(57)【要約】【課題】  軽量化を図りつつ、特にスポーク孔周りの強度を確保し、その上で容易に製造することができる自転車用リムを提供する。【解決手段】  この自転車用リムは、タイヤが装着される環状タイヤ装着部と、タイヤ装着部の内周側に形成され円周方向に間隔をあけて配置された複数の取付開口部を含む環状スポーク取付部とを備えている。そして、タイヤ装着部及びスポーク取付部は、アルミニウム合金をベースとしてスカンジウムを添加して形成されたものである。【選択図】      図１
2005319962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤが装着される環状タイヤ装着部と、
前記タイヤ装着部の内周側に形成され、円周方向に間隔をあけて配置された複数の取付開口部を含む環状スポーク取付部とを備え、
前記タイヤ装着部及びスポーク取付部は、アルミニウムをベースとしてスカンジウムを添加して形成されたものである、
自転車用リム。
【請求項２】
前記スカンジウムは０．０５重量％以上１．０重量％以下の範囲で添加されている、請求項１に記載の自転車用リム。
【請求項３】
前記タイヤ装着部及びスポーク取付部は、さらにジルコニウムを添加して形成されたものである、請求項１又は２に記載の自転車用リム。
【請求項４】
前記取付開口部における前記スポーク取付部の厚みを増加させるように、前記取付開口部において前記スポーク取付部に固定され、スポークが貫通する貫通孔が形成された基部を有する複数の強化部材をさらに備えている、請求項１から３のいずれかに記載の自転車用リム。
【請求項５】
前記強化部材の基部は、
前記スポーク取付部の外面に当接するリム側の面と、
前記リム側の面に対して反対方向に面する外側の面とを有する、
請求項４に記載の自転車用リム。
【請求項６】
前記強化部材は、前記スポーク取付部の外面に金属溶融によって接合されている、請求項４又は５に記載の自転車用リム。
【請求項７】
前記強化部材は、前記スポーク取付部の外面にろう付けによって接合されている、請求項４又は５に記載の自転車用リム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自転車用リムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車に乗ることは、移動の手段であるととともに、レクレーションの形態としてもますます人気が高まっている。また、自転車に乗ることは、プロ、アマを問わず、競技スポーツとしても人気が高い。レクレーション、移動、競技の用途に関わらず、自転車産業において、種々の自転車部品は、自転車用フレームと同様に、常に改良が続けられている。大きく設計が見直されている自転車部品の一つに自転車用ホイールが挙げられる。自転車用ホイールは、簡単な製造及び組立と同様に、強靭、軽量でより空気力学的なデザインのために、常に、設計見直しが行なわれている。
【０００３】
現在、市場においては種々のタイプの自転車用ホイールが販売されている。多くの自転車用ホイールは、ハブ、複数のスポーク、及び環状リムを備える。ハブは、自転車のフレームの一部に、相対的に回転可能に装着される。スポークの内側端部は、ハブと連結され、ハブから外側に向かって延びている。環状リムは、スポークの外側端部と連結され、空気充填式のタイヤを支持する外周部を備えている。一般に、自転車用ホイールのスポークは、細いワイヤ状のスポークである。ハブの端部は、通常、スポークがハブに連結されるフランジが形成されている。詳細には、ハブのフランジには孔が形成されている。ワイヤ状のスポークは、通常、その内側が曲げられており、爪先の形状に形成されたフランジが形成されている。内側端部は、一つのハブフランジの一の孔に支持される。スポークの外側端部には、一般に、ワイヤ状のスポークの外側端部をリムの孔に固定するスポークニップルと螺合するねじが形成されている。
【０００４】
このような自転車用ホイールに用いられるリムは、軽量化のためにアルミニウム合金で形成されている。そして、さらなる軽量化のために薄肉化が図られている。しかし、薄肉化を図ると、特にスポーク孔周りの応力がかかる部分で、強度の低下を招くことになる。
【０００５】
そこで、たとえば、米国特許公開公報２００１−０００５０９９号に示されるように、熱をかけながらバーリング加工によってスポーク孔部分を厚肉にするようにしている。
