JP2020150962A - ベアリング - Google Patents

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Abstract

【課題】容易にカスタマイズすることのできるボールスケート用のベアリングを提供する。【解決手段】ベアリング6は、内面が凹曲面状に形成された内ケース部材21と、内ケース部材21の内面に沿って配置された複数の受けボール22と、複数の受けボール22に支持されるメインボール23と、メインボール23の一部を露出させた状態でメインボール23を収容し、内ケース部材21に取り付けられる蓋部材24と、内ケース部材21又は蓋部材24の外面に形成される突起部25と、を有するボール収容部20と、内面にボール収容部20の突起部25に嵌合する蟻溝31が形成されて、ボール収容部20を取り替え可能に収容する外ケース部材30と、を備えている。【選択図】図6

Description

本発明は、例えばボールスケート等に用いることができるべアリングに関する。
従来から、ローラースケートは、車輪状のローラーを備えており、ローラーの回転方向に進むように構成されたものが多い。この従来型のローラースケートは、ローラーの回転方向に進むだけであるため、体を捻ることで方向転換をする必要があった。したがって、初心者にとって方向転換することは難しい、という課題があった。
そこで、特許文献1には、靴底に球体を回転体とするローラーであるボールトランスを複数個取り付け、靴底のつま先付近に抵抗体を設け、踵の部分の両側寄りにも抵抗体を設けたローラースケートが提案されている。このような構成であるため、初心者であっても容易に方向転換することができる。
しかしながら、前述した特許文献1のローラースケートは、ローラーや抵抗体の配置が固定されているため、個人ごと又は競技ごとにカスタマイズすることができるものではなかった。そのため、発明者は、個人ごと又は競技ごとにカスタマイズすることができるボールスケートを開発した(特許文献2参照)。
特開平10−15145号公報 特許第5995301号公報
ところで、発明者が開発した特許文献2のベアリング(ボールローラ部材)は、カスタマイズする(ボールの大きさを変える)際に、取付部(雄ネジ)を回してベアリング全体を取り替える必要があるため時間がかかる、という問題があった。
そこで、本発明は、容易にカスタマイズすることのできるベアリングを提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明のベアリングは、内面が凹曲面状に形成された内ケース部材と、前記内ケース部材の内面に沿って配置された複数の受けボールと、複数の前記受けボールに支持されるメインボールと、前記メインボールの一部を露出させた状態で前記メインボールを収容し、前記内ケース部材に取り付けられる蓋部材と、前記内ケース部材又は前記蓋部材の外面に形成される突起部と、を有するボール収容部と;内面に前記ボール収容部の前記突起部に嵌合する蟻溝が形成されて、前記ボール収容部を取り替え可能に収容する外ケース部材と;を備えている。
このように、本発明のベアリングは、内面が凹曲面状に形成された内ケース部材と、前記内ケース部材の内面に沿って配置された複数の受けボールと、複数の受けボールに支持されるメインボールと、メインボールの一部を露出させた状態でメインボールを収容し、内ケース部材に取り付けられる蓋部材と、内ケース部材又は蓋部材の外面に形成される突起部と、を有するボール収容部と;内面にボール収容部の突起部に嵌合する蟻溝が形成されて、ボール収容部を取り替え可能に収容する外ケース部材と;を備えている。このような構成であるため、容易にカスタマイズすることのできるボールスケート用のベアリングとなる。
実施例のスケート靴の下面から見た斜視図である。 実施例のスケート靴の底面図である。 実施例のスケート靴の断面図である。 ベアリングの斜視図である。(a)は大きいサイズのもの、(b)は中くらいのサイズのもの、(c)は小さいサイズのものである。 ブレーキ部材の斜視図である。(a)は大きいサイズのもの、(b)は中くらいのサイズのもの、(c)は小さいサイズのものである。 ベアリングの断面図である。 外ケース部材の内面を展開した状態で説明する展開図である。 ベアリングの作用を説明した作用図である。 弾性部材の組み合わせについて説明した断面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(スケート靴の全体構成)
