JPS6039593B2 - 自転車ペダルの足掛けを容易にする装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には自転車特にスポーツ用自転車の各部
品関し、更に詳しくはかかる自転車のペダルに装着した
トウクリツプ（靴のつま先挟み）に足掛けを容易にする
改良装置にするものである。

自転車がスポーツ競技用である場合は、自転車の各部品
は、素手すなわち競技者の加える力が最も効率よくなる
ように、しかも時間的にロスが生じないように工夫がな
されている。

したがって、例えば車輪についていえば、一方では車輪
を出来る限り軽量化してその抵抗を少なくし、他方では
タイヤがパンクした場合に車輪の取外しと取付けを素早
く行うことがきるようにした論止めハブまたはボスが工
夫されている。しかるに、以上の如き最の効率化と時間
的有利性という２つの条件は、自転車の基本的２機構す
なわちペダルに関する限り十分満足されていない。

確かに、ペダルは推進力の発生源となる秦手の筋肉組織
を自転車の推進駆動機構に連結する基本的役割を果すこ
とから、ペダルの構成はその装備と同様に上記連給を効
果的かつ効率的にするための実要な要因として工夫がな
されている。

この目的のために、各ペダルは玉軸受を介してクランク
端に固着したペダル軸に取付けられており、各ペダルは
秦手の足によって常にほぼ水平に維持される関係から、
クランクに対しては各ペダルはペダル・クランク機構の
各回転ごとに相対的に一回転するようになっていなけれ
ばならない。

この結果、ペダルはその構造上、ペダル軸に遊鉄して完
全に自由回転するようになっている。更に、素手の足が
ペダルに確実に掛止めされるようにするために、各ペダ
ルには、その支承面が前方に延び更に後方に屈曲して秦
手の靴のつま先部を包むように可榛性材薄片で構成され
、その自由端側にペダルの後部下で靴に巻いて締付ける
ようにしたベルトを取付けたトウクリップ（靴のつま先
挟み）が装備されている。この結果、ペダル全体には大
きな不釣合が生じるために、解放状態のペダルを常に一
定の角位置に保つような作用が働き、このためにトウク
リップは後向きになて水平面に対し３０なし、し４０度
に傾いたペダルの下に位置することになる。以上から明
らかなように、トウクリツプはその使用位置の反対側す
なわち裏面側に反転してしまうために、これに足を掛け
るのに特に不都合が生じ、このために、素手はトウクリ
ップに足を掛けるためにつま先で煩らわしい操作をして
正しい位置に戻す必要がある。

実際の経験で明らかになったことは、秦手が自転車の転
倒を避けるために足を地面につけたりあるいはトウクリ
ツプから足を外した後、再びペダルを適当な位置にして
トウクリップに足を掛けるのにかなりの時間を要するこ
とが多いことである。このために、素手がペダルあるい
はトウクリップに足を掛ける間は、素手はペダルに有効
な推進力を掛けることができないだけでなく、特に注意
力が走行路から外れて危険であり、他方、秦手の操車能
力は、スピード落ちるために低下して安定を保つことが
できなくなる。この結果、すべての点でハンディキャッ
プを負うことは確実であり、また転倒の危険も無視する
ことができない。本発明は自転車ペダルに装備された従
釆の装置あるいはペダルを同機に不安定にするおそれの
ある類似装置に内在する上記欠点を除去することを目的
とし、この目的を達成するために、トウクリップまたは
類似装置を装備してなる自転車ペダルをペダル・クラン
ク機構の回転ごとに少なくとも一回正常位置にすること
によってペダルへの足掛けを容易にする改良装置の提供
を目的とする。

