に係る全方向走行用車輪によれば、樽形ローラの端面において補強プレートが芯材と弾性体との界面を被覆して隠蔽することによって、弾性体の剥離防止の効果を一層高く得ることができるものである。

本発明の請求項４に係る台車によれば、芯材から弾性体が剥離して損傷するのを防止して、弾性体の寿命を延ばすことができ、弾性体の交換回数を減らすことができるものである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

（実施形態１）
芯材１は、図１（ａ）に示すように、樽状部分１０の両端に円筒部分１１を設けて形成されており、樽状部分１０及びその両端の円筒部分１１を貫通するようにして軸孔１２が穿設されている。また、芯材１の両端部すなわち両端の円筒部分１１には凹所１３が凹設されており、この凹所１３にベアリング１４が嵌め込まれている。そして、本実施形態においては、芯材１の両端部の外周縁の角を落とし、この外周縁を曲面、好ましくは凸曲面に形成してある。このようにして形成される芯材１の材質としては、アルミニウムを用いるのが好ましく、これにより全方向走行用車輪Ａの重量、ひいては台車Ｂの総重量を軽量化することができる。

樽形ローラ３は、筒状の弾性体２を芯材１の外周に装着することによって得ることができるが、芯材１の外径より弾性体２の内径を小さくするなどして、芯材１の外面に弾性体２の内面を密着させている。特に、芯材１の円筒部分１１の外径より弾性体２の内径を小さくするなどして、芯材１の両端部の外周縁に形成した曲面に弾性体２を密着させている。そうすると、芯材１の両端部の外周縁に形成した曲面によって、樽形ローラ３の両端部に作用する荷重（例えば、図１（ｂ）のＦ_１〜Ｆ_３）は、芯材１と弾性体２との密着面に対して略垂直に作用して弾性体２を芯材１に押圧することとなり、芯材１から弾性体２が剥離するのを防止することができるものである。なお、弾性体２の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、ウレタン等を用いることができる。

また、本実施形態においては、図２に示すように、樽形ローラ３の両端面に補強プレート９を貼設してもよい。ここで、補強プレート９としては、例えば、円板状であって中心に開口部１５を設けたものを用いることができる。このような補強プレート９を用いれば、樽形ローラ３の両端面において補強プレート９が芯材１と弾性体２との界面を被覆して隠蔽することによって、例えば、図２（ｂ）に示すように荷重Ｆ_１〜Ｆ_３が作用しても、弾性体２の剥離防止の効果を一層高く得ることができるものである。

次に、上記のような樽形ローラ３を用いて形成される全方向走行用車輪Ａについて説明する。この全方向走行用車輪Ａは、図５に示すように、複数の車輪構成体６（後述）を回転軸４の軸方向に並設して形成される。並設する車輪構成体６の数は、図５に示すものにおいては、２つであるが、３つ以上でもよい。また、図５（ｂ）に示すものにおいては、隣接する車輪構成体６を回転軸４を中心として相互に４５°回転させてずらしているが、これに限定されるものではない。

上記の各車輪構成体６は、図５に示すように、回転支持体５の外周部に複数の樽形ローラ３を回転自在に取り付けて形成される。回転支持体５は、回転軸４で図５（ａ）の矢印イの向きに回転自在に支持されている。また、各回転支持体５に取り付けられる樽形ローラ３の数は、図５に示すものにおいては、４つであるが、これに限定されるものではない。また、ローラ回転軸１６は、芯材１の軸孔１２に挿通されると共にベアリング１４で軸受けされ、このローラ回転軸１６を中心として各樽形ローラ３は回転するが、ローラ回転軸１６の軸方向は、回転支持体５の回転軸４を中心とする円（例えば、図５（ａ）の破線で示す円）の接線方向と一致するようにして、回転支持体５の外周部に設けた軸受部１７でローラ回転軸１６が軸支されている。そして、図５（ａ）に示すように、各樽形ローラ３の外面が車輪構成体６の外周円１８の一部を構成している。

このようにして形成される全方向走行用車輪によれば、図５（ａ）のように回転軸４を中心として車輪構成体６が矢印イの向きに回転することによって、通常の車輪と同様に台車Ｂを走行させることができるものであり、また、各樽形ローラ３が図５（ｂ）の矢印ロの向きに回転することによって、車輪構成体６の回転軸４の軸方向に台車Ｂを走行させることができるものである。よって、台車Ｂを特に旋回させなくても、そのまま全方向に移動させることができるものである。ここで、台車Ｂとしては、特に限定されるものではないが、例えば、図６に示すような配膳車１９のほか、手術台、工場用運搬等の手押し台車、車椅子等の台車Ｂを挙げることができる。このような台車Ｂの車輪として本実施形態の全方向走行用車輪Ａを用いるようにすれば、芯材１から弾性体２が剥離して損傷するのを防止して、弾性体２の寿命を延ばすことができ、弾性体２の交換回数を減らすことができるものである。

