JP5188474B2 - 常閉式無音ハブラチェット構造 - Google Patents

常閉式無音ハブラチェット構造 Download PDF

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Description

本発明は、自転車のハブ構造に関し、特に、ラチェットが、常態下、閉鎖状になり、ハブケーシングの前後回転に伴ない、上記ラチェット部材が連動されず、自転車を押して進む際に、その踏板が、転動しないように構成された常閉式無音ハブラチェット構造に関する。
従来の自転車のハブラチェット構造は、図10と図11に示すように、ラチェットディスク50とハブ60及び心軸70が備えられたものである。ラチェットディスク50は、管状体で、円周面に、歯ディスク51とラチェット座52が設置され、上記ラチェット座52の円周面に、複数のラチェット孔521が形成されたものである。
また、それに対応して複数のラチェット53が設置され、ラチェット53とラチェット孔521との間に、弾性部材54が設置されてある。ハブ60は、管状体で、その一側に、ラチェットディスク室61が形成されたものである。ラチェットディスク室61に、ベベル611が形成されてある。心軸70は、円柱体で、前後端に、雄ねじが形成され、その中段の適当な位置に、止めリング71が設置されてある。上記ラチェットディスク50とハブ60及び心軸70の間に、複数の軸受72や位置付け部材73が設置され、軸受72で、ハブ60に固定され、上記ラチェット座52が、ハブ60のラチェットディスク室61に収納される。
上記ハブラチェット構造が作動する場合においては、上記ラチェット53が、弾性部材54によって、外側へ付勢され、常態下、オープン状態に維持して、ハブ60のベベル611に当接し、ラチェットディスク50が正転動する時、上記ラチェット53が、上記ベベル611に当接して、上記ハブ60が、ラチェット53を介して、ラチェットディスク50によって連動される。
また、ラチェット53が逆転動する時、上記ラチェット53が、ベベル611と弾性部材54によって連動されて、動揺運動を行い、即ち、ハブ60が、ラチェット53によって連動されない。上記ハブ60が正転動する時、上記ラチェット53が、ハブ60によって連動されず、また、上記ハブ60が逆転動する時、上記ラチェット53が、逆方向にベベル611によって駆動され、ラチェットディスク50が逆転動する。
上記の如き従来のハブラチェット構造には、次に示すような改善すべき欠点がある。
1.ラチェット53が逆転動する時、上記ラチェット53が、ベベル611と弾性部材54により連動されて、動揺運動を行う。即ち、ハブ60が、ラチェット53によって連動されず、上記動揺作動により、摩擦や騒音が発生するおそれがある。
2.上記ハブ60が正転動する時、上記ラチェット53が、ハブ60によって連動されることがないが、逆に、上記ハブ60が逆転動する時、上記ラチェット53が、逆方向に、ベベル611によって駆動され、ラチェットディスク50が、逆転動し、上記踏板が、ラチェットディスク50によって連動される。踏板が、自転車をバックさせる時、転動するため、ユーザーが傷付くおそれがある。
本発明者は、上記欠点を解消するため鋭意、慎重に研究を重ね、また、学理を活用して、検討を加えた結果、下記の如く、有効に上記欠点を解消できる点に着目し、かかる知見に基づいて設計が合理的である本発明の完成に到達した。
本発明の目的は、歯ディスク座端に、制御ブロックが突出、制御ブロックの連動溝により、ラチェットの連動柱が連動され、また、上記ラチェットが、ラチェット溝内において、制御ブロックと止めリングによって制限され、また、ダンプ部材の抵抗により、オープンや閉鎖の作動が行われ、常態下、閉鎖状態に維持でき、ハブケーシングの前後回転ともに、上記ラチェット部材が連動されず、自転車を押して移動する時、その踏板が、ともに、転動しない効果が得られ、また、無音で自転車を移動でき、実用性に優れた常閉式無音ハブラチェット構造を提供する点にある。
