JP2008273492A - 空気内封式タイヤ車輪リムに設ける回転増幅機構 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車における空気内封式タイヤ車輪にあっては、車輪そのものには省エネに関する、燃費改善の目的技術は思考されず、エンジンの付帯機器として単に回転させるにすぎなかった。この車輪に高い技術を付加し、回転することで、大きな回転トルクを発生させる。これにて燃費改善、ＣＯ_２削減の環境技術に大きく貢献すべく取組み、特に機械加工や、精度の必要ない思考で、低コストで最大の効果を得るのを目的とした。
【解決手段】空気内封式タイヤ車輪２のリム部４に、複数の受圧部５を設け、この受圧面に空気圧力を作用させ、車軸に回転力を別個に付加、発生させる構成にした。
【選択図】図１

Description

本発明は空気内封式タイヤ車輪において、車輪リムの円周部に付帯させた回転増幅機構に関する。

近年に於ける地球温暖化の傾向にあって、気温上昇と共に、ＣＯ_２ガスの排出が大きな、社会、環境問題として、クローズアップされ、どの様にしてこれらのマイナス要因を排除するかを問われる状勢になってきている。これらの事より規制事項として、政府が発表されようとしているものとして、２０１５年度までに、自動車の燃費を現在の消費量より、約２０％改善する新しい基準を、自動車メーカに義務づける方針を出すようである。燃費の規制や改善は、京都議定書の発効や、地球温暖化の深刻さを考慮され、更に一層の改善を進める必要があると判断されていて、もっとも技術の進んだ日本はもとより、世界各国にも厳しい燃費規制は必至となってきている。

従って、自動車メーカはもとより、関連企業に於いても、一層の技術開発と投資が迫られるが、これらの研究、開発される方策は、エンジンの各機構を改良し、燃費を少なくすることに盡力されているが、その費用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。

これら自動車に於ける燃費基準は、現在、車輌重量ごとに設定されている。乗用車を例にとれば、２００６年代基準では９段階に分けられていて、比較的、幅の厚い基準となっているが、新基準の２０１５年までの案では、１５〜２０段階に細分化され、小型車から大型車に至るまで、すべての車輌で、約２０％改善アップの燃費基準の達成が求められるようである。
故にメーカとしては、現に省エネと、燃費改善の排気機構に実績のある、エンジンとモータを組合わせた、ハイブリッド方式の駆動形態を採用すれば、基準を達成しやすくなるため、ハイブリッド車の開発に重点をおいてくるようになる。

然し、ハイブリッド車は、スタート時、等の減速時は、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嵩ばり、その上自動車の駆動構成が複雑となって、コスト高を招く上、構造の複雑さが、重量の増大に進展し、細分化される新基準では、車体の大きさの割には厳しい燃費基準の適用に移行することになりやすい。又、故障の頻度も増え、ハイブリッド構成のメンテナンス費も増加し、顧客にはメリットが少ないものとなっている。

又、自動車では、エンジン以外の、燃費軽減は殆んど実施されておらず、コスト安で、且、故障確率の低いエンジン以外の改革は皆無に近いのが現状である。

上記に示した自動車が抱える燃費軽減に関する課題の解決方法を説明する。
背景技術に示した如く、自動車における解決すべき課題は、どのようにして簡単な構成で、大きな燃費改善が達成されるかであり、この問題に対して今迄、全く関与していなかった技術部門は、車輪構成である。すなわち、自動車エンジンは、自動車架台に装着した場合の、ネット回転力によって、車輪自体は、タイヤが地表面の摩擦に打勝って、エンジンの回転エネルギーを伝達し、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、自動車のエンジン機能以外で、ハイブリッド方式の燃費改善技術に匹敵するエネルギー改善効果を出すべく、自動車車輪リム、周円部を活用し、自動車エンジンのネット回転力と、同等及び以上の回転力たる省エネ効果を施したのが、本発明構造であり、背景技術に示した課題を大きく克服したものと考察している。

本発明は、自動車の空気を封入したタイヤ車輪では、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、燃費改善のため加工したり、組立をする工程は存在しない構成を採用し、これによって、更に絶大な信頼と、効果を得るべく構造化したものである。

