JP3248675B2 - 自転車用クランクの製造方法 - Google Patents
自転車用クランクの製造方法Info
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用クランク
の製造方法に関する。特に内部に芯材を有した自転車用
クランクを鋳造により製造して軽量化した自転車用クラ
ンクの製造方法に関するものである。
の製造方法に関する。特に内部に芯材を有した自転車用
クランクを鋳造により製造して軽量化した自転車用クラ
ンクの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自転車はできるだけ軽量化することが望
まれているが、そのためにすべての自転車用部品につい
ても可能な限り軽量化することが好ましい。そこで、自
転車用クランクについても、例えば、特公平２−１８６
５２号公報のように管を成形して製造し、クランク内部
を中空構造として軽量化したものが知られている。
まれているが、そのためにすべての自転車用部品につい
ても可能な限り軽量化することが好ましい。そこで、自
転車用クランクについても、例えば、特公平２−１８６
５２号公報のように管を成形して製造し、クランク内部
を中空構造として軽量化したものが知られている。
【０００３】中実ブランクから押出し鍛造により内部に
空洞を形成する方法も提案されている（特開平５−１１
６６７０号公報）。この中空クランクは、パイプ又はク
ランク素材を溶接又は塑性変形により行うものであった
ので、クランク形状の設計の自由度が少ない。更に材料
力学上必要のない部分があっても成形ができない等の理
由から形状が制約される。更に、デザイン上からの要請
があっても、加工の制約から外見に高級感等を出しにく
い問題があった。
空洞を形成する方法も提案されている（特開平５−１１
６６７０号公報）。この中空クランクは、パイプ又はク
ランク素材を溶接又は塑性変形により行うものであった
ので、クランク形状の設計の自由度が少ない。更に材料
力学上必要のない部分があっても成形ができない等の理
由から形状が制約される。更に、デザイン上からの要請
があっても、加工の制約から外見に高級感等を出しにく
い問題があった。
【０００４】一方、自転車のクランクを軽合金で鋳造法
により製造する製造方法は知られている（例えば、特開
昭５８−９３５５４号公報）。鋳造法によれば、前記形
状の制約からは解放されるが内部を空洞化することは小
部品であるクランクでは困難であり、かつ機械的強度も
劣る。このため、内部にパイプ等を一体に鋳込んだもの
も提案されている（実開昭４８−７９４８号公報、実開
昭６１−１３１３９１号公報等）。しかしながら、鋳造
したものは一般に機械的強度が弱いといわれている。
により製造する製造方法は知られている（例えば、特開
昭５８−９３５５４号公報）。鋳造法によれば、前記形
状の制約からは解放されるが内部を空洞化することは小
部品であるクランクでは困難であり、かつ機械的強度も
劣る。このため、内部にパイプ等を一体に鋳込んだもの
も提案されている（実開昭４８−７９４８号公報、実開
昭６１−１３１３９１号公報等）。しかしながら、鋳造
したものは一般に機械的強度が弱いといわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な技術的背景で発明されたものであり、次の目的を達成
することにある。
な技術的背景で発明されたものであり、次の目的を達成
することにある。
【０００６】本発明の目的は、鋳造により製造したので
設計の自由度の多い自転車用クランクの製造方法を提供
することにある。
設計の自由度の多い自転車用クランクの製造方法を提供
することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、軽量化した鋳造によ
って製造された自転車用クランクの製造方法を提供する
ことにある。
って製造された自転車用クランクの製造方法を提供する
ことにある。
【０００８】本発明の更に他の目的は、鋳造したクラン
ク素材を型鍛造したので、軽量化した上で十分な強度を
得ることができる自転車用クランクの製造方法を提供す
ることにある。
ク素材を型鍛造したので、軽量化した上で十分な強度を
得ることができる自転車用クランクの製造方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために次の手段を採用する。
成するために次の手段を採用する。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】第１の本発明は、自転車用クランクの製造
方法であって、前記クランクを鋳造する鋳型に前記クラ
ンクの母材金属より比重が軽い中実の芯材を作ってはめ
込み、前記鋳型に前記クランクを構成する金属を溶解し
て注入凝固させ、前記芯材を一体に鋳ぐるんで前記芯材
を前記クランクの構成材料とする鋳造法であることを特
