JP3798398B2 - 自転車ペダル着脱装置 - Google Patents

Description

本発明は、自転車のペダルをペダルクランクに対して簡単に着脱できるようにするための自転車ペダル着脱装置に関するものである。

自転車に乗る練習をする場合に、ペダルを取外して両足を楽に地面に着けられるようにしておくことがある。すなわち足を地面につけられる状態で低速で走りながらハンドル操作を行い、バランスのとり方を体得するものである。このような練習ではペダルが足に干渉しないようにペダルを取外すのが望ましい。

また新しい自転車を自転車販売店に納入する時には、ペダルを取外して収納箱に収納しておくことがある。このようにすれば収納箱を小さくでき運搬が楽になり収納スペースが小さくなり都合が良いからである。

さらに自転車を物置などに入れておく場合に、ペダルを容易に取外すことができれば、収納スペースが小さくなって都合がよい。

このようにペダルを容易に着脱可能にするため特許文献１，２に示すものが提案されている。特許文献１には、ペダルクランクの回動端にペダル受具（ペダル受筒）を螺入し、このペダル受具にペダル軸（ペダル支持軸）を貫挿しこのペダル軸の先端に設けた環状周溝（環状溝）に、カール状の係止リング１４を係止させるものが示されている。引用文献２には、ペダルクランクに取付けた筒体の内側（内周面）に係止体を装着し、この筒体に挿入したペダル軸にこの係止体を係合させることによりペダルをクランクに固定するものが示されている。

特開平１１−２０８５６４号 特開２０００−２８９６８０号

特許文献１に記載されたものは、環状周溝を両側から挟む一対の半円弧状の係合部を１本のワイヤを略Ω字状に折曲した係止リングを着脱するものである。ここに係止リングには抜止係止具を一体形成し、この抜止係止具を指先で掴んで着脱する。すなわち、ペダルクランクにペダル固定具（ケース）を固定し、このペダル固定具に設けた収納部に係止リングと一体の抜止係止具をペダルクランクと平行に挿抜するものである。

この場合、抜止係止具を挿抜する際には、係止リングを環状周溝内で一度拡開させる必要があり、大きい力を必要とする。このためペダル固定具（ケース）と抜止係止具とを左右の手で別々に掴んで作業することが必要になり、作業性が悪いという問題がある。特にこの状態でさらにペダル軸をペダル受具に挿抜するのは非常に作業性が悪く、別の人の手助けが必要になることもある。またペダルを取外した状態では抜止係止具は遊動することになり、走行中の振動により外れて紛失し易いという問題もあった。

特許文献２に記載されたものは、筒体の内側に装着した係止体をペダル軸に係合させてペダル軸を確実に保持するためには、係止体を強い力で内径方向へ押圧する必要がある。例えばこの係止体は板ばねで押圧する場合は、ペダル軸の着脱に大きな力が必要であり、作業性が悪くなる。また係止体を軸方向にスライドするリングで押圧する場合には、このリングをクランクとペダルの間に配置しなければならないからクランクとペダルとの間隔が広がるという問題が生じる。

この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、ペダルの着脱作業が簡単であり作業性が良く、部品を紛失するおそれが無く、ペダルとクランクの間隔を広げる必要もない自転車ペダルの着脱装置を提供することを目的とする。

この発明によればこの目的は、自転車のペダルクランクにペダルを着脱可能に取付けるための自転車ペダル着脱装置であって、ペダルクランクの回動端を車幅方向に貫通するペダル取付孔に外側方から螺入される筒状のペダル受筒と、ペダルクランクの回動端に装着されこの回動端の内側面との間にガイド収納部を有するケースと、ペダル受筒を貫通しこのペダル受筒から車幅方向内側に突出する突出端の外周に環状溝が形成されたペダル支持軸と、このペダル支持軸に回転自在に保持されたペダルと、前記ガイド収納部に収納されペダル支持軸の突出端に係合して保持されるガイド板と、前記のガイド収納部の内面とガイド板との間に収納されガイド板に案内されて互いに対向方向にスライド可能でありかつペダル支持軸の環状溝に係脱する略半月状の係合爪部とこの係合爪部が環状溝に係入する方向へケースから突出した操作部とを有する一対のストッパ板と、前記一対のストッパ板をその係合爪部を環状溝に係合させると共に操作部をケースから突出させる方向に付勢するばねと、を備えることを特徴とする自転車ペダル着脱装置、により達成される。

