專利名稱：自行車用齒輪曲柄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪曲柄，尤其是一種安裝多數(shù)片齒輪板的自行車用齒輪曲柄。
競賽用自行車或登山用自行車(下面簡稱MTB)上，為獲得最適宜的齒輪比起見，使用安裝多數(shù)齒輪板的齒輪曲柄。安裝這種齒輪曲柄的自行車使用于道路競賽或非道路競?cè)鹊淖孕熊嚫傎?，所以需一面維持強度及剛性且須求輕量化，因此齒輪曲柄的胚材乃主要使用鋁合金。該齒輪曲柄具有在其先端安裝踏板而安裝曲柄軸起見在其基端形成有筒狀轂部的曲柄臂；以及由轂部星形輻射狀地延伸與轂部成一體化的例如鍛造形成的懸臂構(gòu)造的齒輪安裝部。
上述傳統(tǒng)的構(gòu)成時由于齒輪安裝部為懸臂構(gòu)造，為了維持剛性或強度需要某一程度的厚度，因此成為達到曲柄進一步輕量化的障礙。
本發(fā)明的目的在于提供一種齒輪曲柄，其在一面維持強度及剛性的條件下可實現(xiàn)齒輪曲柄進一步輕量化。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種自行車用齒輪曲柄，尤其是一種用于安裝多數(shù)的齒輪板的自行車用齒輪曲柄，其特征在于具有曲柄臂，其先端安裝踏板，而在基端形成有為安裝曲柄軸用的筒狀轂部；板狀齒輪安裝部，卡合于上述轂部的外周且形成于中心部的第1卡合部，而在其側(cè)面至少安裝一片齒輪板；以及板狀補強部，其包括上述齒輪安裝部的第1卡合部和與上述曲柄軸的軸方向隔著間隔而卡合于上述轂部的第2卡合部，其周邊部固定于上述齒輪安裝部。
所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部安裝內(nèi)齒輪板、中間齒輪板以及外齒輪板。
所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部安裝內(nèi)齒輪板及中間齒輪板，而在上述補強部的周緣部形成有外齒輪齒。
所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部安裝內(nèi)齒輪板及中間齒輪板，其中上述齒輪安裝部的周緣部形成有外齒輪齒。
所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部及補強部具有，分別備有卡合部的中心環(huán)部，及由中心環(huán)部輻射狀地延伸的多數(shù)的肋部，以及形成于肋部的先端的周邊環(huán)部，而周邊環(huán)部的一部份或全部互相被固定。
所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部的肋部與上述補強部的肋部互相在周方向偏位半節(jié)距地被配置。
所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部及補強部具有，分別備有卡合部的中心環(huán)部，及由中心環(huán)部輻射狀地延伸的多數(shù)的肋部；上述肋部的先端互相被固定。
所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部及補強部的至少一方以合成樹脂或纖維強化合成樹脂所形成。
本發(fā)明的效果為如上所述，依本發(fā)明時，以板狀的齒輪安裝部而安裝齒輪板，同時設(shè)置固定于齒輪安裝部的周邊的板狀固定部，所以由補強部而可確保強度及剛性，又由于將齒輪安裝部及補強部改為板狀，而更可輕量化，特別是將這些不使用金屬而以比金屬輕的合成樹脂或纖維強化樹脂(FRP或CFRP)的板狀構(gòu)件而構(gòu)成之后更進一步可達到曲柄的輕量化。
有關(guān)本發(fā)明的自行車且齒輪曲柄為主要用于安裝多數(shù)齒輪板的自行車用齒輪曲柄，其特征為具備有其先端可安裝踏板，而在基端形成各有為安裝曲柄軸用的筒狀轂部的曲柄臂；及備有可卡合于上述轂部的外周地，形成于中心部的第1卡合部，而在其側(cè)面至少可能可能安裝一片齒輪板的板狀的齒輪安裝部；以及備有于上述齒輪安裝部的第1卡合部與上述曲柄軸的軸方向隔著間隔而卡合于上述轂部的第2卡合部，而周邊部即固定于上述齒輪安裝部的板狀補強部。
此種構(gòu)成的齒輪曲柄，以板狀齒輪安裝部安裝齒輪板，同時設(shè)置固定于齒輪安裝部周邊部的板狀補強部，所以得由補強部確保強度及剛性。且由于將齒輪安裝部及補強部設(shè)成板狀而可達到輕量化。特別是將這些不使用金屬而使用比這些輕的合成樹脂或纖維補強樹脂(FRP或CFRP)的板狀構(gòu)材來構(gòu)成，更可求其輕量化。
