JP3168259B2 - 揺動支点型てこ装置を用いた自転車 - Google Patents
揺動支点型てこ装置を用いた自転車Info
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- JP3168259B2 JP3168259B2 JP32909297A JP32909297A JP3168259B2 JP 3168259 B2 JP3168259 B2 JP 3168259B2 JP 32909297 A JP32909297 A JP 32909297A JP 32909297 A JP32909297 A JP 32909297A JP 3168259 B2 JP3168259 B2 JP 3168259B2
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- rear wheel
- bicycle
- axle
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- 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
- B62M1/26—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers characterised by rotary cranks combined with reciprocating levers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、揺動支点型てこ
装置を用い、人力例えば足で漕いで進む陸上で用いられ
る自転車に関する。
装置を用い、人力例えば足で漕いで進む陸上で用いられ
る自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自転車は、チェーン歯車の軸の両
側に１８０度の位相差を持って固定されたクランク状の
ペダルを両足で交互に踏むことによりチェーン歯車を回
転させ、このチェーン歯車の回転をチェーンを介して後
輪に伝え、推進するように構成されている。
側に１８０度の位相差を持って固定されたクランク状の
ペダルを両足で交互に踏むことによりチェーン歯車を回
転させ、このチェーン歯車の回転をチェーンを介して後
輪に伝え、推進するように構成されている。
【０００３】ここで、チェーン歯車の軸に発生するトル
クはこの軸からペダルまでの距離とペダルの回転軌跡の
接線方向の力との積で表されるが、人間の足の力には限
りがあるので、このトルクを大きくするにはチェーン歯
車の軸からペダルまでの距離を長くとる必要がある。
クはこの軸からペダルまでの距離とペダルの回転軌跡の
接線方向の力との積で表されるが、人間の足の力には限
りがあるので、このトルクを大きくするにはチェーン歯
車の軸からペダルまでの距離を長くとる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自転車のペダルの回転軌跡の直径は人間の足の長さに基
づいて決定されているので現行のものより長くするとペ
ダルを漕ぐのが困難になり、効率も悪くなり安定性でも
問題があるなどいろいろの不都合が生じる。
自転車のペダルの回転軌跡の直径は人間の足の長さに基
づいて決定されているので現行のものより長くするとペ
ダルを漕ぐのが困難になり、効率も悪くなり安定性でも
問題があるなどいろいろの不都合が生じる。
【０００５】また、チェーン歯車の回転を後輪に伝達す
るためにチェーンを用いているが、このチェーンは外れ
たり、切れたりすることからその取扱が面倒であり、ま
たチェーン全体を覆うカバーを用いなければならないな
ど問題が多い。そこで、この発明は、チェーンを用いず
に従来の自転車に比べて楽に推進力が得られる揺動支点
型てこ装置を用いる自転車を提供することを目的とす
る。
るためにチェーンを用いているが、このチェーンは外れ
たり、切れたりすることからその取扱が面倒であり、ま
たチェーン全体を覆うカバーを用いなければならないな
ど問題が多い。そこで、この発明は、チェーンを用いず
に従来の自転車に比べて楽に推進力が得られる揺動支点
型てこ装置を用いる自転車を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の自転車は、ハ
ンドルを有するフレームと、このフレームの前後に夫々
回転自在に取り付けられた第１、第２の車輪と、前記フ
レームに固定され水平方向に延びた第１、第２の案内部
材と、この第１、第２の案内部材の案内溝に沿って回転
移動する第１、第２のローラと、この回転移動する第
１、第２のローラに夫々軸支された揺動支点を有し水平
方向に延びた第１、第２のてこ部材と、この第１、第２
のてこ部材の力点に形成された第１、第２のペダルと、
前記第１、第２のてこ部材の作用点に夫々結合され互い
に出力軸に関して１８０度の位相差を持ってこの出力軸
に結合された第１、第２のクランク装置と、前記出力軸
を前記第１、第２の車輪の内の一方の車輪の車軸に結合
するギア装置とを具備し、前記ギア装置は変速ギア装置
を含み、前記フレーム上にこの変速ギア装置のギア比を
切替える切替え装置が設けられ、さらに前記第１、第２
の車輪の回転を制限するブレーキ装置が設けられたこと
を特徴として構成される。
ンドルを有するフレームと、このフレームの前後に夫々
回転自在に取り付けられた第１、第２の車輪と、前記フ
レームに固定され水平方向に延びた第１、第２の案内部
材と、この第１、第２の案内部材の案内溝に沿って回転
移動する第１、第２のローラと、この回転移動する第
１、第２のローラに夫々軸支された揺動支点を有し水平
方向に延びた第１、第２のてこ部材と、この第１、第２
のてこ部材の力点に形成された第１、第２のペダルと、
前記第１、第２のてこ部材の作用点に夫々結合され互い
に出力軸に関して１８０度の位相差を持ってこの出力軸
に結合された第１、第２のクランク装置と、前記出力軸
を前記第１、第２の車輪の内の一方の車輪の車軸に結合
するギア装置とを具備し、前記ギア装置は変速ギア装置
を含み、前記フレーム上にこの変速ギア装置のギア比を
切替える切替え装置が設けられ、さらに前記第１、第２
の車輪の回転を制限するブレーキ装置が設けられたこと
を特徴として構成される。
【０００７】また、この発明の３輪自転車は、ハンドル
に直結された操舵可能の１個の前輪と後輪車軸により互
いに結合された２個の後輪とを有する自転車本体と、前
記後輪車軸上に固定された後輪ギアと、この後輪ギアの
中心に対して互いに対称の偏心位置に夫々設けられた第
１、第２のクランクピンと、この第１、第２のクランク
ピンを作用点として夫々回転自在に軸着された第１、第
２のてこ部材と、この第１、第２のてこ部材の前端部に
夫々回転自在に取り付けられた第１、第２のペダルと、
前記第１、第２のてこ部材の後端部に夫々回転自在に取
り付けられた第１、第２のローラと、前記第１、第２の
ローラを前後方向に移動自在に保持して揺動支点を構成
する第１、第２の案内部材とを具備し、前記後輪ギア
は、変速ギア装置を含み、前記自転車本体上にこの変速
ギア装置のギア比を切替える切替え装置が設けられ、前
記前輪および後輪の少なくとも一方の回転を制限するブ
レーキ装置が設けられたことを特徴として構成される。
に直結された操舵可能の１個の前輪と後輪車軸により互
いに結合された２個の後輪とを有する自転車本体と、前
記後輪車軸上に固定された後輪ギアと、この後輪ギアの
中心に対して互いに対称の偏心位置に夫々設けられた第
１、第２のクランクピンと、この第１、第２のクランク
ピンを作用点として夫々回転自在に軸着された第１、第
２のてこ部材と、この第１、第２のてこ部材の前端部に
夫々回転自在に取り付けられた第１、第２のペダルと、
前記第１、第２のてこ部材の後端部に夫々回転自在に取
り付けられた第１、第２のローラと、前記第１、第２の
ローラを前後方向に移動自在に保持して揺動支点を構成
する第１、第２の案内部材とを具備し、前記後輪ギア
は、変速ギア装置を含み、前記自転車本体上にこの変速
ギア装置のギア比を切替える切替え装置が設けられ、前
記前輪および後輪の少なくとも一方の回転を制限するブ
レーキ装置が設けられたことを特徴として構成される。
【０００８】また、この発明の手操作自転車は、フレー
ムと、このフレーム上に回転自在に取り付けられた１個
の前輪と２個の後輪と、前記２個の後輪を結合する車軸
上に固定された後輪ギアと、この後輪ギアの中心に対し
て偏心位置に設けられたクランク軸と、このクランク軸
を作用点として回転自在に軸着されたてこ部材と、この
てこ部材の前端の力点部に形成された握り部と、前記て
こ部材の後端の支点部に回転自在に取り付けられたロー
ラと、前記ローラを前後方向に移動自在に保持する案内
部材とから構成される。
ムと、このフレーム上に回転自在に取り付けられた１個
の前輪と２個の後輪と、前記２個の後輪を結合する車軸
上に固定された後輪ギアと、この後輪ギアの中心に対し
て偏心位置に設けられたクランク軸と、このクランク軸
を作用点として回転自在に軸着されたてこ部材と、この
てこ部材の前端の力点部に形成された握り部と、前記て
こ部材の後端の支点部に回転自在に取り付けられたロー
ラと、前記ローラを前後方向に移動自在に保持する案内
部材とから構成される。
【０００９】また、この発明の自転車は、ハンドルに直
結された操舵可能の１個の前輪と後輪車軸上に結合され
た少なくとも１個の後輪とを有する自転車本体と、前記
後輪車軸上に固定された後輪ギアと、この後輪ギアに噛
合された駆動ギアと、この駆動ギアの中心に対して互い
に対称の偏心位置に夫々設けられた第１、第２のクラン
クピンと、この第１、第２のクランクピンを作用点とし
