(57)【要約】【課題】軸受カップとシャフト収容ボックス間のインターフェレンスを適切にした軸受カップの提供。【解決手段】自転車のボトムブラケットアセンブリ用の軸受カップ１０は、自転車のフレームとカップリングするように構成された径方向外側の略円筒面部１４ｂと、軸受３０のための収容座部１６を形成する径方向内側の略円筒面部１４ａとを有する環状体１２を備える。複数のリブ１８が、径方向内側の略円筒面部１４ａから径方向内側に延びており、これらのリブ１８は、軸受とインターフェレンスをもってカップリングするように構成されている。本発明はまた、上記の軸受カップ１０と、軸受カップ１０の内部に収容されるように構成された軸受とを備える自転車のボトムブラケットアセンブリに関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のボトムブラケットアセンブリ（４０）用の軸受カップ（１０）であって、前記自転車のフレーム（２０）とカップリングするように構成された径方向外側の略円筒面部（１４ｂ）と、軸受（３０）のための収容座部（１６）を形成する径方向内側の略円筒面部（１４ａ）とを有する環状体（１２）を備える前記軸受カップ（１０）において、前記径方向内側の略円筒面部（１４ａ）から径方向内側に延び、かつ前記軸受（３０）とインターフェレンスをもってカップリングするように構成された複数のリブ（１８）を備えることを特徴とする軸受カップ（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）のうち少なくとも２つのリブ（１８）が同一の所定の径方向拡張部を有する軸受カップ（１０）。
【請求項３】
請求項１に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）の全てが同一の所定の径方向拡張部を有する軸受カップ（１０）。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）のうち少なくとも２つのリブ（１８）が同一の所定の軸方向拡張部を有する軸受カップ（１０）。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）の全てが同一の所定の軸方向拡張部を有する軸受カップ（１０）。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）は、前記径方向内側の略円筒面部（１４ａ）に沿って円周方向に均一に分散されている軸受カップ（１０）。
【請求項７】
請求項６に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）のうち少なくとも２つのリブ（１８）が同一の所定の円周方向拡張部を有する軸受カップ（１０）。
【請求項８】
請求項６に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）の全てが同一の所定の円周方向拡張部を有する軸受カップ（１０）。
【請求項９】
請求項４もしくは５、または請求項４に従属する場合の請求項６から８のいずれか一項に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）は、その円周方向拡張部が軸方向拡張部よりも短く、かつ、前記環状体（１２）の長手方向対称軸（Ｙ）と実質的に平行な各方向に沿って軸方向に延びている軸受カップ（１０）。
【請求項１０】
請求項４もしくは５、または請求項４に従属する場合の請求項６もしくは７に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）は、その円周方向拡張部が軸方向
拡張部よりも長く、かつ、少なくとも１つの円周方向列（１８０ａ，１８０ｂ）に沿って円周方向に延びている軸受カップ（１０）。
【請求項１１】
請求項１０に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）は、前記環状体（１２）の長手方向対称軸（Ｙ）と平行かつ同軸の少なくとも２つの円周方向列（１８０ａ，１８０ｂ）に分散されている軸受カップ（１０）。
【請求項１２】
請求項１１に記載の軸受カップ（１０）において、前記円周方向列（１８０ａ，１８０ｂ）のうち一方の列の各リブ（１８）は、前記長手方向対称軸（Ｙ）と実質的に平行な各方向に沿って他方の円周方向列（１８０ｂ，１８０ａ）の各リブ（１８）と軸方向に整合している軸受カップ（１０）。
【請求項１３】
請求項１から４のいずれか一項に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）は、前記径方向内側の略円筒面部（１４ａ）に沿って連続的に延びて、２つの環状リブ（１８）を形成している軸受カップ（１０）。
【請求項１４】
請求項４に従属する場合の請求項６から１３のいずれか一項に記載の軸受カップ（１０）において、前記径方向内側の略円筒面部（１４ａ）が所定の軸方向拡張部を有し、前記リブ（１８）の前記軸方向拡張部は、この所定の軸方向拡張部よりも小さい軸受カップ（１０）。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の軸受カップ（１０）において、前記軸受（３０）の前記収容座部（１６）は、前記リブ（１８）のない軸方向最外側の第１環状部（１６ｃ）と、前記リブ（１８）を有する軸方向最内側の第２環状部（１６ｄ）とを備える軸受カップ（１０）。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の軸受カップ（１０）において、前記リブ（１８）のそれぞれがテーパー状の軸方向外側端面（１８ａ）を備える軸受カップ（１０）。
