(57)【要約】【課題】空気式タイヤがパンクし難い車いす用の合成樹脂製ホイール及びその製造方法を提供する。【解決手段】空気式タイヤが装着される装着溝１５を構成する一対のリムフランジ１１に、該装着溝１５の溝内側に突出する周状突起部１３が形成された構成の合成樹脂製ホイール１とする。かかる合成樹脂製ホイール１によれば、車いすを方向転換する際に空気式タイヤがねじれた場合にも、パンクし難い。こうした合成樹脂製ホイール１の製造方法として、コア型とその両側に配したサイド型とを備えた分割周型により、前記装着溝１５を成形する。キャビティ内の合成樹脂が硬化した後に、コア型を退避移動させ、これに伴いサイド型を互いに接近させながら退避移動させることで、前記合成樹脂製ホイール１を安定して製造できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸を受けるハブ部と、
該ハブ部から延設されたスポーク部と、
該スポーク部の外端に設けられ、空気式タイヤが装着される円環状のリム部と、
が一体成形された車いす用合成樹脂製ホイールであって、
前記リム部は、ホイール軸方向に沿って向かい合う一対のリムフランジを備え、該一対のリムフランジ間には、前記空気式タイヤが装着される装着溝が形成されており、
さらに、該一対のリムフランジの各端縁には、前記装着溝の溝内に向かって突出する周状突起部がそれぞれ周方向にわたって形成され、
該周状突起部に、前記空気式タイヤの基端部が係合することを特徴とする車いす用合成樹脂製ホイール。
【請求項２】
金型を用いた、請求項１に記載の車いす用合成樹脂製ホイールの製造方法であって、
該金型は、該車いす用合成樹脂製ホイールのリム部の装着溝を成形する略円弧状の分割周型を複数備え、該分割周型は、ホイール周方向に沿って少なくとも三つ以上配されていると共に、それぞれホイール径方向に進退移動自在であり、
さらに該分割周型は、円弧状のコア型と、該コア型の両側に配置された一対の円弧状のサイド型とを有し、
該コア型は、ホイール径方向内側に向かうに従いホイール軸方向に沿った肉厚が漸減するテーパー形状をなし、
一方、該サイド型は、前記合成樹脂製ホイールのリム部の周状突起部を成形する成形凹部を有し、ホイール軸方向に沿って前記コア型の両側に配されて互いに接近する方向に付勢されており、
前記分割周型を進出位置に位置させた状態で、前記金型により画成されたキャビティに、合成樹脂を充填する充填工程と、
充填された合成樹脂が硬化した後に、前記分割周型のコア型をホイール径方向外側へ退避移動させ、それに伴い前記サイド型を、互いに接近させながらホイール径方向外側へ退避移動させる型退避工程と、
各分割周型を互いに離間させた後に、成形された合成樹脂製ホイールを取り出す取り出し工程と、
を含むことを特徴とする車いす用合成樹脂製ホイールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車いすの駆動輪に用いられる合成樹脂製のホイール及び該ホイールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１に提案されているような、合成樹脂を用いて一体成形された車いす用の合成樹脂製ホイールが使用されてきた。このような合成樹脂製ホイールは射出成形によって製造されており、一般的に、ホイールの表裏両側を成形するための上型および下型と、タイヤが装着されるリム部の装着溝を成形するための複数の周型とを組み合わせた金型によって製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４４３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した合成樹脂製ホイールの製造に用いられる金型にあっては、生産性や作業性を考慮して、円滑かつ容易に型抜きできるように、上型、下型、および周型に抜き勾配を設定しており、さらに型抜き方向への移動を妨げる凹凸も設けられていない。こうした金型により成形される従来の合成樹脂製ホイールｈは、例えば図８に示すように、リム部ｋの一対のリムフランジ部ｆにより形成される装着溝ｇが、その内側面に凹凸が無くかつホイール径方向外側に向かって拡開する形状に形成されている（上記特許文献１の図３参照）。
【０００５】
ところで、車いすは、駆動輪を軸にしてその場で方向転換することが多く、その際にタイヤがねじれることから、タイヤが動いてチューブが噛み込んでしまい、パンクしてしまうおそれがあった。そのため、こうした方向転換の際にもパンクし難い合成樹脂製ホイールが求められていた。
