CN1775615A - 自行车用曲柄轴组装体 - Google Patents

Abstract

在通过曲柄推压轴承、可调整滚动体接触状态的自行车曲柄轴组装体中，在每一次装卸曲柄时，不需要调整滚动体接触状态。曲柄轴组装体(50)，是安装在自行车车架(11)上所设置的吊架部(29)上的曲柄轴组装体，包括：左右轴承壳体(60、61)；轴承(63、64)；曲柄轴(54)及固定部件(56)。轴承壳体(60、61)是分别具有轴承容纳部(60a、61a)以及与轴承容纳部并列地配置且以不能旋转的方式安装在吊架部(29)的端部的安装部(60b、61b)的部件。轴承(63、64)是分别容纳在轴承容纳部(60a、61a)中的轴承。曲柄轴(54)是安装在可推压轴承(63、64)的曲柄(52)的一端并且可自由旋转地支承在轴承(63、64)上的轴。固定部件(56)是与曲柄(52)及轴承(63)接触地配置，可固定在曲柄轴上并可解除与曲柄轴的固定的部件。

Description

自行车用曲柄轴组装体

技术领域

本发明涉及一种曲柄轴组装体，特别是涉及安装在设于自行车车架上的吊架部上的自行车用曲柄轴组装体。

背景技术

在自行车吊架部上，安装有称作底托架的曲柄轴(曲轴)组装体。以往的曲柄轴组装体包括：具有第1及第2轴承容纳部，分别拧入吊架部的两端的第1及第2轴支承部件；容纳在第1及第2轴支承部件中的第1及第2轴承；以及由该第1及第2轴承支承的曲柄轴。在曲柄轴的两端，以不能旋转的方式安装有左右曲柄。在这样构成的曲柄轴组装体中，公知的有在将曲柄向曲柄轴上安装的同时，可调整消除轴向晃动用的滚动体接触状态的曲柄轴组装体(参照例如专利文献1)。

以往的曲柄轴组装体，右侧的齿轮曲柄通过铆接一体地固定在曲柄轴的右端。第1及第2轴承的内圈通过左右曲柄的内侧端部夹持，配置成可通过左右曲柄进行推压的形式。通过螺合到曲柄轴左端内周面上的螺栓，将左曲柄安装在曲柄轴上。用该螺栓将曲柄安装到曲柄轴上时，左右曲柄与第1及第2轴承的内圈外侧面接触，向内侧推压内圈。通过该推压力的加减，调整滚动体接触状态，消除轴向晃动。

专利文献1：特开2004-249770号公报

以往的曲柄轴组装体，在维修或更换等之际，拆卸曲柄时，解除对轴承的推压力。因此，在每一次装卸曲柄时，都必须再次调整滚动体接触状态。

发明内容

本发明的课题是，在可通过曲柄推压轴承来调整滚动体接触状态的自行车曲柄轴组装体中，不需要在每一次装卸曲柄时都调整滚动体接触状态。

发明1的自行车用曲柄轴组装体，是安装在设于自行车车架上的吊架部上的自行车用曲柄轴组装体，包括：第1轴支承部件、第2轴支承部件、第1及第2轴承、曲柄轴、以及固定部件。第1轴支承部件是具有第1轴承容纳部、以及与第1轴承容纳部并列地配置且以不能旋转的方式安装在吊架部的一端上的第1安装部的部件。第2轴支承部是具有第2轴承容纳部、以及与第2轴承容纳部并列地配置且以不能旋转的方式安装在吊架部的另一端上的第2安装部的部件。第1及第2轴承是分别容纳在第1及第2轴承容纳部内的轴承。曲柄轴是在两端的至少某一端上安装有可推压第1及第2轴承的曲柄、可自由旋转地支承在第1及第2轴承上的轴。固定部件是与曲柄、第1及第2轴承的某一个接触地配置，可固定在曲柄轴上并可解除与曲柄轴的固定的部件。

