JPH11263279A - 揺動支点を有する駆動力入力装置を用いた自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ペダル軌道を自由度高く設定することができる
と共に、装置の構成をシンプルにして部品点数を少なく
し、安価で軽い装置を実現する。 【解決手段】左右のペダル２３Ｌ（図示せず），２３Ｒ
が交互に踏み込まれることによって、左右の支点リンク
２１Ｌ（図示せず），２１Ｒが円弧状の軌道Ｐで揺動し
て左右のペダル２３Ｌ，２３Ｒが偏平で湾曲した円弧形
状の軌道Ｔで回転移動する。これら左右のペダル２３
Ｌ，２３Ｒの動きに伴って、左右のペダルレバー２２Ｌ
（図示せず），２２Ｒが前後方向にわずかに移動しなが
ら上下方向に移動することで、これら左右のペダルレバ
ー２２Ｌ，２２Ｒの中間の連結部３５Ｒに回動自在に結
合される左右のクランクアーム２４Ｌ（図示せず），２
４Ｒが出力軸２５を中心として３６０度回転運動して後
輪が駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、揺動支点を有す
る駆動力入力装置を用いた自転車に関する。詳しくは、
車体を構成するフレームと、フレームの前後にそれぞれ
回転自在に取り付けられる前輪および後輪とを備える自
転車において、一端部がフレームに回動自在に取り付け
られ、他端部が一端部を支点として円弧状の軌跡で揺動
する左右の支持部材と、一端部が左右の支持部材の他端
部に回動自在に取り付けられる左右の連接部材と、左右
の連接部材の他端部に回動自在に取り付けられ、後輪を
駆動するための動力が入力される左右のペダルと、一端
部が左右の連接部材の中間に回動自在に結合され、他端
部が互いに１８０度の位相差をもって後輪に回転力を付
与するための出力軸に結合される左右のクランク部材と
を備えて構成される駆動力入力装置を有することによっ
て、ペダル軌道を自由度高く設定することができると共
に、装置の構成をシンプルにして部品点数を少なくし、
安価で軽い装置を実現し得る自転車に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自転車は、スプロケットの軸の両
側に１８０度の位相差をもって固定されるクランク状の
ペダルを両足で交互に漕ぎ、スプロケットの軸を中心に
ペダルレバーを３６０度回転運動させることで回転力を
得、この回転力をスプロケットよりチェーンを介して後
輪に伝えるようになされている。しかし近年、このよう
な従来の自転車に比べて疲労を少なくして所望の推進力
の得られる揺動支点を有する駆動力入力装置を用いた自
転車が提案されている。

【０００３】図１５は、従来の揺動支点を有する駆動力
入力装置を用いた自転車の構成を概略的に示すものであ
る。図１５において、揺動支点を有する駆動力入力装置
を用いた自転車（以下、「自転車」とする）６０は、既
存の自転車と同様に、動輪である前輪６１と後輪６２と
がデルタ状の一対のフレーム６３，６４によって連結さ
れ、前方のフレーム６３側にはハンドル６５が取り付け
られ、後方のフレーム６４側にはサドル６６が取り付け
られている。

【０００４】前輪６１の車軸６１ａはハンドルフレーム
６７の下部に形成される二股部６７ａの先端に回転自在
に固定され、ハンドルフレーム６７の上部には操向装置
としてのハンドル６５が取り付けられる。

【０００５】ハンドルフレーム６７を回動自在に保持す
る保持部６３ｃからは前方フレーム６３を構成する２本
の連結部６３ａ，６３ｂが水平および下方に延び、これ
ら連結部６３ａ，６３ｂの先端部は、後方フレーム６４
を構成し、ハンドルフレーム６７と略平行となるサドル
フレーム６４ｃに結合される。サドルフレーム６４ｃに
はサドル６６が取り付けられ、運転者の乗車高さを必要
に応じて適宜に調整することができるように構成されて
いる。

【０００６】２本の連結部６３ａ，６３ｂからは後方フ
レーム６４を構成する２本の連結部６４ａ，６４ｂが延
び出し、これら連結部６４ａ，６４ｂの先端が互いに結
合されて後輪６２の車軸６２ａを水平に保持している。
車軸６２ａの両端にはそれぞれギヤ７５Ｒ，７５Ｌ（図
示せず）が取り付け固定されている。なお、図１５には
自転車の進行方向右側のギヤ７５Ｒに関する構成が示さ
れている。