【０００６】
本発明は、軽量であり、かつパンクし難い一体成形型の車いす用合成樹脂製ホイール及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車軸を受けるハブ部と、該ハブ部から延設されたスポーク部と、該スポーク部の外端に設けられ、空気式タイヤが装着される円環状のリム部と、が一体成形された車いす用合成樹脂製ホイールであって、前記リム部は、ホイール軸方向に沿って向かい合う一対のリムフランジを備え、該一対のリムフランジ間には、前記空気式タイヤが装着される装着溝が形成されており、さらに、該一対のリムフランジの各端縁には、前記装着溝の溝内に向かって突出する周状突起部がそれぞれ周方向にわたって形成され、該周状突起部に、前記空気式タイヤの基端部が係合することを特徴とする車いす用合成樹脂製ホイールである。
【０００８】
本発明の構成にあっては、一対のリムフランジにそれぞれ周状突起部が形成されていることから、車いすをその場で方向転換して空気式タイヤがねじれた場合にも、該周状突起部によって該空気式タイヤがリム部から外れ難くなる。すなわち、本発明の合成樹脂製ホイールは、軽量であり、かつパンクし難く、車いす用のものとして極めて優れている。
【０００９】
また、本発明は、金型を用いた、上述の車いす用合成樹脂製ホイールの製造方法であって、該金型は、該車いす用合成樹脂製ホイールのリム部の装着溝を成形する略円弧状の分割周型を複数備え、該分割周型は、ホイール周方向に沿って少なくとも三つ以上配されていると共に、それぞれホイール径方向に進退移動自在であり、さらに該分割周型は、円弧状のコア型と、該コア型の両側に配置された一対の円弧状のサイド型とを有し、該コア型は、ホイール径方向内側に向かうに従いホイール軸方向に沿った肉厚が漸減するテーパー形状をなし、一方、該サイド型は、前記合成樹脂製ホイールのリム部の周状突起部を成形する成形凹部を有し、ホイール軸方向に沿って前記コア型の両側に配されて互いに接近する方向に付勢されており、前記分割周型を進出位置に位置させた状態で、前記金型により画成されたキャビティに、合成樹脂を充填する充填工程と、充填された合成樹脂が硬化した後に、前記分割周型のコア型をホイール径方向外側へ退避移動させ、それに伴い前記サイド型を、互いに接近させながらホイール径方向外側へ退避移動させる型退避工程と、各分割周型を互いに離間させた後に、成形された合成樹脂製ホイールを取り出す取り出し工程と、を含むことを特徴とする車いす用合成樹脂製ホイールの製造方法である。
【００１０】
かかる製造方法は、リム部の装着溝を構成する一対のリムフランジに周状突起部を一体成形できることを大きな特徴としており、従来の製造方法では抜き方向に凹凸を成形できなかったが、本発明によれば該装着溝に周状突起部を一体成形することができる。そして、本発明の製造方法によって製造された合成樹脂製ホイールは、車いすをその場で方向転換させてもパンクし難いという優れた利点がある。
【００１１】
さらに詳述すると、リム部の装着溝を成形する分割周型は、コア型とその両側のサイド型とを備えた構成であり、退避位置へ移動する際に、先にコア型が退避移動開始し、この移動に伴って、両側のサイド型が接近する方向に動いて該サイド型の成形凹部が周状突起部から離開する。その後、前記コア型のさらなる退避移動に伴って、該サイド型が退避移動開始し、該コア型と該サイド型とが、リム部に干渉することなく装着溝から離脱する。このように分割周型が退避移動することによって、溝内側に向かって突出する周状突起部を備えた装着溝（一対のリムフランジ）が、容易かつ安定して成形される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の合成樹脂製ホイールは、空気式タイヤが装着される装着溝を構成する一対のリムフランジ部に、空気式タイヤの基端部が係合する周状突起部が形成されたものであるから、車いすを方向転換させて空気式タイヤがねじれた場合にも、パンクが発生し難い。また、一体成形された合成樹脂製であるため、軽量化されて利便性に優れている。
【００１３】
