JPH04372487A - 自転車用駆動装置 - Google Patents

自転車用駆動装置

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JPH04372487A
JPH04372487A JP3147019A JP14701991A JPH04372487A JP H04372487 A JPH04372487 A JP H04372487A JP 3147019 A JP3147019 A JP 3147019A JP 14701991 A JP14701991 A JP 14701991A JP H04372487 A JPH04372487 A JP H04372487A
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JP
Japan
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pedal
support shaft
crank
pedal shaft
cam
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Application number
JP3147019A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Nagano
正士 長野
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Shimano Inc
Original Assignee
Shimano Inc
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Publication date
Application filed by Shimano Inc filed Critical Shimano Inc
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Publication of JPH04372487A publication Critical patent/JPH04372487A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M3/08Pedals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2164Cranks and pedals
    • Y10T74/2165Cranks and pedals with attached gear
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
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    • Y10T74/2167Variable
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2164Cranks and pedals
    • Y10T74/2168Pedals

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クランクに足踏み用ペ
ダルを付設してある自転車用駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記自転車用駆動装置において、従来、
ペダルに掛けた足のペダル支軸に対する位置が一定な状
態でクランクの回動操作をするようになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、ペダルを上死点
から下死点側に踏込み操作する際、ペダル支軸が比較的
、土踏まず側に位置して、足のペダル支軸に対する掛か
り具合の面から踏込み力を発揮し易いと共に効率よく伝
達できるように配慮して足をペダルに掛けると、ペダル
を下死点から上死点側に引揚げ操作をする際、この時に
もペダル支軸が比較的土踏まず側に位置することになり
、足のペダル支軸に対する掛かり具合の面から引揚力を
発揮しにくいと共に伝達しにくくなっていた。本発明の
目的は、踏込み側、引揚げ側いずれの駆動操作をも強力
に効率よく行うことが可能な自転車用駆動装置を提供す
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明による自転車用駆
動装置にあっては、目的達成のために、ペダルがペダル
支軸に対して前記ペダルの踏み面前後方向に移動自在な
状態で前記ペダルを前記ペダル支軸に取付けてある。そ
の作用及び効果は次のとおりである。
【0005】
【作用】ペダル操作する足でペダルにペダル支軸に対し
て移動させる操作力を付与することによって、ペダルを
ペダル支軸に対して人為的に移動させながら駆動操作す
るか、あるいは、クランクの回動に連動してペダルをペ
ダル支軸に対して強制的に往復移動させる操作手段を付
加する。すると、ペダルを上死点から下死点側に踏込み
下降操作する際には、ペダルがペダル支軸に対して踏み
面前方側に移動してペダル支軸がペダルに掛けている足
の土踏まず側に位置し、踏込み力の発揮や伝達をつま先
側よりも強固に効率よくし易い土踏まず側箇所が反力箇
所になるようにしてペダル操作をすることが可能になる
。そして、ペダルを下死点から上死点側に引揚げ操作す
る際には、ペダルがペダル支軸に対して踏み面後方側に
移動してペダル支軸がペダルに掛けている足のつま先側
に位置し、引揚力の発揮や伝達が土踏まず側よりも強固
に効率よくし易いつま先側が反力箇所になるようにして
ペダル操作をすることが可能である。
【0006】
【発明の効果】踏込み操作時には踏込み操作に好適な方
の土踏まず側をペダル支軸に対応させ、かつ、引揚げ操
作時には引揚げ操作に好適な方のつま先側をペダル支軸
に対応させて駆動操作を強力にかつ効率よくすることが
可能にできた。
【0007】
【実施例】図1に示すように、外径が異なる複数枚のチ
ェーンスプロケット1,2,3を1つの支持体4に同芯
状に、かつ、一体回動自在に支持されるように取付ける
と共に、支持体4から延出するクランク5にペダル支軸
6を介してペダル7を取付けて、支持体4をクランク軸
8に一体回動自在に取付けることによって車体9に組付
けるように、かつ、ペダル7に図5の如きクリート係止
爪10によって靴を固定して足踏み操作するように自転
車用駆動装置を構成してある。
【0008】図2ないし図4に示すように、ペダル7の
ペダル支軸貫通孔7aを長孔に形成することにより、ペ
ダル7がペダル支軸6に対してペダル踏み面の前後方向
に摺動することを可能にし、クランク5の回動に連動し
てペダル7のペダル支軸6に対する往復摺動操作をする
