JP4925627B2 - 車輪 - Google Patents

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本発明は、車椅子、振動を嫌う物品を運ぶ搬送台車などに使用される車輪に関する。
この種の従来の車輪としては、特許文献1に開示されたものがある。この車輪50は、図5及び図6に示すように、シャフト(図示せず)が嵌合される軸受け筒部51と、この軸受け筒部51の周方向に沿って間欠的に放射状に突出する複数のアーム部52と、この複数のアーム部52の先端に固定されたリング状のリム53と、このリム53の外周面に周回して配置され、弾力性を有するタイヤ部54とから構成されている。
リム53は、各補強リブ52の先端に固定された内周側の内リム53aと、この内リム53aに縦リブ55及び横リブ56を介して連結された外周側の外リム53bとから構成されている。外リム53bの幅は、内リム53aの幅より狭く設定されている。縦リブ55の周方向には間欠的に貫通孔57が形成されている。タイヤ部54の弾性材は、インサート成形時に幅狭の外リム53bの両側等にも充填され、外リム53bを被うように配置されている。又、外リム53bの外周面には、外側に突出する突部58が間欠的に形成されている。
この従来例によれば、タイヤ部54とリム53間の周方向の位置ずれが突部58によって確実に阻止されるため、タイヤ部54がリム53に対して位置ずれすることがない。
実開平2−15501号公報
しかしながら、上述の従来の車輪50では、車輪50に作用する衝撃等の振動をタイヤ部54の弾性力のみで吸収する構成となっている。このような従来の車輪50の構成では、タイヤ部54の肉厚を厚く設定することによって車輪50の衝撃吸収性を高めることができるが、タイヤ部54の肉厚を厚くするとタイヤ部54の軸方向の剛性が弱くなる。反対に、タイヤ部54の肉厚を薄く設定すると、車輪50の軸方向の剛性が高くなるが、車輪50の衝撃吸収性が低くなる。つまり、車輪50の衝撃吸収性と車輪の軸方向の剛性とを共に満たすことができない。
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、車輪の衝撃吸収性と車輪の軸方向の高い剛性とを共に具備する車輪を提供することを目的とする。
本発明の特徴は、シャフト5が嵌合されると共に、外周面に外側へ突出する突部14が形成され、この突部14は、外周面より外側へ突出する立ち上がり部15とこの立ち上がり部15の端部より直角方向に突出する翼部16とが一体成形されてなると共に立ち上がり部15に間欠的に穴17が形成されてなる軸受け筒部10と、該穴17に入り込み、前記軸受け筒部10の外周面を周回するように形成された弾力性を有する内径クッション部11と、前記内径クッション部11の外周面に周回して配置されると共に、フラットリング部18とこのフラットリング部18の両端から斜め外側に向かって傾斜する一対のテーパリング部19・19とからほぼリング形状に形成され、フラットリング部18に周方向に沿って間欠的に貫通孔20もしくは切り欠きが形成された外径タイヤ受けリブ12と、前記外径タイヤ受けリブ12の外周面に周回して配置され、前記内径クッション部11とは前記貫通孔20若しくは切り欠きを介して一体化された弾性力を有する外径タイヤ部13とを備えたことを特徴とする車輪にある。
前記貫通孔20もしくは切り欠きは、円形、楕円形、矩形とする。前記内径クッション部11と前記外径タイヤ部13とは、発泡ポリウレタン樹脂にて形成する。前記内径クッション部11と前記外径タイヤ部13とは、異なる材料で形成しても良い。
