JPH0245114Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、自転車のハンガ部の構造に関し、
ハンガパイプとクランクシヤフトとの間に内輪と
外輪との間に鋼球等の転動体を介在させてなる市
販のベアリングを介装することにより、ハンガパ
イプに対してクランクシヤフトを軸転可能に支持
するように構成した自転車のハンガ部の構造の改
良に関する。[Detailed explanation of the invention] This invention relates to the structure of the bicycle hanger.
By interposing a commercially available bearing consisting of a rolling element such as a steel ball between an inner ring and an outer ring between the hanger pipe and the crankshaft, the crankshaft is supported so as to be rotatable relative to the hanger pipe. This invention relates to an improvement in the structure of a hanger part of a bicycle configured to.

出願人は、自転車の一般的なハンガ部の構造、
すなわち、クランクシヤフトの外周面に形成した
玉受け面と、ハンガパイプの両端にねじつけられ
るハンガわんの玉受け面との間に鋼球群を転動可
能に挟圧介装することにより、クランクシヤフト
をハンガパイプに対して軸転可能に支持する構造
を改良し、市販のベアリングをハンガパイプとク
ランクシヤフトとの間に介装することにより、軸
受部の回転の調子の調整を不要して全ての自転車
のクランクシヤフトの回転の調子を一定とするこ
と、およびハンガ部の組付けの作業性を向上させ
ることを狙いとする、あらたなハンガ部の構造に
ついての出願を行なつた（実開昭58−22390号公
報参照）。 The applicant has proposed the structure of a general hanger part of a bicycle,
In other words, by sandwiching a group of steel balls so that they can roll between the ball receiving surface formed on the outer peripheral surface of the crankshaft and the ball receiving surface of the hanger cup screwed to both ends of the hanger pipe, the crankshaft By improving the structure that supports the hanger pipe so that it can rotate, and by interposing a commercially available bearing between the hanger pipe and the crankshaft, it is no longer necessary to adjust the rotational condition of the bearing part, and it can be used on all bicycles. An application was filed for a new hanger structure with the aim of keeping the rotation of the crankshaft constant and improving the workability of assembling the hanger (Utility Model Application No. 58-22390). (see publication).

上記の出願にかかる自転車のハンガ部の構造
は、本願の第１図に示すように、クランクシヤフ
トａに所定間隔を隔てて嵌装した左右一対のベア
リングｂ，ｂの各外輪ｃ，ｃの間に筒状スペーサ
ｄを嵌合させるとともに、これらの外輪ｃ，ｃの
外方部と係合する左右一対の螺子蓋ｅ，ｅをハン
ガパイプｆの両端部にねじ付けて大略構成され
る。 As shown in FIG. 1 of the present application, the structure of the hanger part of the bicycle according to the above-mentioned application is as follows. A cylindrical spacer d is fitted into the hanger pipe f, and a pair of left and right screw caps e, which engage with the outer parts of the outer rings c, c, are screwed onto both ends of the hanger pipe f.

しかしながら、このハンガ部の構造には、次の
ような不具合が生じうることが判明した。 However, it has been found that the structure of this hanger part may cause the following problems.

