(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム１にサドル５と前輪１２と後輪１５を設け、前記フレーム１に設けたクランク軸２０にクランクアーム１９を介して左右一対のフットペダル１８を設け、前記クランク軸２０に設けた駆動スプロケット２１と前記後輪１５の後側回転軸１６に設けた従動スプロケット２２との間に後輪駆動チェン２３を掛け回し、前記クランク軸２０には膝用一方向クラッチを介して回転体３６を設け、前記フレーム１には、踏み込んだ前記フットペダル１８が上方位置に戻るときの乗り手の膝部分に当接するニーペダル３０を往復動自在に設け、該ニーペダル３０と前記回転体３６とを操作伝達部材３３により連結した自転車。
【請求項２】
請求項１において、前記ニーペダル３０は、左右一対設けると共に各ニーペダル３０は膝用一方向クラッチを介して前記クランク軸２０に交互に駆動力を伝達する構成とした自転車。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記クランク軸２０は、軸筒８１と軸筒８１に回転自在に挿入した回転軸８２とにより形成し、前記軸筒８１と回転体３６に固定の外側軸筒７６との間に前記膝用一方向クラッチ７５を設け、前記軸筒８１の外周に前記駆動スプロケット２１を固定し、前記回転軸８２の左右両側には左右のフットペダル１８のクランクアーム１９の基部を固定し、軸筒８１と回転軸８２の間にはフットペダル１８の駆動の伝達と逆回転を許容する足踏み用一方向クラッチ８５を設けた自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フットペダルの他に、乗り手の膝部分の動きを、駆動する力に利用するニーペダルを設けた自転車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、前輪と後輪を有するフレームにクランク軸を設け、クランク軸にクランクアームを介して左右一対のフットペダルを設け、フットペダルの踏み込みをチェンにより後輪に伝達して走行する自転車は、公知である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２５４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公知例では、左右のフットペダルの一方を上側の踏み込み開始位置から下方の踏み込み終了位置にまで踏み込んで、駆動力を発生させて走行する。このとき、他方のフットペダルが下方から上方へ戻る間では駆動力を発生せず、そのため、公知の自転車では実質的に乗り手の片足走行となっており、非効率的である。【０００５】
本発明は、フットペダルが下から上へ戻る間の膝部分の動きを利用して、駆動力を発生するように工夫し、フットペダルが戻るときにも駆動力を発生させて、効率よく走行できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、フレーム１にサドル５と前輪１２と後輪１５を設け、前記フレーム１に設けたクランク軸２０にクランクアーム１９を介して左右一対のフットペダル１８を設け、前記クランク軸２０に設けた駆動スプロケット２１と前記後輪１５の後側回転軸１６に設けた従動スプロケット２２との間に後輪駆動チェン２３を掛け回し、前記クランク軸２０には膝用一方向クラッチを介して回転体３６を設け、前記フレーム１には、踏み込んだ前記フットペダル１８が上方位置に戻るときの乗り手の膝部分に当接するニーペダル３０を往復動自在に設け、該ニーペダル３０と前記回転体３６とを操作伝達部材３３により連結した自転車としたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、前記ニーペダル３０は、左右一対設けると共に各ニーペダル３０は膝用一方向クラッチを介して前記クランク軸２０に交互に駆動力を伝達する構成とした自転車としたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、前記クランク軸２０は、軸筒８１と軸筒８１に回転自在に挿入した回転軸８２とにより形成し、前記軸筒８１と回転体３６に固定の外側軸筒７６との間に前記膝用一方向クラッチ７５を設け、前記軸筒８１の外周に前記駆動スプロケット２１を固定し、前記回転軸８２の左右両側には左右のフットペダル１８のクランクアーム１９の基部を固定し、軸筒８１と回転軸８２の間にはフットペダル１８の駆動の伝達と逆回転を許容する足踏み用一方向クラッチ８５を設けた自転車としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、フットペダル１８を踏み込んでいなくても、膝部分がニーペダル３０を押し上げて駆動力を発生させて、自転車の走行を補助でき、ニーペダル３０の駆動力を利用した自転車を簡単な構成で安価に提供できる。