一対のストッパ板は、互いに対向方向にスライドし、その操作部はケースから突出しているから、これらの操作部を片方の手で互いに近付けるようにスライドさせれば、半円状の係合爪部は環状溝から脱出し、ペダル支持軸は他方の手を使ってペダル受筒から抜取ることができる。すなわちペダルをペダルクランクから１人でも簡単かつ容易に取外すことができる。

また取外したペダルをクランクに取付けるためには、一対のストッパの操作部を片手の指先で挟んで互いに近接させるようにスライドさせ、この状態でペダル支持軸をペダル受筒に挿入する。そしてペダル支持軸を最後まで押込んだ状態で指先を操作部から解放すれば、ストッパ板はばねによって復帰し、半月状の係合爪部が環状溝に係入してペダル支持軸がクランクに固定される。従って１人で容易に作業できる。

ストッパ板は常にケースに収納されているので、ペダル着脱時に取外すことがない。このためストッパなどを紛失するおそれもない。またストッパやガイド板などは、ペダルクランクの車体幅方向の内側にあるから、ペダルとペダルクランクの間隔を広げる必要がない。このため左右のペダル間隔が広がって乗りにくくなることもない。

ペダル支持軸に形成する環状溝は断面四角の角溝とし、ここに係合するストッパ板の係合爪部の端縁がこの角溝に係合する断面四角とすれば、ペダル支持軸に軸方向に大きな衝撃が加わっても係合爪部が環状溝から意に反して脱出するおそれがなくなる。

ばねはガイド板と別体としてガイド板に組付けるものであってもよい。例えば板ばねを折曲してガイド板に組付けることができる。しかしガイド板を合成樹脂製としてこれにばねを一体成形することもできる。例えばストッパ板のスライド方向に対して斜めに傾いた板状のばねをガイド板に一体成形し、ストッパ板にはこのばねに摺接するカムを形成しておき、ストッパ板を押込む時にこのカムが板状のばねを倒す一方、この板状のばねの復元力によりストッパ板を復帰させるものが可能である。このようにばねをガイド板に一体成形すれば、別体のばねを用意しておく必要がなくなり、部品点数の減少と、組立性向上とが図れることになる。

ケースは車幅方向に分割可能とし、外側（ペダル側）のケース半体と内側のケース半体と複数のビスで固定することができる。この場合は内側のケース半体を組付ける前にガイド板、ストッパ板などを組込むことができ組立性が良くなる。外側と内側のケース半体を結合した組立体はペダルクランクにその回動端側から装着され、ペダル受筒をペダルクランクに螺着する時に内側のケース半体をこのペダル受筒とペダルクランクとで挟持して保持する。ガイド板のペダルクランクに対向する面に防塵用の薄板を密着させておけば、ケース内に侵入するほこり、砂、ゴミや泥水などがガイド板に付着しにくくなる。このためストッパ板を長期間に亘って滑らかにスライドさせることができる。

図１は本発明の一実施例をペダルを省いて示す正面図、図２は左側面図、図３はペダル着脱装置を一部を省いて示す分解斜視図、図４はペダル着脱装置の全体を分解して示す斜視図、図５は同じく側断面図、図６はペダル支持軸を着脱可能にするストッパ板位置を示す図、図７はその要部のVII-VII線断面図、図８はペダル支持軸を固定するストッパ板位置を示す図、図９はその要部のIX-IX線断面図である。

これらの図において、符号１０はペダルクランク、１２はこのペダルクランク１０の回動端に取付けられるペダルである。ペダルクランク１０は自転車のボトムラケット（図示せず）に保持されるクランク軸（図示せず）の左右両端に互いに１８０°の位相差を持って固定される。左右一対のペダルクランク１０にそれぞれペダル１２が取付けられ、クランク軸の回転がチェーンやベルトなどを介して後輪に伝えられる。

ここにペダル１２はペダル支持軸１４に回転自在に保持される一方、ペダル支持軸１４は、本発明に係るペダル着脱装置によってペダルクランク１０に着脱可能に取付けられる。このペダル着脱装置は、ペダルクランク１０の回動端のペダル取付孔１０ａに螺着されたペダル受筒１６と、このペダル受筒１６に挿入されたペダル支持軸１４をこのペダル受筒１６に固定するロック機構１８とを備える。

