(57)【要約】【課題】  合成樹脂製の固定部を有する自転車用スプロケットにおいて、軽量化を図れ、かつ合成樹脂の劣化や変形に起因する固定力の低下を防止できるようにする。【解決手段】  自転車用スプロケット７１は、自転車のギヤクランク５１のスプロケット取付部７６に装着され外周にチェーンが巻回されるスプロケットであって、スプロケットリング部９０と、固定部９１とを備えている。スプロケットリング部９０は、外周にチェーンが巻回されるスプロケット歯９２ａが形成されたリング部９２と、リング部９２の内周側に配置されスプロケット取付部７６に固定される内側固定部９３と、内側固定部９３をリング部９２に連結する連結部９４とを有する金属製のものである。固定部９１は、リング部９２のスプロケット歯９２ａより内周部と連結部９４と内側固定部９３の少なくとも一部とを覆うようにスプロケットリング部９０の両側面と一体成形された合成樹脂製のものである。【選択図】      図７
2006248290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の回転駆動部に装着され外周に自転車駆動用のチェーンが巻回される自転車用スプロケットであって、
外周に前記チェーンが巻回されるスプロケット歯が形成されたリング部と、前記リング部の内周側に配置され前記回転駆動部に固定される内側固定部と、前記内側固定部を前記リング部に連結する連結部とを有する金属製のスプロケットリング部と、
前記リング部の前記スプロケット歯より内周部と前記連結部と前記内側固定部の少なくとも一部とを覆うように前記スプロケットリング部の両側面と一体成形された合成樹脂製の固定部と、
を備えた自転車用スプロケット。
【請求項２】
前記内側固定部は前記リング部と間隔を隔てて複数配置されており、
前記連結部は、前記リング部の内周部から前記内側固定部に向かって径方向に沿って直線的に延びている、請求項１に記載の自転車用スプロケット。
【請求項３】
前記内側固定部は、前記回転駆動部に固定するための固定部材が貫通可能な取付孔と、取付孔の周囲を囲み前記連結部に連結される周囲部とを有する、請求項２に記載の自転車用スプロケット。
【請求項４】
前記スプロケットリング部は、前記リング部に形成され、前記チェーンを前記スプロケット歯部に導くためのスパイクを固定するためのスパイク固定部をさらに有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
【請求項５】
前記スプロケットリング部は、前記リング部の内周側に間隔を隔てて配置されかつ前記リング部と一体形成され、前記スパイクに前記チェーンを導くためのサブスパイクを固定するためのサブスパイク固定部をさらに有する、請求項４に記載の自転車用スプロケット。
【請求項６】
前記スプロケットリング部は、外周に前記スプロケット歯部が形成され内周側に前記連結部及び前記内側固定部が形成されるように金属板をリング状にプレス打ち抜き加工して形成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
【請求項７】
自転車の回転駆動部に装着され外周に自転車駆動用のチェーンが巻回される自転車用スプロケットであって、
外周に前記チェーンが巻回されるスプロケット歯が形成されたリング部と、前記リング部に形成され、前記チェーンを前記スプロケット歯部に導くためのスパイクを固定するためのスパイク固定部と、前記リング部の内周側に間隔を隔てて配置されかつ前記リング部と一体形成され、前記スパイクに前記チェーンを導くためのサブスパイクを固定するためのサブスパイク固定部とを有する金属製のスプロケットリング部と、
前記リング部の前記スプロケット歯より内周部と前記サブスパイク固定部とを覆うように前記スプロケットリング部の両側面と一体成形された合成樹脂製の固定部と、
を備えた自転車用スプロケット。
【請求項８】
前記固定部は、回転駆動部に固定するための固定部材が貫通可能な取付孔を有し、
前記取付孔に装着され、前記固定部材からの力を受けるための接触面を有する金属製の筒状部材をさらに備える、請求項７に記載の自転車用スプロケット。
【請求項９】
前記スプロケットリング部は、外周に前記スプロケット歯部が形成され内周側に前記サブスパイク固定部が形成されるように金属板をリング状にプレス打ち抜き加工して形成されている、請求項７または８に記載の自転車用スプロケット。
【請求項１０】
前記スプロケットリング部は、前記固定部を回転不能に連結するためのアンカー手段をさらに有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
【請求項１１】
前記アンカー手段は、前記リング部の周方向に間隔を隔てて形成された多数の貫通孔である、請求項１０に記載の自転車用スプロケット。
【請求項１２】
前記固定部は、ポリアミド系合成樹脂に炭素繊維のフィラーを含浸させた炭素繊維混入樹脂である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
【請求項１３】