本発明は、上述せる課題を克服し、達成させる方法として、自動車にあって、すべての車輪において、車輪リム内周にわたって、動釣合に支障をきたさないように、偶数に構成した複数の受圧構造部を、回転方向に円形の受圧面と、この受圧面につながる空間と共に、構成する反回転方向側に、反受圧面の存在しない管状断面を有する空気吸入空間を設けて構成する。

この車輪リム内部円周にわたる、複数の受圧構造部は、円形の受圧面につながる空間を介して、反受圧面を構成しない管状断面をもつ空気吸入空間よりタイヤ内の封入空気圧を、回転方向へ直角に作用する空気圧力として、作動すべく構成する方法で、車輪リム、内周に受圧構造部を一体に鋳造、成形する方法で構造化する。そして空気圧力が作用する、この車輪リム内周の、受圧構造部、円形の受圧面と、該、受圧面中心から、車輪軸心までの距離をモーメントとしてトルクを発生させる構成である。
これらの構成により、車輪を矢印、回転方向に増幅する回転力に変換する構造にした。尚、この作用個所は車輪リム内周にわたる複数の受圧構造部毎に構成され、その合計圧がモーメントトルクとして車輪、軸心に作用することとなる。

上述したように、本発明構成は、図１より図３に示すが、この構成のもたらす効果は次の通りである。
図１、図２及び図３による、タイヤ内の空気圧力を利用する構成は、タイヤ内の空気圧力を、車輪リムに設けた受圧構造部の円形受圧面に、有効に、且、直接に作用する如く構成しているので、反回転方向には加圧されない構造となっている。更に、機械加工の必要がなく、車輪リム内周にわたって、一体とした鋳造成形で構成されている故に、品質は均一に確保され、コストも安く、故障は皆無が保証される構成である。

自動車に用いられる、この機能は、車輪毎に各、車輪リム内周にわたって、数多くの受圧構造部に、回転増幅機能を備えることになり、各車輪の、車軸に大きなモーメントトルクが発生させることができ、車輪数の合計トルクが、補助エネルギーとなって、大きな省エネ力として、エンジンの回転を補助、増幅させることができる。故に、燃費が節約できることで、経済的な出費も抑えられ、更にＣＯ_２の発生も大きく減少させ、地球温暖化の防止にも貢献できるものである。
この構造を採用することによって、更にハイブリッド方式も簡略化され、車輌重量も軽減されることより、コストも安く、燃費改善基準も、従来のエンジン排気量との比較で、低基準に入ることも可能となり、総ての面を含めて、非常に付加価値の高い構造をもち合わせ、有効な効果を発揮するものである。

本発明の実施例を図１〜図３に基づいて説明する。

本発明の図１は、空気内封式タイヤ車輪リムに設ける回転増幅機構の構成を示す正面図と、図２はその側面断面図を示す。図３は回転を発生させる受圧構造部を示す構造図である。
図１〜図３にあって、１は車輪ボス、２は車輪で、タイヤ装着部は寸法、Ｄで表わすが、タイヤ外輪の大きさにて変化する。３は車輪アームであるが、車輪のデザインで外観は相違する。４は車輪リムで、６、タイヤの内側内圧部で９、車輪回転中心線上に、５、受圧構造部を４、車輪リム内蔵部円周部に複数個、動釣合を考慮して設ける。５Ａは受圧面本体で、５Ｂは受圧面蓋で、５Ｅ、合せ面にて、５Ａ受圧面本体に嵌合し、５Ｃ円形受圧面を構成する。５Ｄは空気吸入口空間を示し、１０構成線より反受圧面側に、Ｅ直径による５Ｆの管状断面、体を構成している。６はタイヤで、７は回転走行方向を示す。８はタイヤ内吸気バルブで、９は車輪回転中心である。Ｆはタイヤ中心からのオフセット寸法、Ｇは車輪リム幅、Ｌは５Ｃ、円形受圧面のトルク作用半径を示す。

