JPH061178U - 自転車用クランク軸の軸受構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】軸受構造の一体ユニット化が容易で、回転調整
（玉当り調整）を行なうことができ、組付け作業の簡略
化を図る。 【構成】左右離間位置にフランジ部１，２を一体形成さ
れ、軸外周部とを凹曲外面４，５で連結したクランク軸
３と、チェーンスプロケット側Ａにおける凹曲外面５に
配設されリテーナで保持される一側ボールベアリング１
０と、転動自在に保持する凹曲内面１１を内周に形成し
た第１固定ナット１２と、反チェーンスプロケット側Ｂ
における凹曲外面４に配設されアウタレース１４で保持
される他側ボールベアリング１５と、第１固定ナット１
２の内端側ネジ孔１２ｂに螺合する一側ネジ部１７ａと
ネジ部１４ａに螺合する他側ネジ孔１７ｂとを有して、
位置調整可能に配設した連結パイプ１７と、連結位置を
可変調整するロックナット１６と、外周側および外側端
側に配設される第２固定ナット１８とを備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自転車のペダルが先端に配設されたクランクを、左右両端部に取 付けるような自転車用クランク軸の軸受構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、上述例の自転車用クランク軸の軸受構造としては、例えば実公平３−１ ４４６９号公報に記載の構造がある。 すなわち、左右離間位置にフランジ部が一体形成され、これらフランジ部と軸 外周部とを凹曲外面でそれぞれ連結したクランク軸と、このクランク軸の左右各 凹曲外面に配設されそれぞれのアウタレースで保持されるチェーンスプロケット 側および反チェーンスプロケット側の各小径ボールベアリングと、上述の左右の アウタレースにおける外周側および外側端側にそれぞれ配設される左右の固定ナ ットとを備えた自転車用クランク軸の軸受構造である。

【０００３】 しかし、上述の従来構造においては次のような問題点があった。つまり、上述 の自転車用クランク軸の軸受構造の全体を自転車のハンガパイプに組付けた状態 で、上述の左右の固定ナットを締付け操作することにより初めて回転調整（玉当 り調整）が可能となるため、軸受構造それ自体がサブアッセンブリされた状態で は回転調整を行なうことができず、このため、上述の軸受構造を自転車のハンガ パイプに組付けて、回転調整を行なうには熟練された作業が必要となる問題点が あった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、軸受構造の一体ユニット化が容易で、しかもユニット化された構 造体それ自体において回転調整（玉当り調整）を行なうことができ、ユニット化 された構造体を自転車のハンガパイプに組付ける時には何等熟練作業を必要とす ることなく、簡単に組付けることができる自転車用クランク軸の軸受構造の提供 を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案は、左右離間位置にフランジ部が一体形成され、該フランジ部と軸外 周部とを凹曲外面で連結したクランク軸と、上記クランク軸のチェーンスプロケ ット側における凹曲外面に配設されリテーナで保持される一側ボールベアリング と、上記一側ボールベアリングを転動自在に保持する凹曲内面を内周に形成した 第１固定ナットと、上記クランク軸の反チェーンスプロケット側における凹曲外 面に配設されアウタレースで保持される他側ボールベアリングと、上記第１固定 ナットの内端側ネジ孔に螺合する一側ネジ部と上記アウタレースの内端側のネジ 部に螺合する他側ネジ孔とを有して、上記第１固定ナットと上記アウタレースと の間に位置調整可能に配設した連結パイプと、上記アウタレースのネジ部に螺合 され上記連結パイプの連結位置を可変調整するロックナットと、上記アウタレー スの外周側および外側端側に配設される第２固定ナットとを備えた自転車用クラ ンク軸の軸受構造であることを特徴とする。

【０００６】

【考案の効果】

この考案によれば、第１固定ナットの凹曲内面にリテーナで保持された一側ボ ールベアリングを内装し、かつ第１固定ナットの内端側ネジ孔に連結パイプを螺 着する一方、内端側のネジ部にロックナットが配設されたアウタレースに他側ボ ールベアリングを内装し、この他側ボールベアリングがクランク軸における左側 の凹曲外面上に位置するように上述のクランク軸を他側ボールベアリング内に挿 入した後に、連結パイプおよび第１固定ナットを一体的にクランク軸の一側端部 から同クランク軸上に外装して、第１固定ナットと連結パイプとを一体的に回動 操作し、連結パイプの他側ネジ孔をアウタレースのネジ部に螺合すると、これら 各要素（クランク軸、各ボールベアリング、第１固定ナット、アウタレース、ロ ックナット）を簡単に一体ユニット化することができる。

