JPH11348866A - 自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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と共に、スムーズなペダル操作
を実現する。 【解決手段】スプロケット２６とチェーン２７を利用し
て後輪２に回転力が伝達される。そして、ペダルレバー
２２Ｒの回転力がクランクレバー３０を介してスプロケ
ット２６に伝達される。ペダルレバー２２Ｒの揺動支点
は固定させずに摺動部４０Ｒ内を左右に動く。このよう
にすることによって、後輪２への回転伝達機構２０の構
成が簡略化される。そして、ペダルレバー２２Ｒの踏み
込みに伴って、その揺動支点が左右に移動するから、ペ
ダル２３Ｒの回転運動軌跡Ｑが前半周期（踏み降ろし期
間）と後半周期（踏み上げ期間）とで相違したとして
も、ペダル２３Ｒの回転がスムーズになる。

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
る回転伝達機構を用いた自転車に関する。詳しくは、ス
プロケットとペダルレバーとの間にペダルレバーの回転
力をスプロケットに伝達するクランクレバーを設けると
共に、このペダルレバーの揺動支点を摺動自在に構成す
ることによって、ペダルレバーの回転伝達機構の構成を
簡略化して軽量化すると共に、ペダルレバーのスムーズ
な運動軌跡に加えて、ペダルレバーの揺動範囲を少なく
しても十分な回動力が得られるようにしたものである。

【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３２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３２において、揺動支点を有する回転伝達機構を
用いた自転車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６
３，６４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
に固定されている。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６６はこ
のサドルフレーム６４ｃに連結されている。

【０００５】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、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ア７５Ｒ，７５Ｌ（図示せ
ず）が取り付け固定されている。図３３には自転車の進
行方向右側のギア７５Ｒに関する構成のみが示されてい
る。

【０００６】ギア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。

【０００７】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。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できる。

【０００８】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
運動する。

【０００９】この回転運動によって、ペダルレバー７２
ａ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の揺動支点となる。

【００１０】クランク７６Ｒが回転すると、歯車列を介
してクランク７６Ｒの回転力がギア７５Ｒに伝達され、
ギア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。

【００１１】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と同様の回
転伝達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、推進力が得られて自転車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７２Ｒ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７１
Ｒ、７１Ｌ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、ギア７５Ｒおよび案内溝７４Ｒなどの回転伝達
機構をフレーム６３，６４の両側に特別に設ける必要が
ある。このため自転車を構成する部品の点数が多くな
り、自転車の製造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】なお、歯車列を使用しない代わりに、従来
のチェーンとスプロケットを使用し、このスプロケット
に対してはペダルレバーの回転力を伝達できるようなク
ランクレバーを設けることも考えられる。

【００１５】しかし、そうした場合には、クランクレバ
ーの揺動支点を固定することになるが、ペダルによる円
運動がペダルの上死点から踏み込んで下死点まで回転さ
せる前半周期と、元の上死点に戻る後半周期とではその
運動軌跡Ｑが違うために、上死点前後および下死点前後
でのペダルへの踏み込み力を僅かに変えなければならな
い。そのため、ペダル１回転によって発生する回転トル
クにむらができ、スムーズな走行を妨げることが考えら
れる。

【００１６】そこで、この発明では、回転伝達機構の構
成をシンプルにして部品点数を削減し、安価で軽量な自
転車を提供すると共に、ペダルのスムーズな運動軌跡Ｑ
を確保できるようにすることに加え、ペダルレバーの揺
動範囲を少なくしても十分な回動力が得られるようにし
たものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る揺動支点
を有する回転伝達機構を用いた自転車は、車体を構成す
るフレームの前後に回転自在に取り付けられた一対の動
輪と、上記フレームのボトムブラケット点付近に設けら
れたスプロケットと、このスプロケットと後輪との間に
取り付けられた駆動力伝達手段と、１８０゜の位相差を
有する一対のペダルレバーと、上記スプロケットと上記
一方のペダルレバーとの間に設けられ、上記ペダルレバ
ーの回転力を上記スプロケットに伝達するクランクレバ
ーと、上記ペダルレバーの揺動支点となる摺動部とで構
成され、上記ペダルレバーの一端に設けられた摺動ピン
が上記ペダルレバーの回動に伴って上記摺動部内を摺動
するようになされると共に、上記ペダルレバーの回動に
伴う回転力が上記スプロケットを介して上記後輪に伝達
されるようになされたことを特徴とする。

