(57)【要約】【課題】スプロケットが軸方向に移動可能なクランク組立体において、摺動機構の異物による汚染を防止する。【解決手段】自転車用クランク組立体１０は、回転中心軸心ＣＬを有するスプロケット１２と、クランク１４と、クランク軸１６と、摺動機構１８と、を備える。クランク軸１６は、クランク１４に取り付けられ、内部空間１６ａを有する。摺動機構１８は、クランク１４に対してスプロケット１２を、回転中心軸心ＣＬと平行な軸方向に変位させる。摺動機構１８の少なくとも一部は、クランク軸１６の内部空間１６ａに配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心軸心を有するスプロケットと、
クランクと、
前記クランクに取り付けられ、内部空間を有するクランク軸と、
前記クランクに対して前記スプロケットを、前記回転中心軸心と平行な軸方向に変位させる摺動機構と、を備え、
前記摺動機構の少なくとも一部は、前記クランク軸の前記内部空間に配置される、自転車用クランク組立体。
【請求項２】
前記摺動機構は、少なくとも一部が前記内部空間で前記回転中心軸心に沿って移動する摺動軸を含む、請求項１に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３】
前記摺動機構は、前記クランク軸の前記内部空間において、前記クランク軸の径方向内周面と前記摺動軸の径方向外周面との間に位置する摺動部材を含む、請求項２に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項４】
前記摺動軸は、第１端および第２端を有し、
前記摺動機構を前記クランク軸に取り付けた状態において、前記第１端は前記クランク軸の前記内部空間内に位置し、前記第２端は前記クランク軸の前記内部空間外に位置する、請求項２または３に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項５】
前記スプロケットは、前記摺動軸の前記第２端に取り付けられる、請求項４に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項６】
前記スプロケットを前記摺動軸の前記第２端に固定する第１固定ボルトをさらに備える、請求項５に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項７】
前記スプロケットは、アダプター部材を介して前記摺動軸の前記第２端に取り付けられる、請求項５または６に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項８】
前記摺動軸は、前記アダプター部材に圧入固定される、請求項７に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項９】
前記摺動軸は、前記アダプター部材に接着固定される、請求項７に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１０】
前記摺動軸は、前記アダプター部材に拡散接合によって固定される、請求項７に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１１】
前記摺動機構は、前記摺動軸の前記第１端に取り付けられる当接部材をさらに含む、請求項４から１０のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１２】
前記摺動軸に対する前記当接部材の軸方向位置は調節可能である、請求項１１に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１３】
前記当接部材は、前記摺動軸の前記第１端に螺合される、請求項１１または１２に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１４】
前記当接部材は、第１当接部と、前記第１当接部から軸方向に離間した第２当接部を有する、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１５】
前記第１当接部は、前記当接部材の外周面から径方向外側に延びる、請求項１４に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１６】
前記第１当接部は、前記当接部材の外周面上を周方向に延びる、請求項１４または１５に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１７】
前記摺動機構は、前記当接部材の前記第１当接部と当接する第１緩衝部材を含む、請求項１４から１６のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１８】
前記摺動機構は、前記当接部材の前記第２当接部と当接する第２緩衝部材を含む、請求項１４から１７のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項１９】
前記クランクは、第１クランクアームおよび第２クランクアームを含み、
前記クランク軸は、第１軸端および第２軸端を有し、
前記第１軸端に前記第１クランクアームが固定される、請求項１８に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２０】
前記第２軸端に前記第２クランクアームを固定する第２固定ボルトをさらに備え、
前記第２緩衝部材は、前記第２固定ボルトに取り付けられる、請求項１９に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２１】
前記第２緩衝部材は、取付部および緩衝部を有し、
