JP2005014892A - 自転車用リム - Google Patents
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Abstract
【課題】 比較的強靭で、しかも軽量な自転車ホイール用リムを提供する。
【解決手段】 自転車リムは、タイヤ装着部と、スポーク取付部と、取付開口部においてスポーク取付部に溶接されスポーク取付部の厚さを実効的に増加させる複数の強化部材とを備える。各強化部材は、リムに当接するリム側の面と、外部側の面と、リム側の面と外側の面との間に延び取付開口部に対応して設けられた貫通孔とを備える。また、各強化部材の外側周辺端部から対応する取付開口部にわたってスポーク取付部を覆う最大オーバーラップ寸法は、好ましくは、取付開口部の横方向最大寸法の少なくとも1/2である。
【選択図】 図2a
【解決手段】 自転車リムは、タイヤ装着部と、スポーク取付部と、取付開口部においてスポーク取付部に溶接されスポーク取付部の厚さを実効的に増加させる複数の強化部材とを備える。各強化部材は、リムに当接するリム側の面と、外部側の面と、リム側の面と外側の面との間に延び取付開口部に対応して設けられた貫通孔とを備える。また、各強化部材の外側周辺端部から対応する取付開口部にわたってスポーク取付部を覆う最大オーバーラップ寸法は、好ましくは、取付開口部の横方向最大寸法の少なくとも1/2である。
【選択図】 図2a
Description
本発明は、自転車用ホイールに用いられる強化リムに関する。
自転車に乗ることは、移動の手段であるととともに、レクレーションの形態としてもますます人気が高まっている。また、自転車に乗ることは、プロ、アマを問わず、競技スポーツとしても人気が高い。レクレーション、移動、競技の用途に関わらず、自転車産業において、種々の自転車部品は、自転車用フレームと同様に、常に改良が続けられている。大きく設計が見直されている自転車部品の一つに自転車用車輪が挙げられる。自転車ホイールを、簡単に、製造し、組立てることと同様に、強靭、軽量でより空気力学的なデザインのために、常に、設計の見直しが行なわれている。
現在、市場においては種々のタイプの自転車用ホイールが販売されている。多くの自転車用ホイールは、ハブ、複数のスポーク、および環状リムを備える。ハブは、自転車のフレームの一部に、相対的に回転可能に装着される。スポークの内側端部は、ハブと連結され、ハブから外側に向かって延びる。環状リムは、スポークの外側端部と連結され、空気充填式のタイヤを支持する外周部を備える。一般に、自転車用ホイールのスポークは、細いワイヤ状のスポークである。ハブの端部は、通常、スポークがハブに連結されるフランジが配置されている。詳細には、ハブのフランジには孔が配置されている。ワイヤ状のスポークは、通常、その内側が曲げられており、爪先の形状に形成されたフランジが配置されている。内側端部は、ハブフランジの孔に支持される。スポークの外側端部には、一般に、ワイヤ状のスポークの外側端部をリムの孔に固定するスポークニップルと螺合するねじが形成されている。
特開2003−182302号公報
特開2003−019901号公報
上記タイプのホイールは、チューブタイヤやチューブレスタイヤに使用するよう設計されている。一般に、チューブレスタイヤは、リムのスポーク取付開口部を密封するよう配置された環状シールを備える。チューブ用に設計されたリムには、スポーク取付部を覆う環状部材を備えるものがある。いずれの場合も、これらのタイプのホイールは、高価で、製造および組立が複雑な場合がある。また、これら一般的なホイールは、望まれているほど、強靭で軽量であるとは限らない。さらに、これら一般的なホイールは、スポークの取替えが困難、複雑、および/またはコストがかかる場合がある。
以上の点から、本開示によって、この技術分野において、自転車用リムの改良に対する要望があることが明らかにされる。本発明は、この要望と同様に、本開示によって、当業者に対して、明らかにされる他の要望に対してもなされたものである。
本発明の目的は、比較的強靭で、しかも軽量な自転車ホイール用リムを提供することにある。
本発明の他の目的は、比較的簡単で、安価に製造および組立てができるリムを提供することにある。
本発明に係る自転車用リムは、タイヤが装着される環状タイヤ装着部と、タイヤ装着部に連結される環状スポーク取付部と、スポーク取付部に固定して連結される複数の強化部材とを備える。スポーク取付部は、中心軸を有するとともに円周方向に間隔をあけて配置された複数の取付開口部を有する。強化部材は、取付開口部においてスポーク取付部に固定され、スポーク取付部の厚さを実効的に増加させる。各強化部材はスポーク取付部に溶接されている。そして、各強化部材は、リム側の面と、外側の面と、貫通孔とを備える。リム側の面はリムのスポーク取付部の外面に当接する。外側の面はリム側の面に対して反対方向に面する。貫通孔は、リム側の面と外側の面との間に延び、取付開口部に対応して設けられている。
本発明の別の見地に係る自転車用リムは、タイヤが装着される環状タイヤ装着部と、タイヤ装着部に固定して連結される環状スポーク取付部と、スポーク取付部に連結される複数の強化部材とを備える。スポーク取付部は、中心軸を有するとともに円周方向に間隔をあけて配置された複数の取付開口部を有する。強化部材は、取付開口部においてスポーク取付部に固定され、スポーク取付部の厚さを実効的に増加させる。各強化部材の外側周辺端部から対応する取付開口部にわたってスポーク取付部を覆う最大オーバーラップ寸法が、取付開口部の横方向最大寸法の少なくとも1/2である。そして、各強化部材は、リム側の面と、外側の面と、貫通孔とを備える。リム側の面はリムのスポーク取付部の外面に当接する。外側の面はリム側の面に対して反対方向に面する。貫通孔は、リム側の面と外側の面との間に延び、取付開口部に対応して設けられている。
本発明のこれらおよび他の、目的、特徴、態様、利点は、添付の図面と組み合わせて、本発明の好ましい態様を開示する以下の説明から当業者に明らかにされる。
この当開示の一部をなす添付の図面を参照しながら以下に説明を行う。
以上のような本発明では、比較的強靭で、しかも軽量な自転車ホイール用リムが得られる。また、比較的簡単で、安価に製造および組立てができるリムが得られる。
