專利名稱:小腳輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有安裝于輪椅等的緩沖機(jī)構(gòu)的小腳輪。
背景技術(shù):
在有的現(xiàn)有技術(shù)的用于吸收施加于小腳輪的沖擊的構(gòu)造中,具有接合于車身側(cè)的托架、可回轉(zhuǎn)地連接于托架的用于支承車輪的連桿、及安裝于托架與連桿之間的緩沖橡膠。
發(fā)明的公開然而,在這樣的現(xiàn)有小腳輪中,由緩沖橡膠的彈簧特性決定承載的負(fù)荷和沖擊吸收效果。因此,當(dāng)緩沖橡膠過硬時(shí),初期作動(dòng)惡化,當(dāng)緩沖橡膠過軟時(shí),又存在金屬間接觸的問題。
另外,在小腳輪安裝金屬?gòu)椈傻臉?gòu)造使小腳輪大型化,存在安裝到現(xiàn)有的輪椅等時(shí)特別麻煩等問題。
本發(fā)明就是鑒于上述問題點(diǎn)而作出的,其目的在于提供適合于小腳輪的緩沖機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明為了解決上述問題具有接合于車身側(cè)的托架、可回轉(zhuǎn)地連接于托架的連桿、可回轉(zhuǎn)地連接于連桿的車輪、隨著連桿回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)橡膠套筒、隨著連桿回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生壓縮變形的壓縮橡膠塊,在壓縮橡膠塊形成斷面積部分受到削減的初期壓縮部。為此,壓縮橡膠塊相對(duì)于車輪的初期受力使初期壓縮部變形,從而使連桿的回轉(zhuǎn)平滑,減小車身的受力。
相應(yīng)于車輪的大的受力,在初期壓縮部變形后,通過使初期壓縮部以外的部位變形,可減小連桿的回轉(zhuǎn)范圍,防止連桿與托架等沖擊的金屬間接觸,減小車身的受力。
另外,與連桿的回轉(zhuǎn)中心軸同軸地配置扭轉(zhuǎn)套筒,同時(shí),在托架與連桿之間配置壓縮橡膠塊,從而實(shí)現(xiàn)小腳輪的緊湊化。
另外將呈圓柱狀的壓縮橡膠塊的途中收縮成圓錐狀形成初期壓縮部。為此,當(dāng)壓縮橡膠塊受到壓縮時(shí),斷面積小的初期壓縮部先變形,隨著其壓縮量增加,夾住初期壓縮部的圓錐部從細(xì)小部位開始變形,其彈簧恢復(fù)力急劇增加。
呈圓柱狀的壓縮橡膠塊的途中削除成環(huán)狀,形成初期壓縮部。為此,當(dāng)壓縮橡膠塊受到壓縮時(shí),斷面積小的初期壓縮部首先變形,然后夾住初期壓縮部的各大直徑部變形,從而其彈性恢復(fù)力急劇增大。這樣,車輪從路面受到的沖擊有效地得到吸收,同時(shí),可防止連桿與托架等沖擊的金屬間接觸,減小車身的受力。
在壓縮橡膠塊的途中接合保持架,隨著初期壓縮部受到壓縮,保持架與用于支承初期壓縮部的構(gòu)件側(cè)接觸。為此,當(dāng)壓縮橡膠塊受到壓縮時(shí),斷面積小的初期壓縮部首先受到壓縮,保持架與用于支承初期壓縮部的構(gòu)件側(cè)接觸,其彈性恢復(fù)力急劇增加。這樣,可有效地吸收車輪從路面受到的沖擊,同時(shí)防止連桿與托架等沖擊的金屬間接觸,減小車身的受力。
壓縮橡膠塊的上下部分別與環(huán)狀的隔圈嵌合,隨著壓縮橡膠塊受到壓縮,各環(huán)狀的隔圈接觸,限制壓縮橡膠塊的最大壓縮量。為此,可以由隔圈相互間的接觸規(guī)定壓縮橡膠塊的壓縮率,所以,可正確地控制小腳輪的位移量,減小壓縮橡膠塊的偏差造成的衰減性能差別。
環(huán)狀隔圈具有高度調(diào)整構(gòu)件,可改變壓縮橡膠塊的最大壓縮量。為此,可容易地改變小腳輪的位移量。
