(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２環状横部分(52,152,252,352)と、
前記第１及び第２環状横部分(52,152,252,352)の半径方向内側において、前記第１及び第２環状横部分(52,152,252,352)の間に軸方向に配置された内部環状部分(54,154,254,354)と、
前記第１及び第２環状横部分(52,152,252,352)の間に軸方向に配置され、リム(24,124,224,324)の中心軸を中心に配置された非円形外周端を有する外部環状タイヤ接続部分(50,150,250,350)とを備え、
前記内部環状部分(54,154,254,354)及び前記第１及び第２環状横部分(52,152,252,352)の少なくとも１つは周上に間隔をおいて配置された複数のスポーク穴(58,158,258,358)を備え、
前記非円形外周端は、前記リム(24,124,224,324)の中心軸から前記スポーク穴(58,158,258,358)を通過して延びる第１半径(R1)と、周上に隣接する選択された２組のスポーク穴対の中間部を通過する前記第１半径(R1)よりも小さい第２半径(R2)とを有している、
自転車用リム。
【請求項２】
前記第１及び第２環状横部分(52,152,252,352)と、前記内部環状部分(54,154,254,354)と、前記外部環状タイヤ接続部分(50,150,250,350)とは中空の内部を形成している、請求項１に記載の自転車用リム。
【請求項３】
前記スポーク穴(58,158,258,358)の第１組は前記第１環状横部分(52,152,252,352)に形成され、前記スポーク穴(58,158,258,358)の第２組は前記第２環状横部分(52,152,252,352)に形成される、請求項１又は２に記載の自転車用リム。
【請求項４】
前記スポーク穴(58,158,258,358)の総数は２８個以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の自転車用リム。
【請求項５】
前記スポーク穴(58,158,258,358)の総数は１６個である、請求項４に記載の自転車用リム。
【請求項６】
前記スポーク穴(58,158,258,358)の前記第１組の数は、前記スポーク穴(58,158,258,358)の前記第２組の数に等しい、請求項３に記載の自転車用リム。
【請求項７】
前記スポーク穴(58,158,258,358)の前記第１組は前記リム(24,124,224,324)の周上にほぼ等間隔で配置され、前記スポーク穴(58,158,258,358)の前記第２組は前記リム(24,124,224,324)の周上にほぼ等間隔で配置され、前記リム(24,124,224,324)の前記中心軸に沿って観察した際に、前記スポーク穴(58,158,258,358)の前記第２組の穴は、前記スポーク穴(58,158,258,358)の前記第１組の穴の１つにほぼ隣接して配置されている、請求項６に記載の自転車用リム。
【請求項８】
前記スポーク穴(58,158,258,358)の前記第１組は、前記スポーク穴(58,158,258,358)の前記第２組の２倍の数の前記スポーク穴(58,158,258,358)を備えるとともに、前記リム(24,124,224,324)の周上にほぼ等間隔で対にされて配置され、前記第２組の前記スポーク穴の１つは、前記スポーク穴(58,158,258,358)の前記第１組の前記対の１つに隣接して配置される、請求項３に記載の自転車用リム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車車輪用の自転車用リム、特に、リムとハブとの間にスポークが引張力を有して配置される際、自転車車輪の真円度を改善するように構成された自転車用リムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サイクリングは、交通の手段としてだけでなく、レクリエーションとしてもますます普及している。さらに、自転車競技は、アマ／プロの両方の分野で非常に人気の高い競技スポーツになっている。自転車がレクリエーション、交通、競技のいずれに使われる場合でも、自転車業界は自転車の様々な部品に絶えず改良を重ねてきている。特に自転車車輪は、ここ数年にわたり、広範囲にわたって設計し直されてきている。自転車車輪は、製造及び組立てが簡単なだけでなく、軽量且つ空力性に優れた設計に絶えず設計し直されている。
【０００３】
現在、市場では、様々な種類の自転車車輪が入手可能である。大半の自転車車輪は、ハブ部分と、複数のスポークと、環状リムとを備えている。ハブ部分は、自転車フレーム対して回転するように、フレームの一部に装着されている。スポークの内端は、ハブに連結され、ハブからリムへと外向きに延びている。環状リムは、スポークの外端に連結され、空気タイヤを支持するための外側部分を備えている。自転車車輪のスポークは、引張力のもとに配置される金属製の細い針金スポークである。ハブの各端部は、スポークをハブに連結するために使用されるフランジを備えている。ハブフランジは、特に、穴を備えている。針金スポークは、通常、内端で曲げられ、ネールヘッドの形状に形成されたフランジを備えている。内端は、ハブフランジに設けられた穴に支持される。スポークの外端は、スポークニップルに噛み合うネジを備え、これによって針金スポークの外端はリムに固定される。特に、スポークニップルは、リムの内面に係合するフランジを備えている。あるいは、スポークを逆向きにして、外端にネールヘッドを備え、内端にスポークニップルに噛み合うネジを備え、スポークニップルが針金スポークの内端をハブに固定してもよい。
