JP3992284B2 - Bicycle wheel with shock absorbing function - Google Patents
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Description
本発明は、衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪に関するものである。 The present invention relates to a bicycle wheel having an impact absorbing function.
従来から、衝撃吸収装置(サスペンション)を備えた自転車が種々提案されている。 Conventionally, various bicycles equipped with an impact absorbing device (suspension) have been proposed.
現在の自転車の衝撃吸収装置としては、前車輪を支持するフロントフォークにショックアブソーバを設け、また、後車輪を支持するリアアームを本体フレームにスイング自在に付設すると共に、このリアアームと本体フレームとの間にショックアブソーバを設けて、この前後のショックアブソーバにより衝撃緩和作用が働くようにしたものが主流である。 Current bicycle shock absorbers include a shock absorber on the front fork that supports the front wheels, and a rear arm that supports the rear wheels is swingably attached to the body frame, and between the rear arm and the body frame. The mainstream is a shock absorber provided with a shock absorber that acts as a shock absorber by the front and rear shock absorbers.
一方、出願人は、この現在の主流であるフレームの構造変更を伴った自転車の衝撃吸収装置とは全く異なる構造で、車輪の軸部分が衝撃吸収機能を発揮する衝撃吸収装置を特許出願している(特許文献1参照。)。 On the other hand, the applicant has filed a patent application for a shock absorbing device that has a completely different structure from the shock absorbing device of the bicycle that is accompanied by the structural change of the frame, which is the mainstream at present, and in which the wheel shaft portion exhibits a shock absorbing function. (See Patent Document 1).
本発明は、前記特許文献1と同様に車輪の軸部分に衝撃吸収機能を発揮する着想に基づいて研究・開発を進めた末になされたもので、特許文献1とは異なる構造の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪を提供するものである。 The present invention was made after research and development based on the idea of exerting an impact absorbing function on the wheel shaft portion as in Patent Document 1, and has an impact absorbing function having a structure different from that of Patent Document 1. A bicycle wheel provided with the above is provided.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
タイヤ1を装着する環状のリム2の内側中心部に、車輪軸3に対して取り付けするためのハブ4を設けた自転車用車輪Sであって、前記ハブ4は、筒状のハウジングケース4Aに、前記車輪軸3を軸支する第一軸受部40を弾性により常にハウジングケース4Aの中心に位置するように付勢し且つこの付勢力に抗してハウジングケース4A中心位置より遊動可能とする弾性遊動機構5と、前記車輪軸3を軸支する第二軸受部41をハウジングケース4Aの中心位置に位置決め係止する位置決め機構6とを設けた構成とし、前記位置決め機構6は、この位置決め機構6の位置決め係止力を越える衝撃が前記リム2に対し付与された際に位置決め係止が解除されて前記車輪軸3を軸支する前記第一軸受部40と前記第二軸受部41とが前記弾性遊動機構5の付勢力に抗し遊動可能となる構成とし、筒状の前記ハウジングケース4Aの筒長さ方向の両端部に取付部42を設け、この取付部42に位置決め体6Aを摺動可能に設け、この位置決め体6Aに前記第二軸受部41を設け、この取付部42の摺動側面若しくは位置決め体6Aの摺動側面に係止部60をこの摺動側面より突没自在に突設すると共に、この係止部60は突出付勢されてこの付勢力に抗し没動可能に設け、この係止部60が係合する係合部61を前記位置決め体6Aの摺動側面若しくは前記取付部42の摺動側面に設けて、この係止部60を係合部61に係止した状態で前記第二軸受部41が前記ハウジングケース4Aの中心位置に位置決めするように構成し、この突出付勢して係合部61に係止する係止部60の係止力を越える衝撃が前記リム2に対して付与された際に、係止部60が前記付勢力に抗し没動して係合部61から係脱し、前記第二軸受部41を設けた位置決め体6Aが取付部42に対し摺動可能となる前記位置決め機構6を構成したことを特徴とする衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪に係るものである。
A bicycle wheel S is provided with a
また、前記ハウジングケース4A内に、前記第一軸受部40を配設すると共に、この第一軸受部40の周囲に複数の弾性体50を配設して、この複数の弾性体50により第一軸受部40が常にハウジングケース4A内の中心に位置するように付勢される前記弾性遊動機構5を構成したことを特徴とする請求項1記載の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪に係るものである。
In addition, the first bearing
また、前記弾性遊動機構5は、前記第一軸受部40が前記ハウジングケース4Aと共に回動するようにこの第一軸受部40を付勢する弾性体50を備えた第一弾性機構部5Aと、第一軸受部40がハウジングケース4Aの中心位置から前記車輪軸3のラジアル方向へ移動する際にこの第一軸受部40をハウジングケース4Aの中心位置へと戻すように付勢する弾性体50を備えた第二弾性機構部5Bとを設けて構成したことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪に係るものである。
The
本発明は上述のように構成したから、走行中に車輪が路面上の凹凸を乗り越えると、この凹凸による衝撃が位置決め機構の位置決め係止力を越える衝撃であった場合には、車輪に装着されるタイヤの衝撃緩和作用に加えて、位置決め機構の解除により第一軸受部並びに第二軸受部(車輪軸)が弾性遊動機構の付勢力に抗して遊動し、この車輪軸の遊動と弾性遊動機構の付勢力とにより前記凹凸による衝撃が良好に吸収緩和されることになり、この衝撃吸収後は、弾性遊動機構の付勢力により第一軸受部並びに第二軸受部(車輪軸)が自動的に元の定位置(ハウジングケースの中心位置)に戻ると共に位置決め機構により位置決めされることになる。 Since the present invention is configured as described above, if the wheel gets over the unevenness on the road surface while traveling, if the impact due to the unevenness exceeds the positioning locking force of the positioning mechanism, it is attached to the wheel. In addition to the impact mitigating action of the tire, the release of the positioning mechanism causes the first bearing portion and the second bearing portion (wheel shaft) to float against the urging force of the elastic idle mechanism, and the wheel shaft and free movement The impact due to the unevenness is satisfactorily absorbed and relaxed by the urging force of the mechanism, and after absorbing the impact, the first bearing portion and the second bearing portion (wheel axle) are automatically moved by the urging force of the elastic idle mechanism. The original position is returned to the original position (center position of the housing case) and positioned by the positioning mechanism.