て夫々回転自在に軸着された第１、第２のてこ部材と、
この第１、第２のてこ部材の前端部の力点に相当する位
置に夫々回転自在に取り付けられた第１、第２の力点ロ
ーラと、前記第１、第２のてこ部材の後端部に夫々回転
自在に取り付けられた第１、第２の支点ローラと、前記
第１、第２の力点ローラとともに揺動力点レギュレータ
を構成するために前記第１、第２の力点ローラを前後方
向に移動自在に保持する第１、第２の力点案内部材と、
前記第１、第２の支点ローラとともに揺動支点レギュレ
ータを構成するために前記第１、第２の支点ローラを前
後方向に移動自在に保持する第１、第２の支点案内部材
と、前記第１、第２の力点案内部材に対して垂直方向に
固定された第１、第２のピストンロッドと、この第１、
第２のピストンロッドの上端に夫々取り付けられた第
１、第２のペダル板とから構成される。
結された操舵可能の１個の前輪と後輪車軸上に結合され
た少なくとも１個の後輪とを有する自転車本体と、前記
後輪車軸上に固定された後輪ギアと、この後輪ギアに噛
合された駆動ギアと、この駆動ギアの中心に対して互い
に対称の偏心位置に夫々設けられた第１、第２のクラン
クピンと、この第１、第２のクランクピンを作用点とし
て夫々回転自在に軸着された第１、第２のてこ部材と、
この第１、第２のてこ部材の前端部の力点に相当する位
置に夫々回転自在に取り付けられた第１、第２の力点ロ
ーラと、前記第１、第２のてこ部材の後端部に夫々回転
自在に取り付けられた第１、第２の支点ローラと、前記
第１、第２の力点ローラとともに揺動力点レギュレータ
を構成するために前記第１、第２の力点ローラを前後方
向に移動自在に保持する第１、第２の力点案内部材と、
前記第１、第２の支点ローラとともに揺動支点レギュレ
ータを構成するために前記第１、第２の支点ローラを前
後方向に移動自在に保持する第１、第２の支点案内部材
と、前記第１、第２の力点案内部材に対して垂直方向に
固定された第１、第２のピストンロッドと、この第１、
第２のピストンロッドの上端に夫々取り付けられた第
１、第２のペダル板とから構成される。
【００１０】上記の構成により、チェーンを用いずに従
来と同じ程度の足のストロークにより或いは手のストロ
ークにより従来の自転車に比べて楽に安定な状態で推進
力が得られる揺動支点型てこ装置を用いた自転車を提供
することができる。
来と同じ程度の足のストロークにより或いは手のストロ
ークにより従来の自転車に比べて楽に安定な状態で推進
力が得られる揺動支点型てこ装置を用いた自転車を提供
することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１はこの発明を適用し
た実施例の構成を概略的に示す正面図である。図１の実
施例では通常の自転車と同様に前輪１１と後輪１２の直
径は互いに等しく設定されるが、必要に応じてこの前輪
１１と後輪１２の直径を互いに異なる値に設定しても構
わない。
いて図面を参照して説明する。図１はこの発明を適用し
た実施例の構成を概略的に示す正面図である。図１の実
施例では通常の自転車と同様に前輪１１と後輪１２の直
径は互いに等しく設定されるが、必要に応じてこの前輪
１１と後輪１２の直径を互いに異なる値に設定しても構
わない。
【００１２】前輪１１の車軸１１Ａは縦フレーム１５の
下半分に形成された二股部１５Ａの先端に固定され、上
端には水平に握り１６Ａを有する操向装置としてのハン
ドル１６が固定される。
下半分に形成された二股部１５Ａの先端に固定され、上
端には水平に握り１６Ａを有する操向装置としてのハン
ドル１６が固定される。
【００１３】縦フレーム１５を回転自在に保持する保持
部１５Ｂからは２本の中央フレーム１７Ａ，１７Ｂが水
平および下方に夫々延び、その先端部には縦フレーム１
５とほぼ平行にサドルフレーム１９がマウントされる。
このサドルフレーム１９の先端に取り付けたサドル２１
の高さは必要に応じて図示しない調節ネジにより調節で
きるように構成されている。縦フレーム１５は２本の中
央フレーム１７Ａ，１７Ｂとの結合部で保持部１５Ｂで
回転自在に保持され、自由にハンドル１６を回して自転
車の進行方向を変える事ができる。
部１５Ｂからは２本の中央フレーム１７Ａ，１７Ｂが水
平および下方に夫々延び、その先端部には縦フレーム１
５とほぼ平行にサドルフレーム１９がマウントされる。
このサドルフレーム１９の先端に取り付けたサドル２１
の高さは必要に応じて図示しない調節ネジにより調節で
きるように構成されている。縦フレーム１５は２本の中
央フレーム１７Ａ，１７Ｂとの結合部で保持部１５Ｂで
回転自在に保持され、自由にハンドル１６を回して自転
車の進行方向を変える事ができる。
【００１４】２本の中央フレーム１７Ａ，１７Ｂの先端
からはさらに２本の後部フレーム２３Ａ，２３Ｂが延び
出し、先端が互いに結合されて後輪１２の車軸２４を水
平に保持する。この車軸２４の両端には夫々ギア２５
Ａ，２５Ｂが固定される。図１では自転車の進行方向右
側のギア２５Ａに関連する構成が示されている。後輪１
２と車軸２４とは図２を参照して後述するように、ワン
ウエイクラッチ４５を介して結合される。
からはさらに２本の後部フレーム２３Ａ，２３Ｂが延び
出し、先端が互いに結合されて後輪１２の車軸２４を水
平に保持する。この車軸２４の両端には夫々ギア２５
Ａ，２５Ｂが固定される。図１では自転車の進行方向右
側のギア２５Ａに関連する構成が示されている。後輪１
２と車軸２４とは図２を参照して後述するように、ワン
ウエイクラッチ４５を介して結合される。
【００１５】ギア２５Ａにはこれより直径の大きいギア
２６Ａが噛合され、このギア２６Ａの軸２７Ａに対して
偏心した位置にはクランクピン２８Ａが取り付けられ
る。さらにこのクランクピン２８Ａには右側のペダルア
ーム３０Ａの後端部が回動自在に軸支される。
２６Ａが噛合され、このギア２６Ａの軸２７Ａに対して
偏心した位置にはクランクピン２８Ａが取り付けられ
る。さらにこのクランクピン２８Ａには右側のペダルア
ーム３０Ａの後端部が回動自在に軸支される。
【００１６】このペダルアーム３０Ａの前端部には右側
のペダル３１Ａが回転自在に取り付けられ、ペダルアー
ム３０Ａの後部寄りの位置にはローラ３２Ａが回転自在
に軸支される。このローラ３２Ａは支持体３３Ａに形成
された案内溝３５Ａの中を前後の方向に自由に移動可能
となっている。この部分の構成は図２を参照してさらに
詳細に説明する。
のペダル３１Ａが回転自在に取り付けられ、ペダルアー
ム３０Ａの後部寄りの位置にはローラ３２Ａが回転自在
に軸支される。このローラ３２Ａは支持体３３Ａに形成
された案内溝３５Ａの中を前後の方向に自由に移動可能
となっている。この部分の構成は図２を参照してさらに
詳細に説明する。
【００１７】このペダルアーム３０Ａはローラ３２Ａに
軸支されている点を支点とするてこ装置を構成するもの
で、力点であるペダル３１Ａを踏み込むことによりペダ
ル３１Ａは偏平な半円弧の軌跡Ｘに沿って時計方向に矢
印の行程を移動しながら約３５度の角度の範囲で偏平回
転運動を行う。
軸支されている点を支点とするてこ装置を構成するもの
で、力点であるペダル３１Ａを踏み込むことによりペダ
ル３１Ａは偏平な半円弧の軌跡Ｘに沿って時計方向に矢
印の行程を移動しながら約３５度の角度の範囲で偏平回
転運動を行う。
【００１８】これに伴い、ペダルアーム３０Ａのてこと
しての作用点である後端は、クランクピン２８Ａを介し
てギア２６Ａをその軸２７Ａの回りに反時計方向に回転
させる。その際、ローラ３２Ａの軸は揺動支点として案
内溝３５Ａ中を前後の方向に往復移動する。
しての作用点である後端は、クランクピン２８Ａを介し
てギア２６Ａをその軸２７Ａの回りに反時計方向に回転
させる。その際、ローラ３２Ａの軸は揺動支点として案
内溝３５Ａ中を前後の方向に往復移動する。
【００１９】このギア２６Ａの反時計方向の回転により
右側の後輪ギア２５Ａが時計方向に回転駆動され後輪１
２が時計方向に回転駆動され、自転車が前進する。左側
のペダルアームについても同様の推進機構になってお
り、左右の足で交互にペダル３１Ａ，３１Ｂを踏み込む
ことにより自転車を楽に走行させることができる。
右側の後輪ギア２５Ａが時計方向に回転駆動され後輪１
２が時計方向に回転駆動され、自転車が前進する。左側
のペダルアームについても同様の推進機構になってお
り、左右の足で交互にペダル３１Ａ，３１Ｂを踏み込む
ことにより自転車を楽に走行させることができる。
【００２０】以下、図２、図３を参照して図１に示した
実施例の推進機構を更に詳細に説明する。図２は後輪１
２を外した状態での左右の推進機構の部分を示す断面
図、図３は図１に示した右側の推進機構の部分を拡大し
て示した側面図である。
実施例の推進機構を更に詳細に説明する。図２は後輪１
２を外した状態での左右の推進機構の部分を示す断面
図、図３は図１に示した右側の推進機構の部分を拡大し
て示した側面図である。
【００２１】図２において、ペダルアーム３０Ａ、３０
Ｂの後端にはそれぞれベアリング３４Ａ，３４Ｂが固定
され、このベアリング３４Ａ，３４Ｂの回転軸として左
右のクランクピン２８Ａ、２８Ｂの先端が突出させて固
定される。
Ｂの後端にはそれぞれベアリング３４Ａ，３４Ｂが固定
され、このベアリング３４Ａ，３４Ｂの回転軸として左
右のクランクピン２８Ａ、２８Ｂの先端が突出させて固
定される。
【００２２】このクランクピン２８Ａ、２８Ｂの先端部
分は夫々ギア２６Ａ、２６Ｂの周辺部に近い部分に偏心
して回転自在に結合される。ギア２６Ａ、２６Ｂは夫々
ベアリング３７Ａ，３７Ｂを介して軸２７Ａ，２７Ｂに
回転自在に取り付けられ、この軸２７Ａ，２７Ｂは夫々
水平フレーム２３Ｂ上に固定された支持フレーム３９
