JP2018158593A - ハブ一体型ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】手押し式の運搬車の車輪支持軸に支持される車輪のホイールとハブとを一体化させて、両者の連結強度を高めると共に、ハブが一体化された状態の車輪のホイールの構成部品点数を最少化させることである。【解決手段】手押し式の運搬車の車輪支持軸３４に回転可能に支持される車輪ＫのホイールＷであって、前記ホイールＷは、同一形状の一対のホイール単体Ｗａから成り、各ホイール単体Ｗａは、ドラム部単体Ｄａとハブ部単体Ｈａとがプレス成形により一体に形成され、同一形状のホイール単体Ｗａの一方が左右反転されて、背中合せとなった各ドラム部単体Ｄａが一体化されることで、各ハブ部単体Ｈａが接続配置されたハブ部Ｈが前記ホイールＷに対して一体化された構成とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、農業用のハウスカー、キャリー用二輪車等の手押し式の運搬車の車輪支持軸に回転可能に支持される車輪のホイールに関し、更に詳しくは、ホイールとハブとが一体化されたハブ一体型ホイールに関するものである。

一般の車輪を構成する一般のホイールは、例えば特許文献１，２に示されるように、全体が一体の構造であるが、上記した運搬車の車輪のホイールは、車輪の支持荷重が比較的小さいために、同一形状のホイール単体の各ドラム部を背中合せにして一体化させたＤＴ（Divided Type) ホイールと称されるものが使用され、当該ホイールにタイヤが装着された車輪は、当該ホイールに嵌着された一対の軸受を介して車輪軸に支持される。

前記ホイールには、車輪支持軸が内部に挿通されて、軸受を介して当該車輪支持軸に支持されるハブが一体に設けられる。従来のホイールは、別体のハブを溶接により一体化させる構造であった。

また、ホイール本体のドラム部にハブを直接に溶接するのみでは、ホイールのドラム部に対してハブの支持強度が十分に確保できない場合には、ホイールのドラム部に別の補強板を溶接し、ホイールのドラム部と当該補強板の双方に対してハブを支持することで、ホイールに対するハブの支持強度を確保する構造もある。

このように、上記した運搬車の車輪を構成するホイールは、車輪支持軸に回転可能に支持されるハブとは別体であり、両者を一体化させる溶接時において、ホイールの平板状のドラム部に対して円筒状のハブの垂直性を確保する必要があって、高い精度の溶接が要求されるのに加えて、ホイールのドラム部を補強する補強板を用いる場合には、車輪支持軸に対して車輪を回転可能に支持するのに、タイヤを除いて、ホイール、ハブ及び補強板の３部品が必要となって、部品点数が多くなる。

特開２００２−２７４１１号公報 実開平３−７８６６６号公報

本発明は、手押し式の運搬車の車輪支持軸に支持される車輪のホイールとハブとを一体化させて、両者の連結強度を高めると共に、ハブが一体化された状態の車輪のホイールの構成部品点数を最少化させることを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、手押し式の運搬車の車輪支持軸に回転可能に支持される車輪のホイールであって、
前記ホイールは、同一形状の一対のホイール単体から成り、各ホイール単体は、ドラム部単体とハブ部単体とがプレス成形により一体に形成され、
同一形状のホイール単体の一方が左右反転されて、背中合せとなった各ドラム部単体が一体化されることで、各ハブ部単体が接続配置されて、ホイールと一体のハブ部が形成されていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、中央に小さな円形孔が形成された円形の金属板を素板（ブランク）として、プレスの絞り成形、及び円周曲げ成形により、ドラム部単体の中心側及び外周側に、それぞれ円筒状のハブ部単体及びリム部単体が同一側に一体に形成されたホイール単体が成形される。一対のホイール単体の一方を左右反転させて、各ドラム部単体を背中合せに配置した状態で、各ドラム部単体が重合されたドラム部の部分で、当該一対のホイール単体を一体化させると、一対のハブ部単体が軸心方向に接続配置されてハブ部となり、当該ハブ部がホイールに一体化されたハブ一体型ホイールが形成される。即ち、一対のホイール単体の各ハブ部単体が、その軸心方向に接続配置されて、ホイールの中心部に円筒状のハブ部が形成されると共に、各リム部単体が、その軸心方向に接続されてリム部が形成されて、ホイールの外周部にリム部が形成されることで、ハブ一体型ホイールとなる。

