(57)【要約】      （修正有）【課題】ペダルが上死点近傍にあるときでも大きな力をギヤ駆動盤に伝達して大きな駆動力を発揮すると共に強度および美観の優れた省力型の自転車およびその伝動クランクを提供する。【解決手段】自転車は、フレーム６、１対の車輪７、ギヤ駆動盤２、ハンドル８、サドル９および１対のペダル４を含み、この１対のペダル４およびギヤ駆動盤２の間に一対の伝動クランク１１が設けられている。この１対の伝動クランク１１は、第１端部および第２端部を有する。１対の伝動クランク１１の第１端部は、ギヤ駆動盤２の伝動軸心３に枢着し、第２端部は、１対のペダル４と枢着している。１対の伝動クランク１１は、ギヤ駆動盤２の第１端部に枢接する内径および外径の径方向から外方向にある角度で曲げて１対のペダル４に枢着する第２端部まで延伸し、且つこの曲げて延伸した内径角度は外径角度より小さく形成される。【選択図】図１
0003133119.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フレーム、１対の車輪、ギヤ駆動盤、ハンドル、サドルおよび１対のペダルを有する自転車において、
前記１対のペダルおよび前記ギヤ駆動盤の間に１対の伝動クランクを設け、該１対の伝動クランクは第１端部および第２端部を有し、前記１対の伝動クランクの前記第１端部は前記ギヤ駆動盤の伝動軸心部位に枢着され、前記１対の伝動クランクの前記第２端部は前記１対のペダルに枢着され、更に前記１対の伝動クランクは前記ギヤ駆動盤に枢着された前記第１端部の内径および外径の径方向から外方向へ曲げられて前記１対のペダルの前記第２端部まで枢着する角度で延伸され、且つ前記延伸された内径の角度は外径の角度より小さく形成されていることを特徴とする自転車。
【請求項２】
前記１対の伝動クランクの各伝動クランクには、前記第１端部および前記第２端部間の予め決められた位置に少なくとも１個の穴が開設されていることを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項３】
前記１対の伝動クランクの各伝動クランクの前記穴には、ピンを挿入して前記ギヤ駆動盤に締め付け固定されることを特徴とする請求項２に記載の自転車。
【請求項４】
前記１対の伝動クランクの各伝動クランクは、略曲った扇形に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の自転車。
【請求項５】
サドルの下方に配設されチェーンにより車輪を回転駆動するためギヤ駆動盤に固定された左右１対の伝動クランクに取り付けられた１対のペダルを有する自転車において、
前記１対の伝動クランクの各伝動クランクは、幅広の略「へ」字状の板状部材により形成され、該板状部材の一端部に形成された開口を前記ギヤ駆動盤の回転軸に挿通し、他端部の近傍に前記ペダルを回転自在に取り付け、前記板状部材の屈曲部近傍に形成された穴および前記ギヤ駆動盤のアームに形成された穴にピンを挿通することを特徴とする自転車。
【請求項６】
自転車のギヤ駆動盤の伝動軸心に回転可能に支持され、ペダルの踏み込み力を前記ギヤ駆動盤へ伝動する伝動クランクにおいて、
略平坦な板状部材のクランク本体、第１端部および第２端部を有し、前記第１端部の内径および外径から外方向へ前記第２端部まである角度で曲げて延伸され、且つこの曲げて延伸した内径の角度が外径の角度より小さく形成されることを特徴とする伝動クランク。
【請求項７】
前記伝動クランクには、前記第1端部および前記第２端部間の予め決められた位置に少なくとも１個の穴が開設されていることを特徴とする請求項６に記載の伝動クランク。
【請求項８】
前記伝動クランクの前記穴にはピンを挿入して前記ギヤ駆動盤に締め付け固定されることを特徴とする請求項７に記載の伝動クランク。
【請求項９】
前記伝動クランクは、前記第１端部から前記第２端部へ略曲った扇形に形成されていることを特徴とする請求項６、７又は８に記載の伝動クランク。
【請求項１０】
自転車等のギヤ駆動盤に取り付けられてペダルの足踏み駆動により前記ギヤ駆動盤を回転する伝動クランクにおいて、
