JPH09109960A

JPH09109960A - 揺動サドル及びペダル操作装置

Info

Publication number: JPH09109960A
Application number: JP26828295A
Authority: JP
Inventors: Kunio Nomura; 國雄野村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ペダル操作の負担を軽減させ、駆動効率を向
上させる。【解決手段】サドル１０Ａを、立パイプに対し揺動自
在に支持し、乗り手のペダル操作に合わせて、θ３だけ
左右に揺動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車若しくは三
輪車又は運動機械などのように、乗り手の足により動力
源を得る機器に好適に用いられる揺動サドル及びペダル
操作装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の固定式サドル１０ｘを
示した図である。固定式サドル１０ｘは、前部の角状突
起部分５１と後部の支持部分５２からなるサドルトップ
１００ｘがサドル軸上に取り付けられていた。この固定
式サドル１０ｘは、サドル軸が立パイプに固定されてい
るので、サドルが乗り手の動きをかえって阻害し、乗り
手の快適感やペダル操作の効率性に欠く場合があった。

【０００３】一方、固定式サドル１０ｘの問題点を解決
したものとして、分割揺動サドル（特開平５−１１２２
６９公報等）が、知られている。図９は、分割揺動サド
ル１０ｚを示した図である。分割揺動サドル１０ｚは、
サドル軸２ｚの頭部２ｚＴに軸中心に対して回転可能に
取り付けられており、頭部２ｚＴに軸体１８ｚが固定さ
れている。サドルトップ１００ｚは、左右サドルトップ
１００ｚＲ，１００ｚＬに分割されており、軸体１８ｚ
の両側に回転可能に取り付けられている。

【０００４】従って、サドルトップ１００ｚは、全体が
サドル軸２ｚを中心に回転（矢印Ｓ）しながら、左右サ
ドルトップ１００ｚＲ，１００ｚＬが軸体１８ｚに対し
て、前後に揺動（矢印Ｔ）することができる。このため
に、乗り手の快適感やペダル操作の効率を向上させるこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、分割揺動サド
ル１０ｚは、サドルとしては複雑な機構を採用している
ため、販売価格が高価になる。また、自転車等の、雨の
中で使用されたり、屋外で保管がされたりすることがき
わめて多いので、回動する部分に多大なメンテナンスの
手間が必要である。この場合に、分割揺動サドル１０ｚ
は、回転する部分が多いので、一部でも滑らかに動かな
くなると、設計者の意図した性能を達成できない。

【０００６】さらに、分割揺動サドル１０ｚは、図１０
に示した固定式サドル１０ｘと比べて形状が全く異なる
ので、自転車の乗り手は、その異常な形状に抵抗感を感
じるる、という問題があった。

【０００７】本発明の課題は、乗り手のペダル操作によ
り適した実用的な揺動サドル及びペダル操作装置を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上部
が後方に傾斜した支柱を有するペダル操作装置に取り付
けられるサドルトップ（１００）を有するサドル（１
０）であって、前記立パイプの軸（Ｂ）に直角な平面
（Ａ）内で前記サドルトップ（１００）を揺動させる揺
動手段を有することを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、前記請求項１に記載し
た発明の揺動サドル（１０）において、前記サドルトッ
プ（１００）を揺動の中心方向に復帰させる復帰手段を
有することを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、上部が後方に傾斜した
支柱と、前記支柱に取り付けられ、サドルトップ（１０
０）を持つサドルと、前記立パイプの軸（Ｂ）に直角な
平面（Ａ）内で前記サドルトップ（１００）を揺動させ
る揺動手段を有することを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、請求項３に記載のペダ
ル操作装置において、前記サドルトップ（１００）を揺
動の中心方向に復帰させる復帰手段を有することを特徴
とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、図面等を参照しながら、実施形
態をあげて、さらに詳しく説明する。図１は、本発明に
よるペダル操作装置の第１実施形態を示す全体図であ
る。この実施形態は、ペダル操作装置を自転車に、揺動
サドルを、その自転車のサドルに適用したものである。

【００１３】この自転車は、フレーム１１６にフォーク
１１７を介して前輪１１４が取り付けられ、その前輪１
１４は、ハンドル１１３の操作によって、方向を左右に
操舵される。また、フレーム１１６は、斜め後方に傾斜
（図３のθ２）した立パイプ５Ａを有しており、立パイ
プ５Ａの下方には、ペダル１１１，１１２が設けられ、
そのペダル１１１，１１２の回転は、チェーン１１８を
介して、後輪１１５に伝達される。サドル１０Ａは、フ
レーム１１６の上端に取り付けられている。