有關(guān)本發(fā)明的自行車用齒輪曲柄，在發(fā)明的齒輪曲柄中，該齒輪安裝部可能安裝內(nèi)齒輪板及中間齒輪板以及外齒輪板。
有關(guān)本發(fā)明的自行車用齒輪曲柄，在發(fā)明的齒輪曲柄中，齒輪安裝部可能安裝內(nèi)齒輪板及中間齒輪板，而在補強部的周緣部形成外齒輪齒。
有關(guān)本發(fā)明的自行車用齒輪曲柄，在發(fā)明的齒輪曲柄中，該齒輪安裝部可安裝內(nèi)齒輪板及中間齒輪板，在齒輪安裝部的周緣部形成有外齒輪齒。
有關(guān)本發(fā)明的自行車用齒輪曲柄，在發(fā)明的齒輪曲柄中，該齒輪發(fā)裝部及補強部乃具備有，分別備有卡合部的中心環(huán)部，及由中心環(huán)部輻射狀地延伸的多數(shù)的肋部，以及形成于肋部的先端的周邊環(huán)部，而周邊環(huán)部的一部份或全部即互相被固定。
有關(guān)本發(fā)明的自行車用齒輪曲柄，在發(fā)明的齒輪曲柄中，安裝部的肋部與補強部的肋部互相周方向偏移有半節(jié)距地配置而成。
有關(guān)本發(fā)明的自行車用齒輪曲柄，在發(fā)明的齒輪曲柄中，齒輪安裝部及補強部，具有分別備有卡合部的中心環(huán)部及由中心環(huán)部而輻射狀地延伸的多數(shù)的肋部，肋部的先端互相被固定。
有關(guān)本發(fā)明的自行車用齒輪曲柄，在發(fā)明的齒輪曲柄中，齒輪安裝部及補強部的至少一方由合成樹脂或纖維強化合成樹脂所形成。
下面將依據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。


圖1為采用本發(fā)明的一實施形態(tài)的MTB側(cè)面圖。
圖2為本發(fā)明右曲柄正面圖。
圖3為本發(fā)明右曲柄側(cè)面圖。
圖4為本發(fā)明右曲柄部份正面圖。
圖5為本發(fā)明右曲柄部份側(cè)面圖。
圖6為本發(fā)明其他實施形態(tài)的右曲柄側(cè)面圖。
圖7為本發(fā)明其他實施形態(tài)的右曲柄側(cè)面圖。
圖8為本發(fā)明其他實施形態(tài)的右曲柄部份正面圖。
圖1為采用本發(fā)明的一實施形態(tài)的MTB側(cè)面圖。
圖1中，MTB具備構(gòu)成車體的骨架的菱形車架1。車架1，備有例如將鋁管予以Tig熔接構(gòu)造的車架體2，及于車架2的前部斜縱軸為中心旋轉(zhuǎn)自如地被支撐，下部分為兩叉的前叉3，又MTB具備連結(jié)于前叉3的把手部4，及安裝于車架2的下部而將踩踏力變換為驅(qū)動力的驅(qū)動部5，及旋轉(zhuǎn)自如地支撐于前叉3的后端的前輪6，以及旋轉(zhuǎn)自如地支撐于車架2的后部的后輪7，以及前后的制動裝置8，9。
車架體2具有三角形狀的前三角10，及配置于前三角10后方的后三角11。前三角10由，配置于橫方向的上管15，及在上管15的下方向前上方地配置的下管16，及接合上管15及下管16的前端的頭管17，及接合上管15及下管16后端延伸于斜上方的豎管18所構(gòu)成。
在豎管18，上下位置調(diào)節(jié)可能地固定有鞍座22的座椅柱23。在豎管18與下管16的接合部形成有吊架部19(圖3)。
后三角11由，該前端接合于豎管18而分成兩股，延伸于斜下方的后叉20，以及由豎管18的下端朝后方分成兩股，接合于后叉20后端的鏈條支撐桿21所構(gòu)成。
前叉3的上部，上下移動可能地固定有構(gòu)成把手部4的把手桿25。把手桿25的上端固定有延伸于左右的把手26。
把手26的兩端外周嵌合有握把27。在該握把27的內(nèi)側(cè)安設(shè)有備有變換桿的剎車桿28。
驅(qū)動部5具備，設(shè)于吊架部19的齒輪曲柄部31，及不能旋轉(zhuǎn)地安裝于后輪7的自轉(zhuǎn)轂的小齒輪部33，及架掛于齒輪曲柄部31與小齒輪部33之間的鏈條34，及變速用的前變速器35及后變速器36。
齒輪曲柄31，如圖2及圖3所示，具有該先端安裝有踏板40(圖1)的右曲柄41及左曲柄(不圖示)，及在右曲柄41上分別同心地安裝的外齒輪板43，中間齒輪板44，及內(nèi)齒輪板45，及兩端安裝兩曲柄軸46，以及旋轉(zhuǎn)自如地支撐支撐曲柄軸46的底托架47。底托架47為卡匣型，安裝于吊架部19。