次に、５受圧構造部を、図１〜図３により構成作動を説明する。
今、タイヤ内空気圧力は、Ｐ＝２．２〜２．４ｋｇｆ／ｃｍ^２、（２１５．６〜２３５．２ｋＰａ）を保持し、Ｄ＝３８０ｃｍ（１５ｉｎ）の車輪において、５、受圧構造部は１２ヶ所、均等に設定する。
Ｅ＝１．８ｃｍ、Ｈ＝１．２ｃｍ、Ｌ＝１７．５ｃｍ、とすれば、５Ｃ、円形受圧面に掛る圧力はＰ_Ｅ＝０．７８５×１．８^２×２．４＝６．１０４１６ｋｇｆとなる。今、図３にあって、５Ａ受圧面本体と、５Ｂの受圧面蓋は、５Ｅの合せ面で、５Ｃ、円形受圧面と、Ｅ直径による５Ｆ管状断面とで円筒形状に構成されている。１０構成線より右の反受圧面側にあっては、Ｈ中心径によってＥ寸法による５Ｆエルボ状の管状断面体の、５Ｄ空気吸入空間を構成するが、これらは円筒内圧面体になるので、５Ｆの内面圧はすべて相殺される。従って、５Ｃ円形受圧面の１８０°反対側、反受圧面は存在せず、故に５Ｄ空気吸入空間から流入するタイヤ内空気圧力は、その儘、５Ｃの円形受圧面にＰ_Ｅ＝６．１０４１６ｋｇｆとなって作動圧力を構築する。

以上のことより、Ｐ_Ｅ＝６．１０４１６ｋｇｆの圧力が、５Ｃ円形受圧面に掛り、車輪を７矢印回転方向に、回転させる力として作用する。従って車輪軸に作動するトルクはＴ＝Ｐ_Ｅ・Ｌ＝６．１０４１６×０．１７５＝１．０６８２２８ｋｇｆ^−ｍのモーメントトルクを得ることになる。
このトルク、Ｔは、本実施例では１２ヶ所に具備した４、車輪リム、５受圧構造部の５Ｃ受圧面で作用するので、合計トルク、Ｔ_ｔ＝１２Ｔ＝１２×１．０６８２２８＝１２．８１８７３６ｋｇ^−ｍのトルクが一つの車輪に作動し、自動車の４車輪にあっては、合計、５１．２７４９４４ｋｇｆ^−ｍのトルクが、回転増幅力として、プラスされる。

本、実施例のＤ＝３８０ｃｍ（１５ｉｎ）のタイヤを装着した自動車にあっては、エンジントルクは、エンジンを車輌に搭載した状態に等しい「ネット値」として、１４．１〜１４．４ｋｇｆ^−ｍと主要諸元には示されているので、本発明にある発生トルクは、この数値を凌駕したもので大いなる効果を考察し得るものである。
尚、必要なトルクは自動車、個々に於いて、いろいろと異なるものであり、実情に合致した発生トルクを得るには、この５、受圧構造部の設定個所及び、設定数を合理的に決定することが肝要である。

本発明による空気内封式タイヤ車輪リムの回転増幅機構の正面図。 本発明による空気内封式タイヤ車輪リムの回転増幅機構の側面断面図。 本発明の回転増幅機構の受圧構造部、構成図。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・車輪ボス ２・・・・・・・・・・・外輪
３・・・・・・・・・・・車輪アーム ４・・・・・・・・・・・車輪リム
５・・・・・・・・・・・車輪の受圧構造部
５Ａ・・・・・・・・・・受圧面本体
５Ｂ・・・・・・・・・・受圧面蓋
５Ｃ・・・・・・・・・・円形受圧面
５Ｄ・・・・・・・・・・空気吸入口空間
５Ｅ・・・・・・・・・・合せ面
５Ｆ・・・・・・・・・・管状断面
６・・・・・・・・・・・タイヤ
７・・・・・・・・・・・回転走行方向
８・・・・・・・・・・・タイヤ内給気ポート
９・・・・・・・・・・・車輪回転中心
１０・・・・・・・・・・構成線
Ｅ・・・・・・・・・・・直径空間寸法
Ｈ・・・・・・・・・・・５Ｄを構成する空気吸入口空間の中心半径寸法
Ｌ・・・・・・・・・・・受圧面のトルク作用半径
Ｄ・・・・・・・・・・・タイヤ装着部径
Ｆ・・・・・・・・・・・タイヤ中心からのオフセット寸法
Ｇ・・・・・・・・・・・リム幅

