JP2010254263A

JP2010254263A - ソフトベアリング車輪

Info

Publication number: JP2010254263A
Application number: JP2009123559A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kitamura; 浩北村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】凡そベビーカー、介護用車椅子、医療用移動ベッド、幼児用自転車、歩行補助カー、旅行及び荷物鞄、荷物運搬台、カート、掃除機等の車輪において、路面等からのより強い振動及び衝撃、大荷重及び大発生音に対して、十分かつ適切に対応して使用者や利用者等の負担を解消し改善するソフトベアリング車輪を提供する。
【解決手段】鋼材等の硬材に剛性を持たせ、合成樹脂材等の軟材に振動及び衝撃吸収機能や免振及び制振機能等を持たせ、それらを併せ用いてサンドイッチ構造で球状、角状、円柱及び角柱状のソフトベアリングを成形し、それを、例えば軸受の転動体又は構成体又は軸受本体の一分又は全部として用いるソフトベアリング車輪とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、凡そ介護用車椅子、ベビーカー、医療用移動ベッド、医療機器、歩行補助カー、旅行及び荷物鞄、荷物運搬台、ワゴン、カート、掃除機及び自転車用の車輪（以下「ベビーカー等の車輪」）において、天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、鋼材、金属材、セラミック材の硬材（以下「硬材）」）に剛性を持たせ、ゴム材、天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、木材の軟材（以下「軟材」）に振動及び衝撃吸収機能等を持たせ、それらを併せ用いてサンドイッチ構造で球状、角状、円柱及び角柱状のソフトベアリングを成形し、そして例えば転動体又は構成体又は軸受本体というように軸受の一部又は全部として用いるソフトベアリング車輪に関する。

従来のベビーカー等の車輪における振動及び衝撃吸収方法は、例えばベビーカーでは直径５〜１５センチ程度で硬質の樹脂製車輪を一脚あたり２個用いて衝撃等を吸収するタイプを主流としている。

しかし、接地摩耗を考慮した硬質の合成樹脂製車輪では、一脚２個としても路面等からの振動及び衝撃を十分に吸収できず、乳幼児には強い衝撃等であることに変わりなく、電車、階段及び人混み等では不向きで折畳み時にも収納しにくい。

また、旅行鞄や医療機器用等でも多くが硬質の合成樹脂製車輪や軸受部にバネを用いた衝撃吸収車輪であるが、前者では荷重耐力機能はあっても振動や衝撃吸収機能はなく、後者ではバネの持久耐力機能と装置に弱さがある。

そして、それらを解決するべく、本発明の申請者が平成２０年６月２３日付けで特許出願した文献１の「ソフトベアリング車輪」（以下「先願ソフトベアリング車輪」）があるが、それはソフトベアリングを主に軟材で成形するもので、本発明のように硬材と軟材とを併せ用いてサンドイッチ構造とするものではないため、より強い振動及び衝撃や大荷重や大発生音等への対応力は十分ではなかった。

一方、日本建築学会や建設業界では、構造物や建築物に対する耐震構造、免震構造及び制振構造の推薦や奨励が行われており、例えばゴム等の軟材と鋼材を併せ用いてサンドイッチ構造とする免震構造がある。

これは、構造力学的にみて、例えばゴム等が超高層ビルの自重といった鉛直荷重で押し潰されて平たくなるような水平方向に広がろうとする変形力に対し、そのゴム等に剛性を持つ鋼材を挟み込むとゴム等と鋼材間に鉛直荷重による摩擦力が働いて、この変形力を押さえ込むことになるものである。
特願２００８−１８６５１０

上記のように、先願ソフトベアリング車輪では、より強い振動及び衝撃や大荷重や大発生音等への対応力は十分でなく、ソフトベアリング自体の剛性が不足するおそれがあった。

本発明は、それら課題を解決し改善するもので、使用者、利用者及び貨物が受ける通常の振動及び衝撃等に加えて、より強い振動及び衝撃や大荷重や大発生音の負担をも解消し改善してさらなる快適な生活及び活動を行えるようにしたソフトベアリング車輪の提供を目的とするものである。

