JP6656175B2 - 自転車ペダル - Google Patents

Description

出願人：Ｓｅｌｌｅ Ｒｏｙａｌ Ｓ．ｐ．Ａ.
本発明の技術分野
本発明は、自転車ペダルに関する。

自転車ペダルは通常、ペダルクランク上に取り付けるために、スピンドル、リング、回転ベアリング等を備え、そのペダル本体上でそれが回転するように取り付けられるカートリッジスピンドルアセンブリとを備えるだろう。

ペダルは、一般に、クリートの中心線から自転車クランクアームへの距離、またはより一般に乗り手の足の中心間距離である、固定された「Ｑファクタ」を有して構築される。

乗り手の何人かはＱファクタを精密にチューニングすることによって満足、効率、関節寿命を得られるので、固定されたＱファクタは、すべての乗り手のために理想的ではない。

乗り手の何人かは彼らのＱファクタを可能限り最小化したいとともに、他の乗り手は、より広いＱファクタを要してもよく、または他の特定のＱファクタための物理的理由を有する。

現在、Ｑファクタ調整ための利用できるソリューションは、不十分であるか著しい欠点を有する。

たとえばいくつかの既知のソリューションは、異なる長さのスピンドルの準備を見越む。

異なる長さのスピンドルを提供することは実際高価すぎており、さらにそのようなスピンドルは、５または１０ｍｍといった広い刻み幅でのみ利用できる。

他のソリューションでは、米国特許第８，０６５，９３３号に開示されるもののように、ペダル本体は、カートリッジスピンドルアセンブリに沿って異なる位置に位置されることができる。

そのようなソリューションは、増加された複雑さおよび減少された強度という著しい欠点を有する。

いくつかの他の既知のペダルは、小さな範囲のＱファクタ調整をスピンドルとクランクアームとの間１つまたは２つのワッシャの配置によって提供するがこの範囲は極めて制限される。

米国特許第６，５６４，６７６号に開示されたペダルは、調整可能なＱファクタを有するが、それは製造のためには複雑で、重く、高価であり、極めて高いスタック高さを有し、ここでスタック高さとはペダルスピンドルのセンター線から靴ソールの底部までの距離であり、一般にスタック高さは可能な限り小さいことが望ましい。

非常に制限された力の出力を有する人々には、バイクの効率性は重要である。
その人がどのように自転車に適合するかは、関節、靭帯のための効率性、快適性、物理耐久性などのために極めて重要である。

専門のバイクフィッタを雇って、自転車フレーム、ステム、ハンドルバー、サドル、シートポスト、クランクアーム、ペダルを含む、すべてのさまざまなフィットパラメータを決定することは乗り手にとってより一般的となっている。

現在のペダルでは、Ｑファクタを変更するための唯一の方法はスピンドルをより長いか短いスピンドルに変えることであるが、このソリューションは高価であり煩わしく、５ミリメートルごとといった幅の差のみが利用できる。

発明の目的
本発明の技術的目的は、このため従来技術を向上することである。

そのような技術的目的の範囲において、本発明の目的の１つは、一体化された、細かく漸増された、Ｑファクタ調整を設けられた自転車ペダルを開発することである。

本発明の他の目的は、削減された重さを有する自転車ペダルを提案することである。
本発明のさらなる目的は、簡略化された構造を有する自転車ペダルを開発することである。

本発明のさらに別の目的は、生機械的な理由で低いスタック高さを有する自転車ペダルを提供することである。

この目的およびこれら目的は、添付された請求項１に従う自転車ペダルによってすべて達成される。

本発明に係る自転車ペダルは、ペダルクランクに結合されるのに適したスピンドルアセンブリに回転可能に連結されたペダル本体を備える。

ペダル本体は、スピンドルアセンブリが挿入され、回転可能に支持される円筒状のシートを備える中央部分を有する。

本発明によれば、ペダルは、ペダルのＱファクタを変更するために、再配置されるのに適した、スピンドルアセンブリに沿っておよび／または円筒状のシートの内側に挿入される複数のスペーサを備える。