前記緩衝部は前記取付部から軸方向に延び、前記取付部は前記第２固定ボルトに取付けられる、請求項２０に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２２】
前記第２固定ボルトに対する前記第２緩衝部材の軸方向位置は調節可能である、請求項２０または２１に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２３】
前記第２緩衝部材は、前記第２固定ボルトに螺合される、請求項２０から２２のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２４】
前記第１軸端は、前記第１クランクアームに圧入固定される、請求項１９から２３のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２５】
前記第１軸端は、前記第１クランクアームに接着固定される、請求項１９から２３のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２６】
前記第１軸端は、前記第１クランクアームに拡散接合で固定される、請求項１９から２３のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２７】
前記摺動部材は、少なくとも一つの転動体を含む、請求項３から２６のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２８】
前記摺動部材は、複数の転動体を含み、
前記摺動機構は、前記複数の転動体の位置を規制する保持部材を含む、請求項２７に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項２９】
前記摺動部材は、転動体および摺動体を含む、請求項３から２６のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３０】
前記摺動体は、第１の摺動体および第２の摺動体を含み、
前記転動体は軸方向において前記第１の摺動体と前記第２の摺動体との間に位置する、請求項２９に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３１】
前記摺動体は、固体潤滑剤を含む、請求項２９または３０に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３２】
前記摺動部材は、摺動体を含む、請求項３から２６のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３３】
前記摺動体は、固体潤滑剤を含む、請求項３２に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３４】
前記スプロケットは、第１歯および第２歯を含み、
前記第１歯は、自転車用チェーンの互いに向かい合う一対のアウターリンク間の間隔よりも小さく、且つ、前記自転車用チェーンの互いに向かい合う一対のインナーリンク間の間隔よりも大きい第１チェーン係合幅を有し、
前記第２歯は、前記自転車用チェーンの互いに向かい合う一対のインナーリンク間の間隔よりも小さい第２チェーン係合幅を有する、請求項１から３３のいずれか１項に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３５】
前記スプロケットの周方向において、前記第１歯と前記第２歯とは交互に配置される、請求項３４に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３６】
前記第１歯および前記第２歯の少なくとも一方の歯先は、前記スプロケットの中心面に対して内側にオフセットして配置される、請求項３４または３５に記載の自転車用クランク組立体。
【請求項３７】
前記第１歯および前記第２歯の少なくとも一方の歯先は、前記スプロケットの中心面に対して外側にオフセットして配置される、請求項３４または３５に記載の自転車用クランク組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランク組立体、特に、回転中心軸心を有する自転車用クランク組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一のフロントスプロケットと複数のリアスプロケットとが装着される自転車において、リアディレイラによって変速が行われるものが従来知られている。リアディレイラによって変速操作を行うと、フロントスプロケットとリアスプロケットとの間で、フロントスプロケットの面に対してチェーンが斜めに配置されることがある。フロントスプロケットとリアスプロケットとの間でチェーンが斜めに配置されると、フロントスプロケットからチェーンが外れるおそれがある。そこで、チェーンが外れにくくなるように、フロントスプロケットを回転中心軸心と平行な軸方向に移動自在にし、チェーンが過度に斜めに配置されにくくするものが従来知られている。
【０００３】
特許文献１のクランク組立体では、フロントスプロケットを回転中心軸心と平行な軸方向に摺動させる摺動機構を有する。摺動機構は、フロントスプロケットと、フロントスプロケットを取り付けるためのクランクアームとの間に設けられた支持軸を有する。支持軸は、スプロケットを回転中心軸心と平行な軸方向に延びる。この支持軸によって、フロントスプロケットがクランクアームに対して軸方向に移動自在に支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開２０１３／０００８２８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のクランク組立体では、フロントスプロケットとクランクアームとの間に設けられた摺動機構によって、フロントスプロケットを軸方向に移動させる。このため、摺動機構に、泥、液体、および塵埃等の異物が付着し、摺動機構が汚染されるおそれがある。摺動機構が汚染されると、スプロケットが軸方向に移動しにくくなる可能性がある。