【００１２】
請求項２の発明では、左右のフットペダル１８のうちの何れかが下方位置から上方の踏み込み開始位置へ戻るために空転しているときに、左右の何れかのニーペダル３０により走行を補助でき、左右のニーペダル３０の駆動力を利用した自転車を簡単な構成で安価に提供できる。
【００１３】
請求項３の発明では、自転車走行中に、左右のフットペダル１８と左右のニーペダル３０のいずれも非駆動状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は自転車の全体概略側面図。
【図２】図２は推進補助機構の回転体等の分解斜視図。
【図３】図３は同正面図。
【図４】図４は推進補助機構の回転体等の分解斜視図。
【図５】図５は回転体の正面図。
【図６】図６は回転体と操作伝達部材と移動部材の展開状態の側面図。
【図７】図７はガイド部材の斜視図。
【図８】図８は同斜視図。
【図９】図９はニーペダルの不使用状態斜視図。
【図１０】図１０はニーペダルが下方位置状態の側面図。
【図１１】図１１はニーペダルが上動状態の側面図。
【図１２】図１２はニーペダルが上方位置状態の側面図。
【図１３】図１３は推進補助機構の側面図。
【図１４】図１４はガイド部材の他の実施例の側面図。
【図１５】図１５は推進補助機構の他の実施例の断面図。
【図１６】図１６は同斜視図。
【図１７】図１７は推進補助機構の他の実施例の側面図。
【図１８】図１８は同作用状態の側面図。
【図１９】図１９は同走行状態概略斜視図。
【図２０】図２０はクランク軸付近の断面図。
【図２１】図２１は一方向クラッチの断面図。
【図２２】図２２はニーペダルの上動位置状態の側面図。
【図２３】図２３はニーペダルの不使用状態の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施例を図により説明すると、１は自転車のフレームであり、フレーム１の構成は任意であるが、以下一例を示す。フレーム１は、前側斜めフレーム２と後側横フレーム３を有するメインフレーム４と、前側斜めフレーム２と後側横フレーム３の結合部分に設けたサドル５を有するサドルフレーム６と、サドルフレーム６の上部と後側横フレーム３の後部とを連結する後側斜めフレーム７とを有する。
【００１６】
なお、この明細書において、「上下」、「前後」および「左右」は、自転車の走行方向を基準としたもので、それぞれ自転車の「上下」、「前後」および「左右」と一致する。
【００１７】
前記前側斜めフレーム２は、左右１対のフロントフォーク１０を操舵可能に取付けた前側フレーム１１を有する。フロントフォーク１０には前輪１２を回転自在に取付ける。１３はハンドルである。
【００１８】
前記後側斜めフレーム７と後側横フレーム３の結合部分には後輪１５を後側回転軸１６により取付ける。メインフレーム４の中央部分のボス部１７には左右一対のフットペダル１８を設ける。１９は各フットペダル１８のクランクアームである。クランクアーム１９の基部はクランク軸２０の左右両側に設ける。クランク軸２０は前記ボス部１７に軸装する。クランク軸２０に設けた駆動スプロケット２１と、後輪１５の後側回転軸１６に設けた従動プロケット２２との間に後輪駆動チェン２３を掛け回す。
【００１９】
後側回転軸１６と従動スプロケット２２との間には一方向クラッチ２４を設ける。一方向クラッチ２４の作用によって、自転車に乗る人がフットペダル１８を踏んで、自転車の前進方向イヘクランク軸２０を回動させた時だけ、クランク軸２０の回動力が従動スプロケット２２に伝達される。また、自転車の前進中に、自転車に乗る人がフットペダル１８を踏むことを停止し、従動プロケット２２に対しクランク軸２０が相対的に後退方向に回転した場合も、一方向クラッチ２４の作用によって、従動プロケット２２からクランク軸２０へ回転力が遮断されるよう構成する。
