JP2021146828A

JP2021146828A - 自転車用前ハブおよびこれを備えた自転車

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Publication number: JP2021146828A
Application number: JP2020047188A
Authority: JP
Inventors: 寛彰高橋; Hiroaki Takahashi
Original assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2040-03-18
Also published as: JP7505900B2

Abstract

【課題】簡易な構造であって、自転車走行時における空気抵抗を低減させることができる自転車用前ハブおよびこれを備えた自転車を提供する。【解決手段】ハブ軸１と、ハブ軸１上に回転可能に設けられたハブ本体２と、を備えた自転車用前ハブ１０であり、自転車用前ハブ１０とフロントフォーク３とを連結した際、ハブ本体２とフロントフォーク３との間にあたる部位に、自転車走行時における空気抵抗を低減させる空気抵抗低減構造１ｃを有する。空気抵抗低減構造の断面形状は、翼断面形状であることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、自転車用前ハブおよびこれを備えた自転車に関し、詳しくは、簡易な構造であって、自転車走行時における空気抵抗を低減させることができる自転車用前ハブおよびこれを備えた自転車に関する。

一般に、自転車の車輪は、その中心に、自転車のフレーム（フロントフォーク）に対して回転自在に装着させるためのハブを有している。このハブは、ハブ軸と、ハブ軸上に回転可能に取り付けられたハブ本体と、を有しており、ハブ本体の軸方向両側部から突出したハブ軸と、左右のフロントフォークの先端部とが、取り外し可能に連結される構造となっている。このような自転車用ハブの改良に関する技術として、特許文献１が挙げられる。

特許文献１で提案されている自転車用ハブは、ハブ本体カバーと端部カバーとを有しており、本体カバーと端部カバーとが一体となって円滑な表面を形成している。これにより、空気抵抗や乱流による騒音の問題を解消し、また、水分や汚れ等による汚染を防止して、ハブの使用寿命を延ばすことができ、さらに、本体カバーや端部カバーの材質、外見および質感を異なるものに変更可能とすることで、製品の価値や実用性を向上させている。

登録実用新案公報３１５０２０１号公報

従来、自転車用前ハブとフロントフォークとの固定にはネジが使用されており、また、ハブ本体の軸方向両側部から突出するハブ軸の形状は、断面形状円形の棒状である。そのため、ハブ本体から突出したハブ軸は、自転車走行時における空気抵抗を受けることになる。特許文献１で提案されている自転車用ハブは、自転車走行時に生じる横方向の気流による乱流現象を問題にしており、自転車走行時における正面からの空気抵抗については何ら検討されていない。また、特許文献１で提案されている自転車用ハブは、ハブ以外に本体カバーと端部カバーとを必須とするため、構造が複雑になってしまうという問題も有しており、さらなる改善が望まれているのが現状である。

そこで、本発明の目的は、簡易な構造であって、自転車走行時における空気抵抗を低減させることができる自転車用前ハブおよびこれを備えた自転車を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、自転車用前ハブを下記構造とすることで、上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の自転車用前ハブは、ハブ軸と、該ハブ軸上に回転可能に設けられたハブ本体と、を備えた自転車用前ハブにおいて、
前記自転車用前ハブとフロントフォークとを連結した際、前記ハブ本体と前記フロントフォークとの間にあたる部位に、自転車走行時における空気抵抗を低減させる空気抵抗低減構造を有することを特徴とするものである。

本発明の自転車用前ハブにおいては、前記空気抵抗低減構造の断面形状が、翼断面形状であることが好ましい。また、本発明の自転車用前ハブにおいては、前記空気抵抗低減構造が、自転車進行方向後方が先細り形状であることが好ましい。さらに、本発明の自転車用前ハブにおいては、前記空気抵抗低減構造が、前記フロントフォークの先端の切り欠きにより係止可能な構造であることが好ましい。

本発明の自転車は、本発明の自転車用前ハブを備えてなることを特徴とするものである。

本発明によれば、簡易な構造であって、自転車走行時における空気抵抗を低減させることができる自転車用前ハブおよびこれを備えた自転車を提供することができる。本発明の自転車は、自転車走行時におけるハブの空気抵抗が小さいため、高速走行が求められるスポーツタイプの自転車に好適である。

本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用前ハブの概略正面図である。本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用前ハブの概略斜視図である。本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用前ハブとフロントフォーク先端部の概略断面図である。本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用前ハブとフロントフォークの取り付け状態を示す概略説明図である。本発明の一好適な実施の形態に係る自転車の概略側面図である。