【０００６】
本発明の課題は、スプロケットが軸方向に移動可能なクランク組立体において、摺動機構の異物による汚染を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る自転車用クランク組立体は、回転中心軸心を有するスプロケットと、クランクと、クランク軸と、摺動機構と、を備える。クランク軸は、クランクに取り付けられ、内部空間を有する。摺動機構は、クランクに対してスプロケットを、回転中心軸心と平行な軸方向に変位させる。摺動機構の少なくとも一部は、クランク軸の内部空間に配置される。
【０００８】
この自転車用クランク組立体では、摺動機構の少なくとも一部は、クランク軸の内部空間に配置される。このため、異物による摺動機構の汚染を防止できる。
【０００９】
摺動機構は、少なくとも一部が内部空間で回転中心軸心に沿って移動する摺動軸を含んでもよい。この構成によれば、摺動軸の少なくとも一部が内部空間に配置されるので、異物による摺動軸の汚染を防止できる。さらに、回転中心軸心と平行な軸方向に延びる摺動軸によって摺動機構が構成されるので、高い剛性を有する摺動機構を提供することができる。
【００１０】
摺動機構は、クランク軸の内部空間において、クランク軸の径方向内周面と摺動軸の径方向外周面との間に位置する摺動部材を含んでもよい。この構成によれば、摺動部材が内部空間に配置されるので、異物による摺動部材の汚染をさらに防止できる。
【００１１】
摺動軸は、第１端および第２端を有してもよい。摺動機構をクランク軸に取り付けた状態において、第１端はクランク軸の内部空間内に位置し、第２端はクランク軸の内部空間外に位置してもよい。この構成によれば、第１端が内部空間内に配置されるので、異物による摺動軸の汚染を防止できる。
【００１２】
スプロケットは、摺動軸の第２端に取り付けられてもよい。この構成によれば、第２端がクランク軸の内部空間外にあるので、スプロケットを摺動軸に連結しやすくなる。
【００１３】
自転車用クランク組立体は、スプロケットを摺動軸の第２端に固定する第１固定ボルトをさらに備えてもよい。この構成によれば、第１固定ボルトによって、スプロケットを摺動軸の第２端に着脱可能に固定できる。
【００１４】
スプロケットは、アダプター部材を介して摺動軸の第２端に取り付けられてもよい。この構成によれば、様々なスプロケットの寸法に合うアダプター部材を準備することによって、様々なスプロケットを本発明に係る自転車用クランク組立体に使用できる。
【００１５】
摺動軸は、アダプター部材に圧入固定されてもよい。この構成によれば、アダプター部材を摺動軸に簡素な構造によって固定できる。
【００１６】
摺動軸は、アダプター部材に接着固定されてもよい。この構成によれば、摺動軸とアダプター部材とを接着固定するので、固定作業が容易である。
【００１７】
摺動軸は、アダプター部材に拡散接合によって固定されてもよい。この構成によれば、摺動軸とアダプター部材とを強固に接合できる。
【００１８】
摺動機構は、摺動軸の第１端に取り付けられる当接部材をさらに含んでもよい。この構成によれば、当接部材をクランク軸に当接させることによって、回転中心軸心と平行な軸方向における摺動軸の摺動範囲、即ち、スプロケットの移動範囲、を設定できる。
【００１９】
摺動軸に対する当接部材の軸方向位置は調節可能であってもよい。この構成によれば、当接部材の軸方向位置を変化させることによって、回転中心軸心と平行な軸方向における摺動軸の摺動範囲を調節できる。
【００２０】
当接部材は、摺動軸の第１端に螺合されてもよい。この構成によれば、当接部材のねじ込み量によって、回転中心軸心と平行な軸方向における摺動軸の摺動範囲を容易に調節できる。
【００２１】
当接部材は、第１当接部と、第１当接部から軸方向に離間した第２当接部を有してもよい。この構成によれば、第１当接部および第２当接部の一方によって、スプロケットがクランク軸から離れる方向の第１最大軸方向摺動位置を設定でき、他方によってスプロケットがクランク軸に近づく方向の第２最大軸方向摺動位置を設定でき、一つの当接部材で摺動部材の摺動範囲を設定できる。
【００２２】
第１当接部は、当接部材の外周面から径方向外側に延びてもよい。この構成によれば、スプロケットがクランク軸から離れる方向の最大軸方向摺動位置を容易に設定できる。
【００２３】
第１当接部は、当接部材の外周面上を周方向に延びてもよい。この構成によれば、当接面積を大きくすることができるので、当接部に作用する面圧を低くすることができる。
【００２４】
摺動機構は、当接部材の第１当接部と当接する第１緩衝部材を含んでもよい。この構成によれば、第１当接部が第１緩衝部材に当接しても、衝撃を吸収できる。
【００２５】
摺動機構は、当接部材の第２当接部と当接する第２緩衝部材を含んでもよい。この構成によれば、第２当接部が第２緩衝部材に当接しても、衝撃を吸収できる。
【００２６】
クランクは、第１クランクアームおよび第２クランクアームを含んでもよい。クランク軸は、第１軸端および第２軸端を有し、第１軸端に第１クランクアームが固定されてもよい。この構成によれば、クランク軸の一端に一方のクランクアームが固定されているため、高い剛性を有する、摺動機構を備えた自転車用クランク組立体を提供することができる。
【００２７】
自転車用クランク組立体は、第２軸端に第２クランクアームを固定する第２固定ボルトをさらに備えてもよい。この構成によれば、第１クランクアームをクランク軸の第１軸端に一体的に固定しても、第２軸端に第２クランクアームを第２固定ボルトによって着脱可能に固定できる。
【００２８】
