JP3151622B2 - 自転車又は類似機械のペダルに靴を固定する固定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、横方向軸線のまわりに回転するようにペダ
ル本体を取付けた自転車又は類似の機械のペダルに靴を
固定する固定装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】

本発明に係わる固定装置は、横方向軸線Ｘのまわりに
回転するように取付けたペダル本体（２）と、 このペダル本体（２）上に設けられ、前記横方向軸線
Ｘの前方に位置させられ、フープを形成するように前記
横方向軸線にほぼ平行なまっすぐな横方向の棒（17）を
備えた前部固着部材（14）と、 前記ペダル本体（２）上に設けられ、前記横方向軸線
Ｘの後方に位置させられ、フープを形成するように前記
横方向軸線Ｘにほぼ平行なまっすぐな横方向の棒（17）
を備え、前記横方向軸線にほぼ直交する方向に沿い弾性
復帰力に逆らって移動するすることのできる後部固着部
材（６）と、 前部に近い位置で前記横方向の溝（17）と協働する前
部停止面（38）と、前記横方向の棒（17）と協働する後
部停止面（39）とを備え、靴底の下側に固定され、前記
ペダル本体への足の押圧作用により、靴を前記ペダル本
体に係合させることができるようにするくさび形部材
（15）とを備え、 このくさび形部材（15）の少なくとも１つの固着フラ
ンジ（31）を下部後方に突出させ、各横方向端部が開口
する横方向みぞ（33）を形成し、後部の前記固着フラン
ジ（31）の少なくとも一方の横方向端部を、前記くさび
形部材の横方向に対して定めた角度ｉに沿って傾斜した
側部により形成し、与えられた方向における前記角度ｉ
に等しい振幅のねじりにより前記固着フランジ（31）を
上向きに逃がすことにより前記靴の係合離脱ができるよ
うにしてある。

【０００３】 このような固定装置はDE−Ｕ−86 20037号明細書に
示してある。このような装置にはとくに次のような幾つ
かの欠陥がある。

【０００４】 ２条の横方向みぞを隔離する距離は弾性棒を円筒に接
線方向に接触させたときにねじれ開き作用の確実さと靴
の上向きの解放とを同時に定める。これにより靴を脱ぐ
角度は弾性復帰作用の終りによって初めて定まるだけで
あり又はずれ位置の近くでは実際上もはや弾性復帰作用
が生じないようになる。この後者の場合は、使用者がこ
の足の解放の適正な制御ができなくなり又不時の脱げが
生ずることもあるのでこまることになる。

【０００５】 20゜のねじれ開きが乗り手がその靴を迅速に解放する
のにすでに大きいと考えられる場合には、このような開
き角はDE−Ｕ−86 20037号明細書による装置では、復
帰モーメントが、この角度の正弦（小さい）を作用させ
るのでねじり作用で若干の保持の確実さを得るには不十
分であることが明らかである。さもなければ一層高い力
を及ぼす重くてかさばるばねが必要である。

【０００６】 DE−Ｕ−86 20037号明細書による装置の鎖錠には、
「盲」鎖錠をむずかしくし又靴のねじり回動の中心をソ
ケット軸線に位置することを必要とするようなソケット
内にスリーブをはめることが必要になる。又ソケット及
びスリーブの協働により、ペダルに対する靴の横方向の
移動の若干の自由度の可能性がなくなる。

【０００７】 さらにマシューズ（MATTHEWS）によるGB20,289号明細
書にはとくに図６に固定装置が示されている。この書類
によればペダルに対し靴を固定し又分離する条件はあま
り精密にはあまり定められてなくて、装置の信頼性は十
分な満足が得られない。さらにペダルに加わる靴の上下
方向の圧力はスポーツとしてのペダルこぎには好ましく
ない若干の弾力性を伴う。

【０００８】 さらにGB−20,289号はUS−Ａ−4,538,480号及びUS−
Ａ−4,640,151号と同様に、下部底固定手段は靴底内に
凹入させ自転車の乗り手の歩行が妨げられないようにす
ることが知られ又有利であることを示している。

【０００９】 本発明の主な目的は、DE−Ｕ−86 20 037号につい
て前記した欠点がもはや除かれ又はこれ等の欠点を一層
少なくした固定装置を提供することにある。

【００１０】 本発明の他の目的は、ペダルへの靴の固定を確実にす
ると共に足の回動運動中にペダルに対する靴の信頼性の
ある解放ができるようにししかもこの回動運動中に比較
的一定の抵抗モーメントが得られるようにした固定装置
を提供することにある。

【００１１】 すなわち本発明は、或る回動角度に達したときに実質
的に一定の抵抗又は確実さのもとにペダルに対し靴を解
放できる固定装置を提供することを目的とする。

【００１２】 さらにペダルによりかかとを確実に受けることが望ま
しい。又くさび形部材は小さい寸法を持ち、このくさび
形部材を靴底に取付けたときに、靴底が最小の大きさを
持ち歩行のために大きい靴底面積を確保しておくように
することが望ましい。

【００１３】 本発明は、ペダル本体（２）を持つ自転車又は類似の
機械のペダルに靴を固定する固定装置において、 前記固着フランジ（31）の前記傾斜した側部を、前記
固着フランジの隣接部分と共に外向きに凸の二面角を形
成する角おとし面（35b）により構成し、 前記角度ｉを、前記くさび形部材に弾性復帰作用がな
お加えられる最大ねじり角度より小さくし、 前記前部固着部材（14）が、前記横方向軸線Ｘに平行
な実際上まっすぐな固定の前部の固着縁部（16）を持
ち、前記横方向軸線Ｘの前方に位置し、前記ペダル本体
に対して固定され、足のねじり運動中の回転中心を、前
記前部固着部材（14）に近接して位置する点A,Bにより
構成した、 ことを特徴とする固定装置。