以下、本発明の自転車用前ハブについて、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用前ハブの概略正面図であり、図２は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用前ハブの概略斜視図であり、図３は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用前ハブとフロントフォーク先端部の概略断面図である。本発明の自転車用ハブ１０は、ハブ軸１と、このハブ軸１上に回転可能に設けられたハブ本体２と、を有する。図示する自転車用前ハブ１０は、ハブ本体２の軸方向両側部からハブ軸１が突出しており、ハブ軸１の両端にはボルト１ａが螺着されている。そして、図示例においては、ハブ軸１の両端に螺着されたボルト１ａの軸部の外周にフロントフォーク３が連結される構造となっている。

なお、図示する自転車用前ハブ１０は、ハブ本体２の軸方向両側部に径方向外側に向かって環状に突出する一対のハブフランジ４が設けられている。このハブフランジ４には、ディスクホイールが接着により取り付けられていてもよく、リムを支持するスポークを挿通可能なスポーク孔を設けてスポーク構造としてもよい。また、ハブ本体２の軸方向両側部内側には、ベアリング５が配置されており、これにより、ハブ本体２がハブ軸１上で円滑に回転可能な構造となっている。なお、図示例においては、ハブ軸１は中空となっており、内部に空間１ｂを有している。

上述のとおり、ハブ本体２の軸方向両側から突出したハブ軸１は、自転車走行時に空気抵抗を受ける。そこで、本発明の自転車用ハブ１０は、フロントフォーク３と連結した際、ハブ本体２とフロントフォーク３との間にあたる部位に、自転車走行時における空気抵抗を低減させる空気抵抗低減構造１ｃ（空気抵抗低減構造１ｃａ、１ｃｂ）を有する。このような構成とすることで、自転車走行時におけるハブ軸１の空気抵抗を低減することができる。本発明の自転車用ハブ１０においては、空気抵抗低減構造１ｃは、自転車走行時におけるハブ軸１の空気抵抗を低減させることができる形状であれば、特に制限はない。

本発明の自転車用前ハブ１０においては、図示するように、空気抵抗低減構造１ｃは、その断面形状が、翼断面形状であることが好ましい。ここで、翼形状とは、楕円形や、紡錘形、一方の面はほぼ平面であり、他方の面が流線形をした形状等の総称である。特に、空気抵抗低減構造１ｃは、自転車進行方向後方が先細り形状であることが好ましい。すなわち、自転車進行方向前方が曲面で構成され、自転車進行方向前方から最厚部を経て自転車進行方向後方に向かうにつれて先細りとなる形状が好ましい。このような構成とすることにより、自転車走行時、空気が、空気抵抗低減構造１ｃの上方および下方に沿って円滑に流れる。これにより、空気抵抗を低く抑えることができ、また、外観についても、良好なものとなる。さらに、このような形状とすることで、自転車走行時、空気抵抗低減構造１ｃの後方における気流の乱れを防止することができる。

本発明の自転車用前ハブ１０においては、空気抵抗低減構造１ｃが、フロントフォーク３の先端の切り欠き３ａにより係止される構造であることが好ましい。本発明の自転車用前ハブ１０を備えた前輪を自転車に装着したとき、空気抵抗低減構造１ｃの向きが適正でなければ、かえって空気抵抗が増大してしまうおそれがある。そのため、前輪の着脱を繰り返しても、空気抵抗低減構造１ｃの向きが一定となるような機構を有していることが好ましい。そこで、本発明の自転車用前ハブ１０においては、空気抵抗低減構造１ｃをフロントフォーク３の先端の切り欠き３ａで係止可能な構造としている。

空気抵抗低減構造１ｃが、フロントフォーク３の先端の切り欠き３ａにより係止可能な構造については特に制限はない。図４は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用前ハブとフロントフォークの取り付け状態を示す概略説明図である。図示例においては、空気抵抗低減構造１ｃの軸方向外側に、フロントフォーク３の先端の切り欠き３ａと係合する係合部１ｄが設けられている。この係合部１ｄは、図示例においては、空気抵抗低減構造１ｃの軸方向外側に向かって突出する凸部１ｄであって、この凸部１ｄをフロントフォーク３先端の切り欠き３ａで係止させることで、空気抵抗低減構造１ｃの向きを一定にすることができる。なお、係合部１ｄを凸部１ｄとするときは、凸部１ｄの幅をフロントフォーク３先端の切り欠き３ａの幅と略同一とするればよい。