前記スプロケットリング部は、表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム合金製である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の自転車用スプロケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプロケット、特に、自転車の回転駆動部に装着され外周に自転車駆動用のチェーンが巻回される自転車用スプロケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車には、一般に、前後のスプロケットと、それに巻回されたチェーンとを有する駆動部が設けられている。前スプロケットは自転車のギヤクランク（回転駆動部の一例）に設けられ、後スプロケットは自転車のフリーハブ（回転駆動部の一例）に設けられている。この種の自転車用スプロケットは、ＪＩＳ  Ｈ４０００のＡ２０１４Ｐ等のアルミニウムやＪＩＳ  Ｇ３１４１のＳＰＣＣ等の鉄を素材として用いている。変速のためにギヤクランクやフリーハブに複数のスプロケットを装着する場合、軽量化を図るためにアルミニウムを素材として採用している。
【０００３】
また、さらに軽量化するためにスプロケット歯が形成されたアルミニウム合金製のスプロケットリング部とスプロケットリング部の内周に装着されギヤクランクに固定される炭素繊維素材製の固定部とを有する自転車スプロケットが従来知られている（たとえば、特許文献１参照）。このスプロケットは、スプロケットリング部の内周部と固定部とを、スプロケットリング部と固定部とにそれぞれ形成された半円形の孔部に金属製のカシメピンを装着することにより固定している。また、２つの部材を用いることにより天候によって変形するのを防ぐためにスプロケットリング部と固定部との間には隙間を設けている。さらに、ギヤクランクとの固定部部分には、段差を有する取付孔が設けられている。このような構造のスプロケットでは、通常は取付孔にボルト（固定部材の一例）を挿通してギヤクランクのスパイダーアームにスプロケットを固定している。
【０００４】
また、変速を補助するために、スプロケットには、スパイクやサブスパイクと呼ばれるチェーンをスプロケット歯に案内するピン部材が設けられているものが知られている（たとえば、特許文献２参照）。スパイクは、スプロケットリング部に形成された間隔を隔てて形成された固定孔にカシメ固定されている。サブスパイクは、スプロケットリング部にスパイクより内周側かつ回転方向上流側に形成された固定孔にカシメ固定されている。スパイク及びサブスパイクは、大径スプロケットから小径スプロケットに向けて突出している。
【特許文献１】独国実用新案第２０２１８７５５号公報
【特許文献２】特許第３５８３３８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の自転車用スプロケットでは、固定部を構成する合成樹脂の経年劣化により固定部とスパイダーアーム部（回転駆動部）との固定力が低下することが懸念される。また、過剰なトルクでボルトを締め付けると合成樹脂製の固定部が変形し、やはり固定力が低下するおそれがある。
【０００６】
また、前記従来の自転車用スプロケットでは、カシメピンにより両部を固定している。このようにカシメピンで両部を固定すると、両部の間にガタが生じやすくなる。さらに、従来のスプロケットでは、天候による変形を防止するために両部の間に隙間を設けている。このため、スプロケットリング部と固定部の間での剛性をカシメピンだけで確保しなければならず剛性を高く維持しにくい。また、スパイクより内周側にサブスパイクを配置する際に、サブスパイクを固定部側に配置しなければならない場合が生じると、サブスパイクを強固に固定しづらい。
【０００７】
本発明の課題は、合成樹脂製の固定部を有する自転車用スプロケットにおいて、軽量化を図れ、かつ合成樹脂の劣化や変形に起因する固定力の低下を防止できるようにすることにある。
【０００８】
本発明の別の課題は、合成樹脂製の固定部を有する自転車用スプロケットにおいて、軽量化を図れ、かつ剛性を維持してガタを防止できるようにするとともに、サブスパイクを強固に固定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明１に係る自転車用スプロケットは、自転車の回転駆動部に装着され外周に自転車駆動用のチェーンが巻回されるスプロケットであって、スプロケットリング部と、固定部とを備えている。スプロケットリング部は、外周にチェーンが巻回されるスプロケット歯が形成されたリング部と、リング部の内周側に配置され回転駆動部に固定される内側固定部と、内側固定部をリング部に連結する連結部とを有する金属製のものである。固定部は、リング部のスプロケット歯より内周部と連結部と内側固定部の少なくとも一部とを覆うようにスプロケットリング部の両側面と一体成形された合成樹脂製のものである。
【００１０】