すわち、ハンガパイプｆは、その両端部内周に
上記螺子蓋ｅ，ｅをねじつけるためのねじｇを切
つた後にシートパイプ（図示略）やチエンステー
（図示略）を連結するための短かいパイプ状のラ
ツグｈを溶接により取付けて作成されるのである
が、このラツグｈを溶接する際の熱による部分的
な収縮変形の影響を受けてハンガパイプ自体ｆ
が、たとえばその端面ｊがクランクシヤフトａに
対して直角をなさなくなるように変形することが
ある。このように変形したハンガパイプｆの端部
に螺子蓋ｅ，ｅをねじ付けた場合、この螺子蓋
ｅ，ｅの軸心とクランクシヤフトａの軸心が狂う
ため、外輪ｃ，ｃの外周ないし外側面を嵌合保持
するようにしてこの螺子蓋ｅ，ｅをねじ込んでゆ
くと、外輪ｃに部分的に偏つたスラスト荷重がか
かり、結局、ベアリングｂの外輪ｃが内輪ｋに対
してスムースに回転しなくなる。このことは、第
１図に示すハンガ部の構造では、たとえハンガパ
イプｆに対してクランクシヤフトａを回転可能に
支持するためのベアリングとしての市販のベアリ
ングを使用しても、すべてのハンガパイプｆに対
するクランクシヤフトａのスムースな回転を保障
しえないことを意味する。 In other words, the hanger pipe f has a short pipe shape to which a seat pipe (not shown) or a chain stay (not shown) is connected after threads g are cut on the inner periphery of both ends to which the screw caps e, e are screwed. The hanger pipe itself is made by attaching the lug h by welding, but due to the influence of partial shrinkage deformation due to the heat when welding the lug h, the hanger pipe itself f
However, for example, the end face j may be deformed such that it no longer forms a right angle to the crankshaft a. When the screw caps e, e are screwed onto the end of the hanger pipe f that has been deformed in this way, the axes of the screw caps e, e and the axis of the crankshaft a are misaligned, so the outer circumference or outside of the outer rings c, c When the screw caps e and e are screwed in while keeping the sides fitted, a partially biased thrust load is applied to the outer ring c, and eventually the outer ring c of the bearing b rotates smoothly relative to the inner ring k. I won't. This means that in the structure of the hanger section shown in FIG. This means that smooth rotation of shaft a cannot be guaranteed.

そこで、本考案は上記のような事情のもとで考
え出されたもので、その目的は、ハンガパイプと
クランクシヤフトとの間に内輪と外輪とを有する
市販のベアリングを介装してなる自転車のハンガ
部の構造において、そのハンガパイプに若干の変
形が生じていても、ねじ蓋をねじつけて組付けた
状態においてベアリングの回転に何ら不都合を生
じさせないように、構造上の改良を加えることで
ある。 Therefore, the present invention was devised under the above circumstances, and its purpose is to provide a bicycle with a commercially available bearing having an inner ring and an outer ring interposed between the hanger pipe and the crankshaft. The objective is to improve the structure of the hanger section so that even if the hanger pipe is slightly deformed, it will not cause any problems in the rotation of the bearing when the screw cap is screwed on and assembled. .

このような目的を達成するため、本考案では、
次のような技術的手段を講じている。 In order to achieve this purpose, in this invention,
The following technical measures have been taken:

すなわち、クランクシヤフトの外周に所定間隔
を隔ててはめこみ固定した左右一対のベアリング
の外輪間に筒状のスペーサを介在させるととも
に、上記外輪を保持する左右一対のねじ蓋をハン
ガパイプの両端部内周のねじ部にねじ付けてなる
自転車のハンガ部において、上記ベアリングの外
輪の外周を球面状に形成するとともに、上記ねじ
蓋の外輪保持部に、上記球面状の外輪の外周と接
触しうる球面状の内壁を形成したこと、である。 That is, a cylindrical spacer is interposed between the outer rings of a pair of left and right bearings that are fitted and fixed at a predetermined distance on the outer periphery of the crankshaft, and a pair of left and right screw caps that hold the outer rings are connected to screws on the inner periphery of both ends of the hanger pipe. In the bicycle hanger screwed to the outer ring, the outer ring of the bearing has a spherical outer periphery, and the outer ring holding part of the screw cap has a spherical inner wall that can come into contact with the outer periphery of the spherical outer ring. That is, the formation of