従って、車輪に装着されるタイヤの衝撃緩和作用と、上記したような弾性遊動機構の衝撃緩和作用とにより路面から車輪に伝わる衝撃が良好に吸収緩和されるから、凹凸の多い路面でも秀れた乗り心地が得られると共に、リム打ち等によるパンクも生じにくくなり、しかも、本発明は、車輪のハブ部分に構造変更を加えることで構成できるので、自転車のフレーム自体に従来のような大掛かりな構造変更を加えずとも衝撃吸収機能を備えた自転車を構成可能でコストダウンに繋がることになり、その上、単に車輪を本発明品に交換することで既存の自転車にも上記衝撃吸収機能が備わることになるなど、極めて実用性に秀れた画期的な衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪となる。 Therefore, the impact transmitted from the road surface to the wheel is satisfactorily absorbed and relaxed by the impact mitigating action of the tire mounted on the wheel and the impact mitigating action of the elastic idle mechanism as described above, so it is excellent even on road surfaces with many irregularities. Riding comfort can be obtained and puncture due to rim hitting is less likely to occur, and the present invention can be constructed by changing the structure of the hub portion of the wheel, so that the bicycle frame itself has a large structure as before. A bicycle with a shock absorbing function can be configured without any changes, which leads to cost reduction. In addition, existing bicycles can also have the shock absorbing function by simply replacing the wheel with the present invention. It becomes a bicycle wheel with a revolutionary shock absorbing function that is extremely practical.
また、本発明においては、筒状の前記ハウジングケースの筒長さ方向の両端部に取付部を設け、この取付部に位置決め体を摺動可能に設け、この位置決め体に前記第二軸受部を設け、この取付部の摺動側面若しくは位置決め体の摺動側面に係止部をこの摺動側面より突没自在に突設すると共に、この係止部は突出付勢されてこの付勢力に抗し没動可能に設け、この係止部が係合する係合部を前記位置決め体の摺動側面若しくは前記取付部の摺動側面に設けて、この係止部を係合部に係止した状態で前記第二軸受部が前記ハウジングケースの中心位置に位置決めするように構成し、この突出付勢して係合部に係止する係止部の係止力を越える衝撃が前記リムに対して付与された際に、係止部が前記付勢力に抗し没動して係合部から係脱し、前記第二軸受部を設けた位置決め体が取付部に対し摺動可能となる前記位置決め機構を構成したから、前記効果を発揮する位置決め機構を簡易に設計実現可能となる一層実用性に秀れた構成の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪となる。Further, in the present invention, mounting portions are provided at both ends of the cylindrical housing case in the cylinder length direction, and a positioning body is slidably provided on the mounting portion, and the second bearing portion is provided on the positioning body. A locking portion is provided on the sliding side surface of the mounting portion or the sliding side surface of the positioning body so as to protrude and retract from the sliding side surface, and the locking portion is projected and biased to resist the biasing force. An engaging portion that engages with the engaging portion is provided on the sliding side surface of the positioning body or the sliding side surface of the mounting portion, and the engaging portion is engaged with the engaging portion. In this state, the second bearing portion is configured to be positioned at the center position of the housing case, and an impact exceeding the locking force of the locking portion that is urged and locked to the engaging portion is applied to the rim. The locking portion is moved against the urging force and moved away from the engagement portion, Since the positioning body provided with the two bearing portions is configured to be slidable with respect to the mounting portion, the positioning mechanism that exhibits the above effects can be easily designed and realized. Bicycle wheel with shock absorbing function.