本発明にかかる実施形態を図面を用いて説明する。以下の本発明にかかる実施形態の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって決められる本発明を限定するものではないことは、本開示から、当業者には明らかであろう。
[第1実施形態]
図1に、本発明の第1実施形態にかかる自転車用ホイール10を示す。自転車ホイール10には、複数の強化部材が固定して連結された強化リム12が用いられる。強化部材14がリム12に固定されることにより、強化部材14はリム12の一部を構成する。このように、自転車ホイール10は、基本的に、強化部材14を有するリム12と、複数のスポーク16と、空気充填式タイヤ18と、センターハブ20とを備える。タイヤ18は、チューブ(図示せず)およびセパレート型のタイヤとしてもよく、あるいは以下に詳細に説明されるように、チューブレスタイヤとしてもよい。
図1に、本発明の第1実施形態にかかる自転車用ホイール10を示す。自転車ホイール10には、複数の強化部材が固定して連結された強化リム12が用いられる。強化部材14がリム12に固定されることにより、強化部材14はリム12の一部を構成する。このように、自転車ホイール10は、基本的に、強化部材14を有するリム12と、複数のスポーク16と、空気充填式タイヤ18と、センターハブ20とを備える。タイヤ18は、チューブ(図示せず)およびセパレート型のタイヤとしてもよく、あるいは以下に詳細に説明されるように、チューブレスタイヤとしてもよい。
図示した実施形態では、スポーク16は、リム12にハブ20を連結するラジアルスポークである。また、図1に示された実施形態では、ハブ20はフロントハブであり(つまり、ハブ20は1つのスプロケットも備えていない)、均等に間隔を空けて周方向に配置され、リム12に連結された16本のラジアルスポーク16を利用している。もちろん、本発明の範囲を逸脱することなく、異なるスポーク配置(例えば、すべてタンジェト(接線)スポークとしたり、あるいは一部をタンジェントスポークとし一部をラジアルスポークとするなど)とするように、変更したリムおよび/またはハブを用いた自転車用ホイール10としてもよい。必要に応じて、および/または所望により、1つ以上のスプロケットを装着するように、変更したリムおよび/またはハブを用いた自転車用ホイール10としてもよい。さらに、必要に応じて、および/または所望により、より少ない、あるいはより多い本数のスポーク16を用いるように、変更したリムおよび/またはハブを用いた自転車ホイール10としてもよい。いずれの場合も、スポーク16は、好ましくは、円周方向に間隔を空ける配置で、環状リム12に連結される。
リム12は、中心軸X回りに回転する環状部材である。リム12は、この技術分野で知られている材料など、十分な剛性を有する材料から構成される。例えば、リム16は、めっきした鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、マグネシウムあるいはチタンなど適当な金属材料、あるいは炭素繊維(カーボンファイバ)合成物など他の非金属材料からも構成できる。好ましくは、リム12はアルミニウムから形成される。以下に、リム12の構成を詳細に説明する。
図1〜図4を参照して、リム12は、図1に示すように、ほぼ円形であり、外側環状部24と、複数の取付開口部28a、28bを有する内側環状部26と、取付開口部28a、28bにおいてリム12を強化するように内側環状部26に固定された複数の強化部材14とを基本的に備える。外側環状部24はタイヤ装着部に相当し、内側環状部26はスポーク取付部に相当する。基本的に、リム12は、ここに説明する通り、リム12に形成された種々の開口部における部材がない箇所を除いて、図2に示すように、一様な断面の外形を有する。
内側環状部26は、環状の中空領域Aを形成するように、外側環状部24に連結される。内側環状部26はU字状断面を有し、U字部分の両端は外側環状部24の軸方向に対向する側部に連結されて、環状の中空領域Aを形成している。外側環状部24も同様に、タイヤ18を保持するよう構成されたほぼU字型の外側環状部の自由端を有するほぼU字断面を備える。
従来と同様に、外側環状部24および内側環状部26の全周にわたって同じ断面形状を形成するように、外側環状部24および内側環状部26は、好ましくは、単一のアルミニウム部材として一体形成される。例えば、外側および内側環状部24,26は、図2〜図4に示す断面形状を有する長いアルミニウムを押し出し、その長いアルミニウムを円形に曲げ、そしてその長いアルミニウムの両端を溶接することによって形成できる。取付開口部28a、28bは、長いアルミニウムの両自由端を溶接する前に、あるいは溶接した後に、従来の方法で、パンチあるいはドリルによって、穴を空けて形成される。
強化部材14は、好ましくは、鋳造(キャスティング)、機械加工、および/または、他の適当な製造技術によって、外側および内側環状部24、26とは別のアルミニウム部材として形成される。以下に詳細に説明する通り、強化部材14は、リム12を強化するために、好ましくは、溶接によりリム12の内側環状部26に固定される。外側および内側環状部24、26は、それぞれ、ホイール10の中心軸Xに垂直な中心面Pに対して対称な断面形状を有する。しかしながら、以下に詳細に説明する通り、リム12は、取付開口部28a、28bおよび強化部材14の配置により、中心面Pに対して、完全には(つまり、正確にでも完璧にでもなく)対称ではない。このように、リム12はホイール10の中心面Pに対してほぼ対称な形を備える。
さらに、図1〜図4に示す通り、外側環状部24は、基本的に、1組の環状側面部分30、および環状外側ブリッジである接続部分32を備える。図2a〜図4に示すように、ほぼU字型のタイヤ装着凹部を形成するように、環状接続部分32は両側の環状側面部分30の間に延設される。環状側面部分30は、好ましくは厚さが少なくとも約1.1mmで、従来の方法で1組の環状のタイヤ支持面および1組の環状のブレーキ面を形成する環状のプレート形の部分である。タイヤ支持面は、中心面Pに互いに面して対向する環状面である。タイヤ支持面は、従来の通り、タイヤ18のビードを保持するためように、両自由端に形成された環状のリブを備える。環状のブレーキ面は、従来のリムブレーキと接するように、中心面Pから離れて外側に面している。環状側面部分30は、1組の環状強化ビードBにおいて、内側環状部26に連結される。ビードBは、内側環状部26および環状側面部分30の両方の厚みより厚い。また、環状側面部分30と内側環状部26はビードBにおいて分けられる。
