专利名称：小脚轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有安装于轮椅等的缓冲机构的小脚轮。
背景技术：
在有的现有技术的用于吸收施加于小脚轮的冲击的构造中，具有接合于车身侧的托架、可回转地连接于托架的用于支承车轮的连杆、及安装于托架与连杆之间的缓冲橡胶。
发明的公开然而，在这样的现有小脚轮中，由缓冲橡胶的弹簧特性决定承载的负荷和冲击吸收效果。因此，当缓冲橡胶过硬时，初期作动恶化，当缓冲橡胶过软时，又存在金属间接触的问题。
另外，在小脚轮安装金属弹簧的构造使小脚轮大型化，存在安装到现有的轮椅等时特别麻烦等问题。
本发明就是鉴于上述问题点而作出的，其目的在于提供适合于小脚轮的缓冲机构。
本发明为了解决上述问题具有接合于车身侧的托架、可回转地连接于托架的连杆、可回转地连接于连杆的车轮、随着连杆回转而产生扭转变形的扭转橡胶套筒、随着连杆回转而产生压缩变形的压缩橡胶块，在压缩橡胶块形成断面积部分受到削减的初期压缩部。为此，压缩橡胶块相对于车轮的初期受力使初期压缩部变形，从而使连杆的回转平滑，减小车身的受力。
相应于车轮的大的受力，在初期压缩部变形后，通过使初期压缩部以外的部位变形，可减小连杆的回转范围，防止连杆与托架等冲击的金属间接触，减小车身的受力。
另外，与连杆的回转中心轴同轴地配置扭转套筒，同时，在托架与连杆之间配置压缩橡胶块，从而实现小脚轮的紧凑化。
另外将呈圆柱状的压缩橡胶块的途中收缩成圆锥状形成初期压缩部。为此，当压缩橡胶块受到压缩时，断面积小的初期压缩部先变形，随着其压缩量增加，夹住初期压缩部的圆锥部从细小部位开始变形，其弹簧恢复力急剧增加。
呈圆柱状的压缩橡胶块的途中削除成环状，形成初期压缩部。为此，当压缩橡胶块受到压缩时，断面积小的初期压缩部首先变形，然后夹住初期压缩部的各大直径部变形，从而其弹性恢复力急剧增大。这样，车轮从路面受到的冲击有效地得到吸收，同时，可防止连杆与托架等冲击的金属间接触，减小车身的受力。
在压缩橡胶块的途中接合保持架，随着初期压缩部受到压缩，保持架与用于支承初期压缩部的构件侧接触。为此，当压缩橡胶块受到压缩时，断面积小的初期压缩部首先受到压缩，保持架与用于支承初期压缩部的构件侧接触，其弹性恢复力急剧增加。这样，可有效地吸收车轮从路面受到的冲击，同时防止连杆与托架等冲击的金属间接触，减小车身的受力。
压缩橡胶块的上下部分别与环状的隔圈嵌合，随着压缩橡胶块受到压缩，各环状的隔圈接触，限制压缩橡胶块的最大压缩量。为此，可以由隔圈相互间的接触规定压缩橡胶块的压缩率，所以，可正确地控制小脚轮的位移量，减小压缩橡胶块的偏差造成的衰减性能差别。
环状隔圈具有高度调整构件，可改变压缩橡胶块的最大压缩量。为此，可容易地改变小脚轮的位移量。
将呈圆柱状的压缩橡胶块收缩成圆锥状，形成初期压缩部，将压缩橡胶块的端部嵌合于环状的隔圈，随着初期压缩部受到压缩，与隔圈的端面接触。为此，当压缩橡胶块受到压缩时，断面积小的初期压缩部首先受到压缩，从而可使连杆的回转平滑，减小车身的受力。压缩橡胶块相对于车轮的大的受力，初期压缩部与隔圈的端面接合，从而使压缩橡胶块施加的弹性恢复力急剧增大，限制连杆的回转范围，防止金属间接触，减小车身的受力。
具有随着连杆的回转产生扭转变形的扭转橡胶套筒。为此，相应于施加于车身的负荷，扭转套筒产生扭转变形，决定连杆的倾斜程度。相应于车轮的受力对压缩橡胶块进行压缩，衰减连杆的摆动。通过分别改变扭转橡胶套筒和压缩橡胶块的硬度或形状，可相互设定小脚轮的负荷承受能力和缓冲特性。
附图的简单说明图1是示出本发明实施形式的小脚的侧面图。
图2是相同小脚轮的正面图。
图3是相同小脚轮的压缩橡胶块的侧面图。
图4是示出相同小脚轮的位移量与压缩橡胶块的弹簧负荷关系的特性图。
图5是示出第2实施形式的压缩橡胶块的侧面图。
图6是示出第3实施形式的压缩橡胶块的侧面图。
图7是示出连杆位移量与压缩橡胶块的弹簧负荷关系的特性图。