この発明によれば、車輪に衝撃等の振動が作用すると、外径タイヤ部13と内径クッション11部の双方が弾性変形することによって振動を吸収すると共に、外径タイヤ部13と内径クッション部11が完全に潰れるような強い振動が作用する場合には外径タイヤ受けリブ12が弾性変形することによって強い振動を吸収する。又、車輪3に軸方向の外力が作用すると、外径タイヤ部13と内径クッション部11が共に軸方向に変位しようとするのを外径タイヤ受けリブ12が阻止するため、全体としての軸方向の変移が抑制される。この突部14は、外周面より外側へ突出する立ち上がり部15とこの立ち上がり部15の端部より直角方向に突出する翼部16とが一体成形されてなると共に立ち上がり部15に間欠的に穴17が形成されてなるので、内径クッション部11の成形時の溶融樹脂は、軸受け筒部10の外側周囲及び軸受け筒部10の各穴17内に入り込む。これによって、内径クッション部11は軸受け筒部10より脱落せず、且つ、位置ずれしないように強固に固定されている。また、外径タイヤ受けリブ12、フラットリング部18とこのフラットリング部18の両端から斜め外側に向かって傾斜する一対のテーパリング部19・19とからほぼリング形状に形成され、フラットリング部18に周方向に沿って間欠的に貫通孔20もしくは切り欠きが形成されているから、外径タイヤ部13及び内径クッション部11の成形時の溶融樹脂は、外径タイヤ受けリブ12の貫通孔20にも入り込む。これによって、外径タイヤ部13と内径クッション部11は貫通孔20を介して一体化されている。以上より、車輪3の衝撃吸収性と車輪の軸方向の高い剛性とを共に具備する。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図4は本発明に係る車輪を車椅子の車輪に適用した実施形態を示す。図1は車椅子の側面図、図2は前方の車輪の正面図、図3は図1のA−A線拡大断面図、図4(a)は外径タイヤ受けリブの正面図、図4(b)は外径タイヤ受けリブの一部破断側面図である。
図1において、車椅子1は、人間が着席する椅子本体2と、この椅子本体2の下方位置の前方及び後方にそれぞれ配置された左右一対の車輪3,4とを備えている。以下、前方の車輪3を例に本発明に係る車輪の構成を説明する。
図2及び図3に示すように、車輪3は、車輪支持部材2aのシャフト5にボールベアリング6を介して回転自在に支持された軸受け筒部10と、この軸受け筒部10の外周面を周回するように形成された内径クッション部11と、この内径クッション部11の外周面に周回して配置された外径タイヤ受けリブ12と、この外径タイヤ受けリブ12の外周面に周回して配置された外径タイヤ部13とから構成されている。
軸受け筒部10には、その外周面の周方向に沿って外側へ突出する突部14が連続的に形成されている。この突部14は、外周面より垂直に突出する立ち上がり部15と、この立ち上がり部15の端部より直角方向に突出する翼部16とが一体成形されている。立ち上がり部15には、周方向に間欠的に穴17が形成されている。
内径クッション部11は、弾性力を有する材料である発泡ポリウレタン樹脂にて形成されている。内径クッション部11は、外径タイヤ部13と共にインサート成形にて形成される。内径クッション部11の成形時の溶融樹脂は、軸受け筒部10の外側周囲及び軸受け筒部10の各穴17内に入り込む。これによって、内径クッション部11は軸受け筒部10より脱落せず、且つ、位置ずれしないように強固に固定されている。
外径タイヤ受けリブ12は、図4(a)、(b)に詳しく示すように、フラットリング部18とこのフラットリング部18の両端から斜め外側に向かって傾斜する一対のテーパリング部19とからほぼリング形状に形成されている。フラットリング部18には、周方向に沿って間欠的に円形の貫通孔20が形成されている。
外径タイヤ部13は、内径クッション部11と同様に、弾性力を有する材料で、且つ、同じ材料の発泡ポリウレタン樹脂より形成されている。外径タイヤ部13は、上記したように内径クッション部11と共にインサート成形にて形成される。外径タイヤ部13及び内径クッション部11の成形時の溶融樹脂は、外径タイヤ受けリブ12の貫通孔20にも入り込む。これによって、外径タイヤ部13と内径クッション部11は貫通孔20を介して一体化されている。