一対の操作カム11,11をペダル支軸6に備えさせて
、足のペダル支軸6に対する位置が踏込み操作や引揚げ
操作に好ましいものに自動的に切換わるようにしながら
駆動操作できるように構成してある。すなわち、ペダル
支軸6を図2に示す如くクランク5に回動不能の螺着す
ると共にナット12によってロックと位置決めをするこ
とにより、操作カム11がクランク5の回動に伴ってク
ランク回動軸芯Xの周りで公転回動するようにしてある
、操作カム11をペダル支軸6の軸芯Yに対して位置ず
れした軸芯Zを備える図4の如き円形カムに形成すると
共に、操作カム11の外周面で成るカム面がペダル7の
前後一対のカム受面13,13に接触作用するように構
成することにより、そして、ペダル7に掛かる足がペダ
ル7の操作カム11との共周りを防止することにより、
さらには、公転回動する操作カム11がペダル7に対し
て軸芯Y周りで回動することにより、図1に示す如くペ
ダル支軸軸芯Yの回動軌跡T2 がクランク回動軸芯X
を中心とする真円軌跡になるのに対し、ペダル7の踏み
面における前後方向での中心箇所Pの回動軌跡T2 が
非円形軌跡になるように、操作カム11がペダル7を往
復摺動操作するように構成してある。つまり、ペダル7
が上死点Uに位置すると、操作カム11は図4(イ)に
示す姿勢となり、ペダル7が上死点Uからクランク回動
軸芯Xの車体前方側に90°、下降回動した位置になる
と、操作カム11は図4(ロ)に示す姿勢になり、ペダ
ル7が下死点Dに位置すると操作カム11は図4(ハ)
に示す姿勢になるのであり、ペダル7が上死点Uからク
ランク5の回動軸芯Xより車体前方側に下降回動する踏
込み操作時には、ペダル支軸6が足の比較的、土踏まず
側に位置するように、操作カム11がペダル7をペダル
支軸6に対して踏み面前方側に摺動操作するのである。 ペダル7が下死点Dからクランク回動軸芯Xの車体後方
側に90°、上昇回動した位置になると、操作カム11
が図4(ニ)に示す姿勢になり、ペダル7が下死点Dか
らクランク5の回動軸芯Xより車体後方側に回動上昇す
る引揚操作時には、ペダル支軸6が足の比較的、つま先
側に位置するように、操作カム11がペダル7をペダル
支軸6に対して踏み面後方側に摺動操作するのである。 この場合、クランク5の回動駆動に伴い、ペダル7がカ
ム受面13と操作カム11との間でペダル支軸6に対し
てすべり回動して自転回動し、足の姿勢に応じた傾斜姿
勢や水平姿勢になる。
【0009】図6および図7はペダル7の別実施構造を
示し、カム受面形成部材14をペダル7とは別部品に形
成してペダル7にネジ止着することにより、ペダル7に
カム受面13を形成してある。
【0010】図8はペダル7のペダル支軸6に対する摺
動操作を可能にする別実施構造を示し、ペダル支軸6の
両端側にペダル支軸周面の約半周面範囲にわたるギヤ部
15を備えさせると共に、ペダル7が上死点Uに位置す
ると、図8(イ)に示すようにギア部15がペダル7の
一対の平ギア部16,17の一方に咬合し、ペダル7が
上死点Uからクランク回動軸芯Xの車体前方側に90°
下降するに伴い、図8(ロ)に示すように、ギア部15
が一方の平ギア部16から外れると共に他方の平ギヤ部
17に咬合い始め、ペダル7が下死点Dに位置すると図
8(ハ)に示すようにギア部15が平ギア部17に咬合
し、ペダル7が下死点Dからクランク回動軸芯Xの車体
後方側に90°上昇するに伴い、図8(ニ)に示すよう
にギア部15が平ギア部17から外れると共に平ギア部
16に咬合い始めるように構成してある。すなわち、図
9に示すように、ペダル支軸6のクランク回動に伴う公
転回動によってギア部15がペダル7に対して回動し、
踏込み操作時にはギア部15が平ギア部16に作用して
ペダル7をペダル支軸6に対して踏み面前方側に移動操
作したり、平ギア部17に作用して中立位置に戻し移動
操作するのであり、引揚げ操作時には、ギア部15が平
ギア部17に作用してペダル7をペダル支軸6に対して
踏み面後方側に移動操作したり、平ギア部15に作用し
てペダル7を中立位置に戻し操作するのである。この場
合、ペダル7は、ペダル支軸6とのギア咬合いのために
常に水平姿勢を維持する。
【0011】図10に示すペダル構造にあっては、ペダ
ル7を取付部材18を介してペダル支軸6に取付けると
共に、取付部材18のペダル支軸6に対する回動によっ
てペダル7がペダル支軸6に対して回動するように構成
し、ペダル7に設定力以上の摺動操作力を人為的に付与
することにより、取付部材18の連結ピン孔18aの長
孔形状による作用と、取付部材18に摺動抵抗を付与す
ることによって前記設定力を設定するように、かつ、摺
動操作に伴う弾性変形によって連結ピン19に対する取
付部材18の摺動を可能にするように形成してある連結
ピン係止部18bの作用とのために、ペダル7がペダル
支軸6に対してペダル前後方向に段階的に移動するよう
に構成してある。図11に示すペダル構造にあっては、
ペダル7のペダル支軸貫通孔7aの長孔形状のためにペ
ダル7がペダル支軸6に対して踏面前後方向に摺動する
ように構成すると共に、ペダル7とペダル支軸6とにわ
たる一対のリターンスプリング20、20がペダル7を
前後方向での中間位置でペダル支軸6によって支持され
るところの中立位置に摺動付勢するように構成してある
。つまり、ペダル操作をする足は、踏込み時には踏込み
動作に伴って自ずと、ペダル7をペダル支軸6に対して
踏み面前方側に摺動操作するところの姿勢になり、引揚
げ時に引揚げ動作に伴って自ずとペダル7をペダル支軸
6に対して踏み面後方側に摺動操作するところの姿勢に
なることに鑑み、図10及び図11のペダル7にあって
は、踏込み操作したり引揚げ操作する足の操作力付与に
よる人為操作のために、ペダル7が踏込み時においてペ
ダル支軸6に対して踏み面前方側に移動し、引揚げ時に
おいてペダル支軸6に対して踏み面後方側に移動するよ
うに構成してある。そして、図11のペダル7にあって
は、足による操作力の解除に伴ってリターンスプリング
20によって中立位置に自動復帰するのである。
【0012】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】駆動装置の側面図
【図2】ペダルの断面図
【図3】ペダルの平面図
【図4】操作カムの側面図
【図5】ペダルの斜視図
【図6】別実施ペダルの側面図
【図7】別実施ペダルの平面図
【図8】別実施ペダル操作手段の側面図
【図9】ぺダル
踏み面回動軌跡の側面図
【図10】別実施ペダルの側面
【図11】別実施ペダルの側面図
【符号の説明】
5            クランク 6            ペダル支軸7      
      ペダル 11,15    操作手段 X            回動軸芯 U            上死点 D            下死点

