JPH04502742A - 大腿部の力を利用したペダル駆動構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 −べ　・ 本発明は大腿部の力を利用したペダル駆動装置、特に自転車に関し、ペダル構造 を駆動する際の肩の力及び大腿部の上方向の推進力をさらに有効に利用するため のものである。

１良塵１最 従来のペダル駆動装置では、一対のペダルがクランクによって共通の軸に連結さ れており、運転者の各々の脚が各ペダルを駆動してその軸の回りに回転運動を行 う。足とペダルは連結されていないことが多い。従って、一つの脚は半回転しか 軸を駆動しない。

勿論、一方の足が一方のペダルを下方向に駆動する時、他方のペダルを他方の足 と共に押上げその足を残りの半回転を行う位置に導く。このように各々の足が個 々に半回転しか駆動できないことは、自転車を一つの脚で運転しようと試みれば 明白である。

このように各々の足が個々に半回転しか駆動できないため、運転者にとっては、 次の下方向のペダルの駆動を準備するために脚を上げる時に発し得る力は無駄と なってしまう。

例えば、足をペダルに連結させる締具を用いて、脚を上げる時にペダルを上方に 引っ張るようにしている運転者も多い。このようにすると運転者の駆動を少しは 助力することができるが、ペダルが脚の先端にある場合はこの上方への駆動力を 助力として最も有効に利用できない。

本発明は、ペダル駆動構造の運転者が次の下方への駆動を準備するためにペダル を上方に上げる時に、大腿部の筋肉によって発し得る潜在的な駆動力をさらに有 効に利用するためになされたものである。大腿部が有効に使用されれば、運転者 はさらに加速でき、坂道でも楽に登ることができることが知られている。大腿部 とペダル構造を有効に連結すると、従来の自転車の運転を複雑にする傾向がある が、本発明の好適な構造によりこの問題を軽減することができる。勿論、運動器 具などの器械によっては、利用者若しくは運転者が器械に連結されているかどう かという点はそれほど重要ではない。

灸暖塵腹班 本発明のペダル駆動構造において、フレームは固定されたシート及び軸を支持し 、この軸の両側にペダルクランクが連結されている。各ペダルは従来のようにペ ダル軸に回動可能に設けられており、本発明ではこのペダル軸は各ペダルの両側 から延在し、連結線と回動可能に連結されている。これらの連結線は二対の平行 な線を成し、ペダル駆動構造と運転者の大腿部との連結を可能にし、運転者の駆 動力を高める働きをする。

さらに詳しくは、本発明のペダル駆動装置は、シートとそのシートの前方の下方 に位置する主軸を支持するフレームを備えている。一対のクランクがその軸に、 各クランクが軸の両側になるように連結されており、ペダルは各クランクの自由 端部にペダル軸を介して設けられている。ペダル軸はペダルに回動可能に設けら れ、ペダルの内側及び外側から延在しており、内ペダル延長部及び外ペダル延長 部を備えている。ペダル軸はクランクに直接連結され、クランク装置に配設され たベアリング上で回動する。連結線はそれぞれ各軸延長部に設置され、各連結線 の一端がペダル軸延長部に、他端がシートの後方の下部に設けられている部材に 連結されている。このように設置されたこれらの連結線は（主軸の両側に一対づ つ）二対の平行線をなし、連結線あるいは各対がほぼペダルの幅だけ間隔をあけ て位置している。さらに、支持具手段が平行な各対の連結線の長さ方向の中間位 置に、両連結線を結ぶように設けられ、運転者がペダル構造を駆動している間ひ ざの上部の大腿部をそれにもたれかからせることができるようになっている。

好適な例では、各連結線はブーりによって支持具手段に連結され、各支持具手段 の両端にプーリが一個づつ設けられている。これに二つの連結部を用いても良く 、その場合第一の連結部は支持具手段の端部に、第二の連結部は第一の連結部と ブーりを連結する。このブーり配設により、連結線がペダル駆動時に支持具手段 に伴って上下運動する間も、支持具手段をひざ上部の大腿部に固定することがで きる。さらに、支持具手段の両端に支持された下方に延びるフラップを設け、体 毛や皮膚がブーりに巻き込まれないようにすることが望ましい。

さらに、各支持具手段は互いに脱着可能な二つの部分より成ることが望ましい。

これにより、支持具手段をそれぞれの脚からとりはずすことができ、運転者は非 常の場合器械から素早く脱出することができることは明白である。

また、後に明かとなるが、本発明は車輪運搬手段、特に自転車の改良を本来意図 しており、停車時に運転者の脚が地面に接触するように連結線が長くならなけれ ばならない。この問題に対し本発明においては、連結線をペダルとは反対側の端 部で固定した部材に固着し、この部材が外れて前方に移動可能にすることによっ て解決される。尚この前方への部材の移動は、ブレーキが作動された時に自動的 になされることが特に望ましい。