【０００７】ギヤ７５Ｒは図示せずも歯車列に噛合さ
れ、これら歯車列を介してギア７５Ｒに回転力を伝達す
るようにクランク７６Ｒが取り付け固定されている。ク
ランク７６Ｒの軸７８Ｒに対して偏心した位置にはクラ
ンクピン７７Ｒが取り付けられる。クランクピン７７Ｒ
には右側のペダルレバー７２Ｒが回動自在に軸支され
る。

【０００８】ペダルレバー７２Ｒの前端部には右側のペ
ダル７１Ｒが回動自在に取り付けられる。また、ペダル
レバー７２Ｒの後端部にはローラ７３Ｒが回転自在に軸
支される。ローラ７３Ｒは車軸６２ａの近傍に形成され
る案内溝７４Ｒの中を前後の方向に自由にスライド移動
が可能となっている。

【０００９】ペダルレバー７２Ｒはローラ７３Ｒに軸支
されている点を支点とする梃子として構成されるもの
で、力点であるペダル７１Ｒを踏み込むことによって、
ペダル７１Ｒが偏平な楕円形状に近い円弧の軌道Ｓに沿
って反時計回りの方向に移動すると共に、ペダルレバー
７２Ｒがローラ７３Ｒを支点として所定の角度で上下に
移動する。

【００１０】これにより、ペダルレバー７２ａの梃子と
しての作用点であるクランクピン７７Ｒを介して、クラ
ンク７６Ｒが軸７８Ｒを中心として反時計回りの方向に
回転される。このとき、ペダルレバー７２Ｒの支点とな
るローラ７３Ｒは、案内溝７４Ｒの中を前後の方向にス
ライド移動する。つまりローラ７３Ｒは、ペダルレバー
７２Ｒの揺動支点として機能することとなる。

【００１１】クランク７６Ｒが回転されると、歯車列を
介してクランク７６Ｒの回転力がギヤ７５Ｒに伝達さ
れ、ギヤ７５Ｒが時計回りの方向に回転されることによ
って、車軸６２ａおよび後輪６２が回転して自転車６０
の推進力が得られる。左側のペダルレバー７２Ｌ（図示
せず）についても上述した右側のペダルレバー７２Ｒと
同様の機構となされているため、運転者が左右の足で交
互にペダル７１Ｒ，７１Ｌ（図示せず）を踏み込むこと
により、自転車６０を走行させることができる。

【００１２】このときのペダル７１Ｒ，７１Ｌの軌道
は、曲線Ｓで示した偏平な楕円形状に近いものとなるた
め、ペダル７１Ｒ，７１Ｌを踏み込む足の動きはほとん
ど上下に往復させるだけでよい。したがって、スプロケ
ットの軸を中心にペダルレバーを３６０度回転運動させ
て推進力を得る従来の自転車に比べてペダルに加える踏
込力のロスが少なくなるため、疲労が少なくて済む。ま
た、膝の開口角が小さくて済むため、老人などの比較的
膝の機能が弱い人でも楽に乗ることが可能となる。上述
したような前後の方向にスライド移動（揺動）する支点
を有する駆動力入力装置を用いた自転車は、「特願平９
−１９３９５２号」に記載されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した自
転車６０の構成においては、後輪６２を回転させるため
の揺動支点を有する駆動力入力装置を構成するクランク
７６Ｒ、ギヤ７５Ｒおよび案内溝７４Ｒなどの駆動機構
を自転車６０の両側に特別に設ける必要がある。このた
め装置を構成する部品の点数が多くなり、自転車６０の
コストが高くなると共に、自転車６０の車両重量が重く
なるという問題があった。

【００１４】そこで、この発明では、ペダル軌道を自由
度高く設定することができると共に、装置の構成をシン
プルにして部品点数を少なくし、安価で軽い装置を実現
し得る自転車を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る揺動支点
を有する駆動力入力装置を用いた自転車は、車体を構成
するフレームと、フレームの前後にそれぞれ回転自在に
取り付けられる前輪および後輪とを備える自転車におい
て、一端部がフレームに回動自在に取り付けられ、他端
部が一端部を支点として円弧状の軌道で揺動する左右の
支持部材と、一端部が左右の支持部材の他端部に回動自
在に取り付けられる左右の連接部材と、左右の連接部材
の他端部に回動自在に取り付けられ、後輪を駆動するた
めの動力が入力される左右のペダルと、一端部が左右の
連接部材の中間に回動自在に結合され、他端部が互いに
１８０度の位相差をもって後輪に回転力を付与するため
の出力軸に結合される左右のクランク部材とを備えて構
成される駆動力入力装置を有することを特徴とするもの
である。

