(57)【要約】【課題】自転車用スプロケットの変位機構の構造が簡潔な自転車用クランク組立体を提供する。【解決手段】自転車用クランク組立体は、内部空間と回転中心軸心とを有するクランク軸と、前記クランク軸に結合されるクランクアームと、自転車用スプロケットが取付られるスプロケット取付部材と、少なくとも部分的に前記クランク軸の内部空間内に配置される第１スプロケット歯変位機構と、前記クランク軸の内部空間外に配置される第２スプロケット歯変位機構と、備え、前記スプロケット取付部材は、前記第１スプロケット歯変位機構および前記第２スプロケット歯変位機構を介して、前記回転中心軸心に関する第１軸方向において、前記クランク軸および前記クランクアームに対して相対移動可能に構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車用クランク組立体であって、
内部空間と回転中心軸心とを有するクランク軸と、
前記クランク軸に結合されるクランクアームと、
自転車用スプロケットが取り付けられるスプロケット取付部材と、
少なくとも部分的に前記クランク軸の内部空間内に配置される第１スプロケット歯変位機構と、
前記クランク軸の内部空間外に配置される第２スプロケット歯変位機構と、備え、
前記スプロケット取付部材は、前記第１スプロケット歯変位機構および前記第２スプロケット歯変位機構を介して、前記回転中心軸心に関する第１軸方向において、前記クランク軸および前記クランクアームに対して相対移動可能に構成されている
自転車用クランク組立体。
【請求項２】
前記第２スプロケット歯変位機構は、前記クランクアームと前記スプロケット取付部材との間においてペダルトルクを伝達するように構成されている
請求項１に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３】
前記第１スプロケット歯変位機構は、前記クランク軸の内部空間内に少なくとも部分的に配置される第１摺動軸を含み、
前記第１摺動軸は、前記クランク軸に対して相対移動可能であり、かつ前記スプロケット取付部材に結合される
請求項１または２に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項４】
前記第１スプロケット歯変位機構は、前記第１軸方向に延びる第１摺動面を有し、
前記第２スプロケット歯変位機構は、前記第１軸方向に延びる第２摺動面を有する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項５】
前記第１スプロケット歯変位機構は、前記クランク軸の内部空間内に配置される少なくとも１つの第１摺動部材を含む
請求項１〜４のいずれか一項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１摺動部材は、複数の第１摺動部材を含む
請求項５に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項７】
前記複数の第１摺動部材は、前記複数の第１摺動部材が前記第１軸方向において互いに離間するように配置される
請求項６に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項８】
前記第２スプロケット歯変位機構は、前記クランクアームに設けられる摺動孔と、前記摺動孔に挿通するように構成される第２摺動軸とを含み、
前記第２摺動軸は、前記スプロケット取付部材と前記自転車用スプロケットとに結合される
請求項１〜７のいずれか一項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項９】
前記第２スプロケット歯変位機構は、管状孔を有する管状部材をさらに含み、
前記第２摺動軸は、前記管状孔を挿通するように構成される
請求項８に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１０】
前記管状部材は、前記自転車用クランク組立体の組立状態において、前記第１軸方向において前記スプロケット取付部材と前記自転車用スプロケットとの間に配置されるように構成される
請求項９に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１１】
前記第２摺動軸は、第１軸部材と前記第１軸部材に結合される第２軸部材とを含む
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１２】
前記第１軸部材は、前記第２摺動軸の中心軸心に関する第２軸方向において、前記スプロケット取付部材および前記自転車用スプロケットの一方に設けられる貫通孔に挿通するように構成され、
前記第２軸部材は、前記第２軸方向において、前記スプロケット取付部材および前記自転車用スプロケットの他方に設けられる貫通孔に挿通するように構成される
請求項１１に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１３】
前記第１軸部材は、第１軸端と、前記第２摺動軸の中心軸心に関する第２軸方向において前記第１軸端の反対側の第２軸端とを有し、
前記第２軸部材は、第３軸端と、前記第２軸方向において前記第３軸端の反対側の第４軸端とを有し、
第１ねじ部は、前記第１軸部材の前記第１軸端に設けられ、
第２ねじ部は、前記第２軸部材の前記第３軸端に設けられ、前記第１ねじ部に螺合するように構成される
請求項１１または１２に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１４】
第１突出部は、前記第２摺動軸の中心軸心に関して前記第２軸端から径方向外方に延びるように前記第１軸部材の前記第２軸端に設けられ、
第２突出部は、前記第２摺動軸の中心軸心に関して前記第４軸端から径方向外方に延びるように前記第２軸部材の前記第４軸端に設けられ、
前記第１突出部は、前記第２軸方向において、前記スプロケット取付部材および前記自転車用スプロケットの一方に当接するように構成され、
前記第２突出部は、前記第２軸方向において、前記スプロケット取付部材および前記自転車用スプロケットの他方に当接するように構成される
請求項１３に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１５】
前記第１突出部は、前記第２摺動軸の中心軸心に関して前記第１軸部材の前記第２軸端の周りに周方向に延び、
前記第２突出部は、前記第２摺動軸の中心軸心に関して前記第２軸部材の前記第４軸端の周りに周方向に延びる
請求項１４に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１６】
前記第１軸部材は、第１工具係合部を有し、
前記第２軸部材は、第２工具係合部を有する
請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１７】
前記クランク軸および前記クランクアームに対する前記自転車用スプロケットの全移動距離を調整するように構成される変位ストローク調整機構をさらに備える
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１８】
前記変位ストローク調整機構は、
前記スプロケット取付部材および前記クランクアームの一方に設けられるねじ孔と、
前記ねじ孔に挿通して移動可能となるように前記ねじ孔に係合し、前記スプロケット取付部材および前記クランクアームの他方に接触するように構成されるねじ部材と、を含む
請求項１７に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１９】
前記変位ストローク調整機構は、さらに、
前記スプロケット取付部材および前記クランクアームの他方に設けられて、前記ねじ部材に接触するように構成される弾性部材を含む
