車輪の固定構造
【課題】 一の車輪に対し径寸法の異なる複数の車軸を接続しうる車輪の固定構造を提供する。
【解決手段】 複数の径寸法を有する車軸に対し接続可能に形成された車輪の固定構造であって、車輪と、上記車輪に設けられた軸固定孔部と、上記車輪を車軸に対し固定可能に形成されている接続部材により形成され、上記車輪は、一の径寸法を有する車軸に対し、上記軸固定孔部を介して接続されるとともに、上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸に対し、接続部材を介して固定可能に形成されている。
【解決手段】 複数の径寸法を有する車軸に対し接続可能に形成された車輪の固定構造であって、車輪と、上記車輪に設けられた軸固定孔部と、上記車輪を車軸に対し固定可能に形成されている接続部材により形成され、上記車輪は、一の径寸法を有する車軸に対し、上記軸固定孔部を介して接続されるとともに、上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸に対し、接続部材を介して固定可能に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の固定構造、特に、一の車輪に対し径寸法の異なる複数の車軸を接続しうる車輪の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、中学校・高等学校、高等専門学校等において、各学生同士が作成したロボット同士をゲーム形式で対戦形式で、箱を積み上げたり、ボールを搬送したりする適宜の作業を行う優劣を競うロボットコンテストが開催されている。
上記ロボットコンテストに際しては、各学生がアイデアを出しながら、工作パーツを組み合わせることにより、各種のロボットが製作されている。
このような工作パーツとしては、例えば、ロボットの走行装置として構成された車輪と、その車輪を回転させるための車軸とがある。
【０００３】
一般に市販されている従来の車軸には、径寸法の異なる2種類のもの（３ｍｍのものと４ｍｍのもの）車軸が多く使用されており、径寸法が３ｍｍの車軸は横断面が六角形に形成され、径寸法が４ｍｍの車軸は横断面が円形に形成されている。
これに対し、上記車軸に固定して使用される車輪には、上記2種類の車軸に共通して接続することができるものは存在せず、径の異なる各車軸に対し対応して夫々接続しうる2種類の車輪を備える必要があった。
すなわち、径が３ｍｍの車軸を圧入により接続しうる車輪と、径４ｍｍの車軸を接続しうる車輪とを別個に夫々備えねばならず煩雑であった。
例えば、特許文献１には、車輪を出力軸に接続しうるように形成されたギアボックスが開示されているが、このようなギアボックスに設けられた車軸に接続される車輪は、上記車軸の径寸法や形状に合わせて接続部の寸法や形状が設計されており、異なる径寸法を有する出力軸には固定することができず不便であった。
また、特許文献２には、車軸を備えた模型用減速機が開示されているが、このような減速機に設けられた車軸も、上記車軸に固定される車輪に合わせて寸法や形状が設計されており、径寸法が異なる車軸に取替えた場合は、それに接続する車輪も変更しなければならぬという煩雑がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５８１３５号公報
【特許文献２】実開昭６３−１２８３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、一の車輪で径寸法の異なる複数種類の車軸に対し接続しうる車輪の固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る車輪の固定構造は、複数の径寸法を有する車軸に対し接続可能に形成された車輪の固定構造であって、車輪と、上記車輪に設けられた軸固定孔部と、上記車輪を車軸に対し固定可能に形成されている接続部材により形成され、上記車輪は、一の径寸法を有する車軸に対し、上記軸固定孔部を介して接続されるとともに、上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸に対し、接続部材を介して固定可能に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、一の径寸法を有する車軸は、車輪に設けられた上記軸固定孔部を介して直接に車輪と固定することができると共に、上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸は、接続部材を介して上記車輪と固定することができる。
【０００８】
また、本発明に係る上記車輪の固定構造にあっては、上記他の径寸法を有する車軸の端部には、上記接続部材に固定するためのネジ部と、上記接続部材と係合することにより上記車軸と上記車輪との相対回転を固定しうる回転止め部とが設けられ、上記回転止め部は、上記車軸の長さ方向に対し、直交する方向に突出して形成された突起として形成されている。
【０００９】
すなわち、上記他の径寸法を有する車軸は、上記ネジ部を用いて上記接続部材に固定されると共に、上記回転止め部として形成された上記突起を上記接続部材に係合させることにより、上記接続部材との相互回転を阻止している。
【００１０】
また、本発明に係る上記車輪の固定構造にあっては、上記接続部材には、上記他の径寸法を有する車軸に設けられた上記ネジ部と固定しうる車軸取付部と、上記他の径寸法を有する車軸の側面部に形成された上記突起と係合しうる回転止め係合部と、上記車輪に係合しうるように形成された車輪固定部とが設けられている。
【００１１】
すなわち、上記接続部材は、上記車軸取付部と上記ネジ部とにより上記車軸に固定されると共に、上記回転止め係合部と上記回転止め部とにより上記車軸との相互回転を阻止している。
また、上記車輪固定部により上記車輪に対し一体に回転しうるように固定される。
【００１２】
また、本発明に係る上記車輪の固定構造にあっては、上記接続部材は、基板部と、上記基板部に形成された筒部とを有し、上記車軸取付部は、上記基板部の中心部に設けられ、上記基板部の一方の側面部には、上記突起が係合しうる溝部が設けられると共に、他の側面部には上記車輪固定部が設けられ、上記車輪固定部は、上記筒部の周縁部に沿った複数箇所に端面部が車輪に当接すると共に、車輪固定用のネジ部材を内部に挿通しうるように形成されている。