環状接続部分32は、好ましくは厚さ約0.9mmであり、図1および図4に示す通り、従来のように、バルブ36を連結するように形成された1つのバルブ孔34を有する曲面状の管状(チューブ状)に形成されている。環状接続部分32は、環状側面部分30の内側および外側の端部の間の、径方向の位置において、環状側面部分30に連結される。タイヤ18がチューブレスタイヤであってもよいように、接続部分32は、1つのバルブ孔34を除いて開口部が形成されていないことが好ましい。しかしながら、タイヤ18をチューブタイプのタイヤとし、バルブ孔34が、従来のような、チューブのバルブを収容するように構成してもよい。このように、バルブ孔34および/またはバルブ36は、従来と同様のチューブレスタイヤ、および/または従来と同様のチューブタイプのタイヤに合わせて設計することができる。いずれにせよ、バルブ36は従来と同様であるので、ここではバルブ36の詳細な説明、例示は行わない。
さらに、図1〜図4に示す通り、内側環状部26は、U字型の断面形状を有する管状に形成されている。内側環状部26は、好ましくは、約0.9mmの均一な厚みを有する。内側環状部26は、基本的に、1組の環状傾斜部分40と、傾斜部分40に連結された内側環状部分42とを備える。以下に説明されるように、複数の取付開口部28a、28bは内側環状部分42に形成され、スポーク16が取り付けられるよう構成される。このように、内側環状部分42はリム12のスポーク取付部材に相当する。図1および図4に示す通り、内側環状部分42は、バルブ36を連結するように形成された1つのバルブ孔44を有する。傾斜部分40の外側径方向端部は、ビードBにおいて、外側環状部24の環状側面部分30の内側径方向端部に連結される。傾斜部分40の内側径方向端部は、内側環状部分42の外側径方向端部に連結される。
内側環状部分42は、環状傾斜部分40とともに内側環状部26の内面46および外面48を構成する。強化部材14は、内側環状部26の外面48と当接するように、溶接により固定される。合計16本のスポーク16を取り付けるために、内側環状部26には、合計16個の取付開口部28a、28bのうち、8つの取付開口部28aと8つの取付開口部28bとが、リム12の全周に円周方向に交互に配置される。図1、図2aおよび図2bに示されるように、取付開口部28a、28bは、円周方向に等しい間隔を空けて、互いに交互に配置される。
取付開口部28a、28bは、内側環状部26の内面46と外面48の間にわたって延設される。取付開口部28aは、連結されるスポーク16がハブ20の一端に延びるよう、中心面Pに対して第1方向に、わずかに角度がつけられている。一方、取付開口部28bは、連結されるスポーク16がハブ20の他端に延びるよう、中心面Pに対して第1方向とは反対の第2方向に、わずかに角度がつけられている。図1、図2aおよび図2bに示されるように、言いかえれば、取付開口部28aは、好ましくは中心面Pに対して取付開口部28bの鏡像(つまり反転した形)として構成される。このように、取付開口部28a、28bは、それぞれ、1つの強化部材14の一部分を収容するよう構成される。
もちろん、必要に応じて、および/または所望により、取付開口部28a、28bは、互いに同一に構成してもよい。取付開口部28a、28bを、互いに同一に構成した場合、スポーク16がハブ20の反対側端部へ延びるよう、強化部材14を交互に角度を付けて配置できるように、取付開口部を十分に広くする必要がある。また、そのような配置においては、より大きな取付開口部が使用される場合、以下に説明されるように、対称な同一の部材として強化部材を構成してもよい。
図1〜10を参照して、強化部材14をより詳細に説明する。上述の通り、強化部材14は、取り外し不能に固定するために、溶接される内側環状部26の外面48の部材と好ましくは同一部材である。それぞれの強化部材14は、軽量な剛性金属材料から単一部材として構成される。特に、上述の通り、それぞれの強化部材14は、好ましくはアルミニウムから構成される。いずれの場合も、強化部材14は、好ましくは外側および内側環状部24、26と同じ材料から構成され、リム12を強化するように取り外し不能に接合される。リム12に剛性補強を行うように、強化部材14は、取付開口部28a、28bにおいて、内側環状部26の厚さを実効的に増加させる。
本実施形態において、それぞれの強化部材14は、図5〜図10に示されるように、ほぼ反転したきのこ形状である。すべての強化部材14は、好ましくは互いに同一である。したがって、ここでは、1つの強化部材14のみを、詳細に説明、および/または例示する。しかしながら、図1、図2aおよび図2bに示す通り、スポーク16がハブ20の適切な端部へ延びるよう、強化部材14は、それぞれの取付開口部28a、28bに、交互に方向付けされて取り付けられることが好ましい。
それぞれの強化部材14は、基本的に、基部50と、基部50から延設される管状部52と、基部50および管状部52の両方を通って延設される貫通孔54とを備える。ハブ20にリム12を連結するように、スポーク16の一端は貫通孔54内に連結される。詳細には、貫通孔54はねじによりスポーク16を連結するために、ねじが形成された開口である。このように、スポーク16は、強化部材14を介して、調整可能かつ取り外し可能にリム12に連結される。
基部50は、リム側の面56aおよび外部側の面56bを有するリムの円周方向に拡がった皿状のプレートである。図9および図10に示されるように、径方向の断面から見て、基部50は曲面状である。図5および図6に示されるように、基部50は、径方向から見て、縦方向中心面Lおよび横方向中心面Wに対して対称形である。基部50はほぼ楕円形である。リム側の面56aは、内側環状部26の外面48の外形に対応した外形を有する。外部側の面56bが基部50の外側の周辺部でリム側の面54aに対してテーパ状であることを除いて、外部側の面56bはリム側の面56aとほぼ同じ外形を備える。
