(57)【要約】      （修正有）【課題】  内側端がクランクに螺合されるペダル軸と、それに軸受けを介して回動自在に外嵌するパイプ部を具備する回転枠部と、パイプ部の外側開放端を閉塞するキャップとを具備する自転車用ペダルに関し、ペダルがスラスト方向の荷重を受けても、破損しにくい自転車用ペダルを提供する。【解決手段】  キャップ3の取付完了時にて、キャップ3の裏面36がペダル軸1の外側端面1bに略接触するように、ペダル軸1の軸線方向の長さが設定されていること。【選択図】  図１
2005096692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側端がクランクに螺合されるペダル軸と、前記ペダル軸に軸受けを介して回動自在に外嵌するパイプ部を具備する回転枠部と、前記パイプ部の外側開放端を閉塞するキャップとを具備する自転車用ペダルにおいて、
前記キャップの取付完了時にて、前記キャップの裏面が前記ペダル軸の外側端面に略接触するように、前記ペダル軸の軸線方向の長さが設定されていることを特徴とする自転車用ペダル。
【請求項２】
請求項１に記載の自転車用ペダルにおいて、前記ペダル軸の前記外側端面とこれに対応する前記キャップの前記裏面との接触面は外方又は内方に向かって凸の断面円弧状に設定されていることを特徴とする自転車用ペダル。  
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の自転車用ペダルにおいて、前記ペダル軸の前記外側端面と前記キャップの裏面との間に摩擦軽減手段を設けたことを特徴とする自転車用ペダル。  
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の自転車用ペダルにおいて、前記キャップの脱落を防止する脱落防止機構が設けられていることを特徴とする自転車用ペダル。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の自転車用ペダルにおいて、前記軸受けは、前記ペダル軸の前記外側端近傍に抜け止め状態に外嵌させる第１ブッシングと、前記内側端近傍に抜け止め状態に外嵌させる第２ブッシングとからなり、
前記パイプ部は、前記第１、第２ブッシングに外嵌するように配設されていることを特徴とする自転車用ペダル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用ペダルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２に示すものは、従来の自転車用ペダルの分解斜視図である。特に、このものは、競技用としての機能、構造を高めたペダルであって、ペダル軸(1)と、前記ペダル軸(1)に対して回動自在に取り付けられる回転枠部(2)とから構成されている。
前記ペダル軸(1)は、自転車の車体側に位置する内側端(1a)が、クランク軸（図示せず）に螺合されることにより前記クランク軸に固定される構成となっており、前記回転枠部(2)は、前記ペダル軸(1)を内包するパイプ部(20)と、内外わん(21)(22)とペダル枠(23)とが、軽合金によって一体的に成形された構成となっている。
【０００３】
この実施の形態のものでは、前記ペダル軸(1)の内外わん(21)(22)に、軸受けとしての鋼球製の第１ベアリング(31)(32)がそれぞれ配設されている。内わん(21)側の第１ベアリング(31)は、ペダル軸(1)に設けられている大径部(1c)に当接することにより位置決めされ、外わん(22)側の第２ベアリング(32)は、前記第２ベアリング(32)の後に前記外わん(22)内に差し込まれると共に前記ペダル軸(1)の外側端(1b)に螺合される玉押し(33)によって位置決めされる構成となっている。又、玉押し(33)の後方からは、座金(34)を介して、抜け止め用のナット(35)が前記ペダル軸(1)の外側端(1b)に螺合される。
【０００４】
