JP2012110620A - Caster structure for wheelchair, and wheelchair using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a caster structure for a wheelchair, the cater structure having impact resistance and durability by a simple mechanism and being entirely made of a non-metal material, and to provide a wheelchair entirely made of a non-metal material, which uses this caster structure.SOLUTION: The shaft of a caster part penetrates through the lower frame of the upper and lower frames of a wheelchair body and is disposed so as to be supported by the upper frame. The penetration part of the shaft and lower frame is supported by a lower bearing supporting the shaft such that the shaft is freely rotated, and by a lower bush fitted on the periphery of the lower bearing. The support part of the shaft and upper frame is supported by an upper bearing supporting the shaft such that the shaft is freely rotated, and by an upper-end bush fitted on the periphery of the upper bearing. The upper frame and lower frame are supported by an upper-end bush and a lower-end bush respectively at two points with a distance between them. Thus, three bushes of the upper-end bush, lower bush, and lower-end bush are provided.

Description

本発明は、車椅子用キャスター構造及びこれを用いた車椅子に関し、詳しくは、全非金属材料により構成されるキャスター構造及びこれを用いた全非金属材料による車椅子に関する。   The present invention relates to a wheelchair caster structure and a wheelchair using the same, and more particularly to a caster structure made of an all-nonmetallic material and an all-metal material wheelchair using the same.

近年、飛行機を利用する際に各空港ではハイジャックやテロ対策のため金属探知機による乗客の検査が入念に行われている。   In recent years, passengers have been carefully inspected by metal detectors at airports to prevent hijacking and terrorism when using airplanes.

この乗客の検査において、車椅子を利用せざるを得ない障害者や高齢者等の車椅子使用者の検査を行う場合に、車椅子に使用されている金属が金属探知機に反応してしまい、正確な検査が行えないという問題が発生している。   In this passenger inspection, when a wheelchair user such as a disabled person or an elderly person who is forced to use a wheelchair is inspected, the metal used in the wheelchair reacts with the metal detector and is accurate. There is a problem that inspection cannot be performed.

現在このような場合には、空港警備員等の介護者が車椅子使用者を抱きかかえる等して対応しているのが現状であり、介護者の労力や車椅子使用者の心理的苦痛を考慮した場合、これらの問題を解決する新たな手段の採用が急務となっている。   In such cases, caregivers such as airport guards are currently handling wheelchair users, taking into account the caregiver's labor and the psychological distress of wheelchair users. In some cases, the adoption of new means to solve these problems is urgent.

このような状況を解決するための手段の1つとして、金属材料を全く用いない全非金属材料による車椅子の開発が行われている。   As one means for solving such a situation, wheelchairs using all non-metallic materials that do not use any metallic materials have been developed.

この全非金属材料による車椅子は、シート、バックレスト、アームレスト等のフレームの構成材料として木材、竹材等の天然素材を用い、主車輪用ホイールやキャスター部等、荷重が集中する部分や、木材で成形するのが困難な部分は繊維強化プラスチック等を用いるとともに、軸受けにはセラミック製ボールベアリング等を採用して製造されている。   This wheelchair made of all non-metallic materials uses natural materials such as wood, bamboo, etc. for the frame, such as seats, backrests, armrests, etc. The parts that are difficult to be molded are made of fiber reinforced plastic or the like, and the bearings are manufactured using ceramic ball bearings or the like.

この全非金属材料による車椅子によれば、空港での金属探知機による検査においても誤感知することなく正確な検査が行える点で非常に有用なものであり、さらに天然材料を多く使用していることにより、暖かみのある人間工学的にも優れた車椅子とすることができる。   This wheelchair made of all non-metallic materials is very useful in that it can be accurately inspected by metal detectors at airports without misdetection, and also uses a lot of natural materials. Thus, a warm and ergonomic wheelchair can be obtained.

しかしながら、限られた構成材料の採用条件があるため、衝撃を受ける部分の材料の強度や耐久性、形状については未だ検討課題を多く残している。   However, since there are limited conditions for adopting the constituent materials, there are still many problems to be investigated regarding the strength, durability, and shape of the material subjected to the impact.

特に、車椅子において重要な構成要素の1つである前輪となるキャスターは、地面からの振動や衝撃を直接受けるため、耐衝撃性、耐久性が必要となる部分である。   In particular, a caster serving as a front wheel, which is one of the important components in a wheelchair, is a part that requires impact resistance and durability because it directly receives vibration and impact from the ground.