【００２０】
しかして、クランク軸２０には、フットペダル１８のうちの踏み込んでいない方の膝部分の上動運動をニーペダル３０によって利用して発生させた駆動力を伝達する。フットペダル１８を踏み込む駆動力と踏み込んでいない方の乗り手の膝部分の上動運動の駆動力の二つの駆動力により後輪１５を駆動して走行するように構成し、乗り手の足の踏み込みと膝の上動とを交互に利用して走行して、効率よく走行する。
【００２１】
即ち、従来の自転車では、踏み込んだ方のフットペダル１８は自転車を走行させる駆動力を発生させるが、他方のフットペダル１８は単に惰性で元の位置に戻るため、戻るときのフットペダル１８は走行用の駆動力を発生させていないから、左右のフットペダル１８のうち一方は駆動力を発生させず、自転車は乗り手の片足走行となっており、非効率的である。
【００２２】
本願では、踏み込んでいないフットペダル１８が下方所定位置（踏み込み終了位置）から上方所定位置（踏み込み開始位置）へ移動する間に、ニーペダル３０を押し上げるときの駆動力とフットペダル１８を踏み込む駆動力との両者の駆動力により走行する構成とする。
【００２３】
この場合、踏み込んでいないフットペダル１８に対応したニーペダル３０を有する推進補助機構３１を設けると、ニーペダル３０による走行の補助は可能となるが、左右のフットペダル１８に対応させて一対のニーペダル３０を有する推進補助機構３１を設けると、一層、有効にニーペダル３０により走行を補助させる構成となる。
【００２４】
なお、理解を容易にするため、先ず、一方のフットペダル１８に対応するニーペダル３０の構成および作動を説明する。
【００２５】
ニーペダル３０は、フットペダル１８が下方所定位置（踏み込み終了位置）から上方所定位置（踏み込み開始位置）へ移動する間に、下から上に移動する乗り手の膝部分を当接させて押し上げる。ニーペダル３０には操作伝達部材３３の一端３４を係止し、操作伝達部材３３の他端３５は回転体３６の所定位置に係止する。回転体３６は、所定幅を有する円板部材により形成し、中心の挿通孔３７を前記クランク軸２０に回転のみ自在に挿通する。回転体３６の外周に操作伝達部材３３の他端３５を係止し、操作伝達部材３３の他端３５と一端３４との中間部分は回転体３６の外周に沿わせて巻き掛ける。
【００２６】
操作伝達部材３３は、所定長さを有して両端が切断されているワイヤー部材やチェン部材により構成し、フットペダル１８が下方所定位置（踏み込み終了位置）から上方所定位置（踏み込み開始位置）へ移動する間にニーペダル３０が移動する長さを有していればよい。実施例の操作伝達部材３３はチェン４０により構成し、回転体３６にはチェン４０が噛み合うギヤ部４１を形成している。このギヤ部４１は、ニーペダル３０が下方位置のときにチェン４０が噛み合う３／４周より多く形成すればよい。
【００２７】
回転体３６とクランク軸２０との間に一方向回転クラッチ５０を設ける。回転体３６には複数のラチェット４３を軸４４により取付ける。クランク軸２０にはラチェット４３が係合する係合段部４５を設けたドラム４６を固定する。４７は、係合段部４５と係合段部４５との間に設けた傾斜面である。
【００２８】
ドラム４６はクランク軸２０に固定され、常時フットペダル１８の走行方向回転（イ方向）と一致して回転する。回転体３６はニーペダル３０が下方から上方へ移動する間（フットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動する間と一致）に、ドラム４６の係合段部４５に回転体３６のラチェット４３を係合させて、駆動を伝達する。
【００２９】
即ち、ニーペダル３０の押し上げによって操作伝達部材３３を牽引し、回転体３６を駆動スプロケット２１と同方向の走行方向に回転させ、この回転力を回転体３６のラチェット４３を介してドラム４６の係合段部４５に伝達し、ドラム４６がクランク軸２０を回転させ、走行を補助する。
【００３０】
また、ニーペダル３０が上方位置から下方位置に戻るときには、回転体３６の回転方向とドラム４６の回転方向とは逆転関係になるので、ラチェット４３は係合段部４５に非係合状態になる。
【００３１】