ペダル受筒１６は図４，５に示すように、筒部の一端にナット部を一体に形成したものであり、筒部の外周面に形成した雄ねじをペダルクランク１０に設けたペダル取付孔１０ａに車幅方向外側から螺入可能である。ペダル支持軸１４にはペダル１２の車幅方向内側に位置するフランジ部１４ａ（図１，４，５）が設けられ、このフランジ部１４ａより車幅方向内側の部分は、ペダル受筒１６に嵌合する外径を持ち、かつペダル受筒１６より長い。

ペダル支持軸１４の内端外周、すなわちペダル受筒１６に挿入した時にペダル受筒１６から突出する部分の外周には、環状溝１４ｂが形成されている。この環状溝１４ｂは図５，７に示すように断面四角形の角溝である。

ロック機構１８は、一対のケース半体２０ａ，２０ｂからなるケース２０と、このケース２０内に収納される防塵用の薄板２２と、樹脂層のガイド板２４と、左右一対のストッパ板２６，２６とを有する。外側のケース半体２０ａは図４，５に示すように、ペダルクランク１０の先端をその内側面を除いて囲むように形成され、内側のケース半体２０ｂを被せることによりペダルクランク１０の先端を包むことになる。なお内側のケース半体２０ｂは、ガイド板２４と共に４本のビス２８により外側のケース半体２０ａに固定される。

外側のケース半体２０ａの外側面中央付近にはペダル受筒１６が貫通し、ペダル受筒１６をペダルクランク１０に螺合する際にこの外側のケース半体２０ａはペダル受筒１６のナット部とペダルクランク１０との間に挟持される。

内側のケース半体２０ｂは図２，４などに示すように、周縁が外側へ折曲された略分銅型であり、ペダルクランク１０と略平行な側縁（ここでは左右側縁という）に内側に陥没した凹部３０，３０をもつ。この凹部３０，３０には外側のケース半体２０ａとの合せ面に向って開く切欠き３２，３２（図４，７）が形成されている。このケース半体２０ｂの内側が後記するガイド板２４やストッパ板２６を収容するガイド収納部となる。

ガイド板２４は図４，６，８に示すように、内側のケース半体２０ｂの中に係入する形状に作られている。このガイド板２４には内側のケース半体２０ｂの切欠き３２，３２に連続するガイド溝３４（図４）が左右方向に横断するように形成されている。またガイド板２４は適度な弾性を有するポリプロピレンなどの樹脂で作られ、ガイド溝３４の上方および下方には略中央方向に向かって突出する４枚の板状のばね３６が一体成形されている（図４，６，８）。

ストッパ板２６，２６は対称に組合わされてガイド溝３４に収容され、ガイド板２４と内側のケース半体２０ｂとの間で互いに対向方向にスライド可能に装填される。ストッパ板２６の一端は内側のケース半体２０ｂの切欠き３２から外へ突出し、この突出部が操作部３８となっている。

ストッパ板２６には、ペダル支持軸１４の先端（突出端）が通る開口４０が形成され、この開口４０の一部すなわち操作部３８から遠い部分が環状溝１４ｂに係脱する略半月状の係合爪部４２となっている。またストッパ板２６の上下縁にはガイド板２４のばね３６に下側および上側から係合する鋸歯状のカム４４，４４が形成されている。この結果ばね３６とカム４４との係合により、ストッパ板２６には外側へ突出する方向の復帰習性が付与されることになる。

薄板２２は図４，５に示すように、ガイド板２４のペダルクランクしに対向する面に密着し、ガイド板２４の周囲に塵や砂、泥水が侵入するのを防ぐ。すなわちケース２０とペダルクランク１０との間隙からケース２０内に塵や泥水などが侵入しても、この薄板２２がストッパ板２６の摺動性を悪くすることがなくなる。なお外側のケース半体２０ａの底には、水抜き孔４６（図４，５）が形成されている。

