JPH04189694A - 自転車用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クランクアームを含む自転車の駆動装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来の自転車においては、ペダル上死点、下死点では人
間の踏力がクランクアームの回転力に変換し難いので、
クランクアームと後輪に動力を伝達するスプロケットと
の間にスプリングを使用した自転車が提案されている。

このスプリングを使用した従来の自転車用駆動装置には
、例えば実開昭５０−１０３０８１号公報記載の遅延駆
動装置があり、駆動軸の一部とリング状のスプロケット
とを複数個のスプリングによって連結している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記公報記載の遅延駆動装置においては
、スプリングが設けられているので、ペダルを踏んだ場
合にスプリングが伸びてエネルギーを蓄え、通常負荷が
大きくない場合には円滑に自転車を漕ぐことができるが
、坂道を昇る場合のように負荷がかかるとスプリングが
伸び過ぎる場合がある。更には従来例に係る遅延駆動装
置において、乗る人によって脚力が異なるので、スプリ
ングを伸ばさない為のスプリングの選択が難しいという
問題点があった。

また、走行中に足を踏み外すとペダルが太き（逆転して
怪我をする恐れがあり、更にはペダルを強く踏んだ場合
他方のペダルにもスプリングが長く伸びてその復元力が
残り完全に復元しないまま該ペダルを踏むことになる等
の問題点がある。

本発明は係る事情に鑑みてなされたもので、スプリング
が伸び過ぎることがなく、誰にでも使用できる自転車用
駆動装置を提供することを目的する。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に沿う請求項第１項記載の自転車用駆動装置は
、先端部にはペダルが取付けられるクランクアームを駆
動軸に回動自在に取付け、少なくとも該クランクアーム
の駆動方向に該駆動軸に固着される駆動アームを設け、
しかも該駆動アームと上記クランクアームの間にスプリ
ングを配置して構成されている。

請求項第２項記載の自転車用駆動装置は、請求項第１項
記載の自転車用駆動装置において、駆動アームは駆動軸
に装着される取付は用ボスに固着され、クランクアーム
は該取付は用ボスに回動自在に装着されて構成されてい
る。

請求項第３項記載の自転車用駆動装置は、先端部にはペ
ダルが取付けられるクランクアームの少なくとも一部を
スプリングによって構成し、該クランクアームの駆動方
向に駆動アーｌ、を取付け、しかも上記クランクアーム
と駆動アームとは駆動軸に固着して構成されている。

請求項第４項記載の自転車用駆動装置は、先端部にはペ
ダルが取付けられるクランクアームの少なくとも一部を
スプリングによって構成して駆動軸に回動自在に取付け
、該クランクアームの駆動方向に駆動アームを設け、し
かも上記クランクアームの基端部は駆動アームに当接し
ているので、ペダルを踏むとクランクアームに力が加わ
り、−定のスプリング力によって駆動アームに回転トル
クを伝えるが、更に踏むとクランクアームが駆動アーム
に当接して、当接状態で確実に回転力を伝えることにな
る。

請求項第５項記載の自転車用駆動装置は、クランクアー
ムの先部に円弧状のスライドボックスを設け、該スライ
ドボックス内に直交する方向にペダルが取付けられた移
動駒を配置し、しかも移動駒を反駆動方向に付勢するス
プリングが上記スライドボックス内に設けられて構成さ
れている。

そして、請求項第６項記載の自転車用駆動装置は、クラ
ンクアームを駆動軸に回動可能に取付けると共に、該駆
動軸にクランクアームを反駆動方向に付勢する巻きスプ
リングを取付け、しかも該駆動軸に上記クランファーＬ
を上記スプリングに対抗して駆動した場合に当接する駆
動アームを取付けて構成されている。

ここで、駆動軸とは自転車の後輪を駆動するための動力
伝達軸をいい、スプロケット等が取付けられているもの
を含む。

〔作用］ 請求項第１項記載の自転車用駆動装置は、ペダルが取付
けられるクランクアームを駆動軸に回動自在に取付ける
と共に、駆動軸に固着される駆動アームを設け、該駆動
アームとクランクアームとの間にスプリングを配置して
いるので、ペダルを踏むとスプリングが縮み、駆動アー
ムに回転力が伝わる。ここで負荷が大きい場合にはスプ
リングが極限まで縮んで駆動アームを直接駆動する。

そして、ペダルを踏んでも回転力が伝達できない下限に
まで達した場合には、スプリングの反力によって駆動ア
ームが回転するので、円滑に自転車を漕ぐことができる
。

請求項第２項記載の自転車用駆動装置においては、駆動
アームが取付は用ボスに固着され、クランクアームは該
取付は用ボスに回動自在に装着されているので、これら
を一体化することが可能となり、従来のクランクアーム
に取り替えて使用することができる。

