(57)【要約】  自転車ペダル着脱用装置であって、自転車クランク（１）と、クランク（１）に連結される着脱可能なペダル（１７）と、前記クランクの端部に取り付けられる固定台（１１）と、前記固定台（１１）に設けられる制御部と、ペダル（１７）と制御部とを連結アセンブリとを備える。制御部は、アンロッキング機構と、ギア機構によって制御される駆動機構と回転機構とを備える。この装置では、手でペタルに接触することが無く、ワンステップで自転車両側のペタルの着脱作業を簡易且つ迅速に行うことができる。
2011507759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車クランクを備える自転車ペダル着脱用装置であって、
前記クランクに連結される着脱可能なペダルと、
前記クランクの端部に取り付けられる固定台と、
前記固定台に設けられる制御部と、
前記ペダルと前記制御部とを連結させる連結アセンブリとを備えており、
ペダル着脱を制御する前記制御部は、
アンロッキング機構と、
ギア機構によって制御される、駆動機構と回転機構と、
を備えることを特徴とする自転車ペダル着脱用装置。
【請求項２】
前記駆動機構と前記回転機構とを制御する前記ギア機構は、
ギアと、
前記ギアに噛合う能動ラックと受動ラックと、
を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の自転車ペダル着脱用装置。
【請求項３】
前記クランクは前記制御部が設けられていない端部に固定台を有し、
前記固定台には少なくとも一つのデュアルギアが設けられ、
前記能動ラックは前記デュアルギアに噛合うギア部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の自転車ペダル着脱用装置。
【請求項４】
前記能動ラックに対して前記ペダルの回転を制御する位置決めブロックが設けられており、
前記位置決めブロックは、サポートフレームとの位置関係に基づいて、前記ペダルが前記クランクから脱出すると回転するように制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の自転車ペダル着脱用装置。
【請求項５】
前記連結アセンブリはサポートフレーム上において定方向に移動し、
当該サポートフレームには前記駆動機構の移動を制限するストッパーが設けられ、
前記制御部のギアと前記サポートフレームとが、前記クランクの端部に設けられた前記固定台に同軸的に枢支されることを特徴とする請求項１に記載の自転車ペダル着脱用装置。
【請求項６】
前記連結アセンブリは連結ロッド機構によって構成され、
前記連結ロッド機構における二つの端部の枢結点の連線は、前記ペダルが回転していない状態で、常に当該ペダルの軸心を通る軸線と平行することを特徴とする請求項１に記載の自転車ペダル着脱用装置。
【請求項７】
前記連結アセンブリの両端における枢結点の一方は前記サポートフレームに固定されるが、もう一方は前記ペダルに間接的に固定され、
前記連結ロッド機構は両端の枢結点と同じ直線にある中央の枢結点において受動ラックに枢支され、一定の伝達比で前記ペダルへの駆動を行うことを特徴とする請求項６に記載の自転車ペダル着脱用装置。
【請求項８】
請求項１に記載の自転車ペダル着脱用装置を適用したワンステップ型着脱制御装置であって、
自転車の両側に位置するペダルを独立に着脱させる２つの着脱手段と、
前記着脱手段を制御するための中央作動機構と、
ボトムブラケットに固定され、前記中央作動機構を固定するための中央制御台と、を備えており、
前記中央作動機構と前記着脱手段の一つとの連結アセンブリに少なくとも一つの作動リングが設けられることを特徴とする着脱制御アセンブリ。
【請求項９】
前記中央作動構成は、少なくともギアとそれに噛み合うランクとによって構成されることを特徴とする請求項８に記載の着脱制御アセンブリ。
【請求項１０】
前記作動リングの少なくとも一側に前記ランクが固定されることを特徴とする請求項８に記載の着脱制御アセンブリ。
【請求項１１】
前記作動リングの運動軌道は自転車のボトムブラケットの軸線と平行であることを特徴とする請求項８に記載の着脱制御アセンブリ。
【請求項１２】
前記作動リングと中央作動構成において伝動機構と接触する箇所に、接触を低減させるためのボールが設けられることを特徴とする請求項８に記載の着脱制御アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車両側のペダルの着脱に用いられる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自転車は、最も普及した交通手段の一つとして、台数がどんどん増えてきているし、自転車フレームの体積が大きいため、駐車スペースが広く確保されなければならない。特に、今広く採用されている折り畳み式ペダルやクイックリリース型ペダルのような自転車ペダルのため、必要以上に駐車スペースが必要になる。現在、折り畳み式自転車において、主にこのような二種類のペダルを採用されている。
【０００３】
折り畳み式ペダルでは、その本体が折り畳まれるため、通常強度が足りなくなる。この場合、踏む力など強すぎると当該ペダルが壊され易くなることが懸念される。
【０００４】
