(57)【要約】【課題】自転車ボトムブラケット・アッセンブリにおけるクランクアームの高精度の位置合わせを単純かつ費用効果的な方法で保証する。【解決手段】自転車のボトムブラケット・アッセンブリ（１）のシャフト部材（２１，２２）は、もう一方のシャフト部材（２２，２１）に結合する第１結合手段（２５，２６）を有する第１端部（２９，３０）と、ペダル・クランク（１７，１８）に結合する第２結合手段（４３）を有する第２端部（２７，２８）とを備える。第１結合手段（２５，２６）は基準部を備え、前記第２結合手段（４３）は、前記基準部に対して予め決められた角度位置にある結合部を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車（３００）のボトムブラケット・アッセンブリ（１）のシャフト部材（２１，２２）であって、
もう一方のシャフト部材（２２，２１）に結合する第１結合手段（２５，２６）を有する第１端部（２９，３０）と、
クランクアーム（１７，１８）に結合する第２結合手段（４３，５４）を有する第２端部（２７，２８）とを備え、
前記第１結合手段（２５，２６）が基準部（３８，４１）を有し、前記第２結合手段（４３，５４）が、前記基準部（３８，４１）に対して予め決められた角度位置にある結合部（Ａ，Ａ’，５５，５６）を有するシャフト部材（２１，２２）。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１結合手段（２５，２６）が前側の歯部（２５，２６）を有し、前記基準部（３８，４１）が、前記前側の歯部（２５，２６）の歯（３８）またはスロート（４１）において規定されるシャフト部材（２１，２２）。
【請求項３】
請求項２において、
前記基準部（３８，４１）が、前記歯（３８）またはスロート（４１）の中間面（４５，４６）によって規定されるシャフト部材（２１，２２）。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記前側の歯部（２５，３６）が複数の同一の歯（３８）を有するシャフト部材（２１，２２）。
【請求項５】
請求項４において、
前記前側の歯部（２５，２６）がヒルト歯部であるシャフト部材（２１，２２）。
【請求項６】
請求項２から５までのいずれか一項において、
前記前側の歯部（２５，２６）が偶数の歯（３８）を有するシャフト部材（２１，２２）。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項において、
前記第２結合手段（４３，５４）がねじの端（Ａ，Ａ’）をもつねじ切り（４３）を有し、前記結合部（Ａ，Ａ’，５５，５６）が前記ねじの端（Ａ，Ａ’）によって規定されるシャフト部材（２１，２２）。
【請求項８】
請求項３において、
前記第２結合手段（４３，５４）がねじの端（Ａ，Ａ’）をもつねじ切り（４３）を有し、前記結合部（Ａ，Ａ’，５５，５６）が前記ねじの端（Ａ，Ａ’）によって規定され、
前記ねじの端（Ａ，Ａ’）が、前記前側の歯部（２５，２６）の前記歯（３８）またはスロート（４１）の中間面（４５，４６）上にあるシャフト部材（２１，２２）。
【請求項９】
請求項１から６までのいずれか一項において、
前記第２結合手段（４３，５４）が溝付きの異形部（５４）を有し、前記結合部（Ａ，Ａ’，５５，５６）が前記溝付きの異形部（５４）の頂（５５）または溝（５６）によって規定されるシャフト部材（２１，２２）。
【請求項１０】
請求項３において、
前記第２結合手段（４３，５４）が溝付きの異形部（５４）を有し、前記結合部（Ａ，Ａ’，５５，５６）が前記溝付きの異形部（５４）の頂（５５）または溝（５６）によって規定され、
前記頂（５５）または溝（５６）が、前記前側の歯部（２５，２６）の前記歯（３８）またはスロート（４１）の中間面（４５，４６）に一致する中間面をもつシャフト部材（２１，２２）。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記溝付きの異形部（５４）が、前記前側の歯部（２５，２６）の歯（３８）の数の倍数の頂（５５）を有し、前記前側の歯部（２５，２６）の歯（３８）およびスロート（４１）がともに前記溝付きの異形部（５４）の頂（５５）または溝（５６）に位置合わせされるシャフト部材（２１，２２）。
【請求項１２】
請求項１０において、
前記溝付きの異形部（５４）が、前記前側の歯部（２５，２６）の歯（３８）の数と同数の頂（５５）を有し、各頂（５５）が前記前側の歯部（２５，２６）の歯（３８）またはスロート（４１）に位置合わせされるシャフト部材（２１，２２）。
【請求項１３】
請求項９から１２までのいずれか一項において、
前記溝付きの異形部（５４）の前記頂（５５）および溝（５６）が接合された曲面によって規定されるシャフト部材（２１，２２）。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか一項において、
前記第２端部（２７，２８）の外径が前記第１端部（２９，３０）の外径よりも大きいシャフト部材（２１，２２）。
【請求項１５】
自転車（３００）のクランクアーム（１７，１８）であって、
自転車ボトムブラケット・アッセンブリ（１）のシャフト部材（２１，２２）に結合する結合座部（５０）において前記シャフト部材（２１，２２）に結合する結合手段（５１，５７）を備え、
前記結合手段（５１，５７）が、前記クランクアーム（１７，１８）の中間面（４８，４９）に対して予め決められた角度位置にある結合部（Ｂ，５９，６０）を有するクランクアーム（１７，１８）。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記結合手段（５１，５７）がねじの端（Ｂ）をもつねじ切り（５１）を有し、前記結合部（Ｂ，５９，６０）が前記ねじの端（Ｂ）によって規定されるクランクアーム（１７，１８）。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記ねじの端（Ｂ）が前記クランクアーム（１７，１８）の前記中間面（４８，４９）上にあるクランクアーム（１７，１８）。
【請求項１８】
請求項１５において、
前記結合手段（５１，５７）が溝付きの異形部（５７）を有し、前記結合部（Ｂ，５９，６０）が前記溝付きの異形部（５７）の頂（５９）または溝（６０）によって規定されるクランクアーム（１７，１８）。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記溝付きの異形部（５７）の前記頂（５９）または溝（６０）の中間面が、前記クランクアーム（１７，１８）の前記中間面（４８，４９）に一致するクランクアーム（１７，１８）。
【請求項２０】
クランクアーム・アッセンブリ（５，６）であって、
請求項１から１４までのいずれか一項に記載されたシャフト部材（２１，２２）と、請求項１５から１９までのいずれか一項に記載されたクランクアーム（１７，１８）とを備え、
前記シャフト部材（２１，２２）および前記クランクアーム（１７，１８）が互いに結合されたクランクアーム・アッセンブリ（５，６）。
【請求項２１】
請求項２０において、
前記シャフト部材（２１，２２）の結合手段（４３，５４）および前記クランクアーム（１７，１８）の結合手段（５１，５７）が、互いに締まりによる結合を決定づけるようなサイズにされるクランクアーム・アッセンブリ（５，６）。
【請求項２２】
請求項２０において、
前記シャフト部材（２１，２２）に対する前記クランクアーム（１７，１８）の軸方向の滑動に対抗する固定手段を備えるクランクアーム・アッセンブリ（５，６）。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記固定手段が、前記シャフト部材（２１，２２）の前記第２端部（２７，２８）に形成されて前記第２端部（２７，２８）から半径方向へ伸びる２つの表面（４７，６２）をもち、前記クランクアーム（１７，１８）が前記２つの表面（４７，６２）の間でこれらに隣接して位置づけられるクランクアーム・アッセンブリ（５，６）。
【請求項２４】
請求項２２において、
前記固定手段が、前記第２端部（２７，２８）において前記シャフト部材（２１，２２）に形成される第１環状リセス（６８）と、前記シャフト部材（２１，２２）に結合する前記クランクアーム（１７，１８）の前記結合座部（５０）において前記クランクアーム（１７，１８）に形成される第２環状リセス（７０）とを有し、前記第１および第２環状リセス（６８，７０）が、互いに対面して、前記シャフト部材（２１，２２）と前記クランクアーム（１７，１８）との間に半径方向の係合部（７４）のための座部（７２）を形成するクランクアーム・アッセンブリ（５，６）。