將呈圓柱狀的壓縮橡膠塊收縮成圓錐狀,形成初期壓縮部,將壓縮橡膠塊的端部嵌合于環(huán)狀的隔圈,隨著初期壓縮部受到壓縮,與隔圈的端面接觸。為此,當(dāng)壓縮橡膠塊受到壓縮時(shí),斷面積小的初期壓縮部首先受到壓縮,從而可使連桿的回轉(zhuǎn)平滑,減小車身的受力。壓縮橡膠塊相對(duì)于車輪的大的受力,初期壓縮部與隔圈的端面接合,從而使壓縮橡膠塊施加的彈性恢復(fù)力急劇增大,限制連桿的回轉(zhuǎn)范圍,防止金屬間接觸,減小車身的受力。
具有隨著連桿的回轉(zhuǎn)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)橡膠套筒。為此,相應(yīng)于施加于車身的負(fù)荷,扭轉(zhuǎn)套筒產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形,決定連桿的傾斜程度。相應(yīng)于車輪的受力對(duì)壓縮橡膠塊進(jìn)行壓縮,衰減連桿的擺動(dòng)。通過分別改變扭轉(zhuǎn)橡膠套筒和壓縮橡膠塊的硬度或形狀,可相互設(shè)定小腳輪的負(fù)荷承受能力和緩沖特性。
附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是示出本發(fā)明實(shí)施形式的小腳的側(cè)面圖。
圖2是相同小腳輪的正面圖。
圖3是相同小腳輪的壓縮橡膠塊的側(cè)面圖。
圖4是示出相同小腳輪的位移量與壓縮橡膠塊的彈簧負(fù)荷關(guān)系的特性圖。
圖5是示出第2實(shí)施形式的壓縮橡膠塊的側(cè)面圖。
圖6是示出第3實(shí)施形式的壓縮橡膠塊的側(cè)面圖。
圖7是示出連桿位移量與壓縮橡膠塊的彈簧負(fù)荷關(guān)系的特性圖。
圖8是示出第4實(shí)施形式的小腳輪的側(cè)面圖。
圖9是相同小腳輪的正面圖。
圖10是相同小腳輪的壓縮橡膠塊的斷面圖。
圖11是示出第5實(shí)施形式的壓縮橡膠塊的斷面圖。
圖12是示出第6實(shí)施形式的壓縮橡膠塊的斷面圖。
圖13是示出相同壓縮橡膠塊的位移量與彈簧負(fù)荷的關(guān)系的特性圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳形式下面,根據(jù)
本發(fā)明的實(shí)施形式。
如圖1所示,小腳輪1具有與輪椅等車身連接的托架2、可回轉(zhuǎn)地支承于托架2的連桿3、可回轉(zhuǎn)地支承于連桿3的前端部的車輪4。
托架2具有U字形斷面,通過貫通其上部的螺栓5與車身連接。托架2也可通過軸承與車身連接,連桿3繞垂直軸(左右方向)擺動(dòng),車輪4朝向前進(jìn)方向。
連桿3具有U字形斷面,設(shè)置有貫通其前端部的螺栓6。螺栓6通過圖中未示出的軸承可回轉(zhuǎn)地支承車輪4。
如圖2所示,連桿3通過由橡膠材料構(gòu)成的扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10,可繞水平軸(上下方向)回轉(zhuǎn)地支承于托架2。在圓筒狀的扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10的內(nèi)外周面由硫化連接等固定外襯套13和內(nèi)襯套11。在設(shè)于連桿3的回轉(zhuǎn)中心部的襯套12壓入扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10。另一方面,在托架2由螺栓7連接內(nèi)襯套11。
扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10在扭轉(zhuǎn)變形的狀態(tài)下安裝,在設(shè)計(jì)條件下其內(nèi)周面與外周面相互朝周向偏移。扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10在其彈性恢復(fù)力的作用下使連桿3朝下方回轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)套筒10相應(yīng)于施加于車身的負(fù)荷進(jìn)行扭轉(zhuǎn)變形,決定連桿3相對(duì)水平線的傾斜程度。也可進(jìn)行設(shè)定,使得當(dāng)連桿3接觸到后述的止動(dòng)螺栓9時(shí),扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。
在托架2連接用于限制連桿3朝下方向回轉(zhuǎn)的一對(duì)止動(dòng)螺栓9。當(dāng)不在小腳輪1施加負(fù)荷時(shí),由扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10的彈性恢復(fù)力將連桿3保持在與各止動(dòng)螺栓9接觸的狀態(tài)。
在托架2安裝壓縮橡膠塊20,該橡膠塊20隨著連桿3朝上方向回轉(zhuǎn)而壓縮。車輪4一邊相應(yīng)于從路面接受的作用力由連桿3對(duì)壓縮橡膠塊20進(jìn)行壓縮一邊回轉(zhuǎn),從而可抑制連桿3的擺動(dòng),同時(shí),防止連桿3或車輪4與托架2或車身沖擊的金屬間接觸。
在托架2固定環(huán)狀的隔圈15,壓縮橡膠塊20的上部嵌合于隔圈15的內(nèi)側(cè)受到支承。
在連桿3固定環(huán)狀的隔圈16,壓縮橡膠塊20的下部嵌合于隔圈16的內(nèi)側(cè)受到支承。
如圖3所示,由橡膠材料構(gòu)成的壓縮橡膠塊20具有斷面積局部受到削減的初期壓縮部23。作用于連桿3的負(fù)荷的增加率相應(yīng)于壓縮量逐漸增加。
在本實(shí)施形式中,圓柱狀的壓縮橡膠塊20使其中央部收縮成圓錐狀,形成初期壓縮部23。即,壓縮橡膠塊20具有從其上部21到中央部收縮了斷面積的倒圓錐部22和從其下部25到中央部收縮斷面積的正圓錐部24。初期壓縮部23形成于倒圓錐部22和正圓錐部24之間。
當(dāng)對(duì)壓縮橡膠塊20進(jìn)行壓縮時(shí),斷面積小的初期壓縮部23先變形。隨著其壓縮量增加,夾住初期壓縮部23的倒圓錐部22和正圓錐部24變形。這樣,壓縮橡膠塊20施加的彈性恢復(fù)力急劇增加。圖4為示出連桿3的位移量(壓縮橡膠塊20的壓縮量)和壓縮橡膠塊20推下連桿3的彈簧的關(guān)系的特性圖。隨著連桿3的位移量變大,壓縮橡膠塊20的彈簧負(fù)荷的增加率逐漸增大,具有非線形特性。在圖4中,2點(diǎn)劃線示出將壓縮橡膠塊形成為圓柱狀的小腳輪的特性,在該場(chǎng)合,壓縮橡膠塊的彈簧負(fù)荷增加率相對(duì)于連桿的位移量大體保持一定。
如以上那樣構(gòu)成,相應(yīng)于施加于車身的負(fù)荷,扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形,決定連桿3的傾斜程度。相應(yīng)于車輪4的受力,連桿3與壓縮橡膠塊20接觸。由該接觸,對(duì)壓縮橡膠塊20進(jìn)行壓縮,衰減連桿3的擺動(dòng)。通過分別改變扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10和壓縮橡膠塊20的橡膠硬度或形狀,可相互設(shè)定小腳輪1可承受的負(fù)荷和緩沖特性。
