(57)【要約】  本発明の回転伝達機構は、内部回転部材と、前記内部回転部材に対して回動自在に配設される外部回転部材とを備える。前記内部回転部材は、外周側に突出する外周凸部を備える。前記外部回転部材は、円環部及び内周凸部を備える。前記外周凸部は、前進によって回転伝達機構が回転する前進回転方向に沿って前記外周凸部の中心よりもずれた位置にある前進面を有する。前記前進面と前記内周凸部との間には、弾性変形部が配設されている。前記外周凸部及び前記円環部には、前記円環部に対して前記外周凸部を回転伝達機構の回転方向に沿って摺動可能に移動するようにガイドするガイド部が設けられている。
2018164162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸が挿通される内部回転部材と、
前記内部回転部材に対して回動自在に配設される外部回転部材と、
を備え、
前記内部回転部材は、回転軸挿通孔を有する円盤状の内部回転部材本体と、前記内部回転部材本体に一体形成され又は前記内部回転部材本体に固設され前記内部回転部材本体の外周側に突出する１つ又は複数の外周凸部と、を備え、
前記外部回転部材は、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記内部回転部材に対して回動自在に配設された円環部と、前記円環部の内周側に突出するように前記円環部に一体形成され又は前記円環部に固設され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置された１つ又は複数の内周凸部と、を備え、
前記外周凸部は、前進によって回転伝達機構が回転する前進回転方向に沿って前記外周凸部の中心よりもずれた位置にある前進面を有し、
前記前進面と、前記前進回転方向にて前記前進面と対向する前記内周凸部との間には、弾性変形部が配設され、
前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形し、
前記外周凸部及び前記円環部には、前記円環部に対して前記外周凸部を回転伝達機構の回転方向に沿って摺動可能に移動するようにガイドするガイド部が設けられている、
回転伝達機構。
【請求項２】
前記ガイド部は、
前記外周凸部及び前記円環部の互いに対向する２つの面にそれぞれ形成されており、
前記外周凸部及び前記円環部の前記２つの面のうち一方の面には溝が形成されており、他方の面には前記溝に挿入される突起が形成されている、
請求項１に記載の回転伝達機構。
【請求項３】
前記外部回転部材は、第１外部部材と、前記第１外部部材に重なるように固定された第２外部部材と、前記第１外部部材と前記第２外部部材との間に形成された前記ガイド部である溝とを備え、
前記内部回転部材は、前記第１外部部材と前記第２外部部材との間に配置されており、かつ、前記外周凸部の先端に位置する前記ガイド部である突起を有しており、
前記溝の内部に、前記突起が挿入している、
請求項１又は請求項２に記載の回転伝達機構。
【請求項４】
前記外部回転部材は、前記円環部に設けられた前記ガイド部である突起を備え、
前記内部回転部材は、第１突出部を有する第１内部部材と、前記第１内部部材に重なるように固定されかつ第２突出部を有する第２内部部材と、前記第１突出部と前記第２突出部との間に形成された前記ガイド部である溝とを備え、
前記溝の内部に、前記突起が挿入している、
請求項１又は請求項２に記載の回転伝達機構。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転伝達機構を備えた自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転伝達機構に関し、特に、自転車のクランク軸等の回転軸に装着して使用される回転伝達機構に関する。
本願は、２０１７年３月８日に日本に出願された特願２０１７−０４４０７８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
運転者が人力で車輪を回転させる自転車の場合、自転車が一旦走り出せば、小さな力で走行することができる。しかしながら、発進時、加速時、登坂等における自転車の漕ぎ始めのときでは、運転者は自転車から特に大きな反発力を受け、入力したエネルギーの一部が、衝撃として膝、足首、腰などに跳ね返り、人体に大きな負荷を発生させるだけでなく、入力エネルギーを効率的に利用できず、推進力の低下につながっていた。そして、自転車の急発進、急加速を行う場合、急な坂道を登る場合、自転車の運転者の体重や積み荷の重量が重い場合などには、特に人体への負荷（抗力）が大きくなり、その分、必要なエネルギーも増大していた。
自転車における力の伝達においては、足の上下運動をクランクによって回転運動に変換する。このため、特に上死点及び下死点においてスムーズに脚力を自転車に伝達することは困難であり、膝や足首への負担増加を招くと共に、トルクの途切れ、スピードの低下が発生する。さらに、低速で自転車を走行する場合には、自転車のふらつきが発生し易く、走行の安定性が低下するという問題点があった。【０００３】
そこで、本発明者は、上記問題点を解決すべく、「回転軸を有する内部回転部材と前記内部回転部材の前記回転軸に回動自在に配設される外部回転部材とを有する自転車用回転伝達機構と、前記自転車用回転伝達機構の前記内部回転部材の前記両端部に１８０度の位相差で配設される左右のクランクアームと、前記クランクアームの端部に回動自在に配設されるペダルと、を備えた自転車」を提案している（特許文献１参照）。特に、この自転車においては、前記内部回転部材が、前記回転軸と一体に形成され又は前記回転軸の外周に固設され前記回転軸の外周側に突出する１以上の外周凸部を有し、前記外部回転部材が、前記内部回転部材の前記外周凸部の側部位置で前記回転軸に回動自在に挿設される側板部と、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記回転軸と同心円状に前記側板部の外周に立設される外筒部と、前記外筒部の内周側に突出するように前記側板部及び／又は前記外筒部と一体に形成され或いは前記側板部及び／又は前記外筒部に固定され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置される１以上の内周凸部と、を有し、前記外部回転部材の前記側板部又は前記外筒部にチェーンリングが形設又は固設され、前記外周凸部と前進する際の前記外周凸部の回転方向側の前記内周凸部との間に弾性変形部が配設され、前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形する。【０００４】
特許文献１に開示された自転車によれば、以下の効果が得られる。
（１）人力によって車輪を回転させて走行する自転車の回転軸に自転車用回転伝達機構を配設することにより、自転車用回転伝達機構が、発進、加速、登坂等の初動時や走行中に外部から受ける大きな負荷などによって生じる衝撃エネルギーや過大な入力エネルギーを確実に吸収して蓄え、人体への負荷を大幅に低減できる。
（２）自転車用回転伝達機構は、蓄えたエネルギーを、入力エネルギーが減少した時或いは途切れた時に、回転軸の回転に無駄なく有効に利用することができ、回転伝達の確実性、効率性に優れ、部品点数の少ない簡素な構成で軽量化を図ることができる。
（３）自転車用回転伝達機構は、分解や組立が容易でメンテナンス性、生産性に優れ、既存の自転車に簡便に組込むことができ、量産性、組立作業性、省スペース性、汎用性に優れる。このような自転車用回転伝達機構を備えることにより、使用者の足腰などにかかる負荷を低減することができる。
（４）重い荷物を運搬する際や体重の重い人を自転車に乗せた際にも、自転車用回転伝達機構は、加速性、回転トルクの均一性、低速運転時の安定性に優れ、複雑な操作が不要で、運転者の膝や足首などにかかる負荷を低減することができる。
（５）女性や年配者が自転車に乗る場合、自転車に重い荷物や子供を乗せる際に主婦等が運転者である場合でも、自転車用回転伝達機構を備える自転車を手軽に運転することができる。また、坂道や抵抗の大きな道でも楽に走行することができる日用品として自転車を利用するだけでなく、加速性、回転トルクの均一性、低速運転時の安定性に優れ、リハビリ用や競技用としても使用することができ、動作の安定性、取り扱い性、汎用性に優れた自転車を提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特許第４４５６１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の自転車は、上記の目的を達成するものであるが、本発明者は、特許文献１の自転車の使用性を更に向上すべく鋭意研究を重ね、本発明を完成させるに至った。【０００７】
