JPH0696178B2 - 自転車用ハブの製法 - Google Patents
自転車用ハブの製法Info
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- JPH0696178B2 JPH0696178B2 JP61042765A JP4276586A JPH0696178B2 JP H0696178 B2 JPH0696178 B2 JP H0696178B2 JP 61042765 A JP61042765 A JP 61042765A JP 4276586 A JP4276586 A JP 4276586A JP H0696178 B2 JPH0696178 B2 JP H0696178B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62L—BRAKES SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES
- B62L5/00—Brakes, or actuating mechanisms therefor, controlled by back-pedalling
- B62L5/02—Brakes, or actuating mechanisms therefor, controlled by back-pedalling the brakes being actuated through coacting coaxial cones located in the rear wheel hub
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T29/49492—Land wheel
- Y10T29/49533—Hub making
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-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は特に自転車用コースターブレーキのハブの製法
に関するものである。
に関するものである。
米国特許第3,252,551号及び特公昭42−7292号公報に開
示されているようなコースターブレーキのハブは、鋳
造、棒鋼あるいは冷間形成粗材から作られている。この
ようなハブにはベアリングレース、テーパ状クラッチ面
及びブレーキ面を形成するために多種の機械加工が必要
になる。通常ベアリングレースに隣接しているテーパ状
クラッチ面は、ブレーキ駆動ナットの対応する面と適合
している。テーパ状クラッチ面とブレーキ面を機械加工
することは材料を相当無駄にし、これら要素が所定の公
差内に入ることを保証するためには高価な品質管理施策
が必要になる。
示されているようなコースターブレーキのハブは、鋳
造、棒鋼あるいは冷間形成粗材から作られている。この
ようなハブにはベアリングレース、テーパ状クラッチ面
及びブレーキ面を形成するために多種の機械加工が必要
になる。通常ベアリングレースに隣接しているテーパ状
クラッチ面は、ブレーキ駆動ナットの対応する面と適合
している。テーパ状クラッチ面とブレーキ面を機械加工
することは材料を相当無駄にし、これら要素が所定の公
差内に入ることを保証するためには高価な品質管理施策
が必要になる。
本発明の目的は、セレーション面の係合及びろう付け接
合部を介してクラッチ位置決め用リング部材を円筒状部
材に接合するようにしたコースターブレーキのハブの製
法を提供することにある。
合部を介してクラッチ位置決め用リング部材を円筒状部
材に接合するようにしたコースターブレーキのハブの製
法を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、 管状材を作業ステーションに移送する工程、 上記管状材の内部を機械加工して第１肩部から分離され
た第１径部分と第２径部分とを形成する工程、 上記管状材から円筒状部材を切り離す工程、 上記円筒状部材を第１取付具に設置する工程、 溝によって第２肩部から分離されたセレーション部分を
具えた外周面を有するリング部材を第２取付具に設置す
る工程、 上記第１取付具に対して上記第２取付具を移動させて上
記リング部材を上記円筒状部材の第２径部分と整合させ
る工程、 上記第２取付具に力を加えて上記セレーション部分を上
記円筒状部材の第１径部分に係合させる工程、及び 上記第２取付具を上記第１取付具に向って更に移動させ
て、上記第２肩部が上記第１肩部に係合するまで上記セ
レーション部分による上記第１径部分からの材料の変形
を制御し、両部分間に機械的接合部を形成する工程 を包含していることを特徴とする、クラッチ及びコース
ターブレーキの拡開可能なシューを保持するための自転
車用ハブの製法を提供している。
