(57)【要約】【課題】自転車用緩衝装置に関する構成を従来よりもシンプルなものにする。【解決手段】自転車１００のボトムブラケット１２内に軸支されるクランク軸１４の右側端部１４Ｒに右クランクアーム１８を取り付け、回転位相が右クランクアーム１８とは逆位相になるように、左側端部１４Ｌに左クランクアーム２２を取り付ける。渦巻ばね２８の内端部をクランク軸１４の左側端部１４Ｌとともに、外端部を左クランクアーム２２の基端部に止着する。左クランクアーム２２側のペダル２４に一定以上の荷重が加わると、左クランクアーム２２が、右クランクアーム１８に対してクランク軸１４まわりに相対回転し、この相対回転に伴って弾性変形した渦巻ばね２８の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するような構成とする。【選択図】図２
2019081527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のボトムブラケット内に軸支されるクランク軸と、
先端部にペダルが設けられ、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の第１端部に取り付けられた第１クランクアームと、
先端部にペダルが設けられ、回転位相が前記第１クランクアームとは逆位相になるように、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の前記第１端部とは反対側の第２端部に取り付けられた第２クランクアームと、
前記クランク軸の前記第２端部と前記第２クランクアームの前記第２端部とを弾性的に連結する弾性連結部材と、
を有し、
前記第２クランクアーム側の前記ペダルに一定以上の荷重が加わると、前記第２クランクアームが、前記第１クランクアームに対して前記クランク軸まわりに相対回転し、当該相対回転に伴って弾性変形した前記弾性連結部材の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するように構成されていることを特徴とする自転車用緩衝装置。
【請求項２】
前記弾性連結部材は、帯状をしたばね材が渦巻状に巻回されてなり、内端部が前記クランク軸の前記第２端部に止着され、当該内端部とは反対側の外端部が前記第２クランクアームの前記基端部に係止された渦巻ばねを含むことを特徴とする請求項１に記載の自転車用緩衝装置。
【請求項３】
乗員が立ち乗り姿勢で前記ペダルに体重をかけると、前記第１クランクアーム、前記第２クランクアームの各々が上下に揺動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自転車用緩衝装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の自転車用緩衝装置がボトムブラケット部分に装着されていることを特徴とする自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝装置に関し、特に、自転車用の緩衝装置および緩衝装置付きの自転車に関する。
【０００２】
近年においては、路面からの衝撃を緩和する緩衝装置が車体に組み込まれた自転車が、広く一般にも普及している。例えば、特許文献１には、自転車の前ホークに緩衝装置を組み込んだものが開示されている。この種の前ホークは、一般に、サスペンションホークと呼ばれており、マウンテンバイク等の車種に採用されている。
【０００３】
また、特許文献２〜４には、リアサスペンション付き自転車が開示されている。これらの自転車では、フレーム体側に緩衝装置が組み込まれている。この種のフレームは、一般に、サスペンションフレームと呼ばれており、様々な車種の自転車で採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１７９３８８
【特許文献２】特開２０００−２４７２８２
【特許文献３】特開２０１５−０８９７４０
【特許文献４】特開２０１５−０８９７４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、緩衝装置が車体に組み込まれた自転車は、すでに多種多様な形態のものが公知となっている。しかしながら、これらの自転車では、緩衝装置が作動するとき、フレームの一部が弾性的に動く可動式フレーム構造が採用されており、車体全体が複雑な構成になっている。
【０００６】
