JP2009013623A

JP2009013623A - 戸車

Info

Publication number: JP2009013623A
Application number: JP2007174892A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Echizen; 裕越前
Original assignee: YKK Corp
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2027-07-03
Also published as: JP5046282B2

Abstract

【課題】レールとの接触音を低減できると共に、レールと接する部分にひび割れが発生することを確実に防止できる戸車とする。
【解決手段】金属製の本体１０の外周溝１０ａに、樹脂製のレール接触部材２０を成形することで、そのレール接触部材２０がレールに接して接触音を低減する。前記本体１０の底壁部１１の外周面１１ａとレール接触部材２０の内周面２０ｂとに、相互に係止してレール接触部材２０が軸方向に変位しないようにする軸方向係止部１１ｂと軸方向係止受部２０ｄを形成し、本体１０の鍔部１２の内側面１２ａとレール接触部材２０の外側面２０ａとに、相互に係止してレール接触部材２０が周方向に変位しないようにする周方向係止部１２ｂと周方向係止受部２０ｅを形成して、レール接触部材２０の荷重による変形を抑制してひび割れの発生を防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動ドアの扉を吊り下げしてレール上を走行する戸車などとして用いる戸車に関する。

自動ドアとしては、扉の上部に戸車を取付け、この戸車を無目に取付けたレールに走行可能に接触し、電動モータを利用して扉を開き位置と閉じ位置に移動するものが知られている。
前述のように、レールに走行可能に接触した戸車は、レール上を回転しながら走行するが、その際にレールとの接触音が発生する問題がある。
このために、戸車におけるレールと接触する外周側部分を柔らかい樹脂とすることで、レールとの接触音を低減する戸車が提案されている。

例えば、特許文献１には、金属製車輪の外周部に形成された円環状の溝に、ウレタン樹脂を射出成形法で注入してゴム製車輪とした戸車が開示されている。
この戸車であれば、ゴム製車輪がレールに走行可能に接触するので、レールとの接触音が低減する。

また、特許文献２には、金属製ホイールの外周溝に、接着材を塗布した後にポリウレタン樹脂を射出成形法で注入して硬化することで合成樹脂の外周部分とした戸車（輪状物）が開示されている。
この戸車であれば、合成樹脂の外周部分がレールに走行可能に接触するので、レールとの接触音が低減する。

特開平４−３０９６８２号公報特開平５−１０４５６６号公報

前述した従来の戸車においては、戸車のレールに接触する外周側部分がゴム製、合成樹脂であるから、その外周側部分におけるレールに接触する箇所は、その戸車を取付けた扉の荷重等によって凹み変形し、その凹み変形部は戸車の回転によって周方向に順次移動する。
前述の特許文献１に開示された戸車においては、金属製車輪とゴム製車輪とが密着されていないので、ゴム製車輪が金属製車輪の溝内において扉の荷重等に見合うだけ凹み変形するから、その凹み変形が過度となり、ゴム製車輪の内部、または外部にひび割れが発生してしまうことがある。
このように、レールに接触するゴム製車輪にひび割れが発生すると、以後の回転時に振動又は音を発生する原因となる。

前述の特許文献２に開示された戸車においては、金属製ホイールと合成樹脂の外周部分とが接着剤で接着されているので、両者が密着しており、扉の荷重等による外周部分の凹み変形を低減してレールに接触する外周部分にひび割れの発生を防止することが可能である。
しかし、接着剤を全面に亘って均一に塗布することは困難で、接着剤の塗布にムラが生じることがある。このように、接着剤の塗布にムラがあると、金属製ホイールと外周部分との一部分の密着が完全でなくなり、その部分からひび割れを起こしてしまうことがあるので、レールに接触する外周部分にひび割れが発生することを確実に防止できない。
また、接着剤を塗布する工程が必要であるから、製造工程が複雑で、戸車の製造が面倒で時間がかかることになる。