第２緩衝部材は、第２固定ボルトに取り付けられてもよい。この構成によれば、第２緩衝部材を容易に着脱することができ、且つ、第２クランクアームのクランク軸への取付けと同時に第２緩衝部材の取付けを行うことができる。
【００２９】
第２緩衝部材は、取付部および緩衝部を有してもよい。緩衝部は取付部から軸方向に延び、取付部は第２固定ボルトに取付けられてもよい。この構成によれば、緩衝部が取付部を介して第２固定ボルトに取り付けられるので、第２緩衝部材の着脱が容易に行える。
【００３０】
第２固定ボルトに対する第２緩衝部材の軸方向位置は調節可能であってもよい。この構成によれば、スプロケットがクランク軸に近づく方向の第２最大軸方向摺動位置を調整できるので、摺動範囲を容易に調整できる。
【００３１】
第２緩衝部材は、第２固定ボルトに螺合されてもよい。この構成によれば、第２緩衝部材のねじ込み量によって、スプロケットがクランク軸に近づく方向の第２最大軸方向摺動位置を容易に設定できる。
【００３２】
第１軸端は、第１クランクアームに圧入固定されてもよい。この構成によれば、第１クランクアームの固定構造を簡素化できる。
【００３３】
第１軸端は、第１クランクアームに接着固定されてもよい。この構成によれば、第１クランクアームの固定作業が容易になる。
【００３４】
第１軸端は、第１クランクアームに拡散接合で固定されてもよい。この構成によれば、第１軸端と第１クランクアームとを強固に固定できる。
【００３５】
摺動部材は、少なくとも一つの転動体を含んでもよい。この構成によれば、転動体によって、摺動部材の摺動抵抗を低減でき、摺動軸を軸方向にスムーズに移動させることができる。
【００３６】
摺動部材は、複数の転動体を含んでもよい。摺動機構は、複数の転動体の位置を規制する保持部材を含んでもよい。この構成によれば、摺動抵抗を低減するために複数の転動体を用いても、転動体の位置が規制され、転動体がスムーズに移動できる。
【００３７】
摺動部材は、転動体および摺動体を含む。この構成によれば、転動体に加えて摺動体によっても摺動軸を支持するため、摺動機構の剛性を高めることができる。このため、大きな負荷がかかる状況においても、摺動軸を軸方向にスムーズに移動させることができる。
【００３８】
摺動体は、第１の摺動体および第２の摺動体を含んでもよい。転動体は軸方向において第１の摺動体と第２の摺動体との間に位置してもよい。この構成によれば、転動体と、転動体の軸方向の両側の３カ所で摺動軸を支持するので、効果的に摺動機構の剛性を高めることができる。
【００３９】
摺動体は、固体潤滑剤を含んでもよい。この構成によれば、液体潤滑剤を追加する必要がなくなるため、摺動機構のメンテナンスが容易になる。
【００４０】
摺動部材は、摺動体を含んでもよい。この構成によれば、摺動体によって摺動部剤を構成できるので、摺動機構を簡素に構成できる。
【００４１】
摺動体は、固体潤滑剤を含んでもよい。この構成によれば、液体潤滑剤を追加する必要がなくなるため、摺動機構のメンテナンスが容易になる。
【００４２】
スプロケットは、第１歯および第２歯を含んでもよい。第１歯は、自転車用チェーンの互いに向かい合う一対のアウターリンク間の幅よりも小さく、且つ、自転車用チェーンの互いに向かい合う一対のインナーリンク間の幅よりも大きい第１チェーン係合幅を有する。第２歯は、自転車用チェーンの互いに向かい合う一対のインナーリンク間の幅よりも小さい、第２チェーン係合幅を有する。この構成によれば、チェーンのアウターリンクに第１歯をかみ合わせ、インナーリンクに第２歯をかみ合わせることによって、チェーンがスプロケットから脱落しにくい。
【００４３】
スプロケットの周方向において、第１歯と第２歯とは交互に配置される。この構成によれば、交互に配置されるチェーンのアウターリンク及びインナーリンクを、第１歯及び第２歯に確実にかみ合わせることができる。
【００４４】
第１歯および第２歯の少なくとも一方の歯先は、スプロケットの中心面に対して内側にオフセットして配置されてもよい。この構成によれば、リアスプロケット組立体が比較的内側に配置されるフレームにおいても、チェーンが過度に斜めに配置されにくくなる。
【００４５】
第１歯および第２歯の少なくとも一方の歯先は、スプロケットの中心面に対して外側にオフセットして配置されてもよい。この構成によれば、リアスプロケット組立体が比較的外側に配置されるフレームにおいても、チェーンが過度に斜めに配置されにくくなる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、スプロケットが軸方向に移動可能なクランク組立体において、摺動機構の異物による汚染を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態による自転車用クランク組立体の断面図。
【図２】自転車用クランク組立体の分解斜視図。
【図３】自転車用クランク組立体のスプロケット側の拡大分解斜視図。
【図４】自転車用クランク組立体の第２クランクアーム側の拡大分解斜視図。
【図５】自転車用クランク組立体の拡大断面図。
【図６】図５の切断線ＶＩ−ＶＩで接岸した断面図。
【図７】摺動軸が第１最大軸方向摺動位置にある状態を示す図１に相当する断面図。
【図８】摺動軸が第２最大軸方向摺動位置にある状態を示す図１に相当する断面図。
【図９】第２実施形態の摺動機構の図６に相当する図。
【図１０】第３実施形態のスプロケットの斜視図。
【図１１】そのスプロケットにチェーンが掛かった状態の平面部分図。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１および図２に示すように、本発明の一実施形態に係る自転車用クランク組立体１０は、回転中心軸心ＣＬを有するスプロケット１２と、クランク１４と、クランク軸１６と、摺動機構１８と、第１固定ボルト２０と、第２固定ボルト２２と、アダプター部材２４と、を備える。
【００４９】
