JP2017137039A - 自転車用スプロケット - Google Patents

Abstract

【課題】カバー部材とベース部材とが互いに結合される軽量な自転車用スプロケットを、効率よく製造できるようにする。【解決手段】自転車用スプロケット１０は、回転中心軸心ＲＡを有する。自転車用スプロケット１０は、ベース部材１２と、カバー部材１４と、ベース部材１２とカバー部材１４の少なくとも一方に設けられる複数のスプロケット歯１６と、ベース部材１２とカバー部材１４とを互いに結合する機械的結合構造１８と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、スプロケット、特に自転車用クランクに装着される自転車用スプロケットに関する。

従来、スプロケット歯を有するベース部材と、ベース部材の外側面をカバーするカバー部材とを有する自転車用スプロケットが知られている（例えば、特許文献１参照）。従来の自転車用スプロケットでは、カバー部材がベース部材に取り付けられた状態において、カバー部材とベース部材との間には内部空間が形成される。カバー部材は接着によってベース部材に取り付けられる。これによって、軽量な自転車用スプロケットを得ることができる。

特開２００７−２６９１９２

従来の自転車用スプロケットでは、カバー部材をベース部材に接着するプロセスにおいて、カバー部材とベース部材の間からはみ出した接着剤を除去し、かつ接着剤を乾燥する必要がある。このため、自転車用スプロケットの製造プロセスが煩雑になり、軽量な自転車用スプロケットを効率よく製造しにくい。

本発明の課題は、カバー部材とベース部材とが互いに結合される軽量な自転車用スプロケットを、効率よく製造できるようにすることにある。

本発明に係る自転車用スプロケットは、回転中心軸心を有する。自転車用スプロケットは、ベース部材と、カバー部材と、ベース部材とカバー部材の少なくとも一方に設けられる複数のスプロケット歯と、ベース部材とカバー部材とを互いに結合する機械的結合構造と、を備える。

この自転車用スプロケットでは、カバー部材とベース部材とが機械的結合構造によって互いに結合されるため、接着作業が不要になる。このため、カバー部材とベース部材とが互いに結合される軽量な自転車用スプロケットを効率よく製造することができる。さらに、ベース部材に加えてカバー部材を備えることによって、自転車用スプロケットの剛性を向上させることができる。

機械的結合構造は、少なくとも一つの突起と、少なくとも一つの貫通孔と、有してもよい。少なくとも一つの突起は、ベース部材とカバー部材の一方に設けられ、近位端と遠位端を有してもよい。少なくとも一つの貫通孔は、ベース部材とカバー部材の他方に設けられ、少なくとも一つの突起が通過してもよい。カバー部材がベース部材に取り付けられた状態において、少なくとも一つの突起の遠位端は、少なくとも一つの突起の近位端よりも拡大されていてもよい。この構成によれば、ベース部材とカバー部材とを結合する機械的結合構造が、遠位端が近位端よりも拡大された突起と貫通孔とから構成されているため、ベース部材とカバー部材とを確実に結合することができる。

回転中心軸心に関する径方向において、少なくとも一つの貫通孔は、少なくとも一つの突起の近位端よりも同じかまたは大きく、少なくとも一つの突起の遠位端よりも少なくとも部分的に小さくてもよい。この構成によれば、突起の遠位端が、近位端及び貫通孔よりも径方向に大きいため、ベース部材とカバー部材とを確実に結合することができる。

少なくとも一つの突起及び少なくとも一つの貫通孔は、回転中心軸心と平行な軸方向に延びてもよい。この構成によれば、機械的結合構造を構成する突起及び貫通孔が自転車用スプロケットの回転中心軸心に関して軸方向に延びるため、自転車用スプロケットの厚み方向におけるベース部材とカバー部材との分離を防ぐことができる。

少なくとも一つの突起の遠位端と近位端とは、単一の部材として一体的に形成されてもよい。この構成によれば、突起の遠位端と近位端とが単一の部材として一体的に形成されるため、機械的結合構造の剛性を高めることができる。

少なくとも一つの突起の遠位端は、超音波変形によって、近位端よりも拡大されていてもよい。この構成によれば、遠位端が超音波変形によって拡大されるため、遠位端が近位端よりも拡大した突起を効率的に形成できる。

少なくとも一つの貫通孔は、小孔部と、小孔部よりも大きい大孔部と、を有してもよい。小孔部は、少なくとも一つの突起の近位端を受け入れるように構成され、大孔部は、少なくとも一つの突起の遠位端を受け入れるように構成されてもよい。この構成によれば、小孔部が突起の近位端を受け入れ、大孔部が突起の遠位端を受け入れるので、突起が貫通孔から外側に突出することなく貫通孔内に収まった状態で機械的結合構造を構成できる。

少なくとも一つの突起は、複数の突起を含んでもよい。少なくとも一つの貫通孔は、複数の貫通孔を含んでもよい。この構成によれば、機械的結合構造が複数の突起及び複数の貫通孔より構成されるため、ベース部材とカバー部材とを確実に結合することができる。

複数の突起は、回転中心軸心に関して周方向に間隔を隔てて配置され、複数の貫通孔は、回転中心軸心に関して周方向に間隔を隔てて配置されてもよい。この構成によれば、複数の突起及び複数の貫通孔が周方向に間隔を隔てて配置されるため、自転車用スプロケットの周方向において、ベース部材とカバー部材との結合強度を均一にできる。

複数のスプロケット歯と、ベース部材及びカバー部材の一方と、は単一の部材として一体的に形成されてもよい。この構成によれば、スプロケット歯がベース部材とカバー部材の一方に一体的に形成されるため、自転車用スプロケットを効率的に製造できる。

複数のスプロケット歯と、ベース部材とは、単一の部材として一体的に形成されてもよい。この構成によれば、スプロケット歯がベース部材と一体的に形成されるため、スプロケット歯の剛性を高めることができる。