略「へ」の字状に形成された幅広の板状部材であり、該板状部材の一端部に形成された開口を前記ギヤ駆動盤の伝動軸心に枢着し、他端部近傍に前記ペダルを取り付け、前記一端および前記他端間に形成された穴と前記ギヤ駆動盤の穴にピンを挿通して固定されることを特徴とする伝動クランク。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自転車およびその伝動クランクに関し、特に使用者（乗り手）の駆動を容易にする省力化された自転車およびその伝動クランクに関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車は、その軽便性および経済性のために、移動（又は交通）手段として、その発明以来長年にわたり広く活用され、現在でも便利な移動手段の１つとして活躍し続けている。自転車は、その使用者（乗り手又はライダ）が足踏みによりペダルに力を加え、チェーンにより自転車の車輪を回転させることによって、効率よく前進させる仕組みである。自転車は、単に生活のための移動手段としてのみならず、レジャー（娯楽）、運動又はフィットネスにもよく利用され、斯かる目的には不可欠の器具（ツール）の１つである。また、科学技術の進歩につれて生活および環境等が変わりつつあるが、環境に優しい自転車は、日常生活にも楽しさ（快適性）や利便性をもたらしている。
【０００３】
従来の一般的な自転車の具体例の側面図を図４および図５に示す。図４は従来の一般的な自転車の全体の側面図であり、図５はそのクランクとペダル部分の拡大図である。従来の自転車は、クランク１、ギヤ駆動盤２、伝動軸心（回転軸）３、ペダル４、駆動ギア５、フレーム６、車輪（前後）７、ハンドル８およびサドル（シート）９等により構成されている。
【０００４】
従来の自転車において、クランク１は直線設計を採用している。このクランク１の一端をギヤ駆動盤２の伝動軸心３に枢接することで、自転車の車輪７を駆動するために、ペダル４を踏んで円周状足踏み運動を行うとき、クランク１を介して伝動軸心３を回転させ、その動力を前駆動ギヤ５に伝え、更にチェーンを介して自転車の車輪７を駆動する。
【０００５】
上述の如き従来クランク１による動力を伝動軸心３を通して前駆動ギヤ５を回転させる方式は、力のかかる「梃子の原理」を利用している。また、自転車を駆動して円周状足踏み運動すると、このペダル４は上死点（ペダルの最高所在位置）を通過するとき、このペダル４の力点は、クランク１と伝動軸心３とが共に垂直な一直線をなし、この部位は最大出力点（矢印符号Ｆ）である。力Ｆ、クランク１および伝動軸心３は、上から下へ直線状を成しているので、最大出力点にあった場合、梃子モーメントは０に等しい。この際、人体（自転車の乗り手）の太もも部の力が最大に達するが、機械効率が最低の出力となる。これは、自転車を駆動して円周状に足踏み運動をするとき、人体の太もも部の出力瞬間の最大出力、即ち最も力がかかる位置である。また、太もも部は円周状に足踏み運動を継続に行って自転車を駆動する必要があり、太もも部の持続的足踏み運動をすることで瞬間出力の最大量の上死点に達することによって、太もも部の筋肉が疲れやすくなる。従って、上述の如き従来の自転車の伝動システム設計は、機械動力の無駄を生じ易く、また太もも部の出力の大きさの違いにより、出力不均一で乗り手が疲れやすくなる上、自転車の駆動効率が相対的に悪くなる。
【０００６】
上述した課題を解決するためには、中華民国の実用新案登録出願第９４２０２７９５号には、主に第１端部および第２端部を備えた伝動クランクを含む１対の伝動クランクが自転車に取り付けられ、使用者（乗り手）が自転車のペダルを踏むとき、省力する自転車を開示している。この実用新案に開示された伝動クランクの第１端部の内径および外径の径方向は、外方向へ曲げて第２端部まである角度を延伸して曲げ部を形成し、この曲げ部が提供する有効なモーメントアームは自転車の伝動軸心が生ずるモーメントに対して従来自転車の力がかかる設計を改善している。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の自転車およびその伝動クランクは、乗り手がペダルに加える脚力をギヤ駆動盤へ伝動する伝動効率、伝動クランクの強度および美観の点で改善するべき課題があった。
【０００８】
本考案は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、斯かる課題を解消又は低減する、即ち乗り手の力を一層効率的に利用して省力化を図ると共に強度および美観にも優れた自転車およびその伝動クランクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による自転車およびその伝動クランクは、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１０】