本発明は、従来よりも使用性に優れた自転車等を実現することが可能な回転伝達機構及びそれを備えた自転車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】
【０００８】
本発明者は、特許文献１に開示された自転車の使用性を更に向上すべく鋭意研究を重ね、本発明を完成させるに至った。
前記目的を達成するため、本発明の第１態様に係る回転伝達機構は、回転軸が挿通される内部回転部材と、前記内部回転部材に対して回動自在に配設される外部回転部材と、を備える。前記内部回転部材は、回転軸挿通孔を有する円盤状の内部回転部材本体と、前記内部回転部材本体に一体形成され又は前記内部回転部材本体に固設され前記内部回転部材本体の外周側に突出する１つ又は複数の外周凸部と、を備える。前記外部回転部材は、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記内部回転部材に対して回動自在に配設された円環部と、前記円環部の内周側に突出するように前記円環部に一体形成され又は前記円環部に固設され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置された１つ又は複数の内周凸部と、を備える。前記外周凸部は、前進によって回転伝達機構が回転する前進回転方向に沿って前記外周凸部の中心よりもずれた位置にある前進面を有する。前記前進面と、前記前進回転方向にて前記前進面と対向する前記内周凸部との間には、弾性変形部が配設されている。前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形する。前記外周凸部及び前記円環部には、前記円環部に対して前記外周凸部を回転伝達機構の回転方向に沿って摺動可能に移動するようにガイドするガイド部が設けられている。【０００９】
ここで、回転伝達機構においては、内部回転部材の外周凸部と、自転車が前進する際の外周凸部の回転方向側の外部回転部材の内周凸部との間に、即ち、外周凸部の前進面と、前記前進回転方向にて前記前進面と対向する前記内周凸部との間に、弾性変形部が配設されている。内部回転部材と外部回転部材とが相対的に回転する際に、弾性変形部が、外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形する。このような構造を有する回転伝達機構を、例えば、自転車の回転軸に設けることで、発進、加速、登坂等の初動時や走行中に外部から受ける大きな負荷などによって生じる衝撃エネルギーや過大な入力エネルギーを確実に吸収して蓄え、人体への負荷を大幅に低減できる。蓄えたエネルギーを入力エネルギーが減少した時或いは途切れた時に回転軸の回転に無駄なく有効に利用することができる。【００１０】
ところで、上記のような回転伝達機構であっても、内部回転部材に対して外部回転部材が回転した際に、回転方向に対する３次元的な直角方向（回転に対する慣性モーメントの方向の軸）において、この２つの回転部材（内部回転部材、外部回転部材）の間で微妙なずれを生じる場合がある。【００１１】
本発明の第１態様に係る回転伝達機構の構成によれば、内部回転部材の外周凸部及び外部回転部材の円環部に、円環部に対して外周凸部が、回転方向に沿って摺動可能に移動するようにガイドするガイド部を設けた。
これにより、内部回転部材に対して外部回転部材が回転した際に、ガイド部により、内部回転部材の回転方向への移動がガイドされるので、回転軸方向における内部回転部材と外部回転部材との間にブレ（ずれ）が発生することを防止することができる。
よって、回転軸方向における上述したブレによる回転力のロスを低減できる。また、例えば、内部回転部材を、外部回転部材と同じ方向へ回転させるための他の部材（例えば、外部回転部材の円環部内側に、内部回転部材を摺動可能に保持するための側板部やカバー部）を省略することもできる。このため、部品点数を減らすことが可能となり、組み立ての作業効率が向上し、部品間の接合等の不具合に起因する故障の可能性を低減できる。
したがって、従来よりも使用性に優れた自転車等を実現することが可能な回転伝達機構を提供できる。【００１２】
本発明の第１態様に係る回転伝達機構において、前記ガイド部は、前記外周凸部及び前記円環部の互いに対向する２つの面にそれぞれ形成されている。前記外周凸部及び前記円環部の前記２つの面のうち一方の面には溝が形成されてもよい。この場合、他方の面には前記溝に挿入される突起が形成されている。【００１３】
この構成によれば、ガイド部において、外周凸部及び円環部の互いに対向する２つの面のうち一方の面に溝を形成し、他方の面にこの溝に挿入されている突起を設けた。
これにより、内部回転部材に外部回転部材を取り付ける際に、一方の面の溝に、他方の面の突起を挿入することで、外部回転部材を内部回転部材の適正な位置に組み付けることができるので、作業効率が向上する。【００１４】
本発明の第１態様に係る回転伝達機構において、前記外部回転部材は、第１外部部材と、前記第１外部部材に重なるように固定された第２外部部材と、前記第１外部部材と前記第２外部部材との間に形成された前記ガイド部である溝とを備える。前記内部回転部材は、前記第１外部部材と前記第２外部部材との間に配置されており、かつ、前記外周凸部の先端に位置する前記ガイド部である突起を有する。前記溝の内部に、前記突起が挿入してもよい。【００１５】
本発明の第１態様に係る回転伝達機構において、前記外部回転部材は、前記円環部に設けられた前記ガイド部である突起を備える。前記内部回転部材は、第１突出部を有する第１内部部材と、前記第１内部部材に重なるように固定されかつ第２突出部を有する第２内部部材と、前記第１突出部と前記第２突出部との間に形成された前記ガイド部である溝とを備える。前記溝の内部に、前記突起が挿入してもよい。【００１６】
本発明の第２態様に係る自転車は、第１態様に係る回転伝達機構を備える。【００１７】
この構成によれば、上記のような作用効果を奏する回転伝達機構を備えているので、従来よりも使用性に優れた自転車を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、従来よりも使用性に優れた自転車等を実現することが可能な回転伝達機構及び自転車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における回転伝達機構の表面を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における回転伝達機構の裏面を示す平面図である。
【図３】図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施の形態１における回転伝達機構を構成する外部回転部材の表面を示す平面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施の形態１における回転伝達機構を構成する内部回転部材の表面を示す平面図である。
【図４Ｃ】本発明の実施の形態１における回転伝達機構を構成するカバー部の表面を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における回転伝達機構を構成する内部回転部材の裏面を示す平面図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態１における回転伝達機構の表面を示す図であって、カバー部を取り外した状態を示す平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの符号Ｘが示す部分を拡大した拡大平面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における回転伝達機構を自転車に使用した例を示す図であって、回転伝達機構の要部を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における回転伝達機構の表面を示す図であって、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）された状態を示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態２における回転伝達機構の表面を示す平面図である。
【図１０】図９に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における回転伝達機構を構成する内部回転部材の表面を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における当該回転伝達機構を構成する外部回転部材の表面を示す平面図である。
