JP2017124820A - 自転車ホイール用ハブ - Google Patents

Abstract

【課題】自転車ホイールに関連するブレーキディスクを正確かつ確実にセンタリングできるようにする。【解決手段】本発明の実施形態の一例において、ディスクブレーキを有する自転車ホイール用のハブ（１０）は、長手方向軸（Ｘ）に沿って延在するピン（１２）と、ピン（１２）上に回転自在に取付けられ、ブレーキディスクとのカップリング部分（１６）を備える本体（１４）と、ピン（１２）と本体（１４）との間に半径方向に挟入され、本体（１４）と軸方向に当接するベアリングと、ピン（１２）の自由端部（１２ａ）に取り付けられ、自転車のフレームと関連するように構成されたキャップ（２０）と、キャップ（２０）およびベアリングのうちの一方とピン（１２）とに軸方向に当接する、またはベアリングと本体（１４）との間に軸方向に挟入された調整ワッシャ（３０）と、を備える。【選択図】図９

Description

本発明は、自転車ホイール用のハブに関する。

特に、本発明の第１の構成では、本発明は、自転車ホイール用のハブに関し、こうしたホイールは、前輪または後輪であってもよく、かつブレーキディスクを支持するように構成された本体を備える。本発明の別の構成では、本発明は、自転車後輪用のハブに関し、こうしたハブは、スプロケットアセンブリを支持するように構成されたフリーホイール体を備える。

公知の通り、現在、自転車においてはディスクブレーキを使用することが一般的である。実際に、こうしたブレーキは、高い制動力を確実なものにでき、泥または水によってもたらされる問題を被りにくいので、他の種類の従来のパッドブレーキよりも好まれることが多い。

典型的には、ディスクブレーキは、自転車のフレームに固定したキャリパと、ホイールのハブに取付けたブレーキディスクとを備える。キャリパの内側には、２つまたは４つの対向パッドが存在する。ブレーキディスクは、対向パッド間に形成される空間内で回転する。ブレーキレバーを作動することによって、パッドはブレーキディスクに向かって移動し、ブレーキディスクに対して摩擦を発生させ、その結果ホイールを制動する。

したがって、自転車のフレームへのホイールの取付け操作（第１の取付け操作とホイールの取替／交換操作の両方）は、キャリパの対向パッドの間に形成される空間の内側に、ホイールのハブに取り付けられたブレーキディスクを位置決めして、ハブの端部を自転車のフレーム上にロックするようにしている。

出願人は、ホイールの取付け操作において、パッド間でのブレーキディスクの正確なセンタリングを行うことが望ましいことに気が付いた。こうすると、実際には、ブレーキの作動に続いて双方のパッドが動作し、全く同じように、制動動作を最大化し、対向パッド間の摩耗差を最小限に抑える。さらに、ブレーキが作動していないときにブレーキディスクがパッドの一方に接触するリスクが回避される。これは、結果的に、自転車に乗る人の同じ努力に対して、望ましくない自転車速度の低下をもたらし得る。上記に述べたことは自転車競技において特に重要である。

出願人は、特にホイールを交換する場合（例えば、パンクが原因で）、パッド間で所望のブレーキディスクのセンタリングが得られない現実的なリスクがあることに注目した。
出願人によれば、上記の問題は、ハブのさまざまな構成要素の寸法および取付けの許容誤差が原因である。したがって、異なるホイールにおいては、ハブの長手方向軸に沿ったブレーキディスクの位置は同一ではない可能性があり、その結果、同じフレームに異なるホイールを取付けると、パッド間におけるブレーキディスクの位置決めが異なってしまう場合がある。

出願人は、パッド間におけるブレーキディスクの不正確な位置に関連する問題は、パッドが互いに非常に近いという事実によってより顕著になることを認めた。このため、さまざまなホイールのハブ上でのブレーキディスクの軸位置の差がわずかであっても、パッドに対するブレーキディスクの軸位置の差が大きくなる。

また、出願人は、競技中にホイールの取付け／取替えを行う場合において、または一般に、可能な限り最も短い時間でホイールの取付け／取替えを行わなければならないまたは行いたいといういずれの場合においても、前述の問題が更に顕著になることを認めた。実際に、こうした場合、ハブおよび／またはブレーキシステムのさまざまな構成要素の位置の調整または変更が可能なように時間を費やすことはできない。

出願人は、ホイールを取替える場合であっても、自転車のフレームに取り付けられたキャリパのパッド間において、自転車ホイールに取り付けられたブレーキディスクを正確かつ確実にセンタリングできるようにする解決策を見出した。

出願人は、ブレーキディスクに関する上記と同様の要求事項が、フリーホイール体に取付けたスプロケットアセンブリに関して自転車の後輪において発生することを認めた。実際に、自転車のフレームに対してスプロケットアセンブリの正確な位置決めを行い、チェーンをスプロケットアセンブリの１つのスプロケットと正確に係合できるようにすることが望ましい。出願人は、スプロケットアセンブリの正確な位置決めも、自転車後輪のハブにおいて調整ワッシャを用いて同様に達成可能であることを明らかにした。

出願人は、ディスクブレーキを有する前輪または後輪用のハブと後輪用のフリーホイール体を有するハブとの両方が、長手方向軸に沿って延在するピンと、ピンの自由端部に取り付けられ、自転車のフレームに関連するように構成されるキャップと、少なくとも１つのベアリングを介してピン上に回転自在に取付けられ、ディスクブレーキまたはスプロケットアセンブリを支持するように構成された本体と、を備えることを認めた。

出願人は、ブレーキディスクを支持するハブの本体およびフリーホイール体の軸位置をそれぞれ調整することによって、フレームに対して、ブレーキディスクおよびスプロケットアセンブリを正確に位置決めできること、およびこうした調整は、いずれの場合も自転車ホイールのハブにおいて、好適な調整ワッシャを用いて行い得ることに気が付いた。

