JPH0565002A - 自転車用車輪のリム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレーキブロックを連続して均一に摩耗させ
かつ高い制動力を維持することを可能ならしめる形状に
形成された側部を有する自転車用の車輪のリムを提供す
る。 【構成】 この車輪のリム（１）は車輪の軸線の方向に
向いた中央部分（３，４）と両側の側部（５）とを含む
横断面を有し、各側部はブレーキブロック（１２）と係
合する作用部分（１３，１４）を有する。この作用部分
は外方に凹面形をなしかつ曲率中心が側部（５）の作用
部分の中間点の半径よりも小さい半径だけリムの回転軸
線から隔置された円弧形部分（１４）を含む。リムの横
断面の側部の作用部分の第２の半径方向外側部分（１
３）は外方に凸面形をなし第１の凹面形部分（１４）と
接続された円弧の形状を有する。この側部の形状によ
り、ブレーキブロックを均一に摩耗させかつブロックに
均一な高い特定の制動圧力を作用させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪の軸線の方向に向
いた中央部分と、両側の側部とを含むリムの中央平面に
関して対称である輪郭の横断面を有する自転車用車輪の
リムにおいて、側部の各々がブレーキブロックと係合す
るための作用部分を有しかつ曲率中心が側部の作用部分
の中間点の半径よりも小さい半径だけリムの軸線から隔
置された外方に凹面形をなす第１の円弧形部分を含む自
転車用車輪のリムに関する。

【０００２】

【従来の技術】自転車用ブレーキの設計の進歩により、
競争用またはアマチュア用自転車において今日使用され
ているいわゆる「片持ばり」型ブレーキが開発された。

【０００３】この型式のあらゆるブレーキ組立体は、車
輪を担持するフォークのアームと組み合わされかつ車輪
の軸線と車輪の外周との中間の位置に配置されたそれぞ
れのピンにおいて関節連結された１対のジョーを含む。
ブレーキブロックはジョーにより担持され、かつリムの
両側に面した位置において車輪の中央平面に関して対称
に配置されている。ブレーキレバーを作動させることに
より、ブレーキ組立体のジョーを制御するケーブルがけ
ん引力をうけて、ブレーキブロックがリムの両側の側部
と干渉して車輪の速度を遅くする摩擦力を発生するま
で、ブレーキブロックを弓形の軌道に沿ってより接近す
るように移動させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】平坦な側部を有するリ
ムが使用される場合には、制動作用中のブレーキブロッ
クに作用する特定の圧力の分布が不均一になり、このた
めに、各々のブレーキブロックの表面上に力が集中する
領域が発生して、不均一な摩耗をひき起こす。実際のと
ころ、この場合には、各々のブレーキブロックは、リム
の側部と接触するその部分に平行に摩耗せず、接触領域
からのブロック材料の連続的な除去により、当初の接触
領域に対して連続的に傾斜した平坦面が生じ、その結
果、当初に長方形であったブレーキブロックの断面が台
形になる。各々のブレーキブロックの上側部分は、局部
に集中した特定の制動圧力を受け、したがって、この領
域に摩擦力が集中して、ブレーキブロックの過熱を生
じ、そしておそらくは、ブレーキブロックの溶融をひき
起こす。これらの状態では、制動圧力は危険なほど不十
分な値になる。

【０００５】この問題を回避するために、ブレーキブロ
ックを均一に摩耗させるような形状にリムの側部を形成
するための努力がなされている。この結果を達成するた
めには、リムの最適の形状は、中心が制動時に作用する
側部のその部分の高さの半分の位置に配置された特定の
曲率半径を有する凹面形であろう。

【０００６】しかしながら、本発明の出願人により実施
された試験および実験によれば、この解決方法は、リム
の側部と接触するブレーキブロックの部分全体にわたっ
て特定の圧力を均一に確実に作用させることができる
が、他方十分な制動圧力を確実に作用させず、したがっ
て、特に苛酷な使用状態の下では、総合的な制動作用が
不十分になるという欠点があることが判明した。

【０００７】この欠点を回避するために採用された一つ
の対策はジョーの関節連結部のまわりのブレーキブロッ
クの作用の応力中心距離の長さを短くして、リムの凹面
形の側部の曲率半径の中心を側部の作用部分の中央部の
位置よりも低い位置に、すなわち、車輪の軸線に向かっ
て移動することによりリムの両側の側部を傾斜させるこ
とである。しかしながら、この措置により、ブレーキブ
ロックとリムの両側の側部との間の上側接触領域に不可
避的に特定の圧力の集中を生じ、その結果、ブレーキブ
ロックの不均一な摩耗が発生する。

