(57)【要約】【課題】サスペンション機構を組み込んだベアリング入りキャスターの高機能車輪における使用ベアリングを小径化することにより、著しいコストの低減をはかる。【解決手段】環状の接地部内周側に取り付けられたサスペンション部を跨いで左右の両足片が車軸寄りに伸びる固定側ディスクと、該固定側ディスクの左右の両足片間に介在され、同じくサスペンション部を跨ぐように断面略Ｕ字状に構成してサスペンション部の外周端に固定されたところの、左右両足片が車軸寄りに延びるようにした可動側ディスクとの両足片間にベアリングを介在させるようにしたため、サスペンション部を跨ぐ固定側ディスクと可動側ディスクの車軸寄りに伸びる左右の両足片の長さ分だけベアリングを小径化することができ、その結果ベアリング単体価格として平均１０分の１程度の極端に安価な小径ベアリングを用いるため、大幅なコストの低減をはかることができる。【選択図】図１
2006290106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸部の周りにサスペンション部およびベアリングを介して環状の接地部を有するキャスター用車輪において、ベアリングは環状の接地部内周側に取り付けられたところの、サスペンション部を跨いで左右の両足片が車軸寄りに伸びる可動側ディスクと、該可動側ディスクの左右の両足片間に介在され、同じくサスペンション部を跨ぐように断面略Ｕ字状に構成してサスペンション部の外周端に固定されたところの、左右両足片が車軸寄りに伸びるようにした固定側ディスクとの両足片間に介在させるようにしたことを特徴とするキャスター用車輪。
【請求項２】
サスペンション部を跨ぐべくサスペンション部の外周端に固定された固定側ディスクの左右両足片先端部は、共に車軸方向に平行となるように外方水平方向に折り曲げてなり、ベアリングが該固定側ディスクの水平折り曲げ部と可動側ディスク先端との間に介在されているものであるところの請求項１に記載のキャスター用車輪。
【請求項３】
サスペンション部は、車軸の長さ方向と平行な一定幅を有する弾性体嵌合部と、該弾性体嵌合部の内奥方に、一定深さの弾性体受容室とを有する弾性体支承部とからなり、車軸部側外周面あるいは固定側ディスク内周面の何れか一方に上記弾性体支承部を取り付け、さらに他方側には先端を上記弾性体受容室内に向けて進退自在とした支柱の基部を取り付け、さらに該支柱の先端には前記弾性体嵌合部内に嵌装可能であって、車軸の長さ方向に向けた一定幅を有するとともに、車軸部にかかる荷重を十分に支えることが可能な厚みを有する弾性体を取り付けてなるものである請求項１に記載のキャスター用車輪。
【請求項４】
サスペンション部が周方向無端状に連続しているところの請求項１に記載のキャスター用車輪。
【請求項５】
サスペンション部が周方向間歇箇所に複数設けられているところの請求項１に記載のキャスター用車輪。
【請求項６】
弾性体支承部における一定深さの弾性体受容室内奥部には緩衝ストッパーが設けられているところの請求項１に記載のキャスター用車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばストレッチャーや配膳車など病院内で使用に供される各種の移動用具、あるいは汎用の車椅子、ベビーカー、その他工場内において使用される精密部品・機器類搬送用台車などに使用されるキャスター用車輪に関し、走行に際して垂直方向のみならず進行方向からの路面ならびに段差乗り越え時の衝撃吸収性を著しく向上させて静粛性と路面衝撃吸収性を向上させるとともに、とくにベアリングの小径化による著しいコストの低減をはかり、しかも横軸キャンバー剛性を高めることを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
路面からの衝撃を吸収する構造を備えたキャスターとしては、これまでに例えば車体下部に回転体を回転自在に設けるとともに、該回転体に対してアームの一端を、アームが斜め下方に向けて回転自在に結合させ、さらに該アームの下部に車輪を取り付けるとともに、前記回転体の軸受部とアームとの間に、アームの回転変位を規制する回転変位制限機構を設けることにより、路面からの衝撃を緩衝するようにした構造のキャスターが知られる（特開２０００−１３５９０１号公報参照）。
【０００３】
また、車体側に取り付けられるブラケットに対してリンク機構を介して車輪を取り付けるとともに、リンクとブラケットの間に、上記リンクの回動に伴って伸縮作動する油圧ダンパを介在させ、しかも該油圧ダンパに高粘度の作動油を封入してブラケットに懸かる荷重を支持させるようにし、これによって路面衝撃を吸収できるようにしたものである（特開２００１−２７７８０９号公報参照）。
【０００４】