Ａ，３９Ｂ上に固定された支持フレーム３８Ａ，３８Ｂ
上に取り付けられる。この支持フレーム３８Ａ，３８
Ｂ、３９Ａ，３９Ｂ上には前記車軸２４が回転自在に支
持される。
分は夫々ギア２６Ａ、２６Ｂの周辺部に近い部分に偏心
して回転自在に結合される。ギア２６Ａ、２６Ｂは夫々
ベアリング３７Ａ，３７Ｂを介して軸２７Ａ，２７Ｂに
回転自在に取り付けられ、この軸２７Ａ，２７Ｂは夫々
水平フレーム２３Ｂ上に固定された支持フレーム３９
Ａ，３９Ｂ上に固定された支持フレーム３８Ａ，３８Ｂ
上に取り付けられる。この支持フレーム３８Ａ，３８
Ｂ、３９Ａ，３９Ｂ上には前記車軸２４が回転自在に支
持される。
【００２３】この支持フレーム３８Ａ，３８Ｂにはペダ
ルアーム３０Ａ、３０Ｂに軸支されたローラ３２Ａ，３
２Ｂを案内するための案内溝３５Ａ，３５Ｂを有する支
持体３３Ａ、３３Ｂが固定される。
ルアーム３０Ａ、３０Ｂに軸支されたローラ３２Ａ，３
２Ｂを案内するための案内溝３５Ａ，３５Ｂを有する支
持体３３Ａ、３３Ｂが固定される。
【００２４】図３は図１に示した右側のギア２６Ａおよ
び支持体３３Ａの部分を拡大して示す図で、図２の右側
水平フレーム２３Ｂ上に固定された支持フレーム３９Ａ
には支持フレーム３８Ａが複数の固定ねじ４０によって
固定される。この支持フレーム３８Ａには案内溝３５Ａ
を有する支持体３３Ａが複数のねじ４１により強固に固
定される。
び支持体３３Ａの部分を拡大して示す図で、図２の右側
水平フレーム２３Ｂ上に固定された支持フレーム３９Ａ
には支持フレーム３８Ａが複数の固定ねじ４０によって
固定される。この支持フレーム３８Ａには案内溝３５Ａ
を有する支持体３３Ａが複数のねじ４１により強固に固
定される。
【００２５】この案内溝３５Ａの上下の幅はローラ３２
Ａの直径とほぼ同等に形成されるが、ローラ３２Ａが案
内溝３５Ａから外れてしまわないように案内溝３５Ａの
側面開口部は図３に示すようにローラ３２Ａの直径より
所定寸法だけ狭くなるように形成されている。
Ａの直径とほぼ同等に形成されるが、ローラ３２Ａが案
内溝３５Ａから外れてしまわないように案内溝３５Ａの
側面開口部は図３に示すようにローラ３２Ａの直径より
所定寸法だけ狭くなるように形成されている。
【００２６】図２において、車軸２４の中央部分にはワ
ンウエイクラッチ４５が取り付けられ、これに対して図
１のように後輪１２が取り付けられる。このような構成
を有する自転車に乗るときは、図１において、サドル２
１に腰掛けて左右の足を夫々ペダル３１Ｂ，３１Ａに乗
せ、例えば右側のペダル３１Ａを図１の位置から下に踏
み込む。
ンウエイクラッチ４５が取り付けられ、これに対して図
１のように後輪１２が取り付けられる。このような構成
を有する自転車に乗るときは、図１において、サドル２
１に腰掛けて左右の足を夫々ペダル３１Ｂ，３１Ａに乗
せ、例えば右側のペダル３１Ａを図１の位置から下に踏
み込む。
【００２７】ペダル３１Ａを踏み込んでいくと、ローラ
３２Ａを支点としてペダルアーム３０Ａが時計方向に回
転し、クランクピン２８Ａを介してギア２６Ａが反時計
方向に回転する。このギア２６Ａの回転に伴ってギア２
５Ａが時計方向に回転され、車軸２４が時計方向に回転
し、ワンウエイクラッチ４５を介して後輪が回転して自
転車が推進せしめられる。
３２Ａを支点としてペダルアーム３０Ａが時計方向に回
転し、クランクピン２８Ａを介してギア２６Ａが反時計
方向に回転する。このギア２６Ａの回転に伴ってギア２
５Ａが時計方向に回転され、車軸２４が時計方向に回転
し、ワンウエイクラッチ４５を介して後輪が回転して自
転車が推進せしめられる。
【００２８】車軸２４の回転は左側のギア２５Ｂに伝達
され、ギア２６Ｂが反時計方向に回転し、クランクピン
２８Ｂを介して結合された左側のペダルアーム３０Ｂが
ローラ３２Ｂの軸を支点として反時計方向に回転し、ペ
ダル３１Ｂが持ち上げられる。
され、ギア２６Ｂが反時計方向に回転し、クランクピン
２８Ｂを介して結合された左側のペダルアーム３０Ｂが
ローラ３２Ｂの軸を支点として反時計方向に回転し、ペ
ダル３１Ｂが持ち上げられる。
【００２９】クランクピン２８Ａ，２８Ｂは軸２７Ａ，
２７Ｂに関して丁度１８０度の位相差を持つように夫々
ギア２６Ａ，２６Ｂ上に偏心して取り付けられているの
で、ペダル３１Ａが軌跡Ｘにおけるその行程の最も低い
位置にくると、反対側のペダル３１Ｂはその行程の最も
高い位置にくる。
２７Ｂに関して丁度１８０度の位相差を持つように夫々
ギア２６Ａ，２６Ｂ上に偏心して取り付けられているの
で、ペダル３１Ａが軌跡Ｘにおけるその行程の最も低い
位置にくると、反対側のペダル３１Ｂはその行程の最も
高い位置にくる。
【００３０】この状態で今度は左足でペダル３１Ｂを踏
み込んで行くと、ローラ３２Ｂを支点としてペダルアー
ム３０Ｂが時計方向に回転し、クランクピン２８Ｂを介
してギア２６Ｂが反時計方向に回転する。このギア２６
Ｂの回転に伴ってギア２５Ｂが時計方向に回転され、車
軸２４が時計方向に回転して自転車が推進せしめられ
る。
み込んで行くと、ローラ３２Ｂを支点としてペダルアー
ム３０Ｂが時計方向に回転し、クランクピン２８Ｂを介
してギア２６Ｂが反時計方向に回転する。このギア２６
Ｂの回転に伴ってギア２５Ｂが時計方向に回転され、車
軸２４が時計方向に回転して自転車が推進せしめられ
る。
【００３１】このようにして、ペダル３１Ａ，３１Ｂの
運動の軌跡は曲線Ｘで示した半円形状の閉曲線となる。
この半円形状の軌跡Ｘは極めて偏平であるから、ほとん
ど足を上下に往復させるだけのような感じでペダル３１
Ａ，３１Ｂを漕ぐことができる。しかもその足の上下の
方向はこの実施例では僅かに斜め上方と斜め後方との間
で往復させることになり、平地での歩行における足踏み
状態と同じであり、従来の自転車を漕ぐときのペダルの
回転に合わせた脚の回転運動とは異なり、極めて自然な
足の上下運動であるため力のロスが無く、疲労が少なく
て済む。
運動の軌跡は曲線Ｘで示した半円形状の閉曲線となる。
この半円形状の軌跡Ｘは極めて偏平であるから、ほとん
ど足を上下に往復させるだけのような感じでペダル３１
Ａ，３１Ｂを漕ぐことができる。しかもその足の上下の
方向はこの実施例では僅かに斜め上方と斜め後方との間
で往復させることになり、平地での歩行における足踏み
状態と同じであり、従来の自転車を漕ぐときのペダルの
回転に合わせた脚の回転運動とは異なり、極めて自然な
足の上下運動であるため力のロスが無く、疲労が少なく
て済む。
【００３２】しかも従来のようなチェーンを用いないの
で機構が簡単になり、保守も容易である。なお、図１に
示したペダル３１Ａ，３１Ｂは軌跡Ｘに沿って時計方向
に移動するようにした例であるが、ペダル３１Ａ，３１
Ｂを反時計方向に回動するようにもできる。この場合は
ギア２６Ａと２５Ａとの間に他のギアを一段噛ませるこ
とにより容易に実現できる。
で機構が簡単になり、保守も容易である。なお、図１に
示したペダル３１Ａ，３１Ｂは軌跡Ｘに沿って時計方向
に移動するようにした例であるが、ペダル３１Ａ，３１
Ｂを反時計方向に回動するようにもできる。この場合は
ギア２６Ａと２５Ａとの間に他のギアを一段噛ませるこ
とにより容易に実現できる。
【００３３】この軌跡Ｘに沿って反時計方向に回動する
ようにペダル３１Ａ，３１Ｂを踏み込む場合、足の上下
の方向は図１の実施例よりさらに斜め上方と斜め後方と
の間で往復させることになり、平地での歩行における足
を後方にけり出す状態に更に近くなり、従来の自転車を
漕ぐときのペダルの回転に合わせた脚の回転運動とは異
なり、歩行時の極めて自然な足の上下運動に近いため力
のロスが無く、疲労が少なくて済む。
ようにペダル３１Ａ，３１Ｂを踏み込む場合、足の上下
の方向は図１の実施例よりさらに斜め上方と斜め後方と
の間で往復させることになり、平地での歩行における足
を後方にけり出す状態に更に近くなり、従来の自転車を
漕ぐときのペダルの回転に合わせた脚の回転運動とは異
なり、歩行時の極めて自然な足の上下運動に近いため力
のロスが無く、疲労が少なくて済む。
【００３４】図１ないし図３に示した実施例はてことし
て働くペダルアーム３０Ａ，３０Ｂの力点であるペダル
３１Ａ，３１Ｂと作用点であるクランクピン２８Ａ，２
８Ｂとの間に揺動支点であるローラ３２Ａ，３２Ｂを設
けたいわゆる内支点型のてこによる推進装置を構成した
が、同様にしてペダルアームの一方の端を支点とするい
わゆる外支点型のてこによる推進装置を構成することも
できる。
て働くペダルアーム３０Ａ，３０Ｂの力点であるペダル
３１Ａ，３１Ｂと作用点であるクランクピン２８Ａ，２
８Ｂとの間に揺動支点であるローラ３２Ａ，３２Ｂを設
けたいわゆる内支点型のてこによる推進装置を構成した
が、同様にしてペダルアームの一方の端を支点とするい
わゆる外支点型のてこによる推進装置を構成することも
できる。
【００３５】図４はその一実施例を示す平面図であり、
ペダルアーム５０Ａ，５０Ｂの力点であるペダル５１
Ａ，５１Ｂと作用点であるクランクピン５２Ａ，５２Ｂ
に対して、揺動支点であるローラ５３Ａ，５３Ｂを外
側、即ちペダル５１Ａ，５１Ｂに対してペダルアーム５
０Ａ，５０Ｂの反対側の端に設けたいわゆる外支点型の
てこによる推進装置を構成する。
ペダルアーム５０Ａ，５０Ｂの力点であるペダル５１
Ａ，５１Ｂと作用点であるクランクピン５２Ａ，５２Ｂ
に対して、揺動支点であるローラ５３Ａ，５３Ｂを外
側、即ちペダル５１Ａ，５１Ｂに対してペダルアーム５
０Ａ，５０Ｂの反対側の端に設けたいわゆる外支点型の
てこによる推進装置を構成する。
【００３６】その他の構成は図１ないし図３の実施例と
同様であるから簡単に説明しておく。クランクピン５２
Ａ，５２Ｂは、後部フレーム５４Ａ，５４Ｂに固定され
