(57)【要約】【課題】    従来の自力駆動、又は自力を電動補助する自転車などでは自力負荷の軽減には歯車の対比で減速する方式が実施され、電動補助では充電などの制約があった。【解決手段】    本倍力増幅方式は、従来方式の左右クランクとチエーン駆動スプロケット固定での駆動力同調型をクランクと駆動スプロケットを別々に分離し、個別に行動するクランクは増幅倍力及び初期伝達と全周域の連続伝達力を発生させて、回転の自由性を持つ個別行動のチエーン駆動スプロケットと同体の全周域倍力増幅受け取り歯車へ直接伝達する、倍力増幅駆動力の発生と伝達の構成部と、発生力の直接伝達を受けるチエーン駆動スプロケットとの２個別行動を１回転中に行い、登坂時、高速時、低速時でも各倍力対比は同じで負荷を軽減するのでは無く、自力を倍力増幅化することで駆動推進力として直接伝達できる、出力が上がれば電動の消耗は減じ、機構に関する省力性を高めることができる。【選択図】図１
2006111244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自力、又は自力が電動補助などを受ける回転駆動機の、倍力増幅機構を構成する倍力第１部と連動して倍力増幅を行う増幅第２部を合体した一体機構である。
倍力発生の装置は、第１部と第２部共に左右クランクと支点軸を固定せず、回転には無連動で有るが正、逆回転の自在性を有した、第１自由回転支点軸を左右クランクの支点軸に配置して、同軸を支え点にペダルと倍力極点軸間の距離対比で発生する第１倍力を、クランク支点軸への伝達を回避して倍力極点軸より直接に第２外周回転軸へ伝達する装置である。
第１自由回転支点軸と第２外周回転軸の構成は、同構成内に配置するベアリングの内、外周が同方向へ回転して起こるボール、ローラーの回転停止状態を回避し左右クランク連動の維持装置である。
第１倍力部の発生と伝達経路は、右クランクで発生した倍力は極点軸より直接第２外周回転軸の右側クランク作用部に伝達、同外周軸の左伝達部から、ハンガラック左側に配置された第１倍力受け渡し歯車へ伝達、左クランク倍力発生作用は右と同型で伝達経路は左、右両側で形態は異なるが同等の倍力が、第１倍力受け渡し歯車へ伝達、左右クランク極点部側半径で発生した倍力を左右交互に伝達された倍力受け渡し歯車は全周に伝達域を持ち第２倍力増幅部へ伝達する構成である。
第２倍力増幅部の増幅力受け取りと、増幅と伝達経路は、第１部からの伝達には、左側増幅発生部２個の半径歯車クランクに直接交互して半径歯車へ伝達され、クランク極点との対比で発生した増幅倍力を２個の同クランク極点より、第２外周回転軸のクランク作用部、対極２箇所へ交互に全周伝達され、ハンガラック右側に配置された第２増幅受け渡し歯車に全周伝達、全周域増幅伝達歯車部を経て駆動部へ伝達する構成である。
チエーン駆動スプロケットへの伝達経路は、全周伝達域を持つ増幅伝達歯車から、スプロケットと同体の全周域倍力増幅受け取り歯車へ連続して増幅倍力を伝達できる、装置箇所を構成する一体機構。
【請求項２】
全周倍力の伝達域を持った、第１倍力受け渡し歯車から全周域伝達歯車を経て、第２増幅部に伝達されて行く第１、第２部の一体機構を分割し、第１部の全周域伝達歯車から直接にハンガラックの左右両側で一体として連動する、第２増幅受け渡し歯車の左側に伝達し、連動する右側歯車の全周倍力を、チエーン駆動スプロケットと同体の全周受け取り歯車へ連続して倍力を伝達できる、第１部固定の短縮型にも変更できる、逆に第３増幅部を増設して同伝達方式による繰り返しで連続化型にも変更できる機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自転車など自力、又は自力が電動補助を受けた回転駆動部による、倍力発生第１部と倍力増幅第２部でなる倍力発生部と倍力伝達部が一体構成の回転駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の自転車など自力回転駆動機構の、倍力増幅発生装置と機構に関する実施は見当たらず、後輪側にはスプロケットの懸け換えによる、増減速などの変速装置の機構がある（例えば特許文献１参照）。【０００３】  以下、図４により従来の変速機構の説明をする、図においては様々な直径を有する、いくつかのチエーントランスミッション輪（２５，２６）を有するロッカーアーム（２４）が周知の方法で含まれる。