請求項１８に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２０】
前記第１スプロケット歯変位機構および前記第２スプロケット歯変位機構は、前記第１軸方向において、前記クランク軸および前記クランクアームに対して前記自転車用スプロケットを相対移動させるように構成される
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２１】
自転車用クランク組立体であって、
内部空間と回転中心軸心とを有するクランク軸と、
前記クランク軸に結合されるクランクアームと、
自転車用スプロケットが取付られるスプロケット取付部材と、
少なくとも部分的に前記クランク軸の内部空間内に配置されるスプロケット歯変位機構と、
前記クランク軸の内部空間外に配置され、前記クランクアームと前記スプロケット取付部材との間でペダルトルクを伝達するように構成されるトルク伝達機構と、備え、
前記スプロケット取付部材は、前記スプロケット歯変位機構を介して前記回転中心軸心に関する第１軸方向において前記クランク軸および前記クランクアームに対して相対移動可能に構成されている
自転車用クランク組立体。
【請求項２２】
前記スプロケット歯変位機構は、前記第１軸方向において前記クランク軸および前記クランクアームに対して前記自転車用スプロケットを相対移動させるように構成される
請求項２１に記載の自転車用クランク組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用クランク組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自転車用クランク組立体に関する技術が開示されている。自転車用クランク組立体では、自転車用スプロケットは、クランク軸に対して、クランク軸の軸方向に移動する。ペダルトルクは、クランク軸の内部において、自転車用スプロケットと一体に回転するスライドシャフトに伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／０１６７５４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の自転車用クランク組立体は、自転車用スプロケットの変位機構が複雑なものとなっている。そこで、自転車用スプロケットの変位機構の構造が簡潔な自転車用クランク組立体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１側面に従う自転車用クランク組立体は、自転車用クランク組立体であって、内部空間と回転中心軸心とを有するクランク軸と、前記クランク軸に結合されるクランクアームと、自転車用スプロケットが取り付けられるスプロケット取付部材と、少なくとも部分的に前記クランク軸の内部空間内に配置される第１スプロケット歯変位機構と、前記クランク軸の内部空間外に配置される第２スプロケット歯変位機構と、備え、前記スプロケット取付部材は、前記第１スプロケット歯変位機構および前記第２スプロケット歯変位機構を介して、前記回転中心軸心に関する第１軸方向において、前記クランク軸および前記クランクアームに対して相対移動可能に構成されている。
【０００６】
上記第１側面の自転車用クランク組立体によれば、変位機構を、第１スプロケット歯変位機構と第２スプロケット歯変位機構とを分けて第１スプロケット歯変位機構と第２スプロケット歯変位機構とを自転車用クランク組立体において異なる部分に配置することによって、第１スプロケット歯変位機構および第２スプロケット歯変位機構それぞれの構造を簡素化することができ、部品点数削減、軽量化が達成される。
【０００７】
前記第１側面に従う第２側面の自転車用クランク組立体において、前記第２スプロケット歯変位機構は、前記クランクアームと前記スプロケット取付部材との間においてペダルトルクを伝達するように構成されている。上記第２側面の自転車用クランク組立体によれば、第２スプロケット歯変位機構がペダルトルク伝達機能を担うため、第１スプロケット歯変位機構を簡素化できる。
【０００８】
前記第１または第２側面に従う第３側面の自転車用クランク組立体において、前記第１スプロケット歯変位機構は、前記クランク軸の内部空間内に少なくとも部分的に配置される第１摺動軸を含み、前記第１摺動軸は、前記クランク軸に対して相対移動可能であり、かつ前記スプロケット取付部材に結合される。上記第３側面の自転車用クランク組立体によれば、安定した軸方向摺動動作が実現できる。
【０００９】
前記第１〜第３側面のいずれか１つに従う第４側面の自転車用クランク組立体において、前記第１スプロケット歯変位機構は、前記第１軸方向に延びる第１摺動面を有し、前記第２スプロケット歯変位機構は、前記第１軸方向に延びる第２摺動面を有する。上記第４側面の自転車用クランク組立体によれば、スプロケット取付部材は、２つの摺動面を介して摺動するため、安定した軸方向摺動動作が実現できる。
【００１０】
前記第１〜第４側面のいずれか１つに従う第５側面の自転車用クランク組立体において、前記第１スプロケット歯変位機構は、前記クランク軸の内部空間内に配置される少なくとも１つの第１摺動部材を含む。上記第５側面の自転車用クランク組立体によれば、円滑な軸方向摺動動作が実現できる。
【００１１】
前記第５側面に従う第６側面の自転車用クランク組立体において、前記少なくとも１つの第１摺動部材は、複数の第１摺動部材を含む。上記第６側面の自転車用クランク組立体によれば、円滑な軸方向摺動動作が実現できる。
【００１２】
前記第６側面に従う第７側面の自転車用クランク組立体において、前記複数の第１摺動部材は、前記複数の第１摺動部材が前記第１軸方向において互いに離間するように配置される。上記第７側面の自転車用クランク組立体によれば、円滑な軸方向摺動動作が実現できる。
【００１３】
前記第１〜第７側面のいずれか１つに従う第８側面の自転車用クランク組立体において、前記第２スプロケット歯変位機構は、前記クランクアームに設けられる摺動孔と、前記摺動孔に挿通するように構成される第２摺動軸とを含み、前記第２摺動軸は、前記スプロケット取付部材と前記自転車用スプロケットとに結合される。上記第８側面の自転車用クランク組立体によれば、円滑で安定した軸方向摺動動作が実現できる。
【００１４】
前記第８側面に従う第９側面の自転車用クランク組立体において、前記第２スプロケット歯変位機構は、管状孔を有する管状部材をさらに含み、前記第２摺動軸は、前記管状孔を挿通するように構成される。上記第９側面の自転車用クランク組立体によれば、安定した軸方向摺動動作が実現できる。
【００１５】
前記第９側面に従う第１０側面の自転車用クランク組立体において、前記管状部材は、前記自転車用クランク組立体の組立状態において、前記第１軸方向において前記スプロケット取付部材と前記自転車用スプロケットとの間に配置されるように構成される。上記第１０側面の自転車用クランク組立体によれば、スプロケット取付部材と自転車用スプロケットとの間においてクランクアームがスプロケット取付部材および自転車用スプロケットに対する移動が円滑になるので、安定した軸方向摺動動作が実現できる。
【００１６】
前記第８〜第１０側面のいずれか１つに従う第１１側面の自転車用クランク組立体において、前記第２摺動軸は、第１軸部材と前記第１軸部材に結合される第２軸部材とを含む。上記第１１側面の自転車用クランク組立体によれば、分解が容易になり、交換およびメンテナンス性に優れる。
【００１７】
前記第１１側面に従う第１２側面の自転車用クランク組立体において、前記第１軸部材は、前記第２摺動軸の中心軸心に関する第２軸方向において、前記スプロケット取付部材および前記自転車用スプロケットの一方に設けられる貫通孔に挿通するように構成され、前記第２軸部材は、前記第２軸方向において、前記スプロケット取付部材および前記自転車用スプロケットの他方に設けられる貫通孔に挿通するように構成される。上記第１２側面の自転車用クランク組立体によれば、分解が容易になり、交換およびメンテナンス性に優れる。