上記した課題に鑑み、本発明は、自転車用緩衝装置に関する構成を従来よりもシンプルなものにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る自転車用緩衝装置は、自転車のボトムブラケット内に軸支されるクランク軸と、先端部にペダルが設けられ、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の第１端部に取り付けられた第１クランクアームと、先端部にペダルが設けられ、回転位相が前記第１クランクアームとは逆位相になるように、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の前記第１端部とは反対側の第２端部に取り付けられた第２クランクアームと、前記クランク軸の前記第２端部と前記第２クランクアームの前記第２端部とを弾性的に連結する弾性連結部材と、を有し、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに一定以上の荷重が加わると、前記第２クランクアームが、前記第１クランクアームに対して前記クランク軸まわりに相対回転し、当該相対回転に伴って弾性変形した前記弾性連結部材の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記弾性連結部材は、帯状をしたばね材が渦巻状に巻回されてなり、内端部が前記クランク軸の前記第２端部に止着され、当該内端部とは反対側の外端部が前記第２クランクアームの前記基端部に係止された渦巻ばねを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、乗員が立ち乗り姿勢で前記ペダルに体重をかけると、前記第１クランクアーム、前記第２クランクアームの各々が上下に揺動することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る自転車は、上記構成を有する自転車用緩衝装置がボトムブラケット部分に装着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成を有する自転車用緩衝装置および自転車によれば、第２クランクアーム側のペダルに一定以上の荷重が加わると、第２クランクアームが、第１クランクアームに対してクランク軸まわりに相対回転し、当該相対回転に伴って弾性変形した弾性連結部材の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するように構成されているため、自転車を運転する乗員が立ち乗り姿勢をとると、この動きによって、路面からの衝撃を緩和することができる。この緩衝装置は、従来公知の自転車のクランク機構を利用したものであり、片側のクランクアームをクランク軸に弾性連結部材を介して弾性的に連結した至ってシンプルな構成になっている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る自転車の側面図である。
【図２】第１実施形態に係る自転車用緩衝装置の左後方から見た分解斜視図である。
【図３】上記緩衝装置の右後方から見た分解斜視図である。
【図４】上記緩衝装置の左後方から見た斜視図である。
【図５】（ａ）は上記緩衝装置の平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿って切断した切断面の部分拡大図である。
【図６】上記緩衝装置が駆動装置の構成部品として機能する動きを示す概略説明図である。
【図７】（ａ）は上記緩衝装置が作動するときの状態を示す平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿って切断した切断面の部分拡大図である。
【図８】上記緩衝装置の動きを示す概略説明図である。
【図９】第２実施形態に係る自転車用緩衝装置の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る自転車用緩衝装置（以下、単に「緩衝装置」という。）および自転車それぞれの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態に係る自転車１００の基本的な構成は、一般的な自転車と同じである。すなわち、自転車１００は、いわゆる「ダイヤモンド形」と呼ばれる形状に区分されるフレーム１０２を有する。フレーム１０２には、ハンドル１０４、サドル１０６、前輪１０８、後輪１１０のほか、不図示のフロントブレーキ、リアブレーキといった通常の自転車走行に必要な各種構成部品が取り付けられている。
【００１５】
また、フレーム１０２には、乗員の踏力を駆動輪である後輪１１０に伝達する駆動装置１１２が取り付けられている。駆動装置１１２は、フロントスプロケット１１４、多段式リアスプロケット１１６、これらの両スプロケット１１４，１１６の間に掛け渡されたチェーン１１８を含む。
【００１６】
上記構成を有する自転車１００は、フレーム１０２下部に設けられたボトムブラケット１２（図２）部分に、第１実施形態に係る緩衝装置１０が装着されている。本実施形態において、緩衝装置１０は、上記した駆動装置１１２の構成部品の一部としての役割も兼ねている。以下、この緩衝装置１０について、図２〜図８を適宜参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図２および図３に示すように、緩衝装置１０は、いわゆるカートリッジ式のボトムブラケット１２を有する。ボトムブラケット１２は、構成部品にクランク軸１４を含む。このクランク軸１４は、円筒形状をしたユニット本体１６の両端側にそれぞれ設けられたベアリング（不図示）を介して、ユニット本体１６に軸支されている。クランク軸１４の第１端部である右側端部１４Ｒ、第１端部とは反対側の第２端部である左側端部１４Ｌの各々は、テーパの付いた角軸になっており、それぞれの軸端面にはネジ穴１４Ｈ１，１４Ｈ２が開設されている。クランク軸１４を軸支したユニット本体１６は、シェル１０２Ａ内に固定される。