スプロケット１２は、アダプター部材２４を介して摺動機構１８に連結される。図３に示すように、スプロケット１２は、外周部に自転車用チェーン８にかみ合う複数の歯１２ｂを有する。なお、図３では、歯１２ｂは数が多いため、歯１２ｂの一部に符号を付す。スプロケット１２は、内周部にアダプター部材２４に連結される複数（好ましくは、３つから５つ）の連結部１２ｃを有する。本実施形態では、連結部１２ｃは４つである。複数の連結部１２ｃは、回転中心軸心ＣＬに向けて径方向内側に突出する。連結部１２ｃには、図３に示す複数本の連結ボルト３０および連結ボルト３０に螺合する複数の連結ナット３２を装着可能な連結孔１２ｄが設けられる。
【００５０】
図４および図５に示すように、クランク１４は、第１クランクアーム１４ａおよび第２クランクアーム１４ｂを含む。第１クランクアーム１４ａおよび第２クランクアーム１４ｂは、クランク軸１６から径方向に延びる。第１クランクアーム１４ａは、クランク軸１６に固定されるセレーションが形成された第１固定孔１４ｃを、基端部に有する。第１固定孔１４ｃは、例えば、圧入、接着および拡散接合のいずれかの方法によって、クランク軸１６に固定される。第２クランクアーム１４ｂは、クランク軸１６に固定されるセレーションが形成された第２固定孔１４ｄを、基端部に有する。第２固定孔１４ｄの周囲で第２クランクアーム１４ｂは、第２固定ボルト２２によって、クランク軸１６に着脱可能に固定される。第２クランクアーム１４ｂの基端部には、図示しない１本或いは２本のボルト部材によって隙間が狭められるスリット１４ｅが形成される。
【００５１】
クランク軸１６は、中空の筒状部材である。クランク軸１６は、クランク１４に取り付けられ、内部空間１６ａ、第１軸端１６ｂ、および第２軸端１６ｃ、を有する。第１軸端１６ｂは、クランク軸１６が自転車に取り付けられた状態で自転車の走行方向の後方から見て右側に配置される。第１軸端１６ｂには、第１クランクアーム１４ａが一体回転可能に固定される。第１軸端１６ｂは、第１クランクアーム１４ａに圧入固定される。圧入固定の代わりに、第１軸端１６ｂは、第１クランクアーム１４ａに接着固定、或いは、拡散接合で固定されてもよい。第２軸端１６ｃには、第２クランクアーム１４ｂが一体回転可能かつ着脱可能に固定される。クランク軸１６の第１軸端１６ｂは、第２軸端１６ｃよりも大径に形成される。クランク軸１６の第１軸端１６ｂの外周面には、第１クランクアーム１４ａを一体回転可能に固定するための第１セレーション部１６ｄが形成される。クランク軸１６の第２軸端１６ｃの外周面には、第２クランクアーム１４ｂを一体回転可能かつ着脱可能に連結するための第２セレーション部１６ｅが形成される。また、クランク軸１６の第１軸端１６ｂの内周面には、回転中心軸心ＣＬを中心とする第１雌ねじ部１６ｆと、回転中心軸心ＣＬと平行に延びる複数（好ましくは、３つから９つ）の第１ガイド溝１６ｇ（図６参照）が形成される。本実施形態では、複数の第１ガイド溝１６ｇは６つである。複数の第１ガイド溝１６ｇは、断面が円弧状に形成される。複数の第１ガイド溝１６ｇは、摺動機構１８を軸方向に案内するために設けられる。複数の第１ガイド溝１６ｇは、円弧状に凹んで形成される。複数の第１ガイド溝１６ｇは、クランク軸１６の内周面に周方向に間隔を隔てて配置される。図５に示されるように、クランク軸１６の第２軸端１６ｃの内周面には、回転中心軸心ＣＬを中心とする第２雌ねじ部１６ｈが形成される。第２雌ねじ部１６ｈには、第２クランクアーム１４ｂを第２軸端１６ｃに固定するための第２固定ボルト２２がねじ込まれる。さらにクランク軸１６の中間部分の内周面には、内周面よりも小径の段差部１６ｉが形成される。
【００５２】
摺動機構１８は、クランク１４に対してスプロケット１２を、回転中心軸心ＣＬと平行な軸方向に変位させる。また、摺動機構１８は、クランク軸１６の回転をスプロケット１２に伝達する。摺動機構１８の少なくとも一部は、クランク軸１６の内部空間１６ａに配置される。摺動機構１８は、摺動軸３６と、摺動部材３８と、当接部材４０と、第１緩衝部材４２と、第２緩衝部材４４と、保持部材４６と、を含む。
【００５３】
摺動軸３６は、中空の軸部材である。摺動軸３６は、少なくとも一部が内部空間１６ａで回転中心軸心ＣＬに沿って移動する。摺動軸３６は、第１端３６ａおよび第２端３６ｂを有する。摺動機構１８をクランク軸１６に取り付けた状態において、第１端３６ａはクランク軸１６の内部空間１６ａ内に位置し、第２端３６ｂはクランク軸１６の内部空間１６ａ外に位置する。具体的には、第２端３６ｂは、クランク軸１６の第１軸端１６ｂから突出して配置される。スプロケット１２は、摺動軸３６の第２端３６ｂに取付けられる。本実施形態においては、第１固定ボルト２０によって、スプロケット１２は摺動軸３６の第２端３６ｂに取付けられる。さらに、本実施形態においては、スプロケット１２は、アダプター部材２４を介して、摺動軸３６の第２端３６ｂに取付けられる。摺動軸３６は、アダプター部材２４に、圧入固定、接着固定、或いは、拡散接合のいずれかの方法によって固定される。
【００５４】
摺動軸３６の第１端３６ａ側は、第２端３６ｂ側よりも小径に形成される。第１端３６ａの内周面には、当接部材４０を取り付けるための第３雌ねじ部３６ｃが形成される。第２端３６ｂの外周面には、アダプター部材２４を介してスプロケット１２を一体回転可能に連結固定するための連結固定部３６ｄが形成される。連結固定部３６ｄは、放射状に突出する複数（好ましくは、４つ−１０つ）の突起部３６ｅを有する。本実施形態では、突起部３６ｅは８つである。連結固定部３６ｄは、アダプター部材２４に、好ましくは圧入固定される。摺動軸３６の第２端３６ｂの内周面には、第１固定ボルト２０によってアダプター部材２４を摺動軸３６に固定するための第４雌ねじ部３６ｆが形成される。
【００５５】