ベース部材とカバー部材は、機械的結合構造による結合に加えて接着によって結合されてもよい。この構成によれば、機械的結合に加えて接着によってもベース部材とカバー部材とが結合されるため、ベース部材とカバー部材の結合強度をさらに高めることができる。

本発明の別の発明に係る自転車用スプロケットは、回転中心軸心を有する。自転車用スプロケットは、第１外周部を有するベース部材と、第２外周部を有するカバー部材と、複数のスプロケット歯と、を備える。複数のスプロケット歯は、ベース部材及びカバー部材の少なくとも一方に設けられる。第１外周部及び第２外周部の一方は、回転中心軸心に関して、少なくとも一つの軸方向突出部を含む。第１外周部及び第２外周部の他方は、回転中心軸心に関して、少なくとも一つの軸方向凹部を含む。少なくとも一つの軸方向凹部は、少なくとも一つの軸方向突出部を受け入れるように構成される。

この自転車用スプロケットでは、第１外周部及び第２外周部の少なくとの一方に設けられた軸方向突出部が、第１外周部及び第２外周部の少なくとの他方に設けられた軸方向凹部に受け入れられるので、ベース部材とカバー部材の外周部における結合強度を高めることができる。さらに、ベース部材に加えてカバー部材を備えることによって、自転車用スプロケットの剛性を向上させることができる。

少なくとも一つの軸方向突出部は、回転中心軸心と平行な軸方向に沿った軸方向長さを有してもよい。少なくとも一つの軸方向凹部は、回転中心軸心と平行な軸方向に沿った軸方向深さを有してもよい。少なくとも一つの軸方向突出部の軸方向長さは、少なくとも一つの軸方向凹部の軸方向深さよりも大きくてもよい。この構成によれば、少なくとも一つの軸方向突出部の軸方向長さが少なくとも一つの軸方向凹部の軸方向深さよりも大きいため、カバー部材がベース部材に取り付けられた状態において、カバー部材の第２外周部がベース部材の第１外周部に対して弾性的に押し付けられるように固定される。このことによって、自転車乗車時の振動等によって、カバー部材の第２外周部がベース部材の第１外周部から離間することを防ぐことができる。

少なくとも一つの軸方向突出部の軸方向長さは、少なくとも一つの軸方向凹部の軸方向深さよりも１ｍｍ大きくてもよい。この構成によれば、カバー部材がベース部材に取り付けられた状態におけるカバー部材の第２外周部の弾性変形量を適切に設定できる。

少なくとも一つの軸方向突出部及び少なくとも一つの軸方向凹部は、回転中心軸心に関して、周方向に延びてもよい。この構成によれば、少なくとも一つの軸方向突出部及び少なくとも一つの軸方向凹部が周方向に延びるため、ベース部材とカバー部材の外周部における結合強度をさらに高めることができる。

少なくとも一つの軸方向突出部及び少なくとも一つの軸方向凹部は、回転中心軸心に関して、環状の形状を有してもよい。この構成によれば、少なくとも一つの軸方向突出部及び少なくとも一つの軸方向凹部が環状であるため、ベース部材とカバー部材の外周部における結合強度をさらに高めることができる。

自転車用スプロケットは、ベース部材とカバー部材とを互いに結合する機械的結合構造をさらに備えてもよい。この構成によれば、ベース部材とカバー部材とが機械的に結合しているため、ベース部材とカバー部材とからなる軽量な自転車用スプロケットを効率的に製造できる。また、ベース部材とカバー部材の外周部における結合強度をさらに高めることができる。

機械的結合構造は、少なくとも一つの突起と、少なくとも一つの貫通孔と、を有してもよい。少なくとも一つの突起は、ベース部材とカバー部材の一方に設けられ、近位端と遠位端を有してもよい。少なくとも一つの貫通孔は、ベース部材とカバー部材の他方に設けられ、少なくとも一つの突起が通過してもよい。カバー部材がベース部材に取り付けられた状態において、少なくとも一つの突起の遠位端は、少なくとも一つの突起の近位端よりも拡大されていてもよい。この構成によれば、自転車用スプロケットが、遠位端が近位端よりも拡大された突起と貫通孔とから構成される機械的結合構造を備えているため、ベース部材とカバー部材とを確実に結合することができる。

回転中心軸心に関する径方向において、少なくとも一つの貫通孔は、少なくとも一つの突起の近位端よりも同じまたは大きく、少なくとも一つの突起の遠位端よりも少なくとも部分的に小さくてもよい。この構成によれば、突起の遠位端が、近位端及び貫通孔よりも径方向に大きいため、ベース部材とカバー部材とを確実に結合することができる。

少なくとも一つの突起及び少なくとも一つの貫通孔は、回転中心軸心と平行な軸方向に延びてもよい。この構成によれば、機械的結合構造を構成する突起及び貫通孔が自転車用スプロケットの回転中心軸心に関して軸方向に延びるため、自転車用スプロケットの厚み方向におけるベース部材とカバー部材との分離を防ぐことができる。

少なくとも一つの突起の遠位端と近位端とは、単一の部材として一体的に形成されてもよい。この構成によれば、突起の遠位端と近位端とが単一の部材として一体的に形成されるため、機械的結合構造の剛性を高めることができる。

少なくとも一つの突起の遠位端は、超音波変形によって、近位端よりも拡大されていてもよい。この構成によれば、遠位端が超音波変形によって拡大されるため、遠位端が近位端よりも拡大した突起を効率的に形成できる。

ベース部材とカバー部材とが接着により結合されてもよい。この構成によれば、べース部材とカバー部材とが接着により結合されるので、ベース部材とカバー部材の結合強度をさらに高めることができる。

