专利名称：自行车用曲柄臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及自行车曲柄臂，尤其涉及安装有前链轮的右侧曲柄臂。
背景技术：
自行车用曲柄臂由安装在曲轴的左端部的左侧曲柄臂与安装在上述曲轴的右端部的右侧曲柄臂构成，其中曲轴旋转支承在车架的中轴(Bottom Bracket)上。各个曲柄臂的前端部安装有脚踏板，但右侧的曲柄臂安装有前链轮。
图9表示一例传统的右侧曲柄臂。在该曲柄臂B中，安装在曲轴上的基端轴套部102、装有脚踏板的前端轴套部103、在基端轴套部102与前端轴套部103之间延伸的中间臂部101及安装有前链轮的链轮安装部104这些构件一体形成。链轮安装部104具备5个爪部141，这些爪部从基端轴套部102在其轴心周围以相等间距而呈放射状延伸，各个爪部141上设置着用来安装前链轮的孔部142。
近几年，自行车的发展要求其重量越来越轻，对于构成自行车的各个部件也同样如此。为了实现上述曲柄臂B轻型化的目的，例如，可以考虑使中间臂部101以中空的方式形成，或者在其背面一侧设置凹部。但是，在这种曲柄臂B中，尤其是踩踏脚踏板而使自行车驱动时，强大的弯曲应力作用在其上，此弯曲应力越接近基端轴套部102越大。因此，不加任何考虑而采用上述轻型化的方法，有可能使曲柄臂B的局部强度降低，因此必须避免使用这种方法。
发明内容
本项发明是基于上述情况而得出的，其课题在于提供一种不损伤强度的轻型化自行车用曲柄臂。
为解决上述课题，在本项发明中采用了以下技术手段。
即，本项发明所提供的自行车用曲柄臂，其特征在于，该自行车用曲柄臂是中间臂部、基端轴套部、前端轴套部、链轮安装部这些构件一体而形成的自行车用曲柄臂，其中，基端轴套部设置在该中间臂部的长度方向一个端部，并且安装在自行车的曲轴上；前端轴套部设置在上述中间臂部的长度方向的另一个端部，并且安装有脚踏板；链轮安装部具有多个爪部，它们从上述基端轴套部以其轴心为中心，以相等间距而呈放射状向外延伸，同时装有前链轮；其中，上述多个爪部中，在上述中间臂部的两侧而邻接的一对爪部，其基端与上述中间臂部的基端成为一体，在上述中间臂部的背面一侧，沿该中间臂部的长度方向轴线形成有凹部，该凹部具有第一部分与第二部分，第一部分被配置在与上述一对爪部形成一体的长度方向区域，而第二部分从该第一部分延伸至上述中间臂部的长度方向中间部。
在优选的实施方式中，上述凹部以如下方式形成，其第一部分具有最深部，而在第二部分深度逐渐减少。
在多个爪部中，由于夹着中间臂部而相邻的一对爪部，在其基端与中间臂部成为一体，因此，大力踩踏脚踏板时，能够抵抗集中在中间臂部的基端部(基端轴套部附近)的强大弯距的断面系数明显增大。因此，本项发明中，只限在该中间臂部的基端，在其背面一侧形成凹部。通过采用这种构造，形成凹部虽然可以减轻曲柄臂的重量，但是其强度也不会产生任何问题。而且，由于凹部形成于中间臂部的背面一侧，因此，也不会影响曲柄臂的表面一侧的外观。
此外在优选实施方式中，上述各个爪部中，至少在上述中间臂部的两侧邻接的一对爪部的背面一侧上，分别形成沿其长度方向轴线延伸的肋，而且，使上述凹部的第一部分与上述肋的侧面及上述基端轴套部的侧面连接。
通过采用这种构造，上述凹部的第一部分中，可以最大限度地扩大其所占区域，这样，就可以进一步减轻曲柄臂的重量。此外，通过使凹部的第一部分与肋的侧面连接，进一步扩大应抵抗施加在上述中间臂部的基端部的弯曲应力集中的断面系数，从而可以进行强度补偿。而且，可以确保各个爪部的强度，并使其重量减轻，这样就可以进一步减轻曲柄臂的重量。
此外在优选实施方式中，上述各个爪部的背面一侧的长度方向中间部内，使其与上述肋相连，于是，安装链轮用的轴套部就一体膨胀成型。
于是，轴套部使上述断面系数越发增大，因此可以进一步确保对作用于中间臂部上的弯曲应力的强度补偿。
本项发明的其它特征及优点，通过参照附图进行如下详细的说明则可以更加清楚明白。