【００１８】
前記第１１または第１２側面に従う第１３側面の自転車用クランク組立体において、前記第１軸部材は、第１軸端と、前記第２摺動軸の中心軸心に関する第２軸方向において前記第１軸端の反対側の第２軸端とを有し、前記第２軸部材は、第３軸端と、前記第２軸方向において前記第３軸端の反対側の第４軸端とを有し、第１ねじ部は、前記第１軸部材の前記第１軸端に設けられ、第２ねじ部は、前記第２軸部材の前記第３軸端に設けられ、前記第１ねじ部に螺合するように構成される。上記第１３側面の自転車用クランク組立体によれば、第１軸部材と第２軸部材とがねじ構造によって結合されるため、分解が容易になり、交換およびメンテナンス性に優れる。
【００１９】
前記第１３側面に従う第１４側面の自転車用クランク組立体において、第１突出部は、前記第２摺動軸の中心軸心に関して前記第２軸端から径方向外方に延びるように前記第１軸部材の前記第２軸端に設けられ、第２突出部は、前記第２摺動軸の中心軸心に関して前記第４軸端から径方向外方に延びるように前記第２軸部材の前記第４軸端に設けられ、前記第１突出部は、前記第２軸方向において、前記スプロケット取付部材および前記自転車用スプロケットの一方に当接するように構成され、前記第２突出部は、前記第２軸方向において、前記スプロケット取付部材および前記自転車用スプロケットの他方に当接するように構成される。上記第１４側面の自転車用クランク組立体によれば、第１突出部の当接および第２突出部の当接によって第１軸部材および第２軸部材が簡単に位置決めされるため、第１軸部材および第２軸部材の取り付け作業が簡単である。このようなことから、交換およびメンテナンス性に優れる。
【００２０】
前記第１４側面に従う第１５側面の自転車用クランク組立体において、前記第１突出部は、前記第２摺動軸の中心軸心に関して前記第１軸部材の前記第２軸端の周りに周方向に延び、前記第２突出部は、前記第２摺動軸の中心軸心に関して前記第２軸部材の前記第４軸端の周りに周方向に延びる。上記第１５側面の自転車用クランク組立体によれば、第１軸部材および第２軸部材の取り付け時において第１軸部材および第２軸部材が簡単に位置決めされるため、交換およびメンテナンス性に優れる。
【００２１】
前記第１１〜第１５側面のいずれか１つに従う第１６側面の自転車用クランク組立体において、前記第１軸部材は、第１工具係合部を有し、前記第２軸部材は、第２工具係合部を有する。上記第１６側面の自転車用クランク組立体によれば、工具によって第１軸部材および第２軸部材をスプロケット取付部材または自転車用スプロケットに取り付けまたは取り外しできるので、取り付け作業および分解が容易になり、交換およびメンテナンス性に優れる。
【００２２】
前記第１〜第１６側面のいずれか１つに従う第１７側面の自転車用クランク組立体において、前記クランク軸および前記クランクアームに対する前記自転車用スプロケットの全移動距離を調整するように構成される変位ストローク調整機構をさらに備える。上記第１７側面の自転車用クランク組立体によれば、自転車用スプロケットの全移動距離の調整によって自転車用スプロケットと自転車用フレームとの干渉を抑制できるため、様々な形状の自転車用フレームに本クランク組立体を搭載できる。
【００２３】
前記第１７側面に従う第１８側面の自転車用クランク組立体において、前記変位ストローク調整機構は、前記スプロケット取付部材および前記クランクアームの一方に設けられるねじ孔と、前記ねじ孔に挿通して移動可能となるように前記ねじ孔に係合し、前記スプロケット取付部材および前記クランクアームの他方に接触するように構成されるねじ部材と、を含む。上記第１８側面の自転車用クランク組立体によれば、変位ストローク調整機構の構造を簡潔にできる。
【００２４】
前記第１８側面に従う第１９側面の自転車用クランク組立体において、前記変位ストローク調整機構は、さらに、前記スプロケット取付部材および前記クランクアームの他方に設けられて、前記ねじ部材に接触するように構成される弾性部材を含む。上記第１９側面の自転車用クランク組立体によれば、弾性部材によって、スプロケット取付部材の移動におけるねじ部材の衝突音が低下するため、不要な動作ノイズを低減できる。
【００２５】
前記第１〜第１９側面のいずれか１つに従う第２０側面の自転車用クランク組立体において、前記第１スプロケット歯変位機構および前記第２スプロケット歯変位機構は、前記第１軸方向において、前記クランク軸および前記クランクアームに対して前記自転車用スプロケットを相対移動させるように構成される。上記第２０側面の自転車用クランク組立体によれば、自転車用スプロケットを第１軸方向に交差する方向に移動させる場合に比べて、自転車用スプロケットをクランク軸およびクランクアームに対して円滑に移動させることができる。
【００２６】
本発明の第２１側面に従う自転車用クランク組立体は、自転車用クランク組立体であって、内部空間と回転中心軸心とを有するクランク軸と、前記クランク軸に結合されるクランクアームと、自転車用スプロケットが取付られるスプロケット取付部材と、少なくとも部分的に前記クランク軸の内部空間内に配置されるスプロケット歯変位機構と、前記クランク軸の内部空間外に配置され、前記クランクアームと前記スプロケット取付部材との間でペダルトルクを伝達するように構成されるトルク伝達機構と、備え、前記スプロケット取付部材は、前記スプロケット歯変位機構を介して前記回転中心軸心に関する第１軸方向において前記クランク軸および前記クランクアームに対して相対移動可能に構成されている。上記第２１側面の自転車用クランク組立体によれば、トルク伝達機構をスプロケット歯変位機構とは別に設けることによって、スプロケット歯変位機構を簡素化することができ、部品点数削減、およびその軽量化が達成される。
【００２７】
前記第２１側面に従う第２２側面の自転車用クランク組立体において、前記スプロケット歯変位機構は、前記第１軸方向において前記クランク軸および前記クランクアームに対して前記自転車用スプロケットを相対移動させるように構成される。上記第２２側面の自転車用クランク組立体によれば、第１軸方向に交差する方向に移動させる場合に比べて、自転車用スプロケットをクランク軸およびクランクアームに対して円滑に移動させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の自転車用クランク組立体によれば、自転車用スプロケットの変位機構の構造を簡潔にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】自転車を上からみた、自転車の模式図。
【図２】自転車用クランク組立体の模式図。
【図３】第１実施形態の自転車用クランク組立体の斜視図。
【図４】第１実施形態の自転車用クランク組立体の平面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う第１実施形態の自転車用クランク組立体の断面図。
【図６】第１実施形態の自転車用クランク組立体の分解斜視図。
【図７】第２摺動軸の断面図。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う第１実施形態の自転車用クランク組立体の断面図。
【図９】スプロケットが最も外側に配置されているときの、自転車用クランク組立体の側面図。
【図１０】スプロケットが最も内側に配置されているときの、自転車用クランク組立体の側面図。
【図１１】第２実施形態の自転車用クランク組立体の斜視図。
【図１２】第２実施形態の自転車用クランク組立体の平面図。
【図１３】第２実施形態の自転車用クランク組立体の分解斜視図。
【図１４】第３実施形態の自転車用クランク組立体の平面図。
【図１５】第４実施形態の自転車用クランク組立体の平面図。
