(57)【要約】【課題】摩擦損傷による、スポークの胴部とエルボ部との結合部の破断を防ぐ高強度車輪スポークの提供【解決手段】胴、胴の一端のネジ部、胴の他端のエルボ部、首部および頭、首部およびエルボ部の直径増大部を備えた高強度車輪スポークであって、前記胴と前記エルボ部との結合部に胴直径増大部が設けられており、首部直径増大部と頭との間、前記胴直径増大部と胴との間にそれぞれ縮径つなぎ部が設けられている高強度車輪スポーク。本車輪スポークは、使用過程において胴とエルボ部との結合部の摩擦損傷が最も顕著であり破断しやすいという実際的な問題を十分に考慮して、該結合部に直径増大部を設置し、該直径増大部の設置が、該結合部の摩擦損傷が最も顕著であるためにもたらされる、破断しやすい現象を著しく改善しており、同規格のスポークは、一般的な硬質鋼スポークよりも引張強度が著しく優れている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴と、胴の一端のネジ部と、胴の他端のエルボ部と、首部および頭と、前記首部および前記エルボ部の直径増大部と、を備えた高強度車輪スポークにおいて、
前記胴と前記エルボ部との結合部に胴直径増大部が設けられており、前記首部の直径増大部と前記頭との間、前記胴直径増大部と前記胴との間にそれぞれ縮径つなぎ部が設けられていることを特徴とする高強度車輪スポーク。
【請求項２】
請求項１に記載の高強度車輪スポークにおいて、前記胴直径増大部、前記首部の直径増大部および前記エルボ部の直径増大部の直径は胴直径の１．１５１〜１．６倍であることを特徴とする、高強度車輪スポーク。
【請求項３】
請求項１に記載の高強度車輪スポークにおいて、前記胴直径増大部、前記首部直径増大部および前記エルボ部直径増大部の表面は平滑に連結されることを特徴とする、高強度車輪スポーク。
【請求項４】
請求項１に記載の高強度車輪スポークにおいて、前記胴の一側に、等間隔に分布する扁平凹部が設けられており、前記扁平凹部の幅は前記胴の直径よりも大きく、等間隔の前記扁平凹部が、頭の方向とは反対の胴の一側に設置されることを特徴とする、高強度車輪スポーク。
【請求項５】
請求項１に記載の高強度車輪スポークにおいて、前記胴の対称的な両側に、幅が胴の直径よりも大きい対称円弧面が設けられており、前記対称円弧面の円弧頂部の間の高さは胴の直径よりも小さく、一側の円弧面の円弧頂部の方向が頭の方向と一致することを特徴とする、高強度車輪スポーク。
【請求項６】
請求項１に記載の高強度車輪スポークにおいて、前記胴の対称な両側に、幅が胴の直径よりも大きい対称平面が設けられており、前記対称平面の間の高さは胴の直径よりも小さく、一側の平面の垂線方向が頭の方向と一致することを特徴とする、高強度車輪スポーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自転車スポークに属し、特に、高強度車輪スポークに関する。
【背景技術】
【０００２】
スポークは、胴、胴の一端のネジ部、胴の他端のエルボ部および頭から構成され、スポークは自転車、自動二輪車、三輪車等のスポーク車輪に幅広く用いられる。
現行の自転車スポークの規格は、スポークを普通スポークと特殊形状スポークとに分けており、普通スポークの規格はＮｏ．１２、１３、１４、１５の４種類が設定されており、規格において、スポークの材料、各種規格のスポーク各部の寸法や切断強度についていずれも明確に規定されている。
スポークの規格の選択については、通常、車両型式、最大支持力、および安全係数に基づいて総合的に検討して決定する。
しかしながら、上記各種車両型式のスポーク車輪は使用過程でスポーク破断現象が時折発生しており、特に、胴とエルボ部との結合箇所に発生する破断に比較的集中している。破壊的振動および引っ張り試験を経て、上記部位に破断が生じやすい根本的原因は、該部位とハブとの摩擦損傷が最も顕著であることであることが分かった。
【０００３】
特許文献１の特許発明「自転車、オートバイのスポーク構造の強度を強化する方法」において、スポークは首部で最初に破断が生じることがあるため、機械加工方式を用いてスポーク本体の首部およびエルボ部の構造強度を高め、すなわち首部およびエルボ部の線径が増大し、その比率は約１．１５倍増加する、との見解が示されている。該特許発明で言う首部は、頭とエルボ部との間の部分を指す。
上記特許発明は、スポークの首部およびエルボ部の線径の増大に、胴とエルボ部位との結合部が摩擦損傷して破断に至りやすいという、補うことのできない欠点が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＣＮ１００３９５０５１Ｃ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、スポークの首部およびエルボ部の増大する線径に存在する、胴とエルボ部位との結合部が摩擦損傷して破断に至りやすいという、補うことのできない技術的問題を解決することを課題として検討した結果、得られた高強度車輪スポークをここに開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目課題を解決するために以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、胴、胴の一端のネジ部、胴の他端のエルボ部、首部および頭、首部およびエルボ部の直径増大部を備えた高強度車輪スポークであって、前記胴とエルボ部との結合部に胴直径増大部が設けられており、首部直径増大部と頭との間、胴直径増大部と胴との間にそれぞれ縮径つなぎ部が設けられていることを特徴とする高強度車輪スポークである。