したがって、本発明は、自転車ホイールのハブに関し、このハブは、
−長手方向軸（Ｘ）に沿って延在するピンと、
−ピン上に回転自在に取付けられ、自転車のフレームに対して所定の軸位置をとるように構成された第１の本体と、
−ピンと第１の本体との間に半径方向に挟入された第１のベアリングと、
−ピンの第１の自由端部に取り付けられ（associated with a first free end）、自転車のフレームに関連するように構成された(configured to be associated with a frame)第１のキャップと、を備えたハブにおいて、
第１のベアリングは第１の本体に軸方向に当接し、前記ハブは第１の調整ワッシャを備え、当該第１の調整ワッシャは、第１のキャップおよび第１のベアリングのうちの一方とピンとに軸方向に当接する、または第１のベアリングと第１の本体との間に軸方向に挟入されることを特徴とするか、または前記第１の調整ワッシャは、第１のベアリングと第１のキャップとの間に軸方向に挟入されることを特徴とする。

更に具体的には、本発明の第１の構成は、ディスクブレーキを有する自転車ホイールのハブに関し、
−長手方向軸に沿って延在するピンと、
−前記ピン上に回転自在に取付けられ、ブレーキディスクとのカップリング部分を備える第１の本体と、
−前記ピンと前記第１の本体との間に半径方向に挟入され、前記第１の本体と軸方向に当接する第１のベアリングと、
−前記ピンの第１の自由端部に取り付けられ、自転車のフレームに関連するように構成された第１のキャップと、を備えたハブにおいて、
前記ハブは、前記ピンおよび前記第１のキャップに軸方向に当接する第１の調整ワッシャを備えることを特徴とする。

本発明の第２の構成は、ディスクブレーキを有する自転車ホイールのハブに関し、
−長手方向軸に沿って延在するピンと、
−前記ピン上に回転自在に取付けられ、ブレーキディスクとのカップリング部分を備える第１の本体と、
−前記ピンと前記第１の本体との間に半径方向に挟入され、前記第１の本体と軸方向に当接する第１のベアリングと、
−前記ピンの第１の自由端部に取り付けられ、自転車のフレームに関連するように構成された第１のキャップと、を備えたハブにおいて、
前記ハブは、前記ピンおよび前記第１のベアリングと軸方向に当接する第１の調整ワッシャを備えることを特徴とする。

本発明の第３の構成は、ディスクブレーキを有する自転車ホイールのハブに関し、前記ハブは、
−長手方向軸に沿って延在するピンと、
−前記ピン上に回転自在に取付けられ、ブレーキディスクとのカップリング部分を備える第１の本体と、
−ピンと第１の本体との間に半径方向に挟入され、第１の本体と軸方向に当接する第１のベアリングと、
−ピンの第１の自由端部に取り付けられ、自転車のフレームに関連するように構成された第１のキャップと、を備えたハブにおいて、
前記ハブは、第１のベアリングと第１の本体との間に軸方向に挟入された第１の調整ワッシャを備えることを特徴とする。

本発明の第４の構成は、自転車ホイールのハブに関し、前記ハブは、
−長手方向軸に沿って延在するピンと、
−前記ピン上に回転自在に取付けられ、複数のスプロケットとのカップリング部分を備える第１の本体と、
−前記ピンと前記第１の本体との間に半径方向に挟入された第１のベアリングと、
−前記ピンの第１の自由端部に取り付けられ、自転車のフレームに関連するように構成された第１のキャップと、を備えたハブにおいて、
前記第１の調整ワッシャは、前記第１のベアリングと前記第１のキャップとの間に軸方向に挟入されることを特徴とする。

本明細書および特許請求の範囲では、用語「軸の(axial)」、「軸方向に(axially)」、「長手方向の(longitudinal)」、「長手方向に(longitudinally)」およびそれらの類似形は、ハブのピンの長手方向軸に対して、ほぼ一致するか、またはほぼ平行の方向を示し、用語「半径の(radial)」、「半径方向に(radially)」およびそれらの類似形は、ハブのピンの長手方向軸に対してほぼ垂直である面の方向を示す。

本発明の説明およびその後の特許請求の範囲では、表現「調整ワッシャ(calibrated washer)」は、所定の長手方向厚さのワッシャを指すことを意味し、ワッシャの長手方向厚さは、ワッシャの軸方向長さに相当する（ハブを組み立てるとき、ハブのピンの長手方向または軸方向に沿ったワッシャのサイズに相当する）。

有利にも、調整ワッシャを備えること、および異なる長手方向厚さの複数の調整ワッシャの中から所望の長手方向厚さの調整ワッシャを選択可能であることにより、自転車のフレームに取り付けられたキャリパのパッド間において、自転車の前輪または後輪のいずれかに取り付けられたブレーキディスクの正確なセンタリングが確実に可能になる、または後輪用のハブの場合には、自転車のフレームに対するフリーホイール体（したがって、フリーホイール体に関連するスプロケットアセンブリ）の正確な位置決めが確実に可能になる。

以下では、本発明の最初の３つの構成（第1〜第３の構成）のいずれかによるハブのいくつかの好ましい実施形態について記述する。

ハブの第１の好ましい実施形態では、前記第１の調整ワッシャは、第１のキャップの長手方向空洞部に収容され、第１のキャップおよびピンの端面と軸方向に当接する。更に好ましくは、前記第１の調整ワッシャは、第１のキャップの端壁の軸方向内面と軸方向に当接する。有利にも、このような方法で、ハブの取付け前に調整ワッシャをキャップの長手方向空洞部に配置することができ、その結果、取付け操作が簡素になる。好ましくは、前記長手方向空洞部は貫通空洞部である。

