JPS596434A - 自転車用フリ−ホイ−ル及びその組立て方法 - Google Patents

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】 本発明は、自転車用フリーホイールに関し、詳しくは、
従来の自転車用フリーホイールの組立てにおいて非能率
な手作業（（依らざるを得なかった螺子蓋の調子自わせ
を不要とし、均一なり転性能を有する製品の自動機によ
乏組立てを可能とすべく構造に改良を加、えた自転重用
フリーホイール及びその組立て方法に関する。

自転車用フリーホイールにおける従来の一般的な構造は
第７図に示す如くであった。

図において、（ａ）は外周にスプロケット歯部（ｂ）を
、内周にラチェツト歯（ｃ）及びこれの両側に形成した
１対の環状外側法受面（ｄ）　（ｅ）を夫々有するフリ
ーギヤを示し、これは中子（ｆ）の外側において回転自
由に支持される。中子（ｆ）　ｒｒｉ外周証襟記外側球
受面（ｄ）　吉対向する内側球受向（ｇ）を有する鍔状
部（ｈ）、該鍔状部（ｈ）　Ｋ対して外方ｔｉｌｌに隣
接する、ラチェツト爪（図て表れず）を埋設すべき肉厚
部（１）及び前記外側法受面（ｅ）と対向する内側球受
面（ｍ）を有するねし蓋（ｊ）を螺合するだめの螺軸部
（ｋ）を有し、且つ内周部にはハブ体（図示略）に螺合
すべき螺条（１）を刻設した中心孔（ｍ）を有する。尚
（ｐ）　（ｑ）は夫々対向状の外側及び内側球受面（ａ
、）　（ｇ）及び（ｅ）　（ｎ）に挟圧状に保持されて
中子（ｆ）とフリーギヤ（ａ＋　、！：の相対回転を０
Ｔ能とする鋼球群を示す。

この構成において、適正なフリーギヤ（ａ）の回転性能
を得るには前記鋼球群（ｐ）　（ｑ）を適正な押圧力で
前記球受面（ｄ）　（ｇ）　（ｅ）　（ｎ）間に挟圧保
持する必要がある。この挟圧力が大き過ぎると各球受面
（ｄ）（ｇ）　（ｅ）　（ｎ）　Ｋ圧痕が生ずる等して
フリーギヤ（ｆ）の自由な回転が保障されないし、逆に
挟圧力か弱すぎる七各球受面（ｄ）　（ｇ）　（ｅ）　
（ｎ）と鋼球ω）（ｑ）間に隙間が生じ、中子（ａ）と
フリーギヤ（ｆ）が互いにハブ軸方向にガタつく如くな
ってし捷う。

ところで、上記したような鋼球群ω）（ｑ）を各球受面
（ｄ）　（ｇ）　（ｅ）　（ｎ１間に適ＩＥＫ挾持させ
るだめの調整に１前記中子（ｆ）に設けた螺軸部（ｋ）
上を前記ねじＭ（ｊ）を螺進させることにより行うので
あるが、この調整には非常に手間がかかね、且つ高度な
熟練技術を要していたのである。調整後前記ねじ蓋（ｊ
）が弛壕ないようにするためには、該ねし蓋（ｊ）がロ
ック状態となる寸で最大限にねじ込捷ねばならない。即
ち、該ねじ蓋（ｊ）の内端壁が何らかの固定物（例えば
中子（ｆ）における前記肉厚部（１）の外端壁（ｒ））
を強力に押圧するまでねじ込まねばならない。このよう
に最大限（（ねじ蓋（ｊ）をねじ込んだ状態において目
ＩＪ記球受面（ｄ）　（ｇ）　（θ）（ｎ）間に一球を
適正に挾持させるために、従来においては、第７図に示
すように、ねじ蓋（ｊ）の内端壁と前記肉厚部（１）の
外端壁（ｒ）間に複数枚の薄状−調子板（６）を介在さ
せると共に、この調子板（Ｓ）の枚数を加減することに
より、前記ねし蓋（ｊ）の・・ブ軸方向の位置を微調整
していたのである。中子（ａ）及びフリーギヤ（ｆ）の
各部の寸度Ａ時ておいて生じる誤差によりバラツキがあ
るため、組立て作業者は、ねじ蓋（ｊ）を最大限ねじ込
んだ状態における７リーギヤ（ａ）の回転の具合を調べ
ながら、前記調子板（８）の枚数を加減しつつ、ねじ蓋
（ｊ）の締め付け、取り外しを繰り返すさいう非常に面
倒な組立て調整作業を各７リーホイール毎に行・なわね
ばならなかった。