車椅子には安全性確保のため、所定の段差の乗り越え動作を繰り返すJISの走行耐久性試験が規定されており、これによれば20万回の所定の段差の乗り越え動作による耐久性が要求されている。   In order to ensure the safety of wheelchairs, a JIS driving durability test that repeats overriding movements of predetermined steps is prescribed, and according to this, durability by overriding 200,000 predetermined steps is required. Yes.

全非金属材料による車椅子のキャスターについて、一般に公知のキャスター構造をそのまま非金属材料に変更したものを用いて前記JIS走行耐久性試験を行った場合、特にキャスターのシャフトの付け根部分に短時間で亀裂が発生し破断してしまう。   Regarding wheelchair casters made of all non-metallic materials, when the JIS running durability test is performed using a generally known caster structure that has been changed to a non-metallic material as it is, cracks occur particularly quickly in the base of the caster shaft. Occurs and breaks.

実際に、キャスターのシャフトを炭素繊維強化プラスチック(CFRP)により製造して試験したところ、僅か400回未満の段差乗り越え動作で破断してしまい、JISの走行耐久性試験をクリアすることは到底不可能であった。   In fact, when caster shafts were manufactured from carbon fiber reinforced plastic (CFRP) and tested, they broke after stepping over only 400 steps, making it impossible to pass the JIS running durability test. Met.

なお、これまでに通常の車椅子を対象として、地面からの震動を吸収するために、キャスターに緩衝部材を組み込んだものが提案されている(例えば特許文献1、2参照)。   Heretofore, for a normal wheelchair, in order to absorb vibrations from the ground, a caster incorporating a buffer member has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

これらの提案ものは、衝撃の緩衝作用の点では改善されたものではあるが、構造がコンパクト且つ複雑であり、これらの構造を全て非金属材料により構成して全非金属材料による車椅子に採用することは非常に困難である。   Although these proposals are improved in terms of shock buffering, the structure is compact and complex, and these structures are all made of non-metallic materials and adopted for wheelchairs made of all non-metallic materials. It is very difficult.

また、これらを採用した場合でも、キャスター自体の基本構成が従来のキャスターと同様であることから、キャスターのシャフトの付け根部分に短時間で亀裂が発生するものと考えられる。   Even when these are employed, since the basic configuration of the caster itself is the same as that of the conventional caster, it is considered that a crack occurs in the root portion of the shaft of the caster in a short time.

特許第2464718号公報Japanese Patent No. 2464718 特許第4150583号公報Japanese Patent No. 4150583

本発明は上記問題を解決し、より簡便な機構により耐衝撃性及び耐久性を有する、全非金属材料による車椅子のキャスター構造及びこれを用いた全非金属材料による車椅子を提供することを課題とするものである。   It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a caster structure for a wheelchair made of an all-non-metallic material having a shock resistance and durability by a simpler mechanism and a wheelchair made of an all-non-metallic material using the same. To do.

本発明の車椅子のキャスター構造は以下のことを特徴としている。   The caster structure of the wheelchair of the present invention is characterized by the following.

第1に、全非金属材料による車椅子のキャスター構造であって、ホイールと、ホイールの外周に取り付けられたタイヤと、ヨークと、ヨークにホイールを回転自在に取り付けるためのホイール軸と、ヨークと接続されたシャフトからなり、ヨークとシャフトの接続部に下端ブッシュが嵌合されているキャスター部を備え、キャスター部のシャフトは、車椅子本体の上部フレームと下部フレームに対して、下部フレームを貫通し、上部フレームで支持されるように配置され、シャフトと下部フレームの貫通部は、シャフトを回転自在に支持する下部ベアリング及び、下部ベアリングの外周に嵌合された下部ブッシュで支持され、シャフトと上部フレームの支持部は、シャフトを回転自在に支持する上部ベアリング及び、上部ベアリングの外周に嵌合された上端ブッシュで支持されており、上部フレームが上端ブッシュにより、下部フレームが下部ブッシュにより、距離をおいて2点で支持され、上端ブッシュ、下部ブッシュ及び下端ブッシュの3つのブッシュが設けられている。   First, a wheelchair caster structure made of an all-non-metallic material, which is connected to a wheel, a tire attached to the outer periphery of the wheel, a yoke, a wheel shaft for rotatably attaching the wheel to the yoke, and the yoke Comprising a caster part in which a lower end bush is fitted to the connecting part of the yoke and the shaft, and the shaft of the caster part penetrates the lower frame with respect to the upper frame and the lower frame of the wheelchair body, It is arranged to be supported by the upper frame, and the penetrating part of the shaft and the lower frame is supported by a lower bearing that rotatably supports the shaft and a lower bush fitted to the outer periphery of the lower bearing. The support part of the upper bearing that rotatably supports the shaft and the outer periphery of the upper bearing The upper frame is supported by the upper end bush, the upper frame is supported by the lower bush, and the lower frame is supported at two points by a distance, and the upper bush, the lower bush, and the lower end bush are provided. ing.