クイックリリース型ペダルでは、クランクとペダルとの間に当該クランクに固定したコネクターが設置され、係止機構を操作することで、当該ペダルがクランクに固定されたコネクターに対して脱出したり係合したりするようになる。しかしながら、このようなペダルでは、外された場合に保管場所に保管し、或いは使用者によって携帯されなければならず、使用者に不便をもたらす恐れがある。
【０００５】
そして、ペダルの水平高さが低く、自転車フレームの両側に設けられるため、以上の二種類のペダルであれば、使用者に不便をもたらすばかりではなく、使用者の手を汚す恐れもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、手でペダルに接触することがなく着脱が可能な自転車ペダル自動着脱用装置、並びに、ワンステップで自転車両側のペダルの着脱が同時に可能なワンステップ型着脱制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、自転車クランクを備える自転車ペダル着脱用装置であって、クランクに連結される着脱可能なペダルと、クランクの端部に取り付けられる固定台と、固定台に設けられる制御部と、ペダルと制御部とを連結させる連結アセンブリとを備えており、ペダル着脱を制御する制御部は、アンロッキング機構と、ギア機構によって制御される、駆動機構と回転機構とを備えることを特徴とする。
【０００８】
駆動機構と回転機構とを制御する前記ギア機構は、ギアと、ギアに噛合う能動ラックと受動ラックとを少なくとも含むことを特徴とする。
【０００９】
クランクは制御部が設けられていない端部に固定台を有し、固定台には少なくとも一つのデュアルギアが設けられ、能動ラックはデュアルギアに噛合うギア部を備えることを特徴とする。
【００１０】
能動ラックに対してペダルの回転を制御する位置決めブロックが設けられており、位置決めブロックは、サポートフレームとの位置関係に基づいて、ペダルがクランクから脱出すると回転するように制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
連結アセンブリはサポートフレーム上において定方向に移動し、当該サポートフレームには駆動機構の移動を制限するストッパーが設けられ、制御部のギアとサポートフレームとが、クランクの端部に設けられた固定台に同軸的に枢動連結されることを特徴とする。
【００１２】
連結アセンブリは連結ロッド機構によって構成され、連結ロッド機構における二つの端部の枢結点の連線は、ペダルが回転していない状態で、常に当該ペダルの軸心を通る軸線と平行することを特徴とする。
【００１３】
連結アセンブリの両端における枢結点の一方はサポートフレームに固定されるが、もう一方はペダルに間接的に固定され、連結ロッド機構は両端の枢結点と同じ直線にある中央の枢結点において受動ラックに枢支され、一定の伝達比で前記ペダルへの駆動を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記自転車ペダル着脱用装置を適用したワンステップ型着脱制御装置であって、自転車の両側に位置するペダルを独立に着脱させる２つの着脱手段と、着脱手段を制御するための中央作動機構と、ボトムブラケットに固定され、中央作動機構を固定するための中央制御台とを備えており、中央作動機構と着脱手段の一つとの連結アセンブリに少なくとも一つの作動リングが設けられることを特徴とする。
【００１５】
中央作動構成は、少なくともギアとそれに噛み合うランクとによって構成されることを特徴とする。
【００１６】
作動リングの少なくとも一側にランクが固定されることを特徴とする。
【００１７】
作動リングの運動軌道は自転車のボトムブラケットの軸線と平行であることを特徴とする。
【００１８】
作動リングと中央作動構成において伝動機構と接触する箇所に、接触を低減させるためのボールが設けられることを特徴とする。
【００１９】
本発明の自転車ペダル自動着脱用装置とワンステップ型着脱制御装置によれば、ペダルの着脱の際に、手でペダルに接触することがなく、また、作動機構の操作ステップは他の折り畳みステップとカップリングして実行することができるため、自転車両側のペダルの着脱を簡易且つ迅速に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の実施例１の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は本発明の実施例１の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図３は本発明の実施例１においてペダルが回転工程に移行した直後における制御装置の部分的分解図である。
【図４】図４は本発明の実施例１においてペダルがクランクから離れて回転した形態を示す斜視図である。
【図５】図５は本発明の実施例１におけるワンステップ型着脱制御装置の一部を示す分解斜視図である。
【図６】図６は本発明の実施例２における制御装置の構成を示す分解斜視図である。
【図７】図７は本発明の実施例２の他の構成を模式的に示す図である。
【図８】図８は本発明の実施例２における作動リングを模式的に示す図である。
【図９】図９は本発明の実施例２における中央作動機構を示す図である。
【図１０】図１０は本発明の実施例３において制御装置が動作していない形態を示す分解斜視図である。
【図１１】図１１は本発明の実施例３において制御装置が動作している形態を示す分解斜視図である。
【図１２】図１２は本発明の実施例３におけるワンステップ型着脱制御装置の一部を示す分解斜視図である。
