本發(fā)明涉及輪圈(wheel)，特別是用于場地賽(trackrace)或馬拉松等賽跑用的輪椅的輪圈。

背景技術(shù)：

以往，作為被用于輪椅或自行車等的輪圈，公知有一種具有下述構(gòu)造的輪圈：環(huán)狀的輪輞，其外側(cè)套裝有輪胎；輪轂，被配置于輪輞的中央部且與車軸相結(jié)合；多個輪輻，其配置于輪輞與輪轂之間并在徑向上延伸(例如，參照專利文獻1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

利文獻1：日本特開2012-19821號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，在專利文獻1所記載的以往的輪圈中，存在著輪輻重而難以實現(xiàn)輕量化的問題。而另一方面，當(dāng)將輪輻設(shè)置得較細(xì)、或者使用輕量材料制成輪輻從而實現(xiàn)輪輻輕量化時，則存在輪圈整體得不到足夠的剛性的問題。另外，當(dāng)使用輕量且剛性高的材料制成輪輻時，由于該類材料價格昂貴，存在制造成本增高的問題。

本發(fā)明是鑒于上述背景而作出的，目的在于提供一種價格便宜且具有足夠剛性的輕量的輪圈和使用該輪圈的輪椅。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的輪圈的特征在于，具備：環(huán)狀的輪輞，其外側(cè)套裝有輪胎；輪轂，其被配置于所述輪輞的中央部并與車軸相結(jié)合；圓盤，其周緣部上安裝有所述輪輞，并且覆蓋所述輪輞和所述輪轂之間的部分，所述圓盤具有板狀部和肋部，該肋部被設(shè)置于所述板狀部的所述車軸的軸線方向的一側(cè)的面上，并且該肋部的延伸方向矢量上包含徑向矢量，所述板狀部在所述車軸的軸向方向的另一側(cè)的面上的與所述肋部對應(yīng)的位置上設(shè)置有槽。

這樣，在本發(fā)明的輪圈中，被配置于輪輞和輪轂之間的圓盤具有板狀部和肋部，該肋部被設(shè)置于板狀部的車軸的軸線方向的一側(cè)的面上，該肋部的延伸方向矢量包含徑向矢量。并且，板狀部在車軸的軸線方向的另一側(cè)的面上與肋部相對應(yīng)的位置上設(shè)置有槽。即，構(gòu)成肋部的側(cè)壁的部分在延伸方向矢量上含有徑向矢量以及軸線方向矢量。因此，在此圓盤上，可以讓以往在輪圈上由輪輻所負(fù)載的徑向的負(fù)載由該側(cè)壁來負(fù)擔(dān)。即，可以讓由圓盤來負(fù)擔(dān)以往僅由輪輻負(fù)擔(dān)的負(fù)載中的一部分負(fù)載。

另外，在本發(fā)明的輪圈中，板狀部在車軸的軸線方向的另一側(cè)的面的與肋部相對應(yīng)的位置上設(shè)置有槽。即、肋部從內(nèi)面被挖空。因此，負(fù)擔(dān)徑向的負(fù)載的肋部與同樣能夠負(fù)擔(dān)徑向的負(fù)載的輪輻相比，分量變輕。

因此，即使省略輪輻、或使輪輻的材料實現(xiàn)輕量化，輪圈整體也能夠?qū)崿F(xiàn)具備足夠的剛性。另外，當(dāng)省略輪輻時，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅度地降低制造成本。

另外，在本發(fā)明的輪圈中，優(yōu)選具備多根所述肋部，多根所述肋部包括第1肋部以及與所述第1肋部相比偏置于所述圓盤的周緣部側(cè)的第2肋部。

由于肋部沿徑向延伸，當(dāng)其均勻地設(shè)置于周向上時，圓周的周緣部側(cè)的剛性變得比中央部(例如，輪轂周邊的區(qū)域)的剛性低。因此，只要設(shè)置相比第1肋部偏置于圓盤的周緣部側(cè)的第2肋部，就能夠增強周緣部側(cè)的區(qū)域的剛性。

另外，在本發(fā)明的輪圈中，當(dāng)具備第1肋部和第2肋部時，優(yōu)選具備多根所述第1肋部，所述第1肋部從所述圓盤的所述周緣部沿徑向延伸至中央部，所述第2肋部從所述圓盤的所述周緣部沿徑向朝向所述中央部側(cè)延伸，所述第2肋部比所述第1肋部短，并被設(shè)置于相鄰的所述第1肋部之間。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠使得圓盤的剛性接近均勻。

另外，在本發(fā)明的輪圈中，優(yōu)選具備多根所述肋部，所述肋部從所述圓盤的周緣部沿徑向朝向中央部延伸，多根所述肋部中的至少一根肋部的頂端部位于比中央部更靠近周緣部的位置。

