WO2013008701A1 - 自転車 - Google Patents

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WO2013008701A1
WO2013008701A1 PCT/JP2012/067141 JP2012067141W WO2013008701A1 WO 2013008701 A1 WO2013008701 A1 WO 2013008701A1 JP 2012067141 W JP2012067141 W JP 2012067141W WO 2013008701 A1 WO2013008701 A1 WO 2013008701A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
knee
pedal
crankshaft
foot
bicycle
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/067141
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
富雄 野口
Original Assignee
野口木工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 野口木工株式会社 filed Critical 野口木工株式会社
Priority to JP2013523907A priority Critical patent/JP5577467B2/ja
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K3/00—Bicycles
    • B62K3/02—Frames
    • 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
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
    • B62M1/28—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers characterised by the use of flexible drive members, e.g. chains

Definitions

  • the present invention relates to a bicycle provided with a knee pedal that uses the movement of the knee part of the rider as a driving force in addition to the foot pedal.
  • Patent Document 1 a bicycle that travels by providing a crankshaft to a frame having a front wheel and a rear wheel, providing a pair of left and right foot pedals via a crank arm on the crankshaft, and transmitting the foot pedal depression to the rear wheels by a chain is known.
  • Patent Document 1 a bicycle that travels by providing a crankshaft to a frame having a front wheel and a rear wheel, providing a pair of left and right foot pedals via a crank arm on the crankshaft, and transmitting the foot pedal depression to the rear wheels by a chain.
  • one of the left and right foot pedals is depressed from the upper depression start position to the lower depression end position to generate a driving force and travel. At this time, no driving force is generated while the other foot pedal returns from the lower side to the upper side. Therefore, in a known bicycle, the rider is substantially one-leg running of the rider, which is inefficient.
  • the present invention is devised to generate a driving force by utilizing the movement of the knee part while the foot pedal returns from the bottom to the top, and the driving force is generated even when the foot pedal returns to efficiently travel.
  • the purpose is to be able to.
  • a saddle 5, a front wheel 12, and a rear wheel 15 are provided on the frame 1
  • a pair of left and right foot pedals 18 are provided on a crankshaft 20 provided on the frame 1 via a crank arm 19, and the crankshaft
  • a rotating body 36 provided on the crankshaft 20.
  • the movement of the foot on the opposite side of the foot that depresses the foot pedal 18 is transmitted through the knee pedal 30 that abuts against the knee portion of the rider for use in driving force of the crankshaft 20 to travel. It is a bicycle to do.
  • a saddle 5, a front wheel 12, and a rear wheel 15 are provided on the frame 1
  • a pair of left and right foot pedals 18 are provided on a crankshaft 20 provided on the frame 1 via a crank arm 19, and the crankshaft
  • a rear wheel drive chain 23 is wound around a drive sprocket 21 provided on the rear wheel 15 and a driven sprocket 22 provided on the rear rotating shaft 16 of the rear wheel 15, and the crankshaft 20 is interposed via a one-way clutch for knees.
  • the frame 1 is provided with a knee pedal 30 that abuts against the knee portion of the rider when the foot pedal 18 that has been depressed returns to the upper position so as to be able to reciprocate. Are connected by an operation transmission member 33.
  • the invention of claim 3 is a bicycle in which the knee pedal 30 is provided as a pair on the left and right, and each knee pedal 30 alternately transmits driving force to the crankshaft 20 via a knee one-way clutch.
  • the crankshaft 20 is formed by a shaft cylinder 81 and a rotating shaft 82 that is rotatably inserted into the shaft cylinder 81, and an outer shaft cylinder 76 fixed to the shaft cylinder 81 and the rotating body 36.
  • the one-way clutch 75 for the knee is provided between them, the drive sprocket 21 is fixed to the outer periphery of the shaft cylinder 81, and the bases of the crank arms 19 of the left and right foot pedals 18 are fixed to the left and right sides of the rotating shaft 82.
  • the bicycle is provided with a one-way clutch 85 for stepping that allows transmission of the drive of the foot pedal 18 and reverse rotation between the shaft cylinder 81 and the rotating shaft 82.
  • the knee portion pushes up the knee pedal 30 to generate a driving force, thereby assisting in running the bicycle.
  • a bicycle using the driving force of the knee pedal 30 can be provided at a low cost with a simple configuration.
  • the left and right knee pedals 30 can assist the traveling, A bicycle using the driving force of the left and right knee pedals 30 can be provided at a low cost with a simple configuration.
  • both the left and right foot pedals 18 and the left and right knee pedals 30 can be brought into a non-driven state during bicycle traveling.
  • FIG. 1 is an overall schematic side view of a bicycle.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a rotating body or the like of the propulsion auxiliary mechanism.
  • FIG. 3 is a front view of the same.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a rotating body or the like of the propulsion auxiliary mechanism.
  • FIG. 5 is a front view of the rotating body.
  • FIG. 6 is a side view of the developed state of the rotating body, the operation transmitting member, and the moving member.
  • FIG. 7 is a perspective view of the guide member.
  • FIG. 8 is a perspective view of the same.
  • FIG. 9 is a perspective view of the knee pedal when not in use.
  • FIG. 10 is a side view of the knee pedal in a lower position state.
  • FIG. 10 is a side view of the knee pedal in a lower position state.
  • FIG. 11 is a side view of the knee pedal in the upward movement state.
  • FIG. 12 is a side view of the knee pedal in the upward position state.
  • FIG. 13 is a side view of the propulsion auxiliary mechanism.
  • FIG. 14 is a side view of another embodiment of the guide member.
  • FIG. 15 is a sectional view of another embodiment of the propulsion auxiliary mechanism.
  • FIG. 16 is a perspective view thereof.
  • FIG. 17 is a side view of another embodiment of the propulsion assist mechanism.
  • FIG. 18 is a side view of the same action state.
  • FIG. 19 is a schematic perspective view of the traveling state.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the vicinity of the crankshaft.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a one-way clutch.
  • FIG. 22 is a side view of the knee pedal in the upward movement position state.
  • FIG. 23 is a side view of the knee pedal when not in use.
  • Reference numeral 1 denotes a bicycle frame, and the structure of the frame 1 is arbitrary.
  • the frame 1 includes a main frame 4 having a front oblique frame 2 and a rear lateral frame 3, a saddle frame 6 having a saddle 5 provided at a connecting portion of the front oblique frame 2 and the rear lateral frame 3, A rear oblique frame 7 that connects the upper part and the rear part of the rear lateral frame 3 is provided.
  • up and down”, “front and rear” and “left and right” are based on the traveling direction of the bicycle, and correspond to “up and down”, “front and rear” and “left and right” of the bicycle, respectively.
  • the front oblique frame 2 has a front frame 11 to which a pair of left and right front forks 10 are attached so as to be steerable.
  • a front wheel 12 is rotatably attached to the front fork 10.
  • Reference numeral 13 denotes a handle.
  • a rear wheel 15 is attached by a rear rotating shaft 16 to a joint portion between the rear oblique frame 7 and the rear lateral frame 3.
  • a pair of left and right foot pedals 18 are provided on the boss portion 17 in the central portion of the main frame 4.
  • Reference numeral 19 denotes a crank arm of each foot pedal 18. The base of the crank arm 19 is provided on both the left and right sides of the crankshaft 20.
  • the crankshaft 20 is mounted on the boss portion 17.
