人類の発展の歴史を通じて、人々は多くの偉大な発明を生み出し、これらの発明は私たちの生活を大きく変えました。車輪もその1つです。自転車、バス、車など、日々の移動手段は車輪によって輸送を実現しています。
現在、車輪を実際に発明したのは誰かを証明するのは困難ですが、一つ確かなことは、車輪の発明はゆっくりとした長い進化の過程であり、当初人々は滑るよりも転がる方が多くのエネルギーを節約できることに気づいたということです。
人々は重い丸太の下で、丸太を転がすことで物を運び、後に丸太から車輪の発明にインスピレーションを得て、車輪は車であると同時に、単一の車輪ではあまり役に立たず、複数の車輪と車軸の組み合わせになり、その役割を最大限に果たすことができます。
人類が車輪を発明していなかったと仮定すると、古代であれ現代であれ、私たちの社会がどのようなものになるかを現象化することは困難です。車輪の役割は自明ですが、より重要なのは社会の意義です。
車輪の出現により、人類は長距離を移動できるだけでなく、より重い物をより遠い場所に輸送できるようになり、大規模な都市、貿易、商業が発達しました。車輪は最も単純ですが注目すべき発明であり、その発明は直接的または間接的に社会の発展と進歩を決定づけました。車輪の出現は人類文明の進歩の重要なシンボルの1つであることは明らかです。
車輪の発展の過程で、車輪は直線でしか走行できず、重い物の方向転換の取り扱いがより困難であることがわかりました。そこで、人々はステアリング構造を備えた車輪、つまりキャスターまたはユニバーサルホイールを発明しました。キャスターの発明により、取り扱い効率が大幅に向上し、産業の発展に伴い、その用途もますます広くなり、キャスターは特別な産業の不可欠な部品の1つになりました。
キャスターには、可動キャスター、固定キャスター、ブレーキ付き可動キャスターがあります。可動キャスターはユニバーサルキャスターと呼ばれ、360°回転できます。固定キャスターは方向性キャスターとも呼ばれ、スイベル構造がなく回転できません。通常はこの2種類のキャスターと一緒に使用されます。
キャスターの主なコンポーネントは次のとおりです。
絡まり防止カバー: ホイールとブラケットの隙間に物が入るのを防ぎ、ホイールが自由に回転できるように保護します。
ブレーキ: ステアリングをロックし、ホイールを所定の位置に保持するブレーキ。
支持ブラケット：搬送装置に取り付けられ、車輪に取り付けられます。
車輪：ゴムやナイロンなどで作られた車輪が回転して荷物を運びます。
ベアリング: ベアリング内部の鋼球をスライドさせることで、重い荷重を支え、ステアリング操作の労力を軽減します。
車軸: ベアリングを支持フレームに接続し、荷物の重力を支えます。
キャスターは主に医療用キャスター、工業用キャスター、家具用キャスター、スーパーマーケット用キャスターなどに分けられます。医療用キャスターには、超静音性、耐薬品性、柔軟なステアリングが求められます。
工業用ユニバーサルキャスターの製造方法を理解する
まず、鋼板をプレス機でシートのサイズに合わせて打ち抜き、同時にシートに丸い穴を打ち抜きますが、そのほとんどはQ235材で作られています。
打ち抜かれたシートをプレス金型にセットし、ブラケット、ブレーキシートを成形に打ち抜きます。
ボウル型ディスクを円形に打ち抜き成形し、まず潤滑油の中に鋼球を入れ、その中に必要な数の鋼球を入れ、次にボウル型ディスクにブラケットを取り付け、ブラケットを潤滑油と鋼球の中に入れます。
スチールボールを取り付け、ストッパーとワッシャーを取り付けた後、油圧プレスを使用してボウル型ディスクのシリンダーを割り、小さなボウルをブラケットにリベットで固定します。スチールボールもブラケットとボウル型ディスクの内側に密封されます。
ゴムは機械に溶かされ、金型を通してゴムホイールに押し込まれ、ゴムホイールの成形ラインのバリは滑らかに磨かれる必要があります（ホイールの材料はPP、PVC、PU、ナイロンなどの材料もあります）
ゴム車輪の中央の穴に適切な車軸リングを取り付け、ネジでゴム車輪とブラケットを接続し、ナットを取り付け、最後に機械でキャスターテストを行うと、キャスターが完成します。
ユニバーサルキャスターの力点はキャスターの中心にないため、偏心することになります。そのため、より省エネになります。あるいは、偏心しないと操縦できません。「同心車輪」は外力を必要とせず、任意に操縦できるため、車がまっすぐに進まず、左右に揺れることになります。車輪の偏心設計はトルクを増大させ、偏心間の距離が大きいほど、回転が大きくなり、偏心距離が大きいほど、省力化が図れます。
キャスターの回転方向は前進方向と一致している必要があります。車の前進方向とキャスターの回転方向が一致していないと、地面との摩擦によって回転軸にトルクが生じ、ユニバーサルホイールが鋼球を介して回転し、歩行方向と同じ位置に押し出されます。
通常、キャスターは前方に方向輪が取り付けられ、後方は自在輪です。後方の自在輪の推進により、歩行時に前方の方向輪の方向が制御されるため、必要なトルクが小さくなり、省力化が図れます。ただし、ベビーカーのように前方に自在輪が付いているものや、スーパーマーケットのショッピングカートの4つのキャスターも自在輪で、使用環境や習慣に基づいて調整が行われます。
車輪といえば丸いのは誰もが知っていますが、もし他の形にもできるとしたら、あなたは信じますか？三角形は安定性に優れていることは誰もが知っていますが、三角形を車輪にしたらどんな効果があるでしょうか。
この三角形は円弧三角形と呼ばれ、円ではありませんが、3辺の長さが等しく、円形の車輪の効果は同じです。では、この車輪を見てみませんか?
三角車輪にすると転がり中心と地面の高さが一致せず、中心軸を上下に移動させる必要があるため、三角車輪は車輪の製造には適していません。
そして、四角い車輪を思い浮かべると、どの車輪も回転軸が一直線になっているという条件を満たしており、実際に道路を走っているときにそのように感じます。
皆さんがたくさんの車輪についてブレインストーミングを行っていますが、それらは実現可能でしょうか？また、他にどのような種類の車輪が作れると思いますか？
投稿日時: 2023年10月20日