【００１４】図２及び図３は、本発明による揺動サドル
の第１実施形態を示す正面図及び側面図である。サドル
１０Ａは、サドル軸２Ａにサドルトップ１００が取り付
けられている。サドルトップ１００は、前述した従来の
固定式サドル１０ｘのものと同じものを用いることがで
きる。サドルトップ１００は、サドル軸２Ａに、揺動に
耐えうる程度に強固に固定され、上面が水平になるよう
設置されている。立パイプ５Ａは、内側にスリーブ６Ａ
が挿入固定されており、先端部にスラストベアリング４
Ａを介して、クランプ８Ａが取り付けられている。

【００１５】サドル軸２Ａは、本実施形態では、図２に
示すように、サドル軸２Ａが立パイプ５Ａの内側に挿入
されている。サドル軸２Ａは、立パイプ５Ａに挿入され
たときに、スリーブ６Ａに設けられたスリップリング７
Ａによって回転可能に支持される。また、挿入された後
に、クランプ８Ａによって締め付け立パイプ５Ａの先端
部に固定されている。このサドル軸２Ａは、スラストベ
アリング４Ａの回転に伴って、自由に向きを変えること
ができる。

【００１６】次に、本実施形態に係るペダル操作装置及
び揺動サドルの動作を説明する。図４及び図５は、本実
施形態の揺動サドルを示す平面図及び正面図である。図
５（ａ）は、サドルトップが左側に揺動したときの図、
図５（ｂ）は、正面を向いているときの図、図５（ｃ）
は、サドルトップが右側に揺動したときの図である。乗
り手がペダル操作をせずに、まっすぐに正面を向いてい
るときには、サドル１０Ａは、図５（ｂ）に示すよう
に、サドルトップ１００が揺動の中心方向に向いてい
る。立パイプ５Ａの軸Ｂは、図３に示すように、自転車
１の進行方向に向かって後方に角θ２だけ傾斜している
ので、乗り手は、自転車に乗車するときに、足をやや前
方に向けて投げ出すような姿勢になる。

【００１７】まず、図５（ｂ）の状態から、乗り手は、
左ペダル１１２を押し下げる動作をすると、左ペダル１
１２は下方に移動する。このときに、サドルトップ１０
０の左半分は、乗り手の臀部から乗り手の足の押し下げ
により生じた力を受ける。このために、サドルトップ１
００の左半分は、後方に回転しようとし、サドルトップ
１００は、角度θ３だけ図４反時計回りに回転する。こ
うして、サドルトップ１００は、図５（ａ）の向きにな
る。

【００１８】図１及び図３に示すように、立パイプ５
は、鉛直方向からθ２だけ後方に傾斜しているので、平
面Ａは、水平面に対してθ２だけサドル後方に傾斜して
いる。したがって、サドルトップ１００は、乗り手の足
が押し下げの動作によって向きを変えれば変えるほど、
前方にある角状突起部分５１を下方に、後方の支持部分
５２を上方に傾斜させることになる。

【００１９】このような動作によって、サドルトップ１
００は、図４のＣ１からＣ３の向きに揺動する。このと
きに、乗り手の骨盤の左支点Ｐは、点Ｏからみて左後方
のＰ２へ移動している。乗り手の骨盤の右支点Ｑは、点
Ｏから見て右前方Ｑ２へ移動する。したがって、上半身
は、左前方に角θ３だけ傾き、上半身は左方に向いて、
前方に傾斜している。また、サドルトップ１００は、角
θ３だけ左方に向き、かつ、前方に傾斜しているので、
サドルトップ１００は、乗り手の動作に合わせて揺動し
ていることになる。

【００２０】次に、乗り手が左ペダル１１２を限界まで
押し下げた瞬間に、自転車１と乗り手は鉛直方向にバラ
ンスをとるので、乗り手の上半身は、進行方向に対して
正面を向く。このときに、乗り手の上半身の動きは、臀
部に伝達され、さらに、サドルトップ１００にも伝えら
れる。したがって、この乗り手の上半身の動きによっ
て、サドルトップ１００は、揺動の中心方向に復帰す
る。すなわち、乗り手は、左ペダル１１２を踏み込んむ
と、その体は左に傾いて、サドルトップ１００も左方向
に角θ３だけ回転するので、乗り手が左ペダル１１２へ
の入力を完了したときに、サドルトップ１００も揺動の
中心方向に向き、図５（ｂ）の状態に戻る。

