JP2016052431A

JP2016052431A - ブレーキ部材

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Publication number: JP2016052431A
Application number: JP2014179638A
Authority: JP
Inventors: 伸明加藤; Nobuaki Kato
Original assignee: MIKI KOGYOSHO KK
Current assignee: MIKI KOGYOSHO KK
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2016-04-14
Anticipated expiration: 2034-09-03
Also published as: JP6371166B2

Abstract

【課題】中実のノーパンクタイヤが用いられた車いすであっても、十分な摩擦抵抗を備え、主車輪を適正に制動することができるブレーキ部材を提供することを目的とする。
【解決手段】ブレーキ部材１００は、円板部１０１を有し、該円板部１０１の一方の板面が、ノーパンクタイヤ２の側周面の一部に圧接されるブレーキ板面１０１ａとされており、さらに該ブレーキ板面１０１ａには、該円板部１０１の板厚方向を深さ方向とし、かつ該円板部１０１の中心軸線を中心とする円形凹部１１０が形成され、該ブレーキ板面１０１ａが該ノーパンクタイヤ２に圧接した際に、前記円形凹部１１０の内周面と該円形凹部１１０周辺とが、該ノーパンクタイヤ２の外周面に圧接し、前記主車輪が制動される。
【選択図】図７

Description

本発明は、中実のノーパンクタイヤが装着された主車輪を具備する車いすのブレーキ機構に備えられるブレーキ部材に関する。

車いすの主車輪に用いられるタイヤとして、例えば特許文献１に記載されているような、エアチューブを用いない中実のノーパンクタイヤが提供されていることは知られている。このような中実のノーパンクタイヤは、空洞がないエアレスタイヤであり、材料として合成ゴム等のエラストマーや発泡ポリウレタン等の発泡材料が用いられている。特に車いすの主車輪に用いられるノーパンクタイヤとして、中実のタイヤ本体と、ホイールのリムのタイヤ装着溝に嵌着されるビード部とが一体的に成形された発泡ポリウレタン製のいわゆるハイポリマータイヤと呼ばれるものは、パンクの心配がなく、軽量であることから多く使われるようになってきている。

特開２００６−１４３１８７号公報

しかしながら、前記ハイポリマータイヤにあっては、従来のゴム製タイヤに比べて素材が柔らかいため、ブレーキをかけて制動する際にブレーキシュー等がタイヤに食い込んでも十分な摩擦抵抗を得ることができず、主車輪の制動性能について改善の余地があった。

そこで、本発明は、中実のノーパンクタイヤが用いられた車いすであっても、十分な摩擦抵抗を備え、主車輪を適正に制動することができるブレーキ部材を提供することを目的とする。

本発明は、中実のノーパンクタイヤが装着されている主車輪を具備する車いすのブレーキ機構に備えられているブレーキ部材であって、ブレーキ部材本体を構成する円板部を有し、該円板部の一方の板面が、前記ノーパンクタイヤの側周面の一部に圧接されるブレーキ板面とされており、さらに該ブレーキ板面内には、該円板部の板厚方向を深さ方向とし、かつ該円板部の中心軸線を中心とする円形凹部が形成され、該ブレーキ板面が該ノーパンクタイヤに圧接した際に、前記円形凹部の内周面と該円形凹部周辺とが、該ノーパンクタイヤの外周面に圧接し、前記主車輪が制動されることを特徴とするブレーキ部材である。

かかる構成のように、前記ブレーキ板面内に円形凹部を設けることにより、前記ブレーキ板面が、単なる平滑面で構成されるのではなく、段差形状を有するものとなる。このため、該ブレーキ板面をノーパンクタイヤに圧接した際には、かかる段差形状に対応して該ノーパンクタイヤが変形するため、これにより該ブレーキ板面と該ノーパンクタイヤとの接触面積が増大し、従来よりも制動性能が向上して前記主車輪の回転を確実に抑止することが可能となる。

