TWI833786B - 滾筒及具備該滾筒之移動車輛用之輪具 - Google Patents

Abstract

本發明之目的係使輪具中使用之滾筒高耐負荷化。

本發明之一實施形態之輪具具備：輪具體，其具有一對支持構件；複數個滾筒軸，其等配置於上述一對支持構件之間；以及滾筒構件，其配置於上述複數個滾筒軸之各者之外側，且於上述滾筒軸之軸向上之端部區域之厚度較中央區域的厚度厚。

Description

滾筒及具備該滾筒之移動車輛用之輪具

本發明係關於一種滾筒及具備該滾筒之移動車輛用之輪具。

作為先前之移動車輛用之輪具已知有麥克納姆輪具。麥克納姆輪具所具備被驅動之輪具體、及多個滾筒。該輪具體具有大致形成為圓盤狀之2個支持構件。多個滾筒之各者具有滾筒軸、及配置於滾筒軸之外側之可撓性之滾筒構件。滾筒構件其表面具有中高之(crowned or barrel-shaped)形狀。多個滾筒之各者設置成可經由滾筒軸而於2個支持構件之間旋轉。

先前之麥克納姆輪具例如記載於日本專利特表2009-504465號公報(專利文獻1)。專利文獻1揭示有：輪具之外徑與輥體之最大半徑之比處於1.08~1.13之範圍、尤其是1.09~1.12之範圍。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2009-504465號公報

輪具期望有較大之耐負荷特性。先前之輪具因滾筒容易破損而存在耐負荷不大之問題。為了實現高耐負荷化，需要使滾筒軸變粗、或者使滾筒構件變厚。

本發明之目的之一係使輪具中使用之滾筒實現高耐負荷化。又，本發明之目的之一係使具備滾筒之輪具實現高耐負荷化。

本發明之一實施形態之滾筒具備：複數個滾筒軸，其等配置於一對支持構件之間；以及滾筒構件，其配置於上述複數個滾筒軸之各者之外側，且於上述滾筒軸之軸向上之端部區域之厚度較中央區域之厚度厚。該滾筒亦可包含於輪具。

本發明之一實施形態之輪具所具備：輪具體，其具有一對支持構件；複數個滾筒軸，其等配置於上述一對支持構件之間；以及滾筒構件，其配置於上述複數個滾筒軸之各者之外側，且於上述滾筒軸之軸向上之端部區域之厚度較中央區域之厚度厚。上述滾筒構件亦可由可撓性材料形成。

本發明之一實施形態中，滾筒亦可具有滾筒軸及滾筒芯，該滾筒軸配置於上述一對支持構件之間且經淬火處理，該滾筒芯可繞上述滾筒軸旋轉地設於上述滾筒軸之外側且經淬火處理。

本發明之一實施形態中，滾筒亦可具有滾筒軸及滾筒芯，該滾筒軸配置於上述一對支持構件之間，該滾筒芯可繞上述滾筒軸旋轉地經由軸承而被上述滾筒軸保持。

本發明之一實施形態中，上述滾筒芯亦可經研磨。本發明之一實施形態中，上述滾筒芯亦可形成為桶狀。

本發明之一實施形態中，上述輪具體之重量亦可為上述輪具之重量之80%。

根據本發明之實施形態，能夠使輪具中使用之滾筒實現高耐負荷化。又，根據本發明之實施形態，能夠使具備滾筒之輪具高耐負荷化。

1:輪具

2:輪具體

3:支持構件

5:滾筒

5a:滾筒構件

5b:滾筒芯

5b1:凹部

5b2:凹部

5c:滾筒軸

5c1:一端

5c2:另一端

6:推力軸承

6a:第1軌道輪

6b:第2軌道輪

6c:滾動體

7:止動輪

8:螺栓

9:外周面

10:凹部

12:輪具體之旋轉軸

13:徑向軸承

14:間隔件

15:滾筒之旋轉軸

16:孔

105:滾筒

105a:滾筒構件

105b:滾筒芯

205:滾筒

205a:滾筒構件

C:中心

t1:厚度

t2:厚度

α:角度

圖1a係本發明之一實施形態之輪具之立體圖。

圖1b係圖1a之輪具之俯視圖。

圖1c係圖1a之輪具之前視圖。

圖2係表示圖1a之輪具所具備之滾筒之圖。

圖3係表示本發明之其他實施形態之輪具所具備之滾筒之圖。

圖4係表示本發明之其他實施形態之輪具所具備之滾筒之圖。

以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。首先，參照圖1a~圖1c及圖2對本發明之一實施形態進行說明。圖1a~圖1c概略地表示本發明之一實施形態之輪具1。圖2模式性表示輪具1所具備之滾筒之剖面。