右曲柄41以插入于基端的六角孔螺栓48而固定于曲柄軸46，右曲柄41即具有曲柄臂50，安裝于曲柄臂50的基端的齒輪安裝板51，及補強該齒輪安裝板51的補強板52。
曲柄臂50為棒狀的構(gòu)件，避開補強板52狀的延伸于徑方向外方。曲柄臂50在該基端備有安裝貢柄軸46的轂部55，而在其先端備有用于安裝踏板40用的螺紋孔(不圖示)。轂部55即大致圓筒狀的構(gòu)件，在其中心部有如圖5所示的裝著于曲柄軸46用的四角孔56。又在轂部55的外周兩端部分別形成有為安裝齒輪安裝板51及補強板52用的鋸齒狀切口用外齒57，58。又分別于轂部55的外齒57的內(nèi)側(cè)外周形成有為固定齒輪安裝板51用的公螺紋部59，轂部55的外側(cè)內(nèi)周形成有為固定補強板52用的母螺紋部60。
補強板52為輕合金制的盤狀的板構(gòu)件。如圖2及圖3所示，具有中心環(huán)部62，及由中心環(huán)部62而十字狀的輻射狀的延伸的中間部去除的肋部63，以及在肋部63的先端所形成的周邊環(huán)部64。補強板52以螺合于母螺紋部60的備有被削平的軸環(huán)72的中空壓接構(gòu)件71而固定于轂部55，中心環(huán)部62的中心部如圖4所示形成有齒合于鋸狀齒狀切口用外齒58的鋸狀齒用內(nèi)齒61。再者中心環(huán)部62具有彈性，因此在裝著狀態(tài)下將齒輪安裝板51彈撥于內(nèi)方(圖3的左方)。
齒輪安裝板51為輕合金制的盤狀板構(gòu)件，與補強板52具有與中心環(huán)部62同樣的中心環(huán)部65，及肋部66以及周邊環(huán)部67。齒輪安裝板51以螺合于公螺紋部59的環(huán)狀壓接構(gòu)件70而固定于轂部55。齒輪發(fā)裝板51的肋部66與補強板52的肋部63偏位半節(jié)距地予以配置。齒輪安裝板51的周邊環(huán)部67與外齒輪板43一齊以螺栓69系結(jié)于補強板的周邊環(huán)部64。在中心環(huán)部65的中心部形成有嚙合于鋸齒狀切口用外齒57的鋸齒狀切口用內(nèi)齒68。齒輪安裝板51的肋部66的直徑不同的二個圓筒上分別形成有為安裝中間齒輪板44及內(nèi)齒輪板45用的安裝部73，74。
又補強板52的鋸齒狀切口用外齒57及鋸齒狀切口用內(nèi)齒61上，以如圖4所示形成有，與其他齒的齒寬不同的周方向的定位用的外齒76以及只有與它可嚙合的內(nèi)齒57。又同樣的定位用內(nèi)齒及外齒也形成于齒輪安裝板51的鋸齒狀切口用外齒58及鋸齒狀切口用內(nèi)齒68，由周方向的定位使補強板52的肋部63與齒輪安裝板51的肋部66配置成可偏位成半節(jié)距。
外齒輪板43，中間齒輪板44，內(nèi)齒輪板45依序直徑逐漸變小的環(huán)狀構(gòu)件，其外周分別形成42T，32T，22T的齒輪(鏈輪)齒。
如上構(gòu)成的齒輪曲柄部31如下述予以組合。
首先在齒輪安裝板51安裝中間齒輪部44及內(nèi)齒輪板45。然后對于曲柄臂50的轂部55，以定位于的內(nèi)齒及外齒而周方向定位，使鋸齒狀切口用內(nèi)齒68與同外齒57嚙合裝著齒輪安裝板51。接著將壓接構(gòu)件70螺合于公螺紋部59而將齒輪安裝板51固定于轂部55。
齒輪安裝板51固定于轂部55之后，將曲柄臂50放置于肋部63之間，將補強板52對向于安裝板51地予以配置。此時以定位用內(nèi)齒75及外齒76而將補強板52定位可使肋部63得于與齒輪安裝板51的肋部66偏位半節(jié)距狀的予以對向配置。如上述將各肋部偏位半節(jié)距的配置的結(jié)果，可以平衡上良好地可求輕量化。然后以螺栓69將補強板52的周邊環(huán)部64固定于齒輪安裝板51的周邊環(huán)部67。此時外齒輪板43也一齊予以固定。在此狀態(tài)下，補強板52的中心環(huán)部62并沒有裝著于轂部55。而據(jù)位于轂部55的外方(圖3的右方)。最后將壓接構(gòu)件71螺合于母螺紋部60而將補強板52的中心環(huán)部62推壓于圖3的左方，將鋸齒狀切口用內(nèi)齒60嚙合于轂部55的外齒58，而將補強板52固定于轂部55。而完成右曲柄41的組合。
將右曲柄41及左曲柄裝置于MTB時，起先在吊架部19內(nèi)螺入底托架47而予以裝置。在該底托架47上旋轉(zhuǎn)自如地支撐有曲柄軸46。將底托架47裝置妥之后，以六角孔螺栓48將右曲柄41及左曲柄固定于曲柄軸46。
