(57)【要約】      （修正有）【課題】回転することによって回転力エネルギーが発生する、省エネに大きな貢献を果たすべき課題に取組み、機械的要素や精度重視の必要のない、低コストで無事故を最大目的とする自動車及び自転車を提供する。【解決手段】  空気内封型タイヤ１７の車輪における、回転軸１０の周辺に回転増幅機構１６を装着させ、放射状に角度をもって、ブレード３を配し、この回転力を利用して、力のある車軸、回転力を発生させる。自動車ではホイール構造を改善するのみで可能となり、自転車ではペダル踏み力を大幅に減少させ、３、４段のチェーン切替えや、電動自転車は不要となった。【選択図】図１
2008013158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気内封形タイヤ内に、圧縮空気を封入し、タイヤスポーク又は、ホイールの中心に回転軸を、一体に構成して成る車輪にあって、回転軸周辺の内圧タンク、若しくは、ハウジング収納空間の外周部に、内輪、外輪、及びブレードにて、構成される、回転増幅機構を設け、該、ブレードは、軸心より放射状に複数個を角度を保持して構成し、車輪の基本回転によって、該、ブレードの幅、中心で、回転方向への分力が作動し、該、分力の合力と、回転軸心から、ブレード面中心までの距離を、モーメントとして、回転軸に、回転力が作動する構成によって、車輪を、必要とする方向へ、容易に回転させる構造を備え、該、回転を付加することによって、車輪の基本回転を増幅させることを可能にしたことを、特徴とする空気内封形タイヤの回転増幅機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は自転車、及び自動車に於ける空気内封形タイヤにあって、車軸外周、或いは、ホイール部に付帯した回転増幅機構に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より存在する自転車にあっては、車輪を回転させる原動力である、人が踏むペダルの力は一定である故、女性は男性より疲労度は大きいが、誰がペダルを踏んでも、車輪の回転力が変わらないことが、希望される。又、坂道を登ったりする時は、ペダルを踏む力は大きく必要とされるが、一般の自転車では疲労が激しく、急な坂道は、手押しするしか方法はない。故に自転車の機構としては、３段或いは、４段とチェーン走行を切替えて、ペダルの踏む力を替えて、回転力を増す方法があるが、機構が複雑で、自転車自体が高価となっている。この様な事から、走行に楽なモータ駆動の電動自転車が出現したが、購入価格が更に高くなり、バッテリーの充電にも時間が掛り、大きく普及はしていない。従ってペダルを踏む力を少なくなると共に、且、安価で、簡単な機構で、大なるパワーが出る製品が求められている。【０００３】  又、自動車にあっては、省エネを目的に、構成される方法は、エンジンの機構を改良し、燃費を少なくすることが実行されつつあるが、開発費や生産切替の設備費、等に期間と経費が大きく嵩んでくる。近年では、エンジンと、モータを組合せたハイブリッド方式の駆動形式にて、スタート時にモータ回転などで、燃費の使用を制限する方法も市場化されているが、モータ駆動のために、バッテリーが毎時、使用され、そのため、バッテリーの消耗寿命が短くなり、逆にバッテリーの交換に費用が高くなる。更に、自動車自体の駆動構成が複雑となり、コスト高を招き、故障の頻度が増え、購入者にはメリットの少ないものである。
更にエンジン以外の、省エネは殆ど実施されておらず、コスト安で、且、故障の確率の低いものは、皆無に近いのが現状である。
従って、エンジン改良以外で、簡単で、安価な省エネ機構を出現させることが、今後の課題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記に示した、自転車、自動車が抱える解決すべき課題を説明する。
背景技術に示した如く、自転車、自動車に共通する解決課題は、如何にして、簡単な構成で、大きな省エネが達成されるかであり、この問題に対して今迄、全く手を付けていなかった技術部門は、車輪構成である。すなわち、車輪自体は、タイヤが地表面の摩擦に打勝って、車輪を介して、回転エネルギーを伝達し、重たい車体を、効率よく、高速度で前進させる機能が要求されるが、自転車のペダルを踏む力や、自動車のエンジンの回転力以外で、ハイテクの省エネ技術に匹敵するエネルギー効果を、車軸の放射方向である、自転車の車輪、スポーク部や、自動車の車輪、ホイール部を活用し、省エネ効果を出したのが、本発明構造であり、大きく課題を克服したものであると考察される。