かくして、請求項1に係る発明によれば、貫通した軸孔があり、軸受に合わせて、軸孔に、シャフトが枢着され、シャフトに、止めスリーブが嵌設され、上記歯ディスク座の端面に、軸方向にリング状に複数の制御ブロックが設置され、上記制御ブロックの中央に、凹むように連動溝が形成され、上記連動溝のシャフト端が、外へ傾斜することにより、内側端と外側端が形成され、上記歯ディスク座の制御ブロック端に、更に、囲むようにシャフトが設置されて摺動部が形成される歯ディスク座と、
ラチェット座とラチェットがあり、上記ラチェット座に、ビアホールが形成され、ビアホールに、歯ディスク座の摺動部が嵌設され、ラチェット座の外壁面に、内へ傾斜するように、複数のラチェット溝が形成され、ラチェット溝の相対の深さにラチェット孔が形成され、上記ラチェット溝内に、ラチェットが位置し、ラチェットが、ともに、スピンドル部を形成して、ラチェット孔に枢着され、ラチェットの一端に、連動柱が突出し、上記連動柱が、ともに、摺動的に、歯ディスク座の連動溝に設置され、上記ラチェット座の軸方向の一側に、位置付けブロックが設置されるラチェット部材と、
穿孔を利用して、一面がラチェット座の一側に貼り付くように、シャフトに嵌設され、位置付け溝が形成され、位置付け溝とラチェット座の位置付けブロックとが、噛合って同期に作動し、穿孔に、内縁が緊密に止めスリーブに貼り付くダンプ部材が設置される止めリングと、
軸方向に収納空間が形成され、内壁に、ベベルリングが係止され、内蔵した軸受で、シャフトに嵌設され、収納空間に、上記止めリングとラチェット部材及び歯ディスク座の制御ブロックが収納され、上記ベベルリングが、リング状に、ラチェットの外端に設置されるハブケーシングと、
が含有される
ことを特徴とする常閉式無音ハブラチェット構造が提供される。
請求項2に係る発明によれば、上記歯ディスク座は、リング状表面に、軸方向に、複数の歯ディスク溝が形成され、上記らの歯ディスク溝に、複数の歯ディスクが嵌設され、歯ディスク座と歯ディスクとが、同期に作動できることを特徴とする請求項1に記載の常閉式無音ハブラチェット構造が提供される。
請求項3に係る発明によれば、上記歯ディスク座は、歯ディスクと一体成型し、単一歯ディスクになることを特徴とする請求項1に記載の常閉式無音ハブラチェット構造が提供される。
請求項4に係る発明によれば、上記歯ディスク座は、制御ブロックの間に、チェック凹溝が形成され、摺動的に歯ディスク座の摺動部に設置されたラチェット座から、歯ディスク座端に向ってチェックブロックが突出し、上記チェックブロックが、チェック凹溝内で摺動でき、歯ディスク座とラチェット座とが、同期になることを特徴とする請求項1に記載の常閉式無音ハブラチェット構造が提供される。
請求項5に係る発明によれば、上記ラチェット座の外壁面とラチェットの外表面とに、ビアホールを囲むように、リング状に、引き締めリング溝が形成され、引き締めリング溝内に、弾性部材が嵌設されて、ラチェットが、ラチェット溝に向って引き締められることを特徴とする請求項1に記載の常閉式無音ハブラチェット構造が提供される。
本発明に係る常閉式無音ハブラチェット構造は、上記の請求項の記載からも明らかなように、歯ディスクと、ラチェット部材と、止めリングと、ハブケーシングとから構成される。
歯ディスク座には、貫通した軸孔があり、軸受に合わせて、軸孔に、シャフトが枢着され、シャフトに、止めスリーブが嵌設され、上記歯ディスク座の端面に、軸方向にリング状に、複数の制御ブロックが設置され、その中央に、凹むように、連動溝が形成される。また、上記連動溝のシャフト端が、外へ傾斜することにより、内側端と外側端が形成される。また、制御ブロック端に、更に、囲むように、シャフトが設置されて摺動部が形成される。
ラチェット部材には、ラチェット座とラチェットがあり、ラチェット座に、ビアホールが形成される。ビアホールに、歯ディスク座の摺動部が嵌設され、ラチェット座の外壁面に、内へ傾斜するように、複数のラチェット溝が形成される。また、ラチェット溝の相当の深さにラチェット孔が形成され、上記ラチェット溝内に、ラチェットが位置し、ラチェットが、ともに、スピンドル部を形成して、ラチェット孔に枢着される。また、ラチェットの一端に、連動柱が突出し、上記連動柱が、ともに、摺動的に、歯ディスク座の連動溝に設置される。