在具備多根從圓盤的周緣部沿徑向朝向中央部側(cè)延伸的肋部的情況下，當(dāng)肋部全部為相同的長度時，由于位于中央部的肋部所占面積變大，應(yīng)力集中于中央部，會導(dǎo)致在該部分發(fā)生彎曲等問題。因此，如上所述，只要使一部分肋部的頂端部位于比中央部更靠近周緣部側(cè)的位置，就能夠減輕在中央部集中的應(yīng)力。

另外，在本發(fā)明的輪圈中，優(yōu)選肋部形成為朝向所述輪輞側(cè)凸出。一般地，對于覆蓋輪輞與輪轂之間的區(qū)域的圓盤，還被期待具有降低空氣阻力的效果。因此，根據(jù)這種構(gòu)成，不會損害由圓盤帶來的降低空氣阻力的效果。

另外，在本發(fā)明的輪圈中，當(dāng)將槽設(shè)置成朝向輪輞側(cè)凸出時，優(yōu)選所述肋部的高度在所述輪輞的寬度以下。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠在不增大圓盤尺寸的情況下提高剛性。

另外，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的輪椅具備：骨架，其具有座位；車架，其向所述骨架的前方延伸設(shè)置；掌舵用的把手，其被設(shè)置于所述車架上；前輪，其被安裝于所述車架的前端部；一對的后輪，其被安裝于所述骨架的左右兩側(cè)。所述輪椅的特征在于，所述后輪由上述任一輪圈和套合在所述輪圈上的輪胎構(gòu)成。

像這樣，只要利用上述任一輪圈構(gòu)成輪椅的后輪，就能夠在維持輪椅整體的剛性的同時，實現(xiàn)輕量化和制造成本降低。

另外，在本發(fā)明的輪椅中，優(yōu)選所述輪圈中所述圓盤被配置于所述骨架側(cè)。一般地，輪椅的后輪被安裝成其上方朝向骨架側(cè)傾斜。即，骨架側(cè)的圓盤承受比與骨架相反側(cè)的圓盤更大的負(fù)載。因此，只要將圓盤設(shè)置于骨架側(cè)，就能夠讓剛性高的圓盤負(fù)擔(dān)負(fù)載，所以能夠防止輪圈壽命降低。

另外，在本發(fā)明的輪椅中，具備手輪，其被固定在所述輪圈的與所述骨架側(cè)成相反的一側(cè)。所述輪圈具備：蓋，其被配置于所述輪轂的所述車軸的另一側(cè)，在所述蓋的周緣部上安裝有所述輪輞，所述蓋覆蓋所述輪輞和所述輪轂之間的區(qū)域；以及固定部件，其被固定于所述圓盤和所述蓋之間。所述手輪也可以構(gòu)成為通過貫穿于所述手輪以及所述蓋的螺釘而被固定于所述固定部件上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式中所涉及的輪椅的側(cè)視圖。

圖2是圖1中輪椅的平面圖。

圖3是圖1中輪椅的前叉部的平面圖。

圖4是從圖1中輪椅的輪圈安裝到骨架上的安裝側(cè)看時的分解斜視圖。

圖5是圖4中輪圈的圓盤的內(nèi)面圖。

圖6是擴大表示圖1中輪椅的輪圈的a-a線截面的模式圖。

圖7是擴大表示第1變形例所涉及的輪椅的輪圈的截面的模式圖。

圖8是擴大表示第2變形例所涉及的輪椅的圓盤的中央部附近的內(nèi)面圖。

符號說明

1骨架

1a座位

2車架

3把手

4前輪

5前叉部

5a支柱部

5b叉部

5c軸承孔

6后輪

6a輪圈

6b輪胎

7手輪

60輪輞

61輪轂

62圓盤

62a板狀部

62b第1肋部

62c第2肋部

62d第1槽

62e第2槽

63蓋

64固定部件

w輪椅

具體實施方式

以下，參照圖，對實施方式所涉及的輪椅w的構(gòu)成進行說明。輪椅w是在場地賽或馬拉松等中使用的輪椅。

首先，參照圖1～圖3，對輪椅w的大體構(gòu)成進行說明。

如圖1所示，輪椅w具備：骨架(cage)；車架2，其向骨架的前方延伸設(shè)置；掌舵用把手3，其被設(shè)置于車架2上；前輪4，其被配置于車架2的前端部；保持前輪4的前叉部5，其被安裝于車架2的前端部并連結(jié)有把手3；一對后輪6，其被安裝于骨架1的左右側(cè)；手輪(handrim)7，其被安裝于后輪6的與骨架1相反的一側(cè)。