このスプロケットでは、チェーンが巻回され比較的強度及び耐摩耗性が重視されるリング部及び回転駆動部にボルト等の固定部材により固定され変形が生じやすい内側固定部は合成樹脂に比べて剛性、強度及び耐摩耗性が高い金属製である。そして、リング部のスプロケット歯より内周部と連結部と内側固定部の少なくとも一部の両側面は合成樹脂製で比較的軽量な固定部により覆われている。ここでは、チェーンが接触するリング部及び回転駆動部に固定される内側固定部を金属製にして強度や剛性や耐摩耗性を確保し、それ以外のところである固定部は内側固定部を補強しつつ軽量化を図るために合成樹脂製にしている。このため、スプロケットの軽量化を図れ、かつ合成樹脂の劣化や変形に起因する固定力の低下を防止できるようになる。
【００１１】
発明２に係る自転車用スプロケットは、発明１に記載のスプロケットにおいて、内側固定部はリング部と間隔を隔てて複数配置されており、連結部は、リング部の内周部から前内側固定部に向かって径方向に沿って延びている。この場合には、内側固定部が分割して複数設けられかつ連結部により内側固定部とリング部とが径方向に沿って直線的に連結されるので、最短距離でリング部統治側固定部を連結することができる。このため、金属製の内側固定部及び連結部の面積を小さくすることができ、スプロケットをより軽量化することができる。
【００１２】
発明３に係る自転車用スプロケットは、発明２に記載のスプロケットにおいて、内側固定部は、回転駆動部に固定される取付孔と、取付孔の周囲を囲み連結部に連結される周囲部とを有する。この場合には、取付孔を利用してボルトやナットなどの固定部材により回転駆動部を強固に固定しても内側固定部が変形や劣化しにくくなるとともに、内側固定部が取付孔の周囲を囲むだけであるので、内側固定部の面積をさらに小さくすることができ、スプロケットをさらに軽量化することができる。
【００１３】
発明４に係る自転車用スプロケットは、発明１から３のいずれかに記載のスプロケットにおいて、スプロケットリング部は、リング部に形成され、チェーンをスプロケット歯部に導くためのスパイクを固定するためのスパイク固定部をさらに有する。この場合には、金属製のリング部にスパイクが固定されるので、チェーンの架け替えをスムーズにしてもスパイクを強固に固定できる。
【００１４】
発明５に係る自転車用スプロケットは、発明４に記載のスプロケットにおいて、スプロケットリング部は、リング部の内周側に間隔を隔てて配置されかつリング部と一体形成され、スパイクにチェーンを導くためのサブスパイクを固定するためのサブスパイク固定部をさらに有する。この場合には、スパイクに加えてサブスパイクも固定できるのでチェーンをさらにスムーズに架け替えることができる。また、サブスパイクをスパイクの内周側に配置しても、サブスパイク固定部が合成樹脂製の固定部に設けられるのではなく金属製のリング部と一体形成されているので、サブスパイクを強固に固定できる。
【００１５】
発明６に係る自転車用スプロケットは、発明１から５のいずれかに記載のスプロケットにおいて、スプロケットリング部は、外周にスプロケット歯部が形成され内周側に連結部及び内側固定部が形成されるように金属板をリング状にプレス打ち抜き加工して形成されている。この場合には、スプロケットリング部の製造工程が簡素化する。
【００１６】
発明７に係る自転車用スプロケットは、自転車の回転駆動部に装着され外周に自転車駆動用のチェーンが巻回されるスプロケットであって、スプロケットリング部と、固定部とを備えている。スプロケットリング部は、外周に記チェーンが巻回されるスプロケット歯が形成されたリング部と、リング部に形成され、チェーンをスプロケット歯部に導くためのスパイクを固定するためのスパイク固定部と、リング部の内周側に間隔を隔てて配置されかつリング部と一体形成され、スパイクにチェーンを導くためのサブスパイクを固定するためのサブスパイク固定部とを有する金属製のものである。固定部は、リング部のスプロケット歯より内周部とサブスパイク固定部とを覆うようにスプロケットリング部の両側面と一体成形された合成樹脂製のものである。
【００１７】
この場合には、チェーンに噛み合うスプロケット歯が形成されたリング部、スパイク部及びサブスパイク部は強度を維持できる金属製であり、回転駆動部に固定される固定部は軽量な合成樹脂製である。この固定部はスプロケット歯形成部分の内周側でスプロケットリング部の両側面と一体成形されている。ここでは、固定部をスプロケットリング部の両側面に、たとえば、インサート成形やアウトサート成形等の一体成形により固定することによりスプロケットリング部と固定部とを固定しているので、ガタを防止できるとともにスプロケットリング部と固定部の間での剛性を高く維持できる。また、固定部を合成樹脂製にしたのでスプロケットの軽量化を図ることができる。さらに、スパイクに加えてサブスパイクも固定できるのでチェーンをさらにスムーズに架け替えることができる。また、サブスパイクをスパイクの内周側に配置しても、サブスパイク固定部が合成樹脂製の固定部に設けられるのではなく金属製のリング部と一体形成されているので、サブスパイクを強固に固定できる。
【００１８】