【００１８】この発明においては、従来と同じくスプロ
ケットとチェーンを利用して後輪に回転力が伝達され
る。そして、ペダルレバーの回転力がクランクレバーを
介してスプロケットに伝達される。ペダルレバーの揺動
支点は固定させずに摺動部内を左右に動く。このように
することによって、後輪への回転伝達機構の構成が簡略
化される。そして、ペダルレバーの踏み込みに伴って、
その揺動支点が左右に移動するから、ペダルの回転運動
軌跡が前半周期（上死点から下死点まで）と後半周期
（下死点から上死点まで）とで相違したとしても、ペダ
ルの回転がスムーズになる。

【００１９】

【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回転伝達機構２０を用いた
自転車１０の構成を示す。

【００２０】図１において、この自転車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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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（連結フレーム）４ａ，４
ｂが延び、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２
ａにはギア２８が取り付けられ、ペダルレバー２２Ｒか
らスプロケット２６に伝達された回転力がチェーン２７
を介してギア２８に伝達される。スプロケット２６の軸
２６ａはボトムブラケット点（フレーム３ｂと４ｃの交
差点）に選ばれている。

【００２４】ペダルレバーは直線状をなすレバー（ペダ
ルアーム）であって、スプロケット２６の左右にそれぞ
れ１８０゜の位相差を有して一対取り付けられており、
この例ではフレーム３，４に対して進行方向右側にスプ
ロケット２６が取り付けられている。スプロケット２６
に対しこのスプロケット２６とペダルレバー２２Ｒとの
間にクランクレバー（クランクアーム）３０Ｒが設けら
れ、ペダルレバー２２Ｒの回転力がこのクランクレバー
３０Ｒを介してスプロケット２６に伝達されるようにな
されている。

【００２５】ペダルレバー２２Ｒの先端部にはペダル２
３Ｒが設けられ、その他端側は揺動支点として作用す
る。そのため図２にも示すようにペダルレバー２２Ｒの
他端部には摺動ピン４２Ｒ（若しくは摺動ローラ）が固
定され、この摺動ピン４２Ｒが摺動部４０Ｒを構成する
摺動溝４１Ｒ内に係合され、その摺動溝４１Ｒをガイド
としてこの摺動溝４１Ｒ内を左右方向に摺動できるよう
になっている。

【００２６】摺動部４０Ｒは連結部４ｂの外側面であっ
て、図１に示す動輪軸（前後輪１，２の車軸を結んだ線
Ｌ）上に位置するように設けられる。この実施形態では
直線状をなす摺動溝４１Ｒによって摺動部４０Ｒが構成
される。この摺動溝４１Ｒに僅かなクリアランスをもっ
て摺動ピン４２Ｒが係合している。摺動部４０Ｒはオイ
ルレスメタルなどを使用することができ、これによって
摺動ピン４２Ｒの摺動摩擦を軽減できる。摺動溝４１Ｒ
内に塵埃などが入り込まないように防塵ケース（図示は
しない）を被せることもできる。また、摺動ピン４２Ｒ
との摩擦を軽減するため、摺動部４０Ｒ及び摺動ピン４
２Ｒのそれぞれをメッキ処理するようにしてもよい。

【００２７】ペダル２３Ｒがスプロケット２６の上死点
にあるとき、クランクレバー３０Ｒもほぼ上死点付近に
位置すると共に、摺動ピン４２Ｒは摺動溝４１Ｒのほぼ
中央部（中央点）に位置するように摺動部４０Ｒの連結
部４ｂに対する取り付け位置が選定される。したがって
中央部より右側が上死点から下死点までの前半周期（ペ
ダル周期）の運動軌跡となり、左側は下死点から元の上
死点に戻るまでの後半周期の運動軌跡となる。

【００２８】なお、図１には自転車１０の進行方向右側
にギア２８を設けた構成が示されているので、進行方向
右側にスプロケット２６を始めとしてペダルレバー２２
Ｒ、クランクレバー３０Ｒなどの回転伝達機構２０が設
けられているが、進行方向左側にこれらの回転伝達機構
２０を設けてもよい。

