(57)【要約】【課題】自転車走行に際しペダルに対して踏み込みの負担を軽減し、しかも踏み込み力の効率化を図って円滑な走行を可能にする。【解決手段】クランクアーム回転板３における入力側回転モーメントとスプロケット歯車６における出力側回転モーメントとを互いに異ならしめるよう互いにずらして配置したクランクアーム回転板３とスプロケット歯車６との間に偏心回転可能な中間板１を係合配置して成る駆動伝達機構Ｐを備える。この駆動伝達機構Ｐは、ドーナツ型のスプロケット歯車６の中央に回転可能に枢着し、フレーム１１に中央の軸支部２Ｄを固定して成る支承固定円板２の偏心位置にクランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａを回転可能に支承すると共に、中間板１には中央回転軸３Ａが相対スライド可能に係合する第１ガイド長溝孔１Ａと、スプロケット歯車６側面が相対スライド可能に係合する第２ガイド長溝孔１Ｂを設ける。【選択図】　図１
2004009869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のフレームに回転可能に枢着されたクランクアーム回転板の中央回転軸に、ペダルが設けられている左右のクランクアームを一体状に連繋し、クランクアームによるクランクアーム回転板の回転によって従動回転されるスプロケット歯車と、後輪用の従動スプロケット歯車との間で掛巡されている駆動チェーンによって後輪を回転させる自転車用回転動力伝達装置であって、クランクアーム回転板における入力側回転モーメントとスプロケット歯車における出力側回転モーメントとを互いに異ならしめるよう互いにずらして配置されたクランクアーム回転板とスプロケット歯車との間に偏心回転可能な中間板を係合配置して成る駆動伝達機構を備えたことを特徴とする自転車用回転動力伝達装置。
【請求項２】
駆動伝達機構は、ドーナツ型のスプロケット歯車の中央に回転可能に枢着され且つ中央の軸支部がフレームに固定された支承固定円板に、当該軸支部に対して偏心した状態でクランクアーム回転板の中央回転軸を回転可能となるように支承させると共に、クランクアーム回転板の中央回転軸を相対スライド可能に係合させる第１ガイド長溝孔と、第１ガイド長溝孔に対して直交するように当該第１ガイド長溝孔の左右対称位置に設けられ、支承固定円板の周りで回転するスプロケット歯車側面を相対スライド可能に係合させる第２ガイド長溝孔とを中間板に備えて成る請求項１記載の自転車用回転動力伝達装置。
【請求項３】
クランクアーム回転板の中央回転軸は、中間板の第１ガイド長溝孔を貫挿した側で固定されたガイド板を介して支承固定円板に回転可能に支承され、且つガイド板は、第１ガイド長溝孔に係合されたカムローラーを介してクランクアーム回転板に連繋すると共に、スプロケット歯車側面には、第２ガイド長溝孔に係合されたカムローラーを回転可能に枢着して成る請求項１または２記載の自転車用回転動力伝達装置。
【請求項４】
ガイド板のカムローラーは、第１ガイド長溝孔に対して互いに逆向きにフランジ部を備えた状態で、クランクアーム回転板の中央回転軸に対して対称位置に配置し、スプロケット歯車側面のカムローラーは、第２ガイド長溝孔に対して互いに逆向きにフランジ部を備えた状態で、中央の支承固定円板の周りを回転するスプロケット歯車側面の対称位置にそれぞれ２個にして配列形成してある請求項３記載の自転車用回転動力伝達装置。
【請求項５】
中間板は、第１ガイド長溝孔、第２ガイド長溝孔それぞれが、互いに直交する楕円短軸、楕円長軸に合致した楕円状に形成されている請求項１乃至４のいずれか記載の自転車用回転動力伝達装置。
【請求項６】
クランクアーム回転板の中央回転軸は、支承固定円板の中央の軸支部に対し、後輪用の従動スプロケット歯車の回転軸と反対位置に配置されている請求項１乃至５のいずれか記載の自転車用回転動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車走行に際しクランクアームを回転させるペダルに対する踏み込み力の効率化を図って円滑な走行を可能にし、走行時のペダル踏み込みの負担を軽減できるようにした自転車用回転動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自転車用回転動力伝達装置は、自転車のフレームに形成のクランク軸受によって、ペダルが設けられている左右のクランクアームを一体状に連繋するクランク軸を支承し、クランクアームの回転によって従動回転されるスプロケット歯車と、後輪用の従動スプロケット歯車との間で掛巡されている駆動チェーンによって後輪を回転させるものであって、この場合、スプロケット歯車の回転軸とクランク軸とは同軸上に配置された構造となっている。