第2に、上記第1の発明の全非金属材料による車椅子のキャスター構造において、ヨークとシャフトとの接続部と、下部ブッシュまでの距離が、下部ブッシュと上端ブッシュまでの距離よりも短く設定されている。   Second, in the wheelchair caster structure using the all non-metallic material according to the first aspect of the invention, the distance between the connecting portion of the yoke and the shaft and the lower bush is set shorter than the distance between the lower bush and the upper bush. ing.

第3に、上記第1又は第2の発明の全非金属材料による車椅子のキャスター構造において、ヨークとシャフトとの接合部は、ヨークが、ホイールを回転自在に取り付けるためのホイール軸を支持するための左右のアーム部と左右のアーム部を結合させる結合部が一体に成形され、該結合部には、円筒状の貫通孔が形成され、貫通孔の内壁には一定の厚みをもった円筒状の下端ブッシュが嵌合され、下端ブッシュにはシャフトの下端部が挿入されて、ヨーク、下端ブッシュ及びシャフトが一体に構成されている。   Thirdly, in the caster structure of the wheelchair made of the all non-metallic material of the first or second invention, the joint between the yoke and the shaft is for the yoke to support the wheel shaft for rotatably mounting the wheel. The left and right arm portions and the left and right arm portions are integrally formed with a joint portion, a cylindrical through hole is formed in the joint portion, and the inner wall of the through hole has a certain thickness. The lower end bush is fitted, and the lower end portion of the shaft is inserted into the lower end bush, so that the yoke, the lower end bush and the shaft are integrally formed.

第4に、上記第1から第3の発明の全非金属材料による車椅子のキャスター構造を用い
た全非金属材料による車椅子である。
4th is the wheelchair by the all non-metallic material using the caster structure of the wheelchair by the all nonmetallic material of the said 1st-3rd invention.

上記本発明によれば、キャスター部のシャフトの支持を上部フレームと下部フレームの2点支持とし、キャスター部のヨークとキャスターの接続部と2点の支持部の距離をそれぞれ規定し、さらに、上端ブッシュ、下部ブッシュ、下端ブッシュの3箇所で緩衝することにより、キャスター部にかかる力を分散、吸収するようにしたので、耐衝撃性、耐久性に優れた全非金属材料による車椅子のキャスターとすることが可能となる。   According to the present invention, the shaft of the caster part is supported at the two points of the upper frame and the lower frame, the distance between the yoke and the caster connecting part of the caster part and the two support parts is defined respectively, and the upper end By cushioning at the three locations of the bush, lower bush, and lower end bush, the force applied to the caster part is dispersed and absorbed, making it a wheelchair caster made of all non-metallic materials with excellent impact resistance and durability. It becomes possible.

また、このキャスターを組み込んだ全非金属材料による車椅子は、JISの走行耐久性試験にも耐え、空港等の金属探知機にも反応しない車椅子とすることができる。   In addition, a wheelchair made of all non-metallic materials incorporating this caster can be a wheelchair that can withstand a JIS running durability test and does not react to a metal detector at an airport or the like.

本発明に係るキャスター部の概略図Schematic of caster part according to the present invention 本発明に係るキャスター部の概略断面図Schematic sectional view of a caster part according to the present invention 本発明に係るフレーム部の概略図Schematic of the frame part according to the present invention 本発明に係る支持部の概略断面図Schematic sectional view of a support according to the present invention 本発明の車椅子のキャスター構造の概略断面図Schematic sectional view of the wheelchair caster structure of the present invention

以下、本発明の車椅子のキャスター構造の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a caster structure for a wheelchair according to the present invention will be described in detail.

なお、本発明の説明のためのフレーム部に関連する図面は、説明を理解しやすくするために全て右側のフレームを示しているが、実際は左側のフレームと1組で構成されており、左右対称に設計されている。   The drawings related to the frame portion for explaining the present invention all show the right frame for easy understanding of the description, but in actuality, it is composed of one set with the left frame and is symmetrical. Designed to.