また、止めリングは、ラチェット座の軸方向の一側に、位置付けブロックが設置される。穿孔を利用して、一面がラチェット座の一側に貼り付くように、シャフトに嵌設され、また、位置付け溝が形成され、位置付け溝とラチェット座の位置付けブロックとが、噛合って同期に作動し、また、穿孔に、内縁が緊密に止めスリーブに貼り付くダンプ部材が設置される。
ハブケーシングは、軸方向に収納空間が形成され、内壁に、ベベルリングが係止され、内蔵した軸受で、シャフトに嵌設され、収納空間に、上記止めリングとラチェット部材及び歯ディスク座の制御ブロックが収納され、また、上記ベベルリングが、リング状に、ラチェットの外端に設置される。
以下、図面を参照しながら、本発明の特徴や技術内容について、詳しく説明する。もっとも、それらの図面等は、参考や説明のためであり、本発明は、それらによって限定されるものではない。
図1乃至図3を参照しながら、本発明に係る常閉式無音ハブラチェット構造について説明する。
常閉式無音ハブラチェット構造は、歯ディスク座10とラチェット部材20、止めリング30及びハブケーシング40から構成されてなる。
歯ディスク座10には、貫通した軸孔11があり、軸受101に合わせて、軸孔11に、シャフト12が枢着される。シャフト12に、止めスリーブ121が嵌設され、上記歯ディスク座10の端面に、軸方向にリング状に複数の制御ブロック13が設置され、上記制御ブロック13の中央に、凹むように連動溝14が形成される。
また、上記連動溝14のシャフト12端が、外へ傾斜することにより、内側端141と外側端142が形成される。また、上記歯ディスク座10の制御ブロック13端に、更に、囲むようにシャフト12が設置されて摺動部15が形成される。
ラチェット部材20には、ラチェット座21とラチェット22があり、上記ラチェット座21に、ビアホール211が形成され、ビアホール211に、歯ディスク座10の摺動部15が嵌設される。上記ラチェット座21の外壁面に、内側へ傾斜するように、複数のラチェット溝212が形成される。また、ラチェット溝212の相当の深さにラチェット孔213が形成され、上記ラチェット溝213内に、ラチェット22が位置し、ラチェット22が、ともに、スピンドル部221を形成して、ラチェット孔213に枢着される。
また、ラチェット22の一端に、連動柱222が突出し、上記連動柱222が、ともに、摺動的に、歯ディスク座10の連動溝14に設置される。また、上記歯ディスク座10は、制御ブロック13の間に、チェック凹溝131が形成される。
また、歯ディスク座10の摺動部15に摺動的に設置されたラチェット座21から、歯ディスク座10端に向ってチェックブロック214が突出し、上記チェックブロック214が、チェック凹溝131内で摺動でき、歯ディスク座10とラチェット座21とが、同期に作動できる。
また、上記ラチェット座21の外壁面とラチェット22の外表面とに、ビアホール211を囲むように、リング状に、引き締めリング溝215、223が形成される。
また、引き締めリング溝215、223内に、弾性部材23が嵌設され、ラチェット22が、ラチェット溝212に向って引き締められ、上記ラチェット座21の軸方向の一側に、位置付けブロック216が突出する。
また、上記弾性部材23が、欠け口231を形成したスプリングコイルであり、上記欠け口231の一端縁に、内折湾曲した固定部232が形成される。
また、固定部232が、引き締めリング溝215内から、ラチェット座21の固定孔217に貫設され、これにより、上記弾性部材23が固定される。止めリング30は、穿孔31を利用して、一面がラチェット座21の一側に貼り付くように、シャフト12に嵌設され、また、位置付け溝32が形成され、位置付け溝32とラチェット座21の位置付けブロック216とが、噛合って同期に作動する。
また、穿孔31に、ダンプ部材33が設置される。ダンプ部材33が、ぜんまい状で、その内縁が、緊密に止めスリーブ121に貼り付き、また、ダンプ部材33の弾力で、穿孔31の内壁に付勢し、これにより、止めリング30の転動抵抗が形成される。
