(57)【要約】【課題】本発明は、踏み込み力を効率良くクランク軸に作用させることができるリカンベント式自転車を提供することを課題とする。【解決手段】右ペダル２４は、フレーム１５を側方から見たときに水平に延びた楕円形状の軌跡６３を描く右リンク機構２３を介して、クランク軸２１に支持されていることを特徴とする。【効果】運転者６６が右ペダル２４を漕いだときに右ペダル２４の軌跡は楕円形状になる。右ペダル２４の軌跡が水平に長い楕円形状であれば、右ペダル２４の踏み込みベクトル６４の方向がＰ１、Ｐ２、Ｐ３の各点で右ペダル２４の楕円形状の軌跡６３の略直線部６５と一致する。そのため、踏み込み力を効率良くクランク軸２１に作用させることができるリカンベント式二輪車１０を提供することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背もたれが付いたシートと、このシートの前方に配置されたペダルとを備えるリカンベント式自転車において、
前記ペダルは、車体フレームを側方から見たときに水平に延びた楕円形状の軌跡を描くリンク機構を介して、クランク軸に支持されていることを特徴とするリカンベント式自転車。
【請求項２】
前記リンク機構は、前記車体フレームから前記クランク軸の近傍まで延ばされている固定リンクと、この固定リンクの先端に揺動自在に取り付けられている揺動レバーと、この揺動レバーの対辺を構成するように前記クランク軸の一端から延ばされているクランクレバーと、このクランクレバーの先端と前記揺動レバーの先端とにピンを介して連結されている連結レバーと、くの字を呈するように前記連結レバーの先端から延ばされ先端で前記ペダルを支持している延長レバーとからなることを特徴とする請求項１記載のリカンベント式自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背もたれが付いたシートと、このシートの前方に配置されたペダルとを備えるリカンベント式自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車には、サドルに跨って運転する形式の自転車と、背もたれが付いたシートに座って運転する形式の自転車とがある。
【０００３】
従来、背もたれ付きシートに座って運転することができる自転車として各種のリカンベント式自転車が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１０４４４１公報（図１）
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図８は従来の技術の基本構成を説明する図であり、（ａ）にて、リカンベント式自転車１００は、前輪１０１と後輪１０２を回転自在に支えるフレーム１０３と、このフレーム１０３の上端に設けるシート１０４と、このシート１０４から後斜め上に延ばされフレーム１０３の上端で支持される背もたれ１０５と、フレーム１０３の前端から後斜め上に延ばされるハンドル１０６と、フレーム１０３の前端に回転自在に設けられるクランク軸１０７と、このクランク軸１０７から上方に延ばされる左クランク１０８（図奥側）と、この左クランク１０８の先端に回転自在に設けられる左ペダル１０９と、クランク軸１０７から下方に延ばされる右クランク１１１（図手前側）と、この右クランク１１１の先端に回転自在に設けられる右ペダル１１２と、クランク軸１０７に取付けられる駆動スプロケット１１３と、フレーム１０３の中央に設けられる中間スプロケット１１４、１１４と、後輪１０２の後輪軸に取付けられる従動スプロケット１１５と、駆動スプロケット１１３で発生したトルクを中間スプロケット１１４、１１４を介して従動スプロケット１１５に伝達するチェーン１１６とからなり、運転者がシート１０４に座り、背もたれ１０５に寄り掛かり、ハンドル１０６を握った状態で、左ペダル１０９と右ペダル１１２を漕ぐ形式の自転車である。
【０００５】
