(57)【要約】【課題】自転車用ハブにおいて、玉当たりの調整作業及び玉押しの回り止め作業を容易に行えるようにする。【解決手段】フロントハブ１は、ハブ軸１０と、ハブシェル１１と、第１，第２軸受１３，１４と、回り止め部材１５とを備えている。ハブ軸は、フレームに回転不能に装着され、雄ねじ部１６ａと、雄ねじ部の軸方向外方に隣接して形成された第１係止部とを一端側に有している。ハブシェルは、左右１対の第１，第２ハブフランジ１１ａ，１１ｂを有する。第１，第２軸受は、ハブシェルに設けられた第１，第２玉受け３１，３４と、ハブ軸に螺合する雌ねじ部３２ａ及び回り止めのための第２係止部３２ｂを有する第１玉押し３２と、ハブ軸の他端側に設けられた第２玉押し３５と、両玉押しと両玉受けとの間で転動するボール３３，３６とを有している。回り止め部材は、ハブ軸の第１玉押しをハブ軸に対して回り止めする。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を自転車のフレームに対して回転自在に装着させるための自転車用ハブであって、
前記フレームに回転不能に装着され、雄ねじ部と、前記雄ねじ部の軸方向外方に隣接して形成された第１係止部とを一端側に有するハブ軸と、
左右１対の第１及び第２ハブフランジを有し、前記ハブ軸の外周側に配置されるハブ体と、
前記ハブ体と前記ハブ軸との間に配置され、前記ハブ体に設けられた左右１対の第１及び第２玉受けと、前記ハブ軸の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部及び回り止めのための第２係止部を有する第１玉押しと、前記ハブ軸の他端側に前記ハブ軸に対して回転不能に設けられた第２玉押しと、前記両玉押しと両玉受けとの間に両者にそれぞれ接触して転動するボールとを有する１対の軸受と、
前記ハブ軸の第１係止部に１又は複数の回転位相のいずれかで回転不能に係合する第１係合部と、前記第１玉押しの前記第２係止部に複数又は１の回転位相のいずれかで回転不能に係合する第２係合部とを内周側に有し、前記第１玉押しを前記ハブ軸に対して回り止めする回り止め部材と、
を備えた自転車用ハブ。
【請求項２】
前記ハブ軸は、
少なくとも前記第１端側が中空であり、前記第１及び第２玉押しが設けられる第１軸部と、
前記回り止め部材を抜け止めするための鍔部を有し、前記第１軸部の前記一端側内周面に螺合する第２軸部とを有する、請求項１に記載の自転車用ハブ。
【請求項３】
前記ハブ軸は、前記フレームに対して容易に着脱可能なクイックレリーズ機構が内部を貫通する中空軸である、請求項１又は２に記載の自転車用ハブ。
【請求項４】
前記回り止め部材は、第１内周面と前記第１内周面より小径の第２内周面とを有する筒状部材であり、
前記ハブ軸の第１係止部は、前記ハブ軸の一端側外周面に互いに平行に配置された面取り部を有し、
前記第１玉押しの第２係止部は、外周面に周方向に形成された多数の凹凸からなる第２セレーション部を有し、
前記回り止め部材の第１係合部は、前記第２内周面に互いに平行に形成された長円形のスリットを有し、
前記回り止め部材の第２係合部は、前記第２セレーション部に係合するように前記第１内周面に形成された第１セレーション部を有する、請求項１から３のいずれかに記載の自転車用ハブ。
【請求項５】
前記第１玉押しの内周面は、前記ハブ軸の雄ねじ部の軸方向内方に隣接する部分に内周面が圧入される、請求項１から４のいずれかに記載の自転車用ハブ。
【請求項６】
前記第２玉押しは、ハブ軸に圧入固定された別部材である、請求項１から５のいずれかに記載の自転車用ハブ。
【請求項７】
前記ハブ軸はアルミニウム合金製であり、
前記第１及び第２玉押しは鉄系合金製である、請求項５に記載の自転車用ハブ。
【請求項８】
