JP6586486B1 - ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】駆動時や、あるいは制動時のスポークによる力の受け方をバランスよく行うことができ、乗り心地をよくして意匠性を高めたホイールを提供する。【解決手段】ホイール１は、軸芯２を有するハブ３と、軸芯２を中心とした円形状のリム４と、ハブ３とリム４との間に架け渡されている複数本のスポーク５と、スポーク５が取り付けられる位置として、軸芯２に対するラジアル方向と平行方向に配され且つ軸芯２に対してリム４の転がり方向前側に取り付けられている進行位置と、スポーク５が取り付けられる位置として、軸芯２に対するラジアル方向と平行方向に配され且つ軸芯２に対してリム４の転がり方向後側に取り付けられている制動位置とを備え、進行位置に取り付けられているスポーク５は、スプロケットが取り付けられるべきハブ３の左右一方の側であるスプロケット側にのみ配設されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、自転車、主としてスポーツバイクに用いられるホイールに関する。

ロードバイク等のスポーツバイクを含む自転車は、前後にタイヤ付きのホイールが装着され、このホイールが回転することで前進する。ホイールの回転動作は、車体略中央下部に位置するペダルを介してクランク軸を回転させることで、この回転駆動力がチェーンを伝って後輪の軸に伝達されて付与される。このようなホイールは、駆動力が伝達される軸(ハブ)と、このハブを中心とした円形状のリムと、ハブとリムとの間に架け渡された棒形状のスポークにて構成されている(例えば特許文献１参照)。

スポークの取付けには様々なパターンがあり、例えば特許文献１では、スポークの延長線上がハブの軸芯を通り、いわゆるハブの軸芯から放射線状に延びるような位置に取り付けられるパターンが示されている（これを「軸芯位置」と定義する）。また、特許文献１では、この軸芯位置に取り付けられたスポークと平行であり、ハブの軸芯に対してスポークの延長線上が一方の側にずれている位置（制動位置）や、制動位置にあるスポークをホイールの左右に対して同一側から見たときにハブの軸芯に対して他方の側にずれている位置（進行位置）に取り付けられているパターンも示されている。

通常はスポークをハブとリムとの略中央部分にてクロスさせて剛性を高めるため、スポークを軸芯位置にあるスポークとは平行にしないで取り付けられることが多い（いわゆる６本組等）。特許文献１では、軸芯位置にあるスポークと、これと平行な制動位置、進行位置にスポークを取り付けることで、見栄えをよくして、さらにスポークの長さが短いため軽量化を図っている。

ここで、軸芯位置にあるスポークは単に荷重を受けるために作用する。ホイールの回転方向によるが、車体にホイールを取り付けた際にハブの前側にスポークの延長線上がずれているのが進行位置となる。この進行位置にあるスポークは後輪の場合、回転による駆動力を受けるためのものとなる。逆にハブの後側にずれているのは制動位置となる。これはブレーキがかかったときにその制動力を受けるためのものとなる。

意匠登録第１１６２２７３号公報

しかしながら、特許文献１のホイールは、制動位置と進行位置に取り付けられたスポークがホイールの左右に均等に配設されている。このため、例えばチェーンからの駆動力は車体右側から伝達されるが、その駆動力はまずは右側のスポークで受け、その後ハブを介した左側のスポークで受けることになる。このハブを介するときに、ハブの剛性がそれほど高くないときには駆動力を適切に受けることができず、左右で異なる受け方になってしまう。これはバランスが悪く、乗り心地が悪いものである。

本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、駆動時や、あるいは制動時のスポークによる力の受け方をバランスよく行うことができ、乗り心地をよくして意匠性を高めたホイールを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明では、回転軸の中心となる軸芯を有するハブと、前記軸芯を中心とした円形状のリムと、前記ハブと前記リムとの間に架け渡されている複数本の棒形状のスポークと、前記軸芯にペダルからの回転駆動力を伝達するために前記ハブの左右一方のいずれかの側に取り付けられるべきスプロケットと、該スポークが取り付けられる位置として、前記軸芯に対するラジアル方向と平行方向に配され且つ前記軸芯に対して前記リムの転がり方向前側に取り付けられている進行位置と、前記スポークが取り付けられる位置として、前記軸芯に対するラジアル方向と平行方向に配され且つ前記軸芯に対して前記リムの転がり方向後側に取り付けられている制動位置とを備え、前記進行位置に取り付けられている前記スポークは、前記スプロケットが取り付けられるべき前記ハブの左右一方の側であるスプロケット側にのみ配設されていることを特徴とするホイールを提供する。