【００１３】
すなわち、上記接続部材は、上記基板部の中心部に上記車軸が固定され、上記基板部の一方の側面部に形成された上記溝部に上記車軸の上記突起が係合する。
また、上記基板部の他の側面部には上記車輪固定部が設けられ、上記車輪固定部の内部にネジ部材が挿通されて車輪と固定される。
【００１４】
また、本発明に係る上記車輪の固定構造にあっては、上記軸固定孔部は、上記車輪の中心部に設けられると共に、上記軸固定孔部の周囲複数箇所には、上記接続部材に設けられた上記車輪固定部と対応しうるネジ挿通孔部が設けられている。
【００１５】
すなわち、上記車輪は、上記軸固定孔部を中心として上記一の径寸法を有する車軸に対し接続されて回転されるように設けられている。
また、上記接続部材は中心部の周囲複数箇所を上記車輪と固定して接続されるが、上記車輪と固定するために形成された上記車輪固定部は、ネジ部材を挿通しうるように、上記ネジ挿通孔部と対応して形成されている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の本発明に係る車輪の固定構造は、複数の径寸法を有する車軸に対し接続可能に形成された車輪の固定構造であって、車輪と、上記車輪に設けられた軸固定孔部と、上記車輪を車軸に対し固定可能に形成されている接続部材により形成され、上記車輪は、一の径寸法を有する車軸に対し、上記軸固定孔部を介して接続されるとともに、上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸に対し、接続部材を介して固定可能に形成されていることから、上記一の径寸法を有する車軸は上記軸固定孔部に挿入することにより車輪に接続することができると共に、その他の径寸法を有する車軸は、上記結合部材を介し車輪に接続することができる。即ち、一の車輪に対し径寸法の異なる複数種類の車軸を接続することができる。
従って、径寸法の異なる複数種類の車軸に対し対応できるように、上記車軸の径寸法に対応しうる複数種類の車輪を準備しておく必要がなくなる。
【００１７】
請求項２記載の本発明に係る車輪の固定構造は、上記他の径寸法を有する車軸の端部には、上記接続部材に固定するためのネジ部と、上記接続部材と係合することにより上記車軸と上記車輪との相対回転を固定しうる回転止め部とが設けられ、上記回転止め部は、上記車軸の長さ方向に対し、直交する方向に突出して形成された突起として形成されていることから、上記他の径寸法を有する車軸は、上記ネジ部により上記接続部材に対し容易に固定することができ、又、上記回転止め部により、上記接続部材は上記他の径寸法を有する車軸と一体に回転することから、上記車軸により伝達される回転運動を上記車輪に対し伝達することができる。
また、上記回転止め部は上記突起により容易に形成することができる。
【００１８】
請求項３記載の本発明に係る車輪の固定構造は、上記接続部材には、上記他の径寸法を有する車軸に設けられた上記ネジ部と固定しうる車軸取付部と、上記他の径寸法を有する車軸の側面部に形成された上記突起と係合しうる回転止め係合部と、上記車輪に係合しうるように形成された車輪固定部とが設けられていることから、上記接続部材と上記他の径寸法を有する車軸とを相互に回転しないように固定して一体に回転させることができると共に、上記車輪固定部により上記接続部材を上記車輪に固定することにより、上記接続部材を介し、上記他の径寸法を有する車軸と上記車輪とを容易に固定して接続することができる。
【００１９】
請求項４記載の本発明に係る車輪の固定構造は、上記接続部材は、基板部と、上記基板部に形成された筒部とを有し、上記車軸取付部は、上記基板部の中心部に設けられ、上記基板部の一方の側面部には、上記突起が係合しうる溝部が設けられると共に、他の側面部には上記車輪固定部が設けられ、上記車輪固定部は、上記筒部の周縁部に沿った複数箇所に端面部が車輪に当接すると共に、車輪固定用のネジ部材を内部に挿通しうるように形成されていることから、上記他の径寸法を有する車軸を上記車軸取付部に固定することにより上記基板部の中心部に接続することができると共に、上記突起を上記溝部に係合させることにより、上記他の径寸法を有する車軸を上記基板部の一方の側面部に容易に回転止めして接続し、上記他の径寸法を有する車軸と上記接続部材とを一体に回転させることができる。
また、上記車輪固定部の端面部により車輪を支持しながら、上記車輪固定部内に挿通したネジ部材により上記接続部材と上記車輪とを容易に接続して安定的に固定することができる。
【００２０】
請求項５記載の本発明に係る車輪の固定構造は、上記軸固定孔部は、上記車輪の中心部に設けられると共に、上記軸固定孔部の周囲複数箇所には、上記接続部材に設けられた上記車輪固定部と対応しうるネジ挿通孔部が設けられていることから、上記一の径寸法を有する車軸は、上記軸固定孔部に挿入することにより上記車輪の中心部に接続して上記軸固定孔部を中心として車輪を回転させることができる。
また、上記接続部材に設けられた上記車輪固定部と、それに対応して設けられた車輪のネジ挿通孔部とに、ネジ部材を挿通して固定することにより、上記接続部材と上記車輪とを固定して容易に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態に係る車輪１１の固定構造１４は、複数の径寸法を有する車軸１２，１３に対し接続可能に形成された車輪１１の固定構造１４であって、図１乃至図６に示すように、車輪１１と、上記車輪１１に設けられた軸固定孔部２２と、上記車輪１１を車軸１３に対し固定可能に形成されている接続部材１５により形成され、上記車輪１１は、一の径寸法を有する車軸１２に対し、図７に示すように、上記軸固定孔部２２を介して接続されるとともに、上記一の径寸法を有する車軸１２と異なる他の径寸法を有する車軸１３に対し、図９に示すように、接続部材１５を介して固定可能に形成されている。
