JP2004010026A

JP2004010026A - 車輪

Info

Publication number: JP2004010026A
Application number: JP2002170872A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ota; 大田　敦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】移動車両が段差を乗り越えることが容易にできるとともに製造コストが安く、重量を増やさず前方に大きなスペースを必要としない車輪および車軸で小さな径で大きな径と同等の登坂能力を持つ車輪および車軸を提供する。この車輪および車軸を装着した乳母車、手押し車、車椅子、荷物運搬用一輪車、スーツケースを提供する。
【解決手段】大車輪１の外周部に複数の小車輪２を配し、隣り合って接地する二つの小車輪２を走行輪にする手法を用いる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
移動用車両の車輪。
【０００２】
移動用車両が段差を乗り越える場合、径を増すことなく登坂能力を上げる従来の手段として、車軸から放射状に伸びるフレームに複数の車輪を取り付けたものを補助輪として、走行輪よりも手前に且つ高い位置に取り付けたものがある。
【０００３】
段差を乗り越えるときその補助輪が先に障害物に接し、回転しながら車両を持ち上げ、その後走行輪が段差に接するというものである。
【０００４】
この場合、走行輪と補助輪を必要とする為、製造コストが高くなり、重量が増し、前方に大きなスペースを取る必要があった。
【０００５】
そこで走行輪と補助輪を簡略化し、前述の欠点を克服することを課題とした。
【０００６】
車輪の外周部に複数の小さな車輪を配し、隣り合って接地する二つの小さな車輪を走行輪にする手法を用いることで、課題を解決する。
【０００７】
普通、車輪の径は大きければ大きいほど、段差を乗り越える能力が高い為、走行輪と同じくらいの径を持つ車輪又は車軸の外周にそれよりも小さな車輪を取り付け、且つその小さな車輪を走行輪として使用するという手法は今まで使われなかった。
【０００８】
走行輪と同じくらいの径を持つ車輪又は車軸の外周にそれよりも小さな車輪を取り付け、且つその小さな車輪を走行輪として使用したにも関わらずなぜ利点が発生するのかを説明する。
【０００９】
走行輪と同じくらいの径を持つ車輪又は車軸の外周にそれよりも小さな車輪を複数取り付けた場合の仮想円（４）を比較対象にする。
【００１０】
仮想円（４）が、例えば４５度の登坂角度で乗り越えられる障害物（５）を用意する。
【００１１】
大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪を仮想円（４）に対応する大きさにて用意し、障害物（５）を乗り越える。
【００１２】
このとき障害物（５）に接する小車輪の軸を中心に、大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪が回転しながら持ち上がり、このときの登坂角度は、３０度となり（図３）、３０度の登坂角度で乗り越えられる一般の車輪の大きさは、仮想円（４）の２．１８倍の径を必要とする（図４）。
【００１３】
大車輪の外周に等間隔に小車輪を５個配した場合、このような効果は薄く、７個以上配した場合、効果は増大する。
【００１４】
以上が、登り始めの登坂角度について説明をしたものである。
【００１５】
この、大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪は、大車輪の外周外側ギリギリに小車輪の軸を設けた形状であり、この形状で障害物（５）を乗り越えるとき、自動車で例えると腹を擦る状態になり一時的に登坂角度が３５．８度に増大する（図５）。
【００１６】
上述角度を減らしたい場合、大車輪の外周より外側に小車輪の軸を設けた形状にすることが考えられ、極端な形状として図１０のような車輪が有る。
【００１７】
次に最終工程に入るが、これは自動車で例えれば後輪が崖に落ち込みそこから脱出する状況に似ており、そのときの脱出角度は最初が一番きつく１９．５度であり、だんだん角度を緩める（図６）。
【００１８】
上述のとき、図１０のような車輪の場合、角度は増す。
【００１９】
このように形状によって、ある工程での登坂能力に特性を持つ為、想定される障害物の形状や大きさに合わせた設計を行うと、滑らかな乗り越えが可能である。
【００２０】
小車輪を６個配した車輪の場合、小車輪が障害物に接し、大車輪が６０度回転して、その小車輪が障害物（５）を乗り越える迄の全工程（６）は、仮想円（４）でもって比較した場合１．８５倍の径を持つ一般の車輪と同等の登坂能力を持つ（図８）。
【００２１】
全工程（６）に関しては、小車輪が少ない程工程が長くなり、つまり有利である。
【００２２】
このように、形状や小車輪の数により特性が違う為、想定される障害物に合わせた設計を行うことにより、滑らかな登坂能力を発揮し、下りにおいても同様である。
【００２３】
２枚の大車輪又は車軸で小車輪を挟み込む形状のものも考えられる（図９）。
【００２４】
実施例として前後左右の４輪に本車輪を装着した手押し車が考えられ（図１１）、特にスペースの制約を受けるスーツケースの車輪に用いれば有効である。
【００２５】
車椅子の前輪に本車輪を装着することも考えられる（図１２）。
【００２６】
荷物運搬用一輪車に本車輪を装着することも考えられる（図１３）。
【００２７】
尚、本車輪は大車輪の軸又は車軸が複数の小車輪のセンターをとらずとも機能するものであり、又小車輪の各々の径が違っていても機能するものである。
【００２８】
本発明により、補助輪と走行輪を融合させただけでなく、本車輪の径の２倍の径の車輪と同等の登坂能力を発揮し、それにより、省スペース化、軽量化に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪の正面図と側面図。
【図２】大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪と同等の仮想円（４）の径を持つ一般の車輪が、障害物を乗り越える様子。
【図３】大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪を仮想円（４）に対応する大きさにて用意し、障害物を乗り越える様子。
【図４】本車輪の能力と同等の、３０度の角度で障害物を乗り越える一般の車輪との径の比較。
【図５】大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪が、障害物を乗り越える途中の様子。
【図６】大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪の登坂工程の最終での登坂角度を示す。
【図７】大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪の登坂全工程の長さを示す。
【図８】大車輪の外周に等間隔に小車輪を６個配した車輪の登坂全工程の長さと同等の一般の車輪との径の比較。
【図９】２枚の大車輪又は車軸で小車輪を挟み込む形状の本車輪。
【図１０】車輪又は車軸から突き出た位置に小車輪を持つ本車輪。
【図１１】前後左右の４輪に本車輪を装着した手押し車。
【図１２】車椅子の前輪に本車輪を装着したもの。
【図１３】荷物運搬用一輪車に本車輪を装着したもの。
【符号の説明】
１　　大車輪
２　　小車輪
３　　車軸
４　　仮想円
５　　障害物
６　　工程

Claims

大車輪の外周部に複数の小車輪を配したことを特徴とする車輪。
大車輪の外周部に複数の小車輪を配し、それらの小車輪の内で近接して接地する二つの小車輪が走行輪であることを特徴とする車輪。
複数の車輪を有する駆動軸。
複数の車輪を有する駆動軸において、それらの車輪の内で近接して接地する二つの車輪が走行輪であることを特徴とするもの。
請求項１から請求項４の車輪又は車軸を持つ乳母車、又は手押し車、又は車椅子、又は荷物運搬用一輪車、スーツケース等の車輪や車両。