JP2010083458A

JP2010083458A - 車輪構造体及び台車枠

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Publication number: JP2010083458A
Application number: JP2008257937A
Authority: JP
Inventors: Kota Ojima; 耕太雄島
Original assignee: Yuei Caster Co Ltd
Current assignee: Yuei Caster Co Ltd
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【課題】車輪の走行方向に対して取付用の貫孔の配設位置を、容易に変更して製作できる車輪構造体を提供する。
【解決手段】長方形状の台座１と、水平軸心廻りに回転する車輪３が下端に枢着されるヨークフレーム２と、を備え、上記台座１は、長辺Ａと短辺Ｂを有する長方形の頂点に配設された４つの貫孔１ａ，１ａ，１ａ，１ａを有し、台座１の重心Ｇ₁を通り長辺Ａと平行な中心線Ｌ₀が車輪３の走行方向Ｓに対して成す取付角度θを、−45°≦θ＜０°及び０°＜θ≦45°の範囲内にして、台座１とヨークフレーム２とをカシメ加工にて固着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪構造体及び台車枠に関する。

従来、台車に設けられる直進用の旋回不可能な車輪構造体は、特許文献１記載のように、荷物等が積載される荷台板部材等（取着対象部材）に取着するための貫孔を有する天板部と、天板部から屈曲し垂設される一対の車輪支持片部と、を一枚板状の金属部材を折曲げて成形したヨーク部材を備え、車輪をその車輪支持片部に水平軸心廻りに枢着したものがあった。
特開２００６−６２６１３号公報

しかし、従来の車輪構造体は、プレス機等の押圧成形工作機械によってヨーク部材を、打ち抜き加工や折曲げ加工し、天板部と貫孔と車輪支持片部とを、一体状に形成していたため、製造する際に車輪の走行方向に対する取付用の貫孔の配設位置を、容易に変更できないという問題があった。
また、等辺山形鋼や不等片山形鋼等を矩形状に配設した枠体に、従来の車輪構造体を取着した従来の台車枠は、わざわざ、車輪走行方向と貫孔の位置関係を考慮して、取付孔を所定の取着箇所に形成する必要があった。また、取付孔の配設方向のみが異なる多種類の部品は、加工及び組立の間違いを発生させる原因になっていた。また、製作費用も高くなるという問題があった。

そこで、本発明は、車輪の走行方向に対して取付用の貫孔の配設位置を、容易に変更して製作できる車輪構造体の提供を目的とする。
また、別の目的としては、部品の種類が少なく、加工や組立の間違いの発生を軽減できる台車枠の提供を目的とする。

上記目的を達成するために本発明の車輪構造体は、長方形状の台座と、水平軸心廻りに回転する車輪が下端に枢着されるヨークフレームと、を備え、上記台座は、長辺と短辺を有する長方形の頂点に配設された４つの貫孔を有し、上記台座の重心を通り上記長辺と平行な中心線が上記車輪の走行方向に対して成す取付角度を、−45°≦θ＜０°及び０°＜θ≦45°の範囲内にして、上記台座と上記ヨークフレームとをカシメ加工にて固着したものである。

また、本発明の台車枠は、長辺と短辺を有する長方形の頂点に配設された４つの貫孔を有する長方形状の台座と、水平軸心廻りに回転する車輪が下端に枢着されるヨークフレームと、を備えた２つの車輪構造体と、上記長辺と上記短辺を有する長方形の頂点に配設された４つの取付孔を有すると共に矩形状に配設される複数の枠部材を各角部で連結し相互に回転対称に配設される４つの連結部材と、を具備し、上記２つの車輪構造体の一方を、上記台座の重心を通り上記長辺と平行な中心線が上記車輪の走行方向に対して成す取付角度を０°に設定すると共に、他方を、上記取付角度を90°に設定し、相互に90°の回転対称位置となる２つの上記連結部材の内の一方の上記取付孔に、上記一方の車輪構造体の上記貫孔を対応させて取着すると共に、他方の上記連結部材の上記取付孔に、他方の上記車輪構造体の上記貫孔を対応させて取着したものである。

