JP5955565B2 - bicycle - Google Patents
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Description
本発明は自転車に関し、特に自転車の駆動力の伝達構造に係る。 The present invention relates to a bicycle, and more particularly to a structure for transmitting a driving force of a bicycle.
従来の一般的な自転車は、乗員がサドルに腰掛け、左右の脚でペダルをこぎ、クランクアームを回転させることで後輪に推進力をチェーン伝達するものである。
このようなクランクアームを回転させる駆動方法ではクランクアームの先端部に連結したペダルの動きが大きく、サドルに腰を掛けずに乗ることは大変である。
そこで本発明者らはウォーキング感覚で乗ることができる自転車を検討した結果、本発明に至った。
特許文献1にペダルを往復運動させることで推進する立ち乗り式自転車を開示するが、駆動力の伝達機構が複雑であり、且つ、前輪と後輪とを連結するフレームが左右方向中央にあり、ウォーキング感覚で乗れるものではない。
In a conventional general bicycle, an occupant sits on a saddle, pedals with left and right legs, and rotates a crank arm to transmit a propulsive force to a rear wheel.
In such a driving method for rotating the crank arm, the movement of the pedal connected to the tip of the crank arm is large, and it is difficult to ride without sitting on the saddle.
Therefore, the present inventors have studied a bicycle that can be ridden with a walking sensation, resulting in the present invention.
Patent Document 1 discloses a standing bicycle that is propelled by reciprocating a pedal, but the transmission mechanism of the driving force is complicated, and the frame that connects the front wheel and the rear wheel is in the center in the left-right direction. It is not something you can ride with a walking sensation.
本発明は、ウォーキング感覚で乗ることができる簡単な駆動伝達構造からなる自転車の提供を目的とする。 An object of this invention is to provide the bicycle which consists of a simple drive-transmission structure which can get on like a walking.
本発明に係る自転車は、1つの前輪と2つの後輪を有するフレーム体と後輪側に回転力を伝達するための出力スプロケットを連結した回転軸と、当該回転軸の両側に連結した一対のワンウェイクラッチ付の入力スプロケットを有し、前記一対の入力スプロケットは、左右一対のペダルとそれぞれペダルチェーンにて連結してあり、前記左右一対のペダルはそれぞれ複数のリンクにより前記フレーム体に支持され、ペダルの表面が略水平の状態で左右一対のペダルが概ね上下に揺動するものであり、前記出力スプロケットと左右の後輪を駆動する駆動軸に連結したスプロケットとが出力チェーンにて連結され、前記駆動軸は左右に伝達スプロケットを有し、前記左右の伝達スプロケットと前記後輪の後輪軸に連結したワンウェイクラッチ付のスプロケットとをそれぞれ伝達チェーンにて連結してあることを特徴とする。
このように車輪側に回転力を伝達(出力)する回転軸に対してワンウェイクラッチ付の入力スプロケットを連結し、この入力スプロケットとペダルをチェーン連結したので、ペダルの揺動運動を回転軸に回転力として入力できる。
従って、従来のクランクアームを回転させる駆動方法とは異なり、相対的に従来よりもペダルの小さな揺動運動にて自転車を推進させることができる。
A bicycle according to the present invention includes a frame body having one front wheel and two rear wheels, a rotation shaft connected to an output sprocket for transmitting rotational force to the rear wheel side, and a pair of shafts connected to both sides of the rotation shaft. An input sprocket with a one-way clutch, wherein the pair of input sprockets are connected to a pair of left and right pedals by respective pedal chains, and the pair of left and right pedals are supported by the frame body by a plurality of links, A pair of left and right pedals are generally swung up and down with the surface of the pedal substantially horizontal, and the output sprocket and a sprocket connected to a drive shaft that drives the left and right rear wheels are connected by an output chain, The drive shaft has transmission sprockets on the left and right, and a sprocket with a one-way clutch connected to the left and right transmission sprockets and the rear wheel shaft of the rear wheel. Prockets are connected to each other by transmission chains .
In this way, the input sprocket with a one-way clutch is connected to the rotating shaft that transmits (outputs) the rotational force to the wheel side, and this input sprocket and the pedal are connected to the chain, so the swinging motion of the pedal rotates around the rotating shaft. Can be input as force.