基部50は、好ましくは、リム12の内側環状部26の厚さよりわずかに小さな厚さである。詳細には、図7〜図9に示されるように、基部50は、外側周辺部の端部で厚さが減少するテーパ形状で、好ましくは、約0.7ミリメートルの厚さである。基部50の外側の周辺部を除き、基部50の厚さはほぼ均一である。基部50の外側の周辺部は、薄くされた厚さを有する。その一方で、基部50の外側の周辺部は、内側環状部26に強化部材14を溶接する前には、外側の周辺部から突出し、実効的に外側の周辺部の厚さを増加させる複数の溶接凸部58を備える。
それぞれの強化部材14を内側環状部26へ取り付ける際に、溶接凸部58は、強化部材14の外側の周辺部を内側環状部26の外面48へ接合するように溶融される。このように、溶接の後、溶接凸部58は実効的には消える、つまり、溶融して、内側環状部26および基部50の外側の周辺部とを融合させる非常に薄い接合層となる。いずれにせよ、内側環状部26に強化部材14を溶接する前には、溶接凸部58は、基部50のリム側の面56aから約0.2mm突出している。それぞれの溶接凸部58は、好ましくは、約0.5mmの直径を有する円形状の凸部である。好ましくは、それぞれの強化部材14はフラッシュバット溶接あるいはレーザー溶接によって溶接される。
各強化部材14の管状部52は、取付開口部28a、28bのうちの1つへ、基部50から延設される。各強化部材14の管状部52は、取付開口部28aあるいは28bの1つに取り付けられたとき、好ましくは、スポーク16がハブ20の適当な端部へ延びるように、中心面Pに対して角度がつけられている。しかしながら、管状部52が、取付開口部28aあるいは28bの1つに収容されるとき、基部50の対向する軸方向の両端部は同じ径方向の位置に配置される。このように、図3、および図5〜図10に示されるように、それぞれの強化部材14は、強化部材14の縦方向中心面Lと一致する中心面Pに対して、完全には、あるいは正確には対称ではない。
もちろん、取付開口部28a、28bが同一で、少し大きめの開口として構成された場合、縦方向の面Lに対して完全に対称な強化部材を構成しうることは、本開示から当業者には明らかであろう。そのような配置では、スポーク16がハブ20の対向する両端部へ延びるように、強化部材は、拡大した取付開口部の中で、リムの中心面に対してわずかに角度をつけてもよい。言いかえれば、そのような配置においては、スポーク16を、したがって同じく強化部材の管状部を、交互に角度を付けた配置とするために、各強化部材の管状部は取付開口部より少し小さめにしてもよい。
図3、図5および図6に示されるように、それぞれの強化部材14は、内側環状部26を覆う強化部材14の最小および最大量に対応する、第1オーバーラップ寸法D1および第2オーバーラップ寸法D2を有する。第1および第2オーバーラップ寸法D1、D2は、各々の取付開口部28a、28bの中心軸Cに対して横方向に測定される。詳細には、第1および第2オーバーラップ寸法D1、D2は、リム12に対して、軸方向および円周方向にそれぞれ測定される。したがって、内側環状部26を覆う強化部材14の実際のオーバーラップ寸法は、第1および第2オーバーラップ寸法D1、D2の間で変化する。図5および図6に示されるように、中心軸Cは、管状部52の中心に対応する。内側環状部26を強化部材14で覆うのは、スポーク16からのリム12に対する応力を分散させるためである。
それぞれの取付開口部28a、28bは、各取付開口部28a、28bの直径に対応する最大の横方向寸法Tを有する。第1オーバーラップ寸法D1は、好ましくは最大横方向寸法Tの1/2より大きく、一方、第2オーバーラップ寸法D2は、好ましくは最大横方向寸法Tより大きい。いずれにせよ、第2(最大)オーバーラップ寸法D2は、最大横方向寸法Tの1/2より、少なくとも大きい。
次に、図1〜図4、図13、および図14を参照して、スポーク16をより詳細に説明する。複数のスポーク16は、好ましくは互いに同一である。それぞれのスポーク16は、基本的に、外側端部60、中心部すなわち中央部62、内側端部64、およびスポークニップル66を備える。それぞれのスポーク16の外側端部60、中心部62および内側端部64は、好ましくは単一部材(一体部材)として一体形成される。スポークニップル66は、好ましくは別の部材として形成される。
それぞれのスポーク16の外側端部60は、強化部材14の貫通孔54に形成されたねじに螺合する雄ねじを備える。一方、それぞれのスポーク16の内側端部64は、ねじより連結されるスポークニップル66に対する雄ねじを有している。また、それぞれのスポークの外側端部は、スポーク16を回転させるために使用される正方形部を備える。スポーク16は、従来と同様、スポークニップル66、および/またはスポーク16を回転させることにより、ハブ20と環状リム12間において張りが与えられて配置される。スポーク16は好ましくは従来のワイヤタイプスポークである。本発明にかかるリム12と関連するものを除いて、ここでは、スポーク16を、詳細には、記載および/または例示をしない。
次に、スポーク16のハブ20への連結をより詳細に説明する。スポーク16のハブ20への連結は、以下の説明を除いて、基本的に、米国特許6,431,658に開示された連結と同一である。詳細には、ハブ20は、米国特許6,431,658に開示されたハブを円周方向に等間隔に配置されたスポーク取付位置を有するリム12に使用されるように設計変更したものである。もちろん、本発明のリム12とリア・スプロケットを備える変形例としてのハブ、つまり、米国特許6,431,658に開示されたリア・ハブと同様であって、ここに開示される円周方向に等間隔に配置されたスポーク取付配置に変形されたハブに連結することができる。さらに、必要に応じて、および/または所望により、強化部材14を備えたリム12は、そのようなスポーク配置、あるいは他のスポーク配置とするように変形できる。
次に、図1、および図11〜図14を参照して、スポーク16およびリム12のハブ20への連結をより詳細に説明する。ハブ20は、基本的に、管状ハブ本体部材84と、第1および第2ベアリングアッセンブリ85a、85bと、ベアリングアッセンブリ85a、85bによって本体部材84に回転可能に支持されたハブ軸86とを備える。ハブ20の部品は従来とほぼ同様である。したがって、ハブ20の部品は、ここでは詳細に説明、例示しない。
