JP2021059193A - 自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の推進力アシスト機構よりも大きな踏力低減効果を得ることができる。【解決手段】推進力アシスト機構１８は、クランク軸５０よりも大きな開口を有するチェーンホイール板４４、クランク軸５０に嵌合される嵌合孔を有しペダル４２にクランク５２を介して連結された推進力アシスト板５４、チェーンホイール板４４を推進力アシスト板５４に回動自在に支持する回動支持機構５６、一方がチェーンホイール板４４に支持され他方が推進力アシスト板５４に支持され、ペダル４２で推進力アシスト板５４が回転して圧縮反力を発生する直動バネ部材５８、を有し、回動支持機構５６は、推進力アシスト板５４が回転したときに、チェーンホイール板４４の係合ピン６２は直動バネ部材５８の圧縮前に推進力アシスト板５４の円弧状長孔６０の下流端に係合し、圧縮後に上流端に係合する自転車。【選択図】図５

Description

本発明は自転車に係り、特に人がペダルを踏む踏力によって推進力をアシストさせる推進力アシスト機構を備えた自転車に関する。

通常の自転車と原動機付き自転車との中間的な自転車として電動アシスト自転車が良く知られている。この電動アシスト自転車は、自転車に搭載しているモータによって自転車の推進力をアシストするので、ペダルを踏む踏力を低減することができる。このため、踏力の弱い人でも疲れずに自転車に乗ることができるだけでなく坂道を簡単に上ることができる。

このように電動アシスト自転車は大きな利点がある反面、通常の自転車に比べて価格が高いという問題がある。

このような背景から、モータのような電動力を使用しないで、人がペダルを踏む踏力を利用して推進力をアシストさせることで通常の自転車に比べて踏力低減効果を得ることができ、且つ電動アシスト自転車よりも低価格な自転車が提案されている。

特許文献１のパワーギアのアシストを設けた自転車は、自転車の後方のチェーンギアにゴムのバネを反発させて回転力を強くするパワーギアを設け、前のギアに設けたクランクのペダルを踏んで前のギアからチェーンで後ろのギアに回転力を伝えると後ろの軸に設けたパワーギアのゴムのバネの反発力が働くので、強い回転力で坂道を登れるとされている。

また、非特許文献１には、特許文献１と同様のゴムのバネ（ドーナツ状のシリコンゴム）をチェーンホイール（チェーンギアともいう）に複数個取り付け、ペダルを踏む踏力でシリコンゴムを圧縮し、その圧縮反力でチェーンホイールの回転をアシストするギアシステムが開示されている。また、非特許文献１では、自転車にギアシステムを取り付ける際に車体のタイプや乗る人の踏力に応じて３種類の硬度（ソフト、ミディアム、ハード）のシリコンゴムを選択することができるとされている。これにより、自転車に乗る人に最適な圧縮反力のシリコンゴムを選ぶことができ乗り心地が良くなるとされている。

なお、上述の電動アシストに対して人がペダルを踏む踏力によって推進力をアシストさせる機構のことを推進力アシスト機構と言うことにする。

実用新案登録第３２２１４３２号公報

株式会社Olympic、"ペダルを踏む力を推進力に変える画期的なクランクギア！ 『FREE POWER（フリーパワー）』"、[online]、掲載年月日不明、株式会社Olympic、[令和１年９月２日検索]、インターネット＜URL:https://www.olympic-corp.co.jp/cycle/c20170913＞

しかしながら、特許文献１や非特許文献１は、通常の自転車に比べれば踏力低減効果を得られるかもしれないが、まだまだ満足できるほどの踏力低減効果を得ることはできていない。このような背景から、更なる踏力低減効果を得ることができる推進力アシスト機構が要望されている。

また、特許文献１や非特許文献１は、ギアシステムに採用するシリコンゴムの硬度によって圧縮反力が決まってしまうので、例えば踏力の大きな男性と踏力の小さな女性が１台の自転車を兼用で使用する場合に問題がある。即ち、大きな圧縮反力を得るために硬度の硬いシリコンゴムを選択すると、踏力の小さな女性は脚に負担がかかり過ぎて乗り心地が悪くなる。逆に、脚の負担を考えて小さな圧縮反力を得るために硬度の柔らかいシリコンゴムを選択すると、踏力の大きな男性にとって物足りない。

そうかといって、ギアシステムの構造上、自転車を男性が使用する場合と女性が使用する場合とで、その都度、ギアシステムのシリコンゴムの硬度を変えることはできない。ギアシステムのシリコンゴムの硬度を変えるためには自転車店に行って変えてもらう必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来の推進力アシスト機構
よりも大きな踏力低減効果を得ることができる自転車を提供することを目的とする。

更には、推進力アシスト機構の直動バネ部材を圧縮するのに必要な圧縮力を、自転車に乗る人が自分で簡単に可変できる自転車を提供することを目的とする。

前記目的を達成するための自転車は、ペダルを踏む踏力によって推進力をアシストさせる推進力アシスト機構を駆動部に組み込んだ自転車において、推進力アシスト機構は、後輪のスプロケットとの間にチェーンが架け渡されると共に中心部にクランク軸の軸径よりも大きな開口が形成されたチェーンホイール板と、チェーンホイール板に対向して設けられ、中心にクランク軸に嵌合される嵌合孔を有すると共にペダルにクランクを介して連結された推進力アシスト板と、チェーンホイール板を推進力アシスト板にクランク軸の軸芯を中心に回動自在に支持する回動支持機構と、チェーンホイール板と推進力アシスト板との間であって軸芯周りに等間隔を置いて複数個配置され、一方端がチェーンホイール板に回動自在に支持されると共に他方端が推進力アシスト板に回動自在に支持され、ペダルを踏んで推進力アシスト板が回転することによって圧縮されて圧縮反力を発生する直動バネ部材と、を有し、回動支持機構は、チェーンホイール板と推進力アシスト板とのうちの一方に設けられ、軸芯周りに等間隔を置いて円弧状に直動バネ部材の数だけ形成されると共に直動バネ部材の圧縮長さと同等の円弧長さの円弧状長孔と、チェーンホイール板と推進力アシスト板とのうちの他方に形成され、円弧状長孔にそれぞれ係合する複数の係合ピンと、を有し、ペダルを踏んで推進力アシスト板が回転したときに、係合ピンは直動バネ部材の圧縮前に円弧状長孔における推進力アシスト板の回転方向下流端に係合すると共に圧縮後に回転方向上流端に係合することを特徴とする。

本発明の自転車によれば、推進力アシスト機構の回動支持機構を上記の如く構成することによって、直動バネ部材を圧縮するために推進力アシスト板が回転しても、直動バネ部材の圧縮動作中即ち係合ピンが円弧状長孔の回転方向上流端に突き当たるまでは、チェーンホイール板は連れ回りしない。