【００１４】 後部フランジの各横方向端部は各おとし面がよい。く
さび形部材は又、各横方向端部から出る横方向みぞを仕
切る下部前方に突出する固着フランジを備えるのがよ
い。このくさび形部材の各フランジの４つの端部には、
とくに互いに対向する端部で対になって互いに平行を角
おとし面を設けるのが有利である。これ等の角おとし面
により形成した二面角は外向きに凸である。

【００１５】 外向きの回動又はねじり運動により自動車の乗り手の
足がはずれるようにした各角おとし面は、足の内向きの
ねじり運動によりはずすのに必要な角度より小さい角度
ではずすことができるように傾けるのがよい。くさび形
部材の横方向に対し外向き解放用の角おとし面の傾斜の
角度は20゜に近いか又は20゜に等しくすることができる
が、内向きねじり運動により解放するための角おとし面
の傾斜角度は一層大きくとくに30゜程度である。

【００１６】 ペダル本体に設ける前後の固着縁部とこれ等の縁部に
協働することのできるくさび形部材の各横方向みぞと
は、ペダルに対する靴底及び靴に対して数mmとくに7mm
程度の横方向の滑動の範囲を残すようにするのが有利で
ある。

【００１７】 このくさび形部材の各横方向みぞの端面は開いたＶ字
の形に配置する。このＶ字の先端はそれぞれ前面に対し
ては前部の方に又後面に対しては後部の方に向ける。

【００１８】 平面図で見ると、このくさび形部材は、短辺寸法が縦
方向に沿って向いたほぼ長方形の形状を持つ。この短辺
寸法は小さい。前部停止手段及び上部保持手段は、ペダ
ルに対して固定のスピンドルの前方に位置する同一の前
部固着部材により構成するのが有利である。

【００１９】 前部停止縁部及び後部固着縁部の間の距離は大きくて
もこれ等の縁部の半分に等しくするのがよい。

【００２０】 一般にペダル本体は、横方向スピンドルを受入れるよ
うにしたハウジングを設けた筒を備えている。停止縁部
及び固着縁部間の距離は筒の外部寸法にほぼ等しくする
のがよい。

【００２１】 前部停止部材は、ペダル本体に固定した針金とくに高
強度の鋼線により構成するのが有利である。この針金
は、フープを形成し、足停止縁部を構成する一方の直線
部分の各端部にペダルの中央面にほぼ直交しくさび形部
材の前方に突出するフランジを横方向に囲むことのでき
る２つの湾曲部分を持つ。鋼線の直径は細く約3mmにす
るのがよい。

【００２２】 後部固着部材は又、横方向ピンのまわりに枢着する半
径方向に向いたアームを形成する湾曲部分を２つの端部
に設けた直線状の横棒を備えたフープを形成する。くさ
び形部材の後部フランジは棒の下側に接触すると共に各
アームにより横方向に囲む。

【００２３】 棒から遠い方の各アーム端部は、２つのねじりばねを
形成するように巻いてある。これ等のねじりばねはペダ
ル本体のくぼみ内に納めるのが有利である。これ等のば
ねの端部は後方に向け側部に当てがってある。

【００２４】 本発明は、前記したような固定装置と共に使う自転車
の乗り手のペダルに係わる。

【００２５】 本発明は又、自動車乗りの靴のかかとの下側に固定さ
れ靴をペダルに固定する装置と協働するようにしたくさ
び形部材に係わる。とくに前記したようにこのくさび形
部材は横方向前部みぞ及び横方向後部みぞを備えてい
る。本発明によればこのようなくさび形部材は、このく
さび形部材の横方向みぞの端面は端部又は側部或はこれ
等の両方を介して外側に通ずるくぼみを備えとくに横方
向みぞ内に溜まった土や泥を除きやすくするようにして
ある。

【００２６】 このくさび形部材の各みぞの端面は、４個の支柱すな
わち相互に横方向に隔離した上向きに突出するくさび形
部材の部分に対応する２個の中間支柱及び２個の横方向
端部支柱を備えている。中間支柱は相互に間隔を隔てる
が、横方向端部支柱は中間支柱に対してくさび形部材の
横方向中央線に向かい片寄っている。

【００２７】 前後の中間支柱は、それぞれ横方向外部延長部分を持
つ縦方向リブの前後の端部を形成するのがよい。各リブ
間に設けたくさび形部材の部分に穴を形成して中央のく
ぼみを外部に通ずるようにすると共に、同じ側に位置す
る横方向支柱の間にくさび形部材の各側部に横方向くぼ
みを設けてある。このくぼみは通路を介して前後のくぼ
みに通ずる。

【００２８】 本発明は又前記したような固定装置に対しくさび形部
材を設けるようにした自転車乗り手の靴底に係わる。こ
のかかとは、ペダルの上部部分を受入れることのできる
くぼみを備えることを特徴とする。

【００２９】 この靴底は、くさび形部材の固定用の剛性材料から成
る底と、前記したくぼみを持つ比較的たわみやすい材料
からなる外底とを備えるのが有利である。外底の被覆面
は、使用者がこのような底を設けた靴で歩行していると
きに地面に接触しないくさび形部材を越えて位置してい
る。

【００３０】

【実施例】

実施例について図面を参照して説明する。 とくに図１、図２及び図３に明らかなように固定装置
Ｄは、ペダル本体２を持つ自転車ペダル１に靴Ｃを固定
するためのものである。ペダル本体２は、図示してない
玉軸受又はニードル軸受を挿入してスピンドル周囲で回
転するようにペダル本体２を取付けるための横方向スピ
ンドル５を受入れるようにしたハウジング４を設けたほ
ぼ円筒形の形状を持つ筒３を設けてある。

