(57)【要約】      （修正有）【課題】継続的且つ効率的なレバー動作のギア伝動システムを有する自転車駆動機構を提供する。【解決手段】位相ギアおよびレバーの機構は、動力行程を介して効率的な動力を発達させるように、移動行程よりも長い持続時間の動力行程を提供する位相ギアによって往復運動する動力を回転動力に変換する。修正したレバーおよびギアの機構は、可変動力比で往復運動する動力を回転動力に変換する。両方の変換する機構は、自転車駆動機構として適用される。両方の機構は、１つは駆動機構として、もう１つは駆動機構を同調させるために、自転車に一緒に適用される。【選択図】図６
2019112058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復運動を回転運動に変換する及びそのような回転運動を被駆動ギアに送達するための位相ギアであって、該位相ギアが、
動力セグメント、移動セグメント、動力セグメントと移動セグメントとの間の第１結合子セグメント、および移動セグメントと動力セグメントとの間の第２結合子セグメントを含み、
４つのセグメントが、連続的なギア表面を画定するために連結され、各セグメントが、曲率半径を有し、位相ギアおよび被駆動ギアの係合が、移動セグメントよりも動力セグメントにおいてより長い持続時間を有する係合であるように、動力セグメントが、移動セグメントよりも大きな半径を有している、位相ギア。
【請求項２】
往復運動する動力を回転動力に変換する及び変換された動力を被駆動ギアに送達するための位相ギアおよびレバーの機構であって、該機構が、
ピボットポイント、動力入力端および動力出力端を有する細長いレバー、
レバーの動力出力端に接続された位相ギアを含み、該位相ギアが、
動力セグメント、移動セグメント、動力セグメントと移動セグメントとの間の第１結合子セグメント、および移動セグメントと動力セグメントとの間の第２結合子セグメントを含む、連続的なギア表面を有し、動力セグメントおよび移動セグメントが各々、レバーのピボットポイントで始まる曲率半径を有し、および動力セグメントが、移動セグメントより大きな半径を有している、位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項３】
動力セグメントおよび各結合子セグメントが、内ギア表面を有し、移動セグメントが、外ギア表面を有することを特徴とする、請求項２に記載の位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項４】
被駆動ギアが、固定軸を有し、被駆動ギアが、動力セグメント、結合子セグメントおよび移動セグメントと連続して係合するとともに、位相ギアがシフトすることを特徴とする、請求項２に記載の位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項５】
レバーが直線を画定することを特徴とする、請求項２に記載の位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項６】
往復運動する動力を回転動力に変換する及び変換された動力を被駆動ギアに送達するための位相ギアおよびレバーの機構であって、該機構が、
往復運動する動力を発達させるためのピボットポイントを有するレバー、
動力セグメント、移動セグメント、動力セグメントと移動セグメントとの間の第１結合子セグメント、および移動セグメントと動力セグメントとの間の第２結合子セグメントを含む連続的なギア表面を有する、位相ギアを含み、該位相ギアが、
動力セグメントおよび移動セグメントの被駆動ギアとの係合間で位相ギアをシフトするために、レバーに接続されたオフセットギアのピボットを有し、動力セグメントおよび移動セグメントが各々、レバーのピボットポイントで始まる曲率半径を有し、および動力セグメントが、移動セグメントより大きな半径を有している、位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項７】
ギアのピボットが、レバーの端部へ接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項８】
レバーが、レバーのピボットポイントとギアのピボットとの間の角度を形成することを特徴とする、請求項７に記載の位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項９】
レバーのピボットポイントが、レバーの端部にあり、ギアのピボットが、ピボットポイントから間隔を置かれたポイントでレバーに接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項１０】
