JP5160375B2

JP5160375B2 - ペダル軸位置調整機構

Info

Publication number: JP5160375B2
Application number: JP2008279075A
Authority: JP
Inventors: 満男田中; 安弘中西
Original assignee: ブリヂストンサイクル株式会社
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2028-10-30
Also published as: JP2010105514A

Description

本発明は、一端部にクランク軸への取付部を有するクランクの他端部にクランク軸に対する距離を変更可能にペダル軸を取り付けることを可能にしたペダル軸位置調整機構に関する。

一般に、自転車を駆動する場合には、ペダルを踏動することにより所定長さのクランクを腕として中心のクランク軸を回転させて駆動力を得ている。このようなことから、自転車毎に各部の諸元寸法は定まっているために、搭乗者の体力によりあるいはサドル位置を調整変更したような場合には、搭乗者にとって最適なペダルポジションが得られず、最適な駆動力も得られない状況が生じた。そこで、クランク軸に対するクランクの長さを変更可能なペダル軸位置調整機構が提案されて採用されている（例えば下記特許文献１および２参照）。
実公昭４８−２５９６号公報（公報実用新案登録請求の範囲参照）特開昭５９−６７１８８号公報（公報特許請求の範囲参照）

前記特許文献１に開示された自転車を図３を用いて簡単に説明する。図３（Ｂ）に示すように、図示外のクランク軸に一端部が固定されたクランク１０５の他端部に、補助クランク１０７を固定螺子１１３によって取り付け、該補助クランク１０７の先端にペダル１０６の軸が取り付けられる。図３（Ａ）に示すように、補助クランク１０７は正面視で円形を呈する円形鈑部１０８を有しており、円周上に多数の掛合孔１０９が穿設されている。これらの掛合孔１０９は選択的にクランク１０５の表面に突設されたピン１１０に掛合するように構成されている。図３（Ｂ）の断面図により掛合状態がよく理解される。クランク軸に対するペダル軸の位置すなわちクランクの腕の長さの調整を行う場合には、前記クランク１０５の螺子孔１１１から固定螺子１１３を緩め、補助クランク１０７を固定螺子１１３の周りで回動させて、最適の掛合孔１０９を選択してピン１１０に掛合し直す。この位置にて再び固定螺子１１３を締め付けることにより、クランク軸に対するペダル軸の位置すなわちクランクの腕の長さの調整が完了する。

次に、前記特許文献２に開示された自転車用クランクペダルを図４を用いて簡単に説明する。図４（Ａ）に示すように、一端をクランク軸２０１に連結固定自在なクランク２０２の他端に設けた通孔２０３に、ペダルの取付部２０４を前記通孔２０３の中心軸を中心とする回転方向の角度を調整可能に着脱および固定自在に構成し、この取付部２０４の中心軸ｂと平行でかっこの中心軸ｂから少し外れた中心軸ａを有するペダル軸２１２を、前記取付部２０４の外側面に植立し、このペダル軸２１２にペダル本体２１１を回転自在に装着して構成したものである。クランク２０２の通孔２０３に対するペダル軸２１２の回転方向の角度調整すなわち位置調整は、ペダルの取付部２０４の雄ねじ２０７へのナット２０９を緩めて、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、ペダル軸２１２に固定されたフランジ２０６に多数穿設された円孔２１０と、クランク２０２の表面に突設されたピン２０８とを選択的に嵌合することでなされる。その後、前記ペダルの取付部２０４の雄ねじ２０７にナット２０９を緊締することで、クランク軸に対するペダル軸の位置すなわちクランクの腕の長さの調整が完了する。

このようなペダル軸位置調整機構によって、クランク軸に対するペダル軸の位置すなわちクランクの腕の長さの調整が可能となり、搭乗者の体格や体力あるいはサドル位置を調整変更したような場合に、搭乗者にとって最適なペダルポジションを得て、最適な駆動力が得られることとなった。しかしながら、このような従来のものにあって、前記図３に示した第１従来例のものでは、調整部である補助クランク１０７がクランク１０５とペダル１０６との間に介在するため、クランク１０５から僅かながらも遠い位置に配置せざるを得ず、搭乗者のペダル踏動に違和感を生じさせて駆動力が減ずる虞れがある他、調整部である掛合孔１０９やピン１１０が外部に露呈していて塵挨に晒されて再調整に支障を来す虞れがあった。また、前記図４に示した第２従来例のものでも、前記第１従来例のものと同様に、調整部であるフランジ２０６がクランク２０２とペダル２１１との間に介在するため、前記同様に、搭乗者のペダル踏動に違和感を生じさせて駆動力が減ずる虞れがある他、調整部であるフランジ２０６および穿設された円孔２１０と、クランク２０２の表面に突設されたピン２０８とが外部に露呈していて塵挨に晒されて再調整に支障を来す虞れがあった。