【特許文献１】特開２００３−１８２３０２号公報
【特許文献２】特開２００３−０１９９０１号公報
【特許文献３】米国特許公開公報２００１−０００５０９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のような、熱をかけながらバーリング加工によってスポーク孔の周りを厚肉化する工法では、熱をかける過程で、アルミニウムの結晶が再結晶することによって結晶粒が粗大化し、応力がかかった際にクラックが生じやすくなるという問題がある。したがって、熱をかける際に、温度を厳しく管理する必要があり、製造が困難で、製造コストも高くなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、軽量化を図りつつ、特にスポーク孔周りの強度を確保し、その上で容易に製造することができる自転車用リムを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明１に係る自転車用リムは、タイヤが装着される環状タイヤ装着部と、タイヤ装着部の内周側に形成され円周方向に間隔をあけて配置された複数の取付開口部を含む環状スポーク取付部とを備えている。そして、タイヤ装着部及びスポーク取付部は、アルミニウムをベースとしてスカンジウムを添加して形成されたものである。
【０００９】
ここでは、特に取付開口部を含むスポーク取付部がアルミニウムにスカンジウム（Ｓｃ）を添加した合金で形成されている。このため、Ａｌ３Ｓｃがアルミニウムの結晶粒界のピン止め効果（再結晶抑制効果）として機能することになり、スポーク孔周りに熱をかけた場合にも、クラックの発生を抑えることができる。
【００１０】
発明２に係る自転車用リムは、発明１の自転車用リムにおいて、スカンジウムは０．０５重量％以上１．０重量％以下の範囲で添加されている。
【００１１】
スカンジウムの添加量が０．０５重量％未満では前述の再結晶抑制効果が不十分であり、また１．０重量％を越えて添加しても再結晶抑制効果が飽和する。ここで、Ａｌ３Ｓｃは高温でもアルミニウムへの溶解度は大きくない。したがってスカンジウムが０．０５重量％添加されていれば、仮にスポーク取付孔に他の強化部材をろう付けする場合にも、ろう付け温度でＡｌ３Ｓｃは溶解しきれず、αアルミニウム中にＡｌ３Ｓｃとして存在することになり、再結晶抑制効果を発揮することになる。
【００１２】
発明３に係る自転車用リムは、発明１又は２の自転車用リムにおいて、タイヤ装着部及びスポーク取付部は、さらにジルコニウムを添加して形成されたものである。
【００１３】
アルミニウムに、スカンジウムに加えてジルコニウムが添加されている場合は、さらに粒界移動が抑えられ、優れた再結晶抑制効果が得られる。このため、クラックの発生をより抑えることができる。
【００１４】
発明４に係る自転車用リムは、発明１から３のいずれかの自転車用リムにおいて、取付開口部におけるスポーク取付部の厚みを増加させるように、取付開口部においてスポーク取付部に固定され、スポークが貫通する貫通孔が形成された基部を有する複数の強化部材をさらに備えている。
【００１５】
前述のように、アルミニウム製のリムにおいては、その薄肉化によってスポーク取付開口部の強度が低下する。しかし、ここでは、取付開口部に強化部材が取り付けられるので、強度の低下を抑えることができる。
【００１６】
発明５に係る自転車用リムは、発明４の自転車用リムにおいて、強化部材の基部は、スポーク取付部の外面に当接するリム側の面と、リム側の面に対して反対方向に面する外側の面とを有する。
【００１７】
発明６に係る自転車用リムは、発明４又は５の自転車用リムにおいて、強化部材は、スポーク取付部の外面に金属溶融によって接合されている。
【００１８】
強化部材をスポーク取付部の外面に金属溶融によって接合する場合、リムに熱がかけられる。このとき、前述のように、アルミニウムの結晶粒が粗大化し、応力がかかった際にクラックが発生する場合がある。しかし、ここでは、アルミニウムにスカンジウムが添加されているので、再結晶抑制効果が発揮され、クラックの発生を抑えることができる。
【００１９】
発明７に係る自転車用リムは、発明４又は５の自転車用リムにおいて、強化部材は、スポーク取付部の外面にろう付けによって接合されている。
