JP5948717B1

JP5948717B1 - ワッシャとそれを装着した自転車用フレームとそれらを備えた自転車

Info

Publication number: JP5948717B1
Application number: JP2015082050A
Authority: JP
Inventors: 中川　茂; 茂中川
Original assignee: 有限会社ナカガワサイクルワークス
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: JP2016182942A

Abstract

【課題】安価な部品でハブ軸に生ずる撓みを解消することができ、しかも、どのような種類のハブ軸を装着しても、均等にハブ軸の撓みを解消することのできる新たなワッシャとそのワッシャを備えた自転車用フレームとそれらを備えた自転車を提供することを課題とする。【解決手段】自転車のフレームエンドのＵ字状溝にハブ軸を嵌めこんだ状態で前記ハブ軸を前記フレームエンドに固定するときに、前記フレームエンドに重ね合わせるワッシャに前記Ｕ字状溝に嵌め込まれたハブ軸と該Ｕ字状溝との間の隙間を埋める突起部を設け、該突起部の厚みを前記フレームエンドの厚みと同じ厚さに設定する。これにより、ナット等でハブ軸をフレームエンドに締め付ける際に、ハブ軸に均等に圧力を加えることができるから、ハブ軸の撓みを解消して、車輪の回転性能を改善することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、自転車のハブ軸をフレームエンド（前爪や後爪）に固定するときの締付構造に関し、特にハブ軸を締め付けるときに介在させるワッシャに関する。

自転車のハブ軸が取り付けられる前爪や後爪は、周知のようにＵ字状に二股に別れており、そのＵ字状溝にハブ軸を挟み込んでその上からスキュワーやクイックリリースで締め付けている。これは、車輪を交換する際に、フレームやフォークからの着脱を容易にするための構造である。

ところが、ハブ軸を固定する爪がＵ字状溝を有しているため、ナットでハブ軸を締め付ける際に、ハブ軸に不均一に圧力が掛かり、それによってハブ軸が撓んでしまう。この撓みは、一般の自転車では、問題にならないが、競技用の自転車になると、その撓みによって車輪の回転性能が損なわれるという大きな問題が生ずる。

この問題に対処するために、下記特許文献では、ハブ軸に生ずる撓みをハブ軸自体で解消する手法が開示されている。（特許第５５１４３０３号公報）

特許第５５１４３０３号公報

しかし、この特許文献１に開示された技術では、構造的に複雑になることから製品単価が高価になる問題がある。また、ハブ軸自体で撓みを解消するため、そのハブ軸を備えた車輪と交換しなければ、効果が得られないという問題がある。

本発明は、こうした問題に鑑みて開発したもので、安価な部品でハブ軸に生ずる撓みを解消することができ、しかも、どのような種類のハブ軸を装着しても、均等にハブ軸の撓みを解消することのできる新たなワッシャとそのワッシャを備えた自転車用フレームとそれらを備えた自転車を提供することを課題とする。

本発明に係るワッシャは、自転車のフレームエンドのＵ字状溝の開口部からハブ軸を嵌め込んだ状態で前記ハブ軸を前記フレームエンドに固定するときに、前記ハブ軸に挿通して前記フレームエンドに重ね合わせるワッシャであって、該ワッシャに、前記Ｕ字状溝に嵌め込まれた前記ハブ軸によって生ずる前記Ｕ字状溝の前記開口部側の隙間を埋める突起部を設け、該突起部の厚みを前記フレームエンドの厚みと同じ厚さに設定したことを特徴とする。これにより、スキュワーやクイックリリースでもってハブ軸をフレームエンドに締め付ける際に、ハブ軸に均等に圧力を加えることができるから、従来から問題となっていたハブ軸の撓みを解消して、車輪の回転性能を改善することができる。

ここで、フレームエンドとは、後輪のハブ軸を取り付ける後爪と、前輪のハブ軸を取り付ける前爪とを総称したものであるが、一方の爪だけの場合も含む。また、説明の便宜上前爪あるいは後爪と称する場合もある。

また、本発明にかかる前記ワッシャは、前記フレームエンドと同じ硬度の材質、例えば、クロモリ鋼やチタン合金等で形成されていることを特徴とする。これにより、スキュワーやクイックリリースでハブ軸を締め付けるときに、より均一に圧力を加えることができる。

また、本発明に係る前記ワッシャは、スキュワー用のナットと一体化されていることを特徴とする。これにより、前記ワッシャと一体化されたスキュアーのナットを用いることで、Ｕ字状溝に嵌め込んだワッシャ付ナットをスキュアーでネジ込むことができる。したがって、より短時間にハブ軸をフレームエンドに締め付けて固定することができるから、競技用の自転車に使用すれば、車輪の交換作業をより短時間に行うことができる。

また、本発明に係る自転車用フレームは、後輪のハブ軸を固定するフレームと、前輪のハブ軸を固定するフォークと、前記フレームと前記フォークの各フレームエンドに対応させた前述のワッシャとを備えたことを特徴とする。競技用の自転車では、前輪のハブ軸と後輪のハブ軸の各軸径は異なっている。また、前後のフレームエンドの厚みも異なることがあるので、それらに合わせたワッシャを使用することにより、メーカの異なる競技用自転車であっても、車輪の回転性能を改善することができる。

本発明に係る自転車は、前記自転車用フレームを備えた自転車であることを特徴とする自転車であるから、前記フレームには、サドルと後輪を駆動するチェーン機構が取り付けられる。また、前記フォークには、ハンドルが取り付けられる。これにより、車輪の交換作業が短時間にできるので、競技用の自転車において有為性を発揮することができる。