（ｂ）は運転者の両足と左右のペダルの関係を示した図であり、運転者は、（１）のように右足１１７を右ペダル１１２に載せ、（６）のように左足１１８を左ペダル１０９に載せた状態から漕ぎ出すものとする。この状態から、右足１１７で右ペダル１１２を（１）、（２）、（３）、（４）、（５）の順に押し出すと、駆動スプロケット１１３にはトルクが発生する。このトルクにより左足１１８は左ペダル１０９に押されて（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）の順に移動する。
【０００６】
ところで、右ペダル１１２に作用する力に着目すると、（１）、（２）、（３）、（４）、（５）の各々の位置にて、ベクトル１１９で示した踏み込み力とベクトル１２１で示した右クランク押し出し力が作用している。
【０００７】
しかし、特許文献１のリカンベント式自転車１００では、ベクトル１１９とベクトル１２１の方向は（３）だけしか一致することがないので、ペダル踏み込み力をクランク軸１０７に有効に作用させることが難しい。これではクランク軸１０７に発生するトルクが低下することになり、駆動スプロケット１１３に発生するトルクも低下する虞がある。トルクが低下すると、大きな駆動力を必要とするような登坂走行時に支障をきたすので好ましくない。
【０００８】
そのため、踏み込み力を効率良くクランク軸に作用させることができるリカンベント式自転車の開発が求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、踏み込み力を効率良くクランク軸に作用させることができるリカンベント式自転車を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明では、背もたれが付いたシートと、このシートの前方に配置されたペダルとを備えるリカンベント式自転車において、前記ペダルは、車体フレームを側方から見たときに水平に延びた楕円形状の軌跡を描くリンク機構を介して、クランク軸に支持されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明では、リンク機構は、車体フレームからクランク軸の近傍まで延ばされている固定リンクと、この固定リンクの先端に揺動自在に取り付けられている揺動レバーと、この揺動レバーの対辺を構成するように前記クランク軸の一端から延ばされているクランクレバーと、このクランクレバーの先端と前記揺動レバーの先端とにピンを介して連結されている連結レバーと、くの字を呈するように前記連結レバーの先端から延ばされ先端でペダルを支持している延長レバーとからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、ペダルは、楕円形状の軌跡を描くリンク機構を介して、クランク軸に支持されているので、運転者がペダルを漕いだときにペダルの軌跡は楕円形状になる。ペダルの軌跡が水平に長い楕円形状であれば、ペダルの踏み込みベクトルの方向はペダルの楕円形状の軌跡の略直線部と一致するため、踏み込み力を効率良くクランク軸に作用させることができる。
【００１３】
請求項１によれば、踏み込み力を効率良くクランク軸に作用させることができるリカンベント式自転車を提供することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明では、リンク機構は、固定リンクと、揺動レバーと、クランクレバーと、連結レバーと、延長レバーとからなるので、構成要素数の大幅な増加を抑えてペダルの楕円形状の軌跡を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るリカンベント式自転車の斜視図であり、リカンベント式自転車はリカンベント式二輪車を例にして説明する。また、以下に示す「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、「下」は、運転者から見たものとして説明する。
【００１６】