【図１３】図１３は本発明の実施例３におけるワンステップ型着脱制御装置が動作していない形態を模式的に示す構成図である。
【図１４】図１４は本発明の実施例３においてペダル着脱が完了したときのワンステップ型着脱制御装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて異なる実施例を用いて本発明をさらに説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１〜図５に自転車ペダル自動着脱用装置及びワンステップ型着脱制御装置を示す。説明上の便宜を図るために、自転車の片側のペダル及びそれと連接する機構だけを図示する。固定台１１はクランク１の一端にしっかり固定され、アンロッキング機構は、軸心の末段に環状溝１３１が設けられたペダル１７と、クランクに固定されたコネクター１２と、環状溝１３１とマッチングするフランジが形成された挟持ブロッキング１４と、挟持ブロッキング１４の移動を規制するアンロッキングバー４１とを備える。前記アンロッキングバー４１は、ペダルの駆動機構及び回転機構の能動ラック４とボトムブラケットに位置する動力伝達用ラック４３とに固定されて全体として作動バーを構成する。固定台は、挟持ブロッキング１４が定方向に移動するように規定するための凹台がクランク１の裏面に形成される。即ち、クランクはアンロッキング機構とペダルの間に位置する。挟持ブロッキング１４において、凹台の面との摩擦を低減するためのボール１５が設けられる。アンロッキングバー４１を引っ張ることで挟持ブロッキング１４の移動を制御することにより、挟持ブロッキング１４がペダルの軸心の末段に対して係り合ったり脱出したりする。そして、ペダルのロッキング状態／アンロッキング状態を制御することができる。
【００２３】
図２、３に示すように、サポートフレーム２はクランク１上の固定台１１と枢動連結する。連結アセンブリはスライダー３１、３２、３３によって形成され、サポートフレーム２上において定方向に移動することができる。サポートフレーム２には、駆動機構における受動ラック２２の移動を規制するためのリミティングストッパー２７と、ロッキングブロック２３の摺動を規制するための位置決め孔２３ａとが設けられる。スライダー３１、３２、３３は定方向で摺動することができる三つの摺動アセンブリを構成し、これら摺動アセンブリのそれぞれは摺動アセンブリ同士間での移動を規制する規制機構を有する。即ち、これらのスライダーを完全に引き離せる場合に、各自の限定機構により、三つのスライダーの長さの合計が、ペダルの軸心１３がコネクター１２から完全に脱出するまでの行程より大きい所定値を超えない。
【００２４】
スライダー３３の孔２９ａとサポートフレームの孔２９は相互にリベット２２３を介して固定される。スライダー３３の孔３５ａは連結ロッド３の末段の孔とヒンジ連結される。連結ロッド機構のもう一方の末段３６はスライダー３１の孔３６ａにヒンジ連結される。スライダー３１の末段のフランジ機構３１１ａはペダルの軸心の環状溝３１１ｂに固定される。ペダル１７は摺動アセンブリのスライダー３１を介して間接にサポートフレーム２に連結され、サポートフレームに対して定方向へ移動（ペダル駆動工程の移動）が可能である。ペダル１７がクランク１から脱出するまでの行程が長いため、駆動機構が自転車のチェーンを干渉しないように、連結ロッド機構の中心の孔３４とヒンジ連結する孔３４ａを受動ラック２２に形成する。このようにすれば、受動ラック２２の移動行程は連結ロッド３により増大することができるようになる。また、連結ロッド３の端部のヒンジ連結点３５はスライダー３３の孔３５ａとヒンジ連結するとともに、スライダー３３はサポートフレーム２に固定される。そのため、連結ロッド３のヒンジ連結点３５はスライダー３３を介して間接にサポートフレーム２に固定される。連結ロッド３のもう一方のヒンジ連結点３６はスライダー３１とヒンジ連結するとともに、スライダー３１はペダルに固定される。従って、連結ロッド３のもう一方のヒンジ連結点３６は間接にペダル１７に固定される。
【００２５】
このように、能動ラック４によりサポートフレーム２上のギア２１を介して受動ラック２２を駆動し、さらに、受動ラック２２により一定の行程レートで摺動アセンブリを駆動することにより、摺動アセンブリの一端に固定したペダルがクランク１のコネクター１２から脱出する。
【００２６】
ペダルがクランク１のコネクター１２から脱出するまで、受動ラック２２の移動方向に垂直な方向に移動するロッキングブロック２３は常にサポートフレーム２と受動ラック２２との間に位置する。ロッキングブロック２３は、サポートフレーム２の位置決め孔２３ａにマッチングする位置決めブロック２８を備える。位置決めブロック２８は位置決めブロック２３とサポートフレーム２との間に位置するばね２４に嵌められる。受動ラックを駆動する力が位置決めブロック２３へ付勢される。ペダルが受動ラックによりコネクター１２から脱出すると、ロッキングブロック２３は、受動ラック２２の逆戻り移動を防止するために、ばね２４の弾力により係止位置へ受動ラック２４の後端を駆動する。なお、ロッキングブロック２３及びサポートフレーム２は、ロッド２５がロッド２５ａとヒンジ連結して構成されるアンロッキング用連結ロッドにヒンジ連結される。ロッド２５のロッド２５ａにヒンジ連結されていない一端がサポートフレーム２の底部にヒンジ連結される。ロッド２５ａのロッド２５にヒンジ連結されていない一端がロッキングブロック２３の底部にヒンジ連結される。従って、前記アンロッキング用連結ロッドのヒンジ連結端を駆動すると、ロッキングブロック２３がばね２４の付勢方向と相反する方向へ移動する。その結果、ロッキングブロック２３が係止位置から脱出し、アンロッキングの目的が達成される。
