CN102381425B

CN102381425B - 自行车曲柄组件

Info

Publication number: CN102381425B
Application number: CN201110181390.3A
Authority: CN
Inventors: 黑岩瑛冴; 山中正广
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: US8375827B2; EP2423091B1; CN102381425A; TWI457259B; EP2423091A1; US20120048058A1; TW201208932A

Abstract

本发明涉及一种自行车曲柄组件，其具有曲柄臂，该曲柄臂包括前侧面和后侧面。所述曲柄臂具有曲柄轴安装部，其具有由轴联接结构限定的曲柄轴接收开口。所述轴联接结构至少包括多个全长花键和至少一个短花键。所述全长花键沿着所述曲柄轴接收开口的轴向方向从第一轴端边缘完全延伸到第二轴端边缘。所述短花键沿着轴向方向延伸，且具有邻近所述第一和第二轴端边缘的一个定位的截头端，以便所述至少一个短花键不从所述第一和第二轴端边缘的另一个完全延伸到所述第一和第二轴端边缘的一个。

Description

自行车曲柄组件

技术领域

本发明总体上涉及一种自行车曲柄组件。更具体而言，本发明涉及一种具有用于将曲柄轴联接到曲柄臂的轴联接结构的自行车曲柄组件。

背景技术

自行车曲柄臂是用于将踏板连接到曲柄轴的部件。在右曲柄臂的情况下，一个或更多的链环附接到曲柄臂以用于将踩踏力从踏板传递到链条。曲柄臂应该具有高强度以便尽管曲柄臂反复地承受来自踏板的载荷也防止损坏或变形，以及高硬度以便在踏板被压下时防止变形或挠曲。曲柄臂优选地还设计为尽可能轻量，以便减小整个自行车的重量。通常，提供花键式连接来将曲柄轴联接到曲柄臂。这样，踩踏力经由曲柄臂和曲柄轴之间的花键式连接从曲柄臂传递到曲柄轴。花键式连接在踩踏运动的动力部期间承受较大的应力。

发明内容

一个方面是提供一种自行车曲柄组件，其具有用于将曲柄轴联接到曲柄臂的轴联接结构，以便减少在踩踏期间发生的应力集中。

考虑到现有技术的状态，一种自行车曲柄组件具有包括前侧面和后侧面的曲柄臂。所述曲柄臂具有曲柄轴安装部，其具有由轴联接结构限定的曲柄轴接收开口。所述轴联接结构具有邻近曲柄臂的前侧面的第一轴端边缘和邻近曲柄臂的后侧面的第二轴端边缘。所述轴联接结构至少包括多个全长花键和至少一个短花键。所述全长花键沿着所述曲柄轴接收开口的轴向方向从所述第一轴端边缘完全延伸到所述第二轴端边缘。所述短花键沿着轴向方向延伸，并具有邻近所述第一和第二轴端边缘的一个定位的截头端，以便所述至少一个短花键不从所述第一和第二轴端边缘的另一个完全延伸到所述第一和第二轴端边缘的一个。

附图说明

现在参考形成本原始公开的一部分的附图：

图1为装备有根据一个实施例的右自行车曲柄组件的自行车的侧视图；

图2为图1所示的右自行车曲柄组件的分解立体图，其包括右自行车曲柄臂和曲柄轴；

图3为右自行车曲柄组件的一部分的立体图，其示出为曲柄轴与图1所示的右自行车曲柄臂的轴联接结构压配合接合；

图4为图1和图2所示的右自行车曲柄臂的外侧或前侧视图；

图5为图1到图4所示的右自行车曲柄臂的内侧或后侧视图；

图6为图1到图5所示的曲柄轴被卸下的右曲柄臂的一部分的前侧立体图，其示出了轴联接结构的前侧；

图7为图1到图5所示的右曲柄臂的一部分的后侧立体图，其示出了轴联接结构的后侧；

图8为图1到图5所示的右曲柄臂的轴联接结构的前侧示意图；

图9为图1到图5所示的右曲柄臂的轴联接结构的后侧视图；

图10为当沿着图4的剖面线10-10观察时图1到图5所示的右自行车曲柄臂的一部分的放大剖视图；

图11为当沿着图5的剖面线11-11观察时图1到图5所示的右自行车曲柄臂的轴联接结构的其中一个短花键的放大剖面轮廓；

图12为图6所示的轴联接结构的一部分的放大前侧立体图，其示出了轴联接结构的前侧；

图13为图7所示的轴联接结构的一部分的放大后侧立体图，其示出了轴联接结构的后侧；以及

图14为图1到图5所示的右曲柄臂的轴联接结构的一部分的后侧示意图。

具体实施方式

现在将参考附图对选定实施例进行说明。从本发明中本领域技术人员将会清楚，下面的实施例的描述仅是例示性的，而不是为了对本发明进行限制，本发明由所附权利要求及其等同物限定。

