TWI394685B - 腳踏車曲柄組 - Google Patents

Description

腳踏車曲柄組

本發明係關於一種腳踏車曲柄組。

傳統的腳踏車曲柄組包括在一曲柄組軸的兩側上朝相反方向彼此平行延伸之兩曲柄，曲柄被連接至曲柄組軸以在踩踏期間驅動轉動。在其自由端，曲柄一般包括以螺紋孔形式被設計以容納各個踏板軸之螺紋端的緊固機構。

如同支架的尺寸，曲柄的長度對應腳踏車使用者的體型，特別是對應於腳踏車使用者之腿部。然而，此曲柄長度無法直接與腿部長度成比例對應，因為諸如在轉動時的離地高度(ground clearance)之技術參數會限制了可能的改變。

因此，曲柄長度一般在170至180公厘的總範圍間變化，而更普遍的長度係為170、172.5和175公厘。

曲柄的長度因此一般係固定的，因此在購買腳踏車前，腳踏車使用者需知道，一方面基於其腿部長度，而另一方面則基於其傾向參與何種種類的腳踏車活動，適合其使用之推薦長度。事實上，舉例來說，一短距離競速之活動需要在一有限期間內由腳踏車使用者提供極大的力量，而此促使使用者增加由曲柄組之曲柄所界定之桿臂的長度，這對應於介於曲柄組軸和踏板軸之兩中心間的距離。

因此而需要可修改介於曲柄組軸和踏板軸之兩中心間之此距離的方法，並已知允許此一修改之一些裝置。

因此，已知有特定數量之裝置，其中使用插件，其設置 於配置在曲柄之外殼且包含收容對應之踏板軸之螺紋端之螺孔。插件可被緊固於不同位置，以使得介於曲柄組軸和踏板軸之兩中心間之距離改變。此種裝置可由專利FR2416829、FR720835、WO99/67125、FR318003和FR720834號得知。

另外一種已知之裝置係以將曲柄的製造最佳化為目的，藉由從一相當長且普遍之輪廓開始創造不同的用於螺紋外殼之植入位置，踏板軸之螺紋端被螺入植入位置以緊固於該處之位置。

在由複合材料所製成之超輕曲柄的例子中，例如，已知可使用一長狀金屬插件以擔任此任務。其他較複雜之裝置藉由一偏心輪或一彈簧管而顯示踏板軸之位置的可能變化。大多數的此些附加裝置僅涉及在其連接高度的單一曲柄，換言之，與曲柄組外殼之軸或與踏板軸之連接。曲柄組軸和踏板軸因此在此例子中保持未改變之狀態。

同樣地，此種類的另一裝置可由專利FR2513208號得知，該專利說明一種曲柄組，其中第一和第二連接構件緊固於一孔中，該孔從其兩側開始通過每個曲柄，且第一和第二總成孔係相對該穿孔而偏心。至少一個總成孔係設置有螺紋部分，其可被螺入踏板軸，且一防轉動機構係設置以防止連接構件之轉動。此等連接構件以螺絲且視需要以蓋帽而被保持於曲柄上，上述蓋帽也係偏心的且置於相對踏板軸之螺紋部分處。

此裝置亦非常笨重，由於它需要具有設計成可容納踏板軸之螺紋的元件、一設計成用以修改兩中心間之距離的元 件以及額外的緊固元件，整個單元在腳踏車橫向方向中之有限空間中，因為腳踏車使用者之腳部和踏板空間的最大尺寸。

所有這些已知裝置包括非常龐大數量以高精確度機械製造之零件，且因為此額外裝置之質量和特定元件之尺寸，應適當設計以吸收非常重的壓力，尤其在踏板的螺旋扭力中，曲柄的重量大大地增加。

本發明之目的在於消除已知曲柄組之缺點，包括有機構設計成允許修改介於曲柄組軸和踏板軸之兩中心間的距離之曲柄組，藉由提出一曲柄組，該曲柄組設置有一非常簡單且輕之裝置並具有一極小數目的零件且無須具借助各別的插件。

本發明之一目的係在於一腳踏車曲柄組，包括在一曲柄組軸的兩側上朝相反方向延伸之兩曲柄，藉由在該曲柄組軸和該踏板軸之兩中心間界定出一距離，每個曲柄在其一端被連接至上述曲柄組軸端，且在其相反端具有一外殼，此外殼可容納一踏板軸之一自由端，外殼與用以將踏板軸緊固於上述外殼內部之機構連結，一定位端件以一偏心的方式而被緊固至上述踏板軸的自由端，上述定位端件可以不同之角度位置而容納於上述曲柄之外殼中，以修改上述兩中心間的距離，上述角度位置係藉由均勻地設於上述定位端件之周圍上的平坦表面而界定，且可與設置於上述曲柄之外殼內側的至少一平坦表面配合，其特徵在於，上述定位端件的周圍表面和上述曲柄之外殼的壁表面大致為圓 錐形，從而實質上互補，因而上述平坦表面朝向上述定位端件的端部傾斜，且其中上述外殼之至少一平坦表面具有相同的斜率。