ハブケーシング40は、軸方向に収納空間41が形成され、内壁に、ベベルリング42が係止される。上記ハブケーシング40は、内蔵した軸受401で、シャフト12に嵌設される。
また、上記止めリング30とラチェット部材20及び歯ディスク座10の制御ブロック13が、収納空間41に収納される。
また、上記ベベルリング42が、リング状に、ラチェット22の外端に設置される。上記の構造によれば、上記ラチェット22が、ラチェット溝212において、制御ブロック13と止めリング30によって位置付けられ、また、ダンプ部材33の抵抗で、オープンや閉鎖の作動を行なうことにより、常態下、閉鎖状態に維持でき、無音連動の効果が得られる。
本発明によれば、図2と図3のように、その歯ディスク座10は、軸孔11に、複数の軸受101が設置され、軸受101の軸方向に、シャフト12が貫設されるため、歯ディスク座10が、シャフト12上で転動できる。ラチェット部材20には、ラチェット座21とラチェット22があり、上記ラチェット22が、ともに、ラチェット座21のラチェット溝212中に設置され、また、スピンドル部221で、ラチェット孔213に合わせて、動揺的に枢着される。
また、ラチェット座21とラチェット22によって形成された引き締めリング溝215、223内に、弾性部材23が嵌合され、弾性部材23により、ラチェット22が、ラチェット溝212内に引き締められる。
また、上記ラチェット部材20が、ラチェット座21のビアホール211により、シャフト12上に嵌設されて、摺動的に歯ディスク座10の摺動部15に設置される。
そして、ラチェット座21のラチェット溝212の数が、歯ディスク座10の制御ブロック13の数と同一であり、ラチェット溝212内に、ともに、ラチェット22が枢着され、上記ラチェット22の連動柱222が、ともに、摺動的に制御ブロック13の連動溝14中に設置される。上記制御ブロック13とラチェット溝212及びラチェット22が、三組で、リング状に設置される。止めリング30は、ラチェット部材20端が、シャフト12上に嵌設され、位置付け溝32とラチェット座21の位置付けブロック216で、係合する。これにより、止めリング30とラチェット部材20の作動が同期になる。
また、止めリング30の穿孔31内に、ダンプ部材33が設置される。また、シャフト12に、止めスリーブ121が嵌入され、ダンプ部材33が、止めリング30と止めスリーブ121との間に挟まれることにより止めスリーブ121端に転動抵抗が生成する。
また、上記止めスリーブ121の両端が、それぞれ、歯ディスク座10端の軸受101とハブケーシング40端の軸受401に当接し、止めスリーブ121により、歯ディスク座10とハブケーシング40との離間が形成されて位置付けられ、最後に、ハブケーシング40の収納空間41に、制御ブロック13とラチェット部材20及び止めリング30が収納される。
また、ハブケーシング40端の軸受401が、シャフト12上に貫設されるため、シャフト12上で自在に転動でき、また、上記ハブケーシング40を結合した後、そのベベルリング42が、ラチェット22の周りに位置するようになり、上記により、組み立てが終了される。
本発明によれば、図2乃至図5に示すように、ハブラチェット構造が、自転車の後輪に設置され、上記歯ディスク座10により、歯ディスク(図未表示)が結合され、上記歯ディスクが、自転車の踏板端に連動されるチェーンによって連動され、シャフト12が、フレームに結合される。
また、ハブケーシング40が、上記自転車の後輪に結合され、自転車を使用していない時、上記ラチェット22が、弾性部材23の引き締めにより、ラチェット溝212内に位置する。また、止めリング30が、ラチェット座21の外側に設置されたため、ラチェット22の左右変位を防止できる。また、ラチェット22の連動柱222が、連動溝14の内側端141に位置し、ラチェット22の収縮状態により、ラチェット22とハブケーシング40とベベルリング42が、互いに当接しないので、自転車を乗って踏板を踏む時、その歯ディスク座10が、チェーンによって連動され、上記歯ディスク座10が転動すると同時に、そのラチェット部材20が、止めリング30にダンプ部材33の抵抗を受けるため、容易に転動できない状態になる。
