JP2005047382A - 自転車用クランクアーム - Google Patents

Abstract

【課題】 自転車用クランクアームの摩耗を容易に気づくことができるようにすることにある。
【解決手段】 この自転車用クランクアーム１は、自転車のクランク軸２３が装着される第１端部２５ａと、ペダル２７が装着される第２端部２５ｂとを有するものであって、芯材３５と、外周材４１とを備えている。芯材３５は、第１及び第２端部２５ａ，２５ｂの間に延びて配置される。外周材４１は、内側層４３と、表面層４５とを、マーキング層４７とを有している。内側層４３は、芯材３５の外周部を覆うよう形成される。表面層４５は、内側層４３を覆うよう形成される。マーキング層４７は、内側層４３及び表面層４５の間に配置される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自転車用クランクアーム、特に、自転車のクランク軸が装着される第１端部と、ペダルが装着される第２端部とを有する自転車用クランクアームに関する。

自転車は、車体の骨格をなすフレームを備えており、フレーム下端部には、クランク軸が回転自在に装着されている。クランク軸の軸方向両端部にはそれぞれ、クランクアームの一方の端部が装着されている。また、クランクアームの他方の端部には、ペダルが装着されている。

従来のクランクアームとして、芯材と、芯材の外周側に形成された外周材とで構成されたものが既に提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。この種のクランクアームでは、外周材を金属に替えて樹脂等の他の材質で構成することにより、軽量化、コスト低減等の効果が期待できる。
特開２００３−７２６６６号公報 特開２００３−５４４７８号公報

上記従来のクランクアームを含むクランクアームでは通常、外周材が、乗り手がペダルを漕ぐ際に靴の側面部分が接触する等して、使用とともに表面部分が摩耗する。しかしながら、クランクアームは、自転車の下方部分にあること等の理由によって、乗り手らがこのような摩耗に気付きにくく、また、摩耗に気付いたとしても摩耗の程度を知ることはできなかった。特に、上記従来のクランクアームは、非常に進行した摩耗を放置しておくと、強度が低下し、破損等するおそれがある。

特に、外周材をカーボン繊維で構成した場合は、カーボン繊維自体が黒っぽい色相を有しているために、乗り手が早期に摩耗に気づく可能性は一層低くなる。

本発明の目的は、自転車用クランクアームの摩耗を容易に気づくことができるようにすることにある。

発明１に係る自転車用クランクアームは、自転車のクランク軸が装着される第１端部と、ペダルが装着される第２端部とを有するものであって、芯材と、外周材とを備えている。芯材は、第１及び第２端部の間に延びて配置される。外周材は、第１層と、第２層とを、マーキング層とを有している。第１層は、芯材の外周部を覆うよう形成される。第２層は、第１層を覆うよう形成される。マーキング層は、第１及び第２層の間に配置される。

発明２に係る自転車用クランクアームは、発明１のクランクアームにおいて、マーキング層は、ペダルが装着される側に配置されている。

発明３に係る自転車用クランクアームは、発明１または２のクランクアームにおいて、マーキング層は、少なくとも第１端部及び第２端部の間の長手方向中央部分に配置されている。

発明４に係る自転車用クランクアームは、発明１から３のいずれかのクランクアームにおいて、マーキング層は、第２層と異なる色相を有している。

発明５に係る自転車用クランクアームは、発明１から４のいずれかのクランクアームにおいて、第１及び第２層は、カーボン素材からなる。

発明６に係る自転車用クランクアームは、発明１から５のいずれかのクランクアームにおいて、芯材は、発泡性樹脂からなる。

発明７に係る自転車用クランクアームは、発明１から６のいずれかのクランクアームにおいて、第２層は、カーボンクロスかならる単一の層である。

発明８に係る自転車用クランクアームは、発明１から７のいずれかのクランクアームにおいて、２つの装着部材をさらに備えている。２つの装着部材は、第１及び第２端部に配置され、クランク軸及びペダルがそれぞれ装着される。また、第１及び第２層は、装着部材の外周側にさらに形成されている。

発明１のクランクアームでは、乗り手の靴の側面部分が繰り返し接触する等して外周材の第２層が摩耗すると、マーキング層が露出するため、乗り手等はこのマーキング層を見て容易に摩耗に気づくことができる。