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ペダル(7)がペダル支軸(6)に対
    して前記ペダル(7)の踏み面前後方向に移動自在な状
    態で前記ペダル(7)を前記ペダル支軸(6)に取付け
    てある自転車用駆動装置。
  2. 【請求項2】  前記ペダル(7)が上死点(U)から
    クランク(5)の回動軸芯(X)より車体前方側に下降
    回動するに伴って前記ペダル(7)が前記ペダル支軸(
    6)に対してペダル踏み面前方側に移動し、かつ、前記
    ペダル(7)が下死点(D)から前記クランク(5)の
    回動軸芯(X)より車体後方側に回動するに伴って前記
    ペダル(7)が前記ペダル支軸(6)に対してペダル踏
    み面後方側に移動する状態に前記クランク(5)の回動
    に連動して前記ペダル(7)を往復移動操作する操作手
    段(11),(15)を備えてある請求項1記載の自転
    車用駆動装置。
JP3147019A 1991-06-19 1991-06-19 自転車用駆動装置 Pending JPH04372487A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3147019A JPH04372487A (ja) 1991-06-19 1991-06-19 自転車用駆動装置
US07/896,435 US5257562A (en) 1991-06-19 1992-06-10 Bicycle crank mechanism
EP92110074A EP0519380A1 (en) 1991-06-19 1992-06-15 Bicycle crank mechanism

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JP3147019A JPH04372487A (ja) 1991-06-19 1991-06-19 自転車用駆動装置

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JPH04372487A true JPH04372487A (ja) 1992-12-25

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ID=15420711

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EP (1) EP0519380A1 (ja)
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EP0519380A1 (en) 1992-12-23
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