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技術 自転車の車輪のスポークのための取付けシステム

出願人 カンパニョーロエスアールエル
発明者 マウリツィオ・パッサロットダヴィデ・ウルバーニ
出願日 2005年1月26日 (16年9ヶ月経過) 出願番号 2005-018761
公開日 2005年8月11日 (16年3ヶ月経過) 公開番号 2005-212773
状態 拒絶査定
技術分野 車両ホイール リム;ハブ、車輪取付、車軸
主要キーワード 正方形孔 球面キャップ 係合区域 中間配置 本体部位 最大横寸法 調整用工具 取付け用部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年8月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

自転車車輪ナット形式のスポーク取付け構造において、可能な限り寸法が小さく、ねじ無しの単純な座孔しか必要としないスポーク取付け用部材を提供する。

解決手段

このシステムは、ナット形式のスポーク取付け用部材9を有しており、スポーク取付け用部材9の本体12の最大の横寸法(D4)が、前記本体12の工具係合面以外の側面部によって定められており、スポーク取付け用部材9そのものよりも横方向に張り出すことがない工具によって、スポーク取付け用部材9の頭部端面を操作するように構成されている。

概要

背景

スポーク付きの自転車車輪は、周囲のクラウンすなわちタイヤを組み付けるためのリム、自転車のフレームに回転可能に組み付けられる中央のハブ、およびリムとハブとの間を伸び複数本のスポークを有している。

自転車のスポークは、2つの端部を有する細長い本体を備えている。スポークをハブとリムとの間で引っ張って組み付けることができるよう、2つの端部のそれぞれが、細長い本体から横方向に張り出した頭部を有しており、あるいはねじを有している。通常は、スポークの一端は張り出した頭部を有しており、他端が雄ねじを有している。実際、この構成は、頭部が設けられてなるスポークの端部をそれぞれハブまたはリムの側に位置する適切な形状の着座部に係合させる一方で、ねじが設けられてなる端部をそれぞれリムまたはハブの側に位置する雌ねじが設けられた座孔へとねじ込み、このねじ込みの深さによって、組立工程および自転車の使用においてスポークの引っ張りを微調整することができるため、好ましい構成である。

広く使用されている第1の形式のスポークは、鋼で作られている。ねじ端は、2〜3mm程度の直径を有している。広く使用されている第2の形式のスポークは、アルミニウムで作られている。この場合、鋼製のスポークに等しい機械的強度の特性を有するため、ねじ端が4〜6mm程度の直径を有していなければならない。

単溝の形状とされた自転車のリムが公知であり、この溝の側壁すなわちフィンとタイヤのビードとが、フィンから張り出したリップによって連結し、さらに溝の底部に、スポークを取付けるための複数の座孔が設けられている。このような形式のリムは構造的剛性に乏しく、したがって横荷重による変形が大きい。

構造的な剛性を向上させ、横荷重による変形を小さくするため、その断面を見ると、タイヤと連結するための半径方向外側の円周溝と、本質的に中空であって以下では「スポーク取付け室」と称する半径方向内側の円周状の本体部とが示される自転車のリムも、公知である。タイヤと連結するための溝と本体部とは、この分野および以下において「上部ブリッジ」と称される壁で区画されている。

溝が、タイヤとの結合にかんがみ、形状および公差について規格または規制の対象である一方、半径方向内側の領域は、車輪の軸に対する形状および配向が適切であるスポーク取付け面を提供できるのであれば、きわめてさまざまな構成をとることが可能である。

この公知の第2の形式の自転車のリムの典型的な構成は、逆立ちしたAの字形の断面を有しており、すなわち、半径方向内側の本体部が、上部ブリッジ、2枚の側壁、および半径方向内側に位置し「下部ブリッジ」とも称される円周壁によって定められる単一の室から形成されている。この室は、本質的に矩形、すなわち側壁がリムの中央面に対して事実上平行である断面を有することができ、またリムの中央面に関して対称である本質的に台形、すなわち側壁が斜めになっている断面を有することができ、あるいは、非対称で本質的に台形、すなわち第1の側壁がリムの中央面と平行な面内に事実上延びており、第2の壁が斜めに延びている断面を有することができる。他の構成においては、半径方向内側の領域に、上部ブリッジと事実上平行または事実上垂直に延びる1つ以上の仕切り壁が設けられ、2つ以上の円周状のスポーク取付け室が定められている。

この形式のリムは、カーボン繊維注型(例えば、特許文献1を参照されたい)によって製作することができ、あるいは、通常はアルミニウムで作られている金属製異形材を押し出し、カレンダ加工し、両端をつなぎ合わせることによって製作することができる。
欧州特許出願公開公報第12131077号

本発明は、とくに上部ブリッジが設けられてなるリムに関するが、本発明によるスポーク取付け用部材を単溝のリムにおいて使用すること、ならびに車輪のハブにおいて使用することを除外するものではない。

車輪のリムおよびハブの座孔は、それぞれにスポークのねじ端との係合のための雌ねじを備えることによって、あるいは、スポークの張り出し頭部のための着座部となるよう形状をスポークの張り出し頭部に合致させることによって、スポークを直接取付けるように構成することができる。しかしながら、スポーク取付け用部材をスポークとリムおよび/またはハブの座孔との間に配置して使用することが、より一般的である。

単溝のリムにおいては、スポーク取付け用部材によるスポークの固定は、リムの円周の外側から行なわれ、すなわちタイヤ連結溝から行なわれる。

一方、タイヤ連結溝と別個にスポーク取付け室を有する前述のリムにおいては、リムの円周方向外側からの座孔へのアクセスが、上部ブリッジの存在によって妨げられてしまう。

それにもかかわらずスポークの固定が可能であるよう、例えば特許文献2、特許文献3、
特許文献4および特許文献5にいくつかの解決策が開示されており、スポーク取付け用部材が、リムの円周の内側から取付けられている。しかしながら、このような場合には、スポーク取付け用部材をリムに当接して機能することがないよう変更しなければならず、結果として、スポーク取付け用部材と着座部との間に追加の部品を配置する必要が生じ、さらに/あるいはリムにねじ座を形成する必要が生じる。さらに、本出願の優先権主張日時点においてはまだ公開されていないが、特許文献6に或る方法が開示されており、当接形式の取付け用部材の着座がスポーク取付け室の内側から行なわれ、締め込みは、座孔を貫いて延びる取付け用部材の軸部に働きかけることによってリムの半径方向内側から行なわれている。しかしながら、このような組み立て方法は、とくにスポークを交換する必要がある末端ユーザにとって、迅速かつ容易でないかもしれない。
米国特許出願公開公報第2001/0019222号
欧州特許出願公開公報第0896886号
欧州特許出願公開公報第1101631号
欧州特許出願公開公報第1167078号
欧州特許出願第02425686.9号明細書

したがって、チューブレス・タイヤの場合における上部ブリッジの完全性など他の要件が存在しないときには、例えばカンパニョーロ社(Campagnolo)の特許文献7に記載されているように、上部ブリッジに複数のアクセス開口を各スポーク取付け座に対して半径方向に設けることが、やはり好ましい。このようなアクセス開口によって、ねじ無しの座孔に当接して機能するスポーク取付け用部材を挿入することができ、スポークの取付けおよび張力の調節の際に、スポーク取付け用部材のスポークへのねじ込みおよび/またはスポーク取付け用部材の保持を行なうための工具を、接近させて導き入れることができる。この特許文献7においては、スポーク取付け用部材は概略的にのみ示されている。
米国特許公報第5,975,646号

このようなアクセス開口が設けられた複雑な断面の単溝リムへと取付けるため、ならびに車輪のハブへと取付けるため、当接して機能する2つの異なる形式のスポーク取付け用部材が知られている。

第1の形式のスポーク取付け用部材は、以後の本明細書および特許請求の範囲において「軸棒(shank)形式のスポーク取付け用部材」と呼ばれ、この技術分野において「外側ニップル」とも称され、一方、第2の形式のスポーク取付け用部材は、以後の本明細書および特許請求の範囲において「ナット(nut)形式のスポーク取付け用部材」または短く「ナット」と呼ばれ、この技術分野において「内側ニップル」とも称される。

これら形式のスポーク取付け用部材を説明する前に、この技術分野において、上述のものと部分的に相容れない専門用語を使用するスポーク取付け用部材の分類法も使用されていることを、強調しておく価値がある。そのような分類法によれば、スポーク取付け用部材は、それらがスポークの張力の調節を可能にしている場合に「ニップル(nipple)」と称され、そうでない場合には「バレル(barrel)」と称される。

本明細書および特許請求の範囲において、「ニップル形式の接続」という表現は、とくにスポーク取付け用部材に関し、スポークを取付けるための孔が全体にわたってねじが設けられた貫通孔であり、あるいは行き止まりであろうと貫通孔であろうと、スポークのねじ長さよりも大きいねじ長さを有する孔であり、すなわちスポークのねじ込み深さを変化させることによってスポークの張力を変化させることができるという意味である。一方、「バレル形式の接続」という表現は、とくにスポーク取付け用部材に関し、スポークを取付けるための孔が、スポークのねじと等しい長さのねじを有するとともに通常は行き止まりであり、あるいはスポークの張り出した頭部を差込[バヨネット(bayonet)]状に
係合させるための切り欠凹所を有していることを示す意味である。