【図１６】第５実施形態の自転車用クランク組立体の平面図。
【図１７】第６実施形態の自転車用クランク組立体の平面図。
【図１８】第７実施形態の自転車用クランク組立体の平面図。
【図１９】第２摺動軸の第１変形例を含む、自転車用クランク組立体の断面図。
【図２０】第２摺動軸の第２変形例を含む、自転車用クランク組立体の断面図。
【図２１】第２摺動軸の第３変形例を含む、自転車用クランク組立体の断面図。
【図２２】第１摺動軸の変形例を含む、自転車用クランク組立体の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜第１実施形態＞
図１を参照して、自転車用クランク組立体が適用される人力駆動車について説明する。
図１には、人力駆動車の一例である自転車Ａを上から見た図が示されている。ここで、人力駆動車は、走行のための原動力に関して、少なくとも部分的に人力を用いる車両を意味し、電動で人力を補助する車両を含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車には含まれない。特に、内燃機関のみを原動力に用いる車両は、人力駆動車には含まれない。通常、人力駆動車には、小型軽車両が想定され、公道での運転に免許を要しない車両が想定される。図示される人力駆動車は、自転車Ａを含む。具体的には、人力駆動車は、自転車Ａである。自転車Ａは、ドライブトレインＢを含む。
【００３１】
ドライブトレインＢは、チェーンドライブタイプである。ドライブトレインＢは、自転車用クランク組立体１０を含む。自転車用クランク組立体１０は、自転車用スプロケット１２を回転させる。自転車用スプロケット１２は、自転車用チェーン１４が係合するスプロケット歯を有する。本実施形態では、自転車用スプロケット１２は、フロントスプロケット１６を含む。フロントスプロケット１６のトルクは、自転車用チェーン１４を介してリアスプロケット１８に伝達される。自転車用クランク組立体１０に踏力が加えられるとき、自転車用スプロケット１２は、正転方向ＤＲ（図４参照）に回転し、自転車Ａが前進する。
【００３２】
図２〜図９を参照して、自転車用クランク組立体１０を説明する。
図２に示されるように、自転車用クランク組立体１０は、内部空間ＳＡと回転中心軸心ＣＡとを有するクランク軸２０と、クランク軸２０に結合されるクランクアーム２２と、自転車用スプロケット１２が取り付けられるスプロケット取付部材２４と、少なくとも部分的にクランク軸２０の内部空間ＳＡ内に配置される第１スプロケット歯変位機構２６と、クランク軸２０の内部空間ＳＡ外に配置される第２スプロケット歯変位機構２８と、備える。
【００３３】
クランク軸２０は、自転車用フレームのボトムブラケットに回転可能に保持される。クランク軸２０の両端部のそれぞれに、クランクアーム２２が取り付けられる。クランクアーム２２の基部２２ａは、クランク軸２０に固定される。具体的には、クランクアーム２２の基部２２ａに設けられる係合孔２２ｃにクランク軸２０の端部が挿入される。クランクアーム２２の基部２２ａと反対側の端部２２ｂには、ペダルが回転可能に取り付けられる。クランク軸２０とクランクアーム２２とは、クランク軸２０の回転中心軸心ＣＡを回転中心として一体に回転する。
【００３４】
クランク軸２０は、回転中心軸心ＣＡに関する第１軸方向ＤＡにおいて自転車用スプロケット１２側の第１端部２０ａと、第１端部２０ａと反対側の第２端部２０ｂとを有する。クランク軸２０の内部空間ＳＡは、第１端部２０ａから回転中心軸心ＣＡに沿って延びる。
【００３５】
スプロケット取付部材２４は、回転中心軸心ＣＢを有する。スプロケット取付部材２４は、クランク軸２０の回転中心軸心ＣＡと回転中心軸心ＣＢとが同軸となるように自転車用フレームに設けられる。スプロケット取付部材２４は、回転中心軸心ＣＢを中心として自転車用フレームに対して回転可能である。
【００３６】
スプロケット取付部材２４は、第１スプロケット歯変位機構２６および第２スプロケット歯変位機構２８を介して、回転中心軸心ＣＡに関する第１軸方向ＤＡにおいて、クランク軸２０およびクランクアーム２２に対して相対移動可能に構成されている。好ましくは、第１スプロケット歯変位機構２６および第２スプロケット歯変位機構２８は、第１軸方向ＤＡにおいて、クランク軸２０およびクランクアーム２２に対して自転車用スプロケット１２を相対移動させるように構成される。
【００３７】
図３および図４に示されるように、スプロケット取付部材２４は、第１スプロケット歯変位機構２６が設けられる本体部２４ａと、本体部２４ａから回転中心軸心ＣＢに関する径方向に延びて自転車用スプロケット１２を支持する複数のアーム２４ｂと、本体部２４ａから回転中心軸心ＣＢに関する径方向に延びて第２スプロケット歯変位機構２８を支持する支持部２４ｃとを含む。アーム２４ｂの先端部には、自転車用スプロケット１２に締結される締結部２４ｄが設けられている。
【００３８】
スプロケット取付部材２４に自転車用スプロケット１２が取り付けられた取付状態において、スプロケット取付部材２４の本体部２４ａと自転車用スプロケット１２との間には、クランクアーム２２が挿通するアーム空間ＳＢが構成される。アーム空間ＳＢは、本体部２４ａと、自転車用スプロケット１２と、一対のアーム２４ｂとにより囲まれる。
【００３９】
本体部２４ａにおいて回転中心軸心ＣＢが通る中心部には、第１スプロケット歯変位機構２６が取り付けられる取付部２４ｅが設けられている。本実施形態では、取付部２４ｅは、第１軸方向ＤＡに延びる複数のスプラインを有する貫通孔として構成される。
【００４０】
スプロケット取付部材２４は、第１スプロケット歯変位機構２６を介してクランク軸２０に支持される。スプロケット取付部材２４は、自転車中心軸線に対して第１軸方向ＤＡにおいて、クランクアーム２２よりも外側に配置される。クランクアーム２２の少なくとも基部２２ａは、第１軸方向ＤＡにおいて自転車用スプロケット１２とスプロケット取付部材２４との間に配置される。
【００４１】
第１スプロケット歯変位機構２６を介して自転車用スプロケット１２が第１軸方向ＤＡに移動すると、自転車用スプロケット１２の歯の軌道が変位する。本実施形態では、自転車用スプロケット１２の歯の円軌道は、円軌道の中心軸が第１軸方向ＤＡに平行である状態で、第１軸方向ＤＡに変位する。
【００４２】
図５および図６に示されるように、第１スプロケット歯変位機構２６は、クランク軸２０の内部空間ＳＡ内に少なくとも部分的に配置される第１摺動軸３０を含む。第１摺動軸３０は、クランク軸２０に対して相対移動可能であり、かつスプロケット取付部材２４に結合される。
【００４３】
第１摺動軸３０の第１端部３０ａは、スプロケット取付部材２４の取付部２４ｅに固定される。第１摺動軸３０において第１端部３０ａの反対側の第２端部３０ｂには、蓋部材３１が設けられる。第１摺動軸３０は、第１摺動軸３０の長手方向がスプロケット取付部材２４の回転中心軸心ＣＢに沿うように、スプロケット取付部材２４に取り付けられる。
【００４４】
第１スプロケット歯変位機構２６は、第１軸方向ＤＡに延びる第１摺動面２６ａを有する。例えば、第１摺動面２６ａは、円筒状に形成される。本実施形態では、第１摺動軸３０の外周面３０ｃが第１摺動面２６ａとして構成される。外周面３０ｃは、円筒形状に構成される。第１摺動面２６ａは、クランク軸２０の内部空間ＳＡの筒状の内周面に接触するように構成されたり、内部空間ＳＡ内に収容される第１摺動部材３２に接触するように構成されたりする。第１摺動面２６ａの形状は、本実施形態に限定されない。例えば、第１摺動面２６ａは、円筒状ではなく、断面が多角形状に形成されてもよい。
【００４５】