ハブの第２の好ましい実施形態では、前記第１の調整ワッシャは、第１のキャップの端面およびピン上に形成された第１の肩部と軸方向に当接する。更に好ましくは、前記第１の調整ワッシャは、締め代なしで、ピンの第１の自由端部上に嵌合される。この場合にもハブの取付けは極めて簡素である。なぜなら、調整ワッシャは、有利にも、キャップを取付ける前にピンの自由端部上に嵌合され得るからである。

ハブの第３の好ましい実施形態では、前記第１の調整ワッシャは、第１のベアリングの第１の内側リングおよびピン上に形成された第２の肩部と軸方向に当接し、前記第２の肩部は、ピンの前記自由端部と前記第１のベアリングとの間に備えられる。

ハブの第４の好ましい実施形態では、前記第１の調整ワッシャは、第１のベアリングの外側リングおよび第１の本体上に形成された第３の肩部と軸方向に当接し、前記第３の肩部は、前記第１のベアリングに対して、ピンの前記第１の自由端部の反対部分に備えられる。

以下に、本発明の第４の構成によるハブのいくつかの好ましい特徴について記述する。

ハブの第１の好ましい実施形態では、前記第１の調整ワッシャは、第１のキャップの対向する端面のうちの一方および第１のベアリングの内側リングと軸方向に当接する。更に好ましくは、前記第１の調整ワッシャは、締め代なしでピンの第１の自由端部上にフィットされる。この場合にも、ハブの取付けは極めて簡素である。なぜなら、調整ワッシャは、有利にも、キャップを取付ける前にピンの自由端部上にフィットされ得るからである。

ハブの第２の好ましい実施形態では、前記第１の調整ワッシャは、第１のキャップの長手方向空洞部に収容され、第１のキャップおよびピンの端面と軸方向に当接する。更に好ましくは、前記第１の調整ワッシャは、第１のキャップの端壁の軸方向内面と軸方向に当接する。有利にも、このような方法で、ハブの取付け前に調整ワッシャをキャップの長手方向空洞部に配置することができ、その結果、取付け操作が簡素になる。

ハブの第３の好ましい実施形態では、前記第１の調整ワッシャは、第１のベアリングの内側リングおよびピン上に形成された第４の肩部と軸方向に当接する。

ハブの第４の好ましい実施形態では、前記第１の調整ワッシャは、第１のベアリングの外側リングおよび第１の本体上に形成された第５の肩部と軸方向に当接する。

ディスクブレーキを有する後輪の場合、ハブは、
−ピン上に回転自在に取付けられ、ブレーキディスクとのカップリング部分を備える第２の本体と、
−ピンと第２の本体との間に半径方向に挟入された第２のベアリングと、
−ピンの第２の自由端部に取り付けられ、自転車のフレームに関連するように構成された第２のキャップと、を備えることが好ましい。

更に好ましくは、ハブは、第２の調整ワッシャを備え、当該第２の調整ワッシャは、第２のキャップおよび第２のベアリングのうちの一方とピンとに軸方向に当接する、または第２のベアリングと第２の本体との間に軸方向に挟入される。

上記の本発明のすべての構成のすべての実施形態において、好ましくは、キャップは、ピンの前記自由端部に螺合される。更に好ましくは、ピンの前記自由端部は雄ねじを備え、キャップは前記雄ねじに適合する雌ねじを備える。好ましくは、ピンは、前記自由端部に、多面体形状の半径方向内側表面を備える。

有利にも、このように備えることにより、キャップをピンに螺合する間、所定の位置にピンを保持するために、ピンの半径方向内側表面に適合する多面体形状の半径方向外側表面を有する好適な工具の使用が可能になる。好ましくは、前記半径方向内側表面は、それぞれの丸みのあるエッジに２つずつ接合された複数の実質的にフラットな面を備える。丸みのあるエッジを備えることにより、応力に対するピンの機械的耐性の損失となり得る、ピンの半径方向厚さの過度な低減を回避できる。

本発明のさらなる特徴および利点が、添付の図面を参照して作成した、本発明の好適な実施形態の説明から明らかになる。

自転車のフォーク上に取付けた、本発明による自転車の前輪用のハブ上に取付けたブレーキディスクを備えるディスクブレーキの斜視図である。 自転車のフォーク上に取付けた、本発明による自転車の前輪用のハブ上に取付けたブレーキディスクを備える。ディスクブレーキの斜視図である（図１とは、反対側から見ている）。 図１および図２のフォークの一部の斜視図である。 図３のフォークの一部並びに図１および図２のハブの一部の斜視図である。 図１および図２のディスクブレーキの一部の長手方向断面図である。 ディスクブレーキの、図５において円で囲まれた部分の拡大図である。 ディスクブレーキの、図５において円で囲まれた部分の拡大図である。 図５ａで使用するワッシャよりも薄い調整ワッシャを使用する場合の、図５ａに対応する図である。 図５ｂで使用するワッシャよりも薄い調整ワッシャを使用する場合の、図５ｂに対応する図である。 図５ａで使用するワッシャよりも厚い調整ワッシャを使用する場合の、図５ａに対応する図である。 図５ｂで使用するワッシャよりも厚い調整ワッシャを使用する場合の、図５ｂに対応する図である。 図１および図２のハブの斜視図である。 図８のハブの分解斜視図である。 図８のハブの長手方向断面図である。 本発明によるハブの第２の実施形態の斜視図である。 図１１のハブの分解斜視図である。 図１１のハブの長手方向の断面図である。 図１３の円で囲んだ部分の詳細を示す拡大図である。 本発明によるハブの第３の実施形態の長手方向の断面図である。 図１４の円で囲んだ部分の詳細を示す拡大図である。 本発明によるハブの第４の実施形態の長手方向の断面図である。 図１５の円で囲んだ部分の詳細を示す拡大図である。 本発明による自転車後輪のハブの斜視図である。 図１６のハブの側面図である。 図１６のハブの長手方向の断面図である。 図１８の円で囲んだ部分の詳細を示す拡大図である。 本発明による自転車後輪のハブの更なる実施形態の長手方向の断面図である。 図１９の円で囲んだ部分の詳細を示す拡大図である。 本発明による自転車後輪のハブの更なる実施形態の長手方向の断面図である。 図２０の円で囲んだ部分の詳細を示す拡大図である。 本発明による自転車後輪のハブの更なる実施形態の長手方向の断面図である。 図２１の円で囲んだ部分の詳細を示す拡大図である。 本発明による自転車後輪のハブの更なる実施形態の長手方向の断面図である。 図２２の円で囲んだ部分の詳細を示す拡大図である。

