JP2012046052A - Rim for bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自転車の車輪を構成する自転車用リムに関する。 The present invention relates to a bicycle rim constituting a wheel of a bicycle.
自転車は、一般に、車体の骨格をなすフレームを備えており、フレームの前後端部には、前輪および後輪が装着されている。前輪および後輪には、タイヤが装着されるリムが設けられている。リムは、円環状であり、車輪のハブと例えばスポークにより連結されている。 Bicycles generally include a frame that forms a skeleton of a vehicle body, and front and rear wheels are attached to front and rear ends of the frame. The front wheel and the rear wheel are provided with rims on which tires are mounted. The rim has an annular shape and is connected to the wheel hub by, for example, spokes.
このようなリムにおいて、車輪の強度を維持して軽量化および空気抵抗の低減を図るために、異なる素材を組み合わせたコンポジットリムが従来知られている(例えば、特許文献1参照)。従来のコンポジットリムは、アルミニウム等の金属製の第1円環部分と、カーボン繊維強化樹脂製の第2円環部分とを有している。第1円環部分の外周部には、タイヤが装着され、第1円環部分の内周部には、スポークが装着される。第1円環部分と第2円環部分とは接着剤により接着されている。 In such a rim, a composite rim in which different materials are combined is known in order to maintain the strength of the wheel to reduce weight and reduce air resistance (see, for example, Patent Document 1). A conventional composite rim has a first annular portion made of metal such as aluminum and a second annular portion made of carbon fiber reinforced resin. A tire is attached to the outer peripheral portion of the first annular portion, and a spoke is attached to the inner peripheral portion of the first annular portion. The first annular portion and the second annular portion are bonded with an adhesive.
従来のリムでは、第1円環部分と第2円環部分とが接着剤で接着されているが、第1円環部分と第2円環部分との間の拘束力がより向上されたリムが望まれている。 In the conventional rim, the first annular portion and the second annular portion are bonded with an adhesive, but the rim in which the binding force between the first annular portion and the second annular portion is further improved. Is desired.
本発明の課題は、自転車用リムにおいて、第1円環部分と第2円環部分との拘束力を向上させることにある。 The subject of this invention is improving the restraint force of a 1st ring part and a 2nd ring part in a bicycle rim.
発明1に係る自転車用リムは、第1円環部分と、第2円環部分と、拘束部材と、を備えている。第2円環部分は、第1円環部分の内周部に接着される。拘束部材は、第1円環部分と第2円環部分とを拘束する。 A bicycle rim according to a first aspect includes a first annular portion, a second annular portion, and a restraining member. The second annular portion is bonded to the inner peripheral portion of the first annular portion. The restraining member restrains the first annular portion and the second annular portion.
この自転車用リムでは、第1円環部分と第1円環部分の内周部に接着された第2円環部分とが拘束部材により拘束されている。これにより、第1円環部分と第2円環部分との拘束力がより向上する。 In this bicycle rim, the first annular portion and the second annular portion bonded to the inner peripheral portion of the first annular portion are restrained by the restraining member. Thereby, the restraint force of a 1st ring part and a 2nd ring part improves more.
発明2に係る自転車用リムは、発明1に記載の自転車用リムにおいて、拘束部材は、糸状部材である。この場合には、拘束部材が糸状部材であるので、第1円環部分と第2円環部分とに糸状部材を回して糸状部材の両端を結ぶことにより、第1円環部分と第2円環部分とを容易に拘束できる。 A bicycle rim according to a second aspect is the bicycle rim according to the first aspect, wherein the restraining member is a thread-like member. In this case, since the constraining member is a thread-like member, the first annular part and the second circular part are connected by turning the thread-like member around the first annular part and the second annular part and connecting both ends of the thread-like member. The ring portion can be easily restrained.
発明3に係る自転車用リムは、発明2に記載の自転車用リムにおいて、糸状部材は、ワイヤおよび樹脂製糸から選ばれる。この場合には、強度が比較的強いワイヤ及び樹脂製糸を用いているので、拘束状態を長く維持できる。 A bicycle rim according to a third aspect is the bicycle rim according to the second aspect, wherein the thread-like member is selected from a wire and a resin yarn. In this case, since a relatively strong wire and resin yarn are used, the restrained state can be maintained for a long time.