本発明の車輪構造体によれば、車輪の走行方向に対して、取付用の貫孔の配設位置を、容易に変更して製作できる。使用者（お客）の要望や取付位置に適応する車輪構造体を容易かつ迅速に提供できる。
また、連結部材や枠部材を共通化にできる。即ち、部品の種類が少ない台車枠が得られる。台車枠の製造の際に、加工や組立の間違いを軽減できる。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１は本発明の車輪構造体の第１の実施形態を示す平面図であり、図２はその一部破断で示す側面図であり、図３は一部破断で示したその正面図である。
本発明の車輪構造体60は、台車用の枠体や荷台板部材等（以下、取着対象部材と呼ぶ場合がある。）の下面側（地面側）に取着され、旋回が不可能な直進（直進性の向上）用の車輪構造体である。なお、本発明の車輪構造体60は、固定キャスターと呼ばれる場合もある。

長方形状の金属製板状の台座１と、台座１の重心Ｇ₁を通る鉛直軸心Ｌ₁と同心状に配設される円筒状のヨークフレーム２と、ヨークフレーム２の下端に水平軸心Ｌ₂廻りに回転自在に枢着された車輪３と、を備えている。

台座１は、長辺Ａと短辺Ｂを有すると共に台座１の重心Ｇ₁と同位置に重心を形成する長方形（図１に於て一点鎖線で示す長方形）の頂点に、中心が配設される４つの取付用の貫孔１ａ，１ａ，１ａ，１ａを有している。貫孔１ａを配設する長方形の長辺Ａは、台座１の長辺Ｗと平行である。貫孔１ａは、台座１の角部近傍に形成される。また、台座１は、その重心Ｇ₁を中心として鉛直軸心Ｌ₁方向に貫設される中心孔１ｂを有している。また、台座１は、板金素材からプレス機等の押圧工作機械で形成するのが望ましい。

ヨークフレーム２は、台座１が載置され固着される天井壁部２ａと、天井壁部２ａから垂設され車輪３を下端で支持する一対の支持突片部２ｄ，２ｄと、車輪３の走行方向Ｓの前後方向に開口する開口部２ｅ，２ｅと、を有している。
天井壁部２ａは、鉛直軸心Ｌ₁と同心状の貫通孔２ｂと、貫通孔２ｂを挟んで走行方向Ｓの前後方向の両側に貫設される位置決め用の小孔２ｃ，２ｃと、を有している。

台座１の中心孔１ｂとヨークフレーム２の貫通孔２ｂに連結用の主軸４が挿通されている。主軸４をプレス機等によってカシメ加工し、台座１と天井壁部２ａとを密着させて固着している。

また、台座１は、プレス加工によって、ヨークフレーム２の２つの小孔２ｃ，２ｃにそれぞれ入り込む膨出部１ｃ，１ｃが形成される。このようにプレス加工によって膨出部１ｃを孔２ｃに嵌入させ、ヨークフレーム２の鉛直軸心Ｌ₁廻りの回転（旋回）を禁止している。

ここで、主軸４のカシメ加工前及び膨出部１ｃの形成前では、台座１は、主軸４によってヨークフレーム２の天井壁部２ａに枢着したような状態である。つまり、台座１が鉛直軸心Ｌ₁廻りに回転可能な状態であって、台座１の重心Ｇ₁を通り長辺Ａと平行な中心線Ｌ₀が車輪３の走行方向Ｓに対して成す取付角度θを設定可能な状態である。

図１は、取付角度θを45°に設定したものである。また、第２の実施の形態として、取付角度θを−45°に設定したものを、図４に示す。
本発明の車輪構造体60は、取付角度θを、−45°≦θ＜０°及び０°＜θ≦45°の範囲内で設定して、主軸４をカシメ加工して台座１とヨークフレーム２とを固着すると共に、台座１を押圧して膨出部１ｃを形成し孔２ｂに嵌合させて台座１とヨークフレーム２との相互の回転を防止して固着している。鉛直軸心Ｌ₁廻りに車輪３は旋回しない。

上述した実施の形態の使用方法及び作用について説明する。
まず、図11に、従来の車輪構造体70の一例を示す。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
従来の車輪構造体70は、取着対象部材に取り付けるための取付貫孔70ａを有する天板部72ａと、天板部72ａから屈曲し垂下状に延設される一対の車輪支持片部72ｂと、を一枚板状の金属部材を折曲げて形成したヨーク部材72を備え、その車輪支持片部72ｂの下端に水平軸心廻りに回転する車輪３を枢着しているものである。
即ち、従来の車輪構造体70は、天板部72ａを鉛直軸心Ｌ₁廻りに回転させて、中心線Ｌ₀が車輪３の走行方向Ｓに対して成す取付角度θを、自由に設定することが不可能な構造である。

