JP7138882B2 - スポークホイールの加飾装置 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 平成２９年１２月１３日にＪＲ新富士駅観光案内所内で展示

本発明は自転車に代表的に使用されているスポークホイール加飾手法に関するものであって、特に車輌走行時にスポークが透視状態となるスポークホイールに対し、表示図柄が静止状態に現れるようにしたスポークホイールの加飾装置に係るものである。

車輌のホイールに対し広告機能等を持たせるため、ホイールの回転に拘わらずディスク状の加飾板が非回転状態となるようにしたものが、自動車用として提案されている（例えば文献１参照。）。
このような自動車用車輪では、車輪外側面に取り付ける構造の工夫を要する一方、例えば自転車を典型的な例として、スポークホイールを具えた車輌の場合には、このような手法は取り得ない。即ち、自転車等のスポークホイールでは、その側面に加飾板（オーナメントディスク）を取り付けるとなると、例えば前輪を支持するフロントフォークや、後輪であればチェンステー、シートステー等の部材が近接してあり、取り付けることはできない。

このため自転車等におけるスポークホイールに静止状態にディスプレーを施そうとした場合、左右スポーク間に配置することとなるが、このスペースは狭く、且つ現実にはスポーク組みされて完成状態にあるスポークホイールに対し後付け作業で組込む場合が多く、そのための別途技術課題が種々存在する。

実開平０６－６１５０１公報

本発明はこのような背景を考慮して為されたものであって、スポークホイールに対して、そのスポーク間に静止状態にオーナメントディスクを取り付けられるようにすることを可能とした新規なスポークホイールの加飾装置を開発することを技術課題としたものであるである。

請求項１記載のスポークホイールの加飾装置は、 ハブとスポークとリムとを具えたスポークホイールのハブの外周側に回転自在に取り付けられ、フリー回転するボスと、このボスに支持され、左右スポーク間に配置されるオーナメントディスクとを具え、前記オーナメントディスクは、オーナメントディスクがスポークホイールの回転に拘わらず静止姿勢を取ることができるように重心が設定されており、更に前記オーナメントディスクの外周端を間隔を隔てて囲むように、別体の固定オーナメントリングを有し、この固定オーナメントリングはスポークホイールのリム側において左右スポーク間に挟持されて固定されるものであることを特徴して成るものである。
そして上記請求項記載の構成を手段として前記課題の解決が図られる。

請求項１記載の発明によれば、走行状態でスポークホイールが回転している状態であっても静止姿勢を取るオーナメントディスクを、スポークホイール内側の空間に配置することができる。
また静止姿勢を得るオーナメントディスクの外側に、車輪の回転とともに回転する別体の固定オーナメントリングが設けられており、静止姿勢を取るオーナメントディスクの外周に回転する固定オーナメントリングが位置することにより、よりバラエティのある装飾効果が得られる。

本発明のスポークホイールの加飾装置が組み付けられた自転車を示す側面図である。 スポークホイールを示す側面図（ａ）並びに断面図（ｂ）である。 ボスを示す斜視図（ａ）、正面図（ｂ）並びに側面図（ｃ）である。 ボス要素片を示す側面図（ａ）並びに底面図（ｂ）である。 ボス要素片をハブセンターに組付ける様子を示す斜視図である。 分断された一対のディスク要素片を示す側面図（ａ）並びにこれらが一体化されて形成されたディスク本体を示す側面図（ｂ）である。 ディスクホイールに対してオーナメントディスクを組み付ける様子を段階的に示す斜視図である。 ディスクホイールに対してオーナメントディスクが組み付けられた状態を示す側面図（ａ）並びに断面図（ｂ）である。 停止時のディスクホイール、オーナメントディスク及び固定オーナメントリングの様子を示す側面図（ａ）並びに走行時のディスクホイール、オーナメントディスク及び固定オーナメントリングの様子を示す側面図断面図（ｂ）である。 本発明の他の実施例を示す側面図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）及び断面図（ｄ）である。 本発明の他の実施例として、軸筒部材を用いる形態を示す断面図である。