【０００４】
従来のスポークはリムの内端部分又は横側部分に装着される。したがって、スポークによってリムに掛けられる力の大きさは、リムの内端部分又は横側部分の厚みに主として依存する。スポークからの応力に対処できるよう、リムの内端を分厚くしてもよいが、リムの厚みを増すと、リムの質量が増加する。
近年の車輪は、リムのいくつかの部分に集中する応力の分配を促進するよう、スポークの外端に補強部材を備えるように設計されてきている。このような車輪は、シマノ株式会社の U.S. Patent No. 6,126,243 に開示されている。この車輪（すなわち、リム及びスポークの組合せ）は、非常に頑丈且つ軽量でありながら、低価格で簡単に製造できる。
【０００５】
一般に、自転車車輪のスポークは、車輪に剛性を与えるとともに正確な調整ができるように、一定量の引張りを持たせて張られる必要がある。３２本以上のスポークを有する従来型の車輪では、１本のスポークに掛けられる引張力はさほど大きくない。また、リムのスポーク装着穴は互いに近接しているので、スポークは比較的均等にリムを引張する。
【０００６】
しかし、自転車業界にとっては、スポークの数を可能な限り少なくするのが望ましい。スポークの数の減少により発生する問題点の１つは、リムに掛けられる応力の集中である。すなわち、スポークの数を減らすと、各スポークによってリムに掛けられる応力が次第に増加する。したがって、少数のスポークを有する車輪では、スポークが、各接続点において、より大きな力でリムを引張する。これにより、スポーク接続点におけるリムの変形が、リムの残りの部分よりも著しくなる。その結果、組み立てられた車輪は、厳密な円形にならない可能性がある。すなわち、リムの外周端は、幾分多角形に変形する可能性がある。例えば、１対のスポーク接続部分が近接して配置された、１６個のスポーク接続部分を有する車輪が製造されている。このような車輪においては、スポークに引張力が掛けられると、車輪の組立後にリムはほぼ完全な円形から、多角形に変形される。
【０００７】
上記の視点から、従来の技術での前述の問題を克服する、自転車用リムが必要になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スポークの引張力により、真円度の改善された自転車車輪が形成されるリムを提供することにある。
本発明の別の目的は、製造コストを著しく増加させずに製造可能なリムを提供することにある。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、少数のスポークを利用して実用可能なリムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的は、基本的に、第１及び第２環状横部分と、内部環状部分と、外部環状タイヤ装着部分と、周上に互いに間隔をおいて配置された複数のスポーク穴とから成る自転車用リムを提供することによって達成できる。内部環状部分は、半径方向については第１及び第２環状横部分の内側に、軸方向については第１及び第２環状横部分の間に配置される。外部環状タイヤ装着部分は、軸方向について第１及び第２環状横部分の間に配置される。タイヤ装着部分は、リムの中心軸を中心に配置された非円形の外周端を備えている。周上に互いに間隔をおいて配置される複数のスポーク穴は、内部環状部分か、または第１及び第２環状横部分の少なくとも１つに形成されている。非円形外周端は、リムの中心軸からスポーク穴を通過して延びる第１半径と、周上に隣接する選択された２組のスポーク穴対の中間部を通過する第１半径よりも小さい第２半径とを有している。
【００１２】
当業者にとって、本発明のその他の目的、特徴、様相、利点は、添付された図面と共に、本発明の実施形態を開示するところの以下の詳細な説明から明かになる。
【００１３】
［第１実施形態］
図１に、本発明の一実施形態による１対の自転車車輪１２及び１３の装着された自転車１０を示す。自転車車輪１２及び１３は、以下に説明するように、同様のスポーク配置を備えた従来の車輪と比較して、組立後により完全な円に近付くように設計されている。自転車１０は、基本的に、前輪１２及び後輪１３が回転自在に連結されたフレーム１４を備えている。自転車１０を推進するための従来型ドライブトレイン１５が後輪１３に連結されている。フレーム１４及び前輪１２の間には、フロントフォーク１７が従来の方法で連結される。フロントフォーク１７に固定連結されているハンドルバー１８を操舵すると、前輪１２がその方向に回転する。後輪１３はフレーム１４の後部に回転自在に連結されている。フレーム１４は、さらに、調整自在に連結されたサドル１９を備えている。
【００１４】