（１）フレーム、１対の車輪、ギヤ駆動盤、ハンドル、サドルおよび１対のペダルを有する自転車において、１対のペダルおよびギヤ駆動盤の間に１対の伝動クランクを設け、これら１対の伝動クランクは第1端部および第２端部を有し、第１端部はギヤ駆動盤の伝動軸心部位に枢着され、第２端部は１対のペダルに枢着され、更に１対の伝動クランクはギヤ駆動盤に枢着された第1端部の内径および外形の径方向から外方へ曲げられて１対のペダルの第２端部まで枢着する角度で延伸され、且つ延伸された内径の角度は外径の角度より小さく形成されていることを特徴とする。
【００１１】
（２）１対の伝動クランクの各伝動クランクには、第１端部および第２端部間の予め決められた位置に少なくとも１個の穴が形成されていることを特徴とする（１）の自転車。
【００１２】
（３）１対の伝動クランクの各伝動クランクの穴には、ピンを挿入してギヤ駆動盤に締め付け固定されることを特徴とする（２）の自転車。
【００１３】
（４）１対の伝動クランクの各伝動クランクは、略曲った扇形に形成されていることを特徴とする（１）、（２）又は（３）の自転車。
【００１４】
（５）サドルの下方に配置されたチェーンにより車輪を回転駆動するためギヤ駆動盤に固定された左右１対の伝動クランク取り付けられた１対のペダルを有する自転車において、１対の伝動クランクの各伝動クランクは、幅広の略「へ」字状の板状部材により形成され、この板状部材の一端部に形成された開口をギヤ駆動盤の回転軸に挿通し、他端部の近傍に前記ペダルを回転自在に取り付け、板状部材の屈曲部近傍に形成された穴およびギヤ駆動盤のアームに形成された穴にピンを挿通することを特徴とする。
【００１５】
（６）自転車のギヤ駆動盤の伝動軸心に支持され、ペダルの踏み込み力をギヤ駆動盤へ伝動する伝動クランクにおいて、略平坦な板状部材のクランク本体、第１端部および第２端部を有し、第１端部の内径および外径から外方向へ第２端部まである角度で曲げて延伸され、且つこの曲げて延伸した内径の角度が外径の角度より小さく形成されることを特徴とする。
【００１６】
（７）伝動クランクには、第１端部および第２端部間の予め決められた位置に少なくとも１個の穴開設されていることを特徴とする（６）の伝動クランク。
【００１７】
（８）伝動クランクの穴にはピンを挿入してギヤ駆動盤に締め付け固定されることを特徴とする（７）の伝動クランク。
【００１８】
（９）伝動クランクは、第１端部から第２端部へ略曲った扇形に形成されることを特徴とする（６）、（７）又は（８）の伝動クランク。
【００１９】
（１０）自転車等のギヤ駆動盤に取り付けられてペダルの足踏み駆動によりギヤ駆動盤を回転する伝動クランクにおいて、略「へ」字状に形成された幅広の板状部材であり、この板状部材の一端部に形成された開口をギヤ駆動盤の駆動軸心に枢着し、他端部近傍にペダルを取り付け、一端部および他端部間に形成された穴とギヤ駆動盤の穴にピンを挿通して固定されることを特徴とする。
【考案の効果】
【００２０】
本考案の自転車およびその伝動クランクによると、次の如き実用上の特有の効果が得られる。即ち、曲った扇形又は幅広の「へ」字状の板状部材により形成された伝動クランクをギヤ駆動盤およびペダルに取り付けているので、乗り手がペダルに加える踏み込み力を効率的にギヤ駆動盤へ伝達することが可能である。また、軽量金属、合金又は強化プラスチック等による特徴的な形状の板状部材により伝動クランクを形成するので、充分な強度が得られ、破断又は破損の虞れを排除することが可能である。更に、上述の如き伝動クランクの採用により新規且つ優れた外観（美観）を得ることが可能である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本考案による自転車およびその伝動クランクの好適な実施の形態の構成および動作を、添付図面、特に図１乃至図３を参照しながら詳細に説明する。しかし、斯かる実施の形態は、本考案の単なる例示に過ぎず、何ら本考案を限定するものではないことに留意されたい。また、本考案の要旨や精神を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが当業者には容易に理解できよう。
【００２２】
図１は、本考案の好適実施の形態による自転車の全体を示す側面図である。図２は、図１に示す自転車の伝動クランクおよびペダル４を含む部分の拡大図である。
【００２３】
本考案の自転車は、図１に示す如く、フレーム６、フレーム６の下側の前後両端にそれぞれ枢設された１対の車輪７、フレーム６の中間近傍に枢設されたギヤ駆動盤２、フレーム６の上方前端に取り付けられたハンドル８、フレーム６の上方の中間近傍に取り付けられたサドル９、左右１対の伝動クランク１１およびそれぞれ伝動クランク１１の一端に取り付けられた左右１対のペダル４により構成されている。
