(57)【要約】      （修正有）【課題】加工、組み立て工程や構成部品の少ない構造で、回転力が増幅でき、ペダルを軽くすることができる自転車用車輪を提供する。【解決手段】車輪リム１のスポーク固定部５ａに、ロングスポーク締付ねじ部５ｃにより内周輪３を固定する。内周輪３の風圧力吸入孔４に複数個のブレード１１を、回転軸心より放射状に、車輪リム１の円周方向に対して角度を付けて取り付ける。ブレード１１に作用する風力が車輪の回転力に変換される。【選択図】図２
2008127001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪リム、外周にタイヤを装着し、車輪リムとスポークを通じて、中心に回転軸を、一体に構成して成る自転車車輪にあって、車輪リム内周に内周輪を構成し、該、内周輪にはブレード及び、風圧力吸入孔にて、構成される、回転増幅機構を設け、ブレードは、軸心より放射状に内周輪、中心半径に沿って、複数個を角度を保持して構成し、車輪の基準回転によって、ブレードの幅、中心半径で、軸方向に作用する風圧力を、回転方向の分力に変換し、該、分力の合成力と、回転軸心からブレード幅、中心までの距離を乗じて、モーメントとして、回転軸に別個の回転力を、付加する構成とすることによって、車輪を走行に必要とする方向へ、回転を増加させる機能を備えることで、走行回転を増幅させることを可能にしたことを、特徴とする自転車用車輪に於ける回転増幅機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は自転車車輪に於ける車輪リム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、最重点な構成としては、ペダルを踏む力をどのように軽減し、どんな機構で回転力を増加させるかが問われている。従来の機構としては、ペダル力を軽くする為に、チェーンによる走行を３段或いは、４段と切替えて、ペダルの踏む力を増幅させ、回転力を増す方法があるが、走行中に切替が必要となり、手元操作が複雑になって、その上、自転車自体が高価になってくる。又、此の弊害を排除するために、走行に際して、ペダル操作のいらないモータ駆動の電動自転車が出現しているが、電動機能等で、自転車自体が高価になり、更にバッテリ充電の手間や、充電時間の不便さも加わり、爆発的な普及はしていない。故にペダルを踏む力を軽くすると共に、複雑な構造でなく故障、消耗する部品がなく、且、大きな回転力が発揮できる自転車構造が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  上記に示した自転車が抱える、解決すべき課題を説明する。
背景技術に示した如く、自転車に対する解決せねばならない課題は、如何にして、簡単な構成で、大きな省エネに起因した、回転力が増幅されるかであり、今まで、メーカが全く手を付けていなかった技術構成部門は、車輪構成である。すなわち、車輪は、タイヤが地表面の摩擦に打勝って、回転エネルギーを車軸に伝達し、車体を効率よく、早い速度で前進させる機能の付帯が要求されるが、自転車のペダルを踏む力以外で、ハイテクの省エネ技術に匹敵するエネルギー効果を、自転車のリム、内周を活用し、回転力の増強をはかったのが、本発明構造であり、大きく課題を克服したものと思考している。【０００４】  本発明は、従来より存在する、自転車用車輪では、考え得なかった構成で、車輪回転で発生する風圧力を、回転方向の回転力に変換し、車軸にモーメント回転力として、作動する構成を考えたもので、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、加工や組立の工程や、構成部品を、極力、少なくなるように構造化し、これによって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】
【０００５】  本発明は、上述した課題を克服し、達成させる方法として、自転車に於て、前、後輪の車輪リム、内周に、一定の厚みを保った内周輪を設け、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ため、内周輪を複数に区切る、必要な角度をもったブレードを放射状に構成し、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、該、ブレードで車輪回転方向の回転力たる分力に変換し、ブレード数の合成分力を、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、走行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】
【０００６】  上述した、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。