本体部材84は、管状の中心部87と、スポーク16を装着するために中心部87の対向する両端部に設けられた1組の管状装着部88、88bとを備える。それぞれの管状装着部88a、88bは、スポーク16を連結するための複数のスポーク開口部89a、89bをそれぞれ備える。好ましくは、それぞれの装着部88a、88bには、8つのスポーク開口部89a、89bが形成されている。
好ましくは、第2装着部88bは第1装着部88aのオフセット鏡像である。このように、スポーク開口部89bは、スポーク16の外側端部64が円周方向にリム12の互いの位置から等間隔を空けて配置されるように、スポーク開口部89aから円周方向にオフセットしている。管状装着部88a、88bは、スポークニップル66を有するスポーク開口部89a、89bにおいて、スポーク16を支持する。
[第2実施形態]
次に、図15〜図27を参照して、本発明の第2実施形態にかかる自転車用ホイール210を説明する。自転車ホイール210は、スポーク216が連結される強化部材214を有するリム212を自転車ホイール210に用いる以外は、第1実施形態の自転車ホイール10と同一である。第1実施形態と第2実施形態との類似点を考慮して、第1実施形態の部材と同一の部材には、第1実施形態の部材と同じ参照符号を付している。また、説明の簡略化のために、第1実施形態の部材と同一の部材の説明を省略する。さらに、第2実施形態と第1実施形態との類似点を考慮して、第2実施形態の説明および例示は、主に、第2実施形態と第1実施形態との相違点に絞って行う。しかし、以下の説明および例示以外の、第1実施形態の説明および例示がこの第2実施形態にも同様に当てはまる。
次に、図15〜図27を参照して、本発明の第2実施形態にかかる自転車用ホイール210を説明する。自転車ホイール210は、スポーク216が連結される強化部材214を有するリム212を自転車ホイール210に用いる以外は、第1実施形態の自転車ホイール10と同一である。第1実施形態と第2実施形態との類似点を考慮して、第1実施形態の部材と同一の部材には、第1実施形態の部材と同じ参照符号を付している。また、説明の簡略化のために、第1実施形態の部材と同一の部材の説明を省略する。さらに、第2実施形態と第1実施形態との類似点を考慮して、第2実施形態の説明および例示は、主に、第2実施形態と第1実施形態との相違点に絞って行う。しかし、以下の説明および例示以外の、第1実施形態の説明および例示がこの第2実施形態にも同様に当てはまる。
第2実施形態にかかる自転車ホイール210は、基本的に、強化部材214を有するリム212と、スポーク216と、タイヤ18と、ハブ20とを備える。つまり、この第2実施形態にかかる変形例としてのリム212およびスポーク216は、第1実施形態のタイヤ18およびハブ20と共に使用されるように設計されている。リム212は、基本的に、複数の取付開口部228a、228bを有する内側環状部226(スポーク取付部)を有し、内側環状部226には、取付開口部228a、228bにおいて第1実施形態と同様にして溶接により固定された強化部材214を有する。取付開口部228a、228bは、より大きいことを除いて、第1実施形態の取付開口部28a、28bと同一である。
また、各強化部材214は、より大きな管状部252と、スポーク216を装着するための雌ねじが形成されたより大きな貫通孔254とを備える以外は、第1実施形態の強化部材14と同一である。強化部材214における部材の拡大により、強化部材214と内側環状部226との間のオーバーラップ寸法は小さくされている。詳細には、本発明においては、それぞれの強化部材214は、内側環状部226を覆う強化部材214の最小および最大量に対応する、第1オーバーラップ寸法2D1および第2オーバーラップ寸法2D2を有する。第1および第2オーバーラップ寸法2D1、2D2は、各々の取付開口部228a、228bの中心軸2Cに対して横方向に測定される。詳細には、第1および第2オーバーラップ寸法2D1、2D2は、リム212に対して、軸方向および円周方向にそれぞれ測定される。したがって、内側環状部226を覆う強化部材214の実際のオーバーラップ寸法は、第1および第2オーバーラップ寸法2D1、2D2の間で変化する。図18および図19に示されるように、中心軸2Cは、管状部252の中心に対応する。内側環状部226を強化部材214で覆うのは、スポーク216からのリム212に対する応力を分散させるためである。
それぞれの取付開口部228a、228bは、各取付開口部228a、228bの直径に対応する最大の横方向寸法2Tを有する。第1オーバーラップ寸法2D1は、好ましくは最大横方向寸法2Tの1/2にほぼ等しく、一方、第2オーバーラップ寸法2D2は、好ましくは最大横方向寸法2Tにほぼ等しい。いずれにせよ、第2(最大)オーバーラップ寸法2D2は、最大横方向寸法2Tの1/2より、少なくとも大きい。
次に、スポーク216を詳細に説明する。各スポーク216は、変形例としての外側端部260を備える以外は第1実施形態のスポーク16と同一である。それぞれのスポーク216の外側端部260は、軸部261aと、軸部261aの自由端に設けられた拡大先端部261bと、軸部261aに取り付けられたアダプタ268とを備える。アダプタ268は、先端部261bと係合するよう設けられた座部を有する貫通孔と、強化部材214の貫通孔254に形成されたねじと螺合する雄ねじとを備えている。それぞれのアダプタは、アダプタ268を回転させるために用いられる六角部269をさらに備える。
[第3実施形態]
次に、図28〜図36を参照して、本発明の第3実施形態にかかる自転車用ホイール310を説明する。自転車ホイール310は、スポーク316が連結される強化部材314を有するリム312を用いる以外は、第1実施形態の自転車ホイール10と同一である。第1実施形態と第3実施形態との類似点を考慮して、第1実施形態の部材と同一の部材には、第1実施形態の部材と同じ参照符号を付している。また、説明の簡略化のために、第1実施形態の部材と同一の部材の説明を省略する。さらに、第3実施形態と第1実施形態との類似点を考慮して、第3実施形態の説明および例示は、主に、第3実施形態と第1実施形態との相違点に絞って行う。しかし、以下の説明および例示以外の、第1実施形態の説明および例示がこの第3実施形態にも同様に当てはまる。