好ましくは、第１スプロケット歯変位機構２６は、クランク軸２０の内部空間ＳＡ内に配置される少なくとも１つの第１摺動部材３２を含む。ここで、「少なくとも１つの第１摺動部材３２」は、複数の第１摺動部材３２を含んでもよい。好ましくは、第１スプロケット歯変位機構２６は、複数の第１摺動部材３２を有してもよい。例えば、第１摺動部材３２は、少なくとも１つの転動体、または、筒状のブッシュとして構成される。第１摺動部材３２は、クランク軸２０の回転中心軸心ＣＡに関する軸方向に沿うようにクランク軸２０の内部空間ＳＡに配置される。第１摺動部材３２は、内部空間ＳＡに配置された状態で、固定部材３４によって内部空間ＳＡから抜けないように取り付けられる。さらに、固定部材３４の内周部には、リップ付きのシール部材３６が設けられる。シール部材３６のリップは、第１摺動軸３０の外周面３０ｃに摺接する。少なくとも１つの第１摺動部材３２は、第１摺動軸３０の外周面上に配置される。本実施形態において、少なくとも1つの第１摺動部材３２は、球状の転動体である。第１スプロケット歯変位機構２６が複数の第１摺動部材３２を有する場合、複数の第１摺動部材３２Ａは、複数の第１摺動部材３２Ａが第１軸方向ＤＡにおいて互いに離間するように配置されることが好ましい。例えば、複数の第１摺動部材３２Ａは、保持器３３によって、第１軸方向ＤＡにおいて互いに離間するように配置される。
【００４６】
第２スプロケット歯変位機構２８は、クランクアーム２２とスプロケット取付部材２４との間においてペダルトルクを伝達するように構成されている。ペダルトルクは、自転車Ａに搭乗するユーザによってペダルに加えられる踏力に基づく回転力を示す。好ましくは、第２スプロケット歯変位機構２８は、自転車用スプロケット１２が第１軸方向ＤＡに沿って移動するように、自転車用スプロケット１２をガイドする。
【００４７】
好ましくは、本実施形態のように、第２スプロケット歯変位機構２８は、クランクアーム２２から、スプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の両者にペダルトルクを伝達するように構成されている。この場合、ペダルトルクは、クランクアーム２２を介して、スプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の両者に伝達される。
【００４８】
第２スプロケット歯変位機構２８は、第１軸方向ＤＡに延びる第２摺動面２８ａを有する。第２摺動面２８ａは、クランク軸２０の回転中心軸心ＣＡに関して径方向に離間したところに設けられる。第２摺動面２８ａは、クランクアーム２２を含む第１回転構造体および自転車用スプロケット１２を含む第２回転構造体の一方に設けられて、第１回転構造体および第２回転構造体の他方に接触する面として構成される。クランクアーム２２のペダルトルクは、第２スプロケット歯変位機構２８を介して第１回転構造体から第２回転構造体に伝達される。本実施形態では、第１回転構造体は、クランクアーム２２およびブッシュ４１を含む。本実施形態では、第２回転構造体は、自転車用スプロケット１２と、スプロケット取付部材２４と、第２摺動軸４２と、管状部材４４とを含む。本実施形態では、第２摺動面２８ａは、管状部材４４の外周面４４ｂとして構成される。
【００４９】
第２スプロケット歯変位機構２８は、クランクアーム２２に設けられる摺動孔４０と、摺動孔４０に挿通するように構成される第２摺動軸４２とを含む。
【００５０】
摺動孔４０は、第１軸方向ＤＡからみて、クランクアーム２２においてクランクアーム２２と自転車用スプロケット１２とスプロケット取付部材２４とが重なる領域に設けられる。摺動孔４０は、摺動内周面４０ａを含む。摺動内周面４０ａは、第１軸方向ＤＡに延びる。摺動内周面４０ａは、ブッシュ４１の内周面によって構成される。ブッシュ４１は、摺動孔４０の一部を構成するように、クランクアーム２２の取付孔２２ｄに取り付けられる。取付孔２２ｄにおいて、第２軸方向ＤＢにおいてブッシュ４１よりも自転車用スプロケット１２側およびスプロケット取付部材２４側には、リップ付きのシール部材４３ａ，４３ｂが配置される。ブッシュ４１は省略してもよい。
【００５１】
図５に示されるように、好ましくは、第２スプロケット歯変位機構２８は、管状孔４４ａを有する管状部材４４をさらに含む。第２摺動軸４２は、管状孔４４ａを挿通するように構成される。管状部材４４は、自転車用クランク組立体１０の組立状態において、第１軸方向ＤＡにおいてスプロケット取付部材２４と自転車用スプロケット１２との間に配置されるように構成される。
【００５２】
管状部材４４は、スプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２とともに第１軸方向ＤＡに沿うように移動する。管状部材４４は、第２摺動軸４２の中心軸心ＣＣを中心として、回転可能であってもよく、スプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の少なくとも一方に固定されていてもよい。管状部材４４の外周面４４ｂは、クランクアーム２２の摺動孔４０に対して摺動する。管状部材４４の外周面４４ｂと摺動孔４０の摺動内周面４０ａとが摺接する。
【００５３】
図５〜図７を参照して、第２摺動軸４２について説明する。第２摺動軸４２は、スプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の少なくとも一方に固定される。または、第２摺動軸４２は、クランクアーム２２に固定されてもよい（図２１参照）。
【００５４】
図５に示されるように、本実施形態では、第２摺動軸４２は、スプロケット取付部材２４と自転車用スプロケット１２とに結合される。
第２摺動軸４２は、１つの部材で構成されてもよく、複数の部材の結合体として構成されてもよい。本実施形態では、第２摺動軸４２は、第１軸部材４６と第１軸部材４６に結合される第２軸部材４８とを含む。第１軸部材４６は、第２摺動軸４２の中心軸心ＣＣに関する第２軸方向ＤＢにおいて、スプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の一方に設けられる貫通孔５０Ａに挿通するように構成される。第２軸部材４８は、第２軸方向ＤＢにおいて、スプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の他方に設けられる貫通孔５０Ｂに挿通するように構成される。
【００５５】
本実施形態では、第１軸部材４６は、スプロケット取付部材２４に設けられる第１貫通孔５２Ａ（貫通孔５０Ａ）に挿通する。第２軸部材４８は、自転車用スプロケット１２に設けられる第２貫通孔５２Ｂ（貫通孔５０Ｂ）に挿通する。本実施形態において、第２貫通孔５２Ｂは、自転車用スプロケット１２のリングの内周縁から、自転車用スプロケット１２の中心に向かって突出する突出部１６ａに設けられる（図６参照）。
【００５６】
図７に示されるように、第１軸部材４６は、第１軸端４６ａと、第２摺動軸４２の中心軸心ＣＣに関する第２軸方向ＤＢにおいて第１軸端４６ａの反対側の第２軸端４６ｂとを有する。第２軸部材４８は、第３軸端４８ａと、第２軸方向ＤＢにおいて第３軸端４８ａの反対側の第４軸端４８ｂとを有する。第１ねじ部４６ｃは、第１軸部材４６の第１軸端４６ａに設けられる。第２ねじ部４８ｃは、第２軸部材４８の第３軸端４８ａに設けられ、第１ねじ部４６ｃに螺合するように構成される。
【００５７】
第１突出部４６ｄは、第２摺動軸４２の中心軸心ＣＣに関して第２軸端４６ｂから径方向外方に延びるように第１軸部材４６の第２軸端４６ｂに設けられる。第２突出部４８ｄは、第２摺動軸４２の中心軸心ＣＣに関して第４軸端４８ｂから径方向外方に延びるように第２軸部材４８の第４軸端４８ｂに設けられる。第１突出部４６ｄは、第２軸方向ＤＢにおいて、スプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の一方に当接するように構成される。第２突出部４８ｄは、第２軸方向ＤＢにおいて、スプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の他方に当接するように構成される。本実施形態では、第１突出部４６ｄは、第２軸方向ＤＢにおいて、スプロケット取付部材２４に当接するように構成される。第２突出部４８ｄは、第２軸方向ＤＢにおいて、自転車用スプロケット１２に当接するように構成される。第１突出部４６ｄは、第２摺動軸４２の中心軸心ＣＣに関して第１軸部材４６の第２軸端４６ｂの周りに周方向に延びる。第２突出部４８ｄは、第２摺動軸４２の中心軸心ＣＣに関して第２軸部材４８の第４軸端４８ｂの周りに周方向に延びる。