【００１８】
クランク軸１４の右側端部１４Ｒには、第１クランクアームである右クランクアーム１８が取り付けられる。右クランクアーム１８の先端部１８Ａには、ペダル２０が軸支されている。右クランクアーム１８の先端部１８Ａとは反対側の基端部１８Ｂには、ボスが設けられている。このボスには、クランク軸１４の右側端部１４Ｒに形成された角軸部分に対応するテーパ付きの角穴（不図示）と座繰り穴１８Ｃが形成されている。この角穴にクランク軸１４の角軸部分が嵌合した状態で、ネジ穴１４Ｈ１にボルト（不図示）が締め込まれる。これにより、右クランクアーム１８は、くさび効果で、クランク軸１４に相対回転不能に固定され、クランク軸１４と一体になって回転するように構成されている。
【００１９】
なお、図示を省略しているが、右クランクアーム１８の上記ボスには、フロントスプロケット１１４がクランク軸１４の回転軸心Ｃと同軸上に固定される。
【００２０】
また、クランク軸１４の左側端部１４Ｌには、第２クランクアームである左クランクアーム２２が、回転位相が上記した右クランクアーム１８とは逆位相になるように、すなわち、右クランクアーム１８との回転位相差が１８０°になるように取り付けられる。左クランクアーム２２の先端部２２Ａには、右クランクアーム１８と同様、ペダル２４が軸支されている。
【００２１】
一方、左クランクアーム２２の先端部２２Ａとは反対側の基端部２２Ｂは、上記した右クランクアーム１８の構成とは異なる。具体的には、左クランクアーム２２の基端部２２Ｂは、渦巻ばね２８を収納するハウジング２６になっている。そのため、クランク軸１４に対する左クランクアーム２２の取り付けの態様は、右クランクアーム１８とは異なるものとなる。
【００２２】
ハウジング２６は、シェル１０２Ａ側にある側壁部２６Ａ、側壁部２６Ａの周縁部分から水平方向に延出した周壁部２６Ｂによって囲まれた空間を有し、周壁部２６Ｂの側壁部２６Ａとは反対側の端縁部分は円形に開口している。側壁部２６Ａには、円形の貫通孔２６Ｃが開設されている。この貫通孔２６Ｃには、クランク軸１４の左側端部１４Ｌに形成された角軸部分が緩挿される。また、周壁部２６Ｂの内周面には、係止爪２６Ｄと突片２６Ｅからなる係止部が設けられている。係止爪２６Ｄは、周壁部２６Ｂの内周面から前記空間側に向けて、自転車１００の走行時に左クランクアーム２２が回転する方向に突出している。突片２６Ｅは、係止爪２６Ｄの先端部との間に隙間をあけて、周壁部２６Ｂの内周面から前記空間側に向けて突設されている。
【００２３】
ハウジング２６の空間内に収納される渦巻ばね２８は、帯状をしたばね材２８Ａが渦巻状に巻回されてなるものである。この渦巻ばね２８の内端部には、ばね材２８Ａの巻回中心側に屈曲したフック２８Ｂが形成されている。また、渦巻ばね２８の外端部にも、フック２８Ｂとは反対の向き（巻回中心とは反対側）に屈曲したフック２８Ｃが形成されている。渦巻ばね２８は、係止爪２６Ｄにフック２８Ｃを係止した状態で、その巻回方向を左クランクアーム２２の回転方向に向けた姿勢でハウジング２６内部に組み込まれる。
【００２４】
ハウジング２６の開口部には、カバー部材３０が取り付けられる。カバー部材３０は、ハウジング２６の開口部を覆う、円板状のカバー部３０Ａを含む。カバー部３０Ａの中心には、ボルト３２の軸部３２Ａが挿通される挿通孔３０Ｂが開設されている。また、カバー部３０Ａの中央には、ボス部３０Ｃが突設されている。ボス部３０Ｃは、その側周面の一部が開口した嵌合溝３０Ｄを有する。この嵌合溝３０Ｄには、前記側周面の開口端部３０Ｅに渦巻ばね２８のフック２８Ｂを係止した状態で、クランク軸１４の左側端部１４Ｌに形成された角軸部分が嵌合される。なお、図２、図３には現れていないが、カバー部３０Ａには、ボス部３０Ｃに対してカバー部３０Ａの径方向に間隔をあけて、棒状のストッパー３０Ｆ（図５（ｂ））が突設されている。
【００２５】
図４および図５（ａ）には、クランク軸１４の左側端部１４Ｌに、左クランクアーム２２の基端部２２Ｂが取り付けられた状態の緩衝装置１０が示されている。このとき、ネジ穴１４Ｈ２にボルト３２が締め込まれることで、ハウジング２６内部では、図５（ｂ）に示すように、ボス部３０Ｃの開口端部３０Ｅに係止されたフック２８Ｂの一部がクランク軸１４の角軸部分と開口端部３０Ｅとに挟持された状態で、渦巻ばね２８の内端部がクランク軸１４の左側端部１４Ｌに止着されている。一方、渦巻ばね２８の外端部は、係止爪２６Ｄと突片２６Ｅの間の隙間をスライドしてフック２８Ｃが係止爪２６Ｄに係止された状態で、基端部２２Ｂ側の係止部に固定されている。また、突片２６Ｅのフック２８Ｃがある側とは反対側は、カバー部材３０のストッパー３０Ｆに当接した状態になっている。
【００２６】
