(57)【要約】      （修正有）【課題】  衝撃吸収機能を備えた自転車を構成し、また、車輪を本発明品に交換することで衝撃吸収機能が備わることになる自転車用車輪を提供すること。【解決手段】  リム２の内側中心部に、車輪軸３に対してハブ４を設けた自転車用車輪Ｓであって、ハブ４は、筒状のハウジングケース４Ａに、車輪軸３を軸支する第一軸受部40性により常にハウジングケース４Ａの中心に位置するように付勢し且つこの付勢力に抗してハウジングケース４Ａ中心位置より遊動可能とする弾性遊動機構５と、車輪軸３を軸支する第二軸受部41をハウジングケース４Ａの中心位置に位置決め係止する位置決め機構６とを設けた構成とし、位置決め機構６は、位置決め機構６の位置決め係止力を越える衝撃がリム２に対し付与された際に位置決め係止が解除されて車輪軸３を軸支する第一軸受部40と第二軸受部41とが弾性遊動機構５の付勢力に抗し遊動可能となる構成とする。【選択図】      図５
2006168577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを装着する環状のリムの内側中心部に、車輪軸に対して取り付けするためのハブを設けた自転車用車輪であって、前記ハブは、筒状のハウジングケースに、前記車輪軸を軸支する第一軸受部を弾性により常にハウジングケースの中心に位置するように付勢し且つこの付勢力に抗してハウジングケース中心位置より遊動可能とする弾性遊動機構と、前記車輪軸を軸支する第二軸受部をハウジングケースの中心位置に位置決め係止する位置決め機構とを設けた構成とし、前記位置決め機構は、この位置決め機構の位置決め係止力を越える衝撃が前記リムに対し付与された際に位置決め係止が解除されて前記車輪軸を軸支する前記第一軸受部と前記第二軸受部とが前記弾性遊動機構の付勢力に抗し遊動可能となる構成としたことを特徴とする衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪。
【請求項２】
前記ハウジングケース内に、前記第一軸受部を配設すると共に、この第一軸受部の周囲に複数の弾性体を配設して、この複数の弾性体により第一軸受部が常にハウジングケース内の中心に位置するように付勢される前記弾性遊動機構を構成したことを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪。
【請求項３】
筒状の前記ハウジングケースの筒長さ方向の両端部に取付部を設け、この取付部に位置決め体を摺動可能に設け、この位置決め体に前記第二軸受部を設け、この取付部の摺動側面若しくは位置決め体の摺動側面に係止部をこの摺動側面より突没自在に突設すると共に、この係止部は突出付勢されてこの付勢力に抗し没動可能に設け、この係止部が係合する係合部を前記位置決め体の摺動側面若しくは前記取付部の摺動側面に設けて、この係止部を係合部に係止した状態で前記第二軸受部が前記ハウジングケースの中心位置に位置決めするように構成し、この突出付勢して係合部に係止する係止部の係止力を越える衝撃が前記リムに対して付与された際に、係止部が前記付勢力に抗し没動して係合部から係脱し、前記第二軸受部を設けた位置決め体が取付部に対し摺動可能となる前記位置決め機構を構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪。
【請求項４】
前記弾性遊動機構は、前記第一軸受部が前記ハウジングケースと共に回動するようにこの第一軸受部を付勢する弾性体を備えた第一弾性機構部と、第一軸受部がハウジングケースの中心位置から前記車輪軸のラジアル方向へ移動する際にこの第一軸受部をハウジングケースの中心位置へと戻すように付勢する弾性体を備えた第二弾性機構部とを設けて構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、衝撃吸収装置（サスペンション）を備えた自転車が種々提案されている。
【０００３】
現在の自転車の衝撃吸収装置としては、前車輪を支持するフロントフォークにショックアブソーバを設け、また、後車輪を支持するリアアームを本体フレームにスイング自在に付設すると共に、このリアアームと本体フレームとの間にショックアブソーバを設けて、この前後のショックアブソーバにより衝撃緩和作用が働くようにしたものが主流である。
【０００４】
一方、出願人は、この現在の主流であるフレームの構造変更を伴った自転車の衝撃吸収装置とは全く異なる構造で、車輪の軸部分が衝撃吸収機能を発揮する衝撃吸収装置を特許出願している（特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１１１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記特許文献１と同様に車輪の軸部分に衝撃吸収機能を発揮する着想に基づいて研究・開発を進めた末になされたもので、特許文献１とは異なる構造の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