【００３１】 ペダル本体２は、筒３の後方に位置させた後部固着部
材６を備えている。後部固着部材６は、円筒横断面を持
つばね鋼線によりフープの形に作るのが有利である。後
部固着部材６は、ペダルがまわりに回ることのできる筒
３の横方向の幾何学的軸線Ｘにほぼ平行なまっすぐの後
部の固着縁部を持つ横方向の棒７を備えている。棒７は
各端部がほぼ直角をなして曲げられ、ペダル本体２の中
央面Ｐにほぼ直交する半径方向に向いたアーム８（図
２）を形成する湾曲部分により延びている。棒７から遠
い方のアーム８の端部は互いに反対の向きに巻かれ、ペ
ダル本体２に固定した横方向の棒11に取付けた２個のね
じりばね9,10を構成するようにしてある。棒11はペダル
本体２の中央面の下方に位置させてある。ねじりばね9,
10の隣接端部12は、後部の方に向きペダル本体２の下側
13に当てがってある。

【００３２】 棒７は、ばね9,10により加わる弾性復帰力に逆らって
筒３の軸線Ｘにほぼ直交する方向に沿い後方に移動する
ことができる。棒７は棒11の軸線をほぼ中心とする円弧
を画く。この説明で使う「後部」、「後方」、「前方」
及び「前部」という用語は、ペダル１をまっすぐにした
すなわち後部固着部材６を図２に示すように位置させた
状態での自転車の前進方向に関して与えられるものであ
る。ペダルの前部は軸線Ｘの前方に位置する部分であ
る。図２及び図３ではこれは左側の部分であるが、右側
部分は後部を構成する。

【００３３】 後部固着部材６及び後部の固着縁部を持つ棒７は筒３
にできるだけ近く位置させる。

【００３４】 実際上半径方向アーム８は筒３の後面に接する。休止
状態では棒７が外力により後方に向かいひずみを受けて
ないときは、アーム８はペダル本体２の中央面Ｐにほぼ
直交する。

【００３５】 この実施例ではペダル本体２は筒３の前方に、靴底の
下方に固定したくさび形部材15に協働する前部停止手段
及び上方保持手段を同時に構成する前部固着部材14を設
けてある。

【００３６】 前部固着部材14は、ペダル１に対して固定され軸線Ｘ
にほぼ平行なまっすぐの固着縁部16を備えている。前部
固着部材14は一層細い直径を持ちとくに約3mmの高強度
鋼線により構成するのを有利とする。

【００３７】 前部固着部材14は、主要部分が棒７に平行なまっすぐ
な横方向の棒17であるフープを実質的に形成する。棒17
の各端部は実質的に直角をなして曲げられ、中央面Ｐに
ほぼ直交するアーム18を形成するようにしてある。棒17
から遠い方のアーム18の端部は本体２に固定してある。
固着縁部16は棒17の下部区域多び後部区域により形成す
る。

【００３８】 ２つの棒7,17は、中央面Ｐから互いにほぼ等距離に筒
３に接する上面の上方に位置させてある。

【００３９】 前部の棒17及び後部の棒７の間の距離は、くさび形部
材15を挿入してないときは、できるだけ小さくする。こ
の距離は、大きくても各棒7,17の横方向寸法Ｙの半分に
等しく、実際上筒３の外径ｄにほぼ等しい。

【００４０】 横断面では筒３の外形は図２に示すように上部左方の
４半分及び対向する４半分の２等分面により仕切られた
実質的に直径ｄの半円筒形の形状である。ペダル本体２
は、筒３を前方に延長する中実部分19を備えている。各
アーム18は中実部分19に固定される。各アーム18は、筒
３の半円筒形輪郭の延長部分の前面に実質的に接する。

【００４１】 ペダル本体の中実部分19は各側に延長アーム20,21を
設けてある。各アーム20,21は、前部に向かい先狭まり
になり、それぞれ筒３から遠い方の端部を横部材22によ
り相互に連結してある。各アーム20,21の厚さと同様
に、中央面Ｐに直交する方向に沿う中実部分19の厚さ
は、筒３からの距離の増加に伴ない次第に減小する。

【００４２】 ペダル本体２は、後部にばね9,10を受入れるくぼみ23
を持つ。くぼみ23は上方に開き下方が板13により閉じて
ある。各くぼみ23は、中央面Ｐにほぼ直交し、後部固着
部材６及び前部固着部材14を囲む２つの縦方向側部24,2
5の延長部分により各側部を仕切ってある。後部横方向
側部26は、各側部24,25を連結しくぼみ23を閉じる。側
部26は後方に開口するくぼみ27を備え、くぼみ27には後
部反射板28を取付けてある。

【００４３】 ねじ（図示してない）により靴底の下側に固定したく
さび形部材15は金属製を有利とし、とくに銅アルミニウ
ム合金で作る、くさび形部材15の固定は、靴底に形成し
た長方形のみぞ穴29内にくさび形部材15を固定するねじ
を滑動させることにより縦方向に沿い調節する範囲を設
けて行う。

【００４４】 平面図（図１）で見るとくさび形部材15は実質的に長
方形の形状を持ち、この長方形の大寸法Ｈ（くさび形部
材の横方向）は、靴がペダル上の正常な中央位置にある
ときに軸線Ｘに平行な向きに向いている。