問題を解決するための手段

本発明は、上記目的を達成するため、まず硬材に剛性を持たせ、軟材に振動及び衝撃吸収機能等を持たせ、それらを併せ用いてサンドイッチ構造とする。

具体的には、軟材間に硬材を挟み込み又はそれらを交互に積み上げる等のサンドイッチ構造とするが、軟材だけでは振動及び衝撃吸収機能や変形力等に対して限界があるため、より強い振動及び衝撃や変形力等に対応するための剛性を硬材に持たせるものである。

これらにより、ソフトベアリングはより強い振動及び衝撃や変形力等に対しても、強い剛性と振動及び衝撃吸収機能等を十分に保持することとなる。

次に、それらを球状、角状、円柱及び角柱状のソフトベアリングに成形するが、例えば、球状とは球形や卵形、角状とはサイコロ形や円筒形や平板形、円柱や角柱状とは断面積が円形や楕円形及び角形でかつ軸外周に沿うリング形状のものである。

そして、それらは、例えば軸受の転動体（玉、コロ、リング形状の円柱状ソフトベアリング及びそれらと同様の機能を持つものを含む。以下略。）として、又は軸受の内輪と組み合わせた構成体として、又は軸受本体として用いるが、それらに限定されない。

また、例えば角柱状のソフトベアリングでは、サンドイッチ構造とした自らの硬材をそのまま軸受の内輪や外輪としたり、内輪に接着剤等で固定して外輪不要の軸受としたり、他の構成体等としても良く、また通常のベアリング等を併用しても良い。

発明の効果

本発明の効果は、ソフトベアリングに剛性を持たせたことで、通常の振動及び衝撃や変形等だけでなく、より強い振動及び衝撃や大荷重や大発生音等に対しても十分な対応を可能としたことである。

例えばベビーカーでは、本発明のソフトベアリング車輪が路面等からのより強い振動等を含めた広範囲の振動及び衝撃を吸収し緩和して乳幼児や使用者の負担をより軽減し、また一脚２個の車輪を不要にして電車、階段及び人混み等での不便さも解消する。

旅行及び荷物鞄用車輪では、本発明のソフトベアリング車輪が使用者及び荷物に対するより強い振動等を含めた広範囲の振動及び衝撃等を軽減し、かつ大発生音も減少させる。

介護用車椅子及び小径自転車では、本発明のソフトベアリング車輪が路面等からのより強い振動等を含めた振動及び衝撃を十分に吸収し緩和するので、乗り心地だけでなく車椅子利用者や幼児等の身体が受ける負担をもより軽減する。

医療用移動ベッド及び医療機器では、本発明のソフトベアリング車輪が僅かな振動及び衝撃に対しても十分に吸収し緩和しつつ重量患者へも対応できるので、その生命を危険にさらすおそれをより減少させ、かつ移動時の大発生音もより低減する。

荷物運搬台用やカート用の車輪では、本発明のソフトベアリング車輪がより強い振動等を十分に吸収し緩和して大荷重の商品に対する負担や大発生音を軽減して、その価値を保持しつつ運搬作業や買い物等もよりスムースとする。

上記に限らず本発明のソフトベアリング車輪は、車輪の大発生音をより低減しスムースな移動等を行うので、使用者等に安心感をもたらして精神的ストレスの抑制及び解消により寄与することができる。

本発明について、図１〜図６に基づいて説明するが、本発明はこれらに限らない。

図１は、本発明における球状又は円柱状のソフトベアリング１の断面図で、硬材３に剛性を持たせ、軟材４により強い振動及び衝撃吸収機能や防振機能等を持たせ、それらを併せ用いてサンドイッチ構造５とする。

その際、例えば軟材４と軟材４の間に硬材３を挟み込み、又はそれらを交互に積み上げる等でサンドイッチ構造５としつつ球状又は円柱状のソフトベアリング１に成形する。

図２は、角状又は角柱状のソフトベアリング２の断面図で、上記同様の方法により成形するが、図１及び図２のそれらは、軟材４だけでは振動や衝撃の吸収力に限界があるため、より強い振動及び衝撃等に対応できるように剛性を硬材３に持たせている。

図３〜図６は、上記ソフトベアリング１及び同２を用いた本発明のソフトベアリング車輪の実施例（１）、（２）、（３）及び（４）の断面図で、まず図３の実施例（１）の断面図では、球状又は円柱状のソフトベアリング１を転動体として軸受（Ｕ型）７とともに用いる。

但し、実際の成形には、ソフトベアリング１を車輪内に組み込むために、車輪の片面に取出口を設ける必要がある。その場合、通常には一カ所にソフトベアリング１の入出口を設ける方法と、ソフトベアリング１全てを一度に入出させる方法がある。

