JP2003312581A - Bicycle provided with automatic elastic change type crank mechanism corresponding to drag - Google Patents

Bicycle provided with automatic elastic change type crank mechanism corresponding to drag

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JP2003312581A
JP2003312581A JP2002120344A JP2002120344A JP2003312581A JP 2003312581 A JP2003312581 A JP 2003312581A JP 2002120344 A JP2002120344 A JP 2002120344A JP 2002120344 A JP2002120344 A JP 2002120344A JP 2003312581 A JP2003312581 A JP 2003312581A
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crank
pedal
crankshaft
gear
bicycle
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JP2002120344A
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Inventor
Takashi Banba
隆 番場
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Original Assignee
SAN LIFE KK
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bicycle provided with an automatic elastic change type crank mechanism wherein the turning radius of a pedal is small in a cruising operation mode, and the turning radius of the pedal is automatically expanded corresponding to drag, and large angular moment is obtained in an operation mode with a heavy load. <P>SOLUTION: A crankshaft 10 is inserted in a hollow shaft 30, and a double shaft structure is rotatably supported to a frame 40 of a bicycle 1. An elastic change type crank A is fixed to the crankshaft 10, and a sprocket gear 31 is fixed to the hollow shaft 30. A spring member 11 is provided between the crankshaft 10 and the sprocket gear 31 directly or indirectly and energized in a direction in which the linear dimension of the crank A, i.e., the turning radius of a pedal 12 is reduced. The length of the crank A is elongated when the pedal 12 is stepped on with a force overcoming a load and contracted when a stepping force disappears. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、ペダルを踏み込
むことによって車輪が前進方向に回転する二輪または三
輪型の人力駆動式の自転車であって、自転車にかかる大
きな負荷に対応してクランクのペダルアームが自動的に
伸縮し、軽快に走行できる自転車に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-wheeled or three-wheeled human-powered bicycle in which wheels are rotated in a forward direction by depressing a pedal, and a pedal arm of a crank corresponding to a large load applied to the bicycle. Relates to a bicycle that automatically expands and contracts and can travel lightly.

【0002】[0002]

【従来の技術】 自転車走行においては、発進、加速、
登坂時等に強い抗力が発生し、強い踏力を要求される。
急発進、急加速、急坂ほど抗力は強く、また自転車と運
転者と積み荷の総重量が大きいほど抗力は強くなる。そ
して発進、加速、登坂を終えて一定の速度の巡航に移る
と抗力は弱くなる。路面抵抗や風向、風力も抗力に影響
を与える。
2. Description of the Related Art When riding a bicycle, starting, accelerating,
Strong drag is generated when climbing slopes and strong pedaling force is required.
The stronger the vehicle is, the faster the vehicle accelerates, and the steeper the vehicle is, the stronger the drag is. Then, after starting, accelerating, and climbing the hill, the drag becomes weaker as the cruise moves to a constant speed. Road resistance, wind direction, and wind force also affect drag.

【0003】従来広く市販されている自転車用変速機と
しては、ペダルの回転数と後輪の回転数比を手動で変更
操作するものがある。そのうちの外装式変速機では、手
動操作してから、ペダルを漕ぎ、更に後輪が半回転しな
いと、変速は完了しない。従って青信号でローギアから
発進しようとすれば、赤信号で停止する前に予めハイギ
アからの変速操作を完了させて置かなければならないこ
とになる。停止中に変速できる内装式変速機であって
も、信号待ち毎の手動操作は煩わしくてあまり使われて
いない。
As a bicycle transmission that has hitherto been widely marketed, there is one in which the ratio of the rotational speed of the pedal to the rotational speed of the rear wheels is manually changed. In the external transmission, the gear shifting is not completed unless the pedal is pedaled after the manual operation and the rear wheels are not rotated a half turn. Therefore, if the driver wants to start from the low gear with the green light, the shift operation from the high gear must be completed before the vehicle stops with the red light. Even with an internal transmission that can change gears while it is stopped, manual operation every time a signal waits is cumbersome and rarely used.

【0004】しかし実際に、買い物篭いっぱいの荷物と
後部に子供を乗せた主婦にとっては、発進は大変な作業
であり、一時停止したくないが為に赤信号無視の原因に
もなっている。また、このように高負荷運転を強いられ
る主婦や手が不自由な人にとって、坂道の途中でハンド
ルから右手を放し、片手運転で変速操作をすることは更
に困難かつ危険な作業である。強い力を出せない女性や
高齢者、身体障害者こそが変速機を必要とするのに、メ
カニズムに疎く、手動操作の煩雑さ、困難さが普及の妨
げとなり、その恩恵に浴せていないのが現状である。
However, actually, for a housewife with a lot of shopping baskets and children in the back, starting is a difficult task, and since he / she does not want to stop temporarily, it causes red light to be ignored. Further, for a housewife or a handicapped person who is forced to drive under such a high load, it is more difficult and dangerous to release the right hand from the steering wheel and perform a gear shift operation with one hand while driving on a slope. Women, elderly people, and people with physical disabilities who can not exert strong power need a transmission, but lack of mechanics, complicated and difficult manual operation hinder the spread, and they are not benefiting from it. Is the current situation.

【0005】図1に示したように、通常の自転車1にお
いてはクランク2の長さは16.5cm前後であり、こ
のクランク長と後輪4の直径を前提として前後のギア比
が設定されている。ペダル3を一回転漕ぐ間に自転車1
が進む距離は、ギア比と後輪径で決まるのであるが、実
際のペダリングではクランク長も関係してくる。図2に
示したクランク構成に対し、図3に示したクランク構成
はクランク長が2倍としてあるため、ペダル3が1回転
するときの回転軌跡の円周長さも2倍となる。図2のク
ランク構成と図3のクランク構成においてスプロケット
ギヤ5にかかる抗力が同じであるならば、テコの原理に
より図3のクランク構成においては、ペダル3は半分の
力で漕げるが、1回転するのに倍の距離を動くことにな
るので、倍の時間を要する。
As shown in FIG. 1, in a normal bicycle 1, the crank 2 has a length of about 16.5 cm, and the front and rear gear ratios are set on the assumption of the crank length and the diameter of the rear wheel 4. There is. Bicycle 1 while rowing pedal 3 one revolution
The distance traveled by is determined by the gear ratio and the rear wheel diameter, but in actual pedaling, the crank length is also relevant. Since the crank structure shown in FIG. 3 has a crank length twice as long as the crank structure shown in FIG. 2, the circumferential length of the rotation locus for one rotation of the pedal 3 is also doubled. If the drag force applied to the sprocket gear 5 is the same in the crank configuration of FIG. 2 and the crank configuration of FIG. 3, the pedal 3 can be rowed with half the force in the crank configuration of FIG. It takes twice as long, because it takes twice as much distance.

【0006】図2のクランク構成のペダル3では、倍の
力を要するが半分の距離なので半分の時間で1回転でき
る。つまりペダル3の円周に対する線速度が同一で角速
度は2倍となるのである。従って自転車の走行にあた
り、抗力が強い登坂時等においては、軽く漕げる図3の
クランク構成が有利であり、抗力が弱い巡航時には速く
回転できる図2のクランク構成が有利となる。ギア変速
機におけるローギアモードが図3のクランク構成に当た
り、ハイギアモードが図2のクランク構成に当たる。つ
まりクランク長の伸縮は、変速機と同等の効果をもたら
すものである。
The pedal 3 having the crank structure shown in FIG. 2 requires a double force, but since it is a half distance, it can make one rotation in a half time. That is, the linear velocity with respect to the circumference of the pedal 3 is the same, and the angular velocity is doubled. Therefore, when traveling a bicycle, the crank structure of FIG. 3 that allows light rowing is advantageous when climbing a hill having a strong drag force, and the crank structure of FIG. 2 that allows rapid rotation when cruising with a weak drag force is advantageous. The low gear mode of the gear transmission corresponds to the crank configuration of FIG. 3, and the high gear mode corresponds to the crank configuration of FIG. That is, the expansion and contraction of the crank length has the same effect as the transmission.

【0007】特開平9−2365号公報に記載されてい
る自転車では、スプロケット駆動用のペダルアームを2
分割揺動屈伸型とし、両アームの回転連結結合部に揺動
角制御機構と金属バネの弾性力等を応用した踏力比例揺
動屈伸機構を複合的に組み合わせた連成アーム構造とし
ている。このペダルアーム装置では、通常ペダルワーク
での無効駆動踏力を発生している後方略半回転ペダル位
相部において、スプロケット中心軸まわりの実ペダルア
ーム長を屈曲短縮する一方、有効駆動踏力を発生してい
る前方略半回転ペダル位相部においては、実ペダルアー
ム長を屈伸伸長させるものであり、このようにスプロケ
ット中心軸まわりのペダル回転中心軸軌跡を後方に偏心
縮小させると同時に、有効駆動トルクを確保するように
ペダルを作動させるため、省力かつ軽快なペダル操作感
が得られるとしている。
In the bicycle described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-2365, two pedal arms for driving the sprocket are used.
It is a split rocking and bending type, and has a coupled arm structure in which a rocking angle control mechanism and a pedaling force proportional rocking and bending mechanism that applies the elastic force of a metal spring are combined in the rotary connection joint part of both arms. In this pedal arm device, the actual pedal arm length around the center axis of the sprocket is bent and shortened while the effective drive pedal force is generated at the rearward substantially half-rotation pedal phase portion that normally generates the ineffective drive pedal force in the pedal work. At the front approximately half-rotation pedal phase part, the actual pedal arm length is flexed and extended, and in this way the eccentricity of the pedal rotation center axis locus around the sprocket center axis is reduced rearward and at the same time an effective drive torque is secured. Since the pedals are operated as described above, it is said that a labor-saving and light pedal operation feeling can be obtained.

【0008】特開平9−2365号公報のペダルアーム
装置を図4から図9に基づいて説明すると、左右のペダ
ル3はそれぞれスプロケットギヤ5に対し先行して2分
割アームが屈伸するため、先端側アーム部材2bに枢着
された左右のペダル3,3は、スプロケット中心軸6か
らの距離(ペダルの回転半径)を伸縮することはできる
が、左右のペダル相互間には連動関係は無い。抗力が弱
い巡航時には,図6に示したように左右のペダル3,3
は180度の位相間隔を保って回転する。しかし坂道を
登るときなど抗力が強まると、図7に示したように、右
ペダルだけが先行して伸長する。何故なら、搭乗者によ
るペダリングとは、主に上から下に力を加えるものであ
り、少なくとも下から上には絶対に加えられないから、
左ペダルは短縮したままである。
The pedal arm device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-2365 will be described with reference to FIGS. 4 to 9. Since the left and right pedals 3 are bent and extended in advance of the sprocket gear 5, the split arms are extended and retracted. The left and right pedals 3, 3 pivotally attached to the arm member 2b can expand and contract the distance from the sprocket center axis 6 (the turning radius of the pedal), but there is no interlocking relationship between the left and right pedals. When cruising with a weak drag, the left and right pedals 3, 3 are
Rotate with a phase interval of 180 degrees. However, when the drag is increased, such as when climbing a slope, as shown in FIG. 7, only the right pedal precedes and extends. Because the pedaling by the passenger is to apply the force mainly from the top to the bottom, and at least it cannot be applied from the bottom to the top.
The left pedal remains shortened.

【0009】そのまま右ペダルが下死点に達した時、図
8に示したように左ペダルは上死点に達していない。こ
こで左足は図9に矢印で示したような動作を要求される
が、これは極めて不自然で困難である。少なくとも惰性
を期待できない急坂では、不可能である。仮に譲って可
能だったとしても、この間の左足の動作はペダルアーム
を伸ばすだけの動きであり、スプロケットギヤ5を回す
ものではない。駆動トルクを与えられない自転車は停止
し、倒れてしまう。
When the right pedal reaches the bottom dead center as it is, the left pedal does not reach the top dead center as shown in FIG. Here, the left foot is required to perform the operation as shown by the arrow in FIG. 9, but this is extremely unnatural and difficult. At least on steep slopes where inertia is not expected, it is impossible. Even if it is possible to give it away, the movement of the left foot during this period is only a movement to extend the pedal arm, and does not rotate the sprocket gear 5. A bicycle that cannot be given driving torque will stop and fall.

【0010】そもそもペダリングにおいて最も力を出し
難いのは、左右の足が上下死点にある時である。坂道で
右ペダルがローギアモードに伸びて下死点に達した肝心
なその時、交代すべき左ペダルが上死点に達してなく、
しかも短いクランクの重いハイギアモードのままという
欠陥が、ペダルの半回転ごとに毎回起こる。その原因は
下死点を過ぎると不必要に2分割型ペダルアームが短縮
復帰してしまうからであり、その結果、半回転ごとに新
たにクランクを伸ばす動作が必要になる。これは登坂力
のロスそのものであり、自己矛盾を含み踏力軽減装置た
り得ない。
In the first place, it is most difficult to exert force in pedaling when the left and right feet are at the top-bottom dead center. On the slope, the right pedal extended to low gear mode and reached bottom dead center, at that time, the left pedal to be replaced did not reach top dead center,
Moreover, the defect that the high crank mode of the short crank remains in heavy mode occurs every half turn of the pedal. The reason is that the two-part split pedal arm unnecessarily shortens and returns after passing through the bottom dead center, and as a result, a new crank extension operation is required every half rotation. This is the loss of climbing power itself, and cannot be a pedal effort reducing device including self-contradiction.