【請求項２５】
請求項２４において、
前記第２環状リセス（７０）が、前記クランクアーム（１７，１８）において前記結合座部（５０）の軸方向の外側に、前記シャフト部材（２１，２２）の前記第２端部（２７，２８）の前面に隣接して、形成される環状の壁（６４）によって少なくとも部分的に規定されるクランクアーム・アッセンブリ（５，６）。
【請求項２６】
請求項２４または２５において、
前記半径方向の係合部（７４）が弾性部材であるクランクアーム・アッセンブリ（５，６）。
【請求項２７】
請求項２４または２５において、
前記半径方向の係合部（７４）が、前記座部（７２）に導入されてそこで硬化される硬化性材料で製造されるクランクアーム・アッセンブリ（５，６）。
【請求項２８】
自転車（３００）のボトムブラケット・アッセンブリ（１）であって、
互いに結合された第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）を備え、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）の少なくとも一方が、請求項２４から３１までのいずれか一項に記載されたクランクアーム・アッセンブリであるボトムブラケット・アッセンブリ（１）。
【請求項２９】
請求項２８において、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）がそれぞれ同じ長さのシャフト部材（２１，２２）を有するボトムブラケット・アッセンブリ（１）。
【請求項３０】
請求項２８において、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）がそれぞれ異なる長さのシャフト部材（２１，２２）を有するボトムブラケット・アッセンブリ（１）。
【請求項３１】
請求項２８から３０までのいずれか一項において、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）の一方が、対応する前記クランクアーム（１７，１８）と一体に形成されるシャフト部材（２１，２２）を有するボトムブラケット・アッセンブリ（１）。
【請求項３２】
請求項２８から３１までのいずれか一項に記載のボトムブラケット・アッセンブリ（１）を備える自転車（３００）。
【請求項３３】
請求項３２において、
前記ボトムブラケット・アッセンブリ（１）のためのハウジング座部（２）を有する自転車フレーム（３０１）を備え、
前記ハウジング座部（２）が、その軸方向に相反する両側に、前記ボトムブラケット・アッセンブリ（１）の前記ハウジング座部とシャフト部材（２１，２２）との間に配置される各ベアリング（１３，１４）が動作可能なように組み込むための１対のアダプタ・リング（３，４）を有し、
前記各アダプタ・リング（３，４）と前記シャフト部材（２１，２２）との間に前記ベアリング（１３，１４）に対して軸方向の外側の位置に環状のガスケット（２００）が配置される自転車（３００）。
【請求項３４】
請求項３３において、
前記環状のガスケット（２００）が、前記ボトムブラケット・アッセンブリ（１）のクランクアーム（１７，１８）の前壁４４であって前記ハウジング座部（２）に面する前壁４４に隣接して共働するための突起（２０６）を有する自転車。
【請求項３５】
クランクアーム・アッセンブリ（５，６）を組み立てるためのデバイス（１００）であって、
前記クランクアーム・アッセンブリ（５，６）が、第１端部（２９，３０）における基準部（３８，４１）および第２端部（２７，２８）におけるねじ切り（４３）をもつシャフト部材（２１，２２）と、前記シャフト部材（２１，２２）の前記第２端部（２７，２８）と螺合するためのねじ切りされた結合座部（５０）をもつクランクアーム（１７，１８）とを有し、
前記組立て用デバイスが、前記クランクアーム（１７，１８）のための固定された支持手段（１０２）と、前記シャフト部材（２１，２２）を回転駆動するための手段（１２２）とを備え、
前記組立て用デバイスが、前記固定された支持手段（１０２）と一体であって前記クランクアーム（１７，１８）の中間面（４８，４９）に位置合わせされる第１インジケータ部（１４２）と、前記回転駆動手段（１２２）と一体に回転する少なくとも１つの第２インジケータ部（１３２，１３４）とを備える組立て用デバイス（１００）。
【請求項３６】
請求項３５において、
複数の第２インジケータ部（１３２，１３４）を備える組立て用デバイス（１００）。
【請求項３７】
自転車（３００）のボトムブラケット・アッセンブリ（１）のクランクアーム・アッセンブリ（５，６）を組み立てる方法であって、
前記クランクアーム・アッセンブリ（５，６）が、第１端部（２９，３０）における基準部（３８，４１）および第２端部（２７，２８）におけるクランクアーム（１７，１８）に結合する第１結合手段（４３，５４）を有するシャフト部材（２１，２２）を備え、前記第１結合手段（４３，５４）が、前記基準部（３８，４１）に対して所定の角度αで配置される第１結合部（Ａ，Ａ’，５５，５６）を有し、
前記クランクアーム・アッセンブリ（５，６）が、前記第１結合手段（４３，５４）に適合する第２結合手段（５１，５７）をもつ結合座部（５０）を有するクランクアーム（１７，１８）を備え、前記第２結合手段（５１，５７）が、前記クランクアーム（１７，１８）の中間面（４８，４９）に対して所定の角度βで配置される第２結合部（Ｂ，５９，６０）を有し、
前記方法が、前記クランクアーム（１７，１８）を前記シャフト部材（２１，２２）に関連づけて、前記第２結合部（Ｂ，５９，６０）を前記第１結合部（Ａ，Ａ’，５５，５６）に対して予め決められた角度に位置づけるステップを含む方法。
【請求項３８】
請求項３７において、
α＝βであり、前記クランクアーム（１７，１８）を前記シャフト部材（２１，２２）に関連づけるステップが、前記第１結合部（Ａ，Ａ’，５５，５６）と第２結合部（Ｂ，５９，６０）との位置合わせをするステップを含む方法。
【請求項３９】
自転車（３００）のボトムブラケット・アッセンブリ（１）を組み立てる方法であって、
第１シャフト部材（２１）を第１クランクアーム（１７）に結合することによって第１クランクアーム・アッセンブリ（５）を組み立てるステップを含み、前記第１シャフト部材（２１）が前記第１クランクアーム（１７）の中間面（４８）上にある第１基準部（３８，４１）を有し、
第２シャフト部材（２２）を第２クランクアーム（１８）に結合することによって第２クランクアーム・アッセンブリ（６）を組み立てるステップを含み、前記第２シャフト部材が前記第２クランクアーム（１８）の中間面（４９）上にある第２基準部（４１，３８）を有し、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）を結合して、前記第１基準部（３８，４１）を前記第２基準部（４１，３８）に対して予め決められた角度に位置づけるステップを含む方法。
【請求項４０】
請求項３９において、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）のクランクアーム（１７，１８）が、前記クランクアーム（１７，１８）の中間面（４８，４９）に垂直でありかつ各シャフト部材（２１，２２）の長手軸心Ｘを通る平面に対して、前記第１（３８，４１）および第２（４１，３８）の基準部と同じ側に位置づけられる各アームを備え、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）を結合するステップが、前記第１（３８，４１）および第２（４１，３８）の基準部を互いに１８０゜離れるように位置づけるステップを含む方法。
【請求項４１】
請求項４０において、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）の一方におけるクランクアーム（１７，１８）が、前記クランクアーム（１７，１８）の中間面（４８，４９）に垂直でありかつ各シャフト部材（２１，２２）の長手軸心Ｘを通る平面に対して、前記第１基準部（３８，４１）と同じ側に位置づけられる各アームを備え、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）の他方におけるクランクアーム（１７，１８）が、前記クランクアーム（１７，１８）の中間面（４８，４９）に垂直でありかつ各シャフト部材（２１，２２）の長手軸心Ｘを通る平面に対して、前記第２基準部（４１，３８）とは反対側に位置づけられる各アームを備え、