また、請求項2記載の発明においては、前記効果を発揮する弾性遊動機構を簡易に設計実現可能となる一層実用性に秀れた構成の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪となる。
The invention according to
また、請求項3記載の発明においては、極めて秀れた衝撃吸収効果を発揮する一層実用性に秀れた構成の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪となる。
In the invention of
好適と考える本発明の実施形態(発明をどのように実施するか)を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention that are considered suitable (how to carry out the invention) will be briefly described with reference to the drawings, illustrating the operation of the present invention.
走行中に車輪S(タイヤ1)が路面上の凹凸を乗り超えると、この凹凸による衝撃が車輪Sに装着されたタイヤ1によって吸収緩和されるが、例えば、この凹凸の段差が大きく、この凹凸によってリム2に加わる(付与される)衝撃が位置決め機構6の位置決め係止力を越える衝撃であると、第二軸受部41の位置決め係止が解除されて第一軸受部40並びに第二軸受部41(車輪軸3)が弾性遊動機構5の付勢力に抗して揺動し、この車輪軸3の揺動と弾性遊動機構5の付勢力とにより前記凹凸による衝撃が吸収緩和されることになる。
When the wheel S (tire 1) gets over the unevenness on the road surface while traveling, the impact due to the unevenness is absorbed and relaxed by the tire 1 attached to the wheel S. For example, the unevenness is large and the unevenness is large. If the impact applied (applied) to the
尚、位置決め機構6の位置決め係止力は、自転車Aに人が乗車した際及び乗車中に加わる荷重(人の体重)程度では係止解除されず、この乗車中の人の荷重に加えて路面の凹凸を車輪Sが乗り越えた際の衝撃がリム2に加わった際に位置決め係止が解除されるように設定、即ち乗車中に凹凸を乗り越えた際にだけ前記衝撃吸収緩和作用を発揮するように設定すると良い。
The positioning locking force of the
従って、車輪Sに装着されるタイヤ1の衝撃緩和作用と、弾性遊動機構5の衝撃緩和作用とにより路面から車輪Sに伝わる衝撃が良好に吸収緩和されるから、凹凸の多い路面でも秀れた乗り心地が得られる上、リム打ち等によるパンクも生じにくくなる。
Accordingly, the impact transmitted from the road surface to the wheel S is satisfactorily absorbed and relaxed by the impact mitigating action of the tire 1 attached to the wheel S and the impact mitigating action of the
また、この衝撃吸収により第一軸受部40並びに第二軸受部41がハウジングケース4A(ハブ4)の中心位置からズレるが、弾性遊動機構5により付勢されて第一軸受部40並びに第二軸受部41(車輪軸3)がハウジングケース4A内の中心に位置するように自動的に戻り移動し、この中心位置で再び位置決め機構6により位置決めされることになる。
Moreover, although the first bearing
また、本発明は、車輪Sのハブ4部分に構造変更を加えることで構成できるので、自転車Aのフレーム自体に従来のような大掛かりな構造変更を加えずとも衝撃吸収機能を備えた自転車Aを構成でき、コストダウン化を期待できることになる。
Further, since the present invention can be configured by changing the structure of the
また、車輪Sを本発明品に交換することで、既存の自転車でも上記衝撃吸収機能が得られることになる。 Further, by replacing the wheel S with the product of the present invention, the above-described shock absorbing function can be obtained even with an existing bicycle.
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、図1に示すような自転車Aの前後の車輪S、即ちタイヤ1を装着する環状のリム2の内側中心部に、車輪軸3に対して取り付けするためのハブ4を設けた車輪S(前車輪S1,後車輪S2)の前記ハブ4部位に衝撃吸収機能を持たせた構成としている。
In the present embodiment, a
先ず、図2〜図9を用いて、自転車Aの前車輪S1に適用した場合を説明する。 First, the case where it applies to the front wheel S1 of the bicycle A is demonstrated using FIGS.
