JPH0113604Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、自転車用ハブにおける軸受構造に
関し、詳しくは、ハブ軸に局部的な過大荷重が作
用することを防止できるとともに、ハブ軸とハブ
体との軸方向およびラジアル方向のガタつきが生
じないようにして、円滑な回転性能を長期間維持
しうるように構成した自転車用ハブにおける軸受
構造に関する。

【従来の技術および解決しようとする課題】

従来、自転車フレームに対して固定状態にある
ハブ軸に、ハブ体を回転可能に支持するための軸
受構造としては、ハブ体の中心孔の端部に球受面
を設けるとともに、この球受面と斜方向に対向す
る球受面を有する球押しをハブ軸に螺合し、これ
らの両球受面間に複数個の鋼球を介在させて、こ
れらの鋼球が上記球受面に挟まれてころがること
により、上記ハブ体がハブ軸に対して低摩擦回転
するように構成するのが一般的である。 しかしながら、かかる従来の構成においては、
ハブ体にラジアル方向の過大荷重が加わると、鋼
球が球受面に不規則な深さの圧痕を生ぜしめ、こ
のため円滑な回転性能を長期間維持することがで
きないという問題がある。特に、かかる構成によ
るハブにおいては、軸受部が一体に組み込まれて
いるため、一旦球受面が損傷するとこれによる回
転性能の低下を容易に回復することができない。
また、両球受面間に適度な押圧力をもつて鋼球を
挟圧する程度に上記球押しを上記ハブ軸に螺合す
るいわゆる調子合わせが非常に面倒であり、一定
の回転性能を備えた多数の製品を画一的に製造す
ることが困難であるという問題がある。上記球押
しをねじ込み加減が難しく、これをねじ込みすぎ
たりすると、両球受面に強力に挟圧された鋼球が
球受面を損傷させてしまうのである。 そこで、このような問題を解決するため、外
輪、内輪およびこれらの間に保持器を介して介在
させられた転動体（玉軸受の場合は鋼球）とから
なる市販のラジアル軸受を利用した自転車用ハブ
も提案されている。しかしながら、かかるハブ
は、通常、軸受の内輪をハブ軸に直接嵌着させる
ように構成してあるため、ハブ体にラジアル方向
の過大荷重が加わると、ハブ軸表面に応力が集中
し、このためにハブ軸が局部的に塑性変形させら
れてしまうという欠点がある。このことは、使用
期間が長期に及ぶと、次第に軸受の座りを悪化さ
せ、更には内輪とハブ軸との間にガタつきを生じ
させる原因となる。このように軸受とハブ軸との
間に一旦ガタつきが正じたまま放置すると、この
軸受構造全体に加わる負荷に更に上記ガタつきに
よる衝撃が加わり、軸受構造全体の寿命が極度に
短縮され、やがて使用不能となるおそれがある。 本願考案は、以上のような事情のもとで考えだ
れたものであつて、上記のような市販のラジアル
軸受を利用した型式の自転車用ハブの軸受構造に
改良を加え、ハブ軸に応力が集中しないようにす
るとともに、ハブ軸と軸受間にガタつきが生じな
いように構成した自転車用ハブの軸受構造を提供
することをその目的とする。

【問題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願考案では、次の
技術的手段を講じている。 すなわち、本願考案は、中心孔の両端部に端ぐ
り部が設けられたハブ体と、両端部に螺軸部を有
し、上記中心孔に通挿されるハブ軸との間に、外
輪を上記端ぐり部の内周面に嵌着され、内輪を上
記ハブ軸に支持させるラジアル軸受を介装すると
ともに、このラジアル軸受の外方において上記螺
軸部にロツクナツトを螺締してなる自転車用ハブ
において、 上記ロツクナツトのハブ軸方向内方に位置し、
上記ラジアル軸受とハブ軸との間に介装されるス
リーブ体を設けるとともに、 上記スリーブ体は、軸方向螺孔が形成され、上
記螺軸部に螺合されて上記内輪の内周に嵌着され
る筒部と、この筒部の外方において上記ロツクナ
ツトからの軸方向力をうける押圧部とを備え、か
つ、 上記筒部には、切込み又はスロツト又は薄肉部
からなる弾性変形容易化手段が設けられており、 上記ロツクナツトに対して締り勝手となつて上
記押圧部が軸方向力を受ける組付け状態におい
て、上記螺孔のねじ山と上記螺軸部のねじ山間に
生じる斜面効果により、上記筒部が弾性拡径して
上記内輪の内周に強制密着するようになしたこと
を特徴としている。