これら第２ベアリング(32)、玉押し(33)、座金(34)、ナット(35)が、ペダル軸(1)の前記外わん(22)よりも軸線方向外方に突出する外側端(1b)に外嵌螺合させた後に、キャップ(3)で前記パイプ部(20)の外側開放端部を閉塞する。
前記キャップ(3)は、雄ネジ部が形成された胴部(3a)と、断面円弧状のドーム型に外方に突出する頭部(3b)とからなり、前記胴部(3a)の雄ネジ部がパイプ部(20)の外側開放端部に形成された雌ネジ部に螺合された組み付け完了状態においては、前記キャップ(3)内に、前記第２ベアリング(32)、玉押し(33)、座金(34)、ナット(35)が収容される態様となると共に、前記ペダル軸(1)の外側端(1b)である先端平面と、前記キャップ(3)の頭部(3b)の裏面との間には所定の間隙が形成される。
【特許文献１】特開平１１−１８９１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記自転車は上記したように競技用に製造されているものであるから、他の実用車等に比べて転倒する回数が多い。横転させた場合、車体から左右方向へ突出しているペダルへの衝撃が大きく、このとき、キャップ(3)からクランクへ向かって軸線方向の荷重（以下、スラスト荷重という）がかかることとなる。
【０００６】
前記キャップ(3)の頭部(3b)にスラスト荷重が強く作用した場合、キャップ(3)の胴部(3a)から回転枠部(2)の外わん(22)に力が作用し、外わん(22)にかかった力によってパイプ部(20)がクランク側へ押され、内わん(21)から、クランク側の軸受けとしての第１ベアリング(31)に前記荷重がかかることとなる。前記第１ベアリング(31)はペダル軸(1)の大径部(1c)によって位置決めされていることから、前記第１ベアリング(31)は、内わん(21)とペダル軸(1)の大径部(1c)との間で挟圧されることとなる。
【０００７】
このように、前記スラスト荷重がかかる度に、第１ベアリング(31)がすべての荷重を負担することとなり、前記スラスト荷重の大きさ及びかかる回数が増すことによって、第１ベアリング(31)が前記荷重に耐え切れず破壊されてしまうおそれがある。第１ベアリング(31)が破壊されると、回転枠部(2)のペダル軸(1)に対するスムーズな回動が妨げられることとなり、ペダルとして機能させることが困難になる。
【０００８】
本発明は、内側端がクランクに螺合されるペダル軸と、前記ペダル軸に軸受けを介して回動自在に外嵌するパイプ部を具備する回転枠部と、前記パイプ部の外側開放端を閉塞するキャップとを具備する自転車用ペダルにおいて、車体の転倒等によってペダルにスラスト荷重が生じても、破損しにくい自転車用ペダルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）請求項１に係る発明の自転車用ペダルは、前記キャップの取付完了時にて、前記キャップの裏面が前記ペダル軸の外側端面に略接触するように、前記ペダル軸の軸線方向の長さが設定されていることを特徴とするものである。
上記技術的手段は次のように作用する。
車体の転倒時等に、ペダルにスラスト方向の荷重がかかった場合、まず、ペダル外側端のキャップに前記荷重がかかることになるが、前記キャップの裏面はペダル軸の外側端面に略接触するように設定されているから、前記キャップの表面で受けた前記荷重は、前記キャップを介して前記ペダル軸の前記外側端面に伝わり、軸線方向の力としてペダル軸に与えられることとなる。
【００１０】
（２）請求項２に係る発明の自転車用ペダルのように、前記ペダル軸の前記外側端面とこれに対応する前記キャップの前記裏面との接触面は外方又は内方に向かって凸の断面円弧状に設定されているものでは、前記キャップとペダル軸の外側端面との接触面積が大きくなることから、前記キャップが受けるスラスト荷重は広く分散された状態でペダル軸に伝達されることとなる。
【００１１】
（３）請求項３に係る発明の自転車用ペダルのように、前記ペダル軸の前記外側端面と前記キャップの裏面との間に摩擦軽減手段を設けたものでは、前記スラスト荷重を受けた後で、前記ペダル軸の外側端面とキャップの裏面とが密に接触された状態となった場合でも、クランクに固定されているペダル軸に対して前記パイプ部を前記キャップと共に円滑に回動させることができる。
