(57)【要約】  自転車用車輪は中心ハブおよびリムを備え、リムは、リムの径方向内側表面の周囲のまわりに配置された複数の開口部を有する。リベットナットまたは同様の取付要素は、各開口部に配置され、リムに結合される。ニップルまたは同様の係合要素の第１端部は、各リベットナットに螺入されるかまたは他の方法で取り付けられる。スポークの第１端部は各ニップルの第２端部に螺入されるかまたは他の方法で取り付けられる。スポークの第２端部は、中心ハブに結合されるかまたは他の方法で係合される。各ニップルは左巻きの雄ネジおよび右巻きの雌ネジ、または右巻きの雄ネジおよび左巻きの雌ネジを所望により備える。その結果、ニップルの回転により、ニップルが同時にリベットナットおよびスポークの両方に対して締められるかまたは緩められる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心ハブと、
複数の開口部を備えるリムと、
前記開口部のそれぞれに配置され且つ前記リムに結合されたリベットナットであって、前記リベットナットのそれぞれは雌ネジを備え、且つ前記リベットナットのそれぞれに対して、前記自転車用車輪は、
前記リベットナットの前記雌ネジに螺入される雄ネジを備えるニップルであって、雌ネジをさらに備えるニップルと、
前記ニップルの前記雌ネジに螺入される雄ネジを有する第１端部を備えるスポークであって、前記中心ハブに結合されるかまたは係合される第２端部をさらに備えるスポークと、をさらに備え、
１つの方向における前記ニップルの回転により前記ニップルは同時に前記リベットナットおよび前記スポークの両方に対して締められ、反対方向における前記ニップルの回転により前記ニップルは同時に前記リベットナットおよび前記スポークの両方に対して緩められるよう、前記ニップルの前記雄ネジは左ネジおよび右ネジのうちの一方を備え、前記ニップルの前記雌ネジは左ネジおよび右ネジのうちの他方を備える、リベットナットと、
を備える自転車用車輪。
【請求項２】
前記リムは複合材料を含む、請求項１に記載の自転車用車輪。
【請求項３】
前記リベットナットのそれぞれはフランジおよび拡張部分を備え、前記径方向内側ブリッジの一部が前記フランジおよび前記拡張部分の間に配置される、請求項１に記載の自転車用車輪。
【請求項４】
前記リムにおける前記開口部のまわりの領域は、前記フランジの径方向内側表面が前記リムの径方向内側表面と同一表面となるよう、座ぐり加工された、請求項３に記載の自転車用車輪。
【請求項５】
前記リベットナットのそれぞれは、前記開口部内において前記リベットナットが回転することを防ぐために、または実質的に防ぐために、前記リベットナットが配置された前記開口部のまわりの前記リムと係合する外側歯を備える、請求項１に記載の自転車用車輪。
【請求項６】
前記リムは径方向内側ブリッジおよび径方向外側ブリッジを備え、前記径方向外側ブリッジは自転車用タイヤを前記径方向外側ブリッジに固定するよう構成されたフランジを備える、請求項１に記載の自転車用車輪。
【請求項７】
前記開口部は前記径方向内側ブリッジ内に形成され、前記径方向外側ブリッジは開口部を有さず、そのためにチューブレスタイヤと共存し得る、請求項６に記載の自転車用リム。
【請求項８】
中心ハブと、
径方向内側ブリッジおよび径方向外側ブリッジを備え、前記径方向内側ブリッジは複数の開口部を備え、前記径方向外側ブリッジは、開口部を有さず、そのためにチューブレスタイヤと共存し得る、リムと、
前記開口部のそれぞれに配置され且つ前記リムに結合された取付要素と、
前記取付要素のそれぞれと係合する結合要素と、
前記結合要素のそれぞれと係合し、且つそれぞれが前記中心ハブに結合または係合する第１端部と、前記結合要素のうちの１つと直接係合する第２端部とを有し、そのために前記スポークの前記第２端部は前記結合要素内で浮動しない、スポークと、
を備える自転車用車輪。
【請求項９】
前記結合要素の回転により、前記結合要素は同時に前記取付要素および前記スポークの両方に対して締められるかまたは緩められるよう、