発明4に係る自転車用リムは、発明1または2に記載の自転車用リムにおいて、第1円環部分および第2円環部分には、複数の孔がそれぞれ設けられている。拘束部材は、複数の孔を挿通する。この場合には、拘束部材を複数の孔に挿通することによって、第1円環部分と第2円環部分とを確実に拘束できる。 A bicycle rim according to a fourth aspect is the bicycle rim according to the first or second aspect, wherein a plurality of holes are provided in the first annular portion and the second annular portion, respectively. The restraining member is inserted through the plurality of holes. In this case, the first annular portion and the second annular portion can be reliably restrained by inserting the restraining member into the plurality of holes.
発明5に係る自転車用リムは、発明4に記載の自転車用リムにおいて、複数の孔は、第1円環部分と第2円環部分とが重なる部分に形成されている。これによりは、複数の孔に拘束部材を挿通すると、第1円環部分および第2円環部分を一度に挿通して拘束できる。 A bicycle rim according to a fifth aspect is the bicycle rim according to the fourth aspect, wherein the plurality of holes are formed in a portion where the first annular portion and the second annular portion overlap. Accordingly, when the restraining member is inserted into the plurality of holes, the first annular portion and the second annular portion can be inserted and restrained at a time.
発明6に係る自転車用リムは、発明1または2に記載の自転車用リムにおいて、第1円環部分は、断面がボックス形状である。この場合には、外周側の第1円環部分がボックス形状であるので、第1円環部分でリムの強度を維持できる。 A bicycle rim according to a sixth aspect is the bicycle rim according to the first or second aspect, wherein the first annular portion has a box shape in cross section. In this case, since the first annular portion on the outer peripheral side has a box shape, the strength of the rim can be maintained at the first annular portion.
発明7に係る自転車用リムは、発明2または3に記載の自転車用リムにおいて、第1円環部分は、ブレーキ接触面を有する1対の側壁部と、側壁部を接続し、半径方向に間隔を隔てて設けられる外環状部分および内環状部分とを有する。拘束部材は、側壁部、外環状部分および内環状部分に外囲される空間を挿通する。これにより、拘束部材がリムの外部に露出しなくなる。 A bicycle rim according to a seventh aspect is the bicycle rim according to the second or third aspect, wherein the first annular portion connects the pair of side walls having a brake contact surface and the side walls, and is spaced in the radial direction. And an outer annular portion and an inner annular portion provided to be separated from each other. The restraining member is inserted through the space surrounded by the side wall portion, the outer annular portion, and the inner annular portion. As a result, the restraining member is not exposed to the outside of the rim.
発明8に係る自転車用リムは、発明1または2に記載の自転車用リムにおいて、第1円環部分は金属製であり、第2円環部分は、合成樹脂製である。この場合には、金属製の第1円環部分で強度を維持し、合成樹脂製の第2円環部分で、軽量化および空気抵抗の低減を図ってスポーク等の連結部材を介してハブと連結できる。 A bicycle rim according to an eighth aspect is the bicycle rim according to the first or second aspect, wherein the first annular portion is made of metal and the second annular portion is made of a synthetic resin. In this case, the strength is maintained by the metal first annular portion, and the second annular portion made of synthetic resin is connected to the hub via a connecting member such as a spoke in order to reduce weight and reduce air resistance. Can be linked.
発明9に係る自転車用リムは、発明8に記載の自転車用リムにおいて炭素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂、およびアラミド繊維強化樹脂のいずれか一つを含む繊維強化製である。この場合には、軽量な合成樹脂でも強度が高い繊維強化樹脂を用いているため、第2円環部分の強度を高く維持できる。 A bicycle rim according to a ninth aspect of the invention is a bicycle rim according to the eighth aspect, wherein the bicycle rim includes any one of a carbon fiber reinforced resin, a glass fiber reinforced resin, and an aramid fiber reinforced resin. In this case, since the fiber reinforced resin having high strength is used even with the light synthetic resin, the strength of the second annular portion can be kept high.
