JP4648928B2 - Bicycle gear crank device - Google Patents

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本願発明は、自転車用ギヤクランク装置に関する。   The present invention relates to a bicycle gear crank apparatus.

自転車用ギヤクランク装置は、自転車フレームのハンガ部に回転可能に支持されたクランク軸と、このクランク軸の左端部に取り付けられたクランクアームと、このクランク軸の右端部に取り付けられたギヤクランクとで構成されている。ギヤクランクは、右側のクランクアームと前ギヤとが一体化されたものである。各クランクアームの先端にはペダルが取り付けられている。この構成において、乗員が左右のペダルに踏力を付与することにより、前ギヤをクランク軸周りに回転させることができる。前ギヤの回転は、この前ギヤに掛け回されたチェーンを介して後ギヤに伝達され、自転車の後輪が回転させられる。   A bicycle gear crank device includes a crankshaft rotatably supported on a hanger portion of a bicycle frame, a crank arm attached to a left end portion of the crankshaft, and a gear crank attached to a right end portion of the crankshaft. It consists of The gear crank is an integrated right crank arm and front gear. A pedal is attached to the tip of each crank arm. In this configuration, the front gear can be rotated around the crankshaft when the occupant applies pedaling force to the left and right pedals. The rotation of the front gear is transmitted to the rear gear through a chain wound around the front gear, and the rear wheel of the bicycle is rotated.

この種の自転車用ギヤクランク装置は従来、特許文献1に示された構成をもつのが一般的であった。すなわち、クランク軸は、左右のベアリングによってハンガパイプないしはこれと一体的な部材に対して回転可能に支持されており、左側のクランクアームおよび右側のギヤクランクは、上記のようにハンガパイプに支持されたクランク軸に対してその両端部に取り付けられていた。   Conventionally, this type of bicycle gear crank apparatus generally has the configuration shown in Patent Document 1. That is, the crankshaft is rotatably supported by the left and right bearings with respect to the hanger pipe or a member integral therewith, and the left crank arm and the right gear crank are cranks supported by the hanger pipe as described above. It was attached to both ends of the shaft.

特開2006−160139号公報JP 2006-160139 A

上記従来の構成の自転車用ギヤクランク装置は、次のような問題がある。   The above-described conventional bicycle gear crank apparatus has the following problems.

第1に、クランクアームあるいはギヤクランクは、これらに設けたボス部をクランク軸の軸端に嵌合させることによりクランク軸に取り付けられるが、クランク軸自体の軸端部の製作誤差や、ボス部の製作誤差が積み重なり、前ギヤの回転軸心がかならずしも前ギヤの中心と一致しなくなることがあった。このことは、前ギヤがわずかに偏心しながら回転するような状態が現出しうることを意味し、自転車用ギヤクランク装置による駆動力伝達効率の面で悪影響を及ぼすことがあった。   First, the crank arm or gear crank is attached to the crankshaft by fitting the boss provided on the crankshaft to the shaft end of the crankshaft. As a result, the rotation axis of the front gear does not always coincide with the center of the front gear. This means that a state in which the front gear rotates with slight eccentricity can appear, which may adversely affect the driving force transmission efficiency of the bicycle gear crank device.

第2に、クランク軸をハンガパイプに支持するためのベアリングのクランク軸方向の位置と、クランク軸に対するクランクアームまたはギヤクランクの取り付け部のクランク軸方向の位置とが大きく離れるため、乗員の踏力に起因した強大な曲げ応力がクランク軸のベアリング支持部付近に集中する。そのため、クランク軸の必要強度が非常に大きくなり、材料面でクランク軸が高価となったり、重量面で不利となったりすることがあった。   Second, the position of the bearing for supporting the crankshaft on the hanger pipe in the crankshaft direction and the position in the crankshaft direction of the mounting portion of the crank arm or gear crank with respect to the crankshaft are largely separated from each other. The strong bending stress is concentrated near the bearing support part of the crankshaft. Therefore, the required strength of the crankshaft becomes very large, and the crankshaft may be expensive in terms of materials or disadvantageous in terms of weight.

本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものである。本願発明は、前ギヤの中心と前ギヤの回転軸心との間に生じる誤差を少なくすることができるとともに、乗員の踏力に起因したクランク軸への曲げ応力の集中を少なくすることができる自転車用ギヤクランク装置を提供することをその課題とする。   The present invention has been conceived under such circumstances. The present invention can reduce an error generated between the center of the front gear and the rotational axis of the front gear, and can reduce the concentration of bending stress on the crankshaft caused by the pedaling force of the occupant. It is an object of the present invention to provide a gear crank device for use.

上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を採用している。   In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means.