クランク軸１４の左側端部１４Ｌに上記した態様で取り付けられた左クランクアーム２２は、図５（ｂ）に示す状態から時計方向に回転する向きには、クランク軸１４に対して相対回転可能であるが、反時計方向に回転する向きには、クランク軸１４に対する相対回転がストッパー３０Ｆによって阻止される。このように、左クランクアーム２２は、クランク軸１４の左側端部１４Ｌに、弾性連結部材である渦巻ばね２８を介して弾性的に連結され、クランク軸１４に対して一方向にのみ相対回転可能な構成になっている。
【００２７】
次に、緩衝装置１０の動作について説明する。はじめに、緩衝装置１０が駆動装置１１２の構成部品の一部として機能するときの動作について、図５、図６を参照しながら説明する。
【００２８】
既述したように、クランク軸１４に対する右クランクアーム１８の取り付けの態様は、ごく一般的なものである。したがって、自転車１００を運転する乗員の踏力が右側のペダル２０に加わると、当然、右クランクアーム１８はクランク軸１４まわりに回転する。
【００２９】
一方、クランク軸１４に対する左クランクアーム２２の取り付けの態様は、ごく一般的なものとは異なる。しかしながら、図６（ａ）に示すように、左側のペダル２４に踏力Ｆが加わるとき、左クランクアーム２２は反時計方向に回転しようとするため、クランク軸１４に対する相対回転がストッパー３０Ｆによって阻止される。その結果、図６（ｂ）に示すように、左クランクアーム２２も、上記した右クランクアーム１８と同様、クランク軸１４まわりに回転する。
【００３０】
そして、左右のペダル２４，２０各々に対して踏力が交互に加わることにより、右クランクアーム１８と左クランクアーム２２は、互いの回転位相差を１８０°に維持しながら連続的に回転することとなる。この左右のクランクアーム２２，１８の回転に伴って、乗員の踏力が、右クランクアーム１８の基端部１８Ｂに固定されたフロントスプロケット１１４、チェーン１１８、リアスプロケット１１６を含む動力伝達機構を介して後輪１１０まで伝達され、後輪１１０が回転駆動される。このように、緩衝装置１０は、何ら不具合なく、駆動装置１１２の構成部品の一部として機能するのである。
【００３１】
続いて、緩衝装置１０が作動するときの動きを、図７、図８を参照しながら説明する。自転車１００の走行中、図７（ａ）、図８（ａ）に示すように、進行方向に向かって右側のペダル２０が前側、左側のペダル２２が後側にあり、左右のクランクアーム２２，１８が水平になった状態で、乗員が立ち乗り姿勢をとると、ペダル２０，２４の各々には、乗員の体重が加わることとなる。この状態で、段差や凹凸のある路面を走行すると、当該路面からの衝撃で、自転車１００の車体には上向きの力が作用する。
【００３２】
このとき、左右のペダル２４，２０には、乗員の体重と共に、路面からの衝撃に伴う上向きの力に対する反力が、一定以上の大きさの荷重としてそれぞれ下向きに加わることとなる。この場合、左クランクアーム２２は時計方向に回転しようとするため、ハウジング２６内部（図７（ｂ））では、突片２６Ｅがストッパー３０Ｆから離れようとする。突片２６Ｅが動くと、外端部側のフック２８Ｃにトルクが作用し、渦巻ばね２８は弾性変形する。その結果、図８（ｂ）に示すように、左クランクアーム２２は、クランク軸１４に対して相対回転すると同時に、右クランクアーム１８に対してもクランク軸１４まわりに相対回転した状態になる。また、右クランクアーム１８も、水平姿勢（二点鎖線で示されている姿勢）から反時計方向へと回転する。この動きによって、緩衝装置１０は、乗員が立ち乗り姿勢をとっているときに、路面からの衝撃を吸収し、乗員に伝わる衝撃を緩和するのである。そして、上記相対回転に伴って弾性変形した渦巻ばね２８の復元力の作用により、左クランクアーム２２は、右クランクアーム１８との回転位相差が１８０°になるもとの位置まで復帰する。
【００３３】
このように、上記構成を有する本実施形態の緩衝装置１０によれば、自転車１００の進行方向に向かって右側のペダル２０が前側、左側のペダル２２が後側にあるときに、自転車１００を運転する乗員が立ち乗り姿勢をとると、路面からの衝撃を吸収し、乗員に伝わる衝撃を緩和することができる。この緩衝装置１０は、従来公知の自転車のクランク機構を利用したものであり、片側の左クランクアーム２２をクランク軸１４に渦巻ばね２８を介して連結した至ってシンプルな構成になっている。
【００３４】
しかも、緩衝装置１０は、従来公知のクランク機構に用いられる構成部品をそのまま利用できるため、例えば、車輪の径が小さく、走行する路面の影響を受けやすい小径車や、フレームの構造が複雑になりがちな折り畳み車などに対しても容易に組み込むことができる。さらに、既存の自転車に対しての装着も当然に可能である。
【００３５】
加えて、従来の可動式フレーム構造を採用したサスペンションホークやサスペンションフレームでは、フレームに組み込まれた緩衝装置が乗員の踏力の一部を吸収する「ペダリングロス」と呼ばれる難点が併存するが、緩衝装置１０は、駆動装置１１２の構成部品の一部としても、何ら不具合なく機能するので、そういった難点を解消できるという利点も得られる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
