WO2024257431A1

WO2024257431A1 - ホイール

Info

Publication number: WO2024257431A1
Application number: PCT/JP2024/011837
Authority: WO
Inventors: 健一郎鶴田
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 2023-06-16
Filing date: 2024-03-26
Publication date: 2024-12-19
Anticipated expiration: 2025-12-16
Also published as: JP2024179874A

Abstract

ホイールは、複数のバレル部材と、ホイール体と、を備える。バレル部材は、外皮部と、バレルシャフトと、軸受部と、それぞれ貫通穴が設けられており、貫通穴にバレルシャフトが挿入される一対の受け具と、それぞれねじ溝が設けられ、それぞれ一対の受け具の外側においてバレルシャフトのねじ山に取り付けられる一対のナットと、を含む。ホイール体は、それぞれバレルシャフトを回転可能に支持する一対のプレート部と、一対のプレート部をホイールの回転軸方向に間隔をあけて保持する本体部と、を含む。一対のプレート部にはそれぞれ、外径側に開放され、バレルシャフトを受け入れる溝部が設けられる。

Description

ホイール

　本開示は、ホイールに関するものである。本出願は、２０２３年６月１６日出願の日本出願第２０２３－９９１５４号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

　複数のバレル部材を備えるホイールが開示されている（例えば特許文献１または特許文献２参照）。

特開２０２０－２６２６６号公報特開２０２１－１４６８４９号公報

　複数のバレル部材を備えるホイールについては、メカナムホイールとして移動体に組み込まれた際に、安定して動作することが求められる。また、ホイールには、複数のバレル部材が組み込まれるが、一部のバレル部材を交換したい場合が生じる。このようなときに、バレル部材の容易な着脱を可能にする良好な組み立て性も求められる。

　そこで、安定した動作を確保することができると共に、組み立て性を良好にすることができるホイールを提供することを目的の１つとする。

　本開示に従ったホイールは、複数のバレル部材と、複数のバレル部材が外周側に取り付けられるホイール体と、を備える。バレル部材は、曲面で構成されており、バレル部材の長手方向の両端から中央に向かって直径が徐々に大きくなる外周面を有する外皮部と、長手方向に延び、外皮部を長手方向に貫通するように配置され、両端部にねじ山が設けられるバレルシャフトと、バレルシャフトに負荷される荷重を受ける軸受部と、それぞれ貫通穴が設けられており、貫通穴にバレルシャフトが挿入される一対の受け具と、それぞれねじ溝が設けられ、それぞれ一対の受け具の外側においてバレルシャフトのねじ山に取り付けられる一対のナットと、を含む。ホイール体は、それぞれバレルシャフトを回転可能に支持する一対のプレート部と、一対のプレート部をホイールの回転軸方向に間隔をあけて保持する本体部と、を含む。一対のプレート部にはそれぞれ、外径側に開放され、バレルシャフトを受け入れる溝部が設けられる。

　上記ホイールによれば、安定した動作を確保することができると共に、組み立て性を良好にすることができる。

図１は、本開示の実施の形態１におけるホイールを示す概略斜視図である。図２は、図１に示すホイールの概略側面図である。図３は、図１に示すホイールの概略正面図である。図４は、図１に示すホイールの概略背面図である。図５は、１つのバレル部材を含むホイールに一部を拡大して示す概略断面図である。図６は、図５において、後述するナットおよび受け具を取り外した状態を示す概略断面図である。図７は、図６中のＶＩＩで示す領域の拡大図である。図８は、軸受部の外観を示す概略斜視図である。図９は、図８に示す軸受部の分解斜視図である。図１０は、ホイールを組み立てる際のホイールの一部を示す概略斜視図である。図１１は、プレート部に構造体を組み込む状態を示す図である。

　［実施形態の概要］
　本開示のホイールは、複数のバレル部材と、複数のバレル部材が外周側に取り付けられるホイール体と、を備える。バレル部材は、曲面で構成されており、バレル部材の長手方向の両端から中央に向かって直径が徐々に大きくなる外周面を有する外皮部と、長手方向に延び、外皮部を長手方向に貫通するように配置され、両端部にねじ山が設けられるバレルシャフトと、バレルシャフトに負荷される荷重を受ける軸受部と、それぞれ貫通穴が設けられており、貫通穴にバレルシャフトが挿入される一対の受け具と、それぞれねじ溝が設けられ、それぞれ一対の受け具の外側においてバレルシャフトのねじ山に取り付けられる一対のナットと、を含む。ホイール体は、それぞれバレルシャフトを回転可能に支持する一対のプレート部と、一対のプレート部をホイールの回転軸方向に間隔をあけて保持する本体部と、を含む。一対のプレート部にはそれぞれ、外径側に開放され、バレルシャフトを受け入れる溝部が設けられる。