すなわち、本願発明によって提供される自転車用ギヤクランク装置は、自転車のハンガパイプに回転可能に支持されるとともに、中間部、この中間部の一端側に段部を介してテーパ縮径状に延びる第1の小径部、および、上記中間部の他端側に段部を介してテーパ縮径状に延びる第2の小径部をもつクランク軸と、このクランク軸の上記第1の小径部に取り付けられ、前ギヤとクランクアームとが一体化されたギヤクランクと、上記クランク軸の上記第2の小径部に取り付けられたクランクアームと、を備えた自転車用ギヤクランク装置であって、上記ギヤクランクは、これに形成された第1のボス部の中央貫通孔を上記クランク軸の上記第1の小径部に相対回転不能に嵌合させることにより、上記クランク軸の上記第1の小径部に取り付けられており、上記第1のボス部の外周面と上記ハンガパイプの内周面との間に第1のベアリングが介装されているとともに、上記クランク軸の上記第1の小径部と上記第1のボス部の中央貫通孔との嵌合部は上記第1のベアリングに対して上記クランク軸の軸線方向に重なっており、上記クランクアームは、これに形成された第2のボス部の中央貫通孔を上記クランク軸の上記第2の小径部に相対回転不能に嵌合させることにより、上記クランク軸の上記第2しの小径部に取り付けられており、上記第2のボス部の外周面と上記ハンガパイプの内周面との間に第2のベアリングが介装されているとともに、上記クランク軸の上記第2の小径部と上記第2のボス部の中央貫通孔との嵌合部は上記第2のベアリングに対して上記クランク軸の軸線方向に重なっており、かつ、上記第1のボス部の外周面は、上記前ギヤの中心と一致した中心軸線をもっていることを特徴とする。   That is, the bicycle gear crank device provided by the present invention is rotatably supported by a bicycle hanger pipe, and has an intermediate portion and a first portion extending in a tapered diameter manner through a step portion at one end of the intermediate portion. And a crankshaft having a second small diameter portion extending in a taper-reduced shape through a step portion on the other end side of the intermediate portion, and the first small diameter portion of the crankshaft, A bicycle gear crank apparatus comprising: a gear crank in which a front gear and a crank arm are integrated; and a crank arm attached to the second small diameter portion of the crankshaft, wherein the gear crank is The central through hole of the first boss portion formed in this is fitted to the first small diameter portion of the crankshaft by fitting the central through hole with the first small diameter portion of the crankshaft so as not to be relatively rotatable. The first bearing is interposed between the outer peripheral surface of the first boss portion and the inner peripheral surface of the hanger pipe, and the first small diameter portion of the crankshaft and the first The fitting portion of the boss portion with the central through hole overlaps the axial direction of the crankshaft with respect to the first bearing, and the crank arm extends through the center of the second boss portion formed on the crankshaft. A hole is attached to the second small diameter portion of the crankshaft by fitting the hole to the second small diameter portion of the crankshaft so as not to rotate relative to the outer peripheral surface of the second boss portion. A second bearing is interposed between the inner peripheral surface of the hanger pipe and a fitting portion between the second small diameter portion of the crankshaft and the central through hole of the second boss portion is Axis of the crankshaft relative to the second bearing It overlaps the direction, and the outer peripheral surface of the first boss portion, characterized in that it has a central axis which is coincident with the center of the front gear.

上記構成においては、クランク軸の一端部がベアリングを介してハンガパイプに支持されるのではなく、ギヤクランクが第1のベアリングを介してハンガパイプに支持されている。したがって、クランク軸の軸端部の製作誤差やギヤクランクの第1のボス部の孔の製作誤差の影響を受けることなく、ギヤクランクをハンガパイプに対して回転可能に支持することができる。その結果、前ギヤの回転軸心を前ギヤの中心に一致させることができ、前ギヤがわずかに偏心した状態で回転するといった状態が現出することを防止することができる。   In the above configuration, one end of the crankshaft is not supported on the hanger pipe via the bearing, but the gear crank is supported on the hanger pipe via the first bearing. Therefore, the gear crank can be rotatably supported with respect to the hanger pipe without being affected by the manufacturing error of the shaft end portion of the crankshaft or the manufacturing error of the hole of the first boss portion of the gear crank. As a result, the rotational axis of the front gear can be made to coincide with the center of the front gear, and it is possible to prevent a situation in which the front gear rotates with a slight eccentricity.

上記構成においてはまた、上記第1のボス部の外周面は、上記前ギヤの中心と一致した中心軸線をもっている。   In the above configuration, the outer peripheral surface of the first boss portion has a central axis that coincides with the center of the front gear.

上記ギヤクランクにおいて、前ギヤないし第1のボス部を一体に形成する場合、前ギヤの中心と第1のボス部の外周面の中心軸線とを一致させる加工は容易である。この場合、前ギヤは、正確にその中心を回転軸心として回転することができるようになる。   In the gear crank, when the front gear or the first boss portion is formed integrally, it is easy to make the center of the front gear coincide with the central axis of the outer peripheral surface of the first boss portion. In this case, the front gear can be accurately rotated about its center as the rotation axis.

上記構成においてはまた、上記ギヤクランクは、上記クランク軸の上記第1の小径部に上記ギヤクランクの上記第1のボス部の中央貫通孔を相対回転不能に嵌合させることにより、上記クランク軸の上記第1の小径部に取り付けられており、上記クランク軸の上記第1の小径部と上記第1のボス部の中央貫通孔との嵌合部は、上記第1のベアリングに対して上記クランク軸の軸線方向において重なっている。   In the above configuration, the gear crank is configured such that a center through hole of the first boss portion of the gear crank is fitted to the first small diameter portion of the crankshaft so as not to be relatively rotatable. The fitting portion between the first small diameter portion of the crankshaft and the central through hole of the first boss portion is attached to the first bearing with respect to the first bearing. They overlap in the axial direction of the crankshaft.

