JPH10181665A - 自転車用中空クランクとその製造方法 - Google Patents
自転車用中空クランクとその製造方法Info
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- JPH10181665A JPH10181665A JP8358088A JP35808896A JPH10181665A JP H10181665 A JPH10181665 A JP H10181665A JP 8358088 A JP8358088 A JP 8358088A JP 35808896 A JP35808896 A JP 35808896A JP H10181665 A JPH10181665 A JP H10181665A
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/002—Castings of light metals
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- Y10T74/2164—Cranks and pedals
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】鋳造と熱間鍛造を組み合わせて軽量でかつ強度
が強く、さらに設計の自由度が高い構造と製造方法を得
る。 【構成】中空クランクを鋳造する金型２０,２１に砂型
の中子２４を作ってはめ込み鋳造する。機械加工により
穴を開けて空洞の中の中子２４を構成する砂を取り出し
て、この空洞を構成して中空のクランク素材を作る。中
子２４を入れた状態で熱間の型鍛造で加圧して鍛造した
後、穴を開けて空洞の中の中子２４を構成する砂を取り
出してもよい。強度の強い中空クランクが作れる。
が強く、さらに設計の自由度が高い構造と製造方法を得
る。 【構成】中空クランクを鋳造する金型２０,２１に砂型
の中子２４を作ってはめ込み鋳造する。機械加工により
穴を開けて空洞の中の中子２４を構成する砂を取り出し
て、この空洞を構成して中空のクランク素材を作る。中
子２４を入れた状態で熱間の型鍛造で加圧して鍛造した
後、穴を開けて空洞の中の中子２４を構成する砂を取り
出してもよい。強度の強い中空クランクが作れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用中空クラ
ンクとその製造方法に関する。特に内部を中空とした自
転車用中空クランクを鋳造により製造して軽量化した自
転車用中空クランクとその製造方法に関するものであ
る。
ンクとその製造方法に関する。特に内部を中空とした自
転車用中空クランクを鋳造により製造して軽量化した自
転車用中空クランクとその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】自転車はできるだけ軽量化することが望
まれているが、そのためにすべての自転車用部品につい
ても可能な限り軽量化することが好ましい。そこで、自
転車用クランクについても、例えば、特公平２−１８６
５２号公報のように管を成形して製造し、クランク内部
を中空構造として軽量化したものが知られている。
まれているが、そのためにすべての自転車用部品につい
ても可能な限り軽量化することが好ましい。そこで、自
転車用クランクについても、例えば、特公平２−１８６
５２号公報のように管を成形して製造し、クランク内部
を中空構造として軽量化したものが知られている。
【０００３】中実素材から押出し鍛造により内部に空洞
を形成する方法も提案されている（特開平５−１１６６
７０号公報）。この中空クランクは、パイプ又はクラン
ク素材を溶接又は塑性変形により行うものであったの
で、クランク形状の設計の自由度が少ない。更に材料力
学上必要のない部分があっても成形ができない等の理由
から形状が制約される。更に、デザイン上からの要請が
あっても、加工の制約から外見に高級感等を出しにくい
問題があった。
を形成する方法も提案されている（特開平５−１１６６
７０号公報）。この中空クランクは、パイプ又はクラン
ク素材を溶接又は塑性変形により行うものであったの
で、クランク形状の設計の自由度が少ない。更に材料力
学上必要のない部分があっても成形ができない等の理由
から形状が制約される。更に、デザイン上からの要請が
あっても、加工の制約から外見に高級感等を出しにくい
問題があった。