【００２１】次に、右足に力を加えた場合には、左足と
同様の動きを、自転車の前後の面に対して対称にするこ
とになる。右足に力が加わった場合は、サドルトップ１
００は図５（Ｃ）の方向（図４のＣ２方向）に向く。こ
のように、サドルトップ１００は、図５（ｂ）→（ａ）
→（ｂ）→（ｃ）→（ｂ）→・・・→（ｂ）の順に揺動
し、乗り手がペダル動作をしている限り、この動作を繰
り返し続ける。

【００２２】サドル１０Ａの揺動は、乗り手の体重や筋
力を駆動力にしたものであり、その揺動は、あくまで自
然な動きであり、乗り手は、このサドル１０Ａの揺動に
快適感を感じる。また、サドル１０Ａは、自然な動きを
するので、乗り手の骨盤の動きや足の動きを阻害しな
い。さらに、乗り手はペダルに力を加えやすいので、ペ
ダル操作の快適性や効率性が向上する。

【００２３】なお、上記の一連の動作は、例えば、回転
する事務イスにまっすぐ座り、足をやや前に投げ出し
て、左足で床を下に押すときのイスの動作に類似してい
る。このときは、体を左回りに回転させた方が上半身の
体重をかけやすい。したがって、揺動サドル１０Ａによ
ってペダル操作の操作性の向上する理由は、左足でやや
前方に床を押す動作をするときに、体を左回りに回転さ
せた方が、上半身の体重をかけやすいことと同様であ
る。

【００２４】（第２実施形態）図６は、本発明による揺
動サドルの第２実施形態を示す図である。なお、以下に
示す各実施形態においては、前述した第１実施形態と同
様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複
する説明を適宜省略する。第２実施形態のサドル１０Ｂ
は、第１実施形態のサドル１０Ａの立パイプ５Ａとの取
り付け部分を、径の細い立パイプ５Ｂに適合させたもの
である。第２実施形態は、サドル軸２Ａの下端付近に、
スラストベアリング４Ｂが設けられ、内部に、スリーブ
６Ｂが挿入固定されている。揺動サドル１０Ｂは、立パ
イプ５Ｂをサドル軸２Ｂに挿入すると、スリーブ６Ｂが
スリップリング７Ｂを介して立パイプ５Ｂに回転可能に
支持され、クランプ８Ｂによって立パイプ５Ｂに連結さ
れる。第２実施形態のサドル１０Ｂは、従来の自転車
に、そのまま取り付けることができる。

【００２５】（第３実施形態）図７は、本発明による揺
動サドルの第３実施形態を示す図である。第３実施形態
は、立パイプ５Ａの上端付近にラバーブッシュ３Ｃが設
けらている。揺動サドル１０Ｃは、サドル軸２Ｃを立パ
イプ５Ｃに挿入すると、スリップリング７Ｃを介して回
転可能に支持され、クランプ８Ｃによってラバーブッシ
ュ４に連結される。

【００２６】ラバーブッシュ３Ｃは、乗り手の体重によ
ってサドルトップ１００の方向を変化させるに十分なだ
け変形し（揺動手段）、無負荷状態になれば、即座にサ
ドルトップ１００の位置を復帰する（復帰手段）。第３
実施形態によれば、復帰手段を設けたので、揺動サドル
の揺動を滑らかに連続させることができる。

【００２７】（第４実施形態）図８は、本発明による揺
動サドルの第４実施形態を示す図である。第４実施形態
は、第３実施形態のサドル１０Ｃの立パイプ５Ｃの取り
付け部分を、径の細い立パイプ５Ｄに適合させるもので
ある。

【００２８】第４実施形態は、サドル軸２Ｄの下端付近
に、ラバーブッシュ３Ｄが設けられている。揺動サドル
１０Ｄは、立パイプ５Ｄをサドル軸２Ｄに挿入すると、
スリップリング７Ｄを介して立パイプ５Ｄに回転可能に
支持され、クランプ８Ｄによってラバーブッシュ４Ｄが
立パイプ５Ｄに連結される。本実施形態のサドル１０Ｄ
は、従来の自転車に、そのまま取り付けることができ
る。

【００２９】（その他の実施形態）以上説明した実施形
態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であ
って、それらも本発明の均等の範囲に包含される。例え
ば、立パイプとサドル軸との連結は、ラバーブッシュ３
やスラストベアリング４で以外にも、たわみ継ぎ手やベ
アリングなしの滑り部材等のように、ある程度の揺動が
可能なものであれば、使用することができる。また、ラ
バーブッシュ３は、スラストベアリング４とバネ等を組
み合わせることによって、代用しても有効である。さら
に、自転車を例にして説明したが、ペダル操作装置は、
乗り手の脚部の動作を推進力とするすべての輸送機械又
は静止状態でペダル操作を行う機器類、例えば、三輪車
やペダル駆動のボート又はペダル操作による健康器具等
に適用することができる。

