(57)【要約】      （修正有）【課題】ペダルクランクの軸孔は、孔の縁に応力が集中して、疲労破壊しやすいので、疲労寿命の向上を目ざす。【解決手段】ボトム・ブラケットとの連結のための第１端部およびペダルとの連結のための第２端部を有しているペダルクランク２を有しており、前記第１端部および前記第２端部の少なくとも一方が、それぞれペダルまたはボトム・ブラケットの軸１００との連結のため、ペダルクランク２の側面８から延びる孔７を有している自転車のペダルクランク・アセンブリ１であって、ペダルクランク２の前記側面８において孔７の周囲に広がり、ペダルクランク２へと拘束１５されている補強部材３を有するペダルクランク・アセンブリとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトム・ブラケットとの連結のための第１端部（４）およびペダルとの連結のための第２端部（５）を有しているペダルクランク（２）を備え、前記第１端部（４）および前記第２端部（５）の少なくとも一方が、それぞれペダルまたはボトム・ブラケットの軸（１００）との連結のため、ペダルクランク（２）の一側面（８）から延びる孔（７）を有している自転車のペダルクランク・アセンブリ（１）において、
前記ペダルクランク（２）の前記一側面（８）において孔（７）の周囲に延びており、かつ前記ペダルクランク（２）に拘束（１５、２０）されている補強部材（３）を有することを特徴とする自転車のペダルクランク・アセンブリ。
【請求項２】
請求項１において、前記補強部材（３）が、前記軸（１００）の当接部（１０３）に当接して受け止めるように構成された部分（１２）を有していることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項３】
請求項１または２において、前記孔（７）の軸心（Ｘ）方向に対する、補強部材（３）の広がり（Ｈ２）が、孔（７）の広がり（Ｈ４）よりも小さいことを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項４】
請求項３において、軸心（Ｘ）方向に対する、補強部材（３）の広がり（Ｈ２）が、孔（７）の広がり（Ｈ４）の半分よりも小さいことを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項５】
請求項４において、軸心（Ｘ）方向に対する、補強部材（３）の広がり（Ｈ２）が、孔（７）の広がり（Ｈ４）の５分の１よりも小さいことを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項において、前記孔（７）の軸心（Ｘ）方向に対する、前記補強部材（３）の広がり（Ｈ２）が、孔（７）の内側のねじ切り（１０）のピッチ（Ｐ）１つ分から２つ分の範囲であることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項において、前記補強部材（３）が、前記ペダルクランク（２）の弾性率よりも大きい弾性率を有していることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項において、前記補強部材（３）が、鋼、チタニウム合金、およびアルミニウム合金の中から選択された材料で作られていることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項において、前記拘束が、接着（１５）を含むことを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項において、前記ペダルクランク（２）が、前記補強部材（３）を収容するための突き出している座部（４５）を有していることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１１】
請求項１〜９の何れか一項において、前記ペダルクランク（２）が、前記補強部材（３）を収容するための凹状の座部（１４）を有していることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項において、前記拘束が、かしめ（２０）を含むことを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１３】
請求項１２において、前記拘束が、補強部材（３）のための座（１４、４５）の周囲におけるペダルクランク（２）および／または補強部材（３）のかしめ（２０）を含むことを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１４】
請求項１〜１１の何れか一項において、前記ペダルクランク（２）が複合材料で作られており、前記拘束が、前記補強部材（３）を前記ペダルクランク（２）内に同時成型することによって達成されていることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１５】
請求項１〜９および１２の何れか一項において、前記補強部材（３）が、前記ペダルクランク（２）の前記一側面の外表面上に拘束されていることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１６】
請求項１〜１４の何れか一項において、前記ペダルクランク（２）および前記補強部材（３）が、前記孔（７）の軸心（Ｘ）を横切る平面に完全には含まれないそれぞれの界面（２１、２２；２３、２４；３１、３２；３７、３８；３９、４０；４１、４２；４３、４４；４６、４７；４８、４９；５１、５２；５３、５４；５５、５６；５７、５８）に沿って接触していることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１７】
請求項１６において、前記界面（２１、２２；２３、２４；３１、３２；３７、３８；３９、４０；４１、４２；４３、４４；４６、４７；４８、４９；５３、５４；５５、５６；５７、５８）が、前記軸心（Ｘ）に対して全体として斜めの推移を有していることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１８】
請求項１７において、前記界面（２１、２２；４３、４４；４８、４９；５３、５４）が円錐形状の面であることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項１９】
請求項１８において、前記円錐形状の界面（２１、２２；４３、４４；４８、４９；５３、５４）の母線が、５°〜４５°の範囲の角度（α）だけ、軸心（Ｘ）に直交する平面に対して傾いていることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２０】
請求項１７において、前記界面（２３、２４）が、少なくとも２つの変曲点が存在する曲線状の母線を有する回転面であることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２１】
請求項１７において、前記界面（３１、３２）が、１つの変曲点が存在する曲線状の母線を有する回転面であることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２２】
請求項１７において、前記界面（３７、３８；３９、４０）が、円弧状の母線を有する回転面であることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２３】
請求項１７において、前記界面（４１、４２；４６、４７）が、階段状の母線を有する回転面であることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２４】
請求項１７において、前記界面（５７、５８）が、多面体形状とされていることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２５】
請求項２４において、前記界面（５７、５８）が角錐台形状であることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２６】
請求項１７〜２５の何れか一項において、前記補強部材（３）の界面（２１；２３；３１；３７；３９；４１；５３；５５；５７）が、全体として前記ペダルクランク（２）に向かって収束しており、ペダルクランク（２）の界面（２２；２４；３２；３８；４０；４２；５４；５６；５８）が、全体として補強部材（３）に向かって広がっていることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２７】
請求項１７〜２５の何れか一項において、前記補強部材（３）の界面（４３；４６；４８）が、全体としてペダルクランク（２）に向かって広がっており、前記ペダルクランク（２）の界面（４４；４７；４９）が、全体として補強部材（３）に向かって収束していることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２８】
請求項１〜２７の何れか一項において、前記ペダルクランク（２）と前記補強部材（３）との間の界面（５１、５２；５３、５４；５５、５６）が、前記軸心（Ｘ）の周囲の異なる角度位置において、異なる広がりを有していることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項２９】
請求項２８において、前記ペダルクランク（２）と前記補強部材（３）との間の界面（５１、５２；５３、５４）が、前記孔（７）に対して偏心した面であることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項３０】
請求項２９において、前記界面（４５、４６）の軸心（Ｘ１）が、前記軸心（Ｘ）と平行であり、軸心（Ｘ）と軸心（Ｘ１）とによって画定される平面（ε）がペダルクランク（２）の長手方向中心線（Ｙ）に対して３０°〜７０°の範囲の角度（β）だけ傾いていることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項３１】
請求項２８において、前記ペダルクランク（２）と前記補強部材（３）との間の界面（５５、５６）が、前記軸心（Ｘ）の周囲の異なる角度位置において、異なる傾き（α’、α’’）を有していることを特徴とするペダルクランク・アセンブリ（１）。
【請求項３２】
ボトム・ブラケットの軸との連結のための第１端部（４）およびペダルとの連結のための第２端部（５）を有しており、ペダルまたはボトム・ブラケットのそれぞれの軸（１００）との連結のため、前記第１端部（４）および前記第２端部（５）の少なくとも一方に一側面（８）から延びる孔（７）を有している自転車のペダルクランク（２）において、
前記一側面（８）に、前記孔（７）の周囲に広がる補強部材（３）のための座部（１４、４５）を有していることを特徴とするペダルクランク。
【請求項３３】
請求項３２において、前記座部が、前記孔（７）と連通する凹状の座部（１４）であることを特徴とするペダルクランク（２）。
【請求項３４】
請求項３２において、前記座部が、当該ペダルクランク（２）から突き出している座部（４５）であることを特徴とするペダルクランク（２）。
【請求項３５】
請求項３２〜３４の何れか一項において、前記座部（１４、４５）が、平坦な底部を有していることを特徴とするペダルクランク（２）。
【請求項３６】
請求項３２〜３５の何れか一項において、前記座部（１４、４５）が、円筒形の側壁を有していることを特徴とするペダルクランク（２）。
【請求項３７】
請求項３６において、前記円筒形の側壁が、前記孔（１１）の軸心（Ｘ）に対して偏心していることを特徴とするペダルクランク（２）。
【請求項３８】