前記ハブ軸は自転車のフロントフォークに装着される、請求項１から７のいずれかに記載の自転車用ハブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車用ハブ、特に、車輪を自転車のフレームに対して回転自在に装着させるための自転車用ハブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自転車の車輪には、車輪を自転車のフレームに対して回転自在に装着させるためのハブが車輪の中心に設けられている。従来のハブは、フレームに回転不能に装着されるハブ軸と、ハブ軸の外周側に配置されるハブ体と、ハブ軸とハブ体との間に配置された左右１対の軸受とを備えている。
【０００３】
ハブ軸の両端部には外周に雄ねじ部が形成されている。ハブ体の外周には、車輪のリムと連結するためのスポークが係止される左右１対のハブフランジが形成されている。軸受は、ハブ体の内部に一体又は別体で設けられた玉受けと、ハブ軸の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有しハブ軸にねじ込まれる玉押しと、玉受けと玉押しとの間に装着された複数のボールとを有している。ボールは、周方向に間隔を隔てて配置するための保持器に装着されており、保持器に装着された状態で玉押しと玉受けとの間に配置される。玉押しはその軸方向外方に装着されたロックナットにより回り止めされている。
【０００４】
このような構造の従来のハブの組み立て作業は以下のようにして行う。
まず、ハブ軸にハブ体を装着し玉受けが別体の場合にはハブ体に玉受けを装着する。そして、保持器に装着されたボールを玉受けに装着しグリースを塗布する。ボールを装着すると、ハブ軸の左右から玉押しをねじ込んでハブ体をハブ軸に回転自在にセットする。このとき、ハブ体の軸方向位置を調整するとともに玉押しの押圧具合を調整する、いわゆる玉当たりの調整を行う。最後にロックナットで玉押しの回り止めを行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成では、ハブ軸の両端から玉押しを装着して玉当たりの調整を行わなければならないので、玉当たり調整が煩わしい作業になる。しかも、ねじ込んだ玉押しの回り止めのためにロックナットが必要になるため、回り止めのための作業も煩わしい。
【０００６】
本発明の課題は、玉当たりの調整作業及び玉押しの回り止め作業を容易に行えるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明１に係る自転車用ハブは、車輪を自転車のフレームに対して回転自在に装着させるためのハブであって、ハブ軸と、ハブ体と、１対の軸受と、回り止め部材とを備えている。ハブ軸は、フレームに回転不能に装着され、雄ねじ部と、雄ねじ部の軸方向外方に隣接して形成された第１係止部とを一端側に有している。ハブ体は、左右１対の第１及び第２ハブフランジを有し、ハブ軸の外周側に配置される。１対の軸受は、ハブ体とハブ軸との間に配置され、ハブ体に設けられた左右１対の第１及び第２玉受けと、ハブ軸の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部及び回り止めのための第２係止部を有する第１玉押しと、ハブ軸の他端側にハブ軸に対して回転不能に設けられた第２玉押しと、両玉押しと両玉受けとの間に両者にそれぞれ接触して転動するボールとを有している。回り止め部材は、ハブ軸の第１係止部に１又は複数の回転位相のいずれかで回転不能に係合する第１係合部と、第１玉押しの第２係止部に複数又は１の回転位相のいずれかで回転不能に係合する第２係合部とを内周側に有し、第１玉押しをハブ軸に対して回り止めする部材である。
【０００８】