【００２９】進行方向左側には回転伝達機構２０のう
ち、スプロケット２６とチェーン２７が設けられていな
いだけで、その他の部材であるペダルレバー２２Ｌ、ク
ランクレバー３０Ｌおよび摺動部４０Ｌが設けられてい
る。その詳細な構成および図示についてはそれぞれ省略
する。

【００３０】回転伝達機構２０をこのように構成する
と、ペダル２３Ｒの踏み込み力がクランクレバー３０Ｒ
を介してスプロケット２６に伝達される。スプロケット
２６と後輪ギア２８との間には駆動力伝達手段としての
チェーン２７が架かっているので、スプロケット２６に
伝達された回転力はギア２８に伝達され、後輪２が駆動
されて自転車１０の推進力となる。

【００３１】さて、ペダル２３Ｒに踏み込み力を与えて
ペダル２３Ｒを一周させたときの運動軌跡Ｑの一例を図
３に示す。ペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑはスプロケット２
６とクランクレバー３０Ｒとの交点による長さの比によ
って円運動になったり、上下の直線運動になったりす
る。

【００３２】今図３のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点を定
めたときのペダルレバー２２Ｒの長さの比（ＡＢ：Ｂ
Ｃ）によって、円運動→楕円運動→直線運動のように運
動軌跡Ｑが変化する。そして、ＡＢ：ＢＣ＝ＢＣ：ＢＤ
＝２：１のとき、ペダル２３Ｒは上下のほぼ直線的な運
動軌跡Ｑとなる。

【００３３】図３の例は中間的な場合であって、楕円運
動に近い運動軌跡Ｑを例示してある。楕円軌跡であって
も、ペダル２３Ｒの前半周期ではほぼ楕円状の回転軌跡
となるのに対して、後半周期ではその上死点と下死点を
除くと殆ど直線的な回転軌跡となることが判明した。

【００３４】実際にどの程度の数値となるか検討を加え
た。標準的な体型（身長が１６５〜１７０ｃｍ程度）の
場合には、動輪１，２の直径はほぼ２０〜２６インチで
あるので、この場合には図４に示すような数値（ＡＢ＝
２００〜３００ｍｍ、ＢＣ＝１００〜２００ｍｍ、ＢＤ
＝５０〜１００ｍｍ）が適当である。このとき、摺動部
４０Ｒの摺動長は１００〜２５０ｍｍ程度あれば十分で
ある。

【００３５】実験は、ＡＢ＝２５５ｍｍ、ＢＣ＝１７０
ｍｍ、ＢＤ＝６５ｍｍで行った。そのときの摺動長は１
５０ｍｍであった。このときは図３に示すような楕円軌
跡となった。

【００３６】このようにペダルレバー２２Ｒの揺動支点
を動輪軸Ｌの左右方向に摺動させながら、ペダル２３Ｒ
に踏み込み力を与えてスプロケット２６を回転駆動する
と共に、この回転駆動力をチェーン２７を介して後輪２
に伝達することによって、自転車１０を推進させること
ができる。反対側のペダル２３Ｌ（図示はしない）に加
えられた踏み込み力によっても同じような推進力が得ら
れる。これらペダル２３（２３Ｒ、２３Ｌ）は一部が楕
円軌道となるものの、長軸が長い楕円となるから、全体
としてはほぼ直線に近い運動軌跡Ｑとなる。

【００３７】その結果、ペダル２３（２３Ｒ、２３Ｌ）
の上下運動の範囲が短くなってペダル２３が漕ぎやすく
なる。また、ペダル２３への踏み込み力も強くなるか
ら、ペダル２３による回転トルクが増え、少ない力で自
転車１０を走行させることができる。

【００３８】また、ペダルレバー２２（２２Ｒ、２２
Ｌ）の揺動支点は固定式ではなく、水平方向への摺動式
としたので、ペダル２３を一周させたとしても、スムー
ズな回転となる。因みにペダルレバー２２の揺動支点を
固定した場合にはペダル２３をスムーズに一周させるこ
とができないことが判明した。