【０００７】
本発明は以下の手段を講じることができる。
胴直径増大部、首部直径増大部およびエルボ部直径増大部の直径は胴直径の１．１５１〜１．１６倍である。
前記胴直径増大部、首部直径増大部およびエルボ部直径増大部の表面は平滑に連結される。
前記胴の一側に、等間隔に分布する扁平凹部が設けられており、扁平凹部の幅は胴の直径よりも大きく、等間隔の扁平凹部が、頭の方向とは反対の胴の一側に設置される。
前記胴の対称な両側に、幅が胴の直径よりも大きい対称円弧面が設けられており、対称円弧面の円弧頂部の間の高さは胴の直径よりも小さく、一側の円弧面の円弧頂部の方向が頭の方向と一致する。
前記頭の対称な両側に、幅が胴の直径よりも大きい対称平面が設けられており、対称平面の間の高さは胴の直径よりも小さく、一側の平面の垂線方向が頭の方向と一致する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の有益な効果と長所は次の点にある。本高強度車輪スポークは、スポークの首部とエルボ部の引っ張り強度を高めると同時に、スポークは使用過程において胴とエルボ部との結合部の摩擦損傷が最も顕著であり破断しやすいという実際的な問題を十分に考慮して該結合部に直径増大部を設置し、該部の摩擦損傷が最も顕著であるためにもたらされる、破断しやすい現象を、該直径増大部の設置が著しく改善している。
【０００９】
Ｎｏ．１４の普通硬質鋼スポークを例にして極限シミュレーション実験の結果を説明すると、Ｎｏ．１４の胴の直径が１．９６ｍｍ、各直径増大部の直径が２．２７ｍｍ（１．１５８倍）、引っ張り力が３９８０Ｎ（ｋｇｆ）に達したとき、胴とエルボ部との結合部の直径増大部が破断し、同規格のスポークは、一般的な硬質鋼スポークよりも引っ張り強度が著しく優れており、他の各規格の普通硬質鋼自転車スポークおよび自動二輪車スポークの極限シミュレーション実験の結果は類似している。本発明は金型プレス法で得られ、頭と各直径増大部が２組の金型のプレスを経て同時に成形される。本発明は、スポークの強度を著しく高めるという際立った長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１の構造概略図である。
【図２】本発明の実施例２の構造概略図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】本発明の実施例３の構造概略図である。
【図５】図４のＡ−Ａ拡大図である。
【図６】本発明の実施例４の構造概略図である。
【図７】図６のＡ−Ａ拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施例およびその図面を参照しながら、本発明についてさらに説明する。
図１に記載の実施例１は、胴１、胴の一端のネジ部、胴の他端のエルボ部、首部および頭５を備えた高強度車輪スポークであり、本発明は、スポークの首部に首部直径増大部３を設置し、エルボ部にエルボ部直径増大部２を設置すると同時に、胴１とエルボ部との結合部に胴直径増大部１−１もさらに設けられており、首部直径増大部３と頭５との間、胴直径増大部１−１と胴１との間にそれぞれ縮径つなぎ部４が設けられており、胴直径増大部１−１、首部直径増大部３およびエルボ部直径増大部２の表面は平滑に連結される。
【００１２】
図１の実施例１の胴直径増大部１−１、首部直径増大部３およびエルボ部直径増大部２の直径は、胴１の直径の１．１５１〜１．１６倍であり、前記倍数は、各規格のスポーク胴の標準直径を基準とする。例えば、自転車Ｎｏ．１４のスポーク胴の標準直径は１．９６ｍｍであり、その１．１５１倍は２．２５ｍｍであり、１．１６倍は２．２７ｍｍである。Ｎｏ．１３のスポーク胴の標準直径は２．３ｍｍであり、その１．１５１倍は２．６５ｍｍであり、１．１６倍は２．６７ｍｍである。
図１の実施例１のエルボ部の屈曲角αは９５°である。
【００１３】
図２、３に示す実施例２は、図１の実施例１の構造を基礎に、胴１の一側に、等間隔に分布する扁平凹部１−２が設けられており、扁平凹部の幅は胴１の直径よりも大きく、等間隔の扁平凹部が、頭の方向とは反対の胴の一側に設置される。実施例２の扁平凹部１−２は、車輪回転時にちらちら光って見える効果を有する。
【００１４】
図４、５に示す実施例３は、図１の実施例１の構造を基礎に、胴１の対称な両側に、幅が胴１の直径よりも大きい対称円弧面１−３が設けられており、対称円弧面１−３の円弧頂部の間の高さは胴１の直径よりも小さく、一側の円弧面の円弧頂部の方向が頭の方向と一致する。実施例３の対称円弧面１−３はスポークの抵抗を低減することができる。
【００１５】
図６、７に示す実施例４は、図１の実施例１の構造を基礎に、胴１の対称な両側に、幅が胴１の直径よりも大きい対称平面１−４が設けられており、対称平面１−４の間の高さは胴の直径よりも小さく、一側の平面の垂線方向が頭の方向と一致する。実施例４の対称円弧面１−４はスポークの抵抗を低減することができる。
【符号の説明】
【００１６】
１  胴
１−１  胴直径増大部
１−２  扁平凹部
１−３  対称円弧面
１−４  対称平面
２  エルボ部直径増大部
３  首部直径増大部
４  縮径つなぎ部
５  頭
【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】
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