即ち、フットペダル１８が下方所定位置（踏み込み終了位置）から上方所定位置（踏み込み開始位置）へ移動するときに、乗り手の膝部分の押し上げ運動によりニーペダル３０が下方位置から上方位置へ移動し、ニーペダル３０が操作伝達部材３３を牽引し、このとき、回転体３６はフットペダル１８の回転方向と一致するので、ラチェット４３をドラム４６の係合段部４５に係合させ、ニーペダル３０は上方位置から下方位置へ重力で移動し、操作伝達部材３３は緩（ゆる）み、回転体３６はドラム４６に対して逆転して元の位置に復帰する。
【００３２】
したがって、上記の場合、ラチェット４３とドラム４６の係合段部４５とにより、回転体３６を一方向に回転させる一方向回転クラッチ５０を構成する。
【００３３】
４８はラチェット４３の過剰回動を規制するストッパである。
【００３４】
回転体３６のバネ係止部５２には、前記ニーペダル３０を常時下方に位置するように付勢する復帰バネ５３の一端５４を係止する。復帰バネ５３のコイル部５５は前記クランク軸２０に挿通し、復帰バネ５３の他端５６は、メインフレーム４の中央の前記ボス部１７に固定のケース５７のバネ係止部５８に係止する。
【００３５】
しかして、前記ドラム４６は、ドラム４６の左右両側に係合段部４５を形成し、この左右の係合段部４５の係合するラチェット４３を設けた回転体３６を左右一対配置し、左右の回転体３６の外側に夫々ケース５７を配置する。即ち、中央にドラム４６を設け、ドラム４６の左右両側に、一対の復帰バネ５３と、一対の回転体３６を配置して一対の推進補助機構３１を配置している。
【００３６】
前記ニーペダル３０は左右の推進補助機構３１に対応させて一対設け、各ニーペダル３０はフレーム１の所定位置に設けたガイド部材６０に往復移動自在に取付ける。
６１はガイド部材６０の左右一対の移動溝、６２は移動溝６１に嵌合させる前記操作伝達部材３３を係止した移動部材、６３は操作伝達部材３３の移動を誘導案内するチェン誘導体である。
【００３７】
６４はニーペダル３０前記移動部材６２に起伏自在に取付ける取付部、６５は取付部６４が移動するガイド部材６０の側面に設けた開口部、６６は移動部材６２に設けたベアリングである。６７はメインフレーム４に設けたガイド取付フレーム、６８はガイド部材６０の上下二カ所に設けた調節部である。
【００３８】
図１４は、ガイド部材６０の他の実施例を示し、前記移動溝６１の底部に弾性部材により形成した複数の抵抗体７０を設け、該抵抗体７０に当接する当接部７１を移動部材６２に設けたものであり、ニーペダル３０が上昇するとき、抵抗体７０は退避し、作動抵抗を減少させるが、一旦、上昇したニーペダル３０が下降するときは自重落下させずに、抵抗体７０により下降速度を抑制させ、ニーペダル３０から乗り手の膝が外れたときのショックを防止する。
【００３９】
図１５〜図１６は、フットペダル１８の反イ方向への回転を可能にする一方向クラッチ７３を設けたものである。クランク軸２０を内側軸２０Ａと外側軸筒２０Ｄとの二重軸構成とし、内側軸２０Ａと外側軸筒２０Ｄとの間に一方向クラッチ７３を設ける。内側軸２０Ａに左右のフットペダル１８を固定し、外側軸筒２０Ｄにドラム４６を固定する。
【００４０】
したがって、フットペダル１８を前進方向に踏み込むと、一方向クラッチ７３が入りになって、自転車を走行させ、フットペダル１８の位置調節等に起因してフットペダル１８を逆転させたときには一方向クラッチ７３を切りにして、フットペダル１８の逆転をドラム４６に伝達させない。
【００４１】
図１７以下は、ニーペダル３０および推進補助機構３１の他の実施例を示す。なお、理解容易にするため、上記実施例と同じ部材には同一の符号を付している。
【００４２】
ニーペダル３０には操作伝達部材（チェン４０）３３の一端３４側を接続し、操作伝達部材３３の他端３５は回転体３６の所定位置に係止する。回転体３６は所定幅を有する円板部材により形成する。前記回転体３６の外周に操作伝達部材３３の他端３５を係止し、操作伝達部材３３の他端３５と一端３４との中間部分は回転体３６の外周に沿わせて掛け回す。
【００４３】
回転体３６は、前記クランク軸２０に、ニーペダル３０の駆動力を伝達するが、ニーペダル３０の戻りによる回転を遮断する膝用一方向クラッチ７５を、介して取付ける。膝用一方向クラッチ７５は、前記回転体３６に固定の外側軸筒７６の内周に凹部７７を円周方向に複数形成する。凹部７７は径方向に次第に拡大形成する。各凹部７７にクランク軸２０の外周に係合するボール７８を嵌合させる。ボール７８はバネ８０によりロック方向に付勢される。
