JP5947118B2

JP5947118B2 - 車輪

Info

Publication number: JP5947118B2
Application number: JP2012133640A
Authority: JP
Inventors: 善久大野
Original assignee: 京町産業車輌株式会社
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: JP2013256212A

Description

この発明は、たとえば荷扱い用の手動の運搬車などを任意の方向に容易に移動させることができる車輪に関する。

円板状のホイールディスクの外周のリム上に複数のローラを周方向に等ピッチに装着する車輪が提案されている（特許文献１）。

このような車輪は、ホイールディスクが回転することにより車軸と直交する方向に前後に進行させることができ、地上に接するローラが回転することにより車軸方向に左右に進行させることができる。なお、リム上のローラは、リム上に放射状に突設する支持板を設け、隣接する一対の支持板間の軸上に回転自在に装着されている。

実開昭６２−７４００２号公報

かかる従来技術によるときは、各ローラは、リム上に突設する支持板間の軸に対して装着するため、全体の組立作業が困難であり、実用性に欠けるという問題が避けられない。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、ホイール板上にねじ止めするブラケットを介してローラを装着することにより、全体の組立作業が容易であり、任意の要求仕様に容易に対処することができる車輪を提供することにある。

かかる目的を達成するためのこの出願の請求項１に係る発明の構成は、車軸用のベアリングを内装するハブと、ハブの外周に固定する少なくとも１枚のホイール板と、ホイール板それぞれの片面に一列または両面に各一列を周方向に等ピッチにねじ止めするブラケットと、ブラケット上の軸に回転自在に装着するローラとを備えてなり、各ブラケットは、取付用の舌片に対し、軸を装着する左右の起立片を立設して形成し、ローラは、ブラケットを介して各ホイール板の周方向に配列することにより、ホイール板の周囲に複数列に設けるとともに各列ごとに同数を異なる位置に配置することをその要旨とする。

なお、ブラケットは、軸を介してローラを着脱可能に搭載することができる。また、片面用または両面用のホイール板は、円形に形成してもよく、片面用のホイール板は、星形に形成してもよい。

請求項５に係る発明の構成は、車軸用のベアリングを内装するハブと、ハブの外周に固定する少なくとも１枚のホイール板と、ホイール板の片面または両面に対して周方向に等ピッチにねじ止めするブラケットと、ブラケット上の軸に回転自在に装着するローラとを備えてなり、ホイール板は、円板と、円板の外周の一対の半円弧状の補助板とを組み合わせて円形に形成し、ローラは、ブラケットを介して各ホイール板の周方向に配列することにより、ホイール板の周囲に複数列に設けるとともに各列ごとに同数を異なる位置に配置することをその要旨とする。

かかる発明の構成によるときは、ローラは、各ホイール板の片面または両面にねじ止めするブラケットを介してホイール板の周方向に複数列に配列され、各列ごとに同数が等ピッチに異なる位置に配置されている。そこで、ホイール板が回転すると、各列のローラが順に接地することにより車軸と直交する方向に前後に進行させることができ、接地中のローラがブラケット上の軸のまわりに回転することにより、車軸方向に左右に進行させることができる。

なお、各ローラは、ホイール板に対してブラケットとともに着脱可能であり、ブラケットを介し、ホイール板に対して容易に組み付けし、組み立てることができる。また、大荷重用としてローラを大形化する場合であっても、たとえばホイール板を大径にするとともに各ブラケットを大形にして強力にすることにより簡単に対処して製作することができる。ただし、この発明において、１枚のホイール板の片面当りに装着するローラ用のブラケットは、たとえば６個以上が好ましく、９個以上であれば一層好ましい。ホイール板の周囲の各列のローラの数が多ければ、ホイール板が車軸のまわりに回転して各ローラが順に接地する場合であっても、有害な縦振動を少なくして円滑な移動性を容易に実現し得るからである。

軸を介してローラを着脱可能に搭載するブラケットは、ローラの交換、点検などの保守作業が一層簡便である。

ホイール板は、両面にローラ用のブラケットをねじ止めする場合、円形に形成することが好ましい。ブラケットは、ホイール板の片面ごとにねじ止め位置を周方向に異ならせる必要があるからである。ただし、各ブラケットは、たとえばホイール板の半径上のねじ孔を利用してホイール板にねじ止めするものとする。なお、小径の円板と、円板の外周の一対の半円弧状の補助板とを組み合わせるホイール板は、両面に装着するローラ用のブラケットの半数を補助板の両面に仮止めし、半数のブラケットと一体の補助板を円板の外周に対向させて組み合わせ、各ブラケットを円板にねじ止めしてホイール板として完成させることにより、全体の組立作業を一層簡略化することができる。