【特許文献１】特開２００１−２００９３０号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  以上に述べた従来の回転駆動機構では、クランクを回す自力に負荷することで増速を得る、減速することで自力負荷を軽減する方式が実施されている。
従来方式のクランクとチエーンスプロケット組み合わせの回転駆動力が発生する有効半径は、支点軸を中心にペダルと反対側半径に有り、ペダル側半径は負荷部分になる、ペダルが踏み込み開始位置にある時点と負荷最大位置が同じで、ペダル踏み切り終了点と駆動力最大位置も同じで、自力が有効な位置で実施されていない
自転車などの回転駆動機にも使用されるベアリングボール、ローラーは内周と外周が逆方向に動くことで回転するが、同方向に動く場合は回転しないので実施できない箇所があつた。【０００５】  本発明は、上述した従来の機構と構成部分が有していた問題を解決しょうとするものであり、従来実施の無い回転駆動機構の倍力増幅化と、左右で異なる伝達方式による一体構成で、増幅倍力の駆動力を、チエーン駆動スプロケット全周域に連続して直接伝達することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  そして本発明は上記目的の達成にあたり、支点軸に配置されるベアリングは内、外周が逆転することでボール、ローラーが回転し、同方向に回転するときは、ボール、ローラーの停止状態が起こるので左右クランク支点の固定一軸方式ではなく、同軸がクランク回転には連動せず正、逆の回転自在性を持つ、中心自由軸で如何なるベアリングの回転現象にも対応できるが、左右クランク一対の連動性が無いので左右両側の交互伝達には、第１倍力部、第２倍力増幅部共に第２外周軸を配置する、同軸は倍力伝達とベアリング正転維持の装置として設けたものである。【０００７】  上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである、第１倍力部、第２倍力増幅部第１自由回転支点軸と第２外周回転軸は組み合わされ、第１、第２倍力受け渡し歯車軸とがハンガラックの所要箇所に基幹部として設置されている。
作用順序は上述した、ハンガラック右側に設置された第１倍力部の第１自由回転支点軸を配置する、クランクの支点軸になる第１自由回転軸を支え点に、右クランクペダルと倍力極点間の距離対比で発生した右クランク半径第１倍力を極点伝達軸から、チエーン駆動スプロケットの盗み穴を通し向こう側に配置される、第２外周回転軸の右側クランク作用部の極点へ伝達され、ハンガラック左側の同外周軸左側歯車部から、第１倍力受け渡し歯車へ伝達される、右クランク踏み込み上部位置から踏み切り下部位置までの回転半径でおこる倍力発生は終わり、左クランク踏み込み上部倍力発生の開始位置へ移行する。
ハンガラック左側に配置される左クランクの様式と作用は右側と同じで配置方法も同様である、発生した第１倍力の伝達は右側と形態が異なるが同等倍力を、クランク極点軸より伝達歯車の極点へ伝達、同歯車より第１受け渡し歯車に伝達する。
第１倍力受け渡し歯車は、左右クランクの第１発生倍力を上述した伝達経路で左右交互に受け取り、全周域に伝達力を持つ第１全周域伝達歯車を経由して第２倍力増幅部へ連続して伝達される。
第２倍力増幅部では伝達された第１倍力を、２個の歯車形状が違う半径歯車クランクの歯車半径へ全周域伝達歯車より交互に伝達され、配置されている第１自由回転軸を支点軸に半径歯車部とクランク部の距離対比で起こる増幅倍力を、２個のクランク部極点軸から第２外周回転軸の左側クランク作用部２箇所の対極点に交互に伝達され、第２外周軸の右側伝達歯車側から第２増幅受け渡し歯車へ伝達される。
