JPH07205871A

JPH07205871A - 自転車のペダル機能向上装置

Info

Publication number: JPH07205871A
Application number: JP619894A
Authority: JP
Inventors: Yasue Kuniyoshi; 保衛国吉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】自転車のペダルを前後摺動及び上下回動自在
の板材に連結して足の踏付位置をクランク前方にして駆
動力を高める構成において、ペダルの自転作用によっ
て、足の踏み外しや、板材に捩れ応力がかかり耐久性悪
化に繋がっていた弊害を解消することを目的とする。【構成】クランク３後方に上下回動支点を有し、前後
に摺動自在なＬ形断面の踏板１にペダル２の上面を固着
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自転車のペダル機能を
向上する装置の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自転車は、チェーンケースのスプ
ロケット軸に固設されたクランク先端に枢支されるペダ
ルを踏み、該クランク及びスプロケット軸を回転させ、
チェーン伝動にて後輪を駆動して走行する。そして、ペ
ダルを踏む足の蹴下力は、クランクの上死点であるペダ
ルの回転軌跡の上端より前方位置において加えることに
よって、ペダルを下方に押し下げ、クランクを回転させ
ていた。

【０００３】この駆動構成において更に大きな駆動力を
得るためには、クランクを延長し、またクランクの上下
死点を後方にずらせて、ペダルに対して蹴下力を加える
範囲を拡大することが考えられる。本発明者は、既に特
公昭６０─３６９８９にて、この駆動構成を実現した発
明について特許を得ている。この特許発明では、ペダル
を前後摺動可能にしてクランク先端を枢支した連接棒に
枢支している。また、同一連接棒に複数のペダルを枢支
することによって、多人数乗りの自転車を構成すること
ができる実施例も開示されている。従来の多人数乗りの
自転車では、ペダル及びクランクが運転者毎に別個にな
っていて、自転車の前後長さが長くなる等から重心を統
一しにくいため、運転がしづらく危険であったが、本特
許発明での開示例では、同一連接棒を共有するペダルを
複数の運転者が踏み操作することから、これらの問題を
解消しているのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特許発明
においては、連接棒のペダル枢支点より離れた部位では
捩れ応力が強くかかり、多人数乗り用に複数のペダルを
枢支した場合には一層それが顕著になって、製作上困難
を伴うことが判った。また、人間の足で蹴下力が最も強
いのは爪先であり、爪先でペダルを踏めば強い走行駆動
力が得られるのだが、一方、自転車のペダルは、回転す
るクランクに対して水平姿勢を保つように、自転可能に
なっており、前記の特許発明においても、クランクを回
転させるのは、ペダルの公転運動によるものなので、ペ
ダルは連接棒に自転可能に枢支している。このため、最
も蹴下力が強いにもかかわらず、爪先をペダルに載せて
いては、ペダルが不意に自転して足を踏み外すおそれが
強く、安定してペダルに足を載せるためには、どうして
も足の中心部（土踏まず）を置く必要があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するために次のような手段を用いる。即ち、自転車
の両側のペダル用クランク後方に回動支点を設け、該回
動支点に踏板の後部を前後に摺動自在に配設し、踏板の
前部をペダル上面に固着し、また、該踏板をＬ形断面の
板材より構成する。

【０００６】

【作用】従来の自転車のペダルの上面に踏板を固着して
おり、ペダルが自転しないので、該踏板に捩れ応力がか
かることがない。また、踏板自体が自転することがない
ので、爪先を置いても踏み外すおそれがなくなる。

【０００７】また、踏板をＬ形断面の板材にて構成する
ことにより、該Ｌ形板材の垂直部分を内側にし、該垂直
部分に長孔を穿設してコロ材を嵌入すれば、連結板が前
後摺動自在となり、また、水平部分に足を置けば、該垂
直部分にて足の側方を固定して安定性がよい。また、こ
れらの効果を奏する板材の中で、最も軽量で簡単な構成
のものが得られる。

【０００８】

【実施例】次に、添付の図面に示した実施例に基づい
て、本発明の構成を説明する。図１は本発明のペダル機
能向上装置を採用した自転車の側面図、図２は踏板のペ
ダル固設部における正面断面図、図３は踏板の摺動ロー
ラー嵌入部における正面断面図、図４は踏板の折曲部に
おける部分斜視図、図５はペダル機能向上装置によるク
ランク駆動構成を示す側面略図である。

