スポークホイール2

Separated Offset Center Hub Steering System (SOCHS、ソッシュ)

1、目的

センターハブステアリングにおいて、適正なオフセットを確保しながら、 ハブベアリング径を最小に抑える。


2、背景

1990年に発表された“BIMOTA Tesi 1D”は、1921年発売の“Ner-A-car”以来、70年ぶりの“センターハブステアリング”を備えた市販オートバイあった。
しかし、その後30年以上経過した現在でも、 “センターハブステアリング”を備えたオートバイは一向に一般化せず、一部の高額で趣味性の高いオートバイにのみに採用が限られている。
“センターハブステアリング”の利点は、広く認知されているにも関わらず、いまだに旧来の“テレスコピックフォーク“が、広く採用されているのが現状である。
BIMOTA社の特許効力が既に失効した現在においても、 “センターハブステアリング”が相変わらず普及しない原因は、何か根本的な欠点があるとしか考えられないとの結論に至った。

推察するに、従来の“センターハブステアリング”では、構造的に“オフセット”寸法が十分に取れないため、適正な“トレール”寸法に設定すると、どうしても“キャスター角”が立ってしまう。
また、操舵軸と前輪中心垂線の交点(P点)を、接地面に対して十分に下げられない。
その結果、前輪のハンドリング特性が、必要以上に過敏になってしまうと考えられる。
ならば、単純に“オフセット”寸法を十分に取った“センターハブステアリング”にすれば良いのだが、ハブの内側にステアリングシャフトを内蔵するという構造上、どうしても“オフセット”寸法を大きく取ると、“ハブベアリング”径も自動的に増大してしまうという、ジレンマに陥ってしまう。
“ハブベアリング”径の増大は、コストアップ、耐久性の低下、メンテナンスの難しさ、更には回転速度の増大からくる、ベアリングの焼き付きの恐れ等、およそ健全な乗り物として、有り難くない事態が予想される。
以上が、“センターハブステアリング”がいまだに広く普及しない、主な理由と考えられる。

また自転車においては、緩衝装置の無いリジッドフォークが普及しているが、オートバイと同じく、“センターハブステアリング”は、ほとんど顧みられていないのが現状である。

キャストホイール1

3、手段

・ハブ外輪を左右に分割し、ハブ内輪にハブステアリングシャフトを、回転軸から一定の距離(オフセット)をとった状態で配置する。
・内輪ハブと外輪ハブ間には、左右それぞれ一対となるハブベアリングを単列で設ける。
・キャストホイールでは、ハブステアリングシャフトを避けた位置で、左右のハブ外輪を締結ボルトで剛結合する。 (下図は、オートバイでの使用例を示す。)

キャストホイール2

キャストホイール4

キャストホイール3

・スポークホイールでは、左右の外輪ハブを剛結合せず、リムと外輪ハブの間はワイヤースポークのみで固定。 (下図は、自転車での使用例を示す。)

スポークホイール2

スポークホイール4

スポークホイール3

    5、進行状況

  • 2019年3月、発案
  • 2019年10月4日、PCT出願申請
  • 2020年4月20日、国内移行申請
  • 2020年9月29日、台湾特許申請
  • 2020年10月19日、国内特許取得
  • 特許;第6780193号
  • 出願番号;特願2020-524419
  • Link ; 特許庁
  • 2021年11月21日、台湾特許取得
  • 特許番号;I747530
  • 申請番号;109133758
  • Link ; 台湾経済省知的財産局
  • 2022年4月1日、米国特許申請

スケッチ1

6、展望

この提案は、あくまでも現在のセンターハブステアリングの、ジオメトリーにおける欠点を補うための手段である。
ただ、そのためにハブ外輪を左右に分割するという、今までにない手段を用いている。
製品化にあったっては、このハブを分割することによるネガの部分を、いかに最小限に抑えられるかがキーとなる。

1885年のジョン・ケンプ・スターレーによる“Safety Bicycle”以降、自転車とオートバイを問わず、常に斜めに傾斜したフロントフォークによる、前輪の操舵が基本であった。
しかし前輪の上部に、ステアリングシャフトを配置することにより生じる、制動時におけるフロントフォークのたわみと、ステアリングシャフトのベアリングへの過大な負荷は、構造上どうしても避けられないものであった。
このことによる二輪車特有の制動時の不安定さは、二輪車が持つ固有の特性であると、私達ユーザーは無条件に受け入れてきたのであるが、 “BIMOTA Tesi 1D”のセンターハブステアリングの登場により、それがまだ改善の余地があるものだとの気付かされた。
だが、その完璧とも思えるセンターハブステアリングにも、まだまだ解決すべき問題が残されていた。
それが、ジオメトリーの最適化であった。

この“セパレーテッドオフセットセンターハブステアリング”(略して“SOCHS”)が、その一つの解となり、次世代の二輪車への扉を開くことを期待している。


スポークホイール3