本発明の目的は、レールとの接触音を低減できると共に、レールと接触する部分にひび割れが発生することを確実に防止でき、しかも簡単に製造できるようにした戸車を提供することである。

本発明は、軸穴１０ｂを有する底壁部１１と、この底壁部１１の軸方向両側に設けられた一対の鍔部１２，１２とで外周溝１０ａを形成した金属製の本体１０と、
前記本体１０の外周溝１０ａ内に成形され、外周面２０ａと前記底壁部１１の外周面１１ａに接した内周面２０ｂと、前記一対の鍔部１２の内側面１２ａに接した一対の外側面２０ｃを有した略筒形状で樹脂製のレール接触部材２０とを備え、
前記本体１０の底壁部１１の外周面に軸方向係止部１１ｂが形成され、前記レール接触部材２０の内周面２０ｂには、前記軸方向係止部１１ｂに係止して当該レール接触部材２０の軸方向の変位を阻止する軸方向係止受部２０ｄが形成され、
前記本体１０の一対の鍔部１２の内側面１２ａに複数の周方向係止部１２ｂが形成され、前記レール接触部２０の一対の外側面２０ｃには、前記周方向係止部１２ｂに係止して当該レール接触部材２０の周方向の変位を阻止する周方向係止受部２０ｅが形成されていることを特徴とする戸車である。

本発明においては、本体１０の鍔部１２に、孔1６を周方向に間隔を置いて複数形成することで周方向係止部とし、
レール接触部材２０の外側面２０ｂに、前記孔1６に嵌まり合う突起２４を設けることで周方向係止受部とすることができる。

このようにすれば、本体１０の外周溝１０ａに樹脂を注入してレール接触部材２０を成形する際に、その樹脂の一部が孔１６に入り込んで突起２４を形成するので、樹脂を注入してレール接触部材２０を成形することによって、そのレール接触部材２０が本体１０に対して周方向に変位しないようにできる。

本発明においては、本体１０の底壁部１１の外周面１１ａに凹部１３と突条１４を形成して軸方向係止部とし、
レール接触部材２０の内周面２０ｂに、前記凹部１３、突条１４に嵌まり合う突条２１、凹部２２を形成して軸方向係止受部とし、
前記各凹部１３，２２、突条１４，２１は周方向に連続している構成にできる。

このようにすれば、各凹部１３，２２と各突条１４，２１がそれぞれ嵌まり合うことで、レール接触部材２０が本体１０に対して軸方向に変位しないようにできる。
また、各凹部１３，２２、各突条１４，２１は周方向にそれぞれ連続しているので、周方向（回転方向）に段差がなく、レール接触部材２０がレールに接触しながら回転する時に音が発生しにくくなる。

本発明においては、レール接触部材２０は、外周面２０ａが円弧状に凹んで形成され、鍔部１２側の肉厚が、軸方向中央の肉厚よりも厚くすることができる。

このようにすれば、レール接触部材２０の外周面２０ａは円弧形状に凹んで形成され、鍔部１２側の肉厚が軸方向中央の肉厚よりも厚いから、レール接触部材２０が形状として安定した塊状とでき、本体１０の鍔部１２の周方向係止部１２ｂに係止した状態を維持し易くなる。また、鍔部１２の周方向係止部１２ｂに係止する位置をなるべく底壁部１１に接近させることができる。

本発明においては、レール接触部材２０の外周面２０ａは、凹部２０ａ´と鍔部１２の内側面１２ａとの間に平端部２０ａ″を備えたものにできる。

このようにすれば、レール接触部材２０の外周面２０ａは、鍔部１２側に平端部２０ａ″を備えているから、鍔部１２側の加工が行いやすくなり、かつレール接触部材２０の鍔部１２側での形状を安定して保つことができる。