本発明を実施するための形態は、以下述べる実施例をその一つとするものであるとともに、この技術思想に基づく種々の改良した実施例も含むものである。

以下本発明を図１～８に示す基本となる構成に基づいて具体的に説明する。
図中符号１で示すものが本発明の「スポークホイールの加飾装置」（以下、加飾装置１と略記する）であって、このものは車輌の一例たる自転車２におけるスポークホイール３に取り付けられる。
前記加飾装置１の説明に先立ち、車輌の一例である自転車２について説明すると、このものは図１に示すように、フレーム２１に対し、フロントフォーク２２、ハンドル２３、サドルシート２４及びチェーン等が具えられた伝動装置２５を具えて成る。
そしてフレーム２１の前後に具えられるホイールとしては、スポークホイール３が適用されている。なおキャストホイールであってもスポーク自体が構成されていることもあるが、ここに言うスポークホイールとは、いわゆるワイヤースポークが編み込まれたホイールである。

前記スポークホイール３は図２に示すように、ハブ３１、リム３２及びスポーク３３を主たる構成部材とするものであり、ハブ３１はハブセンター３５に対しその両側にハブフランジ３６が具えられ、リム３２の外側にタイヤ３４が嵌め込まれて成るものである。
またリム３２は一般的な形状であり、その内側にスポーク３３の端部がニップル３２ａにより固定され、スポーク３３の基部は、前記ハブフランジ３６に形成されるスポーク孔に対し係止される。
なおハブ３１については常法に従い、ベアリングを介してシャフト３７により支持されて、車体側（例えばフロントフォーク２２）に取り付けられる。
なおスポークホイール３を利用した車輌としては、前記自転車２が最も典型的であるが、更に電動アシスト自転車、自動二輪車、人力車、車椅子、等が本発明の適用対象と成り得る。

そして一例として前記ハブセンター３５の部位を利用して、オーナメントディスク５の加飾装置１の支持部材たるボス４が回転自在に取り付けられるものであり、以下、加飾装置１について詳しく説明する。加飾装置１は、ボス４とこのボス４に支持されるオーナメントディスク５とを主要部材とする。
先ずボス４は図３に示すように、全体としては軸付小径の回転コロ状と表現できるような形状であり、一例として図４（ａ）に示すように、側面視でほぼ直径方向に二分割したボス要素片４ａ、４ｂが組み合わされて構成されている。すなわち、ボス４はボス中心孔４１を具えるものであり、このボス中心孔４１は前記スポークホイール３におけるハブセンター３５に緩く外嵌めできるような径寸法としている。
なおボス中心孔４１は、ボス要素片４ａ、４ｂとして見ると、実質的にボス要素片４ａ、４ｂの合わせ面４２０側において、中心孔凹部４１ａとして形成される。

このように、ボス要素片４ａ、４ｂが対向的に組み合わされてボス４の全体形状を形成することに因み、その組み立てにあたっての組立固定部４２ａ、４２ｂが図４（ｂ）に示すように、ボス要素片４ａ、４ｂの軸方向両端部に形成される。
前記ボス要素片４ａにおける組立固定部４２ａは図４（ａ）に示すように、側面視において中心孔凹部４１ａと同心円の半円柱状に形成されるものであり、図４（ｂ）に示すように合わせ面４２０における中心孔凹部４１ａの両側にナット孔４２１が形成されるとともに、ここに固定ナット４６が圧入される。
一方ボス要素片４ｂにおける組立固定部４２ｂは図４（ａ）に示すように、まず組立固定部４２ａと同様に側面視において中心孔凹部４１ａと同心円の半円柱状に形成され、中心孔凹部４１ａ両側部を外周側から合わせ面４２０に向かって垂直方向に切除することにより、ボルト受け部４２３が形成され、ここにボルト孔４２２が穿孔されて成るものである。

更に図４（ｂ）に示すように、前記組立固定部４２ａ（組立固定部４２ｂも同様）に挟まれるように、ボス要素片４ａの軸方向中央部位には、ディスク固定部４３が形成される。このディスク固定部４３は、中央のスペースをディスク嵌込部４３１とするものであり、このディスク嵌込部４３１としての空間は、実質的にはその両側に形成されるディスク保持フランジ４３２の間のスペースとして形成される。
なおディスク嵌込部４３１の最深部、実質的にはボス４の軸方向中心付近は芯当部４３３とされ、後述するオーナメントディスク５の中心孔５１と接するように構成されている。