本発明の車椅子のキャスター構造を用いる全非金属材料による車椅子の構成は、構成部材が全て非金属材料である点を除いて、通常一般に知られる車椅子と同様の構成であって、フレームと、フレームに設けられた座面及び背もたれと、フレームに取り付けられた主車輪と、フレームに取り付けられたキャスターと、折り畳み可能なフットレストから構成されており、これらの各構成部材は樹脂製のボルトとナット等により取り付けられている。   The configuration of the wheelchair made of all non-metallic material using the caster structure of the wheelchair of the present invention is the same as that of a generally known wheelchair except that all the constituent members are non-metallic materials. It is composed of a seat surface and a backrest provided on the main body, a main wheel attached to the frame, a caster attached to the frame, and a foldable footrest, each of which is made of resin bolts and nuts, etc. It is attached by.

そして、本発明の車椅子のキャスター構造は、キャスター部、フレーム部、フレーム部がキャスター部を支持するための支持部から構成されている。   And the caster structure of the wheelchair of this invention is comprised from the support part for a caster part, a frame part, and a frame part to support a caster part.

前記キャスター部は、図1に示すように、ホイール12と、ホイール12の外周に取り付けられたタイヤ13と、ヨーク11と、ヨーク11にホイール12を回転自在に取り付けるためのホイール軸14と、ヨーク11に接続されたシャフト10から構成されている。   As shown in FIG. 1, the caster portion includes a wheel 12, a tire 13 attached to the outer periphery of the wheel 12, a yoke 11, a wheel shaft 14 for rotatably attaching the wheel 12 to the yoke 11, and a yoke. 11 comprises a shaft 10 connected to 11.

シャフト10には、後述する支持部のベアリングを嵌合支持するための下部フランジ101及び上部フランジ102が成形されている。   The shaft 10 is formed with a lower flange 101 and an upper flange 102 for fitting and supporting a bearing of a support portion described later.

この下部フランジ101の形成は、シャフト10の成形時に一体として成形してもよく、シャフト10に後から一定厚みの円筒状の部材を差し込んで接着して一体としてもよい。   The lower flange 101 may be formed integrally when the shaft 10 is formed, or a cylindrical member having a certain thickness may be inserted into the shaft 10 and bonded together.

ヨーク11は、ホイール12を回転自在に取り付けるためのホイール軸14を支持するための左右のアーム部と左右のアーム部を結合させる結合部が一体に成形されており、結
合部とアーム部は側面から見て、くの字状に屈曲した形状になっている。
The yoke 11 is integrally formed with a left and right arm portion for supporting a wheel shaft 14 for rotatably mounting the wheel 12 and a coupling portion for coupling the left and right arm portions, and the coupling portion and the arm portion are side surfaces. As seen from the top, it is bent in a U-shape.

ヨーク11の結合部には、図2に示すように、シャフト10が軸着される縦方向に貫通孔が形成されており、貫通孔の内壁には、一定の厚みをもった円筒状の下端ブッシュ42が嵌合されている。   As shown in FIG. 2, a through hole is formed in the coupling portion of the yoke 11 in the vertical direction in which the shaft 10 is axially attached. A cylindrical lower end having a certain thickness is formed on the inner wall of the through hole. A bush 42 is fitted.

円筒状の下端ブッシュ42にはシャフト10の下端部が挿入され、ヨーク11、下端ブッシュ42、シャフト10が嵌合されて、さらにそれぞれが接着剤で接着固定されて、回転、脱落しないように一体に構成されている。   The lower end of the shaft 10 is inserted into the cylindrical lower end bush 42, and the yoke 11, the lower end bush 42, and the shaft 10 are fitted together, and each of them is bonded and fixed with an adhesive so as not to rotate and fall off. It is configured.

上記のキャスター部の構成部材は全て非金属材料であれば特に制限なく用いることができ、例えば、ヨーク、ホイール、ホイール軸の材質としては、プラスチック、繊維強化プラスチック(以下FRPと略称する)等を適宜用いることができる。   All the components of the caster part can be used without any limitation as long as they are all non-metallic materials. For example, the material of the yoke, wheel, wheel shaft is plastic, fiber reinforced plastic (hereinafter abbreviated as FRP), etc. It can be used as appropriate.

また、ヨーク11とシャフト10の接合部に嵌合される下端ブッシュ42の材質は、硬質ウレタン等が好適に用いられる。   Further, as the material of the lower end bush 42 fitted to the joint portion between the yoke 11 and the shaft 10, hard urethane or the like is preferably used.

また、タイヤ13の材質はゴムを好適に用いることができるが、タイヤは直接地面に接触し、振動、衝撃を受けることからゴムの材質、硬さ等は車椅子の使用状況等に応じて適宜選択して用いることができる。また、タイヤ13の構造も中空構造のものや、金属以外のワイヤーを用いたものを適宜選択することができる。   The tire 13 can be made of rubber, but the tire is in direct contact with the ground and is subject to vibrations and shocks. Therefore, the rubber material, hardness, etc. are appropriately selected according to the use situation of the wheelchair. Can be used. Moreover, the structure of the tire 13 can be appropriately selected from a hollow structure and a structure using wires other than metal.

