JP2006206046A - 自転車用車輪、ならびに自転車用車輪のスポークおよびハブ本体 - Google Patents

Abstract

【課題】走行時に、スポークとハブとの間に小さい相対変位が生じるときに、両者の境界において発生する騒音をなくす、または著しく低下させる。
【解決手段】ハブ１０とリムとの間を延びる複数のスポーク１００を有する車輪であって、前記複数のスポークの各スポークが、それぞれの長手軸Ｘ−Ｘに沿って延び、第１の端部に前記ハブに取り付けられる頭部１２０を持つ細長い本体１１０を有する自転車用車輪において、前記ハブと、前記ハブに取り付けられる前記スポークの頭部との間に、走行時にハブとハブに取り付けられた頭部との間の相対運動の発生の結果として変形する緩和手段２００を有する。これによりスポーク−ハブの境界において剛でないカップリングが実現され、境界において生じる応力を吸収し、騒音の原因である急激な動きを伴った相対運動の発生を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自転車の車輪に関する。さらに詳しくは、本発明は、スポーク−ハブのカップリングが改善されてなる自転車の車輪に関する。

さらに本発明は、そのような車輪のためのスポーク、ハブ本体、および当該ハブ本体を有するハブに関する。

公知のとおり、自転車の車輪は、自転車のフレームに組み合わせられるための、車輪の中央部材を構成しているハブとタイヤが取り付けられるリムとの間を延びる複数のスポークを有している。

ハブは、自転車のスポークが取り付けられる本体、およびベアリングを介して前記本体に一体かつ回転可能に組み合わされるシャフトを有しており、前記シャフトが、前記本体内を長手方向に延び、自由端において自転車のフレームに接続されるようになっている。

自転車の車輪のスポークは、典型的には、一般に鋼またはアルミニウムあるいはこれらの合金などの金属から作られたほぼワイヤ形状の部材から構成されており、ハブに取り付けられる第１の端部およびリムに取り付けられる第２の端部が設けられている。典型的には、ハブに取り付けられる端部が、ハブに形成された着座部に適切に収容されるように、拡大された頭部を有するように形作られる一方で、リムに取り付けられる端部は、適切なナットまたはニップルの助けによってリムに固定されて、スポークの張力の調節ができるよう、ねじ領域を有している。

自転車の車輪の組立作業においては、ハブとリムとの間の駆動トルクの伝達効率の低下、ならびに引き裂きや磨耗による種々の構成部品（ハブ、スポーク、およびリム）の劣化を生じさせ、結果として自転車乗りを危険にさらしうる相対運動の発生を防止するため、走行時に可能な限り安定しているハブ−スポークおよびスポーク−リムのカップリングを実現することに、特に注意を払う必要がある。

特にハブ−スポークのカップリングについては、従来からの車輪においては、そのようなカップリングの安定性が、ハブに取り付けられるスポークの頭部およびハブに形成されるそれぞれの着座部の形状を適切に設計し、ハブに組み合わされるスポークの張力を適切に調節することによって、確保されている。これによって、大きな接触摩擦を有する堅固なカップリングが、スポークのハブに取り付けられる頭部の表面とハブに形成されたそれぞれの着座部の表面との間において達成される。

大きな接触摩擦にもかかわらず、走行時に、スポークのハブに取り付けられる頭部とハブに形成されたそれぞれの着座部との間の境界において、小さな相対運動は依然として生じうる。このような相対運動の発生およびその程度は、ハブに取り付けられるスポークの頭部およびハブに形成されたそれぞれの着座部の個別の幾何形状、スポークおよびハブを形成している材料、ならびに走行時にハブに取り付けられた頭部とそれぞれの着座部との間の境界において必然的に生じる間断のない調整および／または安定化に左右される。

例えば、本出願人は、ハブに取り付けられる丸みを帯びた頭部を有する金属製のスポークとそのような頭部を収容するため、マッチした形状を有する着座部の場合において、ハブに取り付けられるスポークの頭部とハブに形成されるそれぞれの着座部との間に、円周方向の小さな相対移動が生じることに気が付いた。

本出願人は、そのような小さな相対変位が、明らかに自転車乗りにとって妨げとなる騒音を引き起こしていることを発見した。そのような騒音は、基本的には、間違いなくハブに取り付けられる頭部と関連の着座部との間の大きな接触摩擦が原因で、実際にハブに取り付けられた頭部とそれぞれの着座部との間の表面間の最初の離脱の摩擦限界をまず超えるに必要である、相対変位が、急激に（with jerks）（すなわち、非連続的な様相で）生じるという事実に関係している。

さらに、本出願人は、そのような騒音が金属の接触面の場合に際立つことに気が付いた。

そこで、本出願人は、スポーク−ハブのカップリングにおいて、走行時にこれら構成部品間に小さな相対変位が生じる場合に発生する騒音を取り除き、あるいは少なくとも目に見えて小さくするという課題について検討した。