この自転車用ハブを組み立てる際には、まず、第２玉押しが別体の場合にはハブ軸の他端側に第２玉押しを固定する。また、玉受けが別体の場合にはハブ体に玉受けを装着する。この状態で第２玉押しにボールを装着し、ハブ体をハブ軸の一端側からハブ軸の外周側に装着する。この作業は、たとえば一端側に上にしてハブ軸を立てれば行いやすい。ハブ体を装着したら、ボールを第１玉受けに装着し、第１玉押しをハブ軸に螺合させて玉当たりの調整作業を行う。玉当たりの調整作業が完了したら、回り止め部材の第１係合部をハブ軸の第１係止部に合わせた状態で第２係合部が第２係止部に合うように第１玉押しの回転位相の調整又は回り止め部材の第２係合部を回り止め部材の第２係止部に合わせた状態で第１係合部が第１係止部に合うようにハブ軸の回転位相の調整を行い、回り止め部材をハブ軸及び第２玉押しに対して回転不能に装着する。これにより、第１玉押しがハブ軸に対して回り止めされる。
【０００９】
ここでは、第１玉押しを回すだけで玉当たりの調整作業を行えるので、玉当たり調整作業が容易になる。また、回転位相を合わせて回り止め部材を装着するだけで第１玉押しの回り止めを行えるので、回り止め作業も容易に行える。
発明２に係る自転車用ハブは、発明１に記載のハブにおいて、ハブ軸は、少なくとも第１端側が中空であり、第１及び第２玉押しが設けられる第１軸部と、回り止め部材を抜け止めするための鍔部を有し、第１軸部の一端側内周面に螺合する第２軸部とを有する。この場合には、第２軸部により回り止め部材を抜け止めできるので、回り止め部材に抜け止めのための構造を設ける必要がなくなる。
【００１０】
発明３に係る自転車用ハブは、発明１又は２に記載のハブにおいて、ハブ軸は、フレームに対して容易に着脱可能なクイックレリーズ機構が内部を貫通する中空軸である。この場合には、クイックレリーズ機構を有するハブの玉当たり調整作業及び回り止め調整作業が容易になる。
発明４に係る自転車用ハブは、発明１から３のいずれかに記載のハブにおいて、回り止め部材は、第１内周面と第１内周面より小径の第２内周面とを有する筒状部材であり、ハブ軸の第１係止部は、ハブ軸の一端側外周面に互いに平行に配置された面取り部を有し、第１玉押しの第２係止部は、外周面に周方向に形成された多数の凹凸からなる第２セレーション部を有し、回り止め部材の第１係合部は、第２内周面に互いに平行に形成された長円形のスリットを有し、回り止め部材の第２係合部は、第２セレーション部に係合するように第１内周面に形成された第１セレーション部を有する。この場合には、回り止め部材のスリットをハブ軸の面取り部に合わせて回り止め部材を装着した後、第１セレーション部に第２セレーション部が合うように第１玉押しを回して回り止め部材を第１玉押しに装着すると、第１玉押しが回り止めされる。ここでは、多数の凹凸を有するセレーション部により回り止めしているので２つのセレーション部が噛み合う回転位相が多くなり、軸回転に影響を与えない範囲で回り止め部材を第１玉押しに装着できる。
【００１１】
発明５に係る自転車用ハブは、発明１から４のいずれかに記載のハブにおいて、第１玉押しの内周面は、ハブ軸の雄ねじ部の軸方向内方に隣接する部分に内周面が圧入される。この場合には、第１玉押しが圧入されるので、第１玉押しがさらに回りにくくなる。
発明６に係る自転車用ハブは、発明１から５のいずれかに記載のハブにおいて、第２玉押しは、ハブ軸に圧入固定された別部材である。この場合には、第２玉押しが別部材になるので、ハブ軸との材質を変更することが軽量化を図りつつ強度を高く維持できる。
【００１２】
発明７に係る自転車用ハブは、発明５に記載のハブにおいて、ハブ軸はアルミニウム合金製であり、第１及び第２玉押しは鉄系合金製である。この場合には、摩耗しやすい玉押しにのみ鉄系合金を採用して軽量化を図りつつ耐摩耗性を維持できる。