軸棒形式のスポーク取付け用部材は、横方向の寸法が座孔よりも大きい頭部、および横方向の寸法が座孔よりもわずかに小さい軸部を有しており、スポークのねじをねじ込むためにねじ孔が延びており、あるいはスポークの張り出した頭部とバヨネット状に係合するための孔が延びている。組み立てられた状態において、軸部が座孔を貫通する一方で、頭部と軸部の間の接続面が、座孔が設けられているリムの下部ブリッジまたはハブの壁面に当接し、スポークの引っ張り応力対抗する。

軸棒形式のスポーク取付け用部材の場合には、リム側における組み立ては、通常、スポーク取付け用部材の軸部の端部を座孔に向け、スポークの端部を座孔に整列させ、リムの半径方向外側からスポーク取付け用部材の頭部へと工具を作用させることにより、スポーク取付け用部材およびスポークの相応する固定手段間の係合、すなわち例えばねじ込みや差込み係合を生じさせて行なわれる。

軸棒形式のスポーク取付け用部材は、例えば特許文献8に示されている。このスポーク取付け用部材は、頭部および軸部を有する本体を有し、スポークのねじ端とのニップル形式の接続のため、雌ねじが設けられた貫通孔が横断している。この取付け用部材の頭部は、ボックスレンチまたはソケット・レンチ形式の工具との係合のため六角形である。この取付け用部材の軸部は、同様に角ばっており、あるいは長手方向の溝を有する形状とされている。
欧州特許公開公報第0838352号

自転車の使用時にスポークが緩むという傾向に対抗するため、特許文献8に開示の軸棒形式のスポーク取付け用部材においては、実質的に変形が可能な材料からなる孔付きの挿入物が、軸部のねじ孔に隣接してスポーク取付け用部材の頭部側の端部に形成された着座部に収容されて設けられている。この本体をねじにねじ込んだとき、スポークが実質的に変形が可能な材料へと部分的にねじ込まれ、接続における保持を向上させる。

第1の実施の形態においては、挿入物が円柱形の着座部に収容され、着座部の縁をアプセット鍛造することによって、そこに保持されている。第2の実施の形態においては、挿入物および着座部が、事実上球形である。

このような取付け用部材において、このような六角形の頭部の端面に、さらにねじ回しのための切り欠きを形成してもよいであろうということに注目すべきである。しかしながら、ねじが設けられた貫通孔のため、また頭部の端部に前記変形可能な挿入物が設けられているため、当該文献の図1に示されているように、ねじ回しがねじ込み位置にあるスポークと干渉するほか、挿入物そのものを損傷させかねず、したがってねじ回しを利用できるのが、最大でもスポークの組み立ての最初のステップまでであることは明白である。実際、当該文献は、ねじ回しのための切り欠きについて、六角形構成の頭部の代替として設けられるとは述べておらず、随意により六角形構成の頭部に追加できるとだけ述べている。

ナット形式のスポーク取付け用部材は軸部を欠いており、したがって本体全体が、リムの座孔よりも大きい横方向の寸法を有しており、座孔の周囲に当接して機能する。とくに、上部ブリッジが設けられているリムへと取付ける場合、ナットの本体の全体が、スポーク取付け室の内部に収容される。

ナット形式の取付け用部材においては、組み立ては通常、スポークの端部を座孔に挿入し、スポーク取付け用部材をスポークに整列させ、取付け用部材の本体に働きかけて、スポーク取付け用部材およびスポークの相応する固定手段間の係合(すなわち、例えばねじ込みや差込み係合)ならびにナット形式の取付け用部材本体のリムへの当接配置を生じさせて行なわれる。

特許文献9には、ボックス・レンチまたはソケット・レンチ形式の工具との係合のため、それぞれ本体または六角形の頭部を有するナット形式または軸棒形式のスポーク取付け用部材が記載されている。スポーク取付け用部材には、スポークのねじ端との係合のため、内面にねじが設けられた貫通孔が形成されている。ナットの場合にはスポーク取付け用部材の底部、そうでなければ頭部と軸部との間の接続面が、通常は車輪の幾何学的な半径の方向から逸れた方向であるスポークの意図された組み付け方向に従ってスポーク取付け用部材を容易に配向させることができるよう、リムの座孔の周囲に形成された凹部と組み合わせて使用すべく凸状に丸められている。
米国特許出願公開公報第2003/0062762号

軸棒形式の取付け用部材は、リムの半径方向内側から工具で軸部に働きかけることによってスポークの張力を調整できる可能性を提供し、すなわち取付け用部材の頭部へとアクセスすべくタイヤを取り外す必要がないため、この技術分野において、通常はナット形式の取付け用部材よりも好まれている。

本出願の優先権主張日時点で未公開の前記特許文献6に示されているように、作業用工具との係合のためにスポーク取付け用部材の軸部のみを使用することは原理的には可能であるけれども、本件出願人は、スポークがグループとして配置されている車輪の場合、工具の挿入および取り回しがグループの隣のスポークと干渉するため、そのような構成がまったく実用的ではないことに気がついている。

概要

自転車の車輪のナット形式のスポーク取付け構造において、可能な限り寸法が小さく、ねじ無しの単純な座孔しか必要としないスポーク取付け用部材を提供する。このシステムは、ナット形式のスポーク取付け用部材9を有しており、スポーク取付け用部材9の本体12の最大の横寸法(D4)が、前記本体12の工具係合面以外の側面部によって定められており、スポーク取付け用部材9そのものよりも横方向に張り出すことがない工具によって、スポーク取付け用部材9の頭部端面を操作するように構成されている。

目的

本発明の根底にある技術的課題は、自転車の車輪におけるスポークの取付けシステムであって、既に知られているシステムよりも優れたシステムを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

自転車車輪においてスポーク(8)を座孔(11)に取付けるための部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)において、第1の端部(13)にて座孔(11)の周囲に当接するよう、座孔(11)の横寸法よりも大きい横寸法(D4)を有している本体(12)、前記本体(12)の第1の端部(13)から延びるとともに、スポーク(8)と係合するための手段(15、15a、15b、14c)を備えている軸方向の孔(14、14a、14b)、および前記第1の端部(13)と反対側にある前記本体(12)の第2の端部(16)に表面工具係合手段(17、31a〜d、41a〜d、51a〜b、61、71a〜b、82)を有しており、前記本体(12)の最大の横寸法(D4)は、前記本体(12)の工具係合面以外の側面部によって定められることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)。

請求項2

請求項1において、前記工具係合手段が、前記第2の端部(16)の表面を少なくとも部分的に凹所としてなる着座部(17、31a〜d、41a〜d、51a〜b、61、71a〜b)を有することを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、90)。

請求項3

請求項1または2において、前記工具係合手段(17、31a〜d、41a〜d、51a〜b、61、71a〜b、82)が、本体(12)において、前記軸方向の孔(14、14a、14b)を有する部位とは軸方向に異なる部位に位置していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)。

請求項4

請求項1または2において、前記工具係合手段が、六角孔からなる着座部(17)を有することを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、90)。

請求項5

請求項1または2において、前記工具係合手段が、本体(12)の前記第2の端部の表面の周辺部に整列配置された凹所(31a〜d、41a〜d、51a〜b)を有することを特徴とするスポーク取付け用部材(30、40、50)。

請求項6

請求項1または2において、前記工具係合手段が、本体(12)の前記第2の端部(16)の表面に、ねじ回しのための少なくとも1つの直径に沿った切り欠き(51a〜b、61、71a〜b)を有することを特徴とするスポーク取付け用部材(50、60、70)。

請求項7

請求項1または3において、前記工具係合手段が、本体(12)の前記第2の端部(16)の表面から突き出た少なくとも1つの突起(82)を有することを特徴とするスポーク取付け用部材(80)。

請求項8

請求項7において、前記工具係合手段が、中央において突き出しているただ1つの突起(82)を有することを特徴とするスポーク取付け用部材(80)。

請求項9

請求項7において、前記工具係合手段が、周辺部に整列配置された突起を有することを特徴とするスポーク取付け用部材。

請求項10

請求項1から9までの何れか一項において、前記軸方向の孔(14、14a、14b)が、4〜6mmの間の横寸法を有することを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)。

請求項11

請求項1から9までの何れか一項において、前記軸方向の孔(14、14a、14b)が、2〜3mmの間の横寸法を有することを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)。

請求項12

請求項1から11までの何れか一項において、前記軸方向の孔(14b)が、スポーク(8)の張り出し頭部を差込み係合させるためのアンダーカット領域(14c)を有する形状をしていることを特徴とするスポーク取付け用部材(90)。

請求項13

請求項1から11までの何れか一項において、前記軸方向の孔(14、14a)が、自身の少なくとも1つの軸方向の部位にわたって延びる雌ねじ(15、15a、15b)形状を有していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項14

請求項13において、前記軸方向の孔が貫通孔(14)であることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20)。

