JPH0487893A - Driving device for bicycle - Google Patents
Driving device for bicycleInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
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- B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この発明は自転車の駆動装置に関するもので坂道をのぼ
るときの疲労を少なくして楽に坂を上るようにした自転
車の駆動装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] (a) Field of Industrial Application This invention relates to a bicycle drive device, and relates to a bicycle drive device that reduces fatigue when climbing a slope and allows the bicycle to climb the slope easily. .
(ロ) 従来の技術
従来の自転車はペダルを足で踏みながらその回転を車輪
に伝えて走行していた。道が上り勾配になってペダルの
回転が重たくなり速度が遅くなり、乗っている人は疲労
してくると、変速ギヤーを使用してギヤーの比を変えて
速度をおとして回転力を増してのぼっていた。(b) Conventional technology Conventional bicycles run by pressing the pedals and transmitting the rotation to the wheels. When the road becomes uphill, the pedals become heavier, the speed slows down, and the rider becomes fatigued, the speed changer is used to change the gear ratio to reduce the speed and increase the rotational force. It was climbing.
(ハ) 発明が解決しようとする課題従来の自転車で
坂道をのぼるときには乗っている人は踏むペダルは重た
くなるし速度は遅くなり疲労してくるし辛らいものであ
った。走行が悪くなるのは、足の力を回転に変換すると
きに平均して変換しないからである。その従来の自転車
のトルク曲線は第4図に示しであるが、クランクの回転
位置によってトルクは、波型に変化している。(c) Problems to be solved by the invention When riding a conventional bicycle up a hill, the rider had to press the pedals hard, slowing down, and becoming fatigued, making it difficult for the rider. The reason you run poorly is because when you convert leg force into rotation, you don't average it out. The torque curve of the conventional bicycle is shown in FIG. 4, and the torque changes in a wave pattern depending on the rotational position of the crank.
このようなトルク曲線で坂道を上るときにはトルクの小
さいところでは、いっばいの力を出してペダルを踏まな
ければ進まないし、トルクの大きいところでも、速度を
上げて惰力をつけて止まらない様にしなければならない
ため、力一杯にペダルを踏むために疲れることになった
。変速機を使用しても足を早く回転するため疲れること
は同様であった。この発明が解決しようとする課題は坂
道を自転車で今よりも楽にのぼる為にはどのような手段
を講じたらよいかという点にある。When going up a hill with a torque curve like this, where the torque is low, you have to use all the force to press the pedal in order to proceed, and even where the torque is high, you have to increase the speed and build up inertia to keep it from stopping. Because of this, I ended up getting tired from pushing the pedals as hard as I could. Even if a transmission was used, it was equally tiring as the legs rotated quickly. The problem that this invention aims to solve is what measures should be taken to make it easier to climb up hills on a bicycle than now.
(ニ) 課題を解決するための手段
以上のような課題を解決するための手段としてこの発明
による自転車駆動装置はつぎのようなものとしている。(d) Means for Solving the Problems As a means for solving the above-mentioned problems, the bicycle drive device according to the present invention is as follows.
すなわちこの発明に係る自転車駆動装置はアームとクラ
ンクとの組み合わせによってなっている。従来はクラン
クを回転させるのには足で直接まわしでいたが、この発
明はその間にアムを介入させてそのアームの下面(7)
をクランクの先端に当接させておきアーム(1)の往復
運動を回転運動にする装置にしている。このようにする
と第3図のようなトルクの変動の少ない駆動装置ができ
る。トルクの変動がすくない駆動装置は低速にも堪える
ので坂道を上りやすくする。尚アームとクランクとの当
接にはいろいろな方法が考えられる。That is, the bicycle drive device according to the present invention is made up of a combination of an arm and a crank. Conventionally, the crank was rotated by turning it directly with the foot, but in this invention, an arm intervenes in the meantime, and the lower surface of the arm (7)
The arm (1) is brought into contact with the tip of the crank, and the reciprocating motion of the arm (1) is turned into a rotational motion. In this way, a drive device with less fluctuation in torque as shown in FIG. 3 can be obtained. A drive system with little torque fluctuation can withstand low speeds, making it easier to climb up hills. Note that various methods can be considered for abutting the arm and the crank.