上記のようにする結果、上記外輪の外周と上記
ねじ蓋の外輪保持部の内壁は、球面同志の互いに
摺動可能な面的な接触をしうることになる。した
がつて、組付けられた状態において、ねじ蓋の軸
心がクランクシヤフトの軸心に対してゆがんでい
ても、外輪の外周とねじ蓋の外輪保持部の内壁
は、ねじ蓋の上記のゆがみに応じて互いに正規の
状態から互いに摺動した状態で面的に接触するこ
とになる。換言すると、このようにベアリングの
外輪の外周とねじ蓋の外輪保持部とが互いに摺動
することにより、第１図に示す従来の構造におい
てはハンガパイプが変形した場合に外輪にかかる
べきスラスト方向の荷重が回避されるのである。
したがつて、組付けた状態でクランクシヤフトを
回転可能に支持すべきベアリングの外輪と内輪に
スラスト方向の無理な力がかかる心配がなくな
り、この結果、たとえハンガパイプに変形が生じ
ても、つねにクランクシヤフトの円滑な回転を保
障することができるようになる。 As a result of the above arrangement, the outer periphery of the outer ring and the inner wall of the outer ring holding portion of the screw cap can come into sliding contact with each other as spherical surfaces. Therefore, even if the axis of the screw cap is distorted relative to the axis of the crankshaft in the assembled state, the outer circumference of the outer ring and the inner wall of the outer ring holding part of the screw cap will be able to compensate for the above distortion of the screw cap. Depending on the situation, they will come into surface contact with each other in a sliding state from their normal state. In other words, as the outer periphery of the outer ring of the bearing and the outer ring holding portion of the screw cap slide against each other, the thrust direction that should be applied to the outer ring when the hanger pipe is deformed is reduced in the conventional structure shown in Fig. 1. Loads are avoided.
Therefore, there is no need to worry about excessive force in the thrust direction being applied to the outer and inner rings of the bearings, which are supposed to rotatably support the crankshaft when assembled, and as a result, even if the hanger pipe is deformed, the crankshaft will always be supported. This ensures smooth rotation of the shaft.

以下、本考案の好ましい実施例を第２図以下の
図面を参照しつつ具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings from FIG. 2 onwards.

１は、クランクシヤフトであり、図面に示すも
のはいわゆるコツタレス型のクランクシヤフトで
ある。図から明らかなように、このクランクシヤ
フト１は、左右のペダルクランク２，２を嵌着す
べき４つのテーパ面からなる端部、および端面に
明けた軸方向ねじ穴３，３を有する。このクラン
クシヤフト１の外周には、左右一対のベアリング
４，４の各内輪４ａ，４ａがはめこみ固定され
る。なお、図示例では、ベアリング４，４とし
て、いわゆる深溝玉軸受が使用され、また、内輪
４ａ，４ａのクランクシヤフト１に対する位置決
めは、その内側壁と当接する止め輪５，５をクラ
ンクシヤフト１の外周の所定位置に設けた周溝
６，６にはめこむことにより行なわれている。 Reference numeral 1 denotes a crankshaft, and the one shown in the drawings is a so-called Kottaless type crankshaft. As is clear from the figure, the crankshaft 1 has an end portion consisting of four tapered surfaces into which the left and right pedal cranks 2, 2 are fitted, and axial screw holes 3, 3 formed in the end surface. Inner rings 4a, 4a of a pair of left and right bearings 4, 4 are fitted into and fixed to the outer periphery of the crankshaft 1. In the illustrated example, so-called deep groove ball bearings are used as the bearings 4, 4, and the positioning of the inner rings 4a, 4a with respect to the crankshaft 1 is performed by moving the retaining rings 5, 5 that are in contact with the inner walls of the crankshaft 1. This is done by fitting into circumferential grooves 6, 6 provided at predetermined positions on the outer periphery.

第３図によりよく表れているように、上記ベア
リング４の外輪４ｂ，４ｂの外周面７は、クラン
クシヤフト１の中心軸上に中心０１，０２を有す
る球面状に形成される。上記中心は、第２図に示
すように、クランクシヤフト１の軸線おける、ベ
アリング４の内側面と交差する点０１に設定して
もよいし、第３図に示すように、クランクシヤフ
ト１の軸線における、ベアリング４の幅方向中央
部０２に設定してもよい。また、上記点０１と点
０２の間ならどの位置に設定してもよい。これら
の外輪４ｂ，４ｂ間には、筒状のスペーサ８を介
在させ、一対のベアリング４，４の外輪４ｂ，４
ｂ間の間隔を一応規定している。図示例では、こ
の筒状スペーサ８の外径を上記外輪４ｂ，４ｂの
外径より若干大径に形成するとともに、これの端
部に段付き穴９を形成することにより、この段付
き穴９に外輪４ｂ，４ｂを保持するようにしてい
る。なお、この筒状スペーサ８は、その内部に塵
芥が侵入するのを防止する役割をも果たしてい
る。 As clearly shown in FIG. 3, the outer peripheral surfaces 7 of the outer rings 4b, 4b of the bearing 4 are formed into spherical shapes having centers 01, 02 on the central axis of the crankshaft 1. The above center may be set at a point 01 on the axis of the crankshaft 1 that intersects with the inner surface of the bearing 4, as shown in FIG. It may be set at the widthwise central portion 02 of the bearing 4 in . Further, it may be set at any position between the above points 01 and 02. A cylindrical spacer 8 is interposed between these outer rings 4b, 4b, and the outer rings 4b, 4 of the pair of bearings 4, 4 are interposed between the outer rings 4b, 4b.
The interval between b is predetermined. In the illustrated example, the outer diameter of the cylindrical spacer 8 is made slightly larger than the outer diameter of the outer rings 4b, 4b, and a stepped hole 9 is formed at the end of the spacer. The outer rings 4b, 4b are held in place. Note that this cylindrical spacer 8 also plays the role of preventing dust from entering into its interior.