  • a rear wheel drive chain 23 is hung between a drive sprocket 21 provided on the crankshaft 20 and a driven procket 22 provided on the rear rotating shaft 16 of the rear wheel 15.
  • a one-way clutch 24 is provided between the rear rotating shaft 16 and the driven sprocket 22. Due to the action of the one-way clutch 24, the turning force of the crankshaft 20 is transmitted to the driven sprocket 22 only when the rider steps on the foot pedal 18 to rotate the crankshaft 20 in the forward direction of the bicycle. Also, when the bicycle rider stops stepping on the foot pedal 18 and the crankshaft 20 rotates in the reverse direction relative to the driven procket 22, the one-way clutch 24 also acts. The rotational force is cut off from the driven procket 22 to the crankshaft 20.
  • the driving force generated by the knee pedal 30 is transmitted to the crankshaft 20 by using the upward movement of the knee portion of the foot pedal 18 that is not depressed.
  • the rear wheel 15 is driven by two driving forces, ie, a driving force for stepping on the foot pedal 18 and a driving force for the upward movement of the knee of the rider who has not stepped on the foot pedal. Travel efficiently by using the knee's upward movement alternately.
  • the foot pedal 18 that is stepped on generates a driving force for running the bicycle, but the other foot pedal 18 is simply inertial and returns to its original position. Since no driving force is generated, one of the left and right foot pedals 18 does not generate a driving force, and the bicycle runs on one foot of the rider, which is inefficient.
  • a driving force for pushing up the knee pedal 30 and a driving force for depressing the foot pedal 18 are It is set as the structure which drive
  • the propulsion auxiliary mechanism 31 having the knee pedal 30 corresponding to the foot pedal 18 that is not depressed is provided, the driving assistance by the knee pedal 30 is possible, but the pair of knee pedals 30 are made to correspond to the left and right foot pedals 18. If the propulsion auxiliary mechanism 31 is provided, the knee pedal 30 assists the travel more effectively.
  • the knee pedal 30 pushes up the knee portion of the rider moving from the bottom to the top while the foot pedal 18 moves from a predetermined position (stepping end position) to a predetermined position (stepping start position).
  • One end 34 of the operation transmission member 33 is locked to the knee pedal 30, and the other end 35 of the operation transmission member 33 is locked to a predetermined position of the rotating body 36.
  • the rotating body 36 is formed of a disk member having a predetermined width, and the central insertion hole 37 is inserted through the crankshaft 20 so as to be rotatable only.
  • the other end 35 of the operation transmitting member 33 is locked to the outer periphery of the rotating body 36, and an intermediate portion between the other end 35 and the one end 34 of the operation transmitting member 33 is wound around the outer periphery of the rotating body 36.
  • the operation transmitting member 33 is configured by a wire member or a chain member having a predetermined length and having both ends cut off, and the foot pedal 18 is moved from a lower predetermined position (depressed end position) to an upper predetermined position (depressed start position). It is sufficient that the knee pedal 30 has such a length that the knee pedal 30 moves during the movement.
  • the operation transmission member 33 of the embodiment is constituted by a chain 40, and the rotating body 36 is formed with a gear portion 41 with which the chain 40 is engaged.
  • the gear portion 41 may be formed more than 3/4 rounds in which the chain 40 engages when the knee pedal 30 is in the lower position.
  • a one-way rotation clutch 50 is provided between the rotating body 36 and the crankshaft 20.
  • a plurality of ratchets 43 are attached to the rotating body 36 by a shaft 44.
  • a drum 46 provided with an engaging step portion 45 with which the ratchet 43 engages is fixed to the crankshaft 20.
  • Reference numeral 47 denotes an inclined surface provided between the engaging step 45 and the engaging step 45.
  • the drum 46 is fixed to the crankshaft 20 and always rotates in accordance with the rotation of the foot pedal 18 in the traveling direction (a direction).
  • the rotating body 36 has a ratchet 43 of the rotating body 36 on the engaging step 45 of the drum 46 while the knee pedal 30 moves from the lower side to the upper side (corresponding to the time when the foot pedal 18 moves from the lower predetermined position to the upper predetermined position). Are engaged to transmit the drive.
  • the operation transmission member 33 is pulled by pushing up the knee pedal 30 to rotate the rotating body 36 in the traveling direction in the same direction as the drive sprocket 21, and this rotational force is engaged with the drum 46 through the ratchet 43 of the rotating body 36.
  • the drum 46 rotates the crankshaft 20 and assists traveling.
  • the knee pedal 30 moves from the lower position to the upper position by the push-up movement of the knee part of the rider. 30 pulls the operation transmitting member 33.
  • the rotating body 36 coincides with the rotation direction of the foot pedal 18, the ratchet 43 is engaged with the engagement step 45 of the drum 46, and the knee pedal 30 is moved from the upper position. It moves to a lower position by gravity, the operation transmitting member 33 is loosened, and the rotating body 36 is reversed with respect to the drum 46 to return to the original position.
  • the ratchet 43 and the engagement step portion 45 of the drum 46 constitute a one-way rotating clutch 50 that rotates the rotating body 36 in one direction.
  • One end 54 of a return spring 53 that urges the knee pedal 30 so as to be always positioned downward is locked to the spring locking portion 52 of the rotating body 36.
  • the coil portion 55 of the return spring 53 is inserted into the crankshaft 20, and the other end 56 of the return spring 53 is locked to the spring locking portion 58 of the case 57 fixed to the boss portion 17 at the center of the main frame 4. .
  • the drum 46 is formed with engaging step portions 45 on both left and right sides of the drum 46, and a pair of left and right rotating bodies 36 provided with ratchet 43 with which the left and right engaging step portions 45 are engaged.
  • Cases 57 are arranged on the outer sides of the rotating bodies 36 respectively. That is, the drum 46 is provided in the center, and a pair of return springs 53 and a pair of rotating bodies 36 are arranged on the left and right sides of the drum 46 to arrange a pair of propulsion auxiliary mechanisms 31.
  • a pair of knee pedals 30 are provided corresponding to the left and right propulsion assist mechanisms 31, and each knee pedal 30 is reciprocally attached to a guide member 60 provided at a predetermined position of the frame 1.
  • 61 is a pair of left and right moving grooves of the guide member 60
  • 62 is a moving member that locks the operation transmitting member 33 fitted in the moving groove 61
  • 63 is a chain derivative that guides and guides the movement of the operation transmitting member 33.
  • 64 is an attachment portion that is attached to the knee member 30 so as to be able to move up and down
  • 65 is an opening provided on a side surface of the guide member 60 to which the attachment portion 64 moves
  • 66 is a bearing provided on the movement member 62.
  • Reference numeral 67 denotes a guide mounting frame provided on the main frame 4
  • reference numeral 68 denotes an adjustment portion provided at two positions on the guide member 60.
  • FIG. 14 shows another embodiment of the guide member 60, in which a plurality of resistors 70 formed of an elastic member are provided at the bottom of the moving groove 61, and the contact portion 71 that contacts the resistor 70 is provided as the moving member 62.
  • the crankshaft 20 has a double shaft configuration of an inner shaft 20A and an outer shaft cylinder 20D, and a one-way clutch 73 is provided between the inner shaft 20A and the outer shaft cylinder 20D.
  • the left and right foot pedals 18 are fixed to the inner shaft 20A, and the drum 46 is fixed to the outer shaft cylinder 20D.
  • the one-way clutch 73 is engaged and the bicycle is run, and when the foot pedal 18 is reversed due to the position adjustment of the foot pedal 18 or the like, the one-way clutch 73.
