JPH10503987A - 従来の足による推進と組み合わせてもよい自転車およびその類似品のための腕による推進システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自転車のための腕による推進システムは、従来の足による推進と組み合わせることができ、クランク(１２)に接続するピン(６)と同軸であるスプロケットホイール(５)を含む。このスプロケットホイール(５)は、上記ピン(６)の回りを遊びギヤで回転し、かつ、一方の側に半径方向に歯付けされた面を持つ。この面は接続要素(７)の両側にある２つの同一に歯付けされた面の１つの面と結合する。この接続要素(７)はピン(６)と同一の回転となるように結合される。このシステムは上記ピンまたは単独の上記接続要素(７)の動きによって上記スプロケットホイール(５)をクランクピン(６)に連結させたり、連結させなかったりする。

Description

【発明の詳細な説明】 従来の足による推進と組み合わせてもよい自転車およびその類似品のための腕に よる推進システム 本発明は自転車用の腕による推進システムに関し、このシステムは従来の足に よる推進と組み合わせてもよい。そして、このシステムは、接続回転ピンの端部 に互いに鏡像位置に固定された２つのクランクから成る。これによって、上記ピ ンの自由端に相対握り式クランクが接続され、これらのクランクは、クランクに 接続しているこの軸に平行に１つの同一軸上に位置し、回転する。次に、これら はスプロケットホイールとチェーンまたは小さなシャフトまたはベルトまたは同 様なものによって前輪に接続される。 従来の自転車に使用における最大の制限事項は、脚の筋肉のみの活動にあり、 一方、腕は、けん引力をなんら行使することなく、自転車の方向付けや安定化や 制動に備えるということが知られている。 上述の問題点を解決するために、従来の技術は、自転車を動かすための多くの システムを列挙しており、脚と骨盤の動きの組み合わせ或いは脚と腕の組み合わ せをも含んでいる。 しかしながら、述べられたシステムは全て、使用者にとって殆んどバランスを 欠き操縦性が悪くなり、また非常に複雑で高価かつ重過ぎる機構を用いている。 1899年9月12日にＧ.バンホーン(VAN HORN)に対して認可された米国特許第632. 797号では、自転車がクランクの形を持つハンドルバーで記載されており、この ハンドルバーは後輪に接続して、腕によるけん引力を実現するのに使用される。 この回転するハンドルバーは、非常に長いチェーンによってもう１つのスプロケ ットホイールに接続された歯付きのホイールを回転させる。このもう１つのスプ ロケットホイールは、ペダルによって操作される従来のスプロケットホイールの 近傍に設けられる。 上記特許の不利な点としては、ハンドルバーからペダルハブへと極めて長い連 続的なチェーンが、自転車をある方向に向けるためにハンドルバーを回したとき 、ねじれるということにある。 多年が経過した後、アーネストネーカ(Ernesto Nacar)のカナダ特許第606713 号において、この問題に直面した。彼はＧ.バンホーンの自転車を手初めに、回 転するハンドルバーから後輪を動かすペダルのピニオンへ接続しているチェーン のねじれを防止しようとした。このようにして、トランスミッションシャフトと チェーンに接続されたかなりの数の一連のギヤを得て、ハンドルバーの向きを変 えたときでも、チェーンの付着性を維持するようであった。上記機構は非常に複 雑であり、恐らく非常に重い。 後輪の代わりに前輪に直接接続してのけん引力の応用は、ロベルトメチニ(Rob erto MEZZINI)の名前でイタリア特許出願第48237 A/86号に示される。この特許 出願では、フォークは、ハンドルバーを通常支持する中央のチューブと一体とな る。このハンドルバーはその角(つの)の部分が上方にむけられ、上端部には自転 車に乗る人の手によって操作されるように配置されたペダルのキーボードが備え られている。そして、これはチェーンによってピニオンが設けられた前輪のハブ に接続される。 自転車にはハブに挿入されたカウンタペダルブレーキが設けられている。 この種の自転車は、ハンドルバーの近くに同種のペダルを用いることによって 、脚によって作りだされる動きと等しい動きを利用する。 上記手段の明らかに不利な点は、これは従来のハンドルバーで生じるが、腕は 互いに鏡像でない位置に保持されねばならないので、安定性の欠如と自転車を方 向付けるときの困難さである。