(ホ) 作用
この発明に係る自転車の駆動装置は、つぎのように作用
する。第2図は動作状態を示す図である。(E) Operation The bicycle drive device according to the present invention functions as follows. FIG. 2 is a diagram showing the operating state.
クランク(8)の先端部(5)には摺動面の摩擦を少な
くするために回転するリング(6)が取り付けである。A rotating ring (6) is attached to the tip (5) of the crank (8) to reduce friction on the sliding surface.
その上方よりペダルアーム(1)の下面(7)が当接し
である。そしてペダルを上方より踏みおろすとペダルア
ーム(1)も下がり当接している回転リング(6)は先
方に押し出され同時にクランク(8)を回転させる。そ
して最下位まで達すると今度はクランクの回転からペダ
ルアーム(1)は持ち上げられて元の位置に戻る。第2
図の動作状態を示す図ではペダルアーム(1)の下面(
7)とクランク先端部(5)とか当接する角度が直角で
あり、この位置がこの発明の上死点で、このときペダル
の位置は一番高いところにある。この位置からペダル(
3)を踏み降ろしていくと当接している回転リング(6
)はペダルアーム下面(7)に押出されて先方に移動し
ながら下降して行き同時にクランク(8)を矢印の方向
に回転させてトルクの発生をする。ペダルが最下位の下
死点に達するとトルクの発生は無くなる。The lower surface (7) of the pedal arm (1) is in contact with it from above. When the pedal is depressed from above, the pedal arm (1) also lowers and the rotating ring (6) in contact with the pedal is pushed forward, simultaneously rotating the crank (8). When it reaches the lowest position, the pedal arm (1) is lifted by the rotation of the crank and returns to its original position. Second
The lower surface of the pedal arm (1) (
7) and the crank tip (5) are at right angles, and this position is the top dead center of this invention, and at this time the pedal is at its highest position. From this position, pedal (
When you step down on the rotating ring (6)
) is pushed out by the lower surface (7) of the pedal arm and moves forward while descending, simultaneously rotating the crank (8) in the direction of the arrow to generate torque. When the pedal reaches its lowest point, bottom dead center, no torque is generated.
下死点は第2図の想像線の位置になる。その位置からペ
ダルは戻りの動作に移り今度は回転リング(6)に支え
られてペダルアーム(1)は持ち上げられてもとの上死
点の位置に戻る。そして同じ動作を繰り返して回転は続
けられる。さてこの発明の上死点と下死点の位置は従来
の上死点と下死点の位置に較べるとより先とより後にあ
る。従ってクランクが一回転する間にトルクを発生する
角度は、従来は上から下までの回転の半分の180度の
間で発生していたがこの発明の場合にはトルクを発生す
る角度は約240度位に広角になる。その半面戻りは約
120度と挟角になる。そのためにトルク曲線は第3図
の如く高さは低いが裾が左右に巾が広くなったトルク図
になる。そしてそのトルクは左右のペダルがトルクを発
生するので図のように山裾が重なり合い左右のペダルの
トルクが合成されて発生する。そして第3図の様に点線
で修正されたトルク曲線になりトルクの落ち込み分は従
来より少なくなり変動の少ないトルクの発生が得られる
。The bottom dead center is located at the imaginary line in Figure 2. From that position, the pedal moves back and the pedal arm (1) is now supported by the rotating ring (6) and lifted back to its original top dead center position. The rotation continues by repeating the same action. Now, the positions of the top dead center and bottom dead center of this invention are further forward and further back than the positions of the conventional top dead center and bottom dead center. Therefore, the angle at which torque is generated during one rotation of the crank was conventionally generated within 180 degrees, which is half of the rotation from top to bottom, but in the case of this invention, the angle at which torque is generated is approximately 240 degrees. Wide angle in degrees. The half-plane return is approximately 120 degrees, which is an included angle. Therefore, the torque curve becomes a torque diagram as shown in FIG. 3, where the height is low but the width of the hem is wide from side to side. Since the left and right pedals generate torque, as shown in the figure, the hem of the mountain overlaps and the torque of the left and right pedals is combined and generated. Then, as shown in FIG. 3, the torque curve is corrected by the dotted line, and the drop in torque is smaller than in the conventional case, resulting in torque generation with less fluctuation.
(へ) 実施例 実施例1 第1図は、実施例1を示す斜視図である。(f) Examples Example 1 FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment.