ハンガラック右側に配置され、増幅伝達された第２増幅受け渡し歯車は全周域伝達力を持ち、第２全周域伝達歯車を経由して、チエーン駆動スプロケットと同体の全周域倍力増幅受け取り歯車へ連続して増幅力を直接伝達できる。
この方式の特徴は、中心になる第１、第２部に配置される第１自由回転支点軸と第２外周軸の組み合わせでなる、ハンガラック左右両側の交互伝達が容易な方式、倍力と増幅の発生形態が左右で異なる方式、各伝達部が伝達形態と伝達内容を増量させながら全周域に倍力増幅を伝達し、左右均等の連続する出力が発揮できる構成として作動できる。
【発明の効果】
【０００８】  上述したように本発明による、駆動回転の倍力発生と伝達機構は、従来の駆動回転機構と同じ方法で操作でき、従来の機構では登坂時などでは減速して自力負荷を軽減するなどの方法であったが、本機構は自力回転で増幅倍力を発生し直接自力増幅を図るものである。【０００９】  また、登坂時、低速時、高速時においても各倍力比は同じで低下することは無い、第１支点を中心にペダルと倍力極点の距離対比を設計上、変更することで倍力比を上げられる、倍力増幅による作用余力で搭載量を上げられるので、自転車などの重量形態が変更できる、倍力による省力化で各部分の損耗度を低下できる、本機構では各作用に対し倍力の対比は同等なので各速度に応じて自力増幅することができる。
【発明の実施するための最良の形態】
【００１０】  以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１１】  図においては、１はハンガラックで本機構の基部である、受け渡し歯車軸２−Ａ，２−Ｂ，と第１部第２外周回転軸ベアリングリング３、第２部第２外周回転軸ベアリングリング４は、同ラックの所要箇所に設置され、同箇所には第１部、第２部の第１自由回転軸と第２外周回転軸にベアリングを組み合わせて配置されるが、第２外周軸は２個の部分をハンガラック組み込み後に合体され構成部７，１４となる、第１倍力受け渡し歯車８はラック左クランク側に第２増幅受け渡し歯車１５は右クランク側に各配置し基幹部を成している。
【００１２】  第１部第２外周軸７のクランク作用部の右に接し、チエーン駆動スプロケット１７をベアリング２１−Ａと組み合わせて配置、極点軸６−Ｃとベアリング２１−Ａ，スラストボール２５を組み込んだ右クランク６−Ａを、スプロケットの盗み穴を通して第２外周軸７クランク作用極点へ滑性連結して配置され、第１自由回転支点軸５にセットキヤップ１８を固着して右クランク側の各配置が構成される
【００１３】  第１部第２外周回転軸７左部に構成される伝達歯車部は、第１倍力受け渡し歯車８と接合され倍力伝達の位置にあり、同回転軸７の左側に第１倍力全周域伝達歯車９がベアリング２１と組み合わされ第１自由回転軸５に配置され第１倍力受け渡し歯車８と接合される。
【００１４】  第１倍力全周域伝達歯車９の左側に、第１倍力発生伝達歯車１０がベアリング２１と組み合わされ倍力極点部を、右クランク極点と対極の位置で第１倍力受け渡し歯車８に接合配置され、左クランク６−Ｂは右クランクと同形式であるが、極点軸６−Ｄを固着して第１倍力発生伝達歯車の極点へ滑性連結して配置され、第１自由回転軸５にセットキャツプ１８を固着して左クランク側の各配置が構成される。
【００１５】  第２倍力増幅部は、既に設置されている第１自由回転支点軸１１に配置されていくが、第２外周回転軸１４の左側に右半径歯車クランク１２が配置され、同半径歯車部の増幅開始点と、第１倍力全周域伝達歯車９が接合される位置は、右クランク６−Ａの踏み込み開始点と同位置に設定され、同半径歯車のクランク部極点軸１２−Ａは第２外周軸１４クランク作用部の極点へ滑性連結される。
