JPH11334305A

JPH11334305A - 物品支持移動用車輪及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11334305A
Application number: JP10144275A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakahigashi; 孝浩中東; Norio Asagi; 典生浅儀
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】物品の支持及び移動のために物品に付設使用
される車輪であって、車輪コストを著しく増大させた
り、車輪構造を複雑化したりすることなく、それが取り
付けられた物品を車輪の回転軸線方向へ容易に横滑りさ
せることができる車輪及びその製造方法を提供する。【解決手段】掃除機１００の吸込端部材（物品）１０
４の支持及び移動のために吸込端部材１０４に付設使用
されるローラ（物品支持移動用車輪）１０５であり、吸
込端部材１０４の支持及び移動に供される外周面がロー
ラ回転軸線の方向に所定の幅ｅを有しているとともに、
潤滑性を有する炭素膜Ｆで形成されている吸込端部材支
持移動用ローラ１０５、及び、ローラ１０５の製造方法
であって、ローラ１０５の周面基体Ｓを形成する工程
と、ローラ周面基体Ｓの少なくとも外周面Ｓ１に潤滑性
のある炭素膜Ｆを形成する工程とを含むローラ１０５の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品の支持及び移
動のために物品に付設使用される車輪及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】物品の支持、移動のための車輪として
は、電気掃除機のゴミ吸込端部材の床面に向けられる面
に配設された車輪、各種家具（例えば椅子、テーブル、
テレビ台）下端に設けられたキャスターの車輪など枚挙
にいとまがない。このような車輪は、球体のものもある
が、球体は床面に点接触するので、その接触点に集中荷
重が加わり、転動し難い面があることや、集中荷重のた
めに床面が損傷し易いことなどの理由で、一般的には、
車輪外周面が床面に線接触したり、その外周面の柔軟性
の程度に応じて線状に面接触するものが採用されてい
る。

【０００３】このような車輪は、外周面が床面に線接触
或いは線状に面接触するので、物品を移動させるとき、
物品荷重がその接触領域に分散され、そのため、転動し
易く、また、床面を損傷し難い。さらに、物品の移動に
方向性を与えることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな車輪は、物品を車輪の回転軸線方向に沿って横移動
させるには不向きである。ところが実際には、物品を車
輪回転軸線方向又は略その方向に横滑りさせたい場合が
多々ある。

【０００５】例えば掃除機を例にとると、掃除機は通常
掃除機本体からフレキシブルパイプで接続されたアーム
部があり、その先端にゴミ吸込口を有する吸込端部材が
設けられている。使用者はこのアーム部の上端部を持
ち、吸込端部材をそれに設けられた車輪を利用して床面
上に移動させて掃除を行う。そのとき、その車輪により
誘導される所定ライン方向に移動させて、そのライン領
域を掃除したのち、隣のライン領域を掃除するために該
アーム部を持ち上げて、その隣ラインへ移動させるので
あるが、その移動作業を手軽に行い難い。

【０００６】特に、吸込端部材に自走用モータが内蔵さ
れていて重い場合には、その移動作業は困難となる。ま
た、椅子、テーブル等の家具においても、床面の掃除等
のために、それを横滑りさせようとするとき、それを手
軽に行い難い。そこで本発明は、物品の支持及び移動の
ために物品に付設使用される車輪であって、車輪コスト
を著しく増大させたり、車輪構造を複雑化したりするこ
となく、それが取り付けられた物品を車輪の回転軸線方
向へ容易に横滑りさせることができる車輪及びその製造
方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、物品の支持及び移動のために物品に付設使
用される車輪であり、物品の支持及び移動に供される外
周面が車輪回転軸線の方向に所定の幅を有しているとと
もに、潤滑性を有する炭素膜で形成されていることを特
徴とする物品支持移動用車輪を提供する。

【０００８】また本発明は、物品の支持及び移動のため
に物品に付設使用される車輪の製造方法であって、該物
品支持移動用車輪の周面基体（車輪外周面を形成するた
めの基体）を形成する工程と、該物品支持移動用車輪周
面基体の少なくとも物品の支持及び移動に供される外周
面に潤滑性のある炭素膜を形成する工程とを含むことを
特徴とする物品支持移動用車輪の製造方法を提供する。