従属請求項は、望ましく有利な本発明の実施形態に言及する。
図面の簡単な説明
これらの利点および他の利点は、非限定的な例として与えられる以下の説明および添付の図面から、当業者によってよりよく理解されるであろう。

本発明に係るペダルの上面図である。 ペダルの背面図である。 ペダルの分解図である。 ペダルの側面図である。 中間位置にＱファクタを有して取り付けられたスピンドルカートリッジを有するペダルの断面図である。 最小化された位置にＱファクタを有して取り付けられたスピンドルカートリッジを有するペダルの断面図である。 最大化された位置にＱファクタを有して取り付けられたスピンドルカートリッジを有するペダルの断面図である。 ペダルのカートリッジアセンブリの上面図である。 最小化された位置にＱファクタを有して取り付けられたスピンドルカートリッジを有するペダルの断面図である。 本発明に係るペダルの別の実施形態の上面図である。 本発明に係るペダルのＱファクタの調整ツール側面図である。 ツールの上面図である。 ツールの底面図である。

発明の実施形態
図１の図示の概略図を参照して、本発明に係る自転車ペダルは、全体として１０と示される。

以下の実施形態では、特定の実施形態に関連して与えられる個々の特性は、実際には他の実施形態に存在する他の異なる特性と相互変換されてもよい。

本発明に係るペダルは、自転車のいずれの種に容易に搭載されることができ、望ましくは、しかし非限定的に、本発明に係るペダルは、ロード自転車等に搭載される。

本発明に係るペダルは、限定することなく、自動種またはプラットフォーム種、であることができる。

ペダル１０は、ペダル本体１３０を備える。
ペダル本体１３０は、スピンドル２０に回転可能に連結され、スピンドル２０は、ペダルクランクに結合されるのに適している。

示されるスピンドル２０の形状は、応力集中を最小化するために滑らかであり、長さの大部分にわたってテーパ状である。

スピンドル２０は、チタン、または他の適した材料で作られることができる。
ペダル本体１３０は、用途のためのいずれかの適した材料で作られることができる。

たとえばそれは、ポリマー性材料で作られることができる。
１つの望ましい材料は、炭素強化されたポリマーであり得る。

ペダル本体１３０は、前後方向Ａを有するか規定する。
ペダル本体１３０は、前部１２２および後部１２４を備える。

ペダル本体１３０は、中央部分１２６をさらに備える。
中央部分１２６は、クリート２２０に接触するのに適した上部表面１４２を規定する。

上部表面はユーザの靴ソールに接続されたクリート接触するのに適している。
そのようなクリートは、本発明の一部ではないので図には示さない。

前部分１２２および後部分１２４は、クリートの前および後フックための前および後係合手段をそれぞれ備える。

そのような係合手段は、用途のために任意の適したものであり、それらは、本発明の部分でないため、詳細に説明されない。

ペダル本体１３０の形状および寸法、特に前部分１２２、後部分１２４、中央部分１２６の形状および寸法は、特定ユーザの必要条件を満たすために任意であり、本発明の技術的目的を限定するものではない。