まず、図1〜図3を用いて、スケート靴1の構成を説明する。スケート靴1は、図1に示すように、ボールスケートの底構造4と、足を収容するアッパー部10と、を全体として備えている。
アッパー部10は、外部の気象の変化(暑さ、寒さ、雨など)や衝撃から足を保護し、歩行の際に足が踊らないよう絶えず足を密着させる役割がある。アッパー部10は、吸湿性、伸縮性のある素材で形成される。
ボールスケートの底構造4は、複数の第1の孔51、・・・と複数の第2の孔52、・・・とを有するベースプレート5と、1つ又は複数のベアリング(又は「ボールローラ部材」)61〜63であって、複数の第1の孔51、・・・から選択された第1の孔51に設置される、1つ又は複数のベアリング61〜63と、1つ又は複数のブレーキ部材71〜73であって、複数の第2の孔52、・・・から選択された第2の孔52に設置される、1つ又は複数のブレーキ部材71〜73と、を備えている。
ベースプレート5は、合成樹脂などによって板状に形成されるものであり、図2に示すように、ベースプレート5の外縁近傍を除く中央寄りの位置に略等間隔に複数行かつ複数列に整列配置される第1の孔51、・・・と、ベースプレート5の外縁近傍に外周線に沿って略等間隔に配置される第2の孔52、・・・と、を有している。
これらの第1の孔51及び第2の孔52は、雌ネジが螺刻された金属部品をベースプレート5の本体に埋め込むことで形成されている。第1の孔51には、ベアリング61〜63が螺合され、第2の孔52には、ブレーキ部材71〜73が螺合される。なお、図示しないが、第1の孔51及び第2の孔52の大きさは、大・中・小など、複数の孔径を有するように構成することもできる。
(ベアリング)
ベアリング(ボールローラ部材)61〜63は、図1〜図3に示すように、複数の第1の孔51、・・・の中から、使用者の好みに応じて、又は、競技の用途に応じて、選択された第1の孔51に設置される。例えば、図1では、足の前部(前踏み)においてひし形の頂点に4つのベアリング61、61、61、61が設置され、足の後部(後踏み)においてひし形の頂点に4つのベアリング61、61、62、62が設置され、さらに土踏まずの左右には2つのベアリング63、63が設置される。
そして、本実施例のベアリング61(62、63)は、図4(a)〜(c)に示すように、複数の外径を有するベアリング61〜63の中から選択可能となっている。例えば、外径の異なる3種類のベアリング61、62、63を準備しておくことができる。この場合、大サイズのベアリング61の外径を1とすると、中サイズのベアリング62の外径を0.8とし、小サイズのベアリング63の外径を0.6とすることができる。
さらに、図示しないが、本実施例のベアリング61(62、63)は、複数種類の摩擦係数を有するベアリング61(62、63)の中から選択可能となっている。これにより、例えば、外径(3種類)と摩擦係数(3種類)を組み合わすことで、9通りのベアリング61(62、63)の中から適切なベアリング61(62、63)を選択できるようになる。もちろん、9通り以外の組み合わせとすることもできる。
ここにおいて各ベアリング6(61、62、63)の構成について詳細に説明する。ベアリング6は、メインボール23を有するボール収容部20と、ボール収容部20を取り替え可能に収容する外ケース部材30と、を備えている。
ボール収容部20は、内面が凹曲面状に形成された内ケース部材21と、内ケース部材21の内面に沿って配置された複数の受けボール22、・・・と、複数の受けボール22、・・・に支持されるメインボール23と、メインボール23の一部を露出させた状態でメインボール23を収容し、内ケース部材21に取り付けられる蓋部材24と、内ケース部材21又は蓋部材24の外面に形成される突起部25と、を有する。
内ケース部材21は、下向きの凹曲面状(半球形状)に窪んだ凹部を有するとともに、全体として短い円柱状の外形を有している。さらに、内ケース部材21の凹曲面状に形成された凹部の底(半球の最上部)には、内ケース部材21の凹局面状に形成された内面から内ケース部材21の上向きの頂面まで貫通する複数の貫通孔26、・・・が設けられている。さらに、蓋部材24の下部には、側面及び/又は底面に、ゴミ等を排出するための排出口24bが形成されている。排出口24bは、周方向に沿って延びる長孔であってもよいし、所定間隔で点在する複数の円形孔であってもよい。なお、排出口24bは、内ケース部材21に配置することもできる。加えて、蓋部材24の下部には、蓋部材24及び内ケース部材21を指で摘まんで回転させることができるように、円周方向に沿って複数の凹部24aが形成されている。