これにより、直動バネ部材の圧縮動作中はチェーンホイール板を回転させるための踏力は必要なく、直動バネ部材を圧縮させるだけの小さな踏力でペダルを踏めばよい。そして、直動バネ部材の圧縮動作が完了して圧縮反力が発生した時点で、チェーンホイール板を回転させるため踏力が必要になるが、そのときには直動バネ部材の圧縮反力がチェーンホイール板の回転をアシストする。

即ち、本発明における回動支持機構を設けることによって、直動バネ部材を圧縮するための踏力と、チェーンホイール板を回転させるための踏力とを縁切りすることができると共に、チェーンホイール板を回転させる時に直動バネ部材の圧縮反力を利用することができる。これにより、従来の推進力アシスト機構よりも大きな踏力低減効果を得ることができる。

また、本発明における回動支持機構を有することによって、推進力アシスト板の回転でチェーンホイール板が連れ回りしないので、直動バネ部材を最大限まで圧縮することができる。

このように、本発明の自転車は、推進力アシスト機構を効果的に発揮することができるので、自転車を楽に漕ぐことができると共に坂道も楽に上ることができる。特に、推進力アシスト機構の直動バネ部材のバネ力が大きい場合に、チェーンホイール板は連れ回りし易いので、本発明における回動支持機構は特に有効である。

本発明の自転車において、直動バネ部材は圧縮ばね又はガスダンパであることが好ましい。

潰すことで圧縮反力を得る従来のドーナツ状のシリコンゴムよりも直線的に圧縮動作することで圧縮反力を得る圧縮ばねやガスダンパの直動バネ部材の方が、円弧状長孔を係合ピンが移動する回動支持機構との組み合わせから好ましい。

本発明の自転車において、回動支持機構は、係合ピンに遊嵌された円筒状のカラー部材を更に有することが好ましい。

これにより、円弧状長孔を係合ピンが移動するときにカラー部材が転がるので係合ピンの移動がスムーズになる。したがって、直動バネ部材の圧縮動作をスムーズに行うことができると共に、推進力アシスト板の回転力がチェーンホイール板に一層伝達され難くできる。

本発明の自転車において、推進力アシスト機構とペダルとの関係は、少なくともペダルの上下死点の近傍で直動バネ部材が圧縮動作を行うように設計されていることが好ましい。これは、自転車のペダルを踏む場合、ペダルの上下死点の近傍では脚に力が入り難いからである。

本発明の自転車において、推進力アシスト機構は、チェーンホイール板に回動自在に支持される直動バネ部材の一方端支持位置と、クランク軸の軸芯との距離を調整することにより直動バネ部材を圧縮するのに必要な圧縮力を可変する圧縮力可変手段を更に有することが好ましい。

これにより、推進力アシスト機構の直動バネ部材を圧縮するのに必要な圧縮力を、自転車に乗る人の踏力に応じて自分で簡単に可変できる。したがって、踏力の大きな男性と踏力の小さな女性が１台の自転車を兼用で使用することができる。

本発明の自転車において、圧縮力可変手段は、チェーンホイール板に形成され、自然長な状態の直動バネ部材の他方端を揺動中心として直動バネ部材が揺動したときに直動バネ部材の一方端が描く揺動軌跡に沿って複数個形成されたボルト孔と、ボルト孔に直動バネ部材の一方端を回動自在に支持するボルト部材と、を有し、複数個のボルト孔を選択することにより直動バネ部材の一方端と前記軸芯との距離を調整する。
これは、圧縮力可変手段の一態様であり、自然長な状態の直動バネ部材とは、直動バネ部材が圧縮される前の状態を言う。

本発明の自転車において、圧縮力可変手段は、チェーンホイール板に形成され、自然長な状態の直動バネ部材の他方端を揺動中心として直動バネ部材が揺動したときに直動バネ部材の一方端が描く揺動軌跡に一致する円弧状の揺動用長孔と、直動バネ部材の一方端に設けられ、揺動用長孔に係合して揺動自在な揺動ピンと、揺動ピンを揺動用長孔の一方側に付勢する付勢バネと、付勢バネの付勢力に対抗して揺動ピンを揺動用長孔の他方側にロックするフック部材と、を有し、フック部材で揺動ピンをロックする場合とロックしない場合とを選択することにより直動バネ部材の一方端と軸芯との距離を調整する方法である。
これは、圧縮力可変手段の別態様を示したものである。

本発明の自転車において、直動バネ部材の他方端を中心とした揺動軌跡の揺動角度が１０°から２０°の範囲になるように形成されていることが好ましい。

本発明の自転車において、推進力アシスト板とクランクとは分割可能でクランク軸を介して連結されており、クランクはクランク軸に着脱自在に嵌合されると共にクランクとクランク軸との嵌合形状が鋸歯形状であることが好ましい。

これにより、推進力アシスト機構に対する軸芯周り方向のペダルの位置を細かく調整できるので、上記したペダルの上下死点の近傍で直動バネ部材が圧縮動作を行うように推進力アシスト機構とペダルとの関係を簡単に設定できる。

本発明の自転車によれば、従来の推進力アシスト機構よりも大きな踏力低減効果を得ることができる。更には、推進力アシスト機構の直動バネ部材を圧縮するのに必要な圧縮力を、自転車に乗る人が自分で簡単に可変できる。

本発明の自転車の全体構成を説明する説明図 推進力アシスト機構の構成部材を説明する図で、直動バネ部材として圧縮ばねを使用した説明図 推進力アシスト機構の構成部材を説明する図で、直動バネ部材としてガスダンパを使用した説明図 推進力アシスト機構の分解図 推進力アシスト機構の組立図 推進力アシスト機構の係合ピンにカラー部材を設けた説明図 推進力アシスト板とクランクとのクランク軸への取り付け構造を説明する説明図 圧縮力可変手段の一態様の説明図 圧縮力可変手段の別態様の説明図

以下添付図面に従って、本発明に係る自転車の好ましい実施の形態について詳述する。

[自転車の全体構成]

図１は、本発明の実施の形態の自転車の全体構成を説明する説明図である。

なお、以下の図の説明において、自転車の前輪側を前側と言い、後輪側を後側と言うことにする。また、自転車の前後方向に水平な直交方向を自転車の左右方向と言うことにする。

図１に示すように、自転車１０は、主として、自転車１０の骨組み部分を形成する本体部１２と、本体部１２に取り付けられた車輪部１４と、自転車１０を走行駆動する駆動部１６と、駆動部１６に組み込まれた推進力アシスト機構１８とで構成される。