（ａ）前記取付要素のそれぞれは左巻きの雌ネジを備え、前記結合要素のそれぞれは、前記左巻きの雌ネジに螺入される左巻きの雄ネジを備え、前記結合要素のそれぞれは右巻きの雌ネジを備え、前記スポークのそれぞれは、前記右巻きの雌ネジに螺入される右巻きの雄ネジを備えるか、または、
（ｂ）前記取付要素のそれぞれは右巻きの雌ネジを備え、前記結合要素のそれぞれは前記右巻きの雌ネジに螺入される右巻きの雄ネジを備え、前記結合要素のそれぞれは左巻きの雌ネジを備え、前記スポークのそれぞれは、前記左巻きの雌ネジに螺入される左巻きの雄ネジを備える、
請求項８に記載の自転車用車輪。
【請求項１０】
前記リムは複合材料を含む、請求項８に記載の自転車用車輪。
【請求項１１】
前記取付要素のそれぞれはフランジおよび拡張部分を備え、前記径方向内側ブリッジの一部が前記フランジおよび前記拡張部分の間に配置される、請求項８に記載の自転車用車輪。
【請求項１２】
前記径方向内側ブリッジにおける前記開口部のまわりの領域は、前記フランジの径方向内側表面が前記径方向内側ブリッジの径方向内側表面と同一表面となるよう、座ぐり加工された、請求項１１に記載の自転車用車輪。
【請求項１３】
前記取付要素のそれぞれは、前記開口部内において前記取付要素が回転することを防ぐために、または実質的に防ぐために、前記取付要素が配置された前記開口部のまわりの前記リムと係合する外側歯を備える、請求項８に記載の自転車用車輪。
【請求項１４】
前記径方向外側ブリッジは、自転車用タイヤを前記径方向外側ブリッジに固定するよう構成されたフランジを備える、請求項８に記載の自転車用車輪。
【請求項１５】
中心ハブと、
径方向内側ブリッジおよび径方向外側ブリッジを備え、前記径方向内側ブリッジは複数の開口部を備え、前記径方向外側ブリッジは、開口部を有さず、そのためチューブレスタイヤと共存し得る、複合リムと、
前記開口部のそれぞれに配置され且つ前記リムに結合された取付要素と、
前記取付要素のそれぞれに螺入された結合要素と、
前記結合要素のそれぞれに螺入されたスポークと、
を備える自転車用車輪。
【請求項１６】
前記取付要素のそれぞれは、前記開口部内において前記取付要素が回転することを防ぐために、または実質的に防ぐために、前記取付要素が配置された前記開口部のまわりの前記リムと係合する外側歯を備える、請求項１５に記載の自転車用車輪。
【請求項１７】
各スポークは前記中心ハブに結合または係合する第１端部と、前記結合要素のうちの１つに直接螺入された第２端部とを有し、
前記結合要素のそれぞれは、
前記取付要素のうちの１つに螺入される左巻きの雄ネジ、および前記スポークのうちの１つが螺入される右巻きの雌ネジ、または
前記取付要素のうちの１つに螺入される右巻きの雄ネジ、および前記スポークのうちの１つが螺入される左巻きの雌ネジ、
のいずれかを備える、
請求項１５に記載の自転車用車輪。
【請求項１８】
その径方向内側表面において複数の開口部を備えるリムを提供するステップと、
前記開口部のそれぞれにおいて取付要素を配置するステップと、
前記取付要素のそれぞれを前記リムに結合するステップと、
を含み、
前記取付要素のそれぞれに対して、
結合要素の第１端部をスポークの第１端部に緩く螺入するステップと
前記結合要素の第２端部を前記取付要素に緩く螺入するステップと、
前記スポークにおいて所望の張力を達成するために、前記結合要素を回転させることにより、前記結合要素を同時に前記取付要素および前記スポークの両方に対して締めるかまたは緩めるステップと、
をさらに含む、自転車用車輪を組み立てるための方法。
【請求項１９】
前記結合するステップは、前記取付要素のそれぞれの一部を拡張させ、それにより前記リムの一部が前記拡張部分および前記取付要素上のフランジの間で係合されるステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記回転させるステップの間、車輪横ブレを測定するステップと、
均等な張力を有する円形の車輪が達成されるまで、前記結合要素の回転数を調節するステップと、
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照  
