JPH10181662A - 自転車用クランクアーム - Google Patents

自転車用クランクアーム

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JPH10181662A
JPH10181662A JP9351560A JP35156097A JPH10181662A JP H10181662 A JPH10181662 A JP H10181662A JP 9351560 A JP9351560 A JP 9351560A JP 35156097 A JP35156097 A JP 35156097A JP H10181662 A JPH10181662 A JP H10181662A
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bicycle
crank arm
connecting fingers
hub
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つ又はそれ以上のスプロケットを支持し連
結する連結フィンガーの自由端において剛性をより均一
化する。 【解決手段】 自転車用の右クランクアーム１４は、ハ
ブ３０と、クランク部３２と、少なくとも３つの連結フ
ィンガー３４とを備えている。ハブ３０は自転車のクラ
ンクスピンドルに連結可能になっている。クランク部３
２は、ハブ３０に連結される内側端５０と、自転車ペダ
ルに連結されるようになっている外側端部５２とを有す
る。連結フィンガー３４はハブ３０から半径方向外側に
延び自由端６０を先端に有する。連結フィンガー３４は
自転車のスプロケットが装着されるものである。クラン
ク部３２の内側端５０はクランク部３２に隣接する１対
の連結フィンガー３４を互いに連結している。各連結フ
ィンガー３４は前面を有し、各自由端６０は各前面に対
して垂直な方向に剛性を有しており、各剛性同士間の差
異は個々の各剛性の５０％未満である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用クランク
アーム、特に、自転車ペダルを自転車クランクスピンド
ルに堅く連結し１つ又はそれ以上のスプロケットを支持
する自転車用クランクアームに関する。さらに具体的に
は、本発明は連結フィンガーが半径方向外側に延びるハ
ブを有する自転車用クランクアームに関する。
【０００２】
【従来の技術】自転車に乗ることは移動手段としてばか
りでなくレクリェーションとしてますます人気が高まっ
ている。さらに、自転車に乗ることはスポーツ競技とし
ても人気が出ている。レクリェーション、移動又は競技
のいずれに用いられるにせよ、自転車の最近の傾向は従
来に比べて自転車の強度を高め、より軽くすることにあ
る。したがって、自転車の各部分は絶え間なく設計が変
更され、なるべく重量を少なくするとともに強度を高く
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自転車を軽くしかも強
くするように繰り返し再設計されている自転車の部品の
１つとして、自転車用クランクアームがある。各自転車
は１対の自転車用クランクアームを有しており、それは
自転車クランクスピンドルに連結されている。両クラン
クアームはクランクスピンドルから互いに対して反対方
向に延びており、その自由端には乗り手の足を支えるた
めのペダルが取り付けられている。自転車の乗り手によ
りペダルが回転させられると、１つ又はそれ以上の前側
スプロケットが回転し、次にそれにより自転車チェーン
が１つ又はそれ以上の後ろ側スプロケットを回転させ
る。この結果、自転車の後輪が回転させられる。あるク
ランクアームの仕様では、前側スプロケットは連結フィ
ンガーによって直接クランクアームに連結されている。
連結フィンガーはクランクアームのハブに連結されてお
り、クランクアームのハブから半径方向外側に延びてい
る。このようなクランクアームの一例は株式会社シマノ
によってＤＵＲＡ−ＡＣＥシリーズにおいてプロ用部材
として売られている。このクランクアームでは、クラン
ク部に隣接する連結フィンガーは残りの連結フィンガー
より剛性が高い。特に競技用選手にとってはクランクア
ームの連結フィンガーと前側スプロケットとの各連結部
分の剛性は均一であることが望ましい。さらにこのクラ
ンクアームでは、クランクアームを適切に仕上げること
が困難である。なぜならば、クランク部に隣接する連結
フィンガーはリブを有しており、リブはリブ間の溶接及
び溶接された部分の磨きを邪魔するからである。
【０００４】上記の点を考慮すると、スプロケットを支
持及び連結する連結部材に実質的に同じ剛性を持たせる
必要がある。また、クランクアームの製造及び仕上げの
邪魔にならない連結フィンガーを有する自転車用クラン
クアームを必要としている。本発明は当該技術における
上述のこれら必要性を満たすためのものである。また、