レバーが、ギアのピボットとレバーのピボットポイントとの間の角度を形成することを特徴とする、請求項９に記載の位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項１１】
自転車のホイール上で往復運動する動力を回転動力に変換する及び変換された動力を被駆動ギアに送達するための二重の位相ギアおよびレバーの機構によって動力を供給された自転車であって、二重の位相ギアおよびレバーの機構の各々が、
往復運動する動力を発達させるためのピボットポイントを有する主動力レバー、
動力セグメント、移動セグメント、動力セグメントと移動セグメントとの間の第１結合子セグメント、および移動セグメントと動力セグメントとの間の第２結合子セグメントを含む連続的なギア表面を有する、位相ギアを含み、該位相ギアが、
動力セグメントおよび移動セグメントの被駆動ギアとの係合間で位相ギアをシフトするために、レバーに接続されたオフセットギアのピボットを有し、動力セグメントおよび移動セグメントが各々、レバーのピボットポイントで始まる曲率半径を有し、動力セグメントが、移動セグメントより大きな半径を有し、および主動力レバーが、被駆動ギアを介して自転車のホイールに連続的な動力を送達するべく一緒に動作するように配されている、自転車。
【請求項１２】
往復運動を回転運動に変換する及びそのような運動を被駆動ギアに送達するためのレバーおよびギアの機構であって、該機構が、
その端部の中間のポイントでピボットポイントを有し、一端近くにはめ歯トラックを有している細長いレバー、
円のセグメントを画定するギア表面を有するセグメントギア、
ギア表面から半径方向に間隔を置かれたセグメントギアのためのピボットポイント、および
はめ歯トラックにおいて一定位置に移動し、そこでセグメントギアに接続されるように配置されたはめ歯を含み、
それによって、そのピボットポイントのまわりのレバーの往復運動する移動が、回転運動をセグメントギア表面と係合した被駆動ギアに送達するために、そのピボットポイントのまわりにギアセグメントを動かし、およびセグメントギア表面と被駆動ギアとの間のギア比が、はめ歯トラックにおけるはめ歯の位置を変えることによって変動する、レバーおよびギアの機構。
【請求項１３】
動力をホイールに送達するためのレバーおよびギアの機構、主動力レバーの動力行程および移動行程を同調させるための二重の機構を有する、動力ホイール、ホイール駆動ギア、およびフレームを備える自転車であって、該レバーおよびギアの機構が、
フレーム上にピボットポイントを各々有している二重の細長い主動力レバーであって、各レバーが、はめ歯トラックを有している、二重の細長い主動力レバー、
円のセグメントを画定するギア表面を各々有している二重のセグメントギアであって、ホイール駆動ギアを係合している、二重のセグメントギア、
各セグメントギアのフレーム上のピボットポイントであって、ギアのピボットポイントの各々が、ギア表面から半径方向に間隔を置かれている、ピボットポイント、および
はめ歯トラックにおいて一定位置に移動し、そこでセグメントギアに接続されるように各々が配置された二重のはめ歯を含み、
それによって、そのピボットポイントのまわりのレバーの往復運動する移動が、回転運動をホイール駆動ギアに送達するために、そのピボットポイントのまわりにギアセグメントを動かし、同調する機構の各々が、
主動力レバー上のピボットポイントおよびフレームに接続された端部を有する同調、
レバーに接続されたオフセットギアのピボットを有する位相ギアを有し、
該位相ギアが、動力セグメント、移動セグメント、動力セグメントと移動セグメントとの間の第１結合子セグメント、および移動セグメントと動力セグメントとの間の第２結合子セグメントを含む連続的なギア表面を有し、二重の同調する機構が、同調するギアに係合し、それによって、１つの主動力レバーの動力行程が、同調するギアをフリーホイールに向け、もう１つの主動力レバーを移動行程に通す、自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年５月９日に出願の米国仮特許出願第６１／６８８，１５２号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、直線運動から円運動または回転運動への変換（あるいはその逆もしかり）、および特に、変換用の機構に関する。
【背景技術】
【０００３】