また、前記円形凹部の中心には、前記ノーパンクタイヤに向かって突出する中央凸部が設けられていると共に、該中央凸部に向かって該円形凹部内の底面が下方傾斜しており、前記ブレーキ板面が該ノーパンクタイヤに圧接した際に、該中央凸部と該円形凸部の底面とが該ノーパンクタイヤの外周面に圧接する構成が提案される。

かかる構成のように前記中央凸部がノーパンクタイヤに当接する構成とすることにより、該ノーパンクタイヤに対して中央凸部により押し当てられる際の圧力が高まり、ノーパンクタイヤに対して該中央凸部が強く圧接して、該ブレーキ板面と該ノーパンクタイヤとの間で生ずる摩擦抵抗を向上させることができる。また、該円形凹部の内周面のうち底面が中央凸部に向かって下方傾斜していると、円板部の厚みのなかで該中央凸部の突出高さを最大とすることが可能となり、これにより該中央凸部をノーパンクタイヤに対してより一層強く押し当てることが可能となる。

本発明のブレーキ部材は、前記ノーパンクタイヤとの間で生じる摩擦抵抗を大幅に増大させることができるため、ノーパンクタイヤを用いた主車輪の制動性能を向上させることができる効果がある。

車いすの側面図である。車いすのブレーキ機構を示す拡大側面図である。ブレーキ部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。車いすのブレーキ機構にあって、車輪が正回転している状態を示す側面図である。車いすのブレーキ機構に備えられた左右一対のブレーキ部材を示す概要説明図である。車いすのブレーキ機構にあって、制動状態（ブレーキ状態）を示す側面図である。制動状態を示す左右一対のブレーキ部材を示す断面図である。他の実施例にかかるブレーキ部材を示す断面図である。

以下、本発明にかかる車いす用ブレーキ機構に備えられるブレーキ部材を具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。

図１に示すように、車いす１は、金属製パイプで構成された本体フレーム１０を備えている。該本体フレーム１０は、左右一対の側枠１０Ａ，１０Ａを備え、該側枠１０Ａは、前後方向に形成されたベースフレーム部１１と、該ベースフレーム部１１から立ち上がる後脚フレーム部１２と、該後脚フレーム部１２からさらに上方に延出された背フレーム部１３と、前記後脚フレーム部１２の上端部から前方へかつ水平に差し出された座フレーム部１５とを有している。そして、該側枠１０Ａ，１０Ａは前後一対のＸ枠フレーム１７，１７により連結され、さらに該Ｘ枠フレーム１７，１７の上端部間に架け渡された上側杆１６に取り付けられた座布（図示省略）により着座部１８が形成されている。

さらに、前記背フレーム部１３の上端には、補助者が車いす１を操作するためのハンドル部１４が形成されている。また、前記ベースフレーム部１１と、前記座フレーム部１５の前端部との間には前フレーム部２５が架け渡されており、該前フレーム部２５の下端には前車輪であるキャスター２６が取り付けられている。そしてさらに該前フレーム部２５から前側に向かってフットフレーム２７が取り付けられ、該フットフレーム２７にはフットレスト２８が取り付けられている。

また、前記後脚フレーム１２には、回動軸部３が配設され、該回動軸部３には、ノーパンクタイヤ２が装着された主車輪が接続されている。なお、前記ノーパンクタイヤ２は、中実の発泡ポリウレタンの一体成形品で構成されている。

次に、図２に従って、前記主車輪を制動するための車いす用ブレーキ機構３０の構成を詳述する。

車いす用ブレーキ機構３０は、前記ベースフレーム部１１に設けられたベース板４０に軸支されたブレーキ作動部５０を備え、該ブレーキ作動部５０が前記主車輪におけるノーパンクタイヤ２の前側に臨んでいる。

さらに詳述すると、前記ブレーキ作動部５０は、図２等に示すように、コ字状部材からなるブレーキ基部５２と、該ブレーキ基部５２に接続されている板状のカム部５３とを備えている。また、前記ブレーキ基部５２は、ほぼ水平板状の底板部５２３と、該底板部５２３の左右両側から立ち上がる左右一対のローラ保持板部５２１，５２１とを備えている。そして、該左右一対のローラ保持板部５２１，５２１間には、前記ノーパンクタイヤ２が介挿され、これにより、該底板部５２３の先端に形成されたブレーキシュー５６がノーパンクタイヤ２の外周面（具体的にはトレッド面）の正面に配置されて圧接可能とされている。