本出願は、２００９年４月１７日に出願された米国特許出願第１２／４２６，１２７号の継続出願であり、米国特許出願第１２／４２６，１２７号の優先権を主張するものである。なお、米国特許出願第１２／４２６，１２７号は、参照することにより本明細書に援用される。
【０００２】
多数の自転車は、タイヤが取り付けられ得る径方向外側ブリッジと、金属製スポークが取り付けられた径方向内側ブリッジとを有する金属製リムを備える。スポークは一般に、径方向内側ブリッジおよび径方向外側ブリッジにおける穿孔穴に螺入されたニップルに螺入される。スポークが径方向内側ブリッジに蝋付けされる設計等の、スポークが径方向外側ブリッジを貫通しない設計においては、径方向外側ブリッジに取り付けられたタイヤはチューブレスであり得る。すなわち係るタイヤは膨張可能なインナーチューブを必要としない。
【０００３】
チューブレスタイヤは、インナーチューブを有する同様のタイヤと比べて低空気圧においてタイヤ性能が向上する等のいくつかの理由により、多数の自転車乗員にとって望ましいものである。一般に、低空気圧のタイヤは、粘着摩擦に優れ、自転車に対する懸架の程度がより高い。チューブレスタイヤを収容する金属製リムは、一般に効果的であるのに対し、複合リムを用いるチューブレスシステムは、今もなお、効果的には用いられていない。複合リムの繊維性の特性により、効果的にニップルをリムに螺入またはねじ込むことはできない。加えて、金属製スポークは、複合リムに蝋付けすることはできない。
【０００４】
螺入または蝋付けを必要としないいくつかの比較的複雑な機械的スポーク取付システムが、スポークを自転車用リムに取り付けるために提案されている。１つの係るシステムにおいては、雌ネジのバネ荷重式結合具は、結合具が弾発的に定位置に固定されるよう結合具を径方向内側ブリッジにおける開口部に押し込むことにより、径方向内側ブリッジに固定される。スポークが浮動ロックナットにより固定された締結具が、次いで連結具に螺入される。係るシステムは、スポークがリムに機械的に取り付けられることを可能にするが、スポークおよびロックナットが締結具内で自由に浮動および回転することができ、その結果、スポークは、位置合わせ不良となり、張力が低下してしまう。
【０００５】
さらに係る設計においては、スポークはまず締結具内に配置されロックナットに螺入された後に、締結具が連結具に螺入されなければならない。しかし締結具内にスポークが存在するため、連結具内の締結具を締めることおよび緩めることは困難となり得る。その結果、一般にスポークを取り付けること、および特に破損したスポークを交換することは、困難且つ非効率的なプロセスとなり得る。さらに、スポークが係るシステムにおいて破損すると、スポークの径方向外側端部および取り付けられたロックナットがリム内に落ちてしまい、取り出すのが極めて困難となることもある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
自転車用車輪は、中心ハブおよびリムを備え、リムは、リムの径方向内側表面の周囲のまわりに配置された複数の開口部を有する。リベットナットまたは同様の取付要素は、各開口部に配置され、リムに結合される。ニップルまたは同様の結合要素の第１端部は、各リベットナットに螺入されるかまたは他の方法で取り付けられる。スポークの第１端部は各ニップルの第２端部に螺入されるかまたは他の方法で取り付けられる。スポークの第２端部は、中心ハブに結合されるかまたは他の方法で係合される。
【０００７】
各ニップルは、ニップルの回転により、ニップルが同時にリベットナットおよびスポークの両方に対して締められるかまたは緩められるよう、左巻きの雄ネジおよび右巻きの雌ネジ、または右巻きの雄ネジおよび左巻きの雌ネジを所望により備える。
【０００８】
他の特徴および利点が、以後明らかになるであろう。上述の特徴は、別個にもしくはともに、または、これらの特徴のうちの１つまたは複数の様々な組み合わせにおいて、用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】１つの実施形態に係る、機械的に取り付けられたスポークを有するリムを備える自転車用車輪の斜視図である。