<第1実施形態>
図1において、本発明の第1実施形態を採用した自転車101は、ロードバイクである。自転車101は、フロントフォーク98を有するダイヤモンド形のフレーム102と、ハンドル104と、駆動部105と、前輪106および後輪107と、前ブレーキ装置108および後ブレーキ装置109と、を備えている。ハンドル104はフロントフォーク98に固定されている。駆動部105は、チェーンCNやペダルPDや前後のディレーラFD,RDや前後のスプロケットFP,RP等からなっている。前輪106は、フロントフォーク98の先端に装着され、後輪107は、フレーム102の後部に装着されている。前ブレーキ装置108は、フロントフォーク98の前面に装着され、後ブレーキ装置109は、フレームの上後部に装着されている。
<First Embodiment>
In FIG. 1, a
前輪106は、フロントハブ20fと、フロントハブ20fに一端が係止されたスポーク22と、スポーク22の他端がニップル24(図2参照)により係止されるリム26と、リム26に装着されたタイヤ28と、を有している。フロントハブ20fは、フロントフォーク98の先端に装着されている。
The
後輪107は、リアハブ20rと、リアハブ20rに一端が係止されたスポーク22と、スポーク22の他端がニップル24(図2参照)により係止されるリム26と、リム26に装着されたタイヤ28と、を有している。リアハブ20rは、フレーム102の後端部に装着されている。
The
<リム>
リム26は、異なる素材を組み合わせたコンポジットリムである。リム26は、図2および図3に示すように、外周部にタイヤ28を装着可能な第1円環部分30と、スポーク22を係止可能な第2円環部分32と、第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束する拘束部材34と、を備えている。
<Rim>
The
<第1円環部分>
第1円環部分30は、金属製の部材である。第1円環部分30は、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、およびチタン合金等によって形成される。第1円環部分30は、図2に示すように、外周部が開口し、内周部がボックス形状の部材である。この実施形態では、タイヤ28としては、インナーチューブ付きのタイヤまたはチューブレスタイヤを装着可能である。
<1st ring part>
The first
第1円環部分30は、左右一対の側壁部30aと、一対の側壁部30aを接続する径方向に間隔を半径方向に間隔を隔てて設けられた内環状部分30bおよび外環状部分30cと、を有している。内環状部分30bおよび外環状部分30cは、半径方向に間隔を隔てて設けられている。側壁部30aと、内環状部分30bと、外環状部分30cとは一体形成されている。一対の側壁部30aの内側面には、タイヤ28の内周側に形成されたビード部28aを係止するビード係止部30dが内側に突出して形成されている。一対の側壁部30aの外側面は、前ブレーキ装置108(または後ブレーキ装置109)のブレーキシューが接触するブレーキ接触面30kとなっている。
The first
内環状部分30bと外環状部分30cとは、幅方向(図3左右方向)の中間部で環状壁部30eにより連結されている。したがって、内環状部分30bと外環状部分30cとの間には、幅方向に分割された第1空間30fと第2空間30gとが形成されている。内環状部分30bの内周面には、第2円環部分32の外周面32aに係合するように曲面で構成された係合面30hが形成されている。係合面30hは、第2円環部分32の外周面32aの両側から側面の外周部分に回り込むように形成されている。これにより、第1円環部分30から第2円環部分32が外れにくくなる。したがって第2円環部分32の最外径は第1円環部分30の最内径より大きい。
The inner
第1円環部分30は、押出成型により作成された素材を円形に曲げて作成されている。第1円環部分30に第2円環部分32を装着する際には、円環状の一部が接続されていない状態の第1円環部分30の内周面に第2円環部分32を装着して接着するとともに、第1円環部分30の接続されていない両端を溶接、接着、または金属スリーブ等の適宜の接合手段により接合している。
The first
内環状部分30bおよび外環状部分30cには、スポーク22に螺合するニップル24が通過可能な第1ニップル通過孔30i(複数の孔の一例)および第2ニップル通過孔30jが、周方向に間隔を隔ててスポーク22の本数(例えば、16本)分各別に形成されている。
A first
<第2円環部分>
第2円環部分32は、樹脂製である。第2円環部分32は、例えば、炭素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂、およびアラミド繊維強化樹脂のいずれか一つを含む繊維強化樹脂製である。この実施形態では、炭素繊維強化樹脂製である。第2円環部分32は、第1円環部分30に、例えば接着剤により接着されている。
<Second ring part>
The second
第2円環部分32は、半径方向の内周側に向かうにつれて先細りの断面形状である。第2円環部分32は、概ね三角形形状、または概ね倒立二等辺三角形形状の空間を内部に有している。第2円環部分32の外周側には、第2ニップル通過孔30jに連なり、第2ニップル通過孔30jと実質的に同じ内径の複数の第3ニップル通過孔32b(複数の孔の一例)が形成されている。ここで、複数の孔の一例である第1ニップル通過孔30iおよび第3ニップル通過孔32bは、第1円環部分30と第2円環部分32とが重なる位置にそれぞれ設けられている。
The second
