JPS63287602A

JPS63287602A - 自転車用車輪

Info

Publication number: JPS63287602A
Application number: JP63107456A
Authority: JP
Inventors: ガイド・ミケロッティ
Original assignee: MIKUROMAGU SpA
Current assignee: MIKUROMAGU SpA
Priority date: 1987-05-04
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1988-11-24
Also published as: IT8767378A0; DE3814441A1; IT1208424B; FR2614844A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、外周壁と、車軸に面した内周壁から構成さ
れるリムと、２つの環状端部フランジを設けたハブと、
ハブの各端部フランジに形成された貫通穴に係合する頭
部とリムの内周壁に形成された穴に固定されるニップル
に螺合するねじ端部を有し、ハブの端部フランジとリム
の内周壁とを連結するスポークにより形成される２つの
環状体から構成されるタイプの自転車用車輪に関する。

従来技術第１図に、競技自転車用の従来タイプのスポークホイー
ルを示す。この図は車軸を含んだ平面上での断面を示し
、車輪のリムｌは外周壁２と、車軸４に面した内周壁３
と、外周壁２及び内周壁３のそれぞれに結合する２つの
側周壁５より形成され、中空の軽合金により構成されて
いる。図１は、タイヤを固定するために両側に円周フラ
ンジ６を設けた代表的なリムの形状を示している。しか
しながら、以下に述べる事柄はチューブタイヤ用として
、円周フランジを有さない形式にも適用される。第１図
に関して、この車輪のハブ７は各スポーク９によって形
成された２つの環状体によってリム１の内周壁３と連結
される２つの環状端部フランジ８を有している。又、各
スポーク９の一端１０は、端部フランジ８に形成された
貫通穴に挿入され、端部フランジ８の各外面に係止する
ために頭部１１を有している。各スポーク９の頭部１１
の他端には、リム１の内周壁３に形成されたそれぞれの
穴１４に挿入されるニップル１３に螺合するためねじ部
１２が設けられている。又このニップル１３の頭部は、
穴１４に挿入される金属ブツシュ１７の円錐穴１６に係
合するため円錐形状部１５を有している。ブツシュ１７
の一端は、リムの内周壁３の外周面に力を作用させるた
めにブツシュ本体よりも少し径を大きくした頭部！８を
有し、他端は内周壁３の内周面に対してかしめて固定す
るために同様の頭部１９を有している。ブツシュ１７の
頭部Ｉ８とリムの壁面３により、カップ状の金属部品２
１の底部２０をはさんで取り付けており、カップ状部品
２１の底部２０の中心にはブツシュ１７の挿入用に穴を
設けている。又、外周壁２に設けられた穴２２をふさぐ
ため、縁２３をこの壁面に対して折り返している。車輪
の組み立て時は、スポークに張力をかけるように各スポ
ーク９のねじ端部１２にニップル１３をねじ込む。

カップ状部品２１は、外周壁２が内周壁３のスポーク９
により加えられた引っ張り力への抵抗を補助する目的で
使用されている。

発明が解決しようとする問題点第１図に示しているように、従来技術としてリムｌの内
周壁３は車軸を通る平面での断面では凹状に湾曲した断
面形状をしている。スポークの軸線は、壁面への取り付
は部分において壁面とほぼ垂直でなければならないから
、ハブ及びリムに取り付けられるべきスポークの両端部
は車輪の中立面２４に対して同一側に位置している。こ
のようなリムの配列の結果として、第１図に示されたよ
うな公知のリムでは、内周壁３はスポーク９による負荷
のため引っ張り力を受けることとなる。実際に自転車を
使用している場合には、″ニップルが地面に最ら近い範
囲を通過するときにスポークが受ける圧縮の影響で、引
っ張り力は最小値から最大値の間を周期的に変化する。

このためリムの壁面には引っ張り荷重による疲労を生じ
る。リムか軽合金でできている場合には、引っ張り荷重
に対して高い抵抗力を持たないため、特に不都合である
。図面に表していないが、他の公知技術として、カップ
状部品２！を使用しない方法もある。この場合、スポー
ク９により加えられた負荷をリムの内周壁３のみで受け
なければならないから、上記の引っ張り荷重による疲労
を原因とした破壊の危険を回避するために内周壁３を比
較的厚くする必要がある。これは、競技用自転車の車輪
の場合などではフェルトのように軽いものが要求されて
いる事実に反し、車輪の重量の軽減の限界とも関係する
。すでに示したように、カップ状部品２１の使用により
スポーク９による引っ張り力をリムの外周壁２に作用さ
せることが可能となるから、その結果として、内周壁３
を薄くすることができる。