【００１６】この発明において、左右のペダルが交互に
踏み込まれることによって、左右の支持部材が円弧状の
軌道で揺動し、左右のペダルが偏平で湾曲した円弧形状
の軌道で回転移動する。これら左右のペダルの動きに伴
って、左右の連接部材が前後方向にわずかに移動しなが
ら上下方向に移動することで、これら左右の連接部材の
中間に回動自在に結合される左右のクランク部材が出力
軸を中心として３６０度回転運動して後輪が駆動され
る。

【００１７】このような構成にすることにより、ペダル
軌道を自由度高く設定することができると共に、装置の
構成をシンプルにして部品点数を少なくし、安価で軽い
装置を実現できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形
態としての揺動支点を有する駆動力入力装置を用いた自
転車１０の構成を示すものである。

【００１９】図１において、揺動支点を有する駆動力入
力装置を用いた自転車（以下、単に「自転車」という）
１０は、既存の自転車と同様に、動輪である前輪１と後
輪２とがデルタ状の一対のフレーム３，４によって連結
され、前方のフレーム３側にはハンドル５が取り付けら
れ、後方のフレーム４側にはサドル６が取り付けられて
いる。

【００２０】前輪１の車軸１ａはハンドルフレーム７の
下部に形成される二股部７ａの先端に回転自在に固定さ
れ、ハンドルフレーム７の上部には操向装置としてのハ
ンドル５が取り付けられる。

【００２１】ハンドルフレーム７を回動自在に保持する
保持部３ｃからは前方フレーム３を構成する２本の連結
部３ａ，３ｂが水平および下方に延び、これら連結部３
ａ，３ｂの先端部は、後方フレーム４を構成し、ハンド
ルフレーム７と略平行となるサドルフレーム４ｃに結合
される。サドルフレーム４ｃにはサドル６が取り付けら
れ、運転者の乗車高さを必要に応じて適宜に調整するこ
とができるように構成されている。

【００２２】２本の連結部３ａ，３ｂからは後方フレー
ム４を構成する２本の連結部４ａ，４ｂが延び出し、こ
れら連結部４ａ，４ｂの先端が互いに結合されて後輪２
の車軸２ａを水平に保持している。車軸２ａには、サド
ルフレーム４ｃの下部に設けられる後述する揺動支点を
有する駆動力入力装置（以下、単に「駆動力入力装置」
という）２０より得られる回転力をスプロケット２６よ
りチェーン２７を介して後輪２に伝達するためのギヤ２
８が取り付け固定されている。なお、図１には自転車１
０の進行方向右側にギヤ２８を設ける構成が示されてい
るが、自転車１０の進行方向左側にギア２８およびスプ
ロケット２６を設けてもよい。

【００２３】図２は、実施の形態としての自転車１０の
進行方向右側における駆動力入力装置２０の構成を示す
部分拡大図である。

【００２４】図２において駆動力入力装置２０は、一端
部３１Ｒが連結部４ｂに回動自在に取り付けられ、他端
部３２Ｒが一端部３１Ｒを支点として円弧状の軌道で揺
動する支持部材としての支点リンク２１Ｒと、一端部３
３Ｒが支点リンク２１Ｒの他端部３２Ｒに回動自在に取
り付けられる連接部材としてのペダルレバー２２Ｒと、
ペダルレバー２２Ｒの他端部３４Ｒに回動自在に取り付
けられ、後輪２を駆動するための動力が入力されるペダ
ル２３Ｒと、一端部３６Ｒがペダルレバー２２Ｒの中間
の結合部３５Ｒに回動自在に結合され、他端部３７Ｒが
後輪２に回転力を付与するための出力軸２５に結合され
るクランク部材としてのクランクアーム２４Ｒとを備え
て構成されている。