図９に示すように、第２実施形態に係る緩衝装置５０は、ハウジング５６内部に組み込まれる渦巻ばね２８の向きが異なる以外は、基本的に、上記した第１実施形態に係る緩衝装置１０と同じ構成である。よって、図９において、緩衝装置１０と実質的に同じ構成には同じ符号を付して、その説明は必要に応じて言及するに止め、以下、相違する部分を中心に説明する。
【００３７】
緩衝装置５０では、左クランクアーム５２の基端部５２Ｂが、上記した緩衝装置１０と同様、ハウジング５６になっている。ハウジング５６の周壁部５６Ｂの内周面には、係止爪５６Ｄと突片５６Ｅからなる係止部が設けられている。係止爪５６Ｄは、周壁部５６Ｂの内周面から空間側に突出した段部５６Ｆから、自転車１００の走行時に左クランクアーム２２が回転する方向とは逆向きに突出している。突片５６Ｅは、係止爪５６Ｄの先端部との間に隙間をあけて、周壁部５６Ｂの内周面から空間側に向けて突設されている。
【００３８】
ハウジング５６内部の空間には、渦巻ばね２８が、その巻回方向を左クランクアーム５２の回転方向とは逆方向に向けた姿勢で組み込まれている。このとき、係止爪５６Ｄが突出している段部５６Ｆにストッパー６０Ｆが当接した状態になるように、ボス部３０Ｃに対するストッパー６０Ｆの位置が変更されている。
【００３９】
このような構成であっても、左クランクアーム５６は、図９（ａ）に示すように、ペダルに踏力が加わるときには、クランク軸１４に対する相対回転がストッパー６０Ｆによって阻止される。また、図９（ｂ）に示すように、自転車の進行方向に向かって左側のペダル（不図示）が後側にあるときには、左クランクアーム５２が、クランク軸１４に対して相対回転可能となっている。
【００４０】
以上、本発明に係る自転車用緩衝装置および自転車を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のように変形した形態で実施しても構わない。
【００４１】
＜変形例＞
（１）上記実施形態では、左クランクアーム２２，５２の基端部２２Ｂ，５２Ｂにハウジング２６，５６を設け、このハウジング２６，５６内部に渦巻ばね２８が組み込まれる構成であったが、これとは逆に、右クランクアーム１８側に渦巻ばねを組み込む構成であっても構わない。また、左右両側のクランクアームに渦巻ばねを組み込むこととしても構わない。要は、少なくとも片側のクランクアームが、渦巻ばねを介してクランク軸に連結されていればよい。
【００４２】
特に、左右両側のクランクアームに渦巻ばねを組み込むと、左右のペダルの前後関係を問わず、緩衝装置として機能するようになる。すなわち、自転車の進行方向に向かって左側のペダルが後側にあるときは、左クランクアームがクランク軸に対して相対回転可能となり、右側のペダルが後側にあるときは、右クランクアームがクランク軸に対して相対回転可能となるのである。
【００４３】
（２）上記実施形態では、クランク軸１４の左右両端部１４Ｌ，１４Ｒが、ネジ穴１４Ｈ１，１４Ｈ２付の角軸になっているが、このネジ穴１４Ｈ１，１４Ｈ２がボルトになっているタイプのクランク軸を用いても構わない。このほか、スプライン嵌合を採用したクランク軸であってもよい。この場合において、スプライン形状としては、例えば、角形スプライン、インボリュートスプライン、インボリュートセレーションといった公知のものを採用することが可能である。
【００４４】
（３）上記実施形態では、クランク軸１４を含むカートリッジ式のボトムブラケット１２を用いたが、従来公知のいわゆる「カップアンドコーン式」のボトムブラケットに適用することとしても当然構わない。
【００４５】
（４）上記実施形態および変形例では、クランクアーム自体に渦巻ばねを組み込むことを前提としているが、渦巻ばねは、必ずしもクランクアームに組み込む必要はない。例えば、上記実施形態における、ハウジング２６部分、渦巻ばね２８、カバー部材３０を、クランクアームとは独立した別体のユニットとした形態で実施しても構わない。
【００４６】
この場合、カバー部材３０のカバー部３０Ａをシェル１０２Ａ側に配置し、カバー部３０Ａの中心には、嵌合溝３０Ｄと同じ形状の貫通孔が開設される。また、ハウジング２６に相当する部材は、側壁部２６Ａに、円形の貫通孔２６Ｃに変えて、クランク軸１４の角軸に相当する部分を設けるようにすればよい。
【００４７】
（５）上記実施形態および変形例では、弾性連結部材として渦巻ばねを用いたが、これに限らず、他の部材を用いることとしても構わない。例えば、弾性連結部材は、線材が巻回されてなるトーションばね（キックばね）であってもよいし、ゴム材を利用したものであってもよい。要は、クランクアームとクランク軸とを、上記したような動きを実現できるように弾性的に連結できる部材であればよいのである。また、左右のクランクアームでばねとゴム材を併用しても構わない。
【００４８】
＜その他の応用例＞
上記した緩衝装置１０は、路面からの衝撃を吸収し、乗員に伝わる衝撃を緩和するための用途のみならず、別の用途にも応用できる。例えば、乗員が立ち乗り姿勢で左右のペダル２４，２０に意図的に体重をかけると、図７（ｂ）に破線で示すように、左右のクランクアーム２２，１８の各々は、路面からの衝撃を吸収するときよりも大きく、弾性的に上下に揺動する。この場合、右クランクアーム１８に対する左クランクアーム２２の相対回転量が多くなる分、渦巻ばね２８の反発力も大きくなる。これを利用すると、例えば、自転車１００に乗ったままで車輪を浮かせてジャンプする新たな遊具としての用途にも応用することができるほか、ジャンプの距離を競うような新たな自転車競技を生み出す可能性もある。このように、緩衝装置１０は、従来から親しまれる自転車という乗り物の新たな楽しみ方を広げるツールとなり得る。