また、本発明の合成樹脂製ホイールの製造方法は、キャビティ内に充填した合成樹脂が硬化した後に、分割周型のコア型をホイール径方向外側へ退避移動させ、これに伴ってサイド型を互いに接近させながら退避移動させて、周状突起部を備えたリム部の装着溝を成形するようにした方法であるから、装着溝の溝内側に突出する周状突起部を円滑かつ容易に成形することができる。したがって、本発明の製造方法によれば、パンクし難くかつ軽量化された車いす用合成樹脂製ホイールを安定的に供給できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例の合成樹脂製ホイールの正面図である。
【図２】合成樹脂製ホイールのリム部を示す拡大断面図である。
【図３】金型の分割周型を示す平面図である。
【図４】分割周型の移動態様を示す説明図であり、（ａ）は進出位置に位置する状態を示し、（ｂ）は退避位置に位置する状態を示す。
【図５】分割周型の断面図である。
【図６】分割周型の退避移動を説明する断面図である。
【図７】図６から続く、分割周型の退避移動を説明する断面図である。
【図８】従来の合成樹脂製ホイールのリムフランジ部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明にかかる実施形態を、以下の実施例に従って詳細に説明する。
なお、本実施例におけるホイール軸方向は、合成樹脂製ホイール１の回動軸線に沿った方向に対応する。また、ホイール径方向は、合成樹脂製ホイール１の直径や半径に沿った方向に対応する。そして、ホイール径方向外側（又は外方）は、ホイール径方向に沿って、該合成樹脂製ホイール１の回動軸線から離れていく方向に対応し、ホイール径方向内側（又は内方）は、ホイール径方向に沿って、該回動軸線に向かって近づく方向に対応する。また、ホイール周方向は、合成樹脂製ホイール１の回動軸線と直交する仮想平面において該回動軸線を中心とする円周の方向に対応する。
【００１６】
本実施例の車いす用の合成樹脂製ホイール１は、車いす（図示せず）に取り付けられて使用されるものであり、図１に示すように、図示しない車軸を受けるハブ部２と、該ハブ部２の外周縁からホイール径方向に沿って放射状に設けられた複数のスポーク６からなるスポーク部３と、該スポーク部３の外周端に設けられた円環状のリム部４とを備えている。
【００１７】
そして、前記合成樹脂製ホイール１のリム部４には、図２に示すように、空気式タイヤ１０１が装着され、さらには、使用者により操作されるハンドリム（図示せず）がスポーク部６に取り付けられる。そして、車いすに取り付けられて使用される。
【００１８】
また、合成樹脂製ホイール１のリム部４は、ホイール軸方向に沿って向かい合う一対のリムフランジ１１，１１が周方向にわたって形成されており、該一対のリムフランジ１１，１１間に、空気式タイヤ１０１を装着するための装着溝１５が該リムフランジ１１に沿って形成されている。
【００１９】
さらに、前記した一対のリムフランジ１１，１１の先端縁には、前記装着溝１５の内側へ向かって突出した周状突起部１３，１３がホイール周方向にわたって形成されている。なお、該周状突起部１３の横幅（ホイール径方向に沿った幅）や突出高さ（ホイール軸方向に沿った高さ）は、空気式タイヤ１０１が容易に装着でき、かつ容易に外れてしまわないような寸法形状に適宜設定される。
【００２０】
さらに詳述すると、空気式タイヤ１０１として、一対のサイドウォール部１０２，１０２の内周端にビード部（基端部）１０３，１０３をそれぞれ備えた構成のものを使用した場合、該ビード部１０３が、前記リム部４の装着溝１５内において前記周状突起部１３，１３にそれぞれ係止されて、当該空気式タイヤ１０１が保持される。
【００２１】
かかる構成にあって、空気式タイヤ１０１を装着した合成樹脂製ホイール１からなる車いすを使用した場合に、例えばその場で方向転換して該空気式タイヤ１０１がねじれたとしても、前記周状突起部１３，１３により該空気式タイヤ１０１のビード部１０３が保持されるため、パンクし難い。
【００２２】
なお、合成樹脂製ホイール１を成形する合成樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、又はポリカーボネイト樹脂などが適用でき、さらに、こうした樹脂にガラス繊維や炭素繊維などのウィスカを添加してなる繊維強化樹脂としてもよい。かかる合成樹脂製ホイール１は、スチール製やアルミ製のものに比して軽量であることから、車いすに装着した場合に使用者の負担を軽減でき、利便性が飛躍的に向上する。
【００２３】
次に、上述した合成樹脂製ホイール１の製造方法について説明する。