符号１０，１０は、上記のようにクランクシヤ
フト１上に左右一対はめこみ固定されたベアリン
グ４の外輪４ｂ，４ｂを保持するようにしてハン
ガパイプ１１の両端部内面のねじ部１２にねじつ
けられ、ベアリングの外輪４ｂ，４ｂをハンガパ
イプ１１に支持するためのねじ蓋を示す。このね
じ蓋１０，１０は、上記外輪４ｂ，４ｂを収容保
持するための、外輪保持用段付き穴１３が形成さ
れ、かつ外周にはその全長にわたつてねじ１４を
切つてある。なお、このねじ１４は、右側のねじ
蓋１０については左ねじ、左側のねじ蓋について
は右ねじとしてある。また、符号１５は、このね
じ蓋１０を締め付ける際に工具（図示略）を掛合
させるための掛合部を示し、また、符号１６は、
先端がクランクシヤフト１に接触して塵芥がベア
リング部に侵入するのを阻止するための防塵シー
ルである。 Reference numerals 10, 10 are screwed into the threaded portions 12 on the inner surface of both ends of the hanger pipe 11 so as to hold the outer rings 4b, 4b of the bearing 4, which are fitted and fixed as a pair on the left and right sides on the crankshaft 1 as described above. A screw cap for supporting the outer rings 4b, 4b on the hanger pipe 11 is shown. The screw caps 10, 10 are formed with a stepped hole 13 for holding the outer rings 4b, 4b, and a thread 14 is cut on the outer periphery over the entire length thereof. Note that the screw 14 is a left-hand thread for the screw cap 10 on the right side, and a right-hand thread for the screw cap on the left side. Further, the reference numeral 15 indicates a hooking portion for engaging a tool (not shown) when tightening the screw cap 10, and the reference numeral 16 indicates
This is a dustproof seal whose tip comes into contact with the crankshaft 1 to prevent dust from entering the bearing section.

第３図によく表れているように、上記ねじ蓋１
０の外輪保持用段付き穴１３の内壁１３ａは、外
輪４ｂ，４ｂの外周の球面７と対応する凹球面状
に形成され、組付けたときこれら外輪４ｂとねじ
蓋１０が球面７の中心（０１または０２）を中心
として相対的に動きうるようになつている。上記
段付き穴１３の段部１３ｂは、組付けたとき外輪
４ｂの外側面に対して当接しないようにすべきで
ある。ハンガパイプ１１が変形している場合、こ
の段部１３ｂと外輪４ｂとの隙間が、周方向に関
して種々変化することになる。なお、この隙間に
は、たとえば、変形容易なゴム等の充填物を介装
するようにしてもよい。 As clearly shown in Figure 3, the screw cap 1
The inner wall 13a of the stepped hole 13 for holding the outer ring 0 is formed in a concave spherical shape corresponding to the spherical surface 7 on the outer periphery of the outer rings 4b, 4b, and when assembled, these outer rings 4b and the screw cap 10 are aligned at the center of the spherical surface 7 ( 01 or 02) can be moved relative to each other. The stepped portion 13b of the stepped hole 13 should not come into contact with the outer surface of the outer ring 4b when assembled. When the hanger pipe 11 is deformed, the gap between the stepped portion 13b and the outer ring 4b varies in the circumferential direction. Note that, for example, a filler such as easily deformable rubber may be interposed in this gap.