根据该曲柄轴组装体，在吊架部上固定第1及第2轴支承部件，安装有曲柄轴，在曲柄轴的两端部安装着曲柄。这时，在解除固定部件固定到第1及第2轴承的某一个与曲柄之间的状态下，将固定部件安装在曲柄轴上，而且借助于曲柄经由固定部件来推压轴承，调整滚动体接触状态，在结束滚动体接触状态的调整时，将固定部件固定在曲柄轴上。于是，使轴承处于被固定部件推压的状态。结果，即使拆卸曲柄，也能维持滚动体接触状态被调整的状态。在这种结构中，在轴承与曲柄之间，配置着可固定到曲柄轴上或解除与曲柄轴的固定的、与两者接触的固定部件，在结束滚动体接触状态之后，可以将固定部件固定在曲柄轴上。因此，一旦调整滚动体接触状态之后，可通过固定部件维持该状态。如果一旦调整了滚动体接触状态，就不需要在每次装卸曲柄时都调整滚动体接触状态。

发明2的自行车用曲柄轴组装体，在发明1记载的组装体中，固定部件包括：具有沿径向形成的狭缝的垫圈部件；以横截狭缝的方式配置并调整狭缝的宽度的螺纹部件。在这种情况下，用螺纹部件调整狭缝宽度，很容易进行固定部件在曲柄轴上的固定·固定解除。

发明3的自行车用曲柄轴组装体，在发明1或2记载的组装体中，吊架部在两端具有第1及第2内螺纹部，第1及第2安装部配置在第1及第2轴承容纳部的内侧，具有与第1及第2内螺纹部螺合的第1及第2外螺纹部。在这种情况下，由于第1及第2轴支承部件拧入吊架部中，因此，与压入等固定方法相比，能使第1及第2轴支承部件的固定状态稳定。

发明4的自行车用曲柄轴组装体，在发明1～3任一项记载的组装体中，第1及第2轴承容纳部配置在吊架部的轴向外侧。在这种情况下，由于轴承配置在吊架部的轴向外侧，因此，加长了轴承之间的距离，可提高曲柄轴的刚性。

发明5的自行车用曲柄轴组装体，在发明4记载的组装体中，第1及第2轴承容纳部的直径比第1及第2安装部要大。在这种情况下，由于轴承内径比第1及第2安装部大，所以，能使轴承的允许承受载荷变大。

发明6的自行车用曲柄轴组装体，在发明1～5任一项记载的组装体中，右曲柄一体地固定在曲柄轴的右端，固定部件配置在左曲柄与第1轴承之间。在这种情况下，能通过左曲柄简单地调整滚动体接触状态，并减少了零部件数目，实现了包含曲柄在内的组装体的轻质化。

发明7的自行车用曲柄轴组装体，在发明1～6任一项记载的组装体中，还包括连结部件，其同芯地连结第1及第2轴支承部件，曲柄轴可穿过连结部件的内部。在这种情况下，通过连结两个轴支承部件，借助于连结部件使曲柄轴从一个轴支承部件导引到另一个轴支承部件。因此，很容易进行曲柄轴的安装。

根据本发明，由于在轴承与曲柄之间，配置着可固定到曲柄轴上或解除与曲柄轴的固定的、与两者接触的固定部件，在结束滚动体接触状态之后，将固定部件固定在曲柄轴上。因此，一旦调整滚动体接触状态之后，可通过固定部件维持该状态。因此，一旦调整了滚动体接触状态，就不需要在每次装卸曲柄时调整滚动体接触状态。

附图说明

图1是采用本发明一实施方式的自行车的侧视图。

图2是曲柄轴组装体的剖视图。

图3是曲柄轴组装体的左侧的局部剖视图。

图4是固定部件的主视图。

具体实施方式

在图1中，采用本发明一实施方式的自行车，是带有例如赛车型车把部14的公路车(road bike)10。公路车10备有构成车体骨架的菱形车架11。车架11具有车架本体12及前叉13，前叉13可围绕斜纵轴自由旋转地支承在车架本体12的前部，下部分成两叉。另外，公路车10具有：连结在前叉13上的车把部14；安装在车架本体12的下部，将脚踏力变换成驱动力的驱动部15；可自由旋转地支承在前叉13的下端的前轮16；可自由旋转地支承在车架本体12的后部的后轮17；以及前后制动装置18、19。