　本開示のホイールによると、外皮部を取り付けたバレルシャフトを、バレルシャフトを受け入れる溝部を利用して、一対のプレート部に支持させることができる。溝部は、ホイールの外径側に開放された形状であるため、ホイールの外径側から容易にバレルシャフトを組み込むことができる。バレルシャフトを組み込んだ後、受け具を装着してナットで締め付けることにより、一対のプレート部に取り付けたバレルシャフトを確実に固定することができる。この場合、ホイールの動作時において、バレル部材には内径方向の負荷が作用し、外径方向には負荷がかからない。したがって、プレート部に溝部が設けられていても、強度的に問題はない。したがって、受け具を挿入したプレート部の破損を回避しながら、受け具およびナットによる保持によって確実にバレルシャフトの外径方向への抜けを抑制することができる。その結果、ホイールの安定した動作を確保しながら、バレルシャフトの脱落を確実に抑制することができる。また、受け具およびナットを取り外して、ホイールの外径側から容易にバレルシャフトを取り外すことができる。すなわち、例えば全てのバレルシャフトの固定を解除して一方のプレート部を本体部から取り外すといった大掛かりな分解を要する作業が生じることはない。したがって、バレル部材の交換も容易に行うことができる。以上より、このようなホイールによると、安定した動作を確保することができると共に、組み立て性を良好にすることができる。

　上記ホイールにおいて、受け具は、長手方向の一方側の端部を含む小径領域と、長手方向の他方側の端部を含み、小径領域よりも外径の大きい大径領域と、を含んでもよい。プレート部には、外側面から長手方向に凹み、溝部を含むように嵌合凹部が設けられてもよい。小径領域は、嵌合凹部に嵌め込まれてもよい。このようにすることにより、受け具の小径領域を嵌合凹部に嵌め込んで、受け具をプレート部に固定することができる。したがって、バレルシャフトをより安定して支持することができ、より円滑なバレル部材の回転を確保することができる。

　上記ホイールにおいて、溝部を構成する壁面は、ホイールの外径側に真っ直ぐに延びる形状であってもよい。このようにすることにより、ホイールの外径側から、外皮部等をセットしたバレルシャフトをより円滑に溝部内に組み込むことができる。したがって、より組み立て性の向上を図ることができる。

　上記ホイールにおいて、バレルシャフトは、長手方向において、一対のプレート部に挟まれる第１領域と、第１領域の両端側に位置する第２領域と、を含んでもよい。第１領域の外径は、第２領域の外径よりも大きくてもよい。溝部は、第２領域においてバレルシャフトを受け入れてもよい。このようにすることにより、バレルシャフトの長手方向において、第１領域を一対のプレート部に引っ掛かかるようにすることが容易になり、バレルシャフトの長手方向の移動を規制しやすくなる。したがって、より安定したホイールの動作を確保することができる。

　上記ホイールにおいて、軸受部は、ラジアル方向の荷重およびスラスト方向の荷重を受けてもよい。このようにすることにより、バレルシャフトに負荷されるラジアル荷重およびスラスト荷重を軸受部によって適切に受けることができる。したがって、より安定したホイールの動作を確保することができる。

　上記ホイールにおいて、軸受部は、シェル外輪を含むシェル複合形ローラベアリングであってもよい。このようにすることにより、ラジアル方向の荷重を受ける軸受およびスラスト方向の荷重を受ける軸受を一体化して、バレルシャフトへの軸受部の取り付けの効率化を図ることができると共に、部品点数の削減を図ることができる。したがって、より生産性の向上を図ることができる。

　上記ホイールにおいて、シェル複合形ローラベアリングは、スラスト方向の荷重を受ける一方の軌道輪を兼ねるリング部材を含んでもよい。このようにすることにより、スラスト荷重をリング部材により適切に受けることができる。したがって、より安定してホイールの動作を確保することができる。

　上記ホイールにおいて、シェル複合形ローラベアリングは、ラジアル方向の荷重を受ける外輪を構成するシェル外輪を含んでもよい。シェル外輪は、スラスト方向の荷重を受けるローラの外周側に位置する部分を含んでもよい。このようにすることにより、シェル外輪により、軸受部の外径側に位置するパーツを一体化することができるため、組み立て性の向上を図ることができる。したがって、より生産性の向上を図ることができる。

　上記ホイールにおいて、シェル外輪の厚さは、０．２ｍｍ以上３．２ｍｍ以下であってもよい。このようにすることにより、ホイールを構成する部材として求められる剛性を維持しつつ、絞り加工等によって製造されるシェル外輪を効率的に製造することができる。したがって、生産性の向上を図ることができる。

　［実施形態の具体例］
　次に、本開示のホイールの具体的な実施の形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

