JP2014100967A - Wheel supporting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪支持構造に関する。 The present invention relates to a wheel support structure.
従来、医療現場で使用されるストレッチャーや、薬品又は精密電子機器等の製造現場の台車等に適用される車輪支持構造は、積載物が、路面(車輪接地面)の凹凸による衝撃の影響を受けないように、衝撃を緩和する油圧ダンパを設けていた(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a wheel support structure applied to a stretcher used in a medical field, a cart of a manufacturing site such as a medicine or precision electronic equipment, etc., the load is affected by the impact of unevenness of the road surface (wheel contact surface). In order not to receive, the hydraulic damper which relieves an impact was provided (for example, refer to patent documents 1).
しかし、油圧ダンパは、部品点数や組立工数が多く、容易かつ安価に製造できないといった問題があった。
また、油圧ダンパの代わりに圧縮コイルバネを設けたものは、十分なストロークをもって伸縮させるため車輪接地点からの取付高さが高くなり、ストレッチャーや台車の低重心化を妨げてしまうといった問題があった。また、バネが伸縮する際に、部材同士が衝突する金属音や、バネきしみ音等の騒音が発生するといった問題があった。
However, the hydraulic damper has a problem in that it has a large number of parts and assembly man-hours and cannot be manufactured easily and inexpensively.
In addition, the one provided with a compression coil spring instead of the hydraulic damper has a problem that the mounting height from the wheel contact point becomes high because it can be expanded and contracted with a sufficient stroke, which hinders the lowering of the center of gravity of the stretcher and the carriage. It was. In addition, when the spring expands and contracts, there is a problem in that noise such as a metallic sound that the members collide with each other and a spring squeak noise is generated.
そこで、本発明は、簡素な構成としながらも、確実に衝撃力を緩和すると共に騒音が発生せず、スムーズかつ静かに走行可能な車輪支持構造の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a wheel support structure that can smoothly and quietly travel while smoothly reducing impact force and generating no noise while having a simple configuration.
上記目的を達成するために、本発明の車輪支持構造は、車輪を回転自在に支持するアーム部材と、被取付部材に取着される支持部材と、を備え、該支持部材に上記アーム部材が水平状の枢着部にて揺動自在に枢着された車輪支持構造に於て、上記アーム部材及び上記支持部材の一方に設けられると共に上記枢着部の枢着軸心に対して偏心した位置で平行に配設される軸部と、上記アーム部材及び上記支持部材の他方に保持されると共に上記軸部が差し込まれる筒状の緩衝材と、を備え、上記アーム部材の上記枢着部廻りの揺動によって、上記軸部と上記緩衝材とが相対的に偏心移動して、上記緩衝材を弾性変形させて、衝撃を緩和するように構成したものである。
また、上記緩衝材は、筒壁部の圧縮予定部位の肉厚が非圧縮予定部位の肉厚よりも大きい偏肉筒状である。
In order to achieve the above object, a wheel support structure of the present invention includes an arm member that rotatably supports a wheel, and a support member that is attached to a mounted member, and the arm member is attached to the support member. In a wheel support structure pivotably mounted at a horizontal pivot part, the wheel support structure is provided on one of the arm member and the support member and is eccentric with respect to the pivot axis of the pivot part. A shaft portion disposed in parallel at a position; and a cylindrical cushioning material that is held by the other of the arm member and the support member and into which the shaft portion is inserted, and the pivot portion of the arm member The shaft portion and the cushioning material are relatively moved eccentrically by swinging around, and the cushioning material is elastically deformed to reduce the impact.
Moreover, the said buffer material is an uneven thickness cylindrical shape where the thickness of the compression plan site | part of a cylinder wall part is larger than the thickness of the non-compression plan site | part.