したがって、本発明の第1の構成は、
ハブ、
リム、および
前記ハブと前記リムとの間を延びる複数のスポークであって、それぞれがそれぞれの長手軸Ｘ−Ｘに沿って延びる細長い本体を有するとともに、第１の端部に、前記ハブに取り付けられる頭部を有している複数のスポーク
を具備している自転車用車輪において、
走行時に、前記ハブと前記ハブに取り付けられた頭部との間の相対運動の発生の結果として変形する緩和手段を、前記ハブと前記ハブに取り付けられる頭部との間に有していることを特徴とする自転車用車輪に関する。

本明細書および特許請求の範囲の記載を通じて、「緩和手段」(damping means)という表現は、応力が加わったときに変形することができる任意の手段を指し示すために使用され、応力が消滅したときにそのような変形が保持されるか、あるいは開放されるかは問わない。したがって、２つの別個の構成部品の間に配置されたとき、このような緩和手段の実際の効果は、２つの構成部品間の直接接触を防止する点に加え、構成部品によって生み出された応力を部分的または完全に吸収し、他の構成部品への直接的な伝達を防止することにある。

好都合なことに、上記定義の緩和手段を、ハブに取り付けられるスポークの頭部と自転車用車輪のハブとの間に介在させることによって、車輪におけるスポーク−ハブの非直接的なカップリングが実現可能になり、ハブとスポークとの境界においてこれら構成部品間に小さな相対変位が発生したときに生じる応力が、緩和手段が変形することで部分的または完全に吸収され、したがってそのような応力の一方の構成部品から他方の構成部品への伝達が防止される。換言すれば、緩和手段によって、スポーク−ハブの境界における応力が実際には完全には吸収されないかもしれないが減衰される、スポーク−ハブ間の剛でないカップリングが実現され、このようにして、すでに述べたとおり騒音の原因である急激な動きを伴う相対運動の発生が防止される。

本発明の車輪の第１の好ましい実施形態においては、緩和手段が、ハブに取り付けられるスポークの頭部に設けられている。詳しくは、最初は液状／ペースト状であって、その後にハブに取り付けられる頭部上で固化して残る生成物を被着処理（deposition treatment）することによって、そのような緩和手段を、ハブに取り付けられる頭部に形成することができる。あるいは、シリコン、アクリル、エポキシなどを主体とする接着剤などの通常の接着手段の介在によって、緩和手段をハブに取り付けられる頭部に形成することができる。

本発明の車輪のさらなる実施形態においては、緩和手段が、ハブに取り付けられるスポークの頭部を適切に収容する着座部において、ハブに設けられている。やはりこの場合にも、最初は液状／ペースト状であって、その後に着座部の表面上で固化して残る生成物を被着処理することによって、そのような緩和手段を前記着座部に形成することができ、あるいは、すでに述べたものなどの通常の接着手段を介在させることによって、前記着座部に形成することができる。

緩和手段が、ハブに取り付けられるスポークの頭部に形成されるか、あるいはハブに設けられたそのような頭部を適切に収容するための着座部に形成されるかにかかわらず、被着処理の使用には、工業レベルで自動化できるという利点があり、一方、接着手段の使用には、所定の厚さのフィルムから出発できるという利点がある。

好ましくは、緩和手段の形成方法および具体的配置にかかわらず、そのような緩和手段は、プラスチック材料層を有している。

好ましくは、例えば破断時伸び（破断時点で生じる伸び）が約１００％〜約５００％の間であるプラスチック材料など、大きな破断時伸びを有するプラスチック材料が使用される。さらに好ましくは、使用されるプラスチック材料が、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、およびビニールからなる群から選択される。

本発明においては、通常の弾性材料（elastic material） の使用も考えられる。

一般に、摩耗、引き裂き、潤滑剤および／または洗浄剤の攻撃作用に対して高い耐性を有し、日々／季節の温度サイクルに対して高い経時安定性が保証される材料を使用することが好ましい。

好ましくは、本発明の緩和手段を構成する材料層（プラスチックまたはエラスチック）が、所定の厚さを有しており、さらに好ましくは、約０．０５ｍｍ〜約０．３ｍｍの間の厚さを有している。

本発明の車輪の特定の実施形態においては、緩和手段を構成する材料層（プラスチックまたはエラスチック）が、そのような層の引き裂きおよび磨耗に対する耐性を向上させるため、強化繊維材料を内部に取り入れている。そのような繊維材料は、例えば、ガラス繊維または引き裂きおよび磨耗に対して高い耐性を有している任意の他の適切な材料から作ることができる。

本発明の車輪の好ましい実施形態においては、ハブおよびスポークが金属材料から作られている。そのような場合、ハブに取り付けられるスポークの頭部とハブに形成されたそれぞれの着座部との間に緩和手段を設けることが、高い摩擦係数を有する剛なカップリングであり、大きな騒音の原因である金属−金属の直接接触を防止できるため、特に好都合である。

他の実施形態においては、ハブおよび／またはスポークが、例えば熱硬化性樹脂のマトリックス中に取り入れられた炭素繊維など、重合体材料中に取り入れられた構造繊維に基礎をおく複合材料から作られている。