摺動軸３６の軸方向の中間部分は、図３および図６に示すように、断面が概ね六角形状に形成される。この六角形状の部分には、摺動部材３８の後述する転動体５０を軸方向に案内するための複数（好ましくは、３つ−９つ）の第２ガイド溝３６ｇが形成される。中間部分は、第２端３６ｂの円形部分よりも外形が大きい。第２ガイド溝３６ｇは、回転中心軸心ＣＬと平行に延びるように形成される。第２ガイド溝３６ｇは、第１ガイド溝１６ｇの内周側で、回転中心軸心ＣＬに関する径方向において、第１ガイド溝１６ｇと対向可能に配置される。第２ガイド溝３６ｇは、好ましくは、六角形の各辺において駆動回転方向ＤＲの下流側の角部近傍に形成される。これによって、クランク軸１６の駆動回転方向ＤＲの回転を伝達する負荷が発生する際に、転動体５０が第２ガイド溝３６ｇに接触して負荷を受ける面積を大きくできる。
【００５６】
摺動部材３８は、クランク軸１６の内部空間１６ａにおいて、クランク軸１６の径方向内周面と摺動軸３６の径方向外周面との間に位置する。摺動部材３８は、少なくとも一つの転動体５０を含む。本実施形態では、摺動部材３８は、複数（好ましくは、２４個）の転動体５０を含む。転動体５０の数は２４個に限定されず、６個以上であればどのような数でもよい。複数の転動体５０は保持部材４６によって位置が規制される。保持部材４６は、摺動軸３６の中間部分でクランク軸１６の内周側に配置される。本実施形態では、保持部材４６は、六角筒状に形成され、保持部材４６の６つの辺のそれぞれに回転中心軸心ＣＬと平行な方向に間隔を隔てて配置された４つの保持孔４６ａを有する。この各保持孔４６ａに転動体５０が転動自在に保持される。転動体５０は、第１ガイド溝１６ｇおよび第２ガイド溝３６ｇに案内され、第１ガイド溝１６ｇおよび第２ガイド溝３６ｇ内で転動する。保持部材４６は、摺動軸３６に装着された止め輪４８によって、第１端３６ａ側への移動が規制される。
【００５７】
摺動部材３８は、転動体５０、及び、摺動体を含んでもよい。本発明における摺動体は、例えば、筒状の滑り軸受を含む。好ましくは、摺動体は固体潤滑材を含んでもよい。本実施形態において、摺動部材３８は、第１の摺動体５４と第２の摺動体５６をさらに含む。複数の転動体５０は、軸方向において、第１の摺動体５４と第２の摺動体５６の間に位置する。第１の摺動体５４は、段差部１６ｉに装着され、摺動軸３６の小径部分を摺動自在に支持する。第２の摺動体５６は、摺動軸３６の第２端３６ｂ側に配置される。第２の摺動体５６は、クランク軸１６の第１雌ねじ部１６ｆにねじ込まれた筒状の第１装着部材６０に装着される。第１装着部材６０は、第１雌ねじ部１６ｆに螺合する雄ねじ部６０ａと、クランク軸１６の第１軸端１６ｂ側の端面に直交してに形成された工具係止部６０ｂとを、外周面に有する。
【００５８】
第２の摺動体５６は、摺動軸３６の第２端３６ｂ側を摺動自在に支持する。好ましくは、第１の摺動体５４および第２の摺動体５６は、固体潤滑剤を含む。第２の摺動体５６は半円形に分割される。これは、摺動軸３６の中間部分の外形が第２端３６ｂ側の円形部分よりも大きいためである。第１装着部材６０には、第２の摺動体５６に隣接してシール部材５８が装着される。シール部材５８は、第２端３６ｂ側にリップ５８ａを有する。シール部材５８は、クランク軸１６の内部空間１６ａに液体や異物が侵入するのを防止するために設けられる。第２の摺動体５６の第１端３６ａ側の端面には、弾性体製の規制部材６２が配置される。規制部材６２の外周面はテーパー状に形成されており、クランク軸１６の内周面に形成されたテーパー面に当接することによって、第２の摺動体５６の軸方向の移動を規制する。
【００５９】
当接部材４０は、好ましくは金属製の部材であり、摺動軸３６の第１端３６ａに取り付けられる。当接部材４０は、摺動軸３６の軸方向の摺動範囲、即ち、スプロケット１２の移動範囲、を設定するために設けられる。当接部材４０は、第１当接部４０ａと、第１当接部４０ａから軸方向に離間した第２当接部４０ｂと、雄ねじ部４０ｃと、を有する。第１当接部４０ａは、第２当接部４０ｂと雄ねじ部４０ｃの間に配置される。第１当接部４０ａは、当接部材４０の外周面から径方向外側に延び、かつ当接部材４０の外周面上を周方向に延びるつば状に形成される。第１当接部４０ａは、第１緩衝部材４２に当接する。雄ねじ部４０ｃは、摺動軸３６の第１端３６ａの内周面に形成された第３雌ねじ部３６ｃに螺合する。当接部材４０は、摺動軸３６に螺合するので、当接部材４０のねじ込み度合いを変更することによって、摺動軸３６に対する当接部材４０の軸方向位置を調節可能である。第２当接部４０ｂは、当接部材４０の第２クランクアーム１４ｂ側の端面によって構成される。第２当接部４０ｂは、好ましくは、当接部材４０を第３雌ねじ部３６ｃにねじ込むときに工具（好ましくは、六角ソケット）を係止可能に断面が六角形に形成される。第２当接部４０ｂは、第２緩衝部材４４に当接する。
【００６０】
第１緩衝部材４２は、好ましくは、合成ゴムなどの弾性体製であり、第１当接部４０ａと対向可能なリング状の部材である。第１緩衝部材４２は、回転中心軸心ＣＬと平行な軸方向において第１の摺動体５４と並べて配置される第２装着部材６４の内周部に装着される。第２装着部材６４は、クランク軸１６の内周面より大径の外周面を有するＣ字状の合成樹脂弾性体製の部材である。第２装着部材６４は、弾性によってクランク軸１６の内周面に保持される。
【００６１】
第２緩衝部材４４は、第２固定ボルト２２に取付けられるように構成された、合成ゴム等の弾性体製の部材である。第２緩衝部材４４は、取付部４４ａおよび緩衝部４４ｂを有する。取付部４４ａは、第２固定ボルト２２に取り付けられる雄ねじ部４４ｃと、雄ねじ部４４ｃよりも大径の装着部４４ｄと、を有する。装着部４４ｄには、緩衝部４４ｂを装着するための円形の凹部４４ｅが形成される。取付部４４ａの第２軸端１６ｃ側の端面には、たとえば、取付部４４ａを回転させてその軸方向位置を変化させるための六角棒レンチに係合する工具係止部４４ｆが形成される。