本発明によれば、簡素な構造でありながら車輪が路面の小突起物や段差等を乗り越える際や、窪地や段差に落ち込む際等に発生する衝撃力を確実に緩和できる。また、部品点数が少なく容易に製作できる。外観が簡素であると共に軽量かつコンパクトで、台車やストレッチャー等の被取付部材の美観や機能を損なわずに衝撃を緩和できる。また、車輪の接地点からの取付高さ寸法を低くできる。さらに、騒音が発生せず、静かに荷物等を搬送できる。特に、医療現場での患者を搬送するストレッチャーや、バイオ・薬品の搬送、精密機械及び精密電子機器の搬送に好適である。衝撃吸収用の特別なダンパ部材を付設せずに、簡略な構造で、組立等製作が容易で確実に衝撃力を緩和できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, although it is a simple structure, the impact force generate | occur | produced when a wheel gets over a small protrusion of a road surface, a level | step difference, etc., or falls to a depression or a level | step difference etc. can be relieved reliably. Moreover, it can be easily manufactured with a small number of parts. The appearance is simple and lightweight and compact, and the impact can be mitigated without impairing the aesthetics and functions of the mounted member such as a carriage or stretcher. Moreover, the mounting height dimension from the contact point of a wheel can be made low. Furthermore, no noise is generated and luggage can be conveyed quietly. In particular, it is suitable for a stretcher for transporting a patient at a medical site, a transport of bio-pharmaceuticals, a precision machine and a precision electronic device. Without a special damper member for absorbing the shock, it is easy to assemble and manufacture with a simple structure, and the impact force can be relaxed reliably.
以下、図示の実施形態に基づき本発明を詳説する。
本発明の車輪支持構造は、図1及び図2に示すように、路面や床面等の車輪接地面Gを走行するための車輪8と、車輪8を左右水平状の枢支軸心L8廻りに回転自在に支持するアーム部材1と、台車の荷台やストレッチャーの脚部等の被取付部材Dに取着される支持部材2と、を備え、アーム部材1と支持部材2との枢着部9によって、アーム部材1が左右水平状の枢着軸心L9廻りに揺動自在なものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
As shown in FIGS. 1 and 2, the wheel support structure of the present invention includes a
枢着部9は、アーム部材1の左右一対の揺動片部11,11が、支持部材2の左右一対の下方垂下状の支持片部21,21の左右内方位置に配設され、水平状の枢着軸部材90にて、枢着されている。
The
図1乃至図3に於て、枢着部9から離れた位置で左右水平状に(平行に)配設され支持部材2に設けられる軸部3と、軸部3が差し込まれゴム等の弾性材から成る筒状の緩衝材5と、アーム部材1に設けられ緩衝材5の外周面5aを包囲して保持する筒状保持壁部6と、を備えている。即ち、水平状の枢着部9の枢着軸心L9に対して軸部3は偏心した位置に配設されている。
また、図示のように、軸部3を、枢着部9より上方位置に設けることによって、車輪8と被取付部材Dの間の空間を有効に利用して、上下高さを大きくせずに衝撃を緩和できる。また、左右一対の支持片部21,21(支持部材2)が前後方向に小さくても、側面視で緩衝材5及び筒状保持壁部6を隠せ、小型かつ美観に優れたものとできる。また、図示省略するが、軸部3を枢着部9よりも下方位置に設けても良い。また、車輪8の枢支軸心L8よりも後方位置等に設けても良い。
1 to 3, a
Further, as shown in the figure, by providing the
軸部3は、左右一対の支持片部21,21を、左右方向に連結するように架設された軸部材30の中間部から成る。
軸部材30は、例えば、支持片部21にカシメ固着されるリベット部材や、ボルトナット結合により支持片部21に固着されるボルト部材等である。
The
The
筒状保持壁部6は、左右一対の揺動片部11,11を左右方向に連結するように架設された筒状部材60の筒状中間壁部から成る。
筒状部材60は、その両端部が、左右一対の揺動片部11,11に貫設された取付孔11a,11aに夫々、内嵌状に取着されている。
The cylindrical
The both ends of the
緩衝材5は、軸部3が遊嵌状に差し込まれる貫孔51を有する円筒状に形成され、筒状保持壁部6に内嵌状に取着されることでアーム部材1に保持されている。