図１〜１０に関して、参照番号１０は、本発明に係るハブの第１の実施形態を全体的に示す。特に、前記の図では、自転車の前輪用ハブを示す。ハブ１０は、自転車のフレーム５２のフォーク５０に取付けられている。特に、フォーク５０は、ハブ１０の対向端部１０ａ、１０ｂを収容するために座部５１ａ、５１ｂが備えられているそれぞれの自由端部に２つの対向アーム５０ａ、５０ｂを備える（図３および図４）。

ディスクブレーキのキャリパ６２は自転車のフレーム５２に固定されている。特に、キャリパ６２は、従来の方法で、フォーク５０のアームの１つに固定されている（添付の図に示す例において、アーム５０ａ）。キャリパ６２の内側には、少なくとも２つの対向パッド６３（図５）が存在する。

ブレーキディスク６４は、ハブ１０に取付けられている。ブレーキディスク６４は、対向パッド６３間に形成される（define）空間の内側で回転する。ブレーキレバー（図示せず）を作動することによって、ブレーキディスク６４に向かってパッド６３が引寄せられ、ブレーキディスク６４上に摩擦を発生させた結果、ホイールが制動される。

特に図４、図５および図８〜図１０を参照すると、ハブ１０は、長手方向軸Ｘに沿って延在するピン１２と、ピン１２に回転自在に取付けられた本体１４とを備える。ピン１２は、貫通空洞部１２ｃを有することが好ましい（図１０）。

本体１４は、ブレーキディスク６４とのカップリング部分１６を備える。さらに、本体１４は、こうしたカップリング部分１６に隣接する位置で、かつ、カップリング部分１６に対して軸方向に更に内側の部分に、ホイールの複数のスポーク（図示せず）との更なるカップリング部分１７を備える。カップリング部分１６および１７は、単一体の部分であることが好ましい。代替として、カップリング部分１６および１７は、２つの別体で形成され得る。

ピン１２には、本体１４に対して軸方向に対向部分に、部分１７ａを備えるフランジが嵌合されている。部分１７ａは、ホイールのリムの中央面に対して、前述の複数のスポークとは反対部分に配置された、ホイールの残りのスポークをカップリングするためのものである。こうした面は、ホイールの回転軸に垂直である。しかし、こうしたフランジ１７ａは、本体１４の一体部分であってもよい。この場合、図８〜図１０に示す本体１４のセグメントより長いセグメントにおいて、ピン１２に対して同軸状に延在する本体１４となり、かつ、本体１４はブレーキディスク６４にカップリングするための部分１６と、カップリング部分１７と、前述の他のスポークとのカップリング部分１７ａとを備えることになる。上述のように構成された本体１４を、例えば図１４〜図１６および図１８〜図２０に示す。

キャップ２０が、ピン１２の自由端部１２ａに取付けられている。キャップ２０は、特に、添付図に示した例（図５、図５ｂ）において、アーム５０ａの座部５１ａにより、自転車フレーム５２のフォーク５０のアームの一方と関連している。

ピン１２の対向自由端部１２ｂには、更なるキャップ２１が取り付けられている（図１０）。キャップ２１は、特に、添付図に示した例（図４）において、アーム５０ｂの座部５１ｂにより、自転車フレーム５２のフォーク５０のアームの他方に関連している。

一対のローラベアリング１８、１９（図１０）が、ピン１２と本体１４との間に半径方向に挟入されており、ピン１２に対して本体１４を回転させ得る。ベアリング１８、１９は、それぞれ、ピン１２の自由端部１２ａ、１２ｂに隣接する位置に取付けられている。

特にベアリング１８を参照して、ベアリング１８は、内側リング１８ａおよび外側リング１８ｂを有する。ベアリング１８は、本体１４に軸方向に当接する。特に、ベアリング１８の外側リング１８ｂは、本体１４に軸方向に当接する。

キャップ２０は、ピン１２の自由端部１２ａに螺合することが好ましい。特に、ピン１２の自由端部１２ａは、雄ねじ１３を備え、キャップ２０は、こうした雄ねじ１３にマッチする雌ねじ２６を備える（図５ｂ）。キャップ２１は、ピン１２の自由端部１２ｂにスナップ留め(snap-coupled)によりカップリングするか、または締まりばめ(interference-coupled)によりカップリングすることが好ましい（図１０）。キャップ２０および２１は、それぞれの長手方向空洞部２２、２３を備え、この空洞部は好ましくは貫通している（図１０）。

本発明によれば、ハブ１０は、実質的に環状形状および所定の長手方向厚さを有する調整ワッシャ３０を備える。調整ワッシャ３０は、ピン１２およびキャップ２０と軸方向に当接して配置される。調整ワッシャ３０は、キャップ２０の長手方向空洞部２２に収容され、キャップ２０およびピン１２の端面１２ｄと軸方向に当接する（図５ｂ、図９）。
特に、調整ワッシャ３０は、キャップ２０の端壁２４の軸方向内面２４ａと軸方向に当接する。調整ワッシャ３０は、図５ａに示すように、ブレーキディスク６４がキャリパ６２のパッド６３間で完全にセンタリングされるような長手方向厚さを有する。

