JP2968522B2

JP2968522B2 - クリートクランプ装置

Info

Publication number: JP2968522B2
Application number: JP10175572A
Authority: JP
Inventors: 裕上田
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1997-06-28
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 1999-10-25
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: EP0887255B1; DE69827076D1; EP0887255A2; DE69827076T2; US5868043A; CN1204601A; TW396126B; EP0887255A3; JPH1159550A; CN1083369C

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリートクランプ
装置、特に、クリートの係合及び解放に対して異なった
クランプ力を有する自転車用等のクリートクランプ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４，９２８，５４９号は、自
転車用靴の靴底に取り付けられたクリートと係合するク
リートクランプ装置を備えた従来の自転車ペダルを示し
ている。ペダルは、クリートの前突起と係合するように
ペダルの前部に配置された水平向きのＵ字形の前クラン
プ部材を備えている。また、逆Ｌ字形の後クランプ部材
が、クリートの後突起と係合するようにペダルの後部に
回動可能に設けられており、ばねが後クランプ部材をペ
ダル本体に向けて前方へ押し付けている。後クランプ部
材の上表面は、クリートをペダルと係合させる時にクリ
ートと協働する垂直方向傾斜部分を備えており、後クラ
ンプ部材の内部側面は、クリートをペダルから外す時に
クリートと協働する水平方向傾斜部分を備えている。

【０００３】作用を説明すると、ライダーは、前クリー
ト突起を水平向きのＵ字形の前クランプ部材に挿入し、
後クリート突起を後クランプ部材の上表面に下向きに押
し付ける。後クリート突起が後クランプ部材の上表面の
垂直方向傾斜部分に押し付けられることによって、後ク
ランプ部材がばねの付勢力に逆らってペダル本体から離
れる方向に回動する。そして、後クリート突起が後クラ
ンプ部材の縁部の下方を通過した後、ばねの付勢力に従
って後クランプ部材はペダル本体に向かって前方へ回動
し、これにより後クリート突起と係合する。その結果、
クリートは前クランプ部材と後クランプ部材によってし
っかり固定される。

【０００４】クリートをペダルから外す場合は、足をペ
ダル表面に直交する軸線回りに回転させる。これによっ
て、後クリート突起が後クランプ部材の水平方向傾斜部
分の一方に押し付けられるため、後クランプ部材がばね
の付勢力に逆らってペダル本体から離れる方向に回動す
る。後クリート突起が後クランプ部材の側縁部を通過す
ると直ぐに、クリートが前後クランプ部材から解放され
る。

【０００５】一般的に、クリートをクランプ装置内に迅
速に係合させると共に、クリートが誤ってクランク機構
から外れることを防止することが望ましい。クリートの
係合及び解放の難度は、回動する後クランプ部材に連結
されたばねの付勢力によって決まる。このため、迅速な
係合は、後クリート突起が後クランプ部材の垂直方向傾
斜部分に接触した時に後クランプ部材が容易に移動する
ように小さい付勢力のばねを使用することによって達成
される。反対に、大きい付勢力のばねを使用し、これに
よって激しい乗り方をしている時でも後クランプ部材が
誤って回動し難くすることによって、誤った解放を防止
することができる。

【０００６】しかし、従来の自転車ペダルでは、クリー
トの係合及び解放の両方に対して唯一の付勢力が用いら
れている。このため、所望されるように係合力と解放力
を変えることはできない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、クリ
ートをクランプ装置と係合させるために必要な力と、ク
リートをクランプ装置から解放するために必要な力とが
異なっているクリートクランプ装置を得ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の一見地に係るク
リートクランプ装置は、ベース部材と、ベース部材に移
動可能に取り付けられた第１クリートクランプ構成部
と、第１クリートクランプ構成部から離れてベース部材
に取り付けられた第２クリートクランプ構成部とを備え
ている。第１クリートクランプ構成部は、第１方向に加
えられた第１力に応じてベース部材に対して移動し、ま
た第１クリートクランプ構成部は、第１方向とは異なっ
た第２方向に加えられた第２力に応じてベース部材に対
して移動する。第１クリートクランプ構成部が第１力に
応じて移動するとき、抵抗機構がある特定の抵抗力を第
１クリートクランプ構成部の移動に対して加え、第１ク
リートクランプ構成部が第２力に応じて移動するとき、
この抵抗機構は異なった抵抗力を第１クリートクランプ
構成部の移動に対して加える。

