JP3353115B2 - 人力走行車の車輪駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は人力走行車の車輪駆動機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】人力走行車としては所謂自転車が知られ
ており、その駆動機構は、後輪スプロケットをチェーン
によって駆動スプロケットに連結し、この駆動スプロケ
ットに連結されたペダルクランクを足踏みで回転させる
ことによって駆動するようにしたものが一般的である。
また、この種の回転クランク式の駆動機構ではエネルギ
ロスが大きく、また、身体等の条件がペダルクランクの
完全回転に適合しない場合には利用が困難であるという
ことから、回転運動ではなくペダルの往復運動によって
車輪を駆動できるようにしたものも提案されている。

【０００３】例えば、特公平２−４６４３６号公報に記
載されたものでは、ペダルによって互い違いに上下揺動
する一対のレバーの動きを、各レバーと一体揺動するア
ームを介しチェーン伝動によってワンウエイクラッチ介
在の車輪軸に伝達することにより、ペダルの交互上下揺
動運動を車輪の回転に変換するようにしている。

【０００４】また、特開昭５１−３１４３８号公報に記
載されたものでは、フレームの左右に各上下一対のペダ
ルスプロケットを設け、後車輪にそれぞれワンウェイク
ラッチを介在させた左右一対の後輪スプロケットを設け
て、左右のチェーンを各側の上下ペダルスプロケットと
後輪スプロケットに掛け回し、左右の各上下ペダルスプ
ロケット間で左右のチェーンにそれぞれペダルを取り付
けて、これら左右のペダルを上方のプーリ装置を介して
ケーブルで相互に連結することにより、ペダルの交互上
下運動により後輪を駆動できるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ペダルの往復運動をチ
ェーン等の伝達手段とワンウエイクラッチを介して車輪
の前進回転に変換する車輪駆動機構によれば、完全回転
式のペダルクランクによる駆動機構の場合に問題となる
ようなエネルギロスの低減が可能であり、また、人の自
然な歩行運動に類似した足の動きで、しかも、乗手の身
体的条件に合った任意のストロークで操作できる。その
ため、このような往復ペダル式の機構を旨く利用できれ
ば、例えば、各種イベント会場等において遊歩感覚で使
用できるような手軽な人力走行車の提供も可能である。
しかし、従来のこの種往復ペダル式の機構、例えば上記
特公平２−４６４３６号公報のものでは、ペダルに対し
一定の角度をもってアームが大きく揺動する機構である
ため大きなスペースが必要でまた、揺動するアームがペ
ダル踏み込みの邪魔になり、上記特開昭５１−３１４３
８号公報のものでは、フレームの両側でそれぞれチェー
ンを三角に掛け回す構造であって、やはり大きなスペー
スをとり、また、チェーンがペダル操作の邪魔になるな
ど、実用化するには問題がある。また、これら従来の機
構は、所謂自転車の駆動機構として考えられ、サドルに
腰掛けた姿勢で操作することを前提としたものであっ
て、イベント会場等において乗ったり降りたりしながら
遊歩感覚で手軽に使用できるような車を提供しようとし
た場合には不向きである。すなわち、この種の遊歩用の
車の場合、乗り降りに手間がかからず、通常の立ち姿勢
に近い姿勢で操作できる構造が望ましいが、フレーム中
央に大きなスペースが必要でペダル踏み込みの邪魔にも
なるような上記従来の機構では、そのような手軽に乗り
降りでき立ち姿勢で操作できるような人力走行車を得る
ことは難しい。また、これら従来の機構では、踏み込み
側でない方のペダルには力を加えないようにしなければ
ならないので、例えば老人や片方の足が不自由な人で、
立ち姿勢で片方の足を浮かせるようにすることができな
い場合は利用できないし、そうでない場合でも、気まま
な操作では動きがぎくしゃくしてスムーズな走行ができ
ないという問題がある。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、手軽で用途が広く、踏み込み側でない方のペ
ダルに踏み込み力が作用した場合でも車輪が駆動されス
ムーズな動きができるような人力走行車の車輪駆動機構
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はフレームに回転
可能に支持された車輪を人力で駆動し走行する人力走行
車の車輪駆動機構であって、フレームに上下揺動可能に
支持された左右一対の足踏式のペダルと、車輪を駆動す
る駆動軸と、両ペダルの揺動運動を駆動軸に伝達し回転
運動に変換する索状伝達体と、索状伝達体による駆動軸
への運動伝達を該駆動軸の正転回転への変換時にのみ許
容するようペダル毎に設けられたワンウエイクラッチ
と、索状伝達体を両ペダルから駆動軸への運動伝達位置
の中間において弾性体を介しフレーム側に支持する回転
可能な回転支持体と、フレームに支持され手動操作レバ
ーの操作に連動して、回転支持体を係止し所定位置に固
定して、左右一対の足踏み式ペダルを互い違いに踏むこ
とで車輪が駆動されるようにする第１の位置と、該回転
支持体の係止を解除して弾性体の弾性範囲内で両ペダル
の同時下降を許容し、踏み込み側でない方のペダルに力
がかかったままでも車輪が駆動されるようにする第２の
位置とを選択可能とした係止機構とを備えたことを特徴
とする。