また、前記した各ローラ保持板部５２１，５２１には、図２に示すように、ガイド長孔５２１ａ，５２１ａがそれぞれ貫通状に設けられている。そして、該ガイド長孔５２１ａ，５２１ａには、ローラ６０の両端部が各々挿入され、これにより、該ローラ６０が前記ローラ保持板部５２１，５２１間に回転自在に保持されている。さらに、前記ローラ６０の配設位置は、該ローラ６０が前記ノーパンクタイヤ２と常時当接するような位置に設定されている。これにより、該ローラ６０は、該タイヤ２の回動に応じて回転可能となっている。

また、前記カム部５３と、前記ベース板４０との間には、弾縮状態のコイルバネ（付勢手段）７０が架け渡され、これにより前記ブレーキシュー５６が前記ノーパンクタイヤ２に圧接するような方向に向けて、該ブレーキ作動部５０が付勢されている。

さらに、図２，図５に示すように、前記ブレーキ作動部５０における前記左右一対のローラ保持板部５２１，５２１の先端部には、前記ノーパンクタイヤ２の側周面に臨む左右一対のブレーキ部材１００が各々対向するように取り付けられている。該ブレーキ部材１００は、ブレーキパッド状をなし、ＡＢＳゴム等のゴム製であることが望ましい。

図３に示すように、前記ブレーキ部材１００は、ブレーキ部材本体を構成する円板部１０１を有し、該円板部１０１の一方の板面が、前記ノーパンクタイヤ２の側周面に圧接されるブレーキ板面１０１ａとされている。

さらに、前記ブレーキ板面１０１ａには、円板部１０１の板厚方向を深さ方向とし、かつ該円板部１０１の中心軸線ＣＬを中心とした円形凹部１１０が形成されている。該円形凹部１１０は、中心軸線ＣＬに沿って前記ブレーキ板面１０１ａから垂下した段差面１１１と、該段差面１１１から中心軸線ＣＬに向かって下方傾斜する底面１１２と、が形成されている。そして、該円形凹部１１０の中央には、中心軸線ＣＬに沿ってノーパンクタイヤ２に向かって突出する中央凸部１２０が設けられている。

一方、前記円板部１０１の裏面１０１ｂには、円柱形状の軸部１０２が延設されている。そして、図２，図５に示すように、該軸部１０２が、各ローラ保持板部５２１に設けられた貫通孔５２２に挿通された後、該軸部１０２の末端が加熱溶融されて拡径され、各ローラ保持板部５２１に対して脱落することなく組み付け固定されている。

次に、前記車いす用ブレーキ機構３０の動作態様を詳述する。
図２に示すように、前記主車輪が静止している場合には、前記ノーパンクタイヤ２に当接しているローラ６０は、非回転状態となっている。また、前記ブレーキシュー５６はコイルバネ７０の付勢力に従って該ノーパンクタイヤ２のトレッド面に当てられている。

上記構成にあって、図４に示すように、前記ノーパンクタイヤ２が前方に回転（正回転）すると、前記ローラ６０は、前方へ回転するノーパンクタイヤ２のトレッド面との摩擦により下向きに押圧され、該ガイド長孔５２１ａの案内作用に従って該ガイド長孔５２１ａの一端に突き当てられる。そして、前記ブレーキ作動部５０が、前記コイルバネ７０の付勢力に抗して回動し、これにより前記ブレーキシュー５６がノーパンクタイヤ２のトレッド面から離開する。このとき、図５に示すように、ブレーキ作動部５０における左右一対の前記ブレーキ部材１００，１００は、該ノーパンクタイヤ２から離れた位置にある。