【００２５】支点リンク２１Ｒは、両端に回動自在の保
持部として機能する一端部３１Ｒと他端部３２Ｒを有
し、これら一端部３１Ｒと他端部３２Ｒの間隔が所定の
範囲で伸張自在となるようになされている。一端部３１
Ｒは、後方フレーム４を構成する連結部４ｂのサドルフ
レーム４ｃ寄りに、回動自在となるように取り付け固定
されている。詳述すると、図４に示すように、他端部３
２Ｒが支点リンク軌道Ｐ（一点鎖線図示）の図において
最も右側近くに揺動する際に、他端部３２Ｒがクランク
アーム２４Ｒの一端部３６Ｒの回転軌道Ｗ（一点鎖線図
示）の内側に入り込むように、支点リンク２１Ｒの一端
部３１Ｒが連結部４ｂに回動自在に取り付け固定されて
いる。

【００２６】図２に示すように、支点リンク２１Ｒの他
端部３２Ｒにはペダルレバー２２Ｒの一端部３３Ｒがピ
ン４１Ｒを介して回動自在に取り付けられている。ペダ
ルレバー２２Ｒは金属製の板状体で形成され、その中間
部がく字状に折り曲げられており、両端には回動自在の
保持部として機能する一端部３３Ｒ，他端部３４Ｒを有
している。く字状に折り曲げられた部分には、クランク
アーム２４Ｒの一端部３６Ｒにクランクピン４２を介し
て回動自在に結合される結合部３５Ｒが設けられてい
る。

【００２７】ペダルレバー２２Ｒの一端部３３Ｒから結
合部３５Ｒまでの形状および長さは、ピン４１Ｒの中心
点とクランクピン４２Ｒの中心点を結んだ直線の長さＬ
と、出力軸２５の中心点とクランクピン４２Ｒの中心点
を結んだ直線の長さｒとの関係が「ｒ＜Ｌ＜２ｒ」とな
るように選定されている。

【００２８】ペダルレバー２２Ｒの他端部３４Ｒには、
後輪２を駆動するための動力が入力されるペダル２３Ｒ
が回動自在に取り付けられている。ペダル２３Ｒはプラ
スチックなどの軽量な材質のもので直方体状に形成され
ており、図３に示すように、外側に突出するようにペダ
ルレバー２２Ｒに対して片持ち支持されている。

【００２９】図２に示すように、ペダルレバー２２Ｒの
結合部３５Ｒには、クランクアーム２４Ｒの一端部３６
Ｒがクランクピン４２Ｒを介して回動自在となるように
取り付けられている。クランクアーム２４Ｒは金属製で
あり、両端部に回動自在の保持部として機能する一端部
３６Ｒと他端部３７Ｒを有している。そしてクランクア
ーム２４Ｒの一端部３７Ｒは、図３に示すように、左右
のクランクアーム２４Ｒ，２４Ｌが互いに１８０度の位
相差をもって後輪２に回転力を付与するための出力軸２
５に結合されている。出力軸２５は、前方フレーム３を
構成する連結部３ｂや後方フレーム４を構成する連結部
４ｂなどが結合されるピボット部４ｄに挿通されて軸支
されている。

【００３０】この実施の形態では、出力軸２５のピボッ
ト部４ｄの右側に突出する部分にスプロケット２６が取
り付け固定されており、スプロケット２６にチェーン２
７が巻装され、さらに図１に示すようにギア２８にチェ
ーン２７が巻装されることによって、出力軸２５より後
輪２に対して回転力が付与されることになる。なお、上
述した駆動力入力装置２０の構成についての説明は、自
転車１０の右側に設けられる駆動力入力装置２０に関す
るものであるが、自転車１０の左側に設けられる駆動力
入力装置２０については右側のものと同様の構成である
ため、その詳細な説明は省略する。

【００３１】以上の構成において、図４に示すようにク
ランクアーム２４Ｒの他端部３６Ｒが静止状態で１２時
の方向に位置している際、ペダル２３ＲはＡに示される
場所に位置し、支点リンク２１Ｒの他端部３２ＲはＥに
示される場所に位置している。そして、ペダル２３Ｒが
運転者によって踏み込まれ、クランクアーム２４Ｒの他
端部３６Ｒが３時の方向に位置するまで回転すると、ペ
ダル２３ＲはＢに示される場所まで移動する。このと
き、支点リンク２１Ｒの他端部３２Ｒは一端部３１Ｒを
支点として、支点リンクの円弧状の軌道Ｐ（一点鎖線図
示）に沿ってＦに示される場所まで揺動する。