首先参考图1，自行车10示出为装备有根据第一实施例的自行车曲柄组件12。自行车10具有菱形车架14，其中前叉16枢转地联接到该车架14上。曲柄组件12以下面说明的常规方式安装到车架14。前轮18安装到前叉16，而后轮20安装到车架14的后端。基本上，曲柄组件12支撑在车架14的中轴壳上。中轴壳形成在车架14的座管、下管和后下叉的交叉点处。

如图1和图2所示，自行车曲柄组件12基本上包括右曲柄臂30、左曲柄臂32（仅图1）及曲柄轴34。在示出的实施例中，自行车曲柄组件12还包括以常规方式固定地安装到右曲柄臂30的三个链环36、38和39。如图1所示，踏板P安装到曲柄臂30和32每个的自由端，所以骑车者能够以常规方式使曲柄臂30和32旋转来推进自行车10。当从自行车10的右侧观察时，右曲柄臂30沿着顺时针方向旋转，以驱动自行车链条C以常规方式推进自行车10。该顺时针方向在此称为右曲柄臂30的驱动力方向D（图4、图5、图8和图9），而逆时针方向在此称为右曲柄臂30的非驱动力方向N。

曲柄轴34以常规方式由中轴结构可旋转地支撑到中轴壳。曲柄轴34包括设置在曲柄轴34的第一（右）端部的多个轴向延伸的第一花键34a、以及设置在曲柄轴34的第二（左）端部的多个轴向延伸的第二花键34b。在所示实施例中，第一花键34a构造和布置为从曲柄轴34的外周面34c径向向外延伸，并且第二花键34b构造和布置为相对于曲柄轴34的外周面34c不径向向外突出。第二花键34b可以是锥形花键或非锥形花键。曲柄轴34如下面讨论的那样附接到右曲柄臂30。在曲柄轴34的第一端部处邻近第一花键34a设置有凸缘34d。

曲柄臂30和32不可旋转地安装到曲柄轴34的相对端。如图2所示，曲柄轴34优选地是例如由铬钼钢或其他这种高硬度合金制成的中空管状构件。如图3所示，曲柄轴34的右端通过压配合固定到右曲柄臂30以在它们之间形成压配合接合，以便凸缘34d接触右曲柄臂30的前侧面40的一部分。如在此使用的，短语“压配合接合”是指这样的连接，其中两个零件在被纵向地推在一起后通过摩擦紧固在一起而不是通过任何其他紧固方式。更优选地，将两个零件保持在一起的压配合连接的摩擦优选地通过将一个零件压靠于另一个零件来增加，其取决于制成两个零件的材料的抗拉强度和抗压强度。

如图4和图5所示，右曲柄臂30包括前侧面40（图4）和后侧面42（图5）。右曲柄臂30具有细长部44，其具有设置在第一端48的链环安装结构46和设置在第二端52的踏板安装结构50。右曲柄臂30具有曲柄轴安装部54，其具有由设置在第一端48的轴联接结构58限定的曲柄轴接收开口56。轴联接结构58具有邻近右曲柄臂30的前侧面40的第一轴端边缘60和邻近右曲柄臂30的后侧面42的第二轴端边缘62。曲柄轴接收开口56限定中心轴线A并且右曲柄臂30还限定从第一端48延伸到第二端52的纵向轴线L。并且，如图2所示，可选密封结构（例如橡胶O型环R）通常设置在曲柄轴接收开口56处（例如，邻近轴联接结构58的第二轴端边缘62）。该O型环R通常抵接于右曲柄臂30的第二轴端边缘62。

如图4至图7最佳所示，链环安装结构46包括具有盲孔68（仅图5和图7）和通孔70的多个突出部66。如图5和图7所示，盲孔68通向后侧面42，但是例如为了外观起见，不延伸通到前侧面40。盲孔68接收紧固件F，其用于在链环安装结构46处将链环36固定到右曲柄臂30的后侧面42。通孔70与盲孔68径向向外间隔开并且从链环安装结构46的突出部66的后侧面42延伸到前侧面40。通孔70接收附加紧固件F，其将链环38和39固定到链环安装结构46。更具体而言，附加紧固件F延伸通过链环38中的孔口，通过通孔70并且进入链环39中的螺纹盲孔（未示出）。因此，链环38固定到链环安装结构46的后侧面42，而链环39固定到链环安装结构46的前侧面40。

