JP2019063018A - Racing wheelchair - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、競技用車椅子に関する。 The present invention relates to a competition wheelchair.
従来、競技用車椅子は、速度を上げるために、車両の軽量化に加えて空気抵抗を受けにくい構造にしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Heretofore, there has been known a competition wheelchair having a structure which is less susceptible to air resistance in addition to weight reduction of the vehicle in order to increase the speed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献では、車輪のホイールのハブが、ホイールの平坦な外側面から突出し、また、ホイールの外側面にハンドリムが取付けられているため、走行中にハブやハンドリムに当たった空気流が乱流になりやすく、ホイール及びその周辺の空気抵抗が大きくなる。
本発明の目的は、ホイール及びその周辺の空気抵抗を低減することが可能な競技用車椅子を提供することにある。
In the patent document, the wheel hub of the wheel protrudes from the flat outer surface of the wheel, and the hand rim is attached to the outer surface of the wheel, so the air flow hitting the hub or hand rim while traveling is turbulent. And the air resistance around the wheel and the wheel is increased.
An object of the present invention is to provide a game wheelchair capable of reducing the air resistance in the wheel and its surroundings.
上述した課題を解決するため、本発明は、着座部(21)を備えるケージ(12)と、前記ケージ(12)の両側に配置された左右一対の主車輪(13)と、前記ケージ(12)から前方に延びる車体フレーム(11)と、前記車体フレーム(11)の前端部に操舵可能に設けられたフロントフォーク(14)と、フロントフォーク(14)の下端部に支持された前輪(17)と、前記フロントフォーク(14)の上端部に取付けられた主ハンドル(16)と、前記前輪(17)の操舵角を設定する揺動レバー(43)とを備える競技用車椅子において、前記左右の主車輪(13)のホイール(57)は、外側面に競技者が前記主車輪(13)に駆動力を与えるためのハンドリム(23)が設けられ、前記ハンドリム(23)よりも半径方向内側に膨出部(57b)を備えることを特徴とする。 In order to solve the problems described above, the present invention comprises a cage (12) including a seating portion (21), a pair of left and right main wheels (13) disposed on both sides of the cage (12), and the cage (12). A front fork (14) provided at the front end of the body frame (11) to be steerable, and a front wheel (17) supported at the lower end of the front fork (14). A competition wheelchair having a main handle (16) attached to the upper end of the front fork (14) and a swing lever (43) for setting a steering angle of the front wheel (17); The wheel (57) of the main wheel (13) is provided with a hand rim (23) on the outside surface for the competitor to apply a driving force to the main wheel (13), and is radially inward of the hand rim Characterized in that it comprises protruding portion (57 b) to.
上記発明において、前記膨出部(57b)は、外側面が円錐状に形成されていても良い。
また、上記発明において、前記膨出部(57b)は、前記ハンドリム(23)の最外側面(23a)よりも前記ケージ(12)側に配置されていても良い。
In the above invention, the bulging portion (57b) may have a conical outer surface.
In the above invention, the bulging portion (57b) may be disposed closer to the cage (12) than the outermost side surface (23a) of the hand rim (23).
本発明の左右の主車輪のホイールは、外側面に競技者が主車輪に駆動力を与えるためのハンドリムが設けられ、ハンドリムよりも半径方向内側に膨出部を備えるので、走行中において、膨出部によってホイール及びその周辺の空気を整流することができる。これにより、ホイール及びその周辺の空気抵抗をより低減することができる。 The wheels of the left and right main wheels of the present invention are provided with a hand rim on the outer side surface for the competitor to apply a driving force to the main wheel, and are provided with a bulging portion radially inward of the hand rim. The outlet allows the air in and around the wheel to be rectified. This can further reduce the air resistance in and around the wheel.
上記発明において、膨出部は、外側面が円錐状に形成されているので、膨出部の形状を簡素化して加工を容易に行うことができる。
また、上記発明において、膨出部は、ハンドリムの最外側面よりもケージ側に配置されているので、ホイール形状がハンドリムの操作に影響することなく、空気抵抗を低減することができる。
In the above invention, the bulging portion has a conical outer surface, so the shape of the bulging portion can be simplified to facilitate processing.