【０００７】 しかも、上述のようにして一体ユニット化された構造体において、アウタレー スのネジ部に対して、第１固定ナットと連結パイプとを一体的に回転操作すると 、一側ボールベアリング、一側の凹曲外面、クランク軸、他側の凹曲外面を介し て左右のボールベアリング間の回転調整（玉当り調整）ができ、斯る調整操作の 完了後に、ロックナットを回動させて、このロックナット内側面を連結パイプの 他側端面に押圧すると、回転調整完了状態（適切な玉当り調整を維持した状態） 下に保持することができる。

【０００８】 したがって、軸受構造の一体ユニット化が容易で、しかもユニット化された構 造体それ自体において回転調整（玉当り調整）を行なうことができる効果があり 、ユニット化された構造体を自転車のハンガパイプに組付ける時には何等熟練作 業を必要とすることなく、例えば素人工であっても簡単に組付けることができる 効果がある。

【０００９】

【実施例】

この考案の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。 図面は自転車用クランク軸の軸受構造を示し、図１、図２において、左右離間 位置に断面円形のフランジ部１，２が一体形成された金属製のクランク軸３を設 け、このクランク軸３の上述のフランジ部１，２外側と軸外周部とを凹曲外面４ ，５でそれぞれ一体連結している。

【００１０】 また上述のクランク軸３の左右両端部には、先端に自転車のペダルが配設され たクランク（図示せず）の基部を嵌合するために、複数の偏平部６…を形成し、 このクランク軸３の左右両端部の断面形状を略角状に成すと共に、クランク軸３ の左右両端にはクランク取付け用のネジ部７，８を一体形成している。 なお、上述のネジ部７，８に代えて偏平部６が形成されたクランク軸３の軸端 部から内方に向けてクランク取付け用のネジ孔を形成すべく構成してもよい。

【００１１】 上述のクランク軸３のチェーンスプロケット側Ａ（駆動側）における凹曲外面 ５には、図３に示すように金属製または合成樹脂製のリテーナ９で保持された複 数の一側ボールベアリング１０を配設すると共に、この一側ボールベアリング１ ０を転動自在に保持する凹曲内面１１が内周に形成された第１固定ナット１２を 設けている。

【００１２】 この第１固定ナット１２は図４に拡大示する如く外周にネジ部１３を一体形成 すると共に、この実施例では上述の凹曲内面１１における最大径部（１１ｍａｘ ）は第１固定ナット１２内周の円環面１２ａの内径に対して所定量Ｌだけ大径に 設定された抜止め溝造（つまり段差構造）に形成しているが、上述の段差Ｌは必 ずしも必要ではない。また上述の円環面１２ａの内端側にはネジ孔１２ｂを螺設 している。

【００１３】 一方、上述のクランク軸３の反チェーンスプロケット側Ｂにおける凹曲外面４ には、アウタレース１４で保持された他側ボールベアリング１５を配設している 。ここで、上述の他側ボールベアリング１５も一側ボールベアリング１０と同様 にリテーナ（図示せず）により保持されている。また上述のアウタレース１４の 内端側にはネジ部１４ａを螺設すると共に、このネジ部１４ａには第１ロックナ ット１６を螺合している。

【００１４】 上述のアウタレース１４のネジ部１４ａと、前述の第１固定ナット１２のネジ 孔１２ｂとの間には連結パイプ１７を配設している。この実施例では上述の連結 パイプ１７として軽量化を図る目的で樹脂パイプを用いているが、これは金属パ イプ、アルミニウムパイプ、アルミ合金パイプ等であってもよい。そしてこの連 結パイプ１７の右端外周には第１固定ナット１２のネジ孔１２ｂに螺合される一 側ネジ部１７ａを螺設し、左端内周にはアウタレース１４のネジ部１４ａに螺合 される他側ネジ孔１７ｂを螺設している。

【００１５】 ところで、上述のアウタレース１４の外周側および外側端側に配設される第２ 固定ナット１８を設け、この第２固定ナット１８の外周部にはネジ部１８ａを形 成している。

【００１６】 上述の第１および第２の各固定ナット１２，１８がそれぞれ螺合される自転車 側のハンガパイプ１９の左右両端側の内周部には、ネジ孔２０，２１をそれぞれ 形成している。また図面における２２は第２固定ナット１８のネジ部１８ａに螺 合する第２ロックナットで、この第２ロックナット２２には図１に示すように締 付け治具を係止する複数の係合凹部２２ａを形成しているが、この第２ロックナ ット２２それ自体の取付けを省略することも可能である。

【００１７】 また上述の第１固定ナット１２における一側ボールベアリング１０よりも外端 側の内周部には、同内周部とクランク軸３の外周部との間をシールするシール部 材２３を取付けている。