【００３０】

【実施例】第１実施形態の揺動サドル１０Ａを用いた自
転車と、固定式サドル１０ｘを用いた自転車とを走行試
験を行なって、疲労度等を比較した。走行試験には、変
速機なしの自転車と、５段変速のスポーツタイプ自転車
を用いた。走行試験は、西八王子駅から、陣馬街道を約
２．５キロメートルほど先の緩い坂道で行なった。

【００３１】（走行試験１）第１実施形態のサドル１０
Ａを変速機なしの自転車に取り付けたもので走行した。
被験者は、２．５キロメートルの距離を、筋肉疲労がな
く、しかも、苦痛を感じることなく、通常の速度によっ
て走ることができた。

【００３２】（走行試験２）従来の固定式サドルを変速
機なし自転車に取り付けたもので走行した。被験者は、
１．５キロメートル地点で、膝の上の筋肉が疲労した。
また、残りの距離は、ゆっくりしか走ることができなか
った。

【００３３】（走行試験３）第１実施形態のサドル１０
Ａを５段変速スポーツタイプの自転車に取り付けて走行
した。被験者は、２．５キロメートル地点まで、筋肉疲
労なしに、しかも、苦痛を感じることなく、通常の速度
によって走ることができた。自転車のギヤ比を落として
走った場合でも、変速機なしの従来の自転車と同様であ
った。

【００３４】（走行試験４）従来の固定式サドル１０を
５段変速スポーツタイプの自転車に取り付けて走行し
た。被験者は、１．５キロメートル地点で、膝の上の筋
肉が疲労した。また、残りの距離は、ゆっくりしか走る
ことができなかった。

【００３５】この結果、第１実施形態のサドル１０Ａ
が、自転車のタイプに関わらず、有効であるとが分かっ
た。

【００３６】

【発明の効果】請求項１又は３によれば、揺動サドル
は、後方に傾斜した支柱に設置されるので、サドルトッ
プが大きく揺動するほどサドルトップは前方に向かって
下に傾斜するので、乗り手の足や骨盤の支点の動きを阻
害することがなく、ペダル操作は、快適かつ効率の良い
ものとなる。

【００３７】請求項２又は４によれば、請求項１又は３
のサドルに復帰手段を設けたので、請求項１又は３の効
果に加え、復帰手段がサドルトップを揺動の中心に自然
に復帰させるので、揺動がよりスムーズになり、請求項
１又は３の効果よりも、さらに、ペダル操作が快適かつ
効率の良いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるペダル操作装置及び揺動サドルの
第１実施形態を示す全体図である。

【図２】本発明による揺動サドルの第１実施形態を示す
正面図である。

【図３】本発明による揺動サドルの第１実施形態を示す
側面図である。

【図４】第１実施形態の揺動サドルを示す平面図であ
る。

【図５】第１実施形態の揺動サドルを示す正面図であ
る。

【図６】本発明による揺動サドルの第２実施形態を示す
正面図である。

【図７】本発明による揺動サドルの第３実施形態を示す
正面図である。

【図８】本発明による揺動サドルの第４実施形態を示す
正面図である。

【図９】従来の分割揺動サドルを示した図である。

【図１０】従来の固定式サドルを示した図である。

【符号の説明】

１０サドル１００サドルトップ２サドル軸３ラバーブッシュ４スラストベアリング５立パイプ６スリーブ７スリップリング１１０ペダル１１１右ペダル１１２左ペダル１１３ハンドル部材１１４前輪１１５後輪５１角状突起部分５２支持部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部が後方に傾斜した支柱を有するペダ
ル操作装置に取り付けられるサドルトップを有するサド
ルであって、前記支柱の軸に直角な平面内で前記サドルトップを揺動
させる揺動手段を有することを特徴とする揺動サドル。
【請求項２】請求項１に記載の揺動サドルにおいて、前記サドルトップを揺動の中心方向に復帰させる復帰手
段を有することを特徴とする揺動サドル。
【請求項３】上部が後方に傾斜した支柱と、前記支柱に取り付けられ、サドルトップを有するサドル
と、前記支柱の軸に直角な平面内で前記サドルトップを揺動
させる揺動手段を有することを特徴とするペダル操作装
置。
【請求項４】請求項３に記載のペダル装置において、前記サドルトップを揺動の中心方向に復帰させる復帰手
段を有することを特徴とするペダル操作装置。