そこで本発明は、前記従来のペダル軸位置調整機構の諸課題を解決して、クランクとペダルとの間隔を近接維持したままでペダル軸の位置調整が可能で、外部からの塵挨に晒されることもなく再調整も容易なペダル軸位置調整機構を提供することを目的とする。

このため本発明は、一端部にクランク軸への取付部を有するクランクの他端部にクランク軸に対する距離を変更可能にペダル軸を取り付けることを可能にしたペダル軸位置調整機構において、前記ペダル軸の取付孔が偏心して形成されたペダル軸取付部材がクランクの他端部内にて回動かつ位置決め自在に構成され、前記ペダル軸取付部材が、前記クランクの厚みのほぼ幅内に納まり、前記クランクの他端部からペダル軸取付部材用孔に連通するスリット部を形成するとともに、該スリット部を貫通して前記ペダル軸取付部材の締付けボルトを螺合し、前記ペダル軸取付部材用孔内にガイド部材を配設するとともに、該ガイド部材と整合するガイド溝をペダル軸取付部材の外周面に刻設し、さらに、前記締付けボルトが前記ガイド部材であることを特徴とする。また本発明は、前記ペダル軸取付部材と該ペダル軸取付部材を収納するクランクのペダル軸取付部材用孔との間に、ペダル軸取付部材の回動位置を選択的に位置決めする節度手段を設けたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。

本発明によれば、一端部にクランク軸への取付部を有するクランクの他端部にクランク軸に対する距離を変更可能にペダル軸を取り付けることを可能にしたペダル軸位置調整機構において、前記ペダル軸の取付孔が偏心して形成されたペダル軸取付部材がクランクの他端部内にて回動かつ位置決め自在に構成され、前記ペダル軸取付部材が、前記クランクの厚みのほぼ幅内に納まり、前記クランクの他端部からペダル軸取付部材用孔に連通するスリット部を形成するとともに、該スリット部を貫通して前記ペダル軸取付部材の締付けボルトを螺合し、前記ペダル軸取付部材用孔内にガイド部材を配設するとともに、該ガイド部材と整合するガイド溝をペダル軸取付部材の外周面に刻設し、さらに、前記締付けボルトが前記ガイド部材であることにより、ペダル軸の位置が調整自在なペダル軸取付部材がクランクの他端部内に配置されているので、クランクとペダルとの間隔を近接維持したままでペダル軸の位置調整が可能で、外部からの塵挨に晒されることもなく再調整も容易なペダル軸位置調整機構が提供できる。しかも、ペダル軸取付部材がクランクからはみ出ることがないので、外部の塵挨から確実に遮断されて保護機能が確保されるのはもとより、外観上の見栄えも良好となる。その上、適宜の位置に回動選択されて位置決めされたペダル軸取付部材を、スリット部を有するクランクの他端部を容易に変形させて締付けボルトにより強固に締め付けることができるので、調整位置決めされたペダル軸取付部材が妄動することがない。しかも、一旦組み付けられたペダル軸取付部材が、ガイド部材とガイド溝との間のガイド機能によって円滑に回動する上、ペダル軸取付部材の回動調整の際に締付けボルトを緩める場合にも、ペダル軸取付部材が軸方向に外れることがないので、安全に調整作業を行うことが可能である。その上、締付けボルトをペダル軸取付部材の回動調整の際のガイド部材として兼用して利用できるので、格別のガイド部材を別途準備する必要がない。

また、前記ペダル軸取付部材と該ペダル軸取付部材を収納するクランクのペダル軸取付部材用孔との間に、ペダル軸取付部材の回動位置を選択的に位置決めする節度手段を設けた場合は、ペダル軸取付部材を回動するだけで節度感が得られ、段階的にクランク軸に対するペダル軸の距離すなわちクランクの腕の長さを仮に選択して調整することができる。