本発明によれば、樹脂製のレール接触部材２０がレールに接触しながら回転するので、レールとの接触音を低減できる。
また、本体１０に対してレール接触部材２０が周方向及び軸方向に変位できないから、レール接触部材２０の荷重による変形が抑制され、過度の変形が防止されるので、ひび割れが発生することを確実に防止できる。
また、底壁部１１と一対の鍔部１２との間に樹脂を注入してレール接触部材２０が成形するので、そのレール接触部材２０の形態を安定させることができると共に、周方向係止部１２ｂと周方向係止受部２０ｅ及び軸方向係止部１１ｂと軸方向係止受部２０ｄがしっかりと係止するから、戸車を簡単に製造できる。

図１は自動ドアの扉取付部の説明図で、扉１に連結具２が固着してあり、その連結具２に軸３がボルト４で取付けてある。
この軸３に戸車５が軸受６を介在して回転自在に取付けられ、その戸車５が図示しない無目などに設けたレール７に走行可能に接触している。
そして、図示しない電動モータを駆動することで扉１が開き位置と閉じ位置に移動するようにしてある。

前記戸車５は、金属製の本体１０と、この本体１０の外周溝１０ａに成形した樹脂製のレール接触部材２０を備えている。
前記本体１０の軸穴１０ｂが軸受６を介在して軸３に回転自在に取付けられる。前記レール接触部材２０は本体１０よりも柔らかく、その外周面２０ａがレール７に接触している。
これによって、レール７との接触音を低減できるようにしてある。

次に、各部の具体形状を図２〜図５に基づいて説明する。なお、前記軸穴１０ｂの中心軸の方向を軸方向とし、軸３を中心に回転する方向を周方向として説明する。
前記戸車５の本体１０は、前記軸穴１０ｂを囲む底壁部１１と、この底壁部１１の軸方向両側から外周に向けて張り出した一対の鍔部１２を備え、この一対の鍔部１２が対向する側を内側面１２ａとし、この一対の鍔部１２の内側面１２ａと前記底壁部１１とが略直交して矩形状を呈するようにして、この一対の鍔部１２と前記底壁部１１とでレール接触部材２０が成形可能な前述の外周溝１０ａを形成している。
前記底壁部１１は円筒形状で、その内周面が前記軸穴１０ｂであると共に、内周面の反対面である外周面１１ａが外周溝１０ａの底面であり、レール接触部材２０が成形された際に、レール接触部材２０と対面する面である。

前記底壁部１１の外周面１１ａに、前記レール接触部材２０が係止して底壁部１１に対して軸方向に変位（移動）しないように支持する軸方向係止部１１ｂが形成してある。
例えば、周方向に連続した環状の凹部１３と周方向に連続した環状の突条１４が軸方向に間隔を置いて複数形成してある。
この軸方向係止部１１ｂは前述の凹部１３のみ、又は突条１４のみでも良い。
要するに、軸方向係止部１１ｂは、軸方向とほぼ直交する方向に向かう係止部１５を有する形状とすれば良く、その軸方向係止部１１ｂは１つでも良いし、複数であっても良い。
前記係止部１５は、凹部１３または突条１４の端縁である。すなわち、凹部１３の場合は、凹部１３の底面（底壁部１１の肉厚が薄い部分）から、底壁部１１の肉厚が厚い部分となる境界部である。突条１４の場合は、突条１４の頂面（底壁部１１の肉厚が厚い部分）から、底壁部１１の肉厚が薄い部分となる境界部である。

図３に示すように、凹部１３と突条１４とを形成した場合には、凹部１３の底面は突条１４でいう底壁部１１の肉厚が薄い部分であり、凹部１３の肉厚が厚い部分は突条１４でいう頂面である。
凹部１３は２つ以上あることが好ましく、突条１４は１つ以上あることが好ましく、図３には両鍔部１２の間に、３つの突条１４と４つの凹部１３とが形成される例を表している。
詳細に述べると、本体１０の軸方向中央上に突条１４を形成し、かつ軸方向中央と鍔部１２の内側面１２ａとの間に突条１４を形成し、その両側に凹部１３が形成され、軸方向中央に対称に形成される。