た支持フレーム５５Ａ，５５Ｂ上にベアリングにより回
転自在に軸支されたギア５６Ａ，５６Ｂ上の偏心位置に
固定される。このクランクピン５２Ａ，５２Ｂにはペダ
ルアーム５０Ａ，５０Ｂの中間位置が回転自在に結合さ
れる。
同様であるから簡単に説明しておく。クランクピン５２
Ａ，５２Ｂは、後部フレーム５４Ａ，５４Ｂに固定され
た支持フレーム５５Ａ，５５Ｂ上にベアリングにより回
転自在に軸支されたギア５６Ａ，５６Ｂ上の偏心位置に
固定される。このクランクピン５２Ａ，５２Ｂにはペダ
ルアーム５０Ａ，５０Ｂの中間位置が回転自在に結合さ
れる。
【００３７】ギア５６Ａ，５６Ｂは支持フレーム５５
Ａ，５５Ｂ上に軸支された車軸５７上に固定されたギア
５８Ａ，５８Ｂと噛合される。車軸５７上にはワンウエ
イクラッチ５９を介して後輪６０が取り付けられる。
Ａ，５５Ｂ上に軸支された車軸５７上に固定されたギア
５８Ａ，５８Ｂと噛合される。車軸５７上にはワンウエ
イクラッチ５９を介して後輪６０が取り付けられる。
【００３８】ペダルアーム５０Ａ，５０Ｂの後端に取り
付けられたローラ５３Ａ，５３Ｂは、支持フレーム５５
Ａ，５５Ｂ上に固定された支持フレーム６１Ａ，６１Ｂ
に形成された案内溝６２Ａ，６２Ｂに沿って前後方向に
移動自在に保持される。
付けられたローラ５３Ａ，５３Ｂは、支持フレーム５５
Ａ，５５Ｂ上に固定された支持フレーム６１Ａ，６１Ｂ
に形成された案内溝６２Ａ，６２Ｂに沿って前後方向に
移動自在に保持される。
【００３９】図４の実施例ではペダル５１Ｂが最も後方
の位置にあり、ペダル５１Ａが最も前方の位置にある状
態を示し、高さとしては図１の場合と同様にその上下の
移動範囲の丁度中間の位置で互いに同じ高さとなってい
る。
の位置にあり、ペダル５１Ａが最も前方の位置にある状
態を示し、高さとしては図１の場合と同様にその上下の
移動範囲の丁度中間の位置で互いに同じ高さとなってい
る。
【００４０】ここでペダル５１Ｂを踏み込むと、ペダル
アーム５０Ｂはローラ５３Ｂの軸を支点として時計方向
に回転し、クランクピン５２Ｂを介してギア５６Ｂが反
時計方向に回転し、ギア５８Ｂ、即ち車軸５７が時計方
向に回転して自転車に図中右方向の推進力を与える。
アーム５０Ｂはローラ５３Ｂの軸を支点として時計方向
に回転し、クランクピン５２Ｂを介してギア５６Ｂが反
時計方向に回転し、ギア５８Ｂ、即ち車軸５７が時計方
向に回転して自転車に図中右方向の推進力を与える。
【００４１】一方、車軸５７の回転によりギア５８Ａが
時計方向に回転し、ペダルアーム５０Ａはローラ５３Ａ
の軸を支点として反時計方向に回転して持ち上げられ
る。ここでペダル５１Ａがその最高点を過ぎた位置、即
ちピン５２Ａがギア５６Ａの軸より後方にきた位置でペ
ダル５１Ａを踏み込むと、ペダルアーム５０Ａはローラ
５３Ａの軸を支点として時計方向に回転し、クランクピ
ン５２Ａを介してギア５６Ａが反時計方向に回転し、ギ
ア５８Ａが時計方向に回転して自転車に推進力を与える
ことができる。
時計方向に回転し、ペダルアーム５０Ａはローラ５３Ａ
の軸を支点として反時計方向に回転して持ち上げられ
る。ここでペダル５１Ａがその最高点を過ぎた位置、即
ちピン５２Ａがギア５６Ａの軸より後方にきた位置でペ
ダル５１Ａを踏み込むと、ペダルアーム５０Ａはローラ
５３Ａの軸を支点として時計方向に回転し、クランクピ
ン５２Ａを介してギア５６Ａが反時計方向に回転し、ギ
ア５８Ａが時計方向に回転して自転車に推進力を与える
ことができる。
【００４２】以下同様にしてペダル５１Ａ、５１Ｂを交
互に踏み込むことにより図１の実施例と同様に自転車を
効率よく安定して漕ぐことができる。なお、図４の実施
例では以上の説明から明らかなようにペダル５１Ａ，５
１Ｂを踏み込んだときにローラ５３Ａ，５３Ｂが後方に
移動するから、その運動の軌跡は図１の実施例の説明と
は逆に軌跡Ｘに沿って反時計方向の回転を示すものとな
る。したがって、軌跡Ｘに沿って反時計方向に回動する
ようにペダル５１Ａ，５１Ｂを踏み込む場合、足の上下
の方向は図１の実施例よりさらに斜め上方と斜め後方と
の間で往復させることになり、平地での歩行における足
を後方にけり出す状態に更に近くなり、従来の自転車を
漕ぐときのペダルの回転に合わせた脚の回転運動とは異
なり、歩行時の極めて自然な足の上下運動に近いため力
のロスが無く、疲労が少なくて済む。
互に踏み込むことにより図１の実施例と同様に自転車を
効率よく安定して漕ぐことができる。なお、図４の実施
例では以上の説明から明らかなようにペダル５１Ａ，５
１Ｂを踏み込んだときにローラ５３Ａ，５３Ｂが後方に
移動するから、その運動の軌跡は図１の実施例の説明と
は逆に軌跡Ｘに沿って反時計方向の回転を示すものとな
る。したがって、軌跡Ｘに沿って反時計方向に回動する
ようにペダル５１Ａ，５１Ｂを踏み込む場合、足の上下
の方向は図１の実施例よりさらに斜め上方と斜め後方と
の間で往復させることになり、平地での歩行における足
を後方にけり出す状態に更に近くなり、従来の自転車を
漕ぐときのペダルの回転に合わせた脚の回転運動とは異
なり、歩行時の極めて自然な足の上下運動に近いため力
のロスが無く、疲労が少なくて済む。
【００４３】ここで、図５を参照してこの発明による揺
動支点型てこ装置を用いた推進機構と従来の自転車の推
進機構の動作の解析を対比して説明する。図５（ａ）は
従来の自転車のペダルの動作軌跡を示し、チェーン歯車
の回転軸１００の周りに互いに１８０度の位相差をもっ
て設けたペダルアーム１０１、１０２の先端に夫々ペダ
ル１０３、１０４を取り付けたものとする。
動支点型てこ装置を用いた推進機構と従来の自転車の推
進機構の動作の解析を対比して説明する。図５（ａ）は
従来の自転車のペダルの動作軌跡を示し、チェーン歯車
の回転軸１００の周りに互いに１８０度の位相差をもっ
て設けたペダルアーム１０１、１０２の先端に夫々ペダ
ル１０３、１０４を取り付けたものとする。
【００４４】図において、アーム１０１、１０２の長さ
を夫々Ｌとし、ペダル１０４に対して時計方向の回転軌
跡Ｙの接線方向に加えられる力をＦｃとすると、中心の
軸１００におけるトルクＴ０はＴ０＝Ｌ・Ｆｃとなる。
を夫々Ｌとし、ペダル１０４に対して時計方向の回転軌
跡Ｙの接線方向に加えられる力をＦｃとすると、中心の
軸１００におけるトルクＴ０はＴ０＝Ｌ・Ｆｃとなる。
【００４５】一方、図４の外支点の場合の実施例の構成
を図５（ｂ）のように簡単化して図示する。ここで、ペ
ダルアーム５０Ａの長さを３Ｌとし、ペダルアーム５０
Ａの動作角度をθとし、てこ部材の力点としてのペダル
５１Ａの軸が軌跡Ｘに沿って丁度θ／２回動した時の軌
跡Ｘの中心との直線距離を従来のペダルアームの長さと
同じＬとする。すると、ペダル５１Ａの運動軌跡Ｘの接
線方向に従来と同じ力Ｆｃが加えられると、ペダルアー
ム５０Ａの揺動支点であるローラ５３Ａの軸に生じるト
ルクＴは、Ｔ＝３Ｌ・Ｆｃとなり、従来の自転車の３倍
の力が発生することになる。
を図５（ｂ）のように簡単化して図示する。ここで、ペ
ダルアーム５０Ａの長さを３Ｌとし、ペダルアーム５０
Ａの動作角度をθとし、てこ部材の力点としてのペダル
５１Ａの軸が軌跡Ｘに沿って丁度θ／２回動した時の軌
跡Ｘの中心との直線距離を従来のペダルアームの長さと
同じＬとする。すると、ペダル５１Ａの運動軌跡Ｘの接
線方向に従来と同じ力Ｆｃが加えられると、ペダルアー
ム５０Ａの揺動支点であるローラ５３Ａの軸に生じるト
ルクＴは、Ｔ＝３Ｌ・Ｆｃとなり、従来の自転車の３倍
の力が発生することになる。
【００４６】ここで、例えばクランクピン５２Ａが描く
円の半径が１／３Ｌとなる位置を選んでクランクピン５
２Ａをペダルアーム５０Ａ上に設けることができる。例
えば従来の自転車のペダルアームの長さＬが１６０ｍｍ
であれば、図４の実施例のペダルアーム５０Ａの長さは
３×１６０＝４８０ｍｍとなり、通常の寸法の自転車の
フレーム上に充分余裕を持って取り付けることができ
る。勿論、ペダルアーム５０Ａの長さはもっと長くで
き、その場合はより大きなトルクを発生することができ
る。
円の半径が１／３Ｌとなる位置を選んでクランクピン５
２Ａをペダルアーム５０Ａ上に設けることができる。例
えば従来の自転車のペダルアームの長さＬが１６０ｍｍ
であれば、図４の実施例のペダルアーム５０Ａの長さは
３×１６０＝４８０ｍｍとなり、通常の寸法の自転車の
フレーム上に充分余裕を持って取り付けることができ
る。勿論、ペダルアーム５０Ａの長さはもっと長くで
き、その場合はより大きなトルクを発生することができ
る。
【００４７】従来の自転車はペダルがその軌跡の頂上位
置から若干前方に回転した位置、例えば時計の針では２
時の方向から最下端の６時の位置までの、角度では１２
０度程度の範囲でペダルを踏み込んで推進力を与えるこ
とができるが、この発明の場合は最高部から最低部ま
で、即ちほぼ１８０度の範囲でペダルを踏むことができ
るので、極めて効率が良い。しかもペダルを踏み込む方
向が常に下方であり従来と比較して水平方向の成分が少
ないからより効率良く自転車を推進できる。
置から若干前方に回転した位置、例えば時計の針では２
時の方向から最下端の６時の位置までの、角度では１２
０度程度の範囲でペダルを踏み込んで推進力を与えるこ
とができるが、この発明の場合は最高部から最低部ま
で、即ちほぼ１８０度の範囲でペダルを踏むことができ
るので、極めて効率が良い。しかもペダルを踏み込む方
向が常に下方であり従来と比較して水平方向の成分が少
ないからより効率良く自転車を推進できる。
【００４８】図６、図７にこの発明の更に他の実施例を
示す。図６の実施例は図４の実施例と同様に外支点型の
てこ装置として推進装置を構成してある。図６（ａ）は
平面図、図６（ｂ）は側面図である。この実施例は３輪