【００１６】  右半径歯車クランク１２の左側に接して左半径歯車クランク１３が対極に配置され、設置は同方式であるが、左半径歯車部の増幅開始点と第１倍力全周域伝達歯車９が接合される位置は、左クランク６−Ｂの踏み込み開始点と同位置に設定され、同半径歯車のクランク部極点軸１３−Ａは右半径歯車部の盗み穴を通して、第２外周軸１４クランク作用部の対極点へ滑性連結される、各配置の固定に第１自由回転軸セットキヤップ１９を固着して第２倍力増幅部は構成されている。
【００１７】  ハンガラック１、右側の第２増幅部に配置される第２外周回転軸１４右部の全周域伝達歯車部が第２受け渡し歯車１５と接合される、第２外周軸１４右側に接して第２全周域増幅伝達歯車１６が受け渡し歯車１５と接合し配置される、各配置の固定に第１自由回転軸セットキヤップ１９を固着して第２倍力増幅伝達部は構成されている。
【００１８】  第２増幅伝達受け渡し歯車１５から第２全周域増幅伝達歯車１６を経由、第１部チエーン駆動スプロケット合体の全周域倍力増幅受け取り歯車部１７に接合する一体構成である。
【００１９】  以下、上記構成の動作を説明する、左右クランク６−Ａ，６−Ｂの自由回転軸５を支え点にペダルと倍力極点の距離対比をクランク回転に利用して発生する倍力を、ハンガラック１の左右で異なる伝達形態を、第１倍力全周域伝達歯車９の伝達経路一本にして第２倍力増幅部へ伝達する。
第２増幅部の発生構造は、第１部と形態は異なるが距離対比で発生する方式は同じの倍力増幅力を、左右で異なる伝達形態を第２全周域伝達歯車１６からの伝達経路で、第１部チエーン駆動スプロケット１７の全周域倍力受け取り歯車部に伝達される、本実施形態によれば、自力駆動、電動補助駆動の負荷を歯車対比で減速軽減するのでは無く、自力による距離間対比で起こる倍力増幅で余力を発生し、従来実施の形態を改善するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  本発明の実施形態を示す倍力増幅回転駆動機構のハンガラックに構成される機構を左右のクランク側から見たＡＢ−ＡＢ線までのＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ断面図及び自転車本体に配置された実施状況図
【図２】  同駆動機構のハンガラック基本構成部とＣ−Ｃ断面図
【図３】  同駆動機構の第１倍力部を構成する構成部品図
【図４】  同駆動機構の第２倍力増幅部を構成する構成部品図
【図５】  同駆動機構の主要部を連絡連動させる構成部品図
【符号の説明】
【００２１】  １    ハンガラック
２Ａ    第１倍力伝達受け渡し歯車用の軸
２Ｂ    第２倍力増幅伝達受け渡し歯車用の軸
３    第１倍力ベアリングリング
４    第２倍力増幅ベアリングリング
５    第１倍力自由回転第１支点軸
６Ａ    右クランク
６Ｂ    左クランク
６Ｃ    右クランク倍力伝達極点軸
６Ｄ    左クランク倍力伝達極点軸
７    第１倍力第２外周回転伝達軸
８    第１倍力伝達受け渡し歯車
９    第１倍力全周域伝達歯車
１０    第１倍力左発生伝達歯車
１１    第２倍力増幅自由回転第１支点軸
１２    第２増幅右半径歯車クランク
１２Ａ  右半径歯車クランク倍力伝達極点軸
１３    第２増幅左半径歯車クランク
１３Ａ  左半径歯車クランク倍力伝達極点軸
１４    第２増幅第２外周回転軸
１５    第２増幅伝達受け渡し歯車
１６    第２全周域増幅伝達歯車
１７    第１部チエーン駆動スプロケット
１８    第１倍力部第１自由回転軸セットキヤップ
１９    第２増幅部第１自由回転軸セットキヤップ
２０    第１部第２外周軸用ベアリング
２１    第１部第１自由回転軸共用ベアリング
２１Ａ  左右クランクとスプロケット共用ベアリング
２２    第２部第２外周軸用ベアリング
２３    第２部第１自由回転軸共用ベアリング
２４    第１、２倍力受け渡し歯車共用ベアリング
２５    各面間維持スラスト用ボール
２６    自転車配置とカバーの実施状況図
２７    車体取付けボルト
【図１】
