JP3141034U - キャスター用の車輪 - Google Patents

Abstract

【課題】キャスターの車輪の直進性を有効に確保することができるようにする。
【解決手段】キャスターに採用される車輪１０であって、熱可塑性合成樹脂製の車輪本体２０と、この車輪本体２０の外周面に同心でインサート射出成型法により装着されたタイヤ３０とが備えられ、タイヤ３０は、少なくとも２本が車輪本体２０の外周面に周方向へ向けて平行に装着されている。車輪本体２０は、透明な合成樹脂材料によって形成されている。タイヤ３０は、エラストマー製の中実品によって形成されている。
【選択図】図１

Description

本考案は、家具や各種の機械装置等の器物、さらにはこれら器物の運搬の用に供される台車等の底部に取り付けられて当該器物や台車を容易に移動するために使用されるキャスター用の車輪に関するものである。

従来、特許文献１に記載されているようなキャスター用の車輪が知られている。このキャスター用の車輪は、支軸が貫通されるハブ部と、このハブ部から径方向に向けて周方向に当ピッチで突設された複数のスポークと、これらのスポークにハブ部と同心で支持されたリム部（特許文献１では車輪本体）と、このリム部の外周面に外嵌されたタイヤとを備えて構成されている。このような車輪は、予め金型のキャビティ内にタイヤを装着し、当該キャビティ内に加熱溶融された熱可塑性合成樹脂を射出する、いわゆるインサート射出成形法により製造される。このようにして製造された車輪においては、当初からタイヤがリム部に一体的に取り付けられた状態になっている。
特開平１０−２１７７０８号公報

ところで、特許文献１に記載のキャスター用の車輪にあっては、車体本体に１本のタイヤが装着されているだけであるため、例えば進行途中に車輪と干渉する異物が存在したような場合、１本のタイヤがこの異物と干渉して進行方向が変化してしまうような不都合、すなわち直進性が劣るという不都合が生じる。

本考案は、従来のかかる問題点を解消するためになされたものであり、車輪の直進性を有効に確保することができるキャスター用の車輪を提供することを目的としている。

請求項１記載の考案は、器物移動の用に供されるキャスター用の車輪であって、熱可塑性合成樹脂製の車輪本体と、前記車輪本体の外周面にインサート射出成型法により同心で一体的に装着されるタイヤとが備えられ、前記タイヤは、少なくとも２本が前記車輪本体の外周面に周方向へ向けて平行に装着されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、インサート射出成型法が採用されることにより、タイヤは、車輪本体の射出成形による製造過程で同時に当該車輪本体に装着されるため、車輪本体を製造してから当該車輪本体にタイヤを嵌め込むという面倒な作業を行う必要がなくなり、キャスター用の車輪の製造効率が向上する。

そして、少なくとも２本のタイヤが車輪本体の外周面に周方向へ向けて平行に装着されているため、当該車輪の進行途中で一方のタイヤがフロア上の異物との干渉で方向を変えようとしても、他方のタイヤが直進を継続しようとすることで進行方向に関し両タイヤでせめぎ合いなり、これによりタイヤが１本の場合に比較して車輪の直進性が向上する。

請求項２記載の考案は、請求項１記載の考案において、前記車輪本体は、透明な合成樹脂材料によって形成されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、キャスターに支持された器物を移動させつつあるオペレータは、透明な車輪本体を通して車輪近傍のフロア上の異物を視認することができるため、当該異物を避けた器物の移動を容易に行うことができる。

請求項３記載の考案は、請求項１または２記載の考案において、前記タイヤは、エラストマー製の中実品によって形成されていることを特徴とするものである。

請求項３の考案において、エラストマーとは、常温付近でゴム状の弾性を有する材料のことであり、具体的には天然ゴムや合成ゴム、さらにはポリイソブチレン、ポリエチレン、ある種のポリエステル等の合成樹脂等を挙げることができる。

かかる構成によれば、弾力性を備えたエラストマーは、強靱で摩擦係数が大きな材料であり、その中実品は、柔軟性、形状保持性の双方が要件とされ、かつ、床面に対する良好な食い付き性が要求されるキャスター用の車輪として優れたものになる。

本考案に係るキャスター用の車輪によれば、車輪は、インサート射出成型法により車輪本体にタイヤが一体的に装着された状態で製造されるため、先に車輪本体を製造してから当該車輪本体にタイヤを嵌め込むという従来行われていた面倒な作業を行う必要がなくなり、その分キャスター製造効率を大幅に向上させることができる。