Further, in the above invention, the bulging portion is disposed closer to the cage than the outermost side surface of the hand rim, so that the air resistance can be reduced without affecting the operation of the hand rim.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、説明中、前後左右及び上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号FRは車体前方を示し、符号UPは車体上方を示し、符号LHは車体左方を示している。
図1は、本発明に係る競技用車椅子10を示す斜視図、図2は、競技用車椅子10を示す左側面図である。
図1及び図2に示すように、競技用車椅子10は、トラック競技やロードレースなどに使用され、車体フレーム11、ケージ12、左右一対の主車輪13、フロントフォーク14、主ハンドル16及び前輪17を備える。
車体フレーム11は、中空で車体前後方向に延びるフレーム本体11aと、フレーム本体11aの前端部に一体に設けられたヘッドパイプ11bとを備え、フレーム本体11aの後端部に一体にケージ12が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, the directions of front, rear, left, right and up and down are the same as the directions with respect to the vehicle body unless otherwise specified. Further, a symbol FR shown in each drawing indicates the front of the vehicle body, a symbol UP indicates the upper portion of the vehicle body, and a symbol LH indicates the left side of the vehicle body.
FIG. 1 is a perspective view showing a
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
ケージ12の上部は開放され、ケージ12の内部には競技者が着座するシート21が設けられている。主車輪13は、ケージ12の左右両側に配置され、主車輪13の上端側が下端部側に対して車幅方向内側に倒れるように所定角度傾けられてケージ12の両側部に回転可能に支持されている。左右の主車輪13には、競技者が主車輪13に駆動力を付与する際に回すリング状のハンドリム23が取付けられている。
フロントフォーク14は、ヘッドパイプ11aに左右操舵可能に支持され、フロントフォーク14の上端部に主ハンドル16が設けられ、フロントフォーク14の下端部に車軸25を介して前輪17が回転可能に支持されている。
図2に示すように、競技者27は、ケージ12のシート21(図1参照)に前かがみの姿勢で座り、両手で主ハンドル16を握る。
The upper portion of the
The
As shown in FIG. 2, the
図3は、競技用車椅子10を示す平面図である。
車体フレーム11には、押圧操作を行うことにより予め設定した舵角に前輪17を傾けてその状態を維持する操舵角設定機構31と、操舵角設定機構31の後方に配置された肘置き32とが設けられている。
フロントフォーク14は、一側部(右側部)から側方に突出する副ハンドル14dが一体に設けられている。
操舵角設定機構31は、ダンパーリンク41、連結アーム42、トラックレバー43及び左右一対の押圧操作部44を備える。
FIG. 3 is a plan view showing the
In the
The
The steering
副ハンドル14dは、ダンパーリンク41を介して連結アーム42に連結されている。ダンパーリンク41は、車体フレーム11の一側方(右側方)に配置され、ダンパーリンク41の両端部は、副ハンドル14d及び連結アーム42に揺動可能に連結されている。
連結アーム42は、車体フレーム11から一側方(右側方)に突出し、車体フレーム11の内部では、前後方向に延びるトラックレバー43に連結される。
トラックレバー43は、車体フレーム11側に設けられた揺動軸46に左右揺動可能に支持され、トラックレバー43の後端部に左右一対の押圧操作部44が設けられる。左右の押圧操作部44は、車体フレーム11内から車体フレーム11の外部に突出し、競技者によって押圧可能となっている。
The
The connecting
The
例えば、競技用車椅子10でトラックを走行する場合、一方の押圧操作部44を押圧して、トラックレバー43を前後方向に延びるようにしておけば、その状態はフリクション機構(不図示)によって保たれ、前輪17の操舵角が直進方向に設定される。従って、競技者が主ハンドル16から手を離した状態でも、トラックの直線コースに沿って走行することが可能になる。このため、競技者は、直線コースに沿った走行中に主車輪13を回すことに専念することができる。
For example, when traveling on the track with the