【００３２】ペダル２３Ｒが運転者によって踏み込ま
れ、クランクアーム２４Ｒの他端部３６Ｒが６時の方向
に位置するまで回転すると、ペダル２３ＲはＣに示され
る場所まで移動する。このとき、支点リンク２１Ｒの他
端部３２ＲはＧに示される場所までわずかに揺動する。
さらにクランクアーム２４Ｒの他端部３６Ｒが９時の方
向に位置するまで回転すると、ペダル２３ＲはＤに示さ
れる場所まで移動する。

【００３３】このとき既に運転者はペダル２３Ｒから反
対側のペダル２３Ｌ（図示せず）に対して踏み変え動作
を行っている。そして、支点リンク２１Ｒの他端部３２
Ｒは支点リンク軌道Ｐに沿ってＨに示される場所まで揺
動する。ペダル２３Ｌ（図示せず）が運転者によって踏
み込まれ、クランクアーム２４Ｒが１２時の方向に位置
するまで回転すると、ペダル２３ＲはＡに示される元位
置まで移動して、ペダルの踏み込み動作が一周期分終了
する。

【００３４】このペダルの踏み込み動作時のペダル２３
Ｒの軌道Ｔ（一点鎖線図示）は、偏平で湾曲した円弧形
状となるため、ペダルを踏み込む足の動きはほとんど上
下に往復させるだけでよい。したがって、スプロケット
の軸を中心にペダルレバーを３６０度回転運動させて推
進力を得る従来の自転車に比べてペダルに加える踏込力
のロスが少なくなるため、疲労が少なくて済む。また、
膝の開口角が小さくて済むため、老人などの比較的膝の
機能が弱い人でも楽に乗ることが可能となる。また、支
点リンク２１Ｒの長さやペダルレバー２２Ｒの長さおよ
びクランクアーム２４Ｒのそれぞれの比を変更すること
によって、ペダル軌道Ｔの形状やペダル２３Ｒの速度特
性および出力軸２５におけるトルク特性を自由度高く設
定することができる。

【００３５】上述した駆動力入力装置２０の一連の動作
を図５〜図１０に示す模式図を用いて詳細に説明する。

【００３６】図５に示すように、クランクアーム２４Ｒ
の他端部３６Ｒが静止状態で１２時の方向に位置してい
る際、ペダル２３Ｒはペダル軌道Ｔの最上点に位置し、
支点リンク２１Ｒの他端部３２Ｒは支点リンク軌道Ｐの
図において左側に位置している。そして、ペダル２３Ｒ
が運転者によって踏み込まれ、クランクアーム２４Ｒの
他端部３６Ｒが図６に示すように時計回りの方向に回転
すると、支点リンク２１Ｒの他端部３２Ｒは支点リンク
軌道Ｐの図において右側に揺動してゆく。

【００３７】図７に示すように、クランクアーム２４Ｒ
の他端部３６Ｒが３時の方向に位置するまでペダル２３
Ｒが踏み込まれると、支点リンク２１Ｒの他端部３２Ｒ
は支点リンク軌道Ｐの図において最も右側に近い位置ま
で揺動してゆく。このとき、支点リンク２１Ｒの他端部
３２Ｒは、クランクアーム２４Ｒの他端部３６Ｒの回転
軌道Ｗの内側に入り込むが、クランクアーム２４Ｒも支
点リンク２１Ｒと同期して図において右側に移動してい
るため、支点リンク２１Ｒとクランクアーム２４Ｒが干
渉することはない。クランクアーム２４Ｒの他端部３６
Ｒが図８に示すように６時の方向に位置するまで回転す
るとき、支点リンク２１Ｒの他端部３２Ｒは支点リンク
軌道Ｐの図において最も右側の位置まで揺動し、今度は
図において左側に揺動してゆく。