【００５８】
好ましくは、第１軸部材４６は、第１工具係合部４６ｅを有する。第２軸部材４８は、第２工具係合部４８ｅを有する。例えば、第１工具係合部４６ｅは、第１軸部材４６の第２軸端４６ｂの端面に六角レンチが入る孔として構成される。第２工具係合部４８ｅは、第２軸部材４８の第４軸端４８ｂの端面に六角レンチが入る孔として構成される。
【００５９】
自転車用クランク組立体１０は、クランク軸２０およびクランクアーム２２に対する自転車用スプロケット１２の全移動距離ＤＬを調整するように構成される変位ストローク調整機構５６をさらに備えることが好ましい。全移動距離ＤＬは、第１軸方向ＤＡにおいて、自転車用スプロケット１２の最内位置と、自転車用スプロケット１２の最外位置との間の距離を示す（図９および図１０参照）。最内位置は、第１軸方向ＤＡにおいて、スプロケット取付部材２４が最も内側の位置に配置されているときの自転車用スプロケット１２の位置である。最外位置は、第１軸方向ＤＡにおいて、スプロケット取付部材２４が最も外側の位置に配置されているときの自転車用スプロケット１２の位置である。
【００６０】
図５に示されるように、変位ストローク調整機構５６は、スプロケット取付部材２４およびクランクアーム２２の一方に設けられるねじ孔５８と、ねじ孔５８に挿通して移動可能となるようにねじ孔５８に係合し、スプロケット取付部材２４およびクランクアーム２２の他方に接触するように構成されるねじ部材６０と、を含む。好ましくは、変位ストローク調整機構５６は、さらに、スプロケット取付部材２４およびクランクアーム２２の他方に設けられて、ねじ部材６０に接触するように構成される弾性部材６２を含む。
【００６１】
本実施形態では、スプロケット取付部材２４にねじ孔５８が設けられる。弾性部材６２は、クランクアーム２２に設けられる。
ねじ部材６０の頭部は、スプロケット取付部材２４とクランクアーム２２との間の空間に配置される。ねじ部材６０がねじ孔５８にねじ込む深さの調整によって、ねじ部材６０の頭部の位置が調整される。弾性部材６２は、クランクアーム２２において、ねじ孔５８に対向するところに設けられる。弾性部材６２は、例えば、ゴム、またはエラストマによって形成される。
【００６２】
スプロケット取付部材２４が第１軸方向ＤＡにおいて自転車用フレームのボトムブラケットに近づく方向ＤＸ１に移動するとき、ねじ部材６０と弾性部材６２とが接触することによって、クランク軸２０およびクランクアーム２２に対するスプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の相対移動が規制される。また、ねじ部材６０と弾性部材６２とが接触するときの衝突音は、弾性部材６２が設けられていない場合に比べて小さくなる。
【００６３】
図８に示されるように、好ましくは、変位ストローク調整機構５６は、さらに、自転車用スプロケット１２およびクランクアーム２２の一方に設けられて、自転車用スプロケット１２およびクランクアーム２２の他方に接触するように構成される追加弾性部材６６を含んでもよい。本実施形態では、追加弾性部材６６は、クランクアーム２２に設けられる。具体的には、クランクアーム２２において、自転車用スプロケット１２の突出部１６ａに対向するところに、追加弾性部材６６が設けられる。追加弾性部材６６は、例えば、ゴム、またはエラストマによって形成される。追加弾性部材６６は、クランクアーム２２において追加弾性部材６６が設けられる部分の周辺よりも第１軸方向ＤＡにおいて自転車用スプロケット１２に向かって突出する。
【００６４】
スプロケット取付部材２４が第１軸方向ＤＡにおいて自転車用フレームのボトムブラケットから離れる方向ＤＸ２に移動するとき、自転車用スプロケット１２と追加弾性部材６６とが接触することによって、クランク軸２０およびクランクアーム２２に対するスプロケット取付部材２４および自転車用スプロケット１２の相対移動が規制される。
【００６５】
図９および図１０を参照して、自転車用クランク組立体１０の動作を説明する。
図９は、スプロケット取付部材２４が最も外側の位置に配置されているときの自転車用クランク組立体１０の状態を示す。このとき、自転車用スプロケット１２が最外位置に配置される。図９の２点鎖線は、スプロケット取付部材２４が最も内側の位置に配置されているときの自転車用スプロケット１２の最内位置を示す。
【００６６】
図１０は、スプロケット取付部材２４が最も内側の位置に配置されているときの自転車用クランク組立体１０の状態を示す。このとき、自転車用スプロケット１２が最内位置に配置される。図１０の２点鎖線は、スプロケット取付部材２４が最も外側の位置に配置されているときの自転車用スプロケット１２の最外位置を示す。
【００６７】
踏力によってクランクアーム２２が回転中心軸心ＣＡを中心として回転すると、ペダルトルクが、第２スプロケット歯変位機構２８の第２摺動軸４２および管状部材４４を介して自転車用スプロケット１２およびスプロケット取付部材２４に伝達される。自転車用スプロケット１２のトルクは、自転車用チェーン１４を介してリアスプロケット１８に伝達される。
【００６８】
自転車Ａの走行中に、リアスプロケット１８においてチェーンシフトが行われると、自転車用チェーン１４を介して自転車用スプロケット１２に第１軸方向ＤＡに向かう力が作用する。そうすると、自転車用スプロケット１２およびスプロケット取付部材２４は、チェーンシフトと同じ方向に移動する。
【００６９】
スプロケット取付部材２４は、第１摺動軸３０によって第１軸方向ＤＡに移動可能に支持されているため、自転車用スプロケット１２およびスプロケット取付部材２４が第１軸方向ＤＡに移動する。さらに、本実施形態では、第１スプロケット歯変位機構２６は、内部空間ＳＡ内に配置される少なくとも１つの第１摺動部材３２を含むため、自転車用スプロケット１２およびスプロケット取付部材２４は円滑に第１軸方向ＤＡに移動する。さらには、第１スプロケット歯変位機構２６が少なくとも部分的にクランク軸２０の内部空間ＳＡ内に配置されるため、自転車用クランク組立体１０がコンパクトになる。
【００７０】
また、本実施形態では、自転車用スプロケット１２を変位させる変位機構を、第１スプロケット歯変位機構２６と第２スプロケット歯変位機構２８とを分けている。さらに、第１スプロケット歯変位機構２６と第２スプロケット歯変位機構２８とは、自転車用クランク組立体１０において異なる部分に配置される。これによって、自転車用クランク組立体１０において１箇所に構成された変位機構に比べて、第１スプロケット歯変位機構２６および第２スプロケット歯変位機構２８それぞれの構造が簡素になっている。
【００７１】
＜第２実施形態＞
図１１〜図１３を参照して、第２実施形態の自転車用クランク組立体１０Ａについて説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第２実施形態の自転車用クランク組立体１０Ａは、第１実施形態とは、第２スプロケット歯変位機構２８の構造が相違する。
【００７２】
第２スプロケット歯変位機構２８は、スプロケット取付部材２４に設けられる第２摺動面７０ａを有する。第２摺動面７０ａは、上流側摺動面７０ｂおよび下流側摺動面７０ｃを含む。
【００７３】