本発明のさらに別の発明の自転車用スプロケットは、回転中心軸心を有する。自転車用スプロケットは、ベース部材と、ベース部材に取り付けられるカバー部材と、複数のスプロケット歯と、少なくとも一つの制音テープと、を備える。複数のスプロケット歯は、ベース部材とカバー部材の少なくとも一方に設けられる。カバー部材は、ベース部材に取り付けられた状態で、ベース部材とカバー部材との間に内部空間を形成するように構成される。少なくとも一つの制音テープは、カバー部材がベース部材に取り付けられた状態において、内部空間に配置される。

この自転車用スプロケットでは、カバー部材がベース部材に取り付けられた状態で、ベース部材とカバー部材との間に内部空間を形成するように構成される。この内部空間に少なくとも一つの制音テープが配置される。このため、自転車用スプロケットを使用時の騒音を効果的に低減できる。さらに、ベース部材に加えてカバー部材を備えることによって、自転車用スプロケットの剛性を向上させることができる。

カバー部材がベース部材に取り付けられた状態において、制音テープはカバー部材とベース部材とに接触してもよい。この構成によれば、制音テープがカバー部材とベース部材に接触するので、自転車用スプロケットを使用時の騒音をさらに低減できる。

少なくとも一つの制音テープは、複数の制音テープを含んでもよい。この構成によれば、複数の制音テープが内部空間に配置されるので、自転車用スプロケットを使用時の騒音をさらに低減できる。

複数の制音テープは、回転中心軸心に関して、周方向に間隔を隔てて配置されてもよい。この構成によれば、周方向の複数箇所に制音テープが配置されるので、自転車用スプロケットを使用時の騒音を効率的に低減できる。

少なくとも一つの制音テープは、第１接着面を有してもよい。この構成によれば、ベース部材及びカバー部材のいずれか一方に、制音部材が固定されるので、自転車用スプロケットを使用時に、制音テープがベース部材とカバー部材との間の内部空間内を移動するのを防止できる。

少なくとも一つの制音テープは、第１接着面と反対側の第２接着面を有してもよい。この構成によれば、ベース部材及びカバー部材に制音テープが固定されるので、制音テープをベース部材とカバー部材との間の内部空間内に確実に固定できる。

自転車用スプロケットは、ベース部材とカバー部材とを互いに結合する機械的結合構造をさらに備えてもよい。この構成によれば、ベース部材とカバー部材とが機械的に結合しているため、ベース部材とカバー部材とからなる軽量な自転車用スプロケットを効率的に製造できる。

機械的結合構造は、少なくとも一つの突起と、少なくとも一つの貫通孔と、有してもよい。少なくとも一つの突起は、ベース部材とカバー部材の一方に設けられ、近位端と遠位端を有してもよい。少なくとも一つの貫通孔は、ベース部材とカバー部材の他方に設けられ、少なくとも一つの突起が通過してもよい。カバー部材がベース部材に取り付けられた状態において、少なくとも一つの突起の遠位端は、少なくとも一つの突起の近位端よりも拡大されていてもよい。この構成によれば、自転車用スプロケットが、遠位端が近位端よりも拡大された突起と貫通孔とから構成される機械的結合構造を備えているため、ベース部材とカバー部材とを確実に結合することができる。

回転中心軸心に関する径方向において、少なくとも一つの貫通孔は、少なくとも一つの突起の近位端よりも同じまたは大きく、少なくとも一つの突起の遠位端よりも少なくとも部分的に小さくてもよい。この構成によれば、突起の遠位端が、近位端及び貫通孔よりも径方向に大きいため、ベース部材とカバー部材とを確実に結合することができる。

少なくとも一つの突起及び少なくとも一つの貫通孔は、回転中心軸心と平行な軸方向に延びてもよい。この構成によれば、機械的結合構造を構成する突起及び貫通孔が自転車用スプロケットの回転中心軸心に関して軸方向に延びるため、自転車用スプロケットの厚み方向におけるベース部材とカバー部材との分離を防ぐことができる。

少なくとも一つの突起の遠位端と近位端とは、単一の部材として一体的に形成されてもよい。この構成によれば、突起の遠位端と近位端とが単一の部材として一体的に形成されるため、機械的結合構造の剛性を高めることができる。

少なくとも一つの突起の遠位端は、超音波変形によって、近位端よりも拡大されていてもよい。この構成によれば、遠位端が超音波変形によって拡大されるため、遠位端が近位端よりも拡大した突起を効率的に形成できる。

ベース部材は、第１外周部を有してもよい。カバー部材は、第２外周部を有してもよい。１外周部及び第２外周部の一方は、回転中心軸心に関して、少なくとも一つの軸方向突出部を含み、第１外周部及び第２外周部の他方は、回転中心軸心に関して、少なくとも一つの軸方向凹部を含んでもよい。少なくとも一つの軸方向凹部は、少なくとも一つの軸方向突出部を受け入れるように構成されてもよい。この構成によれば、ベース部材の第１外周部及びカバー部材の第２外周部の少なくとの一方に設けられた軸方向突出部が、第１外周部及び第２外周部の少なくとの他方に設けられた軸方向凹部に受け入れられるので、ベース部材とカバー部材の外周部における結合強度を高めることができる。

少なくとも一つの軸方向突出部は、回転中心軸心と平行な軸方向に沿った軸方向長さを有してもよい。少なくとも一つの軸方向凹部は、回転中心軸心と平行な軸方向に沿った軸方向深さを有してもよい。少なくとも一つの軸方向突出部の軸方向長さは、少なくとも一つの軸方向凹部の軸方向深さよりも大きくてもよい。この構成によれば、少なくとも一つの軸方向突出部の軸方向長さが少なくとも一つの軸方向凹部の軸方向深さよりも大きいため、カバー部材がベース部材に取り付けられた状態において、カバー部材の第２外周部がベース部材の第１外周部に対して弾性的に押し付けられるように固定される。このことによって、自転車乗車時の振動等によって、カバー部材の第２外周部がベース部材の第１外周部から離間することを防ぐことができる。