【００２０】
この場合も、前記同様に、リムに熱がかけられるが、アルミニウムにスカンジウムが添加されているので、再結晶抑制効果が発揮され、クラックの発生を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のような本発明では、軽量化を図りつつ、スポーク孔周りの強度を確保でき、しかも製造が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１実施形態］
まず、図１及び図２に、本発明の第１実施形態による自転車用ホイール１０を示す。自転車ホイール１０には、複数の強化部材が固定された強化リム１２が用いられる。強化部材１４がリム１２に固定されることにより、強化部材１４はリム１２の一部を構成する。このように、自転車ホイール１０は、基本的に、強化部材１４を有するリム１２と、複数のスポーク１６と、空気充填式タイヤ１８と、センターハブ２０とを備える。タイヤ１８は、チューブ（図示せず）及びセパレート型のタイヤとしてもよく、あるいは以下に詳細に説明されるように、チューブレスタイヤとしてもよい。
【００２３】
図示した実施形態では、スポーク１６は、リム１２にハブ２０を連結するラジアルスポークである。また、図１に示された実施形態では、ハブ２０は、フロントハブであり（つまり、ハブ２０は１つのスプロケットも備えていない）、均等に間隔を空けて周方向に配置され、リム１２に連結された１６本のラジアルスポーク１６を利用している。もちろん、本発明の範囲を逸脱することなく、異なるスポーク配置（例えば、すべてタンジェト（接線）スポーク、一部をタンジェントスポークとし一部をラジアルスポークとするなど）とするように、変更したリム及び／またはハブを用いた自転車用ホイール１０としてもよい。必要に応じて、及び／または所望により、１つ以上のスプロケットを装着するように、変更したリム及び／またはハブを用いた自転車用ホイール１０としてもよい。いずれの場合も、スポーク１６は、好ましくは、円周方向に間隔を空ける配置で、強化部材１４を介して、環状リム１２に連結される。
【００２４】
リム１２は、中心軸Ｘ回りに回転するように設計された環状部材である。リム１２は、６０６１系のアルミニウム合金にスカンジウム（Ｓｃ）及びジルコニウム（Ｚｒ）を添加して形成されたものである。なお、ジルコニウムは省略しても良い。
【００２５】
図１〜図１０を参照して、リム１２は、側方正面図（図１及び図２）からわかるように、ほぼ円形であり、外側環状部２４と、複数の取付開口部２８を有する内側環状部２６と、取付開口部２８においてリム１２を強化するように内側環状部２６に固定された複数の強化部材１４とを基本的に備える。外側環状部２４はタイヤ装着部に相当し、内側環状部２６はスポーク取付部に相当する。基本的に、リム１２は、リム１２に形成された種々の開口部における部材がない箇所を除いて、図４、図６、図８〜図１０に示すように、一様な断面の外形を有する。
【００２６】
図８〜図１０から明らかなように、内側環状部２６は、環状の中空領域Ａを形成するように外側環状部２４に連結される。内側環状部２６はＵ字状断面を有し、Ｕ字部分の両端は外側環状部２４の軸方向に対向する側部に連結されて、環状の中空領域Ａを形成している。外側環状部２４は、また、好ましくは、タイヤ１８を保持するよう構成されたほぼＵ字型の外側環状部の自由端を有するほぼＵ字断面を備える。
【００２７】
外側環状部２４及び内側環状部２６は、従来の方法により、外側及び内側環状部２４，２６の全周にわたって同じ断面形状を形成するように一体の部材として形成される。例えば、外側及び内側環状部２４，２６は、図８〜図１０に示す断面形状を有する長いアルミニウム合金材（添加剤を含む）を押し出し、その長いアルミニウム合金材を円形に曲げ、そしてその長いアルミニウム合金材の両端を固定（つまり溶接）することによって形成できる。取付開口部２８は、長いアルミニウム合金材の両自由端を溶接する前に、あるいは溶接した後に、従来の方法で、パンチあるいはドリルによって形成される。
【００２８】
強化部材１４は、鋳造、機械加工、及び／または、他の適当な製造技術によって、外側及び内側環状部２４、２６とは別のアルミニウム部材として、図１１に示した初期形状となるように形成され、次に、曲げによって、残りの図に示される所望の最終形状とする。あるいは、強化部材１４は、鋳造、機械加工、及び／または他の適当な製造方法によって、初期形状から最終形状へと形成してもよい。