同発明者は、彼自身の追加の1995年9月12日の特 許出願第RM 95 A 000 608号でこの問題を解決しようとした。この特許出願では 、ペダルキーボードと共に、第２の固定ハンドルバーおよび第２のサドルが設け られ、固定ハンドルバーの近くに取付けられる。そして、その上で自転車に乗る 人は、２重けん引自転車を運転する間により良きバランズを見付けるために、彼 の胸を休める。 ２重けん引自転車を作る別の試みが、レバーまたはレバーシステムを使用する ことによってなされてきた。例えば、アントニオゴメツザルコ(Antonio GOMEZ Z ARCO)による1983年6月21日の彼のスペイン特許出願第523432号、およびホースト アイフラー(Horst EIFLER)によるドイツ特許第DT243677A1号においてなされた。 上記自転車手段は、後輪に補助的なけん引を作り、自転車に乗る人の腕を利用 してレバーまたは同じハンドルバーを引く。 この結果、手段の安定性はかなり欠如し、非常に複雑な機構となる。 それに反して、本発明による腕による推進シャフトは、全く安定しており、容 易な処理と操縦性と安全性を持つものであることを証明した。 以下に記載のシステムは、既存の構造の交換および／または支持においても、 あらゆる種類の自転車の前輪への運動の伝動装置の適用に関する。このシステム は完全に独立したけん引システムを得て腕の筋肉の力によって作動され、かつ、 従来のものと組み合わせてまたは代替えとして使用され得る。 本発明によると、従来の足の推進と組み合わせてもよいこの腕による推進シス テムは、他のシステムに記載された混合されて推進する不便さも無く、従来のハ ンドルバーの近くに配置されたクランクシステムを備える。一対のクランクがハ ンドルバーのサポートに接続されるので、自転車の方向が変化する毎に、それは ハンドルバーに従う。 このようにして、自転車に乗る人は方向を変えるかブレーキを掛けるためにの み従来のように固定ハンドルバーを使用する。代わって、自転車に乗る人がクラ ンクを握るならば、腕と手を用いて完全にバランスされた同期的な円形かつ平行 な運動を行うことによって、彼は前部のけん引を利用できる。そして、同時に自 転車に乗る人は上記手段の方向付けに関与することができる。 実際、運転中に自転車に乗る人は、腕と手によってクランクに働く力は常に同 じであり、従って、前部フォークに振動や横方向の力を引き起こさないので、簡 単に自転車を制御でき、かつ、方向付けることができる。 さらに、あたかもクランクがハンドルバーであるかのように、静止または回転 しているクランクを横方向に動かすと、前輪を完全に方向付けることができ、従 っ て全サイクリング手段を完全に方向付けることができる。 本発明による可能な変形例では、システムは従来の固定式のハンドルバーを不 要とする。この場合、固定式ハンドルバーの機能は、クランクの回転運動に最終 的にブロックする機構を適用することによって得られる。一旦ブロックされ、な おかつ、ハンドルバーサポートに接続されているクランクは、完全にハンドルバ ーになる。或いは、クランクがブロックされないならば、たとえ自転車を方向付 けし続けても、クランクは自由に回転し、従って動きを伝達する。 上記クランクが一旦ブロックされると、例えば自転車を動かすために逆方向の 運動をなす間に、自転車の前輪はチェーンによってその動きを、クランクに接続 するピンと一体になったスプロケットホイールに伝達するという不便さが存在し 得る。もしもクランクがブロックされるならば、それらは上記前輪の逆回転を防 ぎ、自転車は逆方向に引かれるにちがいない。 上述の不便さを全て解消することが、本発明によるこのシステムの目的である 。そして、この目的のために、この好ましい完全に作動する変形例は、以下の項 目を提供する。 − 上記クランクをブロックするための特定のシステムであって、一旦作動す ると、主スプロケットホイールはそのピン上で自由に回転し、従ってたとえ自転 車が逆運動において動かされても、前輪の動きを上記クランクに伝えないように なっているシステム − 複数の異なる直径のギヤを持つ減速ギヤ付きチェーン伝達システムであっ て、クランクから前輪への伝達システムを提供する上述の変形例とは異なり、次 の３つの目的 − より小さな前部の余計なもの − より良い見映え − 上記システムは、ボックスのような小さな寸法の防護ハウジング内 に覆われているので、思いがけなく衝突した場合のより大きな安全性 を達成するチェーン伝達システム − クランクのブロックと独立して、ハンドグリップをブロックするためのシ ステム − クランクの回転を妨害することなくケーブルの捩れを防止するために、ケ ーブルが常に予め決められた位置に保持される従来法でのブレーキレバーの組み 立て 本発明によるシステムは、以下により詳細に説明される。 − クランクを接続する回転ピンの端部に鏡像的なやり方で取付けられた２つ のクランク − ハンドルバーの接続部に接続されたフォークサポートであって、軸受に取 付けられたクランクの回転ピンと減速ギアシステムの一部である２つのスプロケ ットホイールとそれらに接続されるチェーンのハウジングを与えるフォークサポ ート − クランクを接続する回転ピンと同軸かつ一体となるシリンダ形「接続」要 素であって、上記要素は横の両面に歯形またはステップ形またはその他の形が形 成されて、一方の側で大きなスプロケットホイールの一つの側に設けられた同一 に形成された面に挿入され、他の側でフォークサポートボックスの内部側に設け られた同一に形成された面に挿入される − 同軸スプロケットホイールであって、回転に対して自由であるようなやり 方で２つのクランク間の回転と接続のためのピンに取付けられ、歯付きのチェー ンまたはギアによって小さなスプロケットホイールに接続され、両方のスプロケ ットホイールは、「ボックス」と呼ばれる容器内に覆われる − 第３のスプロケットホイールであって、小さいスプロケットホイールに中 央ピンによって同軸に固定され、次に、歯付きのチェーンまたは他の伝達機構、 例えば、ベルトや小さなシャフトなどによって前輪のハブに接続される第３のス プロケットホイール − クランクを掴むことのできる２つのハンドグリップであって、ハンドグリ ップ自身の軸で自由に空回転するか、またはクランクに固定されることができる ハンドグリップ。 強調されねばならないことは、ピン全体が、大きなスプロケットホイールの方 に、または、この大きなスプロケットホイールと反対の上記ボックスの壁の方に 選択機構によって動かされ得るということである。最初の場合は、それ(ピン)は 王冠の横壁にくっつき、かくしてクランクによってけん引させる。逆に、回転ピ ンが対向する壁に近づくなら、ピンは固定されたボックスの壁にくっつき、上記 クランクのブロックが続く。 同等かつ機能的な変形例において、クランクの回転と接続のためのピンは横方 向には動かずに、シリンダ形の接続手段のみが動く。この場合、クランクのピン に同軸のシリンダ形の接続要素は、クランクのピンに沿ってスライドする中央の 形成された穴を持ち、同上のピンと共に回転する。 適当なレバーまたは同等なものによって上記接続要素が横方向に動かされると 、接続要素は、クランクピンと同軸のより大きなスプロケットホイールに連結さ れ、従って上記ピンに連結されるか、或いは、構造の固定部分に接続され、従っ てクランクのピンの回転を妨げる。 自転車に乗る人が前部のけん引を使用することを一旦決定すると、彼は接続要 素をスプロケットホイールの方へ移動させ、スプロケットホイールは上記接続要 素にくっつく。そして、同時的な円形かつ平行な運動をする腕と手を使ってハン ドグリップ上に働き掛けることによって、ピンの前方への運動が得られ、歯付き の王冠を動かし、次に、自転車の前輪にその動きを伝える。 上記減速ギアの最適の組み合わせとしては、クランクのピンに同軸な３０の歯 を備えるスプロケットホイールを使用し、８ピッチタイプのチェーンによって、 ９歯のスプロケットホイールと接続する。 １７歯のスプロケットホイールが、上記９歯のスプロケットホイールと同じ軸 上でピン接続されて供与され、従来型のチェーンによって、自転車の前輪のチェ ンジギアに接続される。自転車に乗る人によってクランク上に働く力が常に等し く、従って前部フォークに振れまたは横方向の力を引き起こさないので、運動中 、自転車に乗る人は自転車を制御し方向付けることができる。さらに、静止或い は動いているクランクを前方に動かすと、前輪もまた回転し、自転車を所望の方 向 を向かせることができる。したがって、上記クランク機構は、ブレーキレバーが 取付けられている本物のハンドルバーのように作動する。自転車に乗る人が足の 運動によるけん引のみを使用したいとき、特に都市交通におけるような場合には 、自転車に乗る人は、クランクが完全に静止しているか、或いは、クランクとハ ンドグリップがいかなる角度位置においても完全に静止していることを望むこと ができる。 