少なくとも一つの軸方向突出部の軸方向長さは、少なくとも一つの軸方向凹部の軸方向深さよりも１ｍｍ大きくてもよい。この構成によれば、カバー部材がベース部材に取り付けられた状態におけるカバー部材の第２外周部の弾性変形量を適切に設定できる。

少なくとも一つの軸方向突出部及び少なくとも一つの軸方向凹部は、回転中心軸心に関して、周方向に延びてもよい。この構成によれば、少なくとも一つの軸方向突出部及び少なくとも一つの軸方向凹部が周方向に延びるため、ベース部材とカバー部材の外周部における結合強度をさらに高めることができる。

少なくとも一つの軸方向突出部及び少なくとも一つの軸方向凹部は、回転中心軸心に関して、環状の形状を有してもよい。この構成によれば、少なくとも一つの軸方向突出部及び少なくとも一つの軸方向凹部が環状であるため、ベース部材とカバー部材の外周部における結合強度をさらに高めることができる。

本発明によれば、カバー部材とベース部材とが互いに結合される軽量な自転車用スプロケットを、効率よく製造できるようになる。

本発明の一実施形態による自転車用スプロケットが装着された自転車用クランク組立体の正面図。 本発明の一実施形態による自転車用スプロケットの正面図。 自転車用スプロケットの図２の切断線III−IIIによって切断した断面図。 背面部自転車用スプロケットの図２の切断線IV−IVによって切断した断面図。 カバー部材の背面図。 図３の突起拡大部分に相当する断面図。

図１において本発明の一実施形態を採用した自転車用クランク組立体６は、クランク８、回転中心軸心ＲＡの径方向に沿って配置される。第２端８ｄには、ペダルを固定可能な雌ねじ部の形態のペダル孔８ｅが設けられる。複数のスプロケット取付部８ｂは、アーム部８ａの第１端８ｃから放射状に延びる。

＜スプロケット＞
図３に示すように、スプロケット１０は、第１外周部２２を有するベース部材１２と、第２外周部３２を有するカバー部材１４と、ベース部材１２とカバー部材１４の少なくとも一方に設けられる複数のスプロケット歯１６と、機械的結合構造１８と、少なくとも一つの制音テープ２０と、を備える。好ましくは、複数のスプロケット歯１６は、ベース部材１２に設けられる。

＜ベース部材＞
ベース部材１２は、好ましくは、アルミニウム合金、チタン合金等の軽量な金属部材にある。本実施形態では、第１外周部２２の外周面に少なくとも一つのスプロケット歯１６が設けられる。複数のスプロケット歯１６と、ベース部材１２と、は単一の部材として一体的に形成される。

第１外周部２２及び第２外周部３２の一方は、回転中心軸心ＲＡに関して、少なくとも一つの軸方向突出部３４を含む。第１外周部２２及び第２外周部３２の他方は、回転中心軸心ＲＡに関して、少なくとも一つの軸方向凹部２４を含む。本実施形態では、第１外周部２２が少なくとも一つの軸方向凹部２４を含み、第２外周部３２が少なくとも一つの軸方向突出部３４を含む。

少なくとも一つの軸方向凹部２４は、少なくとも一つの軸方向突出部３４を受け入れるように構成される。図３左側に拡大して示すように、少なくとも一つの軸方向突出部３４は、回転中心軸心ＲＡと平行な軸方向に沿った軸方向長さＬ１を有する。少なくとも一つの軸方向凹部２４は、回転中心軸心ＲＡと平行な軸方向に沿った軸方向深さＬ２を有する。

本実施形態では、少なくとも一つの軸方向突出部３４の軸方向長さＬ１は、少なくとも一つの軸方向凹部２４の軸方向深さＬ２よりも大きい。少なくとも一つの軸方向突出部３４の軸方向長さＬ１は、少なくとも一つの軸方向凹部２４の軸方向深さＬ２よりも１ｍｍ大きい。ここでは、少なくとも一つの軸方向突出部３４の軸方向長さＬ１が少なくとも一つの軸方向凹部２４の軸方向深さＬ２よりも大きいため、カバー部材１４がベース部材１２に取り付けられた状態において、カバー部材１４の第２外周部３２がベース部材１２の第１外周部２２に対して弾性的に押し付けられるように固定される。少なくとも一つの軸方向突出部３４及び少なくとも一つの軸方向凹部２４は、回転中心軸心ＲＡに関して、周方向に延びる。本実施形態では、少なくとも一つの軸方向突出部３４及び少なくとも一つの軸方向凹部２４は、回転中心軸心ＲＡに関して、好ましくは環状の形状を有する。

図４に示すように、ベース部材１２は、第１外周部２２の内周面から径方向内側に延びる複数（例えば、３つから６つ、好ましくは４つ）のクランク取付部２６を有する。各クランク取付部２６は、回転中心軸心ＲＡに向かって延びる。各クランク取付部２６には、図示しないボルト部材によってスプロケット取付部８ｂに締結される取付孔２６ａが設けられる。取付孔２６ａには、ボルト部材に螺合する、図示しないナット部材が、軸方向移動不能かつ回転不能に連結される。複数のクランク取付部２６は、ベース部材１２の背面部１２ｂ側からタッピングビス４０を装着可能な、少なくとも一つの孔部２６ｂと、孔部２６ｂの背面部１２ｂ側に連なるテーパ部２６ｃと、を有する。タッピングビス４０によって、カバー部材１４の後述する内周側カバー３６がベース部材１２のクランク取付部２６に固定される。

＜カバー部材＞
図４及び図５に示すように、カバー部材１４は、弾性を有する合成樹脂製である。カバー部材１４は、好ましくは、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル (Acrylonitrile)、ブタジエン (Butadiene)、スチレン (Styrene)共重合合成樹脂）製である。カバー部材１４は、複数のスプロケット歯１６を除いたベース部材１２の正面部１２ａを覆う。カバー部材１４は、前述した少なくとも一つの軸方向突出部３４を含み、第１外周部２２を覆う第２外周部３２と、ベース部材１２の複数のクランク取付部２６を覆う複数の内周側カバー３６と、を有する。