图1是一例自行车驱动部的分解立体图。
图2是本项发明的一例自行车用曲柄臂的正面图。
图3是图2所示的自行车用曲柄臂的左侧面图。
图4是图2所示的自行车用曲柄臂的背面图。
图5是沿图2的V-V线的剖面图。
图6是沿图4的VI-VI线的剖面图。
图7是沿图4的VII-VII线的剖面图。
图8是沿图4的VIII-VIII线的剖面图。
图9是一例传统曲柄臂的背面图。
具体实施例方式
下面参照图1～图8，对本项发明的优选实施方式进行具体地说明。
如图1所示，自行车用曲柄臂A安装在自行车右侧的曲轴5(参照图5)上，从而可以支撑前链轮6a～6c。如图2所示，该自行车用曲柄臂A具有棒状的中间臂部1、分别形成于该中间臂部1的长度方向一端部(基端部)及另一端部(前端部)上的基端轴套部2以及前端轴套部3、安装前链轮6a～6c用的链轮安装部4，这些构件以铝合金等为材料而一体形成。
中间臂部1具有略扁平的断面，如图3所示，从基端轴套部2至前端轴套部3，它略向外方D1偏移。如图6所示，在该中间臂部1的宽度方向两个端部进行倒角处理，于是，中间臂部1甚至曲柄臂A的重量就会变轻。
如图5所示，在基端轴套部2形成轴方向贯通孔20。该轴方向贯通孔20具有锥状方孔部21及锪孔部22，其中锥状方孔部21越向该轴方向外方D1越缩小，而锪孔部22形成于上述基端轴套部2的外方面，它具有比上述锥状方孔部21的外方端的对角线长度大的内径。在本实施方式中，锥状方孔部21具有略呈方形断面的形状，与其内面的基端轴套部2的轴相对的锥形角为1.8°～2.2°之间。该锥状方孔部21是锥形嵌合在锥状角轴部51上的部分，而锥状角轴部51形成于曲轴5的端部，因此，形成于曲轴5的端部的锥状角轴部51也具有与上述锥状方孔部21相等的锥形角。
在前端轴套部3上形成螺纹孔31，它具有与上述基端轴套部2的锥状方孔部21平行的轴线，脚踏板轴(图示省略)被拧进该螺纹孔内。
如图2及图4所示，链轮安装部4具备5个爪部41a～41e，它们从基端轴套部2在其中心周围以相等间隔呈放射状向外延伸。在各个爪部41a～41e的前端部形成孔部42，如图1所示，通过使用这些孔部42而准确地安装前链轮6a、6b。如图5所示，而在各个爪部41a～41e的长度方向中间部的背面一侧，朝向内方D2而突出形成轴套部43A，该轴套部43A形成有螺纹孔部43。如图1所示，通过使用这些螺纹孔部43而准确地安装前链轮6c。此外，在各个爪部41a～41e的背面一侧，如图4及图7所示，在其宽度方向中央形成肋44，它沿爪部的长度方向轴线，从上述基端轴套部2的侧面延伸。该肋44也与上述轴套部43A连接。
在上述爪部41a～41e中，与上述中间臂部1邻接的一对爪部41a、41b，其基端与中间臂部1的基端成为一体。在该中间臂部1中，包含成为一体的长度方向区域，大概只限于基端，在其背面一侧形成沿长度方向轴线而延伸的凹部7。
其具体情况在于，如图4所示，上述凹部7具有第一部分71与第二部分72，其中，第一部分71被配置在中间臂部1及一对爪部41a、41b成为一体的长度方向区域内，而第二部分72被配置在中间臂部1的前端侧E2。形成第一部分71时，使其与基端轴套部2的侧面及一对爪部41a、41b的肋44及突起43A的侧面平滑连接。如图8所示，而凹部7的第二部分72以被凹部形成壁73包围的方式而形成，如图4所示在其开口部，越朝向前端侧E2宽度方向W尺寸就变得越小。
如图4所示，凹部形成壁73具有平滑突出的突出部73a，于是凹部7的第一部分及第二部分71、72的边界的宽度方向尺寸极窄，而越朝向第二部分，宽度方向尺寸越发扩大。此外，如图5所示，凹部7的最深部位于第一部分71，越朝向第二部分72，其深度越发减少。
此外，如图8所示，上述凹部形成壁73具有肋状部74，它是通过在中间臂部1中进行上述倒角处理而产生的面73a而作为肋状。
下面对上述构造的自行车曲柄臂A的作用进行说明。
通过在中间臂部1形成上述凹部7及对其进行上述倒角处理，则可以使上述自行车用曲柄臂A的重量减轻。
