JPH08127201A - 車輪のショックアブソーブ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輪自体に自己緩衝機能を付与することによ
り、乗り手や搬送する人や物にショックが伝わりにくい
乗物又は貨物の搬送車両を提供すること。 【構成】 中央部にハブ２と、外側円周部にリム３を有
する車輪Ａにおいて、前記ハブ２とリム３の間に等間隔
にスプリング機構を配設した。 【効果】 車輪Ａ内に設けたスプリング機構の緩衝作用
によって車輪自体に自己緩衝作用を付与することがで
き、乗り手や搬送する人や物にショックが伝わりにくく
なるので、乗り手は快適・安全に乗車することができ、
物はショックにより破壊する危険も低くなることや、乗
物や貨物搬送車両におけるサスペンション機構の簡略化
が図られ、構造も簡素で安価に実施することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自己に緩衝機能を有す
る車輪に関するものであって、自転車や、自動車など人
や貨物を搬送する車両に利用することが出来る。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、日本の道路は、経済・産
業の発達に伴い、着々と整備が進み、現在では殆どの道
路に舗装が施されている。舗装される以前のように、車
道に大きな凹凸も無く、現在はスムーズに車両が通行出
来るようになった。また、通行車両の増加に伴い、歩行
者や、自転車による通行者の安全を確保するために、車
道の脇に歩道を設けるようになってきた。

【０００３】しかしながら、舗装された道路でも、道路
面が快適な状態であるのは極く短い区間であって、公共
工事等で部分的に道路を掘り起こしては、埋め戻すの
で、舗装の継目にできる段差や、大型トラックの頻繁な
往来によって生じる道路の轍による段差や、歩道が設け
られたことにより、歩道が交差点等で途切れてしまう箇
所において、歩道と車道の間に生じる段差など、舗装が
充実していても、段差が到るところに存在しているのが
現状である。

【０００４】例えば、自転車で上記のような段差を通過
する際、下から上方向にショックを受けることになり、
移動慣性と重力との相乗作用によって、乗り手に直接強
いショックが伝わり、場合によっては痛みや目眩いを起
すことすらあるのである。

【０００５】通常、自転車の車輪は、スポークという細
い硬鋼線で、ハブをリムの円周に放射状に引っ張る構造
になっており、これら各スポーク自体は引張力が均衡し
て、縦方向へは弾性が作用しない構造になっているの
で、ハブに支承された車軸はリムとの距離が常に一定で
あり、道路の段差など下からのショックは、車軸から直
接乗り手に伝わってしまうことになる。

【０００６】そうであるから、このようなショックを緩
和しようとすれば、従来においてはタイヤ内の圧を下げ
る以外に方法はなく、それでも大きなショックを受ける
と低圧化したタイヤがショックを吸収しきれず、リムに
ショックが伝わり、前述の問題を引き起すのである。

【０００７】他方、現代は自動車産業の発達に伴い、自
動車自体の性能も向上しているが、経済活動のスピード
化は人や貨物の移動に一層の高速化を招来し、それが自
動車に更なる高速性能を求めるようになってきている。
ところで、自動車を高速で走らせようとすると、路面か
ら受ける車輪の振動が激しくなり、乗り手や運搬する貨
物に大きなショックが伝わり、乗り手は不快感が、運搬
する貨物は破損する危険性が高くなってくる。

【０００８】このような問題を解決するために、自動車
におけるサスペンションの性能を高める技術が次々と開
発されたが、サスペンションの性能が高まるにつれて構
造も複雑化し、製造コストも懸かるようになり、安価で
尚且つ構造が簡素な衝撃緩衝の手段が切望される。

【０００９】

【解決すべき技術的課題】本発明は、上記のような問題
点が存在することに鑑みて為されたものであり、車輪自
体に大きな自己緩衝機能を付与することにより、乗り手
や搬送する人や物にショックが伝わりにくい乗物又は貨
物の搬送車両を提供することを技術的課題とするもので
ある。

【００１０】

【課題解決のために採用した手段】本発明者が上記技術
的課題を解決するために採用した手段を、添附図面を参
照して説明すれば、次のとおりである。

【００１１】即ち、本発明は、図１で示すように、リム
３に囲われる空間の中央部にハブ２を有する車輪Ａであ
って、前記リム３がハブ２に対しスプリング機構によっ
てラジアル方向に均衡的に支持されており、当該車輪内
の回輪時に外周から加わるショックを吸収可能にすると
いう手段を採用することによって、上記技術的課題を解
決した点に特徴がある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を添附図面に示す実施例に基づ
いて更に詳しく説明する。なお、図１は第１実施例品の
荷重がない状態の正面図、図２は第１実施例品に急激な
ショックを受けた状態を説明するための正面図、図３は
第１実施例品を自転車に使用したときの全体側面図、図
４は第２実施例品の荷重がない状態の正面図、図５は第
２実施例品を自動車に使用したときの全体側面図、図６
は第３実施例品の荷重がない状態の正面図、図７は第２
実施例品に荷重がかかった状態で回転した時の正面図で
ある。