【００２９】
そして、いずれの場合も、強化部材１４は、リム１２の内側環状部２６に固定される。好ましくは、以下に詳細に説明する通り、強化部材１４は、リム１２を強化するために、ろう付け、あるいははんだ付けにより、リム１２の内側環状部２６に接合される。外側及び内側環状部２４、２６は、それぞれホイール１０の中心軸Ｘに垂直な中心面Ｐに対して対称な断面形状を有する。しかしながら、以下に詳細に説明する通り、リム１２は、強化部材１４の配置により中心面Ｐに対して、完全には対称ではない。したがって、強化部材１４が連結されたとき、リム１２は、好ましくは、ホイール１０の中心面Ｐに対してほぼ対称な形を備える。換言すれば、強化部材１４を内側環状部２６に固定する前において、リム１２は対称である。
【００３０】
さらに、図１〜図１０に示す通り、外側環状部２４は、基本的に、１組の環状側面部分、すなわちタイヤ支持部分３０、及び環状外側ブリッジ、すなわち接続部分３２を備えている。図４、図６、図８〜図１０の断面に示す通り、ほぼＵ字型のタイヤ装着凹部を形成するように、環状接続部分３２は、環状側面部分３０の間に延設される。環状側面部分３０は、好ましくは厚さが約１．１〜１．４ｍｍで、従来の方法で１組の環状のタイヤ支持面及び１組の環状のブレーキ面を形成する環状のプレート状の部材である。
【００３１】
環状側面部分３０のタイヤ支持面は、中心面Ｐに互いに面して対向する環状面である。タイヤ支持面は、従来の通り、タイヤ１８のビードを保持するためように、両自由端に形成された環状のリブＲを備える。環状リブＲは、軸方向に互いに向かい合って、突出している。環状側面部分３０の環状ブレーキ面は、従来のリムブレーキが当接し、中心面Ｐから外側に面する環状対向平面の環状面である。環状側面部分３０の径方向内側端部は内側環状部２６と連結される。
【００３２】
環状接続部分３２は、約０．９ｍｍのほぼ均一な厚さの管状（チューブ状）部材である。環状接続部分３２は、図８〜図１０に示すように、装着されるチュ−ブレスタイヤを支持するように、変化する外形を有する。図１及び図１０に示す通り、環状接続部分３２は、従来のように、バルブ３６を連結するように形成された１つのバルブ孔３４を有している。環状接続部分３２は、環状側面部分３０の内側及び外側の端部の間の径方向の位置において、環状側面部分３０に連結される。タイヤ１８がチューブレスタイヤであってもよいように、環状接続部分３２は１つのバルブ孔３４を除いて開口部がないことが好ましい。
【００３３】
もちろん、タイヤ１８をチューブタイプのタイヤ（図示せず）とし、バルブ孔３４が、従来のような、チューブ（図示せず）のバルブを収容してもよいことは、本開示から当業者には明らかであろう。このように、バルブ孔３４及び／またはバルブ３６は、従来と同様のチューブレスタイヤ、及び／または従来と同様のチューブタイプのタイヤに合わせて設計することができる。いずれにせよ、バルブ３６は従来と同様であるので、ここではバルブ３６の詳細な説明、例示は行わない。
【００３４】
さらに、図１〜図１０に示す通り、内側環状部２６は、Ｕ字型あるいはＶ字型の断面形状を有する曲面状管状部材である。内側環状部２６は、好ましくは、約０．８ｍｍの均一な厚みを有する。内側環状部２６は、基本的に、１組の環状傾斜部分４０と、傾斜部分４０に固定して連結された内側環状部分４２とを備えている。環状傾斜部分４０と、内側環状部２６の内側環状部分４２と、外側環状部２４の環状側面部分３０及び環状接続部分３２とが、強化部材１４とは別部材の一体部材として形成される。
【００３５】
複数の取付開口部２８は内側環状部分４２に形成され、強化部材１４を介してスポーク１６が取り付けられるよう構成される。傾斜部分４０の外側径方向端部は、外側環状部２４の環状側面部分３０の内側径方向端部に連結される。傾斜部分４０の内側径方向端部は、内側環状部分４２の外側径方向端部に連結される。内側環状部分４２の取付開口部２８のそれぞれは、好ましくは、中心面Ｐに沿った径方向に延びる中心軸Ｃを有する同一の円形形状の開口部である。内側環状部分４２は、好ましくは、リム１２の全周囲に、等間隔を空けて配置された１６個の取付開口部２８を備える。
