(57)【要約】      （修正有）【課題】ペダルを踏む力を増幅し、坂道などでも小さな踏み力で楽に走ることができ、またメンテナンスコストやランニングコストを低廉化でき、構造を簡素化して故障の発生率や、部品コスト、製品コストを抑える。【解決手段】ペダル１に連接されているクランク２の回転運動を直線運動に変換する変換部３と、この変換部３の出力を増幅する圧力増幅部４と、この圧力増幅部４で増幅された出力を後輪５に回転エネルギーとして伝達する伝達部６とを備えて形成する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ペダルに連接されているクランクの回転運動を直線運動に変換する変換部と、この変換部の出力を増幅する圧力増幅部と、この圧力増幅部で増幅された出力を後輪に回転エネルギーとして伝達する伝達部とを備えて形成されていることを特徴とするペダルアシスト機能付き自転車。
【請求項２】
請求項１記載のペダルアシスト機能付き自転車であって、変換部が、クランクに一端を枢着させると共に、他端を圧力増幅部の第１ピストンの入力端に枢着させたリンク部材で形成され、圧力増幅部が、上記の第１ピストンと、この第１ピストンに加わる力が閉鎖空間内の流体を介して増幅されて伝わる第２ピストンとで形成され、伝達部が、上記の第２ピストンの出力端に一端が枢着されている棒状部材を備え、この棒状部材の他端が、後輪とチェーンで連結されているチェーンホイールに、このチェーンホイールの軸と平行する軸部材で枢着されていることを特徴とするペダルアシスト機能付き自転車。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自転車に関し、更に詳しくはペダルを踏む力を増幅し、勾配がきつい上り坂等でも、小さな力で楽に乗ることができるよう形成したペダルアシスト機能付き自転車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自転車としては、例えばモータを備えた電動式自転車や、またモータによらないものとしては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
特許文献１に記載の従来品は、クランクピンと同軸のスプロケットと、このスプロケットとチェーンを介して連動する他方のスプロケットと、また空気圧シリンダーとを備え、ペダルを踏むことにより空気圧シリンダーで圧縮空気を生成し、この圧縮空気を他の複数の空気圧シリンダーに導いて複数のピストンの総受圧面積を増大し、これにより後輪に所要の駆動力を伝達するよう構成しているものである。
【０００３】
ところでこの種の自転車は、坂道などを楽に走ることができるものであるが、例えばランニングコストがかかると、使い勝手が悪くなり、普及が進まない。従ってこの種の自転車は、ランニングコストがかからないよう、また構造を簡素化して安価に提供できるよう形成されているのが望ましい。
しかるに従来の、例えば電動式の自転車の場合は、充電に手間暇がかかり、電気代がかかるのを避けられなかった。
また特許文献１に記載の従来品は、上記の通り、空気圧シリンダーを複数必要としているものである。従ってこれによると、部品コストの増加を招き、部品数が増加する分だけ故障の惧れも大きくなり、ランニングコストもかかるものであった。
【特許文献１】実用新案登録第３０４９９９３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本考案は、このような従来品の問題点に鑑み、提案されたものである。
従って本考案が解決しようとする技術的課題は、ペダルを踏む力を増幅し、坂道などでも小さな踏み力で楽に走ることができ、またメンテナンスコストやランニングコストを低廉化でき、構造を簡素化して故障の発生率や、部品コスト、製品コストを抑えることができるよう形成したペダルアシスト機能付き自転車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案は、上記の課題を解決するため、次のような技術的手段を採る。
即ち本考案は、図１等に示されるように、ペダル１に連接されているクランク２の回転運動を直線運動に変換する変換部３と、この変換部３の出力を増幅する圧力増幅部４と、この圧力増幅部４で増幅された出力を後輪５に回転エネルギーとして伝達する伝達部６とを備えて形成されていることを特徴とする（請求項１）。
【０００６】
而して本考案は、上記の変換部３が、クランク２に一端３ａを枢着させると共に、他端３ｂを圧力増幅部４の第１ピストン４１の入力端４１ａに枢着させたリンク部材で形成され、圧力増幅部４が、上記の第１ピストン４１と、この第１ピストン４１に加わる力が閉鎖空間Ｓ内の流体を介して増幅されて伝わる第２ピストン４２とで形成され、伝達部６が、上記の第２ピストン４２の出力端４２ａに一端６１ａが枢着されている棒状部材６１を備え、この棒状部材６１の他端６１ｂが、後輪５とチェーン１０で連結されているチェーンホイール１１に、このチェーンホイール１１の軸１１ａと平行する軸部材１２で枢着されているのが好ましい（請求項２）。
【０００７】
なぜならこれによると、既存の自転車の構造を大きく変更することなく本考案品を実現でき、低コスト化等を一層図ることができるからである。ここで、流体としては、例えば油や水、或いは空気等のガスがある。
【考案の効果】
【０００８】
本考案は、このようにペダルに連接されているクランクの回転運動を直線運動に変換する変換部と、この変換部の出力を増幅する圧力増幅部と、この圧力増幅部で増幅された出力を後輪に回転エネルギーとして伝達する伝達部とを備えて形成されているものである。
従って本考案は、ペダルを踏む力を増幅して後輪を駆動できるから、これによれば、小さな力で楽に坂道などを走ることができる。
また本考案品は、電気エネルギー等を使用するものではないから、ランニングコストがかからない。