从在此的附图和描述应该理解，可以以各种方式来构造链环安装结构46。例如，在示出的实施例中有四个突出部66。然而，链环安装结构46可以替代地包括五个突出部66。并且，所述实施例包括三个链环36、38和40。替代性地，链环安装结构46可以布置为仅支撑一个链环、两个链环或超过三个链环。换句话说，右曲柄臂30不限于在附图中示出且在此描述的链环安装结构46的特定构造。

如图2最佳所示，踏板安装结构50包括螺纹孔口74，其尺寸设置成接收右踏板P的螺纹轴。螺纹孔口74具有右旋螺纹，以便通过沿着顺时针方向旋转右踏板P的轴而螺接右踏板P的轴。在附接右踏板P之后，右踏板P从右曲柄臂30的前侧面40向外延伸。左踏板P以与右踏板P附接到右曲柄臂30相似的方式附接到左曲柄臂32。然而，左曲柄臂32具有踏板安装结构，其带有具有左旋螺纹的螺纹孔口。

图1中示出的自行车10包括右曲柄臂30和左曲柄臂32。如上所述，右曲柄臂30包括链环安装结构46。左曲柄臂32不包括例如上面所述的链环安装结构46那样的链环安装结构。然而，左曲柄臂32具有相似的轴联接结构，其可以包括右曲柄臂30的轴联接结构58的所有特征，除了左曲柄臂32的轴联接结构是右曲柄臂30的轴联接结构58的镜像，并且左曲柄臂32的尺寸设置成容纳曲柄轴34的第二花键34b。因此，下面提供的关于右曲柄臂30的轴联接结构58的描述也可以适用于左曲柄臂32的轴联接结构。

如图6和图7最佳所示，轴联接结构58包括下面更详细描述的多个全长花键72和多个短花键。全长花键72沿着曲柄轴接收开口56的轴向方向从第一轴端边缘60完全延伸到第二轴端边缘62。短花键不从第一和第二轴端边缘60和62的一个完全延伸到第一和第二轴端边缘60和62的另一个，这将在下面更详细地描述。短花键包括限定第一凹陷区域80（图6和图7）、第二凹陷区域82（图6和图7）及第三凹陷区域84（图7）的各种截头端。如附图所示，所有的全长花键72都具有相同的轴向长度。短花键具有各种轴向长度，并且下面在描述第一、第二和第三凹陷区域80、82和84之后会更详细地进行描述。

第一凹陷区域80、第二凹陷区域82及第三凹陷区域84每个均构成右曲柄臂30的应力集中释放区域。更具体地，第一、第二和第三凹陷区域80、82和84是轴联接结构58的曲柄轴接收开口56的间隙或凹入区域，其被战略性地定位以减少在踩踏期间在右曲柄臂30与曲柄轴34之间产生的应力集中。在替代实施例中，根据需要和/或期望，右曲柄臂30可以仅具有第一、第二和第三凹陷区域80、82和84的其中一个。在另一个替代实施例中，右曲柄臂30可以具有第一、第二和第三凹陷区域80、82和84的任意两个。然而，如所述布置所示，右曲柄臂30可以具有第一、第二和第三凹陷区域80、82和84的全部三个。

如图6、图8和图10最佳所示，第一凹陷区域80是弧形凹陷区域，其沿着轴联接结构58的第一轴端边缘60在曲柄轴接收开口56的圆周方向上延伸。另一方面，如图7、图9和图12-图14所示，在示出的实施例中，第二和第三凹陷区域82和84沿着轴联接结构58的第二轴端边缘62周向地间隔开。

图8为从右曲柄臂30的前侧面40观察时的轴联接结构58的示意图。如图8所示，第一凹陷区域80包括定位在第一圆周位置的起点90和相对于中心轴线A设置在第二圆周位置的终点92。如图8所示，右曲柄臂30的纵向轴线L穿过曲柄轴接收开口56的中心轴线A。纵向轴线L还在最靠近右曲柄臂30的第二端52（踏板附接端）的第一交叉点96处与曲柄轴接收开口56相交。第一凹陷区域80的起点90以从第一交叉点96沿着曲柄臂30的非驱动力方向N（与驱动力方向D相反）测量的开始角θ₁定位，该开始角θ₁在20度到30度之间的范围内。还如图8所示，第一凹陷区域80沿着曲柄轴接收开口56的圆周方向延伸通过在第一凹陷区域80的起点90和终点92之间测量的角θ₂，其优选地为至少95度。