【図１３Ａ】図１１に示す内部回転部材の変形例の構成を説明する図であって、内部回転部材の表面を示す平面図である。
【図１３Ｂ】図１１に示す内部回転部材の変形例の構成を説明する図であって、図１３Ａに示すＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図１４】図１１に示す外部回転部材の変形例を示す平面図である。
【図１５】図９に示す回転伝達機構の変形例を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態３における回転伝達機構の裏面を示す平面図である。
【図１７】図１６に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態３における回転伝達機構を構成する第１外部部材を示す平面図である。
【図１９】本発明の実施の形態３における回転伝達機構を構成する第２外部部材を示す平面図である。
【図２０】本発明の実施の形態３における回転伝達機構を構成する内部回転部材を示す平面図である。
【図２１】本発明の実施の形態４における回転伝達機構の裏面を示す平面図である。
【図２２】図２１に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態４における回転伝達機構を構成する外部回転部材を示す平面図である。
【図２４】本発明の実施の形態４における回転伝達機構を構成する内部回転部材を示す平面図である。
【図２５】本発明の実施の形態４における回転伝達機構を構成する内部回転部材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、下記の実施の形態は本発明を具現化した例に過ぎず、本発明は、以下に述べる実施の形態に限定されない。
【００２１】
［実施の形態１］
（回転伝達機構の構成）
まず、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の構成について、図１〜図６Ｂを参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の表面を示す平面図である。図２は、当該回転伝達機構の裏面を示す平面図である。図３は、図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４Ａは、当該回転伝達機構を構成する外部回転部材の表面を示す平面図である。図４Ｂは、当該回転伝達機構を構成する内部回転部材の表面を示す平面図である。図４Ｃは、当該回転伝達機構を構成するカバー部の表面を示す平面図である。図５は、当該回転伝達機構を構成する内部回転部材の裏面を示す平面図である。図６Ａは、当該回転伝達機構を示す図であって、カバー部を取り外した状態を示す平面図である。図６Ｂは、図６Ａの符号Ｘが示す部分を拡大した拡大平面図である。
図３において、符号ＦＳは、回転伝達機構の表面を示しており、符号ＢＳは、回転伝達機構の裏面を示している。即ち、符号ＦＳによって示された平面図は図１に対応しており、符号ＢＳによって示された平面図は図２に対応している。
【００２３】
図１〜図６Ｂに示すように、本実施の形態に係る回転伝達機構１は、例えば、自転車のクランク軸等の回転軸が挿通する内部回転部材３と、内部回転部材３に対して回動自在に配設される外部回転部材４と、弾性変形部６（弾性変形体）とを備えている。
【００２４】
（内部回転部材）
内部回転部材３は、円盤状の内部回転部材本体３ａと、内部回転部材本体３ａの表面に一体形成された円柱状の凸部３ｂと、内部回転部材本体３ａの裏面に一体形成された円柱状の凸部３ｃと、凸部３ｂに形成された圧入用凹部３ｄと、凸部３ｃと内部回転部材本体３ａを貫通して圧入用凹部３ｄに至る四角筒状のクランク軸挿通孔３ｅ（回転軸挿通孔）と、を備えている。
図３に示すように、内部回転部材本体３ａの表面から突出している凸部３ｂの高さ（クランク軸の方向における内部回転部材本体３ａの表面から凸部３ｂの端面までの距離）は、後述するカバー部４ｃの厚さよりも大きい。
また、内部回転部材本体３ａの裏面から突出している凸部３ｃの高さ（クランク軸の方向における内部回転部材本体３ａの裏面から凸部３ｃの端面までの距離）は、後述する側板部４ａの厚さよりも大きい。
圧入用凹部３ｄは、図４Ｂに示すように略長円状の形状を有し、図３に示すように、凸部３ｂの高さに略対応する深さを有する。
また、内部回転部材３は、内部回転部材本体３ａに一体形成されて内部回転部材本体３ａの外周部から外側に向けて突出する５つの外周凸部３ｆを備えている。当該外周凸部３ｆの表面と裏面にはそれぞれベアリング用ボール３ｇ，３ｈが回転可能に保持されている。内部回転部材３の径方向（クランク軸を中心とする遠心方向）において、ボール３ｇ，３ｈは、外周凸部３ｆの突出量（長さ）に対して４５〜６５％、好ましくは５８〜６２％の位置にある。換言すると、内部回転部材３の径方向において、内部回転部材本体３ａの外周面から外周凸部３ｆの外端までの距離を１００％とすると、内部回転部材本体３ａの外周面から４５〜６５％、好ましくは５８〜６２％だけ離れた位置に、ボール３ｇ，３ｈは設けられている。
図６Ｂに示すように、複数の外周凸部３ｆのそれぞれは、前進面３ｆｆと、前進面３ｆｆとは反対側に位置する反対面３ｆｂとを有する。換言すると、内部回転部材３の径方向における外周凸部３ｆの中心線ＣＬから回転方向ＲＤａ（前進回転方向、自転車が前進する場合の回転伝達機構１の回転方向）に沿ってずれた位置、即ち、図６Ｂにおける外周凸部３ｆの右側の位置に、前進面３ｆｆは位置している。その一方、内部回転部材３の径方向における外周凸部３ｆの中心線ＣＬから回転方向ＲＤａとは反対方向に沿ってずれた位置、即ち、図６Ｂにおける外周凸部３ｆの左側の位置に、反対面３ｆｂは位置している。
【００２５】
（外部回転部材）
外部回転部材４は、側板部４ａと、円環部４ｂと、カバー部４ｃとを備えている。側板部４ａは、内部回転部材３の外周凸部３ｆの隣りに位置しており、内部回転部材３の凸部３ｃに対して回動自在である。側板部４ａには、挿通孔４ｅが形成されており、この挿通孔４ｅには凸部３ｃが挿設されている。円環部４ｂは、内部回転部材３の外周凸部３ｆの外側で側板部４ａの外周にネジ留め固定されている。カバー部４ｃは、側板部４ａに対向配置された状態で凸部３ｂに対して回動自在である。カバー部４ｃには、挿通孔４ｆが形成されており、この挿通孔４ｆには凸部３ｂが挿設されている。カバー部４ｃは、円環部４ｂにネジ留め固定されている。
尚、内部回転部材３は、外周凸部３ｆの表面と裏面に保持されたベアリング用ボール３ｇ，３ｈがそれぞれカバー部４ｃ、側板部４ａ上を転がりながら回転する。これにより、内部回転部材３を滑らかに回転させることができる。
また、外部回転部材４は、５つの内周凸部４ｄを備えている。内周凸部４ｄは、円環部４ｂの内周側に向けて突出するように円環部４ｂに一体形成され、内部回転部材３の外周凸部３ｆと交互に配置されている。具体的に、回転伝達機構１の回転方向において、互いに隣接する内周凸部４ｄの間に１つの外周凸部３ｆが配置され、かつ、互いに隣接する外周凸部３ｆの間に１つの内周凸部４ｄが配置されるように、複数の内周凸部４ｄと複数の外周凸部３ｆとが配置されている。
さらに、外部回転部材４の円環部４ｂの裏面側の外周部には、チェーンリング５が固設されている。
【００２６】
（弾性変形部）
図３に示すように、弾性変形部６は、合成ゴム等の弾性部材により構成されており、弾性変形が可能である。弾性変形部６は、カバー部４ｃと側板部４ａとによって挟持され、円環部４ｂとによって囲まれている。後述するように、弾性変形部６の各々は、外周凸部３ｆの前進面３ｆｆと、回転方向ＲＤａにて前進面３ｆｆと対向する内周凸部４ｄとの間に挟まれる。なお、図６Ａ及び図８に示す弾性変形部６の個数は、５つであるが、弾性変形部６の個数は限定されない。弾性変形部６は、弾性変形しながら外部回転部材４から内部回転部材３に回転力を伝達する。また、弾性変形部６は、弾性変形部６に蓄力されたエネルギーを回転力として内部回転部材３に伝達する。
【００２７】
回転伝達機構１は、次のような手順で組み立てられる。すなわち、まず、図２，図３に示すように、円環部４ｂの裏面側から当該円環部４ｂに側板部４ａをネジ留め固定する。次いで、図３，図４Ａ〜図４Ｃ，図６Ａに示すように、内部回転部材３の裏面側に位置する凸部３ｃを側板部４ａの表面側ＦＳから裏面側ＢＳに向けて当該側板部４ａの挿通孔４ｅに挿通する。これにより、内部回転部材３を円環部４ｂ内に配置する。次いで、図１，図３，図４Ａ〜図４Ｃに示すように、内部回転部材３の表面側に位置する凸部３ｂをカバー部４ｃの挿通孔４ｆに挿通し、当該カバー部４ｃを円環部４ｂの表面にネジ留め固定する。