【００３９】続いてこの発明に係る自転車１０の他の実
施形態を説明する。

【００４０】図５は別の実施形態である。図１に示した
実施形態は、動輪軸Ｌ上にこれと並行に摺動部４０（４
０Ｒ、４０Ｌ）を配置する例である。図５以降も進行方
向右側の機構およびそれに伴う運動軌跡Ｑのみを図示す
る。図５の実施形態は傾斜特に斜め上方に向けて取り付
けた場合である。この場合のペダルレバー２２Ｒは直線
レバーを使用している。

【００４１】この場合のペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑを図
６に示す。運動軌跡は図１の場合よりも多少全体として
斜めに傾いたものとなる。

【００４２】図７はさらに別の実施形態をペダル２３Ｒ
の運動軌跡Ｑを中心にして示したもので、図７の場合は
摺動部４０Ｒを斜め下方を向くように連結部４ｂに取り
付けた場合である。この場合には図６とは逆方向に傾い
た運動軌跡Ｑとなる。

【００４３】上述した実施形態は何れも摺動部４０Ｒが
直線状の摺動溝４１Ｒを有するものに適用した場合であ
る。実施形態として図８に示すものは摺動部４０Ｒを構
成する摺動溝４１Ｒは屈曲形に構成されている。つま
り、摺動溝４１Ｒとしては何れも直線状をなすが、サド
ル方向に折れ曲がった屈曲点Ｐが存在する。この屈曲点
Ｐはペダル２３Ｒがほぼ上死点（若しくは下死点）に位
置するときの摺動ピン４２Ｒの位置である。

【００４４】このような屈曲点のある摺動部４０Ｒを使
用する場合のペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑは楕円軌跡と直
線軌跡を組み合わせたものとなるが、上死点や下死点で
運動軌跡Ｑの乱れが僅かに発生することが判る。その他
は他の実施形態と同じであるので説明は省略する。

【００４５】屈曲形の摺動部４０Ｒに代えて図９に示す
ような湾曲形の摺動部４０Ｒを使用することもできる。
この実施形態の場合は明確な屈曲点Ｐがない分だけ上死
点付近や下死点付近での運動軌跡Ｑの乱れが少なくなっ
ている。屈曲点Ｐの方向および湾曲方向は図８あるいは
図９とは逆方向でもよい。

【００４６】今までの実施形態は何れものペダルレバー
２２Ｒは直線レバーを使用しているが、屈曲レバーを使
用することもできる。図１０は図２の実施形態に対応す
るもので、この実施形態では緩やかなハの字状に折り曲
げられたペダルレバー２２Ｒが使用されている。

【００４７】このときのペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑを図
１１に示す。このように屈曲形のペダルレバー２２Ｒを
使用するときにはペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑを斜め下方
にシフトできるから、図３の場合よりもペダル２３Ｒを
漕ぎやすくなる。

【００４８】ペダルレバー２２Ｒを逆ハの字状に折り曲
げたペダルレバー２２Ｒを使用することも可能である。
図１２がその実施形態である。ただし、この場合には摺
動部４０Ｒを斜め上方に向くように取り付けた方がよ
い。これは図１３からも明らかなようにペダル２３Ｒの
運動軌跡Ｑが動輪軸Ｌより下側になるものの、ほぼ上下
方向の運動軌跡Ｑとなるためである。摺動部４０Ｒを水
平状態に取り付けるとペダル２３の運動軌跡Ｑが斜め下
方に向かうようになり、ペダル２３Ｒが漕ぎにくくなる
からである。

【００４９】屈曲角を大きくしたペダルレバー２２Ｒを
使用する場合には図１４のように、摺動部４０Ｒとして
直線状のものを斜め下方に向くように配置して使用す
る。そうした場合には図１５の運動軌跡Ｑからも明らか
なように、ペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑは動輪軸Ｌよりも
多少上側にシフトするが、その軌跡はほぼ上下方向の軌
跡となる。

【００５０】図１６に示す実施形態は屈曲形のペダルレ
バー２２Ｒと屈曲形の直線状摺動部４０Ｒとの組み合わ
せによるもので、このときのペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑ
は比較的大きくなり、しかも動輪軸Ｌよりも多少下側に
シフトした形をとる。

【００５１】図１７に示す実施形態は図１６の変形例で
あって運動軌跡Ｑのみ示すと、摺動部４０Ｒとして湾曲
形の摺動部４０Ｒを使用した場合であり、この場合の方
が図１６よりもペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑがスムーズと
なる。