自転車１０の部品については、当該技術において周知であるので、自転車１０の部品に関する詳細は、本発明により修正されたものを除き、ここでは説明または図示しない。さらに、ここでは詳細を説明または図示していないが、ブレーキ、ディレイラー、スプロケットなど、様々な従来の自転車用部品も本発明と共に使用できる。
【００１５】
ここで、図２から図８を参照すると、前輪１２は、基本的に、自転車用フロントハブ２０と、外側に向かって延びる複数のスポーク２２と、従来の方法で空気タイヤ２６が連結された環状リム２４とを備えている。図の実施形態による前輪１２は、フロントハブ２０及び環状リム２４の間に、通常は、半径方向に延びる１６本のスポーク２２を備えている。必要または希望に応じて、本発明から離れることなく、前輪１２が図示されたものよりも少数又は多数のスポーク２２を備えてもよいことは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。
【００１６】
リム２４は、当該技術では周知の材料を含む剛性材料で形成されるのが望ましい。例えば、メッキ鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、マグネシウム、チタンなどの適切な金属材料や、自転車車輪に利用可能な炭素繊維強化合成材料などの非金属材料でリム２４を構築してもよい。リム２４は、その形状を除き、比較的従来どおりのリムである。以下で詳細に説明するように、リム２４は、一般に、図５に示すような八角形の形状を組立て前に有している。リム２４の八角形の形状は、スポーク２２が引き起こす変形によって、車輪の真円度が改善されるように意図されている。以下で詳細に説明するように、スポーク２２は、基本的に、組立て中に引張り力を持つように張られ、それによってリム２４が半径方向内側に変形される。
【００１７】
再び、図２から図４及び図６から図８を参照しながら、本発明をより明確に理解するために、車輪１２の一般的な構造について、ここで詳細に説明する。フロントハブ２０については、当該技術において周知であるので、ここでは説明または図示しない。また、本発明の範囲から離れることなく、フロントハブ２０の構造を修正できることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。さらに、フロントハブ２０は、接線方向に配置された１６本のスポーク２２を備えるように設計されているが、本発明の範囲から離れることなく、必要、希望に応じて、より少数又は多数の接線方向又は半径方向（あるいは両方）のスポークを備えるように、ハブ２０を設計可能であることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。
【００１８】
フロントハブ２０は、基本的に、スポーク２２をハブに連結するために使用される、１対の端部取付フランジ３２を備えた管状本体３０を有している。各々の端部フランジ３２は、スポーク２２を連結するための、１対のスポーク穴３４の形成された４個のスポーク接続点又は部材を有している。管状本体３０は、１対の軸受アセンブリ（図示せず）によって、車軸３６を回転中心軸Ａの周りに回転自在に支持している。スポーク穴３４は、スポーク２２が接続されるように段状に構成されるのが望ましい。
【００１９】
前述のように、端部フランジ３２のスポーク接続点の数及び形状はスポークの数及び形状に依存する。したがって、本発明に関して、その他の種類や形状のハブも利用できることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。各スポーク２２は、外端部分４０と、中央中間部分４２と、内端部分４４とを備えている。外端部分４０は、補強部材又は座金４８によってリム２４に連結されるスポークヘッドの形状を有している。補強座金４８は、スポーク２２によってリム２４に加えられる応力を分散するように設計されている。勿論、必要、希望に応じて、図示された補強部材を使用せずに本発明を実行に移すことも可能である。
【００２０】
各スポーク２２の真直な中心部分４２は、外端部分４０の半径方向内側に位置し、内端部分４４は、中心部分４２の半径方向内側に位置している。内端部分４４は、従来の方法でスポークニップル４６を利用して、フロントハブ２０に連結される。外端部分４０、中心部分４２及び内端部分４４は一体に形成され、スポークニップル４６が各スポーク２２の内端部分４４にねじ込み連結されて、ハブ２０に接続されるのが望ましい。
【００２１】
図６及び図８に最も明らかなように、スポーク２２の外端部分４０は、自由端側に拡大ヘッド４０ｂを備えた曲り部分４０ａを有している。曲り部分４０ａは、予め決められた直径又は幅を有する円形断面を備えている。補強座金４８によってスポーク２２をリム２４に固定するように、ヘッド４０ｂはより大きい直径又は幅を有している。中心部分４２及び内端部分４４は、各々、円形又は楕円形の断面を有している。勿論、必要、希望に応じて、スポーク２２は、その全長にわたり、ほぼ一様の断面を備えてもよいことは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。また、必要、希望に応じて、一定断面または可変断面を有するスポークも利用できることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。