【００３６】
図１及び図１０に示す通り、内側環状部分４２は、従来のように、バルブ３６を連結するように形成された１つのバルブ開口部４４を有する。上述の通り、バルブ３６は、好ましくは、タイヤ１８としてチュ−ブレスタイヤが用いられるように構成される。しかしながら、タイヤ１８をチューブタイプのタイヤ（図示せず）とし、バルブ開口部４４が、従来のような、チューブ（図示せず）のバルブを収容してもよい。このように、バルブ開口部４４及び／またはバルブ３６は、従来と同様のチューブレスタイヤ、及び／または従来と同様のチューブタイプのタイヤに合わせて設計することができる。
【００３７】
環状傾斜部分４０とともに内側環状部分４２は、内側環状部２６の環状で曲面状の内面４６及び外面４８を構成する。強化部材１４が内側環状部２６の外面４８に接合するように、強化部材１４は、ろう付け、あるいははんだ付けにより外面４８に固定される。取付開口部２８は内側環状部２６の内面４６と外面４８の間にわたって延設される。取付開口部２８は好ましくは互いに同一である。また、スポーク１６がハブ２０の反対側端部へ延びるよう、強化部材１４は交互に角度を付けて配置可能なように、取付開口部２８が構成されている。
【００３８】
図１〜図１７を参照して、強化部材１４をより詳細に説明する。上述の通り、強化部材１４は、内側環状部２６と好ましくは同一部材である。それぞれの強化部材１４は、好ましくは、軽量な剛性金属材料から単一部材として構成される。特に、上述の通り、それぞれの強化部材１４は、好ましくはアルミニウムから構成される。いずれの場合も、強化部材１４は、外側及び内側環状部２４、２６と同じ材料から構成され、リム１２を強化するように取り外し不能に、内側環状部２６に（例えば、ろう付け、あるいははんだ付けにより）接合される。リム１２の剛性を補強するために、強化部材１４は、取付開口部２８において、内側環状部２６の厚さを実効的に増加させる。
【００３９】
強化部材１４を内側環状部２６にろう付け、あるいははんだ付けするとき、自転車技術分野において周知の、強化部材１４及び内側環状部２６の材料と異なる、ろう材、あるいははんだが使用される。好ましくは、ろう材、あるいははんだは、強化部材１４及び内側環状部２６の材料より低い融点を有する金属材料である。例えば、融点約４００℃〜６００℃のろう付け／はんだ金属が、強化部材１４の取り付けに好ましい。この温度は、２つの剛性金属が一緒に融合するときの、溶接に必要とされる典型的な温度より低い。
【００４０】
ろう材／はんだ金属により、ろう付けあるいははんだ付けすることが本発明のリム１２の取付方法には好ましいが、必要に応じて、及び／または所望により、他の金属溶融接合やさらに他の接合技術を用いてもよい。例えば、ろう付け／はんだ金属の代わりに、接着剤、セメント剤（例えば、金属以外の材料）によって、強化部材１４を内側環状部２６に接合してもよいし、溶接してもよい。
【００４１】
本実施形態において、それぞれの強化部材１４は、図１２〜図１７から明らかなように、ほぼ反転したきのこ形状である。すべての強化部材１４は、好ましくは互いに同一である。したがって、ここでは、１つの強化部材１４のみを詳細に説明、及び／または例示する。しかしながら、図１、図２、図３及び図５に示す通り、スポーク１６がハブ２０の適切な端部へ延びるよう、強化部材１４は、取付開口部２８に交互に方向付けされて取り付けられることが好ましい。上述の通り、強化部材１４は、図１１に示す、平面基部、及び平面基部に垂直な管状部を有する形状に予め形成される。そして、以下に説明する通り、予め形成された形状は、曲面状基部及び角度の付いた管状部を有する所望の最終形状に変形される。
【００４２】
詳細には、図１２〜図１７に示すように、それぞれの強化部材１４は、基本的に、基部５０と、基部５０から延設される管状部５２と、基部５０及び管状部５２の両方を通って延設される貫通孔５４とを備えている。ハブ２０にリム１２を連結するように、スポーク１６の一端は貫通孔５４内に連結される。詳細には、貫通孔５４は、ねじの螺合によりスポーク１６を連結するために、雌ねじが形成された開口である。このように、スポーク１６は、調整可能で、取外可能に、それぞれの強化部材１４を介してリム１２に連結することができる。
【００４３】