偏心した孔（１１）を有する平坦な円形の本体からなる補強部材（３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車のペダルクランク・アセンブリ、ペダルクランク、および自転車のペダルクランクのための補強部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車のペダルクランクは、ペダルまたはボトム・ブラケットの軸を収容するための孔をそれぞれ備えているペダルとの連結のための領域およびボトム・ブラケットとの連結のための領域に、弱点を有している。孔には、ペダルクランクと軸との間の相互の回転を防止するため、典型的にはねじ切りが設けられ、あるいはいずれにせよ非平滑な壁面が形成されており、例えば孔が、特には正方形または六角形であるが多角形の断面を有しており、あるいは溝または突起を有する円柱形または円錐形の孔である。
【０００３】
このような種類の孔は、方向が急激に変化する内表面を共通に有しており、そのような場所に応力が集中して割れが始まる。割れは、ペダル漕ぎの際など、ペダルクランクに繰り返しの荷重が加わるにつれて拡大するが、自転車乗りは、割れの拡大を知覚することができない。ペダルクランクの抵抗断面が、ペダル漕ぎの荷重を支えるためにはもはや充分でない程度まで減少すると、ペダルクランクが突然に破壊し、自転車乗りの安全に深刻なリスクをともなう。この種の破壊は、疲労破壊として知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の根底にある技術的課題は、自転車のペダルクランクをより安全にし、特には疲労寿命を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、その第１の態様において、ボトム・ブラケットとの連結のための第１端部およびペダルとの連結のための第２端部を有しているペダルクランクを有しており、前記第１端部および前記第２端部の少なくとも一方が、それぞれペダルまたはボトム・ブラケットの軸との連結のため、ペダルクランクの一側面（それぞれ、遠位側または近位側）から延びる孔を有している自転車のペダルクランク・アセンブリであって、ペダルクランクの前記一側面において孔の周囲に延び、かつ前記ペダルクランクに拘束されている補強部材またはワッシャを有することを特徴とするペダルクランク・アセンブリに関する。
【０００６】
本件出願の出願人は、ペダルクランクの疲労破壊の主たる原因が、自転車乗りによってペダルが押されるときに前記孔の周囲の領域に生じる引っ張り応力であることを見出した。
【０００７】
さらに、本件出願の出願人は、最大の引っ張り応力が、前記孔のうちのペダルまたはボトム・ブラケットの軸が突き出す側の表面領域に生じることを見出した。
【０００８】
本発明によるペダルクランク・アセンブリにおいては、ペダルクランクと補強部材との間の拘束のおかげで、補強部材が孔の前記表面領域における応力の大部分を吸収することができ、ペダルクランクと一緒にひずんで、ペダルクランクの荷重を引き取ることができる。このようにして、ペダルクランクに残される引張応力が、孔の表面の方向の変化において割れを発生および伝搬させるために、もはや充分ではなくなり、ペダルクランクをより安全に使用することができる。
【０００９】
典型的には、孔の表面は、少なくとも補強部材の近傍の部分において、非平滑な壁面を有する表面である。その結果、軸が、少なくとも最大応力の領域において効果的に保持される。
【００１０】
好ましくは、補強部材が、前記軸の当接部が当接して受け止められるように構成された部分を有している。
【００１１】
孔の軸心方向において、補強部材は、好ましくは孔の広がりよりも小さい広がりを有しており、より好ましくは孔の広がりの半分よりも小さく、さらに好ましくは孔の広がりの５分の１よりも小さい広がりを有している。この方法で、ペダルクランクの総重量を軽くすることができる。
【００１２】
特に好ましい方法においては、孔の軸心の方向において、補強部材の広がりが、孔の内側のねじ切りのピッチ１つ分から２つ分の範囲である。
【００１３】
本発明のペダルクランク・アセンブリのとくに好ましい特徴によれば、補強部材が、ペダルクランクの弾性率よりも大きい弾性率を有しており、ペダルクランクの引っ張り応力のかなりの部分を吸収することができる。
【００１４】
好ましくは、所望の弾性率を有する補強部材の作製に使用される材料は、これらに限られるわけではないが、鋼、チタニウム合金、およびアルミニウム合金の中から選択される。
【００１５】
前記拘束は、補強部材のペダルクランクへの接着を含むことができる。
【００１６】
前記ペダルクランクは、補強部材を収容するための突き出している座部を有することができる。
【００１７】
好ましくは、ペダルクランクは、補強部材を収容するための凹状の座部を有することができる。
【００１８】
前記拘束は、接着に代え、あるいは接着に加えて、かしめを含むことができ、とくには補強部材のための凹状の座部または突き出している座部の周囲におけるペダルクランクおよび／または補強部材のかしめを含むことができる。
【００１９】
ペダルクランクが複合材料から作られる場合には、前記拘束を、接着に代え、あるいは接着に加えて、補強部材をペダルクランクに同時に成型することによって達成することができる。
【００２０】
代案によれば、補強部材がペダルクランクの座には収容されず、代わりに、ペダルクランクの側面の外表面上に拘束される。
【００２１】
好ましくは、ペダルクランクおよび補強部材が、孔の軸心を横切る平面には完全には含まれないそれぞれの界面に沿って接触している。
【００２２】
好ましくは、界面が、拘束ゆえにペダルクランクによってワッシャへと加えられる力を、補強部材の本体により分散させることができるよう、前記軸心に対して全体として斜めの推移を有している。
【００２３】
本明細書および添付の特許請求の範囲において、全体として斜めの推移とは、界面が局所的に円錐形状の面から逸脱していてもよいことを意味している。
【００２４】
第１の実施形態においては、各界面は円錐形状の面である。
【００２５】
この場合、ペダルクランクからワッシャへと伝えられる力が、前記軸に直交する平面であって、ペダルクランクとワッシャとの間の境界領域の広がりの実質的に全体にわたって互いに隣接して連続的に位置する多数の平面に対して作用する。したがって、拘束が、補強部材の本体の全体にわたって一様に加えられる。
【００２６】
好ましくは、円錐形状の面の母線が、前記軸に直交する平面に対して、５°〜４５°の範囲の角度だけ傾いており、好ましくは２５°〜３５°の範囲の角度だけ傾いている。
【００２７】
とくには接着の場合に、ペダルクランクとワッシャとの間の界面の面積、したがって拘束力をさらに増加させるため、界面を、２つ以上の変曲点が存在する曲線状の母線を有する回転面、１つの変曲点が存在する曲線状の母線を有する回転面、円弧状の母線を有する回転面、階段状の母線を有する回転面、あるいは例えば上記の組み合わせから導出される他の表面とすることができる。
【００２８】
また、ペダルクランクとワッシャとの間の界面は、例えば多面体形状の面および好ましくは角錐台形状など、回転面でなくてもよい。
【００２９】
上述の実施形態および他の実施形態において、補強部材の界面が、全体としてペダルクランクに向かって収束できる一方で、ペダルクランクの界面が、全体として補強部材に向かって広がることができ、あるいは反対に、補強部材の界面が、全体としてペダルクランクに向かって広がることができる一方で、ペダルクランクの界面が、全体として補強部材に向かって収束することができる。
【００３０】
ペダルクランクと補強部材との間の界面が、前記軸の周囲の異なる角度位置において、異なる広がりを有してもよい。
【００３１】
自転車乗りによってペダルへと加えられる力の強さは、ペダルを漕ぐサイクルの最中に変化し、すなわちペダルクランク・アセンブリの角度位置の関数として変化するため、上述のようにすることで、とくには接着の場合にペダルクランクから補強部材へと伝達される力が、ペダルを漕ぐサイクルのうちの加わる力が最小である部分に比べ、加わる力が最大である部分において大きくなるように、界面を変更することが可能である。
【００３２】
一実施形態においては、ペダルクランクと補強部材との間の界面が、前記孔に対する偏心した面である。
【００３３】
好ましくは、この場合には、界面の軸心が、前記孔の軸心と平行であるとともに、界面の軸心と前記孔の軸心とによって定められる平面が、ペダルクランクの長手方向中心線に対して３０°〜７０°の範囲の角度だけ傾いている。
【００３４】
他の実施形態においては、ペダルクランクと補強部材との間の界面が、前記軸の周囲の異なる角度位置において、異なる傾きを有している。
【００３５】
本発明は、その第２の態様において、ボトム・ブラケットの軸との連結のための第１端部およびペダルとの連結のための第２端部を有しており、ペダルまたはボトム・ブラケットのそれぞれの軸との連結のため、一側面（それぞれ、近位側または遠位側）から延びる孔を、前記第１端部および前記第２端部の少なくとも一方に有している自転車のペダルクランクであって、前記一側面に、前記孔の周囲に広がる補強部材のための座を有していることを特徴とする自転車のペダルクランクに関する。
【００３６】
座は、好ましくは、前記孔と連通する凹状の座部である。
【００３７】
あるいは、座が、ペダルクランクから突き出している座部である。
【００３８】
座は、好ましくは平坦な底部を有しており、さらに好ましくは円筒形の側壁を有しており、円筒形の側壁は、前記孔の軸心に対して偏心していてもよい。
【００３９】
本発明は、その第３の態様において、偏心した孔を有する平坦な円形の本体からなる補強部材に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明のさらなる特徴および利点が、あくまで本発明を限定するものではない例として添付の図面を参照しつつ行われる本発明のいくつかの好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
【００４１】
図１〜４を参照すると、本発明の第１の実施形態に係るペダルクランク・アセンブリ１は、ペダルクランク２および少なくとも１つの補強部材すなわちワッシャ３を有している。
【００４２】
ペダルクランク２は、金属材料、典型的にはアルミニウム合金などの軽合金から作製することができ、あるいは複合材料から作製することができる。使用される複合材料は、好ましくは、ポリマー材料に埋め込んだ構造繊維からなる。典型的には、構造繊維は、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、ボロン繊維、およびこれらの組み合わせで構成されるグループから選択されるが、カーボン繊維が好ましい。好ましくは、ペダルクランクのポリマー材料は熱硬化性であるが、熱可塑性の材料であってもよい。さらに好ましくは、ポリマー材料がエポキシ樹脂からなる。
【００４３】
ワッシャ３は、ペダルクランク２の材料の弾性率よりも大きい弾性率を有する材料からなる。好ましくは、ワッシャ３は金属製であり、さらに好ましくは、鋼、チタニウム合金、およびアルミニウム合金の中から選択される材料で作られ、ペダルクランク２の材料と同じまたは異なる材料で作られる。
【００４４】
ペダルクランク２は、自転車のボトム・ブラケット（図示せず）の軸との連結のための第１端部４と、ペダル（図示せず）の軸１００との連結のための第２端部５とを有している。
【００４５】
ペダルクランク２の第１端部４は、ペダルクランクの使用時に自転車のボトム・ブラケット（図示せず）の軸が挿入される孔６を有している。
【００４６】
