JPH0244631Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、自転車用ペダルの構造に関し、詳
しくは、ペダル軸の先端方のベアリング部の耐久
性を高めたものに関する。

【従来の技術】

自転車用ペダルは、乗者の踏力を伝達する主要
部分であり、クランクアームに装着されたペダル
軸に対しベアリング部を介して回転可能に支持さ
れており、乗者による駆動を円滑かつ効率的に行
うには、ベアリング部の一定の回転性能の維持が
不可欠であり、そのためには、ベアリング部に十
分な強度が要求される。 従来の一般的な自転車用ペダルの構造は、第４
図に示すように、基端においてクランクアームに
固定されるペダル軸４が、ベアリング部２，３を
介して、ペダル体１を回転可能に支持している。 上記ペダル体１は、踏子１ａ，１ａを回転不能
に保持する角柱１ｂ，１ｂおよび上記踏子１ａ，
１ａの中間に位置するペダルパイプ１ｃのそれぞ
れの両側に、内板１ｄと外板１ｅを固定して構成
され、その外側には、キヤツプ８が装着されてい
る。 また、上記ベアリング部２，３は、ペダル軸４
の基端方外周に形成される球受面６およびペダル
軸４の先端方に螺着される球押し５の外周に形成
される球受面７と、上記ペダルパイプ１ｃに一体
的に設けられる内ワン９および外ワン１０の内周
に形成される球受面１１，１２との間にそれぞれ
複数個の鋼球１３……を転動可能に挟圧保持させ
ることにより構成され、ベアリング部２，３のそ
れぞれの接触角はともに等しく設定されている。
なお、球押し５に突き当たるように、緩み止め作
用を有するロツクナツト１４を座金１５を介して
ペダル軸に螺締している。

【考案が解決しようとする問題点】

しかしながら、上述のような自転車用ペダルの
構造においては、以下のような問題点があつた。 一般的に乗者の踏力は、乗者の足の内側部（い
わゆる土踏まず）ではなく、足の外側部を介して
主にペダルに伝達されるため、ペダルが受ける踏
力はペダルの外側において圧倒的に大きく、した
がつてベアリング部の受けるラジアル荷重もペダ
ル軸の基端方（ペダルの内側）のベアリング部よ
りも、ペダル軸の先端方（ペダルの外側）のベア
リング部において非常に大きいものとなる。ま
た、カーブの際のペダルの接地によつてペダルの
外側に大きな衝撃力が作用し、これによつてもペ
ダル軸の先端方のベアリング部に大きなラジアル
荷重が作用する。 このように、ペダル軸の先端方のベアリング部
に作用するラジアル荷重が非常に大きいため、フ
レーキングおよびピツチングの発生等による上記
ベアリング部の耐久性の低下が他方のベアリング
部に比して著しいものとなり、ペダルの円滑な回
転を損ない、乗者の円滑かつ効率的なペダルの駆
動をも妨げる。 さらに、最近のペダルの構造設計の傾向とし
て、ペダルの軽量化およびデザインの多様化等の
事情から、ペダル軸を短かくする傾向が強まつて
おり、これにより、乗者の足の外側部のペダルの
踏載位置とペダル軸の先端方のベアリング部の位
置が極めて一致するようになるため、さらに大き
なラジアル荷重が外側のベアリング部に作用する
ようになり、上記のような問題が一層深刻なもの
となる。 また、上述のような問題を解決する手段とし
て、ベアリング部の球受面および鋼球の焼入れの
強化による硬質化、高品質材料によるベアリング
部の形成等の方法が考えられるが、返つて、生産
工程の複雑化およびコスト上昇等の幣害が顕著に
なる。 一方、自転車転倒の際に、ペダルに作用する衝
撃力の多くがペダル軸の基端方のベアリング部に
ペダル軸内向きのスラスト荷重として作用し、ベ
アリング部の位置ずれおよびペダル軸の基端方の
ベアリング部の損傷を引き起こすという問題があ
つた。 この考案は、以上のような事情のもとで考え出
されたもので、生産工程の複雑化およびコスト上
昇等の幣害を伴うことなく、また、ペダルの軽量
化およびデザインの多様化を阻害することなく、
上記従来の問題点を解決し、ラジアル荷重に対す
るペダル軸の先端方のベアリング部の耐久性およ
びスラスト荷重に対するペダル軸の基端方のベア
リング部の耐久性を大いに向上させ、ペダルの円
滑な回転性能の長期間維持を可能にするように構
成された自転車用ペダルの構造を提供することを
その課題とする。