【００２７】
図３、４に示すように、回転機構が動作しない時、又は、回転機構の動作が完した時に、固定台蓋１１ａの端部２６ａはアンロッキング用連結ロッドのヒンジ連結点２６を駆動することにより、アンロッキングの状態を維持させる。回転工程に移行すると、アンロッキング用連結ロッドのヒンジ連結点２６に対する前記固定台蓋１１ａの端部２６ａの駆動が解除され、ロッキングブロック２３によって受動ラック２２の逆戻り移動を防止する目的が達成される。
【００２８】
また、サポートフレーム２において受動ラックの突起部２７ａに対応するストッパー２７が設けられる。従って、受動ラック２２の行程はストッパー２７によって一定の行程に規制される。受動ラックが所定の行程（ペダルが完全にクランクのコネクター１２から脱出できるもの）に移行すると、ペダルがクランクに対して回転するようになる。従って、ペダルがクランクのコネクター１２から脱出するように能動ラック４によって受動ラック２２を駆動する過程において、能動ラック４のストッパー４２はサポートフレーム２の回転を防止するために、常にサポートフレーム２に接触する状態を維持する。能動ラック４の駆動によって受動ラック２２がサポートフレームのストッパー２７に到達すると、これ以上移動することが規制される。この時に、サポートフレーム２に対する能動ラック４のストッパー４２の接触が解除される。このように、能動ラック４が引き続き元の方向に移動すると、サポートフレーム２は能動ラックのストッパーによる規制を受けなくなる。そして、ペダルの回転工程に移行する。
【００２９】
回転が開始した直後に、両端が共にサポートフレーム２とロッキングブロック２３にヒンジ連結した連結ロッド２５と２５ａのヒンジ連結点２６が固定台１１の端部２６ａからの規制を受けなくなる。そして、ロッキングブロック２３はばね２４によって受動ラック２２の端部を駆動することで、その逆戻り移動を規制する。このように、ペダルが完全にクランクのコネクター１２から脱出して回転を開始すると、受動ラック２２の移動は、サポートフレームのストッパー２７と、サポートフレームに摺動するロッキングブロック２３とによって規制される。従って、受動ラック２２にヒンジ連結する連結ロッド３と連結ロッドの一端にヒンジ連結する摺動アセンブリの移動が規制されるとともに、摺動アセンブリのスライド３３はサポートフレーム２に固定される。スライド３１に固定されるペダルがクランク１のコネクター１２から脱出し、回転する過程において間接にサポートフレームに固定される状態を維持する。能動ラック４は受動ラック２２を駆動しなくなると、固定フレーム２を駆動する。すると、間接に固定フレーム２に固定されるペダルが回転の行程に移行する。
【００３０】
ペダル１７がその軸心に対して回転することができるため、ペダル１７の一定の位置においてマグネット２０が固定され、作動バーの対応する位置に、マグネット２０に対応するマグネット２０ａが固定される。図４に示すように、ペダル１７の回転中においてペダル１７自体のマグネット２０と作動バーのマグネット２０ａとが協同して、回転後のペダル１７の面がほぼクランク１に平行し、折り畳んだ幅をさらに減らすことができるようになる。
【００３１】
ペダル１７をクランクのコネクター１２での引き締め状態に戻す場合、作動ラックを逆方向に引っ張ればいい。そして、対応する回転工程、駆動工程、引き締め工程を実行する。
【００３２】
図５に示すように、ボトムブラケットの両側のペダル１７をワンステップで制御するように、自転車のボトムブラケット７において中央制御台７１が固定されるとともに、中央制御台７１に中央制御カバー７１ａが固定される。中央制御カバー７１ａの縁７４ａは作動ラック７４の滑溝とされる。ランク７６は中央制御台７１に固定されて作動ラック７４とプッシュラック７２の双方に噛み合う。能動ラック７２のは一端に作動リング６を収容することができる凹溝７５を有し、凹溝７５と作動リング６との接触面にボール７３が設けられることで、凹溝７５と作動リング６の間の摩擦を低減させる。作動リングは裏側に環状を構成するため、中央作動構成はクランクが回転している時に均等な角度をもってプッシュラック７２の凹溝７５に接触することができる。また、作動ラック７４はギア７７ａに噛み合い、ギア７７ａはシートポスト７７に同軸的に固定されるため、シートポスト７７が屈曲すると、ギア７７ａ及びこれに噛み合う作動ラック７４が駆動される。ギア７６を介して作動ラック７４によりプッシュラックを駆動し、さらに、作動ラック７４により、ボトムブラケットの軸線に平行な方向に沿って移動するように作動リング６を駆動する。そして、作動リング６に固定されるラック６１により、固定台１６に噛み合うデュアルギア４４を駆動し、さらに、動力伝達用ラック４３を駆動する。動力伝達用ラック４３は作動バーに属するため、シートポスト７７を屈曲させるステップにより、ギア機構によるいわゆる「カスケードカップリング」駆動を通じて、アンロッキング工程、駆動工程、回転工程は、シートポストの屈曲という簡単なステップで実現することができる。
【００３３】
なお、作動リング６はプッシュラック７２に固定され、デュアルギア４４に噛み合うラック６１は作動リング６に固定されないように構成されても良い。プッシュラック７２のように、ラック６１の一端に作動リング６を収容可能な凹溝７５を形成してもいい。さらに、凹溝７５に作動リング６との摩擦を低減するためのボールが設けられる。このような構成でも本発明の目的を達成することができる。