【００２８】
（外周凸部及び内周凸部に対する弾性変形部の接触構造）
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、外周凸部３ｆの前進面３ｆｆと、内周凸部４ｄとの間には、合成ゴム製の弾性変形部６が配設されている。換言すると、外周凸部３ｆと、自転車が前進する際（回転伝達機構１が回転方向ＲＤａに沿って回転する際）の当該外周凸部３ｆから回転方向に沿った位置にある内周凸部４ｄとの間に、弾性変形部６が配設されている。内部回転部材３と外部回転部材４が相対的に回転する際に、弾性変形部６が、外周凸部３ｆと内周凸部４ｄとの間に挟まれて弾性変形（圧縮変形）するようにされている。ここで、弾性変形部６の側方への変形、即ち、図３における回転伝達機構１の軸方向における弾性変形部６の変形は、側板部４ａとカバー部４ｃとにより阻止され、これにより、運転者がペダルを踏み込むことによって回転伝達機構１に入力されるエネルギーの一部を弾性変形部６に効率的に蓄力することが可能となる。
【００２９】
図６Ｂに示すように、本実施の形態に係る回転伝達機構１において、外周凸部３ｆの回転方向に向く面（前進面３ｆｆ）の面積が、回転方向とは反対方向に向く面（反対面３ｆｂ、中心線ＣＬから回転方向ＲＤａとは反対方向に沿ってずれた位置にある面）の面積よりも１０〜１５％程度、好ましくは１２〜１３％程度広くなっている。このため、外周凸部３ｆと、自転車が前進する際の当該外周凸部３ｆから回転方向に沿った位置にある内周凸部４ｄとの間（前進面３ｆｆと内周凸部４ｄとの間）に配設された弾性変形部６を、従来よりも広い面積（範囲）で圧縮変形させて、圧縮（弾性）エネルギーを効率良く弾性変形部６に蓄えることができる。この圧縮（弾性）エネルギーは、回転エネルギーに変換されて、自転車等の推進力として利用される。
より具体的には、外周凸部３ｆは、前進面３ｆｆ（回転方向に向く面）が反対面３ｆｂ（回転方向とは反対方向に向く面）よりも緩やかな傾きをもって形成されている。さらに、前進面３ｆｆ（回転方向に向く面）と内部回転部材本体３ａとの境界部分には、前進面３ｆｆと内部回転部材本体３ａの外周面とを連続的に接続する曲面が形成されている。このような形状を採用することによって外周凸部３ｆの前進面３ｆｆ（回転方向に向く面）の面積を広くしたことにより、外周凸部３ｆの高さ（内部回転部材本体３ａの外周面から外周凸部３ｆの外端までの距離）を低くすることが可能となり、回転伝達機構１の小型化を図ることができる。また、内部回転部材本体３ａの外周面から外周凸部３ｆの外端に向かうにつれて弾性変形部６を圧縮する外周凸部３ｆ（前進面３ｆｆ）の長さ（距離）が大きくなるため、より多くの圧縮エネルギーを蓄えることができる。
また、円環部４ｂの厚みを調整することにより、回転伝達機構１の回転時における遠心力を調整することができるので、回転の慣性力を調整することができる。
【００３０】
内周凸部４ｄのうち、外周凸部３ｆの前進面３ｆｆ（回転方向に向く面）と対向する面は、凹んだ状態に形成されている。このため、外周凸部３ｆと、自転車が前進する際の当該外周凸部３ｆから回転方向に沿った位置にある内周凸部４ｄとの間（前進面３ｆｆと内周凸部４ｄとの間）に配設される弾性変形部６の量を増やすことができる。従って、推進力として利用するのに十分な量の圧縮（弾性）エネルギーを弾性変形部６に蓄えることができる。この凹みによって形成される凹みの内側空間の体積は、弾性変形部６の体積に対して２〜５％であることが好ましい。この凹みが大きすぎると、弾性変形部６の圧縮が不十分となるからである。
【００３１】
（回転伝達機構の使用例）
次に、本実施の形態における回転伝達機構１の使用例について、図７，図８をも参照しながら説明する。
【００３２】
図７は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を自転車に使用した例を示す図であって、回転伝達機構の要部を示す断面図である。図８は、当該回転伝達機構を示す図であって、カバー部４ｃを取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）された状態を示す平面図である。
【００３３】
図７に示すように、回転軸としての自転車のクランク軸２は、自転車のフレームと一体のクランク軸保持部７に左右のボールベアリング８ａ，８ｂを介して回動自在に保持されている。クランク軸２の右側端部は、内部回転部材３のクランク軸挿通孔３ｅ（図３参照）に挿通して固定され、これにより、回転伝達機構１がクランク軸２に装着されている。また、クランク軸２の左右両端には、クランクアーム９ａ，９ｂが互いに１８０度の位相差をもって固定されている。図７中、参照符号１０は、クランク軸２にクランクアーム９ａ，９ｂを固定するためのクランクアーム固定部材である。クランク軸２は、内部回転部材３のクランク軸挿通孔３ｅの四角筒と嵌合しており、両者は一体的に回転する。
クランクアーム９ａ，９ｂの端部には、回動自在なペダル（図示せず）が配設されている。
【００３４】
以上のようにして自転車のクランク軸２に装着された回転伝達機構１の動作について、図６Ａ〜図８を参照しながら説明する。
【００３５】
図７において、運転者がクランクアーム９ａ，９ｂの端部に配設されたペダル（図示せず）を踏むと、クランク軸２と共に内部回転部材本体３ａの外周に突設された外周凸部３ｆが、図６Ａ，図８に示された矢印ＲＤａの方向に回転する。
そして、クランク軸２が回転して、外周凸部３ｆが内周凸部４ｄに近づくと、弾性変形部６が、外周凸部３ｆ（前進面３ｆｆ）と内周凸部４ｄとの間に挟まれることによって圧縮され、入力エネルギーの一部が弾性変形部６に蓄えられる。
クランク軸２の回転の初期（図６Ａ→図８）では弾性変形部６が弾性変形するが、弾性変形部６の変形後は、クランク軸２の回転力が外周凸部３ｆから内周凸部４ｄに伝達され、クランク軸２からチェーンリング５までが略一体となって回転する。チェーンリング５に張設されたチェーン（図示せず）を介して、回転力が自転車の後輪側に設けられたスプロケットへと確実に伝達される。
弾性変形（圧縮変形）された弾性変形部６は、ペダルから回転伝達機構１へのエネルギーの入力が途切れたり弱まったりした時に復元し、復元エネルギーとして内周凸部４ｄを押圧して、外部回転部材４及びチェーンリング５を進行方向に回転させる。すなわち、弾性変形部６の圧縮（弾性）エネルギーが、回転エネルギーに変換されて、自転車の推進力として利用される。
【００３６】
尚、本実施の形態においては、外周凸部３ｆと内周凸部４ｄを５つずつ設けた場合を例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこのような構成に限定されない。外周凸部３ｆの数及び内周凸部４ｄの数は、それぞれ１つ又は複数であればよいが、弾性変形部６が蓄えた力を円周方向に伝えるためには、外周凸部３ｆの数及び内周凸部４ｄの数は、４つ以上であることが好ましい。また、弾性変形部６の体積を十分に確保するためには、外周凸部３ｆと内周凸部４ｄの数は、８つ以下であることが好ましい。
【００３７】
また、本実施の形態においては、外周凸部３ｆが内部回転部材本体３ａに一体形成されている場合を例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこのような構成に限定されない。外周凸部は、内部回転部材本体に固設されていてもよい。
また、本実施の形態においては、内周凸部４ｄが円環部４ｂに一体形成されている場合を例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこのような構成に限定されない。内周凸部は、円環部に固設されていてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態においては、弾性変形部６が合成ゴム製である場合を例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこのような構成に限定されない。
弾性変形部は、内部回転部材３と外部回転部材４が相対的に回転する際に弾性変形（圧縮変形）し、変形後は内部回転部材３と外部回転部材４の間で回転を伝達できればよく、弾性変形部の形状、大きさ、変形量、弾性率などは、使用者の好みに応じて、適宜、選択することができる。弾性変形部としては、合成ゴムの他に、例えば、外周凸部３ｆと内周凸部４ｄとの間に封入される気体などを用いることもできる。
