JP3235683U - 自転車用ペダルの弾性結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】自転車騎乗時の安全性が高く、自転車用ペダルを踏むときの円滑性と踏み込みの効率を高め、安定性と安全性が向上する自転車用ペダルの弾性結合構造を提供すること。
【解決手段】ペダル１の前端部に嵌入槽１３が設けられ、クリート２の前端部に、嵌入槽１３に嵌入可能な嵌合部２３が設けられ、弾性装置３が、取り外し可能にペダル１の後端部１２とクリート２の後端部２２との間に連接され、クリート２の後端部２２を押し下げて、ペダル１の後端部１２とクリート２の後端部２２との間を弾性的に圧縮可能であり、クリート２の後端部２２を上へ移動させて、ペダル１の後端部１２とクリート２の後端部２２との間を弾性的に展開可能であり、クリート２の後端部２２が弾性装置３により弾性的にペダル１の後端部１２を持ち上げて動かすことができる。
【選択図】図２

Description

本考案は、使用者のクリートと自転車用ペダルの弾性結合構造に関する。

現在、自転車のビンディング構造（即ち、クリートとペダルの結合構造）は、スナップ構造を応用し、使用者の靴の靴底を自転車のペダル上に固定しているが、主に、自転車に乗ったとき、使用者の両足の足前部（靴底）がペダルから離脱しないようにすることで、自転車のペダルを速く踏むときの空踏みを回避し、高速で安全な自転車騎乗を達成することを目的としている。

自転車のペダルに靴底を固定するには、自転車に乗る前に、足前部に相当する位置で靴底にクリートを固定する必要がある。
従来のクリートは、通常、前端部に突出した取付部が設けられ、ペダルの前端部に係止部が設けられ、かつペダルの後端部にクランプまたは嵌合構造が設置されている。使用時はクリート前端部の取付部をペダル前端部の係止部に挿入し、同時にクリート後端部を下方向へ押してペダル後端部のクランプまたは嵌合構造内に嵌め込み、クリート前端部をペダル前端部に固定し、クリート後端部をペダル後端部に固定する。

従来のクリートは前端部と後端部がいずれもペダル上に固定され、かつクリート後端部がペダル後端部のクランプまたは嵌合構造に嵌め込まれており、使用者が停車または下車したいときは、まず足首をひねり、クリート後端部を足首とともにひねってクランプまたは嵌合構造から離脱させることで、足をペダル上から持ち上げて地面に着くことができる。
しかし、緊急時（ブレーキ時など）や操作に慣れないうちは、足首をひねるのが間に合わなかったり、足首をひねるのを忘れたりしやすく、直接足を持ち上げてペダルから離そうとしてしまい、クリートがペダルに固定されたままだと、どうしても落車や転倒を引き起こしてしまうため、使用者の騎乗時の安全性に重大な影響を与える。

本考案が解決しようとする課題は、自転車騎乗時の安全性が高く、自転車用ペダルを踏むときの円滑性と踏み込みの効率を高め、安定性と安全性が向上する自転車用ペダルの弾性結合構造を提供することにある。

本考案の自転車用ペダルの弾性結合構造は、ペダルと、クリートと、少なくとも１つの弾性装置を含み、前記ペダルの前端部に嵌入槽が設けられ、前記クリートの前端部に、前記嵌入槽に嵌入可能な嵌合部が設けられ、前記少なくとも１つの弾性装置が、取り外し可能な手段で前記ペダルの後端部と前記クリートの後端部との間に連接され、前記クリートの後端部を押し下げて、前記ペダルの後端部と前記クリートの後端部との間を弾性的に圧縮可能であり、前記クリートの後端部を上へ移動させ、前記ペダルの後端部と前記クリートの後端部との間を弾性的に展開可能であり、かつ前記クリートの後端部が前記弾性装置により弾性的に前記ペダルの後端部を持ち上げて動かすことができる。

一実施例において、前記ペダルの後端部に第１組込み部材が設置され、前記弾性装置の一端が前記クリート後端部の底部に固定され、前記弾性装置の他端に第２組込み部材が設置され、前記第１組込み部材と前記第２組込み部材を相互に結合及び分離することができる。
あるいは、前記クリートの後端部に第１組込み部材が設置され、前記弾性装置の一端が前記ペダルの後端部の頂部に固定され、前記弾性装置の他端に第２組込み部材が設置され、前記第１組込み部材と前記第２組込み部材を相互に結合及び分離することができる。

一実施例において、前記第１組込み部材が少なくとも１つの磁石であり、前記第２組込み部材が金属底板または磁石である。

一実施例において、前記磁石が前記ペダルの後端部の頂部に設置され、前記クリートの後端部に前記ペダルの後端部の頂部に対向したガイド溝が設けられ、前記金属底板が前記ガイド溝内に設置され、前記弾性装置が前記ガイド溝内に配置され、前記弾性装置の一端が前記ガイド溝の内面に設置され、前記弾性装置の他端が前記金属底板に連接される。