また、上記他の径寸法を有する車軸１３の端部には、図２及び図８に示すように、上記接続部材１５に固定するためのネジ部１６と、上記接続部材１５と係合することにより上記車軸１３と上記車輪１１との相対回転を固定しうる回転止め部１７とが設けられ、上記回転止め部１７は、上記車軸１３の長さ方向に対し、直交する方向に突出して形成された突起１８として形成されている。
また、上記接続部材１５には、図３乃至図６に示すように、上記他の径寸法を有する車軸１３に設けられた上記ネジ部１６と固定しうる車軸取付部２６と、上記他の径寸法を有する車軸１３の側面部に形成された上記突起１８と係合しうる回転止め係合部３６と、上記車輪１１に係合しうるように形成された車輪固定部２９とが設けられている。
また、上記接続部材１５は、図３乃至図６に示すように、基板部２５と、上記基板部２５に形成された筒部２８とを有し、上記車軸取付部２６は、上記基板部２５の中心部に設けられ、上記基板部２５の一方の側面部には、上記突起１８が係合しうる溝部２７が設けられると共に、他の側面部には上記車輪固定部２９が設けられ、上記車輪固定部２９は、上記筒部２８の周縁部に沿った複数箇所に端面部３１が車輪１１に当接すると共に、車輪固定用のネジ部材３０を内部に挿通しうるように形成されている。
また、図１に示すように、上記軸固定孔部２２は、上記車輪１１の中心部に設けられると共に、上記軸固定孔部２２の周囲複数箇所には、上記接続部材１５に設けられた上記車輪固定部２９と対応しうるネジ挿通孔部２４が設けられている。
【実施例１】
【００２２】
図１乃至１０は実施例に係る車輪１１と車軸１２，１３の固定構造１４を示したものである。
本実施例に係る上記固定構造１４では、図１に示すような車輪１１と、図２に示すような2本の車軸１２，１３と、図３乃至図６に示すような接続部材１５とにより構成されている。
【００２３】
図２は本実施例に係る固定構造１４で使用される2種類の金属製の車軸１２，１３を示している。
一の径寸法を有する車軸１２は、外径寸法が３ｍｍであって、横断面は六角形に形成されている。
他の径寸法を有する車軸１３は、外径寸法が４ｍｍであって、横断面は円形に形成されている。
【００２４】
上記他の車軸１３は、車輪１１を取り付ける側の長さ方向端部にネジ部１６が設けられると共に、上記ネジ部１６の内方近傍に回転止め部１７が設けられている。
上記回転止め部１７は、上記車軸１３の側面部に突起１８、１８として形成され、上記突起１８、１８は車軸１３の長さ方向に対し直交して突出するように２つ形成されている。
【００２５】
図１は上記車輪１１の軸方向内側面部を示したものである。
上記車輪１１はＡＢＳ樹脂等のプラスチック製のホイール部１９と、上記ホイール部１９の外周部に装着されたゴム製のタイヤ部２０とからなり、上記ホイール部１９の中心部には筒状の軸受部２１が設けられ、上記軸受部２１の内部に軸固定孔部２２が設けられている。
上記軸固定孔部２２は、横断面形状が、上記一の車軸１２の横断面形状と略同一の形状を有する横断面六角形に形成され、上記一の車軸１２を圧入して接続することにより、上記車輪１１を上記車軸１２に対し固定することができる。
この場合、他の車軸１３は上記軸固定孔部２２と異なる横断面形状及び径寸法を有することから圧入することはできず、他の車軸１３と車輪１１は直接接続することはできない。
【００２６】
また、上記車輪１１において、上記軸固定孔部２２の周囲３箇所には、有底の短円筒状の接続部材係合部２３、２３，２３が設けられ、上記各接続部材係合部２３の中心部にはネジ挿通孔部２４が設けられている。
上記各接続部材係合部２３，２３，２３は、上記軸固定孔部２２を中心として略１２０度毎に均等に３つの箇所に設けられている。
【００２７】
図３乃至図６は接続部材１５を示したものである。
上記接続部材１５は、上記一の車軸と異なる径寸法を有する上記他の車軸１３に対し単独で接続することができなかった上記車輪１１を接続できるように形成されている。上記接続部材１５はＡＢＣ樹脂等のプラスチックにより形成されている。
【００２８】
上記接続部材１５は、円板状に形成された基板部２５を有し、上記基板部２５の中心部には車軸取付部２６が設けられている。
上記車軸取付部２６は、上記基板部２５の一方の側面部から筒状に突出するように形成され、上記車軸取付部２６に回転止め係合部３６が設けられている。
上記回転止め係合部３６は、上記車軸取付部２６の先端縁部に略十字状の溝部２７として形成されている。
上記溝部２７は、上記車軸１３に形成された突起１８、１８が係合しうるように形成されている。
【００２９】
上記基板部２５の他方の側面部には筒部２８が形成され、上記筒部２８の周縁部に沿って、上記車輪１１に形成された各接続部材係合部２３に対応して、上記車軸取付部２６を中心として略１２０度毎に均等に３つの箇所に、夫々筒状の車輪固定部２９、２９，２９が設けられている。
従って、上記車輪１１に設けられている軸固定部２２と各接続部材係合部２３，２３，２３との間隔寸法と、上記接続部材１５に設けられている車軸取付部２６と各車軸固定部２９，２９，２９との間隔寸法とは略同じ間隔寸法に形成されている。
また、上記接続部材１５に設けられている各車輪固定部２９，２９，２９の各筒部２８，２８，２８の外径寸法は、上記車輪１１に設けられている短円筒状に形成されている各接続部材係合部２３，２３，２３の内径寸法と略同じ径寸法に形成されている。
したがって、上記各車輪固定部２９，２９，２９の各筒部２８，２８，２８を、上記各接続部材係合部２３，２３，２３の内側側に嵌めることにより、夫々係合させることにより、上記接続部材１５を上記車輪１１に対し固定することができる。
また、上記各車輪固定部２９は内部にネジ部材３０を挿通しうるように形成され、端面部３１は上記車輪１１に設けられた上記接続部材係合部２３と当接しうるように形成されている。
従って、上記接続部材１５に設けられている上記各車輪固定部２９、２９，２９と、上記車輪１１に設けられている各接続部材係合部２３，２３，２３とに対し、連通してネジ部材３０を夫々挿通させることにより、上記接続部材１５と、上記車輪１１とを互いに接続して固定することができる。
【００３０】
次に、本実施例の作用について説明する。
上記一の径寸法を有する車軸１２は、長さ方向の一端を上記車輪１１における軸受部２１の内部に設けられた上記軸固定孔部２２に圧入することにより、車輪１１に固定して接続することができる。