【図２】図１に示す自転車用車輪の、リム部分および対応するスポーク取付要素の拡大図である。
【図３】リベットナットがリムに結合された状態における、図２に示すリム部分および対応するスポーク取付要素の部分分解図である。
【図４】完全に組み立てられた構成における、図２および図３に示すスポーク取付要素を含むリム部分の断面図である。
【図５】完全に組み立てられた構成における、図２および図３に示すスポーク取付要素を含む、座ぐり加工されたリム部分の断面図である。
【図６】完全に組み立てられた構成における、湾曲したニップルベッドと組み合わせた図２および図３に示すスポーク取付要素を含むリムの断面図である。
【図７】スポークが直接螺入されたリベットナットを含むリム部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の図面を通して、同様の参照番号は同一の要素を示す。  
本発明の様々な実施形態について説明する。以下の説明は、完全な理解のための特定の詳細、およびこれらの実施形態を実施可能にするための説明を提供する。しかし、当業者は、本発明はこれらの詳細がなくとも実施され得ることを理解するであろう。加えて、様々な実施形態の関連説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、周知の構造または機能の中には、詳細に図示または説明されないものもある。
【００１１】
以下に述べる説明における用語は、本発明の特定の実施形態の詳細な説明に用いられる場合においてさえも、最も広い妥当な方法で解釈されるべきである。特定の用語は、以下においては誇張される場合もある。しかし限定的に解釈すべきであることを意図する用語は、この明細書においては特に明白に且つ明確に係るものとして指定する。
【００１２】
文脈が許す限り、単数形または複数形の用語は、それぞれ複数形または単数形の用語を含み得る。さらに、用語「または」が、２つ以上の項目の一覧において他の項目に対して排他的に単一の項目のみを意味するよう明確に限定される場合を除き、係る一覧における「または」の使用は、（ａ）係る一覧中の任意の単一項目、（ｂ）係る一覧中の全項目、または（ｃ）係る一覧中の項目の任意の組合せを含むものとして解釈すべきである。
【００１３】
ここで図１等の図面を詳細に参照すると、１つの実施形態に係る自転車用車輪１０はリム１２および中心ハブ１４を備える。スポーク１６は、リム１２および中心ハブ１４の間に固定される。スポーク１６の径方向外側端部が以下に説明する取付機構によりリム１２に固定される一方で、スポーク１６の径方向内側端部は中心ハブ１４上のフィンガー１５、ハブスポーク穴、または他の取付要素に結合または係合する。
【００１４】
図２および図３に示すように、自転車用リム１２は、径方向内側ブリッジ１８と、自転車用タイヤをリム１２に固定するためのフランジ２２を備える径方向外側ブリッジ２０とを備える。径方向内側ブリッジ１８は、側壁１９を介して、径方向外側ブリッジ２０に接続される。径方向内側ブリッジ１８は、径方向内側ブリッジ１８の周囲のまわりに均等にまたは不均等に離間し得る複数の開口部２４を備える。リベットナット２６または同様の取付要素は開口部２４のそれぞれに配置される。リベットナット２６のそれぞれは、図４に示すように、径方向内側ブリッジ１８の径方向内側面上に掛かるまたは着座する上方フランジ２７を備える。あるいは図５に示すように、開口部２４のまわりの径方向内側ブリッジ１８の部分は、上方フランジ２７の径方向内側表面が径方向内側ブリッジ１８の径方向内側表面と同一平面となるよう、座ぐり加工されてもよい。
【００１５】