前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリ（５，６）を結合するステップが、前記第１（３８，４１）および第２（４１，３８）の基準部の位置合わせをするステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車ボトムブラケット・アッセンブリのためのシャフト部材とクランクアーム、このようなシャフト部材とクランクアームを備えるクランクアーム・アッセンブリ、前記クランクアーム・アッセンブリを備える自転車ボトムブラケット・アッセンブリおよび前記ボトムブラケット・アッセンブリを備える自転車に関する。
【０００２】
また、本発明は、上述のクランクアーム・アッセンブリを組み立てるためのデバイスと方法、および上述の自転車ボトムブラケット・アッセンブリを組み立てるための方法に関する。自転車ボトムブラケット・アッセンブリは、本質的には、自転車のフレームの適切なハウジング内に受容されるように意図されたシャフトと、前記シャフトの両端部にそれぞれ結合される右のクランクアームおよび左のクランクアームである２つのクランクアームとからなる。
【０００３】
本明細書および添付のクレームを通じて、「シャフト部材」という用語は、ボトムブラケット・アッセンブリのシャフトを構成し得る部分の１つを指して使用される。さらに、「クランクアーム・アッセンブリ」という用語は、互いに結合されるシャフト部材とクランクアームを指して使用され、「ボトムブラケット・アッセンブリ」という用語は、互いに結合される２つのクランクアーム・アッセンブリを指して使用される。
【０００４】
自転車ボトムブラケット・アッセンブリにおける優れたシャフト−クランクアーム・カップリングは、クランクアーム相互の角度に関する正しい位置決めを保証するものでなければならない。具体的には、クランクアームが可能な限りの最大精度で位置合わせされ、よってペダリングを供給されるトルクが最適利用されることが重要である。
【０００５】
本明細書および特許請求の範囲においては、自転車ボトムブラケット・アッセンブリのクランクアームは、これらの各中間軸心がボトムブラケット・アッセンブリの回転軸心を通る同一平面上に存在する場合に位置合わせされ、１８０゜の角度でオフセットされる。
【背景技術】
【０００６】
放棄された出願の特許文献１から、一体に鋳込み成形されたクランクアームとハーフシャフトをそれぞれ備える２つのクランクアーム・アッセンブリとなっているクランクアームの位置を合わせ、次にハーフシャフトの端に形成された前側の歯部を介してこれらのクランクアーム・アッセンブリ同士を結合してボトムブラケット・アッセンブリを形成することが知られている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００１／００４９９７６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
クランクアーム・アッセンブリは鋳込み成形によって製造されることから、対応するボトムブラケット・アッセンブリにおける両クランクアームの位置合わせは不正確になりがちである。これは、クランクアームと各シャフト部材との間に極めて狭い許容範囲を設定することが不可能であるからである。
【０００８】
本発明の目的は、自転車ボトムブラケット・アッセンブリにおけるクランクアームの高精度の位置合わせを単純かつ費用効果的な方法で保証することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の第１構成は、もう一方のシャフト部材との第１結合手段を有する第１端部と、クランクアームとの第２結合手段を有する第２端部とを備え、前記第１結合手段が基準部を有し、前記第２結合手段が、前記基準部に対して予め決められた角度位置にある結合部を有する、自転車ボトムブラケット・アッセンブリのシャフト部材である。
【００１０】
このようなシャフト部材は、効果として、クランクアーム・アッセンブリの組立て時に、クランクアームとシャフト部材における基準部との予め決められた角度の位置決めを正確になし、よって、ボトムブラケット・アッセンブリの組立て時に、両クランクアーム間に１８０゜の位置合わせを行うことを可能にする。この結果、基準部および結合部ならびにこれらの相互の角度位置の規定（設定）が、シャフト部材における第１および第２結合手段の形成と同時になし得ることにより、単純かつ費用効果的に達成される。
【００１１】
好適には、第１結合手段が前側の歯部を有し、基準部が前記前側の歯部の歯またはスロートにおいて規定される。より好適には、基準部が前記歯またはスロートの中間面によって規定される。
【００１２】
効果として、前側の歯部は、シャフト部材上で後続の加工を実行するための、具体的には、前記第２結合手段を作って上述の結合部を規定するための正確な基準を提供する。
【００１３】
好適には、前側の歯部が複数の同一の歯を有する。より好適には、このような前側の歯部がヒルト歯部である。
【００１４】
効果として、このタイプの歯部は製造が容易であり、かつ、その歯またはそのスロートの中間面に対する高精度の基準、およびマッチングする同じタイプの歯部との高精度のセンタリングをもつことが可能になる。
【００１５】
好適には、前側の歯部が、製造がより容易なように、偶数の歯を備える。
【００１６】
本発明のシャフト部材の好適な一実施形態では、第２結合手段がねじの端をもつるねじ切りを有し、結合部が前記ねじの端によって規定される。
【００１７】
このようにして、クランクアームがシャフト部材の第２端部へ完全にねじ止めされると、シャフト部材における基準部に対するその予め決められた角度配置が自動的に達成され、わずかな角度上のオフセットが生じるおそれはあっても、それは例えば後述するクランクアーム・アッセンブリの組立て用デバイスを使用することによって容易に検出されかつ高精度で修正され得ることが効果的に保証される。
【００１８】
好適には、ねじの端は、基準部を規定する歯またはスロートの中間面上にある。
【００１９】
本発明のシャフト部材の別の好適な実施形態では、第２結合手段が溝付きの異形部（profile ）を有し、前記結合部が前記溝付きの異形部の頂または溝によって規定される。
【００２０】
この場合もやはり、クランクアームがシャフト部材と結合されると、シャフト部材における基準部に対するその予め決められた角度配置が自動的に達成されることが効果的に保証される。さらに、ボトムブラケット・アッセンブリを形成する両クランクアーム・アッセンブリのシャフト部材が同一であってもよく、よって同じ機械加工で双方を作製することができる。
【００２１】
好適には、前記頂または溝が、基準部を規定する前側の歯部の歯またはスロートの中間面に一致する中間面をもつ。
【００２２】
好適には、溝付きの異形部が、前側の歯部の歯数の倍数の頂を有し、前側の歯部の歯およびスロートがともに溝付きの異形部の頂または溝に位置合わせされる。
【００２３】
効果として、この場合、前側の歯部の各歯およびスロートが前述の基準部を規定するために使用されてもよい。さらに、深さが低減された溝をカップリングの安定性を損なうことなく使用することが可能であることにより、多数の頂、ひいては多数の溝は、シャフト部材の強度を向上させる。
【００２４】
あるいは、溝付きの異形部が前記前側の歯部の歯数と同数の頂を有し、各頂が前側の歯部の歯またはスロートに位置合わせされることが好適である。
【００２５】
効果として、この場合は、クランクアームがシャフト部材に結合される角度位置に注意を払う必要がない。これは、どんな場合も、クランクアームが前側の歯部の歯またはスロートの中間面に位置合わせされるためである。
【００２６】
前記好適な溝付きの異形部は、本参照によりその全体が開示に含まれ、本件と同じ出願人の欧州特許出願第０５４２５３７７．８号による、接合された曲面で規定された頂および溝を有する。このタイプの溝付きの異形部は、それが一方向性の構造ファイバを有するコンポーネントにおいて製造されなければならないような場合、例えば、溝付きの異形部を、シャフト部材に関連づけられるべき複合材料から製造されるクランクアームに合わせる場合に特に効果的である。これは、鋭角的な縁および深い溝がないことにより、前述の一方向性構造ファイバを破断または損傷するおそれが最小限に抑えられるためである。
【００２７】
好適には、シャフト部材の第２端部が、前記第１端部の外径よりも大きい外径を有する。
【００２８】
