JPH08200352A - 複合ロ−ラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高荷重負荷や高速回転による繰返し内部応力
が原因で発生する熱劣化を防止し、耐久性を飛躍的に向
上させることで一般産業機器に広汎に使用される複合ロ
ーラを提供する。 【構成】 車軸または回転軸に支持される芯金部材のハ
ブ１１を有し、このハブ１１の外周に沿って緩衝、防振
および吸音する表面弾性部材１３が接合されて一体化さ
れてなる複合ローラ１０であって、表面弾性部材１３と
の接合面であるハブ１１の外周に放射状に凸部１２を断
続的に形成し、隣合う凸部１２、１２間に生じる凹部に
喰い込む部分１４の表面弾性部材１３にローラ幅Ｂ方向
へ、熱放散孔１５がその数と形状を任意に設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般産業機器の回転駆
動部に用いられる複合ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エスカレータ用ステップロー
ラ、エレベータ用ガイドローラ、各種台車や遊戯車両
（コースタ）の車輪ローラ、自動ドア、医療ベッド用キ
ャスタ、そしてＯＡ機器架台用ローラ等の広汎な機器に
あって、それらに内蔵の回転駆動部用の伝動用として、
あるいは機器自体を移動させたり搬送したりするための
車輪用としてソリッドローラとも呼ばれる複合ローラが
使用されている。これらの複合ローラはいずれもきびし
い駆動条件下で使用されるために、消耗も激しく短寿命
に終わることが多い。消耗による不良化には、例えばロ
ーラ表面層に用いられるゴム等の弾性部材の亀裂、割れ
および芯金部材との接合剥離が大半を占めている。ロー
ラ表面層が芯金部材から剥離する原因には、高荷重負荷
や高速回転によって圧縮応力と引張応力による繰返し内
部応力が作用し、発生した弾性歪の繰返しでゴム質のロ
ーラ表面層が発熱し、熱劣化して物性が低下することに
よる破断などである。図４〜図６は、そうしたローラ表
面層の剥離や破断に対応させた従来からの複合ローラの
一例を示しており、図４は複合ローラ１の単体を示す斜
視図、図５および図６はその複合ローラ１を回転シャフ
ト２上にベアリング３を介して回転自在に軸支した使用
形態の正面図とそのＩ−Ｉ線による側面断面図である。
複合ローラ１はその内周側にベアリング３の外周面にか
しめ嵌合などされる芯金部材のハブ４を有し、このハブ
４の上から覆って表面弾性部材５を射出成形などにより
一体化してあり、表面弾性部材５によって緩衝、防振お
よび吸音する。また、ハブ４にはその外周から多数の凸
部６を放射状に突出させてあって、あたかも歯車状に形
成することによってその凹凸部でローラ表面層である表
面弾性部材５との喰い付きを高め、剥離に対し強化して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この図示例の複合ロー
ラ１の場合、ハブ４に凸部６を設けて歯車状としたこと
で、表面弾性部材５との喰い付き強化により円周方向へ
の相対的なすべりなどが防止され、ハブ４および表面弾
性部材５間の接合部からの剥離を防止するには有効であ
る。しかしながら、多数の凸部６を設けたことで利点が
生じる反面、上記のように繰返し内部応力等で発生した
内部発熱が凸部６、６間の谷間に喰い込んだ表面弾性部
材５の凹部７に滞ってしまい、その滞留熱が放散する逃
げ場を失うことになる。その結果、滞留熱により凹部７
における表面弾性部材５が熱劣化し、やはり耐久性の低
下は免れなくなる。本発明は、高荷重負荷や高速回転に
よる繰返し内部応力が原因で発生する熱劣化を防止し、
耐久性を飛躍的に向上させることで一般産業機器に広汎
に使用される複合ローラを提供することを目的としてい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の複合ローラは、
車軸または回転軸に支持される芯金部材としてのハブを
有し、このハブの外周に沿って表面弾性部材が接合され
て一体化されてなるもので、表面弾性部材との接合面で
あるハブの外周に放射状に凸部を断続的に形成し、隣合
う凸部間に生じる凹部に喰い込む部分の表面弾性部材に
ローラ幅方向へ熱放散孔が設けられている。本発明の複
合ローラでは、熱放散孔がローラ幅方向の一端から他端
へ貫通しているか、あるいはローラ幅方向の一端から他
端へかつ他端から一端へ互いに向き合った盲孔として設
けることができ、凹部に喰い込む部分の表面弾性部材に
回転駆動中に空気流を発生し得るその数と形状を任意に
設けている。