また、左右一側(例えば、左側)の押圧操作部44を押圧してトラックレバー43の後端側を左右他側(右側)に揺動させると、その状態はフリクション機構(不図示)によって保たれる。トラックレバー13の揺動は、連結アーム42、ダンパーリンク41及び副ハンドル46を介してフロントフォーク14に伝達され、前輪17の操舵角が左右一側(左側)に設定される。これにより、競技者が主ハンドル16から手を離した状態でも、トラックのコーナーに沿って走行することができ、競技者は、コーナーに沿った走行中に主車輪13を回すことに専念することができる。
主ハンドル16を操作した際には、ダンパーリンク41が、軸方向に所定荷重を越える荷重を加えたときに伸縮することにより、フロントフォーク14を介して前輪17を左右に操舵することが可能である。
In addition, when the rear end side of the
When the
競技者が前傾姿勢をとったときには、競技者の両肘を肘置き32に載せることができる。肘置き32は、その横断面が流線形に形成されている(図2参照)。
ケージ12は、左右の側壁12a、前壁12b、後壁12c及び底壁12dから一体に形成され、左右の側壁12aには車幅方向に延びる筒部材48が貫通するように取付けられている。左右の側壁12aのそれぞれの上縁部には、左右の主車輪13の上部を上方から覆って主車輪13への競技者の干渉を防ぐ車輪覆い部12eが一体に形成されている。
筒部材48は、両端部に左右の主車輪13の車軸(不図示)がそれぞれ支持されている。筒部材48の後方のケージ12にはシート21が配置されている。
When the competitor leans forward, the competitor's elbows can be placed on the
The
As for the
図4は、フロントフォーク14及びその周囲を示す説明図である。
図4(A)はフロントフォーク14及びその周囲を示す斜視図、図4(B)はフロントフォーク14及びその周囲を示す右側面図、図4(C)はフロントフォーク14及びその周囲を示す平面図である。
図4(A)に示すように、フロントフォーク14は、前輪17を支持する左右一対のフォークレッグ14aと、左右のフォークレッグ14aを車幅方向に接続するブリッジ14bと、ブリッジ14bから後方斜め上方に延びるフォークステム14cとを備える。
ブリッジ14bの一側部(右側部)には、車幅方向外側に突出するように一体に副ハンドル14dが形成されている。副ハンドル14dは、上下に扁平(詳しくは、横断面が流線形)に形成され、副ハンドル14dにダンパーリンク41の前端部が自在継手51を介して揺動可能に連結されている。
フォークステム14cは、ヘッドパイプ11bに回動可能に支持される部分であり、フォークステム14cの上端部に主ハンドル16が取付けられている。
FIG. 4 is an explanatory view showing the
4 (A) is a perspective view showing the
As shown in FIG. 4A, the
An
The
図4(B)に示すように、副ハンドル14dは、断面流線形で、側面視にて長手方向が前後に水平に延びているため、車椅子走行時の副ハンドル14dの空気抵抗をより小さくすることができる。
フロントフォーク14の左右のフォークレッグ14aのそれぞれの下端部には、水平に形成された水平部14eを備える。水平部14eは、フォークレッグ14aの下面14fと下端面14gとに亘って形成される面取りに相当する部分である。このように、水平部14eを形成することで、水平部14eに沿って走行風を流すことができ、また、車両前方に面する下端面14gの面積を小さくすることができ、車椅子走行時の空気抵抗をより小さくできるとともに、フロントフォーク14の軽量化が図れる。
As shown in FIG. 4 (B), the
The lower end portion of each of the left and
図4(C)に示すように、副ハンドル14dは、上下に貫通する長穴14hが開けられている。自在継手51の下部に備えるボルトが長穴14hに通され、ボルトの先端部にナットがねじ結合されることで、副ハンドル14dに自在継手51が取付けられる。
長穴14hは、連結アーム42(図3参照)に連結されたダンパーリンク41の後端部側を揺動させてダンパーリンク41の副ハンドル14dへの連結位置(自在継手51)を調整するための部分であり、ほぼ車幅方向に延びる円弧状に形成されている。長穴14hは、連結アーム42とダンパーリンク41との連結部を中心とする円弧状に形成されている。
ダンパーリンク41の副ハンドル14dへの連結位置を調整することで、トラックレバー43(図3参照)を左右に揺動させたときの前輪17(図4(A)参照)の操舵角変化量を変更することができる。自在継手51をブリッジ14b側に近づけた場合には、前輪17の操舵角変化量が大きくなり、自在継手51をブリッジ14bから遠ざけた場合には、前輪17の操舵角変化量が小さくなる。
As shown in FIG. 4C, the
The
By adjusting the connection position of the
図5は、肘置き32を示す説明図である。
図5(A)は肘置き32及びその周囲を示す斜視図、図5(B)は肘置き32及びその周囲を示す平面図、図5(C)は肘置き32と競技者の腕との位置関係を示す斜視図である。
図5(A),(B)に示すように、操舵角設定機構31の後方のフレーム本体11aに肘置き32が設けられている。肘置き32は、図5(B)に示すように、平面視では押圧操作部44の後方に配置されている。また、肘置き32及び押圧操作部44よりも前方には主ハンドル16が配置されている。