このような構成によれば、乗員の踏力に起因する曲げモーメントを、ギヤクランクの第1のボス部を介して、クランク軸にその一部を受け止めさせるとともに、第1のベアリングを介してハンガパイプにも受け止めさせることができる。したがって、クランク軸に作用する曲げ応力を低減することができ、その結果、クランク軸の必要強度を低減し、その軽量化を図ることができる。   According to such a configuration, the bending moment caused by the pedaling force of the occupant is received by the crankshaft through the first boss portion of the gear crank and partly received by the hanger pipe via the first bearing. Can also be received. Therefore, the bending stress acting on the crankshaft can be reduced. As a result, the required strength of the crankshaft can be reduced and the weight thereof can be reduced.

上記構成においてはさらに、上記クランク軸の上記第2の小径部には、クランクアームが取り付けられており、上記クランクアームには、第2のボス部が形成されているとともに、この第2のボス部の外周面と上記ハンガパイプとの間に第2のベアリングが介装されている。   In the above configuration, a crank arm is attached to the second small diameter portion of the crankshaft, and a second boss portion is formed on the crank arm. A second bearing is interposed between the outer peripheral surface of the part and the hanger pipe.

また、上記クランクアームは、上記クランク軸の上記第2の小径部に上記クランクアームの上記第2のボス部の中央貫通孔を相対回転不能に嵌合させることにより、上記クランク軸の上記第2の小径部に取り付けられており、上記クランク軸の上記第2の小径部と上記クランクアームの第2のボス部の中央貫通孔との嵌合部は、上記第2のベアリングに対して上記クランク軸の軸線方向に重なっている。   The crank arm is configured such that a central through hole of the second boss portion of the crank arm is fitted to the second small diameter portion of the crank shaft in a relatively non-rotatable manner, thereby allowing the second crank shaft to be rotated. The fitting portion between the second small diameter portion of the crankshaft and the central through hole of the second boss portion of the crank arm is connected to the crankshaft with respect to the second bearing. Overlapping in the axial direction of the shaft.

このような構成においては、クランク軸の他端部がベアリングを介してハンガパイプに支持されるのではなく、クランクアーム自体が第2のベアリングを介してハンガパイプに支持されている。また、乗員の踏力に起因する曲げモーメントを、クランクアームの第2のボス部を介して、クランク軸にその一部を受け止めさせるとともに、第2のベアリングを介してハンガパイプにも受け止めさせることができる。したがって、クランク軸に作用する曲げ応力を低減することができ、その結果、クランク軸の必要強度をさらに低減し、その軽量化を図ることができる。   In such a configuration, the other end of the crankshaft is not supported by the hanger pipe via the bearing, but the crank arm itself is supported by the hanger pipe via the second bearing. In addition, a bending moment caused by the occupant's pedaling force can be received by the crankshaft via the second boss portion of the crank arm, and can also be received by the hanger pipe via the second bearing. . Therefore, the bending stress acting on the crankshaft can be reduced. As a result, the required strength of the crankshaft can be further reduced and the weight thereof can be reduced.

本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the drawings.

図1ないし図3は、本願発明の参考例に係る自転車用ギヤクランク装置を示している。この自転用ギヤクランク装置10Aは、自転車のハンガ部100に回転可能に支持されたクランク軸200と、このクランク軸200の右端部に取り付けられたギヤクランク300と、上記クランク軸200の左端部に取り付けられたクランクアーム400とを備えている。なお、ギヤクランク300は、クランクアーム320と前ギヤ500とが一体化されたものである。 1 to 3 show a bicycle crankset equipment according to a reference example of the present invention. The rotation gear crank device 10A includes a crankshaft 200 rotatably supported on a bicycle hanger portion 100, a gear crank 300 attached to the right end portion of the crankshaft 200, and a left end portion of the crankshaft 200. And a crank arm 400 attached thereto. The gear crank 300 is obtained by integrating the crank arm 320 and the front gear 500.

クランク軸200は、一様な外径の中間部210と、左端のスプライン状大径部210aと、右端の小径部220とを有し、概して中空の筒状を呈している。右端の小径部220は、段部221を介して右方に向けてテーパ縮径状に突出しており、図3に示されるように、スプライン様の外周を有する異形断面形状となっているとともに、軸線方向に貫通するネジ穴222が形成されている。   The crankshaft 200 has an intermediate portion 210 having a uniform outer diameter, a spline-like large-diameter portion 210a at the left end, and a small-diameter portion 220 at the right end, and has a generally hollow cylindrical shape. The small-diameter portion 220 at the right end protrudes in a taper-diameter shape toward the right via the step portion 221, and has a deformed cross-sectional shape having a spline-like outer periphery as shown in FIG. A screw hole 222 penetrating in the axial direction is formed.

