JP2007008296A - 内歯車に連結する歯車をペダルレバーに備える自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】 自転車の後輪主軸に嵌めあわした長いペダルレバーを交互に往復運動することで、より良い効率で軽快に走行する自転車を提供する。
【解決手段】 左右のペダルレバーに歯車を設置し、自転車本体部に設備された内歯車部分と接続連結し、後輪主軸に設けたフリーホイールになる歯車と接続連結して、左右ペダルレバーをベルトでプーリーを介して連結するように装置された自転車。
【選択図】図５

Description

本発明は後輪の主軸に嵌め合わされた長いペダルレバーを梃子として内歯車部分、歯車それにフリーホイールの歯車を利用して、小さな力で大きな駆動力を得て走行する効率よい自転車に関する。

従来のクランク回転の自転車は駆動力が弱い難点があることは広く知られて居り、電動による補助駆動装置は重く、バッテリーのチャージなど手数が掛かる。クランクによる自転車の走行は基本的に効率が良くないと云う欠点がある。 又最近後輪にペダルレバーを具えて走行する自転車、例えば特許第３６４３８５４号の長いチェイン行程を持つ自転車に見られるように多くのチェイン車を設備して長いチェインの運動で走行するので、かなり複雑な構造となっている。
特許第３６４３８５４号

自転車においてペダルレバーを長くして単純に上下往復運動をした場合、強力な駆動力は得られるが、後輪の回転数がクランクによる回転よりも少ないと云う欠点がある。この点を改善する為複雑な構造になるのを避けて、内歯車部分と歯車の連結によってより単純な構造にすることで後輪の回転数を上げることを計る。

上記課題を解決するために、後部車輪を支持する自転車本体部に内歯車部分を固定設置し、該内歯車部分に接続連結するように歯車を後輪主軸に自在に嵌め合わされたペダルレバーに据え付けて、該歯車と後輪主軸に固着設備されたフリーホイールになる歯車と接続連結するようにした機構を、後輪の左右にそれぞれ設置してプーリーを介して、ベルトで左右ペダルレバーを連結することで、ペダルレバーを交互に往復運動して、後輪が駆動し、自転車は走行する。

後輪主軸を中心点として、内歯車部分が接続連結する歯車の１周以上の歯数を持ち、且つ４５度乃至６０度程度の部分を垂直方向に自転車本体部に装着し、後輪主軸に自在に嵌め合わされたペダルレバーに歯車を該内歯車部分に接続連結して回転するように据え付けて、該歯車と接続連結し回転するように後輪主軸に嵌めこまれたフリーホイールの歯車を具へる。この機構を後輪の左右に装置し、ベルトで左右ペダルレバーをプーリーを介して連結して、片方のペダルレバーを押し下げると、内歯車部分に接続連結した歯車は時計方向、すなわち自転車が後退する方向に回転するので、該歯車と接続連結する後輪主軸に嵌めこまれたフリーホィールの歯車は逆時計方向に回転する。これにより後輪が逆時計方向すなわち自転車の前進方向に回転するので、自転車は前進走行する。この時、他方のペダルレバーはベルトによって引き上げられ、内歯車部分と接続連結したペダルレバーに設備された歯車は逆時計方向すなわち自転車が前進する方向に回転するが、該歯車と接続連結するフリーホイールの歯車は空転するように後部主軸に装着されているので、後輪は何の影響も受けない。次にこの引き上げられたペダルレバーを押し下げると、前述のように内歯車部分と接続連結したペダルレバーの歯車、該歯車に接続連結したフリーホイールの歯車が後輪を前進する方向に回転するので、自転車は継続して前方へ走行する。ペダルレバーの長さと車体本体部に装着した内歯車部分が後輪主軸からの距離関係で駆動力に大きく影響する。さらに内歯車部分、ペダルレバーに設置した歯車そしてフリーホイールの歯車の的確な比率によって、後輪の回転数が決まるので、この歯車間の的確な比率が非常に重要となる。それ故、ペダルレバーに据え付けた歯車の同軸にさらに歯車を設けて、後輪主軸に嵌めこまれたフリーホイールの歯車に接続連結することによって、歯車間の比率をいろいろに変えることが出来て、最適な比率を生み出すことを得る。
例えば
内歯車部分の歯数を基準値とする： １００
ペダルレバーの歯車の歯数比： ９０
同軸の歯車の歯数比： １１０
後輪主軸のフリーホイール歯車の歯数比： ８０
内歯車部分は４５乃至６０度程度をペダルレバーが上下運動出来るように後輪車体本体部に装着する。前述のように後輪主軸からのペダルレバーの長さと内歯車部分が設置された部位の距離が重要であり，内歯車部分の度数を決めるのはペダルレバーの長さと内歯車部分の後輪主軸からの距離関係による。前述の例による歯車の歯数比でペダルレバー上下一往復に対して後輪は２.７回転することになる。自転車の種類、サイズに見合う最適な比率及び長さを見出すことで、自転車は軽快に走行し得る。