【０００５】

【作用】ローラ回転駆動中、その負荷や回転速度によっ
て表面弾性部材には繰返し応力が発生する。繰返し応力
の程度に応じて表面弾性部材は弾性変形して発熱し、こ
の熱はハブ外周に設けた凸部の隣合う間に生じる凹部に
喰い込む部分の表面弾性部材に滞留し易いが、そこには
熱放散孔が設けられているので、この熱放散孔から凹部
の滞留熱が放熱される。その結果、表面弾性部材におけ
るその凹部が滞留熱で軟化、脆化、劣化して剛性や物性
が低下するのを免れ、亀裂や破断により表面弾性部材が
ハブ側との接合部から剥離するのを防ぐことができる。
熱放散孔の数や形状を好適に設定することで、それらの
周辺でローラ回転駆動中に空気流が発生し、滞留熱の放
散と相まってハブおよび表面弾性部材からなる複合ロー
ラ全体の冷却、ひいてはベアリング等を含む車軸や回転
軸側への熱伝幡を防ぐことにも効果的である。

【０００６】

【実施例】以下、本発明による複合ローラの実施例を図
に基づいて説明する。図１〜図３において、図１は実施
例の複合ローラ１０の単体を示す斜視図、図２および図
３はその複合ローラ１０を回転シャフト２０上にベアリ
ング２１を介して回転自在に軸支させて機器装着による
使用形態の正面図とそのII−II線による側面断面図を示
している。複合ローラ１０はその内周側に芯金部材とし
ての輪環状に成形されたハブ１１を有し、このハブ１１
の内周面をベアリング２１の外周面にかしめ嵌合などし
て回転シャフト２０上に回転自在に軸支される。ハブ１
１の外周面側では上から覆う表面弾性部材１３が射出成
形などにより一体化してあり、この表面弾性部材１３に
よってローラ回転駆動中は緩衝、防振および吸音させる
ようになっている。

【０００７】図示の実施例では、ハブ１１はベアリング
２１による軸受などとの嵌着を設定して輪環状としたも
のが示されているが、嵌合孔を設けない完全に円板形と
してその中心に回転シャフト２０のごとき車軸を直接挿
通させて一体化した構造も可能であり、機器の回転駆動
部の形態に自在に対応させることができる。また、ハブ
１１の材質としては、機器や使用条件によって自在に対
応させ、鉄、鋳鉄およびアルミニウム等の金属はもとよ
り、樹脂、木材など多種多様なものが用いられる。ハブ
１１の外周面を覆う表面弾性部材１３としては、射出成
形の他に接着剤接合、かしめ嵌合あるいは溶着などの好
適手段をもって一体化することができる。表面弾性部材
１３の材質には、ウレタンゴムやシリコンゴム等のゴム
状弾性材を使用でき、あるいはＴＰＵ（熱可塑性ポリウ
レタン）を溶融状態から射出成形することができる。

【０００８】また、ハブ１１には、上記図４〜図６の従
来例でも示されたように、その外周から多数の凸部１２
を放射状に間欠的に突出させてあたかも歯車状に形成す
ることにより、その凹凸部でローラ表面層の表面弾性部
材１３との喰い付きを高め、剥離に対し強化されてい
る。ハブ１１の各凸部１２が隣合う部分の凹部は、表面
弾性部材１３が喰い込む部分の凹部１４となっていて、
この各凹部１４には本発明の要旨である熱放散孔１５が
設けられている。