さらに、シャフト10は特に強度及び耐久性が要求されるため、可能な限り太径とすることが好ましく、また、強度が確保できれば丸棒であっても中空であっても構わない。材質としてはFRPが好ましく、特に炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を好適に用いることができる。   Furthermore, since the shaft 10 is particularly required to have strength and durability, the shaft 10 is preferably as large as possible, and may be round or hollow as long as the strength can be secured. The material is preferably FRP, and in particular, carbon fiber reinforced plastic (CFRP) can be suitably used.

フレーム部は、図3に示すように、車椅子本体の両側に設けられ座板20を支持する上部フレーム21と、上部フレーム21の下方に対向配置した下部フレーム22から構成されている。   As shown in FIG. 3, the frame portion includes an upper frame 21 that is provided on both sides of the wheelchair body and supports the seat plate 20, and a lower frame 22 that is opposed to the lower portion of the upper frame 21.

上部フレーム21は、座板20を支持するように両側から横に架設され、上部フレーム21は、座板20に取り付けられて固定されている。また、下部フレーム22の一端は、座板20の側面に接続され、上部フレーム21近傍から斜め下方に延び、下端で湾曲し、後方に向けて延びている。   The upper frame 21 is laid horizontally from both sides so as to support the seat plate 20, and the upper frame 21 is attached and fixed to the seat plate 20. One end of the lower frame 22 is connected to the side surface of the seat plate 20, extends obliquely downward from the vicinity of the upper frame 21, curves at the lower end, and extends rearward.

上部フレーム21の下裏側には、前記キャスター部のシャフト上端部を支持するための凹状窪み210が形成されている。また、下部フレーム22にはキャスター部のシャフトを通すための貫通孔220が形成されている。   A concave recess 210 is formed on the lower back side of the upper frame 21 to support the upper end portion of the shaft of the caster portion. Further, the lower frame 22 is formed with a through hole 220 for passing the shaft of the caster part.

フレーム部の材質は、非金属材料であれば特に制限なく用いることができる。これらのものとしては、例えばプラスチック、FRP、木材、竹材等を挙げることができるが、加工性の点から特に木材、竹材を好適に用いることができる。   If the material of a frame part is a nonmetallic material, it can be especially used without a restriction | limiting. Examples of these include plastic, FRP, wood, bamboo, and the like, but wood and bamboo are particularly preferred from the viewpoint of workability.

キャスター部は、キャスター部のシャフトが下部フレームの貫通孔を通り、シャフト上端部が上部フレーム21に支持されるように配置される。そして、キャスター部は、上部フレーム21及び下部フレーム22の各フレーム部に、ベアリング及びブッシュからなる支持部により支持される。   The caster part is arranged so that the shaft of the caster part passes through the through hole of the lower frame and the upper end part of the shaft is supported by the upper frame 21. The caster portion is supported on the frame portions of the upper frame 21 and the lower frame 22 by a support portion including a bearing and a bush.

支持部は、図4に示すように、シャフト10に嵌合される上部ベアリング31及び、上
端ブッシュ41並びに、シャフト10に嵌合される下部ベアリング30及び下部ブッシュ40により構成されている。
As shown in FIG. 4, the support portion includes an upper bearing 31 fitted to the shaft 10, an upper end bush 41, and a lower bearing 30 and a lower bush 40 fitted to the shaft 10.

シャフト10のシャフト上端部は、上部フランジ102を境に一回り細い径となっており、上部フランジ102には、シャフト10を回転自在に支持する上部ベアリング31が嵌合されている。   The shaft upper end portion of the shaft 10 has a diameter that is slightly narrower than the upper flange 102, and the upper bearing 31 that rotatably supports the shaft 10 is fitted to the upper flange 102.

そして、上部ベアリング31の外周には、該上部ベアリング31外周に嵌合し、また、上部フレーム21に形成された凹状窪み210に嵌合する凸形状の上端ブッシュ41が取り付けられている。上部ベアリング31と上端ブッシュ41の嵌合部の上部には空間411が設けられ、上端ブッシュ41内壁とシャフト10の上端部が当接しないようになっている。これにより、シャフト10の回転をスムーズにすることができる。   On the outer periphery of the upper bearing 31, a convex upper end bush 41 that fits on the outer periphery of the upper bearing 31 and that fits into a concave recess 210 formed in the upper frame 21 is attached. A space 411 is provided above the fitting portion between the upper bearing 31 and the upper end bush 41 so that the inner wall of the upper end bush 41 and the upper end portion of the shaft 10 do not come into contact with each other. Thereby, rotation of shaft 10 can be made smooth.

