JP2997987B2 - 自転車用ディスクホィール及びそのハブ構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自転車用ハブの構造、特
にスポーク部がディスクからなるディスク式の自転車用
ホィールとそのハブ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の自転車用ディスクホィールは、
自転車走行時の空気抵抗の低減および車輪の剛性の向上
等により競技用の自転車に利用され、リムとハブとをデ
ィスクで連結する構成をとっている。

【０００３】ディスクホィールは、ディスクでハブフラ
ンジからリムの側面部まで全域的に被覆する構成となる
から、線材スポークによる形式のものに比較してハブと
リムとの間の空気抵抗が少なくなり、しかも、ディスク
を構成する材料を繊維強化樹脂（ＦＲＰ）等により軽量
化していることによりホィール全体の重量も低く抑えて
いる。

【０００４】ところが、上記の従来のディスク式のホィ
ールでは、ディスクの張力を大きく、かつ、真円度（横
振れ、縦振れの調節）を高めることが困難であった。

【０００５】そこで、上述の不都合を解決すべく特開平
４−７１９０１号公報に開示されるような発明が提案さ
れた。

【０００６】このものは、図８に示すように、リム３５
とハブ３１を一対の円形シート３６、３６で結合したホ
ィールにおいて、車軸３８に回転自在に軸着した円筒形
状のハブ筒体に、ハブ本体の軸方向に相対的に開拡移動
可能として一対の左右フランジ３４、３４を嵌着し、フ
ランジ幅をリム幅と同じにした状態でリムとハブ本体を
両面から円形シートで結合した後に、前記一対のフラン
ジを開拡することによってディスクを張設したもので、
特に上記ハブ筒体の外周の左右に形成した逆向きの雄ね
じ３２、３３に、円環状で内周に雌ねじを形成した一対
の左右フランジ３４、３４を螺合して該フランジがハブ
本体の軸方向に開拡移動可能としている。

【０００７】このような方式のものでは、円形シート３
６の全周にわたって均一な張力で、左右の円形シートの
張力も対象で、バランスがとれているので、縦振れ、横
振れがほとんどないディスクホイールが出来る利点があ
る。

【０００８】ところが、上記した構造を採るディスクホ
イールでは、左右の円形シートを同一の距離で開拡移動
させなければならないため、ハブ筒体の外周の左右に形
成した逆向きの雄ねじのピッチの精度、又、ハブ本体と
リムを載置するための治具等セットアップ時の面倒な点
があった。

【０００９】即ち、上記の点を正確に設定しておかなけ
れば、ホィールの完成時にディスクの張力の不均一及び
真円度に影響するからである。

【００１０】又、上記した構造を採る従来品では、ハブ
筒体外周に互いに逆向きの雄ねじを左右に刻設し、雌ね
じを刻設した左右のフランジを相対的に回転させて左右
のフランジ間を開拡するので、リム及びフランジを円形
シートによって一体化したディスク部からハブ筒体を別
体として分離するためには、ハブ筒体とフランジを相対
的に回転させてフランジ間隔を開拡しきって、左右のフ
ランジからハブ筒体を外さねばならない。しかし、既に
フランジは円形シートによってリムと接合されてディス
ク部となっているので、拡開してハブ筒体とディスク部
が別体となって外れた時点で、ハブ筒体はディスク部の
左右の円形シート間に落ち込み、ディスク部の円形シー
ト間から外部に取り出すことができない不都合があっ
た。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる自転
車用ディスクホイールにおいて、ディスクをリムとフラ
ンジの間に連接したディスク部とハブ筒体が相互に偏心
することなく、ホィールの真円度及びディスク部の張力
が充分に設定できるようにし、かつ、ハブ筒体とディス
ク部を、ディスク部の張設後に別体可能にすることがで
きる自転車用ディスクホイールのハブ構造を課題とし、
また、ハブ本体とリムを載置するための治具等セットア
ップ時の面倒をなくし、さらに、ハブ筒体とディスク部
を別体に分離して、異なるギヤを配設し得るハブ筒体と
変更可能にすることができる自転車用ディスクホイール
のハブ構造を課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は、請求項１の発明では、リムとハブを
一対のディスクで結合したディスクホィールにおいて、
円筒形状のハブ筒体にハブ筒体表面の一端側から設けら
れた一方向回りの雄ねじ部に螺合する雌ねじ付きフラン
ジとハブ筒体の他端から設けられた滑面部に嵌合する滑
動フランジからなる一対の左右フランジを嵌合し、左右
フランジ間をリム幅にした後、リムと左右フランジの両
外面に左右のディスクを連接し、ハブ筒体と左右フラン
ジを相対的に回転して雌ねじ付きフランジのみを軸方向
にねじ移動せしめて左右フランジ間を開拡して一対のデ
ィスクを張設したことからなる自転車用ディスクホィー
ルである。

