特許 7445067 踏み込みペダル式自転車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】踏み込みペダル式自転車

(51)【国際特許分類】

   B62M 1/26 20130101AFI20240228BHJP

【ＦＩ】

B62M1/26

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2023140512

(22)【出願日】2023-08-30

【審査請求日】2023-08-31

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】523335036

【氏名又は名称】大野 隆

(73)【特許権者】

【識別番号】523331223

【氏名又は名称】大野 洋貴

(73)【特許権者】

【識別番号】523331234

【氏名又は名称】大野 真裕

(74)【代理人】

【識別番号】110003096

【氏名又は名称】弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大野 隆

(72)【発明者】

【氏名】大野 洋貴

(72)【発明者】

【氏名】大野 真裕

【審査官】渡邊 義之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１８８２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２４８１１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１５１５８５２９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１６－９３２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１２０２６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｋ １７／００

Ｂ６２Ｋ ５／００３

Ｂ６２Ｍ １／２６

Ｂ６２Ｍ ３／００

Ａ６１Ｇ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

運転者の運転姿勢を基準として前後方向に延びる車体フレームと、
前記車体フレームの一端部に支持されたハンドルの操作に連動して走行方向を規定する操舵輪と、
前記車体フレームの他端部に支持されて運転者の左右方向に離間して配置された一対の従動輪と、
前記車体フレームの中央部に支持されたシート部と、
前記車体フレームの中途部であって、シート部よりも前方寄りに支持された駆動輪と、
前記車体フレームの中途部であって、シート部の下方且つ駆動輪の上方に位置して、車体フレームを挟むように左右に配置された一対のペダル部と、
前記ペダル部と駆動輪の回転軸とを連携して前記一対のペダル部の上下相対操作に連動して前記駆動輪を回転させる伝達部と、
を備え、
前記ペダル部は、
一端側に回転軸を備えたペダル本体と、
前記車体フレームに固定され、前記回転軸を介して前記ペダル本体を支持するとともに、前記ペダル本体の下方側の移動を阻止する支持ブラケットと、
を備えることを特徴とする、ペダルを備えた自転車。

【請求項2】

請求項１に記載のペダルを備えた自転車であって、
前記駆動輪は、前記操舵輪及び前記従動輪よりも大径であり、
前記操舵輪は、前記従動輪よりも大径である、
ことを特徴とする、ペダルを備えた自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、踏み込みペダル式自転車に係わり、特に、踏み込み荷重伝達の容易性並びに走行時の安定性を容易に確保することができる踏み込みペダル式自転車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、３６０°回転運動とするペダルを漕いで自走する自転車（以下、単に「回転ペダル式自転車」と称する。）に対して、上下方向又は前後方向の往復運動とするペダルを踏み込んで自走する自転車（以下、単に「踏み込みペダル式自転車」と称する）が知られている。

【0003】

この踏み込みペダル式自転車は、高速度（例えば、１５～２０Ｋｍ）での自走が困難となることを前提として、回転ペダル式自転車に対して運転者によるペダル操作時における荷重を軽減することができるとともに、運動範囲を縮小化することができる。

【0004】

これにより、高齢者であっても自転車を利用して買い物に行くことができるなど、生活環境の向上を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－１７９７１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した踏み込みペダル式自転車にあっては、ペダルの踏み込み動力を運転者よりも後方の後輪に伝達する方式を採用しているため、依然としてペダルを踏み込む際の荷重が大きいという問題を解消しきれてはいなかった。

【0007】

また、一つの後輪を駆動輪として動力伝達する関係から、高速走行ができない従来の踏み込みペダル式自転車を高齢者等が利用して低速走行する場合には、バランス確保が困難であるという問題も発生していた。

【0008】

そこで、駆動輪である後輪を左右一対に配置することでバランス確保を容易とすることも考えられるが、設置面積が大きい二つの駆動輪を駆動させるには、ペダルを踏み込む際の荷重が増大するという新たな問題が発生してしまう。

【0009】

本発明の目的は、踏み込み荷重伝達の容易性並びに走行時の安定性を容易に確保することができる踏み込みペダル式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】