受けボール22は、凹曲面状(半球形状)に窪んだ凹部とメーンボール23の間に挟まれるようにして、メインボール23を支持している。メインボール23は、複数の受けボール22、・・・によって支持され、蓋部材24に設けた円形の開口部からその下部のみを露出させている。
突起部25は、内ケース部材21又は蓋部材24の外面から、外向きに突出するように形成されている。突起部25は、円柱状の内ケース部材21又は蓋部材24の外面の最上部に円周方向に180度離れて(すなわち、直径をなす位置に)2つ配置されている。そして、突起部25は、後述する外ケース部材30の円柱曲面状の内面に形成された蟻溝31に勘合するようになっている。この他にも、突起部25は、例えばボールプランジャのように、内ケース部材21又は蓋部材24から進退自在に構成されることも好ましい。
外ケース部材30には、図7(a)、(b)に示すように、内面にボール収容部20の突起部25に嵌合する蟻溝31が形成されて、ボール収容部20を取り替え可能に収容するようになっている。蟻溝31は、同一形状のものが、円周方向に例えば180度離れた位置に(すなわち、直径をなす位置に)、2つ形成されている。蟻溝31は、外ケース部材30の下端部まで貫通する導入溝部31aと、外ケース部材30内で上下方向に沿って、すなわち弾性部材(後述)に付勢されてボール収容部20が摺動する方向に沿って形成された摺動溝部31cと、導入溝部31aと摺動溝部31cを接続する遷移溝部31bと、から構成されている。
遷移溝部31bの形状は、図7(a)に示すように突起部25の蟻溝31を通じた離脱を妨げることができるように波状に形成してもよいし、図7(b)に示すように直線状に形成してもよい。さらに、摺動溝部31cは、摺動させる距離、すなわち弾性部材の弾性力(反力)に応じて複数(図では2つ)備えることもできる。例えば、図7(b)の左側の第一摺動溝部31cは、短く(浅く)されることで、弾性力を大きくすることができるし、右側の第二摺動溝部31cは、長く(深く)されることで、弾性力を小さくすることができる。加えて、摺動溝部31cの最高部付近及び/又は最低部付近には、図7(b)に示すように、合成ゴムなどから構成される緩衝部材31dを配置することも好ましい。
さらに、外ケース部材30の頂面には、取付軸32が取り付けられている。取付軸32は、マグネット式にされてベースプレート5の第1の孔51に嵌合して磁力で保持されるようになっている。なお、取付軸32は、外面に雄ネジ溝が螺刻されて第1の孔51の螺合するように構成することもできる。すなわち、取付軸32は、内ケース部材21の上下動やベアリングの回転への影響に配慮して、磁力を有しないものを採用することもできる。
そして、ボール収容部20の頂面又は外ケース部材30の内面には、さらに圧電素子81を配置することができる。この場合、ベアリング6の外部から見える位置には、圧電素子81と接続されて発光するLEDなどの光源82をさらに配置することができる。光源82は、例えば、外ケース部材30の下部に配置することが好ましい。この他、光源82は、外ケース部材30の上部に配置することもできるし、ベースプレート5に配置することもできる(図6の点線参照)。
そして、本実施例では、ボール収容部20の内ケース部材21の頂面と外ケース部材30の内面との間に配置される弾性部材90をさらに備えている。弾性部材90は、例えば弦巻バネであり、ボール収容部20を下向きに押圧することで、クッション性を付加するように構成されている。加えて、このように弾性部材90によってボール収容部20が下向きに押圧されることで、ボール収容部20の突起部25が摺動溝部31cから離脱しにくくなっている。なお、弾性部材90は、ここで説明した弦巻バネに限定されるものではなく、板バネやシリコンゴムやオイルダンパーやエアダンパーなどを使用することもできる。
(ブレーキ部材)
ブレーキ部材71〜73は、図1〜図3に示すように、複数の第2の孔52、・・・の中から、使用者の好みに応じて、又は、競技の用途に応じて、選択された第2の孔52に設置される。例えば、図1では、足の前部(前踏み)において五角形の頂点に5つのブレーキ部材71、72、72、71、71が設置され、足の後部(後踏み)において三角形の頂点に3つのブレーキ部材71、73、73が設置される。