【０００９】本発明に係る物品支持移動用車輪は、物品
の支持及び移動に供される外周面が車輪回転軸線の方向
に所定の幅を有しているとともに、潤滑性を有する炭素
膜で形成されているため、物品を移動させるとき、物品
荷重が車輪と床面との接触領域に分散されるので、転動
し易く、物品の移動に方向性を与えることができるとと
もに、その部分の摩擦係数は小さく、床面との滑りが良
いので、物品を車輪回転軸線方向又は略その方向へ容易
に横滑りさせることができる。

【００１０】また、前記物品支持移動用車輪の炭素膜は
容易に形成できるので、車輪コストを著しく増大させた
り、車輪構造を複雑化したりすることはない。本発明に
おける物品支持移動用車輪の周面基体は、少なくとも炭
素膜形成面或いは炭素膜形成対象面が、ゴム及び樹脂か
ら選ばれた少なくとも１種の材料からなっているものと
することができる。なお、ゴム及び樹脂の他、物品支持
移動用車輪として物品を支持及び移動させる機能を発揮
できる材料であれば、特に限定されない。

【００１１】前記ゴムとしては天然ゴム、ブチルゴム、
エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポ
リエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴ
ム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フ
ッ素ゴム等を例示できる。また、樹脂としては熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでも採用でき、熱硬化性樹
脂としては、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、尿素
樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹
脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等を例示
できる。

【００１２】熱可塑性樹脂では、ビニル系樹脂（ポリ塩
化ビニル、ポリビニルブチレート、ポリビニルアルコー
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホルマール、ポリ２塩
化ビニル等）、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエーテ
ル、ポリエステル系樹脂（ポリスチレン、スチレン・ア
クリロニトリル共重合体等）、ＡＢＳ、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアセタール、アクリル系樹脂（ポ
リメチルメタクリレート、変性アクリル等）、ポリアミ
ド系樹脂（ナイロン６、６６、６１０、１１等）、セル
ロース系樹脂（エチルセルロース、酢酸セルロース、プ
ロピルセルロース、酢酸・酪酸セルロース、硝酸セルロ
ース等）、ポリカーボネート、フェノキシ系樹脂、フッ
素系樹脂（３フッ化塩化エチレン、４フッ化エチレン、
４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン、フッ化ビニリ
デン等の樹脂）、ポリウレタン等を例示できる。

【００１３】本発明における炭素膜は、前記物品支持移
動用車輪が物品を支持及び移動させる機能を発揮するた
めに柔軟な特性を要求されることがあり、その場合に
は、該車輪の変形に追随できる硬度を有することが望ま
しい。このような炭素膜としては、代表例としてＤＬＣ
(Diamond Like Carbon、ダイヤモンド状炭素）膜を挙げ
ることができる。ＤＬＣ膜は、潤滑性良好であり、ま
た、他物品との摩擦により摩耗し難く、且つ、その厚さ
を調整することにより、基体本来の柔軟性を損なわない
程度にすることができる適度な硬度を有する炭素膜であ
る。また、比較的低温で形成できる等、成膜を容易に行
うことができる。

【００１４】また、ＤＬＣ膜は潤滑性を有するだけでな
く、車輪周面基体がゴム、樹脂等であってクッション性
を与えるためにある程度柔らかい材料から形成されてい
るときでも、その柔軟性を損なうことのない可撓性のあ
る薄膜に形成できる。いずれにしても前記炭素膜の膜厚
は、基体上に密着性良好に形成でき、さらに基体が柔軟
性を有するものであるときは、その柔軟性を損なわない
程度であればよい。

【００１５】また、本発明における炭素膜形成方法とし
ては、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法等を挙げることができるが、特にプラズ
マＣＶＤ法を用いる場合は、後述するプラズマによる前
処理と炭素膜形成とを同一の装置を用いて行うことがで
きる。プラズマＣＶＤ、スパッタリング、イオンプレー
ティング等の膜形成方法は、車輪周面基体の膜形成対象
面の材料としてゴム、樹脂等の比較的耐熱性に劣る材料
を用いた場合にそれに熱的損傷を与えない温度範囲で膜
形成できる利点がある。