リカンベント式二輪車１０は、前輪１１を回転自在に支えているフロントフォーク１２と、このフロントフォーク１２を操舵可能に支えている車体フレームとしてのヘッドパイプ１３と、このヘッドパイプ１３よりも上方に配置されフロントフォーク１２の上端に取り付けられているハンドル１４と、このハンドル１４よりも下方に配置されヘッドパイプ１３から後方に延ばされている車体フレームとしてのフレーム１５と、このフレーム１５の後端に回転自在に取り付けられている後輪１６と、この後輪１６よりも前方に配置されフレーム１５の上端に取り付けられているシート１７と、このシート１７に一体化され後斜め上に延ばされていると共にフレーム１５の上端で支持されている背もたれ１８と、ヘッドパイプ１３から前方に延ばされている車体フレームとしての支持部材１９と、この支持部材１９の先端にクランク軸２１を介して回転自在に取り付けられている駆動スプロケット２２（詳細後述）と、駆動スプロケット２２の右側に設けられている右リンク機構２３（詳細後述）と、この右リンク機構２３に取り付けられている右ペダル２４（詳細後述）と、駆動スプロケット２２の左側に設けられている左リンク機構２５（詳細後述）と、後輪１６に取り付けられている従動スプロケット２６と、ヘッドパイプ１３及びフレーム１５に回転自在に取り付けられている中間スプロケット２７、２７、２７と、駆動スプロケット２２と中間スプロケット２７、２７、２７と従動スプロケット２６に噛み合っているチェーン２８と、フレーム１５の後端部に取り付けられているスタンド２９とで構成され、運転者がシート１７に座り、背もたれ１８に寄り掛かり、ハンドル１４を握った状態でペダルを漕ぐ形式の自転車である。
【００１７】
図２は本発明に係るリンク機構の斜視図であり、右リンク機構２３は、支持部材１９から連結材３１を介してクランク軸２１の近傍にある右軸受箱３２まで延ばされている右固定リンク３３と、この右固定リンク３３の先端に右ピン３４で揺動自在に取り付けられている右揺動レバー３５と、この右揺動レバー３５の対辺を構成するようにクランク軸２１の一端に取り付けられていると共に図左斜め上に延ばされている右クランクレバー３６と、この右クランクレバー３６の先端と右揺動レバー３５の先端とに右ピン３４、３４を介して連結されている右連結レバー３７と、くの字を呈するように右連結レバー３７の先端から延ばされ先端で右ペダル２４を回転可能に支持している右延長レバー３８とからなる。左リンク機構２５の構造については次図で説明する。
【００１８】
図３は本発明に係るリンク機構の要部断面図であり、クランク軸２１の両端部は、支持部材１９と一体化した右軸受箱３２（図左側）及び左軸受箱３９（図右側）に右軸受４１及び左軸受４２を介して回転自在に支持されている。また、クランク軸２１の中央部には、駆動スプロケット２２が取り付けられている。
【００１９】
そして、クランク軸２１の一端４３（図左側）には、前述したように右クランクレバー３６を介して右リンク機構２３が取り付けられ、クランク軸２１の他端４４（図右側）には、左リンク機構２５が取り付けられている。
【００２０】
左リンク機構２５は、支持部材１９からクランク軸２１の近傍にある左軸受箱３９まで延ばされている左固定リンク４５と、この左固定リンク４５の先端に左ピン４６で揺動自在に取り付けられている左揺動レバー４７と、この左揺動レバー４７の対辺を構成するようにクランク軸２１の他端４４に取り付けられていると共に図下に延ばされている左クランクレバー４８と、この左クランクレバー４８の先端と左揺動レバー４７の先端とに左ピン４６、４６を介して連結されている左連結レバー４９と、この左連結レバー４９の先端から図右に延ばされ先端で左ペダル５１を回転可能に支持している左延長レバー５２とからなる。
【００２１】
５３は右軸受押さえ、５４は左軸受押さえ、５５は止めねじ、５６は支持部材取付座、５７は支持部材取付ボルト、５８は固定リンク取付ボルト、５９は連結材、６１は連結ボルトである。
【００２２】
運転者が右足で右ペダル２４を図表方向に押し出すと、右クランクレバー３６を介してクランク軸２１にトルクが作用する。このトルクは同時に左クランクレバー４８を回転させ、左足及び左ペダル５１を図裏方向に移動させ、駆動スプロケット２２を回転させる。これにより、駆動スプロケット２２に作用したトルクは、チェーン２８を介して後輪（図１の符号１６）に伝達されるので、リカンベント式二輪車（図１の符号１０）を前進させることができる。
【００２３】