第2円環部分32の内周側には、ニップル24を装着するためのニップル装着孔32cがスポーク22の本数分周方向に間隔を隔てて形成されている。ニップル装着孔32cは、ニップル24の頭部が通過不能な内径を有している。
On the inner peripheral side of the second
<拘束部材>
拘束部材34は、本実施の形態では糸状部材である。糸状部材としては、例えば、高張力ポリエチレン、ケブラーおよびザイロンなどの比較的破断強度が高いものが選ばれることが好ましい。拘束部材34は、図示しない治具を用いて第1ニップル通過孔30iおよび第3ニップル通過孔32bに挿通される。そして、第1円環部分30と第2円環部分32とを通して両端を結ぶことにより、第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束する。拘束部材34は、例えば、複数(例えば、16個)の第1ニップル通過孔30iおよび第3ニップル通過孔32bのうち、例えば、90度間隔の4箇所で第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束する。ここでは、糸状の拘束部材34は、弛まないように張った状態で第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束する。
<Restraining member>
The restraining
<拘束部材の装着手順>
具体的な拘束部材34の装着手順は以下の通りである。まず、図2および図3に示すように、第2ニップル通過孔30jから拘束部材34を挿入し、さらに第1ニップル通過孔31iおよび第3ニップル通過孔32bに挿通する。そして、図示しない治具を用いて第2円環部分32の内部空間を次の第3ニップル通過孔32bに向けて拘束部材34の先端部を移動させる。拘束部材34の先端部が次の第3ニップル通過孔32bに到達すると、第3ニップル通過孔32bから拘束部材34の先端を取り出す。そして、第1空間30fおよび第2空間30gのいずれか一方の空間内で拘束部材34を元の第1ニップル通過孔30iに向けて移動させる。拘束部材34の先端が第1ニップル通過孔30iに到達すると、拘束部材34を治具により第3ニップル通過孔32bを挿通させ、再度第2円環部分32の内周部を次の第3ニップル通過孔32bに向けて移動させる。そして、次の第3ニップル通過孔32bから拘束部材34の先端を取り出して、第1空間30fおよび第2空間30gのいずれか他方内で拘束部材34を最初の第1ニップル通過孔30iに向けて移動させる。これにより、図3に示すように、拘束部材34が第2円環部分32の内周部および第1円環部分30の第1空間30fおよび第2空間30gを挿通して配置される。拘束部材34が最初の第1ニップル通過孔30iに到達すると、その先端を引っ張り出して、基端部分と結び合わせる。これにより、拘束部材34が第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束する。この手順を、例えば、あと3回繰り返して周方向の4箇所で第1円環部分30と第2円環部分とを拘束する。この状態を図4に示す。図4では、上述したように、4本の拘束部材34が第1円環部分30と第2円環部分32とを周方向に間隔を隔てた4箇所で拘束している。
<Installation procedure of restraint member>
A specific mounting procedure of the restraining
リム26の第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束部材で拘束することにより、第1円環部分30と第2円環部分32との拘束力がより向上する。
By restraining the first
<他の実施形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。
<Other embodiments>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in the present specification can be arbitrarily combined as necessary.
(a)前記実施形態では、拘束部材34を挿通する複数の孔を第1ニップル通過孔30iと、第3ニップル通過孔32bとで構成したが、これらのニップル通過孔と別に拘束部材専用の複数の孔を設けてもよい。特にハブとリムとをスポーク以外の連結部材またはディスク部材で連結する場合には、拘束部材を挿通する専用の孔を設けてもよい。
(A) In the above embodiment, the plurality of holes through which the restraining
(b)前記実施形態では、第2円環部分として炭素繊維強化樹脂を用いたが、他の繊維強化樹脂を用いてもよい。 (B) In the said embodiment, although carbon fiber reinforced resin was used as a 2nd ring part, you may use another fiber reinforced resin.
(c)前記実施形態では、ロードバイク用のリムを例示したが、マウンテンバイクおよび軽快車等の全ての自転車用のリムに本発明を適用できる。 (C) In the above embodiment, a road bike rim is exemplified, but the present invention can be applied to all bicycle rims such as mountain bikes and light vehicles.