前記一対の鍔部１２の内側面１２ａには、前記レール接触部材２０が鍔部１２に対して周方向に変位（移動）しないように支持する周方向係止部１２ｂが、周方向に間隔を置いて複数形成してある。
例えば、孔１６が周方向に間隔を置いて複数形成してある。この孔６は鍔部１２の内外を貫通して形成され、３０度ごとに１２個設けられている。
この周方向係止部１２ｂは、凹部又は凸部を周方向に間隔を置いて複数形成したものでも良いし、図５に示すようにリブ状突部１７を周方向に間隔を置いて放射状に複数設けたものでも良い。また、孔１６は真円形状に限らず、楕円形や四角形でもよい。
要するに、周方向係止部１２ｂは凹凸形状であれば良い。
前記周方向係止部１２ｂは、回転方向の円周上で、かつその円周の接線に直交する線上で、レール接触部材２０の一部と係止するようになっている。これにより、回転時にレール接触部材２０が回転方向に移動することを阻止できる。

前記孔１６や凹部、凸部、リブ状突部１７などは、底壁部１１に近いほうに形成することが好ましく、底壁部１１に形成することが一番好ましい。
しかし、底壁部１１に形成すると、その部分が音を発生させる原因となる。つまり、底壁部１１に孔１６、凹部、凸部、リング状突部１７などを形成すると、底壁部１１の厚さが周方向に亘って均一にならずに厚い部分と薄い部分が生じるので、レール接触部材２０がレール７に接触した時の凹み変形量が周方向で不均一となるから、レール７に接触しながら回転することで音が発生することになる。

また、前述の孔１６、凹部、凸部、リブ状突部１７などはレール接触部材２０の断面積が大きいところに対向した位置に形成することが好ましい。
例えば、前記レール接触部材２０の外周面２０ａは軸方向に向けて円弧形状で凹んでいるので、そのもっとも低い部分（軸方向中央部）よりも内側（軸穴１０ｂ）寄りが断面積が大きいので、その外周面２０ａの最も低い部分よりも内側寄りと対向した径方向の位置に形成することが好ましい。

前記軸受６は軸穴１０ｂ内に挿入され、その軸方向一端部が軸穴１０ｂの軸方向一端寄りの段部１０ｃに当接し、底壁部１１の軸方向他端部における周方向の複数個所をカシメして軸受６の軸方向他端部に押し付けて抜け止めしてある。

前記本体１０はアルミダイキャスト製であるから、前述のような複雑形状とすることが容易である。
なお、本体１０はアルミダイキャスト製に限ることはない。

前記レール接触部材２０は、外周面２０ａと内周面２０ｂと軸方向両側の一対の外側面２０ｃを有した略筒形状である。前記内周面２０ｂが底壁部１１の外周面１１ａに接して成形され、外側面２０ｃが鍔部１２の内側面１２ａに接して成形されている。外周面２０ａがレール７と接触する。
このレール接触部材２０は、本体１０の外周溝１０ａに樹脂、例えば熱可塑性のウレタン樹脂を注入して成形される、つまり、射出成形で成形される。
例えば、図３に仮想線で示すように本体１０を成形型３０にセットし、外周溝１０ａと成形型３０とで環状空間部３１を形成し、その環状空間部３１にウレタン樹脂を注入して環状形状の樹脂成形体とし、その外周面を軸方向中央に向かって円弧形状に凹んだ形状に凹部２０ａ´を加工してレール接触部材とする。
この環状空間部３１において、底壁部１１の外周面１１ａによってレール接触部材２０の内周面２０ｂが形成され、一対の鍔部１２の内側面１２ａよってレール接触部材２０の外側面２０ｃが形成され、レール接触部材の外周面２０ａは、成形型に対面する側を加工して形成される。