【００１６】プラズマＣＶＤ法により炭素膜を形成する
場合のプラズマ原料ガスとしては、炭素膜形成に一般に
用いられるメタン（ＣＨ₄）、エタン（Ｃ₂Ｈ₆）、プ
ロパン（Ｃ₃Ｈ₈）、ブタン（Ｃ₄Ｈ₁₀）、アセチレン
（Ｃ₂Ｈ₂）、ベンゼン（Ｃ ₆Ｈ₆）等の炭化水素化合
物ガス及び必要に応じて、これらの炭化水素化合物ガス
にキャリアガスとして水素ガス、不活性ガス等を混合し
たものを用いることができる。

【００１７】なお、いずれにしても炭素膜は物品支持移
動用車輪の物品の支持及び移動に供される部分以外にも
形成されてもよい。また、本発明に係る物品支持移動用
車輪の製造方法において、前記炭素膜形成に先立ち、前
処理として前記物品支持移動用車輪周面基体の膜形成対
象面を前処理用ガス、例えばフッ素（Ｆ）含有ガス、水
素（Ｈ₂）ガス及び酸素（Ｏ₂）ガスから選ばれた少な
くとも１種の前処理用ガスのプラズマに曝すことができ
る。

【００１８】前記フッ素含有ガスとしては、フッ素（Ｆ
₂）ガス、３フッ化窒素（ＮＦ₃）ガス、６フッ化硫黄
（ＳＦ₆）ガス、４フッ化炭素（ＣＦ₄）ガス、４フッ
化ケイ素（ＳｉＦ₄）ガス、６フッ化２ケイ素（Ｓｉ₂
Ｆ₆）ガス、３フッ化塩素（ＣｌＦ₃）ガス、フッ化水
素（ＨＦ）ガス等を挙げることができる。物品支持移動
用車輪の周面基体を前記前処理用ガスのプラズマに曝す
ことにより、基体の表面が清浄化され、又はさらに基体
の表面粗度が向上する。これらは、炭素膜の密着性向上
に寄与し、高密着性炭素膜を得ることができる。

【００１９】また、物品支持移動用車輪周面基体の膜形
成対象面がゴム、樹脂等の有機材料からなる場合、フッ
素含有ガスプラズマを採用するときは、これによって基
体表面がフッ素終端され、水素ガスプラズマを採用する
ときはこれによって基体表面が水素終端される。フッ素
−炭素結合及び水素−炭素結合は安定であるため、この
ような終端処理を施した面上に炭素膜を形成する場合
は、膜中の炭素原子が基体表面部分のフッ素原子又は水
素原子と安定に結合を形成する。そしてこれらのことか
ら、その後形成する炭素膜と前記基体との密着性を向上
させることができる。

【００２０】また、酸素ガスプラズマを採用するとき
は、基体表面に付着した有機物等の汚れを特に効率良く
除去でき、これらのことからその後形成する炭素膜の密
着性を向上させることができる。本発明方法において、
プラズマによる前処理は同種類のプラズマを用いて或い
は異なる種類のプラズマを用いて複数回行っても構わな
い。例えば、物品支持移動用車輪の周面基体を酸素ガス
プラズマに曝した後、フッ素含有ガスプラズマ又は水素
ガスプラズマに曝し、その上に炭素膜を形成するときに
は、基体表面がクリーニングされた後、該面がフッ素終
端又は水素終端されて、その後形成する炭素膜と該基体
表面との密着性は非常に良好なものとなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係る物品支持移動
用車輪の製造に用いることができる成膜装置の１例の概
略構成を示す図である。また、図２（Ａ）は本発明に係
る物品支持移動用車輪の１例（吸込端部材支持移動用ロ
ーラ）を備えた掃除機の構成図であり、図２（Ｂ）は図
２（Ａ）に示す吸込端部材の底面図であり、図２（Ｃ）
は図２（Ｂ）に示す吸込端部材支持移動用ローラの斜視
図である。