【０００４】一方、自転車のクランクを軽合金で鋳造法
により製造する製造方法は知られている（例えば、特開
昭５８−９３５５４号公報）。これらの鋳造法によれ
ば、前記形状の制約からは解放されるが内部を空洞化す
ることは小部品であるクランクでは困難であり、かつ機
械的強度も劣る。このため、内部にパイプ等を一体に鋳
込んだものも提案されている（実開昭４８−７９４８号
公報、実開昭６１−１３１３９１号公報等）。
により製造する製造方法は知られている（例えば、特開
昭５８−９３５５４号公報）。これらの鋳造法によれ
ば、前記形状の制約からは解放されるが内部を空洞化す
ることは小部品であるクランクでは困難であり、かつ機
械的強度も劣る。このため、内部にパイプ等を一体に鋳
込んだものも提案されている（実開昭４８−７９４８号
公報、実開昭６１−１３１３９１号公報等）。
【０００５】強度の強いパイプ等の部材を一体に埋め込
むことは、クランクの強度は保てるが軽量化という点で
は問題が残る。
むことは、クランクの強度は保てるが軽量化という点で
は問題が残る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な技術的背景で発明されたものであり、次の目的を達成
することにある。
な技術的背景で発明されたものであり、次の目的を達成
することにある。
【０００７】本発明の目的は、鋳造により製造したので
設計の自由度の多い自転車用中空クランクとその製造方
法を提供することにある。
設計の自由度の多い自転車用中空クランクとその製造方
法を提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、鋳造したクランク素
材を型鍛造したので、軽量化した上で十分な強度を得る
ことができる自転車用中空クランクとその製造方法を提
供することにある。
材を型鍛造したので、軽量化した上で十分な強度を得る
ことができる自転車用中空クランクとその製造方法を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の本発明は、自転車
用の中空クランクであって、前記クランクの長手方向中
央部の内部を中空構造とし、前記中空構造は、外部と連
通し開放され、鋳造時に前記中空に充填された砂を取り
出すための開口部を備えた構造である。
用の中空クランクであって、前記クランクの長手方向中
央部の内部を中空構造とし、前記中空構造は、外部と連
通し開放され、鋳造時に前記中空に充填された砂を取り
出すための開口部を備えた構造である。
【００１０】第２の本発明は、自転車用中空クランクで
あって、前記開口部は、クランクのベダル取付孔に開口
されているものである。この開口は、ドリル等の機械加
工により行うと良い。
あって、前記開口部は、クランクのベダル取付孔に開口
されているものである。この開口は、ドリル等の機械加
工により行うと良い。
【００１１】第３の本発明は、第１又は第２発明の自転
車用中空クランクであって、前記開口部を鍛圧して、ほ
ぼ密閉状態まで前記開口部を塞いだものである。この結
果、開口部の機械的強度が低下しない、外観が改善され
る効果がある。
車用中空クランクであって、前記開口部を鍛圧して、ほ
ぼ密閉状態まで前記開口部を塞いだものである。この結
果、開口部の機械的強度が低下しない、外観が改善され
る効果がある。
【００１２】第４の本発明は、内部に空洞を備えた自転
車用中空クランクの製造方法であって、前記中空クラン
クを鋳造する鋳型に砂型の中子を作ってはめ込み、前記
鋳型に前記中空クランクを構成する金属を溶解して注入
凝固させた後、前記空洞の中の前記中子を構成する砂を
開口部から取り出して、前記空洞を構成したことを特徴
とする。
車用中空クランクの製造方法であって、前記中空クラン
クを鋳造する鋳型に砂型の中子を作ってはめ込み、前記
鋳型に前記中空クランクを構成する金属を溶解して注入
凝固させた後、前記空洞の中の前記中子を構成する砂を
開口部から取り出して、前記空洞を構成したことを特徴
とする。
【００１３】第５の本発明は、第４の発明の自転車用中
空クランクの製造方法おいて、前記鋳造は、溶融金属を
重力により金型に注入する重力金型鋳造法であると良
い。
空クランクの製造方法おいて、前記鋳造は、溶融金属を
重力により金型に注入する重力金型鋳造法であると良
い。
【００１４】第６の本発明は、第４又は第５の発明の内
部に空洞を備えた自転車用中空クランクの製造方法であ
