JPH10114290A - 足漕ぎ用ギヤ及び自転車用ギヤクランク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 踏力を大きくすることなく、大きな駆動トル
クをギヤに加えることができるようにする。 【解決手段】 中心部がクランク軸３に支持され、外周
に歯１ａが設けられているギヤ本体１は、適宜の第１点
Ｏ１から該第１点Ｏ１よりも所定長さ周方向に偏位する
第２点Ｏ２にかけて前記歯１ａよりも半径方向外側に突
出する動力伝達体２が設けられ、該動力伝達体２は、外
側端部にペダル取付部２２が設けられて、踏力の伝達長
さＨを、ギヤ本体１の回動中心部Ｏから動力伝達体２の
外側端部となる適宜の第３点Ｏ３までの第１長さＨ１
と、前記第３点Ｏ３からペダル取付部２２までの第２長
さＨ２とを加算した長さにすることができるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、足漕ぎにより回動
される足漕ぎ用ギヤ、及び自転車用ギヤクランク装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】足漕ぎ用ギヤは、一般に自転車に用いら
れる。また、自転車用のギヤクランク装置は、クランク
軸と、該クランク軸の両端部に１８０度の位相差で基端
部が取付けられる左右のクランクアームと、駆動チェン
が掛設されるフロントギヤとを備え、各クランクアーム
の先端部にペダルを取付けて、これらペダルを交互に踏
込むことにより、各クランクアームからクランク軸及び
フロントギヤに伝達し、該フロントギヤの歯から駆動チ
ェンに駆動力を伝達するようにしている。

【０００３】また、前記フロントギヤは、例えば、特公
昭５６ー３２３０号公報に記載されているように、クラ
ンク軸への取付側基端にギヤ保持部が設けられた右クラ
ンクアームの前記ギヤ保持部に取付けられるか、又は、
実公昭５６ー３２３８８号公報に記載されているよう
に、クランク軸の右側端部に直接取付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにペダルの
踏込みによりフロントギヤを駆動させる場合、フロント
ギヤは、クランク軸の右側端部に装着され、左右のペダ
ルを交互に踏込むことによる踏力が、クランクアームか
らフロントギヤに対し大幅に小径なクランク軸を経てフ
ロントギヤに伝達されるため、左ペダルの踏込みによる
踏力の伝達長さは、クランク軸のフロントギヤ及び左ク
ランクアーム装着部間の長さ及び左クランクアームの長
さを加えた長さとなるのに対し、右ペダルの踏込みによ
る踏力の伝達長さは、右クランクアームだけの長さとな
る。

【０００５】従って、踏力の伝達長さが長い左ペダルを
踏込む場合は、ギヤに加える駆動トルクを大きくできる
のに対し、踏力の伝達長さが短い右ペダルを踏込む場合
は、ギヤに加える駆動トルクが小さくなるから、換言す
ると、右ペダルを踏み込む場合の駆動トルクは、左ペダ
ルを踏込む場合の駆動トルクに比べて約８０％の駆動ト
ルクとなるため、左ペダル及び右ペダルから均等の駆動
トルクを加えるには、右ペダルの踏力を、左ペダルの踏
力よりも大きくする必要がある。この結果、特に右足が
疲労し易く、継続して大きな踏力を出すことができなく
て、緩やかな登坂であっても乗車して走行することが困
難となる不具合があった。

【０００６】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、ギヤ本体またはギヤに、歯よりも半径方向外側
に突出し、ペダルが装着される動力伝達体を設けること
により、踏力を大きくすることなく、大きな駆動トルク
を加えることができる足漕ぎ用ギヤ及び該ギヤが用いら
れるのに好敵なギヤクランク装置を構成することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る足漕ぎ用
ギヤは、中心部がクランク軸に支持され、足漕ぎにより
駆動されるギヤ本体の外周に歯が設けられている足漕ぎ
用ギヤにおいて、前記ギヤ本体は、適宜の第１点から該
第１点よりも所定長さ周方向に偏位する第２点にかけて
前記歯よりも半径方向外側に突出する動力伝達体が設け
られ、該動力伝達体は、外側端部にペダル取付部が設け
られていることを特徴とする。