【００２４】
また、図２に最も良く示す如く、各伝動クランク１１は、第１端部１１１および第２端部１１２を有している。この第１端部１１１には、開口が形成され、この開口にギヤ駆動盤２の伝動軸心（回転軸）３が枢設されている。他方、１対の伝動クランク１１の第２端部１１２には、それぞれペダル４が回転自在に取り付けられている。
【００２５】
更に、図２を参照して詳細に説明する。各伝動クランク１１は、略曲った扇形又は幅広の「へ」字状に形成された板状部材である。これら伝動クランク１１は、例えばアルミニウム等の軽量金属又は合金、或いは強化プラスチック材料により形成されるのが好ましいが、用途に応じて適切な材料の使用が可能である。伝動クランク１１の第１端部１１１の内径および外径は、それぞれ径方向に外方向へ曲げ、第２端部１１２まで角度を延伸して曲げ部１１３を形成する。これにより、この曲げ部１１３は、第１端部１１１と第２端部１１２との間に介在する。この曲げて延伸した角度は、それぞれ内径角をθ、外径角をβとする。また、その外径角βは、内径角度θにより大きくすると共に、曲げ部１１３が伝動クランク１１に強化機能を提供することにより、伝動クランク１１を補強して破断し難くしている。また、曲げ部１１３には、所定の位置に穴１２を開設し、ピン１０を穴１２に挿入固定することにより伝動クランク１１をギヤ駆動盤２上に固着している。
【００２６】
次に、図３は、ペダル４に作用する力がギヤ駆動盤（のモーメントアーム）２に対してモーメントを生じる説明図を示す。以下、図３を図２と併せて参照して説明する。使用者（自転車の乗り手）がペダル４に対して円周状足踏み運動を行うとき、ペダル４に生じる力Ｆ（矢印方向に示す）は、伝動軸心３およびピン１０が形成するモーメントアーム上に作用する。この力Ｆは、その作用力方向（図２に示す一点鎖線）によりピン１０（又は穴１２）の位置に作用する。この際に、伝動軸心３にモーメントを生じ、ペダル４の力Ｆをピン１０に伝えて出力した動力は、ギヤ駆動盤２（又は前駆動ギヤ５）を回転駆動して自転車を前進させる。以上のように、このピン１０に加えられる動力によりギヤ駆動盤２（又は前駆動ギヤ５）を直接駆動して回転させる方式は、省力な梃子の原理である。この方式は動力の損失を低減できると共に使用者（乗り手又はライダ）の疲労も避けられ、前進駆動効率を改善させることができる。
【００２７】
本考案による省力自転車および伝動クランクの利点は、モーメントアームを効果的に増長し、より大きい動力が得られることによって、自転車の乗車は、より省力の目的を実現でき、且つ伝動クランク１１を曲げた扇形として、この伝動クランクが破断しないように補強効果を増進することができる。更に、この伝動クランクは外観が優れ、その造型も美しく多様な変化が備えているので、使用者がより多くの選択又は興味が引き起こされることになる。
【００２８】
以上、本考案による自転車およびその伝動クランクの好適な実施の形態について説明した。しかし、本考案の要旨や精神を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形又は変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。例えば、各伝動クランクの外面には、使用者の好みに応じて着色又は模様や図柄を付加することが可能である。また、各伝動クランクの外周縁には、内側への折り曲げ部を形成し、ギヤ駆動盤と干渉することなくギヤ駆動盤を部分的に覆うように構成しても良い。更に、伝動クランクに形成される穴１２を複数設け、必要に応じてピンによりアームの異なる位置に固定し又はペダル取り付け位置を変更することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本考案による自転車の好適実施の形態の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す本考案による自転車の伝動クランクおよびペダルを含む部分の拡大図である。
【図３】図１に示す本考案の自転車におけるペダル上に作用する力がモーメントアームに対してモーメントを生じることの説明図である。
【図４】従来の一般的な自転車の全体構成を示す側面図である。
【図５】図４に示す従来の自転車のクランクおよびペダルを含む部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】
２      ギヤ駆動盤
３      伝動軸心（回転軸）
４      ペダル