上記に示した自動車が抱える燃費軽減に関する課題の解決方法を説明する。
背景技術に示した如く、自動車における解決すべき課題は、どのようにして簡単な構成で、大きな燃費改善が達成されるかであり、この問題に対して今迄、全く関与していなかった技術部門は、車輪関連構成である。すなわち、自動車エンジンは、自動車架台に装着した場合の、ネット回転力によって、車輪自体は、タイヤが地表面の摩擦に打勝って、エンジンの回転エネルギーを伝達し、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、自動車のエンジン機能以外で、ハイブリッド方式の燃費改善技術に匹敵するエネルギー改善効果を出すべく、自動車車輪リムの内周面を活用し、自動車エンジンのネット回転力と、同等及び以上の回転力たる省エネ効果を施したのが本発明構造であり、背景技術に示した課題を大きく克服したものと考察している。

本発明は、上述せる課題を克服し、達成させる方法として、自動車にあって、すべての車輪において、車輪リム内周にわたって、動釣合に支障をきたさないように、構成した複数の受圧構造部を、回転方向の受圧面と、この受圧面につながる空間と共に、構成する反回転方向側に、反受圧面の存在しない管状断面を有する空気吸入空間を設けて構成する。

この車輪リム、内部円周にわたる、複数の受圧構造部は、この受圧面につながる空間を介して、反受圧面を構成しない管状断面をもつ空気吸入空間より、タイヤ内の封入空気圧を、回転方向へ直角に作用する空気圧力として、作動すべく構成する方法で、車輪リム、内周に受圧構造部を一体として、成形する方法で、構造化する。そして空気圧力が作用する、この車輪リム、内周の、受圧構造部は、この受圧面と、該、受圧面中心から、車輪軸心までの距離をモーメントとして、トルクを発生させる構成である。これらの構成により、車輪を矢印、回転方向に増幅する回転力に変換する構造にした。
尚、この作用個所は、車輪リム内周にわたる複数の受圧構造部毎に構成され、且、軸心までの距離を乗じた合計値がモーメントトルクとして車輪、軸心に作用することになる。

本発明の図１は、空気内封式タイヤ車輪リムに設ける回転増幅機構の構成を示す正面図と、図２はその側面断面図を示す。図３は回転を発生させる受圧構造部を示す構造図である。
図１〜図３にあって、１は車輪ボス、２は車輪リム外輪で、タイヤ装着部は寸法、Ｄで表わすが、タイヤ外輪の大きさにて変化する。３は車輪アームであるが、車輪のデザインで外観は相違する。４は車輪リムで、６、はタイヤで、その内側内圧部で９、車輪回転中心線上に、５、受圧構造部を４、車輪リム内蔵部円周部に複数個、動釣合を考慮して設ける。５Ａは受圧面本体で、５Ｂは受圧面蓋で、５Ｅ、合せ面にて、５Ａ受圧面本体に嵌合し、５Ｃ円形受圧面を構成する。５Ｄは空気吸入口空間を示し、１０構成線より反受圧面側に、Ｅ直径による５Ｆの管状断面、体を構成している。７は回転走行方向を示す。８はタイヤ内吸気バルブで、９は車輪回転中心である。Ｆはタイヤ中心からのオフセット寸法、Ｇは車輪リム幅、Ｌは５Ｃ、円形受圧面のトルク作用半径を示す。

１…………………………車輪ボス ２…………………………車輪リム外輪
３…………………………車輪アーム ４…………………………車輪リム
５…………………………車輪の受圧構造部
５Ａ………………………受圧面本体
５Ｂ………………………受圧面蓋
５Ｃ………………………円形受圧面
５Ｄ………………………空気吸入口空間
５Ｅ………………………合せ面
５Ｆ………………………管状断面
６…………………………タイヤ
７…………………………回転走行方向
８…………………………タイヤ内給気ポート
９…………………………車輪回転中心
１０………………………構成線
Ｅ…………………………直径空間寸法
Ｈ…………………………５Ｄを構成する空気吸入口空間の中心半径寸法
Ｌ…………………………受圧面のトルク作用半径
Ｄ…………………………タイヤ装着部径
Ｆ…………………………タイヤ中心からのオフセット寸法
Ｇ…………………………リム幅