図３〜図７に示すように、リベットナット２６は、好適には、拡張部分２８が開口部２４を通り抜けた後に適切な工具を用いて外側に拡張され得る拡張部分２８を備える。このようにして、拡張部分２８は、リベットナット２６が径方向内側ブリッジ１８に結合するよう、径方向内側ブリッジ１８の径方向外側表面と係合する。あるいは、リベットナット２６は、リベットナット２６を径方向内側ブリッジ１８に固定するための、任意の好適な要素または機構を備えてもよい。図２に示すように、リベットナット２６は、リベットナット２６が開口部２４内で回転することを阻止する、または実質的に阻止する外側ローレット、歯２８、または他の摩擦要素を所望によりさらに備えてもよい。１つの実施形態において、リベットナット２６は、リベットナット２６が対応するハブフィンガー１５または中心ハブ１４上の他の接続要素から「照準される」よう、すなわちリベットナット２６が対応するハブフィンガー１５または中心ハブ１４上の他の接続要素と整列するよう、リム開口部２４に対して角度を有してもよい。
【００１６】
リベットナット２６は、好適には、螺刻された内側領域を備える。雄ネジ３２を備える中空のニップル３０または同様の結合要素は、図４〜図６に示すように、リベットナット２６の内側領域に螺入される。ニップル３０も、好適には、スポーク１６の雄ネジ１７を受容するための雌ネジを備える。したがって、ニップル３０はリベットナット２６に直接螺入され、スポーク１６はニップル３０に直接螺入され得る。図６に示すように、１つの実施形態においては、ニップル３０を受容するための湾曲したニップルベッド３１が備えられてもよい。
【００１７】
１つの実施形態においては、ニップル３０の雌ネジおよびスポーク１６の雄ネジ１７が「右」ネジである一方で、リベットナット２６の雌ネジおよびニップル３０の雄ネジ３２は「左」ネジである。あるいは、ニップル３０の雌ネジおよびスポーク１６の雄ネジ１７が「左」ネジである一方で、リベットナット２６の雌ネジおよびニップル３０の雄ネジ３２は「右」ネジであってもよい。したがって、スポーク１６における張力は、ニップル３０のみを回転させることにより調整可能である。ニップル３０の回転により、ニップル３０が同時にスポーク１６およびリベットナット２６の両方に対して締められるかまたは緩められる。
【００１８】
代替的な実施形態において、図７に示すように、ニップル３０は省略されてもよく、拡大された螺刻ヘッド１７’を有するスポーク１６’がリベットナット２６に直接螺入されてもよい。あるいは、通常の螺刻ヘッドを有するスポークが、より小さい内径を有する雌ネジ領域に螺入されてもよい。他の実施形態において、スポークがリベットナットに直接螺入されるよう、スポークが適度に拡大された螺刻ヘッドを有し、リベットナットが適度により小さい内径を有する雌ネジ領域を有してもよい。
【００１９】
ニップル３０が用いられる実施形態にしたがって車輪１０を組み立てるには、開口部２４が、押出成形または他の方法で形成されたリム１２の径方向内側ブリッジ１８において、穿孔または他の方法で形成される。次に、リベットナット２６または同様の取付要素が、各開口部２４に配置され、圧搾するかまたは適切な工具を用いて操作することにより、リベットナット２６の拡張部分２８が拡張され、それによりリベットナット２６が径方向内側ブリッジ１８に結合される。次いで、スポーク１６が、ハブのスポーク穴またはフィンガー１５を通して案内されるか、または他の方法でハブ１４に接続される。１つの実施形態において、各スポーク１６は、ハブのスポーク穴またはハブフィンガー１５の開口部の直径よりも大きい直径を有するヘッドを各スポーク１６の径方向内側端部に備え、そのために、スポーク１６は、その全体が、穴または開口部を通り抜けることがない。
【００２０】
次に、各ニップル３０または同様の結合要素がスポーク１６の雄ネジ上に緩く締められ（１回転またはそれ以上）、その後、ニップル３０の雄ネジが、対応するリベットナット２６の雌ネジ上に緩く締められる。スポーク１６の全部が緩く取り付けられると、ニップル３０を回転させて、スポーク１６を所望の張力まで締めるとよい。上述の「右ネジ／左ネジ」のニップル構成が用いられた場合、ニップル３０の回転により、ニップル３０は同時に、ニップル３０が螺入されたスポーク１６およびリベットナット２６の両方に対して、締められるかまたは緩められる。ニップル３０は、車輪の横ブレを好適な測定装置を用いて測定しながら、徐々に締めていくことが好ましい。このようにして、均等な張力が達成された円形の車輪が達成されるまで、各ニップル３０の回転数を調節する。代替的な実施形態においては、最初に、ニップル３０を所望の深さにまでリベットナット２６に螺入した後、スポーク１６を、手で、またはスポーク把持用ペンチを用いて、回転させながら、ニップル２６を固定状態に保持することにより、スポーク１６をニップル３０に対して締めてもよい。
