(57)【要約】【課題】  部品数の少ない自転車用チェーンホイール構造を提供する。【解決手段】  自転車用チェーンホイール構造１２は、ワンピースの単一部材として一体に形成された、右クランクアーム部４１と軸部４２とを備えている。右クランクアーム部４１は、軸部４２と一体に形成された内端４１ａと、ペダル取付手段４１ｃを含む外端４１ｂとを有している。軸部４２は、右クランクアーム部４１と一体に形成された第１端部４２ａと、クランクアーム取付手段４２ｃを含む第２端部４２ｂとを有している。軸部４２は、軸部４２の第１端部４２ａ及び第２端部４２ｃの間に配置された外ねじ４６ｂ，４６ｃを備えている。このように、ボトムブラケットの一部は、自転車用チェーンホイール構造１２に部分的に一体に形成されている。右クランクアーム４１には、チェーンガード４３がワンピースの単一部材として一体に形成されている。【選択図】      図３
2006015986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダル取付手段を有する右クランクアーム部と、
ワンピースの単一部材として前記右クランクアーム部と一体に形成された第１端部と、クランクアーム取付手段を含む第２端部とを有する軸部と、
を備え、
前記軸部は、前記軸部の前記第１端部及び前記第２端部の間に配置された外ねじを有する、
自転車用チェーンホイール構造。
【請求項２】
前記右クランクアーム部及び前記軸部とともにワンピースの単一部材になるように前記右クランクアーム部に一体に形成されたチェーンガード部を、
さらに備える請求項１に記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項３】
前記軸部の前記第２端部の前記クランクアーム取付手段は、複数のセレーションを有している、
請求項１又は２に記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項４】
前記軸部の前記第２端部の前記クランクアーム取付手段の前記セレーションは、前記軸部の前記第２端部の外面に配置されている、
請求項３に記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項５】
前記軸部の前記第２端部の前記クランクアーム取付手段は、前記軸部の前記第２端部の自由端に隣接して設けられたねじ部を有している、
請求項１から４のいずれかに記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項６】
前記軸部の前記第２端部の前記クランクアーム取付手段の前記ねじ部は、前記軸部の前記第２端部の内面に設けられている、
請求項５に記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項７】
前記軸部の前記外ねじは、前記軸部の前記第１端部に隣接して設けられた第１外ねじと、前記軸部の前記第２端部に隣接して設けられた第２外ねじとを有しており、
前記第２外ねじは、前記第１外ねじより小さい外径を有している、
請求項１から６のいずれかに記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項８】
前記軸部の前記第２端部の前記クランクアーム取付手段に着脱自在に装着された左クランクアームを、
さらに備えている請求項１から７のいずれかに記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項９】
前記軸部の前記第２端部にねじ込み装着される左ベアリングセット用左コーンを、
さらに備えている請求項１から８のいずれかに記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項１０】
前記軸部の前記第１端部に隣接して前記軸部にねじ込み装着される右ベアリングセット用右コーンを、
さらに備えている請求項１から９のいずれかに記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項１１】
前記軸部の前記第２端部の前記クランクアーム取付手段は、内ねじと複数の外部セレーションとを有している、
請求項１から１０のいずれかに記載の自転車用チェーンホイール構造。
【請求項１２】
前記軸部の前記第２端部の前記クランクアーム取付手段に固定手段を介して着脱自在に装着される左クランクアーム、
をさらに備えている請求項１から１１のいずれかに記載の自転車用チェーンホイール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、自転車用チェーンホイール構造に関する。本発明は、特に、ボトムブラケット構造の一部に統合された自転車用チェーンホイール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