そして、少なくとも２本のタイヤが車輪本体の外周面に周方向へ向けて平行に装着されているため、タイヤが１本のキャスター用の車輪に比べて車輪のより良好な直進性を確保することができる。

図１は、本考案に係るキャスター用の車輪の一実施形態を示す一部切り欠き斜視図であり、図２は、そのＩＩ−ＩＩ線断面図である。これらの図に示すように、車輪１０は、円形に形成された車輪本体２０と、この車輪本体２０の外周面に同心で一体的に装着された２本のタイヤ３０とを備えて構成されている。

前記車輪本体２０は、透明な硬質の合成樹脂によって形成されている。かかる車輪本体２０は、中心位置に形成された円筒状のハブ部２１と、このハブ部２１の外周面から全周に亘って径方向に向けて同心で延設された円盤状のスポーク部２２と、このスポーク部２２の外周面から全周に亘って径方向に向けて同心で延設された環状のリム部２３とを備えている。

前記ハブ部２１の中心位置には、図略の軸を挿通するための軸孔２１１が設けられている。かかるハブ部２１は、本実施形態においては、軸心方向の長さ寸法が略２０ｍｍに設定されているとともに、内径寸法（すなわち軸孔２１１の孔径寸法：直径）および外径寸法がそれぞれ５ｍｍおよび２０ｍｍに設定されている。

前記スポーク部２２は、ハブ部２１の軸心方向の中央部から全周に亘り径方向に向けて延設されている。かかるスポーク部２２は、本実施形態では、厚み寸法が略７ｍｍに設定されているとともに、外径寸法が略５５ｍｍに設定されている。

前記リム部２３は、内周面側における軸心方向の中央部が前記スポーク部２２の外周面に一体的に結合されている。かかるリム部２３は、本実施形態においては、軸心方向の長さ寸法がハブ部２１と同一（略２０ｍｍ）に設定されているとともに、径方向の厚み寸法が略７．５ｍｍに設定されている。

従って、車輪本体２０は、外径寸法が略７０ｍｍ（スポーク部２２の外形寸法の略５５ｍｍにリム部２３の厚み寸法の２倍（略１５ｍｍ）を加えた値）ということになる。

前記タイヤ３０は、天然ゴムや合成ゴム、さらには軟質の合成樹脂等のいわゆるエラストマーによって形成されている。かかるタイヤ３０は、本実施形態では２本が採用され、リム部２３の外周面に互いに平行に外嵌されている。具体的には、リム部２３の外周面に凹設された２条の環状溝２３１に各タイヤ３０の内周面側が埋設された状態で各タイヤ３０が車輪本体２０のリム部２３の外周面に一体的に装着されている。

そして、本実施形態においては、タイヤ３０の延びる方向と直交する面に沿った断面の径寸法（すなわちタイヤ３０の太さ）が略７ｍｍに設定されている。

このように構成されたキャスター用の車輪１０によれば、リム部２３の外周面に２本のタイヤ３０が互いに平行に外嵌されているため、車輪１０が図略の軸回りに回転してフロア上を移動するとき、一方のタイヤ３０が異物との干渉で旋回しようとするのを他方のタイヤ３０牽制しながら（すなわち旋回しようとするのを規制するように作用して）直進するため、当該車輪１０は、従来のようにタイヤが１本のものに比べて優れた直進性を確保することができる。

また、車輪本体２０は、透明な材料で形成されているため、当該キャスター用の車輪１０が採用された器物や装置を移動させるに際し、当該透明な車輪本体２０を通して通路上に存在する異物を視認することができ、これによって当該異物を避けながら器物等を移動させることができるため、キャスター用の車輪１０を用いた器物等の移動を、より円滑に行うことができる。

このような車輪１０は、タイヤ３０を所定の金型のキャビティ内に予め装着しておき、当該キャビティ内へ加熱溶融された熱可塑性合成樹脂を射出する、いわゆるインサート射出成型法によって製造される。以下、図３〜図５を基にキャスター用の車輪１０の製造に供される金型ついて説明する。図３は、車輪１０の製造に供される金型の一実施形態を示す一部切り欠き分解斜視図であり、図４は、その一部切り欠き組み立て斜視図である。また、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。

前記金型４０は、車輪１０の一方の側面（図１に示す車輪１０の左方の側面）に対応した正方形状を呈する第１金型４１と、車輪１０の他方の側面（図１に示す車輪１０の右方の側面）に対応した、側面視で前記第１金型４１と同一の正方形状を呈する第２金型４２と、これら第１および第２金型４１，４２間に挟持される、車輪１０の軸心方向の中央部に対応した、側面視で第１および第２金型４１，４２と同一の正方形状を呈する中間金型４３とを備えている。

