JPH11208201A - スポーク・リムアセンブリ、自転車リム及び自転車スポーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気抵抗を減少させるとともに、軽量化を図
る。 【解決手段】 自転車の車輪は基本的に、ハブ２０ａ
と、ハブから外向きに延出した複数のスポーク２２ａ
と、スポークの外端部に連結されてタイヤを支持する環
状リム２４ａとを有する。環状リムは、スポークの外端
部をはめ込むための複数の開口７４及び半径方向に延在
するリセス７６が形成されたスポーク取り付け部分７２
を有する。空力的構造を与えるために、スポークの外端
部分は、半径方向に延在するリセス内に少なくとも部分
的に引っ込んでいる。好ましくは、スポークの第１部分
５０がスポークの他の部分と食い違うように、スポーク
の外端部分を屈曲させている。これらの屈曲部分をリム
の開口にはめ込むことによって、スポークの外端部をリ
ムの開口内に保持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車フレームに
取り付けられるハブと、環状リムと、リムからハブまで
内向きに延出した複数のスポークとを有する自転車の車
輪に関する。特に、本発明は、自転車の車輪のスポーク
とリムとの間の連結に関する。

【０００２】

【従来の技術】自転車は、交通手段と共に、一種のレク
リエーションとして益々人気が高まっている。さらに、
自転車は、アマチュア及びプロの両方の競技スポーツと
して非常に一般的になっている。自転車をレクリエーシ
ョン、交通手段または競技のいずれに使用するにして
も、自転車業界は常に自転車の様々な部品を改良してい
る。長年にわたって広範に設計変更されてきた１つの特
定の自転車部品は、車輪である。自転車の車輪は、軽量
化、空力的に優れた構造、さらに簡単な製造及び組み立
てが得られるように常に設計変更されている。

【０００３】現在では、非常に様々な形式の自転車の車
輪を市場で入手することができる。最も基本的な自転車
の車輪は、ハブ部分と、複数のスポークと、環状リムと
を備えている。ハブ部分は、自転車のフレームの一部に
相対回転可能に取り付けられている。スポークの内端部
は、ハブに連結されて、ハブから外向きに延出してい
る。環状リムは、スポークの外端部に連結されて、空気
タイヤを支持するための外側部分を有している。一般的
に、車輪のスポークは細い金属ワイヤのスポークであ
る。そして、ハブの端部にフランジが設けられており、
それを使用してスポークをハブに連結するようになって
いる。特に、ハブフランジに穴が設けられている。一般
的に、ワイヤスポークの内端部を曲げて、爪の頭の形状
に形成されたフランジを設けている。そして、内端部を
１つのハブフランジの１つの穴にはめ込む。一般的にス
ポークの外端部にねじが形成されて、ワイヤスポークの
外端部をリムに取り付けるスポークニップルと螺合でき
るようになっている。特に、スポークニップルは、リム
の内表面と係合するフランジを備えている。

【０００４】スポークがこのように形成されている場
合、ニップルをリムに形成されたニップル穴にはめ込
み、スポークをハブフランジの穴から挿入して、スポー
クの内端部のフランジをハブフランジの穴と係合させ
る。スポークの外端部の雄ねじをリムの開口に取り付け
られたスポークニップルの雌ねじにねじ込む。

【０００５】このような従来型のスポークの１つの問題
は、リムに加えられる集中応力である。すなわち、従来
型スポークはリムの内縁部に取り付けられる。すると、
スポークがリムに加えることができる力の量は、リムの
内縁部の厚さに応じて決まる。スポークからの応力に耐
えるために、リムの内縁部を厚くすることができる。し
かし、それによってリムの重量が増加する。さらに、従
来型のスポークはあまり空力的に優れた構造ではない。

【０００６】上記の点から、軽量でありながら強く、ま
た空気抵抗を減少させるように空力的に優れた改良型自
転車車輪が必要とされている。本発明は、従来技術にお
けるこの要望と共に、本開示から当該分野の専門家に明
らかになる他の要望に取り組むものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、空気抵抗を減少させるように空力的に優れた構造を
有する自転車の車輪を提供することである。

【０００８】本発明の別の目的は、軽量化した構造を有
する自転車の車輪を提供することである。

【０００９】本発明のさらに別の目的は、リムとハブの
間に延在するスポーク数を減らした自転車の車輪を提供
することである。

【００１０】本発明のさらに別の目的は、従来の製造技
術で比較的容易に製造できる自転車の車輪を提供するこ
とである。

【００１１】本発明のさらに別の目的は、他の高性能自
転車車輪に比べて製造コストが比較的低い自転車の車輪
を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は基本的に、環状
リムと、複数の内向きに延出したスポークとを有してお
り、スポークがリムのリセス内に受け取られているスポ
ーク・リムアセンブリを提供することによって達成する
ことができる。特に、環状リムは、タイヤを受け取るよ
うに構成された外側環状表面と、外側環状表面から半径
方向内向きに延出している１対の向き合ったスポーク取
り付け部分と、スポーク取り付け部分間に延在している
内側環状表面とを有している。スポーク取り付け部分
に、円周方向に並んだ複数の開口と、開口の内側に隣接
した位置で半径方向に延在するリセスとが設けられてい
る。各スポークは、外端部分と、中央部分と、内端部分
とを有している。外端部分は、少なくとも部分的に環状
リムの開口の１つ及びリセスの１つにはまっている。中
央部分は外端部分の半径方向内側に位置しており、内端
部分は中央部分の半径方向内側に位置している。