【０００５】  本発明は、従来より存在する、空気を封入したタイヤをもった車輪では、考え得なかった構成で、機械的な操作を必要とせず、従って摩耗や、機能の問題で支障をきたすことは皆無で、加工や組立の工程を極力、少なくなる如くに構造化し、これによって更に絶大な効果を得るべく構成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、上述せる課題を克服し、達成させる方法として、自転車にあっては、前、後輪の回転軸外周、スポーク部に、又、自動車にあっては、全車輪のホイール部に、該、車輪の回転により、生ずる車輪、直角に作用する風圧力を得るべく、プレートファンのブレードを、必要な角度を保って、放射状に構造し、ビルドインさせ、車輪の回転により、このブレードが発生させる軸方向の風圧力を、設定角度をつけて、複数に設けた、該、ブレードで軸直角方向の回転力に変換し、ブレード数の合計圧力と、ブレード中心から、回転軸心までの距離とのモーメントトルクとして作用させ、車輪の回転軸を矢印、回転方向に増幅する回転力に変換する構成とした。
【発明の効果】
【０００７】  上述したように、本発明構成は、図１より図４に示すが、本発明のもたらす効果は次の通りである。
本発明による自転車用の空気内封形タイヤ、車輪にあって、回転増幅機構の構造は、中心部に円筒形の内圧タンクを構成し、該、タンクは空気内封形タイヤの内圧より、やや高い空気圧を保持し、タイヤチューブ内が減圧した場合、付帯している調圧弁により、この内圧タンクより、タイヤチューブ内に、不足した圧縮空気を送り込む補助タンクの役目をし、その外周部に、内輪、外輪を介して、プレートファン、ブレードを角度を付けて、複数、配し、車輪の回転により、該ブレードが発生させる軸方向の風圧力を、軸直角方向の回転力に変換し、その合計圧をモーメントトルクとして、軸回転の増幅力とする構成にしている。【０００８】  又、自動車用は、内圧タンクは用いずに、中心部の回転軸ハウジング収納空間の、ホイール外周部に該、自転車と同一構造のブレードを配したもので、原理、構成は全く自転車と同一である。【０００９】  自転車に採用した、本発明の回転増幅機構の発明の効果は、走行することにより、前、後輪各々の回転軸に、自動でモーメントトルクが発生するので、これに依って、前、後輪共に、回軸力が増幅され、従ってペダルを踏む力は、極めて軽い力で踏むことができる。特に女性や子供には効果は大であると共に、或程度の坂道は、今迄のペダル踏み力で充分、走行は可能である。従ってチェーンの段数切り替えや、電動自転車は不要で、安価で、繁雑な操作をすることもなく、高機能の自転車を商品化することができる。【００１０】  次に自動車に、この機能を用いれば、各車輪のホイール部に、回転増幅機構を備えることにより、各、車輪毎に回転軸に大きなモーメントトルクが発生し、車輪数の合計圧は補助エネルギーとなって、大きな省エネ力として、エンジンの回転を助ける。故に、燃料費が節約でき、経済的に出費が抑えられ、非常に付加価値の高い構造をもち合わせ、有効な効果を発揮し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  本発明の実施例を、図１〜図４に基づいて説明する。
【実施例】
【００１２】  本発明の図１は、空気内封形タイヤの回転増幅機構の原理を示す側面図と、その厚み、すなわち、プレートファンのブレードの構成を示す平面図より成る。
原理、側面図において、１は内輪で、寸法はＡで示すが、内圧タンク、及び、回転軸部材の収納によって決定する。２は外輪で、寸法はＤで示すが、Ｅ、ブレードの高さの設定で変化する。３はプレートファン形状とした、ブレードで、軸心より放射状に、複数個、有効な間隔を保つ構成にし、且、作用する風圧力Ｐ、及び、回転方向の分力Ｐ′、を力学的に合理的な角度β、を保持して構成する。Ｂは、内輪、外輪の巾を示す。Ｅの寸法は、１、内輪と２、外輪の寸法の勘案より決定する。５は、内圧タンク、若しくは、回転軸部材の収納によって、決まる収納空間である。４は、回転方向、１０は、回転軸心である。【００１３】  以下に上記、構成の作動を説明する。今、自転車用として例用した場合、５は、内圧タンクとして構成するので、タイヤチューブ内、空気圧力は、１７６．４〜１９６ｋＰａ（１．８〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ２）となるため、自動注気機構の補助タンクとして、タイヤチューブ内の減圧を補う、圧力タンクとして利用する。故に内圧タンク、圧力は２７４．４ｋＰａ（２．８ｋｇｆ／ｃｍ２）を確保し、図２に示す、調圧弁７、で、タイヤチューブ内が、減圧した場合のタイヤチューブへ給気する役目をもっている。【００１４】  以上の機構において、作動をみるに、１０、回転軸心での、軸の回転によって、この回転増幅機構は、４、回転方向に１０〜１５ｋｍ／Ｈｒの速度で、常態回転する。この回転によって、３、ブレードはβ角度が付いているので、Ｐ、風圧力を得る。