請求項15

請求項13において、前記軸方向の孔が非貫通孔(14)であることを特徴とするスポーク取付け用部材(30、40、50、60、70、80)。

請求項16

請求項13から15までの何れか一項において、本体(12)の前記軸方向の孔(14、14a、14c)に、逃げ溝による環状の着座部(18)を有していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項17

請求項16において、前記逃げ溝による環状の着座部(18)が、軸方向に本体(12)の中間位置に位置していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項18

請求項17において、前記逃げ溝による環状の着座部(18)が、前記工具係合手段(17、31a〜d、41a〜d、51a〜b、61、71a〜b、82)を有している本体部位と、前記軸方向の孔(14、14a、14b)を有している本体部位との間の軸方向中間位置に位置していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項19

請求項17または18において、前記逃げ溝による環状の着座部(18)が、前記軸方向の孔(14、14a)のねじ(15a、15b)の中間位置に位置していることを特徴とするスポーク取付け用部材(20、30、40、50、60、70、80)。

請求項20

請求項16から19までの何れか一項において、さらに、塑性変形可能な環状部材(19)を前記逃げ溝による環状の着座部(18)に収容していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項21

請求項20において、前記塑性変形可能な環状部材(19)が、前記軸方向の孔(14、14a)のねじ(15、15a、15b)と同一かつ連続する雌ねじを有していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項22

請求項1から21までの何れか一項において、さらに、座孔(11)の周囲に当接するための座金(20)を、本体(12)の第1の端部(13)に取り外し可能に組み合わせて有することを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)。

請求項23

請求項22において、前記当接用の座金(20)が、孔付きの球面キャップのような形状にされていることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)。

請求項24

請求項1から23までの何れか一項に記載の複数のスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)と協働するよう自転車の車輪のリム(1)において、半径方向内側に位置する円周状のスポーク取付け室(7)、および半径方向外側に位置する円周状のタイヤ連結溝(6)を有し、前記室(7)と前記溝(6)とが上部ブリッジ(5)によって分離されており、前記室(7)が、それぞれのスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)によってスポーク(8)の第1の端部(81)をそれぞれ固定するための複数の座孔(11)を有しており、前記上部ブリッジ(5)が、前記座孔(11)の1つにそれぞれ位置する複数のアクセス開口(10)を有しており、前記アクセス開口(10)の横寸法(D3)が、スポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)の本体(12)の最大の横寸法(D4)よりもわずかに大きいことを特徴とするリム(1)。

請求項25

請求項24において、前記室(7)の壁面(4)が、前記各座孔(11)の位置において、凹部をタイヤ連結溝(6)に向けて有する球面キャップの形態であることを特徴とするリム(1)。

請求項26

複数本のスポーク(8)、前記複数本のスポーク(8)のそれぞれの第1の端部(81)を取り付けるために座孔(11)が設けられているリム(1)、前記複数本のスポーク(8)のそれぞれの第2の端部を取り付けるために座孔が設けられている中央のハブ、およびそれぞれが前記リム(1)の座孔(11)および前記ハブの座孔から選択された1つの座孔に位置する請求項1から23までの何れか一項に記載の複数のスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)を有する自転車の車輪。

請求項27

請求項26において、前記リム(1)が請求項24または25に記載のリムであり、スポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80、90)のそれぞれが、前記リム(1)の座孔(11)に位置していることを特徴とする自転車の車輪。

請求項28

請求項26または27において、前記スポーク(8)がアルミニウムで作られていることを特徴とする自転車の車輪。

請求項29

請求項26または27において、前記スポーク(8)が鋼で作られていることを特徴とする自転車の車輪。

請求項30

自転車の車輪においてスポーク(8)のねじ端を座孔(11)に取付けるための部材(9、20、30、40、50、60、70、80)において、その本体(12)に、前記本体(12)の少なくとも一部を座孔(11)に保持するための当接面(13)、自身の長さの少なくとも一部にわたって延びている雌ねじ(15、15a、15b)形状を有する軸方向の孔(14、14a)、前記軸方向の孔(14、14a)内に位置する逃げ溝による環状の着座部(18)、および前記環状の着座部(18)に収容され、かつ前記軸方向の孔(14、14a)と同軸な孔を有している塑性変形可能な環状部材(19)が設けられており、前記逃げ溝による環状の着座部(18)が、本体(12)の軸方向における中間位置に位置していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項31

請求項30において、前記塑性変形可能な環状部材(19)が、前記軸方向の孔(14、14a)のねじ(15、15a、15b)と同一かつ連続する雌ねじを有していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項32

請求項30または31において、前記逃げ溝による環状の着座部(18)が、前記雌ねじ(15a、15b)の軸方向における中間位置に位置していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項33

請求項30から32までの何れか一項において、前記当接面(13)が前記本体(12)の端面であることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項34

請求項30から32までの何れか一項において、前記本体が頭部および軸部を有しており、頭部と軸部との間の接続面が前記当接面(13)であることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項35

請求項34において、前記逃げ溝による環状の着座部(18)が、前記スポーク取付け用部材の頭部に位置していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項36

請求項30から35までの何れか一項において、前記当接面(13)が球面キャップの形状を有していることを特徴とするスポーク取付け用部材(9、20、30、40、50、60、70、80)。

請求項37

請求項30から36までの何れか一項において、前記当接面(13)に孔付き球面キャップの座金(20)を有していることを特徴とするスポーク取付け用部材。

技術分野

0001

本発明は、自転車車輪スポークのための取付けシステムに関し、とくに自転車の車輪のためのスポーク取付け用部材複数個のそのようなスポーク取付け用部材とともに使用すべく構成された自転車の車輪のリム、および複数個のそのようなスポーク取付け用部材ならびに他のスポーク取付け用部材を有する自転車の車輪に関する。

背景技術

0002

スポーク付きの自転車の車輪は、周囲のクラウンすなわちタイヤを組み付けるためのリム、自転車のフレームに回転可能に組み付けられる中央のハブ、およびリムとハブとの間を伸び複数本のスポークを有している。

0003

自転車のスポークは、2つの端部を有する細長い本体を備えている。スポークをハブとリムとの間で引っ張って組み付けることができるよう、2つの端部のそれぞれが、細長い本体から横方向に張り出した頭部を有しており、あるいはねじを有している。通常は、スポークの一端は張り出した頭部を有しており、他端が雄ねじを有している。実際、この構成は、頭部が設けられてなるスポークの端部をそれぞれハブまたはリムの側に位置する適切な形状の着座部に係合させる一方で、ねじが設けられてなる端部をそれぞれリムまたはハブの側に位置する雌ねじが設けられた座孔へとねじ込み、このねじ込みの深さによって、組立工程および自転車の使用においてスポークの引っ張りを微調整することができるため、好ましい構成である。

0004

広く使用されている第1の形式のスポークは、鋼で作られている。ねじ端は、2〜3mm程度の直径を有している。広く使用されている第2の形式のスポークは、アルミニウムで作られている。この場合、鋼製のスポークに等しい機械的強度の特性を有するため、ねじ端が4〜6mm程度の直径を有していなければならない。

0005

単溝の形状とされた自転車のリムが公知であり、この溝の側壁すなわちフィンとタイヤのビードとが、フィンから張り出したリップによって連結し、さらに溝の底部に、スポークを取付けるための複数の座孔が設けられている。このような形式のリムは構造的剛性に乏しく、したがって横荷重による変形が大きい。

0006

構造的な剛性を向上させ、横荷重による変形を小さくするため、その断面を見ると、タイヤと連結するための半径方向外側の円周溝と、本質的に中空であって以下では「スポーク取付け室」と称する半径方向内側の円周状の本体部とが示される自転車のリムも、公知である。タイヤと連結するための溝と本体部とは、この分野および以下において「上部ブリッジ」と称される壁で区画されている。

0007

溝が、タイヤとの結合にかんがみ、形状および公差について規格または規制の対象である一方、半径方向内側の領域は、車輪の軸に対する形状および配向が適切であるスポーク取付け面を提供できるのであれば、きわめてさまざまな構成をとることが可能である。

0008

この公知の第2の形式の自転車のリムの典型的な構成は、逆立ちしたAの字形の断面を有しており、すなわち、半径方向内側の本体部が、上部ブリッジ、2枚の側壁、および半径方向内側に位置し「下部ブリッジ」とも称される円周壁によって定められる単一の室から形成されている。この室は、本質的に矩形、すなわち側壁がリムの中央面に対して事実上平行である断面を有することができ、またリムの中央面に関して対称である本質的に台形、すなわち側壁が斜めになっている断面を有することができ、あるいは、非対称で本質的に台形、すなわち第1の側壁がリムの中央面と平行な面内に事実上延びており、第2の壁が斜めに延びている断面を有することができる。他の構成においては、半径方向内側の領域に、上部ブリッジと事実上平行または事実上垂直に延びる1つ以上の仕切り壁が設けられ、2つ以上の円周状のスポーク取付け室が定められている。

0009

この形式のリムは、カーボン繊維注型(例えば、特許文献1を参照されたい)によって製作することができ、あるいは、通常はアルミニウムで作られている金属製異形材を押し出し、カレンダ加工し、両端をつなぎ合わせることによって製作することができる。
欧州特許出願公開公報第12131077号