【００４５】 小寸法１は、縦方向に沿うように向き寸法Ｈの半分よ
り小さくするのがよい（H/1＞２）．

【００４６】 くさび形部材15は、それぞれ前方及び後方に突出する
２つの下部横方向の前部及び後部の固着フランジ30,31
を備えている。

【００４７】 各固着フランジ30,31は靴底の下面と共に、それぞれ
棒17,7を受入れることのできる２条の横方向みぞ32,33
を形成する。各横方向みぞ32,33はその横方向端部が開
口して、各棒17,7が横方向みぞ32,33の横方向端部を越
えて延びることができるようにする。正常な固定位置で
は、各固着フランジ30,31は、それぞれベダルの前後部
のフープを形成する棒17,7の下側に係合し、又それぞれ
アーム18,8により横方向に囲まれている。

【００４８】 くさび形部材15の２つの固着フランジ30,31の４つの
端部には、互いに対向する端部に関してなるべくは互い
に平行に対にした角おとし面34a,34b及び角おとし面35
a,35bを設けてある。

【００４９】 なお詳しく後述するように各角おとし面35a,35bは自
転車乗り手の足の外向きのねじり運動（すなわち足のか
かとが自転車の軸線から外方に遠ざかる運動）の場合
に、はずれを許容する。角おとし面35aはくさび形部材1
5の外方前部に配置してあるが、角おとし面35bは反対側
の内方後端部に位置させてある。

【００５０】 角おとし面34a,34bにより足の外向きねじり運動の場
合に係合離脱ができる。

【００５１】 くさび形部材15の横方向に対する各角おとし面35a,35
bの傾斜角ｉは20゜に対し近いか又は等しい。くさび形
部材15の横方向に対する各角おとし面34a,34bの傾斜角
ｆは角度ｉより大きく30゜程度にするのがよい。

【００５２】 横方向に対する各角おとし面の傾斜は、各角おとし面
で形成した二面角が外向きに、すなわち前部角おとし面
34a,35aの場合には前部に向かい又後部角おとし面34b,3
5bの場合には後部に向かいそれぞれ凸になるようにして
ある。

【００５３】 くさび形部材15の下面は、靴に固定したくさび形部材
15がペダル上の位置にあるときに中央面Ｐに対して互い
に異なる傾斜を持つ２つの平面36,37により実質的に構
成してある。平面36は、くさび形部材15の前縁部から後
方に向かい比較的小さい傾斜を持つ。後部に向かい立上
がるように反対方向に一層大きい傾斜を持つ平面37は、
靴が棒７にほぼ上下方向の押圧力を及ぼすときに棒７を
後方に移動させる傾斜面を形成する。２つの平面36,37
は、くさび形部材15の後部に向かって位置する稜線を持
つ後方に向かい凸の二面角を実質的に形成する。

【００５４】 くさび形部材15をペダル上の靴に固定したときに中央
面Ｐに実質的直交する横方向みぞ32,33の端面33,39は、
各棒17,7と協働する前部及び後部停止面を形成する。

【００５５】 各端面38,39は図３に示すように平面図で見ると開い
たＶ字形に配置するのが有利である。このＶ字の挟み点
はそれぞれ、端面38の場合は前部の方に、又端面39の場
合は後部の方に面している。カムの中央横方向に対して
後方に向かいわずかに傾斜した端面38の各部分38a、38b
は約10゜の角度ｊをなす。

【００５６】 端面39の部分39a,39bは、中央横方向に対しなるべく
は一層小さいたとえば約５゜の角度ｋをなす。

【００５７】 くさび形部材15の傾斜のこの構造により、種種の程度
の開きにくさが、図３に例示したくさび形の回動中に得
られる。

【００５８】 ０ないし約５゜の回動角に対して開きにくさは実際上
零であり、自転車乗り手の足に対し角度の自由度を生じ
る。この角度の自由度は、中央部分38c、39c〔端面33,3
9の〕がくさび形部材15の中央横方向に平行なので軽い
弾性復帰作用によって得られる。これ等の中央部部分38
c、39は切り取られた端面38,39のＶ字の頂点にいわば対
応する。

【００５９】 自転車乗り手の足の外向きねじり運動中（足のかかと
が自転車から横方向に遠ざかる向きに動く）に、くさび
形部材15は図３に示すように回る。靴底の回転中心はこ
の場合、固定の頂部14に当たる端面38の外端部に位置す
る点Ａ（図６にも示してある）により構成される。内向
きのねじり運動に対して、棒17に当たるようになりそし
て靴の回転中心を構成するのは端面38の他端部Ｂであ
る。

【００６０】 １変型として端面38は平面図で見ると、固定の止めに
当たる頂点と端面39により形成される底辺とを持つ三角
形の２辺により限定されてもよい。

【００６１】 各棒7,17及びくさび形部材15は、ペダルに固定の靴が
横方向にすなわち軸線Ｘに平行に若干の振幅だけ移動す
ることができるように配置してある。このために棒7,17
は実質的にペダル１の全幅に沿って延びるが、くさび形
部材15の横方向寸法Ｈはアーム８又はアーム18の互いに
対向する内面間の距離より小さい。くさび形部材及び各
アーム8,18の間に約7mmの横方向遊びを設けて、くさび
形部材15及び靴を棒方向に7mmだけ移動できるようにす
る。このように自転車乗り手がその体格に従って靴の足
の横方向位置を単独で調整することができる。

【００６２】 前部の固着フランジ30の長さは前向き傾斜の場合にペ
ダルから靴をはずしやすくするように短縮すればよい。 ペダルから靴をはずしやすくするように短縮すればよ
い。