調整ワッシャ３０の長手方向厚さが図５ｂの長手方向厚さよりも薄いものを使用する場合（すなわち、例えば、図６ｂの調整ワッシャ３０）、キャリパ６２のパッド６３間でブレーキディスク６４がセンタリングされることはない。特に、ブレーキディスクは、図６ａに示すとおり、キャリパ６２の軸方向に最も外側のパッド６３に向かって変位することになる。

逆に、図５ｂの長手方向厚さより厚い調整ワッシャ３０を使用する場合（すなわち、例えば図７ｂの調整ワッシャ３０）は、この場合も、ブレーキディスク６４がキャリパ６２のパッド６３間でセンタリングされることはない。特に、ブレーキディスクは、図７ａに示すとおり、キャリパ６２の軸方向に最も内側のパッド６３に向かって変位することになる。

したがって、ハブ１０を構成するさまざまな構成要素の寸法および取付け許容誤差に応じて変化する可能性がある、ハブ１０の特定のアセンブリ構造に依存して、調整ワッシャ３０は、パッド６３間でのブレーキディスク６４の正確な位置決めを確実に行うために好適な長手方向厚さを有するものが用いられる。

図１１〜図１３および図１３ａは、本発明によるハブ１０の第２の実施形態を示す。
図１〜図１０のハブ１０の構成要素に類似しているか、または機能的に等価の図１１〜図１３および図１３ａのハブ１０の構成要素は、同じ参照番号で示し、それらの説明に関しては、上記に開示した説明を参照するものとする。

本発明の第２の実施形態のハブ１０は、調整ワッシャ３０の位置が実質的に上述のハブ１０とは異なる。本発明の第１の実施形態と同様に、調整ワッシャ３０は、ピン１２およびキャップ２０と軸方向に当接して配置される。

しかし、この第２の実施形態では、調整ワッシャ３０は、キャップ２０の端面２８およびピン１２上に形成された肩部１２ｅに軸方向に当接する（図１２、図１３ａ）。肩部１２ｅは、ねじ切り部１３に対して軸方向に内側の位置でピン１２の自由端部１２ａに形成される。端面２８は、実質的に環状形状を有し、キャップ２０の端壁２４に対して軸方向の反対側部分に配置される（図１３ａ）。調整ワッシャ３０は、締め代なし（without interference）で、ピン１２の自由端部１２ａ上にフィット（fit）されることが好ましい。

上述の２つの実施形態では、ブレーキディスク６４は本体１４と一体化（integral）され、本体１４は所定の軸位置でピン１２上に取付けられている。寸法上の許容差は別にして、ピン１２と本体１４との間の相対的軸位置は固定されている。調整ワッシャ３０の長手方向厚さが変化するにつれ、ピン１２の軸位置およびピン１２に関連する本体１４の軸位置がキャップ２０に対して変化する。キャップ２０は自転車のフレーム５２と一体化され、したがって、自転車のフレーム５２に取り付けられたキャリパ６２のパッド６３と一体化されるため、調整ワッシャ３０の長手方向厚さが変化するにつれ、パッド６３に対するブレーキディスク６４の軸位置が変化する。

図１４および図１４ａは、本発明によるハブ１０の第３の実施形態を示す。前述の図のハブ１０の構成要素に類似しているか、または機能的に等価の図１４および図１４ａのハブ１０の構成要素は、同じ参照番号で示し、それらの説明に関しては、上記に開示した説明を参照するものとする。

本発明のこの第３の実施形態のハブ１０は、調整ワッシャ３０の位置が本発明の第２の実施形態のハブ１０とは実質的に異なり、また、本体１４が、前述の実施形態の本体１４の長さよりも長いセグメントにおいてピン１２に対して同軸状に延在し、かつ、ブレーキディスク６４にカップリングするための部分１６と、ホイールの複数のスポークとのカップリング部分１７と、ホイールの残りのスポークとのカップリング部分１７ａと、を備えるという点においても、本発明の第２の実施形態のハブ１０とは実質的に異なる。

この第３の実施形態では、調整ワッシャ３０は、ピン１２およびベアリング１８と軸方向に当接して配置される。特に、調整ワッシャ３０は、ベアリング１８の内側リング１８ａおよびピン１２上に形成された肩部１２ｆに軸方向に当接する（図１４、図１４ａ）。
肩部１２ｆは、ピン１２の自由端部１２ａとベアリング１８との間に備えられる。ベアリング１８の外側リング１８ｂは、本体１４と軸方向に当接する。

図１５および図１５ａは、本発明によるハブ１０の第４の実施形態を示す。前述の図のハブ１０の構成要素に類似しているか、または機能的に等価の図１５および図１５ａのハブ１０の構成要素は、同じ参照番号で示し、それらの説明に関しては、上記に開示した説明を参照するものとする。

本発明のこの第４の実施形態のハブ１０は、調整ワッシャ３０の位置が本発明の第３の実施形態のハブ１０とは実質的に異なる。この第４の実施形態では、調整ワッシャ３０は、ベアリング１８と本体１４との間に軸方向に挟入されている。

特に、調整ワッシャ３０は、ベアリング１８の外側リング１８ｂおよび本体１４上に形成された肩部１４ｂに軸方向に当接する（図１５、図１５ａ）。肩部１４ｂは、ベアリング１８に対してピン１２の自由端部１２ａの反対部分に備えられる。ベアリング１８の内側リング１８ａは、ピン１２上に形成された肩部１２ｆに軸方向に当接する。