【００２１】
自転車用車輪１０の様々な部品は、好適な材料で作製されてもよい。例えば、リベットナット２６およびニップル３０は、アルミニウム、真鍮、スチール、複合材料、または任意の他の好適な材料で作製されてもよい。スポーク１６は、スチール、チタン、アルミニウム、炭素、または任意の他の好適な材料で作製されてもよい。ハブ１４は、アルミニウム、マグネシウム、複合材料、または任意の他の好適な材料で作製されてもよい。リム１２は、所望により、アルミニウムまたは他の好適な材料で作製されてもよい。一方、リベットナット２６は、径方向内側ブリッジ１８に螺入されることまたはねじ込まれることなく、径方向内側ブリッジ１８において配置されるか、または径方向内側ブリッジ１８に結合されるので、リムは、あるいは、炭素、ガラス繊維、アラミド、ケブラー（登録商標）等の複合材料、または他の好適な複合材料で作製されてもよい。多数の自転車乗員は、軽量、感触、外観のために、複合リムを好むものである。
【００２２】
自転車用タイヤのビーズを径方向外側ブリッジ２０のフランジ２２内に配置し、その後、タイヤを膨張させることにより、タイヤをリムに固定およびシールしてもよい。径方向外側ブリッジ２０はスポーク１６により貫通されず、好適にはいかなる開口部も含まないため、多数の自転車乗員に好まれるチューブレスタイヤが、所望により使用され得る。したがってチューブレスタイヤに取り付けられた複合リムを備える自転車用車輪は、従来においては達成が困難であり非効率的であったが、効率的に作製され得るようになった。
【００２３】
本明細書に説明した自転車用車輪１０のいくつかの利点は、以下の項目、すなわち、チューブレスタイヤが複合リム上で効率的且つ効果的に用いられ得る点、スポークがニップルまたは他の結合要素に直接螺入されるため、スポークが破損した場合、スポークの交換が容易であり、スポークがリム内に落ち込むことがない点、スポークをリムに固定するロックナットが不必要である点、スポークは（別の浮動ロックナットに螺入される場合とは異なり）ニップルに直接螺入されるため、単独的に調節され、その結果、スポークがニップル内で浮動することもない点、所望による「左ネジ／右ネジ」のニップル構成により、ニップルを同時にスポークおよびリベットナットまたは他の取付要素の両方に対して締めるかまたは緩めることが可能である点、およびリベットナット上の所望による歯または摩擦要素により、リベットナットが径方向内側ブリッジにおける開口部内で回転することが、なく、または実質的になく、そのため、スポークの整列が適切に保たれる点を含む。
【００２４】
上述の実施形態のいずれもが、単独で、または他の実施形態と互いに組み合わせて、用いられ得る。さらに、自転車用車輪または自転車用リムは、本明細書に記載しない追加的な特徴を有してもよい。いくつかの実施形態が図示および説明されてきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変化例および代用例が勿論可能である。例えば、自転車用車輪を組み立てるステップが、明示的に説明された順番とは異なる順番において実施されてもよい。したがって、本発明は、以下の請求項およびそれらの等価物にしたがう場合をのぞき、限定的ではない。
【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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【国際調査報告】
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