脚でペダルを下へ押す、またはシリンダーがシャフトを下って移動するなどの、直線運動は、例えば、自転車のクランクおよびペダルなどのクランク、または自動車エンジン中のクランクシャフトによって円運動に典型的に変換される上下サイクルを画定している。上下サイクルは、エネルギーが円運動に適用され、変換されている、下り又は動力行程、および上り又は移動行程から成る。クランクがあると、動力行程および移動行程は同一である。
【０００４】
エネルギー移動自体は、直線ではないが、円の曲線に従う。図１は、実線Ａで示される１つのペダルおよび破線Ｂで示されるもう１つのペダルの動力および移動を伴う自転車用のペダルおよびクランクの運動のサイクルを表わす。中線Ｃは、動力および移動の運動が各ペダルに対して対称的であることを示す。実線で示される曲線が水平であればあるほど、エネルギー移動は効率的である。動力のベクトルがクランクに垂直に適用され、動力の適用が１００％効率的であるサイクルに２つの時点（ｐｏｉｎｔｓ）のみがある。また、各サイクルに対して、力がどれほど適用されていてもエネルギーが移動されていない、２つの時点がある。これらは、図１の「０」動力位置である。自転車ペダルでは、上下の他に前後に移動する脚が「０」位置に優る（ｏｖｅｒｃｏｍｅ）。そのため、１つのペダルが完全に下がっている且つもう１つのペダルが完全に上がっているときに、我々は、前進運動を適用して、動力が適用され得る位置へとペダルを「そっと押す（ｎｕｄｇｅ）」。エンジンのクランクシャフトでは、フライホイール慣性が「０」位置に優る。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、ギアを駆動させるレバーの長さの線形に依存して度々より直線であるエネルギーの移動をもたらすレバー動力のギア機構を提供する。レバーは、完全に一周（ｃｉｒｃｌｅ）する必要がないため、望み通り長くなり得る。レバーが長ければ長いほど、機構はより効率的になる。
【０００６】
レバー動力のギア機構は、移動のサイクルまたは行程より長い動力のサイクルまたは行程を特徴とし、これは、ギアの１回の「回転」に対して、より長い時間（ｍｏｒｅ ｔｉｍｅ）、動力が移される。ギアの各回転に対して、２つの「０」位置がある。しかしながら、２つのギアが同じシャフトに接続されていると、動力のサイクルまたは行程が重なるために、連続的な動力を有する。これは、動力および移動の行程が非対称であるからである。２つのギアを備える自転車の場合には、下へ押す脚が、上へ移動する脚よりゆっくり動いている。そのため、幾つかの時点で、両方の脚は同時に下へ押している。図面の図２は、２つのギアを有する自転車の動力および移動の行程の２つのサイクルを例証し、実線Ｄは第１ギアの行程を表わし、破線Ｅは第２ギアの行程を表わしている。第１ギアのための実線で示される曲線の水平セグメントは、実質的に全体の動力行程に効率的なエネルギー移動を提供する。その上、動力行程は、移動行程より高い持続時間を有する。
これは、動力行程および移動行程が、中線Ｆの位置によって示されるように非対称であるからである。破線Ｅで示される移動行程および動力行程を有する第２ギアは、実質的にその全体の動力行程に効率的なエネルギー移動を提供するために類似した方法で作動する。第１ギアおよび第２ギアはともに、動力レバーから被駆動ギアまでの連続的で、効率的なエネルギー移動を提供する。
【０００７】
本発明による効率的なエネルギー移動を提供する位相ギアは、４つの差動ギアのセグメントから成る一体型ギアであり、４つの半径が、動力セグメント、移動セグメント、および２つの結合子セグメントに対応している。動力セグメントは、内ギアであり、移動セグメントは、動力セグメントより小さな半径を有する外ギアである。結合子セグメントは、１つの行程からもう１つの行程まで円滑に移行する内ギアのセグメントである。具体的な適用において伝動要件を満たすために、無限のピボット配置およびレバーの長さの他に、幾何学的形状によって決定される動力セグメントおよび移動セグメントの異なる縦横比がある。
【０００８】
伝動システムにおいて動力比を変化させるための通常の方法は、ギアボックス中で異なる物理的ギアをシフトすることである。本発明のレバー動力のギア機構の修正された実施形態によって、伝動システム中で動力比を変化させるための異なるシステムが可能となる。本実施形態では、レバーは、レバーおよびギアが独立したピボットポイント（ｐｉｖｏｔ ｐｏｉｎｔｓ）を有しており、調整可能なはめ歯によって接続されている機構において動力行程および移動行程でセグメントギアを駆動させる。往復運動するレバーおよびセグメントギアの機構は、被駆動ギアに回転運動を送達する。レバーとセグメントギアとの間のはめ歯接続部のポイントは、セグメントギアと被駆動ギアとの間の可変ギア比を提供するように、レバーのピボットポイントに関連して調整可能である。レバーのピボットポイントにより接近した接続部のはめ歯ポイントは、より高いギア比をもたらし、さらにレバーポイントからの接続部は、より低いギア比をもたらす。