(本体部)
本体部１２は、主としてフレーム２０と、フレーム２０から斜め下方前側に延設されたフロントフォーク２２と、フロントフォーク２２にステム２４を介して着脱自在に連結されたハンドルバー２６とで構成され、ハンドルバー２６にブレーキバー２６Ａを有する。また、フレーム２０とフロントフォーク２２とは一体的に形成されると共にフロントフォーク２２の下端部に前輪３６が回転自在に支持される。

フレーム２０は、ベースフレーム２８と、ベースフレーム２８に後輪３８を回転自在に支持するステイフレーム３０とで構成される。ベースフレーム２８は、自転車１０の前後方向に略水平に形成されたトップチューブ２８Ａと、トップチューブ２８Ａの前端部から斜め下方前側に延設された短尺なヘッドチューブ２８Ｂと、ヘッドチューブ２８Ｂの下端から斜め下方後側に延設されたダウンチューブ２８Ｃと、トップチューブ２８Ａの後端部から斜め下方前側に延設されてダウンチューブ２８Ｃの下端部に接続されるシートチューブ２８Ｄとで略逆三角形に形成される。そして、シートチューブ２８Ｄの上端部に、シートピラー３２を介してサドル３４が支持される。

ステイフレーム３０は、トップチューブ２８Ａの後端部から斜め下方後側に延設されたシートステイ３０Ａと、ダウンチューブ２８Ｃとシートチューブ２８Ｄとの接続部から略水平後側に延設されたチェーンステイ３０Ｂとで構成され、シートステイ３０Ａとチェーンステイ３０Ｂとの延設された先端部同士が接続される。また、ダウンチューブ２８Ｃとシートチューブ２８Ｄとの接続部には、図示しない軸受(ボトムブラケット)が設けられ、軸受にクランク軸５０が回動自在に支持される。

（車輪部）
車輪部１４は、前輪３６と後輪３８とで構成され、それぞれの車輪３６，３８にはハブ３６Ａ，３８Ａ、ハブ３６Ａ，３８Ａから放射状に延びた多数のスポーク３６Ｂ，３８Ｂ、タイヤリング３６Ｃ，３８Ｃ、及びタイヤ３６Ｄ，３８Ｄを備える。前輪３６と後輪３８とには、ブレーキバー２６Ａによって操作されるブレーキ４０，４０がそれぞれ設けられる。

(駆動部)
駆動部１６は、チェーンホイール板４４と、後輪３８のスプロケット４６との間に無端状のチェーン４８が架け渡されており、ペダル４２の踏力によってチェーンホイール板４４の回転を後輪３８に伝達して後輪３８を回転させることで自転車１０を走行させるものである。

本発明の自転車１０は、駆動部１６に、ペダル４２を踏む踏力によって推進力をアシストさせる推進力アシスト機構１８を組み込んだ。以下、図２から図９によって推進力アシスト機構１８について説明する。

[推進力アシスト機構の構成]

図２及び図３は、推進力アシスト機構１８の主要な構成要素を示したものであり、図２は直動バネ部材５８として圧縮ばね５８Ａを使用した場合、図３は直動バネ部材５８としてガスダンパ５８Ｅを使用した場合である。図４は、直動バネ部材５８として圧縮ばね５８Ａを使用した場合の推進力アシスト機構１８の分解図であり、各部材の連結関係を示している。図５は、図４の組立図であり、駆動部１６に推進力アシスト機構１８を組み込んだ組立図である。

なお、自転車１０を走行させるときに推進力アシスト機構１８の構成要素であるチェーンホイール板４４及び推進力アシスト板５４が回転する方向を下流側とし、逆方向を上流側と言うことにする。

図２から図５に示すように、推進力アシスト機構１８は、主として、図１で説明した後輪３８のスプロケット４６との間にチェーン４８が架け渡されるチェーンホイール板４４と、推進力アシスト板５４と、チェーンホイール板４４を推進力アシスト板５４にクランク軸５０の軸芯Ｓを中心に回動自在に支持する回動支持機構５６と、ペダル４２を踏んで推進力アシスト板５４が回転することによって圧縮されて圧縮反力を発生する複数個の直動バネ部材５８と、で構成される。

なお、図５の推進力アシスト機構１８の組立図に示すように、駆動部１６に推進力アシスト機構１８を組み込むことにより、クランク軸５０の軸芯Ｓと、推進力アシスト板５４の回転中心である軸芯Ｓと、チェーンホイール板４４の回転中心である軸芯Ｓとは一致する。

＜チェーンホイール板＞
図２及び図３の（Ａ）に示すように、チェーンホイール板４４は、円板状に形成され、外周縁にはチェーン４８（図1参照）が噛み合うギア形状が形成される。また、チェーンホイール板４４の中央部には、クランク軸５０（図４参照）の軸径よりも大きく軸芯Ｓを中心とした円形な中央開口部４４Ａが形成される。これにより、駆動部１６に推進力アシスト機構１８を組み込んだときに、クランク軸５０はチェーンホイール板４４の中央開口部４４Ａに接触することなく遊挿された状態になる。

また、チェーンホイール板４４の外周縁と中央開口部４４Ａとの間のホイール面４４Ｂには、軸芯Ｓ周りに沿って等間隔（１２０°間隔）に略四角形状な３個のホイール面開口部４４Ｃ、４４Ｃ…が形成される。３個のホイール面開口部４４Ｃは、それぞれの縊れ開口部４４Ｄ、４４Ｄ…を介して中央開口部４４Ａに繋がっている。これにより、ホイール面４４Ｂには、中央開口部４４Ａの側に突き出た３個の突出部４４Ｅ，４４Ｅ…が形成される。３個の突出部４４Ｅには、それぞれ係合ピン６２が設けられる。

また、ホイール面４４Ｂであって３個のホイール面開口部４４Ｃの軸芯Ｓ周り下流側位置には、チェーンホイール板４４に直動バネ部材５８の一方端を回動自在に支持するためのボルト孔４４Ｆ，４４Ｇがそれぞれ形成される。

なお、係合ピン６２については、後記する回動支持機構５６のところで詳しく説明し、ボルト孔４４Ｆ，４４Ｇについては、後記する圧縮力可変手段６８のところで詳しく説明する。

＜推進力アシスト板＞
図４に示すように、チェーンホイール板４４の外側（ペダル４２の側）にチェーンホイール板４４に対向して推進力アシスト板５４が配設される。

図２の（Ｃ）及び図３の（Ｃ）に示すように、推進力アシスト板５４は、外周部に等間隔（１２０°間隔）で直角三角形状の３個の突起部５４Ａ，５４Ａ…を有し、推進力アシスト板５４の全体形状として風車型手裏剣に似た形状に形成される。そして、３個の突起部５４Ａの直角三角形状の頂点近傍には、推進力アシスト板５４に直動バネ部材５８の他方端を回動自在に支持するためのボルト孔５４Ｂがそれぞれ形成される。即ち、推進力アシスト板５４には、軸芯Ｓ周りに等間隔（１２０°間隔）で３個のボルト孔５４Ｂ、５４Ｂ…が形成される。