【問題を解決するための手段】

上記の問題を解決するため、この考案では、次
の技術的手段を講じている。 すなわち、基端においてクランクアームに固定
されるペダル軸の基端方外周に形成される転動体
接触面および上記ペダル軸の先端方に螺着される
転動体押し部材の外周に形成される転動体接触面
と、ペダル体の上記ペダル軸通挿孔の両端部に設
けられる左右一対のワンに上記各転動体接触面と
対応するように形成される各転動体接触面との間
にそれぞれ転動体を介装して構成される左右一対
のベアリング部を備えるペダルの構造において、
上記左右一対のベアリング部のうち、上記ペダル
軸の先端方のベアリング部の接触角を、上記ペダ
ル軸の基端方のベアリング部の接触角より小さく
している。

【作用】

本考案のペダルの構造は、ペダル体に内蔵する
左右一対のベアリング部のうち、ペダル軸の先端
方のベアリング部の接触角を、ペダル軸の基端方
のベアリング部の接触角よりも小さくしている。 たとえば、第３図に示すように、ペダル軸の先
端方のベアリング部３の接触角をθ３、ペダル軸
の基端方のベアリング部２の接触角をθ２（θ３
＜θ２）とした場合を考える。 ラジアル荷重Ｒが、ベアリング部２，３に作用
する場合、ベアリング部３の転動体接触面７に垂
直に作用する力Ｎ３は、Ｎ３＝Ｒ／cosθ３であ
り、ベアリング部２の転動体接触面６に垂直に作
用する力Ｎ２は、Ｎ２＝Ｒ／cosθ２であるので、
Ｎ３＜Ｎ２となることは明らかである。したがつ
て、ベアリング部３の転動体１３と転動体接触面
７との接触部に生ずる接触応力は、ベアリング部
２に生ずる接触応力に比べて非常に小さくなる。 また、ベアリング部２，３に発生する誘起スラ
スト力はベアリング部２の方が大きくなる。換言
すると、ベアリング部２は、ベアリング部３に比
して大きなスラスト力を受けることができること
になる。 すなわち、ベアリング部の接触角を小さくする
ことにより、ベアリング部に生ずる接触応力を小
さくすることができ、接触角を大きくした場合
は、大きなスラスト荷重を受けることができるの
である。

【効果】

したがつて、ペダル軸の先端方のベアリング部
の接触角を小さくするよつて、上記ベアリング部
に生ずる接触応力を大いに小さくし、フレーキン
グおよびピツチングの発生を抑制して、上記ベア
リング部の早期損傷の防止による一定の回転性能
の長期間の維持が可能となる。また、ペダル軸の
基端方のベアリング部の接触角を大きくすること
によつて、スラスト荷重の作用に対する耐久性お
よび安定性を向上させることができる。 以上のように、本考案のペダルの構造によれ
ば、生産工程の複雑化およびコスト上昇等の幣害
を伴うことなく、ペダルの軽量化およびデザイン
の多様化を図りながら、極めて容易に、ペダル軸
の先端方および基端方の各ベアリング部の耐久性
を向上させ、乗者の円滑かつ効率的なペダルの駆
動を長期間持続させることができる。