壓縮橡膠塊20相應(yīng)車輪4的初期受力,使初期壓縮部23變形,從而抑制從連桿3到車身的作用力傳遞。壓縮橡膠塊20相應(yīng)于車輪4的大的受力,使初期壓縮部23以外的部位變形。由此限制連桿3的回轉(zhuǎn)范圍,防止金屬間接觸,有效地吸收沖擊,減小車身的受力。
下面,說明圖5所示第2實(shí)施形式。呈圓柱形的壓縮橡膠塊30具有在途中2個(gè)位置大體形成為矩形斷面并削除成環(huán)狀的初期壓縮部32、34。另外,還夾著各初期壓縮部32、34地設(shè)置有3個(gè)大直徑部31、33、35。
在該場(chǎng)合,當(dāng)對(duì)壓縮橡膠塊30進(jìn)行壓縮時(shí),斷面積小的各初期壓縮部32、34先變形,接著,夾著各初期壓縮部32、33的大直徑部31、33、35變形,壓縮橡膠塊30施加的彈性恢復(fù)力急劇增加。這樣,可有效地吸收車輪從路面接受的沖擊,同時(shí)防止連桿沖擊到托架的金屬間接觸,減小車身的受力。
另外,通過與連桿3的回轉(zhuǎn)中心軸同軸地配置扭轉(zhuǎn)橡膠套筒10,并且在托架2與連桿3之間配置壓縮橡膠塊30,可實(shí)現(xiàn)小腳輪1的緊湊化。
下面,說明圖6所示第3實(shí)施形式。壓縮橡膠塊40具有圓柱狀的初期壓縮部41、圓筒部42、及圓盤狀的金屬制保持架43。圓柱狀的初期壓縮部41安裝在托架與連桿之間。圓筒部42嵌合于初期壓縮部41的途中。圓盤狀的金屬制保持架43嵌合于壓縮部41的途中,固定于圓筒部42的端面。
初期壓縮部41的上部嵌合于托架的隔圈15,其下部通過圓筒部42嵌合于連桿的隔圈16。
在該場(chǎng)合,當(dāng)對(duì)壓縮橡膠塊40進(jìn)行壓縮時(shí),斷面積小的初期壓縮部41先壓縮,隨著保持架43接觸到托架的隔圈15,對(duì)圓筒部42進(jìn)行壓縮。這樣,如圖7所示,壓縮橡膠塊40施加的彈性恢復(fù)力急劇增加。因此,可有效地吸收車輪從路面接受的沖擊,同時(shí),防止連桿沖擊到托架的金屬間接觸,減小車身的受力。
下面,在圖8和圖9中示出第4實(shí)施形式。與上述實(shí)施形式相同的構(gòu)成部采用相同符號(hào)。
如圖8所示,小腳輪1具有與臺(tái)車等車身連接的托架2、可回轉(zhuǎn)地支承于托架2的連桿3、可回轉(zhuǎn)地支承于連桿3的前端部的車輪4。
在連桿3的前端部通過螺栓6可回轉(zhuǎn)地支承車輪4。圖示的車輪的直徑為5英寸,在連桿3的前端部也形成支承6英寸直徑的車輪的螺栓孔49。
托架2具有U字形斷面,由貫通其上部的螺栓53通過軸承51、52可回轉(zhuǎn)地連接于車身,連桿3可繞垂直軸(左右方向)回轉(zhuǎn),車輪4朝著前進(jìn)方向。
如圖9所示,連桿3具有U字形斷面,通過貫通其回轉(zhuǎn)中心的銷54可回轉(zhuǎn)地連接于托架2。與連桿3的回轉(zhuǎn)中心同軸地固定襯套55,襯套55可滑動(dòng)地嵌合于銷54。
在托架2連接用于限制連桿3朝下方向回轉(zhuǎn)的一對(duì)止動(dòng)螺栓9。
在托架2安裝隨著連桿3朝上方向回轉(zhuǎn)而受到壓縮的壓縮橡膠塊60。壓縮橡膠塊60相應(yīng)于施加于車身的負(fù)荷產(chǎn)生壓縮變形,決定連桿3的傾斜程度。車輪4一邊相應(yīng)于從路面接受的作用力由連桿3對(duì)壓縮橡膠塊60進(jìn)行壓縮一邊回轉(zhuǎn)。這樣,可抑制連桿3的擺動(dòng),同時(shí)可防止連桿3或車輪4與托架2或車身沖擊的金屬間接觸。