【００２２】
再び図４を参照すると、スポーク２２の内端部分４４には、従来のスポークニップル４６を受け取るためのねじが切られている。さらに具体的に、スポーク２２の内端部分４４がハブ２０の穴３４の一端から挿入され、続いて、スポークニップル４６が穴３４の他端から挿入される。スポークニップル４６のヘッド付き部分又はフランジ付き部分が穴３４の内部係合面と係合して、スポーク２２の内端部分３４がハブ２０に固定される。したがって、スポーク２２が引張られるように、従来とほぼ同じ方法を用いて、スポーク２２をハブ２０及びリム２４の間で引き締めることができる。すなわち、スポーク２２が引張られると、スポーク２２は、リム２４上の様々な点において、リム２４に半径方向内側の力を掛ける。以下に説明するように、リム２４は、スポーク２２によるこれらの引張力によって、スポークが連結されている点で内側に変形される。
【００２３】
ここで、図５、図７、図８を参照すると、リム２４は、半径方向の幅よりも半径方向の高さの方が大きい、いわゆるディープリムである。勿論、本発明の範囲から離れることなく、本発明に関してその他の種類のリムを利用できることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。リム２４は、従来の方法でタイヤ２６を固定するように設計されている。特にこの実施例のリム２４は、クリンチャータイプである。リム２４は、タイヤ２６がリムセメントによってそこに固定されるチューブラータイプのリムであってもよいことは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。すなわち、本発明の範囲から離れることなく、必要、希望に応じて、その他の種類のタイヤ配置に対応するその他の形状をリム２４が有してもよい。
【００２４】
図５に示すように、リム２４はほぼ八角形である。図5におけるほぼ八角形の形状は、図示の目的により強調されていることに注意する必要がある。勿論、リム２４の外周の正確な形状は、利用されるスポーク２２の数又はその配置（あるいは両方）に依存している。本実施形態では、スポーク２２による引張力がリム２４上の８箇所の点に集中されるように、８対のスポーク２２が配置されている。したがって、リム２４を、１６のリム領域またはリム部分２４ａ，２４ｂに分割することができる。さらに具体的に、リム２４は、８つのスポーク接続領域２４ａと、スポーク接続領域２４ａの間に位置する、８つのスポーク非接続領域２４ｂとを有している。スポーク接続領域２４ａの外周端は、リム２４の中心軸Ａから延びる第１半径Ｒ１を備え、スポーク非接続領域２４ｂの外周端は、リムの中心軸から延びる第２半径Ｒ２を備えている。スポーク２２からの引張力がスポーク接続領域２４ａを、通常、半径方向内側に変形するので、スポーク接続領域２４ａの第１半径Ｒ１は、スポーク非接続領域２４ｂの第２半径Ｒ２よりも長くなっている。このように、スポーク２２の引張力は、スポーク接続領域２４ａが半径方向内側に移動されるように、リム２４を変形する。このとき、スポーク接続領域２４ａの半径は、スポークの引張力による変形の前に円形の外周端を有する従来のリムと比較して、スポーク非接続領域２４ｂとほぼ一致するまで移動される。例えば、従来型の円形リム（組立前の円形）の半径は、典型的に、スポークの引張力によって、約０．４ｍｍから約０．６ｍｍまで変化する。
【００２５】
スポーク非接続領域２４ｂは、比較的真直ぐな環状部分に描かれているが、わずかに湾曲させてもよいことは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。いずれにしろ、スポーク２２が締められると、リム２４は、一般に、半径方向内側に変形されて、より円形に近付くよう、リム２４は、リム２４の中心軸Ａの周りに配置された非円形外周を備えるように構築されている。さらに具体的に、スポーク２２が締められる結果、リム２４は、スポーク非接続領域２４ｂにおける第２半径Ｒ２よりも大きい第１半径Ｒ１をスポーク接続領域２４ａに有することになる。すなわち、スポーク接続領域２４ａは変形の大きい領域であり、スポーク非接続領域２４ｂは、変形の小さい領域である。これとは対照的に、従来型のリムは最初にほぼ円形であるので、スポーク接続領域は、一般に、半径方向内側に変形されて、真円度が低下する。すなわち、従来型リムの場合、スポーク接続領域は、スポーク非接続領域よりも小さい半径を持つことになる。
【００２６】
再び図７及び図８を参照すると、リム２４は、外部環状タイヤ接続部分５０と、１対の環状スポーク接続部分又は側面部分５２と、内部環状部分５４とを備えた環状部材である。外部環状部分５０は、１対の環状スポーク接続部分５２の間に延びて、空気タイヤ２６を上部に受け取るように準備されている。リム断面プロファイルの一般的な形状は、２００１年９月４日に発行され、シマノ株式会社に付与されたU.S. No. 6,283,557に図示及び解説されている。したがって、リム２４の断面プロファイルについて、ここでは詳細に説明または図示しない。
