(57)【要約】【課題】クランクアーム１を回転させるとクランクアーム１のインナーギヤ全面がクランク軸１７のアウターギヤの全面に力が作用するようにして接続部の位置関係が変化しないようにし、高低差を有する場所への自転車の持ち上げ移動時間を短縮可能にした。【解決手段】クランクアーム１は基端ボス部２と、中間アーム部３と、先端ボス部４とよりなる。基端ボス部２にはクランク軸取付孔５を内外方向に貫通して設けられ、背面から見て半円形形状で正面から見て台形形状の蒲鉾形の歯９を設けている。先端ボス部４にはペダル軸取付孔１４が内外方向に貫通して設けられている。中間アーム部３の平面、先端ボス部４の外周面及び底面には滑り止め手段として凹凸１６を形成している。【選択図】図２
2009090954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部にアウターギヤを設けたクランク軸に取り付けるための競技用の自転車用クランクアームであって、
前記クランク軸の軸端に取り付けられる内周面にインナーギヤを設けたクランク軸取付孔を有する基端ボス部と、中間アーム部と、ペダル軸が取り付けられるペダル軸取付孔を有する先端ボス部とを具備してなる自転車用クランクアームにおいて、
前記中間アーム部の平面と底面に滑り止め手段を設け、
前記クランク軸と前記クランクアームは回転方向に位置ずれ不能に、前記クランク軸取付孔のインナーギヤと、前記クランク軸の端部に設けたアウターギヤが密接して嵌合取着するように形成されてなることを特徴とする自転車用クランクアーム。
【請求項２】
上記滑り止め手段が、中間アーム部の平面と背面に、連続する凹凸を設けたことを特徴とする請求項１に記載の自転車用クランクアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は自転車用クランクアームに関し、詳しくはバイクトライアル競技用自転車に使用する自転車用クランクアームに関する。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１又は特許文献２には、テーパ角が２〜３°の背面側に拡大するテーパ状の芯出部と芯出部の正面側に歯数８の角形歯よりなる雌セレーションを設けたクランク軸取付孔を有する基端ボス部と、背面側に開放する凹溝を設けた中間アームと、ペダル取付孔を設けた先端ボス部とよりなるクランクアームと、このクランクアームと接続するクランク軸は両端にテーパ角が２〜３°の芯出し部を設け、芯出し部のさらに端部側には両側面が平行平面の角形歯よりなる雄セレーションを設け、クランクアームの雌セレーションと回転方向の結合力を力と略直交する平面で受けるようにして結合部のガタツキを減少させクランク軸とクランクアームの結合強度を高めると共に低コスト化を図ったものが提案されている。【０００３】  又、クランクアームのクランク取付孔の内周面に、内外方向に延びる縦断面が略台形状の頂部が扁平な突条を、周方向に一定間隔を有して平行に離隔してインナーギヤを設け、クランク軸端部には凹凸よりなるアウターギヤを設け、該アウターギヤとクランクアームのインナーギヤが回転不能に結合して取り付けられるようにしているものが提案されている（例えば、特許文献３又は特許文献４参照）。【０００４】  又、自転車用クランクアームの基端ボス部には軸方向貫通穴を設け、該軸方向貫通穴はテーパ状角穴部と、基端ボス部の外側方向から形成されボルトを締着するための座ぐり部とテーパ状角穴部の内側端に段部を介して連設し、テーパ状角穴部の内方端の対角長より大きい一定内径をもって延びる拡径穴部を有したものが提案されている（例えば、実用新案文献１参照）。【０００５】  ところで、バイクトライアル競技は未舗装の山道や岩場等の障害のある悪路を走行する競技者のテクニックと速さを競う競技である。上記特許文献１〜４に記載された自転車用クランクアームをバイクトライアル競技用自転車に使用すると、クランク軸の端部に形成したアウターギヤとクランクアームの基端ボス部のインナーギヤの歯が、頂部平坦部の両端に角部を有するため、走行のためにクランクアームに回転方向に大なる力を付加すると、アウターギヤとインナーギヤの互いに係合する歯の角部に力が作用し続けることを理由に角部が磨り減り或いは欠損し、アウターギヤとインナーギヤの係合位置がずれるようになり、その結果、競技試合中に自転車にトラブルが発生する事態が生じる場合がある等、耐久性が極めて低いという問題点があった。