この目的のために、選択機構は接続要素をボックスの硬い壁の方に移動させ、 クランクをブロックさせ、次に以下に説明されるシステムによってハンドグリッ プをブロックする。 ハンドグリップのブロッキングシステムは、歯やステップ等のような２つの補 足的な表面、すなわち、各クランクの端部上の一表面とハンドグリップシリンダ の底部の他表面との結合を備えている。 ハンドグリップが自転車の中央に近付けられたとき、上記両表面は相互にかみ 合い、ハンドグリップとクランク間の相対的な回転を妨げる。 ハンドグリップが外側の方に動かされたとき、上記両表面も移動して、ハンド グリップがクランクの回りを自由に回転できる。上記形成された表面は、自転車 に乗る人がグリップを握るのに様々な選択ができるように、ハンドグリップ自身 の軸回りの多くの角度位置にハンドグリップをブロックすることができる。 押しボタンを用いて作動される選択システムは、自転車に乗る人の意図と関係 のないハンドグリップの思いがけない横方向の動きを阻止し、かつ、ハンドグリ ップの自由な回転またはハンドグリップの位置のブロックを確実にする。 自転車に乗る人が両ブロック(クランクとハンドグリップのブロック)を使用す るとき、彼は完全に従来の自転車に乗ることになる。 本発明は、同封の図面に関連して以下に詳細に記載され、図面には好ましい実 施の形態が示されている。 図１は、腕による推進システム付きの自転車の正面図を示し、一方、図２は自 転車の上側前部の側面図を示す。 図３と図４は、適当なシリンダ１１に取付けられると共に、図５に示すように 、 歯または半径方向の起伏で形成されたハンドグリップ１０の断面を示す。 ハンドグリップ１０の一断面が、選択機構１４の詳細とともに、図６に示され る。 記載された実施の形態では、クランクの単一ピンが回転し、接続要素がクラン クのピンの軸に沿って移動するケースが示めされている。 図は２つの同軸のスプロケットホイール１,２を明確に示す。それらホイール は、２つのチェーン３,４によって、第１に、上記クランクの回転ピン６の回り をアイドルギアで回転する主要なスプロケットホイール５に接続し、第２に、自 転車の前輪に固定されたチェンジギアグループに接続する。 詳細には、図１は、クランクのピン６と一緒に回転すると共にこのピン上でス ライドする接続要素７を示す。上記接続要素７は、その両側に歯付きの面を持ち 、これらの面は、２つ同一な面、すなわち、それぞれ、クランクのピン６と同軸 の主スプロケットホイール５の側に設けられた面、もしくは、クランクを支持す る構造物８の一固定部分上に設けられた面と二者択一的にかみ合う。 適当な選択システム９は、接続要素７を一方または他方の歯付き面にかみ合わ せるために、ピン６上の接続要素７を移動することができる。 クランク１２と相対シリンダ１１を動かして、図３に示すように、２つの歯付 き面を互いに引き離すと、ハンドグリップ１０はクランク１２の回りを回転する ことができる。一方、逆方向にハンドグリップ１０を動かすと、図４に示すよう に、シリンダ１１とクランク１２の２つの形成された面はかみ合い、ハンドグリ ップ１０がクランク１２の回りを移動するのを妨げる。 上記クランク１２は、適当な距離に設置された２つのリング形状の溝１３を持 ち、その溝の中に選択装置１４が挿入される。この装置はシリンダ１１とハンド グリップ１０を自由あるいはブロックの２つの最も遠い位置に保持する機能を持 つ。 チェーン３および関連するスプロケットホイールの代替え品として、すなわち 、相当解決法として一連のギアを備えることが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ＰＤ９６Ａ００００７３ (32)優先日 1996年３月22日 (33)優先権主張国 イタリア（ＩＴ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＮ，ＪＰ，Ｕ Ｓ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 従来の足による推進と組み合わせてもよく、接続回転ピン(６)の端部に互 いに鏡像位置に固定された２つのクランク(１２)から成り、これによってその自 由端に相対ハンドグリップ(１０)が接続され、クランク(１２)を接続している軸 