本発明は、上述の必要性のみならず、以後の開示によっ
て明らかになる当該技術における他の必要性も満たす。
【０００５】本発明の目的は、１つ又はそれ以上のスプ
ロケットを支持し連結する連結フィンガーの自由端にお
いて剛性をより均一化することにある。本発明の他の目
的は、従来に比べて製造が容易でコストの低いスプロケ
ット支持クランクアームを提供することにある。本発明
のさらに他の目的は、軽くて強い自転車用クランクアー
ムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の自転車
用クランクアームは、ハブと、クランク部と、少なくと
も３つの連結フィンガーとを備えている。ハブは、自転
車のクランクスピンドルに連結可能になっている。クラ
ンク部は、ハブに連結される内側端と自転車ペダルに連
結されるようになっている外側端部とを有する。少なく
とも３つの連結フィンガーは、ハブから半径方向外側に
延び自由端を先端に有する。連結フィンガーは自転車の
スプロケットが装着されるものである。クランク部の内
側端は、クランク部に隣接する１対の連結フィンガーを
互いに連結している。連結フィンガーの各々は前面を有
し、各自由端は各前面に対して垂直な方向に剛性を有し
ている。各剛性同士間の差異は個々の各剛性の５０％未
満である。
【０００７】請求項２に記載の自転車用クランクアーム
では、請求項１において、クランク部は空洞部を有して
いる。この自転車用クランクアームでは、クランク部が
空洞部によって軽量化されている。請求項３に記載の自
転車用クランクアームでは、請求項１において、クラン
ク部は内側端と外側端部との間にわたって長手方向に延
びる凹部を有している。
【０００８】この自転車用クランクアームでは、クラン
ク部が凹部によって軽量化されている。請求項４に記載
の自転車用クランクアームでは、請求項３において、凹
部は凹部上に堅く固定された蓋部材によって覆われてい
る。請求項５に記載の自転車用クランクアームでは、請
求項１〜４のいずれかにおいて、クランク部に隣接して
いない連結フィンガーの各々は長手方向に延びるリブを
有している。
【０００９】この自転車用クランクアームでは、クラン
ク部に隣接していない連結フィンガーはリブによって強
度が向上し好ましい剛性が与えられている。請求項６に
記載の自転車用クランクアームでは、請求項５におい
て、リブは中央に配置されている。請求項７に記載の自
転車用クランクアームでは、請求項６において、クラン
ク部に隣接していない連結フィンガーの各々は各リブの
側方両側に形成された長手方向に延びる溝を有してい
る。
【００１０】請求項８に記載の自転車用クランクアーム
では、請求項１〜４のいずれかにおいて、１対の連結フ
ィンガーの各々は長手方向に延びる溝を有している。請
求項９に記載の自転車用クランクアームでは、請求項８
において、１対の連結フィンガーの溝は連結フィンガー
の長手方向軸からオフセットされており、１対の連結フ
ィンガーは各溝からクランク部に向かって延びる実質的
に平坦な面を有している。
【００１１】請求項１０に記載の自転車用クランクアー
ムでは、請求項１〜９のいずれかにおいて、各連結フィ
ンガーは背面と前面とを有しており、各前面は、１対の
連結フィンガーがクランク部によって互いに連結された
部分を除いて実質的に同一である。請求項１１に記載の
自転車用クランクアームでは、請求項１０において、各
連結フィンガーの前面と背面との間で測られる厚みにお
いて、１対の連結フィンガーの厚みはクランク部に隣接
していない連結フィンガーの厚みより薄い。
【００１２】この自転車用クランクアームでは、１対の
連結フィンガーの厚みを残りの連結フィンガーの厚みよ
り狭くすることで、各連結フィンガーの剛性をより均一
化している。請求項１２に記載の自転車用クランクアー
ムでは、請求項１〜１０のいずれかにおいて、１対の連
結フィンガーの円周方向幅はクランク部に隣接していな
い連結フィンガーの円周方向幅より短い。
【００１３】この自転車用クランクアームでは、１対の
連結フィンガーの円周方向幅を残りの連結フィンガーの
円周方向幅より短くすることで、各連結フィンガーの剛
性をより均一化している。請求項１３に記載の自転車用
クランクアームでは、請求項１〜１２のいずれかにおい
て、各剛性同士間の差異は各剛性の個々の３０％未満で
ある。
【００１４】請求項１４に記載の自転車用クランクアー
ムでは、請求項１３において、各剛性同士間の差違は各
剛性の個々の２０％未満である。請求項１５に記載の自
転車用クランクアームでは、請求項１４において、各剛
性は実質的に同じである。請求項１６に記載の自転車用
クランクアームでは、請求項１〜１５のいずれかにおい
て、ハブ、クランク部及び連結フィンガーは一体に形成
された１個の部材からなる。
【００１５】請求項１７に記載の自転車用クランクアー
ムでは、請求項１〜１６のいずれかにおいて、連結フィ