次に、図28〜図36を参照して、本発明の第3実施形態にかかる自転車用ホイール310を説明する。自転車ホイール310は、スポーク316が連結される強化部材314を有するリム312を用いる以外は、第1実施形態の自転車ホイール10と同一である。第1実施形態と第3実施形態との類似点を考慮して、第1実施形態の部材と同一の部材には、第1実施形態の部材と同じ参照符号を付している。また、説明の簡略化のために、第1実施形態の部材と同一の部材の説明を省略する。さらに、第3実施形態と第1実施形態との類似点を考慮して、第3実施形態の説明および例示は、主に、第3実施形態と第1実施形態との相違点に絞って行う。しかし、以下の説明および例示以外の、第1実施形態の説明および例示がこの第3実施形態にも同様に当てはまる。
第3実施形態にかかる自転車ホイール310は、基本的に、強化部材314を有するリム312と、スポーク316と、タイヤ18と、ハブ20とを備える。つまり、この第3実施形態にかかる変形例としてのリム312およびスポーク316は、第1実施形態のタイヤ18およびハブ20と共に使用されるように設計されている。リム312は、基本的に、複数の取付開口部328a、328bを有する内側環状部326(スポーク取付部)を有し、内側環状部326には、取付開口部328a、328bにおいて第1実施形態と同様にして溶接により固定された強化部材314を有する。
第3実施形態においては、内側環状部326は、基本的に、1組の環状傾斜部分340a,340bと、傾斜部分340a,340bに連結された内側環状部分342とを備える。傾斜部分340a、340b、および内側環状部分342は、取付開口部328a、328bの位置を除いて、第1実施形態の傾斜部分40および内側環状部分42と同一である。詳細には、複数の取付開口部328a、328bは、内側環状部分342にではなく、この第3実施形態においては、傾斜部分340a、340bにそれぞれ形成される。内側環状部分342には取付開口部が形成されていない。取付開口部328aおよび328bは、円周方向に交互に等間隔で配置された円形状の開口部である。
強化部材314は、変形例としての基部350および変形例としての貫通孔354を備える以外は、第1実施形態の強化部材14と同様である。第1実施形態の管状部52はこの第3実施形態において省略される。内側環状部326の傾斜部分340aおよび340bと当接するために、基部350は、第1実施形態の基部50からの変形例としての形状、サイズ、および外形を備える。貫通孔354は、取付開口部328a、328bに対応するサイズおよび形状を備える。貫通孔354はねじが形成されていない。強化部材314の変形例としてのサイズ/形状により、強化部材314と内側環状部326との間のオーバーラップ寸法は変更されている。
詳細には、本発明においては、それぞれの強化部材314は、内側環状部326を覆う強化部材314の最小および最大量に対応する、第1オーバーラップ寸法3D1および第2オーバーラップ寸法3D2を有する。第1および第2オーバーラップ寸法3D1、3D2は、各々の取付開口部328a、328bの中心軸3Cに対して横方向に測定される。詳細には、第1および第2オーバーラップ寸法3D1、3D2は、リム312に対して、それぞれほぼ径方向およびほぼ円周方向に測定される。したがって、内側環状部326を覆う強化部材314の実際のオーバーラップ寸法は、第1および第2オーバーラップ寸法3D1、3D2の間で変化する。図31〜図33に示されるように、中心軸3Cは、開口部354の中心に対応する。内側環状部326を強化部材314で覆うのは、スポーク316からのリム312に対する応力を分散させるためである。
それぞれの取付開口部328a、328bは、各取付開口部328a、328bの直径に対応する最大の横方向寸法3Tを有する。第1オーバーラップ寸法3D1は、好ましくは最大横方向寸法3Tの1/2にほぼ等しく、一方、第2オーバーラップ寸法3D2は、好ましくは最大横方向寸法3Tの2倍にほぼ等しい。いずれにせよ、第2(最大)オーバーラップ寸法3D2は、最大横方向寸法3Tの1/2より、少なくとも大きい。
次に、スポーク316を詳細に説明する。スポーク316は、外側端部360に装着される別部材の強化ワッシャ368を有する変形例としての外側端部360を備える以外は、第1実施形態のスポーク16と同一である。それぞれのスポーク316の外側端部360は、曲げ軸部361aと、軸部361aの自由端に設けられた拡大先端部361bと、軸部361aに装着された強化ワッシャ368とを備える。強化ワッシャ368は、先端部361bと係合するように設けられた座部を有する貫通孔を備える。スポーク316の外側端部360が、開口部328a、328b、354を通して第1方向に挿入できるが、第2方向には開口部328a、328b、354において保持されるように、外側端部360は米国特許6,536,849に従って構成される。したがって、スポーク316は、ここでは、さらには詳細に説明、例示しない。
[第4実施形態]
次に、図37〜図42を参照して、本発明の第4実施形態にかかる自転車用ホイール410を説明する。自転車ホイール410は、スポーク416が連結される強化部材414を有するリム412を用いる以外は、第1実施形態の自転車ホイール10と同一である。第1実施形態と第4実施形態との類似点を考慮して、第1実施形態の部材と同一の部材には同じ参照符号を付している。また、説明の簡略化のために、第1実施形態の部材と同一の第4実施形態の部材の説明を省略する。さらに、第4実施形態と第1実施形態との類似点を考慮して、第4実施形態の説明および例示は、主に、第4実施形態と第1実施形態との相違点に絞って行う。しかし、以下の説明および例示以外の、第1実施形態の説明および例示がこの第4実施形態にも同様に当てはまる。
次に、図37〜図42を参照して、本発明の第4実施形態にかかる自転車用ホイール410を説明する。自転車ホイール410は、スポーク416が連結される強化部材414を有するリム412を用いる以外は、第1実施形態の自転車ホイール10と同一である。第1実施形態と第4実施形態との類似点を考慮して、第1実施形態の部材と同一の部材には同じ参照符号を付している。また、説明の簡略化のために、第1実施形態の部材と同一の第4実施形態の部材の説明を省略する。さらに、第4実施形態と第1実施形態との類似点を考慮して、第4実施形態の説明および例示は、主に、第4実施形態と第1実施形態との相違点に絞って行う。しかし、以下の説明および例示以外の、第1実施形態の説明および例示がこの第4実施形態にも同様に当てはまる。