自転車のフレーム(9)の左右両側面に夫々軸(2)を
突設し、ペダルアーム(1)の一端を回動自在に取り付
ける。ペダルアーム(1)の別の端にはペダル(3)を
取り付ける。ペダルアーム(1)は軸(2)を中心にし
て約60度の角度を正逆に回転する。ペダルアーム(1
)の下面(7)は摺動面として回転リング(6)が摺動
する面になっている。そしてアーム(1)の側面にカバ
ー(4)を取り付けてアームとリングが分離しないよう
にしである。クランク(8)の先端部(5)には摺動の
際の摩擦を軽減するために回転するリング(6)を環装
しである。A shaft (2) is provided protruding from both left and right sides of a bicycle frame (9), and one end of a pedal arm (1) is rotatably attached to the shaft (2). A pedal (3) is attached to the other end of the pedal arm (1). The pedal arm (1) rotates forward and backward through an angle of about 60 degrees about the axis (2). Pedal arm (1
) is a sliding surface on which the rotating ring (6) slides. A cover (4) is attached to the side of the arm (1) to prevent the arm and ring from separating. The tip (5) of the crank (8) is equipped with a rotating ring (6) to reduce friction during sliding.
(ト) 発明の効果
自転車に乗って坂道を楽に上るには時間をかけてゆっく
りと上ると速度は遅いが上りやすいのであるが従来の自
転車では、ゆっくり上ることは難かしかった。それは足
で直接クランクを回転させるためにトルクの発生が第4
図の従来のトルク曲線図のように変動が大きくて、トル
ク発生の無い位置とトルクの最高の位置とが交互に続き
、トルクがなくて止まりそうになるときには、その前後
には速度を上げて、惰力をつけて走行しておく必要があ
りとてもゆっくり走ることなどはできなかつた、無理を
して成る程度の速度を維持するため力を出して坂道を上
るために疲れたのである。(g) Effects of the Invention To climb a hill easily on a bicycle, it is easier to climb up a hill if you take your time and go up slowly, albeit at a slower speed.However, with conventional bicycles, it was difficult to climb up a hill slowly. Because the crank is rotated directly by the foot, the generation of torque is the fourth
As shown in the conventional torque curve diagram shown in the figure, when the fluctuations are large, and the positions where no torque is generated and the positions where the highest torque occurs alternately, and the position is about to stop due to lack of torque, the speed must be increased before and after that. It was necessary to build up inertia to drive the vehicle, and it was not possible to run very slowly; it was tiring to use force to maintain the speed it had achieved by forcing itself up the slope.
だがこの発明では第3図に示すトルク曲線のように割合
に平均したトルクの発生が得られるために上りの坂道で
も、平均した速度で割合にゆっくり走行が出来るので、
無理に速度を上げなくても、走行することができるので
今までよりは楽に坂を上ることができる。However, with this invention, as shown in the torque curve shown in Figure 3, a relatively average torque is generated, so even on uphill slopes, it is possible to drive relatively slowly at an average speed.
Since you can drive without forcing yourself to increase your speed, you can climb hills more easily than before.
そして坂を楽に上るにはより強い力が必要だが、この発
明では回転数をあげて力を増すことにしている。それは
ペダルの動きを最短距離にして余計な動きを減すことに
しである。それは円運動をしていたペダルを、往復運動
にすることにしている。In order to climb a hill easily, more force is required, and this invention increases the number of rotations to increase the force. The idea is to minimize unnecessary pedal movement by minimizing pedal movement. The pedals used to move in a circular motion, but now they move in a reciprocating motion.
そのためペダルの速度が同じでも距離が短い分だけ早く
回転を終わることができる。そしてまた従来のペダルの
動きは往と復とは同じ時間であるが、この発明では、復
の戻りが今までの半分の時間で戻ることしである。それ
は第2図の動作状態を示す図に示す様な作用によりなっ
ている。この発明の上死点は従来の上死点より約30度
前方にあるため、クランクは約30度早く上死点に達し
、トルクの発生をしながら回転して行くが下死点は約3
0度、従来より後方にあり、クランクはその公約30度
多く回転して下死点に達する。ペダルを上から下まで踏
み降ろすとクランクは約240度の回転をする。Therefore, even if the pedal speed is the same, the rotation can be completed faster because the distance is shorter. Furthermore, in the conventional pedal movement, it takes the same amount of time to go back and forth, but with this invention, it takes half the time to return. This is achieved by the action shown in FIG. 2, which shows the operating state. Since the top dead center of this invention is about 30 degrees ahead of the conventional top dead center, the crank reaches the top dead center about 30 degrees earlier and rotates while generating torque, but the bottom dead center is about 30 degrees earlier.