タイヤ１を装着する環状のリム２の内側中心部に、車輪軸３に対して取り付けするためのハブ４を設けた自転車用車輪Ｓであって、前記ハブ４は、筒状のハウジングケース４Ａに、前記車輪軸３を軸支する第一軸受部40を弾性により常にハウジングケース４Ａの中心に位置するように付勢し且つこの付勢力に抗してハウジングケース４Ａ中心位置より遊動可能とする弾性遊動機構５と、前記車輪軸３を軸支する第二軸受部41をハウジングケース４Ａの中心位置に位置決め係止する位置決め機構６とを設けた構成とし、前記位置決め機構６は、この位置決め機構６の位置決め係止力を越える衝撃が前記リム２に対し付与された際に位置決め係止が解除されて前記車輪軸３を軸支する前記第一軸受部40と前記第二軸受部41とが前記弾性遊動機構５の付勢力に抗し遊動可能となる構成としたことを特徴とする衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪に係るものである。
【０００９】
また、前記ハウジングケース４Ａ内に、前記第一軸受部40を配設すると共に、この第一軸受部40の周囲に複数の弾性体50を配設して、この複数の弾性体50により第一軸受部40が常にハウジングケース４Ａ内の中心に位置するように付勢される前記弾性遊動機構５を構成したことを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪に係るものである。
【００１０】
また、筒状の前記ハウジングケース４Ａの筒長さ方向の両端部に取付部42を設け、この取付部42に位置決め体６Ａを摺動可能に設け、この位置決め体６Ａに前記第二軸受部41を設け、この取付部42の摺動側面若しくは位置決め体６Ａの摺動側面に係止部60をこの摺動側面より突没自在に突設すると共に、この係止部60は突出付勢されてこの付勢力に抗し没動可能に設け、この係止部60が係合する係合部61を前記位置決め体６Ａの摺動側面若しくは前記取付部42の摺動側面に設けて、この係止部60を係合部61に係止した状態で前記第二軸受部41が前記ハウジングケース４Ａの中心位置に位置決めするように構成し、この突出付勢して係合部61に係止する係止部60の係止力を越える衝撃が前記リム２に対して付与された際に、係止部60が前記付勢力に抗し没動して係合部61から係脱し、前記第二軸受部41を設けた位置決め体６Ａが取付部42に対し摺動可能となる前記位置決め機構６を構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪に係るものである。
【００１１】
また、前記弾性遊動機構５は、前記第一軸受部40が前記ハウジングケース４Ａと共に回動するようにこの第一軸受部40を付勢する弾性体50を備えた第一弾性機構部５Ａと、第一軸受部40がハウジングケース４Ａの中心位置から前記車輪軸３のラジアル方向へ移動する際にこの第一軸受部40をハウジングケース４Ａの中心位置へと戻すように付勢する弾性体50を備えた第二弾性機構部５Ｂとを設けて構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪に係るものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上述のように構成したから、走行中に車輪が路面上の凹凸を乗り越えると、この凹凸による衝撃が位置決め機構の位置決め係止力を越える衝撃であった場合には、車輪に装着されるタイヤの衝撃緩和作用に加えて、位置決め機構の解除により第一軸受部並びに第二軸受部（車輪軸）が弾性遊動機構の付勢力に抗して遊動し、この車輪軸の遊動と弾性遊動機構の付勢力とにより前記凹凸による衝撃が良好に吸収緩和されることになり、この衝撃吸収後は、弾性遊動機構の付勢力により第一軸受部並びに第二軸受部（車輪軸）が自動的に元の定位置（ハウジングケースの中心位置）に戻ると共に位置決め機構により位置決めされることになる。
【００１３】