また、ホイール板は、片面にのみローラ用のブラケットをねじ止めする場合、ブラケットをねじ止めする部分のみを径方向に長く突出させ、その他の部分を小径に仕上げて星形に形成することにより、全体としての軽量化を図ることができる。

全体構成説明図要部構成説明図全体正面図要部模式拡大側面図他の実施の形態を示す図１（Ｂ）相当図（１）他の実施の形態を示す図４相当図（１）図５の実施の形態の構成説明図他の実施の形態を示す図１（Ｂ）相当図（２）他の実施の形態を示す図４相当図（２）図８のＺ矢視相当正面図図１０の実施の形態の分解正面図

以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。

車輪は、ハブ１１と、円形のホイール板１２と、ホイール板１２の両面にねじ止めするブラケット２０、２０…と、各ブラケット２０に搭載するローラ１３、１３…とを備えてなる（図１）。ただし、図１（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ全体斜視図、中央模式縦断面図である。

ハブ１１は、車軸Ｓ用のベアリング１１ａ、１１ａを内装する短い円筒材である。各ベアリング１１ａは、ハブ１１の内周両端部の大径部に圧入されており、ホイール板１２は、ハブ１１の外周中間部の段部を介して位置決めされ、ハブ１１の外周に立設されている。

ホイール板１２には、ローラ１３用のブラケット２０、２０…をねじ止めするためのねじ孔１２ａ、１２ａ…が形成されている（図２（Ａ））。ただし、図２（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ要部分解斜視図、図２（Ａ）のＸ−Ｘ線矢視相当拡大図である。

ホイール板１２上のねじ孔１２ａ、１２ａ…は、ローラ１３用の各ブラケット２０に対応する各一対がホイール板１２の半径上に位置するようにして、ホイール板１２の周方向に等ピッチに形成されている。そこで、ホイール板１２の両面には、それぞれ複数のブラケット２０、２０…を周方向に等ピッチにねじ止めすることができる。なお、ホイール板１２の各面のブラケット２０、２０…の位置は、互いに周方向に１／２ピッチだけ異なっている。

ブラケット２０は、取付用の舌片２１の一端部に左右の起立片２２、２２を立設して形成されている。舌片２１には、ホイール板１２の半径上のねじ孔１２ａ、１２ａに対応する丸孔２１ａ、２１ａが開口されており、左右の起立片２２、２２には、ローラ１３用の軸２３が装着されている。

軸２３の一方の先端部は、軸方向の切欠き２３ａを介してかまぼこ形に形成されている。また、起立片２２、２２の一方には、軸２３のかまぼこ形の先端部に適合する半月孔２２ａが形成され、他方には、軸２３の円柱形の他端部に適合する丸孔２２ｂが形成されている。なお、軸２３のかまぼこ形の先端部には、割りピン２４用の小孔２３ｂが切欠き２３ａに直立する径方向に形成されている。

ローラ１３は、両端部から中央部にかけて滑らかに大径となる樽形に形成されている。ローラ１３の軸心上には、軸２３に適合する軸孔１３ａが形成されている。なお、ローラ１３は、適切な強度のエンジニアリングプラスチックにより一体成形されている。

ローラ１３は、ブラケット２０の起立片２２、２２の間に挿入し、起立片２２、２２の丸孔２２ｂ、半月孔２２ａを介して軸孔１３ａに軸２３を挿通させた上、割りピン２４を小孔２３ｂに差し込むことにより、起立片２２、２２の間において、軸２３のまわりに回転自在に装着することができる。なお、軸２３は、かまぼこ形の先端部が一方の起立片２２の半月孔２２ａに挿通されていることにより回り止めされ、割りピン２４により抜け止めされている。

ローラ１３は、ブラケット２０を介してホイール板１２の各面に固定されている。また、ローラ１３は、ホイール板１２からブラケット２０を取り外し、割りピン２４を抜き取って軸２３を抜き取ることにより、ブラケット２０から取り外すことができる。