また、推進力アシスト板５４は、軸芯Ｓを中心とした中央部に正方形な嵌合孔５４Ｃが形成され、この嵌合孔５４Ｃに径方向断面が正方形なクランク軸５０（図４参照）が嵌合される。また、図４に示すように、クランク５２の片端側（ペダル４２の反対側）には、正方形な嵌合孔５２Ａが形成される。そして、クランク５２の正方形な嵌合孔５２Ａが正方形なクランク軸５０に嵌合され、ネジ５２Ｂでクランク軸５０に固定される。これにより、ペダル４２を踏むことによってクランク５２を介してクランク軸５０と推進力アシスト板５４とが一体的に回転する。

本実施の形態では、推進力アシスト板５４とクランク５２とは分割されており、クランク軸５０を介して連結されるようにしたが、推進力アシスト板５４にクランク５２を直接固定することもできる。要は、ペダル４２を踏むことでクランク５２を介して推進力アシスト板５４が回転すればよい。

また、推進力アシスト板５４には、軸芯Ｓ周りに３個の円弧状長孔６０が形成されているが、回動支持機構５６において詳しく説明する。

＜回動支持機構＞
図２及び図３に示すように、回動支持機構５６は、主として、推進力アシスト板５４の軸芯Ｓ周りに等間隔（１２０°間隔）で形成された３個の円弧状長孔６０，６０…と、チェーンホイール板４４の軸芯Ｓ周りに等間隔（１２０°間隔）で形成され、推進力アシスト板５４の円弧状長孔６０にそれぞれ係合する３個の係合ピン６２，６２…と、で構成される。

即ち、円弧状長孔６０と係合ピン６２とは、直動バネ部材５８の数だけ形成されると共に、円弧状長孔６０は直動バネ部材５８の圧縮長さと同等の円弧長さに形成される。また、係合ピン６２は、チェーンホイール板４４における３個の突出部４４Ｅの軸芯Ｓ周り下流位置に設けられ、ホイール面４４Ｂに対して直角方向に立設される。

そして、推進力アシスト板５４の３個の円弧状長孔６０に、チェーンホイール板４４の３個の係合ピン６２をそれぞれ係合する。係合ピン６２が推進力アシスト板５４から外れないように、係合ピン６２の先端部には円弧状長孔６０の幅よりも大きな円板状の留め金６２Ａ(図５参照)が設けられる。これにより、クランク軸５０の軸芯Ｓを回動中心として、チェーンホイール板４４を推進力アシスト板５４に回動自在に支持する。なお、留め金６２Ａの推進力アシスト板５４に接する面には、滑り剤をコーティングすることが好ましい。

図６は回動支持機構５６の好ましい態様であり、図６の（Ａ）のチェーンホイール板４４に設けた係合ピン６２に、図６の（Ｂ）に示すように円筒状のカラー部材６２Ｂを遊嵌するようにしたものである。

図６の（Ｂ）に示すように、カラー部材６２Ｂの内径は、係合ピン６２を回転軸としてスムーズに回転できる大きさに形成される。また、カラー部材６２Ｂは滑り性を有するプラスチックで形成することができると共に係合ピン６２の外周面又はカラー部材６２Ｂの内周面に潤滑剤を塗布することが一層好ましい。

これにより、円弧状長孔６０を係合ピン６２が移動するときにカラー部材６２Ｂが転がるので係合ピン６２の移動がスムーズになる。

また、係合ピン６２の根元には、中心に開口を有する円板状の滑り板６２Ｃがチェーンホイール板４４の面に固定されており、カラー部材６２Ｂが転がったときにチェーンホイール板４４との接触抵抗が小さくなるようにしている。

カラー部材６２Ｂ及び滑り板６２Ｃの材料としては、例えばフッ素樹脂系の材料を使用することができる。

本実施の形態では、上記の如く３個の直動バネ部材５８を設けた場合で説明しているので、円弧状長孔６０及び係合ピン６２も３個になる。また、本実施の形態における回動支持機構５６では、３個の円弧状長孔６０を推進力アシスト板５４に設けると共に３個の係合ピン６２をチェーンホイール板４４に設けた場合であるが、円弧状長孔６０をチェーンホイール板４４に設け、係合ピン６２を推進力アシスト板５４に設けることもできる。

＜直動バネ部材＞
図２の（Ｂ）及び図３の（Ｂ）に示すように、直動バネ部材５８は、バネ本体５８Ａ，５８Ｅと、バネ本体５８Ａ，５８Ｅの両端部をチェーンホイール板４４と推進力アシスト板５４とに回動自在に支持するための一対の固定金具５８Ｂ，５８Ｃとで構成される。

一対の固定金具５８Ｂ，５８Ｃにおいて、直動バネ部材５８の一方端をチェーンホイール板４４に回動自在に支持するための固定金具を第１固定金具５８Ｂとする。また、直動バネ部材５８の他方端を推進力アシスト板５４に回動自在に支持するための固定金具を第２固定金具５８Ｃとする。したがって、直動バネ部材５８の一方端と第１固定金具５８Ｂとは同じ意味に、また直動バネ部材５８の他方端と第２固定金具５８Ｃとは同じ意味に使用する場合もある。

第１固定金具５８Ｂと第２固定金具５８Ｃには、ボルト部材６４が遊貫する貫通孔５８Ｄが形成される。ボルト部材６４は、先端部のみに雄ネジ６４Ａが刻設され、雄ネジ６４Ａにナット部材６６に刻設された雌ネジ（図示せず）が螺合される。

図４に示すように、直動バネ部材５８は、チェーンホイール板４４と推進力アシスト板５４との間であって軸芯Ｓ周りに等間隔（１２０°間隔）を置いて３個配置される（図４参照）。

そして、ボルト部材６４及びナット部材６６によって、直動バネ部材５８の第１固定金具５８Ｂがチェーンホイール板４４に回動自在に支持されると共に第２固定金具５８Ｃが推進力アシスト板５４に回動自在に支持される。

（推進力アシスト機構の各部材の組み立て方法）
次に、図４の分解図及び図５の組立図を使用して、推進力アシスト機構１８の主たる構成要素であるチェーンホイール板４４、推進力アシスト板５４、回動支持機構５６、直動バネ部材５８の各部材の組み立て方法を説明する。

先ず、チェーンホイール板４４に推進力アシスト板５４を対向させて、チェーンホイール板４４の３個の係合ピン６２と推進力アシスト板５４の３個の円弧状長孔６０とを係合させる。この状態で、チェーンホイール板４４と推進力アシスト板５４との間に３個の直動バネ部材５８を取り付ける。