本発明に係る基本的特徴は、それぞれ各ペダル本体およ
びペダル軸と一体的に構成してなる同軸の２個の要素か
らなり、その対向面の間にはこれらが機械的に接触しな
いように間隙が設けられ、更に少なくとも一方の要素は
周辺分布が不均一の磁場を作て、素手の足から解放され
たペダルがペダル軸したがってクランクに対し一定の角
位置で静止するように配置した永久磁石で構成するかか
かる磁石を含めてある。磁石の所定配置は、磁性材料の
部分的磁化によっても可能である。実際上には、上記角
位置の選定は、ペダルがその回転行程の上死点を通過し
た後、使用位置になるように、言い換えれば、その支承
面が上向きに、トウクリップが前向きになるように行う
。

ここで注目すべきは、ペダルが自由回転状態にあてその
不釣合のために反転した状態にあるとき、クランクが下
死点に近ず〈と、ペダルは上記関係角位置を瞬間的に通
過することである。したがって、このようにクランクに
対して静止したペダルに反対向きの重力が交互に作用す
ることから、ペダルの不釣合のために左右方向に揺れる
回転力に打勝つだけの十分の静止偶力を発生するように
すれば、この角位置を固定させることができる。更に、
注目すべき点は、素手がペダルに足を掛けたときに、本
装置が用する静止偶力は、上記関係角位置を通過すると
きのみ発生するようになっているから、秦手は最大の力
を加えることができることである。したがって、かかる
装置を付設することによって通常の使用に箸るしい不都
合が生じることは一切ない。本発明に係る装置の好適な
実施例のひとつによれば、前記２要素は同軸のリング（
環体）で構成され、一方はペダルのハブ端を閉鎖する従
釆の凸状閉鎖部品に代えて設けた閉鎖部品内に取付け、
他方は対応の玉軸受ケージの締付ナットの位置にこれに
代えてペダル軸端にねじ止めしたソケット体上に取付け
てある。

上記実施例において、そのためにペダル自体を改造する
必要は一切ない。本発明のその他の特徴および利点は、
添付図面に例示的に図示した実施例について行う以下の
説明において明らかにする通りである。以下本発明の実
施例について詳述する。

第１図はペダル５０を上面からすなわちその支承面が通
常の水平使用位置にあるときの支承面側から見た概略図
であるが、第１図において、ペダル５０は自転車ペダル
・クランク機構のクランク５１の一方の端部に、ペダル
軸５２を介して取付けられ、ペダル軸５２にはハブ５３
が公知の玉軸受ケースを介して回転自在に遊鉄している
。一方の玉軸受とケースを断面して図示してある。ペダ
ル５川ま基本的に一の金属帯をその中間部で屈曲して外
側ガード５６を形成するとともに、その両端側延長部５
４，５６をハブ５３の麹方向に並行させ、かつハブ５３
と一体になった２本の横部材５７，５８の両端にリベッ
ト止めして構成される。なお、ハブ５３の外端は、図示
の如く凸状ちりよけ閉鎖部品５９で閉鎖されている。更
に、ペダル５０には、可操性金属簿片６１で構成された
トウクリップ（靴のつま先挟み）６０が装着されている
。

すなわち、このトウクリップは、その一端側は広幅で屈
曲してなりペダル５０の前部側の延長部５４にねじ６２
止めされかつその支承面を延長し、他方、Ｖ字状に形成
された自由端側６３は上向きにかつ後方に向って屈曲さ
れ、その終端には留め環６４が取付けられている。構架
材５７，５８の後部にかかって外側ガード５６の下と留
め環６４内に挿通したベルト６５を６６の個所で稀付け
ることにより、ペダル５０への足の掛りを確実にする。
以上から明らかのように、このようにトウクリップを装
着したペダル５０は、解放状態になると瞬間的に、その
正常の使用位置からほぼ反転してその反転位置で平衡す
るというように、その回転軸５２に対して不釣合になる
。

この場合、ペダルの支承面は、下向きになり、したがっ
てトゥクリツプは後向きになっている。

このように使用位置が反転するために、素手がペダルに
足をかけるのが極めて不都合であるのは勿論であり、黍
手はトウクリップに足をかけるためにはペダルをその位
置から正しい位置に戻さなければならない。第２図およ
び第３図は、上記不都合を除去することを目的とした本
発明に係る装置の一実施例を示す。

