JPH0487893A - 自転車の駆動装置 - 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】 （イ）　産業上の利用分野 この発明は自転車の駆動装置に関するもので坂道をのぼ
るときの疲労を少なくして楽に坂を上るようにした自転
車の駆動装置に関するものである。

（ロ）　従来の技術 従来の自転車はペダルを足で踏みながらその回転を車輪
に伝えて走行していた。道が上り勾配になってペダルの
回転が重たくなり速度が遅くなり、乗っている人は疲労
してくると、変速ギヤーを使用してギヤーの比を変えて
速度をおとして回転力を増してのぼっていた。

（ハ）　　発明が解決しようとする課題従来の自転車で
坂道をのぼるときには乗っている人は踏むペダルは重た
くなるし速度は遅くなり疲労してくるし辛らいものであ
った。走行が悪くなるのは、足の力を回転に変換すると
きに平均して変換しないからである。その従来の自転車
のトルク曲線は第４図に示しであるが、クランクの回転
位置によってトルクは、波型に変化している。

このようなトルク曲線で坂道を上るときにはトルクの小
さいところでは、いっばいの力を出してペダルを踏まな
ければ進まないし、トルクの大きいところでも、速度を
上げて惰力をつけて止まらない様にしなければならない
ため、力一杯にペダルを踏むために疲れることになった
。変速機を使用しても足を早く回転するため疲れること
は同様であった。この発明が解決しようとする課題は坂
道を自転車で今よりも楽にのぼる為にはどのような手段
を講じたらよいかという点にある。

（ニ）　課題を解決するための手段 以上のような課題を解決するための手段としてこの発明
による自転車駆動装置はつぎのようなものとしている。

すなわちこの発明に係る自転車駆動装置はアームとクラ
ンクとの組み合わせによってなっている。従来はクラン
クを回転させるのには足で直接まわしでいたが、この発
明はその間にアムを介入させてそのアームの下面（７）
をクランクの先端に当接させておきアーム（１）の往復
運動を回転運動にする装置にしている。このようにする
と第３図のようなトルクの変動の少ない駆動装置ができ
る。トルクの変動がすくない駆動装置は低速にも堪える
ので坂道を上りやすくする。尚アームとクランクとの当
接にはいろいろな方法が考えられる。

（ホ）　作用 この発明に係る自転車の駆動装置は、つぎのように作用
する。第２図は動作状態を示す図である。

クランク（８）の先端部（５）には摺動面の摩擦を少な
くするために回転するリング（６）が取り付けである。

その上方よりペダルアーム（１）の下面（７）が当接し
である。そしてペダルを上方より踏みおろすとペダルア
ーム（１）も下がり当接している回転リング（６）は先
方に押し出され同時にクランク（８）を回転させる。そ
して最下位まで達すると今度はクランクの回転からペダ
ルアーム（１）は持ち上げられて元の位置に戻る。第２
図の動作状態を示す図ではペダルアーム（１）の下面（
７）とクランク先端部（５）とか当接する角度が直角で
あり、この位置がこの発明の上死点で、このときペダル
の位置は一番高いところにある。この位置からペダル（
３）を踏み降ろしていくと当接している回転リング（６
）はペダルアーム下面（７）に押出されて先方に移動し
ながら下降して行き同時にクランク（８）を矢印の方向
に回転させてトルクの発生をする。ペダルが最下位の下
死点に達するとトルクの発生は無くなる。

下死点は第２図の想像線の位置になる。その位置からペ
ダルは戻りの動作に移り今度は回転リング（６）に支え
られてペダルアーム（１）は持ち上げられてもとの上死
点の位置に戻る。そして同じ動作を繰り返して回転は続
けられる。さてこの発明の上死点と下死点の位置は従来
の上死点と下死点の位置に較べるとより先とより後にあ
る。従ってクランクが一回転する間にトルクを発生する
角度は、従来は上から下までの回転の半分の１８０度の
間で発生していたがこの発明の場合にはトルクを発生す
る角度は約２４０度位に広角になる。その半面戻りは約
１２０度と挟角になる。そのためにトルク曲線は第３図
の如く高さは低いが裾が左右に巾が広くなったトルク図
になる。そしてそのトルクは左右のペダルがトルクを発
生するので図のように山裾が重なり合い左右のペダルの
トルクが合成されて発生する。そして第３図の様に点線
で修正されたトルク曲線になりトルクの落ち込み分は従
来より少なくなり変動の少ないトルクの発生が得られる
。