【００１８】 さらに上述のアウタレース１４における他側ボールベアリング１５よりも外端 側の内周部には、同内周部とクランク軸３の外周部との間をシールするシール部 材２４を取付けている。

【００１９】 このように構成した自転車用クランク軸の軸受構造は、図２における自転車側 のハンガパイプ１９に取付けられる以前の状態（図２においてハンガパイプ１９ を除去した状態）下において、各要素３，１０，１２，１４，１５，１６，１７ ，２３，２４，１８，２２が一体ユニット化される。

【００２０】 すなわち、上述の自転車用クランク軸の軸受構造を、図５の状態を経て図６に 示す如く一体ユニット化するには、まず、第１固定ナット１２の凹曲内面１１に 対して、上述のリテーナ９で保持された一側ボールベアリング１０を図２の左側 から挿入する。上述の一側ボールベアリング１０はリテーナ９に対して回転自在 で、かつ若干の上下遊動が可能なように保持されているので、段差Ｌをのりこえ て容易に凹曲内面１１に挿入することができる。

【００２１】 次に、上述の第１固定ナット１２のネジ孔１２ｂに対して、連結パイプ１７の 一側ネジ部１７ａを螺合して、図５に示すように一側の組立部分構成体Ｕ１を構 成する一方、ネジ部１４ａに予めロックナット１６を螺合したアウタレース１４ に対して他側ボールベアリング１５を配設し、かつアウタレース１４の右側から クランク軸３を他側ボールベアリング１５内に挿入貫通して、凹曲外面４上に他 側ボールベアリング１５を位置させ、さらにアウタレース１４の内径所定部にグ リスを挿入した後に、このアウタレース１４にシール部材２４を一体的に取付け て、図５に示すように他側の組立部分構成体Ｕ２を構成する。

【００２２】 次に図５に示す一側の組立部分構成体Ｕ１を他側の組立部分構成体Ｕ２におけ るクランク軸３の右端から同クランク軸３上に外装し、一側の組立部分構成体Ｕ １を一体的に回動して、連結パイプ１７の他側ネジ孔１７ｂを他側の組立部分構 成体Ｕ２におけるアウタレース１４のネジ部１４ａに螺合して、図６に示すよう に各要素３，１０，１２，１４，１５，１６，１７，２４を一体化し、さらに、 上述の第１固定ナット１２の内径所定部にグリスを挿入した後に、この第１固定 ナット１２にシール部材２３を一体的に取付けて同図に示すようなユニット体Ｕ ３を構成する。

【００２３】 このようにして、上述の各要素３，１０，１２，１４，１５，１６，１７，２ ３，２４が一体化されたユニット体Ｕ３において、アウタレース１４のネジ部１ ４ａに対して第１固定ナット１２と連結パイプ１７とを一体的に回動操作し、一 側ボールベアリング１０、同側の凹曲外面５、クランク軸３、他側の凹曲外面４ を介して他側ボールベアリング１５に調整力を作用させて、左右の各ボールベア リング１５，１０間の回転調整（玉当り調整）を行ない、斯る調整操作の完了後 に、第１ロックナット１６を回動させて、この第１ロックナット１６の右側面を 連結パイプ１７の左側端面に押圧すると、回転調整状態（適切な玉当り調整を維 持した状態）下に保持することができる。

【００２４】 なお、上述の第１ロックナット１６の回動操作は、この第１ロックナット１６ の外周面複数箇所に形成した締付け治具係止用の係合凹部１６ａに締付け治具（ 図示せず）を係止させて行なう。

【００２５】 このように、上述の各要素３，１０，１２，１４，１５，１６，１７，２３， ２４が一体化されたユニット体Ｕ３を構成するので、これら各要素をサブアッセ ンブリする工場の組付けステーションから上述の各要素を自転車のハンガパイプ １９に組付ける工場の他の組付けステーションへの搬送時に、これら各要素が１ 部品毎にばらばらになることがなく、搬送性の向上を図ることができる。

【００２６】 次に上述の自転車用クランク軸の軸受構造を、自転車のハンガパイプ１９に組 付ける組付け順序について説明する。 まず、上述のハンガパイプ１９の右側から左側へ向けて図６に示すユニット体 Ｕ３（但し図６に仮想線で示す各要素１８，２２を除去したもの）を差込んで、 右側のネジ孔２０に、上述の第１固定ナット１２のネジ部１３を螺合する。なお 、この第１固定ナット１２の締付け操作に際しては、同第１固定ナット１２の外 周面に形成された複数の偏平部１２ｃを利用して上述の締付け操作を行なう。

