(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの側面を有する全体的に平面的な多層ボール紙本体、円形外周及び中心軸を定義するハブを含み、前記多層ボール紙本体を構成する層が、前記２つの側面と平行に配置され、
前記多層ボール紙本体を構成する層が、少なくとも２つの低密度ボール紙シートの層間に挟まれた少なくとも１つの高密度ボール紙シート層を含み、前記低密度ボール紙シートのそれぞれが、低密度ボール紙層の両側に取り付けられた２つのライナーボール紙層を含み、
前記少なくとも２つの低密度ボール紙シートの層及び前記少なくとも１つの高密度ボール紙シート層が、互いに（たとえば接着により）固定されて取り付けられている、
ホイール。
【請求項２】
高密度層が、前記ホイールの中線に配置されている、請求項１に記載のホイール。
【請求項３】
前記高密度層について軸対称である、請求項２に記載のホイール。
【請求項４】
前記高密度層について対称に装着された２つの低密度ボール紙シート層を含む、請求項２又は３に記載のホイール。
【請求項５】
前記本体の外周の周囲に装着された１つ又は複数の柔軟なストリップを含む、請求項１から４までのいずれか一項に記載のホイール。
【請求項６】
前記ストリップが、ボール紙又は紙でできている、請求項５に記載のホイール。
【請求項７】
前記ストリップが、折り畳まれて前記ホイールの側面に取り付けられる側部フラップを含む、請求項５に記載のホイール。
【請求項８】
前記本体が、前記ハブから前記外周まで伸展する連続体である、請求項１から７までのいずれか一項に記載のホイール。
【請求項９】
前記本体が、前記ハブと外周ホイール部との間に放射状に伸展する、側面及び内面を有する腕部を定義する切り抜きによりパターニングされている、請求項１から７までのいずれか一項に記載のホイール。
【請求項１０】
前記腕部の内面が、柔軟なシートで覆われている、請求項９に記載のホイール。
【請求項１１】
前記腕部の内面が、ボール紙又は紙で覆われている、請求項１０に記載のホイール。
【請求項１２】
前記外周ホイール部の内面が、柔軟なシートで覆われている、請求項１０又は１１に記載のホイール。
【請求項１３】
前記腕部の内面が、ボール紙又は紙で覆われている、請求項１２に記載のホイール。
【請求項１４】
前記ホイールの円形外周が、タイヤ又は接面体（surface-engaging body）に取り付けられる、請求項１から１１までのいずれか一項に記載のホイール。
【請求項１５】
前記接面体が、エラストマーでできている、請求項１４に記載のホイール。
【請求項１６】
液体不透過性材料によりコーティングされている、請求項１から１５までのいずれか一項に記載のホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車及び他の陸上車における使用のためのホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＴ出願ＷＯ第２０１１／０６７７４２号は、明らかにリサイクル可能な材料から構築され、ボール紙でできていてもよいホイールを有する人力陸上車、たとえば自転車を開示している。ボール紙ベースのホイールはまた、米国特許３，４９２，０１６号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＰＣＴ出願ＷＯ第２０１１／０６７７４２号
【特許文献２】米国特許３，４９２，０１６号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、実質的にボール紙からできており、負荷を支持するのに十分な剛性を有し、したがって陸上車、たとえば自転車において使用できるホイールを提供する。
【０００５】
「実質的にボール紙からできた」という用語は、ボール紙が、地面又は別の走行面（ｄｒｉｖｉｎｇ／ｒｉｄｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）に接するホイール部分にかかる負荷を支持するよう機能する、ホイールの主要な構成部分であることを意味することが意図されている。たとえば、実質的にボール紙からできたホイールは、ボール紙以外の材料でできたホイールの車軸を組み込んだハブを有していてもよく、それは、環境に対する保護のためにホイールの外表面の部分（場合によって表面全体）を覆うコーティング層、たとえばポリマーフィルム層、ラッカー等を含んでいてもよい。