式の簡易型の自転車であり、図において、前輪７１は二
股に形成された前輪フレーム７２の先端部に回転自在に
軸支され、前輪フレーム７２はハンドルフレーム７３の
下端に固定される。
示す。図６の実施例は図４の実施例と同様に外支点型の
てこ装置として推進装置を構成してある。図６（ａ）は
平面図、図６（ｂ）は側面図である。この実施例は３輪
式の簡易型の自転車であり、図において、前輪７１は二
股に形成された前輪フレーム７２の先端部に回転自在に
軸支され、前輪フレーム７２はハンドルフレーム７３の
下端に固定される。
【００４９】ハンドルフレーム７３の上端にはハンドル
７４が取り付けられ、中心フレーム７５の前端に形成さ
れたジョイント部７６により回転自在にほぼ垂直に保持
される。中心フレーム７５の後端には長方形の箱型フレ
ーム７７が固定され、この箱型フレーム７７には中心フ
レーム７５に対して直交する方向に後輪車軸７８が回転
自在に軸支される。
７４が取り付けられ、中心フレーム７５の前端に形成さ
れたジョイント部７６により回転自在にほぼ垂直に保持
される。中心フレーム７５の後端には長方形の箱型フレ
ーム７７が固定され、この箱型フレーム７７には中心フ
レーム７５に対して直交する方向に後輪車軸７８が回転
自在に軸支される。
【００５０】後輪車軸７８の両端には一対の後輪７９
Ａ，７９Ｂがベアリング８０Ａ，８０Ｂを介して取り付
けられる。後輪車軸７８の中間部には前記実施例と同様
にワンウエイクラッチを介して後輪ギア８１が取り付け
られ、この後輪ギア８１には駆動ギア８２が噛合され
る。この駆動ギア８２は箱型フレーム７７上に後輪車軸
７８と平行に回転軸８３により回転自在に取り付けられ
る。
Ａ，７９Ｂがベアリング８０Ａ，８０Ｂを介して取り付
けられる。後輪車軸７８の中間部には前記実施例と同様
にワンウエイクラッチを介して後輪ギア８１が取り付け
られ、この後輪ギア８１には駆動ギア８２が噛合され
る。この駆動ギア８２は箱型フレーム７７上に後輪車軸
７８と平行に回転軸８３により回転自在に取り付けられ
る。
【００５１】駆動ギア８２の軸８３を挟んで互いに１８
０度の位相差を持つ偏心位置には一対のクランクピン８
４Ａ，８４Ｂが固定され、これらのクランクピン８４
Ａ，８４Ｂにはペダルアーム８５Ａ，８５Ｂの中間位置
が回転自在に取り付けられる。
０度の位相差を持つ偏心位置には一対のクランクピン８
４Ａ，８４Ｂが固定され、これらのクランクピン８４
Ａ，８４Ｂにはペダルアーム８５Ａ，８５Ｂの中間位置
が回転自在に取り付けられる。
【００５２】ペダルアーム８５Ａ，８５Ｂの先端にはペ
ダル８６Ａ，８６Ｂが回転自在に取り付けられ、後端に
はそれぞれローラ８７Ａ，８７Ｂが軸支される。これら
のローラ８７Ａ，８７Ｂは、図示しないが、いずれも図
４の実施例における案内溝６２Ａ，６２Ｂを有する支持
体６１Ａ，６１Ｂと同様の構成の支持体により支持され
る。
ダル８６Ａ，８６Ｂが回転自在に取り付けられ、後端に
はそれぞれローラ８７Ａ，８７Ｂが軸支される。これら
のローラ８７Ａ，８７Ｂは、図示しないが、いずれも図
４の実施例における案内溝６２Ａ，６２Ｂを有する支持
体６１Ａ，６１Ｂと同様の構成の支持体により支持され
る。
【００５３】図６の実施例は簡易型の自転車であり、図
１の実施例に用いられているようなサドル２１に相当す
る部品は設けられていない。従って、日常的に用いられ
るより、スポーツとしてのサイクリングに用いたり、あ
るいは子供用の遊具として用いると良い。
１の実施例に用いられているようなサドル２１に相当す
る部品は設けられていない。従って、日常的に用いられ
るより、スポーツとしてのサイクリングに用いたり、あ
るいは子供用の遊具として用いると良い。
【００５４】即ち、両手でハンドル７４をしっかり握
り、両足をペダル８６Ａ，８６Ｂに乗せて交互に踏み込
む。この結果、駆動ギア８２が連続的に回転され、後輪
７９Ａ，７９Ｂが回転駆動されることになる。
り、両足をペダル８６Ａ，８６Ｂに乗せて交互に踏み込
む。この結果、駆動ギア８２が連続的に回転され、後輪
７９Ａ，７９Ｂが回転駆動されることになる。
【００５５】図７は図６の実施例の構成を更に簡素化し
た実施例を示す。図７において図６と対応する部分は同
一の参照符号を付してある。図７において、一対の後輪
７９Ａ，７９Ｂ間の車軸７８の中間部に図示しないワン
ウエイクラッチを介して設けられた後輪ギア８１には、
軸８３により箱型フレーム７７に回転自在に取り付けら
れた駆動ギア８２が噛合せしめられる。
た実施例を示す。図７において図６と対応する部分は同
一の参照符号を付してある。図７において、一対の後輪
７９Ａ，７９Ｂ間の車軸７８の中間部に図示しないワン
ウエイクラッチを介して設けられた後輪ギア８１には、
軸８３により箱型フレーム７７に回転自在に取り付けら
れた駆動ギア８２が噛合せしめられる。
【００５６】この駆動ギア８２には偏心位置にクランク
ピン９０が固定され、このクランクピン９０には操作ハ
ンドル９１がその中間位置で回転自在に取り付けられ
る。この操作ハンドル９１の先端部には握り部９２が取
り付けられ、その後端部にはローラ９３が軸支される。
このローラ９３は一対の案内板９４Ａ，９４Ｂの間で進
行方向の斜め上方に回転自在に案内されるように構成さ
れている。この案内板９４Ａ，９４Ｂは図示していない
が箱型フレーム７７上に固定されている。
ピン９０が固定され、このクランクピン９０には操作ハ
ンドル９１がその中間位置で回転自在に取り付けられ
る。この操作ハンドル９１の先端部には握り部９２が取
り付けられ、その後端部にはローラ９３が軸支される。
このローラ９３は一対の案内板９４Ａ，９４Ｂの間で進
行方向の斜め上方に回転自在に案内されるように構成さ
れている。この案内板９４Ａ，９４Ｂは図示していない
が箱型フレーム７７上に固定されている。
【００５７】さらに前輪７１と一対の後輪７９Ａ，７９
Ｂとの間の中心フレーム７５上には図７（ｂ）に示した
ようにステップ部９６Ａとこれに連続して形成された腰
掛け部９６Ｂとが取り付けられる。このステップ部９６
Ａと腰掛け部９６Ｂとは図７（ａ）では省略されてい
る。
Ｂとの間の中心フレーム７５上には図７（ｂ）に示した
ようにステップ部９６Ａとこれに連続して形成された腰
掛け部９６Ｂとが取り付けられる。このステップ部９６
Ａと腰掛け部９６Ｂとは図７（ａ）では省略されてい
る。
【００５８】図７の実施例の使用に際しては、まずユー
ザは腰掛け部９６Ｂに座り、両足をステップ部９６Ａに
乗せ、操作ハンドル９１の先端部に形成された握り部９
２を片手または両手で握る。たとえば操作ハンドル９１
が図示したＰ１の位置にあるときにこの操作ハンドル９
１を時計方向に引き上げると、クランクピン９０が軸８
３の周りを時計方向に移動するように力が加えられ、こ
れに伴って駆動ギア８２が時計方向に回転せしめられ
る。
ザは腰掛け部９６Ｂに座り、両足をステップ部９６Ａに
乗せ、操作ハンドル９１の先端部に形成された握り部９
２を片手または両手で握る。たとえば操作ハンドル９１
が図示したＰ１の位置にあるときにこの操作ハンドル９
１を時計方向に引き上げると、クランクピン９０が軸８
３の周りを時計方向に移動するように力が加えられ、こ
れに伴って駆動ギア８２が時計方向に回転せしめられ
る。
【００５９】この結果、駆動ギア８２に噛合された後輪
ギア８１が反時計方向に回転せしめられ、図７に示した
３輪自転車は図中左方向に前進する。次に操作ハンドル
９１が図示したＰ２の位置に来たときにこの操作ハンド
ル９１を反時計方向に押し下げると、クランクピン９０
が軸８３の周りを時計方向に移動するように力が加えら
れ、これに伴って駆動ギア８２が時計方向に回転せしめ
られる。
ギア８１が反時計方向に回転せしめられ、図７に示した
３輪自転車は図中左方向に前進する。次に操作ハンドル
９１が図示したＰ２の位置に来たときにこの操作ハンド
ル９１を反時計方向に押し下げると、クランクピン９０
が軸８３の周りを時計方向に移動するように力が加えら
れ、これに伴って駆動ギア８２が時計方向に回転せしめ
られる。
【００６０】このようにして操作ハンドル９１をＰ１，
Ｐ２に位置の間で往復させることにより後輪７９Ａ，７
９Ｂは連続的に駆動され、３輪自転車は前進し続ける。
尚、この操作ハンドル９１を手で操作するかわりに足踏
み式にしても同様に実施できる。この場合、操作ハンド
ル９１を足で踏み込み、そのＰ２位置への復帰はワンウ
エイクラッチ機構と復帰バネとの組み合わせで良い。
Ｐ２に位置の間で往復させることにより後輪７９Ａ，７
９Ｂは連続的に駆動され、３輪自転車は前進し続ける。
尚、この操作ハンドル９１を手で操作するかわりに足踏
み式にしても同様に実施できる。この場合、操作ハンド
ル９１を足で踏み込み、そのＰ２位置への復帰はワンウ
エイクラッチ機構と復帰バネとの組み合わせで良い。
【００６１】図８は図６の実施例を変形した他の実施例
を示す平面図及び側面図であり、図９は図８に示した実
施例のペダル部分を拡大して示した平面図並びに側面
図、図１０は図８に示す実施例の主要部の側面図を示
す。図８ないし図１０において図６と共通する部分は同
様の参照符号を付してある。
を示す平面図及び側面図であり、図９は図８に示した実
施例のペダル部分を拡大して示した平面図並びに側面
図、図１０は図８に示す実施例の主要部の側面図を示
す。図８ないし図１０において図６と共通する部分は同
様の参照符号を付してある。
【００６２】図８において、ペダルアーム８５Ａ，８５
Ｂの先端には図６の実施例に於けるペダル８６Ａ，８６
Ｂの代わりに揺動力点レギュレータ１１１Ａ，１１１Ｂ
の一部としてのローラ１１２Ａ，１１２Ｂが回転自在に
軸支される。これらの揺動力点レギュレータ１１１Ａ，