自転車に構成した、本発明の回転増幅機構の効果は、車輪リム、内周に設けた、内周輪に、複数の角度を保った、ブレードと、最長に設けたモーメントトルク寸法によって、自転車を走行させることにより、前、後輪各々の回転軸に、自動で強大な、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、回転力が増幅され、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、チェーンによるペダルの段数切り替えや、電動自転車は不要で、繁雑な操作をすることもなく、安価で、高機能の自転車を商品化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  本発明の実施例を、図１〜図４に基づいて説明する。
【実施例】
【０００８】  本発明の図１は、自転車用車輪の回転増幅機構の原理を示す側面図である。図２は、３内周輪、構造の説明図、図３は、３内周輪、内部ブレード構成図を示し、図４は図１のＡ−Ａ′断面図である。図１〜図４において、１は車輪リムで、その外輪は２タイヤで内部にチューブを装入する。３は内周輪で、１車輪リムの内周に装着する。１１ブレードを、４風圧力吸入孔に、９回転軸心より放射状に複数個、有効な間隔を保つ構成とし、基本的には５、６スポークの数、程度、設ける。７は自転車、車体、８はペダルでＣは、１１ブレードの巾を示し、Ｈは、風圧力Ｐ′の作用半径を表わす。βはブレードの角度で、風圧力Ｐ、及び回転方向に変換した分力Ｐ′を力学的に構成する。Ｐａは風圧力Ｐを発生させる源風力である。１０は、回転方向、１２は、ブレードを湾曲して構成する部分を示す。図４の、Ａ−Ａ′断面において、１ａは突起輪で、１車輪リム、内周に渉って設け、３内周輪の内側面をＢ位置で嵌着する。３内周輪は、５、５ａ、５ｃのロングスポークで１車輪リムに固定する。その際、５ｃねじ部で、３内周輪を締付け固着する。６はショートスポークで、３内周輪に固定する。【０００９】  以下に上記、構成の作動を説明する。
８ペダルの踏込みにて、９回転軸心で、２タイヤは、１０回転方向に１０〜１５ｋｍ／Ｈｒの速度で通常の回転をする。この回転によって、１１ブレードはβ角度が付いているので、Ｐａの源風力が発生し、１１プレードには総合したＰ風圧力が、矢印方向に作用する。このＰ風圧力は、軸方向に作用するが、１１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。この回転力Ｐ′の力はＢ＝４５°とした場合、Ｐ′＝ｓｉｎ４５°２Ｐ＝０．７０７２Ｐ≒０．５Ｐとなる。すなわち、Ｐ風圧力の１／２のＰ′分力が、回転力として２Ｈの円周上を、１０回転方向に作動することになる。この１１ブレードは複数個、（本実施例では３６枚）、５、６のスポークと同数が存在するので、Ｐ′分力の合成力は、Ｐ′Ｇ＝０．５Ｐ×３６＝１８Ｐとなって働く。この１８Ｐの回転力は、９回転軸心へは、Ｈの作用半径を乗じてＴ＝１８ＰＨのモーメントトルクとして作動する。この事により明白なように、本構成にして回転することによって、Ｔ＝１８ＰＨのトルクが、９回転軸心の通常のペダル踏み力に、回転増幅力としてプラスされる。故に本、回転増幅機構を採用することで、労せずに、９回転軸心における回転力をアップすることができる。【００１０】  尚、１車輪リム内周に、３内周輪を設けることによって、１１ブレードを内周に沿って、最多複数個として構成する事ができると共に、Ｈの風圧力Ｐの作用半径も、最大にできるので、９回転軸心への回転増幅は大きく構成でき、従って、付加する回転力も最大に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による自転車車輪の回転力増幅機構の原理側面図。
【図２】本発明による内周輪、構造説明図。
【図３】本発明による内周輪、内部ブレード構成図。
【図４】本発明による図１のＡ−Ａ′断面図。
【符号の説明】
【００１２】１・・・・・・・・・・・車輪リム
１ａ・・・・・・・・・・突起輪
２・・・・・・・・・・・タイヤ
３・・・・・・・・・・・内周輪
４・・・・・・・・・・・風圧力吸入口
５・・・・・・・・・・・ロングスポーク
５ａ・・・・・・・・・・ロングスポーク内周輪固定部
５ｃ・・・・・・・・・・ロングスポーク締付ねじ部
６・・・・・・・・・・・ショートスポーク
７・・・・・・・・・・・自転車車体
８・・・・・・・・・・・ペダル
９・・・・・・・・・・・回転軸心
１０・・・・・・・・・・回転方向
１１・・・・・・・・・・ブレード
１２・・・・・・・・・・ブレード湾曲部
Ｂ・・・・・・・・・・・１ａ突起輪と３内周輪の嵌着部
Ｃ・・・・・・・・・・・ブレードの巾
Ｈ・・・・・・・・・・・風圧力Ｐの作用半径
Ｐａ・・・・・・・・・・源風力
Ｐ・・・・・・・・・・・風圧力（軸方向）
Ｐ′・・・・・・・・・・風圧力の分力（回転方向）
β・・・・・・・・・・・ブレード角度
【図１】
2008127001.tif 000003
【図２】
2008127001.tif 000004
【図３】
2008127001.tif 000005
【図４】
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