上流側摺動面７０ｂは、スプロケット取付部材２４の正転方向ＤＲにおいて、下流側摺動面７０ｃよりも上流側に設けられる。上流側摺動面７０ｂは、スプロケット取付部材２４においてアーム空間ＳＢを挟む２つのアーム２４ｂのうち、正転方向ＤＲの上流側のアーム２４ｂに設けられる。下流側摺動面７０ｃは、スプロケット取付部材２４においてアーム空間ＳＢを挟む２つのアーム２４ｂのうち、正転方向ＤＲの下流側のアーム２４ｂに設けられる。
【００７４】
図１２に示されるように、上流側摺動面７０ｂは、クランクアーム２２に設けられる上流側接触面７２ａに摺接するように構成される。上流側摺動面７０ｂは、自転車用クランク組立体１０Ａの組立状態において、回転中心軸心ＣＡに関する径方向に延びる。具体的には、上流側摺動面７０ｂを含む平面ＳＸは、回転中心軸心ＣＡを通る。
【００７５】
下流側摺動面７０ｃは、クランクアーム２２に設けられる下流側接触面７２ｂに摺接するように構成される。下流側摺動面７０ｃは、自転車用クランク組立体１０Ａの組立状態において、回転中心軸心ＣＡに関する径方向に延びる。具体的には、下流側摺動面７０ｃを含む平面ＳＹは、回転中心軸心ＣＡを通る。
【００７６】
上流側接触面７２ａは、クランクアーム２２において正転方向ＤＲにおける上流側に設けられる。上流側接触面７２ａは、クランクアーム２２の上流側突出部７４Ａに形成される。下流側接触面７２ｂは、クランクアーム２２において正転方向ＤＲにおける下流側に設けられる。下流側接触面７２ｂは、クランクアーム２２の下流側突出部７４Ｂに形成される。
【００７７】
図１３に示されるように、上流側突出部７４Ａおよび下流側突出部７４Ｂは、クランクアーム２２とは別の部材として構成されてもよい。本実施形態では、クランクアーム２２に接触部材７６が取り付けられる。接触部材７６は、上流側突出部７４Ａと、下流側突出部７４Ｂと、上流側突出部７４Ａと下流側突出部７４Ｂとを連結する連結部７４Ｃとを含む。接触部材７６は、クランクアーム２２に設けられる係合凸部７８に係合することによって、クランクアーム２２に取り付けられる。係合凸部７８を省略して、ボルトや接着剤等で、接触部材をクランクアーム２２に固定してもよい。
【００７８】
＜第３実施形態＞
図１４を参照して、第３実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｂについて説明する。
第３実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｂは、第２実施形態の自転車用クランク組立体１０Ａを変形したものである。第２実施形態と共通する構成については、第２実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７９】
第２実施形態では、上流側接触面７２ａおよび下流側接触面７２ｂは、クランクアーム２２に設けられる上流側突出部７４Ａおよび下流側突出部７４Ｂに設けられているが、本実施形態では、上流側接触面７２ａは、クランクアーム２２において正転方向ＤＲにおける上流側の側面に設けられる。下流側接触面７２ｂは、クランクアーム２２において正転方向ＤＲにおける下流側の側面に設けられている。
【００８０】
上流側摺動面７０ｂは、アーム空間ＳＢに対して上流側のアーム２４ｂから下流に向かって突出する第３突出部８０Ａに設けられる。下流側摺動面７０ｃは、アーム空間ＳＢに対して下流側のアーム２４ｂから上流に向かって突出する第４突出部８０Ｂに設けられる。
【００８１】
＜第４実施形態＞
図１５を参照して、第４実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｃについて説明する。
第４実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｃは、第３実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｂをさらに変形したものである。第３実施形態と共通する構成については、第３実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８２】
本実施形態では、スプロケット取付部材２４の第３突出部８０Ａに、上流側摺動面７０ｂから突き出る押圧部材８２が設けられている。押圧部材８２は、例えば、プランジャとして構成される。押圧部材８２の先端部８２ａは、球面に構成される。押圧部材８２の本体部８２ｂは、第３突出部８０Ａ内に収容される。押圧部材８２の先端部８２ａは、上流側摺動面７０ｂから露出して、クランクアーム２２の上流側接触面７２ａを押圧する。押圧部材８２がクランクアーム２２の上流側接触面７２ａを押圧することによって、クランクアーム２２の下流側接触面７２ｂがスプロケット取付部材２４の下流側摺動面７０ｃを押す力が低下することを抑制できる。
【００８３】
＜第５実施形態＞
図１６を参照して、第５実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｄについて説明する。
第５実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｄは、第３実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｂをさらに変形したものである。第３実施形態と共通する構成については、第３実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８４】
第３実施形態では、スプロケット取付部材２４に設けられる上流側摺動面７０ｂおよび下流側摺動面７０ｃは、平坦な面として構成される。これに対して、本実施形態では、上流側摺動面７０ｂおよび下流側摺動面７０ｃは、回転可能な曲面として構成される。
具体的には、上流側摺動面７０ｂは、第１ローラ８４Ａの外周面として構成される。第１ローラ８４Ａは、第１回転軸部材８６Ａによって回転可能に支持される。第１回転軸部材８６Ａは、第１回転軸部材８６Ａの長手方向が上流側接触面７２ａに平行となるように第３突出部８０Ａに取り付けられる。
同様に、下流側摺動面７０ｃは、第２ローラ８４Ｂの外周面として構成される。第２ローラ８４Ｂは、第２回転軸部材８６Ｂによって回転可能に支持される。第２回転軸部材８６Ｂは、第２回転軸部材８６Ｂの長手方向が下流側接触面７２ｂに平行となるように第４突出部８０Ｂに取り付けられる。
【００８５】
＜第６実施形態＞
図１７を参照して、第６実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｅについて説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第６実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｅは、第１実施形態とは、第２スプロケット歯変位機構２８の構造が相違する。
【００８６】
第１実施形態では、第２スプロケット歯変位機構２８は、第１軸方向ＤＡに延びる１つの第２摺動面２８ａを有する。これに対して、本実施形態の第２スプロケット歯変位機構２８は、第１軸方向ＤＡに延びる２つの第２摺動面２８ａを有する。第２摺動面２８ａの構造は、第１実施形態に準ずる。具体的には、２つの第２摺動面２８ａは、ともに、管状部材４４の外周面４４ｂとして構成される。２つの第２摺動面２８ａは、回転中心軸心ＣＡに沿う方向からみて、クランクアーム２２の延長方向において回転中心軸心ＣＡよりもクランクアーム２２の端部２２ｂ側に配置される。また、一方の第２摺動面２８ａの中心軸心ＣＲとクランク軸２０の回転中心軸心ＣＡとの間の距離と、他方の第２摺動面２８ａの中心軸心ＣＳとクランク軸２０の回転中心軸心ＣＡとの間の距離とは等しい。
【００８７】
＜第７実施形態＞
図１８を参照して、第７実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｆについて説明する。