このように構成したハンガ部の組付けは、ま
ず、クランクシヤフト１に左右のベアリング４，
４と筒状スペーサ８を取付けたものをハンガパイ
プ１１の一側から挿入し、次いで左右のねじ蓋１
０，１０をそれぞれハンガパイプ１１の両端部に
所定量ねじこみ、さらにハンガパイプ１１の外端
面より外方に突出するねじ蓋１０外周のねじ１４
にハンガナツト１７をハンガパイプ１１の端面に
当たるまでねじつけてこのねじ蓋１０を固定する
だけでよい。 To assemble the hanger section configured in this way, first attach the left and right bearings 4 to the crankshaft 1.
4 and the cylindrical spacer 8 attached are inserted from one side of the hanger pipe 11, and then the left and right screw caps 1 are inserted.
0 and 10 by a predetermined amount into both ends of the hanger pipe 11, and screws 14 on the outer periphery of the screw cap 10 that protrude outward from the outer end surface of the hanger pipe 11.
All that is required is to screw the hanger nut 17 until it touches the end face of the hanger pipe 11 to fix the screw cap 10.

次に、本考案のハンガ部の構造の作用効果につ
いて、第４図を参照して説明する。 Next, the effects of the structure of the hanger portion of the present invention will be explained with reference to FIG. 4.

前にも説明したように、ハンガパイプ１１は、
まず、その両端部内周にねじ蓋１０をねじつける
ためのねじを切つたのちにシートパイプ、下パイ
プ、チエンステー連結用ラツグ１８が溶接される
ため、この溶接時の熱変形により、組付けたとき
においてその端面がクランクシヤフト１の軸線に
対して直角をなさなくなることがある。第４図に
おいて仮想線で示すハンガパイプないしねじ蓋
は、ハンガパイプ１１が変形していない場合を示
し、実線で示すハンガパイプ１１ないしねじ蓋１
０は、ハンガパイプ１１が変形した場合における
状況を示す。本考案では、ベアリング４の外輪４
ｂの外周７を球面状とするとともに、この外周７
を保持すべきねじ蓋１０の外輪保持用段付き孔１
３の内壁１３ａを上記外周７と互いに相対的に動
きうるように摺接する凹球面状としているので、
第４図に表れているように、ハンガパイプ１１が
変形していない場合においても、また、変形して
いる場合においても、上記外輪保持用段付き孔１
３の内壁１３ａは、外輪４ｂに対してスラスト方
向の無理な力をかけることなく、ひとしく外輪４
ｂの外面７をこれに対して面的に接触して保持し
うることとなる。また、第２図に示すようにベア
リング４の外輪４ｂの外周７に形成すべき球面と
して、その中心０１をクランクシヤフト１の軸線
におけるベアリング４の内側面と交差する位置に
設定し、外輪４ｂの外周がハンガ部の外方に向か
うにつれ縮径するようにすれば、組付け時、くさ
び効果により、外輪４ｂがねじ蓋１０の段付き穴
１３の内壁１３ａにより確実に保持されることと
なるので好都合である。 As explained before, the hanger pipe 11 is
First, the seat pipe, lower pipe, and chain stay connecting lug 18 are welded after threads are cut on the inner periphery of both ends for screwing the screw cap 10, so when assembled, thermal deformation during welding may occur. In some cases, the end face may no longer be perpendicular to the axis of the crankshaft 1. In FIG. 4, the hanger pipe or screw cap shown by a phantom line shows the case where the hanger pipe 11 is not deformed, and the hanger pipe 11 or the screw cap 1 shown by a solid line.
0 indicates the situation when the hanger pipe 11 is deformed. In this invention, the outer ring 4 of the bearing 4
The outer periphery 7 of b is made spherical, and this outer periphery 7
Stepped hole 1 for holding the outer ring of the screw cap 10 that should hold the
Since the inner wall 13a of No. 3 has a concave spherical shape that slides into sliding contact with the outer circumference 7 so that it can move relative to the outer periphery 7,
As shown in FIG. 4, even when the hanger pipe 11 is not deformed, and even when it is deformed, the outer ring holding stepped hole 1
3, the inner wall 13a of No. 3 is uniformly attached to the outer ring 4b without applying an unreasonable force in the thrust direction to the outer ring 4b.
This means that the outer surface 7 of b can be held in surface contact with this. As shown in FIG. 2, as a spherical surface to be formed on the outer periphery 7 of the outer ring 4b of the bearing 4, its center 01 is set at a position intersecting the inner surface of the bearing 4 on the axis of the crankshaft 1, and the outer ring 4b is If the diameter of the outer circumference decreases toward the outside of the hanger part, the outer ring 4b will be reliably held by the inner wall 13a of the stepped hole 13 of the screw cap 10 due to the wedge effect during assembly. It's convenient.