【００５２】図１８に示す実施形態は、摺動部４０Ｒを
サドル側に大きくシフトさせた場合を示す。この場合に
はボトムブラケット点よりも下側にスプロケット２６の
回転軸２６ａが位置することになる。このときの摺動部
４０Ｒは直線状摺動部４０Ｒが使用され、ペダル２３Ｒ
の運動軌跡Ｑは涙状となる。

【００５３】このような運動軌跡Ｑを実現するには図１
９に示すような逆ハの字状で、その屈曲角度が鋭角とな
されたペダルレバー２２Ｒと組み合わせて使用すればよ
い。実際には図２０のように連結部４ｂに動輪軸Ｌと並
行するように摺動部４０Ｒが設けられると共に、ボトム
ブラケットよりも下側（動輪軸Ｌよりも下側）であっ
て、かつ後輪２寄りにスプロケット２６が取り付けられ
る。この構成ではズボンやスカートの端がチェーン２７
に挟まる危険性が少なくなる。

【００５４】図２１に示す実施形態は、図１８とは全く
逆に摺動部４０Ｒを動輪軸Ｌよりも下側にセットするよ
うにした例であって、そのときのペダル２３Ｒの運動軌
跡Ｑは図２２のようになる。この実施形態でも比較的直
線性の良好な運動軌跡Ｑとなる。

【００５５】図２３以降は摺動部４０Ｒのさらに他の実
施形態を示すものであって、図２３は摺動部４０Ｒとし
て中央部が湾曲した形状をなす場合である。このときは
ペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑは同図のようになり、多少運
動軌跡Ｑが変形したものとなる。

【００５６】図２４は円環状の摺動部４０Ｒとして構成
した場合であって、この場合には往動開始側と復動開始
側のそれぞれに方向弁５０，５２が設けられている。往
動時は上側の方向弁５０，５２を押し開いて上半分の円
環状部５４を摺動ピン４２Ｒが移動する。復動時は下側
の方向弁５０，５２を押し開いて下半分の円環状部５６
を移動して、摺動ピン４２Ｒは元の位置に戻る。復動開
始時の状態を図２５に示す。

【００５７】この図２４に示す構成ではそのときのペダ
ル２３Ｒの運動軌跡Ｑは図２５のように多少変形した運
動軌跡Ｑとなる。

【００５８】図２６は変形楕円形状をなす摺動部４０Ｒ
とした場合であって、枇杷状（涙形状）をなすこの摺動
部４０Ｒを横向きに寝かせた状態で使用される。この場
合には同図に示す運動軌跡Ｑからも明らかなように楕円
状の運動軌跡Ｑとなるから、ペダル２３Ｒの回転がスム
ーズになる。

【００５９】図２７は図２６の変形であって、上死点を
越えたところから下死点に向かうときの摺動ストローク
が短くなり、僅かな直線状摺動部４３が追加されてい
る。この場合も比較的スムーズな運動軌跡Ｑを得ること
ができる。

【００６０】図２８に示す摺動部４０Ｒは、楕円環状部
６０と直線状部６２を組み合わせたもので、楕円環状部
６０と直線状部６２との交差部分には方向弁５０，５２
が配されている。このような構成の場合には図２４と図
２７の運動軌跡Ｑを合わせたような運動軌跡Ｑが得られ
る。復動開始時の状態を図２９に示す。

【００６１】図３０はＳ字状をなす摺動部４０Ｒの実施
形態である。この場合には同図に示すように、後半周期
での直線運動軌跡Ｑ部分が多少変形した運動軌跡Ｑとな
る。

【００６２】図３１は円環状の摺動部４０Ｒを使用した
場合である。この場合にはペダル２３Ｒの運動軌跡Ｑは
完全な円形となる。

【００６３】図２３以降の実施形態では、ペダルレバー
２２Ｒは何れも直線レバーであるが、屈曲レバーを使用
することもできる。摺動部４０Ｒは動輪軸Ｌと並行に配
置したが、これに限られるものではない。

【００６４】なお、上述した実施の形態における駆動力
伝達手段としては、チェーン駆動方式を例示したが、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
などにも同様に適用することできる。補助動力手段が搭
載された自転車にもこの発明を適用できる。