ギヤクランク300は、中心部に位置するボス部310と、このボス部310から半径方向に延出するクランクアーム320と、同じくボス部310から放射状に延びる複数本のギヤ支持ステー330とが一体的に形成されているとともに、このギヤ支持ステー330に、2枚のギヤ500が支持されて構成されている。ボス部310は、ギヤ支持ステー330に対して内方に突出するとともに、中央貫通孔311を備えて構成されている。このボス部310は、段部312を介して内方に突出する小径筒部313を有しており、この小径筒部313の外径は、クランク軸200の軸方向中間部210の外径と対応させられている。また、このボス部310の中央貫通孔311は、軸方向中間部に形成した内向フランジ311aと、この内向フランジ311aより外側の座ぐり部311bと、上記内向フランジ311aより内側のクランク軸受容部311cとを備えている。クランク軸受容部311cは、クランク軸200の上記小径部220を相対回転不能に受容嵌合するように、内方に向けて上記小径部220と同程度にテーパ状に拡径しているとともに、上記小径部220の外周形状と対応したスプライン様の異形孔の形態をなしている。   The gear crank 300 is integrally formed with a boss portion 310 located at the center, a crank arm 320 extending radially from the boss portion 310, and a plurality of gear support stays 330 extending radially from the boss portion 310. In addition, two gears 500 are supported on the gear support stay 330. The boss portion 310 protrudes inward with respect to the gear support stay 330 and includes a central through hole 311. The boss portion 310 has a small-diameter cylindrical portion 313 that protrudes inward via a step portion 312, and the outer diameter of the small-diameter cylindrical portion 313 is the same as the outer diameter of the axial intermediate portion 210 of the crankshaft 200. It is made to correspond. Further, the central through hole 311 of the boss portion 310 includes an inward flange 311a formed at an axially intermediate portion, a counterbore portion 311b outside the inward flange 311a, and a crankshaft receiving portion 311c inside the inward flange 311a. And. The crankshaft receiving portion 311c is inwardly expanded in a tapered shape to the same extent as the small diameter portion 220 so as to receive and fit the small diameter portion 220 of the crankshaft 200 so as not to be relatively rotatable. A spline-like deformed hole corresponding to the outer peripheral shape of the small-diameter portion 220 is formed.

クランク軸200とギヤクランク300とは、上記小径部220に上記クランク軸受容部311cを嵌合させるとともに、上記中央貫通孔311にその外端部から挿入したボルト340を上記ネジ穴222にねじ付けることにより、一体化させられる。このとき、上記小径部220と上記クランク軸受容部311cとは、テーパ状に嵌合すると同時に、スプライン嵌合しているので、嵌合部の接触面圧を著しく高めることができる。これにより、クランク軸200とギヤクランク300とは、相対回転不能に、かつきわめて大きな連結強度をもって一体化される。   The crankshaft 200 and the gear crank 300 are configured to fit the crankshaft receiving portion 311c into the small diameter portion 220 and screw the bolt 340 inserted into the central through hole 311 from the outer end thereof into the screw hole 222. In this way, they can be integrated. At this time, the small-diameter portion 220 and the crankshaft receiving portion 311c are fitted in a tapered shape and are spline-fitted at the same time, so that the contact surface pressure of the fitting portion can be significantly increased. As a result, the crankshaft 200 and the gear crank 300 are integrated with each other so as not to rotate relative to each other and with extremely high connection strength.

この自転用ギヤクランク装置10Aにおいて上記ハンガ部100は、ハンガパイプ110自体によって構成されている。上記クランク軸200は、その一端部(右端)にギヤクランク300を一体化した状態で、このハンガパイプ100に回転可能に支持される。この自転車用ギヤクランク装置10Aでは、クランク軸200の左端部については、クランク軸200の外周面とハンガパイプ110の内周面との間に第2のベアリング60Bを介装することにより、直接的にハンガパイプ110に支持されているが、右端部、すなわち、ギヤクランク300が連結されている側は、ギヤクランク300のボス部310における上記小径筒部313の外周面とハンガパイプ110の内周面との間に第1のベアリング60Aを介装することにより、間接的にハンガパイプ110に支持されている。図1および図3に表れているように、第1のベアリング60Aが着座する上記小径筒部313には、クランク軸受容部311cが軸心方向に形成され、かつこれにクランク軸200の小径部220が嵌合している。このように、クランク軸200とギヤクランク300の相互嵌合部は、第1のベアリング60Aに対してクランク軸200の軸方向に重なった格好となる。なお、この自転車用ギヤクランク装置10Aでは、第1のベアリング60Aおよび第2のベアリング60Bは、ともに、外輪61と内輪62との間に複数個のボール63が転動可能に介装されて構成される、市販の転がり玉軸受が使用されている。 In the rotating gear crank device 10A , the hanger portion 100 is constituted by a hanger pipe 110 itself. The crankshaft 200 is rotatably supported by the hanger pipe 100 in a state where the gear crank 300 is integrated at one end (right end) thereof. In bicycle gear crank apparatus 10A this, the left end portion of the crank shaft 200, by interposing a second bearing 60B between the inner peripheral surface of the outer peripheral surface Hangapaipu 110 of the crankshaft 200, Although directly supported by the hanger pipe 110, the right end portion, that is, the side to which the gear crank 300 is connected is the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 313 in the boss portion 310 of the gear crank 300 and the inner periphery of the hanger pipe 110. By interposing the first bearing 60 </ b> A between the surface and the surface, it is indirectly supported by the hanger pipe 110. As shown in FIGS. 1 and 3, the small-diameter cylindrical portion 313 on which the first bearing 60A is seated has a crankshaft receiving portion 311c formed in the axial direction, and a small-diameter portion of the crankshaft 200 is formed on the crankshaft receiving portion 311c. 220 is fitted. Thus, the mutual fitting part of the crankshaft 200 and the gear crank 300 becomes the shape which overlapped with the axial direction of the crankshaft 200 with respect to the 1st bearing 60A. In this bicycle gear crank apparatus 10A , both the first bearing 60A and the second bearing 60B are configured such that a plurality of balls 63 are interposed between an outer ring 61 and an inner ring 62 so as to allow rolling. Commercially available rolling ball bearings are used.