【０００８】

【作用】本発明の車輪駆動機構においては、一方のペダ
ルを踏むと、索状伝達体を手繰りつつこのペダルが下方
に揺動し、このペダルの揺動運動が索状伝達体を介し駆
動軸に伝達されて対応するワンウエイクラッチを介し駆
動軸の正転回転に変換され、他方のペダルは索状伝達体
を介して持ち上げられる。その際、他方のペダルの上方
への揺動運動はワンウエイクラッチによって車輪と切り
離され、上記一方のペダルの揺動運動のみが正転回転に
変換されて車輪が駆動される。また、他方のペダルを踏
むと、このペダルが同様に索状伝達体を手繰りつつ下方
に揺動し、その揺動運動が索状伝達体を介し駆動軸に伝
達されて、対応するワンウエイクラッチを介しやはり駆
動軸の正転回転に変換され、一方のペダルは持ち上げら
れて、その上方への揺動運動はワンウエイクラッチによ
って車輪と切り離され、踏み込み側ペダルの運動のみが
正転回転に変換され車輪に伝達される。

【０００９】ここで、手動操作レバーの操作により係止
機構が第１の位置に設定されると、索状伝達体を中間位
置で支持する回転支持体が係止されて所定位置に固定さ
れる。この時、左右のペダルは一方が踏み込まれた分だ
け他方が持ち上がる。そして、踏み込まれた方のペダル
の揺動運動だけが車輪の正転回転に変換される。また、
係止機構が第２の位置に設定されると、回転支持体の係
止が解除され、回転支持体は弾性体の弾性範囲内で上下
に移動可能となる。この時、一方のペダルが踏まれるこ
とによって、他方のペダルが持ち上がるとともに踏み込
まれた方のペダルの揺動運動が正転回転に変換されて車
輪が駆動され、また、踏み込み側でない他方のペダルに
も踏み込み力が加わった場合でも、回転支持体が下降し
て索状伝達体が実質的に長くなった形となり、それによ
り両ペダルの同時下降が許容されて車輪が駆動される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１は本発明の一実施例を示す人力走行車
の全体斜視図である。この実施例の人力走行車は、前１
輪，後ろ２輪の３輪車であって、地面に近い位置を前後
に延びて前端側で上方に立ち上がるようフレーム１が形
成されている。そして、フレーム１の前端部には操舵軸
２が回転可能に支持され、該操舵軸２には下端に前輪３
が回転可能に軸支され、上端にハンドル４が固定されて
いる。また、フレーム１の後部には左右一対の独立した
駆動軸５ａ，５ｂが回転可能に支持され、これら駆動軸
５ａ，５ｂの外側端部に左右の後輪６ａ，６ｂが連結さ
れている。また、フレーム１の後端側は上方に延設さ
れ、その上端には半掛け用の浅い椅子７が固定されてい
る。

【００１２】上記フレーム１には左右に足踏み式のペダ
ル８ａ，８ｂが取り付けられている。これらペダル８
ａ，８ｂは前方側が上下に揺動可能なよう後部がフレー
ム１に軸支されたものであって、各ペダル８ａ，８ｂに
は、それぞれ前方揺動端にこれらペダル８ａ，８ｂの揺
動に応じて上下に移動する前後一列の移動側プーリ９，
１０が設けられている。そして、フレーム１には、ペダ
ル８ａ，８ｂの揺動端の上方に位置する前端側立ち上が
り部に、各ペダル８ａ，８ｂに対応させて各移動側プー
リ９，１０の移動面上に並ぶよう固定側プーリ１１が回
転自在に設けられ、それら固定側プーリ１１の前方に隣
接してワイヤ先端固定用の支持部１２が各々設けられ、
さらに、各ペダル８ａ，８ｂの支持位置にやはり各移動
側プーリ９，１０の移動面上に並ぶようガイドプーリ１
３が各々設けられている。また、左右の駆動軸５ａ，５
ｂには、各ガイドプーリ１３の後方に並ぶ位置にそれぞ
れ駆動側プーリ１４ａ，１４ｂが固定されている。これ
ら駆動側プーリ１４ａ，１４ｂは、それぞれワンウエイ
クラッチを内蔵し、外部から回転が与えられた時にそれ
ぞれの車輪６ａ，６ｂの前進力となる正転回転のみを伝
達するよう構成されている。そして、フレーム１の後端
側立ち上がり部には左右の駆動側プーリ１４ａ，１４ｂ
と並ぶ上方の位置にワイヤ支持用の回転支持機構１５が
配置されている。