【００６５】

【発明の効果】この発明によれば、スプロケットとチェ
ーンなどを利用して後輪に回転力が伝達され、ペダルレ
バーの回転力がクランクレバーを介してスプロケットに
伝達される。そして、ペダルレバーの揺動支点は固定さ
せずに摺動部内を左右に動くように構成したものであ
る。

【００６６】これによれば後輪への回転伝達機構の構成
が簡略化できるので、回転伝達機構の構成をシンプルに
して部品点数を削減し、安価で軽量な自転車を提供する
ことができる。さらに、ペダルレバーの踏み込みに伴っ
て、その揺動支点を左右にスムーズに移動させることが
できるから、ペダルの回転運動軌跡が前半周期と後半周
期とで相違したとしても、ペダルの回転が非常にスムー
ズになる。

【００６７】このようにペダルのスムーズな運動軌跡を
確保できることから、自転車を楽に操作できると共に、
ペダルレバーの揺動範囲を少なくしても十分な回動力が
得られる特徴を有する。

【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回転伝達
機構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回転伝達
機構の構成を示す部分拡大側面図である。

【図３】そのときのペダルの運動軌跡Ｑを示す図であ
る。

【図４】回転伝達機構の寸法関係を示す図である。

【図５】回転伝達機構の他の実施の形態を示す要部拡大
図である。

【図６】摺動部４０Ｒを斜め上方にしたときの運動軌跡
Ｑを示す図である。

【図７】摺動部４０Ｒを斜め下方にしたときの運動軌跡
Ｑを示す図である。

【図８】屈曲形摺動部４０Ｒを使用したときの運動軌跡
Ｑを示す図である。

【図９】湾曲形摺動部４０Ｒを使用したときの運動軌跡
Ｑを示す図である。

【図１０】屈曲形ペダルレバー２２Ｒを使用したときの
回転伝達機構の実施形態を示す要部拡大図である。

【図１１】そのときの運動軌跡Ｑを示す図である。

【図１２】屈曲形ペダルレバー２２Ｒと摺動部４０Ｒの
他の実施形態を示す要部拡大図である。

【図１３】そのときの運動軌跡Ｑを示す図である。

【図１４】屈曲形ペダルレバー２２Ｒと摺動部４０Ｒの
他の実施形態を示す要部拡大図である。

【図１５】そのときの運動軌跡Ｑを示す図である。

【図１６】屈曲形ペダルレバー２２Ｒと屈曲形摺動部４
０Ｒを使用したときの運動軌跡Ｑを示す図である。

【図１７】屈曲形ペダルレバー２２Ｒと湾曲形摺動部４
０Ｒを使用したときの運動軌跡Ｑを示す図である。

【図１８】摺動部４０Ｒの配置位置を変更したときの運
動軌跡Ｑを示す図である。

【図１９】その具体例を示す回転伝達機構の要部を示す
構成図である。

【図２０】その実施形態としての自転車の構成図であ
る。

【図２１】摺動部４０Ｒの配置位置を下側に変更したと
きの運動軌跡Ｑを示す図である。

【図２２】そのときの運動軌跡Ｑを示す図である。

【図２３】摺動部４０Ｒの他の実施形態とそのときの運
動軌跡Ｑを示す図である（その１）。

【図２４】摺動部４０Ｒの他の実施形態とそのときの運
動軌跡Ｑを示す図である（その２）。

【図２５】摺動部４０Ｒの他の実施形態とそのときの運
動軌跡Ｑを示す図である（その３）。

【図２６】摺動部４０Ｒの他の実施形態とそのときの運
動軌跡Ｑを示す図である（その４）。

【図２７】摺動部４０Ｒの他の実施形態とそのときの運
動軌跡Ｑを示す図である（その５）。

【図２８】摺動部４０Ｒの他の実施形態とそのときの運
動軌跡Ｑを示す図である（その６）。

【図２９】摺動部４０Ｒの他の実施形態とそのときの運
動軌跡Ｑを示す図である（その７）。

【図３０】摺動部４０Ｒの他の実施形態とそのときの運
動軌跡Ｑを示す図である（その８）。

【図３１】摺動部４０Ｒの他の実施形態とそのときの運
動軌跡Ｑを示す図である（その９）。

【図３２】従来の自転車を示す構成図である。

【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・・・自転車、
２０・・・回転伝達機構、２２・・・ペダルレバー、２
３・・・ペダル、２４・・・クランクアーム、２６・・
・スプロケット、２７・・・チェーン、２８・・・ギ
ア、４０・・・摺動部、４３・・・直線状摺動部