基部５０は、リム側の面５６ａ及び外部側の面５６ｂを有する皿状のプレートである。図１６及び図１７に示すように、径方向の断面で見て、基部５０は曲面状である。図１２〜図１７からわかるように、基部５０は、好ましくは、径方向から見て、縦方向中心面Ｌ及び横方向中心面Ｗに対して対称形である。基部５０はほぼ楕円形である。リム側の面５６ａは、内側環状部２６の外面４８の外形に対応した外形を有する。外部側の面５６ｂが基部５０の外側の周辺部でリム側の面５６ａに対してテーパ状であることを除いて、外部側の面５６ｂはリム側の面５６ａとほぼ同じ外形を備える。
【００４４】
詳細には、基部５０は、好ましくは、基部５０の外側の周辺部のまわりで延設されるとともに、外側周辺端部面５６ｄ（つまりほぼ径方向に延設されるラジアル部）に向かってテーパ形状であるテーパ面５６ｃを備えている。図８、図１４、及び図１６からわかるように、基部５０は、好ましくは、環状外側周辺端部面５６ｄを形成するよう、最大厚さ１．０ｍｍから最小厚さ０．３ｍｍにテーパがつけられたテーパ形状である。このように、テーパ面５６ｃ（つまりテーパ部）は、端面５６ｄに近づくにつれて、約０．７ｍｍ厚さが減少するテーパ形状である。いずれにせよ、周辺の端面５６ｄは、リム側の面５６ａ及び基部５０のテーパ面５６ｃによって構成され、厚さ約０．３ｍｍ（つまり基部５０の最大厚さの約３０％）である。さらに、強化部材１４が内側環状部２６に固定されるとき、外側周辺端部面５６ｄは、基部５０と内側環状部２６の外側の面４８との間の段部を構成する。したがって、基部５０の外側の周辺部を除き、基部５０の厚さはほぼ均一である。
【００４５】
それぞれの強化部材１４を内側環状部２６へ取り付ける際に、強化部材１４のリム側の面５６ａを内側環状部２６の外面４８へ接合するように、ろう付け／はんだ金属（図示せず）が溶融される。このように、ろう付け／はんだ金属を溶融後、非常に薄い接合層（図示せず）が強化部材１４を内側環状部２６に固定する。
【００４６】
それぞれ強化部材１４の管状部５２は、基部５０から取付開口部２８へ延設される。各強化部材１４の管状部５２は、取付開口部２８に取り付けられたとき、好ましくは、スポーク１６がハブ２０の適当な端部へ延びるように、中心面Ｐ及び縦方向平面Ｌに対して、交互に約６°の角度がつけられている。言いかえれば、スポーク１６を、したがって同じく強化部材の管状部を、交互に角度を付けた配置とするために、好ましくは、各強化部材１４の管状部５２は取付開口部２８より少し小さい直径Ｔ１（つまり、好ましくは４．３ｍｍ）を有する。取付開口部２８は、交互に角度が付けられた強化部材１４の管状部５２を収容するために、好ましくは、少なくとも約５．０ｍｍの直径Ｔ２を備える。図３、図５、及び図７からよくわかる通り、それぞれ強化部材１４の管状部５２は、好ましくは、径方向線Ｙに対して約０°の角度を付けられる。リム１２は、回転軸Ｘから強化部材１４の中心まで外側に延びる複数の径方向線Ｙを有する。
【００４７】
しかしながら、管状部５２が取付開口部２８に収容されるとき、好ましくは、基部５０の対向する軸方向の両端部は同じ径方向の位置に配置される。このように、図８、及び図１２〜図１７からわかる通り、それぞれの強化部材１４は、強化部材１４の縦方向中心面Ｌと一致する中心面Ｐに対して、完全には、あるいは正確には対称ではない。言いかえれば、それぞれ強化部材１４の基部５０が面Ｌ及びＰに対して対称的に形成されていても、強化部材１４は、管状部５２の角度のある配置により、これらの面に対して完全に対称ではない。
【００４８】
もちろん、すべての強化部材が、取付開口部内においてリムの中心面に対して少し角度がつけられるように（つまり、交互に中心面に対向する側に少しオフセットするように）、取付開口部２８、外面４８及びリム側の面５６ａを形成し、これによりスポーク１６がハブ２０の対向する両端部に延びるように、縦方向面Ｌ対して完全に対称な強化部材を構成しうることは、本開示から当業者には明らかであろう。そのような配置においては、リムの取付開口部は、少し大きめに形成されることになろう。
【００４９】
