JPH06312601A - 自転車用ハブ体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強固で軽量な自転車用ハブ体を提供する。 【構成】 ハブ鍔１ａ，１ｂのファイバーフロー１２Ａ
がハブ鍔１ａ，１ｂに沿って流れるように、かつ、ハブ
鍔１ａと１ｂの間の内径Ｄ２を２０ｍｍ以上に鍛造成形
してある。これにより、ハブ鍔１ａ，１ｂの基部のハブ
鍔間側においても、軸受け部材収納部側においても、フ
ァイバーフローの流れ方向が接地荷重Ｐの作用方向に直
交する方向に近くなり、作用する荷重の割りには、ハブ
体の肉厚の割りには、優れた強度を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハブ体本体と、左右一
対のハブ鍔とを一体成形するとともに、前記ハブ体本体
の少なくとも一端側に軸受け部材収納部を備えてある自
転車用ハブ体、詳しくは、鍛造製のハブ体に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記自転車用ハブ体において、軸受け部
材収納部が位置する側のハブ鍔には、その表面に沿って
流れる鍛流線いわゆるファイバーフローができるが、従
来、このファイバーフローのうちハブ鍔から軸受け部材
収納部側に流れるフロー部分はハブ鍔の基部で急角度で
屈曲する模様になっているのに対し、ハブ鍔からハブ鍔
間側に流れるフロー部分は、ハブ鍔からハブ軸芯に向か
って比較的長く流れながらハブ鍔間に向かう模様になっ
ていた。つまり、ハブ鍔からハブ鍔間側に流れるフロー
部分は、ハブ鍔の基部において、大きい半径で屈曲する
模様になっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ハブ体を使用する際に
は、ハブ鍔にスポークが連結されて接地反力が作用す
る。また、軸受け部材収納部にはハブ体とハブ軸との間
に介在する軸受け部材が備えられて、ハブ鍔の基部付近
にハブ軸による軸受け部材を介しての支持点ができるこ
とから、ハブ鍔の基部付近においては、接地反力によっ
て作用する荷重がハブ体径方向に沿う方向に近い方向に
作用する。これにより、ハブ鍔基部のうちのハブ鍔間側
では、荷重がファイバーフローに沿う方向に近い方向で
作用することになっていた。この結果、荷重の作用方向
とファイバーフローの流れ方向とが近いことにかかわら
ず、十分な強度を備えるようにするために、肉厚を大に
したり、優れた強度を備える素材で作成しており、重く
なったり、高価になっていた。本発明の目的は、強度
面、重量面および経済面のいずれにおいても有利に得ら
れ、さらには、機械加工をもしやすい自転車用ハブ体を
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による自転車用ハ
ブ体にあっては、目的達成のために、冒頭に記したもの
において、前記軸受け部材収納部が位置する側の前記ハ
ブ鍔のファイバーフローが前記ハブ鍔の表面に沿って流
れるように、かつ、前記ハブ体本体のハブ鍔間での内径
を２０ｍｍ以上に鍛造成形してあることを特徴とする。

【０００５】

【作用】ハブ鍔間内径が２０ｍｍ以上の鍛造成形品であ
ることにより、軸受け部材収納部が位置する側のハブ鍔
にできるファイバーフローのうち、ハブ鍔からハブ鍔間
側に流れるフロー部分が、ハブ鍔から軸受け部材収納部
側に流れるフロー部分の半径に等しいまたはそれに近い
半径で屈曲するなど、従来のハブ鍔間側でのフロー部分
より小さい半径で屈曲する模様になる。この結果、ハブ
体本体に接地荷重が掛かる際、ハブ鍔の基部の軸受け部
材収納部側において、荷重の作用方向とファイバーフロ
ーとが直交状態やこれに近い状態で交差するばかりでは
なく、ハブ鍔間側においても、荷重の作用方向とファイ
バーフローとが直交状態やこれに近い状態で交差するな
ど、少なくとも従来より直交側に近づく状態で交差し、
ハブ鍔間では荷重の方向とファイバーフローの流れ方向
とが近くなっていた従来に比し、肉厚や素材強度が同じ
であっても高い強度を発揮する。ハブ鍔間の内径が２０
ｍｍ以上であることにより、その内径がたとえ最小の２
０ｍｍであるとしても、鍛造成形した素形材を切削や研
磨などによって仕上げ加工する際、加工機械のチャック
部材として得られる最も小型のものでも、ハブ体の内側
に容易に挿入して確実に固定作用させることができる。