本実施例にあっては、射出成形により合成樹脂製ホイール１を製造する。さらに詳述すると、この射出成形には、図３等に示すように、上型２２、下型２３、及び三個の分割周型２４を備えた金型２１を用いるものとし、該上型２２、該下型２３、及び該分割周型２４により、合成樹脂製ホイール１を成形するためのキャビティ２６が形成されている。そして、該上型２２と該下型２３とによって、合成樹脂製ホイール１のハブ部２と、スポーク部３と、リム部４の主要部とが成形される。
【００２４】
また、前記上型２２は、ホイール軸方向に沿って上下に進退移動するように設けられている。具体的には、上型２２は前記キャビティ２６を形成する位置を進出位置とし、該進出位置から昇動することにより退避移動する。一方、前記下型２３は該上型２２と対向する所定位置に固定されている。
【００２５】
これに対し、三個の分割周型２４は、前記リム部４の装着溝１５を成形するものであり、ホイール周方向において三分割されてそれぞれ配置されてなる（図３参照）。なお、各分割周型２４は、それぞれホイール径方向に沿って内外に進退移動するように設けられており、図４に示すように、合成樹脂製ホイール１のキャビティ２６を形成する位置を進出位置（図４ａ参照）とし、該進出位置からホイール径方向外側に退避すると、退避位置（図４ｂ参照）に至る。
【００２６】
さらに、図５等に示すように、前記分割周型２４は、平面視で円弧状のコア型３１と、該コア型３１に隣接して配された一対の円弧状のサイド型３２，３２と、該コア型３１を保持する保持基体３３と、を備えている。
【００２７】
ここで、前記コア型３１は、図５に示すように、その内端からホイール径方向の外側に向かうに従って肉厚が漸増しており、断面形状がほぼ楔形となるような部材によって構成されている。そして、その外周面には、内端面４２と、ホイール軸方向両側で対称な摺動傾斜面４１，４１とを備えている。また、該コア型３１は、前記保持基体３３に固定されており、該保持基体３３と一体的に移動する。
【００２８】
また、前記サイド型３２は、前記コア型３１のホイール軸方向における両側に摺動可能にそれぞれ配されている。さらに詳述すると、該サイド型３２は、前記リム部４の装着溝１５を成形する溝成形部５１と、該溝成形部５１のホイール径方向外側に連成された連動支持部５２とを備える。
【００２９】
さらに詳述すると、前記溝成形部５１には、前記コア型３１の内端面４２と面一となる内端面５４と、該内端面５４からホイール径方向外側に延成された内側成形面５５とを備えており、該内側成形面５５には、ホイール周方向に沿って成形凹部５６が形成されている。さらに、前記サイド型３２は、前記コア型３１の摺動傾斜面４１に接する摺動面５７を備えている。こうしたサイド型３２，３２の摺動面５７は、コア型３１の摺動傾斜面４１，４１とそれぞれ面接触しており、図示しない付勢バネによって両サイド型３２，３２が、互いに接近する方向に付勢されて該コア型３１を挟むようにして配置されている。
【００３０】
なお、前記サイド型３２には、図示しないガイド機構が設けられており、該ガイド機構の案内作用によって、前記コア型３１（保持基体３３を含む）の進退移動方向と同じ方向に移動可能となっている。
【００３１】
また、図６等に示すように、前記保持基体３３には、コア型３１におけるホイール軸方向に沿った両側位置に、連動杆６１，６１がそれぞれ形成されている。該連動杆６１は、ホイール径方向内側に向かって突出しており、その内側先端には、幅広な杆頭部６２が設けられている。
【００３２】
一方、上記したサイド型３２の連動支持部５２には、前記連動杆６１が挿入される連動空隙６５が形成されている。そして、該連動空隙６５の内周面には、該連動空隙６５に挿入された連動杆６１の杆頭部６２によりホイール径方向内側に押圧される被押圧面６６が形成されている。また、該連動空隙６５内には、ホイール径方向外側に移動した連動杆６１の杆頭部６２と係合する係合突部６７が設けられている。
【００３３】
すなわち、前記サイド型３２は、前記保持基体３３がホイール径方向内側に向かって移動する際に、連動杆６１の杆頭部６２が被押圧面６６を押圧することによって、該保持基体３３と連動してホイール径方向内側に移動する。一方、前記保持基体３３がホイール径方向外側に向かって移動する際には、連動杆６１の杆頭部６２が係合突部６７に係合することによって、サイド型３２が該保持基体３３と連動してホイール径方向外側に移動する（図６参照）。なお、上記した保持基体３３の連動杆６１と、サイド型３２の被押圧面６６及び係合突部６７とにより、該サイド型３２をホイール径方向に沿って進退移動させる連動機構が構成されている。