【００３８】さらにペダル２３Ｒが踏み込まれ、図９に
示すように、ペダル２３Ｒがペダル軌道Ｔの最下点に位
置したとき、反対側のペダル２３Ｌ（図示せず）に踏み
変え動作が行われる。このとき、ペダル２３Ｌ（図示せ
ず）は、出力軸２５を介してペダル２３Ｒと１８０度の
位相差をもって取り付けられているため、ペダル軌道Ｔ
の最上点より図において下側に位置する（図６参照）。
つまり、ペダル２３Ｒをペダル軌道Ｔの最上点から最下
点まで踏み込むことでクランクアーム２４Ｒを１８０度
以上回転させることができる。

【００３９】逆に、ペダル２３Ｌがペダル軌道Ｔの最下
点に位置しているときは（図９参照）、ペダル２３Ｒが
ペダル軌道Ｔの最上点より図において下側に位置してい
る（図６参照）。このため、クランクアーム２４Ｒとク
ランクアーム２４Ｌ（図示せず）に作用する回転力のオ
ーバーラップ領域が形成される。オーバーラップ領域
は、クランクアーム２４Ｒ，２４Ｌのオーバーラップ角
θ（図５参照）が２５度位となるのが好適であり、この
オーバーラップ角が確保できるように左右のペダルレバ
ー２２Ｒ，２２Ｌ（２点鎖線図示）の折り曲げ角が選定
される。

【００４０】このように、クランクアーム２４Ｒとクラ
ンクアーム２４Ｌ（図示せず）に作用する回転力をオー
バーラップさせることによって、クランクアーム２４Ｒ
の回転運動を継続する際のペダル２３Ｒからペダル２３
Ｌ（図示せず）およびペダル２３Ｌ（図示せず）からペ
ダル２３Ｒへの踏み変え動作時に必要な踏み込み力の受
け渡しが楽になる。

【００４１】ペダル２３Ｌ（図示せず）が踏み込まれる
ことにより、ペダル２４Ｒが図１０に示すように図にお
いて上側に移動してゆくと、支点リンク２１Ｒの他端部
３２Ｒは支点リンク軌道Ｐの図において最も左側の位置
まで揺動し、再び図において右側に揺動してゆく。さら
にペダル２３Ｌ（図示せず）が踏み込まれることによ
り、クランクアーム２４Ｒの他端部３６Ｒが再び１２時
の方向に位置することとなる（図５参照）。

【００４２】上述した動作を繰り返すことによって、ク
ランクアーム２４Ｒの回転運動が継続され、クランクア
ーム２４Ｒの回転力が出力軸２５に取り付けられたスプ
ロケット２６よりチェーン２７を介して後輪２に付与さ
れることになる。

【００４３】上述した実施の形態において、図４に示す
ように、支点リンク軌道Ｐが支点リンク２１Ｒの一端部
３１Ｒより上側に位置するように支点リンク２１Ｒを設
けることによって、ペダル軌道Ｔの最上点近辺の曲率を
小さくすることができる。これにより、ペダル２３Ｒの
踏み始めの軌道を踏み込み易い形に設定することができ
る。また、支点リンク軌道Ｐが支点リンク２１Ｒの一端
部３１Ｒより下側に位置するように支点リンク２１Ｒを
設けることも可能である。

【００４４】上述した実施の形態において、図４に示す
ように、他端部３２Ｒが支点リンク軌道Ｐの図において
最も右側近くに揺動する際に、他端部３６Ｒがクランク
アーム２４Ｒの他端部３６Ｒの回転軌道Ｗの内側に入り
込むように支点リンク２１Ｒを設けることによって、駆
動力入力装置２０の構成をコンパクトにすることができ
る。このため、ペダル２３Ｒの踏み込み位置を従来の自
転車と同等の位置に設定しても、前輪１と後輪２との間
に駆動力入力装置２０を配置することが可能となり、出
力軸２５やスプロケット２６などの回転力を後輪２に付
与するための部品構成を従来の自転車と同様に構成でき
る。これにより、特別な部品の点数を比較的少なくで
き、低コストかつ軽量な駆動力入力装置２０を実現でき
る。

【００４５】上述した実施の形態において、この発明に
係る駆動力入力装置２０では、ペダルレバー２２Ｒは出
力軸２５を中心として３６０度回転することがなくな
る。したがって、図３に示すようにペダルレバー２２Ｒ
に対してペダル２３Ｒを回動自在に片持ち支持させる必
要がなくなる。つまり、ペダル２３Ｒがペダル軌道Ｔに
沿って移動する際に、ペダル２３Ｒとペダルレバー２２
Ｒとの間に生じる所定の角度変化を許容できれば良いた
め、図１１および図１２に示すように、ペダルレバー２
２Ｒに対してペダルを回動自在に両端支持させる構成を
適用することができる。