徴とする。
方法であって、前記クランクを鋳造する鋳型に前記クラ
ンクの母材金属より比重が軽い中実の芯材を作ってはめ
込み、前記鋳型に前記クランクを構成する金属を溶解し
て注入凝固させ、前記芯材を一体に鋳ぐるんで前記芯材
を前記クランクの構成材料とする鋳造法であることを特
徴とする。
【００１４】第２の発明は、第１の発明の自転車用クラ
ンクの製造方法において、前記鋳造法が溶融金属を重力
で金型に加圧する重力金型鋳造法であることを特徴とす
る。
ンクの製造方法において、前記鋳造法が溶融金属を重力
で金型に加圧する重力金型鋳造法であることを特徴とす
る。
【００１５】第３の発明は、第１の発明又は第２の発明
の自転車用クランクの製造方法において、前記鋳造後、
前記クランクを型鍛造により圧力を加えて、前記クラン
ク素材を鍛圧することを特徴とする。
の自転車用クランクの製造方法において、前記鋳造後、
前記クランクを型鍛造により圧力を加えて、前記クラン
ク素材を鍛圧することを特徴とする。
【００１６】第４の発明は、第１の発明、第２の発明、
第３の発明から選択される一つの発明の自転車用クラン
クの製造方法において、前記芯材は火山性ガラスを焼い
たものであることを特徴とする。
第３の発明から選択される一つの発明の自転車用クラン
クの製造方法において、前記芯材は火山性ガラスを焼い
たものであることを特徴とする。
【００１７】
［本発明の実施の形態１］本発明の実施の形態１につい
て図面を参照して説明する。図１に本発明の左クランク
１の背面図を示す。左クランク１はアルミ合金で作られ
ており、図１に示すように、ペダルを取り付けるペダル
軸端部４側が細く、クランク軸（図示せず。）に取り付
けるクランク軸端部２側が断面が太くなるように形成さ
れている。左クランク１の太さをこのように、位置によ
り変化させることによって、断面積の大きさを変えるこ
とにより左クランクに加わる応力をどの断面においても
ほぼ一定にするように強度設計されている。
て図面を参照して説明する。図１に本発明の左クランク
１の背面図を示す。左クランク１はアルミ合金で作られ
ており、図１に示すように、ペダルを取り付けるペダル
軸端部４側が細く、クランク軸（図示せず。）に取り付
けるクランク軸端部２側が断面が太くなるように形成さ
れている。左クランク１の太さをこのように、位置によ
り変化させることによって、断面積の大きさを変えるこ
とにより左クランクに加わる応力をどの断面においても
ほぼ一定にするように強度設計されている。
【００１８】また、左クランク１の裏側両角部には面取
部１１（図２参照）が形成されている。左クランク１の
クランク軸端部２には、左クランク１をクランク軸に取
り付けるためのクランク軸取付穴５が形成されている。
このクランク軸取付穴５は、クランクを挿入することに
よって、クランク軸に左クランク１が取り付けられる。
また、左クランク１のペダル取付側のペダル軸端部４に
は、ペダル取付穴６が形成されている。このペダル取付
穴６にペダルのペダル軸（図示せず）の一端が取り付け
られる。
部１１（図２参照）が形成されている。左クランク１の
クランク軸端部２には、左クランク１をクランク軸に取
り付けるためのクランク軸取付穴５が形成されている。
このクランク軸取付穴５は、クランクを挿入することに
よって、クランク軸に左クランク１が取り付けられる。
また、左クランク１のペダル取付側のペダル軸端部４に
は、ペダル取付穴６が形成されている。このペダル取付
穴６にペダルのペダル軸（図示せず）の一端が取り付け
られる。
【００１９】図２は、左クランク１の平面図である。図
３は、左クランク１を図１のIII−III線で切断したとき
の断面図である。クランク中央部３を中心にペダル軸端
部４側と、クランク軸端部２側に渡って芯材７が形成さ
れている。芯材（芯ともいう。）７は、左クランク１を
構成する金属より比重が軽く、加圧に耐えうるように圧
縮荷重に強いものであれば軽石等が良い。本例では、酸
化珪素、酸化アルミニウムを主成分とする火山ガラスを
発泡させた中空発泡体を用いた。
３は、左クランク１を図１のIII−III線で切断したとき
の断面図である。クランク中央部３を中心にペダル軸端
部４側と、クランク軸端部２側に渡って芯材７が形成さ
れている。芯材（芯ともいう。）７は、左クランク１を
構成する金属より比重が軽く、加圧に耐えうるように圧
縮荷重に強いものであれば軽石等が良い。本例では、酸
化珪素、酸化アルミニウムを主成分とする火山ガラスを
発泡させた中空発泡体を用いた。
【００２０】図４は、左クランク１の正面図である。芯
材７の断面構造は、図５に示す。図５は、図４における
ａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄ切断線での各矢視断面
図である。図５（ａ）はａ−ａ矢視断面図、図５（ｂ）
はｂ−ｂ矢視断面図、図５（ｃ）はｃ−ｃ矢視断面図、
図５（ｄ）はｄ−ｄ矢視断面図である。クランク中央部