ペダルクランク２の第２端部５には、軸心Ｘを有する孔７が形成されており、ペダルクランクの使用において、この孔７に軸１００が挿入される。孔７は、自転車の中心を基準にしてペダルクランク２の遠位側の面８から、ペダルクランク２の本体内を延びている。図示の実施形態においては、孔７が、自転車の中心を基準にしてペダルクランク２の本体の近位側の面９にまで延びている。換言すると、図示の実施形態においては、孔７が、ペダルクランク２内に形成された貫通孔であるが、他の実施形態においては、止まり孔であってもよい。
【００４７】
図示の実施形態の孔７は、内側にピッチＰのねじ切り１０を有する円筒形の孔であるが、代案としては、とくには正方形または六角形といった多角形の断面を有する孔、溝または突起を有する円柱形または円錐形の孔、あるいは少なくともペダルクランク２の第１の面８の付近、すなわちワッシャ３の付近の一部分において、軸心Ｘを中心とする軸１００およびペダルクランク２の相対回転を防止するように他の方法で構成されている孔であってよい。
【００４８】
ワッシャ３は、ペダルクランク２の遠位側の面８において、孔７の周囲に延びている。
【００４９】
ワッシャ３は、軸１００を挿入することができるよう、ペダルクランク２の孔７の断面に一致し、あるいはペダルクランク２の孔７を含むような形状および寸法の孔１１を有している。孔１１は、軸心Ｘに一致する軸心を有しており、好ましくは滑らかな面、例えば円筒形状面によって形成される。
【００５０】
ワッシャ３は、実質的に平坦な第１の表面１２、および表面１２の反対側に位置する実質的に平坦な第２の表面１３を有している。
【００５１】
ペダルクランク２は、ワッシャ３を収容するため、ワッシャ３の形状に一致する形状の凹状の座部１４を有している。
【００５２】
軸心Ｘ方向において、ペダルクランク２の座１４が、広がりＨ１を有し、ワッシャ３が、広がりＨ２を有し、ペダルクランク２とワッシャ３との間の接触領域が、広がりＨ３を有し、孔７が、広がりＨ４を有している。なお、図３においては、ワッシャ３が座１４の外側にわずかに突き出しているが、代案として、ワッシャ３が座１４の外縁と同一面であって、すなわちＨ３が接着剤層１５の厚さは別として実質的にＨ２に等しくてもよく、あるいはワッシャ３が座１４の外縁よりも低く収容されてもよい。
【００５３】
広がりＨ１、Ｈ２、およびＨ３は、好ましくは、孔７の広がりＨ４よりも小さく、より好ましくは、孔７の広がりＨ４の半分よりも小さく、さらに好ましくは、孔７の広がりＨ４の５分の１よりも小さい。
【００５４】
さらに、最も好ましい実施形態においては、前記広がりＨ１、Ｈ２、およびＨ３が、孔７のねじ切り１０のピッチＰ１つ〜２つ分の範囲である。
【００５５】
ペダルクランク２とワッシャ３との間には、少なくともワッシャ３の第２の表面１３に、ワッシャ３をペダルクランク２に拘束する接着剤層１５が配置されている。
【００５６】
すでに述べたように、使用時には、ペダルが軸１００を介してペダルクランク・アセンブリ１に連結される。
【００５７】
軸１００は、ワッシャ３の孔１１へと進入して、ペダルクランク２の孔７に連結されるように構成された端部１０１を有している。
【００５８】
図示の実施形態においては、軸１００の端部１０１が、ペダルクランク２の孔７の内側のねじ切り１０に一致するねじ切り１０２を有している。他の実施形態においては、軸１００の端部１０１が、ペダルクランク２の孔７の断面に一致する多角形の断面を有するものであってよく、あるいは畝または溝を備えることができる。
【００５９】
さらに軸１００は、当接面１０３を、典型的には自身のフランジ１０４に形成して有している。
【００６０】
なお、図示の実施形態においては、さらに軸１００が、ワッシャ３の孔１１の内壁が軸１００に接触しないよう、外周の溝１０５を当接面１０３と端部１０１との間に形成して有しているが、他の実施形態においては、溝１０５が存在せず、ワッシャ３の孔１１の内壁が軸１００に接してもよい。
【００６１】
本件出願の出願人は、本発明に係るペダルクランク・アセンブリ１の良好な性能を、次のように説明できると考えている。
【００６２】
軸１００の端部１０１が、ペダルクランク２の孔７へとねじ込まれるとき、当接面１０３が、ワッシャ３の実質的に平坦な表面１２に突き当たる。
【００６３】
自転車の使用時に、ペダルが自転車乗りによって押されると、孔７において軸１００がペダルクランク２へと張力を伝える。
【００６４】
自転車乗りが最大の押しをペダルへと作用させる最も厳しい条件において、ペダルクランクの長手方向軸Ｙは、第２端部５をボトム・ブラケットの軸を通過する水平線の上方に位置させつつ、水平線に対して約４５°傾いており、したがって自転車乗りによって加えられる力は、実質的に、図３および４に示されておりペダルクランク２の長手方向中心線Ｙに対して約４５°傾いている矢印Ｆの方向にて、ペダルクランク２へと伝えられる。ここでの説明においては、分かり易くするため、ペダルクランク２の中央面に直交する平面（図４の紙面に直交する平面）内の力の成分、および力Ｆのモーメントまたはトルクを、無視している。
【００６５】
したがって、ペダルクランク２の第２端部５のうち、力Ｆに隣接する領域１６が張力にさらされる一方で、孔７の軸心Ｘに対して反対側の領域１７には、張力が加わることがない。したがって、ペダルクランク２が引張荷重にさらされ、これが領域１６および１７の間に広がる領域１８および１９において、弾性伸びを生じさせようとする。換言すると、ペダルクランク２の孔７が、使用時に「楕円形になる」傾向がある。
【００６６】
ペダルを漕ぐ際の繰り返しの荷重サイクルゆえ、とくにはペダルクランク２の遠位側の面８の近傍において、孔７のねじ切り１０（または、孔７が有する壁面の他の急激な方向の変化）の溝状の部分に割れのおそれが存在し、結果としてペダルクランク２が疲労によって破損するおそれが存在する。
【００６７】
このような張力の一部を吸収して上述のおそれを軽減するため、接着剤層１５によって得られるペダルクランク２とワッシャ３との間の拘束によって、ワッシャ３をペダルクランク２と一緒にひずませる、すなわち「楕円形にする」ことができる。実際、このような接着剤層１５が、ペダルクランク２とワッシャ３との間の相対的な滑りを防止する。接着剤層１５によって、ペダルクランク２がワッシャ３に矢印Ａの方向に力を作用させる。より具体的には、領域１６、１８、および１９において、力Ａが、ペダルクランク２と一緒に一体的に伸びるようにワッシャ３の対応する領域を引っ張る一方で、領域１７においては、力Ａが、ワッシャ３の対応する領域をペダルクランク２上での滑りに抗して保持する。
【００６８】
とくには、ワッシャ３の構成材料の弾性率がペダルクランク２の構成材料の弾性率よりも大きいため、ワッシャ３が、孔７の表面領域における張力の大部分を吸収する。
【００６９】
図４Ｂは、ワッシャ３は周方向に連続的であることが好ましいことを示している。すなわち、ワッシャ３に分割スプリットや切り欠きがあると弾性的になって補強作用が低下するので、ワッシャ３は分割スプリットや切り欠きのない連続的な形状を有している。
【００７０】
図５は、ワッシャを収容するための座１４が存在しない代案を示しており、ワッシャ３が、孔７においてペダルクランク２の外側に接着されている。図５に示す例では、軸（図示せず）がねじ切りを損傷することなく通過するように、ワッシャ３の内径ｄが、孔７の大きい方の径Ｄよりも明らかに大きく設定されている。
【００７１】
図６および７は、ペダルクランク・アセンブリ１の他の実施形態を示しており、ペダルクランク２の材料の一部分２０によってワッシャ３が少なくとも部分的に覆われるようにペダルクランク２をワッシャ３のための座１４の周囲においてかしめることによって、ワッシャ３がペダルクランク２へと拘束されている。
【００７２】
さらなる実施形態（図示せず）においては、ペダルクランク２とワッシャ３との間の拘束が、かしめおよび接着の両方によって達成される。
【００７３】
ペダルクランクが複合材料から作製される場合、同時成型によってワッシャ３をペダルクランク２へと拘束することが、とくに簡単である。ペダルクランク２の複合材料が、硬化時にワッシャ３に接着して互いの相対運動を防止する。
【００７４】
この場合、ワッシャ３を、かしめの材料２０と同様にワッシャ３を部分的に覆うペダルクランク２の材料によって保持することができ、あるいはワッシャ３の側壁に形成された他の突出部または突起によって保持することができる。
【００７５】
ワッシャ３は、ここまでに述べた形状とは異なる形状を有してもよい。
【００７６】
すなわち、図８に示す実施形態において、ペダルクランク２との界面となるワッシャ３の第２の表面２１が、その軸がを軸心Ｘに一致する円錐形状の面であり、ワッシャ３を収容するための座１４が、ワッシャ３の形状に一致する形状であって、とくにはワッシャ３との界面となる円錐形状の面２２の軸心が軸心Ｘに一致している。
【００７７】
好ましくは、ペダルクランク２の座１４の円錐面２２およびワッシャ２の円錐面２１のそれぞれが、それぞれペダルクランク２の孔７およびワッシャ３の孔１１の軸心Ｘに直交する平面に対して、５°〜４５°、より好ましくは２５°〜３５°の範囲である角度αだけ傾いている。
【００７８】
図８において強調されているように、ペダルクランク・アセンブリ１の使用時にペダルクランク２が接着剤層１５を介してワッシャ３へと作用させる力Ａが、ペダルクランク２とワッシャ３との間の接触領域の広がりＨ３の実質的に全体にわたって、軸心Ｘに直交する多数の平面に対して作用する。したがって、ワッシャ３の保持および張力への引っ張りの作用が、実質的にワッシャ３の広がりＨ２の全体、すなわちワッシャ３の本体の全体にわたって分布し、引っ張り応力のうちのより多くの部分が、ワッシャ３そのものによって吸収される。
【００７９】
同様に、座１４の断面の変化が、ペダルクランク２の応力を、上述の実施形態に比べて、より広い材料領域へと分散させる。したがって、局所応力の絶対値が小さくなる。
【００８０】
ペダルクランク２における局所応力の最大値が、より良好な分布およびワッシャ３による吸収の両者ゆえに小さくなるため、孔７の遠位側の面８において割れが開始するおそれがさらに小さくなり、したがってペダルクランク２の疲労寿命が向上する。
【００８１】
図９の実施形態は、ワッシャ３とペダルクランク２との間の界面２１、２２の間の接着剤層１５が、ワッシャ３のための座１４の周囲におけるペダルクランク２のかしめ（あるいは、同時成型）によって置き換えられ、ペダルクランク２の材料の一部分２０によってワッシャ３が部分的に覆われている点で、図８の実施形態と異なっている。
【００８２】
やはり、円錐形状の界面２１、２２の場合も、ペダルクランク２とワッシャ３との間の拘束を、かしめまたは同時成型と接着との両方によって達成することができる。
【００８３】
図１０〜１４は、ペダルクランク・アセンブリ１の他の実施形態を示しており、ペダルクランク２とワッシャ３との間の界面の面積が、上述の実施形態の場合に比べて大きくされており、したがって好都合なことに、とくに接着の場合にペダルクランク２からワッシャ３へと伝えられる力が、さらに大きくなっている。これらの図においては、拘束が接着によって達成されているが、接着に代え、あるいは接着に加えて、ワッシャ３のための座１４の周囲においてペダルクランク２またはワッシャ３をかしめることによって、あるいは同時成型することによって拘束を達成することができる。
【００８４】
詳しくは、図１０が、ワッシャ３およびペダルクランク２の界面２３、２４が、それぞれ２つの変曲点が存在する曲線状の母線を有する回転面であるペダルクランク・アセンブリ１を示している。より具体的には、ワッシャ３の界面２３の母線が、２つの凹部２５、２６およびこれらの間の凸部２７を有しており、ペダルクランク２の界面２４の母線が、２つの凸部２８、２９およびこれらの間の凹部３０を有している。
【００８５】
３つ以上の変曲点を有する母線を持つ回転面も、相互の界面として使用することが可能である。
【００８６】