発明８に係る自転車用スプロケットは、発明７に記載のスプロケットにおいて、固定部は、回転駆動部に固定するための固定部材が貫通可能な取付孔を有し、取付孔に装着され、固定部材からの力を受けるための接触面を有する金属製の筒状部材をさらに備える。このスプロケットでは、スプロケットリング部が連結され回転駆動部に固定される固定部は軽量な合成樹脂製である。この固定部には取付孔が設けられ、取付孔には金属製の筒状部材が装着されている。この筒状部材に例えばボルトなどの固定部材を挿通してスプロケットを回転駆動部に固定する。このとき、固定部ではなく筒状部材の接触面が固定部材からの力を受ける。ここでは、固定部に合成樹脂より経年劣化しにくい金属製の筒状部材を装着し、筒状部材の接触面が固定部材からの力を受けるので、軽量化を図るために固定部を軟質の合成樹脂製にしても、十分な固定力を確保しつつ回転駆動部との固定部分が変形しにくくなる。このため、合成樹脂の劣化や変形に起因する固定力の低下を防止できるとともにスプロケットの軽量化を図ることができる。
【００１９】
発明９に係る自転車用スプロケットは、発明７又は８に記載のスプロケットにおいて、スプロケットリング部は、外周にスプロケット歯部が形成され内周側にサブスパイク固定部が形成されるように金属板をリング状にプレス打ち抜き加工して形成されている。この場合には、スプロケットリング部の製造工程が簡素化する。また、内側に張り出す固定部を一体形成しなくてよいので、金属板のスプロケットリング部形成部分の内側で小径のスプロケットを同時に形成することもできる。
【００２０】
発明１０に係る自転車用スプロケットは、発明１から９のいずれかに記載のスプロケットにおいて、スプロケットリング部は、内側固定部を回転不能に連結するためのアンカー手段をさらに備える。この場合には、アンカー手段によりスプロケットリング部と内側固定部とが回転不能に連結されるので、剛性がさらに高くなる。
【００２１】
発明１１に係る自転車用スプロケットは、発明１０に記載のスプロケットおいて、アンカー手段は、リング部の周方向に間隔を隔てて形成された多数の貫通孔である。この場合には、多数の貫通孔を貫通して固定部が形成されるので、固定部がリング部に強固に連結される。
【００２２】
発明１２に係る自転車用スプロケットは、発明１から８のいずれかに記載のスプロケットにおいて、固定部は、ポリアミド系合成樹脂に炭素繊維のフィラーを含浸させた炭素繊維混入樹脂製である。この場合には、炭素繊維を含浸させることにより固定部の強度を合成樹脂だけの場合に比べて高くすることができる。
【００２３】
発明１３に係る自転車用スプロケットは、発明１から９のいずれかに記載のスプロケットにおいて、スプロケットリング部は、表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム合金製である。この場合には、スプロケットリング部の耐食性が向上する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、チェーンが接触するリング部及び回転駆動部に固定される内側固定部を金属製にして強度や剛性や耐摩耗性を確保し、それ以外のところである固定部は内側固定部を補強しつつ軽量化を図るために合成樹脂製にしている。このため、スプロケットの軽量化を図れ、かつ合成樹脂の劣化や変形に起因する固定力の低下を防止できるようになる。
【００２５】
別の発明によれば、固定部をスプロケットリング部の両側面とを一体成形することによりスプロケットリング部と固定部とを固定しているので、ガタを防止できるとともにスプロケットリング部と固定部の間での剛性を高く維持できる。また、固定部を合成樹脂製にしたのでスプロケットの軽量化を図ることができる。さらに、スパイクに加えてサブスパイクも固定できるのでチェーンをさらにスムーズに架け替えることができる。また、サブスパイクをスパイクの内周側に配置しても、サブスパイク固定部が合成樹脂製の固定部に設けられるのではなく金属製のリング部と一体形成されているので、サブスパイクを強固に固定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車は、たとえばフラット型のハンドル部１４を有するマウンテンバイク１０である。マウンテンバイク１０は、車体の骨格をなすダイヤモンド形のフレーム１１を備えている。フレーム１１は、フレーム体１２と、フレーム体１２の前部に斜め縦軸回りに回転自在に支持され、下部が２股に分かれたフロントフォーク１３とを有している。また、マウンテンバイク１０は、フロントフォーク１３に連結されたハンドル部１４と、フレーム体１２の下部に取り付けられ、踏み力を駆動力に変換する駆動部１５と、フロントフォーク１３の下端に回転自在に支持された前輪１６と、フレーム体１２の後部に回転自在に支持された後輪１７と、前後の制動装置１８，１９とを備えている。
【００２７】
フレーム体１２は、三角形状の前三角２０と、前三角２０の後方に配置された後三角２１とを有している。前三角２０は、横方向に配置された上パイプ２５と、上パイプ２５の下方に前上がりに配置された下パイプ２６と、上パイプ２５および下パイプ２６の前端を接合するヘッドパイプ２７と、上パイプ２５および下パイプ２６の後端を接合し、斜め上方に延びる立パイプ２８とから構成されている。立パイプ２８にはサドル３２を固定したシートポスト３３が上下位置を調節可能に固定されている。立パイプ２８と下パイプ２６との接合部には、筒状のハンガー部２９（図３）が形成されている。後三角２１は、立パイプ２８に前端が接合され２股に分かれて斜め下方に延びるシートスティ３０と、立パイプ２８の下端から後方に２股に分かれて延び、シートスティ３０の後端に接合されたチェーンスティ３１とから構成されている。