リカンベント式二輪車の前進時、支持部材１９、右固定リンク３３、左固定リンク４５、右軸受箱３２、左軸受箱３９、右軸受押さえ５３、左軸受押さえ５４、右軸受４１の外輪、左軸受４２の外輪、連結材３１は静止し、右ペダル２４、左ペダル５１、右クランクレバー３６、左クランクレバー４８、クランク軸２１、駆動スプロケット２２、チェーン２８、右軸受４１の内輪及び転動体、左軸受４２の内輪及び転動体、右揺動レバー３５、左揺動レバー４７、右連結レバー３７、左連結レバー４９、右延長レバー３８、左延長レバー５２は運動する。
【００２４】
右リンク機構２３及び左リンク機構２５の運動については、次図で詳細に説明する。なお、右リンク機構２３及び左リンク機構２５の構造は同一であるため、次図では右リンク機構２３を用いて説明し、左リンク機構２５の説明は省略する。
以上の構成からなるリンク機構の作用を右リンク機構２３を例にして説明する。
【００２５】
図４は本発明に係るペダル踏込み時のリンク機構の作用図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において、Ｃ１は右クランクレバー３６の回転中心点、Ｃ２は右揺動レバー３５の回転中心点である。また、Ｃ１から図右に延ばしてＸ軸とし、Ｃ１から図上に延ばしてＹ軸とした。
【００２６】
（ａ）にて、運転者の右足６２を右ペダル２４に載せ、この右ペダル２４の回転中心点をＰ１とし、このＰ１の座標は（−Ｘ１，Ｙ１）とする。この状態から右足６２を矢印（１１）のように図右上へ押し出すと、右クランクレバー３６は時計回りに回転し、右揺動レバー３５も時計回りに回転する。
【００２７】
（ｂ）にて、右ペダル２４の回転中心点をＰ２とし、このＰ２の座標は（−Ｘ２，Ｙ２）とする。右ペダル２４が矢印（１２）のように右上へ押し出されると、右クランクレバー３６と右揺動レバー３５は時計回りに回転する。
【００２８】
（ｃ）にて、右ペダル２４の回転中心点をＰ３とし、このＰ３の座標は（Ｘ３，Ｙ３）とする。右ペダル２４が矢印（１３）のように右上へ押し出されると、右クランクレバー３６は時計回りに回転し、右揺動レバー３５は反時計回りに回転する。
【００２９】
（ｄ）にて、右ペダル２４の回転中心点をＰ４とし、このＰ４の座標は（Ｘ４，Ｙ４）とする。右ペダル２４が矢印（１４）のように右上へ押し出されると、右クランクレバー３６は時計回りに回転し、右揺動レバー３５は反時計回りに回転する。
【００３０】
図５は本発明に係るペダル戻し時のリンク機構の作用図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において、Ｃ１は右クランクレバー３６の回転中心点、Ｃ２は右揺動レバー３５の回転中心点である。また、Ｃ１から図右に延ばしてＸ軸とし、Ｃ１から図上に延ばしてＹ軸とした。
【００３１】
（ａ）にて、右ペダル２４の回転中心点をＰ５とし、このＰ５の座標は（Ｘ５，０）とする。この状態から左ペダルが踏み込まれると、右ペダル２４が矢印（１５）のように図左へ戻され、右クランクレバー３６は時計回りに回転し、右揺動レバー３５は反時計回りに回転する。
【００３２】
（ｂ）にて、右ペダル２４の回転中心点をＰ６とし、このＰ６の座標は（Ｘ６，−Ｙ６）とする。右ペダル２４が矢印（１６）のように左へ戻されると、右クランクレバー３６は時計回りに回転し、右揺動レバー３５は反時計回りに回転する。
【００３３】
（ｃ）にて、右ペダル２４の回転中心点をＰ７とし、このＰ７の座標は（−Ｘ７，−Ｙ７）とする。右ペダル２４が矢印（１７）のように左へ戻されると、右クランクレバー３６は時計回りに回転し、右揺動レバー３５も時計回りに回転する。
【００３４】
（ｄ）にて、右ペダル２４の回転中心点をＰ８とし、このＰ８の座標は（−Ｘ８，Ｙ８）とする。右ペダル２４が矢印（１８）のように左へ戻されると、右クランクレバー３６は時計回りに回転し、右揺動レバー３５も時計回りに回転する。この後、右リンク機構２３は図４（ａ）の位置に戻る。
【００３５】
図６はペダル踏込みからペダル戻しまでのペダルの座標を示した説明図であり、横軸をＸ軸とし、縦軸をＹ軸とする。図４及び図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）にて示した右ペダル２４の回転中心点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８を、図６にプロットし、これらの点を結ぶと、水平に長い楕円形状の軌跡６３が得られる。
