(57)【要約】【課題】比較的簡単に製造できる多方向車輪を提供する。【解決手段】本発明は、多方向車輪に関し、車輪は、車輪軸の周りで回転可能であり２つのハーフシェルを有する車輪体を有し、さらに車輪体の外周に配置されてそれによって車輪がロールオフできる複数の回転体を有し、少なくとも１つのハーフシェル、好ましくは両方のハーフシェルは、回転体の車軸の端部領域が収容されるか又は回転体の車軸の端部領域に突出する取付け部を有し、ハーフシェルの取付け部は、連続的に収束するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多方向車輪であって、前記車輪は、車輪軸の周りで回転可能であり２つのハーフシェルを有する車輪体を有し、さらに前記車輪体の外周に配置され、それによって前記車輪がロールオフできる複数の回転体を有し、
少なくとも１つのハーフシェル、好ましくは両方のハーフシェルが、前記回転体の車軸の端部領域が内部に収容されるか、又は前記回転体の前記車軸の端部領域内に突出する取付け部を有し、前記ハーフシェルの前記取付け部は、連続的に収束するように構成されている、
ことを特徴とする多方向車輪。
【請求項２】
多方向車輪であって、前記車輪は、車輪軸の周りで回転可能であり２つのハーフシェルを有する車輪体と、前記車輪体の前記外周に配置されそれよって前記車輪がロールオフできる複数の回転体を備え、
前記回転体が、間に少なくとも１つのバネ要素が配置された少なくとも２つの軸部分を有する車軸を備え、前記バネ要素が前記車軸の端部領域の方向に作用する力を前記軸部に付与し、又は、
前記回転体の車軸が前記ハーフシェルの取付け部と協働し、前記取付け部がバネ付勢され、これにより前記取付け部に配置された前記回転体の前記車軸の方向に作用する力を付与する、
ことを特徴とする多方向車輪。
【請求項３】
前記車輪は、請求項２の特徴部分により構成される、
請求項１に記載の多方向車輪。
【請求項４】
前記ハーフシェルの一方又は両方の少なくとも１つの取付け部は、前記ハーフシェルの内部構成要素である、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の多方向車輪。
【請求項５】
両方のハーフシェルの前記取付け部は、前記車輪の円周方向に互いにオフセットして配置され、前記回転体の前記長手方向軸線が、前記車輪体の前記車輪軸に対して斜めに延びるようになっている、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の多方向車輪。
【請求項６】
少なくとも１つのハーフシェル、好ましくは両方のハーフシェルの前記取付け部が、円錐形に形成されている、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の多方向車輪。
【請求項７】
一方又は両方のハーフシェルは、射出成形部品として形成され、且つ／又はハーフシェル又はハーフシェルのリングセクション又はリングセグメントは、一体部品で形成され、前記ハーフシェル又は前記リングセクション又は前記リングセグメントは少なくとも２つの取付け部を有している、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の多方向車輪。
【請求項８】
前記車軸は軸受スリーブ内に配置される、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の多方向車輪。
【請求項９】
前記軸受スリーブは、前記回転体の走行面を形成するライナーによって取り囲まれ、好ましくは、前記ライナーがエラストマーであることが可能になっている、
請求項８に記載の多方向車輪。
【請求項１０】
前記ライナーは、前記軸受スリーブ上に吹き付けられる、
請求項９に記載の多方向車輪。
【請求項１１】
前記バネ要素は、バネとして又はエラストマー部品として、詳細にはエラストマー球として構成される、
請求項２ないし１０のいずれか１項に記載の多方向車輪。
【請求項１２】
医療デバイス、詳細には透析デバイスであって、請求項１ないし１１のいずれかによる少なくとも１つの多方向車輪を有する、医療デバイス。
【請求項１３】
多方向車輪、詳細には請求項１ないし１１のいずれかによる多方向車輪を製造する方法であって、前記方法は、回転体をハーフシェルの取付け部の中に挿入するステップと、その後に又は同時に生じる前記ハーフシェルの互いに対する回転ステップとを含む、方法。
【請求項１４】