如圖10所示,圓柱狀的壓縮橡膠塊60具有圓柱狀的上部61、同樣為圓柱狀的下部63、及從下部63到上部61收縮為圓錐狀的初期壓縮部62。
在連桿3固定環(huán)狀的隔圈46,壓縮橡膠塊60的下部64嵌于隔圈46的內(nèi)側(cè)受到支承。
在托架2固定環(huán)狀的隔圈45,壓縮橡膠塊60的上部61嵌合于隔圈46的內(nèi)側(cè)受到支承。
當(dāng)對(duì)壓縮橡膠塊60進(jìn)行壓縮時(shí),斷面積小的初期壓縮部62先變形。隨著其壓縮量增加,初期壓縮部62接合于環(huán)狀的安裝座45的下面48。這樣,壓縮橡膠塊60施加的彈性恢復(fù)力急劇增加,施加于連桿3的負(fù)荷的增加率相應(yīng)于壓縮量逐漸增大。
如上述那樣構(gòu)成,相應(yīng)于施加于車身的負(fù)荷,對(duì)壓縮橡膠塊60進(jìn)行壓縮,決定連桿3的傾斜程度。相應(yīng)于車輪4的受力,壓縮橡膠塊60進(jìn)一步受到壓縮,衰減連桿3的擺動(dòng)。通過分別改變壓縮橡膠塊60的橡膠硬度或形狀,可設(shè)定小腳輪1的負(fù)荷能力和緩沖特性。
壓縮橡膠塊60相對(duì)于車輪4的初期受力使初期壓縮部62變形,從而可使連桿3的回轉(zhuǎn)平滑,減小車身的受力。壓縮橡膠塊60相對(duì)于車輪4的大的受力,使初期壓縮部62接合到環(huán)狀隔圈45的下端面48,壓縮橡膠塊60施加的彈性恢復(fù)力急劇增加,限制連桿3的回轉(zhuǎn)范圍,抑制金屬間接觸,有效地吸收沖擊,減小車身的受力。
下面在圖11中說明第5實(shí)施形式。其中,由隔圈45與止動(dòng)環(huán)70的接觸決定壓縮橡膠塊74的壓縮率。
止動(dòng)環(huán)70由規(guī)定了與隔圈45接觸的環(huán)71、用于規(guī)定壓縮橡膠塊74的壓縮率即用于規(guī)定隔圈45與環(huán)71間的長(zhǎng)度的墊片72、及用于收容環(huán)71和墊片72的盒73構(gòu)成。
環(huán)71和墊片72的內(nèi)徑比壓縮橡膠塊74的外徑大,可以確保該間隙的容積比壓縮橡膠塊74進(jìn)行了最大收縮時(shí)(即隔圈45與環(huán)71接觸時(shí))的變形量所相當(dāng)?shù)南鹉z體積大。
由這樣的構(gòu)成,可通過隔圈45與環(huán)71的接觸規(guī)定壓縮橡膠塊74的壓縮率,所以,可正確地控制小腳輪的位移量,控制壓縮橡膠塊74的偏差導(dǎo)致的衰減性能的偏差。
另外,通過適當(dāng)調(diào)整墊片72的片數(shù),可極為容易地改變壓縮橡膠塊74的壓縮率,即改變小腳輪的位移量。
下面在圖12中說明第6實(shí)施形式。其中,改變了圖10所示壓縮橡膠塊60的形狀。
本實(shí)施形式的壓縮橡膠塊80由圓柱狀的小直徑的上部81、圓柱狀的大直徑下部83、及連接上部81和下部83的錐狀壓縮部82構(gòu)成。相對(duì)于圖10所示第4實(shí)施形式,增大了上部81的長(zhǎng)度在壓縮橡膠塊80的全長(zhǎng)中所占的比例,即上部81變長(zhǎng)。
通過這樣構(gòu)成,當(dāng)在壓縮橡膠塊80施加負(fù)荷時(shí),首先在斷面積最小的上部81開始撓曲,接著以壓縮部82、下部83的順序變形。當(dāng)由壓縮橡膠塊的負(fù)荷-撓曲特性表示時(shí),如圖13所示那樣,第4實(shí)施形式的壓縮橡膠塊受到施加的負(fù)荷時(shí),初期壓縮部62開始撓曲,但由于具有圓錐形,所以立即顯示出非線形特性,而在本實(shí)施形式中,首先是具有一定斷面積的上部81變形,其特性在一定變形量之前顯示出線形特性。之后,示出非線形性,并加入了壓縮部82、下部83的特性,結(jié)果,成為圖13所示特性。