上記構成の車椅子1において、接地面側又は椅子本体2側から車輪3に衝撃等の振動が作用すると、外径タイヤ部13と内径クッション部11の双方が弾性変形することによって振動を吸収すると共に、外径タイヤ部13と内径クッション部11が弾性限度を超えて完全に潰れるような強い振動が作用する場合には外径タイヤ受けリブ12が楕円状に弾性変形することによって強い振動を吸収する。又、車輪3に軸方向の外力F(図3に示す)が作用すると、外径タイヤ部13と内径クッション部11が共に軸方向に変位(剪断ひずみ変形)しようとするが、外径タイヤ部13と内径クッション部11の間に介在された外径タイヤ受けリブ12がほとんど変位しないために、全体としての軸方向の変移が抑制される。以上より、車輪3の衝撃吸収性と車輪3の軸方向の高い剛性とを共に具備する。
この実施形態では、突部14は、軸受け筒部10の外周面より外側へ突出する立ち上がり部15と、この立ち上がり部15の端部より直角方向に突出する翼部16とが一体成形されてなるので、内径クッション部11が軸受け筒部10より離脱する方向(半径方向)に対して強固に固定されるため、内径クッション部11の脱落防止性に優れている。
この実施形態では、突部14には穴17が形成されているので、内径クッション部11と軸受け筒部10との間の位置ずれを確実に防止できる。
この実施形態では、内径クッション部11と外径タイヤ部13とは、共に発泡ポリウレタン樹脂でなるので、内径クッション部11と外径タイヤ部13をインサート成形によって同時に成形できるため、製造工程を単純化できる。内径クッション部11と外径タイヤ部13は、発泡ポリウレタン樹脂以外の弾性力を有する樹脂、又は、樹脂以外の弾性力を有する材料(例えばゴム材)より形成しても良いことはもちろんである。又、内径クッション部11と外径タイヤ部13は、弾性力を有する材料であれば、異なる材料から形成しても良い。
この実施形態では、貫通孔20の形状は、円形であるが、楕円形、矩形であっても良い。又、外径タイヤ受けリブ12には貫通孔20ではなく切り欠きを形成することによって内周側と外周側を連通するようにしても良い。
この実施形態では、本発明に係る車輪を車椅子の車輪3,30に適用したが、車椅子以外の車輪、特に、振動を嫌う搬送用台車等の車輪にも適用できることはもちろんである。
本発明に係る車輪を適用した車椅子の側面図である。 本発明の前方の車輪の正面図である。 図1のA−A線拡大断面図である。 (a)は外径タイヤ受けリブの正面図、(b)は外径タイヤ受けリブの一部破断側面図である。 従来例の車輪の一部破断正面図である。 のC−C線断面図である。
3 車輪
5 シャフト
10 軸受け筒部
11 内径クッション部
12 外径タイヤ受けリブ
13 外径タイヤ部
14 突部
15 立ち上がり部
16 翼部
17 穴
20 貫通孔

Claims (4)

  1. シャフト5が嵌合されると共に、外周面に外側へ突出する突部14が形成され、この突部14は、外周面より外側へ突出する立ち上がり部15とこの立ち上がり部15の端部より直角方向に突出する翼部16とが一体成形されてなると共に立ち上がり部15に間欠的に穴17が形成されてなる軸受け筒部10と、該穴17に入り込み、前記軸受け筒部10の外周面を周回するように形成された弾力性を有する内径クッション部11と、前記内径クッション部11の外周面に周回して配置されると共に、フラットリング部18とこのフラットリング部18の両端から斜め外側に向かって傾斜する一対のテーパリング部19・19とからほぼリング形状に形成され、フラットリング部18に周方向に沿って間欠的に貫通孔20もしくは切り欠きが形成された外径タイヤ受けリブ12と、前記外径タイヤ受けリブ12の外周面に周回して配置され、前記内径クッション部11とは前記貫通孔20若しくは切り欠きを介して一体化された弾性力を有する外径タイヤ部13とを備えたことを特徴とする車輪。
  2. 前記貫通孔20もしくは切り欠きは、円形、楕円形、矩形であることを特徴とする請求項1記載の車輪。
  3. 前記内径クッション部11と前記外径タイヤ部13とは、発泡ポリウレタン樹脂でなることを特徴とする請求項1又は2記載の車輪。
  4. 前記内径クッション部11と前記外径タイヤ部13とは、異なる材料でなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車輪。
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