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体を構成するフレームの前後に回転自
   在に取り付けられた一対の動輪と、 上記フレームのボトムブラケット点付近に設けられたス
   プロケットと、 このスプロケットと後輪との間に取り付けられた駆動力
   伝達手段と、 １８０゜の位相差を有する一対のペダルレバーと、 上記スプロケットと上記一方のペダルレバーとの間に設
   けられ、上記ペダルレバーの回転力を上記スプロケット
   に伝達するクランクレバーと、 上記ペダルレバーの揺動支点となる摺動部とで構成さ
   れ、 上記ペダルレバーの一端に設けられた摺動ピンが上記ペ
   ダルレバーの回動に伴って上記摺動部内を摺動するよう
   になされると共に、 上記ペダルレバーの回動に伴う回転力が上記スプロケッ
   トを介して上記後輪に伝達されるようになされたことを
   特徴とする自転車。
2. 【請求項２】 上記ペダルレバーが直線状をなし、上記
   摺動部が直線状をなす摺動溝で構成されたことを特徴と
   する請求項１記載の自転車。
3. 【請求項３】 上記ペダルレバーと摺動部が共に直線状
   をなすとき、この摺動部が上記一対の動輪を結ぶ動輪軸
   上に位置するようになされたことを特徴とする請求項２
   記載の自転車。
4. 【請求項４】 上記ペダルレバーが直線状であって、か
   つ上記摺動部が上記動輪軸に対して斜め上方若しくは斜
   め下方を向くように傾斜して取り付けられたことを特徴
   とする請求項１記載の自転車。
5. 【請求項５】 上記ペダルレバーが直線状であって、上
   記摺動部が屈曲されると共に、 その屈曲点が上記クランクレバーの上死点となされたこ
   とを特徴とする請求項１記載の自転車。
6. 【請求項６】 上記上死点の前後の上記摺動部は何れも
   直線状となされたことを特徴とする請求項５記載の自転
   車。
7. 【請求項７】 上記上死点の前までは上記摺動部が直線
   状をなし、上記上死点の後ろ側では上記摺動部が湾曲し
   ていることを特徴とする請求項５記載の自転車。
8. 【請求項８】 上記ペダルレバーが上に凸若しくは下に
   凸となされたくの字状に屈曲されると共に、 上記摺動部が直線状となされたことを特徴とする請求項
   １記載の自転車。
9. 【請求項９】 上記摺動部が上記動輪軸に対して傾斜し
   て取り付けられたことを特徴とする請求項８記載の自転
   車。
10. 【請求項１０】 上記摺動部がくの字状に屈曲されてい
    ることを特徴とする請求項８記載の自転車。
11. 【請求項１１】 上記摺動部が湾曲していることを特徴
    とする請求項８記載の自転車。
12. 【請求項１２】 上記摺動部が上記動輪軸よりも上方若
    しくは下方に位置することを特徴とする請求項３記載の
    自転車。
13. 【請求項１３】 上記ペダルレバーがくの字状に屈曲し
    ていることを特徴とする請求項１２記載の自転車。
14. 【請求項１４】 上記摺動部の中央部分が湾曲している
    ことを特徴とする請求項１記載の自転車。
15. 【請求項１５】 上記摺動部が円環状をなし、 上記ペダルレバーの往動時と復動時とで異なる経路を辿
    るようになされたことを特徴とする請求項１記載の自転
    車。
16. 【請求項１６】 上記摺動部の形状が枇杷状をなし、 上記ペダルレバーの往動時と復動時とで異なる経路を辿
    るようになされたことを特徴とする請求項１記載の自転
    車。
17. 【請求項１７】 上記摺動部が楕円環状部と、その両端
    に設けられた直線状部とで構成されたことを特徴とする
    請求項１記載の自転車。
18. 【請求項１８】 上記摺動部が、横向きのＳ字状をなす
    ことを特徴とする請求項１記載の自転車。