【０００８】第１発明にあっては、ギヤ本体に、歯より
も半径方向外側に突出してペダルが装着される動力伝達
体が設けられ、しかも、該動力伝達体は、第１点から該
第１点よりも所定長さ周方向に偏位する第２点にかけて
歯よりも半径方向外側に突出しているから、踏力の伝達
長さを、ギヤ本体の回動中心部から動力伝達体の外側端
部となる適宜の第３点までの第１長さと、前記第３点か
らペダル取付部までの端部長さとを加算した長さにする
ことができる。従って、踏み力の伝達長さは、ギヤ本体
の回動中心部からペダル取付部までの長さに比べて大幅
に長くすることができ、踏力を大きくすることなく、大
きな駆動トルクを加えることができる。

【０００９】第２発明に係る自転車用ギヤクランク装置
は、フロントギヤと、該フロントギヤを支持するクラン
ク軸と、前記フロントギヤを駆動するクランクアームと
を備えた自転車用ギヤクランク装置において、前記クラ
ンクアームを前記フロントギヤに取付けると共に、この
フロントギヤに、その歯先よりも半径方向外方に突出す
る動力伝達体の基端を連結し、この動力伝達体の先端
を、前記クランクアームのフロントギヤ歯先よりも外方
のペダル側に連結手段により連結していることを特徴と
する。

【００１０】第２発明にあっては、クランクアームに作
用する踏力が、フロントギヤの歯先よりも半径方向外側
の連結手段から動力伝達体に伝達され、この動力伝達体
を経てフロントギヤに直接伝達されるから、従来のよう
に踏力がクランク軸を経てフロントギヤに伝達されるも
のに比べて踏力に対するフロントギヤの駆動トルクを一
段と高くすることができるのである。従って、平地では
小さな踏力で軽快に走行することができ、さらに緩やか
な登坂でも楽に走行することができるのである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は足漕ぎ用ギヤの正面
図、図２は図１のＸ−Ｘ線の断面図、図３は動力伝達体
のペダル取付部分のみの斜視図、図４は足漕ぎ用ギヤを
備えた自転車のギヤクランク装置の一部切欠側面図であ
る。

【００１２】図４に示した第１実施の形態の自転車用の
ギヤクランク装置は、外周に複数の歯１ａが一定のピッ
チで設けられ、回動中心部に凹凸内面の嵌合孔１ｂが設
けられた円板状のギヤ本体１及び該ギヤ本体１の側面に
基端部が結合された動力伝達体２を有するギヤＧ（フロ
ントギヤ）と、該ギヤＧのギヤ本体１を自転車フレーム
のボトムブラケットＢに回動自在に支持するクランク軸
３と、該クランク軸３のギヤ支持部と反対側端部に基端
部を着脱可能に取付ける左クランクアーム４とを備え、
該左クランクアーム４の先端部及び前記動力伝達体２の
先端部にペダル軸５，５を介して回転自在に取付ける左
ペダル６及び右ペダル７の交互の踏込みにより、ギヤＧ
を回動させるようにしている。

【００１３】クランク軸３は、左右の軸受８，８を介し
て筒状の前記ボトムブラケットＢに回転自在に支持する
支持軸部３１と、該支持軸部３１の両端から軸長方向外
側に延びる凹凸外面の嵌合軸部３２（左側は図示せず）
とを備え、これら嵌合軸部３２の中心部にねじ孔３３を
設けている。そして、右嵌合軸部３２に、前記ギヤ本体
１の回動中心部に設けられた嵌合孔１ｂを着脱自在に挿
嵌し、さらにギヤＧの抜止体９を着脱自在に挿嵌して、
ねじ孔３３に緊締する締付ねじ１０により前記抜止体９
及びギヤＧの抜け出しを防止している。また、左嵌合軸
部には、左クランクアーム４の基端部を相対回転不能に
嵌合し、前記ねじ孔に緊締する締付ねじにより抜け出し
を防止するようにしている。