2006111244.tif 000003
【図１】
2006111244.tif 000004
【図２】
2006111244.tif 000005
【図３】
2006111244.tif 000006
【図３】
2006111244.tif 000007
【図３】
2006111244.tif 000008
【図４】
2006111244.tif 000009
【図４】
2006111244.tif 000010
【図５】
2006111244.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月1日(2005.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006111244.tif 000012
【図２】
2006111244.tif 000013
【図３】
2006111244.tif 000014
【図４】
2006111244.tif 000015
【図５】
2006111244.tif 000016
【図６】
2006111244.tif 000017
【図７】
2006111244.tif 000018
【図８】
2006111244.tif 000019
【図９】
2006111244.tif 000020
【図１０】
2006111244.tif 000021
【図１１】
2006111244.tif 000022
【図１２】
2006111244.tif 000023
【図１３】
2006111244.tif 000024
【図１４】
2006111244.tif 000025
【図１５】
2006111244.tif 000026
【図１６】
2006111244.tif 000027
【図１７】
2006111244.tif 000028
【図１８】
2006111244.tif 000029
【図１９】
2006111244.tif 000030
【図２０】
2006111244.tif 000031
【図２１】
2006111244.tif 000032
【図２２】
2006111244.tif 000033
【図２３】
2006111244.tif 000034
【図２４】
2006111244.tif 000035
【図２５】
2006111244.tif 000036
【図２６】
2006111244.tif 000037
【図２７】
2006111244.tif 000038
【図２８】
2006111244.tif 000039
【図２９】
2006111244.tif 000040
【図３０】
2006111244.tif 000041
【図３１】
2006111244.tif 000042
【図３２】
2006111244.tif 000043
【図３３】
2006111244.tif 000044
【図３４】
2006111244.tif 000045
【図３５】
2006111244.tif 000046
【図３６】
2006111244.tif 000047
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図１】  ハンガラック左クランク側全部分組み立て側面図
【図２】  図１ハンガラック左クランク側Ａ−Ａ断面図
【図３】  ハンガラック右クランク側全部分組み立て側面図、Ｂ−Ｂ断面は図２を共用
【図４】  図５ハンガラック基本部品組み立て右側面図のＣ−Ｃ断面図
【図５】  同駆動機構組み立て基本部品を配置した右側面図で、図１６の２Ａ，２Ｂ倍力伝達歯車軸、図１４の３ベアリングリング、図１７の２０ベアリング、図１５の４ベアリングリング、図１８の２２ベアリングを各配置したハンガラック右クランク側、側面図
【図６】  機構部品の左右組み込み配置右側面図７のＤ−Ｄ断面図
【図７】  機構部品の左右組み込み配置右側面図で図６断面図の符号８、１５倍力伝達歯車、２Ｃ歯車セット共用ネジ、７第１倍力第２外周回転伝達軸歯車、２１ベアリング、５第１倍力自由回転支点軸、１４第２増幅第２外周軸歯車、２３ベアリング、１１第２倍力増幅自由回転支点軸を各配置した右クランク側の側面図