ンガーの各々は自由端にそれぞれ装着部を有している。
１対の連結フィンガーの装着部はクランク部に隣接して
いない連結フィンガーの装着部と形状が異なる。この自
転車用クランクアームでは、１対の連結フィンガーの装
着部とクランク部に隣接していない連結フィンガーの装
着部とで形状を異ならせることで、各装着部の剛性をよ
り均一化できる。
【００１６】請求項１８に記載の自転車用クランクアー
ムは、請求項１〜１７において、連結フィンガーの自由
端に連結された１つ以上のスプロケットをさらに備えて
いる。請求項１９に記載の自転車用クランクアームで
は、請求項１〜１８のいずれかにおいて、合計で少なく
とも５つの連結フィンガーが前記ハブから半径方向外方
に延びている。
【００１７】請求項２０に記載の自転車用クランクアー
ムは、ハブと、クランク部と、少なくとも３つの連結フ
ィンガーとを備えている。ハブは、自転車のクランクス
ピンドルに連結されるようになっている。クランク部
は、ハブに連結される内側端と自転車ペダルに連結され
るようになっている外側端部とを有する。連結フィンガ
ーは、ハブから半径外側に延び自由端を先端に有する。
連結フィンガーは自転車のスプロケットが装着されるた
めのものである。クランク部の内側端はクランク部に隣
接する１対の連結フィンガーを互いに連結させている。
連結フィンガーの各々は前面と背面とを有し、前面と背
面との間で測られる厚みにおいて１対の連結フィンガー
の厚みはクランク部に隣接していない連結フィンガー厚
みより薄い。
【００１８】この自転車用クランクアームでは、１対の
連結フィンガーの厚みをクランク部に隣接していない連
結フィンガーの厚みより薄くすることで、各連結フィン
ガーの剛性をより均一化している。請求項２１に記載の
自転車用クランクアームは、ハブと、クランク部と、少
なくとも３つの連結フィンガーとを備えている。ハブ
は、自転車のクランクスピンドルに連結されるようにな
っている。クランク部は、ハブに連結される内側端と自
転車ペダルに連結されるようになっている外側端部とを
有する。連結フィンガーはハブから半径方向外側に延び
自由端を先端に有する。連結フィンガーは自転車スプロ
ケットが装着されるものである。クランク部の内側端は
クランク部に隣接している１対の連結フィンガーを互い
に連結している。１対の連結フィンガーの各々は、長手
方向に延びる溝と、各溝からクランク部に向かって延び
る実質的に平坦な面とを有している。クランク部に隣接
していない連結フィンガーは長手方向に延びるリブを有
している。
【００１９】この自転車用クランクアームでは、各連結
フィンガーの剛性がより均一化されている。
【００２０】
【発明の実施の形態】第１実施形態 図１及び図２に、本願発明に係るクランク装置１２を有
する従来通常の自転車１０を示す。自転車及びその部品
は従来によく知られており、自転車１０及びその部品は
本明細書では詳細に説明又は図示しない。ここでは、本
発明に関係する部品のみを、言い換えるとクランク装置
１２のみを詳細に説明及び図示する。
【００２１】クランク装置１２は、基本構造として、右
クランクアーム１４、左クランクアーム１６、クランク
スピンドル１８、１つ又はそれ以上のスプロケット２
０、及び１対のペダル２２を含んでいる。左クランクア
ーム１６、クランクスピンドル１８、１つ又はそれ以上
のスプロケット２０及び１対のペダル２２は当業者にお
いてよく知られている通常の部品であることが好まし
い。このため、これらの部品は詳細に説明しない。例え
ば、これら部品はシマノのＤURA −ACE シリーズの対応
する部品に類似している。
【００２２】図３〜図５において、右クランクアーム１
４は、ハブ３０、クランク部３２、５つの連結フィンガ
ー３４及び蓋部材３６を含んでいる。好ましくは、ハブ
３０、クランク部３２及び連結フィンガー３４はすべて
１個の部材として一体に形成されている。一体に製造す
るためには、従来の鍛造や鋳造などの従来の製造技術が
用いられる。右クランクアーム１４はチタニウム、アル
ミニウム合金、ステンレス鋼などの軽量金属材料からな
ることが好ましい。
【００２３】蓋部材３６は、クランク部３２に堅く連結
され、クランク部３２と一体の部材となっている。蓋部
材３６はアルゴンガスを用いたアーク溶接によってクラ
ンク部３２に固定されていることが好ましい。もちろん
蓋部材３６はクランク部３２に対して溶接の代わりに接
着剤やかしめによって連結されていてもよい。ハブ３０
は、その中にクランクスピンドル１８を相対回転不能に
受ける中心孔４０を有している。中心孔４０はクランク
スピンドル１８の端部に一致する非円形の断面を有して
いることが好ましい。たとえば、中心孔４０にクランク
スピンドル１８のスプラインに噛み合うためのスプライ
ンが形成されていてもよい。当然のことながら、中心孔
４０の形状についてはこの開示により当業者は他の知ら
れた形状を用いることができる。ハブ３０はクランクス
ピンドル１８に対して従来通常のクランクボルト４２に