又、実用新案文献１に記載の自転車用クランクアームをバイクトライアル競技用自転車に使用すると、基端ボス部の軸方向貫通穴が側視矩形状に形成されているため、回転方向に係合する部分が少なくクランク軸とクランクアームの結合力が極めて弱く、強い力をクランクアームに作用させる必要性のあるバイクトライアル競技用自転車のクランク軸とクランクアームには不向きであるという問題点があった。
上記従来技術の有する問題点に鑑みて、非特許文献１に示されるバイクトライアル競技用自転車用のクランク軸及びクランクアームが創案された。非特許文献１に表示のクランク軸の両端に設けたアウターギヤは、周方向に沿って一定間隔を有して長さ方向に延びる扁平な頂部よりなる歯面と、歯底面の接続部にクランク軸軸心方向に窪む縦断面円弧状の溝部を、溝の長さ方向中途部位から内端方にかけて溝底を上傾するテーパ形状にしている。このクランク軸に嵌合接続するクランクアームは、クランク軸取付孔の内周面に内端部から所定距離を有して段差を設け座ぐり部内端部に亘りインナーギヤを設けている。インナーギヤは、クランク軸のアウターギヤの歯面と同一横幅の歯元円を有して扁平な頂部を有する縦断面が略台形の歯を形成してなる。
しかしながら、上記非特許文献１に記載のクランク軸とクランクアームであると、クランクアームを回転方向に回転させると、クランクアームの歯面の２角部のみがクランク軸アウターギヤの円弧状溝部の溝壁に回転方向に強い力で圧接する。このように、アウターギヤとインナーギヤの当接部が点接触であるため、結合強度が弱くアウターギヤとインナーギヤの接続位置がずれ、クランク軸とクランクアームの耐久性が低下し、商品の信頼性が低下するという問題点があった。又、バイクトライアル競技では苔むした岩場等の滑落しやすい段差のある高所に自転車を持ち上げる場合、競技者はクランクアームを進行方向に回転させて岩場の上面にクランクアームを伏せ、伏せたクランクアームの平面上に片足を載せた状態で立ち上がり、クランクアーム平面上を基端ボス部から先端ボス部方向に歩み進んで岩場に両足を着けて立った後、自転車を岩場に持ち上げるようにするものである。しかし、従来のクランクアームの平面と底面に滑り止め手段が設けられていなかったためクランクアーム上を競技者が歩む際に足が滑りクランクアーム上を前進することが困難で、又、苔むした岩面ではクランクアーム自体が岩場面上を滑り自転車を岩場上に安定的に載置できないという事態が生じる場合があり、危険であり且つゴールまでのタイムを競う競技では時間的なロスが生じていた。【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１０６８３８号公報
【特許文献２】特開平９−１０４３８３号公報
【特許文献３】特開平９−２２１０８３号公報
【特許文献４】特開平１０−１８１６６２号公報
【実用新案文献１】
実用新案登録第３０９５１５０号の登録実用新案公報
【非特許文献１】「ＭＯＮＴＹ  ＴＨＥ  ＯＲＩＧＩＮＡＬ  ＢＩＫＥＴＲＩＡＬＢＲＡＮＤ  ＷＯＲＬＤ  ＢＩＫＥＴＲＩＡＬ  ＣＨＡＭＰＩＯＮ  ２００５」  モンティ社発行  ２００６Ｖ２．０カタログ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本願発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて創案されたものであって、断面円弧状凹溝を有するアウターギヤを備えたクランク軸に組み付けるクランクアームに関し、クランクアームのインナーギヤと、クランク軸のアウターギヤとを互いに嵌合すると全面が密接する形状にすることで、クランクアームを回転させるとクランクアームのインナーギヤ全面がクランク軸のアウターギヤの全面に力が作用するようにして接続部の位置関係が変化しないようにし、且つクランクアームの中間アーム部平面と底面に滑り止め手段を設けることで高低差を有し滑りやすい場所への自転車の持ち上げを安全にすると共に、自転車移動時間を短縮可能なバイクトライアル競技用の自転車用クランクアームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