図４に示すように、カバー部材１４は、ベース部材１２に取り付けられた状態で、ベース部材１２の正面部１２ａとカバー部材１４の背面部１４ｂとの間に内部空間４２を形成するように構成される。このように、ベース部材１２に加えてカバー部材１４を備えることによって、スプロケット１０の剛性を向上させることができる。さらに、ベース部材１２とカバー部材１４との間に内部空間４２を形成されているため、スプロケット１０の軽量化が達成できる。

内周側カバー３６の背面部３６ａには、ベース部材１２の孔部２６ｂに隣接するボス部３６ｂが形成される。ボス部３６ｂには、例えば皿頭のタッピングビス４０のねじ部４０ａがねじ込まれる。内周側カバー３６の正面部３６ｃの内周側の端部３６ｄは、スプロケット取付部８ｂと面一に形成される。内周側カバー３６は、タッピングビス４０によって、カバー部材１４のクランク取付部２６に固定される。

＜機械的結合構造＞
機械的結合構造１８は、ベース部材１２とカバー部材１４とを互いに結合する。機械的結合構造１８は、図３の右側に拡大して示すように、少なくとも一つの突起３８と、少なくとも一つの貫通孔２８と、を有する。少なくとも一つの突起３８及び少なくとも一つの貫通孔２８は、回転中心軸心ＲＡと平行な軸方向に延びる。少なくとも一つの突起３８は、ベース部材１２とカバー部材１４の一方に設けられ、近位端３８ａと遠位端３８ｂを有する。少なくとも一つの貫通孔２８は、ベース部材１２とカバー部材１４の他方に設けられ、少なくとも一つの突起３８が通過する。本実施形態では、少なくとも一つの突起３８はカバー部材１４に設けられ、少なくとも一つの貫通孔２８はベース部材１２に設けられる。しかし、少なくとも一つの突起３８がベース部材１２に設けられ、少なくとも一つの貫通孔２８がカバー部材１４に設けられてもよい。

少なくとも一つの突起３８の遠位端３８ｂと近位端３８ａとは、好ましくは、単一の部材として一体的に形成される。回転中心軸心ＲＡに関する径方向において、少なくとも一つの貫通孔２８は、少なくとも一つの突起３８の近位端３８ａよりも同じまたは大きく、少なくとも一つの突起３８の遠位端３８ｂよりも少なくとも部分的に小さい。本実施形態では、図５に示すように、少なくとも一つの突起３８は、複数（例えば、３個から１０個、好ましくは、４個から８個）の突起３８を含む。複数の突起３８は、断面が円形であり、カバー部材１４のベース部材１２の正面部１２ａに対向する背面部１４ｂに、回転中心軸心ＲＡに関して周方向に間隔を隔てて配置される。カバー部材１４がベース部材１２に取り付けられた状態において、少なくとも一つの突起３８の遠位端３８ｂは、少なくとも一つの突起３８の近位端３８ａよりも拡大されている。少なくとも一つの突起３８の遠位端３８ｂは、図３に実線で示すように、超音波変形によって、近位端３８ａよりも拡大されている。本実施形態では、遠位端３８ｂは、丸頭状（キノコ状）に拡大するように超音波変形される。カバー部材１４がベース部材１２に取り付けられていない状態において、図３に破線で示すように、少なくとも一つの突起３８の近位端３８ａは、遠位端３８ｂと同じ大きさである。

少なくとも一つの貫通孔２８は、小孔部２８ａと、小孔部２８ａよりも大きい大孔部２８ｂと、を有する。小孔部２８ａは、少なくとも一つの突起３８の近位端３８ａを受け入れるように構成され、大孔部２８ｂは、少なくとも一つの突起３８の遠位端３８ｂを受け入れるように構成される。少なくとも一つの貫通孔２８は、複数（例えば、３個から１０個、好ましくは、４個から８個）の貫通孔２８を含む。図５に示すように、少なくとも一つの突起３８を超音波変形させると、大孔部２８ｂと小孔部２８ａとの段差面２８ｃに遠位端３８ｂが接触する。これによって、カバー部材１４がベース部材１２に機械的に結合される。複数の貫通孔２８は円形であり、回転中心軸心ＲＡに関して周方向に間隔を隔てて配置される。ベース部材１２とカバー部材１４との結合強度をさらに高めるために、ベース部材１２とカバー部材１４は、機械的結合構造１８による結合に加えて、接着剤等を用いた接着によって結合されてもよい。

＜制音テープ＞ 少なくとも一つの制音テープ２０は、振動による音の発生を抑えるために設けられる。図４及び図５に示すように、少なくとも一つの制音テープ２０は、カバー部材１４がベース部材１２に取り付けられた状態において、内部空間４２に配置される。少なくとも一つの制音テープ２０は、複数（例えば３つから８つ）の制音テープ２０を含む。複数の制音テープ２０は、回転中心軸心ＲＡに関して、周方向に間隔を隔てて配置される。本実施形態では、図５に示すように、制音テープ２０は、９０度間隔で４枚設けられる。カバー部材１４がベース部材１２に取り付けられた状態において、複数の制音テープ２０は、カバー部材１４とベース部材１２とに接触する。複数の制音テープ２０は、ベース部材１２の第１外周部２２とカバー部材１４の第２外周部３２に接触して配置される。