削除

以下本発明のペダル軸位置調整機構を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明のペダル軸位置調整機構の１つの実施例を示すもので、図１は本発明のペダル軸位置調整機構を組み込んだクランクの一方の正面、一部断面の側面および一部断面の正面図、図２は本発明のペダル軸位置調整機構を構成するペダル軸取付部材の正面、平面および背面図である。本発明のペダル軸位置調整機構は図１に示すように、一端部にクランク軸への取付部２を有するクランク１の他端部にクランク軸に対する距離を変更可能にペダル軸を取り付けることを可能にしたペダル軸位置調整機構において、前記ペダル軸の取付孔３Ａが偏心して形成されたペダル軸取付部材３がクランク１の他端部内にて回動かつ位置決め自在に締付け構成され、前記ペダル軸取付部材３が、前記クランク１の厚みのほぼ幅内に納まり、前記クランク１の他端部からペダル軸取付部材用孔１Ｂに連通するスリット部１Ｃを形成するとともに、該スリット部１Ｃを貫通して前記ペダル軸取付部材３の締付けボルト４を螺合し、前記ペダル軸取付部材用孔１Ｂ内にガイド部材６を配設するとともに、該ガイド部材６と整合するガイド溝３Ｃをペダル軸取付部材３の外周面に刻設し、さらに、前記締付けボルト４が前記ガイド部材６であることを特徴とする。

図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、クランク１の一端部（図面で上端部）に図示省略のクランク軸への取付部２が形成され、クランク１の他端部（図面下端部）にはペダル軸取付部材用孔１Ｂが穿設される。このペダル軸取付部材用孔１Ｂには、クランクの他端部から連通するスリット部１Ｃが形成される。このスリット部１Ｃに交差して螺筒部１Ｄが形成され、該螺筒部１Ｄには締付けボルト４が螺合される。前記ペダル軸取付部材用孔１Ｂ内には、図１（Ｃ）に示すように、ペダル軸取付部材３が回動自在に収納される。ペダル軸取付部材３にはペダル軸取付孔を構成する偏心螺筒部３Ａが形成され、ペダル軸取付部材３の回動中心とペダル軸取付孔３Ａとは偏心して配置される。図１（Ｂ）に示すように、好適には、ペダル軸取付部材３はクランク１の厚みのほほ幅内に納まるように構成される。図示の例では僅かにストッパ状のフランジを形成すべくペダル側にはみ出して構成されている。

図１（Ｂ）に示すように、クランク１のペダル軸取付部材用孔１Ｂの内周面の軸方向の中心から偏った位置には節度手段５が配設される。節度手段５はばね部材５Ｂと該ばね部材５Ｂによりペダル軸取付部材３の中心方向に付勢された節度ボール５Ａとから構成される。節度手段５は、ペダル軸取付部材用孔１Ｂへのペダル軸取付部材３の収納取付けによりクランク１から外れることなく機能する。

図２（Ｂ）に示すように、前記節度手段５の節度ボール５Ａが選択的に係止嵌合する多数の節度凹部３Ｂは、円柱状のペダル軸取付部材３の中心から軸方向にずれた位置に刻設される。ペダル軸取付部材３の軸方向の中心には環状のガイド溝３Ｃが刻設されており、前記クランク１のペダル軸取付部材用孔１Ｂの内周面における軸方向の中心部に配置されるガイド部材６（本実施例では締付けボルト４が兼用）と係合して、ペダル軸取付部材３の軸方向の脱落が効果的に抑制される上、ペダル軸取付部材３の円滑な回動を促す。前記ガイド部材６も、ペダル軸取付部材用孔１Ｂへのペダル軸取付部材３の収納取付けによりクランク１から外れることなく機能する。

図２（Ｃ）はペダル軸取付部材３の背面図で、前記節度ボール５Ａが選択的に係止嵌合する多数の節度凹部３Ｂの刻設状態が明確に理解される。節度ボール５Ａが係止嵌合できる円弧断面にて形成される。図２（Ａ）はペダル軸取付部材の正面図で、その表面の一部回動位置明示マーク３Ｄが刻設されている。この回動位置明示マーク３Ｄに合致すべき幾つかのマークがクランク側にも刻印される。これらのマークはペダル軸取付部材３が幾つかの節度凹部３Ｂに対応して位置決めされるときに、前記回動位置明示マーク３Ｄがそれらのマークのどれかに合致する。それらの各マークにペダル取付孔のクランク軸からの距離に関する指標を表示してもよい。ペダル軸取付部材３を回動させるにはペダル軸取付部材３の両側面を指で摘んで回動したり、ペダルを装着した状態では、ペダル本体やペダル軸を摘んで、または工具でペダル軸を把持して回動させことができる。