図１１は、ワッシャ３およびペダルクランク２の界面３１、３２が、それぞれ１つの変曲点が存在する曲線状の母線を有する回転面であるペダルクランク・アセンブリ１を示している。より具体的には、ワッシャ３の界面３１の母線が、凹部３３および凸部３４を有しており、ペダルクランク２の界面３２の母線が、凸部３５および凹部３６を有している。
【００８７】
図１２は、ワッシャ３およびペダルクランク２の界面３７、３８が、それぞれ円弧状の母線を有する回転面であるペダルクランク・アセンブリ１を示している。より具体的には、ワッシャ３の界面３７の母線が、凸状であり、ペダルクランク２の界面３８の母線が、凹状である。円弧の中心Ｃは、軸心Ｘ上には位置していないが、そのような可能性も排除はされず、その場合には、表面３７、３８が球状になる。
【００８８】
さらに図１３も、ワッシャ３およびペダルクランク２の界面３９、４０が、それぞれ円弧状の母線を有する回転面であるペダルクランク・アセンブリ１を示している。この場合には、ワッシャ３の界面３９の母線が、凹状であり、ペダルクランク２の界面４０の母線が、凸状である。
【００８９】
図１４は、ペダルクランク２およびワッシャ３の界面４１、４２が、それぞれ階段状の母線を有する回転面であるペダルクランク・アセンブリ１を示している。３つの段が図示されているが、２つ、４以上の段を持つ母線を有する回転面も、使用可能である。
【００９０】
図８〜１４の実施形態においては、ペダルクランク２およびワッシャ３の界面が、全体として孔７の軸心Ｘに対して斜めの推移を有している。より具体的には、ワッシャ３の界面が、全体としてペダルクランク２に向かって収束しており、ペダルクランク２の界面が、全体としてワッシャ３に向かって広がっている。
【００９１】
図１５は、ワッシャ３およびペダルクランク２の界面４３、４４が、それぞれ全体として孔７の軸心Ｘに対して斜めの推移を有しているが、図８〜１４の各実施形態と比べて反対の向きを有しているペダルクランク・アセンブリ１を示している。詳しくは、ワッシャ３の界面４３が、全体としてペダルクランク２に向かって広がっており、ペダルクランク２の界面４４が、全体としてワッシャ３に向かって収束している。より具体的には、界面４３、４４が円錐形であるが、代案として、図８〜１４を参照して説明した面と同様の面であってよい。
【００９２】
また、ペダルクランク２の界面４４は、ペダルクランク２の遠位側の面８から突き出している座部４５に形成されている。
【００９３】
上述した他の実施形態においても、ワッシャ３を収容すべくペダルクランク２の凹状部として形成された座部１４を、突き出している座部４５によって置換可能であることを、理解すべきである。
【００９４】
上述のさらなる実施例とちょうど同じように、図１６は、ワッシャ３およびペダルクランク２の界面４６、４７が、それぞれ段差とされて全体として孔７の軸心Ｘに対して斜めの推移を有しており、ワッシャ３の界面４６が、全体としてペダルクランク２に向かって広がっており、ペダルクランク２の界面４７が、全体としてワッシャ３に向かって収束しているペダルクランク・アセンブリ１を示している。
【００９５】
図１７に示すペダルクランク・アセンブリ１は、図１５の実施形態と同様、ワッシャ３の界面４８が、ペダルクランク２に向かって広がる円錐形状であり、ペダルクランク２の界面４９が、ワッシャ３に向かって収束する円錐形であるが、ワッシャ３を収容するためのペダルクランク２の座が、凹状の座部１４である。この場合、上述と同様、拘束をかしめ、接着、同時成型、または同様のシステムによって達成することが可能である。
【００９６】
ペダルクランク２の円錐形の界面４９が座１４内へと突き出し、ワッシャ３の界面４８の拡径部内にくさびのように押し込まれている。ペダルクランク２の突起が、孔７に挿入された軸１００の引張応力によって広がるとき、機械的な作用によってワッシャ３にさらなる引張応力を加える。
【００９７】
なお、ペダルクランク２の座１４とワッシャ３との間に環状のすき間５０が存在しているが、このすき間５０が存在しなくてもよい。
【００９８】
自転車乗りによってペダルへと加えられる力の強さが、ペダルを漕ぐサイクルの最中にペダルクランク・アセンブリ１の角度位置の関数として変化するという事実に照らし、ペダルを漕ぐサイクルのうちの加わる力が最小である部分に比べ、加わる力がより大きい部分において力Ａの伝達が大きくなるように、ペダルクランク２とワッシャ３との間の界面を変更することが可能である。
【００９９】
これは、ペダルクランクとワッシャとの間の界面の広がりを、軸心Ｘの周囲の異なる角度位置において異なるようにすることで、達成することができる。
【０１００】
すなわち、図１８および１９に示した実施形態において、ペダルクランク２が、平坦な円形のワッシャ３のために凹状の座部１４を有している。ワッシャ３および座１４は、ペダルクランク２の孔７およびワッシャ２の中央の孔１１に対して偏心している。したがって、ワッシャ３の界面５１およびペダルクランク２の界面５２は、環状の部分および円筒形の部分を有している。界面５１、５２の軸心Ｘ１は、好ましくは軸心Ｘと平行であり、好ましくは軸心Ｘと軸心Ｘ１とによって画定される平面εはペダルクランク２の長手方向中心線Ｙに対して３０°〜７０°の範囲の角度βだけ傾いている。
【０１０１】
図２０は、角度位置の関数として異なる面積を有している、ペダルクランク２とワッシャ３との間の界面のさらなる例を示している。詳しくは、このペダルクランク・アセンブリ１は、ワッシャ３がペダルクランク２の外側に接着されており、すなわち凹状の座部１４も、突き出している座部４５も存在していない点で、図１８および１９のペダルクランク・アセンブリと相違している。
【０１０２】
図２１に示した代案によれば、ワッシャ３およびペダルクランク２の界面５３および５４が、それぞれ円錐形状である。
【０１０３】
当然ながら、上述した他の各界面も、やはり偏心させることが可能である。
【０１０４】
さらなる例として、図２２に示した実施形態においては、ワッシャ３の界面５５およびペダルクランク２の界面５６が、軸心Ｘを中心とする角度位置の関数として変化する傾きを有している。図２２においては、ペダルクランク２の長手方向軸Ｙによって定められる２つの角度位置の２つの傾きα’およびα’’が特定されている。
【０１０５】
傾きは、軸心Ｘの全周を巡って漸進的な様相で、例えば５°〜４５°の間で変化することができる。とくに実行が容易な実施形態においては、漸進的に変化する傾きを有する界面５５、５６が、孔７の軸心Ｘに対して傾いた軸を有する円錐面である。
【０１０６】
しかしながら、表面５５、５６の傾きが、扇形の領域ごとに変化していてもよく、あるいは最小の傾きを備えて第１の所定の円弧に対して広がる第１の領域と、最大の傾きを備えて第２の所定の円弧に対して広がる第２の領域と、最小の傾きと最大の傾きとの間で傾きが徐々に、好ましくは直線的に変化する２つのつなぎ領域とが存在してもよい。
【０１０７】
例えば角錐台形状の面またはより一般的な多面体形状の面など、回転面ではない、すなわち円対称性を有していないペダルクランク２およびワッシャ３の界面を、使用することが可能である。この場合、図１８〜２２の実施形態の場合と同様に、軸心Ｘを中心とするペダルクランク２とワッシャ３との間の相互の回転が、やはり防止される。
【０１０８】
例として、図２３が、ワッシャ３およびペダルクランク２の界面５７、５８が、それぞれ縁が滑らかにされた正方形の角錐台形状であるペダルクランク・アセンブリ１を示している。
【０１０９】
角錐台の基部は、任意の数の辺を有することができ、さらには多面体形状または角錐台形状の界面の場合にも、軸を軸心Ｘに対して傾けることができ、さらには／あるいは軸心Ｘに対して偏心させることができる。
【０１１０】
さらに、上述のさまざまな実施形態において、ワッシャ３の実質的に平坦な表面１２および／または軸１００の当接面１０３を、刻み付き、溝付き、または他の加工済みの表面に置き換えることができる。また、ワッシャ３の孔１１が円錐形であってよく、あるいはより一般的には、より薄くて軽量である好都合なワッシャ３を得るため、ワッシャ３の孔１１が、ワッシャ３のペダルクランク２との界面の全体推移に一致する発散または収束の推移を有することができる。
【０１１１】
また、上述の説明および例示が、ペダルとの連結のための孔７に代え、あるいはペダルとの連結のための孔７に加えて、ボトム・ブラケットの軸との連結のための孔６にも当てはまることを、当業者であれば理解できるであろう。
【０１１２】
ボトム・ブラケットの軸との連結のための孔６およびペダルとの連結のための孔７のうちの一方または他方を、ペダルクランクと一体に作製される軸によって置き換え、代わりに孔を、それぞれペダルまたはボトム・ブラケットに設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明に係るペダルクランク・アセンブリの部分断面側面図であり、ペダルの軸が連結されている。
【図２】図１のペダルクランク・アセンブリと軸との間の連結領域の一部分を示す拡大断面図である。
【図３】図１のペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域の一部分を示す拡大断面図であり、補強部材へと作用する力が概略的に示されている。
【図４Ａ】図１のペダルクランク・アセンブリのペダルクランクの平面図であり、補強部材へと作用する力が概略的に示されている。
【図４Ｂ】図１のペダルクランク・アセンブリのペダルクランクおよびワッシャを示す部分分解図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図７】図６のペダルクランク・アセンブリのワッシャとペダルクランクとの間の連結領域を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図１６】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図である。
【図１８】本発明の別の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図であり、ペダルクランクとワッシャとの間の界面が、異なる角度位置において異なる広がりを有している。
【図１９】図１８のペダルクランク・アセンブリのペダルクランクの平面図である。
【図２０】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図であり、ペダルクランクとワッシャとの間の界面が、異なる角度位置において異なる広がりを有している。
【図２１】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図であり、ペダルクランクとワッシャとの間の界面が、異なる角度位置において異なる広がりを有している。
【図２２】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリのペダル連結領域を示す断面図であり、ペダルクランクとワッシャとの間の界面が、異なる角度位置において異なる広がりを有している。
【図２３】本発明の他の実施形態によるペダルクランク・アセンブリの一部分の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図２３】
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【外国語明細書】
Bicycle pedal crank assembly and related elements
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The present invention refers to a bicycle pedal crank assembly, a pedal crank, and a reinforcing element for a bicycle pedal crank.