好ましくは、少なくとも一つの制音テープ２０は、第１接着面２０ａを有する。さらに好ましくは、少なくとも一つの制音テープ２０は、第１接着面２０ａと反対側の第２接着面２０ｂを有する。本実施形態では第１接着面２０ａはベース部材１２に、第２接着面２０ｂはカバー部材１４にそれぞれ接着される。少なくとも一つの制音テープ２０は、第１接着面２０ａと第２接着面２０ｂの間に配置された弾性層２０ｃを有する。弾性層２０ｃは、例えば、合成ゴムまたは発泡ウレタン等の弾性体によって構成される。制音テープ２０は、周方向において突起３８を挟んで、複数の軸方向突出部３４に沿うように屈曲して配置される。ここでは、制音テープ２０が第１接着面２０ａと第２接着面２０ｂを有しているので、ベース部材１２とカバー部材１４は、機械的結合構造１８による結合に加えて制音テープ２０の接着によっても結合される。

＜スプロケットの組み立て手順＞
スプロケット１０を組み立てる際には、予め、ベース部材１２とカバー部材１４と制音テープ２０を用意する。最初に、ベース部材１２またはカバー部材１４のいずれか一方に制音テープ２０を貼り付ける。例えば、４枚の制音テープ２０の第１接着面２０ａまたは第２接着面２０ｂを、カバー部材１４の第２外周部３２の背面部１４ｂに周方向に間隔を隔てて貼り付ける。

次に、カバー部材１４をベース部材１２に取り付ける。カバー部材１４をベース部材１２に取り付けると、カバー部材１４の環状の軸方向突出部３４が、ベース部材１２の環状の軸方向凹部２４に当接する。また、機械的結合構造１８の突起３８が貫通孔２８を貫通し、遠位端３８ｂがベース部材１２の背面部１２ｂから突出する。この状態で、ベース部材１２の背面部１２ｂからタッピングビス４０をねじ込んで内周側カバー３６をクランク取付部２６に固定する。

最後に、カバー部材１４を、例えば治具によってベース部材１２に強く押しつけた状態で、貫通孔２８から突出した突起３８の遠位端３８ｂに超音波によって熱を加え軟化させ、近位端３８ａよりも拡大するように成形する。このとき工具の形状或いは金型によって遠位端３８ｂの形状を丸頭状（キノコ状）に拡大する。これによって、軸方向凹部２４に軸方向突出部３４が当接し、弾性によって１ｍｍ程度、カバー部材１４の第２外周部３２が正面部１４ａ側にたわみ、カバー部材１４の第２外周部３２がベース部材１２の第１外周部２２に弾性変形した状態で、カバー部材１４とベース部材１２とが結合される。

ここでは、ベース部材１２とカバー部材１４とが機械的に結合しているため、ベース部材１２とカバー部材１４とからなる軽量なスプロケット１０を効率的に製造できる。また、機械的結合構造１８が、合成樹脂製のカバー部材１４に設けられた突起３８の遠位端３８ｂが近位端３８ａよりも拡大された突起と、金属製のベース部材１２に設けられた貫通孔２８から構成されているため、ベース部材１２とカバー部材１４とを確実に結合することができる。

さらに、第１外周部２２に軸方向凹部２４を設け、第２外周部３２に軸方向突出部３４を設け、軸方向凹部２４が軸方向突出部３４を受け入れるように構成した。このため、ベース部材１２とカバー部材１４の外周部における結合強度を高めることができる。また、軸方向突出部３４の軸方向長さＬ１が軸方向凹部２４の深さＬ２よりも大きい。このため、カバー部材１４がベース部材１２に取り付けられた状態において、カバー部材１４の第２外周部３２がベース部材１２の第１外周部２２に対して弾性的に押し付けられるように固定される。このことによって、自転車乗車時の振動等によって、カバー部材１４の第２外周部３２がベース部材１２の第１外周部２２から離間することを防ぐことができる。

さらにまた、ベース部材１２とカバー部材１４の内部空間４２に、少なくとも一つの制音テープ２０を配置したので、スプロケット１０を使用時の騒音を効果的に低減できる。

＜変形例＞
図６において、変形例では、スプロケット１１０は、上記実施形態とベース部材１１２の貫通孔１２８の構成が異なる。少なくとも一つの貫通孔１２８は、上記実施形態と同様の小孔部２８ａと小孔部２８ａから徐々に拡径するテーパ孔１２８ｂと、を有する。したがって段差面２８ｃは形成されない。少なくとも一つの突起１３８は、近位端１３８ａ及び遠位端１３８ｂを有する。また、超音波変形された突起１３８の遠位端１３８ｂは、テーパ孔１２８ｂに沿うように拡大される。このような構成でも上記実施形態と同様な作用効果が得られる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

（ａ）上記実施形態では、スプロケット歯１６がベース部材１２に一体的に形成されたが、本発明はこれに限定されない。スプロケット歯１６は、ベース部材及びカバー部材一方と一体的に形成されてよいため、カバー部材１４だけに設けられてもよい。この場合、カバー部材を金属製にする、若しくは、金属製のスプロケット歯１６を合成樹脂製のカバー部材１４に一体成型する、ことが好ましい。或いは、スプロケット歯１６は、ベース部材１２とカバー部材１４の両方に設けられてもよい。

（ｂ）カバー部材の第２外周部が少なくとも一つの軸方向凹部を含み、ベース部材の第１外周部が少なくとも一つの軸方向突出部を含んでもよい。この場合、軸方向突出部は、かしめなどの塑性加工によって拡大させてもよい。

（ｃ）本発明における機械的結合構造は、少なくとも一つの突起３８と少なくとも一つの貫通孔２８に限らず、例えば、図４に示されるタッピングビス４０等のねじ結合や、材料の弾性変形を利用した弾性係合も含む。
（ｄ）上記実施形態では、突起３８の断面形状は円形であったが、本発明はこれに限定されない。突起３８の断面形状は、三角形、四角形、多角形、楕円、半円等の形状であってもよい。同様に、貫通孔２８の形状に関しても、円形に限らず、三角形、四角形、多角形、楕円、半円等の形状であってもよい。
（ｅ）上記実施形態では、変速用の自転車用スプロケットを例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。変速用ではないスプロケットにも本発明を適用できる。また、上記実施形態では、自転車用スプロケットはフロントスプロケットであったが、本発明はリアスプロケットにも適用可能である。