従来からのすべてのスポークと同様、本発明の車輪のスポークの細長い本体は、ハブに取り付けられる頭部の反対側に、リムに取り付けられる第2の端部を有しており、ハブに取り付けられる頭部と前記第２の端部との間に、中間部を有している。

本発明の車輪の好ましい実施形態においては、ハブに取り付けられるためのスポークの頭部が、スポーク本体の前記中間部へと、前記長手軸Ｘ−Ｘに沿って緩やかにつながっている。特に、ハブに取り付けられる頭部が、長手軸Ｘ−Ｘに直交する方向Ｚに沿って扁平にされ、実質的に平坦な対向する一対の前面および対向する一対の側面を有しており、ハブが、前記ハブに取り付けられる頭部を収容するため複数の着座部が形成された環状の前面を有しており、前記複数の着座部のそれぞれが、前記ハブに取り付けられる頭部の前記対向する一対の前面のうちの一つの前面に当接する実質的に平坦な前面、および前記ハブに取り付けられる頭部の前記対向する一対の側面に当接する対向する一対の側面を有しており、前記着座部の前記側面が、前記ハブに取り付けられる頭部の側面の形状とマッチする形状を有している。このような好ましい実施形態においては、緩和手段が、ハブの着座部の前記対向する側面とスポークのハブに取り付けられる頭部の前記対応の対向する側面との間に配置される。このようにして、スポークのハブに取り付けられた頭部の側面とハブに形成された対応する着座部との間の直接接触が防止され、したがって、ハブとスポークとの間において周方向の相対変位が生じると常に、緩和手段が作用する。

本発明の第２の構成は、長手軸Ｘ−Ｘに沿って延びる細長い本体を有し、その第１の端部に、ハブに取り付けられる頭部を有している自転車用車輪のスポークにおいて、
緩和手段が、前記ハブに取り付けられる頭部に設けられ、走行時に前記ハブに取り付けられた頭部と前記ハブとの間の相対運動の発生の結果として変形することを特徴とするスポークに関する。

このような形式のスポークを、前記形式の自転車用車輪において好都合に使用することができ、したがって、本発明の車輪に関して前述した利点を達成することができる。

このようなスポークは、ハブに取り付けられるためのスポークの頭部に緩和手段が設けられている本発明の車輪の実施形態に関してすでに説明した好ましい特性および／または選択自由の特性のすべてを有することができる。さらに、そのようなスポークにおいて使用される緩和手段は、本発明の車輪に関して前述した好ましい特性および選択自由な特性のすべてを有することができる。

好ましくは、前記スポークが、本発明の車輪に使用される場合には、ハブに取り付けられるスポークの頭部を収容する着座部が緩和手段を有していないハブに組み合わされるようにされている。しかしながら、前記スポークを、後述する形式のハブ本体を有するハブなど、ハブに取り付けられるスポークの頭部を収容する着座部にも同様に緩和手段が設けられているハブとともに使用することも可能である。

本発明の第３の構成は、長手軸Ａ−Ａに沿って延びるとともに、ハブに取り付けられる各スポークの頭部をそれぞれ収容すべく、複数の着座部が設けられている、ほぼ筒状の本体を有する自転車用車輪のハブ本体において、緩和手段が、前記着座部に設けられて、走行時に当該ハブ本体と前記ハブに取り付けられる頭部との間の相対運動の発生の結果として変形することを特徴とするハブ本体に関する。

このようなハブ本体を、前記形式の自転車用車輪において好都合に使用することができ、結果として、本発明の車輪に関して前述した利点を達成することができる。

このようなハブ本体は、車輪のハブに緩和手段が設けられている本発明の車輪の実施形態に関してすでに説明した好ましい特性および／または選択自由の特性のすべてを有することができる。さらに、そのようなハブ本体において使用される緩和手段は、本発明の車輪に関して前述した好ましい特性および選択自由の特性のすべてを有することができる。

好ましくは、前記ハブ本体が、本発明の車輪に使用される場合には、緩和手段を有していないスポークに組み合わされるように構成されている。しかしながら、前記ハブを、すでに述べたスポークなど、緩和手段が設けられているスポークとともに使用することも可能である。

本発明の第４の構成は、長手軸Ａ−Ａに沿って延びるとともに、複数の着座部が、ハブに取り付けられる各スポークの頭部をそれぞれ収容すべく設けられているほぼ筒状のハブ本体、および前記ハブ本体の内側を前記長手軸Ａ−Ａに沿って延びるとともに、自転車のフレームに組み合わされるシャフトを有する、自転車用車輪のハブにおいて、
前記ハブ本体が、前記形式のハブ本体であることを特徴とするハブに関する。

前記形式のハブ本体を有するこのようなハブは、前記利点の実現を好都合に可能にする。

本発明のさらなる特徴および利点が、図面を参照しつつ行なわれる本発明の好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明から、より明白になるであろう。