【0011】このように特開平9−2365号公報のペ
ダルアーム装置は、下死点後の短縮復帰を有効として扱
い、踏力を生まないペダル後半部の軌道短縮を目的とし
ている。この軌道短縮による省力かつ軽快なペダル操作
を期待しているが、登坂、加速、発進時に上記の理由に
よりその矛盾や誤謬が露呈する。加えて、回転の円軌道
を歪めることは、スムースさを損ない、左右の一体感も
阻害し、却って漕ぎ難くする結果となる。
As described above, the pedal arm device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-2365 treats shortening return after bottom dead center as effective, and aims at shortening the trajectory of the rear half of the pedal that does not generate pedal effort. We expect labor saving and light pedal operation by shortening the track, but the contradiction and error will be revealed due to the above reasons when climbing, accelerating, and starting. In addition, distorting the circular orbit of rotation impairs smoothness and hinders the sense of unity between the left and right, and rather makes it difficult to row.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】 本発明は以上に述べ
た先行技術の状況に鑑みて鋭意研究の結果なされたもの
であり、本発明の目的は、二重軸構成を採用することに
よって、左右ペダルが点対称的に作動し、右足の踏力で
左クランクを伸ばし、左足に交代するとその踏力で右の
長さを維持するため、登坂中常に左右等しく長いままで
坂道を登り終えることができる、抗力対応自動伸縮変化
型クランクを備えた自転車を提供することである。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention The present invention has been made as a result of earnest research in view of the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to provide a right and left The pedal operates point-symmetrically, the left crank extends with the treading force of the right foot, and when the left foot is changed, the treading force maintains the right length, so it is possible to finish climbing the slope with the left and right lengths always equal during climbing, It is an object of the present invention to provide a bicycle equipped with a drag-compatible automatic expansion / contraction variable type crank.

【0013】本発明の目的とする抗力対応自動伸縮変化
型クランク機構は、今や大半の自動車がオートマチック
トランスミッション化されているように、自転車の変速
をノータッチで行うものであり、しかも従来の自転車用
変速機のように段付きではなく、無段階でショック無く
スムースにこれを行うものである。また、電動アシスト
自転車のように重くなく、高価でなく、充電を伴うもの
でもないので,実用性が高いものである。
The automatic expansion / contraction variable type crank mechanism corresponding to the drag, which is the object of the present invention, shifts the bicycle without touching like most automobiles have automatic transmissions. It is not stepped like the machine, but does this steplessly and smoothly without shock. Moreover, since it is neither heavy nor expensive like an electrically assisted bicycle and is not accompanied by charging, it is highly practical.

【0014】また、本発明が目的とする抗力対応自動伸
縮変化型クランク機構は、構造が純機械的に構成されて
おり、走行時の様々な状況に対応して、抗力が強くなる
ほど、自動的にクランクがより長く伸長して、踏力を軽
減する。そして抗力が弱くなると、自動的にクランクが
短縮して、高速巡航を容易にするものである。坂道走行
時の踏力軽減は理解されやすいが、高速巡航時の走行の
仕方も大切である。ローギアのままでは自動車の燃費が
悪化するように、自転車でも漕ぐ割には遅くしか進ま
ず、同距離を進むには却って疲れるのである。もう一
つ、独楽が高回転で安定し低回転でふらつくように、自
転車の前後輪がジャイロの働きを発揮しており、自転車
を安定させるには、ある程度の高速度が不可欠なのであ
る。
Further, the drag-adaptive automatic expansion / contraction variable type crank mechanism aimed at by the present invention has a purely mechanical structure, so that the stronger the drag becomes, the more automatically it responds to various situations during running. The crank extends longer and reduces the pedal effort. When the drag becomes weaker, the crank automatically shortens to facilitate high-speed cruising. It is easy to understand how to reduce the pedal effort when driving on a slope, but it is also important how to drive when traveling at high speed. Just as low-gear keeps the fuel economy of the car worse, even if you ride a bicycle, you will only progress slowly and you will get tired if you go the same distance. Another, the top and bottom wheels of the bicycle act as a gyro so that the top is stable at high speeds and sway at low speeds, and a certain high speed is essential to stabilize the bicycle.

【0015】また、本発明が目的とする抗力対応自動伸
縮変化型クランク機構では、左右何れかのペダルに加重
負荷がかかっているときは、伸長したペダルアームはみ
だりに短縮せず、ペダル操作は快適で、かつ労力の浪費
が少ないものである。
Further, in the drag-adaptive automatic expansion / contraction variable type crank mechanism which is the object of the present invention, when a weighted load is applied to one of the left and right pedals, the extended pedal arm does not excessively shorten and pedal operation is comfortable. Moreover, the labor is not wasted.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】 請求項1の発明の自転
車は、ペダル12を踏み込むことによって車輪が前進方
向に回転する二輪または三輪型の人力駆動式の自転車
(以下、単に自転車という)であって、抗力対応自動伸
縮変化型クランク機構を備えている。この抗力対応自動
伸縮変化型クランク機構においては、クランク軸10の
外側に滑り嵌合した中空軸30の一端には駆動用のスプ
ロケットギヤ31が固定してあり、前記中空軸30は自
転車のフレーム40に軸受け41を介して支持してあ
り、前記クランク軸10の両端には、クランク軸10の
回転中心に対するペダル12の位置が変動する伸縮変化
型のクランクAが、180度位相を異にして設けてあ
り、前記中空軸30に対して前記クランク軸10は設定
角範囲内において往復回動自在に配置されており、自転
車が路面を前進するときのクランクAの回転方向を駆動
回転方向とするとき、前記クランク軸10は前記中空軸
30とクランク軸10との間に直接ないし間接に設けた
バネ部材11によって、前記駆動回転方向とは対向する
方向に回転付勢されており、自転車の巡航運転負荷モー
ドにおいては、クランク軸10の回転位相と中空軸30
の回転位相とが一致する一方、登坂などの加重負荷運転
モードにおいては、前記バネ部材11が変形して前記ク
ランク軸10の回転位相と中空軸30の回転位相との間
に差が生ずるように、前記バネ部材11を設定してあ
り、自転車が受ける加重負荷に対抗する踏み込み力によ
って発生する前記クランク軸10と中空軸30間の回転
位相差に対応して、クランク軸10の回転中心に対する
ペダル12の回転半径位置を変動させるクランク伸縮機
構Bを備えている。
The bicycle of the invention of claim 1 is a two-wheeled or three-wheeled human-powered bicycle (hereinafter, simply referred to as a bicycle) whose wheels rotate in a forward direction by depressing a pedal 12. It is equipped with an automatic expansion / contraction variable type crank mechanism that responds to drag. In this drag-adaptive automatic expansion / contraction variable crank mechanism, a driving sprocket gear 31 is fixed to one end of a hollow shaft 30 that is slidably fitted to the outside of the crank shaft 10, and the hollow shaft 30 is a frame 40 of a bicycle. A crank A of expansion and contraction type in which the position of the pedal 12 with respect to the rotation center of the crank shaft 10 is provided at both ends of the crank shaft 10 with 180 degrees different phase. The crankshaft 10 is reciprocally rotatable within the set angle range with respect to the hollow shaft 30, and when the rotation direction of the crank A when the bicycle moves forward on the road surface is the driving rotation direction. The crankshaft 10 is opposed to the drive rotation direction by a spring member 11 provided directly or indirectly between the hollow shaft 30 and the crankshaft 10. Are rotated biased, the bicycle cruising operation load mode, the rotational phase and the hollow shaft 30 of the crankshaft 10
While the rotational phase of the crankshaft 10 and the rotational phase of the hollow shaft 30 coincide with each other, the spring member 11 is deformed to cause a difference between the rotational phase of the crankshaft 10 and the rotational phase of the hollow shaft 30 in a weighted load operation mode such as climbing. The spring member 11 is set, and the pedal with respect to the center of rotation of the crankshaft 10 corresponding to the rotational phase difference between the crankshaft 10 and the hollow shaft 30 generated by the stepping force against the weighted load received by the bicycle. The crank extension / contraction mechanism B for changing the rotational radius position of 12 is provided.

【0017】請求項2の発明の自転車では、請求項1の
発明の前記構成に加えて、前記中空軸30の他端に前記
スプロッケットギヤ31面と平行な盤状ステー32を固
定し、前記スプロッケットギヤ31及び盤状ステー32
(以下、両者を総称してスプロッケットギヤ31等とい
う)に対して前記クランクAは設定角範囲内において往
復回動自在であり、前記クランクAの先端のペダル12
にかかる加重負荷に対抗する踏み込み力によって、前記
クランクAの位相が前記バネ部材11の復元力に抗しな
がらスプロッケットギヤ31等の位相に対して先行し、
このクランクAの先行に起因して前記クランク長が伸縮
するように、前記クランクAとスプロッケットギヤ31
等がクランク伸縮機構Bによって連結されており、前記
クランク伸縮機構Bが、リンク機構、歯車機構又はこれ
らの組み合わせ機構のうちの一つよりなる。
In the bicycle of the invention of claim 2, in addition to the structure of the invention of claim 1, a plate-like stay 32 parallel to the surface of the sprocket gear 31 is fixed to the other end of the hollow shaft 30, Sprocket gear 31 and board stay 32
The crank A is reciprocally rotatable within a set angle range with respect to (hereinafter collectively referred to as sprocket gear 31 etc.), and the pedal 12 at the tip of the crank A is reciprocally rotatable.
By the stepping force against the weighted load on the crank A, the phase of the crank A leads the phase of the sprocket gear 31 and the like while resisting the restoring force of the spring member 11,
The crank A and the sprocket gear 31 are arranged so that the crank length expands and contracts due to the leading of the crank A.
Are connected by a crank extension / contraction mechanism B, and the crank extension / contraction mechanism B is formed of one of a link mechanism, a gear mechanism, or a combination mechanism thereof.

【0018】請求項3の発明の自転車では、請求項1ま
たは請求項2の発明の前記構成に加えて、前記伸縮変化
型クランクは、前記クランク軸10の両端にその半径方
向に固定したアーム摺動ガイドケース13と、この中を
摺動するペダルアーム14とによって構成してあり、前
記クランク伸縮機構Bは、誘導リンク15を有するリン
ク機構によって構成されており、誘導リンク15の一方
端部がクランク軸10に平行な枢軸15aによって前記
ペダルアーム14の先端部に枢着されており、誘導リン
ク15の他方端部がクランク軸10に平行な枢軸15b
によって、前記クランクAの可動範囲の先行終端近傍に
おいてスプロッケットギヤ31等の側面に枢着されてい
る。
In the bicycle of the third aspect of the invention, in addition to the structure of the first or second aspect of the invention, the expansion / contraction variable type crank has arm slides fixed to both ends of the crankshaft 10 in the radial direction. The dynamic guide case 13 and a pedal arm 14 that slides in the dynamic guide case 13 are formed. The crank extension mechanism B is formed by a link mechanism having a guide link 15, and one end of the guide link 15 is formed. A pivot 15a parallel to the crankshaft 10 is pivotally attached to the tip of the pedal arm 14, and the other end of the guide link 15 is parallel to the crankshaft 15b.
Thus, in the vicinity of the leading end of the movable range of the crank A, the crank A is pivotally attached to the side surface of the sprocket gear 31 and the like.

【0019】請求項4の発明の自転車では、請求項1ま
たは請求項2の発明の前記構成に加えて、前記伸縮変化
型クランクは、前記クランク軸10の両端にその半径方
向に固定したアーム摺動ガイドケース13と、この中を
摺動するペダルアーム14とによって構成してあり、前
記クランク伸縮機構Bは、前記ペダルアーム14の側面
部分に形成されたラック16と、前記アーム摺動ガイド
ケース13のクランク軸10から離れた部位に支持して
ある第1ピニオン17と、第1ピニオン17と一体に回転
するようにアーム摺動ガイドケース13に支持してある
第2ピニオン19と、前駆スプロケットギヤ31等の側
面にこれと同心に設けた円弧ギヤ33とからなる歯車機
構によって構成されており、前記ラック16と第1ピニ
オン17を噛み合わせ、前記円弧ギヤ33と第2ピニオ
ン19を噛み合わせてある。
In the bicycle according to a fourth aspect of the invention, in addition to the structure of the first or second aspect of the invention, the expansion-contraction variable type crank has arm slides fixed to both ends of the crankshaft 10 in the radial direction. The crank extension mechanism B includes a rack 16 formed on a side surface of the pedal arm 14 and the arm slide guide case. 13, a first pinion 17 supported at a position away from the crankshaft 10, a second pinion 19 supported by an arm slide guide case 13 so as to rotate integrally with the first pinion 17, and a precursor sprocket The gear mechanism is composed of an arc gear 33 concentrically provided on the side surface of the gear 31 and the like, and engages the rack 16 and the first pinion 17 with each other. , It is engaged with the circular arc gear 33 and the second pinion 19.