第4実施形態にかかる自転車ホイール410は、基本的に、強化部材414を有するリム412と、スポーク416と、タイヤ18と、ハブ20とを備える。つまり、この第4実施形態にかかる変形例としてのリム412およびスポーク416は、第1実施形態のタイヤ18およびハブ20と共に使用されるように設計されている。リム412は、基本的に、外側環状部分424(タイヤ装着部)と、内側環状部分426(スポーク取付部)とを有している。内側環状部分426は、第1実施形態と同様に溶接によって固定された強化部材414を有する取付開口部428a、428bを備えている。
第4実施形態においては、スポーク416が、連絡開口部425を通して取付開口部428a、428bに挿入することができるように、外側環状部424は、取付開口部428a、428bに隣接して配置された複数の等間隔を空けて配置された連絡開口部425を備えており、この構成以外は、外側環状部424は第1実施形態の外側環状部24と同一である。
内側環状部426は、第1、第2および第3実施形態のそれぞれの内側環状部26、226、326とは異なる断面形状を備える。詳細には、内側環状部326は、連絡開口部425を通して、強化部材414を有する取付開口部428a、428bにスポーク416を挿入することができるような形状を備える。他の点では、内側環状部426は、第3実施形態の内側環状部326と同一である。このように、内側環状部426は、基本的に、1組の環状傾斜部分440a,440bと、傾斜部分440a,440bに連結された内側環状部分442とを備える。
傾斜部分440a、440b、および内側部分442は、第3実施形態の傾斜部分340a、340b、および内側環状部分342と機能的に同一である。詳細には、複数の取付開口部428a、428bは、この第4実施形態においては、傾斜部分440a、440bにそれぞれ形成される。内側環状部分442は取付開口部が設けられていない。取付開口部428a、428bは、円周方向に交互に等間隔で配置された円形状の開口部である。取付開口部428a、428bは、取付開口部328a、328bと同一のサイズおよび形状を備えた好ましくは円形の開口部である。
強化部材414は、変形例としての基部450と、変形例としての管状部452と、基部450および管状部452を通って延設される変形例としての貫通孔454とを備える以外は、第1実施形態の強化部材14と同様である。詳細には、強化部材414が管状部452と、第3実施形態の貫通孔354より小さな直径を備える貫通孔454とを備える以外は、強化部材414は、第3実施形態の強化部材314と同一である。内側環状部426の傾斜部分440a,440bと当接するために、基部450は、第1実施形態の基部50からの変形例としての形状、サイズ、および外形を備える。以下に説明する通り、管状部452は貫通開口部428a、428bに収容されるような大きさにされる一方、貫通孔454はスポーク416の一部に対応するサイズおよび形状を備える。貫通孔454にはねじが形成されていない。
本実施形態においては、それぞれの強化部材414は、内側環状部426を覆う強化部材414の最小および最大量に対応する、第1オーバーラップ寸法4D1および第2オーバーラップ寸法4D2を有する。第1および第2オーバーラップ寸法4D1、4D2は、各々の取付開口部428a、428bの中心軸4Cに対して横方向に測定される。詳細には、第1および第2オーバーラップ寸法4D1、4D2は、リム412に対して、それぞれほぼ径方向およびほぼ円周方向に測定される。したがって、内側環状部426を覆うそれぞれの強化部材414の実際のオーバーラップ寸法は、第1および第2オーバーラップ寸法4D1、4D2の間で変化する。図40〜図42に示されるように、中心軸4Cは、開口部454の中心に対応する。内側環状部426を強化部材414で覆うのは、スポーク416からのリム412に対する応力を分散させるためである。
それぞれの取付開口部428a,428bは、各取付開口部428a、428bの直径に対応する最大の横方向寸法4Tを有する。第1オーバーラップ寸法4D1は、好ましくは最大横方向寸法4Tの1/2にほぼ等しく、一方、第2オーバーラップ寸法4D2は、好ましくは最大横方向寸法4Tの2倍にほぼ等しい。いずれにせよ、第2(最大)オーバーラップ寸法4D2は、最大横方向寸法4Tの1/2より、少なくとも大きい。
次に、スポーク416を詳細に説明する。スポーク416は、それぞれのスポーク416が、変形例としての外側端部460を備える以外は、第1実施形態のスポーク16と同一である。それぞれのスポーク416の外側端部460は、曲げ軸部461aと、軸部461aの自由端に設けられた拡大先端部461bとを備える。このように、スポーク416は、曲げ軸部461aおよび拡大先端部461bが強化部材414の貫通孔454内に適切に着座されるまで、貫通孔454へ連絡開口部425を通って挿入可能である。スポーク416はほぼ従来と同様である。したがって、スポーク416は、ここでは、さらには詳細に説明、例示しない。
ここで用いられた、次の用語、「前方、後方、上、下向き、垂直、水平、下、横」同じく他の同様な方向を示す用語が、本発明の自転車の方向を示す用語として使用されている。このように、本発明において用いられるこれらの用語は、本発明が適用される自転車に対して相対的な意味で用いられる。
ここでは、「ほぼ」、「およそ」、「約」といった程度を示す用語は、最終結果が大きく変わらないような、妥当な変形の条件の変更量を意味するものとして用いる。変更が、変形という語の意味を損なわない限り、これらの用語には変形の条件の少なくとも±5%の変更を含むものとする。
本発明の説明のためにいくつかの実施形態が選択されただけであって、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することがない範囲で、種々の変更、変形ができることは、本開示から当業者にはあきらかであろう。さらに、前述の本発明にかかる実施形態の説明は単なる例示であって、特許請求の範囲およびそれらの均等物によって決められる本発明を限定するものではないことは、本開示から、当業者には明らかであろう。