本実施例の前記ハブ4は、筒状のハウジングケース4Aに車輪軸3に対して第一軸受部40を弾性により常にハウジングケース4Aの中心に位置するように付勢し且つこの付勢力に抗してハウジングケース4A中心位置より遊動可能とする弾性遊動機構5と、前記車輪軸3を軸支する第二軸受部41をハウジングケース4Aの中心位置に位置決め係止する位置決め機構6を設けた構成としている。
The
また、ハウジングケース4Aは、図2に示すように、既存の自転車用車輪にも採用されている発電機を内装するための円筒形の金属製筒体(ハブダイナモ)を採用した場合を示している。このように既存の部品を流用することで、低コスト化を図っている。
Further, as shown in FIG. 2, the
本実施例の弾性遊動機構5は、前記ハウジングケース4A内に、前記第一軸受部40を配設すると共に、この第一軸受部40の周囲に複数の弾性体50を配設して、この複数の弾性体50により第一軸受部40が常にハウジングケース4A内の中心に位置するように付勢される構成としている。
The elastic floating
また、この弾性遊動機構5は、前記車輪軸3を軸として回転する前記第一軸受部40が前記ハウジングケース4Aと共に回動するようにこの第一軸受部40を付勢する弾性体50を備えた第一弾性機構部5Aと、第一軸受部40がハウジングケース4Aの中心位置から車輪軸3のラジアル方向へ移動する際にこの第一軸受部40をハウジングケース4Aの中心位置に戻すように付勢する弾性体50を備えた第二弾性機構部5Bとから成る構成としている。
Further, the elastic
第一弾性機構部5Aについて説明する。
The first
車輪軸3に対して回動自在に被嵌装着する円筒状の第一軸受部40の外周面に、この第一軸受部40の中心から略等角度を置いた複数の放射方向(図面では三方向)に板状の受片部40Aを一体的に突設している。
A plurality of radial directions (three in the drawing) are arranged on the outer peripheral surface of a cylindrical
また、この各受片部40Aは、後述するコイルバネ50Aのピッチ角と略平行な板面を有するようにして第一軸受部40に突設すると共に、この各受片部40Aの両面には受突部40Bを一体的に突設し、この各受突部40Bに弾性体50として抗縮弾性を有するコイルバネ50Aの一端を装着して、この装着した各コイルバネ50Aが略三角形状をなすように配置する構成とし、この略三角形状に配置された各コイルバネ50Aの他端部間に取付部材51を介在連結することでこの略三角形状のバネ配置を保持して、図3の(a)に示すような前記第一弾性機構部5Aを構成している。
Each receiving
また、前記取付部材51は、断面略三角形状の部材により構成し、この取付部材51とコイルバネ50Aとの連結構造は、この取付部材51の隣接する二面(図中内向きに配設する二面)にコイルバネ50Aの他端を装着する受突部51Aを突設してこの受突部51Aに連結する構造とし、更に、他の一面(図中外向きに配設する一面)は凸湾曲面に形成してこの湾曲面を前記ハウジングケース4Aの内面に沿設当接し得るように構成している。
The mounting
このように各コイルバネ50Aの両端部を受突部40Bと受突部51Aとに装着して安定的に保持することによって、このコイルバネ50Aがその中心線から位置ズレした場合においても、コイルバネ50A自身の復帰力によって迅速に元の状態に戻る構成としている。
Thus, even if the
また、この第一弾性機構部5Aをハウジングケース4A内に収納配設した際、各取付部材51の湾曲面がハウジングケース4Aの内面に沿設当接し得るように前記各コイルバネ50Aの長さ寸法を設定構成している。
Further, when the first
この第一弾性機構部5Aを、前記ハウジングケース4A内に収納配設した上、このハウジングケース4A内面に当接している前記三隅の取付部材51の湾曲面にハウジングケース4Aの外方から螺入した螺子7を螺着することでハウジングケース4Aに固定している。
The first
従って、このように構成した第一弾性機構部5Aによると、例えば車輪S(ハウジングケース4A)が図3の(b)中の太矢印方向に回動した際に、第一軸受部40の回動が追従せずに遅れても、前記各コイルバネ50Aの付勢力が受片部40Aを介し第一軸受部40に伝達することで、この第一軸受部40はハウジングケース4Aに対して自動的に元の位置に回動復帰することになり、この第一軸受部40はハウジングケース4Aの回動に追従して確実に共回りすることになる構成としている。即ち、この第一弾性機構部5Aにより、発進・停止の際の車輪Sの回動が第一軸受部40に確実に伝達される構成としている。
Therefore, according to the first
また、更に本実施例の第一弾性機構部5Aは、第一軸受部40と各コイルバネ50Aとの隙間と、各コイルバネ50Aの内側であって受突部40B・51A間の隙間とに弾性体50として発泡ゴム50Bを配設し、このうち第一軸受部40と各コイルバネ50Aとの隙間に配した各発泡ゴム50Bは、第一軸受部40の外周面に接着固定している。この各発泡ゴム50Bは、各コイルバネ50Aの位置ズレを防止するように付勢すると共に、第一軸受部40をハウジングケース4A内の中心位置へと誘導するように付勢して、この各発泡ゴム50Bの付勢力によっても第一軸受部40が車輪軸3のラジアル方向へ移動する作動を緩衝(吸収)する構成としている。
Further, the first
第二弾性機構部5Bについて説明する。