【００２２】図１の装置は、排気装置１１が付設された
真空チャンバ１を有し、チャンバ１内には電極２及びこ
れに対向する位置に電極３が設置されている。電極３は
接地され、電極２にはマッチングボックス２２を介して
高周波電源２３が接続されている。また、電極２にはそ
の上に支持される被成膜基体を成膜温度に加熱するため
のヒータ２１が付設されている。また、チャンバ１には
ガス供給部４が付設されて、内部にプラズマ原料ガスを
導入できるようになっている。ガス供給部４には、マス
フローコントローラ４１１、４１２・・・及び弁４２
１、４２２・・・を介して接続された１又は２以上のプ
ラズマ原料ガスのガス源４３１、４３２・・・が含まれ
る。

【００２３】この装置を用いて本発明に係る物品支持移
動用車輪（ここでは掃除機１００の吸込端部材支持移動
用ローラ１０５）を製造する方法の１例について説明す
る。先ず、ここでは別途に予め形成しておいたウレタン
ゴムからなっている吸込端部材支持移動用ローラの円筒
形の周面基体Ｓを、物品の支持及び移動に供される外周
面Ｓ１の一部を電極３の方に向けて、チャンバ１内の接
地電極２上に設置し、排気装置１１の運転にてチャンバ
１内部を所定の圧力まで減圧する。また、ガス供給部４
からチャンバ１内にフッ素含有ガス、水素ガス及び酸素
ガスのうち１種以上のガスを前処理用ガスとして導入す
るとともに高周波電源２３からマッチングボックス２２
を介して電極２に高周波電力を供給し、これにより前記
導入した前処理用ガスをプラズマ化し、該プラズマの下
で基体Ｓの外周面Ｓ１の前処理を行う。なお、この表面
処理（前処理）は行うことが望ましいが、必ずしも要し
ない。

【００２４】次いで、必要に応じてチャンバ１内を再び
排気し、さらに圧力を再調整してガス供給部４からチャ
ンバ１内に成膜用原料ガスとして炭化水素化合物ガスを
導入するとともに高周波電源２３からマッチングボック
ス２２を介して電極２に高周波電力を供給し、これによ
り前記導入した炭化水素化合物ガスをプラズマ化し、該
プラズマの下で基体Ｓの外周面Ｓ１に炭素膜を形成す
る。

【００２５】ローラ周面基体Ｓの前記表面処理及び成膜
を行う間、図１に示すように、例えば図示を省略した摺
動駆動手段に接続されている駆動板Ｋを、その中央部に
設けられた周面基体Ｓのローラ軸方向の寸法より少し大
きい寸法の孔Ｋ１に基体Ｓがはまるように設け、外周面
Ｓ１の一部を電極２に接触させながら、駆動板Ｋを図中
Ｘ方向に移動させることで基体Ｓを回転させ、基体Ｓの
外周面Ｓ１全面に表面処理及び成膜が行われるようにす
る。また、このような駆動板Ｋを用いないで基体Ｓを回
転させずに電極２に固定し、外周面Ｓ１の半周面に表面
処理及び成膜を行った後、基体Ｓを裏返し、同様にして
残りの半周面に表面処理及び成膜を行って、基体Ｓの外
周面Ｓ１全面に表面処理及び成膜が行われるようにして
もよい。

【００２６】このようにして、図２（Ｃ）に示すよう
に、ローラ周面基体Ｓの物品の支持及び移動に供される
外周面Ｓ１が炭素膜Ｆで形成された部材が得られ、それ
にローラ軸１０６を嵌めて吸込端部材支持移動用ローラ
１０５が得られる。このローラ１０５は、図２（Ａ）に
示す掃除機１００の吸込端部材１０４に取り付け使用さ
れる。

【００２７】この掃除機１００は、掃除機本体１０１、
フレキシブルパイプ１０２、アーム部１０３、吸込端部
材１０４から構成されている。掃除機本体１０１からフ
レキシブルパイプ１０２で接続されたアーム部１０３に
は、その先端にゴミ吸込口を有する吸込端部材１０４が
設けられている。使用者はこのアーム部１０３の上端部
を持ち、吸込端部材１０４をそれに設けられたローラ１
０５（図２（Ａ）では図示せず、図２（Ｂ）、（Ｃ）参
照）を利用して床面上に移動させて掃除を行う。