従って、車輪に装着されるタイヤの衝撃緩和作用と、上記したような弾性遊動機構の衝撃緩和作用とにより路面から車輪に伝わる衝撃が良好に吸収緩和されるから、凹凸の多い路面でも秀れた乗り心地が得られると共に、リム打ち等によるパンクも生じにくくなり、しかも、本発明は、車輪のハブ部分に構造変更を加えることで構成できるので、自転車のフレーム自体に従来のような大掛かりな構造変更を加えずとも衝撃吸収機能を備えた自転車を構成可能でコストダウンに繋がることになり、その上、単に車輪を本発明品に交換することで既存の自転車にも上記衝撃吸収機能が備わることになるなど、極めて実用性に秀れた画期的な衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪となる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明においては、前記効果を発揮する弾性遊動機構を簡易に設計実現可能となる一層実用性に秀れた構成の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪となる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明においては、前記効果を発揮する位置決め機構を簡易に設計実現可能となる一層実用性に秀れた構成の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪となる。
【００１６】
また、請求項４記載の発明においては、極めて秀れた衝撃吸収効果を発揮する一層実用性に秀れた構成の衝撃吸収機能を備えた自転車用車輪となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１８】
走行中に車輪Ｓ（タイヤ１）が路面上の凹凸を乗り超えると、この凹凸による衝撃が車輪Ｓに装着されたタイヤ１によって吸収緩和されるが、例えば、この凹凸の段差が大きく、この凹凸によってリム２に加わる（付与される）衝撃が位置決め機構６の位置決め係止力を越える衝撃であると、第二軸受部41の位置決め係止が解除されて第一軸受部40並びに第二軸受部41（車輪軸３）が弾性遊動機構５の付勢力に抗して揺動し、この車輪軸３の揺動と弾性遊動機構５の付勢力とにより前記凹凸による衝撃が吸収緩和されることになる。
【００１９】
尚、位置決め機構６の位置決め係止力は、自転車Ａに人が乗車した際及び乗車中に加わる荷重（人の体重）程度では係止解除されず、この乗車中の人の荷重に加えて路面の凹凸を車輪Ｓが乗り越えた際の衝撃がリム２に加わった際に位置決め係止が解除されるように設定、即ち乗車中に凹凸を乗り越えた際にだけ前記衝撃吸収緩和作用を発揮するように設定すると良い。
【００２０】
従って、車輪Ｓに装着されるタイヤ１の衝撃緩和作用と、弾性遊動機構５の衝撃緩和作用とにより路面から車輪Ｓに伝わる衝撃が良好に吸収緩和されるから、凹凸の多い路面でも秀れた乗り心地が得られる上、リム打ち等によるパンクも生じにくくなる。
【００２１】
また、この衝撃吸収により第一軸受部40並びに第二軸受部41がハウジングケース４Ａ（ハブ４）の中心位置からズレるが、弾性遊動機構５により付勢されて第一軸受部40並びに第二軸受部41（車輪軸３）がハウジングケース４Ａ内の中心に位置するように自動的に戻り移動し、この中心位置で再び位置決め機構６により位置決めされることになる。
【００２２】
また、本発明は、車輪Ｓのハブ４部分に構造変更を加えることで構成できるので、自転車Ａのフレーム自体に従来のような大掛かりな構造変更を加えずとも衝撃吸収機能を備えた自転車Ａを構成でき、コストダウン化を期待できることになる。
【００２３】
また、車輪Ｓを本発明品に交換することで、既存の自転車でも上記衝撃吸収機能が得られることになる。
【実施例】
【００２４】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２５】
本実施例は、図１に示すような自転車Ａの前後の車輪Ｓ、即ちタイヤ１を装着する環状のリム２の内側中心部に、車輪軸３に対して取り付けするためのハブ４を設けた車輪Ｓ（前車輪Ｓ１，後車輪Ｓ２）の前記ハブ４部位に衝撃吸収機能を持たせた構成としている。
【００２６】
先ず、図２〜図９を用いて、自転車Ａの前車輪Ｓ１に適用した場合を説明する。
【００２７】
本実施例の前記ハブ４は、筒状のハウジングケース４Ａに車輪軸３に対して第一軸受部40を弾性により常にハウジングケース４Ａの中心に位置するように付勢し且つこの付勢力に抗してハウジングケース４Ａ中心位置より遊動可能とする弾性遊動機構５と、前記車輪軸３を軸支する第二軸受部41をハウジングケース４Ａの中心位置に位置決め係止する位置決め機構６を設けた構成としている。
【００２８】
また、ハウジングケース４Ａは、図２に示すように、既存の自転車用車輪にも採用されている発電機を内装するための円筒形の金属製筒体（ハブダイナモ）を採用した場合を示している。このように既存の部品を流用することで、低コスト化を図っている。
【００２９】
本実施例の弾性遊動機構５は、前記ハウジングケース４Ａ内に、前記第一軸受部40を配設すると共に、この第一軸受部40の周囲に複数の弾性体50を配設して、この複数の弾性体50により第一軸受部40が常にハウジングケース４Ａ内の中心に位置するように付勢される構成としている。
【００３０】