【０００９】
本発明は、主要な目標として、固定した及び可変のギア比での継続的且つ効率的なエネルギー移動のためのレバー動作のギア伝動システムを有する。
【００１０】
具体的な実施例が、明確にする目的で以下の説明に含まれているが、本発明の範囲内で、様々な詳細が変更され得る。
【００１１】
＜本発明の目的＞
本発明の目的は、動力の入力から出力までの効率的なエネルギー移動のためのレバーおよびギアの伝動システムを提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、移動行程より長い動力行程を有するレバー動力の位相ギア機構を提供し、その結果、機構の１つのサイクルのために、動力が移されるときの時間がより長くなる。
【００１３】
本発明の別の目的は、自転車のためのレバー動力の位相ギア機構を提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、可変ギア比を有しているレバー動力のはめ歯ギア機構を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、自転車に動力を供給するように適応させた可変ギア比を有しているレバー動力のはめ歯ギア機構を提供することである。
【００１６】
本発明の他の及びさらなる目的は、本発明の以下の詳細な説明についての理解によって、または本発明の利用後に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明の好ましい実施形態は、本発明が属する当該技術分野の当業者が、本発明を構築する且つ使用する方法を容易に理解できるための詳細な説明に対して選択され、添付図面で示されている。
【００１８】
【図１】従来のペダルおよびクランクの自転車移動または自動車エンジンのピストンおよびクランクシャフトの移動の対称的な動力行程および移動行程を表わすダイアグラムである。
【図２】本発明によるレバーおよび位相ギアの伝動システムの非対称の動力行程および移動行程を表わすダイアグラムである。
【図３】動力行程において被駆動ギアと係合する位相ギアの動力セグメントを有するレバーおよび位相ギアの伝動システムの回路図である。
【図４】移動行程において被駆動ギアと係合する位相ギアの移動セグメントを有する図３のレバーおよび位相ギアの伝動システムのダイアグラムである。
【図５Ａ】被駆動ギアおよびホイールに動力を適用するための同位相におけるレバーおよび位相ギアの伝動システムの修正した実施形態の回路図である。
【図５Ｂ】移動位相における図５Ａのレバーおよび位相ギアの伝動システムの修正した実施形態の回路図である。
【図６】自転車用の二重の（ｄｕａｌ）レバーおよび位相ギアの固定ギア比の伝動システムを例証する本発明の別の修正した実施形態の回路図である。
【図７】被駆動出力ギアに対する可変ギア比を有するレバーおよびセグメントギアの機構をで例証する本発明の別の修正した実施形態の回路図である。
【図８】被駆動出力ギアに対する高いギア比を有する図７の機構の回路図である。
【図９】被駆動出力ギアに対する低いギア比を有する図７の機構の回路図である。
【図１０】主動力レバーの移動を同調するための補助的な位相ギアおよびレバーの機構とともに、図７−９の二重の主動力レバーおよび比率セグメントギアの機構を有している自転車の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面を参照して、本発明は、動力レバー１２および位相ギア１４を含む、図３および４に示される好ましい実施形態のレバー動力のギア機構１０に関する。動力レバーは、動力入力端１２ａ、ピボットポイント１２ｂ、および動力出力端１２ｃを有し、ピボットポイントは、エネルギーを出力端で固定された位相ギア１４に送達する際に、てこ力が増大した分、より接近している。
【００２０】
位相ギアは、４つの差動ギアセグメントを含み、４つの半径は、レバーのピボットポイントで始まる半径１４ｂを有する動力セグメント１４ａ、レバーピボットで始まる半径１４ｄを有する移動セグメント１４ｃ、および移動セグメントの隣接した端部を有する動力セグメントの端部に接続する結合子セグメント１４ｅ、１４ｆを含んでいる。結合子セグメントは、動力サイクルから移動サイクル円滑に移行し、動力サイクルに戻る。動力サイクルおよび移動サイクルが行われるときに、被駆動ギアが結合子セグメントを通って移動するにつれ、位相ギアはわずかにシフトする。結合子セグメントを介する被駆動ギア１６の回転によって誘発された位相ギアの並列シフト（ｐａｒａｌｌｅｌ ｓｈｉｆｔ）Ｓがある。シフトは図４で見られるように並列であり、ここで、動力セグメントおよび移動セグメントは、シフトを通って移動するとともにそれぞれの開始位置と並列なままである。並列シフトが達成される場合、ギアは、図３および図４でのように対称的である。