肘置き32は、車幅方向に長い矩形に形成され、矩形の車幅方向両端部の4つの角部には円弧からなる丸み加工が施されている。
FIG. 5 is an explanatory view showing the
5 (A) is a perspective view showing the
As shown in FIGS. 5A and 5B, an
The
図5(C)に示すように、競技者が両手で主ハンドル16を握った状態では、競技者27の左右の腕27a、詳しくは左右の肘27bは、肘置き32の上方に位置する。従って、競技者がこのような前傾姿勢をとったときに肘27bを肘置き32に置くことができる。肘置き32に肘を置くことで、競技者の姿勢を安定させることができ、また、前傾姿勢をとることで、競技者の空気抵抗を低減することができる。また、肘置き32の角部に丸み加工を施すことで、主ハンドル16や押圧操作部44等を操作し易くすることができる。なお、肘置き32を断面流線形としたが、これに限らず、肘置き32を平板状としても良い。また、肘置き32の車幅方向両端部の角部に丸み加工を施したが、これに限らず、45°等の面取りを施しても良い。
As shown in FIG. 5C, when the competitor holds the
図6は、図2のVI−VI線断面図である。
主車輪13は、ケージ12側の筒部材48に車軸55及び軸受56を介して回転可能に支持されたホイール57と、ホイール57の外周部に装着されたタイヤ58とからなる。
ホイール57は、表側の面57aが円錐状に膨出した円錐膨出部57bと、円錐膨出部57bの外周部に一体に形成された環状板部57cとから構成されている。
円錐膨出部57bは、円錐状の円錐面57dを備え、円錐面57dの頂点は、車軸55の延長線上に有る。円錐膨出部57bの頂点には、ボルト挿通穴と、ボルト61の頭部全体を収容する凹部とが形成され、凹部及びボルト挿通穴に通されたボルト61によりホイール57が車軸55側に回転可能に取付けられる。
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG.
The
The
The conical bulging
環状板部57cには、複数のステー63によってハンドリム23が取付けられている。
円錐膨出部57bの円錐面57dの外径D1は、ハンドリム23の内径D2よりも小さく、円錐面57dは、ハンドリム23よりも半径方向内側に形成されている。
また、円錐面57dは、ハンドリム23の最も外側の最外側面23aよりもケージ12側に位置する。
このように、円錐面57dを、ハンドリム23の半径方向内側で且つハンドリム23の最外側面23aよりもケージ12側に設けることで、円錐面57dが、ハンドルリム23による乱流発生を抑制し、ハンドルリム23の周辺の空気流を整流する。これにより、車椅子走行時のホイール57の空気抵抗を低減することができる。
The hand rim 23 is attached to the
The outer diameter D1 of the
The
Thus, by providing the
以上の図3及び図6に示したように、競技用車椅子10は、車体フレーム11、ケージ12、左右一対の主車輪13、フロントフォーク14、主ハンドル16、前輪17及び揺動レバーとしてのトラックレバー43を備える。
ケージ12は、着座部としてのシート21を備える。左右の主車輪13は、ケージ12の両側に配置される。車体フレーム11は、ケージ12から前方に延びる。フロントフォーク14は、車体フレーム11の前端部に操舵可能に設けられる。前輪17は、フロントフォーク14の下端部に支持される。主ハンドル16は、フロントフォーク14の上端部に取付けられる。トラックレバー43は、前輪17の操舵角を設定する。
As shown in FIG. 3 and FIG. 6 above, the
The
左右の主車輪13のホイール57は、外側面に競技者が主車輪13に駆動力を与えるためのハンドリム23が設けられ、ハンドリム23よりも半径方向内側に、車軸55の軸方向外側に膨らんだ膨出部としての円錐膨出部57bを備える。この構成によれば、走行中において、円錐膨出部57bによってホイール57及びその周辺(詳しくは、ハンドリム23の周辺)の空気を整流して、ホイール57及びその周辺の空気抵抗をより低減することができる。
The
また、図6に示したように、円錐膨出部57bは、外側面が円錐状に形成されているので、円錐膨出部57bの形状が簡素になり、円錐膨出部57bの加工を容易に行うことができる。
また、円錐膨出部57bは、ハンドリム23の最外側面23aよりもケージ12側に配置されているので、ホイール57の形状がハンドリム23の操作に影響することなく、空気抵抗を低減することができる。
Further, as shown in FIG. 6, since the conical bulging
Further, since the conical bulging
図7は、ケージ12を示す説明図である。
図7(A)はケージ12を示す左側面図、図7(B)はケージ12の通気口12hを示す斜視図である。
図7(A)に示すように、ケージ12の底壁12dには、筒部材48よりも後方に、前側よりも後側が高くなった段部12fが形成されている。
図7(B)に示すように、底壁12dの段部12fは、車幅方向に延びる縦壁12gを備え、縦壁12gに複数の通気口12hが開けられている。縦壁12gの下縁からは前方に段部前方底壁12jが延び、縦壁12gの上縁からは後方に段部後方底壁12kが延びている。段部前方底壁12j及び段部後方底壁12kは、底壁12dの一部を構成する。