サイクリングは、交通の手段としてだけでなく、レクリエーションとしてもますます普及している。さらに、自転車競技は、非常に人気の高い競技スポーツになった。自転車がレクリエーション、交通、競技のいずれに使われる場合でも、自転車業界は、自転車をより簡単に組み立てられ手頃な価格で購入できるように、自転車の様々な部品に絶えず改良を重ねてきている。
【０００３】
特に自転車のドライブトレインは、ここ数年にわたり、広範囲にわたって設計し直されてきている。自転車用ドライブトレインは、一般的に、１つまたは複数のフロントチェーンホイールと後輪に設置された１つまたは複数のスプロケットとを相互に連結するチェーンを有している。フロントチェーンホイールは、自転車フレームに対して回転するクランクアーム用軸部を有するボトムブラケットによって、自転車フレームに取り付けられる。クランクアーム用軸部の両端それぞれには、クランクアーム用軸部を自転車フレームに対して回転するための、クランクアームが固定されている。クランクアームは、ボトムブラケットから外方に向かって互いに反対の方向に延び、各自由端には、乗り手の足を支持するペダルが装着される。フロントチェーンホイールは、一般的に、右クランクアームと共に回転するように右クランクアームに装着される。乗り手がペダルを回転させることによって、まずチェーンホイールが回転し、続いて自転車用チェーンが移動しリアスプロケットが回転し、最後に自転車の後輪が回転する。あるクランクアームの設計においては、フロントチェーンホイールが、固定フィンガ部によってクランクアームに直接的に連結されている。固定フィンガ部は、クランクアームのハブ部に連結されて、クランクアームのハブ部から半径方向外方に向かって延びている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような種類のドライブトレインの１つの問題点は、多数の部品が必要となるというものである。これにより、フロントチェーンホイールの構造が非常に複雑になってしまい、組み立てに時間が掛かってしまうおそれがある。したがって、これらの従来の構造では、個々の部品の製造や組立てにおいて必要となるコストが高くなり、自転車が高額になってしまうおそれがある。
【０００５】
このような種類のドライブトレインの別の問題点は、乗り手の衣服がチェーンと、チェーンホイールとの間に挟まったり、衣服がチェーンに接触して汚れてしまったりするというものである。自転車製造業者は、これらの問題点を克服するために、自転車の駆動用スプロケットに保護カバーやガイドを提供している。通常、このようなカバーやガイドは、右クランクアームまたはチェーンホイールの１つに装着された別個の部材である。例えば、一部の保護カバーやチェーンガードは、チェーンホイールの回転軸に平行な方向に延びるボルトによって、フロントチェーンホイールに固定されている。多くの保護カバーまたはチェーンガードは、薄い金属材料や一部のプラスチック材料で作られている。
【０００６】
上記視点から、改良型の自転車用チェーンホイール構造の必要性が存在するということは、本開示から本技術に精通するものには明らかであろう。本発明では、本技術における上記の必要性ならびにその他の必要性が示され、本開示によって当業者はそれらを明確に理解することができるであろう。
【０００７】
本発明の１つの目的は、比較的少数の部品からなる自転車用チェーンホイール構造を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、製造及び組立てが比較的簡単かつ低価格な自転車用チェーンホイール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的は、基本的に、右クランクアーム部と、軸部とから成る自転車用チェーンホイール構造を提供することによって達成できる。右クランクアーム部は、ペダル取付手段を有している。軸部は、ワンピースの単一部材として右クランクアーム部に一体に形成された第１端部と、クランクアーム取付手段を備えた第２端部とを有している。軸部は、軸部の第１端部と第２端部との間に配置された外ねじを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のあるボトムブラケットは、ワンピースの単一部材として右クランクアームに部分的に一体に形成されている。この場合では、自転車用チェーンホイール構造の部品及び製造にかかるコストを低減することができる。また、自転車用チェーンホイール構造の部品数を少なくすることができる。