【０００９】さらに、第１クリートクランプ構成部は、
第１力（係合力にすることができる）を受ける第１クリ
ートクランプ部材と、第２力（解放力にすることができ
る）を受ける第２クリートクランプ部材とを含むように
構成するのが好ましい。ここでは、第１クリートクラン
プ構成部が係合力に応じて移動するとき、第１クリート
クランプ部材は第２クリートクランプ部材に対して移動
し、第１クリートクランプ構成部が解放力に応じて移動
するとき、第１クリートクランプ部材は第２クリートク
ランプ部材とともに移動するように、第１及び第２クリ
ートクランプ部材が構成されているのが好ましい。

【００１０】抵抗機構は、第１抵抗部材と第２抵抗部材
とを含み、第１抵抗部材は、第１クリートクランプ部材
が係合力に応じて回動するときに第１クリートクランプ
部材に抵抗力を加え、第２抵抗部材は、第２クリートク
ランプ部材が解放力に応じて回動するときに第２クリー
トクランプ部材に抵抗力を加える。ここでは、第１クリ
ートクランプ部材は係合力に応じて自然に回動するの
で、クリートをクランプ装置に係合させようとすると
き、第１抵抗部材の付勢力だけが第１クリートクランプ
構成部の移動に対して抵抗する。逆に、解放力に応じて
第１及び第２クリートクランプ部材が一緒に回動するた
め、クリートをクランプ装置から解放しようとすると
き、第１及び第２抵抗部材の両方の付勢力が第１クリー
トクランプ構成部の移動に対して抵抗する。その結果、
クリートをクランプ装置と係合させるためには比較的軽
い力でよいが、クリートをクランプ装置から解放するた
めには大きい力が必要となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態によ
る自転車ペダル１０の平面図であり、クリート１４がク
リートクランプ装置１８にどのようにして係合するかを
示している。図１に示されるように、クリート１４の前
突起２２が前クリートクランプ構成部３０の中間部材４
４Ｃの下側に係合しており、クリート１４の後突起３４
が後クリートクランプ構成部４２の上壁３８の下側に係
合している。クリート１４は、前クリートクランプ構成
部３０の側部材４４Ａ及び４４Ｂと後クリートクランプ
構成部４２の側部材４８Ａ及び４８Ｂとによって横移動
が阻止されている。クリート１４がクランプ装置１８に
対してどのようにして係合及び解放されるかについては
後述する。

【００１２】図２はクリート１４を取り付けていないペ
ダル１０の平面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ
線に沿って見たペダルの側面図であり、図４は図２のＩ
Ｖ−ＩＶ線に沿って見たペダルの背面図である。これら
の図面に示されるように、ペダル１０は、ペダル１０を
クランクアーム（図示せず）に取り付けるためのねじ付
き端部５４を有するペダル軸５２を備えている。ペダル
本体５８がペダル軸５２回りに回転可能に取り付けられ
ており、取り付けビーム６２及び６４がねじ部材６８に
よりペダル本体５８に固定されている。取り付けビーム
６２及び６４は、前クリートクランプ構成部３０及び後
クリートクランプ構成部４２を取り付けるためのベース
として機能する。

【００１３】本実施形態では、前クリートクランプ構成
部３０と後クリートクランプ構成部４２とが同一構造で
ある。しかし、図３に示されるように、前クリートクラ
ンプ構成部３０は後クリートクランプ構成部４２に対し
て１８０゜をなす向きにある。ペダル１０が１８０゜回
転した時に、後クリートクランプ構成部４２が前クリー
トクランプ構成部３０になり、前クリートクランプ構成
部３０が後クリートクランプ構成部４２になるように、
前クリートクランプ構成部３０及び後クリートクランプ
構成部４２が構成されている。このため、クリートクラ
ンプ構成部の説明を簡単にするため、後クリートクラン
プ構成部４２についてだけ詳細に説明する。

【００１４】図４に示されるように、後クリートクラン
プ構成部４２はクリートクランプ部材７０とクリートク
ランプ部材７４とを含む。図５ないし図１１に示されて
いるように、クリートクランプ部材７０は、下後壁７８
と、下後壁７８に対して約９０゜傾斜した上後壁８２
と、旋回軸（図１６の９９）を挿通するための開口８９
及び９３をそれぞれ有する側壁８８及び９２と、それぞ
れ側壁８８及び９２から延出して取り付けビーム６２及
び６４と滑り接触する補強ピン９６及び９８と、取り付
けビーム６２及び６４にほぼ平行になるように上後壁８
２に対して傾斜した側部材４８Ａ、４８Ｂ及び中間部材
４８Ｃと、取り付けビーム６２及び６４にほぼ平行にな
るように下後壁７８に対して傾斜した側部材４４Ａ及び
４４Ｂと、中間部材４４Ｃとを備えている。後述する理
由から、スロット１０４及び１０８が上後壁８２に設け
られ、ばね張力調節ねじ１１４（図１４）を挿通するね
じ付きの調節ねじ穴１１０が下後壁７８に設けられてい
る。