そしてボス４の組み立て状態を構成するためには、まず図５に示すようにボス要素片４ａ、４ｂをそれぞれ組立済みのスポークホイールにおける適宜のスポーク３３の間から、左右のスポーク３３の間に形成される可飾スペースＳ内に挿入する。
次いで組立固定部４２ａ、４２ｂの中心孔凹部４１ａをハブセンター３５を囲むように位置させてこれらを組み合わせ、組立固定部４２ｂにおけるボルト孔４２２に対し、ワッシャ４５ａが挿通された固定ボルト４５を挿入するとともに、組立固定部４２ａの固定ナット４６のネジ山に対し締め込むことにより、ボス要素片４ａ、４ｂの組み立て状態を得る。
もちろん固定ナット４６に関しては、ボス要素片４ａにおける組立固定部４２ａの強度が十分であれば予め雌ネジをタップ形成しておき、固定ナット４６を排することも可能である。

そしてこの際、ボス中心孔４１の径は、ハブセンター３５の径より、僅かに大きい寸法とされ、ハブセンター３５の回転にかかわらず、その回転に影響を受けない自由状態を保ち得る寸法とされている。
またボス中心孔４１の軸方向の長さ寸法は、ハブフランジ３６間の寸法より僅かに短い寸法とされる。
なお上述のようにボス４として一体化されたボス要素片４ａ、４ｂは図３（ｃ）に示すように、側面視において組立固定部４２ａと組立固定部４２ｂの形状が異なるものであり、体積が大きい組立固定部４２ａは、体積が小さい組立固定部４２ｂよりも質量が大きくなる。

次に前記オーナメントディスク５について説明する。オーナメントディスク５は図６に示すように、中心孔５１が形成された大径円盤状のディスク本体５０を主要部材とし、その面に適宜の文字、写真等の表示図柄５２を設けるものである。実際上の作業としては、ディスク本体５０は、比較的発泡密度の低い発砲樹脂板を用い、適宜必要な表示図柄５２のシートをラッピングするようなかたちで形成される。
またディスク本体５０の実際の使用状況を考慮すると、このものは既に組み立てられた状態のスポークホイール３に後付けされることが多いことから、二分割された二枚のディスク本体要素５０ａ、５０ｂを組み合わせて構成されるものとし、左右のスポーク３３の間に形成される可飾スペースＳ内に二枚のディスク本体要素５０ａ、５０ｂを挿入した後、可飾スペースＳ内においてこれらを帯状透明樹脂粘着テープ等の接続片を用いて組み合わせることにより、円盤状のディスク本体５０が構成されるような形態が採られる。

そしてこの実施例では一例として、円盤状に構成されたディスク本体５０の重心Ｇが、後述するようにディスク本体５０が静止姿勢をとった状態で表示図柄５２が正しい姿勢で視認されるような位置に設定される。
この実施例では、このような重心Ｇの設定は、図６（ｂ）に示すように中心孔５１の位置を円盤状のディスク本体５０の中心からずらした位置に形成することにより、ディスク本体５０の中心に中心孔５１′が形成された場合の重心Ｇ′とは異なる部位に重心Ｇが位置するようにした。
この他にも、オーナメントディスク５の外周部を一部径を大きくして重量を増すようにしたり、あるいは前記接続片を利用する等して、ディスク本体５０の重量バランスを異ならせることにより、重心Ｇを所望の箇所に位置させることができる。

更にディスク本体５０の形状は、リム３２の内側の空間において、スポーク３３と干渉することなく十分に自由な姿勢設定ができるように寸法設定される。具体的には、スポークホイール３は図２（ｂ）の断面図に示すように、スポーク３３により、リム３２組み付け用のニップル３２ａ側が狭くなり、ハブ３１側が広くなったような断面菱形状の空間である可飾スペースＳが形成されるものであり、更にディスク本体５０の剛性等を考慮して、適宜の幅寸法を確保できる範囲を接触回避可能ゾーンＺとする。
そしてこのような接触回避可能ゾーンＺの範囲内に収まるように、ディスク本体５０の形状が設定される。
更に前記ディスク本体５０は、その表面に適宜の表示図柄５２を形成する他、適宜全反射リフレクタを設けることも好ましい。

更にディスク本体５０の形状が、接触回避可能ゾーンＺ内に収まるように設定されることを考慮すると、可飾スペースＳ内のリム３２側に余白空間が生ずることとなるため、この部分には、ディスク本体５０の周辺を一定寸法隔で取り巻くような円環状の固定オーナメントリング６を設ける（図１、図７参照）。
この固定オーナメントリング６は、図７（ａ）中に拡大して示すように、一部にスリット６ａが形成されることにより分断された円環状部材であり、このものは可飾スペースＳ内のリム３２付近において左右のスポーク３３間に挟み込むように取り付けられる。
なおこの固定オーナメントリング６の表面にも、適宜の表示図柄６２を形成するものとする。