スピンドル２０は、クランクアームへの接続のためのねじ付き先端部２４を備える。
スピンドル２０は、スピンドルアセンブリ２００を用いてペダル本体１３０に接続される。

さらに詳細に、スピンドル２０は、スピンドルアセンブリ２００に含まれる。
スピンドルアセンブリ２００は、図８、９に詳細に示される。

スピンドルアセンブリ２００は、円筒状のシート２０２の内側に収容される。
円筒状のシート２０２は、ペダル本体１３０の中央部分１２６内に設けられる。

円筒状のシート２０２は、ねじ付き端部１３６を備える。
円筒状のシート２０２は、スピンドルアセンブリ２００のための内側終端当接部表面２０３をさらに備える。

内側終端当接部表面２０３は、ペダル本体１３０と一体である。
スピンドルアセンブリ２００は、カートリッジ本体４０を備える。

カートリッジ本体４０は、実質的に管状形状を有し、それは第１の端部４１および第２の端部４３を備える。

カートリッジ本体４０は、アルミニウム、またはいずれか他の適した材料で作られることができる。

第１の端部４１は、スプライン４６を備える。
第１の端部４１と第２の端部４３との間に、ねじ山部分４２を見越む。

ねじ山部分４２は、カートリッジ本体４０をペダル本体１３０の中央部分１２６に安全に接続するために、円筒状のシート２０２のねじ付き端部１３６内にねじ込まれる。

スプライン４６は、たとえばこの後によりよく開示されるだろう調整ツール３００を用いて、カートリッジ本体４０がペダル本体１３０内に容易にねじ込まれることを可能とする。

スピンドルアセンブリ２００は、第１のベアリング７０を備える。
第１のベアリング７０は、スピンドル２０をカートリッジ本体４０の第１の端部によって回転可能に支持する。

第１のベアリング７０は、針の種類である。
第１のベアリング７０は、強度および耐久性のために望ましく、第１のベアリング７０は、他の実施形態では、ブッシングによって置き換えられ得る。

シール６０は、第１のベアリング７０上に当接し、カートリッジ本体４０開口部を閉じ、汚染がカートリッジ本体４０自体に入るのを防ぐ。

スピンドル２０は、カートリッジ本体４０の第２の端部によってと、第２のベアリング９０によってと、第３のベアリング１００によって回転可能に支持される。

２つのベアリング９０、１００は、強度および耐久性のために望ましいが、それらは、単一のベアリングまたはブッシングによって置き換えられることができる。

第１のおよび第２のベアリング９０、１００は、スピンドル２０内に見越まれるそれぞれの当接部９２、９４上に配置される。

第１のおよび第２のベアリング９０、１００は、ナット１１０によって保持される。
ナット１１０は、スピンドル２０のねじ付き端部上にねじ込まれる。

円筒状のシート２０２へとＯリングシール１２０は収容され、その上にカートリッジ本体４０の第２の端部４３が当接する。

カートリッジ本体４０の内面４５は、リップ４４を備える。
リップ４４は内側終端当接部表面２０３と対向する。

本発明の態様によれば、ペダル１０は、複数のスペーサ８０を備える。
本発明によれば、この後によりよく開示されるように、ペダル１０内に見越まれるスペーサ８０の数は、カートリッジ本体４０に対するスピンドル２０の異なる軸位置の数に対応し、それはユーザによって選択されることができ、すなわちペダル１０内に見越まれるスペーサ８０の数は、ユーザによって選択可能なＱファクタ調整の数に対応する。

さらに詳細に、本発明の態様によれば、ペダル１０のＱファクタを変更するために、スペーサ８０は、円筒状のシート２０２内に、より詳細にはスピンドルアセンブリ２００内に再配置されることができる。

図に示された発明の実施形態では、ペダル１０内に見越まれるスペーサ８０は、５つであり、発明の他の実施形態では、特定のＱファクタ調整必要条件を満たすために、スペーサ８０の数は、任意である。

図５は、中間位置にＱファクタを有して取り付けられたスピンドルアセンブリ２００を有するペダル１０の断面図を示す。

この構成では、スペーサ８０は、リップ４４および第２のベアリング９０の間と、第３のベアリング１００およびＯリングシール１２０の間とに挟まれ、その結果内側終端当接部表面２０３と接触する。

より具体的に、３つのスペーサ８０は、リップ４４と第２のベアリング９０との間に配置され、同時に２つのスペーサ８０は、第３のベアリング１００とＯリングシール１２０との間に配置される。

図６は、最少化された位置にＱファクタを有して取り付けられたスピンドルアセンブリ２００を有するペダル１０の断面図を示す。

この構成では、すべての５つのスペーサ８０は、リップ４４と第２のベアリング９０との間に配置される。

見られるように、この構成ではスピンドル２０は、カートリッジ本体４０内側に十分に挿入され、そのため、スピンドル２０のねじ付き先端部２４とペダル１０の前後方向Ａとの間の距離またはユーザによって選択されたいずれか他の適した基準距離は、最小化される。