【００３４】
（実施例２）
本実施例には、ペダルが駆動の過程にコネクターの軸心に対して定方向で移動するように、実施例１に記載の摺動アセンブリではなく、連結ロッドの枢結点の一つが間接にペダルに固定され、もう一つがペダルのコネクターに対して定方向で移動できるように構成されている。この構成であれば、連結ロッドの二つの枢結点により、ペダルが定方向に移動することが確保される。
【００３５】
図６、図７に示すように、実施例１に記載の連結方式と同様に、固定フレーム２２２はクランクの端部の固定台に枢動連結される。当該固定フレーム２２２においてギア２２１が枢動連結され、受動ラック２２３を規制するための滑溝２２４及びリミティングストッパー２２５が設けられている。受動ラックは固定フレーム２２２の滑溝２２４に対応する時フランジ２２４ａ及び突起部２２５ａを備える。また、実施例１のようなロッキングブロック２２６及びばね２２６ａが設けられる。連結ロッド機構の端部の枢結点３３３ｂは固定フレーム２２２の孔３３３ａと枢動連結する。連結ロッド機構の中部の枢結点２２３ａは受動ラック２２３の孔２２３ｂと枢動連結する。連結ロッド機構のもう一端の枢結点３３４はペダルに固定した固定ブロック２２７に固定され、連結ロッド機構の中部のもう一つの枢結点３３５は、固定ブロック２２７の溝２２７ａにおいて定方向で摺動可能なポスト２２７ｂとヒンジ連結する。ここで、枢結点３３３ｂ、３３４、２２３ａ、３３５は同一の直線上に位置し、この直線はペダルが回転していないときに、常にペダルの軸心の軸線に平行する。
【００３６】
このように、固定ブロック２２７は、それに固定した連結ロッドの端部の枢結点３３４と、連結ロッドの中部の枢結点３３５にヒンジ連結したポスト２２７ｂとにより、定方向での移動を維持する。また、連結ロッド機構は、受動ラック２２３との枢結点２２３ａ及び固定フレームとの枢結点３３３ｂにより、定方向での移動を維持する。従って、ペダルの駆動過程において、固定ブロック２２７に固定したペダルは常にその軸心の軸線に平行する方向に定方向移動する。ペダルの駆動過程が完了すると、ペダルはロッキングブロック２２６と固定フレーム２２２のリミティングストッパー２２５により、固定フレーム２２２に対して相対的に固定するようになる。回転過程に移行すると、作動ラックとギア２２１との噛み合いにより、固定フレーム２２２が回転し、固定フレーム２２２に対して固定したペダルの回転がスタートする。実施例１と同様に、一つのラック（連続するギア機構）により、アンロッキング工程、駆動工程、回転工程を順次に実行する。
【００３７】
図８、図９に外環６ｂが示される。外環６ｂの内側に輪状の凹縁が形成され、三つの保持ブロック６ｃは内径が外径よりも小さい内環６ａに固定されるとともに、外環６ｂの凹縁内に位置する。内環と外環は相対的に回転する形で移動し、ボトムブラケットの軸線に沿いながら定方向移動することができる作動リングを構成する。
【００３８】
中央作動機構は移動できる二つのＶ字型ロッド１８である。Ｖ字型ロッドのヒンジ１８ａは移動可能である。Ｖ字型ロッド１８はそれぞれ両端において作動リング６の内環６ａとヒンジ連結する。外環に下流側制御装置を駆動するラック６１が固定される。ボトムブラケットにボトムブラケットシート１１ｃが固定される。ボトムブラケットシート１１ｃは作動リングが移動するガイドレール１９ａが設けられる。作動リングの内環には、位置決めレールに対応する位置決めブロック１９ｂが固定される。Ｖ字型ロッドのヒンジ１８ａを動かすことで、作動リングがＶ字型ロッドにより駆動されてボトムブラケットの軸線に沿って定方向移動し、動力伝達機構を介して下流側の制御アセンブリを駆動する。
【００３９】
（実施例３）
本実施例では、アンロッキング、駆動、及び回転の三つの過程は少なくとも二つのラック、すなわちギア機構、によって行われる。不連続に離間され分散されたギア機構、すなわち互いに固定された二つより多くのラックは、所定の工程に従い、ペダルの離脱および着脱における相応するステップのギアに噛み合う。ギア機構を駆動することで、ギア機構により所定の工程に従ってアンロッキング、駆動、回転が対応するギアをそれぞれ駆動し、ワンステップで工程毎にペダルの着脱をそれぞれ制御することができる。
【００４０】
図１０、図１１に示すように、ペダル着脱における三つのステップはいずれもそれぞれ独立した三つのラックによって行われる。アンロッキングは実施例１と同じ原理である。ラック９３ａはペダルに対してクランクから離間するよう駆動するためのものである。ラック９５は、クランクから離れたペダルが固定フレーム９とともにクランクに対して回転するように駆動するものである。ラック９３ａとラック９５は相互に固定して作動バーを構成する。アンロッキングバーの作動方向が作動バーと反対の方向である場合、中間ギア９６を介してアンロッキングバー９７がプッシュラック９３ａと回転ラック９５によって構成される作動バーに噛み合うように構成すればいい。アンロッキングバーが作動バーと同じ方向である場合、実施例１と同様に、アンロッキングバー、プッシュラック、及び回転ラックが相互に固定して作動バーを構成すればいい。
【００４１】
