特許ウォッチ

公開番号2025026223
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023138437
出願日2023-08-10
発明の名称ペダル回転力強化装置
出願人株式会社ジオ設計
代理人個人
主分類B62M 3/08 20060101AFI20250214BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】脚力を効率的に伝達するためのペダル回転力強化装置を安価に提供する。
【解決手段】ペダル軸にピニオンギアを取付け、ペダル前端に第1の軸を設けて後方が開くように付勢した可動踏板を軸着させ、当該可動踏板の下部前方に第2の軸を介してピニオンギアと噛み合うように付勢したラックギアを吊設しておくことにより、ペダリング時の可動踏板の開閉動作が、ラックギアとピニオンギア間で構成されるラチェット機構によるラチェット作用を生み出し、ラックギアとピニオンギアの噛合中は前方向のペダルの軸回転がロックされてペダルの力点が軸心から前端に移動することで、回転力を強化できるようにした。これを自転車に使えば、ペダルの交換だけで軽快で力強い走りができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
脚力を動力として使うペダルにおいて、ペダル軸にピニオンギアを取付け、ペダル前端に軸を設けて後方が開くように付勢した可動踏板を軸着させ、その下部前方に軸を介してピニオンギアと噛み合うように付勢したラックギアを吊設しておくことにより、ペダリング時の可動踏板の開閉動作がラックギアとピニオンギア間でラチェット機構を生み出し、噛合中は前方向のペダルの軸回転がロックされてペダルの力点が軸心から前端に移動することで、回転力を強化できるようにしたことを特徴とするペダル回転力強化装置。
続きを表示（約 150 文字）【請求項２】
前記ペダル軸にピニオンギアを取付け、ペダル後端に軸を設けて前方が開くように付勢した可動踏板を軸着させ、その下部前方に軸を介してピニオンギアと噛み合うように付勢したラックギアを吊設しておくことにより、回転力を強化できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のペダル回転力強化装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、脚力を動力源とする物のペダルに関し、特に自転車においてペダルの回転力を強化させる装置の技術に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
脚力でペダルを踏み、車輪を回して走る手軽な移動手段として自転車があり、あらゆる面で環境に最も優しい乗り物と言えるが、体力を使うため、走行時の登り坂や向い風などの影響を受けやすいこともあり、更に効率良く走行できる技術が所望されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従前より、自転車に内装や外装のギアを装備し、筋力に合わせてギアを調整して快適に走行する方法があるが、登り坂や向い風などではギア比を落とすことで脚への負担を軽減できる反面、速度を維持しようとするとペダルの回転を速めなければならず、結局のところ、一定の運動量で走るには速度をかなり犠牲にしなければならなかった。
【０００４】
また、チェーンリングをオーバル形状にして、踏み込む力を効率よくチェーンに伝達させようとする方法もあるが、定速走行では、ペダルを踏み込む位置により角速度が変わることによる違和感や、クランク側の変速がしづらいなどの欠点がある。
【０００５】
本発明は、これらの問題に対し視点を変えて、脚力を最初に伝達するペダルに着目し、ペダルの交換だけで回転力を増強できるようにしたものであり、単純な機構でありながら効率的で耐久性のあるペダル回転力強化装置を、安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１では、脚力を動力として使うペダルにおいて、ペダル軸にピニオンギアを取付け、ペダル前端に軸を設けて後方が開くように付勢した可動踏板を軸着させ、その下部前方に軸を介してピニオンギアと噛み合うように付勢したラックギアを吊設しておくことにより、ペダリング時の可動踏板の開閉動作がラックギアとピニオンギア間でラチェット機構を生み出し、噛合中は前方向のペダルの軸回転がロックされてペダルの力点が軸心から前端に移動することで、回転力を強化できるようにした。
【０００７】
これは、ラチェット機構に回転追従機能を合わせたものであり、通常のラチェット機構だけでは、クランクの周回運動に伴い、ペダルの軸も転位しながら回転してしまうため、無理に足首を使ってその回転に追着かせない限り、一瞬で歯車から歯止めが外れて機能を失ってしまうが、本発明では、ペダリングで可動踏板が開放状態から閉じ切るまでの間、連動するラックギアがピニオンギアに対し、回転を追いかけて後押しする形で噛合状態を維持させることにより、踏力が働く約半周分のクランクの回転範囲において、ラチェット機構を追従させて機能させることができる。
【０００８】
請求項２では、前記ペダル軸にピニオンギアを取付け、ペダル後端に軸を設けて前方が開くように付勢した可動踏板を軸着させ、その下部前方に軸を介してピニオンギアと噛み合うように付勢したラックギアを吊設しておくことにより、回転力を強化できるようにした。
【０００９】
これは、前記ペダルとは前後逆向きのペダル踏み動作となるが、同様にラチェット機構が働き、ほぼ同様の効果が得られる。また、この場合は可動踏板の前端が解放されているため、この部分を延長すれば容易に回転力を増強することも可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、クランクの軸力、トルク＝ペダル踏力×クランクの長さ、に着目して効率的なペダリングを追求したものであり、仮に踏み込む力を２００Ｎとして、クランクの長さを０．１７ｍとし、ペダル軸から可動踏板軸間の距離を０．０４ｍとした場合、通常のトルクは２００Ｎ×０．１７ｍ＝３４Ｎ・ｍとなるのに対し、本発明のトルクは２００Ｎ×（０．１７ｍ＋０．０４ｍ）＝４２Ｎ・ｍとなるため、計算上では約２４％のトルク強化に相当する。
（【００１１】以降は省略されています）

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