10,210,310,410 自転車用ホイール
12,212,312,412 リム
14,214,314,414 強化部材
24,224,324,424 外側環状部
26,226,326,426 内側環状部
28a,b,228a,b,328a,b,428a,b 取付開口部
30,230,330,430 環状側面部分
32,232,332,432 環状接続部分
40,240,340,440 環状傾斜部分
42,242,342,442 内側環状部分
12,212,312,412 リム
14,214,314,414 強化部材
24,224,324,424 外側環状部
26,226,326,426 内側環状部
28a,b,228a,b,328a,b,428a,b 取付開口部
30,230,330,430 環状側面部分
32,232,332,432 環状接続部分
40,240,340,440 環状傾斜部分
42,242,342,442 内側環状部分
Claims (21)
- タイヤが装着される環状タイヤ装着部と、
中心軸を有するとともに円周方向に間隔をあけて配置された複数の取付開口部を有し、前記タイヤ装着部に連結される環状スポーク取付部と、
前記取付開口部において前記スポーク取付部に溶接され、前記取付開口部における前記スポーク取付部の厚さを実効的に増加させる複数の強化部材とを備える自転車用リムであって、
前記複数の強化部材のそれぞれは、
前記スポーク取付部の外面に当接するリム側の面と、
前記リム側の面に対して反対方向に面する外側の面と、
前記リム側の面と前記外側の面との間に延びて設けられるとともに、前記取付開口部に対応して設けられた貫通孔とを備える、
自転車用リム。 - タイヤが装着される環状タイヤ装着部と、
中心軸を有するとともに円周方向に間隔をあけて配置された複数の取付開口部を有し、前記タイヤ装着部に連結される環状スポーク取付部と、
前記取付開口部において前記スポーク取付部に固定され、前記スポーク取付部の厚さを実効的に増加させ、それぞれ、外側周辺端部から前記取付開口部にわたって前記環状スポーク取付部を覆う最大オーバーラップ寸法が前記取付開口部の横方向最大寸法の少なくとも1/2である複数の強化部材とを備え、
前記複数の強化部材のそれぞれは、
前記スポーク取付部の外面に当接するリム側の面と、
前記リム側の面に対して反対方向に面する外側の面と、
前記リム側の面と前記外側の面との間に延びて設けられるとともに、前記取付開口部に対応して設けられた貫通孔とを備える、
自転車用リム。 - 前記強化部材は前記取付開口部を通って延びる管状部を備える、請求項1又は2に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材はリムの円周方向に拡がっている、請求項1又は2に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材のリム側の面は前記スポーク取付部の外面の外形に対応した外形を有する、請求項1又は2に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材は前記貫通孔から離れた周辺部の周囲で溶接される、請求項1に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材は単一部材として一体形成される、請求項1に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材は前記スポーク取付部に溶接されている、請求項2に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材の外側周辺端部の周囲が前記スポーク取付部に溶接されている、請求項2に記載の自転車用リム。
- 前記スポーク取付部は、環状中空領域を有する断面U字型である、1組の環状側面部分と内側環状部分とを備える、請求項1又は2に記載の自転車用リム。
- 前記取付開口部は、前記取付開口部の中心軸がリムの径方向に対して横方向に延びるよう、前記環状側面部分に形成される、請求項10に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材は前記取付開口部を通って延びる管状部を備える、請求項11に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材は円周方向に拡がっている、請求項11に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材はリムの径方向に延長される中心線に対して対称である、請求項10に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材は、全体的な円周方向の最大寸法が、全体的な径方向の最大寸法の概ね1.5倍である、請求項13に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材の、前記貫通孔の内側端部から径方向内側に測定された径方向内部寸法が、前記貫通孔の外側端部から径方向外側に測定された径方向外部寸法より大きい、請求項11に記載の自転車用リム。
- 前記取付開口部は、前記取付開口部の中心軸がほぼリムの径方向に延設されるよう、前記内側環状部分に形成される、請求項10に記載の自転車用リム。
- 前記強化部材は前記取付開口部を通って延びる管状部を備える、請求項17に記載の自転車用リム。
- 前記管状部は内部に雌ねじを有する、請求項18に記載の自転車用リム。
- 前記タイヤ装着部は、1組の環状タイヤ支持部材の間に断面U字型である環状ブリッジ部分を有し、
前記スポーク取付部は、前記タイヤ装着部との間に環状中空領域を形成するよう、前記タイヤ装着部に連結される、
請求項1又は2に記載の自転車用リム。 - 前記環状ブリッジ部分は1つのバルブ孔を除いて開口していない、請求項20に記載の自転車用リム。
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060502 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060919 |