图8是示出第4实施形式的小脚轮的侧面图。
图9是相同小脚轮的正面图。
图10是相同小脚轮的压缩橡胶块的断面图。
图11是示出第5实施形式的压缩橡胶块的断面图。
图12是示出第6实施形式的压缩橡胶块的断面图。
图13是示出相同压缩橡胶块的位移量与弹簧负荷的关系的特性图。
实施本发明的最佳形式下面，根据
本发明的实施形式。
如图1所示，小脚轮1具有与轮椅等车身连接的托架2、可回转地支承于托架2的连杆3、可回转地支承于连杆3的前端部的车轮4。
托架2具有U字形断面，通过贯通其上部的螺栓5与车身连接。托架2也可通过轴承与车身连接，连杆3绕垂直轴(左右方向)摆动，车轮4朝向前进方向。
连杆3具有U字形断面，设置有贯通其前端部的螺栓6。螺栓6通过图中未示出的轴承可回转地支承车轮4。
如图2所示，连杆3通过由橡胶材料构成的扭转橡胶套筒10，可绕水平轴(上下方向)回转地支承于托架2。在圆筒状的扭转橡胶套筒10的内外周面由硫化连接等固定外衬套13和内衬套11。在设于连杆3的回转中心部的衬套12压入扭转橡胶套筒10。另一方面，在托架2由螺栓7连接内衬套11。
扭转橡胶套筒10在扭转变形的状态下安装，在设计条件下其内周面与外周面相互朝周向偏移。扭转橡胶套筒10在其弹性恢复力的作用下使连杆3朝下方回转。扭转套筒10相应于施加于车身的负荷进行扭转变形，决定连杆3相对水平线的倾斜程度。也可进行设定，使得当连杆3接触到后述的止动螺栓9时，扭转橡胶套筒10不产生扭转变形。
在托架2连接用于限制连杆3朝下方向回转的一对止动螺栓9。当不在小脚轮1施加负荷时，由扭转橡胶套筒10的弹性恢复力将连杆3保持在与各止动螺栓9接触的状态。
在托架2安装压缩橡胶块20，该橡胶块20随着连杆3朝上方向回转而压缩。车轮4一边相应于从路面接受的作用力由连杆3对压缩橡胶块20进行压缩一边回转，从而可抑制连杆3的摆动，同时，防止连杆3或车轮4与托架2或车身冲击的金属间接触。
在托架2固定环状的隔圈15，压缩橡胶块20的上部嵌合于隔圈15的内侧受到支承。
在连杆3固定环状的隔圈16，压缩橡胶块20的下部嵌合于隔圈16的内侧受到支承。
如图3所示，由橡胶材料构成的压缩橡胶块20具有断面积局部受到削减的初期压缩部23。作用于连杆3的负荷的增加率相应于压缩量逐渐增加。
在本实施形式中，圆柱状的压缩橡胶块20使其中央部收缩成圆锥状，形成初期压缩部23。即，压缩橡胶块20具有从其上部21到中央部收缩了断面积的倒圆锥部22和从其下部25到中央部收缩断面积的正圆锥部24。初期压缩部23形成于倒圆锥部22和正圆锥部24之间。
当对压缩橡胶块20进行压缩时，断面积小的初期压缩部23先变形。随着其压缩量增加，夹住初期压缩部23的倒圆锥部22和正圆锥部24变形。这样，压缩橡胶块20施加的弹性恢复力急剧增加。图4为示出连杆3的位移量(压缩橡胶块20的压缩量)和压缩橡胶块20推下连杆3的弹簧的关系的特性图。随着连杆3的位移量变大，压缩橡胶块20的弹簧负荷的增加率逐渐增大，具有非线形特性。在图4中，2点划线示出将压缩橡胶块形成为圆柱状的小脚轮的特性，在该场合，压缩橡胶块的弹簧负荷增加率相对于连杆的位移量大体保持一定。
如以上那样构成，相应于施加于车身的负荷，扭转橡胶套筒10产生扭转变形，决定连杆3的倾斜程度。相应于车轮4的受力，连杆3与压缩橡胶块20接触。由该接触，对压缩橡胶块20进行压缩，衰减连杆3的摆动。通过分别改变扭转橡胶套筒10和压缩橡胶块20的橡胶硬度或形状，可相互设定小脚轮1可承受的负荷和缓冲特性。
压缩橡胶块20相应车轮4的初期受力，使初期压缩部23变形，从而抑制从连杆3到车身的作用力传递。压缩橡胶块20相应于车轮4的大的受力，使初期压缩部23以外的部位变形。由此限制连杆3的回转范围，防止金属间接触，有效地吸收冲击，减小车身的受力。
下面，说明图5所示第2实施形式。呈圆柱形的压缩橡胶块30具有在途中2个位置大体形成为矩形断面并削除成环状的初期压缩部32、34。另外，还夹着各初期压缩部32、34地设置有3个大直径部31、33、35。