【００１３】〔第１実施例〕第１実施例で取り上げるの
は自転車の車輪であって、図１において、符号４で示さ
れる車軸と、符号５で示されるタイヤは従来からの自転
車のものと同じである。符号１で示されるのは、薄い平
板バネ鋼を弓形に湾曲せしめた板バネであって、前述板
バネ１は一端をハブ２に固定し、弓状に反らしながら、
他端をリム３に固定する。これによりリム３に囲われる
空間の中央部にハブ２を配設することができ、本実施例
ではこれらの板バネ１・１…によってスプリング機構が
構成されることになる。また、符号２で示されるのはハ
ブであって、前輪のハブ２は、このハブの中央に車軸４
が玉軸受を介し支承されており、後輪のハブは前輪と同
様に車軸４が玉軸受を介し支承されているが、車軸４に
伝わる駆動力を車輪Ａに伝える機能も有する。符号３で
示されるのはリムであって、リム３自体が車輪Ａの輪縁
で、その外周は断面が内側に凹んだ浅い溝になってお
り、この溝にチューブを包んだタイヤ５が嵌着されてい
る。また、本実施例では、この板バネ１がハブ２とリム
３の間に計８本、等間隔に固定されている。

【００１４】しかし、本実施例の車輪Ａにあっては、図
２に示すように、下からのショックが加わったとき、車
輪Ａ内に設けた弓形板バネ１・１…は下側に位置した部
分で弾性的に撓って変形し、下からのショックが直接乗
り手に伝わることもなく、タイヤ５ばかりでなく、車輪
Ａ自体が緩衝作用を営むので路面に多少の凹凸があって
も、快適に自転車を走らせることができる。同様に、自
転車の走行を止めるためにブレーキを掛けたときも、車
輪Ａ自体の緩衝作用によって、誠に心地好く自転車を停
止させることが出来る。

【００１５】〔第２実施例〕第２実施例で取り上げるの
は自動車の車輪であって、図４において、符号４で示さ
れる車軸や、符号５で示されるタイヤは従来からの自動
車のものと同様である。符号１で示されるのは弓形に湾
曲成形したステンレス鋼の板バネであって、板バネ１の
一端をハブ２に固定し、他端をリム３に固定する。これ
によりリム３に囲われる空間の中央部にハブ２を配設す
ることができ、本実施例ではこれらの板バネ１・１…に
よってスプリング機構が構成されることになる。符号２
で示されるのはハブであって、車輪Ａを自動車に取り付
ける際に、符号６で示される取付穴にボルトを通し、ナ
ットで固定することにより、車軸４に伝わる回転力を車
輪Ａに伝達する機能を持つ。符号３で示されるのはリム
であって、リム３自体が車輪Ａの輪縁で、その外周は断
面が内側に凹んだ浅い溝になっており、この溝にチュー
ブを包んだタイヤ５を嵌めるようになっている。また、
本実施例では、この板バネ１がハブ２とリム３の間に計
40本、等間隔に固定されている。

【００１６】かくして、以上の構成の車輪Ａに下からの
ショックが加わったとき、車輪Ａ内に設けた板バネ１・
１…は弾性的に変形し、下からのショックが直接乗り手
に伝わることもなく、タイヤ５ばかりでなく、車輪Ａ自
体が緩衝作用を営むので、路面に多少の凹凸があって
も、快適に自動車を走らせることができる。

【００１７】〔第３実施例〕第３実施例は図６に示すよ
うに、ハブ２とリム３間に圧縮コイルバネで形成してい
るところに特徴を有し、他の構成は第１実施例と同様で
ある。符号１で示されるものは、線条バネ鋼をコイル状
に巻いたコイルバネであって、コイルバネ１の一端をハ
ブ２に固定し、他端をリム３に固定する。これによりリ
ム３に囲われる空間の中央部にハブ２を配設することが
でき、本実施例ではこのコイルバネ１によってスプリン
グ機構を構成することになる。そして、コイルバネ１に
囲われるハブ２とリム３との間には、シリンダー７が配
設してあり、コイルの左右への横振れを防止するように
なっている。即ち、太径のシリンダー管７ａの一端はリ
ム３側に、また前記太径シリンダー７ａに嵌入せる細径
のシリンダー管７ｂはハブ２側に固定されており、これ
によりコイルバネ１の左右横振れは防止される。また、
本実施例ではこのコイルバネ１がハブ２とリム３の間に
計８本、等間隔に固定される。