【００６３】 靴Ｃの靴底Ｓは、足の親指の関節の下方に位置する領
域にくぼみ40（図４及び図５）を設けてある。図２に示
すようにくぼみ40は、ペダルの上部部分とくに後方上部
部分を受入れることができる。くさび形部材15はくぼみ
40内に固定するようにしてある。くぼみ40は、靴の内周
縁部41で開口し外側を縁42により閉じてある。くぼみ40
は、自転車の乗り手がこのような靴で地面を歩行してい
るときにくさび形部材15が地面に確実に接触しないよう
に十分に深くしてある。すなわちくさび形部材15は、く
ぼみ40内に靴底Ｓを延長する仮想の被覆面内に位置して
いる。くぼみ40の寸法は、ペダルに靴を位置させペダル
から離す間に固定装置の種種の部品がゆがむことができ
るのに十分である。くぼみ40の前縁部40aは傾斜面に沿
い横方向前方に延びているが、後縁部40bは前方に凹の
ほぼ円形の湾曲孤を形成する。

【００６４】 靴底Ｓは、剛性材料から成り、とくにくさび形部材15
を固定する金属板（図示してない）を備えた内底（inne
r sole）43と、比較的たわみ性の材料から成り前記し
たくぼみ40を設けた外底（outer sole）44とを備えて
いる。縦方向中央部分で外底44は、くぼみ40内に出て後
部の近くで閉じられたみぞ45を形成してある。

【００６５】 靴底Ｓは棒7,17だけに当たっているが，くさび形部材
15は図２に示すように筒３に当たっていない。剛性の内
底43の存在により、自転車の乗り手は、棒7,17の押圧力
を感じないでペダルを踏むことができる。蹠部領域に湾
曲（外向きに凸）を持つたわみ性の外底44により歩行が
容易になる。

【００６６】 本発明による固定装置の機能は次の通りである。 自転車の乗り手がそのくさび形部材15に装着した靴と
対応するペダルとの間を連結しようとするときは次のよ
うに操作する。

【００６７】 ペダル１は、休止時にその前縁部22は上げられるが後
縁部は下げられるように設計される。

【００６８】 自転車の乗り手は、棒17をみぞ32内にはめ足で前部下
方に押して、傾斜面37により棒７をばね9,10により加わ
るトルクに逆らい下方に押す。棒７は側方に動かされ固
着フランジ31を通す。棒７がみぞ33に対向するときは、
ばね9,10の作用により、みぞ33にはまった棒33にはまる
棒７の前部に向かいわずかな前進運動を生じさせる。次
いで靴はペダル１に固定される。

【００６９】 靴は棒7,17の付近でペダルに当たるだけであり、くさ
び形部材15はその下面が筒３に対し当たらない。

【００７０】 くさび形部材15の長さ（すなわちその縦方向の寸法１
はできるだけ小さくしてあるから、ペダルの長さは小さ
くできる。受け口すなわちくぼみ40は、靴底Ｓでは小さ
くて、靴底Ｓの大きい面積を歩行のために取って置くこ
とができる。

【００７１】 前記したように外向きの回動の間に実際上長方形のく
さび形部材15は、前部止めすなわち棒17に当たり、又保
持のために弾性的にひずみを受けた棒７を押し戻すこと
により、前方左すみ部Ａのまわりに枢動する。このよう
な方式では靴底Ｓをねじり約60゜の広い移動を生じても
弾性復帰作用を受けて靴底Ｓをペダルの縦方向軸線に戻
すようになる。自転車の乗り手は60゜ものねじり角運動
を故意には生じないものはもちろんである。このように
して不時に靴が脱げないように保護することができる。

【００７２】 靴は、最も激しいペダルこぎの場合より大きいねじり
開き角に達するまでペダルに対し靴から上向きに解放す
ることによって脱ぐことができる。しかし自転車の乗り
手が故意の動きでこの角度を生ずるのは比較的容易であ
る。

【００７３】 経験上足のかかとを外方にするときは、20゜の角度が
適当であることが分っている。このことにより後部の角
おとし面35bと、なるべくは又前部の角おとし面35aと
は、中央横方向に対し20゜に等しい角度ｉをなす。図３
に示すように、20゜のねじり運動に達したときに角おと
し面35bは、後部棒７に接するようになり、又くさび形
部材15はもはや上方に動くのを妨げられない。靴はこの
場合ペダルからはずされる。この解放は、前部及び後部
で同時に解放が行われるから前部の角おとし面35aが後
部の角おとし面35bと同じ傾斜を持つ場合にはなお一層
明らかである。

【００７４】 しかし単一の後部の角おとし面35bの領域（外側に向
かいねじることにより確実にはずす、すなわち係合を離
脱するようにくさび形部材の内方後部のすみに位置する
のがよい）における後部の解放は十分であり、又前部の
角おとし面35aが中央横方向に対し一層大きい傾斜を持
ち、前部の棒17の下側にわずかに接触したままになる。
実際上靴に自転車の乗り手が加える上向きの牽引作用に
よって、後部の固着フランジ31を図２において上向きに
解放するとすぐに、ペダルはスピンドル５のまわりに時
計回りに周り靴から離れるようになる。この場合前部の
固着フランジ30を棒17に対して後方に向かい解放する。

【００７５】 一層大きい靴脱ぎ角度たとえば25゜又は30゜〔角おと
し面34bなるべくは又角おとし面34aが中央横方向との間
になす角度ｆ〕に対し、たとえば足が後輪に接触するよ
うになるおそれを生ずる不時の脱げ落ちに対し一層よい
保護ができるように、靴を内向きに脱げるようにするの
がよい。25゜又は30゜でこのように内向きに靴を脱げる
ことは、自転車の乗り手が地面に倒れたときに靴を脱ぐ
のにとくに有用である。