【００２７】
外部環状部分５０は、クリンチャー式空気タイヤ２６を受け取るように準備された、ほぼＵ字形の断面を有するのが望ましい。リムの外部環状部分５０は、第１及び第２環状ビード５７を備えた第１及び第２クリンチャー（引っ掛け）式接続フランジ５６を備えている。ビード５７の外周端は、リム２４の外周端を定めている。ビード５７の半径方向内側に面した面は、リム２４の外周端に合致する環状輪郭を有している。ただし、ビード５７の半径方向内側に面した面は、リム２４の外周端よりも短い半径を有している。
【００２８】
リム２４は、自転車用リムを生産する従来の製造技術を利用して構築されるのが望ましい。さらに具体的には、図示された実施形態によるリム２４は、図５に示すような多少の八角形を形作るように形成された押出し成形された管である。管の端部は、溶接点又は合わせ面５３に沿って結合溶接されて、連続環状、管形部材が形成されている。
【００２９】
本実施形態による環状スポーク接続部分５２は、互いに反対側の軸方向に面し、複数のスポーク穴５８を備えている。図示された実施形態では、環状スポーク接続部分５２に、各々、８個のスポーク穴５８が形成され、スポーク穴５８の第１組及び第２組が形成されている。さらに具体的に、第１環状スポーク接続部分５２の第１スポーク穴５８は、周方向に等間隔に配置されている。同様に、第２環状スポーク接続部分５２の第２スポーク穴５８も、周方向に等間隔に配置されている。本実施形態による第１スポーク穴５８は、第２スポーク穴５８から周方向に数度オフセットされている。したがって、スポーク穴５８は、リム２４のスポーク接続領域２４ａに配置されている。
【００３０】
ここで図９から図１１を参照すると、後輪１３は、自転車用リアハブ２０’を除き、基本的に、前輪１２と同一である。したがって、前輪１２の部品と同じ後輪１３の部品には、前輪１２の部品と同じ参照番号を付けている。すなわち、後輪１３は、前輪１２と同一のリム２４を備え、リアハブ２０’と環状リム２４との間に１６本のスポーク２２が、通常は、半径方向に延びている。前輪１２と後輪１３との類似点を考慮して、前輪１２の部品と同一の後輪１３の部品に関する説明は、簡略化のために省略している。
【００３１】
リアハブ２０’は当該技術において周知である。したがって、リアハブ２０’に関する詳細は、ここでは説明または図示しない。また、本発明の範囲から離れることなく、リアハブ２０’の構造を図示されたハブから修正できることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。さらに、リアハブ２０’は、接線方向に配置された１６本のスポーク２２を備えるように設計されているが、必要、希望に応じて、より少数又は多数の接線方向又は半径方向（あるいは両方）のスポークを備えるように、リアハブ２０’を設計可能であることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。
【００３２】
リアハブ２０’は、基本的に、スポーク２２を取り付けるための、１対の端部取付フランジ３２’を備えた、管状本体３０’を有している。各々の端部フランジ３２’は、スポーク２２を連結するための、１対のスポーク穴３４’の形成された、４個のスポーク接続点又は部材を有している。管状本体３０’は、１対の軸受アセンブリ（図示せず）によって、車軸３６’を回転中心軸Ａの周りに回転自在に支持している。各々のスポーク穴３４’は、スポーク２２が接続されるように、段状に構成されるのが望ましい。車軸３６’は、スプロケットアセンブリ３９’（図１）を支持するフリーホイール３８’を備えている。
【００３３】
端部フランジ３２’のスポーク接続点の数及び形状は、スポークの数及び形状に依存することは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。したがって、本発明に関して、その他の種類や形状のハブも利用できることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。
[第２実施形態]
図１２から図１４に、本発明の第２実施形態によるリム１２４を示している。必要、希望に応じて、リム１２４を、スポーク２２と、フロントハブ２０又はリアハブ２０’と共に使用して、前輪又は後輪を形成することができる。リム１２４は、チューブラータイプのリムである。リム１２４は、クリンチャー式接続フランジを備えない点を除き、前述のリム２４とほぼ同一である。第１実施形態と第２実施形態との類似点を考慮して、第２実施形態に関する詳細は、ここでは説明または図示しない。むしろ、第１実施形態の説明は、タイヤの装着を除く第２実施形態の説明にも当てはまることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。
【００３４】
図１２に示すように、リム１２４は、前述のリム２４と同様、ほぼ八角形に形成されている。図１２におけるほぼ八角形の形状は、図示の目的により強調されていることに注意する必要がある。勿論、リム１２４の外周の正確な形状は、利用されるスポーク２２の数又はその配置（あるいは両方）に依存している。