って、前記中空クランクを鋳造する鋳型に砂型の中子を
作ってはめ込み、前記鋳型に前記中空クランクを構成す
る金属を溶解して注入凝固させてクランク素材を鋳造
し、前記クランク素材を鍛造により加圧し、前記空洞を
作り出すために前記ブランクに機械加工により穴を開け
て前記中子を取り出すことを特徴とする。
部に空洞を備えた自転車用中空クランクの製造方法であ
って、前記中空クランクを鋳造する鋳型に砂型の中子を
作ってはめ込み、前記鋳型に前記中空クランクを構成す
る金属を溶解して注入凝固させてクランク素材を鋳造
し、前記クランク素材を鍛造により加圧し、前記空洞を
作り出すために前記ブランクに機械加工により穴を開け
て前記中子を取り出すことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態１について図
面を参照して説明する。図１に本発明の左クランク１の
背面図を示す。左クランク１はアルミニュウム合金で作
られており、図１に示すように、ペダルを取り付けるペ
ダル軸端部４側が細く、クランク軸（図示せず。）に取
り付けるクランク軸端部２側の断面が太くなるように形
成されている。左クランク１の太さをこのように、位置
により変化させることによって、断面積の大きさを変え
ることにより左クランクに加わる応力をどの断面におい
てもほぼ一定にするように強度設計されている。
面を参照して説明する。図１に本発明の左クランク１の
背面図を示す。左クランク１はアルミニュウム合金で作
られており、図１に示すように、ペダルを取り付けるペ
ダル軸端部４側が細く、クランク軸（図示せず。）に取
り付けるクランク軸端部２側の断面が太くなるように形
成されている。左クランク１の太さをこのように、位置
により変化させることによって、断面積の大きさを変え
ることにより左クランクに加わる応力をどの断面におい
てもほぼ一定にするように強度設計されている。
【００１６】また、左クランク１の裏側両角部には面取
部１１（図２参照）が形成されている。左クランク１の
クランク軸端部２には、左クランク１をクランク軸に取
り付けるためのクランク軸取付穴５が形成されている。
このクランク軸取付穴５は、これにクランク軸を挿入す
ることによって、クランク軸に左クランク１が取り付け
られる。また、左クランク１のペダル取付側のペダル軸
端部４には、ペダル取付穴６が形成されている。このペ
ダル取付穴６にペダルのペダル軸（図示せず）の一端が
取り付けられる。
部１１（図２参照）が形成されている。左クランク１の
クランク軸端部２には、左クランク１をクランク軸に取
り付けるためのクランク軸取付穴５が形成されている。
このクランク軸取付穴５は、これにクランク軸を挿入す
ることによって、クランク軸に左クランク１が取り付け
られる。また、左クランク１のペダル取付側のペダル軸
端部４には、ペダル取付穴６が形成されている。このペ
ダル取付穴６にペダルのペダル軸（図示せず）の一端が
取り付けられる。
【００１７】図２は、左クランク１の平面図である。図
３は、左クランク１を図１のIII−III線で切断したとき
の切断断面図である。クランク中央部３を中心にペダル
軸端部４側と、クランク軸端部２側に渡って空洞部７が
形成されている。図４は、左クランク１の正面である。
空洞部７の断面構造は、図５に示す。図５は、図４にお
けるａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄ切断線での各矢視
断面図である。図５（ａ）はａ−ａ矢視断面図、図５
（ｂ）はｂ−ｂ矢視断面図、図５（ｃ）はｃ−ｃ矢視断
面図、ｄ−ｄ矢視断面図である。クランク中央部３の断
面積はどの位置でも実質的に同じ応力になるように構成
されている。
３は、左クランク１を図１のIII−III線で切断したとき
の切断断面図である。クランク中央部３を中心にペダル
軸端部４側と、クランク軸端部２側に渡って空洞部７が
形成されている。図４は、左クランク１の正面である。
空洞部７の断面構造は、図５に示す。図５は、図４にお
けるａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄ切断線での各矢視
断面図である。図５（ａ）はａ−ａ矢視断面図、図５
（ｂ）はｂ−ｂ矢視断面図、図５（ｃ）はｃ−ｃ矢視断
面図、ｄ−ｄ矢視断面図である。クランク中央部３の断
面積はどの位置でも実質的に同じ応力になるように構成
されている。