ローラ１３、１３…は、ブラケット２０、２０…を介し、ホイール板１２の両面に対して周方向に同数が等ピッチに配列されている（図１、図３）。すなわち、ローラ１３、１３…は、ホイール板１２の周囲に２列に配列され（図１、図４）、各列ごとに同数が等ピッチに異なる位置に配置されている。また、各ローラ１３の外形は、各列のローラ１３、１３…の外形の包絡線が全体として滑らかな円形となるように設定されている（図３）。そこで、かかる車輪は、車軸Ｓのまわりに滑らかに回転して車軸Ｓと直交する方向（図３の左右方向）に進行させることができ、接地中のローラ１３が軸２３のまわりに回転することにより、車軸Ｓの方向（図３の紙面に直交する方向）に進行させることができる。

なお、図１、図３では、ホイール板１２の両面に対し、ブラケット２０、２０…を介してそれぞれ９個のローラ１３、１３…が周方向のピッチ角θ＝４０°ごとに装着されている（図４）。また、ホイール板１２の各面に対応する各列のローラ１３、１３…は、互いにピッチ角差θ1 ＝θ／２＝２０°だけ異なる位置に配置されている。

他の実施の形態

車輪は、ハブ１１の外周に２枚のホイール板１２、１２を固定し、ホイール板１２、１２の周囲に３列のローラ１３、１３…を設けることができる（図５、図６）。

ローラ１３、１３…は、それぞれブラケット２０を介し、一方のホイール板１２の両面と、他方のホイール板１２の片面とに対して周方向に等ピッチに装着されている。そこで、各ホイール板１２の片面当り９個のローラ１３、１３…を設ける場合、各列のローラ１３、１３…のピッチ角θ＝４０°に設定するとともに、任意の１列に対する他の２列のピッチ角差θ1 ≒±１１°に設定すると、各列のローラ１３、１３…の外形の包絡線によって容易に滑らかな円形の車輪の外形を形成することができる。

なお、図５において、左側のホイール板１２には、ローラ１３用のブラケット２０、２０…が片面にのみねじ止めされている。そこで、かかるホイール板１２は、円形に形成するに代えて、ブラケット２０、２０…の固定位置に合わせて外周を径方向に滑らかに突出させることにより星形に形成することができる（図７（Ａ））。また、このときのブラケット２０は、ローラ１３、軸２３用の起立片２２、２２を取付用の舌片２１の左右の側縁部に沿って長く延長し、全体剛性を大きくすることができる（図７（Ｂ））。ただし、図７（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図５のＹ矢視相当正面図、図７（Ａ）の要部拡大図である。

車輪は、ハブ１１上の２枚のホイール板１２、１２の各両面に対し、ブラケット２０、２０…を介してローラ１３、１３…を装着することにより、ホイール板１２、１２の周囲に４列のローラ１３、１３…を配列してもよい（図８、図９）。ただし、図８、図９において、各ホイール板１２の片面当りのローラ１３、１３…を９個として、各列のローラ１３、１３…のピッチ角θ＝４０°、各ホイール板１２の各面ごとのピッチ角差θ1 ＝θ／２＝２０°、異なるホイール板１２、１２の互いに反対側の各面ごとのピッチ角差θ2 ＝２θ1 ／３≒１３°に設定されている。

なお、図８において、左側のホイール板１２は、中心部の小径の円板１２ｂと、円板１２ｂの外周の一対の半円弧状の補助板１２ｃ、１２ｃとを組み合わせて構成されている（図８、図１０）。円板１２ｂには、ホイール板１２の両面のブラケット２０、２０…をねじ止めするための内周側のねじ孔１２ａ、１２ａ…が円形に配列して形成されており（図１０、図１１）、各補助板１２ｃには、外周側のねじ孔１２ａ、１２ａ…が半円形に配列して形成されている。

