JP2024029721A - Swinging rotation transmission assemblage for bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自転車等のペダルを漕ぐ脚の負担が軽減されるところまで膝の曲がりを小さくさせることができる自転車用揺動回転伝達装置に関する。 The present invention relates to a swinging rotation transmission device for a bicycle that can reduce the bending of the knees to the point where the burden on the legs pedaling the bicycle is reduced.
従来、一般的な自転車において、自転車を走行させているときは、サドルに座ってハンドルを握りペダルを漕ぐ脚に力を入れてペダルを漕いでいる間では、クランクが最下点になると、クランクの先端に取り付けられたペダルから地面まで一定の距離を離れるため、ペダルの漕ぎ出しからペダルを漕ぐ脚の膝の曲がりが深く大きく曲がった状態になってしまうため、ペダルを漕ぐ脚の負担がペダルを漕ぐ力よりも大きく増してしまうので、本来の力を出せる力は弱くなってしまい、このままペダルを漕ぎ終わるまでにペダルを漕ぐ本来の力を出せてペダルを漕いでもペダルを漕いでる距離が長くならないので、ペダルを漕ぐ脚の負担が軽減されるペダルの漕ぎ方ができないものであった。そこでペダルを漕ぐ脚の負担を可変させる変速ギアを取り付けて大きいギアを使用すれば、ペダルを漕ぐ脚の負担を軽減させることができるが、この状態で上り坂になればペダルを漕ぐ重さが増すだけで、変速機ギアだけではこれ以上のペダルを漕ぐ脚の負担を軽減させることはできないものであった。 Conventionally, when riding a typical bicycle, when you sit on the saddle, hold the handlebars, and put effort into your legs to pedal, when the crank reaches its lowest point, the crank stops. Since there is a certain distance from the pedal attached to the tip of the pedal to the ground, the knee of the pedaling leg is bent deeply and greatly from the moment the pedal is started, so the burden on the pedaling leg is reduced. Since the force increases much more than the force required to pedal, the power to produce the original force becomes weaker, and even if you are able to produce the original force to pedal by the time you finish pedaling, the distance you are pedaling will be longer. Because of this, it was not possible to pedal in a way that would reduce the burden on the pedaling legs. Therefore, if you install a transmission gear that changes the load on the pedaling leg and use a larger gear, you can reduce the burden on the pedaling leg, but if you go uphill in this condition, the weight of pedaling will be reduced. The transmission gears alone could not alleviate the burden on the legs of pedaling any further.
そこで、こうした不便を解消させた周知技術として、自転車を走行させているときはペダルを漕ぐ脚の負担を効果的に軽減させて十分に駆動補助ができる「駆動補助装置」(特許文献1参照)が挙げられる。 Therefore, as a well-known technology that eliminates this inconvenience, a "drive assist device" that can effectively reduce the burden on the legs pedaling while riding a bicycle and provide sufficient drive assistance (see Patent Document 1) can be mentioned.
上述した特許文献1に係る駆動補助装置を自転車に実施したものである。その一形態は、支持軸とペダルとの間の距離を変更可能にする可変機構のペダルを漕いで自転車を走行させているときは、可変機構として機能する可変機構全体を回転させるとともに、ガイド部材の歪円環形状の環状ガイド溝に嵌合された状態になっている可変機構のコロが、溝内を移動することによって、可変機構の板状片の他端が取り付け固定された支持軸の軸芯とペダルの軸芯との距離が形状的に膨らんだ鈍端側では長くなり、縮んだ鋭端側では短くなるように工夫されているため、ペダルを漕ぐ鈍端側で基準クランクの長さよりも長くなる部分で可変機構のコロが溝内を移動する速度は速くなるとともに、可変機構のペダルを漕ぐ速度も速くなるためペダルを漕ぐ脚の負担を効果的に軽減させて十分に駆動補助ができる。 The drive assist device according to Patent Document 1 mentioned above is implemented on a bicycle. One form of this is that when riding a bicycle by pedaling a variable mechanism that allows the distance between the support shaft and the pedals to be changed, the entire variable mechanism that functions as a variable mechanism is rotated, and the guide member The rollers of the variable mechanism, which are fitted in the annular guide groove of the distorted annular shape, move within the groove, so that the other end of the plate-like piece of the variable mechanism is attached to the fixed support shaft. The distance between the shaft center and the pedal shaft center is designed to be longer on the blunt end side where the pedal is swollen, and shorter on the sharp end side where the pedal is depressed, so that the standard crank length can be adjusted at the blunt end side where the pedal is pedaled. In the longer section, the speed at which the rollers of the variable mechanism move within the groove becomes faster, and the speed at which the pedals of the variable mechanism are pedaled also becomes faster, effectively reducing the burden on the pedaling leg and providing sufficient drive assistance. I can do it.