緩衝材5の(貫孔51の)内周面51aと軸部3の外周面とは、非一体化としている。つまり、接着剤や焼付け、加硫後の固化、融着、ネジ止め等によって緩衝材5と軸部3を固着していない(一体化していない)。
緩衝材5は、外周面5aが筒状保持壁部6(筒状部材60)の内周面6aに弾性力によって密着し、摩擦力にて筒状保持壁部6に取着(保持)されている。
また、緩衝材5は、弾性変形が容易な軟質樹脂やゴム等の材質が好ましい。
The
The inner
The
The
次に、本発明の車輪支持構造の作用について説明する。
図1に示すように、車輪8が平坦な車輪接地面Gに接地、又は走行している基準姿勢状態から、図4に示すように、車輪8が、車輪接地面Gの障害物Gaに乗り上げる際に、車輪8が、上方向への衝撃力を受ける。アーム部材1は、その衝撃力を受けて揺動片部11が枢着部9廻りに揺動する。
Next, the operation of the wheel support structure of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the
揺動片部11の揺動に伴って、筒状保持壁部6と共に緩衝材5は、枢着部9廻りに揺動する。軸部3は、支持部材2に固定されているため、側面視で、軸部3(の軸心L3)に対して、緩衝材5(の軸心L5)は偏心位置に移動する。つまり、軸部3と緩衝材5とが相対的に偏心移動した相対的偏心移動状態となる。
As the
この相対的偏心移動状態において、緩衝材5は軸部3に押し付けられ、緩衝材5はラジアル内方から外方への押圧力を受ける。緩衝材5の筒壁部52の一部が弾性変形し、車輪8及び揺動片部11,11からの衝撃力が緩和される。特に、緩衝材5の一部(図4ではY´の部位)をラジアル方向に弾性圧縮させることで、衝撃力をアーム部材1から直接的に支持部材2へ伝達させず、緩和(減衰)させている。
また、障害物Gaを通過して、アーム部材1が基準姿勢に戻る際は、軸部3が緩衝材5に包囲されているため、固い部材(アーム部材1と支持部材2)同士の接触音等の騒音を発生させず、スムーズかつ静かに戻る。
In this relative eccentric movement state, the shock-absorbing
Further, when the
また、筒状保持壁部6によって、緩衝材5が保護され、外部からの油汚れや、直射日光から保護でき、劣化が防がれ、耐久性が向上する(長寿命となる)。異物の侵入によるカミ込み(挟み込み)を防止し故障を防止できる。また、緩衝材5が殆ど露出せず、簡素な外観で美観を損なわずに衝撃及び騒音を防ぐことができる。
In addition, the
また、基準姿勢状態(図1)に於て、側面視で、枢着軸心L9から軸部3の軸心L3及び緩衝材5の軸心L5までの距離が、枢着軸心L9から車輪8の枢支軸心L8までの距離よりも、短くなるように、軸部3及び緩衝材5を配設しているので、軸部3と緩衝材5の偏心距離(圧縮量)が、車輪8を介して受ける衝撃力によるアーム部材1の揺動距離より小さくでき、緩衝材5の小型化を可能としている。
また、図示省略するが、段差や窪地に落ち込んで着地した際は、被取付部材Dからの荷重により支持部材2が下方へ沈むように移動し、支持部材2から見てアーム部材1は揺動した状態となるため、上述の相対偏心移動状態となり、同様の衝撃緩和作用が得られる。
ここで、枢着軸部材と同心状に緩衝材及び筒状保持壁部を設け、緩衝材と枢着軸部材を一体化(廻り止め)し、緩衝材と筒状保持壁部を一体化(廻り止め)して、緩衝材の弾性的回転剪断変形によって、衝撃を緩和する構成した場合に比べて、上述の実施形態は、枢着軸心L9(支点)から緩衝材5が力を受ける部位(軸部3の軸心L3、作用点)、までの距離が長く、緩衝材5にかかる力を小さくでき、緩衝材5の小型化や長寿命化を可能としている。
Further, in the reference posture state (FIG. 1), the distance from the pivot axis L9 to the axis L3 of the
Although not shown in the drawings, when landing on a step or depression, the
Here, the cushioning material and the cylindrical holding wall are provided concentrically with the pivot shaft member, and the cushion material and the pivot shaft member are integrated (stopped), and the cushion material and the cylindrical retaining wall portion are integrated ( Compared to the case where the shock is reduced by elastic rotational shear deformation of the buffer material, the above-described embodiment is a part where the
次に、他の実施形態について説明する。なお、図1乃至図4の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
図5に於て、筒状保持壁部6が、左右一対の金属製の揺動片部11,11夫々にプレス等の塑性加工によって一体形成され左右内方へ突設された環状壁部11d,11dから成る。なお、揺動片部11を樹脂製とし環状壁部11dを金型による一体成形とするも良い。
Next, another embodiment will be described. The description of the same configuration as that of the embodiment of FIGS. 1 to 4 is omitted.