本願発明のうち請求項１に係る発明は、端部にアウターギヤを設けたクランク軸に取り付けるための競技用の自転車用クランクアームであって、前記クランク軸の軸端に取り付けられる内周面にインナーギヤを設けたクランク軸取付孔を有する基端ボス部と、中間アーム部と、ペダル軸が取り付けられるペダル軸取付孔を有する先端ボス部とを具備してなる自転車用クランクアームにおいて、前記中間アーム部の平面と底面に滑り止め手段を設け、前記クランク軸と前記クランクアームは回転方向に位置ずれ不能に、前記クランク軸取付孔のインナーギヤと、前記クランク軸の端部に設けたアウターギヤが密接して嵌合取着するように形成されてなることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、上記滑り止め手段が、中間アーム部の平面と背面に、連続する凹凸を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】  本発明は、クランク軸の両端に具備したアウターギヤを、周方向に所定間隔を有して離隔し内外方向に延びる扁平歯面と、隣り合う歯面間に断面円弧状溝部を形成し、一方、アウターギヤと嵌合接続するインナーギアは、歯元円に周方向に沿ってアウターギヤの扁平歯面の横幅間隔離隔して内外方向に延びる断面半円形状の蒲鉾形状の歯を設け、クランク軸端にクランクアーム基端ボス部を嵌合すると、アウターギヤとインナーギヤが全面隙間無く密接するように形成されているので、クランクアームを進行方向に強い力を作用させて回転してもインナーギアとアウターギアの位置ずれが生じることが無く、クランクアームとクランク軸は同期回転し、極めて耐久性が高いという効果がある。【００１０】  本願発明は、クランクアームの中間アーム部の平面と底面に滑り止め手段を設けているので、苔むした滑りやすい岩場上であっても安定的にクランクアームを伏せて載置可能で、又、岩場上に載置されたクランクアーム上を競技者は滑ることなく基端ボス部から先端ボス部方向に歩み進むことが可能で、安全性が高いという効果がある。又、一刻も早いゴールを狙うバイクトライアル競技においては、時間的な無駄が無いという効果がある。
【発明の実施するための最良の形態】
【００１１】  クランク軸両端のアウターギヤとクランクアーム基端ボス部のインナーギヤの接続部の位置関係が変化しないようにして耐久性を高め、滑落し易い高い場所への自転車の持ち上げ移動時間を短縮するという目的を、クランク軸アウターギヤとクランクアームインナーギヤを嵌合接続すると全面密接する形状にすると共に、中間アーム部の平面と背面に滑り止め手段を設けることで実現した。
【実施例１】
【００１２】  図１は本発明自転車用クランクアームの実施例における正面図、図２は図１の背面図、図３は図１の平面図、図４は本発明自転車用クランクアームのＡ−Ａ線断面図、図５はクランク軸両端アウターギヤをクランクアームの基端ボス部インナーギヤに嵌め込む状態を示す説明図、図６はクランクアーム上を歩み進む使用状態を示す説明図である。【００１３】  まず、図１〜図５において、クランクアーム１は防錆性金属を材料として作られており、基端ボス部２と、中間アーム部３と、先端ボス部４とよりなる。基端ボス部２にはインナーギヤを有するクランク軸取付孔５を内外方向に貫通して設けられている。クランク軸取付孔５には外側方向から螺着されたボルトを螺合するための雌螺子が内周面に刻設された螺溝部６を設け、内側端から螺溝部６の内端に亘り、周方向に定間隔を有して平行に離隔した条溝８が凹設されている。クランク軸取付孔５の内端部には段部７を有し、周方向に隣り合う条溝８と条溝８との間には背面から見て半円形形状で、正面から見て台形形状の蒲鉾形の歯９を設けている。歯９の頂部１０は内端側から外側方にかけて漸次扁平面の横幅が拡大するように形成されている。基端ボス部２の背面突出部外周面には、ギヤ板（図示しない）を固定するための雄螺子１１を設けている。【００１４】  中間アーム部３は基端ボス部２から中途位置まで長さ方向に沿って外傾し、中間アーム部３の長さ方向中途位置から先端ボス部４に亘り自転車の後輪と略平行な一直線状になるように形成されている。