よって実質的に従来と同様の方法で堅く連結されてい
る。したがって、ハブ３０が回転するとクランクスピン
ドル１８は一体に回転する。ハブ３０の前面は、滑らか
であることが好ましく、クランク部３２と連結フィンガ
ー３４に滑らかに連続している。ハブ３０の背面は中心
孔４０を囲む環状のフランジ４４を有している。
【００２４】クランク部３２は、ハブ３０に一体に形成
された内側端５０と、ペダル２２が装着されるための装
着孔５４を有する外側端部５２とを有する。装着孔５４
は従来知られた方法でペダル２２の１つのスピンドルを
堅く連結するためにねじが切られている。クランク部３
２は、装着孔５４に隣接する内側端５０及び外側端部５
２間に延びるすなわち長手方向に延びる凹部５６をさら
に有している。この凹部５６は蓋部材３６によって覆わ
れることによって中空のクランク部３２を形成してい
る。このようにクランク部３２に凹部５６を設けること
によって、右クランクアーム１４の重量が最小になって
いる。当然のことながら、凹部５６と蓋部材３６は必要
があれば又は望ましい場合には除去可能である。
【００２５】凹部５６は実質的に船底形状であり、凹部
５６の底部はクランク部３２の前面に対して中央部分に
沿ってほとんど平行である。凹部５６の上側縁には環状
のステップ又は張り出し部５８が形成されている。張り
出し部５８は蓋部材３６をその中に受け止め支持するた
めの部材である。蓋部材３６は、凹部５６内にはめ込ま
れ、環状の張り出し部５８の上に着座させられ、次にそ
こに溶接される。当然のことながら、溶接から生じるい
かなる肉盛も削り落とされ、魅力的な外観を有する仕上
げ面を作ることができる。いったん蓋部材３６がクラン
ク部３２に溶接されると、凹部５６は完全に閉じられ、
中空のクランクアーム１４を形成する。蓋部材３６は、
実質的に平坦なクランク部３２の背面を形成している。
【００２６】連結フィンガー３４は、ハブ３０から半径
方向外方に延び、自由端６０を先端に有している。各連
結フィンガー３４の自由端６０は、複数の連結部材６４
によって少なくとも１つのスプロケット２０が堅く固定
される装着孔６２を有している。好ましくは連結部材６
４は通常の連結部材である。連結部材６４は、たとえば
チェーンホイール装着用のボルトであって、通常スプロ
ケットをクランクアームの連結フィンガーに連結するた
めに用いられるリングナットを有している。連結部材６
４はアルミニウム合金又はチタニウムのような軽量材料
から製造されていることが好ましい。
【００２７】当然、他のタイプの連結部材及び／又は材
料も使用可能である。図４及び図５に示すように、連結
フィンガー３４はハブ３０の周囲に均等に間隔をあけて
配置されている。すなわち、連結フィンガー３４は７２
度間隔で配置されている。ここで図示されているのは５
つの連結フィンガー３４であるが、当業者にとってはこ
の開示から連結フィンガー３４の数の多少を変更するこ
とは当然可能である。たとえば、右クランクアーム１４
はハブ３０の周囲に均等に配置された３つ又は４つの連
結フィンガーを有するように構成してもよい。これらの
変形例においては当然のことながら、下記に述べるよう
に、それぞれの自由端において連結フィンガーが実質的
に同じ剛性を有していることが好ましい。
【００２８】図４に示すように、連結フィンガー３４の
前面は、曲面部６６と、実質的に平坦な平坦部６８とを
有している。各曲面部６６は平坦部６８とハブ３０との
間において連結フィンガー３４の長手方向に沿って湾曲
している。曲面部６６は滑らかにハブ３０に連続しさら
にクランク部３２に滑らかに連続している。図２、６及
び７に示すように、平坦部６８は各連結フィンガー３４
の自由端６０に配置されている。平坦部６８の前面はス
プロケット２０の背面に係合し、スプロケット２０をそ
の上に支持している。平坦部６８はその連結フィンガー
３４の前面の曲面部６６から凹んでいるのが好ましい。
この結果、連結フィンガー３４の曲面部６６とスプロケ
ット２０の前面との間での移行が滑らかである。
【００２９】図５及び図８に示すように、クランク部３
２に連結していない３つの連結フィンガー３４の各々
は、中央位置にあるリブ７４と１対の湾曲凹部７６とを
有している。リブ７４は環状フランジ４４から自由端６
０に向かって半径方向外方に延びている。１対の湾曲凹
部７６は各リブ７４の側方両側に配置され、図８に示す
ような横断面を形成している。リブ７４はこれら各連結
フィンガー３４に強度を付加することによって、好まし
い剛性を与えている。以上に述べた構造をまとめると、
各リブ７４はそれが設けられた連結フィンガー３４の基
部から外側に延び、連結フィンガー３４の断面は図８に
示すような反転したＴ形状を形成している。
【００３０】クランク部３２に隣接している２つの連結
フィンガー３４は、残りの３つの連結フィンガー３４の
厚みより薄い厚みを有している。これら厚みは各連結フ