ところが、かかる技術によれば、ペダルを漕ぎながら複雑な動作をさせるため、部品点数が多くなってしまい、コスト高を回避できないという問題がある。 However, according to this technique, since complicated movements are performed while pedaling, the number of parts increases, resulting in an unavoidable increase in costs.
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、構造が簡単で部品点数が少なく、低コストで、自転車を走行させているときは、サドルに座ってハンドルを握りペダルを漕ぐ脚に力を入れてペダルを漕いでいる間では、ペダルを漕ぐ脚の負担が軽減されるところまでひざの曲がりを小さくさせることができる自転車用揺動回転伝達装置を提供することにある。 The present invention was made to solve these problems, and its technical problems are that it has a simple structure, a small number of parts, and low cost, and that when riding a bicycle, it can be used while sitting on the saddle. To provide a rocking rotation transmission device for a bicycle, which can reduce the bending of the knee to the point where the burden on the pedaling leg is reduced while the pedaling leg is putting effort into the pedaling leg while gripping the handlebar. It's about doing.
上記技術的課題を解決するために、本発明の一形態は、自転車のフレームの上方側にある第1の軸受けに、回転可能に取り付けられたクランク軸と、前記クランク軸の両端に、180度の位相差で取り付け固定されたクランクと、前記クランクの先端に取り付けられた支軸と、前記支軸に回転可能に取り付けられて常にぶら下がっている状態になる連結棒と、前記連結棒を自由自在に前後に揺動させるための前記連結棒の先端に取り付けられたペダルと、前記連結棒を前記ペダルとともに、前記クランクを回転させられるところまで、前方に瞬時に揺動移動させてから、このまま前記揺動移動させながら前記クランクを回転させるとともに、前記クランク軸を回転させて前記クランク軸の回転を被伝達部の変速機ギアに伝達するための伝達機構、とを備えたことを特徴とする自転車用揺動回転伝達装置である。 In order to solve the above technical problem, one form of the present invention includes a crankshaft rotatably attached to a first bearing on the upper side of a bicycle frame, and a crankshaft attached at both ends of the crankshaft through 180 degrees. a crank mounted and fixed with a phase difference of A pedal attached to the tip of the connecting rod is used to swing the connecting rod back and forth, and the connecting rod is instantly rocked forward together with the pedal to the point where the crank can be rotated, and then A bicycle comprising: a transmission mechanism for rotating the crank while rocking and moving the crank, and for rotating the crankshaft and transmitting the rotation of the crankshaft to a transmission gear of a transmitted part. This is an oscillating rotation transmission device for use.
本発明によれば、上記構成により、構造が簡単で部品点数が少なく、低コストで、自転車を走行させているときは、サドルに座ってハンドルを握りペダルを漕ぐ脚に力を入れてペダルを漕いでいる間では、クランクを回転させる連結棒の長さがクランクの長さよりも長くなっていることによって連結棒をペダルとともに、前方に瞬時に揺動移動させる距離が長くなるためペダルを漕ぐ脚の負担が軽減されるところまで、ひざの曲がりを小さくさせることができる自転車用揺動回転伝達装置を提供することが可能になる。 According to the present invention, with the above configuration, the structure is simple, the number of parts is small, and the cost is low. While rowing, the length of the connecting rod that rotates the crank is longer than the length of the crank, so the distance that the connecting rod instantaneously swings forward with the pedals becomes longer, so the leg that pedals It is possible to provide a bicycle rocking rotation transmission device that can reduce the bending of the knee to the extent that the burden on the bicycle is reduced.
以下に本発明の自転車用揺動回転伝達装置を自転車に実施した例を、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example in which the bicycle rocking rotation transmission device of the present invention is applied to a bicycle will be described in detail below with reference to the drawings.
図1は、本発明の自転車用揺動回転伝達装置を自転車に実施した例を示した斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an example in which the bicycle swing rotation transmission device of the present invention is implemented on a bicycle.