前記第１金型４１は、内部に第１キャビティ４１０を形成させるものであり、中間金型４３との対向面（図２における右面）に、第１キャビティ４１０としての左ハブ用凹部４１１と、軸孔用円柱４１２と、スポーク部用左環状凸部４１３と、リム部用左環状凹部４１４と、タイヤ用環状凹部４１５とが設けられている。

前記左ハブ用凹部４１１は、車輪本体２０のハブ部２１の左側の部分に対応するものであり、円形を呈している。

前記軸孔用円柱４１２は、車輪本体２０の軸孔２１１に対応するものであり、前記左ハブ用凹部４１１の中心位置から図２における右方に向けて突設されている。

前記スポーク部用左環状凸部４１３は、前記車輪本体２０のスポーク部２２に対応するものであって環状を呈し、前記左ハブ用凹部４１１の全周縁から径方向の外側に向かって同心で形成されている。

前記リム部用左環状凹部４１４は、前記リム部２３の図１における左側の部分に対応するものであって、前記スポーク部用左環状凸部４１３の径方向の外側に同心で形成されている。

前記タイヤ用環状凹部４１５は、図１における左側のタイヤ３０の一部に対応するものであって、前記リム部用左環状凹部４１４の外側の周縁部に凹設されている。かかるタイヤ用環状凹部４１５は、断面視で中心角が９０°の扇状を呈している。

前記第２金型４２は、内部に第２キャビティ４２０を形成させるものであり、中間金型４３との対向面（図２における右面）に、第２キャビティ４２０としての右ハブ用凹部４２１と、円柱用貫通孔４２２と、スポーク部用右環状凸部４２３と、リム部用右環状凹部４２４と、タイヤ用環状凹部４２５とが設けられている。

前記右ハブ用凹部４２１は、車輪本体２０のハブ部２１の右側の部分に対応するものであり、円形を呈している。

前記円柱用貫通孔４２２は、前記第１金型４１の軸孔用円柱４１２に対応するものであって、金型４０が組み付けられた状態で、第２金型４２に軸孔用円柱４１２を摺接状態で貫通させるためのものである。この貫通によって第１および第２金型４１，４２の中心位置の相対的な位置決めが行われる。

前記スポーク部用右環状凸部４２３は、前記車輪本体２０のスポーク部２２に対応するものであって環状を呈し、前記右ハブ用凹部４２１の周縁から径方向の外側に向かって同心で形成されている。

前記リム部用右環状凹部４２４は、前記リム部２３の図１における右側の部分に対応するものであって、前記スポーク部用右環状凸部４２３の径方向の外側に同心で形成されている。

前記タイヤ用環状凹部４２５は、図１における右側のタイヤ３０の一部に対応するものであって、前記リム部用右環状凹部４２４の外側の周縁部に凹設されている。かかるタイヤ用環状凹部４２５は、断面視で中心角が９０°の扇状を呈している。

前記中間金型４３は、第１および第２金型４１，４２に挟持された状態で第３キャビティ４３０を形成させるためのものであり、本実施形態においては、上下に二分された上部中間金型４３ａと下部中間金型４３ｂとが合体されることにより形成される。かかる中間金型４３は、厚み寸法が一対のタイヤ３０の各断面の中心位置間の寸法に設定されている。上下の中間金型４３ａ，４３ｂの対向縁面には、当該縁面の中央部が凹設されることによって形成された半円状の凹部がそれぞれ設けられている。これら上下の凹部の各曲率径寸法は、車輪本体２０のスポーク部２２の外径寸法と等しく設定され、上下の中間金型４３ａ，４３ｂが合体されることにより、上下の半円状の凹部が合わさった第３キャビティ４３０が形成される。

そして、第１金型４１、中間金型４３および第２金型４２が積層されることにより、第１キャビティ４１０、第３キャビティ４３０および第２キャビティ４２０が互いに合わせられ、これによって金型４０内にキャビティ４００が形成されるようになっている。

第３キャビティ４３０には、その左側の周縁部に左側のタイヤ３０の一部を嵌め込むための、断面視で中心角が９０°に設定された扇形状のタイヤ用環状凹部４３１が設けられているとともに、その右側の周縁部にも右側のタイヤ３０の一部を嵌め込むための断面視で中心角が９０°に設定された扇形状のタイヤ用環状凹部４３２が設けられている。

