究極のホイール？

質問

ハイパーヨーヨーをいじりながらふと思いつきました。

対向（もしくは十字）したスポークにそれぞれバネを通し、片側はハブに固定。
もう片側に筒状の重りをつけたら、弾み車のようにならないでしょうか？

多少の重量増はあるでしょうが、発進時には漕ぎが軽く、高速走行時には速度が落ちにくいという理想のホイールになるのでは？
・・・と思いましたが、どう思いますか？

実用化されていないところを見ると、大きなデメリットがあったりするのでしょうか？

回答No.3

ultraCS · ベストアンサー

#1です

ママチャリにそんな複雑で(多分高価)な機構は不可能ですよ。
プラスチックのホイールですが、これはコストダウンが目的で、おそらくは製造原価100円くらいのものです、そこに、こんな機構を組み込んだら、思い切り足が出てしまいます。
エアハブやハブダイナモに関しては、明確なメリットがあるにもかかわらず、コストの問題でそれほど普及していません。私は町で自転車を眺めるのも趣味ですが、ハブダイナモは10台に1台、エアハブに至っては、一日に一台見ればラッキーと言うくらいです(クイックリリース100台に1台)。
廉価な自転車というのはそれほどコストが厳しいのです。私のように自転車に十万以上出すのが当然と思っているのは、世の中では変人と呼ばれる人種になるようです。

おもしろいアイディアとは思うのですが、どうやらニッチがなさそうです。
アイディア自転車コンテストなどで挑戦してみたらおもしろいと思うのですが。

お礼

分かりやすい説明ありがとうございます。

プラスチックのホイールがコストダウン目的だとは目からうろこでした。
確かに安く作れそうですね。

＞私のように自転車に十万以上出すのが当然と思っているのは、世の中では変人と呼ばれる人種になるようです。
私も変人です。（笑）

回答No.7

babangida2

スポークにそれだけの機構を付けると、重量面、エアロ面に難が出ると思いますが・・・

回答No.6

-Nothland-

皆さん色々と考えてますね。
参考までに、見てください。
コリマの４本スポークホールを所有してますが、１本１本が飛行機の翼の様？になっています。
飛行機やヘリコプターは上空へ浮力を得るための断面ですが、自転車のホールは涙型断面になっていて、進行方向があるんです。
これを逆に履くと、４０ｋ/ｈを超えた当たりから、体感できるくらい違います。
また多少、横風が吹いている時なんかは、正しく履くと前に進む感じで、逆だとブレーキがかかるような感じで、歴然ですよ。
ロードでは、動力を得るよりも、軽量で空気の整流や空気抵抗を減らす事の方が大事なんでしょうね。
駄レスでした、すいません。

回答No.5

noname#38757

＃２です。
上級グレードのキシリウムＳＬなどのホイールでも構造自体は単純です。
軽くて剛性もいいですよ。
でも、こういうホイールでさえ日頃のメンテナンスが必要となってきます。
ちなみにこれらのホイールのお値段。
安くはないです。
たかがホイールごときで一本１０万ぐらいします。
ママチャリが何台買えるかとｗ
レースとかに出るんだったら買っちゃうかもしれないけど、街乗り主体でいくら何でも手が出せません。

お礼

＞レースとかに出るんだったら買っちゃうかもしれないけど、街乗り主体でいくら何でも手が出せません。
実は最近自分も、「ホイールをグレードアップしたいな」と考えていて、ハイエンドモデルを見て同じように感じていました。
そんな状態で常に頭の中にホイールのことが回っているときにヨーヨーと出会ってしまった次第です。

回答No.4

大明神（@bathbadya）

運動エネルギー保存の法則は知ってますか？
回転モーメントって知ってますか？

発進時は、力が必要なので、重りを中心に寄せて（回転モーメントを小さくして）回りやすくする。
ある程度スピードが出たら、少しづつ重りを外側に寄せて（回転モーメントを大きくして）回転力を溜めていく・・・・エネルギーを溜める。

で、止まる時はどうします？　回転するエネルギーが溜まっているんで止まりにくくなります。フライホイールなんかで分離してやればよいのだけど、機構は複雑になるし、車重は増える。一般の人だとメンテナンスも期待できない・・・　結構難しいです。

もし、技術者を目指すなら、どうやったら軽くて、安全で、扱いやすくて、安くなるか？　をとことん考えるべきでしょう。いまは無理でも実現する可能性は皆無ではありません。

初期のころのハイブリッドの自動車は上記のようなものでしたが、結局主流から外れて今ではあまり話題にもなりませんね。

お礼

＞回転するエネルギーが溜まっているんで止まりにくくなります。
気が付かなかった！

＞もし、技術者を目指すなら―――
ただの自転車好きの素人なのです。だれか実現してくれないかな～。

回答No.2

noname#38757

リムとハブの間を筒状の重りが動くというイメージでしょうか？

想定されているスポークの位置はハブの中央でなんでしょうか？
まっすぐに走行するためには、リムとハブの位置がそれぞれ中央に配置されていなければならないと思われます。
そうなると、回転方向に対する剛性は確保できても側面に対する剛性は確保できないような。
そうでなくても重りによるモーメントによって、直進方向に遠心力が働いているから曲がりたくても曲がれないような気がしますけど。

一般的な自転車はリムの中央からスポークが出ていてもハブ側は両端で固定しています。

お礼

＞そうなると、回転方向に対する剛性は確保できても側面に対する剛性は確保できないような。
スポークのハブ側が中心でないことはイメージしていましたが、なんとなく横方向の力を考えていませんでした。
曲がれなくなるのは問題ですね・・・。

回答No.1

ultraCS

その錘の移動にパワーを取られてしまうからです。
また、この錘は完全にデッドウェイトで、ホイールとしては重くなると言う点で走り出しは、錘の無いものより確実に重くなります。
自転車のように使えるパワーの限られたものでは、軽量化の方が効果が高く、採用はあり得ないでしょう。

自動車やオートバイだとした場合でも、この錘はバネ下重量として働き、回転維持の効果より、路面追従性の低下とそれに伴うパワー伝達のロスが大きく、騒音、乗り心地でも不利になると思います。

なお、このような機構は産業革命期などにはフライホイールの変形として使われています。
また、回転数が下がると錘が寄ってモーメントが集中して回転数が上がることを利用した機械式の回転数サーボ機構としても使われています(手回し式レコードプレーヤーなど)。

お礼

早速の回答ありがとうございます！
＞その錘の移動にパワーを取られてしまうからです。
＞また、この錘は完全にデッドウェイトで、ホイールとしては重くなると言う点で走り出しは、錘の無いものより確実に重くなります。
＞自転車のように使えるパワーの限られたものでは、軽量化の方が効果が高く、採用はあり得ないでしょう。
なるほど・・・。レースなどのシビアな環境では使われなさそうですね。
でも、街乗り用のママチャリとかだったらどうなんでしょう？
プラスチックの激重のホイールや空気入れつきのホイールがあるのですから重さを差し引いてもだめでしょうか？