また、ソフトベアリング１を転動体とすると内部で発熱する可能性があるため、必要に応じて細かな空隙部分（例えば針の穴の如き）を設ける。

図４の実施例（２）の断面図は、図３のソフトベアリング１を角状又は角柱状のソフトベアリング２として軸受（Ｈ型）７−１を用い、図３で軸６周りに用いた伸縮性ふた８を軸受（Ｈ型）７−１とソフトベアリング受け１０の間に用いる伸縮性ふた８−１としている。

図５の実施例（３）は、角状又は角柱状のソフトベアリング２を軸受（平型）７−２に固着させて、ソフトベアリング受け１０（一般には外輪）不要の構成体としている。

この場合、ソフトベアリング受け１０とソフトベアリング２は、成形温度が異なると接着剤を使用しても適切な接触とならないため、例えば樹脂材であれば多色多材一体成形法といった方法を用いることが必要である。

図５の実施例（４）は、図５に用いた軸受（平型）７−２を、角状又は角柱状のソフトベアリング２を構成する硬材３を用いたものであり、この場合も成形時には注意を要する。

本発明におけるソフトベアリング（球状又は円柱状）の断面図本発明におけるソフトベアリング（角状又は角柱状）の断面図本発明のソフトベアリング車輪の実施例（１）を示す断面図本発明のソフトベアリング車輪の実施例（２）を示す断面図本発明のソフトベアリング車輪の実施例（３）を示す断面図本発明のソフトベアリング車輪の実施例（４）を示す断面図

１ソフトベアリング（球状又は円柱状）
２ソフトベアリング（角状又は角柱状）
３硬材
４軟材
５サンドイッチ構造
６軸
７軸受（Ｕ型）
７−１軸受（Ｈ型）
７−２軸受（平型）
８伸縮性ふた
８ー１伸縮性ふた
９留め具又は留め材
１０ソフトベアリング受け
１１スポーク部
１２リム部
１３タイヤ部

Claims

凡そ介護用車椅子、ベビーカー、医療用移動ベッド、医療機器、歩行補助車、旅行及び荷物鞄、荷物運搬台、ワゴン、カート、掃除機及び自転車用の車輪において、天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、鋼材、金属材、セラミック材の硬材に剛性を持たせ、ゴム材、天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、木材の軟材に振動及び衝撃吸収機能、減吸音機能、免振機能、制振機能及び防振機能の一つ以上を持たせ、それらを併せ用いてサンドイッチ構造で球状、角状、円柱及び角柱状のソフトベアリングを成形し、そして例えば転動体又は構成体又は軸受本体というように軸受の一部又は全部として用いたことを特徴とするソフトベアリング車輪。
天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、鋼材、金属材、セラミック材の硬材に剛性を持たせ、ゴム材、天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、木材の軟材に振動及び衝撃吸収機能、減吸音機能、免振機能、制振機能及び防振機能の一つ以上を持たせ、それらを併せ用いてサンドイッチ構造としたことを特徴とする請求項１記載のソフトベアリング車輪。
天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、鋼材、金属材、セラミック材の硬材に剛性を持たせ、ゴム材、天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、木材の軟材に振動及び衝撃吸収機能、減吸音機能、免振機能、制振機能及び防振機能の一つ以上を持たせ、それらを併せ用いてサンドイッチ構造で球状、角状、円柱及び角柱状のソフトベアリングを成形したことを特徴とする請求項１記載のソフトベアリング車輪。
天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、鋼材、金属材、セラミック材の硬材に剛性を持たせ、ゴム材、天然及び合成繊維材、天然及び合成樹脂材、カーボン材、木材の軟材に振動及び衝撃吸収機能、減吸音機能、免振機能、制振機能及び防振機能の一つ以上を持たせ、それらを併せ用いてサンドイッチ構造で球状、角状、円柱及び角柱状のソフトベアリングを成形しつつ、その中の硬材を軸受の一分又は全部に用いたことを特徴とする請求項１記載のソフトベアリング車輪。
請求項１、２及び３のソフトベアリングにより、軸受に振動及び衝撃吸収機能、減吸音機能、免振機能、制振機能及び防振機能の一つ以上を持たせたことを特徴とする請求項１記載のソフトベアリング車輪。