Therefore, unlike the conventional driving method of rotating the crank arm, the bicycle can be propelled with a relatively small swinging motion of the pedal as compared with the conventional driving method.
本発明に係る自転車は、ペダルの踏み込み力をチェーン及びワンウェイクラッチ付の入力スプロケットを介して回転軸に入力するので、そのまま自転車の推進力として利用できる。
従って、いわゆるアシスト電動モーター等の補助動力の有無を問わない。
また、本発明はこの回転軸を補助動力の回転軸に置き換えるか、又は補助動力の回転軸にギヤ連続することで容易に補助動力付自転車にすることも可能である。
In the bicycle according to the present invention, the pedal depression force is input to the rotating shaft via the chain and the input sprocket with the one-way clutch, so that the bicycle can be used as it is as a bicycle propulsion force.
Therefore, it does not matter whether auxiliary power such as a so-called assist electric motor is present.
In the present invention, the rotating shaft can be replaced with a rotating shaft for auxiliary power, or the auxiliary power rotating bicycle can be easily made into a bicycle with auxiliary power by connecting the rotating shaft to the rotating shaft for auxiliary power.
より近い、ウォーキング感覚で自転車を乗るのに、回転軸に左右一対のワンウェイクラッチ付の入力スプロケットを連結してあり、前記左右一対の入力スプロケットは、左右一対の交互に概ね上下方向に揺動するペダルとそれぞれチェーン連結されている。
また、前記回転軸に連結した出力スプロケットと左右の後輪を駆動する駆動軸に連結したスプロケットとがチェーン連結されている。
この場合に駆動軸は左右に伝達スプロケットを有し、前記左右の伝達スプロケットと後輪軸に連結したワンウェイクラッチ付のスプロケットとをそれぞれチェーン連結してあるのがより好ましい。
本発明に係る自転車を三輪車に適用するには1つの前輪と2つの後輪を有し、この2つの後輪が回転軸に連結した出力スプロケットからの出力により回転するようにすることができる。
A pair of left and right one-way clutch input sprockets are connected to a rotating shaft to ride a bicycle as if walking more closely, and the pair of left and right input sprockets swings in a pair of left and right alternately in the vertical direction. Each chain is connected to the pedal .
The output sprocket connected to the rotating shaft and the sprocket connected to the drive shaft for driving the left and right rear wheels are chain-connected .
In this case, it is more preferable that the drive shaft has transmission sprockets on the left and right sides, and the left and right transmission sprockets and a sprocket with a one-way clutch connected to the rear wheel shaft are respectively chain-connected.
In order to apply the bicycle according to the present invention to a tricycle, it has one front wheel and two rear wheels, and these two rear wheels can be rotated by the output from the output sprocket connected to the rotation shaft.
本発明に係る自転車は揺動運動するペダルの踏み込み力をチェーンとワンウェイクラッチ付の入力スプロケットで車輪を回転駆動する側の回転軸に入力したので、相対的に小さな範囲の揺動運動でも車輪の回転力に変換することができるので、ウォーキング感覚でペダルを踏む自転車になる。
また、回転軸を補助動力の回転軸に置換又は連結することで容易にアシスト動力付自転車にすることもできる。
さらには三輪車に本発明を適用すると、左右方向の平衡バランスをとる必要が無く、左右のペダルの上にそれぞれ左右の脚を乗せ、ウォーキング感覚(歩行感覚)で左右のペダルを交互に踏むだけで自転車を推進することができ、後輪軸側にもワンウェイクラッチ付スプロケットを取り付けることで坂道等を登る際に逆行することもない。
In the bicycle according to the present invention, the pedal depression force of the swinging motion is input to the rotating shaft on the side where the wheel is driven to rotate by the input sprocket with the chain and the one-way clutch. Since it can be converted into rotational force, it becomes a bicycle that steps on the pedal as if walking.
Further, a bicycle with assist power can be easily obtained by replacing or connecting the rotation shaft with the rotation shaft of auxiliary power.
Furthermore, when the present invention is applied to a tricycle, there is no need to achieve a balanced balance in the left-right direction, just put the left and right legs on the left and right pedals, and step on the left and right pedals in a walking sense (walking sense) alternately. A bicycle can be propelled, and a sprocket with a one-way clutch is also attached to the rear wheel shaft so that it does not go backward when climbing a slope.