依據本發明的其他特徵：- 用以將上述踏板軸緊固於上述外殼內部之機構包括有一螺紋連接構件，其包括有透過穿過上述外殼之一中央孔的一螺絲，與設置於上述定位端件之端部的一螺紋配合；- 至少設置三個角度位置。- 設置相當數量的連續平坦表面，以形成具有稜鏡形狀的一定位端件之刻面；- 設置有上述定位端件之分度機構；- 上述分度機構包括環繞上述外殼之參考標示和在該定位端件被轉向該踏板軸之面上的一標記。

本發明的另一目的係在於一種設置具有本發明主要特徵之曲柄組的腳踏車。

整組曲柄組的必要元件顯示於第1圖中。依據本發明之曲柄組1的左側部分顯示於此。曲柄組1包括兩個曲柄，而於此僅顯示出其中的單一曲柄(2)。曲柄(2)在一曲柄組軸3的兩側上朝相反方向彼此平行延伸。

在其一端，每個曲柄2以傳統之方式而被連接至曲柄組軸3，且在其相反端具有一外殼4，該外殼4可容納一踏板軸5之一自由端。外殼4與用以緊固踏板軸5之機構連結，將在之後作更詳細的說明。

踏板軸5支撐一踏板6，在說明例子中係為左側踏板，其包括用以自動觸發一板(未顯示)之機構，該板係緊固於腳踏車使用者之鞋子的下方。此踏板在腳踏車領域中係為習知的且在此不再作詳細說明。

介於曲柄組軸3(A-A)和踏板軸5(B-B)之間界定出在兩中心間的一距離長度L。

依據本發明，在兩中心間的距離長度L可被修改，藉由定位端件7以一偏心方式而被緊固至踏板軸5的自由端及此端件7可以不同之角度位置而被容納於曲柄2之外殼4中。

在第1至6圖中所說明之例子中，定位端件7可在曲柄2的外殼4中採用三個不同的角度位置。

定位端件7之此三個角度位置係藉由均勻地設於上述定位端件7之周圍上的三個平坦表面8而界定。此三個平坦表面可與均勻地設置於曲柄之外殼4內側的三個平坦表面9配合。定位端件7之位置的角度差係因此為120°。

為了幫助在曲柄2之外殼4內側的定位端件7之安裝，在端件的周圍表面和外殼的壁表面大體上係為圓錐形，以成實質上是互補的。平坦表面8和9係較佳地朝向端件7的端部輕微地傾斜，以形成具有三個面之虛構三角錐。

用以將該踏板軸5緊固於曲柄之外殼4內側的機構包括有在圖式中之說明例中的一螺紋連接構件。螺紋連接構件在此包括設置於定位端件7之端部的螺紋，其因此形成一螺帽且可與一螺絲12的螺紋11配合，該螺絲12係設於外殼的其他側上，以通過曲柄2的外殼4之中心穿孔13而延 伸(見第5和第6圖)。

頂端14係平坦且相當薄的，且當螺絲12被螺入定位端件7的螺紋10中時，內藏於一凹處15中(見第6圖)，以在表面的高度上找到相同側的曲柄(見第7圖)。

介於曲柄組軸3和踏板軸5之兩中心間的距離長度L係非常容易調整的。如第1至6圖中之實施例所示，如果欲獲得最短的三個可能長度，充分地使定位端件7在外殼4之前，使得踏板軸5位於第一位置，該第一位置係為曲柄組軸3之最接近位置，且接著將定位端件7引進外殼4內藉由緊固機構10至12的幫助而將其緊固於該處。

在外殼4中之定位端件7的第二位置為一中間位置，其中定位端件7相對第一位置轉動120°，而第三位置則為對應踏板軸5相對第一位置轉動240°且係為最遠離踏板軸5之位置。

當然，適合正確地將其他踏板軸5作相同的調整，以使兩側之中心間的距離長度相等。

在第一實施例的變化中，在曲柄之外殼4內側實施一單一平坦表面9，以配合定位端件7上之三個或多個平坦表面8。位置的數量實質上將僅依照端件上之平坦表面8的數量。

最後，第8圖顯示第二實施例，其中定位端件7的周圍包括有很大數量的連續平坦表面16，該連續平坦表面16形成刻面，其對應在曲柄2之外殼4的壁面上形成刻面之連續平坦表面17。定位端件7因此具有如第8圖中所示之一圓錐稜鏡形狀。