In FIG. 5, a
また、環状壁部11dの突出端部に、緩衝材5が左右内方へ移動して抜けるのを防止する鉛直面状の当り壁部11eが設けられている。当り壁部11eには、軸部3が挿通する逃がし孔11fが貫設されている。逃がし孔11fは、揺動片部11が揺動した際に、軸部3と干渉しない大きさに形成されている。言い換えると、環状壁部11dの突出端部に、内鍔状壁部を設けて、アーム部材1の揺動状態で軸部3と干渉せずに緩衝材5の抜けを防止する。
In addition, a projecting end portion of the
緩衝材5は、短円筒型に形成され、左右一対の揺動片部11,11に夫々保持されるように2つ設けられている。
図1乃至図4の筒状部材60が不要で、部品の種類が少なく、大量生産に好適である。
Two shock-absorbing
The
次に、別の実施形態について説明する。なお、図1乃至図4の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
図6及び図7に示すように、アーム部材1に軸部3を設け、支持部材2に筒状保持壁部6を設けて緩衝材5を保持させている。
軸部3は、左右一対の金属製の揺動片部11,11夫々に、プレス加工等の塑性加工によって一体形成され、左右外方へ突設された短円柱型の突出部11b,11bから成る。
筒状保持壁部6は、左右一対の支持片部21,21夫々にプレス等の塑性加工によって一体形成され左右内方へ突設された環状壁部21d,21dから成る。なお、揺動片部11や支持片部21を樹脂製とし突出部11bや環状壁部21dを金型による一体成形とするも良い。
緩衝材5は短円筒型に形成され、支持部材2の支持片部21,21に夫々保持されるように2つ設けられている。
Next, another embodiment will be described. The description of the same configuration as that of the embodiment of FIGS. 1 to 4 is omitted.
As shown in FIGS. 6 and 7, the
The
The cylindrical
Two shock-absorbing
別の実施形態の作用について説明する。
アーム部材1が衝撃力を受けて揺動すると、軸部3,3が枢着軸心L9廻りに揺動する。緩衝材5,5は支持部材2に保持されており、揺動しない。従って、軸部3が緩衝材5をラジアル内方から外方へ押圧するように移動して、側面視で、緩衝材5(の軸心L5)に対して、軸部3(の軸心L3)は偏心位置に配設される。つまり、軸部3と緩衝材5とが相対的に偏心移動する。
この相対的偏心移動状態において、緩衝材5の一部位Yは軸部3によってラジアル内方から外方に向かって圧縮され(緩衝材5の筒壁部52が弾性変形し)、車輪8及び揺動片部11,11からの衝撃力を緩和して、支持部材2に伝達する。
The operation of another embodiment will be described.
When the
In this relative eccentric movement state, one portion Y of the
また、図示省略するが、さらに他の実施形態(図5の変形例)について説明する。
左右一対の揺動片部11,11夫々に、環状壁部11d,11dから成る筒状保持壁部6,6を設けて緩衝材5,5を保持させている。そして、支持部材2の左右一対の支持片部21,21夫々に、その支持片部21に一体形成され左右内方に突出する短円柱状の突出部からなる軸部3を設ける。
Further, although not shown, another embodiment (modified example of FIG. 5) will be described.