図１４、図１４ａおよび図１５、図１５ａの実施形態では、ブレーキディスク６４は、本体１４と一体化され、本体１４はピン１２上に取付けられている。ピン１２は、キャップ２０と一体化される。ピン１２と本体１４との間の相対的軸位置は、調整ワッシャ３０の長手方向厚さが変化するにつれて変化する。キャップ２０は自転車のフレーム５２と一体化され、したがって、自転車のフレーム５２に取り付けられたキャリパ６２のパッド６３と一体化されるため、調整ワッシャ３０の長手方向厚さが変化するにつれ、パッド６３に対するブレーキディスク６４の軸位置が変化する。

図１６〜図１８および図１８ａは、本発明によるハブ１０の第５の実施形態を示す。
前述の図のハブ１０の構成要素に類似しているか、または機能的に等価の図１６〜図１８および図１８ａのハブ１０の構成要素は、同じ参照番号で示し、それらの説明に関しては、上記に開示した説明を参照するものとする。

本発明のこの第５の実施形態のハブ１０は、自転車後輪のハブであることにおいて、本発明の第１の実施形態により製造されたハブ１０とは実質的に異なる。こうしたハブは、カップリング部分１７ａの異なる構造により、前述の図１４および図１５のハブとは本質的に異なる。そして、第５の実施形態のハブ１０は、自転車のチェーンが係合する複数のスプロケット（例示せず）とのカップリング部分１１６を具備する、それ自体は従来のものであるフリーホイール体４０を備える点においても、前述の図１４および図１５のハブとは本質的に異なる。

フリーホイール体４０は、ピン１２上に回転自在に取付けられている。一対のローラベアリング１１７、１１８（図１８）が、ピン１２とフリーホイール体４０との間に半径方向に挟入されており、本体１４と共にピン１２に対してフリーホイール体４０を回転させることができる。ベアリング１１７、１１８は、フリーホイール体４０の対向する軸方向端部に取付けられている。特に、ベアリング１１８は、ピン１２の自由端部１２ｂに隣接する位置にある。

スペーサ１２７が、ベアリング１１７の外側リングとフリーホイール体４０上に形成された肩部との間に軸方向に挟入されている。

フリーホイール体４０は、本体１４の端部のうちの一方に隣接しており（図１６〜図１８に示す例では、端部１０ｂ）、当該端部において、キャップ２１が備えられる。ハブ１０の他方の端部１０ａには、キャップ２０が備えられる。

キャップ２１は、ピン１２の自由端部１２ｂに螺合することが好ましい。特に、ピン１２の自由端部１２ｂは、（前述の雄ねじ１３に類似している）雄ねじを備え、キャップ２１は、こうした雄ねじに適合する雌ねじ（前述の雌ねじ２６に類似している）を備える。

本発明のハブ１０の第１の実施形態と全体的に類似の方法で、図１６〜図１８および図１８ａに示すハブ１０は、調整ワッシャ３０を備え、調整ワッシャ３０は、キャップ２０およびピン１２と軸方向に当接して配置される。特に、調整ワッシャ３０は、キャップ２０の長手方向空洞部２２に収容され、キャップ２０およびピン１２の対向する端面１２ｄのうちの一方と軸方向に当接する（図１８ａ）。

また、図１６〜図１８および図１８ａの実施形態では、ブレーキディスク６４が、ピン１２上に取付けられた本体１４と一体化され、ピン１２は、自転車のフレーム５２と一体化されたキャップ２０と一体化され、したがって、自転車のフレーム５２に取り付けられたキャリパ６２のパッド６３と一体化されるので、ピン１２と本体１４との間の相対的軸位置（したがって、パッド６３に対するブレーキディスク６４の軸位置）は、調整ワッシャ３０の長手方向厚さが変化するにつれて変化する。

図１６および図１７に示すとおり、ハブ１０のピン１２は、対向する自由端部１２ａおよび１２ｂのうちの少なくとも１つ（図１６および図１７に示す例では、軸端部１２ｂ）に、多面体形状の半径方向内側表面１１を備える。好ましくは、半径方向内側表面１１は、それぞれの丸みのあるエッジ１１ｂに複数の実質的にフラットな面１１ａ（例えば、２つずつ接合して６つ）を備える（図１７では、簡素化のために、いくつかの参照番号１１ａ、１１ｂのみを示す）。

また、上述の他の実施形態により製造されたハブ１０のピン１２（前述の図１〜１５を参照し、かつ図１９および図１９ａを実質的に参照し）は、類似した多面体形状の半径方向内側表面１１を有することもできる。

図１９および図１９ａは、本発明によるハブ１０の第６の実施形態を示す。前述の図のハブ１０の構成要素に類似しているか、または機能的に等価の図１９および図１９ａのハブ１０の構成要素は、同じ参照番号で示し、それらの説明に関しては、上記に開示した説明を参照するものとする。

本発明のこの第６の実施形態のハブ１０は、自転車後輪のハブであり、このハブ１０は、調整ワッシャ３０の他に、自転車のフレーム５２に対してフリーホイール体４０の軸位置の調整を専門に行う更なる調整ワッシャ３０ａを備える、という点において、本発明の第５の実施形態によって製造されたハブ１０とは実質的に異なる。

この第６の実施形態では、調整ワッシャ３０ａは、ベアリング１１８とキャップ２１との間に軸方向に挟入されている。図１９ａを参照すると、ベアリング１１８は、内側リング１１８ａおよび外側リング１１８ｂを有する。特に、調整ワッシャ３０ａは、キャップ２１の端面１２８およびベアリング１１８の内側リング１１８ａに軸方向に当接する。調整ワッシャ３０ａは、締め代なしで、ピン１２の自由端部１２ｂ上に嵌合されることが好ましい。