【作用および効果】

ハブ体とハブ軸との間にはラジアル軸受が設け
られており、本願考案の場合、この軸受の内輪と
ハブ軸との間に、スリーブ体が介装される。した
がつて、上記内輪からハブ軸に伝わるラジアル方
向の過大荷重をスリーブ体の軸方向長さ範囲にわ
たつて分散させることができるから、従来のよう
な内輪が直接ハブ軸に接当している場合に生じる
うるハブ軸における応力集中を回避することがで
きる。 また、スリーブ体は、ハブ軸の螺軸部に螺合さ
れて軸受の内輪の内周に嵌着される筒部と、この
筒部の外方において、スリーブ体の外方から螺締
されるロツクナツトからの軸方向力を受ける押圧
部とを備える。そして、ロツクナツトがスリーブ
体に対して締り勝手となる組付け状態において、
上記押圧部がロツクナツトからの軸方向内方の押
圧力を受けるように構成してある。すなわち、組
付け状態において、ロツクナツトによつてスリー
ブ体がハブ軸方向内方に押圧される。また、上記
筒部には弾性変形容易化手段が設けられている。 したがつて、上記組付け状態において、スリー
ブ体が軸方向内方に押圧されると、ねじ山の斜面
効果により、弾性変形容易化手段を施された上記
筒部における螺孔のねじ山が上記螺軸部のねじ山
上を半径方向外方に若干滑つて、これにより、上
記筒部の径が強制的に拡大させられる。その結
果、筒部は、その外周面が軸受の内輪の内周面に
常時弾性押圧させられた状態で上記内輪に嵌合さ
せられるのである。したがつて、軸受とスリーブ
体ないしハブ軸との間にガタつきが生じることを
防止しうる。 以上のように、本願考案では、ハブ軸における
応力集中および軸受とハブ軸間のガタつきの発生
を防止して、ハブの回転性能を長期間良好に維持
することができる。