车架本体12具有三角形状的前三角20和配置在前三角20的后方的后三角21。前三角20包括：配置在横向方向的上管25；朝前向上地配置在上管25的下方的下管26；将上管25与下管26的前端接合的头管27；以及将上管25与下管26的后端接合并朝斜上方延伸的立管28。在立管28上，上下位置可调节地固定有车座支柱33，车座支柱33上固定有车座32。在立管28与下管26的接合部，形成有筒状的吊架部29(图2)。后三角21包括：前端与立管28接合，分成两叉朝斜下方延伸的车座撑杆30；以及从立管28的下端分成两叉并朝后方延伸，与车座撑杆30的后端接合的链条撑杆31。

在前叉13的上部，上下可移动地固定有构成车把部14的车把支柱35。在车把支柱35上端固定有沿左右延伸且两端弯曲的车把杆36。在车把杆36的两端安装有带变速功能的制动杆38。

驱动部15包括：设置在吊架(hanger)部29上的曲柄部41；以不能旋转的方式安装在后轮17的自由轮毂上的小齿轮部43；架设在曲柄部41与小齿轮部43之间的链条44；变速用的前拨链器45及后拨链器46。前拨链器45具有链条44可穿过的链条导向件45a。

曲柄部41如图2所示，包括：具有可自由旋转地支承在车架11的吊架部29上的曲柄轴54的曲柄轴组装体50；通过铆接一体地固定在曲柄轴54的右端，前端安装有踏板53(图1)的右曲柄51；可自由装卸地固定在曲柄轴54的左端的左曲柄52。

曲柄轴组装体50如图2所示，具有曲柄轴54、以及安装在吊架部29上并可自由旋转地支承曲柄轴54的底托架55。

曲柄轴54是例如铬钼钢等具有高刚性的合金制成的中空管状部件。在曲柄轴54的左端内周面上，为了固定左曲柄52，形成固定螺栓59可拧入的内螺纹部54a。另外，在曲柄轴54的左端外周面上，如图3所示，形成用于以不能旋转的方式连结着曲柄52用的锯齿(serration)54b。

底托架55具有：从吊架部29的两端螺纹拧入的左右轴承壳体(第1及第2轴支承部件的一例)60、61；将左右轴承壳体60、61同芯连结的筒状连结部件62；安装在左右轴承壳体60、61上的左右轴承63、64；以及安装在左右轴承63、64的内圈与曲柄轴54之间的左右盖部件65、66。

左右轴承壳体60、61是带台阶的筒状部件，分别具有用于容纳各轴承63、64的轴承容纳部60a、61a；以及与轴承容纳部60a、61a并列配置的、以不能旋转的方式安装在吊架部29的端部上的安装部60b、61b。轴承容纳部60a、61a配置在轴承安装部60b、61b的轴向外侧，其直径大于安装部60b、61b的直径。吊架部29在左右两端内周面上设置有内螺纹部29a、29b，安装部60b、61b配置在轴承容纳部60a、61a的内侧，并且具有与内螺纹部29a、29b螺合的外螺纹部60c、61c。通常，为了防止曲柄旋转引起的松动，左侧内螺纹部29a是右旋螺纹，右侧内螺纹部是左旋螺纹。因此，与之螺合的外螺纹部60c是右旋螺纹，外螺纹部61c是左旋螺纹。

连结部件62是具有使曲柄轴54可穿过的内径的筒状部件，两端内周面嵌合在左右轴承壳体60、61的安装部60b、61b的内周面上。在连结部件62与轴承壳体60、61的连结部分上安装有O形环68、69。

轴承63、64是具有内圈63a、64a及外圈63b、64b的球轴承等的滚动轴承。轴承63、64配置成：通过盖部件65、66，借助于左右曲柄52、51限制内圈63a、64a的各自向轴向外侧(轴承63是向图2左侧，轴承64是向图2右侧)的移动，并借助于轴承壳体60、61限制外圈63b、64b的各自向轴向内侧(轴承63是向图2右侧，轴承64是向图2左侧)的移动。轴承63、64是在内圈63a、64a与外圈63b、64b之间装有密封件的防尘轴承，预先封入有润滑脂。借此，可以省去润滑用的维护。于是，通过在吊架部29的轴向外侧配置轴承63、64，可扩大曲柄轴54的轴径，即使将曲柄轴54做成中空形状实现轻质化，也能较高地维持曲柄轴54的强度及刚性。