発明８に係る自転車用ハブは、発明１から７のいずれかに記載のハブにおいて、ハブ軸は自転車のフロントフォークに装着される。この場合には、空転するために特に軽さが求められる前輪用のハブの玉当たりの調整作業及び回り止め作業が容易になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車１０１は、フロントフォーク９８を含むフレーム１０２と、フロントフォーク９８に固定されたハンドル１０４と、チェーンやペダルやディレーラ等から成る駆動部１０５と、フレーム１０２の前後に装着され、スポーク９９を有する前輪及び後輪１０６，１０７とを備えている。
【００１４】
図２において、フロントハブ１は、ハブ軸１０の両端部が左右両方のフロントフォーク９８にカムレバー５１及びナット５２を有する公知のクイックレリーズ機構５０により固定され、両ハブフランジ１１ａ，１１ｂにスポーク９９が固定されている。
フロントハブ１は、フロントフォーク９８に固定されるハブ軸１０と、ハブ軸１０の外周側に配置されるハブシェル１１と、ハブ軸１０とハブシェル１１との間に配置された第１及び第２軸受１３，１４と、第１軸受１３の第１玉押し３２をハブ軸１０に対して回り止めする回り止め部材１５とを備えている。
【００１５】
ハブ軸１０は、たとえば強度が高いＡ７０７５アルミニウム合金製であり、その両端がクイックレリーズ機構５０によってフロントフォーク９８の先端部に固定される。ハブ軸１０は、内部をクイックレリーズ機構５０が貫通しており、中空の第１軸部１６と、第１軸部１６に螺合する中空の第２軸部１７とを有している。
【００１６】
第１軸部１６は、ハブ軸１０の大部分を構成する軸であり、両端部に両軸受１３，１４が装着されるとともに、一端（図２左端）に第２軸部１７が螺合している。第１軸部１６の一端側外周面には第１軸受１３の第１玉押し３２が螺合する雄ねじ部１６ａが形成され、一端内周面には、第２軸部１７が螺合する雌ねじ部１６ｂが形成されている。また、一端外周面には、回り止め部材１５が回転不能に係止される互いに平行に配置された面取り部で構成された第１係止部１６ｇが形成されている。
【００１７】
第１軸部１６の他端側には、第２軸受１４の第２玉押し３５が圧入固定される圧入部１６ｃと、圧入部１６ｃに軸方向外方に隣接して位置決めのための突起部１６ｄとが形成されている。また、他端（図３右端）にはフロントフォーク９８が固定される小径のフォーク固定部１６ｅが形成されている。フォーク固定部１６ｅとの段差部分の端面には、フロントフォーク９８との回り止めのためのローレット部１６ｆが放射状の凹凸で形成されている。
【００１８】
第２軸部１７は、第１軸部１６より小径の筒状部材であり、図２右端外周面には第１軸部１６の雌ねじ部１６ｂに螺合する雄ねじ部１７ａが形成されている。また、左端には、フロントフォーク９８が固定される小径のフォーク固定部１７ｂが形成されている。フォーク固定部１７ｂとの段差部分の端面には、フロントフォーク９８との回り止めのためのローレット部１７ｃが放射状の凹凸で形成されている。雄ねじ部１７ａとフォーク固定部１７ｂとの間には大径の鍔部１７ｄが形成されている。鍔部１７ｄは、回り止め部材１５を抜け止めするために設けられている。第２軸部１７の一端側内周面には、工具で回転させるための６つの角を有する工具係止部１７ｅが形成されている。
【００１９】
ハブシェル１１は、たとえばＡ６１５１等の比較的強度が高く軽量なアルミニウム合金製であり、中央部分が絞られた左右対称の筒状の部材である。バブシェル大径部分の外周面には、円板状の第１及び第２ハブフランジ１１ａ，１１ｂが形成されている。第１及び第２ハブフランジ１１ａ，１１ｂには、周方向に間隔を隔ててたとえば１６個のスポーク係止孔１１ｃ，１１ｄがそれぞれ等間隔で形成されている。スポーク係止孔１１ｃとスポーク係止孔１１ｄとは、ピッチが半ピッチ分ずれて形成されている。ハブシェル１１の両端には、ハブ軸１０との隙間をカバーするためのたとえば合成樹脂製のカバー部材２０ａ，２０ｂが着脱可能に装着されている。
【００２０】
第１軸受１３は、図３及び図４に示すように、ハブシェル１１に設けられた第１玉受け３１と、ハブ軸１０に螺合する第１玉押し３２と、第１玉押し３２と第１玉受け３１との間に両者にそれぞれ接触して転動するボール３３とを有している。