図７は、最大化された位置にＱファクタを有して取り付けられたスピンドルアセンブリ２００を有するペダル１０の断面図を示す。

この構成では、すべての５つのスペーサ８０は、第３のベアリング１００とＯリングシール２０との間に配置され、その結果内側終端当接部表面２０３に接触する。

スピンドル２０は、カートリッジ本体４０から十分に突出し、そのためスピンドル２０のねじ付き先端部２４とペダル１０の前後方向Ａとの間の距離ユーザによってまたは選択されたいずれか他の適した基準距離は、最大化される。

スペーサ８０は、アルミニウム、またはいずれか他の適した材料で作られることができる。

スペーサ８０の厚さは、たとえば１ｍｍまたは２ｍｍなど、任意であることができる。
本発明の別の態様によれば、カートリッジアセンブリ４０に対するスピンドル２０の他の中間位置は、単純にカートリッジ本体４０を円筒状のシート２０２から、ナット１１０をスピンドル２０のねじ付き端部から除去することによって達成されることができる。

さらに詳細に、カートリッジ本体４０は、円筒状のシート２０２からスピンドル４６を適したツールで動作させることにより除去されることができる。

カートリッジ本体４０を円筒状のシート２０２から除去した後に、スピンドル２０は、カートリッジ本体４０からナット１１０のねじを緩めることによって除去されることができ、そのため第２のベアリング９０および第３のベアリング１００がスピンドル２０から除去されることが可能となる。

この点で、スペーサ８０は、所望のＱファクタを達成するために再配置されることができる。

たとえば図５に示された中間Ｑファクタ位置を達成するために、ユーザは、３つのスペーサ８０をスピンドル２０に沿って挿入し、そのため、第２のベアリング９０および第３のベアリング１００は、第２のベアリング９０の外輪が最外スペーサ８０に接触するまでスピンドル２０に沿って挿入される。

第２のベアリング９０および第３のベアリング１００は、そのためナット１１０によってロックされ、最内スペーサ８０をカートリッジ本体４０のリップ４４と接触させる。

その後、２つの残りスペーサ８０は、カートリッジ本体４０の開口部内に挿入される。
カートリッジ本体４０は、円筒状のシート２０２内に最後にねじ込まれ、最外スペーサ８０をＯリングシール１２０と接触させる。

図６に示された最小Ｑファクタ構成を達成するために、たとえば図５の構成から始めて、すなわちナット１１０、ベアリング９０、１００およびスペーサ８０の除去後に、ユーザは、すべての５つのスペーサ８０をスピンドル２０に沿って挿入し、その後に彼はベアリング９０、１００およびスクリューナット１１０を挿入する。

図７に示された最大Ｑファクタ構成を達成するために、たとえば図５の構成から始めて、すなわちナット１１０、ベアリング９０、１００およびスペーサ８０の除去後に、ユーザはベアリング９０、１００をスピンドル２０に沿って挿入し、ナット１１０をねじ込み、スペーサ８０の外部直径がカートリッジ本体４０自体の内部直径に正確に嵌るので、その後に彼はすべてのスペーサ８０をカートリッジ本体４０の内側に挿入する。

本発明に係るＱファクタ調整システムは簡単で強い。
アルミニウムスペーサを使用するとき、重さは、既知のペダルに対して増加するが、無視できるほどである。

すべての部品が常にペダル内に含まれるので、乗り手は彼のＱファクタいずれかの時に変更できる。

Ｑファクタは、いずれかの外部部品を購入することなく細かな漸増で容易に調整されることができる。

本発明に係るペダルは、低いスタック高さを有し、これは生機械的な観点から好ましい。

図１１−１３では、本発明に係るペダルのＱファクタを迅速におよび容易に調整するために適したツール３００が示される。

特に、ツール３００は、ユーザがカートリッジ本体４０を円筒状のシート２０２からねじ外しするためのスプライン４６と、ベアリング９０、１００およびスペーサ８０とを除去し再配置するためにナット１１０の両方を動作させることを可能とする。