また、この弾性遊動機構５は、前記車輪軸３を軸として回転する前記第一軸受部40が前記ハウジングケース４Ａと共に回動するようにこの第一軸受部40を付勢する弾性体50を備えた第一弾性機構部５Ａと、第一軸受部40がハウジングケース４Ａの中心位置から車輪軸３のラジアル方向へ移動する際にこの第一軸受部40をハウジングケース４Ａの中心位置に戻すように付勢する弾性体50を備えた第二弾性機構部５Ｂとから成る構成としている。
【００３１】
第一弾性機構部５Ａについて説明する。
【００３２】
車輪軸３に対して回動自在に被嵌装着する円筒状の第一軸受部40の外周面に、この第一軸受部40の中心から略等角度を置いた複数の放射方向（図面では三方向）に板状の受片部40Ａを一体的に突設している。
【００３３】
また、この各受片部40Ａは、後述するコイルバネ50Ａのピッチ角と略平行な板面を有するようにして第一軸受部40に突設すると共に、この各受片部40Ａの両面には受突部40Ｂを一体的に突設し、この各受突部40Ｂに弾性体50として抗縮弾性を有するコイルバネ50Ａの一端を装着して、この装着した各コイルバネ50Ａが略三角形状をなすように配置する構成とし、この略三角形状に配置された各コイルバネ50Ａの他端部間に取付部材51を介在連結することでこの略三角形状のバネ配置を保持して、図３の（ａ）に示すような前記第一弾性機構部５Ａを構成している。
【００３４】
また、前記取付部材51は、断面略三角形状の部材により構成し、この取付部材51とコイルバネ50Ａとの連結構造は、この取付部材51の隣接する二面（図中内向きに配設する二面）にコイルバネ50Ａの他端を装着する受突部51Ａを突設してこの受突部51Ａに連結する構造とし、更に、他の一面（図中外向きに配設する一面）は凸湾曲面に形成してこの湾曲面を前記ハウジングケース４Ａの内面に沿設当接し得るように構成している。
【００３５】
このように各コイルバネ50Ａの両端部を受突部40Ｂと受突部51Ａとに装着して安定的に保持することによって、このコイルバネ50Ａがその中心線から位置ズレした場合においても、コイルバネ50Ａ自身の復帰力によって迅速に元の状態に戻る構成としている。
【００３６】
また、この第一弾性機構部５Ａをハウジングケース４Ａ内に収納配設した際、各取付部材51の湾曲面がハウジングケース４Ａの内面に沿設当接し得るように前記各コイルバネ50Ａの長さ寸法を設定構成している。
【００３７】
この第一弾性機構部５Ａを、前記ハウジングケース４Ａ内に収納配設した上、このハウジングケース４Ａ内面に当接している前記三隅の取付部材51の湾曲面にハウジングケース４Ａの外方から螺入した螺子７を螺着することでハウジングケース４Ａに固定している。
【００３８】
従って、このように構成した第一弾性機構部５Ａによると、例えば車輪Ｓ（ハウジングケース４Ａ）が図３の（ｂ）中の太矢印方向に回動した際に、第一軸受部40の回動が追従せずに遅れても、前記各コイルバネ50Ａの付勢力が受片部40Ａを介し第一軸受部40に伝達することで、この第一軸受部40はハウジングケース４Ａに対して自動的に元の位置に回動復帰することになり、この第一軸受部40はハウジングケース４Ａの回動に追従して確実に共回りすることになる構成としている。即ち、この第一弾性機構部５Ａにより、発進・停止の際の車輪Ｓの回動が第一軸受部40に確実に伝達される構成としている。
【００３９】
また、更に本実施例の第一弾性機構部５Ａは、第一軸受部40と各コイルバネ50Ａとの隙間と、各コイルバネ50Ａの内側であって受突部40Ｂ・51Ａ間の隙間とに弾性体50として発泡ゴム50Ｂを配設し、このうち第一軸受部40と各コイルバネ50Ａとの隙間に配した各発泡ゴム50Ｂは、第一軸受部40の外周面に接着固定している。この各発泡ゴム50Ｂは、各コイルバネ50Ａの位置ズレを防止するように付勢すると共に、第一軸受部40をハウジングケース４Ａ内の中心位置へと誘導するように付勢して、この各発泡ゴム50Ｂの付勢力によっても第一軸受部40が車輪軸３のラジアル方向へ移動する作動を緩衝（吸収）する構成としている。
【００４０】
第二弾性機構部５Ｂについて説明する。
【００４１】
前記ハウジングケース４Ａの内径寸法と略合致する外径寸法を有し、且つハウジングケース４Ａの内周面の形状と略合致した環状形状の取付環53の中心位置に、車輪軸３に対して回動自在に被嵌装着する円筒状の第一軸受部40を配設し、この取付環53と第一軸受部40との間に複数の弾性体50を配設している。
【００４２】
また、取付環53の内周面の所定間隔を置いた数箇所（図面では五箇所）に受突部53Ａを一体的に突設し、この各受突部53Ａに夫々弾性体50として抗縮弾性を有するコイルバネ50Ａの一端を装着連結して、各コイルバネ50Ａが取付環53の中心に対して放射状に配設（各コイルバネ50Ａの他端部が取付環53の中心に向かうように配設）する構造とすると共に、この各コイルバネ50Ａの他端部が取付環53の中心に位置する前記第一軸受部40の外周面に近接若しくは当接状態となって、図４の（ａ）に示すようなこの各コイルバネ50Ａ（の他端部）により第一軸受部40が取付環53の中心に位置するように配設付勢される前記第二弾性機構部５Ｂを構成している。
