(57)【要約】【課題】被取付体の小型化に寄与する車輪を提供する。【解決手段】ホイール２にチューブ式タイヤ４が装着された車輪１である。車輪１のチューブ３のバルブ３０１は、ホイール２の外部で当該ホイール２の表面側に案内されている。このような構成により、バルブ３がホイール２の内部に突出しない。そのため、ホイール２の内部にデッドスペースが発生しない。よって、ホイール２の内部に駆動装置５を略間隙なく配置することができ、車輪１が取り付けられた被取付体（例えば、車輪式ロボット、同軸二輪車、電動車椅子等）全体を小型化できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールにチューブ式タイヤが装着された車輪であって、
前記チューブのバルブは、前記ホイールの外部で前記ホイールの表面側に案内されている車輪。
【請求項２】
前記ホイールの外面部には、前記チューブのバルブを前記ホイールの表面側に向かって案内する案内溝が形成されており、
前記チューブのバルブは、前記案内溝によって前記ホイールの表面側に案内されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪。
【請求項３】
前記案内溝は、前記ホイールの表面側に向かい、且つ前記ホイールの中心軸に向かって傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車輪。
【請求項４】
前記案内溝は、前記ホイールのリム部に略水平に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車輪。
【請求項５】
前記ホイールのディスク部には、前記案内溝から連続するように前記バルブを格納する凹み部が形成されており、
途中で屈曲された前記チューブのバルブは、当該屈曲部から先の部分が前記凹み部に格納されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車輪。
【請求項６】
前記ホイールは、表側のフランジ部を成す第１のホイールと、裏側のフランジ部、リム部及びディスク部が一体に形成された第２のホイールとを備え、
前記第２のホイールのリム部及びディスク部の外面部に、前記案内溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車輪。
【請求項７】
前記リム部と前記ディスク部との連結部分は肉厚部とされており、前記肉厚部に前記案内溝が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の車輪。
【請求項８】
前記ホイールのリム内径は、車輪式ロボット、同軸二輪車、電動車椅子等の駆動装置の外径と略等しいことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車輪。
【請求項９】
前記タイヤの側壁には、前記チューブのバルブ先端部を露出させる穴が形成されており、前記穴に前記バルブ先端部が案内されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールにチューブ式タイヤが装着された車輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気タイヤは、振動吸収性、エンベロープ性、走行抵抗といった点で優れた特徴を有している。空気タイヤの一種であるチューブ式タイヤが装着されるホイールは、非特許文献１に開示されているように、当該ホイールのリム部にチューブのバルブを通すための貫通穴を形成しており、この貫通穴に当該バルブを通して支持している。そのため、当該バルブは、ホイールの内部に立設されている。
【非特許文献１】http://www.goodyear.co.jp/faq/advanced06_3.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
非特許文献１のホイールは、当該ホイールの内部に立設されたバルブが当該ホイールと共に回転した際に、バルブの周辺に配置される駆動装置やブレーキ等と干渉しない構成とする必要がある。すなわち、当該バルブの回転領域周辺を空けておく必要があり、ホイールの内部にデッドスペースが発生する。よって、非特許文献１のホイールにチューブ式タイヤが装着された車輪を例えば車両等の被取付体に取り付けると、当該被取付体全体が大型化する。
【０００４】