　（実施の形態１）
　まず、本開示の実施の形態である実施の形態１について説明する。図１は、本開示の実施の形態１におけるホイールを示す概略斜視図である。図２は、図１に示すホイールの概略側面図である。図３は、図１に示すホイールの概略正面図である。図４は、図１に示すホイールの概略背面図である。図１以下に示す図において、矢印Ｚで示す方向をホイールの回転軸方向、矢印Ｘおよび矢印Ｙで示す方向を径方向とする。矢印Ｘで示す方向および矢印Ｙで示す方向は、直交している。

　図１～図４を参照して、本開示のホイール１０ａは、メカナムホイールとも称され、例えば、移動体の車輪として利用される。複数のメカナムホイールを組み合わせてそれぞれの回転数や回転方向等を制御することにより、ハンドルを用いなくとも全方向に移動体を移動させることができる。移動体には、例えば前後左右に４つのホイール１０ａが取り付けられる。ホイール１０ａの大きさ、例えば図２におけるＸ方向の長さは、１５０ｍｍである。

　ホイール１０ａは、複数、本実施形態においては、１０個のバレル部材２０ａと、複数のバレル部材２０ａが外周側に取り付けられるホイール体１１ａと、を含む。ホイール体１１ａは、一対のプレート部１２ａ，１３ａと、本体部１４ａと、を含む。プレート部１２ａ，１３ａはそれぞれ円板状であって、径方向の中央に貫通穴が設けられている。プレート部１２ａは、後述するバレル部材２０ａのバレルシャフト２３ａを支持する支持部１５ａが設けられている。同様に、プレート部１３ａには、バレルシャフトを支持する支持部１６ａが設けられている。一対のプレート部１２ａ，１３ａは、それぞれバレルシャフトを回転可能に支持する。本体部１４ａは円筒状であって、複数の取り付け穴が設けられている。本体部１４ａは、一対のプレート部１２ａ、１３ａをホイール１０ａの回転軸方向（Ｚ方向）に間隔をあけて保持する。本体部１４ａは、図示しないモータ等の駆動源に連結される。ホイール１０ａは、モータ等から伝達された動力を基に、制御された回転数や回転方向で回転する。

　図５は、１つのバレル部材２０ａを含むホイール１０ａに一部を拡大して示す概略断面図である。図５は、バレル部材２０ａの回転中心軸に沿って切断した場合の断面図に相当する。図６は、図５において、後述する受け具２６ａ，２７ａおよびナット２８ａ，２９ａを取り外した状態を示す概略断面図である。図７は、図６中のＶＩＩで示す領域の拡大図である。図７は、図６において、後述する軸受部を拡大した概略断面図である。図５、図６および図７において、バレル部材２０ａの長手方向を、矢印Ｌで示す方向によって図示する。Ｌ方向は、Ｚ方向に対して４５度傾斜している。

　図５、図６および図７を併せて参照して、バレル部材２０ａは、外皮部２１ａと、芯部２２ａと、バレルシャフト２３ａと、一対の軸受部２４ａ，２５ａと、一対の受け具２６ａ，２７ａと、一対のナット２８ａ，２９ａと、を含む。外皮部２１ａは、曲面で構成されている外周面３１ａを有する。外周面３１ａは、バレル部材２０ａの長手方向の両端から中央に向かって直径が徐々に大きくなる。すなわち、バレル部材２０ａの直径については、バレル部材２０ａの外皮部２１ａの長さ方向の中央における直径Ｄ１が最も大きく、バレル部材２０ａの外皮部２１ａの長さ方向の両端における直径Ｄ２が最も小さい（特に図６参照）。図５および図６に示す断面において、外皮部２１ａの外周面３１ａは、長手方向の中央に向かう程、曲率半径が大きくなっている。外皮部２１ａは、樽状の部材である。外皮部２１ａには、長手方向に貫通する穴３２ａが設けられている。穴３２ａ内に芯部２２ａが配置される。芯部２２ａを覆うように外皮部２１ａが取り付けられている。外皮部２１ａの長手方向の長さは、芯部２２ａの長手方向の長さよりも長い。

　外皮部２１ａは、弾性を有する。外皮部２１ａの材質としては、ゴムや樹脂が選択される。本実施形態においては、外皮部２１ａの材質は、ウレタンゴムである。外皮部２１ａの材質として樹脂を採用する場合、例えば、ＰＯＭ（Ｐｏｌｙ　ｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）樹脂やＰＡ（Ｐｏｌｙ　ａｍｉｄｅ）樹脂、ＰＥＥＫ（Ｐｏｌｙ　Ｅｔｈｅｒ　ＥｔｈｅｒＫｅｔｏｎｅ）樹脂が用いられる。また、芯部２２ａは、剛性を有する部材から構成されている。芯部２２ａの材質としては、例えばアルミニウムをベースとした金属や鋼が用いられ、具体的にはＡ５０５２やＡ６０６３が採用される。