図１〜３には、本発明による自転車用車輪のハブ本体およびスポークの例が、それぞれ参照番号１０および１００で示されている。図示されているハブ本体１０は、本出願と同じ出願人による特許文献１に記載されている種類のものであり、この特許文献１の内容は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。一方、図示されているスポーク１００は、本出願と同じ出願人による特許文献２に記載されている種類のものであり、この特許文献２の内容は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
欧州特許出願第０４４２５５０９号 （対応日本出願第２００５−２００１３３号） 欧州特許出願第０４４２５０４６号 （対応日本出願第２００５−０１８７６２号）

ここでの説明は、添付の図面に示され、前記特許出願において説明されているハブ本体およびスポークの具体的な実施形態に関して行なうが、特にこのハブ−スポークのカップリングに関連して述べられる内容を、別の形状および種類のハブ本体およびスポークにも直ぐに同様に適用できることを、当業者であれば理解できるであろう。

図１〜３に示されているハブ本体１０は、自転車用車輪のハブを形成するため、内側に長手シャフト（図示されていない）を収容するように構成されている。そのような長手シャフトが、対向する両自由端において自転車のフレーム（図示されていない）に組み合わされるように構成されている。

このようなハブが、複数のスポーク１００によって自転車用車輪のリム（図示されていない）に組み合わされるように構成されている。

図１〜３に示した具体的な例においては、ハブ本体１０が、例えば金属材料から作られ長手軸Ａ−Ａに沿って延びるほぼ筒状の本体を有している。ハブ本体１０には、それぞれ環状の前面２５、３５を有する対向するフランジ付きの一対の端部２０、３０が設けられており、この環状の前面２５、３５に、複数の着座部が形成されており、すべて参照番号４０で示されている（図１）。

スポーク１００は、やはり鋼またはアルミニウムあるいはこれらの合金（好ましくは、アルミニウム合金）などの金属材料から作られて、長手軸Ｘ−Ｘに沿って延びている細長い本体１１０を有している。

しかしながら、ハブ本体１０および／またはスポーク１００は、例えば熱硬化性樹脂のマトリックス中に取り入れられた炭素繊維など、重合体材料中に取り入れられた構造繊維を基礎とする複合材料から作られてもよい。

図１〜３を参照すると、スポーク１００の本体１１０は、ハブに取り付けられる頭部１２０となる第１の端部と、リムに取り付けるための領域となるねじ付きの第２の端部（図示されていない）と、中間部１３０とを有している。次いで、このような中間部１３０が、スポーク１００の長手軸Ｘ−Ｘに直交する横断方向Ｚにおいて扁平にされて当該長手軸Ｘ−Ｘに沿ってハブに取り付けられる頭部１２０まで延びる部分１３５を有しており、頭部１２０も、同様に横断方向Ｚにおいて扁平にされ、長手軸Ｘ−Ｘに沿って細長い本体１１０の扁平にされた部分１３５へと緩やかにつながっている。

ハブに取り付けられるため、スポーク１００の頭部１２０は、詳しくは、ほぼ平坦な対向する一対の前面１２１（添付の図では、一方のみを見て取ることができる）、および対向する一対の側面１２２（図１および３）を有している。

ハブ１０に形成された着座部４０は、図２および３に示されているとおり、ハブに取り付けられるスポーク１００の頭部１２０をそれぞれ収容するのに適している。

ハブ１０の着座部４０のそれぞれは、具体的には、ハブ本体１０に取り付けられたスポーク１００が適切に引っ張られたとき、（着座部４０のうちのいくつかについて図１に示され、図３において部分的にのみ示されているとおり、）ハブに取り付けられるスポーク１００の頭部１２０の前面１２１のうちの一方に当接機能を有するほぼ平坦な前面４１、およびハブに取り付けられる頭部１２０の側面１２２に当接機能を有する対向する一対の側面４２を有している。

着座部４０の側面４２は、ハブに取り付けられる頭部１２０の側面１２２の形状にマッチする形状を有している。

説明および図面の読み取りを容易にするため、参照番号は、図示のすべての着座部４０およびすべてのスポーク１００について同一であるが、図１および２においては着座部４０のいくつかおよびスポーク１００のいくつかにのみ参照番号が示されている。

本発明によれば、着座部４０とハブに取り付けられる頭部１２０との間には、走行時に、ハブ本体１０とハブに取り付けられるスポーク１００の頭部１２０との間の相対運動の発生の結果として変形する適切な緩和手段２００が配置されている（図１，３に示されている）。図１〜３に示した特定の実施形態の例では、特に図１および図３に見られるように、緩和手段２００が、着座部４０の側面４２とハブに取り付けられる頭部１２０の側面１２２との間に配置されており、これらの表面の直接接触を防止し、ハブとスポークとの間で周方向に相対変位が生じると常に、緩和および／または吸収作用を発揮する。