【００１１】
本発明のあるチェーンガードは、右クランクアームに一体に形成されている。この場合では、自転車用チェーンホイール構造の部品及び製造にかかるコストがさらに低減される。また、自転車用チェーンホイール構造の部品数を少なくすることができる。
【００１２】
本発明のその他の目的、特徴、様相、利点は、添付された図面と共に、本発明の実施形態を開示するところの以下の詳細な説明から当業者に明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ここでは、本発明の選択された実施形態が、図を参照しながら説明される。本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、以下の本発明にかかる実施例の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって定義される発明を制限するものではない。
【００１４】
まず図１から図３には、本発明の第１実施形態による自転車用チェーンホイール構造１２が装着された自転車１０が示されている。以下に説明するように、自転車用チェーンホイール構造１２には、ボトムブラケット構造が一体に形成されている。自転車用チェーンホイール構造１２は、自転車フレーム１６のボトムブラケットチューブ１４内で回転可能なように、ボトムブラケットチューブ１４の内部に装着されている。特に、チェーンホイール構造１２は、図３に示すように、第１ベアリングユニット２１及び第２ベアリングユニット２２によって、ボトムブラケットチューブ１４内に取り付けられる。第１及び第２ベアリングユニット２１，２２は、回転可能な第１及び第２取付構造を構成している。チェーンホイール構造１２は、少なくとも１つのチェーンホイール１８を支持している。なお、ここでは、１つのみのチェーンホイール１８を図示しているが、本発明から逸脱することなく、異なるサイズの複数のチェーンホイールを設置できることは、本開示から当該技術の当業者には明らかである。
【００１５】
図３に示すように、第１ベアリングユニット２１は、右コーン２４と、右カップ２６と、複数のボールベアリング２８と、右端シール３０とを備えるのが望ましい。右コーン２４と、右カップ２６と、ボールベアリング２８とは、各々、自転車業界において従来使用されている強固な剛性材料からなっている。
【００１６】
右コーン２４は、内ねじ２４ａと、ボールベアリング２８を回転自在に支持する環状凹面２４ｂとを有する管状部材である。右カップ２６は、プレスフィットまたはねじ込みによって、ボトムブラケットチューブ１４に装着され固定される。右カップ２６は、ボールベアリング２８を回転自在に支持する環状凹面２６ａを有する管状部材である。このように、チェーンホイール構造１２がボトムブラケットチューブ１４に対して回転できるように、ボールベアリング２８は、右コーン２４の環状凹面２４ｂと右カップ２６の環状凹面２６ａとの間において、周上に配置され回転自在に支持されている。シール３０は、右コーン２４及び右カップ２６の互いに対向する面の間に取り付けられるのが望ましい。シール３０は、エラストメリック材料などのたわみ性の弾性シールタイプの材料からなっていることが望ましい。
【００１７】
第２ベアリングユニット２２は、左コーン３４と、左カップ３６と、複数のボールベアリング３８と、左端シール４０とを備えるのが望ましい。左コーン３４と、左カップ３６と、ボールベアリング３８とは、それぞれが自転車業界において従来使用されている強固な剛性材料からなっていることが望ましい。
【００１８】
左コーン３４は、内ねじ３４ａと、ボールベアリング３８を回転自在に支持する環状凹面３４ｂとを備える管状部材である。左カップ３６は、プレスフィットまたはねじ込みによって、ボトムブラケットチューブ１４に装着され固定される。左カップ３６は、ボールベアリング３８を回転自在に支持する環状凹面３６ａを備える管状部材である。このように、チェーンホイール構造１２がボトムブラケットチューブ１４に対して回転できるように、ボールベアリング３８は、左コーン３４の環状凹面３４ｂと左カップ３６の環状凹面３６ａとの間において、周上に配置され回転自在に支持されている。シール４０は、左コーン３４及び左カップ３６の互いに対向する面の間に取り付けられるのが望ましい。シール４０は、エラストメリック材料などのたわみ性の弾性シールタイプの材料からなっていることが望ましい。
【００１９】