【００１３】請求項２の発明では、左右フランジ間の開
拡に先立ってリムとディスクのみを接着固定し、一方、
フランジとディスク間には接着剤を塗布して未硬化状態
のまま左右フランジ間を開拡し、開拡後にフランジと円
板状間の連接位置を修正してリムの横振れおよび縦振れ
を解消した後、フランジと円板状間の接着剤を硬化固定
したことからなる請求項１の手段における自転車用ディ
スクホィール。

【００１４】請求項３の発明では、ディスクと接着固定
された雌ねじ付きフランジをハブ筒体に開拡時と反対方
向にねじ回転し、雌ねじ付きフランジを滑動フランジ側
に寄せて螺合を外し、左右フランジからハブ筒体を除去
し、一枚のギヤを付設するピスト用のハブ筒体または複
数枚のギヤを付設するロード用のハブ筒体のいずれかを
左右フランジに嵌合し、雌ねじ付きフランジをねじ移動
して開拡し後輪用としたことからなる請求項１または請
求項２の手段における自転車用ディスクホィールであ
る。

【００１５】請求項４の発明では、リムとハブを一対の
ディスクで結合するディスクホィールにおいて、車軸に
回転自在に軸着する円筒形状のハブ筒体とハブ筒体に嵌
合する一対の左右のフランジからハブを構成し、該一対
の左右のフランジの一方のフランジを嵌合孔内周面が滑
面である滑動フランジとし、他方のフランジを嵌合孔内
周面が雌ねじであるねじ付きフランジとし、ハブ筒体の
外周面を小径短尺の滑面部と滑面部よりもやや大径の一
方向回りの雄ねじを刻設した長尺の雄ねじ部とし、ハブ
筒体の雄ねじ部の長さを滑面部の長さの２倍以上とし、
滑動フランジの嵌合孔内径はハブ筒体の小径の滑面部の
みに係合する大きさとし、雌ねじ付きフランジの嵌合穴
内径はハブ筒体の大径の雄ねじ部に螺合する大きさとし
た自転車ディスクホィールのハブ構造である。

【００１６】請求項５の発明では、雄ねじ部の所定位置
にピスト用の一枚のギヤを付設して後輪用とした請求項
４の手段におけるディスクホィールのハブ構造である。

【００１７】請求項６の発明では、雄ねじ部の所定位置
にロード用の複数枚のギヤを付設して後輪用とした請求
項４におけるディスクホィールのハブ構造である。

【００１８】

【作用】本発明のハブは、外周面に小径の滑面部と一方
向回りの雄ねじを設けたやや大径の雄ねじ部からなるハ
ブ筒体と、小径の滑面部にのみ摺動嵌合する滑動フラン
ジとやや大径の雄ねじ部に螺合する雌ねじを内周面に有
する雌ねじ付きフランジからなるので、リムとフランジ
の外側面にディスクを張ってディスクホィールを製造す
る場合、先ず、雌ねじ付きフランジを、次いで小径の滑
面部にのみ摺動嵌合する滑動フランジを、ハブ筒体の小
径の滑面部を図３に示すように右側にして、それぞれ該
滑面部に摺動嵌合し、両フランジを左方の雄ねじ部側に
滑らせて寄せ、両フランジをハブ筒体の周囲に回転す
る、即ち、この時一方向回りの雄ねじが右ねじの場合半
時計方向（矢印Ｒ方向）にハブ筒体を回転すると、雌ね
じ付きフランジのみがハブ筒体の軸方向に沿って左方
（矢印Ａ方向）に送られて移動する。一方、小径の滑面
部に摺動嵌合する滑動フランジはフランジの嵌合孔の径
よりもやや大径の雄ねじ部により左方の雄ねじ部側への
移動が阻止されている。従って、雌ねじ付きフランジの
みが雄ねじ部を左側へと移動する。