【００４９】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、何れかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１０，５０  緩衝装置
１２        ボトムブラケット
１４        クランク軸
１８        右クランクアーム
２０        ペダル
２２，５２  左クランクアーム
２４        ペダル
２８        渦巻ばね
１００        自転車
【図１】
2019081527.tif 000003
【図２】
2019081527.tif 000004
【図３】
2019081527.tif 000005
【図４】
2019081527.tif 000006
【図５】
2019081527.tif 000007
【図６】
2019081527.tif 000008
【図７】
2019081527.tif 000009
【図８】
2019081527.tif 000010
【図９】
2019081527.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月31日(2018.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のボトムブラケット内に軸支されるクランク軸と、
先端部にペダルが設けられ、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の第１端部に取り付けられた第１クランクアームと、
先端部にペダルが設けられ、回転位相が前記第１クランクアームとは逆位相になるように、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の前記第１端部とは反対側の第２端部に取り付けられた第２クランクアームと、
前記クランク軸の前記第２端部と前記第２クランクアームの前記基端部とを弾性的に連結する弾性連結部材と、
前記第２クランクアームの前記クランク軸に対する相対回転を阻止するストッパーと、
を有し、
前記第２クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときには、前記第１クランクアームと前記第２クランクアームとの回転位相差が、前記ストッパーによって逆位相に維持され、
前記第１クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときに、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに一定以上の荷重が加わると、前記第２クランクアームが、前記第１クランクアームに対して前記クランク軸まわりに相対回転し、当該相対回転に伴って弾性変形した前記弾性連結部材の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するように構成されていることを特徴とする自転車用緩衝装置。
【請求項２】
前記弾性連結部材は、帯状をしたばね材が渦巻状に巻回されてなり、内端部が前記クランク軸の前記第２端部に止着され、当該内端部とは反対側の外端部が前記第２クランクアームの前記基端部に係止された渦巻ばねを含むことを特徴とする請求項１に記載の自転車用緩衝装置。
【請求項３】
乗員が立ち乗り姿勢で前記ペダルに体重をかけると、前記第１クランクアーム、前記第２クランクアームの各々が上下に揺動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自転車用緩衝装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の自転車用緩衝装置がボトムブラケット部分に装着されていることを特徴とする自転車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る自転車用緩衝装置は、自転車のボトムブラケット内に軸支されるクランク軸と、先端部にペダルが設けられ、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の第１端部に取り付けられた第１クランクアームと、先端部にペダルが設けられ、回転位相が前記第１クランクアームとは逆位相になるように、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の前記第１端部とは反対側の第２端部に取り付けられた第２クランクアームと、前記クランク軸の前記第２端部と前記第２クランクアームの前記基端部とを弾性的に連結する弾性連結部材と、前記第２クランクアームの前記クランク軸に対する相対回転