【0010】

上記課題を解決するため、本発明は、運転者の運転姿勢を基準として前後方向に延びる車体フレームと、車体フレームの一端部に支持されたハンドルの操作に連動して走行方向を規定する操舵輪と、車体フレームの他端部に支持されて運転者の左右方向に離間して配置された一対の従動輪と、車体フレームの中央部に支持されたシート部と、車体フレームの中途部であって、シート部よりも前方寄りに支持された駆動輪と、車体フレームの中途部であって、シート部の下方且つ駆動輪の上方に位置して、車体フレームを挟むように左右に配置された一対の踏み込み式ペダル部と、踏み込み式ペダル部と駆動輪の回転軸とを連携して一対の踏み込み式ペダル部の上下相対操作に連動して駆動輪を回転させる伝達部と、を備える。

【0011】

踏み込みペダル式自転車は、運転手がシート部に座った状態で、一対の踏み込み式ペダル部の上側に位置している一方を踏み込むことによって駆動輪が回転し、以降、一対の踏み込み式ペダル部を交互に踏み込むことで走行することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、踏み込み荷重伝達の容易性並びに走行時の安定性を容易に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施の形態に係る踏み込みペダル式自転車を示し、（Ａ）は踏み込みペダル式自転車の側面図、（Ｂ）は踏み込みペダル式自転車の平面図、である。

【図2】本実施の形態に係る踏み込みペダル式自転車を示し、要部の拡大平面図、である。

【図3】本実施の形態に係る踏み込みペダル式自転車を示し、（Ａ）はペダル本体が上死点にあるときの動力伝達系の説明図、（Ｂ）はペダル本体が下死点にあるときの動力伝達系の説明図、である。

【図4】本実施の形態に係る踏み込みペダル式自転車を示し、（Ａ）は伝達部の一例の断面図、（Ｂ）は伝達部の他例の断面図、（Ｃ）は伝達部のさらなる他例の断面図、である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、本発明の一実施形態に係る踏み込みペダル式自転車について、図面を参照して説明する。

【0015】

図１において、踏み込みペダル式自転車１は、運転者Ｐの運転姿勢を基準として前後方向に延びる車体フレーム１０と、車体フレーム１０の一端部に支持されたハンドル１１の操作に連動して走行方向を規定する操舵輪Ｒ１と、車体フレーム１０の他端部に支持されて運転者Ｐの左右方向に離間して配置された一対の従動輪Ｒ２と、車体フレーム１０の中央部に支持されたシート部１２と、車体フレーム１０の中途部であって、シート部１２よりも前方寄りに支持された駆動輪Ｒ３と、車体フレーム１０の中途部であって、シート部１２の下方且つ駆動輪Ｒ３の上方に位置して、車体フレーム１０を挟むように左右に配置された一対の踏み込み式ペダル部２０と、踏み込み式ペダル部２０と駆動輪Ｒ３の回転軸とを連携して一対の踏み込み式ペダル部２０の上下相対操作に連動して駆動輪Ｒ３を回転させる伝達部３０と、を備える。

【0016】

車体フレーム１０は、シャフト状のメインフレーム１３と、メインフレーム１３の後端に設けられた板状のサブフレーム１４と、を備える。

【0017】

なお、特許請求の範囲における「一端部」とは、車体フレーム１０の全体としての一端側を総称しており、メインフレーム１３の先端側でもある。また、「他端部」とは車体フレーム１０の全体としての他端側を総称しており、サブフレーム１４の後端寄りでもある。さらに、「中途部」とは、車体フレーム１０の中央付近を特に限定されない範囲で総称したものであり、メインフレーム１３の前後方向中央付近からサブフレーム１４の先端付近を示す。

【0018】

したがって、上述した各部位は、例えば、車体フレーム１０のデザイン上並びに強度上で取り得る各種構造を考慮した意味での部位を示し、その構成等は特に限定的に解釈されるものではない。