ィンガー３４において前面と背面との間で測られてい
る。クランク部３２に隣接する２つの連結フィンガー３
４は残りの連結フィンガー３４に比べてより平坦であ
る。さらに、クランク部３２に隣接する連結フィンガー
３４の背面はクランク部３２の背面より低くなってい
る。これにより蓋部材３６が容易に固定可能であり、さ
らに、下記に述べるように隣接する連結フィンガー３４
からの干渉がないため、クランク部３２に対する仕上げ
加工が容易である。
【００３１】クランク部３２に隣接した２つの連結フィ
ンガー３４はリブ７４に対応するようなリブを有してい
ない。もしこれら１対の連結フィンガー３４にリブが設
けられていれば、１対の連結フィンガーは他の３つの連
結フィンガー３４より剛性が高くなってしまう。これ
は、クランク部３２が隣接する２つの連結フィンガー３
４に対してすでに剛性を付与しているからである。リブ
が形成されていないため、クランク部３２に隣接する２
つの連結フィンガー３４は図９及び図１０に示すよう
に、他の連結フィンガー３４とは異なる横断面を有して
いる。特に、クランク部３２に隣接する２つの連結フィ
ンガー３４はクランク部３２を２つの隣接する連結フィ
ンガー３４間に結ぶためのウェブ７８を有している。ク
ランク部３２に隣接する２つの連結フィンガー３４の各
々はさらに、自由端６０に向って半径方向外側に延びる
湾曲凹部８０を有している。
【００３２】右クランクアーム１４の各連結フィンガー
３４は、自由端６０において、平坦部６８に垂直な方向
に剛性を有している。連結フィンガー３４は理想的には
各連結フィンガー３４同士が実質的に同じ剛性を有する
ように設計される。しかし、各連結フィンガー３４同士
の剛性の差異は各連結フィンガー３４の個々の剛性の５
０％未満であれば望ましい効果が得られる。より厳密に
説明すると、各連結フィンガーにおいて最大の剛性と最
小の剛性との差異が最小の剛性の５０％未満であれば十
分な効果がある。各連結フィンガー３４同士の剛性の差
違が各連結フィンガー３４の個々の剛性の３０％未満で
あることがより望ましい。各連結フィンガー３４の剛性
の差違が各連結フィンガー３４の個々の剛性の２０％ほ
どあるいはそれ未満であることがさらに望ましい。
【００３３】図１１及び図１２に示すように、蓋部材３
６は、凹部５６の縁に沿うような形状をしており、平坦
な外側面８４と、平坦な内側面８６と、外周縁に設けら
れたフランジ８８とを有している。フランジ８８はクラ
ンク部３２のステップ又は張り出し部５８と係合するよ
うに下方に傾斜していることが好ましい。その場合に
は、前述しさらに図７に示すように、蓋部材３６をクラ
ンク部３２に溶接するための環状の溝が形成されてい
る。余分な溶接材料を除去し、さらに図５に示すような
ハッチングで示すような好ましい仕上げを提供するため
に、蓋部材３６の内側端９０は削り落される。蓋部材３
６はクランク部３２と同一の材料から形成されることが
好ましく、鍛造や鋳造のような従来の製造方法を用いて
製造可能である。第２実施形態 図１３に、本願の第２実施形態によるクランクセット２
１１を図示する。クランクセット２１１はクランクアー
ム２１４と１対のスプロケット２２０とを有する。基本
構造としては、右クランクアーム２１４は、ハブ２３０
と、クランク部２３２と５つの連結フィンガー２３４
と、蓋部材（図示せず）とを含んでいる。ハブ２３０、
クランク部２３２及び連結フィンガー２３４は全て一体
に形成された１個の部材として形成されていることが好
ましい。その製造方法としては、たとえば鍛造や鋳造の
ような従来の製造技術が用いられる。一方、蓋部材はク
ランク部２３２に堅く連結され、そのため蓋部材はクラ
ンク部２３２と一体の一部分となっている。ハブ２３
０、クランク部２３２及び連結フィンガー２３４は第１
実施形態と同様の方法で製造されるので、この実施形態
では製造方法については詳細に説明及び図示しない。
【００３４】第１実施形態と第２実施形態の実質的な違
いは取り付けられたスプロケットの数だけである。第３実施形態 図１４に本発明の第３実施形態による右クランクアーム
３１４を図示する。基本構造として、右クランクアーム
３１４は、ハブ３３０、クランク部３３２、及び５つの
連結フィンガー３３４を含んでいる。ハブ３３０、クラ
ンク部３３２及び連結フィンガー３３４はすべて一体に
形成された１個の部材であることが好ましい。そのため
の製造方法としては従来の製造技術が用いられる。蓋部
材は、クランク部３３２に堅く連結され、クランク部３
３２に対して一体的な一部分となる。ハブ３３０、クラ
ンク部３３２及び連結フィンガー３３４はすべて第１実
施形態と同様の方法で製造されているので、この実施形
態では製造方法については詳細に説明及び図示しない。
【００３５】第１実施形態と第３実施形態との実質的な
違いはクランク部３３２に隣接する２つの連結フィンガ
ー３３４の形状のみである。２つの連結フィンガー３３
４はクランク部３３２に隣接していない連結フィンガー