【０００６】
これに限られないが、典型的には、本発明のホイールは、そのリム上にタイヤ又はエラストマー接地材料を装着される。以下で、「タイヤ」という用語は、ホイールのリムの周囲に装着されるゴム状（elastomeric）地耐力（ground-bearing）要素を集合的に指すのに使用される。タイヤは、たとえば、ゴム状材料の固体塊であってもよく、膨張可能であってもよく、リム等に装着されたゴム状ストリップであってもよい。タイヤ業界においてよく知られているとおり、タイヤはまた、場合によって、補強金属又は非金属繊維又はメッシュ（ｍａｓｈ）を含んでいてもよく、トレッディングパターン（ｔｒｅａｄｉｎｇ  ｐａｔｔｅｒｎ）を有していてもよい。
【０００７】
本発明により、少なくとも１つの高密度ボール紙(high density cardboard)（本明細書において以下では、場合によって「ＨＤＣ」）層及びＨＤＣ層を挟む少なくとも２つの低密度ボール紙層(low density cardboard)（本明細書において以下では、場合によって「ＬＤＣ」）を有する多層ボール紙構造が、顕著な圧縮抵抗をねじれ及び曲げ抵抗とともに有する強固で相対的に軽量な構造を形成することを実現できた。丸みを帯びた外周を有するかかる構造は、中心ハブの周囲に配置され、それが自転車又は他の陸上車における十分な剛性を有するホイールとして使用されることを可能にし、その剛性は、自転車の場合、乗り手の重量負荷に耐えるのに十分である。
【０００８】
もちろん、一方のかかるホイールの耐荷重性能及び耐用年数と、かかる層を形成するために使用されるＨＤＣ及びＬＤＣのタイプとの間には相関がある。特定の使用のためのＨＤＣ及びＬＤＣの最適な組合せ（重量及び剛性に関して）を見出すことは、過度の実験を要しない比較的常法の作業であると考えられる。たとえば、子どもの自転車のために意図されたホイールは、大人のために意図された自転車よりも薄いＨＤＣ層、又はそれよりも低密度のＬＤＣ層で構成されていてもよい。
【０００９】
「抵抗」という用語は、ホイールの使用の文脈において理解されるべきであり、乗車（ｒｉｄｉｎｇ／ｄｒｉｖｉｎｇ）中に直面する通常の使用及び応力中において、ホイールがその完全性をその全体的に平面的で丸みを帯びた構造とともに維持することを意味することが意図されている。
【００１０】
「高密度ボール紙」すなわち「ＨＤＣ」という用語は、ボール紙が視認可能な空隙又は気体含有ポケットなしに詰まっているボール紙シートを意味することが意図されている。高密度ボール紙シートは、典型的には、４００から６００ｇ／ｍ２の範囲の面密度を有する。具体的な実例は、５００から６００ｇ／ｍ２の範囲の密度を有する重荷重（ｈｅａｖｙ  ｄｕｔｙ）ボール紙である。本発明に従い使用されるＨＤＣは、０．５から３ｍｍ、典型的には１から１．５ｍｍの範囲の厚さを有していてもよい。
【００１１】
「低密度ボール紙」すなわち「ＬＤＣ」という用語は、たとえば、間に複数の空隙を定義する、波形付き、溝付き、又は他の仕方でゆるく詰められた紙シート又はストリップにより形成される、複数のセル又は空隙を定義する内部構造を有し、低密度層の一方の側又は両側でライニングされた（すなわち、間に低密度層を挟む）１つ又は複数のライナーボール紙シートを含むボール紙シートを指す。かかるボール紙パネルの実例は、たとえば、「波形段ボール（ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ  ｃａｒｄｂｏａｒｄ）」として知られているものであり、これは、溝付き又は波形付き紙パネル又はストリップ及び溝付き又は波形付き紙の一方又は両方の側の（すなわち挟む）１つ又は２つの平面ライナーボードからなり、「ハニカム段ボール（ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ  ｃａｒｄｂｏａｒｄ）」と呼ばれるものであってもよい。波形又はハニカム段ボールシートは、単一壁又は複数壁ボール紙シートであってもよい。これらの用語はまた、単一の厚い紙パネルの単純な構成から、複数の波形付き、ハニカム及び他の層を特徴とする複雑な構成までの、様々な強度のボール紙を包含することが意図されている。