【００２８】
フロントフォーク１３の上部にはハンドル部１４を構成するハンドルステム３５が上下に移動可能に固定されている。ハンドルステム３５の上端には、左右に延びるハンドルバー３６が固定されている。ハンドルバー３６の両端には、変速機能付のブレーキレバー３８が取り付けられている。
【００２９】
駆動部１５は、ハンガー部２９に設けられたクランク部４１と、後輪１７のフリーハブに回転不能に取り付けられた小ギヤ部４３と、クランク部４１と小ギヤ部４３との間に架け渡されたチェーン４４と、変速用のフロントディレーラ４５およびリアディレーラ４６とを有している。フロントディレーラ４５は、チェーン４４が挿通するチェーンガイド４５ａを有している。
【００３０】
クランク部４１は、図１〜図３に示すように、フレーム１１のハンガー部２９に回転自在に支持されたクランク軸５０（図３）と、クランク軸５０の右端にカシメ固定され先端にペダル５３（図１）が装着されたギヤクランク５１と、クランク軸５０の左端に着脱自在に固定される左クランク５２（図３）とを有している。
【００３１】
クランク軸５０は、図３に示すように、ハンガー部２９に装着されたボトムブラケット５４とユニット化されており、ハンガー部２９に回転自在に装着されている。クランク軸５０は、たとえばクロムモリブデン鋼等の高剛性を有する合金製の部材である。クランク軸５０の両端には、ギヤクランク５１及び左クランク５２を固定するために固定ボルト５９がねじ込まれる雌ねじ部５０ａ，５０ａが形成されている。クランク軸の両端外周面には、ギヤクランク５１及び左クランク５２を回転不能に係止するための矩形テーパ面５０ｂ，５０ｂが形成されている。
【００３２】
ボトムブラケット５４は、内部に１対の軸受６０，６１を有しており、軸受６０，６１によりクランク軸５０がハンガー部２９に回転自在に支持されている。
ギヤクランク５１は、図２及び図３に示すように、軸方向内方にいくにつれて歯数が多くなるように軸方向に並べて配置された、たとえば３枚のスプロケット７１〜７３と、３枚のスプロケット７１〜７３を固定するために放射状に延びる４つのアーム部７６ａを有するスプロケット取付部（回転駆動部の一例）７６と、スプロケット取付部７６が基端外周にロックリング７８により回転不能に固定される右クランク７７とを有している。
【００３３】
各アーム部７６ａの先端両面には、スプロケット７１，７２をクランク軸５０と同芯に取り付けるための第１取付部７６ｂが他の部分より凹んで形成されている。第１取付部７６ｂには、図６に示すように、頭部８０ａを有するボルト８０及び頭部８１ａを有しボルト８０に螺合する筒状のナット８１により、スプロケット７１，７２を一括して固定するための固定孔７６ｃが形成されている。各アーム部７６ａの中間部内側面（図６左側面）には、スプロケット７３をボルト８２により固定するための第２取付部７６ｄが内方に突出して形成されている。第２取付部７６ｄには、ボルト８２が螺合するねじ孔７６ｅが形成されている。
【００３４】
右クランク７７は、図３に示すように、中空構造のものであり、基端内周部にクランク軸５０が回転不能に装着される矩形テーパ状の軸取付部７７ａが形成されている。また、基端外周にスプロケット取付部７６が回転不能に固定されるセレーション７７ｂが形成されている。右クランク７７は、基端から先端に向かってが軸方向外方に向けて僅かに傾斜しつつ径方向に外方に延びている。この延びた先端にペダル５３がねじ込まれるペダル装着孔７７ｃが形成されている。
【００３５】
本発明の一実施形態によるスプロケットであるスプロケット７１は、図４〜図８に示すように、金属製のスプロケットリング部９０と、スプロケットリング部９０と、たとえばインサート成形やアウトサート成形により一体成形された合成樹脂製の固定部９１とを備えている。
【００３６】
スプロケットリング部９０は、たとえば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム合金製の部材である。スプロケットリング部９０は、図７に示すように、外周にチェーン４４（図１）が巻回される多数のスプロケット歯部９２ａが形成されたリング部９２と、リング部９２の内周側に配置されスプロケット取付部７６に固定される内側固定部９３と、内側固定部９３をリング部９２に連結する連結部９４とを有している。また、スプロケットリング部９０は、リング部９２に形成され、チェーン４４をスプロケット歯部９２ａに導くためのスパイク９８を固定するためのスパイク固定部９６と、リング部９２の内周側に間隔を隔てて配置されかつリング部９２と一体形成され、スパイク９８にチェーン４４を導くためのサブスパイク９９を固定するためのサブスパイク固定部９７とをさらに有している。
【００３７】