これに対し、上記他の径寸法を有する車軸１３は、上記接続部材１５を介して上記車輪１１に接続することができる。
すなわち、上記接続部材１５を用いることにより、上記複数種類の車軸１２，１３に対し一の車輪１１を用意するだけで接続し固定することができる。
したがって、径の異なる複数種類の車軸と対応して車軸取付部のサイズが異なる複数種類の車輪を準備して用意しておくということが必要がない。
【００３１】
上記車輪１１を上記他の車軸１３に固定するには、まず、図８、図９に示すように、上記他の車軸１３と上記接続部材１５とを固定する。
図８に示すように、上記車軸１３は先端部に形成した上記ネジ部１６を、上記接続部材１５の上記車軸取付部２６に挿通し、上記ネジ部１６の長さ方向先端部にナット３２を螺着して固定することができる。
その場合、上記車軸１３に形成された上記突起１８を上記溝部２７に係合させる。これにより、上記車軸１３は上記接続部材１５に対し回転止めされ、上記他の車軸１３と上記接続部材１５との相対回転が防止され、上記車軸１３の回転力が上記接続部材１５に対し確実に伝達される。
また、上記接続部材１５は、上記各突起１８，１８と上記ネジ部１６の先端部に螺着されたナット３２とにより挟着され、上記他の車軸１３に対し上記接続部材１５が接続して固定される。
次に、車軸１３と固定した上記接続部材１５と上記車輪１１とを固定する。
上記接続部材１５と上記車輪１１とを固定するには、図９に示すように、上記接続部材１５に設けられた上記車輪固定部２９の端面部３１を、上記車輪１１に設けられた上記接続部材係合部２３に係合させ、上記車輪固定部２９の端面部３１を車輪１１に当接させる。
この状態で、車輪１１の外側面部からネジ部材３０を上記車輪１１の上記ネジ挿通孔部２４に挿通し、さらに、上記ネジ部材３０を上記接続部材１５の上記車輪固定部２９の内部に挿通させ、上記車輪固定部２９から貫出した上記ネジ部材３０の先端部にナット３３を螺着させる。
これにより、上記接続部材１５と車輪１１とが固定され、上記他の車軸１３は上記接続部材１５を介して上記車輪１１と固定することができる。
すなわち、上記接続部材１５を用いることにより、上記他の車軸１３に直接固定できない上記車輪１１を容易に固定することができる。
なお、図１０に示すように、上記車輪１１と固定した上記他の車軸１３の他端部には、取付基板３４上に固定された駆動装置３５に接続することができ、上記駆動装置３５により車軸１３と車輪１１とを一体に回転させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、教材用のロボット等を製作するために使用する工作パーツであって、複数の径の異なる車軸と固定する可能性のある車輪に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に係る車輪の内側面図である。
【図２】本発明の実施例に係る２種類の車軸の斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る接続部材の斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る接続部材の内側面図である。
【図５】本発明の実施例に係る接続部材の外側面図である。
【図６】本発明の実施例に係る接続部材の平面図である。
【図７】本発明の実施例に係る一の径寸法を有する車軸を車輪に接続した状態の断面図である。
【図８】本発明の実施例に係る他の径寸法を有する車軸を接続部材に接続した状態の断面図である。
【図９】本発明の実施例に係る他の径寸法を有する車軸を接続部材を介し車輪に接続した状態の断面図である。
【図１０】本発明の実施例に係る車輪と固定した車軸を駆動装置に接続した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１ 車輪
１２ 車軸
１３ 車軸
１４ 固定構造
１５ 接続部材
１６ ネジ部
１７ 回転止め部
１８ 突起
１９ ホイール部
２０ タイヤ部
２１ 軸受部
２２ 軸固定孔部
２３ 接続部材係合部
２４ ネジ挿通孔部
２５ 基板部
２６ 車軸取付部
２７ 溝部
２８ 筒部
２９ 車輪固定部
３０ ネジ部材
３１ 端面部
３２ ナット
３３ ナット
３４ 取付基板
３５ 駆動装置
３６ 回転止め係合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の固定構造、特に、一の車輪に対し径寸法の異なる複数の車軸を接続しうる車輪の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、中学校・高等学校、高等専門学校等において、各学生同士が作成したロボット同士をゲーム形式で対戦形式で、箱を積み上げたり、ボールを搬送したりする適宜の作業を行う優劣を競うロボットコンテストが開催されている。
上記ロボットコンテストに際しては、各学生がアイデアを出しながら、工作パーツを組み合わせることにより、各種のロボットが製作されている。
このような工作パーツとしては、例えば、ロボットの走行装置として構成された車輪と、その車輪を回転させるための車軸とがある。
【０００３】
一般に市販されている従来の車軸には、径寸法の異なる2種類のもの（３ｍｍのものと４ｍｍのもの）車軸が多く使用されており、径寸法が３ｍｍの車軸は横断面が六角形に形成され、径寸法が４ｍｍの車軸は横断面が円形に形成されている。
これに対し、上記車軸に固定して使用される車輪には、上記2種類の車軸に共通して接続することができるものは存在せず、径の異なる各車軸に対し対応して夫々接続しうる2種類の車輪を備える必要があった。
すなわち、径が３ｍｍの車軸を圧入により接続しうる車輪と、径４ｍｍの車軸を接続しうる車輪とを別個に夫々備えねばならず煩雑であった。
例えば、特許文献１には、車輪を出力軸に接続しうるように形成されたギアボックスが開示されているが、このようなギアボックスに設けられた車軸に接続される車輪は、上記車軸の径寸法や形状に合わせて接続部の寸法や形状が設計されており、異なる径寸法を有する出力軸には固定することができず不便であった。
