JPH0146357B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自転車に関し、殊にペダル及び又はサ
ドルに交互に力をかけることによつて駆動車輪を
廻わす自転車に関する。

従来の自転車においては、駆動車輪は被動歯
車、無端チエーン、駆動歯車によつて回転される
ようになつている。駆動歯車は、回転可能に設け
たペダルを有する二つのクランクによつて回転
し、該二つのクランクは互に反対向きに設けられ
る。使用に当つて、自転車のサドルに座つた使用
者が最初一方のペダルを踏み次に他方のペダルを
踏むか、或は使用者がペダル上に立ち、自分の体
重を一方のペダルから他のペダルに移動させるこ
とによつて、二つのクランクを回転して駆動歯車
を回転させる。上記の構造の欠点は、駆動歯車と
被動歯車間の歯車比、従つて自転車を推進させる
速度が限定されることである。これは使用時に自
転車のペダルにかけ得る力の最大値は、通常使用
者の体重よりも若干少ないためである又別の欠点
はペダル踏み装置を作動するのに２本の足を必要
とするので、従来の自転車は身体障害者、殊に脚
部障害者に向かないことである。

英国特許第234363号に開示された車輛用駆動装
置では、ペダルとサドルが垂直方向に移動するよ
うに枢着され、プーリ装置によつて連結されてい
る。使用時に乗り手の体重をペダルとサドルに交
互にかけてサドルを垂直方向に周期的に運動させ
る。サドルはプーリ及びばね装置を介して駆動輪
の車軸に連結され、又駆動輪にはつめとラチエツ
ト装置を設けて車軸を一方向にのみ回転させる。
駆動輪はサドルの上昇運動によつてのみ駆動され
るので車輛の速度には限界があるのみならず操縦
性が悪くなる。又各種のプーリとばね装置を備え
るので構造が複雑で摩耗及び破損が早い。

英国特許第402369号に開示の車輛はフレーム
と、該フレームに枢着すると共にサドルを取付け
た横材と、フレームに枢着したレバー部材と、フ
レームに枢着した足のせと、従来の自転車と同様
にフレームに回転可能に設けられて車輛の駆動輪
に回転力を伝えるクランク手段とを備える。横材
とレバー部材とは夫々動力伝達部材を介してクラ
ンク手段に連結している。該動力伝達部材はクラ
ンク手段の回転につれて垂直方向に往復運動す
る。このようにして、サドル及び足のせにほぼ垂
直方向の力を交互にかけることによつてクランク
手段を回転させる。この車輛は枢着箇所が多いの
で機械的強度を低下させ、又乗り手が体重をかけ
た場合の効率も低下する。

英国特許第424566号に開示の装置ではクランク
手段に分枝した一対のスロー（throw）を備え、
その一方はフレームに対して垂直方向に回動可能
なレバー装置に取付けられ、他方は足のせに連結
されていて、フレームに対して水平方向に枢着さ
れている。レバー部材の垂直方向の運動は、乗り
手の体重をサドルにかけ或は引張りばねの復帰作
用によつて行なわれる。この装置は前述発明と共
通の欠点を有するだけでなく乗り手の全体重を足
のせに充分にかけ切れない欠点がある。

英国特許第457307号に開示の自転車のサドル及
びペダルクランク軸の車軸はフレームに対して水
平及び垂直に回動する。サドルは動力伝達部材を
介してペダルクランクに連結されていて、乗り手
がサドルとペダルに交互に体重をかけることに対
応してペダルクランクを回転させる。しかしサド
ルが垂直・水平方向に移動するので効率の低下を
来たす。又ペダルクランクがフレームに直接支持
されていないのでその大きさに限界がある。この
装置は枢軸部分の数が極めて多いので機械的応力
を受けて傷み易い。

英国特許第626900号に開示の共軸の二つの後輪
を有する三輪車では、サドルが後輪軸に対して垂
直に回動可能で、後輪軸に一体に形成されたクラ
ンク装置がサドルの垂直運動に応じて回転可能で
ある。サドルの上方に向つての運動は一対のレバ
ーによつて行なわれる。各レバーは、一端に足の
せを備え、三輪車フレームの中間部に枢着されて
いる。又レバーの他端をリンク部材を介してサド
ルに連結する。この装置には多くの欠点がある。
殊に歯車装置を付けることができないのでこの装
置で得られる速度には限界がある。

本発明の目的は上述の欠点を克服した、或は欠
点を少なくとも軽減した自転車を提供することで
ある。

本発明によれば、回転可能な駆動輪と、ペダル
クランクとそれと協同するサドルクランクとから
なる回転可能なクランク手段とを備え、上記両ク
ランクは、該駆動輪に対して固着された共通の軸
線の周りに回転可能なるように互に固着されると
共に該軸線を中心にして互に略180゜の方向に配設
され、又クランク手段を回転させるために上記ペ
ダルクランクに直接設けられたペダルと、駆動輪
の車軸に対して所定の位置にある軸線の周りに揺
動可能に設けられたサドルと、サドルから上記サ
ドルクランクに動力を伝達してクランク手段を回
転させる動力伝達手段とを備え、上記駆動輪は、
クランク手段、駆動歯車、無端チエーン、及び被
動歯車によつて回転駆動されるように形成され、
駆動歯車と被動歯車には無端チエーンのリンクと
噛合する歯が設けられ、以つてペダルとサドルに
交互に力をかけることによつて推進するようにし
たことを特徴とする自転車を提供する。