【００４３】
従って、このように構成した第二弾性機構部５Ｂによると、例えば車輪Ｓ（ハウジングケース４Ａ）が図４の（ｂ）中の太矢印方向に移動した際には、図中下方のコイルバネ50Ａがその付勢力に抗して縮むことで、第一軸受部40が車輪軸３に対してラジアル方向（３６０度）に移動し得、その後、コイルバネ50Ａの復帰付勢力によって第一軸受部40（車輪軸３）が自動的に元の位置（取付環53の中心位置）に戻る構成としている。この第一軸受部40の車輪軸３ラジアル方向への移動作動、及び復帰移動作動は、複数（五本）のコイルバネ50Ａによって車輪軸３に対し３６０度全方向において前記同様に行われる。
【００４４】
また、更に本実施例の第二弾性機構部５Ｂは、取付環53の内面と各コイルバネ50Ａとの隙間に弾性体50として発泡ゴム50Ｂを配設し、この各発泡ゴム50Ｂが各コイルバネ50Ａの位置ズレを防止するように付勢すると共に、この各発泡ゴム50Ｂの付勢力によっても第一軸受部40（車輪軸３）が車輪軸３のラジアル方向へ移動した際の衝撃吸収作用が助勢される構成としている。
【００４５】
この第二弾性機構部５Ｂは、ハウジングケース４Ａに対して固定することなく、取付環53の外周面をハウジングケース４Ａの内面に沿設当接させて前記ハウジングケース４Ａ内に収納配設する構成としている。
【００４６】
本実施例の位置決め機構６は、前記ハウジングケース４Ａの筒長さ方向の両端部に取付部42を設け、この取付部42に前記第二軸受部41を備えた位置決め体６Ａを摺動可能に設け、この位置決め体６Ａの前記取付部42への摺動側板面の前記第二軸受部41を避けた位置に、係止部60をこの摺動側板面より突没自在に突設すると共に、この係止部60は突出方向に付勢されてこの付勢力に抗して没動可能に構成し、この係止部60が係合する係合部61を前記取付部42に設けて、この係止部60を係合部61に係止した状態では位置決め体６Ａの第二軸受部41が前記ハウジングケース４Ａの中心位置に位置決めされるように設定し、この係止部60の係合部61への係止力を超える（係止部60の係合部61への係止力より大きな）衝撃が前記リム２に対して付与された際に、係止部60が前記付勢力に抗し没動して係合部61から係脱する構成としている。
【００４７】
更に詳しくは、取付部42は、図５に示すようにハウジングケース４Ａの両側の開口部に装着可能な円盤体とし、更に、中心部に前記車輪軸３を挿通し得且つ前記弾性遊動機構５による車輪軸３の遊動を許容する開口径の軸通し孔42Ａを貫通形成し、この軸通し孔42Ａの周囲の数箇所（図面では六箇所）に、取付部42と同心円状に前記係合部61としての丸孔を貫通形成している。
【００４８】
そして、この取付部42をハウジングケース４Ａの左右両側の開口部に配設した上、周縁部数箇所をハウジングケース４Ａに螺子11止め固定した構成としている。
【００４９】
この各取付部42に対して摺動可能に設ける位置決め体６Ａは、図５，図６に示すようにやや厚みのある円盤体とし、この位置決め体６Ａの中心部に前記第二軸受部41を貫通形成している。
【００５０】
更に詳しくは、位置決め体６Ａの中心位置からこの位置決め体６Ａの一側方向に向けて軸受筒を突設し、この軸受筒を前記第二軸受部41とすると共に、各取付部42に対して摺動可能に設けられる各位置決め体６Ａのこの第二軸受部41同士は、適宜な連結構造（図面では螺着とカシメの連結構造）により互いに連結し得るように構成している。
【００５１】
また、図面では、この第二軸受部41に前記第一軸受部40が回動自在に被嵌装着する構成としている。即ち、本実施例では、第一軸受部40は、第二軸受部41を介して前記車輪軸３に装着する構成としている。
【００５２】
また、本実施例では、少なくとも前記第一弾性機構部５Ａの第一軸受部40の内周面に凹部40Ｃを形成する一方、この第一軸受部40を前記第二軸受部41に被嵌装着した際にこの凹部40Ｃに嵌合し得る凸部41Ａを第二軸受部41の外周面に形成し、この凹部40Ｃと凸部41Ａとの嵌合により第一軸受部40と第二軸受部41（位置決め体６Ａ）とが共回りする構成としている。
【００５３】
また、位置決め体６Ａの第二軸受部41が突設する側の側面（取付部42への摺動側面）であって、この第二軸受部41の周囲には、前記係合部61に位置を対応させて数箇所（六箇所）に貫通取付孔62としての丸孔を貫通形成している。
【００５４】