盖部件65、66是覆盖轴承壳体60、61的外侧端面的例如硬质合成树脂制成的部件，在由左右曲柄52、51与轴承63、64的内圈63a、64a夹持的状态下配置。

固定部件56如图3及图4所示，具有垫圈部件57和螺纹部件58，垫圈部件57具有沿径向形成的狭缝57a，螺纹部件58横截狭缝57a地配置着，用来调整狭缝57a的宽度。垫圈部件57具有稍大于曲柄轴54的外径的内径，配置在左曲柄52与轴承63之间，并且与两者接触。狭缝57a具有例如1mm～5mm左右的宽度。以隔着狭缝57a的方式，在垫圈部件57上，在与狭缝57a正交的方向上形成可使螺纹部件58贯通的贯通孔57b及螺纹部件58可拧入的螺纹孔57c。另外，贯通孔57b的周围是配置螺纹部件58的头部58a的切槽部57d。螺纹部件58是例如内六角螺栓。

右曲柄51是可安装链轮71、72的齿轮曲柄，包括：具有由圆形空间构成且以不能旋转的方式安装在曲柄轴54的右端上的卡合凹部78的曲柄连结部75；前端可安装从曲柄连结部75呈放射状延伸的大小两个链轮71、72的5个臂部76；以及固定在曲柄轴54的右端，前端上形成有踏板安装孔77a的右曲柄臂部77。右曲柄51的连结部75的轴向内侧端面75a，可通过盖部件66推压轴承64的内圈64a。

左曲柄52如图2所示，具有中空结构的左曲柄臂部85，左曲柄臂部85的前端形成有踏板53可拧入的踏板安装孔85a。左曲柄52在中心设有以不能旋转的方式连结到曲柄轴54上的连结孔52a。连结孔52a上形成有与锯齿54b啮合且以在规定旋转相位不能旋转的方式连结到曲柄轴54上的锯齿52b。左曲柄52的轴向内侧端面52c，可通过盖部件65及固定部件56推压轴承63的内圈63a。左曲柄52通过拧入曲柄轴54的内螺纹部54a中的固定螺栓59固定在曲柄轴54上，并且，通过固定螺栓59的拧入，可将轴承63、64与左右曲柄52、51一起向内侧推压。借此，可调整轴承63、64的滚动体接触状态。此外，在左曲柄52的安装到曲柄轴54上的连结孔52a中形成有狭缝52d，通过将配置在曲柄轴54的图2下方的两个安装螺栓67a、67b紧固，使狭缝52d变窄，由此，可牢固地将左曲柄52固定在曲柄轴54上，这两个安装螺栓67a、67b是例如内六角螺栓，头部可从不同方向插入。

这样构成的曲柄轴组装体50安装到吊架部29上时，最初在左右轴承壳体60、61上预先安装轴承63、64及盖部件65、66。另外，在任何一个轴承壳体60、61上安装连结部件62。在该状态下，将轴承壳体60、61以规定范围的扭矩拧入吊架部29的内螺纹部29a、29b中。接着，将一体地固定着曲柄轴54的齿轮曲柄51从轴承壳体61侧插入。然后，在从左侧轴承壳体60突出的曲柄轴54的前端安装固定部件56之后，以与右曲柄51相差180度的不同的旋转相位安装左曲柄52。这时，松动螺纹部件58，使固定部件56处于固定解除状态。借此，固定部件56可在曲柄轴54的外周沿轴向自由地移动。另外，在锯齿52b、54b上形成一个例如圆周方向的长度比其他部分长的特别的凹凸部(图中未示)，以便将右曲柄51与左曲柄52配置在180度的旋转相位上。因此，通过特别的凹凸部的卡合，可将两个曲柄52、51配置在180度的旋转相位上。

在这种状态下，将固定螺栓59安装在曲柄轴54上，将左曲柄52固定在曲柄轴54上。这时，拧入固定螺栓59时，曲柄轴54向图2左侧移动，左右曲柄52、77的内侧端面52c、77b通过盖部件65、66及固定部件56将轴承63、64的内圈63a、64a向内侧推压。调整该推压量，同时进行消除曲柄轴54的左右晃动的滚动体接触状态的调整和左曲柄52的安装。结束滚动体接触状态的调整时，拧入固定部件56的螺纹部件58，将固定部件56固定在曲柄轴54的外周面上。因此，即使松开固定螺栓59、拆卸左曲柄52，也能维持滚动体接触状态，不需要滚动体接触状态的再调整。最终紧固左曲柄52的安装螺栓67a、67b，可将左曲柄52牢固地固定在曲柄轴54上。