【００２１】
動力セグメントの半径１４ｂは、移動セグメントの半径１４ｄより大きく、その結果、被駆動ギア１６は、移動セグメントよりも動力セグメントを通ってより速く移動する。動力行程は、動力セグメントのより大きな半径のために、移動行程より長い持続時間を有する。動力セグメントおよび移動セグメントは、動力セグメント１４ａ移動セグメント１４ｃの太線を用いて図４に示されるような効率的な２つの差動ギア中にある。
位相ギアの動力セグメントは、図２に示されるような各機構のサイクルに効率的な動力曲線Ｄｐを提供する。動力セグメントより小さな半径を有する移動セグメントは、結果として、より小さな移動曲線Ｄｔ、およびラインＦによってマークされた図２の動力曲線および移動曲線の結果的な非対称をもたらす。
【００２２】
エネルギーは、レバー１２を動力入力アーク１２ｄに通して動かすことによって発達され、位相ギアの動力セグメント１４ａによって被駆動ギア１６に移される。被駆動ギアは、連続して、動力セグメント、結合子セグメント、移動セグメント、および結合子セグメントを係合しつつ、常に同じ方向、即ち、図３および４において反時計回りに回転する。動力セグメントおよび両方の結合子セグメントは、外ギアであり、移動セグメントは、内ギアである。
【００２３】
図３および４のレバー１２、位相ギア１４、および被駆動ギア１６は、図２の実線Ｄで見られる動力および移動のサイクルを実行する。実線曲線の水平セグメントは、実質的に全体の動力行程に効率的なエネルギー移動を提供する。図５ａおよび５ｂは、動力サイクル（図５ａ）と移動サイクル（図５ｂ）との間の位相ギア２０のシフトを提供する際の本発明の修正した実施形態を示す。ギアのピボットポイント２０ａは、位相ギアの外部に置かれる。動力レバー２２は、マシンフレームＦ上にピボットポイント２２ａを有し、レバーのピボットポイント２２ａとギアのピボットポイント２０ａとの間で伸張するギアのレバー部２２ｂを有する。
【００２４】
動力レバーを動力行程２４に通して動かす際に、ギアレバーは、被駆動ギア２６およびホイール２８を矢印の方向に向けるように、動力セグメント２０ｂを介して位相ギアを作動させる。オフセットギアのピボット２０ａは、結合子セグメント２０ｃを介する移動セグメント２０ｄへの、および再び、結合子セグメント２０ｅから動力セグメント２０ｂへの位相ギアのシフトに適応する。被駆動ギアが、動力セグメントを出て結合子セグメント２０ｃに達するとき、および移動セグメントに入る前に、被駆動ギアの回転によって、全体の位相ギアは、わずかに軸２０ａ上で旋回する（ｐｉｖｏｔ）か又はシフトする。
【００２５】
動力レバーを移動行程２７に通して動かす際に、矢印Ｇの方向に動くギアレバーは、被駆動ギア２６を結合子セグメント２０ｅを介して動力セグメント２０ｂに向けるように、移動セグメント２０ｄを介して位相ギアを作動させる。被駆動ギアが移動セグメントを出て結合子セグメント２０ｅに達するときに、被駆動ギアの回転によって、全体の位相ギアは、わずかに軸２０ａ上で旋回して、図５ａの位置にシフトする。
【００２６】
シフトが図５ａ−ｂでのようなわずかなピボット運動によって達成される場合、位相ギアは、非対称の「ナス形状」を有する。
【００２７】
レバーのピボットポイント２２ａで始まる動力セグメントの半径２３（図５ｂ）は、移動セグメントの半径２５より大きく、それによって、動力サイクルおよび移動サイクルの非対称を維持し、動力サイクルは、より長くなっている。
【００２８】
無限のピボットポイントの配置およびレバーの長さの他に、幾何学的形状によって決定される動力セグメントおよび移動セグメントの異なる縦横比がある。例えば、主動力レバーのピボット３０は、図６に示されるようにギアピボット３２の向こう（ｂｅｙｏｎｄ）にあり得る。ホイールハブ３８上に被駆動ギア３６を備える自転車３４において、動力レバー４０は、自転車フレームＦ上にピボットポイント３０を有している。位相ギア４２に付けられたオフセットギアのピボット３２の各々は、レバー端部の中間のポイントで動力レバー４０に接続する。動力位相を通る各動力レバーの移動によって、エネルギーは、位相ギアの動力セグメント４２ａを介して被駆動ギアに移り、結合子セグメントを介して移動セグメントにシフトし、および再び、結合子セグメントを介して移動セグメント４２ｂにシフトする。