【０００９】本発明の自転車のペダル機能向上装置につ
いて説明する。図１の如く自転車の後輪９の車軸６ａを
回転軸とする小径スプロケット６より、フレーム１０の
下端中央部にスプロケット軸４ａを枢支する大径スプロ
ケット４に、チェーン５が巻回されており、該スプロケ
ット軸４ａを回転中心としてクランク３・３が左右に固
設されており、各クランク３の先端にペダル２・２が枢
支されている。

【００１０】更に、後輪９の車軸６ａを軸支する軸受板
７・７において、図３の如く自転自在の摺動ローラー８
・８が左右に突設されており、各摺動ローラー８が、正
面視Ｌ形の踏板１・１の垂直部分１ａに穿設した長孔１
ｃ内に摺動自在に嵌入しており、更に該踏板１・１は、
図２の如く、ペダル２の上下に踏板１及び底板１２を当
接し、ボルト・ナット締めする等の方法にて、その水平
部分１ｂをペダル２の上面に固着している。これによ
り、図５の如く、クランク３の回転とともに踏板１が前
後に摺動する構成となる。言い換えると、該クランク３
の先端（ペダル２）が、その回転軌跡の上死点Ｘより前
方に位置している時に該踏板１を下方に踏めば、クラン
ク３が前下方に回転する。そして、該クランク３が下死
点Ｙより後方になるまでのＸ’位置に達する時には、反
対側の踏板１に連結したクランク３が上死点Ｘに達し、
更に前方に回転しているため、該反対側の踏板１を下方
に踏めば、該反対側のクランク３は前下方に回転し、前
記の下死点より後方となったクランク３は、それによっ
て後上方に回転するのである。よって左右踏板１の踏み
操作にてクランク３が回転し、前記の如くチェーン伝動
した後輪９が回転して、自転車が走行するのである。

【００１１】また、該踏板１が水平位置Ｌよりも下方に
なると、運転者は後ろ下方に蹴り込まなければならない
ため、前傾姿勢になってしまうが、該クランク３の上死
点Ｘが回転中心のスプロケット軸４ａよりも後方にあ
り、該上死点Ｘ位置と水平位置Ｌまでの踏板１の漕ぎ代
Ｚが大きく取れているため、該水平位置Ｌよりも下方で
踏板１を踏まなくても充分な駆動力が得られ、従って、
姿勢を前傾に崩すことなく運転することができるのであ
る。

【００１２】更に、踏板１を図４の如く一定角度にて上
方に折曲すると、該折曲部分１ｄに爪先を載置できるよ
うになり、該折曲部分１ｄに、足の中で最も蹴下力の強
い爪先にて蹴下力を加えることができるので、該踏板１
を強い力で踏んで、大きな駆動力を得ることができ、ま
た、従来のペダルでは爪先を置くと、ペダルが自転して
踏み外すことが多かったが、踏板１及びその折曲部分１
ｄは自転不能なので、爪先を踏み外す心配もない。

【００１３】以上のような構成の踏板１は前後に長いの
で、複数の人数が足を載置することができ、場合によっ
ては、踏板１に、図１の破線の如く、他の乗者用に別の
折曲部１ｄを設け、複数の人数が腰掛けられるような前
後に長いサドル１１を配設して、多人数乗りの自転車を
構成することが可能である。こうして構成した図１の多
人数乗りの自転車は、一人乗り用に比べて自転車本体の
前後長さも変更させることなく、また、ペダルが乗者に
よって別個になっておらず、同一の踏板を共用して踏み
操作するので、乗者毎に別の動きをすることなく、重心
を統一して運転でき、操作性がよくて安全である。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果を奏する。即ち、請求項１の如き構成の踏
板をペダルに固着して配設したので、従来のようにペダ
ルが回転せず、従ってペダルの回転により踏板に捩れ応
力がかからないので、踏板の強度を強くしなくても製作
コストに見合うペダル機能向上装置を構成することがで
き、また、爪先を置いても踏板が自転することはないの
で、踏み外しがなく、従って、爪先による強い蹴下力に
て踏板を駆動し、自転車に強い駆動力を与えることがで
きる。