本発明の車輪構造体60は、使用者（お客）の要望や取着対象部材に応じて、取付角度θを設定することが容易である。
例えば、図５の平面図に於て、車輪構造体60が取着されるべき取着対象部材が、等辺山形鋼等の断面視Ｌ字状の複数の鋼材によって矩形状に形成された荷台枠Ｅである場合に、鋼材によって形成される荷台枠Ｅの角部の下面が取付平面となる。荷台枠Ｅ（取着対象部材）は、二点鎖線で示した取付角度θが０°のものでは、貫孔１ａが取付平面から外れてしまうような細い鋼材から成るものである。

従来は、荷台枠Ｅの角部の下面側に図示省略の当て板部材を固着して広い取付平面を形成していたが、本発明の車輪構造体60は、取付角度θを45°にすることで、４つの貫孔１ａ全てが取付平面に配設される。当て板部材を固着せずとも確実に荷台枠Ｅに取着される。なお、当て板部材を、強度向上や水平性向上等の理由により固着する場合は、その当て板部材を小さなものにすることが可能である。

また、図６に於て、二点鎖線で示したような直角三角形状の取付天板を有する荷台枠Ｅ用の特殊な車輪構造体75に比べ、本発明車輪構造体60は小型、かつコンパクトになる。

次に、本発明の台車枠の実施の一形態について説明する。
図７は、本発明の台車枠の平面図である。図８は、その側面図である。
本発明の台車枠は、等辺山形鋼や不等辺山形鋼等の鋼材である断面視Ｌ字状の４つの枠部材52，52，52，52と、矩形状に配設した枠部材52を各角部で連結し枠体（取着対象部材）50を形成する連結部材51，51，51，51と、枠体50の下面側に取着される旋回不可能な２つの車輪構造体60（60ａ），60（60ｂ）及び旋回可能な２つの自在キャスター53，53と、を備えている。

２つの車輪構造体60ａ（60），60ｂ（60）は、上述した車輪構造体60の実施の形態と同様に、長辺Ａと短辺Ｂを有する長方形の頂点に配設された４つの貫孔１ａ，１ａ，１ａ，１ａを有する長方形状の台座１と、水平軸心Ｌ₂廻りに回転する車輪３が下端に枢着されるヨークフレーム２と、を備えている。また、台座１を鉛直軸心Ｌ₁廻りに回転させて、中心線Ｌ₀が車輪３の走行方向Ｓに対して成す取付角度θを設定後に主軸４をカシメ加工して製造可能な構造である。

２つの車輪構造体60ａ，60ｂの内の一方の車輪構造体60ａは、図10（ａ）に示すように、取付角度θを０°に設定し、主軸４をカシメ加工して台座１とヨークフレーム２とを固着したものである。
他方の車輪構造体60ｂは、図10（ｂ）に示すように、取付角度θを90°に設定し、台座１とヨークフレーム２とをカシメ加工にて固着したものである。

図７及び図８に於て、２つの自在キャスター53，53は、取付用の座板部53ａに、長辺Ａと短辺Ｂを有する長方形の頂点に配設された４つの取着貫孔を有している。また、２つの自在キャスター53，53の取着貫孔の、孔ピッチ（間隔寸法）は２つの車輪構造体60ａ，60ｂの貫孔１ａと同じに設定している。

図９に、連結部材51の斜視図を示す。連結部材51は、水平板状の取付平面部51ｃと、取付平面部51ｃからＬ字状に突出する側壁部51ｄと、を有している。また、取付平面部51ｃ及び側壁部51ｄは、２つの枠部材52，52を、各々直交する水平方向から差込可能な側方開口状の開口部51ｂ，51ｂを有している。連結部材51は、２つの枠部材52，52を直角状に連結するものである。

また、取付平面部51ｃには、長辺Ａと短辺Ｂを有する長方形状の頂点に配設された４つの取付孔51ａ，51ａ，51ａ，51ａが貫設されている。取付孔51ａの孔ピッチ（間隔寸法）は、貫孔１ａと同じに設定している。