更に本考案品は、構造も比較的シンプルであることから、これによれば故障の発生率を低減でき、また部品コスト、製造コストを低廉化でき、その分、製品を安価に提供できる、という実用上優れた効果を奏する。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本考案の好適な一実施形態を添付図面に従って説明する。
本考案は、ペダル１に連接されているクランク２の回転運動を直線運動に変換する変換部３と、この変換部３の出力を増幅する圧力増幅部４と、この圧力増幅部４で増幅された出力を後輪５に回転エネルギーとして伝達する伝達部６とを備えて形成されている。
【００１０】
上記の変換部３は、この実施形態ではクランク２に一端３ａを枢着させると共に、他端３ｂを圧力増幅部４の第１ピストン４１の入力端４１ａに枢着させたリンク部材で形成されている。２ａは、クランク２と一体状に回転する回転体である。この回転体２ａは、クランク軸２ｂと同心状に、クランク軸２ｂに外装されている。変換部３としてのリンク部材の一端３ａは、回転体２ａの外周の所定位置に、クランク軸２ｂと平行状の軸ピン７で回転自在に取り付けられている。この実施形態の本考案品は、このように回転体２ａを介して変換部３としてのリンク部材の一端３ａが、クランク２に枢着されているものである。
また図２に示されるように、変換部３としてのリンク部材の他端３ｂは、第１ピストン４１の入力端４１ａと、上記のクランク軸２ｂと平行状の連結ピン８を介して回転自在に接続されている。
【００１１】
また上記の圧力増幅部４は、上記の第１ピストン４１と、この第１ピストン４１に加わる力が閉鎖空間Ｓ内の流体としての油を介して増幅されて伝わる第２ピストン４２とを備えて形成されている。第２ピストン４２の直径Ｄ（図２参照）は、この実施形態では第１ピストン４１の直径ｄの約５倍に選定され、第１ピストン４１に加わる力の５倍の力を出すことができるよう形成されている。
【００１２】
また上記の伝達部６は、上記の第２ピストン４２の出力端４２ａに一端６１ａが枢着されている棒状部材６１を備えて形成されている。この棒状部材６１の一端６１ａは、上記のクランク軸２ｂと平行状の軸材９（図２参照）で第２ピストン４２の出力端４２ａと回転自在に連結されている。
【００１３】
また図１に示されるように、棒状部材６１の他端６１ｂは、チェーンホイール１１の軸１１ａに、同心状に外装されている一方向クラッチ１５Ａの、例えば外周面の適宜位置に、軸１１ａと平行する軸部材１２で枢着されている。この軸部材１２は、棒状部材６１の進退動作を微調整し円滑化するため、長孔に通されている。この調整機能は、本考案の場合、伝達部６が専用の調整機構を備えて形成されているのでも良い。
而してチェーンホイール１１は、後輪５とチェーン１０で連結されている。従ってこの実施形態の本考案品は、使用者がペダル１を踏むと、一方向クラッチ１５Ａによりチェーンホイール１１が常に正回転、換言するとチェーンホイール１１とチェーン１０で連結されている後輪５が常に前回転するものである。
【００１４】
なお、図３、図４において、１３はサドルであり、１４は車体フレームである。上記のクランク軸２ｂやチェーンホイール１１の軸１１ａ、及び圧力増幅部４等は、車体フレーム１４の所定位置に取り付けられている。
【００１５】
次に本考案の作用を説明する。
本考案の自転車は、ペダル１を踏むと、クランク軸２ｂの回転に連動して変換部３としてのリンク部材が、図１において、左右方向に進退動作（往復動作）する。そして同図上で、変換部３としてのリンク部材が右方向に移動すると、圧力増幅部４の第１ピストン４１が、流体としての油を押圧する。
【００１６】
このため第１ピストン４１の押圧力が、閉鎖空間Ｓ内に収納されている油の何れの部分にも同じ大きさで伝わり、第２ピストン４２にも同じ圧力が加わる。この場合、第２ピストン４２の断面積（受圧面積）は、上記の通り、第１ピストン４１の５倍に選定されているから、第１ピストン４１に加わる力の５倍の力を第２ピストン４２の出力端４２ａから取り出すことができる。そしてこの出力が、棒状部材６１を介してチェーンホイール１１の回転力となる。従ってこれにより、チェーンホイール１１が回転し、チェーン１０を介して後輪５が前回転し、楽に走ることができる。
【００１７】
以上の処において、本考案は、図３に示されるように、一方向クラッチ１５Ａの径をチェーンホイール１１と略同等に大きく形成し、その外周面位置に棒状部材６１の他端６１ｂを枢着することで、より楽に後輪５を回転させることができるよう形成されているのでも良い。
また上例では棒状部材６１の他端６１ｂが、一方向クラッチ１５Ａを介してチェーンホイール１１に枢着されているが、本考案は、これに限定されるものではない。即ち、本考案は、棒状部材６１の他端６１ｂが、チェーンホイール１１に枢着されるのに代え、図４に示されるように、後輪５の一方向クラッチ１５Ｂの、例えば外周部に、直接枢着されているのでも良い。この場合は、クランク軸２ｂと、後輪５の軸５ａとの間隔を短縮できるから、車体の前後の長さを短くでき、車体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案のペダルアシスト機能付き自転車の好適な一実施形態を示す構成図である。
【図２】圧力増幅部の要部構成図である。
【図３】同上自転車の要部構成図である。
【図４】同上自転車の他の実施形態を示す要部構成図である。
【符号の説明】
【００１９】
１      ペダル
２      クランク
３      変換部
３ａ    一端
３ｂ    他端
４      圧力増幅部
４１    第１ピストン
４１ａ  入力端
４２    第２ピストン
４２ａ  出力端
５      後輪
６      伝達部
６１    棒状部材
６１ａ  一端
６１ｂ  他端
１０    チェーン
１１    チェーンホイール
１１ａ  軸
１２    軸部材
Ｓ      閉鎖空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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