JP5864366B2 - 自転車ハブ用スペーサーおよびこれを用いた自転車 - Google Patents

Description

本発明は、自転車ハブ用スペーサーおよびこれを用いた自転車に関し、詳しくは、プーリーまたはスプロケットを自転車用ハブに固定するロックリングを容易に緩めることが可能となる自転車ハブ用スペーサーおよびこれを用いた自転車に関する。

通常、自転車においては、クランクから駆動輪である後輪への駆動力の伝達は、チェーンまたはベルト、および後輪のハブのフリーホイールに配置されたスプロケットまたはプーリーを介してなされている。フリーホイールは、ハブと一体または別体として設けられているのが一般的である。フリーホイールは爪車（ラチェット）とばねの付いた爪の組み合わせによって、クランクが正回転（自転車の進行方向）の時のみ動力を車輪に伝えるワンウェイクラッチ機構を有しており、これにより、クランクを止めても自転車が惰性で走行することが可能な構造となっている。

スプロケットまたはプーリーのハブへの装着は、スプロケットまたはプーリーを、フリーホイールを備えたハブに装着した後、ロックリングをハブに螺合させることにより行われている。この場合、自転車の走行中にロックリングが緩まないように、ロックリングの螺合方向は車輪の正転方向とされている。

このような構造のハブにおいては、例えば、スプロケットやプーリーの交換、修理または掃除等のメンテナンス時に、ロックリングを緩めることに困難を伴う。すなわち、ロックリングを緩める方向は車輪の逆転方向であるため、フリーホイールを備えたハブにおいては、ロックリングを外す場合、フリーホイールが共回りしてしまい、ロックリングを緩めることができないのである。したがって、例えば、チェーン駆動の自転車の場合、スプロケットに取り外し専用工具をチェーンにかけ、フリーホイールが共回りするのを防止するのが一般的である。また、ベルト駆動の自転車の場合においては、特許文献１にて、後輪プーリーの着脱工具が提案されている。

実開平６−７９６０５号公報

しかしながら、チェーン駆動の自転車のハブのロックリングを緩める際に用いられる、チェーンをスプロケットにかけるタイプの工具や、特許文献１にて提案されているベルト駆動の自転車のプーリー着脱工具の場合、スプロケットやプーリーの歯を直接利用するものであるため、スプロケットやプーリーの歯面を痛める危険性がある。また、チェーン駆動の自転車の場合における上記工具は不安定であり、作業中に工具が外れ易く、作業者の安全性の観点からも改善が望まれる。

また、ベルト駆動の自転車の場合、ベルトの規格が多様であるため、それぞれの規格に応じた専用の工具が必要になってしまう。さらに、プーリーに直接工具をかけられる形状を付加すると、そのためのスペースや加工が必要になり、好ましくない。さらにまた、ベルト自体を工具として利用する場合、ベルトが伸びてしまう等の問題があるため、大きい力はかけることができないという制約もある。

そこで、本発明の目的は、プーリーまたはスプロケットを自転車用ハブに固定するロックリングを容易に緩めることが可能となる自転車ハブ用スペーサーおよびこれを用い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、フリーホイールを備えた自転車用ハブにプーリーまたはスプロケットを取り付ける際に、プーリーまたはスプロケットの位置決めとして用いられるスペーサーに着目し、このスペーサーを特定の形状とすることにより、上記課題を解消することが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、本発明のスペーサーは、外周に係合部が設けられたフリーホイールを備えた自転車用ハブに、プーリーまたはスプロケットが係合され、該プーリーまたはスプロケットがロックリングにより前記自転車用ハブに固定される際に、前記プーリーまたはスプロケットの位置決めに用いられ、前記プーリーと前記ロックリングとの間、または前記スプロケットのうち最小歯数のスプロケットと前記ロックリングとの間に配置される自転車ハブ用スペーサーにおいて、
内周が、前記フリーホイールの外周に設けられた係合部と係合する被係合部を有し、かつ、前記スペーサーの外周の形状が、前記ロックリングを緩める際に、該スペーサーを固定する固定工具が係合可能な形状であることを特徴とするものである。

また、本発明の自転車は、上記本発明の自転車ハブ用スペーサーを用いた自転車用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、プーリーまたはスプロケットを自転車用ハブに固定するロックリングを容易に緩めることが可能となる自転車ハブ用スペーサーおよびこれを用いた自転車を提供することができる。