５      駆動ギヤ
６      フレーム
７      車輪
８      ハンドル
９      サドル
１０    ピン
１１    伝動クランク
１２    穴
１１１  第１端部
１１２  第２端部
１１３  曲げ部
【図１】
0003133119.tif 000003
【図２】
0003133119.tif 000004
【図３】
0003133119.tif 000005
【図４】
0003133119.tif 000006
【図５】
0003133119.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月13日(2007.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フレーム、１対の車輪、ギヤ駆動盤、ハンドル、サドルおよび１対のペダルを有する自転車において、
前記１対のペダルおよび前記ギヤ駆動盤の間に１対の伝動クランクを設け、該１対の伝動クランクは第１端部および第２端部を有し、前記１対の伝動クランクの前記第１端部は前記ギヤ駆動盤の伝動軸心部位に枢着され、前記１対の伝動クランクの前記第２端部は前記１対のペダルに枢着され、更に前記１対の伝動クランクは前記ギヤ駆動盤に枢着された前記第１端部の内径および外径の径方向から外方向へ曲げられて前記１対のペダルの前記第２端部まで枢着する角度で延伸され、且つ前記延伸された内径の角度は外径の角度より小さく形成されていることを特徴とする自転車。
【請求項２】
前記１対の伝動クランクの各伝動クランクには、前記第１端部および前記第２端部間の予め決められた位置に少なくとも１個の穴が開設されていることを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項３】
前記１対の伝動クランクの各伝動クランクの前記穴には、ピンを挿入して前記ギヤ駆動盤に締め付け固定されることを特徴とする請求項２に記載の自転車。
【請求項４】
前記１対の伝動クランクの各伝動クランクは、略曲った扇形に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の自転車。
【請求項５】
自転車のギヤ駆動盤の伝動軸心に回転可能に支持され、ペダルの踏み込み力を前記ギヤ駆動盤へ伝動する伝動クランクにおいて、
略平坦な板状部材のクランク本体、第１端部および第２端部を有し、前記第１端部の内径および外径から外方向へ前記第２端部まである角度で曲げて延伸され、且つこの曲げて延伸した内径の角度が外径の角度より小さく形成されることを特徴とする伝動クランク。
【請求項６】
前記伝動クランクには、前記第1端部および前記第２端部間の予め決められた位置に少なくとも１個の穴が開設されていることを特徴とする請求項５に記載の伝動クランク。
【請求項７】
前記伝動クランクの前記穴にはピンを挿入して前記ギヤ駆動盤に締め付け固定されることを特徴とする請求項６に記載の伝動クランク。
【請求項８】
前記伝動クランクは、前記第１端部から前記第２端部へ略曲った扇形に形成されていることを特徴とする請求項５、６又は７に記載の伝動クランク。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
（５）自転車のギヤ駆動盤の伝動軸心に回転可能に支持され、ペダルの踏み込み力を前記ギヤ駆動盤へ伝動する伝動クランクにおいて、略平坦な板状部材のクランク本体、第１端部および第２端部を有し、前記第１端部の内径および外径から外方向へ第２端部まである角度で曲げて延伸され、且つこの曲げて延伸した内径の角度が外径の角度より小さく形成されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（６）伝動クランクには、第1端部および第２端部間の予め決められた位置に少なくとも１個の穴が開設されていることを特徴とする（５）の伝動クランク。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（７）伝動クランクの穴にはピンを挿入してギヤ駆動盤に締め付け固定されることを特徴とする（６）の伝動クランク。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（８）伝動クランクは、第１端部から第２端部へ略曲った扇形に形成されていることを特徴とする（５）、（６）又は（７）の伝動クランク。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】