即ち、チェーンホイール板４４の第１ボルト孔４４Ｆ又は４４Ｇと直動バネ部材５８の第１固定金具５８Ｂの貫通孔５８Ｄとにボルト部材６４を挿通し、ボルト部材６４の先端部をナット部材６６に螺合する。また。推進力アシスト板５４のボルト孔５４Ｂと直動バネ部材５８の第２固定金具５８Ｃの貫通孔５８Ｄとにボルト部材６４を挿通し、ボルト部材６４の先端部をナット部材６６に螺合する。

これにより、図５に示すように、チェーンホイール板４４と推進力アシスト板５４との間であって軸芯Ｓ周りに等間隔（１２０°間隔）を置いて３個の直動バネ部材５８が配置されると共に、チェーンホイール板４４の３個の係合ピン６２が推進力アシスト板５４の３個の円弧状長孔６０にそれぞれ係合された推進力アシスト機構１８が構築される。

図５の（Ａ）は直動バネ部材５８の圧縮前の図であり、（Ｂ）は直動バネ部材５８の圧縮後の図である。図５の（Ａ）と（Ｂ）の対比から分かるように、直動バネ部材５８の圧縮前において、推進力アシスト板５４の回転方向（矢印Ｘ方向）からみたときに、係合ピン６２は円弧状長孔６０における下流端に係合し、圧縮後に上流端に係合するようになっている。

また、図５に示すように、３個の直動バネ部材５８は、チェーンホイール板４４に形成された３個のホイール面開口部４４Ｃの位置に配置されることになる。これにより、直動バネ部材５８の圧縮動作がチェーンホイール板４４によって阻害されないようにしている。

次に、チェーンホイール板４４を回動支持機構５６によって回動自在に支持した推進力アシスト板５４を、チェーンホイール板４４が内側（フレーム２０の側）になるようにしてクランク軸に取り付ける。即ち、推進力アシスト板５４の中心部に形成された正方形な嵌合孔５４Ｃを径断面形状が正方形なクランク軸５０に嵌合させる。この場合、チェーンホイール板４４の中央開口部４４Ａはクランク軸５０に接触しない。

更に、ペダル４２が取り付けられたクランク５２の片端側の正方形な嵌合孔５２Ａをクランク軸５０に嵌合してネジ５２Ｂで止める。

これにより、推進力アシスト機構１８は、図５から分かるように、ペダル４２を踏んで推進力アシスト板５４が回転することによって直動バネ部材５８が圧縮されるので、直動バネ部材５８には圧縮反力を発生する。

次に、上記の如く構成された自転車１０における推進力アシスト機構１８の作用について説明する。
（推進力アシスト機構の作用）
図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、自転車１０が進む方向にペダル４２を踏んで推進力アシスト板５４が矢印Ｘ方向に回転すると、推進力アシスト機構１８の直動バネ部材５８が矢印Ｚ方向に圧縮されて圧縮反力が発生する。この圧縮反力が推進力アシスト板５４に回動自在に支持されたチェーンホイール板４４の回転力を増大させる。これにより、チェーンホイール板４４の回転力が増大するので、自転車１０の推進力をアシストすることができる。

かかる推進力アシスト機構１８において、自転車１０が進む方向に推進力アシスト板５４が矢印Ｘ方向に回転して直動バネ部材５８が矢印Ｚ方向に圧縮されると(図５の（Ａ）参照)、チェーンホイール板４４の係合ピン６２は直動バネ部材５８の圧縮動作と並行して推進力アシスト板５４の円弧状長孔６０の下流端から上流端に向けて矢印Ｙ方向に移動する移動動作を行う(図５の（Ｂ）参照)。そして、直動バネ部材５８の圧縮動作が完了すると、係合ピン６２は円弧状長孔６０の上流端に突き当たるので、ペダル４２を踏んで推進力アシスト板５４を回転させる回転力がチェーンホイール板４４に直接的に伝達してチェーンホイール板４４を回転させる。

ところで、チェーンホイール板４４はチェーン４８及びスプロケット４６を介して後輪３８に繋がっており、後輪３８は地面に接地している。このため、チェーンホイール板４４には地面との間での回転抵抗力が働いており、チェーンホイール板４４を回転させるためには大きな踏力でペダル４２を踏む必要がある。特に、自転車１０の漕ぎ始めや坂道では、自転車１０の走行に対して大きな負荷がかかっており、大きな踏力でペダル４２を踏む必要がある。

しかし、本発明の自転車１０によれば、駆動部１６に組み込んだ推進力アシスト機構１８は、直動バネ部材５８を圧縮するために推進力アシスト板５４が回転しても、直動バネ部材５８の圧縮動作中、即ち係合ピン６２が円弧状長孔６０の上流端に突き当たるまでは、チェーンホイール板４４は連れ回りしない。したがって、直動バネ部材５８の圧縮動作中はチェーンホイール板４４を回転させるための踏力は必要なく、直動バネ部材５８を圧縮させるだけの小さな踏力でペダル４２を踏めばよい。

そして、直動バネ部材５８の圧縮動作が完了して圧縮反力が発生した時点で、地面との間に回転抵抗力が働いたチェーンホイール板４４を回転させるため大きな踏力が必要になるが、そのときには直動バネ部材５８の圧縮反力がチェーンホイール板４４の回転をアシストする。

即ち、推進力アシスト機構１８の回動支持機構５６によって、直動バネ部材５８を圧縮するための踏力と、チェーンホイール板４４を回転させるための踏力とを縁切りすることができ、しかもチェーンホイール板４４を回転させる時に直動バネ部材５８の圧縮反力を最大限利用することができる。

これにより、直動バネ部材５８を圧縮する圧縮動作中は圧縮力に必要な踏力だけでペダル４２を踏めばよいので、自転車１０の漕ぎ始めや坂道走行においてペダル４２を楽に漕ぐことができる。そして、直動バネ部材５８の圧縮後にチェーンホイール板４４を回転させるためのアシストを行う。したがって、従来の推進力アシスト機構よりも大きな踏力低減効果を得ることができる。

ところで、直動バネ部材５８のバネの強さは、小さ過ぎると大きな圧縮反力を得ることができず、大き過ぎると直動バネ部材５８を圧縮するための大きな踏力が必要になる。

直動バネ部材５８のバネの強さや直動バネ部材５８の設置数は、次のことを目安に設計するとよい。即ち、自転車１０の走行に大きな負荷がかからない平坦な道を走行しているときはペダル４２を踏んでも直動バネ部材５８の圧縮動作が小さくなるように設計する(圧縮動作しない場合も含む)。直動バネ部材５８のバネの強さが、平坦な道を走行しているときでもペダル４２を踏んだときに大きく圧縮動作するほど弱い場合、大きな圧縮反力を得られないだけでなく、ペダル４２の踏み心地が悪くなる。