【００１５】また、踏板の強度を強くしなくてもよいこ
とから、踏板を前後摺動自在にするためのコロ部材摺動
用の長孔穿設や、足の内側の固定に適した踏板を、最も
軽量で簡単な構成のＬ形板材より構成することができ、
低コスト実現に貢献するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のペダル機能向上装置を採用した自転車
の側面図である。

【図２】踏板のペダル固設部における正面断面図であ
る。

【図３】踏板の摺動ローラー嵌入部における正面断面図
である。

【図４】踏板の折曲部における部分斜視図である。

【図５】ペダル機能向上装置によるクランク駆動構成を
示す側面略図である。

【符号の説明】

１踏板１ａ垂直部分１ｂ水平部分１ｃ長孔１ｄ折曲部分２ペダル３クランク８摺動ローラー

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【手続補正書】

【提出日】平成６年４月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】自転車のペダル機能向上装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００４】

【０００５】

【０００６】

【０００８】

【実施例】次に、添付の図面に示した実施例に基づい
て、本発明の構成を説明する。図１は本発明のペダル機
能向上装置を採用した自転車の側面図、図２は踏板のペ
ダル固設部における正面断面図、図３は踏板の摺動ロー
ラー嵌入部における正面断面図、図４は踏板の折曲部に
おける部分斜視図、図５はペダル機能向上装置によるク
ランク駆動構成を示す側面略図、図６は足の爪先部分を
踏場１ｅに載置している状態を示す図面である。

【００１０】更に、後輪９の車軸６ａを軸支する軸受板
７・７において、図３の如く自転自在の摺動ローラー８
・８が左右に突設されており、各摺動ローラー８が、正
面視Ｌ形の踏板１・１の垂直部分１ａに穿設した長孔１
ｃ内に摺動自在に嵌入しており、更に該踏板１・１は、
図２の如く、ペダル２の上下に踏板１及び底板１２を当
接し、ボルト・ナット締めする等の方法にて、その水平
部分１ｂをペダル２の上面に固着している。なお、踏板
１は、軽量で丈夫なアルミ材等が使用される。このよう
にして、踏板１にて摺動ローラー８とペダル２との間を
連結し、かつ、ペダル２を自転せぬように踏板１に固定
しているので、踏板１の一部に捩れ応力が集中しない構
成となっている。

【００１２】本発明の自転車は、以上のように構成する
ことで、クランク３の回転とともに踏板１が前後に摺動
する構成となって、死点が解消される。これについて図
５より説明する。従来の左右クランク３・３（ペダル２
・２）は、左右で１８０°の位相差があり、従って片方
が最上位置となった時にもう片方が最下位置にある。即
ち、片方のクランク３が上死点に達すると同時に、もう
片方のクランク３が下死点に達するので、死点越えの作
業を必要としていた。しかし、本発明の自転車において
は、クランク３と踏板１が直角に交わるＸ位置、Ｙ位置
が、クランク３の死点位置となる。即ち、Ｘ位置だと、
それより前方で踏板１を下方に踏めばクランク３は前方
に回動し、Ｘ位置より後方で踏めば、後方に回動する。
この場合、片方のクランク３が死点Ｘ位置にある時に
は、もう片方のクランク３は死点位置Ｙよりも前方の
Ｘ’位置にあるので、トルクを有する。よってＸ位置に
あるクランク３は、もう片方のクランク３の回転力によ
って死点越えするので、Ｘ位置における死点越え操作を
必要としない。また、片方のクランク３がＹ位置に達し
た時にも、もう片方のクランク３が死点位置にはないの
で、Ｙ位置にあるクランク３も、もう片方のクランク３
の回転力にて死点越えし、やはりＹ位置における死点越
え操作を必要としない。即ち、本発明の自転車における
踏板１の踏み操作においては、死点越え作業を必要とす
る死点が解消されているのである。