【００１３】上記目的はまた、環状リムと、複数の内向
きに延出したスポークとを有しており、各スポークの外
端部分が、外端部分の第１所定厚さの少なくとも１０倍
の第１所定幅を有しているスポーク・リムアセンブリを
提供することによって達成することができる。特に、環
状リムは、タイヤを受けるように構成された外側環状表
面と、外側環状表面から半径方向内向きに延出している
１対の向き合ったスポーク取り付け部分と、スポーク取
り付け部分間に延在している内側環状表面とを有してい
る。スポーク取り付け部分に、円周方向に並んだ複数の
開口が設けられている。各スポークは、外端部分と、中
央部分と、内端部分とを有している。外端部分は、少な
くとも部分的に環状リムの開口の１つにはまっている。
各スポークの外端部分は、第１方向に延在した第１所定
幅と、前記第１方向にほぼ垂直な第２方向に延在した第
１所定厚さとを有している。外端部分の第１所定幅は、
外端部分の第１所定厚さの少なくとも１０倍である。中
央部分は外端部分の半径方向内側に位置しており、内端
部分は中央部分の半径方向内側に位置している。中央部
分は、第１方向に第２所定幅を、第２方向に第２所定厚
さを有している。内端部分は、中央部分の半径方向内側
に位置して中央部分につながっている。

【００１４】上記目的はまた、外側環状表面と、１対の
向き合ったスポーク取り付け部分と、内側環状表面とを
有しており、スポーク取り付け部分に、円周方向に並ん
だ複数の開口と、開口の各々の内側に隣接した位置で半
径方向に延在するリセスとを設けた自転車リムを提供す
ることによって達成される。外側環状表面は、タイヤを
受けるように構成されている。スポーク取り付け部分
は、外側環状表面から半径方向内向きに延出しており、
内側環状表面はスポーク取り付け部分間に延在してい
る。

【００１５】上記目的はまた、外端部分と、中央部分
と、内端部分とを有しており、外端部分が、外端部分の
第１所定厚さの少なくとも１０倍の第１所定幅を有して
いる自転車スポークを提供することによって達成するこ
とができる。特に、スポークの外端部分は、リムに設け
られた開口にはまるように構成されている。各スポーク
の外端部分は、第１方向に延在した第１所定幅と、前記
第１方向にほぼ垂直な第２方向に延在した第１所定厚さ
とを有している。外端部分の第１所定幅は、外端部分の
第１所定厚さの少なくとも１０倍である。中央部分は外
端部分の半径方向内側に位置して外端部分につながって
いる。中央部分は、第１方向に第２所定幅を、第２方向
に第２所定厚さを有している。内端部分は、中央部分の
半径方向内側に位置して中央部分につながっている。

【００１６】本発明は、前輪または後輪のいずれにも使
用することができ、必要及び要望またはそのいずれかに
応じて、スポーク数を変更することができる。

【００１７】本発明の他の目的、利点及び顕著な特徴
は、添付の図面を参照しながら本発明の好適な実施形態
を開示している以下の詳細な説明から明らかになるであ
ろう。

【００１８】

【発明の実施の形態】第１実施形態 まず図１及び図２を参照すると、本発明の１つの実施形
態に従った自転車前輪１０が示されており（図１）、本
発明の別の実施形態に従った自転車後輪１２が示されて
いる（図２）。前輪１０は、中央ハブ２０ａと、複数の
外向きに延出したスポーク２２ａと、環状リム２４ａと
を含み、この環状リム２４ａに空気タイヤ２６ａが従来
通りに取り付けられている。同様に、後輪１２は、後ハ
ブ２０ｂと、複数の外向きに延出したスポーク２２ｂ
と、環状リム２４ｂとを含み、この環状リム２４ｂに空
気タイヤ２６ｂが従来通りに取り付けられている。基本
的に、自転車前輪１０及び自転車後輪１２の全体構造
は、異なった数のスポークを取り付けることができるよ
うにリム及びハブが変更されている点を除いて、ほぼ同
一である。

【００１９】図示の第１実施形態では、自転車前輪１０
は１２本のスポーク２２ａを備えているのに対して、自
転車後輪１２は１６本のスポーク２２ｂを備えている。
もちろん、本開示から、前後輪１０及び１２のスポーク
数を同じにしたり、図示のものより増減させることもで
きることは、当該技術の専門家には明らかであろう。自
転車前輪１０と自転車後輪１２が類似していることか
ら、ここでは自転車前輪１０についてだけ詳細に説明す
る。従って、本開示から、前輪１０の構造に関する記載
は自転車後輪１２にも当てはまることは、当該技術の専
門家には明らかであろう。

【００２０】次に図３を参照すると、前ハブ２０ａは、
ほぼ従来通りにしてハブ車軸３０ａに回転可能に支持さ
れている円筒形ハブシェル２８ａを備えている。ハブシ
ェル２８ａの両端部の位置に１対のフランジが設けら
れ、各フランジには３つの外向きに延出したスポーク取
り付け部分３２ａが設けられている。スポーク取り付け
部分３２ａは、後述するように、２本のスポーク２２ａ
を受け取るように構成されている。特に、各スポーク取
り付け部分３２ａは、好ましくは１対の段差付き内孔ま
たは貫通穴３４ａを備えて、各スポーク取り付け部分３
２ａに１対のスポーク２２ａを連結できるようにしてい
る。もちろん、必要及び要望またはそのいずれかに応じ
て、各スポーク取り付け部分３２ａに連結するスポーク
２２ａの数を増減することができる。スポーク取り付け
部分の数及び形状は、スポークの数及び形状に応じて決
まる。従って、他の形式及び形状のハブを本発明に組み
合わせて用いることができることは、当該技術の専門家
には明らかであろう。

【００２１】ハブ２０ａ及び２０ｂの特別な構造及びそ
れらとスポーク２２ａの連結は、米国特許出願第０８／
７８４，４６０号にさらに詳細に記載されている。米国
特許出願第０８／７８４，４６０号の開示内容は、ハブ
２０ａ及び２０ｂの正確な構造及びそれらとスポーク２
２ａ及び２２ｂの連結を説明するために、参考として本
説明に含まれる。