【００４４】
回転体３６による駆動力は膝用一方向クラッチ７５を介してクランク軸２０に伝達されるが、クランク軸２０から回転体３６への回転伝達は膝用一方向クラッチ７５により遮断するように構成する。
【００４５】
即ち、回転体３６はニーペダル３０が下方から上方へ移動する間（フットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動する間と一致）に、回転体３６の駆動力を膝用一方向クラッチ７５を介してクランク軸２０に伝達し、ニーペダル３０が上方位置から下方位置に戻るときには、回転体３６の回転方向とクランク軸２０の回転方向とは逆転関係になるので、膝用一方向クラッチ７５は非伝達状態（クラッチ切り）になる。
【００４６】
前記クランク軸２０は、軸筒８１と軸筒８１に回転自在に挿入した回転軸８２により形成し、軸筒８１と回転体３６に固定の外側軸筒７６との間に前記膝用一方向クラッチ７５を設けると共に、軸筒８１の外周に駆動スプロケット２１を固定し、前記回転軸８２の左右両側には左右のフットペダル１８のクランクアーム１９の基部を固定する。
【００４７】
軸筒８１と回転軸８２の間にはフットペダル１８の駆動の伝達と逆回転を許容する足踏み用一方向クラッチ８５を設ける。足踏み用一方向クラッチ８５は前記膝用一方向クラッチ７５と同一構成としている。
【００４８】
回転体３６のバネ係止部５２には、ニーペダル３０を常時下方に位置するように付勢する復帰バネ５３の一端５４を係止する。復帰バネ５３の他端５６は、カバー８６に設けたバネ係止部５８に係止する。
【００４９】
前記回転体３６は、左右のニーペダル３０に対応させて左右一対設け、左右の回転体３６は夫々前記したように軸筒８１に膝用一方向クラッチ７５を介して取付ける。
【００５０】
前記各ニーペダル３０はリンク機構９０によりフレーム１に往復移動自在に取付ける。リンク機構９０はフレーム１に軸９１により回動自在に取付けた左右一対の第一リンク杆９２と各第一リンク杆９２に軸９３により回動自在に取付けた左右一対の第二リンク杆９４により構成する。
【００５１】
左右夫々の第一リンク杆９２と第二リンク杆９４との間にはバネ９５を設け、左右夫々の第二リンク杆９４が第一リンク杆９２に対して自重で下方回動するのを防止するように付勢する。
【００５２】
前記各ニーペダル３０は各第二リンク杆９４の先端に折り畳み自在に取付け、推進補助機構３１を使用しないときは第二リンク杆９４に対して各ニーペダル３０を折り畳んで格納する。
【００５３】
実施例では、左右夫々の第一リンク杆９２の上部をサドル５の下方のサドルフレーム６に軸９１により回動自在に取付け、各第一リンク杆９２の下部に軸９３により第二リンク杆９４を夫々回動自在に取付け、バネ９５により第二リンク杆９４が第一リンク杆９２に対して自重で下方回動するのを防止するように付勢する。
【００５４】
９６は各ニーペダル３０が下側所定位置にまで下降すると、各第二リンク杆９４に当接して、各第二リンク杆９４の下方回動を所定位置にて停止させるストッパである。
【００５５】
（実施例の作用）
自転車のサドル５に跨り、左右の足で左右のフットペダル１８を交互に踏み込むと、クランク軸２０を回転させ、クランク軸２０の回転を駆動スプロケット２１と後輪駆動チェン２３とを介して従動スプロケット２２に伝達し、走行する。
【００５６】
この場合、後側回転軸１６と従動スプロケット２２との間には一方向クラッチ２４を設け、一方向クラッチ２４の作用によって、フットペダル１８を踏み、自転車の前進方向ヘクランク軸２０を回転させると、自転車は前進し、前進中に、フットペダル１８の回転を停止した場合には、走行中であっても、一方向クラッチ２４により後輪１５からの従動スプロケット２２への回転力が遮断され、従動スプロケット２２は後輪１５に対して停止（空転）する。
【００５７】
しかして、クランク軸２０には、左右一対のフットペダル１８のうちの踏み込んでいない方のフットペダル１８が踏み込み位置まで上動する乗り手の膝部分のニーペダル３０による駆動力と、乗り手がフットペダル１８を踏み込む駆動力とにより、後輪１５を駆動して走行するように構成しているので、乗り手の両足の交互の上下運動で走行でき、効率よく走行できる。