この実施例において、ストッパ板２６，２６の操作部３８，３８を片手の親指と人差し指とで挟んで互いに近付けるように押込めば、ストッパ板２６，２６のカム４４がばね３６を押し曲げながら互いに接近するようにスライドし、開口４０，４０の重なりが増大する。そして、この開口４０，４０の重なった部分にペダル支持軸１４が侵入および脱出可能になる。ペダル１２を取付ける場合には、ペダル支持軸１４をこの開口４０，４０の重なり部分に通して、操作部３８，３８を押し付ける指の力を弱める。するとストッパ板２６，２６はばね３６の復元力により押し戻され、係合爪部４２，４２がペダル支持軸１４の環状溝１４ｂに係入する。このためペダル１２はペダルクランク１０に固定される。

ペダル１２を取外すためには、ストッパ板２６，２６の操作部３８，３８を同時に押込む。この操作により、ストッパ板２６，２６の係合爪部４２が環状溝１４ｂから脱出すると共に、開口４０，４０の重なりが拡大してペダル支持軸１４がペダル受筒１６から抜き取り可能となる。すなわちペダル１２はロック機構１８から抜き取ることができる。

前記実施例１ではペダル支持軸１４を取付ける際に、ストッパ板２６，２６の操作部３８，３８を互いに接近する方向に親指と人差し指で挟むようにしていた。しかし図４，５，７，９などに示すように、ペダル支持軸１４の先端（内端）の周縁を面取りして円錐面４８あるいはテーパー面にしておくことにより、ペダル支持軸１４の固定をさらに簡単にすることができる。

この場合、ペダル支持軸１４をペダル受筒１６に強く押込むことにより円錐面４８でストッパ板２６，２６の係合爪部４２，４２を押し開くことができ、この状態でペダル支持軸１４をさらに押込むことによってこの押し開いた係合爪部４２，４２を環状溝１４ｂに係入させることができる。

本発明の一実施例を一部省いて示す正面図 同じく左側面図 同じく一部省いて示す分解斜視図 同じく全体の分解斜視図 同じく側断面図 ペダル着脱時のストッパ板位置を示す図 図６における要部のVII-VII線断面図 ペダル固定時のストッパ板位置を示す図 図８における要部のIX-IX線断面図

符号の説明

１０ ペダルクランク
１２ ペダル
１０ａ ペダル取付孔
１４ ペダル支持軸
１４ｂ 環状溝
１６ ペダル受筒
１８ ロック機構
２０ ケース
２０ａ、２０ｂ ケース半体
２２ 薄板
２４ ガイド板
２６ ストッパ板
３４ ガイド溝
３６ ばね
３８ 操作部
４０ 開口
４２ 係合爪部
４４ カム
４８ 円錐面

Claims (5)

1. 自転車のペダルクランクにペダルを着脱可能に取付けるための自転車ペダル着脱装置であって、
   ペダルクランクの回動端を車幅方向に貫通するペダル取付孔に外側方から螺入される筒状のペダル受筒と、
   ペダルクランクの回動端に装着されこの回動端の内側面との間にガイド収納部を有するケースと、
   ペダル受筒を貫通しこのペダル受筒から車幅方向内側に突出する突出端の外周に環状溝が形成されたペダル支持軸と、
   このペダル支持軸に回転自在に保持されたペダルと、
   前記ガイド収納部に収納されペダル支持軸の突出端に係合して保持されるガイド板と、
   前記のガイド収納部の内面とガイド板との間に収納されガイド板に案内されて互いに対向方向にスライド可能でありかつペダル支持軸の環状溝に係脱する略半月状の係合爪部とこの係合爪部が環状溝に係入する方向へケースから突出した操作部とを有する一対のストッパ板と、
   前記一対のストッパ板をその係合爪部を環状溝に係合させると共に操作部をケースから突出させる方向に付勢するばねと、
   を備えることを特徴とする自転車ペダル着脱装置。
2. 環状溝は断面が四角の角溝であり、ストッパ板の係合爪部の端縁はこの角溝に係合する断面四角である請求項１の自転車ペダル着脱装置。
3. ばねはガイド板に一体形成されている請求項１または２の自転車ペダル着脱装置。
4. ケースはペダルクランクを挟んで車幅方向に分割可能であり、車幅方向外側のケース半体はペダル受筒によってペダルクランクに保持され、車体幅方向内側のケース半体はこの外側のケース半体にビス止めされている請求項１または２または３の自転車ペダル着脱装置。
5. ガイド板のペダルクランクに対向する面には防塵用の薄板が密着している請求項１〜４のいずれかの自転車ペダル着脱装置。
   

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