図３及び図５に示すように、チェーンホイール構造１２は、基本的に、右クランクアーム部４１と、軸部４２と、チェーンガード部４３と、左クランクアーム部４４と、左クランクアーム締結手段４５とを備えている。右クランクアーム部４１と、軸部４２と、チェーンガード部４３とは、自転車業界において従来使用されている高剛性材料でワンピースの単一部材として一体に形成されている。右クランクアーム部４１と、軸部４２と、チェーンガード部４３とは、軽量の金属材料で一体に形成されるのが望ましい。
【００２０】
右クランクアーム部４１は、軸部４２と一体に形成された内端４１ａと、ペダル取付手段４１ｃを有する外側自由端４１ｂとを備えている。ペダル取付手段４１ｃは、従来と同様の方法でペダルのペダル軸芯がねじ込み装着されるねじ孔であるのが望ましい。
【００２１】
軸部４２は、右端すなわち第１装着端４２ａと、左端すなわち第２装着端４２ｂとを有する中空の管状部材である。右装着端４２ａは、右クランクアーム部４１の内端４１ａに一体に形成されている。左装着端４２ｂは、左クランクアーム締結手段４５を使用して左クランクアーム部４４を脱着自在に連結し固定するためのクランクアーム取付手段４２ｃを備えている。
【００２２】
軸部４２は、管状外周面４６と、管状内周面４７とを有している。外周面４６は、内側環状当接面４６ａと、第１外ねじ４６ｂと、第２外ねじ４６ｃと、複数のセレーション（切欠き）すなわちスプライン４６ｄとを有している。内周面４７は、軸部４２の左自由端４２ｂに隣接して設けられた内ねじ４７ａを有している。ここでは、クランクアーム取付手段４２ｃは、スプライン４６ｄおよび内ねじ４７ａによって構成される。
【００２３】
軸部４２の外周面４６は、第１及び第２ベアリングユニット２１，２２を装着できるようにさらに構成され配置されている。第１及び第２ベアリングユニット２１，２２は、軸部４２をボトムブラケットチューブ１４に装着するための第１及び第２回転取付構造を構成している。内側環状当接面４６ａ及び第１外ねじ４６ｂは、軸部４２の右装着端４２ａに隣接して設けられている。右コーン２４は、第１外ねじ４６ｂとねじ込み係合するように構成され配置された内ねじ２４ａを有している。内側環状当接面４６ａは、軸部４２の右コーン２４の移動を規制するために、第１外ねじ４６ｂの右端に隣接して設けられている。右コーン２４が干渉を受けることなく第２外ねじ４６ｃを越えて自由に移動できるように、第１外ねじ４６ｂの有効外径は、第２外ねじ４６ｃの外径より大きく設定されるのが望ましい。特に、軸部４２の外周面４６は、軸部４２の右装着端４２ａにおいて最大直径すなわち最大幅になり軸部４２の左自由端４２ｂにおいて最小直径すなわち最小幅になるように段状に形成されている。このように、内側環状当接面４６ａの右側にある軸部４２の部分を含む軸部４２の外周面４６は、最大直径すなわち最大幅を有し、スプライン４６ｄを備えた軸部４２の外周面４６の部分は、最小直径すなわち最小幅を有している。
【００２４】
第２外ねじ４６ｃは、第１外ねじ４６ｂから軸方向に間隔を隔てて設けられている。したがって、第２外ねじ４６ｃは、軸部４２の第１装着端４２ａより、軸部４２の左自由端４２ｂにより近い位置に設けられる。図５に示すように、第２外ねじ４６ｃは、軸部４２の左自由端４２ｂの自由縁に配置されたスプライン４６ｄから内方に向けて間隔を隔てて設けられている。左コーン３４は、第２外ねじ４６ｃにねじ込み係合されるように構成され配置された内ねじ３４ａを有している。左コーン３４を軸部４２に固定するために、ロックナット４８と、座金４９とが軸部４２の第２外ねじ４６ｃに装着されるのが望ましい。したがって、ロックナット４８は、第２外ねじ４６ｃにねじ込み係合するように構成され配置された内ねじを有している。
【００２５】
左クランクアーム部４４は、セレーションすなわちスプラインを備えた内端４４ａを有している。このセレーションすなわちスプラインは、軸部４２の左自由端４２ｂの外周面上に設けられたスプライン４６ｄと係合するように構成され配置されている。したがって、左クランクアーム部４４は、スプライン４６ｄによって、軸部４２の左自由端４２ｂに回転不能に連結される。すなわち、左クランクアーム部４４は、セレーションすなわちスプライン４４ａを有している。このセレーションすなわちスプライン４４ａは、軸部４２に対して相対回転しないように、軸部４２の左自由端４２ｂに形成されたスプライン４６ｄに嵌合される。
【００２６】
左クランクアーム締結手段４５は、左クランクアーム部４４の内端４４ａを軸部４２の左自由端４２ｂに着脱自在に装着できるように、軸部４２の左自由端４２ｂに配置された内周面４７の内ねじ４７ａに係合している。すなわち、左クランクアーム締結手段４５は、内ねじ４７ａに係合して、左クランクアーム部４４を軸部４２の左自由端４２ｂに固定し保持している。
【００２７】