ツール３００は、ツール本体３１０を備える。
ツール本体３１０は、実質的に円筒状である。

ツール本体３１０は、スプライン４６を動作するのに適した第１の先端部３２０を備える。

ツール本体３１０は、第１の先端部と対向し、ナット１１０を動作するのに適した第２の先端部３３０をさらに備える。

さらに詳細に、第１の先端部３２０は、スプライン４６の外部形状と咬み合った第１の内部表面３２４を有する第１のレンチ３２２を備える。

同様に、第２の先端部３３０は、ナット１１０の外部形状と咬み合った第２の内部表面３３４を有する第２のレンチ３３２を備え、すなわち、それは、六角形状を有する。

ツール３００は、それが２つのまたはそれより多い一般的レンチを使用する必要性なく、ペダルのＱファクタ１０の完全な調整を実行することを可能とするので特に実用的であり快適である。

さらに、ツール３００は、非常にコンパクトであり、そのためそれは、乗り手によって容易に運ばれることができる。

発明の他の実施形態は図１０に示される。
この発明の実施形態は、以前の実施形態において開示されたカートリッジアセンブリが存在しない簡略化された構造によって特徴付けられる。

さらに詳細に、ペダル１０はペダル本体４３０を備える。
ペダル本体４３０は、スピンドルアセンブリ４２０が直接挿入される、通過円筒状のシート４０２を規定する中央部分４２６備える。

スピンドルアセンブリ４２０は、スピンドル４２２を備える。
スピンドルアセンブリ４２０は、スピンドル４２２を円筒状のシート４０２の内側に第１の先端部によって支持する、すなわちその先端部がクランクアームにより近い、第１のベアリング４７０を備える。

第１のベアリング４７０は、たとえば、針の種類である。
円筒状のシート４０２の開口部はシール４６０によって閉じられる。

スピンドルアセンブリ４２０は、スピンドル４２０を円筒状のシート４０２内側に第２の先端部によって支持する、すなわちその先端部クランクアームから遠い第２のベアリング４９０をさらに備える。

第２のベアリング４９０は、スピンドル４２２に見越まれる当接部４９２に接触し、ナット４９４によって固定される。

ペダル本体４１０の円筒状のシート４０２は、クランクアームから遠い先端部によって、特に端部キャップ４０４を備える内側終端当接部表面４０３によって、閉じられる。

円筒状のシート４０２の内部表面４４２は、リップ４４４を備える。
リップ４４４は、内側終端当接部表面４０３と対向する。

本発明に係るペダル４１０は、５つのスペーサ４８０を備える。
スペーサ４８０の数は、特定ユーザの必要条件に従い任意のものである。

スペーサ４８０は、以前の発明の実施形態に開示されたものと同様、または同じである。

５つのスペーサ４８０は、異なるペダル４１０のＱファクタを達成するために異なる構成に係るスピンドル４２０に沿って挿入される。

たとえば図１０に示された構成では、５つのスペーサ４８０のうち２つのはリップ４４４および第２のベアリング４９０の間に挟まれ、同時に他の３つは、第２のベアリング４９０と端部キャップ４０４の内部当接部表面４０３との間に挟まれる。

図１０に示された構成は、そのためＱファクタの中間値を達成するのに適している。
最小および最大Ｑファクタ構成は、以前の発明の実施形態に関連して図６，７に示されたものと同様である。

本実施形態は、Ｑファクタのより簡単な調整に特徴付けられる以前のものよりも逆に簡単で安い。

本発明を好ましい実施形態に従って説明したが、添付の特許請求の範囲によって提供される保護の範囲から逸脱することなく、均等の変形を考案することができる。

Claims (13)