緩衝部４４ｂは、取付部４４ａから軸方向に延び、第２当接部４０ｂに対向して配置される。緩衝部４４ｂは、先端が半球状の合成ゴム等の弾性体製の部材である。緩衝部４４ｂは、接着、一体成型、または、弾性係合等の適宜の固定手段によって装着部４４ｄに固定される。第２緩衝部材４４は、第２固定ボルト２２に螺合するので、第２緩衝部材４４のねじ込み度合いを変更することによって、第２固定ボルト２２に対する第２緩衝部材４４の軸方向位置は調節可能である。
【００６２】
第１固定ボルト２０は、前述したように、アダプター部材２４を摺動軸３６に固定するために、摺動軸３６の第４雌ねじ部３６ｆに螺合する雄ねじ部２０ｂを有する。第１固定ボルト２０は、アダプター部材２４に当接可能な鍔部２０ａを有する。
【００６３】
第２固定ボルト２２は、第２クランクアーム１４ｂに当接する鍔部２２ａと、第２雌ねじ部１６ｈに螺合する雄ねじ部２２ｂと、第２緩衝部材４４に螺合するねじ孔２２ｃと、を有する。鍔部２２ａ近傍には例えば八角形形状の工具係止部２２ｄが形成される。好ましくは、ねじ孔２２ｃは貫通して形成される。このため、第２緩衝部材４４の取付部４４ａの工具係止部４４ｆを第２固定ボルト２２の外側から六角棒レンチ等の工具によって回すことができる。このため、摺動範囲の調整作業を、自転車用クランク組立体１０を分解することなく行える。なお、第２固定ボルトの２２の工具係止部２２ｄまたはねじ孔２２ｃを着脱可能な弾性体製のキャップによって覆ってもよい。これによって、ねじ孔２２ｃを通ってクランク軸１６の内部空間１６ａに液体や異物が侵入しにくくなる。
【００６４】
アダプター部材２４は、第１固定ボルト２０によって摺動軸３６に固定される固定部２４ａと、固定部２４ａから放射状に延びる複数（好ましくは、３本から５本）本のアーム部２４ｂとを有する。固定部２４ａは、摺動軸３６の連結固定部３６ｄに一体回転可能に係合しかつ圧入される係合孔２４ｃを有する。係合孔２４ｃは、複数の突起部３６ｅが係合する複数（好ましくは、３つ−８つ）の凹部２４ｄを有する。本実施形態では、複数の凹部２４ｄは６つである。複数のアーム部２４ｂは、先端部にスプロケット１２を固定するためのスプロケット固定部２４ｅを有する。スプロケット固定部２４ｅは、回転中心軸心ＣＬと平行な軸方向において、連結孔１２ｄに対向可能に形成される。連結孔１２ｄから連結ボルト３０を挿入し、スプロケット固定部２４ｅに回転不能に係合する連結ナット３２にねじ込むことによって、スプロケット１２が、アダプター部材２４に固定される。
【００６５】
＜クランク組立体の動作＞
自転車用クランク組立体１０を、歯数が異なる複数のリアスプロケットおよびリアディレイラを有する自転車に装着すると、自転車用チェーン８に作用する張力および変速操作によって、スプロケット１２が軸方向に移動する。具体的には、図７に示すスプロケット１２がクランク軸１６から離れる方向の第１最大軸方向摺動位置と、図８に示すスプロケット１２がクランク軸１６に近づく方向の第２最大軸方向摺動位置との間において、張力および変速動作によってスプロケット１２が移動する。第１最大軸方向摺動位置は、当接部材４０の第１当接部４０ａが第１緩衝部材４２に当接した状態であり、摺動範囲の第１軸端１６ｂ側の終端である。第２最大軸方向摺動位置は、当接部材４０の第２当接部４０ｂが第２緩衝部材４４に当接した状態であり、摺動範囲の第２軸端１６ｃ側の終端である。
【００６６】
当接部材４０のねじ込み位置を変化させることによって、第１最大軸方向摺動位置を調整可能である。当接部材４０を図７に示す状態よりも、ねじが緩む方向に回転させることによって、第１最大軸方向摺動位置が第１軸端１６ｂに近づく方向に移動する。なお、当接部材４０のねじ込み位置を変化させると第１最大軸方向摺動位置とともに第２最大軸方向摺動位置も変化し、摺動範囲は実質的に変化しない。
【００６７】
第２緩衝部材４４のねじ込み位置を変化させることによって、第２最大軸方向摺動位置を調整可能である。第２緩衝部材を図８に示す状態よりも、ねじが緩む方向に回転させることによって、第２最大軸方向摺動位置が第２軸端１６ｃから離れる方向に移動する。なお、第２緩衝部材４４のねじ込み位置を変化させると第２最大軸方向摺動位置のみが変化するので、摺動範囲が変化する。
【００６８】
＜第１変形例＞
なお、以降の説明では、上記実施形態と同じ構成の部材については上記実施形態と同じ符号で示し、構成は異なるが対応する部材については、上記実施形態に１００の位を追加した３桁の符号で示す。
【００６９】
第１変形例では、図９に示すように、自転車用クランク組立体１１０の摺動機構１１８において、摺動部材１３８は、転動体５０を有していない。摺動部材１３８は、上記実施形態と同じ第１の摺動体５４と、第２の摺動体５６と、を有する。また、摺動機構１１８は、内歯部１７０と、内歯部２７０にかみ合う外歯部１７２と、を有する。内歯部１７０はクランク軸１１６の内周面に一体または別体で、例えば、内スプライン状に形成される。外歯部１７２は、摺動軸１３６の外周面に一体または別体で、例えば、外スプライン状に形成される。内歯部１７０と外歯部１７２の軸方向長さは、一方が他方よりも長く、摺動機構１１８の摺動範囲に応じて設定される。第１変形例では、外歯部１７２の軸方向長さが内歯部１７０の軸方向長さよりも短い。内歯部１７０および外歯部１７２は、クランク軸１１６の回転を、クランク軸１１６に対して軸方向に移動する摺動軸１３６に伝達できる構造であれば、どのような形態の歯でもよい。たとえば、ギアの形態の歯、セレーションの形態の歯、またはスプラインの形態の歯であってもよい。その他の構成は上記実施形態と同じであるので説明を省略する。本発明において、内歯部１７０および外歯部１７２は、摺動体の一例である。
【００７０】