Bicycle pedal cranks have a weak point in the areas for coupling with the pedal and for coupling with the bottom bracket, where they have a hole for receiving an axle of the pedal or respectively of the bottom bracket. The hole is typically threaded or in any case with a non-smooth wall to prevent the mutual rotation between the pedal crank and the axle, for example it has a polygonal cross-section, in particular square or hexagonal, or else it is a cylindrical or conical hole having grooves or protrusions.
What these types of hole have in common is an inner surface with sharp direction changes, at which the stresses are concentrated and fractures begin. The fractures, when the pedal crank is subject to repeated loads, like during pedalling, expand without the cyclist having the possibility of noticing it. When the resistant cross-section of the pedal crank has been reduced to the point of no longer being sufficient to bear the load of pedalling, it suddenly breaks, with a serious risk to the cyclist’s safety. This type of break is known as a fatigue break.
The technical problem at the basis of the present invention is to make bicycle pedal cranks safer, in particular increasing their fatigue lifetime.
The invention concerns, in a first aspect thereof, a bicycle pedal crank assembly comprising a pedal crank having a first end for coupling with a bottom bracket and a second end for coupling with a pedal, at least one of said first end and said second end comprising a hole extending from one side - distal or proximal, respectively - of the pedal crank for coupling with an axle of the pedal or of the bottom bracket, respectively, characterised by comprising a reinforcing element or washer extending around the hole at said side of the pedal crank, and constrained to the pedal crank.
The Applicant has perceived that the main cause of fatigue breaking of the pedal cranks is tensile stress that occurs in the area around the hole when the cyclist pushes on the pedals.
The Applicant has also noted that the maximum tensile stress occurs in the surface area of the hole, on the side from which the axle of the pedal or of the bottom bracket protrudes. 
In the pedal crank assembly according to the invention, thanks to the constraint between the pedal crank and the reinforcing element, the latter is able to absorb a large part of the stresses in said surface area of the hole, straining with the pedal crank and taking the load off the pedal crank. In this way the residual tensile stress in the pedal crank is no longer enough to start and propagate the fractures at the direction changes of the surface of the hole, and the use of the pedal crank is safer.
Typically, the surface of the hole at least in the portion near to the reinforcing element is a surface with a non-smooth wall. The axle is thus effectively held at least in the area of maximum stress.
Preferably, the reinforcing element has a portion configured to receive an abutment portion of said axle resting against it.
In the direction of the axis of the hole, the reinforcing element, preferably, has a shorter extent than that of the hole, more preferably less than half the extent of the hole, and even more preferably less than a fifth of the extent of the hole. In this way the overall weight of the pedal crank is reduced.
In a particularly preferred way, in the direction of the axis of the hole the reinforcing element has an extent comprised between one pitch of an inner threading of the hole and twice the pitch.
According to a particularly preferred characteristic of the pedal crank assembly of the present invention, the reinforcing element has a greater modulus of elasticity than that of the pedal crank, so that it is able to absorb a substantial portion of tensile stress of the pedal crank.
Preferably, but not in a limited thereto, the material used to make the reinforcing element with the desired modulus of elasticity is selected among steel, titanium alloy and aluminium alloy.
The constraint can comprise the gluing of the reinforcing element to the pedal crank.
The pedal crank can comprise a protruding seat for housing the reinforcing element.
Preferably, the pedal crank can comprise a recessed seat for housing the reinforcing element.
The constraint can comprise, as an alternative or in addition to gluing, a caulking, in particular a caulking of the pedal crank and/or of the reinforcing element around the recessed or protruding seat for the reinforcing element.
When the pedal crank is made from a composite material, said constraint can, as an alternative or in addition to gluing, be accomplished by co-moulding of the reinforcing element in the pedal crank.
According to an alternative the reinforcing element is not housed in a seat of the pedal crank, rather it is constrained onto the outer surface of the side of the pedal crank.
Preferably, the pedal crank and the reinforcing element are in contact along a respective interface surface not entirely contained in a plane transversal to an axis of the hole.
Preferably, the interface surfaces have an overall sloping progression with respect to said axis, so that the forces exerted by the pedal crank onto the washer due to the constraint are more distributed in the body of the reinforcing element. 
In the present description and in the attached claims, by overall sloping progression it is meant to indicate interface surfaces that can locally depart from a conical surface.
In first embodiments, the interface surfaces are conical surfaces.
In this case, the forces transmitted from the pedal crank to the washer act upon many planes perpendicular to said axis and continually arranged one adjacent to the other, substantially for the entire extent of the interface region between the pedal crank and the washer. The constraint is therefore exerted uniformly throughout the body of the reinforcing element.
Preferably, the generating line of the conical surfaces is sloping with respect to a plane perpendicular to the axis by an angle comprised between 5° and 45°, and preferably comprised between 25° and 35°.
In order to increase more the area of the interface surfaces between the pedal crank and the washer and therefore the constraint forces in particular in the case of gluing, the interface surfaces can be rotational surfaces having a curvilinear generating line with two or more inflexion points, rotational surfaces having a curvilinear generating line with one inflexion point, rotational surfaces having an arc of circumference-shaped generating line, rotational surfaces having a stepped generating line or other surfaces, for example deriving from the combination of the above.
The interface surfaces between the pedal crank and the washer can also not be rotational surfaces, for example multi-faceted surfaces and preferably frustum of pyramid-shaped surfaces.
In the above embodiments as well as in others, the interface surface of the reinforcing element can overall converge towards the pedal crank and the interface surface of the pedal crank can overall diverge towards the reinforcing element, or vice-versa the interface surface of the reinforcing element can overall diverge towards the pedal crank and the interface surface of the pedal crank can overall converge towards the reinforcing element.
The interface surfaces between the pedal crank and the reinforcing element can have a different extent at different angular positions about the axis.
Since the force that the cyclist exerts on the pedal changes in strength during the pedalling cycle and thus as a function of the angular position of the pedal crank assembly, with the above provision it is possible to modify the interface surfaces so as to increase the forces transmitted from the pedal crank to the reinforcing element in particular in the case of gluing during the portion of the pedalling cycle when the greatest force is exerted compared to the portion of the pedalling cycle when the smallest force is exerted.
In an embodiment, the interface surfaces between the pedal crank and the reinforcing element are eccentric surfaces with respect to the hole.
Preferably, in this case the axis of the interface surfaces is parallel to the axis of the hole and defines therewith a plane sloping with respect to a longitudinal centre line of the pedal crank by an angle comprised between 30° and 70°.
In another embodiment, the interface surfaces between the pedal crank and the reinforcing element have a different slope at different angular positions about the axis.
In a second aspect thereof the invention concerns a bicycle pedal crank having a first end for coupling with an axle of the bottom bracket and a second end for coupling with a pedal, at least one of said first end and said second end comprising a hole extending from one side - distal or proximal, respectively - of the pedal crank for coupling with an axle of the pedal or of the bottom bracket, respectively, characterised by comprising, at said side, a seat for a reinforcing element extending around the hole.
The seat is preferably a recessed seat communicating with the hole.
Alternatively, the seat is a seat protruding from the pedal crank.
The seat preferably has a flat bottom and even more preferably has a cylindrical side wall, that can be eccentric with respect to the axis of the hole.
In a third aspect thereof the invention concerns a reinforcing element comprising a flat circular body having an eccentric hole.