1. ペダルクランクに結合されるのに適したスピンドルアセンブリ（２００；４２０）に回転可能に接続されたペダル本体（１３０；４３０）を備え、前記ペダル本体（１３０；４３０）は、前記スピンドルアセンブリ（２００；４２０）が挿入され回転可能に支持される円筒状のシート（２０２；４０２）を備える中央部（１２６；４２６）を有し、ペダル（１０；４１０）は、前記スピンドルアセンブリ（２００；４２０）に沿っておよび／または前記ペダル（１０：４１０）のＱファクタを変更するために再配置されるのに適した前記円筒状のシート（２０２；４０２）の内側に挿入される複数のスペーサ（８０；４８０）を備え、
   前記円筒状のシート（２０２；４０２）は、リップ（４４：４４４）および前記リップ（４４；４４４）に対向する内側終端当接部表面（２０３；４０３）を備え、前記リップ（４４；４４４）および／または前記内側終端当接部表面（２０３；４０３）は、前記スペーサ（８０；４８０）の１つに接触するのに適している、自転車ペダル。
2. 前記スピンドルアセンブリ（４２０）は、少なくとも第１のベアリング（４７０）上および第２のベアリング（４９０）上に回転可能に支持されるスピンドル（４２２）を備え、前記スペーサ（４８０）は、前記リップ（４４４）と前記第２のベアリング（４９０）との間および／または前記第２のベアリング（４９０）と前記内側終端当接部表面（４０３）との間に挟まれる前記スピンドル（４２２）に沿って挿入可能である、請求項１に記載のペダル。
3. 前記内側終端当接部表面（４０３）は、前記円筒状のシート（４０２）を閉じる端部キャップ（４０４）を備える請求項２に記載のペダル。
4. 前記スピンドルアセンブリ（２００）は、少なくとも第１のベアリング（７０）上、第２のベアリング（９０）上、および第３のベアリング（１００）上にスピンドル（２０）を備え、前記スペーサ（８０）は、前記リップ（４４）と前記第２のベアリング（９０）との間および／または前記第３のベアリング（１００）と前記内側終端当接部表面（２０３）との間に挟まれる前記スピンドル（２０）に沿って挿入可能である、請求項１に記載のペダル。
5. 前記内側終端当接部表面（２０３）は、前記ペダル本体（１３０）と一体である、請求項４に記載のペダル。
6. 前記内側終端当接部表面（２０３）に接触する少なくともＯリングシール（１２０）を備える、請求項５に記載のペダル。
7. 前記第１のベアリング（７０；４７０）は針の種類である、請求項２または請求項４に記載のペダル。
8. 前記スピンドルアセンブリ（２００；４２０）は、前記スピンドル（２０；４２２）の前記ねじ付き端部上にねじ込まれるナット（１１０；４９４）を備え、前記ナット（１１０；４９４）は、前記第２のベアリング（４９０）または前記第３のベアリング（１００）をロックするのに適している、請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のペダル。
9. 前記ペダル（１０）は、前記スピンドルアセンブリ（２００）を収容するカートリッジ本体（４０）を備え、前記カートリッジ本体（４０）は、前記円筒状のシート（２０２）のねじ付き端部（１３６）内にねじ込まれるねじ付き部分（４２）を有する、請求項４〜請求項８のいずれか１項に記載のペダル。
10. 前記カートリッジ本体（４０）は、前記カートリッジ本体（４０）を前記円筒状のシート（２０２）へ／からねじ込み／ねじを緩めるために動作されるのに適したスプライン（４６）を設けられた第１の端部（４１）を備える、請求項９に記載のペダル。
11. 前記第２のベアリング（９０）および前記第３のベアリング（１００）は、前記スピンドル（２０）に沿って見越まれるそれぞれの当接部（９２、９４）に接触する、請求項４〜請求項１０のいずれか１項に記載のペダル。
12. 前記スペーサ（８０；４８０）は、アルミニウムで作られる、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のペダル。
13. 前記スペーサ（８０；４８０）は１ｍｍまたは２ｍｍ厚である、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のペダル。

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