また、特許文献２には、車軸を備えた模型用減速機が開示されているが、このような減速機に設けられた車軸も、上記車軸に固定される車輪に合わせて寸法や形状が設計されており、径寸法が異なる車軸に取替えた場合は、それに接続する車輪も変更しなければならぬという煩雑がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５８１３５号公報
【特許文献２】実開昭６３−１２８３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、一の車輪で径寸法の異なる複数種類の車軸に対し接続しうる車輪の固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る車輪の固定構造は、複数の径寸法を有する車軸に対し接続可能に形成された車輪の固定構造であって、車輪と、上記車輪に設けられた軸固定孔部と、上記車輪を車軸に対し固定可能に形成されている接続部材により形成され、上記車輪は、一の径寸法を有する車軸に対し、上記軸固定孔部を介して接続されるとともに、上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸に対し、接続部材を介して固定可能に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、一の径寸法を有する車軸は、車輪に設けられた上記軸固定孔部を介して直接に車輪と固定することができると共に、上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸は、接続部材を介して上記車輪と固定することができる。
【０００８】
また、本発明に係る上記車輪の固定構造にあっては、上記他の径寸法を有する車軸の端部には、上記接続部材に固定するためのネジ部と、上記接続部材と係合することにより上記車軸と上記車輪との相対回転を固定しうる回転止め部とが設けられ、上記回転止め部は、上記車軸の長さ方向に対し、直交する方向に突出して形成された突起として形成されている。
【０００９】
すなわち、上記他の径寸法を有する車軸は、上記ネジ部を用いて上記接続部材に固定されると共に、上記回転止め部として形成された上記突起を上記接続部材に係合させることにより、上記接続部材との相互回転を阻止している。
【００１０】
また、本発明に係る上記車輪の固定構造にあっては、上記接続部材には、上記他の径寸法を有する車軸に設けられた上記ネジ部と固定しうる車軸取付部と、上記他の径寸法を有する車軸の側面部に形成された上記突起と係合しうる回転止め係合部と、上記車輪に係合しうるように形成された車輪固定部とが設けられている。
【００１１】
すなわち、上記接続部材は、上記車軸取付部と上記ネジ部とにより上記車軸に固定されると共に、上記回転止め係合部と上記回転止め部とにより上記車軸との相互回転を阻止している。
また、上記車輪固定部により上記車輪に対し一体に回転しうるように固定される。
【００１２】
また、本発明に係る上記車輪の固定構造にあっては、上記接続部材は、基板部と、上記基板部に形成された筒部とを有し、上記車軸取付部は、上記基板部の中心部に設けられ、上記基板部の一方の側面部には、上記突起が係合しうる溝部が設けられると共に、他の側面部には上記車輪固定部が設けられ、上記車輪固定部は、上記筒部の周縁部に沿った複数箇所に端面部が車輪に当接すると共に、車輪固定用のネジ部材を内部に挿通しうるように形成されている。
【００１３】
すなわち、上記接続部材は、上記基板部の中心部に上記車軸が固定され、上記基板部の一方の側面部に形成された上記溝部に上記車軸の上記突起が係合する。
また、上記基板部の他の側面部には上記車輪固定部が設けられ、上記車輪固定部の内部にネジ部材が挿通されて車輪と固定される。
【００１４】
また、本発明に係る上記車輪の固定構造にあっては、上記軸固定孔部は、上記車輪の中心部に設けられると共に、上記軸固定孔部の周囲複数箇所には、上記接続部材に設けられた上記車輪固定部と対応しうるネジ挿通孔部が設けられている。
【００１５】
すなわち、上記車輪は、上記軸固定孔部を中心として上記一の径寸法を有する車軸に対し接続されて回転されるように設けられている。
また、上記接続部材は中心部の周囲複数箇所を上記車輪と固定して接続されるが、上記車輪と固定するために形成された上記車輪固定部は、ネジ部材を挿通しうるように、上記ネジ挿通孔部と対応して形成されている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の本発明に係る車輪の固定構造は、複数の径寸法を有する車軸に対し接続可能に形成された車輪の固定構造であって、車輪と、上記車輪に設けられた軸固定孔部と、上記車輪を車軸に対し固定可能に形成されている接続部材により形成され、上記車輪は、一の径寸法を有する車軸に対し、上記軸固定孔部を介して接続されるとともに、上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸に対し、接続部材を介して固定可能に形成されていることから、上記一の径寸法を有する車軸は上記軸固定孔部に挿入することにより車輪に接続することができると共に、その他の径寸法を有する車軸は、上記結合部材を介し車輪に接続することができる。即ち、一の車輪に対し径寸法の異なる複数種類の車軸を接続することができる。
従って、径寸法の異なる複数種類の車軸に対し対応できるように、上記車軸の径寸法に対応しうる複数種類の車輪を準備しておく必要がなくなる。
【００１７】
請求項２記載の本発明に係る車輪の固定構造は、上記他の径寸法を有する車軸の端部には、上記接続部材に固定するためのネジ部と、上記接続部材と係合することにより上記車軸と上記車輪との相対回転を固定しうる回転止め部とが設けられ、上記回転止め部は、上記車軸の長さ方向に対し、直交する方向に突出して形成された突起として形成されていることから、上記他の径寸法を有する車軸は、上記ネジ部により上記接続部材に対し容易に固定することができ、又、上記回転止め部により、上記接続部材は上記他の径寸法を有する車軸と一体に回転することから、上記車軸により伝達される回転運動を上記車輪に対し伝達することができる。
また、上記回転止め部は上記突起により容易に形成することができる。
【００１８】