また、シャフト10は、下部フランジ101を境にヨーク側のシャフト10が一回り太い径となっており、下部フランジ101にはシャフト10を回転自在に支持する下部ベアリング30が嵌合されている。   Further, the shaft 10 has a diameter slightly larger than that of the shaft 10 on the yoke side with the lower flange 101 as a boundary, and a lower bearing 30 that rotatably supports the shaft 10 is fitted to the lower flange 101.

そして、下部ベアリング30の外周には、下部ベアリング30の外周に嵌合し、また、下部フレーム22に形成された貫通孔の内壁に嵌合する凸形状の下部ブッシュ40が取り付けられている。   A convex lower bush 40 that fits to the outer periphery of the lower bearing 30 and that fits to the inner wall of the through hole formed in the lower frame 22 is attached to the outer periphery of the lower bearing 30.

下部ブッシュ40の下部ベアリング30の嵌合部の上部にはシャフト10を通すための、シャフト径より僅かに径の大きい貫通孔が設けられ、下部ブッシュ40の内壁とシャフト10が当接しないようになっており、スムーズなシャフト10の回転を可能としている。   A through hole having a diameter slightly larger than the shaft diameter is provided in the upper portion of the fitting portion of the lower bearing 30 of the lower bush 40 to allow the shaft 10 to pass therethrough so that the inner wall of the lower bush 40 and the shaft 10 do not come into contact with each other. Thus, the shaft 10 can be smoothly rotated.

そして、上記の支持部は、図5に示すように、キャスター部とフレーム部をベアリング及びブッシュを介して支持している。   And as shown in FIG. 5, said support part is supporting the caster part and the frame part via the bearing and the bush.

ここで、ヨーク11とシャフト10との接続部と、下部ブッシュ40までの距離及び、下部ブッシュ40と上端ブッシュ41までの距離が必要十分であること、その長さによって衝撃に対してシャフトがたわみながら耐えうることが重要である。この構成とすることにより、本発明のキャスターは耐衝撃性及び耐久性を実現することができる。   Here, the distance between the connecting portion of the yoke 11 and the shaft 10 and the lower bush 40 and the distance between the lower bush 40 and the upper end bush 41 are necessary and sufficient, and the shaft bends due to the impact depending on the length. It is important to endure while. With this configuration, the caster of the present invention can achieve impact resistance and durability.

上部ベアリング31及び下部ベアリング30は、非金属材料により製造されているものであれば、種類及び材質は特に制限ないが、車椅子の重量を直接支える部材であることから、強度及び耐久性を有するものである必要があり、このようなものとしてはセラミック製のボールベアリングが好適に用いられる。   The upper bearing 31 and the lower bearing 30 are not particularly limited as long as they are made of a non-metallic material, but have strength and durability because they are members that directly support the weight of the wheelchair. As such, a ceramic ball bearing is preferably used.

上部ベアリング31と上部フレーム21を支持する上端ブッシュ41及び、下部ベアリング30と下部フレーム22を支持する下部ブッシュ40は、ベアリングと同様に車椅子の重量を直接支える部材であることから、容易に変形せず適度な弾性を有する材質が好ましい。   Since the upper bushing 41 that supports the upper bearing 31 and the upper frame 21 and the lower bushing 40 that supports the lower bearing 30 and the lower frame 22 are members that directly support the weight of the wheelchair, they can be easily deformed. A material having moderate elasticity is preferable.

このようなものとしては、硬質ウレタンゴムを好適に用いることができる。この硬質ウレタンゴムの硬度は特に制限されるものではないが、ダンパー効果と車椅子の直進安定性を考慮した場合、硬度90のものを特に好適に用いることができる。   As such a thing, hard urethane rubber can be used conveniently. The hardness of the hard urethane rubber is not particularly limited. However, when the damper effect and the straight running stability of the wheelchair are taken into consideration, those having a hardness of 90 can be used particularly suitably.

上記のような構成の本発明の車椅子のキャスター構造によれば、キャスター部のシャフト10が、上部ベアリング31及び上端ブッシュ41、並びに下部ベアリング30及び下
部ブッシュ40により上部フレーム21及び下部フレーム22にそれぞれ支持されているので、キャスター部全体がシャフト10の軸方向に回転自在となる。
According to the wheelchair caster structure of the present invention configured as described above, the shaft 10 of the caster part is respectively connected to the upper frame 21 and the lower frame 22 by the upper bearing 31 and the upper end bush 41 and the lower bearing 30 and the lower bush 40. Since it is supported, the entire caster portion is rotatable in the axial direction of the shaft 10.