【００２２】スポーク２２ａ及び２２ｂは、好ましくは
同一であり、従ってここではスポーク２２ａについてだ
け詳細に説明する。スポーク２２ａは、好ましくはスポ
ークの構造に使用される従来の金属材料、例えば板金、
ステンレス鋼、アルミニウムまたは炭素繊維複合材料で
形成される。もちろん、本開示から、必要及び要望また
はそのいずれかに応じて、他の適当な材料を使用できる
ことは、当該技術の専門家には明らかであろう。

【００２３】スポーク２２ａは、ハブ２０ａの左右端部
からリム２４ａに向かって延出している。言い換える
と、１２本スポークの実施形態では、６本のスポークが
ハブ２０ａの右端部からリム２４ａまでほぼ外向きに延
出しており、また６本のスポークがハブ２０ａの左端部
からリム２４ａまでほぼ外向きに延出している。スポー
ク２２ａは、ハブ２０ａから外向きに延出する時にハブ
２０ａに対して好ましくは接線方向に配置されている。
もちろん、必要及び要望またはそのいずれかに応じて、
スポーク２２ａをより半径方向に、すなわちハブ２０ａ
の外周接線に対してより大きな角度を持たせて配置する
こともできる。

【００２４】図６ないし図９に示されているように、各
スポーク２２ａは、外端部分４０と、中央部分４２と、
内端部分４４とを備えている。外端部分すなわちスポー
クヘッド４０は、リム２４ａに連結されている。直線状
の中央部分４２は、外端部分４０の半径方向内側に位置
しており、内端部分４４は、中央部分４２の半径方向内
側に位置している。中央部分４２は、従来の方法でハブ
２０ａに連結されている。好ましくは、外端部分４０、
中央部分４２及び内端部分４４は一体部材として構成さ
れており、ハブ２０ａに連結するために各スポーク２２
ａの内端部分４４にスポークニップル４６が螺着されて
いる。

【００２５】図６ないし図９に示されているように、各
スポーク２２ａの外端部分４０は、第１所定幅Ｗと第１
所定厚さＴとを有している。各スポーク２２ａの外端部
分４０の幅Ｗは第１方向に延在しているのに対して、各
スポーク２２ａの外端部分４０の厚さＴは、第１方向に
対してほぼ垂直な第２方向に延在している。外端部分４
０は、外端部分４０の厚さＴの好ましくは少なくとも１
０倍の幅Ｗを有している。好ましくは、外端部分４０
は、外端部分４０の厚さＴの約３０倍の幅Ｗを有してい
る。例えば、スポーク２２ａの外端部分４０は、約１
５．０ｍｍの幅と、約０．５ｍｍの厚さを有することが
できる。

【００２６】第１実施形態では、スポーク２２ａの外端
部分４０は矩形または長楕円の断面等の細長い断面を有
しているのに対して、中央部分４２及び内端部分４４は
それぞれ円形または楕円形の断面を有している。もちろ
ん、必要及び要望またはそのいずれかに応じて、スポー
ク２２ａの全長を全断面に沿ってほぼ均一にすることも
できることは、当該技術の専門家には明らかであろう。
また、必要及び要望またはそのいずれかに応じて、一定
断面のスポークを様々な断面形状にすることができるこ
とは、当該技術の専門家には明らかであろう。例えば、
楕円形の断面のスポークを本発明に従って用いることが
できる。いずれにしても、外端部分４０は、外端部分４
０の厚さＴの好ましくは少なくとも１０倍の幅Ｗを有し
ている。好ましくは、外端部分４０は、外端部分４０の
厚さＴの少なくとも３０倍の幅Ｗを有している。

【００２７】図６ないし図９に示されているように、ス
ポーク２２ａの外端部分４０は、スポーク２２ａの自由
端部で屈曲して、第２部分５２から食い違った第１部分
５０を形成している。第１及び第２部分５０及び５２の
この食い違いによって、以下に説明するようにスポーク
２２ａをリム２４ａ上に保持する屈曲すなわちオフセッ
ト部分５４がその間に形成される。好ましくは、各スポ
ーク２２ａの第２部分５２は、それぞれの中央部分とほ
ぼ同一平面上に位置している。他方、第１部分５０は、
第２部分５２の平面から、好ましくはそれに平行に離れ
た平面上に位置している。もちろん、本開示から、図示
の形状及び断面と異なった形状及び断面またはそのいず
れかを有するように第１部分５０を屈曲または形成でき
ることは、当該技術の専門家には明らかであろう。いず
れにしても、各スポークの第１部分５０、第２部分５２
及び屈曲すなわちオフセット部分５４の形状及び断面
は、スポークが設置位置にある時にリム２４ａに対する
スポークの軸方向移動を防止できる構造でなければなら
ない。

【００２８】図４ないし図９に示されているように、各
スポーク２２ａの第１部分５０は、リム２４ａの内表面
と係合するように第１方向に面した第１接触表面５６を
備えている。各スポーク２２ａの第２部分５２は、リム
２４ａの外表面と係合するように第２方向に面した第２
接触表面５８を備えている。第１部分５０の第１接触表
面５６と第２接触表面５８との間の横空間は、好ましく
はリム２４ａの厚さよりわずかに大きい。従って、スポ
ーク２２ａをリム２４ａ内に設置した時、スポーク２２
ａはリム２４ａに、その間の実質的な移動を防止できる
ように係合する。

