(57)【要約】【課題】軽量且つ安価な構成で、しかも使用条件が異なる車輪間での共用化が容易で汎用性の高いレール走行用車輪を提供する。【解決手段】レール走行用車輪を、レール踏面部１５と該レール踏面部１５の軸方向の一端側に連続して径方向外側へ延出する円環状の鍔部１１と凹部状のアダプタ収容部１３が一体形成された車輪本体１０と、車軸５に対する軸支構造を備えアダプタ収容部１３に嵌合配置されるアダプタ２を備えて構成する。係る構成によれば、アダプタ２を車輪本体１０の成形素材等に囚われることなく、車輪の用途、使用条件等に応じて自由に設定して設計仕様の異なる多種の車輪を容易に得ることができ、車輪の共用化及び汎用性の拡大が図れ、低コスト化が期待できる。【選択図】図１
2012107510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のレール踏面部（１５）と該レール踏面部（１５）の軸方向の一端側に連続して径方向外側へ延出する円環状の鍔部（１１）と凹部状のアダプタ収容部（１３）が一体形成された車輪本体（１０）と、車軸（５）に対する軸支構造を備え上記アダプタ収容部（１３）に嵌合配置されるアダプタ（２）を備えて構成されるレール走行用車輪であって、
上記車輪本体（１０）が金属板の深絞り成形によって一体的に形成されるとともに、
上記アダプタ収容部（１３）の軸方向の一端側には、上記深絞り部（Ａ１）の径方向内側に位置して上記アダプタ収容部（１３）の軸方向の一端側を画成する環状の内側押え部（Ａ３）で構成されるストッパー（１７）が設けられていることを特徴とするレール走行用車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、引戸形門扉に備えられて該門扉をレールに沿って移動させるレール走行用車輪に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のレール走行用車輪の構造としては、種々構造が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
特許文献１及び２に示される車輪は、ともに鋳造成形あるいは切削成形による金属一体成形品であり、車輪として具有すべき耐久性とか耐磨耗性等の強度面での性能は満足されるものの、門扉の軽量化及び低コスト化という要請に対しては問題の残るものであった。
【０００４】
このような事情を背景として、特許文献３に示されるように、車輪全体を金属製とするのではなく、例えば、鍔付き車輪において、鍔部とレールへの転接部を共に樹脂製とし、車軸を支持する支持部のみを金属製とし、これらを組み合わせて車輪を構成することで、軽量化及び低コスト化を図ったものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２０４８６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１７９２６６号公報
【特許文献３】特開２００５−２４０４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、レール走行用車輪においては、上述のように軽量化及び低コスト化という普遍的な技術課題が存在するが、さらにこれに加えて、より一層の低コスト化の促進という観点から、車輪の共用化の実現及び汎用性の拡大という新たな技術的な要請も示されている。
【０００７】
ところが、従来のレール走行用車輪では、車輪とこれを支承する車軸との関係が所定仕様に固定化されており、例えば、使用荷重に対応して支持軸の径寸法を変更したいとか、支承構造をブッシュ支承からベアリング支承へ変更したい等の要求があった場合、これに対処するには車輪の軸穴の径寸法を変更するなど車輪の構造そのものを変更する必要が生じ、車輪の共用化あるいは汎用性の拡大が難しいという問題があった。
【０００８】
そこで本願発明は、軽量且つ安価な構成で、しかも使用条件が異なる車輪間での共用化が容易で汎用性の高いレール走行用車輪を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明では、上記課題を解決するために以下のような構成を採用している。
【００１０】
本願発明では、円筒状のレール踏面部１５と該レール踏面部１５の軸方向の一端側に連続して径方向外側へ延出する円環状の鍔部１１と凹部状のアダプタ収容部１３が一体形成された車輪本体１０と、車軸５に対する軸支構造を備え上記アダプタ収容部１３に嵌合配置されるアダプタ２を備えて構成されるレール走行用車輪において、上記車輪本体１０を金属板の深絞り成形によって一体的に形成するとともに、上記アダプタ収容部１３の軸方向の一端側には、上記深絞り部Ａ１の径方向内側に位置して上記アダプタ収容部１３の軸方向の一端側を画成する環状の内側押え部Ａ３で構成されるストッパー１７を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明に係るレール走行用車輪によれば、円筒状のレール踏面部１５と該レール踏面部１５の軸方向の一端側に連続して径方向外側へ延出する円環状の鍔部１１と凹部状のアダプタ収容部１３が一体形成された車輪本体１０と、車軸５に対する軸支構造を備え上記アダプタ収容部１３に嵌合配置されるアダプタ２を備えて構成されているので、該アダプタ２を上記車輪本体１０の成形素材等に囚われることなく、車輪の用途、使用条件等に応じて自由に設定して設計仕様の異なる多種の車輪を容易に得ることができ、例えば、従来の一体構成の車輪のように、その設計仕様変更に際して車輪の構造の変更を伴うような場合に比して、車輪の共用化及び汎用性の拡大が図れ、延いてはより一層の低コスト化が期待できる。