リング部９２には、図６に示すように、固定部９１を回転不能に連結しやすくするためのアンカー手段としての多数の貫通孔９２ｄが周方向に間隔を隔てて形成されている。内側固定部９３及び連結部９４は、リング部９２と一体形成されている。内側固定部９３は、リング部９２と間隔を隔ててアーム部７６ａと同数（たとえば４つ）周方向に沿って配置されている。内側固定部９３は、第１取付部７６ｂに固定するためのナット８１が貫通可能な取付孔９３ａと、取付孔９３ａの周囲を囲み連結部９４に連結される周囲部９３ｂとを有している。内側固定部９３は、リング部９２及び連結部９４より内側面（図６左側面）が突出して形成されており、リング部９２及び連結部９４より厚みが厚い。内側固定部９３の外側面（図６右側面）は、ボルト８０の頭部８０ａに接触し、内側面は、第１取付部７６ｂの外側面に接触している。したがって、固定部９１は、その部分で内側固定部９３を露出するように形成されている。取付孔９３ａは、第１取付部７６ｂに形成された固定孔７６ｃと略同径であり、固定孔７６ｃに連通可能に配置されている。周囲部９３ｂは内周部と外周部とが円弧状に形成され両側部が直線的に形成された概ね矩形形状である。周囲部９３ｂの内周部は、第１取付部７６ｂに形成された段差部７６ｆに接触してスプロケット７１の内周部を保持するように形成されている。連結部９４は、周囲部９３ｂの周方向の長さ（幅）より狭い幅でリング部９２の内周部から周囲部９３ｂの中央部に向かって径方向に沿って直線的に延びている。
【００３８】
スパイク固定部９６は、貫通孔９２ｄよりやや内周側に形成された貫通孔で構成されている。この実施形態では、スパイク固定部９６は、４枚のスプロケット歯部９２ａの間隔で配置された２つの貫通孔を１組とし、スプロケット歯部９２ａの位置に関連して略対向して配置された２組で構成されている。スパイク９８は、図５及び図８に示すように、リング部９２の内側面９２ｃに突出してチェーン４４を案内する案内部９８ａと、スパイク固定部９６に挿通され外側面９２ｂに突出する軸部９８ｂとを有しており、軸部９８ｂの突出部分がリング部９２の外側面９２ｂにカシメられてスパイク９８がリング部９２に固定されている。
【００３９】
サブスパイク固定部９７は、リング部９２の内周側に間隔を隔てて配置された貫通孔９７ａを有する固定部分９７ｂと固定部分９７ｂをリング部９２の内周部に連結する連結部分９７ｃとを有している。この連結部分９７ｃは径方向に沿って形成されている。サブスパイク固定部９７は、スパイク固定部９６のスプロケット回転方向（図７の時計回りの方向）の下流側に、たとえばスプロケット歯部９２ａの２枚分の間隔で配置された２つのものを１組としてスパイク固定部９７と同様に２組配置されている。サブスパイク９９は、図５及び図８に示すように、リング部９２の内側面９２ｃに突出してチェーン４４を案内する案内部９９ａと、サブスパイク固定部９７に挿通され外側面９２ｂに突出する軸部９９ｂとを有している。軸部９９ｂの突出部分がリング部９２の外側面９２ｂにカシメられてサブスパイク９９がリング部９２に固定されている。
【００４０】
スプロケットリング部９０は、外周にスプロケット歯部９２ａが、両側面９２ｂ，９２ｃに貫通孔９２ｄが、さらに内周側に内側固定部９３と、連結部９４と、サブスパイク固定部９７とがそれぞれ形成されるように金属板をリング状にプレス打ち抜き加工して形成されている。
【００４１】
固定部９１は、たとえば、炭素繊維のフィラーを含浸させたポリアミド系合成樹脂製である。固定部９１は、リング部９２のスプロケット歯部９２ａより内周部と連結部９４と内側固定部９３の少なくとも一部とを覆うようにスプロケットリング部の両側面と一体成形されたものである。固定部９１は、リング部９２、連結部９４及びサブスパイク固定部９７が一体成形される環状カバー部９１ａと、環状カバー部９１ａから径方向内方に延び内側固定部９３が一体成形される内側カバー部９１ｂとを有している。環状カバー部９１ａは、リング部９２の両側面９２ｂ，９２ｃ及び内周面９２ｅ（図３）を覆うように一体成形されている。内側カバー部９１ｂは、内側固定部９３の外側面及び回転方向両側部分を覆うように一体成形されている。
【００４２】
この実施形態では、スパイク９８及びサブスパイク９９の装着部分において、リング部９２の内側面９２ｃは環状カバー部９１ａで覆われていない。また、スパイク固定部９６及びサブスパイク固定部９７において、軸部９８ｂ，９９ｂがカシメられる部分は、環状カバー部９１ａで覆われていない。また、内側固定部９３の軸方向の外側面は内側カバー部９１ｂで覆われていない。また内側固定部９３の外側面の取付孔９３ａの周囲では、ボルト８０の頭部８０ａより僅かに大径な部分が内側カバー部９１ｂで覆われていない。
【００４３】
このような構成のスプロケット７１は、以下のような工程で製造される。
まず、アルミニウム板をプレス打ち抜き加工して図７に示すような形状のスプロケットリング部９０を得る。続いて、得られたスプロケットリング部９０の側面と内周面とにトリアジンチオールの微粉末を電着めっき処理により拡散させた環状の拡散層を形成する。次に拡散層が形成されたスプロケットリング部９０を、固定部９１を成形するための上型と下型とを有する金型に挿入する。金型の内部には、固定部９１の環状カバー部９１ａ及び内側カバー部９１ｂを形成するための空間が形成されている。また、取付孔９３ａの周囲や内側固定部９３の内側面やスパイク９８及びサブスパイク９９装着部分では、金属部分が露出するようにスプロケットリング部９０に接触して金型が形成されている。このことは、スパイク固定部９６及びサブスパイク固定部９７において、軸部９８ｂ，９９ｂがカシメられる部分も同様である。スプロケットリング部９０を装着すると金型を締めて、内部の空間に炭素繊維のフィラーを含浸したポリアミド系合成樹脂の溶融液を充填して合成樹脂と拡散層とを化学反応させて固定部９１とスプロケットリング部９０とを化学的に結合する。このようなインサート成形により、スプロケットリング部９０と一体成形された固定部９１を有するスプロケット７１が完成する。