【００１９】このように、雌ねじ付きフランジを雄ねじ
部に配設し、左右のフランジ間隔をリム幅と同一にして
リムの両側面に一対の左右のディスクの外周側面を接合
し、ディスクの内周側面を両フランジの外側面に接着剤
を塗布して当接した後、ハブ筒体を反時計回りに回転す
ると左側の雌ねじ付きフランジのみが左方に送られる。
ところで、一対の左右のディスクは、全く同一素材で同
一形状であるので、各々のディスクは両フランジと均一
の作用関係にある。従って、左右のディスクから同一の
張力がリムの外側面に掛かることとなるので、左側の雌
ねじ付きフランジの移動に伴いリムは左側のディスクに
引っ張られて同方向に移動する。その移動量は左側の雌
ねじ付きフランジの移動量の２分の１となる。両フラン
ジが最適の間隔に開拡した時点でリムの径方向の振れ及
び軸方向の振れを適正に補正した後、フランジとディス
ク間の接着剤を硬化させ、押さえ板で固定する。

【００２０】本発明は、以上の通り片方のフランジのみ
をハブ筒体に沿って移動させるだけで左右のディスクは
均一に張設できる。

【００２１】また、従来のハブ筒体外周に互いに逆向き
の雄ねじを左右に刻設し、雌ねじを刻設した左右のフラ
ンジを相対的に回転させて左右のフランジ間を開拡する
ハブ構造のものでは、ディスクである円形シートをリム
とハブフランジ間に張設しディスクホィールを完成した
後では、既に記載したとおりハブ筒体をハブフランジか
ら外しても、ハブ筒体はディスクホィールの左右の円形
シート間に落ち込むので、ディスクホィールから取り出
すことが出来ない。

【００２２】これに対し、本発明のハブ構造では、ハブ
筒体に刻設した雄ねじは一方向のねじ、例えば右ねじの
みであるから、ディスクをリムとハブフランジ間に張設
した後でも、ハブ筒体を回転すると、即ちこの例ではハ
ブ筒体を時計方向（矢印Ｑ方向）に回転すると、左側の
雌ねじ付きフランジがハブ筒体の雄ねじ部から外れ、右
側の滑動フランジと共にハブ筒体の右側へ外れるため、
ディスクをリムとフランジに介装したディスク部全体が
ハブ筒体より挿脱可能となる。

【００２３】従って、ハブ筒体を交換することが自由に
でき、ピスト用のギヤを取り付けるハブ筒体或いはロー
ド用の複数枚のギヤを取り付けるハブ筒体と交換するこ
とにより、ホィールをピスト用或いはロード用に容易に
変更することができる。

【００２４】

【実施例】以下図面について本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の自転車ディスクホィールにおけるハ
ブ構造を示す斜視図で、ハブ本体１は車軸を通す孔が貫
通するハブ筒体２と、ハブ筒体２に嵌合する一対の左右
の雌ねじ付きフランジ５と滑動フランジ６からなる。ハ
ブ筒体２は図の左方の周表面に一方向ねじである、本実
施例では右ねじである、雄ねじを刻設した雄ねじ部３と
右方の周表面が滑面である滑面部４からなる。雄ねじ部
３の長さは滑面部４の長さの２倍ないし３倍あり、雄ね
じ部３の径は滑面部４の径よりも略ねじ山分大きい。図
で左側の雌ねじ付きフランジ５は雄ねじ部３に螺合さ
れ、右側の滑動フランジ６は滑面部４に嵌合されてお
り、滑動フランジ６の嵌合孔は雄ねじ部３に嵌合しない
大きさの径である。ハブ筒体２を半時計方向である矢印
Ｒに回転させると雌ねじ付きフランジ５はハブ筒体５の
軸方向の矢印Ａ方向に移動し、滑動フランジ６との間隔
を拡大する。

【００２５】上記のハブ本体を使用して、自転車用デイ
スクホィールおよびその製造法を説明する。図２に示す
ように、ハブ筒体２に雌ねじ付きフランジ５と滑動フラ
ンジ６を嵌合しハブ筒体２を回転して、両フランジ５、
６の間隔をリム８の幅と同一にし、一対の左右のハブ筒
体２を挿通する孔を有するディスク７、７をリム８の両
側壁と左右のフランジ５、６の両側面に図のように当接
し、リム８とディスク７、７を接着剤で固着する。左右
のディスク７、７はエポキシ樹脂とアラミド繊維、炭素
繊維等から成る繊維強化樹脂から均質、均等に作られて
いる。一方、左右のフランジ５、６とディスク７、７の
当接する間隙に接着剤１０を塗着し、未硬化にしてお
く。