【００３９】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２における回転伝達機構の構成について、図９〜図１２を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１と同様の構成には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図９は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構の表面を示す平面図である。図１０は、図９に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図１１は、当該回転伝達機構を構成する内部回転部材の表面を示す平面図である。図１２は、当該回転伝達機構を構成する外部回転部材の表面を示す平面図である。
【００４０】
実施の形態２に係る回転伝達機構１００は、カバー部等を設けることなく、内部回転部材１３０と外部回転部材１４０とが、ガイド部１５０により、係合している点において、実施の形態１と異なる。
【００４１】
実施の形態２に係る回転伝達機構１００は、例えば、自転車のクランク軸等の回転軸が挿通する内部回転部材１３０と、内部回転部材１３０に対して回動自在に配設される外部回転部材１４０と、弾性変形部６と、を備えている。
【００４２】
（内部回転部材）
図１１に示すように、内部回転部材１３０は、円盤状の内部回転部材本体３ａと、内部回転部材本体３ａを貫通する略四角筒状のクランク軸挿通孔３ｅと、内部回転部材本体３ａに一体形成され内部回転部材本体３ａの外周部から外側に向けて突出する４つの外周凸部３Ｆを備えている。
【００４３】
外周凸部３Ｆは、内部回転部材本体３ａから離れるほど幅が広がる略扇形形状に形成されている。図９に示すように、外周凸部３Ｆは、後述する外部回転部材１４０の内周凸部４ｄの外部側弾性変形部当接面４ｄａと対面する内部側弾性変形部当接面３Ｆａを有する。
【００４４】
内部側弾性変形部当接面３Ｆａには、弾性変形部６が取り付けられる。図１１に示す例では、内部側弾性変形部当接面３Ｆａは、内部回転部材本体３ａの中心から放射方向に直線形状に延びている。本実施の形態は、このような構造に限られず、弾性変形部６の一部を保持する湾曲部が内部側弾性変形部当接面３Ｆａに設けてもよい。また、内部側弾性変形部当接面３Ｆａには、弾性変形部６を保持する保持部を形成してもよい。
【００４５】
また、外周凸部３Ｆは、外部回転部材１４０（図９、図１２参照）の内周側の端面４ｔに面する端面３ｔ（外周凸部３Ｆの外縁を形成する端面３ｔ）を有する。端面３ｔには、外周凸部３Ｆの厚み方向（図１０における左右方向）の略中央において、内部回転部材本体３ａ方向に彫り込まれた溝３Ｆｂが形成されている。溝３Ｆｂは、外部回転部材１４０（図９参照）の内周に沿った円弧形状に形成されている。
【００４６】
（内部回転部材の変形例）
図１３Ａ及び図１３Ｂは、図１１に示す内部回転部材の変形例の構成を説明する図である。図１３Ａは、内部回転部材の表面を示す平面図である。図１３Ｂは、図１３Ａに示すＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
本変形例において内部回転部材１３０’は、内部側弾性変形部当接面３Ｆａに切り欠きが形成された外周凸部３Ｆを有する。即ち、内部回転部材１３０’の表面から見て（平面視において）半円形状に形成された欠き込み部３Ｆｃが内部側弾性変形部当接面３Ｆａに形成されている。本変形例において、弾性変形部６は、内部回転部材１３０’の表面から見て（平面視において）円形状に形成された円柱形状に形成されている。弾性変形部６の一部は、欠き込み部３Ｆｃに挿入され、弾性変形部６の他部は、内部側弾性変形部当接面３Ｆａから突出する。このように、欠き込み部３Ｆｃを設けて、弾性変形部６の一部を欠き込み部３Ｆｃの一部を挿入することで、例えば、回転伝達機構１００の使用により、弾性変形部６が回転伝達機構１００から外れてしまうのを防止することができる。
【００４７】
（外部回転部材）
図１２に示すように、外部回転部材１４０は、円環部４Ｂと、４つの内周凸部４ｄと、を備える。円環部４Ｂは、内部回転部材１３０の外周凸部３Ｆ（図９参照）の外側で内部回転部材１３０に対して回動自在に配設されている。４つの内周凸部４ｄの各々は、円環部４Ｂの内周部から内側に向けて突出するように設けられている。４つの内周凸部４ｄは、円環部４Ｂに一体形成されてもよいし、又は、円環部４Ｂに固設されてもよい。４つの内周凸部４ｄは、内部回転部材１３０を構成する４つの外周凸部３Ｆと交互に配置されている。具体的に、回転伝達機構１００の回転方向において、互いに隣接する内周凸部４ｄの間に１つの外周凸部３Ｆが配置され、かつ、互いに隣接する外周凸部３Ｆの間に１つの内周凸部４ｄが配置されるように、４つの内周凸部４ｄと４つの外周凸部３Ｆとが配置されている。
【００４８】
円環部４Ｂは、円環形状に形成され、円環部４Ｂの外周部（端面４ｔとは反対側）には、チェーンリング５が固設されている。
また、円環部４Ｂには、突起４Ｂａが形成されている。突起４Ｂａは、外部回転部材１４０の内周側の端面４ｔから、内側（内部回転部材１３０）に向けて突出し、外周凸部３Ｆの溝３Ｆｂ（図１１参照）に、摺動可能に挿入される突起４Ｂａは、円環部４Ｂの内周に沿った円弧形状に形成されている。
【００４９】
また、突起４Ｂａの円環部４Ｂの円周に沿った長さＬは、圧縮されていない状態の弾性変形部６の円環部４Ｂの円周に沿った長さよりも短くすることが望ましい。これにより、回転伝達機構１００の以下の手順で組み立てることができる。まず、弾性変形部６が取り付けられていない内部回転部材１３０を、外部回転部材１４０の突起４Ｂａが形成されていない部分に、外周凸部３Ｆを挿入するように配置する。この状態で、内部回転部材１３０を回転させ、溝３Ｆｂに突起４Ｂａを挿入する。その後、弾性変形部６が外部側弾性変形部当接面４ｄａと内部側弾性変形部当接面３Ｆａとの間に配置するように、弾性変形部６を回転伝達機構１００に取り付けることで、回転伝達機構１００が組み上がる。また、突起４Ｂａの円環部４Ｂの円周に沿った長さＬは、最大限圧縮された状態の弾性変形部６の円環部４Ｂの円周に沿った長さよりも長いことが望ましい。これにより、回転伝達機構１００の使用時に、弾性変形部６が最大限圧縮されたときに、外部回転部材１４０から内部回転部材１３０が外れてしまうのを防止することができる。
【００５０】
なお、溝３Ｆｂと突起４Ｂａとの互いに摺接する面には、互いに接触した場合の摩擦を低減する部材（潤滑材粉体の被膜、ベアリング等）を配置するのが望ましい。
【００５１】
（外部回転部材の変形例）
図１４は、図１１に示す外部回転部材の変形例を示す平面図である。
図１２に示す突起４Ｂａは円弧形状に形成されているが、本変形例における外部回転部材１４０’においては、突起４Ｂａ’が棒形状に形成されている。このように、外部回転部材１４０’が内部回転部材１３０に取り付けられた状態において、外部回転部材１４０’の突起が外周凸部３Ｆの溝３Ｆｂに摺動可能に挿入できれば、外部回転部材１４０’の突起は、任意の形状で形成することができる。
【００５２】
図１５は、図９に示す回転伝達機構の変形例を示す断面図である。
図９に示す回転伝達機構１００の溝３Ｆｂ及び突起４Ｂａが、外周凸部３Ｆの厚み方向の略中央に形成されているが、本変形例における回転伝達機構１００’においては、外周凸部３Ｆの厚み方向における一方又は他方の側縁に、溝３Ｆｂ及び突起４Ｂａが形成されている。これにより、内部回転部材１３０を、例えば、金型を用いて形成する場合に、穴を形成するためのスライド金型を用いることなく、通常の金型を用いて形成できる。このため、生産コストを抑えることが可能となる。なお、この場合、４つの外周凸部３Ｆのうち、一部（例えば、外周凸部３Ｆの総数の半分、即ち、本実施の形態の例では２つの外周凸部３Ｆ）の外周凸部３Ｆにおいて、外周凸部３Ｆの厚み方向における一方の側縁（第１側縁）に溝３Ｆｂ及び突起４Ｂａを形成し、残りの２つの外周凸部３Ｆにおいて、外周凸部３Ｆの厚み方向における他方の側縁（第１側縁とは反対側に位置する第２側縁）に溝３Ｆｂ及び突起４Ｂａを形成するのが望ましい。これにより、外部回転部材１４０に内部回転部材１３０を互いに係合した状態に組み込むことが可能となる。
【００５３】
なお、以上説明した例では、内部回転部材１３０（１３０’）における外周凸部３Ｆに溝を形成し、外部回転部材１４０（１４０’）における円環部４Ｂに突起を形成している。本発明は、このような構造に限らず、内部回転部材１３０（１３０’）における外周凸部３Ｆに突起を形成し、外部回転部材１４０（１４０’）における円環部４Ｂに溝を形成してもよい。
【００５４】
