JP6404804B2 - 自転車用コンポーネント - Google Patents
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Description
〔3〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記第1の取付部は、ボルトを挿入可能な孔を含み、前記孔に挿入される前記ボルトによって前記フレームに取り付け可能である。
〔5〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記ワッシャには、前記ボルトが挿入可能である。
〔7〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記テーパーワッシャは、傾斜方向に延びる長孔を含む。
〔9〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、摩擦抵抗を高める加工が前記第1の傾斜面に施されている。
〔11〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、摩擦抵抗を高める加工が前記第2の傾斜面に施されている。
〔13〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記調節部材は、雄ねじおよび雌ねじのいずれか一方を含み、前記第1の取付部は、前記調節部材の雄ねじおよび雌ねじのいずれか一方に連結される雄ねじおよび雌ねじの他方を含む。
〔15〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記第1の取付部は、ボルトを挿入可能な孔を含み、前記孔に挿入される前記ボルトによって前記フレームに取り付け可能である。
〔17〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記第1の取付部の前記孔には、前記ボルトに連結可能な雌ねじが形成されている。
〔19〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記調節部材は、ボルトを挿入可能な孔を含み、前記第1の取付部は、前記調節部材の前記孔に挿入される前記ボルトによって前記フレームに取り付け可能である。
〔21〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記調節部材の外周部には、前記第1の取付部に対する前記調節部材の移動を抑制する抑制部が設けられる。
〔23〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記調節部材は、前記第1の取付部に保持される保持部と、前記保持部の端部に設けられ、前記第1の取付部と前記フレームとの間に形成される前記隙間に配置されるフランジ部とを含む。
〔25〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記保持部が前記第1の取付部の前記挿入孔に圧入されている。
〔32〕前記自転車用コンポーネントの一例によれば、前記自転車の変速比を変更する変速機を含む。
以下、図面を参照して、自転車用コンポーネントの一例であるドライブユニットの構成、および、ドライブユニットとフレームとの取付構造について説明する。
ハウジング20には、クランク軸12に与えられる人力駆動力をアシストするモータ14と、モータ14を制御する制御回路(図示略)とが収容されている。ハウジング20には、フロントスプロケットを取り付け可能な出力部(図示略)が設けられる。出力部は、クランク軸12と同軸に設けられる。モータ14は、クランク軸12から出力部までの間の駆動力伝達経路に、減速機を介してアシスト力を加えてもよい。ドライブユニット10は、クランク軸12の回転を変速して、出力部に与える変速機16をさらに備えている。ドライブユニット10は、人力駆動力をアシストする機能と自転車の変速比を変更する機能とを有する。変速機16の構成は、たとえば歯車を組み合わせて構成してもよく、遊星歯車機構によって構成されてもよく、スプロケットおよびチェーンを組み合わせて構成されてもよい。
なお、図7〜図9は、ドライブユニット10、または、ドライブユニット10およびブラケット100の関係を示す模式図である。また図7〜図9に示されるドライブユニット10およびブラケット100の形状は、説明の便宜上、図1〜図5におけるドライブユニット10およびブラケット100の形状とは異なるように示している。また図7に示されるドライブユニット10とブラケット100との間の隙間G1、および、図8に示される調節部材34の第1の取付部28からの突出量PD1は、説明の便宜上、図1、図4、および、図5と比較して大きく示している。
ここでは、組立時に調節部材34を第1の取付部28に取り付けているが、調節部材34は第1の取付部28に予め取り付けられていてもよい。調節部材34は、たとえば軸線方向において半分だけ挿入された状態としておく。ドライブユニット10をブラケット100に取り付けるとき、第1フランジ104Aと第2フランジ104Bとの間の距離Aを測定し、調節部材34の第2の取付部30とは反対側の端面と、第2の取付部30の第1の取付部28とは反対側の端面との距離Bが、距離Aと等しいか、距離Aよりもわずかに小さくなるように調節部材34を第1の取付部28に圧入する。後は第4の工程S4および第5の工程S5によって、ドライブユニット10をブラケット100に取り付けることができる。