【請求項１７】
自転車のボトムブラケットアセンブリ（４０）であって、請求項１から１６のいずれか一項に記載の少なくとも１つの軸受カップ（１０）と、前記軸受カップ（１０）の内部に収容されるように構成された軸受（３０）とを備え、前記軸受（３０）が所定の径方向外側の呼び径（Ｃ）を有し、かつ、前記径方向内側の略円筒面部（１４ａ）が、前記所定の径方向外側の呼び径（Ｃ）よりも大きい径方向内側の呼び径を有するボトムブラケットアセンブリ（４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車、特に、競走用自転車のボトムブラケットアセンブリ用の軸受カップに関する。
本発明は、また、上記の型の少なくとも１つの軸受カップと、該軸受カップ内に収容されるように構成された軸受とを備える自転車のボトムブラケットアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
知られているように、自転車のボトムブラケットアセンブリは、シャフトと、前記シャフトの両端に連結された２つのクランクアームと、自転車のフレームに適宜設けられたシャフト収容ボックスの各端部にそれぞれ取り付けられるように構成された一対の転がり軸受（以下において、単に「軸受」とも記載する）とを備える。各軸受は、前記シャフトが上記のシャフト収容ボックス内で回転することができるように、各クランクアームに隣接したそれぞれのシャフト部とカップリングするように構成されている。
【０００３】
このシャフトは、単一部品として、またはカップリングされて一つになる２つの別個の部品（以下において、「シャフト要素」と記載する）として形成することが可能である。シャフト要素は、２つのクランクの一方と一体形成されていても別体であってもよい。シャフト要素および各クランクアームのアセンブリは、以下において「クランクアームアセンブリ」と記載する。
【０００４】
本発明は、前記シャフトが、カップリングされて一つになる２つのシャフト要素によって形成される場合に好適に適用される。
多くのボトムブラケットアセンブリにおいて、軸受は、シャフト収容ボックスの両端に取り付けられた各軸受カップによってシャフト収容ボックスの内側または外側で支持されている。シャフト収容ボックスの外側に軸受を取り付けることにより、軸受をクランクアームに近付けて、シャフトの端部で発生する曲げモーメントを低減することが可能である。一方、シャフト収容ボックスの内側に軸受を取り付けることにより、シャフトをより短いものとし、これにより、ねじれ変形が生じにくいものとすることが可能である。
【０００５】
通常、軸受カップは、金属またはプラスチック材料製であり、自転車のフレームに設けられたシャフト収容ボックスの端部に螺合するように、または上記のシャフト収容ボックスの端部とインターフェレンス(interference)をもってカップリングされるように構成することが可能である。
【０００６】
本発明の前記軸受カップは、自転車のフレームに設けられたシャフト収容ボックスの端部とインターフェレンスをもってカップリングされるように構成されている。
シャフト収容ボックスの端部とインターフェレンスをもってカップリングされる軸受カップを備えるボトムブラケットアセンブリを取り付ける２つの異なる方法を提供することが可能である。
【０００７】
第１の取付方法によれば、各軸受は、各軸受カップ内にインターフェレンスをもって予め取り付けられ、シャフト要素が前記軸受の前記内輪（inner ring）内にインターフェレンスをもって挿入される。
第２の取付方法によれば、各軸受は、各シャフト要素にインターフェレンスをもって予め取り付けられ、前記シャフト要素を前記軸受カップ内に挿入した後に各軸受カップとインターフェレンスをもってカップリングされる。
【０００８】
出願人は、上記の両方の取付方法において、軸受カップおよびシャフト収容ボックスの寸法の許容範囲に関する重要な側面があるということに気付いた。
軸受カップとシャフト収容ボックスの間のインターフェレンスが小さ過ぎるまたは不十分である場合、この軸受カップは、フレームに対して移動または回転することができ、例えば、騒音、シャフト収容ボックスおよび／または（金属材料製である場合）軸受カップの摩耗、クランクセットの剛性が低いことを体感させるなどといった、様々な問題を生じさせる。実際、第２の取付方法において、軸受カップと軸受の間のクリアランスが極めて大きくなる可能性があり、結果的に、自転車のフレームに設けられたシャフト収容ボックス内にシャフトを安定的に収容できないことになる。
【０００９】
軸受カップとシャフト収容ボックスの間のインターフェレンスが大き過ぎる場合、軸受カップは軸受の外輪を圧縮し、これにより軸受の外輪が軸受のボールを圧縮してしまい、回転摩擦を顕著に増大して、結果的に軸受においてシャフトまたはシャフト要素の回転の滑らかさを低下させてしまう可能性がある。さらに、第２の取付方法において、軸受が容易に軸受カップ内に入らず、取り付けが難しくなることも考えられる。
【００１０】
出願人は、上記の重要な側面は、軸受カップが一般的に（所望の軽量化を実現できるように）プラスチックから、すなわち寸法変動性（dimensional variability）が高い材料から形成されるということ、およびフレーム（また、これによりシャフト収容ボックス）が一般的に極めてきちっとした寸法公差（dimensional tolerance）を確保することができないプロセスによって形成されることにより、頻繁に現れるということに気付いた。
【００１１】