（実施形態２）
芯材１は、図３（ａ）に示すように、樽状部分１０の両端に円筒部分１１を設けて形成されており、樽状部分１０及びその両端の円筒部分１１を貫通するようにして軸孔１２が穿設されている。また、芯材１の両端部すなわち両端の円筒部分１１には凹所１３が凹設されており、この凹所１３にベアリング１４が嵌め込まれている。そして、本実施形態においては、芯材１の外面のうち少なくとも端部に凹凸部７を設けてある。図３に示すものにおいては、芯材１の外面全体に凹凸部７を設けてあるが、この方が弾性体２の剥離防止の効果を一層高く得ることができるので好ましい。このようにして形成される芯材１の材質としては、実施形態１と同様に、アルミニウムを用いるのが好ましく、これにより全方向走行用車輪Ａの重量、ひいては台車Ｂの総重量を軽量化することができる。

樽形ローラ３は、筒状の弾性体２を芯材１の外周に装着することによって得ることができるが、本実施形態においては、弾性体２の内面のうち少なくとも端部に凹凸部８を設けてある。図５に示すものにおいては、弾性体２の内面全体に凹凸部８を設けてあるが、この方が弾性体２の剥離防止の効果を一層高く得ることができるので好ましい。そして、芯材１の外径より弾性体２の内径を小さくするなどした上で、芯材１の外面の凹凸部７と弾性体２の内面の凹凸部８とを嵌合させて、芯材１の外面に弾性体２の内面を密着させている。そうすると、芯材１と弾性体２との凹凸嵌合によって、樽形ローラ３の端部にどのような方向から荷重が作用しても、例えば、図３（ｂ）に示すような荷重Ｆ_１〜Ｆ_３が作用しても、芯材１から弾性体２が剥離するのを防止することができるものである。なお、弾性体２の材質としては、実施形態１と同様に、特に限定されるものではないが、例えば、ウレタン等を用いることができる。

また、本実施形態においても、図４に示すように、樽形ローラ３の両端面に補強プレート９を貼設してもよい。ここで、補強プレート９としては、実施形態１と同様のものを用いることができる。このような補強プレート９を用いれば、樽形ローラ３の両端面において補強プレート９が芯材１と弾性体２との界面を被覆して隠蔽することによって、例えば、図４（ｂ）に示すように荷重Ｆ_１〜Ｆ_３が作用しても、弾性体２の剥離防止の効果を一層高く得ることができるものである。

樽形ローラ３以外の構造については実施形態１と同様であるので説明を省略するが、本実施形態の全方向走行用車輪Ａを各種台車Ｂの車輪として用いるようにしても、芯材１から弾性体２が剥離して損傷するのを防止して、弾性体２の寿命を延ばすことができ、弾性体２の交換回数を減らすことができるものである。

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は樽形ローラの断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した断面図である。本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、（ａ）は樽形ローラの断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した断面図である。本発明の実施の形態のさらに他の一例を示すものであり、（ａ）は樽形ローラの断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した断面図である。本発明の実施の形態のさらに他の一例を示すものであり、（ａ）は樽形ローラの断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した断面図である。全方向走行用車輪の一例を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。台車の一例を示す斜視図である。従来例を示すものであり、（ａ）は樽形ローラの断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した断面図である。

符号の説明

Ａ全方向走行用車輪
Ｂ台車
１芯材
２弾性体
３樽形ローラ
４回転軸
５回転支持体
６車輪構成体
７凹凸部
８凹凸部
９補強プレート

Claims

芯材の外周に弾性体を装着して樽形ローラを形成すると共に、回転軸で回転自在に支持した回転支持体の外周部に複数の樽形ローラを回転自在に取り付けて車輪構成体を形成し、複数の車輪構成体を回転軸の軸方向に並設して形成される全方向走行用車輪であって、芯材の端部の外周縁の角を落として曲面に形成すると共に、この曲面に弾性体を密着させて成ることを特徴とする全方向走行用車輪。
芯材の外周に弾性体を装着して樽形ローラを形成すると共に、回転軸で回転自在に支持した回転支持体の外周部に複数の樽形ローラを回転自在に取り付けて車輪構成体を形成し、複数の車輪構成体を回転軸の軸方向に並設して形成される全方向走行用車輪であって、芯材の外面のうち少なくとも端部に凹凸部を設けると共に、弾性体の内面のうち少なくとも端部に凹凸部を設け、芯材の外面の凹凸部と弾性体の内面の凹凸部とを嵌合させて成ることを特徴とする全方向走行用車輪。
樽形ローラの端面に補強プレートを貼設して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の全方向走行用車輪。
請求項１乃至３のいずれかに記載の全方向走行用車輪を用いて形成して成ることを特徴とする台車。