本発明は、上記したような従来例のフリーホイールの組
立てにおける問題点を一挙に解決し得るように構造上の
改良を加えた自転車用フリーホイール及びこれの組立て
方法を提供することを目的とする。

即ち本発明は、ハブ体Ｋ　ａ　Ｍするための螺条を刻設
した中心孔を有する中子と、これに套嵌状に配するフリ
ーギヤとを有し、ぼっ、１対の鋼球群及びこれら鋼球群
を挾持するように前記中子及びフリーギヤ間に形成した
球受面により構成される１対のベアリング構造と、一方
向回転伝動機構とにより、前記フリーギヤが前記中子に
対して一方向のみ回転自由に支持されるように構成した
自転車用フリーホイールにおいて、内方部に球受面を設
けた環状の球押し蓋を螺進又は嵌合摺動により前記中子
の外方筒状部の外周上を軸方向内方に向は移動せしめ、
数球押し蓋の球受面が前記フリーギヤの内周面の球受面
に環状に配した複数の鋼球に当接し、数球押し蓋が前記
筒状部上を軸方向内方に移動し得なくなったとき、数球
押し蓋と前記中子との接触部分を溶着して数球押し蓋を
固定したことを特徴とするものである。

本発明は、ねじ蓋と、中子の厚肉部外壁間に介在させた
調子板の枚数を加減しながら前記ねじ蓋を最大限ねじ込
んで組付けるという、フリーホイールの組立てにおける
伝統的な概念を打ち破ったものである。即ち本発明にお
いては、従来のねじ蓋に代えて球押し蓋を使用し、巨つ
これを中子の外方部の筒状部上をハブ軸方向に内方に向
は移動せしめ、数球押し蓋の内方に形＠した球受面がフ
リーギヤ側の球受面Ｊ：、に予め配した鋼球に当接した
ときにベアリング構造の調子合わせが完Ｔし、とのま捷
、前記球押し蓋と前記中子の接触部を溶着することによ
り、数球押し蓋を適正位置に固定するようにしたのであ
る０ 従って本発明に係る自転車用フリーホイールに訃いては
、球押し蓋をねじ手段により固定するのではないので、
従来のような調子板を必須とする面倒な調整作業は全く
不要となり、一定の回転性能を有する製品を自動機によ
り大騒生産することが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ具体的に説明
する。

第１図は、フリーホイール（Ａ）における中子（１）と
球押し蓋（２）との接触部をレーザービーム（３）によ
り連続的に溶着している過程を示す。図に示すフリーホ
イールにおいては、球押し蓋因）を中子ｆｉｌに嵌合さ
せた後、適当なりランク・手段（４）により数球押し蓋
（２１）に適当な押圧力を付与しつつ中子（１）と球押
し蓋蓼ｌ）の嵌合接触部（５）を溶着している。

かかるフリーホイール（Ａ）の内部構造を第２図及び第
３図に示す。中子（１）は大略筒状を呈しており、ハブ
体（図示略）に螺着するための螺条（６）を刻設した中
心孔（７）を有すると共に、その外周部には第１ベアリ
ング構造（８）の一部を形成する内側等受面（９）を設
けた鍔状部（１０）と、該鍔状部（ｌＯ）と隣接し、且
つ一方向回転伝動機構たるラチェット機構！ＩＩ）のラ
チェツト爪（ｔｔａ）を埋設するための厚肉部ｔ＋２１
と、該厚肉部（１２１と隣接する筒状部（１３１とを有
する。前記ラチェツト爪［＋１）ｔｒｉ、第３図に示す
ようにリングバネ（１４）を用いて常時立ち上がり方向
に附勢されている。フリーギヤ（１５ｊは、１対のベア
リング構造即ち第１及び第２ベアリング構造（８０ｅ及
びラチェット機構（１１）とにより、前記中子ｉ１１の
外側において一方向にのみ回転自由に支持される。該７
リーギヤ（１１は、外周にスプロケット歯部（１１ｊを
形成し、内周には目ｉＪ記第１及び第２ベアリング構造
（８１１１［ｆｌの一部を形成する１対の外側球受面即
ち第１外側球受面！Ｉ８）及び第２外側球受面（１９）
を軸方向両端近傍に周設すると共に、前記中子ｆｉｌに
おける厚肉部（１２）に対向するラチェット歯岡を軸方
向中間部に形成しである。

