JPH092006A - 自転車の後輪 - Google Patents

自転車の後輪

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JPH092006A
JPH092006A JP8127190A JP12719096A JPH092006A JP H092006 A JPH092006 A JP H092006A JP 8127190 A JP8127190 A JP 8127190A JP 12719096 A JP12719096 A JP 12719096A JP H092006 A JPH092006 A JP H092006A
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  • Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪の空気力学的性能を高め、推力の浪費を
低減し、車輪を軽量にすることができる自転車の後輪を
提供することにある。 【解決手段】 レース用自転車の後輪のハブはスポーク
（２，３）への接続用の半径方向フランジにより阻まれ
る。スポークは肘状形式に屈曲されない真っ直ぐな端部
分を有し、そして前記ハブの端面に形成されるそれぞれ
の前方キヤビテイに受容される。力分配部材が好ましく
はスポークの拡大頭部と協働する当接面との間に好まし
くは挿入される。軸方向保持手段はスポーク（２，３）
の端部分がそれぞれのキヤビテイ（１３，１５）の外方
に軸方向に動くのを阻止するために設けられ得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は自転車、とくにレー
ス用自転車の後輪に関し、ハブおよび該ハブの端部を車
輪リムに接続するための２列のスポークからなる自転車
の後輪に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レース中最良の性能を提供するために、
車輪は種々の要求を満足させなければならない。まず、
車輪は極めて良好な空気力学的特性を持たねばならな
い。通常の後輪において、車輪ハブはその端部に肘状形
式に屈曲されかつ半径方向フランジの２つの側に交互に
配置される、車輪スポークの端部分の係合用の軸方向孔
を有する半径方向フランジを備えている。かかる配置に
より、各スポークはフランジから突出し、かくして車輪
の空気力学的性能を減じる空気の渦を発生する。
【０００３】さらに、車輪が前進させられる前に該車輪
の変形においてペダル上の力の１部分が浪費されるのを
回避するために車輪の横方向の高い剛性を保証する必要
がある。どのようなレース条件においてもペダルへの動
力作用は右および左ペダルへ交互に伝達される。それゆ
え、ペダルの運動の間中、自転車の長手方向軸線に対し
て横方向の屈曲トルクが右側および左側に交互に発生さ
れる。この屈曲トルクの印加は車輪の横方向の変形のた
びに発生し、それは、議論されるように、エネルギの浪
費かつそれゆえより短い前進運動を発生する。さらに示
されたことは、人体の輪郭に基づいて、ペダルへのより
大きな推力が最も上方の位置から出発して、１５°〜２
０°の第１の回転角度の間中設けられる。車輪の横方向
の変形はそれゆえペダルの運動の最も有効な部分の間中
推力の浪費を伴う。
【０００４】車輪の横方向の柔軟性、すなわち車輪リム
がスポークとリムの変形の結果としてハブに対して横方
向に移動される可能性をできるだけ減少するために、ハ
ブに対して直交する平面に関連してハブの各端に接続さ
れる各列のスポークの傾斜ができるだけ大きいことが望
ましい。しかしながら、通常の車輪において、スプロケ
ツトに隣接するハブの端部において、この傾斜はスポー
クの肘状に屈曲された端部分と直ぐに隣接するスプロケ
ツトとの間の干渉によつて制限される。すでに議論され
たように、これらの通常の車輪において、前記肘状部分
一方側および他方側で交互に半径方向フランジの孔に係
合する。それゆえ、外側から半径方向フランジの孔に係
合する肘状部分はスプロケツトに近接しかつそれゆえス