  • the reverse of the foot pedal 18 is not transmitted to the drum 46.
  • FIG. 17 and subsequent figures show other embodiments of the knee pedal 30 and the propulsion auxiliary mechanism 31.
  • the same members as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the one end 34 side of the operation transmission member (chain 40) 33 is connected to the knee pedal 30, and the other end 35 of the operation transmission member 33 is locked at a predetermined position of the rotating body 36.
  • the rotating body 36 is formed by a disk member having a predetermined width.
  • the other end 35 of the operation transmitting member 33 is locked to the outer periphery of the rotating body 36, and an intermediate portion between the other end 35 and one end 34 of the operation transmitting member 33 is wound around the outer periphery of the rotating body 36.
  • the rotating body 36 is attached to the crankshaft 20 via a knee one-way clutch 75 that transmits the driving force of the knee pedal 30 but blocks rotation due to the return of the knee pedal 30.
  • the knee one-way clutch 75 is formed with a plurality of recesses 77 in the circumferential direction on the inner periphery of the outer shaft cylinder 76 fixed to the rotating body 36.
  • the concave portion 77 is gradually enlarged in the radial direction.
  • a ball 78 that engages with the outer periphery of the crankshaft 20 is fitted into each recess 77.
  • the ball 78 is biased in the locking direction by the spring 80.
  • the driving force by the rotating body 36 is transmitted to the crankshaft 20 via the knee one-way clutch 75, but the rotation transmission from the crankshaft 20 to the rotating body 36 is blocked by the knee one-way clutch 75. .
  • the rotator 36 applies the driving force of the rotator 36 to the knee one-way clutch 75 while the knee pedal 30 moves from the lower side to the upper side (matches with the foot pedal 18 moving from the lower predetermined position to the upper predetermined position).
  • the knee pedal 30 returns from the upper position to the lower position, the rotational direction of the rotating body 36 and the rotational direction of the crankshaft 20 are in a reverse relationship, so the one-way clutch 75 for the knee is Non-transmission state (clutch disengagement).
  • the crankshaft 20 is formed by a shaft cylinder 81 and a rotating shaft 82 that is rotatably inserted into the shaft cylinder 81, and the one-way clutch for knee is interposed between the shaft cylinder 81 and the outer shaft cylinder 76 fixed to the rotating body 36.
  • the drive sprocket 21 is fixed to the outer periphery of the shaft cylinder 81, and the bases of the crank arms 19 of the left and right foot pedals 18 are fixed to the left and right sides of the rotary shaft 82.
  • a one-way clutch 85 for stepping that allows transmission of the drive of the foot pedal 18 and reverse rotation is provided between the shaft cylinder 81 and the rotating shaft 82.
  • the one-way clutch 85 for stepping has the same configuration as the one-way clutch 75 for knee.
  • One end 54 of a return spring 53 that urges the knee pedal 30 so as to be always positioned downward is locked to the spring locking portion 52 of the rotating body 36.
  • the other end 56 of the return spring 53 is locked to a spring locking portion 58 provided on the cover 86.
  • a pair of left and right rotating bodies 36 are provided corresponding to the left and right knee pedals 30, and the left and right rotating bodies 36 are attached to the shaft cylinder 81 via the one-way clutch 75 for the knees as described above.
  • the knee pedals 30 are attached to the frame 1 by a link mechanism 90 so as to be reciprocally movable.
  • the link mechanism 90 includes a pair of left and right first link rods 92 that are rotatably attached to the frame 1 by shafts 91 and a pair of left and right second link rods 94 that are rotatably attached to the first link rods 92 by shafts 93.
  • a spring 95 is provided between the left and right first link rods 92 and the second link rods 94 to prevent the left and right second link rods 94 from rotating downward with their own weight relative to the first link rods 92. Energize to do.
  • Each knee pedal 30 is foldably attached to the tip of each second link rod 94, and each knee pedal 30 is folded and stored with respect to the second link rod 94 when the propulsion auxiliary mechanism 31 is not used.
  • the upper portions of the left and right first link rods 92 are rotatably attached to the saddle frame 6 below the saddle 5 by shafts 91, and the second link rods 94 are respectively attached to the lower portions of the first link rods 92 by shafts 93.
  • the second link rod 94 is biased by the spring 95 so as to prevent the second link rod 94 from rotating downward with its own weight.
  • each second link rod 94 is a stopper that stops the downward rotation of each second link rod 94 at a predetermined position by contacting each second link rod 94 when each knee pedal 30 is lowered to a predetermined position on the lower side.
  • a one-way clutch 24 is provided between the rear rotating shaft 16 and the driven sprocket 22, and when the foot pedal 18 is depressed by the action of the one-way clutch 24 to rotate the crankshaft 20 in the forward direction of the bicycle, When the bicycle moves forward and the rotation of the foot pedal 18 stops while moving forward, the rotational force from the rear wheel 15 to the driven sprocket 22 is cut off by the one-way clutch 24 even when the bicycle is running, and the driven The sprocket 22 stops (idling) with respect to the rear wheel 15.
  • crankshaft 20 has a driving force by the knee pedal 30 at the knee portion of the rider where the foot pedal 18 of the pair of left and right foot pedals 18 which is not depressed moves up to the depressed position, and the rider can Since the rear wheel 15 is driven and driven by the driving force for stepping on the vehicle, the vehicle can run with alternate vertical movements of the rider's feet and can run efficiently.
  • the foot pedal 18 that is not depressed by the rider simply returns to its original position due to inertia, and therefore the foot pedal 18 at the time of returning does not generate a driving force for traveling.
  • the driving force of the knee pedal 30 and the foot pedal 18 are also utilized by pushing up the knee pedal 30 by the knee portion of the rider while the foot pedal 18 that has not been depressed moves from the lower predetermined position to the upper predetermined position. Drive with the driving force of both legs with the driving force to step on.
  • One end 34 of the operation transmitting member 33 is locked to the knee pedal 30, and the other end 35 of the operation transmitting member 33 is locked at a predetermined position of the rotating body 36, and one direction is provided between the rotating body 36 and the crankshaft 20. Since the rotary clutch 50 is provided, the operation transmission member 33 is pulled by the knee pedal 30 being pushed up by the rider's knee, and the operation transmission member 33 rotates the rotating body 36 in the same traveling direction as the drive sprocket 21. The rotational force is transmitted to the crankshaft 20 through the one-way rotation clutch 50 to assist the running.
  • the one-way rotation clutch 50 is in a state where the rotation transmission is interrupted so that the rotating body 36 can reversely rotate with respect to the crankshaft 20 while the knee pedal 30 is lowered, the pair of left and right propulsion auxiliary mechanisms 31 are respectively They are operated independently and do not interfere with each other and are operated stably.
  • the attachment portion 64 of the knee pedal 30 is attached to the moving member 62 so as to be raised and lowered, the knee pedal 30 is folded when not in use.
  • the crankshaft 20 has a driving force by the rider knee pedal 30 that moves the foot pedal 18 of the pair of left and right foot pedals 18 that is not depressed by the rider to the depressed position, and a drive force by which the rider depresses the foot pedal 18. Therefore, it is possible to travel with alternating vertical movements of both feet of the rider and to travel efficiently.