固定フレーム９は実施例１のクランクの固定台と枢結される。また、固定フレーム９において固定フレーム９を回転させる回転ギア９４が固定される。回転ギアはリミティングストッパー９４ａが設けられる。ペダルを自転車のクランクから離間させる装置は、一端にヒンジ連結するラック９１ａとラック９１ｂとが構成される。ラック９１ａのヒンジ連結しない一端にペダルが固定される。ヒンジ連結部９１ｃにねじりばねが設けられるため、ペダルが駆動されていない時に、ねじりばねのねじり力により二つのラックのギア部が互いに垂直状態になる。そうすると、ラック９１ｂは自転車のチェーンに接触しなくなる。
【００４２】
作動アセンブリが駆動されると、アンロッキングバー９７は直接にまたは間接にアンロッキング工程を実行する。アンロッキング工程が完了すると、作動アセンブリのプッシュラック９３ａがデュアルギア９３に噛み合い、デュアルギア９３に噛み合うラック９１ａが駆動される。このとき、固定フレーム９においてラック９１ｂに接触する円弧端部９２がラック９１ｂに当接し、ヒンジ連結部９１ｃに設けられたねじりばねのねじり力から逃れる。そして、プッシュラック９１ｂのギア部とラック９１ａのギア部が互いに平行になる。このため、ラック９１ａとラック９１ｂは連続した完全なラックを構成する。プッシュラック９３ａの駆動によりペダルがクランクから離れる。ここで、デュアルギア９３は回転ギア９４に同軸的に枢結される。駆動過程において、回転ラック９５のフランジ９４ｂは常に回転ギア９４のリミティングストッパー９４ａに接触するため、回転が規制される。ペダルが完全にクランクから離れると、回転ラック９５のフランジ９４ｂは回転ギア９４のリミティングストッパーによる規制から逃れるようになる。このとき、回転ラック９５は、回転ギア９４に固定される固定フレーム９が回転するように駆動する。そうすると、固定フレーム９に位置するペダルもそれに伴い回転するようになり、本発明の目的を達成することができる。なお、回転工程が進行している際に、駆動工程も同期に実行される。すなわち、回転ラック９４ｂが回転ギア９４に噛み合うときに、プッシュラック９３ａとギア９３の二者も噛み合う状態となる。それにより、戻る際にプッシュラック９３ａとギア９３の噛み合う正確性が確保される。
【００４３】
図１２、１３、１４に示すように、自転車のボトムブラケットに設けられる中央作動機構は、ボトムブラケット７に固定される固定台８と固定台カバー８ａを備える。また、突出部８５ａを含むギア８５は固定台カバー８ａと枢結される。ギア８５はプッシュラック８３および作動ラック８６に噛み合う。プッシュラック８３は、その一端において作動リング８８を収容できる凹溝８８ａが形成される。凹溝８８ａの幅Ｗは作動リング８８の厚さより大きい。作動リング８８は、内側に環状をなしており、外側においてフランジを有するアンロッキングバー８２とラック８１が固定される。作動リング８８は、外側に環状をなしており、内側においてアンロッキングバー８２とラック８１が固定されるように構成されても良い。ラック８１は、所定の工程においてクランク端部に固定した固定台１９のデュアルギア８７に噛み合うように構成されても良い。デュアルギア８７はラック８４とマッチングする凹溝８４ａを備える。中央作動機構が作動されていない場合、デュアルギア８７の凹溝８４ａがラック８４の一端とマッチングする。ラック８４のもう一端にばね８２ｂを止めるピン８４ｂが設けられる。ロッキングバー上のばね８２ｂにより安定したマッチングが確保され、係り止めの安全性も確保できる。このとき、デュアルギア８７は回転規制状態となっている。なお、ロッキングバー８４の円形突起部８２ａ（軸受けでも良い）が作動リング８８上の凹縁に接触するが、作動リング８８上のラック８１がデュアルギア８７と噛み合わない。作動リングと、プッシュラック８３の一端に設けられた凹溝８８ａとは接触していない状態であり、作動ラック８６とギア８５とは噛み合っていない状態である。
【００４４】
シートポストが屈曲することで、このボトムブラケットに固定したギア８９により作動ラック８６を駆動し、作動ラック８６が噛み合う状態になってギア８５に噛み合うプッシュラックを駆動する。そして、作動リング８８は駆動されて移動するようになる。それにより、ロッキングバー８４はデュアルギア８７の凹溝８４ａとマッチングしなくなる。すなわち、アンロッキング工程である。このアンロッキング工程は、作動リング８８上のアンロッキングバーの突起がロッキングバー８４の円形突起部８２ａに当接することにより行われるものである。このように、ロッキングバー８４はアンロッキングバー８２に駆動されてばね８２ｂの弾力から逃れ、さらに、デュアルギア８７の凹溝８４ａとマッチングしなくなり、アンロッキングの目的を達成できる。アンロッキング過程において、作動リング８８上のラック８１は始めから最後までデュアルギア８７と噛み合っていない。ロッキングバー８４の円形突起部８２ａが完全にアンロッキングバー８２のフランジ上に位置すると、すなわち、アンロッキングが完了すると、ラック８１がデュアルギア８７と噛み合うようになり、動力伝達用ラック４４が駆動される。そして、次のペダル着脱制御工程が実行される。
【００４５】
