(57)【要約】      （修正有）【課題】省エネを目的に、機械的要素や精度重視の必要のない、低コストで故障のない推進装置を提供する。【解決手段】空気封入型タイヤの車輪における回転軸１７の外周部に、封入容器６及び外周放射方向に受圧面５を設け、封入容器６に圧縮空気を封入し、この圧縮空気を受圧面５へ作用させることで回転軸１７への回転力を発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気封入型のタイヤ中空に、圧縮空気を封入し、タイヤ、ホイール又はスポークと、その中心に回転軸部材を構成して、回転軸と一体にて成る車輪にあって、回転軸外周部の、放射方向に受圧面を設け、この受圧面の軸心寄りの一点線より、隣接する受圧面の外周寄りの一点線へ、軸心寄りの一点より、内側円内に中心点をもった、任意の半径により、創成した円弧面を構成し、該、受圧面、円弧面、回転軸外周部、及び両側板により封入容器を構築すると共に、内部に圧縮空気を封入することによって、受圧面内側に加圧空気が作動し、この圧力と、回転軸心から受圧面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とすると共に、該、構成を、回転軸を中心に、３６０°に渉って具備することによって、封入容器と一体に構成した車輪を、必要とする方向へ、容易に回転させる構造を備えたことを、特徴とする空気封入型タイヤの加圧回転機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は自動車、或いは自転車の空気封入型タイヤにあって、付帯した封入容器による、加圧回転機構に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より存在する２輪及び、４輪の自動車にあって、省エネを目的として構成される方法は、エンジンの構造を改良したり、ハイブリッド方式で燃費を改善したりするハイテク技術が中心である。然し、エンジン以外での省エネは殆んど実施されておらず、コストが掛らず、且、故障の確率の低いものは皆無に近い。故にエンジン改良以外の簡単な省エネが課題となっている。【０００３】  又、自転車にあっては、人がペタルを踏む力は一定であり、坂道を登る場合等は、３段或いは、４段とチェン走行を切り替えたり、長い坂道では下車して手押ししたりしている。この様な事から走行に楽なモータ駆動による電動自転車が出現したが、購入価格が高いし、又、使用が面倒で普及はしていない。従って、ペタルを踏む力を少なく、且、経費が掛らず、安価で簡単な構成を求めることが課題となり、且、求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上述に示した自動車、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、自動車、自転車共に省エネに関連して、最も中心とした解決課題であって、回転エネルギーが顕著に表れると思考される技術部門は車輪構造である。この車輪にあって、今まで全く、手をつけていなかったが、回転軸の放射方向に存在する外周部分を活用し、ハイテクの省エネ技術に匹敵するエネルギ効果を求めたのが、本発明構造であり、大きく課題を克服したものである。【０００５】  本発明はこのように、従来の空気封入型タイヤをもった車輪では、考え得なかった構成であって、操作上で走行に手間や、支障をきたす事を無くすると共に、加工や組立が簡単で、これらの不備による機能、弊害は一切無くするように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、上記、課題を克服し、達成させる解決方法として、自動車に於ける全車輪、及び自転車の前、後輪の回転軸外周部に、タイヤ内の空気圧力より、高い圧力を保持した封入容器を付帯、或は構造にビルドインさせ、この封入容器内の空気圧力を、回転方向に受圧面へ作動させ、複数に設けた該、受圧面圧力の合計圧を、回転軸心までの距離とのモーメントトルクとして、回転軸を回転方向に動かす構成とした。又、本発明は機械的な機構を一切、使用せず、摩耗とか故障で、機能、破損の憂いをなくした。
【発明の効果】
【０００７】  上述したように、本発明構成は、図１より図５に示すが、本発明がもたらす効果は次の通りである。
本発明による自動車用、空気封入型タイヤをもった車輪は、回転軸外周部たるホイール部に、前記、封入容器に当る空間をビルドインしてあるので、この空間に存在する円弧面と受圧面で空気圧力を複数に作動させ、軸心までの寸法と相まってトルクを発生させる方式であり、又、自転車用の空気封入型タイヤ車輪に於いても、円弧面と受圧面で空気圧力を複数に作動させる封入容器を、車軸に嵌入して、トルクを発生させる構成で、両者は原理は同一である。