に平行に１つの同じ軸上に位置すると共に回転し、次にスプロケットホイール( ５)とチェーン(３,４)または小さなシャフトまたはベルトまたは同様なものによ って自転車の前輪に接続される自転車のための腕による推進システムにおいて、 上記クランク(１２)を接続する上記ピン(６)と同軸である上記スプロケットホ イールは、上記ピン(６)の回りを遊びギアで回転し、一方の側に半径方向に歯が 付いた面を持ち、この面は接続要素(７)の両側に存在する２つの同一の歯付き面 の１つとかみ合い、上記接続要素(７)は上記ピン(６)と同じ回転に結合され、上 記ピンまたは単独の上記接続要素(７)の動きに応じて上記スプロケットホイール (５)を上記クランクピン(６)に連結させたり連結させなかったりすることを特徴 とする自転車のための腕による推進システム。 ２． 請求項１に記載の自転車のための腕による推進システムにおいて、クラン クシステムを保持する剛構造またはボックス(８)には上記接続要素(７)の近傍に 半径方向の歯付き面(８)が与えられ、上記スプロケットホイール(５)と逆の方向 である上記剛構造(８)の方に上記接続要素(７)を導いて、上記スプロケットホイ ールは上記クランクピン(６)の回りを自由に回転し、一方、上記ピンは上記剛固 定構造(８)と一体となることを特徴とする自転車のための腕による推進システム 。 ３． 請求項１または２に記載の自転車のための腕による推進システムにおいて 、この推進システムは異なる直径を持つ複数のギア付きの減速ギア(１,２,３,４ )が設けられ、上記クランクの上記接続ピン(６)と同軸の上記スプロケットホイ ール(５)と上記自転車の前輪のチェンジギアグループとの間に配置されているこ とを特徴とする自転車のための腕による推進システム。 ４． 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の自転車のための腕による推進シス テムにおいて、上記クランク(１２)の端部と上記ハンドルバーグリップ(１０)の 内部シリンダ(１１)の底部のが、各々、相互関係のある歯付き面を有し、かつ、 選択機構(９)が上記クランクの２つの面と上記ハンドグリップ(１０)の上記内部 シリンダ(１１)の２つの面を接触させるか、または分離させるかし、上記ハンド グリップ(１０)を上記クランク(１２)の回りに自由に回転させるか、または上記 クランクに結合させるかすることを特徴とする自転車のための腕による推進シス テム。 ５． 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の自転車のための腕による推進シス テムにおいて、ブレーキレバーが上記前輪のフォークの支持体に向かって回転の 支点付きの上記クランク上に配置されていることを特徴とする自転車のための腕 による推進システム。 ６． 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の自転車のための腕による推進シス テムにおいて、ブレーキケーブルの覆いは自転車に乗る人のなんらかの動きを妨 げないように上記減速ギアボックス(８)によって案内されることを特徴とする自 転車のための腕による推進システム。 ７． 請求項１に記載の自転車のための腕による推進システムにおいて、この推 進システムは互いに鏡像位置に取付けられた２つのハンドル(１２)からなり、そ れら端部に上記相対ハンドグリップ(１０)が接続され、同軸上の側面に位置し、 上記相対ハンドグリップ(１０)は同軸上に位置すると共に回転し、上記鏡像の位 置のクランクはハンドルバー接続部に接続された支持(８)上に与えれらた適切な シート上に収容された回転ピン(６)によって結合され、上記２つのクランクは同 じ角度位置で上記回転ピン(６)に結合され、上記クランクの動きはスプロケット ホイール(５,２,１)とチェーン(３,４)またはプリーとベルトまたはなにか他の 適当な機構によって上記自転車の前輪に伝えられることを特徴とする自転車のた めの腕による推進システム。 ８． 請求項１に記載の自転車のための腕による推進システムにおいて、鏡像位 置に取付けられた２つのクランク(１２)からなり、上記相対ハンドグリップ(１ ０)はそれらの端部で接続され、上記ハンドグリップは同軸上に側面にあり平行 に位置する自転車のための腕による推進システムにおいて、機械装置は上記クラ ンク(１２)の回転をブロックすることを特徴する自転車のための腕による推進シ ステム。