【００１２】
（４）請求項４に係る発明の自転車用ペダルのように、前記キャップの脱落を防止する脱落防止機構が設けられているものでは、キャップに直接加えられる外的衝撃によってもキャップが外れる心配がない。
【００１３】
（５）請求項５に係る発明の自転車用ペダルは、前記軸受けは、前記ペダル軸の前記外側端近傍に抜け止め状態に外嵌させる第１ブッシングと、前記内側端近傍に抜け止め状態に外嵌させる第２ブッシングとからなり、
前記パイプ部は、前記第１、第２ブッシングに外嵌するように配設されていることを特徴とするものでは、ペダル軸に、第２ブッシングを挿通させ、前記第２ブッシングに外嵌するようにペダル枠を具備させたパイプ部を挿通させ、前記パイプ部と前記ペダル軸との間に第１ブッシングを差込むことにより、ペダル枠をペダル軸に回動自在に取り付けることが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、ペダルが受けるスラスト荷重は、キャップを介して、ペダル軸の外側端面に伝えられ、前記ペダル軸が軸線方向の力として前記荷重を受けることとなるから、軸受けに作用する荷重が軽減される。従って、前記スラスト荷重を軸受けで受けていた従来のものに比べて、スラスト荷重による衝撃から前記軸受けを保護することができ、ペダルの損傷が軽減されることとなる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明によれば、前記スラスト荷重を広く分散させた状態でペダル軸の外側端面で受け取ることが出来るようにしたから、ペダル軸への荷重を軽減させることができ、一層破損させにくいペダルを提供することができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明によれば、スラスト方向の荷重を受けることにより、キャップの裏面とペダル軸の外側端面とが密に接触する態様となっても、ペダル軸に対するパイプ部の回動に支障を来たすことはないから、前記パイプ部を介してペダル軸に対するペダル枠のスムーズな回動が期待できる。
【００１７】
また、請求項４に係る発明によれば、外的衝撃を受けてもキャップを不用意に外れないようにしたから、ペダルの破損を一層防止することが出来る。
【００１８】
また、請求項５に係る発明によれば、軸受けを筒状のブッシングから構成したから、鋼球製のベアリングを具備させる構成のものに比べて構造が簡単であり組み付け作業が容易となる上に、パイプ部の径方向の厚みを少なく出来るので、ペダル自体の厚みを薄く出来るといった効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図１を参照しながら説明する。
この実施の形態のペダルは、従来例で示したものと同様に、競技用自転車に取り付けるためのペダルであって、ペダルの回転軸となるペダル軸(1)と、前記ペダル軸(1)に回動自在に外嵌させるパイプ部(20)を具備する回転枠部(2)と、前記パイプ部(20)の外側端（図面では右端）に螺合させるキャップ(3)とから構成されている。
【００２０】
まず、ペダル軸(1)について説明する。
ペダル軸(1)の内側端(1a)には、クランク（図示せず）に螺合接続させるための雄ネジ部(14)が形成されていると共に、その基端部に続いて大径部(1c)が設けられている。又、外側端(1b)は外側に向かって凸の断面円弧状の端面を有するように形成されていると共に、前記外側端(1b)から前記内側に続く所定範囲には、後述するネジ筒部(30)を螺合させるための雄ネジ部(15)が形成されて、先端ネジ部(10)が構成されている。
【００２１】
尚、前記大径部(1c)と前記先端ネジ部(10)の基端部との間は、前記大径部(1c)よりも小径で且つ前記先端ネジ部(10)よりも大径に構成された軸の胴部(1d)となっており、前記胴部(1d)の外側端及び内側端には、それぞれ軸受けとして機能させるための第１、第２ブッシング(11)(12)が外装されている。
【００２２】