緩和手段２００は、ハブに取り付けられるスポーク１００の頭部１２０に設けられることができ、あるいはハブ本体１０の着座部４０に設けられることができる。どこに配置されているかにかかわらず、緩和手段２００は、ハブに取り付けられる頭部１２０またはハブ本体１０の着座部４０に、最初は液状／ペースト状であってその後固化して残る生成物を被着処理することにより形成することができ、あるいはシリコン、アクリル、エポキシなどをベースとする接着剤など、従来からの接着手段（図示されていない）の介在によって形成することができる。接着剤の存在は、ハブに取り付けられるスポーク１００の頭部１２０またはハブ本体１０に形成された着座部４０に緩和手段２００を形成する工程において、緩和手段２００を所定の位置に保持することのみを目的としている。

緩和手段２００は、破断時伸びの大きいプラスチック材料、好ましくは約１００％〜約５００％の間の破断時伸びを有するプラスチック材料の層からなる。使用可能なプラスチック材料の例は、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、およびビニールである。

しかしながら、別法として、通常の弾性手段(elastic means)を使用することも考えられる。

一般に、摩耗、引き裂き、潤滑剤および／または洗浄剤の攻撃作用に対して高い耐性を有し、日々／季節の温度サイクルに対して高い経時安定性を有している材料を使用することが好ましい。

好ましくは、本発明の緩和手段を構成する材料（プラスチックまたはエラスチック）の層は、約０．０５ｍｍと約０．３ｍｍとの間の厚さを有している。

本発明の車輪の特定の実施形態においては、緩和手段を構成する材料（プラスチックまたはエラスチック）の層が、引き裂きおよび磨耗に対する耐性を向上させるため、強化繊維材料を内部に取り入れている。そのような材料は、例えば、ガラス繊維または引き裂きおよび磨耗に対して高い耐性を有している他の適切な材料から作ることができる。

図４は、本発明のスポーク１００の他の実施形態の例を示している。このスポーク１００は、ハブに取り付けるため、中間部１３０よりも大きくされた頭部１２０を有している。緩和手段２００が、スポーク１００に設けられており、ハブに取り付けられる頭部１２０と該頭部１２０に隣接する中間部１３０の一部分１３１とを全体的に包む鞘（sheath）３００を有している。この実施形態によれば、鞘３００は、スポーク１００の長手軸Ｘ−Ｘに一致する自身の長手軸Ｙ−Ｙに沿って、ほぼ一定の厚さを有している。具体的には、鞘３００のうち、ハブに取り付けられる頭部１２０を包むように構成された第１の部分３０１の外表面が、ハブに取り付けられる頭部１２０の外表面とほぼ同一の形状であり、鞘３００のうち、ハブに取り付けられる頭部１２０に隣接する中間部１３０の一部分１３１を包むように構成された第２の部分３０２の外表面が、ハブに取り付けられる頭部１２０に隣接する中間部１３０のこの一部分１３１の外表面とほぼ同一の形状である。図４に示した例においては、ハブに取り付けられる頭部１２０が、ほぼ円錐台の形状を有し、中間部１３０においてハブに取り付けられる頭部１２０に隣接する一部分１３１が、ほぼ円柱形の形状を有している。したがって、鞘３００のうち、ハブに取り付けられる頭部１２０を包むように構成された第１の部分３０１の外表面は、ほぼ円錐台の形状であり、鞘３００のうち、ハブに取り付けられる頭部１２０に隣接する中間部１３０の一部分１３１を包むように構成された第２の部分３０２の外表面が、ほぼ円筒形の形状である。しかしながら、ハブに取り付けられる頭部１２０と、したがってハブに取り付けられる頭部１２０を包むように構成された鞘３００の第１の部分３０１の外表面とについて、他の任意の拡大形状を考えることができる。同様に、ハブに取り付けられる頭部１２０に隣接する中間部１３０の一部分１３１と、したがってハブに取り付けられる頭部１２０に隣接する中間部１３０の一部分１３１を包むように構成された鞘３００の第２の部分３０２の外表面とについて、他の任意の形状を考えることができる。

図５は、本発明のスポーク１００の他の実施形態の例を示している。このスポーク１００は、鞘３００の厚さが鞘３００の長手軸Ｙ−Ｙに沿って一定ではない点のみで、図４のものと相違している。具体的には、鞘３００の外表面が、円錐台形状を有しており、鞘３００の厚さが、鞘３００の長手軸に沿って変化して、ハブに取り付けられる頭部１２０の外表面およびハブに取り付けられる頭部１２０に隣接する中間部１３０の一部分１３１の外表面にマッチしている。

図６は、本発明の緩和手段２００についてさらに他の例を示している。この緩和手段２００は、鞘３００が、ハブに取り付けられる頭部１２０に隣接するスポーク１００の中間部１３０の一部分１３１を包むように構成された鞘３００の第２の部分３０２に、鞘３００の長手軸Ｙ−Ｙに沿って延びる複数のノッチ３１０を有している点のみで、図４のものと相違している。ノッチ３１０が、鞘３００の第２の部分３０２を弾性的に変形できるようにしており、したがって頭部が拡大されているスポークを、鞘３００へと容易に挿入することができる。