【００１４】図１に示した実施の形態の動力伝達体２
は、前記ギヤ本体１の外周部近くの第１点Ｏ１から該第
１点Ｏ１よりも３６０度周方向に偏位する第２点Ｏ２に
かけて前記歯１ａよりも半径方向外側に突出するように
環状に形成され、その径方向内側端部が環状のフランジ
２１を介して前記ギヤ本体１の外周近くに溶接などの結
合手段により結合されている。さらに、径方向外側端部
は、ギヤ本体１の回動中心部Ｏ及び前記第１点Ｏ１を通
る直線Ｌに対し周方向一方側と他方側とに夫々約９０度
偏位した第３点Ｏ３及び第４点Ｏ４から前記直線Ｌに向
けて漸次突出長さが長くなるように突出させて、最も長
くなる部分の前記直線Ｌ上にペダル取付部２２を設け、
右ペダル７の踏込みによる踏力の伝達長さＨを、ギヤ本
体１の回動中心部Ｏから動力伝達体２の外側端部となる
第３点Ｏ３までの第１長さＨ１と、前記第３点Ｏ３から
ペダル取付部２２までの第２長さＨ２とを加算した長さ
にすることができるようにしている。

【００１５】動力伝達体２のペダル取付部２２側部分
は、図２、図３に示すように、軸長方向に屈曲する屈曲
片２３を設け、該屈曲片２３に、貫通するペダル取付部
２２が設けられた支持片２４を結合している。この支持
片２４は、図３に示すようにペダル取付部２２の中心を
通る一側部及び他側部から屈曲片２３の幅方向一側部及
び他側部にかけて漸次広幅となるように連続させてい
る。斯く構成することにより、右ペダル７の踏込みによ
る踏力の伝達開始点を、ペダル取付部２２の中心に近付
けることができるから、前記踏力の伝達長さＨをより一
層長くすることができ、それだけ踏力を大きくすること
なく、大きな駆動トルクを加えることができる。

【００１６】また、動力伝達体２の前記第３点Ｏ３及び
第４点Ｏ４から前記ペダル取付部２２に向かう外側端部
には、ペダル取付部２２近くから所定長さに亘って屈曲
されたリブ２５，２６を突設して、板状に形成された動
力伝達体２を補強し、該動力伝達体２の耐久性を高めて
いる。また、動力伝達体２の内側端部近くには、周方向
に所定間隔を隔てて複数個の貫通孔２７を穿設し、動力
伝達体２の軽量化を図っている。

【００１７】尚、図２、図４中、１１は環状凹入部内に
リングを嵌合した間座である。以上の如く構成した第１
実施の形態のギヤクランク装置は、図２、図４に示すよ
うに、自転車フレームのボトムブラケットＢに軸受８，
８を介してクランク軸３を回動自在に支持し、フロント
側のギヤＧとリヤ側のギヤ（図示せず）との間に駆動チ
ェンＣを掛設し、左右のペダル６，７の踏込みによる駆
動トルクをギヤＧに加え、駆動チェンＣを駆動して自転
車の後車輪を駆動し、走行するのである。

【００１８】しかして、ギヤＧには、歯１ａよりも半径
方向外側に突出し、右ペダル７が取付けられる動力伝達
体２が設けられており、しかも、この動力伝達体２は、
第１点Ｏ１から第２点Ｏ２にかけて周方向に偏位する長
さを有するから、図１に示すように、右ペダル７の踏込
みによる踏力の伝達長さＨを、ギヤ本体１の回動中心部
Ｏから動力伝達体２の外側端部となる第３点Ｏ３までの
第１長Ｈ１さと、前記第３点Ｏ３からペダル取付部２２
までの第２長さＨ２とを加算した長さにすることができ
る。従って、右ペダル７の踏込みによる踏力の伝達長さ
Ｈを、左ペダル６の踏込みによる踏力の伝達長さと同
じ、又は、それ以上の長さにすることができる。この結
果、踏力を大きくすることなく、大きな駆動トルクを加
えることができる。

【００１９】また、図１に示すように動力伝達体２を、
第１点Ｏ１から該第１点Ｏ１よりも３６０度周方向に偏
位する第２点Ｏ２にかけて歯１ａよりも半径方向外側に
突出するように環状に形成した場合、前記第１点Ｏ１を
通る直線Ｌに対し第３点Ｏ３側部分では圧縮荷重を作用
させ、また、直線Ｌに対し第４点Ｏ４側部分では引張荷
重を作用させて右ペダル７の踏込みによる踏力を動力伝
達体２の全外周部からギヤ本体１に伝達することができ
るので、踏力の伝達効率を向上でき、それだけ疲労を少
なくすることができる。