【0020】請求項5の発明の自転車では、請求項1ま
たは請求項2の発明の前記構成に加えて、前記伸縮変化
型のクランクAを関節軸20で連結された先端側ペダル
アーム14bと根元側ペダルアーム14cよりなる折り
曲げ式ペダルアーム14aで構成し、前記先端側ペダル
アーム14bの根元部に扇形ギヤ21を設け、前記スプ
ロッケットギヤ31等の側面に同心的に円弧ギヤ33を
固着し、前記扇形ギヤ21を前記円弧ギヤ33に噛み合
わせることによって、前記クランク伸縮機構Bをリンク
機構と歯車機構の組み合わせより構成する。
In the bicycle of the fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the distal end side pedal arm 14b and the base of which the expansion / contraction variable type crank A is connected by a joint shaft 20 are connected. It is composed of a bendable pedal arm 14a composed of a side pedal arm 14c, a fan gear 21 is provided at the base of the tip side pedal arm 14b, and an arc gear 33 is concentrically fixed to the side surface of the sprocket gear 31 and the like. By engaging the fan-shaped gear 21 with the arc gear 33, the crank extension mechanism B is configured by a combination of a link mechanism and a gear mechanism.

【0021】請求項6の発明の自転車では、請求項1、
請求項2または請求項5の発明の前記構成に加えて、前
記クランクAをリンク機構の一種であるパンタグラフ機
構Cにより構成し、前記パンタグラフ機構Cのリンク2
3aを前記クランク軸10に固定し、該リンク23aと
平行な前記パンタグラフ機構Cの別のリンク23bを基
端部側において前記根元側ペダルアーム14cにクラン
ク軸10と平行な枢軸26により枢着することによって
クランク伸縮機構Bとし、前記リンク23bの先端側部
分を前記先端側ペダルアーム14bとする。
According to the bicycle of the invention of claim 6,
In addition to the configuration of the invention of claim 2 or claim 5, the crank A is configured by a pantograph mechanism C that is a kind of link mechanism, and the link 2 of the pantograph mechanism C is provided.
3a is fixed to the crankshaft 10, and another link 23b of the pantograph mechanism C parallel to the link 23a is pivotally attached to the root side pedal arm 14c at a base end side by a pivot 26 parallel to the crankshaft 10. As a result, the crank extension / contraction mechanism B is used, and the tip end side portion of the link 23b is used as the tip end side pedal arm 14b.

【0022】請求項7の発明の自転車では、請求項1、
請求項2または請求項5の発明の前記構成に加えて、前
記クランクAは、先端側ペダルアーム14bと根元側ペ
ダルアーム14cとコネクター14dとからなり、先端
側ペダルアーム14bの根元部は前記根元側ペダルアー
ム14cにクランク軸10と平行な枢軸27によって枢
着してあり、根元側ペダルアーム14cは中空軸30に
固定されており、前記コネクター14dはクランク軸1
0に固定されており、先端側ペダルアーム14bの基端
部の扇形ギヤ21aと前記コネクター14dの基端部の
扇形ギヤ21bが噛み合っており、前記クランク伸縮機
構Bが歯車機構とリンク機構の組み合わせよりなる。
According to the bicycle of the invention of claim 7,
In addition to the configuration of the invention of claim 2 or claim 5, the crank A comprises a tip side pedal arm 14b, a root side pedal arm 14c and a connector 14d, and a root part of the tip side pedal arm 14b is the root. It is pivotally attached to the side pedal arm 14c by a pivot 27 parallel to the crankshaft 10, the root pedal arm 14c is fixed to the hollow shaft 30, and the connector 14d is the crankshaft 1
The fan-shaped gear 21a at the base end of the distal pedal arm 14b and the fan-shaped gear 21b at the base end of the connector 14d mesh with each other, and the crank expansion / contraction mechanism B is a combination of a gear mechanism and a link mechanism. Consists of.

【0023】請求項8の発明の自転車では、請求項1な
いし請求項8の発明の前記構成に加えて、前記バネ部材
11は、トーションバネまたは引張コイルバネのうちの
一種であって、バネ部材11の一端にバネ力調整機構を
付加してある。
In the bicycle according to the invention of claim 8, in addition to the structure of the invention of claims 1 to 8, the spring member 11 is one of a torsion spring and a tension coil spring, and the spring member 11 A spring force adjusting mechanism is added to one end of the.

【0024】請求項9の発明の自転車では、請求項1な
いし請求項8の発明の前記構成に加えて、クランクAの
短縮動作時に緩衝作用が働くダンパー45をクランク伸
縮機構Bに含ませる。
In the bicycle of the ninth aspect of the invention, in addition to the above configuration of the first to eighth aspects of the invention, the crank extension / contraction mechanism B includes a damper 45 that acts as a buffer when the crank A is shortened.

【0025】請求項10の発明の自転車では、請求項9
の発明の前記構成に加えて、前記アーム摺動ガイドケー
ス13と前記ペダルアーム14の一部によりダンパー4
5を形成する。
According to the bicycle of the invention of claim 10, claim 9
In addition to the above configuration of the invention, the damper 4 is provided by a part of the arm sliding guide case 13 and the pedal arm 14.
5 is formed.

【0026】請求項10の発明の自転車では、請求項9
の発明の前記構成に加えて、前記バネ部材11は、引張
りコイルバネであり、その一端は前記スプロケットギヤ
31等に掛合し、他端はクランクAの一部に掛合してあ
り、かつクランク軸10より離れた位置に設けてあり、
この引張りコイルバネが短縮するときにのみ作用するダ
ンパー45が前記コイルバネ11a内に装備してある。
According to the bicycle of the invention of claim 10, claim 9
In addition to the above configuration of the invention, the spring member 11 is a tension coil spring, one end of which is engaged with the sprocket gear 31 and the like, the other end of which is engaged with a part of the crank A, and the crankshaft 10 It is located farther away,
The coil spring 11a is equipped with a damper 45 which operates only when the tension coil spring is shortened.

【0027】[0027]

【発明の作用】 請求項1に記載の発明において、自転
車が通常の巡航速度で走行するとき、クランクAの長さ
が短縮している一方、巡航速度以上の荷重がかかって、
これに対抗して強く踏み込んだとき、ペダル12がスプ
ロケットギヤ31より先行するように、バネ部材11の
復元力を調整して置く。このようにして自転車に乗り、
ペダル12を漕ぐと、平地で向かい風も特に強くなけれ
ば、クランクAは短縮したままであり、ペダル12を踏
む力は、収縮しているバネ部材11を伸ばすまでの力に
ならず、クランク軸10と中空軸30は一体となって車
体フレーム40に対して回転し、ペダル12を踏み込んだ
力はスプロケットギヤ31に伝わり、通常の巡航モード
で自転車は走行する。
According to the invention of claim 1, when the bicycle travels at a normal cruising speed, the length of the crank A is shortened, while a load higher than the cruising speed is applied.
The restoring force of the spring member 11 is adjusted and set so that the pedal 12 precedes the sprocket gear 31 when strongly depressed against this. Ride a bicycle like this,
When the pedal 12 is pedaled, the crank A remains shortened unless the headwind is particularly strong on a flat ground, and the force of stepping on the pedal 12 does not reach the force to extend the contracted spring member 11, and the crankshaft 10 The hollow shaft 30 and the hollow shaft 30 rotate together with respect to the vehicle body frame 40, and the force depressing the pedal 12 is transmitted to the sprocket gear 31, so that the bicycle runs in the normal cruise mode.

【0028】次に、加重な荷重、例えば登りの坂道、強
い向かい風、急激な速度上昇などによる加重負荷が自転
車にかかると、ペダル12の踏み込み力に強い抵抗を受
け、これに打ち勝つ強い踏み込み力をペダル12に与え
ると、前記バネ部材11は伸張させられて、ペダル12
はスプロケットギヤ31より先行して回転し、クランク
伸縮機構Bの作用によりクランクAの長さサイズが伸長
し、ペダル12を踏む力が同じでも回転モーメントが大
きくなり、その分だけ軽快となり、強い抵抗に打ち勝っ
て自転車を前方に走行させる。つまり加重負荷モード運
行となる。前記のクランクAはスプロケットギヤ31よ
り先行して回転するとき、左右両側のクランクAはスプ
ロケットギヤ31に対して全く同一の角度変化及び伸長
作用をなし、また左右何れかのペダル12に加重負荷が
かかっている限り、前記クランクAは伸長したままであ
り、引き上げる側のクランクAも短縮することはない。
Next, when a heavy load is applied to the bicycle, such as a climbing slope, a strong headwind, and a rapid speed increase, the pedal 12 is strongly resisted by the pedaling force, and a strong stepping force to overcome this is exerted. When applied to the pedal 12, the spring member 11 is extended and the pedal 12
Rotates ahead of the sprocket gear 31, the length of the crank A is extended by the action of the crank expansion / contraction mechanism B, and the rotational moment increases even with the same stepping force on the pedal 12, resulting in lighter weight and stronger resistance. Beat the car and drive the bicycle forward. In other words, it becomes a weighted load mode operation. When the crank A rotates ahead of the sprocket gear 31, the cranks A on both the left and right sides perform exactly the same angular change and extension action with respect to the sprocket gear 31, and a load is applied to either the left or right pedal 12. As long as the crank A is applied, the crank A is still extended, and the crank A on the pulling side is not shortened.

【0029】請求項2に記載の発明においては、前記ク
ランク伸縮機構がリンク機構、ギヤ機構若しくはこれら
の組み合わせ機構よりなるから、ペダル12の踏み込み
力は機械的に確実にスプロケットギヤ31に伝達され
る。踏み込み力がバネ部材11の復元力より大きいとき
は、前記クランクAはスプロケットギヤ31に対して最
も先行する限界位置まで、抗力に応じた位置に到達し、
その後、これらは一体となって駆動方向に回動する。
According to the second aspect of the invention, since the crank expansion / contraction mechanism is composed of a link mechanism, a gear mechanism or a combination thereof, the pedaling force of the pedal 12 is mechanically and reliably transmitted to the sprocket gear 31. . When the stepping force is larger than the restoring force of the spring member 11, the crank A reaches the limit position most preceding the sprocket gear 31, and reaches the position corresponding to the drag force.
After that, they rotate together in the driving direction.

【0030】請求項3に記載の発明おいては、前記の作
用の他、前記アーム摺動ガイドケース13に対してペダ
ルアーム14は相互に軸方向に摺動し、また、誘導リン
ク15が前記の態様で設けてあるから、前記クランク伸
縮機構Bは一部摺動嵌合機構を含むリンク機構となる。
アーム摺動ガイドケース13とペダルアーム14がスプ
ロケットギヤ31より先行すると、誘導リンク15が次
第にアーム摺動ガイドケース13から遠ざかり、ペダル
アーム14をアーム摺動ガイドケース13から引き出す
ことになり、クランクAの長さが伸長し、回転モーメン
トが大きくなり、同じ踏み付け力でもより大きな回転力
が得られ、前記自転車に受ける加重負荷に打ち勝って、
自転車を前進させる作用をなす。
In addition to the above-mentioned effects, the pedal arm 14 slides in the axial direction relative to the arm slide guide case 13, and the guide link 15 is provided. The crank extension mechanism B is a link mechanism including a sliding fitting mechanism.
When the arm sliding guide case 13 and the pedal arm 14 precede the sprocket gear 31, the guide link 15 gradually moves away from the arm sliding guide case 13, and the pedal arm 14 is pulled out from the arm sliding guide case 13, so that the crank A The length is increased, the rotational moment is increased, and a larger rotational force can be obtained even with the same stepping force, overcoming the weighted load applied to the bicycle,
It works to move the bicycle forward.

【0031】請求項4に記載の発明においては、請求項
3の発明のペダルアーム14の側面にラック16が形成
されており、ラック16と第1ピニオン17の噛み合い
連動、第2ピニオン19と円弧ギヤ33の噛み合い連動
によって前記ペダルアーム14を伸縮させる歯車機構が
リンク伸縮機構Bとして使用されているから、構造が簡
素化される作用をなす。
In the invention of claim 4, a rack 16 is formed on the side surface of the pedal arm 14 of the invention of claim 3, and the rack 16 and the first pinion 17 are engaged with each other, the second pinion 19 and the circular arc. Since the gear mechanism for expanding and contracting the pedal arm 14 by interlocking with the gear 33 is used as the link expanding / contracting mechanism B, the structure is simplified.