第１玉受け３１は、たとえば軸受鋼等の鉄系合金製の内鍔付きの筒状部材であり、ハブシェル１１の大径部分の内周面に圧入固定されている。第１玉受け３１の内周面には、ボール３３が接触する湾曲した転動面３１ａが形成されている。
【００２１】
第１玉押し３２は、たとえば軸受鋼等の鉄系合金製の筒状部材である。第１玉押し３２は、ハブ軸１０の第１軸部１６の外周面に形成された雄ねじ部１６ａに螺合する雌ねじ部３２ａと、回り止め部材１５に係合して回り止めする第２係止部３２ｂと、第１軸部１６の雄ねじ部１６ａの軸方向内方に圧入される圧入固定部３２ｃとを有している。第１玉押し３２の外周面には、ボール３３が接触する湾曲した転動面３２ｄが形成されている。第２係止部３２ｂは、第１玉押し３２の外周面に周方向に並べて形成された多数の凹凸からなるセレーション部で構成されている。
【００２２】
ボール３３は、周方向に間隔を隔ててたとえば８個が等間隔に配置されている。ボール３３は、図示しない保持器により転動自在に間隔を隔てて保持されている。ボール３３の周囲にはグリースが充填されている。
第２軸受１４は、図２に示すように、ハブシェル１１に設けられた第２玉受け３４と、ハブ軸１０に固定された第２玉押し３５と、第２玉押し３５と第２玉受け３４との間に両者にそれぞれ接触して転動するボール３６とを有している。第２玉受け３４は、第１玉受け３１と同様な形状及び材質の部材である。第２玉押し３５はハブ軸１０の第１軸部１６の圧入部１６ｃに圧入固定されている。第２玉押し３５の外周面には、ボール３３が接触する湾曲した転動面３５ａが形成されている。第２玉押し３５は、突起部１６ｄにより位置決めされている。
【００２３】
回り止め部材１５は、たとえばＡ６１５１等の比較的強度が高く軽量なアルミニウム合金製の部材である。回り止め部材１５は、図３及び図４に示すように、第１内周面１５ａと第１内周面１５ａより小径の第２内周面１５ｂとを有する筒状部材であり、第２内周面１５ｂには、第１係合部１５ｃが形成され、第１内周面１５ａには第２係合部１５ｄが形成されている。第１係合部１５ｃは、ハブ軸１０の第１軸部１６の第１係止部１６ｇに回転不能に係止されるものであり、第２内周面１５ｂに互いに平行に形成された長円形のスリットで構成されている。第２係合部１５ｄは、第２係止部３２ｂのセレーション部に係合するように第１内周面１５ａに周方向に並べて形成された多数の凹凸を有するセレーション部で構成されている。この回り止め部材１５は、ハブ軸１０と第１玉押し３２とに回転不能に係止されるので、第１玉押し３２をハブ軸１０に対して回り止めできる。
【００２４】
つぎに上記のように構成されたフロントハブ１の組立手順について説明する。フロントハブ１を組み立てる際には、まず、第２玉押し３５をハブ軸１０の他端側に圧入固定する。また、両玉受け３１，３４をハブシェル１１の両端から圧入固定する。この状態で第２玉押し３５にボール３６を装着し、ハブシェル１１をハブ軸１０の第１軸部１６の一端側から外周側に装着する。この作業は、たとえば一端側に上にして第１軸部１６を立てれば行いやすい。
【００２５】
ハブシェル１１を装着したら、ボール３３を第１玉受け３１に装着し、第１玉押し３２をハブ軸１０の第１軸部１６の雄ねじ部１６ａに螺合させて玉当たりの調整作業を行う。玉当たりの調整作業が完了したら、回り止め部材１５の第１係合部１５ｃをハブ軸１０の第１軸部１６の第１係止部１６ｇに合わせた状態で第２係合部１５ｄが第２係止部３２ｂに合うように第１玉押し３２の回転位相の調整を行う。このとき、第２係止部３２ｂ及び第２係合部１５ｄが多数の凹凸からなるセレーションで構成されているので、２つのセレーション部が噛み合う回転位相が多くなり軸回転に影響を与えない範囲で回り止め部材１５を第１玉押し３２に装着できる。これにより、回り止め部材１５がハブ軸１０の第１軸部１６及び第１玉押し３２に対して回転不能に装着され、第１玉押し３２がハブ軸１０に対して回り止めされる。