左クランクアーム締結手段４５は、取付ボルト５１と、座金５２と、固定リング５３とを備えるのが望ましい。取付ボルト５１は、軸部４２の左自由端４２ｂの内ねじ４７ａと係合する外ねじを有している。取付ボルト５１は、トルク伝達面５１ａを有する穴を備えた中空部材であるのが望ましい。取付ボルト５１は、環状フランジ５１ｂを有している。この環状フランジ５１ｂは、軸部４２の左自由端４２ｂに左クランクアーム部４４を保持する軸方向力を与えられるように、左クランクアーム部４４のフランジに当接している。座金５２は、取付ボルト５１の環状フランジ５１ｂと、左クランクアーム部４４との間に配置されるのが望ましい。固定リング５３は、左クランクアーム部４４内にねじ込み装着されて、取付ボルト５１の環状フランジ５１ｂに当接するように構成され配置される。固定リング５３は、装着用工具を受け取るための、環状に間隔を隔てて配置された複数の工具係止穴を備えるのが望ましい。
【００２８】
チェーンガード部４３は、右クランクアーム部４１および軸部４２と共にワンピースの単一部材となるように、右クランクアーム部４１に一体に形成されていることが望ましい。チェーンガード部４３は、チェーンホイール１８を固定するための、複数のチェーンホイール装着構造４３ａを備えるのが望ましい。チェーンホイール装着構造４３ａは、軸部４２の回転軸に略平行な軸を有する複数のねじ孔を備えるのが望ましい。ここでは、チェーンホイール装着構造４３ａが１つのチェーンホイール１８と共に示されている。しかしながら、本発明から逸脱することなく、異なるサイズの複数のチェーンホイールが、チェーンホイール装着構造４３ａにまとめて装着することができるということは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。
【００２９】
ここで使用する、次の「前方、後方、上方、上、下方、垂直、水平、下、横」などの方向を示す用語、ならびに他の同様の方向を表す用語は、本発明が装着された自転車の方向を表すものとする。したがって、本発明を説明するこれらの用語は、本発明の装着された自転車を基準に解釈されなければならない。ここで使用されている「ほぼ」、「約」、「おおよそ」などの程度を表す用語は、最終結果が著しく変化しない妥当量の変化を意味する修正用語である。これらの用語は、修正対象の用語の意味を無効にしない範囲で、±５％の偏差を含むものと解釈される。
【００３０】
ここでは、本発明の選択された実施形態を説明し図示しているが、本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、請求の範囲で定義された本発明の目的又は範囲から逸脱しなければ、様々な修正、変更を加えることができる。さらに、本発明による複数の実施形態の説明は、例示することのみを目的とし、添付された請求項や請求項と同等と見なされる内容によって規定される発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態による自転車用チェーンホイール構造が装着された自転車の斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態による、図１に示された自転車用チェーンホイール構造の右側拡大側面図。
【図３】図１及び図２に示された自転車用チェーンホイール構造の、図２の３−３線による部分的縦方向断面図。
【図４】図１から図３に示された自転車用チェーンホイール構造の、図３の４−４線による部分的横方向断面図。
【図５】本発明の第１実施形態による自転車用チェーンホイール構造の外観図。
【符号の説明】
【００３２】
１２  自転車用チェーンホイール構造
２１  第１ベアリングユニット
２２  第２ベアリングユニット
２４  右コーン
２６  右カップ
２８  ボールベアリング
３０  右端シール
３４  左コーン
３６  左カップ
３８  ボールベアリング
４０  左端シール
４１ｃ  ペダル取付手段
４１  右クランクアーム部
４２  軸部
４２ａ  第１装着端
４２ｂ  第２装着端
４２ｃ  クランクアーム取付手段
４３  チェーンガード部
４４  左クランクアーム部
４４ａ  内端、スプライン
４６  管状外周面
４６ａ  内側環状当接面
４６ｂ  第１外ねじ
４６ｃ  第２外ねじ
４６ｄ  スプライン
４７  管状内周面
４７ａ  内ねじ
【図１】
2006015986.tif 000003
【図２】
2006015986.tif 000004
【図３】
2006015986.tif 000005
【図４】
2006015986.tif 000006
【図５】
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