図７乃至図９に於て、連結部材51は、枠体50の各角部で、その枠体50の重心を通る鉛直状の中心軸心Ｌ₅₀廻りに回転対称に配置されている。中心軸心Ｌ₅₀廻りに隣合う連結部材51，51は、相互に90°の回転対称位置となる。４つの連結部材51は同じ樹脂成型品である。

そして、４つの連結部材51，51，51，51は、４つの枠部材52，52，52，52を連結して、下面側に、２つの車輪構造体60ａ，60ｂ及び２つの自在キャスター53，53が取着される、枠体50（取着対象部材）を形成している。

２つの車輪構造体60ａ，60ｂは、本発明の台車枠を進ませるべき方向である進行方向Ｘ側の連結部材51，51の下面側に取着されている。
２つの自在キャスター53，53は、残りの２つの連結部材51，51の下面側に取着される。

進行方向Ｘに対して、取付孔51ａを配設させる長辺Ａが平行方向となっている連結部材51の下面側に、取付角度θが０°に設定された一方の車輪構造体60ａの貫孔１ａを、その連結部材51の取付孔51ａに対応させて、ボルト部材及びナット部材を用いて取着する。すると、進行方向Ｘと一方の車輪構造体60ａの車輪３の走行方向Ｓとが一致する。

また、進行方向Ｘに対して、取付孔51ａを配設させる長辺Ａが直交方向となっている（一方の車輪構造体60ａが取着された連結部材51と相互に90°の回転対称位置の）連結部材51の下面側に、取付角度θが90°に設定された他方の車輪構造体60ｂの貫孔１ａを、その連結部材51の取付孔51ａに対応させて、取着する。すると、進行方向Ｘと他方の車輪構造体60ｂの車輪３の走行方向Ｓとが一致する。

言い換えると、４つの連結部材51，51，51，51を共通にし、中心軸心Ｌ₅₀廻りに隣合う連結部材51，51を、相互に90°の回転対称位置となるように配設させると、各連結部材51の取付孔群（長方形の頂点位置に配設される４つの取付孔51ａ，51ａ，51ａ，51ａ）が相互に回転対称となる。そこで、取付角度θが０°の車輪構造体60ａと取付角度θが90°の車輪構造体60ｂとを、中心軸心Ｌ₅₀廻りに隣合う（相互に90°の回転対称位置である）連結部材51，51に配設することで、２つの車輪構造体60ａ，60ｂの走行方向Ｓは、互いに直交せず同方向（進行方向Ｘ）に統一される。

取付角度θが０°の車輪構造体60ａと、取付角度θが90°の車輪構造体60ｂと、を用いることで、４つの連結部材51，51，51，51の共用化を可能にすると共に対面状の枠部材52，52の共用化を可能にする。

なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、本発明の台車枠に於て、２つの自在キャスター53，53の替わりに、２つの車輪構造体60ａ，60ｂを設けても良い。

以上のように、本発明は、長方形状の台座１と、水平軸心Ｌ₂廻りに回転する車輪３が下端に枢着されるヨークフレーム２と、を備え、台座１は、長辺Ａと短辺Ｂを有する長方形の頂点に配設された４つの貫孔１ａ，１ａ，１ａ，１ａを有し、台座１の重心Ｇ₁を通り長辺Ａと平行な中心線Ｌ₀が車輪３の走行方向Ｓに対して成す取付角度θを、−45°≦θ＜０°及び０°＜θ≦45°の範囲内にして、台座１とヨークフレーム２とをカシメ加工にて固着したので、使用者（お客）の使用条件にあった取付角度θの車輪構造体60を製造できる。貫孔１ａの配設位置と車輪３の走行方向Ｓを、容易に変更して製造できる。また、台座１とヨークフレーム２が別体に設けられ（台座１から折曲げずにヨークフレーム２が設けられ）、台車１の大きさや形状に影響を受けず、ヨークフレーム２を車輪幅や外径の異なる様々な車輪３を支持可能な形状にできる。また、貫孔１ａへのボルト部材等の挿入作業が容易なヨークフレーム２又は台座１にすることができる。狭い場所に取着できる。