【0032】請求項5に記載の発明においては、クラン
クAが関節軸20のある折り曲げ式ペダルアーム14a
としてあり、クランク伸縮機構Bが、先端側アーム部材
14bの根元部の扇形ギヤ21と、スプロケットギヤ3
1に一体に設けた円弧ギヤ33とからなる歯車機構とし
てあるから、請求項1ないし請求項4に記載の発明と同
様の作用をなす。
According to the fifth aspect of the present invention, the crank A has a bendable pedal arm 14a having a joint shaft 20.
The crank expansion / contraction mechanism B includes the fan-shaped gear 21 at the base of the tip side arm member 14b and the sprocket gear 3
Since the gear mechanism is composed of the circular arc gear 33 provided integrally with the first gear, the same operation as the invention according to the first to fourth aspects is achieved.

【0033】請求項6に記載の発明においては、クラン
ク伸縮機構Bがすべてリンク機構により形成してあり、
加工が面倒でコストのかかるギヤを使用していないか
ら、作用は請求項1ないし請求項4及び請求項6に記載
の各発明と同様でありながら、コストの低減になる。
In the sixth aspect of the invention, the crank extension mechanism B is entirely formed by a link mechanism,
Since no complicated and costly gears are used for processing, the operation is the same as that of each of the first to fourth and sixth aspects of the invention, but the cost is reduced.

【0034】請求項8に記載の発明においては、バネ部
材11の復元力が調節可能であるから、搭乗者の脚力や
体力に合わせてバネ力を簡単に調整することができる。
According to the eighth aspect of the invention, since the restoring force of the spring member 11 can be adjusted, the spring force can be easily adjusted according to the leg force and the physical strength of the occupant.

【0035】請求項9に記載の発明においては、ダンパ
ー45がクランク伸縮機構Bに組込まれているから、登
坂中等の加重負荷の運転モードにおいて万一、踏み足が
ペダル12から外れても、クランクAがバネ部材11に
よって急速に短縮復帰する危険性がない。加重負荷の増
大により一度回転半径が大きくなったペダル12の位置
は、そのペダル12にかかる負荷が急速に変動したとし
ても、急速には短縮せず、ましてや1回のクランク軸1
0の回転中における変動が少ない。
According to the ninth aspect of the present invention, since the damper 45 is incorporated in the crank expansion / contraction mechanism B, even if the stepping foot is disengaged from the pedal 12 in the operation mode of a weighted load such as when climbing a slope, the crank There is no risk that A will be rapidly shortened and returned by the spring member 11. The position of the pedal 12 whose radius of gyration has once increased due to an increase in the weighted load does not decrease rapidly even if the load applied to the pedal 12 fluctuates rapidly, let alone the crankshaft 1 once.
Little fluctuation during 0 rotation.

【0036】請求項10に記載の発明においては、前記
ダンパー45をアーム摺動ガイドケース13とペダルア
ーム14の一部で形成したので、部品点数が少なく構造
も簡素化する。
According to the tenth aspect of the invention, since the damper 45 is formed by the arm sliding guide case 13 and a part of the pedal arm 14, the number of parts is small and the structure is simplified.

【0037】請求項11に記載の発明においては、バネ
部材11がコイルバネではあって、ダンパー25がコイ
ルバネ部材11aの内部に収納されているため、余分の
場所を取らない作用をなす。
According to the eleventh aspect of the invention, since the spring member 11 is a coil spring and the damper 25 is housed inside the coil spring member 11a, there is an action that does not take up an extra space.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】 図10及び図11に示す実施
形態1は、請求項1、請求項2及び請求項3に記載の各
発明の実施例である。クランク軸10の左右両端には、
それぞれ一つのアーム摺動ガイドケース13が相互に1
80°位相を異にして固定してある。このアーム摺動ガ
イドケース13の中には、ペダルアーム14がその長さ
方向に摺動可能に嵌合してあり、これらペダルアーム1
4の先端には、クランク軸10と平行な枢軸15aによ
ってペダル12を取り付けてある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1 shown in FIGS. 10 and 11 is an example of each invention described in claims 1, 2 and 3. On the left and right ends of the crankshaft 10,
One arm sliding guide case 13 for each
The phases are fixed by 80 °. A pedal arm 14 is fitted in the arm sliding guide case 13 so as to be slidable in the length direction thereof.
A pedal 12 is attached to the tip of 4 by a pivot 15a parallel to the crankshaft 10.

【0039】中空軸30の一端には、無端チエーン7が
巻き掛けられるスプケットギヤ31を形成してあり、中
空軸30の他端にはスプロケットギヤ31と平行な側面
をもつ盤状ステー32を形成してある。図示において
は、中空軸30、スプロケットギヤ31及び盤状ステー
32は一体に示したが、要は相互に位相ずれが起こらな
いよう固着してあればよく、これらの固着手段に限定は
ない。
At one end of the hollow shaft 30, a spcket gear 31 around which the endless chain 7 is wound is formed, and at the other end of the hollow shaft 30, a disc stay 32 having a side surface parallel to the sprocket gear 31 is formed. There is. In the figure, the hollow shaft 30, the sprocket gear 31, and the board-like stay 32 are shown integrally, but the point is that they need only be fixed so as not to cause phase shifts with each other, and these fixing means are not limited.

【0040】前記アーム摺動ガイドケース13に対面す
る前記スプロケットギヤ31の側面には、任意の同心円
上に第1ストッパー35と第2ストッパー36がスプロ
ケットギヤ31の中心軸に対して30度から60度程の
角度をなすように植設されている。前記アーム摺動ガイ
ドケース13は、その両側面が第1ストッパー35また
は第2ストッパー36に当たることによって、スプロケ
ットギヤ31に対する揺動範囲を限界づけられている。
On the side surface of the sprocket gear 31 facing the arm sliding guide case 13, a first stopper 35 and a second stopper 36 are arranged on an arbitrary concentric circle from 30 degrees to 60 degrees with respect to the central axis of the sprocket gear 31. It is planted so that it forms an angle. Both side surfaces of the arm slide guide case 13 hit the first stopper 35 or the second stopper 36, so that the swing range with respect to the sprocket gear 31 is limited.

【0041】前記アーム摺動ガイドケース13とスプロ
ケットギヤ31の間には、引張コイルバネよりなるバネ
部材11が取り付けられている。アーム摺動ガイドケー
ス13とペダルフーム14よりなるクランクAは、自転
車1を前進させるための駆動回転方向とは反対の方向
(図1では反時計回り方向)に前記バネ部材11によっ
て回転付勢されている。このように付勢されたアーム摺
動ガイドケース13は、ペダル駆動方向を基準として最
後方端にある第1ストッパー35に当接している。
Between the arm sliding guide case 13 and the sprocket gear 31, a spring member 11 made of a tension coil spring is attached. The crank A including the arm sliding guide case 13 and the pedal hood 14 is rotationally biased by the spring member 11 in a direction (counterclockwise direction in FIG. 1) opposite to the driving rotational direction for moving the bicycle 1 forward. There is. The arm slide guide case 13 thus biased contacts the first stopper 35 at the rearmost end with respect to the pedal driving direction.

【0042】アーム摺動ガイドケース13から突出して
いるペダルアーム14の先端部には、誘導リンク15の
一端が前記枢軸15aによって枢着してある。図示の例
においては、この枢軸15aはペダル12の回転中心軸
と兼用してあるが、別の枢軸であっても、本発明の実施
形態に含まれる。前記誘導リンク15の他端は、アーム
摺動ガイドケース13よりも駆動方向を基準として先行
する側のスプロケットギヤ13の周縁寄りにおいて、ク
ランク軸10と平行な枢軸15bによって枢着してあ
る。
One end of the guide link 15 is pivotally attached to the tip end of the pedal arm 14 protruding from the arm sliding guide case 13 by the pivot shaft 15a. In the illustrated example, the pivot shaft 15a is also used as the rotation center shaft of the pedal 12, but other pivot shafts are also included in the embodiment of the present invention. The other end of the guide link 15 is pivotally attached by a pivot shaft 15b parallel to the crankshaft 10 near the peripheral edge of the sprocket gear 13 that is ahead of the arm sliding guide case 13 with respect to the driving direction.

【0043】中空軸30の反対側端においては、スプロ
ケットギヤ13の代りに盤状ステー32が設けられてお
り、盤状ステー32には、前記スプロケットギヤ31の
誘導リンク15とは回転対称の位置に同大の別の誘導リ
ンク15が取り付けられている。前記バネ部材11は盤
状ステー32側にも設けてもよいが、必ずしも必要とし
ない。
At the opposite end of the hollow shaft 30, a disc-shaped stay 32 is provided instead of the sprocket gear 13, and the disc-shaped stay 32 has a rotationally symmetrical position with respect to the guide link 15 of the sprocket gear 31. Another guide link 15 of the same size is attached to. The spring member 11 may be provided on the board stay 32 side, but it is not always necessary.

【0044】この実施形態1では、自転車が通常の巡航
運転や下り坂のときなどにおいては、前記ペダル12に
殆ど負荷がかからないか、負荷があってもわずかである
から、前記バネ部材11は収縮したままであり、ペダル
アーム14の回転半径は通常の自転車より短い。
In the first embodiment, when the bicycle is in a normal cruising operation or on a downhill, the pedal 12 is hardly loaded, or even if there is a little load, the spring member 11 contracts. The turning radius of the pedal arm 14 is shorter than that of a normal bicycle.

【0045】次に、自転車が坂道に来たときや強い向か
い風を受けた場合、自転車及び搭乗者はより強い負荷を
受け、これに打ち勝って自転車を前進させるために、ペ
ダル12を強く踏み込む。このとき、自転車自体には上
り坂や向かい風による負荷に対応して、バネ部材11は
伸張し、ペダル12の位相はスプロケットギヤ31に対
し、先行することになり、誘導リンク15によってペダ
ルアーム14はアーム摺動ガイドケース13から最大通
常の自転車のクランク長程まで引き出される。これによ
って、ペダル12の回転半径が大きくなり、大きな回転
モーメントが得られるため、自転車にかかる加重負荷に
充分に打ち勝ってこれを前進させることができる。
Next, when the bicycle comes to a slope or receives a strong headwind, the bicycle and the occupant are subjected to a heavier load, and the pedal 12 is strongly depressed in order to overcome the load and advance the bicycle. At this time, the spring member 11 expands in response to the load due to the uphill slope or the headwind on the bicycle itself, and the phase of the pedal 12 precedes the sprocket gear 31, and the pedal arm 14 is moved by the guide link 15. It is pulled out from the arm sliding guide case 13 to the maximum normal crank length of the bicycle. As a result, the turning radius of the pedal 12 is increased and a large turning moment is obtained, so that the weighted load applied to the bicycle can be sufficiently overcome and the pedal 12 can be moved forward.

【0046】また、実施形態1では、前記クランク伸縮
機構Bは長さ方向にスライドするペダルアーム14と誘
導リンク15及び誘導リンク15を枢着する純機械的な
部品点数の少ないリンク機構であり、コストを押し上げ
ない。前記ペダル12の回転半径は、自転車にかかる負
荷に自動的に対応した半径となり、負荷が強ければ、前
記アーム摺動ガイドケース13は第2ストッパー36に
当接する最先行位置まで移動し、その後はスプロケット
ギヤ31と一体に回動することになる。
Further, in the first embodiment, the crank extension / contraction mechanism B is a link mechanism having a small number of pure mechanical parts for pivotally connecting the pedal arm 14 sliding in the lengthwise direction, the guide link 15 and the guide link 15. Does not push up costs. The radius of rotation of the pedal 12 automatically corresponds to the load applied to the bicycle, and if the load is heavy, the arm slide guide case 13 moves to the most advanced position where it abuts on the second stopper 36, and thereafter. It will rotate together with the sprocket gear 31.

【0047】前記のアーム摺動ガイドケース13、ペダ
ルアーム14及び誘導リンク15は、自転車フレーム4
0の反対側においても、盤状ステー32に対して、スプ
ロケットギヤ31側と全く同様に180°位相を異にし
て回転対称位置に設けてあり、また、クランク軸10及
び中空軸30は左右共通であるから、左右何れかのペダ
ル12の回転半径が変更すれば、他の側のペダルの回転
半径も同様に変更され、何れかのペダル12に負荷があ
る限り、ペダル12の回転半径はみだりに独自変更され
ない。その他、前述の通りエアダンパーはアーム摺動ケ
ース13とペダルアーム14の一部で構成しているか
ら、部品点数が増加せず、外観も複雑化せず、違和感が
少ない。
The arm sliding guide case 13, the pedal arm 14 and the guide link 15 are the same as those of the bicycle frame 4.
Also on the side opposite to 0, the crankshaft 10 and the hollow shaft 30 are provided in a rotationally symmetrical position with a phase difference of 180 ° with respect to the plate-like stay 32, just like the sprocket gear 31 side. Therefore, if the turning radius of either the left or right pedal 12 is changed, the turning radius of the pedal on the other side is also changed, and as long as there is a load on either pedal 12, the turning radius of the pedal 12 is insignificant. It is not changed by itself. In addition, since the air damper is composed of the arm sliding case 13 and a part of the pedal arm 14 as described above, the number of parts does not increase, the appearance does not become complicated, and the discomfort is small.