プロケツトとの干渉を回避するための要求により制限さ
れる傾斜を有する。この結果として、その端部分が内側
から半径方向フランジの孔に係合するスポークの傾斜は
同様により制限される。かくして、車輪の横方向の柔軟
性は比較的高い。
【０００５】最後に、軽い車輪を設けるという要求があ
る。実際に車輪はそれらの回転および前進運動のため、
それらの重量の２倍まで自転車を動かすのに必要とされ
るエネルギに影響を及ぼすことが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来装置
においては、車輪の各スポークがフランジから突出する
ことにより、車輪の空気力学的性能を減じる空気渦を発
生し、車輪の横方向の変形がペダルの運動の最も有効な
部分において推力の浪費をもたらし、車輪の横方向の柔
軟性が比較的高い等の問題点があり、また、車輪を軽量
にするという要求も存在している。
【０００７】本発明の目的は上記で示された要求のすべ
てを同時に満足させ得る自転車の後輪を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明によれば、前記ハブの両端部が前記スポーク
への接続用の半径方向フランジによつて阻まれ、その端
部の各々において、前記ハブが前方環状面を有し、該環
状面がそれらの半径方向寸法全体にわたつて延びる複数
の前方キヤビテイを有し、そして各スポークが前記前方
キヤビテイのそれぞれのキヤビテイ内に受容される、前
記ハブに接続される、肘状形式に屈曲されない真っ直ぐ
な端部分を有しそして前記ハブのそれぞれの内壁に対し
て載置する拡大頭部を有することを特徴とする自転車の
後輪が提供される。
【０００９】かくして、本発明による車輪において、ハ
ブの各端部に接続されるすべてのスポークが同一平面内
に配置されかつ車輪の空気力学的特性に有害となる空気
渦を発生するかも知れない肘状部分を持たない。それゆ
え、ハブは寸法が減少されかつ空気流に対してより好都
合である。
【００１０】そのうえ、同一平面上のスポークの配置に
より、その傾斜は車輪スポークのすべてに関して満足の
いく値に選ばれることができ、それは通常の解決方法に
比して車輪の横方向の剛性を非常に増加する。剛性の増
加は概ね４３％程度に達するものである。
【００１１】最後に、半径方向フランジの除去は車輪の
軽さを非常に増加する。
【００１２】
【発明の実施の形態】好適な実施例において、ハブの各
端部には２本ずつ交差する６個のみのスポークが設けら
れる。１６個のスポークを有する通常の解決方法に比し
てスポークの数を減少したこの配置は４０ｋｍ／ｈの速
度で空気力学的牽引の０．５％までの減少を生じさせ
る。
【００１３】この好適な実施例において、自転車のチエ
ーンの係合のためにスプロケツトに向かい合っているハ
ブの端部で、キヤビテイは半径方向に対して傾斜された
方向に沿って延び、その結果前記スポークは動力を備え
たスプロケツトにより伝達されるねじれ運動を支持する
ために２つづつ互いに交差するごとく配置される。
【００１４】本発明のさらに他の好適な実施例によれ
ば、各スポークの頭部とハブのそれぞれの当接面との間
に力分配部材が挿入される。
【００１５】スプロケツトからより離れている、ハブの
左端の場合において、この力分配部材は例えばスポーク
頭部を支持するためのテーパ付き中央孔を有するタイル
形状の板によつて形成され得る。代わってスプロケツト
に面しているハブの端部の場合において、前記力分配部
材はそれぞれのキヤビテイの拡大端部内に収容される半
筒状体でありかつスポーク頭部の係合のためのテーパ付
き中央孔を有する。
【００１６】さらに他の好適な特徴によれば、ハブは該
ハブのそれぞれの前方キヤビテイの外方に軸方向に動く
のを阻止すべくなされた軸方向保持手段を備えている。
スポークがハブの軸線に関連して半径方向に延びるスプ
ロケツトからより離れているハブ端において、前記軸方
向保持手段は例えば、スポークの拡大頭部のまたは頭部
と関連付けられる力分配部材のストツパ環状面を画成す
るように、ハブの半径方向内面から半径方向に内方に突