次いで上述したようなオーナメントディスク５と、ボス４との組み付け状態について説明する。
まず図７（ａ）、（ｂ）に示すように、二分割されたディスク本体５０のうち、ディスク本体要素５０ａを適宜スポーク３３間から可飾スペースＳに挿入する。
次いで図７（ｃ）に示すように、中心孔５１の周辺部をボス４におけるディスク嵌込部４３１に嵌め込むとともに、図８（ｂ）に示すように最深部の芯当部４３３に当接させる。
更に図７（ｄ）に示すように、もう一方のディスク本体要素５０ｂを同様に適宜スポーク３３間から可飾スペースＳに挿入する。
次いで図７（ｅ）に示すように、中心孔５１の周辺部をボス４におけるディスク嵌込部４３１に嵌め込むとともに、図８に示すように最深部の芯当部４３３に当接させるものであり、この際、ディスク本体要素５０ａとディスク本体要素５０ｂの端面を付き合せるようにして円盤状とする。
更にディスク本体要素５０ａとディスク本体要素５０ｂとの当接部周辺を適宜の帯状透明樹脂粘着テープ等の接続片で固定する。

なおこのようなオーナメントディスク５と、ボス４との組み付けにあたっては、表示図柄５２を考慮して、図８（ａ）に示すように、静止姿勢で下方に位置する表示図柄５２を有するディスク本体要素５０ａをボス要素片４ａに装着し、一方、静止姿勢で上方に位置する表示図柄５２を有するディスク本体要素５０ｂをボス要素片４ｂに装着する。
このような装着を行なうことにより、一体化されたボス４とオーナメントディスク５全体での重心Ｇの位置は、より顕著にディスク本体要素５０ａ側の部位に位置することとなる。

更に固定オーナメントリング６を設けるものであり、図７（ａ）に拡大して示すように、適宜スリット６ａの部分をスポーク３３の間から可飾スペースＳにおける接触回避可能ゾーンＺの外周部に挿入し、全体を回転させながら順次可飾スペースＳ内に進入させ、全てが進入した時点で図８（ｂ）に示すようにリム３２側の左右のスポーク３３間に挟み込ませるように取り付ける。なおスリット６ａによって分断された箇所については適宜透明樹脂テープ等により固定する。

そしてこのように加飾装置１がスポークホイール３組み立付けられた自転車２が走行する際には、スポークホイール３は回転するものの、オーナメントディスク５は、ボス４自体がハブ３１とは独立して回転自在に構成されており、且つボス４とオーナメントディスク５全体での重心Ｇがハブセンター３５の下方に位置しているため、図９（ｂ）に示すようにオーナメントディスク５は回転することなく、外部から常に表示図柄５２が正しい位置関係で視認できる静止姿勢を維持することとなる。このように、スポークホイール３が回転したとしても、オーナメントディスク５の表示図柄５２はほぼ静止した状態で目視される一方、スポーク３３自体は、スポークホイール３の回転に伴い、実質的には目視されない透視状態となる。
もちろん厳密には、ボス４に対しては、ハブセンター３５の回転力が伝わるとともに、走行時の振動も伝わるため、オーナメントディスク５が前後方向にわずかに揺動することは避けられないが、オーナメントディスク５が回転してしまうようなことはない。
なお固定オーナメントリング６は、スポークホイール３とともに回転するため、走行時には外部からの表示図柄６２の視認は難しく、専ら図９（ａ）に示すように停車時に表示図柄６２の顕示を行なう。しかしながら、例えばリム３２に沿うような渦巻状ライン等であれば、スポークホイール３の回転が強調されたような表現も採り得る。

〔他の実施例〕
本発明は上述した実施例を基本となる実施例とするものであるが、本発明の技術思想に基づいて以下に示すような実施例を採ることもできる。
まずボス４自体は、スポークホイール３のハブセンター３５との間で自由回転が維持されることが必要であり、且つ予めスポーク組みされて完成したスポークホイール３が提供されたとしても後付けが可能であるような構成が好ましいことから、ボス４を二分割した例を示したが、必ずしもこの構成である必要はない。要は後付けでスポークホイール３におけるハブセンター３５に装着することができるような形態であればよい。
具体的には図１０（ａ）に示すように、幾分弾性のある樹脂素材等でボス４を構成し、これをボルト・ナット等で締め込んで構成することも可能である。この場合、その周縁に四箇所程、固定用のブラケット状部材を設け、これを利用して例えば中心補強プレート５４等にビス止め等によりオーナメントディスク５を固定するような手法が採り得る。