従って、共に機械的に加動する構成は皆無であり、機能の不具合や、部品の摩耗や故障のトラブルは一切、発生しない。【０００８】  更に、該、受圧面の加圧回転機構は、各車輪毎に回転軸に、モーメントトルクが発生し、車輪数の合計圧は、補助エネルギーとして作用し、４輪、自動車にあっても大きな省エネ力として作動する。故に燃料費が節約でき、経済的に出費が押えられて非常に付加価値が高い特徴を見い出せる。【０００９】  次に自転車に採用した、受圧面の加圧回転機構は、前、後輪各々の回転軸にモーメントトルクが作動し、ペタルの踏む力は、従来自転車の１／２以下で済み、極めて軽い走行が可能の為、特に女性や子供には有効であると共に、３０°程度の坂道は、今迄の自転車のペタル踏み力以下で、充分に走行できるので、長い坂道でも疲れずに走行が可能である。従ってチェンの段数切り替えや、電動自転車は不必要で、繁雑な操作をすることもなく、且、安価で高性能の自転車を製作し得ることが出来得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  本発明の実施例を図１〜図５に基づいて説明する。
【実施例】
【００１１】  本発明の図１は、空気封入型の加圧回転機構の原理を示す図であり、１は外形円で、寸法はＡで示すが、５、受圧面の長さＤの設定で変ってくる。２は回転軸部材の、収納によって決定する内形円で、Ｂ寸法で示す。７はその収納空間である。３は円弧面で、５、受圧面の軸心寄りの一点線、ａと、隣接する５、受圧面の外周寄りの一点線、ｂを半径Ｒ、で結び、３、円弧面を構成する。Ｃ円は半径Ｒ、の任意円である。４はその中心点を示す。６は封入容器で５、受圧面、３、円弧面と６Ａ、側板とＢ寸法の外側厚みとで空間を構成する。Ｆは５、受圧面のモーメント寸法、αは５、受圧面の構成角度を示す。Ｅは受圧面の巾で、８は回転方向である。【００１２】  以下に上記、構成の作動を説明する。
６の封入容器内空気圧力は、自転車タイヤ内圧力、１７６．４〜１９６ｋＰａ（１．８〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ２）への自動注気装置に兼用するためと、自動車タイヤ内圧力、１９６〜２１５．６ｋＰａ（２．０〜２．２ｋｇｆ／ｃｍ２）に対する、将来での自動注気機構の兼用も考えて、２７４．４ｋＰａ（２．８ｋｇｆ／ｃｍ２）を確保することを条件とする。
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車用として、まず作動の検討をする。今、５、受圧面の寸法を、Ｄ＝６ｃｍ、Ａ＝２０ｃｍ、Ｅ＝３．２ｃｍを採用すれば、Ｆ＝７ｃｍとなり、５、受圧面にかかる内圧は、３．２×６×２．８＝５３．７６ｋｇｆとなる。これに対し、３、円弧面にも２．８ｋｇｆ／ｃｍ２の内圧が掛かるが、内面はＲ、円弧であるから内圧力の、中心方向に伸ばした延長線の交点は、Ｒ、円弧の中心点４、に集まる。従って、３、円弧面の各作用点に掛る内圧は総て、該円弧面と直角となって、分力は存在せず、従って５、受圧面に作用する内圧２．８ｋｇｆ／ｃｍ２を打消す反内圧は発生しない。
すなわち、５、受圧面には常時２．８ｋｇｆ／ｃｍ２の内圧、５３．７６ｋｇｆが掛り、この圧力によるモーメントトルクは５３．７６×７＝３７６．３２ｋｇｆ−ｃｍとなる。この回転力が６ヶ所に作用するので、合計、作用回転力は２２５７．９２ｋｇｆ−ｃｍである。
この回転力は前、後輪に作用するので、自転車の推進力は４５１５．８４ｋｇｆ−ｃｍに達する。【００１３】  次に図２、図３について構造と作動を説明する。
図２は、従来の自転車の１６、空気封入型タイヤ、１７、車軸、すなわち回転軸に、該、加圧回転機構を装着した構成を表わし、６、封入容器に１１、空気吸入弁、を通じて圧力空気を２．８ｋｇｆ／ｃｍ２、吸入させる。この内圧にて６、封入容器の５、受圧面とＦ、モーメント寸法で前述した回転力が１７、回転軸に発生させ、その６ヶ所の合計回転力によって、図３にて後述する１８、ペタルの踏む力を大きく軽減させる。【００１４】  又、６、封入容器と、１６、空気封入型タイヤは、１２、ジョイント、１３、調圧弁、１４、パイプで接続し、１６、空気封入型タイヤの空圧が減圧しても、自動で６、封入容器の圧力空気２．８ｋｇｆ／ｃｍ２から、不足した空気を補給する自動注気機構も付帯している。