１０、１１０ 自転車用スプロケット
１２、１１２ ベース部材
１４ カバー部材
１６ スプロケット歯
１８ 機械的結合構造
２０ 制音テープ
２０ａ 第１接着面
２０ｂ 第２接着面
２２ 第１外周部
２４ 軸方向凹部
２８、１２８ 貫通孔
２８ａ 小孔部
２８ｂ 大孔部
３２ 第２外周部
３４ 軸方向突出部
３８、１３８ 突起
３８ａ，１３８ａ 近位端
３８ｂ、１３８ｂ 遠位端
Ｌ１ 軸方向突出部の長さ
Ｌ２ 軸方向凹部の深さ
ＲＡ 回転中心軸心

内周側カバー３６の背面部３６ａには、ベース部材１２の孔部２６ｂに隣接するボス部３６ｂが形成される。ボス部３６ｂには、例えば皿頭のタッピングビス４０のねじ部４０ａがねじ込まれる。内周側カバー３６の正面部３６ｃの内周側の端部３６ｄは、スプロケット取付部８ｂと面一に形成される。内周側カバー３６は、タッピングビス４０によって、ベース部材１２のクランク取付部２６に固定される。

Claims (41)

1. 回転中心軸心を有する自転車用スプロケットであって、
   ベース部材と、
   カバー部材と、
   前記ベース部材と前記カバー部材の少なくとも一方に設けられる複数のスプロケット歯と、
   前記ベース部材と前記カバー部材とを互いに結合する機械的結合構造と、
   を備える自転車用スプロケット。
2. 前記機械的結合構造は、
   前記ベース部材と前記カバー部材の一方に設けられ、近位端と遠位端を有する少なくとも一つの突起と、
   前記ベース部材と前記カバー部材の他方に設けられ、前記少なくとも一つの突起が通過する少なくとも一つの貫通孔と、を有し、
   前記カバー部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記少なくとも一つの突起の前記遠位端は、前記少なくとも一つの突起の前記近位端よりも拡大されている、請求項１に記載の自転車用スプロケット。
3. 前記回転中心軸心に関する径方向において、前記少なくとも一つの貫通孔は、前記少なくとも一つの突起の前記近位端よりも同じまたは大きく、前記少なくとも一つの突起の前記遠位端よりも少なくとも部分的に小さい、請求項２に記載の自転車用スプロケット。
4. 前記少なくとも一つの突起及び前記少なくとも一つの貫通孔は、前記回転中心軸心と平行な方向に延びる、請求項２または３に記載の自転車用スプロケット。
5. 前記少なくとも一つの突起の前記遠位端と前記近位端とは、単一の部材として一体的に形成される、請求項２から４のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
6. 前記少なくとも一つの突起の前記遠位端は、超音波変形によって、前記近位端よりも拡大されている、請求項２から５のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
7. 前記少なくとも一つの貫通孔は、小孔部と、前記小孔部よりも大きい大孔部と、を有し、
   前記小孔部は、前記少なくとも一つの突起の前記近位端を受け入れるように構成され、前記大孔部は、前記少なくとも一つの突起の前記遠位端を受け入れるように構成される、請求項２から６のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
8. 前記少なくとも一つの突起は、複数の突起を含み、
   前記少なくとも一つの貫通孔は、複数の貫通孔を含む、請求項２から７のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
9. 前記複数の突起は、前記回転中心軸心に関して周方向に間隔を隔てて配置され、
   前記複数の貫通孔は、前記回転中心軸心に関して周方向に間隔を隔てて配置され
   る、請求項８に記載の自転車用スプロケット。
10. 前記複数のスプロケット歯と、前記べース部材及び前記カバー部材の一方と、は単一の部材として一体的に形成される、請求項２から９のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
11. 前記複数のスプロケット歯と、前記ベース部材とは、単一の部材として一体的に形成される、請求項１０に記載の自転車用スプロケット。
12. 前記ベース部材と前記カバー部材は、前記機械的結合構造による結合に加えて接着によって結合される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
13. 回転中心軸心を有する自転車用スプロケットであって、
    第１外周部を有するベース部材と、
    第２外周部を有するカバー部材と、
    前記ベース部材及び前記カバー部材の少なくとも一方に設けられた複数のスプロケット歯と、を備え
    前記第１外周部及び前記第２外周部の一方は、前記回転中心軸心に関して、少なくとも一つの軸方向突出部を含み、前記第１外周部及び前記第２外周部の他方は、前記回転中心軸心に関して、少なくとも一つの軸方向凹部を含み、
    前記少なくとも一つの軸方向凹部は、前記少なくとも一つの軸方向突出部を受け入れるように構成される、自転車用スプロケット。
14. 前記少なくとも一つの軸方向突出部は、前記回転中心軸心と平行な軸方向に沿った軸方向長さを有し、
    前記少なくとも一つの軸方向凹部は、回転中心軸心と平行な軸方向に沿った軸方向深さを有し、
    前記少なくとも一つの軸方向突出部の前記軸方向長さは、前記少なくとも一つの軸方向凹部の前記軸方向深さよりも大きい、請求項１３に記載の自転車用スプロケット。
15. 前記少なくとも一つの軸方向突出部の前記軸方向長さは、前記少なくとも一つの軸方向凹部の前記軸方向深さよりも１ｍｍ大きい、請求項１４に記載の自転車用スプロケット。
16. 前記少なくとも一つの軸方向突出部及び前記少なくとも一つの軸方向凹部は、前記回転中心軸心に関して、周方向に延びる、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
17. 前記少なくとも一つの軸方向突出部及び前記少なくとも一つの軸方向凹部は、前記回転中心軸心に関して、環状の形状を有する、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
18. 前記ベース部材と前記カバー部材とを互いに結合する機械的結合構造をさらに備える、請求項１３から１７のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
19. 前記機械的結合構造は、
    前記ベース部材と前記カバー部材の一方に設けられ、近位端と遠位端を有する少なくとも一つの突起と、
    前記ベース部材と前記カバー部材の他方に設けられ、前記少なくとも一つの突起が通過する少なくとも一つの貫通孔と、を有し、