図３、図５、図７、図８、図１２及び図１３からよくわかるように、それぞれの強化部材１４は、内側環状部２６を覆う強化部材１４の最小及び最大量に対応する、第１のオーバーラップ寸法Ｄ１及び第２のオーバーラップ寸法Ｄ２を有する。第１及び第２のオーバーラップ寸法Ｄ１、Ｄ２は、それぞれの取付開口部２８の中心軸Ｃに対して横方向に測定される。詳細には、第１及び第２のオーバーラップ寸法Ｄ１、Ｄ２は、リム１２に対して、ほぼ軸方向及び円周方向に、それぞれ測定される。したがって、内側環状部２６を覆う強化部材１４の実際のオーバーラップ寸法は、第１及び第２のオーバーラップ寸法Ｄ１、Ｄ２の間で変化する。図１６及び図１７からよくわかるように、中心軸Ｃは、管状部５２の中心に対して角度が付けられている。内側環状部２６を強化部材１４で覆う配置は、スポーク１６からのリム１２に対する応力を分散させるためのものである。
【００５０】
それぞれの取付開口部２８は最大横方向寸法Ｔ２である。第１のオーバーラップ寸法Ｄ１は、最大横方向寸法Ｔの１／２より大きく、一方、第２のオーバーラップ寸法Ｄ２は最大横方向寸法、すなわち直径Ｔ２より大きい。いずれにせよ、第２の（最大）オーバーラップ寸法Ｄ２は、最大横方向寸法Ｔ２の１／２より、少なくとも大きい。
【００５１】
次に、図１、図２、図８及び図１８〜図２１を参照して、スポーク１６及びハブ２０をより詳細に説明する。スポーク１６は好ましくは互いに同一である。それぞれのスポーク１６は、基本的に、外側端部６０、中心部すなわち中央部６２、内側端部６４、及びスポークニップル６６を備えている。それぞれのスポーク１６の外側端部６０、中心部６２及び内側端部６４は、好ましくは、単一部材（一体部材）として一体形成される。スポークニップル６６は、好ましくは別の部材として形成される。
【００５２】
それぞれのスポーク１６の外側端部６０は、強化部材１４のねじが形成された貫通孔５４に螺合する雄ねじを備える。一方、それぞれのスポーク１６の内側端部６４は、ねじにより連結されるスポークニップル６６に対する雄ねじを備えている。また、それぞれのスポークの外側端部は、スポーク１６を回転させるために使用される正方形部を備える。スポーク１６は、従来と同様、スポークニップル６６、及び／またはスポーク１６を回転させることにより、ハブ２０と環状リム１２間の張りが与えられて配置される。スポーク１６は好ましくは従来のワイヤタイプスポークである。本発明にかかるリム１２と関連するものを除いて、ここでは、スポーク１６を、詳細には、記載及び／または例示をしない。
【００５３】
次に、図１８〜図２１を参照して、スポーク１６のハブ２０への連結を、より詳細に説明する。スポーク１６のハブ２０への連結は、以下の説明を除いて、基本的に、米国特許６，４３１，６５８に示された連結と同一である。詳細には、ハブ２０は、米国特許６，４３１，６５８に開示されたハブを、円周方向に等間隔に配置されたスポーク取付位置を有するリム１２に使用されるように設計変更されたものである。もちろん、本発明のリム１２とリア・スプロケットを備えている変形例としてのハブ、つまり、米国特許６，４３１，６５８に開示されたリア・ハブと同様であって、ここに開示される円周方向に等間隔に配置されたスポーク取付配置に変形されたハブに連結できる。
【００５４】
さらに、図１８〜図２１を参照して、スポーク１６及びリム１２のハブ２０への連結を、より詳細に説明する。ハブ２０は、基本的に、管状ハブ本体部材８４と、第１及び第２ベアリングアッセンブリ８５ａ、８５ｂと、ベアリングアッセンブリ８５ａ、８５ｂによって本体部材８４に回転可能に支持されたハブ軸８６とを備えている。ハブ２０の部品は従来とほぼ同様である。
【００５５】
本体部材８４は、管状の中心部８７と、スポーク１６を装着するための中心部８７の対向する両端部に設けられた１組の管状装着部８８ａ、８８ｂとを備える。それぞれの管状装着部８８ａ、８８ｂは、スポーク１６を連結するための複数のスポーク開口部８９ａ、８９ｂを備える。好ましくは、それぞれの装着部８８ａ、８８ｂには、８つのスポーク開口部８９ａ、８９ｂが、それぞれに対して形成されている。
【００５６】
好ましくは、第２の装着部８８ｂは、第１の装着部８８ａのオフセット鏡像である。このように、スポーク開口部８９ｂ、好ましくは、スポーク１６の外側端部６４が円周方向にリム１２の互いの位置から等間隔を空けて配置されるように、スポーク開口部８９ａから円周方向にオフセットしている。管状装着部８８ａ、８８ｂは、スポークニップル６６を有するスポーク開口部８９ａ、８９ｂにおいて、スポーク１６を支持する。
【００５７】
［他の実施形態］