【0048】図12及び図13に示す実施形態2は請求
項4に記載の発明の実施例であり、既に発明が解決しよ
うとする手段及び発明の作用において説明した部分につ
いては、これを援用し、重ねての説明を省略する。ペダ
ルアーム14の側面にラック16が一体に形成してあ
り、これと噛み合う第1ピニオン17と一体に回動する
第2ピニオン19は、ダイキャストなどで一体に形成し
てある。第1ピニオン17と第2ピニオン19は、別々
に成形し、アーム摺動ガイドケース13に取付けた共通
のピニオン軸18に対しキーなどで固定することもでき
る。
Embodiment 2 shown in FIG. 12 and FIG. 13 is an embodiment of the invention described in claim 4, and the parts already explained in the means to be solved by the invention and the operation of the invention are incorporated by reference. , Repeated description is omitted. A rack 16 is integrally formed on a side surface of the pedal arm 14, and a second pinion 19 that rotates integrally with a first pinion 17 that meshes with the rack 16 is integrally formed by die casting or the like. The first pinion 17 and the second pinion 19 may be molded separately and fixed to a common pinion shaft 18 attached to the arm sliding guide case 13 with a key or the like.

【0049】第2ピニオン19は、スプロケットギヤ3
1の側面に取り付けた円弧ギヤ33と噛み合わせてあ
り、この円弧ギヤ33は曲率中心がスプロケットギヤ3
1の中心にある末広型ないし扇形のギヤである。自転車
のフレーム40に関してスプロケットギヤ31の反対側
に配置された盤状ステー32においては、外周面の一部
が前記円弧ギヤ33と同径の円弧ギヤ33aに形成され
ている。その他、実施形態1と同一符号のところは、同
様の構成部材ないし構成部分である。
The second pinion 19 is for the sprocket gear 3
1 is meshed with an arc gear 33 attached to the side surface of the No. 1 and the center of curvature of the arc gear 33 is the sprocket gear 3
It is a divergent or fan-shaped gear at the center of 1. In the disc-shaped stay 32 arranged on the opposite side of the sprocket gear 31 with respect to the bicycle frame 40, a part of the outer peripheral surface is formed as an arc gear 33a having the same diameter as the arc gear 33. In addition, the same reference numerals as those in the first embodiment are the same components or components.

【0050】この実施形態2においては、前記の通り自
転車に加重の抵抗がかかり、これに打ち勝つためにペダ
ル12を強く踏み込むと、バネ部材11が伸長し、ペダ
ルアーム14はアーム摺動ガイドケース13と共にスプ
ロケットギヤ31に対し先行し、スプロケットギヤ31
側の円弧ギヤ33,33aに噛み合う第2ピニオン19
と第2ピニオン19と一体の第1ピニオン17も図12
において時計回り方向に回動し、第1ピニオン17と噛
み合うラック16を有するペダルアーム14は、アーム
摺動ガイドケース13から引出されて、ペダル12の回
転半径が大きくなる。ペダル12にかかる踏み込み力が
弱くなれば、バネ部材11は収縮し、ペダル12は元の
位置に復元する。その他の作用は実施形態1にほぼ同様
である。
In the second embodiment, as described above, the bicycle is subjected to a load resistance, and when the pedal 12 is strongly depressed to overcome the resistance, the spring member 11 extends, and the pedal arm 14 moves the arm sliding guide case 13. Together with the sprocket gear 31, the sprocket gear 31
Second pinion 19 meshing with the circular arc gears 33, 33a on the side
The first pinion 17 integrated with the second pinion 19 is also shown in FIG.
The pedal arm 14 having the rack 16 that rotates in the clockwise direction and meshes with the first pinion 17 is pulled out from the arm slide guide case 13, and the turning radius of the pedal 12 increases. When the pedaling force applied to the pedal 12 becomes weaker, the spring member 11 contracts and the pedal 12 returns to the original position. Other operations are almost the same as those in the first embodiment.

【0051】図14に示した実施形態3は、請求項5に
記載の発明の実施例である。既に課題を解決するための
手段及び発明の作用において説明したところは、これを
援用し、重ねての説明を省略する。ペダル12の踏み込
み力が強くなると、バネ部材11が伸長し、根元側ペダ
ルアーム14cがスプロケットギヤ31より先行して回
動し、これによって先端側ペダルアーム14bの位相の
変化に伴って、これと一体の扇形ギヤ21とスプロケッ
トギヤ31側の円弧ギヤ33,33aとの噛み合い位置
が変化して、先端側ペダルアーム14bは図14におい
て時計回り方向に回動し、前記踏み込み力に応じて、遂
には図14の二点鎖線で示した位置に来る。自転車フレ
ーム40の反対側においては、実施形態2と同様に盤状
ステー32の外周部が円弧ギヤ33aとなっている。左
右のペダル12に対する踏み込み力がなくなれば、バネ
部材11は収縮し、各ペダル12は元の位置に復帰す
る。
The third embodiment shown in FIG. 14 is an example of the invention described in claim 5. Where the means for solving the problems and the operation of the invention have been already described, the description will be incorporated and repeated description will be omitted. When the pedaling force of the pedal 12 becomes stronger, the spring member 11 expands, and the base pedal arm 14c rotates ahead of the sprocket gear 31. As a result, as the phase of the tip pedal arm 14b changes, The engagement position between the integral fan gear 21 and the arc gears 33, 33a on the sprocket gear 31 side is changed, and the tip side pedal arm 14b is rotated clockwise in FIG. 14 to finally respond to the stepping force. Comes to the position shown by the chain double-dashed line in FIG. On the opposite side of the bicycle frame 40, the outer peripheral portion of the board-like stay 32 is an arc gear 33a as in the second embodiment. When the pedaling force on the left and right pedals 12 disappears, the spring member 11 contracts and each pedal 12 returns to its original position.

【0052】図15に示す実施形態4は、請求項6に記
載の発明の実施例である。クランク伸縮機構Bはリンク
機構の一種であるパンタグラフ機構Cによって構成して
ある。パンタグラフ機構Cは、相対する2組のリンク2
2a,22bとリンク23a,23bを平行四辺形を構
成するように配置し、クランク軸10と平行な4個の枢
軸25によって枢着したものであり、一方側のリンク2
3aの中間部が前記クランク軸10に固定してあり、他
方側のリンク23bが外方に延長してペダルアーム14
を形成しており、その先端にペダル12が枢着されてい
る。
Embodiment 4 shown in FIG. 15 is an embodiment of the invention described in claim 6. The crank extension mechanism B is composed of a pantograph mechanism C which is a kind of link mechanism. The pantograph mechanism C has two pairs of opposing links 2.
2a and 22b and links 23a and 23b are arranged so as to form a parallelogram, and are pivotally attached by four pivots 25 that are parallel to the crankshaft 10.
The intermediate portion of 3a is fixed to the crankshaft 10, and the link 23b on the other side is extended outward to extend the pedal arm 14
Is formed, and the pedal 12 is pivotally attached to the tip thereof.

【0053】前記リンク23aの延長部先端には、引張
コイルバネよりなるバネ部材11の一端が取付けられ、
バネ部材11の他端はスプロケットギヤ31の外周縁部
に取付けられている。このバネ部材11は、パンタグラ
フ機構Cを折り畳み方向に牽引し、ペダル12の回転半
径を減少させる方向に付勢している。パンタグラフ機構
Cが初期状態まで折り畳まれているときには、リンク2
3aの延長部側面が第1ストッパー35に当接してい
る。
One end of a spring member 11 made of a tension coil spring is attached to the tip of the extension of the link 23a.
The other end of the spring member 11 is attached to the outer peripheral edge of the sprocket gear 31. The spring member 11 pulls the pantograph mechanism C in the folding direction and urges it in a direction to reduce the radius of rotation of the pedal 12. When the pantograph mechanism C is folded to the initial state, the link 2
The side surface of the extension portion 3a is in contact with the first stopper 35.

【0054】加重負荷モードの運転に当たり、ペダル1
2を強く踏み込むと、バネ部材11が伸長し、リンク2
3aがクランク軸10を中心に図15において時計回り
方向に回動する。このリンク23aの回動に連動してパ
ンタグラフ機構Cは実線の位置から2点鎖線位置に変形
し、リンク23bが枢軸26を中心に図15において時
計回り方向に回動する。このようにパンタグラフ機構C
はクランク伸縮機構Bとして伸長変形するため、前記ペ
ダル12の回転半径は伸長する。クランク軸10とリン
ク23bの根元部とを一対のリンク22a,22bと平
行な根元側ペダルアーム14cで連結しても、実施形態
4に含まれる。つまり、リンク22aは省略することも
できる。なお、リンク23aを根元側ペダルアーム12
c及びリンク22bと併用すれば、強度が大きくなる。
応力が3者に分散されるため、リンク23a,23b及
び根元側ペダルアーム12cの各板厚を薄くすることが
できる。実施形態4においては、クランク伸縮機構Bは
パンタグラフ機構Cであって、ジョイント部分はすべて
回転嵌合となり、滑り嵌合やギヤ伝動機構がないから、
運動抵抗が少なく、故障のおそれもなく、操作が円滑で
ある。
When operating in the weighted load mode, the pedal 1
When 2 is strongly depressed, the spring member 11 extends and the link 2
3a rotates about the crankshaft 10 in the clockwise direction in FIG. In association with the rotation of the link 23a, the pantograph mechanism C is deformed from the solid line position to the two-dot chain line position, and the link 23b rotates about the pivot 26 in the clockwise direction in FIG. In this way the pantograph mechanism C
Is expanded and deformed as a crank extension mechanism B, so that the turning radius of the pedal 12 is expanded. Even if the crankshaft 10 and the root portion of the link 23b are connected by the root side pedal arm 14c parallel to the pair of links 22a and 22b, it is included in the fourth embodiment. That is, the link 22a can be omitted. The link 23a is connected to the base pedal arm 12
When used in combination with c and the link 22b, the strength is increased.
Since the stress is distributed to the three parties, the plate thickness of each of the links 23a and 23b and the root side pedal arm 12c can be reduced. In the fourth embodiment, the crank expansion / contraction mechanism B is the pantograph mechanism C, and the joint portions are all rotationally fitted, and there is no sliding fitting or gear transmission mechanism.
There is little movement resistance, there is no danger of failure, and operation is smooth.

【0055】図16に示す実施形態5は、請求項7に記
載の発明の実施例であり、前記実施形態4の一種の変形
である。実施形態4と異なるところは、パンタグラフ機
構Cの代わりに扇形ギヤ21を用いていることであり、
引張コイルバネよりなる前記バネ部材11は、スプロケ
ットギヤ31の外周縁部と扇形ギヤ21bの先端部の間
に掛けられている。バネ部材11はペダルアーム14を
内側に引き込む方向に付勢している。加重負荷に対応し
てペダル12を強く踏みこむと、枢軸27を中心にペダ
ルアーム14aが図16において時計回り方向に回動
し、2点鎖線位置に移動することによって、ペダル12
のクランク軸10周りの回転半径が伸長する。ペダルア
ーム14aの回動に伴い、ペダルアーム14aの根元部
の扇形ギヤ21に噛み合っている円弧ギヤ33は、クラ
ンク軸10を中心に図16において反時計回り方向に回
動する。
The fifth embodiment shown in FIG. 16 is an embodiment of the invention described in claim 7, and is a kind of modification of the fourth embodiment. The difference from the fourth embodiment is that a fan gear 21 is used instead of the pantograph mechanism C,
The spring member 11 made of a tension coil spring is hooked between the outer peripheral edge of the sprocket gear 31 and the tip of the fan gear 21b. The spring member 11 biases the pedal arm 14 in a direction to pull it inward. When the pedal 12 is strongly depressed in response to the weighted load, the pedal arm 14a rotates in the clockwise direction in FIG. 16 about the pivot 27 and moves to the position indicated by the chain double-dashed line.
The radius of gyration of the crankshaft 10 around the crankshaft 10 extends. Along with the rotation of the pedal arm 14a, the arc gear 33 meshing with the fan-shaped gear 21 at the base of the pedal arm 14a rotates about the crankshaft 10 in the counterclockwise direction in FIG.