好ましくは、前記スプロケット側の反対側は、ディスクブレーキのためのローターが配されるべきローター側であり、前記制動位置に取り付けられている前記スポークは、前記ローター側にのみ配設されている。

本発明によれば、ペダルを踏み込んで伝達された回転駆動力を進行位置に取り付けられているスポークが確実に受け止め、車体のふらつきを防止してバランスをよくする。このとき、進行位置に取り付けられているスポークがスプロケット側にのみ配設されているため、スプロケット側から伝わる回転駆動力をハブを介した反対側のスポークで受け止めることがなくなり、ハブの剛性に左右されることはない。このため、スポークで回転駆動力を受け止めたときの強弱がなくなるので乗り心地がよい。

また、スプロケット側の反対側にディスクブレーキのためのローターが配されている場合には、このローターが配されているローター側にのみスポークを制動位置に配することで、ディスクブレーキによる制動力は全てローター側の制動位置にあるスポークにて受けることができる。このため、ローター側から伝わる制動力をハブを介した反対側（スプロケット側）のスポークで受け止めることがなくなり、ハブの剛性に左右されることはない。このため、制動力をスポークで受け止めたときの強弱がなくなるので乗り心地がよい。

また、スプロケット側には進行位置のスポークのみ、ローター側には制動位置のスポークのみを取り付けることで、見栄えのよく意匠性の高いホイールを得ることができる。

本発明に係るホイールの概略側面図である。 本発明に係るホイールのハブ近傍の概略図である。 進行位置にあるスポークのみを記載したホイールの概略側面図である。 制動位置にあるスポークのみを記載したホイールの概略側面図である。

図１に示すように、本発明に係るホイール１は、回転軸の中心となる軸芯２を有するハブ３を備えている。ハブ３の外側には、軸芯２を中心とした円形状のリム４が備わっている。ハブ３は中空円筒形状であり、その軸は軸芯２となっている。したがって、ハブ３とリム４とは同じ軸芯２を中心として設計されている。このハブ３とリム４との間にはスポーク５が架け渡されている。このスポーク５は棒形状であり、複数本形成されている。具体的には、ハブ３の左右両端からは外方に突出するフランジ６が形成されていて、このフランジ６に対してスポーク５の一端が取り付けられている。一方スポーク５の他端はリム４の左右方向に対して略中央に取り付けられている。したがって、スポーク５はハブ３に対しては左右のいずれかの側に取り付けられるという概念があるが、リムに対してはそのような概念はない。なお、図１は自転車の車体に対して後輪となるホイール１を示していて、車体左側から見た左側面図を示している（車体が前進する際はリムは矢印Ｒ方向に回転）が、便宜上ハブ３の左側に取り付けられているスポーク５を実線で、右側に取り付けられているスポーク５を一点鎖線で記載している。また、図では後述するスプロケット７やローター８については省略している。

図２に示すように、ハブの左右には回転駆動力を伝達するためのスプロケット７とディスクブレーキのローター８が配されている。スプロケット７は、軸芯２にペダル（不図示）からの回転駆動力を伝達するものであり、一般的にハブ３の右側に配されている。スプロケット７は駆動力に対する回転量を調節すべく、半径の異なるものが複数枚配される。スプロケット７の反対側、すなわちハブ３の左側には、ディスクブレーキ機構が設けられ、そのためのローター８が配されている。これらローター８、ハブ３、スプロケット７は軸９を介して一体的に取り付けられている。

図３に示すように、スポーク５が取り付けられる位置としては、進行位置がある。この進行位置は、軸芯２に対するラジアル方向と平行方向に配され、且つ軸芯２に対してリム４の転がり方向Ｒ前側の位置のことをいう。一方で図４に示すように、スポーク５が取り付けられる位置として、制動位置がある。この制動位置は、軸芯２に対するラジアル方向と平行方向に配され、且つ軸芯２に対してリム４の転がり方向Ｒ後側の位置のことをいう。そして、進行位置に取り付けられているスポーク５は、スプロケット７側（通常は車体右側）にのみ配設されている（図３のホイール１を後輪として転がり方向Ｒで前進する場合、紙面奥側がスプロケット側となる）。一方で、制動位置に取り付けられているスポーク５は、ローター８側（通常は車体左側）にのみ配設されている（図４のホイール１を後輪として転がり方向Ｒで前進する場合、紙面手前側がローター側となる）。