【０００８】

【問題を解決するための手段】本発明の目的は、ブレー
キブロックを連続して均一に摩耗させかつ高い制動圧力
を維持することを可能ならしめるようにリムの側部に対
して特定の形状を使用することにより上記の問題の発生
を防止することにある。

【０００９】この目的は、リムの横断面の各々の側部の
作用部分の第２の半径方向の外側部分を外側に凸面形を
なす円弧として形成しかつ前記の第１の外側に凹面形の
部分と接続することにより達成される。

【００１０】本発明により形成された側部を有するリム
から得られる主な利点は、ブレーキブロックとリムの両
側の側部との間の接触領域全体にわたって均一な特定の
圧力が得られ、それによりすべての使用状態の下で改良
された制動を行う高い制動圧力が得られると共に、ブレ
ーキブロックを完全に均一に摩耗させることができるこ
とにある。

【００１１】リムの両側の側部のこの形状は、約５７２
ｍｍの外径および約５３２ｍｍの内径を有するスポーツ
用自転車の代表的なリムの場合において、第１の凹面形
部分の範囲がより広くかつ約３０ｍｍの曲率半径を有
し、そして第２の凸面形部分の範囲がより狭くかつ約１
００ｍｍの曲率半径を有している場合に特に有利であ
る。

【００１２】

【実施例】本発明を以下に本発明を限定しない実施例と
して示した添付図面について詳細に説明する。先づ図１
について説明すると、自転車用車輪のリム全体を符号１
で示してある。符号２で示した車輪のリムの横断面はリ
ム１の軸線に対してほぼ平行に隔置された上壁部３およ
び下壁部４を有する箱形構体を含む。リム１の中央平面
に対して対称にかつ実質的に平行に配置された両側の側
部５は、上壁部３および下壁部４と連結され、かつリム
１の外方に突出したウイング５ａを有している。上壁部
３は弓形でありかつ車輪の軸線に向かって凸面形を形成
し、そして下壁部４は全くＶ字形に開いた形状を有し、
Ｖ字形の頂点はリム１の軸線に向いている。

【００１３】側部５のウイング５ａはそれらの端部にお
いて突起部６を有している。突起部６は図面に例示して
いないタイヤをよく知られた態様で保持するようにリム
１の中央平面に向かって突出している。

【００１４】ブレーキ組立体７がリム１と組み合わさ
れ、かつ１対のジョー８を含む。ジョー８はリム１の中
央平面に関して対称である。ジョー８の各々は、一端部
８ａにおいて、車輪用のフォーク（図示せず）のアーム
と組み合わされたそれぞれのピン９において関節連結さ
れている。

【００１５】ピン９は車輪の軸線と車輪の最大直径との
間の中間の位置においてフォークのアーム上に配置され
ている。

【００１６】ジョー８の各々は、端部８ａと向き合った
一端部８ｂにおいて、ピン１０を担持している。ピン１
０は、ブレーキ組立体７を作動させるために、可撓性の
けん引用ケーブル１１のそれぞれの筒形端子１０ａと係
合している。

【００１７】アーム８の各々は、端部８ａと端部８ｂと
の中間の位置において、弾性体またはブレーキブロック
１２を支持するための弾性体またはプラスチック材料製
の支持部材１２ｂを担持している。支持部材１２ｂはリ
ム１のそれぞれの側部５に面した表面１２ａを有してい
る。ブレーキレバー（図示せず）を作動させると、ケー
ブル１１にけん引力が作用して、ジョー８をピン９のま
わりに枢動させ、ブレーキロック１２の表面１２ａが側
部５と干渉してリム１の摩擦制動を生ずるまでジョー８
をリム１により近く移動させるようになっている。ケー
ブル１１にけん引力が作用していないときには、ジョー
８は、図１において鎖線で示した形態でリム１の側部５
から隔置された位置に配置されている。

【００１８】図２および図３について述べると、リム１
の横断面２の側部５は一緒に連結されかつ制動時に作用
するリムの側部の部分を構成する二つの曲線をなす表面
を有する本質的にＳ字形に形成されている。この作用部
分は点Ａと点Ｃとの間に延びている。この作用部分は、
範囲がより広く、そして点Ａと点Ｂとの間に延びる外側
に凹面形の第１部分１４と、範囲がより狭く、そして点
Ｂと点Ｃとの間に延び、点Ｂが側部５の凹面の転換点に
相当するＳ字形曲線上の点である外側に凸面形の第２部
分１３とにより構成されている。