尚、本発明は種々のペダル駆動構造に適用可能であることは明かである。このペ ダル駆動構造は自転車、三輪車、ペダル駆動の飛行機等のある種の運搬具にしば しば利用される。しかしながら、運動器具に適用できるように、より多くの筋肉 を使用して駆動するようになっていることも、本発明の一面である。

図面の簡単な説明 本発明は、以下の添付図面を参照することによりよく理解できる。

図１は本発明に基づいて変形された自転車の一部と、それに乗った運転者を示す 部分絵画図である。

図２はブレーキ駆動の連結線のリリース構造を拡大した部分絵画図である。

図３はペダルと、それに連結された連結線と、装着状態の支持具を示す絵画図で ある。支持具はその端部で連結線を結び、ひざ上部の大腿部にあてて使用される 。

図４はクランク装置にベアリングを組み入れた形の変形されたペダル構造を示す 絵画図である。

図１に関してさらに詳しく説明すると、本発明は従来の自転車に関連して示され ており、１０は自転車のフレームを示す。さらに、１１はメインフレームを示し 、その上にシート１２がシート心棒１３を介して支持されている。主軸１４はメ インフレーム１１の下方の端部に支持されている。ペダル１５はクランク１６の 自由端部に設けられており、クランク１６はその他端部が主軸１４に連結されて いる。

図１において、自転車の片側の部材のみが図示されているが、他方の側の部材も これらの部材と同様である。

ペダル１５はペダル軸１７の回りを従来と同様に回転するが、図３に示すように ペダル軸１７は従来より長い。またそのペダル軸１７はそこから内側及び外側に 突出した軸延長部１８及び１９を備えている。後述するように、運転者の大腿部 とペダル駆動構造を連結する連結線は、軸延長部１日及び１９に対して回動可能 に設けられている。図１では、自転車の手前側の連結線のうち、外側の方の連結 １１２０が示されている。内側の連結線２１は図３に示されている。

連結１ａ２０及び２１は運転者の同じ脚に設置され、これらは支持具２２によっ て結ばれている。支持具２２は運転者のひざの上部の大腿部に図示のようにあて られ、そこからずれないようになっている。しかしながら連結！！２０及び２１ は、大腿部が動くと支持具２２に伴って動く。この動きはプーリ２３及び２４に よって可能となる。

連結線２０のように連結線の端部は固定部２５に連結されている。固定部２５は シート１２の後方の下部に位置している。図１に示すように、連結線は支持具２ ２を運転者のひざに押し付け、ペダルが回転されている間両者の接触を維持して いる。連結部材２５は後部フォーク２６に適切に配設され、これらのフォーク２ ６の一つは図１及び図２に示されている。

明示されているように、自転車が駆動されている間は固定部２５は静止している が、自転車を停止させるためブレーキが作動された場合は、外されて前方向へ移 動することが望ましい。これは、運転中にブレーキが作動された時に運転者の脚 が自由でなければならない自転車において、特に重要である。さらに詳しくは、 連結線は水平ロッド２５を回転させることにより調節してもよく、この調節のた め緩めねじ２７が付設されてもよい。ロッド２５に連結された連結線は、自転車 が駆動されている間その緊張を維持する。ロッド２５が部材３０．３５及び３６ の相互作用によってはずされ、前方へ移動すると、連結＄１２０及び２１の緊張 は緩められ、運転者は脚を地面につけることができる。

このリリース構造は、図１と、さらに詳しく図２に示されている。これらの図面 から、部材２５は穴２８が設けられた単なる棒状のものであることがわかる。こ の穴２８から連結線の後方の端部が延在している。連結線の長さは、部材２５の 後方で調節したり、もしさらに簡単な調節構造が望まれるならば、ねじ２７を緩 め連結線２０及び２１が正しい長さになるまでバー２５を回転させればよい。

部材２５は主支持体３０から横方向に延在している。主支持体３０は点３１を中 心としてクランプ３２に旋回可能に連結されており、クランプ３２はボルト３３ 及び３４によって後部フォーク２６に固着されている。主支持体３０は連結部３ ５及び３６によって前方への移動を抑止されている。連結部３６は点３７を中心 としてクランプ３２に旋回可能に連結されている。一方連結部３５は、点３８を 中心として一端を連結部３６に、点３９を中心として他端を主支持体３０に、旋 回可能に連結されている。

連結部３０は、その鎖錠位置において、連結部３５及び３６によって前方向への 動きを抑制されている。鎖錠位置において、連結部３５は連結部３０にちょうつ がいで連結されており、連結部３６と共にトグル構造をなし、連結部３０が運転 者の動きに伴って前方向へ動くのを抑止する。はね４０は、ワイヤ４１の緊張が 緩められると上記の連結が鎖錠位置に戻るように配設されている。