【００１２】
また、上記車輪本体１０を金属板の深絞り成形によって一体的に形成しているので、例えば、上記車輪本体１０を従来のように鋳造成形品で構成する場合に比して、軽量化が実現されるとともに、プレス成形は鋳造成形に比して成形コストが安価であることから成形コストの低減による低コスト化が図れ、これらの結果、より軽量な車輪をより安価に提供することができる。
【００１３】
さらに、上記アダプタ収容部１３の軸方向の一端側に、上記深絞り部Ａ１の径方向内側に位置して上記アダプタ収容部１３の軸方向の一端側を画成する環状の内側押え部Ａ３で構成されるストッパー１７を設けているので、上記アダプタ収容部１３に上記アダプタ２を組付ける場合、上記ストッパー１７によって上記アダプタ２の位置決めが容易に且つ的確に行われ、その結果、上記車輪本体１０に上記アダプタ２を組付けて構成される上記車輪１の製作精度の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願発明の第１実施例に係るレール走行用車輪及びこれに装着されるアダプタの分解斜視図である。
【図２】図１に示した車輪の構造説明図である。
【図３】図１に示した車輪に対するアダプタの装着状態説明図である。
【図４】図１に示した車輪が備えられた門扉の部分斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ拡大断面図である。
【図６】本願発明の第２実施例に係るレール走行車輪であり、（ｉ）は正面図、（ｉｉ）はＷ−Ｗ断面図を表わす。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本願発明の実施の形態を二つの実施例に基づいて具体的に説明する。
【００１６】
「車輪１の構成」
図１乃至図５は第１実施例を表わす。図１には、本願発明に係るレール走行用車輪の実施形態として、主として門扉用の車輪として適用される車輪１を示している。この車輪１は、車輪本体１０とアダプタ２を備えて構成されるものであって、特に上記車輪本体１０は、金属板の深絞り成形により得られるプレス成形品Ａで構成される。
【００１７】
尚、この実施形態において使用される車輪本体を形成する金属板には、ステンレス鋼版、耐食性溶融めっき鋼板等が使用され、その板厚は、１．５〜３．０ｍｍ、好ましくは２．０ｍｍである。
【００１８】
上記車輪本体１０は、上述のようにプレス成形品Ａで構成される。このプレス成形品Ａは、図１及び図２（イ）、（ロ）に示すように、環状の外側押え部Ａ２と小径環状の内側押え部Ａ３の間に、断面コ形に膨出する深絞り部Ａ１を形成している。そして、このプレス成形品Ａの上記外側押え部Ａ２を鍔部１１、上記深絞り部Ａ１の外周壁Ａ１１をレール踏面部１５、上記深絞り部Ａ１の内周壁Ａ１２をアダプタ収容部１３とすることで、これら鍔部１１とレール踏面部１５とアダプタ収容部１３を備えてなる車輪本体１０が得られるものである。
【００１９】
上記鍔部１１は、上記レール踏面部１５の軸方向一端から径方向外方へ延出する環状板部であって、該レール踏面部１５からこれと略直交する方向へ延出する直壁面１１ａと、該直壁面１１ａの外周縁から径方向外方へ延出し且つ径方向外方へ向かうに伴って裏面１１ｃに接近するように傾斜する傾斜壁面１１ｂを備えている。
【００２０】
尚、本願発明において直壁面１１ａは、必ず形成する必要は無く、鍔部１１全体を傾斜
壁面１１ｂとしても構わない。
【００２１】
上記アダプタ収容部１３は、上記内周壁Ａ１２の内側に形成された凹部状空間であって、その軸方向の一端側は上記内側押え部Ａ３によって画成されており、該内側押え部Ａ３を次述するアダプタ２のストッパー１７として利用するようになっている。また、このストッパー１７の軸心部分には丸穴１４が設けられている。
【００２２】
さらに、上記プレス成形品Ａの深絞り部Ａ１の底壁Ａ１３は、上記車輪本体１０において上記レール踏面部１５と上記アダプタ収容部１３を軸方向一端側で連続させてこれらを一体化させる側面壁１２として機能する。
【００２３】
上記アダプタ２は、上記車輪本体１０の上記アダプタ収容部１３に嵌合配置されて車軸５の支承部として機能するものであって、ここでは以下の三つの構造例を示す。尚、以下においては、説明の便宜上、これら三つの構造例のそれぞれをアダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃと称する。
【００２４】
第１の構造例に係るアダプタ２Ａは、上記車輪本体１０を上記車軸５に対して摺動支承するものであって、図１及び図３に示すように、樹脂材（例えば、ナイロン６）で厚肉円筒状に一体形成された樹脂成形体２１で構成され、その外周面２１ａは上記車輪本体１０の上記アダプタ収容部１３の内周面に密接嵌合可能な外径寸法もつとともに、その軸心部には上記車軸５の軸支部５ａに相対摺動可能な内径寸法をもつ軸穴２１ｂが設けられている。また、このアダプタ２Ａの軸方向幅は、上記アダプタ収容部１３の軸方向幅より所定寸法だけ短く設定されている。