【0056】図17に示す実施形態6は、請求項9及び
請求項10に記載の発明の実施例であり、クランクA
は、その一部または全体をエアダンパー45として構成
してある。このエアダンパー45の構造は、例えば次の
通りである。すなわち、前記アーム摺動ガイドケース1
3の基端壁部を閉塞してダンパーの外側シリンダ部材と
し、ペダルアーム14の基端部分をダンパーのプランジ
ャー部材とし、アーム摺動ガイドケース13の前記基端
壁部には、ペダルアーム14がアーム摺動ガイドケース
13内に後退してクランク長が短縮するとき、アーム摺
動ガイドケース3の内部から空気が流出するための小孔
50と、ペダルアーム14がアーム摺動ガイドケース1
3から突出してクランク長が伸長するとき、アーム摺動
ガイドケース3の内部へ空気が流入するための大孔51
が形成されている。大孔51に開口面積は小孔50の開
口面積に対して十分に大きく設定されており、大孔51
の内面側には、ペダルアーム14が突出するときに大孔
51を開放する一方、ペダルアーム14が後退するとき
に大孔51を閉塞する逆止弁52を設けてある。なお、
逆止弁52の弁体を弱いトーションバネなどによって閉
塞方向によって回転付勢して置くことによって、大孔5
0が上方位置に来たときに、逆止弁52がその自重の作
用により不必要に開くのを防止することもできる。この
エアダンパー45によって、ペダルアーム14が伸出す
るときには、ペダルアーム14は大きな抵抗を受けない
ため、俊敏な動作となり、反対にペダルアーム14が退
入するときには、大きな抵抗を受けるため、緩慢な動作
となる。これにより、ペダル12の回転半径が短縮動作
するときに適度な緩衝作用が得られる。その他の構成は
発明が解決しようとする手段の項で説明した通りであ
り、これを援用する。
The sixth embodiment shown in FIG. 17 is an embodiment of the invention described in claims 9 and 10 and is a crank A.
Is partially or entirely configured as an air damper 45. The structure of the air damper 45 is as follows, for example. That is, the arm sliding guide case 1
3, the base end wall portion of 3 is closed to serve as an outer cylinder member of the damper, the base end portion of the pedal arm 14 serves as a plunger member of the damper, and the pedal arm 14 is provided on the base end wall portion of the arm slide guide case 13. Is retracted into the arm sliding guide case 13 and the crank length is shortened, the small hole 50 for allowing air to flow out from the inside of the arm sliding guide case 3 and the pedal arm 14 are provided in the arm sliding guide case 1.
A large hole 51 for allowing air to flow into the inside of the arm sliding guide case 3 when the crank length is extended by protruding from 3
Are formed. The opening area of the large hole 51 is set sufficiently larger than the opening area of the small hole 50.
A check valve 52 that opens the large hole 51 when the pedal arm 14 protrudes and closes the large hole 51 when the pedal arm 14 retracts is provided on the inner surface side of the. In addition,
The check valve 52 is urged to rotate by a closing direction by a weak torsion spring, so that the large hole 5
It is also possible to prevent the check valve 52 from opening unnecessarily due to the effect of its own weight when the 0 comes to the upper position. With this air damper 45, when the pedal arm 14 extends, the pedal arm 14 does not receive a large resistance, which results in swift operation. On the contrary, when the pedal arm 14 retreats, a large resistance is received, which is slow. It will work. As a result, an appropriate cushioning action can be obtained when the turning radius of the pedal 12 is shortened. Other configurations are as described in the section of means to be solved by the invention, and are incorporated herein by reference.

【0057】図18に示す実施形態7は請求項8に記載
の発明の実施例である。コイルバネで構成した前記バネ
部材11aの一端は、バネ力調整機構Dを介してスプロケ
ットギヤ31またはペダルアーム14等のクランク伸縮
機構Bの一部に連結してある。バネ部材11aの一端は
ネジ棒48に連結されており、このネジ棒48を螺合し
た雌ネジ台座49が前記スプロケットギヤ31側に取り
付けられる。ネジ棒48を適宜手段で回転させ、ネジ棒
48を雌ネジ台座49に対して進退させると、バネ部材
11aの復元力の初期設定が簡単かつ的確に変更され
る。
The seventh embodiment shown in FIG. 18 is an embodiment of the invention described in claim 8. One end of the spring member 11a composed of a coil spring is connected to a part of a crank expansion / contraction mechanism B such as a sprocket gear 31 or a pedal arm 14 via a spring force adjusting mechanism D. One end of the spring member 11a is connected to a screw rod 48, and a female screw pedestal 49 screwed with the screw rod 48 is attached to the sprocket gear 31 side. When the screw rod 48 is rotated by an appropriate means to move the screw rod 48 forward and backward with respect to the female screw pedestal 49, the initial setting of the restoring force of the spring member 11a can be changed easily and accurately.

【0058】図19に示す実施形態8は、請求項11に
記載の発明の実施例であり、前記各実施形態においてダ
ンパー45をバネ部材11と併用する場合に、バネ部材
11を引張コイルバネ11aで構成し、その内部空間に
ダンパー45を収納したものである。これによって、組
立て取付スペースが節約される。前記ダンパー45のシ
リンダー本体の基端取付部45aは、バネ部材11aの
一方端部と一緒にスプロケットギヤ31側に取り付けら
れ、ダンパー45のプランジャー45bの先端取付部4
5cは、バネ部材11aの他方端部と一緒にクランク伸
縮機構Bの適所に取り付けられる。なお、実施形態6及
び実施形態7における前記ダンパー45としては、公知
のエアダンパーまたは油圧ダンパーを使用できる。ダン
パー45はバネ部材11の内部に収容しないで、外部に
独立に設置することもできる。
The eighth embodiment shown in FIG. 19 is an embodiment of the invention described in claim 11. When the damper 45 is used together with the spring member 11 in each of the embodiments, the spring member 11 is a tension coil spring 11a. The damper 45 is configured and the damper 45 is housed in the internal space. This saves assembly space. The base end mounting portion 45a of the cylinder body of the damper 45 is mounted on the sprocket gear 31 side together with one end of the spring member 11a, and the tip mounting portion 4 of the plunger 45b of the damper 45 is mounted.
5c is attached to a proper position of the crank expansion / contraction mechanism B together with the other end of the spring member 11a. A known air damper or hydraulic damper can be used as the damper 45 in the sixth and seventh embodiments. The damper 45 may not be housed inside the spring member 11, but may be independently installed outside.

【0059】このようにバネ部材の内外にダンパーを併
用設置すると、登坂中に万一踏み足がペダル12から外
れても、ダンパーによる緩衝作用が働くため、クランク
Aがバネ部材11によって急速に短縮復帰する危険がな
い。クランクAの収縮動作時の緩衝用ダンパーは、ダン
パーレートの設定次第で、前記危険防止のほかにペダル
の回転安定機能を持つ。登坂時、両足が上下死点付近に
達し踏力が弱まると、クランクAは短縮しようとする
が、ダンパーが一瞬短縮を遅らせて上下死点をやり過ご
す。また、回転全域でも敏感過ぎる伸縮を和らげ、二重
軸構造の回転差による空転感を抑制する。
When the dampers are installed inside and outside the spring member in this way, even if the treadle comes off the pedal 12 while climbing a slope, the damper member acts as a buffer, so that the crank member A is shortened rapidly by the spring member 11. There is no danger of returning. The cushioning damper at the time of contraction operation of the crank A has the function of stabilizing the rotation of the pedal in addition to the above-mentioned danger prevention depending on the setting of the damper rate. When both feet reach near the top-bottom dead center and the pedaling force weakens when climbing the slope, the crank A tries to shorten, but the damper delays the shortening for a moment and the top-dead center is overrun. Further, it suppresses the excessive expansion and contraction even in the entire rotation range, and suppresses the feeling of idling due to the rotation difference of the double shaft structure.

【0060】前記バネ部材11としては、コイルバネ1
1aに限定されることなく、トーションバネなども使用
することができる。その場合、トーションバネは前記し
たコイルバネ11aの置換部材としてスプロケットギヤ
31とクランク伸縮機構Bのアーム摺動ガイドケース1
3やペダルアーム14などの間に装填することもできる
が、図20から図22に示した実施形態9のようにクラ
ンク軸10と中空軸30の間に直接的に装填することも
できる。この実施形態9では、トーションバネ11bの
本体コイル部が中空軸30の端部とクランク軸10の両
者にかけて嵌められ、トーションバネ11bの一方の直
線端部11dが中空軸30に設けたストッパー突起37
に掛けられ、トーションバネ11bの他方の直線端部1
1eがクランク軸10に設けたストッパー突起38に掛
けられている。
As the spring member 11, the coil spring 1 is used.
Not limited to 1a, a torsion spring or the like can be used. In this case, the torsion spring serves as a replacement member for the coil spring 11a described above and the sprocket gear 31 and the arm sliding guide case 1 of the crank expansion / contraction mechanism B.
It can be mounted between the crankshaft 10 and the hollow shaft 30 as in the ninth embodiment shown in FIGS. 20 to 22, though it can be mounted between the crankshaft 10 and the hollow shaft 30. In the ninth embodiment, the main body coil portion of the torsion spring 11b is fitted over both the end portion of the hollow shaft 30 and the crankshaft 10, and one straight end portion 11d of the torsion spring 11b is provided on the hollow shaft 30 as a stopper projection 37.
The other straight end 1 of the torsion spring 11b.
1e is hooked on a stopper protrusion 38 provided on the crankshaft 10.

【0061】この実施形態9では、図20と図21に示
したように中空軸30には円周方向に所定角度に開いた
弧状溝51を設けてあり、クランク軸10に半径方向に
植設された規制ピン52が、前記弧状溝51に挿入され
ている。規制ピン52はクランク軸10の回転に伴って
弧状溝51内を往復回動し、弧状溝51の両端51a,
51bが前記第1ストッパー35、第2ストッパー36
の役目をなしている。中空軸30には前記実施形態と同
様にスプロケットギヤ31や盤状ステー32が設けられ
る。クランク軸10にはクランクAが接続され、クラン
クAとスプロケットギヤ31の間にはクランク伸縮機構
Bが同様に設けられる。
In this ninth embodiment, as shown in FIGS. 20 and 21, the hollow shaft 30 is provided with an arcuate groove 51 opened at a predetermined angle in the circumferential direction, and is planted in the crankshaft 10 in the radial direction. The restricted pin 52 is inserted into the arcuate groove 51. The regulation pin 52 reciprocally rotates in the arc-shaped groove 51 with the rotation of the crankshaft 10, and both ends 51a of the arc-shaped groove 51,
51b is the first stopper 35 and the second stopper 36.
Plays the role of. The hollow shaft 30 is provided with a sprocket gear 31 and a board-like stay 32 as in the above embodiment. A crank A is connected to the crankshaft 10, and a crank extension mechanism B is similarly provided between the crank A and the sprocket gear 31.

【0062】クランク軸10はトーションバネ11bに
よって図20において中空軸30に対し反時計回り方向
に回転復帰させられている。通常の巡航モードにおいて
は、トーションバネ11bの復元力が抗力を上回るとき
には、中空軸30とクランク軸10は位相をずらすこと
なく一体に回転し、ペダル12の踏み込み力がスプロケ
ットギヤ31と無端チェーン7を介して後輪のスプロケ
ットギヤ8に伝えられ、自転車1が前進する。
The crankshaft 10 is returned to the counterclockwise direction with respect to the hollow shaft 30 in FIG. 20 by the torsion spring 11b. In the normal cruise mode, when the restoring force of the torsion spring 11b exceeds the drag force, the hollow shaft 30 and the crankshaft 10 rotate integrally without shifting their phases, and the pedaling force of the pedal 12 causes the sprocket gear 31 and the endless chain 7 to rotate. Is transmitted to the sprocket gear 8 of the rear wheel via the, and the bicycle 1 advances.

【0063】坂道を登り始める等の加重負荷運転モード
に入り、スプロケットギヤ31に掛かる抗力が強くなっ
てトーションバネ11bの復元力を上回ると、クランク
軸10は中空軸30に先行し、時計回り方向に回転位相
に差を生じつつ回転する。しかもバネの性質から、急坂
ほど回転差は大きくなる。そして登坂を終え抗力が弱ま
ると、クランク軸10はトーションバネ11bの付勢に
よってクランク軸10は反時計回り方向に回転復帰する
ことになる。図20において、符号Lはローギアモード
でありたい位置を示し、符号Hはハイギアモードであり
たい位置を示している。この二重軸構造を採用したクラ
ンク機構においては、クランク軸10と中空軸30の回
転位相差は、抗力の強弱にリアルタイムで反応するもの
であり、この機構はいわば抗力検知装置として機能して
いる。そのため、回転位相差をセンサーで検出し、検出
信号に対応して電動モータや電動アクチュエータを駆動
してクランクAを伸縮させたり、モーターでギアチェン
ジを行うことも可能である。
When a load operation mode such as starting to climb a slope is entered and the resistance applied to the sprocket gear 31 becomes stronger and exceeds the restoring force of the torsion spring 11b, the crankshaft 10 leads the hollow shaft 30 and rotates in the clockwise direction. It rotates while producing a difference in the rotation phase. Moreover, due to the nature of the spring, the steeper the slope, the greater the difference in rotation. Then, when the drag is weakened after the climb, the crankshaft 10 is returned to the counterclockwise direction by the bias of the torsion spring 11b. In FIG. 20, the symbol L indicates the position where the low gear mode is desired, and the symbol H indicates the position where the high gear mode is desired. In the crank mechanism adopting this double shaft structure, the rotational phase difference between the crank shaft 10 and the hollow shaft 30 responds to the strength of the drag in real time, and this mechanism functions as a drag detecting device. . Therefore, it is possible to detect the rotational phase difference with a sensor and drive the electric motor or the electric actuator in response to the detection signal to expand or contract the crank A, or to change the gear with the motor.