た第１径部分と第２径部分とを形成する工程、 上記管状材から円筒状部材を切り離す工程、 上記円筒状部材を第１取付具に設置する工程、 溝によって第２肩部から分離されたセレーション部分を
具えた外周面を有するリング部材を第２取付具に設置す
る工程、 上記第１取付具に対して上記第２取付具を移動させて上
記リング部材を上記円筒状部材の第２径部分と整合させ
る工程、 上記第２取付具に力を加えて上記セレーション部分を上
記円筒状部材の第１径部分に係合させる工程、及び 上記第２取付具を上記第１取付具に向って更に移動させ
て、上記第２肩部が上記第１肩部に係合するまで上記セ
レーション部分による上記第１径部分からの材料の変形
を制御し、両部分間に機械的接合部を形成する工程 を包含していることを特徴とする、クラッチ及びコース
ターブレーキの拡開可能なシューを保持するための自転
車用ハブの製法を提供している。
本発明の製法の利点は、製造粗材として安価な円筒状材
料を使用できるので、材料費を節約できることである。
料を使用できるので、材料費を節約できることである。
他の利点は、ハブのフープ強さが向上することにより、
ハブが大きいクラッチ係合力を受けた時に破裂するのを
防止できることである。
ハブが大きいクラッチ係合力を受けた時に破裂するのを
防止できることである。
以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。
する。
まず、本発明の製法が適用されるハブを有する自転車用
コースターブレーキについて説明する。なお、このコー
スターブレーキの構造及び作動は前記特公昭42−7292号
公報に記載されたものと同じである。
コースターブレーキについて説明する。なお、このコー
スターブレーキの構造及び作動は前記特公昭42−7292号
公報に記載されたものと同じである。
第６図に示されているように、コースターブレーキ52
は、締付けナット56,58、ベアリングコーン部材60及び
ベアリングコーン・アンカー部材62を螺着した車軸54を
有する。スプロケット66に取付けられた駆動部材64が、
ボールベアリング70によりコーン部材60に軸支されてい
る。駆動部材64は、ハブ50のベアリングレース18内に軸
支されたボールベアリング74を保持するためのベアリン
グレース72を有する。ハブ50は他端部においてボールベ
アリング75によりアンカー部材62に軸支される。リング
76,78がハブ50の外径部に取付けられて、スポークによ
りハブを車輪のリム（図示しない）に連結する。ハブ50
の円周面83に係合するダストキャップ80は、ボールベア
リング74への塵埃の侵入を防ぐ。
は、締付けナット56,58、ベアリングコーン部材60及び
ベアリングコーン・アンカー部材62を螺着した車軸54を
有する。スプロケット66に取付けられた駆動部材64が、
ボールベアリング70によりコーン部材60に軸支されてい
る。駆動部材64は、ハブ50のベアリングレース18内に軸
支されたボールベアリング74を保持するためのベアリン
グレース72を有する。ハブ50は他端部においてボールベ
アリング75によりアンカー部材62に軸支される。リング
76,78がハブ50の外径部に取付けられて、スポークによ
りハブを車輪のリム（図示しない）に連結する。ハブ50
の円周面83に係合するダストキャップ80は、ボールベア
リング74への塵埃の侵入を防ぐ。
駆動部材64はハブ50の孔又は径部分16内に延びるねじ付
延長部65を有する。クラッチ及びブレーキ駆動ナット82
がねじ付延長部65に螺合される。ナット82は、ハブ50に
固着されるリング部材30（第３図）のクラッチ又はテー
パ面34と適合する切頭円錐形クラッチ面84を有する。ナ
ット82は反対側端部に歯86を有し、この歯はブレーキ作
動中ブレーキ拡開部材90の歯88に係合し得る。
延長部65を有する。クラッチ及びブレーキ駆動ナット82
がねじ付延長部65に螺合される。ナット82は、ハブ50に
固着されるリング部材30（第３図）のクラッチ又はテー
パ面34と適合する切頭円錐形クラッチ面84を有する。ナ
ット82は反対側端部に歯86を有し、この歯はブレーキ作
動中ブレーキ拡開部材90の歯88に係合し得る。
駆動部材64の回転によってクラッチ及びブレーキ駆動ナ
ット82が確実に横移動するように、リターダ又はスリー
ブ部材92がナット82と拡開部材90との間に配置されてい
る。ナット82は滑らかな円筒面94を有し、又拡開部材90
は肩部98に当接する同様の円筒面96を有する。リターダ
又は止めスリーブ部材92は、面94,96に摩擦的に係合し
移動する弾性アーム100,102を有し、肩部98はナット82
方向への拡開部材90の移動を制限する。アンカー部材62
と拡開部材90上には、２つの実質的に半円筒形のブレー
キシュー104,106が配置される。
ット82が確実に横移動するように、リターダ又はスリー