通気口12hは、車椅子走行時に、ケージ12内の空気をケージ12の後方へ排出する部分である。
FIG. 7 is an explanatory view showing the
FIG. 7A is a left side view showing the
As shown in FIG. 7A, on the
As shown in FIG. 7B, the
The
図8は、ケージ12の通気口12hを示す説明図である。
図8(A)はケージ12の通気口12hを示す背面図、図8(B)はケージ12の通気口12hを示す平面図である。
図8(A)は競技用車椅子10を示す背面図、図8(B)はケージ12及びその周囲を示す平面図である。
図8(A)に示すように、ケージ12の底壁12dには車両前後方向に貫通するように複数の通気口12hが開けられている。通気口12hが開けられた縦壁12gは、背面視で底壁12d(詳しくは、段部前方底壁12j)の輪郭よりも内側に形成されている。従って、通気口12hを形成するにあたって、ケージ12の外表面から突出する突出物を形成することがないので、ケージ12の空気抵抗を小さくすることができる。
FIG. 8 is an explanatory view showing the
FIG. 8A is a back view showing the
FIG. 8 (A) is a rear view showing the
As shown in FIG. 8A, a plurality of
図8(B)に示すように、複数の通気口12hは、平面視で筒部材48とシート21との間に配置され、且つシート21よりも低い位置、即ちケージ12内の最下部に設けられる。従って、競技者が通気口12hを塞ぎにくいため、車椅子走行時における通気口12hによる通気量を容易に確保することができる。また、ケージ12内の最下部に通気口12hを形成することで、ケージ12内のより広い範囲の空気を排出することができ、ケージ12内の空気の停滞を効果的に抑制することができる。
As shown in FIG. 8B, the plurality of vent holes 12 h are disposed between the
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、図6に示したように、ホイール57の表側の面57aに、円錐状に膨出した円錐膨出部57bを形成したが、これに限らず、ホイール57の表側の面57aに、曲面状に膨出した膨出部や、円錐台状の膨出部を形成しても良い。
The embodiment described above is merely an aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
For example, as shown in FIG. 6, the conical bulging
10 競技用車椅子
11 車体フレーム
12 ケージ
13 主車輪
14 フロントフォーク
16 主ハンドル
17 前輪
23 ハンドリム
21 シート(着座部)
23a 最外側面
43 トラックレバー(揺動レバー)
57 ホイール
57b 円錐膨出部(膨出部)
DESCRIPTION OF
23a
57
Claims (3)
前記左右の主車輪(13)のホイール(57)は、外側面に競技者が前記主車輪(13)に駆動力を与えるためのハンドリム(23)が設けられ、前記ハンドリム(23)よりも半径方向内側に膨出部(57b)を備えることを特徴とする競技用車椅子。 A cage (12) having a seating portion (21), a pair of left and right main wheels (13) disposed on both sides of the cage (12), and a vehicle body frame (11) extending forward from the cage (12); A front fork (14) provided at the front end of the body frame (11) to be steerable, a front wheel (17) supported at the lower end of the front fork (14), and an upper end of the front fork (14) A competition wheelchair having a main handle (16) attached to the front wheel and a swing lever (43) for setting a steering angle of the front wheel (17),
The wheels (57) of the left and right main wheels (13) are provided with a hand rim (23) on the outside surface for the competitor to apply a driving force to the main wheel (13), and the radius is larger than the hand rim (23) A competition wheelchair characterized by having a bulging portion (57b) inside in the direction.
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