請求項第３項記載の自転車用駆動装置において、クラン
クアームの一部がスプリングによって構成され、該クラ
ンクアームの駆動方向に駆動アームを取付けているので
、クランクアームを回転させた場合、これによる反力に
よって駆動軸が回転し、所定以上ペダルを踏み込むと、
クランクアームが駆動アームに当接して、駆動軸を回転
することができる。

請求項第４項記載の自転車用駆動装置においては、クラ
ンクアームがスプリングによって構成されて駆動軸に回
動自在に連結されていると共に、該クランクアームの駆
動方向に駆動アームを取付け、しかも該クランクアーム
の基端部は駆動アームに保持されているので、クランク
アームを踏み込むと、当初はクランクアーム自体の回転
力によって当接する基端部によって駆動アームを回転さ
せるが、更に踏み込むとスプリングが撓み、クランクア
ームが駆動アームに当接して駆動軸を回転させる。

請求項第５項記載の自転車用駆動装置においては、クラ
ンクアームの先部に円弧状のスライドボックスを設け、
該スライドボックス内に直交する方向にペダルが取付け
られた移動駒を配置し、しかも移動駒を反駆動方向に付
勢するスプリングを該スライドボックス内に設けている
ので、上記ペダルを踏むとスプリングに力がかかり、ク
ランクアームがスプリング力によって回転するが、更に
踏、むとペダルが取付けられた移動駒が直接クランクア
ームを回転させることになる。

そして、ペダルの押圧力が無くなった場所においては、
スプリングの力によってクランクアームが回転する。

請求項第６項記載の自転車用駆動装置においては、クラ
ンクアームを駆動軸に回動可能に取付けると共に、該駆
動軸にクランクアームを反駆動方向に付勢する巻きスプ
リングを取付け、しかも該駆動軸に上記クランクアーム
を上記スプリングに対抗して駆動した場合に当接する駆
動アームを取付けているので、ペダルを踏んでクランク
アームを回動すると、巻きスプリングに力が掛りこれに
よって駆動軸を回転さゼるが、更にクランクアームに力
を加えると駆動アームにクランクアームが当接し、直接
駆動アームを回転させることになる。この場合、クラン
クアームによって回転力を駆動アームに加えることがで
きない角度になった場合であっても、巻きスプリングに
貯えられた力によって駆動軸が回動する。

［実施例〕 続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明の第１の実施例に係る自転車用
駆動装置の正面図、第２図は同一部切欠平面図、第３図
は第２図における矢視Ａ−Ａ断面図、第４図は本発明の
第２の実施例に係る自転車用駆動装置の正面図、第５図
は本発明の第３の実施例に係る自転車用駆動装置の正面
図、第６図は本発明の第４の実施例に係る自転車用駆動
装置の部分平面図、第７図は同部分正面図、第８図は第
１の実施例に係る自転車用駆動装置の動作状態を説明す
るための概略構成図である。

第１図に示すように、本発明の第１の実施例に係る自転
車用駆動装置１０は、先端部にはペダル１１が回転自在
に取付けらだクランクアーム１２と、該クランクアーム
１２と同軸上に取付けられる駆動アーム１３と、該駆動
アーム１３と上記クランクアーム１２との間に設けられ
たスプリング１４とを有して構成されている。以下、こ
れらについて詳しく説明する。

上記クランクアーム１２は第２図に示すように駆動軸１
５に噛合して取付けられる取付は用ポス１６にブツシュ
１７を介して回動自在に取付けられ、該取付は用ポス１
６の一端には側板１８が取付けられ、咳側板１８には駆
動アーム１３と受はアーム１９とが取付けられている。

そして、上記クランクアーム１２は該受はアーム１９と
駆動アーム１３の中間部に配置され、しかも該駆動アー
ム１３の先部と該クランクアーム１２の中間部にはスプ
リング１４が配置されている。また、上記駆動アーム１
３には調整ネジ２０が設けられ、クランクアーム１２の
対応する位ｒには該調整ネジ２０が当接する受は座２１
が配置されでいる。そして、駆動アーム１３の先端部に
はバネ受け２０ａが設けられ、内部に調整ネジ２０ｂを
有してバネの弾力を調整できるようになっている。なお
、上記駆動軸１５と取付は用ポス１６はスプライン結合
（角孔結合であっても良い）となって、端部には座金２
２がネジ２３によって取付けられていると共に、該駆動
軸１５は後輪に回転動力を伝達するチェーンが噛合する
スプロケットが取付けられている。