３の内部の芯材７により、軽量化が図られている。更
に、芯材７は、曲げ等の機械的応力に対しても一定の役
割を果たす。
材７の断面構造は、図５に示す。図５は、図４における
ａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄ切断線での各矢視断面
図である。図５（ａ）はａ−ａ矢視断面図、図５（ｂ）
はｂ−ｂ矢視断面図、図５（ｃ）はｃ−ｃ矢視断面図、
図５（ｄ）はｄ−ｄ矢視断面図である。クランク中央部
３の内部の芯材７により、軽量化が図られている。更
に、芯材７は、曲げ等の機械的応力に対しても一定の役
割を果たす。
【００２１】クランク中央部３の肉厚が実質的に同じに
なるように構成されている。芯材７の断面構造は、クラ
ンク軸端部２側では円を切断した半円形の形を成してい
る。ペダル軸端部４側では長方形の変形した扁平であ
る。芯材７の断面積は連続的に小さくなり、両端部では
厚さが最小になっている。すなわち、芯材７の形状は、
概略いわゆる船底型の形状を成している。
なるように構成されている。芯材７の断面構造は、クラ
ンク軸端部２側では円を切断した半円形の形を成してい
る。ペダル軸端部４側では長方形の変形した扁平であ
る。芯材７の断面積は連続的に小さくなり、両端部では
厚さが最小になっている。すなわち、芯材７の形状は、
概略いわゆる船底型の形状を成している。
【００２２】クランク軸端部２には、クランク軸取付穴
５が設けられている。クランク軸取付穴５の内面にはフ
ランジ８が内面側に突出して設けられ、そのフランジ８
の裏面側に連接して、雌のセレーション９が設けられて
いる。セレーション９は、図１に示すように本例は８歯
である。歯の数が少ないと、回転結合の結合強度が不足
し、歯の数が多すぎると、加工が困難でコスト上昇につ
ながり、組立時に回転方向の割り出し位置決め作業もミ
スが出易くなる。
５が設けられている。クランク軸取付穴５の内面にはフ
ランジ８が内面側に突出して設けられ、そのフランジ８
の裏面側に連接して、雌のセレーション９が設けられて
いる。セレーション９は、図１に示すように本例は８歯
である。歯の数が少ないと、回転結合の結合強度が不足
し、歯の数が多すぎると、加工が困難でコスト上昇につ
ながり、組立時に回転方向の割り出し位置決め作業もミ
スが出易くなる。
【００２３】クランク軸取付穴５のセレーション９より
裏面側の部分は、テーパー孔である芯出し部１０（ガイ
ド部ともいう。）として構成されている。芯出し部１０
は、裏面側に広がる円筒のテーパ穴形状であり、本例で
はテーパ角は２〜３°に形成されている。芯出し部１０
のテーパ面は、クランク軸（図示せず。）の芯出し部１
０のテーパ面に密着させて両者の芯を正確に一致させる
と共に両者を一体に強力に連結する。
裏面側の部分は、テーパー孔である芯出し部１０（ガイ
ド部ともいう。）として構成されている。芯出し部１０
は、裏面側に広がる円筒のテーパ穴形状であり、本例で
はテーパ角は２〜３°に形成されている。芯出し部１０
のテーパ面は、クランク軸（図示せず。）の芯出し部１
０のテーパ面に密着させて両者の芯を正確に一致させる
と共に両者を一体に強力に連結する。
【００２４】［左クランク１の製造方法１］前記した左
クランク１は、次の製造方法により製造される。図６は
左クランク１の鋳造状態を示す鋳造金型の断面図であ
る。金型２０と金型２１との間に溶融金属を流し込む溶
融空間２２が金型２０と金型２１の中に区画されてい
る。溶融空間２２は、左クランク１とほぼ対応した形を
して区画された空間であるが、溶融金属の収縮を考慮し
て若干大きい。溶融空間２２には、芯材７が挿入配置さ
れている。
クランク１は、次の製造方法により製造される。図６は
左クランク１の鋳造状態を示す鋳造金型の断面図であ
る。金型２０と金型２１との間に溶融金属を流し込む溶
融空間２２が金型２０と金型２１の中に区画されてい
る。溶融空間２２は、左クランク１とほぼ対応した形を
して区画された空間であるが、溶融金属の収縮を考慮し
て若干大きい。溶融空間２２には、芯材７が挿入配置さ
れている。
【００２５】芯材７は、発泡性の火山ガラスを焼いて作
ったものである。芯材７は、耐火物で作られた中子型３
０で焼いて作られる。図７は、中子型を示す斜軸投影図
である。中子型３０は、二つに分割された型で作られて
いる。中子型３０の内部には、芯材７に対応する内部空
間３１、及び注入口３２が形成されている。この注入口
３２から内部空間３１に砂状の火山ガラスを投入する。
火山ガラスを所定の圧力で付き固めた後、中子型３０と
共に焼結炉（図示せず）に投入し、火山ガラスが硬化す
る硬化温度まで昇温させる。
ったものである。芯材７は、耐火物で作られた中子型３
０で焼いて作られる。図７は、中子型を示す斜軸投影図
である。中子型３０は、二つに分割された型で作られて
いる。中子型３０の内部には、芯材７に対応する内部空
間３１、及び注入口３２が形成されている。この注入口
３２から内部空間３１に砂状の火山ガラスを投入する。