また、この貫通取付孔62は、一端側（前記第二軸受部41が突設する側）が他端側より小径となるように形成し、この貫通取付孔62にその他端側から係止部60としての所定径のボール60を挿入すると、このボールの一部が貫通取付孔62の一端側から突出した状態で抜け止め状態となる構成としている。
【００５５】
本実施例では、この各貫通取付孔62にその他端側からボール60を挿入し、次いで抗縮弾性を有するコイルバネを採用した弾性体63を挿入した上、この各貫通取付孔62の他端側が存する側の位置決め体６Ａの板面に、この位置決め体６Ａと同形状の封止板８を固定して各貫通取付孔62の他端側を閉塞することで、ボール60，弾性体63を抜け止め状態に保持し、且つ弾性体63によってボール60の一部が常に貫通取付孔62の一端側から（位置決め体６Ａの摺動側面から）突出した状態に付勢されて、この付勢力に抗してボール60が没動するように構成している。
【００５６】
また、封止板８は、その中心部に、車輪軸３を挿通し且つ車輪軸３の前記弾性遊動機構５による車輪軸３の遊動を許容する開口径の軸孔８Ａを貫通形成しており、この封止板８の周縁部数箇所を螺子12止めすることで位置決め体６Ａに固定する構造としている。
【００５７】
この位置決め体６Ａの前記係止部60が突設する側の面（摺動側面）を、前記取付部42の外側の面（摺動側面）と突き合わせ、この際、前記各ボール60を前記各係合部61に係止させることで、取付部42（ハウジングケース４Ａ）に対して位置決め体６Ａが定位置に位置決めされ、その結果、第二軸受部41がハウジングケース４Ａの中心位置に位置決めされる構成としている（図６の（ａ）参照。）。
【００５８】
また、位置決め機構６の位置決め係止力、即ち係止部（ボール）60を突出付勢して係合部61に係止させる弾性体63の弾性度は、自転車Ａに人が乗車した際及び乗車中に加わる荷重（人の体重）程度では係止解除される（ボール60が没動する）ことがなく、この乗車中の人の荷重に加えて路面の凹凸を車輪Ｓが乗り越えた際の衝撃がリム２に加わった際に位置決め係止解除されるように設定する。即ち、本実施例では、不使用時や、人が降りた状態で自転車Ａを走行させた際には、位置決め係止が簡単に解除されることがなく、乗車中に凹凸を乗り越えた際にだけ位置決め機構６の位置決め係止が解除されて前記弾性遊動機構５による衝撃吸収緩和作用を発揮するように設定している。
【００５９】
また、本実施例では、位置決め体６Ａの各ボール60間に、この位置決め体６Ａの摺動側面より突設状態にしてボール60よりも小径なベアリング24を遊転自在に設け、このベアリング24が前記取付部42の摺動側面に当接することで、位置決め体６Ａの摺動側面と取付部42の摺動側面との間の遊びを無くすると共に、この各摺動側面間に小間隔を介在するように設け、前記ボール60が係合部61より係脱（係止解除）した際には、このベアリング24が取付部42の摺動側面を摺動して位置決め体６Ａが取付部42に対しスムーズに移動するように構成している。
【００６０】
このように構成した位置決め機構６の作動を説明すると、後述するようにして完成した自転車Ａに人が乗車中、ハウジングケース４Ａに、例えば前車輪Ｓ１が凹凸に乗り上げることにより下からの突き上げ力のような大きな衝撃が加わり、この衝撃がボール60の係合部61への係止力（弾性体63の付勢力）を越えた衝撃であると、前記ボール60が弾性体63の付勢力に抗し没動してボール60が係合部61から係脱し、これにより、第二軸受部41（車輪軸３）が車輪軸３のラジアル方向へ遊動可能となって（位置決め体６Ａが取付部42に対し摺動可能となって）上方へ遊動する（図６の（ｂ）参照。）と共に、この車輪軸３の遊動（前記衝撃）が前記第一軸受部40を介して前記弾性遊動機構５（第一弾性機構部５Ａ，第二弾性機構部５Ｂ）により吸収されることになる構成としている。
【００６１】
そして、この衝撃吸収後は、特に前記第二弾性機構部５Ｂの付勢力によって自動的に車輪軸３（第一軸受部40，第二軸受部41）がハウジングケース４Ａの中心に位置するように戻ると共に、前記第一弾性機構部５Ａの車輪軸３の回動方向への第一軸受部40の回動移動状態を復帰させようとする付勢力によって第一軸受部40も元の状態に戻り、よって、再びボール60が係合部61に係止することになる構成としている。
【００６２】
また、この衝撃吸収時にボール60の位置と係合部61の位置とが車輪Ｓの回動方向に位置ズレした場合には、位置決め体６Ａの第二軸受部41と共に回動する前記第一弾性機構部５Ａの第一軸受部40がこの第一弾性機構部５Ａの付勢力に抗してハウジングケース４Ａに対しハウジングケース４Ａ（車輪Ｓ）の回動方向に位置ズレした状態となるが、衝撃吸収後は、この第一弾性機構部５Ａの付勢力によって第一軸受部40が回動方向の位置ズレを解消するように自動的に戻り移動し、これに伴い前記凹部40Ｃと前記凸部41Ａとの嵌合関係により第二軸受部41，位置決め体６Ａも元の定位置に戻ることになるため、確実にボール60が係合部61に係止することになる。