0010

本発明は、とくに上部ブリッジが設けられてなるリムに関するが、本発明によるスポーク取付け用部材を単溝のリムにおいて使用すること、ならびに車輪のハブにおいて使用することを除外するものではない。

0011

車輪のリムおよびハブの座孔は、それぞれにスポークのねじ端との係合のための雌ねじを備えることによって、あるいは、スポークの張り出し頭部のための着座部となるよう形状をスポークの張り出し頭部に合致させることによって、スポークを直接取付けるように構成することができる。しかしながら、スポーク取付け用部材をスポークとリムおよび/またはハブの座孔との間に配置して使用することが、より一般的である。

0012

単溝のリムにおいては、スポーク取付け用部材によるスポークの固定は、リムの円周の外側から行なわれ、すなわちタイヤ連結溝から行なわれる。

0013

一方、タイヤ連結溝と別個にスポーク取付け室を有する前述のリムにおいては、リムの円周方向外側からの座孔へのアクセスが、上部ブリッジの存在によって妨げられてしまう。

0014

それにもかかわらずスポークの固定が可能であるよう、例えば特許文献2、特許文献3、
特許文献4および特許文献5にいくつかの解決策が開示されており、スポーク取付け用部材が、リムの円周の内側から取付けられている。しかしながら、このような場合には、スポーク取付け用部材をリムに当接して機能することがないよう変更しなければならず、結果として、スポーク取付け用部材と着座部との間に追加の部品を配置する必要が生じ、さらに/あるいはリムにねじ座を形成する必要が生じる。さらに、本出願の優先権主張日時点においてはまだ公開されていないが、特許文献6に或る方法が開示されており、当接形式の取付け用部材の着座がスポーク取付け室の内側から行なわれ、締め込みは、座孔を貫いて延びる取付け用部材の軸部に働きかけることによってリムの半径方向内側から行なわれている。しかしながら、このような組み立て方法は、とくにスポークを交換する必要がある末端ユーザにとって、迅速かつ容易でないかもしれない。
米国特許出願公開公報第2001/0019222号
欧州特許出願公開公報第0896886号
欧州特許出願公開公報第1101631号
欧州特許出願公開公報第1167078号
欧州特許出願第02425686.9号明細書

0015

したがって、チューブレス・タイヤの場合における上部ブリッジの完全性など他の要件が存在しないときには、例えばカンパニョーロ社(Campagnolo)の特許文献7に記載されているように、上部ブリッジに複数のアクセス開口を各スポーク取付け座に対して半径方向に設けることが、やはり好ましい。このようなアクセス開口によって、ねじ無しの座孔に当接して機能するスポーク取付け用部材を挿入することができ、スポークの取付けおよび張力の調節の際に、スポーク取付け用部材のスポークへのねじ込みおよび/またはスポーク取付け用部材の保持を行なうための工具を、接近させて導き入れることができる。この特許文献7においては、スポーク取付け用部材は概略的にのみ示されている。
米国特許公報第5,975,646号

0016

このようなアクセス開口が設けられた複雑な断面の単溝リムへと取付けるため、ならびに車輪のハブへと取付けるため、当接して機能する2つの異なる形式のスポーク取付け用部材が知られている。

0017

第1の形式のスポーク取付け用部材は、以後の本明細書および特許請求の範囲において「軸棒(shank)形式のスポーク取付け用部材」と呼ばれ、この技術分野において「外側ニップル」とも称され、一方、第2の形式のスポーク取付け用部材は、以後の本明細書および特許請求の範囲において「ナット(nut)形式のスポーク取付け用部材」または短く「ナット」と呼ばれ、この技術分野において「内側ニップル」とも称される。

0018

これら形式のスポーク取付け用部材を説明する前に、この技術分野において、上述のものと部分的に相容れない専門用語を使用するスポーク取付け用部材の分類法も使用されていることを、強調しておく価値がある。そのような分類法によれば、スポーク取付け用部材は、それらがスポークの張力の調節を可能にしている場合に「ニップル(nipple)」と称され、そうでない場合には「バレル(barrel)」と称される。

0019

本明細書および特許請求の範囲において、「ニップル形式の接続」という表現は、とくにスポーク取付け用部材に関し、スポークを取付けるための孔が全体にわたってねじが設けられた貫通孔であり、あるいは行き止まりであろうと貫通孔であろうと、スポークのねじ長さよりも大きいねじ長さを有する孔であり、すなわちスポークのねじ込み深さを変化させることによってスポークの張力を変化させることができるという意味である。一方、「バレル形式の接続」という表現は、とくにスポーク取付け用部材に関し、スポークを取付けるための孔が、スポークのねじと等しい長さのねじを有するとともに通常は行き止まりであり、あるいはスポークの張り出した頭部を差込[バヨネット(bayonet)]状に
係合させるための切り欠凹所を有していることを示す意味である。

0020

軸棒形式のスポーク取付け用部材は、横方向の寸法が座孔よりも大きい頭部、および横方向の寸法が座孔よりもわずかに小さい軸部を有しており、スポークのねじをねじ込むためにねじ孔が延びており、あるいはスポークの張り出した頭部とバヨネット状に係合するための孔が延びている。組み立てられた状態において、軸部が座孔を貫通する一方で、頭部と軸部の間の接続面が、座孔が設けられているリムの下部ブリッジまたはハブの壁面に当接し、スポークの引っ張り応力対抗する。

0021

軸棒形式のスポーク取付け用部材の場合には、リム側における組み立ては、通常、スポーク取付け用部材の軸部の端部を座孔に向け、スポークの端部を座孔に整列させ、リムの半径方向外側からスポーク取付け用部材の頭部へと工具を作用させることにより、スポーク取付け用部材およびスポークの相応する固定手段間の係合、すなわち例えばねじ込みや差込み係合を生じさせて行なわれる。

0022

軸棒形式のスポーク取付け用部材は、例えば特許文献8に示されている。このスポーク取付け用部材は、頭部および軸部を有する本体を有し、スポークのねじ端とのニップル形式の接続のため、雌ねじが設けられた貫通孔が横断している。この取付け用部材の頭部は、ボックスレンチまたはソケット・レンチ形式の工具との係合のため六角形である。この取付け用部材の軸部は、同様に角ばっており、あるいは長手方向の溝を有する形状とされている。
欧州特許公開公報第0838352号

0023

自転車の使用時にスポークが緩むという傾向に対抗するため、特許文献8に開示の軸棒形式のスポーク取付け用部材においては、実質的に変形が可能な材料からなる孔付きの挿入物が、軸部のねじ孔に隣接してスポーク取付け用部材の頭部側の端部に形成された着座部に収容されて設けられている。この本体をねじにねじ込んだとき、スポークが実質的に変形が可能な材料へと部分的にねじ込まれ、接続における保持を向上させる。

0024

第1の実施の形態においては、挿入物が円柱形の着座部に収容され、着座部の縁をアプセット鍛造することによって、そこに保持されている。第2の実施の形態においては、挿入物および着座部が、事実上球形である。

0025

このような取付け用部材において、このような六角形の頭部の端面に、さらにねじ回しのための切り欠きを形成してもよいであろうということに注目すべきである。しかしながら、ねじが設けられた貫通孔のため、また頭部の端部に前記変形可能な挿入物が設けられているため、当該文献の図1に示されているように、ねじ回しがねじ込み位置にあるスポークと干渉するほか、挿入物そのものを損傷させかねず、したがってねじ回しを利用できるのが、最大でもスポークの組み立ての最初のステップまでであることは明白である。実際、当該文献は、ねじ回しのための切り欠きについて、六角形構成の頭部の代替として設けられるとは述べておらず、随意により六角形構成の頭部に追加できるとだけ述べている。

0026

ナット形式のスポーク取付け用部材は軸部を欠いており、したがって本体全体が、リムの座孔よりも大きい横方向の寸法を有しており、座孔の周囲に当接して機能する。とくに、上部ブリッジが設けられているリムへと取付ける場合、ナットの本体の全体が、スポーク取付け室の内部に収容される。

0027

ナット形式の取付け用部材においては、組み立ては通常、スポークの端部を座孔に挿入し、スポーク取付け用部材をスポークに整列させ、取付け用部材の本体に働きかけて、スポーク取付け用部材およびスポークの相応する固定手段間の係合(すなわち、例えばねじ込みや差込み係合)ならびにナット形式の取付け用部材本体のリムへの当接配置を生じさせて行なわれる。

0028

特許文献9には、ボックス・レンチまたはソケット・レンチ形式の工具との係合のため、それぞれ本体または六角形の頭部を有するナット形式または軸棒形式のスポーク取付け用部材が記載されている。スポーク取付け用部材には、スポークのねじ端との係合のため、内面にねじが設けられた貫通孔が形成されている。ナットの場合にはスポーク取付け用部材の底部、そうでなければ頭部と軸部との間の接続面が、通常は車輪の幾何学的な半径の方向から逸れた方向であるスポークの意図された組み付け方向に従ってスポーク取付け用部材を容易に配向させることができるよう、リムの座孔の周囲に形成された凹部と組み合わせて使用すべく凸状に丸められている。
米国特許出願公開公報第2003/0062762号