図１９および図１９ａの実施形態では、パッド６３に対するブレーキディスク６４の位置の調整は、図１６〜図１８および図１８ａの実施形態に関して上述したように、調整ワッシャ３０ａを介して得られる。さらに、スプロケットアセンブリは、ピン１２上に取付けられたフリーホイール体４０と一体化されている。ピン１２は、キャップ２１と一体化されている。ピン１２とフリーホイール体４０との間の相対的軸位置は、調整ワッシャ３０ａの長手方向厚さが変化するにつれて変化する。キャップ２１は自転車のフレーム５２と一体化されているため、調整ワッシャ３０ａの長手方向厚さが変化するにつれて、フレーム５２に対するフリーホイール体４０上に取付けたスプロケットアセンブリの軸位置が変化する。

したがって、本体１４の（したがって、ブレーキディスク６４の）軸位置の調整は、フリーホイール体４０の（したがって、スプロケットアセンブリの）軸位置の調整に依存しない。図１９の特定の例では、第１の前述の調整は、本発明の第１の実施形態に関する上述の方法と類似の方法で行うが、それでも代替として、上述の第２、または第３、または第４の実施形態と類似の方法で行うことができる。

図２０および図２０ａは、本発明によるハブ１０の第７の実施形態を示す。前述の図のハブ１０の構成要素に類似しているか、または機能的に等価の図２０および図２０ａのハブ１０の構成要素は、同じ参照番号で示し、それらの説明に関しては、上記に開示した説明を参照するものとする。

本発明のこの第７の実施形態のハブ１０もまた、自転車後輪のハブであるが、ディスクブレーキを有する自転車ホイールのためのものではないという点において、本発明の第６の実施形態により製造されたハブ１０とは実質的に異なる。

実際に、この第７の実施形態のハブ１０の本体１４は、対向端部に自転車のスポークにカップリングするための部分１７および１７ａを備えるが、ブレーキディスク６４にカップリングするための部分１６は備えていない。その結果として、図２０、図２０ａのハブ１０には、調整ワッシャ３０が存在しない。その代わりに、本発明の第６の実施形態に関して上述の方法と全体として類似方法で、ベアリング１１８とキャップ２１との間に軸方向に挟入された調整ワッシャ３０ａが備えられる。

図１９および図２０に示し、上記に記述した実施形態とは、調整ワッシャ３０ａの位置のみが異なる代替的実施形態が存在する。例えば、図２１に示す第１の代替的実施形態では、フリーホイール体４０は、ピン１２と軸方向に一体化され、調整ワッシャ３０ａは、キャップ２１の長手方向空洞部２３に収容され、かつキャップ２１およびピン１２の端面に軸方向に当接する（図５〜図１０に示す調整ワッシャ３０に関して上述の方法と類似の方法にて）。

特に、調整ワッシャ３０aは、キャップ２１の端壁の軸方向内面と軸方向に当接する。この実施形態では、スプロケットアセンブリは、ピン１２と一体化されたフリーホイール体４０と一体化される。ピン１２とフリーホイール体４０との間の相対的軸位置は、キャップ２１とピン１２との間に挟入された調整ワッシャ３０ａの長手方向厚さが変化するにつれて変化する。キャップ２１は自転車のフレーム５２と一体化されているため、調整ワッシャ３０ａの長手方向厚さが変化するにつれて、フレーム５２に対するフリーホイール体４０上に取付けられたスプロケットアセンブリの軸位置が変化する。

図２２に示す別の代替的実施形態では、調整ワッシャ３０ａはピン１２上に形成された肩部１２ｇとベアリング１１７の内側リング１１７ａとの間に軸方向に挟入されている。
代替として、ワッシャ３０ａによる作用は、ベアリング１１７の外側リング１１７ｂ（図２２ａ）とフリーホイール体４０との間に挟入されたスペーサ１２７によって実施され得る。スペーサ１２７は、図１８〜図２５に示されている。

図２２に示す実施形態において、および／または調整ワッシャ３０ａによる作用がスペーサ１２７によって実施される場合、フリーホイール体４０はピン１２と軸方向に一体化されず、キャップ２１（したがって、フレーム５２）と一体化されたピン１２に対するフリーホイール体４０（したがって、フリーホイール体４０上に取付けたスプロケットアセンブリ）の軸位置は、使用する調整ワッシャ３０ａおよび／またはスペーサ１２７の長手方向厚さが変化するにつれて、変化する。

上述のいずれの実施形態においても、操作者は、厚さの異なる複数の調整ワッシャの中から所望の長手方向厚さの調整ワッシャ３０、３０ａを選択することによってハブ１０を組み立て、そして、アセンブリが完成すると、自転車のフレーム５２に取り付けられたキャリパ６２のパッド６３に対してブレーキディスク６４を、および／または自転車のフレーム５２に対してスプロケットアセンブリを、正確に位置決めすることができる。

当然ながら、当業者は、特定の要件と付随の要件とを満たすために、本発明のハブに対して多数の改変および変化形を提示でき、これらはいずれも、いかなる場合においても、次の請求項によって規定される保護の範囲に含まれる。

Claims (18)