【００４４】
ここでは、チェーン４４が接触するリング部９２及び第１取付部７６ｂに固定される内側固定部９３を金属製にして強度や剛性や耐摩耗性を確保し、それ以外のところである固定部９１は内側固定部９３を補強しつつ軽量化を図るために合成樹脂製にしている。このため、スプロケット７１の軽量化を図れ、かつ合成樹脂の劣化や変形に起因する固定力の低下を防止できるようになる。
【００４５】
また、固定部をスプロケットリング部９０の両側面とを一体成形することによりスプロケットリング部９０と固定部９１とを固定しているので、ガタを防止できるとともにスプロケットリング部９０と固定部９１の間での剛性を高く維持できる。また、スパイク９８に加えてサブスパイク９９も固定できるのでチェーン４４をさらにスムーズに架け替えることができる。また、サブスパイク９９をスパイク９８の内周側に配置しても、サブスパイク固定部９７が合成樹脂製の固定部９１に設けられるのではなく金属製のリング部９２と一体形成されているので、サブスパイク９９を強固に固定できる。
【００４６】
スプロケット７２は、図６に示すように、スプロケット歯７２ａが形成されたリング部７２ｂと、リング部７２ｂの内周から径方向内方に突出し取付孔７２ｄを有する固定部７２ｃとが一体形成された、たとえばアルミニウム合金製の公知のスプロケットである。この固定部７２ｃと内側固定部９３とが、ボルト８０及びナット８１とによりアーム部７６ａの第１取付部７６ｂに一括して固定されている。
【００４７】
スプロケット７３は、スプロケット歯７３ａが形成されたリング部７３ｂと、リング部７３ｂの内周から径方向内方に突出し取付孔７３ｄを有する固定部７３ｃとが一体形成された、たとえばアルミニウム合金製の公知のスプロケットである。この固定部７３ｃがボルト８２とによりアーム部７６ａの第２取付部７６ｄに固定されている。
【００４８】
左クランク５２は、図３に示すように、先端にペダル５３がねじ込まれるペダル装着孔８５ａが形成されたアーム状の部材である。
このように構成されたクランク部４１をボトムブラケット５４に装着する際には、まず、スプロケット７１〜７３をギヤクランク５１に装着する。スプロケット７１，７２をギヤクランク５１に装着する際には、スプロケット７１，７２を第１取付部７６ｂの凹んだ部分の両面に固定孔７６ｃに取付孔９３ａ及び取付孔７２ｄが対向するように置く。このとき、内側固定部９３の内周部は第１取付部７６ｂの段差部７６ｆに接触して芯出しされる。そして、スプロケット７１側からボルト８０を装着してスプロケット７２側からナット８１を装着して、ナット８１を特殊工具で回り止めした状態でボルト８０をアーレンキーにより回してスプロケット７１，７２を装着する。続いて、スプロケット７３を第２取付部７６ｄにボルト８２により固定する。
【００４９】
スプロケット７１〜７３の装着が終わると、スプロケット取付部７６を右クランク７７にロックリング７８により固定し、右クランク７７をクランク軸５０の右端に固定ボルト５９により固定する。これにより、クランク部４１のボトムブラケット５４への装着が完了する。
【００５０】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では、内側固定部９３の内周部が第１取付部７６ｂの段差部７６ｆに接触する形状に形成されていたが、内側固定部９３の形状は前記実施形態に限定されない。たとえば、図９及び図１０に示すように、連結部９４でリング部９２に連結された内側固定部１９３をリング状に形成してもよい。内側固定部１９３の中心には、固定孔７６ｃと略同径の取付孔１９３ａが形成されている。この場合、内側固定部１９３の内周部も固定部１９１に覆われており、段差部７６ｆに接触するように露出していない。なお、図９以降の説明では前記実施形態と同様な部材についての説明を省略するとともに、説明を省略した部材に対応する符号の図面への表記を省略する。
【００５１】
（ｂ）前記実施形態では、内側固定部９３，１９３をリング部９２と一体形成したが、図１１及び図１２に示すように、内側固定部に相当する筒状部材１００を別体としてもよい。
【００５２】
スプロケットリング部２９０は、たとえば表面に陽極酸化被膜（アルマイト）が形成されたアルミニウム合金製の部材である。スプロケットリング部２９０は、図１２に示すように、外周にチェーン４４（図１）が巻回される多数のスプロケット歯部２９２ａが形成されたリング部２９２とを有している。また、スプロケットリング部２９０は、リング部２９２に形成されたスパイク固定部９６と、リング部９２の内周側に間隔を隔てて配置されかつリング部９２と一体形成されたサブスパイク固定部９７とをさらに有している。スパイク固定部９６及びサブスパイク固定部９７の配置及び形状は前記実施形態と同様である。
【００５３】