【実施例の説明】

以下、本願考案の実施例を図面を参照しながら
具体的に説明する。 図面に示す例は、自転車用前ハブに本願考案を
適用したものである。 １はハブ体で、これは、筒状部２と、この筒状
部２の両端部に一体形成され、複数個のスポーク
掛止孔３が設けられた左右一対のハブ鍔４とから
なる。また、ハブ体１には、軸方向に貫通する中
心孔５が設けられているとともに、この中心孔５
の両端部に後述する軸受６の外輪７を嵌入する端
ぐり部８が形成されている。 ハブ軸９は、上記ハブ体１の中心孔５に通挿さ
れ、かつ上記ハブ体１を自転車フオーク（図示
略）に回転可能に支持させるものである。このハ
ブ軸９の両端部には螺軸部１０が設けられてお
り、この螺軸部１０に螺合するロツクナツト１１
および取り付けナツト１２との間に自転車フオー
クの爪（図示略）を挟圧することにより、ハブ軸
９が自転車フオークに固定支持される。 かかるハブ軸９に上記ハブ体１を回転可能に支
持するために、本願考案においては、次のように
構成する。 すなわち、ハブ軸９とハブ体１との間に、外輪
７、内輪１５およびこれらの間に保持器１３を介
して介在させた複数個の転動体（本例において鋼
球）１４からなる市販のラジアル軸受６を介装す
るのである。この軸受６の外輪７は、上記したよ
うにハブ体１の中心孔５の両端部に設けた端ぐり
部８に嵌入させるのであるが、内輪１５はハブ軸
９に直接嵌合あるいは螺合させるのではなく、内
輪１５とハブ軸１との間に内輪１５の幅より長い
筒部１６を有するスリーブ体１７を介在させる。
なお、本例においては、ラジアル軸受６には、深
みぞ式のものを用いているが、この他、深みぞ式
軸受と同様に、ラジアル荷重だけでなくスラスト
荷重およびこれらの合成荷重を支承しうるアンギ
ユラ式等のラジアル軸受を用いると好適である。 第２図および第４図に示すように、上記スリー
ブ体１７には、軸方向螺孔１８が形成されてお
り、これをハブ軸９の上記螺軸部１０に螺合す
る。また、このスリーブ体１７は、上記螺軸部１
０の外方部から螺入するロツクナツト１１と締り
勝手となるように緊締されてハブ軸上に固定され
るのであるが、図面に示す例においては、スリー
ブ体１７の外方部に係合させたカバー１９をロツ
クナツト１１との間に介在せしめ、このカバー１
９に除塵作用を為させしめるとともに、これに工
具係合用係合部２０を設け、軸受部の組付けおよ
び調整のための便宜を図つている。 すなわち、スリーブ体１７は、内方部に上記筒
部１６を、外方部に上記カバー１９と係合する係
合部２１を有している。この係合部２１は、カバ
ー１９の内方部に設けた凹陥部２２と嵌合状に係
合しうるように形成するのであつて、カバー１９
の上記工具係合用係合部２０に適宜の工具（図示
略）を係入させてこれを回転させることにより、
スリーブ体１７が上記螺軸部１０上を螺進退す
る。なお、上記係合部２１は、本例の場合、第１
図に示すように、六角頭部２３とこの六角頭部２
３から外方に延出する筒部２４をもつて構成して
ある。 また、本例においては、上記係合部２１の六角
頭部２３には、ロツクナツト１１からの軸方向力
を受ける押圧部としての機能を兼備させている。
すなわち、上記カバー１９の外方から螺軸部１０
に螺入されるロツクナツト１１が、カバー１９な
いしスリーブ体１７に対して締り勝手となる組付
け状態においては、上記六角頭部２３に、カバー
１９を介してロツクナツト１１からの軸方向内方
の押圧力が及ぼされることになる。 そして、上記スリーブ体１７には、ロツクナツ
ト１１とスリーブ体１７とが締まり勝手となつて
ハブ軸上に固定された状態において、上記筒部１
６を拡径可能にする弾性変形容易化手段を設け
る。 かかる手段としては、種々の態様のものが考え
られるが、例えば第１図に示すように、筒部１６
の内方端から軸方向に延びる切込み２５を適宜間
隔をあけて複数設ける他、第５図に示すように、
上記筒部１６の外表面に軸方向の溝２６を形成し
て、上記筒部１６に部分的な薄肉部２６ａを設け
るようにしてもよい。また、第６図に示すよう
に、上記筒部１６に軸方向のスロツト２７を穿設
するようにしてもよい。 次に、本願考案に係る自転車用ハブの軸受部の
組付け方法および作用効果について説明する。 軸受６の外輪７をハブ体１の端ぐり部８に嵌入
した後、スリーブ体１７とカバー１９を合わせた
ものを、上記スリーブ体１７の六角頭部２３の内
方壁２３ａが上記軸受６の内輪１５の外方端に当
接するまでハブ軸９の螺軸部１０上を螺進させ
る。次いで、ロツクナツト１１を上記螺軸部１０
に螺合して、ロツクナツト１１と上記カバー１９
ないしスリーブ体１７とを互いに締り勝手となる
ように締め付ける。このとき、スリーブ体１７は
ロツクナツト１１から軸方向内方の押圧力を受け
るので、その軸方向螺孔１８のねじ山Ａとハブ軸
９のねじ山Ｂとが互いに軸方向に圧接させられる