如图8和图11所示，全长花键72延伸到限定径向深度R₀的曲柄轴接收开口56中。如图11最佳所示，第一凹陷区域80具有径向深度R₁，其至少等于或大于在相邻全长花键72之间限定的轴向凹槽的径向深度R₂，并且大于径向深度R₀。径向深度R₀、R₁和R₂是相对于曲柄轴接收开口56的径向方向从曲柄轴接收开口56的中心轴线A测量的。换句话说，第一凹陷区域80可以是与全长花键72的区域相比具有扩大的最小半径的曲柄轴接收开口56的区域。在示出的实施例中，第一凹陷区域80的径向深度R₁略微大于在相邻全长花键72之间限定的轴向凹槽的径向深度R₂。

图9为从右曲柄臂30的后侧面42观察时的轴联接结构58的示意图。换句话说，与图8所示的视图相比，图9中的视图是从右曲柄臂30的相对侧观察的。图14以放大比例示出了图9的示意图的一部分。如图9和图14所示，轴联接结构58的第二凹陷区域82具有定位在第三圆周位置的起点98和设置在第四圆周位置的终点100。如图9所示，第二凹陷区域82的起点98以从第一交叉点96沿着右曲柄臂30的非驱动力方向N测量的开始角θ₃定位，该开始角θ₃在10度到20度之间的范围内。如上所述，第一交叉点96限定在右曲柄臂30的纵向轴线L与最靠近右曲柄臂30的第二端52的曲柄轴接收开口56之间。

还如图9所示，轴联接结构58的第二凹陷区域82沿着曲柄轴接收开口56的圆周方向延伸通过角θ₄，其至少为45度。角θ₄是在起点98和终点100之间测量的。

如图11最佳所示，第二凹陷区域82具有径向深度R₃，其至少等于或大于在相邻全长花键72之间限定的轴向凹槽的径向深度R₂。在示出的实施例中，第二凹陷区域82的径向深度R₃大于在相邻全长花键72之间限定的轴向凹槽的径向深度R₂。径向深度R₃是相对于曲柄轴接收开口56的径向方向从中心轴线A测量的。换句话说，第二凹陷区域82可以是与全长花键72的区域相比具有扩大的最小半径的曲柄轴接收开口56的区域。

还如图9和图14所示，轴联接结构58的第三凹陷区域84具有起点102和终点104。起点102定位在第五圆周位置。终点104设置在第六圆周位置。如图9最佳所示，第三凹陷区域84的起点102以从第一交叉点96沿着右曲柄臂30的非驱动力方向N测量的开始角θ₅定位，该开始角θ₅在80度到90度之间的范围内。如上所述，第一交叉点96限定在右曲柄臂30的纵向轴线L与最靠近右曲柄臂30的第二端52（踏板附接端）的曲柄轴接收开口56之间。

轴联接结构58的第三凹陷区域84延伸通过角θ₆。角θ₆在起点102和终点104之间沿着曲柄轴接收开口56的圆周方向为至少10度。第三凹陷区域84的径向深度优选地与第二凹陷区域82的径向深度R₃相同。

如上所述，第一、第二和第三凹陷区域80、82和84由短花键的截头端限定。具体而言，相应的其中一个短花键的截头端定位在第一、第二和第三凹陷区域80、82和84的一个或多个内，这将在下面更详细地描述。

在下面花键的描述中，使用术语“截头端”以及术语“缩减端部”。更具体而言，下面描述的一些花键具有截头端，并且一些花键具有缩减端部。术语“截头端”和“缩减端部”不是可以互换的或同义的。具体而言，术语“截头端”是指完全去除其中一个短花键的端部，其中花键的该端部被完全去除或消除从而限定第一、第二和第三凹陷区域80、82和84的其中一个。右曲柄臂30还包括附加花键，其中端部没有被完全去除，而是该端部的整体径向轮廓被缩减。换句话说，缩减端部（或缩减端部部分）是尺寸减小但没有被完全去除的花键端部。

现在具体参考图8至图10、图12、图13和图14对短花键进行详细描述。短花键按顺序设置为花键110到123。具体地，短花键110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122和123组成短花键，因为短花键110到123包括限定第一凹陷区域80、82和84的各截头端。

如图8、图10和图12至图14所示，邻近曲柄臂30的前侧面40的第一凹陷区域80从至少短花键111延伸到刚好经过短花键123。换句话说，如所示实施例的图8所示，第一凹陷区域80的起点90至少与短花键111重合或邻近。从在此的附图和描述应该理解，限定第一凹陷区域80的圆周端的起点90可以被认为是在短花键110处开始的。在示出实施例中，第一凹陷区域80的终点92与短花键123重合或邻近。然而，根据需要，第一凹陷区域80可以沿着右曲柄臂30的非驱动力方向N进一步延伸。