本発明のスペーサーの一好適な実施の形態に係るベルト駆動の自転車用ハブの分解図である。 本発明のスペーサーの一好適な実施の形態に係るベルト駆動の自転車用ハブの組立図である。 本発明のスペーサーの他の実施の形態に係る斜視図であり、（ａ）は外周が六角形形状のスペーサーであり、（ｂ）はフランジと一体的に形成されたスペーサーである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明のスペーサーの一好適な実施の形態に係るベルト駆動の自転車用ハブの分解図であり、図２は、本発明のスペーサーの一好適な実施の形態に係るベルト駆動の自転車用ハブの組立図である。図示する例によれば、本発明に係る自転車用ハブは、自転車用のリヤハブ１０にフリーホイール２０を備えたハブであり、このフリーホイール２０上にスペーサー３０ａ、フランジ４０ａ、プーリー５０、フランジ４０ｂ、スペーサー３０ｂ、が、順次配置されてなり、これらは、ロックリング６０がリヤハブ１０と螺合することにより固定されている。

図１および２においては、リヤハブ１０とフリーホイール２０が一体的に形成された、いわゆるフリーハブを例として挙げているが、本発明に係る自転車用ハブは、リヤハブ１０とフリーホイール２０とを別体とし、これらを組み合わせたリヤハブであってもよい。なお、リヤハブ１０には、一対のハブフランジ１１が設けられており、このハブフランジ１１には、複数のスポーク孔１２が設けられている。スペーサー３０ａ、３０ｂおよびフランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれプーリーの配置位置の調整、駆動ベルトのプーリーからの脱落の防止、を目的として配置されている。

本発明に係る自転車用ハブにおいては、フリーホイール２０の外周に係合部２１が形成されており、また、プーリー５０の内周にはフリーホイール２０の外周に設けられた係合部２１と係合可能な被係合部５１が設けられている。これにより、プーリー５０がフリーホイール２０に固定され、プーリー５０とリヤハブ１０とが一体的に回転可能となる。図示例においては、フリーホイール２０の外周に設けられた係合部２１は、リヤハブの軸心から見て外側に突出している凸部であり、プーリー５０の内周に設けられた被係合部５１は、係合部２１の凸部に対応するように、リヤハブの軸心から見て、外側に向かう凹部となっているが、係合部２１および被係合部５１の形状はこれに限られるものではない。例えば、フリーホイール２０の外周およびプーリー５０の内周にキー溝加工を施し、このキー溝にキーを差し込んでキーを介して両者を係合させてもよい。

本発明のスペーサー３０ａ、３０ｂは、その内周に、フリーホイール２０の外周に設けられた係合部２１と係合可能な被係合部３１ａ、３１ｂを有している。これにより、スペーサー３０ａ、３０ｂもプーリー５０と同様に、リヤハブ１０と一体的に回転可能となる。図示例においては、本発明のスペーサー３０ａ、３０ｂも、フリーホイール２０の外周に設けられた係合部２１の凸部に対応するように、リヤハブの軸芯から見て外側に向かう凹部からなる被係合部３１ａ、３１ｂを有しているが、係合部２１および被係合部３１ａ、３１ｂの形状もこれに限られるものではない。上述のプーリー５０と同様に、フリーホイール２０の外周およびスペーサー３０ａ、３０ｂの内周にキー溝加工を施し、このキー溝にキーを差し込んでキーを介して両者を係合させる構造であってもよい。

また、本発明のスペーサー３０ａ、３０ｂは、その外周にスペーサー３０ａ、３０ｂを固定する固定工具が係合可能な形状を有する。上述の通り、ロックリング６０をリヤハブ１０に螺合する場合、螺合方向は車輪の正転方向とされている。したがって、ロックリング６０を緩める方向は、車輪の逆転方向になるため、ロックリング６０を緩めようとしても、フリーホイール２０が共回りしてしまうため、ロックリング６０を緩めることはできない。

しかしながら、本発明のスペーサー３０ａ、３０ｂは、その内周がフリーホイール２０の外周に設けられた係合部２１と係合する形状であり、かつ、スペーサー３０ａ、３０ｂの外周には、ロックリング６０を緩める際に、スペーサー３０ａ、３０ｂを固定する固定工具が係合可能な形状を有している。したがって、スペーサー３０ａ、３０ｂを固定する工具を用いてスペーサー３０ａ、３０ｂが回転しないように固定すれば、スペーサー３０ａ、３０ｂと係合しているフリーホイール２０の回転を防止することができる。すなわち、スペーサー３０ａ、３０ｂの固定用工具を用いて、スペーサー３０ａ、３０ｂを固定すれば、ロックリング６０を容易に緩めることができる。