0029

軸棒形式の取付け用部材は、リムの半径方向内側から工具で軸部に働きかけることによってスポークの張力を調整できる可能性を提供し、すなわち取付け用部材の頭部へとアクセスすべくタイヤを取り外す必要がないため、この技術分野において、通常はナット形式の取付け用部材よりも好まれている。

0030

本出願の優先権主張日時点で未公開の前記特許文献6に示されているように、作業用工具との係合のためにスポーク取付け用部材の軸部のみを使用することは原理的には可能であるけれども、本件出願人は、スポークがグループとして配置されている車輪の場合、工具の挿入および取り回しがグループの隣のスポークと干渉するため、そのような構成がまったく実用的ではないことに気がついている。

発明が解決しようとする課題

0031

本発明の根底にある技術的課題は、自転車の車輪におけるスポークの取付けシステムであって、既に知られているシステムよりも優れたシステムを提供することにある。

0032

とくに、本発明によるスポーク取付けシステムは、何よりもアルミニウムのスポークの使用という観点から可能な限り寸法が小さく、かつねじが設けられていない単純な座孔しか必要とせず、それでいてスポークの組み付けおよび張力の調整が容易に可能であるべきである。

課題を解決するための手段

0033

本発明によれば、前記課題が、ナット形式のスポーク取付け用部材であって、当該取付け用部材そのものよりも横方向に張り出すことがない工具によって頭部端面が操作されるように構成されたスポーク取付け用部材によって解決される。ナット形式の構成は、このような軸部が設けられてなるスポーク取付け用部材の軸部を収容するために必要とされる座孔に比べ、寸法がかなり小さい座孔しか必要とせず、これはリムに孔を設けることによってリムの機械的強度特性が低下するため、好都合な特徴である。この観点から、本発明によるスポーク取付け用部材は、アルミニウム製のスポークの場合にとくに好都合である。さらに、本発明の構成における工具の係合によれば、複雑な断面を有するリムの上部ブリッジに設けられるアクセス開口の寸法を、最小にすることができる。

0034

したがって本発明は、その第1の側面において、自転車の車輪においてスポークを座孔に取付けるための部材において、
第1の端部にて座孔の周囲に当接するよう、座孔の横寸法よりも大きい横寸法を有している本体、
前記本体の第1の端部から延びるとともに、スポークと係合するための手段を備えている軸方向の孔、および
前記第1の端部と反対側にある前記本体の第2の端部に位置する表面工具係合手段
を有しており、
前記本体の最大の横寸法は、前記本体の工具係合面以外の側面部によって定められることを特徴とし、これにより使用時に工具の先端が当該スポーク取付け用部材の本体から横方向に張り出すことがないスポーク取付け用部材に関する。

0035

本明細書および特許請求の範囲において、「当接のための」、「当接する」、「当接して機能する」などといった表現は、スポーク取付け用部材とリムまたはハブの壁面との間に直接の接触が存在せず座金介装されている場合をも包含することを意図している。

0036

いくつかの実施の形態においては、工具係合手段が、前記第2の端部の表面を少なくとも部分的に凹所としてなる着座部を有している。これは、スポーク取付け用部材の軽量化に寄与し、したがってそれらを複数有する車輪の軽量化に貢献するほか、スポーク取付け用部材自身の締め込み/調整用工具との最適な接続を可能にする。

0037

工具係合手段が、本体において、前記軸方向の孔を有する部位と軸方向において別個である部位に広がっていると好都合である。このようにすることで、軸方向の孔の構成を工具係合手段の設計と別個独立して設計することができ、とくに、スポーク取付け用部材に完全に係合したスポークの端部が作業用工具と干渉して損傷を受けることを回避できる。

0038

第1の実施の形態においては、工具係合手段が、六角孔からなる着座部を有する。このような着座部を設けることによって、スポーク取付け用部材を、いわゆるキーすなわち六角孔付きの頭部を有するねじのためのレンチ(アレンレンチ)と呼ばれる通常の工具によって容易に操作することができる。

0039

第2の実施の形態においては、工具係合手段が、本体の前記第2の端部の表面の周囲に沿った整列配置された凹所を有している。凹所は、ねじ回しと係合するために、第2の端部表面から突き出した周縁の鍔(peripheral collar)の1つまたは2つの直径方向に延びる切り欠きであることができ、あるいは、先端に相応する凸所を整列配置して備える作業用工具と係合するため、別の形状の凹所であってもよい。

0040

工具の中心に孔を設け、ねじ端がナットから突き出しているスポークの締め込み/調整を可能にすることもできる。

0041

第3の実施の形態において、工具係合手段は、本体の前記第2の端部の表面にねじ回しのための少なくとも1つの直径の切り欠きを有している。この場合にも、スポーク取付け用部材を通常の工具、すなわち平たい先端または十字形状の先端を備えるねじ回しで、容易に操作することができる。

0042

別の実施の形態においては、工具係合手段が、本体の前記第2の端部の表面から突き出した少なくとも1つの突起を有している。この構成は、スポーク取付け用部材の軸方向の寸法が大きくなるという犠牲払うことになるかもしれないが、それでも、通常の工具(外面を把持する)を利用することができるため、凹所からなる着座部に比べ好都合でありうる。

0043

一実施の形態においては、工具係合手段が、中央において突き出しているただ1つの突起を有している。例えば、六角形断面を有する突起を設けることによって、いわゆるボックス・レンチまたはソケット・レンチなどの通常の工具で、容易に操作することができる。あるいは突起が正方形の断面を有していてもよく、任意の数の面を有する多角形断面を有していてもよい。

0044

他の実施の形態においては、工具係合手段は、対応する凹んだ着座部を先端に整列配置してなる作業用工具を係合させるため、周辺において例えば円柱形の突起を整列配置してなる。

0045

一実施の形態においては、アルミニウム製のスポークを受け入れるため、前記軸方向の孔が4〜6mmの間の横寸法を有する。

0046

他の実施の形態においては、鋼製のスポークを受け入れるため、前記軸方向の孔が2〜3mmの間の横寸法を有する。

0047

前記軸方向の孔は、スポークの頭部を差込み係合させるための切り取り領域を有することができ、これによって、スポークとの間のバレル形式の接続が実現される。

0048

別の実施の形態においては、前記軸方向の孔が、自身の少なくとも1つの軸方向の部位にわたって延びる雌ねじ(inner threading)を有しており、これによって、このねじの長さとスポークの端部のねじの長さとの関係に応じて、スポークとの間にバレル形式またはニップル形式の接続が実現される。

0049

少なくとも部分的に雌ねじが設けられている前記軸方向の孔は、貫通孔であってもよく、あるいは行き止まりの非貫通孔でもよい。

0050

好都合なことに、スポーク取付け用部材は、少なくとも部分的に雌ねじが設けられている前記軸方向の孔に、塑性変形可能な環状部材を収容するための逃げ溝による環状の着座部(undercut annular seat)を有することができる。

0051

好ましくは、本発明によれば、逃げ溝による環状の着座部が、本体の軸方向の中間位置に形成される。

0052

本明細書および添付の特許請求の範囲において、「軸方向の中間位置」という表現によって、本体の第1および第2の端部から離れている任意の位置を指すことが意図され、必ずしも両端部から等しく離間している必要はない。

0053

挿入物をスポーク取付け用部材の中間位置に配置することによって、本件出願人の見出した欠点、すなわち変形可能な挿入物を前記特許文献8のようにスポーク取付け用部材の頭部端に配置した場合に生じうる欠点のいくつかを、回避することが可能である。実際、頭部端に配置した場合には、スポークの引っ張りの際に挿入物が着座部から脱落する可能性があり、さらに/または作業用工具の表面によって挿入物が損傷する可能性があることを、本件出願人は確認している。対照的に、本発明の配置においては、挿入物が長手方向においてよりしっかりと保持され、大気中の物質に対してよりよく保護される。

0054

詳細には、逃げ溝による環状の着座部は、本体の前記工具係合手段を有している部位と、本体の前記軸方向の孔を有している部位との間の軸方向の中間位置に位置することができる。

0055

さらに好ましくは、本発明によれば、逃げ溝による環状の着座部が、前記軸方向の孔のねじの中間位置に位置している。

0056

挿入物をスポーク取付け用部材のねじに隣接して配置した場合には、挿入物がスポークが完全にねじ込まれた場合にのみその機能を完全に発揮するにもかかわらず、他の張力調整においてスポークと変形可能挿入物との係合区域が長さゼロまたはきわめて短い長さになりうるのに対し、本発明に従って挿入物をねじに沿って中間配置した場合には、変形可能挿入物の機能がねじ込み深さに依存せず、したがってスポークの張力に依存しない。

0057

挿入物をスポーク取付け用部材のねじに沿った中間位置に配置すること、さらに一般的に言えば、挿入物をスポーク取付け用部材の第2の端部に配置しないことが、後述するように、それだけで進歩的特徴を構成しており、軸棒形式の取付け用部材においても実施可能であり、工具係合手段の構成に依存しないことを、強調しておく価値がある。