本実施形態では、第１実施形態と同様に、スポークによる引張力がリム１２４上の８箇所の点に集中されるように、８対のスポークが配置されている。したがって、リム１２４を、１６のリム領域またはリム部分１２４ａ，１２４ｂに分割することができる。さらに具体的に、リム１２４は、８つのスポーク接続領域１２４ａと、スポーク接続領域１２４ａの間に位置する８つのスポーク非接続領域１２４ｂとを有している。スポーク接続領域１２４ａの外周端は、リム１２４の中心軸Ａから延びる第１半径Ｒ１を備え、スポーク非接続領域１２４ｂの外周端は、リム１２４の中心軸Ａから延びる第２半径Ｒ２を備えている。スポーク１２２からの引張力がスポーク接続領域１２４ａを、通常、半径方向内側に変形するので、スポーク接続領域１２４ａの第１半径Ｒ１は、スポーク非接続領域１２４ｂの第２半径Ｒ２よりも長くなっている。このように、スポークの引張力は、スポーク接続領域１２４ａが半径方向内側に移動されるように、リム１２４を変形する。このとき、スポーク接続領域１２４ａの半径は、スポークの引張力による変形の前に円形の外周端を有する従来のリムと比較して、スポーク非接続領域１２４ｂとほぼ一致するまで移動される。いずれにしろ、スポークが締められると、リム１２４は、一般に、半径方向内側に変形されて、より円形に近付くよう、リム１２４は、リム１２４の中心軸Ａの周りに配置された非円形外周を備えるように構築されている。さらに具体的に、スポークが締められる結果、リム１２４は、スポーク非接続領域１２４ｂにおける第２半径Ｒ２よりも大きい第１半径Ｒ１をスポーク接続領域１２４ａに有することになる。すなわち、スポーク接続領域１２４ａは変形の大きい領域であり、スポーク非接続領域１２４ｂは、変形の小さい領域である。これとは対照的に、従来型のリムは最初にほぼ円形であるので、スポーク接続領域は、一般に、半径方向内側に変形されて、真円度が低下する。すなわち、従来型リムの場合、スポーク接続領域は、スポーク非接続領域よりも小さい半径を持つことになる。
【００３５】
図１３及び図１４を参照すると、リム１２４は、外部環状タイヤ接続部分１５０と、１対の環状スポーク接続部分又は横部分１５２と、内部環状部分１５４とを備えた環状部材である。外部環状部分１５０は、空気タイヤ２６を上部に受け取るように準備されている。リム断面プロファイルの一般的な形状は、２００１年５月２２日に発行され、シマノ株式会社に付与されたU.S.  No. 6,234,580に図示及び解説されている。したがって、リム２４の断面プロファイルについて、ここでは詳細に説明または図示しない。リム１２４の外部環状部分１５０は、断面図に示されるように、空気タイヤ２６を受け取るように準備された、軸方向に湾曲するタイヤ引合せ表面であるのが望ましい。環状スポーク接続部分１５２の外周端は、リム１２４の外周端を定めている。外部環状部分１５０及び環状スポーク接続部分１５２は、リム１２４の外周端に合致する環状輪郭を有している。ただし、外部環状部分１５０はリム２４の外周端よりも短い半径を有している。
【００３６】
[第３実施形態]
ここで、図１５及び図１６を参照すると、本発明の第３実施形態による後輪２１３を示している。第３実施形態と前述の実施形態との類似点を考慮して、第３実施形態に関する詳細は、ここでは説明または図示していない。後輪２１３には、スポーク２２が引張力のもとに配置されてリム２２４が変形される前に、図5と同様の八角形に形成されたリム２２４が使用される。このように、リム２２４は、第１実施形態と同じ方法で変形して形成されている。ただし、後輪２１３のスポーク配置は、ハブ２２０のフリーホイール側に半径方向に配置されたスポークを備え、ハブ２２０の反対側（フリーホイールでない側）に接線方向に配置されたスポークを備えるように変更されている。したがって、リム２２４は、異なるスポーク配置に適合するように、スポーク穴２５８の間隔配置が変更されている点を除き、前述のリム２４と同一である。具体的には、スポーク穴２５８の第１組及び第２組は、後輪２１３に対して軸方向に整列されている。すなわち、スポーク接続部分２５２の反対側に各々位置する第１及び第２スポーク穴２５８は同心である。図１６に示すように、リム２２４は、組立前に第１及び第２実施形態と同様の八角形の形状である。リム２２４の断面形状は、第１実施形態と同じである。勿論、必要、希望に応じて、リム２２４は第２実施形態と同じ形状にしてもよい。
【００３７】
さらに、リム２２４は、１６本の引張スポーク２２を備えるように設計されている。ただし、必要、希望に応じて、より少数又は多数のスポークを備えるように、リム２２４を設計してもよいことは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。また、ハブ２２０のフリーホイールでない側に半径方向に配置されたスポークを備え、ハブ２２０のフリーホイール側に接線方向に配置されたスポークを備えるように後輪２１３を設計してもよい。