    前記カバー部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記少なくとも一つの突起の前記遠位端は、前記少なくとも一つの突起の前記近位端よりも拡大されている、請求項１８に記載の自転車用スプロケット。
20. 前記回転中心軸心に関する径方向において、前記少なくとも一つの貫通孔は、前記少なくとも一つの突起の前記近位端よりも同じまたは大きく、前記少なくとも一つの突起の前記遠位端よりも少なくとも部分的に小さい、請求項１９に記載の自転車用スプロケット。
21. 前記少なくとも一つの突起及び前記少なくとも一つの貫通孔は、前記回転中心軸心と平行な軸方向に延びる、請求項１９または２０に記載の自転車用スプロケット。
22. 前記少なくとも一つの突起の前記遠位端と前記近位端とは、単一の部材として一体的に形成される、請求項１９から２１のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
23. 前記少なくとも一つの突起の前記遠位端は、超音波変形によって、前記近位端よりも拡大されている、請求項１９から２２のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
24. 前記べース部材と前記カバー部材とが接着により結合される、請求項１３から２３のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
25. 回転中心軸心を有する自転車用スプロケットであって、
    ベース部材と、
    前記ベース部材に取り付けられるカバー部材と、
    前記ベース部材と前記カバー部材の少なくとも一方に設けられる複数のスプロケット歯と、
    少なくとも一つの制音テープと、を備え
    前記カバー部材は、前記ベース部材に取り付けられた状態で、前記ベース部材と前記カバー部材との間に内部空間を形成するように構成され、
    前記少なくとも一つの制音テープは、前記カバー部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記内部空間に配置される、自転車用スプロケット。
26. 前記カバー部材がベース部材に取り付けられた状態において、前記制音テープは前記カバー部材と前記ベース部材とに接触する、請求項２５に記載の自転車用スプロケット。
27. 前記少なくとも一つの制音テープは、複数の前記制音テープを含む、請求項２５または２６に記載の自転車用スプロケット。
28. 前記複数の制音テープは、前記回転中心軸心に関して、周方向に間隔を隔てて配置される、請求項２５から２７のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
29. 前記少なくとも一つの制音テープは、第１接着面を有する、請求項２５から２８のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
30. 前記少なくとも一つの制音テープは、前記第１接着面と反対側の第２接着面を有する、請求項２９に記載の自転車用スプロケット。
31. 前記ベース部材と前記カバー部材とを互いに結合する機械的結合構造をさらに備える、請求項２５から３０のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
32. 前記機械的結合構造は、
    前記ベース部材と前記カバー部材の一方に、近位端と遠位端を有する少なくとも一つの突起と、
    前記ベース部材と前記カバー部材の他方に設けられ、前記少なくとも一つの突起が通過する少なくとも一つの貫通孔と、を有し、
    前記カバー部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記少なくとも一つの突起の前記遠位端は、前記少なくとも一つの突起の前記近位端よりも拡大されている、請求項３１に記載の自転車用スプロケット。
33. 前記回転中心軸心に関する径方向において、前記少なくとも一つの貫通孔は、前記少なくとも一つの突起の前記近位端よりも同じまたは大きく、前記少なくとも一つの突起の前記遠位端よりも少なくとも部分的に小さい、請求項３２に記載の自転車用スプロケット。
34. 前記少なくとも一つの突起及び前記少なくとも一つの貫通孔は、前記回転中心軸心と平行な軸方向に延びる、請求項３２または３３に記載の自転車用スプロケット。
35. 前記少なくとも一つの突起の前記遠位端と前記近位端とは、単一の部材として一体的に形成される、請求項３２から３４のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
36. 前記少なくとも一つの突起の前記遠位端は、超音波変形によって、前記近位端よりも拡大されている、請求項３２から３５のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
37. 前記ベース部材は、第１外周部を有し、
    前記カバー部材は、第２外周部を有し、
    前記第１外周部及び前記第２外周部の一方は、前記回転中心軸心に関して、少なくとも一つの軸方向突出部を含み、前記第１外周部及び前記第２外周部の他方は、前記回転中心軸心に関して、少なくとも一つの軸方向凹部を含み、
    前記少なくとも一つの軸方向凹部は、前記少なくとも一つの軸方向突出部を受け入れるように構成される、請求項２５から３５のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
38. 前記少なくとも一つの軸方向突出部は、前記回転中心軸心と平行な軸方向に沿った軸方向長さを有し、
    前記少なくとも一つの軸方向凹部は、回転中心軸心と平行な軸方向に沿った軸方向深さを有し、
    前記少なくとも一つの軸方向突出部の前記軸方向長さは、前記少なくとも一つの軸方向凹部の前記軸方向深さよりも大きい、請求項３７に記載の自転車用スプロケット。
39. 前記少なくとも一つの軸方向突出部の前記軸方向長さは、前記少なくとも一つの軸方向凹部の前記軸方向深さよりも１ｍｍ大きい、請求項３８に記載の自転車用スプロケット。
40. 前記少なくとも一つの軸方向突出部及び前記少なくとも一つの軸方向凹部は、前記回転中心軸心に関して、周方向に延びる、請求項３７から３９のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
41. 前記少なくとも一つの軸方向突出部及び前記少なくとも一つの軸方向凹部は、前記回転中心軸心に関して、環状の形状を有する、請求項３７から４０のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。

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