一方、図６に示すように、前記ノーパンクタイヤ２が静止状態から逆回転しようとしたときは、該ノーパンクタイヤ２の回動に伴って前記ローラ６０が上方へ移動し、該ローラ６０の移動に伴い、前記ブレーキ作動部５０は、前記ガイド長孔５２１ａの案内作用とコイルバネ７０の付勢力に従って回動し、これにより前記ブレーキシュー５６がノーパンクタイヤ２のトレッド面に圧接して食い込んだ状態となる。これと共に、前記ブレーキ部材１００がノーパンクタイヤ２に当接した状態（図７ａ参照）から、さらに強く圧接した状態（図７ｂ参照）となる。さらに詳述すると、上記構成のようにブレーキ板面１０１ａ内に円形凹部１１０が設けられることにより、前記ブレーキ板面１０１ａが単なる平滑面で構成されるのではなく、段差形状を有するものとなる。このため、該ブレーキ板面１０１ａがノーパンクタイヤ２に圧接した際には、かかる段差形状に対応して該ノーパンクタイヤ２が変形するため、これにより該ブレーキ板面１０１ａと該ノーパンクタイヤ２との接触面積が増大し、従来よりも制動性能が向上して前記主車輪の回転を確実に抑止することが可能となる。具体的には、該ノーパンクタイヤ２の側周面が、円形凹部１１０の内周面の底面１１２、段差面１１１、及び該円形凹部１１０の周辺に当接する。特に、前記円形凹部１１０に設けられた中央凸部１２０がノーパンクタイヤ２に強く押し当てられることにより、該ブレーキ板面１０１ａと該ノーパンクタイヤ２との間で生ずる摩擦抵抗がより一層向上する。

なお、他の実施例として、図８に示すようなブレーキ部材１３０，１５０が提案される。具体的には、図８ａに示すように、円形凹部１４０内に中央凸部１２０が設けられていない構成であってもよい。また、図８ｂに示すように、円形凹部１５０内の底面が中心軸線ＣＬに対して直交しており、傾斜面とされていない構成であってもよい。さらに、これまでに述べた円形凹部１１０，１４０，１６０は他の断面形状であっても構わない。ただし、円形凹部１１０，１４０，１６０の周辺及び該円形凹部１１０，１４０，１６０の内周面で構成された複数の面によってブレーキ板面１０１ａが構成されていることが望ましい。

また、単一のノーパンクタイヤ２に対して単一のブレーキ部材１００が備えられる構成であってもよい。ただし、左右一対のブレーキ部材１００で両側からノーパンクタイヤ２を挟み込むようにして制動する構成の方が、摩擦抵抗の増加という観点から好ましい。また、車いす用ブレーキ機構３０としては、他の構造であっても勿論よい。

１車いす
２ノーパンクタイヤ
３０車いす用ブレーキ機構
１００ブレーキ部材
１０１円板部
１０１ａブレーキ板面
１１０円形凹部
１１２底面
１２０中央凸部
１３０ブレーキ部材
１４０円形凹部
１５０ブレーキ部材
１６０円形凹部

Claims

中実のノーパンクタイヤが装着されている主車輪を具備する車いすのブレーキ機構に備えられているブレーキ部材であって、
ブレーキ部材本体を構成する円板部を有し、該円板部の一方の板面が、前記ノーパンクタイヤの側周面の一部に圧接されるブレーキ板面とされており、さらに該ブレーキ板面には、該円板部の板厚方向を深さ方向とし、かつ該円板部の中心軸線を中心とする円形凹部が形成され、
該ブレーキ板面が該ノーパンクタイヤに圧接した際に、前記円形凹部の内周面と該円形凹部周辺とが、該ノーパンクタイヤの外周面に圧接し、前記主車輪が制動されることを特徴とするブレーキ部材。
前記円形凹部の中心には、前記ノーパンクタイヤに向かって突出する中央凸部が設けられていると共に、該中央凸部に向かって該円形凹部内の底面が下方傾斜しており、
前記ブレーキ板面が該ノーパンクタイヤに圧接した際に、該中央凸部と該円形凸部の底面とが該ノーパンクタイヤの外周面に圧接する
請求項１に記載のブレーキ部材。