　バレルシャフト２３ａは、丸棒状であって、長手方向に延びる中実円筒状である。バレルシャフト２３ａは、外皮部２１ａを長手方向に貫通するように配置される。具体的には、バレルシャフト２３ａは、芯部２２ａの中央に設けられた長手方向に貫通する穴３３ａ内に配置される。バレルシャフト２３ａの外周面３４ａは、穴３３ａの内壁面と接触する。バレルシャフト２３ａの両端は、外皮部２１ａおよび芯部２２ａのそれぞれの両端面から突き出る。バレルシャフト２３ａの両端部には、ねじ山３５ａ，３６ａが設けられる。ねじ山３５ａ，３６ａが設けられる領域は、芯部２２ａの両端面からそれぞれ露出している。

　バレルシャフト２３ａは、長手方向において、一対にプレート部１２ａ，１３ａに挟まれる第１領域１７ａと、第１領域１７ａの両端側に位置する第２領域１８ａと、を含む。第２領域１８ａは、長手方向において間隔をあけて一対設けられる。第１領域１７ａおよび一対の第２領域１８ａのそれぞれの境界は、図５および図６において破線で図示している。第１領域１７ａの外径は、第２領域１８ａの外径よりも大きい。このような構成により、バレルシャフト２３ａは、いわゆる段付きの構成となる。

　バレルシャフト２３ａの外周面３４ａには、内径側に凹む一対の円周溝３７ａ，３８ａが設けられる。円周溝３７ａ，３８ａはそれぞれ、長手方向に間隔をあけて形成されている。円周溝３７ａ，３８ａはそれぞれ、長手方向において、第１領域１７ａと第２領域１８ａとの境界の領域に設けられる。この円周溝３７ａ，３８ａは、バレルシャフト２３ａを段付きの構成とする際の加工上の逃がし溝として利用される。円周溝３７ａ，３８ａは、ねじ山３５ａ，３６ａよりも長手方向の中央側に設けられる。なお、本実施形態においては、円周溝３７ａ，３８ａは、長手方向において、外皮部２１ａの両端面と揃うように設けられる。

　次に、受け具２６ａおよびナット２８ａの構成について説明する。受け具２７ａの構成は、受け具２６ａの構成と同様であるため、その説明を省略する。また、ナット２９ａの構成は、ナット２８ａの構成と同様であるため、その説明を省略する。

　受け具２６ａは、カラーとも呼ばれる部材であり、アルミニウム製である。なお、受け具２６ａは、鋼製であってもよい。受け具２６ａは、長手方向の一方側の端部を含む小径領域４１ａと、長手方向の他方側の端部を含み、小径領域４１ａよりも外径の大きい大径領域４２ａと、を含む。受け具２６ａは、中空円筒状の部材において、一方の端部側に外径側に延びる鍔部を形成した形状である。受け具２６ａには、軸方向に貫通する貫通穴４３ａが設けられている。この貫通穴４３ａに、バレルシャフト２３ａが挿入される。受け具２６ａは、小径領域４１ａが内側、すなわち、バレルシャフト２３ａの中央側となるようにバレルシャフト２３ａに取り付けられる。ねじ山３５ａが形成されている長手方向の一方端部側に大径領域４２ａが向くように貫通穴４３ａにバレルシャフト２３ａを挿入して、受け具２６ａをバレルシャフト２３ａに装着する。受け具２７ａについても同様に、ねじ山３６ａが形成されている長手方向の他方端部側に大径領域４２ａが向くように貫通穴４３ａにバレルシャフト２３ａを挿入して、受け具２７ａをバレルシャフト２３ａに装着する。

　ナット２８ａは、穴４６ａを構成する内壁面にねじ溝４７ａが設けられている。ナット２８ａの頭部の外形形状は、長手方向に見て六角形である。ナット２８ａは、受け具２７ａの外側においてナット２８ａを回転させ、バレルシャフト２３ａの端部に設けられるねじ山３５ａにねじ溝４７ａを締め付けて取り付けられる。ナット２９ａについても同様に、受け具２７ａの外側においてナット２９ａを回転させ、バレルシャフト２３ａの端部に設けられるねじ山３６ａにねじ溝４７ａを締め付けて取り付けられる。

　ここで、軸受部２４ａの構成について説明する。軸受部２５ａの構成は、軸受部２４ａの構成と同様であるため、その説明を省略する。

　図８は、軸受部２４ａの外観を示す概略斜視図である。図９は、図８に示す軸受部２４ａの分解斜視図である。なお、理解を容易にする観点から、軸受部２４ａの取り付け時の方向を、図５～図７で示す矢印Ｌを用いて図示している。図８および図９を併せて参照して、軸受部２４ａは、ラジアル方向の荷重およびスラスト方向の荷重を受ける。軸受部２４ａは、後述するシェル外輪５５ａを含むシェル複合形ローラベアリング５０ａである。