【００２９】
図６に示される自転車は、二重の動力レバーおよび位相ギアの駆動機構を有し、１つは実線で示され、もう１つは仮想線で示されている。これらの動力レバーを操作するサイクラー（ｃｙｃｌｅｒ）は、図２の実線および破線の動力曲線によって表わされるように被駆動ギアに送達された連続した効率的な動力を発達させる。図６の実線の機構は、上へと移動する移動位相にあり、移動セグメントは、被駆動ギアに係合している。仮想線の機構は、初期に、下へと移動する動力位相にあり、動力セグメントは、被駆動ギアに係合している。図６の実施形態では、各動力セグメントの半径は、レバーのピボットポイント３０で始まり、動力サイクルおよび移動サイクルの非対称を維持するように移動セグメントの半径より大きく、動力サイクルは、より長くなっている。図６における各位相ギアの位置を観察する際に、機構の動力サイクルおよび移動サイクルの非対称によって、両方の動力レバーが、機構操作の一部分のための動力位相に入ることを理解されたい。図６の位相ギアは、図５ａ−ｂの機構に関する方法と実質的に同じ方法で、被駆動ギアの回転によって動力サイクルと移動サイクルとの間でわずかにシフトする。
【００３０】
本発明のレバー動力のギア機構は、伝動システムにおいて動力比を変化させるための手段を提供し、図７−９に示される。レバー５０の伝動によって、駆動ギア５２は完全に一周しないが、前後に移動する。駆動ギアは、「パイ」状のギアセグメントであり、ギア歯５２ａは、被駆動ギア５４の歯と完全に噛合している。動力レバー５６は、ピボットポイント５６ａおよびはめ歯トラック（ｃｏｇ ｔｒａｃｋ）５６ｂを有し、はめ歯トラックは、レバーのピボットポイントと出力端５６ｃとの間に位置している。動力レバーによって動かされるパイ状の駆動ギアセグメントは、レバーのピボットポイントとは無関係の及びレバー移動のない、ギアピボット５２ａを有している。レバーの回転の中心は、駆動ギアの回転の中心からずれており（ｏｆｆｓｅｔ）、動力レバーは、移動５６ｄの固定したアークを有している。
【００３１】
動力レバーには、はめ歯トラックに沿って移動可能なはめ歯５８が設けられ、はめ歯は駆動ギア５２と係合している。駆動ギアへのその接続部のポイントを変更するようにはめ歯を動かすことによって、駆動ギアの移動５２ｂのアークは変化し、はめ歯は機構のギア比を制御する。はめ歯５８がレバーの回転５６ａの中心により接近しているときに（図８）、移動の駆動ギアのアークはより大きい。はめ歯５８が回転５６ａの中心からさらに離れていときに（図９）、移動のアークはより小さい。したがって、はめ歯を回転の中心のより近くに動かすことによって、結果として、レバーの移動と駆動ギアの移動との間の比率はより高くなる。はめ歯をさらに離して位置付けることによって、結果として、レバーと駆動ギアとの間の比率はより低くなる。はめ歯の考えられ得る位置が無限数にあるため、無限数の比率が存在する。駆動ギアおよび動力レバーが異なる回転の中心を有するため、はめ歯上にわずかなずれがあるが、そのずれは比較的微小なものである。
【００３２】
図１０は、図７−９の機構に類似した二重のレバーギア機構によって駆動された後輪を有する自転車を例証し、これは、自転車フレームＦ上に動力レバーピボット６２、およびはめ歯トラック６４を備える主動力レバー６０ｐ−ｔを含む。駆動ギア６６は、自転車フレーム上にピボット６６ａを、およびホイールハブ６８上に取り付けられた被駆動ギアを回転させるための内ギアセグメント６６ｂを備える、「パイ」状のセグメントである。ギア比は、動力レバーと駆動ギアとの間の接続部のポイントとしてはめ歯トラックにおけるはめ歯７０の位置に従って制御される。サイクリスト（ｃｙｃｌｉｓｔ）は、動力レバーの上下移動および選択されたギア比によって自転車に動力を供給する。
【００３３】
動力レバーの上下の作用は、位相ギアおよびレバーの機構８０によって同調される。位相ギアおよびレバーの機構は、何も駆動せず、代わりに、主動力レバーへのそのレバー接続によって往復運動する上下移動を受ける。
【００３４】
二重の位相ギアおよびレバーの機構８０は、主動力レバーの動力行程および移動行程を同調させ、そのため、ホイールハブ６８およびホイール６８ａに一定して動力が適用される。
【００３５】
二重の位相ギアおよびレバーの機構８０は、図１０に示されるように、自転車フレームに固定されたギアハブに取り付けられた同調するギア８５を共有し、ギア歯は、各位相ギア８２、８４と係合している。
【００３６】
第１位相ギアおよびレバーの機構８６は、主動力レバー６０ｔに対するピボット取付部８６ｂおよびフレームに対するピボット取付部８６ｃを備えるレバー８６ａを含む。位相ギア８２に対するレバーピボット８６ｄもある。