Cylindrical holding
また、図示省略するが、さらに別の実施形態(図6の変形例)について説明する。
左右一対の支持片部21,21夫々に、環状壁部21d,21dから成る筒状保持壁部6を設けて緩衝材5,5を保持させている。
そして、左右一対の揺動片部11,11に軸部材30を懸架状に取着して、左右一対の揺動片部11,11の左右両外側面から突出させた軸部材30の両端部をもって、軸部3,3とする。
Further, although not shown, another embodiment (modified example of FIG. 6) will be described.
The pair of left and right
Then, the
また、図4に示すように、相対的偏心移動状態で、緩衝材5の筒壁部52には、軸部3からの押圧力を受ける部位(圧縮部位)Y´と、軸部3からの押圧力を受けない部位(非圧縮部位)K´と、が存在する。側面視で軸心L5に関して圧縮部位Y´の点対称位置の部位が非圧縮部位K´である。
Further, as shown in FIG. 4, in the state of relative eccentric movement, the
図8に示す緩衝材5は、基準姿勢状態及び装着前の自由状態で、筒壁部52の圧縮予定部位Yの肉厚が、非圧縮予定部位Kの肉厚よりも大きい偏肉筒状に形成している。そして、図9に示す相対的偏心移動状態に於て、筒壁部52の圧縮部位Y´が、非圧縮部位K´よりも十分な肉厚を有し、圧縮部位Y´のクセ付けや磨耗等による衝撃力緩和作用の低下が防止される。
The
また、図8で明らかなように、側面視で円形の貫孔51と円形の外周面5aとを有し、貫孔51の中心(内径の中心)から偏心した位置に外周面5aの中心(外径の中心)を配設して、偏肉筒形状としている。
また、図10に示す緩衝材5のように、側面視で円形の貫孔51と扇状の外周面とを有し、貫孔51の中心近傍に、扇状外周面の要(中心)を配設して、筒壁部52の圧縮予定部位Yの肉厚が、非圧縮予定部位Kの肉厚よりも大きい扇型の偏肉筒状に形成しても良い。
Further, as is apparent from FIG. 8, it has a circular through
Further, like the
偏肉筒形状とすることで、圧縮側に十分な肉厚が配分され、繰り返し圧縮力や、急激な衝撃力を受けてもクセ付けや、硬化、磨耗等の不具合を防止できる。衝撃緩和作用及び耐久性を、小さい形状(少ない体積)で得られ、部品の小型化・軽量化に貢献可能である。 By adopting an unbalanced cylindrical shape, a sufficient thickness is distributed on the compression side, and problems such as wrinkling, hardening, and wear can be prevented even when subjected to repeated compression force or sudden impact force. Impact mitigating action and durability can be obtained with a small shape (small volume), which can contribute to miniaturization and weight reduction of parts.
なお、本発明は、設計変更可能であって、図3に於て、緩衝材5は、筒状保持壁部6の左右長さ寸法と同等であるが、筒状保持壁部6の左右長さ寸法よりも、左右長さ寸法が小さい緩衝材5を、1つ、又は、複数配設しても良い。また、図示省略するが、緩衝材5の外周面5aを、側面視で非円形状や楕円形状として、偏肉筒状に形成しても良い。
The design of the present invention can be changed. In FIG. 3, the
なお、本発明に於て、被取付部材Dとは、荷物等を搬送するための台車、人を運ぶストレッチャー、移動式作業台等であって、車輪8が回転して人や動物又はモノ等を運搬するものであれば良い。また、図示の実施形態は、支持部材2が鉛直状軸心La廻りに回転可能であり、車輪8が鉛直状軸心La廻りに旋回可能な(自在式)キャスターであるが、鉛直状軸心La廻りに旋回不可能なもの(固定式キャスター)とするも良い。また、図示の実施形態は、支持部材2にアーム部材1を介して、1つの車輪8を枢着したものであるが、複数の車輪8が枢着されているものなど、車輪8の個数や配置は自由である。
また、説明を容易にするために、車輪8を、水平状の車輪接地面Gに載置した場合を基準姿勢とし、車輪8の進行方向側を前、車輪接地面G側を下として、方向を説明している。したがって、方向を基に、使用状態の姿勢を限定するものではない。例えば、車輪接地面Gを天井面として、車輪8が天井面を走行する搬送台車や装置に本発明の車輪支持構造を適用するも良い。
In the present invention, the mounted member D is a carriage for transporting luggage or the like, a stretcher for carrying a person, a movable work table, etc. Anything that transports etc. is acceptable. In the illustrated embodiment, the