【００７６】 なおペダルから靴を解放するのに、打勝たなければな
らないのは開きにくさではなくてほぼ一定レベルの困難
さのもとで得なければならない開き角であるのは明らか
である。

【００７７】 実際上図６に明らかなように回転中心Ａとは反対の側
のくさび形部材15の端部で棒７に加わる力をＦとし、く
さび形部材15の対角線をｑとすれば、自転車の乗り手が
その靴を回すのに打ち勝たなければならない抵抗モーメ
ントはＭ＝Fq sin ａである。角度ａは対角線と中央
縦方向内面との間に挟まれた角度である。

【００７８】 ばねの力は開く間は直線的増加を示すが、レバーアー
ムｑ sin ａはこの開きの間に減少する。従って開き
にくさはほぼ一定のままになっている。すなわち低振幅
のねじれ運動はペダルこぎ中に吸収される。又この力
は、靴の脱げるのが打ち勝つ力によるのではなくて達す
る角度によるから、比較的低い値を持つ。

【００７９】 図７及び図８は靴底の下側に固定するようにした変型
によるくさび形部材115を示す。前記各図面について述
べた部分に類似か又はこれ等と同様な機能を持つくさび
形部材の各部分は対応する参照数字に100を加えて示し
てある。

【００８０】 これ等の部分の説明は反復しないか又は単に短かく述
べることにする。

【００８１】 くさび形部材115はその横方向みぞ132,133の端面138,
139の表面に、表面のくぼみ46,47,48と後面のくぼみ49,
50,51とを備えている。後述のようにこれ等のくぼみ
は、くさび形部材115を靴の下側に固定しペダルに固着
したときに外側に通ずる。とくにこれ等のくぼみは、自
転車の乗り手が歩行しているときに横方向みぞ132,133
内に留まる土や泥を一層容易に排除し除去することがで
きる。

【００８２】 前部に近く位置する端面138は、ペダルの棒17に対し
４個の支柱すなわち相互に横方向に互いに間隔を隔てた
２個の中央支柱52,53と２個の外方端部支柱54,55とを備
えている。中央くぼみ47は中央支柱52,53間にあるが、
側方くぼみ46,48はそれぞれ支柱53,55及び支柱52,54間
にある。

【００８３】 後部の端面139の構造は同様に２個の中央支柱56,57と
２個の側方端部支柱58,59とを持つ。

【００８４】 これ等の種種の支柱は図７に示すようにくさび形部材
115の上向きに突出する部分に対応し、これ等は靴の底
に当たるようにすることができる。

【００８５】 中央支柱52,53及び中央支柱56,57はそれぞれくさび形
部材115の横方向中央線Ｍから等距離にあるが、側方端
部支柱54,55及び側方端部支柱58,59は対応する中央支柱
に対して横方向中央線Ｍの方に片寄っている。すなわち
支柱53及び支柱55の間に延びる仮想の平面138aは、中央
横方向Ｍに対して図３の端面38について述べた傾斜ｊと
同様な傾斜を持つ。後部の仮想の平面139a,139bは図３
の角度ｋに対応する傾斜を持つ。

【００８６】 このような構造では靴及びくさび形部材115がそれぞ
れ中央位置を占めるときに、棒17は中央支柱52,53に当
たるが棒６は中央支柱56,57に当たる。側方端部支柱54,
55及び側方端部支柱58,59は棒6,17に接触していない。
これ等の支柱は、くさび形部材115に装着した靴の回動
中に初めてこれ等の棒に接触する。

【００８７】 くさび形部材の中央縦方向に対して同じ側に位置する
各中央支柱53,57及び各中央支柱52,56のような中央支柱
は、それぞれ横方向外向きの延長部分62,63を持つ縦方
向リブ60,61のなるべくは丸くした端部を形成する。こ
れ等の延長部分62,63は外側に向かい端部を丸くし外側
に向かい先狭まりになる側部により仕切ってある。各延
長部分62,63には靴底の下側にくさび形部材を固定する
ねじ用の穴64を設けてある。

【００８８】 くさび形部材115はリブ60,61の間に長方形のみぞ穴65
を持つ。みぞ穴65は下方に開口し中央くぼみ47,50をく
さび形部材に装着した靴がペダル上の位置にあるときに
外側に通じさせる。

【００８９】 くさび形部材115の各側で、それぞれ同じ側に位置さ
せた側方端部支柱54,58及び側方端部支柱55,59の間に側
方くぼみ66,67を設けてある。各側方くぼみ66,67は中央
支柱及び側方支柱間の各通路68を介して前後の側方のく
ぼみ46,48及びくぼみ49,51に通じている。

【００９０】 このようなくさび形部材115に靴をペダルに位置させ
たときに棒17,6を受けるようにした横方向みぞ132,133
に土や泥が詰まると、棒17,6の推力作用によりくぼみ46
〜51,66,67及び細長いみぞ穴65を経て土や泥を放出し、
各棒17,6と中央支柱52,53及び中央支柱56,57のような各
くさび形部材の各支柱との間に満足の状態で実際上点接
触を生ずることができるようにする。

【００９１】 靴をくさび形部材115に装着した固定装置の機能は図
１ないし図６について述べたのと同様である。

【００９２】 本発明によれば角度的な調整及び横方向の調整はペダ
ルによって得られる。これ等の調整は、使用者の判断で
任意のときに自動的に修正され靴の底の下側のくさび形
のやっかいな手動の調整を行わなくてもよい。