出願人は、安定かつ容易に実現可能なインターフェレンスをもったカップリングを実現するためには、百分の数ミリメートル（例えば、０．０１〜０．０３ｍｍ）のインターフェレンスを設けることが適切であると考えた。
出願人によれば、インターフェレンスが小さ過ぎるまたは大き過ぎるというリスクを生じさせることなく、現行の材料および製造方法を用いてこのような厳格なインターフェレンスを得ることができるようにするために、適切な技術的構成（technical provisions）を設ける必要がある。
【００１２】
米国特許第９３８８８４７号明細書（特許文献１）には、インターフェレンスが大きくなり過ぎることを防止するために適した構成が使用されるボトムブラケットアセンブリが記載されている。この文献には、図１０において、自転車のフレームに設けられたシャフト収容ボックスにインターフェレンスをもたせて取り付けられたブッシュが記載されている。このブッシュの径方向内側表面には、軸受とインターフェレンスをもってカップリングされるように設計された第１環状部を有する軸受収容座部が設けられている。軸方向内側位置であってこの第１環状部に近い位置に、直径が第１環状部の直径よりも大きくかつ軸受の径方向外側の直径よりも大きい第２環状部が設けられている。この第２環状部は、ブッシュとシャフト収容ボックスの間のインターフェレンスが大き過ぎることによって軸受に対して生じ得るオーバプレッシャを放出することができるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第９３８８８４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
出願人は、軸受カップとシャフト収容ボックスの間のインターフェレンスが大き過ぎることによる過大圧力を軸受が受けないようにするために、特許文献１の解決手段に代わる解決手段を明らかにすることが必要であると考えた。こうした解決手段は、インターフェレンスが小さ過ぎるというリスクが生じることを防止するためにも適している。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
したがって、本発明は、第１の構成において、自転車のボトムブラケットアセンブリ用の軸受カップであって、前記自転車のフレームとカップリングするように構成された径方向外側の略円筒面部と、軸受のための収容座部を形成する径方向内側の略円筒面部とを有する環状体を備える軸受カップにおいて、前記径方向内側の略円筒面部から径方向内側に延び、かつ前記軸受とインターフェレンスをもってカップリングするように構成された複数のリブを備えることを特徴とする軸受カップに関する。
【００１６】
本明細書および添付の請求の範囲において、「径方向内側」および「径方向外側」という用語（ならびに同様の用語）は、（前記シャフト収容ボックス内のシャフトの回転軸に対応する）軸受カップの長手方向対称軸に対して垂直な方向に沿って特定される位置を指しており、それぞれ、この長手方向軸心に近い位置と、この長手方向軸心から遠い位置を指している。
【００１７】
「軸方向内側」および「軸方向外側」という用語（ならびに同様の用語）は、上記の長手方向軸心と一致するまたは平行な方向に沿って特定される位置を指しており、それぞれ、（前記軸受カップが前記シャフト収容ボックス内に取り付けられた状態にあると考えたときに）前記シャフト収容ボックスの中央を横断する平面に近い位置と、この中央横断平面から離れた位置を指している。
【００１８】
「リブ」という用語は、第１方向に沿って広がったディメンションを有し、かつ前記第１方向とは異なる方向であって、好ましくは、前記第１方向に対して実質的に垂直である第２方向に沿って表面から張り出すまたは突出する要素を意味している。
【００１９】
有利なことに、径方向内側に延びる前記複数のリブは、前記軸受カップ内において、前記軸受の前記収容座部の前記径方向内側の略円筒面部の径方向内側の呼び径(inner nominal diameter)よりも小さい仮想的な直径を有する略円筒状の仮想面を形成している。
【００２０】
したがって、前記軸受カップは、前記軸受の前記収容座部において、２つの異なる動作直径(operative diameter)、すなわち、前記径方向内側の略円筒面部の前記径方向内側の呼び径（好ましくは、前記軸受の前記径方向外側の呼び径よりも大きい）と、前記リブによって形成される前記仮想的な直径（前記軸受の前記径方向外側の呼び径よりも小さい）とを有する。したがって、前記軸受の外輪を前記リブのみとインターフェレンスをもたせてカップリングさせることで、前記軸受と、前記軸受の前記収容座部の前記径方向内側の略円筒面部との間にインターフェレンスが生じることを防止することが可能である。これは、軸受とのインターフェレンスが、ブッシュの軸受収容座部の第１環状部の略円筒面全体にわたって生じているという点で、特許文献１の内容とは相違している。
【００２１】
前記リブにおいてのみインターフェレンスを設けることによって、軸受カップと軸受の間のインターフェレンスが大き過ぎるというリスクが回避される。
また、前記リブの変形（好ましくは、塑性変形）が容易であることにより、軸受カップと軸受の間のインターフェレンスが小さくなり過ぎるというリスクが生じないように、各リブにおいてインターフェレンスを大きくとることが可能である。
【００２２】
本発明に係る前記軸受カップは、次の好適な特徴のうちの１つ以上を単独または組合せで備えていてもよい。
好ましくは、前記リブは、前記径方向内側の略円筒面部に沿って円周方向に均一に分散されている。