【００４６】この場合、直方体状の両持ちペダル５１Ｒ
（以下、「ペダル」とする）の下部には対をなす軸受部
５２Ｒ，５２Ｒが一体的に設けられ、これら軸受部５２
Ｒ，５２Ｒの間にペダルレバー２２Ｒの他端部３４Ｒが
位置する状態で、ピン５３Ｒを介してペダル５１Ｒが回
動自在となるように取り付けられている。このため、ペ
ダルレバー２２Ｒに対してペダル２３Ｒを回動自在に片
持ち支持させる場合（図３参照）に比べ、自転車１０の
横方向の占有幅を狭くすることができる。

【００４７】また、ペダルレバー２２Ｒに対してピン５
３Ｒを介して軸受部５２Ｒ，５２Ｒの両端でペダル５１
Ｒを支持しているため、ペダル２３Ｒの踏み込み時ペダ
ルレバー２２Ｒにねじり荷重が発生しない。このため、
ペダルレバー２２Ｒに比較的安価な材料を使用すること
や軽量化を実施できるので部品コストを抑えることが可
能となる。

【００４８】上述したペダル５１Ｒを適用する場合、ペ
ダル５１Ｒをペダル軌道Ｔ（図４参照）の最下点近くま
で踏み込んだときに、踵がペダルレバー２２Ｒに干渉し
ないようにペダルレバー２２Ｒの形状および長さを選定
する必要があることは言うまでもない。

【００４９】上述したように、ペダルレバー２２Ｒに対
してペダル５１Ｒが回動自在となるようにピン５３Ｒを
介して軸受部５２Ｒ，５２Ｒで両端支持させる他に、ペ
ダルの形状を図１３に示すようにコの字形に形成し、ペ
ダルレバー２２Ｒに対してペダル５５Ｒが回動自在とな
るようにピン５６Ｒ（図１４参照）を介して両端支持さ
せることもできる。

【００５０】図１３に示すように、ペダル５５Ｒはコの
字形に形成されており、その凹部にペダルレバー２２Ｒ
の他端部３４Ｒが挟み込まれる状態で、ペダルレバー２
２Ｒに対してペダル５５Ｒが回動自在となるようにピン
５６Ｒ（図１４参照）を介して取り付けられる。このた
め、ペダルレバー２２Ｒに対してペダル２３Ｒを回動自
在に片持ち支持させる場合（図３参照）に比べ、自転車
１０の横方向の占有幅を狭くすることができる。

【００５１】また、ペダルレバー２２Ｒに対してピン５
６Ｒを介してペダル５５Ｒを両端で支持しているため、
ペダル２３Ｒの踏み込み時にペダルレバー２２Ｒにねじ
り荷重が発生しない。このため、ペダルレバー２２Ｒに
比較的安価な材料を使用することや、軽量化が実施でき
るので部品コストを抑えることが可能となる。

【００５２】上述したペダル５５Ｒを適用する場合、ペ
ダル５５Ｒをペダル軌道Ｔ（図４参照）の最下点まで踏
み込んだときに、足の踵がペダルレバー２２Ｒに干渉し
ないようにペダルレバー２２Ｒの形状および長さを選定
する必要があることは言うまでもない。

【００５３】なお、上述した実施の形態における駆動力
入力装置２０は、チェーン駆動方式の自転車１０に適用
されているが、これに限定されることなく、例えばベル
トドライブやシャフトドライブ駆動方式などの自転車
（図示せず）などにも同様に適用することが可能であ
る。

【００５４】

【発明の効果】この発明によれば、車体を構成するフレ
ームと、フレームの前後にそれぞれ回転自在に取り付け
られる前輪および後輪とを備える自転車において、一端
部がフレームに回動自在に取り付けられ、他端部が一端
部を支点として円弧状の軌跡で揺動する左右の支点リン
クと、一端部が左右の支点リンクの他端部に回動自在に
取り付けられる左右のペダルレバーと、左右のペダルレ
バーの他端部に回動自在に取り付けられ、後輪を駆動す
るための動力が入力される左右のペダルと、一端部が左
右のペダルレバーの中間に回動自在に結合され、他端部
が互いに１８０度の位相差をもって後輪に回転力を付与
するための出力軸に結合される左右のクランクアームと
を備えて構成される駆動力入力装置を有するようにした
ものである。