0058

塑性変形可能な環状部材は、前記逃げ溝による環状の着座部に収容することができる。スポークを組み付ける際に、そのような環状部材にねじが形成されることができる。あるいは、塑性変形可能な環状部材に、軸方向の孔のねじと同一かつ連続する雌ねじを、前もって形成しておくことも可能である。

0059

好都合なことに、本発明によるスポーク取付け用部材は、さらに、座孔の周囲に当接するための座金を、本体の第1の端部に取り外し可能に組み合わせて有することができる。このような当接用座金を使用することによって、スポーク取付け用部材の当接面と車輪のリムまたはハブとの間の摩擦を低減することができる。

0060

好ましくは、通常は車輪の幾何学的半径の方向から逸れている意図するスポーク組み付け方向に従ってスポーク取付け用部材を容易に配向させることができるよう、当接用の座金が孔付きの球面キャップのような形状とされている。

0061

本発明は、その第2の側面において、前記した複数のスポーク取付け用部材と協働するよう意図された自転車の車輪のリムおいて、
半径方向内側に位置する円周状のスポーク取付け室、および
半径方向外側に位置する円周状のタイヤ連結溝を有し、
前記室と前記溝とが上部ブリッジによって分離されており、
前記室が、それぞれのスポーク取付け用部材によってスポークの第1の端部をそれぞれ固定するための複数の座孔を有しており、
前記上部ブリッジが、前記座孔の1つにそれぞれ位置する複数のアクセス開口を有しており、
前記アクセス開口の横寸法が、スポーク取付け用部材の本体の最大の横寸法よりもわずかに大きいことを特徴とするリムに関する。

0062

おそらくはスポーク取付け用部材の球面キャップ座金と協働し、意図するスポーク組み付け方向に従ってスポーク取付け用部材を容易に配向させることができるよう、前記各座孔のそれぞれの位置において、前記室の壁面が、凹部をタイヤ連結溝に向けて有する球面キャップの形態であると好都合である。

0063

本発明は、その第3の側面において、
複数本のスポーク、
前記複数本のスポークのそれぞれの第1の端部を取り付けるために座孔が設けられているリム、
前記複数本のスポークのそれぞれの第2の端部を取り付けるために座孔が設けられている中央のハブ、および
それぞれが前記リムの座孔および前記ハブの座孔から選択された1つの座孔に位置する本発明による複数のスポーク取付け用部材
を有する自転車の車輪に関する。

0064

好ましくは、リムが前記において規定したリムであり、本発明のスポーク取付け用部材が、リム側においてスポークを取り付けるために使用される。

0065

一実施の形態においては、スポークがアルミニウムで作られている。

0066

別の実施の形態においては、スポークが鋼で作られている。

0067

本発明は、その第4の側面において、自転車の車輪においてスポークのねじ端を座孔に取付けるための部材おいて、その本体に、
前記本体の少なくとも一部を座孔に保持するための当接面、
自身の長さの少なくとも一部にわたって延びる雌ねじを有している軸方向の孔、
前記軸方向の孔内に位置する逃げ溝による環状の着座部、および
前記環状の着座部に収容され、かつ前記軸方向の孔と同軸な孔を有している塑性変形可能な環状部材
が設けられており、
前記逃げ溝による環状の着座部が、本体の軸方向における中間位置に位置していることを特徴とするスポーク取付け用部材に関する。

0068

塑性変形可能な環状部材は、スポークの組み付けの前または後において、前記軸方向の孔のねじと同一かつ連続する雌ねじを有することができる。

0069

前記逃げ溝による環状の着座部が、前記雌ねじの軸方向における中間位置に位置していると好都合である。

0070

第1の実施の形態においては、前記当接面が前記本体の端面であり、すなわち換言すれば、スポーク取付け用部材がナット形式のスポーク取付け用部材である。

0071

第2の実施の形態においては、スポーク取付け用部材が軸棒形式のスポーク取付け用部材であり、すなわち本体が頭部および軸部を有しており、頭部と軸部との間の接続
(fitting)面が前記当接面である。

0072

この場合、逃げ溝による環状の着座部が、スポーク取付け用部材の頭部に位置していると好ましい。

0073

前記当接面が、球面キャップのような形状とされていると好都合である。

0074

さらに、スポーク取付け用部材が、前記当接面に孔付き球面キャップ状の座金を有していると好都合である。

0075

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しつつ行なう本発明のいくつかの好ましい実施の形態についての以下の説明から、より明白になるであろう。添付の図面において、同一または類似する要素は、同じ参照番号で示されている。

発明を実施するための最良の形態

0076

図1および2において、本発明の一態様による自転車のスポーク付き車輪のリム1の一部分が、斜視図にて概略的に示されている。

0077

リム1は、通常は、鋼、またはアルミニウムおよびその合金、あるいはマグネシウムおよびその合金等の押し出しによって得られた異形材で構成され、あるいは注型によってカーボン繊維から作られ、あるいは他のそれ自身は公知の方法によって得られる。

0078

リム1は2枚の側壁2、3から形成され、これら側壁2、3が、一端で円周方向内側の壁すなわち下部ブリッジ4に接続または固定されるとともに、中間点で円周方向外側の壁すなわち上部ブリッジまたは仕切り壁5に接続され、事実上反転させた「A」の字の形状である断面を有している。

0079

側壁の円周方向外側の部位2a、3aすなわちフィン2a、3aには、通常はリップ2b、3bが設けられ、上部ブリッジすなわち仕切り壁5とともにタイヤ連結溝6を形成している。さらに詳しくは、タイヤは、ここでは分かりやすくするため示されていないが、ビードをフィン2a、3aへと挿入し、リップ2b、3bがそれ自身は公知の方法でビードを保持すべく作用することによって、タイヤ連結溝6に組み付けられる。

0080

側壁2、3の円周方向内側の部位2c、3cは、下部ブリッジ4および上部ブリッジ5とともに、スポーク取付け室7を形成している。

0081

スポーク取付け室7には、それぞれが以下に詳述する本発明によるスポーク取付け用部材9によってスポーク8を固定するためのものである複数の座孔11が設けられている。分かりやすくするため、図1においては、スポーク8の反対側の端部が取付けられる自転車の車輪のハブは示されていない。

0082

さらに、リム1の上部ブリッジ5には、スポーク取付け用部材9を接近させるため、およびスポーク8の取付けおよび張力調整の際に、スポーク取付け用部材9のスポーク8へのねじ込みまたはスポーク取付け用部材9の保持を行なうための作業用工具(図示されていない)を接近させるため、それぞれが座孔11に対応する複数のアクセス開口10が設けられている。

0083

スポーク取付け室7の壁2c、3c、4は、形状または寸法の制限を受けないため、円弧の形状の断面を有するただ1枚の壁に置き換えることができ、Vの字の形態に配置された2枚の壁に置き換えることができ、あるいは、おそらくは多くのスポーク取付け室7を定めるため図示のものよりもさらに複雑な断面を構成すべく、多数の壁に置き換えることができる。したがって、図1に示した特定の断面は単に例示のためのものであり、本発明はこれに限定されるものではない。

0084

図示のとおり、座孔11は、スポーク取付け室7の円周方向内側の壁すなわち下部ブリッジ4に形成することができるが、異形材の側壁2、3の円周方向内側の部位2c、3cの一方または両者に形成することも可能である。さらに、座孔11の個数および配置は、きわめてさまざまであってよい。例えば、座孔11を2つ、3つ、または4つのグループにグループ化することができ、かつ/またはリム1の中央面以外の複数の面上に形成することができる。

0085

本発明による自転車用スポーク付き車輪のリムにおいては、座孔11が、ねじの形成されていない単純な孔であると好都合であるが、本発明によるスポーク取付け用部材9は、座孔11に雌ねじが形成されている場合やリベットが存在しうる場合においても、それらがスポーク取付け用部材9のスポークまたは軸部の最大寸法よりも大きい直径を有しているのであれば、使用可能である。ねじ無しの座孔11の形成はきわめて単純であり、それ自体、カーボン繊維のリム1にきわめて適している。

0086

さらには、孔11が円形である必要もない。それらは、スポーク8の本体を受け入れてスポーク8の端部81をスポーク取付け室7内に部分的に突き出させるために適しているのであれば、いかなる形状をもとることができる。

0087

さらに詳しくは、座孔11のそれぞれは、スポークの端部81をリムの半径方向内側から(換言すれば、図2の図において下方から)座孔11へと挿入し、通常はスポーク8のハブへの取付け位置に起因して車輪の幾何学的半径の方向から逸れている意図する方向に沿ってスポーク8を配置することができるよう、スポーク8の最大の横寸法(すなわち
直径)D2よりもわずかだけ大きい横寸法D1を有している。

0088

座孔11の寸法D1は、以下により詳しく述べるように、本発明によるスポーク取付け用部材9がナット形式であって、すなわちタイヤを組み付けた状態でリム1の半径方向内側からスポーク8の引っ張りを調節できるがためにこの技術分野において好まれているリムの外へと延びるために適した軸部を有していないため、スポーク8の最大の横寸法D2よりもわずかに大きいだけに保つことができる。