【００１２】
ＬＤＣは、典型的には、８から２０ｍｍ、典型的には８から１５ｍｍ、さらには８から１２ｍｍの範囲の厚さを有するハニカム又は波形段ボールである。
【００１３】
したがって、本発明は、２つの側面間に定義される全体的に平面的な多層ボール紙本体を含み、円形外周及びその中心軸を定義するハブを有するホイールを提供する。層は、２つの側面と平行に配置される。層は、少なくとも１つのＨＤＣ層及びＨＤＣ層を挟む少なくとも２つのＬＤＣ層を含む。少なくとも２つのＬＤＣ層及び少なくとも１つのＨＤＣ層は、互いに固定されて取り付けられている。固定取付けは、典型的には接着による。
【００１４】
一実施例によれば、ホイールは、ホイールの中線に単一のＨＤＣを含み、２つのＬＤＣ層がこの単一の高密度ボール紙層を挟む。典型的には、かかる実施例のホイールは、ＨＤＣ層について軸対称であると考えられる。しかしながら、本発明の全般的教示に従い、他の実施例もまた想定されてもよい。実例として、高密度及び低密度ボール紙層が交互にあってもよく、たとえば以下の層配列である。すなわち、複数の交互に現れるＬＤＣ−ＨＤＣ層を有するもの、たとえばＬＤＣ−ＨＤＣ−ＬＤＣ−ＨＤＣ−ＬＤＣ、若しくはＨＤＣ−ＬＤＣ−ＨＤＣ−ＬＤＣ−ＨＤＣ、又は同じ層構造が追加のＨＤＣ又はＬＤＣ層をそれぞれこれらの構造のそれぞれの側部に有するもの等である。他の実例によれば、中線のＨＤＣ層は、互いに固定して取り付けられ、より厚いＨＤＣ中線層を形成する、２つ以上のＨＤＣシートからなっていてもよく、又は、１つ若しくは複数のＬＤＣ層が２つ以上のＬＤＣシートにより形成されていてもよい。
【００１５】
一実施例によれば、ホイールは、前記本体の外周の周囲に装着され、事実上ボール紙本体の周縁部を定義する１つ又は複数の柔軟なストリップを含む。かかるストリップは、典型的には、ボール紙又は紙でできていてもよいが、他の材料、たとえばプラスチック、ゴム又は他のポリマー材料もまた使用できる。
【００１６】
かかるストリップは、特にそれがボール紙でできている場合、典型的には、折り畳まれてホイールの側面に取り付けられ、そのことによりストリップをその位置に固定して構造のさらなる強化を提供する、側部フラップを含む。
【００１７】
一実施例によれば、ホイールの本体は、ハブから外周まで伸展する連続体である。別の一実施例によれば、前記本体は、ハブと外周ホイール部との間に放射状に伸展する、側面及び内面を有する腕部を定義する切り抜き（cut-out）によりパターニングされている。かかる内面は、柔軟なシート、たとえばボール紙又は紙で覆われていてもよい。かかるパターニングされたホイール構成はまた、外周ホイール部の内面を定義し、これもまた一実施例によれば、柔軟なシート、たとえばボール紙又は紙で覆われる。
【００１８】
ホイールは、上述のとおり、典型的にはタイヤを装着される。
【００１９】
環境耐性、特に耐水性のため、ホイールの外面は、たとえば撥水材を含浸されていてもよく、又はかかる材料でコーティングされていてもよい。実例は、ラッカー又はエポキシのような樹脂、ポリマーシート、これらの組合せ等である。
【００２０】
本明細書に開示の主題をより良好に理解し、それが実際にいかにして実施されうるかを例示するため、あくまで非限定的な実例として、添付の図面を参照しつつ、実施例をここで記載する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例によるホイールの斜視図を示す図である。
【図２】タイヤを装着された図１のホイールを示す図である。
【図３】図２のホイールの分解斜視図であり、その構成要素を示す図である。
【図４Ａ】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面である図である。
【図４Ｂ】本発明の別の一実施例による層構造を示す図である。