を阻止するストッパーと、を有し、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときには、前記第１クランクアームと前記第２クランクアームとの回転位相差が、前記ストッパーによって逆位相に維持され、前記第１クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときに、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに一定以上の荷重が加わると、前記第２クランクアームが、前記第１クランクアームに対して前記クランク軸まわりに相対回転し、当該相対回転に伴って弾性変形した前記弾性連結部材の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するように構成されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2019081527.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月27日(2018.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のボトムブラケット内に軸支されるクランク軸と、
先端部にペダルが設けられ、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の第１端部に取り付けられた第１クランクアームと、
先端部にペダルが設けられ、回転位相が前記第１クランクアームとは逆位相になるように、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の前記第１端部とは反対側の第２端部に取り付けられた第２クランクアームと、
前記クランク軸の前記第２端部と前記第２クランクアームの前記基端部とを弾性的に連結する弾性連結部材と、
前記第２クランクアーム側の前記ペダルを乗員が踏み込む動作に同期して前記第２クランクアームの前記クランク軸に対する相対回転を阻止するストッパーと、
を有し、
前記第２クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときには、前記相対回転が前記ストッパーによって阻止されて、前記第１クランクアームと前記第２クランクアームとの回転位相差がそのまま維持され、
前記第１クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときに、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに一定以上の荷重が加わると、前記第２クランクアームが、前記第１クランクアームに対して前記クランク軸まわりに相対回転し、当該相対回転に伴って弾性変形した前記弾性連結部材の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するように構成されていることを特徴とする自転車用緩衝装置。
【請求項２】
前記弾性連結部材は、帯状をしたばね材が渦巻状に巻回されてなり、内端部が前記クランク軸の前記第２端部に止着され、当該内端部とは反対側の外端部が前記第２クランクアームの前記基端部に係止された渦巻ばねを含むことを特徴とする請求項１に記載の自転車用緩衝装置。
【請求項３】
前記乗員が立ち乗り姿勢で前記ペダルに体重をかけると、前記第１クランクアーム、前記第２クランクアームの各々が上下に揺動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自転車用緩衝装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の自転車用緩衝装置がボトムブラケット部分に装着されていることを特徴とする自転車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る自転車用緩衝装置は、自転車のボトムブラケット内に軸支されるクランク軸と、先端部にペダルが設けられ、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の第１端部に取り付けられた第１クランクアームと、先端部にペダルが設けられ、回転位相が前記第１クランクアームとは逆位相になるように、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の前記第１端部とは反対側の第２端部に取り付けられた第２クランクアームと、前記クランク軸の前記第２端部と前記第２クランクアームの前記基端部とを弾性的に連結する弾性連結部材と、前記第２クランクアーム側の前記ペダルを乗員が踏み込む動作に同期して前記第２クランクアームの前記クランク軸に対する相対回転を阻止するストッパーと、を有し、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときには、前記相対回転が前記ストッパーによって阻止されて、前記第１クランクアームと前記第２クランクアームとの回転位相差がそのまま維持され、前記第１クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときに、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに一定以上の荷重が加わると、前記第２クランクアームが、前記第１クランクアームに対して前記クランク軸まわりに相対回転し、当該相対回転に伴って弾性変形した前記弾性連結部材の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するように構成されていることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月27日(2018.