発明２のクランクアームは、ペダル側、すなわち乗り手の靴が接触する側にマーキング層を配置することで、乗り手の靴の接触による摩耗を確実にかつ容易に検知できる。

発明３のクランクアームでは、乗り手の靴が頻繁に接触する部分にマーキング層を配置することで、さらに確実に摩耗に気づくことができる。また、マーキング層を限定することで、材料コストの低減も図れる。

発明４のクランクアームでも、より確実に摩耗に気づくことができる。

発明５及び６のクランクアームでは、具体的に、上記材料を用いることで軽量化を図っているが、金属を用いた場合に比べ摩耗しやすい。しかし、このクランクアームでは、マーキング層を有しているため、摩耗に確実に気づくことができる。

発明７のクランクアームでは、意匠的な観点から最表層にカーボンクロスを採用しているが、カーボンクロスは強度的に優れた素材ではなく摩耗が早い。しかし、このクランクアームでは、マーキング層を有しているため、摩耗に確実に気づくことができる。

発明８のクランクアームでは、例えば、高い剛性を必要とする装着部分のみを金属で構成するとともに、それ以外の部分で別体の芯材を比較的軽量な素材で構成することが可能であるため、軽量化を最大限に図ることができる。

［全体構成］
図１に、本発明の一実施形態が採用された自転車用クランクアームを備えた自転車１を示す。

この自転車１は、フレーム３と、フレーム３に回動自在に装着されたフロントフォーク５と、フレーム３の下方部に沿って配置された駆動部１１と、ハンドル７と、サドル９と、前輪１３及び後輪１５とを備えている。駆動部１１は、大径ギア１９及び小径ギア２１と、チェーン１７と、フレーム３の下端部２２（図３参照）に回動自在に支持されるクランク軸２３とを備えている。クランク軸２３には、２本のクランクアーム２５が装着され、各クランクアーム２５にはペダル２７が回動自在に装着されている。

また、大径ギア１９は、図２及び図３に示すように、径の異なる２つのスプロケット２９，３１と、これらのスプロケット２９，３１を内周側から支持する支持部材３３とを有している。

［クランクアーム］
２本のクランクアーム２５はそれぞれ、一方向に延びる棒状の部材であり、一方の端部（第１端部）２５ａは、クランク軸２３の軸方向両端部に装着されている。また、他方の端部（第２端部）２５ｂは、クランク軸２３が装着された側と逆側（図２においては手前側）、すなわち外側に突出するようにペダル２７が装着されている。また、クランクアーム２５は、図４に示すように、芯材３５と、２つの装着部材３７，３９と、外周材４１とを備えている。

芯材３５は、ポリウレタンフォーム等の発泡性樹脂からなり、２つの装着部材３７，３９の間に延びて配置される。

装着部材３７は、クランクアーム２５の一方の端部２５ａに配置されており、クランク軸２３の端部が挿入可能な挿入孔３７ａが形成されている。また、装着部材３９は、クランクアーム２５の他方の端部２５ｂに配置されており、ペダル２７のペダル軸（図示せず）が挿入可能な挿入孔３９ａが形成されている。装着部材３７，３９は、共にアルミ合金等の軽量な金属からなる。

外周材４１は、図５に示すように、内側層４３と、表面層４５と、マーキング層４７とを有している。なお、図５において、上方がペダル２７が装着される側、下方がクランク軸２３が装着される側である。

内側層４３は、芯材３５及び装着部材３７，３９の外周部を覆うように形成されている。具体的には、内側層４３は、複数のカーボン繊維シートを順に、芯材３５及び装着部材３７，３９に巻き付けて所定の型により加圧することで形成される。カーボン繊維シートとしては、強度的に優れている点で、好ましくは、各構成繊維が概ね一方向に配向された一方向性のカーボン繊維シートが用いられる。また、これらカーボン繊維シートは、１２〜１５枚を積層して巻き付けるのが好ましい。

表面層４５は、内側層４３を覆うように形成され、特に、マーキング層４７が配置された部分では、マーキング層４７を内側層４３との間に狭持するよう形成される。具体的に、表面層４５としては、意匠性を付与するために、１枚のカーボンクロス（カーボン繊維を織布状に織ったもの）を用い、これを内側層４３及びマーキング層４７の外周部に巻き付けて所定の型により加圧することで形成される。なお、表面層４５の最表面部分には、クリア塗装等の処理が施されていてもよい。