【００２６】
これらの作業が終了すると、ハブシェル１１の両端にカバー部材２０ａ，２０ｂを装着するととも、第１軸部１６に第２軸部１７を装着して回り止め部材１５の抜け止めを行う。最後にハブ軸１０の内周面の貫通孔にクイックレリーズ機構５０を貫通させてセットする。これによりフロントハブが完成する。
ここでは、２つの玉押しではなく第１玉押し３２を回すだけで玉当たりの調整作業を行えるので、玉当たり調整作業が容易になる。また、回転位相を合わせて回り止め部材１５を装着するだけで第１玉押し３２の回り止めを行えるので、回り止め作業も容易に行える。
【００２７】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では、回り止め部材１５と第１玉押し３２との間の内外周面で係合させていたが、図５に示すように、端面同士で係合させてもよい。図５において、第１玉押し１３２は、回り止め部材１１５に対向する端面には、放射状に形成されたローレット部で構成された第２係止部１３２ｂが形成されている。回り止め部材１１５は筒状の部材であり、一端面にはスリットで構成された第１係合部（図示せず）が形成され、第１玉押し１３２に対向する他端面には放射状に形成されたローレット部で構成された第２係合部１１５ｄが形成されている。このような回り止め構造でも前記実施形態と同様な効果が得られる。
【００２８】
（ｂ）前記実施形態では、第１係止部と第２係合部とは回転位相の２箇所で係合し、第２係止部と第２係合部とが回転位相の多数箇所で係合しているが、逆でもよい。すなわち、ハブ軸と回り止め部材とが回転位相の多数箇所で係合し、回り止め部材と第１玉押しとが回転位相の２箇所で係合するようにしてもよい。
（ｃ）前記実施形態ではフロントハブに本発明を適用したが、リアハブに本発明を適用してもよい。また、ハブの形態は前記実施形態に限定されず、特にハブシェルの形態は一体型ではなく複数の部材から構成される分割型のものなど、どのような形状でもよい。さらに、ハブ内にブレーキ調整機構や発電機構を装着してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、第１玉押しを回すだけで玉当たりの調整作業を行えるので、玉当たり調整作業が容易になる。また、回転位相を合わせて回り止め部材を装着するだけで第１玉押しの回り止めを行えるので、回り止め作業も容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が採用された自転車の側面図。
【図２】本発明の一実施形態によるフロントハブの半截断面図。
【図３】その右側部分の断面部分図。
【図４】軸受の一部を示す分解斜視図。
【図５】他の実施形態の図３に相当する図。
【符号の説明】
１　フロントハブ
１０　ハブ軸
１１　ハブシェル
１１ａ，１１ｂ　ハブフランジ
１３，１４　第１及び第２軸受
１５　回り止め部材
１５ａ　第１内周面
１５ｂ　第２内周面
１５ｃ　第１係合部
１５ｄ　第２係合部
１６　第１軸部
１６ａ　雄ねじ部
１６ｂ　雌ねじ部
１６ｇ　第１係止部
１７　第２軸部
１７ｄ　鍔部
３１，３４　第１及び第２玉受け
３２，３５　第１及び第２玉押し
３２ａ　雌ねじ部
３２ｂ　第２係止部
５０　クイックレリーズ機構
９８　フロントフォーク
１０１　自転車
１０２　フレーム
１０６　前輪
【図１】
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【図２】
2004075004.tif 000004
【図３】
2004075004.tif 000005
【図４】
2004075004.tif 000006
【図５】
2004075004.tif 000007