自行車輪轂用外部件及自行車輪轂的製作方法
2023-09-19 00:03:40
專利名稱：自行車輪轂用外部件及自行車輪轂的製作方法
技術領域：
本發明涉及自行車輪轂用外部件(アウタ一)，特別是可自由轉動地安裝於自行車輪轂的輪轂軸上的自行車輪轂用外部件。另外，本發明也涉及具有這種外部件的輪轂。
背景技術：
自行車，一般都具有構成車身骨架的構架，在構架的後端部連結著後輪的後輪轂。後輪轂通常都是有配置於後輪的轉動中心的輪轂軸、可繞輪轂軸自由轉動地安裝的外部件與輪轂殼、只可向一個方向相對轉動地將外部件與輪轂殼連結起來的單向超越離合器。輪轂殼是在外周部連結著後輪輻條的筒狀構件。外部件成軸向鄰接輪轂殼配置，是結合於鏈輪內周部的筒狀構件。
在這樣的自行車中，騎手一踩踏板，通過鏈子使鏈輪轉動，外部件與鏈輪一體轉動。而後，通過單向超越離合器輪轂殼與外部件本體一體轉動。由此，使後輪轉動。
作為這種外部件，為按規定的變速操作可得到各種速度級，提出了具有多個不同直徑的鏈輪的多級鏈輪式的機構(例如參照專利文獻1)。多個鏈輪沿軸向並列配置，同時在各內周部形成沿周向反覆成凹凸形狀的結合部。另一方面，在外部件的外周部，形成可結合於鏈輪的結合部、並具有沿軸向延伸的花鍵的止轉部。
專利文獻1日本特開平8-175459號公報。
但是，在用于越野賽等的競技用自行車中，為可以更快的速度行駛，希望車身輕量化。因此提出了藉以鋁等輕金屬構成外部件來減輕車身重量。
可是，在傳遞動力時，外部件的止轉部要受到從鏈輪在轉動方向所施加的較大的負荷。從而，隨著騎手踩動踏板的動作，外部件本體的止轉部要由鏈輪結合部在轉動方向反覆被擠壓，在鋁製的外部件中，或止轉部的花鍵變形，或產生損傷、疲勞等。
特別是在多級鏈輪式的外部件中，例如，在將一部分鏈輪更換成新的鏈輪的情況下，由於必須使該鏈輪與外側的鏈輪一起沿軸向滑動從外部件上取下，在止轉部變形狀態操作起來很困難。
發明內容
本發明的目的即在於提供在易受來自鏈輪的力的部分、強度得以改善並可平滑進行更換的自行車輪轂用外部件及自行車用輪轂。
第一項發明的自行車輪轂用外部件，是可自由轉動地安裝於自行車輪轂的輪轂軸上的外部件，它具有外部件本體與轉接器。外部件本體配置於鏈輪的內周側，並具有不可相對轉動地結合於鏈輪的內周部的第一止轉部。轉接器成筒狀，可自由轉動地安裝於外部件本體的外周部，並具有可相對自由轉動地結合於鏈輪內周部的第二止轉部。
在這樣的外部件中，由於採用了外部件本體與單獨的轉接器，可以不同的材料構成兩者，同時借將轉接器配置於易受鏈輪來的轉動方向的力處，可僅更換易變形部分。
第二項發明的自行車輪轂用外部件，是在第一項發明的自行車輪轂用外部件中，由不同材料構成外部件本體與轉接器。
在這種外部件中，例如以硬質材料構成轉接器的情況下，變得不易變形，進而在這種情況下，以鋁等較輕材料構成外部件本體，這時可確保轉接器的強度，又可望減輕整個外部件的重量。
第三項發明的自行車輪轂用外部件，是在第一項或第二項發明的自行車輪轂用外部件中，第一與第二止轉部的徑向斷面為同一形狀，軸向相鄰配置，同時借一同結合於一個鏈輪而限制其相對轉動。
在這種外部件中，由於可沿整個外部件使鏈輪在軸向滑動，故可平滑地進行鏈輪的更換。另外，在這裡由於2個止轉部同時結合於1個鏈輪上，故外部件本體與轉接器可相互止轉。
第四項發明的自行車輪轂用外部件，是可自由轉動地安裝於自行車輪轂的輪轂軸上的外部件，具有外部件本體與轉接器。外部件本體是配置於鏈輪內周側的筒狀構件。轉接器成筒狀，由與外部件本體不同的材料構成，在其內周部具有用於不可相對轉動地安裝於外部件本體的外周部的內周結合部。
在這種外部件中，轉接器是，由內周結合部對外部件本體止轉，不必採取將1個鏈輪同時結合於2個止轉部的構成。另外，與第二項發明的外部件一樣，例如以硬質材料構成轉接器而不易變形，進而在這種情況下，以鋁等較輕材料構成外部件本體，可確保轉接器強度並可望減輕整個外部件的重量。