なお、クランク軸200の左端部には、クランクアーム400が取付けられる。このクランクアーム400は、ボス部410とこのボス部410から半径方向に延出するアーム部420とを備える。このクランクアーム400は、組み付け状態において、上記ギヤクランク300のクランクアーム320と180°逆方向に延出する。このクランクアーム400はまた、そのボス部410の中央貫通孔411を上記クランク軸200の左端部に対して、相対回転不能に嵌合させられる。この自転車用ギヤクランク装置10Aでは、クランク軸200の左端部が上記したようにスプライン状大径部210aとなっており、クランクアーム400のボス部410の中央貫通孔411を対応するスプライン孔として、これらを相互嵌合させることにより、クランク軸200の左端部に対してクランクアーム400が相対回転不能に連結される。 A crank arm 400 is attached to the left end portion of the crankshaft 200. The crank arm 400 includes a boss portion 410 and an arm portion 420 extending from the boss portion 410 in the radial direction. The crank arm 400 extends in a direction opposite to the crank arm 320 of the gear crank 300 by 180 ° in the assembled state. The crank arm 400 is also fitted so that the central through hole 411 of the boss portion 410 is not rotatable relative to the left end portion of the crankshaft 200. In this bicycle gear crank apparatus 10A , the left end portion of the crankshaft 200 is the spline-shaped large diameter portion 210a as described above, and the central through hole 411 of the boss portion 410 of the crank arm 400 is used as a corresponding spline hole. By mutually fitting them, the crank arm 400 is connected to the left end portion of the crankshaft 200 so as not to be relatively rotatable.

上記構成の自転車用ギヤクランク装置10Aは、次のようにして組み立てることができる。   The bicycle gear crank apparatus 10A having the above-described configuration can be assembled as follows.

ハンガパイプ110には、第1のベアリング60Aおよび第2のベアリング60Bを、ハンガパイプ110の軸方向所定位置において、圧入装着しておく。クランクアーム400のボス部410にクランク軸200を左方から挿入し、スプライン孔411とスプライン状大径部210aとを嵌合させておく。この状態において、クランク軸200をハンガパイプ110の左方から挿入してゆくとともに、ギヤクランク300のボス部310をハンガパイプ110の右方から挿入し、クランク軸200の小径部220とギヤクランク300のボス部310のクランク軸受容部313cとを上記のようにスプライン嵌合させる。その際、ボス部310の小径筒部313の外周面に第1のベアリング60Aが着座するようにするとともに、クランクアーム400とギヤクランク300のクランクアーム320とが180°反対方向に延びるように調整する。そして、ボス部310の中央貫通孔311にその右方から挿入したボルト340をクランク軸200の小径部220のネジ穴222にねじ付ける。   The first bearing 60 </ b> A and the second bearing 60 </ b> B are press-fitted and attached to the hanger pipe 110 at predetermined positions in the axial direction of the hanger pipe 110. The crankshaft 200 is inserted into the boss portion 410 of the crank arm 400 from the left, and the spline hole 411 and the spline-shaped large diameter portion 210a are fitted. In this state, the crankshaft 200 is inserted from the left side of the hanger pipe 110, and the boss portion 310 of the gear crank 300 is inserted from the right side of the hanger pipe 110, and the small diameter portion 220 of the crankshaft 200 and the boss portion of the gear crank 300 are inserted. The crankshaft receiving portion 313c of the portion 310 is spline fitted as described above. At that time, the first bearing 60A is seated on the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 313 of the boss portion 310, and the crank arm 400 and the crank arm 320 of the gear crank 300 are adjusted to extend in opposite directions by 180 °. To do. Then, a bolt 340 inserted from the right side into the central through hole 311 of the boss portion 310 is screwed into the screw hole 222 of the small diameter portion 220 of the crankshaft 200.

次に、上記構成の自転車用ギヤクランク装置の作用の説明をする。   Next, the operation of the bicycle gear crank apparatus having the above configuration will be described.

上記構成の自転車用ギヤクランク装置10Aにおいては、ギヤクランク300がそのボス部310の小径筒部313において、第1のベアリング60Aを介してハンガ部100に対して回転可能に支持されている。この小径筒部313の中心を前ギヤ500の中心と一致するように加工することは比較的容易である。したがって、前ギヤ500の回転軸心を前ギヤ500の中心と一致させることができ、従来のように前ギヤがわずかに偏心した状態で回転するといった状態が現出することを防止し、円滑な駆動状態を実現することができる。   In the bicycle gear crank apparatus 10A having the above-described configuration, the gear crank 300 is rotatably supported with respect to the hanger part 100 via the first bearing 60A in the small diameter cylindrical part 313 of the boss part 310. It is relatively easy to process the center of the small diameter cylindrical portion 313 so as to coincide with the center of the front gear 500. Accordingly, the rotational axis of the front gear 500 can be made coincident with the center of the front gear 500, and it is possible to prevent a situation in which the front gear rotates with a slight eccentricity as in the prior art. A driving state can be realized.