符号（２１）は、第２ベアリング構造蜘の一部を形成す
る第２内側球受面（２′４を有し、且つ、前記中子ｆｉ
＋の前記円筒部（１（至）に嵌合された球押し蓋を示す
。

又、符号（２３）は、前記中Ｐ（１）の円筒部（１３）
と前記球押し蓋（２１）との接触部に形成されだ溶着部
を示す。

更て符号（２４）は第１内側球受面（９）と第１外側球
受而１１８）との間に介在させた第１１４球群を、符号
ｔ２６）は第２内側球受面（２りと第２外側球受面（１
９）間に介在させた第２鋼球群を夫々示す。

本発明に係る自転車用フリーホイール（Ａ）において、
最も特徴的な点は、中子の厚肉部（１２）の外端壁（１
２ａ）、！：、球押し蓋（２１）の内端壁（２１ａ）間
に何ら第７図に示されるような調子板を挟圧する必要な
く組付けることが可能な点である。従って、本発明に係
る球押し蓋ρｌ）は従来例のようにねじを最大限に締め
込んで固定することとしたねし蓋を必要とせず、単に中
子＋１１の外方部に設けた円筒部（＋３）に嵌合しうる
ように形成すればよい。この嵌合の程度は、特に限定さ
れないが止捷すバーメ程度が適当である。このように、
本発明に係る自転車用フリーホイールにおいては、中子
＋＋］の筒状部（１３）のねじ切り工程及び球押し蓋（
２１）内周のねじ切り工程が不要であり、且つ調子板も
不要である。

次に第４図及び第５図にνつき、本発明に係る自転車用
フリーホイール（Ａ）の組立て方法について説明する。

中子＋１＋の内端方に形成した第１内側球受面（９）と
フリーギヤ（１５ｊの内周部内端方に形成した第１外側
球受面す８）との間に第１鋼球群（２４）を介装しつつ
、前記中子（１）とｉＩＪ記フリーギヤ（１５）を予め
組合わせておき、フリーギヤ（＋５Ｊの内周部外端方に
形成した第２外側球受面（＋９）Ｋ第２′ｌＩＡ球群（
蛍を配した後、球押し蓋飢を中子（１）の外方部に設け
た筒状部（１３）に嵌合させてこれをフランゾ（４）等
の適当な押圧手段を用いて軸方向内方へスライドさせる
（第４図）。次いでｍＪ記球押し蓋Ｑ１）がｉ「１配糖
２鋼球群ｉ２ωに当接し、それ以上スライド移動し得な
くなったとき、細状に収束させたレーザービーム（３）
を前記中子（１）と球押し蓋（２１）との接触部（５）
に照射してこの部（５）を溶着する（第５図及び第１図
参照）。ベアリング構造の調子は、球押し蓋（２１）が
第２ｗｉ球群＋２５）　Ｋ当接すると同時に完全に適正
状態となる。

前記溶着を図示例のように細状に収束させたレーザービ
ームを照射することにより行うと３、中子及び球押し蓋
の金属が局部的に溶融するだけなので、熱拡散が少く且
つ短時間で冷却される。従って各球受面に施した熱処理
部が前記溶着により発生する熱により悪影響をうけて軟
化する等の不都合は全くない。

尚、前記溶着は、上記のようにレーザービートを用いて
行う他、発生熱の少ないスポット溶接により行ってもよ
い。即ち、前記球押し蓋Ｈと中子（１）の双方に、組立
てたとき互いに対接し得る薄板部（図示略）を形成して
おき、これら薄板部を複数箇所スポット溶接するのであ
る。