好ましくは、前記リブのうち少なくとも２つのリブが同一の所定の径方向拡張部（extension）を有する。より好ましくは、前記リブの全てが同一の所定の径方向拡張部を有する。
好ましくは、前記リブのうち少なくとも２つのリブが同一の所定の軸方向拡張部を有する。より好ましくは、前記リブの全てが同一の所定の軸方向拡張部を有する。
好ましくは、前記リブのうち少なくとも２つのリブが同一の所定の円周方向拡張部を有する。より好ましくは、前記リブの全てが同一の所定の円周方向拡張部を有する。
【００２３】
上記の各構成により、回転軸を前記軸受カップの長手方向対称軸と実質的に一致させて、前記軸受カップに取り付けられた前記軸受を完全にセンタリングすることが可能であり、前記軸受の前記外輪に対してその円筒部分全体にわたって均一に応力を加えることが可能である。
本発明の前記軸受カップの第１の好適な実施形態において、前記リブは、その円周方向拡張部の長さが軸方向拡張部の長さよりも短く、かつ、前記環状体の長手方向対称軸と実質的に平行な各方向に沿って軸方向に延びている。
【００２４】
これにより、前記軸受カップに設けられた前記収容座部に前記軸受を軸方向に挿入すること、およびメンテナンス操作をする場合には取り出すことが容易になる。さらに、前記軸受の挿入中、前記軸受に対する圧力の均一性および均質性が得られ、その上、前記軸受カップに設けられた前記収容座部に前記軸受をスライドさせることが容易になる。
【００２５】
本発明の前記軸受カップの代替的な実施形態において、前記リブは、その円周方向拡張部が軸方向拡張部よりも長く、かつ、少なくとも１つの円周方向列に沿って円周方向に延びている。
この場合においても、前記軸受を前記軸受カップ内に挿入する際、前記軸受に対する圧力の均一性および均質性が得られ、完全に挿入したときに、前記軸受がセンタリングされる。
好ましくは、前記リブは、前記環状体の長手方向対称軸と平行かつ同軸の少なくとも２つの円周方向列に分散されている。これにより、前記軸受を前記軸受カップ内に安定して収容することができる。
好ましくは、前記円周方向列のうち一方の列の各リブは、前記長手方向対称軸と実質的に平行な各方向に沿って他方の円周方向列の各リブと軸方向に整合している。
【００２６】
本発明の前記軸受カップの更なる代替的な実施形態において、前記リブは、前記径方向内側の略円筒面部に沿って連続的に延びて、２つの環状リブを形成している。
この場合においても、前記軸受を前記軸受カップ内に挿入する際、前記軸受に対する圧力の均一性および均質性が得られ、完全に挿入したときに、前記軸受がセンタリングされる。
【００２７】
好ましくは、前記径方向内側の略円筒面部が所定の軸方向拡張部を有し、前記リブの軸方向拡張部の長さは、この所定の軸方向拡張部の長さよりも短い。
より好ましくは、前記軸受の前記収容座部は、前記リブのない軸方向最外側の第１環状部と、前記リブを有する軸方向最内側の第２環状部とを備える。
有利なことに、前記第１環状部を設けることにより、前記軸受を前記第２環状部にインターフェレンスをもたせて挿入する前に、前記軸受をセンタリングすることが可能である。
【００２８】
好ましくは、前記リブのそれぞれがテーパー状の軸方向外側端面を備える。
このようなテーパー状の形状により、前記軸受の挿入時に前記リブと徐々に係合させることが可能である。
【００２９】
本発明は、その第２の構成において、自転車のボトムブラケットアセンブリであって、本発明の第１の構成に係る少なくとも１つの軸受カップと、前記軸受カップの内部に収容されるように構成された軸受とを備え、前記軸受が所定の径方向外側の呼び径を有し、前記径方向内側の略円筒面部が、前記所定の径方向外側の呼び径よりも大きい径方向内側の呼び径を有するボトムブラケットアセンブリに関する。
有利なことに、このようなアセンブリにより、本発明の第１の構成に言及して上述した全ての利点が得られる。
【００３０】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しながら行う、好適な実施形態についての以下の説明からさらに明らかになる。これらの実施形態はあくまでも例示であり、限定を目的としたものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自転車のボトムブラケットアセンブリ用の軸受カップの模式的な斜視図である。
【図２】図１の軸受カップの模式的な縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る自転車のボトムブラケットアセンブリ用の軸受カップの模式的な斜視図である。
【図４】図３の軸受カップの模式的な縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る自転車のボトムブラケットアセンブリ用の軸受カップの模式的な斜視図である。
【図６】図５の軸受カップの模式的な縦断面図である。
【図７】本発明に係る自転車のボトムブラケットアセンブリの一部の模式的な縦断面図であって、特に、当該アセンブリを取り付ける第１の方法を示す図である。
【図８】本発明に係る自転車のボトムブラケットアセンブリの一部の模式的な縦断面図であって、特に、当該アセンブリを取り付ける第２の方法を示す図である。
【図９】図７および図８の自転車のボトムブラケットアセンブリに使用される軸受の模式的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１から図８を参照すると、符号１０は、本発明に係る軸受カップを示している。
図１から図６には、軸受カップ１０の３つの異なる実施形態が図示されている。