0089

スポーク取付け室7の下部ブリッジ4(あるいは座孔11が形成されているスポーク取付け室の他の壁)は、各座孔11の位置において、タイヤ連結溝6に向けて凹部を備える球面キャップの形状であることができる。

0090

本発明によれば、アクセス開口10は、スポーク取付け用部材9をリムの半径方向外側から(換言すれば、図2の図において上方から)スポーク取付け室7内に挿入して、座孔11の周囲に当接させて配置することができるよう、スポーク取付け用部材9の最大の横寸法D4よりもわずかだけに大きいだけの横寸法D3を有するねじ無しの単純な孔である。

0091

アクセス開口10の寸法D3は、逆に言えばスポーク取付け用部材9のこの特定の構成が、この分野においてボックス・レンチ形式の作業用工具との係合のために知られているような正六角柱としての外表面の構成を予定していないおかげで、スポーク取付け用部材9の最大の横寸法D4よりもわずかだけ大きいだけでよい。

0092

図1および2に示されている本発明の実施の形態によるスポーク取付け用部材9は、図3の分解図によりよく示されているとおり、本質的に円柱形の本体12を有しており、本体12は、本体12の第1の端部13において座孔11の周囲に当接すべく、前述のとおり座孔11よりも大きい最大横寸法D4を有している。

0093

スポーク取付け用部材9の本体12において、軸方向の孔14が第1の端部13から延びている。

0094

軸方向の孔14には、その長さの第1の部分にわたって延びる雌ねじ15が設けられ、スポーク8の端部81に設けられた雄ねじと適合する(図2を参照)。

0095

スポーク取付け用部材9の本体12は、反対側の端部すなわち第2の端部16に、作業用工具との係合のため、六角孔の着座部17を有している。六角孔の着座部17の最大の横寸法D5が、六角孔付きの頭部を有するねじに使用される種類の工具、すなわちアレンレンチの先端の寸法に一致することは、すぐに理解できるであろう。

0096

したがって、本発明によってリム1の上部ブリッジ5に形成されたアクセス開口10が、すでに述べたように、スポーク取付け用部材9の最大横寸法D4よりもわずかにだけ大きい横寸法D3を有しており、このような寸法が、スポーク取付け用部材9のスポーク取付け室7内への挿入を可能にするために充分であるばかりでなく、そのような作業用工具の挿入を可能にするためにも充分であることが、理解できるであろう。

0097

そうでない場合、スポーク取付け用部材9の外表面は、従来技術のスポーク取付け用部材の場合と同様、ボックス・レンチまたはソケット・レンチ形式の作業用工具を係合させるために六角形形状とされなければならず、そのようなボックス・レンチを外側からスポーク取付け用部材に係合させるべく挿入することができるよう、アクセス開口10が、スポーク取付け用部材9の最大横寸法D4よりもはるかに大きい横寸法を有することになるであろう。

0098

六角孔の着座部17の代案として、正方形孔の着座部、または任意の数の面を有する多面体孔の着座部を設けてもよい。

0099

さらに、スポーク取付け用部材9は、本体12の軸方向における中間部、すなわち具体的には、軸方向の孔14のねじ部15と六角孔の着座部17が形成されている部位との間の部位に、逃げ溝による環状の着座部18を有している。

0100

例えばNBRゴムまたはシリコンゴムあるいはナイロンで作られた塑性変形可能なリング19を、スポーク取付け用部材9の逃げ溝による環状の着座部18に挿入することができる。

0101

最後に、リムへと当接するための座金(brass)20が、スポーク取付け用部材9とリム1との間に位置して両者の間の摩擦を低減するよう、スポーク取付け用部材9の本体12の第1の端部13に取り外し可能に組み合わされる。

0102

好ましくは、この当接のための座金20は、通常は車輪の幾何学的な半径の方向から逸れた方向であるスポーク8の意図された組み立て方向に従ってスポーク取付け用部材9を容易に配向させることができるよう、孔付き球状キャプの形状とされている。

0103

スポーク取付け用部材9によるスポーク8のリムへ1の取付けは、以下のように行なわれる。

0104

所望に応じ、塑性変形可能リング19を、スポーク取付け用部材9の逃げ溝による環状の着座部18に挿入する。スポーク8の端部を、リム1の半径方向内側から(換言すれば、図2の下方から)座孔11へと挿入する。次いで、所望に応じて当接のための座金20を介装しつつ、スポーク取付け用部材9をスポーク8に整列させる。続いて、アレンレンチの先端をスポーク取付け用部材9の六角孔の着座部17に挿入し、トルクを加えてスポーク8のねじ端81をスポーク取付け用部材9の雌ねじ部15にねじ込む。

0105

スポーク8は、反対側の端部において車輪のハブへと前もって取付けておくことができ、あるいは最初の仮のねじ込みの後にハブへと取付けることができる。

0106

スポーク取付け用部材9の雌ねじ部15へとスポーク8のねじ端81をねじ込むことにより、取付け用部材9の本体12がリム1へと当接し、スポーク8が車輪のリム1とハブとの間で引っ張られる。

0107

スポーク8が、雌ねじ15が設けられてなる軸方向の孔部14へと完全にねじ込まれたとき、さらなるねじ込み動作によって、塑性変形可能リング19への入り込みおよびねじ込みが生じる。スポーク8の雄ねじが塑性変形可能リング19へと入り込むことにより、取付け用部材9によるより強力な固定が実現可能になり、自転車の使用時の振動によるスポーク8の緩みが防止される。

0108

この点で、塑性変形可能リング19は、スポークを組み付ける前は、内面が平滑であることが好ましい。しかしながら、塑性変形可能リング19に、スポーク取付け用部材9の本体12の雌ねじ15と同一かつ隣接する雌ねじを設けることも可能であり、いずれにせよ、スポーク8の組み付けによって塑性変形可能リング19にそのようなねじが存在することになる。

0109

さらに、本発明によれば、塑性変形可能リング19の配置がスポーク取付け用部材9の中間部に位置するため、リング19がスポーク取付け用部材9の本体12の端部近傍に収容されている場合に生じうるリング19のスポーク取付け用部材9からの脱落の恐れなく、必要な推力を軸方向に加えることができるため、スポーク8による塑性変形可能リング19への自動的なねじ生成が容易になる。

0110

さらに、塑性変形可能リング19がスポーク取付け用部材9の中間位置に収容されていることを考えると、塑性変形可能リング19が、大気中の物質に対してよりよく保護されている。

0111

今述べた塑性変形可能リング19がねじ15に隣接する逃げ溝による環状の着座部18に収容されている実施の形態によるスポーク取付け用部材9においては、バレル形式の接続の場合に生じるように、スポーク8が完全にねじ込まれた場合にのみ、すなわちスポーク8のねじ端81の長さがスポーク取付け用部材9のねじ15および逃げ溝による環状の着座部18の長さに等しい場合にのみ、その機能が完全に発揮され、スポーク8の張力の調節は、車輪のハブに位置する反対側の端部で行なわれる。しかしながら、ニップル形式の接続を実現したい場合には、スポーク8の塑性変形可能リング19との係合区域が、張力調整値によって決まり、スポーク8のスポーク取付け用部材9へのねじ込み深さが浅くなった場合には、係合長さが小さすぎる可能性があり、ゼロになる可能性さえある。

0112

図4には、本発明によるスポーク取付け用部材20の実施の形態が示されており、塑性変形可能リング19のための逃げ溝による環状の着座部18が、本体12に、軸方向の孔14のねじ15に沿った中間位置において形成されており、したがってねじ15が、第1の部位15aおよび第2の部位15bによって定められている。

0113

この実施の形態においては、塑性変形可能リング19の作用がスポーク8のスポーク取付け用部材20へのねじ込み深さに依存せず、したがってスポーク8の張力に依存しないため、塑性変形可能リング19がとくに効果的である。したがって、このようなスポーク取付け用部材20は、ニップル形式の接続を実現するためにとくに適している。

0114

図5および6は、本発明の第3の実施の形態によるスポーク取付け用部材30を、それぞれ斜視図および断面斜視図で示している。このスポーク取付け用部材30は、作業用工具の係合のための着座部が、本体12の第2の端部16の表面外周に沿った凹所31a、31b、31c、31dの整列配置からなる点で、第1の実施の形態によるスポーク取付け用部材9と異なっている。さらに、第3の実施の形態によるスポーク取付け用部材30においては、軸方向の貫通孔14が、雌ねじ15を有する軸方向の行き止まりの非貫通孔14aに置き換えられている。

0115

この実施の形態によるスポーク取付け用部材30は、後続図8のものと類似する十字形状の先端を有する工具によって操作することができる。

0116

図7は、本発明の第4の実施の形態によるスポーク取付け用部材40の斜視図を示しており、工具との係合のための着座部を形成する凹所41a、41b、41c、41dが円形であって、全体が本体12の第2の端部16の面に形成されている点で、第3の実施の形態によるスポーク取付け用部材30と相違している。

0117

この実施の形態によるスポーク取付け用部材40は、図8に部分的に示されている円柱形の突起102a、102b、102c、および102dを備えた十字形状の先端101を有する工具100によって操作することができる。