如图9和图12至图14所示，第二凹陷区域82邻近曲柄臂30的后侧面42从刚好短花键110之前延伸到沿着短花键115的大约中间。换句话说，如所示实施例的图9所示，第二凹陷区域82的起点98与花键130（邻近短花键110的全长花键）重合或邻近，而第二凹陷区域82的终点100与短花键115重合或邻近。

并且，还如图9和图12至图14所示，第三凹陷区域84邻近曲柄臂30的后侧面42从沿着短花键118的大约中间延伸到沿着短花键121的大约中间。换句话说，如图9所示，第三凹陷区域84的起点102与短花键118重合或邻近，而第二凹陷区域82的终点104与短花键121重合或邻近。

短花键111到123每个均包括各自的第一截头端111a到第一截头端123a，其对应于第一凹陷区域80并限定第一凹陷区域80。更具体而言，短花键111到123（包含两端的）每个的一部分已经完全去除或消除，从而限定第一凹陷区域80。

如下面所述，短花键111到123沿着曲柄轴接收开口56的轴向方向延伸，其中至少截头端111a到123a邻近第一轴端边缘60定位，以便短花键111到123不完全延伸到第一轴端边缘60。换句话说，在第一凹陷区域80的区域中，短花键111到123不完全延伸到第一轴端边缘60，从而形成第一凹陷区域80。此外，如下面所述，短花键110、112、114和120也不完全延伸到第二轴端边缘62，以限定第二和第三凹陷区域82和84其中一个的一部分。并且短花键111、113、115、118、119和121的每个均具有缩减端部，其限定第二和第三凹陷区域82和84其中一个的一部分。

更具体而言，如图8、图10、图12和图13所示，短花键111到123互相邻近地设置并且具有截头端111a到123a。截头端111a到123a具有不同的尺寸，以便第一凹陷区域80具有楔形或三角形形状。并且，相邻短花键111到123相对于彼此设置成随着第一凹陷区域80沿着曲柄臂30的驱动力方向D延伸，第一凹陷区域80沿着轴向方向逐渐变宽。因此，短花键111到123的截头端111a到123a邻近第一轴端边缘60并且限定弧形第一凹陷区域80。

并且，如图8所示，第一凹陷区域80可以还由短花键110的缩减端部110c限定。换句话说，短花键110的邻近第一轴端边缘60的端部可以包括缩减径向轮廓，其限定第一凹陷区域80的一个圆周端部。从在此的附图和描述应该理解，缩减端部110c可以省略，以便短花键111限定第一凹陷区域80的一个圆周端部的起点90。替代性地，缩减端部110c可以作为第一凹陷区域80的一部分被包括进来。

更具体而言，截头端123a对应于短花键123被去除后的仅一小部分。与短花键123相比，截头端122a对应于短花键122被去除后的略微大的部分。与短花键122相比，截头端121a对应于短花键121被去除后的略微大的部分。与短花键121相比，截头端120a对应于短花键120被去除后的略微大的部分。与短花键120相比，截头端119a对应于短花键119被去除后的略微大的部分。如图10、图12和图13所示，随着第一凹陷区域80的轴向宽度增加，截头端118a、117a、116a、115a、114a、113a和112a的略微大的相对尺寸随着短花键118、117、116、115、114、113和112以不断增加的方式连续。最后，与短花键123到短花键112的每个相比，截头端111a对应于短花键111被去除后的较大部分。

从在此的附图和描述应该理解，限定第一凹陷区域80的许多短花键具有相对于彼此不同的整体轴向长度。例如，如图10所示，短花键116的整体轴向长度大于短花键115的整体轴向长度。短花键117的整体轴向长度大于短花键116的整体轴向长度。相似地，短花键123的整体轴向长度大于短花键122、116和115的整体轴向长度。

如图12和图13最佳所示，短花键110、112和114在第二轴端边缘62处具有限定第二凹陷区域82的一部分的截头端110b、112b和114b。具体而言，截头端110b、112b和114b对应于短花键110、112和114的邻近第二轴端边缘62的已经完全去除的部分，以限定第二凹陷区域82的一部分。应该认识到，短花键112具有截头端112a和截头端112b，并且短花键114具有截头端114a和截头端114b。