【００１９】作用部分Ａ−Ｃの内部に、そしてさらに特
定すると、凹面形部分Ａ−Ｂの内部には、制動時に作用
する部分の中間の点である点Ｄがある。部分Ａ−Ｂの中
心は、図２から最も明瞭に判るように、車輪の軸線に向
かって点Ｄよりも低い位置にある。

【００２０】凸面形部分Ｂ−Ｃは中心が点Ｄよりも高い
位置に配置された円弧により生成されている。

【００２１】この曲線は異なる中心を有する弓形部分に
より生成される「多中心」曲線と呼ばれている。

【００２２】実際の試験および実験を行なった結果、こ
のような自転車用車輪のリムの側部がリムの側部５との
ブレーキブロック１２の接触領域１２ａを完全に均一に
摩耗させ、かつ同時にリムの側部５上に高い特定の制動
圧力を確実に作用させる。

【００２３】これらの試験を行うために、本発明の一実
施例においては、図２に略図で例示し、そしてスポーツ
用自転車に代表的に使用されている自転車用車輪のリム
が使用され、そして制動時に作用する側部５の表面を構
成する円弧の中心の位置をさらに明瞭に示すようにデカ
ルト座標系（cartesian reference system) で画いて
あり、約５７２ｍｍの外径Ｄ₂ および約５３２ｍｍの内
径Ｄ₁ を有している。

【００２４】測定単位としてミリメートルを使用した基
準線ＸおよびＹの原点は、リム１の下壁部４の頂点４ａ
と合致するように選択された。

【００２５】第１凹面形部分１４は中心が正のＸ座標お
よびＹ座標を有し、さらに詳しく述べると、Ｘ座標が約
３８ｍｍでありかつＹ座標が約６ｍｍである点Ｏ₁ に配
置された３０ｍｍの半径を有しており、外側に凸面形の
部分１３は中心が負のＸ座標および正のＹ座標を有し、
さらに詳しく述べると、Ｘ座標が約−８８ｍｍでありか
つＹ座標が約３７ｍｍである点Ｏ₂ に配置された１００
ｍｍの半径を有している。

【００２６】当然のことであるが、本発明の原理と同じ
原理に基づいて、実施例の形態および構造の細部を本発
明の範囲から逸脱することなく広範囲に変更することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自転車用車輪のリムおよび関連し
た片持ばり型ブレーキ組立体を部分的に断面図で示した
正面立面図。

【図２】構造上の幾何学的な原理を示した図１の自転車
用車輪のリムの概略断面図。

【図３】図１および図２に例示したリムの拡大図。

【符号の説明】 １ 車輪のリム ２ 横断面 ３ 上壁部 ４ 下壁部 ５ 側部 ７ ブレーキ組立体 １２ ブレーキブロック １３ 第２作用部分 １４ 第１作用部分 Ｄ 中間点 Ｄ₁ 内径 Ｄ₂ 外径 Ｏ₁ 曲率中心

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪の軸線の方向に向いた中央部分
   （３，４）と両側の側部（５）とを含むリムの中央平面
   に関して対称である輪郭の横断面を有する自転車用車輪
   のリムであって、側部（５）の各々がブレーキブロック
   （１２）と係合するための作用部分（１３，１４）を有
   しかつ曲率中心（Ｏ₁ ）が側部（５）の作用部分（１
   ３，１４）の中間点（Ｄ）の半径よりも小さい半径だけ
   リムの軸線から隔置された外方に凹面形をなす第１の円
   弧形部分（１４）を含む自転車用車輪のリムにおいて、
   リム（１）の横断面の各々の側部（５）の作用部分（１
   ３，１４）の第２の半径方向の外側部分（１３）が外側
   に凸面形である円弧として形成されかつ前記の第１の外
   側に凹面形の部分（１４）と接続されていることを特徴
   とする自転車用車輪のリム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車輪のリムにおいて、
   側部（５）の第１凹面形部分（１４）の範囲が第２凸面
   形部分（１３）よりも広いことを特徴とする車輪のリ
   ム。
3. 【請求項３】 約５７２ｍｍの外径（Ｄ₂ ）および約５
   ３２ｍｍの内径（Ｄ ₁ ）を有する請求項２に記載の車輪
   のリムにおいて、側部（５）の第１凹面形部分（１４）
   が約３０ｍｍの曲率半径を有し、かつ第２凸面形部分
   （１３）が約１００ｍｍの曲率半径を有することを特徴
   とする車輪のリム。