【００１５】図１２及び図１３に示されるように、クリ
ートクランプ部材７４は、傾斜端面１１９を有する上壁
３８と、旋回軸９９が挿通し収納する開口１２１及び１
２３をそれぞれ有する側壁１２０及び１２２と、上壁３
８から下向きに延出した後突起１２４とを備えている。
後突起１２４には、ストッパねじ１２８（図１５）を挿
通するためのねじ付きのストッパねじ穴１２６が設けら
れている。

【００１６】図１４ないし図１６は、後クリートクラン
プ構成部４２を形成するためにクリートクランプ部材７
０及び７４がどのようにして連結されるかを示してい
る。旋回軸９９をクリートクランプ部材７０の開口８９
及び９３とクリートクランプ部材７４の開口１２１及び
１２３に挿通することによって、クリートクランプ部材
７０及び７４が旋回軸９９回りに回動可能に取り付けら
れる。図４に示されるように、クリートクランプ部材７
４はクリートクランプ部材７０の周囲に配置されてい
る。この構造によって、クランプ部材７４はクリートク
ランプ部材７０に対して回動することができる。

【００１７】コイルばね１３２及び１３６が旋回軸９９
に巻装されている。コイルばね１３２の一端部１４０は
取り付けビーム６２に固定されており、コイルばね１３
２の他端部１４４は、ばね張力調節ねじ１１４に螺着さ
れたばね張力調節プレート１４８に当接している。ばね
調節プレート１４８は、クリートクランプ部材７０のス
ロット１０４内を摺動するガイドタブ１５２を備えてい
る。このため、ばね１３２がクリートクランプ部材７０
に付勢力を与えることによって、クリートクランプ部材
７０がペダル本体５８に向けて（図１４において反時計
回りに）付勢されてクリート１４と係合することができ
る。ばね張力調節ねじ１１４を回転させてばね調節プレ
ート１４８をスロット１０４内で摺動させてばね端部１
４４のねじり角度を変えることによって、ばね１３２の
付勢力を調節することができる。

【００１８】コイルばね１３６の一端部１５６は取り付
けビーム６４に固定されており、コイルばね１３６の他
端部１６０はクリートクランプ部材７４の突起１２４に
当接している。このため、ばね１３６がクリートクラン
プ部材７４に付勢力を与えることによって、クリートク
ランプ部材７４がペダル本体５８に向けて（図１５にお
いて反時計回りに）付勢されてクリート１４と係合する
ことができる。ストッパねじ１２８がクリートクランプ
部材７０の当接部８７に当接することことによって、ク
リートクランプ部材７０に対するクリートクランプ部材
７４の反時計回りの回転が制限される。ストッパねじ１
２８はまた、クリートクランプ部材７０の時計回りの回
転をクリートクランプ部材７４に確実に伝達することが
できる。

【００１９】後クリートクランプ構成部４２の作用は、
図１７及び図１８を参照することによって理解すること
ができる。ライダーは、クリート１４の前突起２２を前
クリートクランプ構成部３０の中間部分４４Ｃの下側に
挿入した後、クリート１４の後突起３４をクリートクラ
ンプ部材７４の上壁３８に下向きに押し付ける。クリー
ト１４の底面（図示せず）が上壁３８の傾斜表面１１９
に押し付けられることによって、クリートクランプ部材
７４がばね１３６の付勢力に逆らって図１７に示されて
いるように時計回りに回転する。クリート１４の後突起
３４がクリートクランプ部材７４の上壁３８の前縁部を
通過した後、クリートクランプ部材７４は反時計回りに
回転して、図１に示されているように、クリート１４の
後突起３４を固定する。その結果、クリート１４の前突
起２２の横移動は前クリートクランプ構成部３０のクリ
ートクランプ部材７０の側部材４４Ａ及び４４Ｂによっ
て防止され、クリート１４の前突起２２の上方移動は前
クリートクランプ構成部３０のクリートクランプ部材７
０の中間部分４４Ｃによって防止される。また、クリー
ト１４の後突起３４の横移動は後クリートクランプ構成
部４２のクリートクランプ部材７０の側部材４８Ａ及び
４８Ｂによって防止され、クリート１４の後突起３４の
上方移動は後クリートクランプ構成部４２のクリートク
ランプ部材７４の上壁３８によって防止される。