The 2nd
前記ハウジングケース4Aの内径寸法と略合致する外径寸法を有し、且つハウジングケース4Aの内周面の形状と略合致した環状形状の取付環53の中心位置に、車輪軸3に対して回動自在に被嵌装着する円筒状の第一軸受部40を配設し、この取付環53と第一軸受部40との間に複数の弾性体50を配設している。
Rotating with respect to the
また、取付環53の内周面の所定間隔を置いた数箇所(図面では五箇所)に受突部53Aを一体的に突設し、この各受突部53Aに夫々弾性体50として抗縮弾性を有するコイルバネ50Aの一端を装着連結して、各コイルバネ50Aが取付環53の中心に対して放射状に配設(各コイルバネ50Aの他端部が取付環53の中心に向かうように配設)する構造とすると共に、この各コイルバネ50Aの他端部が取付環53の中心に位置する前記第一軸受部40の外周面に近接若しくは当接状態となって、図4の(a)に示すようなこの各コイルバネ50A(の他端部)により第一軸受部40が取付環53の中心に位置するように配設付勢される前記第二弾性機構部5Bを構成している。
Further, receiving
従って、このように構成した第二弾性機構部5Bによると、例えば車輪S(ハウジングケース4A)が図4の(b)中の太矢印方向に移動した際には、図中下方のコイルバネ50Aがその付勢力に抗して縮むことで、第一軸受部40が車輪軸3に対してラジアル方向(360度)に移動し得、その後、コイルバネ50Aの復帰付勢力によって第一軸受部40(車輪軸3)が自動的に元の位置(取付環53の中心位置)に戻る構成としている。この第一軸受部40の車輪軸3ラジアル方向への移動作動、及び復帰移動作動は、複数(五本)のコイルバネ50Aによって車輪軸3に対し360度全方向において前記同様に行われる。
Therefore, according to the second
また、更に本実施例の第二弾性機構部5Bは、取付環53の内面と各コイルバネ50Aとの隙間に弾性体50として発泡ゴム50Bを配設し、この各発泡ゴム50Bが各コイルバネ50Aの位置ズレを防止するように付勢すると共に、この各発泡ゴム50Bの付勢力によっても第一軸受部40(車輪軸3)が車輪軸3のラジアル方向へ移動した際の衝撃吸収作用が助勢される構成としている。
Further, in the second
この第二弾性機構部5Bは、ハウジングケース4Aに対して固定することなく、取付環53の外周面をハウジングケース4Aの内面に沿設当接させて前記ハウジングケース4A内に収納配設する構成としている。
The second
本実施例の位置決め機構6は、前記ハウジングケース4Aの筒長さ方向の両端部に取付部42を設け、この取付部42に前記第二軸受部41を備えた位置決め体6Aを摺動可能に設け、この位置決め体6Aの前記取付部42への摺動側板面の前記第二軸受部41を避けた位置に、係止部60をこの摺動側板面より突没自在に突設すると共に、この係止部60は突出方向に付勢されてこの付勢力に抗して没動可能に構成し、この係止部60が係合する係合部61を前記取付部42に設けて、この係止部60を係合部61に係止した状態では位置決め体6Aの第二軸受部41が前記ハウジングケース4Aの中心位置に位置決めされるように設定し、この係止部60の係合部61への係止力を超える(係止部60の係合部61への係止力より大きな)衝撃が前記リム2に対して付与された際に、係止部60が前記付勢力に抗し没動して係合部61から係脱する構成としている。
The
更に詳しくは、取付部42は、図5に示すようにハウジングケース4Aの両側の開口部に装着可能な円盤体とし、更に、中心部に前記車輪軸3を挿通し得且つ前記弾性遊動機構5による車輪軸3の遊動を許容する開口径の軸通し孔42Aを貫通形成し、この軸通し孔42Aの周囲の数箇所(図面では六箇所)に、取付部42と同心円状に前記係合部61としての丸孔を貫通形成している。
More specifically, the
そして、この取付部42をハウジングケース4Aの左右両側の開口部に配設した上、周縁部数箇所をハウジングケース4Aに螺子11止め固定した構成としている。
The mounting
この各取付部42に対して摺動可能に設ける位置決め体6Aは、図5,図6に示すようにやや厚みのある円盤体とし、この位置決め体6Aの中心部に前記第二軸受部41を貫通形成している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
更に詳しくは、位置決め体6Aの中心位置からこの位置決め体6Aの一側方向に向けて軸受筒を突設し、この軸受筒を前記第二軸受部41とすると共に、各取付部42に対して摺動可能に設けられる各位置決め体6Aのこの第二軸受部41同士は、適宜な連結構造(図面では螺着とカシメの連結構造)により互いに連結し得るように構成している。
More specifically, a bearing cylinder protrudes from the center position of the
また、図面では、この第二軸受部41に前記第一軸受部40が回動自在に被嵌装着する構成としている。即ち、本実施例では、第一軸受部40は、第二軸受部41を介して前記車輪軸3に装着する構成としている。
In the drawing, the
また、本実施例では、少なくとも前記第一弾性機構部5Aの第一軸受部40の内周面に凹部40Cを形成する一方、この第一軸受部40を前記第二軸受部41に被嵌装着した際にこの凹部40Cに嵌合し得る凸部41Aを第二軸受部41の外周面に形成し、この凹部40Cと凸部41Aとの嵌合により第一軸受部40と第二軸受部41(位置決め体6A)とが共回りする構成としている。