そして、金型４０が組み付けられた状態（図４、図５）で、中間金型４３の左側のタイヤ用環状凹部４３１は、第１金型４１の前記タイヤ用環状凹部４１５と対向するとともに、同右側のタイヤ用環状凹部４３２は、第２金型４２のタイヤ用環状凹部４２５と対向するようにそれぞれ寸法設定されている。

また、第１金型４１の各角部には、位置決め孔４１６がそれぞれ貫設されているとともに、第２金型４２の各角部にも第１金型４１の位置決め孔４１６に対応する位置決め孔４２６が貫設されている。さらに、中間金型４３にも第１および第２金型４１，４２の各位置決め孔４１６，４２６に対応した位置に位置決め孔４３３が穿設されている。これらの各位置決め孔４１６，４２６，４３３に位置決めロッドＢが差し通されることにより、第１および第２金型４１，４２並びに中間金型４３の周方向の位置決めが行われる。

なお、図４および図５に示す例では、位置決めロッドＢが金型４０の１つの角部に穿設された各１つのボルト孔４１６，４２６，４３３に挿通された状態を示しているが、各１つのボルト孔４１６，４２６，４３３に挿通されることに限定されるものではなく、複数の各ボルト孔４１６，４２６，４３３に挿通してもよい。

そして、各キャビティ４１０，４２０，４３０を、タイヤ３０を介して互いに対向させた状態で第１金型４１、中間金型４３および第２金型４２が互いに積層され、引き続き各位置決め孔４１６，４２６，４３３に位置決めロッドＢが差し通された状態で、図略のクランプ機構によって締結されることにより、図４に示すように、金型４０が組み付けられる。

前記第２金型４２には、その適所に加熱溶融された熱可塑性合成樹脂を注入するための注入口４２７が設けられている。射出成形機５０から射出された加熱溶融状態の熱可塑性合成樹脂は、この注入口４２７を通して金型４０のキャビティ４００内に注入されることになる。

そして、本考案においては、金型４０が組み付けられるに先立ち、まず最初に第１金型４１のタイヤ用環状凹部４１５にタイヤ３０が嵌め込まれる。引き続き中間金型４３が第１金型４１に積層される。これにより図３における左側のタイヤ３０は、第１金型４１のタイヤ用環状凹部４１５と、中間金型４３のタイヤ用環状凹部４３１とに挟持された状態になる。

ついで、第２金型４２のタイヤ用環状凹部４２５にタイヤ３０が嵌め込まれ、このタイヤ３０を有する第２金型４２が中間金型４３の図３における右面側に積層される。こうすることによって右側のタイヤ３０は、第２金型４２のタイヤ用環状凹部４２５と、中間金型４３のタイヤ用環状凹部４３２とに挟持された状態になる。すなわち、金型４０が組み付けられた状態では、図４および図５に示すように、当該金型４０のキャビティ４００内には２本のタイヤ３０が予め装着されている。

引き続き第１および第２金型４１，４２並びに中間金型４３の各ボルト孔４１６，４２６，４３３に位置決めロッドＢが挿通されることによって第１および第２金型４１，４２並びに中間金型４３の位相方向の位置決めが行われる。その後、図略のクランプ機構による締結処理によって第１および第２金型４１，４２並びに中間金型４３が一体化される。

この状態の金型４０のキャビティ４００内に向けて射出成形機５０からの加熱溶融された熱可塑性合成樹脂が注入口４２７を通して注入される。これによって金型４０のキャビティ４００内に本考案に係る車輪１０が形成される。

ついで、金型４０が分解される。具体的には、所定の冷却処理後に中間金型４３から第１および第２金型４１，４２がそれぞれ取り外される。その後、中間金型４３は、上下の中間金型４３ａ，４３ｂに分離され、これによって車輪１０がキャビティ４００内から取り出された状態になる。そして、金型４０から取り出された車輪１０は、図１に示すように、当初から車輪本体２０にタイヤ３０が取り付けられた状態になっている。

以上詳述したように、本考案に係るキャスター用の車輪１０によれば、当該車輪１０は、インサート射出成型法により車輪本体２０にタイヤ３０が予め装着された状態で製造されるため、先に車輪本体２０を製造してから当該車輪本体２０にタイヤ３０を嵌め込むという従来行われていた面倒な作業を行う必要がなくなり、その分キャスター製造効率を大幅に向上させることができる。

そして、少なくとも２本のタイヤ３０が車輪本体２０の外周面に周方向へ向けて平行に装着されているため、当該車輪１０の進行途中で一方のタイヤ３０が異物との干渉により方向を変えようとしても、他方のタイヤ３０が直進を継続しようとすることとのせめぎ合いにより、車輪本体２０にタイヤ３０が１本しか装着されていない従来のキャスター用の車輪に比較して車輪１０の直進性を向上させることができる。