すなわち、本発明によれば、素手の足から解放されたペ
ダル５０が、ペダル・クランク機構の回転のごとに、好
ましくは上死点を通過した後に少なくとも一回ほぼ正常
位置になるように、ペダル５１をクランク５１に対して
一定の角位置に保つようにして上記欠点を解消したもの
である。第２図および第３図は本発明に係る装置７０の
断面であるが、図面表示の便宜上、ベルト６５を省略し
て示してある。すなわち、本装置７０は、一方では、第
１図図示の凸状閉鎖部品５−９の位置にこれに代えて、
ペダル５０のハブ５３端に取付けた閉鎖部品７１と、他
方では対応の玉軸受ケース綿付ナットの位置にこれに代
えてペダル軸５２端部にねじ止めしたソケット体７２と
からなる。閉鎖部品７１は、ペダル軸５２と同心の内面
円筒状の環状スカート部を含み、この環状スカート内に
、例えばフェライトの如き強磁性材の環体７３が懐め込
まれ、例えば接着剤により固着されている。同機に、前
記環体７３と同種類の環体７４が環体７３に対し若干の
間隙をおいて、ソケット体７２の雄ねじ端にねじ止めし
たナット７５によって固定され、前記ソケット体７２の
円筒面に軽く摺接するようになっている。以上の如き構
成であるから、ペダル軸５２したがってクランク５１に
対する環体７４の関係角位置を随意に調整することがで
きるが、この調整の際に玉軸受ケースの締付状態に影響
を与えないようにするために、例えばねじ回わしでソケ
ット体７２が回転しないようにする。他方、環体７３は
、閉鎖部品７１を緊結するときもこ、ペダル本体５０‘
こ対し一定の角位置に固定した状態にある。

更に、本発明の基本的性格によれば、環体７３と７４は
、少なくとも局部的に磁化されていて、これらの対向周
面上に、角度的に相互補完的にしかし不均一に分布した
異極の極性が現われるようになっている。

更に詳しくは、この磁極分布の選定は、環体７３と７４
の単一で唯一の関係角位置に対して、それぞれの相反極
Ｉ性の相互作用によって、秦手の足から解放されたペダ
ル５０がペダル軸６２を中心に回転するのを阻止する偶
力を発生させて、ペダル５０の不釣合にもかかわらずペ
ダル５０がクランク５１に対して不変の関係角位鷹に維
持されるように行う。例えば、最も単純な場合には、前
記環体７３，７４の一方は、その母線のひとつに沿って
単一極Ｎで構成し、他方は同様にして単一極Ｓで構成し
てもよい。また図示の如く、各環体は、直径方向に対向
する２母線に沿って相反する異極で構成してもよく、更
に簡単にするためにＬ直径方向の面に沿って磁気的に犠
牲化するようにして、フェライト筒体に最も使用し易い
磁極分布にすることもできる。また、例えば個々の磁極
をそれぞれ相反する２極で囲むようにした分布を使用す
ることもできる。最後に、非磁性材の環体の対向面に榛
磁石を鉄めこんで磁極を形成してもよい。衝撃特に慣性
作用にもかかわらずペダルの静止を完全に安定させるに
は、構成を更に複雑にして、静止角位置への復元力を大
きくすればよい。

この場合には、例えば、環体の一方の各檀は、相反する
２極で囲むようにする。更に、環体の一方のみを磁石に
して、他方は例えば欧鉄製にすれば、例えば突出部間の
間隙が広くなることから、磁気抵抗を小さくすることに
よって復元力が発生するようにすることができる。また
、更に、以上に説明した同軸の２個の環体要素は、これ
らの間の間隙を円筒状にしないで、その間隙が半径方向
になるように形成して配置することができる。