【0019】

本実施の形態においては、メインフレーム１３の先端に支持筒体１５を介してハンドルシャフト１６が軸回り方向に回転可能に支持されている。このハンドルシャフト１６の上端にはハンドル１１が固定されている。また、ハンドルシャフト１６の下端部は二股に別れた軸受部１６ａが一体に設けられており、この二股の軸受部１６ａの間に操舵輪Ｒ１か回転可能に支持されている。

【0020】

また、サブフレーム１４は、前後方向の中途部左右においてメインフレーム１３の後端に設けられた二股状の補強部１７の下端に固定されている。サブフレーム１４の後端寄りの底面左右にはブラケット１８を介して従動輪Ｒ２か回転可能に支持されている。

【0021】

シート部１２は、メインフレーム１３の後端寄りから立ち上がる支柱１９に取り付けられており、必要に応じて上下方向の高さ調節、及び、上降のための回転等、適宜構成を採用することができる。

【0022】

シート部１２は、座部１２ａに板ばね状の連結具１２ｂを介して背凭れ１２ｃが取り付けられており、高齢者等においても安定した座り心地を確保している。なお、シート部１２は、上述した回転式等の他、周知の略三角形状のサドル式等でもよい。

【0023】

一方、メインフレーム１３の中途部には、下端に向けて二股の軸受部１３ａが一体に設けられており、この二股の軸受部１３ａの間に駆動輪Ｒ３か回転可能に支持されている。

【0024】

次に、図２及び図３を参照しつつ、踏み込み式ペダル部２０並びに伝達部３０の具体的な構成を説明する。

【0025】

踏み込み式ペダル部２０は、それぞれメインフレーム１３を挟んで左右一式配置されており、一端側に回転軸２１を備えたペダル本体２２と、サブフレーム１４の先端面に固定され、回転軸２１を介してペダル本体２２を支持するとともに、ペダル本体２２の下方側の移動を阻止する支持ブラケット２３と、を備える。

【0026】

支持ブラケット２３は、ペダル本体２２の回動支点側（回転軸２１側）の端部との干渉を避ける開口部２４と、後述する伝達部３０の連携を許容するための長穴２５とが形成されている。

【0027】

伝達部３０は、ペダル本体２２の自由端寄り底面から突出するリンク連結部３１と、駆動輪Ｒ３の車軸３２の両端にそれぞれ設けられて１８０°位相をずらせた状態で一端側が車軸３２に相対回転不能に固定された回転プレート３３と、リンク連結部３１に一端が連結されかつ回転プレート３３の自由端に他端が連結されたリンクプレート３４と、を備える。なお、リンクプレート３４は、板状であるほか、直径５ｍｍ程度の鋼腺材を適宜形状（例えば、両端をループ状とするなど）として適用することも可能である。したがって、リンクプレート３４は、説明の便宜上、図２においてはその図示を省略し、図３においては単なる太線で図示している。

【0028】

本実施の形態において、回転プレート３３は、ペダル本体２２の自由端が最上位（以下、この状態を「上死点」とも称する。）にあるときに上向き（真上）となっており、ペダル本体２２の自由端が最下位（以下、この状態を「下死点」とも称する。）にあるときに下向き（真下）となっている。

【0029】

この際、ペダル本体２２の自由端が上死点にあるとき、リンク連結部３１の先端は縁直線よりも後方に位置し、かつ、回転プレート３３が鉛直線上から水平線上のいずれかの角度Ｔの範囲に位置していれば、ペダル本体２２を踏み込んだ際に、自然と回転プレート３３が前進方向に回転し、駆動輪Ｒ３を前進方向に緩やか且つ軽い踏み込み荷重で回転駆動させることができる。なお、本実施の形態においては、踏み込みを開始したときの始動性をより確実とするため、図３に示すように角度Ｔ１（約１０°～３０°）だけ傾きを持たせている。

【0030】

回転プレート３３の自由端寄りには、リンクプレート３４との連結部分において、スムーズな動力伝達を許容するために長孔３３ａが設けられている。また、図４（Ａ）に示すように、リンク連結部３１とリンクプレート３４の一端、及び、回転プレート３３の自由端とリンクプレート３４の他端とは、例えば、ビス３５，３６を介して連結されている。