(d)前記実施形態では、拘束部材34を第1空間30fおよび第2空間30gを通して二重にしたが、いずれかの空間に一回だけ通してもよい。
(D) In the above embodiment, the constraining
(e)前記実施形態では、拘束部材に糸を用いたが、糸状部材は糸に限定されず、ワイヤであってもよい。また、拘束部材は糸状部材に限定されず、例えば、第1円環部分30と第2円環部分32とを弾性的に拘束する弾性部材を用いてもよい。また、ねじおよびリベット等の締結部材を用いてもよい。
(E) In the above embodiment, a thread is used as the restraining member. However, the thread-like member is not limited to the thread, and may be a wire. Further, the restraining member is not limited to the thread-like member, and for example, an elastic member that elastically restrains the first
(f)前記実施形態では、4本の拘束部材34が第1円環部分30と第2円環部分32とを周方向に間隔を隔てた4箇所で拘束したが、拘束箇所は複数であればいくつでもよく。例えば周方向に間隔を隔てた8箇所で拘束してもよい。
(F) In the embodiment described above, the four restraining
例えば図5では、全ての第1ニップル通過孔30i、すなわち、複数の孔の全てを用いて、例えば、16本の拘束部材134が第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束している。
For example, in FIG. 5, for example, 16 restraining
また、図6では、1本の拘束部材234が、第1円環部分30と第2円環部分32とを縫うように全ての第1ニップル通過孔30iに挿通されている。これにより、拘束部材134が第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束している。なお、この実施形態では、全ての孔を縫うようにしているが、間隔を隔てた孔を縫うようにしてもよい。なお、図6では、縫い合う拘束部材134一方側を実線で、他方側を破線で描いている。
Further, in FIG. 6, one restraining
このような実施形態でも前記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。 Even in such an embodiment, the same operational effects as in the above-described embodiment can be obtained.
(g)前記実施形態では、第1円環部分は、内周部がボックス形状の部材であるが、ボックス形状を有さなくてもよい。この場合は、第1円環部分が外環状部分30cおよび環状壁部30eを有さない形状となるが、前記実施の形態と同様に拘束部材によって第1円環部分と第2環状部分とを拘束することができる。
(G) In the embodiment, the first annular portion is a box-shaped member at the inner periphery, but may not have a box shape. In this case, the first annular portion has a shape that does not include the outer
(f)前記実施形態では、第1円環部分がビード係止部30dを有するクリンチャーリムを例に挙げて説明したが、本発明はチューブラーリムに適用されてもよい。
(g)前記実施の形態では、糸状の拘束部材34は、弛まないように張った状態で第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束するが、多少弛んだ状態で第1円環部分30と第2円環部分32とを拘束してもよい。
(F) In the above embodiment, the clincher rim in which the first annular portion has the
(G) In the embodiment described above, the thread-like restraining
20f フロントハブ
20r リアハブ
22 スポーク
24 ニップル
26 リム
28 タイヤ
30 第1円環部分
30a 側壁部
30b 内環状部分
30c 外環状部分
30d ビード係止部
30e 環状壁部
30f 第1空間
30g 第2空間
30h 係合面
30i 第1ニップル通過孔
30j 第2ニップル通過孔
30k 接触面
32 第2円環部分
32a 外周面
32b 第3ニップル通過孔
32c ニップル装着孔
34 拘束部材
98 フロントフォーク
101 自転車
102 フレーム
104 ハンドル
105 駆動部
106 前輪
107 後輪
108 前ブレーキ装置
109 後ブレーキ装置
20f
Claims (9)
前記第1円環部分の内周部に接着される第2円環部分と、
前記第1円環部分と前記第2円環部分とを拘束する拘束部材と、
を備えた自転車用リム。 A first ring portion;
A second annular portion bonded to the inner periphery of the first annular portion;
A restraining member that restrains the first annular portion and the second annular portion;
Bicycle rim equipped with.
前記拘束部材は、前記複数の孔を挿通する、請求項1または2に記載の自転車用リム。 A plurality of holes are provided in each of the first annular portion and the second annular portion,
The bicycle rim according to claim 1, wherein the restraining member is inserted through the plurality of holes.
前記拘束部材は、前記側壁部、外環状部分および内環状部分に外囲される空間を挿通する、請求項2または3に記載の自転車用リム。 The first annular portion includes a pair of side wall portions having a brake contact surface, and an outer annular portion and an inner annular portion that connect the sidewall portions and are provided at intervals in the radial direction.
The bicycle rim according to claim 2 or 3, wherein the restraining member is inserted through a space surrounded by the side wall portion, the outer annular portion, and the inner annular portion.
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