一実施例において、前記ペダルの後端部の頂部に収容槽が設けられ、前記磁石が前記収容槽内に設置され、前記ガイド溝が前記ペダルの後端部の頂部に対向した溝入口を備え、前記ガイド溝の内面に、前記溝入口から奥方へ延伸された少なくとも１つのガイドレールが設置され、前記金属底板の周縁に少なくとも１つの耳板が張り出して設けられ、前記耳板に切欠部が形成され、前記切欠部が前記ガイドレールに外嵌され、前記金属底板が前記ガイドレールに沿って移動可能であり、前記溝入口の内面に、前記耳板を止めるための少なくとも１つのリブが設けられる。

一実施例において、前記金属底板と前記弾性装置とが、固定座体を介して相互に組み立てられる。

一実施例において、前記磁石が複数設置され、大きい磁石１個と小さい磁石２個との組み合わせ、３個の同じ大きさの磁石の組み合わせ、または、４個の磁石の組み合わせのいずれかであり、前記大きい磁石１個と小さい磁石２個の吸着力が、３４００ガウス（ＧＳ）～５１００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値であり、前記３個の同じ大きさの磁石の吸着力が、４２００ガウス（ＧＳ）～５２００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値であり、前記４個の磁石の吸着力が、４０００ガウス（ＧＳ）～５１００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値である。

一実施例において、前記磁石上に導磁金属片が設置される。

一実施例において、前記磁石の吸着力が、２８００ガウス（ＧＳ）～５２００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値である。

一実施例において、前記弾性装置がばねである。

一実施例において、前記ペダルの後端部の頂部に、前記クリートの後端部の後面に当接させることができる後部ストッパが設けられる。

一実施例において、前記クリートの後端部の両側にそれぞれ保持部が設けられ、前記保持部が前記ペダルの後端部の両側に外嵌され、前記クリート後端部をガイドして前記ペダル後端部に結合可能であり、前記ペダルの両側面間に軸孔が設けられ、前記軸孔内に自転車のクランクの軸棒が枢着され、前記軸棒の外周面に複数のボールベアリングが設置され、前記クリートに、靴固定用の複数の靴底ネジ孔が設けられる。

一実施例において、前記嵌入槽の立ち上がり部の内面には、上端に近づくほど後方へ向かうよう傾斜する内斜面が設けられ、前記嵌合部の外面に、前記内斜面に当接可能な外斜面が設けられ、前記嵌合部と前記嵌入槽が相互に嵌合され、前記内斜面と水平面の挟角が５５度～７５度の範囲内のいずれかの角度であり、前記外斜面と水平面の挟角が５５度～７５度の範囲内のいずれかの角度である。

一実施例において、前記嵌合部の底部に凹面が設けられ、前記凹面と前記嵌入槽の内面との間に空隙が形成される。

本考案によれば、使用者の脚の運動状態に合わせて自然な動作で足前部の後縁部を上げ下げすることができ、同時にクリートの後端部が弾性装置の弾性によりペダルの後端部を持ち上げて動かすことができ、使用者が自転車に騎乗する過程で停車、下車または急ブレーキを行いたいとき、直接足を持ち上げるだけで磁石の磁力を克服し、クリートを速やかにペダルから離脱させることができ、これにより、自転車騎乗時の円滑性と安全性を向上するとともに、従来技術の踏み込み運動が円滑でない、足首をひねらずに足を持ち上げて落車や転倒を引き起こすといった欠点を改善することができる。

本考案の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造の斜視図である。 本考案の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造の分解斜視図である。 本考案の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造の別角度から見た分解斜視図である。 本考案の実施例に係るペダルの分解斜視図である。 本考案の実施例に係るクリートの分解斜視図である。 本考案の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造の断面図である。 本考案の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造の使用状態における断面図である。 本考案の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造の使用状態における概略図である。 本考案の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造の別の使用状態における概略図である。 本考案の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造のさらに別の使用状態において順序を示す概略図である。 本考案の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造の結合解除時における断面図である。 本考案の他の実施例を示す自転車用ペダルの弾性結合構造の概略図である。 ペダル及び軸棒の斜視図である。 ペダルの可能な実施態様を示す断面図である。 ペダルの別の可能な実施態様を示す断面図である。 ペダルのさらに別の可能な実施態様を示す断面図である。 ペダルのまた別の実施態様を示す断面図である。

以下、本考案の実施例を図面を参照する等して説明する。なお、本考案は、以下の実施例に限定されないことはいうまでもない。

図１から図３に示すように、本実施例において、自転車用ペダルの弾性結合構造は、ペダル１と、クリート２と、少なくとも１つの弾性装置３を含む。
ペダル１は、両端にそれぞれ前端部１１と後端部１２が設けられる。
ペダル１の前端部１１には嵌入槽１３が設けられる。
ペダル１の前後方向中間部には両側面間に軸孔１４が設けられ、ペダル１が軸孔１４を介して自転車用ペダルのクランクに枢着される。
ペダル１の前後方向中間区域の頂部にステンレス材質の耐摩耗板４が設置される。

クリート２は両端にそれぞれ前端部２１と後端部２２が設けられる。
クリート２の前端部２１に嵌合部２３が設けられ、嵌合部２３が嵌入槽１３に嵌入可能である。
クリート２には複数の靴底ネジ孔２４が設けられ、ボルト９（図５参照）を挿入してクリート２を使用者の靴Ｂの鞋底における足前部Ａ１の相対する位置に螺着することができるようになっている（図８参照）。

弾性装置３は、取り外し可能な手段でペダル１の後端部１２とクリート２の後端部２２との間に連接される。具体的には、弾性装置３はばね３１とすることができる。
ペダル１の後端部１２に第１組込み部材５が設置される。第１組込み部材５は少なくとも１つの磁石５１とすることができ、磁石５１の吸着力は２８００ガウス（ＧＳ）～５２００ガウス（ＧＳ）（ガウス単位Ｇａｕｓｓ Ｕｎｉｔ）の範囲内のいずれかの値である。
弾性装置３（ばね３１）の一端がクリート２の後端部２２の底部に固定され、弾性装置３（ばね３１）の他端に第２組込み部材６が設置される。第２組込み部材６は金属底板６１または磁石のいずれかとすることができ、第１組込み部材５（磁石５１）と第２組込み部材６（金属底板６１または磁石）は相互に結合及び分離可能である。

図４と図６に示すように、ペダル１の後端部１２の頂部に収容槽１５が設けられ、かつ収容槽１５がペダル１の後端部１２の頂部と底部との間を連通する。
ペダル１の後端部１２の底部に収容槽１５の底部を封鎖する底板１６が設置され、収容槽１５がペダル１の後端部１２の頂部から上方に向かって開放される。そして、磁石５１が収容槽１５内に設置され、かつペダル１の後端部１２の頂部に位置する。
ペダル１の後端部１２の頂部において、収容槽１５の溝入口外部に後部ストッパ１７が設置され、この後部ストッパ１７がクリート２の後端部２２の後方に位置する。

図５から図７に示すように、クリート２の後端部２２にペダル１の後端部１２の頂部と対向する垂直のガイド溝２５が設けられ、かつガイド溝２５がクリート２の後端部２２の頂部と底部との間を連通する。
クリート２の後端部２２の頂部にガイド溝２５の上端を封鎖する防塵カバー２６が設置される。
ガイド溝２５はペダル１の後端部１２の頂部に対向する溝入口２５１を備え、ガイド溝２５の内面に、溝入口２５１から奥方へ垂直に延伸された少なくとも１つのガイドレール２５２（図５参照）が設けられる。本実施例において、ガイドレール２５２はガイド溝２５の両側の内壁にそれぞれ設置される。

ガイド溝２５内には金属底板６１が設置される。金属底板６１の周辺に少なくとも１つの耳板６２が設けられる。本実施例において、耳板６２は金属底板６１の両側にそれぞれ設置される。
耳板６２には切欠部６３が形成され、切欠部６３がガイドレール２５２に外嵌され、これにより、金属底板６１をガイドし、ガイドレール２５２に沿ってガイド溝２５内で上下に移動させることができる。
また、ガイド溝２５の溝入口２５１の内壁に少なくとも１つのリブ２５３が設置され、金属底板６１の耳板６２を止めて、金属底板６１がガイド溝２５内で移動しないようにすることができる。本実施例では、２つのリブ２５３がガイド溝２５の溝入口２５１の内壁両側にそれぞれ設置される。

弾性装置３（ばね３１）は複数設置してもよく、ガイド溝２５内に配置される。弾性装置３（ばね３１）は一端がガイド溝２５の内壁に設置され、弾性装置３（ばね３１）の他端が金属底板６１の上面に連接される。
具体的に、金属底板６１と弾性装置３との間は、ばね３１の固定座体７を介して相互に結合される。固定座体７は金属底板６１の上面に固定され、かつ固定座体７の頂部に複数の位置決め柱７１が設けられる。ばね３１の上端が防塵カバー２６の内壁に設置され、かつばね３１の下端が位置決め柱７１に被着される。

図６と図８に示すように、使用時は、まず靴Ｂの靴底の足前部Ａ１に相対する位置にクリート２をネジで固定し、クリート２の前端部２１の嵌合部２３をペダル１の前端部１１の嵌入槽１３に嵌入して、クリート２の前端部２１をペダル１の前端部１１に組込む。続いて、使用者の足前部Ａ１の後縁部Ａ２で下向きの下圧力Ｐ１をクリート２の後端部２２に加え、クリート２の後端部２２を下に押してペダル１の後端部１２に接触させ、ペダル１の後端部１２の頂部に設けた磁石５１をクリート２の後端部２２の底部に設けた金属底板６１に吸着させることで、クリート２の後端部２２をペダル１の後端部１２に弾性的に結合させることができ、同時に、後部ストッパ１７がクリート２の後端部２２の後面に当接される。

図６、図８、図１０の（Ａ）～（Ｄ）に示すように、使用者が前方と下方へ自転車用ペダル１を踏む環状の踏み込み運動をするとき、大腿部と下腿部が同様に前方と下方へと伸びるが、このとき靴Ｂの足前部Ａ１の後縁部Ａ２に相対する部位が自然にクリート２の後端部２２とともに下降され、ペダル１の後端部１２に押し当てられて、金属底板６１が上方向にばね３１を圧縮させ、ペダル１の後端部１２とクリート２の後端部２２との間を弾性的に圧縮させる。

図７、図９、図１０の（Ｅ）～（Ｈ）に示すように、使用者が後方と上方へ自転車用ペダル１を持ち上げて環状の踏み込み運動をするとき、大腿部と下腿部が同様に後方Ｆ１、上方Ｆ２に向かって湾曲するが、このとき使用者は足前部Ａ１の後縁部Ａ２が下腿部の運動に伴い上方向への引き上げ力Ｐ２を発生し、使用者の足前部Ａ１の後縁部Ａ２に相対する靴Ｂの部位が自然に上方向へやや曲がり、クリート２の後端部２２を湾曲させて上へ移動させる。かつ、ばね３１の下端が金属底板６１を介してペダル１の後端部１２に設けられた磁石５１に吸着固定されているため、ばね３１が弾性的に上方向へ高さ距離Ｇ分伸び、ペダル１の後端部１２とクリート２の後端部２２との間を弾性的に展開することができる。このとき、クリート２の後端部２２も伸びたばね３１によりペダル１の後端部１２を弾性的に持ち上げて上に移動させることができるため、使用者は脚の環状の踏み込み運動に伴い、足前部Ａ１の後縁部Ａ２を自然に持ち上げたり、下ろしたりすることができ、これにより自転車騎乗時の円滑性を向上することができる。

図７と図９、図１０の（Ｄ）～（Ｆ）に示すように、使用者が後方Ｆ１、上方Ｆ２に向かってペダル１を掛けて持ち上げ、環状の踏み込み運動をするとき、クリート２の後端部２２が後方に向かって後部ストッパ１７の内側に押し当てられ、後部ストッパ１７によりクリート２がペダル１から後方へ離脱しないようにすることができ、クリート２とペダル１間の相互結合の安定性をより向上することができる。

図６と図７に示すように、嵌入槽１３の立ち上がり部の内面には、上端に近づくほど後方へ向かうよう傾斜する内斜面１３１が設けられ、嵌合部２３の前壁外面には、内斜面１３１に当接可能な外斜面２３１が設けられ、内斜面１３１と外斜面２３１は立ち上がり部がやや傾斜したＬ字形で相互に嵌合させることができ、かつ前記Ｌ字形の角部が円弧状を呈する。
本実施例では、図に示す嵌入槽１３の内斜面１３１、外斜面２３１両者と水平面の挟角がいずれも約６５度であるが、５５度～７５度の範囲のいずれかの挟角とすることができる。

嵌合部２３を嵌入槽１３に嵌入したとき、嵌合部２３の外斜面２３１が嵌入槽１３の内斜面１３１に当接され、使用者がペダル１を踏んだとき、嵌入槽１３の内斜面１３１が嵌合部２３の前方と上方を係止し、嵌合部２３を嵌入槽１３内にしっかりと位置決めして固定することができる。
嵌合部２３の底部に凹面２３２が設けられ、嵌合部２３が嵌入槽１３に嵌入されたとき、凹面２３２と嵌入槽１３の内面との間に空隙Ｓを形成することができる。これにより、クリート２に設けられた嵌合部２３を嵌入槽１３から離脱させやすくする。つまり、空隙Ｓにより、嵌合部２３が嵌入槽１３に嵌入されたときに気密の嵌合状態が形成されて離脱させにくくなる状況を回避することができる。

特に、本実施例では、嵌合部２３と嵌入槽１３間の相互嵌合によるストッパ作用、及び後部ストッパ１７のストッパ作用により、ペダル１の後端部１２は吸着力を備えた磁石５１を設置するだけでよく、磁石５１がクリート２の後端部２２の底部に設けられた金属底板６１を吸着し、ばね３１を弾性的に伸長させたとき、後部ストッパ１７がクリート２の後端部２２の後面に当接され、前述したように、使用者がペダル１を掛けて持ち上げたとき、脚部の上方Ｆ２、後方Ｆ１に向かう力がそれぞれ嵌合部２３及び嵌入槽１３の相互嵌合による前方のストッパ作用と、後部ストッパ１７による後方のストッパ作用をそれぞれ受けるため、磁石５１が限られた吸着力を備えているのみであっても、使用者のクリート２はペダル１から離脱することがない。

このほか、後部ストッパ１７のストッパ作用と、磁石５１の吸着作用により、嵌合部２３と嵌入槽１３の間にはやや傾斜したＬ字形での相互嵌合のみを必要とし、かつ前記Ｌ字形の角部が円弧状を呈しており、その他のほぞや嵌め込み構造はない。
さらに、嵌合部２３の底部に設けられた凹面２３２と嵌入槽１３の内面との間に構成される空隙Ｓを組み合わせ、嵌合部２３を嵌入槽１３から容易に離脱させる効果を達成することができる。

このほか、上述の部材の相互の組み合わせにより、嵌入槽１３と嵌合部２３の間にはやや傾斜したＬ字形での相互嵌合のみが必要であり、前記Ｌ字形の傾斜角度は５５度～７５度の間であればいずれも実施可能である。
このため、使用者が自転車に騎乗する過程で停車、下車または急ブレーキの必要があるとき、自然な動作で脚を持ち上げれば磁石の磁力を克服していつでも迅速にクリートをペダルから離脱させることができる。これにより、自転車騎乗時の安全性を確保することができる。

使用者が自転車に騎乗する過程で停車、下車または急ブレーキの必要があり、脚（足前部Ａ１、靴Ｂ、クリート２）をペダル１上から持ち上げて地面に移動するときは、前述のように、磁石５１は基本的な吸着力のものを設置すればよいだけであるため、使用者は自然に脚を上げる動作の力で磁石５１の磁力を克服し、クリート２を迅速にペダル１から離脱させ、自然な（直感的な）動作で脚をペダル１上から持ち上げて地面に移動することができる。
このため、従来技術による製品のように、足首をひねっていない、または足首をひねるのが間に合わずに足を持ち上げて落車や転倒等の危険な状況を引き起こすことがなく、自転車騎乗時の安全性を効果的に高めることができる。

上述をまとめると、本考案の技術的特徴は、弾性装置３（ばね３１）、嵌合部２３と嵌入槽１３、後部ストッパ１７と磁石５１間で互いに補完し合う組み合わせを同時に利用することで、磁石５１は基本の限定的な吸着力を備えていればよく、ビンディングをいつでも簡単に外す効果を達成することができることにある。磁石５１の吸着力は２８００～４５００ＧＳ（ガウス単位Ｇａｕｓｓ Ｕｎｉｔ）の範囲内のいずれかの値で実施することができる。

図４と図６に示すように、磁石５１上には導磁金属片８を重ねて設置してもよく、磁石５１と導磁金属片８の間に発生する磁気回路により、使用者の実際の必要性に応じて磁石５１の吸着力を高めることができる。

図１から図３に示すように、クリート２の後端部２２の両側にもそれぞれ保持部２７を設置することができ、クリート２の後端部２２をペダル１の後端部１２に弾性的に結合したとき、保持部２７がペダル１の後端部１２の両側に外嵌され、これによりクリート２の後端部２２をガイドしてペダル１の後端部１２に結合させることができる。

図１２に示すように、クリート２の後端部２２の底部に第１組込み部材５（磁石５１）を設置し、弾性装置３（ばね３１）の下端をペダル１の後端部１２の頂部に固定して、弾性装置３の上端に第２組込み部材６（金属底板６１または磁石）を設置してもよい。
第１組込み部材５と第２組込み部材６は相互に結合及び分離させることが可能であり、ペダル１の後端部１２とクリート２の後端部２２との間を弾性的に展開・圧縮させることができ、かつクリート２の後端部２２が弾性装置３の弾性により持ち上がり、ペダル１の後端部１２を動かすことができる。

図１３に示すように、ペダル１の軸孔１４内に自転車のクランクの軸棒１８が枢着され、軸棒１８の外周面に複数のボールベアリング１９が設置される。軸棒１８には軸孔１４の一端の位置に広径部１８１が設けられ、ボールベアリング１９が軸孔１４の他端、及び広径部１８１に隣接する位置にそれぞれ設置され、軸棒１８がペダル1の軸孔１４内に枢着されたときの構造強度が高められる。

図１４から図１７に示すように、磁石５１は複数設置され、１個の大きい磁石５１ａと２個の小さい磁石５１ｂの組み合わせ、或いは、３個の同じ大きさの磁石５１ｃ、５１ｄの組み合わせ、または、４個の磁石５１ｅ、５１ｆの組み合わせ、または、４個の磁石５１ｇ、５１ｈの組み合わせのいずれかを含む。電磁学の磁力応用原理によると、複数の磁石は異なる大きさ、数量、異なるＳ極とＮ極の配置方式により、発生する磁力線の方向性と吸着力がすべて異なる。
以下は、４つの可能な実施形態であり、かつ各実施形態の配置と組み合わせは、使用者の異なるニーズに応じてそれぞれ大きさの異なる吸着力を提供することができる。

図１４に示すように、１個の大きい磁石５１ａと２個の小さい磁石５１ｂのうち、大きい磁石５１ａはＳ極磁石５１ａとし、小さい磁石５１ｂ２個はそれぞれＮ極磁石５１ｂとすることができ、大きい磁石５１ａが２個の小さい磁石５１ｂの間に設置され、磁石５１ａ、５１ｂがＮ極、Ｓ極、Ｎ極の順に配置される。１個の大きい磁石５１ａと２個の小さい磁石５１ｂの吸着力は３４００ガウス（ＧＳ）～５１００ガウス（ＧＳ）の間の範囲内のいずれかの値である。

図１５に示すように、３個の同じ大きさの磁石５１ｃ、５１ｄのうち、１個の磁石５１ｃはＳ極磁石５１ｃとし、２個の磁石５１ｄはそれぞれＮ極磁石５１ｄとすることができ、磁石５１ｃ、５１ｄがＮ極、Ｓ極、Ｎ極の順に配置される。３個の同じ大きさの磁石５１ｃ、５１ｄの吸着力は４２００ガウス（ＧＳ）～５２００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値である。

図１６に示すように、４個の磁石５１ｅ、５１ｆのうち、２個の磁石５１ｅはそれぞれＳ極磁石５１ｅとし、２個の磁石５１ｆはそれぞれＮ極磁石５１ｆとすることができ、磁石５１ｅ、５１ｆがＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極の順に配置される。４個の磁石５１ｅ、５１ｆの吸着力は４０００ガウス（ＧＳ）～５１００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値である。

図１７に示すように、４個の磁石５１ｇ、５１ｈのうち、２個の磁石５１ｇはそれぞれＳ極磁石５１ｇとし、２個の磁石５１ｈはそれぞれＮ極磁石５１ｈとすることができ、磁石５１ｇ、５１ｈがＮ極、Ｓ極、Ｓ極、Ｎ極の順に配置される。４個の磁石５１ｇ、５１ｈの吸着力は４０００ガウス（ＧＳ）～５１００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値である。

上述の磁石は、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極の順に配置しても、Ｓ極、Ｎ極、Ｎ極、Ｓ極の順に配置してもよい。これにより、ペダル１の磁石５１がクリート２の金属底板６１を吸着する吸着力を強化し、第１組込み部材５（磁石５１）と第２組込み部材６（金属底板６１）の相互結合の安定性を高めることができる。

以上に説明した自転車用ペダルの弾性結合構造は、従来技術と比較して、以下の利点がある。

（一）自転車用ペダル１を踏むときの円滑性と踏み込みの効率を高める。
ａ．踏む脚の力を無駄にせず、効率的に騎乗速度に変換する。
ｂ．坂を上がるとき、または長時間騎乗するとき、実際の踏み込み効果を感じることができる。
ｃ．ペダル１が足裏の最適な位置に固定され、長距離騎乗したときの疲労感を軽減し、最善の騎乗姿勢を維持するとともに、良好な調和性を保つことができる。
ｄ．使用者が自転車に乗り、脚部を環状に踏み込む運動で前方と下方へペダル１を踏み、図１０（Ｂ）～図１０（Ｄ）の状態になるとき、安定した踏み込み動作により前側の大腿筋が動かされるため、良好かつ正確な動作を維持することができる。使用者が後方と上方へペダル１を回して図１０（Ｅ）～図１０（Ｆ）の状態になるとき、クリート２が磁石５１によりペダル１を吸着して上に持ち上げ、後ろ側の筋力を強化するとともに、前側の大腿筋の緊張を分散させ、良好な回転効果を達成することができる。

（二）自転車騎乗時の安全性を向上する。
ａ．プロスポーツの分野では、主に運動傷害から自分自身を保護するために、適切な補助用品を組み合わせる必要があり、クリート２とペダル１の間にばね３１を連接した構造で、多くの人がビンディングの領域に足を踏み入れることを恐れる問題を解決できる。
ｂ．従来のビンディング構造では、騎乗の過程で停車したいときペダルから外しにくく、転倒してしまうことがあったが、特に坂道の上り下りの際に脚力が弱くなったり、脚が硬くなったりして自然に回転させることができず、ビンディングを離脱させることができずに転倒してしまうなどの状況を防止することができる。
ｃ．初心者が自転車に騎乗する過程で停車、下車または急ブレーキの必要があるとき、ビンディングの使用をまだ完全に熟知していないため、特にビンディングの離脱が間に合わずに転倒することがある。例えば信号で停止するときビンディングの離脱に注意を払わず重心を失ったり、使用者が左右の慣れたほうの足を使用してビンディングを離脱させることに慣れていなかったりすると、転倒などの状況が発生しやすくなる。この自転車用ペダルの弾性結合構造は、類似の状況の発生を未然に防ぐことができる。

（三）よくない騎乗姿勢を改善する。
従来のペダルを使い続けると、かかとを下げたり八の字に足を開いたり等の踏み込み姿勢や、力任せに下に踏み込んだり等の悪い癖がついてしまい、膝の怪我や脚のつりが発生しやすくなる。クリート２、ペダル１、弾性装置３を組み合わせた構造は、両足をペダル１の位置に固定できるため、使用者の習慣となっている元の踏み込み位置を矯正し、正しい騎乗姿勢を確保することができる。

（四）安定性と安全性を向上する。
クリート２、ペダル１、弾性装置３を組み合わせた構造を使用することで、穴や凹凸のある道、登り坂、追い越し、高回転数でのペダリング時であっても、両足がペダル１上にしっかりと固定されたままに保たれるため、空踏みで発生する危険を回避することができる。

（五）使用者の体型に応じて自転車のペダル１に設置する磁石５１の磁力を調整し、自転車に異なる磁力（ガウス値）のペダル１とクリート２（ビンディング）を組み合わせ、例えば体型が大きい人には磁力がより強いペダル１とクリート２を適用することができる。これにより、自転車に乗ってペダルを踏む過程で、踏み込む力が大きすぎてペダル１とクリート２が分離してしまい、脚が外れて空踏みする状況が引き起こされることがなくなる。また、体型が小さく、力が弱い人には磁力がより小さいペダル１とクリート２を適用することができる。これにより、自転車の踏み込みを停止したとき、磁石５１の磁力が大きすぎ、脚を外す力が十分でないと、脚のクリート２とペダル１を分離させることが困難になり、脚で速やかに地面を踏んで支えることができず、転んでしまう状況が引き起こされることがなくなる。

以上は本考案の実施例の説明にすぎず、本考案の要旨を逸脱しない軽微な変更を加えたすべての技術は、本考案の権利範囲に含まれる。

１ ペダル
１１、２１ 前端部
１２、２２ 後端部
１３ 嵌入槽
１３１ 内斜面
１４ 軸孔
１５ 収容槽
１６ 底板
１７ 後部ストッパ
１８ 軸棒
１８１ 広径部
１９ ボールベアリング
２ クリート
２３ 嵌合部
２３１ 外斜面
２３２ 凹面
２４ 靴底ネジ孔
２５ ガイド溝
２５１ 溝入口
２５２ ガイドレール
２５３ リブ
２６ 防塵カバー
２７ 保持部
３ 弾性装置
３１ ばね
４ 耐摩耗板
５ 第１組込み部材
５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、５１ｇ、５１ｈ 磁石
６ 第２組込み部材
６１ 金属底板
６２ 耳板
６３ 切欠部
７ 固定座体
７１ 位置決め柱
８ 導磁金属片
９ ボルト
Ａ１ 足前部
Ａ２ 後縁部
Ｂ 靴
Ｆ１ 後方
Ｆ２ 上方
Ｇ 高さ距離
Ｐ１ 下圧力
Ｐ２ 引き上げ力
Ｓ 空隙

Claims (15)