軸受カップ１０は、ボトムブラケットアセンブリ４０（例えば、図７および図８に部分的に示されたボトムブラケットアセンブリ）において使用される。
【００３３】
図７および図８のボトムブラケットアセンブリ４０は、互いにカップリングされた２つのクランクアームアセンブリ４２（図７および図８には、単一のクランクアームアセンブリ４２が示されている）を主体として備え、各クランクアームアセンブリは、クランクアーム４４と中空のシャフト要素４６とを有する。
【００３４】
ボトムブラケットアセンブリ４０のシャフト要素４６は、長手方向軸心Ｘに沿って延び、かつ、自転車のフレーム２０内に形成されて長手方向軸心Ｘに沿って延びる適当なシャフト収容ボックス２２に部分的に収容されている。通常、シャフト収容ボックス２２は筒状の形状である。
【００３５】
シャフト要素４６は、回転時に、シャフト収容ボックス２２内において長手方向軸心Ｘ回りに軸受３０を介して支持されている。
軸受３０は、シャフト要素４６と軸受カップ１０との間に動作可能に介在しており、軸受カップ１０は、シャフト収容ボックス２２の自由端部２３において、軸受３０とシャフト収容ボックス２２との間に動作可能に介在している。
【００３６】
図９に示されているように、軸受３０は、内輪３２と、外輪３４とを有しており、これら内外輪は、内輪３２と外輪３４との間に介在する複数のボール３６またはローラにより、互いに対して回転する。軸受３０は、図９においてＤで示される径方向内側の呼び径（nominal diameter）（内輪３２の径方向内側の直径に対応する）と、図９においてＣで示される径方向外側の呼び径（外輪３４の径方向外側の直径に対応する）とを有する。軸受３０は、図９においてＥで示される軸方向寸法を有する。
【００３７】
内輪３２はシャフト要素４６とインターフェレンスをもってカップリングされており、外輪３４は軸受カップ１０とインターフェレンスをもってカップリングされている。
軸受カップ１０は、図７および図８に示されているように、シャフト収容ボックス２２の自由端部２３とインターフェレンスをもってカップリングされている。
【００３８】
図１から図６に示された全ての実施形態において、軸受カップ１０は、軸受カップ
１０がシャフト収容ボックス２２に取り付けられ（図７および図８）、かつ、ボトムブラケットアセンブリ４０が組み立てられたとき、シャフト要素４６の長手方向軸心Ｘと実質的に一致する、長手方向対称軸Ｙを有する環状体１２を備える。
【００３９】
軸受カップ１０は、金属材料（例えば、アルミニウム合金など）とプラスチック材料（例えば、複合材料など）の両方から形成することが可能である。
上記の複合材料は、ポリマー材料に配合された構造繊維を含んでいてもよい。好ましくは、構造繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、ボロン繊維およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、炭素繊維が好適である。好ましくは、ポリマー材料は熱硬化性材料であるが、熱可塑性材料を使用する可能性を除外するものではない。より好ましくは、ポリマー材料はエポキシ樹脂を含む。
ポリマー材料中の構造繊維の配列は、構造繊維のピース(piece)または構造繊維の小さなシートのランダム配列、実質的に一方向の規則的な繊維配列、実質的に二方向の規則的な繊維配列、またはそれらの組合せとすることが可能である。
【００４０】
本発明の好適な実施形態において、例えば、図１から図６の実施形態において、環状体１２は、径方向内側の略円筒面部１４ａおよび径方向外側の略円筒面部１４ｂが設けられた略円筒状の主部分１４を備える。
径方向外側の略円筒面部１４ｂの径方向外側の呼び径は、軸受カップ１０をシャフト収容ボックス２２と、好ましくはインターフェレンスをもってカップリングできるように選択される。
【００４１】
径方向内側の略円筒面部１４ａは、環状体１２において、軸受３０の、特に軸受３０の外輪３４の収容座部１６を形成し、かつ、径方向内側の呼び径が、好ましくは軸受３０の径方向外側の呼び径Ｃよりも大きい。
上記の収容座部１６の軸方向内側部分は、軸受３０の、特に軸受３０の外輪３４の当接肩部１６ａを備える（図２，図４および図６）。
【００４２】
図１から図６を参照すると、環状体１２は、略円筒状の主部分１４に対して軸方向内側位置に設けられた略円筒状の第２部分１５を備える。略円筒状の第２部分１５には、径方向内側の略円筒面部１５ａおよび径方向外側の略円筒面部１５ｂが設けられている（図２，図４および図６）。径方向外側の略円筒面部１５ｂの直径は、径方向内側の略円筒面部１４ａの直径よりも小さく、かつシャフト要素４６の径方向外側の直径よりも大きい。
【００４３】
環状体１２は、略円筒状の主部分１４と略円筒状の第２部分１５との間に軸方向に介在する連結部１５ｃを備える。
上記全ての実施形態において、環状体１２は、径方向内側の略円筒面部１４ａから径方向内側に突出する少なくとも２つのリブ１８を備える。特に、リブ１８は、径方向内側の略円筒面部１４ａから径方向内側に延び、かつ、後述のとおり、軸受３０の外輪３４とインターフェレンスをもってカップリングされるように構成されている。
【００４４】
リブ１８の径方向内側の端部は、略円筒状の仮想面を形成しており、この仮想面の仮想的な直径は、径方向内側の略円筒面部１４ａの径方向内側の呼び径よりも小さい。
上記の略円筒状の仮想面の仮想的な直径は、軸受３０の外輪３４の径方向外側の呼び径よりも小さいので、上記の外輪３４と径方向内側の略円筒面部１４ａとの間にインターフェレンスがなくても、リブ１８のみにおいて軸受３０の外輪３４とのインターフェレンスをもったカップリングを実現することができる。