火山ガラスを所定の圧力で付き固めた後、中子型３０と
共に焼結炉（図示せず）に投入し、火山ガラスが硬化す
る硬化温度まで昇温させる。
【００２６】この加熱により、火山ガラスが硬化した
後、中子型３０内の火山ガラスを硬化させて芯材７を作
る。芯材７が硬化すると、中子型３０を割って空間３１
の中から芯材７を取り出す。取り出した芯材７の注入口
３２の部分は、必要ないのでこの部分を切断する。
後、中子型３０内の火山ガラスを硬化させて芯材７を作
る。芯材７が硬化すると、中子型３０を割って空間３１
の中から芯材７を取り出す。取り出した芯材７の注入口
３２の部分は、必要ないのでこの部分を切断する。
【００２７】溶融空間２２は、金型２０、金型２１の間
に区画形成される。これを図６に示すように、常法によ
り溶融空間２２に位置決めする。溶融空間２２に芯材７
を正確に位置決めするために、発泡スチロール等で作ら
れたスペーサ２６で芯材７は位置決めされる。溶融空間
２２は、湯道２７を介して注湯口２８に連通されてい
る。
に区画形成される。これを図６に示すように、常法によ
り溶融空間２２に位置決めする。溶融空間２２に芯材７
を正確に位置決めするために、発泡スチロール等で作ら
れたスペーサ２６で芯材７は位置決めされる。溶融空間
２２は、湯道２７を介して注湯口２８に連通されてい
る。
【００２８】溶融されたアルミ合金が注湯口２８から注
湯されて、湯道２７を通り溶融空間２２に入る。また、
溶融された金属は重力により溶融空間２２に圧力をかけ
る。この鋳造法は、溶融金属に圧力を加えずに重力のみ
の圧力を溶融空間２２に加圧するものであり、普通の鋳
込みを行う金型鋳造法、いわゆる重力金型鋳造と呼ばれ
ている鋳造方法である。
湯されて、湯道２７を通り溶融空間２２に入る。また、
溶融された金属は重力により溶融空間２２に圧力をかけ
る。この鋳造法は、溶融金属に圧力を加えずに重力のみ
の圧力を溶融空間２２に加圧するものであり、普通の鋳
込みを行う金型鋳造法、いわゆる重力金型鋳造と呼ばれ
ている鋳造方法である。
【００２９】鋳造後にクランク素材２９を金型２０、金
型２１から取り出す。しかしながら、鋳造のみでは内部
の金属組織に巣等が発生することがある。この鋳造後
に、芯材７をクランク素材２９内に入れた状態のまま型
鍛造を行う。型鍛造は、半密閉型鍛造用の半密閉金型３
５に載置して熱間鍛造する。
型２１から取り出す。しかしながら、鋳造のみでは内部
の金属組織に巣等が発生することがある。この鋳造後
に、芯材７をクランク素材２９内に入れた状態のまま型
鍛造を行う。型鍛造は、半密閉型鍛造用の半密閉金型３
５に載置して熱間鍛造する。
【００３０】図８は、下金型３６にクランク素材２９を
入れた状態を示す断面図である。下金型３６にクランク
素材２９を載置する。このクランク素材２９を所要温度
に加熱して下金型３６に載置した後、上金型３７により
加圧して鍛造加工を行う。この熱間鍛造により、鋳造さ
れたクランク素材２９は、長さ、厚さ、肉厚、表面が精
度良く加工され、クランク素材２９の材質が鍛錬され均
質化され機械強度も強化される。
入れた状態を示す断面図である。下金型３６にクランク
素材２９を載置する。このクランク素材２９を所要温度
に加熱して下金型３６に載置した後、上金型３７により
加圧して鍛造加工を行う。この熱間鍛造により、鋳造さ
れたクランク素材２９は、長さ、厚さ、肉厚、表面が精
度良く加工され、クランク素材２９の材質が鍛錬され均
質化され機械強度も強化される。
【００３１】この熱間鍛造による芯材７は、クランク素
材２９内に入れられた状態で鍛造されるので芯材７は潰
されることはなく芯材７の形状は確保される（図９参
照）。この後、図１から図５に示す左クランク１の形状
に、切削、研削、研磨等の機械加工をして完成させる。
材２９内に入れられた状態で鍛造されるので芯材７は潰
されることはなく芯材７の形状は確保される（図９参
照）。この後、図１から図５に示す左クランク１の形状
に、切削、研削、研磨等の機械加工をして完成させる。
【００３２】
【実施例】芯材７は次のものを用いた。
【００３３】商品名：「テラバルーン」、株式会社カル
シード（千葉県市原市五井南海岸８番２号）製 成分（重量％）：ＳiＯ2 （７７．３）、Ａｌ2 Ｏ3
（１２．８）、Ｆｅ2 Ｏ3（１．７）、ＣａＯ（１．
０）、ＭｇＯ（０．１）、Ｎａ2 Ｏ（３．２）、Ｋ2Ｏ
（２．９）、ＴｉＯ2 （０．２）、その他（０．９） 粒度（μm）：９．４１（１０％）、２７．７１（５０
％）、７１．３２（９０％） 密度：軽装密度０．３０、重装密度（０．４６）、粒子
密度（１．１４） 耐熱温度（度Ｃ）：１,１００ ［その他の実施の形態］前記実施の形態では、芯材に火
山ガラスを用いていたが、天然の軽石、発泡石膏等のよ
うに母材の金属より比重が軽く、溶融金属に対する耐熱
性があり、かつ鍛造の圧力に耐えうる圧縮強度があるも
のであれば他の芯材料でも良い。また、発泡材は、内部
空間が独立した発泡体、または砥石の気孔のように内部