このように、請求項１の発明によれば、同一形状の一対のホイール単体の一方を左右反転させて、各ドラム部単体を重合させたドラム部の部分で、一対のホイール単体を一体化させることで、ハブ部が一体化されたホイールが形成されるので、ハブ部を含んだホイールの構成部品数は、一対のホイール単体のみの「２」となって、最少部品数で、ハブ一体型ホイールが成形される。また、ホイール単体のハブ部単体とドラム部単体とは、一体成形されているので、両部の接続強度が大きくなると共に、ドラム部に対するハブ部単体の垂直度も高くなる。ホイールとして見た場合には、ホイールとハブ部とが一体成形されたハブ一体型のホイールとなると共に、ホイールのドラム部に対するハブ部の垂直度を高くできて、手押し式の運搬車の車輪支持軸に車輪を安定した状態で支持できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記一対のホイール単体の各ハブ部単体が接続して形成されたハブ部の両端部の内側には、プレス軸受が嵌入されていることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、ハブ部に嵌入させる軸受として、外輪がプレス成形されたプレス軸受が使用されているので、絞り成形されたホイールのハブ部の両端部の内側に、プレス軸受の外輪を嵌合交差により確実に嵌入できて、運搬車の車輪支持軸の外径に対してハブの外径の比を小さくできる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記ハブ部単体とドラム部単体との接続部には、複数の切起しリブ部が、ハブ部単体とリム部単体とで形成される環状空間の内部に向けて形成されていることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、ホイール単体におけるハブ部単体の絞り成形時において、ハブ部単体とドラム部単体との接続部に複数の切起しリブ部を成形することができ、当該切起しリブ部により、ホイールのドラム部とハブ部との連結強度が更に高められる。

本発明によれば、ハブ部単体が一体に設けられた同一形状の一対のホイール単体のみからなるので、その構成部品数は、一対のホイール単体のみの「２」となって、最少部品数で、ハブが一体成形されたハブ一体型のホイールを形成できると共に、ホイールのドラム部とハブ部が一体成形されているため、当該ドラム部に対するハブ部の垂直度を高くできて、手押し式の運搬車の車輪支持軸に車輪を安定して支持できる。

本発明に係るハブ一体型のホイールＷを用いた車輪Ｋの使用状態の断面図である。 ホイールＷの分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれホイール単体Ｗａのハブ部単体Ｈａに対するプレス軸受Ｂの嵌入の前後の斜視図である。 （ａ）は、ホイール単体Ｗａの左側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 本発明に係るハブ一体型のホイールＷの断面図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明に係るホイールＷを用いた車輪Ｋがハウスカ−Ｅ及びキャリー用二輪車Ｆに使用された状態の斜視図である。

以下、最適な実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。本発明に係るハブ一体型のホイールＷは、図１〜図５に示されるように、同一形状の一対のホイール単体Ｗａの一方を左右反転させて、各ドラム部Ｄの部分で、ボルト締結により一体化させたＤＴタイプのホイールである。

ホイール単体Ｗａは、図３〜図５に示されるように、中心部に円形孔が明けられた金属素板を曲げ及び絞りの各プレス成形により形成されたものであって、リング円板状のドラム部単体Ｄａの内周側に短円筒状のハブ部単体Ｈａが、絞り成形により一体に形成されていると共に、当該ドラム部単体Ｄａの内周側に同じく短円筒状のリム部単体Ｒａが、前記ハブ部単体Ｈａと同一側に一体に形成された形状である。ハブ部単体Ｈａの長さは、リム部単体Ｒａの幅よりも長くて、当該リム部単体Ｒａのドラム部単体Ｄａと反対側の端面に対して所定長だけ突出している。短円筒状のハブ部単体Ｈａの自由端側の内周面は、プレス軸受Ｂを挿入し易いように、面取り部１が施されている。リム部単体Ｒａのドラム部単体Ｄａと反対側の端部は、半径方向外方にほぼ９０°屈曲され、更に当該ドラム部単体Ｄａから離れる側にほぼ９０°屈曲されることで、タイヤ外皮嵌込み壁部２が形成されている。

一対のホイール単体Ｗａは、各ドラム部単体Ｄａが重合されて、ボルト３１及びナット３２により、当該各ドラム部単体Ｄａの部分で一体化されるため、ドラム部単体Ｄａには、周方向に沿って等間隔をおいて複数（実施例では４個）のボルト挿通孔３が形成され、ドラム部単体Ｄａとハブ部単体Ｈａとの接続部における前記各ボルト挿通孔３の間には、特定の１箇所を除いて、プレス成形時において当該ハブ部単体Ｈａの外側に切り起されて、切起しリブ部４が形成され、前記特定の一箇所のドラム部単体Ｄａとリム部単体Ｒａとの間には、半バルブ挿通孔５ａが形成されている。

一対のホイール単体Ｗａは、各ドラム部単体Ｄａが重合されて、ボルト３１及びナット３２により、当該各ドラム部単体Ｄａの部分で一体化されて、ドラム部Ｄの内周側に、各ハブ部単体Ｈａが自身の軸心方向に接続配置されてハブ部Ｈとなると共に、ドラム部Ｄの外周側に、各リム部単体Ｒａが同方向に接続されて、タイヤ外皮３３（図１参照）を嵌め込むためのリム部Ｒが形成されて、ハブ一体型のホイールＷとなる。この構造のハブ一体型のホイールＷは、ドラム部単体Ｄａに対してハブ部単体Ｈａが、プレスの絞り成形により一体化された構造であるので、ドラム部単体Ｄａとハブ部単体Ｈａとの一体化の強度が大きくなる（連結剛性が大きくなる）と共に、リング板状のドラム部Ｄに対する円筒状のハブ部Ｈの垂直度が高められる。また、円筒状のハブ部単体Ｈａの内径は、プレスの絞り成形時において、必要な公差を有して形成可能であるので、ハブ部Ｈの両端部に、プレス軸受Ｂを抜け出ないように嵌入できる。