本発明は、上述せる課題を克服し、達成させる方法として、すべての車輪において、車輪リム内周にわたって、動釣合に支障をきたさないように、偶数に構成した複数の受圧構造部を、回転方向に円形の受圧面と、この受圧面につながる貫通孔を施した管状断面体空間を経て、構成する反回転方向側に、反受圧面の存在しない１８０°左右に圧力を、釣合わせる位置にエルボ形態の管状断面体空間を設けると共に、該、空間が９０°回転した両端部に、発生した内圧を釣合わせる遮壁を構成し、前記した受圧面への加圧を保持する構成とする。

この車輪リム内周にわたる、複数の受圧構造部は、この受圧面につながる空間を介して、反受圧面を構成しない管状断面体をもつ空間と、９０°エルボ形態の、２つの管状断面体空間と、該、両端部に設ける内圧を釣合わせる遮壁によって、タイヤ内の封入空気圧を、受圧面で回転方向へ直角に作用する空気圧力として、作動すべく構成する方法で、車輪リム、内周に受圧構造部を一体して成形する方法で構造化する。そして空気圧力が作用する受圧構造部、円形の受圧面と、該、受圧面中心から、車輪軸心までの距離をモーメントとしてトルクを発生させる構成である。
これらの構成により、車輪を矢印、回転方向に増幅する回転力に変換する構造にした。尚、この作用個所は車輪リム内周にわたる複数の受圧構造部毎に構成され、且、軸心までの距離を乗じた合計値がモーメントトルクとして車輪、軸心に作用することになる。

上述したように、本発明構成は、図１より図３に示すが、この構成のもたらす効果は次の通りである。
図１、図２及び図３による、タイヤ内の空気圧力と利用する構成は、タイヤ内の空気圧力を、車輪リムに設けた、受圧構造部の円形受圧面に、有効に、且、直接に作用する如く構成しているので、反回転方向には加圧されない構造となっている。その構造の詳細と効果について記せば、図３に示す如く、５Ｂ受圧面蓋、の５Ｉ貫通孔より入ったタイヤ内の空気圧力は、５Ｄの空間に於いては、先ず５Ｃ円形受圧面に回転方向の加圧力となる。次に５Ｄ空間は、Ｅ直径空間の管状断面体であるから、その内圧は５Ｇ交点線中心に１／２Ｅ半径方向のみ作用し、釣合い、９車輪回転中心の左右の方向である回転力及び、反回転力には影響しない。
更に５Ｄ空間に入った空気圧力は、Ｍ線より右方に作用し、５Ｆのエルボ形態の管状断面体に入るが、該、管状断面体は５Ｇ交点線で１／２Ｅ半径のＥ直径空間に構成しているので、５Ｅ合せ面と、前記、５Ｇ交点線を中心にエルボ形態の管状断面体はどの位置においても、１８０°相互で釣合ってしまう。従ってこの５Ｆ空間には、５Ｃ円形受圧面に作用する空気圧力に対抗する反受圧面は発生、存在はしない。又、５Ｈ遮壁の内面は、Ｅ直径面となり、５Ｉ貫通孔から入ったタイヤ内の空気圧力が作用するが、左、右１８０°で同形状面を形成していることで、その圧力も釣合うことが明かである。このように、 該、受圧構造部に入った空気圧力の圧力方向は、５Ｄ空間、Ｍ線より右の５Ｆ空間共に、５Ｇ交点線の求心方向で釣合い、５Ｈ遮壁内面への圧力は、９車輪回転中心から、左、右９０°方向で釣合うことが明白である。従って、９車輪回転中心方向での反回転方向への圧力方向とはならず、反受圧面は構成されない。
更に該、構成は、機械加工の必要がなく、車輪リム内周にわたって、一体とし鋳造、成形で構成されている故に、品質は均一に確保され、コストも安く、故障は皆無が保証される構成である。