効果として、これは、クランクアームとのカップリング性能を向上させ、または最適化させる。具体的には、ねじ込みによる結合の場合、これは、ねじ歯（山）の数が少数であっても大きいねじ面が達成されることを可能にし、よって、クランクアームの厚さ、ひいてはボトムブラケット・アッセンブリの軸方向の全体寸法が低減されることを可能にする。これに対して、溝付きの異形部によるカップリングの場合は、同サイズの断面に対して頂および溝の数を増大させ、結果的に、このようなカップリングを介して伝達される接線力がより良好に分布される。
【００２９】
本発明の第２構成は、自転車ボトムブラケット・アッセンブリのシャフト部材との結合座部においてシャフト部材との結合手段を備え、前記結合手段が、前記クランクアームの中間面に対して予め決められた角度位置にある結合部を有する自転車のクランクアームである。
【００３０】
効果として、このようなクランクアームは、クランクアーム・アッセンブリの組立て時に、その中間面とシャフト部材との間に上述の予め決められた角度配置を正確に達成することを可能にする。実際に、組立て時には、クランクアームの結合部はシャフト部材の結合部に関連づけられ、後者は、同じシャフト部材において規定される基準部に対する予め決められた角度位置にある。
【００３１】
本発明のクランクアームの好適な一実施形態では、結合手段がねじの端をもつねじ切りを有し、結合部がねじの端によって規定される。
【００３２】
好適には、このようなねじの端が、クランクアームの中間面上にある。
【００３３】
本発明のクランクアームの別の好適な実施形態では、結合手段が溝付きの異形部を有し、結合部が溝付きの異形部の頂または溝によって規定される。
【００３４】
好適には、溝付きの異形部の頂または溝が、クランクアームの中間面に一致する中間面をもつ。
【００３５】
本発明の第３構成は、前記本発明のシャフト部材とクランクアームとを備えるクランクアーム・アッセンブリであり、シャフト部材およびクランクアームが互いに結合されている。
【００３６】
ある好適な実施形態では、シャフト部材の結合手段およびクランクアームの結合手段が、互いに締まりによって結合を決定づけるようなサイズにされる。これは、軸方向の滑動に対するロックを効果的に保証し、実質上、クランクアームが操作中にシャフト部材から滑って外れることを防止する。
【００３７】
締まりによる結合の代わりに、またはこれに加えて、前記シャフト部材に対するクランクアームの軸方向の滑動に対抗して、適切に配置された固定手段を使用することが可能である。
【００３８】
本発明のクランクアーム・アッセンブリの好適な一実施形態では、このような固定手段が、シャフト部材の第２端部に形成されてそこから半径方向に伸びる２つの表面をもち、クランクアームは前記２つの表面の間でこれらに隣接して位置づけられる。
【００３９】
本発明のクランクアーム・アッセンブリの別の好適な実施形態では、前述の固定手段が、第２端部においてシャフト部材上に形成される第１環状リセスと、シャフト部材との結合座部においてクランクアームに形成される第２環状リセスとを備え、前記第１および第２環状リセスが、互いに向かい合い、シャフト部材とクランクアームとの間に半径方向の係合部のための座部を形成する。
【００４０】
好適には、第２環状リセスが、クランクアームにおいて前記結合座部の軸方向の外側（シャフト部材に取り付けられたクランクアームの構造に関して）に、シャフト部材の第２端部の前面に隣接して、形成される環状の壁によって少なくとも部分的に規定される。
【００４１】
半径方向の係合部が、好適には弾性部材である。あるいは、半径方向の係合部が前述の座部に導入されてそこで硬化される硬化性材料からなってもよい。
【００４２】
本発明の第４構成は、互いに結合された第１および第２クランクアーム・アッセンブリを備え、前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリの少なくとも一方が、前述の本発明のクランクアーム・アッセンブリである、自転車ボトムブラケット・アッセンブリである。
【００４３】
好適には、第１および第２クランクアーム・アッセンブリが、それぞれ同じ長さのシャフト部材を有する。
【００４４】
ただし、代替の実施形態では、第１および第２クランクアーム・アッセンブリが、それぞれ異なる長さのシャフト部材を有する。
【００４５】
または、前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリの一方が、対応するクランクアームと一体に形成されるシャフト部材を有する。
【００４６】
本発明の第５構成は、前述の本発明のボトムブラケット・アッセンブリを備える自転車である。
【００４７】
具体的には、このような自転車は、ボトムブラケット・アッセンブリのためのハウジング座部を有する自転車フレームを備え、前記ハウジング座部が、その軸方向の両側に、前記ハウジング座部と前記ボトムブラケット・アッセンブリのシャフト部材との間に配置される各ベアリングが動作可能なように組み込むための１対のアダプタ・リングを有し、前記各アダプタ・リングと前記シャフト部材との間に、前記ベアリングに対して軸方向の外側の位置に環状のガスケットが配置される。
【００４８】
このような環状のガスケットは、効果として、ベアリングを外部から隔離させ、ベアリングを異物または汚れの侵入から保護する。
【００４９】
好適には、環状のガスケットが、ボトムブラケット・アッセンブリのクランクアームの前壁であって前記ハウジング座部（２）に面する前壁４４に隣接して共働するための突起を有する
【００５０】
このような突起は、効果として、クランクアームの前記前壁に載っているガスケットが、シャフト部材上に適切な突合わせ面がない場合でも十分に支持されることを保証する。
【００５１】
本発明の第６構成は、クランクアーム・アッセンブリを組み立てるためのデバイスであって、前記クランクアーム・アッセンブリが、第１端部における基準部および第２端部におけるねじ切りをもつシャフト部材と、前記シャフト部材の第２端部と螺合するためのねじ切りされた結合座部をもつクランクアームとを有し、前記組立て用デバイスが、前記クランクアームのための固定された支持手段と、前記シャフト部材を回転駆動するための手段とを備え、前記組立て用デバイスが、前記固定された支持手段と一体であって前記クランクアームの中間面に位置合わせされる第１インジケータ部と、前記回転駆動手段と一体に回転する少なくとも１つの第２インジケータ部とを備える。
【００５２】
このような組立て用デバイスは、効果として、クランクアーム・アッセンブリを単純かつ正確に組み立てることを可能にし、シャフト部材およびクランクアームが互いにねじ込みで結合され、クランクアームの中間面がシャフト部材における基準部に対する予め決められた角度配置を有することが保証される。
【００５３】
好適には、前記組立て用デバイスが、複数の第２インジケータ部を備える。
【００５４】
本発明の第７構成は、自転車ボトムブラケット・アッセンブリのクランクアーム・アッセンブリを組み立てる方法である。この方法においては、前記クランクアーム・アッセンブリが、第１端部における基準部および第２端部におけるクランクアームとの第１結合手段を有するシャフト部材を備え、前記第１結合手段が、前記基準部に対して所定の角度αで配置される第１結合部を有する。また、この方法においては、前記クランクアーム・アッセンブリが、前記第１結合手段に適合する第２結合手段をもつ結合座部を有するクランクアームを備え、前記第２結合手段が、前記クランクアームの中間面に対して所定の角度βで配置される第２結合部を有する。さらに、この方法は、前記クランクアームを前記シャフト部材に関連づけて、前記第２結合部を前記第１結合部に対して予め決められた角度に位置づけるステップを含む。
【００５５】
効果として、このような方法によれば、クランクアーム・アッセンブリを、シャフト部材に対するクランクアームの予め決められた角度配置を正確に達成するように組み立てられる。具体的には、本方法はクランクアーム・アッセンブリを単純に組み立てることを可能にし、クランクアームの中間面がシャフト部材における基準部に位置合わせされる。
【００５６】
好適には、角度αおよびβは同じ値であり、クランクアームをシャフト部材に関連づけるステップが、第１結合部と第２結合部との位置合わせをするステップを含む。
【００５７】