図1を参照すれば、自転車用揺動回転伝達装置は、自転車のフレーム1の上方側にある第1の軸受け2に、回転可能に取り付けられたクランク軸3と、前記クランク軸3の両端に、180度の位相差で取り付け固定されたクランク4a,4bと、前記クランク4a,4bの先端に取り付けられた支軸5a、5bと、前記支軸5a、5bに回転可能に取り付けられて常にぶら下がっている状態になる連結棒6a、6bと、前記連結棒6a、6bを自由自在に前後に揺動させるための前記連結棒6a、6bの先端に取り付けられたペダル7a、7bと、前記連結棒6a、6bを前記ペダル7a、7bとともに、前記クランク4a、4bを回転させられるところまで、前方に瞬時に揺動移動させてから、このまま前記揺動移動させながら前記クランク4a,4bを回転させるとともに、前記クランク軸3を回転させて前記クランク軸3の回転を被伝達部の変速機ギア14に伝達するための伝達機構、とを備えたことを特徴とする自転車用揺動回転伝達装置である。
Referring to FIG. 1, the bicycle swing rotation transmission device includes a
また、伝達機構は、前記クランク軸3の左端の内側に取り付け固定された第1のギア8と、前記自転車のフレーム1の下方側にある第2の軸受け9に、回転可能に取り付けられた回転軸10と、前記回転軸10の左端に取り付け固定された第2のギア11と、前記第1のギア8及び前記第2のギア11に架け渡された第1のチェーン12と、前記回転軸10の右端に取り付け固定された楕円チェーンリング13と、被伝達部の前記変速機ギア14と、前記楕円チェーンリング13及び前記変速機ギア14に架け渡された第2のチェーン15、とを備えたことを特徴とする。
The transmission mechanism also includes a
このように、回転を次に伝える伝達機構は、自転車のサドル16に座ってハンドルを握りペダル7a、7bを漕ぐ脚に力を入れて、ペダル7a,7bを漕ぎ出せば、ともに連結棒6a,6bがクランク4a,4bを回転させてクランク軸3と第1のギア8はともに回転する。この第1のギア8と第2のギア11とには第1のチェーン12が架け渡されているため、第1のチェーン12の回転移動に伴って回転軸10と第2のギア11はともに回転をする。第2のギア11が回転すると、楕円チェーンリング13も回転軸10とともに回転する。この楕円チェーンリング13と後車輪の右側に取り付けられた変速機ギア14とには、第2のチェーン15が架け渡されているため、第2のチェーン15の回転移動に伴って変速機ギア14と後車輪はともに回転をすることで、自転車が走行する。
In this way, the transmission mechanism that transmits the rotation to the next one can be created by sitting on the
図2は、図1に示す自転車用揺動回転伝達装置のペダル7aを漕がない側がペダル7aを漕ぐ側に入れ替わるまでの動作を示した簡略図である FIG. 2 is a simplified diagram showing the operation of the bicycle rocking rotation transmission device shown in FIG. 1 until the side on which the pedal 7a is not pedaled is switched to the side on which the pedal 7a is pedaled.
図2を参照すれば、ペダル7aを漕がない側の位置Gでぶら下がっている状態になっている連結棒6aは、前方の位置あまでクランク4aを回転させる抵抗がないので、この間は、クランク4aが位置Gから位置A頂点までペダル7aを漕ぐ側で回転させられている回転に伴って、連結棒6aをペダル7aとともに、前方に瞬時に揺動移動させている。このため、揺動移動させている距離は図1に示す、クランク4a、4bを回転させる連結棒6a、6bの長さが、クランク4a、4bの長さよりも長くなっていることによってクランク4aが位置Gから位置A頂点まで、ペダル7bを漕ぐ側で回転させられている回転距離を含めて、揺動移動させている距離は長くなるためペダル7aを漕ぐ側に入れ替わった位置(あ)で、ペダル7aを漕ぐ脚の膝の曲がりはクランク4aを回転させる連結棒6aをペダル7aとともに前方に瞬時に揺動移動させても少ししか小さくならないが本来の力を出せるところまで前方に瞬時に揺動移動させているため、位置(あ)でペダル7aを漕ぐ脚の負担が軽減されるところまでひざの曲がりは小さくなってペダル7aを前方斜め下方向に力強く漕ぎ出せるとともに、連結棒6aがクランク4aを位置A頂点から回転させることができる。
Referring to FIG. 2, the connecting
図3は、図2に示す動作を行ってからペダル7aを漕いでいる様子を示した簡略図である。 FIG. 3 is a simplified diagram showing the pedal 7a being pedaled after performing the operation shown in FIG.