在装有这种自行车用曲柄臂A的自行车上，当踩踏脚踏板时，中间臂部1的宽度方向W承受强大的应力，该应力在中间臂部1的基端为极大。但是，在上述构造的曲柄臂A中，由于中间臂部1的基端与在其两侧邻接的爪部41a、41b的基端成为一体，因此，能够抵抗上述弯曲应力的断面系数增大。此外由于凹部7与设置在爪部41a、41b的肋44或者轴套部43A连接，因此上述断面系数越发增大。所以，即便上述如此强大的弯曲应力作用于其上，其强度也不会有任何问题。而且，由于此实施方式中的凹部7与上述肋44或者基端轴套部2的侧面连接，所以，可以最大限度地使凹部所占区域扩大，通过该凹部而减轻曲柄臂重量的效果比较明显。于是，上述构造的自行车用曲柄臂A可以很好地实现强度补偿与轻型化。
此外，踩踏脚踏板时的应力也集中在中间臂部1与一对爪部41a、41b边界部分，但是，与该应力集中部分对应的中间臂部1的凹部形成壁73，通过肋状部74得以加强，同时通过上述突出部73a使宽度方向W的厚度尺寸变大，因此，可以抵抗上述集中应力。此外，从中间臂部1的基端侧E1向前端侧E2，凹部7变浅，这样，凹部7底壁的厚度，在与上述应力集中部分对应的地方变得较厚，同时没有局部的变化。因此，该凹部7的底壁也具有抵抗上述集中应力的效果。于是，如上所述，此自行车用曲柄臂中，只在中间臂部的基端形成凹部，因此，没有形成该凹部的区域中断面系数也不会减少至必要以上。
如上说明，上述自行车用曲柄臂A可以不损伤强度而实现轻型化。
当然，本发明的范围并非局限于上述实施方式。例如，上述链轮安装部4也可以是能够安装3个前链轮6a～6c的构造，也可以是通过省略上述突起部43A，安装2个或者1个前链轮的构造。
权利要求
1.一种自行车用曲柄臂，其特征在于，是中间臂部、基端轴套部、前端轴套部、链轮安装部这些构件一体而形成，其中，基端轴套部设置在该中间臂部的长度方向一个端部，并且安装在自行车的曲轴上；前端轴套部设置在所述中间臂部的长度方向的另一个端部，并且安装有脚踏板；链轮安装部具有多个爪部，从所述基端轴套部以其轴心为中心，以相等间距而呈放射状向外延伸，同时装有前链轮，在所述多个爪部中，在所述中间臂部的两侧邻接的一对爪部，其基端侧与所述中间臂部的基端侧成为一体。在所述中间臂部的背面侧，沿该中间臂部的长度方向轴线形成凹部，该凹部具有第一部分与第二部分，第一部分被配置在与所述一对爪部成为一体的长度方向区域内，而第二部分从该第一部分延伸至所述中间臂部的长度方向中间部。
2.如权利要求1所述的自行车用曲柄臂，其特征在于，所述凹部形成为，其第一部分具有最深部，而在第二部分深度逐渐减少。
3.如权利要求2所述的自行车用曲柄臂，其特征在于，所述各个爪部中，至少在所述中间臂部的两侧邻接的一对爪部的背面一侧上，分别形成沿其长度方向轴线延伸的肋，而且，使所述凹部的第一部分与所述肋的侧面及所述基端轴套部的侧面连接。
4.如权利要求3所述的自行车用曲柄臂，其特征在于，在所述各个爪部的背面一侧的长度方向中间部内，与所述肋相连，而一体胀出形成有安装链轮用的轴套部。
全文摘要
一种自行车用曲柄臂，是中间臂部、基端轴套部、前端轴套部、链轮安装部一体形成，基端轴套部设在该中间臂部长度方向一端部，安装在自行车曲轴上；前端轴套部设在该中间臂部长度方向另一端部，且安装有脚踏板；链轮安装部有多个爪部，从该基端轴套部以其轴心为中心，以相等间距而呈放射状向外延伸，装有前链轮。在该多个爪部中，在该中间臂部两侧邻接的一对爪部，其基端与该中间臂部基端成为一体。在该中间臂部背面侧，沿该中间臂部长度方向轴线形成凹部，该凹部具有配置在与该一对爪部成为一体的长度方向区域内的第一部分、从该第一部分延伸至该中间臂部长度方向中间部的第二部分。
文档编号B62M3/00GK1550406SQ20041003798
公开日2004年12月1日 申请日期2004年5月14日 优先权日2003年5月15日
发明者西村充生 申请人:杉野技术股份有限公司