さらに、車体に取り付けられる支持金具に支点軸を介して、下端に車輪５を有する搖動ブラケットを取り付けるとともに、上記車輪の支点軸が搖動ブラケットの支点軸よりも水平方向に変位した位置となるようにすることにより、車椅子にて段差を乗り越える際の衝撃を緩衝させ、しかも始動抵抗を少なくするようにした構造のものも知られている（実用新案登録第３０９４７０３号公報参照）。
【０００５】
さらに対向する一対のホイール板により車輪のリム部分を挟圧することによりタイヤ内部のスポンジ材が圧迫されるようにし、このスポンジ材の圧迫の度合いによりタイヤの硬さを任意に調整して走行路面の状況に合わせてクッション性を可変可能にしたものも知られている（特開２００４−９７４２０号公報参照）。
【特許文献１】特開２０００−１３５９０１号公報
【特許文献２】特開２００１−２７７８０９号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０９４７０３号公報
【特許文献４】特開２００４−９７４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、構造上から前後（走行）方向の振動緩和が殆どなく、またアームの長さをある程度長くする必要があり、そのために全体として部品の大型化が避けられず、しかも部品点数が多くなるためにコスト上昇が避けられない。また特許文献２に記載のものは、油圧ダンパ機構を用いるところから、構造がより複雑となり、必然的にコストの上昇が避けられない。
【０００７】
さらに特許文献３に記載のものは、比較的構造が簡単で低コストではあるが、段差を乗り越えるには都合がよいものの、とくに上下方向の衝撃吸収に不向きであり、平坦路面での乗り心地向上には殆ど寄与しない。  また特許文献４に記載のものは、路面状況に合わせてタイヤのスポンジ材の硬さをいちいち調整しなければならず、実際的ではない。
【０００８】
さらに上記したもののほかに、車輪の回転を円滑にする目的のもとに多くの場合、回転軸とタイヤとの間に環状のベアリングを介在させているが、ベアリングは径大となるにつれて加速度的にコスト高となり、比較的大きな径のキャスター用車輪に用いることは大幅なコストアップとなることから改善が望まれているところである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで本発明は上記の課題を解決し、この種のキャスターにおける高コストの元凶ともいわれるベアリングを低コスト化し、車輪の回転を円滑かつ静粛にするとともに、走行時における衝撃吸収性を向上させて車体走行上の乗り心地性を良好にすることを目的とするものである。
【００１０】
具体的には車軸部の周りにサスペンション部およびベアリングを介して環状の接地部を有するキャスター用車輪において、ベアリングは環状の接地部内周側に取り付けられたところの、サスペンション部を跨いで左右の両足片が車軸寄りに延びる可動側ディスクと、該可動側ディスクの左右の両足片間に介在され、同じくサスペンション部を跨ぐように断面略Ｕ字状に構成してサスペンション部の外周端に固定されたところの、左右両足片が車軸寄りに延びるようにした可動側ディスクとの両足片間に介在させるようにしたことを特徴とするキャスター用車輪に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は上記した通り、環状の接地部内周側に取り付けられたところの、サスペンション部を跨いで左右の両足片が車軸寄りに伸びる固定側ディスクと、該固定側ディスクの左右の両足片間に介在され、同じくサスペンション部を跨ぐように断面略Ｕ字状に構成してサスペンション部の外周端に固定されたところの、左右両足片が車軸寄りに延びるようにした可動側ディスクとの両足片間にベアリングを介在させるようにしたために、サスペンション部を跨ぐ固定側ディスクと可動側ディスクの車軸寄りに伸びる左右の両足片の長さ分だけベアリングを小径化することができ、その結果ベアリング単体価格として平均１０分の１程度の極端に安価な小径ベアリングを用いることによって大幅なコストの低減をはかることができ、しかも横軸のキャンバー剛性を向上させることができる。
【００１２】
またサスペンション部が、車軸の長さ方向と平行な一定幅を有する弾性体支承部を有し、しかも該弾性体支承部の内側に、一定深さの弾性体受容室を有するとともに、車軸側外周面あるいは接地部側内周面の何れか一方に上記弾性体支承部を取り付け、さらに他方側には先端を上記弾性体支承部内に向けて進退自在とした支柱の基部を取り付け、さらに該支柱の先端には前記弾性体支承部内に嵌装可能であって、車軸の長さ方向に向けた一定幅を有するとともに、車軸部にかかる荷重を十分に支えることが可能な厚みを有する弾性体を取り付けたものであるために、部品点数が少なく比較的単純構造であり、とくに小型のキャスターであっても前後走行方向の大きな振れ（ストローク長さ）を十分に吸収することができ、これによってとくに旋回時における始動抵抗の低減、ならびに病院内等での良床面走行時の異音（スキール音）発生を抑えることができ、また前後（走行）方向をはじめとした全方向にわたる過大な衝撃吸収を実現することができる。