【００２９】任意であるが、スポーク２２ａの外端部分
４０を環状リム２４ａのスポーク取り付け部分にさらに
しっかり固定させるために、接着剤またはセメント等の
追加固着手段を用いることができる。請求項を含めた本
説明で使用する「接着剤」とは、セメント等を含めて物
質を接合するために使用できるいずれの化合物または材
料も含む。さらに、必要及び要望またはそのいずれかに
応じて、スポット溶接、リベットまたはねじ付き留め具
等の締結具または締結手段（図示せず）を用いることが
できる。そのような締結具は、第１接触表面５６または
第２接触表面５８のいずれかを貫通してリム２４ａの側
部に貫入することができる。また、締結具を接着剤等と
組み合わせて使用することもできる。

【００３０】スポーク２２ａの中央部分４２は、ほぼ楕
円形断面を有するほぼ直線状のワイヤ形スポークとして
図示されている。しかし、本開示から、スポーク２２ａ
の中央部分４２を他の形式の断面及び形状またはそのい
ずれかに構成できることは、当該技術の専門家には明ら
かであろう。例えば、中央部分４２をもっと矩形の断面
にして、中央部分４２の全長に沿って均一な形状にする
ことができる。あるいは、中央部分４２の断面を長さ方
向に沿って変化させて、中央部分４２がハブ２４ａに近
づくのに伴ってその断面の幅が広くなるようにすること
ができる。言い換えると、必要及び要望またはそのいず
れかに応じて、中央部分４２の厚さ及び幅の両方または
いずれか一方を均一にするか、または変化させることが
できる。

【００３１】スポーク２２ａの内端部分４４は、従来型
のスポークニップル４６を受け取ることができるように
ねじが形成されている。すなわち、スポーク２２ａの内
端部分４４をハブ２０ａの内孔３４ａの一端部にはめ込
み、スポークニップル４６ａを内孔３４ａの他端部に挿
入する。スポークニップル４６のヘッドまたはフランジ
付き部分を内孔３４の内部当接表面に当接させることに
よって、スポーク２２ａの内端部分４４をハブ２０ａに
固着することができる。従って、スポーク２２ａをほぼ
従来通りにハブ２０ａとリム２４ａの間に締め付けるこ
とによって、スポーク２２ａの内端部分４４をそれに固
定することができる。

【００３２】リム２４ａは、リム高さがリム幅よりも大
きいいわゆる深型リムであって、タイヤセメントによっ
て空気タイヤ２６ａをそれに固定できるように構成され
ている。もちろん、リム２４ａは、本発明の範囲から逸
脱しないで必要及び要望またはそのいずれかに応じて、
他の形式のタイヤを収容できる他の形状にすることもで
きる。環状リム２４ａは、当該技術で使用することが既
知である相当に剛直な材料で構成される。例えば、リム
２４ａは、板金、ステンレス鋼、アルミニウムまたはチ
タン等の適当な金属材料、及び自転車の車輪に使用でき
る炭素繊維複合材等の他の非金属材料で構成することが
できる。

【００３３】リム２４ａは、側面から見た時（図１）に
ほぼ円形であり、外側環状表面６８、１対の環状ブレー
キ部分７０及び１対の環状スポーク取り付け部分７２を
備えている。外側環状表面６８は、空気圧タイヤ２６ａ
を受けることができる。環状ブレーキ部分７０は、リム
２４ａの側部に位置している。環状スポーク取り付け部
分７２も、図５に示されているように、環状ブレーキ部
分７０の半径方向内側でリム２４ａの側部に位置してい
る。リム２４ａは、中空の環状内部を有する管状部材で
ある。リム２４ａの外側環状表面６８の形状は、必要及
び要望またはそのいずれかに応じて、「クリンチャー」
等の異なった形式のタイヤを収容できるように変更する
ことができることは、当該技術の専門家には明らかであ
ろう。好適な実施形態では、リム２４ａの外側環状表面
６８は、外側環状表面６８に接着される「管状」または
「縫合(sew-up)」形タイヤに使用するように構成されて
いる。

【００３４】ブレーキ部分７０は、車輪１０の回転を低
速化または停止させるようにブレーキ装置のブレーキパ
ッドと係合するように構成されたほぼ平坦な円形表面で
あることが好ましい。ブレーキ部分７０は、好ましくは
互いに平行であって、外側環状表面６８と一方のスポー
ク取り付け部分の間に配置されている。

【００３５】スポーク取り付け部分７２は、リム２４ａ
の外側環状表面６８及びブレーキ部分７０に対して半径
方向内側の位置にある。好ましくは、スポーク取り付け
部分７２を互いに傾斜させて、先端が車輪１０の中心に
向いたほぼＶ字形のリム２４ａの断面部分を形成するよ
うにする。各スポーク取り付け部分７２は、スポーク２
２ａの第１部分５０を受け取るための複数の開口７４
と、外端部分４０の少なくとも一部分を受け取るための
複数の半径方向リセス７６とを備えている。

【００３６】開口７４は、好ましくはスポーク取り付け
部分７２の周囲に等間隔に配置されており、半径方向リ
セス７６は、開口７４の半径方向内側に位置している。
この第１実施形態では、複数の開口７４は、好ましくは
スポークの外端部分を受け取ることができる大きさ及び
形状の細長い開口またはスロットである。細長い開口７
４は、リム２４ａに加わる力を通常の丸形スポークより
も広い面積に分散させるため、リム２４ａの応力による
割れ及び裂けの両方またはいずれか一方が最小限に抑え
られる。好ましくは、開口７４は、少なくとも約５．０
ｍｍの円周方向長さを有している。例えば、スポーク２
２ａの外端部分４０が、約１５．０ｍｍの幅と約０．５
ｍｍの厚さを有する場合、好ましくは開口７４は約１
７．０ｍｍの円周方向長さと約０．７ｍｍの半径方向幅
を有する。