【０００６】

【発明の効果】ハブ鍔付近の軸受け部材収納部側と、ハ
ブ鍔間側とのいずれにおいても、荷重の方向と、ファイ
バーフローとが強度面で有利に交差し、作用する荷重の
大きさや、肉厚の大きさ、および、素材自体が備える強
度の割りには高強度を発揮することにより、比較的大き
な荷重が作用しても亀裂や剥離が発生しにくいように強
固に得られるようになった。しかも、その割りには軽量
で安価に得られるようになった。その上、加工機械に確
実に固定できることにより、容易にかつ精度よく仕上げ
加工して性能面でも商品価値面でも優れたものにできる
ようになった。

【０００７】

【実施例】図１に示すように、左右一対のハブ鍔１ａ，
１ｂや水抜き孔２を備えるハブ体３を、左右一対の玉押
し４，４、クイックレリーズ装置５などを備えるハブ軸
６に、ハブわん７およびボール８を介して回動可能に取
り付けるとともに、ハブ軸６の両端側における玉押し４
とハブ体３との間をシール部材９によってシールするよ
うに構成して、自転車前輪用のクイックレリーズハブを
構成してある。前記ハブ体３は、前記水抜き孔２を軸芯
方向での中央部に備えるアルミ合金製ハブ体本体３ａの
両端側に、前記ハブ鍔１ａまたは１ｂを一体成形すると
ともに、軸受け部材収納部１０を形成してなり、図１に
示すように、左右のハブ鍔１ａ，１ｂに自転車用前輪の
スポーク１１を連結し、左右の軸受け部材収納部１０に
前記ハブわん７およびボール８を内装するようにしてあ
る。

【０００８】前記ハブ体３は、鍛造成形品であり、肉厚
や素材強度の割りには高い強度を発揮するように成形し
てある。すなわち、中実素材を筒状に鍛造成形すること
で、前記軸受け部材収納部１０を成形したり、ハブ鍔間
の内周側を成形する内部成形用の冷間鍛造工程と、前記
ハブ鍔１ａ，１ｂを鍛造成形したり、ハブ鍔間の外周側
を鍛造成形する外部成形用の冷間鍛造工程とを備える冷
間鍛造により、ハブ体本体３ａと、ハブ鍔１ａ，１ｂと
を一体に鍛造成形し、かつ、軸受け部材収納部１０の内
径Ｄ１を、採用するハブわん７およびボール８の大きさ
の関係から約２６ｍｍに鍛造成形し、さらには、ハブ鍔
１ａと１ｂとの間における内径Ｄ２を、軸受け部材収納
部１０の内径Ｄ１に近づくように、約２１ｍｍに鍛造成
形する。これにより、ハブ鍔１ａおよび１ｂそれぞれの
ファイバーフロー１２Ａは図２の如き模様になる。すな
わち、ハブ鍔１ａおよび１ｂそれぞれのファイバーフロ
ー１２Ａはハブ鍔１ａ，１ｂの表面に沿って流れ、この
ファイバーフロー１２Ａの両端部は、ハブ鍔１ａまたは
１ｂに対してハブ体本体３ａの一端側と他端側とに別れ
る。軸受け部材収納部１０が位置する側におけるフロー
端部１２ａは、ハブ軸芯Ｘに対して距離Ｌ１を隔てて位
置し、ハブ鍔間側に位置するフロー端部であってハブ鍔
間のハブ軸芯に沿う直線状のハブ鍔間ファイバーフロー
１２Ｂに接続する箇所１２ｂは、ハブ軸芯Ｘに対して距
離Ｌ２を隔てて位置する。そして、前記距離Ｌ１とＬ２
とはほぼ等しくなる。この結果、ハブ鍔１ａ，１ｂにで
きるファイバーフロー１２Ａのうち、ハブ鍔１ａ，１ｂ
からハブ鍔間側に屈曲して流れるフロー部分は、ハブ鍔
１ａ，１ｂから軸受け部材収納部側に屈曲して流れるフ
ロー部分の半径に等しいまたはそれに近い小半径で屈曲
する模様になる。これにより、ハブ鍔１ａ，１ｂからの
接地荷重Ｐがハブ体本体３ａに掛かる際、ハブ鍔１ａ，
１ｂの基部の軸受け部材収納部側と、ハブ鍔間側とのい
ずれにおいても、荷重の作用方向が、ハブ鍔１ａ，１ｂ
の基部におけるファイバーフロー部分に対して直交する
方向あるいはこれに近い方向になり、肉厚や素材強度の
割りには高い強度を発揮する。