とともに、ねじ山の斜面効果により上記押圧力の
半径方向分力が生じる。そして、スリーブ体１７
の筒部１６は半径方向外方に向かう外力に対して
弾性的にその外径が拡大するように構成してある
ので、上記半径方向分力によつて、上記筒部１６
が弾性的に押し拡げられる（第４図において、鎖
線で示したスリーブ体１７の筒部１６はスリーブ
体１７とロツクナツト１１とが互いに締り勝手に
締め付ける前の状態を示し、一方、実線で示すも
のは締め付けた後の弾性変形状態を示す。）。 したがつて、ロツクナツト１１が緊締状態にあ
る限り、スリーブ体１７の筒部１６と軸受６の内
輪１５とは互いに弾性的な押圧状態にあり、しか
もこの弾接力は非常に大きいため、たとえラジア
ル方向の過大荷重が軸受６に加わつたとしても、
軸受６の内輪１５とスリーブ体１７との間にガタ
つきが生じることはなく、従来の問題は解決され
る。 尚、上述したようなスリーブ体１７の弾性拡大
機能を高めるためには、スリーブ体１７の軸方向
螺孔１８におけるねじのピツチをハブ軸９の螺軸
部１０におけるねじのピツチよりも僅かに、即
ち、スリーブ体１７が螺軸部１０上を支障なく螺
進しうる程度に大にしておくとよい。 また、本願考案は、以上に説明した実施例に限
定されるものでないことは勿論である。たとえ
ば、上記実施例では、スリーブ体とロツクナツト
との間にカバーを設けているが、このカバーは省
略することもできる。また、実施例では、前ハブ
に本願考案を適用した場合を示したが、後ハブに
本願考案を適用できることもいまうでもない。 以上述べたように、本願考案に係る自転車用ハ
ブの軸受構造においては、市販の軸受を用いたの
で回転が極めて円滑であり、軸受自体の調整を組
付け時に行う必要がないので、均一の回転性能を
有する自転車用ハブを大量生産することができ
る。また、万一軸受が破損した場合においても、
この軸受のみを交換すればそれで済む。さらに、
軸受の内輪は軸方向に長いスリーブ体を介してハ
ブ軸に一体化させてあるので、ラジアル方向の過
大荷重が加わつた場合においても、その荷重がス
リーブ体の長さの全範囲に分散させられ、ハブ軸
が局部的に大きな荷重を受けて損傷させられるこ
とがない。また、上記スリーブ体の筒部に弾性変
形容易化手段を設けて、組付け時、上記筒部を強
制的に拡径させて、筒部と軸受の内輪とが互いに
弾性的に圧接するように構成してあるので、軸受
とスリーブ体ないしハブ軸との間にガタつきか生
じることも防止できる。したがつて、一定の回転
性能を長期間にわたつて維持しうる。 このように、本願考案においては、自転車用ハ
ブの品質を従来の一般的なハブに比して向上させ
るとともに、その品質を長期にわたつて維持させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案の実施例に係るハブの分解斜
視図、第２図は一部断面正面図、第３図は側面
図、第４図は作用説明用拡大断面図、第５図およ
び第６図はスリーブ体の他の実施例を示す斜視図
である。 １…ハブ体、５…中心孔、６…軸受、７…外
輪、８…端ぐり部、９…ハブ軸、１０…螺軸部、
１１…ロツクナツト、１５…内輪、１６…筒部、
１７…スリーブ体、１８…軸方向螺孔、２３…押
圧部（六角頭部）、２５…切込み、２６ａ…薄肉
部、２７…スロツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 中心孔５の両端部に端ぐり部８が設けられたハ
   ブ体１と、両端部に螺軸部１０を有し、上記中心
   孔５に通挿されるハブ軸９との間に、外輪７を上
   記端ぐり部８の内周面に嵌着され、内輪１５を上
   記ハブ軸９に支持させるラジアル軸受６を介装す
   るとともに、このラジアル軸受６の外方において
   上記螺軸部１０にロツクナツト１１を螺締してな
   る自転車用ハブにおいて、 上記ロツクナツト１１のハブ軸方向内方に位置
   し、上記ラジアル軸受６とハブ軸９との間に介装
   されるスリーブ体１７を設けるとともに、 上記スリーブ体１７は、軸方向螺孔１８が形成
   され、上記螺軸部１０に螺合されて上記内輪１５
   の内周に嵌着される筒部１６と、この筒部１６の
   外方において上記ロツクナツト１１からの軸方向
   力をうける押圧部２３とを備え、かつ、 上記筒部１６には、切込み２５又はスロツト２
   ７又は薄肉部２６ａからなる弾性変形容易化手段
   が設けられており、 上記ロツクナツト１１に対して締り勝手となつ
   て上記押圧部２３が軸方向力を受ける組付け状態
   において、上記螺孔１８のねじ山と上記螺軸部１
   ０のねじ山間に生じる斜面効果により、上記筒部
   １６が弾性拡径して上記内輪１５の内周に強制密
   着するようになしたことを特徴とする、自転車用
   ハブにおける軸受構造。