該等圖中所示之輪具1具備：輪具體2，其具有一對支持構件3；及複數個滾筒5，其等配置於該一對支持構件3之間。一對支持構件3具有大致碟狀之形狀。於一對支持構件3之各者之外周面9設置有複數個凹部10。

滾筒5具有沿著旋轉軸15延伸之滾筒軸5c。滾筒軸5c係其兩端部分固定於一對支持構件3之外周面9之凹部10。滾筒5可繞滾筒軸5c旋轉地被一對支持構件3支持。因此，滾筒5可繞圖1c所示之旋轉軸15旋轉。一對支持構件3係藉由未圖示之驅動裝置而被驅動。一對支持構件3相互固定。輪具體2可繞旋轉軸12向兩個方向旋轉。

複數個滾筒5係於一對支持構件3之間彼此空開均等間隔地配置。圖示之輪具1具有8個滾筒5。輪具1具備之滾筒5之數量並不限於8個，可適當地變更。圖示之實施形態中，滾筒5具有中高之(crowned or barrel-shaped)外側輪廓。滾筒5之旋轉軸15相對於輪具體2之旋轉軸12形成角度α。角度α例如為45°。角度α並不限於45°，可適當地變更。

如圖1b所示，滾筒5係以其一部分較一對支持構件3之外周更向徑向外側略微突出之方式安裝於支持構件3。滾筒5係以較該支持構件3之外周 更向徑向外側突出之部位接觸地面或地板。

一實施形態中，輪具1之外徑與最大之滾筒半徑之比為1.107。藉此，可無關於輪具1之外徑而獲得輪具1之最佳的輥行為。

本發明之一實施形態中，輪具體2之重量設為輪具1全體之重量之80%。輪具體2之重量為輪具1全體之重量之80%，除了包含輪具體2之重量嚴格地為輪具1全體之重量之80%的情況以外，還包含輪具體2之重量大約為輪具1全體之重量之80%的情況。例如，於輪具體2之重量為輪具1全體之重量之75%~85%之範圍、76%~84%之範圍、77%~83%之範圍、78%~82%之範圍、或79%~81%之範圍之情形時，亦可稱為輪具體2之重量為輪具1全體之重量之約80%。藉由將輪具體2之重量設為輪具1全體之重量之80%，可減小一對支持構件3被驅動時之輪具1之速度變化，其結果，可減小作用於滾筒5之負荷之變化。如此，不會對滾筒5臨時施加較大負荷，從而抑制滾筒5之破損。藉此，可使滾筒5及具備該滾筒5之輪具1實現高耐負荷化。

其次，參照圖2，進一步說明滾筒5。圖2係模式性表示滾筒5之沿著旋轉軸15之剖面。如圖所示，滾筒5具有滾筒構件5a、滾筒芯5b、滾筒軸5c。滾筒構件5a具有中高之外側輪廓。滾筒構件5a具有沿著旋轉軸15而自一端延伸至另一端之貫通孔，於該貫通孔設置有滾筒芯5b。滾筒芯5b之外周面係與旋轉軸15平行地延伸。滾筒芯5b亦具有沿著旋轉軸15而自一端延伸至另一端之貫通孔，於該貫通孔插入滾筒軸5c。滾筒軸5c係沿著旋轉 軸15而自一端5c1延伸至另一端5c2之棒狀之構件。

滾筒構件5a例如由聚氨酯彈性體等樹脂材料形成。滾筒構件5a亦可由樹脂材料以外之具有可撓性之材料形成。滾筒芯5b及滾筒軸5c係由金屬材料形成。滾筒芯5b及滾筒軸5c經淬火處理。如此，藉由對滾筒芯5b及滾筒軸5c進行淬火處理，可提高滾筒芯5b及滾筒軸5c之強度。因此，可減小滾筒芯5b及滾筒軸5c之直徑。又，藉由減小滾筒芯5b及滾筒軸5c之直徑，可增大滾筒構件5a之厚度。藉此，可使滾筒5及具備該滾筒5之輪具1實現高耐負荷化。