第五項發明的自行車輪轂用外部件，是在第四項發明的自行車輪轂用外部件中，轉接器具有不可相對轉動地結合於鏈輪內周部的第一止轉部。
在這樣的外部件中，即使在第一止轉部受到來自鏈輪的擠壓力而變形的情況下，也可將轉接器從外部件本體取下更換。
第六項發明的自行車輪轂用外部件，是在第五項發明的自行車輪轂用外部件中，外部件本體具有不可相對轉動地結合於鏈輪內周部的第二止轉部。另外，第一與第二止轉部，其徑向斷面為相同形狀，軸向相鄰配置。
在這種外部件中，由於可使鏈輪沿整個外部件軸向滑動，故可平滑地進行鏈輪更換。
第七項發明的自行車輪轂用外部件，是在第四～六項發明中任一項的自行車輪轂用外部件中，將轉接器對著外部件本體的外周部壓入。
在這種外部件中，具體地轉接器借相對後輪本體壓入而實現相對不可轉動安裝。
第八項發明的自行車用輪轂，具有輪轂軸、自行車輪轂用外部件和輪轂殼。自行車輪轂用外部件，可繞輪轂軸自由轉動地被安裝，是第一～第五項發明中的任何一種。輪轂殼軸向相鄰配置於自行車輪轂用外部件，並可繞輪轂軸向自由轉動地被安裝。
在這種輪轂中，例如，自行車鏈轉動，鏈輪轉動，外部件與其一體轉動。而後，外部件來的力矩傳遞到輪轂殼，通過輻條傳遞到後輪。
在這種情況下，在外部件的外周部，由於使用了外部件本體與單獨的轉接器，故可以不同種材料構成兩者，同時借將轉接器配置於受鏈輪來的力較大的場所，可僅更換易變形部分。
如依本發明，由於採用了外部件本體與單獨的轉接器，故可以不同種材料構成兩者，同時由於將轉接器配置於易受鏈輪來的轉動方向的力的場所，故可僅更換易變形部分。
圖1是表示具有本發明的一實施例的自行車用輪轂的自行車的側視圖。
圖2是將前述自行車用輪轂的外部件的一部分與該部分截面一起表示的側視圖。
圖3是將前述自行車用輪轂與該部分截面一起表示的側視圖。
圖4是表示前述自行車用輪轂的外部件的一部分的分解立體圖。
圖5是表示本發明的其他實施例的自行車用輪轂的外部件的一部分的分解立體圖。
具體實施例方式
(自行車的整體構成)在圖1中表示了具有本發明的實施例的後輪轂(自行車用輪轂)15的自行車1的側視圖。
自行車1是道路賽車(ロ一ドレ一ス)用自行車，具有構成車身骨架的構架3。構架3具有菱形的構架本體4和上部可自由轉動地安裝於構架本體4的前端部4a、下部分成兩股的前叉5。而自行車1具有連結於前叉5的上端部的車把部7，配置於構架本體4的下部並用來將騎手踏踏板的力變換為驅動力的驅動部9，結合於前叉5的下端的前輪轂11與連結它的前輪13，連結於構架本體4的後端部的後輪轂15和與其相連結的後輪17，用於制動前輪13與後輪17的前、後制動裝置19(圖中僅示出一方)。
在構架本體4上可在上下方向移動地固定著安裝了鞍座21的車座支撐22。驅動部9具有有著可自由轉動地安裝於構架本體4的下端部26上的3級大直徑齒輪的鏈輪曲柄27，構成後輪轂15的一部分的10級小直徑齒輪(多個鏈輪)63，架設於大直徑齒輪與小直徑齒輪63間的鏈29。
前輪13與後輪17同有環狀輪圈30，在輪圈30上安裝的帶內胎的輪胎31，從輪圈30內周部大致成放射狀向內周側延伸並連結於前、後輪轂11、15的多根輻條32。
現在詳細說明多個鏈輪63。
如圖2所示，多個鏈輪63以由多個鏈輪構成的第一鏈輪群63a-63f、第二鏈輪63g、第三鏈輪63h構成，從鏈輪63a到鏈輪63h直徑依次變大。各鏈輪63a-63h分別在其內周部具有用於結合外部件本體71與轉接器73(一同後述)的結合部64。各結合部64具有相同形狀的徑向斷面。
第一鏈輪群63a-63f，除了鏈輪63a與鏈輪63b之間而外，在其餘各鏈輪軸向之間分別各配置1個襯墊65a-65d。而且，第一鏈輪群63a-63f，在安裝狀態(全部鏈輪63沿軸向並列配置於外部件本體71的外周側的狀態)，僅結合於轉接器73的止轉部73a(後述)。