１１１Ｂは夫々ピストンロッド１１３Ａ，１１３Ｂの下
端部に固定され、その上端部にはペダル板１１４Ａ，１
１４Ｂがピストンロッド１１３Ａ，１１３Ｂの軸に対し
てほぼ直角に固定される。ピストンロッド１１３Ａ，１
１３Ｂは夫々上下動軸受１１５Ａ，１１５Ｂによって上
下方向に自由にしかも一直線上に沿って移動可能に支持
される。これらの上下動軸受１１５Ａ，１１５Ｂは支持
フレーム１１６上に固定され、この支持フレーム１１６
は中心フレーム７５の前端に形成されたジョイント部７
６と長方形の箱型フレーム７７との間に固定される。
Ｂの先端には図６の実施例に於けるペダル８６Ａ，８６
Ｂの代わりに揺動力点レギュレータ１１１Ａ，１１１Ｂ
の一部としてのローラ１１２Ａ，１１２Ｂが回転自在に
軸支される。これらの揺動力点レギュレータ１１１Ａ，
１１１Ｂは夫々ピストンロッド１１３Ａ，１１３Ｂの下
端部に固定され、その上端部にはペダル板１１４Ａ，１
１４Ｂがピストンロッド１１３Ａ，１１３Ｂの軸に対し
てほぼ直角に固定される。ピストンロッド１１３Ａ，１
１３Ｂは夫々上下動軸受１１５Ａ，１１５Ｂによって上
下方向に自由にしかも一直線上に沿って移動可能に支持
される。これらの上下動軸受１１５Ａ，１１５Ｂは支持
フレーム１１６上に固定され、この支持フレーム１１６
は中心フレーム７５の前端に形成されたジョイント部７
６と長方形の箱型フレーム７７との間に固定される。
【００６３】つぎに図９を参照して図８に示した揺動力
点レギュレータ１１１Ａ，１１１Ｂの部分の構成を詳細
に説明する。図９において、ペダルアーム８５Ａ，８５
Ｂの先端にはローラ１１２Ａ，１１２Ｂが軸１１８Ａ，
１１８Ｂによって回転自在に軸支される。これらのロー
ラ１１２Ａ，１１２Ｂはそれぞれ案内板１１９Ａ，１１
９Ｂに形成された水平方向にのびる案内溝１２０Ａ，１
２０Ｂの中に挿入される。この案内板１１９Ａ，１１９
Ｂは夫々ピストンロッド１１３Ａ，１１３Ｂの下端に固
定される。このローラ１１２Ａ，１１２Ｂと案内溝１２
０Ａ，１２０Ｂを有する案内板１１９Ａ，１１９Ｂとが
それぞれ揺動力点レギュレータ１１１Ａ，１１１Ｂを構
成する。
点レギュレータ１１１Ａ，１１１Ｂの部分の構成を詳細
に説明する。図９において、ペダルアーム８５Ａ，８５
Ｂの先端にはローラ１１２Ａ，１１２Ｂが軸１１８Ａ，
１１８Ｂによって回転自在に軸支される。これらのロー
ラ１１２Ａ，１１２Ｂはそれぞれ案内板１１９Ａ，１１
９Ｂに形成された水平方向にのびる案内溝１２０Ａ，１
２０Ｂの中に挿入される。この案内板１１９Ａ，１１９
Ｂは夫々ピストンロッド１１３Ａ，１１３Ｂの下端に固
定される。このローラ１１２Ａ，１１２Ｂと案内溝１２
０Ａ，１２０Ｂを有する案内板１１９Ａ，１１９Ｂとが
それぞれ揺動力点レギュレータ１１１Ａ，１１１Ｂを構
成する。
【００６４】以上に説明した部分以外の構成は図６と同
じであるので同一の参照符号を付してその詳細な説明は
省略する。次に図８ないし図１０を参照してこの実施例
の動作を説明する。すなわちユーザは両手でハンドル７
４をしっかり握り、左右の足を夫々ペダル１１４Ａ，１
１４Ｂに乗せて交互に踏み込む。例えば、図に示した位
置から右足でペダル１１４Ｂを踏み込むと、ピストンロ
ッド１１３Ｂが押し下げられ、このピストンロッド１１
３Ｂの下端に固定された案内板１１９Ｂを押し下げ、こ
の結果案内溝１２０Ｂに挿入されたローラ１１２Ｂに下
向きの力が加えられ、ペダルアーム８５Ｂに揺動支点レ
ギュレータを構成するローラ８７Ｂを中心として反時計
方向の回転力を与える。
じであるので同一の参照符号を付してその詳細な説明は
省略する。次に図８ないし図１０を参照してこの実施例
の動作を説明する。すなわちユーザは両手でハンドル７
４をしっかり握り、左右の足を夫々ペダル１１４Ａ，１
１４Ｂに乗せて交互に踏み込む。例えば、図に示した位
置から右足でペダル１１４Ｂを踏み込むと、ピストンロ
ッド１１３Ｂが押し下げられ、このピストンロッド１１
３Ｂの下端に固定された案内板１１９Ｂを押し下げ、こ
の結果案内溝１２０Ｂに挿入されたローラ１１２Ｂに下
向きの力が加えられ、ペダルアーム８５Ｂに揺動支点レ
ギュレータを構成するローラ８７Ｂを中心として反時計
方向の回転力を与える。
【００６５】これによりペダルアーム８５Ｂの中間位置
に固定されたクランクピン８４Ｂによりギア８２が軸８
３の周りに時計方向に回転し、後輪７９Ａ，７９Ｂに直
結されたギア８１を反時計方向に回転せしめる。この結
果この３輪自転車は前進する。この際、クランクピン８
４Ｂがギア８２の軸８３の周りに時計方向に回転するに
つれてローラ１１２Ｂはその案内溝１２０Ｂの中を後方
に移動し、同時にペダルアーム８５Ｂの後端に取り付け
られたローラ８７Ｂも揺動支点レギュレータを構成する
図示しない案内溝の中で同様に後退する。しかしながら
案内溝１２０Ｂを有する案内板１１９Ｂはピストンロッ
ド１１３Ｂの下端に固定されているので、ローラ１１２
Ｂが案内溝１２０Ｂの中を後方に移動しても、ペダル１
１４Ｂを踏み込んでピストンロッド１１３Ｂを押し下げ
る力はなんらのロスもなくペダルアーム８５Ｂに伝達さ
れる。
に固定されたクランクピン８４Ｂによりギア８２が軸８
３の周りに時計方向に回転し、後輪７９Ａ，７９Ｂに直
結されたギア８１を反時計方向に回転せしめる。この結
果この３輪自転車は前進する。この際、クランクピン８
４Ｂがギア８２の軸８３の周りに時計方向に回転するに
つれてローラ１１２Ｂはその案内溝１２０Ｂの中を後方
に移動し、同時にペダルアーム８５Ｂの後端に取り付け
られたローラ８７Ｂも揺動支点レギュレータを構成する
図示しない案内溝の中で同様に後退する。しかしながら
案内溝１２０Ｂを有する案内板１１９Ｂはピストンロッ
ド１１３Ｂの下端に固定されているので、ローラ１１２
Ｂが案内溝１２０Ｂの中を後方に移動しても、ペダル１
１４Ｂを踏み込んでピストンロッド１１３Ｂを押し下げ
る力はなんらのロスもなくペダルアーム８５Ｂに伝達さ
れる。
【００６６】ペダルアーム８５Ｂの踏み込みにより自転
車が前進して図示の他方のペダルアーム８５Ａの位置ま
で下がると、このペダルアーム８５Ａはクランクピン８
４Ａを介して図示のペダルアーム８５Ｂの位置まで上昇
してくる。
車が前進して図示の他方のペダルアーム８５Ａの位置ま
で下がると、このペダルアーム８５Ａはクランクピン８
４Ａを介して図示のペダルアーム８５Ｂの位置まで上昇
してくる。
【００６７】この際、ペダルアーム８５Ａの先端に軸支
されたローラ１１２Ａはその案内溝１２０Ａの中を前方
に移動し、同時にペダルアーム８５Ａの後端に取り付け
られたローラ８７Ａも揺動支点レギュレータを構成する
図示しない案内溝の中で同様に前進する。しかしながら
案内溝１２０Ａを有する案内板１１９Ａはピストンロッ
ド１１３Ａの下端に固定されているので、ローラ１１２
Ａが案内溝１２０Ａの中を前方に移動し，ペダルアーム
８５Ａが時計方向に回転しペダル１１４Ａを取り付けた
ピストンロッド１１３Ａは何等の抵抗もなく容易に上昇
する。
されたローラ１１２Ａはその案内溝１２０Ａの中を前方
に移動し、同時にペダルアーム８５Ａの後端に取り付け
られたローラ８７Ａも揺動支点レギュレータを構成する
図示しない案内溝の中で同様に前進する。しかしながら
案内溝１２０Ａを有する案内板１１９Ａはピストンロッ
ド１１３Ａの下端に固定されているので、ローラ１１２
Ａが案内溝１２０Ａの中を前方に移動し，ペダルアーム
８５Ａが時計方向に回転しペダル１１４Ａを取り付けた
ピストンロッド１１３Ａは何等の抵抗もなく容易に上昇
する。
【００６８】ペダル板１１４Ａがペダル板１１４Ｂの位
置に来た時には今度は左足でこのペダル板１１４Ａを真
下に踏み付ける。これにより今度はペダルアーム８５Ａ
が反時計方向に回転し、ギア８２はクランクピン８４Ａ
を介して時計方向に回転せしめられ、ギア８１を介して
自転車が前進せしめられる。
置に来た時には今度は左足でこのペダル板１１４Ａを真
下に踏み付ける。これにより今度はペダルアーム８５Ａ
が反時計方向に回転し、ギア８２はクランクピン８４Ａ
を介して時計方向に回転せしめられ、ギア８１を介して
自転車が前進せしめられる。
【００６９】この結果、駆動ギア８２が連続的に回転さ
れ、後輪７９Ａ，７９Ｂが回転駆動され、自転車が連続
して前進駆動されることになる。なお、上記の実施例の
いずれも後輪の車軸に結合したギア装置として、変速ギ
ア装置を組み込んでも良いことは勿論であり、その変速
レバーもサドルの側、あるいはハンドル部分に組み付け
れば良い。また、ブレーキレバーも従来と同様にハンド
ルの握りの部分に組み合わせて設ければ良い。
れ、後輪７９Ａ，７９Ｂが回転駆動され、自転車が連続
して前進駆動されることになる。なお、上記の実施例の
いずれも後輪の車軸に結合したギア装置として、変速ギ
ア装置を組み込んでも良いことは勿論であり、その変速
レバーもサドルの側、あるいはハンドル部分に組み付け
れば良い。また、ブレーキレバーも従来と同様にハンド
ルの握りの部分に組み合わせて設ければ良い。
【００７０】以下、図１１ないし図１３を参照して変速
ギア装置を組み込んだ実施例について説明する。図１１
はこの実施例の全体の構成を示すもので、基本的な構成
は図１に示した実施例と同様であり、同様の参照番号を
付してその詳細な説明は省略する。
ギア装置を組み込んだ実施例について説明する。図１１
はこの実施例の全体の構成を示すもので、基本的な構成
は図１に示した実施例と同様であり、同様の参照番号を
付してその詳細な説明は省略する。
【００７１】図１１において、変速レバー１５１は水平
に設定された中央フレーム１７Ａに縦方向に揺動自在に
そのほぼ中央部を軸支し、下端を中心にワイヤが貫通し
たリンク機構１５２を介して後輪１２の車軸２４に取り