【００２０】ライダーがクリート１４をペダル１０から
解放したい時、足（足首から先の部分）をそれに垂直
で、ペダル本体５８に直交する軸線でもある軸線回りに
回転させる。すると、後クリート突起３４が後クリート
クランプ構成部４２のクリートクランプ部材７０の側部
材４８Ａ及び４８Ｂを押し付ける。これによって、クリ
ートクランプ部材７０がばね１３２の付勢力に逆らって
図１８に示されているように時計回りに回転する。この
とき、当接部８７がクリートクランプ部材７４の突起１
２４にはめ込まれたストッパねじ１２８を押し付けるた
め、クリートクランプ部材７４がばね１３６の付勢力に
逆らってクリートクランプ部材７０と共に時計回りに回
転する。

【００２１】このため、ライダーは、クリート１４をペ
ダル１０から解放する時にはばね１３２及び１３６の両
方の抵抗力に打ち勝たなければならないが、クリート１
４をペダル１０と係合させる時にはばね１３２の抵抗力
だけに打ち勝てばよい。その結果、クリート１４は非常
に迅速にペダル１０と係合できるが、２つのばねの強い
付勢力によって、クリート１４がペダル１０から誤って
外れることが防止される。

【００２２】以上に本発明の一実施形態を説明してきた
が、発明の精神及び範囲から逸脱しないで様々な変更を
加えることができる。例えば、クランプ装置を作動させ
るために必要な係合力及び解放力をさらに顧客に合わせ
るため、ばね１３２及び１３６のばね張力を変更可能に
してもよい。各構成部を構成する部材の位置及び数は、
用途での必要に応じて変化させることができる。このた
め、発明の範囲は、開示されている特定構造によって制
限されるものではない。本発明の真の範囲は請求項によ
って決定されるべきものである。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明では、クリートをク
ランプ装置と係合させるために必要な力と、クリートを
クランプ装置から解放するために必要な力とが異なって
いるので、迅速にクリートをペダルに係合できるととも
に、クリートがペダルから誤って外れるのを抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による自転車ペダル及びク
リートの平面図。

【図２】クリートを外した状態での図１に示されている
ペダルの平面図。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見たペダルの
側面図。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見たペダルの背面
図。