【実施例の説明】

以下、本考案の実施例を第１図および第２図を
参照して具体的に説明する。なお、図面において
第４図の従来例と同等の部材には、同一の符号を
付してある。 本実施例のペダルの構造においては、ペダル体
１のペダル軸通挿孔１ｆの両側に位置する左右一
対のベアリング部２，３のうち、ペダル軸４の先
端方のベアリング部３の接触角を、ペダル軸４の
基端方のベアリング部２の接触角よりも小さく設
定している。 すなわち、従来の一般的なペダルの構造におい
ては、左右一対のベアリング部の接触角はともに
等しく設定されており、その接触角がθである場
合に、本実施例においては、第２図に示すよう
に、ペダル軸４の先端方のベアリング部３の接触
角をθ３（θ３＜θ）、ペダル軸４の基端方のベ
アリング部２の接触角をθ２（θ２＞θ）と設定
している。その他の基本的な構成は、従来の一般
的なペダルの構造と同様である。 ペダル軸４の先端方のベアリング部３にラジア
ル荷重Ｒが作用するとき、転動体押し部材５の転
動体接触面７に垂直に作用する力Ｎ３は、Ｎ３＝
Ｒ／cosθ３であり、これを従来の接触角θの場合
の上記転動体接触面７に垂直に作用する力Ｎ（Ｎ
＝Ｒ／cosθ）と比較すると、Ｎ３＜Ｎとなること
は明らかである。すなわち、同じ大きさのラジア
ル荷重が本実施例と従来例の上記ベアリング部３
に作用した場合でも、ベアリング部３に生ずる接
触応力は本実施例においての方が極めて小さいの
である。 また、ベアリング部２の接触角θ２を、従来の
接触角θよりも大きく設定して、従来に比して大
きなスラスト荷重を受けることができるようにし
ている。これにより、従来のペダルにおける自転
車転倒の際の大きなスラスト荷重の作用によつて
ベアリング部２が損傷するといつた問題は完全に
解決され、さらに、転動体押し部材５をペダル軸
４に螺締する際の転動体押し部材５のねじ込み過
ぎにより生ずるベアリング部２，３の回転性能の
調整不良をも回避している。 以上のように、本実施例のペダルの構造におい
ては、生産工程の複雑化およびコストの上昇等の
幣害を伴うことなく、ペダル軸の先端方のベアリ
ング部に生ずる接触応力を小さくして、上記ベア
リング部の耐久性を大いに向上させ、一方、ペダ
ル軸の基端方のベアリング部においてはスラスト
荷重の作用に対する耐久性および安定性を向上さ
せて、乗者の円滑かつ効率的なペダルの駆動の長
期間維持を可能にしている。さらに、本実施例の
ように、ペダルの軽量化およびデザインの多様化
等の事情からペダル軸の長さを短く設計した場合
に、本考案の効果が一層発揮され、ペダル軸を短
く設計した場合の幣害を排除して、結果的にペダ
ルの軽量化およびデザインの多様化をも可能にし
ている。 もちろん、本考案の範囲は、上述した実施例に
限定されることはない。 たとえば、接触角の大きさは、ベアリング部に
作用するラジアル荷重の大きさに応じて、最適な
接触角を任意に設定すればよく、ベアリング部の
形状も種々設計変更可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の断面図、第２図は実
施例の要部説明図、第３図はラジアル荷重の作用
状態の説明図、第４図は従来例の断面図である。 １……ペダル体、２，３……ベアリング部、４
……ペダル軸、５……転動体押し部材、６……
（ペダル軸の）転動体接触面、７……（転動体押
し部材の）転動体接触面、９，１０……ワン、１
１，１２……（ワンの）転動体接触面、１３……
転動体、θ２，θ３……接触角。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基端においてクランクアームに固定されるペダ
   ル軸の基端方の外周に形成される転動体接触面お
   よび上記ペダル軸の先端方に螺着される転動体押
   し部材の外周に形成される転動体接触面と、ペダ
   ル体の上記ペダル軸通挿孔の両端部に設けられる
   左右一対のワンに上記各転動体接触面と対応する
   ように形成される各転動体接触面との間にそれぞ
   れ転動体を介装して構成される左右一対のベアリ
   ング部を備えるペダルの構造において、上記左右
   一対のベアリング部のうち、上記ペダル軸の先端
   方のベアリング部の接触角を、上記ペダル軸の基
   端方のベアリング部の接触角より小さくしたこと
   を特徴とする、自転車用ペダルの構造。