また、ギヤクランク300のボス部310と、クランク軸200の小径部220との間の嵌合部が、第1のベアリング60Aとクランク軸200の軸方向において重なって位置させられている。このような構成によれ、乗員の踏力に起因してギヤクランク300に作用する曲げモーメントを、ギヤクランク300のボス部310を介して、一部をクランク軸200に受け止めさせることができるとともに、一部を第1のベアリング60Aを介してハンガ部100にも受け止めさせることができる。これにより、クランク軸200に作用する曲げ応力を低減することができ、その結果、クランク軸200の必要強度を低減し、その軽量化を図ることができる。   The fitting portion between the boss portion 310 of the gear crank 300 and the small diameter portion 220 of the crankshaft 200 is positioned so as to overlap in the axial direction of the first bearing 60A and the crankshaft 200. With such a configuration, a part of bending moment acting on the gear crank 300 due to the occupant's pedaling force can be received by the crankshaft 200 via the boss portion 310 of the gear crank 300. The part can also be received by the hanger part 100 via the first bearing 60A. Thereby, the bending stress acting on the crankshaft 200 can be reduced, and as a result, the required strength of the crankshaft 200 can be reduced and the weight thereof can be reduced.

図4は、本願発明に係る自転車用ギヤクランク装置の実施形態を示している。この自転車用ギヤクランク装置10Bは、上記した参考例に係る自転車用ギヤクランク装置10Aに比較し、クランク軸200の左端部におけるハンガ部100に対する支持構造において異なり、クランク軸200の右端部、すなわち、ギヤクランク300を支持する側の支持構造は、自転車用ギヤクランク装置10Aと同様である。以下においては、クランク軸200の左端部における支持構造について説明し、クランク軸200の右端部の支持構造については、自転車用ギヤクランク装置10Aと同一の符号を付して説明を省略する。 Figure 4 shows an embodiment of a bicycle crankset device according to the present invention. This bicycle gear crank device 10B differs from the bicycle gear crank device 10A according to the reference example described above in the support structure for the hanger portion 100 at the left end portion of the crankshaft 200, that is, the right end portion of the crankshaft 200, that is, The support structure on the side that supports the gear crank 300 is the same as that of the bicycle gear crank apparatus 10A . Hereinafter, the support structure at the left end portion of the crankshaft 200 will be described, and the support structure at the right end portion of the crankshaft 200 will be denoted by the same reference numerals as those of the bicycle gear crank apparatus 10A, and description thereof will be omitted.

クランク軸200の左端部には、右端部と同様の小径部230が形成されている。すなわち、この小径部230は、段部231を介して左方に向けてテーパ縮径状に突出しており、図3に示されるように、スプライン様の外周を有する異形断面形状となっており、かつ、軸線方向に貫通するネジ穴232が形成されている。   A small diameter portion 230 similar to the right end portion is formed at the left end portion of the crankshaft 200. That is, the small-diameter portion 230 protrudes in a taper-reduced shape toward the left via the step portion 231, and has a deformed cross-sectional shape having a spline-like outer periphery as shown in FIG. And the screw hole 232 penetrated to an axial direction is formed.

一方、クランクアーム400のボス部410には、段部412を介して内方に突出する小径筒部413が形成されており、この小径筒部413の外径は、ギヤクランク300の小径筒部313の外径と対応させられている。また、このボス部410の中央貫通孔411は、軸方向中間部に形成した内向フランジ411aと、この内向フランジ411aより外側の座ぐり部411bと、上記内向フランジ411aより内側のクランク軸受容部411cとを備えている。クランク軸受容部411cは、クランク軸200の上記小径部230を相対回転不能に受容嵌合するように、内方に向けて上記小径部230と同程度にテーパ状に拡径しているとともに、上記小径部230の外周形状と対応したスプライン様の異形孔の形態をなしている。クランク軸200の左端部とクランクアーム400とは、上記小径部230に上記クランク軸受容部411cを嵌合させるとともに、上記中央貫通孔411にその外端部から挿入したボルト440を上記ネジ穴232にねじ付けることにより、一体化させられる。また、第2のベアリング60Bは、クランクアーム400のボス部410の上記小径筒部413の外周面とハンガパイプ110との間に介装されている。すなわち、この実施形態においては、上記した自転車用ギヤクランク装置10Aにおけるクランク軸200の右端部とギヤクランク300との連結構造と同様の構造がクランク軸200の左端部とクランクアーム400との連結構造に採用されている。 On the other hand, the boss portion 410 of the crank arm 400 is formed with a small-diameter cylindrical portion 413 that protrudes inward via a step portion 412, and the outer diameter of the small-diameter cylindrical portion 413 is the small-diameter cylindrical portion of the gear crank 300. It corresponds to the outer diameter of 313. Further, the central through hole 411 of the boss portion 410 has an inward flange 411a formed at an axially intermediate portion, a counterbore portion 411b outside the inward flange 411a, and a crankshaft receiving portion 411c inside the inward flange 411a. And. The crankshaft receiving portion 411c is inwardly expanded in a taper shape to the same extent as the small diameter portion 230 so as to receive and fit the small diameter portion 230 of the crankshaft 200 so as not to be relatively rotatable. It forms a spline-like deformed hole corresponding to the outer peripheral shape of the small-diameter portion 230. The left end portion of the crankshaft 200 and the crank arm 400 are configured to fit the crankshaft receiving portion 411 c into the small diameter portion 230 and to insert the bolt 440 inserted into the central through hole 411 from the outer end portion into the screw hole 232. It can be integrated by screwing to The second bearing 60 </ b> B is interposed between the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 413 of the boss portion 410 of the crank arm 400 and the hanger pipe 110. That is, in this embodiment, the connection between the left end and the crank arm 400 at the right end of the crank shaft 200 connecting structure similar is the gear crank 300 of the crank shaft 200 definitive in bicycle gear crank apparatus 10A described above Adopted in the structure.