【図５】図４に示されているクリートクランプ部材の一
実施形態の正面図。

【図６】図５に示されているクリートクランプ部材の背
面図。

【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た図。

【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た図。

【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線に沿って見た図。

【図１０】図６のＸ−Ｘ線に沿って見た断面図。

【図１１】図６のＸＩ−ＸＩ線に沿って見た断面図。

【図１２】図４に示されている他方のクリートクランプ
部材の一実施形態の正面図。

【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿って見た
断面図。

【図１４】図４のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿って見た断面
図。

【図１５】図４のＸＶ−ＸＶ線に沿って見た断面図。

【図１６】２つのばねが図５及び図１２に示されている
２つのクリートクランプ部材といかに協働するかを示す
図。

【図１７】垂直方向に加えられた力に応じて図１４及び
図１５に示されているクリートクランプ部材がいかに回
動するかを示す断面図。

【図１８】水平方向に加えられた力に応じて図１４及び
図１５に示されているクリートクランプ部材がいかに回
動するかを示す断面図。

【符号の説明】

３０前クリートクランプ構成部４２後クリートクランプ構成部６２，６４取り付けビーム７０，７４クリートクランプ部材１３２，１３６コイルばね

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ベース部材と、前記ベース部材に移動可能に取り付けられ、第１方向に
加えられた第１力に応じて前記ベース部材に対して移動
するとともに前記第１方向とは異なる第２方向に加えら
れた第２力に応じて前記ベース部材に対して移動する第
１クリートクランプ構成部と、前記第１クリートクランプ構成部から離れて前記ベース
部材に取り付けられた第２クリートクランプ構成部と、前記第１クリートクランプ構成部が第１力に応じて移動
する時に前記第１クリートクランプ構成部の移動に対し
て第１抵抗力を加える第１抵抗部材と、前記第１クリー
トクランプ構成部が第２力に応じて移動する時に前記第
１クリートクランプ構成部の移動に対して前記第１抵抗
力とは異なる第２抵抗力を加える第２抵抗部材とを含む
抵抗機構と、を備えたクリートクランプ装置。
【請求項２】前記第１クリートクランプ構成部は、前記
第１力及び第２力の両方に応じて前記ベース部材に対し
て同じ方向に移動する、請求項１記載のクリートクラン
プ装置。
【請求項３】前記第１方向は前記第２方向にほぼ直交す
る方向である、請求項１記載のクリートクランプ装置。
【請求項４】前記第１クリートクランプ構成部が前記第
２力に応じて移動するとき、前記第１抵抗力及び第２抵
抗力の両方が前記第１クリートクランプ構成部の移動に
対して作用する、請求項１記載のクリートクランプ装
置。
【請求項５】前記第１クリートクランプ構成部が第１力
に応じて移動するとき、前記第１抵抗力だけが前記第１
クリートクランプ構成部の移動に対して作用する、請求
項４記載のクリートクランプ装置。
【請求項６】前記第１抵抗部材は第１ばねを含み、前記
第２抵抗部材は第２ばねを含む、請求項１記載のクリー
トクランプ装置。
【請求項７】前記第１クリートクランプ構成部は、前記
第１力を受ける第１クリートクランプ部材と、前記第２
力を受ける第２クリートクランプ部材とを含む、請求項
１記載のクリートクランプ装置。
【請求項８】前記第１クリートクランプ構成部が前記第
１力に応じて移動するとき、前記第１クリートクランプ
部材は前記第２クリートクランプ部材に対して移動す
る、請求項７記載のクリートクランプ装置。
【請求項９】前記第１クリートクランプ構成部が前記第
２力に応じて移動するとき、前記第１クリートクランプ
部材は前記第２クリートクランプ部材とともに移動す
る、請求項８記載のクリートクランプ装置。
【請求項１０】前記第１クリートクランプ構成部が前記
第１力に応じて移動するとき、前記第１抵抗部材は第１
抵抗力を前記第１クリートクランプ部材の移動に対して
作用させる一方、前記第１クリートクランプ構成部が前
記第２力に応じて移動するとき、前記第２抵抗部材は第
２抵抗力を前記第２クリートクランプ部材の移動に対し
て作用させる、請求項９記載のクリートクランプ装置。
【請求項１１】前記第１抵抗部材は第１ばねを含み、前
記第２抵抗部材は第２ばねを含む、請求項１０記載のク
リートクランプ装置。
【請求項１２】前記第１クリートクランプ部材は回動自
在に構成されており、前記第１クリートクランプ部材は
前記第１力を受ける前記第１クリートクランプ部材表面
を含む、請求項７記載のクリートクランプ装置。
【請求項１３】前記第２クリートクランプ部材は前記第
１クリートクランプ部材と同軸回りに回動自在に構成さ
れており、前記第２クリートクランプ部材は前記第２力
を受ける前記第２クリートクランプ部材表面を含む、請
求項１２記載のクリートクランプ装置。
【請求項１４】前記第１クリートクランプ構成部が前記
第１力に応じて移動するとき、前記第１クリートクラン
プ部材は前記第２クリートクランプ部材に対して回動す
る、請求項１３記載のクリートクランプ装置。
【請求項１５】前記第１クリートクランプ構成部が前記
第２力に応じて移動するとき、前記第１クリートクラン
プ部材は前記第２クリートクランプ部材とともに回動す
る、請求項１４記載のクリートクランプ装置。
【請求項１６】前記第１方向は前記ベース部材に向かう
下向きであり、前記第２方向は前記第１方向に直交する
方向である、請求項１５記載のクリートクランプ装置。
【請求項１７】前記第１クリートクランプ部材が前記第
１力に応じて回動するとき、前記第１抵抗部材は第１抵
抗力を前記第１クリートクランプ部材の回動に対して作
用させる一方、前記第２クリートクランプ部材が前記第
２力に応じて回動するとき、前記第２抵抗部材は第２抵
抗力を前記第２クリートクランプ部材の回動に対して作
用させる、請求項１６記載のクリートクランプ装置。
【請求項１８】前記第１抵抗部材は第１ばねを含み、前
記第２抵抗部材は第２ばねを含む、請求項１７記載のク
リートクランプ装置。
【請求項１９】前記第１クリートクランプ部材表面は前
記第２クリートクランプ部材の上方に配置されている、
請求項１８記載のクリートクランプ装置。