ブ部材92がナット82と拡開部材90との間に配置されてい
る。ナット82は滑らかな円筒面94を有し、又拡開部材90
は肩部98に当接する同様の円筒面96を有する。リターダ
又は止めスリーブ部材92は、面94,96に摩擦的に係合し
移動する弾性アーム100,102を有し、肩部98はナット82
方向への拡開部材90の移動を制限する。アンカー部材62
と拡開部材90上には、２つの実質的に半円筒形のブレー
キシュー104,106が配置される。
第６図に示すコースターブレーキ52は以下のように作動
する。スプロケット66が入力に応じて矢印Ａに示すよう
に時計方向（自転車の前進方向に相当）に回転すると、
駆動部材64のねじ付延長部65はナット82をリング部材30
に向けて移動させ、面84を面34に係合せしめて駆動部材
64をハブ50に対しロックする。駆動部材64がハブ50にロ
ックされることにより、スプロケット66への回転入力が
リング76,78に取付けられたスポークを介してリム（図
示しない）に伝えられる。
する。スプロケット66が入力に応じて矢印Ａに示すよう
に時計方向（自転車の前進方向に相当）に回転すると、
駆動部材64のねじ付延長部65はナット82をリング部材30
に向けて移動させ、面84を面34に係合せしめて駆動部材
64をハブ50に対しロックする。駆動部材64がハブ50にロ
ックされることにより、スプロケット66への回転入力が
リング76,78に取付けられたスポークを介してリム（図
示しない）に伝えられる。
自転車が前進している間にスプロケット66への入力が終
止した場合、ナット82はリング部材30との係合により回
転し続け、ねじ付延長部65上を十分に後退するとリング
部材30とのロックを解除される。その後、ハブ500はボ
ールベアリング74,75上を自由に回転し続け、ナット82
は静止状態を保つ。
止した場合、ナット82はリング部材30との係合により回
転し続け、ねじ付延長部65上を十分に後退するとリング
部材30とのロックを解除される。その後、ハブ500はボ
ールベアリング74,75上を自由に回転し続け、ナット82
は静止状態を保つ。
ブレーキを作動させる際、駆動部材64が入力によって反
時計方向に回転されてナット82を拡開部材90に向けて移
動させる。ナット82の回転は初期においては止めスリー
ブ部材92の弾性アーム100,102の摩擦によって抵抗され
るが、その後、歯86と歯88が係合せしめられて、ナット
82が拡開部材90にロックされる。反時計方向に力が更に
加えられることにより、ナット82が拡開部材90をアンカ
ー部材62に向けて移動させる。拡開部材990がアンカー
部材62に向かって移動すると、ブレーキシュー104,106
がハブ50の径部分16の面に摩擦係合せしめられる。この
摩擦係合によるブレーキトルクは、ブレーキシュー104,
106がアンカー部材62上の係合突起63,61と係合すること
によりアンカー部材62へ伝達される。アンカーアーム67
は静止位置に保持されるため、ハブ50の回転トルクが相
応して減少されてブレーキ作動を行う。
時計方向に回転されてナット82を拡開部材90に向けて移
動させる。ナット82の回転は初期においては止めスリー
ブ部材92の弾性アーム100,102の摩擦によって抵抗され
るが、その後、歯86と歯88が係合せしめられて、ナット
82が拡開部材90にロックされる。反時計方向に力が更に
加えられることにより、ナット82が拡開部材90をアンカ
ー部材62に向けて移動させる。拡開部材990がアンカー
部材62に向かって移動すると、ブレーキシュー104,106
がハブ50の径部分16の面に摩擦係合せしめられる。この
摩擦係合によるブレーキトルクは、ブレーキシュー104,
106がアンカー部材62上の係合突起63,61と係合すること
によりアンカー部材62へ伝達される。アンカーアーム67
は静止位置に保持されるため、ハブ50の回転トルクが相
応して減少されてブレーキ作動を行う。
ブレーキ作動が終了し、駆動部材64が時計方向に回転さ
れると、ナット82がリング部材30に向けて移動される。
ナット82がリング部材30に向かって移動すると、拡開部
材90も止めスリーブ部材92との摩擦係合によって移動さ
れる。ナット82がリング部材30に向かって更に移動する
ことにより、面84がテーパ面34に接触せしめられてナッ
ト82をハブ50に対しロックし、その後駆動部材64の回転
を車輪のリムに伝達する。ナット82が拡開部材90から離
れると、止めスリーブ部材92の弾性は、その歯が係合状
態を保って過度に摩耗することのないようにしている。
れると、ナット82がリング部材30に向けて移動される。
ナット82がリング部材30に向かって移動すると、拡開部
材90も止めスリーブ部材92との摩擦係合によって移動さ
れる。ナット82がリング部材30に向かって更に移動する