  • One end 34 of the operation transmitting member 33 is locked to the knee pedal 30, the other end 35 of the operation transmitting member 33 is locked at a predetermined position of the rotating body 36, and the rotating body 36 is cranked via a knee one-way clutch 75. Since it is attached to the shaft 20, if the knee pedal 30 is pushed up by the knee part of the rider using the fact that the foot pedal 18 that has not been depressed moves from the lower predetermined position to the upper predetermined position, the knee pedal 30 is operated by pushing up the knee pedal 30.
  • the transmission member 33 is pulled, and the operation transmission member 33 rotates the rotating body 36 in the traveling direction in the same direction as the drive sprocket 21, and this rotational force is transmitted to the shaft cylinder 81 of the crankshaft 20 by the one-way clutch 75 for the knee.
  • the shaft cylinder 81 assists driving.
  • the knee pedal 30 is pushed up by the rider's knee so that the foot pedal 18 moves upward to the upper depression start position and the foot pedal 18 starts to be depressed, the knee pedal 30 is lowered from the upper position to the lower position.
  • the operation transmitting member 33 is loosened, and the rotating body 36 is reversely rotated by the one-way clutch 75 for the knee with respect to the crankshaft 20 to return to the original position.
  • the push-up of the knee pedal 30 is started, and the above operation is repeated to assist the bicycle running.
  • the pair of rotating bodies 36 are respectively attached to the crankshaft 20 (shaft cylinder 81) via the knee one-way clutch 75, and each rotating body 36 is attached with the return spring 53, so that the foot pedal 18 is moved downward.
  • the propulsion assist mechanism 31 assists the traveling of the bicycle by pushing up the knee pedal 30 corresponding to the foot pedal 18 that is idling.
  • the one-way clutch 75 for the knee is in a non-engaged state so that the left and right rotating bodies 36 can be reversely rotated with respect to the crankshaft 20 (shaft cylinder 81) while the knee pedal 30 is being lowered,
  • the rotating bodies 36 are independently operated and do not interfere with each other and are stably operated.
  • crankshaft 20 is formed by a shaft cylinder 81 and a rotating shaft 82 inserted rotatably in the shaft cylinder 81, and the knee shaft is interposed between the shaft cylinder 81 and the outer shaft cylinder 76 fixed to the rotating body 36.
  • a one-way clutch 75 is provided, the drive sprocket 21 is fixed to the outer periphery of the shaft cylinder 81, and the bases of the crank arms 19 of the left and right foot pedals 18 are fixed to the left and right sides of the rotating shaft 82.
  • either the left or right foot pedal 18 or the left or right knee pedal 30 can be used during bicycle traveling. Can also be in a driven state and a non-driven state.
  • the pair of left and right knee pedals 30 includes a pair of left and right first link rods 92 that are rotatably attached to the frame 1 by a shaft 91 and a second link rod 94 that is rotatably attached to the first link rod 92 by a shaft 93. Since the link mechanism 90 is configured to be reciprocally attached to the frame 1, the knee pedal 30 is moved by the knee portion of the rider by utilizing the fact that the foot pedal 18, which is not depressed, moves from a lower predetermined position to an upper predetermined position. When the knee pedal 30 is pushed up, the second link rod 94 rotates forward with respect to the first link rod 92 following the push-up movement of the knee pedal 30, and then the link mechanism 90 is extended. When the foot pedal 18 starts to be depressed to the position, the knee pedal 30 is added to the downward movement due to gravity from the upper position to the lower position. The second link rod 94 reduces the link mechanism 90 and the rear pivot relative to the first link rod 92 to.