【０００９】前記ハブ軸６は、図１および図２に示すよ
うに、アルミ合金製のハブ軸本体６ａの両端側に、鉄製
の前記玉押し４、この玉押し４をハブ軸本体６ａに固定
する鉄製のロックナット部材１３を螺着し、かつ、左右
いずれものロックナット部材１３に鉄製の間座部材１４
を外嵌してなり、ハブ軸本体６ａのアルミ製によって軽
量化しながら、ロックナット部材１３に一体形成してあ
る筒状の連結部１３ａによって車体フレーム１５に強固
に装着できるように、さらには、車体フレーム１５がア
ルミ合金製であってもそのフォークエンド部１５ａの磨
滅防止ができるように構成してある。すなわち、間座部
材１４がロックナット部材１３の鍔部１３ｂと、車体フ
レーム１５のフォークエンド部１５ａとの間に位置する
ようにして、前記連結部１３ａをフォークエンド部１５
ａのハブ軸装着用切欠きに挿入し、クイックレリーズ装
置５による締め付け力によってフォークエンド部１５ａ
をロックナット部材１３の鍔部１３ｂに締め付け固定す
ることにより、車体フレーム１５に装着する。この時、
連結部１３ａとフォークエンド部１５ａとが接触する
が、連結部１３ａはロックナット部材１３に一体形成し
た鉄製であることにより、連結部１３ａのフォークエン
ド部１５ａとの接触による磨滅は発生しにくくなる。間
座部材１４の固定用突起１４ａをフォークエンド部１５
ａのハブ軸装着用切欠きに入り込ませて、ハブ軸６をフ
ォークエンド部１５ａに締め付け固定する。すると、固
定用突起１４ａがフォークエンド部１５ａに係止して間
座部材１４のフォークエンド部１５ａに対する回り止め
をする。これにより、ロックナット部材１３がフォーク
エンド部１５ａに対してどのような回転位置で固定して
も、図５に示す如く間座部材１４の直線状端部１４ｂが
連結部１３ａの下側に位置する。この結果、車体フレー
ム１５のサスペンション作用のためにハブ軸６がフォー
クエンド部１５ａに対して傾斜する方向に動いても、間
座部材１４が直線状端部１４ｂにてフォークエンド部１
５ａに摺動する。したがって、ロックナット部材１３が
フォークエンド部１５ａに直接接触してその鍔部１３ｂ
がフォークエンド部１５ａに摺動すると、鍔部１３ａの
円弧形状のために鍔部１３ａの先鋭な角部がフォークエ
ンド部１５ａに摺接することになって、フォークエンド
部１５ａが磨滅したり、損傷しやすくなる。これに対
し、間座部材１４の直線状端部１４ｂがフォークエンド
部１５ａに摺接すると、ハブ軸６によるフォークエンド
部１５ａへの圧接力が直線状端部１４ｂの長さのため
に、比較的広範囲に分散して作用し、フォークエンド部
１５ａには磨滅や損傷が発生しにくくなる。