如圖2所示，骨架1的上方敞開，其內(nèi)部被配置有參賽者(使用者)就座的座位1a。

把手3被連接于前叉部5的支柱部5a(參照圖3)的端部，前叉部5被軸支承于車架2的前端部。在輪椅w上，通過操縱把手3，經(jīng)由前叉部5改變前輪4的方向，從而能夠使輪椅w朝向希望的方向轉(zhuǎn)向行駛。

手輪7被固定成能夠與后輪6一體地轉(zhuǎn)動。就座于座位1a的參賽者經(jīng)由手輪7將驅(qū)動力傳遞至后輪6。

如圖3所示，前叉5具有：受車架2的頂端部支承的支柱部5a；從支柱部5a向前方延伸成兩叉形狀的叉部5b。在叉部5b的頂端部上形成有支承前輪4的車軸的軸承孔5c。

支柱部5a形成為圓筒形，其經(jīng)由軸承(無圖示)被軸支承于車架2的前端部。把手3b(參照圖1)被固定設(shè)置于支柱部5a的上端部。

然后，參照圖2以及圖4～圖6，對輪椅w的后輪6的輪圈6a進行說明。

如圖2所示，輪椅w具備一對位于骨架1的左右側(cè)的后輪6。后輪6由輪圈6a和被外側(cè)套裝在輪圈6a上的輪胎6b構(gòu)成。后輪6以傾斜成越向上方越靠近骨架1側(cè)的中心側(cè)的狀態(tài)被安裝于骨架1上。

如圖4所示，輪圈6a具備：環(huán)形的輪輞60，其外側(cè)套裝有輪胎6b(參照圖2)；輪轂61，其被配置于輪輞60的中央部，并與從骨架1延伸的車軸相結(jié)合；圓盤62，其周緣部安裝有輪輞60，并在骨架1的一側(cè)(車軸的軸線方向一側(cè))覆蓋輪輞60和輪轂61之間的部分；蓋63，其在與骨架1相反的一側(cè)(車軸的軸線方向另一側(cè))覆蓋輪輞60和輪轂61之間的部分；以及固定部件64，其在圓周方向上以等間距的方式被配置于圓盤62和蓋63之間。

手輪7通過貫穿手輪7和蓋63的螺釘(無圖示)被固定于固定部件64上。

圓盤62和蓋63是通過對鐵或鋁等的金屬或者纖維強化塑料等實施疊層后再利用沖壓加工而形成。作為纖維強化塑料，例如可以使用：使用了聚丙烯酸腈(polyacrylicnitrile)(pan)系碳素纖維的纖維強化塑料、芳族聚酰胺纖維強化塑料、或者利用玻璃纖維、瀝青(pitch)系碳素纖維、pbo纖維、聚芳酯(polyarylate)纖維和聚乙烯(polyethylene)纖維實施了強化后的纖維強化塑料等。

另外，圓盤62和蓋63的形成方法以及形成材料，不僅限于這樣的形成方法和形成材料。例如，也可以僅使用樹脂材料進行注塑成型的方式來形成。

如圖5所示，圓盤62具有：板狀部62a；以及多個第1肋部62b和多個第2肋部62c，其被設(shè)置于板狀部62a的骨架1一側(cè)(車軸的軸線方向的一側(cè))的面上的。

如圖6所示，第1肋部62b以朝向蓋63側(cè)(即、輪輞側(cè))凸出的方式形成。第2肋部62c也同樣地以朝向63側(cè)凸出的方式形成。另外，第1肋部62b以高度在輪輞60的寬度以下的方式形成。第2肋部62c同樣地以高度在輪輞60的寬度以下的方式形成。

因此，第1肋部62b和第2肋部62c不會相對于輪輞60從骨架1一側(cè)和與骨架1成相反一側(cè)的任一側(cè)突出。因此，圓盤62的空氣阻力的降低效果不會因第1肋部62b以及第2肋部62而大幅度受損。

另外，第1肋部62b和第2肋部62c的突出方向或高度不限于這樣的構(gòu)成，例如，只要不影響空氣阻力的降低效果，還可以設(shè)置在與輪輞60成相反的一側(cè)，或高度設(shè)置成超過輪輞60的寬度。

另外，如圖5所示，第2肋部62c與第1肋部62b相比偏置于圓盤62的周緣部側(cè)。具體地，第1肋部62b從圓盤62的周緣部沿徑向延伸至中央部(輪轂61的周邊區(qū)域)，第2肋部62c從圓盤62的周緣部沿徑向延伸，其長度比第1肋部62b的長度短，且被設(shè)置于相鄰的第1肋部62b之間。

輪椅w的第1肋部62b和第2肋部62c沿徑向延伸。因此，當(dāng)將第1肋部62b和第二肋部62c設(shè)置成相同的長度并均勻地設(shè)置在周向上時，圓盤62的周緣部側(cè)的剛性變得比中央部的剛性低。所以，在輪圈w上，通過將比第1肋部62b短的第2肋部62c偏置于比第1肋部62b更靠近圓盤62的周緣部側(cè)的、相鄰的第1肋部62b之間，實現(xiàn)圓盤62的剛性均勻化。