  • each knee pedal 30 is foldably attached to the tip of the second link rod 94, when either or both of the left and right propulsion auxiliary mechanisms 31 are not used, each knee pedal 30 is in relation to the second link rod 94. Fold and store.
  • the rotating body 36 is mounted on the crankshaft 20 so as to be freely rotatable, and is wound around the outer periphery of the rotating body 36 along the intermediate portion between the other end 35 and one end 34 of the operation transmitting member 33.
  • the vertical motion of the knee pedal 30 can be easily converted into a rotational motion.
  • the operation transmission member 33 is constituted by the chain 40, and the operation transmission member 33 is engaged with the gear portion 41 of the rotating body 36, so that the drive is efficiently transmitted.
  • One end 54 of a return spring 53 that urges the knee pedal 30 to always be positioned downward is locked to the spring locking portion 52 of the rotating body 36, and the other end 56 of the return spring 53 is connected to a case 57 (cover). 86), the operation transmitting member 33 is loosened when the knee pedal 30 is lowered, but the rotating body 36 is returned to the original position by the elasticity of the return spring 53. .
  • the return spring 53 is elastic enough to return the rotating body 36 to the original position, the influence when the knee pedal 30 is pushed up is minimized.
  • the operation transmitting member 33 can be prevented from being loosened when the knee pedal 30 is lowered.

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Abstract

　フレーム１にサドル５と前輪１２と後輪１５を設け、前記フレーム１に設けたクランク軸２０にクランクアーム１９を介して左右一対のフットペダル１８を設け、前記クランク軸２０に設けた駆動スプロケット２１と前記後輪１５の後側回転軸１６に設けた従動スプロケット２２との間に後輪駆動チェン２３を掛け回した自転車において、前記クランク軸２０に設けた回転体３６に、前記フットペダル１８を踏み込む足の反対側の足が上方移動する動きを、前記クランク軸２０を駆動する力に利用するための乗り手の膝部分に当接するニーペダル３０を介して伝達して走行する自転車。

Description

自転車
　本発明は、フットペダルの他に、乗り手の膝部分の動きを、駆動する力に利用するニーペダルを設けた自転車に関するものである。
　従来、前輪と後輪を有するフレームにクランク軸を設け、クランク軸にクランクアームを介して左右一対のフットペダルを設け、フットペダルの踏み込みをチェンにより後輪に伝達して走行する自転車は、公知である（特許文献１）。
特開２００５－２２５４６６号公報
　前記公知例では、左右のフットペダルの一方を上側の踏み込み開始位置から下方の踏み込み終了位置にまで踏み込んで、駆動力を発生させて走行する。このとき、他方のフットペダルが下方から上方へ戻る間では駆動力を発生せず、そのため、公知の自転車では実質的に乗り手の片足走行となっており、非効率的である。
　本発明は、フットペダルが下から上へ戻る間の膝部分の動きを利用して、駆動力を発生するように工夫し、フットペダルが戻るときにも駆動力を発生させて、効率よく走行できるようにすることを目的とする。
　請求項１の発明は、フレーム１にサドル５と前輪１２と後輪１５を設け、前記フレーム１に設けたクランク軸２０にクランクアーム１９を介して左右一対のフットペダル１８を設け、前記クランク軸２０に設けた駆動スプロケット２１と前記後輪１５の後側回転軸１６に設けた従動スプロケット２２との間に後輪駆動チェン２３を掛け回した自転車において、前記クランク軸２０に設けた回転体３６に、前記フットペダル１８を踏み込む足の反対側の足が上方移動する動きを、前記クランク軸２０を駆動する力に利用するための乗り手の膝部分に当接するニーペダル３０を介して伝達して走行する自転車としたものである。
　請求項２の発明は、フレーム１にサドル５と前輪１２と後輪１５を設け、前記フレーム１に設けたクランク軸２０にクランクアーム１９を介して左右一対のフットペダル１８を設け、前記クランク軸２０に設けた駆動スプロケット２１と前記後輪１５の後側回転軸１６に設けた従動スプロケット２２との間に後輪駆動チェン２３を掛け回し、前記クランク軸２０には膝用一方向クラッチを介して回転体３６を設け、前記フレーム１には、踏み込んだ前記フットペダル１８が上方位置に戻るときの乗り手の膝部分に当接するニーペダル３０を往復動自在に設け、該ニーペダル３０と前記回転体３６とを操作伝達部材３３により連結した自転車としたものである。
　請求項３の発明は、前記ニーペダル３０は、左右一対設けると共に各ニーペダル３０は膝用一方向クラッチを介して前記クランク軸２０に交互に駆動力を伝達する構成とした自転車としたものである。
　請求項４の発明は、前記クランク軸２０は、軸筒８１と軸筒８１に回転自在に挿入した回転軸８２とにより形成し、前記軸筒８１と回転体３６に固定の外側軸筒７６との間に前記膝用一方向クラッチ７５を設け、前記軸筒８１の外周に前記駆動スプロケット２１を固定し、前記回転軸８２の左右両側には左右のフットペダル１８のクランクアーム１９の基部を固定し、軸筒８１と回転軸８２の間にはフットペダル１８の駆動の伝達と逆回転を許容する足踏み用一方向クラッチ８５を設けた自転車としたものである。
　請求項１の発明では、フットペダル１８を踏み込んでいなくても、膝部分がニーペダル３０を押し上げて駆動力を発生させて、自転車の走行を補助できる。
　請求項２の発明では、ニーペダル３０の駆動力を利用した自転車を簡単な構成で安価に提供できる。
　請求項３の発明では、左右のフットペダル１８のうちの何れかが下方位置から上方の踏み込み開始位置へ戻るために空転しているときに、左右の何れかのニーペダル３０により走行を補助でき、左右のニーペダル３０の駆動力を利用した自転車を簡単な構成で安価に提供できる。
　請求項４の発明では、自転車走行中に、左右のフットペダル１８と左右のニーペダル３０のいずれも非駆動状態にすることができる。
図１は自転車の全体概略側面図。 図２は推進補助機構の回転体等の分解斜視図。 図３は同正面図。 図４は推進補助機構の回転体等の分解斜視図。 図５は回転体の正面図。 図６は回転体と操作伝達部材と移動部材の展開状態の側面図。 図７はガイド部材の斜視図。 図８は同斜視図。 図９はニーペダルの不使用状態斜視図。 図１０はニーペダルが下方位置状態の側面図。 図１１はニーペダルが上動状態の側面図。 図１２はニーペダルが上方位置状態の側面図。 図１３は推進補助機構の側面図。 図１４はガイド部材の他の実施例の側面図。 図１５は推進補助機構の他の実施例の断面図。 図１６は同斜視図。 図１７は推進補助機構の他の実施例の側面図。 図１８は同作用状態の側面図。 図１９は同走行状態概略斜視図。 図２０はクランク軸付近の断面図。 図２１は一方向クラッチの断面図。 図２２はニーペダルの上動位置状態の側面図。 図２３はニーペダルの不使用状態の側面図。