【００１３】上記回転支持機構１５は、支持プーリ１５
ａ（回転支持体）と、この支持プーリ１５ａを回転自在
に保持するプーリケース１５ｂと、プーリケース１５ｂ
をフレーム１の上部から吊り下げる引張ばね１５ｃとで
構成されている。また、フレーム１には上記プーリケー
ス１５ｂの上端に対峙して該プーリケース１５ｂの最大
上昇位置を規制する上昇端ストッパ１５ｄが設けられる
とともに、プーリケース１５ｂのロック溝に対し係合・
離脱自在のロック装置１５ｅ（係止機構）が設けられ、
このロック装置１５ｅがハンドル４に取り付けられた切
換レバー１５ｆ（手動操作レバー）に伝動ケーブル１５
ｇによって連結され、切換レバー１５ｆの手動操作によ
って該ロック装置１５ｅがプーリケース１５ｂを所定位
置にロックする第１の位置と、ロックを解除してプーリ
ケース１５ｂの下降を許容する第２の位置とを選択可能
とされている。

【００１４】そして、１本のワイヤ１６（索状伝達体）
の両端がフレーム前端側の両支持部１２，１２に固定さ
れ、このワイヤ１６は、左右ペダル８ａ，８ｂの揺動端
において支持部１２から前側の移動側プーリ９へ、前側
の移動側プーリ９から固定側プーリ１１へ、固定側プー
リ１１から後ろ側の移動側プーリ１０へと３重掛けで巻
き回され、各ガイドプーリ１３，１３を経て後方左右の
駆動側プーリ１４ａ，１４ｂに巻き回され、また、中間
部が支持プーリ１５ａに支持されるよう装着されてい
る。なお、上記固定側プーリ１１はワイヤ１６の外れを
防止するケース１７に覆われている。また、図で１８は
ワイヤ１６の外れを防止するピンである。

【００１５】この人力走行車は、半立ち姿勢で椅子７に
浅く腰を掛け、左右のペダル８ａ，８ｂを交互に、ある
いは片方だけ踏むことによって駆動する。そして、ハン
ドル４の操作によって所要方向に旋回する。その際、例
えば左側のペダル８ａを踏むと、その先端の移動側プー
リ９，１０によりワイヤ１６を手繰りつつこのペダル８
ａが下方に揺動し、ワイヤ１６が左側の駆動側プーリ１
４ａを巻き掛けて回転させるとともに、右側のペダル８
ｂを揺動させ持ち上げる。その際、左側の駆動側プーリ
１４ａの回転が内蔵するワンウエイクラッチを介して左
側後輪６ａに伝達され、右側の駆動側プーリ１４ｂの方
の回転は、内蔵するワンウエイクラッチによって後輪６
ｂと切り離され、左側の後輪６ａだけが正転駆動され
て、前進力が得られる。また、右側のペダル８ｂを踏ん
だ時は、上記とは逆の巻き掛け作用が生じ、右側の後輪
６ｂだけが正転駆動されて、やはり前進力が得られる。

【００１６】ここで、切換レバー１５ｆから手を離した
状態では、ロック装置１５ｅが図２の（ａ）に示す第１
の位置（ロック位置）をとり、プーリケース１５ｂがロ
ックされて、支持プーリ１５ａの位置が固定される。こ
の状態では、左右のペダル８ａ，８ｂは互い違いに踏む
ことでそれぞれの後輪６ａ，６ｂ（車輪）が駆動され
る。また、その際の踏み込み量は任意である。