【００２８】吸込端部材１０４は図２（Ｂ）に示すよう
にローラ１０５及び底板１０７を含んでいる。底板１０
７は中央部に吸込口Ｐ及び四隅にローラ用穴Ｐ１が設け
られている。ローラ１０５は図２（Ｃ）に示すように金
属からなるローラ軸１０６及び外周面に炭素膜Ｆを形成
したローラ周面基体Ｓで構成されており、図２（Ｂ）の
ローラ用穴Ｐ１に回転可能に配置されている。ローラ周
面基体Ｓはローラ回転軸線の方向に所定の幅ｅを有して
いる。

【００２９】この吸込端部材支持移動用ローラ１０５
は、外周面Ｓ１がローラ回転軸線の方向に所定の幅ｅを
有しているとともに、潤滑性を有する炭素膜Ｆで形成さ
れているため、吸込端部材１０４を移動させるとき、そ
の荷重が床面との接触領域に分散されるので、転動し易
く、吸込端部材１０４の移動に方向性を与えることがで
きるとともに、その部分の摩擦係数は小さく、床面との
滑りが良いので、吸込端部材１０４をローラ回転軸線方
向又は略その方向へ容易に横滑りさせることができる。

【００３０】また、このローラ１０５の炭素膜Ｆは容易
に形成できるので、ローラコストを著しく増大させた
り、ローラ構造を複雑化したりすることはない。図３に
図１に示す成膜装置の変形例の概略構成図を示す。図３
に示す成膜装置は、図１に示す成膜装置において電極３
を除去し、容器１壁を電極３の代わりに用いるように
し、電極２及びヒータ２１に代えて電極２’及びヒータ
２１’を設けてある。他の点は図１の装置と同様であ
り、同じ構成、作用を有する部品には同じ参照符号を付
してある。以下に図１の装置と異なる点について説明す
る。

【００３１】図３の装置は、排気装置１１が付設された
真空チャンバ１を有し、チャンバ１内には電極２’が設
置されている。チャンバ１は接地されており、これによ
り、図１に示す電極３の機能を兼ねることができる。電
極２’にはマッチングボックス２２を介して高周波電源
２３が接続されている。また、電極２’にはその上に支
持される被成膜基体を成膜温度に加熱するためのヒータ
２１’が付設されている。

【００３２】この成膜装置では、ローラ周面基体Ｓに表
面処理及び成膜を行うにあたり、ローラ軸１０６の一方
の側端面を電極２’に接触させてローラ１０５を電極
２’に立設する。従って、図１の装置のようなローラ１
０５の外周面Ｓ１全面に表面処理及び成膜が行われるよ
うにする手段（駆動板Ｋ等）は設けていない。次に、図
１の装置を用いて、ローラ１０５のウレタンゴムからな
っている周面基体Ｓの外周面Ｓ１にＤＬＣ膜を形成した
実験例１及びプラズマによる前処理を施した後ＤＬＣ膜
を形成した実験例２〜５について説明する。実験例１前
述の図１の装置を用いた成膜方法において、前処理用ガ
スプラズマによるローラ周面基体の前処理を行わず、チ
ャンバ１内でローラ周面基体Ｓの物品の支持及び移動に
供される外周面Ｓ１に直接ＤＬＣ膜を形成した。被成膜基体Ｓ材質軟質ウレタンゴムサイズ外径Ｄ６０ｍｍ内径ｄ５０ｍｍローラ回転軸線方向の幅ｅ１０ｍｍ高周波電極サイズ４０ｃｍ×４０ｃｍの正方形ＤＬＣ膜形成の成膜条件成膜用原料ガスメタン（ＣＨ₄）、１００ｓｃｃｍ高周波電力１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ成膜圧力０．１Ｔｏｒｒ成膜速度２００Å／ｍｉｎ成膜時間６０ｍｉｎ実験例２前記実験例１において、ＤＬＣ膜形成に先立ち、ローラ
周面基体に次の条件で水素ガスプラズマによる前処理を
施した。成膜条件は前記実験例１と同様とした。前処理条件前処理用ガス水素（Ｈ₂）、１００ｓｃｃｍ高周波電力１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実験例３前記実験例１において、ＤＬＣ膜形成に先立ち、ローラ
周面基体に次の条件でフッ素化合物ガスプラズマによる
前処理を施した。成膜条件は前記実験例１と同様とし
た。前処理条件前処理用ガス６フッ化硫黄（ＳＦ₆）、１００ｓｃｃｍ高周波電力１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実験例４前記実験例１において、ＤＬＣ膜形成に先立ち、ローラ
周面基体に次の条件で酸素ガスプラズマによる第１の前
処理を施し、さらに水素ガスプラズマによる第２の前処
理を施した。成膜条件は前記実験例１と同様とした。第１前処理条件前処理用ガス酸素（Ｏ₂）、１００ｓｃｃｍ高周波電力１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ第２前処理条件前処理用ガス水素（Ｈ₂）、１００ｓｃｃｍ高周波電力１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実験例５前記実験例１において、ＤＬＣ膜形成に先立ち、ローラ
周面基体に次の条件で酸素ガスプラズマによる第１の前
処理を施し、さらにフッ素化合物ガスプラズマによる第
２の前処理を施した。成膜条件は前記実験例１と同様と
した。第１前処理条件前処理用ガス酸素（Ｏ₂）、１００ｓｃｃｍ高周波電力１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ第２前処理条件前処理用ガス６フッ化硫黄（ＳＦ₆）、１００ｓｃｃｍ高周波電力１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ次に、前記実験例１〜５により得られた各ＤＬＣ膜被覆
ローラ周面基体について該膜の密着性を測定した。膜密
着性は、基体上の膜表面に円柱状の部材（直径５ｍｍ）
を接着剤を用いて接合させ垂直方向に引っ張り、膜の剥
離に要した引っ張り力を測定した。結果を次表に示す。