このような構成の摺動機構１１８では、上記実施形態よりも構成が簡素化する。また、摺動抵抗を抑えるために、内歯部１７０および外歯部１７２の少なくともいずれか一方が固体潤滑剤を含んでもよい。さらに、第１の摺動体５４と第２の摺動体５６の少なくともいずれか一方が固体潤滑材を含んでもよい。
【００７１】
＜第２変形例＞
上記実施形態では、スプロケット１２の複数の歯１２ｂは、同じ幅（軸方向における厚み）であった。しかし、第２変形例では、図１０および図１１に示すように、スプロケット２１２は、第１歯２１２ａと、第１歯２１２ａよりも幅が狭い（軸方向における厚みが薄い）第２歯２１２ｂと、を有する。第２歯２１２ｂは、上記実施形態の歯１２ｂと同じ構成である。図１０および図１１における、符号ＤＲは、スプロケット１２の駆動回転方向である。
【００７２】
第１歯２１２ａは、図１１に示すように、自転車用チェーン８の互いに向かい合う一対のアウターリンク８ａ間の第１間隔Ｄ１よりも小さく、且つ、自転車用チェーンの互いに向かい合う一対のインナーリンク８ｂ間の第２間隔Ｄ２よりも大きい第１チェーン係合幅Ｗ１を有する。第２歯２１２ｂは、自転車用チェーン８の互いに向かい合う一対のインナーリンク８ｂ間の第２間隔Ｄ２よりも小さい、第２チェーン係合幅Ｗ２を有する。第１チェーン係合幅Ｗ１、及び、第２チェーン係合幅Ｗ２は、回転中心軸心ＣＬと平行な軸方向において測定される幅である。スプロケット２１２の周方向において、第１歯２１２ａと第２歯２２１２ｂとは交互に配置される。第１歯２１２ａおよび第２歯２１２ｂの少なくとも一方の歯先の中心位置ＣＴは、スプロケット１２の中心面ＣＳに対して内側または外側にオフセットして配置される。ここで言うところの「内側」「外側」とは、スプロケット１２が自転車フレームに装着された際に、自転車フレームと対向する側を内側、自転車フレームから離れる方向を向く側を外側、とする。第２変形例では、第１歯２１２ａおよび第２歯２１２ｂの歯先の中心位置ＣＴは、スプロケットの中心面ＣＳに対して内側にオフセットして配置される。  この構成によれば、リアスプロケット組立体が比較的内側に配置されるフレームにおいても、チェーンが過度に斜めに配置されにくくなる。
【００７３】
なお、歯先の中心位置ＣＴが外側にオフセットして配置されると、リアスプロケット組立体が比較的外側に配置されるフレームにおいても、チェーンが過度に斜めに配置されにくくなる。
【００７４】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。
【００７５】
（ａ）上記実施形態では、アダプター部材２４が摺動軸３６に圧入固定されたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、接着または拡散接合によってアダプター部材２４を摺動軸３６に固定してもよい。
【００７６】
（ｂ）上記実施形態では、スプロケット１２の互換性を維持するために第１クランクアーム１４ａとアダプター部材２４とを別に構成したが、第１クランクアーム１４ａとアダプター部材２４とを一体に形成してもよい。または、スプロケット１２とアダプター部材２４とを一体に形成してもよい。
【００７７】
（ｃ）上記実施形態では、フロントのスプロケット１枚であったが、スプロケットの数は２枚または３枚であってもよい。
【００７８】
（ｄ）上記実施形態では、クランク軸１６の第２軸端１６ｃに形成される第２セレーション部を軸方向に平行に延びるストレート形状とし、第２クランクアーム１４ｂにスリット１４ｅを形成し、ボルト部材でスリット１４ｅの隙間を狭めることによって、第２クランクアーム１４がクランク軸１６に固定されたが、本発明はこれに限定されない。クランク軸１６の第２軸端１６ｃに形成される第２セレーション部を軸方向に対して傾斜して延びるテーパー形状とし、第２クランクアーム１４ｂにスリット１４ｅを形成しない構成でもよい。
【００７９】
（ｅ）第１クランクアーム１４ａは、固定ボルトによって、クランク軸１６と着脱可能に固定されるように構成されてもよい。
【００８０】
（ｆ）上記実施形態では、当接部材４０は雄ねじ部４０ｃを有し、摺動軸３６に螺合されたが、本発明はこれに限定されない。当接部材４０は、摺動軸３６に圧入、接着、拡散接合等の方法で固定されてもよいし、当接部材４０と摺動軸３６とが一体的に構成されてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
８    自転車用チェーン
８ａ  アウターリンク
８ｂ  インナーリンク
１０、１１０    自転車用クランク組立体
１２、２１２    スプロケット
１２ｂ  歯
１４    クランク
１４ａ  第１クランクアーム
１４ｂ  第２クランクアーム
１６、１１６    クランク軸
１６ａ  内部空間
１６ｂ  第１軸端
１６ｃ  第２軸端
１８、１１８    摺動機構
２０    第１固定ボルト
２２    第２固定ボルト
２４    アダプター部材
３６、１３６    摺動軸
３６ａ  第１端
３６ｂ  第２端
３８、１３８    摺動部材
４０    当接部材
４０ａ  第１当接部
４０ｂ  第２当接部
４２    第１緩衝部材
４４    第２緩衝部材
４４ａ  取付部
４４ｂ  緩衝部
４６    保持部材
５０    転動体
５４    第１の摺動体
５６    第２の摺動体
５８    シール部材
６２    規制部材
２１２ａ  第１歯
２１２ｂ  第２歯
ＣＬ    回転中心軸心
ＣＳ    中心面
ＣＴ    中心位置
Ｄ１    第１間隔
Ｄ２    第２間隔
Ｗ１    第１チェーン係合幅
Ｗ２    第２チェーン係合幅
【図１】
2017109529.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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