【００３４】
また、前記金型２１には、上型２２をホイール軸方向に沿って昇降動させる駆動装置（図示せず）が接続されていると共に、各分割周型２４をホイール径方向に沿って進退移動させる駆動装置（図示せず）も接続されている。そして、これら駆動装置を駆動制御する制御装置（図示せず）も適宜設置される。
【００３５】
次に、上述した金型２１を用いた、合成樹脂製ホイール１の成形工程について説明する。
【００３６】
金型２１の上型２２を降動させて進出位置とすると共に、三個の分割周型２４をそれぞれホイール径方向内側に移動させて進出位置とし（図４ａ参照）、上型２２、下型２３、及び三個の分割周型２４によってキャビティ２６を画成する（図５参照）。
【００３７】
ここで、分割周型２４が進出位置に位置する状態では、コア型３１の内端面４２と、その両側のサイド型３２，３２の各内端面５４，５４とが面一となり、所要のキャビティ２６が形成される。なお、各型２２，２３，２４の所要面には、所定の離型剤が塗布され、樹脂硬化後に合成樹脂製ホイール１を金型２１から取り外し易くしている。
【００３８】
次に、前記キャビティ２６内に合成樹脂を充填する。この工程では、所定温度に加熱することにより溶融した合成樹脂を、所定の射出圧力によってキャビティ２６内に射出し、上記したような合成樹脂を充填する。なお、このようにキャビティ２６内に合成樹脂を充填する工程により、本発明にかかる充填工程が構成される。
【００３９】
次に、キャビティ２６に充填した合成樹脂が硬化した後、上型２２と分割周型２４とを開放する工程を実行する。具体的には、上型２２を進出位置から昇動（退避移動）させると共に、図６に示すように三個の分割周型２４をホイール径方向外側にそれぞれ退避移動させる。ここで、保持基体３３に固定されたコア型３１は、図６ｂに示すように、該保持基体３３と一体的に退避移動開始する一方、該コア型３１の両側に配されたサイド型３２，３２は、退避移動せずに進出位置に留まる。これは、サイド型３２，３２の連動支持部５２，５２に設けられた連動空隙６５，６５内を保持基体３３の連動杆６１，６１が干渉することなく後退できることに起因する。
【００４０】
そして、サイド型３２，３２は、コア型３１の退避移動に伴って、互いに接近する方向に移動する。かかる移動態様により、サイド型３２，３２の成形凹部５６，５６が、リム部４の周状突起部１３，１３から離脱する。その後、図７ａに示すように、サイド型３２，３２の連動支持部５２，５２に設けられた係合突部６７，６７に、連動空隙６５，６５内を移動した連動杆６１，６１の杆頭部６２，６２が係合し、該サイド型３２，３２が連動杆６１，６１を介して保持基体３３，３３と一体的に退避移動開始する。これにより、図７ｂに示すように、コア型３１とその両側のサイド型３２，３２とが一体的に退避移動し、リム部４の装着溝１５から好適に離脱する。なお、合成樹脂の硬化後に上型２２と分割周型２４とを退避移動させる工程により、本発明にかかる型退避工程が構成される。
【００４１】
そして、上型２２と分割周型２４とを退避移動させた後に、当該金型２１によって成形された合成樹脂製ホイール１を取り出す工程を行う。かかる工程により、本発明にかかる取り出し工程が構成される。
【００４２】
かかる製造方法によれば、装着溝１５の周状突起部１３を安定かつ容易に成形することができる。すなわち、該製造方法により、装着溝１５の周状突起部１３を備えた一体成形型の合成樹脂製ホイール１が、安定供給可能となる。
【００４３】
本発明にあっては、上述した実施例に限定されるものではなく、その他の構成についても、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  合成樹脂製ホイール
２  ハブ部  
３  スポーク部
４  リム部
６  スポーク
１１  リムフランジ
１３  周状突起部
１５  装着溝
２１  金型
２４  分割周型
２６  キャビティ
３１  コア型
３２  サイド型
５６  成形凹部
１０１  空気式タイヤ
１０３  ビード部（基端部）
【図１】
2015229398.tif 000003
【図２】
2015229398.tif 000004
【図３】
2015229398.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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