第二鏈輪63g具有配置於內周側的齒尖支承構件(內周支承部)66a和安裝於齒尖支承構件66a外周部的軸向兩側的2個齒尖構件(外周齒部)63i、63j。齒尖支承構件66a，在其內周部形成結合部64，在安裝狀態，同時結合於外部件本體71的止轉部71a(後述)和轉接器73的止轉部73a。2個止轉部71a、73a分別沿相同的軸向長度結合於第二鏈輪63g。
第三鏈輪63h，與第二鏈輪63i、63j一樣，具有配置於內周側的齒尖支承部66b和安裝於齒尖支承部66b外周部軸向兩側的2個齒尖構件63k、63l。齒尖支承部66b與齒尖支承部66a一樣，在內周部形成結合部64，在安裝狀態，僅結合於外部件本體71的止轉部71a。
(後輪轂)在圖3中示出了本發明一實施例的後輪轂15。
該後輪轂15是快速脫扣式的，它有著具有快速脫扣杆51的快速脫扣部52。另外，該後輪轂15還具有輪轂軸43、輪轂殼49、單向超越離合器45、外部件61以及軸承50、53。
輪轂軸43配置於後輪17的轉動中心，在該輪轂軸43上可自由轉動地支承著輪轂殼49與外部件61。輪轂軸43具有成筒狀延伸的軸部43a，安裝在軸部43a的外周部，用於推壓輪轂殼49的軸承50的滾珠50a(後述)的壓珠螺母43b，用於緩固壓珠螺母43b並安裝於軸部43a的緩固螺母43c，用於軸向固定外部件61的螺母43d。在軸部43a上，形成了軸向貫穿配置快速輪轂杆51的貫穿孔(圖中未示出)。
輪轂殼49，是突出於外周側的法蘭部48形成於軸向兩側的筒狀體，通過軸承50、53可繞輪轂軸43自由轉動地被安裝。在法蘭部48上，周向並列設有可插通後輪17的輻條34的多個輻條孔48a。
軸承50、53分別配置於輪轂殼49與輪轂軸43之間，具有沿周向並列配置的許多滾珠50a、53a。
單向超越離合器45，僅在一個方向可相對轉動地將外部件61與輪轂殼49連結起來，配置於輪轂殼49與外部件61間。
(外部件)外部件61，軸向鄰接輪轂殼49配置，如圖2與圖4所示，它具有外部件本體71，轉接器73，軸承72、74以及限制器79。
外部件本體71是與多個鏈輪63可一體轉動的筒狀構件。外部件本體71配置於多個鏈輪的內周側，同時通過軸承72、74可繞輪轂軸43自由轉動地被安裝。外部件本體71是以鋁為主體的金屬構成。如圖4所示，外部件本體71具有在不同的軸向區域相互一體形成的止轉部71a與轉接器安裝部71b。
止轉部71a具有在外周部沿軸向延伸形成的花鍵，可結合於第二與第三鏈輪63g與63h。另外，止轉部71a，在輪轂殼49側的端部，形成了限制部71e，用於限制第三鏈輪63h的齒尖支承構件66b向輪轂殼49側移動。
轉接器安裝部71b，形成於和止轉部71a相鄰接的軸向區域，具有向內周側凹下的平滑的外周面。
轉接器73與外部件本體71一樣，是可與多個鏈輪63一體轉動的筒狀構件。轉接器73具有平滑的內周面，並被安裝於外部件本體71的轉接器安裝部71b。在轉接器的外周部，具有用於不可轉動地結合於第一與第二鏈輪63a～63g的花鍵形的止轉部73a。止轉部73a具有與外部件本體71的止轉部71a同樣形狀的徑向斷面。轉接器73由鐵或鈦為主體的金屬構成。
軸承72、74分別與軸承50、53一樣，配置於輪轂殼49與輪轂軸43間，具有周向並列配置的多個滾珠72a、74a。
限制器79，是用來防止多個鏈輪63沿軸向滑動脫落、並將其固定的構件，配置於外部件本體71的轉接器安裝部71b側的端部，擰固於外部件本體71的內側螺紋上。
(動作)下邊來說明動作。
在該自行車1中，騎手一踏上踏板，大直徑齒輪與鏈輪曲柄一體轉動，鏈29轉動循環。隨之，多個鏈輪63轉動，與其相結合的外部件本體71與轉接器73也一體轉動。而後，通過單向超越離合器45，外部件本體71與輪轂殼49一體轉動，再通過連結輪轂殼49的多個輻條35後輪17轉動。