また、外周面２０ａの円弧形状は、図２に表すように鍔部１２の内側面１２ａと、円弧形状の端部との間に、平坦状の平端部２０ａ″が形成されるようにして加工される。つまり、外周面２０ａの鍔部１２側は、鍔部２１の先端と同じ平面上となる部分を有し、その部分を経て凹むように加工されている。
これにより、鍔部１２側の加工が行いやすくなり、かつレール接触部材２０の鍔部１２側での形状を安定して保つことができる。特に射出成形で形成されるものであるため、レール接触部材２０が外周溝１０ａ内で接着剤のようなもので接着されるものではないことから、この平端部２０ａ″を備えることが好ましい。

前述するように外周面２０ａは、円弧形状に凹んでいるから、外周溝１０ａの矩形状とは異なる断面形状であり、レール接触部材２０は鍔部１２に接する側の樹脂が厚くなっている。これは、鍔部１２側の樹脂が厚いことで、レール接触部材２０が形状として安定した塊状とでき、鍔部１２の周方向係止め部１２ｂに係止めした状態を維持しやすくなる。また、鍔部１２の周方向係止部１２ｂに係止めする位置をなるべく底壁部１１に近接させることができるようになる。

前記レール接触部材２０の内周面２０ｂには、前記軸方向係止部１１ｂに係止する軸方向係止受部２０ｄが形成してある。
例えば、前記凹部１３と突条１４とそれぞれ嵌まり合う突条２１と凹部２２が周方向に連続して形成してある。
この軸方向係止受部２０ｄは突条２１のみ、又は凹部２２のみで良い。
要するに、この軸方向係止受部２０ｄは前記軸方向係止部１１ｂの係止部１５に係止する係止受部２３を有するものである。

前記レール接触部材２０の各外側面２０ｃには、前記周方向係止部１２ｂに係止する周方向係止受部２０ｅが形成してある。
例えば、前記孔１６に嵌まり合う突起２４が周方向に間隔を置いて複数形成してある。
要するに、この周方向係止受部２０ｅ（突起２４）、前記軸方向係止受部２０ｄ（突条２１、凹部２２）は、本体１０の外周溝１０ａに樹脂を注入して成形する際に、注入した樹脂が本体１０の軸方向係止部１１ｂ（凹部１３、突条１４）、周方向係止部１２ｂ（孔１６）に倣って成形されることでそれぞれ形成される。
例えば、凹部１３、孔１６に樹脂が入り込んで突条２１、突起２４を形成する。

したがって、周方向係止受部２０ｅ、軸方向係止受部２０ｄを形成する作業が不要で、樹脂を注入してレール接触部材２０を形成するのと同時に形成されるから、戸車の製造が簡単である。
しかも、周方向係止受部２０ｅ、軸方向係止受部２０ｄは、本体１０の周方向係止部１２ｂ、軸方向係止部１１ｂにそれぞれしっかりと係止した状態で形成されるので、レール接触部材２０が本体１０に対して周方向（つまり、回転方向）及び軸方向に変位することを確実に阻止することができる。

このようであるから、図６に示すようにレール接触部材２０の外周面２０ａがレール７に接触して、そのレール接触部材２０に軸方向と直角の荷重Ｆ_１のみが掛かる場合には、レール接触部材２０が、その荷重Ｆ_１によって軸方向と直角方向に凹み変形しながらレール７に対して回転するが、レール接触部材２０の突起２４が本体１０の鍔部１２の孔１６に嵌まり合って係止していることで、そのレール接触部材２０が本体１０の鍔部１２に対して周方向に変位できないから、前述の荷重による凹み変形が抑制され、レール接触部材２０の過度の変形を防止できる。

また、図７に示すように戸車５がレール７に対して傾いた状態、例えば自動ドアの扉１が強風雨などで押された場合においては、レール接触部材２０に掛かる荷重Ｆ_２は戸車の軸方向と直角方向に対して斜め方向になり、そのレール接触部材２０に掛かる荷重は、そのレール接触部を境として右側２０−１よりも左側２０−２が大きくなる。
このために、レール接触部材２０の左側２０−２が圧縮され、右側２０−１は延びることになるが、レール接触部材２０の突条２１、凹部２２が本体１０の底壁部１１の凹部１３、突条１４に嵌まり合ってレール接触部材２０が本体１０の底壁部１１に対して軸方向に変位しないので、レール接触部材２０の前述の荷重による変形が抑制され、レール接触部材２０の過度の変形を防止できる、