前記ハーフシェルの互いに対するネジ結合又は他の固定は、前記ハーフシェルを互いに対して回転させる前記ステップの後に行われる、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記方法は、射出成形によって前記ハーフシェルを製造するステップを含み、前記方法は、エジェクタの助けなしに及び／又は回転移動によって前記射出成形ツールから前記ハーフシェルを取り外すステップを含む、
請求項１２又は１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多方向車輪に関し、車輪は、車輪軸の周りで回転可能で２つのハーフシェルを有する車輪体と、車輪体の外周に配置されてこれによって車輪がロールオフすることができる複数の回転体とを有する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、透析デバイスなどの医療デバイスに可動性を保証するためにキャスタを設けることが知られている。２方向以上の可動性を可能にする旋回キャスタ又は架台キャスタ、所謂多方向車輪が、この点において、例えばキャスタとして使用される。このような多方向車輪は、例えば、国際公開特許第２０１１／１１３５２６号から公知である。この明細書に開示される車輪は、車輪体と、車輪体の外周に配置されたローラの形態の複数の回転体とを含む。この点において、ローラの長手方向軸線は、車輪体の回転面において又はそれに対してある角度で延びることが可能になる。
【０００３】
独国公開特許第１０，２００８，０１９，９７６号では、ローラは、取付け構成要素に配置され、次に、取付け構成要素がハーフシェルに締結され、その間に延びる多方向車輪を開示する。ローラには、取付け構成要素の支持点で回転可能な車軸ジャーナルが配置される。
【０００４】
複数のローラ状の回転体を有するローラ構成は米国特許第６，３６０，８６５号明細書から公知であり、これらは２つの支持点の間で支持される。端部領域が支持点に固定された支持車軸は、回転体を貫通して延びる。
【０００５】
米国特許第７，６４１，２８８号明細書は、端部領域において支持点にネジ留めされた支持車軸がローラを貫通して延びる多方向車輪を開示する。
【０００６】
先行技術から公知の多方向車輪では、各回転体又は各ローラを、前記支持点に個別にネジ留めするか又別の方式で締結する必要がある点で、車輪製造の部品として不都合がある。できるだけ少ない個別の要素、特にネジ、ワッシャー等の締結要素を使用することが、衛生的に、またプロセス工学の面で好都合であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開特許第２０１１／１１３５２６号明細書
【特許文献２】独国公開特許第１０，２００８，０１９，９７６号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３６０，８６５号明細書
【特許文献４】米国特許第７，６４１，２８８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、製造が比較的簡単な方法で可能になる多方向車輪のさらなる開発を基本的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１の特徴部を有する多方向車輪によって達成される。その結果、少なくとも１つのハーフシェル、好ましくは両方のハーフシェルが、回転体の車軸の端部領域が収容される又は回転体の車軸の端部領域の中に突出する取付け部を有することが可能になり、ハーフシェルの取付け部は、連続的に収束するように構成される。
【００１０】
取付け部は、回転体の車軸を保持するハーフシェルの部品として理解すべきである。取付け部は、車軸の端部領域が突出する凹部として構成することができる。また、取付け部は、車軸の切除部（ｃｕｔ  ｏｕｔ）の中に突出して回転体を保持する突起部として構成することができる。
【００１１】
好ましくは、回転体は、走行面を形成する少なくとも１つの基体と、１又は２以上の車軸又は軸部分とを有し、基体は、回転体がハーフシェルに対して、従って車輪に対して回転することができるように、車軸又は軸部分に対して回転することができる。好ましくは、車軸又は軸部分は、車輪の完成後に又は各ハーフシェルを互いに固定した後に取付け部の中に又はそこにおいて回転不能に配置される。
【００１２】
しかしながら、本発明は、車軸が配置される取付け部に対してこの車軸が回転可能である実施形態も包含する。
【００１３】