走行時、ハブに取り付けられる頭部１２０とハブ本体１０との間に相対変位（図面に示した具体例では、円周方向の相対変位）が生じると常に、緩和手段２００が変形して、ハブとスポークとの間の境界において生じる応力を吸収し、騒音の原因である急激な動きを伴った相対運動の発生を防止する。

本発明の自転車用車輪の第１の実施形態のハブ本体およびスポークについて、組み立て状態の概略を示す部分分解斜視図である。 図１に示した形式のハブ本体および複数のスポークについて、組み立てられた状態の概略を示す部分分解斜視図である。 図２の詳細を示す拡大斜視図である。 本発明によるスポークの第２の実施形態について、端部の概略を示す正面図である。 本発明によるスポークの第３の実施形態について、端部の概略を示す正面図である。 本発明によるスポークの端部に組み合わされる緩和手段の一例の概略を示す斜視図である。

符号の説明

１０ ハブ本体
４０ 着座部
１００ スポーク
１１０ スポーク本体
１２０ スポーク頭部
２００ 緩和手段
Ｘ−Ｘ 長手軸
Ａ−Ａ 長手軸

Claims (64)

1. ハブ、
   リム、および
   前記ハブと前記リムとの間を延びる複数のスポーク（１００）であって、それぞれがそれぞれの長手軸（Ｘ−Ｘ）に沿って延びる細長い本体（１１０）を有するとともに、第１の端部に、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）を有している複数のスポーク（１００）
   を具備する自転車用車輪において、
   走行時に、前記ハブと前記ハブに取り付けられた頭部（１２０）との間の相対運動の発生の結果として変形する緩和手段（２００）を、前記ハブと前記ハブに取り付けられた頭部（１２０）との間に有していることを特徴とする自転車用車輪。
2. 請求項１において、前記緩和手段（２００）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）に設けられている自転車用車輪。
3. 請求項２において、前記緩和手段（２００）が、被着処理によって、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）に形成されている自転車用車輪。
4. 請求項２において、前記緩和手段（２００）が、接着手段の介在によって、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）に形成されている自転車用車輪。
5. 請求項１において、前記緩和手段（２００）が、前記スポーク（１００）のハブに取り付けられる頭部（１２０）を適切に収容する着座部（４０）において、前記ハブに設けられている自転車用車輪。
6. 請求項５において、前記緩和手段（２００）が、被着処理によって、前記着座部（４０）に形成されている自転車用車輪。
7. 請求項５において、前記緩和手段（２００）が、接着手段の介在によって、前記着座部（４０）に形成されている自転車用車輪。
8. 請求項１〜７の何れか一項において、前記緩和手段（２００）が、プラスチック材料層を有する自転車用車輪。
9. 請求項８において、前記プラスチック材料が、大きな破断時伸びを有するプラスチック材料である自転車用車輪。
10. 請求項９において、前記破断時伸びが、約１００％〜約５００％の間である自転車用車輪。
11. 請求項８〜１０の何れか一項において、前記プラスチック材料が、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、およびビニールからなる群から選択される自転車用車輪。
12. 請求項１〜７の何れか一項において、前記緩和手段（２００）が、エラスチック材料層を有する自転車用車輪。
13. 請求項８〜１２の何れか一項において、前記層が、約０．０５ｍｍ〜約０．３ｍｍの間の厚さを有している自転車用車輪。
14. 請求項８〜１３の何れか一項において、前記層が、強化繊維材料を内部に取り入れている自転車用車輪。
15. 請求項１４において、前記強化繊維材料が、ガラス繊維から作られている自転車用車輪。
16. 請求項１〜１５の何れか一項において、前記ハブおよび前記スポーク（１００）の前記細長い本体（１１０）が、金属材料から作られている自転車用車輪。
17. 請求項１〜１６の何れか一項において、前記スポーク（１００）の前記細長い本体（１１０）が、前記リムに取り付ける第２の端部、および前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）と前記第２の端部との間の中間部（１３０）を有しており、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）が、前記中間部（１３０）へと、前記長手軸（Ｘ−Ｘ）に沿って緩やかにつながっている自転車用車輪。
18. 請求項１〜１７の何れか一項において、
    前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）が、前記長手軸（Ｘ−Ｘ）に直交する方向Ｚに沿って扁平にされ、実質的に平坦な対向する一対の前面（１２１）および対向する一対の側面（１２２）を有しており、
    前記ハブは、本体（１０）を有して、前記本体の環状の前面（２５、３５）には、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）を収容する複数の着座部（４０）が形成されており、
    前記複数の着座部のそれぞれの着座部（４０）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）の前記対向する一対の前面のうちの一つの前面（１２１）に当接する実質的に平坦な前面（４１）、および前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）の前記対向する側面（１２２）に当接する対向する一対の側面（４２）を有しており、
    前記着座部（４０）の前記側面（４２）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）の側面（１２２）の形状と一致する形状を有しており、