本発明の第８構成は、自転車ボトムブラケット・アッセンブリを組み立てる方法であって、第１シャフト部材を第１クランクアームに結合することによって第１クランクアーム・アッセンブリを組み立てるステップを含み、前記第１シャフト部材が前記第１クランクアームの中間面上にある第１基準部を有する。また、この方法は、第２シャフト部材を第２クランクアームに結合することによって第２クランクアーム・アッセンブリを組み立てるステップを含み、前記第２シャフト部材が前記第２クランクアームの中間面上にある第２基準部を有する。さらに、この方法は、前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリを結合して、前記第１基準部を前記第２基準部に対して予め決められた角度に位置づけるステップを含む。
【００５８】
効果として、この方法により、ボトムブラケット・アッセンブリにおける両クランクアームの位置合わせを単純に、かつ高精度で達成することが可能である。
【００５９】
上述の方法の第１の好適な実施形態では、第１および第２クランクアーム・アッセンブリのクランクアームが、前記クランクアームの中間面に垂直でありかつ各シャフト部材の長手軸心を通る平面に対して、第１および第２基準部と同じ側に位置づけられる各アームを備え、前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリを結合するステップが、前記第１および第２基準部を互いに１８０゜離れるように位置づけるステップを含む。
【００６０】
上述の方法の第２の好適な実施形態では、前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリの一方におけるクランクアームが、このようなクランクアームの中間面に垂直でありかつ各シャフト部材の長手軸心を通る平面に対して、前記第１基準部と同じ側に位置づけられる各アームを備え、前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリの他方におけるクランクアームが、前記クランクアームの中間面に垂直でありかつ各シャフト部材の長手軸心を通る平面に対して、前記第２基準部とは反対側に位置づけられる各アームを備え、前記第１および第２クランクアーム・アッセンブリを結合するステップが、前記第１および第２基準部の位置合わせをするステップを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
本発明のさらなる特徴および優位点は、添付の図面に関連して限定ではない例示を目的として以下に記述するいくつかの好適な実施形態に関する説明によって、より明確となる。
【００６２】
図面において、本発明による自転車ボトムブラケット・アッセンブリは、参照番号１でその全体が示される。ボトムブラケット・アッセンブリ１は、基本的には２つのクランクアーム・アッセンブリ５、６を備え、これらは、それぞれ、金属もしくは複合材料で製造される中実または中空のクランクアーム１７、１８と、中空のシャフト部材２１、２２とを備える。
【００６３】
ボトムブラケット・アッセンブリ１は、自転車３００のフレーム３０１（図２２）に形成される適切な管状のハウジング座部２（図１、８および１７）内に受け入れられる。ハウジング座部２において、クランクアーム・アッセンブリ５、６は、ベアリング１３、１４を介して、各シャフト部材２１、２２の長手軸心Ｘを中心として回転自在に支持される。ベアリング１３、１４は、シャフト部材２１、２２と、ハウジング座部２の両端にねじ止めされかつその外側に位置づけられるアダプタ・リング３、４との間に、軸受として機能するように配置される。
【００６４】
クランクアーム・アッセンブリ５、６は、シャフト部材２１、２２の第１端部２９、３０において互いに結合される。この第１端部には、クランクアーム・アッセンブリ５、６の正確な心出し（centring）を可能にする、好適には同一である前側の歯部２５、２６が形成される。
【００６５】
第１端部２９、３０は、それぞれ、ナット３３を挿入するための、シャフト部材２１、２２と同軸である貫通孔３１およびねじ孔３２を有し、ナット３３は、運転中にシャフト部材２１、２２間の結合が維持されることを保証する。ナット３３は、貫通孔３１へ挿入されて、その半径方向のフランジ３４でシャフト部材２１の内壁に当接し、一方でナット３３のねじ付きシャンク３５はねじ孔３２にねじ込まれる。
【００６６】
または、シャフト部材２１、２２間の結合の安定性は、シャフト部材２１、２２の外側（または内側）にねじ切りされた端部２９、３０がねじ込まれる、内側（または外側）にねじ切りされたブッシングを使用することによって、保証されてもよい。
【００６７】
２つのクランクアーム・アッセンブリ５、６は、基本的には、第１の場合では右のクランクアームでありかつ第２の場合では左のクランクアームであるというようにクランクアームのタイプが相違し、かつクランクアームと各シャフト部材との位置合わせにも違いがあることから、以下、本発明によるクランクアーム・アッセンブリの詳細な説明は、特にクランクアーム・アッセンブリ５を参照して行うが、その説明は、特に指摘がない限り、クランクアーム・アッセンブリ６にも当てはまる。
【００６８】
クランクアーム・アッセンブリ５のシャフト部材２１は長手軸心Ｘに沿って伸び、その第１端部２９において、好適にはヒルト歯部（Hirth toothing）である前側の歯部２５を有する。図示した例では、前側の歯部２５は、２０個のスロート４１と交互に設けられた２０個の歯３８を備える。歯およびスロートの数は相違する場合もあるが、等しい方が好適である。
【００６９】
具体的には図３ａ、３ｂおよび６に示すように、ヒルト歯部では、歯３８のすべて、およびスロート４１のすべてが互いに同じであり、対称形である。歯３８のそれぞれは、頂面４０と、隣接する両方のスロート４１の２つの底面４２との間を軸方向に伸び、２つの側面３９によって横方向に規制される。各歯３８の頂面４０は、頂点が軸心Ｘ上の点Ｐ１にある仮想の錐体（cone）上にある。各スロート４１の底面４２も仮想の錐体上にあるが、この錐体の底（concavity ）は先の錐体とは反対方向であり、その頂点はやはり軸心Ｘ上の点Ｐ２にある。
【００７０】
さらに、具体的には図２、３ａおよび３ｂで分かるように、各歯３８の側面３９は軸心Ｘを通る各歯の中間面４５に対して傾斜し、軸方向および半径方向の双方でテーパ状になったくさび形を形成する。規格ヒルト歯部の軸方向のテーパ角度は、約６０゜である。歯の幾何学形状がこのようなものである結果、ヒルト型の歯部による結合は、概して、歯の側面間のみの接触をもたらす。前側の歯部２５のすべてのくさび形と前側の歯部２６のそれらとの結合は、２つのシャフト部材２１、２２の心出しを保証する。
【００７１】
しかしながら、歯３８がそれらの中間面４５に平行な両側面３９を有し、スロート４１の底面４２と歯３８の頂面４０との接触を可能にする実施形態もあり得る。この場合には、心出しは、前述の仮想の錐体の底を介して得られる。
【００７２】
第２端部２７において、シャフト部材２１はクランクアーム１７との結合手段を有する。本発明によれば、この結合手段は、それぞれ前側の歯部２５の任意の１つの歯３８または任意の１つのスロート４１の中間面４５または４６に対して予め決められた角度位置にある結合部を備える。
【００７３】
本発明の第１の好適な実施形態（図１〜７）では、前述の結合手段は外側のねじ切り４３を備える。
【００７４】
シャフト部材２１の場合（図３ｂ）、ねじ切り４３は、前側の歯部２５の方向に向かい、前側の歯部２５の任意の１つの歯３８の中間面４５上にあるねじの端Ａを有し、これに対してシャフト部材２２の場合（図３ａ）、ねじ切り４３は、前側の歯部２６の方向に向かい、前側の歯部２６の任意の１つのスロート４１の中間面４６上にあるねじの端Ａ’を有する。
【００７５】
ねじ切り４３は、好適には、１．２５ｍｍの狭いピッチのねじ切りである。
【００７６】
第２端部２７は、好適には、各第１端部２９よりも大きい直径を有し、よって低減されたねじ歯（ねじ山）の数でも十分に広いねじ面を有する。
【００７７】
クランクアーム１７（図４）は、その自由端に、シャフト部材２１への組み付けのための、好適には貫通孔をもつ結合座部５０を有する。本発明によれば、結合座部５０には、シャフト部材２１の結合手段に合致する、結合座部５０の軸心を通るクランクアーム１７の中間面４８に対して予め決められた角度位置にあって合致する結合部を備える結合手段が、設けられる。
【００７８】
具体的には、第１の好適な実施形態において、クランクアームの結合手段は、クランクアーム１７がシャフト部材２１に取り付けられると前側の歯部２５の方向に面する（図５）、クランクアーム１７の中間面４８上にあるねじの端Ｂをもつ内側のねじ切り５１を備える。
【００７９】