本発明によれば比較的高速度で推進可能な自転
車を提供することができる。

本発明はまた身体障害者の使用に適した自転車
を提供することができる。

また本発明は殊に体育用に適した自転車を提供
することができる。

本発明をよりよく理解するために、又本発明が
如何に有効なものであるかを示すために、添付図
面を参照した実施例について説明する。

第１〜４図は本体フレーム２、後輪３、前輪４
を含む自転車１を示す。前輪４を自転車の前部フ
オーク５に回転可能に設け、該前部フオークを自
転車のかじ取り用ハンドル６に固着する。後輪３
を本体フレーム２に回転可能に設け、歯付き駆動
歯車７、無端チエーン８及び歯付き被動歯車９に
よつて駆動する。勿論、坂を登り降りできるよう
に通常の自転車と同様に、さらに歯車装置を備え
ることができる。本発明の一実施例において２段
歯車を設けることができる。後輪３に通常のフリ
ーホイール装置を設けるので、駆動歯車７、無端
チエーン８及び被動歯車９が静止している時にも
後輪は自由に回転する。駆動歯車７は本体フレー
ム２上に回転可能に設けられていて、横材１０、
動力伝達部材１１、サドルクランク１２及びペダ
ルクランク１３を含むペダル踏み装置によつて回
転駆動される。横材１０は前部フオーク５に枢着
されていて、該横材の自由端部付近にサドル１４
を設ける。動力伝達部材１１は横材１０の中間部
に枢着されていてサドルクランク１２によつて垂
直面内で駆動される。二つの筒状軸受１５によつ
て動力伝達部材１１及び横材１０が必要以上に移
動することを防ぎ、従つて自転車の使用時に横材
１０が側方に移動するのを防ぐ。

サドルクランク１２を動力伝達部材１１に枢着
して該サドルクランクに対応したペダルクランク
１３と共に単体の剛性部材を構成し、駆動歯車７
の周りを回転させる。サドルクランク１２とそれ
に対応したペダルクランク１３を駆動歯車７に取
付け、サドルクランク１２と両ペダルクランク１
３を前方に向けて回転させることによつて駆動歯
車７を回転させる。又夫々のペダルクランク１３
上にペダル１６を回転可能に設ける。尚ペダルク
ランク１３とサドルクランク１２は共通の回転軸
線の周りに回転可能に形成されると共に該共通の
回転軸線を中心にして互に角度的に略180゜間隔を
あけて配設されている。

自転車を走らせるには両ペダル１６を角度的に
最高の位置（上死点）に移動させ、ペダルを踏ん
でペダルクランク１３、サドルクランク１２及び
駆動歯車７を前方に向けて回転させ、動力伝達部
材１１と横材１０を上方に向けて移動させる。ペ
ダル１６が角度的に最低の位置（下死点）に到達
すると横材１０は最高の位置に位置する。サドル
１４に座つた乗り手の体重によつて動力伝達部材
１１を押下げる力を働らかせ、サドルクランク１
２、ペダルクランク１３及び駆動歯車７を連続的
に回転させて再びペダルを角度的に最高位置（上
死点）に到達させる。この時横材１０は最低位置
に位置するに至る。使用時におけるペダルクラン
ク１３、それに対応したサドルクランク１２及び
横材１０の相対関係装置を、第５図に符号１〜
７，１′〜７′及び１″〜７″を用いて示す。

使用に当つて、自転車を立て、ペダル１６を角
度的に最低の位置にし、乗り手が一方のペダル上
に足をのせた状態で自転車を前に押し進め、次に
サドル１４に座つてサドルクランク１２、ペダル
クランク１３及び駆動歯車７を始動させる。

駆動歯車７と被動歯車９間の歯車比は極めて高
い。歯車比は20：１或は30：１と高く、この歯車
比は図示のような大型の駆動歯車７を用いるか或
は後輪３のハブに内ば歯車を設けることによつて
得られる。上記は乗り手の全体重が利用できるた
めで自転車を早く走らせることが可能である。適
度の速度で走行する時には、乗り手の呼吸回数に
合わせて駆動歯車７の回転数が毎分約10〜20にな
るように歯車比を選ぶことができる。又ペダル１
６は同期的に廻わり、サドル１４とペダル１６間
の距離が周期的に変化する。従つて本発明の自転
車は特に運動用に使用するのに適している。

ペダル１６の下降移動中にクランク１２及びペ
ダルクランク１３を効率的に回転するために、サ
ドル１４に取付けた革ひもを設けて乗り手の腰或
は乗り手の持ち物の周りにまわし、足で下方に踏
み込んだペダル１６をサドル１４に向けて上方に
引揚げることができる。