【００１８】空洞部７の断面構造は、クランク軸端部２
側では円を切断した半円形の形を成している。ペダル軸
端部４側では長方形の変形した扁平をなしている。空洞
部７の断面積は連続的に小さくなり、両端部では高さが
最小になっている。すなわち、空洞部７の形状は、概略
いわゆる船底型の形状を成している。クランク中央部３
の内部の空洞部７により、左クランク１の軽量化が図ら
れている。
側では円を切断した半円形の形を成している。ペダル軸
端部４側では長方形の変形した扁平をなしている。空洞
部７の断面積は連続的に小さくなり、両端部では高さが
最小になっている。すなわち、空洞部７の形状は、概略
いわゆる船底型の形状を成している。クランク中央部３
の内部の空洞部７により、左クランク１の軽量化が図ら
れている。
【００１９】空洞部７は、ペダル取付穴６と連通してお
り、ペダル取付穴６の側面に断面が扁平な開口部１５を
備えている。この開口部１５は、後記するように、中子
砂を取り出すための開口である。図３に示すように、ペ
ダル取付穴６の近傍の断面には、開口部１５を押し潰し
た鍛造による接合面１４が形成される。
り、ペダル取付穴６の側面に断面が扁平な開口部１５を
備えている。この開口部１５は、後記するように、中子
砂を取り出すための開口である。図３に示すように、ペ
ダル取付穴６の近傍の断面には、開口部１５を押し潰し
た鍛造による接合面１４が形成される。
【００２０】クランク軸端部２には、クランク軸取付穴
５が設けられている。クランク軸取付穴５の内面にはフ
ランジ８が内面側に突出して設けられ、そのフランジ８
の裏面側に一体に、雌のセレーション９が設けられてい
る。セレーション９は、図１に示すように本例は８歯で
ある。歯の数が少ないと、回転結合の結合強度が不足
し、歯の数が多すぎると、加工が困難でコスト上昇につ
ながり、組立時に回転方向の割り出し位置決め作業もミ
スが出易くなる。
５が設けられている。クランク軸取付穴５の内面にはフ
ランジ８が内面側に突出して設けられ、そのフランジ８
の裏面側に一体に、雌のセレーション９が設けられてい
る。セレーション９は、図１に示すように本例は８歯で
ある。歯の数が少ないと、回転結合の結合強度が不足
し、歯の数が多すぎると、加工が困難でコスト上昇につ
ながり、組立時に回転方向の割り出し位置決め作業もミ
スが出易くなる。
【００２１】クランク軸取付穴５のセレーション９より
裏面側の部分は、同芯にテーパー孔である芯出し部（ガ
イド部ともいう。）１０として構成されている。芯出し
部１０は、裏面側に広がる円筒のテーパ穴形状であり、
本例ではテーパ角は２〜３°に形成されている。芯出し
部１０のテーパ面は、クランク軸（図示せず。）の芯出
し部のテーパ面に密着させて両者の芯を正確に一致させ
ると共に両者を一体に強力に連結する。
裏面側の部分は、同芯にテーパー孔である芯出し部（ガ
イド部ともいう。）１０として構成されている。芯出し
部１０は、裏面側に広がる円筒のテーパ穴形状であり、
本例ではテーパ角は２〜３°に形成されている。芯出し
部１０のテーパ面は、クランク軸（図示せず。）の芯出
し部のテーパ面に密着させて両者の芯を正確に一致させ
ると共に両者を一体に強力に連結する。
【００２２】［左クランク１の製造方法１］前記した左
クランク１は、次の製造方法により製造される。図６は
左クランク１の鋳造状態を示す断面図である。金型２０
と金型２１との間に溶融金属を流し込む溶融空間２２が
金型２０と金型２１の中に区画されている。溶融空間２
２は、左クランク１とほぼ対応した形をして区画された
空間であるが、溶融金属の収縮を考慮して若干大きい。
溶融空間２２には、中子２４が挿入配置されている。
クランク１は、次の製造方法により製造される。図６は
左クランク１の鋳造状態を示す断面図である。金型２０
と金型２１との間に溶融金属を流し込む溶融空間２２が
金型２０と金型２１の中に区画されている。溶融空間２
２は、左クランク１とほぼ対応した形をして区画された
空間であるが、溶融金属の収縮を考慮して若干大きい。
溶融空間２２には、中子２４が挿入配置されている。
【００２３】中子２４は、左クランク１の内部に形成さ
れた空洞部７とほぼ同一形状である。中子２４は、中子
用の再生砂であり、中子として形状を保つために硬化材
としてレジン等の合成樹脂が再生砂にコーティングされ
たものである。中子２４は、シリコンゴムで作られた中
子型３０（図７参照）で焼いて作られる。中子２４は、