1. 自転車ホイール用のハブ（１０）であって、
   −長手方向軸（Ｘ）に沿って延在するピン（１２）と、
   −前記ピン（１２）上に回転自在に取付けられ、自転車のフレームに対して所定の軸位置をとるように構成された第１の本体（１４、４０）と、
   −前記ピン（１２）と前記第１の本体（１４、４０）との間に半径方向に挟入された第１のベアリング（１８、１１７、１１８）と、
   −前記ピン（１２）の第１の自由端部（１２ａ、１２ｂ）に取り付けられ、前記自転車のフレーム（５２）に関連するように構成された第１のキャップ（２０、２１）と、を備えた、自転車ホイール用のハブ（１０）において、
   前記第１のベアリング（１８、１１７、１１８）は前記第１の本体（１４、４０）に軸方向に当接し、前記ハブ（１０）は第１の調整ワッシャ（３０、３０ａ）を備え、
   （ａ）当該第１の調整ワッシャ（３０、３０ａ）は、前記第１のキャップ（２０、２１）および前記第１のベアリング（１８、１１７、１１８）のうちの一方と前記ピン（１２）とに軸方向に当接する、または、前記第１のベアリング（１８、１１７、１１８）と前記第１の本体（１４、４０）との間に軸方向に挟入される、または、
   （ｂ）前記第１の調整ワッシャ（３０ａ）は、前記第１のベアリング（１１８）と前記第１のキャップ（２１）との間に軸方向に挟入される、ことを特徴とするハブ。
2. 請求項１に記載のハブ（１０）において、
   前記第１の調整ワッシャ（３０、３０ａ）は前記第１のキャップ（２０、２１）の長手方向空洞部（２２、２３）に収容され、前記第１のキャップ（２０、２１）および前記ピン（１２）の対向する端面（１２ｄ）のうちの一方と軸方向に当接する、ハブ（１０）。
3. 請求項２に記載のハブ（１０）において、
   前記第１の調整ワッシャ（３０、３０ａ）は、前記第１のキャップ（２０、２１）の端壁（２４）の軸方向内面（２４ａ）と軸方向に当接する、ハブ（１０）。
4. 請求項２または３に記載のハブ（１０）において、
   前記長手方向空洞部（２２、２３）は貫通空洞部である、ハブ（１０）。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のハブ（１０）において、
   前記第１の本体（１４）は、前記ブレーキディスク（６４）とのカップリング部分（１６）を備える、ハブ（１０）。
6. 請求項５に記載のハブ（１０）において、
   前記第１の調整ワッシャ（３０）は、前記第１のキャップ（２０）の端面（２８）および前記ピン（１２）上に形成された第１の肩部（１２ｅ）に軸方向に当接する、ハブ（１０）。
7. 請求項６に記載のハブ（１０）において、
   前記第１の調整ワッシャ（３０）は、締め代なしで、前記ピン（１２）の前記第１の自由端部（１２ａ）上にフィットされる、ハブ（１０）。
8. 請求項１から５のいずれか一項に記載のハブ（１０）において、
   前記第１の調整ワッシャ（３０）は、前記第１のベアリング（１８）の内側リング（１８ａ）および前記ピン（１２）上に形成された第２の肩部（１２ｆ）と軸方向に当接し、前記第２の肩部（１２ｆ）は、前記ピン（１２）の前記第１の自由端部（１２ａ）と前記第１のベアリング（１８）との間に備えられる、ハブ（１０）。
9. 請求項１から５のいずれか一項に記載のハブ（１０）において、
   前記第１の調整ワッシャ（３０）は、前記第１のベアリング（１８）の外側リング（１８ｂ）および前記第１の本体（１４）上に形成された第３の肩部（１４ｂ）と軸方向に当接し、前記第３の肩部（１４ｂ）は、前記第１のベアリング（１８）に対して、前記ピン（１２）の前記第１の自由端部（１２ａ）の反対部分に備えられる、ハブ（１０）。
10. 請求項１から４のいずれか一項に記載のハブ（１０）において、
    前記第１の本体（４０）は、複数のスプロケットとのカップリング部分（１１６）を備える、ハブ（１０）。
11. 請求項１０に記載のハブ（１０）において、
    前記第１の調整ワッシャ（３０ａ）は、前記第１のキャップ（２１）の端面（１２８）および前記第１のベアリング（１１８）の内側リング（１１８ａ）に軸方向に当接する、ハブ（１０）。
12. 請求項１１に記載のハブ（１０）において、
    前記第１の調整ワッシャ（３０ａ）は、締め代なしで、前記ピン（１２）の前記第１の自由端部（１２ｂ）上にフィットする、ハブ（１０）。
13. 請求項１０に記載のハブ（１０）において、
    前記第１の調整ワッシャ（３０ａ）は、前記第１のベアリング（１１７）の内側リング（１１７ａ）および前記ピン（１２）上に形成された第４の肩部（１２ｈ）に軸方向に当接する、ハブ（１０）。
14. 請求項１０に記載のハブ（１０）において、
    前記第１の調整ワッシャ（３０ａ）は、前記第１のベアリング（１１７）の外側リング（１１７ｂ）および前記第１の本体（４０）上に形成された第５の肩部（１４ｂ）に軸方向に当接する、ハブ（１０）。
15. 請求項１０から１４のいずれか一項に記載のハブ（１０）において、
    −前記ピン（１２）上に回転自在に取付けられ、前記ブレーキディスク（６４）とのカップリング部分を備える第２の本体（１４）と、
    −前記ピン（１２）と前記第２の本体（１４）との間に半径方向に挟入された第２のベアリング（１８）と、
    −前記ピン（１２）の第２の自由端部（１２ａ）に取り付けられ、前記自転車の前記フレーム（５２）に関連するように構成された第２のキャップ（２０）と、を備える、ハブ（１０）。
16. 請求項１５に記載のハブ（１０）において、
    第２の調整ワッシャ（３０）を備え、当該第２の調整ワッシャ（３０）は、前記第２のキャップ（２０）および前記第２のベアリング（１８）のうちの一方と前記ピン（１２）とに軸方向に当接する、または前記第２のベアリング（１８）と前記第２の本体（１４）との間に軸方向に挟入される、ハブ（１０）。
17. 請求項１から１６のいずれか一項に記載のハブ（１０）において、
    前記ピン（１２）は、前記自由端部（１２ａ、１２ｂ）に、多面体形状の半径方向内側表面（１１）を備える、ハブ（１０）。
18. 請求項１７に記載のハブにおいて、
    前記半径方向内側表面（１１）は、それぞれの丸みのあるエッジ（１１ｂ）に２つずつ接合された複数の実質的にフラットな面（１１ａ）を備える、ハブ。