そして、本実施例のブレーキ部材71(72、73)は、図5(a)〜(c)に示すように、複数の大きさを有するブレーキ部材71〜73の中から選択可能となっている。例えば、大きさの異なる3種類のブレーキ部材71、72、73を準備しておくことができる。この場合、大サイズのブレーキ部材71の高さを1とすると、中サイズのブレーキ部材72の高さを0.8とし、小サイズのブレーキ部材73の高さを0.6とすることができる。なお、ブレーキ部材71(72、73)の高さについては任意に選択することができる。
各ブレーキ部材7(71、72、73)は、合成樹脂や合成ゴムなどの素材によって形成される六角形柱状の本体部bが接地されて摩擦を生じるようになっている。すなわち、使用する最大のベアリング61と比べて高さが同等か低くされ、スケート靴1を左右あるいは前後に傾斜させることによって接地するようになっている。具体的には、ブレーキ部材71(72、73)は、図5(a)に示すように、取付部aと、本体部bと、取付部aの外周に螺刻される雄ネジcと、から構成される。したがって、取付部aの雄ネジcを第2の孔52の雌ネジに螺合させることによって、ブレーキ部材71をベースプレート5に固定することができる。なお、ブレーキ部材71(72、73)の形状は、用途に応じて設計することができるものであり、例えば、三角柱、四角柱などの多角柱や円柱などであってもよい。さらに、ブレーキ部材71についても、ベアリング6と同様に、外ケース部材と内ケース部材等によって入れ子状に摺動自在に構成して、クッション性を持たせることもできる。
(作用・効果)
次に、本実施例のベアリング6の奏する作用・効果を列挙して説明する。
(1)上述してきたように、本実施例のベアリング6は、内面が凹曲面状に形成された内ケース部材21と、内ケース部材21の内面に沿って配置された複数の受けボール22、・・・と、複数の受けボール22、・・・に支持されるメインボール23と、メインボール23の一部を露出させた状態でメインボール23を収容し、内ケース部材21に取り付けられる蓋部材24と、内ケース部材21又は蓋部材24の外面に形成される突起部25と、を有するボール収容部20と;内面にボール収容部20の突起部25に嵌合する蟻溝31が形成されて、ボール収容部20を取り替え可能に収容する外ケース部材30と;を備えている。このような構成であるため、容易にカスタマイズすることのできるボールスケート用のベアリング6となる。
つまり、ボール収容部20の突起部25を、外ケース部材30の蟻溝31に嵌合させ、さらに回転させることで、ボール収容部20が外ケース部材30から外れてしまうことを防止しつつも、手で容易に取り替え可能となる。そして、このように容易にボール収容部20を取り替えることができれば、個人ごと(体型別、好みに応じて)又は競技ごとに、ボールスケート(スケート靴1)を容易にカスタマイズすることができる。さらに、故障や摩耗などによって交換が必要となったときでも、ベアリング61(62、63)を容易に交換することができる。
(2)また、ボール収容部20の内ケース部材21の頂面と外ケース部材30の内面との間に配置される弾性部材90をさらに備えることで、弾性部材90によって適度なクッション性を付与するとともに、ボール収容部20を下向きに押圧することでボール収容部20が外れにくくなる。
(3)さらに、蟻溝31は、外ケース部材30内で弾性部材90に付勢されてボール収容部20が摺動する方向に沿って形成された摺動溝部31cを備えることで、ボール収容部20の突起部25が摺動溝部31cに嵌合した状態で、上下に摺動するようになるため、スムーズに摺動するようになる。
(4)また、ベアリング6は、外ケース部材30の頂面に配置される取付軸32であって、マグネット式にされてベースプレート5の第1の孔51に嵌合して磁力で保持されるようになっている、取付軸32をさらに備えることができる。このように、取付軸32がマグネット式になっていれば、ワンタッチでベアリング6全体を取り替えることができるようになる。