また、キャスター部が、上部フレーム21及び、下部フレーム22の2点で距離を置いてそれぞれ支持されている構成であるので、上部フレーム21の支持部を作用点、下部フレーム22の支持部を支点、これまでの実験で最も破損が多かったヨーク11とシャフト10との接合部を力点として見た場合、上記のように上部フレーム21(作用点)と下部フレーム22(支点)の距離よりも下部フレーム22(支点)とヨーク11とシャフト10との接合部(力点)の距離を短く設定した場合には特に、ヨーク11とシャフト10との接合部(力点)にかかった大きな力は下部フレーム22(支点)、上部フレーム21(作用点)に距離を長く設定した場合に比べて小さな力として分散される。   In addition, since the caster part is supported at a distance between two points of the upper frame 21 and the lower frame 22, the support part of the upper frame 21 is the working point and the support part of the lower frame 22 is the fulcrum. When the joint portion between the yoke 11 and the shaft 10 that has been damaged most in the experiments so far is viewed as a power point, the lower portion than the distance between the upper frame 21 (action point) and the lower frame 22 (fulcrum) as described above. In particular, when the distance between the frame 22 (fulcrum) and the joint (power point) between the yoke 11 and the shaft 10 is set short, a large force applied to the joint (power point) between the yoke 11 and the shaft 10 is lower frame 22. (Fulcrum) and the upper frame 21 (action point) are dispersed as a small force compared to when the distance is set longer.

さらに、下部フレーム22(支点)、上部フレーム21(作用点)、ヨーク11とシャフト10との接合部(力点)のそれぞれに設けたブッシュにより、各点にかかる横方向又は垂直方向の力は更に吸収される。   Furthermore, the lateral or vertical force applied to each point is further increased by the bushes provided at the lower frame 22 (fulcrum), the upper frame 21 (operation point), and the joint (power point) between the yoke 11 and the shaft 10. Absorbed.

上記のような本発明によれば、キャスター部を上部フレーム21及び下部フレーム22の2点で支持した構成と、上端ブッシュ41、下部ブッシュ40及び下端ブッシュ42を設けた構成による、力の分散作用及び力の吸収作用により、これまで強度的に困難であった全非金属材料によるキャスターを車椅子に用いることが可能となる。   According to the present invention as described above, the force dispersing action by the configuration in which the caster portion is supported at two points of the upper frame 21 and the lower frame 22 and the configuration in which the upper end bush 41, the lower bush 40 and the lower end bush 42 are provided. In addition, due to the force absorbing action, casters made of all non-metallic materials that have been difficult in terms of strength can be used for wheelchairs.

上記の構成による全非金属材料によるキャスター構造を用いた車椅子でJISの走行耐久試験を行ったところ、31万回の衝撃に耐え、JISの規定である20万回をはるかに超える耐衝撃性及び耐久性が実証された。   When a JIS running durability test was performed on a wheelchair using a caster structure made of all non-metallic materials with the above configuration, it withstood 310,000 times of impact, far exceeding the JIS standard of 200,000 times. Durability has been demonstrated.

このように、上記の構成により優れた耐衝撃性及び耐久性が実現されるが、本発明の車椅子のキャスター構造及びこれを用いた非金属材料による車椅子はこの構成に限定されるものではなく、本発明の基本構成を逸脱しない限り各部の改良が可能である。   Thus, although excellent impact resistance and durability are realized by the above configuration, the wheelchair caster structure of the present invention and the wheelchair using a non-metallic material using the same are not limited to this configuration, Each part can be improved without departing from the basic configuration of the present invention.

例えば、上部ベアリング31及び下部ベアリング30の嵌合部に設けたフランジは、ベアリングの嵌合がベアリング固定部材等により行える場合には省略することができる。   For example, the flange provided in the fitting part of the upper bearing 31 and the lower bearing 30 can be omitted when the bearing can be fitted by a bearing fixing member or the like.

また、フレーム部において、座板そのものを上部フレームとして、座板で上端ブッシュを支持することもできる。   Further, in the frame portion, the upper end bush can be supported by the seat plate with the seat plate itself as the upper frame.

さらに、下部フレームを、上記構成の下部フレームとは別の他の構成フレーム、例えば、上記下部フレームの内側、両側に前後に設けられた図示しないフレームを下部フレームとすることもできる。   Furthermore, the lower frame may be another constituent frame different from the lower frame having the above-described configuration, for example, a frame (not shown) provided on the inner side and both sides of the lower frame on the front and rear sides.