各第1の取付部28に取り付けられた調節部材34がクランク軸方向CAにおいて第1フランジ104Aに向けて各第1の取付部28から突出する。このため、第2の取付部30が第2フランジ104Bに接触した状態において、第1の取付部28と第1フランジ104Aとの間に形成された隙間G1が調節部材34により埋められる。調節部材34の第1の取付部28からの突出量を調整することによって、第1の取付部28と第1フランジ104Aとの間の隙間G1を調節部材34により適切に埋めることができる。したがって、ドライブユニット10がブラケット100に取り付けられたとき、ボルト32による締め付け力を高めることができ、クランク軸方向CAにおいてドライブユニット10がブラケット100に対してがたつくことが抑制される。
(1)調節部材34の外周部にはローレット38Aが形成され、第1の取付部28の挿入孔28Aにはローレット28Bが形成されている。この構成によれば、調節部材34がその中心軸を中心として第1の取付部28に対して回転することが抑制される。このため、ボルト32が調節部材34の雌ねじ36Aにねじ込まれる際、調節部材34がボルト32とともに回転することが抑制される。このため、ボルト32の調節部材34へのねじ込み作業が容易となる。
図10および図11を参照して、第2実施形態の自転車用コンポーネントの一例であるドライブユニット10の構成、および、ドライブユニット10とブラケット100との取付構造について説明する。本実施形態のドライブユニット10は、第1実施形態のドライブユニット10と比較して、次の2点が異なる以外は、第1実施形態のドライブユニット10と同様の構成を有する。1点目は、第1の取付部の形状が異なる点である。ドライブユニット10は、第1の取付部28に代えて第1の取付部29を備える。2点目は、調節部材34に代えて調節部材44が用いられる点である。以下、第1実施形態のドライブユニット10と異なる点について詳細に説明し、第1実施形態のドライブユニット10およびブラケット100と共通する構成については同じ符号を用いてその説明を省略する。
(6)各第1の取付部29の支持部46に取り付けられた調節部材44がクランク軸方向CAにおいて第1フランジ104Aに向けて各支持部46から突出する。このため、第2の取付部30が第2フランジ104Bに接触した状態において、第1の取付部29と第1フランジ104Aとの間に形成された隙間G2が調節部材44により埋められる。したがって、ドライブユニット10がブラケット100に取り付けられたとき、ボルト32による締め付け力を高めることができ、クランク軸方向CAにおいてドライブユニット10がブラケット100に対してがたつくことが抑制される。
図12〜図16を参照して、第3実施形態の自転車用コンポーネントの一例であるドライブユニット10の構成、および、ドライブユニット10とブラケット100との取付構造について説明する。本実施形態のドライブユニット10は、第1実施形態のドライブユニット10と比較して、次の2点が異なる以外は、第1実施形態のドライブユニット10と同様の構成を有する。1点目は、第1の取付部28に代えて、第1の取付部31を備える。2点目は、調節部材34に代えて、調節部材54を備える。調節部材54は、ワッシャである。本実施形態では、ワッシャとしてテーパーワッシャが用いられる。以下、第1実施形態のドライブユニット10と異なる点について詳細に説明し、第1実施形態のドライブユニット10およびブラケット100と共通する構成については同じ符号を用いてその説明を省略する。
調節部材54は、第1の取付部31と接触する第1の傾斜面56を有する。調節部材54は、薄板状に形成され、厚み方向において第1の傾斜面56とは反対側に位置する第1の平面58をさらに有する。第1の傾斜面56は、第1の平面58に対して傾斜する。調節部材54は、テーパー形状を有する。調節部材54の厚み方向は、ドライブユニット10とハウジング20との間に取り付けられた状態では、クランク軸方向CAに平行である。
(9)ドライブユニット10は、第1の取付部31と第1フランジ104Aとの間に形成される隙間G3に配置される調節部材54を備える。調節部材54が第1の取付部31および第1フランジ104Aの両方に接触するため、ドライブユニット10がブラケット100に取り付けられたとき、ボルト32による締め付け力を高めることができ、クランク軸方向CAにおいてドライブユニット10がブラケット100に対してがたつくことが抑制される。
図17〜図21を参照して、第4実施形態の自転車用コンポーネントの一例であるドライブユニット10の構成、ドライブユニット10とブラケット100との取付構造について説明する。本実施形態のドライブユニット10は、第1実施形態のドライブユニット10と比較して、次の2点が異なる以外は、第1実施形態のドライブユニット10と同様の構成を有する。1点目は、調節部材34に代えて、調節部材84を備える。2点目は、第1の取付部28に代えて、第1の取付部33を備える。以下、第1実施形態のドライブユニット10と異なる点について詳細に説明し、第1実施形態のドライブユニット10およびブラケット100と共通する構成については同じ符号を用いてその説明を省略する。
調節部材84のフランジ部88は、クランク軸方向CAの端面がブラケット100の第1フランジ104Aに接触するように、クランク軸方向CAにおいて第1の取付部33から突出している。すなわち、フランジ部88は、第1の取付部33とブラケット100(フレーム)との間に形成される隙間G4に配置されている。