そして、自転車１０の走行に大きな負荷がかかる漕ぎ始めや坂道を走行しているときはペダル４２を踏むと直動バネ部材５８が圧縮動作するように設計する。

換言すると、自転車１０の漕ぎ始めや坂道走行のときのみ推進力アシスト機構１８が働いて、直動バネ部材５８を圧縮する踏力と、チェーンホイール板４４を回転させるための踏力とを縁切りするように、直動バネ部材５８のバネの強さや直動バネ部材５８の設置数を設計する。

したがって、本実施の形態のように、直動バネ部材５８を軸芯Ｓ周りに直列に３個配置する場合、直動バネ部材５８のバネの強さは５００Ｎ（ニュートン）を中心として４００〜６００Ｎ（ニュートン）の範囲で、３個直列の合計では１５００Ｎを中心として１２００〜１８００Ｎの範囲であることが好ましい。

なお、回動支持機構５６を上記の如く構成したが、直動バネ部材５８を圧縮するための踏力と、チェーンホイール板４４を回転させるための踏力とを縁切りし、且つチェーンホイール板４４を回転させる時に直動バネ部材の圧縮反力を利用することができる機構であれば、他の機構も使用可能である。

ちなみに、本発明における回動支持機構５６を有しない場合、推進力アシスト板５４の回転で直動バネ部材５８を圧縮する圧縮動作中に推進力アシスト板５４の回転力が直動バネ部材５８を介してチェーンホイール板４４に直接的に伝達される。これにより、直動バネ部材５８の圧縮動作中に推進力アシスト板５４の回転に連動してチェーンホイール板４４を連れ回りさせようとする。

即ち、直動バネ部材５８を圧縮するための踏力と、チェーンホイール板４４を回転させるための踏力とを縁切りすることができないので、大きな踏力を必要とする。これにより、直動バネ部材５８の圧縮動作中は脚に大きな負荷がかかるので、直動バネ部材５８を設けた踏力低減効果が十分に発揮されない。

また、本発明における回動支持機構５６を有することによって、推進力アシスト板５４の回転でチェーンホイール板４４が連れ回りしないので、直動バネ部材５８を最大限まで圧縮することができる。これにより、直動バネ部材５８の圧縮反力を自転車走行のアシストに最大限に活用することができる。

このように、本発明の自転車１０は、推進力アシスト機構１８を効果的に発揮することができるので、自転車１０を楽に漕ぐことができると共に坂道も楽に上ることができる。特に、推進力アシスト機構１８の直動バネ部材５８のバネが強い（バネ力が大きい）場合に、チェーンホイール板４４は連れ回りし易いので、本発明における回動支持機構５６は特に有効である。

推進力アシスト機構１８において、直動バネ部材５８は圧縮ばね５８Ａ（図２）又はガスダンパ５８Ｅ（図３）であることが好ましい。

潰すことで圧縮反力を得る従来のドーナツ状のシリコンゴムよりも直線的に圧縮動作することで圧縮反力を得る圧縮ばね５８Ａやガスダンパ５８Ｅの直動バネ部材５８の方が、円弧状長孔６０を係合ピン６２が移動する回動支持機構５６との組み合わせから好ましい。

また、図５の（Ａ）に示すように、推進力アシスト機構１８は、少なくともペダル４２の上下死点の近傍で直動バネ部材５８が圧縮動作を行うように設計されていることが好ましい。この場合、ペダル４２の上下死点の近傍で圧縮動作を行えばその他のペダル位置で直動バネ部材５８の圧縮動作を行ってもよいことは勿論である。

自転車１０のペダル４２を漕ぐときに、ペダル４２の上下死点の近傍では脚に力が入り難く、上下死点から９０°の近傍では脚に力が入り易い。これは、サドル３４に座ってペダル４２を踏んだときの膝から折れ曲がる脚の角度が、上下死点の近傍では脚に力が入り難い角度であり、上下死点から９０°の近傍では脚に力が入り易い角度であるためである。

したがって、本発明のように、少なくともペダル４２の上下死点の近傍で直動バネ部材５８が圧縮動作するように設計すれば、脚に力が入り難い上下死点でも楽にペダル４２を踏むことができる。

図７は、ペダル４２の上下死点の近傍で直動バネ部材５８が圧縮動作するための推進力アシスト板５４とクランク５２とのクランク軸５０への取り付け構造を示したものである。なお、図７にはチェーンホイール板４４は省略して図示している。

図７に示すように、推進力アシスト板５４とクランク５２とは分割可能な構造に形成される。そして、推進力アシスト板５４とクランク５２とは、クランク軸５０を介して連結されるようにする。クランク軸５０は、自転車１０のフレーム２０に近い基端部５０Ａの径方向断面の形状が正方形に形成されると共に、先端部５０Ｂは鋸歯形状に形成される。

また、推進力アシスト板５４の中心に形成される嵌合孔５４Ｃはクランク軸５０の正方形な基端部５０Ａに係合するように正方形な孔として形成される。一方、図４では、クランク５２の嵌合孔５２Ａは正方形で示したが、図７ではクランク軸５０の先端部５０Ｂの鋸歯形状に嵌合する鋸歯形状の孔として形成される。

これにより、推進力アシスト機構１８に対する軸芯Ｓ周り方向のペダル４２の位置を細かく調整できるので、上記したペダル４２の上下死点の近傍で直動バネ部材５８が圧縮動作を行うように推進力アシスト機構１８とペダル４２との関係を簡単に設定できる。

＜圧縮力可変手段＞
本発明の実施の形態の自転車１０では、踏力の異なる人が兼用しても互いに満足できるように、直動バネ部材５８を圧縮するための圧縮力を自転車に乗る人が自分で簡単に調整できる圧縮力可変手段６８を推進力アシスト機構１８に組み込むことが好ましい。次に、図８及び図９を使用して、圧縮力可変手段６８について説明する。

図８及び図９に示すように、圧縮力可変手段６８は、直動バネ部材５８の他方端（推進力アシスト板５４に支持されている側）を揺動中心として直動バネ部材５８を揺動させて直動バネ部材５８の一方端（チェーンホイール板４４に支持されてる側）とクランク軸５０の軸芯Ｓとの距離を調整することにより構成される。

この場合、直動バネ部材５８は直線的に圧縮されるので、直動バネ部材５８を揺動させることで直動バネ部材５８の一方端と軸芯Ｓとの距離を精度良く調整できる。

図８は、圧縮力可変手段６８の一態様を示す説明図である。なお、図８では、１個の直動バネ部材５８のみにボルト部材６４とナット部材６６を図示したが、他の直動バネ部材５８についても同様である。