在这种结构中，在轴承63与左曲柄52之间，配置有固定部件56，该固定部件56可固定在曲柄轴54上，也可以解除与曲柄轴54的固定，并且与轴承63及左曲柄52两者接触，在滚动体接触状态结束之后，固定部件56可固定在曲柄轴54上，因此，一旦调整滚动体接触状态，这种状态就可以通过固定部件56维持。因此，一旦调整滚动体接触状态，就不需要在每一次装卸左曲柄52时调整滚动体接触状态。

[其他实施方式]

(a)在上述实施方式中，虽然轴承壳体拧入吊架部中，但是，只要能够在曲柄安装的同时调整滚动体接触状态，本发明也适用于具有压入吊架部的轴承壳体的曲柄轴组装体。

(b)在上述实施方式中，虽然以公路车用的曲柄轴组装体为例进行了说明，但是，本发明的曲柄轴组装体适用于所有形式的自行车。

(c)在上述实施方式中，虽然轴承容纳部配置在吊架部的轴向外侧，但是，轴承容纳部也可以配置在吊架部的内部。

(d)在上述实施方式中，虽然用具有狭缝的垫圈部件、螺纹部件构成固定部件，但是，也可以用两个分割的环部件与连结环部件的例如两个螺纹部件构成固定部件。

(e)在上述实施方式中，虽然右曲柄与曲柄轴成一体地固定，但是，本发明也适用于通过螺栓将右曲柄连结到曲柄轴上的曲柄轴组装体。

(f)在上述实施方式中，虽然曲柄通过盖部件65、66及固定部件来推压轴承，但是，也可以是曲柄直接推压轴承或通过固定部件推压轴承的构成。

Claims (7)

1.一种自行车用曲柄轴组装体，安装在设于自行车车架上的吊架部上，其特征在于，包括：

第1轴支承部件，具有第1轴承容纳部、以及与所述第1轴承容纳部并列地配置且以不能旋转的方式安装在所述吊架部的一端上的第1安装部；

第2轴支承部件，具有第2轴承容纳部、以及与所述第2轴承容纳部并列地配置且以不能旋转的方式安装在所述吊架部的另一端上的第2安装部；

第1及第2轴承，分别容纳在所述第1及第2轴承容纳部内；

曲柄轴，在两端的至少某一端上安装有可推压所述第1及第2轴承的曲柄，可自由旋转地支承在所述第1及第2轴承上；以及

固定部件，与所述曲柄、所述第1及第2轴承的某一个接触地配置，可固定在所述曲柄轴上以及解除与所述曲柄轴的固定。

2.根据权利要求1记载的自行车用曲柄轴组装体，其特征在于，所述固定部件包括：具有沿径向形成的狭缝的垫圈部件；以横截所述狭缝的方式配置并调整所述狭缝的宽度的螺纹部件。

3.根据权利要求1或2记载的自行车用曲柄轴组装体，其特征在于，所述吊架部在两端具有第1及第2内螺纹部，

所述第1及第2安装部配置在所述第1及第2轴承容纳部的内侧，具有与所述第1及第2内螺纹部螺合的第1及第2外螺纹部。

4.根据权利要求1～3任一项记载的自行车用曲柄轴组装体，其特征在于，所述第1及第2轴承容纳部配置在所述吊架部的轴向外侧。

5.根据权利要求4记载的自行车用曲柄轴组装体，其特征在于，所述第1及第2轴承容纳部的直径比所述第1及第2安装部要大。

6.根据权利要求1～5任一项记载的自行车用曲柄轴组装体，其特征在于，所述右曲柄一体地固定在所述曲柄轴的右端，

所述固定部件配置在所述左曲柄与所述第1轴承之间。

7.根据权利要求1～6任一项记载的自行车用曲柄轴组装体，其特征在于，还包括连结部件，其同芯地连结所述第1和第2轴支承部件，所述曲柄轴可穿过连结部件的内部。

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