(13)調節部材84のフランジ部88がブラケット100の第1フランジ104Aに接触するため、フランジ部88が省略された調節部材と比較して、調節部材84と第1フランジ104Aとの接触面積を大きくすることができる。このため、ブラケット100に加わる面圧を抑制することができる。
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従う自転車用コンポーネントが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う自転車用コンポーネントは、たとえば以下に示される上記各実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
・上記第1実施形態および上記第1実施形態の各変形例において、調節部材34の孔はクランク軸方向CAにおいて調節部材34を貫通していなくてもよい。
・上記第1実施形態および上記第1実施形態の各変形例において、調節部材34から緩み止め部材42を省略してもよい。この場合、調節部材34からスリット40が省略される。
・上記第1実施形態および上記第1実施形態の各変形例において、第1の取付部28の挿入孔28Aからローレット28Bが省略されてもよい。
・上記第4実施形態において、第1部分33Bからローレット33Dが省略されてもよく、調節部材84の外周部のローレット86Bが省略されていてもよく、その両方のローレット33Dおよび86Bが省略されていてもよい。
・上記第2実施形態および図24に示される変形例において、第1の取付部29の本体部29Aと支持部46とを個別に形成してもよい。この場合、たとえば支持部46の雄ねじ46Aが本体部29Aの孔48の雌ねじ48Aに連結される。そして、ボルト32は、支持部46の孔に形成された雌ねじ(図示略)に連結される。これにより、第1の取付部29は第1フランジ104Aに取り付けられる。
・上記各実施形態および上記各変形例において、調節部材(調節部材34,44,54等)は、第1の取付部28,29,31,33におけるボルト32が挿入可能な孔(挿入孔28A、孔48、孔62、および、挿入孔33A)とは異なる位置に配置されてもよい。たとえば、図26に示されるように、第1の取付部28には、クランク軸方向CAに直交する方向において挿入孔28Aとは異なる位置にボルト32が挿入可能な孔82が形成されている。孔82には、ボルト32と連結可能な雌ねじ82Aが形成されている。図26に示されるように、変形例の調節部材34は、ボルト32が挿入可能な孔36が省略されてもよい。また調節部材34は、緩み止め部材42と、緩み止め部材42が取り付けられるスリット40とが省略されてもよい。
・上記各実施形態および上記各変形例において、複数の第1の取付部28,29,31,33は互いに繋がって形成されてもよく、複数の第2の取付部30は、互いに繋がって形成されてもよい。
・上記各実施形態および上記各変形例において、第1の取付部28,29,31,33と、第2の取付部30とは、別々のボルトによってブラケット100に取り付けられているが、クランク軸方向CAで向かい合う第1の取付部28,29,31,33と第2の取付部30とを1本のボルトによって、ブラケット100に固定してもよい。この場合、第1の取付部28,29,31,33、第2の取付部30、および、調節部材34,44,54,74,84にはボルトに羅合する雌ネジを形成せず、ボルトとナットで、第1の取付部28,29,31,33と、第2の取付部30を、一対のフランジ104A,104Bと共に締め付ければよい。
・上記第4実施形態において、図29に示されるように、調節部材84に代えて調節部材75が第1の取付部33の挿入孔33Aに圧入されてもよい。調節部材75は、調節部材75の軸方向に貫通しない穴75Aを有する。穴75Aには、ボルト32が連結される雌ねじ75Bが形成されている。図29に示されるとおり、挿入孔33Aの第2部分33C側から調節用ボルト77をねじ込むことにより、調節用ボルト77が調節部材75の底部75Cを押す。これにより、調節部材75の第1の取付部33からの突出量PD4を増やすように調節することができる。なお、第1実施形態についても図29と同様に変更することができる。図29に示す形態において、雌ねじ33Fを省略してもよく、第2部分33Cを省略してもよい。第2部分33Cを省略する場合、第1部分33Bが第1の取付部33を貫通してもよく、第1部分33Bが第1の取付部33を貫通しなくてもよい。
・上記第4実施形態において、第2部分33Cが形成されなくてもよい。第2部分33Cを省略する場合、第1部分33Bが第1の取付部33を貫通してもよく、第1部分33Bが第1の取付部33を貫通しなくてもよい。
図30に示されるように、出力回転体94の一例は、リアホイール93の従動回転体93A(リアスプロケット)にチェーン95を介して接続されるフロントスプロケットである。なお、出力回転体94は、リアホイール93の従動回転体93A(リアプーリー)にベルト(図示略)を介して接続されるフロントプーリーであってもよい。