また近時においては、走行時のペダル踏み込みの負担を軽減するために、例えば変速制御機構やモータ駆動力を利用した電動補助自転車等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のようにスプロケット歯車の回転軸とクランク軸とが同軸上に配置されている場合では、走行時のペダル踏み込みに際し、スプロケット歯車に対し、左右のクランクアームの予め設定されているアーム長さに対応した回転モーメント（トルク）しか得られないために、走行時のペダル踏み込みの負担が掛かり過ぎてしまうことがあり、そうすると円滑な走行が不可能となり、身体に対する肉体的な疲労も大きくなるものであった。また、変速制御機構を使用した場合では、大小の複数の歯車の噛み合わせを変更させるために多段的なギヤチェンジ操作が必要とされ非常に煩わしいものとなる。一方、モータ駆動力を利用した電動補助自転車等ではこのモータの重量によって自転車自体が重量的にも形態的にも嵩張るものとなり取扱いが面倒なものとなるのである。しかもモータ駆動力の利用はそのための動力源、例えば蓄電池の搭載が必要であるからなお一層重量的にも嵩張るのであり、そのための充電操作も煩わしく、また高価なものとならざるを得ないものである。しかも駆動モータ出力の調整によるものでは走行路面の状態を適切に検出してこれに対応した出力を調整する必要があり、これを手動操作で行なうとしても面倒なものである。
【０００４】
そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、自転車走行に際し回転させるペダルに対して踏み込みの負担を軽減し、しかも踏み込み力の効率化を図って円滑な走行を可能にした自転車用動力伝達装置を提供することを目的とするものであり、必要があれば車椅子の走行輪の回転伝達機構としても利用できるようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明にあっては、自転車のフレーム１１に回転可能に枢着されたクランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａに、ペダル１４が設けられている左右のクランクアーム１５を一体状に連繋し、クランクアーム１５によるクランクアーム回転板３の回転によって従動回転されるスプロケット歯車６と、後輪用の従動スプロケット歯車１７との間で掛巡されている駆動チェーン１６によって後輪を回転させる自転車用回転動力伝達装置であって、クランクアーム回転板３における入力側回転モーメントとスプロケット歯車６における出力側回転モーメントとを互いに異ならしめるよう互いにずらして配置されたクランクアーム回転板３とスプロケット歯車６との間に偏心回転可能な中間板１を係合配置して成る駆動伝達機構Ｐを備えたものである。
駆動伝達機構Ｐは、ドーナツ型のスプロケット歯車６の中央に回転可能に枢着され且つ中央の軸支部２Ｄがフレーム１１に固定された支承固定円板２に、当該軸支部２Ｄに対して偏心した状態でクランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａを回転可能となるように支承させると共に、クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａを相対スライド可能に係合させる第１ガイド長溝孔１Ａと、第１ガイド長溝孔１Ａに対して直交するように当該第１ガイド長溝孔１Ａの左右対称位置に設けられ、支承固定円板２の周りで回転するスプロケット歯車６側面を相対スライド可能に係合させる第２ガイド長溝孔１Ｂとを中間板１に備えて構成することができる。
クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａは、中間板１の第１ガイド長溝孔１Ａを貫挿した側で固定されたガイド板４を介して支承固定円板２に回転可能に支承され、且つガイド板４は、第１ガイド長溝孔１Ａに係合されたカムローラー５を介してクランクアーム回転板３に連繋すると共に、スプロケット歯車６側面には、第２ガイド長溝孔１Ｂに係合されたカムローラー５を回転可能に枢着して成るものとできる。
ガイド板４のカムローラー５は、第１ガイド長溝孔１Ａに対して互いに逆向きにフランジ部５Ａを備えた状態で、クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａに対して対称位置に配置し、スプロケット歯車６側面のカムローラー５は、第２ガイド長溝孔１Ｂに対して互いに逆向きにフランジ部５Ａを備えた状態で、中央の支承固定円板２の周りを回転するスプロケット歯車６側面の対称位置にそれぞれ２個にして配列形成してあるものとできる。
中間板１は、第１ガイド長溝孔１Ａ、第２ガイド長溝孔１Ｂそれぞれが、互いに直交する楕円短軸、楕円長軸に合致した楕円状に形成されているものとすることができる。
クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａは、支承固定円板２の中央の軸支部２Ｄに対し、後輪用の従動スプロケット歯車１７の回転軸と反対位置に配置されているものとできる。