　シェル複合形ローラベアリング５０ａは、複数の第１ローラ５１ａと、複数の第２ローラ５２ａと、複数の第１ローラ５１ａを保持する第１保持器５３ａと、複数の第２ローラ５２ａを保持する第２保持器５４ａと、シェル外輪５５ａと、軌道輪５６ａと、リング部材５７ａと、を含む。第１ローラ５１ａは、ラジアル方向の荷重を受ける。第２ローラ５２ａは、スラスト方向の荷重を受ける。軌道輪５６ａおよびリング部材５７ａは、それぞれ第２ローラ５２ａの転動面と接触して、スラスト方向の荷重を受ける軌道輪である。

　次に、シェル外輪５５ａの構成について簡単に説明する。シェル外輪５５ａは、第１円筒部６１ａと、第２円筒部６２ａと、底部６３ａと、鍔部６４ａと、を含む。底部６３ａには、穴６５ａが設けられており、この穴６５ａにバレルシャフト２３ａが挿入される。第１円筒部６１ａおよび第２円筒部６２ａはそれぞれ、中空円筒状である。第２円筒部６２ａの外径は、第１円筒部６１ａの外径よりも大きい。第１円筒部６１ａの内径側にラジアル方向の荷重を受ける複数の第１ローラ５１ａが配置される。第１ローラ５１ａは、バレルシャフト２３ａの外周面３４ａと第１円筒部６１ａの内周面を軌道面として転動する。鍔部６４ａは、第１円筒部６１ａの軸方向の一方端部から外径側に延びる円板状である。鍔部６４ａは、第１円筒部６１ａの軸方向の一方端部と第２円筒部６２ａの軸方向の他方端部とを接続するように設けられている。第２円筒部６２ａの内径側にスラスト方向の荷重を受ける複数の第２ローラ５２ａが配置される。

　シェル外輪５５ａの厚さＴは、０．２ｍｍ以上３．２ｍｍ以下である。本実施形態においては、シェル外輪５５ａの厚さＴは、０．５ｍｍである。シェル外輪５５ａは、一体で構成されている。シェル外輪５５ａは、例えば、鋼鈑の絞り加工等により製造される。

　軌道輪５６ａは、中央に穴６６ａが設けられた円板状の円板部６７ａと、穴６６ａの縁から厚さ方向に延びる鍔部６８ａと、を含む。軌道輪５６ａは、穴６６ａ内にバレルシャフト２３ａを挿入して取り付けられる。リング部材５７ａは、円板状であって、厚さ方向に貫通する穴６９ａが径方向の中央に設けられている。リング部材５７ａは、穴６６ａ内にバレルシャフト２３ａを挿入し、鍔部６４ａと接触するようにして、シェル複合形ローラベアリング５０ａ内に配置される。第２ローラ５２ａは、軌道輪５６ａの一方の面とリング部材５７ａの他方の面を軌道面として転動する。

　また、本実施形態においては、長手方向において、軸受部２４ａであるシェル複合形ローラベアリング５０ａの外側の端面、この場合、軌道輪５６ａのうちの軌道面と反対側の端面５８ａは、バレルシャフト２３ａの外周面３４ａの円周溝３７ａが設けられた位置と揃えて配置される。軸受部２５ａについても同様である。なお、製造誤差等に基づく長手方向における隙間を調整する際に、端面５８ａに接触するようにスプリングワッシャや単なるワッシャを配置することにしてもよい。

　次に、再びホイール体１１ａの構成について説明する。一対のプレート部１２ａ，１３ａにはそれぞれ、バレルシャフト２３ａを受け入れる溝部７１ａ，７２ａが設けられる。本実施形態においては、溝部７１ａ，７２ａはそれぞれ、第２領域１８ａにおいてバレルシャフト２３ａを受け入れる。溝部７１ａは、プレート部１２ａの外周側に設けられた支持部１５ａに設けられる。溝部７２ａは、プレート部１３ａの外周側に設けられた支持部１６ａに設けられる。溝部７１ａ，７２ａはそれぞれ、外径側に開放される形状である。本実施形態においては、溝部７１ａを構成する壁面７３ａ，７４ａは、ホイール１０ａの外径側に真っ直ぐに延びる形状である（特に後述する図１１参照）。溝部７１ａ，７２ａは、バレルシャフト２３ａの中心軸、すなわち、バレル部材２０ａの回転中心軸をホイール１０ａの回転軸方向（Ｚ方向）に対して、４５度傾斜するような位置に設けられる。すなわち、１０個のバレル部材２０ａのそれぞれのバレルシャフト２３ａの回転中心軸を４５度ずつ傾斜させるように、一対のプレート部１２ａ，１３ａのそれぞれの支持部１５ａ，１６ａには、それぞれ１０個の溝部７１ａ，７２ａが形成されている。