図3を参照すれば、図2に示す動作を行ってから、ペダル7aを漕ぐ側に入れ替わって、位置A頂点から位置C90度までの前半で行う動作では、位置(あ)からペダル7aを前方斜め下方向に力強く漕ぎながらともに、連結棒6aがクランク4aを位置A頂点から位置Bまで回転させたところで、ペダル7aを漕ぐ脚の負担が軽減されるところまで膝の曲がりは位置Aのところよりも小さくなってこのままペダル7aを前方斜め下方向に力強く漕ぎながらともに、連結棒6aがクランク4aを位置Bから位置C90度まで回転させたところで、ペダル7aを漕ぐ脚の膝の曲がりは位置Bのところよりも小さくなるとともに、ペダル7aを漕ぐ脚の負担も位置Bのところよりも減少する。そしてこのまま位置C90度から位置E最下点までの後半で行う動作では、すぐに位置C90度のところでペダル7aがクランク軸3から離れる距離は最長に近いところまで長くなっているので、このまま位置E最下点まではペダル7aがクランク軸3から離れる距離の差も最小になるため、ペダル7aを漕ぐ距離は前半よりも長くなる。このため位置Bから位置E最下点まではペダル7aを漕ぐ脚の膝の曲がりはまっすぐな状態になるため、この間では、ペダル7aを漕ぐ脚の膝上の脚が膝下の脚を押している状態になって、ペダル7aを後方斜め下方向に力強く漕ぎながらともに、連結棒6aがクランク4aを回転させてともに、ペダル7aを漕ぐ脚の負担は位置C90度のところよりも減少する。
Referring to FIG. 3, after performing the operation shown in FIG. 2, the pedal 7a is switched to the pedal 7a side, and in the first half of the operation from the apex of position A to position C90 degrees, the pedal 7a is moved forward from position (A). While pedaling forcefully diagonally downward, when the connecting
さらにペダル7aを前方上方向に押し上げるように連結棒6aをペダル7aとともに、前方に瞬時に揺動移動させれば揺動移動させた距離は位置あまで揺動移動させた距離よりも長くなってこの状態からペダル7aを前方斜め下方向に力強く漕ぎ出せば早い段階からペダル7aを漕ぐ脚の膝上の脚が膝下の脚を押せるところまでペダル7aを漕ぐ脚の膝の曲がりを小さくさせてペダル7aを漕ぎ終わるまで押しながらペダル7aを漕いでいられる距離を長くすることが可能になるとともに、この間ではペダル7aの漕ぎ出しから軽減される脚の負担はペダル7aを漕ぎ終わるまで更に減少させることができる。
Furthermore, if the connecting
またサドル16の位置は、前記サドル16に座った状態になって前記連結棒6aを前記ペダル7aとともに、前方に瞬時に揺動移動させる距離を長くさせて、前記ペダル7aを前方斜め下方向に力強く漕ぎ出せるところまで基準のサドルの位置よりも後方に、前記サドルを設置したことを特徴とする。
The position of the
それからサドル16に座った状態になって、図3に示す動作を行っている位置(あ)から、ペダル7aを前方斜め下方向に力強く漕ぎ出して少し先までと、ペダル7aを漕ぎ終わる最下点前後は、楕円チェーンリング13を使用することによって、ペダル7aを漕ぐ速度は少し速くなり、ペダル7aを漕ぐ負担も少し軽くなるため、ペダル7aを漕いでる間では、ペダル7aを漕ぐ脚の負担はすべて軽減させることができる。
Then, while sitting on the
すなわち、ペダル7aを漕ぐ脚の膝の曲がりはペダル7aの漕ぎ出しからペダル7aを漕ぎ終わるまで小さくさせていくとともに、ペダル7aの漕ぎ出しから軽減される脚の負担を、ペダル7aを漕ぎ終わるまで減少させていくペダル7aの漕ぎ方が可能である。反対側の右側も同様にペダル7bを漕ぐことができる。 That is, the bending of the knee of the leg that pedals the pedal 7a is made smaller from the time the pedal 7a is started until the pedal 7a is finished, and the strain on the leg that is reduced from the start of the pedal 7a is reduced until the pedal 7a is finished. It is possible to pedal 7a in a decreasing manner. The pedal 7b can be pedaled on the opposite right side in the same way.
1 自転車のフレーム
2 第1の軸受け軸
3 クランク軸
4a,4b クランク
5a,5b 支軸
6a,6b 連結棒
7a,7b ペダル
8 第1のギア
9 第2の軸受け
10 回転軸
11 第2のギア
12 第1のチェーン
13 楕円チェーンリング
14 変速機ギア
15 第2のチェーン
16 サドル
17 ハンドル
Claims (5)
、前方に瞬時に揺動移動させる距離を長くさせて、前記ペダルを前方斜め下方向に力強く漕ぎ出せるところまで基準のサドルの位置よりも後方に、前記サドルを設置したことを特徴とする自転車用揺動回転伝達装置。 The position of the saddle is determined by sitting on the saddle and moving the connecting rod, along with the pedals, forward by a long distance, until the pedals can be forcefully pedaled diagonally downward. A rocking rotation transmission device for a bicycle, characterized in that the saddle is installed behind the position of the saddle.
4. The oscillating rotation transmission device for a bicycle according to claim 3, wherein, while seated on the saddle, forcefully pedal the pedals forward and diagonally downward until a little further, and before and after finishing pedaling the pedals. A rocking rotation transmission device for a bicycle characterized by using an oval chain ring to reduce the burden of pedaling.
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