    前記緩和手段（２００）が、前記着座部の前記対向する側面（４２）と前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）の前記対向する側面（１２２）との間に配置されている自転車用車輪。
19. 長手軸（Ｘ−Ｘ）に沿って延びるとともに、第１の端部に、ハブに取り付けられる頭部（１２０）を有している細長い本体（１１０）を有する自転車用車輪のスポーク（１００）において、
    緩和手段（２００）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）に設けられて、走行時に、前記ハブに取り付けられた頭部（１２０）と前記ハブとの間の相対運動の発生の結果として変形することを特徴とするスポーク（１００）。
20. 請求項１９において、前記緩和手段（２００）が、被着処理によって、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）に形成されているスポーク（１００）。
21. 請求項１９において、前記緩和手段（２００）が、接着手段の介在によって、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）に形成されているスポーク（１００）。
22. 請求項１９〜２１の何れか一項において、前記緩和手段（２００）が、プラスチック材料層を有するスポーク（１００）。
23. 請求項２２において、前記プラスチック材料が、大きな破断時伸びを有するプラスチック材料であるスポーク（１００）。
24. 請求項２３において、前記破断時伸びが、約１００％〜約５００％の間であるスポーク（１００）。
25. 請求項２２〜２４の何れか一項において、前記プラスチック材料が、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、およびビニールからなる群から選択されるスポーク（１００）。
26. 請求項１９〜２１の何れか一項において、前記緩和手段（２００）が、エラスチック材料層を有するスポーク（１００）。
27. 請求項２２〜２６の何れか一項において、前記層が、約０．０５ｍｍ〜約０．３ｍｍの間の厚さを有しているスポーク（１００）。
28. 請求項２２〜２７の何れか一項において、前記層が、強化繊維材料を内部に取り入れているスポーク（１００）。
29. 請求項２８において、前記強化繊維材料が、ガラス繊維から作られているスポーク（１００）。
30. 請求項１９〜２９の何れか一項において、前記細長い本体（１１０）が、金属材料から作られているスポーク（１００）。
31. 請求項１９〜３０の何れか一項において、前記細長い本体（１１０）が、リムに取り付けられる第２の端部、および前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）と前記リムに取り付けられる第２の端部との間の中間部（１３０）を有しており、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）が、前記長手軸（Ｘ−Ｘ）に沿って緩やかに前記中間部（１３０）につながっているスポーク（１００）。
32. 請求項１９〜３１の何れか一項において、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）が、前記長手軸（Ｘ−Ｘ）に直交する方向Ｚに沿って扁平にされ、実質的に平坦な対向する一対の前面（１２１）および対向する一対の側面（１２２）を有しており、
    前記緩和手段（２００）が、前記対向する側面（１２２）に組み合わされているスポーク（１００）。
33. 長手軸（Ａ−Ａ）に沿って延びるとともに、複数の着座部（４０）が、ハブに取り付けられる各スポーク（１００）の頭部（１２０）をそれぞれ収容すべく設けられている、ほぼ筒状の本体（１０）を有する自転車用車輪のハブ本体において、
    緩和手段（２００）が、前記着座部（４０）に設けられ、走行時に、前記ハブ本体（１０）と前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）との間の相対運動の発生の結果として変形することを特徴とするハブ本体。
34. 請求項３３において、前記緩和手段（２００）が、被着処理によって、前記着座部（４０）に形成されているハブ本体。
35. 請求項３３において、前記緩和手段（２００）が、接着手段の介在によって、前記着座部（４０）に形成されているハブ本体。
36. 請求項３３〜３５の何れか一項において、前記緩和手段（２００）が、プラスチック材料層を有するハブ本体。
37. 請求項３６において、前記プラスチック材料が、大きな破断時伸びを有するプラスチック材料であるハブ本体。
38. 請求項３７において、前記破断時伸びが、約１００％〜約５００％の間であるハブ本体。
39. 請求項３６〜３８の何れか一項において、前記プラスチック材料が、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、およびビニールからなる群から選択されるハブ本体。
40. 請求項３３〜３５の何れか一項において、前記緩和手段（２００）が、エラスチック材料層を有するハブ本体。
41. 請求項３６〜４０の何れか一項において、前記層が、約０．０５ｍｍ〜約０．３ｍｍの間の厚さを有しているハブ本体。
42. 請求項３６〜４１の何れか一項において、前記層が、強化繊維材料を内部に取り入れているハブ本体。
43. 請求項４２において、前記強化繊維材料が、ガラス繊維から作られているハブ本体。
44. 請求項３３〜４３の何れか一項において、前記本体（１０）が、金属材料から作られているハブ本体。
45. 請求項３３〜４４の何れか一項において、
    前記着座部（４０）が、前記本体（１０）の環状の前面（２５、３５）に形成され、実質的に平坦な前面（４１）および対向する一対の側面（４２）を有しており、
    前記緩和手段（２００）が、前記対向する側面（４２）に設けられているハブ本体。