【００２５】
第２の構造例に係るアダプタ２Ｂは、上記第１の構造例に係るアダプタ２Ａと同様に、上記車輪本体１０を上記車軸５に対して摺動支承するものであって、図１及び図３に示すように、樹脂材（例えば、ナイロン６）で厚肉円筒状に一体形成された樹脂成形体２２の内周穴に金属製のブッシュ２４を嵌合固定して構成され、その外周面２２ａは上記車輪本体１０の上記アダプタ収容部１３の内周面に密接嵌合可能な外径寸法もつとともに、上記ブッシュ２４の内周穴で構成される軸穴２２ｂの内径寸法は上記車軸５の軸支部５ａに相対摺動可能な寸法に設定されている。
【００２６】
第３の構造例に係るアダプタ２Ｃは、上記車輪本体１０を上記車軸５に対して転動支承するものであって、図１及び図３に示すように、玉軸受２３で構成され、その外輪の外周面２３ａの径寸法は上記アダプタ収容部１３の内周面に密接嵌合可能な寸法に設定されるとともに、その内輪の内周穴で構成される軸穴２３ｂの内径寸法は上記車軸５の軸支部５ａに相対摺動可能な寸法に設定されている。
【００２７】
尚、上記各構造例に係るアダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、その軸支機能（即ち、摺動支承と転動支承）に着目した場合における構造の例示であって、ここでは同一の車軸５を用いることを前提に、その外径寸法を上記アダプタ収容部１３の内径寸法に、軸穴寸法を上記車軸５の外径寸法に、それぞれ対応させて設定したものである。しかし、例えば、上記車輪１の用途とか使用荷重によっては、その強度性能確保等の観点から、上記車軸５の径寸法を変更する必要も生じ得るので、この場合には、上記アダプタ２として、上記各構造例に係るアダプタ２Ａ〜２Ｃと同一構造で且つ同一の外径寸法をもつものにおいて、その軸穴の径寸法のみを異ならせたものが用いられる。
【００２８】
上記各アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、図３に示すように、要求される軸支機能とか荷重条件等に応じて任意に選択され、図３に示すように、上記車輪本体１０の上記アダプタ収容部１３に対して選択的に嵌合配置されるものであって、上記車輪本体１０と上記各アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうちの選択されたアダプタとによって、上記車輪１が構成される。即ち、上記アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの選択設定によって、設計仕様の異なる多種の車輪を容易に得ることができ、上記車輪本体１０の共用化及び上記車輪１の汎用性の拡大が可能となるものである。
【００２９】
この場合、上記アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃは上記アダプタ収容部１３に対して着脱可能に構成されているので、上記各アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの上記車輪本体１０側への選択取付を容易に且つ迅速に行うことができる。
【００３０】
また、図３に示すように、上記車輪本体１０の上記アダプタ収容部１３に上記アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを嵌合配置する場合、該アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの軸方向の一端面が上記車輪本体１０の上記ストッパー１７に当接することで、該アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの上記車輪本体１０に対する軸方向位置が自動的に決定されるので、該アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの上記車輪本体１０側への組付及び位置決め作業が極めて容易であり、且つその組付精度も適正に維持されることになる。
【００３１】
このように上記車輪１は、上記車輪本体１０と上記アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃで構成され、しかも上記車輪本体１０が金属板のプレス成形品であることから、例えば、これを鋳造成形品で構成する場合に比して、軽量化が実現されるとともに、プレス成形は鋳造成形に比して成形コストが安価であることから成形コストの低減による低コスト化が図れ、これらの結果、より軽量な車輪をより安価に提供することができる。
【００３２】
また、上記アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃが上記車輪本体１０とは別体構成であることから、該アダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを上記車輪本体１０の成形素材等に囚われることなく、車輪１の用途、使用条件等に応じて自由に設定して設計仕様の異なる多種の車輪を容易に得ることができ、例えば、従来の一体構成の車輪のように、その設計仕様変更に際して車輪の構造の変更を伴うような場合に比して、上記車輪本体１０の共用化、延いては上記車輪１の共用化、及び該車輪１汎用性の拡大が図れ、その結果、より一層の低コスト化が期待できるものである。