如图9、图12、图13和图14所示，短花键111和113也包括相应的缩减端部111c和113c。因此，短花键111和113构成具有缩减端部的附加花键。由于短花键111和113（例如附加花键）完全延伸到第二轴端边缘62，所以短花键111和113有助于防止O型环R由于第二凹陷区域82的存在而沿着轴向方向进行不期望的移位。并且，如图9、图12、图13和图14所示，短花键115包括缩减端部115c，并且因此构成完全延伸到第二轴端边缘62的附加花键，以有助于防止O型环R由于第二凹陷区域82的存在而沿着轴向方向进行不期望的移位。相似地，全长花键130也可以包括缩减端部（未示出），其至少部分地限定第二凹陷区域82并且从而也构成附加花键。结果，短花键111和113沿着轴向方向延伸并且以与短花键110、112和114交替的方式设置。并且短花键111和113（其构成附加花键）具有设置在第二轴端边缘62处的相应缩减端部111c和113c。换句话说，缩减端部111c和113c延伸至第二轴端边缘62。结果，缩减端部111c和113c与由短花键110、112和114的截头端110b、112b和114b限定的凹部一起部分地限定轴联接结构58的第二凹陷区域82。

如图9和图14所示，第二凹陷区域82和第三凹陷区域84互相周向地间隔开。并且，第二凹陷区域82和第三凹陷区域84具有相似的特征，例如具有至少一个花键，其构成具有缩减端部的附加花键。然而，第二凹陷区域82具有比第三凹陷区域84更大的圆周长度。

如图9、图10和图14所示，第三凹陷区域84至少部分地由短花键120的截头端120b限定。并且，如图9和图14最佳所示，短花键118、119和121每个均包括缩减端部，缩减端部118c、119c和121c。结果，短花键118、119和121每个均构成附加花键。由于短花键118、119和121（例如附加花键）完全延伸到第二轴端边缘62，所以短花键118、119和121也有助于防止O型环R由于第三凹陷区域84的存在而沿着轴向方向进行不期望的移位。

如图12和图13最佳所示，短花键112、114和120具有两个截头端。具体而言，短花键112具有在第一凹陷区域80处的截头端112a和在第二凹陷区域82处的截头端112b。相似地，短花键114具有在第一凹陷区域80处的截头端114a和在第二凹陷区域82处的截头端114b。并且，短花键120具有在第一凹陷区域80处的截头端120a和在第三凹陷区域84处的截头端120b。短花键112、114和120具有沿着曲柄轴接收开口56的轴向方向测量的轴向长度，其比全长花键72的长度的45%大。并且，短花键112、114和120具有邻近第一轴端边缘60定位的各自的截头端112a、114a和120a，并且短花键112、114和120具有邻近第二轴端边缘62定位的各自的截头端112b、114b和120b。

包含短花键的截头端和右曲柄臂30的花键的缩减部分能够减少在轴联接结构58处发生的应力集中。并且，第一、第二和第三凹陷区域80、82和84的圆周定位对应于在右曲柄臂30和曲柄轴34之间的预期应力集中区域。

术语的一般解释

在理解本发明的范围时，如在此使用的，术语“包括”及其派生词旨在成为开放式术语，其明确限定所述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在，但不排除其他未述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在。上述解释也适用于具有相似意思的词，例如术语“包含”、“具有”和它们的派生词。而且，术语“零件”、“部分”、“部”、“构件”或“元件”当用作单数时，可以具有单个零件或多个零件的双重意思。如在此描述上述实施例时使用的，以下方向性术语“驶入”、“驶出”、“向前”、“向后”、“之上”、“向下”、“竖直的”、“水平的”、“之下”和“横向的”以及任何其它类似的方向性术语是指装备有自行车曲柄组件的自行车的那些方向。因而，这些术语当用来描述自行车曲柄组件时应该相对于在平坦的水平面上以正常的骑坐位置使用的装备有自行车曲柄组件的自行车来解释。然而，相对于用来描述曲柄臂的术语“前侧面”和“后侧面”，其是指安装位置以便“前侧面”面向自行车的驶出方向，而“后侧面”面向自行车的驶出方向。最后，在此使用的程度术语，例如“基本上”、“大约”、“近似”意味着被修饰术语的合理偏离量，使得最终结果不被显著改变。

虽然仅选择了选定实施例来例示本发明，但是本领域的技术人员从本发明将会清楚，在不脱离如所附权利要求限定的本发明范围的情况下在此可以作出各种改变和变更。例如，各部件的大小、形状、位置或取向可以根据需要和/或期望来改变。示出为互相直接连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个来执行，反之亦然。一个实施例的结构和功能可以被另一个实施例采纳。不需要将所有优点都同时展现在特定实施例中。对于与现有技术相比独特的每个特征，单独地或与其他特征组合，也应该被认为是申请人对进一步的发明的单独描述，其包括通过这个特征体现的结构和/或功能概念。因此，根据本发明的实施例的前述描述仅用于例示而不是为了限制本发明，本发明由所述权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种自行车曲柄组件，包括：