ペダル着脱過程をリストアする際には、作動ラック８６によりプッシュラック８３を駆動して次の作動工程をリストアする。次に作動工程がリストアされると、作動リング８８に固定したラック８１がデュアルギア８７に噛み合わなくなる。このとき、デュアルギア８７の凹溝８４ａがちょうどロッキングバー８４にマッチングする位置に到達し、ばね８２ｂの弾力によってロッキングバー８４がデュアルギア８７の凹溝８４ａに接触しマッチングするようになり、ロッキングの目的を達成することができる。作動ラック８６がギア８５に噛み合っているとき、プッシュラック８３の凹溝８８ａは終始して作動リング８８に接触している。そのため、ロッキングバー８４によるロッキング工程が終了すると、作動ラック８６がギア８５と噛み合わなくなる。このとき、作動リングは移動しない。しかし、プッシュラック８３の凹溝８８ａは作動リング８８に接触している。作動ラック８６に対する駆動が続けられると、作動ラックの端部８５ｂがギア８８の突起部８５ａに当接し、ギア８５が駆動されてこの前のリストア過程での回転方向と反対の方向に一定の角度で回転し、そのため、プッシュラックがこの前のリストア過程での移動方向と反対の方向に一定の距離を移動する。すると、プッシュラック８３の凹溝８８ａに接触していた作動リング８８はまた接触しない状態に戻って、すなわち最初の作動しない状態に戻る。これにより、本発明の目的を達成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央制御装置であって、
駆動機構と、
前記駆動機構の両側に設けられ、当該駆動機構に対して回転可能な動力伝達用ラックと、
前記駆動機構と前記動力伝達用ラックとの間に設けられ、前記駆動機構と前記動力伝達用ラックの回転連結を実現させるための２つの作動リングと、を備えており、
前記駆動機構による駆動は、前記２つの作動リングを介して前記駆動機構の両側に設けられた前記動力伝達用ラックから同期出力されることを特徴とする中央制御装置。
【請求項２】
前記駆動機構は、
中央制御台と、
作動ラックと、
動力伝達用ギアと、
それぞれ違う方向へ伸びる２つのプッシュラックと、を備えており、
前記動力伝達用ギアはそれぞれ前記作動ラック及び前記２つのプッシュラックと噛み合うように構成され、
前記作動リングはそれぞれ前記プッシュラックの一端に連結されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の中央制御装置。
【請求項３】
前記作動リングのそれぞれは相対的に回転可能な外側リングと内側リングとを備え、当該外側リングに前記動力伝達用ラックが固定され、
前記駆動機構はヒンジ連結アセンブリが可動なＶ字型連結ロッドを少なくとも一つ備え、
前記Ｖ字型連結ロッドは両端において前記２つの前記作動リングの前記内側リングとヒンジ連結されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の中央制御装置。
【請求項４】
更に、シートポストと同軸に固定される作動ギアを備えており、
前記作動ギアが前記作動ラックと噛み合うことにより、前記シートポストの運動が前記作動ラックへ伝達されるように構成されることを特徴とする請求項２に記載の中央制御装置。
【請求項５】
更に、前記動力伝達用ラックと噛み合う駆動伝達用ギアを備えており、
前記動力伝達用ラックを介して出力した前記駆動機構による駆動が前記駆動伝達用ギアを介して伝達されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の中央制御装置。
【請求項６】
ロッキングバーと、
前記駆動伝達用ギア上に設けられ、前記ロッキングバーとのマッチングによって前記駆動伝達用ギアの回転を規制する凹溝と、
ロッキングバーの突起部を駆動することによって、前記ロッキングバーと前記凹溝をマッチング状態から解放するアンロッキングバーと、を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の中央制御装置。
【請求項７】
ペダル同期着脱用装置であって、
ペダルをクランクに対してロッキング又はアンロッキングさせるロッキング機構と、
駆動機構と、
それぞれ少なくとも一つの動力伝達用ラックと連結され、前記駆動機構と前記動力伝達用ラックの回転連結を実現させるための２つの作動リングと、
一端が前記クランクに枢動連結され、もう一端が前記ペダルに連結される連結アセンブリと、前記ペダルが前記クランクに対して所定の距離で水平に移動し所定の角度で回転するように前記連結アセンブリを制御する運動制御手段とを含む運動機構とを備えており、
前記駆動機構による駆動が前記作動リングのそれぞれに連結した動力伝達用ラックを介してボトムブラケットの両端に位置する運動制御手段へ出力されることにより、前記ボトムブラケットの両端に位置するペダルが前記クランクに対して同期に所定の距離で水平に移動し所定の角度で回転するようになり、
前記ボトムブラケットの両端に位置する運動制御手段は前記駆動機構に対して回転可能であることを特徴とするペダル同期着脱用装置。
【請求項８】
前記運動制御手段は、能動ラックと、受動ラックと、それぞれ前記能動ラックと前記受動ラックに噛み合う運動伝達ギアとを備え、
前記連結アセンブリは、前記ペタルに連結される第１のスライダーと、前記クランクの一端に位置する固定台と枢動連結したサポートフレームに枢動連結される第２のスライダーと、一端が前記第１のスライダーにヒンジ連結されるが、もう一端が前記第２のスライダーにヒンジ連結される連結ロッドとを備え、
前記受動ラックは前記連結ロッドにヒンジ連結され、前記ペタルが前記クランクに対して水平に移動するように前記連結ロッドによって前記第１のスライダー及び前記第２のスライダーを移動させるように構成され、