出する環状縁部の形にすることができる。このストツパ
縁部は、各スポークの拡大頭部が、ストツパ縁部により
画成される障害物を克服する半径方向運動により、ハブ
の内側からそれぞれのキヤビテイに挿入され得るので、
ハブへのスポークの取り付けを妨げず、この半径方向運
動はスポークがハブ軸線に対して半径方向にしたがつて
配置されるので可能である。スポークが例えば２つづつ
互いに交差するように配置される、スプロケツトに近接
するハブ端において、ハブと同軸の理論的シリンダに対
して正接する方向に沿って、各スポークの拡大頭部は、
それと連係する力分配部材により、軸方向成分のみを有
する運動によりハブのそれぞれのキヤビテイに挿入され
ねばならず、その結果、上述した型のストツパ縁部はス
ポークの取り付けを妨げる。それゆえ、この場合に、本
発明によつて、軸方向保持手段は例えば、スポークの端
部分がそれぞれのキヤビテイの外方に動くのを阻止する
ように、ハブから外方に突出するスポークの前記端部分
の１部分と協働するように、ハブに、例えば該ハブの半
径方向外面に取り付けられるばねリングの形にすること
が可能である。
【００１７】本発明のさらに他の特徴および利点は、単
に非限定の例として示される、添付図面に関連して以下
で行う説明から明らかとなる。
【００１８】
【実施例】図１を参照して、参照符号１はその端部が２
列のスポーク２，３によつて車輪リム（図示せず）に接
続される自転車の後輪のハブを総括的に示す。
【００１９】通常の技術によれば、ハブ１は自転車のフ
レームに固定される筈でありかつ自転車のチエーンに選
択的に係合するスプロケツト８を備えた自在輪ユニツト
７を通常の方法において支持する軸６に軸受４，５によ
り回転可能に取り付けられる。
【００２０】図面に示されるように、ハブ１の両端は半
径方向フランジによつて阻まれ、そして前方環状面１
１，１２を有する２つの軸方向の環状フランジ９，１０
を有する。
【００２１】そのうえ、図示のごとく、両列のスポーク
２，３は肘状様式において屈曲されない、真っ直ぐな端
部分２ａ，３ａにより配置される。
【００２２】図８に明瞭に示されるように、環状前方面
１２は該環状面の半径方向寸法全体にわたつて延びる複
数のキヤビテイ１３を有する。これらのキヤビテイは、
拡大頭部３ａで終端する、スポーク３（また図４参照）
のそれぞれの端部分３ａを受容する。頭部３ｂは、各キ
ヤビテイ１３の、断面において半円形の、拡大部分１３
ａ（図８）に受容される半筒状体（図５〜図７）を有す
る力分配部材１４の挿入により軸方向フランジ１０の内
面に対して当接する。図４に明瞭に示されるように、図
示例において、キヤビテイ１３は半径方向に対して傾斜
された方向に沿って延び、その結果スポーク、図示例に
おいて合計６個が、２つづつ互いに交差するように配置
される。半筒状体１４は、頭部３ｂの当接用のテーパ面
１４ｂを備えた、それぞれの端部分３ａの通路用の中央
孔１４ａを有する。該孔１４ａはその主部分に沿って平
らにされた空気力学的断面を有するスポークの通路用の
２つのキヤビテイ１４ｃを有する。
【００２３】反対端において、ハブ１は同様に環状端面
１１から形成されかつこの面の半径方向寸法全体にわた
つて延びる複数のキヤビテイ１５を有している。この場
合に、キヤビテイ１５は、スポーク２が互いに交差しな
いので、半径方向に向けられる。スポーク２の各端部分
２ａはそれぞれのキヤビテイ１５内に受容されかつその
端部頭部２ｂはタイル形状に作られる力分配部材１６
（図９〜図１１）の挿入により軸方向フランジ９の内面
に対して当接し、中央孔１６ａはテーパ面１６ｂにより
終端しかつスポーク断面の形状に対応する、２つのキヤ
ビテイ１６ｃを備えている。
【００２４】図示のごとく、すべてのスポーク２，３は
肘状に屈曲された端部を設けることを必要としないハブ
に接続される。すべてのスポーク３は、スプロケツト８
との干渉を回避する必要により許容される最大傾斜にお
いて、同一平面内に配置される。それゆえ、高い空気力
学的性能を有しかつ横方向に堅固な車輪が得られる。ま
た車輪の重量は、通常の解決において使用される、ハブ