前記各実施形態では、本発明を、スポーク取付開口部に強化部材を固定するタイプのリムに適用したが、スポーク孔周りを、熱をかけながらバーリング加工して強度を向上するようにしたリムにも同様に適用できる。
【実施例１】
【００５８】
ここでは、６０６１系のアルミニウム合金にスカンジウムを０．２重量％添加してリムを形成した。この場合は、強化部材をスポーク取付開口部にろう付けした後のスポーク取付開口部周りの硬度は、スカンジウム無添加のものより１０％程度増加し、これにより強度が向上した。
【実施例２】
【００５９】
ここでは、６０６１系のアルミニウム合金にスカンジウムを０．２重量％添加するとともに、ジルコニウムを０．１重量％添加してリムを形成した。この場合は、強化部材をスポーク取付開口部にろう付けした後のスポーク取付開口部周りの硬度は、スカンジウム無添加のものより１０〜２０％程度増加し、これにより強度が向上した。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態による強化リムを備える自転車用ホイールの側面図。
【図２】図１に示したホイールの強化リムの側方正面図。
【図３】図２の円３によって示された強化リムの領域の拡大軸方向断面図（つまりホイールの中心面に沿って見たときの断面図）。
【図４】図２の切断線４−４に沿って見た、図１〜図２に示した強化リムの拡大部分断面図。
【図５】図２の円５によって示された強化リムの領域の拡大軸方向断面図（つまり、ホイールの中心面に沿って見たときの断面図）。
【図６】図２の切断線６−６に沿って見た、図１〜図２に示した強化リムの拡大部分断面図。
【図７】図２の円３によって示された強化リムの領域を示す拡大軸方向断面図（ホイールの中心面に沿って見たときの断面図）。
【図８】図１の切断線８−８に沿って見た、図１に示した自転車用ホイールの拡大部分断面図。
【図９】タイヤ、スポーク及び強化部材が取り外された、図１に示した自転車用ホイールの図１の切断線８−８に沿って見た部分拡大断面図。
【図１０】タイヤが取り外された、図１及び図８に示した自転車用ホイールの図１の切断線１０−１０に沿って見た部分拡大断面図。
【図１１】強化リムの内側環状部に装着される最終の所望形状に強化部材を変形する前に、先立って形成された（前段階形状の）強化部材の拡大内側立面図（つまり、内側径方向図）。
【図１２】架空の破線で示された前段階形状の、図１１において図示された前段階形状強化部材を最終の所望の形状に変形した後の、図１〜図８において図示された自転車リムの強化部材の拡大内側立面図（つまり、内側径方向図）。
【図１３】図１２に示した強化部材の外観図。
【図１４】図１２及び図１３に示した強化部材の側方（軸方向）の正面図。
【図１５】図１２〜図１４に示した強化部材の反対側の側方（軸方向）の正面図。
【図１６】図１３の矢印１６に沿って見た、図１２〜図１５に示した強化部材の端面（円周方向）の正面図。
【図１７】図１３の切断線１７−１７に沿って見た、図１２〜図１６に示した強化部材の断面図。
【図１８】部分的に断面が示された、図１に示した自転車用ホイールのハブの拡大上面図。
【図１９】図１８に示した自転車用ホイールのハブにおけるハブ体の拡大上面図。
【図２０】スポーク孔にスポークニップルが配置されている、図１８及び図１９に示したハブ体の一部分の部分拡大断面図。
【図２１】図２０に示したハブ及びスポークニップルの一部分の右側側面図。
【符号の説明】
【００６１】
１０  自転車用ホイール
１２  リム
１４  強化部材
２４  外側環状部
２６  内側環状部
２８  取付開口部
３０  環状側面部分
３２  環状接続部分
４０  環状傾斜部分
４２  内側環状部分
【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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【図８】
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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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