In the present embodiment, the
また、位置決め体6Aの第二軸受部41が突設する側の側面(取付部42への摺動側面)であって、この第二軸受部41の周囲には、前記係合部61に位置を対応させて数箇所(六箇所)に貫通取付孔62としての丸孔を貫通形成している。
Further, the side surface of the
また、この貫通取付孔62は、一端側(前記第二軸受部41が突設する側)が他端側より小径となるように形成し、この貫通取付孔62にその他端側から係止部60としての所定径のボール60を挿入すると、このボールの一部が貫通取付孔62の一端側から突出した状態で抜け止め状態となる構成としている。
Further, the through-mounting
本実施例では、この各貫通取付孔62にその他端側からボール60を挿入し、次いで抗縮弾性を有するコイルバネを採用した弾性体63を挿入した上、この各貫通取付孔62の他端側が存する側の位置決め体6Aの板面に、この位置決め体6Aと同形状の封止板8を固定して各貫通取付孔62の他端側を閉塞することで、ボール60,弾性体63を抜け止め状態に保持し、且つ弾性体63によってボール60の一部が常に貫通取付孔62の一端側から(位置決め体6Aの摺動側面から)突出した状態に付勢されて、この付勢力に抗してボール60が没動するように構成している。
In this embodiment, the
また、封止板8は、その中心部に、車輪軸3を挿通し且つ車輪軸3の前記弾性遊動機構5による車輪軸3の遊動を許容する開口径の軸孔8Aを貫通形成しており、この封止板8の周縁部数箇所を螺子12止めすることで位置決め体6Aに固定する構造としている。
The sealing
この位置決め体6Aの前記係止部60が突設する側の面(摺動側面)を、前記取付部42の外側の面(摺動側面)と突き合わせ、この際、前記各ボール60を前記各係合部61に係止させることで、取付部42(ハウジングケース4A)に対して位置決め体6Aが定位置に位置決めされ、その結果、第二軸受部41がハウジングケース4Aの中心位置に位置決めされる構成としている(図6の(a)参照。)。
The surface (sliding side surface) of the
また、位置決め機構6の位置決め係止力、即ち係止部(ボール)60を突出付勢して係合部61に係止させる弾性体63の弾性度は、自転車Aに人が乗車した際及び乗車中に加わる荷重(人の体重)程度では係止解除される(ボール60が没動する)ことがなく、この乗車中の人の荷重に加えて路面の凹凸を車輪Sが乗り越えた際の衝撃がリム2に加わった際に位置決め係止解除されるように設定する。即ち、本実施例では、不使用時や、人が降りた状態で自転車Aを走行させた際には、位置決め係止が簡単に解除されることがなく、乗車中に凹凸を乗り越えた際にだけ位置決め機構6の位置決め係止が解除されて前記弾性遊動機構5による衝撃吸収緩和作用を発揮するように設定している。
Further, the positioning locking force of the
また、本実施例では、位置決め体6Aの各ボール60間に、この位置決め体6Aの摺動側面より突設状態にしてボール60よりも小径なベアリング24を遊転自在に設け、このベアリング24が前記取付部42の摺動側面に当接することで、位置決め体6Aの摺動側面と取付部42の摺動側面との間の遊びを無くすると共に、この各摺動側面間に小間隔を介在するように設け、前記ボール60が係合部61より係脱(係止解除)した際には、このベアリング24が取付部42の摺動側面を摺動して位置決め体6Aが取付部42に対しスムーズに移動するように構成している。
In the present embodiment, a
このように構成した位置決め機構6の作動を説明すると、後述するようにして完成した自転車Aに人が乗車中、ハウジングケース4Aに、例えば前車輪S1が凹凸に乗り上げることにより下からの突き上げ力のような大きな衝撃が加わり、この衝撃がボール60の係合部61への係止力(弾性体63の付勢力)を越えた衝撃であると、前記ボール60が弾性体63の付勢力に抗し没動してボール60が係合部61から係脱し、これにより、第二軸受部41(車輪軸3)が車輪軸3のラジアル方向へ遊動可能となって(位置決め体6Aが取付部42に対し摺動可能となって)上方へ遊動する(図6の(b)参照。)と共に、この車輪軸3の遊動(前記衝撃)が前記第一軸受部40を介して前記弾性遊動機構5(第一弾性機構部5A,第二弾性機構部5B)により吸収されることになる構成としている。
The operation of the
そして、この衝撃吸収後は、特に前記第二弾性機構部5Bの付勢力によって自動的に車輪軸3(第一軸受部40,第二軸受部41)がハウジングケース4Aの中心に位置するように戻ると共に、前記第一弾性機構部5Aの車輪軸3の回動方向への第一軸受部40の回動移動状態を復帰させようとする付勢力によって第一軸受部40も元の状態に戻り、よって、再びボール60が係合部61に係止することになる構成としている。
After the shock absorption, the wheel shaft 3 (first bearing
また、この衝撃吸収時にボール60の位置と係合部61の位置とが車輪Sの回動方向に位置ズレした場合には、位置決め体6Aの第二軸受部41と共に回動する前記第一弾性機構部5Aの第一軸受部40がこの第一弾性機構部5Aの付勢力に抗してハウジングケース4Aに対しハウジングケース4A(車輪S)の回動方向に位置ズレした状態となるが、衝撃吸収後は、この第一弾性機構部5Aの付勢力によって第一軸受部40が回動方向の位置ズレを解消するように自動的に戻り移動し、これに伴い前記凹部40Cと前記凸部41Aとの嵌合関係により第二軸受部41,位置決め体6Aも元の定位置に戻ることになるため、確実にボール60が係合部61に係止することになる。