本発明に係る自転車の構造例を以下図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。
まず、車体のフレーム構造例について説明する。
図1,2に示すように自転車10はフロントフレーム11aの左右にサイドフレーム11bを連結した平面視で略U字形状のフレーム体11のフロントフレーム11a側にハンドル軸12及びその上部にハンドル13を取り付け、その下部に前輪14を取り付けるとともにサイドフレーム11bの後部にそれぞれ独立した左右の後輪軸15aを介して後輪15を連結した車体構造になっていて、このフレーム体11の内側に左右一対のペダル16を有する。
また、必要に応じてサイドフレーム11b間をつなぐ連結フレーム11dを取り付けてもよい。
サイドフレーム11bの後部はサブフレーム11cを連結し、Y字形状の内側に後輪軸15a及び後輪15を配設した。
従って、本発明におけるフレーム体11は、フロントフレームとその左右サイドフレームとで基本的なフレーム枠を形成し、その内側にペダル16を配設したものであればサイドフレームの途中に又は後部に連結フレーム11dを設けたものでもよい。
本実施例では、使用者がペダルに乗って立ち乗りする際に体を後方に預けられるようにリアアーム18を左右のサイドフレームから立設した例になっている。
リアアーム18はサイドフレームから立設フレーム18aとその上部であって、上方に開放自在のアーム部18bとからなり、図2にアーム部18bを上方に向けて開放した状態を示す。
A structural example of a bicycle according to the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
First, an example of the frame structure of the vehicle body will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the bicycle 10 has a handle shaft 12 on the
Moreover, you may attach the
The rear portion of the
Accordingly, in the frame body 11 according to the present invention, if a basic frame is formed by the front frame and its left and right side frames, and the
In this embodiment, the
The
フロントフレーム11aからは支持フレーム12cを斜め前方に立設し、この支持フレーム12cに対して逆Y字形状となるようにパイプ部材12aを連結してある。
このパイプ部材12aにハンドル軸12を挿通し、下部に前輪保持アーム12bを連結し、この前輪保持アーム12bに前輪14を軸着14aしてある。
本発明に係る自転車は駆動の伝達構造に特徴があり、フレーム構造はこれに限定されない。
A
A handle shaft 12 is inserted into the
The bicycle according to the present invention is characterized by a drive transmission structure, and the frame structure is not limited thereto.
次にペダル16の踏み込み力を後輪側に伝達する駆動系統について説明する。
左右のペダル16は図5,6に示すようにサイドフレーム11bから第1リンク17a,第2リンク17bの2本のリンク部材でペダル16の上面が概ね水平になるように支持され、少し前後方向に移動しながら上下方向に交互に揺動する。
本実施例では、図3,4に示すようにフロントフレーム11aの下部に補助動力20を連結した例になっている。
補助動力20としては、アシスト電動モーターを用い、このアシスト電動モーターの回転軸21に出力スプロケット23と左右一対のワンウェイクラッチ付の入力スプロケット22,22を連結してある。
入力スプロケット22はペダル16とペダルチェーン40にてチェーン連結されている。
ペダルチェーン40の一端40aはペダル16側に連結し、他端40bはテンショナー32側に連結してある。
テンショナー32はスプリング取付部34aに取り付けたスプリング32aにより、ペダルチェーン40の上記他端40bを引っ張る方向に付勢してあり、ペダル16が上昇する際のチェーン緩みを防止する。
左右のテンショナー32,32は連結シャフト34にて連結してあり、左右のテンショナーは相互に約180°ずれた対称形になるように配置してある。
補助動力20側から支持ブラケット33にて支持された連動リンク30が回動自在に設けられ、連動リンク30の両端部はそれぞれペダルリンク31,31にてペダル16,16とリンク連節されている。
これにより、左右一対のペダル16,16のうち一方を踏み込むと、この連動リンク30の回動により他方のペダル16が上昇することになる。
なお、左右のペダルが交互に上下移動するものであれば、このリンク構造に限定されるものではなく、ギヤ連結等でもよく手段に限定はない。
Next, a drive system that transmits the depression force of the
As shown in FIGS. 5 and 6, the left and
In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the
As the
The
One
The
The left and
An interlocking
Thus, when one of the pair of left and
In addition, as long as the left and right pedals move up and down alternately, the link structure is not limited, and gear connection or the like may be used and the means is not limited.