【００１３】このことを言い換えると、本発明の自転車
においては、死点越えのために踏板１の踏み操作の位置
を考える必要なく、どこで踏んでもクランク３のトルク
を発生させることができるということになる。従来の自
転車におけるペダル操作は、クランクに回転力を付与す
るのと同時に、クランクの死点越えをも目的とするもの
であったので、そのためには、クランクが死点を越える
ように、片方のペダルが最上部付近にある時に、そし
て、もう片方のペダルが最下位置付近にある時に各ペダ
ルに蹴下力を加えなければならなかった。このように、
縦方向に蹴下力を加えるために、その状態で腰掛けるに
は、サドルの高さを高く設定しなければならない。よっ
て、従来の自転車は、原動機付自転車等に比べてサドル
が高く、これに腰掛けていると、場合によっては足が地
面につかない状態で、非常にバランスが悪く、転倒事故
を頻発する原因となっていた。自転車にバックミラーが
ないのも、一瞬でもそちらを見ることによってバランス
を失う危険性があるからである。

【００１４】しかし、本発明の自転車では、前記の如
く、クランク３に死点がないので、どこで踏板１の踏み
操作をしてもクランク３にトルクを付与することができ
る。そのため、サドルの高さを、従来のペダル２が最も
高い位置にある状態に合わせて設定しなくてもよい。即
ち、重心の安定する低い位置にサドルを設定できるので
自転車の安全性は飛躍的に向上する。

【００１５】また、該踏板１が水平位置Ｌよりも下方に
なると、運転者は後ろ下方に蹴り込まなければならない
ため、前傾姿勢になってしまうが、該クランク３の上死
点であるＸ位置が回転中心のスプロケット軸４ａよりも
後方にあり、該Ｘ位置と水平位置Ｌまでの踏板１の漕ぎ
代Ｚが大きく取れているため、該水平位置Ｌよりも下方
で踏板１を踏まなくても充分な駆動力が得られ、従っ
て、姿勢を前傾に崩すことなく運転することができるの
である。

【００１６】更に、踏板１を図４の如く一定角度にて上
方に折曲すると、該折曲部分１ｄに爪先を載置できるよ
うになり、該折曲部分１ｄに、足の中で最も蹴下力の強
い爪先にて蹴下力を加えることができるので、該踏板１
を強い力で踏んで、大きな駆動力を得ることができ、ま
た、従来のペダルでは爪先を置くと、ペダルが自転して
踏み外すことが多く、転倒の際に危険性を伴うトゥグリ
ップ（最近では靴型のトゥグリップも見られる。）にて
足をペダルに固定したりしていたが、踏板１及びその折
曲部分１ｄは自転不能なので、爪先を踏み外す心配がな
く、このようなトゥグリップを使用する必要もない。ま
た、図６のように、折曲部分１ｄの先端に爪先の踏場１
ｅを設け、足の爪先より後方部分を載置できる足置場１
ｆを配設する方法も考えられる。

【００１７】以上のような構成の踏板１は前後に長いの
で、複数の人数が足を載置することができ、場合によっ
ては、踏板１に、図１の破線の如く、他の乗者用に別の
折曲部１ｄを設け、複数の人数が腰掛けられるような前
後に長いサドル１１を配設して、多人数乗りの自転車を
構成することが可能である。こうして構成した図１の多
人数乗りの自転車は、一人乗り用に比べて自転車本体の
前後長さも変更させることなく、また、ペダルが乗者に
よって別個になっておらず、同一の踏板を共用して踏み
操作するので、乗者毎に別の動きをすることなく、重心
を統一して運転でき、操作性がよくて安全である。

【００１８】一台の自転車を複数人で運転すると、重心
さえ統一されていれば、風圧は同じなので、二倍の速力
を生じさせることができる。また、多人数により風圧を
分担するという利益もある。また、一人で自転車の運転
するのはつらいが、複数人が運転すれば、一人が運転
し、他の者が後押しするというように、老人が乳母車を
押す如く、両者が利益を受ける。また、山岳での運転等
は危険が伴うが、複数人が運転することは、ヘルパー付
きで運転する状態となり、安全である。更に、他の先進
国では、自転車の相乗りは黙認されている。このよう
に、本発明は、自転車相乗りの普及に貢献するのであ
る。