用語「連続的に収束する」は、取付け部の断面が、その中に／その場所に収容された回転体の軸方向に連続的に又は段階的に増大する（取付け部が切除部として設計される場合）、又は連続的に又は段階的に減少する（取付け部が突起部として構成される場合）取付け部の実施形態を意味する。取付け部の円錐形デザインが好ましく、単一の円錐セクション又は異なる表面傾斜を有する複数の円錐セクションを提供することが可能である。また、本発明は、一方向に増大又は減少する断面を有する階段状の円筒形状を想定しかつ包含する。
【００１４】
好ましくは、回転体の車軸の端部領域は取付け部の形状に相補的であり、すなわち、同様に連続的に収束するように構成される。
【００１５】
回転体の車軸は、回転体の一体的な構成要素であるという点で、１つの部品又は複数の部品で形成することができる。
【００１６】
ハーフシェルの取付け部の全ては、切除部として又は突起部として構成することができる。また、本発明は、組み合わせたものを想定しかつ包含する。このような組み合わせは、例えば、一方のハーフシェルだけが切除部の形態の取付け部を有し、他方のハーフシェルだけが突起部の形態の取付け部を有するように構成することができる。本発明は、ハーフシェルが切除部として構成された取付け部及び突起部として構成された取付け部の両方を有するように、混成された実施形態を想定しかつ包含する。
【００１７】
各ハーフシェルは、車輪の円周方向に対して相互に離間して配置された複数の取付け部を有する。
【００１８】
本発明によれば、好ましくは、両方のハーフシェルは、例えば円錐形として形成され又はテーパ付けされ、ローラなどの回転体の車軸の端部領域が収容されるか、又は回転体の車軸の端部領域の中に突出する取付け部を有することが可能になる。
【００１９】
好ましくは、ネジ、ワッシャーなどの追加の締結要素は、軸端を収容するために提供されない。
【００２０】
好ましくは、回転体は、各取付け部の間で圧入によって固定される。
【００２１】
本発明による多方向車輪の実施形態の追加の実質的な利点は、エジェクタの助けなく射出成形プロセスでもってハーフシェルの製造を行い得ることを含み、これは、さもなければハーフシェルが射出成形ツールから離型することができないので、回転体の車軸のための円筒形取付け部を有するハーフシェルでは不可能であろう。
【００２２】
射出成形部品、すなわちハーフシェルは、例えば、一方又は両方のハーフシェルの取付け部の特別なデザインによって、エジェクタの助けなしに、例えば円錐形の回転移動を行うことによって射出成形ツールから離型することができる。
【００２３】
本発明は、請求項２の特徴部を有する多方向車輪に関する。従って、回転体が、その間に少なくとも１つのバネ要素が配置される少なくとも２つの軸部分を含む車軸を有し、バネ要素がその車軸の端部領域の方向に作用する力を各軸部分に付与すること、又は回転体の車軸がハーフシェルの取付け部と協働して、取付け部がこの取付け部に配置された回転体の車軸の方向に作用する力を付与するようにバネ付勢されることが可能になる。
【００２４】
また、本発明は、車軸及び取付け部の両方がバネ付勢される組み合わせを想定しかつ包含する。
【００２５】
このように、回転体、例えば２つのハーフシェルの間のローラを締め付けることが可能である。とりわけ車軸のこのような固定は、ハーフシェルの及び車軸の製造公差を補償することができ、何らかの製造公差にもかかわらず請求項２による構成によって、ハーフシェルに対する回転体の正しい位置決めが可能になるという利点をもたらす。車軸の確実な固定はこれとは別に行われる。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態において、請求項１及び２による本発明による両方のアイデアが組み合わされる。
【００２７】
好ましくは、一方のハーフシェルの又は好ましくは両方のハーフシェルの取付け部は、ハーフシェルの一体的な構成要素とすることが可能である。従って、取付け部は、別個の部品によって形成されるのでなく、取付け部はハーフシェルに一体的に形作られる。
【００２８】
両方のハーフシェルの取付け部は、車輪の円周方向に互いにオフセットして配置することが可能になる。これに関して、取付け部は、この取付け部に配置された回転体の長手方向軸線が車輪の回転車軸に対して斜めに（平行ではなく）延びるように位置合わせされる。
【００２９】
この場合、多方向車輪の回転面に対する回転体の車軸の斜位が結果的に生じ、これはその長手方向切断面によって形成される。
【００３０】