以如上述的裝置而成的右曲柄41由于以板狀的齒輪安裝板51安裝各齒輪板43～45，同時安裝有固定在齒輪板51的周邊部的板狀補強板52，因此由補強板52來確保強度及剛性，且藉板狀的齒輪安裝板51及補強板52而可求曲柄的輕量化。
替代于另體地形成外齒輪43構(gòu)成，如圖6所示，在齒輪安裝板51的周緣部形成外齒輪43a亦可，或如圖7所示，在補強板52的周緣部形成外齒輪齒43b亦行。采用如此構(gòu)成時，可削減構(gòu)件件數(shù)，減低裝配成本。
在齒輪安裝板51及補強板52，以如圖8所示，不設(shè)置周邊環(huán)部而只設(shè)肋部63，66。由而構(gòu)成將對向地配置肋部63，66，于肋部63，66的內(nèi)方安裝外齒輪板43亦可。采用此種構(gòu)成時更可達到曲柄的輕量化。
不是以輕合金制，而采用比輕合金更輕的合成樹脂或纖維強化樹脂(FRP或CFRP)的板狀構(gòu)件來形成齒輪安裝板51或補強構(gòu)材52亦可。如此更可達到曲柄的輕量化。
權(quán)利要求
1.一種自行車用齒輪曲柄，尤其是一種用于安裝多數(shù)的齒輪板的自行車用齒輪曲柄，其特征在于具有曲柄臂，其先端安裝踏板，在基端形成有為安裝曲柄軸用的筒狀轂部；板狀齒輪安裝部，卡合于上述轂部的外周且形成于中心部的第1卡合部，而在其側(cè)面至少安裝一片齒輪板；以及板狀補強部，其包括上述齒輪安裝部的第1卡合部和與上述曲柄軸的軸方向隔著間隔而卡合于上述轂部的第2卡合部，其周邊部固定于上述齒輪安裝部。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部安裝內(nèi)齒輪板、中間齒輪板以及外齒輪板。
3.如權(quán)利要求1所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部安裝內(nèi)齒輪板及中間齒輪板，而在上述補強部的周緣部形成有外齒輪齒。
4.如權(quán)利要求1所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部安裝內(nèi)齒輪板及中間齒輪板，其中上述齒輪安裝部的周緣部形成有外齒輪齒。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4中任一項所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部及補強部具有，分別備有卡合部的中心環(huán)部，及由中心環(huán)部輻射狀地延伸的多數(shù)的肋部，以及形成于肋部的先端的周邊環(huán)部，而周邊環(huán)部的一部份或全部互相被固定。
6.如權(quán)利要求5所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部的肋部與上述補強部的肋部互相在周方向偏位半節(jié)距地被配置。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4中任一項所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部及補強部具有，分別備有卡合部的中心環(huán)部，及由中心環(huán)部輻射狀地延伸的多數(shù)的肋部；上述肋部的先端互相被固定。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的自行車用齒輪曲柄，其特征在于上述齒輪安裝部及補強部的至少一方以合成樹脂或纖維強化合成樹脂所形成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種自行車用齒輪曲柄，其在一面維持強度及剛性下可達到齒輪曲柄進一步輕量化，其特征在于具有曲柄臂，其先端安裝踏板，而在基端形成有為安裝曲柄軸用的筒狀轂部；板狀齒輪安裝部，卡合于上述轂部的外周且形成于中心部的第1卡合部，而其側(cè)面至少安裝一片齒輪板；以及板狀補強部，其包括上述齒輪安裝部的第1卡合部和與上述曲柄軸的軸方向隔著間隔而卡合于上述轂部的第2卡合部，其周邊部固定于上述齒輪安裝部。
文檔編號B62M9/00GK1153728SQ9611998
公開日1997年7月9日 申請日期1996年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月20日
發(fā)明者寺田正夫 申請人:島野株式會社