曲柄臂，其包括前侧面和后侧面，所述曲柄臂具有曲柄轴安装部，所述曲柄轴安装部具有由轴联接结构限定的曲柄轴接收开口，所述轴联接结构具有邻近所述曲柄臂的所述前侧面的第一轴端边缘和邻近所述曲柄臂的所述后侧面的第二轴端边缘，

所述轴联接结构至少包括

多个全长花键，其沿着所述曲柄轴接收开口的轴向方向从所述第一轴端边缘完全延伸到所述第二轴端边缘；

至少一个短花键，其沿着轴向方向延伸，且具有邻近所述第一轴端边缘和所述第二轴端边缘的一个定位的截头端，以便所述至少一个短花键不从所述第一轴端边缘和所述第二轴端边缘的另一个完全延伸到所述第一轴端边缘和所述第二轴端边缘的一个。

2.根据权利要求1所述的自行车曲柄组件，还包括

曲柄轴，其通过与所述轴联接结构的压配合接合安装到所述曲柄轴接收开口中。

3.根据权利要求1所述的自行车曲柄组件，其中

所述至少一个短花键的所述截头端设置成邻近所述第一轴端边缘。

4.根据权利要求1所述的自行车曲柄组件，其中

所述至少一个短花键包括多个相邻短花键，其中每个具有邻近所述第一轴端边缘定位的截头端，以限定弧形第一凹陷区域，所述第一凹陷区域沿着圆周方向相对于所述曲柄轴接收开口的中心轴线延伸。

5.根据权利要求4所述的自行车曲柄组件，其中

所述第一凹陷区域包括定位在第一圆周位置的起点和设置在第二圆周位置的终点，其中所述第一凹陷区域的所述起点以从所述曲柄臂的纵向轴线与最靠近所述曲柄臂的踏板附接端的所述曲柄轴接收开口的交叉点沿着所述曲柄臂的非驱动力方向的开始角定位，该开始角在20度到30度之间，其中所述曲柄臂的所述纵向轴线穿过所述曲柄轴接收开口的中心轴线。

6.根据权利要求5所述的自行车曲柄组件，其中

所述第一凹陷区域在所述第一凹陷区域的所述起点和所述终点之间沿着所述曲柄轴接收开口的圆周方向以至少95度延伸。

7.根据权利要求4所述的自行车曲柄组件，其中

所述第一凹陷区域沿着所述曲柄轴接收开口的圆周方向以至少95度延伸。

8.根据权利要求4所述的自行车曲柄组件，其中

所述第一凹陷区域的径向深度至少等于或大于由所述全长花键限定的轴向凹槽的径向深度，其中所述径向深度是相对于所述曲柄轴接收开口的径向方向测量的。

9.根据权利要求4所述的自行车曲柄组件，其中

所述相邻短花键相对于彼此布置成，随着所述第一凹陷区域沿着所述曲柄臂的非驱动力方向延伸，所述第一凹陷区域沿着所述轴向方向逐渐变宽。

10.根据权利要求1所述的自行车曲柄组件，其中

所述至少一个短花键的所述截头端设置成邻近所述第二轴端边缘。

11.根据权利要求1所述的自行车曲柄组件，其中

所述至少一个短花键包括多个短花键，其中每个短花键具有邻近所述第二轴端边缘设置的截头端。

12.根据权利要求11所述的自行车曲柄组件，其中

所述多个短花键包括至少三个所述短花键，并且

所述轴联接结构还包括沿着所述轴向方向延伸的两个附加花键，其中所述附加花键设置在所述短花键之间，以便所述短花键与所述附加花键相对于所述曲柄轴接收开口的中心轴线沿着圆周方向交替。

13.根据权利要求11所述的自行车曲柄组件，其中

所述短花键的所述截头端每个均由凹部与所述第二轴端边缘轴向间隔开，所述凹部的径向深度至少等于或大于由所述全长花键限定的轴向凹槽的径向深度，其中所述径向深度是相对于所述曲柄轴接收开口的径向方向测量的。

14.根据权利要求13所述的自行车曲柄组件，其中

由所述短花键的所述截头端限定的所述凹部定位在所述轴联接结构的第二凹陷区域内，所述第二凹陷区域具有定位在第三圆周位置的起点和设置在第四圆周位置的终点，其中所述第二凹陷区域的所述起点以从所述曲柄臂的纵向轴线与最靠近所述曲柄臂的踏板附接端的所述曲柄轴接收开口的交叉点沿着所述曲柄臂的非驱动力方向的开始角定位，该开始角在10度到20度之间，其中所述曲柄臂的所述纵向轴线穿过所述曲柄轴接收开口的中心轴线。