【００３８】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、スポークによる引張力がリム２２４上の８箇所の点に集中されるように８対のスポークが配置されている。したがって、リム２２４を、１６のリム領域またはリム部分２２４ａ，２２４ｂに分割することができる。さらに具体的に、リム２２４は、８つのスポーク接続領域２２４ａと、スポーク接続領域２２４ａの間に位置する８つのスポーク非接続領域２２４ｂとを有している。スポーク接続領域２２４ａの外周端はリム２２４の中心軸Ａから延びる第１半径Ｒ１を備え、スポーク非接続領域２２４ｂの外周端はリム２２４の中心軸Ａから延びる第２半径Ｒ２を備えている。スポーク２２２からの引張力がスポーク接続領域２２４ａを、通常、半径方向内側に変形するので、スポーク接続領域２２４ａの第１半径Ｒ１は、スポーク非接続領域２２４ｂの第２半径Ｒ２よりも長くなっている。このように、スポークの引張力は、スポーク接続領域２２４ａが半径方向内側に移動されるようにリム２２４を変形する。このとき、スポーク接続領域２２４ａの半径は、スポークの引張力による変形の前に円形の外周端を有する従来のリムと比較して、スポーク非接続領域２２４ｂとほぼ一致するまで移動される。いずれにしろ、スポークが締められると、リム２２４は、一般に、半径方向内側に変形されて、より円形に近付くよう、リム２２４は、リム２２４の中心軸Ａの周りに配置された非円形外周を備えるように構築されている。さらに具体的に、スポークが締められる結果、リム２２４は、スポーク非接続領域２２４ｂにおける第２半径Ｒ２よりも大きい第１半径Ｒ１をスポーク接続領域２２４ａに有することになる。すなわち、スポーク接続領域２２４ａは変形の大きい領域であり、スポーク非接続領域２２４ｂは、変形の小さい領域である。これとは対照的に、従来型のリムは最初にほぼ円形であるので、スポーク接続領域は、一般に、半径方向内側に変形されて真円度が低下する。すなわち、従来型リムの場合、スポーク接続領域はスポーク非接続領域よりも小さい半径を持つことになる。
【００３９】
[第４実施形態]
ここで、図１７及び図１８を参照すると、本発明の第４実施形態による後輪３１３を示している。第４実施形態と前述の実施形態との類似点を考慮して、第４実施形態に関する詳細は、ここでは説明または図示していない。
後輪３１３には、スポーク２２が引張力のもとに配置されてリム３２４が変形される前に、図5と同様の八角形のリム３２４が使用される。このように、リム３２４は、第１実施形態と同じ方法で変形されて形成されている。ただし、後輪３１３のスポーク配置は、ハブ３２０のフリーホイール側に半径方向に配置されたスポークを備え、ハブ３２０の反対側（フリーホイールでない側）に接線方向に配置されたスポークを備えるように変更されている。したがって、リム３２４は、異なるスポーク配置に適合するように、スポーク穴３５８の間隔配置が変更されている点を除き、前述のリム２４と同一である。具体的には、スポーク穴３５８の第１組及び第２組は、後輪３１３において３個１組にグループ分けされて配置されている。図１８に示すように、リム３２４は、組立前に第１及び第２実施形態と同様の八角形である。リム３２４の断面形状は、第１実施形態と同じ形状を有している。勿論、必要、希望に応じて、リム３２４は第２実施形態と同じ形状にしてもよい。
【００４０】
さらに、リム３２４は、２４本の引張スポーク２２を備えるように設計されている。ただし、必要または希望に応じて、より少数又は多数のスポークを備えるように、リム３２４を設計してもよいことは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。また、ハブ３２０のフリーホイールでない側に半径方向に配置されたスポークを備え、ハブ３２０のフリーホイール側に接線方向に配置されたスポークを備えるように、後輪３１３を設計してもよい。
【００４１】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、スポークによる引張力がリム３２４上の８箇所の点に集中されるように、各々３本のスポークを備えた８組のスポークが配置されている。したがって、リム３２４を、１６のリム領域またはリム部分３２４ａ，３２４ｂに分割することができる。さらに具体的に、リム３２４は、８つのスポーク接続領域３２４ａと、スポーク接続領域３２４ａの間に位置する、８つのスポーク非接続領域３２４ｂとを有している。スポーク接続領域３２４ａの外周端はリム３２４の中心軸Ａから延びる第１半径Ｒ１を備え、スポーク非接続領域３２４ｂの外周端はリム３２４の中心軸Ａから延びる第２半径Ｒ２を備えている。スポーク３２２からの引張力がスポーク接続領域３２４ａを、通常、半径方向内側に変形するので、スポーク接続領域３２４ａの第１半径Ｒ１は、スポーク非接続領域３２４ｂの第２半径Ｒ２よりも長くなっている。このように、スポークの引張力は、スポーク接続領域３２４ａが半径方向内側に移動されるように、リム３２４を変形する。このとき、スポーク接続領域３２４ａの半径は、スポークの引張力による変形の前に円形の外周端を有する従来のリムと比較して、スポーク非接続領域３２４ｂとほぼ一致するまで移動される。いずれにしろ、スポークが締められると、リム３２４は、一般に、半径方向内側に変形されて、より円形に近付くよう、リム３２４は、リム３２４の中心軸Ａの周りに配置された非円形外周を備えるように構築されている。さらに具体的に、スポークが締められる結果、リム３２４は、スポーク非接続領域３２４ｂにおける第２半径Ｒ２よりも大きい第１半径Ｒ１をスポーク接続領域３２４ａに有することになる。すなわち、スポーク接続領域３２４ａは変形の大きい領域であり、スポーク非接続領域３２４ｂは変形の小さい領域である。これとは対照的に、従来型のリムは最初にほぼ円形であるので、スポーク接続領域は、一般に、半径方向内側に変形されて真円度が低下する。すなわち、従来型リムの場合、スポーク接続領域はスポーク非接続領域よりも小さい半径を持つことになる。