【００３７】リム２４ａの耐破壊性を向上させるため、
好ましくは開口７４をリム２４ａの内側縁部から少なく
とも５．０ｍｍ離す。開口７４の内側縁部からリム２４
ａの内側縁部までの半径方向距離は、開口７４の円周方
向長さの少なくとも１／３であることが好ましい。開口
７４がリム２４ａの内周縁部から離れるほど、スポーク
２２ａとリム２４ａの間の連結部が強くなる。開口７４
ａの半径方向幅は、好ましくはスポーク２２ａの幅とほ
ぼ同じか、それよりもわずかに大きくすることによっ
て、リム２４ａの中空部分にゴミや埃等が侵入しないよ
うにする。

【００３８】好適な実施形態では、スポーク２２ａの第
１端部分５０の厚さが約０．５ｍｍから約３．０ｍｍの
範囲内である。従って、開口７４は、約０．５ｍｍから
約５．０ｍｍの範囲内の半径方向幅を有することができ
る。例えば、各スポーク２２ａの第１端部分５０の厚さ
が約１．０ｍｍである場合、各開口７４の半径方向幅は
約１．２ｍｍにすることができる。

【００３９】図１０に示されているように、リセス７６
は、好ましくは外端部分４０の第２部分５２の厚さとほ
ぼ同じ軸方向深さを有している。この構造は、空気抵抗
を減少させるように空力的に優れた構造を与える。

【００４０】本発明の好適な実施形態では、第１端部分
５０及び屈曲部分５４がリム２４ａの開口７４を自由に
通過できる形状である。このため、この形状では各スポ
ークの中央部分４２または内端部分４４のいずれも開口
７４を通過させる必要がない。さらに、開口７４は、ス
ポーク２２ａの屈曲部分５４の断面とほぼ同じ形状で、
上記のようにわずかに大きいだけである構造であること
が好ましい。これによって、スポーク２２ａが設置位置
にある時、開口７４は屈曲部分５４の円周方向移動を制
限する。特に、各スポークの第１部分５０、第２部分５
２及び屈曲部分５４の形状及び断面は、スポークが設置
位置にある時にリム２４ａに対するスポークの軸方向移
動を防止できるように構成する必要がある。

【００４１】第２実施形態 図１１には、本発明に従った自転車リム１２４の部分断
面図が示されている。本実施形態は、各リセス１７６の
深さを減少させている点を除いて、図１ないし図１０の
第１実施形態とほぼ同じである。従って、スポーク１２
２の外端部分１４０は、スポーク取り付け部分１７２の
外表面と面一ではない。むしろ、スポーク１２２の外端
部分１４０はスポーク取り付け部分１７２の外表面から
外側へ突出している。特に、リム１２４のリセス１７６
は、外端部分１４０の第２部分１５２の厚さより小さい
軸方向深さを有している。この構造は、空気抵抗を減少
させる空力的に優れた構造を与える。

【００４２】本実施形態は本発明の第１実施形態と類似
していることから、本実施形態についてはここではさら
に詳細に説明しない。第１実施形態の本発明を説明する
部分の記載は、本実施形態に当てはまる。

【００４３】第３実施形態 図１２には、本発明に従った自転車リム２２４の部分断
面図が示されている。本実施形態は、各リセスの深さを
増加させている点を除いて、図１ないし図１０の第１実
施形態とほぼ同じである。従って、スポーク２２２の外
端部分２４０は、スポーク取り付け部分２７２の外表面
と面一ではない。むしろ、スポーク２２２の外端部分２
４０はスポーク取り付け部分２７２の外表面から窪んで
いる。特に、リム２２４のリセス２７６は、外端部分２
４０の第２部分２５２の厚さより大きい軸方向深さを有
している。この構造は、空気抵抗を減少させる空力的に
優れた構造を与える。

【００４４】本実施形態は本発明の第１実施形態と類似
していることから、本実施形態についてはここでは詳細
に説明しない。第１実施形態の本発明を説明する部分の
記載は、本実施形態に当てはまる。

【００４５】第４実施形態 次に、図１３ないし図１５には、本発明の別の態様に従
った変更形スポーク３２２が示されている。スポーク３
２２は、車輪１０または１２のいずれにも使用できる構
造である。言い換えると、スポーク３２２は、ハブ２０
ａまたは２０ｂとリム２４ａまたは２４ｂとの間に延在
している。第１実施形態と同様に、スポーク３２２は、
外端部分３４０と、ほぼ直線状の中央部分（図示せず）
と、内端部分（図示せず）とを備えている。好ましく
は、外端部分３４０、中央部分及び内端部分は一体部材
として構成されて、ハブ２０ａまたは２０ｂに連結する
ために連結部材またはスポークニップルが内端部分に連
結されている。

【００４６】スポーク３２２の外端部分３４０を屈曲さ
せて、スポーク３２２の自由端部に第１部分３５０と第
２部分３５２とを形成している。第１及び第２部分３５
０及び３５２のこの食い違いによって、スポーク３２２
をリム２４ａまたは２４ｂ上に保持する屈曲すなわちオ
フセット部分３５４がその間に形成される。言い換える
と、第１部分３５０は、第１及び第２部分３５０及び３
５２に対してほぼ垂直に延在するオフセット部分３５４
によって第２部分３５２と食い違っている。好ましく
は、各スポーク３２２の第２部分３５２は、それぞれの
中央部分とほぼ同一平面上に位置している。他方、第１
部分３５０は、第２部分３５２の平面から、好ましくは
それに平行に離れた平面上に位置している。もちろん、
本開示から、図示の形状及び断面と異なった形状及び断
面またはそのいずれか一方を有するように第１部分３５
０を屈曲または形成できることは、当該技術の専門家に
は明らかであろう。いずれにしても、各スポークの第１
部分３５０、第２部分３５２及び屈曲部分３５４の形状
及び断面は、スポーク３２２が設置位置にある時にリム
２４ａまたは２４ｂに対するスポーク３２２の軸方向移
動を防止できる構造でなければならない。