又、上記の実施例においては球押し蓋防）を中子に設け
た筒状部（１３１ｉて嵌合するように構成しであるが、
その他に第６図に示すように、螺子手段（２６ｊを用い
て球押し蓋（２１）が中子（１）に設けた螺軸ｉｆ　’
、（ｌ　Ｊ二を螺進するように構成してもよい。この場
合においても、球押し蓋蘭が第２鋼球群に当接したとき
溶着により数球押し蓋（２１）を固定するので、調子板
を用いる面倒な調子合せが不要になる点で、上記実施例
と同様である。

゛　以上述べたように、本発明に係る自転車用フリーホ
イールにおいては、ねじ蓋を最大限に締め込んだ時点に
おいて該ねじ蓋がロックされこのとき同時にベアリング
の調子が最適に調整されねばならないという従来から伝
統的に用いられてきたフリーホイールの構造及び組立て
法を破棄し、ベアリングの調子合せは球押し蓋が第２ｆ
ＩＡ球群に当接したとき完了し、球押し蓋の固定は螺子
手段ではなく溶着により行うこととしたので、一定の回
転性能を有する製品を自動機により大量生産することが
可能となる。この結果、１個１個熟練技術により手作業
で調子合せを行ないつつ組立てねばならなかった従来例
フリーホイールに比して製造コストが極端に節減される
。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌ＋　　ハブ体に螺着するための螺条を刻設した中心
   孔を有する中子と、これに套嵌状に配するフリーギヤ七
   を有し、１つ、１対の！ｉ１球群及びこれら鋼球群を挾
   持するように前記中子及びフリーギヤ間に形成した球受
   面により構成される１対のベアリング構造ｌ造と、一方
   向回転伝動（幾構とにより、前記フリーギヤが前記中子
   に対して一方向のみ回転自由に支持されるように［ｔｉ
   ｌｔした自転車用フリーホイールであって、内方部に球
   受面を設けた環状の球押し蓋を螺進又は嵌合摺動により
   前記中子の外方筒状部の外周上を軸方向内方に向は移動
   せしめ、数球押し蓋の球受面が前記７リーギヤの内周面
   の球受面に環状に配した鋼球群に当接し、数球押し蓋が
   前記筒状部上を軸方向内方に移動し得なくなったとき数
   球押し蓋と前記中子との接触部分を溶着することにより
   前記球押し蓋を固定して成ることを特徴上する自転車用
   フリーホイール。 （２）　　前記溶着は、細径に収束させたレーザービー
   ムを前記中子と前記球押し蓋との接触部分に連続的又は
   断続的に照射することにより行う特許請求の範囲第１項
   に記載の自転車用フリーホイール。 （３）　　前記溶着は、予め前記中子及び前記フリーギ
   ヤに形成しておいた薄肉部を対接させ、これらを互いに
   スポット溶接することにより行う特許請求の範囲第１項
   に記載の自転車用フリーホイール。 （４）　　ハブ体に螺着するための螺条を刻設せる中心
   孔を有する中子と、これに套嵌状に配するフリーギヤと
   を有し、且つ、１対の鋼球群及びこれら鋼球群を挾持す
   るように前記中子及びフリーギヤ間に形成した球受面に
   より構成される１対のベアリング構造と、一方向回転伝
   動機構により、前記フリーギヤが前記中子に対して一方
   向のみ回転自由に支持されるように構成した自転車用フ
   リーホイールの組立て方法であって、内方部に球受面を
   設けた環状の球押し蓋をｉｉＪ記中子の外方部筒状部外
   周上を内方に向は移動せしめ、核球押し蓋の前記球受面
   が前記フリーギヤの内周面の球受面上に環状に配した鋼
   球群に当接し、核球押し蓋が前記筒状部上を内方に移動
   し得たくなったとき核球押し蓋と前記中子との接触部分
   を溶着することを特徴とする自転車用フリーホイールの
   組立て方法。 （５）　　前記溶着は、レーザービームを細径に集束さ
   せ、これを前記中子と前記球押し蓋との接触部分に連続
   的又は断続的に照射することにより行う特許請求の範囲
   第４項に記載の組立て方法。 （６）　　前記溶着は、予め前記中子及び前記フリーギ
   ヤに夫々薄肉部を形成し、これら薄肉部を対接させてス
   ポット溶接することにより行う特許請求の範囲第４項に
   記載の組立て方法。