プレス軸受Ｂは、図１及び図３に示されるように、通常の軸受と同様に、内輪１１、外輪１２、多数の転動体１３及び各転動体１３を保持する保持器１４とから成るが、外輪１２がプレス成形により形成されている点が通常の軸受と異なり、軽荷重の用途に用いられる。実施例のプレス軸受Ｂは、ホイールＷを構成するハブ部Ｈの軸方向の両端部に嵌入されるために、外輪１２における反挿入側の端部に鍔部１２ａが形成されて、ハブ部Ｈに対するプレス軸受Ｂの嵌入時におけるプレス軸受Ｂの嵌入規制端となっている。

そして、図１及び図２に示されるように、各ドラム部単体Ｄａが重合されたドラム部Ｄの部分において、複数本のボルト３１及びナット３２により、一対のホイール単体Ｗａは一体化されたホイールＷのリム部Ｒにタイヤ外皮３３が嵌め込まれることで、車輪Ｋとなる。即ち、ホイールＷのリム部Ｒにタイヤ外皮３３が一体に取付けられることで、車輪Ｋとなり、当該車輪Ｋは、例えば、図６（ａ）に示されるように、農業用ハウス内において、収穫された作物の運搬等に使用されるハウスカーＥの前後の各車輪支持軸３４に取付けられて使用される。なお、図１及び図２において、３９は、車輪Ｋに設けられた空気バルブであって、一対のホイール単体Ｗａの各半バルブ挿通孔５ａが合体して形成されたバルブ挿通孔５に挿通されて、ホイールＷのハブ部Ｈとリム部Ｒとドラム部Ｄとで形成される一方の環状空間部６（図１参照）に挿入配置される。

即ち、図１に示されるように、ハウスカーＥのフレーム３５の前後に支持された各車輪支持軸３４の両端部に、それぞれ車輪Ｋが取付けられる。各車輪支持軸３４は、車体フレーム３５から下方に垂設された左右一対の軸支持板３６に固定状態で支持され、前記車輪ＫのホイールＷのハブ部Ｈに、車輪支持軸３４の端部が挿入されて、当該車輪ＫのホイールＷは、ハブ部Ｈの両端部に嵌入された一対のプレス軸受Ｂを介して車輪支持軸３４に対して回転可能に支持される。車輪Ｋは、軸支持板３６の外側に配置されて、車輪支持軸３４における車輪Ｋの外側の部分には、カラー３７及び規制ピン３８が嵌め込まれることで、車輪Ｋは、軸支持板３６と規制ピン３８との間に所定の遊びを有して配置されることで、車輪支持軸３４に対する車輪Ｋの配置位置が定められる。

本発明に係るホイールＷを備えた車輪Ｋは、図６（ｂ）に示されるようなキャリー用二輪車Ｆに対しても使用可能である。キャリー用二輪車Ｆの車体フレーム４１は、車輪支持軸４２に一体に取付けられていて、当該車輪支持軸４２の両端部に、前記ハウスカーＥと同様にして、車輪Ｋが取付けられる。

本発明に係るホイールＷを用いた車輪Ｋを上記したハウスカーＥやキャリー用二輪車Ｆに使用した場合には、当該ホイールＷを構成するハブ部単体Ｈａとドラム部単体Ｄａとが一体成形されていて、両部分の連結剛性が高められていると共に、ホイールＷのドラム部Ｄに対するハブ部Ｈの垂直度が高いために、使用時におけるホイールＷの部分の強度が高くなって、使用時の衝撃類に対する耐力が大きくなると共に、車輪支持軸３４，４２に対する車輪Ｋの回転が円滑となって、使い勝手も高まる。

Ｂ：プレス軸受
Ｄ：ドラム部
Ｄａ：ドラム部単体
Ｅ：ハウスカー
Ｆ：キャリー用二輪車
Ｈ：ハブ部
Ｈａ：ハブ部単体
Ｋ：車輪
Ｒ：リム部
Ｒａ：リム部単体
Ｗ：ホイール
Ｗａ：ホイール単体
４：切起しリブ部

Claims (3)

1. 手押し式の運搬車の車輪支持軸に回転可能に支持される車輪のホイールであって、
   前記ホイールは、同一形状の一対のホイール単体から成り、各ホイール単体は、ドラム部単体とハブ部単体とがプレス成形により一体に形成され、
   同一形状のホイール単体の一方が左右反転されて、背中合せとなった各ドラム部単体が一体化されることで、各ハブ部単体が接続配置されて、ホイールと一体のハブ部が形成されていることを特徴とするハブ一体型ホイール。
2. 前記一対のホイール単体の各ハブ部単体が接続して形成されたハブ部の両端部の内側には、プレス軸受が嵌入されていることを特徴とする請求項１に記載のハブ一体型ホイール。
3. 前記ハブ部単体とドラム部単体との接続部には、複数の切起しリブ部が、ハブ部単体とリム部単体とで形成される環状空間の内部に向けて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のハブ一体型ホイール。

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