【００２７】 次に上述のアウタレース１４の外周側および外側端側に第２固定ナット１８が 配設されるように、この第２固定ナット１８のネジ部１８ａをハンガパイプ１９ の左側のネジ孔２１に螺合する。その後、上述の第２固定ナット１８のネジ部１ ８ａに第２ロックナット２２を締付け固定して、一連の組付けを終了する。なお 、この第２ロックナット２２は省略してもよい。また、上述のクランク軸３のチ ェーンスプロケット側Ａには後輪駆動用のチェーンスプロケットが組付けられる と共に、クランク軸３の左右両端部にはクランクが取付けられる。

【００２８】 以上要するに、自転車用クランク軸の軸受構造の一体ユニット化（図６のユニ ット体Ｕ３参照）が容易で、しかもユニット化された構造体それ自体において回 転調整（玉当り調整）を行なうことができる効果がある。 このため、ユニット化された構造体を自転車のハンガパイプ１９に組付ける時 には何等熟練作業を必要とすることなく、例えば素人工であっても簡単に組付け ることができる効果がある。 加えて、上述のユニット化された状態において回転調整（玉当り調整）が完了 するので、図２に示す第２ロックナット２２を省略することも可能である。

【００２９】 なお、上述の実施例で示したように、クランク軸３のチェーンスプロケット側 Ａにおける凹曲外面５に配設された一側ボールベアリング１０を第１固定ナット １２の凹曲内面１１で直接支持すると、上述のチェーンスプロケット側Ａにおい ては従来のアウタレースを省略して、ボールベアリング１０の径を大径に設定す ることができる。 このため、軽量かつ強度の向上を図り、駆動側の耐荷重を増大することができ ると共に、部品点数および組付け工数の削減を図ることができる効果がある。

【００３０】 また、上述のシール部材２３，２４により自転車外部からの塵埃等の侵入を防 止することができると共に、上述の連結パイプ１７により自転車の中空フレーム からの水等の侵入を防止することができるので、良好な防錆効果を維持すること ができる効果がある。

【００３１】 さらに、上述のアウタレース１４と連結パイプ１７と第１固定ナット１２との 三者により、回転調整（玉当り調整）状態を維持しつつ、左右のボールベアリン グ１５，１０を内側へ引き寄せるように保持するので、クランク軸３における各 凹曲外面４，５の小径側終端部分にボールベアリング抜止め防止用の輪溝を形成 する必要がなく、また、これら各輪溝に取付けるそれぞれの止め輪も不良となる ため、構造の簡略化を図ることができる効果がある。

【００３２】 この考案の構成と、上述の実施例との対応において、 この考案のロックナットは、実施例の第１ロックナットに対応するも、 この考案は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の自転車用クランク軸の軸受構造を示す
側面図。

【図２】図１の断面図。

【図３】一側ボールベアリングの保持状態を示す斜視
図。

【図４】第１固定ナットの拡大断面図。

【図５】軸受構造の組付け中途状態を示す分解図。

【図６】軸受構造の一体ユニット化状態を示す側面図。

【符号の説明】

１，２…フランジ部 ３…クランク軸 ４，５…凹曲外面 ９…リテーナ １０…一側ボールベアリング １１…凹曲内面 １２…第１固定ナット １２ｂ…ネジ孔 １４…アウタレース １４ａ…ネジ部 １５…他側ボールベアリング １６…第１ロックナット １７…連結パイプ １７ａ…一側ネジ部 １７ｂ…他側ネジ孔 １８…第２固定ナット Ａ…チェーンスプロケット側 Ｂ…反チェーンスプロケット側

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】左右離間位置にフランジ部が一体形成さ
   れ、該フランジ部と軸外周部とを凹曲外面で連結したク
   ランク軸と、 上記クランク軸のチェーンスプロケット側における凹曲
   外面に配設されリテーナで保持される一側ボールベアリ
   ングと、 上記一側ボールベアリングを転動自在に保持する凹曲内
   面を内周に形成した第１固定ナットと、 上記クランク軸の反チェーンスプロケット側における凹
   曲外面に配設されアウタレースで保持される他側ボール
   ベアリングと、 上記第１固定ナットの内端側ネジ孔に螺合する一側ネジ
   部と上記アウタレースの内端側のネジ部に螺合する他側
   ネジ孔とを有して、上記第１固定ナットと上記アウタレ
   ースとの間に位置調整可能に配設した連結パイプと、 上記アウタレースのネジ部に螺合され上記連結パイプの
   連結位置を可変調整するロックナットと、 上記アウタレースの外周側および外側端側に配設される
   第２固定ナットとを備えた自転車用クランク軸の軸受構
   造。