請求項３記載の本発明に係る車輪の固定構造は、上記接続部材には、上記他の径寸法を有する車軸に設けられた上記ネジ部と固定しうる車軸取付部と、上記他の径寸法を有する車軸の側面部に形成された上記突起と係合しうる回転止め係合部と、上記車輪に係合しうるように形成された車輪固定部とが設けられていることから、上記接続部材と上記他の径寸法を有する車軸とを相互に回転しないように固定して一体に回転させることができると共に、上記車輪固定部により上記接続部材を上記車輪に固定することにより、上記接続部材を介し、上記他の径寸法を有する車軸と上記車輪とを容易に固定して接続することができる。
【００１９】
請求項４記載の本発明に係る車輪の固定構造は、上記接続部材は、基板部と、上記基板部に形成された筒部とを有し、上記車軸取付部は、上記基板部の中心部に設けられ、上記基板部の一方の側面部には、上記突起が係合しうる溝部が設けられると共に、他の側面部には上記車輪固定部が設けられ、上記車輪固定部は、上記筒部の周縁部に沿った複数箇所に端面部が車輪に当接すると共に、車輪固定用のネジ部材を内部に挿通しうるように形成されていることから、上記他の径寸法を有する車軸を上記車軸取付部に固定することにより上記基板部の中心部に接続することができると共に、上記突起を上記溝部に係合させることにより、上記他の径寸法を有する車軸を上記基板部の一方の側面部に容易に回転止めして接続し、上記他の径寸法を有する車軸と上記接続部材とを一体に回転させることができる。
また、上記車輪固定部の端面部により車輪を支持しながら、上記車輪固定部内に挿通したネジ部材により上記接続部材と上記車輪とを容易に接続して安定的に固定することができる。
【００２０】
請求項５記載の本発明に係る車輪の固定構造は、上記軸固定孔部は、上記車輪の中心部に設けられると共に、上記軸固定孔部の周囲複数箇所には、上記接続部材に設けられた上記車輪固定部と対応しうるネジ挿通孔部が設けられていることから、上記一の径寸法を有する車軸は、上記軸固定孔部に挿入することにより上記車輪の中心部に接続して上記軸固定孔部を中心として車輪を回転させることができる。
また、上記接続部材に設けられた上記車輪固定部と、それに対応して設けられた車輪のネジ挿通孔部とに、ネジ部材を挿通して固定することにより、上記接続部材と上記車輪とを固定して容易に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態に係る車輪１１の固定構造１４は、複数の径寸法を有する車軸１２，１３に対し接続可能に形成された車輪１１の固定構造１４であって、図１乃至図６に示すように、車輪１１と、上記車輪１１に設けられた軸固定孔部２２と、上記車輪１１を車軸１３に対し固定可能に形成されている接続部材１５により形成され、上記車輪１１は、一の径寸法を有する車軸１２に対し、図７に示すように、上記軸固定孔部２２を介して接続されるとともに、上記一の径寸法を有する車軸１２と異なる他の径寸法を有する車軸１３に対し、図９に示すように、接続部材１５を介して固定可能に形成されている。
また、上記他の径寸法を有する車軸１３の端部には、図２及び図８に示すように、上記接続部材１５に固定するためのネジ部１６と、上記接続部材１５と係合することにより上記車軸１３と上記車輪１１との相対回転を固定しうる回転止め部１７とが設けられ、上記回転止め部１７は、上記車軸１３の長さ方向に対し、直交する方向に突出して形成された突起１８として形成されている。
また、上記接続部材１５には、図３乃至図６に示すように、上記他の径寸法を有する車軸１３に設けられた上記ネジ部１６と固定しうる車軸取付部２６と、上記他の径寸法を有する車軸１３の側面部に形成された上記突起１８と係合しうる回転止め係合部３６と、上記車輪１１に係合しうるように形成された車輪固定部２９とが設けられている。
また、上記接続部材１５は、図３乃至図６に示すように、基板部２５と、上記基板部２５に形成された筒部２８とを有し、上記車軸取付部２６は、上記基板部２５の中心部に設けられ、上記基板部２５の一方の側面部には、上記突起１８が係合しうる溝部２７が設けられると共に、他の側面部には上記車輪固定部２９が設けられ、上記車輪固定部２９は、上記筒部２８の周縁部に沿った複数箇所に端面部３１が車輪１１に当接すると共に、車輪固定用のネジ部材３０を内部に挿通しうるように形成されている。
また、図１に示すように、上記軸固定孔部２２は、上記車輪１１の中心部に設けられると共に、上記軸固定孔部２２の周囲複数箇所には、上記接続部材１５に設けられた上記車輪固定部２９と対応しうるネジ挿通孔部２４が設けられている。
【実施例１】
【００２２】
図１乃至１０は実施例に係る車輪１１と車軸１２，１３の固定構造１４を示したものである。
本実施例に係る上記固定構造１４では、図１に示すような車輪１１と、図２に示すような2本の車軸１２，１３と、図３乃至図６に示すような接続部材１５とにより構成されている。
【００２３】
図２は本実施例に係る固定構造１４で使用される2種類の金属製の車軸１２，１３を示している。
一の径寸法を有する車軸１２は、外径寸法が３ｍｍであって、横断面は六角形に形成されている。
他の径寸法を有する車軸１３は、外径寸法が４ｍｍであって、横断面は円形に形成されている。
【００２４】
上記他の車軸１３は、車輪１１を取り付ける側の長さ方向端部にネジ部１６が設けられると共に、上記ネジ部１６の内方近傍に回転止め部１７が設けられている。
上記回転止め部１７は、上記車軸１３の側面部に突起１８、１８として形成され、上記突起１８、１８は車軸１３の長さ方向に対し直交して突出するように２つ形成されている。
【００２５】
図１は上記車輪１１の軸方向内側面部を示したものである。
上記車輪１１はＡＢＳ樹脂等のプラスチック製のホイール部１９と、上記ホイール部１９の外周部に装着されたゴム製のタイヤ部２０とからなり、上記ホイール部１９の中心部には筒状の軸受部２１が設けられ、上記軸受部２１の内部に軸固定孔部２２が設けられている。
上記軸固定孔部２２は、横断面形状が、上記一の車軸１２の横断面形状と略同一の形状を有する横断面六角形に形成され、上記一の車軸１２を圧入して接続することにより、上記車輪１１を上記車軸１２に対し固定することができる。
この場合、他の車軸１３は上記軸固定孔部２２と異なる横断面形状及び径寸法を有することから圧入することはできず、他の車軸１３と車輪１１は直接接続することはできない。