46. 長手軸（Ａ−Ａ）に沿って延びるとともに、複数の着座部（４０）が、ハブに取り付けられる各スポーク（１００）の頭部（１２０）をそれぞれ収容すべく設けられているほぼ筒状のハブ本体（１０）、および
    前記ハブ本体（１００）の内側を前記長手軸（Ａ−Ａ）に沿って延びるとともに、自転車のフレームに組み合わされるシャフト
    を有する自転車用車輪のハブにおいて、
    前記ハブ本体（１０）が、請求項３３〜４５の何れか一項におけるハブ本体であることを特徴とするハブ。
47. 請求項２〜４の何れか一項において、前記緩和手段（２００）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）を完全に包む鞘（３００）を有している自転車用車輪。
48. 請求項４７において、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）が、前記スポーク（１００）の中間部（１３０）に対して拡大された形状を有しており、前記鞘（３００）が、前記頭部（１２０）に隣接する前記中間部（１３０）の一部分（１３１）をも完全に包んでいる自転車用車輪。
49. 請求項４７または４８において、前記鞘（３００）が、前記鞘（３００）の長手軸（Ｙ−Ｙ）に沿ってほぼ一定の厚さを有しており、前記長手軸（Ｙ−Ｙ）が、前記スポーク（１００）の長手軸（Ｘ−Ｘ）と一致する自転車用車輪。
50. 請求項４９において、前記鞘（３００）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）を包むように構成された第１の部分（３０１）、および前記頭部（１２０）に隣接する前記中間部（１３０）の一部分（１３１）を包むように構成された第２の部分（３０２）を有しており、
    前記第１の部分（３０１）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）の外表面と形状が同一である外表面を有しており、前記第２の部分（３０２）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）に隣接する前記中間部（１３０）の一部分（１３１）の外表面と形状が同一である外表面を有している自転車用車輪。
51. 請求項５０において、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）および前記鞘（３００）の第１の部分（３０１）の外表面が、ほぼ円錐台形状である自転車用車輪。
52. 請求項５０または５１において、前記中間部（１３０）の一部分（１３１）および前記鞘（３００）の第２の部分（３０２）の外表面が、ほぼ円柱形である自転車用車輪。
53. 請求項５０〜５２の何れか一項において、前記鞘（３００）の第２の部分（３０２）が、前記鞘（３００）の長手軸（Ｙ−Ｙ）に沿って延びる複数のノッチ（３１０）を有している自転車用車輪。
54. 請求項４７または４８において、前記鞘（３００）が、前記鞘（３００）の長手軸（Ｙ−Ｙ）に沿って一定ではない厚さを有しており、前記長手軸（Ｙ−Ｙ）が、前記スポーク（１００）の長手軸（Ｘ−Ｘ）と一致する自転車用車輪。
55. 請求項５４において、前記鞘（３００）が、円錐台形状の外表面を有している自転車用車輪。
56. 請求項１９〜３１の何れか一項において、前記緩和手段（２００）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）を完全に包む鞘（３００）を有しているスポーク（１００）。
57. 請求項５６において、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）が、前記スポーク（１００）の中間部（１３０）に対して拡大された形状を有しており、前記鞘（３００）が、前記頭部（１２０）に隣接する前記中間部（１３０）の一部分（１３１）をも完全に包んでいるスポーク（１００）。
58. 請求項５６または５７において、前記鞘（３００）が、前記鞘（３００）の長手軸（Ｙ−Ｙ）に沿ってほぼ一定の厚さを有しており、前記長手軸（Ｙ−Ｙ）が、前記スポーク（１００）の長手軸（Ｘ−Ｘ）と一致するスポーク（１００）。
59. 請求項５８において、前記鞘（３００）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）を包むように構成された第１の部分（３０１）、および前記頭部（１２０）に隣接する前記中間部（１３０）の一部分（１３１）を包むように構成された第２の部分（３０２）を有しており、
    前記第１の部分（３０１）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）の外表面と形状が同一である外表面を有しており、前記第２の部分（３０２）が、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）に隣接する前記中間部（１３０）の一部分（１３１）の外表面と形状が同一である外表面を有しているスポーク（１００）。
60. 請求項５９において、前記ハブに取り付けられる頭部（１２０）および前記鞘（３００）の第１の部分（３０１）の外表面が、ほぼ円錐台形状であるスポーク（１００）。
61. 請求項５９または６０において、前記中間部（１３０）の一部分（１３１）および前記鞘（３００）の第２の部分（３０２）の外表面が、ほぼ円柱形であるスポーク（１００）。
62. 請求項５９〜６１の何れか一項において、前記鞘（３００）の第２の部分（３０２）が、前記鞘（３００）の長手軸（Ｙ−Ｙ）に沿って延びる複数のノッチ（３１０）を有しているスポーク（１００）。
63. 請求項５６または５７において、前記鞘（３００）が、前記鞘（３００）の長手軸（Ｙ−Ｙ）に沿って一定ではない厚さを有しており、前記長手軸（Ｙ−Ｙ）が、前記スポーク（１００）の長手軸（Ｘ−Ｘ）と一致するスポーク（１００）。
64. 請求項６３において、前記鞘（３００）が、円錐台形状の外表面を有しているスポーク（１００）。

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