前記運動制御手段は、前記受動ラックの移動を規制する規制機構と、前記能動ラックによる前記サポートフレームの回転を防止するためのストッパーとを更に備え、前記規制機構と前記ストッパーの協同によって、前記ペダルが前記クランクに対して回転するように構成されることを特徴とする請求項７に記載のペダル同期着脱用装置。
【請求項９】
前記運動制御手段は、能動ラックと、受動ラックと、それぞれ前記能動ラックと前記受動ラックに噛み合う運動伝達ギアとを備え、
前記連結アセンブリは連結ロッドアセンブリを備え、
前記連結ロッドアセンブリは、第１の端部枢結点において前記ペタルに固定した固定ブロックが固定され、第２の端部枢結点においてクランク端部固定台に枢動連結した固定フレームが枢動連結され、第１の中部枢結点において前記受動ラックが枢動連結され、第２の中部枢結点において前記固定ブロックがヒンジ連結され、前記第１の端部枢結点と前記第２の端部枢結点と前記第１の中部枢結点と前記第２の中部枢結点が同一の直線上に位置するとともに、前記ペタルが前記クランクに対して回転していない状態で当該直線が前記ペタルの軸心の軸線に平行するように構成されることを特徴とする請求項８に記載のペダル同期着脱用装置。
【請求項１０】
前記運動制御手段は、
プッシュラックと、駆動受動ラックと、それぞれ前記プッシュラックと前記駆動受動ラックに噛み合う駆動伝達ギアとを備え、前記ペタルが前記クランクに対して水平に移動するように駆動を行う駆動制御機構と、
回転ラックと、回転伝達ギア、前記回転ラックによる前記回転伝達ギアの回転を規制する回転規制機構とを備え、前記ペタルが前記クランクに対して回転するように駆動を行う回転制御機構とを備えており、
前記駆動受動ラックはヒンジ連結される第１ラック及び第２ラックを備え、
前記第１ラック又は前記第２ラックは、ヒンジ連結されていない一端が前記ペタルに固定され、
前記駆動受動ラックと前記駆動伝達ギアは前記クランク端部固定台に枢動連結した固定フレームに位置し、
前記駆動伝達ギアは前記回転伝達ギアと同軸的に枢動連結され、
前記回転伝達ギアは前記固定フレームに対して固定されるように構成されることを特徴とする請求項８に記載のペダル同期着脱用装置。
【請求項１１】
シートポストと同軸に固定される作動ギアを更に備え、
前記作動ギアが作動ラックと噛み合うことにより、前記シートポストの運動が前記作動ラックへ伝達され、
前記駆動機構は、前記作動ラックと、動力伝達用ギアと、２つのプッシュラックとを備え、
前記動力伝達用ギアは、それぞれ前記作動ラック及び前記２つのプッシュラックと噛み合うように構成され、
前記作動リングは、それぞれ前記プッシュラックの一端に連結されるように構成されることを特徴とする請求項７に記載のペダル同期着脱用装置。
【請求項１２】
前記作動リングのそれぞれは、相対的に回転可能な外側リングと内側リングとを備え、当該外側リングに前記動力伝達用ラックが固定され、
前記駆動機構は、ヒンジ連結アセンブリが可動なＶ字型連結ロッドを少なくとも一つ備え、
前記Ｖ字型連結ロッドは、両端において前記２つの前記作動リングの前記内側リングとヒンジ連結されるように構成されることを特徴とする請求項７に記載のペダル同期着脱用装置。
【請求項１３】
前記動力伝達用ラックと噛み合い、前記動力伝達用ラックを介して出力した前記駆動機構による駆動を伝達するための駆動伝達用ギアと、
ロッキングバーと、
前記駆動伝達用ギア上に設けられ、前記ロッキングバーとのマッチングによって前記駆動伝達用ギアの回転を規制する凹溝と、
ロッキングバーの突起部を駆動することによって、前記ロッキングバーと前記凹溝をマッチング状態から解放するアンロッキングバーとを更に備えることを特徴とする請求項７に記載のペダル同期着脱用装置。
【請求項１４】
ペダル着脱用装置であって、
ペダルをクランクに対してロッキング又はアンロッキングさせるロッキング機構と、
一端が前記クランクに枢動連結されるがもう一端が前記ペダルに連結される連結アセンブリと、前記ペダルが前記クランクに対して所定の距離で水平に移動し所定の角度で回転するように前記連結アセンブリを制御する運動制御手段とを含む運動機構とを備えることを特徴とするペダル着脱用装置。
【請求項１５】
前記運動制御手段は、能動ラックと、受動ラックと、それぞれ前記能動ラックと前記受動ラックに噛み合う運動伝達ギアとを備え、
前記連結アセンブリは、前記ペタルに連結される第１のスライダーと、前記クランクの一端に位置する固定台に固定したサポートフレームに枢動連結される第２のスライダーと、一端が前記第１のスライダーにヒンジ連結されるが、もう一端が前記第２のスライダーにヒンジ連結される連結ロッドとを備え、
前記受動ラックは前記連結ロッドにヒンジ連結され、前記ペタルが前記クランクに対して水平に移動するように前記連結ロッドによって前記第１のスライダー及び前記第２のスライダーを移動させるように構成され、
前記運動制御手段は、前記受動ラックの移動を規制する規制機構と、前記能動ラックによる前記サポートフレームの回転を防止するためのストッパーとを更に備え、前記規制機構と前記ストッパーの協同によって、前記ペダルが前記クランクに対して回転するように構成されることを特徴とする請求項１４に記載のペダル着脱用装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
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【国際調査報告】
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