[发明专利]自行车用曲柄及其制造方法

说明书

本发明涉及自行车用曲柄及其制造方法。具体涉及到用铸造方法制造内部有芯的自行车用曲柄，轻型的自行车用曲柄及其制造方法。

人们总是希望自行车尽可能地轻量化，为此也希望自行车的部件尽可能是轻型的。因此自行车用的曲柄，例如已知有特公平2-18652号公报所述的按管状成形制造，使曲柄内部为中空结构而轻量化的。

已提出有经挤压锻造实心坯料使其内部形成空洞的方法(特开平5-116670号公报)。中空的曲柄是将管或曲柄坯料通过焊接或塑性变形来做成的，因而曲柄形状的设计自由度小。此外，即使是存在有材料力学上不必要的部分也不能成形，因而由于这样一类理由，使形状受到了约束。再有，纵然是设计上有要求，由于加工方面的限制，具有外观上也不易有高雅感的问题。

另一方面，已知有用轻合金通过铸造法来制造自行车的曲柄的制造方法(例如，特开昭58-93554号公报所示)。采用铸造法时虽然可摆脱前述的对形状的约束，但在使内部空心化时对于小型部件的曲柄就有困难，而且机械强度也差。为此提出过在内部将管材等整体铸入的形式(实开昭48-7948号公报，实开昭61-131391号公报)，但通常所铸造出的曲柄的机械强度都弱。

本发明便是在上述技术背景下提出的，并且是为了实现下述目的。

本发明的目的在于提供一种通过铸造来制造的，设计自由度大的自行车用曲柄及其制造方法。

本发明的另一目的在于提供一种通过型锻铸造的曲柄坯料，而能获得既轻量化又有充分强度的自行车用曲柄及其制造方法。

本发明的第一方案的自行车用曲柄的特征在于，在此曲柄内部有芯，此芯是由比构成曲柄的金属比重轻的充填材料和覆盖在此充填材料上的外皮组成。

本发明的第二方案是在第一方案的自行车用曲柄之中，使上述外皮为金属制的管状件，此金属最好是铝之类的轻量与机械强度高的耐热性的材料。

本发明的第三方案的自行车用曲柄的特征在于，在此曲柄内部的内周面上具有由与曲柄材料不同的金属包覆成的空心部，此空心部构造成具有与外部通连的开口部，用来在铸造时将预充填在所述空心部内的填料取出。

本发明的第四方案的特征在于，在第三方案的自行车用中空曲柄中，所述的开口部配置于曲柄的踏板安装孔中。

本发明的第五方案的自行车用曲柄的制造方法的特征在于，在铸造此曲柄的铸模内嵌入内部充塞有比构成曲柄的金属比重轻的填料并具有外皮的芯；将构成曲柄的金属熔化后注入所述铸模内，再由与所述芯成一体铸造凝固的铸造法制造所述曲柄。

本发明的第六方案的特征在于，在前述第五方案的自行车用曲柄的制造方法中，当由所述铸造法铸造出曲柄坯料后，再对此曲柄坯料进行型锻加压成形。

本发明的第七方案的特征在于，在前述第五或第六方案的自行车用曲柄的制造方法中，所述的铸造法是使所述熔融的金属借重力对模具加压的重力模铸法。

本发明的第八方案的特征在于，在据前述第五、六、七方案任选一项的自行车用曲柄的制造方法中，所述芯的外皮是金属制的。

本发明的第九方案的特征在于，在前述第五、六、七、八方案任选一项的自行车用曲柄的制造方法中，通过机加工在所述外皮中形成开口部，取出所述填料在曲柄中形成空心部。

根据本发明的曲柄及其制造方法，由于曲柄的内部有芯，故能使曲柄轻量且具有刚性。此外，由于曲柄是铸造而成，故可设计成任意形状，而由于设计自由度的增加，就易使外观高雅。

同时，由于对铸造的曲柄进行了型锻，故除轻量化外还能获得充分的强度。再者，由于是把内装有填料的芯配置于内部，故芯的形状不会因型锻而溃塌。

图1是本发明的左曲柄1的后视图。

图2是本发明的左曲柄1的俯视图。

图3是此左曲柄1的侧视剖面图。

图4是此左曲柄1的正视图。

图5是沿图4中a-a、b-b、c-c、d-d各剖线的向视部面图。图5(a)、5(b)、5(c)与5(d)分别是a-a、b-b、c-c与d-d向视剖面图。

图6是示明左曲柄1的铸造状态的剖面图。

图7是示明芯子模具的立体图。

图8是示明将曲柄坯料29置入半密闭模具35中的状态的剖面图。

图9概示从经锻造加工后的管芯7中取出填充料的方式图。

图10是示明曲柄坯料的其它实施形式的剖面图。