【００１３】
さらに上記サスペンション部が、車軸の長さ方向に向けた一定幅を有するとともに、車軸部にかかる荷重を十分に支えることが可能な厚みを有する弾性体を用いているために、とくに、例えば段差の乗り越え時における１０Ｈｚ以下の低周波側衝撃の緩和が可能となるのみならず、路面の表面性状に起因した３０〜６０Ｈｚ以上の高周波側衝撃の緩和も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下において本発明の具体的な内容を図１〜６の実施例をもとに説明する。  なお各図において同一又は相当部分には同一符号を付して説明する。  先ず図１および図２には本発明にかかるキャスター用車輪の第１実施例があらわされている。  すなわち図１および図２において１はキャスターの車輪をあらわしており、車輪１は車軸部２と該車軸部２の周りにサスペンション部ＳおよびベアリングＢを介して組み込まれた環状の接地部１０を有する。
【００１５】
さらに具体的には、車軸部２は管状をなし、中心孔２ａ内に軸棒を通して該軸棒の両端部をそれぞれキャスターの左右の支承アーム（図示省略）に支承させるようになっている。  つぎに該車軸部２の外周側に取り付けられるサスペンション部Ｓについて説明をすると、車軸部２の中央部外周面側には放射外方向に向けた支柱３を介して弾性体支承部４が溶接等により一体に取り付けられている。
【００１６】
この弾性体支承部４は放射外方に向けて拡開させたところの、車軸部２の長さ方向に平行な一定幅を有する弾性体嵌合部４ｂを有し、しかも該弾性体嵌合部４ｂの内奥方に、一定深さの弾性体受容室４ａを有する。  なお該弾性体受容室４ａの底部（内奥部）には外表面に向けて突起が形成（図示省略）されているゴム製の緩衝ストッパー５が取り付けられている。  なお緩衝ストッパー５は発泡材からなるものであってもよい。
【００１７】
さらに上記した弾性体嵌合部４ｂには弾性体６が嵌合される。  この弾性体６は支柱７の先端部に一体に取り付けられている。  すなわち、環状の接地部１０の内周側に取り付けられたところの、サスペンション部Ｓを跨いで左右の両足片が車軸２寄りに伸びる固定側ディスク８の中央部内周側に取り付けられたところの、先端を前記した弾性体受容室４ａ内に向けて進退自在とした支柱７が一体に取り付けられており、該支柱７の先端には前記弾性体支承部嵌合部４ｂ内に嵌装可能であって、車軸部２の長さ方向に向けた一定幅を有するとともに、該車軸部２にかかる荷重を十分に支えることが可能な厚みを有する弾性体６を一体に取り付けてなる。
【００１８】
ここで用いられる弾性体６については、ゴムあるいはウレタンなどの弾性の材質のものが用いられ、支柱７の先端および弾性体嵌合部４ｂに対して加硫接着又は接着剤を用いて接着されている。  なお、この第１実施例においては弾性体６を用いたサスペンション部Ｓが図１にあらわされているように車軸部２とベアリング部Ｂの固定側ディスク８との間において上下一対および左右一対の周方向間歇箇所（４箇所）に設けられているが、必ずしもこれに限られるものではなく、周方向少なくとも３箇所以上であればよい。
【００１９】
一方環状の接地部１０は、ゴムあるいはウレタンその他の弾性材質からなり、内周側を左右両端に放射方向に起立させたフランジ１１ａ・１１ａを有した環状のリム１１により保持されている。
【００２０】
さらにベアリング部Ｂについて説明すると、ここで使用されるベアリングＢ１は環状のボールベアリングであるが、環径が大きいベアリングほど加速度的に市場価格が高価となる。  したがってここでは如何に安価な小径のベアリングを用いることができるかが開発の焦点となる。  そこで本発明においては以下のように工夫した。
【００２１】
具体的には、一端を環状の接地部１０を支承する環状のリム１１両端部にそれぞれ一体に固定させるとともに、環状の接地部１０の内周側であって、サスペンション部Ｓを跨いで左右の両足片が車軸２寄りに平行に伸びる可動側ディスク１２の自由端と、該可動側ディスク１２の内側であって、同じくサスペンション部Ｓを跨ぐように断面略Ｕ字状に構成してサスペンション部Ｓの外周端である支柱７の端部に固定されたところの、左右両足片が車軸２寄りに平行に伸びるようにした固定側ディスク８との両足片先端部間に環状のベアリングＢ１が介在される。
【００２２】
なお本実施例においては固定側ディスク８の先端部は、それぞれ車軸２に沿わせて可動側ディスク１２側へ直角に折り曲げてベアリングＢ１を受けるためのベアリング受け９・９が形成されている。
【００２３】