好ましくは、ハーフシェル及び内部に一体化された取付け部の幾何学形状は対称であるが、鏡像ではない。例えば、全ての取付け部を含むハーフシェルのリングセクションに目を向けると、リングセクションは、車輪の右側のハーフシェルに対して及び左側のハーフシェルに対して使用することができる。
【００３１】
現段階で、用語「ハーフシェル」は、シェル形状又は何らかの他の所望の形状が存在するか否かに関わらず、何らかの所望の車輪部品、詳細には車輪の半分を包含することが指摘される。
【００３２】
本発明の更なる実施形態において、ハーフシェルの取付け部は円錐形であり、錐体は、取付け部の断面のサイズが車軸の端部領域から離れて回転体に至るまで増大するように延びる。
【００３３】
１又は２のハーフシェルは射出成形部品として形成することが可能となる。
【００３４】
上述のように、比較的簡単な製造プロセスを実現することができる。例えば、取付け部の円錐形の又はテーパ付けされた構成は、何らかのエジェクタの助けなしに、例えば、回転によって射出成形ツールから射出成形部品を離型できるという結果をもたらす。
【００３５】
本発明の更なる実施形態において、車軸は軸受スリーブに配置することが可能である。車軸又はその軸部分は、軸受スリーブを貫通して延びる。車軸自体は、軸受スリーブが車軸の周りを回転するように固定位置に配置すること、又は車軸が取付け部において回転するように構成することができる。
【００３６】
本発明の更なる実施形態において、回転体の走行面を形成するライナーによって軸受スリーブを取り囲むことが可能であり、好ましくは、ライナーがエラストマーであることが可能である。
【００３７】
ライナーは、例えば、軸受スリーブの上に吹き付けることができる。
【００３８】
軸部分及び／又は取付け部上に力を付与する前述のバネ要素は、例えば、螺旋バネのような、又はエラストマー部品、詳細にはエラストマー球のようなバネとして構成することができる。
【００３９】
さらに、本発明は、医療デバイス、詳細には透析デバイスに関し、請求項１〜１１のいずれかによる少なくとも１つの多方向車輪を有する。
【００４０】
本発明の更なる態様は、多方向車輪、詳細には請求項１〜１１のいずれかによる多方向車輪を製造する方法に関し、本方法は、回転体をハーフシェルの取付け部の中に挿入するステップと、その後、ハーフシェルを互いに対して回転させるステップとを含む。
【００４１】
この場合、多方向車輪は、最初にハーフシェルが互いに対して第１の回転位置に位置するように製造される。この位置において、次に、回転体の少なくとも１つの車軸端部を有する車軸が取付け部の中に挿入される。
【００４２】
第２のステップにおいて、次に、各ハーフシェルの回転による相対回転が、回転体がハーフシェルの取付け部の中に又はそこに確実に固定されるように行われる。
【００４３】
ハーフシェルの螺旋状の相対移動、つまり各ハーフシェルの互いに対する回転及び互いに向かう平行移動が行われるのが好ましく、車輪の回転軸は螺旋軸を形成する。
【００４４】
好ましくは、回転体の車軸は、組み立て工程が終了するまで取付け部に対して間隙を有する。この間隙は、車輪の組み立て容易にする。
【００４５】
従って、このことは１つのステップで、つまり各ハーフシェルの相対的な反対方向の回転移動で達成され、回転体の全ての車軸、及び好ましくはローラ車軸が固定される。上述のように、ハーフシェルの及び車軸の何らかの製造公差は、取付け部及び／又は車軸がバネ要素で形成されるという点で補償され、バネ要素は、車軸が取付け部の中に正確に位置するように、各車軸端部を離れるように押圧するという目的又は取付け部を車軸に押圧するという目的を有する。
【００４６】
２つのハーフシェルが互いに対して正しい位置になると、ハーフシェルは、例えば、相対回転できないように互いに対してネジ留めによって結合することができる。ネジ結合の代わりに他の結合手法を想定することもできる。
【００４７】
本発明の更なる実施形態において、本方法は、射出成形によってハーフシェルを製造するステップを含み、好ましくは、エジェクタの助けなしに及び／又は回転移動によって射出ツールからハーフシェルの取り外すステップが可能となる。
【００４８】
本発明の更なる詳細及び利点は、図面に示す実施形態を参照して更に詳細に説明されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による多方向車輪の断面図である。
【図２】組み立て後の本発明による多方向車輪の斜視図である。