大量之刻面16和17提供相當數量在外殼4內側之定位端件7的角度位置之可能性，且使得可正確地確保兩踏板軸5之相同位置，並有利地設置有定位端件7之分度機構。

這些分度機構包括環繞曲柄2之外殼4的參考標示18，和在定位端件7被轉向踏板軸5之面上以箭頭形式呈現之標記19。

因此，易於將踏板軸5的定位端件7緊固於所欲位置，以調整兩中心間的距離長度L，並將箭頭19所指的標示18升起，且對其他踏板軸的定位端件7作相同的調整。

在此方式中，可得到兩中心間距離長度L實質上連續的調整，且可確信正確地得到兩側之相同調整。

藉由本發明所提出以調整兩中心間之距離長度L之機構係特別地簡單，因為其並不需要插件且包含極少的零件。

1‧‧‧曲柄組

2‧‧‧曲柄

3‧‧‧曲柄組軸

4‧‧‧外殼

5‧‧‧踏板軸

6‧‧‧踏板

7‧‧‧定位端件

8‧‧‧平坦表面

9‧‧‧平坦表面

10‧‧‧螺紋

11‧‧‧螺紋

12‧‧‧螺絲

13‧‧‧中央穿孔

14‧‧‧頂端

15‧‧‧凹處

16‧‧‧平坦表面

17‧‧‧平坦表面

18‧‧‧標示

19‧‧‧標記

本發明的特徵與優點將從以上本發明非限制之實施例的說明，配合參考所附圖式而展現，其中：- 第1圖為依據本發明一曲柄組之一局部爆炸立體圖；- 第2圖為顯示依據本發明設置有一定位端件之踏板軸的立體圖；- 第3圖為顯示第2圖中踏板軸之不同角度的立體圖；- 第4圖為第2圖和第3圖中踏板軸之一端部圖；- 第5圖為顯示容納有踏板軸之端部的外殼之曲柄軸一側之圖；- 第6圖為第5圖中曲柄的縱軸區域圖；- 第7圖為顯示依據本發明連接至曲柄組的踏板之一般立體外觀圖； - 第8圖為顯示依據本發明曲柄組的分度變化之立體圖。

在這些圖式中，相同的或相等的元件應具有相同的元件符號。此外，由於右側部分與左側部分係對稱的，僅將曲柄組的左側顯示於圖中。

1‧‧‧曲柄組

2‧‧‧曲柄

3‧‧‧曲柄組軸

4‧‧‧外殼

5‧‧‧踏板軸

6‧‧‧踏板

7‧‧‧定位端件

8‧‧‧平坦表面

9‧‧‧平坦表面

11‧‧‧螺紋

12‧‧‧螺絲

14‧‧‧頂端

Claims (7)

1. 一種腳踏車曲柄組，其包括有在一曲柄組軸(3)的兩側上朝相反方向延伸之兩曲柄(2)，藉由在上述曲柄組軸(3)和一踏板軸(5)之兩中心間界定出一距離(L)，每個曲柄(2)在其一端被連接至該曲柄組軸(3)，且在其相反端具有一外殼(4)，該外殼(4)可容納上述踏板軸(5)之一自由端，上述外殼(4)與用以將該踏板軸(5)緊固於上述外殼(4)內部之機構(10至12)連結，一定位端件(7)以一偏心的方式而被緊固至上述踏板軸(5)的自由端，上述定位端件(7)能以不同之角度位置而容納於上述曲柄(2)之外殼(4)中，以修改該兩中心間的距離(L)，上述角度位置係藉由均勻地設於上述定位端件(7)之周圍上的平坦表面(8；16)界定，且可與設置於上述曲柄(2)之外殼內部的至少一平坦表面(9；17)配合，其特徵在於，上述定位端件(7)的周圍表面和上述曲柄(2)之外殼(4)的壁表面大致為圓錐形，從而實質上互補，且因而上述平坦表面(8；16)朝向上述定位端件的端部傾斜，且其中上述外殼(4)之至少一平坦表面(9；17)具有相同的斜率。
2. 如申請專利範圍第1項之腳踏車曲柄組，其中，用以將上述踏板軸(5)緊固於上述外殼(4)內部之機構(10至12)包括有一螺紋連接構件，其包括有透過上述外殼(4)之一中央穿孔(13)的一螺絲(12)，與設置於上述定位端件(7)之端部的一螺紋(10)配合。
3. 如申請專利範圍第1或第2項之腳踏車曲柄組，其中，至少設置三個角度位置。
4. 如申請專利範圍第1或第2項之腳踏車曲柄組，其中，設置相當數量的連續平坦表面(16)，以形成具有稜鏡形狀(7)的一定位端件之刻面。
5. 如申請專利範圍第1或第2項之腳踏車曲柄組，其中，設置有上述定位端件(7)之分度機構(18,19)。
6. 如申請專利範圍第5項之腳踏車曲柄組，其中，上述分度機構包括環繞上述外殼(4)之參考標示(18)和在該定位端件(7)被轉向該踏板軸(5)之面上的一標記(19)。
7. 一種腳踏車，其中包括有如申請專利範圍第1至6中任一項之腳踏車曲柄組。