このような構成によれば、乗員の踏力に起因してクランクアーム400に作用する曲げモーメントを、クランクアーム400のボス部410を介して、一部をクランク軸200に受け止めさせることができるとともに、一部を第2のベアリング60Bを介してハンガ部100にも受け止めさせることができる。これにより、クランク軸200の左端部に作用する曲げ応力についてもこれを低減することができ、その結果、クランク軸200の必要強度を低減し、そのさらなる軽量化を図ることができる。   According to such a configuration, a part of the bending moment acting on the crank arm 400 due to the pedaling force of the occupant can be received by the crankshaft 200 via the boss portion 410 of the crank arm 400, and A part of the hanger 100 can be received by the second bearing 60B. As a result, the bending stress acting on the left end portion of the crankshaft 200 can be reduced, and as a result, the required strength of the crankshaft 200 can be reduced and the weight can be further reduced.

図5および図6は、本願発明の他の参考例に係る自転車用ギヤクランク装置を示している。この自転車用ギヤクランク装置10Cは、上記した実施形態に係る自転車用ギヤクランク装置10Bに比較し、ハンガ部100を、ハンガパイプ110と、このハンガパイプ110の両端部にねじ付けたベアリング支持部材120とによって形成し、このベアリング支持部材120の内周に第1のベアリング60Aおよび第2のベアリング60Bを介装している点が異なる。その余の点は、自転車用ギヤクランク装置10Bと同様であるので、同一の部材または部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 5 and 6 show a bicycle crankset equipment according to another reference example of the present invention. The bicycle gear crank apparatus 10C compares the bicycle crankset device 10B according to the implementation embodiments described above, the hanger portion 100, a Hangapaipu 110, bearing support member 120 screwed to opposite ends of the Hangapaipu 110 The difference is that the first bearing 60A and the second bearing 60B are interposed on the inner periphery of the bearing support member 120. Since the other points are the same as those of the bicycle gear crank apparatus 10B , the same members or portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この構成においては、比較的小径のハンガパイプ110の両端部の内周に雌ネジ部111が形成される一方、上記ベアリング支持部材120は、外周に上記雌ネジ部111と螺合しうる雄ネジ部121が形成された筒部122と、この筒部122の外端部に一体につながる大径筒部123とを備え、上記雄ネジ部121を上記雌ネジ部111にねじ込むことにより、ハンガパイプ110に一体化され、かつ、大径筒部123の内周に第1および第2のベアリング60A,60Bが保持されている。   In this configuration, female threaded portions 111 are formed on the inner periphery of both end portions of a relatively small diameter hanger pipe 110, while the bearing support member 120 is a male threaded portion that can be screwed onto the female threaded portion 111 on the outer periphery. A cylindrical portion 122 formed with 121 and a large-diameter cylindrical portion 123 integrally connected to the outer end portion of the cylindrical portion 122, and by screwing the male screw portion 121 into the female screw portion 111, The first and second bearings 60 </ b> A and 60 </ b> B are held on the inner periphery of the large-diameter cylindrical portion 123.

このような構成においても、乗員の踏力に起因してギヤクランク300あるいはクランクアーム400に作用する曲げモーメントをハンガ部100とクランク軸200とに分散させて受け止めさせることができるため、クランク軸200の必要強度を削減してその軽量化を図ることができる。また、図5に表れているように、第1のベアリング60Aのクランク軸方向の位置を、より前ギヤ500のクランク軸方向の位置に近づけることができるため、駆動力の伝達効率を高めることもできる。   Even in such a configuration, since the bending moment acting on the gear crank 300 or the crank arm 400 due to the pedaling force of the occupant can be dispersed and received in the hanger portion 100 and the crankshaft 200, the crankshaft 200 The required strength can be reduced to reduce the weight. Further, as shown in FIG. 5, the position of the first bearing 60A in the crankshaft direction can be made closer to the position of the front gear 500 in the crankshaft direction, so that the transmission efficiency of the driving force can be improved. it can.

もちろん、この発明の範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲に含まれる。   Of course, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and all modifications within the scope of matters described in the claims are all included in the scope of the present invention.

実施形態では、第1および第2のベアリングとして、市販の転がり玉軸受を用いているが、これに限らず、いわゆるカップ・アンド・コーン型のベアリングを採用しても、もちろんよい。   In the embodiment, commercially available rolling ball bearings are used as the first and second bearings. However, the present invention is not limited to this. Of course, so-called cup and cone type bearings may be employed.

ギヤクランクとしては、複数枚の前ギヤを備えるもののほか、1枚の前ギヤを備えるもであってももちろんよい。   Of course, the gear crank may be provided with a single front gear in addition to a plurality of front gears.

本願発明の参考例に係る自転車用ギヤクランク装置の断面図である。It is sectional drawing of the gear crank apparatus for bicycles which concerns on the reference example of this invention. 図1の自転車用ギヤクランク装置の側面図である。It is a side view of the gear crank apparatus for bicycles of FIG. 図1および図4のIII-III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 1 and FIG. 本願発明の実施形態に係る自転車用ギヤクランク装置の断面図である。It is sectional drawing of the gear crank apparatus for bicycles concerning one Embodiment of this invention. 本願発明の他の参考例に係る自転車用ギヤクランク装置の断面図である。It is sectional drawing of the gear crank apparatus for bicycles which concerns on the other reference example of this invention. 図5のVI-VI線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5.