以上説明した実施の形態２に係る回転伝達機構１００は、例えば、実施の形態１のように自転車に設けられている。この場合、運転者が自転車のペダルを踏むと、外部回転部材１４０（１４０’）の円環部４Ｂに対して、内部回転部材１３０（１３０’）の外周凸部３Ｆが回転する。このとき、外周凸部３Ｆは、溝３Ｆｂ及び突起４Ｂａにガイドされることで、回転軸方向における内部回転部材１３０（１３０’）と外部回転部材１４０（１４０’）との間にブレが生じることなく、内部回転部材１３０（１３０’）は回転する。
【００５５】
このように溝３Ｆｂ及び突起４Ｂａは、外周凸部３Ｆ及び円環部４Ｂには、円環部４Ｂに対して外周凸部３Ｆが、回転伝達機構の回転方向に沿って摺動可能に移動するようにガイドするガイド部１５０として機能する。
【００５６】
このような実施の形態２に係る回転伝達機構１００によれば、内部回転部材１３０（１３０’）の外周凸部３Ｆ及び外部回転部材１４０（１４０’）の円環部４Ｂに、円環部４Ｂに対して外周凸部３Ｆが、回転伝達機構の回転方向に沿って摺動可能に移動するようにガイドするガイド部１５０を設けた。
これにより、内部回転部材１３０（１３０’）に対して外部回転部材１４０（１４０’）が回転した際に、ガイド部１５０により、内部回転部材１３０（１３０’）の回転方向への移動がガイドされる。このため、回転軸方向における内部回転部材１３０（１３０’）と外部回転部材１４０（１４０’）との間にブレが生じることを防止することができる。
よって、回転軸方向における上述したブレによる回転力のロスを低減できる。また、例えば、内部回転部材１３０（１３０’）を、外部回転部材１４０（１４０’）と同じ方向へ回転させるための他の部材（例えば、外部回転部材の円環部内側に、内部回転部材を摺動可能に保持するための側板部やカバー部）を省略することもできる。このため、部品点数を減らすことが可能となり、組み立ての作業効率が向上し、回転伝達機構を構成する部品間の接合等の不具合に起因する故障の可能性を低減できる。
したがって、従来よりも使用性に優れた自転車等を実現することが可能な回転伝達機構を提供できる。
【００５７】
また、回転伝達機構１００によれば、ガイド部１５０において、外周凸部３Ｆ及び円環部４Ｂの互いに対向する面の一方の面に溝３Ｆｂを形成し、他方の面にこの溝３Ｆｂに挿入されている突起４Ｂａを設けた。
これにより、内部回転部材１３０（１３０’）に外部回転部材１４０（１４０’）を取り付ける際に、一方の面に設けられた溝３Ｆｂに、他方の面に設けられた突起４Ｂａを挿入することで、外部回転部材１４０（１４０’）を内部回転部材１３０（１３０’）の適正な位置に組み付けることができるので、作業効率が向上する。
【００５８】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３における回転伝達機構の構成について、図１６〜図２０を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１、２と同様の構成には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
図１６は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構の裏面（ＢＳ）を示す平面図である。図１７は、図１６に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１８は、当該回転伝達機構を構成する第１外部部材を示す平面図である。図１９は、当該回転伝達機構を構成する第２外部部材を示す平面図である。図２０は、当該回転伝達機構を構成する内部回転部材を示す平面図である。
【００６０】
図１６〜図２０に示すように、本実施の形態に係る回転伝達機構２００は、例えば、自転車のクランク軸等の回転軸が挿通する内部回転部材２３０と、内部回転部材２３０に対して回動自在に配設される外部回転部材２４０と、弾性変形部２６０（弾性変形体）とを備えている。
【００６１】
（外部回転部材）
図１７及び図１８に示すように、外部回転部材２４０は、第１外部部材２４０Ａと、第１外部部材２４０Ａに固定された第２外部部材２４０Ｂと、第１外部部材２４０Ａの外側に配置された第１カバー部２１０と、第２外部部材２４０Ｂの外側に配置された第２カバー部２２０とを備えている。
第１カバー部２１０は、回転伝達機構２００の表面側ＦＳに露出し、第１外部部材２４０Ａにネジ留め固定されている。第２カバー部２２０は、回転伝達機構２００の裏面側ＢＳに露出し、第２外部部材２４０Ｂにネジ留め固定されている。
【００６２】
（第１外部部材）
図１８に示すように、第１外部部材２４０Ａは、円環部２４１Ａと、円環部２４１Ａの外側に設けられた５つのチェーンリング固定部２４２と、円環部２４１Ａの内側に向けて突出するように設けられた５つの内周凸部２４３Ａと、カバー取付け凹部２４４と、円環部２４１Ａに設けられた５つの段差部２４５とを備える。チェーンリング固定部２４２及び内周凸部２４３Ａは、円環部２４１Ａに一体的に形成されている。
図１６〜図２０においては、チェーンリングの図示が省略されている。チェーンリングは、チェーンリング固定部２４２に固設することが可能である。
図１７に示すように、カバー取付け凹部２４４には、第１カバー部２１０が嵌合されている。
【００６３】
５つの内周凸部２４３Ａの各々は、外部回転部材２４０の中心に近い位置に配置される頂点２４３ＡＴを有する略三角形の形状を有する。頂点２４３ＡＴは面取りされており、頂点２４３ＡＴに曲面が形成されている。内周凸部２４３Ａの各々は、頂点２４３ＡＴから円環部２４１Ａに向けて延びる２つの辺（面）を有する。即ち、内周凸部２４３Ａの各々は、外部回転部材２４０の中心から径方向外側に向かう放射方向に沿って頂点２４３ＡＴから延びて円環部２４１Ａに達する放射延在面２４３ＡＨ（第１面）と、放射延在面２４３ＡＨに対して鋭角に傾斜して頂点２４３ＡＴから延びて円環部２４１Ａに達する傾斜面２４３ＡＫ（第２面）とを有する。
【００６４】
放射延在面２４３ＡＨと円環部２４１Ａとが繋がる部分には、曲面が形成されている。傾斜面２４３ＡＫと円環部２４１Ａとが繋がる部分には、段差部２４５の一端が位置しており、即ち、傾斜面２４３ＡＫは段差部２４５と連続している。
内周凸部２４３Ａの各々には、貫通孔及びネジ穴が形成されており、第２外部部材２４０Ｂ、第１カバー部２１０、及び第２カバー部２２０を内周凸部２４３Ａに固定することが可能である。
図１７に示すように、段差部２４５は、円環部２４１Ａの片面を部分的に除去することにより形成された部位であり、クランク軸方向における段差部２４５の厚さは、円環部２４１Ａの厚さよりも小さい。
【００６５】
（第２外部部材）
図１９に示すように、第２外部部材２４０Ｂは、円環部２４１Ｂと、円環部２４１Ｂの内側に向けて突出するように設けられた５つの内周凸部２４３Ｂとを備える。内周凸部２４３Ｂは、円環部２４１Ｂに一体的に形成されている。また、第２外部部材２４０Ｂには、段差部２４５が形成されていない。
【００６６】
５つの内周凸部２４３Ｂの各々は、内周凸部２４３Ａに対応する略三角形の形状を有する。即ち、内周凸部２４３Ｂは、面取された頂点２４３ＢＴと、放射延在面２４３ＢＨ（第１面）と、傾斜面２４３ＢＫ（第２面）とを有する。換言すると、内周凸部２４３Ｂを構成する放射延在面２４３ＢＨ及び傾斜面２４３ＢＫの形状は、各々、内周凸部２４３Ａを構成する放射延在面２４３ＡＨ及び傾斜面２４３ＡＫの形状と同じである。
【００６７】
また、円環部２４１Ｂの内径は、円環部２４１Ａの内径と同じであるため、図１７に示すように、第１外部部材２４０Ａに第２外部部材２４０Ｂが重なるように固定されると、平面視において、円環部２４１Ａは円環部２４１Ｂに一致し、内周凸部２４３Ａは内周凸部２４３Ｂに一致する。また、円環部２４１Ｂは、第１外部部材２４０Ａの段差部２４５に対向するように円環部２４１Ａに重なるため、円環部２４１Ａと円環部２４１Ｂとの間には、段差部２４５及び円環部２４１Ｂで構成される溝２５０（ガイド部）が形成される。後述するように、溝２５０には、外周凸部２３２の突起２３２Ｔが挿入され、溝２５０の内部において突起２３２Ｔは摺動可能である。
【００６８】
（内部回転部材）
図２０に示すように、内部回転部材２３０は、内部回転部材２３０の中央に位置する内部回転部材本体２３１と、内部回転部材本体２３１に一体形成された５つの外周凸部２３２と、内部回転部材本体２３１の中央を貫通するクランク軸挿通孔２３３（回転軸挿通孔）と、を備えている。図１７に示すように、内部回転部材２３０は、第１外部部材２４０Ａと第２外部部材２４０Ｂとの間に配置され、即ち、外部回転部材２４０の中央に位置する。また、クランク軸挿通孔２３３にはクランク軸が固定されており、クランク軸の回転力は内部回転部材２３０に伝達される。
【００６９】
５つの外周凸部２３２は、内部回転部材２３０の中央から径方向外側に向けて延在する細長形状を有する。