【００９３】 ペダルの上面に平行な平面内の足のねじり運動の方向
に弾性保持作用が加わる。

【００９４】 靴の解放は上向きに行われる。上向きの解放の角度ｉ
は、弾性復帰作用により得られる角度より大きくない。
しかし上向きの解放のために選定した角度ｉは、軽わざ
的なペダルこぎの急激な運動たとえばペダル上に立上が
る際に靴がペダルの縦方向軸線に対しなす角度より大き
い。本発明によればこの角度は靴を脱ぐために約20゜に
定めてある。

【００９５】 角度的及び横方向の自由度はペダルにより自動的に得
られる。

【００９６】 以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本
発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行
うことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明固定装置の１実施例を設けた自転車ペダル及び靴
の線図的平面図である。

【図２】 図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】 自転車に対してくさび形部材を外方に（かかとを外側の
方に）回した図１と同様な部分の平面図である。

【図４】 本発明固定装置のくさび形部材を受けるようにした靴底
の下面図である。

【図５】 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】 本固定装置の説明図である。

【図７】 本固定装置のくさび形部材の変型の側面図である。

【図８】 図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１……ペダル ２……ペダル本体 ６……後部固着部材 ７……後部の固着縁部を持つ横方の棒 14……前部固着部材 15……くさび形部材 16……前部の固着縁部 30……前部の固着フランジ 31……後部の固着フランジ 33……横方向みぞ 35a、35b……角おとし面 38……前部停止面 39……後部停止面