本発明によれば、ナットでハブ軸をフレームエンドに締め付けるときに、ハブ軸に均等に圧力を加えることができるから、従来から問題視されていたハブ軸の撓みを解消して、車輪の回転性能を改善することができる。

本発明に係る自転車用フレームや自転車によれば、メーカの異なる競技用自転車であっても、車輪の回転性能を改善し、その上、車輪の交換作業が短時間にできることから、特に競技用自転車において有為性を発揮することができる。

自転車用フレームの特に後輪のハブ軸が取り付けられるフレームエンドの外観斜視図。前輪のハブ軸が取り付けられるフォークと前輪の一部側面図。ワッシャの外観斜視図。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
図１は、自転車用フレームＦ１の特に後輪のフレームエンド１０の外観斜視図を示し、図２は、前輪が取り付けられるフォークＦ２と前輪の一部側面図を示す。これらの図において、図示しない後輪のフレームエンド１０には、Ｕ字状溝１１が形成され、前輪を支持するフォークＦ２のフレームエンド２０にもＵ字状溝２１が形成されている。

図１、図２のＵ字状溝１１、２１は、下方に開いたタイプであるが、後輪のフレームエンド１０には、後方に開いたタイプ、前方に開いたタイプ等がある。本発明では、何れのタイプであっても構わない。

図３は、ワッシャ３０の一実施形態を示す。このワッシャ３０は、フレームエンド１０、２０と同じ硬度の材質、例えば、クロム鋼やチタン合金で形成されるもので、円盤部３１と、その円盤部３１から飛び出た突起部３２とを有し、それらは切削加工によって一体的に形成されている。

円盤部３１は、従来の座金に相当する部分で、中央部には、図示しないクイックリリースもしくはスキュアーのシャフトを通す孔３３が形成されている。突起部３２は、Ｕ字状溝１１、２１に嵌り込んで、図示しないハブ軸とＵ字状溝１１、２１との間の隙間を埋める形状に形成されている。また、突起部３２は、フレームエンド１０、２０の厚みｔと同じ厚みｔとなるように形成されている。円盤部３１には、ワッシャ３０をフレームエンド１０、２０に固定するためのネジ孔３４が適宜に設けられる。これは、アメリカ等では、ワッシャ３０の脱落防止が義務付けられているので、そうした国で使用するときは、フレームエンド１０に形成されたネジ穴１２に対応させて、円盤部３１にネジ孔３４を形成し、そこに図示しない「六角穴付き止めねじ」をねじ込んでワッシャ３０をフレームエンド１０に固定する。フォークＦ２のフレームエンド２０に対しても同様であるが、図示を省略している。

使用に際しては、図１の左右のフレームエンド１０、１０間に図示しない後輪のハブ軸を挟み込み、それらの外方から、図１に示すように、ワッシャ３０の突起部３２をＵ字状溝１１に嵌め込む。すると、Ｕ字状溝１１に嵌り込んだ突起部３２によって、ハブ軸とＵ字状溝１１との間の空間が埋まる。空間が埋まると、突起部３２の厚みｔがフレームエンド１０の厚みｔと同じになることから、円盤部３１のない反対側のフレームエンド１０の表面は、突起部３２の表面と同一平面となる。そこに、図示しないボルトを円盤部３１に重ねてハブ軸を締め付けると、ハブ軸に均等に圧力が掛かるから、ハブ軸を撓ませない。

フォークＦ２のフレームエンド２０にも同様なワッシャ３０が取り付けられている。前輪のハブ軸は、後輪よりも軸径が若干小さいので、その径に合ったワッシャを用意する。勿論、突起部３２の形状と厚みｔは、フォークＦ２のフレームエンド２０のサイズに合わせておく。そして、後輪の場合と同様に、ワッシャ３０の上からボルトを捻じ込んで固定する。

以上の実施形態は、ワッシャ３０単独のものであったが、そのワッシャ３０の上に重ねるクイックリリースもしくはスキュワー用のナットと一体化させることもできる。この場合には、クイックリリースもしくはスキュアー先端のナットとワッシャを一体化させたものを用いれば、Ｕ字状溝１１，２１に嵌めこんだワッシャと一体化させたナットをネジ込むことができる。
また、このワッシャ付きナットの脱落防止を図るときは、ナットがらワッシャまで貫通するネジ孔を形成し、そこに「止めねじ」を捻じ込んで前述と同様にフレームエンド１０、２０に固定する。

本発明によれば、自転車の製造分野において利用可能である。

１０フレームエンド
１１Ｕ字状溝
２０フレームエンド
２１Ｕ字状溝
３０ワッシャ
３１円盤部
３２突起部
３４フレームエンドに固定するためのネジ孔
ｔ厚み
Ｆ１自転車用フレーム
Ｆ２フォーク

Claims

自転車のフレームエンドのＵ字状溝の開口部からハブ軸を嵌め込んだ状態で前記ハブ軸を前記フレームエンドに固定するときに、前記ハブ軸に挿通して前記フレームエンドに重ね合わせるワッシャであって、該ワッシャに、前記Ｕ字状溝に嵌め込まれた前記ハブ軸によって生ずる前記Ｕ字状溝の前記開口部側の隙間を埋める突起部を設け、該突起部の厚みを前記フレームエンドの厚みと同じ厚さに設定したことを特徴とするワッシャ。
前記ワッシャが、前記フレームエンドと同じ材質で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のワッシャ。
前記ワッシャは、クイックリリース用のナットと一体化されていることを特徴とする請求項１に記載のワッシャ。
後輪のハブ軸を固定するフレームと、前輪のハブ軸を固定するフォークと、前記フレームと前記フォークの各フレームエンドに対応させた請求項１から３の何れかに記載のワッシャとを備えたことを特徴とする自転車用フレーム。
請求項４に記載の自転車用フレームを備えた自転車。