筒状部材１００は、たとえばアルミニウム合金製のものであり、筒状部１００ａと、筒状部１００ａより大径の鍔部１００ｂとを有する鍔付き円筒状の部材である。鍔部１００ｂは、ボルト８０の頭部８０ａに接触してボルト８０からの力を受けるための第１接触面１００ｃを外側端面に有している。鍔部１００ｂの外周部は、固定部２９１の取付孔２９１ｅの内周面よりさらに外周側にはめ込まれている。このため、筒状部材１００が固定部２９１に対して抜けにくくなるとともに軸方向移動不能に確実に固定できる。また、筒部１００ａは、ギヤクランク５１のアーム部７６ａの第１取付部７６ｂに接触する第２接触面１００ｄを内側端面に有している。このように金属製の筒状部材１００の第１接触面１００ｃがボルト８０の頭部８０ａに接触しているので、チェーン４４から大きな力が作用したり、ボルト８０を過剰なトルクで締め付けたりしても、筒状部材１００が変形しにくい。また、金属製の筒状部材１００の第２接触面１００ｄが金属製の第１取付部７６ｂに接触しているので、ボルト８０でスプロケット２７１を固定したときに、合成樹脂製の固定部２９１ではなく金属製の筒状部材１００に力が作用する。このため、第１取付部７６ｂとの固定部分がさらに変形しにくくなる。
【００５４】
この筒状部材１００の内周部外側からボルト８０が装着され、第１取付部７６ｂの内側面に装着されたスプロケット７２側から装着されたナット８１により２つのスプロケット２７１，７２が第１取付部７６ｂの両面に固定される。
【００５５】
なお、筒状部材１００は、インサート成形時に金型内に位置決めして配置される。また、スプロケットリング部９２と同様にトリアジンチオールの微粉末を電着めっき処理により拡散させた環状の拡散層を外周面や外側端面等に形成する。
【００５６】
（ｃ）前記実施形態では、アンカー手段をリング部９２に周方向に間隔を隔てて形成された多数の貫通孔９２ｄで構成したが、たとえば、リング部９２の内周面に周方向に間隔を隔てて形成された多数の凹凸部などで構成してもよい。
【００５７】
（ｄ）前記実施形態では、マウンテンバイクのスプロケットを例に説明したが、本発明は全ての自転車に適用できる。
（ｃ）前記実施形態では、別体の右クランク７７を有するギヤクランク５１をクランク軸にボルトにより固定するクランク部４１に装着されるスプロケットを例に本発明を説明したが、全長にわたり中空の筒状のクランク軸にギヤクランクをカシメ固定するクランク部に装着されるスプロケットや、クランク軸にギヤクランクをボルトにより固定するクランク部にも本発明を適用できる。また、小ギヤ部４３に装着されるスプロケットにも本発明を適用できる。さらに、スプロケット７２を、アルミニウム合金製のスプロケットリング部と合成樹脂製の固定部とで構成してもよい。
【００５８】
（ｄ）前記実施形態では、スプロケットリング部をアルミニウム合金製にし、内側固定部をポリアミド系合成樹脂としたが、スプロケットリング部は軽量で硬質のものであればどのようなものでもよく、固定部は、軽量な合成樹脂であればどのようなものでもよい。
【００５９】
（ｅ）前記実施形態では、アルミニウム板（金属板）をプレス打ち抜き加工してスプロケットリング部を形成したが、スプロケットリング部の形成方法は前記実施形態に限定されない。
【００６０】
（ｆ）前記実施形態では、筒状部材を鍔付き円筒状に構成したが、筒状部材に鍔部を設けなくてもよい。
（ｇ）前記実施形態では、スプロケットリング部と固定部とを一体成形したが、カシメ固定やねじ止め等の固定手段により固定部をスプロケットリング部に固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る一実施形態を採用した自転車の側面図。
【図２】そのギヤクランクの正面図。
【図３】図２のIII−III断面図。
【図４】スプロケットの正面図。
【図５】スプロケットの背面図。
【図６】図２のVI−VI断面拡大図。
【図７】スプロケットリング部の正面図。
【図８】図５のVIII−VIII断面図。
【図９】他の実施形態の図６に相当する図。
【図１０】その実施形態の図７に相当する図。
【図１１】さらに他の実施形態の図６に相当する図。
【図１２】その実施形態の図７に相当する図。
【符号の説明】
【００６２】
１０  マウンテンバイク
４４  チェーン
５１  ギヤクランク
７１，２７１  スプロケット
７６  スプロケット取付部（回転駆動部の一例）
８０  ボルト
８０ａ  頭部
８１  ナット
９０，２９１  スプロケットリング部
９０ａ  スプロケット歯
９０ｄ  貫通孔（アンカー手段）
９１，１９１，１９１  固定部
９２，２９２  リング部
９２ａ，２９２ａ  スプロケット歯
９３，１９３，２９３  内側固定部
９３ａ，１９３ａ  取付孔
９３ｂ  周囲部
９４  連結部
９６  スパイク固定部
９７  サブスパイク固定部
９８  スパイク
９９  サブスパイク
１００  筒状部材
１００ｃ  第１接触面
２９１ｅ  取付孔
【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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