空間がつながっている連続気泡体などの何れでも良く、
これらを本発明では多孔質体という。
シード（千葉県市原市五井南海岸８番２号）製 成分（重量％）：ＳiＯ2 （７７．３）、Ａｌ2 Ｏ3
（１２．８）、Ｆｅ2 Ｏ3（１．７）、ＣａＯ（１．
０）、ＭｇＯ（０．１）、Ｎａ2 Ｏ（３．２）、Ｋ2Ｏ
（２．９）、ＴｉＯ2 （０．２）、その他（０．９） 粒度（μm）：９．４１（１０％）、２７．７１（５０
％）、７１．３２（９０％） 密度：軽装密度０．３０、重装密度（０．４６）、粒子
密度（１．１４） 耐熱温度（度Ｃ）：１,１００ ［その他の実施の形態］前記実施の形態では、芯材に火
山ガラスを用いていたが、天然の軽石、発泡石膏等のよ
うに母材の金属より比重が軽く、溶融金属に対する耐熱
性があり、かつ鍛造の圧力に耐えうる圧縮強度があるも
のであれば他の芯材料でも良い。また、発泡材は、内部
空間が独立した発泡体、または砥石の気孔のように内部
空間がつながっている連続気泡体などの何れでも良く、
これらを本発明では多孔質体という。
【００３４】
【発明の効果】本発明の製造方法は、クランク中芯に母
材金属より比重が軽いものを用いたのでクランクが軽量
になる。また、鋳造によりクランクを製造するので、形
状をどのようにでもデザインでき、設計の自由度が増え
るので、外観に高級感を出しやすい。
材金属より比重が軽いものを用いたのでクランクが軽量
になる。また、鋳造によりクランクを製造するので、形
状をどのようにでもデザインでき、設計の自由度が増え
るので、外観に高級感を出しやすい。
【００３５】また、鋳造したブランクを型鍛造したの
で、軽量化した上で十分な強度を得ることができる。更
に、内部に芯材を配置したので、型鍛造でも芯材の形状
が潰れることはない。
で、軽量化した上で十分な強度を得ることができる。更
に、内部に芯材を配置したので、型鍛造でも芯材の形状
が潰れることはない。
【図１】図１は、本発明の左クランク１の背面図であ
る。
る。
【図２】図２は、本発明の左クランク１の平面図であ
る。
る。
【図３】図３は、左クランク１の側面から見た断面図で
ある。
ある。
【図４】図４は、左クランク１の正面図である。
【図５】図５は、図４におけるａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−
ｃ，ｄ−ｄ切断線での各矢視断面図である。図５（ａ）
はａ−ａ矢視断面図、図５（ｂ）はｂ−ｂ矢視断面図、
図５（ｃ）はｃ−ｃ矢視断面図、図５（ｄ）はｄ−ｄ矢
視断面図である。
ｃ，ｄ−ｄ切断線での各矢視断面図である。図５（ａ）
はａ−ａ矢視断面図、図５（ｂ）はｂ−ｂ矢視断面図、
図５（ｃ）はｃ−ｃ矢視断面図、図５（ｄ）はｄ−ｄ矢
視断面図である。
【図６】図６は、左クランク１の鋳造状態を示す断面図
である。
である。
【図７】図７は、芯型を示す斜軸投影図である。
【図８】図８は、半密閉金型３５にクランク素材２９を
入れた状態を示す断面図である。
入れた状態を示す断面図である。
【図９】図９は、鍛造加工後のクランク素材２９を示す
図である。
図である。
１…左クランク ２…クランク軸端部 ３…クランク中央部 ４…ペダル軸端部 ５…クランク軸取付穴 ７…芯材 ２９…クランク素材 ３０…芯型 ３５…半密閉金型
Claims (4)
- 【請求項１】自転車用クランクの製造方法であって、 前記クランクを鋳造する鋳型に前記クランクの母材金属
より比重が軽い中実の芯材を作ってはめ込み、 前記鋳型に前記クランクを構成する金属を溶解して注入
凝固させ、 前記芯材を一体に鋳ぐるんで前記芯材を前記クランクの
構成材料とする鋳造法であることを特徴とする自転車用
クランクの製造方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の自転車用クランクの製造
方法において、 前記鋳造法が溶融金属を重力で金型に加圧する重力金型
鋳造法であることを特徴とする自転車用クランクの製造
方法。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の自転車用クランク
の製造方法において、 前記鋳造後、前記クランクを型鍛造により圧力を加え
て、前記クランク素材を鍛圧することを特徴とする自転
車用クランクの製造方法。 - 【請求項４】請求項１，２，３から選択される１項に記
載の自転車用クランクの製造方法において、 前記芯材は火山性ガラスを焼いたものであることを特徴
とする自転車用クランクの製造方法。
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| ITTO20010621A1 (it) * | 2001-06-27 | 2002-12-27 | Campagnolo Srl | Pedivella per bicicletta e procedimento per la sua fabbricazione. |