【００４２】
ここで使用されている「ほぼ」、「約」、「おおよそ」などの程度を表す用語は、最終結果が著しく変化しないような、妥当な量の変化を意味する修正用語である。これらの用語は、修正対象の用語の意味を否定しない場合は、±５％の偏差を含むものと解釈される。
ここでは、本発明の選択された実施形態を説明、図示しているが、本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、以下の請求事項で定義された本発明の意図又は範囲から離れることなく、様々な修正、変更を加えることができる。さらに、本発明による複数の実施形態の説明は、図示のみを目的とし、附随する請求事項や同等の請求による定義によって本発明を制限するものではない。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、リムにおいて、スポークが取り付けられる部分の半径を、スポークの非取り付け部分の半径よりも大きくしたので、スポークの取り付けによってリムの真円度が改善され、製造コストを増加させることなくリムの精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
ここで、本開示の一部を形成する添付図面を参照する。
【図１】本発明による前輪及び後輪を有する自転車の側面図。
【図２】本発明による、図１に示された自転車前輪の側面図。
【図３】本発明による、図１及び図２に示された自転車用リムを備えた自転車前輪の端面図。
【図４】本発明による、ハブ本体の一部分が切断された図１から図３に示された自転車用リムに使用される自転車用ハブの部分的拡大側面図。
【図５】本発明による、真円度の改善された自転車車輪が形成されるようにスポークが引張られる前の図１から図４に示された自転車用リムの強調的側面図。
【図６】本発明による、１対のスポークが連結された図１から図５に示された自転車用リムの部分的拡大側面図。
【図７】本発明による、図１から図５に示された自転車用リムの図５の７−７線による部分的拡大断面図。
【図８】本発明による、スポークの連結された図１から図７に示された自転車用リムの図５の８−８線による部分的拡大断面図。
【図９】本発明による、図１に示された自転車後輪の側面図。
【図１０】本発明による、図１及び図９に示された自転車用リムを備えた自転車後輪の端面図。
【図１１】本発明による、ハブ本体の一部分が切断された図１、図９、図１０に示された自転車用リムに使用される自転車用ハブの部分的拡大側面図。
【図１２】本発明の第２実施形態による、真円度の改善された自転車車輪が形成されるようにスポークが引張られる前の自転車用リムの強調的側面図。
【図１３】本発明の第２実施形態による、図１２に示された自転車用リムの図１２の１３−１３線による部分的拡大断面図。
【図１４】本発明の第２実施形態による、図１２に示された自転車用リムの図１２の１４−１４線による部分的拡大断面図。
【図１５】本発明の第３実施形態による自転車後輪の側面図。
【図１６】本発明の第３実施形態による、真円度の改善された自転車車輪が形成されるようにスポークが引張られる前の図１５に示された自転車用リムの強調的側面図。
【図１７】本発明の第４実施形態による自転車後輪の側面図。
【図１８】本発明の第４実施形態による、真円度の改善された自転車車輪が形成されるようにスポークが引張られる前の図１７に示された自転車用リムの強調的側面図。
【符号の説明】
２４，１２４，２２４，３２４    環状リム
２４ａ，１２４ａ，２２４ａ、３２４ａ    スポーク接続領域
２４ｂ，１２４ｂ，２２４ｂ，３２４ｂ    スポーク非接続領域
３０    管状本体
３２    端部取付フランジ
３４    スポーク穴
５０，１５０    外部環状タイヤ接続部分
５２，１５２    環状スポーク接続部分（側面部分）
５４，１５４    内部環状部分
５６    クリンチャー式接続フランジ
５７    ビード
５８，２５８，３５８    スポーク穴
【図１】
0003711346.tif 000002
【図２】
0003711346.tif 000003
【図３】
0003711346.tif 000004
【図４】
0003711346.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003711346.tif 000007
【図７】
0003711346.tif 000008
【図８】
0003711346.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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