【図３】組み立て前の本発明による多方向車輪の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１は、互いに並列に配列された多方向車輪の２つのハーフシェルを参照番号１０、２０で示す。凸面デザインのローラとして構成された複数の回転体１００は、これらのハーフシェルの間でその周囲領域に延びる。
【００５１】
好ましくは、ローラは、例えば、楕円面などの湾曲凸面で形成される。表面曲率はトロイドの表面曲率に対応することができる。
【００５２】
ローラ１００は、ローラの走行面を形成するエラストマー領域１０２を含む。このエラストマー領域１０２は、スリーブ１０４のインサート成形によって製造される。
【００５３】
スリーブ１０４の内部には２つの相互に離間して配置された軸部分１０６が存在し、軸部分の端部領域は、ハーフシェル１０、２０の取付け部１２、２２で支持される。
【００５４】
図からさらに分かるように、エラストマー球１０８が、軸部分１０６の間に配置され、２つの軸部分１０６を離すように押す、すなわちいずれの場合でも取付け部１２、２２内に配置された車軸の端部分の方向に作用する力をこれらに付与する。
【００５５】
図１から分かるように、連続的に収束する取付け部１２、２２の直径は、取付け部のベース領域Ｂから実際の回転体１００に向かって増大し、これは、ハーフシェル１０、２０を単段射出成形プロセスで、実際にはエジェクタの助けなしに製造できるという利点をもたらす。射出成形ツールからのハーフシェルの切り離しは、例えば、回転移動によって行うことができる。
【００５６】
図１による実施形態において、各取付け部は、異なる傾斜の２つの円錐部を有する。
【００５７】
本発明による多方向車輪のさらなる製造は以下のように行われる。すなわち、図から分かるように、最初に２つのハーフシェル１０、２０が互いに対して第１の回転位置で配置され、次に、回転体１００が、挿入されるか又はハーフシェルに対して位置決めされ、次に、２つのハーフシェル１０、２０の間に回転体１００を正確に収容するように、相対移動又は相対回転、並びに２つのハーフシェル１０、２０の互いに向かう移動が実行される。
【００５８】
２つの軸部分１０６がバネ付勢されることが、ハーフシェル１０、２０又は取付け部１２、２２の何らかの製造公差が、従属的役割を果たし、このような製造公差にもかかわらず回転体１００の正確な固定が行われるという前述の利点をもたらす。
【００５９】
図２は、本発明による車輪の斜視図を示し、回転体１００の長手方向軸線Ｌ１は、車輪の長手方向軸線Ｌ２と平行ではなくそれに対して斜めに延びることを示す。
【００６０】
図２及び３では、図１と同じ要素に対して同じ参照番号が用いられる。
【００６１】
回転体は、回転体の走行面を形成する基体と、基体に又はその中に配置された１又は２以上の車軸又は軸部分とを有する。
【００６２】
図２及び図３から分かるように、軸部分１０６は、回転体１００の基体の端面に隣接する末端部１０６’で構成され、基体と末端部１０６’との間の表面において段なし移行がもたらされる。これとは対照的に、図１に従って、軸部分１０６及びこれらの端部領域は、回転体の基体の端面に定められた部分に配置されず、基体よりも小さな直径を有する。軸部分１０６は、図１に従って、回転体の内部に延び、取付け部１２、２２に収容されるこれらの端部は、回転体の基体の端面を越えて突出する。
【００６３】
図３は、図２による車輪の組み立て前のハーフシェル１０、２０を示す。回転体１００は、最初に取付け部１２、２２に対して位置決めされ、ハーフシェル１０、２０の相対的な回転移動の後でかつハーフシェル１０、２０の互いに向かう平行移動の後に図２に示すように取付け部１２、２２に収容される。
【００６４】
図３から分かるように、２つのハーフシェル１０、２０の取付け部１２、２２は、円周方向に互いにオフセットして配置される。
【００６５】
取付け部の長手方向軸線は、車輪の長手方向軸線Ｌ２と平行に延びておらず、それに対して斜めに延びており、図２から分かるように、回転体の斜め位置が取付け状態をもたらす。
【００６６】
ハーフシェルの前述の相対的な回転の後、２つのハーフシェルのネジ結合が行われ、多方向車輪が完成する。
【図１】
2018511511.tif 000003
【図２】
2018511511.tif 000004
【図３】
2018511511.tif 000005
【国際調査報告】
2018511511.tif 000006
2018511511.tif 000007
2018511511.tif 000008
2018511511.tif 000009
2018511511.tif 000010
2018511511.tif 000011