この自転車用駆動装置１０の作用について第８図を参照
しながら説明すると、図の（Ａ）からペダル１１を踏み
始めると、（Ｂ）、（Ｃ）のように一方側のクランクア
ーム１２のみが回動して駆動アーム１３に調整ネジ２０
と受は座２１の部分で当接し、回転動力を伝える。

この場合、他方側のクランクアーム１２ａは他方側の駆
動アーム１３ａ、スプリング１４ａによって押されて受
はアーム１９に当接状態で回動する。そして、（Ｄ）　
、（Ｅ）の位置になると踏み力が減少するので、スプリ
ング１４の力によって駆動アーム１３が回動し、この場
合も他方側のクランクアーム１２ａは受はアーム１９ａ
に当接した状態で回転し、上死点に達する。

従って、スプリング１３．１３ａの力を充分に発揮し、
更には一方側のクランクアーム１２と他方側のクランク
アーム１２ａが別体となるので、一方のスプリングの反
撥力が他方に伝わらず、結果として不慮の踏み外し等に
よって怪我等をすることがなくなる。また、受はアーム
１９が設けられているので、このクランクアーム１２．
１２ａの自由回転範囲が限定され、これによって更にペ
ダル１１、ｌｌａの踏み外し等に原因する事故が減少す
る。

従って、該自転車用駆動装置ＩＯによってクランクアー
ム１２．１２ａが上死点または下死点にあっても円滑に
ペダル１１、ｌｌａを漕ぐことができ、坂道等を走行す
る場合であってもペダルを踏むことができないことに原
因する失速を防止することができる。

続いて、第４図に示す本発明の第２の実施例に係る自転
車用駆動装置２４について説明するが、同一の構成要素
については同一の番号を付してその詳しい説明を省略す
る（以下の実施例においても同様）。

この実施例において上記第１の実施例に係る自転車用駆
動装置１０におけるスプリング１４の代わりに板状スプ
リングによってクランクアーム２５を構成している。そ
して、クランクアーム２５（よ角形の駆動軸２６ａに嵌
入する駆動補助筒２６ｂにブツシュを介して回動自在に
取付けられた取付は用ポス２６に固定され、その基端部
は上記駆動補助筒２６ｂに固着された駆動軸１３に取付
けられた調整ネジ２６ｃに押圧され、常時は受はアーム
１９に当接するようにその取付は位置が決定されている
。そして、上記調整ネジ２６ｃによってスプリングの強
さを調整し、調整ネジ２０によってクランクアーム２５
の押し終わり位置を決定する。なお、作用については上
記実施例と同様であるので、その詳しい説明を省略する
。

この実施例の変形として、上記スプリングによって構成
されるクランクアーム２５を駆動補助筒２６ｂに固着し
、調整ネジ２６ｃを省略することも可能であり、これに
よってクランクアーム２５によって直接駆動軸２６ａを
回転し、−窓以上踏み込むと駆動アーム１３に当接し、
これによって一体として回転動力を伝えることになる。

次に、第５図に示す本発明の第３の実施例に係る自転車
用駆動装置２７について説明すると、駆動軸２８に直接
クランクアーム２９をスプライン結合（角軸と角ボス等
の含む）等で取付け、該クランクアーム２９の先端部に
円弧状のスライドボックス３０を設けている。このスラ
イドボックス３０内にはスプリング３１と該スプリング
３１によって付勢される移動駒３２が配置され、該移動
駒３２にはクランクアーム２９と直交するペダル１１が
回転自由に取付けられている。従って、ペダル１１を踏
むとスプリング３１が縮まり、力が強い場合には下部の
調整ネジ３３に当接してクランクアーム２９に回転力を
伝え、クランクアーム２９が下死点近傍になるとスプリ
ング３１の反塙力によって駆動軸２８を回転する。なお
、上記スライドボックス３０の上部にはスプリング３０
の強さを設定する調整ネジ３４が設けられている。

次に、第６図、第７図に示す本発明の第４の実施例に係
る自転車用駆動装置３６について説明すると、図に示す
ように駆動軸３７にはクランクアーム３８がブツシュ３
９を介して回転自在に取付けられ、一方線クランクアー
ム３８には一端が駆動軸３７に固定される巻きスプリン
グ４０の他端部４１が掛合し、しかも、該駆動軸３７に
は取付は板４２が固着され、該取付は板４２には駆動ア
ーム４３が所定角度で固着されている。

従って、図示しないペダルを踏んでクランクアーム３８
を回転させると、巻きスプリング４０に力がかかりこれ
によって駆動軸３７に回転力を与えるが、更に踏み込む
とクランクアーム３８が駆動アーム４３に当接し、これ
によって駆動軸３７を回転させ、クランクアーム３８が
下死点になると巻きスプリング４０の復元力によって駆
動軸３７に回転力が伝わる。