【００２６】
また、上記車輪１１において、上記軸固定孔部２２の周囲３箇所には、有底の短円筒状の接続部材係合部２３、２３，２３が設けられ、上記各接続部材係合部２３の中心部にはネジ挿通孔部２４が設けられている。
上記各接続部材係合部２３，２３，２３は、上記軸固定孔部２２を中心として略１２０度毎に均等に３つの箇所に設けられている。
【００２７】
図３乃至図６は接続部材１５を示したものである。
上記接続部材１５は、上記一の車軸と異なる径寸法を有する上記他の車軸１３に対し単独で接続することができなかった上記車輪１１を接続できるように形成されている。上記接続部材１５はＡＢＣ樹脂等のプラスチックにより形成されている。
【００２８】
上記接続部材１５は、円板状に形成された基板部２５を有し、上記基板部２５の中心部には車軸取付部２６が設けられている。
上記車軸取付部２６は、上記基板部２５の一方の側面部から筒状に突出するように形成され、上記車軸取付部２６に回転止め係合部３６が設けられている。
上記回転止め係合部３６は、上記車軸取付部２６の先端縁部に略十字状の溝部２７として形成されている。
上記溝部２７は、上記車軸１３に形成された突起１８、１８が係合しうるように形成されている。
【００２９】
上記基板部２５の他方の側面部には筒部２８が形成され、上記筒部２８の周縁部に沿って、上記車輪１１に形成された各接続部材係合部２３に対応して、上記車軸取付部２６を中心として略１２０度毎に均等に３つの箇所に、夫々筒状の車輪固定部２９、２９，２９が設けられている。
従って、上記車輪１１に設けられている軸固定部２２と各接続部材係合部２３，２３，２３との間隔寸法と、上記接続部材１５に設けられている車軸取付部２６と各車軸固定部２９，２９，２９との間隔寸法とは略同じ間隔寸法に形成されている。
また、上記接続部材１５に設けられている各車輪固定部２９，２９，２９の各筒部２８，２８，２８の外径寸法は、上記車輪１１に設けられている短円筒状に形成されている各接続部材係合部２３，２３，２３の内径寸法と略同じ径寸法に形成されている。
したがって、上記各車輪固定部２９，２９，２９の各筒部２８，２８，２８を、上記各接続部材係合部２３，２３，２３の内側側に嵌めることにより、夫々係合させることにより、上記接続部材１５を上記車輪１１に対し固定することができる。
また、上記各車輪固定部２９は内部にネジ部材３０を挿通しうるように形成され、端面部３１は上記車輪１１に設けられた上記接続部材係合部２３と当接しうるように形成されている。
従って、上記接続部材１５に設けられている上記各車輪固定部２９、２９，２９と、上記車輪１１に設けられている各接続部材係合部２３，２３，２３とに対し、連通してネジ部材３０を夫々挿通させることにより、上記接続部材１５と、上記車輪１１とを互いに接続して固定することができる。
【００３０】
次に、本実施例の作用について説明する。
上記一の径寸法を有する車軸１２は、長さ方向の一端を上記車輪１１における軸受部２１の内部に設けられた上記軸固定孔部２２に圧入することにより、車輪１１に固定して接続することができる。
これに対し、上記他の径寸法を有する車軸１３は、上記接続部材１５を介して上記車輪１１に接続することができる。
すなわち、上記接続部材１５を用いることにより、上記複数種類の車軸１２，１３に対し一の車輪１１を用意するだけで接続し固定することができる。
したがって、径の異なる複数種類の車軸と対応して車軸取付部のサイズが異なる複数種類の車輪を準備して用意しておくということが必要がない。
【００３１】
上記車輪１１を上記他の車軸１３に固定するには、まず、図８、図９に示すように、上記他の車軸１３と上記接続部材１５とを固定する。
図８に示すように、上記車軸１３は先端部に形成した上記ネジ部１６を、上記接続部材１５の上記車軸取付部２６に挿通し、上記ネジ部１６の長さ方向先端部にナット３２を螺着して固定することができる。
その場合、上記車軸１３に形成された上記突起１８を上記溝部２７に係合させる。これにより、上記車軸１３は上記接続部材１５に対し回転止めされ、上記他の車軸１３と上記接続部材１５との相対回転が防止され、上記車軸１３の回転力が上記接続部材１５に対し確実に伝達される。
また、上記接続部材１５は、上記各突起１８，１８と上記ネジ部１６の先端部に螺着されたナット３２とにより挟着され、上記他の車軸１３に対し上記接続部材１５が接続して固定される。
次に、車軸１３と固定した上記接続部材１５と上記車輪１１とを固定する。
上記接続部材１５と上記車輪１１とを固定するには、図９に示すように、上記接続部材１５に設けられた上記車輪固定部２９の端面部３１を、上記車輪１１に設けられた上記接続部材係合部２３に係合させ、上記車輪固定部２９の端面部３１を車輪１１に当接させる。
この状態で、車輪１１の外側面部からネジ部材３０を上記車輪１１の上記ネジ挿通孔部２４に挿通し、さらに、上記ネジ部材３０を上記接続部材１５の上記車輪固定部２９の内部に挿通させ、上記車輪固定部２９から貫出した上記ネジ部材３０の先端部にナット３３を螺着させる。
これにより、上記接続部材１５と車輪１１とが固定され、上記他の車軸１３は上記接続部材１５を介して上記車輪１１と固定することができる。
すなわち、上記接続部材１５を用いることにより、上記他の車軸１３に直接固定できない上記車輪１１を容易に固定することができる。
なお、図１０に示すように、上記車輪１１と固定した上記他の車軸１３の他端部には、取付基板３４上に固定された駆動装置３５に接続することができ、上記駆動装置３５により車軸１３と車輪１１とを一体に回転させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、教材用のロボット等を製作するために使用する工作パーツであって、複数の径の異なる車軸と固定する可能性のある車輪に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に係る車輪の内側面図である。
【図２】本発明の実施例に係る２種類の車軸の斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る接続部材の斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る接続部材の内側面図である。