クランクアーム１７が各シャフト部材２１に結合されてクランクアーム・アッセンブリ５が形成されると、図示されている例では、クランクアーム１７は歯３８の１つに対して位置合わせされ、すなわち、中間面４５および４８が一致する。これを達成する方法は、後に、本発明によるクランクアーム・アッセンブリの組立て方法に関連して、より明確に説明する。同様にして、クランクアーム・アッセンブリ６の場合も、図示された例におけるクランクアーム１８は前側の歯部２６のあるスロート４１に位置合わせされ、すなわち、中間面４６および４８が一致する。
【００８０】
前側の歯部２５および２６が奇数の歯３８をもつ場合には、クランクアーム１７および１８は両方が、このような前側の歯部の歯３８の１つまたはスロート４１の１つに位置合わせされる。
【００８１】
次に、クランクアーム・アッセンブリ５および６は、中間面４５および４６が一致して両クランクアームが位置合わせされるように結合され、ボトムブラケット・アッセンブリ１が形成される。これを達成する方法は、後に、本発明によるボトムブラケット・アッセンブリの組立て方法に関連して、より明確に説明する。
【００８２】
シャフト部材２１の第２端部２７には、クランクアーム１７との組み付け（abutment）機能を有するショルダ４７も形成される。さらに、ショルダ４７は、シャフト部材２１を、第２端部２７と同程度の大径な区域と、小径な区域とに分ける。
【００８３】
図７に詳しく示すように、ショルダ４７は、シャフト部材２１に力でロックされやすいように、クランクアーム１７の結合座部５０に割り込むような、好適には凹形の表面５２をもつ。
【００８４】
シャフト部材２１の外側のねじ切り４３と、クランクアーム１７の内側のねじ切り５１との間（境界）は、運転中にねじが回って外れることを事実上回避するために、典型的には接着材で充填される。良好な保持状態を保証するためには、特に運転中に最も力がかかるショルダ４７に近い区域において、接着剤が蓄積しないようにする必要がある。先に述べたねじの端ＡおよびＢの角度配置によって、組み立てられた構造においては、ショルダ４７と外側のねじ切り４３の始点との間隔Ｃと、クランクアーム１７の前壁４４と内側のねじ切り５１の始点との間隔Ｄとがほぼ同じであることが分かる（図７）。この方法により、外側のねじ切り４３の第１ねじ歯は、接着材が蓄積する空間を生成することに繋がる、内側のねじ切り５１のねじ歯との結合を防止される。
【００８５】
図８〜１２は、本発明の第２の好適な実施形態を示す。これらの図において、第１実施形態に関連してすでに述べたものと構造または機能が同じである部材、部分は、同じ参照番号で示される。
【００８６】
この第２の好適な実施形態では、それぞれクランクアーム１７に結合する、シャフト部材２１の結合手段は、頂５５および溝５６によって規定される、外側の溝付きの異形部（profile ）５４を備える。
【００８７】
クランクアーム１７の方は、結合座部５０において、頂５９および溝６０を有し、溝付きの異形部５４に合致する、内側の溝付きの異形部５７を備える。
【００８８】
溝付きの異形部は任意のものを使用することができるが、本参照により全体が開示に含まれ、具体的には図１２に示す、本件と同じ出願人による欧州特許出願第０５４２５３７７．８号に詳述されている溝付きの異形部が好適である。このような溝付きの異形部は、具体的には円弧である曲面によってのみ規定され、互いに接合される頂および溝を備える。
【００８９】
溝付きの異形部５４は、好適には前側の歯部２５の歯３８の数の倍数の頂５５を備え、前側の歯部２５の各歯３８および各スロート４１が溝付きの異形部５４の頂５５または溝５６に位置を合わされ、すなわち、各中間面は一致する。この場合は、任意の頂５５および任意の溝５６をクランクアーム１７の位置合わせの基準として使用することができる。
【００９０】
具体的には、ここで詳しく図示されている実施形態では（図９、１０および１１）、溝付きの異形部５５が、前側の歯部２５の２０個の歯３８に対して４０個の頂５４を備え、前側の歯部２５の各歯３８および各スロート４１が、溝付きの異形部５４の溝５６に位置合わせされる。
【００９１】
クランクアーム１７は、その溝付きの異形部５７の頂５９に位置合わせされる中間面４８を有する。クランクアーム１７が、クランクアーム・アッセンブリ５を形成すべくシャフト部材２１に結合されると、溝付きの異形部５７の前述の頂５９は、先に述べたように前側の歯部２５の歯３８または溝４１に位置合わせされる、溝付きの異形部５４の溝５６内へ挿入される。このようにして、クランクアーム１７の中間面４８もまた、自動的にこのような歯３８またはスロート４１の位置に合わされる。
【００９２】
当然ながら、前側の歯部２５の各歯３８および各スロート４１が、代わりに溝付きの異形部５４の頂５５の位置に合わされる場合（図示されていない）では、クランクアーム１７はその溝付きの異形部５７の溝６０に位置合わせされる中間面４８を保有しなければならない。
【００９３】
クランクアーム・アッセンブリ６（図１０）では、クランクアーム１８は、好適にはシャフト部材２１と同一であるシャフト部材２２へ同じ方法で結合されるが、クランクアーム１７が前側の歯部２５の歯３８に対して位置合わせされる場合、クランクアーム１８は、前側の歯部２６のスロート４１に対して位置を合わされなければならず、逆もまた同様である。
【００９４】
前側の歯部２５および２６の歯３８の数が偶数であって、シャフト部材２１および２２の溝付きの異形部５４の頂５５（および溝５６）の数に等しく、当然ながらクランクアーム１７および１８の頂５９（および溝６０）の数に等しい特定の場合（図示されていない）では、溝５６はすべて、例えば歯３８に位置を合わされてもよい。中間面４８を各溝付きの異形部５７の頂５９に対して位置を合わせてクランクアーム１７を製造し、中間面４９を各溝付きの異形部５７の溝６０に対して位置を合わせてクランクアーム１８を製造する、またはこの逆で製造することにより、クランクアーム１７、１８がシャフト部材２１、２２へ取り付けられる位置について懸念する必要はない。実際、クランクアーム１７は常に前側の歯部２５の歯３８に位置を合わせて取り付けられ、クランクアーム１８は常に前側の歯部２６のスロート４１に位置を合わせて取り付けられる。結果的に生じるクランクアーム・アッセンブリ５および６が、ボトムブラケット・アッセンブリ１を形成すべく組み立てられる場合には、クランクアーム１７および１８が位置合わせされる前側の歯部２５および２６の係合位置を常に発見することが可能である。
【００９５】
また、前側の歯部２５、２６の歯３８の数、よって溝付きの異形部５４および５７の頂５５および５９の数が奇数であれば、クランクアーム１７および１８はともに、歯３８にまたはスロート４１に対して位置を合わせられなければならない。
【００９６】
クランクアーム・アッセンブリ５、６は、シャフト部材２１、２２に対するクランクアーム１７、１８の軸方向の滑動に対抗する固定手段を備える。このような固定手段は、結合が、例えば先に述べた溝付きの異形部を介して行われる形状同士の結合である場合では、運転中にクランクアーム１７、１８が各シャフト部材２１、２２から離脱することを実質的に防止することができる。ただし、固定手段は、他のタイプの結合、例えばねじによる結合の場合でも、両クランクアームの各シャフト部材に対する軸方向のロックを増大するために、またはそれをさらに確実なものにするために用いてもよい。
【００９７】
クランクアーム・アッセンブリ５については、前述の固定手段は、例えば、シャフト部材２１の第２端部２７から半径方向へ伸び、クランクアーム１７がそれらの間に接する状態で位置づけられる第１および第２表面を備えてもよい。具体的には、第１の半径方向の表面はショルダ４７において規定されてもよく、第２の半径方向の表面は、第２端部２７の軸方向の外側で周状に、好適にはその全周に沿って伸びる半径方向の突起６２によって規定されてもよい（図８）。半径方向の突起６２は、例えば、クランクアーム１７の組立て後のコーキングによって達成されてもよい。このようにして、ショルダ４７および半径方向の突起６２は、クランクアーム１７に対して対向する両側で当接して、これを軸方向に不動にする。
【００９８】
図１３および１４は、軸方向の滑動に対する固定手段の変形例を示す。この場合、クランクアーム１７の当接は、クランクアーム自体の上に形成され、シャフト部材２１の第２端部２７の軸方向外側の環状面６６に隣接する、環状の壁６４によってもたらされる。第２端部２７は、クランクアーム１７の結合座部５０において対応する環状リセス７０に連なる環状リセス６８も有し、座部７２を形成する。座部７２には、シャフト部材２１に対するクランクアーム１７の軸方向の滑動をロックする、例えばＯリングである弾性部材７４が挿入される。
【００９９】