前記第１ブッシング(11)の外側開放端には、半径方向外方へ突出するフランジ片(11a)が張り出しており、前記第１ブッシング(11)は、前記フランジ片(11a)が先端ネジ部(10)の基端部に略一致するように胴部(1d)に外嵌されると共に、前記第２ブッシング(12)は、一端が前記大径部(1c)に当接する位置に配設される。
【００２３】
又、前記先端ネジ部(10)に螺合させる前記ネジ筒部(30)は、先端ネジ部(10)に略一致する長さの筒体であり、先端部は、前記外側端(1b)の凸面状の先端面部に続く断面円弧状に形成されていると共に、先端ネジ部(10)の基端部に対応する一端には、半径方向外側に突出させた基端片(30a)が設けられている。これにより、前記先端ネジ部(10)にネジ筒部(30)を取り付けた状態においては、前記基端片(30a)と前記第１ブッシング(11)のフランジ片(11a)とが対向する関係となる。
【００２４】
次に、前記ペダル軸(1)に外嵌させる回転枠部(2)について説明する。
回転枠部(2)は、前記ペダル軸(1)の胴部(1d)に外嵌させるパイプ部(20)と、前記パイプ部(20)の表面から半径方向両側に対称に一体的に張り出しているペダル枠(23)とから構成されており、パイプ部(20)の外側端には、前記フランジ片(11a)及び基端片(30a)の外径よりも大径に設けられた内径を有する大径筒部(26)が形成されている。そして、前記大径筒部(26)の外側開放端に続く内周面には、雌ネジ部(27)が形成されている。
【００２５】
この実施の形態のペダルを組み付けるには、まず、 ペダル軸(1)の外側端(1b)側から、内側端近傍の大径部(1c)に当接するまで第２ブッシング(12)をペダル軸(1)に外嵌挿通させる。前記第２ブッシング(12)を位置決めした時点で、回転枠部(2)のパイプ部(20)を、前記ペダル軸(1)及び第２ブッシング(12)に外嵌するように挿通させる。
【００２６】
パイプ部(20)が前記第２ブッシング(12)に外嵌し且つ大径部(1c)に略接触するまでパイプ部(20)をペダル軸(1)の胴部(1d)に外嵌させた状態にて、パイプ部(20)の外側開放端部と前記胴部(1d)との間にできる隙間に、前記第１ブッシング(11)を差し込み、フランジ片(11a)を前記パイプ部(20)の開放端面(28)（大径筒部(26)との境界面）に当接させる。
この状態にて、大径筒部(26)内には、第１ブッシング(11)のフランジ片(11a)と先端ネジ部(10)とが収容される態様となる。
【００２７】
そして、前記フランジ片(11a)に当接するように、調整シム(4)を配設し、この調整シム(4)に基端片(30a)が当接するまで前記先端ネジ部(10)にネジ筒部(30)を螺合させる。
これでペダル軸(1)と回転枠部(2)との組み付けが完了する。その後、大径筒部(26)の開放端をキャップ(3)で閉塞させる。
【００２８】
キャップ(3)は、前記大径筒部(26)の雌ネジ部(27)に螺合可能な雄ネジ部が形成されている胴部(3a)と、大径筒部(26)の開放端を閉塞させる頭部(3b)とから構成されているもので、前記頭部(3b)の裏面には、前記先端ネジ部(10)の凸面状の先端面に合致する凹面部(36)が形成されている。
【００２９】
前記胴部(3a)を最終締め付け位置に達するまで締め付けることにより、前記キャップ(3)は、前記大径筒部(26)の開放端部を閉塞するように固定されることとなり、さらに、この状態にて、前記頭部(3b)の凹面部(36)がペダル軸(1)の外側端(1b)の凸面状の先端部分に当接するように、前記ペダル軸(1)の軸線方向の長さは設定されているものとする。
【００３０】
上記したように、前記キャップ(3)を大径筒部(26)に螺合接続させると、キャップ(3)の凹面部(36)が先端ネジ部(10)の凸面状の先端に当接し、前記先端ネジ部(10)に螺合されているネジ筒部(30)の基端片(30a)が第１ブッシング(11)のフランジ片(11a)に調整シム(4)を介して当接し、回転枠部(2)のパイプ部(20)が、第１ブッシング(11)のフランジ片(11a)と前記ペダル軸(1)の大径部(1c)との間で、前記第１、第２ブッシング(11)(12)によってペダル軸(1)に対して回動自在に取り付けられた構成のペダルが完成することとなる。