なお、上記駆動アーム４３には調整ネジ４３ａが、上記
取付は板４２には受はアーム４４を設け、該受アーム４
４に調整ネジ４４ａを設けて巻きスプリング４０の強さ
を調整することも可能である。

上記調整ネジに、締め付は用のナツトを設けることは自
由であり、更に調整ネジが露出しないように袋ナツト等
を被せることも可能である。

上記スプリングには圧縮スプリングを使用したが、引っ
張りスプリングを用いることも可能であり、更には複数
個のスプリングを同心上あるいは並列に設けることも可
能である。

〔発明の効果〕

請求項第１項〜第３項、第５項及び第６項記載の自転車
用駆動装置は、以上の説明からも明らかなように、ペダ
ルが取付けられたクランクアームの力がスプリングを介
して駆動アームに伝わり、ペダルの踏み付は力が強い場
合には、クランクアームの力が直接駆動アームに伝わる
ので、強い力で自転車を漕ぐことができる。

そして、一方のクランクアームが下死点近傍にある場合
には、スプリングの力によって駆動軸を回転させ、その
場合他方の上死点にあるクランクアームには力が伝わら
ないので、スプリングの力を充分に発揮して自転車を漕
ぐことができ、更には事故の防止もできる。

また、請求項第４項記載の自転車用駆動装置においては
、ペダルを踏むことによってスプリングが縮みこれによ
って自転車を漕ぐことができ、更にペダルを踏むと、ス
ライドボックスの下方に移動駒が移動しクランクアーム
を回転させるので、ペダルが上下死点近傍にない場合に
は強い力で自転車を漕ぐことができる。そして、ペダル
が下死点近傍に来るとスプリングの復元力によってクラ
ンクアームに回転力が伝わるので、円滑に自転車を漕ぐ
ことができる。

従って、請求項第１項〜第６項記載の自転車用駆動装置
においては、坂道であっても失速することなく自転車を
漕くことができ、更には一方のペダルと他方のペダルが
直接連結していないので、一方のペダルを踏み外すこと
よって、他方のペダルが急速に逆転することによる事故
を防止することができる。

そして、ペダルが上死点にある場合には、スプリングが
きき始めであり、クランクアームには大きな負荷がかか
らないので、力が入れやすいという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る自転車用駆動装置
の正面図、第２図は同一部切欠平面図、第３図は第２図
における矢視Ａ−Ａ断面図、第４図は本発明の第２の実
施例に係る自転車用駆動装置の正面図、第５図は本発明
の第３の実施例に係る自転車用駆動装置の正面図、第６
図は本発明の第４の実施例に係る自転車用駆動装置の部
分平面図、第７図は同部分正面図、第８図は第１の実施
例に係る自転車用駆動装置の動作状態を説明するための
概略構成図である。 〔符号の説明〕

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端部にはペダルが取付けられるクランクアーム
   を駆動軸に回動自在に取付け、少なくとも該クランクア
   ームの駆動方向に該駆動軸に固着される駆動アームを設
   け、しかも該駆動アームと上記クランクアームの間にス
   プリングを配置したことを特徴とする自転車用駆動装置
   。
2. （２）駆動アームは駆動軸に装着される取付け用ボスに
   固着され、クランクアームは該取付け用ボスに回動自在
   に装着されている請求項第１項記載の自転車用駆動装置
   。
3. （３）先端部にはペダルが取付けられるクランクアーム
   の少なくとも一部をスプリングによって構成して駆動軸
   に回動自在に取付け、該クランクアームの駆動方向に駆
   動アームを設け、しかも上記クランクアームと駆動アー
   ムとは駆動軸に固着したことを特徴とする自転車用駆動
   装置。
4. （４）先端部にはペダルが取付けられるクランクアーム
   の少なくとも一部をスプリングによって構成し、該クラ
   ンクアームの駆動方向に駆動アームを取付け、しかも上
   記駆動アームは駆動軸に固着され、上記クランクアーム
   の基端部は駆動アームに保持されていることを特徴とす
   る自転車用駆動装置。
5. （５）クランクアームの先部に円弧状のスライドボック
   スを設け、該スライドボックス内に直交する方向にペダ
   ルが取付けられた移動駒を配置し、しかも移動駒を反駆
   動方向に付勢するスプリングが上記スライドボックス内
   に設けられていることを特徴とする自転車用駆動装置。
6. （６）クランクアームを駆動軸に回動可能に取付けると
   共に、該駆動軸にクランクアームを反駆動方向に付勢す
   る巻きスプリングを取付け、しかも該駆動軸に上記クラ
   ンクアームを上記スプリングに対抗して駆動した場合に
   当接する駆動アームを取付けたことを特徴とする自転車
   用駆動装置。