【００４７】スポーク３２２が通常は緊張状態にあるの
で、屈曲すなわちオフセット部分３５４はリム２４ａま
たは２４ｂに力を加えるか、その逆である。このため、
本実施形態では、屈曲すなわちオフセット部分３５４
は、第１部分３５０または第２部分３５２のいずれより
も厚くなっている。

【００４８】任意であるが、スポーク３２２の外端部分
３４０を環状リム２４ａまたは２４ｂのスポーク取り付
け部分にさらにしっかり固定させるために、接着剤また
はセメント等の追加固着手段を用いることができる。請
求項を含めた本説明で使用する「接着剤」とは、セメン
ト等を含めて物質を接合するために使用できるいずれの
化合物または材料も含む。さらに、必要及び要望または
そのいずれかに応じて、スポット溶接、リベットまたは
ねじ付き留め具等の締結具または締結手段（図示せず）
を用いることができる。また、締結具を接着剤等と組み
合わせて使用することもできる。

【００４９】本実施形態は本発明の先行の実施形態と類
似していることから、本実施形態についてはここでは詳
細に説明しない。本発明を説明している先行の実施形態
の記載は、本実施形態に当てはまる。

【００５０】第５実施形態 次に、図１６ないし図１８には、本発明の別の態様に従
った変更形スポーク４２２が示されている。スポーク４
２２は、車輪１０または１２のいずれにも使用できる構
造である。言い換えると、スポーク４２２は、ハブ２０
ａまたは２０ｂとリム２４ａまたは２４ｂとの間に延在
している。第１実施形態と同様に、スポーク４２２は、
外端部分４４０と、ほぼ直線状の中央部分（図示せず）
と、内端部分（図示せず）を備えている。好ましくは、
外端部分４４０、中央部分及び内端部分は一体部材とし
て構成されて、ハブ２０ａまたは２０ｂに連結するため
に連結部材またはスポークニップルが内端部分に連結さ
れている。

【００５１】スポーク４２２の外端部分４４０を屈曲さ
せて、スポーク４２２の自由端部に第１部分４５０と第
２部分４５２とを形成している。第１及び第２部分４５
０及び４５２のこの食い違いによって、スポーク４２２
をリム２４ａまたは２４ｂ上に保持する屈曲すなわちオ
フセット部分４５４がその間に形成される。言い換える
と、第１部分４５０は、第１及び第２部分４５０及び４
５２に対してほぼ垂直に延在するオフセット部分４５４
によって第２部分４５２と食い違っている。好ましく
は、各スポーク４２２の第２部分４５２は、それぞれの
中央部分とほぼ同一平面上に位置している。他方、第１
部分４５０は、第２部分４５２の平面から、好ましくは
それに平行に離れた平面上に位置している。もちろん、
本開示から、図示の形状及び断面と異なった形状及び断
面またはそのいずれか一方を有するように第１部分４５
０を屈曲または形成できることは、当該技術の専門家に
は明らかであろう。いずれにしても、各スポークの第１
部分４５０、第２部分４５２及び屈曲部分４５４の形状
及び断面は、スポーク４２２が設置位置にある時にリム
２４ａまたは２４ｂに対するスポーク４２２の軸方向移
動を防止できる構造でなければならない。

【００５２】スポーク４２２が通常は緊張状態にあるの
で、屈曲すなわちオフセット部分４５４はリム２４ａま
たは２４ｂに力を加えるか、その逆である。このため、
本実施形態では、屈曲すなわちオフセット部分４５４
は、波形になって強度を追加している。オフセット部分
４５４を波形にすることによって、オフセット部分４５
４の有効厚さが、第１部分４５０または第２部分４５２
のいずれの有効厚さよりも大きくなる。

【００５３】任意であるが、スポーク４２２の外端部分
４４０を環状リム２４ａまたは２４ｂのスポーク取り付
け部分にさらにしっかり固定させるために、接着剤また
はセメント等の追加固着手段を用いることができる。請
求項を含めた本説明で使用する「接着剤」とは、セメン
ト等を含めて物質を接合するために使用できるいずれの
化合物または材料も含む。さらに、必要及び要望または
そのいずれかに応じて、スポット溶接、リベットまたは
ねじ付き留め具等の締結具または締結手段（図示せず）
を用いることができる。また、締結具を接着剤等と組み
合わせて使用することもできる。

【００５４】本実施形態は本発明の先行の実施形態と類
似していることから、本実施形態についてはここでは詳
細に説明しない。本発明を説明している先行の実施形態
の記載は、本実施形態に当てはまる。

【００５５】以上に本発明を説明するために特定の実施
形態を選択したが、添付の請求項に定義されている発明
の範囲から逸脱しない様々な変更及び修正を加えること
ができることは、当該技術の専門家には理解されるであ
ろう。さらに、本発明の好適な実施形態の上記説明は説
明のためだけのものであって、添付の請求項及びそれら
の同等物によって定められる本発明を制限することはな
い。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明では、空力的に優れ
た構造とすることができ、軽量化が可能となる。また、
リムとハブの間に延在するスポーク数を減らすことがで
きる。さらには、製造が比較的容易であり、製造コスト
が比較的低い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に従った前ハブ、１２本
のスポーク及びリムを備えた自転車前輪の側面図であ
る。