付けられた変速ギア装置１５３の変速用のアクチェ−タ
１５４に結合される。
に設定された中央フレーム１７Ａに縦方向に揺動自在に
そのほぼ中央部を軸支し、下端を中心にワイヤが貫通し
たリンク機構１５２を介して後輪１２の車軸２４に取り
付けられた変速ギア装置１５３の変速用のアクチェ−タ
１５４に結合される。
【００７２】変速レバー１５１が図１１のＢの位置にラ
ッチされたときは平坦な道を走るときに通常のギア位置
であり、Ａの位置が例えば坂道を登るときに用いるギア
位置である。尚、図１１にはバンドル１６の握り１６Ａ
の前方に位置するように取り付けられたブレーキレバー
１５５も示され、このブレーキレバー１５５はリンク機
構１５６を介してブレーキ装置１５７の一対のブレーキ
パッド１５８に結合され、ブレーキレバー１５５を握る
ことによりこのブレーキパッド１５８が前輪１１のフレ
ーム１１Ａに押しつけられて制動されることになる。こ
のブレーキ装置はすでに公知であり、これ以上の説明は
省略する。
ッチされたときは平坦な道を走るときに通常のギア位置
であり、Ａの位置が例えば坂道を登るときに用いるギア
位置である。尚、図１１にはバンドル１６の握り１６Ａ
の前方に位置するように取り付けられたブレーキレバー
１５５も示され、このブレーキレバー１５５はリンク機
構１５６を介してブレーキ装置１５７の一対のブレーキ
パッド１５８に結合され、ブレーキレバー１５５を握る
ことによりこのブレーキパッド１５８が前輪１１のフレ
ーム１１Ａに押しつけられて制動されることになる。こ
のブレーキ装置はすでに公知であり、これ以上の説明は
省略する。
【００７３】図１２は変速ギア装置１５３の構成を示す
断面図であり、一対の支持フレーム３９Ａ，３９Ｂの間
に車軸２４が夫々軸受けフレーム１５９、１６０に嵌合
されたベアリング１６１、１６２により軸支される。
尚、この車軸２４は図１の実施例と同様にペダル３１
Ａ，３１Ｂを踏み込むことでギア２５Ａ，２５Ｂを介し
て駆動されるが、図１２では図が複雑になるので省略し
てある。
断面図であり、一対の支持フレーム３９Ａ，３９Ｂの間
に車軸２４が夫々軸受けフレーム１５９、１６０に嵌合
されたベアリング１６１、１６２により軸支される。
尚、この車軸２４は図１の実施例と同様にペダル３１
Ａ，３１Ｂを踏み込むことでギア２５Ａ，２５Ｂを介し
て駆動されるが、図１２では図が複雑になるので省略し
てある。
【００７４】ベアリング１６１はナット１６３、ワッシ
ャ１６４により片持ち状態で支持フレーム３９Ａに固定
されたリングギアとして用いられる軸受けフレーム１５
９内に固定され、同様に、ベアリング１６２はナット１
６５、ワッシャ１６６により片持ち状態で支持フレーム
３９Ｂに固定された太陽ギアとして用いられる軸受けフ
レーム１６０内に固定される。
ャ１６４により片持ち状態で支持フレーム３９Ａに固定
されたリングギアとして用いられる軸受けフレーム１５
９内に固定され、同様に、ベアリング１６２はナット１
６５、ワッシャ１６６により片持ち状態で支持フレーム
３９Ｂに固定された太陽ギアとして用いられる軸受けフ
レーム１６０内に固定される。
【００７５】軸受けフレーム１５９、１６０の外周部に
は更に他のベアリング１６７、１６８が固定され、この
ベアリング１６７、１６８の上にはギアケースとして用
いられる後輪１２の車軸フレーム１２Ａが回転自在に嵌
合される。
は更に他のベアリング１６７、１６８が固定され、この
ベアリング１６７、１６８の上にはギアケースとして用
いられる後輪１２の車軸フレーム１２Ａが回転自在に嵌
合される。
【００７６】軸受けフレーム１５９の自由端は断面がク
ランク状に屈曲した径大部１７０を有し、この径大部１
７０の内側には内歯１７０Ａが形成される。一方、車軸
２４の中間部分でこの径大部１７０に対応する位置には
フランジ部２４Ａが形成され、このフランジ部２４Ａの
周端部内側には車軸２４に対して互いに１８０度の対称
位置に一対の軸２４Ｂ１、２４Ｂ２が車軸２４と平行に
固定され、この軸２４Ｂ１、２４Ｂ２には前記内歯１７
０Ａに噛み合う遊星ギア１７１Ａ，１７１Ｂが軸支され
る。尚、この遊星ギアの数は２個に限らず１個または３
個以上であってもよいことは勿論である。
ランク状に屈曲した径大部１７０を有し、この径大部１
７０の内側には内歯１７０Ａが形成される。一方、車軸
２４の中間部分でこの径大部１７０に対応する位置には
フランジ部２４Ａが形成され、このフランジ部２４Ａの
周端部内側には車軸２４に対して互いに１８０度の対称
位置に一対の軸２４Ｂ１、２４Ｂ２が車軸２４と平行に
固定され、この軸２４Ｂ１、２４Ｂ２には前記内歯１７
０Ａに噛み合う遊星ギア１７１Ａ，１７１Ｂが軸支され
る。尚、この遊星ギアの数は２個に限らず１個または３
個以上であってもよいことは勿論である。
【００７７】これらの遊星ギア１７１Ａ，１７１Ｂは、
車軸２４上にベアリング１７３を介して回転自在に取り
付けられた太陽ギア１７４と噛み合うように構成され
る。ここ太陽ギア１７４はワンウエイクラッチ１７６を
介して車軸フレーム２４Ａと結合され、通常の位置では
このような経路を介して車軸２４の回転は後輪１２に伝
達される。
車軸２４上にベアリング１７３を介して回転自在に取り
付けられた太陽ギア１７４と噛み合うように構成され
る。ここ太陽ギア１７４はワンウエイクラッチ１７６を
介して車軸フレーム２４Ａと結合され、通常の位置では
このような経路を介して車軸２４の回転は後輪１２に伝
達される。
【００７８】太陽ギア１７４には複数の横穴１７８が形
成され、この横穴１７８には複数のピン１８０Ａ，１８
０Ｂが挿入されて係止され、太陽ギア１７４の回転とと
もに回転している。
成され、この横穴１７８には複数のピン１８０Ａ，１８
０Ｂが挿入されて係止され、太陽ギア１７４の回転とと
もに回転している。
【００７９】このピン１８０Ａ，１８０Ｂはスライドブ
ッシュ機構１８２を介して図１１に示した変速用のアク
チェ−タ１５４に結合され、車軸２４に沿ってＡ，Ｂ位
置を移動できるように配置されている。このスライドブ
ッシュ機構１８２については後述する。
ッシュ機構１８２を介して図１１に示した変速用のアク
チェ−タ１５４に結合され、車軸２４に沿ってＡ，Ｂ位
置を移動できるように配置されている。このスライドブ
ッシュ機構１８２については後述する。
【００８０】一方、他方の軸受けフレーム１６０の外周
部には他の太陽ギア１８３が形成され、この太陽ギア１
８３には２個の遊星ギア１８４が軸１８５Ａ，１８５Ｂ
に軸支されて噛み合わされる。
部には他の太陽ギア１８３が形成され、この太陽ギア１
８３には２個の遊星ギア１８４が軸１８５Ａ，１８５Ｂ
に軸支されて噛み合わされる。
【００８１】この軸１８５Ａ，１８５Ｂはベアリング１
８７によって車軸フレーム１２Ａに回転自在に取り付け
られた回転体１８８上に固定されている。この軸１８５
Ａ，１８５Ｂはピン１８０Ａ，１８０Ｂとともに車軸２
４の中心からほぼ等距離に設定されているために、図１
２の車軸２４の上側に示されたピン１８０Ｂの位置から
車軸２４の下側に示されたピン１８０Ａの位置にスライ
ドしたときに両者は互いに係合し合うようになる。この
ように図１２は説明の簡単のために二つの異なる変速位
置を同時に示している。
８７によって車軸フレーム１２Ａに回転自在に取り付け
られた回転体１８８上に固定されている。この軸１８５
Ａ，１８５Ｂはピン１８０Ａ，１８０Ｂとともに車軸２
４の中心からほぼ等距離に設定されているために、図１
２の車軸２４の上側に示されたピン１８０Ｂの位置から
車軸２４の下側に示されたピン１８０Ａの位置にスライ
ドしたときに両者は互いに係合し合うようになる。この
ように図１２は説明の簡単のために二つの異なる変速位
置を同時に示している。
【００８２】変速レバー１５１を図１１のＢの位置から
Ａの位置まで移動させると図示しないラチェット機構に
よりこの位置で変速レバー１５１がラッチされ、ピン１
８０が１８０Ｂの位置から１８０Ａの位置まで移動し
て、車軸２４の回転がピン１８０Ａから軸１８５Ａ，１
８５Ｂに伝達され、遊星ギア１８４Ａ，１８４Ｂが回転
される。このとき太陽ギア１８３が固定されているため
に外側のリングギア１９０が回転され、この回転がワン
ウエイクラッチ１９２を介して車軸フレーム１２Ａに伝
達されることになる。
Ａの位置まで移動させると図示しないラチェット機構に
よりこの位置で変速レバー１５１がラッチされ、ピン１
８０が１８０Ｂの位置から１８０Ａの位置まで移動し
て、車軸２４の回転がピン１８０Ａから軸１８５Ａ，１
８５Ｂに伝達され、遊星ギア１８４Ａ，１８４Ｂが回転
される。このとき太陽ギア１８３が固定されているため
に外側のリングギア１９０が回転され、この回転がワン
ウエイクラッチ１９２を介して車軸フレーム１２Ａに伝
達されることになる。
【００８３】なお、第１の遊星ギア機構１７１Ａ，１７
１Ｂを用いた変速比に対して第２の遊星ギア機構１８４
Ａ，１８４Ｂを用いた変速比が大きく設定されており、
したがって、第１の遊星ギア機構１７１Ａ，１７１Ｂよ
り第２の遊星ギア機構１８４Ａ，１８４Ｂが先行して回
転することになり、同じ車軸２４の回転に対して第２の
遊星ギア１８４Ａ，１８４Ｂを用いた場合は低速で走行
することになる。
１Ｂを用いた変速比に対して第２の遊星ギア機構１８４
Ａ，１８４Ｂを用いた変速比が大きく設定されており、
したがって、第１の遊星ギア機構１７１Ａ，１７１Ｂよ
り第２の遊星ギア機構１８４Ａ，１８４Ｂが先行して回
転することになり、同じ車軸２４の回転に対して第２の
遊星ギア１８４Ａ，１８４Ｂを用いた場合は低速で走行
することになる。
【００８４】ここで、図１３（ａ），（ｂ）を参照して
スライドブッシュ機構１８２について説明する。図１１
の変速レバー１５１のＡ，Ｂの位置変化の動きはリンク