【００１８】かくして、以上の構成の車輪Ａに下からの
ショックが加わったとき、車輪Ａ内に設けたコイルバネ
１・１…は弾性的に変形し、タイヤ５ばかりでなく、車
輪Ａ自体が緩衝作用を営むので、当該実施例品を第１実
施例品と同様に自転車に取付けた際、路面に多少の凹凸
があっても、快適に自転車を走らせることが出来る。

【００１９】本発明の実施例は概ね上記のとおりである
が、本発明は前述の実施例に限定されるものでは決して
なく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更
が可能であって、一輪車や三輪車、または車椅子、乳母
車の車輪に用いることや、車輪Ａのダンパー１・１…と
してエアーダンパーやオイルダンパーを採択したり、バ
ネの材質をその他の金属に変更することも可能であり、
これら何れの変更態様も本発明の技術的範囲に属するこ
とはいうまでもない。

【００２０】また、図７に示すように、車輪Ａに荷重を
かけた状態で回転させても、車輪Ａの回転によって車軸
４が上下動することなくスムーズに車輪Ａを回転させる
ことが出来る。

【００２１】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて説明したが、第１
実施例の図２のように、下からのショックを受けること
により、車輪内に設けたスプリング機構の緩衝作用によ
って、車軸は下方に偏心するが、車輪が下からのショッ
クを受けることにより車軸が下方に移動するのではな
く、実際はリムが上方へ移動するので、乗り手からする
と車軸が上下動しないから、下からのショックが直接乗
り手に伝わらず、快適に自転車を走らせることができ
る。それに、下からのショックが少ないと、乗り手がバ
ランスを崩すことも少なくなり、安全に自転車を走行さ
せることができる。

【００２２】同様に第１実施例において、乗車中ブレー
キをかけたとき、前方向への移動慣性が働き、そのまま
前方向に進もうとするが、その慣性力もダンパーの緩衝
作用が前輪に働き、誠に心地好く自転車を停止させるこ
とが出来る。

【００２３】また、本発明を第２実施例のように自動車
の車輪として採用する場合には、従来のサスペンション
機構を大幅に簡略化することが出来るため、コストダウ
ンに寄与し、また部品の耐用年数も向上させることが可
能である。

【００２４】この様に、本発明によれば車輪自体に大き
な自己緩衝機能を付与することにより、乗り手や搬送す
る人や物にショックが伝わりにくくなるので、乗り手は
快適・安全に乗車することができ、物はショックにより
破壊する危険も低くなる。また、乗物や貨物搬送車両に
おけるサスペンション機構を簡略化できるのであり、そ
のうえ、構造も簡素で安価に実施できるので、誠に実用
的にして経済的な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１実施例品の荷重がない状態の正面図
である。

【図２】図２は第１実施例品に急激なショックを受けた
状態を説明するための正面図である。

【図３】図３は第１実施例品を自転車に使用したときの
全体側面図である。

【図４】図４は第２実施例品の荷重がない状態の正面図
である。

【図５】図５は第２実施例品を自動車に使用したときの
全体側面図である。

【図６】図６は第３実施例品の荷重がない状態の正面図
である。

【図７】図７は第２実施例品に荷重がかかった状態で回
転したときの正面図である。

【符号の説明】

１ スプリング機構 ２ ハブ ３ リム ４ 車軸 ５ タイヤ ６ 取付穴 ７ シリンダー Ａ 車輪

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リム３に囲われる空間の中央部にハブ２
   を有する車輪Ａであって、前記リム３がハブ２に対しス
   プリング機構によってラジアル方向に均衡的に支持され
   ており、当該車輪内の回輪時に外周から加わるショック
   を吸収可能にしたことを特徴とする車輪のショックアブ
   ソーブ構造
2. 【請求項２】 スプリング機構が、ハブ２とリム３との
   間に等間隔に配設された弓形板バネ１・１…によって構
   成されている請求項１記載の、車輪のショックアブソー
   ブ構造。
3. 【請求項３】 スプリング機構が、ハブ２とリム３との
   間に等間隔に配設されたコイルバネ１・１…によって構
   成されている請求項１記載の、車輪のショックアブソー
   ブ構造。
4. 【請求項４】 スプリング機構が、ハブ２とリム３との
   間に等間隔に配設された流体圧ダンパーによって構成さ
   れている請求項１記載の、車輪のショックアブソーブ構
   造。
5. 【請求項５】 車輪Ａが、人力転動の自転車、又は車椅
   子用の車輪である請求項１〜４の何れか一つに記載の、
   車輪のショックアブソーブ構造。
6. 【請求項６】 車輪Ａが、動力走行される自動車、又は
   オートバイの車輪である請求項１〜４の何れか一つに記
   載の、車輪のショックアブソーブ構造。