左クランク１の空洞部７を作る空洞中子部２３と、金型
２０と金型２１に埋め込んで中子２４を固定させるため
の中子保持部２５からなる。
れた空洞部７とほぼ同一形状である。中子２４は、中子
用の再生砂であり、中子として形状を保つために硬化材
としてレジン等の合成樹脂が再生砂にコーティングされ
たものである。中子２４は、シリコンゴムで作られた中
子型３０（図７参照）で焼いて作られる。中子２４は、
左クランク１の空洞部７を作る空洞中子部２３と、金型
２０と金型２１に埋め込んで中子２４を固定させるため
の中子保持部２５からなる。
【００２４】図７は、中子型を示す斜軸投影軸である。
中子型３０は、二つに分割された型で作られている。中
子型３０の内部には、空洞中子部２３と対応する空間３
１と中子保持部２５に対応する空間３２が形成されてい
る。この空間３１及び空間３２にレジンで表面がコーテ
ィングされた中子砂を投入する。中子砂を所定の圧力で
付き固めた後、中子型３０と共に焼結炉（図示せず）に
投入し、レジンの硬化温度まで昇温させる。
中子型３０は、二つに分割された型で作られている。中
子型３０の内部には、空洞中子部２３と対応する空間３
１と中子保持部２５に対応する空間３２が形成されてい
る。この空間３１及び空間３２にレジンで表面がコーテ
ィングされた中子砂を投入する。中子砂を所定の圧力で
付き固めた後、中子型３０と共に焼結炉（図示せず）に
投入し、レジンの硬化温度まで昇温させる。
【００２５】この加熱により、中子砂の表面にコーティ
ングされたレジンが熱硬化して、中子型３０内の中子砂
を硬化させて中子２４を作る。中子２４が硬化すると、
中子型３０を割って空間３１及び空間３２の中から中子
２４を取り出す。取り出した中子２４は、硬化しており
形を成して弱い力で簡単に崩れることはない。
ングされたレジンが熱硬化して、中子型３０内の中子砂
を硬化させて中子２４を作る。中子２４が硬化すると、
中子型３０を割って空間３１及び空間３２の中から中子
２４を取り出す。取り出した中子２４は、硬化しており
形を成して弱い力で簡単に崩れることはない。
【００２６】溶融空間２２が金型２０、金型２１内に形
成される。溶融空間２２に中子２４を図６に示すように
位置決めする。溶融空間２２に中子２４を正確に位置決
めするために、発砲スチロール等で作られたスペーサ２
６で中子２４は位置決めされる。溶融空間２２は、湯道
２７を介して注湯口２８に連通されている。
成される。溶融空間２２に中子２４を図６に示すように
位置決めする。溶融空間２２に中子２４を正確に位置決
めするために、発砲スチロール等で作られたスペーサ２
６で中子２４は位置決めされる。溶融空間２２は、湯道
２７を介して注湯口２８に連通されている。
【００２７】溶融されたアルミ合金が注湯口２８から注
湯されて、湯道２７を通り溶融空間２２入る。この鋳造
法は、圧力を加えずに重力のみの圧力で普通の鋳込みを
行う金型鋳造法、いわゆる重力金型鋳造と呼ばれている
鋳造方法である。図８に示すクランク素材２９は、鋳造
後に金型２０、金型２１から取り出した状態を示す断面
図である。中子保持部２５は、Ａの位置で切断される。
更に、ペダル取付穴６の下穴がドリル３３により開けら
れる。
湯されて、湯道２７を通り溶融空間２２入る。この鋳造
法は、圧力を加えずに重力のみの圧力で普通の鋳込みを
行う金型鋳造法、いわゆる重力金型鋳造と呼ばれている
鋳造方法である。図８に示すクランク素材２９は、鋳造
後に金型２０、金型２１から取り出した状態を示す断面
図である。中子保持部２５は、Ａの位置で切断される。
更に、ペダル取付穴６の下穴がドリル３３により開けら
れる。
【００２８】この加工により、ペダル取付穴６の下穴と
開口１５とは連通するので、開口１５から中子砂を取り
出すことができる。中子砂を取り出すことにより、空洞
部７を形成する。この後、必要な左クランク１の形状に
切削、研削、及び研磨加工等の除肉加工により所用の加
工に仕上げて完成させる。
開口１５とは連通するので、開口１５から中子砂を取り
出すことができる。中子砂を取り出すことにより、空洞
部７を形成する。この後、必要な左クランク１の形状に
切削、研削、及び研磨加工等の除肉加工により所用の加
工に仕上げて完成させる。
【００２９】［左クランク１の製造方法２］前記左クラ
ンク１の製造方法１は、鋳造後に所用の切削、研削、及
び研磨加工等の除肉加工により所用の加工に仕上げてい
る。しかしながら、鋳造のみでは内部の金属組織に巣等