またオーナメントディスク５は、表示図柄５２の表示面積を広く確保するといった観点からすれば円形の部材が好ましいが、例えば図１０（ｂ）に示すように、変形三角形状のもの等を採用することもできる。

また図１０（ｃ）に示すように、固定オーナメントリング６と同様に、円盤状のディスク本体５０の一部に、外周部から中心孔５１にかけてスリット５３を形成し、ここから左右のスポーク３３の間に形成される可飾スペースＳ内にディスク本体５０を挿入することができるようにしてもよい。

また基本となる実施例では、オーナメントディスク５は軸方向に見て一枚の単板部材であったが、図１０（ｄ）に示すように二枚合わせの形態を採ることもできる。

また図１０（ｅ）に示すように、ディスク本体５０の一部に錘を貼り付けるような形態とした姿勢設定バランサ５５を用いることにより、所望の箇所に重心Ｇを位置させるようにしてもよい。

また図１０（ｆ）に示すように、ディスク本体５０の中心孔５１の周囲には、中心補強プレート５４を設けるようにしてもよい。この中心補強プレート５４はディスク本体５０の両面にあてがって設けることが好ましい。
なおこの中心補強プレート５４も、二分割されたリング状部材を適用し、この中心補強プレート５４自体はディスク本体５０に適宜の粘着手段で固定する。この場合、中心補強プレート５４の合わせ面と、ディスク本体要素５０ａ、５０ｂの合わせ面とをずらすことにより、ディスク本体要素５０ａ、５０ｂ相互を固定する作用を担わせることもできる。

更にまた、オーナメントディスク５をスポークホイール３の回転から独立して非回転状態を得るようにするためのボス４は、ボス中心孔４１とハブセンター３５との間で回転自在としているが、必ずしもこの構成に限られない。図１１に示すように、例えばハブフランジ３６近くのスポーク３３の交差部等を利用して、別途、スポークホイール３と一体に回転する円筒状の軸筒部材３８をボルト等で取り付け、この軸筒部材３８を囲むように別途ボス４を設けるようにしてもよい。もちろんこの軸筒部材３８は、組み付けを考慮した分割構成が好ましい。

１ 加飾装置

２ 自転車
２１ フレーム
２２ フロントフォーク
２３ ハンドル
２４ サドルシート
２５ 伝動装置

３ スポークホイール
３１ ハブ
３２ リム
３２ａ ニップル
３３ スポーク
３４ タイヤ
３５ ハブセンター
３６ ハブフランジ
３７ シャフト
３８ 軸筒部材

４ ボス
４ａ ボス要素片
４ｂ ボス要素片
４１ ボス中心孔
４１ａ 中心孔凹部
４２ａ 組立固定部
４２ｂ 組立固定部
４２０ 合わせ面
４２１ ナット孔
４２２ ボルト孔
４２３ ボルト受け部
４３ ディスク固定部
４３１ ディスク嵌込部
４３２ ディスク保持フランジ
４３３ 芯当部
４５ 固定ボルト
４５ａ ワッシャ
４６ 固定ナット

５ オーナメントディスク
５０ ディスク本体
５０ａ ディスク本体要素
５０ｂ ディスク本体要素
５１ 中心孔
５２ 表示図柄
５３ スリット
５４ 中心補強プレート
５５ 姿勢設定バランサ
６ 固定オーナメントリング
６ａ スリット
６２ 表示図柄

Ｇ 重心
Ｓ 可飾スペース
Ｚ 接触回避可能ゾーン

Claims (1)

1. ハブとスポークとリムとを具えたスポークホイールのハブの外周側に回転自在に取り付けられ、フリー回転するボスと、
   このボスに支持され、左右スポーク間に配置されるオーナメントディスクとを具え、
   前記オーナメントディスクは、オーナメントディスクがスポークホイールの回転に拘わらず静止姿勢を取ることができるように重心が設定されており、
   更に前記オーナメントディスクの外周端を間隔を隔てて囲むように、別体の固定オーナメントリングを有し、
   この固定オーナメントリングはスポークホイールのリム側において左右スポーク間に挟持されて固定されるものである ことを特徴とするスポークホイールの加飾装置。

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