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のボトムブラケット内に軸支されるクランク軸と、
先端部にペダルが設けられ、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の第１端部に取り付けられた第１クランクアームと、
先端部にペダルが設けられ、回転位相が前記第１クランクアームとは逆位相になるように、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の前記第１端部とは反対側の第２端部に取り付けられた第２クランクアームと、
前記クランク軸の前記第２端部と前記第２クランクアームの前記基端部とを弾性的に連結する弾性連結部材と、
前記第２クランクアーム側の前記ペダルを乗員が踏み込む動作に同期して前記第２クランクアームの前記クランク軸に対する相対回転を阻止するストッパーと、
を有し、
前記第２クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときには、前記相対回転が前記ストッパーによって阻止されて、前記第１クランクアームと前記第２クランクアームとの回転位相差が前記ストッパーによって逆位相にそのまま維持され、
前記第１クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときに、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに一定以上の荷重が加わると、前記第２クランクアームが、前記第１クランクアームに対して前記クランク軸まわりに相対回転し、当該相対回転に伴って弾性変形した前記弾性連結部材の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するように構成されていることを特徴とする自転車用緩衝装置。
【請求項２】
前記弾性連結部材は、帯状をしたばね材が渦巻状に巻回されてなり、内端部が前記クランク軸の前記第２端部に止着され、当該内端部とは反対側の外端部が前記第２クランクアームの前記基端部に係止された渦巻ばねを含むことを特徴とする請求項１に記載の自転車用緩衝装置。
【請求項３】
前記乗員が立ち乗り姿勢で前記ペダルに体重をかけると、前記第１クランクアーム、前記第２クランクアームの各々が上下に揺動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自転車用緩衝装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の自転車用緩衝装置がボトムブラケット部分に装着されていることを特徴とする自転車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る自転車用緩衝装置は、自転車のボトムブラケット内に軸支されるクランク軸と、先端部にペダルが設けられ、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の第１端部に取り付けられた第１クランクアームと、先端部にペダルが設けられ、回転位相が前記第１クランクアームとは逆位相になるように、当該先端部とは反対側の基端部が前記クランク軸の前記第１端部とは反対側の第２端部に取り付けられた第２クランクアームと、前記クランク軸の前記第２端部と前記第２クランクアームの前記基端部とを弾性的に連結する弾性連結部材と、前記第２クランクアーム側の前記ペダルを乗員が踏み込む動作に同期して前記第２クランクアームの前記クランク軸に対する相対回転を阻止するストッパーと、を有し、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときには、前記相対回転が前記ストッパーによって阻止されて、前記第１クランクアームと前記第２クランクアームとの回転位相差が前記ストッパーによって逆位相にそのまま維持され、前記第１クランクアーム側の前記ペダルに踏力が加わるときに、前記第２クランクアーム側の前記ペダルに一定以上の荷重が加わると、前記第２クランクアームが、前記第１クランクアームに対して前記クランク軸まわりに相対回転し、当該相対回転に伴って弾性変形した前記弾性連結部材の復元力の作用により、もとの回転位相差になる位置まで復帰するように構成されていることを特徴とする。