0 degrees, further back than before, and the crank rotates about 30 degrees more than before to reach bottom dead center. When you press the pedal all the way down, the crank rotates approximately 240 degrees.
そしてペダルが下から上まで戻るには約120度の回転
で戻る。ペダルが上から下までと下から王道の時間を較
べると半分の時間で戻る。この発明のペダルの1往復を
従来のペダルと比較してみるとこの発明の方は4分の3
の時間で1往復する。このことは従来の自転車のペダル
が4往復する時間内に、この発明のペダルは5往復する
ことができる。ペダルの1往復はクランクの1回転であ
るので、クランクの回転を更に上げることができるので
従って坂を上る時に力が必要な時にはクランクの回転数
を上げて出力を増大することができる。It takes about 120 degrees of rotation for the pedal to return from the bottom to the top. If you compare the time it takes to pedal from top to bottom to the time it takes to pedal from the bottom, it takes half the time. Comparing one round trip of the pedal of this invention with that of a conventional pedal, the pedal of this invention is three-fourths
It takes one round trip. This means that the pedals of the present invention can make five reciprocations while the conventional bicycle pedals make four reciprocations. Since one reciprocation of the pedal is one rotation of the crank, the rotation of the crank can be further increased, so when power is required when climbing a slope, the rotation speed of the crank can be increased to increase the output.
以上の様にこの自転車用駆動装置により坂道を上るとき
には低速でも走行が出来て又早い回転によって得る強い
力により坂道を上るときには楽に上ることができる。As described above, this bicycle drive device allows the bicycle to run even at low speeds when going up a slope, and the strong force obtained by fast rotation makes it possible to go up a slope easily.
第1図はこの発明の実施例1、を示ず斜視図、第2図は
動作状態を示す図、第3図はこの発明の特性図、第4図
は従来の発明の特性図である。
(1)−−−ペダルアーム (2)−−−(軸)(3
)−−一(ペダル) (4)−一〜(カバー)(
5)−−−(クランク先端) (6)−直回転リング
)(7)−(アーム下面) (8)−−−(クランク
)(9)−−−(フレーム’) (to)−−−(
チェーン)第1図
“希F尤オh鍵人 ノ)・ (や−遭回転リング
ペダルアーム下面
クランク
フレーム
チェーン
第2図
第3r2
$4図FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an operating state, FIG. 3 is a characteristic diagram of the present invention, and FIG. 4 is a characteristic diagram of a conventional invention. (1) --- Pedal arm (2) --- (axis) (3
)--1 (pedal) (4)-1~(cover) (
5) --- (crank tip) (6) - direct rotation ring) (7) -- (bottom of arm) (8) --- (crank) (9) --- (frame') (to) --- (
Chain) Fig. 1 ``Rarely rotated ring Pedal arm lower surface Crank frame Chain Fig. 2 Fig. 3r2 $4 Fig.
Claims (1)
て、そこにペダルアーム(1)の一端を取り付け、ペダ
ルアーム下面(7)をクランク先端部(5)に当接させ
ておき、ペダルアーム(1)の別の一端にはペダル(3
)を取り付けてペダルの往復運動をペダルアーム(1)
を介して、クランクの回転運動に変換させて、その回転
力で走行する自転車の駆動装置1. Provide a shaft (2) protruding from the side of the bicycle frame (9), attach one end of the pedal arm (1) to it, and bring the bottom surface (7) of the pedal arm into contact with the crank tip (5). the other end of the pedal arm (1) is attached to the pedal (3).
) to control the reciprocating motion of the pedal.
A bicycle drive device that converts the rotational motion of the crank into rotational power and runs the bicycle using that rotational force.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2201212A JPH0487893A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Driving device for bicycle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2201212A JPH0487893A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Driving device for bicycle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0487893A true JPH0487893A (en) | 1992-03-19 |
Family
ID=16437209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2201212A Pending JPH0487893A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Driving device for bicycle |
Country Status (1)
Country | Link |
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