第７実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｆは、第６実施形態の自転車用クランク組立体１０Ｅをさらに変形したものである。第６実施形態と共通する構成については、第６実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８８】
第６実施形態では、筒状の２つの第２摺動面２８ａは、２つの第２摺動面２８ａは、回転中心軸心ＣＡに沿う方向からみて、クランクアーム２２の延長方向において回転中心軸心ＣＡよりもクランクアーム２２の端部２２ｂ側に配置される。これに対して、本実施形態では、２つの第２摺動面２８ａは、回転中心軸心ＣＡを中心として点対称の位置に配置される。一方の第２摺動面２８ａの中心軸心ＣＸとクランク軸２０の回転中心軸心ＣＡとの間の距離と、他方の第２摺動面２８ａの中心軸心ＣＹとクランク軸２０の回転中心軸心ＣＡとの間の距離とは等しい。
【００８９】
本実施形態の場合、２つの第２摺動面２８ａが、回転中心軸心ＣＡを中心として点対称の位置に配置されているため、この構造の変更にともなって、クランクアーム２２は、延長部９０を有する。延長部９０は、クランクアーム２２の基部２２ａからペダルに向かう方向と反対方向に延びる。延長部９０には、第１実施形態に示される摺動孔４０に準じた摺動孔が設けられる。
【００９０】
＜変形例＞
各実施形態に関する説明は、本発明に従う自転車用クランク組立体１０，１０Ａ〜１０Ｆの例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う自転車用クランク組立体１０，１０Ａ〜１０Ｆは、例えば以下に示される実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９１】
・図１９を参照して、第２摺動軸４２の変形例を説明する。
第１、第６、および第７実施形態では、第２摺動軸４２は、スプロケット取付部材２４と自転車用スプロケット１２とに結合される。これに対して、この変形例では、第２摺動軸４２Ａは、自転車用スプロケット１２だけに結合される。第２スプロケット歯変位機構２８の第２摺動面２８ａは、第２摺動軸４２Ａの外周面に形成される。図１９に示される変形例は、第１、第６、第７実施形態のいずれにも適用され得る。
【００９２】
・図２０を参照して、第２摺動軸４２の変形例を説明する。
第１、第６、および第７実施形態では、第２摺動軸４２は、スプロケット取付部材２４と自転車用スプロケット１２とに結合される。これに対して、この変形例では、第２摺動軸４２Ｂは、スプロケット取付部材２４だけに結合される。第２スプロケット歯変位機構２８の第２摺動面２８ａは、第２摺動軸４２Ｂの外周面に形成される。図２０に示される変形例は、第１、第６、第７実施形態のいずれにも適用され得る。
【００９３】
・図２１を参照して、第２摺動軸４２の変形例を説明する。
第１、第６、および第７実施形態では、第２摺動軸４２は、スプロケット取付部材２４と自転車用スプロケット１２とに結合され、第２摺動軸４２がクランクアーム２２の摺動孔４０に挿通する。これに対して、この変形例では、第２摺動軸４２Ｃは、クランクアーム２２に設けられる。第２摺動軸４２Ｃは、クランクアーム２２において第２軸方向ＤＢの一方に突出する第１摺動凸部９２Ａと、他方の突出する第２摺動凸部９２Ｂとを有する。第１摺動凸部９２Ａは、スプロケット取付部材２４に設けられる第１摺動孔９４Ａに挿通する。第２摺動凸部９２Ｂは、自転車用スプロケット１２に設けられる第２摺動孔９４Ｂに挿通する。第２スプロケット歯変位機構２８の第２摺動面２８ａは、第１摺動凸部９２Ａの外周面および第２摺動凸部９２Ｂの外周面に形成される。図２１に示される変形例は、第１、第６、第７実施形態のいずれにも適用され得る。
【００９４】
・図２２を参照して、第１摺動部材３２の変形例を説明する。
第１実施形態では、第１スプロケット歯変位機構２６は、球状の転動体として構成された第１摺動部材３２を含む。これに対して、この変形例では、第１スプロケット歯変位機構２６は、リング状の第１摺動部材３２Ａを含む。複数の第１摺動部材３２Ａは、複数の第１摺動部材３２Ａが第１軸方向ＤＡにおいて互いに離間するように配置される。第１摺動部材３２Ａは、ブッシュを含む。図２２に示される変形例は、第１〜第７実施形態のいずれにも適用され得る。
【００９５】
・自転車用クランク組立体１０は、次のように構成され得る。
自転車用クランク組立体１０は、内部空間ＳＡと回転中心軸心ＣＡとを有するクランク軸２０と、クランク軸２０に結合されるクランクアーム２２と、自転車用スプロケット１２が取付られるスプロケット取付部材２４と、少なくとも部分的にクランク軸２０の内部空間ＳＡ内に配置されるスプロケット歯変位機構と、クランク軸２０の内部空間ＳＡ外に配置され、クランクアーム２２とスプロケット取付部材２４との間でペダルトルクを伝達するように構成されるトルク伝達機構と、備える。スプロケット取付部材２４は、スプロケット歯変位機構を介して回転中心軸心ＣＡに関する第１軸方向ＤＡにおいてクランク軸２０およびクランクアーム２２に対して相対移動可能に構成されている。
【００９６】
自転車用クランク組立体１０は、第１実施形態〜第７実施形態を含む。スプロケット歯変位機構は、第１〜７実施形態に記載の第１スプロケット歯変位機構２６を含む。トルク伝達機構は、第１〜７実施形態に記載の第２スプロケット歯変位機構２８およびこれらの変形例を含む。トルク伝達機構は、これらの例に限定されない。第１〜７実施形態では、クランクアーム２２を介してペダルトルクが自転車用スプロケット１２に伝達される。これに対して、トルク伝達機構は、他の機構を含む。他の機構の一例として、クランク軸２０において回転中心軸心ＣＡに関する径方向外方に延びる延長アーム部を介して自転車用スプロケット１２にペダルトルクを伝達する機構が挙げられる。延長アーム部には、第１実施形態に記載の第２摺動軸４２に準じた摺動軸が設けられる。
【００９７】
・自転車用クランク組立体１０は、自転車用スプロケット１２がピボット軸を中心に揺動するスプロケット歯変位機構を備える自転車Ａにも適用できる。この場合、自転車用スプロケット１２は、第１軸方向ＤＡに移動しかつ揺動回転可能に構成される。ピボット軸を中心に揺動するスプロケット歯変位機構は、自転車Ａの前後方向に延びる自転車の中心線と第１軸方向ＤＡに沿う線とに垂直に交差する線に対して平行な線を揺動軸に関して、自転車用スプロケット１２を揺動させる。従って、そのような揺動軸は自転車の上下方向に延びるように設定される。
【符号の説明】
【００９８】
ＣＡ…回転中心軸心、ＣＣ…中心軸心、ＤＬ…全移動距離、ＳＡ…内部空間、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ…自転車用クランク組立体、１２…自転車用スプロケット、２０…クランク軸、２２…クランクアーム、２４…スプロケット取付部材、２６…第１スプロケット歯変位機構、２６ａ…第１摺動面、２８…第２スプロケット歯変位機構、２８ａ…第２摺動面、３０…第１摺動軸、３２…第１摺動部材、３２Ａ…第１摺動部材、４０…摺動孔、４２…第２摺動軸、４２Ａ…第２摺動軸、４２Ｂ…第２摺動軸、４２Ｃ…第２摺動軸、４４…管状部材、４４ａ…管状孔、４６…第１軸部材、４６ａ…第１軸端、４６ｂ…第２軸端、４６ｃ…第１ねじ部、４６ｄ…第１突出部、４６ｅ…第１工具係合部、４８…第２軸部材、４８ａ…第３軸端、４８ｂ…第４軸端、４８ｃ…第２ねじ部、４８ｄ…第２突出部、４８ｅ…第２工具係合部、５０Ａ…貫通孔、５０Ｂ…貫通孔、５６…変位ストローク調整機構、５８…ねじ孔、６０…ねじ部材、６２…弾性部材、７０ａ…第２摺動面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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