が発生することがある。この鋳造後の中子２４をクラン
ク素材２９内に入れた状態のまま型鍛造を行う。型鍛造
は、半密閉型鍛造用の半密閉金型３５に載置して熱間鍛
造する。
ンク１の製造方法１は、鋳造後に所用の切削、研削、及
び研磨加工等の除肉加工により所用の加工に仕上げてい
る。しかしながら、鋳造のみでは内部の金属組織に巣等
が発生することがある。この鋳造後の中子２４をクラン
ク素材２９内に入れた状態のまま型鍛造を行う。型鍛造
は、半密閉型鍛造用の半密閉金型３５に載置して熱間鍛
造する。
【００３０】図９は、下金型３６に鋳造されたクランク
素材２９を入れた状態を示す断面図である。下金型３６
にクランク素材２９に載置する前に、ペダル取付穴６の
開口部１５の部分の近傍のみは中子砂を取り出して除去
する。この理由は、中子砂が残っているとこの部分が弱
くなり、このペダル取付穴６の機械的強度が弱くなるた
めである。
素材２９を入れた状態を示す断面図である。下金型３６
にクランク素材２９に載置する前に、ペダル取付穴６の
開口部１５の部分の近傍のみは中子砂を取り出して除去
する。この理由は、中子砂が残っているとこの部分が弱
くなり、このペダル取付穴６の機械的強度が弱くなるた
めである。
【００３１】ペダル取付穴６の先端部の開口部１５は押
し潰されて一部は中実になっている（図１０参照）。押
し潰された開口部１５の一部分は、接合面１４として現
れる（図３参照）。このクランク素材２９を所要温度に
加熱して下金型３６に載置した後、上金型３７により加
圧して鍛造加工を行う。この熱間鍛造により、鋳造され
たブランク２７は、長さ、厚さ、肉厚、表面が精度良く
加工され、クランク素材２９の材質が鍛錬され均質化さ
れ機械強度も強化される。
し潰されて一部は中実になっている（図１０参照）。押
し潰された開口部１５の一部分は、接合面１４として現
れる（図３参照）。このクランク素材２９を所要温度に
加熱して下金型３６に載置した後、上金型３７により加
圧して鍛造加工を行う。この熱間鍛造により、鋳造され
たブランク２７は、長さ、厚さ、肉厚、表面が精度良く
加工され、クランク素材２９の材質が鍛錬され均質化さ
れ機械強度も強化される。
【００３２】この熱間鍛造による中子２４は、クランク
素材２９内に入れられた状態で鍛造されるので空洞部７
は潰されることはなく空洞は確保される。ペダル取付穴
６がドリル３３により穴加工により開けられる。この穴
加工によりペダル取付穴６と開口１５は連通するので、
開口１５から中子砂を取り出すことにより、空洞部７を
形成する。この後、図１から図５に示す左クランク１の
形状に機械加工に加工をして完成させる（図１０参
照）。
素材２９内に入れられた状態で鍛造されるので空洞部７
は潰されることはなく空洞は確保される。ペダル取付穴
６がドリル３３により穴加工により開けられる。この穴
加工によりペダル取付穴６と開口１５は連通するので、
開口１５から中子砂を取り出すことにより、空洞部７を
形成する。この後、図１から図５に示す左クランク１の
形状に機械加工に加工をして完成させる（図１０参
照）。
【００３３】
【発明の効果】本発明のクランクとその製造方法は、ク
ランク中央部を中空構造としたことによりクランクが軽
量になる。また、鋳造によりクランクを製造するので、
形状をどのようにでもデザインでき、設計の自由度が増
えるので、外観に高級感を出しやすい。また、鋳造した
ブランクを型鍛造したので、軽量化した上で十分な強度
を得ることができる。
ランク中央部を中空構造としたことによりクランクが軽
量になる。また、鋳造によりクランクを製造するので、
形状をどのようにでもデザインでき、設計の自由度が増
えるので、外観に高級感を出しやすい。また、鋳造した
ブランクを型鍛造したので、軽量化した上で十分な強度
を得ることができる。
【図１】図１は、本発明の左クランク１の背面図であ
る。
る。
【図２】図２は、本発明の左クランク１の平面図であ
る。
る。
【図３】図３は、左クランク１の側面から見た断面図で
ある。
ある。
【図４】図４は、左クランク１の正面図である。
【図５】図５は、図４におけるａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−
ｃ，ｄ−ｄ切断線での各矢視断面図である。図５（ａ）
はａ−ａ矢視断面図、図５（ｂ）はｂ−ｂ矢視断面図、
図５（ｃ）はｃ−ｃ矢視断面図、図５（ｄ）はｄ−ｄ矢
視断面図である。