【００１９】自転車にはバックミラーが付けられていな
い。何故なら、綱渡りと同様で、乗っている人はバラン
スを取る事が一番大事で、瞬時も目を離すことが出来な
いからである。自転車はハンドルのホークの角度で直進
性があるので、一寸くらいは目を逸らすことも出来るの
で、一瞬の間の判断で走行しているので、見通しの良い
無人踏切で良く事故を起こすのはこの為である。このバ
ランスを取る為に、最大の障害となるのはサドルであ
る。サドルに腰を降ろすと重心が高くなって、バランス
がとり難くなる。これは、死点を打越す為には、死点で
無駄な力を注入するよりも腰を掛けて、足の力を抜く必
要があるからである。初期の自転車はギアが固定式であ
ったので、その送り込みの力を利用して楽に死点越えが
出来た。競輪の自転車は現在もこの原理を使用してい
る。ギアがフリーになると、サドルに腰を下ろして、惰
力でペダルが死点を越すのを待つことが出来なくなっ
た。その為に、サドルを高くして押すように踏み込むこ
ととなった。故に足先も地面に届かない。そして死点越
えの為に下死点を蹴り込む必要も出来て、危険なトゥグ
リップを使うこととなった。

【００２０】現在のシティ型自転車は、前の大ギヤが小
さく打ち下ろす力を惰力に回して、無理に死点を越して
いる。今こそ、他の原動機と同じく、クランクシャフト
の移送角を１８０度以外に求め無くてはならない。然も
実は、非常に簡単にペダルフレームの往復運動を適当に
延長すれば良い。本発明はペダルの機能向上装置であ
る。即ち、ペダル軸迄はクランクシャフトで、ペダル軸
とペダルフレームは小さなハンガー構成で別々である。
ペダル軸はクランク軸に連絡して回って、回転運動をし
ても、足を載せているクランクフレームは回転しない。
往復運動である。この往復運動をするフレームの上に、
応力吸収の為にＬ型アルミ材の踏み板を載せて、クラン
クの回転から逆に往復運動を引き出して、後部にすべり
こで車体を連結し、応力の集中を完全に排除して、現
在、危険を承知で使用しているトゥグリップ、最近は足
頸全体をペダルに縛り付ける靴型のトゥグリップも出現
しているが、このトゥグリップの全く必要のない自転車
を提供する。

【００２１】即ち、死点打越しの目的を絶ち、死点の解
消により全くサドルを用いる必要が無くなり、ただ下り
坂道などで使用する低いサドルで充分となり、自転車の
安全度は飛躍的に向上する。原則として一人乗りするも
二人以上四人まで相乗りするのも可能である。自転車の
相乗りは先進各国とも黙認されている。現在の二人乗り
自転車は、一人乗りの自転車を２台連結したのと同じ
で、二人共サドルに跨がり、重心が不一致で危険が多い
が、速力が速くなりバランスが一致すると風圧は一人と
同じであるから、２倍の速度が出る。一台の自転車に多
人数乗るのは、風圧を分担するのも最大の利益である。
その他にも無限の利益がある。一人では自転車を押して
行くのは辛いが、一人が運転し、一人が後押しをする
と、老人が乳母車を押す如く、二人共多大の利益を受け
るのである。特に、山岳地帯の運行は孤独で危険が一杯
で二人ならヘルパー付きの自転車とすることができる。

【００２２】

【００２３】また、踏板の強度を強くしなくてもよいこ
とから、踏板を前後摺動自在にするためのコロ部材摺動
用の長孔穿設や、足の内側の固定に適した踏板を、最も
軽量で簡単な構成のＬ形板材より構成することができ、
低コスト実現に貢献するのである。

【図面の簡単な説明】

【図２】踏板のペダル固設部における正面断面図であ
る。

【図４】踏板の折曲部における部分斜視図である。

【図６】足の爪先部分で踏場１ｅを踏んでいる状態の図
面である。

【符号の説明】１踏板１ａ垂直部分１ｂ水平部分１ｃ長孔１ｄ折曲部分１ｅ踏場２ペダル３クランク８摺動ローラー

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】追加

【補正内容】

【図６】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自転車の両側のペダル用クランク後方に
回動支点を設け、該回動支点に踏板の後部を前後に摺動
自在に配設し、踏板の前部をペダル上面に固着したこと
を特徴とする自転車のペダル機能向上装置。
【請求項２】請求項１記載の自転車のペダル機能向上
装置において、該踏板をＬ形板材にて構成したことを特
徴とする自転車のペダル機能向上装置。