【0031】

このような基本構成において、本実施の形態に係る踏み込みペダル式自転車１は、運転手がシート部１２に座った状態で、一対の踏み込み式ペダル部２０の上側に位置している一方を踏み込むことによって駆動輪Ｒ３が回転し、以降、一対の踏み込み式ペダル部２０を交互に踏み込むことで走行することができる。

【0032】

ここで、駆動輪Ｒ３は操舵輪Ｒ１及び従動輪Ｒ２よりも大径であり、操舵輪Ｒ１は駆動輪Ｒ３よりも大径であることから、駆動輪Ｒ３を駆動させる際の踏み込み荷重伝達の容易性（負荷軽減）がより一層向上されている。

【0033】

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。

【0034】

（１）第１変形例
上記実施の形態では、図４（Ａ）に示すように、リンク連結部３１とリンクプレート３４の一端、及び、回転プレート３３の自由端の長孔３３ａとリンクプレート３４の他端、のそれぞれをビス３５，３６を介して連結した場合を示した。しかしながら、スムーズな動力伝達を確保するためには、例えば、図４（Ｂ）に示すように、リンク連結部３１に長孔３１ａを設け、この長孔３１ａとリンクプレート３４の一端、及び、回転プレート３３の自由端とリンクプレート３４の他端、のそれぞれをビス３５，３６を介して連結しても良い。

【0035】

（２）第２変形例
同様に、図４（Ｃ）に示すように、リンク連結部３１とリンクプレート３４の一端に設けた長孔３４ａ、及び、回転プレート３３の自由端とリンクプレート３４の他端に設けた長孔３４ｂ、のそれぞれをビス３５，３６を介して連結しても良い。なお、図４（Ａ）に示したものと図４（Ｂ）に示したものとの併用、或いは、図４全てに示したものとの併用も可能であることは勿論である。

【0036】

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明した。しかしながら、本発明の技術的思想の範囲は、ここで説明した実施の形態に限定されないことは言うまでもない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想の範囲内において、様々な変更や修正、組み合わせなどを行うことに想到できることは明らかである。したがって、これらの変更や修正、組み合わせなどの後の技術も、当然に本発明の技術的思想の範囲に属するものである。

【0037】

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0038】

１ 踏み込みペダル式自転車
１０ 車体フレーム
１１ ハンドル
１２ シート部
１２ａ 座部
１２ｂ 連結具
１３ メインフレーム
１３ａ 軸受部
１４ サブフレーム
１５ 支持筒体
１６ ハンドルシャフト
１６ａ 軸受部
１７ 補強部
１８ ブラケット
１９ 支柱
２０ 踏み込み式ペダル部
２１ 回転軸
２２ ペダル本体
２３ 支持ブラケット
２４ 開口部
２５ 長穴
３０ 伝達部
３１ リンク連結部
３１ａ 長孔
３２ 車軸
３３ 回転プレート
３３ａ 長孔
３４ リンクプレート
３４ａ 長孔
３４ｂ 長孔
３５ ビス
Ｐ 運転者
Ｒ１ 操舵輪
Ｒ２ 従動輪
Ｒ３ 駆動輪

【要約】

【課題】踏み込み荷重伝達の容易性並びに走行時の安定性を容易に確保することができる踏み込みペダル式自転車１を提供する。
【解決手段】車体フレーム１０の一端部に支持されたハンドル１１の操作に連動して走行方向を規定する操舵輪Ｒ１と、車体フレーム１０の他端部に支持されて運転者Ｐの左右方向に離間して配置された一対の従動輪Ｒ２と、車体フレーム１０の中央部に支持されたシート部１２と、車体フレーム１０の中途部であって、シート部１２よりも前方寄りに支持された駆動輪Ｒ３と、車体フレーム１０の中途部であって、シート部１２の下方且つ駆動輪Ｒ３の上方に位置して、車体フレーム１０を挟むように左右に配置された一対の踏み込み式ペダル部２０と、踏み込み式ペダル部２０と駆動輪Ｒ３の回転軸とを連携して一対の踏み込み式ペダル部２０の上下相対操作に連動して駆動輪Ｒ３を回転させる伝達部３０と、を備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】