ことにより、面84がテーパ面34に接触せしめられてナッ
ト82をハブ50に対しロックし、その後駆動部材64の回転
を車輪のリムに伝達する。ナット82が拡開部材90から離
れると、止めスリーブ部材92の弾性は、その歯が係合状
態を保って過度に摩耗することのないようにしている。
次に、上述したコースターブレーキ用のハブの製法につ
いて第１図ないし第５図を参照して説明する。
いて第１図ないし第５図を参照して説明する。
第１図に示されている管状材８が、自動ねじ切り盤の作
業ステーションに移送される。管状材８は、第２図に示
す円筒状部材10を形成するように機械加工される外径部
９と内径部11を有する。内径部11は、肩部15によって分
離された第１径部分16と第２径部分17を形成するように
機械加工される。端部14は肩部15から所定の距離に設定
され、ベアリングレース20が端部14に隣接して形成され
る。外周面26が外径部９から機械加工され、ローレット
付溝24が端部14に形成される。端部14から一定の直線距
離において、ローレット付溝22が外周面26に形成され、
ベアリングレース18が第２径部分17に隣接して内径部に
形成される。溝22を機械加工しベアリングレース18を形
成した後、円筒状部材10が管状材８から切り離される。
業ステーションに移送される。管状材８は、第２図に示
す円筒状部材10を形成するように機械加工される外径部
９と内径部11を有する。内径部11は、肩部15によって分
離された第１径部分16と第２径部分17を形成するように
機械加工される。端部14は肩部15から所定の距離に設定
され、ベアリングレース20が端部14に隣接して形成され
る。外周面26が外径部９から機械加工され、ローレット
付溝24が端部14に形成される。端部14から一定の直線距
離において、ローレット付溝22が外周面26に形成され、
ベアリングレース18が第２径部分17に隣接して内径部に
形成される。溝22を機械加工しベアリングレース18を形
成した後、円筒状部材10が管状材８から切り離される。
第３図に示すディスク又はリング部材30は、その外周上
の溝35により肩部33から分離されたセレーション面32と
内部の滑らかなテーパ面34とを有する。テーパ面34はコ
ースターブレーキのクラッチ部材と適合する切頭円錐形
面をなす。ディスク又はリング部材30が、円筒状部材10
を取付具36内に保持している作業ステーションへ移送さ
れる。リング部材30が取付具38に配置され、円筒状部材
10の径部分16と軸方向に整合される。ろう材37が溝35内
に配置される。
の溝35により肩部33から分離されたセレーション面32と
内部の滑らかなテーパ面34とを有する。テーパ面34はコ
ースターブレーキのクラッチ部材と適合する切頭円錐形
面をなす。ディスク又はリング部材30が、円筒状部材10
を取付具36内に保持している作業ステーションへ移送さ
れる。リング部材30が取付具38に配置され、円筒状部材
10の径部分16と軸方向に整合される。ろう材37が溝35内
に配置される。
取付具38を取付具36に向けて移動させるように力が加え
られる。リング部材30のセレーション面32が円筒状部材
10の径部分17に係合すると、材料40が径部分17から切削
され得る。第５図に示すように、セレーション面32上の
頂点が円筒状部材10に十分な量を切り込んで、良好な接
合面を形成するように機械的に結合される。肩部33の面
42が肩部15に係合するまで、取付具38を介してリング部
材30に力が加え続けられる。
られる。リング部材30のセレーション面32が円筒状部材
10の径部分17に係合すると、材料40が径部分17から切削
され得る。第５図に示すように、セレーション面32上の
頂点が円筒状部材10に十分な量を切り込んで、良好な接
合面を形成するように機械的に結合される。肩部33の面
42が肩部15に係合するまで、取付具38を介してリング部
材30に力が加え続けられる。
リング部材30を機械的に取付けた円筒状部材10が、この
作業ステーションから取出されて次の作業ステーション
へ移送され、そこで、十分な熱が加えられてろう材37を
接合部44へ流動させ、リング部材30を円筒状部材10に溶
着してハブ50を形成する。このろう付け接合部44は、ト
ルクが駆動部材64を介してハブ50に確実に伝達されるに
十分な強度を有する。
作業ステーションから取出されて次の作業ステーション
へ移送され、そこで、十分な熱が加えられてろう材37を
接合部44へ流動させ、リング部材30を円筒状部材10に溶
着してハブ50を形成する。このろう付け接合部44は、ト
ルクが駆動部材64を介してハブ50に確実に伝達されるに
十分な強度を有する。
その後、ハブ50が作業ステーションへ移送され、これを
硬化させるに十分な所定の時間だけオーブン内に配置さ
れる。このオーブンの温度は、この作業中接合部が影響