外周凸部２３２の各々は、隣りに位置する外周凸部に連続する傾斜面２３２Ｋと、傾斜面２３２Ｋの反対側の面に形成された曲面２３２Ｃと、外周凸部２３２の先端に位置する突起２３２Ｔ（ガイド部）とを有する。曲面２３２Ｃは、弾性変形部２６０の外形に応じた形状を有する。
【００７０】
突起２３２Ｔは、溝２５０の内部に挿入される。この状態では、内部回転部材２３０が回転した時に、溝２５０の内部といった限られた空間において突起２３２Ｔが摺動可能に移動することができる。
なお、クランク軸方向における突起２３２Ｔの厚さ、及び、径方向における突起２３２Ｔの長さは、溝２５０に対して突起２３２Ｔが適切に摺動するように決定される。突起２３２Ｔと溝２５０との間に生じる隙間が大きすぎると、内部回転部材２３０と外部回転部材２４０との間でブレが生じやすくなるため好ましくない。
【００７１】
（外周凸部及び内周凸部に対する弾性変形部の接触構造）
図１６に示すように、外部回転部材２４０の内周凸部２４３Ａ（２４３Ｂ）が内部回転部材２３０の外周凸部２３２の隣りに位置するように、外周凸部２３２は内周凸部２４３Ａ（２４３Ｂ）と交互に配置されている。具体的に、回転伝達機構２００の回転方向において、互いに隣接する内周凸部２４３Ａ（２４３Ｂ）の間に１つの外周凸部２３２が配置され、かつ、互いに隣接する外周凸部２３２の間に１つの内周凸部２４３Ａ（２４３Ｂ）が配置されるように、複数の内周凸部２４３Ａ（２４３Ｂ）と複数の外周凸部２３２とが配置されている。
【００７２】
内周凸部２４３Ａ（２４３Ｂ）の放射延在面２４３ＡＨ（２４３ＢＨ）と、外周凸部２３２の曲面２３２Ｃとの間には、弾性変形部２６０が配置されている。また、本実施形態では、弾性変形部２６０の中央に穴が設けられている。弾性変形部２６０の穴の形状や大きさを調整することで、弾性変形部２６０の変形のし易さや硬さを調整することが可能である。
【００７３】
このように構成された回転伝達機構２００において、クランク軸の回転力が内部回転部材２３０に伝達されると、内部回転部材２３０は外部回転部材２４０に対して相対的に回転し、放射延在面２４３ＡＨ（２４３ＢＨ）と外周凸部２３２の曲面２３２Ｃとの間に位置する弾性変形部２６０に圧縮力が付与され、弾性変形部２６０が弾性変形する。
この時、溝２５０に対して突起２３２Ｔが摺動するが、溝２５０から突起２３２Ｔが外れることがない。換言すると、溝２５０は、内部回転部材２３０が、第１外部部材２４０Ａと第２外部部材２４０Ｂとの間から外れることを防止するレールとして機能する。このため、内部回転部材２３０と外部回転部材２４０との間にブレが生じることなく、内部回転部材２３０は回転する。従って、上述した実施の形態２と同様の効果が得られる。
【００７４】
なお、本発明は、上記の実施の形態３の構成に限定されない。図１７に示す例では、５つの溝２５０の各々の内部に突起２３２Ｔが挿入されているが、５つの溝２５０のうち３つの溝の各々の内部に突起２３２Ｔが挿入されてもよい。この場合、溝２５０と突起２３２Ｔとの摺動面の合計の面積が小さくなるので、内部回転部材２３０と外部回転部材２４０とが摩擦する面積が小さくなり、内部回転部材２３０の回転力を減少させる抵抗を小さくすることができる。なお、５つの溝２５０のうち１つ又は２つの溝の各々の内部に突起２３２Ｔが挿入される場合、内部回転部材２３０と外部回転部材２４０との間にブレが生じ易くなるため好ましくない。従って、少なくとも、３箇所以上で、溝２５０に突起２３２Ｔが挿入された構造を採用することが好ましい。
【００７５】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４における回転伝達機構の構成について、図２１〜図２５を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１〜３と同様の構成には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
特に、実施の形態３では外部回転部材が２つの部材で構成されているに対し、実施の形態４では内部回転部材が２つの部材で構成されている。この点で、実施の形態４は、実施の形態３とは異なる。
【００７６】
図２１は、本発明の実施の形態４における回転伝達機構の裏面（ＢＳ）を示す平面図である。図２２は、図２１に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図２３は、当該回転伝達機構を構成する外部回転部材を示す平面図である。図２４は、当該回転伝達機構を構成する内部回転部材を示す平面図である。図２５は、当該回転伝達機構を構成する内部回転部材を示す断面図である。
【００７７】
図２１〜図２５に示すように、本実施の形態に係る回転伝達機構３００は、例えば、自転車のクランク軸等の回転軸が挿通する内部回転部材３３０と、内部回転部材３３０に対して回動自在に配設される外部回転部材３４０と、弾性変形部３６０（弾性変形体）とを備えている。
【００７８】
（外部回転部材）
図２２及び図２３に示すように、外部回転部材３４０は、円環部３４１と、円環部３４１の外側に設けられた５つのチェーンリング固定部３４２と、円環部３４１の内側に向けて突出するように設けられた５つの内周凸部３４３と、カバー取付け凹部３４４と、円環部３４１に設けられた５つの突起３４５（ガイド部）と、回転伝達機構３００の裏面側ＢＳにおいて外部回転部材３４０の外側に配置された第１カバー部３１０と、カバー取付け凹部３４４に嵌合された第２カバー部３２０とを備えている。チェーンリング固定部３４２及び内周凸部３４３は、円環部３４１に一体的に形成されている。
図２１〜図２５においては、チェーンリングの図示が省略されている。チェーンリングは、チェーンリング固定部３４２に固設することが可能である。
第１カバー部３１０は、回転伝達機構３００の表面側ＦＳに露出し、円環部３４１にネジ留め固定されている。第２カバー部３２０は、回転伝達機構３００の裏面側ＢＳに露出し、円環部３４１にネジ留め固定されている。
【００７９】
５つの内周凸部３４３の各々は、外部回転部材３４０の中心に近い位置に配置される頂点３４３Ｔを有する略三角形の形状を有する。頂点３４３Ｔは面取りされており、頂点３４３Ｔに曲面が形成されている。内周凸部３４３の各々は、頂点３４３Ｔから円環部３４１に向けて延びる２つの辺（面）を有する。即ち、内周凸部３４３の各々は、外部回転部材３４０の中心から径方向外側に向かう放射方向に沿って頂点３４３Ｔから延びて円環部３４１に達する放射延在面３４３Ｈ（第１面）と、放射延在面３４３Ｈに対して鋭角に傾斜して頂点３４３Ｔから延びて円環部３４１に達する傾斜面３４３Ｋ（第２面）とを有する。
【００８０】
放射延在面３４３Ｈと円環部３４１とが繋がる部分には、曲面が形成されている。傾斜面３４３Ｋと円環部３４１とが繋がる部分には、突起３４５の一端が位置しており、即ち、傾斜面３４３Ｋは突起３４５と連続している。
内周凸部３４３の各々には、ネジ穴が形成されており、第１カバー部３１０及び第２カバー部３２０を内周凸部３４３に固定することが可能である。
図２２に示すように、突起３４５は、円環部３４１の両面を部分的に除去することにより形成された部位であり、クランク軸方向における突起３４５の厚さは、円環部３４１の厚さよりも小さい。
後述するように、突起３４５は、内部回転部材３３０の溝３５０（ガイド部）に挿入され、溝３５０の内部において突起３４５は摺動可能である。
【００８１】
（内部回転部材）
図２４に示すように、内部回転部材３３０は、内部回転部材３３０の中央に位置する内部回転部材本体３３１と、内部回転部材本体３３１に一体形成された５つの外周凸部３３２（３３２Ａ、３３２Ｂ）と、内部回転部材本体３３１の中央を貫通するクランク軸挿通孔３３３（回転軸挿通孔）と、を備えている。
【００８２】
更に、図２５に示すように、断面視において、内部回転部材３３０は、互いに分離可能な部材である、第１内部部材３３０Ａと第２内部部材３３０Ｂとを備える。第１内部部材３３０Ａと第２内部部材３３０Ｂとを互いに固定する際には、外周凸部３３２の先端領域に設けられたネジ穴及び貫通孔を用いて、ネジ留め固定が行われる。
【００８３】
第１内部部材３３０Ａは、外周凸部３３２Ａの先端に設けられた第１突出部３３０ＡＴを有する。第２内部部材３３０Ｂは、外周凸部３３２Ｂの先端に設けられた第２突出部３３０ＢＴを有する。第１突出部３３０ＡＴと第２突出部３３０ＢＴとが互いに離間するように第１内部部材３３０Ａと第２内部部材３３０Ｂとを重ね合わせ、上述したネジ留め固定を行うことで、外周凸部３３２に設けられた溝３５０（ガイド部）を備える内部回転部材３３０が構成される。即ち、第１突出部３３０ＡＴと第２突出部３３０ＢＴとの間に、溝３５０が形成されている。
【００８４】