10A,10B,10C 自転車用ギヤクランク装置
100 ハンガ部
110 ハンガパイプ
120 ベアリング支持部材
200 クランク軸
210 中間部
220,230 小径部
222,232 ネジ穴
300 ギヤクランク
310 ボス部
311 中央貫通孔
311c クランク軸受容部
313 小径筒部
400 クランクアーム
410 ボス部
411 中央貫通孔
411c クランク軸受容部
413 小径筒部
500 前ギヤ
60A 第1のベアリング
60B 第2のベアリング
10A, 10B, 10C Bicycle gear crank device 100 Hanger portion 110 Hanger pipe 120 Bearing support member 200 Crankshaft 210 Intermediate portion 220, 230 Small diameter portion 222, 232 Screw hole 300 Gear crank 310 Boss portion 311 Central through hole 311c Crankshaft receiving portion 313 Small diameter cylindrical portion 400 Crank arm 410 Boss portion 411 Central through hole 411c Crankshaft receiving portion 413 Small diameter cylindrical portion 500 Front gear 60A First bearing 60B Second bearing

Claims (1)

自転車のハンガパイプに回転可能に支持されるとともに、中間部、この中間部の一端側に段部を介してテーパ縮径状に延びる第1の小径部、および、上記中間部の他端側に段部を介してテーパ縮径状に延びる第2の小径部をもつクランク軸と、このクランク軸の上記第1の小径部に取り付けられ、前ギヤとクランクアームとが一体化されたギヤクランクと、上記クランク軸の上記第2の小径部に取り付けられたクランクアームと、を備えた自転車用ギヤクランク装置であって、
上記ギヤクランクは、これに形成された第1のボス部の中央貫通孔を上記クランク軸の上記第1の小径部に相対回転不能に嵌合させることにより、上記クランク軸の上記第1の小径部に取り付けられており、
上記第1のボス部の外周面と上記ハンガパイプの内周面との間に第1のベアリングが介装されているとともに、上記クランク軸の上記第1の小径部と上記第1のボス部の中央貫通孔との嵌合部は上記第1のベアリングに対して上記クランク軸の軸線方向に重なっており、
上記クランクアームは、これに形成された第2のボス部の中央貫通孔を上記クランク軸の上記第2の小径部に相対回転不能に嵌合させることにより、上記クランク軸の上記第2しの小径部に取り付けられており、
上記第2のボス部の外周面と上記ハンガパイプの内周面との間に第2のベアリングが介装されているとともに、上記クランク軸の上記第2の小径部と上記第2のボス部の中央貫通孔との嵌合部は上記第2のベアリングに対して上記クランク軸の軸線方向に重なっており、かつ、
上記第1のボス部の外周面は、上記前ギヤの中心と一致した中心軸線をもっていることを特徴とする、自転車用ギヤクランク装置。
Is rotatably supported on the bicycle hanger pipe Rutotomoni, intermediate portion, a first small diameter portion extending in a tapered reduced径状via a step portion on one end side of the intermediate portion, and, on the other end of the intermediate section A crankshaft having a second small diameter portion extending in a taper-reduced shape through a stepped portion, and a gear crank attached to the first small diameter portion of the crankshaft, in which a front gear and a crank arm are integrated; A crank arm for a bicycle comprising a crank arm attached to the second small diameter portion of the crankshaft ,
The gear crank is configured such that a central through hole of a first boss portion formed in the gear crank is fitted to the first small diameter portion of the crankshaft so as not to be relatively rotatable, thereby the first small diameter of the crankshaft. Attached to the
A first bearing is interposed between the outer peripheral surface of the first boss portion and the inner peripheral surface of the hanger pipe, and the first small diameter portion of the crankshaft and the first boss portion The fitting portion with the central through hole overlaps the axial direction of the crankshaft with respect to the first bearing,
The crank arm is configured such that a central through hole of a second boss portion formed on the crank arm is fitted to the second small diameter portion of the crank shaft so as not to be relatively rotatable, thereby allowing the second shaft of the crank shaft to be rotated. It is attached to the small diameter part,
A second bearing is interposed between the outer peripheral surface of the second boss portion and the inner peripheral surface of the hanger pipe, and the second small diameter portion of the crankshaft and the second boss portion The fitting portion with the central through hole overlaps with the second bearing in the axial direction of the crankshaft, and
The bicycle gear crank device, wherein an outer peripheral surface of the first boss portion has a central axis line that coincides with a center of the front gear .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000289677A (en) * 1999-04-08 2000-10-17 Sakae:Kk Supporting structure of crank for bicycle
JP2007153332A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Campagnolo Spa Shaft member and crank arm for bicycle bottom bracket assembly, crank assembly provided with the shaft member and the crank arm and assembling method for crank arm assembly
JP2007153334A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Campagnolo Spa Bottom bracket assembly for bicycle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000289677A (en) * 1999-04-08 2000-10-17 Sakae:Kk Supporting structure of crank for bicycle
JP2007153332A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Campagnolo Spa Shaft member and crank arm for bicycle bottom bracket assembly, crank assembly provided with the shaft member and the crank arm and assembling method for crank arm assembly
JP2007153334A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Campagnolo Spa Bottom bracket assembly for bicycle

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