の端部半径方向フランジの除去により非常に減少され
る。キヤビテイ１３，１５の備えは車輪の組み立てを容
易に、そして力分配部材１４，１６の備えは高い強度特
性および信頼性を保証する。ハブの前方面１１において
該前方面１１のそれぞれの縁部１１ａに嵌合される縁部
を有する被覆リング１７が取り付けられる。
【００２５】図１２，図１３は軸方向保持手段がスポー
クの端部分がそれらのそれぞれのキヤビテイの外方に軸
方向に動くのを阻止するために設けられる本発明の変形
例を示す。この場合に、スプロケツト８から離れている
ハブの端部は各スポーク２の端部分２ａの拡大頭部２ｂ
と連係する力分配部材１６用のストツパ面を画成するよ
うに環状フランジ９の内面から半径方向に内方に突出す
るストツパ縁部５０を有している。力分配部材１６が設
けられない場合においても同様に、縁部５０は拡大頭部
２ｂと協働のために直接設けられ得る。縁部５０は、ス
ポーク２が軸線１ａに対して半径方向に沿ってすべて向
けられるので、ハブ上でのスポークの組み立てを妨げ
ず、その結果各拡大頭部２ｂは半径方向運動によりキヤ
ビテイを通って内部からスポークを摺動することにより
それぞれのキヤビテイ１５に挿入され得る。
【００２６】スプロケツト８に近いハブの端部に、スポ
ーク３が半径方向に傾斜された方向に沿って配置され、
その結果ストツパ縁部５０の型のストツパ手段がスポー
クの適切な取り付けを妨げる。それゆえ、ストツパ手段
は好ましくはハブ１の外面に形成された周辺溝（同様に
図１３参照）内に挿入されるばねリング５１の形であ
る。
【００２７】これらの特徴により、ハブへのスポークの
取り付けは図１〜図１１に示した解決の利点を維持しな
がら安定でかつ安全である。
【００２８】もちろん、本発明の原理は同一のままで、
構造および実施例の細部は、本発明の範囲から逸脱する
ことなく、単なる例として説示されたものに対して広範
に変化することが可能である。
【００２９】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、ハブおよび該
ハブの端部を車輪リムに接続するための２列のスポーク
からなる、自転車の後輪において、前記ハブの両端部が
前記スポークへの接続用の半径方向フランジによつて阻
まれ、その端部の各々において、前記ハブが前方環状面
を有し、該環状面がそれらの半径方向寸法全体にわたつ
て延びる複数の前方キヤビテイを有し、そして各スポー
クが前記前方キヤビテイのそれぞれのキヤビテイ内に受
容される、前記ハブに接続される、肘状形式に屈曲され
ない真っ直ぐな端部分を有しそして前記ハブのそれぞれ
の内壁に対して載置する拡大頭部を有する構成としたの
で、ハブの各端部に接続されるすべてのスポークが同一
平面内に配置されかつ車輪の空気力学的特性に有害とな
る空気渦を発生するかも知れない肘状部分を持たず、ハ
ブの寸法を減少し、また、同一平面上のスポークの配置
により、車輪の横方向の剛性を非常に増加し、さらに、
半径方向フランジを除去して車輪の軽さを非常に増加す
る自転車の後輪を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自転車の後輪におけるハブを示す
部分断面図である。
【図２】図１の細部を示す拡大図である。
【図３】図１の細部をさらに示す拡大図である。
【図４】図１のハブの右方端を示す正面図である。
【図５】図３の細部を拡大して示す斜視図である。
【図６】図５の細部を示す正面図である。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う断面図である。
【図８】図１のハブの一端を示す斜視図である。
【図９】図２の細部を拡大して示す斜視図である。
【図１０】図９の細部の断面図である。
【図１１】図１０の線ＸＩ−ＸＩに沿う断面図である。
【図１２】図１の変形例を示す部分断面図である。