【００１５】  次に図３、で人が１８、ペタルを踏んで、１７、回転軸に発生する人力による回転力について述べる。１７、は後輪の回転軸、１８はペタル、１８Ａはペタルアーム、２０、大チェンホイール、２２、小チェンホイールで、２２はチェンである。今、各部の寸法は、Ｇ＝１６ｃｍ、Ｈ＝１３ｃｍ、Ｊ＝７ｃｍ、とすれば、人が踏む、ペタルの力は１５ｋｇと推定すれば、１７、回転軸に掛る回転力は、１５×１６×１３／２×７／２＝５４６０ｋｇｆ−ｃｍとなる。しかるに、該、加圧回転機構によって、自転車には、自動で前、後輪合せて４５１５．８４ｋｇｆ−ｃｍの推進力が発生するので、ペタルを踏む力による回転力は、５４６０−４５１５．８４＝９４４．１６ｋｇｆ−ｃｍしか必要としない。これを逆算すれば、ペタル力は２．６ｋｇｆで済み、極めて軽い踏み込みで充分、走行できる。【００１６】  今度は、坂道の走行について述べる。今、３０°の坂道を登る場合を考えると、５４６０ｋｇｆ−ｃｍの回転力を出す為には、５４６０÷ｃｏｓ３０°＝５４６０÷０．８６６＝６３０４．８５ｋｇｆ−ｃｍのペタルトルクが必要となる。これを従来の自転車で逆算すると、６３０４．８５÷（１６×１３／２×７／２）＝１７．３２１ｋｇｆのペタル踏み力を必要とし、＋２０％弱の力を余分に出さねばならず、又、車体重量が走行とは逆に作用するので、長い坂道では女性、子供では走行は極めて無理になる。【００１７】  然るに、該、加圧回転機構を自転車に装着すれば、計算は省略するが、約５ｋｇのペタル踏み力で走行できるので、余裕をみて、６〜７．５ｋｇｆ、すなわち、約１／２のペタル力で無理なく３０°の坂道を走行することは容易である。【００１８】  次に、図４、図５に対して構造、作動を述べる。
図４、は自動車、車輪ホイルに、この加圧回転機構をビルドインして、構成一体化した縦断面を表わし、図５は、同構成を裏側、回転軸部材側より見た図を示す。６、は封入容器で、５、受圧面を備えて、一体成形している。１１は空気吸入弁、１６、空気封入型タイヤ、１７、回転軸、で１７Ａ、は一連の回転軸部材である。８は該、タイヤの回転方向を示す。Ｋはホイール外径、Ｂは回転軸部材装着寸法、Ｄは受圧面の長さ、Ｅは受圧面の巾、Ｆは５、受圧面のモーメント寸法である。本図の基本構成は、図１の空気封入型の加圧回転機構と同じ原理である。【００１９】  従って、以下に作動を説明する。
Ｋ＝４５０ｃｍ（１７インチホイール）、Ｂ＝１４５ｃｍ、５、受圧面の寸法をＤ＝９ｃｍ、Ｅ＝４．５ｃｍに設定すれば、Ｆ＝１４５ｃｍとみられる。故に５、受圧面に掛る内圧は、４．５×９×２．８＝１１３．４ｋｇｆとなる。すなわち、５、受圧面には常に２．８ｋｇｆ／ｃｍ２の内圧、１１３．４ｋｇｆが作用し、この圧力によるモーメントトルクは、１１３．４×１４．５＝１６４４．３ｋｇｆ−ｃｍとなって、この回転力が６ヶ所に作動するので、合計回転力は９８６５．８ｋｇｆ−ｃｍとなる。自動車の場合、この回転力が前、後４輪に働くので、合計３９４６３．２ｋｇｆ−ｃｍの回転力が省エネとして加わり、エンジン燃費の消耗を助ける有効な構成となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】空気封入型タイヤの加圧回転機構の原理図。
【図２】本発明による加圧回転機構を装着した自転車の正面図。
【図３】自転車に於ける、ペタル、チェン構成図。
【図４】本発明による加圧回転機構を内蔵した自動車、車輪断面図。
【図５】本発明による加圧回転機構を内蔵した自動車、車輪裏面より見た正面図。
【符号の説明】
【００２１】  １………………外形図（寸法Ａで示す）
２………………回転軸部材収納内形円（寸法Ｂで示す）
３………………円弧面
４………………円弧面半径の中心点
５………………受圧面
６………………封入容器
７………………収納空間
８………………回転方向
９、１０………ソケット部
１１……………空気吸入弁
１３……………調圧弁
１６……………空気封入型タイヤ
１７……………回転軸
１８……………ペタル
１８Ａ…………ペタルアーム（寸法Ｇで示す）
２０……………大チェンホイール（寸法Ｈで示す）
２１……………小チェンホイール（寸法Ｊで示す）
２２……………チェン
１７Ａ…………回転軸部材
Ｄ………………受圧面の長さ
Ｅ………………受圧面の巾
Ｆ………………受圧面のモーメント寸法
Ｋ………………自動車、車輪ホイール寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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