在该场合，当对压缩橡胶块30进行压缩时，断面积小的各初期压缩部32、34先变形，接着，夹着各初期压缩部32、33的大直径部31、33、35变形，压缩橡胶块30施加的弹性恢复力急剧增加。这样，可有效地吸收车轮从路面接受的冲击，同时防止连杆冲击到托架的金属间接触，减小车身的受力。
另外，通过与连杆3的回转中心轴同轴地配置扭转橡胶套筒10，并且在托架2与连杆3之间配置压缩橡胶块30，可实现小脚轮1的紧凑化。
下面，说明图6所示第3实施形式。压缩橡胶块40具有圆柱状的初期压缩部41、圆筒部42、及圆盘状的金属制保持架43。圆柱状的初期压缩部41安装在托架与连杆之间。圆筒部42嵌合于初期压缩部41的途中。圆盘状的金属制保持架43嵌合于压缩部41的途中，固定于圆筒部42的端面。
初期压缩部41的上部嵌合于托架的隔圈15，其下部通过圆筒部42嵌合于连杆的隔圈16。
在该场合，当对压缩橡胶块40进行压缩时，断面积小的初期压缩部41先压缩，随着保持架43接触到托架的隔圈15，对圆筒部42进行压缩。这样，如图7所示，压缩橡胶块40施加的弹性恢复力急剧增加。因此，可有效地吸收车轮从路面接受的冲击，同时，防止连杆冲击到托架的金属间接触，减小车身的受力。
下面，在图8和图9中示出第4实施形式。与上述实施形式相同的构成部采用相同符号。
如图8所示，小脚轮1具有与台车等车身连接的托架2、可回转地支承于托架2的连杆3、可回转地支承于连杆3的前端部的车轮4。
在连杆3的前端部通过螺栓6可回转地支承车轮4。图示的车轮的直径为5英寸，在连杆3的前端部也形成支承6英寸直径的车轮的螺栓孔49。
托架2具有U字形断面，由贯通其上部的螺栓53通过轴承51、52可回转地连接于车身，连杆3可绕垂直轴(左右方向)回转，车轮4朝着前进方向。
如图9所示，连杆3具有U字形断面，通过贯通其回转中心的销54可回转地连接于托架2。与连杆3的回转中心同轴地固定衬套55，衬套55可滑动地嵌合于销54。
在托架2连接用于限制连杆3朝下方向回转的一对止动螺栓9。
在托架2安装随着连杆3朝上方向回转而受到压缩的压缩橡胶块60。压缩橡胶块60相应于施加于车身的负荷产生压缩变形，决定连杆3的倾斜程度。车轮4一边相应于从路面接受的作用力由连杆3对压缩橡胶块60进行压缩一边回转。这样，可抑制连杆3的摆动，同时可防止连杆3或车轮4与托架2或车身冲击的金属间接触。
如图10所示，圆柱状的压缩橡胶块60具有圆柱状的上部61、同样为圆柱状的下部63、及从下部63到上部61收缩为圆锥状的初期压缩部62。
在连杆3固定环状的隔圈46，压缩橡胶块60的下部64嵌于隔圈46的内侧受到支承。
在托架2固定环状的隔圈45，压缩橡胶块60的上部61嵌合于隔圈46的内侧受到支承。
当对压缩橡胶块60进行压缩时，断面积小的初期压缩部62先变形。随着其压缩量增加，初期压缩部62接合于环状的安装座45的下面48。这样，压缩橡胶块60施加的弹性恢复力急剧增加，施加于连杆3的负荷的增加率相应于压缩量逐渐增大。
如上述那样构成，相应于施加于车身的负荷，对压缩橡胶块60进行压缩，决定连杆3的倾斜程度。相应于车轮4的受力，压缩橡胶块60进一步受到压缩，衰减连杆3的摆动。通过分别改变压缩橡胶块60的橡胶硬度或形状，可设定小脚轮1的负荷能力和缓冲特性。
压缩橡胶块60相对于车轮4的初期受力使初期压缩部62变形，从而可使连杆3的回转平滑，减小车身的受力。压缩橡胶块60相对于车轮4的大的受力，使初期压缩部62接合到环状隔圈45的下端面48，压缩橡胶块60施加的弹性恢复力急剧增加，限制连杆3的回转范围，抑制金属间接触，有效地吸收冲击，减小车身的受力。
下面在图11中说明第5实施形式。其中，由隔圈45与止动环70的接触决定压缩橡胶块74的压缩率。