若對滾筒芯5b進行淬火處理，則有滾筒芯5b產生變形之可能性。本發明之一實施形態中，滾筒芯5b亦可於淬火處理後對其外表面進行研磨。如此，藉由對滾筒芯5b之外表面進行研磨處理，可抑制因滾筒芯5b變形導致負荷偏向滾筒構件5a之內周面之狀況。藉此，可抑制滾筒構件5a之破損。藉此，可使滾筒5及具備該滾筒5之輪具1實現高耐負荷化。

如圖2所示，滾筒芯5b係經由2個軸承6及2個軸承13而安裝於滾筒軸5c。2個軸承6亦可設置於相對於滾筒軸5c之旋轉軸方向之中心C而相互對稱的位置。滾筒軸5c之旋轉軸方向之中心C係一端5c1與另一端5c2之間之中點。2個軸承13亦可設置於相對於滾筒軸5c之旋轉軸方向之中心C而相互對稱的位置。圖示之實施形態中，軸承6為推力軸承，軸承13為徑向軸承。軸承6及軸承13之至少一者亦可為斜角軸承、錐形軸承、或該等以外之周知軸承。沿著旋轉軸15之軸向(以下有時僅稱為「旋轉軸方向」)，滾 筒芯5b之相對於滾筒軸5c之位置係藉由軸承6規定。

滾筒芯5b具有自旋轉軸方向之D1方向之端向滾筒軸5c之中心C凹陷之凹部5b1，且具有自旋轉軸方向之D2方向之端向滾筒軸5c之中心C凹陷之凹部5b2。2個軸承6之各者收容於該凹部5b1及凹部5b2。軸承6具有第1軌道輪6a、第2軌道輪6b、及配置於該第1軌道輪6a與第2軌道輪6b之間之複數個滾動體6c。第1軌道輪6a係安裝於滾筒軸5c，第2軌道輪6b係安裝於滾筒芯5b。第1軌道輪6a亦可與滾筒軸5c一體構成。即，第1軌道輪6a與滾筒軸5c亦可為一體之整體構件。亦可對第1軌道輪6a實施淬火處理。第2軌道輪6b亦可與滾筒芯5b一體構成。即，第2軌道輪6b與滾筒芯5b亦可為一體之整體構件。亦可對第2軌道輪6b實施淬火處理。

滾筒軸5c具有於其周向延伸之2個槽，於該2個槽之各者設置有規制構件。於圖示之實施形態中，使用止動輪7作為規制構件。止動輪7嵌入於槽。因此，止動輪7之向旋轉軸方向之移動被規制。於止動輪7與筒狀構件5b之間設置有間隔件14。於圖示之實施形態中，間隔件14設置於止動輪7與軸承6之間。止動輪7具有穿過其中心之貫通孔，於該貫通孔插入滾筒軸5c。同樣地，間隔件14具有環狀之形狀。間隔件14具有穿過其中心之貫通孔，於該貫通孔插入滾筒軸5c。於間隔件14與止動輪7之間亦可設置未圖示之填隙片。填隙片亦可設置於間隔件14與軸承6之間。亦可將旋轉軸方向上之間隔件14之位置與止動輪7之位置調換。換言之，亦可不設置。例如，間隔件14亦可設置於軸承6與筒狀構件5b之間。亦可使用螺釘作為規制構件。

於滾筒軸5c之兩端設置有於與旋轉軸15正交之方向延伸之孔16。於孔16插入螺栓8。於支持構件3之凹部10設置有承接螺栓8之螺孔。滾筒軸5c係藉由將螺栓8螺入凹部10之螺孔而固定於支持構件3。如此，滾筒軸5c藉由螺栓8而安裝於支持構件3。一實施形態中，孔16之內徑大於螺栓8之軸部之外徑。因此，螺栓8之軸部與孔16之內周面之間存在間隙。由此，可藉由該間隙之間隔而調整滾筒軸5c相對於支持構件3之安裝位置。滾筒軸5c亦可藉由螺栓8緊固以外之周知手法固定於凹部10。

其次，參照圖3對本發明之其他實施形態之輪具之滾筒進行說明。圖3所示之滾筒105與圖2所示之滾筒5之不同點在於，具備滾筒構件105a代替滾筒構件5a，且具備滾筒芯105b代替滾筒芯5b。對圖3所示之滾筒105之構成要素中之與圖1所示之滾筒5之構成要素相同或相似者附加與圖1相同或相似之參照符號，且省略該等相同或相似之構成要素之詳細說明。