上記した第１実施例の構成において、図１および図２（Ａ）の状態にある車輪１をキャスターに組み付けて使用に供した場合、走行に伴って固定側ディスク８先端に対して可動側ディスク１２がベアリングＢ１によりスムースに回転することができ、また路面の例えば段部を通過する際に接地部１０が衝撃を受けると、これに伴って地面側に位置しているベアリング部Ｂおよび固定側ディスク８から支柱７の先端が弾性体支承部４ｂの弾性体受容室４ａ内に進入し、その結果図２の（Ｂ）にあらわしたように支柱７の先端に取り付けられた弾性体６の中央部が該弾性体６の弾性力に抗して弾性体受容室４ａ内に向けて湾曲状態で撓み込み、これによって路面の衝撃を吸収することができる。
【００２４】
なおこの場合において、荷重が大きい場合や衝撃力が過大であり、弾性体６の弾性吸収能力の限界を超える場合には支柱７の先端が緩衝ストッパー５に突き当たってそれ以上の弾性体１１の変形を抑制することができる。  なおこの場合において、路面からの衝撃により変形した弾性体１１の、路面から最も離れた側（上側）は、これに対応して逆に弾性体受容室４ａから外方に向けて突出する側に撓み変形する〔図２（Ｃ）参照〕。
【００２５】
また図３および図４には本発明の第２実施例があらわされており、この場合においてはサスペンション部Ｓが前記した第１実施例の場合とは逆向きの方向に取り付けられている。  すなわち先端に弾性体６を一体に取り付けた支柱７は、その基部を固定側ディスク８の内周面中央部ではなく車軸部２の外周面に溶接等により直接に取り付けられ、またかかる弾性体６を受け入れる弾性体支承部４は、その支柱３を固定側ディスク８の内周面中央部に溶接等により固定されている。
【００２６】
なお、この第２実施例の構成においては、上記したようにサスペンション部Ｓが前記した第１実施例の場合とは逆向きの方向に取り付けられているほかはすべて既述した第１実施例の場合と同様であり、機能および作用についても同様である。
【００２７】
さらに図５には本発明の第３実施例があらわされている。  既述した第１実施例においてはサスペンション部Ｓが図１にあらわされているように車軸部２とベアリング部Ｂとの間において上下方向一対と左右方向一対の周方向間歇箇所（４箇所）に設けられているが、この第２実施例の場合にはサスペンション部Ｓが周方向無端状に設けられている。  これによってさらに十分なサスペンション効果を得ることができる。
【００２８】
また図６には本発明の第４実施例があらわされている。  この場合においては基本的に第３実施例とは同様の構成であるが、サスペンション部Ｓが前記した第３実施例の場合とは逆向きの方向に取り付けられている。  すなわち先端に弾性体６を一体に取り付けた支柱７は、その基部を固定側ディスク８の内周面中央部ではなく車軸部２の外周面に溶接等により直接に取り付けられ、またかかる弾性体６を受け入れる弾性体支承部４は、その支柱３を固定側ディスク８の内周面中央部に溶接等により固定されている。
【００２９】
さらに、ゴム製の緩衝ストッパー５については、支柱７の先端部に装着するようにしてもよく、また支柱７の先端部と、弾性体受容室４ａの底部との両方に対応させて装着するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明における第１実施例であるキャスター用車輪部分の半裁拡大側面図。
【図２】図１におけるＡーＡ線矢視方向の拡大縦断面図およびその変形状態説明図。
【図３】本発明における第２実施例であるキャスター用車輪部分の半裁拡大側面図。
【図４】図３におけるＢーＢ線矢視方向の拡大縦断面図およびその変形状態説明図。
【図５】本発明における第３実施例であるキャスター用車輪部分の半裁拡大側面図（Ａ）および同図におけるＣーＣ線矢視方向の拡大縦断面図（Ｂ）。
【図６】本発明における第４実施例であるキャスター用車輪部分の半裁拡大側面図（Ａ）および同図におけるＤーＤ線矢視方向の拡大縦断面図（Ｂ）。
【符号の説明】
【００３１】
１          車輪
２          車軸部
２ａ        中心孔
３          支柱
４          弾性体支承部
４ａ        弾性体受容室
４ｂ        弾性体嵌合部
５          緩衝ストッパー
６          弾性体
７          支柱
８          固定側ディスク
９          ベアリング受け
１０        環状の接地部
１１        リム
１１ａ      フランジ
１２        可動側ディスク
Ｓ          サスペンション部
Ｂ          ベアリング部
Ｂ１        ベアリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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