スプロケット７から伝わる回転駆動力は、リム４を転がり方向Ｒに与えるため、常に転がり方向Ｒと同一方向に付与される。進行位置にあるスポーク５は、この転がり方向Ｒに対して受け止めるような位置にあるため、結果として回転駆動力を確実に受け止めてホイール１を安定させる役割を担う。すなわち、ペダルを踏み込んで伝達された回転駆動力をスポーク５が確実に受け止め、車体のふらつきを防止してバランスをよくする。このとき、進行位置に取り付けられているスポーク５がスプロケット７側にのみ配設されているため、スプロケット７側から伝わる回転駆動力をハブ３を介した反対側のスポーク５で受け止めることはない。したがって、回転駆動力をスポーク５にて受ける力は一定であり、ハブ３の剛性に左右されることはない。このため、回転駆動力をスプロケット７側のスポーク５で強く受け、リムの回転に伴い次はハブ３を介して反対側（ローター８側）のスポーク５で弱く受け、その繰り返しで回転駆動力が強弱の順番で受けられることを防止できる。これにより、スポーク５で回転駆動力を受け止めたときの強弱がなくなり、乗り心地もよくなる。

また、スプロケット７側の反対側にディスクブレーキのためのローター８が配されている場合には、制動位置にあるスポーク５がローター８側にのみ配設されるので、ディスクブレーキによる制動力は全てローター８側の制動位置にあるスポーク５にて受けることができる。すなわち、ローター８を通じてリム４の回転を止めようとする制動力を制動位置にあるスポーク５が確実に受け止め、さらにハブ３を介した反対側（スプロケット７側）のスポーク５でこの制動力を受け止めることがなくなる。したがって、制動力をスポーク５にて受ける力は一定であり、ハブ３の剛性に左右されることはない。このため、上述した回転駆動力と同様に、制動力をスポーク５で受け止めたときの強弱がなくなるので乗り心地がよい。

また、上述したようなホイール１の片側に同一位置（制動位置又は進行位置）のスポーク５のみを配した場合、スポーク５を介してハブ３に荷重（駆動力や制動力を含む）がかかるとフランジ６には捻り力が働く。このような捻り力をあえて発生させることで、衝撃的な荷重がかかった際に、ハブ３を捻れさせてこのような荷重を吸収させることができる。このようなハブ３の捻り弾性によりその力を吸収することで、さらに路面からの衝撃を和らげることができ、乗り心地もよくなる。このことはスポーク５が切れにくくなることにも効果を奏する。

また、駆動力又は制動力が働いた際に、その力を受け止めるスポーク５がすべて同じ側にあるため、スポーク５の張力が均等になることも切れにくくなるという効果を奏するものともいえる。

また、スプロケット７側には進行位置のスポーク５のみ、ローター８側には制動位置のスポーク５のみを取り付けることで、見栄えのよく意匠性の高いホイール１を得ることができる。

１：ホイール、２：軸芯、３：ハブ、４：リム、５：スポーク、６：フランジ、７：スプロケット、８：ローター、９：軸

Claims (2)

1. 回転軸の中心となる軸芯を有するハブと、
   前記軸芯を中心とした円形状のリムと、
   前記ハブと前記リムとの間に架け渡されている複数本の棒形状のスポークと、
   前記軸芯にペダルからの回転駆動力を伝達するために前記ハブの左右一方のいずれかの側に取り付けられるべきスプロケットと、
   該スポークが取り付けられる位置として、前記軸芯に対するラジアル方向と平行方向に配され且つ前記軸芯に対して前記リムの転がり方向前側に取り付けられている進行位置と、
   前記スポークが取り付けられる位置として、前記軸芯に対するラジアル方向と平行方向に配され且つ前記軸芯に対して前記リムの転がり方向後側に取り付けられている制動位置とを備え、
   前記進行位置に取り付けられている前記スポークは、前記スプロケットが取り付けられるべき前記ハブの左右一方の側であるスプロケット側にのみ配設されていることを特徴とするホイール。
2. 前記スプロケット側の反対側は、ディスクブレーキのためのローターが配されるべきローター側であり、
   前記制動位置に取り付けられている前記スポークは、前記ローター側にのみ配設されていることを特徴とする請求項１に記載のホイール。

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