| US20030051573A1 (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-20 | Andrew Ording | High performance bicycle crank |
| US6612033B1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-02 | Cheng-Xun Jiang | Method for making hollow bicycle cranks |
| EP1350714A1 (en) * | 2002-03-19 | 2003-10-08 | Campagnolo Srl | Hollow crank arm for a bicycle, and process for manufacturing the same |
| US7503239B2 (en) * | 2003-01-30 | 2009-03-17 | Shimano Inc. | Bicycle crank arm assembly |
| JP2005047382A (ja) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Shimano Inc | 自転車用クランクアーム |
| EP1806188A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-11 | Yu, Chai-chi | Molding assembly and method for making a crank |
| FR2958193B1 (fr) * | 2010-04-06 | 2012-06-29 | Saint Jean Ind | Procede de fabrication de pieces forgees en alliage leger incorporant des sections pleines ou tirees d'epaisseur |
| US9771128B2 (en) * | 2011-10-05 | 2017-09-26 | Shimano Inc. | Bicycle crank assembly |
| CN105143031A (zh) * | 2013-03-12 | 2015-12-09 | 骑行运动集团有限公司 | 曲柄轴组件及制造方法 |
| US9527548B2 (en) * | 2013-12-20 | 2016-12-27 | Sram, Llc | Bicycle crank arm assembly |
| US9387534B2 (en) * | 2014-08-29 | 2016-07-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Control arm and a method for forming the same |
| WO2023076304A1 (en) * | 2021-10-25 | 2023-05-04 | Magna International Inc. | Manufacture of hollow core high pressure vacuum die cast components |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US319536A (en) * | 1885-06-09 | Method of making electrical conductors | ||
| FR51260E (fr) * | 1940-09-02 | 1942-02-18 | Manivelles droites et gauches pour bicyclettes d'homme, de dame, d'enfant et tandemsn'ayant pas un caractère de jouet | |
| FR981379A (fr) * | 1948-12-31 | 1951-05-25 | Perfectionnements aux manivelles de pédaliers de cycles et analogues | |
| FR1230096A (fr) * | 1958-07-05 | 1960-09-13 | Happich Gmbh Gebr | Manivelle de commande d'une fenêtre d'un véhicule automobile |
| US3106853A (en) * | 1960-02-09 | 1963-10-15 | Happich Gmbh Gebr | Crank handles for window actuating mechanisms in automotive vehicles and the like |