【００１０】〔別実施例〕図３に示すように、左右一対
のハブ鍔１ａ，１ｂや水抜き孔２を備え、かつ、複数枚
のスプロケット１６ａ・・を有するフリーホイール１６
を取り付けたハブ体１７を、左右一対の玉押し４，４を
備えるハブ軸１８に、ハブわん７、ボール８を介して回
動可能に取り付けるとともに、一方の玉押し４とハブ体
１７との間、および、他方の玉押し４とフリーホイール
１６との間をシール部材１９または２０によってシール
するように構成して、自転車後輪用のユニットハブを構
成してある。前記ハブ体１７は、前記水抜き孔２を軸芯
方向での中央部に備えるアルミ合金製ハブ体本体１７ａ
の一端側に、前記ハブ鍔１ａと１ｂの一方１ａを一体成
形するとともに、軸受け部材収納部１０を形成し、か
つ、他端側に、ハブ鍔１ａと１ｂの他方１ｂを一体形成
するとともに、筒状の駆動力伝達部２１を一体成形して
なる。つまり、左右のハブ鍔１ａ，１ｂに自転車用後輪
のスポーク１１を連結するようにし、軸受け部材収納部
１０に前記ハブわん７およびボール８を内装するように
してある。そして、駆動力伝達部２１に前記フリーホイ
ール１６を取り付けて車輪駆動力を伝達するようにして
ある。フリーホイール１６を取り付けるに、図３に示す
ように、フリーホイール１６の中子１６ｂを前記駆動力
伝達部２１の一端部にスプライン係合によって一体回動
するように外嵌し、前記駆動力伝達部２１の内周側に螺
着した筒ねじ２２の中子１６ｂに対するストッパー作用
により、フリーホイール１６のハブ体１７からの外れ止
めを行うようにしてある。

【００１１】前記ハブ体１７は、鍛造成形品であり、肉
厚や素材強度の割りには高い強度を発揮するように成形
してある。すなわち、中実素材を筒状に鍛造成形するこ
とで、前記軸受け部材収納部１０を成形したり、ハブ鍔
間の内周側を成形する内部成形用の冷間鍛造工程と、前
記ハブ鍔１ａ，１ｂを鍛造成形したり、ハブ鍔間の外周
側を鍛造成形する外部成形用の冷間鍛造工程とを備える
冷間鍛造により、ハブ体本体１７ａと、ハブ鍔１ａとを
一体に鍛造成形し、かつ、軸受け部材収納部１０の内径
Ｄ１を、採用するハブわん７およびボール８の大きさの
関係から約３０ｍｍに鍛造成形し、さらには、ハブ鍔１
ａと１ｂとの間における内径Ｄ２を、軸受け部材収納部
１０の内径Ｄ１に近づくように、約２５ｍｍに鍛造成形
してある。これにより、軸受け部材収納部１０が位置す
る方のハブ鍔１ａのファイバーフロー１２Ａが図４の如
き模様になる。すなわち、ハブ鍔１ａのファイバーフロ
ー１２Ａはハブ鍔１ａの表面に沿って流れ、このファイ
バーフロー１２Ａの両端部は、ハブ鍔１ａに対してハブ
体本体１７ａの一端側と他端側とに別れる。軸受け部材
収納部１０が位置する側におけるフロー端部１２ａは、
ハブ軸芯Ｘに対して距離Ｌ１を隔てて位置し、ハブ鍔間
側に位置するフロー端部であってハブ鍔間のハブ軸芯に
沿う直線状のハブ鍔間ファイバーフロー１２Ｂに接続す
る箇所１２ｂは、ハブ軸芯Ｘに対して距離Ｌ２を隔てて
位置する。そして、前記距離Ｌ１とＬ２とはほぼ等しく
なる。この結果、ハブ鍔１ａにできるファイバーフロー
１２Ａのうち、ハブ鍔１ａからハブ鍔間側に屈曲して流
れるフロー部分は、ハブ鍔１ａから軸受け部材収納部側
に屈曲して流れるフロー部分の半径に等しいまたはそれ
に近い小半径で屈曲する模様になる。これにより、ハブ
鍔１ａからの接地荷重Ｐがハブ体本体１７ａに掛かる
際、ハブ鍔１ａの基部の軸受け部材収納部側と、ハブ鍔
間側とのいずれにおいても、荷重の作用方向が、ハブ鍔
１ａの基部におけるファイバーフロー部分に対して直交
する方向あるいはこれに近い方向になり、肉厚や素材強
度の割りには高い強度を発揮する。