Further, when the position of the
また、本実施例では、位置決め体6Aの外径をハウジングケース4Aの内径よりも径小に形成して位置決め体6Aの外周面とハウジングケース4Aの内周面との間に隙間を生じる構成とし、この隙間に弾性体9として発泡ゴム9を配設して、この発泡ゴム9により位置決め体6Aの可動(第一軸受部40,第二軸受部41(車輪軸3)の車輪軸3のラジアル方向への移動)時の衝撃緩和作用と、発泡ゴム9の復帰力により摺動移動した位置決め体6Aの定位置への自動復帰作用とが助勢される構成としている。
In this embodiment, the outer diameter of the
本実施例の前車輪S1のハブ4の組み立て方法は、ハウジングケース4A内に前記弾性遊動機構5(第一弾性機構部5A,第二弾性機構部5B)を内装(収納配設)し(て第一弾性機構部5Aはハウジングケース4Aに固定し)、このハウジングケース4Aの両側の開口部に前記取付部42を螺子11止め固定する(図7の(a)参照。)。
The method of assembling the
次いで、この各取付部42の外側から前記位置決め体6Aを、その夫々の第二軸受部41たる軸受筒を第一弾性機構部5A,第二弾性機構部5Bの第一軸受部40に挿通して互いに連結し、同時に、各位置決め体6Aを取付部42に重合当接すると共に係合部61にボール60を係止する(図7の(b)参照。)。
Next, the
次いで、位置決め体6Aとハウジングケース4Aとの隙間に発泡ゴム9を配設し、この発泡ゴム9の外側にハウジングケース4A内の防塵・防水効果を果たすダストカバー10を装着して完成する(図7の(c)参照。)。
Next, a foamed
このようにして完成した本実施例の前車輪S1を、図8に示すように、ハブ4に車輪軸3を通しこの車輪軸3をフロントフォーク13に固定することで自転車Aに装着する(図2参照。)。
The front wheel S1 of this embodiment completed in this way is mounted on the bicycle A by passing the
尚、本実施例の前車輪S1は、図9に示すように、ハウジングケース4A内に弾性遊動機構5として第一弾性機構部5Aと第二弾性機構部5Bとを組み込んで完成したものを示している。
As shown in FIG. 9, the front wheel S1 of the present embodiment is the one completed by incorporating the first
図中符号14はベアリング、15はベアリング受、16は車輪軸3を固定するためのナット、17は車輪脱落防止金具、18は座金、23はスポークである。
In the figure,
次に、図10,図11を用いて、自転車Aの後車輪S2に適用した場合を説明する。 Next, the case where it applies to the rear wheel S2 of the bicycle A is demonstrated using FIG. 10, FIG.
尚、前車輪S1と同等の機能を有する構成については、図面に同符号を付すことで詳しく説明することは省略する。 In addition, about the structure which has a function equivalent to front wheel S1, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting a same sign to drawing.
前述の前車輪S1と同様に、第一弾性機構部5Aと第二弾性機構部5Bとをハブ4に組み込んで完成した後車輪S2をリアアーム19に固定している。
Similar to the front wheel S1, the first
また、この後車輪S2は、図10,図11に示すように、ハウジングケース4A内の中央に前記第一弾性機構部5Aを配し、この第一弾性機構部5Aの左右に前記第二弾性機構部5Bを配設して弾性遊動機構5を構成した場合を示している。
In addition, as shown in FIGS. 10 and 11, the rear wheel S2 has the first
また、この後車輪S2に採用する第二弾性機構部5Bは、前車輪S1の第二弾性機構部5Bとは構成が異なり、図10に示すように、取付環53の内周面の等角度を置いた四箇所に受突部53Aを設け、この四箇所の受突部53Aにコイルバネ50Aの一端を装着連結して四箇所のコイルバネ50Aが取付環53の中心より放射状に配設するように設け、この各コイルバネ50Aの他端間に筒状の第一軸受部40を配設している。尚、この後車輪S2に採用する第二弾性機構部5Bの場合、発泡ゴム50Bは用いない。
Further, the second
また、取付環53は、両側の開放部のうちの一側を閉塞する構成とし、この取付環53の一側の閉塞(板)部を取付部42とし、この取付部42を備えた第二弾性機構部5Bをハウジングケース4Aの両側開口部に螺子11止めすることで、ハウジングケース4Aの筒長さ方向の両端部に取付部42を設けた構成としている。
The mounting
また、この取付環53の一側に存する取付部42は、中心位置に後述する第二軸受部41を遊動自在に貫通し得る開口径の軸通し孔42Aを形成し、更に、この取付部42には、前記四箇所のコイルバネ50A間となる位置(四箇所)に取付環53の他側の開放部へ向けて筒部を突設し、この各筒部を貫通取付孔62としてこの貫通取付孔62に係止部60たるボール60とコイルバネ63とを抜け止め状態に内装している。