また、車輪本体２０は、透明な合成樹脂材料によって形成されているため、キャスターに支持された器物を移動させつつあるオペレータは、透明な車輪本体２０を通して車輪１０近傍の異物を視認することができる、これにより当該異物を避けつつ器物を容易に移動させることができる。

また、タイヤ３０は、エラストマー製の中実品によって形成されているため、弾力性を備えたエラストマーは、強靱で摩擦係数が大きな材料であり、その中実品は、柔軟性、形状保持性の双方が要件とされ、かつ、床面に対する良好な食い付き性が要求されるキャスター用の車輪として優れたものになる。

本考案は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、車輪本体２０に装着されるタイヤ３０は、２本とされているが、本考案は、タイヤ３０が２本であることに限定去されるものではなく、３本以上であってもよい。

（２）上記の実施形態においては、車輪本体２０のスポーク部２２は円盤状に形成されているが、本考案は、スポーク部２２が円盤状であることに限定されるものではなく、ハブ部２１から径方向に突設された周方向で等ピッチの複数本の棒状のスポークを備えたものであってもよい。

（３）上記の実施形態においては、金型４０として車輪１０の軸心方向の左側部分に対応した第１金型４１と、同中央部に対応した中間金型４３と、同右側部分に対応した第２金型４２とで構成されたものが使用されているが、かかる金型４０に代えて、上下に分割し得るように構成された金型を採用してもよい。

（４）上記の実施形態における車輪１０の各所の寸法は、あくまで１つの例であって、本考案は、車輪１０が実施形態で示した寸法であることに限定されるものではなく、状況に応じて目的に合った最適の寸法を採用することができる。

（５）上記の実施形態においては、車輪１０を製造するために金型４０のキャビティ４００内に予めタイヤ３０を装着しておき、かかるキャビティ４００内に車輪本体２０用の熱可塑性合成樹脂を射出して注入する方式が採用されているが、かかる製造方式に代えて、２段階の射出成形処理で車輪１０を製造してもよい。

そして、２段階の射出成形方式においては、車輪本体２０用の第１の金型に加熱溶融した熱可塑性合成樹脂を射出してまず車輪本体２０のみを製造し、得られた車輪本体２０を、タイヤ３０用のキャビティが設けられた第２の金型に装填し、この第２の金型に形成されたタイヤ３０用のキャビティに溶融状態のエラストマーを射出することによって車輪本体２０にタイヤ３０が設けられる。

本考案に係るキャスター用の車輪の一実施形態を示す一部切り欠き斜視図である。 図１に示す車輪のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 車輪の製造に供される金型の一実施形態を示す一部切り欠き分解斜視図である。 図３に示す金型の一部切り欠き組み立て斜視図である。 図４に示す金型のＶ−Ｖ線断面図である。

符号の説明

１０ 車輪 ２０ 車輪本体
２１ ハブ部 ２１１ 軸孔
２２ スポーク部 ２３ リム部
２３１ 環状溝 ３０ タイヤ
４０ 金型 ４００ キャビティ
４１０ 第１キャビティ ４２０ 第２キャビティ
４３０ 第３キャビティ ４１ 第１金型
４１１ 左ハブ用凹部 ４１２ 軸孔用円柱
４１３ スポーク部用左環状凸部
４１４ リム部用左環状凹部 ４１５ タイヤ用環状凹部
４１６ 位置決め孔 ４２ 第２金型
４２１ 右ハブ用凹部 ４２２ 円柱用貫通孔
４２３ スポーク部用右環状凸部
４２４ リム部用右環状凹部 ４２５ タイヤ用環状凹部
４２６ 位置決め孔 ４２７ 注入口
４３ 中間金型 ４３１ タイヤ用環状凹部
４３２ タイヤ用環状凹部 ４３３ 位置決め孔
５０ 射出成形機 Ｂ 位置決めロッド

Claims (3)

1. 器物移動の用に供されるキャスター用の車輪であって、
   熱可塑性合成樹脂製の車輪本体と、
   前記車輪本体の外周面にインサート射出成型法により同心で一体的に装着されるタイヤとが備えられ、
   前記タイヤは、少なくとも２本が前記車輪本体の外周面に周方向へ向けて平行に装着されていることを特徴とするキャスター用の車輪。
2. 前記車輪本体は、透明な合成樹脂材料によって形成されていることを特徴とする請求項１記載のキャスター用の車輪。
3. 前記タイヤは、エラストマー製の中実品によって形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のキャスター用の車輪。
   

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