３３４より円周方向の幅が狭い。以上に説明した構造の
ようにクランク部３３２に隣接する２つの連結フィンガ
ー３３４を変更することで、各５つの連結フィンガー３
３４が自由端３６０において平坦部３６８に対して垂直
な方向に実質的に同一の剛性を有するようにできる。し
かし、各連結フィンガー３３４の剛性間の差異が各連結
フィンガー３３４の個々の剛性の５０％未満であれば望
ましい効果が得られる。より厳密に説明すると、各連結
フィンガー３３４において最大の剛性と最小の剛性との
差異が最小の剛性の５０％未満であれば十分な効果があ
る。各連結フィンガー３３４の剛性間の差異が各連結フ
ィンガー３３４の個々の剛性の３０％未満であればより
望ましい。各連結フィンガー３３４の剛性間の差異は各
連結フィンガー３３４の個々の剛性の２０％程度又はそ
れ未満であることがさらに望ましい。
【００３６】連結フィンガー３３４の背面側は第１実施
形態における連結フィンガー３４の背面側と同様の方法
で製造できることは明らかである。言い換えると、クラ
ンク部３３２に隣接する連結フィンガー３３４にはリブ
は設けずにその一方で残りの連結フィンガー３３４はリ
ブを設けるということができる。しかし、クランク部３
３２に隣接する連結フィンガー３３４の背面側の製造方
法は様々な変更が可能である。例えば、クランク部３３
２に隣接する連結フィンガー３３４の背面側にはクラン
ク部３３２に隣接しない連結フィンガー３３４のリブと
類似のリブを設けても、各連結フィンガー３３４の自由
端における自由端垂直方向の剛性を十分に均一にでき
る。その理由は、クランク部３３２に隣接する連結フィ
ンガーの円周方向幅がクランク部３３２に隣接しない連
結フィンガー３３４の幅より狭いからである。第４実施形態 図１５に、本発明に係る右クランクアーム４１４を図示
する。基本構造として、右クランクアーム４１４は、ハ
ブ４３０、クランク部４３２，５つの連結フィンガー４
３４、及び蓋部材（図示せず）を含んでいる。ハブ４３
０、クランク部４３２、及び連結フィンガー４３４は一
体に形成された１個の部材であることが好ましい。一体
形成方法としては、鍛造や鋳造のような従来の製造技術
を用いることができる。蓋部材はクランク部４３２に堅
く連結され、クランク部４３２に一体に形成された一部
分となっている。ハブ４３０、クランク部４３２、及び
連結フィンガー４３４は第１実施形態と同じ方法で製造
されるので、この実施形態では製造方法を詳細に説明又
は図示しない。
【００３７】第１実施形態と第４実施形態との実質的な
違いは、図１５に示すように、クランク部４３２に隣接
する連結フィンガー４３４の自由端４６０における外ス
プロケット装着部である平坦部４６８の形状のみであ
る。クランク部４３２に隣接する連結フィンガー４３４
の平坦な自由端４６０は台形形状である。この形状によ
り、連結フィンガー４３４とこれに対応するスプロケッ
トとの連結部分が実質的に同じ剛性を有している。言い
換えると、クランク部４３２に隣接する２つの連結フィ
ンガー４３４の自由端４６０をよりたわみ可能にするこ
とにより、各自由端４６０の剛性は実質的に同一にな
る。
【００３８】クランク部４３２に隣接する２つの連結フ
ィンガー４３４は以下のように変更可能である。各連結
フィンガー４３４は自由端４６０において平坦部４６８
に垂直な方向に実質的に同一の剛性を有している。しか
し、各連結フィンガー４３４の剛性間の差異が各連結フ
ィンガー４３４の個々の剛性の５０％未満であれば望ま
しい効果が得られる。より厳密に説明すると、各連結フ
ィンガー４３４において最大の剛性と最小の剛性との差
異が最小の剛性の５０％未満であれば充分な効果があ
る。各連結フィンガー４３４の剛性間の差異が各連結フ
ィンガー４３４の個々の剛性の３０％未満であればより
望ましい。各連結フィンガー４３４間の剛性の差異が各
連結フィンガー４３４の個々の剛性の２０％程度又は未
満であることがさらに好ましい。
【００３９】クランク部４３２に隣接する連結フィンガ
ー４３４の自由端４６０を他の形状に変更して連結フィ
ンガーの剛性を減らすことは明らかである。例えば、ク
ランク部４３２に隣接する連結フィンガー４３４の自由
端４６０を円形にしても良い。連結フィンガー４３４の
背面側は本願の第１実施形態における連結フィンガー３
４の背面側を製造したのと同じ方法で製造できることは
当業者に容易に理解できる。言い換えると、クランク部
４３２に隣接する連結フィンガー４３４はリブが設けず
残りの連結フィンガー４３４にリブを設けることができ
る。
【００４０】しかし、クランク部４３２に隣接する連結
フィンガー４３４の背面側を様々な方法によって製造で
きることは当業者にとって容易に理解できる。例えば、
クランク部４３２に隣接する連結フィンガー４３４の背
面側にクランク部４３２に隣接しない連結フィンガー４
３４のリブに類似のリブを設けても、各連結フィンガー
４３４の自由端における自由端垂直方向の剛性を十分に