【００３３】
さらに、この実施形態に係る車輪１では、上記アダプタ２を上記アダプタ収容部１３に対して着脱自在に構成しているので、上記車輪本体１０に対して複数の種類あるいは仕様のアダプタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを選択的に組付けることができ、これによって上記車輪本体１０の共用化が促進され、その結果、例えば、同一構成の車輪本体１０を用いて、用途・機能の異なる多種の車輪１を容易に得ることができ、車輪１の低コスト化及び汎用性がさらに促進される。
【００３４】
「車輪１の適用例」
図４及び図５には、上記車輪１の適用例として、該車輪１を引戸式の門扉５０に走行用車輪として取り付けた状態を示している。
【００３５】
上記門扉５０は、下桁５１と上桁５２を左右の横桁５３で連結するとともに上記下桁５１と上桁５２の間に所定間隔で多数の桟材５４を配置してなる扉本体５５を備える。そして、上記扉本体５５の上記上桁５２とこれに平行に離間配置された補助桁５６を、継材５７及びステー材５８によって一体化するとともに、上記上桁５２と上記補助桁５６に車輪支持ブラケット１９を介して上記車輪１を適数個固定し、該各車輪１によって、所定間隔で平行配置された前後一対のレール６０，６０上を走行するようになっている。
【００３６】
詳しくは、図５に示すように、上記車輪１は、上記門扉５０の下桁５１又は補助桁５６の下端面に取付けた断面略コ形の上記車輪支持ブラケット１９内に、上記車軸５を介して転動可能に支持される。
【００３７】
車輪支持ブラケット１９内において、車輪１の位置は車軸５が挿通されるカラー７によって規制される。
【００３８】
この場合、上記車輪１のレール踏面部１５は上記レール６０の上面６０ａ上に載置され、また上記鍔部１１は上記レール６０の側面６０ｂに近接対向している。この場合、上記鍔部１１は、上記レール踏面部１５に連続してこれと直交する方向へ延出する直壁面１１ａと、該直壁面１１ａの外周縁に連続する傾斜壁面１１ｂを備えているため、上記直壁面１１ａが上記レール６０の側面６０ｂに係合することで上記車輪１の上記レール６０に対する横方向への位置ズレが規制されとともに、上記傾斜壁面１１ｂが上記レール６０の側面６０ｂに係合することで上記車輪１の上記レール６０からの浮き上がりによる離脱が規制される。そして、特に位置ズレ規制に関しては、例えば、上記鍔部１１全体を上記直壁面１１ａで構成するような場合に比して、位置ズレ規制時におけるレール側面６０ｂとの接触範囲が狭く、その摩擦抵抗が小さく抑えられることで、軽快な走行が実現される。
【００３９】
また、上記車輪支持ブラケット１９側に延設した外れ止め９が上記レール６０の下面６０ｃに係合することで、上記車輪１の上記レール６０からの浮き上がりが規制される。
【００４０】
これら車輪１の位置ズレ規制作用と離脱規制作用及び浮き上がり規制作用の相乗効果によって、上記車輪１は上記レール６０上を安定的に走行し、上記門扉５０の円滑な開閉扉動作が実現される。
【００４１】
図６は本願発明の第２実施例であり、第１実施例と同じ部分については同一符号を用い、その説明を省略する。
【００４２】
図６に示した車輪１は、ロストワックス法による金属鋳物成形品である。鍔部１１、アダプタ収容部１３、レール踏面部１５を一体的に形成し、アダプタ収容部１３には第１実施例と同様のアダプタ２が嵌合配置される。図中、８はアダプタ２がアダプタ収容部１３から外れるのを防止するＣ字状リングである。このような金属鋳物成形品によって車輪１を形成すれば、プレス成形品と比べて強度的に有利な形状に加工し易く、大型門扉の車輪に好適である。
【００４３】
なお、上記第１、第２実施例において、車輪１は金属材料によって形成したが、金属材料の他に樹脂を使用して形成することも可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１    ・・車輪
２    ・・アダプタ
３    ・・アダプタ
４    ・・アダプタ
５    ・・車軸
９    ・・外れ止め
１０    ・・車輪本体
１１    ・・鍔部
１２    ・・側面壁
１３    ・・アダプタ収容部
１４    ・・丸穴
１５    ・・レール踏面部
１７    ・・ストッパー
１９    ・・車輪支持ブラケット
２１    ・・環状体
２２    ・・ベアリング
２３    ・・環状体
２４    ・・ブッシュ
５０    ・・門扉
５１    ・・下桁
５２    ・・上桁
５３    ・・横桁
５４    ・・桟材
５５    ・・扉本体
５６    ・・補助桁
５７    ・・継材
５８    ・・ステー材
６０    ・・レール
Ａ    ・・プレス成形品
Ａ１    ・・深絞り部
Ａ２    ・・外側押え部
Ａ３    ・・内側押え部
【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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