自動車に用いられる、この機能は、車輪毎に各、車輪リム内周にわたって、数多くの受圧構造部に、回転増幅機能を備えることになり、各車輪の、車軸に大きなモーメントトルクが発生させることができ、車輪数の合計トルクが、補助エネルギーとなって、大きな省エネ力として、エンジンの回転を補助、増幅させることができる。故に、燃費が節約できることで、経済的な出費も抑えられ、更にＣＯ_２の発生も大きく減少させ、地球温暖化の防止にも貢献できるものである。
この構造を採用することによって、更にハイブリッド方式も簡略化され、車輌重量も軽減されることにより、コストも安く、燃費改善基準も、従来のエンジン排気量との比較で、低基準に入ることも可能となり、総ての面を含めて、非常に付加価値の高い構造をもち合わせ、有効な効果を発揮するものである。尚この構造は、自動車のみでなく、自転車の車輪にも適用できるものである。

本発明の図１は、空気内封式タイヤ車輪リムに設ける回転増幅機構の構成を示す正面図と、図２はその側面断面図を示す。図３は回転を発生させる受圧構造部を示す構造図である。
図１〜３にあって、１は車輪ボス、２は車輪で、タイヤ装着部は寸法、Ｄで表わすが、タイヤ外輪の大きさにて変化する。３は車輪アームであるが、車輪のデザインで外観は相違する。４は車輪リムで、６はタイヤでその内側内圧部で９，車輪回転中心線上に、５、受圧構造部を４、車輪リム円周部に複数個、動釣合を考慮して設ける。５Ａは受圧面本体で、５Ｂは受圧面蓋で、５Ｅ、合せ面にて、５Ａ受圧面本体に嵌合し、５Ｃ円形受圧面を構成する。５Ｄ空間は、Ｅ直径の管状断面を示し、Ｍ線より反受圧面側に、５Ｆのエルボ形態の管状断面体を構成している。５Ｇは、５Ｅ合せ面と、９車輪回転中心線との交点線で、５Ｈは遮壁を示し、左、右１８０°にＥ直径の同形状面を形成している。５Ｆはエルボ形態の空間を示し、Ｅ直径と等しいＫ半径で構成する。尚、５Ｊは通気孔を示す。６はタイヤで、７は回転走行方向を示す。８はタイヤ内吸気バルブで、９は車輪回転中心である。Ｆはタイヤ中心からのオフセット寸法、Ｇは車輪リム幅、Ｌは５Ｃ、円形受圧面のトルク作用半径を示す。

次に、５受圧構造部を、図１〜３により構成作動を説明する。
今、タイヤ内空気圧力は、Ｐ＝２．２〜２．４ｋｇｆ／ｃｍ^２、（２１５．６〜２３５．２ｋＰａ）を保持し、Ｄ＝３８０ｃｍ（１５ｉｎ）の車輪において、５、受圧構造部は複数、均等に設定する。図３にあって、５Ａ受圧面本体と、５Ｂの受圧面蓋は、５Ｅの合せ面で、５Ｃ、円形受圧面と、Ｅ直径による５Ｄ管状断面とで円筒形状に構成されている。
Ｍ線より右の反受圧面側にあっては、１／２ＥとなるＨ中心径によってＥ寸法による５Ｆのエルボ形態の管状断面体を構成するが、これらは円筒内圧面体になるので、５Ｆ管状断面の軸直角圧力は、５Ｇ交点線ですべて釣合うことが判る。従って、５Ｃ円形受圧面の軸方向１８０°反対側、反受圧面の加圧力は発生しないことが判る。このことから、今、Ｅ＝１．８ｃｍ、Ｌ＝１７．５ｃｍとすれば、左、右１８０°に対面する遮壁５ＨはＥ＝１．８ｃｍに於いて、その内面は同一圧力が掛るので、その圧力は釣合っている。従って５Ｇ交点線軸方向に作用する力、すなわち５Ｉ貫通孔により、５Ｄ空間に入った圧力は、５Ｃ円形受圧面のみに作用する。故に、５Ｄ空間に入ったタイヤ内空気圧力は、その儘、５Ｃの円形受圧面に、Ｐ _Ｅ ＝０．７８５×１．８ ^２ ×２．４＝６．１０４１６ｋｇｆとなって作動圧力を構築する。