【００２０】尚、以上の第１の実施の形態では、第２点
Ｏ２を、第１点Ｏ１に対し３６０度周方向に偏位させた
が、その他、図４に示す如く第１点Ｏ１に対し第２点Ｏ
２を約９０度周方向に偏位させた構造としてもようので
あり、第２点Ｏ２の偏位量は特に制限されない。

【００２１】次に図６〜図８に示した第２実施の形態の
自転車用ギヤクランク装置について説明する。図６は要
部の縦断側面図、図７は図６のＹ−Ｙ線の断面図、図８
は全体の一部切欠側面図である。

【００２２】第２実施の形態のギヤクランク装置は、外
周面に多数の歯１ａが周設され、中心部に凹凸内面の嵌
合孔１ｂが設けられた円板状のフロントギヤＧ１と、該
フロントギヤＧ１を自転車フレームのボトムブラケット
Ｂに回転自在に支持するクランク軸３と、前記フロント
ギヤＧ１の側面に取付ける右クランクアーム１２と、前
記クランク軸３のフロントギヤ支持部と反対側端部に着
脱可能に取付ける左クランクアーム４とから成り、各ク
ランクアーム４，１２の先端にペダル軸５，５を介して
回転自在に取付ける左ペダル６及び右ペダル７の踏込み
により、フロントギヤＧ１を駆動するようにしたもの
で、第１実施の形態と同様の部品については同じ符号を
付し、その詳細な説明を省略する。

【００２３】フロントギヤＧ１は、外周に歯１ａを周設
したギヤ本体１と、該ギヤ本体１の歯元円の径よりも小
径のリング状でギヤ本体１の両側面に溶接により結合す
る補強板１３，１３とから成り、一方の補強板１３の側
面に、歯先よりも半径方向外方に突出する右クランクア
ーム１２と、同じく歯先よりも半径方向外方に突出する
動力伝達体２ａの基端とをそれぞれ溶接により相対回転
不能に取付けて、この動力伝達体２ａの先端を、右クラ
ンクアーム１２の前記歯先よりも外側のペダル側に溶接
などの連結手段１４により相対回転不能に連結して、右
ペダル７の踏込みによる踏力を、クランク軸３を経るこ
となく連結手段１４から動力伝達体２ａに伝え、この動
力伝達体２ａからフロントギヤＧ１に直接伝達するよう
にしている。尚、フロントギヤＧ１は、ギヤ本体１を図
６に示した板厚よりも厚肉に形成して前記補強板１３，
１３をなくし、右クランクアーム１２及び動力伝達体２
ａの基端部をそれぞれ溶接によりギヤ本体１に直接取付
けるようにしてもよい。

【００２４】前記連結手段１４は、図６に示す実施の形
態のように溶接である他、図示していないが、右クラン
クアーム１２と動力伝達体２ａとの一方に保持するボル
トなどの連結軸と、他方に設けて前記連結軸が挿嵌され
るねじ孔などの連結孔とからなる構造であってもよい。

【００２５】以上の如く構成した第２実施の形態のギヤ
クランク装置は、図６，図８に示すように、自転車フレ
ームのボトムブラケットＢに軸受８，８を介してクラン
ク軸３を回転自在に支持し、フロントギヤＧとリヤギヤ
（図示せず）との間に駆動チェンＣを掛設し、ペダル
６，７の踏込みにより駆動チェンＣを駆動して自転車の
後車輪を駆動し、走行するのである。

【００２６】しかして、右クランクアーム１２は、従来
のようにクランク軸３に取付けることなくフロントギヤ
Ｇに取付け、さらにフロントギヤＧには、その歯先より
も半径方向外側に突出する動力伝達体２ａの基端を連結
し、この動力伝達体２ａの先端を、右クランクアーム１
２のフロントギヤＧ１の歯先よりも外方のペダル側に連
結しているから、右ペダル７の踏込みによる踏力を、従
来のようにクランク軸３を経ることなく動力伝達体２ａ
からフロントギヤＧに直接伝達することができるのであ
る。即ち、右ペダル７の踏力を、フロントギヤＧ１の外
径よりも大径となる位置の連結手段１４から動力伝達体
２ａを介してフロントギヤＧ１に伝達することができる
から、従来のようにフロントギヤ中心部のクランク軸を
経てフロントギヤの外径よりも大幅に小径となる位置か
らフロントギヤを駆動するようにしたものに比べて踏力
に対するフロントギヤの駆動トルクを一段と高くするこ
とができるのである。従って、平地では小さな踏力で軽
快に走行することができ、さらに緩やかな登坂でも楽に
走行することができるのである。