図6に左右のペダル16,16の動きの説明図を示す。
(a)は紙面、手前のペダル16が上昇した状態を示し、この状態ではペダルチェーン40の他端40bがテンショナー32の付勢力によりペダル側に引っ張られながら移動する。
この状態から手前のペダルを踏み込むと、ペダルチェーン40のペダル側に連結した一端40aが引っ張られるので、このチェーンの移動により回転力が入力スプロケットに伝達され、ペダルリンク31に連節した連動リンク30の回動により奥側のペダルが上昇する。
次に奥側のペダルを踏み込むと、手前側のペダルが上昇することになる。
補助動力の回転軸に左右のワンウェイクラッチ付の入力スプロケット22を介して交互の回転力が伝達されるとともに補助動力のアシストを受けながら出力スプロケット23に出力された回転力は出力チェーン41を介して駆動軸26に連結したスプロケット(第1伝達スプロケット)24に伝わる。
第1伝達スプロケット24の回転力は、左右方向の駆動軸26に伝わり、その両端部に連結された第2伝達スプロケット25,25を経由して左右のそれぞれの伝達チェーン42により後輪側のワンウェイクラッチ付のスプロケット27側に回転力が伝達される。
これにより後輪15が回転し、自転車が前進する。
また、本発明に係る回転軸21は必ずしも補助動力20の回転軸である必要が無く、1つの出力スプロケット23と左右一対の入力スプロケットがシャフト状の回転軸にて連結され、この回転軸をフロントアーム側に軸支させてもよい。
FIG. 6 shows an explanatory diagram of the movement of the left and
(A) shows a state where the
When the front pedal is stepped on from this state, one
Next, when the pedal on the back side is depressed, the pedal on the near side is raised.
Alternating rotational force is transmitted to the rotating shaft of the auxiliary power via the
The rotational force of the
As a result, the
Further, the
10 自転車
11 フレーム体
11a フロントフレーム
11b サイドフレーム
11d 連結フレーム
12 ハンドル軸
13 ハンドル
14 前輪
15 後輪
15a 後輪軸
16 ペダル
17a 第1リンク
17b 第2リンク
20 補助動力
21 回転軸
22 入力スプロケット
23 出力スプロケット
24 第1伝達スプロケット
25 第2伝達スプロケット
26 駆動軸
27 スプロケット
30 連結リンク
31 ペダルリンク
32 テンショナー
32a スプリング
34 連結シャフト
40 ペダルチェーン
41 出力チェーン
42 伝達チェーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bicycle 11
Claims (1)
当該回転軸の両側に連結した一対のワンウェイクラッチ付の入力スプロケットを有し、
前記一対の入力スプロケットは、左右一対のペダルとそれぞれペダルチェーンにて連結してあり、
前記左右一対のペダルはそれぞれ複数のリンクにより前記フレーム体に支持され、ペダルの表面が略水平の状態で左右一対のペダルが概ね上下に揺動するものであり、
前記出力スプロケットと左右の後輪を駆動する駆動軸に連結したスプロケットとが出力チェーンにて連結され、
前記駆動軸は左右に伝達スプロケットを有し、前記左右の伝達スプロケットと前記後輪の後輪軸に連結したワンウェイクラッチ付のスプロケットとをそれぞれ伝達チェーンにて連結してあることを特徴とする自転車。 A rotating shaft in which a frame body having one front wheel and two rear wheels and an output sprocket for transmitting rotational force to the rear wheel side are coupled ;
It has an input sprocket with a pair of one-way clutches connected to both sides of the rotating shaft,
The pair of input sprockets are connected to a pair of left and right pedals by pedal chains, respectively.
The pair of left and right pedals are respectively supported by the frame body by a plurality of links, and the pair of left and right pedals swings up and down in a state where the surface of the pedal is substantially horizontal,
The output sprocket and the sprocket connected to the drive shaft that drives the left and right rear wheels are connected by an output chain,
The drive shaft has transmission sprockets on the left and right, and the left and right transmission sprockets and a sprocket with a one-way clutch connected to the rear wheel shaft of the rear wheel are connected by transmission chains, respectively .
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