另外，在輪椅w中，為了能夠有效地承擔(dān)負(fù)載，第1肋部62b和第2肋部62c被設(shè)置為沿徑向延伸的形狀。但是，肋部的延伸方向矢量不僅限于徑向，只要延伸方向矢量中包含徑向矢量即可。另外，也可以對應(yīng)輪圈6a所需達(dá)到的剛性，適當(dāng)?shù)馗男纬傻?肋部62c的位置。另外，也可以僅由形狀相同的肋部構(gòu)成。

板狀部62a上與骨架1相反的一側(cè)(車軸的軸線方向的另一側(cè))的面上的、與第1肋部62b和第2肋部62c相對應(yīng)的位置上設(shè)置有第1槽62d以及第2槽62e。即，第1肋部62b和第2肋部62從內(nèi)面被挖空。

因此，承擔(dān)徑向負(fù)載的第1肋部62b和第2肋部62c與同樣能夠承擔(dān)徑向負(fù)載的輪輻相比，分量要輕。

如上述說明，在輪圈6a中，配置于輪輞60和輪轂61之間的圓盤62具有：板狀部62a；第1肋部62b和第2肋部62c，其被設(shè)置于板狀部62a的骨架1一側(cè)(車軸的軸線方向的一側(cè))的面上且在延伸方向矢量中包含徑向矢量。另外，在板狀部62a上設(shè)置有第1槽62d以及第2槽62e，該位置是指與骨架1相反的一側(cè)(車軸的軸線方向的另一側(cè))的面的第1肋部62b和第2肋部62c相對應(yīng)的位置。

也即在輪圈6a中，構(gòu)成第1肋部62b和第2肋部62c的側(cè)壁的部分在延伸方向矢量上包含徑向矢量和軸線方向矢量。

因此，在此圓盤62中，將以往在輪圈中由輪輻所負(fù)擔(dān)的徑向的負(fù)載轉(zhuǎn)換到由該側(cè)壁負(fù)擔(dān)。即，將以往僅由輪輻負(fù)擔(dān)的負(fù)載的一部分讓圓盤62負(fù)擔(dān)。

因此，即使省略了輪輻，也能夠?qū)崿F(xiàn)作為輪輞6a整體的足夠的剛性。另外，由于省略了輪輻，所以制造成本大幅度地被降低。

此外，在輪椅w中，后輪6被安裝成其上方朝向骨架1側(cè)傾斜。即，在輪椅w中，在骨架1側(cè)的圓盤62上承受的負(fù)載比與骨架1相反的一側(cè)的蓋63上承受的負(fù)載大。這是因為通過將圓盤62配置在骨架1一側(cè)，讓剛性比蓋63更高的圓盤62來負(fù)擔(dān)負(fù)載，能夠防止輪圈6a的壽命減少。

但是，輪圈6a不僅限于這樣的構(gòu)成。例如，如圖7所示的第1變形例，也可以采用2枚圓盤62相對向地構(gòu)成的方式來替代1枚圓盤62和1枚蓋63。

以上，對圖示的實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限于此種實施方式。

例如，在上述實施方式中，將本發(fā)明中的輪圈6a適用于輪椅w。但是，本發(fā)明的輪圈不僅適用于輪椅，也能夠適用于自行車等其他交通工具的車輪。

另外，在上述實施方式中，輪圈6a上沒有設(shè)置輪輻。但是，本發(fā)明的輪圈也可以設(shè)置成具備輪輻的構(gòu)成。

另外，在上述的實施方式中，輪圈6a的與骨架1相反的一側(cè)由蓋63覆蓋。但是，在本發(fā)明的輪圈中，也可以利用形成有肋部和槽的圓盤取代蓋來覆蓋輪圈的骨架的相反側(cè)。并且，在這種情況下，也可以利用不形成有肋部和槽的蓋取代圓盤來覆蓋輪圈的骨架側(cè)。

另外，在上述實施方式中，如圖5所示，將第1肋部62b全部設(shè)置為同樣的長度。但是，本發(fā)明的輪圈的構(gòu)成不僅限于此構(gòu)成。例如，如圖8所示的第2變形例，也可以更改第1肋部62b中至少1根(在第2變形例中是半數(shù)的第1肋部62b)的規(guī)定的第1肋部62b的長度，使得其頂端部位于比中央部更靠近周緣部的位置。

通過這種方式構(gòu)成時，能夠減輕在配置有輪轂61的區(qū)域周邊集中的應(yīng)力。其結(jié)果，能夠防止在該部分發(fā)生彎曲等問題。