上記の説明及び図面から判るように、自転車を
前進させる１個のペダルがあれば充分である。本
発明の別の実施例においては、１個のペダル１６
と１個のペダルクランク１３が設けられている。
従つて本発明によつて身体の不自由な人が使用で
きる自転車を提供することができる。

本発明の別の実施例によれば、サドルクランク
１２に働らくモーメントはサドル１４にかける乗
り手の体重によつて変化する。例えば、横材１０
上のサドル１４の位置を調節し、或は横材１０上
或は平行に設けた長い座席にサドル１４を置換え
て、横材１０と動力伝達部材１１間で枢着部から
の距離を種々に変えて乗り手の体重をかけること
ができる。このようにして本発明は体重や身長の
異つた人によつても使用できる自転車を提供す
る。

以上、一人乗りの自転車について説明した。し
かし本発明の自転車は任意数の車輪、例えば同一
の車軸に一つ以上の駆動輪を設け或は共通の歯車
装置で駆動することができる。又一つの自転車に
複数のサドルを付け、各サドルにペダル踏み装置
と、フリーホイール装置を介して共通の駆動装置
に連結した駆動歯車を設けることができる。サド
ル或は座席のような乗客をのせる装置を設けるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる自転車の側面図、第２
図は第１図に示す自転車の一方側の上方から見た
斜視図、第３図は第１図に示す自転車の上面図、
第４図は第１図に示す自転車のペダル踏み装置の
概略側面図、第５図は第４図のペダル踏み装置の
ペダルクランク、ペダル、横材の使用時の位置を
示す概略図である。 ３……駆動輪（後輪）、４……被動輪（前輪）、
５……剛性部材（前部フオーク）、６……かじ取
り手段（かじ取り用ハンドル）、７……駆動歯車、
８……無端チエーン、９……被動歯車、１０……
横材、１１……動力伝達手段（動力伝達部材）、
１２……サドルクランク、１３……ペダルクラン
ク、１４……サドル、１６……ペダル手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転可能な駆動輪と、ペダルクランクとそれ
   と協同するサドルクランクとからなる回転可能な
   クランク手段とを備え、上記両クランクは、該駆
   動輪に対して固着された共通の軸線の周りに回転
   可能なるように互に固着されると共に該軸線を中
   心にして互に略180゜の方向に配設され、又クラン
   ク手段を回転させるために上記ペダルクランクに
   直接設けられたペダルと、駆動輪の車軸に対して
   所定の位置にある軸線の周りに揺動可能に設けら
   れたサドルと、サドルから上記サドルクランクに
   動力を伝達してクランク手段を回転させる動力伝
   達手段とを備え、上記駆動輪は、クランク手段、
   駆動歯車、無端チエーン、及び被動歯車によつて
   回転駆動されるように形成され、駆動歯車と被動
   歯車には無端チエーンのリンクと噛合する歯が設
   けられ、以つてペダルとサドルに交互に力をかけ
   ることによつて推進するようにしたことを特徴と
   する自転車。 ２ サドルからクランク手段に動力を伝達する動
   力伝達手段が、クランク手段に枢着した動力伝達
   部材を備えて、クランク手段の回転に応じて往復
   運動可能にした特許請求の範囲第１項記載の自転
   車。 ３ サドルからクランク手段に動力を伝達する動
   力伝達手段が、駆動輪の車軸に関して所定の位置
   にある軸線の周りに揺動可能な横材を備え、サド
   ルを横材上に設け、また横材の揺動運動に応じて
   移動するように動力伝達部材を横材に枢着した特
   許請求の範囲第２項記載の自転車。 ４ 自転車が、剛性部材と該剛性部材に回転可能
   に設けた被動輪とを備えたかじ取り手段を具備
   し、上記剛性部材が駆動輪の車輪に対して回動可
   能に形成された特許請求の範囲第１項〜第３項い
   ずれか１項に記載の自転車。 ５ 横材を剛性部材に枢着し、駆動輪の車軸に関
   して所定の位置にある上記の軸線が剛性部材の枢
   着軸に位置した特許請求の範囲第３項又は第４項
   記載の自転車。 ６ ペダルをクランク手段に回転可能に設け、ク
   ランク手段に対するペダルの回転軸線をクランク
   手段の回転軸線に平行でかつ該回転軸線から間隔
   をあけた特許請求の範囲第１項〜第５項いずれか
   １項に記載の自転車。 ７ クランク手段に関する動力伝達部材の枢着軸
   線をクランク手段の回転軸線に平行にかつ該回転
   軸線から間隔をあけ、クランク手段の回転軸線を
   ペダルの回転軸線と上記動力伝達部材の枢着軸線
   との間に配置した特許請求の範囲第２項又は第６
   項記載の自転車。 ８ 上記自転車がさらに歯車手段を備えた特許請
   求の範囲第７項記載の自転車。