機構１５２の中心を通るワイヤ１５２Ａを介して変速用
のアクチェ−タ１５４に伝達される。このアクチェータ
１５４は軸受けフレーム１６０の内部に挿入されたスラ
イドブッシュ１８２上に垂直に固定され、先端近傍に係
止されたコイルバネ１５４Ａによって常時図中の下方に
引張され、軸受けフレーム１６０にその軸と所定角度で
傾けて形成された案内孔１６０Ａの下端に当たって止ま
っている。この位置が通常の走行ギア位置Ｂである。
スライドブッシュ機構１８２について説明する。図１１
の変速レバー１５１のＡ，Ｂの位置変化の動きはリンク
機構１５２の中心を通るワイヤ１５２Ａを介して変速用
のアクチェ−タ１５４に伝達される。このアクチェータ
１５４は軸受けフレーム１６０の内部に挿入されたスラ
イドブッシュ１８２上に垂直に固定され、先端近傍に係
止されたコイルバネ１５４Ａによって常時図中の下方に
引張され、軸受けフレーム１６０にその軸と所定角度で
傾けて形成された案内孔１６０Ａの下端に当たって止ま
っている。この位置が通常の走行ギア位置Ｂである。
【００８５】変速レバー１５１を通常位置Ｂから低速位
置Ａに切り替えると、ワイヤ１５２Ａが引張されてアク
チェータ１５４はコイルバネ１５４Ｂの引張力に抗して
上方に移動し、その位置で変速レバ−１５１に付属され
たラチェットにより固定されることになる。
置Ａに切り替えると、ワイヤ１５２Ａが引張されてアク
チェータ１５４はコイルバネ１５４Ｂの引張力に抗して
上方に移動し、その位置で変速レバ−１５１に付属され
たラチェットにより固定されることになる。
【００８６】この結果、スライドブッシュ１６０は図１
３（ａ）、（ｂ）に示す矢印Ｙの方向に回転し、同時に
Ｘ方向にも移動される。これにより、スライドブッシュ
１８２の先端に形成されたピン１８０Ａ，１８０Ｂが図
１２の上半分に示した位置から図１２の下半分に示され
た位置に移動し、変速ギアの噛み合わせが変化下個とに
なる。
３（ａ）、（ｂ）に示す矢印Ｙの方向に回転し、同時に
Ｘ方向にも移動される。これにより、スライドブッシュ
１８２の先端に形成されたピン１８０Ａ，１８０Ｂが図
１２の上半分に示した位置から図１２の下半分に示され
た位置に移動し、変速ギアの噛み合わせが変化下個とに
なる。
【００８７】このようにして、変速ギア装置１５３の変
速レバー１５１を操作してＢ位置とＡ位置との間で切り
替えることにより変速ギアの切換を行うことができる。
さらに、実質的にギア比を変える手段としてこの発明で
はてこ部材であるペダルアームにおけるてこ比を例えば
支点の位置を変えることで実現できることは勿論であ
る。
速レバー１５１を操作してＢ位置とＡ位置との間で切り
替えることにより変速ギアの切換を行うことができる。
さらに、実質的にギア比を変える手段としてこの発明で
はてこ部材であるペダルアームにおけるてこ比を例えば
支点の位置を変えることで実現できることは勿論であ
る。
【００８８】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
チェーンを用いずに高い効率で人間の力を利用できると
ともに、安全、軽量の揺動支点型てこ装置を用いた自転
車を提供することができる。
チェーンを用いずに高い効率で人間の力を利用できると
ともに、安全、軽量の揺動支点型てこ装置を用いた自転
車を提供することができる。
【図１】この発明を適用した一実施例の自転車の構成を
簡単に示す側面図。
簡単に示す側面図。
【図２】図１の実施例の後部の駆動機構の詳細な平面
図。
図。
【図３】図１の実施例の一部を拡大して示す側面図。
【図４】他の実施例の後部の駆動機構の詳細な平面図。
【図５】従来の自転車と図４の実施例の自転車における
発生トルクの説明図。
発生トルクの説明図。
【図６】この発明の他の実施例を示す平面図並びに側面
図。
図。
【図７】この発明の更に他の実施例を示す平面図並びに
側面図。
側面図。
【図８】この発明の更に他の実施例を示す平面図並びに
側面図。
側面図。
【図９】図８に示した実施例のペダル部分を拡大して示
した平面図並びに側面図。
した平面図並びに側面図。
【図１０】図８に示す実施例の主要部の側面図。
【図１１】この発明の更に他の実施例の全体側面図。
【図１２】図１１の実施例の要部を示す断面図。
【図１３】図１２の一部を拡大して示す断面図。
１１…前輪 １２…後輪 １５、１５Ａ…フレーム １５Ｂ…回転結合部 １６…ハンドル １６Ａ…握り ２４…車軸 ２５Ａ、２５Ｂ…後輪駆動ギア ２６Ａ…大径ギア ２８Ａ…クランクピン ３０Ａ…ペダルアーム ３１Ａ…ペダル ３２Ａ…ローラ ３５Ａ…案内溝 １５３…変速ギア装置 １７１Ａ，１７１Ｂ，１８４Ａ，１８４Ｂ…遊星ギア １７４，１８３…太陽ギア
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62M 1/04 B62K 5/04 B62M 25/04
Claims (8)
- 【請求項１】 ハンドルを有するフレームと、 このフレームの前後に夫々回転自在に取り付けられた第
１、第２の車輪と、 前記フレームに固定され水平方向に延びた第１、第２の
案内部材と、 この第１、第２の案内部材の案内溝に沿って回転移動す
る第１、第２のローラと、 この回転移動する第１、第２のローラに夫々軸支された
揺動支点を有し水平方向に延びた第１、第２のてこ部材
と、 この第１、第２のてこ部材の力点に形成された第１、第
２のペダルと、 前記第１、第２のてこ部材の作用点に夫々結合され互い
に出力軸に関して１８０度の位相差を持ってこの出力軸
に結合された第１、第２のクランク装置と、 前記出力軸を前記第１、第２の車輪の内の一方の車輪の
車軸に結合するギア装置とを具備し、 前記ギア装置は変速ギア装置を含み、前記フレーム上に
この変速ギア装置のギア比を切替える切替え装置が設け
られ、さらに前記第１、第２の車輪の回転を制限するブ
レーキ装置が設けられたことを特徴とする自転車。 - 【請求項２】 前記変速ギア装置は第１の遊星ギア機構
と、この第１の遊星ギア機構のギア比と異なるギア比を
有する第２の遊星ギア機構とを少なくとも含むことを特
徴とする請求項１に記載の自転車。 - 【請求項３】 さらに前記出力軸に結合された第１、第
２の車輪の内の一方の車軸には力行前進時に噛み合い、
それ以外の時はフリーとなる一方向クラッチが形成され
ていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１
項に記載の自転車。 - 【請求項４】 ハンドルに直結された操舵可能の１個の
前輪と後輪車軸により互いに結合された２個の後輪とを
有する自転車本体と、 前記後輪車軸上に固定された後輪ギアと、 この後輪ギアの中心に対して互いに対称の偏心位置に夫
々設けられた第１、第２のクランクピンと、 この第１、第２のクランクピンを作用点として夫々回転
自在に軸着された第１、第２のてこ部材と、 この第１、第２のてこ部材の前端部に夫々回転自在に取
り付けられた第１、第２のペダルと、 前記第１、第２のてこ部材の後端部に夫々回転自在に取
り付けられた第１、第２のローラと、 前記第１、第２のローラを前後方向に移動自在に保持し
て揺動支点を構成する第１、第２の案内部材とを具備
し、 前記後輪ギアは、変速ギア装置を含み、前記自転車本体
上にこの変速ギア装置のギア比を切替える切替え装置が
設けられ、さらに前記前輪および後輪の少なくとも一方
の回転を制限するブレーキ装置が設けられたことを特徴
とする３輪自転車。 - 【請求項５】 フレームと、 このフレーム上に回転自在に取り付けられた１個の前輪
と少なくとも１個の後輪と、 前記後輪の車軸上に固定された後輪歯車と、 この後輪歯車の中心に対して偏心位置に設けられたクラ
ンク軸と、 このクランク軸を作用点として回転自在に軸着されたて
こ部材と、 このてこ部材の前端の力点部に形成された握り部と、 前記てこ部材の後端の支点部に回転自在に取り付けられ
たローラと、 前記ローラを前後方向に移動自在に保持する案内部材
と、 を具備することを特徴とする手操作自転車。 - 【請求項６】 前記後輪は２個の車輪を互いに１本の車
軸で結合した２輪構成を有することを特徴とする請求項
５に記載の手操作自転車。 - 【請求項７】 ハンドルに直結された操舵可能の１個の
前輪と後輪車軸上に結合された少なくとも１個の後輪と
を有する自転車本体と、 前記後輪車軸上に固定された後輪ギアと、 この後輪ギアに噛合された駆動ギアとこの駆動ギアの中
心に対して互いに対称の偏心位置に夫々設けられた第
１、第２のクランクピンと、 この第１、第２のクランクピンを作用点として夫々回転
自在に軸着された第１、第２のてこ部材と、 この第１、第２のてこ部材の前端部の力点に相当する位
置に夫々回転自在に取り付けられた第１、第２の力点ロ
ーラと、 前記第１、第２のてこ部材の後端部に夫々回転自在に取
り付けられた第１、第２の支点ローラと、 前記第１、第２の力点ローラとともに揺動力点レギュレ
ータを構成するために前記第１、第２の力点ローラを前
後方向に移動自在に保持する第１、第２の力点案内部材
と、 前記第１、第２の支点ローラとともに揺動支点レギュレ
ータを構成するために前記第１、第２の支点ローラを前
後方向に移動自在に保持する第１、第２の支点案内部材
と、 前記第１、第２の力点案内部材に対して垂直方向に固定
された第１、第２のピストンロッドと、 この第１、第２のピストンロッドの上端に夫々取り付け
られた第１、第２のペダル板と、を具備することを特徴
とする自転車。 - 【請求項８】 前記後輪車軸には２個の後輪が結合され
てなることを特徴とする請求項７に記載の自転車。
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