滾筒芯105b形成為桶狀之形狀。即，滾筒芯105b其外表面具有中高之(crowned or barrel-shaped)形狀。換言之，滾筒芯105b係於滾筒軸5c之旋轉軸方向之中心C附近向徑向外側鼓起。由此，滾筒芯105b構成為於滾筒軸5c之旋轉軸方向之中心C附近之厚度較旋轉軸方向之端部附近厚。

滾筒構件105a以覆蓋滾筒芯105b之外表面之方式設置。滾筒構件105a亦可以大致均等之厚度設置於滾筒芯105b之外表面。由於滾筒芯105b具有桶狀之形狀，因此滾筒構件105a於滾筒軸5c之旋轉軸方向之中 心C附近向徑向外側鼓起。

其次，參照圖4，對本發明之其他實施形態之輪具之滾筒進行說明。圖4所示之滾筒205與圖3所示之滾筒105之不同點在於，具備滾筒構件205a代替滾筒構件105a。對圖4所示之滾筒205之構成要素中之與圖3所示之滾筒105之構成要素相同或相似者附加與圖1相同或相似之參照符號，且省略該等相同或相似之構成要素之詳細說明。

自滾筒軸5c之軸向觀察，滾筒構件205a之厚度形成為滾筒構件205a之端部區域較中央區域厚。滾筒構件205a之中央區域之厚度亦可為滾筒軸5c之旋轉軸方向上中心C之位置的滾筒構件205a之厚度t1。滾筒構件205a之端部區域之厚度亦可為滾筒軸5c之旋轉軸方向上滾筒軸5c之一端5c1、與2個軸承6中鄰接於一端5c1之軸承6之滾動體6c之間的區域之厚度t2。滾筒構件205a構成為於滾筒軸5c之旋轉軸方向上，滾筒軸5c之旋轉軸方向之中心C附近之厚度t1小於端部附近之厚度t2。

滾筒構件205a構成為其端部區域之厚度較中央區域之厚度厚，因此相比具有均勻厚度之滾筒構件，可減小中央區域之壓縮量與端部區域之壓縮量之差。藉此，應力不會集中於滾筒構件205a之一部分，因此可使滾筒構件205a及具備該滾筒構件205a之輪具1實現高耐負荷化。

本說明書中說明之各構成要素之尺寸、材料及配置並不限定於實施形態中明確說明者，該各構成要素可變形為具有本發明之範圍可包含之任 意尺寸、材料及配置。又，可將本說明書中未明確說明之構成要素附加於已說明之實施形態，亦可省略各實施形態中說明之構成要素之一部分。與上述各種實施形態中之一者關聯而說明之特徵亦可應用於其他實施形態。

5:滾筒

5a:滾筒構件

5b:滾筒芯

5b1:凹部

5b2:凹部

5c:滾筒軸

5c1:一端

5c2:另一端

6:推力軸承

6a:第1軌道輪

6b:第2軌道輪

6c:滾動體

7:止動輪

13:徑向軸承

14:間隔件

15:滾筒之旋轉軸

16:孔

C:中心

Claims (3)

1. 一種滾筒，其設置於移動車輛用之輪具，且具備：滾筒軸，其配置於一對支持構件之間；滾筒芯，其可繞上述滾筒軸旋轉地經由軸承而被上述滾筒軸保持，且形成為桶狀；及滾筒構件，其配置於上述滾筒軸之外側，且以於上述滾筒軸之軸向上之端部區域之厚度成為較中央區域之厚度厚之方式，沿著上述滾筒芯之外表面設置。
2. 一種移動車輛用之輪具，其具備：輪具體，其具有一對支持構件；複數個滾筒軸，其等配置於上述一對支持構件之間；滾筒芯，其可繞上述複數個滾筒軸之各者旋轉地經由軸承而被上述滾筒軸保持，且形成為桶狀；及滾筒構件，其配置於上述複數個滾筒軸之各者之外側，且以於上述滾筒軸之軸向上之端部區域之厚度較中央區域之厚度厚之方式，沿著上述滾筒芯之外表面設置。
3. 如請求項2之移動車輛用之輪具，其中上述滾筒構件係由可撓性材料形成。