【図２】本発明の第１実施形態に従った後ハブ、１６本
のスポーク及びリムを備えた自転車後輪の側面図であ
る。

【図３】図１に示されている自転車前ハブ及びそれに連
結されたスポークの内端部分の拡大側面図である。

【図４】図１に示されている自転車の車輪のリムと２本
のスポークの間の連結部を示す自転車前輪の一部分の部
分拡大側面図である。

【図５】本発明の第１実施形態に従った前自転車リムの
一部分の部分拡大斜視図である。

【図６】図４の６−６線に沿った自転車リムの部分断面
図であり、自転車の車輪の２本のスポークが立面図で示
されている。

【図７】本発明の第１実施形態に従って図１ないし図６
に示されているスポークの拡大部分側面図である。

【図８】本発明の第１実施形態に従って図７に示されて
いるスポークの拡大部分端面図である。

【図９】本発明の第１実施形態に従って図７及び図８に
示されている、自転車の車輪に使用される１本のスポー
クの拡大斜視図である。

【図１０】本発明の第１実施形態に従った図４の１０−
１０線に沿った自転車リム及び１本の自転車スポークの
拡大部分断面図である。

【図１１】本発明の第２実施形態に従った変更形の自転
車リム及び１本の自転車スポークの、図１０と同様な拡
大部分断面図である。

【図１２】本発明の第３実施形態に従った変更形の自転
車リム及び１本の自転車スポークの、図１０及び図１１
と同様な部分断面図である。

【図１３】本発明の第４実施形態に従った変更形の自転
車スポークの部分側面図である。

【図１４】本発明の第４実施形態に従った変更形の自転
車スポークの部分端面図である。

【図１５】本発明の第４実施形態に従った変更形の自転
車スポークの平面図である。

【図１６】本発明の第５実施形態に従った変更形の自転
車スポークの部分側面図である。

【図１７】本発明の第５実施形態に従った変更形の自転
車スポークの部分端面図である。

【図１８】本発明の第５実施形態に従った変更形の自転
車スポークの平面図である。

【符号の説明】

２２ａ、２２ｂ スポーク ２４ａ、２４ｂ 環状リム ４０ リム外端部分 ４２ リム中央部分 ４４ リム内端部分 ６８ 外側環状表面 ７２ スポーク取り付け部分 ７４ 開口 ７６ リセス