勿論、非特許文献１のホイールにチューブ式タイヤが装着された車輪を、被取付体として車輪式ロボット、同軸二輪車又は電動車椅子等に取り付けても、同様の課題が生じる。
本発明は、被取付体の小型化に寄与する車輪を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車輪は、ホイールにチューブ式タイヤが装着された車輪であって、前記チューブのバルブは、前記ホイールの外部で前記ホイールの表面側に案内されている。このような構成により、当該バルブがホイールの内部に突出しない。そのため、ホイールの内部にデッドスペースが発生しない。よって、ホイールの内部に駆動装置を略間隙なく配置することができ、当該車輪が取り付けられた被取付体全体を小型化できる。
【０００６】
前記ホイールの外面部には、前記チューブのバルブを前記ホイールの表面側に向かって案内する案内溝が形成されており、前記チューブのバルブは、前記案内溝によって前記ホイールの表面側に案内されていること、が好ましい。このような構成により、チューブのバルブがホイールの外周部に形成された案内溝から表面側に案内されているので、当該バルブがホイールの内部に突出しない。
【０００７】
前記案内溝は、前記ホイールの表面側に向かい、且つ前記ホイールの中心軸に向かって傾斜するように形成されていること、が好ましい。
【０００８】
前記案内溝は、前記ホイールのリム部に略水平に形成されていること、が好ましい。
【０００９】
前記ホイールのディスク部には、前記案内溝から連続するように前記バルブを格納する凹み部が形成されており、途中で屈曲された前記チューブのバルブは、当該屈曲部から先の部分が前記凹み部に格納されていること、が好ましい。このような構成により、チューブのバルブの突出量を少なくすることができる。
【００１０】
前記ホイールは、表側のフランジ部を成す第１のホイールと、裏側のフランジ部、リム部及びディスク部が一体に形成された第２のホイールとを備え、前記第２のホイールのリム部及びディスク部の外面部に、前記案内溝が形成されていること、が好ましい。ホイールがツーピース構造とされているので、簡単にバルブをホイールの表面側に案内しながら、組み上げることができる。また、バルブは、ホイールの外部で当該ホイールの表面側に案内されているので、第１のホイールを取り外すだけで、簡単にチューブを交換することができる。
【００１１】
前記リム部と前記ディスク部との連結部分は肉厚部とされており、前記肉厚部に前記案内溝が形成されていること、が好ましい。このような構成により、ホイールの肉厚部を有効に用いて、当該案内溝を形成するので、案内溝の収まりが良く、機能的である。
【００１２】
前記ホイールのリム内径は、車輪式ロボット、同軸二輪車、電動車椅子等の駆動装置の外径と略等しいこと、が好ましい。
【００１３】
前記タイヤの側壁には、前記チューブのバルブ先端部を露出させる穴が形成されており、前記穴に前記バルブ先端部が案内されていること、が好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る車輪は、被取付体の小型化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る車輪の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。ちなみに、本実施形態の車輪は、ホイールにチューブ式タイヤが装着された車輪であって、車輪式ロボット、同軸二輪車又は電動車椅子等に好適に用いられる。
【００１６】
車輪１は、図１及び図２に示すように、ホイール２、チューブ３、タイヤ４を備えている。ホイール２は、第１のホイール２０１、第２のホイール２０２を備えている。第１のホイール２０１は、ホイール２の表側のフランジ部２ａを成す中空の円盤部材であって、例えば樹脂などの成形品である。フランジ部２ａは、ホイール２に装着されたタイヤ４の側壁を支持するのに十分な高さを有している。この第１のホイール２０１は、ボルト２０３を通すボルト穴２０１ａが形成されている。さらに第１のホイール２０１には、外方に突出するチューブ３のバルブ３０１を露出させるための切り欠き部２０１ｂが形成されている。
【００１７】