マーキング層４７は、内側及び表面層４３，４５の間に配置されており、軸方向ペダル２７側の表面層４５が摩耗等によって消失すると露出するようになっている。マーキング層４７は、ここでは、クランクアーム２５のペダル２７が装着される側の長手方向中央部分３５ａ（図４中、破線で囲んだ領域）に配置されている。マーキング層４７としては、好ましくはアラミド繊維の織布が用いられ、より好ましくはケブラークロス（パラ系アラミド繊維を織布状に織ったもの）が用いられる。また、マーキング層４７は、目視した場合に表面層４５との差異をはっきりと認識できる色（例えば、ケブラーであれば黄色）であるのが好ましい。

このように構成されたクランクアーム２５では、例えば、乗り手の靴の側面部分が繰り返し接触する等して表面層４５が摩耗すると、マーキング層４７が露出して、乗り手は、このマーキング層４７を見てクランクアーム２５が摩耗していることに容易に気づくことができる。したがって、摩耗を放置してしまうことによるクランクアーム２５の強度低下、さらには破損等を未然に防ぐことができる。

また、このクランクアーム２５では、乗り手の靴が頻繁に接触する部分にマーキング層４７を配置することで、乗り手がより確実に摩耗に気づくことができるとともに、材料コストの低減を図ることができる。

［他の実施形態］
（ａ）マーキング層の配置位置は、上記実施形態で説明した部分に限定されず、クランクアームのペダルが装着される側の全域、あるいは、内側及び表面層の間の全域であってもよい。

（ｂ）内側層、表面層、マーキング層の材質、枚数は、上記のものに限定されない。

（ｃ）表面層とマーキング層とは、色覚のみでなく触覚等によって認識できるよう構成されてもよい。

本発明によれば、乗り手の靴の側面部分が繰り返し接触する等して外周材の第２層が摩耗すると、マーキング層が露出するため、乗り手等はこのマーキング層を見て摩耗に気づくことができる。

本発明の一実施形態による自転車用クランクアームを備えた自転車を示す側面図。 前記クランクアーム及びその周辺部材を示す正面図。 図２のIII−III線による断面図。 前記クランクアームを示す縦断面図。 図４のＶ−Ｖ線による断面図。

符号の説明

１ 自転車
２３ クランク軸
２５ クランクアーム
２５ａ 第１端部
２５ｂ 第２端部
２７ ペダル
３５ 芯材
３５ａ 芯材の長手方向中央部
３７，３９ 装着部材
４１ 外周材
４３ 内側層
４５ 表面層
４７ マーキング層

Claims (8)

1. 自転車のクランク軸が装着される第１端部と、ペダルが装着される第２端部とを有する自転車用クランクアームであって、
   前記第１及び第２端部の間に延びて配置される芯材と、
   前記芯材の外周部を覆うよう形成される第１層と、前記第１層を覆うよう形成される第２層と、前記第１及び第２層の間に配置されるマーキング層とを有する外周材と、
   を備えた自転車用クランクアーム。
2. 前記マーキング層は、前記ペダルが装着される側に配置されている、請求項１に記載のクランクアーム。
3. 前記マーキング層は、少なくとも前記第１端部及び第２端部の間の長手方向中央部分に配置されている、請求項１または２に記載の自転車用クランクアーム。
4. 前記マーキング層は、前記第２層と異なる色相を有している、請求項１から３のいずれかに記載の自転車用クランクアーム。
5. 前記第１及び第２層は、カーボン素材からなる、請求項１から４のいずれかに記載の自転車用クランクアーム。
6. 前記芯材は、発泡性樹脂からなる、請求項１から５のいずれかに記載の自転車用クランクアーム。
7. 前記第２層は、カーボンクロスかならる単一の層である、請求項１から６のいずれかに記載のクランクアーム。
8. 前記第１及び第２端部に配置され、前記クランク軸及びペダルがそれぞれ装着される２つの装着部材をさらに備え、
   前記第１及び第２層は、前記装着部材の外周側にさらに形成されている、
   請求項１から７のいずれかに記載の自転車用クランクアーム。

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