【００３７】
第２位相ギアおよびレバーの機構８８は、第１機構と同じレバーの構成要素および取付部を含む。第１および第２の位相ギアおよびレバーの機構は、異なる段階での主動力レバーへのそれらの結合によって、動力行程および移動行程における異なる段階にある。
【００３８】
そのため、図１０で見られるように、主動力レバー６０ｐが動力行程において下へと移動し、第２レバー８８ａを引くとともに、第２位相ギア８４の動力セグメントは、同調するギア８５と係合して、それを回転させる。同時に、同調するギアは、第１位相ギア８２の移動セグメントと係合して、それを駆動させることで、右に動かし、レバー８６ａによって、主動力レバー６０ｔを上向きの移動行程に動かす。
【００３９】
結果として、主動力レバー６０ｐ−ｔおよびそれらのセグメントギアが、完全に一周して移動しないために、二重の同期する位相ギアおよびレバーの機構は、各々、主動力レバーが次の動力行程のために移動行程を通って開始位置へと自由に移動するように、フリーホイールとして作用する。
【００４０】
図１０の自転車は、はめ歯トラックにおいてギア比制御のはめ歯の位置によって選択された可変ギア比、および二重の位相ギアおよびレバーの機構によって動力行程および移動行程において同調された駆動レバーを有して、二重の主動力レバーおよびギアの動力によって駆動される。自転車の主動力駆動装置は、差動ギア比が、そのギア比制御のはめ歯設定に従って、各主レバーに対して選択され得るような装置である。
【００４１】
本発明の原則を具体化する構造に対して様々な変更がなされてもよい。例えば、本発明によるイヤーギアの代替実施形態は、位相ギアが、内ギアよりも大抵、外にあるように、ギアセグメントが反転しているギアを含むことが認識され得る。歯の内巻きの（ｉｎｖｏｌｕｔｅ）幾何学的形状のために、被駆動ギアが位相ギアに比例してはるかに小さいときに、この代替が好ましいかもしれない。加えて、または代替的に、本発明によるレバーの代替実施形態の別の実施例は、ホイールを駆動させる様々なレバー（ｖａｒｉ−ｌｅｖｅｒ）、および図１０で示されるような同調する機構としてのみ作用する位相ギアの場合に存在する。そのような実施形態は、被駆動ギアの内部にワンウェイクラッチ（フリーホイール）を有するように提供され得る。前述の実施形態は、限定する意味ではなく、例示的な意味で明記されている。本発明の範囲は、ここに添付される請求項によって画定される。
【図１】
2019112058.tif 000003
【図２】
2019112058.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019112058.tif 000006
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月11日(2019.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復運動を回転運動に変換する及びそのような回転運動を被駆動ギアに送達するための
位相ギアであって、該位相ギアが、
動力セグメント、移動セグメント、動力セグメントと移動セグメントとの間の第１結合
子セグメント、および移動セグメントと動力セグメントとの間の第２結合子セグメントを
含み、
４つのセグメントが、連続的なギア表面を画定するために連結され、各セグメントが、
曲率半径を有し、位相ギアおよび被駆動ギアの係合が、移動セグメントよりも動力セグメ
ントにおいてより長い持続時間を有する係合であるように、動力セグメントが、移動セグ
メントよりも大きな半径を有しており、
位相ギアは非対称のナス形状を有することを特徴とする、位相ギア。
【請求項２】
往復運動する動力を回転動力に変換する及び変換された動力を被駆動ギアに送達するた
めの位相ギアおよびレバーの機構であって、該機構が、
往復運動する動力を発達させるためのピボットポイントを有するレバー、
動力セグメント、移動セグメント、動力セグメントと移動セグメントとの間の第１結合
子セグメント、および移動セグメントと動力セグメントとの間の第２結合子セグメントを
含む連続的なギア表面を有する、位相ギアを含み、該位相ギアが、
動力セグメントおよび移動セグメントの被駆動ギアとの係合間で位相ギアをシフトするた
めに、レバーに接続されたオフセットしたギアのピボットを有し、動力セグメントおよび
移動セグメントが各々、レバーのピボットポイントで始まる曲率半径を有し、および動力
セグメントが、移動セグメントより大きな半径を有し、
オフセットしたギアのピボットは、曲率半径を規定するピボットポイントと違う位置に