図８の圧縮力可変手段６８は、チェーンホイール板４４に形成された複数個のボルト孔４４Ｆ，４４Ｇと、ボルト孔４４Ｆ，４４Ｇに直動バネ部材５８の一方端を回動自在に支持するボルト部材６４及びナット部材６６とで構成される。複数個のボルト孔４４Ｆ，４４Ｇは、直動バネ部材５８の一方端（チェーンホイール板４４に支持されている側）が描く揺動軌跡に沿って複数個形成される。

なお、図８では、図２及び図３で示したように、ボルト孔４４Ｆ，４４Ｇとして、クランク軸５０の軸芯Ｓから遠い第１ボルト孔４４Ｆと、軸芯に近い第２ボルト孔４４Ｇの２個の例で説明するが、２個に限定するものではない。

また、図２及び図３では、ボルト部材６４の先端部に形成された雄ネジ６４Ａにナット部材６６に形成された雌ネジ（図示せず）に螺合するようにしたが、チェーンホイール板４４に形成したボルト孔４４Ｆ，４４Ｇに雌ネジを直接刻設してもよい。

そして、図８の（Ａ）に示すように、踏力の大きな人や体重が重い人は、クランク軸５０の軸芯Ｓからの距離Ｌ１が遠い第１ボルト孔４４Ｆを選択して、直動バネ部材５８の固定金具５８Ｂをボルト部材６４及びナット部材６６でチェーンホイール板４４に回動自在に支持する。

また、図８の（Ｂ）に示すように、踏力の小さな人や体重が軽い人は、クランク軸５０の軸芯Ｓからの距離Ｌ２が近い第２ボルト孔４４Ｇを選択して、直動バネ部材５８の固定金具５８Ｂをボルト部材６４及びナット部材６６でチェーンホイール板４４に回動自在に支持する。

推進力アシスト機構１８において、ペダル４２を踏む踏力は、クランク５２、クランク軸５０、推進力アシスト板５４、直動バネ部材５８を介してチェーンホイール板４４を回転させる回転力として伝達される。即ち、直動バネ部材５８の一方端（チェーンホイール板４４に支持されている側）がチェーンホイール板４４に回転力を付与する作用点となる。

この場合、軸芯Ｓに近い第２ボルト孔４４Ｇに作用点があるよりも軸芯Ｓに遠い第1ボルト孔４４Ｆに作用点があった方がチェーンホイール板４４に大きな回転力を付与でき、自転車１０を速く走行させることができる。しかしその反面、軸芯Ｓに近い第２ボルト孔４４Ｇに作用点があるよりも軸芯Ｓに遠い第1ボルト孔４４Ｆに作用点があった方が直動バネ部材５８を圧縮したときに直動バネ部材５８が元の自然長に戻ろうとする反力が大きくなる。

換言すると、軸芯Ｓに近い距離Ｌ２の位置よりも遠い距離Ｌ１の位置に作用点があると、直動バネ部材５８を圧縮するのに大きな踏力を必要とする。逆に、軸芯Ｓに遠い距離Ｌ１よりも近い距離Ｌ２の位置に作用点があると、直動バネ部材５８を圧縮するのに小さな踏力で足りる。即ち、直動バネ部材５８の一方端（チェーンホイール板４４に支持される側）とクランク軸５０の軸芯Ｓとの距離を調整することにより、直動バネ部材５８を圧縮するのに必要な圧縮力を可変することができる。

したがって、踏力の大きな人や体重が重い人は、第１ボルト孔４４Ｆを選択することにより、大きな踏力で直動バネ部材５８を圧縮する必要がある反面、自転車１０の走行速度を上げることができる。また、踏力の小さな人や体重が軽い人は、第２ボルト孔４４Ｇを選択することにより、自転車１０の走行速度を上げることはできないが、小さな踏力で直動バネ部材５８を圧縮することができる。

このように、圧縮力可変手段６８によれば、チェーンホイール板４４に形成された第１ボルト孔と４４Ｆと第２ボルト孔４４Ｇの何れかを選択して直動バネ部材５８の一方端をボルト部材６４でチェーンホイール板４４に取り付けるだけで、直動バネ部材５８の圧縮に必要な圧縮力を簡単に可変できる。

これにより、踏力の異なる人や体重の異なる人が同じ自転車を兼用しても満足できるので、例えば男性と女性とが１台の自転車を兼用で使用することができる。

なお、図８の（Ａ）に示すように、圧縮力可変手段６８において、直動バネ部材５８の他方端を中心とした揺動軌跡の揺動角度θが１０°から２０°の範囲になるように形成されていることが好ましい。

これは、揺動角度が１０°を下回ると、直動バネ部材５８を圧縮するときの圧縮力に殆ど違いがなくなるので可変する意味がない。また、揺動角度が２０°を超えると、圧縮力の違いが大きくなり過ぎるので、自転車１０に乗る人の踏力によって必ず圧縮力可変手段６８を可変しなくてはならず、却って煩わしい。

図９は、圧縮力可変手段６８の別態様を示す説明図である。
図９の（Ａ）は、圧縮力可変手段６８の別態様を推進力アシスト機構１８に組み込んだときの説明図であり、（Ｂ）は圧縮力可変手段６８の別態様の拡大図である。

図９の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、圧縮力可変手段６８は、チェーンホイール板４４に形成された円弧状の揺動用長孔７０と、直動バネ部材５８の一方端（チェーンホイール板４４に支持される側）に設けられ、揺動用長孔７０に係合して揺動自在な揺動ピン７２と、揺動ピン７２を揺動用長孔７０の一方側に付勢する付勢バネ７４と、付勢バネ７４の付勢力に対抗して揺動ピン７２を揺動用長孔７０の他方側にロックするフック部材７６とで構成される。

揺動ピン７２は、直動バネ部材５８の第１固定金具５８Ｂの貫通孔５８Ｄに挿通される。また、揺動ピン７２は付勢バネ７４を介してチェーンホイール板４４に固定された固定ピン７８に連結される。

揺動用長孔７０は、自然長な状態の直動バネ部材５８の他方端（推進力アシスト板５４に支持される側）を揺動中心として直動バネ部材５８が揺動したときに直動バネ部材５８の一方端（チェーンホイール板４４に支持される側）が描く揺動軌跡に一致する。

そして、フック部材７６で揺動ピン７２をロックする場合とロックしない場合とを選択することにより直動バネ部材５８の一方端とクランク軸５０の軸芯Ｓとの距離を調整する。

これにより、別態様の圧縮力可変手段６８の場合にも、直動バネ部材５８の圧縮に必要な圧縮力を簡単に可変できる。

なお、別態様の圧縮力可変手段６８の場合にも、揺動角度θは図８の圧縮力可変手段６８の場合と同様であり、揺動用長孔７２の円弧形状と直動バネ部材５８の他方端とで形成される扇形状の中心角度が２０度になるようにする。