しかし、カップ状部品２１の存在そのものかリムの重量
の増加をも意味する。例えば、代表的なケースとして３
２本スポークの車輪では、約ｔｇのカップ状部品の使用
により３２ｇの重量増加となる。

上記技術で、リムの重量軽減の可能性には別の意味での
限界がある。それは、リムの横方向への剛性すなわち車
軸に平行な方向の負荷に対する剛性が一定値に落ち着か
ないことである。これを補助するために、第１図に示さ
れる様にスポーク９によりリムに加えられた引っ張り力
が車軸に沿った方向の分力を有するために、スポーク９
を車輪の中立平面２４に対して角度Ａ１だけ傾斜させて
いる。しかしながら、リムの壁面の厚さが均一でない場
合にはスポークによる補助もリムの横方向への剛性には
あまり有効ではない。車輪を軽量化するもうひとつの限
界はこのような結果をも引き起こす。

この発明の目的は上記した従来技術による問題を解決し
、これまでに作られた物と同等の強度・剛性を有し、よ
り軽い車輪を製造することにある。

問題点を解決するための　段この発明に係る車輪の主な特徴は、リムの内周壁が、車
軸を通る平面でみた場合に車軸に対して凹状でアーチ形
に湾曲した断面を有し、スポークの一端である頭部及び
他端に位置するニップルが車輪の中立平面２４に対して
それぞれ反対側に位置することにある。

作用この特徴の結果として、車輪の内周壁はスポーク９によ
る引っ張り荷重を受けたときアーチガーダ（ａｒｃｈ　
ｇｉｒｄｅｒ）として作用し、又、アーチの本質に従い
一様の圧縮力を受けることになる。リムを形成する材質
にとってそれが特に軽合金で形成されている場合には、
圧縮力には比較的耐えることがたやすいために、スポー
クによりリムの外周壁に伝えられた力を分散させる目的
のカップ状部品の有無にかかわらず、リムの内周壁の厚
さを減少させることが可能である。このようにすべてが
リムの重量を軽減させる方向へと作用する。

接合部では各スポークとリムの内周壁はほぼ垂直でなけ
ればならないから、上記したリムの内周壁のアーチ形状
により、スポークの両端部がそれぞれ車輪の中立平面に
対し反対側に位置するという特徴を結果として持つこと
になる。図面を参照すれば一層明らかになるが、このこ
とは各スポークの車輪中立平面に対する角度の増加及び
スポークによりリムに伝えられた負荷の車軸と平行な方
向の分力の増加の原因となる。したがって、本発明に係
る車輪では、スポークは従来技術の場合以上に横方向へ
の剛性の点で補助的な作用をするし、さらに換言すれば
、リムの壁面の厚さもを大幅に減少させる事ができる。

本発明に係るリムのさらに有利な点は、上記のようにリ
ムの内周壁がアーチ形の断面形状であるために、マテリ
アル（ｍａｔｅｒｉａｌ）が断面の中立軸に近付き、そ
の結果としてリムが半径方向により以上の柔軟性を持つ
ことである。自転車の使用時には、地面から車輪に伝え
られた振動は乗っている者にはあまり伝わらず、乗り心
地の向上につながる。そのうえに、本発明によれば、リ
ムがタイヤを抱え込むためのフランジを有し、たとえそ
のフランジがリムの半径方向の剛性増加のためのもので
あっても長期間のレースでの使用も可能となる。