Further, the mounting
即ち、この後車輪S2では、第二弾性機構部5Bに位置決め機構6の係止部60の機能を備えた構成としている。
That is, the rear wheel S2 has a configuration in which the second
また、この後車輪S2では、ボール60はハウジングケース4Aに対して外方へ突出するように配設している。
In the rear wheel S2, the
一方、この後車輪S2の位置決め体6Aは、薄厚な円盤体とし、この位置決め体6Aの数箇所(四箇所)に前記ボール60を係合する係合部61としての丸孔を形成して、前記ハウジングケース4Aに固定された各取付部42の外側の摺動側面に突き合わせ配設し得るように設けている。即ち、前車輪S1の場合とは、ボール60と係合部61との位置関係を逆に配置する構成としている。
On the other hand, the
また、この位置決め体6Aの各係合部61間に、この位置決め体6Aの摺動側面より突設状態にしてボール60よりも小径なベアリング24を遊転自在に設け、このベアリング24が取付部42の摺動側面に当接することで、位置決め体6Aの摺動側面と取付部42の摺動側面との間の遊びを無くすると共に、この各摺動側面間に小間隙を介在するように設け、前記ボール60が係合部61から係脱(係止解除)した際には、このベアリング24が取付部42の摺動側面を摺動して位置決め体6Aが取付部42に対しスムーズに移動するように構成している。
A bearing 24 having a diameter smaller than that of the
また、この位置決め体6Aは、その中心位置から一側方向へ向けて軸受筒を突設し、この軸受筒を前記車輪軸3に被嵌装着する前記第二軸受部41とすると共に、この第二軸受部41は、反対側に配する位置決め体6Aの第二軸受部41と適宜な連結構造(図面では螺着とカシメの連結構造)により互いに連結し得るように構成している。
Further, the
また、この第二軸受部41(軸受筒)の外周面に前記前車輪S1構造で採用した凸部41Aと同等の機能を発揮する回り止め杆41Bを嵌合装着するための取付凹所41Cを形成し、この取付凹所41Cに嵌合装着した回り止め杆41Bが前記第一弾性機構部5Aの第一軸受部40の凹部40Cに嵌合することで、位置決め体6Aと第一軸受部40とが第二軸受部41を介して固着されて共回りする構成としている。
A mounting recess 41C for fitting and mounting a non-rotating rod 41B that exhibits the same function as the
また、一方の位置決め体6Aに、ダストカバー10を介してバンドブレーキ部20のドラム20Aを取り付け(螺着)し得るように設け、他方の位置決め体6Aに、ダストカバー10を介してチェーンスプロケット付のフリーホイール21を取り付け(螺着)し得るように設けている。
In addition, the
また、第一弾性機構部5Aを左右から挟み込むようにして配設される第二弾性機構部5Bは、夫々の各コイルバネ50A同士の角度が略45度位置ズレするようにして配設し、これにより前車輪S1で採用される第二弾性機構部5Bよりコイルバネ50Aが一本不足する分の車輪軸3に対する衝撃吸収作用不足を補う構成としている。
The second
この後車輪S2用のハブ4の組み立て方法は、ハウジングケース4A内の中央部に前車輪S1の場合と同様に第一弾性機構部5Aを収納固定し、この第一弾性機構部5Aの左右からハウジングケース4A内に第二弾性機構部5Bを収納配設すると共に、各第二弾性機構部5Bをハウジングケース4Aに螺子11止めしてこの各第二弾性機構部5Bがハウジングケース4Aと共回りするように設ける。
As for the assembly method of the
次いで、各第二弾性機構部5Bの外側から、ドラム20Aを取り付けた位置決め体6Aと、フリーホイール21を取り付けた位置決め体6Aとを、その夫々の第二軸受部41たる軸受筒を第一軸受部40に挿通して互いに連結し、同時に各位置決め体6Aを取付部42に面接当接すると共に、係合部61にボール60を係止して完成する。
Next, from the outside of each second
図中符号22はチェーンケースである。
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。 The present invention is not limited to this embodiment, and the specific configuration of each component can be designed as appropriate.
1 タイヤ
2 リム
3 車輪軸
4 ハブ
4A ハウジングケース
40 第一軸受部
41 第二軸受部
42 取付部
5 弾性遊動機構
5A 第一弾性機構部
5B 第二弾性機構部
50 弾性体
6 位置決め機構
6A 位置決め体
60 係止部
61 係合部
S 車輪
1
40 First bearing
41 Second bearing
42 Attaching
50
60 Locking part
61 Engagement part S Wheel
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