以上説明した本実施の形態の自転車１０は一態様であり、本発明を逸脱しない限り各種の態様をとることができる。

１０…自転車、１２…本体部、１４…車輪部、１６…駆動部、１８…推進力アシスト機構、２０…フレーム、２２…フロントフォーク、２４…ステム、２６…ハンドルバー、２６Ａ…ブレーキバー、２８…ベースフレーム、２８Ａ…トップチューブ、２８Ｂ…ヘッドチューブ、２８Ｃ…ダウンチューブ、２８Ｄ…シートチューブ、３０…ステイフレーム、３０Ａ…シートステイ、３０Ｂ…チェーンステイ、３２…シートピラー、３４…サドル、３６…前輪、３８…後輪、４０…ブレーキ、４２…ペダル、４４…チェーンホイール板、４４Ａ…中央開口部、４４Ｂ…ホイール面、４４Ｃ…ホイール面開口部、４４Ｄ…縊れ開口部、４４Ｅ…突出部、４４Ｆ…ボルト孔、４４Ｇ…ボルト孔、４６…スプロケット、４８…チェーン、５０…クランク軸、５２…クランク、５２Ａ…嵌合孔、５４…推進力アシスト板、５４Ａ…突起部、５４Ｂ…ボルト孔、５４Ｃ…嵌合孔、５６…回動支持機構、５８…直動バネ部材、５８Ａ…圧縮ばね、５８Ｂ…第１固定金具、５８Ｃ…第２固定金具、５８Ｄ…貫通孔、５８Ｅ…ガスダンパ、６０…円弧状長孔、６２…係合ピン、６２Ａ…留め金、６２Ｂ…カラー部材、６２Ｃ…滑り板、６４…ボルト部材、６６…ナット部材、６８…圧縮力可変手段、７０…揺動用長孔、７２…揺動ピン、７４…付勢バネ、７６…フック部材、７８…固定ピン、Ｓ…軸芯、Ｘ…推進力アシスト板の回転方向、Ｙ…係合ピンの移動方向、Ｌ１…軸芯から第１ボルト孔までの距離、Ｌ２…軸芯から第２ボルト孔までの距離

Claims (9)

1. ペダルを踏む踏力によって推進力をアシストさせる推進力アシスト機構を駆動部に組み込んだ自転車において、
   前記推進力アシスト機構は、
   後輪のスプロケットとの間にチェーンが架け渡されると共に中心部にクランク軸の軸径よりも大きな開口が形成されたチェーンホイール板と、
   前記チェーンホイール板に対向して設けられ、中心にクランク軸に嵌合される嵌合孔を有すると共に前記ペダルにクランクを介して連結された推進力アシスト板と、
   前記チェーンホイール板を前記推進力アシスト板に前記クランク軸の軸芯を中心に回動自在に支持する回動支持機構と、
   前記チェーンホイール板と前記推進力アシスト板との間であって前記軸芯周りに等間隔を置いて複数個配置され、一方端が前記チェーンホイール板に回動自在に支持されると共に他方端が前記推進力アシスト板に回動自在に支持され、前記ペダルを踏んで前記推進力アシスト板が回転することによって圧縮されて圧縮反力を発生する直動バネ部材と、を有し、
   前記回動支持機構は、
   前記チェーンホイール板と前記推進力アシスト板とのうちの一方に設けられ、前記軸芯周りに等間隔を置いて円弧状に前記直動バネ部材の数だけ形成されると共に前記直動バネ部材の圧縮長さと同等の円弧長さの円弧状長孔と、
   前記チェーンホイール板と前記推進力アシスト板とのうちの他方に形成され、前記円弧状長孔にそれぞれ係合する複数の係合ピンと、を有し、
   前記ペダルを踏んで前記推進力アシスト板が回転したときに、前記係合ピンは前記直動バネ部材の圧縮前に前記円弧状長孔における前記推進力アシスト板の回転方向下流端に係合すると共に圧縮後に回転方向上流端に係合することを特徴とする自転車。
2. 前記直動バネ部材は圧縮ばね又はガスダンパである請求項１に記載の自転車。
3. 前記回動支持機構は、前記係合ピンに遊嵌された円筒状のカラー部材を更に有する請求項１又は２に記載の自転車。
4. 前記推進力アシスト機構と前記ペダルとの関係は、少なくとも前記ペダルの上下死点の近傍で前記直動バネ部材が圧縮動作を行うように設計されている請求項１から３の何れか1項に記載の自転車。
5. 前記推進力アシスト機構は、
   前記チェーンホイール板に回動自在に支持される前記直動バネ部材の一方端支持位置と前記クランク軸の軸芯との距離を調整することにより前記直動バネ部材を圧縮するのに必要な圧縮力を可変する圧縮力可変手段を更に有する請求項１から４の何れか１項に記載の自転車。
6. 前記圧縮力可変手段は、
   前記チェーンホイール板に形成され、自然長な状態の前記直動バネ部材の前記他方端を揺動中心として前記直動バネ部材が揺動したときに前記直動バネ部材の前記一方端が描く揺動軌跡に沿って複数個形成されたボルト孔と、
   前記ボルト孔に前記直動バネ部材の前記一方端を回動自在に支持するボルト部材と、を有し、
   前記複数個のボルト孔を選択することにより前記直動バネ部材の前記一方端と前記軸芯との距離を調整する請求項５に記載の自転車。
7. 前記圧縮力可変手段は、
   前記チェーンホイール板に形成され、自然長な状態の前記直動バネ部材の前記他方端を揺動中心として前記直動バネ部材が揺動したときに前記直動バネ部材の前記一方端が描く揺動軌跡に一致する円弧状の揺動用長孔と、
   前記直動バネ部材の前記一方端に設けられ、前記揺動用長孔に係合して揺動自在な揺動ピンと、
   前記揺動ピンを前記揺動用長孔の一方側に付勢する付勢バネと、
   前記付勢バネの付勢力に対抗して前記揺動ピンを前記揺動用長孔の他方側にロックするフック部材と、を有し、
   前記フック部材で前記揺動ピンをロックする場合とロックしない場合とを選択することにより前記直動バネ部材の前記一方端と前記軸芯との距離を調整する請求項５に記載の自転車。
8. 前記直動バネ部材の前記他方端を中心とした前記揺動軌跡の揺動角度が１０°から２０°の範囲になるように形成されている請求項６又は７に記載の自転車。
9. 前記推進力アシスト板と前記クランクとは分割可能で前記クランク軸を介して連結されており、前記クランクは前記クランク軸に着脱自在に嵌合されると共に前記クランクと前記クランク軸との嵌合形状が鋸歯形状である請求項１から８の何れか１項に記載の自転車。

Images