実施例について図面を参照して説明すると、図１及び２に示すように内歯車部分１，１’は後輪１３を支持する自転車本体部１２に装着され、後輪主軸６に自在に嵌め合わされたペダルレバー７，７’に歯車２，２’を据え付けて内歯車部分１，１’と接続連結して回転するようにし、該歯車２，２’と噛み合うフリーホイールの歯車５，５’は後輪主軸に装着され、後輪１３が後退する方向に回転する時は空転し、後輪１３が前進する方向に回転するときには連結運動をするように装着する。この機構を後輪１３の左右に具えて、ベルト９を左右ペダルレバー７，７’のベルト締結部１０，１０’でプーリー１１を介して据え付ける。ペダル８，８’はペダルレバー７，７’の先端に取り付ける。ペダル８を押し下げた場合、内歯車部分１と噛み合う歯車２は時計方向すなはち自転車が後退する方向に回転し、後輪主軸６に装着されるフリーホイールの歯車５は歯車２と噛み合っているので、逆時計方向、すなわち自転車が前進する方向に回転し、後輪１３はフリーホイールの歯車５により回転し、自転車は前進走行する。この場合に他方のペダルレバー７’はベルト９によりプーリー１１を介して引き上げられ、歯車２’は内歯車部分１’と噛み合っているので逆時計方向すなわち自転車が前進する方向に回転し、該歯車２’と噛み合っているフリーホイールの歯車５’は時計方向すなわち自転車が後退する方向に回転するがフリーホイールの歯車５’はこの時空転するので後輪１３はフリーホイールの歯車５’の影響を全く受けない。次にペダル８’を押し下げると、前述のペダル８の場合と同じように後輪１３に装着しているフリーホイール５’が後輪１３を回転して自転車は前進走行する。ペダルレバー７は引き上げられて、前述したようにフリーホイールの歯車５は後輪１３を空転させて、回転に影響を与えない。ペダルレバー７，７’の上下往復運動を繰り返すことによって、自転車は継続的に走行し得る。後輪１３の回転数を上げるために非常に重要なのは歯車の比率であり、図１及び２によって最適な歯車の比率が得られない場合が起こり得る。
そこで図３及び４に示すように、ペダルレバー７，７’に装着された歯車２，２’の軸３，３’に歯車４，４’を設け該歯車４，４’に後輪主軸６に装着するフリーホイールの歯車５，５’に接続連結することによって、歯車間の比率の最適化を計り得る。
なお図５は図３及び４に示す装置を自転車に装備した実際例であり、この装置により自転車は従来の自転車より効率の良い軽快な走行を得る。

特許請求の範囲請求項１の基本となる側面図である。 上記請求項１の平面図である。 特許請求の範囲請求項２の基本となる側面図である。 上記請求項２の平面図である。 上記請求項２の使用状態図である。

符号の説明

１，１’ 内歯車部分
２，２’ 歯車
３，３’ 歯車軸
４，４’ 歯車
５，５’ フリーホイールの歯車
６ 後輪主軸
７，７’ ペダルレバー
８，８’ ペダル
９ ベルト
１０，１０’ ベルト締結部
１１ プーリー
１２，１２’ 車体本体部
１３ 後輪

Claims (2)

1. 自転車後輪の左右本体部に各々固定して備えた内歯車部分に、後輪主軸の左右に各々自在に嵌め合わされたペダルレバーに内歯車部分と接続連結して回転するように歯車を設置し、該歯車と連結して回転するように後輪主軸にフリーホイールの歯車を嵌め込み、該左右のペダルレバーがプーリーを介してベルトによって連動するように装置された自転車。
2. 上記請求項１に於いて、左右のペダルレバーに設置した歯車の同軸に歯車を設けて、該歯車と後輪主軸のフリーホイールの歯車と接続連結してなる自転車。
   

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