　また、プレート部１２ａには、外側面７５ａから長手方向に凹み、溝部７１ａを含むように嵌合凹部７６ａが設けられる。嵌合凹部７６ａは、環状に凹んだ形状である。具体的には、嵌合凹部７６ａは、受け具２６ａの小径領域４１ａを受け入れる形状である。受け具２６ａの小径領域４１ａは、嵌合凹部７６ａに嵌め込まれる。プレート部１３ａには、外側面７７ａから長手方向に凹み、溝部７２ａを含むように嵌合凹部７８ａが設けられる。嵌合凹部７８ａは、環状に凹んだ形状である。具体的には、嵌合凹部７８ａは、受け具２７ａの小径領域４１ａを受け入れる形状である。受け具２７ａの小径領域４１ａは、嵌合凹部７８ａに嵌め込まれる。各プレート部１２ａ，１３ａには、１０個のバレル部材２０ａに対応する嵌合凹部７６ａ，７８ａがそれぞれ１０個形成されている。

　次に、このような構成のホイール１０ａの組み立て方法について、簡単に説明する。図１０は、ホイール１０ａを組み立てる際のホイール１０ａの一部を示す概略斜視図である。図１０を併せて参照して、まず、受け具２６ａ，２７ａおよびナット２８ａ，２９ａを取り除いた状態、すなわち、外皮部２１ａ、芯部２２ａ、バレルシャフト２３ａ、軸受部２４ａ，２５ａを組み合わせた構造体７９ａを準備する。この構造体７９ａにおいては、バレルシャフト２３ａの両端が、長手方向に突出する。

　その後、長手方向に突出したバレルシャフト２３ａの両端を溝部７１ａ，７２ａ内に挿入する。図１１は、プレート部１２ａに構造体７９ａを組み込む状態を示す図である。図１１を併せて参照して、この場合、バレルシャフト２３ａの中心軸は、Ｚ方向に対して４５度傾斜した状態である。そして、溝部７１ａ，７２ａはそれぞれ外径側に開放されているため、矢印で示すように、外径側から容易にバレルシャフト２３ａを挿入することができる。次に、長手方向の両側から受け具２６ａ，２７ａを装着する。具体的には、受け具２６ａの小径領域４１ａ側から貫通穴４３ａにバレルシャフト２３ａの一方端部から差し込み、受け具２７ａの小径領域４１ａ側から貫通穴４３ａにバレルシャフト２３ａの他方端部を差し込む。この時、受け具２６ａ，２７ａの小径領域４１ａはそれぞれ、プレート部１２ａ，１３ａに設けられた嵌合凹部７６ａ，７８ａに嵌め込まれる。このようにして、受け具２６ａ，２７ａをバレルシャフト２３ａに装着する。そして最後に、ナット２８ａ，２９ａをバレルシャフト２３ａの両端に取り付ける。ナット２８ａ，２９ａを回転させて締め込んでいき、バレル部材２０ａを一対のプレート部１２ａ，１３ａに固定する。このようにして全て、すなわち、１０個のバレル部材２０ａをプレート部１２ａ，１３ａに固定し、ホイール１０ａを組み立てる。

　なお、バレル部材２０ａの取り外し時においては、逆の工程で行う。すなわち、ナット２８ａ，２９ａを逆回転させてバレルシャフト２３ａの両端からナット２８ａ，２９ａを取り外す。そうすると、バレル部材２０ａのプレート部１２ａ，１３ａへの固定が解除される。次に、受け具２６ａ，２７ａを長手方向に動かして取り外す。そうすると、溝部７１ａ，７２ａ内にバレルシャフト２３ａが挿入された状態であるため、外径側へバレルシャフト２３ａを含む構造体７９ａを動かして、取り外す。

　上記ホイール１０ａによると、外皮部２１ａを取り付けたバレルシャフト２３ａを、バレルシャフト２３ａを受け入れる溝部７１ａ，７２ａを利用して、一対のプレート部１２ａ，１３ａに支持させることができる。溝部７１ａ，７２ａは、ホイール１０ａの外径側に開放された形状であるため、ホイール１０ａの外径側から容易にバレルシャフト２３ａを組み込むことができる。バレルシャフト２３ａを組み込んだ後、受け具２６ａ，２７ａを装着してナット２８ａ，２９ａで締め付けることにより、一対のプレート部１２ａ，１３ａに取り付けたバレルシャフト２３ａを確実に固定することができる。この場合、ホイール１０ａの動作時において、バレル部材２０ａには内径方向の負荷が作用し、外径方向には負荷がかからない。したがって、プレート部１２ａ，１３ａに溝部７１ａ，７２ａが設けられていても、強度的に問題はない。したがって、受け具２６ａ，２７ａを挿入したプレート部１２ａ，１３ａの破損を回避しながら、受け具２６ａ，２７ａおよびナット２８ａ，２９ａによる保持によって確実にバレルシャフト２３ａの長手方向における抜けを抑制することができる。その結果、ホイール１０ａの安定した動作を確保しながら、バレルシャフト２３ａの脱落を確実に抑制することができる。また、受け具２６ａ，２７ａおよびナット２８ａ，２９ａを取り外して、ホイール１０ａの外径側から容易にバレルシャフト２３ａを取り外すことができる。すなわち、例えば全てのバレルシャフト２３ａの固定を解除して一方のプレート部１２ａを本体部１４ａから取り外すといった大掛かりな分解を要する作業が生じることはない。したがって、バレル部材２０ａの交換も容易に行うことができる。以上より、このようなホイール１０ａによると、安定した動作を確保することができると共に、組み立て性を良好にすることができる。

　本実施形態においては、受け具２６ａ，２７ａは、長手方向の一方側の端部を含む小径領域４１ａと、長手方向の他方側の端部を含み、小径領域４１ａよりも外径の大きい大径領域４２ａと、を含む。プレート部１２ａ，１３ａには、外側面７５ａ，７７ａから長手方向に凹み、溝部７１ａ，７２ａを含むように嵌合凹部７６ａ，７８ａが設けられる。小径領域４１ａは、嵌合凹部７６ａ，７８ａに嵌め込まれる。よって、受け具２６ａ，２７ａの小径領域４１ａを嵌合凹部７６ａ，７８ａに嵌め込んで、受け具２６ａ，２７ａをプレート部１２ａ，１３ａに固定することができる。したがって、バレルシャフト２３ａをより安定して支持することができ、より円滑なバレル部材２０ａの回転を確保することができる。

　本実施形態においては、溝部７１ａ，７２ａを構成する壁面７３ａ，７４ａは、ホイール１０ａの外径側に真っ直ぐに延びる形状である。よって、ホイール１０ａの外径側から、外皮部２１ａ等をセットしたバレルシャフト２３ａをより円滑に溝部７１ａ，７２ａ内に組み込むことができる。したがって、より組み立て性の向上を図ることができる。

　本実施形態においては、バレルシャフト２３ａは、長手方向において、一対のプレート部１２ａ，１３ａに挟まれる第１領域１７ａと、第１領域１７ａの両端側に位置する第２領域１８ａと、を含む。第１領域１７ａの外径は、第２領域１８ａの外径よりも大きい。溝部７１ａ，７２ａは、第２領域１８ａにおいてバレルシャフト２３ａを受け入れる。よって、バレルシャフト２３ａの長手方向において、第１領域１７ａを一対のプレート部１２ａ，１３ａに引っ掛かかるようにすることが容易になり、バレルシャフト２３ａの長手方向の移動を規制しやすくなる。したがって、より安定したホイール１０ａの動作を確保することができる。

　本実施形態においては、軸受部２４ａ，２５ａは、ラジアル方向の荷重およびスラスト方向の荷重を受ける。よって、バレルシャフト２３ａに負荷されるラジアル荷重およびスラスト荷重を軸受部２４ａ，２５ａによって適切に受けることができる。したがって、より安定したホイール１０ａの動作を確保することができる。

　本実施形態においては、軸受部２４ａ，２５ａは、シェル外輪を含むシェル複合形ローラベアリング５０ａである。よって、ラジアル方向の荷重を受ける軸受およびスラスト方向の荷重を受ける軸受を一体化して、バレルシャフト２３ａへの軸受部２４ａ，２５ａの取り付けの効率化を図ることができると共に、部品点数の削減を図ることができる。したがって、より生産性の向上を図ることができる。

　本実施形態においては、シェル複合形ローラベアリング５０ａは、スラスト方向の荷重を受ける一方の軌道輪を兼ねるリング部材５７ａを含む。よって、スラスト荷重をリング部材５７ａにより適切に受けることができる。したがって、より安定してホイール１０ａの動作を確保することができる。

　本実施形態においては、シェル複合形ローラベアリング５０ａは、ラジアル方向の荷重を受ける外輪を構成するシェル外輪５５ａを含む。シェル外輪５５ａは、スラスト方向の荷重を受けるローラ（第２ローラ５２ａ）の外周側に位置する部分を含む。よって、シェル外輪５５ａにより、軸受部２４ａ，２５ａの外径側に位置するパーツを一体化することができるため、組み立て性の向上を図ることができる。したがって、より生産性の向上を図ることができる。

　本実施形態においては、シェル外輪５５ａの厚さＴは、０．２ｍｍ以上３．２ｍｍ以下である。よって、ホイール１０ａを構成する部材として求められる剛性を維持しつつ、絞り加工等によって製造されるシェル外輪５５ａを効率的に製造することができる。したがって、生産性の向上を図ることができる。

　（他の実施の形態）
　なお、上記実施の形態において、軸受部は、リング部材を含むこととしたが、これに限らず、軸受部は、リング部材を含まない構成としてもよい。この場合、スラスト方向の荷重を受ける軌道輪の一方として、例えばシェル外輪の鍔部を用いることにしてもよい。

　また、上記実施の形態においては、軸受部は、シェル複合形ローラベアリングであることとしたが、これに限らず、軸受部は、ラジアル方向の荷重を受けるラジアル軸受と、スラスト方向の荷重を受けるスラスト軸受を組み合わせた構成であってもよい。また、いずれか一方がローラ等の転動体を含まず、滑り軸受の構成であってもよい。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ａ　ホイール、１１ａ　ホイール体、１２ａ，１３ａ　プレート部、１４ａ　本体部、１５ａ，１６ａ　支持部、１７ａ　第１領域、１８ａ　第２領域、２０ａ　バレル部材、２１ａ　外皮部、２２ａ　芯部、２３ａ　バレルシャフト、２４ａ，２５ａ　軸受部、２６ａ，２７ａ　受け具、２８ａ，２９ａ　ナット、３１ａ，３４ａ　外周面、３２ａ，３３ａ，４６ａ，６５ａ，６６ａ，６９ａ　穴、３５ａ，３６ａ　ねじ山、３７ａ，３８ａ　円周溝、４１ａ　小径領域、４２ａ　大径領域、４３ａ　貫通穴、４７ａ　ねじ溝、５０ａ　シェル複合形ローラベアリング、５１ａ　第１ローラ、５２ａ　第２ローラ、５３ａ　第１保持器、５４ａ　第２保持器、５５ａ　シェル外輪、５６ａ　軌道輪、５７ａ　リング部材、５８ａ　面、６１ａ　第１円筒部、６２ａ　第２円筒部、６３ａ　底部、６４ａ，６８ａ　鍔部、６７ａ　円板部、７１ａ，７２ａ　溝部、７３ａ，７４ａ　壁面、７５ａ，７７ａ　外側面、７６ａ，７８ａ　嵌合凹部、７９ａ　構造体。

Claims

　複数のバレル部材と、
　前記複数のバレル部材が外周側に取り付けられるホイール体と、を備え、
　前記バレル部材は、
　曲面で構成されており、前記バレル部材の長手方向の両端から中央に向かって直径が徐々に大きくなる外周面を有する外皮部と、
　前記長手方向に延び、前記外皮部を前記長手方向に貫通するように配置され、両端部にねじ山が設けられるバレルシャフトと、
　前記バレルシャフトに負荷される荷重を受ける軸受部と、
　それぞれ貫通穴が設けられており、前記貫通穴に前記バレルシャフトが挿入される一対の受け具と、
　それぞれねじ溝が設けられ、それぞれ前記一対の受け具の外側において前記バレルシャフトの前記ねじ山に取り付けられる一対のナットと、を含み、
　前記ホイール体は、
　それぞれ前記バレルシャフトを回転可能に支持する一対のプレート部と、
　前記一対のプレート部をホイールの回転軸方向に間隔をあけて保持する本体部と、を含み、
　前記一対のプレート部にはそれぞれ、外径側に開放され、前記バレルシャフトを受け入れる溝部が設けられる、ホイール。
　前記受け具は、
　前記長手方向の一方側の端部を含む小径領域と、
　前記長手方向の他方側の端部を含み、前記小径領域よりも外径の大きい大径領域と、を含み、
　前記プレート部には、外側面から前記長手方向に凹み、前記溝部を含むように嵌合凹部が設けられ、
　前記小径領域は、前記嵌合凹部に嵌め込まれる、請求項１に記載のホイール。
　前記溝部を構成する壁面は、前記ホイールの外径側に真っ直ぐに延びる形状である、請求項１または請求項２に記載のホイール。
　前記バレルシャフトは、前記長手方向において、
　前記一対にプレート部に挟まれる第１領域と、
　前記第１領域の両端側に位置する第２領域と、を含み、
　前記第１領域の外径は、前記第２領域の外径よりも大きく、
　前記溝部は、前記第２領域において前記バレルシャフトを受け入れる、請求項１または請求項２に記載のホイール。
　前記軸受部は、ラジアル方向の荷重およびスラスト方向の荷重を受ける、請求項１または請求項２に記載のホイール。
　前記軸受部は、シェル外輪を含むシェル複合形ローラベアリングである、請求項５に記載のホイール。
　前記シェル複合形ローラベアリングは、スラスト方向の荷重を受ける一方の軌道輪を兼ねるリング部材を含む、請求項６に記載のホイール。
　前記シェル複合形ローラベアリングは、前記ラジアル方向の荷重を受ける外輪を構成するシェル外輪を含み、
　前記シェル外輪は、前記スラスト方向の荷重を受けるローラの外周側に位置する部分を含む、請求項６に記載のホイール。
　前記シェル外輪の厚さは、０．２ｍｍ以上３．２ｍｍ以下である、請求項８に記載のホイール。