図２４に示すように、５つの外周凸部３３２は、内部回転部材３３０の中央から径方向外側に向けて延在する細長形状を有する。
外周凸部３３２の各々は、隣りに位置する外周凸部に連続する傾斜面３３２Ｋと、傾斜面３３２Ｋの反対側の面に形成された曲面３３２Ｃと、外周凸部３３２の先端に位置する第１突出部３３０ＡＴ及び第２突出部３３０ＢＴの間に形成された溝３５０とを有する。曲面３３２Ｃは、弾性変形部３６０の外形に応じた形状を有する。
【００８５】
次に、外部回転部材３４０に内部回転部材３３０を取り付ける方法について説明する。まず、第１内部部材３３０Ａ及び第２内部部材３３０Ｂを互いに分離した状態とする。次に、外部回転部材３４０の突起３４５に第２突出部３３０ＢＴが対向するように第２内部部材３３０Ｂを外部回転部材３４０内に配置する。その後、外部回転部材３４０の突起３４５に第１突出部３３０ＡＴが対向するように第１内部部材３３０Ａを外部回転部材３４０内に配置する。その後、第１内部部材３３０Ａと第２内部部材３３０Ｂとをネジ留め固定する。これにより、溝３５０の内部に突起３４５が挿入される。
【００８６】
この状態では、内部回転部材３３０が回転した時に、溝３５０の内部といった限られた空間において突起３４５が摺動可能に移動することができる。
なお、クランク軸方向における突起３４５の厚さ、及び、径方向における突起３４５の長さは、溝３５０に対して突起３４５が適切に摺動するように決定される。突起３４５と溝３５０との間に生じる隙間が大きすぎると、内部回転部材３３０と外部回転部材３４０との間でブレが生じやすくなるため好ましくない。
【００８７】
なお、外部回転部材３４０に対して第１内部部材３３０Ａ及び第２内部部材３３０Ｂを配置する順番は、上述した順番に限定されない。第１内部部材３３０Ａを先に外部回転部材３４０内に配置し、その後、第２内部部材３３０Ｂを外部回転部材３４０内に配置してもよい。
【００８８】
上記のように、外部回転部材３４０に内部回転部材３３０が取り付けられることで、図２２に示すように、内部回転部材３３０は、外部回転部材３４０の内部に配置され、即ち、外部回転部材３４０の中央に位置する。また、クランク軸挿通孔３３３にはクランク軸が固定されており、クランク軸の回転力は内部回転部材３３０に伝達される。
【００８９】
（外周凸部及び内周凸部に対する弾性変形部の接触構造）
図２１に示すように、外部回転部材３４０の内周凸部３４３が内部回転部材３３０の外周凸部３３２の隣りに位置するように、外周凸部３３２は内周凸部３４３と交互に配置されている。具体的に、回転伝達機構３００の回転方向において、互いに隣接する内周凸部３４３の間に１つの外周凸部３３２が配置され、かつ、互いに隣接する外周凸部３３２の間に１つの内周凸部３４３が配置されるように、複数の内周凸部３４３と複数の外周凸部３３２とが配置されている。
【００９０】
内周凸部３４３の放射延在面３４３Ｈと、外周凸部３３２の曲面３３２Ｃとの間には、弾性変形部３６０が配置されている。また、本実施形態では、弾性変形部３６０の中央に穴が設けられている。弾性変形部３６０の穴の形状や大きさを調整することで、弾性変形部３６０の変形のし易さや硬さを調整することが可能である。
【００９１】
このように構成された回転伝達機構３００において、クランク軸の回転力が内部回転部材３３０に伝達されると、内部回転部材３３０は外部回転部材３４０に対して相対的に回転し、放射延在面３４３Ｈと外周凸部３３２の曲面３３２Ｃとの間に位置する弾性変形部３６０に圧縮力が付与され、弾性変形部３６０が弾性変形する。
この時、溝３５０に対して突起３４５が摺動するが、溝３５０から突起３４５が外れることがない。換言すると、溝３５０は、内部回転部材３３０が、外部回転部材３４０から外れることを防止するレールとして機能する。このため、内部回転部材３３０と外部回転部材３４０との間にブレが生じることなく、内部回転部材３３０は回転する。従って、上述した実施の形態２、３と同様の効果が得られる。
【００９２】
なお、本発明は、上記の実施の形態４の構成に限定されない。図２２に示す例では、５つの溝３５０の各々に突起３４５が挿入されているが、５つの溝３５０のうち３つの溝の各々に突起３４５が挿入されてもよい。この場合、上述した実施の形態３と同様の効果が得られる。
【００９３】
なお、本実施の形態においては、自転車に使用される回転伝達機構１及び１００を例に挙げて説明したが、本発明の実施の形態に係る回転伝達機構は必ずしもかかる用途に限定されない。本発明の実施の形態に係る回転伝達機構は、車輪を有する機構、例えば、通常の自転車、電動アシスト自転車、土木用一輪車、車椅子、人力車、リヤカー等に用いることもでき、同様の作用効果を得ることができる。また、移動手段のみならず、回転を伴う一般的な機構、例えば、家電製品、回転ブラシ、草刈り機、風力発電等の回転機構を伴う発電機にも利用可能である。
【００９４】
本発明の好ましい実施形態を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、請求の範囲によって制限されている。
【符号の説明】
【００９５】
１、１００、１００’、２００、３００  回転伝達機構、２  クランク軸、３、１３０、１３０’、２３０、３３０  内部回転部材、３Ａ、２３１、３３１  内部回転部材本体、３Ｂ、３Ｃ  凸部、３Ｄ  圧入用凹部、３Ｅ、２３３、３３３  クランク軸挿通孔、３Ｆ、３Ｆ、２３２、３３２、３３２Ａ、３３２Ｂ  外周凸部、３ＦＡ  内部側弾性変形部当接面、３ｆｂ  反対面、３ＦＢ、２５０、３５０  溝、３ＦＣ  欠き込み部、３ＦＦ  前進面、３Ｇ、３Ｈ  ベアリング用ボール、３Ｔ、４Ｔ  端面、４、１４０、１４０’、２４０、３４０  外部回転部材、４Ａ  側板部、４Ｂ、４Ｂ、２４１Ａ、２４１Ｂ、３４１  円環部、４ＢＡ、４ＢＡ’、２３２Ｔ、３４５  突起、４Ｃ  カバー部、４Ｄ、２４３Ａ、２４３Ｂ、３４３  内周凸部、４ＤＡ  外部側弾性変形部当接面、４Ｅ、４Ｆ  挿通孔、５  チェーンリング、６、２６０、３６０  弾性変形部、７  クランク軸保持部、８Ａ、８Ｂ  ボールベアリング、９Ａ、９Ｂ  クランクアーム、１５０  ガイド部、２１０、３１０  第１カバー部、２２０、３２０  第２カバー部、２３２Ｃ、３３２Ｃ  曲面、２３２Ｋ、２４３ＡＫ、２４３ＢＫ、３３２Ｋ、３４３Ｋ  傾斜面、２４０Ａ  第１外部部材、２４０Ｂ  第２外部部材、２４２、３４２  チェーンリング固定部、２４３ＡＨ、２４３ＢＨ、３４３Ｈ  放射延在面、２４３ＡＴ、２４３ＢＴ、３４３Ｔ  頂点、２４４、３４４  カバー取付け凹部、２４５  段差部、３３０Ａ  第１内部部材、３３０ＡＴ  第１突出部、３３０Ｂ  第２内部部材、３３０ＢＴ  第２突出部。
【図１】
2018164162.tif 000003
【図２】
2018164162.tif 000004
【図３】
2018164162.tif 000005
【図４Ａ】
2018164162.tif 000006
【図４Ｂ】
2018164162.tif 000007
【図４Ｃ】
2018164162.tif 000008
【図５】
2018164162.tif 000009
【図６Ａ】
2018164162.tif 000010
【図６Ｂ】
2018164162.tif 000011
【図７】
2018164162.tif 000012
【図８】
2018164162.tif 000013
【図９】
2018164162.tif 000014
【図１０】
2018164162.tif 000015
【図１１】
2018164162.tif 000016
【図１２】
2018164162.tif 000017
【図１３Ａ】
2018164162.tif 000018
【図１３Ｂ】
2018164162.tif 000019
【図１４】
2018164162.tif 000020
【図１５】
2018164162.tif 000021
【図１６】
2018164162.tif 000022
【図１７】
2018164162.tif 000023
【図１８】
2018164162.tif 000024
【図１９】
2018164162.tif 000025
【図２０】
2018164162.tif 000026
【図２１】
2018164162.tif 000027
【図２２】
2018164162.tif 000028
【図２３】
2018164162.tif 000029
【図２４】
2018164162.tif 000030
【図２５】
2018164162.tif 000031
【国際調査報告】
2018164162.tif 000032
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