【００１７】また、切換レバー１５ｆを握ると、伝動ケ
ーブル１５ｇのインナーワイヤに引っ張られてロック装
置１５ｅが図２の（ｂ）に示す第２の位置（ロック解除
位置）に移動し、プーリケース１５ｂのロックが解除さ
れる。この状態では、左右のペダル８ａ，８ｂを互い違
いに踏んだ場合の作動は上記と同様であるが、気ままな
操作によって過渡的に両方のペダル８ａ，８ｂに力がか
かった場合とか、身体的条件等によって踏み込み側だけ
でなく反対側のペダル８ａ，８ｂにもある程度体重がか
かるような場合に、ワイヤ１６のテンションに応じて図
２の（ｃ）に示すように支持プーリ１５ａが上下動す
る。その結果、両ペダル８ａ，８ｂの同時下降が許容さ
れ、踏み込み側でない方のペダルに力がかかったままで
後輪６ａ，６ｂ（車輪）が駆動される。次に、切換レバ
ー１５ｆから手を離し、両方踏み込んでいたペダルの一
方の踏み込みを解くと、プーリケース１５ｂが引張ばね
１５ｃにより持ち上げられ、ロック装置１５ｅでロック
されて図２の（ａ）の状態に復帰する。

【００１８】なお、上記実施例においてはワイヤを３重
掛けとしたが、ワイヤ掛けは１重であってもよく、ま
た、２重掛けにしてもよい。１重掛けでは、ワイヤ先端
はフレーム側に固定し、１個の移動側プーリに掛け回し
て後方に延ばす。この場合、固定側プーリは要らない。
また、２重掛けの場合は、ワイヤ先端はペダルの揺動端
に固定し、それぞれ１個の固定側プーリと移動側プーリ
に掛け回す。その他、４重掛け以上の多重掛けも可能で
ある。

【００１９】また、上記実施例ではワイヤによる伝達機
構としたが、チェーン等の他の索状伝達体を用いた伝達
機構とすることも可能である。

【００２０】また、上記実施例では左右の後輪をそれぞ
れ独立した駆動軸で駆動するようにしたものを説明した
が、場合によっては左右後輪を一本の駆動軸で駆動する
ように構成してもよい。

【００２１】また、上記実施例は３輪車に適用したもの
であるが、本発明は２輪車にも適用でき、４輪車にも適
用できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、人力走行車を手軽で用途の広いものとするよう揺動
ペダル式の車輪駆動機構を構成することができ、また、
手動操作レバーの操作によって、左右ペダルが互い違い
に踏み込まれた時だけでなく、踏み込み側でないペダル
に踏み込み力が作用した場合でも車輪が駆動されスムー
ズな動きができるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す人力走行車の全体斜視
図

【図２】本発明の一実施例におけるロック機構の作動説
明図

【符号の説明】

１ フレーム ５ａ，５ｂ 駆動軸 ６ａ，６ｂ 後輪（車輪） ８ａ，８ｂ ペダル １５ 回転支持機構 １５ａ 支持プーリ（回転支持体） １５ｂ、プーリケース １５ｃ 引張ばね １５ｅ ロック装置（係止機構） １５ｆ 切換レバー １５ｇ 伝動ケーブル １６ ワイヤ（索状伝達体）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームに回転可能に支持された車輪を
   人力で駆動し走行する人力走行車の車輪駆動機構であっ
   て、前記フレームに上下揺動可能に支持された左右一対
   の足踏式のペダルと、前記車輪を駆動する駆動軸と、両
   ペダルの揺動運動を前記駆動軸に伝達し回転運動に変換
   する索状伝達体と、前記索状伝達体による前記駆動軸へ
   の運動伝達を該駆動軸の正転回転への変換時にのみ許容
   するようペダル毎に設けられたワンウエイクラッチと、
   前記索状伝達体を両ペダルから前記駆動軸への運動伝達
   位置の中間において弾性体を介しフレーム側に支持する
   回転可能な回転支持体と、前記フレームに支持され手動
   操作レバーの操作に連動して、前記回転支持体を係止し
   所定位置に固定して、前記左右一対の足踏み式ペダルを
   互い違いに踏むことで前記車輪が駆動されるようにする
   第１の位置と、該回転支持体の係止を解除して前記弾性
   体の弾性範囲内で両ペダルの同時下降を許容し、踏み込
   み側でない方の前記ペダルに力がかかったままでも前記
   車輪が駆動されるようにする第２の位置とを選択可能と
   した係止機構とを備えたことを特徴とする人力走行車の
   車輪駆動機構。