【００３３】このように、ＤＬＣ膜形成に先立ちウレタンゴムからな
っているローラ周面基体の物品の支持及び移動に供され
る外周面にプラズマによる前処理を施すことで膜密着性
が向上したことが分かる。

【００３４】また、前記実験例１〜５により得られた各
ＤＬＣ膜被覆ローラ周面基体、膜形成していないローラ
周面基体にポリテトラフルオロエチレンからなるシート
状の樹脂を貼付けたもの（比較例１）及び未処理のロー
ラ周面基体（比較例２）について、耐摩耗性を評価し
た。耐摩耗性は、３／８インチのＳＵＪ−２（ＪＩＳＧ
４８０５高炭素クロム軸受鋼鋼材）からなるボールを
用い、荷重５０ｇｆ、速度０．１ｍ／ｓｅｃの条件で１
ｋｍ走行後の膜被覆基体又は基体の摩耗深さを測定する
ボールオンディスク法で評価した。結果を次表に示す。

【００３５】このように、ウレタンゴムからなっているローラ周面基
体にＤＬＣ膜を被覆することで、実験例２〜５ではシー
ト状樹脂を張り付けたローラ周面基体（比較例１）に比
べ９倍、未処理のローラ周面基体（比較例２）に比べ５
０倍、摩耗を低減できた。なお、前処理を行わずにＤＬ
Ｃ膜を被覆した実験例１ではＤＬＣ膜が若干剥離し、前
処理を行なった実験例２〜５に比べ摩耗深さが少し大き
くなった。

【００３６】また、前記実験例１〜５により得られた各
ＤＬＣ膜被覆ローラ周面基体、膜形成していないローラ
周面基体にポリテトラフルオロエチレンからなるシート
状の樹脂を貼付けたもの（比較例１）及び未処理のロー
ラ周面基体（比較例２）について、潤滑性を評価した。
潤滑性は、３／８インチのＳＵＪ−２（ＪＩＳＧ４８
０５高炭素クロム軸受鋼鋼材）からなるボールを用
い、荷重５０ｇｆ、速度０．１ｍ／ｓｅｃの条件で走行
開始直後及び１ｋｍ走行終了直前の膜被覆基体又は基体
との摩擦係数を測定するボールオンディスク法で評価し
た。結果を次表に示す。