ｃ，ｄ−ｄ切断線での各矢視断面図である。図５（ａ）
はａ−ａ矢視断面図、図５（ｂ）はｂ−ｂ矢視断面図、
図５（ｃ）はｃ−ｃ矢視断面図、図５（ｄ）はｄ−ｄ矢
視断面図である。
【図６】図６は、左クランク１の鋳造状態を示す断面図
である。
である。
【図７】図７は、中子型を示す斜軸投影図である。
【図８】図８は、鋳造後にクランク素材２９を鋳造金型
から取り出した状態を示す図である。
から取り出した状態を示す図である。
【図９】図９は、半密閉金型３０にクランク素材２９を
入れた状態を示す断面図である。
入れた状態を示す断面図である。
【図１０】図１０は、鍛造加工後のクランク素材２９を
示す図である。
示す図である。
１…左クランク ２…クランク軸端部 ３…クランク中央部 ４…ペダル軸端部 ５…クランク軸取付穴 ７…空洞部 ２４…中子 ２９…クランク素材 ３０…中子型 ３５…半密閉金型
Claims (7)
- 【請求項１】自転車用の中空クランクであって、 前記クランクの長手方向中央部の内部を中空構造とし、 前記中空構造は、外部と連通し開放され、鋳造時に前記
中空に充填された砂を取り出すための開口部を備えた構
造であることを特徴とする自転車用中空クランク。 - 【請求項２】請求項１に記載された自転車用中空クラン
クであって、 前記開口部は、クランクのペダル取付孔に開口されてい
ることを特徴とする自転車用中空クランク。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の自転車用中空クラ
ンクであって、 前記開口部を鍛圧して、ほぼ密閉状態まで前記開口部を
塞いだことを特徴とする自転車用中空クランク。 - 【請求項４】内部に空洞を備えた自転車用中空クランク
の製造方法であって、 前記中空クランクを鋳造する鋳型に砂型の中子を作って
はめ込み、 前記鋳型に前記中空クランクを構成する金属を溶解して
注入凝固させた鋳造後、 前記空洞の中の前記中子を構成する砂を開口部から取り
出して、前記空洞を構成した、 ことを特徴とする自転車用中空クランクの製造方法。 - 【請求項５】請求項４に記載の自転車用中空クランクの
製造方法おいて、 前記鋳造法は、溶融金属を重力により金型に注入する重
力金型鋳造法であることを特徴とする自転車用中空クラ
ンクの製造方法。 - 【請求項６】請求項４又は５に記載の自転車用中空クラ
ンクの製造方法おいて、 前記開口部を鍛圧して、前記開口部を塞ぐことを特徴と
する自転車用中空クランクの製造方法。 - 【請求項７】内部に空洞を備えた自転車用中空クランク
の製造方法であって、 前記中空クランクを鋳造する鋳型に砂型の中子を作って
はめ込み、 前記鋳型に前記中空クランクを構成する金属を溶解して
注入凝固させてクランク素材を鋳造し、 前記クランク素材を鍛造により加圧し、 前記空洞を作り出すために前記クランク素材に機械加工
により穴を開けて前記中子を取り出す、 ことを特徴とする自転車用中空クランクの製造方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35808896A JP3149374B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 自転車用中空クランクとその製造方法 |
| US08/993,448 US6058803A (en) | 1996-12-27 | 1997-12-18 | Hollow bicycle crank and method for manufacturing same |
| DE69728124T DE69728124T2 (de) | 1996-12-27 | 1997-12-23 | Kurbelarm für Fahrrad und Verfahren zur Herstellung |
| EP97310474A EP0850825B1 (en) | 1996-12-27 | 1997-12-23 | Hollow crank for bicycle and method for manufacturing same |
| TW086119694A TW368486B (en) | 1996-12-27 | 1997-12-24 | Hollow crank arm for bicycle and manufacturing method thereof |
| CN97125949A CN1092586C (zh) | 1996-12-27 | 1997-12-29 | 自行车用中空曲柄及其制造方法 |