以上説明したように、本考案にかかる自転車の
ハンガ部の構造は、たえハンガパイプに熱変形が
生じ、の端面がクランクシヤフトに軸線に対して
直角をなさなくなつていても、ベアリングのスム
ースな回転を保障しつつ、回転性能の良いハンガ
部を作業性よく組付けることができるという格別
の効果を発揮する。 As explained above, the structure of the bicycle hanger according to the present invention allows the bearing to run smoothly even if the hanger pipe is thermally deformed and the end face of the hanger pipe is no longer perpendicular to the axis of the crankshaft. It has the exceptional effect of being able to assemble a hanger part with good rotational performance with good workability while ensuring rotation.

なお、本考案の範囲は、図面に示した実施例に
限定されないことは勿論である。 It goes without saying that the scope of the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings.

なわち、図示例では、ベアリングとして、いわ
ゆる深溝玉軸受を使用しているが、アンギユラ軸
受、ローラ軸受など、使用可能な市販のベアリン
グならどのようなベアリングを使用してもよい。
また、クランクシヤフトとしても、コツタレス型
の端部を有するものに限らず、通常のベダルクラ
ンクの取付け手法を採用することもできる。 That is, in the illustrated example, a so-called deep groove ball bearing is used as the bearing, but any commercially available bearing such as an angular bearing or roller bearing may be used.
Further, the crankshaft is not limited to one having a tip-less type end, and a normal pedal crank mounting method can also be adopted.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、従来例を示す断面図、第２図は、本
考案の第一実施例を示す断面図、第３図は、本考
案の第二実施例を示す拡大断面図、第４図は、第
二実施例にもとづいて本考案の作用を説明するた
めの断面図である。 １……クランクシヤフト、４……ベアリング、
４ｂ……外輪、７……（球面状の）外周面、８…
…スペーサ、１０……ねじ蓋、１１……ハンガパ
イプ、１２……ねじ部、１３ａ……（凹球面状
の）内壁。 FIG. 1 is a sectional view showing a conventional example, FIG. 2 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the operation of the present invention based on the second embodiment. 1...Crankshaft, 4...Bearing,
4b... Outer ring, 7... (spherical) outer peripheral surface, 8...
...Spacer, 10...Screw cap, 11...Hanger pipe, 12...Threaded portion, 13a...(Concave spherical) inner wall.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] クランクシヤフトの外周に所定間隔を隔てては
めこみ固定した左右一対のベアリングの外輪間に
筒状のスペーサを介在させるとともに、上記外輪
を保持する左右一対のねじ蓋をハンガパイプの両
端部内周のねじ部にねじ付けてなる自転車のハン
ガ部において、上記ベアリングの外輪の外周を球
面状に形成するとともに、上記ねじ蓋の外輪保持
部に、上記球面状の外輪の外周と接触しうる球面
状の内壁を形成したことを特徴とする、自転車の
ハンガ部の構造。 A cylindrical spacer is interposed between the outer rings of a pair of left and right bearings that are fitted and fixed at a predetermined distance on the outer periphery of the crankshaft, and a pair of left and right screw caps that hold the outer rings are attached to the threaded portions on the inner periphery of both ends of the hanger pipe. In a bicycle hanger that is screwed, the outer circumference of the outer ring of the bearing is formed into a spherical shape, and the outer ring holding portion of the screw cap is formed with a spherical inner wall that can come into contact with the outer circumference of the spherical outer ring. The structure of the bicycle hanger is characterized by: