JP3759591B2 - 自転車用ペダルアセンブリ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車用ペダルアセンブリ、特に、クリートとペダルとの間の相対的回転のための後方浮動回動軸心を有するクリップレス又はステップイン式自転車用ペダルアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サイクリングは、交通の手段としてだけでなく、レクリエーションとしてもますます普及している。また、自転車競技は、アマ／プロの両方の分野で非常に人気の高い競技スポーツになった。自転車がレクリエーション、交通、競技のいずれに使われる場合でも、自転車業界は自転車の種々の部品に絶えず改良を重ねてきている。特に自転車用ペダルは、広範囲にわたって設計し直されてきている。
【０００３】
自転車用ペダルは、近年、レクリエーション、オフロードサイクリング、ロードレーシングのような特定の目的のために設計されるようになってきている。最近ますます普及してきている自転車用ペダルの１つとして、サイクリストの靴底に固定されたクリートに開放自在に係合するステップイン式又はクリップレスペダルがある。クリップレスペダルは、自転車のクランクに取り付け可能なペダルスピンドルと、このペダルスピンドルに回転自在に支持されたペダル本体と、クリート係合機構とを備えている。オフロード自転車用ペダルの場合、クリート係合のためのクリート係合機構はペダル本体の両側に形成されている。これに対し、ロードレーサー用ペダルは、通常、ペダル本体の片側にのみクリート係合機構を１つ備えている。いずれの場合も、この種の自転車用ペダルでは、乗り手がペダルを踏み込むと、クリート係合機構が乗り手の靴底に固定されたクリートを自動的につかむようになっている。
【０００４】
乗り手の靴がクリートを介してステップインペダルに取り付けられると、乗り手は、クリートの前端がペダル本体のフロントフック又はフロントクランプ部材と係合するよう、ペダル本体に対し靴を斜め下方に前方に動かす。そして、クリートの前端がペダル本体のフロントフックと係合すると、乗り手は、クリートの後端を、ペダル本体のリアフック又はリアクランプ部材の案内部に当接するよう配置する。乗り手は、この配置でペダルに対して靴を下方に踏み込み、リアフック又はリアクランプ部材を、バネの力に抗して後方に回動させてクリート開放位置まで移動させる。この結果、クリートの後端は、リアフック又はリアクランプ部材の背面の反対側に入り込む。そして、リアフック又はリアクランプ部材は、付勢部材又はバネの力によって、クリートの後端と係合する位置にまで戻る。これにより、乗り手の靴は、クリートを介してペダルに固定される。
【０００５】
ステップイン式又はクリップレスペダル及びこれらのペダル用クリートは、通常、係合が外れる前、係合状態のペダルとクリートとの間に、限られたあそび又は浮きが可能なように設計されている。乗り手は、靴をペダルから放す場合は、通常、クリートの前端を回動中心として、ペダルのトレッドに垂直な軸の回りに靴を回転させる。この結果、リアフック又はリアクランプ部材は、バネ力に抗して後方に回転してクリート開放位置まで移動し、靴が開放される。
【０００６】
この種のステップイン式又はクリップレスペダルでは、クリートがクリートクランプ部材に係合する間、靴は常にペダルと係合しているので、ペダリング力がペダルに効果的に伝達される。その結果、ステップイン式又はクリップレスペダルは、ロードレースやマウンテンバイクレースに使用されるレース用自転車に広く採用されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ステップイン式又はクリップレスペダルは、製造及び組立が複雑であり、経費がかかる場合がある。また、これらのステップイン式又はクリップレスペダルは、土や泥で詰まリ、脱着が困難になる場合もある。さらに、ステップイン式又はクリップレスペダルの中には、最も効果的な方法で駆動力を自転車用クランクアームに伝達しないものもある。また決定的なことに、これらのステップイン式又はクリップレスペダルは、使い心地が悪いため、長時間乗車した後では乗り手の足を疲労させる原因になっている場合もある。
【０００８】
上記観点から、従来の技術における上記問題を克服する自転車用ペダルアセンブリが必要になっている。本発明では、本技術における上記必要性ならびにその他の必要性を示し、本開示によって、当業者はそれを明確に理解することができる。
本発明の目的は、組立及び解体が比較的簡単なステップイン式自転車用ペダルアセンブリを提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、製造が比較的簡単かつ低価格なステップイン式自転車用ペダルアセンブリを提供することにある。
本発明の別の目的は、比較的軽量かつ故障の発生しないステップイン式自転車用ペダルアセンブリを提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、後方浮動回動軸心を備えたステップイン式自転車用ペダルアセンブリを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、自転車用ペダルと、自転車用クリートとを備えた自転車用ペダルアセンブリを提供することによって達成される。
自転車用ペダルは、ペダル軸と、ペダル本体と、フロントクランプ部材と、リアクランプ部材とを有している。ペダル軸は、自転車用クランクに連結される第１端、及び第２端を有し、第１端及び第２端の間に延びる中心回転軸心を有する。ペダル本体は、ペダル軸の中心回転軸心回りに回転自在にペダル軸の第２端に連結されるとともに第１端及び第２端を有する。フロントクランプ部材は、ペダル本体の第１端に連結され、第１方向を向くフロントクリート係合面を有する。リアクランプ部材は、ペダル本体の第２端に連結され、第１方向を向くとともにフロントクリート係合面からオフセットして配置されたリアクリート係合面を有する。
【００１１】
自転車用クリートは、前方取付部と、後方取付部と、接続部とを有している。前方取付部は、フロントクランプ部材のフロントクリート係合面に選択的に係合可能な前方連結面を有する。後方取付部は、リアクランプ部材のリアクリート係合面に選択的に係合可能な後方連結面を有する。接続部、前方取付部と後方取付部とを接続する。また、自転車用クリートは、第１及び第２クランプ部材を介してペダル本体に選択的に係合可能である。
【００１２】
そして、フロント及びリアクランプ部材と前方及び後方取付部とは、クリートとペダルとが連結されると、中心回転軸心の後側に後方浮動回動軸心を形成するとともに中心回転軸心の前側に前方クリート開放回動軸心を形成するよう構成され、後方浮動回動軸心はリアクリート係合面に垂直であり、クリートをペダルに連結した状態で、クリートを後方浮動回動軸芯の回りに所定角度だけ回転又は浮動可能である。上記目的は、ペダル軸と、ペダル本体と、フロントクランプ部材と、リアクランプ部材とを備えた自転車用ペダルを提供することによってさらに達成できる。ペダル軸は、自転車用クランクに連結される第１端と、第２端とを有し、第１端及び第２端の間に延びる中心回転軸心を有する。ペダル本体は、ペダル軸の中心回転軸心回りに回転自在にペダル軸の第２端に連結されるとともに、第１端及び第２端を有する。フロントクランプ部材は、ペダル本体の第１端に連結され、第１方向を向くフロントクリート係合面と、フロントクリート係合面に垂直に延びるフロントクリート制御面とを有する。リアクランプ部材は、ペダル本体の第２端に連結され、第１方向を向くリアクリート係合面と、リアクリート係合面に垂直に延びるリアクリート制御面とを有し、リアクリート係合面は、フロントクリート係合面からオフセットして配置され、フロント及びリアクリート制御面とフロント及びリアクリート係合面とは、中心回転軸心の後側に後方浮動回動軸心を形成し、中心回転軸芯の前側に前方クリート開放回動軸心を形成するよう構成されている。そして、自転車用クリートをペダル本体に連結した状態で、自転車用クリートを後方浮動回動軸芯の回りに所定角度だけ回転又は浮動可能である。
【００１３】
なお、リアペダル回動面は、リアクランプ部材の切欠きにより形成された横長面であってもよい。リアクリート回動面は、後方取付部から後方に延びる突起により形成された横長面であってもよい。リアペダル回動面は、少なくとも２つの対向する平面部を有する断続面であってもよい。リアペダル回動面は、平面部同士を接続する端部を有してもよい。
【００１４】
また、リアクリート回動面は、各対向部と、リアペダル回動面の各端部とに当接するよう配置された凸曲面であってもよい。リアクリート回動面は、リアペダル回動面の各対向部と当接するよう配置された凸曲面であってもよい。
さらに、リアクリート係合面は、リアペダル回動面が間に配置される１対の係合部を有してもよい。リアペダル回動面は、凸曲中央部を有する横長面であってもよい。リアクリート回動面は、凹曲中央部を有する横長面であってもよい。フロント係合面とリアクリート係合面とは平行であってもよい。フロントクリート係合面は、リアクリート係合面の位置する平面よりも中心回転軸心に近い平面上に位置してもよい。
【００１５】
また、フロントペダル制御面は、第１曲率半径を有する凹曲面を有し、フロントクリート制御面は、第１曲率半径よりも短い第２曲率半径を有する凸曲面を有していてもよい。フロントペダル制御面の凹曲面は、フロントクリート係合面から延びる横長面であり、フロントクリート制御面の凸曲面は、前方連結面から延びる横長面であってもよい。フロントペダル制御面及びフロントクリート制御面の少なくとも１つは、クリートの前方取付部のペダルに対する横方向の移動を制限する１対の停止面を有してもよい。フロントクランプ部材は、ペダル本体に移動不能に固定的に連結されてもよい。フロントクランプ部材は、ペダル本体と一体に形成された単一の部材であってもよい。
【００１６】
さらに、リアクランプ部材は、ペダル本体とリアクランプ部材との間に配置された付勢部材によって自由状態では係合位置に付勢されてもよい。リアクランプ部材及び付勢部材は、ペダル本体に連結された支持ピンに取り付けられてもよい。
また、ペダル及びクリートは、クリートとペダルとが連結されると、後方浮動回動軸心を通る中心縦軸から測定してクリートが後方浮動回動軸心回りに約３度だけ各方向に浮動可能であるよう構成されてもよい。リアクランプ部材は、剛性非線部材であってもよい。リアクランプ部材は、ペダル本体とリアクランプ部材との間に配置された付勢部材によって自由状態では係合位置に付勢されてもよい。リアクランプ部材及び付勢部材は、ペダル本体に連結された支持ピンに取り付けられてもよい。後方浮動回動軸心は、リアクリート係合面に垂直であってもよい。前方開放回動軸心は、フロントクリート係合面に垂直であってもよい。
【００１７】
さらに、フロント及びリアクリート係合面は平行であってもよい。フロントクリート係合面は、リアクリート係合面の位置する平面よりも中心回転軸心に近い平面上に位置してもよい。フロントクランプ部材は、ペダル本体に不動に固定的に連結されてもよい。フロントクランプ部材は、ペダル本体と一体に形成された単一の部材であってもよい。
【００１８】
本発明のその他の目的、特徴、見地、利点は、添付された図面と共に本発明の実施形態を開示する以下の詳細な説明から、当業者にとって明かになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
[第１実施形態]
図１から図３に、本発明の第１実施形態による自転車用ペダルアセンブリ１０を示す。自転車用ペダルアセンブリ１０は、後方浮動回動軸心ＦＰを有するように設計されている。自転車用ペダルアセンブリ１０は、自転車用ペダル１２と、自転車用ペダル１２に選択的に開放自在に連結されたクリート１４とを備えたクリップレスペダル又はステップイン式アセンブリである。クリート１４は、乗り手の足が自転車用ペダル１２に開放自在に連結されるよう、靴１６に固定的に連結されているのが好ましい。自転車用ペダル１２及びクリート１４は、互いに連結したときにクリート１４が自転車用ペダル１２に対し後方浮動回動軸心ＦＰの回りに浮動（または回転）するよう設計されている。この結果、自転車のその他の部品に影響されずに、希望の角度又は角度θの浮きを得ることが可能である。ペダル１２及びクリート１４は、本実施形態では、後方浮動回動軸心ＦＰを通る中心縦軸Ｂから測定して後方浮動回動軸心ＦＰの回りに約３度だけクリート１４が各方向に浮動可能となるよう構成されている。また、自転車用ペダルアセンブリ１０は、製造及び組立が比較的簡単で低価格となるよう設計されている。
【００２０】
自転車用ペダル１０は、ここでは特に、ロードバイクとは対照的なオフロードバイクとして使用されるよう設計されているが、ロードバイク及び他の種類の自転車にも使用することができる。すなわち、ペダル１２は、片面にクリート１４が連結される設計を有するが、両面ペダルにも本発明を適用できることは明らかである。図１に示すように、自転車用ペダル１２は、自転車（図示せず）の自転車用クランクアーム１８に固定的に連結されて一体回転する。本実施形態の自転車用ペダル１２は、左側ペダルである（図示せず）。左側ペダル１２は、右側ペダル（図示せず）の鏡像体である。したがって、左側ペダル１２についての説明は右側ペダルにも適用できる。
【００２１】
図１及び図８から図１０に示すように、自転車用ペダル１２は、ペダル軸又はスピンドル２０と、ペダル本体２２と、フロント（第１）クランプ部材２４と、リア（第２）クランプ部材２６とを備えている。フロント及びリアクランプ部材２４，２６は、フロントクランプ部材２４がペダル本体２２に固定されるとともにリアクランプ部材２６がペダル本体２２に回動自在に連結された状態で、ペダル本体２２に固定的に連結されるのが好ましい。ペダル軸２０は、クランクアーム１８に連結されるよう構成され、ペダル本体２２は、乗り手の足を支持するようペダル軸２０に回転自在に連結される。
【００２２】
ペダル軸２０は、クランクアーム１８に固定される第１端２１ａと、ペダル本体２２が回転自在に連結される第２端２１ｂ（図１１から図１３参照）とを備えている。ペダル軸２０の第１端２１ａと第２端２１ｂの間には、中心長手方向軸心Ａが延びている。ペダル本体２２は、中心長手方向軸心Ａの回りに回転自在である。ペダル本体２２の片側には、クリート１４を受け取り、支持するクリート受容領域が形成されている。より具体的には、クリート受容領域とは、フロントクランプ部材２４とリアクランプ部材２６との間に位置する領域のことである。
【００２３】
ペダル軸２０は、ペダル本体２２の中空領域（後述する拡大中心ブラインド孔４３）内に従来の方法で回転自在に連結された、複数の段部を備えた多段スピンドルであるのが好ましい。ペダル軸２０の第１端２１ａには、従来の方法でペダル１２をクランクアーム１８に固定的に連結するためのネジが形成されている。左側ペダル１２のネジは、左側ペダル１２が従来の方法でクランクアーム１８に連結され続けるよう左ネジであるのが好ましい。逆に、右側ペダルの軸（図示せず）のネジは、右側ペダルが従来の方法で反対側のクランクアーム（図示せず）に連結され続けるよう右ネジであるのが好ましい。ペダル軸２０の第２端２１ｂは、従来の軸受アセンブリ（図示せず）によって、ペダル本体２２を中心長手方向軸心Ａ回りに回転自在に支持している。
【００２４】
特に、ペダル軸２０は、従来の方法で、インナーチューブ又はロックナットによって、ペダル本体２２の中空領域内に固定される。より具体的には、ペダル軸２０には、軸受アセンブリ及びペダル軸２０をペダル本体２２の中空領域内に固定するロックナットが取り付けられている。これらの部品は、比較的従来どおりであり、その特定の構造は本発明にとって重要ではないため、ここでは詳細には説明しない。
【００２５】
フロントクランプ部材２４は、ペダル本体２２に固定的に連結され、リアクランプ部材２６は、ペダル本体２２に回動自在に連結される。より具体的には、フロントクランプ部材２４は、ペダル本体２２と一体に形成された不動部材であるのが好ましく、リアクランプ部材２６は、回動支持ピン又は支持ピン２８に取り付けられた別個の部材であるのが好ましい。回動支持ピン２８は、ペダル本体２２に連結される。ペダル本体２２とリアクランプ部材２６との間には、２個のねじりバネが連結されるのが好ましい。回動支持ピン２８には２個のバネ２９が取り付けられるのが好ましいが、これよりも少数又は多数のバネが取り付けられてもよい。また、別の種類の付勢部材（複数可）或いは弾性部材（複数可）を本発明に用いてもよい。すなわち、本発明において「付勢部材」とは、２つの要素の間に付勢力を加える１つ又は複数の部材を指す。
【００２６】
クリート１４は、従来の方法で、取付具を介して自転車用靴１６に固定的に連結される。クリート１４は、比較的従来の方法で、クランプ部材２４，２６を介してペダル本体２２に開放自在に連結される。すなわち、クリート１４は、フロント及びリアクランプ部材２４，２６によって靴１６の靴底が自転車用ペダル１２に開放自在に連結されるよう設計されている。この種のペダルは、通常、ステップイン式ペダル又はクリップレスペダルと呼ばれている。具体的には、クリート１４は、前方かつ下方への動きによりペダル１２に押し込まれることでペダル１２に係合する。これにより、クリート１４はペダル１２に開放自在にロックされる。後述するように（図７参照）、クリート１４は、靴のかかとをペダル１２の外側にひねることによって、ペダル１２から開放できる。ただし、後述するように、靴１６は、開放前は後方浮動回動軸心ＦＰの回りに限られた角度だけ回転又は浮動可能である（図６参照）。
【００２７】
図１０から図１３に示すように、ペダル本体２２は、（中空領域を有する）中央筒状部３０と、内（第１）側部３２と、外（第２）側部３４とを備えている。中央筒状部３０は、内部にペダル軸２０を受容し、中心長手方向軸心Ａの回りに回転する一方、内側及び外側部３２，３４は、リアクランプ部材２６を回動自在に支持している。内側及び外側部３２，３４は、ペダル本体２２（ほぼＵ字形状）の前方で互いに連結して、ペダル本体２２に不可欠なフロントクランプ部材２４を形成している。ペダル本体２２の部品は、アルミニウム合金などの軽量の剛性金属材料で構成されるのが好ましい。クランプ部材２４，２６は、ペダル本体２２の両端に１つずつ位置している。特に、ペダル本体２２は、第１（フロント）閉端３６と、第２（リア）開端３８とを備えたＡ字形状の部材である。フロントクランプ部材２４は第１端３６に連結され、リアクランプ部材２６は第２端３８に連結される。リアクランプ部材２６は、回動支持ピン２８を介して、内側部３２と外側部３４との間に回動自在に連結される。
【００２８】
中央筒状部３０は、第１及び第２側部３２，３４と共に、一体の単一部材として形成されるのが好ましく、また、フロントクランプ部材２４も、ペダル本体２２と共に一体に形成されるのが好ましいが、その他の構造が用いられてもよい。例えば、ペダル本体を複数のネジ又はその他の従来型固定具で取り外し自在に固定される複数の別個の部品で形成することも可能である。さらに、フロントクランプ部材２４は、単体のＨ字形状のペダル本体に開放自在に連結された別個の部材として構成してもよい。いずれの場合も、フロントクランプ部材２４は、ペダル本体２２に不動にかつ固定的に連結されるのが好ましい。
【００２９】
内側及び外側部３２，３４は、クランプ部材２４及び２６が中央筒状部３０を介して互いに対向する位置に配置されるよう、中央筒状部３０から前方及び後方に延びている。図１０に示すように、第１側部３２は、支持ピン２８を内部に受けるためのねじ溝付き貫通孔４０（ペダル本体２２の第２端３２）を有している。ペダル本体２２の外部からはピン２８の端部またはヘッドが見えないので、ねじ溝付き孔４０は魅力的な外観を提供するのに役立っている。第２（外）側部３４は、回動支持ピン２８の外端を内部に受容するねじ溝付き貫通孔４０と一列に並ぶ、ねじが切られていないブラインド孔４４を備えている。孔４０，４４は、美的で信頼性のある方法で、回動支持ピン２８を内部に保持するよう構成されている。この結果、滑らかな外面が形成されている。
【００３０】
第１側部３２は、中央筒状部３０に接続された、外側に延びる補強部又は支持部４２を有している。支持部４２は、内側部３２及び中心長手方向軸心Ａに対し傾斜している。拡大中心ブラインド孔４３は、中央筒状部３０と内側部３２とを貫通して延び（すなわち、中空領域を形成）、その内部に軸２０が回転自在にはめ込まれている。第２側部３４も、中央筒状部３０に接続された、内側に延びる補強部又は支持部４６を有している。支持部４６は、側部３４及び中心長手方向軸心Ａに対し傾斜している。
【００３１】
前述のように、フロントクランプ部材２４は、ペダル本体２２と一体に形成されるのが好ましい。したがって、フロントクランプ部材２４は、アルミニウム合金などの軽量の剛性金属材料で形成されるのが好ましい。図９及び図１１から図１３に示すように、フロントクランプ部材２４は、フロントクリート係合面５０と、フロントペダル制御面５２とを備えている。フロントクリート係合面５０は、ペダル１２が通常の乗車位置にある場合に、下（第１）方向を向く、ほぼＣ字状の平面である。フロントクリート係合面５０は、第１平面Ｐ１上に位置している。フロントペダル制御面５２は、フロントクリート係合面５０の後端から上向きに延びる横方向面である。
【００３２】
より具体的には、フロントペダル制御面５２は、フロントクリート係合面５０に対し、ほぼ垂直に配置されるのが好ましい。図４に示すように、フロントペダル制御面５２は、曲率半径Ｒ１を有する凹曲中心部５２ａと、曲率半径Ｒ１より短い曲率半径Ｒ２を各々有する１対の凹曲端部５２ｂとにより形成される。凹曲端部５２ｂはそれぞれ、外側に延びる平縁面５２ｃを備えている。曲率半径Ｒ１は、曲率半径Ｒ２の約３倍であるのが好ましい。より具体的には、曲率半径Ｒ１は約２６．６ｍｍであり、曲率半径Ｒ２は約９．０ｍｍであるのが好ましい。図４に最も明らかなように、各端部５２ｂは、（中心部５２ａの曲率中心から測定して）ペダル１２の中心線から約１７°離れた曲率中心を有している。
【００３３】
フロントクランプ部材２４は、フロントクリート係合面５０から下方に延びる横接当面５４をさらに備えるのが好ましい。横接当面５４は、フロントクリート係合面５０にほぼ垂直である。接当面５４は、曲面中心部５４ａを有し、曲面中心部５４ａから１対の平面端部５４ｂが延びており、フロントペダル制御面５２の端部５２ｂとのスムーズな変化を生じている。これらの端部５４ｂ又は端部５２ｂ（あるいは両方）は、後方浮動回動軸心ＦＰ回りのクリート１４の回動を妨げる停止面を形成している。すなわち、後述するように、クリート１４は、通常、その一部がフロントペダル制御面５２又は接当面５４（あるいは両方）と接触するまで、ペダル１２に対し浮動または回動する。
【００３４】
図１０及び図１４から図１９に示すように、リアクランプ部材２６は、その両端がペダル本体２２の各端部３２，３４の間に回動自在に支持されたほぼＵ字形状の部材である。リアクランプ部材２６は、リアクランプ部６０と、取付部６２と、ベース部６４とを備えている。取付部６２からは、リアクランプ部材２６を支持ピン２８に取り付ける１対の取付フランジ６６が延びている。特に、各取付フランジ６６には、支持ピン２８を受容する貫通孔６６ａが形成されている。ベース部６４には、引っ張り調整機構の一部を受容する段付孔６４ａが形成されている。特に、段付孔６４ａは、後述するように、引っ張り調整機構４８の表面と噛み合うよう構成された非平滑割出し面を有している。取付部６２は、リアクランプ部６０とベース部６４との間に配置される。
【００３５】
リアクランプ部材２６のリアクランプ部６０は、リアクリート係合面７０と、リアペダル制御面７２とを備えている。リアクリート係合面７０は、フロントクリート係合面５０と同じ方向（すなわち、第１下方向）を向く平面である。リアクリート係合面７０は、第１平面Ｐ１からオフセットした第２平面Ｐ２上に位置している。より具体的には、第２平面Ｐ２は、ペダル１２が通常の乗車位置にある場合に、第１平面Ｐ１の上方に位置するのが好ましい。フロントクリート係合面５０及びリアクリート係合面７０は、互いに平行であるのが好ましい。リアペダル制御面７２は、リアクリート係合面７０から上向きに延びる横方向面である。リアペダル制御面７２は、リアクリート係合面７０に対しほぼ垂直に配置されるのが好ましい。リアクランプ部６０は、横長のリアペダル制御面７２から上向きに延びかつクリート１４のペダル１２への取り付けを補助する傾斜案内面７４を備えるのが好ましい。
【００３６】
リアペダル制御面７２は、リアペダル回動面７６と、１対の直線状側面７８と、１対の外側傾斜部７９とを備えている。リアペダル回動面７６は、リアクランプ部材２６のカットアウト（切欠き）として形成されるのが好ましい。リアペダル回動面７６は、平面端部７６ａと、端部７６ａによって接続される１対の対置配置された平面部７６ｂとを備えている。回動面７６の各部分は、互いに角度を成し、セグメントを有する（又は非連続な）非曲面又は非平滑面を形成する。リアペダル回動面７６は、リアクリート係合面７０を２分している。回動面７６の各部分は、クリート１４と共に後方浮動回動軸心ＦＰを形成する有効曲率を成すよう構成されている。より具体的には、本実施形態によるリアペダル回動面７６は、約７ｍｍ（すなわち、端部７６ａ及び対向平面部７６ｂによる接円は、約７ｍｍの半径を有する）の有効曲率を有している。リアペダル回動面７６は、クリート１４が後方浮動回動軸心ＦＰ回りに浮動するようクリート１４と共に動作する。
【００３７】
各側面７８は、リアペダル回動面７６の対置面７６ｂの１つから延びている。外部傾斜部７９は、側面７８から後方へ延びており、クリート１４がペダル１２から開放されるのを補助している。より具体的には、クリート１４が所定の量だけ浮動または回転すると、外部傾斜部７９の１つが傾斜面として働き、リアクランプ部材２６をバネ２９の付勢力に抗して回転させ、クリート１４がペダル１２から開放される。そして、直線状側面７８の１つが滑り面として働き、クリート１４がペダル１２から完全に開放される。
【００３８】
ねじりバネ２９は、その取付部分又はコイル部分が支持ピン２８に取り付けられて、各バネの一端は、ペダル本体２２の一部に受容され、他端は、引っ張り調整機構４８に受容されている（リアクランプ部材２６と間接的に係合）。バネ２９は、通常、リアクランプ部材２６を、クリート開放位置からクリート係合又はクランプ位置まで回転ピン２８回りに回転させるようリアクランプ部材２６にバネ力を加えている。すなわち、バネ２９は、通常、リアクランプ部材２６をクリート係合位置に保持している。リアクランプ部材２６にかけられたバネ２９の保持力は、主に、バネ２９をよりバネ力の弱いまたは強いバネのいずれかで交換することで制御される。クランプ部材２６の形状又は構成を修正することで、クリート保持力を変更してもよい。したがって、クランプ部材２６又はバネ２９（あるいは両方）は、ペダル１２のクリート保持力を制御するか、または損傷部品を交換するために容易に交換することができる。
【００３９】
図８から図１０に最も明らかなように、リアクランプ部材２６とバネ２９との間には、引っ張り調整機構４８が取り付けられて、リアクランプ部材２６にかけられるバネ２９の付勢力を調整する。引っ張り調整機構４８は、調整ボルト４９ａと、支持部材４９ｂと、調整プレート４９ｃとを備えている。調整ボルト４９ａは、調整プレート４９ｃに形成されたねじ溝付き孔にねじ込み固定される。調整ボルト４９ａの頭部は、リアクランプ部材２６の一面（すなわち、段付孔６４ａの非平滑割出し面）と噛み合うよう設計された非平滑割出し面を備えている。したがって、調整ボルトは、振動や磨耗によって緩められることはない。調整プレート４９ｃは、Ｔ字形状プレートである。支持部材４９ｂは、調整プレート４９ｃ及びバネ２９の端部を受けるスロットが中央に形成された溝を有している。支持部材４９ｂは、リアクランプ部材２６に当接して、バネ２９の付勢力をリアクランプ部材に伝える。ここで、関連バネ２９は、張力によって調整自在に配置される。この配置によって、自転車用ペダル１２を容易に組立て可能となる。引っ張り調整機構については、従来から周知であるので、ここでは詳細には説明しない。
【００４０】
ペダル本体２２の片側には、クリート１４を受け、支持するクリート受容領域が形成されている。より具体的には、クリート受容領域は、フロントクランプ部材２４とリアクランプ部材２６との間に位置するとともにクリート１４が受容される隙間によって定められる。フロント及びリアクランプ部材２４，２６がクリート１４と係合することにより、靴１６の靴底が自転車用ペダル１２に開放自在に連結される。特に、クリート１４は、前方にかつ下方に踏み込まれることでペダル１２に係合する。これにより、クリート１４は、ペダル１２に開放自在に固定される。後述するように、クリート１４は、靴のかかとをペダル１２の外側にひねることによって、ペダル１２から開放することができる。
【００４１】
図１及び図２０から図２４に示すように、自転車用靴のクリート１４は、中央接続部８０と、中央接続部８０の一端から延びる第１取付部又は前方取付部８２と、中央接続部８０の他端から延びる第２取付部又は後方取付部８４とを備えている。中央接続部８０は、靴１６の靴底と係合するために第１方向を向く上方靴底側と、第１方向とほぼ反対側の第２方向を向く下方ペダル側とを備えている。中央接続部８０及び取付部８２，８４は、適切な剛性材料で構成され、一体に形成された単一の部材であるのが好ましい。クリート１４の靴底への接続については、従来から周知であるので、ここでは詳細には説明しない。
【００４２】
第１取付部又は前方取付部８２は、前方連結面８６と、フロントクリート制御面８８とを備えている。前方連結面８６は、フロントクランプ部材２４のフロントクリート係合面５０に選択的に係合する。フロントクリート制御面８８は、フロントペダル制御面５２と共に動作してペダル１２に対するクリート１４の動きを制御する。具体的には、フロントクリート制御面８８は、前方連結面８６から上方に延びる横長面である。図４に示すように、フロントクリート制御面８８は、中央凸曲面８８ａと、１対の端面８８ｂとを備えた、前方連結面８６にほぼ垂直な面であるのが好ましい。
【００４３】
中央凸曲面の曲率半径Ｒ３は、フロントペダル制御面５２の凹曲面５２ａの曲率半径Ｒ１よりも短い。また、曲率半径Ｒ３は、フロントペダル制御面５２の端部５２ｂの曲率半径Ｒ２とほぼ同じであるか、またはわずかに短いのが好ましい。具体的には、曲率半径Ｒ３は、約９．０ｍｍであるのが好ましい。端面８８ｂの形状は、一般に、フロントペダル制御面５２の端面５２ｃの形状に対応する。このようにして、中央凸曲面８８ａと１対の端面８８ｂの１つは、停止面として機能する。
【００４４】
クリート１４の後方取付部８４は、後方連結面９０と、リアクリート制御面９２とを備えている。後方連結面９０は、リアクランプ部材２６のリアクリート係合面７０に選択的に係合する。リアクリート制御面９２は、リアペダル制御面７２と共に働いて、ペダル１２に対するクリート１４の動きを制御する。具体的には、リアクリート制御面９２は、後方連結面９０から上方に延びる横長面である。リアクリート制御面９２は、中央凸曲面９２ａと、１対の直線状側面９２ｂと、１対の傾斜端面９２ｃとを備え、後方連結面９０と約１００°の角度を成す傾斜面であるのが好ましい。
【００４５】
後方取付部８４は、後方に延びて、後方連結面９０を１対の部分に分割する突起９２を備えている。突起９２上には、凸曲面９２ａが形成されている。凸曲面９２ａの曲率半径Ｒ４は、クリート１４が後方浮動回動軸心ＦＰの回りを自然に回転または浮動するよう、リアペダル回動面７６の曲率半径（すなわち、約７．０ｍｍ）とほぼ同じである。図７に示すように、フロントペダル及びクリート制御面５２，８８の構成によって、前方取付部８２が回転又は浮動を止められると、クリート１４は、前方開放回動軸心ＤＰの回りに回転する。そして、端面９２ｃが端面７２ｃと作用して、クリート１４がペダル１２から開放される。
【００４６】
再び図３を参照すると、クリート１４が真っ直ぐな（浮動なし）向きにある場合、ペダリング力中心ＰＦＣは、後方浮動回動軸心ＦＰと一列に並ぶ。ＰＦＣは、乗り手のペダリング力の加わる中心点であり、前方ペダリング力ベクトルＦ上に位置している。ただし、クリート１４は、真っ直ぐな（浮動なし）向きから各方向に約３°（すなわち、計６°）、後方浮動回動軸心ＦＰの回りに浮動（回転）可能であるのが好ましい。クリート１４がペダル１２に対し後方浮動回動軸心ＦＰの回りに浮動または回転する場合にも、クリート１４がペダル１２から偶発的に外れないよう、ペダリング力中心ＰＦＣは後方浮動回動軸心ＦＰとほぼ一列に並ぶ（または僅かにオフセットされる）のが好ましい。すなわち、順方向のペダリング力のベクトルＦは、後方浮動回動軸心ＦＰ及びペダリング力中心ＰＦＣのほぼ両方を通って作用される。したがって、開放されることなく、有効なペダリング力が達成される。
【００４７】
[第２実施形態]
図２５から図４２に、本発明の第２実施形態による自転車用ペダルアセンブリ１１０を示す。第２実施形態による自転車用ペダルアセンブリ１１０は、第１実施形態による自転車用ペダルアセンブリ１０とほぼ同様に動作する。ただし、第２実施形態による自転車用ペダルアセンブリ１１０の構造は変更されている。
【００４８】
特に、第２実施形態による自転車用ペダルアセンブリ１１０は、変更された自転車用ペダル１１２と、変更された自転車用靴クリート１１４とを備えている。より具体的には、自転車用ペダル１１２及び自転車用靴クリート１１４は、クリート１１４がペダル１１２に連結された場合にクリート１１４の後方に位置する後方浮動回動軸心ＦＰ’を有するよう構成される。第１実施形態と比較した第２実施形態の主な相違点は、ペダル１１２が変更されたリアクランプ部材を有し、クリート１１４が変更された後方取付部を有する点である。ここでは、第２実施形態と第１実施形態との類似点を考慮して、主として、これらの相違点に注目して説明する。ただし、第１実施形態の説明は第２実施形態にも適用可能である。
【００４９】
図２５から図２７に示すように、自転車用ペダル１１２は、ペダル軸又はスピンドル１２０と、ペダル本体１２２と、フロント（第１）クランプ部材１２４と、リア（第２）クランプ部材１２６とを備えている。フロント及びリアクランプ部材１２４、１２６は、ペダル本体１２２に固定的に連結されるのが好ましい。ペダル軸１２０は、第１実施形態と同じ方法で、クランクアームに連結されるよう構成され、ペダル本体１２２は、第１実施形態と同様に乗り手の足を支持するよう、ペダル軸１２０に回転自在に連結される。ペダル軸１２０は、クランクアームに固定される第１端１２１ａと、ペダル本体１２２が回転自在に連結される第２端１２１ｂ（図３０から図３２参照）とを備えている。ペダル軸１２０の第１端１２１ａ及び第２端１２１ｂの間には、中心長手方向軸心Ａ’が延びている。ペダル本体１２２は、中心長手方向軸心Ａ’の回りに回転自在である。ペダル本体１２２の片側には、クリート１１４を受け、支持するクリート受容領域が形成されている。より具体的には、クリート受容領域とは、フロントクランプ部材１２４とリアクランプ部材１２６との間に位置する領域のことである。
【００５０】
図２５から図３２を参照すると、フロントクランプ部材１２４は、ペダル本体１２２に固定的に連結され、リアクランプ部材１２６は、ペダル本体１２２に回動自在に連結される。より具体的には、フロントクランプ部材１２４は、ペダル本体１２２と一体に形成された不動部材であり、リアクランプ部材１２６は、回動支持ピン又は支持ピン１２８上に取り付けられた別個の部材であるのが好ましい。ペダル本体１２２と、リアクランプ部材１２６との間に、２個のバネ１２９が連結されるのが好ましい。回動支持ピン１２８上に２個のバネ１２９が取り付けられるのが好ましいが、これよりも少数又は多数のバネを使用可能である。また、別の種類の付勢部材（複数可）又は弾性部材（複数可）を本発明に使用可能である。すなわち、本発明において「付勢部材」とは、２つの要素の間に付勢力を加える１つ又は複数の部材を指す。
【００５１】
ペダル本体１２２は、第１実施形態によるペダル本体２２とほぼ同一であり、中央筒状部１３０と、内（第１）側部１３２と、外（第２）側部１３４とを備えている。中央筒状部１３０は、内部でペダル軸１２０を受容して中心長手方向軸心Ａ’回りに回転する一方、内側及び外側部１３２，１３４は、リアクランプ部材１２６を回動自在に支持している。内側及び外側部１３２，１３４は、ペダル本体１２２（ほぼＵ字形状）の前方で互いに連結されて、ペダル本体１２２に不可欠なフロントクランプ部材１２４を形成している。すなわち、ペダル本体１２２は、第１（フロント）閉端１３６及び第２（リア）開端１３８を備えたＡ字形状の部材である。フロントクランプ部材１２４は第１端１３６に連結され、リアクランプ部材１２６は第２端１３８に連結される。リアクランプ部材１２６は、回動支持ピン１２８を介して内側部１３２と外側部１３４との間に連結される。第１側部１３２は、ペダル本体１２２の第２端１３８に、支持ピン１２８を内部に受容するためのねじ溝付き貫通孔（図示せず）を有している。第２（外）側部１３４は、第１実施形態と同様にして回動支持ピン１２８の外端が内部に受容される、ねじ溝付き孔と一列に並ぶ、ねじが切られていないブラインド孔１４４を有している。孔１４０及びねじ溝付き孔（図示せず）は、美的でかつ信頼性のある方法で、回動支持ピン１２８を内部に固定するよう構成されている。
【００５２】
また、フロントクランプ部材１２４は、フロントクリート係合面１５０と、フロントペダル制御面１５２とを備えている。フロントクリート係合面１５０は、ペダル１１２が通常の乗車位置にある場合に、第１（下）方向を向くほぼＣ字形状の平面である。フロントクリート係合面１５０は、第１平面Ｐ１’上に位置している。フロントペダル制御面１５２は、フロントクリート係合面１５０から上向きに延びる横長面である。より具体的には、フロントペダル制御面１５２は、フロントクリート係合面１５０に対し、ほぼ垂直に配置されて、曲率半径Ｒ１’を有する凹曲中心部１５２ａと、凹曲中心部１５２ａから外側に延びる１対の端部１５２ｂとを有しているのが好ましい。図２８から最も明らかなように、曲率半径Ｒ１’は約２６．６ｍｍであるのが好ましい。
【００５３】
フロントクランプ部材２４は、フロントクリート係合面１５０から下方に延びる横接当面１５４をさらに備えるのが好ましい。横接当面１５４は、フロントクリート係合面１５０にほぼ垂直であり、湾曲中心部１５４ａを有し、湾曲中心部１５４ａから１対の平面端部１５４ｂが延びて、クリート１１４が後方浮動回動軸心ＦＰ’の回りに回転するのを妨げる停止面を形成している。
【００５４】
図２８、図２９及び図３３から図３８に最も明らかなように、リアクランプ部材１２６は、その両端がペダル本体１２２の端部１３２，１３４の間を通過する支持ピン１２８により回動自在に支持されるほぼＵ字形状の部材である。リアクランプ部材１２６は、リアクランプ部１６０と、取付部１６２と、ベース部１６４とを備えている。取付部１６２及びベース部１６４からは、リアクランプ部材１２６を支持ピン１２８に取り付ける１対の取付フランジ１６６が延びている。特に、各取付フランジ１６６には、支持ピン１２８を受容する貫通孔１６６ａが形成されている。ベース部１６４には、引っ張り調整機構１４８の一部を受ける段付孔１６４ａが形成されている。引っ張り調整機構１４８は、第１実施形態による引っ張り調整機構４８とほぼ同一である。したがって、引っ張り調整機構１４８について、ここでは詳細に説明しない。取付部１６２は、リアクランプ部１６０とベース部１６４との間に配置される。
【００５５】
リアクランプ部材１２６のリアクランプ部１６０は、リアクリート係合面１７０と、リアペダル制御面１７２とを備えている。リアクリート係合面１７０は、フロントクリート係合面１５０と同じ方向（すなわち、第１下方向）に向く平面である。リアクリート係合面１７０は、第１平面Ｐ１’からオフセットした第２平面Ｐ２’上に位置している。より具体的には、第２平面Ｐ２’は、ペダル１２が通常の乗車位置にある場合に、第１平面Ｐ１’の上方に位置するのが好ましい。フロントクリート係合面１５０と、リアクリート係合面１７０は、互いに平行であるのが好ましい。リアペダル制御面１７２は、リアクリート係合面１７０から上向きに延びる横長面である。リアペダル制御面１７２は、リアクリート係合面１７０に対し、ほぼ垂直に配置されるのが好ましい。リアクランプ部１６０は、横長のリアペダル制御面１７２から上向きに延び、クリート１１４がペダル１１２に当接されるのを補助する傾斜案内面１７４を備えるのが好ましい。
【００５６】
リアペダル制御面１７２は、リアペダル回動面１７６と、１対の側面１７８とを備えている。リアペダル回動面１７６は、側面１７８を接続する連続的な凸曲面であるのが好ましい。側面１７８は、互いに角度を成し、クリート１１４の浮動のための空間を提供する。リアペダル回動面１７６は、クリート１１４と共に後方浮動回動軸心ＦＰ’を形成する有効曲率を成すよう構成されている。より具体的には、リアペダル回動面１７６は、図２９から最も明らかなように、約８ｍｍの有効曲率を有し、クリート１１４が後方浮動回動軸心ＦＰ’の回りに浮動するようクリート１１４の表面と共に動作する。
【００５７】
各面１７８は、後方に延びる外部傾斜部１７９を有している。外部傾斜部１７９は、クリート１１４がペダル１１２から開放されるのを助ける。より具体的には、クリート１１４が所定量だけ浮動又は回転すると、外部傾斜部１７９の１つが傾斜面として働き、リアクランプ部材１２６をバネ１２９の付勢力に抗して回転させ、クリート１１４がペダル１１２から開放される。そして、側面１７８の１つが滑り面として働き、クリート１１４がペダル１１２から完全に開放される。
【００５８】
ねじりバネ１２９は、その取付部分又はコイル部分が支持ピン１２８に取り付けられ、各バネの一端は、ペダル本体１２２の一部に受容され、他端は、引っ張り調整機構１４８に受容されている（リアクランプ部材１２６と間接的に係合）。バネ１２９は、通常、リアクランプ部材１２６を、クリート開放位置からクリート係合又はクランプ位置まで回転ピン１２８回りに回転させるよう、リアクランプ部材１２６にバネ力を加えている。すなわち、バネ１２９は、通常、リアクランプ部材１２６をクリート係合位置に保持している。
【００５９】
図２８、図２９及び図３９から図４２を参照すると、自転車用靴のクリート１１４は、中央接続部１８０と、中央接続部１８０の一端から延びた第１取付部又は前方取付部１８２と、中央接続部１８０の他端から延びた第２取付部又は後方取付部１８４とを備えている。中央接続部１８０と取付部１８２，１８４とは、適切な剛性材料で構成され、一体に形成された単一の部材であるのが好ましい。中央接続部１８０には、第１実施形態とほぼ同じ方法で固定具（図示せず）を受け取る複数の孔が形成されている。特に、クリート１１４は、３個の固定具を使用するように設計されている。クリート１１４の靴底への接続については、従来から周知であるので、ここでは詳細には説明しない。
【００６０】
クリート１１４の前方取付部１８２は、前方連結面１８６と、フロントクリート制御面１８８とを備えている。前方連結面１８６は、フロントクランプ部材１２４のフロントクリート係合面１５０に選択的に係合する。フロントクリート制御面１８８は、フロントペダル制御面１５２と共に動作して、ペダル１１２に対するクリート１１４の動きを制御する。具体的には、フロントクリート制御面１８８は、前方連結面１８６から上方に延びる横長面である。フロントクリート制御面１８８は、中央凸曲面１８８ａと、１対の端面１８８ｂとを備えた、前方連結面１８６にほぼ垂直な面であるのが好ましい。
【００６１】
中央凸曲面１８８ａの曲率半径Ｒ３’は、フロントペダル制御面１５２の凹曲面１５２ａの曲率半径Ｒ１’よりも短い。端面１８８ｂの形状は、一般に、フロントペダル制御面１５２の端面１５２ｂの形状に対応する。この結果、横接当面１５４の１対の対向する２つの平面端部１５４ｂは、クリート１１４の一部がこれらの面に当接する場合に、停止面として機能する。
【００６２】
クリート１１４の後方取付部１８４は、後方連結面１９０と、リアクリート制御面１９２とを備えている。後方連結面１９０は、リアクランプ部材１２６のリアクリート係合面１７０と選択的に係合する。リアクリート制御面１９２は、リアペダル制御面１７２と共に動作して、ペダル１１２に対するクリート１１４の動きを制御する。具体的に、リアクリート制御面１９２は、後方連結面１９０から上方に延びる横長面である。リアクリート制御面１９２は、中央凹曲面１９２ａと、１対の直線状側面１９２ｂと、１対の傾斜縁面１９２ｃとを備え、後方連結面１９０と約９０°の角度を成す傾斜面であるのが好ましい。リアクリート制御面１９２の形状は、一般に、リアペダル制御面１７２の形状に対応する。ただし、直線状側面１９２ｂ及び傾斜縁面１９２ｃは、クリート１１４が後方浮動回動軸心ＦＰ’の回りに回転可能なように、側面１７８及び外部傾斜部１７９から間隔をおいて配置される。
【００６３】
中央凹曲面１９２ａの曲率半径Ｒ４’は、クリート１１４が後方浮動回動軸心ＦＰ’の回りを自然に回転または浮動するように、リアペダル回動面１７６の曲率半径（すなわち、約８．０ｍｍ）とほぼ同じ（又はわずかに長い）である。横接当面１５４の構成によって、前方取付部１８２の回転又は浮動が止まると、実施形態１とほぼ同様にして、クリート１１４は、前方開放回動軸心（図示せず）の回りに回転する。そして、端面１９２ｃが端面１７２ｃと共に動作して、クリート１１４がペダル１１２から開放される。
【００６４】
再び図２７を参照すると、クリート１１４が真っ直ぐな向き（浮動なし）にある場合、ペダリング力中心ＰＦＣ’は、後方浮動回動軸心ＦＰ’と一列に並ぶ。ＰＦＣ’は、乗り手のペダリング力が加わる中心点であり、前方ペダリング力ベクトルＦ’上に位置している。ただし、クリート１４’は、第１実施形態とほぼ同様にして、真っ直ぐな向き（浮動なし）から各方向に約３°（すなわち、計６°）、後方浮動回動軸心ＦＰ’の回りに浮動（回転）可能であるのが好ましい。すなわち、クリート１４’が、後方浮動回動軸心ＦＰ’を通る中心長手方向軸心Ｂ’から測定して各方向に約３°、後方浮動回動軸心ＦＰ’の回りに浮動するように、ペダル１１２及びクリート１１４が構成される。このようにして、所望の角度又は角度θの浮きが達成される。
【００６５】
クリート１１４がペダル１１２に対し後方浮動回動軸心ＦＰ’の回りに浮動または回転する間でさえ、ペダリング中にクリート１１４がペダル１１２から偶発的に外れないように、ペダリング力中心ＰＦＣ’は後方浮動回動軸心ＦＰ’とほぼ一列に並ぶ（または僅かにオフセットされる）。すなわち、順方向のペダリング力のベクトルＦ’は、後方浮動回動軸心ＦＰ’及びペダリング力中心ＰＦＣ’のほぼ両方を通って作用する。したがって、開放されることなく、有効なペダリング力が達成される。
【００６６】
ここで使用するように、「前方」、「後方」、「上方」、「下方」、「垂直」、「水平」、「下」、「横」などの方向を示す用語、ならびに他の同様の方向を表す用語は、本発明によるペダルの装着された自転車において、ペダルが地面に対し水平に配置された場合を基準とする方向を表している。従って、本発明を説明するこれらの用語は、本発明によるペダルの装着された自転車を基準として解釈されなければならない。
【００６７】
ここで使用されている「ほぼ」、「約」、「おおよそ」などの程度を表す用語は、最終結果が著しく変化しないような、妥当な量の変化を意味する修正用語である。これらの用語は、修正対象の用語の意味を否定しない場合は、±５％の偏差を含むものと解釈される。
ここでは、本発明の選択された実施形態を説明、図示しているが、本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、以下の請求事項で定義された本発明の意図または範囲から離れることなく、種々の修正、変更を加えることができる。さらに、本発明による複数の実施形態の説明は、説明のみを目的とし、請求の範囲やこれと同等のものによる定義によって本発明を制限するためのものではない。
【００６８】
【本発明の効果】
本発明のステップイン式自転車用ペダルアセンブリによれば、製造が比較的簡単かつ低価格になる、また。本発明のステップイン式自転車用ペダルアセンブリによれば、比較的軽量かつ故障が発生しない。
【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用ペダルアセンブリの一部分解斜視図。
【図２】クリートが靴から外されペダルに連結されている、図１の自転車用ペダルアセンブリの拡大上面図。
【図３】クリートがペダルに連結された、図１及び図２の自転車用ペダルアセンブリの、靴の浮きを破線で示した上面図。
【図４】図１から図３の自転車用ペダルアセンブリのペダルの前方部に連結されたクリート前方部の拡大上面図。
【図５】図１から図３の自転車用ペダルアセンブリのペダルの後方部に連結されたクリート後方部の拡大上面図。
【図６】ペダルに対するクリートの浮動運動を示す、図１から図３の自転車用ペダルアセンブリの上面図。
【図７】ペダルから外されたクリートを示す、図１から図３及び図６の自転車用ペダルアセンブリの上面図。
【図８】図１から図３、図６及び図７の自転車用ペダルアセンブリのペダルの上面図。
【図９】図８の自転車用ペダルの底面図。
【図１０】図８及び図９の自転車用ペダルの分解斜視図。
【図１１】図１から図３及び図７の自転車用ペダルアセンブリの、図２の１１−１１線による断面図。
【図１２】説明のために付勢機構が外された、図８及び図９の自転車用ペダルの、図８の１２−１２線による断面図。
【図１３】説明のためにリアクランプ機構が外された、図８及び図９の自転車用ペダルの、図８の１２−１２線による断面図。
【図１４】図１から図３、図６から図１２の自転車用ペダルのリアクランプ部材の上面図。
【図１５】図１４のリアクランプ部材の側面図。
【図１６】図１４及び図１５のリアクランプ部材の背面図。
【図１７】図１４から図１６のリアクランプ部材の、図１４の１７−１７線による断面図。
【図１８】図１４から図１７のリアクランプ部材の底面図。
【図１９】図１４から図１８のリアクランプ部材の、図１６の１９−１９線による断面図。
【図２０】図１から図５、図６から図１２の自転車用ペダルアセンブリのクリートの上面図。
【図２１】図２０のクリートの側面図。
【図２２】図２０及び図２１のクリートの、図２０の矢印Ｖ方向からの見た背面図。
【図２３】図２０から図２２のクリートの、図２０の２３−２３線による断面図。
【図２４】図２０から図２３のクリートの底面図。
【図２５】本発明の別の実施形態による自転車用ペダルアセンブリの分解斜視図。
【図２６】クリートが靴から外されペダルに連結されている、図２５の自転車用ペダルアセンブリの拡大上面図。
【図２７】クリートがペダルに連結された、図２５及び図２６の自転車用ペダルアセンブリの、靴の浮きを破線で示した上面図。
【図２８】図２５から図２７の自転車用ペダルアセンブリのペダルの前方部に連結されたクリート前方部の拡大上面図。
【図２９】図２５から図２７の自転車用ペダルアセンブリのペダルの後方部に連結されたクリート後方部の拡大上面図。
【図３０】図２５から図２９の自転車用ペダルアセンブリの、図２６の３０−３０線による断面図。
【図３１】説明のために機構が外された、図２５から図３０の自転車用ペダルの、図２６の３０−３０線による断面図。
【図３２】説明のためにリアクランプ機構が外された、図２５から図３１の自転車用ペダルの、図２６の３０−３０線による断面図。
【図３３】図２５から図２７、図２９から図３１の自転車用ペダルのリアクランプ部材の上面図。
【図３４】図３３のリアクランプ部材の側面図。
【図３５】図３３及び図３４のリアクランプ部材の背面図。
【図３６】図３３から図３５のリアクランプ部材の、図３３の３６−３６線による断面図。
【図３７】図３３から図３６のリアクランプ部材の底面図。
【図３８】図３３から図３７のリアクランプ部材の、図３５の３８−３８線による断面図。
【図３９】図２５から図３１の自転車用ペダルアセンブリのクリートの上面図。
【図４０】図３９のクリートの、図３９の４０−４０線による断面図。
【図４１】図３９及び図４０のクリートの底面図。
【図４２】図３９から図４１のクリートの、図３９の４２−４２線による断面図。
【符号の説明】
１０ 自転車用ペダルアセンブリ
１２ ペダル
１４ クリート
１８ クランク
２０ ペダル軸
２１ａ ペダル軸の第１端
２１ｂ ペダル軸の第２端
２２ ペダル本体
２４ フロントクランプ部材
２６ リアクランプ部材
３６ ペダル本体の第１端
３８ ペダル本体の第２端
５０ フロントクリート係合面
７０ リアクリート係合面
８０ 中央接続部
８２ 前方取付部
８４ 後方取付部
８６ 前方連結面
９０ 後方連結面
Ａ 中心回転軸心
ＤＰ 前方クリート開放回動軸心
ＦＰ 後方浮動回動軸心

Claims (12)

1. 自転車用クランクに連結される第１端、及び第２端を有し、前記第１端及び第２端の間に延びる中心回転軸心を有するペダル軸と、前記ペダル軸の中心回転軸心回りに回転自在に前記ペダル軸の第２端に連結されるとともに第１端及び第２端を有するペダル本体と、前記ペダル本体の第１端に連結され、第１方向を向くフロントクリート係合面を有するフロントクランプ部材と、前記ペダル本体の第２端に連結され、前記第１方向を向くとともに前記フロントクリート係合面からオフセットして配置されたリアクリート係合面を有するリアクランプ部材とを含む自転車用ペダルと、
   前記フロントクランプ部材のフロントクリート係合面に選択的に係合可能な前方連結面を有する前方取付部と、前記リアクランプ部材のリアクリート係合面に選択的に係合可能な後方連結面を有する後方取付部と、前記前方取付部と前記後方取付部とを接続する接続部とを含み、前記第１及び第２クランプ部材を介して前記ペダル本体に選択的に係合可能な自転車用靴クリートとを備え、
   前記フロント及びリアクランプ部材と、前記前方及び後方取付部とは、前記クリートと前記ペダルとが連結されると、前記中心回転軸心の後側に後方浮動回動軸心を形成するとともに前記中心回転軸心の前側に前方クリート開放回動軸心を形成するよう構成され、前記後方浮動回動軸心は前記リアクリート係合面に垂直であり、
   前記クリートを前記ペダルに連結した状態で、前記クリートを前記後方浮動回動軸芯の回りに所定角度だけ回転又は浮動可能である、
   自転車用ペダルアセンブリ。
2. 前記ペダルは、フロント及びリアペダル制御面を有し、
   前記クリートは、前記フロント及びリアペダル制御面と共に動作して前記ペダルに対する前記クリートの運動を制御するフロント及びリアクリート制御面を有している、
   請求項１に記載の自転車用ペダルアセンブリ。
3. 前記リアクリート制御面は、リアクリート回動面を有し、
   前記リアペダル制御面は、前記リアクリート制御面のリアクリート回動面と少なくとも２点で当接するよう構成されたリアペダル回動面を有している、
   請求項２に記載の自転車用ペダルアセンブリ。
4. 前記フロントペダル制御面は、第１曲率半径を有する凹曲面を有し、
   前記フロントクリート制御面は、前記第１曲率半径よりも短い第２曲率半径を有する凸曲面を有している、
   請求項３に記載の自転車用ペダルアセンブリ。
5. 前記フロントペダル制御面の凹曲面は、前記フロントクリート係合面から延び横長面であり、
   前記フロントクリート制御面の凸曲面は、前記前方連結面から延びる横長面である、
   請求項４に記載の自転車用ペダルアセンブリ。
6. 前記フロントペダル制御面及びフロントクリート制御面の少なくとも１つは、前記クリートの前方取付部の前記ペダルに対する横方向の移動を制限する１対の停止面を有している、請求項５に記載の自転車用ペダルアセンブリ。
7. 前記リアクランプ部材は、前記ペダル本体に回動自在に連結されている、請求項１に記載の自転車用ペダルアセンブリ。
8. 前記ペダル及びクリートは、前記クリートが前記ペダルから偶発的に外れないよう前記クリートが前記ペダルに対し前記後方浮動回動軸心回りに浮動する場合に、前記後方浮動回動軸心がペダリング力中心と一列に並ぶ状態に保たれるよう構成されている、請求項１に記載の自転車用ペダルアセンブリ。
9. 前記ペダリング力中心は、前記中心回転軸心上に位置している、請求項８に記載の自転車用ペダルアセンブリ。
10. 自転車用クランクに連結される第１端と、第２端とを有し、前記第１端及び第２端の間に延びる中心回転軸心を有するペダル軸と、
    前記ペダル軸の中心回転軸心回りに回転自在に前記ペダル軸の第２端に連結されるとともに、第１端及び第２端を有するペダル本体と、
    前記ペダル本体の第１端に連結され、第１方向を向くフロントクリート係合面と、前記フロントクリート係合面に垂直に延びるフロントクリート制御面とを有するフロントクランプ部材と、
    前記ペダル本体の第２端に連結され、前記第１方向を向くリアクリート係合面と、前記リアクリート係合面に垂直に延びるリアクリート制御面とを有し、前記リアクリート係合面は、前記フロントクリート係合面からオフセットして配置され、前記フロント及びリアクリート制御面と前記フロント及びリアクリート係合面とは、前記中心回転軸心の後側に後方浮動回動軸心を形成し、前記中心回転軸芯の前側に前方クリート開放回動軸心を形成するよう構成されているリアクランプ部材と、
    を備え、
    自転車用クリートを前記ペダル本体に連結した状態で、自転車用クリートを前記後方浮動回動軸芯の回りに所定角度だけ回転又は浮動可能である、
    自転車用ペダル。
11. 前記リアクランプ部材は、前記中心回転軸心と平行な軸の回りを回転するよう、前記ペダル本体に回動自在に連結されている、請求項１０に記載の自転車用ペダル。
12. 前記フロント及びリアクリート制御面と前記フロント及びリアクリート係合面とは、前記後方浮動回動軸心を通る中心長手方向軸心から測定して後方浮動回動軸心の回りに約３度だけ各方向に浮動可能であるように構成されている、請求項１０に記載の自転車用ペダル。

Images