クランク軸方向CAにおいて、ハウジング20の第2の取付部30は、第1の取付部28よりも出力回転体94の近くに設けられる。図9に示されるように、第2の取付部30は、ブラケット100の第2フランジ104Bに接触した状態でボルト32により第2フランジ104Bに固定されるため、ブラケット100に対するドライブユニット10の基準位置となる。このため、ハウジング20の第2の取付部30側に出力回転体94(図30参照)が取り付けられることにより、ブラケット100に対する出力回転体94の位置が精度よく決められる。したがって、チェーンラインの精度を容易に確保することができる。なお、第2〜第4実施形態についても同様に出力回転体94を配置することができる。
図32に示されるように、出力回転体94は、チェーンデバイス96のスロット96Jにその一部が配置されている。チェーンデバイス96は、出力回転体94の歯数に応じて、複数の第1の孔96Eの範囲においてクランク軸12周りで回転してガイド96Bの位置を調節可能である。また第2の孔96Gの範囲においてアーム96Cに対してガイド96Bの位置を変更することにより、チェーン95に対するガイド96Bの端部96Dの位置を調節可能である。ガイド96Bは、出力回転体94に対してチェーン95の進行方向上流側に設けられているが、出力回転体94に対してチェーン95の進行方向下流にも、設けられていてもよい。またガイド96Bの形状は、上記の構成に限らず、チェーン95が出力回転体94から離脱してしまうことを抑制するように、チェーン95をガイドするまたはチェーン95を押えつける構成であればよい。ガイド96Bの第2の孔96Gを雌ねじが形成される丸孔とし、アーム96Cに長孔を設けて、ガイド96Bをアーム96Cに対して移動可能に構成してもよい。
クランクアーム97におけるクランク軸12が取り付けられる端部には、クランク軸12の端部が挿入される孔97Aと、クランクアーム97をクランク軸12に締め付けるための第1固定孔97Bおよび第2固定孔97Cとが形成されている。孔97Aの周方向の一部には、クランクアーム97の端部に向けて切り欠かれたスリット97Dが形成されている。第1固定孔97Bおよび第2固定孔97Cは、クランクアーム97をその幅方向に貫通している。クランクアーム97の幅方向は、クランク軸12に平行な方向およびクランクアーム97の長手方向に垂直な方向である。
クランクアーム97の孔97Aにクランク軸12の端部が挿入された状態で、第1締付ボルト98Aが第1固定孔97Bにねじ込まれ、第2締付ボルト98Bが第2固定孔97Cにねじ込まれることによりクランクアーム97がクランク軸12に向けて締め付けられることによって、クランクアーム97がクランク軸12に固定される。クランク軸12の両端部の孔(図示略)には、雌ねじが形成されている。雄ねじ99Aを有するキャップ99が、クランク軸12の両端部の孔に取り付けられる。
第4実施形態において、第1の取付部33の第2部分33Cの内径を調節部材84の孔90よりも大きく形成し、ボルト32の軸線方向から見て、調節部材84の雌ねじ90Aは、第2部分33Cの孔の範囲内に設けられてもよい。この場合、第2部分33Cの孔を通過して、調節用ボルト92を調節部材84の雌ねじ90Aにねじ込んで、調節部材84を第2部分33C側に移動させることができる。
Claims (31)
- クランク軸を回転可能に支持するハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、自転車のフレームに取り付け可能な第1の取付部と、
前記第1の取付部が前記フレームに取り付けられた状態において、前記第1の取付部と前記フレームとの間に形成される隙間に少なくとも一部分が配置される調節部材とを含み、
前記第1の取付部は、ボルトを挿入可能な孔を含み、
前記第1の取付部の前記孔には、前記ボルトに連結可能な雌ねじが形成されている、自転車用コンポーネント。 - 前記調節部材は、ワッシャである、請求項1に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記孔に挿入される前記ボルトによって前記フレームに取り付け可能である、請求項2に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記ワッシャには、前記ボルトが挿入可能である、請求項3に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記ワッシャは、テーパーワッシャである、請求項2〜4のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記テーパーワッシャは、傾斜方向に延びる長孔を含む、請求項5に記載の自転車用コンポーネント。
- クランク軸を回転可能に支持するハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、自転車のフレームに取り付け可能な第1の取付部と、
前記第1の取付部が前記フレームに取り付けられた状態において、前記第1の取付部と前記フレームとの間に形成される隙間に少なくとも一部分が配置される調節部材とを含み、
前記調節部材は、テーパーワッシャであり、
前記テーパーワッシャは、傾斜方向に延びる長孔を含む、自転車用コンポーネント。 - 前記テーパーワッシャは、前記第1の取付部または前記フレームと接触する第1の傾斜面を含む、請求項5〜7のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
- 摩擦抵抗を高める加工が前記第1の傾斜面に施されている、請求項8に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記第1の取付部は、前記テーパーワッシャの前記第1の傾斜面と面接触する第2の傾斜面を含む、請求項8または9に記載の自転車用コンポーネント。