第２のホイール２０２は、図３に示すように、裏側のフランジ部２ｂ、リム部２ｃ及びディスク部２ｄから成り、例えば樹脂などの一体成形品である。フランジ部２ｂは、ホイール２に装着されたタイヤ４の側壁を支持するのに十分な高さを有している。リム部２ｃは、円形の筒状部材であって、駆動装置５を内部に嵌め込むことができる内径で、且つホイール２に装着されるタイヤ４に適合したリム幅とされている。リム部２ｃにおける当該ホイール２の裏面側の周縁から連続するようにフランジ２ｂが形成されている。一方、リブ部２ｃにおける当該ホイール２の表面側の周縁から連続するようにディスク部２ｄが形成されている。ディスク部２ｄは平板部材であって、リム部２ｃ内に嵌め込まれた駆動装置５にボルト接合できるように、駆動装置５のボルト穴と対応する位置にボルト穴２０２ａが形成されている。さらにディスク部２ｄの表面部には、第１のホイール２０１の中空部２０１ｃを嵌め込む、段差部２０２ｂが形成されている。この段差部２０２ｂには、第１のホイール２０１のボルト穴２０１ａと対応する位置にボルト２０３の捻じ込み穴２０２ｃが形成されている。すなわち、第２のホイール２０２の段差部２０２ｂに第１のホイール２０１の中空部２０１ｃが嵌め込まれ、同心位置に配置されたボルト穴２０１ａと捻じ込み穴２０２ｃとにボルト２０３が捩じ込まれて相互が連結されている。
【００１８】
このようなリム部２ｃ及びディスク部２ｄの外面部には、チューブ３のバルブ３０１をホイール２の表面側に案内する案内溝２ｅが形成されている。案内溝２ｅは、当該バルブ３０１を収めるに十分な深さを有する。この案内溝２ｅによってホイール２の表面側に案内されたバルブ３０１の先端は、第２のホイール２０２と連結された第１のホイール２０１の切り欠き部２０１ｂから露出する。
【００１９】
本実施形態では、図２に示すように、リム部２ｃとディスク部２ｄとの連結部分が、ホイール２としての剛性を確保するために肉厚部とされ、補強されている。そのため、この肉厚部を有効に用いるべく、当該肉厚部に案内溝２ｅがホイール２の表面側に向かい、且つホイール２の中心軸に向かって傾斜するように形成されている。また、この肉厚部にはボルト２０３の捻じ込み穴２０２ｃが形成されている。したがって、当該肉厚部は、案内溝２ｅが形成でき、且つボルト２０３の捻じ込み穴２０２ｃが形成できる厚さ、形状とされていることが好ましい。このように肉厚部を有効に用いて、案内溝２ｅ及び捻じ込み穴２０２ｃを形成しているので、案内溝２ｅや捻じ込み穴２０２ｃの収まりが良く、機能的である。
【００２０】
チューブ３は、バルブ３０１、チューブ本体３０２を備えている。バルブ３０１は、通例のチューブ式タイヤと同様に、シュレッダーバルブ等のバルブ構造を採用することができる。このバルブ３０１は、ホイール２の案内溝２ｅから当該ホイール２の表面側に案内されている。つまり、当該バルブ３０１は、ホイール２の外部で当該ホイール２の表面側に案内されている。
【００２１】
チューブ本体３０２は、ホイール２のリム外周と略等しい内周を有するドーナツ状の密閉構造とされており、当該密閉構造を維持するようにバルブ３０１が連結されている。チューブ本体３０２は、ブチルゴム、ラテックス、ポリウレタン等から成る。このチューブ本体３０２は、バルブ３０１がホイール２の案内溝２ｅに良好に収められるように、ホイール２の外周に配置されている。
【００２２】
タイヤ４は、ホイール２のリム幅、リム外周に適合するサイズとされている。タイヤ４は、ホイール２の表側のフランジ２ａと裏側のフランジ２ｂとの間でチューブ本体３０２を内部に格納した形態で、リム部２ｃの外周に組み込まれている。
【００２３】
このような構成の車輪１は、チューブ３のバルブ３０１がホイール２の外周部に形成された案内溝２ｅから表面側に案内されているので、当該バルブ３０１がホイール２の内部に突出しない。そのため、ホイール２の内部にデッドスペースが発生しない。よって、図４に示すように、ホイール２の内部に駆動装置５を略間隙なく配置することができ、当該車輪１が取り付けられた被取付体全体を小型化できる。特に、車輪式ロボット、同軸二輪車又は電動車椅子等は、小型化の要請が高いので、当該効果は顕著である。なお、駆動装置５は、例えばモータと減速機とから成る。但し、この限りでない。
【００２４】
しかも、バルブ３０１が当該ホイール２の表面側に露出しているので、空気圧の調整等を簡易、迅速に行うことができる。
【００２５】
ちなみに、バルブ３０１は、案内溝２ｅにおける当該ホイール２の表面側の端部から突出する部分が水平方向、つまり、ホイール２のディスク部２ｄと略平行に屈曲されていることが好ましい。バルブ３０１が当該ホイール２の表面側に突出する突出量を少なくすることができ、バルブ３０１が走行中に他の部材と接触することが少ない。このとき、ホイール２のディスク部２ｄには、図３に示すように、当該屈曲部から先の水平部３０１ａを格納する凹み部２ｆが、案内溝２ｅから連続するように形成されていることが好ましい。バルブ３０１の水平部３０１ａを、凹み部２ｆに格納することができ、よりバルブ３０１の突出量を少なくすることができ、好都合である。