10 シャフト
101 下部フランジ
102 上部フランジ
11 ヨーク
12 ホイール
13 タイヤ
14 ホイール軸
20 座板
21 上部フレーム
210 凹状窪み
22 下部フレーム
220 貫通孔
30 下部ベアリング
31 上部ベアリング
40 下部ブッシュ
41 上端ブッシュ
411 空間
42 下端ブッシュ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Shaft 101 Lower flange 102 Upper flange 11 Yoke 12 Wheel 13 Tire 14 Wheel shaft 20 Seat plate 21 Upper frame 210 Concave depression 22 Lower frame 220 Through hole 30 Lower bearing 31 Upper bearing 40 Lower bush 41 Upper end bush 411 Space 42 Lower end bush

Claims (4)

ホイールと、ホイールの外周に取り付けられたタイヤと、ヨークと、ヨークにホイールを回転自在に取り付けるためのホイール軸と、ヨークと接続されたシャフトからなり、ヨークとシャフトの接続部に下端ブッシュが嵌合されているキャスター部を備え、
キャスター部のシャフトは、車椅子本体の上部フレームと下部フレームに対して、下部フレームを貫通し、上部フレームで支持されるように配置され、シャフトと下部フレームの貫通部は、シャフトを回転自在に支持する下部ベアリング及び、下部ベアリングの外周に嵌合された下部ブッシュで支持され、シャフトと上部フレームの支持部は、シャフトを回転自在に支持する上部ベアリング及び、上部ベアリングの外周に嵌合された上端ブッシュで支持されており、
上部フレームが上端ブッシュにより、下部フレームが下部ブッシュにより、距離をおいて2点で支持され、上端ブッシュ、下部ブッシュ及び下端ブッシュの3つのブッシュが設けられていることを特徴とする、全非金属材料による車椅子のキャスター構造。
It consists of a wheel, a tire attached to the outer periphery of the wheel, a yoke, a wheel shaft for rotatably mounting the wheel to the yoke, and a shaft connected to the yoke. It has caster parts that are combined,
The shaft of the caster part is arranged to pass through the lower frame and supported by the upper frame with respect to the upper frame and lower frame of the wheelchair body, and the through part of the shaft and lower frame supports the shaft rotatably The lower bearing and the lower bush fitted to the outer periphery of the lower bearing are supported. The shaft and the upper frame support part are the upper bearing that rotatably supports the shaft and the upper end fitted to the outer periphery of the upper bearing. Supported by the bush,
All non-metal, characterized in that the upper frame is supported by the upper end bush and the lower frame is supported by the lower bush at two points at a distance, and three bushes are provided: the upper end bush, the lower end bush and the lower end bush Wheelchair caster structure with material.
ヨークとシャフトとの接続部と、下部ブッシュまでの距離が、下部ブッシュと上端ブッシュまでの距離よりも短く設定されていることを特徴とする、請求項1に記載の全非金属材料による車椅子のキャスター構造。   The wheelchair made of an all-non-metallic material according to claim 1, wherein the distance between the connecting portion between the yoke and the shaft and the lower bush is set shorter than the distance between the lower bush and the upper end bush. Caster structure. ヨークとシャフトとの接続部は、ヨークが、ホイールを回転自在に取り付けるためのホイール軸を支持するための左右のアーム部と左右のアーム部を結合させる結合部が一体に成形され、該結合部には貫通孔が形成され、貫通孔の内壁には一定の厚みをもった円筒状の下端ブッシュが嵌合され、下端ブッシュにはシャフトの下端部が挿入されて、ヨーク、下端ブッシュ及びシャフトが一体に構成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の全非金属材料による車椅子のキャスター構造。   The connecting portion between the yoke and the shaft is formed by integrally forming a left and right arm portion for supporting the wheel shaft for rotatably mounting the wheel and a connecting portion for connecting the left and right arm portions. A through hole is formed in the inner wall of the through hole, and a cylindrical lower end bush having a certain thickness is fitted into the lower end bush. A lower end portion of the shaft is inserted into the lower end bush, and the yoke, the lower end bush and the shaft are The caster structure for a wheelchair made of an all-non-metallic material according to claim 1 or 2, wherein the caster structure is integrally formed. 請求項1から3に記載の全非金属材料による車椅子のキャスター構造を用いた全非金属材料による車椅子。   A wheelchair made of all nonmetallic material using the caster structure of the wheelchair made of all nonmetallic material according to claim 1.
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