【図１３】図８の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】 １ 自転車の後輪のハブ ２ スポーク ２ａ 真っ直ぐな端部分 ２ｂ 拡大頭部 ３ スポーク ３ａ 真っ直ぐな端部分 ３ｂ 拡大頭部 １１ 前方環状面 １２ 前方環状面 １３ 前方キヤビテイ １３ａ 拡大端部分 １４ 力分配部材 １４ａ 中央テーパ付き孔 １５ 前方キヤビテイ １６ 力分配部材（タイル形状板） １６ａ 中央テーパ付き孔 ５０ 環状縁部 ５１ ばねリング ５２ 溝

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハブ（１）および該ハブ（１）の端部を
    車輪リムに接続するための２列のスポーク（２，３）か
    らなる、自転車の後輪において、前記ハブ（１）の両端
    部が前記スポーク（２，３）への接続用の半径方向フラ
    ンジによつて阻まれ、その端部の各々において、前記ハ
    ブ（１）が前方環状面（１１，１２）を有し、該環状面
    （１１，１２）がそれらの半径方向寸法全体にわたつて
    延びる複数の前方キヤビテイ（１３，１５）を有し、そ
    して各スポーク（２，３）が前記前方キヤビテイ（１
    ３，１５）のそれぞれのキヤビテイ内に受容される、前
    記ハブに接続される、肘状形式に屈曲されない真っ直ぐ
    な端部分（２ａ，３ａ）を有しそして前記ハブ（１）の
    それぞれの内壁に対して載置する拡大頭部（２ｂ，３
    ｂ）を有することを特徴とする自転車の後輪。
  2. 【請求項２】 自転車のチエーンと噛合するためのスプ
    ロケツト（８）に向かい合っているハブ（１）の端部
    で、前記キヤビテイ（１３）が半径方向に対して傾斜さ
    れた方向に沿って延び、そして前記スポークが２つづつ
    互いに交差するごとく配置されることを特徴とする請求
    項１に記載の自転車の後輪。
  3. 【請求項３】 前記ハブの各端部と連係する前記スポー
    クが同一平面内に配置されることを特徴とする請求項２
    に記載の自転車の後輪。
  4. 【請求項４】 各スポークの前記頭部（２ｂ，３ｂ）と
    前記ハブ（１）のそれぞれの当接面との間に力分配部材
    （１４，１６）が挿入されることを特徴とする請求項１
    に記載の自転車の後輪。
  5. 【請求項５】 前記力分配部材が前記スポーク（２）の
    前記頭部（２ｂ）を支持するためのテーパ付き中央孔
    （１６ａ）を備えたタイル状板（１６）であることを特
    徴とする請求項４に記載の自転車の後輪。
  6. 【請求項６】 前記力分配部材（１４）が、それぞれの
    キヤビテイ（１３）の、半円形断面を有する、拡大端部
    分（１３ａ）内に受容される半筒状本体を有し、前記半
    筒状本体が前記スポーク（１３）の前記頭部（３ｂ）の
    係合用のテーパ付き中央孔（１４ａ）を有することを特
    徴とする請求項４に記載の自転車の後輪。
  7. 【請求項７】 前記ハブ（１）が各スポーク（２，３）
    の前記端部分（２ａ，３ａ）がそれぞれの前方キヤビテ
    イ（１３，１５）の外方に軸方向に動くのを阻止すべく
    なされた軸方向保持手段を備えていることを特徴とする
    請求項１に記載の自転車の後輪。
  8. 【請求項８】 前記軸方向保持手段が前記ハブの一端に
    おいて該ハブの半径方向内方面から半径方向に内方に突
    出する環状縁部（５０）によつて形成されることを特徴
    とする請求項６に記載の自転車の後輪。
  9. 【請求項９】 前記軸方向保持手段が前記ハブ（１）か
    ら外方に突出する各スポーク（３）の前記端部分（３
    ａ）の部分と協働するように前記ハブ（１）に取り付け
    られるばねリング（５１）により形成されることを特徴
    とする請求項７に記載の自転車の後輪。
  10. 【請求項１０】 前記ばねリング（５１）が前記ハブの
    前記外面に形成された溝（５２）内に取り付けられるこ
    とを特徴とする請求項９に記載の自転車の後輪。
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