図１５は、軸方向の滑動に対する固定手段の別の変形例を示す。この変形例では、環状リセス６８が、クランクアーム１７の組立てステップの間に圧縮された状態の弾性部材７４を完全に包含できる深さであることから、環状の壁６４は不要である。組立て中に、クランクアーム１７の結合座部５０における環状リセス７０が環状リセス６８に連なった時点で、弾性部材７４は環状リセス６８から部分的に飛び出し、環状リセス７０内へ挿入されてクランクアーム１７をロックする。
【０１００】
図１６は、軸方向の滑動に対する固定手段のさらなる変形例を示す。この変形例では、弾性部材７４が、座部７２を外部に連通させるシャフト部材２１の第２端部２７における孔７６を介して導入される、例えばエポキシまたはフェノール樹脂等の熱可塑性または熱硬化性高分子材料である硬化性物質に代えられる。樹脂が硬化すると、これは、クランクアーム１７の軸方向の滑動を防止する硬質のロック部７８になる。
【０１０１】
図１７および１８は、本発明によるボトムブラケット・アッセンブリの別の実施形態を示す。これらの図でも、先行してすでに述べたものと構造または機能が同じである部材、部分は、同じ参照番号で示される。
【０１０２】
この場合、クランクアーム・アッセンブリ５、６は、それぞれ一体に、かつねじ式の結合により関連づけられる、異なる長さのシャフト部材２１、２２を備える。シャフト部材５、６は、第２端部２９、３０に、先に述べたように互いに結合するそれぞれの歯部２５、２６を備える。また、シャフト部材２２とクランクアーム１８との結合は、先に述べたように、溝付きの異形部によって行われる場合もある。
【０１０３】
図１７および１８の実施形態に示すような異なる長さのシャフト部材２１、２２を使用する可能性は、概してこれまでに述べたすべての実施形態に拡大適用され得る。
【０１０４】
これまでに述べた特有の実施形態に関わらず、ボトムブラケット・アッセンブリ１がハウジング座部２内に取り付けられると、環状のガスケット２００は、アダプタ・リング３、４とシャフト部材２１、２２との間の、ベアリング１３、１４の軸方向の外側の位置へ配置される（図１、８、１７）。図７、１３、１５および１６に詳しく示されているように、ガスケット２００は、典型的には金属リング２０１を備え、これは、金属リング２０１よりも小さい内径および金属リング２０１よりも大きい外径を有するゴムリング２０２と横方向に結合される。金属リング２０１は剛的な支持機能を有し、ゴムリング２０２はシャフト部材２１、２２の外面およびアダプタ・リング３、４の内面の双方と接触して、ベアリング１３、１４を風雨や外気から隔離する。
【０１０５】
典型的には、シャフト部材２１、２２は、ショルダ４７の近くにガスケット２００が挿入される座部２０５を有する。ショルダ４７がなく、ガスケット２００が十分に支持されなくてもよい実施形態では、ガスケット２００のゴムリング２０２は、金属リング２０１が結合される側とは反対の片側のみに、クランクアーム１７または１８の前壁４４に隣接するように突起２０６を有する（図１３、１５および１６）。
【０１０６】
一般に、クランクアーム１７および１８は、アルミニウム合金のような金属材料および複合材料の双方から製造することができる。複合材料から製造される場合、ねじ式または溝式の結合は、クランクアーム内に挿入物が必要でないほど十分に強固であることが証明されている。また、シャフト部材２１または２２は、その第２端部２７または２８が複合材料から製造される各クランクアームに組み込まれるように、同時成形することも可能である。
【０１０７】
前述の複合材料は、高分子材料内に組み込まれる構造材としてのファイバを含んでもよい。好適には、前記構造材ファイバは、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、ボロン繊維およびこれらの組合せからなるグループから選択されるが、炭素繊維が好適である。好適には、前記高分子材料は熱硬化物質であるが、熱可塑性材料を使用してもよい。より好適には、前記高分子材料はエポキシ樹脂を含む。
【０１０８】
高分子材料における構造材ファイバの配置は、構造材ファイバの小片またはシートの無秩序な配置、実質的に一方向性に順序づけられたファイバの配置、実質的に二方向性に順序づけられたファイバの配置、またはこれらの組合わせであってもよい。
【０１０９】
図１９〜２１は、本発明によるクランクアーム・アッセンブリ、具体的には、シャフト部材と各クランクアームが図１〜７に示す実施形態で述べたようなねじ切りによって結合されるクランクアーム・アッセンブリ、を組み立てるためのデバイスを示す。
【０１１０】
組立て用デバイス１００は、互いに支持し合うが別個の下部１０１と上部１１０とを備える。下部１０１は支持ベース１０２を備え、支持ベース１０２において、第１ピン１０４および第２ピン１０６は、ペダルとの結合のために、軸心を互いに平行にして挿入され、かつクランクアーム１７または１８における結合座部５０と孔１０８との間隔に等しい間隔で配置される。上部１１０は硬質ロッド１１２を備え、硬質ロッド１１２は、両端１１４および１１６に、それぞれシャフト部材２１または２２を受け入れるように設けられたブッシング１１８および孔１２０を有する。孔１２０およびブッシング１１８は、第１および第２ピン１０４および１０６との各位置合わせができるような間隔で配置される。
【０１１１】
組立て用デバイス１００はまたシャフト１２２も備え、シャフト１２２は、その第１自由端にシャフト部材２１または２２の前側の歯部２５または２６に合致する前側の歯部１２４を有し、第２自由端に環状のフランジ１２６を有する。シャフト１２２は、前側の歯部１２４がブッシング１１８へ先に挿入されているシャフト部材２１または２２の前側の歯部２５または２６と係合し、環状のフランジ１２６を有する第２端部がブッシング１１８の外側に突き出すように、ブッシング１１８内へ回転自在に挿入される。環状のフランジ１２６は、ねじまたは他の従来の固定手段によってディスク１３０を固定するための複数の孔１２８を備える。
【０１１２】
ディスク１３０は、その表面１３１の外周に、このような表面１３１に付加される、または形成される複数の第１インジケータ部１３２を備え（図２１）、これらは、ディスク１３０の外周を等しいサイズの対応する複数の角度セクタ１３３に分割する。好適には、前側の歯部２５、２６および１２４の歯３８の数と同数の第１インジケータ部１３２が存在する。角度セクタ１３３は、複数の第１追加インジケータ部１３４によってさらに分割されてもよい。
【０１１３】
ディスク１３０は、第１インジケータ部１３２が前側の歯部１２４の歯の中間面に位置を合わされ、第１追加インジケータ部１３４がある場合にはこのような前側の歯部のスロートの中間面に位置合わせされるように、フランジ１２６へ固定される。これは、センタリングピンを、インジケータ部１３２に対して予め決められた角度位置にあるディスク１３０内の孔Ｆ１、および前側の歯部１２４に対して予め決められた角度位置にある環状のフランジ１２６内の孔Ｆ２に、挿入することによって達成することができる。
【０１１４】
また、シャフト１２２の第１端部には、シャフト１２２を回転させる、例えばトルク・レンチのような工具のための係合リセス１３９も規定（形成）される。
【０１１５】
組立て用デバイス１００はさらに、ディスク１３０の外周においてロッド１１２上へ固定式に取り付けられるプレート１４０を備える（図２０）。プレート１４０は、その表面１４１と第１および第２ピン１０４および１０６の軸心を通る平面との交線として付加される、または形成される第２インジケータ部１４２を備える。したがって、第２インジケータ部１４２は、クランクアーム１７および１８の中間面に位置を合わせられる。
【０１１６】
次に、図１〜７に示したボトムブラケット・アッセンブリおよびクランクアーム・アッセンブリの実施形態を特に参照して、組立て用デバイス１００によって実行できる本発明によるクランクアーム・アッセンブリの組立て方法の好適な実施形態について説明する。
【０１１７】
例えば、クランクアーム・アッセンブリ５の場合、クランクアーム１７は、ピン１０４および１０６をそれぞれクランクアームの孔１０８および結合座部５０へ挿入することによって、組立て用デバイス１００の下部１０１に組み付けられる。したがって、組立て用デバイス１００の上部１１０は、ブッシング１１８が第２ピン１０６に位置合わせされ、剛性ロッド１１２の孔１２０が第１ピン１０４に結合された状態で、下部１０１よりも上に位置づけられる。シャフト部材２１は、そのねじ切りされた第２端部２７をブッシング１１８に挿入され、次いで、先に述べたように、ディスク１３０が組み付けられるシャフト１２２を挿入することにより、頂部を閉じられる。シャフト１２２の前側の歯部１２４はシャフト部材２１の前側の歯部２５と結合し、よってこれらシャフト１２２とシャフト部材２１は一体となって回転する。