【００４５】
図１〜図２および図３〜図４の限定的でない実施例を参照すると、リブ１８は、２つ以上設けられていることが好ましく、環状体１２の略円筒状の主部分１４の径方向内側の略円筒面部１４ａに沿って円周方向に均一に分散されている。
特に、図１および図２の実施形態において、リブ１８は全て単一の円周方向列（single circumferential row）１８０上に設けられている。これらの図面に示された特定の実施例において、８個のリブ１８が、互いに対して４５°の角度に設けられている。
【００４６】
図１および図２の限定的でない実施例において、リブ１８の全ては、同一の所定の径方向拡張部、同一の所定の軸方向拡張部、同一の所定の円周方向拡張部および同一の形状を有する。
図１および図２の実施形態において、リブ１８は、環状体１２の長手方向対称軸Ｙと実質的に平行な各方向に沿って軸方向に延びている。これらのリブ１８の円周方向拡張部は上記の軸方向拡張部よりも短く、より長い辺が軸方向に向けられた実質的に長方形の形状を有する。図示されていない実施形態において、リブ１８の円周方向拡張部は上記の軸方向拡張部と実質的に等しく、実質的に正方形の形状を有する。
【００４７】
図１および図２に示されているように、リブ１８の軸方向拡張部は、上記の径方向内側の略円筒面部１４ａの軸方向拡張部よりも短い。よって、軸受３０の収容座部１６は、リブ１８のない軸方向最外側の第１環状部１６ｃと、リブ１８が形成される軸方向最内側の第２環状部１６ｄとを備える（図２）。
上記の軸方向最外側の第１環状部１６ｃは、軸方向最内側の第２環状部１６ｄに存在するリブ１８と軸受３０とのインターフェレンスをもってカップリングする前に、軸受３０をセンタリングするための環状部として作用する。
【００４８】
各リブ１８は、その軸方向外側端面１８ａにおいて、軸方向最外側の第１環状部１６ｃに向かって連結部を形成するテーパー部を有する。このようなテーパー部により、軸受３０を軸受カップ１０に挿入する間、リブ１８を徐々に係合させることが可能である。
各リブ１８は、収容座部１６の肩部１６ａに設けられた軸方向内側端部１８ｂを備える。
【００４９】
図１および図２の限定的でない実施例において、リブ１８の軸方向拡張部は、軸受３０の軸方向寸法Ｅと実質的に等しい。しかしながら、リブ１８（全てまたは一部のリブ）の軸方向拡張部は、軸受３０の軸方向寸法Ｅよりも小さくても大きくてもよい。
例えば、リブ１８の径方向長さは、約０．０５ｍｍ以上、約０．１５ｍｍ以下の範囲とすることが可能である。
【００５０】
図３および図４の軸受カップ１０の実施形態は、リブ１８の方向と配列が異なる点においてのみ、図１および図２の実施形態とは異なる。
図３および図４の実施形態においても、リブ１８は、環状体１２の略円筒状の主部分１４の径方向内側の略円筒面部１４ａに沿って円周方向に均一に分散されているが、この場合において、リブ１８は、２つの平行な円周方向列１８０ａ，１８０ｂに分散されている。各円周方向列１８０ａ，１８０ｂの各リブ１８は、他方の円周方向列１８０ｂ，１８０ａの各リブ１８と軸方向に整合している。図示されていない代替的な実施形態において、一方の円周方向列１８０ａ，１８０ｂのリブ１８は、他方の円周方向列１８０ｂ，１８０ａのリブ１８に対して交互にまたはずらして配置されている。図３および図４に示された特定の実施例において、各円周方向列１８０ａ，１８０ｂは、互いに対して３０°の角度に設けられた１２個のリブ１８を備え、円周方向列１８０ａの各リブ１８は円周方向列１８０ｂの各リブ１８と軸方向に整合しており、その逆もまた然りである。各円周方向列１８０ａ，１８０ｂのリブ１８の数は、上記の数とは異なるものとすることが可能である。
【００５１】
図３および図４の限定的でない実施例において、リブ１８の全ては、同一の所定の径方向拡張部、同一の所定の軸方向拡張部、同一の所定の円周方向拡張部および同一の形状を有する。
図３および図４の実施形態において、各リブ１８の円周方向拡張部はそれぞれの軸方向拡張部よりも長く、より長い辺が円周方向に向けられた実質的に長方形の形状を有する。図示されていない実施形態において、リブ１８の円周方向拡張部は上記の軸方向拡張部と実質的に等しく、実質的に正方形の形状を有する。
【００５２】
図３および図４の実施形態においても、リブ１８の軸方向拡張部は、上記の径方向内側の略円筒面部１４ａの軸方向拡張部よりも短い。よって、軸受３０の収容座部１６は、この場合においても、リブ１８のない軸方向最外側の第１環状部１６ｃと、リブ１８が形成される軸方向最内側の第２環状部１６ｄとを備える（図４）。
図３および図４の実施形態においても、各リブ１８は、その軸方向外側端面１８ａにおいて、軸方向最外側の第１環状部１６ｃに向かって連結部を形成するテーパー部を有する。図３および図４の図面を簡略化するために、符号１８ａは、図示されたリブ１８のうちの１つリブの軸方向端面にのみ付されている。
【００５３】
図５および図６の軸受カップ１０の実施形態は、リブ１８の種類が異なる点においてのみ、図１および図２の実施形態および図３および図４の実施形態とは異なる。
この場合において、リブ１８は、環状体１２の略円筒状の主部分１４の径方向内側の略円筒面部１４ａに沿って連続的に延びて、少なくとも１つの環状リブ１８を形成している。図示された特定の場合において、リブ１８は、軸受カップ１０の長手方向対称軸Ｙと平行且つ同軸の２つの環状リブ１８を形成している。環状リブ１８の数は、２つでなくてもよい。
図５および図６の限定的でない実施例において、環状リブ１８の全ては、同一の所定の径方向拡張部、同一の所定の軸方向拡張部および同一の形状を有する。