を受けないようにろう付け温度より低くなっている。ハ
ブ50は、硬化後、外面をメッキされ、ハブ50の形成が完
了する。
硬化させるに十分な所定の時間だけオーブン内に配置さ
れる。このオーブンの温度は、この作業中接合部が影響
を受けないようにろう付け温度より低くなっている。ハ
ブ50は、硬化後、外面をメッキされ、ハブ50の形成が完
了する。
それから、ハブ50は、コースターブレーキ52を組立てる
作業ステーションへ移送され、まずハブ50内に車軸54、
ベアリングコーン部材60及び駆動部材64を配設し、そし
てハブ50を180゜回転させ、クラッチ及びコースターブ
レーキアセンブリを端部14から組付ける。
作業ステーションへ移送され、まずハブ50内に車軸54、
ベアリングコーン部材60及び駆動部材64を配設し、そし
てハブ50を180゜回転させ、クラッチ及びコースターブ
レーキアセンブリを端部14から組付ける。
あらゆる試験の結果、機械的ろう付け接合部44は駆動部
材64からハブ50にトルクを伝達するに十分な強度を有し
ていることが判明した。
材64からハブ50にトルクを伝達するに十分な強度を有し
ていることが判明した。
第１図は鋼製管状材の端部分の断面図、第２図は第１図
の管状材から機械加工された円筒状部材の断面図、第３
図はテーパ面とセレーション面を有するディスク又はリ
ング部材の斜視図、第４図は第３図のリング部材を備え
た第２図の円筒状部材の断面図、第５図は第４図の５−
５線に沿う断面図、第６図は第４図のハブを配置したコ
ースターブレーキの断面図である。 ８……管状材、10……円筒状部材、15,33……肩部、16,
17……径部分、30……リング部材、32……セレーション
面、34……テーパ面、35……溝、36,38……取付具、37
……ろう材、50……ハブ、52……コースターブレーキ、
82……クラッチ及びブレーキ駆動ナット、104,106……
ブレーキシュー。
の管状材から機械加工された円筒状部材の断面図、第３
図はテーパ面とセレーション面を有するディスク又はリ
ング部材の斜視図、第４図は第３図のリング部材を備え
た第２図の円筒状部材の断面図、第５図は第４図の５−
５線に沿う断面図、第６図は第４図のハブを配置したコ
ースターブレーキの断面図である。 ８……管状材、10……円筒状部材、15,33……肩部、16,
17……径部分、30……リング部材、32……セレーション
面、34……テーパ面、35……溝、36,38……取付具、37
……ろう材、50……ハブ、52……コースターブレーキ、
82……クラッチ及びブレーキ駆動ナット、104,106……
ブレーキシュー。
Claims (4)
- 【請求項１】管状材を作業ステーションに移送する工
程、上記管状材の内部を機械加工して第１肩部から分離
された第１径部分と第２径部分とを形成する工程、 上記管状材から円筒状部材を切り離す工程、 上記円筒状部材を第１取付具に設置する工程、 溝によって第２肩部から分離されたセレーション部分を
具えた外周面を有するリング部材を第２取付具に設置す
る工程、 上記第１取付具に対して上記第２取付具を移動させて上
記リング部材を上記円筒状部材の第２径部分と整合させ
る工程、 上記第２取付具に力を加えて上記セレーション部分を上
記円筒状部材の第１径部分に係合させる工程、及び 上記第２取付具を上記第１取付具に向って更に移動させ
て、上記第２肩部が上記第１肩部に係合するまで上記セ
レーション部分による上記第１径部分からの材料の変形
を制御し、両部分間に機械的接合部を形成する工程 を包含していることを特徴とする、クラッチ及びコース
ターブレーキの拡開可能なシューを保持するための自動
車用ハブの製法。 - 【請求項２】上記リング部材を上記円筒状部材の第２径
部分内へ移動させる以前に、ろう材を上記リング部材の
外周面の上記溝内に配置する工程を含んでいることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のハブの製法。 - 【請求項３】リング部材を備えた上記円筒状部材を上記
第１及び第２取付具から取出してオーブンへ移送し、そ
こで、十分な温度でろう材を上記溝からセレーション部
分へ流動させて上記第１径部分とのろう付け接合部を形
成し、円筒状部材に対するリング部材の回転を防止する
ように上記機械的接合部を補強する工程を含んでいるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のハブの製
法。 - 【請求項４】クラッチに係合して駆動部材から上記円筒
状部材へ回転トルクを伝達するためのテーパ部分を上記
リング部材の内面に形成する工程を含んでいることを特
徴とする特許請求の範囲第３項記載のハブの製法。
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