設けたことを特徴とする、位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項３】
オフセットしたギアのピボットが、レバーの端部に設けられていることを特徴とする、
請求項２に記載の位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項４】
曲率半径を規定するピボットポイントが、レバーの端部にあり、位相ギアを枢支するピ
ボットが、ピボットポイントから間隔を置かれたポイントに設けられていることを特徴と
する、請求項２に記載の位相ギアおよびレバーの機構。
【請求項５】
自転車のホイール上で往復運動する動力を回転動力に変換する及び変換された動力を被
駆動ギアに送達するための２つの位相ギアおよびレバーの機構によって動力を供給された
自転車であって、２つの位相ギアおよびレバーの機構の各々が、
往復運動する動力を発達させるためのピボットポイントを有する主動力レバー、
動力セグメント、移動セグメント、動力セグメントと移動セグメントとの間の第１結合
子セグメント、および移動セグメントと動力セグメントとの間の第２結合子セグメントを
含む連続的なギア表面を有する、位相ギアを含み、該位相ギアが、
動力セグメントおよび移動セグメントの被駆動ギアとの係合間で位相ギアをシフトするた
めに、レバーに接続されたオフセットしたギアのピボットを有し、動力セグメントおよび
移動セグメントが各々、レバーのピボットポイントで始まる曲率半径を有し、動力セグメ
ントが、移動セグメントより大きな半径を有し、および主動力レバーが、被駆動ギアを介
して自転車のホイールに連続的な動力を送達するべく一緒に動作するように配され、
オフセットしたギアのピボットは、曲率半径を規定するピボットポイントと違う位置に
設けたことを特徴とする、自転車。
【請求項６】
往復運動を回転運動に変換する及びそのような運動を被駆動ギアに送達するためのレバ
ーおよびギアの機構であって、該機構が、
その端部の中間のポイントでピボットポイントを有し、一端近くにはめ歯トラックを有
している細長いレバー、
円のセグメントを画定するギア表面を有するセグメントギア、
ギア表面から半径方向に間隔を置かれたセグメントギアのためのピボットポイント、お
よび
はめ歯トラックにおいて一定位置に移動し、そこでセグメントギアに接続されるように
配置されたはめ歯を含み、
それによって、そのピボットポイントのまわりのレバーの往復運動する移動が、回転運動
をセグメントギア表面と係合した被駆動ギアに送達するために、そのピボットポイントの
まわりにギアセグメントを動かし、およびセグメントギア表面と被駆動ギアとの間のギア
比が、はめ歯トラックにおけるはめ歯の位置を変えることによって変化する、レバーおよ
びギアの機構。
【請求項７】
動力をホイールに送達するためのレバーおよびギアの機構、主動力レバーの動力行程お
よび移動行程を同調させるための２つの機構を有する、動力ホイール、ホイール駆動ギア
、およびフレームを備える自転車であって、該レバーおよびギアの機構が、
フレーム上にピボットポイントを各々有している２つの細長い主動力レバーであって、
各レバーが、はめ歯トラックを有している、２つの細長い主動力レバー、
円のセグメントを画定するギア表面を各々有している２つのセグメントギアであって、
ホイール駆動ギアを係合している、２つのセグメントギア、
各セグメントギアのフレーム上のピボットポイントであって、ギアのピボットポイント
の各々が、ギア表面から半径方向に間隔を置かれている、ピボットポイント、および
はめ歯トラックにおいて一定位置に移動し、そこでセグメントギアに接続されるように
各々が配置された２つのはめ歯を含み、
それによって、そのピボットポイントのまわりのレバーの往復運動する移動が、回転運動
をホイール駆動ギアに送達するために、そのピボットポイントのまわりにギアセグメント
を動かし、同調する機構の各々が、
主動力レバー上のピボットポイントおよびフレームに接続された端部を有する同調、  
レバーに接続されたオフセットしたギアのピボットを有する位相ギアを有し、
該位相ギアが、動力セグメント、移動セグメント、動力セグメントと移動セグメントとの
間の第１結合子セグメント、および移動セグメントと動力セグメントとの間の第２結合子
セグメントを含む連続的なギア表面を有し、２つの同調する機構が、同調するギアに係合
し、それによって、各主動力レバーが次の動力行程のために移動行程を通って開始位置へ
と自由に移動するように、フリーホイールとして作用させる、自転車。
【外国語明細書】
2019112058000001.pdf