Ｘ嵐外以下に本発明の特徴や利点を明らかにするために添付図
面を参照してその実施例について説明するが、これによ
り本発明が以下の実施例に限定されるものではない。

第２．４図で、第１図に示した構成部品に相当する部品
は同一の参照番号で示している。

図から明らかな様に、第１図で示した従来技術との主な
相異点は、内周壁３が車軸４に対してアーチ状に湾曲し
た断面を有していることである。

上述したように、アーチ状部分はスポーク９により伝達
された負荷として圧縮力を受ける。リムを形成する軽合
金は引っ張り荷重よりも圧縮荷重に強いため、内周壁３
の厚さを薄くすることが可能となり、リムの重量軽減に
つながる。第３図は、アーチ３０がその両端部をアーチ
３０の中心線３１に垂直な面を有するサポート９０によ
り支えられ、アーチの湾曲部の中心に向かった力Ｆが加
えられている状態を示す。よく知られているように、こ
の力Ｆによりアーチの任意の断面Ｘ−Ｘではほぼ均等な
圧縮力Ｓの分布が生じる。自転車を使用している場合に
は、リムの一部分が地面に近い範囲を通過するときにそ
の部分のスポークには圧縮力が生じるから、負荷Ｆは最
小値から最大値の間を周期的に変化する。したがってリ
ムには圧縮力による疲労を生じることになるが、従来技
術での引っ張り力による疲労に対するよりも１力を有す
る。

従ってリムの内周壁３の厚さを減少さ仕ろことができる
ようになる。リムの内周壁３の厚さを変更しない代わり
に、第４図のようにカップ状部品２１を使用しないでも
よい。この場合にはカップ状部品２１の分だけ重量軽減
されることになる。

すでに記述したように、各スポークの両端が車輪の中立
平面２４に対してそれぞれ反対側に位置するため、各ス
ポークは従来技術により中立平面に対して有していた角
度Ａ、よりも大きな角度Ａ２を有することになる。この
ため、スポークが車軸に平行なリムに伝達した負荷の分
力が大きくなるから、リムの横方向への剛性に関して有
利に作用する。又、上記の通りリムの内周壁３がアーチ
形状をしていることで半径方向により以上の柔軟性を生
じるから、乗り心地の向上にもつながる。したがってタ
イヤ固定用の円周フランジ６を有するために剛性が高く
、これまでは不可能であった長期間のレース用の競技自
転車にさえタイヤを固定するための円周フランジを有す
るような図示形状のリムの使用が可能となった。

なお、具体的な形状や構造の詳細は図示・説明された実
施例から広く変形させることができるか、その場合にも
本発明の本質から外れるものではないことは勿論である
。

然果以上の説明により明らかなように、本発明によれば以下
のような優れた効果が発揮される。

即ち、リムの総重量を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る車輪の、車軸を含む平面での断
面図。第２図は本発明に係る車輪の第１実施例を示す断面図。第３図は本発明の基本原理を示す模式図。第４図は第２図の変更実施例を示す断面図。 ■・・・リム、２・・・外周壁、３・・・内周壁、４・
・・車軸、５・・・側周壁、６・・・円周フランジ、７
・・・ハブ、８・・・端部フランツ、９・・・スポーク
、１３・・・ニップル、１７・・・ブツシュ、２１・・
・カップ状部品、２４・・・中立平面、３０・・・アー
チ、９０・・・サポート

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、外周壁（２）と、車軸（４）に面する内周壁（
３）とから形成されるリム（１）と、２つの環状端部フランジ（８）を有するハブ（７）と、
上記ハブ（７）の各端部フランジ（８）と上記リム（１
）の内周壁（３）とを連結するスポーク（９）により形
成された２つの環状体とからなり、上記スポーク（９）は、上記ハブ（７）のそれぞれの端
部フランジ（８）に形成された貫通穴に係合する頭部（
１１）と、上記リム（１）の内周壁（３）に形成された
穴（１４）に固定されるニップル（１３）に螺合するね
じ端部（１２）とを有するタイプの自転車用車輪におい
て、上記リム（１）の内周壁（３）は、上記車軸（４）を含
む平面内に、該車軸（４）に臨んで凹んだアーチ形状の
湾曲断面形状を有し、上記各スポーク（９）は、車輪の中立平面（２４）に対
して反対側に位置された端部（１１）とニップル（１３
）とを有することを特徴とする自転車用車輪。
（２）、上記リム（１）がタイヤを固定するための２つ
の円周フランジ（６）を有することを特徴とする請求項
１記載の自転車用車輪。
（３）、上記リム（１）がチューブタイヤを装着する目
的をもったタイプであることを特徴とする請求項１記載
の自転車用車輪。