　本発明の実施例を図により説明すると、１は自転車のフレームであり、フレーム１の構成は任意であるが、以下一例を示す。フレーム１は、前側斜めフレーム２と後側横フレーム３を有するメインフレーム４と、前側斜めフレーム２と後側横フレーム３の結合部分に設けたサドル５を有するサドルフレーム６と、サドルフレーム６の上部と後側横フレーム３の後部とを連結する後側斜めフレーム７とを有する。
　なお、この明細書において、「上下」、「前後」および「左右」は、自転車の走行方向を基準としたもので、それぞれ自転車の「上下」、「前後」および「左右」と一致する。
　前記前側斜めフレーム２は、左右１対のフロントフォーク１０を操舵可能に取付けた前側フレーム１１を有する。フロントフォーク１０には前輪１２を回転自在に取付ける。１３はハンドルである。
　前記後側斜めフレーム７と後側横フレーム３の結合部分には後輪１５を後側回転軸１６により取付ける。メインフレーム４の中央部分のボス部１７には左右一対のフットペダル１８を設ける。１９は各フットペダル１８のクランクアームである。クランクアーム１９の基部はクランク軸２０の左右両側に設ける。クランク軸２０は前記ボス部１７に軸装する。クランク軸２０に設けた駆動スプロケット２１と、後輪１５の後側回転軸１６に設けた従動プロケット２２との間に後輪駆動チェン２３を掛け回す。
　後側回転軸１６と従動スプロケット２２との間には一方向クラッチ２４を設ける。一方向クラッチ２４の作用によって、自転車に乗る人がフットペダル１８を踏んで、自転車の前進方向イヘクランク軸２０を回動させた時だけ、クランク軸２０の回動力が従動スプロケット２２に伝達される。また、自転車の前進中に、自転車に乗る人がフットペダル１８を踏むことを停止し、従動プロケット２２に対しクランク軸２０が相対的に後退方向に回転した場合も、一方向クラッチ２４の作用によって、従動プロケット２２からクランク軸２０へ回転力が遮断されるよう構成する。
　しかして、クランク軸２０には、フットペダル１８のうちの踏み込んでいない方の膝部分の上動運動をニーペダル３０によって利用して発生させた駆動力を伝達する。フットペダル１８を踏み込む駆動力と踏み込んでいない方の乗り手の膝部分の上動運動の駆動力の二つの駆動力により後輪１５を駆動して走行するように構成し、乗り手の足の踏み込みと膝の上動とを交互に利用して走行して、効率よく走行する。
　即ち、従来の自転車では、踏み込んだ方のフットペダル１８は自転車を走行させる駆動力を発生させるが、他方のフットペダル１８は単に惰性で元の位置に戻るため、戻るときのフットペダル１８は走行用の駆動力を発生させていないから、左右のフットペダル１８のうち一方は駆動力を発生させず、自転車は乗り手の片足走行となっており、非効率的である。
　本願では、踏み込んでいないフットペダル１８が下方所定位置（踏み込み終了位置）から上方所定位置（踏み込み開始位置）へ移動する間に、ニーペダル３０を押し上げるときの駆動力とフットペダル１８を踏み込む駆動力との両者の駆動力により走行する構成とする。
　この場合、踏み込んでいないフットペダル１８に対応したニーペダル３０を有する推進補助機構３１を設けると、ニーペダル３０による走行の補助は可能となるが、左右のフットペダル１８に対応させて一対のニーペダル３０を有する推進補助機構３１を設けると、一層、有効にニーペダル３０により走行を補助させる構成となる。
　なお、理解を容易にするため、先ず、一方のフットペダル１８に対応するニーペダル３０の構成および作動を説明する。
　ニーペダル３０は、フットペダル１８が下方所定位置（踏み込み終了位置）から上方所定位置（踏み込み開始位置）へ移動する間に、下から上に移動する乗り手の膝部分を当接させて押し上げる。ニーペダル３０には操作伝達部材３３の一端３４を係止し、操作伝達部材３３の他端３５は回転体３６の所定位置に係止する。回転体３６は、所定幅を有する円板部材により形成し、中心の挿通孔３７を前記クランク軸２０に回転のみ自在に挿通する。回転体３６の外周に操作伝達部材３３の他端３５を係止し、操作伝達部材３３の他端３５と一端３４との中間部分は回転体３６の外周に沿わせて巻き掛ける。
　操作伝達部材３３は、所定長さを有して両端が切断されているワイヤー部材やチェン部材により構成し、フットペダル１８が下方所定位置（踏み込み終了位置）から上方所定位置（踏み込み開始位置）へ移動する間にニーペダル３０が移動する長さを有していればよい。実施例の操作伝達部材３３はチェン４０により構成し、回転体３６にはチェン４０が噛み合うギヤ部４１を形成している。このギヤ部４１は、ニーペダル３０が下方位置のときにチェン４０が噛み合う３／４周より多く形成すればよい。
　回転体３６とクランク軸２０との間に一方向回転クラッチ５０を設ける。回転体３６には複数のラチェット４３を軸４４により取付ける。クランク軸２０にはラチェット４３が係合する係合段部４５を設けたドラム４６を固定する。４７は、係合段部４５と係合段部４５との間に設けた傾斜面である。
　ドラム４６はクランク軸２０に固定され、常時フットペダル１８の走行方向回転（イ方向）と一致して回転する。回転体３６はニーペダル３０が下方から上方へ移動する間（フットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動する間と一致）に、ドラム４６の係合段部４５に回転体３６のラチェット４３を係合させて、駆動を伝達する。
　即ち、ニーペダル３０の押し上げによって操作伝達部材３３を牽引し、回転体３６を駆動スプロケット２１と同方向の走行方向に回転させ、この回転力を回転体３６のラチェット４３を介してドラム４６の係合段部４５に伝達し、ドラム４６がクランク軸２０を回転させ、走行を補助する。
　また、ニーペダル３０が上方位置から下方位置に戻るときには、回転体３６の回転方向とドラム４６の回転方向とは逆転関係になるので、ラチェット４３は係合段部４５に非係合状態になる。
　即ち、フットペダル１８が下方所定位置（踏み込み終了位置）から上方所定位置（踏み込み開始位置）へ移動するときに、乗り手の膝部分の押し上げ運動によりニーペダル３０が下方位置から上方位置へ移動し、ニーペダル３０が操作伝達部材３３を牽引し、このとき、回転体３６はフットペダル１８の回転方向と一致するので、ラチェット４３をドラム４６の係合段部４５に係合させ、ニーペダル３０は上方位置から下方位置へ重力で移動し、操作伝達部材３３は緩（ゆる）み、回転体３６はドラム４６に対して逆転して元の位置に復帰する。
　したがって、上記の場合、ラチェット４３とドラム４６の係合段部４５とにより、回転体３６を一方向に回転させる一方向回転クラッチ５０を構成する。
　４８はラチェット４３の過剰回動を規制するストッパである。
　回転体３６のバネ係止部５２には、前記ニーペダル３０を常時下方に位置するように付勢する復帰バネ５３の一端５４を係止する。復帰バネ５３のコイル部５５は前記クランク軸２０に挿通し、復帰バネ５３の他端５６は、メインフレーム４の中央の前記ボス部１７に固定のケース５７のバネ係止部５８に係止する。
　しかして、前記ドラム４６は、ドラム４６の左右両側に係合段部４５を形成し、この左右の係合段部４５の係合するラチェット４３を設けた回転体３６を左右一対配置し、左右の回転体３６の外側に夫々ケース５７を配置する。即ち、中央にドラム４６を設け、ドラム４６の左右両側に、一対の復帰バネ５３と、一対の回転体３６を配置して一対の推進補助機構３１を配置している。
　前記ニーペダル３０は左右の推進補助機構３１に対応させて一対設け、各ニーペダル３０はフレーム１の所定位置に設けたガイド部材６０に往復移動自在に取付ける。
　６１はガイド部材６０の左右一対の移動溝、６２は移動溝６１に嵌合させる前記操作伝達部材３３を係止した移動部材、６３は操作伝達部材３３の移動を誘導案内するチェン誘導体である。
　６４はニーペダル３０前記移動部材６２に起伏自在に取付ける取付部、６５は取付部６４が移動するガイド部材６０の側面に設けた開口部、６６は移動部材６２に設けたベアリングである。６７はメインフレーム４に設けたガイド取付フレーム、６８はガイド部材６０の上下二カ所に設けた調節部である。
　図１４は、ガイド部材６０の他の実施例を示し、前記移動溝６１の底部に弾性部材により形成した複数の抵抗体７０を設け、該抵抗体７０に当接する当接部７１を移動部材６２に設けたものであり、ニーペダル３０が上昇するとき、抵抗体７０は退避し、作動抵抗を減少させるが、一旦、上昇したニーペダル３０が下降するときは自重落下させずに、抵抗体７０により下降速度を抑制させ、ニーペダル３０から乗り手の膝が外れたときのショックを防止する。
　図１５～図１６は、フットペダル１８の反イ方向への回転を可能にする一方向クラッチ７３を設けたものである。クランク軸２０を内側軸２０Ａと外側軸筒２０Ｄとの二重軸構成とし、内側軸２０Ａと外側軸筒２０Ｄとの間に一方向クラッチ７３を設ける。内側軸２０Ａに左右のフットペダル１８を固定し、外側軸筒２０Ｄにドラム４６を固定する。