【００３１】
すなわち、前記第１ブッシング(11)はネジ筒部(30)の基端片(30a)によって抜け止め状態に固定され、回転枠部(2)のパイプ部(20)は前記第１ブッシング(11)のフランジ片(11a)によって抜け止め状態に位置決めされる。
尚、前記先端ネジ部(10)の凸面状の先端部又はこれが当接させられるキャップ(3)の凹面部(36)に、例えば、摩擦軽減手段として、低摩擦素材をコーティング（塗装、蒸着、めっき等）しておくと、回転枠部(2)の回動が一層潤滑に行われることとなる。さらに、両者の接触面に研削加工を施しておくと、一層滑らかな接触が期待できる。又、摩擦計数の低い素材からなる板材等をキャップ(3)の内面に添設しても良く、さらには、前記先端ネジ部(10)の先端面とキャップ(3)の裏面との間に、スラストボールベアリングを設置したり、アンギュラコンタクトボールベアリングを設けたりして両者間の摩擦を軽減することも考えられる。
【００３２】
この実施の形態のペダルでは、自転車の横転等で、ペダルにスラスト方向からの荷重がかかった場合、キャップ(3)にその衝撃が与えられることになるが、キャップ(3)の裏面はペダル軸(1)の外側端(1b)である先端ネジ部(10)の先端に予め当接するように設定されているから、キャップ(3)が受けたスラスト荷重は、前記キャップ(3)を介して、外側端(1b)の先端面からペダル軸(1)に軸線方向の力として伝わることとなる。
【００３３】
又、この実施の形態の場合、スラスト荷重の伝達面となる前記キャップ(3)の裏面とペダル軸(1)の外側端(1b)とは、それぞれ凹面状及び凸面状に形成されていることから、各々が平面状に形成されている場合に比べて接触面積は大きくなっている。これにより、前記スラスト荷重は分散させて伝達させることが出来る。
【００３４】
このように、この実施の形態のペダルでは、キャップ(3)に衝撃となって与えられるスラスト荷重は、上記したようにペダル軸(1)だけで受けることとなるから、軸受けとして設けた第１ブッシング(11)及び第２ブッシング(12)が損傷されることはない。又、前記スラスト荷重は、先端ネジ部(10)の凸面状の先端面上で半径方向に分散される態様となるから、ペダル軸(1)自体が受ける前記スラスト荷重はある程度は軽減されることとなる。よって、横転等によって、キャップ(3)に強いスラスト荷重が何度も与えられることがあっても、ペダル自体が破損する確率が低くなり、スラスト方向の衝撃に絶え得る頑丈なペダルを提供することが出来る。
【００３５】
尚、上記実施の形態のものでは、キャップ(3)の回転枠部(2)からの脱落を防止するために、キャップ(3)は回転枠部(2)の大径筒部(26)に螺合させるようにしたが、スナップリングによって取り付けるようにしてもよく、さらに、セットスクリューや、又は、ノックピン、コッターピン等によって固定して緩みを防止することも考えられる。
【００３６】
又、ペダル軸(1)に対して回転枠部(2)を回動可能に設けるために、軸受けとして、第１ブッシング(11)及び第２ブッシング(12)を設ける構成としたが、従来例に採用した鋼球製のベアリングや他の構成のベアリングを採用してもよい。さらに、軸受けを設ける代わりに、ペダル軸(1)の胴部(1d)の外表面に低摩擦素材をコーティングしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明実施の形態の自転車用ペダルの一部省略断面図。
【図２】従来の自転車用ペダルの断面図。
【符号の説明】
【００３８】
(1) ・・・・・ペダル軸
(1a)・・・・・内側端
(1b)・・・・・外側端
(11)(12)・・・軸受け（第１、第２ブッシング）
(20)・・・・・パイプ部  
(23)・・・・・ペダル枠  
(3) ・・・・・キャップ
【図１】
2005096692.tif 000003
【図２】
2005096692.tif 000004