この風圧力Ｐ、は軸方向に作用するが、３、ブレードのβ角度によって、軸と直角方向の分力、すなわち回転力、Ｐ′に変換される。このＰ′の力は、β＝４５°とした場合、Ｐ′＝ｓｉｎ４５°２ｐ＝０．７０７２Ｐ≒０．５Ｐとなる。すなわちＰの１／２の回転力が、２Ｈの円周上を４、の回転方向に作用することになる。この３、ブレードは複数個、（本例では１２枚）存在するので、Ｐ′の合成力はＰ′Ｇ＝０．５Ｐ×１２＝６Ｐとなる。この６Ｐの回転力は、１０、回転軸心へは、Ｔ＝６ＰＨのモーメントトルクとして作動する。この事より明らかな如く、本構成にして回転することによって、Ｔ＝６ＰＨのモーメントトルクが、１０、回転軸の通常のペダル踏み力に、回転増幅力として、プラスされ、該、回転増幅機構を採用することで、労せずに、１０、回転軸の、回転力をアップすることができる。【００１５】  次に図２〜図４について説明する。
図２は、従来の自転車９にあって、１７、は空気内封形タイヤ、で７、調圧弁を８、パイプで、５、の内圧タンクと接続し、６、空気供給口より供給した１７、空気内封形タイヤの空気圧力が減圧しても、５、内圧タンクの圧力空気２．８ｋｇｆ／ｃｍ２から、自動で、７、調圧弁を通じて、不足した空気を補給する自動注気機構を付帯している。
本図はこの構成の上に、１０、車軸すなわち回転軸に、本発明の回転増幅機構を装着した構造を表わし、５、内圧タンクの外周に、１、内輪と２、外輪及び３、プレートファンブレードより成る、１６、回転増幅機構を装備している。
次に、１１、ペダルを踏んで、後輪を回転させると、同軸にある、１６、回転増幅機構も同期回転を起し、Ｔ＝６ＰＨのモーメントトルクが作動し、前述した回転増幅力を、１０、回転軸に発生させ、ペダル踏み力にプラスした、モーメント回転力を１０、回転軸に発生させる。【００１６】  次に図３、図４の自動車、車輪に対して構造、作動を述べる。
図３、は自動車、車輪ホイールに、この回転増幅機構をビルドインして、構成し、一体化した縦断面を表わし、図４は、同構成を表側、正面より見た図を示す。１６は、回転増幅機構を備えたホイールで、１、内輪、２、外輪、３、ブレードを一体に設ける。３、ブレードは、プレートファン形状で、軸心より放射状に複数個、構成した構造は、自転車用と同一原理、構造で、風圧力、Ｐ及び、回転方向、分力Ｐ′、を得る合理的な角度βを保っている。
これら一連の図の基本構成は、図１の回転増幅機構と同じ原理に基づいている。但し、風圧力Ｐは、車輪の回転により発生するので、回転数の大なる自動車にあっては、自転車の発生風圧力より、強大になり、より有効的である。【００１７】  尚、作動については、自転車用として前述した［００１４］と、同一の説明となるので、ここでは省略する。但し、自動車での該、構成は１４、回転軸には、４つの車輪に、回転増幅力が作用するので、１４、回転軸を回転駆動する、エンジンには、大きな省エネ力が作動し、エンジンの燃費を少なくすると共に、損耗も防止する極めて有効な構成である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による空気内封形タイヤの回転増幅機構、原理図。
【図２】本発明による回転増幅機構を装着した自転車、正面図。
【図３】本発明による、回転増幅機構をホイールに内蔵した自動車、車輪断面図。
【図４】同、自動車、車輪表面より見た正面図。
【符号の説明】
【００１９】１・・・・・・・・・・・内輪
２・・・・・・・・・・・外輪
３・・・・・・・・・・・ブレード
４・・・・・・・・・・・回転方向
５・・・・・・・・・・・内圧タンク、若しくは回転軸部材収納空間
６・・・・・・・・・・・空気供給口
７・・・・・・・・・・・調圧弁
８・・・・・・・・・・・接続パイプ
９・・・・・・・・・・・自転車、本体
１０・・・・・・・・・・車軸（回転軸）
１１・・・・・・・・・・ペダル
１２・・・・・・・・・・自動車用タイヤ
１４・・・・・・・・・・自動車用回転軸
１５・・・・・・・・・・ホイール、オフセットライン
１６・・・・・・・・・・回転増幅機構
Ａ・・・・・・・・・・・１、内輪径
Ｂ・・・・・・・・・・・１、内輪幅
Ｄ・・・・・・・・・・・２、外輪径
Ｅ・・・・・・・・・・・ブレード高さ
Ｆ・・・・・・・・・・・タイヤ中心からのオフセット寸法
Ｇ・・・・・・・・・・・リム幅
Ｈ・・・・・・・・・・・Ｐ′作用半径
Ｐ・・・・・・・・・・・風圧力
Ｐ′・・・・・・・・・・回転方向の分力
β  ・・・・・・・・・・ブレードの設定角度
【図１】
2008013158.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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