このように構成されているので、ペダル軸が偏心螺筒部３Ａに偏心螺合して取り付けられるペダル軸取付部材３を回動調整するには、クランク１の他端部のスリット部１Ｃに交差して形成された螺筒部１Ｄに螺合された締付けボルト４を緩めることにより、ペダル軸取付部材３をペダル軸取付部材用孔１Ｂ内にて回動させることができる。この回動は、ペダル軸取付部材３の両側を摘みながら行う。その回動中、節度手段５の節度ボール５Ａがペダル軸取付部材３の外周面に刻設された多数の節度凹部３Ｂに係止嵌合することによって、所定のクランク長さの位置にペダル軸の位置を合わせるこができる。実施例では２．５ｍｍ毎の５段階（例えば、１６５ｍｍ、１６７．５ｍｍ、１７０ｍｍ．１７２．５ｍｍ、１７５ｍｍ）にクランク長さが設定されていて適正な寸法を簡単位置決めすることができる。節度手段はクランク長を有段階の設定位置に正確に位決めするに際して、適度の節度感（クリック感）も得られる。それらの位置にて締付けボルト４を締め付けることによって、スリット部１を効果的に絞り込み、ペダル軸取付部材３を確実にクランク１内にて緊締して固定することができる。これにより、ペダル軸取付部材３の偏心螺筒部３Ａに偏心螺合して取り付けられたペダル軸のクランク軸に対する距離すなわち腕の長さを調整できることとなり、搭乗者の体力に応じてあるいはサドル位置を調整変更したような場合には、搭乗者にとって最適なペダルポジションを得て、最適な駆動力が得られることとなる。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、クランクの形状、形式およびそのクランク軸への取付形態、クランクにおけるペダル軸取付部材用孔の形成形態、ペダル軸取付部材の形状、形式、ペダル軸取付部材のクランク内における締付け形態（締付けボルトによるスリット部を締め付けて行う他、締付けボルトを用いることなく、ペダル軸取付部材の側面に形成した選択穴に、クランク表面に配設した板ばね状の回動規制手段に植設したピンを挿入係止させてペダル軸取付部材の回動を阻止するように構成してもよい。ペダル取付部材についても、ペダルと反対側にクランクからはみ出すことを排除しない）、ペダル軸取付部材におけるペダル軸取付孔の偏心度合い、ペダル軸取付部材におけるガイド溝の形成形態（ガイド部材が球状のボールである場合は、ガイド溝の断面は前記球状に適合する円弧断面とされるが、ガイド部材の断面が例えば三角形状であればガイド溝の断面は前記三角形状に適合する三角形状とされる）、節度凹部の間隔および刻設形態（節度ボールであれば節度凹部の断面は前記球状に適合する円弧断面とされるが、ガイド部材同様に節度部材の断面が例えば三角形状であれば節度凹部の断面は前記三角形状に適合する三角形状とされる）、節度手段のペダル軸取付部材用孔への配設形態（孔内周の一部に節度手段収納穴を形成して、その内部に節度ボールをばね付勢により進退自在に収納させる等）、ガイド部材のペダル軸取付部材用孔への配設形態（節度手段同様に、孔内周の一部にガイド部材収納穴を形成して、その内部にガイド部材をばね付勢により進退自在に収納させる等）、スリットの形成形態、締付けボルトの形状、形式等については適宜選定できる。

本発明のペダル軸位置調整機構の１つの実施例を示すもので、本発明のペダル軸位置調整機構を組み込んだクランクの一方の正面、一部断面の側面および一部断面の正面図である。本発明のペダル軸位置調整機構を構成するペダル軸取付部材の正面、平面および背面図である。第１従来例である自転車の説明図である。第２従来例である自転車用クランクペダルの説明図である。

符号の説明

１クランク
１Ｂペダル軸取付部材用孔
１Ｃスリット部
１Ｄ螺筒部
２クランク軸取付部材
３ペダル軸取付部材
３Ａ偏心螺筒部
３Ｂ節度凹部
４締付けボルト
５節度手段
５Ａ節度ボール
５Ｂばね部材
６ガイド部材（ガイドボール）

Claims

一端部にクランク軸への取付部を有するクランクの他端部にクランク軸に対する距離を変更可能にペダル軸を取り付けることを可能にしたペダル軸位置調整機構において、前記ペダル軸の取付孔が偏心して形成されたペダル軸取付部材がクランクの他端部内にて回動かつ位置決め自在に構成され、前記ペダル軸取付部材が、前記クランクの厚みのほぼ幅内に納まり、前記クランクの他端部からペダル軸取付部材用孔に連通するスリット部を形成するとともに、該スリット部を貫通して前記ペダル軸取付部材の締付けボルトを螺合し、前記ペダル軸取付部材用孔内にガイド部材を配設するとともに、該ガイド部材と整合するガイド溝をペダル軸取付部材の外周面に刻設し、さらに、前記締付けボルトが前記ガイド部材であることを特徴とするペダル軸位置調整機構。
前記ペダル軸取付部材と該ペダル軸取付部材を収納するクランクのペダル軸取付部材用孔との間に、ペダル軸取付部材の回動位置を選択的に位置決めする節度手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のペダル軸位置調整機構。