- 摩擦抵抗を高める加工が前記第2の傾斜面に施されている、請求項10に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記調節部材は、前記第1の取付部からの突出量を変更可能に、前記第1の取付部に支持される、請求項1に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記調節部材は、前記第1の取付部の前記雌ねじと連結する雄ねじを含む、請求項12に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記第1の取付部は、外周に雄ねじを有する支持部を含み、
前記調節部材は、前記支持部の前記雄ねじと連結する雌ねじを有するナットである、請求項13に記載の自転車用コンポーネント。 - 前記孔に挿入される前記ボルトによって前記フレームに取り付け可能である、請求項12〜14のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記調節部材は、前記ボルトを挿入可能な孔を含む、請求項15に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記第1の取付部は、挿入孔を含み、
前記調節部材は、前記第1の取付部の前記挿入孔に圧入される、請求項12に記載の自転車用コンポーネント。 - 前記調節部材は、ボルトを挿入可能な孔を含み、
前記第1の取付部は、前記調節部材の前記孔に挿入される前記ボルトによって前記フレームに取り付け可能である、請求項17に記載の自転車用コンポーネント。 - 前記調節部材の前記孔には、前記ボルトに連結可能な雌ねじが形成されている、請求項18に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記調節部材の外周部には、前記第1の取付部に対する前記調節部材の移動を抑制する抑制部が設けられる、請求項17〜19のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記抑制部は、前記調節部材の前記外周部に形成されたローレットを含む、請求項20に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記調節部材は、前記第1の取付部に保持される保持部と、前記保持部の端部に設けられ、前記第1の取付部と前記フレームとの間に形成される前記隙間に配置されるフランジ部とを含む、請求項1または12〜21のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記第1の取付部は、前記フランジ部を収容可能な凹部をさらに含む、請求項22に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記保持部が前記第1の取付部の前記挿入孔に圧入されている、請求項17を直接的または間接的に引用する請求項22または23に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記第1の取付部の前記挿入孔は、前記調節部材が圧入される第1部分と、前記第1部分の内径よりも内径の小さい第2部分とを含み、前記第2部分に雌ねじが設けられる、請求項17〜21のいずれか一項または請求項17を直接的または間接的に引用する請求項22〜24のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記第2部分の内径は、前記調節部材の前記孔の内径よりも小さく、
前記ボルトの軸線方向から見て、前記第2部分の雌ねじは、前記調節部材の前記孔の範囲内に設けられている、請求項18を直接的または間接的に引用する請求項25に記載の自転車用コンポーネント。 - 前記ハウジングに設けられ、前記クランク軸の軸線に平行な方向において、前記第1の取付部とは異なる位置で前記フレームに取り付け可能な第2の取付部をさらに含む、請求項1〜26のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記調節部材の少なくとも一部分は、前記クランク軸の軸線に平行な方向において、前記第1の取付部に対して前記第2の取付部とは反対側に配置される、請求項27に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記ハウジングは、前記ハウジングの外部に配置されて、前記クランク軸の回転をリアホイールに伝達するための出力回転体を回転可能に支持し、
前記クランク軸の軸線に平行な方向において、前記第2の取付部は、前記第1の取付部よりも前記出力回転体の近くに設けられる、請求項27または28に記載の自転車用コンポーネント。 - 前記クランク軸に与えられる人力駆動力をアシストするモータをさらに含む、請求項1〜29のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
- 前記自転車の変速比を変更する変速機を含む、請求項1〜30のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
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