JP4925627B2 - 車輪 - Google Patents

Description

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。 図５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。