1. 自転車用ペダルの弾性結合構造であって、ペダルと、クリートと、少なくとも１つの弾性装置を含み、
   前記ペダルの前端部に嵌入槽が設けられ、
   前記クリートの前端部に、前記嵌入槽に嵌入可能な嵌合部が設けられ、
   前記少なくとも１つの弾性装置が、取り外し可能な手段で前記ペダルの後端部と前記クリートの後端部との間に連接され、前記クリートの後端部を押し下げて、前記ペダルの後端部と前記クリートの後端部との間を弾性的に圧縮可能であり、前記クリートの後端部を上へ移動させて、前記ペダルの後端部と前記クリートの後端部との間を弾性的に展開可能であり、かつ前記クリートの後端部が前記弾性装置により弾性的に前記ペダルの後端部を持ち上げて動かすことができる、ことを特徴とする、自転車用ペダルの弾性結合構造。
2. 前記ペダルの後端部に第１組込み部材が設置され、前記弾性装置の一端が前記クリートの後端部の底部に固定され、前記弾性装置の他端に第２組込み部材が設置され、前記第１組込み部材と前記第２組込み部材を相互に結合及び分離することができる、ことを特徴とする、請求項１に記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
3. 前記第１組込み部材が少なくとも１つの磁石であり、前記第２組込み部材が金属底板である、ことを特徴とする、請求項２に記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
4. 前記磁石が前記ペダルの後端部の頂部に設置され、前記クリートの後端部に前記ペダルの後端部の頂部に対向したガイド溝が設けられ、前記金属底板が前記ガイド溝内に設置され、前記弾性装置が前記ガイド溝内に配置され、前記弾性装置の一端が前記ガイド溝の内面に設置され、前記弾性装置の他端が前記金属底板に連接される、ことを特徴とする、請求項３に記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
5. 前記ペダルの後端部の頂部に収容槽が設けられ、前記磁石が前記収容槽内に設置され、前記ガイド溝が前記ペダルの後端部の頂部に対向した溝入口を備え、前記ガイド溝の内面に、前記溝入口から奥方へ延伸された少なくとも１つのガイドレールが設置され、前記金属底板の周縁に少なくとも１つの耳板が張り出して設けられ、前記耳板に切欠部が形成され、前記切欠部が前記ガイドレールに外嵌され、前記金属底板が前記ガイドレールに沿って移動可能であり、前記溝入口の内面に、前記耳板を止めるための少なくとも１つのリブが設けられる、ことを特徴とする、請求項４に記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
6. 前記金属底板と前記弾性装置とが、固定座体を介して相互に組み立てられる、ことを特徴とする、請求項５に記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
7. 前記磁石が複数設置され、大きい磁石１個と小さい磁石２個との組み合わせ、３個の同じ大きさの磁石の組み合わせ、または、４個の磁石の組み合わせのいずれかであり、前記大きい磁石１個と小さい磁石２個の吸着力が、３４００ガウス（ＧＳ）～５１００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値であり、前記３個の同じ大きさの磁石の吸着力が、４２００ガウス（ＧＳ）～５２００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値であり、前記４個の磁石の吸着力が、４０００ガウス（ＧＳ）～５１００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値である、ことを特徴とする、請求項３に記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
8. 前記クリートの後端部に第１組込み部材が設置され、前記弾性装置の一端が前記ペダルの後端部の頂部に固定され、前記弾性装置の他端に第２組込み部材が設置され、前記第１組込み部材と前記第２組込み部材を相互に結合及び分離することができ、前記第１組込み部材が磁石であり、前記第２組込み部材が金属底板または磁石のいずれかである、ことを特徴とする、請求項１に記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
9. 前記磁石上に導磁金属片が設置される、ことを特徴とする、請求項３乃至請求項６及び請求項８のいずれかに記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
10. 前記磁石の吸着力が、２８００ガウス（ＧＳ）～５２００ガウス（ＧＳ）の範囲内のいずれかの値である、ことを特徴とする、請求項３乃至請求項６及び請求項８のいずれかに記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
11. 前記弾性装置がばねである、ことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
12. 前記ペダルの後端部の頂部に、前記クリートの後端部の後面に当接させることができる後部ストッパが設けられた、ことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
13. 前記クリートの後端部の両側にそれぞれ保持部が設けられ、前記保持部が前記ペダルの後端部の両側に外嵌され、前記クリートの後端部をガイドして前記ペダルの後端部に結合可能であり、前記ペダルの両側面間に軸孔が設けられ、前記軸孔内に自転車のクランクの軸棒が枢着され、前記軸棒の外周面に複数のボールベアリングが設置され、前記クリートに、靴固定用の複数の靴底ネジ孔が設けられた、ことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
14. 前記嵌入槽の立ち上がり部の内面には、上端に近づくほど後方へ向かうよう傾斜する内斜面が設けられ、前記嵌合部の外面に、前記内斜面に当接可能な外斜面が設けられ、前記嵌合部と前記嵌入槽が相互に嵌合され、前記内斜面と水平面の挟角が５５度～７５度の範囲内のいずれかの角度であり、前記外斜面と水平面の挟角が５５度～７５度の範囲内のいずれかの角度である、ことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。
15. 前記嵌合部の底部に凹面が設けられ、前記凹面と前記嵌入槽の内面との間に空隙が形成される、ことを特徴とする、請求項１４に記載の自転車用ペダルの弾性結合構造。

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