【００５４】
図５および図６の実施形態においても、リブ１８の軸方向拡張部は、上記の径方向内側の略円筒面部１４ａの軸方向拡張部よりも短い。よって、軸受３０の収容座部１６は、この場合においても、リブ１８のない軸方向最外側の第１環状部１６ｃと、リブ１８が形成される軸方向最内側の第２環状部１６ｄとを備える（図６）。
図５および図６の実施形態においても、各リブ１８は、その軸方向外側端面１８ａにおいて、軸方向最外側の第１環状部１６ｃに向かって連結部を形成するテーパー部を有する。図５および図６の図面を簡略化するために、符号１８ａは、図示されたリブ１８のうちの１つリブの軸方向端面にのみ付されている。
【００５５】
上記の全ての実施形態において、軸受カップ１０は、径方向外側の円筒面部１４ｂにおいてシャフト収容ボックス２２にインターフェレンスをもって取り付けられ、軸受カップ１０の環状の当接カラー１９が自由端部２３と当接するまで、シャフト収容ボックス２２の自由端部２３に挿入される。
環状のカラー１９は、略円筒状の主部分１４の軸方向外側位置に設けられており、略円筒状の主部分１４に対して径方向外側方向に長手方向対称軸Ｙに対して実質的に垂直に延びて当接肩部１９ａを形成している。
【００５６】
図７および図８の実施例に示されているように、軸受カップ１０がシャフト収容ボックス２２とカップリングされたとき、環状のカラー１９とシャフト収容ボックス２２の自由端部２３との間に軸方向にワッシャ５０が介在している。本明細書に図示された特定の実施例において、ワッシャ５０は、実質的に正方形の断面を有する。
本明細書に図示された実施形態に代わる実施形態において、ワッシャ５０は使用されない。
軸受カップ１０に形成された軸受３０の収容座部１６は、軸方向外側位置に、環状のカラー１９に隣接して設けられた環状のフレア部（annular flaring）１６ｂを備える。環状のフレア部１６ｂは、収容座部１６への軸受３０の挿入を容易にする手段として作用する。
【００５７】
図７および図８には、ボトムブラケットアセンブリ４０をシャフト収容ボックス２２に取り付ける２つの方法が図示されている。図面を簡略化するために、図示された両方の取付方法において、軸受カップ１０はリブ１８なしで図示されている。軸受カップ１０は、図１−２を参照しながら、図３−４を参照しながら、または図５−６を参照しながら説明した形式の軸受カップとすることが可能である。また、図１−２を参照しながら説明したリブと部分的に同一で、かつ図３−４および／もしくは図５−６を参照しながら説明したリブと部分的に同一のリブ１８、または、図３−４を参照しながら説明したリブと部分的に同一で、かつ図５−６を参照しながら説明したリブと部分的に同一のリブ１８を有する軸受カップ１０を提供することも可能である。
【００５８】
まず、操作者は、（左右の）各クランク４４を（左右の）各シャフト要素４６とカップリングすることによって、クランクアームアセンブリ４２を組み立てる。こうした
カップリングは、例えば、適合するねじ４５（図７および図８）を介して、または溝付き形状を介して、または圧入によって行われる。
【００５９】
図７の取付方法によれば、軸受３０は軸受カップ１０の内側で収容座部１６に予め取り付けられている。軸受カップ１０は、その後、ワッシャ５０を介在させて、シャフト収容ボックス２２とインターフェレンスをもってカップリングされる。
そして、クランクアームアセンブリ４２のシャフト要素４６は、図７の矢印Ｆの方向に従って軸受３０の内輪３２に挿入される。挿入は、内輪３２が、シャフト要素４６上に形成された肩部４６ａに当接するまで行われる。
【００６０】
図８の取付方法によれば、軸受カップ１０はワッシャ５０を介在させて、シャフト収容ボックス２２とインターフェレンスをもってカップリングされる。この場合、軸受３０は、クランクアームアセンブリ４２のシャフト要素４６に予め取り付けられている。特に、軸受３０はシャフト要素４６とカップリングされ、かつ軸受の内輪３２がシャフト要素４６の肩部４６ａに当接している。
軸受３０の内輪３２は、（軸受３０が肩部４６ａと当接しているとき）軸受３０の内輪３２について肩部４６ａとは軸方向反対側においてシャフト要素４６に形成された各座部４６ｂに収容されたワッシャ５２を介して、定位置に係止されている。
【００６１】
そして、クランクアームアセンブリ４２のシャフト要素４６は、図８の矢印Ｆの方向に従って、軸受３０の外輪３４が収容座部１６に配置されるまでシャフト収容ボックス２２に挿入される。挿入は、外輪３４が収容座部１６の肩部１６ａに当接すると終了する。
上記の両方の取付方法において、軸受カップ１０は、シャフト収容ボックス２２の自由端部２３にインターフェレンスをもって予め取り付けられている。
【００６２】
図７および図８には、クランクアームアセンブリ４２を備えるボトムブラケットアセンブリ４０の一部のみが示されている。完全なボトムブラケットアセンブリ４０は、このクランクアームアセンブリ４２のシャフト要素４６の軸方向内側の自由端部４７と、反対側のクランクアームアセンブリのシャフト要素の軸方向内側の自由端部とをカップリングすることによって形成される。
【００６３】
本発明により、軸受カップ１０と軸受３０とを百分の数ミリメートル（例えば、０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下の範囲）のインターフェレンスをもってカップリングすることが可能である。
【００６４】
限定的でない実施例において、軸受３０は、
−  径方向内側の呼び径Ｄが２５ｍｍ（寸法公差［＋０；−０．００８］）であり、