【００５８】
即ち、従来の自転車では乗り手が踏み込んでいないフットペダル１８は単に惰性で元の位置に戻るため、戻るときのフットペダル１８は走行用の駆動力を発生させていないので、所謂、片足走行と言えるが、本願では、踏み込んでいない方のフットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動する間も、乗り手の膝部分によるニーペダル３０を押し上げを利用して、ニーペダル３０の駆動力とフットペダル１８を踏み込む駆動力との両脚の駆動力により走行する。
【００５９】
ニーペダル３０には操作伝達部材３３の一端３４を係止し、操作伝達部材３３の他端３５は回転体３６の所定位置に係止し、回転体３６とクランク軸２０との間には一方向回転クラッチ５０を設けているので、乗り手の膝部分によるニーペダル３０の押し上げによって操作伝達部材３３を牽引し、操作伝達部材３３は回転体３６を駆動スプロケット２１と同方向の走行方向に回転させ、この回転力は回転体３６の回転は一方向回転クラッチ５０を介してクランク軸２０に伝達し、走行を補助する。
【００６０】
次に、乗り手の膝部分によるニーペダル３０を押し上げで、フットペダル１８が上方の踏み込み開始位置まで上動して、フットペダル１８の踏み込みが開始されると、ニーペダル３０は上方位置から下方位置へ重力で下降し、これにより、操作伝達部材３３は緩（ゆる）み、回転体３６は一方向回転クラッチ５０によりクランク軸２０に対して逆転して元の位置に復帰し、フットペダル１８が再び下方所定位置（踏み込み終了位置）に達すると、ニーペダル３０の押し上げが開始され、前記動作を反復して、自転車の走行の補助を行える。
【００６１】
また、回転体３６は、ニーペダル３０の下降中はクランク軸２０に対して逆転可能となるように、一方向回転クラッチ５０が回転伝達遮断状態であるから、左右一対の推進補助機構３１は、夫々独立して作動させられ、互いに干渉せず、安定して作動させられる。
【００６２】
このことは、一方の足により走行する身障者が乗り手の場合、踏み込んだフットペダル１８を、上方の踏み込み開始位置まで上動させるのが、容易でない場合が多いが、このようなときでも、ニーペダル３０を押し上げることにより、フットペダル１８の踏み込みが開始位置まで回転させる動作を容易に行え、操作性を向上させられる。
【００６３】
また、ニーペダル３０の取付部６４を移動部材６２に起伏自在に取付けているので、不使用時には、ニーペダル３０を折り畳める。
【００６４】
図１７以下のニーペダル３０および推進補助機構３１の他の実施例では、自転車のサドル５に跨り、左右の足で左右のフットペダル１８を交互に踏み込むと、クランク軸２０の回転軸８２と足踏み用一方向クラッチ８５を介して軸筒８１に伝達し、この軸筒８１の回転により駆動スプロケット２１を回転させ、駆動スプロケット２１の回転が後輪駆動チェン２３を介して従動スプロケット２２に伝達され、走行する。
【００６５】
クランク軸２０には、左右一対のフットペダル１８のうちの乗り手が踏み込んでいない方のフットペダル１８が踏み込み位置まで上動する乗り手のニーペダル３０による駆動力と、乗り手がフットペダル１８を踏み込む駆動力とが合わせて伝達駆動して走行するように構成しているので、乗り手の両足の交互の上下運動で走行でき、効率よく走行する。
【００６６】
ニーペダル３０には操作伝達部材３３の一端３４を係止し、操作伝達部材３３の他端３５は回転体３６の所定位置に係止し、回転体３６は膝用一方向クラッチ７５を介してクランク軸２０に取付けているので、踏み込んでいない方のフットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動するのを利用して、乗り手の膝部分によりニーペダル３０を押し上げると、ニーペダル３０の押し上げによって操作伝達部材３３を牽引し、操作伝達部材３３は回転体３６を駆動スプロケット２１と同方向の走行方向に回転させ、この回転力は膝用一方向クラッチ７５によりクランク軸２０の軸筒８１に伝達させ、軸筒８１は駆動を補助する。
【００６７】