Further characteristics and advantages of the present invention shall become clearer from the following detailed description of some preferred embodiments thereof, made with reference to the attached drawings, purely as a non-limiting example. In the drawings:
- figure 1 is a partially sectional side view of a pedal crank assembly according to the present invention coupled with the axle of a pedal;
- figure 2 is an enlarged cross-section of a part of the coupling area between the pedal crank assembly and the axle of figure 1;
- figure 3 is an enlarged cross-section of a part of the pedal coupling area of the pedal crank assembly of figure 1, wherein the forces acting on a reinforcing element thereof are schematically shown;
- figure 4A is a plan view of the pedal crank of the pedal crank assembly of figure 1, wherein the forces acting on the reinforcing element are schematically shown;
- figure 4B is a partial exploded view of the pedal crank and washer of the pedal crank assembly of figure 1;
- figure 5 is a cross-section of the pedal coupling area of a pedal crank assembly according to another embodiment of the present invention;
- figure 6 is a cross-section of the pedal coupling area of a pedal crank assembly according to another embodiment of the present invention;
- figure 7 is an enlarged cross-section of the coupling area between the washer and the pedal crank of the pedal crank assembly of figure 6;
- figures 8 to 17 are sections of the pedal coupling area of pedal crank assemblies according to other embodiments of the present invention;
- figure 18 is a cross-section of the pedal coupling area of a pedal crank assembly according to another embodiment of the present invention, wherein the interface surfaces between the pedal crank and the washer have a different extent at different angular positions;
- figure 19 is a plan view of the pedal crank of the pedal crank assembly of figure 18; 
- figures 20, 21 and 22 are sections of the pedal coupling area of pedal crank assemblies according to other embodiments of the present invention, wherein the interface surfaces between the pedal crank and the washer have a different extent at different angular positions; and
- figure 23 is a partial perspective view of a pedal crank assembly according to another embodiment of the present invention.
With reference to figures 1 to 4B, a pedal crank assembly 1 according to a first embodiment of the invention comprises a pedal crank 2 and at least one reinforcing element or washer 3. 
The pedal crank 2 can be made from metallic material, typically light alloys like aluminium alloys, or else from composite material. The composite material used preferably comprises structural fibres embedded in a polymeric material. Typically, the structural fibres are selected from the group consisting of carbon fibres, glass fibres, aramidic fibres, ceramic fibres, boron fibres and combinations thereof, carbon fibres being preferred. Preferably, the polymeric material of the pedal crank is thermosetting, but it could be a thermoplastic material. More preferably, the polymeric material comprises an epoxy resin.
The washer 3 is made from a material with a greater modulus of elasticity than the modulus of elasticity of the material of the pedal crank 2. Preferably, the washer 3 is metallic and even more preferably it is made from a material selected among steel, titanium alloys and aluminium alloys, the same as or different from those of the pedal crank 2.
The pedal crank 2 has a first end 4 for coupling with the axle of a bicycle bottom bracket (not shown) and a second end 5 for coupling with an axle 100 of a pedal (not shown).
The first end 4 of the pedal crank 2 comprises a hole 6 in which, in use of the pedal crank, the axle of the bicycle bottom bracket (not shown) is inserted.
The second end 5 of the pedal crank 2 comprises a hole 7, having an axis X, in which, in use of the pedal crank, the axle 100 is inserted. The hole 7 extends in the body of the pedal crank 2 from the distal side 8 of the pedal crank 2, with reference to the centre of the bicycle. In the illustrated embodiment, the hole 7 extends up to the proximal side 9 of the body of the pedal crank 2, with reference to the centre of the bicycle. In other words, in the illustrated embodiment the hole 7 is a through hole made in the pedal crank 2, but in alternative embodiments it could be a blind hole.
The hole 7 of the illustrated embodiment is a cylindrical hole having an internal threading 10 having a pitch P, but it could alternatively be a hole with polygonal, in particular square or hexagonal, cross-section a cylindrical or conical hole having grooves or protrusions, or a hole configured in another way to prevent the mutual rotation of the axle 100 and of the pedal crank 2 about axis X, at least in a portion in the proximity of the first side 8 of the pedal crank 2 and therefore in the proximity of the washer 3.
The washer 3 extends around the hole 7 at the distal side 8 of the pedal crank 2.  More specifically, the washer 3 is positioned close to the edge 99 of the hole 7.
The washer 3 has a hole 11 of a shape and size matching the cross-section of the hole 7 of the pedal crank 2, or such as to include it, to allow the insertion of the axle 100. The hole 11 has an axis coinciding with axis X, and is preferably defined by a smooth surface, for example a cylindrical surface.
The washer 3 has a first substantially flat surface 12 and a second substantially flat surface 13 opposite surface 12. 
The pedal crank 2 has a recessed seat 14 for receiving the washer 3, of a shape matching the shape of the washer 3. 
In the direction of axis X, the seat 14 of the pedal crank 2 has an extent H1 and the washer 3 has an extent H2, the contact zone between the pedal crank 2 and the washer 3 has an extent H3 and the hole 7 has an extent H4. It should be noted that, although in figure 3 the washer 3 slightly protrudes outside of the seat 14, it could alternatively be flush with the outer edge of the seat 14, and thus H3 would be substantially equal to H2 apart from the thickness of the layer of glue 15, or else the washer 3 could be housed beneath the outer edge of the seat 14. 
The extents H1, H2 and H3 are preferably less than the extent H4 of the hole 7, more preferably less than half the extent H4 of the hole 7, even more preferably less than one fifth of the extent H4.
Moreover, in the most preferred embodiment, said extents H1, H2 and H3 are comprised between one and two pitches P of the threading 10 of the hole 7. 
Between the pedal crank 2 and the washer 3, at least at the second surface 13 of the washer 3, a layer of glue 15 is arranged, which constrains the washer 3 to the pedal crank 2.
As stated, in use a pedal is coupled with the pedal crank assembly 1 through the axle 100.
The axle 100 has an end portion 101 configured for passing in the hole 11 of the washer 3 and for coupling in the hole 7 of the pedal crank 2. 
In the illustrated embodiment, the end portion 101 of the axle 100 has a threading 102 matching the internal threading 10 of the hole 7 of the pedal crank 2. In other embodiments the end portion 101 of the axle 100 could have a polygonal cross-section or could be equipped with ridges or grooves, matching the cross-section of the hole 7 of the pedal crank 2.
The axle 100 also has an abutment surface 103, typically made in a flange 104 thereof. 
It should be noted that in the illustrated embodiment, the axle 100 also has a peripheral throat 105 arranged between the abutment surface 103 and the end portion 101, so that the inner wall of the hole 11 of the washer 3 is not in contact with the axle 100, but in alternative embodiments the throat 105 could be missing, the inner wall of the hole 11 of the washer 3 being in contact with the axle 100.
The Applicant believes that the good performance of the pedal crank assembly 1 according to the invention can be explained as follows. 
When the end portion 101 of the axle 100 is screwed into the hole 7 of the pedal crank 2, the abutment surface 103 goes into abutment onto the substantially flat surface 12 of the washer 3. 
In use of the bicycle, when the cyclist pushes on the pedals, the axle 100 transmits a tensile force to the pedal crank 2, at the hole 7.
In the most critical condition, wherein the cyclist exerts the maximum thrust on the pedal, the longitudinal axis Y of the pedal crank is sloping by about 45° with respect to the horizontal, with the second end 5 above the horizontal passing through the axle of the bottom bracket, and the force exerted by the cyclist is transferred onto the pedal crank 2 substantially in the direction of the arrow F illustrated in figures 3 and 4A, sloping by about 45° with respect to the longitudinal centre line Y of the pedal crank 2. In the present description, for the sake of simplicity, the force component in the plane perpendicular to the middle plane of the pedal crank 2 (plane perpendicular to the plane of figure 4A) and the moment of the force F or torque are neglected. 
The region 16 of the second end 5 of the pedal crank 2 adjacent to the force F is therefore subject to a tensile force, whereas the opposite region 17 with respect to the axis X of the hole 7 is not subject to any tensile force. The pedal crank 2 is therefore subject to a tensile load, which tends to induce an elastic elongation at the regions 18 and 19 extending between the regions 16 and 17. In other words, the hole 7 of the pedal crank 2 has, in use thereof, the tendency to “become oval”. 
Due to the repeated load cycles during pedalling, there is the risk of cracks in the throats of the threading 10 of the hole 7 - or of the other sharp  direction changes of the wall of the hole 7 -, especially in the proximity of the distal side 8 of the pedal crank 2, and of consequent breaking by fatigue of the pedal crank 2. 
The constraint between the pedal crank 2 and the washer 3 obtained through the layer of glue 15 allows the washer 3 to strain or “become oval” together with the pedal crank 2, and to absorb part of such a tensile force, reducing the aforementioned risks. Indeed, such a layer of glue 15 prevents the mutual sliding between the pedal crank 2 and the washer 3. By means of the layer of glue 15, the pedal crank 2 exerts forces on the washer 3 in the direction of the arrows A. More specifically, in the regions 16, 18 and 19 the forces A draw the corresponding region of the washer 3 into elongation as a single piece with the pedal crank 2, whereas in the region 17 the forces A hold the corresponding region of the washer 3, opposing its sliding on the pedal crank 2.
In particular, thanks to the modulus of elasticity of its constituent material that is greater than the modulus of elasticity of the constituent material of the pedal crank 2, the washer 3 absorbs a substantial part of the tensile stress in the surface region of the hole 7.
Figure 4B illustrates that the washer 3 is preferably continuous.  More specifically, the washer 3 is continuous in form without splits or notches which would render it elastic and diminish its reinforcement action.
Figure 5 illustrates an alternative according to which the seat 14 for receiving the washer is missing and the washer 3 is glued to the external of the pedal crank 2 at its hole 7.  In the example of figure 5 the internal diameter d of the washer 3 is clearly greater than the major diameter D of the threading 10 of the hole 7 so as to allow the passage of the axle (not shown) without       its threading.
Figures 6 and 7 represent an alternative embodiment of the pedal crank assembly 1, wherein the washer 3 is constrained to the pedal crank 2 by caulking the pedal crank 2 around the seat 14 for the washer 3, so that a part 20 of the material of the pedal crank 2 partially covers the washer 3.
In a further embodiment (not shown), the constraint between the pedal crank 2 and the washer 3 is accomplished both by caulking and by gluing.