　したがって、フットペダル１８を前進方向に踏み込むと、一方向クラッチ７３が入りになって、自転車を走行させ、フットペダル１８の位置調節等に起因してフットペダル１８を逆転させたときには一方向クラッチ７３を切りにして、フットペダル１８の逆転をドラム４６に伝達させない。
　図１７以下は、ニーペダル３０および推進補助機構３１の他の実施例を示す。なお、理解容易にするため、上記実施例と同じ部材には同一の符号を付している。
　ニーペダル３０には操作伝達部材（チェン４０）３３の一端３４側を接続し、操作伝達部材３３の他端３５は回転体３６の所定位置に係止する。回転体３６は所定幅を有する円板部材により形成する。前記回転体３６の外周に操作伝達部材３３の他端３５を係止し、操作伝達部材３３の他端３５と一端３４との中間部分は回転体３６の外周に沿わせて掛け回す。
　回転体３６は、前記クランク軸２０に、ニーペダル３０の駆動力を伝達するが、ニーペダル３０の戻りによる回転を遮断する膝用一方向クラッチ７５を、介して取付ける。膝用一方向クラッチ７５は、前記回転体３６に固定の外側軸筒７６の内周に凹部７７を円周方向に複数形成する。凹部７７は径方向に次第に拡大形成する。各凹部７７にクランク軸２０の外周に係合するボール７８を嵌合させる。ボール７８はバネ８０によりロック方向に付勢される。
　回転体３６による駆動力は膝用一方向クラッチ７５を介してクランク軸２０に伝達されるが、クランク軸２０から回転体３６への回転伝達は膝用一方向クラッチ７５により遮断するように構成する。
　即ち、回転体３６はニーペダル３０が下方から上方へ移動する間（フットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動する間と一致）に、回転体３６の駆動力を膝用一方向クラッチ７５を介してクランク軸２０に伝達し、ニーペダル３０が上方位置から下方位置に戻るときには、回転体３６の回転方向とクランク軸２０の回転方向とは逆転関係になるので、膝用一方向クラッチ７５は非伝達状態（クラッチ切り）になる。
　前記クランク軸２０は、軸筒８１と軸筒８１に回転自在に挿入した回転軸８２により形成し、軸筒８１と回転体３６に固定の外側軸筒７６との間に前記膝用一方向クラッチ７５を設けると共に、軸筒８１の外周に駆動スプロケット２１を固定し、前記回転軸８２の左右両側には左右のフットペダル１８のクランクアーム１９の基部を固定する。
　軸筒８１と回転軸８２の間にはフットペダル１８の駆動の伝達と逆回転を許容する足踏み用一方向クラッチ８５を設ける。足踏み用一方向クラッチ８５は前記膝用一方向クラッチ７５と同一構成としている。
　回転体３６のバネ係止部５２には、ニーペダル３０を常時下方に位置するように付勢する復帰バネ５３の一端５４を係止する。復帰バネ５３の他端５６は、カバー８６に設けたバネ係止部５８に係止する。
　前記回転体３６は、左右のニーペダル３０に対応させて左右一対設け、左右の回転体３６は夫々前記したように軸筒８１に膝用一方向クラッチ７５を介して取付ける。
　前記各ニーペダル３０はリンク機構９０によりフレーム１に往復移動自在に取付ける。リンク機構９０はフレーム１に軸９１により回動自在に取付けた左右一対の第一リンク杆９２と各第一リンク杆９２に軸９３により回動自在に取付けた左右一対の第二リンク杆９４により構成する。
　左右夫々の第一リンク杆９２と第二リンク杆９４との間にはバネ９５を設け、左右夫々の第二リンク杆９４が第一リンク杆９２に対して自重で下方回動するのを防止するように付勢する。
　前記各ニーペダル３０は各第二リンク杆９４の先端に折り畳み自在に取付け、推進補助機構３１を使用しないときは第二リンク杆９４に対して各ニーペダル３０を折り畳んで格納する。
　実施例では、左右夫々の第一リンク杆９２の上部をサドル５の下方のサドルフレーム６に軸９１により回動自在に取付け、各第一リンク杆９２の下部に軸９３により第二リンク杆９４を夫々回動自在に取付け、バネ９５により第二リンク杆９４が第一リンク杆９２に対して自重で下方回動するのを防止するように付勢する。
　９６は各ニーペダル３０が下側所定位置にまで下降すると、各第二リンク杆９４に当接して、各第二リンク杆９４の下方回動を所定位置にて停止させるストッパである。
（実施例の作用）
　自転車のサドル５に跨り、左右の足で左右のフットペダル１８を交互に踏み込むと、クランク軸２０を回転させ、クランク軸２０の回転を駆動スプロケット２１と後輪駆動チェン２３とを介して従動スプロケット２２に伝達し、走行する。
　この場合、後側回転軸１６と従動スプロケット２２との間には一方向クラッチ２４を設け、一方向クラッチ２４の作用によって、フットペダル１８を踏み、自転車の前進方向ヘクランク軸２０を回転させると、自転車は前進し、前進中に、フットペダル１８の回転を停止した場合には、走行中であっても、一方向クラッチ２４により後輪１５からの従動スプロケット２２への回転力が遮断され、従動スプロケット２２は後輪１５に対して停止（空転）する。
　しかして、クランク軸２０には、左右一対のフットペダル１８のうちの踏み込んでいない方のフットペダル１８が踏み込み位置まで上動する乗り手の膝部分のニーペダル３０による駆動力と、乗り手がフットペダル１８を踏み込む駆動力とにより、後輪１５を駆動して走行するように構成しているので、乗り手の両足の交互の上下運動で走行でき、効率よく走行できる。
　即ち、従来の自転車では乗り手が踏み込んでいないフットペダル１８は単に惰性で元の位置に戻るため、戻るときのフットペダル１８は走行用の駆動力を発生させていないので、所謂、片足走行と言えるが、本願では、踏み込んでいない方のフットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動する間も、乗り手の膝部分によるニーペダル３０を押し上げを利用して、ニーペダル３０の駆動力とフットペダル１８を踏み込む駆動力との両脚の駆動力により走行する。
　ニーペダル３０には操作伝達部材３３の一端３４を係止し、操作伝達部材３３の他端３５は回転体３６の所定位置に係止し、回転体３６とクランク軸２０との間には一方向回転クラッチ５０を設けているので、乗り手の膝部分によるニーペダル３０の押し上げによって操作伝達部材３３を牽引し、操作伝達部材３３は回転体３６を駆動スプロケット２１と同方向の走行方向に回転させ、この回転力は回転体３６の回転は一方向回転クラッチ５０を介してクランク軸２０に伝達し、走行を補助する。
　次に、乗り手の膝部分によるニーペダル３０を押し上げで、フットペダル１８が上方の踏み込み開始位置まで上動して、フットペダル１８の踏み込みが開始されると、ニーペダル３０は上方位置から下方位置へ重力で下降し、これにより、操作伝達部材３３は緩（ゆる）み、回転体３６は一方向回転クラッチ５０によりクランク軸２０に対して逆転して元の位置に復帰し、フットペダル１８が再び下方所定位置（踏み込み終了位置）に達すると、ニーペダル３０の押し上げが開始され、前記動作を反復して、自転車の走行の補助を行える。
　また、回転体３６は、ニーペダル３０の下降中はクランク軸２０に対して逆転可能となるように、一方向回転クラッチ５０が回転伝達遮断状態であるから、左右一対の推進補助機構３１は、夫々独立して作動させられ、互いに干渉せず、安定して作動させられる。
　このことは、一方の足により走行する身障者が乗り手の場合、踏み込んだフットペダル１８を、上方の踏み込み開始位置まで上動させるのが、容易でない場合が多いが、このようなときでも、ニーペダル３０を押し上げることにより、フットペダル１８の踏み込みが開始位置まで回転させる動作を容易に行え、操作性を向上させられる。
　また、ニーペダル３０の取付部６４を移動部材６２に起伏自在に取付けているので、不使用時には、ニーペダル３０を折り畳める。
　図１７以下のニーペダル３０および推進補助機構３１の他の実施例では、自転車のサドル５に跨り、左右の足で左右のフットペダル１８を交互に踏み込むと、クランク軸２０の回転軸８２と足踏み用一方向クラッチ８５を介して軸筒８１に伝達し、この軸筒８１の回転により駆動スプロケット２１を回転させ、駆動スプロケット２１の回転が後輪駆動チェン２３を介して従動スプロケット２２に伝達され、走行する。
　クランク軸２０には、左右一対のフットペダル１８のうちの乗り手が踏み込んでいない方のフットペダル１８が踏み込み位置まで上動する乗り手のニーペダル３０による駆動力と、乗り手がフットペダル１８を踏み込む駆動力とが合わせて伝達駆動して走行するように構成しているので、乗り手の両足の交互の上下運動で走行でき、効率よく走行する。
　ニーペダル３０には操作伝達部材３３の一端３４を係止し、操作伝達部材３３の他端３５は回転体３６の所定位置に係止し、回転体３６は膝用一方向クラッチ７５を介してクランク軸２０に取付けているので、踏み込んでいない方のフットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動するのを利用して、乗り手の膝部分によりニーペダル３０を押し上げると、ニーペダル３０の押し上げによって操作伝達部材３３を牽引し、操作伝達部材３３は回転体３６を駆動スプロケット２１と同方向の走行方向に回転させ、この回転力は膝用一方向クラッチ７５によりクランク軸２０の軸筒８１に伝達させ、軸筒８１は駆動を補助する。