【００２６】この状態で図４に示すディスクホィール組
立保持具１１のリム係合部１２にリム８を嵌め込み保持
して、図３の（ａ）に示すようにハブ筒体２を半時計方
向（矢印Ｒ方向）に回転し、雌ねじ付きフランジ５を矢
印Ａ方向に移動させ、（ｂ）のように両フランジ５、６
の間を開拡し、（ｃ）に見られるように両フランジ５、
６の間を所定の間隙とする。勿論、雌ねじ付きフランジ
５を矢印Ａ方向に移動させると、その移動量の半分の移
動量でリム８も矢印Ａ方向に動く。

【００２７】両フランジ５、６の間が所定の間隙になる
と、このディスクホィール組立体をディスクホィール組
立保持具１１から外し、ハブ筒体２に車軸１４を挿通
し、図５に示すように振れ調整用の車軸保持具１３の車
軸当接部１５に車軸１４を保持させ、リムの側面に横振
れダイヤルゲージ１６、リム外周面に縦振れダイヤルゲ
ージ１７を当接させて、ディスクホィール組立体を回転
させ、縦横の振れを測定しながら左右のディスク７、７
と左右のフランジ５、６の相対位置を補正して、振れを
最少にした時点で、図６に示すように、予めハブ筒体２
に嵌めてディスク７、７の両外側に当接した押え板１８
のねじ孔に通したねじを締め、さらに未硬化の接着剤を
硬化させる。左右のディスク７、７は均等に剛体となっ
てリム８と左右のフランジ５、６間に張設される。

【００２８】リム８とフランジ５、６の間にディスク
７、７を張設した後、ディスクホィールのハブ筒体２を
時計回り（矢印Ｑ方向）に回転させると、左側の雌ねじ
付きフランジ５は右側の滑動フランジ６の方に移動し、
遂に雄ねじ部３から外れるから、左右の両フランジ５、
６を右側に移動してハブ筒体２から嵌合を外し、別体と
出来る。このハブ筒体２を除去したディスク７、７がリ
ム８とフランジ５、６とに張設されたディスク部の両フ
ランジに図７に示すように、（ａ）の１枚ギヤ２８を取
付けるためのピスト用ハブ筒体２７を挿通し、左右のフ
ランジ間隔を開拡してｌ₁ とし、ギヤ２８を取付ける
と、ピスト用レーシング車の後輪に変更できる。また、
ハブ筒体２を除去したディスク部の両フランジに図７の
（ｂ）に示す複数枚のギヤ３０を取付けるためのロード
用ハブ筒体２９を挿通し、左右のフランジ間隔を開拡し
てｌ₂ とし、ギヤ３０を取付けると、ロード用レーシン
グ車の後輪に変更できる。この場合、これらのピスト用
ハブ筒体２７の左右のフランジ間隔のｌ₁ とロード用ハ
ブ筒体２９の左右のフランジ間隔のｌ₂ は同一とし、雄
ねじ部の左端から１枚のギヤ２８を含む左のフランジ５
までの長さｌ_a よりも雄ねじ部の左端から複数枚のギヤ
３０を含む左のフランジ５までの長さｌ_b を大きくす
る。

【００２９】尚、ハブ筒体とフランジ５、６の固定はハ
ブ筒体の外周面及びフランジ５、６の内周面に接着剤を
塗布しておき、フランジ開拡後硬化させることにより行
なう。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ハブ筒
体を回転させることにより、片側のみのフランジを離間
させてディスクを張設することができるので、ハブ筒体
のねじの精度、又は、車輪を載置させる治具等にさほど
の精度は必要としないため簡単に製造でき、このために
使用する治具も高い精度を必要としない。

【００３１】車輪全体の縦・横振れも取ることができる
ため、車輪の真円度、及び剛性も向上する。

【００３２】リムとハブのフランジの間にディスクを一
体に張設したディスク部をハブ筒体より分離して取り出
せるため、ディスク部のみを製作しておきハブ筒体だけ
をピスト用、ロード用に取り替えることにより簡単に各
々の後部車輪に変更できるなど、従来にない優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用するハブ構造の斜視図である。