In case the pedal crank is made from composite material it is particularly simple to constrain the washer 3 to the pedal crank 2 through co-moulding. When the composite material of the pedal crank 2 is cured it adheres to the washer 3 and prevents any relative mutual movement.
In this case the washer 3 can be held by means of the material of the pedal crank 2 that partially covers the washer 3, similarly to the caulking material 20, or else through other projections or protrusions made in the side wall of the washer 3.
The washer 3 can have alternative shapes to those described up to now.
Thus, figure 8 illustrates an embodiment in which the second surface 21 of the washer 3, for interfacing with the pedal crank 2, is a conical surface, having its axis coinciding with the axis X, and the seat 14 for receiving the washer 3 is of a shape matching the shape of the washer 3, in particular having a conical surface 22 for interfacing with the washer 3, with its axis coinciding with the axis X. 
Preferably, the conical surface 22 of the seat 14 of the pedal crank 2 and the conical surface 21 of the washer 2, respectively, are sloping with respect to a plane perpendicular to the axis X of the hole 7 of the pedal crank 2 and of the hole 11 of the washer 3, respectively, by an angle α comprised between 5° and 45° and even more preferably comprised between 25° and 35°.
As highlighted in figure 8, the forces A exerted by the pedal crank 2 on the washer 3 through the layer of glue 15 during use of the pedal crank assembly 1 act upon many planes perpendicular to the axis X, substantially for the entire extent H3 of the contact region between the pedal crank 2 and the washer 3. The holding and the drawing into tension actions of the washer 3 are therefore distributed substantially along its entire extent H2 and therefore in its entire body, increasing the portion of tensile stress absorbed by the washer 3 itself. 
Similarly, the change in the cross-section of the seat 14 spreads the stresses in the pedal crank 2 over a greater region of material compared with the embodiments described above. The absolute value of the local stresses is therefore low. 
Since the maximum values of the local stresses in the pedal crank 2 are smaller, both because of their better distribution and because they are absorbed by the washer 3, the risk of cracks starting on the distal side 8 at the hole 7 is further reduced and therefore the fatigue lifetime of the pedal crank 2 is increased. 
The embodiment of figure 9 differs from the embodiment of figure 8 in that the layer of glue 15 between the interface surfaces 21, 22 between the washer 3 and the pedal crank 2 is replaced by caulking - or by co-moulding - of the pedal crank 2 around the seat 14 for the washer 3, so that a portion 20 of the material of the pedal crank 2 partially covers the washer 3.
Also in the case of conical interface surfaces 21, 22, the constraint between the pedal crank 2 and the washer 3 can be accomplished both by caulking or co-moulding, and by gluing.
Figures 10 to 14 represent alternative embodiments of the pedal crank assembly 1, wherein the interface surfaces between the pedal crank 2 and the washer 3 are of increased area compared with the case of the embodiments described above, and therefore the forces transmitted from the pedal crank 2 to the washer 3 in particular in the case of gluing are advantageously further increased. In these figures, the constraint is accomplished through gluing, but it could be accomplished, alternatively or in addition thereto, through caulking of the pedal crank 2 or of the washer 3 around the seat 14 for the washer 3, or through co-moulding.
In particular, figure 10 shows a pedal crank assembly 1 wherein the interface surfaces 23, 24 of the washer 3 and of the pedal crank 2, respectively, are rotational surfaces having a curvilinear generating line with two inflexion points. More specifically, the generating line of the interface surface 23 of the washer 3 has two concave portions 25, 26 and a convex portion 27 between them, and the generating line of the interface surface 24 of the pedal crank 2 has two convex portions 28, 29 and a concave portion 30 between them.
Mutual interface surfaces that are rotational surfaces with a generating line having more than two inflexion points can also be used.
Figure 11 shows a pedal crank assembly 1 wherein the interface surfaces 31, 32 of the washer 3 and of the pedal crank 2, respectively, are rotational surfaces having a curvilinear generating line with one inflexion point. More specifically, the generating line of the interface surface 31 of the washer 3 has a concave portion 33 and a convex portion 34, and the generating line of the interface surface 32 of the pedal crank 2 has a convex portion 35 and a concave portion 36.
Figure 12 shows a pedal crank assembly 1 wherein the interface surfaces 37, 38  of the washer 3 and of the pedal crank 2, respectively, are rotational surfaces having an arc of circumference-shaped generating line. More specifically, the generating line of the interface surface 37 of the washer 3 is convex, and the generating line of the interface surface 38 of the pedal crank 2 is concave. The centre C of the arc of circumference does not lie on the axis X, but this possibility is also not ruled out, in which case the surfaces 37, 38 would be spherical.
Figure 13 also shows a pedal crank assembly 1 wherein the interface surfaces 39, 40 of the washer 3 and of the pedal crank 2, respectively, are rotational surfaces having an arc of circumference-shaped generating line. In this case, the generating line of the interface surface 39 of the washer 3 is concave and the generating line of the interface surface 40 of the pedal crank 2 is convex.
Figure 14 shows a pedal crank assembly 1 wherein the interface surfaces 41, 42 of the pedal crank 2 and of the washer 3, respectively, are rotational surfaces having a stepped generating line. Although three steps are illustrated, rotational surfaces having a generating line with two, four or more steps can be used.
In the embodiments of figures 8 to 14, the interface surfaces between the pedal crank 2 and the washer 3 have an overall sloping progression with respect to the axis X of the hole 7. More specifically, the interface surface of the washer 3 overall converges towards the pedal crank 2 and the interface surface of the pedal crank 2 overall diverges towards the washer 3.
Figure 15 shows a pedal crank assembly 1 wherein the interface surfaces 43, 44 of the washer 3 and of the pedal crank 2, respectively, have an overall sloping progression with respect to the axis X of the hole 7, but with opposite orientation with respect to the embodiments of figures 8 to 14. In particular, the interface surface 43 of the washer 3 overall diverges towards the pedal crank 2, and the interface surface 44 of the pedal crank 2 overall converges towards the washer 3. The interface surfaces 43, 44 are more specifically conical, but they could alternatively be surfaces similar to those described above with reference to figures 8 to 14.
The interface surface 44 of the pedal crank 2 is also made in a seat 45 protruding from the distal side 8 of the pedal crank 2. 
It should be understood that also in the other described embodiments, the seat 14 recessed into the pedal crank 2 for receiving the washer 3 can be replaced by a protruding seat 45.
Just as a further example of the above, figure 16 shows a pedal crank assembly 1 wherein the interface surfaces 46, 47 of the washer 3 and of the pedal crank 2, respectively, are stepped, with an overall sloping  progression with respect to the axis X of the hole 7, with the interface surface 46 of the washer 3 overall diverging towards the pedal crank 2, and the interface surface 47 of the pedal crank 2 overall converging towards the washer 3.
Figure 17 shows a pedal crank assembly 1 similar to the embodiment of figure 15, wherein the interface surface 48 of the washer 3 is conical diverging towards the pedal crank 2, and the interface surface 49 of the pedal crank 2 is conical converging towards the washer 3, but wherein the seat of the pedal crank 2 for receiving the washer 3 is a recessed seat 14. In this case, as in the previous ones, the constraint  can be obtained by caulking, gluing, co-moulding or similar systems. 
The conical interface surface 49 of the pedal crank 2 protrudes within the seat 14 and wedges into the flaring of the interface surface 48 of the washer 3. When the protrusion of the pedal crank 2 expands because of the tensile stress of the axle 100 inserted in the hole 7, it places the washer 3 under further tensile stress by mechanical effect.
It should be noted that between the seat 14 of the pedal crank 2 and the washer 3 there is an annular clearance 50, which could nevertheless be missing.
In view of the fact that the force that the cyclist exerts on the pedal changes in strength during the pedalling cycle as a function of the angular position of the pedal crank assembly 1, it is possible to modify the interface surfaces between the pedal crank 2 and the washer 3 so as to increase the transmission of the forces A during the portion of the pedalling cycle when the greater force is exerted with respect to the portion of the pedalling cycle when the smallest force is exerted.
This can be obtained by providing for the extent of the interface surfaces between the pedal crank and the washer at different angular positions around the axis X to be different.
Thus, in the embodiment shown in figures 18 and 19, the pedal crank 2 has a recessed seat 14 for a flat circular washer 3. The washer 3 and the seat 14 are eccentric with respect to the hole 7 of the pedal crank 2 and to the central hole 11 of the washer 2. The interface surface 51 of the washer 3 and the interface surface 52 of the pedal crank 2 therefore have an annulus portion and a cylindrical portion. The axis X1 of the interface surfaces 51, 52 is preferably parallel to the axis X, and preferably defines, with the axis X, a plane ε sloping with respect to the longitudinal centre line Y of the pedal crank 2 by an angle β comprised between 30° and 70°.
Figure 20 shows a further example of interface surfaces between the pedal crank 2 and the washer 3 with different areas as a function of the angular position. In particular, the pedal crank assembly 1 differs from that of figures 18 and 19 in that the washer 3 is glued to the outside of the pedal crank 2, in other words there is neither a recessed seat 14 nor a protruding seat 45. 
According to an alternative illustrated in figure 21, the interface surfaces 53 and 54 of the washer 3 and of the pedal crank 2, respectively, are conical. 
Of course, the other interface surfaces described above could also be made eccentric.
As a further example, in the embodiment shown in figure 22, the interface surface 55 of the washer 3 and the interface surface 56 of the pedal crank 2 have variable slopes as a function of the angular position around the axis X. In figure 22 the two slopes α’ and α’’ are identified at the two angular positions defined by the longitudinal axis Y of the pedal crank 2.
The slope can vary for example between 5° and 45°, in a gradual manner all around the axis X. In an embodiment that is particularly simple to carry out, the interface surfaces 55, 56 with gradually variable slope are conical surfaces with sloping axis with respect to the axis X of the hole 7.
The slope of the surfaces 55, 56 can however vary also in sectors, or also there can be a first sector that extends for a first predetermined arc of circumference with a minimum slope, a second sector that extends for a second predetermined arc of circumference with a maximum slope, and two join sectors where the slope varies gradually, preferably linearly, between the minimum slope and the maximum slope.