また、長辺Ａと短辺Ｂを有する長方形の頂点に配設された４つの貫孔１ａ，１ａ，１ａ，１ａを有する長方形状の台座１と、水平軸心Ｌ₂廻りに回転する車輪３が下端に枢着されるヨークフレーム２と、を備えた２つの車輪構造体60ａ，60ｂと、長辺Ａと短辺Ｂを有する長方形の頂点に配設された４つの取付孔51ａ，51ａ，51ａ，51ａを有すると共に矩形状に配設される複数の枠部材52，52，52，52を各角部で連結し相互に回転対称に配設される４つの連結部材51，51，51，51，と、を具備し、２つの車輪構造体60ａ，60ｂの一方を、台座１の重心Ｇ₁を通り長辺Ａと平行な中心線Ｌ₀が上記車輪３の走行方向Ｓに対して成す取付角度θを０°に設定すると共に、他方を、取付角度θを90°に設定し、相互に90°の回転対称位置となる２つの連結部材51，51の内の一方の取付孔51ａに、一方の車輪構造体60ａの貫孔１ａを対応させて取着すると共に、他方の連結部材51の取付孔51ａに、他方の車輪構造体60ｂの上記貫孔１ａを対応させて取着したので、連結部材51及び対面する枠部材52，52を共通部材とすることができる。即ち、部品の種類が少ない台車枠を製造できる。台車枠の製造の際に、加工や組立の間違いの発生を軽減できる。

本発明の車輪構造体の第１の実施の形態を示す平面図である。第１の実施の形態を一部破断で示す側面図である。第１の実施の形態を一部破断で示す正面図である。第２の実施の形態を示す平面図である。作用説明図である。作用説明図である。本発明の台車枠の実施の一形態を示す平面図である。台車枠の実施の一形態を示す側面図である。連結部材の斜視図である。本発明の台車枠に用いる車輪構造体を示す図であって、（ａ）は一方の車輪構造体の平面図であり、（ｂ）は他方の車輪構造体の平面図である。従来の車輪構造体の一例を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１台座
１ａ貫孔
２ヨークフレーム
３車輪
51 連結部材
51ａ取付孔
52 枠部材
60ａ一方の車輪構造体
60ｂ他方の車輪構造体
Ａ長辺
Ｂ短辺
Ｇ₁台座の重心
Ｌ₀ 中心線
Ｌ₂ 水平軸心
Ｓ走行方向
θ 取付角度

Claims

長方形状の台座（１）と、水平軸心（Ｌ₂）廻りに回転する車輪（３）が下端に枢着されるヨークフレーム（２）と、を備え、
上記台座（１）は、長辺（Ａ）と短辺（Ｂ）を有する長方形の頂点に配設された４つの貫孔（１ａ）（１ａ）（１ａ）（１ａ）を有し、
上記台座（１）の重心（Ｇ₁）を通り上記長辺（Ａ）と平行な中心線（Ｌ₀）が上記車輪（３）の走行方向（Ｓ）に対して成す取付角度（θ）を、−45°≦θ＜０°及び０°＜θ≦45°の範囲内にして、上記台座（１）と上記ヨークフレーム（２）とをカシメ加工にて固着したことを特徴とする車輪構造体。
長辺（Ａ）と短辺（Ｂ）を有する長方形の頂点に配設された４つの貫孔（１ａ）（１ａ）（１ａ）（１ａ）を有する長方形状の台座（１）と、水平軸心（Ｌ₂）廻りに回転する車輪（３）が下端に枢着されるヨークフレーム（２）と、を備えた２つの車輪構造体（60ａ）（60ｂ）と、
上記長辺（Ａ）と上記短辺（Ｂ）を有する長方形の頂点に配設された４つの取付孔（51ａ）（51ａ）（51ａ）（51ａ）を有すると共に矩形状に配設される複数の枠部材（52）（52）（52）（52）を各角部で連結し相互に回転対称に配設される４つの連結部材（51）（51）（51）（51）と、を具備し、
上記２つの車輪構造体（60ａ）（60ｂ）の一方を、上記台座（１）の重心（Ｇ₁）を通り上記長辺（Ａ）と平行な中心線（Ｌ₀）が上記車輪（３）の走行方向（Ｓ）に対して成す取付角度（θ）を０°に設定すると共に、他方を、上記取付角度（θ）を90°に設定し、相互に90°の回転対称位置となる２つの上記連結部材（51）（51）の内の一方の上記取付孔（51ａ）に、上記一方の車輪構造体（60ａ）の上記貫孔（１ａ）を対応させて取着すると共に、他方の上記連結部材（51）の上記取付孔（51ａ）に、他方の上記車輪構造体（60ｂ）の上記貫孔（１ａ）を対応させて取着したことを特徴とする台車枠。