【００５５】これにより、ペダル軌道を自由度高く設定
することができると共に、装置の構成をシンプルにして
部品点数を少なくし、安価で軽い装置を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力入
力装置を用いた自転車の構成を示す側面図である。

【図２】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力入
力装置の構成を示す部分拡大側面図である。

【図３】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力入
力装置の構成を示す平面図である。

【図４】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力入
力装置の動作を示す部分拡大側面図である。

【図５】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力入
力装置の動作を示す模式図（その１）である。

【図６】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力入
力装置の動作を示す模式図（その２）である。

【図７】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力入
力装置の動作を示す模式図（その３）である。

【図８】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力入
力装置の動作を示す模式図（その４）である。

【図９】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力入
力装置の動作を示す模式図（その５）である。

【図１０】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力
入力装置の動作を示す模式図（その６）である。

【図１１】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力
入力装置に両端支持のペダルを適用した状態を示す部分
拡大側面図である。

【図１２】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力
入力装置に両端支持のペダルを適用した状態を示す平面
図である。

【図１３】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力
入力装置にコの字形のペダルを適用した状態を示す平面
図である。

【図１４】実施の形態としての揺動支点を有する駆動力
入力装置にコの字形のペダルを適用した状態を示す部分
拡大側面図である。

【図１５】従来の揺動支点を有する駆動力入力装置を用
いた自転車の具体構成を示す側面図である。

【符号の説明】

１・・・前輪、２・・・後輪、３・・・前方フレーム、
４・・・後方フレーム、５・・・ハンドル、６・・・サ
ドル、７・・・ハンドルフレーム、１０・・・揺動支点
を有する駆動力入力装置を用いた自転車、２０・・・揺
動支点を有する駆動力入力装置、２１・・・支点リン
ク、２２・・・ペダルレバー、２３・・・ペダル、２４
・・・クランクアーム、２５・・・出力軸、２６・・・
スプロケット、２７・・・チェーン、２８・・・ギア、
３１・・・支点リンク一端部、３２・・・支点リンク他
端部、３３・・・ペダルレバー一端部、３４・・・ペダ
ルレバー他端部、３５・・・連結部、３６・・・クラン
クアーム一端部、３７・・・クランクアーム他端部、４
１・・・ピン、４２・・・クランクピン、５１・・・両
持ちペダル、５５・・・コの字ペダル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体を構成するフレームと、上記フレー
   ムの前後にそれぞれ回転自在に取り付けられる前輪およ
   び後輪とを備える自転車において、 一端部が上記フレームに回動自在に取り付けられ、他端
   部が上記一端部を支点として円弧状の軌道で揺動する左
   右の支持部材と、 一端部が上記左右の支持部材の他端部に回動自在に取り
   付けられる左右の連接部材と、 上記左右の連接部材の他端部に回動自在に取り付けら
   れ、上記後輪を駆動するための動力が入力される左右の
   ペダルと、 一端部が上記左右の連接部材の中間に回動自在に結合さ
   れ、他端部が互いに１８０度の位相差をもって上記後輪
   に回転力を付与するための出力軸に結合される左右のク
   ランク部材とを備えて構成される駆動力入力装置を有す
   ることを特徴とする揺動支点を有する駆動力入力装置を
   用いた自転車。
2. 【請求項２】 上記左右の支持部材の他端部が揺動する
   ときの軌道が上記左右の支持部材の一端部より上側に位
   置するように、上記左右の支持部材の他端部が上記連接
   部材の一端部に回動自在に取り付けられることを特徴と
   する請求項１に記載の揺動支点を有する駆動力入力装置
   を用いた自転車。
3. 【請求項３】 上記左右の支持部材の他端部が揺動する
   ときの軌道が上記左右の支持部材の一端部より下側に位
   置するように、上記左右の支持部材の他端部が上記連接
   部材の一端部に回動自在に取り付けられることを特徴と
   する請求項１に記載の揺動支点を有する駆動力入力装置
   を用いた自転車。