１………………………車輪ボス
２………………………外輪
３………………………車輪アーム
４………………………車輪リム
５………………………車輪の受圧構造部
５Ａ……………………受圧面本体
５Ｂ……………………受圧面蓋
５Ｃ……………………円形受圧面
５Ｄ……………………空間
５Ｅ……………………合せ面
５Ｆ……………………エルボ形態の管状断面
５Ｊ……………………通気孔
５Ｇ……………………交点線
５Ｈ……………………遮壁
５Ｉ……………………貫通孔
６………………………タイヤ
７………………………回転走行方向
８………………………タイヤ内給気ポート
９………………………車輪回転中心
１０……………………構成線
１１……………………５Ｅ合せ面、中心点
Ｅ………………………直径空間寸法
Ｈ………………………５Ｄを構成する空間の中心半径寸法
Ｌ………………………受圧面のトルク作用半径
Ｄ………………………タイヤ装着部径
Ｆ………………………タイヤ中心からのオフセット寸法
Ｇ………………………リム幅

本発明の図１は、空気内封式タイヤ車輪リムに設ける回転増幅機構の構成を示す正面図と、図２はその側面断面図を示す。図３は回転を発生させる受圧構造部を示す構造図である。
図１〜３にあって、１は車輪ボス、２は車輪で、タイヤ装着部は寸法、Ｄで表わすが、タイヤ外輪の大きさにて変化する。３は車輪アームであるが、車輪のデザインで外観は相違する。４は車輪リムで、６はタイヤでその内側内圧部で９，車輪回転中心線上に、５、受圧構造部を４、車輪リム円周部に複数個、動釣合を考慮して設ける。５Ａは受圧面本体で、５Ｂは受圧面蓋で、５Ｅ、合せ面にて、５Ａ受圧面本体に嵌合し、５Ｃ円形受圧面を構成する。５Ｄ空間は、Ｅ直径の管状断面を示し、Ｍ線より反受圧面側に、５Ｆのエルボ形態の管状断面体を構成している。５Ｇは、５Ｅ合せ面と、９車輪回転中心線との交点線で、５Ｈは遮壁を示し、左、右１８０°にＥ直径の同形状面を形成している。５Ｆはエルボ形態の空間を示し、Ｅ直径と等しいＫ半径で構成する。尚、５Ｊは通気孔を示す。６はタイヤで、７は回転走行方向を示す。８はタイヤ内吸気バルブで、９は車輪回転中心である。Ｆはタイヤ中心からのオフセット寸法、Ｇは車輪リム幅、Ｌは５Ｃ、円形受圧面のトルク作用半径を示す。
尚、５Ｉは貫通孔で、タイヤ内側内圧部と５受圧構造部を連結する。