這裡，在鏈29結合於第一鏈輪群63a～63f中的任一個的情況下，從鏈輪來的力矩，輸入轉接器73，被輸入的力矩再通過第二鏈輪63g的內周支承部66a傳遞到外部件本體71。而後，從一體轉動的外部件本體71與轉接器73，再依次傳遞到單向超越離合器45、輪轂殼49和後輪17。
在這種情況下，轉接器73接受從鏈輪來的轉動方向的力，但由於它由比外部件本體71硬的硬質材料構成，強度得到改善，不易變形，可防損傷、疲勞等。從而，在該外部件61中，例如在更換任何一個鏈輪的情況下，可使該鏈輪與處在其外側的其他鏈輪平滑地沿軸向滑動。
在該外部件61中，由於外部件本體71的轉接器安裝部73形成於輪轂軸43的端部側，故可容易進行外部件61的組裝與分解。
在該外部件61中，由於採用了轉接器73及爪支承構件75，作為其他構成零件的外部件本體71等可以重量較輕的鋁為主體的金屬構成，故可實現輕量化。
(其他實施例)(a)本其他發明的外部件(61)，如圖5所示，作為轉接器173也可在內周部形成鋸齒形部173b，由對外部件本體171壓入；可構成相對不可轉動的安裝狀態。這種情況下，外部件本體171的轉接器安裝部171b，也可以像圖示的那樣有平滑的外周面，也可以形成與鋸齒形部173b能相結合的鋸齒形。
(b)後輪轂的安裝狀態，也不限於快速脫扣式，也可以是螺母式。
(c)對於小直徑與大直徑齒的鏈輪數、構成等，也沒有什麼特別限定。
權利要求
1.一種自行車輪轂用外部件，是可自由轉動地安裝於自行車輪轂的輪轂軸上的自行車輪轂用外部件，其特徵在於，具有配置於鏈輪內周側、並具有不可相對轉動地結合於所述鏈輪的內周部的第一止轉部的筒狀外部件本體；可自由轉動地安裝於所述外部件本體的外周部、並具有可相對轉動地結合於所述鏈輪內周部的第二止轉部的筒狀轉接器。
2.按權利要求1所述的自行車輪轂用外部件，其特徵在於，所述外部件本體與轉接器由不同材料構成。
3.按權利要求1或2所述的自行車輪轂用外部件，其特徵在於，所述第一與第二止轉部，徑向斷面為相同形狀，沿軸向相鄰接配置；同時，通過同時結合於1個所述鏈輪來限制相對轉動。
4.一種自行車輪轂用外部件，是可自由轉動地安裝於自行車輪轂的輪轂軸上的自行車輪轂用外部件，其特徵在於，具有配置於鏈輪內周側的筒狀外部件本體；在內周部具有用於不可相對轉動地安裝於所述外部件本體的外周部的內周結合部、由與所述外部件本體不同材料構成的筒狀轉接器。
5.按權利要求4所述的自行車輪轂用外部件，其特徵在於，所述轉接器具有不可相對轉動地結合於所述鏈輪內周部的第一止轉部。
6.按權利要求5所述的自行車輪轂用外部件，其特徵在於，所述外部件本體具有不可相對轉動地結合於所述鏈輪內周部的第二止轉部，所述第一與第二止轉部，徑向斷面是相同形狀，軸向相鄰接配置。
7.按權利要求4～6中任一項所述的自行車輪轂用外部件，其特徵在於，所述轉接器對著所述外部件本體的外周部被壓入。
8.一種自行車輪轂，其特徵在於，具有輪轂軸；可繞所述輪轂軸自由轉動地被安裝的、所述權利要求1～5中任一項所述的自行車輪轂用外部件；與所述自行車輪轂用外部件沿軸向相鄰接配置，可繞所述輪轂軸自由轉動地被安裝的輪轂殼。
全文摘要
本發明的目的在於提供在易受來自鏈輪的力的部分強度得到改善、可平滑進行更換的自行車輪轂用外部件和自行車用輪轂。該外部件(61)可自由轉動地安裝於後輪轂(15)的輪轂軸(43)，具有外部件本體(71)和轉接器(73)。外部件本體(71)配置於鏈輪(63)的內周側，並具有不可相對轉動地結合於鏈輪(63)的結合部(64)的第一止轉部(71a)。轉接器(73)為可自由轉動地安裝於外部件本體(71)的轉接器安裝部(71b)、並具有可相對轉動地結合於鏈輪(63)的結合部(64)的第二止轉部(73a)的筒狀構件。
文檔編號B62M11/06GK1576062SQ20041003048
公開日2005年2月9日 申請日期2004年3月25日 優先權日2003年7月9日
發明者金久隆則, 辰己卓司, 北川功三 申請人:株式會社島野