【００２６】
また、ホイール２のリム内径は、被取付体である車輪式ロボット、同軸二輪車又は電動車椅子等の駆動装置５の外径と略等しいことが好ましい。これにより、ホイール２の内部の間隙を殆ど省略することができ、より被取付体全体を小型化できる。
【００２７】
上記構成の車輪１は、以下のように組み立てることができる。
先ず、タイヤ４内にチューブ３を嵌め入れ、一体となったチューブ３とタイヤ４とを第２のホイール２０２の外周に配置する。このとき、チューブ３は、第２のホイール２０２の案内溝２ｅ内に当該チューブ３のバルブ３０１を収めた形態で、第２のホイール２０２のリム部２ｃの外周に配置される。このようにしてバルブ３０１は、ホイール２の内部に突出することなく、ホイール２の外部で当該ホイール２の表面側に案内される。
【００２８】
次に、第１のホイール２０１の切り欠き部２０１ｂから当該バルブ３０１が露出し、且つ第１のホイール２０１のボルト穴２０１ａと第２のホイール２０２の捻じ込み穴２０２ｃとを同心位置に配置するように、第１のホイール２０１の中空部２０１ｃを第２のホイール２０２の段差部２０２ｂに嵌め込む。そして、同心位置となった第１のホイール２０１のボルト穴２０１ａと第２のホイール２０２の捻じ込み穴２０２ｃとにボルト２０３を捻じ込んで相互を連結する。
【００２９】
最後に、バルブ３０１から空気を充填すると、車輪１が完成する。このように、ホイール２がツーピース構造とされているので、簡単にバルブ３０１をホイール２の表面側に案内しながら、組み上げることができる。また、バルブ３０１は、ホイール２の外部で当該ホイール２の表面側に案内されているので、第１のホイール２０１を取り外すだけで、簡単にチューブ３を交換することができる。
【００３０】
この車輪１は、図４に示すように、ホイール２のボルト穴２０２ａが駆動装置５のボルト穴と同心位置となるように、駆動装置５にホイール２を組み込み、同心位置となったホイール２のボルト穴２０２ａと駆動装置５のボルト穴とにボルトを捻じ込んで相互を接合する。ちなみに、駆動装置５のボルト穴の内周部には、雌ネジが切られており、捻じ込んだボルトの雄ネジと噛合される。
【００３１】
上記実施形態では、リム部２ｃとディスク部２ｄとの連結部分、すなわち肉厚部に案内溝２ｅを当該ホイール２の表面側に傾斜する形態で形成しているが、この限りでない。リム部２ｃは案内溝を略水平に形成できる肉厚として、当該リム部２ｃに略水平形態の案内溝を形成しても良い。要するに、案内溝は、チューブ３のバルブ３０１をホイール２の外部で当該ホイール２の表面側に案内することができるように形成されていれば良い。
【００３２】
また、タイヤ４の側壁に、当該チューブ３のバルブ先端部を露出させる穴が形成されており、当該穴にバルブ先端部が案内されていても良い。要するに、本発明の車輪は、チューブのバルブをホイールの内部に突出させることなく、ホイールの外部で当該ホイールの表面側に案内していれば良い。
【００３３】
上記実施形態の車輪は、車輪式ロボット、同軸二輪車又は電動車椅子等に好適に用いることができる構成とされているが、この限りでない。自動車やオートバイ、運搬用台車等に用いても良い。
【００３４】
以上、本発明に係る車輪の実施形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る実施形態の車輪を概略的に示した正面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の車輪を概略的に示した縦断面図である。
【図３】第２のホイールを概略的に示した斜視図である。
【図４】本発明に係る実施形態の車輪を駆動装置に取り付けた状態を概略的に示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  車輪
２  ホイール
２ａ  表側のフランジ部
２ｂ  裏側のフランジ部
２ｃ  リム部
２ｄ  ディスク部
２ｅ  案内溝
２ｆ  凹み部
３  チューブ
３０１  バルブ
４  タイヤ
５  駆動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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