【0064】[0064]

【発明の効果】 請求項1ないし請求項8に記載の各発
明においては、自転車にかかる負荷の変動に対して、変
速機のギヤの噛合せを手動で変更操作したり、あるいは
電動モータによって不足分を補うものではなく、前進に
巡航速度以上の負荷がかかるとき、ペダルに与えた踏み
込み力によって自動的にペダルの回転半径が大きくな
り、ペダルの回転半径が伸長した分だけ回転モーメント
が大きくなるため、必要以上に踏み込み力を大きくしな
くても、自転車の推進力が十分に大きくなり、加重負荷
運転モードにおいても自転車の軽快な運転ができる。
According to each of the first to eighth aspects of the present invention, the gear meshing of the transmission is manually changed with respect to the change in the load applied to the bicycle, or the electric motor is insufficient. It does not make up for the amount, but when the forward load exceeds the cruise speed, the turning radius of the pedal automatically increases due to the pedaling force applied to the pedal, and the turning moment increases as the rolling radius of the pedal extends. Therefore, the propulsive force of the bicycle is sufficiently increased without increasing the stepping force more than necessary, and the bicycle can be operated lightly even in the weighted load operation mode.

【0065】また、ペダルは左右いずれかの回転半径が
大きくなれば、反対側のペダルも、180°位相を異に
して同一の回転半径となるため、左右何れかのペダルに
加重負荷がある限り、前記ペダル位置はみだりに短縮せ
ず、一方のペダルは無負荷となっても、その位相を維持
し、自転車のペダル漕ぎ操作を何時も円滑に行なうこと
が出きる。さらにまた、自転車に対する前記加重負荷が
なくなれば、バネ部材の復元力により前記ペダルの回転
半径は自動的に短縮するものであり、加重負荷モードと
巡航モード間の移行が無段階的かつ自動的にスムーズに
なされる。
Further, if the turning radius of either the left or right of the pedal increases, the pedals on the opposite side also have the same turning radius with a 180 ° phase difference, so as long as there is a weighted load on either of the left and right pedals. The pedal position is not excessively shortened, and even if one of the pedals is unloaded, the phase thereof can be maintained and the pedaling operation of the bicycle can be smoothly performed at any time. Furthermore, when the weighted load on the bicycle is removed, the turning radius of the pedal is automatically shortened by the restoring force of the spring member, and the transition between the weighted load mode and the cruise mode is automatically and steplessly performed. It is done smoothly.

【0066】請求項2に記載の発明においては、クラン
ク伸縮機構が極ありふれたリンク機構や歯車機構若しく
はこれらの組み合わせ機構のうちの一種で構成されるか
ら、製作組立が低いコストで堅牢に行なえ実用性が高
い。
In the invention described in claim 2, since the crank expansion / contraction mechanism is composed of one kind of a link mechanism, a gear mechanism, or a combination mechanism thereof, which is extremely common, manufacturing and assembling can be performed at low cost and robustly. It is highly likely.

【0067】請求項3に記載の発明においては、前記ク
ランク伸縮機構が繰り出しスライド式に構成され、これ
を誘導リンクと結合したものであるから、その構造は極
めて単純かつ簡素であり、故障は少なく、価格も電動ハ
イブリット型よりも遥かに低価格となる。
In the third aspect of the present invention, since the crank expansion / contraction mechanism is of a payout slide type and is connected to the guide link, the structure thereof is extremely simple and simple, and there are few failures. The price is much lower than the electric hybrid type.

【0068】請求項4に記載の発明においては、請求項
3の発明とは異なり誘導リンクがなく、スプロケットギ
ヤなどの側面の付加部品はアーム摺動ガイドケース及び
ペダルアームのみとなり、機構が単純化し、外観体裁の
見栄えが良い。
In the invention of claim 4, unlike the invention of claim 3, there is no guide link, and the additional parts on the side surface such as the sprocket gear are only the arm sliding guide case and the pedal arm, and the mechanism is simplified. The appearance looks good.

【0069】請求項5及び請求項7に記載の発明におい
ては、ペダルアームを途中に関節のある屈折型のペダル
アームに構成し、先端側アーム部材の根元部に扇形ギヤ
を形成し、この扇形ギヤをスプロケットギヤ等の側に固
着した円弧ギヤに噛合させたから、クランク伸縮機構に
は直線運動の滑り嵌合がなくなり、すべて回動往復運動
であるから作動が円滑である。
According to the fifth and seventh aspects of the present invention, the pedal arm is a refracting pedal arm having a joint in the middle, and a fan-shaped gear is formed at the base of the tip side arm member. Since the gear is meshed with the arc gear fixed to the side of the sprocket gear and the like, the crank expansion / contraction mechanism does not have a linear motion sliding fit, and the operation is smooth because it is all reciprocating rotary motion.

【0070】請求項8に記載の発明においては、バネ部
材にバネ力調整機構が付加してあるから、使用者の体力
に応じ、バネ部材の復元力を調整することができる。
In the eighth aspect of the invention, since the spring force adjusting mechanism is added to the spring member, the restoring force of the spring member can be adjusted according to the physical strength of the user.

【0071】請求項9に記載の発明においては、クラン
クAが収縮するとき緩衝作用が得られ、加重負荷モード
においてペダルから足を踏み外しても、ペダルの回転半
径が急激に短縮される危険性がない。
According to the ninth aspect of the invention, a cushioning action is obtained when the crank A contracts, and there is a risk that the radius of gyration of the pedal will be sharply shortened even if the pedal is stepped off in the weighted load mode. Absent.

【0072】請求項10に記載の発明においては、前記
アーム摺動ガイドケースとペダルアームの一部によって
ダンパーを形成してあるから、別個にダンパーを設ける
必要がなく、組立取付用のスペースが節約できる。
According to the tenth aspect of the invention, since the damper is formed by the arm sliding guide case and a part of the pedal arm, it is not necessary to separately provide the damper, and the space for assembly and mounting is saved. it can.

【0073】請求項11に記載の発明においては、ダン
パーが引張コイルバネの内部空間に収納されるため、引
張コイルバネだけのスペースがあれば足り、すっきりし
た外観を呈する。
According to the eleventh aspect of the present invention, since the damper is housed in the internal space of the tension coil spring, it suffices if there is only a space for the tension coil spring, and the appearance is neat.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 一般的な自転車におけるクランク機構を拡大
して示した側面図である。
FIG. 1 is an enlarged side view showing a crank mechanism of a general bicycle.

【図2】 図1のクランク機構の構成を示す線図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the crank mechanism of FIG.

【図3】 図1のクランク機構に対してペダルの回転半
径を2倍にしたクランク機構の線図である。
FIG. 3 is a diagram of a crank mechanism in which a turning radius of a pedal is doubled with respect to the crank mechanism of FIG.

【図4】 従来の2分割揺動屈伸型ペダルアーム装置の
概略的な平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view of a conventional two-division swing bending / extending pedal arm device.

【図5】 図4のペダルアーム装置の側面図である。5 is a side view of the pedal arm device of FIG. 4. FIG.

【図6】 図4のペダルアーム装置においてペダルを踏
み込む前の状態を示す動作説明線図である。
6 is an operation explanatory diagram showing a state before depressing a pedal in the pedal arm device of FIG. 4. FIG.

【図7】 図4のペダルアーム装置において右ペダルを
踏み込んだ時の状態を示す動作説明線図である。
7 is an operation explanatory diagram showing a state when the right pedal is depressed in the pedal arm device of FIG. 4. FIG.

【図8】 図4のペダルアーム装置において右ペダルが
下死点まで回された時の状態を示す動作説明線図であ
る。
8 is an operation explanatory diagram showing a state when the right pedal is rotated to a bottom dead center in the pedal arm device of FIG. 4. FIG.

【図9】 図4のペダルアーム装置において左ペダルが
持ち上げられる時の状態を示す動作説明線図である。
9 is an operation explanatory diagram showing a state when the left pedal is lifted in the pedal arm device of FIG. 4.

【図10】 本発明の実施形態1に係るクランク機構の
概略的な側面図である。
FIG. 10 is a schematic side view of the crank mechanism according to the first embodiment of the present invention.

【図11】 前記実施形態1のクランク機構の一部を断
面で示した概略的な平面図である。
FIG. 11 is a schematic plan view showing a cross section of a part of the crank mechanism of the first embodiment.

【図12】 本発明の実施形態2に係るクランク機構の
概略的な側面図である。
FIG. 12 is a schematic side view of a crank mechanism according to a second embodiment of the present invention.

【図13】 前記実施形態2のクランク機構の一部を断
面で示した概略的な平面図である。
FIG. 13 is a schematic plan view showing a cross section of a part of the crank mechanism of the second embodiment.

【図14】 本発明の実施形態3に係る抗力対応自動伸
縮変化型クランク機構の概略的な側面図である。
FIG. 14 is a schematic side view of a drag-adaptive automatic expansion / contraction variable type crank mechanism according to a third embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の実施形態4に係る抗力対応自動伸
縮変化型クランク機構の概略的な側面図である。
FIG. 15 is a schematic side view of a drag-adaptive automatic expansion / contraction variable-type crank mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の実施形態5に係る抗力対応自動伸
縮変化型クランク機構の概略的な側面図である。
FIG. 16 is a schematic side view of a drag-adaptive automatic expansion / contraction change-type crank mechanism according to a fifth embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の実施形態6においてアーム摺動ガ
イドケースとペダルアームの一部によってエアダンパー
を形成した場合を示す一部拡大側面図である。
FIG. 17 is a partially enlarged side view showing a case where an air damper is formed by a part of an arm sliding guide case and a pedal arm in the sixth embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の実施形態7においてバネ部材にバ
ネ力調整機構を付加した場合を示す側面図である。
FIG. 18 is a side view showing a case where a spring force adjusting mechanism is added to a spring member in Embodiment 7 of the present invention.

【図19】 本発明の実施形態8においてバネ部材の内
部空間にエアダンパーを収納した場合を示す側面図であ
る。
FIG. 19 is a side view showing a case where an air damper is housed in an internal space of a spring member in Embodiment 8 of the present invention.

【図20】 本発明の実施形態9に係るクランク機構の
概略的な斜視図である。
FIG. 20 is a schematic perspective view of a crank mechanism according to a ninth embodiment of the present invention.

【図21】 前記実施形態9のクランク機構におけるク
ランク軸の回転角度規制機構部分の断面図である。
FIG. 21 is a sectional view of a crankshaft rotation angle regulating mechanism portion in the crank mechanism of the ninth embodiment.