【００３７】このように、ウレタンゴムからなっているローラ周面基
体にＤＬＣ膜を被覆することで、実験例１〜５では若干
の摩擦係数変化にとどまったことが分かる。これに対
し、シート状樹脂を張り付けたローラ周面基体（比較例
１）では走行初期は摩擦係数が小さいが、摩耗が始まる
と摩擦係数が大きく増加した。未処理のローラ周面基体
（比較例２）では走行終了直前での測定で測定用のボー
ルが固着し、測定不能となった。

【００３８】以上のことから、物品の支持及び移動に供
される外周面を炭素膜（特にＤＬＣ膜）で形成した本発
明の物品支持移動用車輪は耐摩耗性及び潤滑性に優れる
ことが分かる。なお、以上の説明は掃除機の吸込端部材
支持移動用ローラについてのものであるが、本発明は種
々の物品支持移動用車輪について適用できる。例えば、
図４に示す椅子２００に設けられているキャスタのタイ
ヤ２０１（図中Ｓはタイヤ周面基体、Ｆは炭素膜）等に
も適用できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、物
品の支持及び移動のために物品に付設使用される車輪で
あって、車輪コストを著しく増大させたり、車輪構造を
複雑化したりすることなく、それが取り付けられた物品
を車輪の回転軸線方向へ容易に横滑りさせることができ
る車輪及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る物品支持移動用車輪の製造に用い
ることができる成膜装置の１例の概略構成を示す図であ
る。

【図２】図（Ａ）は本発明に係る物品支持移動用車輪の
１例を備えた掃除機の構成図であり、図（Ｂ）は図
（Ａ）に示す吸込端部材の底面図であり、図（Ｃ）は図
（Ｂ）に示す吸込端部材の支持移動用ローラの斜視図で
ある。

【図３】図１に示す成膜装置の変形例の概略構成を示す
図である。

【図４】本発明に係る物品支持移動用車輪の他の例を備
えた椅子の側面図である。

【符号の説明】

１真空チャンバ１１排気装置２、２’ 高周波電極２１、２１’ ヒータ２２マッチングボックス２３高周波電源３接地電極４プラズマ原料ガス供給部Ｓローラ周面基体、タイヤ周面基体Ｓ１物品の支持及び移動に供される基体Ｓの外周面Ｋ駆動板Ｋ１孔Ｆ炭素膜１００掃除機１０１掃除機本体１０２フレキシブルパイプ１０３アーム部１０４吸込端部材１０５吸込端部材支持移動用ローラ１０６ローラ軸１０７底板２００椅子２０１タイヤＰ吸込口Ｐ１ローラ用穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物品の支持及び移動のために物品に付設使
用される車輪であり、物品の支持及び移動に供される外
周面が車輪回転軸線の方向に所定の幅を有しているとと
もに、潤滑性を有する炭素膜で形成されていることを特
徴とする物品支持移動用車輪。
【請求項２】前記炭素膜がＤＬＣ膜である請求項１記載
の物品支持移動用車輪。
【請求項３】前記物品支持移動用車輪の周面基体の炭素
膜形成面がゴム又は樹脂からなっている請求項１又は２
記載の物品支持移動用車輪。
【請求項４】物品の支持及び移動のために物品に付設使
用される車輪の製造方法であって、該物品支持移動用車
輪の周面基体を形成する工程と、該物品支持移動用車輪
周面基体の少なくとも物品の支持及び移動に供される外
周面に潤滑性のある炭素膜を形成する工程とを含むこと
を特徴とする物品支持移動用車輪の製造方法。
【請求項５】前記炭素膜をＤＬＣ膜とする請求項４記載
の物品支持移動用車輪の製造方法。
【請求項６】前記炭素膜をプラズマＣＶＤ法により形成
する請求項４又は５記載の物品支持移動用車輪の製造方
法。
【請求項７】前記物品支持移動用車輪の周面基体の炭素
膜形成対象面をゴム又は樹脂で形成する請求項４、５又
は６記載の物品支持移動用車輪の製造方法。
【請求項８】前記炭素膜形成に先立ち、前処理として前
記物品支持移動用車輪周面基体の膜形成対象面をフッ素
（Ｆ）含有ガス、水素（Ｈ₂）ガス及び酸素（Ｏ₂）ガ
スから選ばれた少なくとも１種のガスのプラズマに曝す
請求項４から７のいずれかに記載の物品支持移動用車輪
の製造方法。