(5)さらに、ボール収容部20の内ケース部材21の頂面から内面まで貫通する複数の貫通孔26、・・・が形成されていることで、図8(a)、(b)に示すように、弾性部材90が縮小すると弾性部材90が収容された空間の体積が小さくなり、貫通孔26、・・・から下向きに空気が吹き出すようになるため、受けボール22やメインボール23に付着した埃や塵などを吹き飛ばすことができる(「エアブラシ機能」)。さらに、蓋部材24の下部の底面や側面に排出口24bを形成することで、排出口24bを通じて埃や塵を排出することができる。ここにおいて、蓋部材24の下部の底面だけでなく側面に排出口24bが形成されることで、底面の排出口24bが雨(水)やゴミなどで塞がっても、側面の排出口24bを通じて埃や塵などを吹き飛ばすことができる。
(6)また、ベアリング6は、ボール収容部20の頂面又は外ケース部材30の内面に配置される圧電素子81と、圧電素子81と接続されて発光する光源82と、をさらに備えることができる。このような構成によって、図8(a)、(b)に示すように、踏み込んだりして弾性部材90に力が作用すると、圧電措置81が力を受けて発電し、LEDなどの光源82が光るため、暗い中で足元を明るく照らすことや見た目を華やかにすることができる。
(7)そして、本実施例のボールスケートとしてのスケート靴1は、複数の第1の孔51と複数の第2の孔52とを有するベースプレート5と、上述したいずれかの、1つ又は複数のベアリング6であって、複数の第1の孔51、・・・から選択された第1の孔51に設置される、1つ又は複数のベアリング部材6と、1つ又は複数のブレーキ部材71(72、73)であって、複数の第2の孔52、・・・から選択された第2の孔52に設置される、1つ又は複数のブレーキ部材71(72、73)と、足を収容するアッパー部10又は靴を係合する係合手段(不図示)と、を備えている。
このような構成であるため、ベアリング61(62、63)とブレーキ部材71(72、73)の配置を適宜に選択することによって、個人ごと(体型別、好みに応じて)又は競技ごとにカスタマイズすることができる。さらに、故障や摩耗などによって交換が必要となったときでも、ベアリング61(62、63)やブレーキ部材71(72、73)を容易に交換することができる。
そして、一方向ではなく多方向に滑ることができるベアリング61(62、63)とブレーキ部材71(72、73)の配置の組合せを変えることによって、大多数の動きや好みに対応することが可能となる。例えば、左右方向に移動しやすい構成としたり、前後方向に移動しやすい構成としたりすることができる。さらに、ホッケーなどのスポーツ競技では、図6(a)に示すように、攻撃の選手用にベアリング61(62、63)を多く配置したり、図6(b)に示すように、守備の選手用にブレーキ部材71(72、73)を多く配置したりすることなども可能である。
また、ベアリング61(62、63)は、複数の外径を有するベアリング61〜63の中から選択可能となっているため、個人別(体型別)に乗り心地に応じて、又は競技別に用途に応じてカスタマイズすることができる。例えば、土踏まず近傍にベアリング63を配置すれば、手摺様のパイプに引っ掛けて滑走させることが可能である。さらに、ブレーキ部材71(72、73)と組み合わせることで、左右方向に移動しやすい配置や、前後方向に移動しやすい配置なども可能となる。
同様に、ブレーキ部材71(72、73)は、複数の大きさ及び/又は形状を有するブレーキ部材71〜73の中から選択可能となっているため、個人別(体型別)に乗り心地に応じて、又は競技別に用途に応じてカスタマイズすることができる。例えば、ホッケーなどの競技の場合には、守備の選手用に大きいブレーキ部材71(72、73)を多く設置し、攻撃の選手用にブレーキ部材73(71、72)を少なく設置することが可能である。さらに、ベアリング61(62、63)と組み合わせることで、左右方向に移動しやすい配置や、前後方向に移動しやすい配置なども可能となる。
さらに、ベアリング61(62、63)は、複数の種類の摩擦係数を有するベアリング61〜63の中から選択可能となっているため、個人別(体型別)に乗り心地に応じて、又は競技別に用途に応じてカスタマイズすることができる。例えば、ホッケーなどの競技の場合には、守備の選手用に摩擦係数の大きいベアリング61(62、63)を設置し、攻撃の選手用に摩擦係数の小さいベアリング71(72、73)を設置することが可能である。
以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、第1の孔と第2の孔とは別系統であるとして説明したが、これに限定されるものではなく、第1の孔と第2の孔とはまったく等しい同一系統であってもよい。このように構成することによって、ベアリングとブレーキ部材の配置の自由度をいっそう高めることができる。