【００３６】
図７は本発明に係るペダルの軌跡説明図であり、右ペダル２４は、フレーム１５を側方から見たときに水平に延びた楕円形状の軌跡６３を描く右リンク機構２３を介して、クランク軸２１に支持されていることを特徴とする。
【００３７】
図８（ｂ）では、右ペダル１１２は破線で示された円形状の軌跡１２２を描くので、ベクトル１１９とベクトル１２１の方向が一致するのは（３）だけであるが、図７のリカンベント式二輪車１０では、右ペダル２４は、楕円形状の軌跡６３を描く右リンク機構２３を介して、クランク軸２１に支持されているので、運転者が右ペダル２４を漕いだときに右ペダル２４の軌跡は楕円形状になる。
【００３８】
右ペダル２４の軌跡が水平に長い楕円形状であれば、右ペダル２４の踏み込みベクトル６４の方向がＰ１、Ｐ２、Ｐ３の各点で右ペダル２４の楕円形状の軌跡６３の略直線部６５と一致するため、踏み込み力を効率良くクランク軸２１に作用させることができる。よって、踏み込み力を効率良くクランク軸２１に作用させることができるリカンベント式二輪車１０を提供することができる。
【００３９】
また、右リンク機構２３は、右固定リンク３３と、右揺動レバー３５と、右クランクレバー３６と、右連結レバー３７と、右延長レバー３８とからなるので、構成要素数の大幅な増加を抑えて右ペダル２４の楕円形状の軌跡６３を実現することができる。
【００４０】
加えて、リカンベント式二輪車１０では、運転者６６の着座点６７を楕円形状の軌跡６３の略直線部６５に沿った破線６８上に配置したので、運転者６６が膝６９を伸ばしたときに発生する踏み込み力を更に効率良くクランク軸２１に作用させることができる。
【００４１】
尚、本発明のリカンベント式自転車は、実施の形態では二輪車に適用したが、三輪車、四輪車にも適用可能であり、一般のリカンベント式自転車に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のリカンベント式自転車は、二輪車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るリカンベント式自転車の斜視図である。
【図２】本発明に係るリンク機構の斜視図である。
【図３】本発明に係るリンク機構の要部断面図である。
【図４】本発明に係るペダル踏込み時のリンク機構の作用図である。
【図５】本発明に係るペダル戻し時のリンク機構の作用図である。
【図６】ペダル踏込みからペダル戻しまでのペダルの座標を示した説明図である。
【図７】本発明に係るペダルの軌跡説明図である。
【図８】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…リカンベント式二輪車（リカンベント式自転車）、１３…ヘッドパイプ（車体フレーム）、１５…フレーム（車体フレーム）、１７…シート、１８…背もたれ、１９…支持部材（車体フレーム）、２１…クランク軸、２３…右リンク機構、２４…右ペダル、２５…左リンク機構、３３…右固定リンク、３４…右ピン、３５…右揺動レバー、３６…右クランクレバー、３７…右連結レバー、３８…右延長レバー、４３…一端、４５…左固定リンク、４６…左ピン、４７…左揺動レバー、４８…左クランクレバー、４９…左連結レバー、５１…左ペダル、５２…左延長レバー、６３…楕円形状の軌跡、６４…踏み込みベクトル、６５…略直線部。
【図１】
2009119914.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009119914.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009119914.tif 000007
【図６】
2009119914.tif 000008
【図７】
2009119914.tif 000009
【図８】
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