15.根据权利要求14所述的自行车曲柄组件，其中

所述轴联接结构的所述第二凹陷区域在所述第二凹陷区域的所述起点和所述终点之间沿着所述曲柄轴接收开口的圆周方向以至少45度延伸。

16.根据权利要求14所述的自行车曲柄组件，其中

所述轴联接结构还包括沿着所述轴向方向延伸并且以与所述短花键交替的方式设置的附加花键，每个所述附加花键具有设置在所述第二轴端边缘处的缩减端部，以便所述缩减端部和由所述短花键的所述截头端限定的所述凹部一起部分地限定所述轴联接结构的所述第二凹陷区域。

17.根据权利要求13所述的自行车曲柄组件，其中

由所述短花键的所述截头端限定的所述凹部定位在所述轴联接结构的第三凹陷区域内，所述第三凹陷区域具有定位在第五圆周位置的起点和设置在第六圆周位置的终点，其中所述第三凹陷区域的所述起点以从所述曲柄臂的纵向轴线与最靠近所述曲柄臂的踏板附接端的所述曲柄轴接收开口的交叉点沿着所述曲柄臂的非驱动力方向的开始角定位，该开始角在80度到90度之间，其中所述曲柄臂的所述纵向轴线穿过所述曲柄轴接收开口的中心轴线。

18.根据权利要求17所述的自行车曲柄组件，其中

所述轴联接结构的所述第三凹陷区域在所述第三凹陷区域的所述起点和所述终点之间沿着所述曲柄轴接收开口的所述圆周方向以至少10度延伸。

19.根据权利要求17所述的自行车曲柄组件，其中

所述轴联接结构还包括沿着所述轴向方向延伸的附加花键，所述附加花键具有设置在所述第二轴端边缘处的缩减端部，以便所述缩减端部和由所述短花键的所述截头端限定的所述凹部一起部分地限定所述轴联接结构的所述第三凹陷区域。

20.根据权利要求1所述的自行车曲柄组件，其中

所述至少一个短花键包括多个短花键，所述多个短花键具有沿着所述曲柄轴接收开口的所述轴向方向测量的大于所述全长花键的长度的45%的轴向长度。

21.根据权利要求1所述的自行车曲柄组件，其中

所述至少一个短花键包括至少两个短花键，其中每个短花键具有邻近所述第一轴端边缘定位的截头端，并且所述两个短花键的每个具有邻近所述第二轴端边缘定位的截头端。

22.根据权利要求1所述的自行车曲柄组件，其中

所述至少一个短花键包括每个均具有邻近所述第一轴端边缘定位的截头端以限定沿着所述曲柄轴接收开口的圆周方向延伸的第一凹陷区域的短花键，并且所述短花键的一些具有邻近所述第二轴端边缘定位的截头端，以至少部分地限定沿着所述第二轴端边缘在圆周方向上延伸的第二凹陷区域和第三凹陷区域，其中所述第二凹陷区域和所述第三凹陷区域周向地间隔开。

23.根据权利要求22所述的自行车曲柄组件，其中

24.根据权利要求23所述的自行车曲柄组件，其中

所述第一凹陷区域在所述第一凹陷区域的所述起点和所述终点之间沿着所述曲柄轴接收开口的所述圆周方向以至少95度延伸。

25.根据权利要求22所述的自行车曲柄组件，其中

所述第二凹陷区域包括定位在第三圆周位置的起点和设置在第四圆周位置的终点，其中所述第二凹陷区域的所述起点以从所述曲柄臂的纵向轴线与最靠近所述曲柄臂的踏板附接端的所述曲柄轴接收开口的交叉点沿着所述曲柄臂的非驱动力方向的开始角定位，该开始角在10度到20度之间，其中所述曲柄臂的所述纵向轴线穿过所述曲柄轴接收开口的中心轴线。

26.根据权利要求25所述的自行车曲柄组件，其中

27.根据权利要求22所述的自行车曲柄组件，其中

所述第三凹陷区域包括定位在第五圆周位置的起点和设置在第六圆周位置的终点，其中所述第三凹陷区域的所述起点以从所述曲柄臂的纵向轴线与最靠近所述曲柄臂的踏板附接端的所述曲柄轴接收开口的交叉点沿着所述曲柄臂的非驱动力方向的开始角定位，该开始角在80度到90度之间，其中所述曲柄臂的所述纵向轴线穿过所述曲柄轴接收开口的中心轴线。

28.根据权利要求27所述的自行车曲柄组件，其中

所述轴联接结构的所述第三凹陷区域在所述第三凹陷区域的所述起点和所述终点之间沿着所述曲柄轴接收开口的圆周方向以至少10度延伸。