要するに、前述のように、レール接触部材２０におけるレール７との接触部を境として左側と右側に掛かる荷重にばらつきがあると、そのレール接触部２０は荷重の大きい方が圧縮変形し、小さい方が延び変形しようとする。つまり、レール接触部材２０が本体１０に対して軸方向に変位して圧縮、延び変形することになる。
しかし、本発明は、前述のようにレール接触部材２０が本体１０に対して軸方向に変位しないので、前述の圧縮変形、延び変形が抑制され、過度の変形を防止できる。

したがって、本発明の戸車であれば、レール接触部材２０の外周面２０ａがレール７に接触して回転する際に、そのレール接触部材２０に掛かる荷重で変形することが抑制され、過度の変形を防止できるから、レール接触部材２０にひび割れが発生することがない。

自動ドアの扉取付部の説明図である。戸車の拡大断面図である。本体の断面図である。本体の一部破断側面図である。本体の周方向係止部の他の例を示す一部断面図である。戸車の動作説明図である。戸車の動作説明図である。

符号の説明

１０…本体、１０ａ…外周溝、１０ｂ…軸穴、１１…底壁部、１１ａ…外周面、１１ｂ…軸方向係止部、１２…鍔部、１２ａ…内側面、１２ｂ…周方向係止受部、１３…凹部、１４…突条、２０…レール接触部材、２０ａ…外周面、２０ｂ…内周面、２０ｃ…外周面、２０ｄ…軸方向係止受部、２０ｅ…周方向係止受部、２１…突条、２２…凹部、２４…突起。

Claims

軸穴１０ｂを有する底壁部１１と、この底壁部１１の軸方向両側に設けられた一対の鍔部１２，１２とで外周溝１０ａを形成した金属製の本体１０と、
前記本体１０の外周溝１０ａ内に成形され、外周面２０ａと前記底壁部１１の外周面１１ａに接した内周面２０ｂと、前記一対の鍔部１２の内側面１２ａに接した一対の外側面２０ｃを有した略筒形状で樹脂製のレール接触部材２０とを備え、
前記本体１０の底壁部１１の外周面に軸方向係止部１１ｂが形成され、前記レール接触部材２０の内周面２０ｂには、前記軸方向係止部１１ｂに係止して当該レール接触部材２０の軸方向の変位を阻止する軸方向係止受部２０ｄが形成され、
前記本体１０の一対の鍔部１２の内側面１２ａに複数の周方向係止部１２ｂが形成され、前記レール接触部２０の一対の外側面２０ｃには、前記周方向係止部１２ｂに係止して当該レール接触部材２０の周方向の変位を阻止する周方向係止受部２０ｅが形成されていることを特徴とする戸車。
本体１０の鍔部１２に、孔1６を周方向に間隔を置いて複数形成することで周方向係止部とし、
レール接触部材２０の外側面２０ｃに、前記孔1６に嵌まり合う突起２４を設けることで周方向係止受部とした請求項１記載の戸車。
本体１０の底壁部１１の外周面１１ａに凹部１３と突条１４を形成して軸方向係止部とし、
レール接触部材２０の内周面２０ｂに、前記凹部１３、突条１４に嵌まり合う突条２１、凹部２２を形成して軸方向係止受部とし、
前記各凹部１３，２２、突条１４，２１は周方向に連続している請求項１又は２記載の戸車。
レール接触部材２０は、外周面２０ａが円弧状に凹んで形成され、鍔部１２側の肉厚が、軸方向中央の肉厚よりも厚い請求項１記載の戸車。
レール接触部材２０の外周面２０ａは、凹部２０ａ´と鍔部１２の内側面１２ａとの間に平端部２０ａ″を備えている請求項１記載の戸車。