【図８】  図７右側面図とＤ−Ｄ断面図６に組み込む７第１倍力第２外周回転伝達軸歯車とＥ−Ｅ断面図
【図９】  図７右側面図とＤ−Ｄ断面図６に組み込む１４第２増幅第２外周回転伝達軸歯車とＦ−Ｆ断面図
【図１０】  図７右側面図とＤ−Ｄ断面図６左クランク側に組み込む８第１倍力伝達受け渡し歯車とＧ−Ｇ断面図
【図１１】  図７右側面図とＤ−Ｄ断面図６右クランク側に組み込む１５第２増幅伝達受け渡し歯車とＨ−Ｈ断面図
【図１２】  図７右側面図とＤ−Ｄ断面図６に組み込む５第１倍力自由回転第１支点軸と正面図
【図１３】  図７右側面図とＤ−Ｄ断面図６に組み込む１１第２倍力増幅自由回転第１支点軸と正面図
【図１４】  図５右側面図とＣ−Ｃ断面図４に組み込む３第１倍力ベアリングリングとＩ−Ｉ断面図
【図１５】  図５右側面図とＣ−Ｃ断面図４に組み込む４第２倍力増幅ベアリングリンとＪ−Ｊ断面図
【図１６】  図５右側面図とＣ−Ｃ断面図４に組み込む２Ａ，２Ｂ共用第１部第２倍力伝達受け渡し歯車軸と正面図
【図１７】  図５右側面図とＣ−Ｃ断面図４に組み込む２０第１部第２外周軸用ベアリングと正面図
【図１８】  図５側面右図とＣ−Ｃ断面図４に組み込む２２第２部第２外周軸用ベアリングと正面図
【図１９】  図７右側面図とＤ−Ｄ断面図６に組み込む２１第１部第１自由回転軸共用ベアリングと正面図
【図２０】  図７右側面図とＤ−Ｄ断面図６に組み込む２３第２部第１自由回転軸共用ベアリングと正面図
【図２１】  図１左側面図とＡ−Ａ断面図２に組み込む２１Ａ，左右クランクとスプロケット共用ベアリング、２４第１、第２倍力受け渡し歯車共用ベアリングと正面図
【図２２】  図１左側面図に組み込む６Ｄ左クランク倍力伝達極点軸と共用１２Ａ右半径歯車クランク倍力伝達極点軸と正面図
【図２３】  図３右側面図に組み込む６Ｃ右クランク倍力伝達極点軸と正面図
【図２４】  図１左側面図に組み込む１３Ａ左半径歯車クランク倍力伝達極点軸と正面図
【図２５】  各回転部品用、２５各面間維持スラスト用ボール
【図２６】  図３右側面図とＢ−Ｂ断面図２右クランク側に組み込む１７第１部チエーン駆動スプロケットとＫ−Ｋ断面図
【図２７】  図１左側面図とＡ−Ａ断面図２に組み込む９第１倍力全周域伝達歯車とＬ−Ｌ断面図
【図２８】  図１左側面図とＡ−Ａ断面図２に組み込む１０第１倍力左発生伝達歯車、２５各面間維持スラスト用ボールとＭ−Ｍ断面図
【図２９】  図３０Ｎ−Ｎ断面で図１、図３左右側面図に組み込む６Ａ，６Ｂ左右共用クランク、２５面間維持ボール、２１Ａクランクとスプロケット共用ベアリング、６Ｃ，６Ｄ共用クランク倍力伝達極点軸
【図３０】  図１、図３全部分組み立て左右側面図に組み込む６Ａ，６Ｂ左右共用クランク
【図３１】  全部分組み立ての図１、図３左右の側面図に組み込む１８左右共用第１倍力第１自由回転軸セットキヤップと側面図
【図３２】  全部分組み立ての図１、図３左右の側面図に組み込む１９左右共用第２増幅第１自由回転軸セットキヤップと側面図
【図３３】  図３全部分組み立て右側面図とＢ−Ｂ断面図２の右側に組み込む１６第２全周域増幅伝達歯車とＯ−Ｏ断面図
【図３４】  全部分組み立ての図１左側面図とＡ−Ａ断面図２の左側に組み込む１２第２増幅右半径歯車クランク、１２Ａ右半径歯車クランク倍力伝達極点軸、２５面間維持スラストボールとＰ−Ｐ断面図
【図３５】  全部分組み立ての図１左側面図とＡ−Ａ断面図２の左側に組み込む１３第２増幅左半径歯車クランク、１３Ａ左半径歯車クランク倍力伝達極点軸、２５面間維持スラスト用ボールとＱ−Ｑ断面図
【図３６】  自転車配置とカバーの実施状況図２６
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】  以下、本発明の実施の形態を図１〜図３６に基づいて説明する。