また、実施例では、弾性部材として弦巻バネについて説明したが、これに限定されるものではなく、弾性部材は空気圧や油圧を用いたダンパ部材であってもよい。さらに、弾性部材として合成ゴムや天然ゴムから構成された柱状部材を配置することも可能である。
さらに、実施例では特に説明しなかったが、左のスケート靴1と右のスケート靴1は左右対称でなくてもよく、左右でベアリングやブレーキ部材の配置を変えることもできる。このように構成すれば、例えばカーリングの練習などにも使用することができる。
さらに、実施例では特に説明しなかったが、弾性部材90は、少なくとも2つの異なる弾性部材の組み合わせによって構成されることが好ましい。例えば、弾性部材90は、図9に示すように、弦巻バネである第1の弾性部材91と、円筒形状の合成ゴムからなる第2の弾性部材92と、によって構成することができる。このように構成すれば、反発力(弾性力)を複数段階に構成できる。さらに、一方の弾性部材91が壊れたときにも、他方の弾性部材92によってクッション性を維持することができる(フェールセーフ機能)。
1 スケート靴
10 アッパー部
4 ボールスケートの底構造
5 ベースプレート
51 第1の孔
52 第2の孔
6、61、62、63 ベアリング(ボールローラ部材)
71、72、73 ブレーキ部材
20 ボール収容部
21 内ケース部材
22 受けボール
23 メインボール
24 蓋部材
25 突起部
26 貫通孔
30 外ケース部材
31 蟻溝
31a 導入溝部
31b 遷移溝部
31c 摺動溝部
32 取付軸
81 圧電素子
82 光源
90 弾性部材

Claims (8)

  1. 内面が凹曲面状に形成された内ケース部材と、前記内ケース部材の内面に沿って配置された複数の受けボールと、複数の前記受けボールに支持されるメインボールと、前記メインボールの一部を露出させた状態で前記メインボールを収容し、前記内ケース部材に取り付けられる蓋部材と、前記内ケース部材又は前記蓋部材の外面に形成される突起部と、を有するボール収容部と;
    内面に前記ボール収容部の前記突起部に嵌合する蟻溝が形成されて、前記ボール収容部を取り替え可能に収容する外ケース部材と;を備える、ベアリング。
  2. 前記ボール収容部の前記内ケース部材の頂面と前記外ケース部材の内面との間に配置される弾性部材をさらに備える、請求項1に記載された、ベアリング。
  3. 前記蟻溝は、前記外ケース部材内で前記弾性部材に付勢されて前記ボール収容部が摺動する方向に沿って形成された摺動溝部を備える、請求項2に記載された、ベアリング。
  4. 前記外ケース部材の頂面に配置される取付軸であって、マグネット式にされてベースプレートの第1の孔に嵌合して磁力で保持されるようになっている、取付軸をさらに備える、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載された、ベアリング。
  5. 前記ボール収容部の前記内ケース部材の頂面から内面まで貫通する複数の貫通孔が形成されている、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載された、ベアリング。
  6. 前記ボール収容部の頂面又は前記外ケース部材の内面に配置される圧電素子と、前記圧電素子と接続されて発光する光源と、をさらに備える、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載された、ベアリング。
  7. 前記弾性部材は、少なくとも2つの異なる弾性部材の組み合わせによって構成される、請求項2に記載された、ベアリング。
  8. 複数の第1の孔と複数の第2の孔とを有するベースプレートと、
    請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載された、1つ又は複数のベアリングであって、前記複数の第1の孔から選択された前記第1の孔に設置される、1つ又は複数のベアリング部材と、
    1つ又は複数のブレーキ部材であって、前記複数の第2の孔から選択された前記第2の孔に設置される、1つ又は複数のブレーキ部材と、
    足を収容するアッパー部又は靴を係合する係合手段と、を備えることを特徴とする、ボールスケート。
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