均一にできる。その理由は、クランク部４３２に隣接す
る連結フィンガー４３４の剛性はスプロケット装着部で
ある平坦部４６８の形状を変更することですでに減って
いるからである。すなわちクランク部４３２に隣接する
２つの連結フィンガー４３４はスプロケット装着部であ
る平坦部４６８よりたわみやすくなっている。
【００４１】本願の実施形態は４つしか図示及び説明し
ていないが、本願発明の思想から離れない範囲で、当業
者はこれらの実施形態から様々な変更、改良及び変形を
可能である。
【００４２】
【発明の効果】本発明に係る自転車用クランクアームで
は、連結フィンガー等の形状、構造等を最適なものにす
ることで、１つ又はそれ以上のスプロケットを支持し連
結する連結フィンガーの自由端において剛性をより均一
化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願に係るクランクアームを用いた従来の自転
車の側面図。
【図２】クランクスピンドルに連結された図１に開示さ
れたクランクアームの正面図であり、例示のために特定
部分が断面となっている図。
【図３】本発明に係るクランクアームの正面図であり、
クランクアームに連結されることでクランクセットを構
成するスプロケットを示す図。
【図４】図２に例示されたクランクアームの正面図であ
り、例示の目的で特定の部材を取り去った図。
【図５】図２及び図３に開示されたクランクアームの背
面図であり、例示の目的で特定の部材を取り除いた図。
【図６】図２〜図４に例示されたクランクアームの側面
図であり、例示の目的で特定の部材を取り除いた図。
【図７】図２〜図５に例示されたクランクアームの長手
方向断面図であり、図５のVI-VI に沿った断面図。
【図８】図３〜図５に図示されたクランクアームの１つ
の連結フィンガーの横断面図であり、図５のVIII-VIII
に沿った断面図。
【図９】図３〜図５に図示されたクランクアームのクラ
ンク部に隣接する１つの連結フィンガーの横断面図であ
り、図５のIX-IX に沿った断面図。
【図１０】図３〜図５に図示されたクランクアームの横
断面図であり、図５のX-X に沿った断面図。
【図１１】図３〜図７に図示されたクランクアームの蓋
部材の正面図。
【図１２】図３〜図７に図示されたクランクアームに用
いられるための図１１に例示された蓋部材の図１１XII
−XII 断面図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るクランクアーム
の正面図。
【図１４】本発明の第３実施形態に係るクランクアーム
の正面図。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るクランクアーム
の正面図。
【符号の説明】
１０ 自転車 １２ クランク装置 １４ 右クランクアーム １６ 左クランクアーム １８ クランクスピンドル ２０ スプロケット ２２ ペダル ３０，２３０，３３０，４３０ ハブ ３２，２３２，３３２，４３２ クランク部 ３４，２３４，３３４，４３４ 連結フィンガー ３６ 蓋部材

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自転車のクランクスピンドルに連結可能に
    なっているハブと、 前記ハブに連結される内側端と自転車ペダルに連結され
    るようになっている外側端部とを有するクランク部と、 前記ハブから半径方向外側に延び自由端を先端に有する
    少なくとも３つの連結フィンガーとを備え、 前記連結フィンガーは自転車のスプロケットが装着され
    るものであり、前記クランク部の前記内側端はクランク
    部に隣接する１対の前記連結フィンガーを互いに連結し
    ており、前記連結フィンガーの各々は前面を有し、前記
    各自由端は前記各前面に対して垂直な方向に剛性を有し
    ており、前記各剛性同士間の差異は個々の前記各剛性の
    ５０％未満である、自転車用クランクアーム。
  2. 【請求項２】前記クランク部は空洞部を有している、請
    求項１に記載の自転車用クランクアーム。
  3. 【請求項３】前記クランク部は前記内側端と前記外側端
    部との間にわたって長手方向に延びる凹部を有してい
    る、請求項１に記載の自転車用クランクアーム。
  4. 【請求項４】前記凹部は前記凹部上に堅く固定された蓋
    部材によって覆われている、請求項３に記載の自転車用
    クランクアーム。
  5. 【請求項５】前記クランク部に隣接していない前記連結
    フィンガーの各々は長手方向に延びるリブを有してい
    る、請求項１〜４のいずれかに記載の自転車用クランク
    アーム。
  6. 【請求項６】前記リブは中央に配置されている、請求項
    ５に記載の自転車用クランクアーム。
  7. 【請求項７】前記クランク部に隣接していない前記連結