これにより、歯ディスク座10とラチェット部材20の回転ずれが発生し、この時、歯ディスク座10の連動溝14が、軸方向に転動して、ラチェット22の連動柱222を内側端141から外側端142へ変位させ、上記ラチェット22が、スピンドル部221を軸心として、ラチェット溝212の外端へ動揺する。
これにより、歯ディスク座10の連動溝14により、ラチェット22の連動柱222が連動し、そのため、歯ディスク座10とラチェット部材20とが、連動状態になり、同時に、ラチェット22が、ラチェット溝212の外へ動揺する時、そのラチェット22が、周囲のベベルリング42に当接し、ベベルリング42により、ハブケーシング40が連動されて転動することができる。
即ち、自転車の後輪が、連動されて転動し、また、踏板を、逆転動させる時、図6と図7で示すように、上記歯ディスク座10が、逆方向に転動し、上記歯ディスク座10は、制御ブロック13處の連動溝14においても、逆方向に上記ラチェット22の連動柱222が連動され、連動柱222が、外側端142から内側端141へ摺動する。
即ち、ラチェット22が、ラチェット溝212に押し込まれ、これにより、ラチェット22とハブケーシング40端のベベルリング42とが、当接しない状態となる。
これにより、ラチェット22とベベルリング42とが連続的に衝突することにより発生した騒音が解消され、また、衝突による構造上の故障を防止でき、そして、後輪端によってハブケーシング40が連動されて転動する場合、上記ラチェット22が、ベベルリング42によって駆動されて、止めリング30のダンプ部材33端に発生した抵抗に合わせて、ラチェット22が、安定的にラチェット溝212に閉鎖される。
即ち、ラチェット22とベベルリング42とが常開状態に維持される。そのため、ハブケーシング40の前後回転でも、上記ラチェット部材20が連動されず、即ち、自転車を押して進む時、その踏板が、転動しない効果が得られ、また、これにより、無音の効果が得られて、実用性も向上することが観察できる。
図8と図9のように、実用上、歯ディスク座10は、リング状表面に、軸方向に、複数の歯ディスク溝16が形成され、上記歯ディスク溝16に、複数の歯ディスク(図未表示)が嵌設され、歯ディスク座10と歯ディスクとが、同期になり、複数の歯ディスクを有する状態になる。また、上記歯ディスク座10が、歯ディスク17と一体成型で、単一の歯ディスク17状態になる。
以上の説明から本発明は、より進歩的かつより実用的であることは明らかであり、法に従って特許権の取得を求める。
以上は、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって限定されるものではなく、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれることは明らかである。
本発明の実施の形態による常閉式無音ハブラチェット構造の立体組立て斜視図である。 本発明の実施の形態による常閉式無音ハブラチェット構造の立体分解図である。 本発明の実施の形態による常閉式無音ハブラチェット構造の側面局部断面図である。 本発明の実施の形態による常閉式無音ハブラチェット構造の歯ディスク座が正転動する状態の立体概念図である。 本発明の実施の形態による図3に示す常閉式無音ハブラチェット構造のA−A断面の正転動作動図である。 本発明の実施の形態による常閉式無音ハブラチェット構造の歯ディスク座が逆転動する状態の立体概念図である。 本発明の実施の形態による図3に示す常閉式無音ハブラチェット構造のA−A断面の逆転動作動図である。 本発明の実施の形態による常閉式無音ハブラチェット構造の歯ディスク座の立体概念図である。 本発明の他の実施の形態による歯ディスク座の立体概念図である。 従来のハブラチェット構造の立体分解図である。 従来のハブラチェット構造の断面概念図である。
本発明
10 歯ディスク座
101 軸受
11 軸孔
12 シャフト
121 止めスリーブ
13 制御ブロック