通過這樣構(gòu)成,可使施加的負(fù)荷的初期彈簧特性變?nèi)岷?,從而可提高臺(tái)車特別是輪椅的舒適性。
上述各小腳輪不限于運(yùn)送貨物的臺(tái)車,例如也可用于輪椅。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如以上那樣,本發(fā)明的小腳輪通過相對(duì)于車輪的初期受力使壓縮橡膠塊的初期壓縮部變形,從而可使連桿的回轉(zhuǎn)平滑,減小車身的受力,同時(shí),相對(duì)車輪的大的受力,使初期壓縮部以外的部位變形。這樣,限制連桿的回轉(zhuǎn)范圍,防止與托架等沖擊的金屬間接觸,減小車身的受力,所以,對(duì)臺(tái)車特別是輪椅有用。
權(quán)利要求
1.一種小腳輪,其特征在于,具有接合于車身側(cè)的托架、可回轉(zhuǎn)地連接于上述托架的連桿、可回轉(zhuǎn)地連接于上述連桿的車輪、隨著上述連桿回轉(zhuǎn)而變形的扭轉(zhuǎn)橡膠套筒、隨著連桿回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生壓縮變形的壓縮橡膠塊,在上述壓縮橡膠塊形成斷面積部分受到削減的初期壓縮部。
2.如權(quán)利要求1所述的小腳輪,其特征在于呈圓柱狀的上述壓縮橡膠塊的途中收縮成圓錐狀,形成初期壓縮部。
3.如權(quán)利要求1所述的小腳輪,其特征在于呈圓柱狀的上述壓縮橡膠塊的途中削除成環(huán)狀,形成上述初期壓縮部。
4.如權(quán)利要求1所述的小腳輪,其特征在于在上述壓縮橡膠塊的途中接合保持架,隨著上述初期壓縮部受到壓縮,上述保持架與用于支承上述初期壓縮部的構(gòu)件側(cè)接觸。
5.如權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的小腳輪,其特征在于上述壓縮橡膠塊的上下部分別與環(huán)狀的隔圈嵌合,隨著上述壓縮橡膠塊受到壓縮,各環(huán)狀的隔圈接觸,限制壓縮橡膠塊的最大壓縮量。
6.如權(quán)利要求5所述的小腳輪,其特征在于上述環(huán)狀的隔圈具有高度調(diào)整構(gòu)件,可改變壓縮橡膠塊的最大壓縮量。
7.如權(quán)利要求1所述的小腳輪,其特征在于將呈圓柱狀的上述壓縮橡膠塊收縮成圓錐狀,形成上述初期壓縮部,將上述壓縮橡膠塊的端部嵌合于環(huán)狀的隔圈,上述初期壓縮部隨著受到壓縮,與隔圈的端面接觸。
8.如權(quán)利要求1所述的小腳輪,其特征在于具有隨著上述連桿的回轉(zhuǎn)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)橡膠套筒。
全文摘要
一種安裝于臺(tái)車等的小腳輪,具有接合于車身側(cè)的托架2、可回轉(zhuǎn)地連接于托架2的連桿3、可回轉(zhuǎn)地連接于連桿3的車輪4、隨著連桿3的回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生壓縮變形的壓縮橡膠塊20,在壓縮橡膠塊20形成斷面積部分受到削減的初期壓縮部23。為此,可使連桿3的回轉(zhuǎn)平滑,減小車身的受力。
文檔編號(hào)B60B33/04GK1316953SQ00801369
公開日2001年10月10日 申請(qǐng)日期2000年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月21日
發(fā)明者渡邊靖國(guó) 申請(qǐng)人:萱場(chǎng)工業(yè)株式會(huì)社