本発明のスペーサー３０ａ、３０ｂを固定する工具の形状としては、スペーサー３０ａ、３０ｂの外周と係合可能なものであれば、特に制限はない。図示するスペーサー３０ａ、３０ｂにおいては、その外周にリヤハブの軸芯から見て内側に向かう凹部３２ａ、３２ｂが設けられているので、スペーサー３０ａ、３０ｂの固定用の工具としては、その凹部３２ａ、３２ｂに係合する凸部を内周に有するレンチ等の工具を用いればよい。本発明のスペーサー３０ａ、３０ｂにおいては、その外周の形状を、一般的に入手可能な工具に対応する形状とすればよく、例えば、図３（ａ）に示すように、スペーサー３０ａ、３０ｂの外周の形状を六角形形状とすれば、汎用されているレンチを用いてスペーサー３０ａ、３０ｂを固定することができる。なお、図１および２においては、スペーサー３０ａ、３０ｂとフランジ４０ａ、４０ｂは別体として構成されているが、本発明のスペーサーにおいては、図３（ｂ）に示すように、スペーサーとフランジとを一体化してもよい。

本発明のスペーサー３０ａ、３０ｂは、ロックリング６０を緩める際におけるフリーホイール２０の共回りを防止するためのものであり、スペーサー３０ａ、３０ｂの外周に係合可能な、スペーサーを固定する工具を用いてスペーサーが回転しないように固定できればよい。したがって、本発明に係る自転車用ハブにおいては、スペーサー３０ａ、３０ｂの両者を上記形状にする必要は必ずしもなく、自転車用ハブ１０を自転車に装着した場合において、プーリー５０のハブ軸方向外側のスペーサー３０ｂのみを上記形状としてもよい。プーリー５０のハブ軸方向内側のスペーサー３０ａは、自転車ハブを自転車に装着した場合、作業者から見てベルトの奥にあるため、作業性が劣るためである。なお、この場合は、ハブ軸方向内側のスペーサー３０ａについては特に制限はなく、通常のスペーサーを用いてもよい。

ここまで本発明のスペーサーについて、ベルト駆動の自転車のハブを用いて説明してきたが、本発明のスペーサーは、ベルト駆動の自転車以外にも、チェーン駆動の自転車にも用いてもよい。本発明のスペーサーをチェーン駆動の自転車に用いる場合は、図１および２におけるプーリーをスプロケットとすればよい。

なお、本発明のスペーサーの材質や製造方法については特に制限はなく、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。また、本発明に係る自転車用ハブについても、本発明のスペーサーを用いたこと以外には、特に制限はなく、リヤハブ、フリーホイール、フランジ、ロックリングは通常用いられているもの採用することができる。

本発明に係る自転車用ハブにおいては、ロックリング６０を緩める際のフリーホイール２０の共回りを防止する手段として、本発明のスペーサー３０ａ、３０ｂを利用したことにより、専門工具を要することなく、また、リヤハブ１０や、プーリー５０やスプロケット等に新たに加工を加えることもなく、また、そのためのスペースを確保する必要もなく、簡便にフリーホイール２０の共回りを防止することができる。

本発明の自転車は、自転車用のハブとして上記本発明のハブを用いたものであり、プーリーやスプロケットの取り外しにおける作業性が、従来と比較して大きく改善されたものである。本発明の自転車においては、自転車用のハブとして上記本発明のハブを用いることのみが重要であり、それ以外に特に制限はなく、その他の構成、形状、材質等については、使用目的に応じて適宜設計することができる。

１０ リヤハブ
１１ ハブフランジ
１２ スポーク孔
２０ フリーホイール
２１ 係合部
３０ａ、３０ｂ スペーサー
３１ａ、３１ｂ 被係合部
３２ａ、３２ｂ 凹部
４０ａ、４０ｂ フランジ
５０ プーリー
５１ 被係合部
６０ ロックリング

Claims (2)

1. 外周に係合部が設けられたフリーホイールを備えた自転車用ハブに、プーリーまたはスプロケットが係合され、該プーリーまたはスプロケットがロックリングにより前記自転車用ハブに固定される際に、前記プーリーまたはスプロケットの位置決めに用いられ、前記プーリーと前記ロックリングとの間、または前記スプロケットのうち最小歯数のスプロケットと前記ロックリングとの間に配置される自転車ハブ用スペーサーにおいて、
   内周が、前記フリーホイールの外周に設けられた係合部と係合する被係合部を有し、かつ、前記スペーサーの外周の形状が、前記ロックリングを緩める際に、該スペーサーを固定する固定工具が係合可能な形状であることを特徴とする自転車ハブ用スペーサー。
2. 請求項１記載の自転車ハブ用スペーサーを用いた自転車用ハブを備えてなることを特徴とする自転車。

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