そこで、各補助板１２ｃの両面に対し、ホイール板１２の両面のブラケット２０、２０…の半数の外周側を仮止めして図１１の左右の半円形にユニット化し、円板１２ｂの外周に組み合わせて各ブラケット２０の内周側を円板１２ｂにねじ止めすることにより、ブラケット２０、２０…を介してローラ１３、１３…を両面に装着するホイール板１２として一体化して完成させることができる。また、各ブラケット２０の内周側を円板１２ｂから取り外し、各補助板１２ｃとともに半数のブラケット２０、２０…、ローラ１３、１３…を一挙に取り外すことができ、ローラ１３、１３…の着脱作業を効率化することができる。ただし、ブラケット２０、２０…、ローラ１３、１３…は、図１０において、紙面の表面側のみが図示され、裏面側の図示が省略されており、図１１において、紙面の表面側、裏面側の双方が一様に図示されている。

なお、図１０、図１１において、小径の円板１２ｂ上のねじ孔１２ａ、１２ａ…は、図示しないボルトナットを介して両面のブラケット２０、２０…の内周側をねじ止めするための丸孔に変更してもよい。ただし、このとき、各ブラケット２０の取付用の舌片２１の左右の側縁には、他面のブラケット２０用のボルトを挿通するための半円状の切欠きを形成するものとする。なお、円板１２ｂ上の丸孔は、各ブラケット２０の舌片２１上の丸孔２１ａと同径でよく、舌片２１の左右の側縁上の切欠きも、同径の半円状でよい。

以上の説明において、ハブ１１上のホイール板１２は、１枚または２枚以上、すなわち少なくとも１枚を設けることができる。また、各ホイール板１２は、片面または両面にローラ１３用のブラケット２０、２０…を装着し、それぞれをハブ１１上に任意の枚数、任意の順序に固定することができる。さらに、片面用のホイール板１２は、円形、星形のいずれとしてもよく、両面用のホイール板１２は、円形にしてもよく、円板と半円弧状の補助板とを組み合わせてもよい。

なお、各ホイール板１２の片面当りに設けるブラケット２０、２０…、ローラ１３、１３…の数ｎは、一般にｎ＝６〜１８程度とし、殊に好ましくはｎ＝９〜１２とする。数ｎが過少であると、ホイール板１２を滑らかに回転させることが必ずしも容易でなくなり、数ｎが過大であると、組立製作が煩雑になるからである。ただし、各ホイール板１２の片面におけるブラケット２０、２０…、ローラ１３、１３…の周方向のピッチ角θ＝３６０°／ｎである。また、ホイール板１２、１２の周囲のローラ１３、１３…は、２列以上の複数列とし、各列ごとに同数を異なる位置に配置して全体外形を滑らかな円形に形成することができる。

この発明は、車軸と直交する方向、車軸方向のいずれの方向にも移動させることが要請される任意の用途の車輪として広く好適に適用することができる。

Ｓ…車軸
１１…ハブ
１１ａ…ベアリング
１２…ホイール板
１２ｂ…円板
１２ｃ…補助板
１３…ローラ
２０…ブラケット
２３…軸

特許出願人京町産業車輌株式会社

Claims

車軸用のベアリングを内装するハブと、該ハブの外周に固定する少なくとも１枚のホイール板と、該ホイール板それぞれの片面に一列または両面に各一列を周方向に等ピッチにねじ止めするブラケットと、該ブラケット上の軸に回転自在に装着するローラとを備えてなり、前記各ブラケットは、取付用の舌片に対し、前記軸を装着する左右の起立片を立設して形成し、前記ローラは、前記ブラケットを介して前記各ホイール板の周方向に配列することにより、前記ホイール板の周囲に複数列に設けるとともに各列ごとに同数を異なる位置に配置することを特徴とする車輪。
前記ブラケットは、前記軸を介して前記ローラを着脱可能に搭載することを特徴とする請求項１記載の車輪。
片面用または両面用の前記ホイール板は、円形に形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車輪。
片面用の前記ホイール板は、星形に形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車輪。
車軸用のベアリングを内装するハブと、該ハブの外周に固定する少なくとも１枚のホイール板と、該ホイール板の片面または両面に対して周方向に等ピッチにねじ止めするブラケットと、該ブラケット上の軸に回転自在に装着するローラとを備えてなり、前記ホイール板は、円板と、該円板の外周の一対の半円弧状の補助板とを組み合わせて円形に形成し、前記ローラは、前記ブラケットを介して前記各ホイール板の周方向に配列することにより、前記ホイール板の周囲に複数列に設けるとともに各列ごとに同数を異なる位置に配置することを特徴とする車輪。