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タイヤを受けるように構成された外側環状
   表面、前記外側環状表面から半径方向内向きに延出して
   いる１対の向き合ったスポーク取り付け部分、及び前記
   スポーク取り付け部分間に延在している内側環状表面を
   有しており、前記スポーク取り付け部分に、円周方向に
   並んだ複数の開口及び前記開口の内側に隣接した位置で
   半径方向に延在するリセスを有する環状リムと、 少なくとも部分的に前記環状リムの前記開口の１つ及び
   前記リセスの１つにはまっている外端部分、前記外端部
   分の半径方向内側に位置する中央部分、及び前記中央部
   分の半径方向内側に位置する内端部分を各々が有する複
   数の内向きに延出したスポークと、を含むスポーク・リ
   ムアセンブリ。
2. 【請求項２】タイヤを受けるように構成された外側環状
   表面、前記外側環状表面から半径方向内向きに延出して
   いる１対の向き合ったスポーク取り付け部分、及び前記
   スポーク取り付け部分間に延在している内側環状表面を
   有しており、前記スポーク取り付け部分に、円周方向に
   並んだ複数の開口を設けている環状リムと、 リムの開口にはまるように構成された外端部分、前記外
   端部分の半径方向内側に位置して前記外端部分につなが
   った中央部分、及び前記中央部分の半径方向内側に位置
   して前記中央部分につながった内端部分を各々が有する
   複数の内向きに延出したスポークとを含み、 前記外端部分は、第１方向に延在した第１所定幅と、前
   記第１方向にほぼ垂直な第２方向に延在した第１所定厚
   さを有しており、前記外端部分の前記第１所定幅は前記
   外端部分の前記第１所定厚さの少なくとも１０倍であ
   り、 前記中央部分は、前記第１方向に第２所定幅を、前記第
   ２方向に第２所定厚さを有するスポーク・リムアセンブ
   リ。
3. 【請求項３】前記スポークの前記外端部分の各々は、第
   １部分、及びオフセット部分で前記第１部分に連結され
   た第２部分を備えており、前記外端部分を前記リムの前
   記スポーク取り付け部分の前記開口内に保持できるよう
   に前記第１部分が前記第２部分と食い違っている請求項
   １又は２記載のスポーク・リムアセンブリ。
4. 【請求項４】前記スポーク取り付け部分は、前記開口の
   内側に隣接した位置で円周方向に並んだ複数のリセスを
   備えており、前記スポークの前記外端部分は前記環状リ
   ムの前記リセスに少なくとも部分的にはまっている請求
   項３記載のスポーク・リムアセンブリ。
5. 【請求項５】前記スポークの前記外端部分の各々は、前
   記スポーク取り付け部分の前記リセスに円周方向に隣接
   した位置にある前記スポーク取り付け部分の外表面とほ
   ぼ面一になる外向きの表面を有している請求項１又は４
   記載のスポーク・リムアセンブリ。
6. 【請求項６】前記スポークの前記外端部分の各々は、前
   記スポーク取り付け部分の前記リセスに円周方向に隣接
   した位置にある前記スポーク取り付け部分の外表面から
   下方に窪んだ外向きの表面を有する請求項１又は４記載
   のスポーク・リムアセンブリ。
7. 【請求項７】前記スポークの前記外端部分の各々は、前
   記スポーク取り付け部分の前記リセスの深さより大きい
   所定厚さを有している請求項１又は４記載のスポーク・
   リムアセンブリ。
8. 【請求項８】前記スポークの前記外端部分の前記第１及
   び第２部分は、前記スポークの前記外端部分の前記オフ
   セット部分より薄くなっている請求項１又は２記載のス
   ポーク・リムアセンブリ。
9. 【請求項９】前記スポークの前記外端部分の前記オフセ
   ット部分は波形になっている請求項２又は３記載のスポ
   ーク・リムアセンブリ。
10. 【請求項１０】前記外端部分の各々は、第１方向に延在
    した第１所定幅と、前記第１方向にほぼ垂直な第２方向
    に延在した第１所定厚さを有しており、前記外端部分の
    前記第１所定幅は前記外端部分の前記第１所定厚さの少
    なくとも１０倍である請求項１記載のスポーク・リムア
    センブリ。
11. 【請求項１１】前記スポークの前記外端部分の前記第１
    部分は細長い断面を有しており、前記リムの前記開口は
    細長いスロットである請求項３記載のスポーク・リムア
    センブリ。
12. 【請求項１２】前記外端部分の前記第１部分の前記細長
    い断面を前記リムの前記開口の断面とほぼ同一か、それ
    より小さくすることによって、前記第１部分がそれを通
    過できるようにした請求項１１記載のスポーク・リムア
    センブリ。
13. 【請求項１３】前記スポークの前記内端部分にねじが形
    成されている請求項１又は２記載のスポーク・リムアセ
    ンブリ。
14. 【請求項１４】前記スポークの前記内端部分は、ハブの
    一部と係合する当接部分を含む請求項１又は２記載のス
    ポーク・リムアセンブリ。
15. 【請求項１５】前記当接部分は、スポークの長さ調節を
    行うことができるように前記スポークの前記内端部分に
    調節可能に連結されたスポークニップルの一部である請
    求項１４記載のスポーク・リムアセンブリ。
16. 【請求項１６】前記環状リムの前記スポーク取り付け部
    分の各々は、前記開口の半径方向内側の位置に環状膨出
    部分を有しており、前記膨出部分は、前記開口に沿った
    前記リムの幅より広い幅を有している請求項１又は２記
    載のスポーク・リムアセンブリ。
17. 【請求項１７】前記リムの前記開口は、少なくとも約
    ５．０ｍｍの円周方向長さを有する請求項２記載のスポ
    ーク・リムアセンブリ。
18. 【請求項１８】前記リムの前記開口は、約０．５ｍｍか
    ら約２．０ｍｍの範囲の半径方向幅を有している請求項
    ２記載のスポーク・リムアセンブリ。
19. 【請求項１９】前記リムの前記開口は、少なくとも約
    ５．０ｍｍの円周方向長さを有する請求項１８記載のス
    ポーク・リムアセンブリ。
20. 【請求項２０】前記リムは、前記第１及び第２環状スポ
    ーク取り付け部分の間の位置に環状中空部分を含む請求
    項２記載のスポーク・リムアセンブリ。
21. 【請求項２１】タイヤを受けるように構成された外側環
    状表面と、 前記外側環状表面から半径方向内向きに延出している１
    対の向き合ったスポーク取り付け部分と、 前記スポーク取り付け部分間に延在している内側環状表
    面とを有しており、 前記スポーク取り付け部分に、円周方向に並んだ複数の
    開口と、前記開口の各々の内側に隣接した位置で半径方
    向に延在するリセスとが形成されている、自転車リム。
22. 【請求項２２】前記リムの前記開口は、ほぼ円周方向に
    延在する細長いスロットである請求項２１記載の自転車
    リム。
23. 【請求項２３】前記リムの前記開口は、約０．５ｍｍか
    ら約２．０ｍｍの範囲の半径方向幅を有している請求項
    ２１記載の自転車リム。
24. 【請求項２４】前記リムの前記開口は、少なくとも約
    ５．０ｍｍの円周方向長さを有している請求項２１記載
    の自転車リム。
25. 【請求項２５】前記リムの前記開口は、約０．５ｍｍか
    ら約２．０ｍｍの範囲の半径方向幅を有する請求項２４
    記載の自転車リム。
26. 【請求項２６】前記リムは、前記第１及び第２環状スポ
    ーク取り付け部分の間の位置に環状中空部分を含む請求
    項２１記載の自転車リム。
27. 【請求項２７】前記第１及び第２スポーク取り付け部分
    は少なくとも１２個の前記スポーク開口を有しており、
    前記開口の少なくとも６個は前記第１及び第２環状スポ
    ーク取り付け部分に貫設されている請求項２１記載の自
    転車リム。
28. 【請求項２８】リムの開口にはまるように構成されてお
    り、第１方向に延在する第１所定幅と、前記第１方向に
    ほぼ垂直な第２方向に延在する第１所定厚さとを有し、
    前記第１所定幅は前記第１所定厚さの少なくとも１０倍
    になるようにした外端部分と、 前記第１方向に第２所定幅を、前記第２方向に第２所定
    厚さを有する、前記外端部分につながった中央部分と、 前記中央部分につながって、ハブに取り付けられるよう
    に構成されている内端部分と、を有する自転車スポー
    ク。
29. 【請求項２９】前記スポークの前記外端部分は、第１部
    分、及びオフセット部分で前記第１部分に連結された第
    ２部分を備えており、前記外端部分をリムの開口内に保
    持できるように前記第１部分が前記第２部分と食い違っ
    ている請求項２８記載の自転車スポーク。
30. 【請求項３０】前記スポークの前記外端部分の前記第１
    及び第２部分は、前記スポークの前記外端部分の前記オ
    フセット部分より薄くなっている請求項２９記載の自転
    車スポーク。
31. 【請求項３１】前記スポークの前記外端部分の前記オフ
    セット部分は波形になっている請求項２９記載の自転車
    スポーク。
32. 【請求項３２】前記内端部分にねじが形成されている請
    求項２８記載の自転車スポーク。
33. 【請求項３３】前記外端部分は実質的に細長い断面を有
    する請求項２８記載の自転車スポーク。
34. 【請求項３４】前記外端部分の前記第１所定幅は約１
    ５．０ｍｍであり、前記外端部分の前記第１所定厚さは
    約０．５ｍｍである請求項２８記載の自転車スポーク。