次に、５受圧構造部を、図１〜３により構成作動を説明する。
今、タイヤ内空気圧力は、Ｐ＝２．２〜２．４ｋｇｆ／ｃｍ^２、（２１５．６〜２３５．２ｋｐａ）を保持し、Ｄ＝３８０ｃｍ（１５ｉｎ）の車輪において、５受圧構造部は複数、均等に設定する。図３にあって、５Ａ受圧面本体と、５Ｂ受圧面蓋は、５Ｅの合せ面で、５Ｃ円形受圧面と、Ｅ直径による５Ｄ管状断面とで円筒形状に構成されている。
Ｍ線より右の反受圧面側にあっては、１／２ＥとなるＨ中心径によって、Ｅ寸法による５Ｆのエルボ形態の管状断面体を構成するが、今、新ためて、５受圧構造部の詳細構造を考察すると、５Ｆエルボ形態空間には、空気吸入口を設けず、５Ｂ受圧面蓋にあけた５Ｉ貫通孔より、吸入されたタイヤ内空気圧力は、前述したように、５Ｄ管状断面の回転方向側で、最初に５Ｃ受圧面に回転力として加圧される。次に該、５Ｄ管状断面にも、この圧力は作用するが、この空間はＥ直径の管状断面体で構成しているので、その内圧は、５Ｇ交点線中心に３６０°任意の方向へ、１／２Ｅ半径、１８０°位置で釣合うことが判る。
この状態で、５Ｃ受圧面と１８０°反対側に、該、５Ｃ受圧面と同等の空気圧力が作動すると思考されるが、この空気圧力はＭ線より右方に作用して、５Ｆのエルボ形態の管状断面体に入り、このエルボ部の内面を加圧するが、該、部は、Ｈ半径の５Ｇ交点線で、１／２Ｅ半径のＥ直径空間に構成している。従って、エルボ形態の５Ｆ内面には、１／２Ｅ半径で３６０°任意の方向、１８０°位置で、内圧は釣合う故、５Ｃ受圧面と１８０°反対側へは、５Ｃ受圧面圧力に相当する内圧は、作動しないことが明白である。
しかるに、５Ｆエルボ形態の管状断面体に入った空気圧力は、５Ｇ交点線に従って、９０°回転し、５Ｈ遮壁内面に内圧力として作用する。
この５Ｈ遮壁は、１８０°両側に構成しているので、該２つの内圧は、釣合うと共に、１８０° 水平に位置するから、前記、５Ｃ受圧面圧力の１８０°反回転力とならない事は明らかである。
次に、左右９０°で５Ｇ交点線が構成する、Ｋ半径の２つの５Ｆエルボ形態管状断面体が示す合体空間Ｎは、５Ｊ通気孔を、両５Ｆ管状断面体の５Ｅ合せ面に設けているので、５Ｆ管状断面体の内圧力は等しく、且、変りなく、前記した１／２Ｅ半径の内圧釣合い構成は、維持される。
このことから、５Ｇ交点線軸方向に作用する力、すなわち５Ｉ貫通孔により５Ｄ空間に入った圧力は、タイヤ内空気圧力が、今、Ｅ＝１．８ｃｍ、Ｌ＝１７．５ｃｍとすれば、５Ｃ受圧面には、ＰＥ＝０．７８５×１．８×２．４＝６．１０４１６ｋｇｆとなって作動圧力を構築する。

１………………………車輪ボス
２………………………外輪
３………………………車輪アーム
４………………………車輪リム
５………………………車輪の受圧構造部
５Ａ……………………受圧面本体
５Ｂ……………………受圧面蓋
５Ｃ……………………円形受圧面
５Ｄ……………………空間
５Ｅ……………………合せ面
５Ｆ……………………エルボ形態の管状断面
５Ｊ……………………通気孔
５Ｇ……………………交点線
５Ｈ……………………遮壁
５Ｉ……………………貫通孔
６………………………タイヤ
７………………………回転走行方向
８………………………タイヤ内給気ポート
９………………………車輪回転中心
１０……………………構成線
１１……………………５Ｅ合せ面、中心点
Ｅ………………………直径空間寸法
Ｈ………………………５Ｄを構成する空間の中心半径寸法
Ｌ………………………受圧面のトルク作用半径
Ｄ………………………タイヤ装着部径
Ｆ………………………タイヤ中心からのオフセット寸法
Ｇ………………………リム幅
Ｎ………………………合体空間

Claims (1)

1. 空気内封式タイヤ内に、圧縮空気を封入し、車輪リムより中心に向かって、車輪ボスを介して回転軸を、一体に構成して成る車輪にあって、車輪リムより車輪ボスに渉ってアーム、デザインフェイス等にて車輪外観を構成し、該、車輪リムの、外側円周面より内部円周面にわたって、車輪リム側面と平行に、タイヤ圧縮空気封入空間の、車輪リム内部円周面に、複数の受圧構造部を設け、該、受圧構造部は、回転方向位置に受圧面を設け、この受圧面とつながる空間を介して、反回転方向側に管状断面を形成する空気吸入空間を構成し、該、受圧面に、タイヤ内圧縮空気を加圧作用させると共に、受圧面中心から、車輪軸心までの距離を乗じて、モーメントとして車輪軸に、回転力を付加する構成とすることによって、走行に必要な回転を増幅させる機能を備え、且、該、受圧構造部を車輪と一体、鋳造成形して成したことを、特徴とする空気内封式タイヤ車輪リムに設ける回転増幅機構。

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