ワイヤ４１は、図１に示されるように、通常それを後部車輪まで延びるブレーキ ワイヤに締結することによって、ブレーキ構造に連結されている。このようにし て、ブレーキがかけられた時は必ずワイヤ４１が前方へ押し出されて、ピボット ３８を前方へ移動させる。すると主支持体３０が前方へ移動し、それに伴って部 材２５が前方へ移動する。こうして連結線の緊張が緩められる。

ブレーキ力はこの構造を解錠する時のみに用いられる。部材２５の更なる前方へ の移動は、運転者の脚の動きで行われる。即ち、脚の横方向または前方向の動き は支持具２２及びこれに連結した連結線２０．２１に伝えられ、部材２５を前方 へ引っ張って完全な解錠状態へ導く。ブレーキをはなして足をペダルに置き、運 転状態となると、ばね４０がこの構造を鎖錠状態に導く。

図３に示すように、ペダル軸１７の内側延長部１８及び外側延長部１９は、連結 線２０及び２１と回動可能に連結されている。

また、プーリ２３及び２４が連結線に配設されている。これらのプーリは連結部 ５０及び５１によって支持具２２の端部に連結されている。

図３には図示されていないが、図１に示されているようなフラップ５２を設けて もよい。このフラップは連結線の縦方向の動きに伴って運転者の皮膚や体毛が巻 込まれるのを防ぐ働きをする。

また、支持具２２を二つの部分５３及び５４により形成し、これらを点５５では ずすことができることが望ましい。このような取り外し可能な構造により、運転 者は器械から素早く脱出することが可能な安全構造となる。この構造は、例えば 飛行機のシートベルトのようなもの等、どのような構造でもよい。

図４にはペダルクランク装置が示されている。ベアリング７０がクランク１６の 末端付近に配設されている。このペダルクランクベアリング構造により、ペダル は連結線２０及び２１の連結する延長部１８及び１９に効果的に付着しながら回 動することが可能となる。

装置を静止状態で使用する場合の一例として、本発明に手動部材６０を設けても よい。この手動部材６０は、その下方の端部がペダル軸１７に連結されている。

本発明が自転車のような車輪運器具ではなく運動器具に適用された場合、この手 動部材が付設されることが望ましい。

材質の点では、ひざの上部にあてられる支持具は皮、プラスチック、または強化 繊維で形成できる。また連結線は、ナイロンのローブや金属ワイヤで形成可能で ある。

ＦＩＧ、２ 国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．シートと該シートの前方の下方に位置した主軸を支持しているフレームと、 前記主軸の両側にそれぞれ連結されている一対のクランクと、ペダル軸に回動可 能に連結され、それを介して各クランクの自由端部に配設されたペダルと、前記 ペダルの内側の端部及び外側の端部より延在し、内側及び外側の延長部分を形成 する前記ペダル軸と、それぞれの軸延長部に対して配設された連結線と、該連結 線のそれぞれの平行な一対を、その長さ方向に中間の位置において連結するよう に配設され、運転者がペダル駆動構造を使用している間運転者のひざの上部の大 腿部をもたれかからせる支持具より成るペダル駆動構造において、前記連結線は それぞれ一端が前記ペダル軸延長部の一つに連結され、各連結線の他端は前記シ ートの後方の下方に配設された部材に連結され、このように配設された連結線が 該ペダルの幅とほぼ同じだけ間隔をおいて平行な二対の連結線であることを特徴 とするペダル駆動構造。
2. ２．各連結線がプーリによって支持具の端部に連結され、各プーリが各支持具の の各端部に配設され、このような構造によって、運転者がペダルを駆動している 間支持具に伴って連結線が縦方向に動いても、ひざの上部の大腿部に支持具が固 定されることが可能なことを特徴とする請求項１記載のペダル駆動構造。
3. ３．体毛や皮膚がプーリに巻き込まれないように、下方に延在するフラップが各 支持具の各端部に支持されていることを特徴とする請求項２記載のペダル駆動構 造。
4. ４．各支持具がそれぞれ脱着可能に互いに連結された二つの部分よりなることを 特徴とする請求項１記載のペダル駆動構造。
5. ５．前記クランク内に支持されたベアリングをさらに備え、前記ペダル軸が前記 ベアリングに回動可能に配設されていることを特徴とする請求項１記載のペダル 駆動構造。
6. ６．前記連結線の前記ペダル軸と反対側の端部が固着された部材に連結され、該 部材が外れて前方へ移動して前記連結線の緊張を緩めることができることを特徴 とする請求項１記載のペダル駆動構造。
7. ７．前記の固着された部材が鎖錠トグル構造よりなる連結部により後方位置に鎖 錠され、前記の固着された部材が前方へ動くことを可能にする手段が設けられた ことを特徴とする請求項６記載のペダル駆動構造。