Further, for ease of explanation, the direction in which the
以上のように、本発明の車輪支持構造は、車輪8を回転自在に支持するアーム部材1と、被取付部材Dに取着される支持部材2と、を備え、支持部材2にアーム部材1が水平状の枢着部9にて揺動自在に枢着された車輪支持構造に於て、揺動アーム部材1及び支持部材2の一方に設けられると共に枢着部9の枢着軸心L9に対して偏心した位置で平行に配設される軸部3と、アーム部材1及び支持部材2の他方に保持されると共に軸部3が差し込まれる筒状の緩衝材5と、を備え、アーム部材1の枢着部9廻りの揺動によって、軸部3と緩衝材5とが相対的に偏心移動して、緩衝材5を弾性変形させて、衝撃を緩和するように構成したので、簡素な構造でありながら車輪が路面の小突起物や段差等を乗り越える際や、窪地や段差に落ち込む際等に発生する衝撃力を確実に緩和できる。また、部品点数が少なく容易に製作できる。外観が簡素であると共に軽量かつコンパクトで、台車やストレッチャー等の被取付部材の美観や機能を損なわずに衝撃を緩和できる。車輪8の接地点からの取付高さ寸法を低くできる。基準姿勢に戻る際に、騒音が発生せず、静かに荷物等を搬送できる。特に、医療現場での患者の搬送、バイオ・薬品の搬送、精密機械及び精密電子機器の搬送に好適である。衝撃吸収用の特別なダンパ部材を付設せずに、簡略な構造で、確実に衝撃力を緩和できる。
As described above, the wheel support structure of the present invention includes the
また、緩衝材5は、筒壁部52の圧縮予定部位Yの肉厚が非圧縮予定部位Kの肉厚よりも大きい偏肉筒状であるので、圧縮側に十分な肉厚が配分され、繰り返し圧縮力や、急激な衝撃力を受けても塑性変形や、硬化、磨耗や破れ等の不具合を防止できる。そして、衝撃力を十分に緩和できかつ耐久性に優れ、長寿命となる。或いは、部品の小型化・軽量化も図り得る。
Further, since the
1 アーム部材
2 支持部材
3 軸部
5 緩衝材
8 車輪
9 枢着部
52 筒壁部
D 被取付部材
Y 圧縮予定部位
K 非圧縮予定部位
L9 枢着軸心
DESCRIPTION OF
52 Cylinder wall D Mounted member Y Compressed part K Non-compressed part L9 Pivot axis
Claims (2)
上記アーム部材(1)及び上記支持部材(2)の一方に設けられると共に上記枢着部(9)の枢着軸心(L9)に対して偏心した位置で平行に配設される軸部(3)と、上記アーム部材(1)及び上記支持部材(2)の他方に保持されると共に上記軸部(3)が差し込まれる筒状の緩衝材(5)と、を備え、
上記アーム部材(1)の上記枢着部(9)廻りの揺動によって、上記軸部(3)と上記緩衝材(5)とが相対的に偏心移動して、上記緩衝材(5)を弾性変形させて、衝撃を緩和するように構成したことを特徴とする車輪支持構造。 An arm member (1) for rotatably supporting the wheel (8) and a support member (2) attached to the mounted member (D), the arm member (1) being mounted on the support member (2) ) Is a wheel support structure pivotably pivoted at a horizontal pivot (9),
A shaft portion (1) provided on one of the arm member (1) and the support member (2) and arranged in parallel at a position eccentric to the pivot axis (L9) of the pivot portion (9). 3) and a cylindrical cushioning material (5) which is held on the other of the arm member (1) and the support member (2) and into which the shaft portion (3) is inserted,
Due to the swing of the arm member (1) around the pivot portion (9), the shaft portion (3) and the cushioning material (5) move relatively eccentrically, and the cushioning material (5) is moved. A wheel support structure characterized by being elastically deformed so as to reduce impact.
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