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横方向軸線Ｘのまわりに回転するように取
   付けたペダル本体（２）と、 このペダル本体（２）上に設けられ、前記横方向軸線Ｘ
   の前方に位置させられ、フープを形成するように前記横
   方向軸線にほぼ平行なまっすぐな横方向の棒（17）を備
   えた前部固着部材（14）と、 前記ペダル本体（２）上に設けられ、前記横方向軸線Ｘ
   の後方に位置させられ、フープを形成するように前記横
   方向軸線Ｘにほぼ平行なまっすぐな横方向の棒（17）を
   備え、前記横方向軸線にほぼ直交する方向に沿い弾性復
   帰力に逆らって移動することのできる後部固着部材
   （６）と、 前部に近い位置で前記横方向の棒（17）と協働する前部
   停止面（38）と、前記横方向の棒（17）と協働する後部
   停止面（39）とを備え、靴底の下側に固定され、前記ペ
   ダル本体への足の押圧作用により、靴を前記ペダル本体
   に係合させることができるようにするくさび形部材（1
   5）とを備え、 このくさび形部材（15）の１つの固着フランジ（31）を
   下部後方に突出させ、各横方向端部が開口する横方向み
   ぞ（33）を形成し、後部の前記固着フランジ（31）の少
   なくとも一方の横方向端部を、前記くさび形部材の横方
   向に対して定めた角度ｉに沿って傾斜した側部により形
   成し、与えられた方向における前記角度ｉに等しい振幅
   のねじりにより前記固着フランジ（31）を上向きに逃が
   すことにより前記靴の係合離脱ができるようにして成
   る、 前記ペダル本体（２）を持つ自転車又は類似の機械のペ
   ダルに靴を固定する固定装置において、 前記固着フランジ（31）の前記傾斜した側部を、前記固
   着フランジの隣接部分と共に外向きに凸の二面角を形成
   する角おとし面（35b）により構成し、 前記角度ｉを、前記くさび形部材に弾性復帰作用がなお
   加えられる最大ねじり角度より小さくし、 前記前部固着部材（14）が、前記横方向軸線Ｘに平行な
   実際上まっすぐな固定の前部の固着縁部（16）を持ち、
   前記横方向軸線Ｘの前方に位置し、前記ペダル本体に対
   して固定され、足のねじり運動中の回転中心を、前記前
   部固着部材（14）に近接して位置する点A,Bにより構成
   した、 ことを特徴とする固定装置。
2. 【請求項２】前記後部の固着フランジ（31）の各横方向
   端部に角おとし面（34b,35b）を設けたことを特徴とす
   る請求項１に記載の固定装置。
3. 【請求項３】前記くさび形部材（15）に、各横方向端部
   を開口した横方向みぞ（32）を形成する下部前方に突出
   する固着フランジ（30）を設け、前記くさび形部材（1
   5）の前記両固着フランジ（30,31）の４端部にとくに互
   いに対向する端部で互いに対になって平行する角おとし
   面（34a,34b,35a,35b）を設け、これ等の角おとし面に
   より形成した二面角を外方に凸にしたことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の固定装置。
4. 【請求項４】自転車の乗り手の足の外向きの回動又はね
   じり運動により係合離脱ができるようにした前記各角お
   とし面（35b,35a）を傾斜させ、足の内向きねじり運動
   による係合離脱に必要な角度ｆより小さい角度ｉで係合
   離脱ができるようにしたことを特徴とする請求項２又は
   ３に記載の固定装置。
5. 【請求項５】前記くさび形部材（15）の横方向に対して
   外向き係合離脱のための前記角おとし面（35b,35a）の
   傾斜角ｉが20゜に近いか又は等しいが、内向きねじり運
   動による係合離脱のための角おとし面の傾斜角ｆは一層
   大きくなるべくは30゜程度にしたことを特徴とする請求
   項４に記載の固定装置。
6. 【請求項６】前記ペダル本体（２）に設けた前後の固着
   縁部と、これ等の固着縁部に協働することのできる前記
   くさび形部材（15）の横方向みぞ（32,33）とを、前記
   ペダルに関連して靴底及び靴に対して数mmなるべくは7m
   m程度の横方向の滑動範囲を残すように配置したとを特
   徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の固定
   装置。
7. 【請求項７】前記くさび形部材にそれぞれ前部及び後部
   の２つの横方向みぞ（32,33）を設け、これ等の横方向
   みぞに停止面を形成する端面（38,39）を設けた請求項
   １ないし７のいずれか１つに記載の固定装置において、
   前記各端面（38,39）を開いたＶ字の形に配置し、この
   Ｖ字の頂点をそれぞれ前部の端部（38）に対して前方に
   又後部の端面（39）に対しては後方に向けたことを特徴
   とする固定装置。
8. 【請求項８】平面図で見たときに前記くさび形部材（1
   5）を縦方向に沿って位置する短い小さくした寸法１を
   持つほぼ長方形の形状にしたことを特徴とする請求項１
   ないし７のいずれか１つに記載の固定装置。
9. 【請求項９】前記前部の固着縁部（16）及び後部の固着
   縁部の間の距離を大きくしてもこれ等の縁部の横方向寸
   法Ｙの半分に等しくしたことを特徴とする請求項１ない
   し８のいずれか１つに記載の固定装置。
10. 【請求項１０】横方向スピンドル（５）を受入れるよう
    にしたハウジング（４）を設けた筒（３）を備えたペダ
    ル本体（２）を持つペダルに使う請求項１ないし９のい
    ずれか１つに記載の固定装置において、前記固着縁部
    （6,16）間の前記距離を前記筒の外部寸法ｄにほぼ等し
    くしたことを特徴とする固定装置。
11. 【請求項１１】前記前部固着部材（14）を、金属線とく
    に高強力鋼線により構成したことを特徴とする請求項１
    ないし10のいずれか１つに記載の固定装置。
12. 【請求項１２】前記金属線がフープを形成し、前記前部
    の固着縁部（16）を構成する１つのまっすぐな部分の端
    部に、前記ペダルの中央面Ｐにほぼ直交し、前記くさび
    形部材（15）前方に突出する前記固着フランジ（30）を
    横方向に囲むことのできる２つの湾曲部分（18）を設け
    たことを特徴とする請求項11に記載の固定装置。
13. 【請求項１３】前記前部固着部材（14）を構成する鋼線
    が約3mmの直径をもつようにしたことを特徴とする請求
    項11又は12に記載の固定装置。
14. 【請求項１４】前記後部固着部材（６）により、横方向
    ピン（11）のまわりに枢動するように半径方向に向いた
    アーム（８）を形成する湾曲部分を２端部に設けたまっ
    すぐな横方向の棒（７）を持つフープを形成し、前記く
    さび形部材の後部の固着フランジ（31）が前記棒（７）
    の下側に係合すると共に前記各アーム（８）により横方
    向に囲まれるようにしたことを特徴とする請求項１ない
    し13のいずれか１つに記載の固定装置。
15. 【請求項１５】前記各アーム（８）の前記棒（７）から
    遠い方の端部を２個のねじりばね（9,10）を形成するよ
    うに巻いた請求項14に記載の固定装置において、前記各
    ねじりばね（9,10）を前記ペダル本体（２）のくぼみ
    （23）内に納め、前記各ねじりばねの端部（12）を後方
    に向け側部（13）に当てがったことを特徴とする固定装
    置。
16. 【請求項１６】請求項１ないし15のいずれか１つに記載
    の固定装置用のペダル。
17. 【請求項１７】ペダルに靴を固定する固定装置に協働す
    るように自転車の乗り手の靴の底の下側に固定すること
    ができ、横方向前部みぞ（132）及び横方向後部みぞ（1
    33）を持つくさび形部材（115）において、前記くさび
    形部材の横方向みぞ（132,133）の端面（138,139）に、
    とくにこれ等の横方向みぞ（132,133）内に溜まる土や
    泥の除去が容易になるように端部又は側部或はこれ等の
    両方を介して外部に通ずるくぼみ（46〜51）を形成した
    ことを特徴とするくさび形部材。
18. 【請求項１８】前記くさび形部材の前記横方向みぞ（13
    2,133）の端面（138,139）に相互の横方向に間隔を置い
    た上向きに突出する前記くさび形部材の各部分に対応す
    る４個の支柱すなわち２個の中央支柱（52,53）、（56,
    57）及び２個の側方端部支柱（54,55）、（58,59）を設
    け、前記中央支柱（52,53）、（56,57）は相互に間隔を
    置いているが、側方端部支柱（54,55）、（58,59）を前
    記中央支柱に対して横方向中央線Ｍに向かい片寄らせた
    ことを特徴とする請求項17に記載のくさび形部材。
19. 【請求項１９】前部の前記中央支柱（52,53）及び後部
    の前記中央支柱（56,57）によりそれぞれ外向きの横方
    向延長部分（62,63）を持つ縦方向リブ（60,61）の前後
    の端部を形成し、これ等の縦方向リブ（60,61）間のく
    さび形部材の部分に穴（65）を形成して中央くぼみ（4
    7,50）を外部に通じさせると共に、同じ側に位置する前
    記各側方支柱間の各くさび形部材の側部に側方くぼみ
    （66,67）を設け、このくぼみが通路（68）を介して前
    部のくぼみ（46,48）及び後部のくぼみ（49,51）に通ず
    るようにしたことを特徴とする請求項18に記載のくさび
    形部材。
20. 【請求項２０】請求項１ないし15のいずれか１つに記載
    の固定装置用のくさび形部材（15）を設けるようにした
    自動車の乗り手の靴底において、ペダルの上部部分を受
    入れることのできるくぼみ（40）を形成したことを特徴
    とする靴底。
21. 【請求項２１】剛性材料から成る内底（43）と、比較的
    たわみ性の材料から成る外底（44）とから成り、前記く
    ぼみ（40）を備え、前記外底の被覆面を前記くさび形部
    材を越えて位置させたことを特徴とする請求項20に記載
    の靴底。