【図２】本発明のディスクホィールの組立準備を示す説
明図である。

【図３】本発明のディスクホィールの組立工程を示す説
明図である。

【図４】本発明のディスクホィール組立保持具の使用を
示す説明図である。

【図５】本発明のディスクホィール組立におけるディス
クホィールの振れ調整用の車軸保持具の使用説明図であ
る。

【図６】本発明におけるディスクのフランジへの接合を
説明する図で、（ａ）平面図で、（ｂ）は（ａ）のＸ−
Ｘ切断断面図である。

【図７】本発明のハブ筒体をレーシング用のハブ筒体と
交換した図を示し、（ａ）はピスト用で、（ｂ）はロー
ド用である。

【図８】従来のディスクホィールのハブ構造を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ ハブ本体 ２ ハブ筒体 ３ 雄ねじ部 ４ 滑面部 ５ 雌ねじ付きフランジ ６ 滑動フランジ ７ ディスク ８ リム ９ タイヤ １０ 接着剤 １１ ディスクホィール組立保持具 １２ リム係合部 １３ 振れ調整車軸保持具 １４ 車軸 １５ 車軸当接部 １６ 横振れダイヤルゲージ １７ 縦振れダイヤルゲージ １８ 押え板 １９ 押え板孔 ２０ ディスク孔 ２１ 振れ取りクリアランス ２２ フランジ ２３ ハブ筒体孔 ２４ フランジねじ孔 ２５ ディスクねじ孔 ２６ 押え板ねじ孔 ２７ ピスト用ハブ筒体 ２８ 一枚ギヤ ２９ ロード用ハブ筒体 ３０ 複数ギヤ ３１ ハブ ３２ 雄ねじ ３３ 雄ねじ ３４ フランジ ３５ リム ３６ 円形シート ３７ タイヤ ３８ 車軸 Ａ 左向き矢印 Ｑ 時計回り Ｒ 反時計回り

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リムとハブを一対のディスクで結合した
   ディスクホィールにおいて、円筒形状のハブ筒体表面の
   一端側から設けられた一方向回りの雄ねじ部に螺合する
   雌ねじ付きフランジとハブ筒体の他端から設けられた滑
   面部に嵌合しハブ筒体を雄ねじ部側に滑って寄りかつハ
   ブ筒体の周囲に回転する滑動フランジからなる一対の左
   右フランジを嵌合し、左右フランジ間をリム幅にした
   後、リムと左右フランジの両外面に左右のディスクを連
   接し、ハブ筒体と左右フランジを相対的に回転して雌ね
   じ付きフランジのみを軸方向にねじ移動せしめて左右フ
   ランジ間を開拡して一対のディスクを張設したことから
   なる自転車用ディスクホィール。
2. 【請求項２】 左右フランジ間の開拡に先立ってリムと
   ディスクのみを接着固定し、一方、フランジとディスク
   間には接着剤を塗布して未硬化状態のまま左右フランジ
   間を開拡し、開拡後にフランジと円板状間の連接位置を
   修正してリムの横方向の振れおよび縦方向の振れを解消
   した後、フランジと円板状間の接着剤を硬化固定したこ
   とからなる請求項１記載の自転車用ディスクホィール。
3. 【請求項３】 ディスクと接着固定された雌ねじ付きフ
   ランジをハブ筒体に開拡時と反対方向にねじ回転し、雌
   ねじ付きフランジを滑動フランジ側に寄せて螺合を外
   し、左右フランジからハブ筒体を除去し、一枚のギヤを
   付設したピスト用のハブ筒体または複数枚のギヤを付設
   したロード用のハブ筒体のいずれかを左右フランジに嵌
   合し、雌ねじ付きフランジをねじ移動して開拡し後輪用
   としたことからなる請求項１または請求項２記載の自転
   車用ディスクホィール。
4. 【請求項４】 リムとハブを一対のディスクで結合する
   ディスクホィールにおいて、車軸に回転自在に軸着する
   円筒形状のハブ筒体とハブ筒体に嵌合する一対の左右の
   フランジからハブを構成し、該一対の左右のフランジの
   一方のフランジを嵌合孔内周面が滑面である滑動フラン
   ジとし、他方のフランジを嵌合孔内周面が雌ねじである
   ねじ付きフランジとし、ハブ筒体の外周面を小径短尺の
   滑面部と滑面部よりもやや大径の一方向回りの雄ねじを
   刻設した長尺の雄ねじ部とし、ハブ筒体の雄ねじ部の長
   さを滑面部の長さの２倍以上とし、滑動フランジの嵌合
   孔内径はハブ筒体の小径の滑面部のみに係合する大きさ
   とし、雌ねじ付きフランジの嵌合穴内径はハブ筒体の大
   径の雄ねじ部に螺合する大きさとした自転車ディスクホ
   ィールのハブ構造。
5. 【請求項５】 雄ねじ部の所定位置にピスト用の一枚の
   ギヤを付設して後輪用とした請求項４記載のディスクホ
   ィールのハブ構造。
6. 【請求項６】 雄ねじ部の所定位置にロード用の複数枚
   のギヤを付設して後輪用とした請求項４記載のディスク
   ホィールのハブ構造。