−  径方向外側の呼び径Ｃが３７ｍｍ（寸法公差［＋０；−０．００９］）であり、
−  軸方向寸法Ｅが６ｍｍ（寸法公差［＋０；−０．０４］）である。
この場合、有利なことに、軸受カップ１０は次のような大きさにすることが可能である。
−  リブ１８によって形成される略円筒状の仮想面の仮想的な直径が３６．９ｍｍ（寸法公差［＋０．０３；−０．０３］）であり、
−  径方向内側の略円筒面部１４ａの直径が３７ｍｍである（図７の取付方法の場合は寸法公差が［＋０；＋０．０５］であり、図８の取付方法の場合は寸法公差が［＋０．０５；＋０．１］である）。
上記の寸法値から分かるように、軸受３０は、常にクリアランスを空けて径方向内側の略円筒面部１４ａにカップリングし、常にインターフェレンスをもってリブ１８とカップリングする。
【００６５】
特に、図７の取付方法の場合、軸受３０が軸受カップ１０に挿入されると、インターフェレンスをもったカップリングがリブ１８と形成され、リブ１８は僅かに塑性変形する。軸受カップ１０は、（通常、スチール製の）軸受３０よりも変形し易いので、僅かに広がる。軸受カップ１０がシャフト収容ボックス２２に挿入されると、軸受カップ１０は大幅に狭められ、この狭まりは、リブ１８がさらに、またこの場合には実質的に塑性変形することにより、軸受３０において部分的にのみ逃さ(discharge)れる。
【００６６】
図８の取付方法の場合、軸受カップ１０がシャフト収容ボックス２２に挿入されると、径方向内側の略円筒面部１４ａは、軸受３０の径方向外側の呼び径Ｃ以下にならないように、僅かに縮径される。軸受３０が軸受カップ１０に挿入されるとき、リブ１８を可塑化するために僅かに力が必要となるが、いずれの場合にも、過剰なクリアランスを有するカップリングとなるリスクが抑えられる。
【００６７】
両方の取付方法において、リブ１８は「パッド」の機能を果たし、特定の条件に応じて略円筒状の仮想面の仮想的な直径を適合させることによって圧入圧力を増大させるという作用を受けて変形する。このようなパッド機能は、径方向内側の略円筒面部１４ａの直径に対するリブ１８の径方向拡張部がゼロになったときにこの機能が消失するまで、徐々に減少する。
【００６８】
リブ１８の数、径方向拡張部（軸方向拡張部および円周方向拡張部）ならびにそのディメンションは、軸受３０に対して所望されるインターフェレンスに応じて選択される。
出願人は、リブ１８の数を増加させることによって、幾つかの領域にインターフェレンス・フォースが分散されることから、リブ１８の径方向拡張部を抑えることが可能であると考えた。
【００６９】
出願人は、さらに、図１−図２および図３−図４の実施形態を特に参照すると、リブ１８の円周方向の拡張部を増大させることによって、よりサイズの大きい幾つかの領域にインターフェレンス力が分散されることから、リブ１８の数を減少させることが可能であると考えた。一方、図５および図６の実施形態を参照すると、設けられている単一の環状リブ１８の軸方向拡張部を増大させることによって、環状リブ１８の数を１つに減少させることが可能である。
【００７０】
軸受カップ１０は、射出成形、加圧鋳造、または旋削により形成することが可能である。
図１および図２の軸受カップ１０は、射出成形加工によって、（可能であれば上記の構造繊維で強化された）プラスチック材料から形成されていることが好ましい。
図３および図４の軸受カップ１０は、射出成形加工によってプラスチック材料から、または旋削加工によって金属材料から形成することが可能である。
図５および図６の軸受カップ１０は、旋削加工によって金属材料から形成されていることが好ましい。
【００７１】
本発明の特に好適な実施形態において、リブ１８は、（好ましくは、射出成形または加圧鋳造によって形成された）軸受カップ１０と一体形成されていることが好ましい。これらの加工は、例えば、特許文献１の図１０に示された、フレームと軸受との間に介在するブッシュを形成するために使用されるチップ除去機械加工（通常、旋削）よりも面倒でなく、費用が少ない。
【００７２】
出願人は、本発明にかかる（特に、図１−２に示される形式のリブ１８が設けられた）軸受カップ１０およびリブ１８のない軸受カップに取り付けられた状態で、軸受３０に生じる様々な変形について、比較シミュレーションを実施した。例えば、リブ１８の径方向長さが０．０５ｍｍであり、軸受カップ１０とシャフト収容ボックス２２との間の総インターフェレンスが０．１０ｍｍであり、かつ収容座部１６の径方向内側の直径が３７ｍｍである場合の比較シミュレーションにおいて、出願人は、リブ１８のない軸受カップの場合において軸受３０に生じる変形は、リブ１８が設けられた軸受カップ１０の場合よりもおよそ３５％大きいということを見出した。特に、出願人が軸受３０の径方向外側の直径の縮径(narrowing)を測定したところ、リブ１８が設けられた軸受カップ１０の場合においては０．０５８ｍｍであったのに対して、リブ１８のない軸受カップの場合において同一の条件下で測定した場合には０．０７３ｍｍであった。
【００７３】
当然ながら、当業者であれば、その時々の要件や偶発的な要件を満足するために本発明に様々な変更や変形を施すことができ、いずれにせよ、これらの変更や変形の全ては添付の特許請求の範囲により定まる保護範囲内に含まれる。
【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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【外国語明細書】
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