【図５】切り抜きによりパターニングされた別の一実施例によるホイールの側面図を示す図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面である図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず図１を参照すると、全体的に平面的な構成を有し、２つの側面１０４及び１０６を有するボール紙本体１０２を有するホイールが示されている。ホイール構造に本来備わっているように、それは円形外周及びホイールの中心軸を定義するハブ１０８を有する。ボール紙本体は、図４に見られるように、下でさらに詳細に述べるとおり、層構造を有し、層は２つの側面と平行に配置される。
【００２３】
図１のホイールは、実質的にボール紙からできているが、ハブは他の材料、たとえばプラスチック、木、金属でできていてもよく、ボールベアリング等を含んでいてもよい。ハブは、本体１０２に円形切り抜きを形成し、ハブ要素１０８をその中にはめ込み、たとえば接着によりそれを本体に密着させることによりホイールに組み込まれてもよい。
【００２４】
図２に見られるように、ホイールは、典型的には、ゴム又は別のエラストマー(elastomer)でできたタイヤ１１０に取り付けられる。図２に見られる実施例において、タイヤは、固体エラストマー塊であるが、他の実施例によれば、タイヤは発泡塊（ｆｏａｍｅｄ  ｍａｓｓ）であってもよく、膨張可能であってもよく、強化ゴムでできていてもよく、又は様々な他の構造を有していてもよい。
【００２５】
図１にさらに見られるように、本体１０２の外周には、典型的にはボール紙、紙又はポリマーフィルムでできており、側面１０４及び１０６上に折り畳まれてストリップをその位置に固定するフラップ１１４を有する、柔軟なストリップ１１２が取り付けられる。このストリップは、なかでも、そうでなければ露出される層構造の周縁部を密閉する。
【００２６】
典型的には、ホイールは、環境に対する保護層、たとえばポリマー樹脂、ポリマー層、エポキシ、ラッカー、ペイント等により覆われる。
【００２７】
図２のホイールの分解組立図が図３に見られ、４つの基本構成要素であるハブ１０８、本体１０２、ストリップ１１２及びタイヤ１１０を示す。
【００２８】
図４Ａは、図２のホイール全体の断面を示す。見られるように、層は、中線１１８を定義する内部ＨＤＣ層１１６を含む。ＨＤＣ層１１６は、それについて対称に配置された２つのＬＤＣ層１２０及び１２２に挟まれる。ＨＤＣは典型的には、０．５〜３ｍｍ、典型的には約１〜１．５ｍｍの範囲の厚さを有する高密度又は重荷重ボール紙でできており、一方でＬＤＣ層は、８〜２０ｍｍの範囲、典型的には約１２ｍｍの厚さを有する典型的には波形又はハニカム段ボールである。
【００２９】
さらに図４Ａに見られるように、ホイールの外周を囲む柔軟なストリップ１１２がタイヤ１１０で覆われる。
【００３０】
ホイールにおける使用のためのボール紙本体の別の一実施例は、図４Ｂに見られる。この実施例において、２つの追加のＨＤＣ層１２４及び１２６が２つのＬＤＣ層を挟む。しかしながら、図４Ａ及び図４Ｂに示す２つの実施例は単なる実例にすぎず、他の異なる実施例、たとえば概要において上述のものを、本発明に従い使用できることに留意すべきである。
【００３１】
別の一実施例によるホイールを図５に示す。図５のホイールは、図１のものをベースとし、放射状腕部１３６により周辺部１３４に結合された拡大ハブ部１３２を全体で定義する切り抜き１３０によりパターニングされている。腕部１３６の内面１３８、周辺部１３４の内面１４０は、ハブ部１３２の内面１４２とともに、典型的には、構成においてストリップ１１２のものと同一であってもよいライナー(liner)層で覆われている。
【００３２】
図６に見られるように、腕部１３６は、層１４４に包まれている。しかしながら、他の実施例において、腕部全体を包むのではなく、かかる柔軟な材料でできたストリップは、たとえばストリップ１１２の場合と同様な仕方で、たとえばストリップをその位置に固定するフラップを用いることにより、内面上のみに取り付けられてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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