【図22】 前記実施形態9のクランク機構において使
用したトーションバネの無負荷状態の正面図である。
FIG. 22 is a front view of a torsion spring used in the crank mechanism of the ninth embodiment in an unloaded state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 クランク軸 11 バネ部材 12 ペダル 13 アーム摺動ガイドケース 14 ペダルアーム 14a 折り曲げ式ペダルアーム 14b 先端側ペダルアーム 14c 根元側ペダルアーム 14d コネクター 15 誘導リンク 16 ラック 17 第1ピニオン 18 ピニオン軸 19 第2ピニオン 20 関節軸 21 扇形ギヤ 22 リンク 23 リンク 30 中空軸 31 スプロケットギヤ 32 盤状ステー 33 円弧ギヤ 35 第1ストッパー 36 第2ストッパー 40 フレーム 41 軸受 45 エアダンパー A クランク B クランク伸縮機構 C パンタグラフ機構 10 crankshaft 11 Spring member 12 pedals 13 Arm sliding guide case 14 pedal arm 14a Bendable pedal arm 14b Tip side pedal arm 14c Root side pedal arm 14d connector 15 induction links 16 racks 17 First Pinion 18 pinion shaft 19 Second Pinion 20 joint axes 21 fan gear 22 links 23 links 30 hollow shaft 31 sprocket gear 32 board stay 33 arc gear 35 1st stopper 36 Second stopper 40 frames 41 bearing 45 air damper A crank B crank expansion mechanism C pantograph mechanism

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ペダル12を踏み込むことによって車輪
が前進方向に回転する二輪または三輪型の人力駆動式の
自転車(以下、単に自転車という)であって、 クランク軸10の外側に滑り嵌合した中空軸30の一端
には駆動用のスプロケットギヤ31が固定してあり、前
記中空軸30は自転車のフレーム40に軸受け41を介
して支持してあり、 前記クランク軸10の両端には、クランク軸10の回転
中心に対するペダル12の位置が変動する伸縮変化型の
クランクAが、180度位相を異にして設けてあり、前
記中空軸30に対して前記クランク軸10は設定角範囲
内において往復回動自在に配置されており、 自転車が前進するときのクランクAの回転方向を駆動回
転方向とするとき、前記クランク軸10は前記中空軸3
0とクランク軸10との間に直接ないし間接に設けたバ
ネ部材11によって、前記駆動回転方向とは対向する方
向に回転付勢されており、 自転車の巡航運転負荷モードにおいては、クランク軸1
0の回転位相と中空軸30の回転位相とが一致する一
方、登坂などの加重負荷運転モードにおいては、前記バ
ネ部材11が変形して前記クランク軸10の回転位相と
中空軸30の回転位相との間に差が生ずるように、前記
バネ部材11を設定してあり、 自転車が受ける加重負荷に対抗する踏み込み力によって
発生する前記クランク軸10と中空軸30間の回転位相
差に対応して、クランク軸10の回転中心に対するペダ
ル12の回転半径位置を変動させるクランク伸縮機構B
を備えている抗力対応自動伸縮変化型クランクを備えた
自転車。
1. A two-wheeled or three-wheeled human-powered bicycle (hereinafter, simply referred to as a bicycle) whose wheels rotate in a forward direction by depressing a pedal 12, and is a hollow that is slidably fitted on the outer side of a crankshaft 10. A sprocket gear 31 for driving is fixed to one end of the shaft 30, the hollow shaft 30 is supported by a frame 40 of a bicycle via bearings 41, and both ends of the crank shaft 10 are connected to the crank shaft 10. The expansion / contraction type crank A in which the position of the pedal 12 with respect to the center of rotation of the crankshaft is provided with a 180 ° phase difference, and the crankshaft 10 reciprocally rotates within the set angle range with respect to the hollow shaft 30. The crankshaft 10 is freely arranged, and when the rotation direction of the crank A when the bicycle moves forward is the drive rotation direction, the crankshaft 10 is the hollow shaft 3
0 and the crankshaft 10 are urged to rotate in a direction opposite to the drive rotation direction by a spring member 11 provided directly or indirectly. In the cruising operation load mode of the bicycle, the crankshaft 1
While the rotational phase of 0 and the rotational phase of the hollow shaft 30 match, in the weighted load operation mode such as climbing, the spring member 11 is deformed and the rotational phase of the crankshaft 10 and the rotational phase of the hollow shaft 30 are changed. The spring member 11 is set so that there is a difference between the crankshaft 10 and the hollow shaft 30 caused by the stepping force against the weighted load received by the bicycle. Crank expansion / contraction mechanism B for varying the radial position of the pedal 12 with respect to the center of rotation of the crankshaft 10.
A bicycle equipped with a drag-compatible automatic expansion and contraction type crank.
【請求項2】 前記中空軸30の他端に前記スプロッケ
ットギヤ31面と平行な盤状ステー32を固定し、前記
スプロッケットギヤ31及び盤状ステー32(以下、両
者を総称してスプロッケットギヤ31等という)に対し
て前記クランクAは設定角範囲内において往復回動自在
であり、 前記クランクAの先端のペダル12にかかる加重負荷に
対抗する踏み込み力によって、前記クランクAの位相が
前記バネ部材11の復元力に抗しながらスプロッケット
ギヤ31等の位相に対して先行し、このクランクAの先
行に起因して前記クランク長が伸縮するように、前記ク
ランクAとスプロッケットギヤ31等がクランク伸縮機
構Bによって連結されており、 前記クランク伸縮機構Bが、リンク機構、歯車機構又は
これらの組み合わせ機構のうちの一つよりなることを特
徴とする請求項1に記載の自転車。
2. A plate-like stay 32, which is parallel to the surface of the sprocket gear 31, is fixed to the other end of the hollow shaft 30, and the sprocket gear 31 and the plate-like stay 32 (hereinafter, both are collectively referred to as a sprocket. The crank A is reciprocally rotatable within a set angle range with respect to a gear 31, etc.), and the phase of the crank A is changed by the stepping force against the weighted load applied to the pedal 12 at the tip of the crank A. The crank A and the sprocket gear 31 and the like are advanced so as to lead the phase of the sprocket gear 31 and the like while resisting the restoring force of the spring member 11 and the crank length is expanded and contracted due to the advance of the crank A. Are connected by a crank expansion / contraction mechanism B, and the crank expansion / contraction mechanism B is a link mechanism, a gear mechanism, or a combination mechanism thereof. Bicycle according to claim 1, characterized in that than one.
【請求項3】 前記伸縮変化型クランクは、前記クラン
ク軸10の両端にその半径方向に固定したアーム摺動ガ
イドケース13と、この中を摺動するペダルアーム14
とによって構成してあり、 前記クランク伸縮機構Bは、誘導リンク15を有するリ
ンク機構によって構成されており、誘導リンク15の一
方端部がクランク軸10に平行な枢軸15aによって前
記ペダルアーム14の先端部に枢着されており、誘導リ
ンク15の他方端部がクランク軸10に平行な枢軸15
bによって、前記クランクAの可動範囲の先行終端近傍
においてスプロッケットギヤ31等の側面に枢着されて
いることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
自転車。
3. The expansion / contraction variable type crank comprises an arm slide guide case 13 fixed to both ends of the crank shaft 10 in a radial direction thereof, and a pedal arm 14 sliding therein.
The crank extension mechanism B is configured by a link mechanism having a guide link 15, and one end of the guide link 15 is a tip end of the pedal arm 14 by a pivot 15a parallel to the crankshaft 10. And the other end of the guide link 15 is parallel to the crankshaft 10.
The bicycle according to claim 1 or 2, wherein the crank is pivotally attached to a side surface of the sprocket gear 31 or the like in the vicinity of the leading end of the movable range of the crank A by b.
【請求項4】 前記伸縮変化型クランクは、前記クラン
ク軸10の両端にその半径方向に固定したアーム摺動ガ
イドケース13と、この中を摺動するペダルアーム14
とによって構成してあり、 前記クランク伸縮機構Bは、前記ペダルアーム14の側
面部分に形成されたラック16と、前記アーム摺動ガイ
ドケース13のクランク軸10から離れた部位に支持し
てある第1ピニオン17と、第1ピニオン17と一体に回
転するようにアーム摺動ガイドケース13に支持してあ
る第2ピニオン19と、前駆スプロケットギヤ31等の
側面にこれと同心に設けた円弧ギヤ33とからなる歯車
機構によって構成されており、前記ラック16と第1ピ
ニオン17を噛み合わせ、前記円弧ギヤ33と第2ピニ
オン19を噛み合わせてあることを特徴とする請求項1
または請求項2に記載の自転車。
4. The expansion / contraction variable type crank comprises an arm sliding guide case 13 fixed to both ends of the crank shaft 10 in a radial direction thereof, and a pedal arm 14 sliding therein.
The crank extension mechanism B is supported by a rack 16 formed on a side surface portion of the pedal arm 14 and a portion of the arm slide guide case 13 that is separated from the crankshaft 10. The first pinion 17, the second pinion 19 supported by the arm sliding guide case 13 so as to rotate integrally with the first pinion 17, and the arc gear 33 provided concentrically on the side surface of the precursor sprocket gear 31 and the like. 2. The gear mechanism is composed of, and the rack 16 and the first pinion 17 are meshed with each other, and the arc gear 33 and the second pinion 19 are meshed with each other.
Alternatively, the bicycle according to claim 2.
【請求項5】 前記伸縮変化型のクランクAを関節軸2
0で連結された先端側ペダルアーム14bと根元側ペダ
ルアーム14cよりなる折り曲げ式ペダルアーム14a
で構成し、前記先端側ペダルアーム14bの根元部に扇
形ギヤ21を設け、前記スプロッケットギヤ31等の側
面に同心的に円弧ギヤ33を固着し、前記扇形ギヤ21
を前記円弧ギヤ33に噛み合わせることによって、前記
クランク伸縮機構Bをリンク機構と歯車機構の組み合わ
せより構成したことを特徴とする請求項1または請求項
2に記載の自転車。
5. The expansion / contraction variable type crank A is attached to the joint shaft 2.
Bendable pedal arm 14a composed of a tip side pedal arm 14b and a root side pedal arm 14c connected by 0
The fan gear 21 is provided at the root of the tip side pedal arm 14b, and the arc gear 33 is concentrically fixed to the side surface of the sprocket gear 31 and the like.
The bicycle according to claim 1 or 2, wherein the crank expansion mechanism B is constituted by a combination of a link mechanism and a gear mechanism by engaging with the arc gear 33.
【請求項6】 前記クランクAをリンク機構の一種であ
るパンタグラフ機構Cにより構成し、前記パンタグラフ
機構Cのリンク23aを前記クランク軸10に固定し、
該リンク23aと平行な前記パンタグラフ機構Cの別の
リンク23bを基端部側において前記根元側ペダルアー
ム14cにクランク軸10と平行な枢軸26により枢着
することによってクランク伸縮機構Bとし、前記リンク
23bの先端側部分を前記先端側ペダルアーム14bと
したことを特徴とする請求項1、請求項2または請求項
5に記載の自転車。
6. The crank A is constituted by a pantograph mechanism C which is a kind of link mechanism, and a link 23a of the pantograph mechanism C is fixed to the crankshaft 10.
The other link 23b of the pantograph mechanism C parallel to the link 23a is pivotally attached to the base pedal arm 14c at the base end side by a pivot 26 parallel to the crankshaft 10 to form a crank extension / contraction mechanism B. The bicycle according to claim 1, 2 or 5, wherein a tip end side portion of 23b is the tip end side pedal arm 14b.
【請求項7】 前記クランクAは、先端側ペダルアーム
14bと根元側ペダルアーム14cとコネクター14d
とからなり、先端側ペダルアーム14bの根元部は前記
根元側ペダルアーム14cにクランク軸10と平行な枢
軸27によって枢着してあり、根元側ペダルアーム14
cは中空軸30に固定されており、前記コネクター14
dはクランク軸10に固定されており、先端側ペダルア
ーム14bの基端部の扇形ギヤ21aとコネクター14
dの基端部の扇形ギヤ21bが噛み合っており、前記ク
ランク伸縮機構Bが歯車機構とリンク機構の組み合わせ
よりなることを特徴とする請求項1、請求項2または請
求項5に記載の自転車。
7. The crank A includes a front pedal arm 14b, a base pedal arm 14c, and a connector 14d.
And a root portion of the tip side pedal arm 14b is pivotally attached to the root side pedal arm 14c by a pivot 27 parallel to the crankshaft 10.
c is fixed to the hollow shaft 30, and the connector 14
d is fixed to the crankshaft 10, and the fan-shaped gear 21a and the connector 14 at the base end of the tip-side pedal arm 14b.
The bicycle according to claim 1, 2, or 5, wherein the fan-shaped gear 21b at the base end portion of d is meshed with each other, and the crank expansion / contraction mechanism B is a combination of a gear mechanism and a link mechanism.
【請求項8】 前記バネ部材11は、トーションバネま
たは引張コイルバネのうちの一種であって、バネ部材1
1の一端にバネ力調整機構を付加してあることを特徴と
する請求項1から請求項7のいずれかに記載の自転車。
8. The spring member 11 is one of a torsion spring and a tension coil spring, and is a spring member 1.
The bicycle according to any one of claims 1 to 7, wherein a spring force adjusting mechanism is added to one end of the bicycle.
【請求項9】 クランクAの収縮動作時に緩衝作用が働
くダンパー45をクランク伸縮機構Bに含ませたことを
特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の自
転車。
9. The bicycle according to claim 1, wherein the crank extension mechanism B includes a damper 45 which acts as a buffer when the crank A contracts.
【請求項10】 前記アーム摺動ガイドケース13と前
記ペダルアーム14の一部によりダンパー45を形成し
たことを特徴とする請求項9に記載の自転車。
10. The bicycle according to claim 9, wherein a damper 45 is formed by the arm sliding guide case 13 and a part of the pedal arm 14.
【請求項11】 前記バネ部材11は、引張りコイルバ
ネであり、その一端は前記スプロケットギヤ31等に掛
合し、他端はクランクAの一部に掛合してあり、かつク
ランク軸10より離れた位置に設けてあり、この引張り
コイルバネが短縮するときにのみ作用するダンパー45
が前記コイルバネ11a内に装備してあることを特徴と
する請求項10に記載の自転車。
11. The spring member 11 is a tension coil spring, one end of which is engaged with the sprocket gear 31 and the like, the other end thereof is engaged with a part of the crank A, and a position separated from the crankshaft 10. The damper 45, which is provided at the bottom of the tension coil spring and acts only when it is shortened.
The bicycle according to claim 10, wherein the coil spring is mounted inside the coil spring 11a.
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