【０００９】この表面弾性部材１３側に設けられる熱放
散孔１５は、ハブ１１との接合部をなす表面弾性部材１
３の一部として剥離、破断などに対する剛性や機械的強
度を損なわない程度であれば、その設置数ならびに形状
は任意に選定できる。図３の側面断面図に示すように、
熱放散孔１５は、ローラ幅Ｂ方向へその一端から他端へ
貫通させて設けることができ（図中破線部の符号１５で
示す）、あるいは同図中の実線部符号１６で示すよう
に、ローラ幅Ｂ方向の一端から他端へ、他端から一端へ
互いに向き合う形で盲孔１６、１６として設けることも
できる。これら貫通孔または盲孔とした熱放散孔１５
（１６）は、熱放散機能の面からいえば貫通熱放散孔１
５が好ましいが、過分の貫通孔とすることで強度低下を
招かないようにすることが望ましい。強度面でいえば、
ローラ幅両方向から対向する盲孔１６、１６とした方が
有利である。

【００１０】以上の構成による複合ローラ１０は次のよ
うに作用する。機器装着後、その使途が重量物を積載し
て床面や地上を回転走行するような機器に用いられるも
のであれば、ベアリング２１を介して回転シャフト２０
上で回転駆動中、当然複合ローラ１０には相応の負荷が
かかり、それに加え回転速度の高低の程度に応じた繰返
し応力が表面弾性部材１３に作用する。繰返し応力によ
り弾性変形して表面弾性部材１３の全体が発熱すると、
その発生熱はハブ１１側との接合部に形成される凹部１
４に滞留し易い。滞留した熱は熱放散孔１５から発散す
ることで凹部１４から逃げる。このとき、ローラ回転駆
動によって生じる遠心力が加担して各凹部１４の熱放散
孔１５から発生熱が逃げ易くなる。熱の逃げによる空気
の流れがローラ周に沿って発生し、この空気流は表面弾
性部材１３はもとより、ハブ１１を含むローラ全体を冷
却して発熱を抑え、ベアリング２１や回転シャフト２０
を通して装着機器へ熱が伝幡されるのを防ぐ効果もあ
る。

【００１１】従って、発生熱を放散させることにより、
表面弾性部材１３では熱劣化による脆化や物性の低下が
抑えられ、亀裂や破断もなくハブ１１側との剥離を防止
することができる。また、熱放散孔１５はその内部空気
が表面弾性部材１３の弾性変形時のエアクッションとし
ても作用し、表面弾性部材１３自体の保護や機器全体の
緩衝にも役立つ。

【００１２】

【発明の効果】本発明による複合ローラは、芯金部材の
ハブ外周に放射状に凸部を形成し、その凸部に喰い込む
部分の表面弾性部材にローラ幅方向へ熱放散孔を設けて
あるので、ローラ回転駆動中に繰返し応力による表面弾
性部材の弾性変形で発生した熱をその熱放散孔から効率
的に逃すことができ、熱による脆化や劣化で発生する亀
裂、破断によってハブとの接合部から剥離するなどとい
った不具合が解消され、この種の複合ローラとして耐久
性が飛躍的に向上するので、多種多様な機器に使用範囲
が広がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例の複合ローラの一部断面に
よる斜視図である。

【図２】回転シャフト上に装着された使用形態を示す実
施例の複合ローラの正面図である。

【図３】図２のII−II線による実施例の複合ローラの側
面断面図である。

【図４】従来例の複合ローラの一部断面による斜視図で
ある。

【図５】回転シャフト上に装着された使用形態を示す従
来例の複合ローラの正面図である。

【図６】図５のＩ−Ｉ線による実施例の複合ローラの側
面断面図である。

【符号の説明】

１０ 複合ローラ １１ ハブ １２ 凸部 １３ 表面弾性部材 １４ 表面弾性部材の凹部 １５ 貫通した熱放散孔 １６ 盲孔の熱放散孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸または回転軸に支持される芯金部材
   としてのハブを有し、このハブの外周に沿って表面弾性
   部材が接合されて一体化されてなる複合ローラであっ
   て、 表面弾性部材との接合面であるハブの外周に放射状に凸
   部を断続的に形成し、隣合う凸部間に生じる凹部に喰い
   込む部分の表面弾性部材にローラ幅方向へ熱放散孔を設
   けたことを特徴とする複合ローラ。
2. 【請求項２】 熱放散孔が、ローラ幅方向の一端から他
   端へ貫通していることを特徴とする請求項１記載の複合
   ローラ。
3. 【請求項３】 熱放散孔が、ローラ幅方向の一端から他
   端へかつ他端から一端へ互いに向き合って設けられた盲
   孔であることを特徴とする請求項１記載の複合ローラ。