0118

図9は、本発明の第5の実施の形態によるスポーク取付け用部材50の斜視図を示しており、軸方向の孔14が貫通孔であり、工具との係合手段は、本体12の第2の端部16の環状の表面に形成された1組の直径に沿った切り欠き51a、51bで構成されている。

0119

この実施の形態によるスポーク取付け用部材50は、平たい先端部または十字形状の先端部を有するねじ回しによって操作することができる。塑性変形可能リング19が、本体12の軸方向の中間位置に配置されているおかげで、ねじ回しによって塑性変形可能リング19に損傷を与えることがないことに注目すべきである。

0120

図10は、本発明の第6の実施の形態によるスポーク取付け用部材60を示しており、スポークの端部を受け入れるための軸方向の孔が行き止まりの非貫通孔であり(図10では見ることができない)、平たい先端部を有するねじ回しとの係合のための着座部が、本体12の第2の端部16の面上の直径に沿った切り欠き61で構成されている。

0121

図11は、本発明の第7の実施の形態によるスポーク取付け用部材70を示しており、第6の実施の形態のスポーク取付け用部材60と類似しているが、十字形状の先端部を有するねじ回しと係合すべく、本体12の第2の端部16の面上に直径に沿った1組の切り欠き71a、71bが形成されている。

0122

図12は、本発明の第8の実施の形態によるスポーク取付け用部材80を示しており、スポークの端部を受け入れるための軸方向の孔が行き止まりであり(図12では見ることができない)、本体12の第2の端部16の面上に、突き出した六角形の突起82が設けられている。

0123

この実施の形態によるスポーク取付け用部材は、ボックス・レンチまたはソケット・レンチといった工具で操作することができ、スポーク取付け用部材の本体12の全体の側面に六角形構成を形成する場合に必要になるボックス・レンチに比べ、はるかに寸法の小さいボックス・レンチまたはソケット・レンチで作業することができる。あるいは、突起82が正方形の断面、または任意の数の面を有する多角形の断面を有していてもよい。

0124

本発明の技術的範囲内のさらに別の実施の形態は、先端に対応する凹所が整列配置されている作業用工具とともに使用するため、スポーク取付け用部材の本体12の第2の端部16の面に、突起を周辺に整列配置して有している。例えば、図7のスポーク取付け用部材40の構成と、対応する図8の作業用工具100の構成とを、逆にすることができる。スポーク取付け用部材に、凹所による着座部に代えて突き出している突起を設けると、従来技術のものよりも小さい、好都合に小型な通常の工具を使用することができるため、好都合でありうる。

0125

本発明によるスポーク取付け用部材のすべての実施の形態において、作業用工具の先端がスポーク取付け用部材の第2の端部16に係合したとき、作業用工具の先端がスポーク取付け用部材の本体12から横方向にはみ出すことがない点に注目すべきである。すなわち換言すると、すべての実施の形態において、リム1の上部ブリッジ5のアクセス開口の横方向の寸法D3は、スポーク取付け用部材の本体12の側面または工具係合面以外の側面の部位によって定められるスポーク取付け用部材の最大の横寸法D4よりも、わずかに大きいだけでよい。

0126

最後に、図13は、本発明の第9の実施の形態によるスポーク取付け用部材90を、部分切断の斜視図で示している。

0127

この実施の形態によるスポーク取付け用部材90は、軸方向の孔14bが円形ではなく雌ねじも設けられていないという点で、第1の実施の形態によるスポーク取付け用部材9と相違している。一方で、軸方向の孔14bは、例えば図示されているような矩形など、スポークの張り出し頭部(図示されていない)に合致する形状の断面を有している。軸方向の孔14bのスポーク取付け用部材90の第2の端部16の側には、スポークの張り出し頭部に合致する形状の着座部14cが、軸方向の孔14bを切り欠いて設けられている。すなわち、軸方向の孔14bは、張り出し頭部が設けられてなるスポークの端部を、バレル形式の接続を実現するよう差込み係合させるべく構成されている。

0128

さらに、張り出し頭部が設けられたスポークの端部を差込み係合させるためのこのような軸方向の孔14bで、図3〜12に示した他の実施の形態のスポーク取付け用部材の雌ねじ15付きの孔14を置き換え可能であることは、明らかであろう。

0129

本発明のスポーク取付け用部材が、張り出し頭部が設けられてなるスポークの端部を差込み係合させるためのこのような軸方向の孔14bを有している場合、通常はスポークの組み付けが、何よりもまず最初にリムの側で、続いてハブの側で行なわれ、スポークのねじ端および雌ねじ付きの座孔が、ハブまたは第2のスポーク取付け用部材に設けられることを理解すべきである。さらに、このような場合においては、バレル形式の取付け用部材とスポークとが、スポークの張り出し頭部を取付け用部材の着座部、例えば着座部14cに係合させることによって回転に関して一体にされているため、適切な作業用工具によってバレル形式の取付け用部材にトルクを加えさえすれば、スポークをハブ側に位置するねじ付き座孔に対して回転させることができ、したがってスポークの張力の調節を行なうことができる。

0130

あくまでも例として寸法を示すならば、スポークのねじ端における寸法は、鋼製のスポークの場合は2〜3mmの間であり、一方、アルミニウム製のスポークの場合には4〜6mmの間である。

0131

スポーク取付け用部材を、自転車の車輪のリム、とくにスポーク取付け室とタイヤ連結溝の間に上部仕切りブリッジを有するリムにおいて使用するものとして図示および説明したが、より幅広い用途があることは理解すべきである。実際、本発明のスポーク取付け用部材は、単溝の自転車用リムにおいても同様に使用することができ、あるいはハブにおける固定のために使用することも可能である。

0132

自転車の車輪のスポークは、事実上半径方向に延びることができ、そのような場合、ハブ側の端部が通常、ハブの前面に形成された着座部に収容される頭部を有する一方で、リム側の端部が雄ねじを有している。あるいは、ハブから半径方向に広がったフランジにスポークを取付けることもでき、したがって、スポークがハブへと正接するように(tangentially)取付けられて半径方向から逸れた方向をとることができる。本発明のスポーク取付け用部材は、ハブから半径方向に広がる前記フランジの1つにハブへと正接するように組み付ける場合にとくに適している。

0133

さらに、図4に示したようにスポーク取付け用部材のねじに沿った中間位置に塑性変形可能リング19を配置すること、さらに一般的にいえば、例えば図3のスポーク取付け用部材9のように、スポーク取付け用部材の本体12の軸方向の中間位置に塑性変形可能リング19を配置することが、そのような配置が前述のとおり大きな利点をもたらすこと、および、ねじ15を有する軸方向の孔14または14aが軸部を通って延びている軸棒形式の取付け用部材(図示はされていない)においても機能できることに鑑み、それだけで進歩的特徴を構成していることを理解すべきである。そのような軸棒形式の取付け用部材の場合において、この進歩的特徴だけでも好都合な利点であることを考えると、頭部の外面は、従来技術に知られているとおり六角形であってもよく、正方形であってもよく、ボックス・レンチ形式の作業用工具と係合するための他の形状であってもよい。

図面の簡単な説明

0134

スポークを自転車の車輪のリムに取付けるための本発明によるシステムを示す断面斜視図である。
スポークを自転車の車輪のリムに取付けるための本発明によるシステムを示す断面斜視図である。
本発明の第1の実施形態によるスポーク取付け用部材を示す分解断面斜視図である。
本発明の第2の実施形態によるスポーク取付け用部材を示す断面斜視図である。
本発明の第3の実施形態によるスポーク取付け用部材を示す斜視図である。
本発明の第3の実施形態によるスポーク取付け用部材を示す断面斜視図である。
本発明の第4の実施形態によるスポーク取付け用部材を示す斜視図である。
図7のスポーク取付け用部材のための作業用工具の一部分を示す斜視図である。
本発明によるスポーク取付け用部材の他の実施形態を示す斜視図である。
本発明によるスポーク取付け用部材の他の実施形態を示す斜視図である。
本発明によるスポーク取付け用部材の他の実施形態を示す斜視図である。
本発明によるスポーク取付け用部材の他の実施形態を示す斜視図である。
本発明によるスポーク取付け用部材の他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

0135

5 上部ブリッジ
6タイヤ連結溝
7スポーク取付
8 スポーク
9 スポーク取付用部材
10アクセス開口
11座孔
12 スポーク取付用部材本体
13 スポーク取付用部材本体の第1端部
14 孔
14a非貫通孔
14b 孔
14c スポーク頭部に合致する形状の着座部
15 ねじ
15a ねじの第1部位
15b ねじの第2部位
16 スポーク取付用部材本体の第2端部
17 六角孔の着座部
18 環状の着座部
19リング
20 スポーク取付用部材
30 スポーク取付用部材
31a〜d凹所
40 スポーク取付用部材
41a〜d 凹所
50 スポーク取付用部材
51a〜b切り欠き
60 スポーク取付用部材
61 切り欠き
70 スポーク取付用部材
71a〜b 切り欠き
80 スポーク取付用部材
81 スポーク端部
82突起
90 スポーク取付用部材
D3 アクセス開口の寸法
D4 スポーク取付用部材の最大横寸法

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