　次に、乗り手の膝部分によりニーペダル３０を押し上げて、フットペダル１８が上方の踏み込み開始位置まで上動して、フットペダル１８の踏み込みが開始されると、ニーペダル３０は上方位置から下方位置へ重力で下降し、これにより、操作伝達部材３３は緩（ゆる）み、回転体３６はクランク軸２０に対して膝用一方向クラッチ７５により逆転して元の位置に復帰し、フットペダル１８が再び下方所定位置（踏み込み終了位置）に達すると、ニーペダル３０の押し上げが開始され、前記動作を反復して、自転車の走行の補助を行う。
　この場合、一対の回転体３６は夫々膝用一方向クラッチ７５を介してクランク軸２０（軸筒８１）に取付けられ、各回転体３６は復帰バネ５３を取り付けているので、フットペダル１８が下方から上方へ空転するのが交互に行われても、何れも、空転中のフットペダル１８に対応するニーペダル３０を押し上げることにより、推進補助機構３１は自転車の走行を補助する。
　また、左右の回転体３６は、ニーペダル３０の下降中はクランク軸２０（軸筒８１）に対して逆転可能となるように、膝用一方向クラッチ７５は非係合状態であるから、左右一対の回転体３６は、夫々独立して作動させられ、互いに干渉せず、安定して作動させられる。
　即ち、前記クランク軸２０は、軸筒８１と軸筒８１に回転自在に挿入した回転軸８２とにより形成し、前記軸筒８１と回転体３６に固定の外側軸筒７６との間に前記膝用一方向クラッチ７５を設け、前記軸筒８１の外周に前記駆動スプロケット２１を固定し、前記回転軸８２の左右両側には左右のフットペダル１８のクランクアーム１９の基部を固定し、軸筒８１と回転軸８２の間にはフットペダル１８の駆動の伝達と逆回転を許容する足踏み用一方向クラッチ８５を設けているので、自転車走行中に、左右のフットペダル１８と左右のニーペダル３０のいずれも駆動状態と非駆動状態とにすることができる。
　左右一対のニーペダル３０は、フレーム１に軸９１により回動自在に取付けた左右一対の第一リンク杆９２と該第一リンク杆９２に軸９３により回動自在に取付けた第二リンク杆９４により構成したリンク機構９０によりフレーム１に往復移動自在に取付けているので、踏み込んでいない方のフットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動するのを利用して、乗り手の膝部分によりニーペダル３０を押し上げると、ニーペダル３０の押し上げる動きに追随して第二リンク杆９４が第一リンク杆９２に対して前方回動してリンク機構９０を伸長させ、次に、フットペダル１８が上方の踏み込み開始位置まで上動して、フットペダル１８の踏み込みが開始されると、ニーペダル３０は上方位置から下方位置へ重力で下降する動きに追随して第二リンク杆９４が第一リンク杆９２に対して後方回動してリンク機構９０を縮小させる。
　したがって、簡単なリンク機構９０の構成で、ニーペダル３０の取付と支持と移動案内とを兼用する。
　また、各ニーペダル３０は第二リンク杆９４の先端に折り畳み自在に取付けているので、左右の推進補助機構３１の何れか一方あるいは両方を使用しないときは第二リンク杆９４に対して各ニーペダル３０を折り畳んで格納する。
　しかして、回転体３６は、クランク軸２０に回転のみ自在に軸装し、回転体３６の外周に操作伝達部材３３の他端３５と一端３４の中間部分を沿わせて掛け回しているので、ニーペダル３０の上下運動を回転運動に容易に変換できる。
　操作伝達部材３３はチェン４０により構成し、操作伝達部材３３は回転体３６のギヤ部４１に噛み合っているので、効率よく、駆動を伝達する。
　回転体３６のバネ係止部５２には、前記ニーペダル３０を常時下方に位置するように付勢する復帰バネ５３の一端５４を係止し、復帰バネ５３の他端５６は、ケース５７（カバー８６）に設けたバネ係止部５８に係止しているので、ニーペダル３０が下降するときに、操作伝達部材３３が緩むが、回転体３６は復帰バネ５３の弾力により元の位置に復帰する。
　また、復帰バネ５３は回転体３６が元の位置に復帰する弾力であるので、ニーペダル３０を押し上げるときの抵抗としては影響を最小限となる。
　また、復帰バネ５３により回転体３６が元の位置に復帰するので、ニーペダル３０が下降するとき、操作伝達部材３３が弛（たる）むのを防止等できる。

Claims (4)

  1. 　フレーム１にサドル５と前輪１２と後輪１５を設け、前記フレーム１に設けたクランク軸２０にクランクアーム１９を介して左右一対のフットペダル１８を設け、前記クランク軸２０に設けた駆動スプロケット２１と前記後輪１５の後側回転軸１６に設けた従動スプロケット２２との間に後輪駆動チェン２３を掛け回した自転車において、前記クランク軸２０に設けた回転体３６に、前記フットペダル１８を踏み込む足の反対側の足が上方移動する動きを、前記クランク軸２０を駆動する力に利用するための乗り手の膝部分に当接するニーペダル３０を介して伝達して走行する自転車。
  2. 　フレーム１にサドル５と前輪１２と後輪１５を設け、前記フレーム１に設けたクランク軸２０にクランクアーム１９を介して左右一対のフットペダル１８を設け、前記クランク軸２０に設けた駆動スプロケット２１と前記後輪１５の後側回転軸１６に設けた従動スプロケット２２との間に後輪駆動チェン２３を掛け回し、前記クランク軸２０には膝用一方向クラッチを介して回転体３６を設け、前記フレーム１には、踏み込んだ前記フットペダル１８が上方位置に戻るときの乗り手の膝部分に当接するニーペダル３０を往復動自在に設け、該ニーペダル３０と前記回転体３６とを操作伝達部材３３により連結した自転車。
  3. 　請求項１または請求項２において、前記ニーペダル３０は、左右一対設けると共に各ニーペダル３０は膝用一方向クラッチを介して前記クランク軸２０に交互に駆動力を伝達する構成とした自転車。
  4. 　請求項１または請求項２または請求項３において、前記クランク軸２０は、軸筒８１と軸筒８１に回転自在に挿入した回転軸８２とにより形成し、前記軸筒８１と回転体３６に固定の外側軸筒７６との間に前記膝用一方向クラッチ７５を設け、前記軸筒８１の外周に前記駆動スプロケット２１を固定し、前記回転軸８２の左右両側には左右のフットペダル１８のクランクアーム１９の基部を固定し、軸筒８１と回転軸８２の間にはフットペダル１８の駆動の伝達と逆回転を許容する足踏み用一方向クラッチ８５を設けた自転車。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015046210A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 有限会社御器所技研 自転車用駆動装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60166580A (ja) * 1984-02-09 1985-08-29 松下　慎司 自転車の駆動装置
WO1993021058A1 (fr) * 1992-04-10 1993-10-28 Jacques Andre Dispositif a double effet pour pedalier
JPH0642577U (ja) * 1992-11-19 1994-06-07 秀行 江澤 ４点ペダリング式自転車
JP3176132U (ja) * 2011-07-25 2012-06-14 夏林 陳 自転車の補助装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60166580A (ja) * 1984-02-09 1985-08-29 松下　慎司 自転車の駆動装置
WO1993021058A1 (fr) * 1992-04-10 1993-10-28 Jacques Andre Dispositif a double effet pour pedalier
JPH0642577U (ja) * 1992-11-19 1994-06-07 秀行 江澤 ４点ペダリング式自転車
JP3176132U (ja) * 2011-07-25 2012-06-14 夏林 陳 自転車の補助装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015046210A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 有限会社御器所技研 自転車用駆動装置
JP2015067028A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 有限会社御器所技研 自転車用駆動装置

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