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| JPS5893554A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Takeshi Arai | 軽合金自転車クランクの製造方法 |
| JPS60137691A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-22 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 感熱転写記録媒体 |
| JPS61131391A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-19 | 松下電器産業株式会社 | 電波シ−ル装置 |
| JPS61150691A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-09 | Nissan Motor Co Ltd | 交流モ−タ制御装置 |
| JPS61131391U (ja) | 1985-02-04 | 1986-08-16 | ||
| DE3763809D1 (de) * | 1986-10-31 | 1990-08-23 | Look Sa | Kurbel fuer tretlager eines fahrrads. |
| JPH0218652A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-22 | Kansai Nippon Denki Software Kk | データ集信方式 |
| US5125288A (en) * | 1991-01-22 | 1992-06-30 | Amiet Alick G | Arcuate bicyle crank lever apparatus |
| US5509327A (en) * | 1991-05-27 | 1996-04-23 | Titan Australia Pty Limited | Winch handle |
| JPH0511670A (ja) | 1991-06-30 | 1993-01-22 | Ricoh Co Ltd | 潜像担持体上のフイルミング除去方法 |
| US5197353A (en) * | 1991-07-31 | 1993-03-30 | John Trenerry | Crank and spider assembly for bicycle |
| US5179873A (en) * | 1991-09-09 | 1993-01-19 | Ocean State International, Inc. | Bicycle crank assembly |
| JP3143170B2 (ja) * | 1991-10-29 | 2001-03-07 | 株式会社シマノ | 連動杆 |
| GB2275456B (en) * | 1993-02-25 | 1996-03-27 | Titan Australia | Improved winch handle |
| US5609070A (en) * | 1995-08-01 | 1997-03-11 | Lin; King-Chen | Crank cover assembly for a bicycle |
| JP3248676B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2002-01-21 | 株式会社シマノ | 自転車用クランクとその製造方法 |
-
1996
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1997
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-
2000
- 2000-02-23 US US09/513,250 patent/US6353992B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11485449B2 (en) | 2015-09-01 | 2022-11-01 | The Hive Global, Inc. | Bicycle cassette with locking connection |
| US11351815B2 (en) | 2017-08-21 | 2022-06-07 | The Hive Global, Inc. | Bicycle cassette with clamping connection |
| US11932351B2 (en) | 2020-07-17 | 2024-03-19 | The Hive Global, Inc. | Conical bicycle cassette sprocket structure |
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