中間アーム部３には内側に開口する溝１２を設けて軽量化を図ると共に、溝壁にリブとしての作用を有せしめてクランクアーム１の物理的強度を保持し、さらに溝１２に透孔１３を設けてクランクアーム１の物理的強度を低下させることなく一層の軽量化を図っている。【００１５】  先端ボス部４にはペダル軸取付孔１４が内外方向に貫通して設けられており、ペダル軸取付孔１４にはペダル軸１５が取り付けられている。【００１６】  中間アーム部３の平面と底面、先端ボス部４の外周面には滑り止め手段として凹凸１６を形成している。滑り止め手段は凹凸１６を形成することに限定せず、公知の滑り止め手段のすべてが本願発明に含まれる。【００１７】  図５を参照にして実施例１のクランクアーム１と接続するクランク軸１７について説明する。クランク軸１７の両端にはアウターギヤが設けられている。アウターギヤは、クランク軸取付孔５に設けた条溝８と同一離隔間隔を有して周方向に扁平な頂部１８を設け、隣り合う頂部１８間には円弧状の凹溝１９を設けている。凹溝１９はクランクアーム１の歯９と対応した形状に形成されており、凹溝１９の内側位置においては溝底を漸次上傾させている。クランク軸１７の両端に形成したアウターギヤをクランク軸取付孔５に嵌め入れると、歯９が凹溝１９に、条溝８が頂部１８に夫々隙間を有することなく密接するように形成されている。【００１８】  作用について説明する。クランク軸１７の中間部位は自転車本体に固着されており、クランク軸１７の両端に形成したアウターギヤをクランクアーム１の基端ボス部２のクランク軸取付孔５に嵌挿することで、クランク軸１７にクランクアーム１を嵌合接続するものであ���。自転車はアウターギヤの外端部とインナーギアの内端部を嵌合させて組み立てるものである。実施例１のクランク軸１７とクランクアーム１は、アウターギヤの円弧状の凹溝１９と、インナーギヤの半円状の歯９は互いに対応した形状に形成されており、凹溝１９と歯９を嵌合すると、嵌合面は隙間を形成することなく密接し一体的に接続されるように形成されている。そのため、クランクアーム１の先端ボス部４のペダル軸取付孔１４に取り付けたペダルを踏み、クランクアーム１を前進方向に回転させると、クランクアーム１からの回転力が、接続部において歯９の嵌合全面から凹溝１９の嵌合全面に均一に作用し、凹溝１９や歯９の損傷が生じず、凹溝１９及び歯９の位置関係及び形状は変化しない。換言すれば、クランク軸１７とクランクアーム１の基端ボス部４の位置関係は長年の使用によっても変化せず、競技用自転車の耐久性及び信頼性が著しく向上する。
【実施例２】
【００１９】  実施例２を図７を参照にして説明する。説明を簡単にするために、図１〜図６と同様の作用をなす部分は同一符号で説明する。クランクアーム１は基端ボス部２、中間アーム部３及び先端ボス部４とよりなる。基端ボス部２には、周方向に断面半円状の歯９を所定間隔を有して平行に離隔したクランク軸取付孔５が穿設されている。先端ボス部４はペダル取付孔１４が穿設されている。クランクアーム１の平面及び底面のうち、中間アーム部３と先端ボス部４のペダル軸取付孔１４の先端対応位置までの範囲に亘り凹凸１６が形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】自転車用クランクアームの正面図である。（実施例１）
【図２】自転車用クランクアームの背面図である。（実施例１）
【図３】自転車用クランクアームの平面図である。（実施例１）
【図４】自転車用クランクアームのＡ−Ａ線断面図である。（実施例１）
【図５】クランク軸両端アウターギヤをクランクアームの基端ボス部インナーギヤに嵌め込む状態を示す説明図である。（実施例１）
【図６】クランクアーム上を歩み前進する使用状態を示す説明図である。（実施例１）
【図７】自転車用クランクアームの正面図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００２１】１  クランクアーム
２  基端ボス部
３  中間アーム部
４  先端ボス部
５  クランク軸取付孔
１４  ペダル軸取付孔
１５  ペダル軸
１６  凹凸
１７  クランク軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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