    フィンガーの各々は前記各リブの側方両側に形成された
    長手方向に延びる溝を有している、請求項６に記載の自
    転車用クランクアーム。
  8. 【請求項８】前記１対の連結フィンガーの各々は長手方
    向に延びる溝を有している、請求項１〜４のいずれかに
    記載の自転車用クランクアーム。
  9. 【請求項９】前記１対の連結フィンガーの前記溝は前記
    連結フィンガーの長手方向軸からオフセットされてお
    り、前記１対の連結フィンガーは前記各溝から前記クラ
    ンク部に向かって延びる実質的に平坦な面を有してい
    る、請求項８に記載の自転車用クランクアーム。
  10. 【請求項１０】前記各連結フィンガーは背面と前面とを
    有しており、前記各前面は、前記１対の連結フィンガー
    が前記クランク部によって互いに連結された部分を除い
    て実質的に同一である、請求項１〜９のいずれかに記載
    の自転車用クランクアーム。
  11. 【請求項１１】前記各連結フィンガーの前記前面と前記
    背面との間で測られる厚みにおいて、前記１対の連結フ
    ィンガーの前記厚みは前記クランク部に隣接していない
    前記連結フィンガーの前記厚みより薄い、請求項１０に
    記載の自転車用クランクアーム。
  12. 【請求項１２】前記１対の連結フィンガーの円周方向幅
    は前記クランク部に隣接していない前記連結フィンガー
    の円周方向幅より短い、請求項１〜１０のいずれかに記
    載の自転車用クランクアーム。
  13. 【請求項１３】前記各剛性同士間の差異は前記各剛性の
    個々の３０％未満である、請求項１〜１２のいずれかに
    記載の自転車用クランクアーム。
  14. 【請求項１４】前記各剛性同士間の差違は前記各剛性の
    個々の２０％未満である、請求項１３に記載の自転車用
    クランクアーム。
  15. 【請求項１５】前記各剛性は実質的に同じである、請求
    項１４に記載の自転車用クランクアーム。
  16. 【請求項１６】前記ハブ、前記クランク部及び前記連結
    フィンガーは一体に形成された１個の部材からなる、請
    求項１〜１５のいずれかに記載の自転車用クランクアー
    ム。
  17. 【請求項１７】前記連結フィンガーの各々は前記自由端
    にそれぞれ装着部を有しており、前記１対の連結フィン
    ガーの前記装着部は前記クランク部に隣接していない前
    記連結フィンガーの前記装着部と形状が異なる、請求項
    １〜１６のいずれかに記載の自転車用クランクアーム。
  18. 【請求項１８】前記連結フィンガーの前記自由端に連結
    された１つ以上のスプロケットをさらに備えている、請
    求項１〜１７のいずれかに記載の自転車用クランクアー
    ム。
  19. 【請求項１９】合計で少なくとも５つの連結フィンガー
    が前記ハブから半径方向外方に延びている、請求項１〜
    １８のいずれかに記載の自転車用クランクアーム。
  20. 【請求項２０】自転車のクランクスピンドルに連結され
    るようになっているハブと、 前記ハブに連結される内側端と自転車ペダルに連結され
    るようになっている外側端部とを有するクランク部と、 前記ハブから半径外側に延び自由端を先端に有する少な
    くとも３つの連結フィンガーとを備え、 前記連結フィンガーは自転車のスプロケットが装着され
    るためのものであり、前記クランク部の前記内側端は前
    記クランク部に隣接している１対の連結フィンガーを互
    いに連結させ、前記連結フィンガーの各々は前面と背面
    とを有し、前記前面と前記背面との間で測られる厚みに
    おいて前記１対の連結フィンガーの前記厚みは前記クラ
    ンク部に隣接していない前記連結フィンガーの前記厚み
    より薄い、自転車用クランクアーム。
  21. 【請求項２１】自転車のクランクスピンドルに連結され
    るようになっているハブと、 前記ハブに連結される内側端と自転車ペダルに連結され
    るようになっている外側端部とを有するクランク部と、 前記ハブから半径方向外側に延び自由端を先端に有する
    少なくとも３つの連結フィンガーとを備え、 前記連結フィンガーは自転車スプロケットが装着される
    ものであり、前記クランク部の前記内側端は前記クラン
    ク部に隣接する１対の前記連結フィンガーを互いに連結
    しており、 前記１対の連結フィンガーの各々は、長手方向に延びる
    溝と、前記各溝から前記クランク部に向かって延びる実
    質的に平坦な面とを有しており、 前記クランク部に隣接していない前記連結フィンガーは
    長手方向に延びるリブを有している、自転車用クランク
    アーム。
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