（へ）　実施例 実施例１ 第１図は、実施例１を示す斜視図である。

自転車のフレーム（９）の左右両側面に夫々軸（２）を
突設し、ペダルアーム（１）の一端を回動自在に取り付
ける。ペダルアーム（１）の別の端にはペダル（３）を
取り付ける。ペダルアーム（１）は軸（２）を中心にし
て約６０度の角度を正逆に回転する。ペダルアーム（１
）の下面（７）は摺動面として回転リング（６）が摺動
する面になっている。そしてアーム（１）の側面にカバ
ー（４）を取り付けてアームとリングが分離しないよう
にしである。クランク（８）の先端部（５）には摺動の
際の摩擦を軽減するために回転するリング（６）を環装
しである。

（ト）　　発明の効果 自転車に乗って坂道を楽に上るには時間をかけてゆっく
りと上ると速度は遅いが上りやすいのであるが従来の自
転車では、ゆっくり上ることは難かしかった。それは足
で直接クランクを回転させるためにトルクの発生が第４
図の従来のトルク曲線図のように変動が大きくて、トル
ク発生の無い位置とトルクの最高の位置とが交互に続き
、トルクがなくて止まりそうになるときには、その前後
には速度を上げて、惰力をつけて走行しておく必要があ
りとてもゆっくり走ることなどはできなかつた、無理を
して成る程度の速度を維持するため力を出して坂道を上
るために疲れたのである。

だがこの発明では第３図に示すトルク曲線のように割合
に平均したトルクの発生が得られるために上りの坂道で
も、平均した速度で割合にゆっくり走行が出来るので、
無理に速度を上げなくても、走行することができるので
今までよりは楽に坂を上ることができる。

そして坂を楽に上るにはより強い力が必要だが、この発
明では回転数をあげて力を増すことにしている。それは
ペダルの動きを最短距離にして余計な動きを減すことに
しである。それは円運動をしていたペダルを、往復運動
にすることにしている。

そのためペダルの速度が同じでも距離が短い分だけ早く
回転を終わることができる。そしてまた従来のペダルの
動きは往と復とは同じ時間であるが、この発明では、復
の戻りが今までの半分の時間で戻ることしである。それ
は第２図の動作状態を示す図に示す様な作用によりなっ
ている。この発明の上死点は従来の上死点より約３０度
前方にあるため、クランクは約３０度早く上死点に達し
、トルクの発生をしながら回転して行くが下死点は約３
０度、従来より後方にあり、クランクはその公約３０度
多く回転して下死点に達する。ペダルを上から下まで踏
み降ろすとクランクは約２４０度の回転をする。

そしてペダルが下から上まで戻るには約１２０度の回転
で戻る。ペダルが上から下までと下から王道の時間を較
べると半分の時間で戻る。この発明のペダルの１往復を
従来のペダルと比較してみるとこの発明の方は４分の３
の時間で１往復する。このことは従来の自転車のペダル
が４往復する時間内に、この発明のペダルは５往復する
ことができる。ペダルの１往復はクランクの１回転であ
るので、クランクの回転を更に上げることができるので
従って坂を上る時に力が必要な時にはクランクの回転数
を上げて出力を増大することができる。

以上の様にこの自転車用駆動装置により坂道を上るとき
には低速でも走行が出来て又早い回転によって得る強い
力により坂道を上るときには楽に上ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例１、を示ず斜視図、第２図は
動作状態を示す図、第３図はこの発明の特性図、第４図
は従来の発明の特性図である。 （１）−−−ペダルアーム　　（２）−−−（軸）（３
）−−一（ペダル）　　　　（４）−一〜（カバー）（
５）−−−（クランク先端）　　（６）−直回転リング
）（７）−（アーム下面）　　（８）−−−（クランク
）（９）−−−（フレーム’）　　　（ｔｏ）−−−（
チェーン）第１図 “希Ｆ尤オｈ鍵人　　ノ）・　（や−遭回転リング ペダルアーム下面 クランク フレーム チェーン 第２図 第３ｒ２ ＄４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、自転車のフレーム（９）の側面に軸（２）を突設し
   て、そこにペダルアーム（１）の一端を取り付け、ペダ
   ルアーム下面（７）をクランク先端部（５）に当接させ
   ておき、ペダルアーム（１）の別の一端にはペダル（３
   ）を取り付けてペダルの往復運動をペダルアーム（１）
   を介して、クランクの回転運動に変換させて、その回転
   力で走行する自転車の駆動装置