Interface surfaces between the pedal crank 2 and the washer 3 that are not rotational surfaces,  i.e. that do not have circular symmetry, like for example frustum of pyramid-shaped surfaces or more generally faceted surfaces, can be used. In this case, similarly to the case of the embodiments of figures 18 to 22, the mutual rotation between the pedal crank 2 and the washer 3 about the axis X is also prevented.
As an example figure 23 shows a pedal crank assembly 1 wherein the interface surfaces 57, 58 of the washer 3 and of the pedal crank 2, respectively, are frustum of square pyramid-shaped surfaces, with smoothed edges. 
The base of the pyramid can have any number of sides; moreover, also in the case of multi-facetted or pyramid-shaped interface surfaces, the axis can be sloping and/or eccentric with respect to the axis X.
Moreover, in the various embodiments described above, the substantially flat surface 12 of the washer 3 and/or the abutment surface 103 of the axle 100 could be replaced by a knurled, grooved or otherwise textured surface. Moreover, the hole 11 of the washer 3 could be conical or more generically could have a divergent or convergent progression corresponding to the overall progression of its interface surface with the pedal crank 2, so as to obtain a thinner washer 3, of advantageously less weight.
Those skilled in the art will also understand that what has been described and illustrated applies to the hole 6 for coupling with the axle of the bottom bracket, as an alternative or in addition to the hole 7 for coupling with the pedal. 
One or other of the hole 6 for coupling with the bottom bracket axle and the hole 7 for coupling with the pedal can also be replaced by an axle made integrally with the pedal crank, a hole being instead provided in the pedal or in the bottom bracket, respectively.
1. Bicycle pedal crank assembly (1) comprising a pedal crank (2) having a first end (4) for coupling with a bottom bracket and a second end (5) for coupling with a pedal, at least one of said first end (4) and said second end (5) comprising a hole (7) extending from a side (8) of the pedal crank (2) for coupling with an axle (100) of the pedal or of the bottom bracket, respectively, characterised by comprising a reinforcing element (3) extending around the hole (7) at said side (8) of the pedal crank (2), and constrained (15, 20) to the pedal crank (2).
2. Pedal crank assembly (1) according to claim 1, characterised in that the reinforcing element (3) has a portion (12) configured to receive an abutment portion (103) of said axle (100) resting upon it.
3. Pedal crank assembly (1) according to claim 1 or 2, characterised in that in the direction of an axis (X) of the hole (7), the reinforcing element (3) has a shorter extent (H2) than the extent (H4) of the hole (7).
4. Pedal crank assembly (1) according to claim 3, characterised in that in the direction of the axis (X), the reinforcing element (3) has an extent (H2) of less than half the extent (H4) of the hole (7).
5. Pedal crank assembly (1) according to claim 4, characterised in that in the direction of the axis (X), the reinforcing element (3) has an extent (H2) of less than one fifth of the extent (H4) of the hole (7).
6. Pedal crank assembly (1) according to one of the previous claims, characterised in that in the direction of an axis (X) of the hole (7), the reinforcing element (3) has an extent (H2) comprised between one pitch (P) of an internal threading (10) of the hole (7) and twice the pitch (P).
7. Pedal crank assembly (1) according to any one of the previous claims, characterised in that the reinforcing element (3) has a greater modulus of elasticity than that of the pedal crank (2).
8. Pedal crank assembly (1) according to any one of the previous claims, characterised in that the reinforcing element (3) is made from a material selected among steel, titanium alloy and aluminium alloy.
9. Pedal crank assembly (1) according to any one of the previous claims, characterised in that said constraint comprises gluing (15).
10. Pedal crank assembly (1) according to any one of the previous claims, characterised in that the pedal crank (2) comprises a protruding seat (45) for housing the reinforcing element (3).
11. Pedal crank assembly (1) according to any one of claims 1-9, characterised in that the pedal crank (2) comprises a recessed seat (14) for housing the reinforcing element (3).
12. Pedal crank assembly (1) according to any one of the previous claims, characterised in that said constraint comprises a caulking (20). 
13. Pedal crank assembly (1) according to claim 12, characterised in that said constraint comprises a caulking (20) of the pedal crank (2) and/or of the reinforcing element (3) around a seat (14, 45) for the reinforcing element (3). 
14. Pedal crank assembly (1) according to any one of claims 1 to 11, characterised in that the pedal crank (2) is made from a composite material and said constraint is accomplished by co-moulding of the reinforcing element (3) in said pedal crank (2).
15. Pedal crank assembly (1) according to one of claims 1-9 and 12, characterised in that the reinforcing element (3) is constrained onto the outer surface of the side of the pedal crank (2).
16. Pedal crank assembly (1) according to any one of claims 1 to 14, characterised in that the pedal crank (2) and the reinforcing element (3) are in contact along a respective interface surface (21, 22; 23, 24; 31, 32; 37, 38; 39, 40; 41, 42; 43, 44; 46, 47; 48, 49; 51, 52; 53, 54; 55, 56; 57, 58) not entirely contained in a plane transversal to an axis (X) of the hole (7).
17. Pedal crank assembly (1) according to claim 16, characterised in that the interface surfaces (21, 22; 23, 24; 31, 32; 37, 38; 39, 40; 41, 42; 43, 44; 46, 47; 48, 49; 53, 54; 55, 56; 57, 58) have an overall sloping progression with respect to the axis (X).
18. Pedal crank assembly (1) according to claim 17, characterised in that the interface surfaces (21, 22; 43, 44; 48, 49; 53, 54) are conical surfaces.
19. Pedal crank assembly (1) according to claim 18, characterised in that the generating line of the conical interface surfaces (21, 22; 43, 44; 48, 49; 53, 54) is sloping with respect to a plane perpendicular to the axis (X) by an angle (α) comprised between 5° and 45°.
20. Pedal crank assembly (1) according to claim 17, characterised in that the interface surfaces (23, 24) are rotational surfaces having a curvilinear generating line with at least two inflexion points.
21. Pedal crank assembly (1) according to claim 17, characterised in that the interface surfaces (31, 32) are rotational surfaces having a curvilinear generating line with one inflexion point.
22. Pedal crank assembly (1) according to claim 17, characterised in that the interface surfaces (37, 38; 39, 40) are rotational surfaces having an arc of circumference-shaped generating line.
23. Pedal crank assembly (1) according to claim 17, characterised in that the interface surfaces (41, 42; 46, 47) are rotational surfaces having a stepped generating line.
24. Pedal crank assembly (1) according to claim 17, characterised in that the interface surfaces (57, 58) are multi-faceted.
25. Pedal crank assembly (1) according to claim 24, characterised in that the interface surfaces (57, 58) are frustum of pyramid-shaped surfaces.
26. Pedal crank assembly (1) according to one of claims 17 to 25, characterised in that the interface surface (21; 23; 31; 37; 39; 41; 53; 55; 57) of the reinforcing element (3) overall converges towards the pedal crank (2), and the interface surface (22; 24; 32; 38; 40; 42; 54; 56; 58) of the pedal crank (2) overall diverges towards the reinforcing element (3).
27. Pedal crank assembly (1) according to one of claims 17 to 25, characterised in that the interface surface (43; 46; 48) of the reinforcing element (3) overall diverges towards the pedal crank (2), and the interface surface (44; 47; 49) of the pedal crank (2) overall converges towards the reinforcing element (3).
28. Pedal crank assembly (1) according to one of the previous claims, characterised in that the interface surfaces (51, 52; 53, 54; 55, 56) between the pedal crank (2) and the reinforcing element (3) have a different extent at different angular positions about the axis (X).
29. Pedal crank assembly (1) according to claim 28, characterised in that the interface surfaces (51, 52; 53, 54) between the pedal crank (2) and the reinforcing element (3) are eccentric surfaces with respect to the hole (7).
30. Pedal crank assembly (1) according to claim 29, characterised in that the axis (X1) of the interface surfaces (45, 46) is parallel to the axis (X), and defines, with the axis (X), a plane (ε) sloping with respect to a longitudinal centre line (Y) of the pedal crank (2) by an angle (β) comprised between 30° and 70°.
31. Pedal crank assembly (1) according to claim 28, characterised in that the interface surfaces (55, 56) between the pedal crank (2) and the reinforcing element (3) have a different slope (α’, α’’) at different angular positions about the axis (X).
32. Bicycle pedal crank (2) having a first end (4) for coupling with an axle of the bottom bracket and a second end (5) for coupling with a pedal, at least one of said first end (4) and said second end (5) comprising a hole (7) extending from a side (8) of the pedal crank (2) for coupling with an axle (100) of the pedal or respectively of the bottom bracket, characterised by comprising, at said side (8), a seat (14, 45) for a reinforcing element (3) extending around the hole (7). 
33. Pedal crank according to claim 32, characterised in that said seat is a recessed seat (14) communicating with the hole (7).
34. Pedal crank according to claim 32, characterised in that said seat is a seat (45) protruding from the pedal crank (2).
35. Pedal crank (2) according to any one of claims 32 to 34, characterised in that the seat (14, 45) has a flat bottom.
36. Pedal crank (2) according to any one of claims 32 to 35, characterised in that the seat (14, 45) has a cylindrical side wall.
37. Pedal crank (2) according to claim 36 characterised in that the cylindrical side wall is eccentric with respect to the axis (X) of the hole (11).
38. Reinforcing element (3) comprising a flat circular body having an eccentric hole (11).
A bicycle pedal crank assembly (1) is disclosed, comprising a pedal crank (2) having a first end for coupling with a bottom bracket and a second end for coupling with a pedal, at least one of said first end and said second end comprising a hole (7) extending from a side (8) of the pedal crank (2) for coupling with an axle (100) of the pedal or of the bottom bracket, respectively, characterised by comprising a reinforcing element (3) extending around the hole (7) at said side (8) of the pedal crank (2), and constrained (15) to the pedal crank (2).
(Fig. 2)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図２３】
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