止动环70由规定了与隔圈45接触的环71、用于规定压缩橡胶块74的压缩率即用于规定隔圈45与环71间的长度的垫片72、及用于收容环71和垫片72的盒73构成。
环71和垫片72的内径比压缩橡胶块74的外径大，可以确保该间隙的容积比压缩橡胶块74进行了最大收缩时(即隔圈45与环71接触时)的变形量所相当的橡胶体积大。
由这样的构成，可通过隔圈45与环71的接触规定压缩橡胶块74的压缩率，所以，可正确地控制小脚轮的位移量，控制压缩橡胶块74的偏差导致的衰减性能的偏差。
另外，通过适当调整垫片72的片数，可极为容易地改变压缩橡胶块74的压缩率，即改变小脚轮的位移量。
下面在图12中说明第6实施形式。其中，改变了图10所示压缩橡胶块60的形状。
本实施形式的压缩橡胶块80由圆柱状的小直径的上部81、圆柱状的大直径下部83、及连接上部81和下部83的锥状压缩部82构成。相对于图10所示第4实施形式，增大了上部81的长度在压缩橡胶块80的全长中所占的比例，即上部81变长。
通过这样构成，当在压缩橡胶块80施加负荷时，首先在断面积最小的上部81开始挠曲，接着以压缩部82、下部83的顺序变形。当由压缩橡胶块的负荷-挠曲特性表示时，如图13所示那样，第4实施形式的压缩橡胶块受到施加的负荷时，初期压缩部62开始挠曲，但由于具有圆锥形，所以立即显示出非线形特性，而在本实施形式中，首先是具有一定断面积的上部81变形，其特性在一定变形量之前显示出线形特性。之后，示出非线形性，并加入了压缩部82、下部83的特性，结果，成为图13所示特性。
通过这样构成，可使施加的负荷的初期弹簧特性变柔和，从而可提高台车特别是轮椅的舒适性。
上述各小脚轮不限于运送货物的台车，例如也可用于轮椅。
产业上利用的可能性如以上那样，本发明的小脚轮通过相对于车轮的初期受力使压缩橡胶块的初期压缩部变形，从而可使连杆的回转平滑，减小车身的受力，同时，相对车轮的大的受力，使初期压缩部以外的部位变形。这样，限制连杆的回转范围，防止与托架等冲击的金属间接触，减小车身的受力，所以，对台车特别是轮椅有用。
权利要求
1.一种小脚轮，其特征在于，具有接合于车身侧的托架、可回转地连接于上述托架的连杆、可回转地连接于上述连杆的车轮、随着上述连杆回转而变形的扭转橡胶套筒、随着连杆回转而产生压缩变形的压缩橡胶块，在上述压缩橡胶块形成断面积部分受到削减的初期压缩部。
2.如权利要求1所述的小脚轮，其特征在于呈圆柱状的上述压缩橡胶块的途中收缩成圆锥状，形成初期压缩部。
3.如权利要求1所述的小脚轮，其特征在于呈圆柱状的上述压缩橡胶块的途中削除成环状，形成上述初期压缩部。
4.如权利要求1所述的小脚轮，其特征在于在上述压缩橡胶块的途中接合保持架，随着上述初期压缩部受到压缩，上述保持架与用于支承上述初期压缩部的构件侧接触。
5.如权利要求1-4中任何一项所述的小脚轮，其特征在于上述压缩橡胶块的上下部分别与环状的隔圈嵌合，随着上述压缩橡胶块受到压缩，各环状的隔圈接触，限制压缩橡胶块的最大压缩量。
6.如权利要求5所述的小脚轮，其特征在于上述环状的隔圈具有高度调整构件，可改变压缩橡胶块的最大压缩量。
7.如权利要求1所述的小脚轮，其特征在于将呈圆柱状的上述压缩橡胶块收缩成圆锥状，形成上述初期压缩部，将上述压缩橡胶块的端部嵌合于环状的隔圈，上述初期压缩部随着受到压缩，与隔圈的端面接触。
8.如权利要求1所述的小脚轮，其特征在于具有随着上述连杆的回转产生扭转变形的扭转橡胶套筒。
全文摘要
一种安装于台车等的小脚轮，具有接合于车身侧的托架2、可回转地连接于托架2的连杆3、可回转地连接于连杆3的车轮4、随着连杆3的回转而产生压缩变形的压缩橡胶块20，在压缩橡胶块20形成断面积部分受到削减的初期压缩部23。为此，可使连杆3的回转平滑，减小车身的受力。
文档编号B60B33/04GK1316953SQ00801369
公开日2001年10月10日 申请日期2000年9月20日 优先权日1999年9月21日
发明者渡边靖国 申请人:萱场工业株式会社