131 チェック凹溝
14 連動溝
141 内側端
142 外側端
15 摺動部
16 歯ディスク溝
17 歯ディスク
20 ラチェット部材
21 ラチェット座
211 ビアホール
212 ラチェット溝
213 ラチェット孔
214 チェックブロック
215、223 引き締めリング溝
216 位置付けブロック
217 固定孔
22 ラチェット
221 スピンドル部
222 連動柱
23 弾性部材
231 欠け口
232 固定部
30 止めリング
31 穿孔
32 位置付け溝
33 ダンプ部材
40 ハブケーシング
401 軸受
41 収納空間
42 ベベルリング
従来
50 ラチェットディスク
51 歯ディスク
52 ラチェット座
521 ラチェット孔
53 ラチェット
54 弾性部材
60 ハブ
61 ラチェットディスク室
611 ベベル
70 心軸
71 止めリング
72 軸受
73 位置付け部材

Claims (4)

  1. 貫通した軸孔があり、軸受に合わせて、軸孔に、シャフトが枢着され、シャフトに、止めスリーブが嵌設され、上記歯ディスク座の端面に、軸方向にリング状に複数の制御ブロックが設置され、上記制御ブロックの中央に、凹むように連動溝が形成され、上記連動溝のシャフト端が、外へ傾斜することにより、内側端と外側端が形成され、上記歯ディスク座の制御ブロック端に、更に、囲むようにシャフトが設置されて摺動部が形成される歯ディスク座と、
    ラチェット座とラチェットがあり、上記ラチェット座に、ビアホールが形成され、ビアホールに、歯ディスク座の摺動部が嵌設され、ラチェット座の外壁面に、内へ傾斜するように、複数のラチェット溝が形成され、ラチェット溝の相当の深さにラチェット孔が形成され、上記ラチェット溝内に、ラチェットが位置し、ラチェットが、ともに、スピンドル部を形成して、ラチェット孔に枢着され、ラチェットの一端に、連動柱が突出し、上記連動柱が、ともに、摺動的に、歯ディスク座の連動溝に設置され、上記ラチェット座の軸方向の一側に、位置付けブロックが設置されるラチェット部材であって、
    上記ラチェット座の外壁面とラチェットの外表面とに、ビアホールを囲むように、リング状に、引き締めリング溝が形成され、引き締めリング溝内に、弾性部材が嵌設されて、ラチェットが、ラチェット溝に向って引き締められ、上記ラチェットを上記ラチェット溝内にとどまらせることにより、常態下、閉鎖状態に維持し、外側に引き出されないように構成されたラチェット部材と、
    穿孔を利用して、一面がラチェット座の一側に貼り付くように、シャフトに嵌設され、位置付け溝が形成され、位置付け溝とラチェット座の位置付けブロックとが、噛合って同期に作動し、穿孔に、内縁が緊密に止めスリーブに貼り付くダンプ部材が設置される止めリングと、
    軸方向に収納空間が形成され、内壁に、ベベルリングが係止され、内蔵した軸受で、シャフトに嵌設され、収納空間に、上記止めリングとラチェット部材及び歯ディスク座の制御ブロックが収納され、上記ベベルリングが、リング状に、ラチェットの外端に設置されるハブケーシングと、
    が含有される
    ことを特徴とする常閉式無音ハブラチェット構造。
  2. 上記歯ディスク座は、リング状表面に、軸方向に、複数の歯ディスク溝が形成され、上記歯ディスク溝に、複数の歯ディスクが嵌設され、歯ディスク座と歯ディスクとが、同期に作動できることを特徴とする請求項1に記載の常閉式無音ハブラチェット構造。
  3. 上記歯ディスク座は、歯ディスクと一体成型し、単一歯ディスクになることを特徴とする請求項1に記載の常閉式無音ハブラチェット構造。
  4. 上記歯ディスク座は、制御ブロックの間に、チェック凹溝が形成され、摺動的に歯ディスク座の摺動部に設置されたラチェット座から、歯ディスク座端に向ってチェックブロックが突出し、上記チェックブロックが、チェック凹溝内で摺動でき、歯ディスク座とラチェット座とが、同期になることを特徴とする請求項1に記載の常閉式無音ハブラチェット構造。
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