本発明の自転車用前ハブ１０においては、この係合部１ｄは、空気抵抗低減構造１ｃと一体として成形してもよく、また、係合部１ｄを有する別部材として成形し、その後、空気抗低低減構造１ｃと溶接等で一体としてもよい。また、図３に示す例では、空気抵抗低減構造１ｃａは、ハブ軸１の一方の突出部に直接成形されているが、空気抵抗低減構造１ｃｂは、空気抵抗低減構造１ｃｂを有する別部材として形成し、ハブ軸１をハブ本体２に挿通した後、空気抵抗構造１ｃｂを有する別部材をハブ軸１に装着してハブ軸１と一体となる構造であるが、これに限られるものではない。

本発明の自転車用前ハブ１０は、フロントフォーク３と連結した際、ハブ本体２とフロントフォーク３との間にあたる部位に、自転車走行時における空気抵抗を低減させる空気抵抗低減構造を有することのみが重要であり、これ以外に特に制限はない。例えば、この空気抵抗低減構造１ｃの材質等についても特に制限はなく、既知の材質、既知の製造方法により製造することができるが、強度や軽量性を考慮すると、材質としてはアルミが好ましい。また、本発明の自転車用前ハブ１０においては、空気抵抗低減構造１ｃは、軽量性を考慮すると、中空構造とすることが好ましい。さらに、図示する本発明の自転車用前ハブ１０においては、左右一対の空気抵抗低減構造１ｃを備えているが、この場合、各々が自転車走行時における空気抵抗を低減できるものであれば、必ずしもこれらは対称の形状である必要はない。例えば、図３に示す例においては、ハブ本体２をハブ軸１に固定するナット６等が存在するため、空気抵抗低減構造１ｃｂは空気抵抗低減構造１ｃａよりも厚肉となっている。

次に、本発明の自転車について説明する。
図５は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車の概略側面図である。本発明の自転車１００は、本発明の自転車用前ハブ１０を備えてなるものである。図示する自転車１００は、本体フレーム１０１と、本体フレーム１０１に設けられた前輪１０２、後輪１０３、サドル１０４、ハンドル１０５およびクランク軸１０６と、クランク軸１０６に対して左右両側に設けられたクランク１０７およびクランク１０７に設けられたペダル１０８とを備えている。本発明の自転車１００は、前輪１０２が本発明の自転車用前ハブ１０を介してフロントフォーク１０９に取り付けられている。これにより、自転車走行時における空気抵抗を低減させることができる。

本発明の自転車１００は、適用できる車種について特に制限はなく、ロードバイク、マウンテンバイク、シティバイク、カーゴバイク、リカンベント等の種々の種類の自転車、および電動自転車（Ｅ−ｂｉｋｅ）に適用することができるが、特に、本発明の自転車用前ハブ１０は、自転車走行時における空気抵抗を改善することができるため、ロードバイクのようなスポーツタイプの自転車が好適である。

１ハブ軸
１ａボルト
１ｂ空間
１ｃ空気抵抗低減構造
１ｄ係合部（凸部）
２ハブ本体
３フロントフォーク
３ａ切り欠き
４ハブフランジ
５ベアリング
６ナット
１０自転車用前ハブ
１００自転車
１０１フレーム
１０２前輪
１０３後輪
１０４サドル
１０５ハンドル
１０６クランク軸
１０７クランク
１０８ペダル
１０９フロントフォーク

Claims

ハブ軸と、該ハブ軸上に回転可能に設けられたハブ本体と、を備えた自転車用前ハブにおいて、
前記自転車用前ハブとフロントフォークとを連結した際、前記ハブ本体と前記フロントフォークとの間にあたる部位に、自転車走行時における空気抵抗を低減させる空気抵抗低減構造を有することを特徴とする自転車用前ハブ。
前記空気抵抗低減構造の断面形状が、翼断面形状である請求項１記載の自転車用前ハブ。
前記空気抵抗低減構造が、自転車進行方向後方が先細り形状である請求項１または２記載に自転車用前ハブ。
前記空気抵抗低減構造が、前記フロントフォークの先端の切り欠きにより係止可能な構造である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の自転車用前ハブ。
請求項１〜４のうちいずれか一項記載の自転車用前ハブを備えてなることを特徴とする自転車。