かかる場合には、上述の環体を円板または樺体にして、
それぞれをペダル・ハプの閉鎖部品内で、ペダル軸端に
取付けることができる。以上から明らかなように、本発
明は自転車ペダル、特にスポーツ車ペダルの装置に係り
、本発明の特徴を要約すれば下記の通りである。

素手がペダルから足を外したときにペダルを不安定にす
るトウクリップを装備してなる各ペダルに本発明に係る
装置を付設することにより、ペダルをクランクに対して
所定の角位置に復帰させかつその位置に維持させたもの
である。すなわち、本発明に係る装置は、従釆のハブ５
３閉鎖部品の位置にこれに代わる特別の閉鎖部品７１と
、ペダル・クランク機構の締付けナットの位置にこれに
代えてペダル軸端にねじ止めしたソケット体７２とから
なり、それぞれに環体７３，７４が取付けられ非対称的
にしかし相互補完的に磁極化してペダルを上記所定角位
置にする。以上の構成は前述の通り種々態様に変更する
ことができる。以上の如く、本発明によれば、ペダルに
装着したトウクリップの他の類似装置に極めて容易に素
手は足を掛けることができる利点があり、この結果、従
来この操作に伴う不都合および危険が除去された。なお
、本発明は添付図面を参照して例示的に説明した上言己
実施例に限定されるものではなく、むしろ特許請求の範
囲に記載した事項の枠内で種々態様に変更しうろこと勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トウクリップを装着した自転車ペダルの上面
図であって、ペダルがクランクと一体のペダル軸に取付
けられている状態を示す。 第２図は本発明に係る装置を装備してなる、第１図図示
のペダルに類似の一部を示す部分断面下面図である。第
３図は、第２図図示装置の一部断面図である。５０……
ペダル、５１……クランク、５２……ペダル軸、５３…
・・・ハブ、７１・…４・閉鎖部品、７２・…・・ソケ
ット体、７３・・・・・・外側環体、７４・・・・・・
内側環体。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自転車ペダル、特にペダル・クランク機構の対応ク
   ランクと一体になつたそれぞれのペダル回転軸に対して
   ペダルを不安定にするトウクリツプ又は類似の固定装置
   を装備してなるペダルに足掛けを容易にする装置であつ
   て、対向面間にその機械的接触を防止する程度の間隙を
   おいてそれぞれが各ペダル本体及びペダルの回転軸に固
   着された同軸の２個の要素からなり、該要素の少くとも
   一方の要素は周辺分布が不均一の磁場を発生するように
   配置した永久磁石で一部又は全を構成し、素手の足から
   解放されたペダルが前記回転軸したがつてクランクに対
   して一定の角位置で静止しうるようにしたことを特徴と
   する自転車ペダルの足掛けを容易にする装置。 ２ 前記要素は、円筒状の間隔をおいてそれぞれがペダ
   ル回転軸５２及びペダル・ハブ５３に固着した同軸の２
   個の環体７３，７４であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の自転車ペダルの足掛けを容易にする装
   置。 ３ 外側の環体７３は、ペダル・ハブ５３の自由端側を
   閉鎖する凸状閉鎖部品の位置にこれに代えて、閉鎖部品
   ７１で構成またはその内部に取付けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の自転車ペダルの足掛けを容
   易にする装置。 ４ 内側の環体７４は、対応の玉軸受ケースの締付けナ
   ツトの位置にこれに変えて、ペダル回転軸５２端にねじ
   止めしたソケツト体７２で構成またはその上に取付けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の自転車ペ
   ダルの足掛けを容易にする装置。 ５ 前記内側環体７４は、前記ソケツト体７２に回転自
   在に遊嵌するとともに、クランプ手段で調整可能の関係
   角位置に静止するようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の自転車ペダルの足掛けを容易にする
   装置。 ６ 前記２環体７３，７４は共に強磁性材料からなり、
   特に直径方向の面に沿う対向側が非対称的に磁化するよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし
   第５項のいずれか一に記載の自転車ペダルの足掛けを容
   易にする装置。