【００６３】
また、本実施例では、位置決め体６Ａの外径をハウジングケース４Ａの内径よりも径小に形成して位置決め体６Ａの外周面とハウジングケース４Ａの内周面との間に隙間を生じる構成とし、この隙間に弾性体９として発泡ゴム９を配設して、この発泡ゴム９により位置決め体６Ａの可動（第一軸受部40，第二軸受部41（車輪軸３）の車輪軸３のラジアル方向への移動）時の衝撃緩和作用と、発泡ゴム９の復帰力により摺動移動した位置決め体６Ａの定位置への自動復帰作用とが助勢される構成としている。
【００６４】
本実施例の前車輪Ｓ１のハブ４の組み立て方法は、ハウジングケース４Ａ内に前記弾性遊動機構５（第一弾性機構部５Ａ，第二弾性機構部５Ｂ）を内装（収納配設）し（て第一弾性機構部５Ａはハウジングケース４Ａに固定し）、このハウジングケース４Ａの両側の開口部に前記取付部42を螺子11止め固定する（図７の（ａ）参照。）。
【００６５】
次いで、この各取付部42の外側から前記位置決め体６Ａを、その夫々の第二軸受部41たる軸受筒を第一弾性機構部５Ａ，第二弾性機構部５Ｂの第一軸受部40に挿通して互いに連結し、同時に、各位置決め体６Ａを取付部42に重合当接すると共に係合部61にボール60を係止する（図７の（ｂ）参照。）。
【００６６】
次いで、位置決め体６Ａとハウジングケース４Ａとの隙間に発泡ゴム９を配設し、この発泡ゴム９の外側にハウジングケース４Ａ内の防塵・防水効果を果たすダストカバー10を装着して完成する（図７の（ｃ）参照。）。
【００６７】
このようにして完成した本実施例の前車輪Ｓ１を、図８に示すように、ハブ４に車輪軸３を通しこの車輪軸３をフロントフォーク13に固定することで自転車Ａに装着する（図２参照。）。
【００６８】
尚、本実施例の前車輪Ｓ１は、図９に示すように、ハウジングケース４Ａ内に弾性遊動機構５として第一弾性機構部５Ａと第二弾性機構部５Ｂとを組み込んで完成したものを示している。
【００６９】
図中符号14はベアリング、15はベアリング受、16は車輪軸３を固定するためのナット、17は車輪脱落防止金具、18は座金、23はスポークである。
【００７０】
次に、図１０，図１１を用いて、自転車Ａの後車輪Ｓ２に適用した場合を説明する。
【００７１】
尚、前車輪Ｓ１と同等の機能を有する構成については、図面に同符号を付すことで詳しく説明することは省略する。
【００７２】
前述の前車輪Ｓ１と同様に、第一弾性機構部５Ａと第二弾性機構部５Ｂとをハブ４に組み込んで完成した後車輪Ｓ２をリアアーム19に固定している。
【００７３】
また、この後車輪Ｓ２は、図１０，図１１に示すように、ハウジングケース４Ａ内の中央に前記第一弾性機構部５Ａを配し、この第一弾性機構部５Ａの左右に前記第二弾性機構部５Ｂを配設して弾性遊動機構５を構成した場合を示している。
【００７４】
また、この後車輪Ｓ２に採用する第二弾性機構部５Ｂは、前車輪Ｓ１の第二弾性機構部５Ｂとは構成が異なり、図１０に示すように、取付環53の内周面の等角度を置いた四箇所に受突部53Ａを設け、この四箇所の受突部53Ａにコイルバネ50Ａの一端を装着連結して四箇所のコイルバネ50Ａが取付環53の中心より放射状に配設するように設け、この各コイルバネ50Ａの他端間に筒状の第一軸受部40を配設している。尚、この後車輪Ｓ２に採用する第二弾性機構部５Ｂの場合、発泡ゴム50Ｂは用いない。
【００７５】
また、取付環53は、両側の開放部のうちの一側を閉塞する構成とし、この取付環53の一側の閉塞（板）部を取付部42とし、この取付部42を備えた第二弾性機構部５Ｂをハウジングケース４Ａの両側開口部に螺子11止めすることで、ハウジングケース４Ａの筒長さ方向の両端部に取付部42を設けた構成としている。
【００７６】
また、この取付環53の一側に存する取付部42は、中心位置に後述する第二軸受部41を遊動自在に貫通し得る開口径の軸通し孔42Ａを形成し、更に、この取付部42には、前記四箇所のコイルバネ50Ａ間となる位置（四箇所）に取付環53の他側の開放部へ向けて筒部を突設し、この各筒部を貫通取付孔62としてこの貫通取付孔62に係止部60たるボール60とコイルバネ63とを抜け止め状態に内装している。
【００７７】
即ち、この後車輪Ｓ２では、第二弾性機構部５Ｂに位置決め機構６の係止部60の機能を備えた構成としている。
【００７８】
また、この後車輪Ｓ２では、ボール60はハウジングケース４Ａに対して外方へ突出するように配設している。
【００７９】
一方、この後車輪Ｓ２の位置決め体６Ａは、薄厚な円盤体とし、この位置決め体６Ａの数箇所（四箇所）に前記ボール60を係合する係合部61としての丸孔を形成して、前記ハウジングケース４Ａに固定された各取付部42の外側の摺動側面に突き合わせ配設し得るように設けている。即ち、前車輪Ｓ１の場合とは、ボール60と係合部61との位置関係を逆に配置する構成としている。