次に、乗り手の膝部分によりニーペダル３０を押し上げて、フットペダル１８が上方の踏み込み開始位置まで上動して、フットペダル１８の踏み込みが開始されると、ニーペダル３０は上方位置から下方位置へ重力で下降し、これにより、操作伝達部材３３は緩（ゆる）み、回転体３６はクランク軸２０に対して膝用一方向クラッチ７５により逆転して元の位置に復帰し、フットペダル１８が再び下方所定位置（踏み込み終了位置）に達すると、ニーペダル３０の押し上げが開始され、前記動作を反復して、自転車の走行の補助を行う。
【００６８】
この場合、一対の回転体３６は夫々膝用一方向クラッチ７５を介してクランク軸２０（軸筒８１）に取付けられ、各回転体３６は復帰バネ５３を取り付けているので、フットペダル１８が下方から上方へ空転するのが交互に行われても、何れも、空転中のフットペダル１８に対応するニーペダル３０を押し上げることにより、推進補助機構３１は自転車の走行を補助する。
【００６９】
また、左右の回転体３６は、ニーペダル３０の下降中はクランク軸２０（軸筒８１）に対して逆転可能となるように、膝用一方向クラッチ７５は非係合状態であるから、左右一対の回転体３６は、夫々独立して作動させられ、互いに干渉せず、安定して作動させられる。
【００７０】
即ち、前記クランク軸２０は、軸筒８１と軸筒８１に回転自在に挿入した回転軸８２とにより形成し、前記軸筒８１と回転体３６に固定の外側軸筒７６との間に前記膝用一方向クラッチ７５を設け、前記軸筒８１の外周に前記駆動スプロケット２１を固定し、前記回転軸８２の左右両側には左右のフットペダル１８のクランクアーム１９の基部を固定し、軸筒８１と回転軸８２の間にはフットペダル１８の駆動の伝達と逆回転を許容する足踏み用一方向クラッチ８５を設けているので、自転車走行中に、左右のフットペダル１８と左右のニーペダル３０のいずれも駆動状態と非駆動状態とにすることができる。
【００７１】
左右一対のニーペダル３０は、フレーム１に軸９１により回動自在に取付けた左右一対の第一リンク杆９２と該第一リンク杆９２に軸９３により回動自在に取付けた第二リンク杆９４により構成したリンク機構９０によりフレーム１に往復移動自在に取付けているので、踏み込んでいない方のフットペダル１８が下方所定位置から上方所定位置へ移動するのを利用して、乗り手の膝部分によりニーペダル３０を押し上げると、ニーペダル３０の押し上げる動きに追随して第二リンク杆９４が第一リンク杆９２に対して前方回動してリンク機構９０を伸長させ、次に、フットペダル１８が上方の踏み込み開始位置まで上動して、フットペダル１８の踏み込みが開始されると、ニーペダル３０は上方位置から下方位置へ重力で下降する動きに追随して第二リンク杆９４が第一リンク杆９２に対して後方回動してリンク機構９０を縮小させる。
【００７２】
したがって、簡単なリンク機構９０の構成で、ニーペダル３０の取付と支持と移動案内とを兼用する。
【００７３】
また、各ニーペダル３０は第二リンク杆９４の先端に折り畳み自在に取付けているので、左右の推進補助機構３１の何れか一方あるいは両方を使用しないときは第二リンク杆９４に対して各ニーペダル３０を折り畳んで格納する。
【００７４】
しかして、回転体３６は、クランク軸２０に回転のみ自在に軸装し、回転体３６の外周に操作伝達部材３３の他端３５と一端３４の中間部分を沿わせて掛け回しているので、ニーペダル３０の上下運動を回転運動に容易に変換できる。
【００７５】
操作伝達部材３３はチェン４０により構成し、操作伝達部材３３は回転体３６のギヤ部４１に噛み合っているので、効率よく、駆動を伝達する。
【００７６】
回転体３６のバネ係止部５２には、前記ニーペダル３０を常時下方に位置するように付勢する復帰バネ５３の一端５４を係止し、復帰バネ５３の他端５６は、ケース５７（カバー８６）に設けたバネ係止部５８に係止しているので、ニーペダル３０が下降するときに、操作伝達部材３３が緩むが、回転体３６は復帰バネ５３の弾力により元の位置に復帰する。
【００７７】
また、復帰バネ５３は回転体３６が元の位置に復帰する弾力であるので、ニーペダル３０を押し上げるときの抵抗としては影響を最小限となる。
【００７８】
また、復帰バネ５３により回転体３６が元の位置に復帰するので、ニーペダル３０が下降するとき、操作伝達部材３３が弛（たる）むのを防止等できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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