| CN97125948A CN1092585C (zh) | 1996-12-27 | 1997-12-29 | 自行车用曲柄及其制造方法 |
| US09/337,956 US6145184A (en) | 1996-12-27 | 1999-06-22 | Method of manufacturing hollow bicycle crank arm |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35808896A JP3149374B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 自転車用中空クランクとその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10181665A true JPH10181665A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3149374B2 JP3149374B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=18457484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35808896A Expired - Fee Related JP3149374B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 自転車用中空クランクとその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6058803A (ja) |
| EP (1) | EP0850825B1 (ja) |
| JP (1) | JP3149374B2 (ja) |
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| DE (1) | DE69728124T2 (ja) |
| TW (1) | TW368486B (ja) |
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| JP2003072666A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-03-12 | Campagnolo Spa | 自転車用クランク、及び当該クランクの製造方法 |
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| JP2021513486A (ja) * | 2018-02-13 | 2021-05-27 | サン・ジャン・インダストリーズ | 自転車の構成要素を製造するための方法、自転車の構成要素および自転車のチェーンセット |
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| EP1120336A3 (en) * | 2000-01-26 | 2002-08-07 | Cannondale Corporation | Integrated crank assembly and components therefor |
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| ITTO20010621A1 (it) * | 2001-06-27 | 2002-12-27 | Campagnolo Srl | Pedivella per bicicletta e procedimento per la sua fabbricazione. |
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- 1997-12-18 US US08/993,448 patent/US6058803A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-23 EP EP97310474A patent/EP0850825B1/en not_active Expired - Lifetime
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