【図５】本発明の実施例に係る接続部材の外側面図である。
【図６】本発明の実施例に係る接続部材の平面図である。
【図７】本発明の実施例に係る一の径寸法を有する車軸を車輪に接続した状態の断面図である。
【図８】本発明の実施例に係る他の径寸法を有する車軸を接続部材に接続した状態の断面図である。
【図９】本発明の実施例に係る他の径寸法を有する車軸を接続部材を介し車輪に接続した状態の断面図である。
【図１０】本発明の実施例に係る車輪と固定した車軸を駆動装置に接続した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１ 車輪
１２ 車軸
１３ 車軸
１４ 固定構造
１５ 接続部材
１６ ネジ部
１７ 回転止め部
１８ 突起
１９ ホイール部
２０ タイヤ部
２１ 軸受部
２２ 軸固定孔部
２３ 接続部材係合部
２４ ネジ挿通孔部
２５ 基板部
２６ 車軸取付部
２７ 溝部
２８ 筒部
２９ 車輪固定部
３０ ネジ部材
３１ 端面部
３２ ナット
３３ ナット
３４ 取付基板
３５ 駆動装置
３６ 回転止め係合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の径寸法を有する車軸に対し接続可能に形成された車輪の固定構造であって、
車輪と、上記車輪に設けられた軸固定孔部と、上記車輪を車軸に対し固定可能に形成されている接続部材により形成され、
上記車輪は、一の径寸法を有する車軸に対し、上記軸固定孔部を介して接続されるとともに、
上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸に対し、接続部材を介して固定可能に形成されていることを特徴とする車輪の固定構造。
【請求項２】
上記他の径寸法を有する車軸の端部には、上記接続部材に固定するためのネジ部と、上記接続部材と係合することにより上記車軸と上記車輪との相対回転を固定しうる回転止め部とが設けられ、
上記回転止め部は、上記車軸の長さ方向に対し、直交する方向に突出して形成された突起として形成されていることを特徴とする請求項１記載の車輪の固定構造。
【請求項３】
上記接続部材には、上記他の径寸法を有する車軸に設けられた上記ネジ部と固定しうる車軸取付部と、上記他の径寸法を有する車軸の側面部に形成された上記突起と係合しうる回転止め係合部と、上記車輪に係合しうるように形成された車輪固定部とが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の車輪の固定構造。
【請求項４】
上記接続部材は、基板部と、上記基板部に形成された筒部とを有し、
上記車軸取付部は、上記基板部の中心部に設けられ、
上記基板部の一方の側面部には、上記突起が係合しうる溝部が設けられると共に、他の側面部には上記車輪固定部が設けられ、
上記車輪固定部は、上記筒部の周縁部に沿った複数箇所に端面部が車輪に当接すると共に、車輪固定用のネジ部材を内部に挿通しうるように形成されていることを特徴とする請求項３記載の車輪の固定構造。
【請求項５】
上記軸固定孔部は、上記車輪の中心部に設けられると共に、上記軸固定孔部の周囲複数箇所には、上記接続部材に設けられた上記車輪固定部と対応しうるネジ挿通孔部が設けられていることを特徴とする請求項４記載の車輪の固定構造。
【請求項１】
複数の径寸法を有する車軸に対し接続可能に形成された車輪の固定構造であって、
車輪と、上記車輪に設けられた軸固定孔部と、上記車輪を車軸に対し固定可能に形成されている接続部材により形成され、
上記車輪は、一の径寸法を有する車軸に対し、上記軸固定孔部を介して接続されるとともに、
上記一の径寸法を有する車軸と異なる他の径寸法を有する車軸に対し、接続部材を介して固定可能に形成されていることを特徴とする車輪の固定構造。
【請求項２】
上記他の径寸法を有する車軸の端部には、上記接続部材に固定するためのネジ部と、上記接続部材と係合することにより上記車軸と上記車輪との相対回転を固定しうる回転止め部とが設けられ、
上記回転止め部は、上記車軸の長さ方向に対し、直交する方向に突出して形成された突起として形成されていることを特徴とする請求項１記載の車輪の固定構造。
【請求項３】
上記接続部材には、上記他の径寸法を有する車軸に設けられた上記ネジ部と固定しうる車軸取付部と、上記他の径寸法を有する車軸の側面部に形成された上記突起と係合しうる回転止め係合部と、上記車輪に係合しうるように形成された車輪固定部とが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の車輪の固定構造。
【請求項４】
上記接続部材は、基板部と、上記基板部に形成された筒部とを有し、
上記車軸取付部は、上記基板部の中心部に設けられ、
上記基板部の一方の側面部には、上記突起が係合しうる溝部が設けられると共に、他の側面部には上記車輪固定部が設けられ、
上記車輪固定部は、上記筒部の周縁部に沿った複数箇所に端面部が車輪に当接すると共に、車輪固定用のネジ部材を内部に挿通しうるように形成されていることを特徴とする請求項３記載の車輪の固定構造。
【請求項５】
上記軸固定孔部は、上記車輪の中心部に設けられると共に、上記軸固定孔部の周囲複数箇所には、上記接続部材に設けられた上記車輪固定部と対応しうるネジ挿通孔部が設けられていることを特徴とする請求項４記載の車輪の固定構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３０７９９１（Ｐ２００７−３０７９９１Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３８１８４（Ｐ２００６−１３８１８４）
【出願日】平成１８年５月１７日（２００６．５．１７）
【出願人】（０００１２９２６４）株式会社キクイチ (10)
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１７日（２００６．５．１７）
【出願人】（０００１２９２６４）株式会社キクイチ (10)
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