【００８０】
また、この位置決め体６Ａの各係合部61間に、この位置決め体６Ａの摺動側面より突設状態にしてボール60よりも小径なベアリング24を遊転自在に設け、このベアリング24が取付部42の摺動側面に当接することで、位置決め体６Ａの摺動側面と取付部42の摺動側面との間の遊びを無くすると共に、この各摺動側面間に小間隙を介在するように設け、前記ボール60が係合部61から係脱（係止解除）した際には、このベアリング24が取付部42の摺動側面を摺動して位置決め体６Ａが取付部42に対しスムーズに移動するように構成している。
【００８１】
また、この位置決め体６Ａは、その中心位置から一側方向へ向けて軸受筒を突設し、この軸受筒を前記車輪軸３に被嵌装着する前記第二軸受部41とすると共に、この第二軸受部41は、反対側に配する位置決め体６Ａの第二軸受部41と適宜な連結構造（図面では螺着とカシメの連結構造）により互いに連結し得るように構成している。
【００８２】
また、この第二軸受部41（軸受筒）の外周面に前記前車輪Ｓ１構造で採用した凸部41Ａと同等の機能を発揮する回り止め杆41Ｂを嵌合装着するための取付凹所41Ｃを形成し、この取付凹所41Ｃに嵌合装着した回り止め杆41Ｂが前記第一弾性機構部５Ａの第一軸受部40の凹部40Ｃに嵌合することで、位置決め体６Ａと第一軸受部40とが第二軸受部41を介して固着されて共回りする構成としている。
【００８３】
また、一方の位置決め体６Ａに、ダストカバー10を介してバンドブレーキ部20のドラム20Ａを取り付け（螺着）し得るように設け、他方の位置決め体６Ａに、ダストカバー10を介してチェーンスプロケット付のフリーホイール21を取り付け（螺着）し得るように設けている。
【００８４】
また、第一弾性機構部５Ａを左右から挟み込むようにして配設される第二弾性機構部５Ｂは、夫々の各コイルバネ50Ａ同士の角度が略４５度位置ズレするようにして配設し、これにより前車輪Ｓ１で採用される第二弾性機構部５Ｂよりコイルバネ50Ａが一本不足する分の車輪軸３に対する衝撃吸収作用不足を補う構成としている。
【００８５】
この後車輪Ｓ２用のハブ４の組み立て方法は、ハウジングケース４Ａ内の中央部に前車輪Ｓ１の場合と同様に第一弾性機構部５Ａを収納固定し、この第一弾性機構部５Ａの左右からハウジングケース４Ａ内に第二弾性機構部５Ｂを収納配設すると共に、各第二弾性機構部５Ｂをハウジングケース４Ａに螺子11止めしてこの各第二弾性機構部５Ｂがハウジングケース４Ａと共回りするように設ける。
【００８６】
次いで、各第二弾性機構部５Ｂの外側から、ドラム20Ａを取り付けた位置決め体６Ａと、フリーホイール21を取り付けた位置決め体６Ａとを、その夫々の第二軸受部41たる軸受筒を第一軸受部40に挿通して互いに連結し、同時に各位置決め体６Ａを取付部42に面接当接すると共に、係合部61にボール60を係止して完成する。
【００８７】
図中符号22はチェーンケースである。
【００８８】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本実施例の使用状態（自転車の完成状態）を示す側面図である。
【図２】本実施例（前車輪）の外観斜視図である。
【図３】本実施例の第一弾性機構部を示す説明図である。
【図４】本実施例の第二弾性機構部を示す説明図である。
【図５】本実施例（前車輪）の分解斜視図である。
【図６】本実施例（前車輪）の位置決め機構の作動説明図である。
【図７】本実施例のハブの組み立て順序を示す説明図である。
【図８】本実施例の前車輪（ハブ）と、自転車のフロントフォークとの分解斜視図である。
【図９】本実施例（前車輪）の完成状態を示す説明断面図である。
【図１０】本実施例（後車輪）分解斜視図である。
【図１１】本実施例（後車輪）の完成状態を示す説明断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  タイヤ
２  リム
３  車輪軸
４  ハブ
４Ａ  ハウジングケース
40  第一軸受部
41  第二軸受部
42  取付部
５  弾性遊動機構
５Ａ  第一弾性機構部
５Ｂ  第二弾性機構部
50  弾性体
６  位置決め機構
６Ａ  位置決め体
60  係止部
61  係合部
Ｓ  車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006168577.tif 000009
【図８】
2006168577.tif 000010
【図９】
2006168577.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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