【００２７】尚、以上説明した第２実施の形態の動力伝
達体２ａは、フロントギヤＧ１と別個に形成して、その
基端部をフロントギヤＧ１に溶接により連結したが、そ
の他、取付ねじにより連結してもよいし、また、別体と
する他、フロントギヤＧ１と一体に形成してもよい。

【００２８】

【発明の効果】第１発明に係る足漕ぎ用ギヤによれば、
ギヤ本体に、歯よりも半径方向外側に突出してペダルが
装着される動力伝達体が設けられ、しかも、該動力伝達
体は、第１点から該第１点よりも所定長さ周方向に偏位
する第２点にかけて歯よりも半径方向外側に突出してい
るから、踏力の伝達長さを、ギヤ本体の回動中心部から
動力伝達体の外側端部となる適宜の第３点までの第１長
さと、前記第３点からペダル取付部までの端部長さとを
加算した長さにすることができる。従って、踏力の伝達
長さは、ギヤ本体の回動中心部からペダル取付部までの
長さに比べて大幅に長くすることができ、踏力を大きく
することなく、大きな駆動トルクを加えることができ
る。従って、平地では小さな踏力で軽快に走行すること
ができ、さらに緩やかな登坂でも楽に走行することがで
きるのである。

【００２９】第２発明に係る自転車用ギヤクランク装置
によれば、クランクアームに作用する踏力が、フロント
ギヤの歯先よりも半径方向外側の連結手段から動力伝達
体に伝達され、この動力伝達体を経てフロントギヤに直
接伝達されるから、従来のように踏力がクランク軸を経
てフロントギヤに伝達されるものに比べて踏力に対する
フロントギヤの駆動トルクを一段と高くすることができ
るのである。従って、平地では小さな踏力で軽快に走行
することができ、さらに緩やかな登坂でも楽に走行する
ことができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る足漕ぎ用ギヤの正面図である。

【図２】図１のＸーＸ線の断面図である。

【図３】本発明に係る足漕ぎ用ギヤのペダル取付部分の
みの斜視図である。

【図４】本発明に係る足漕ぎ用ギヤを備えたギヤクラン
ク装置の一部切欠側面図である。

【図５】本発明に係る足漕ぎ用ギヤの別の実施の形態を
示す正面図である。

【図６】本発明に係るギヤクランク装置の要部の縦断側
面図である。

【図７】図６のＹーＹ線の断面図である。

【図８】本発明に係るギヤクランク装置全体の一部切欠
側面図である。

【符号の説明】

Ｇ，Ｇ１ ギヤ １ ギヤ本体 １ａ 歯 ２，２ａ 動力伝達体 ２２ ペダル取付部 ３ クランク軸 ４，１２ クランクアーム Ｏ１ 第１点 Ｏ２ 第２点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心部がクランク軸に支持され、足漕ぎ
   により駆動されるギヤ本体の外周に歯が設けられている
   足漕ぎ用ギヤにおいて、前記ギヤ本体は、適宜の第１点
   から該第１点よりも所定長さ周方向に偏位する第２点に
   かけて前記歯よりも半径方向外側に突出する動力伝達体
   が設けられ、該動力伝達体は、外側端部にペダル取付部
   が設けられていることを特徴とする足漕ぎ用ギヤ。
2. 【請求項２】 フロントギヤと、該フロントギヤを支持
   するクランク軸と、前記フロントギヤを駆動するクラン
   クアームとを備えた自転車用ギヤクランク装置におい
   て、前記クランクアームを前記フロントギヤに取付ける
   と共に、このフロントギヤに、その歯先よりも半径方向
   外方に突出する動力伝達体の基端を連結し、この動力伝
   達体の先端を、前記クランクアームのフロントギヤ歯先
   よりも外方のペダル側に連結手段により連結しているこ
   とを特徴とする自転車用ギヤクランク装置。