[发明专利]用于自行车的曲柄组

说明书

技术领域

本发明是关于自行车的曲柄组，尤其是这种类型的自行车：其包含具有两个外部端的一部分曲柄轴，每一外部端具有安装至其上的踏板曲柄；或是这种类型的自行车：其具有两部件曲柄轴的类型，当安装在自行车框架之底部托架壳体中时，其两部分彼此固定连接在一起。

背景技术

数百年来，自行车已用于运输与娱乐装置。在整个自行车存在的期间，为了增加性能而进行不断努力，以在不降低强度和刚性的情况下减少自行车的重量。为了达到最佳性能，自行车需要足够的刚性，以便使得踩踏能量用于推动自行车前进，而非在结构自行车部件的挠曲中被吸收。

有数种方式将踏板曲柄附接至曲柄轴，其依次可在自行车框架的底部托架壳体中保持旋转。较旧的系统使用楔形销将踏板曲柄附接至曲柄轴。在较新式的系统中，踏板曲柄是以形状配合，举例来说，正方形锥形凹部，被推动至形状互补的曲柄轴上，并通过旋拧在曲柄轴外部端上的螺栓或螺帽而保持在此位置。踏板曲柄的这类机械附接有时需要以角板补强。机械附接结构和补强角板导致在附接位置增加重量。

近来的设计具有驱动侧踏板曲柄，也就是说，将踏板曲柄设置在一或多个链环所在的那一侧，通常是永久附接至曲柄轴的右侧踏板曲柄。举例来说，参见EP-1792818，其揭示这一类一体的驱动侧踏板曲柄。此处的曲柄轴是以两部分制成，每一部分设有Hirth齿轮连接。在组装状态下，两个轴部分是以延伸通过两个轴部分之中心的纵向螺栓彼此固定连接。由此，两个轴部分的齿以两个轴部分不能相对彼此旋转的方式彼此咬紧。驱动侧踏板曲柄是与驱动侧曲柄轴部分一体形成。非驱动侧踏板曲柄以带螺纹的联结器安装至其对应的非驱动侧轴部分上。

美国专利第2001/0049976号揭示一实施例，其具有一两部分的曲柄轴，该曲柄轴具有与各轴部分形成为一工件的两个踏板曲柄。两个轴部分在其自由端设有互补的齿轮连接，其在组装状态下彼此咬紧。

这些已知之具有一体的踏板曲柄之两部分曲柄轴结构的一个缺点是使用时他们没有挠性。使用者不可能迅速改变一体的踏板曲柄，因为接下来将必须完全拆解整个曲柄组，包含从自行车的底部托架壳体移除两个曲柄轴部分。因此，举例来说，万一损坏踏板曲柄的其中一个，则需要很多时间和努力来修复。同样地，使自行车配备特定的曲柄组是更加困难且耗时的，举例来说，当需要另一长度、重量、材料及/或设计的踏板曲柄时正是如此。由于大多数常见的现代曲柄组在驱动侧踏板曲柄上具有一体的多脚架，所以驱动侧踏板曲柄和曲柄轴的永久固定限制了轻易置换欲安装于此的一或多个链环的可能性。尤其，具有小于多脚架之外部尺寸之内径的较小链环仅可在两部分曲柄轴完全拆解的状态下进行安装和置换。

发明内容

本发明旨在至少部分克服上文提及的缺点或提供可用的替代物。尤其，本发明旨在提供轻量的曲柄组结构，其坚固且刚性，同时为使用者提供挠性。

此目标通过根据权利要求1的曲柄组来达成。该曲柄组包含曲柄轴、多个轴承、链环和两个踏板曲柄。驱动侧曲柄轴端设有一体形成之径向向外延伸的安装体，在其上安装驱动侧踏板曲柄和链环。在非驱动侧曲柄轴端上则安装非驱动侧踏板曲柄。驱动侧踏板曲柄和链环以可拆卸的连接组件，举例来说，螺栓，连接至其安装体。这些连接组件可有利地位于接近安装体的外部端，且因此位于基本上大于曲柄轴本身直径的直径上。这使得通过这些连接组件转移的最大扭矩/负载更小，且因此构成曲柄组结构的若干部分更为轻量及/或同时使整个结构更坚固与更刚性，同时在使用期间保持挠性。快速并容易地移除驱动侧踏板曲柄现已成为可能，其同时容许轻易(再)放置链环。具有不同性质(尺寸、形状计时测验、功率测量、超轻量)及/或不同材料(碳、铝)的踏板曲柄可根据使用者的选择而在任何所需位置以及时刻容易安装。此外，个人可自由选择用于曲柄轴之材料，曲柄轴的材料可理所当然的和用于踏板曲柄的材料不同。

根据本发明，一体形成意指曲柄轴和安装体以永久方式，例如，焊接、黏合等，彼此结合在一起，或意指每一轴部分与其各安装体形成为单一工件。尤其，复合材料，例如碳纤维，可有利且经济地用于以轻量但是坚固且刚性的结构一体形成曲柄轴部分以及其安装体。依照所需用途、性能、质量、价格等，亦可使用其它材料。

在进一步的实施例中，驱动侧踏板曲柄包含多个安装位置，其与安装体上的安装位置互补。这些安装位置绕曲柄轴以距曲柄轴一定径向距离(尤其是至少10厘米的径向距离)沿周向隔开。举例来说，安装位置是通过孔来形成，螺栓作为可拆卸的连接机构穿过这些孔延伸。这些螺栓可以螺帽固定，或某些孔可带螺纹，以致螺栓可旋拧至其中。