【００１２】前ハブ側および後ハブ側のいずれにおいて
も、ハブ鍔間の内径Ｄ２としては、軸受け部材収納部１
０の内径Ｄ１に等しく形成してもよい。この場合にも、
前記フロー端部１２ａとハブ軸芯Ｘの距離Ｌ１と、前記
フロー端部１２ｂとハブ軸芯Ｘの距離Ｌ２とが、等しく
またはほぼ等しくなり、ファイバーフローが前記した如
く強度面で有利な屈曲模様になる。すなわち、軸受け部
材収納部側でファイバーフローが屈曲する半径と、ハブ
鍔間側でファイバーフローが屈曲する半径とが同じもし
くはほぼ同じものになる。ほぼ同じ半径とは、ハブ鍔間
側での強度と、軸受け部材収納部側での強度とに大幅な
差がでない程度のものである。さらに、軸受け部材収納
部１０の内径Ｄ１、および、ハブ鍔間の内径Ｄ２として
は、前記寸法以外の大きさに形成してもよい。すなわ
ち、軸受け部材収納部１０に内装するべく採用する軸受
け部材の大きさに応じて形成するとよい。ただし、内径
Ｄ２を２０ｍｍ以上の大きさに形成すると、仕上げ加工
時にチャック部材をハブ体内に容易に挿入装着し、素形
材を加工機に容易かつ確実に固定できて有利である。

【００１３】前記駆動力伝達部２１の前記中子１６ａが
外嵌する部分での外径Ｄ３を、ハブ体本体１７ａのハブ
鍔間での内径Ｄ２より小に形成してある。つまり、装着
するフリーホイール１６としては従来から採用されてい
るものと同じサイズのものを採用できるようにしなが
ら、ハブ鍔１ａのファイバーフロー１２Ａを強度的に有
利な模様に形成できるようにしてある。

【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】自転車前輪用クイックレリーズハブの断面図

【図２】前輪用ハブ体のファイバーフローを示す説明図

【図３】自転車後輪用ユニットハブの断面図

【図４】後輪用ハブ体のファイバーフローの説明図

【図５】間座部材の側面図

【符号の説明】

１ａ，１ｂ ハブ鍔 ３ａ，１７ａ ハブ体本体 １０ 軸受け部材収納部 １２Ａ ハブ鍔のファイバーフロー １２Ｂ ハブ鍔間ファイバーフロー １２ａ フロー端部 １２ｂ 箇所 ２１ 駆動力伝達部 Ｄ２ ハブ鍔間の内径 Ｄ３ 駆動力伝達部の外径 Ｘ ハブ軸芯

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハブ体本体（３ａ），（１７ａ）と、左
   右一対のハブ鍔（１ａ），（１ｂ）とを一体成形すると
   ともに、前記ハブ体本体（３ａ），（１７ａ）の少なく
   とも一端側に軸受け部材収納部（１０）を備えてある自
   転車用ハブ体であって、 前記軸受け部材収納部（１０）が位置する側の前記ハブ
   鍔（１ａ），（１ｂ）のファイバーフロー（１２Ａ）が
   前記ハブ鍔（１ａ），（１ｂ）の表面に沿って流れるよ
   うに、かつ、前記ハブ体本体（３ａ），（１７ａ）のハ
   ブ鍔間での内径（Ｄ２）を２０ｍｍ以上に鍛造成形して
   ある自転車用ハブ体。
2. 【請求項２】 前記ファイバーフロー（１２Ａ）の前記
   ハブ鍔（１ａ），（１ｂ）に対して前記軸受け部材収納
   部側に位置するフロー端部（１２ａ）と、前記ファイバ
   ーフロー（１２Ａ）の前記ハブ鍔（１ａ），（１ｂ）に
   対してハブ鍔間側に位置するフロー端部であってハブ鍔
   間のハブ軸芯に沿う直線状のハブ鍔間ファイバーフロー
   （１２Ｂ）に接続する箇所（１２ｂ）とが、ハブ軸芯
   （Ｘ）に対して等しいまたはほぼ等しい距離を隔てて位
   置する請求項１記載の自転車用ハブ体。
3. 【請求項３】 前記軸受け部材収納部（１０）を前記ハ
   ブ体本体（３ａ）の両端側に備えている請求項１または
   ２記載の自転車用ハブ体。
4. 【請求項４】 前記ハブ体本体（１７ａ）の一端側にの
   み前記軸受け部材収納部（１０）を備えているととも
   に、前記ハブ体本体（１７ａ）の他端側に駆動力伝達部
   （２１）を備え、前記駆動力伝達部（２１）の外径（Ｄ
   ３）が、前記ハブ体本体（１７ａ）のハブ鍔間での内径
   （Ｄ２）より小である請求項１または２記載の自転車用
   ハブ体。