【０１１８】
本組立て方法は、シャフト１２２を、例えばリセス１３９に係合するトルク・レンチを用いて回転させることにより、シャフト部材２１の第２端部２７がクランクアーム１７の内側にねじ切りされた結合座部５０へねじ込まれるステップを含む。前記回転は、シャフト部材２１が結合座部５０へ完全にねじ込まれるまで、すなわち、ショルダ４７がクランクアーム１７の前壁４４に突き当たるまで続けられる。
【０１１９】
この時点で、先に述べたように、シャフト部材２１におけるねじの端Ａおよびクランクアーム１７におけるねじの端Ｂが予め決められた角度に配置されているため、クランクアーム１７は歯３８との合わせ位置に極めて近い位置になる。具体的には、これは、ディスク１３０の前記第１インジケータ部１３２のうちの１つが、回転方向におけるその直前の第１インジケータ部１３２よりも、プレート１４０の第２インジケータ部１４２に近いことを意味する。
【０１２０】
さらにシャフト１２２がシャフト部材２１のねじ込み方向へわずかに回転すると、前述の第１インジケータ部１３２のうちの１つと第２インジケータ部１４２との間、ひいては、クランクアーム１７の中間面４８と前側の歯部１２４の歯の中間面、すなわちシャフト部材２１の前側の歯部２５のスロートの中間面４６との間に正確な位置合わせがなされる。
【０１２１】
シャフト部材のショルダ４７とクランクアーム１７の前壁４４とが突き当たった後に位置合わせを達成するためのわずかずつの回転は、軸方向に相互を補正する前進（advance ）を含み、これにより、クランクアーム１７とシャフト部材２１との界面に予荷重が生じる。先に述べたように、ショルダ４７がクランクアーム１７の結合座部５０に部分的に割り込み、クランクアーム１７とシャフト部材２１の一方または双方が変形する場合もある。
【０１２２】
いずれの場合も、このような構成部材の構造上の完全性を危うくしてこれらを破壊させる原因となり得る損傷が発生しないように、前述の予荷重は、クランクアーム１７およびシャフト部材２１が製造される材料のタイプに応じて予め決められた値を超えてはならない。
【０１２３】
これに関して、補正的な軸方向の前進と予荷重とは直接的な関連があり、後述するように、前側の歯部２５の歯３８の数およびねじ切り４３および５１のピッチを適切に選択することにより、これらを予め決められた範囲に限定することができる。
【０１２４】
ねじ切り４３および５１のピッチをＰで表し、前側の歯部２５の歯３８の数をＺで表すと、最大予荷重を生成するクランクアーム１７の軸方向の前進はＡｖ＝Ｐ／２Ｚとなり、これは、クランクアーム１７を、スロート４１に合った位置から前記スロート４１の後の歯３８に合った位置まで回転させることによって得られる。Ａｖは、シャフト部材２１およびクランクアーム１７を構成する中の最も脆弱な材料の弾性限界、降伏限界または破壊限界から選択される限界に達する前進Ａｅ以下でなければならず、すなわち、一般にＰ／２Ｚ＝Ａｅでなければならない。これから、多数の歯および／または狭いピッチが補正前進、ひいては予荷重を低減させることが導かれる。
【０１２５】
好適には、前述の軸方向の補正前進は約０．０１ｍｍから約０．５ｍｍまでの間であり、より好適には、約０．０３ｍｍである。
【０１２６】
先に述べたように、クランクアームがそれぞれ前側の歯部２５の歯３８の中間面４５および前側の歯部２６のスロート４１の中間面４６に位置を合わされた状態で、２つのクランクアーム・アッセンブリ５および６が組み立てられると、本発明によるボトムブラケット・アッセンブリの組立て方法にしたがって、ボトムブラケット・アッセンブリ１が組み立てられる。
【０１２７】
この方法は、クランクアーム１７、１８が、前記クランクアーム自体の中間面に垂直でありかつ各シャフト部材の長手軸心を通る平面に対して、歯３８およびスロート４１が位置づけられる側面と同じ側に双方が配置されるアームを有するか、または歯３８（またはスロート４１）が位置づけられる側面に一方が位置づけられ、スロート４１（または歯３８）が位置づけられる反対側に他方が位置づけられるアームを有するか否かに応じて、前述の歯３８および前述のスロート４１が角度を１８０゜オフセットされる、または相互に係合されるように、前側の歯部２５および２６を結合するステップを含む。
【０１２８】
いずれの場合も、従来からの組立ておよび／または加工の許容差を別にして、クランクアーム１７、１８が互いに高精度で位置を合わされたボトムブラケット・アッセンブリ１が達成される。
【０１２９】
エラーに際して、すなわちクランクアーム１７および１８の位置を合わせるための基準部として選択された歯３８およびスロート４１が、先に述べたような正しい相互の角度位置をもたなければ、クランクアーム１７および１８間における角度の大きい位置ずれは一見してすぐに分かるから、一般に、２つのクランクアーム・アッセンブリ５および６を結合するための視覚表示を供給する必要はない。しかし、前側の歯部２５、２６の歯数が膨大で、このような位置ずれに気づきにくい場合には、クランクアーム・アッセンブリ５および６間に直ちに正しい結合を達成するために、前述の歯および前述のスロートに面取り（beveling）、ノッチまたは特有の色のような視覚表示を導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】自転車のフレームのハウジング座部内に収容された、本発明の第１の好適な実施形態による、２つのクランクアーム・アッセンブリを備えるボトムブラケット・アッセンブリを示す概略縦断面図である。
【図２】図１のボトムブラケット・アッセンブリの、互いに結合された２つのシャフト部材を示す概略側面図である。
【図３ａ】一部が取り外された状態を示す図２の一方のシャフト部材の概略正面図である。
【図３ｂ】一部が取り外された状態を示す図２の他方のシャフト部材の概略正面図である。
【図４】図１のボトムブラケット・アッセンブリのクランクアームの一部を示す概略正面図である。
【図５】図１のボトムブラケット・アッセンブリのクランクアーム・アッセンブリを示す概略斜視図である。
【図６】図５のクランクアーム・アッセンブリのシャフト部材を示す概略斜視図である。
【図７】図１のボトムブラケット・アッセンブリの細部を拡大して示す概略縦断面図である。
【図８】自転車のフレームのハウジング座部内に収容された、本発明の第２の好適な実施形態によるボトムブラケット・アッセンブリを示す概略縦断面図である。
【図９】図８のボトムブラケット・アッセンブリのシャフト部材を示す概略正面図である。
【図１０】図８のボトムブラケット・アッセンブリの第１クランクアーム・アッセンブリを示す概略正面図である。
【図１１】図８のボトムブラケット・アッセンブリの第２クランクアーム・アッセンブリを示す概略正面図である。
【図１２】図８のボトムブラケット・アッセンブリを拡大して示すＶ−Ｖ断面図である。
【図１３】図８のボトムブラケット・アッセンブリの一部の縦断面を拡大して示す概略図であり、シャフト部材と各クランクアームとの間の軸方向固定手段の第１の変形例を示す。
【図１４】図１３の細部を拡大して示す概略図である。
【図１５】図８のボトムブラケット・アッセンブリの一部の縦断面を拡大して示す概略図であり、シャフト部材と各クランクアームとの間の軸方向固定手段の第２変形例を示す。
【図１６】図８のボトムブラケット・アッセンブリの一部の縦断面を拡大して示す概略図であり、シャフト部材と各クランクアームとの間の軸方向固定手段の第３の変形例を示す。
【図１７】自転車のフレームのハウジング座部内に収容された、本発明の他の実施形態による図１のボトムブラケット・アッセンブリを示す概略部分縦断面図である。
【図１８】図１７のボトムブラケット・アッセンブリのクランクアームを示す概略斜視図である。
【図１９】本発明によるクランクアーム・アッセンブリを組み立てるためのデバイスを示す概略部分断面側面図である。
【図２０】図１９の組立て用デバイスの第１コンポーネントを上から見た概略図である。
【図２１】図１９の組立て用デバイスの第２コンポーネントを上から見た概略図である。
【図２２】本発明によるボトムブラケット・アッセンブリを備える自転車を示す概略側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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