【０００６】
以上のように構成された本発明に係る自転車用動力伝達装置にあって、ペダル１４に対する踏み込みによるクランクアーム１５の回転は、当該クランクアーム１５に一体のクランクアーム回転板３、ガイド板４それぞれを回転させ、第１ガイド長溝孔１Ａに係合しているクランクアーム回転板３、ガイド板４相互間に回転可能に介設されたカムローラー５によって楕円形状の中間板１を偏心回転させる。このときカムローラー５は第１ガイド長溝孔１Ａに沿って相対スライドしながら中間板１を略円形の軌道Ｑに沿って円滑に回転させる。
そして中間板１の第２ガイド長溝孔１Ｂに係合しているカムローラー５を介してドーナツ型のスプロケット歯車６を中央の支承固定円板２の周りに回転させる。このときカムローラー５は第２ガイド長溝孔１Ｂに沿って相対スライドしながらスプロケット歯車６に円滑に回転力を伝達させ、駆動チェーン１６を介して後輪用の従動スプロケット歯車１７を従動回転させる。
こうして駆動伝達機構Ｐによる中間板１は、クランクアーム回転板３とスプロケット歯車６との間で偏心回転運動を行わせられ、クランクアーム回転板３における入力側回転モーメントとスプロケット歯車６における出力側回転モーメントとを互いに異ならしめるように作動させるものとなる。
クランクアーム回転板３、ガイド板４相互間においてクランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａに対して対称位置に配置したカムローラー５は、これが中央回転軸３Ａに対して対称位置に離隔配置された作用点となって中間板１に対し力のモーメントすなわち偶力を発生させることで当該中間板１に円滑に回転力を伝達させる。
中央の支承固定円板２の周りを回転するドーナツ型のスプロケット歯車６側面の対称位置にそれぞれ２個にして配列形成してあるカムローラー５は、これが中央の支承固定円板２の軸支部２Ｄに対して対称位置に離隔配置された作用点となってスプロケット歯車６自体に偶力を発生させることで当該スプロケット歯車６に効率良く円滑に回転力を伝達させる。
第１ガイド長溝孔１Ａ、第２ガイド長溝孔１Ｂに対して互いに逆向きにフランジ部５Ａを備えた状態で係合するそれぞれのカムローラー５は、第１ガイド長溝孔１Ａ、第２ガイド長溝孔１Ｂからのカムローラー５の離脱を防止させる。
支承固定円板２の軸支部２Ｄに対し、後輪用の従動スプロケット歯車１７の回転軸と反対位置に配置されているクランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａは、クランクアーム１５の回転中心位置に対する中間板１の偏心距離を有効な大きさに設定可能にさせる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明するに、図において示される符号１０は本発明に係る自転車用動力伝達装置が組み込み配装される自転車であり、自転車１０におけるフレーム１１下部に設けられているクランク軸受（図示せず）に対し回転自在に支承された後述するクランクアーム回転板３の一側面中央に突出形成した軸支部３Ｂと、クランクアーム回転板３の他側面中央に突出形成した中央回転軸３Ａと、中央回転軸３Ａ先端に嵌め込まれる軸支部３Ｂとによって形成されるクランク軸１３を、当該両軸支部３Ｂが一端の嵌合孔１２に嵌合され且つ他端のペダル１４に対する踏み込みに伴ない回転されるクランクアーム１５によって回転させることにより、自転車用動力伝達装置によって動力が効率良く伝達されることで駆動チェーン１６を介して後輪用の従動スプロケット歯車１７を円滑に従動回転させるようになっている。
【０００８】
そして本発明に係る自転車用動力伝達装置自体はフレーム１１のクランク軸受側方にクランク軸１３の軸支部３Ｂによって支承されたクランクアーム回転板３と、クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａ位置に対して中心軸位置が食違い状に配装されるよう中央の軸支部２Ｄをフレーム１１に固定させてある支承固定円板２に回転可能に嵌め合わせたドーナツ型のスプロケット歯車６との間に駆動伝達機構Ｐを備えている。この駆動伝達機構Ｐは、クランクアーム回転板３における入力側回転モーメントとスプロケット歯車６における出力側回転モーメントとを互いに異ならしめるように構成されており、互いにずらして配置されたクランクアーム回転板３とスプロケット歯車６との間に係合配置された状態で偏心回転可能となる中間板１を備えることによって、例えば片寄りのある２軸間に運動を伝える所謂オルダム式食い違い継手機構の如く形成されている。
【０００９】
具体的な駆動伝達機構Ｐの構成としては、クランクアーム１５の回転に伴ない異なるペダル１４位置に対応して例えば図４に示すように中心位置が略円形に近い軌道Ｑを描くような偏心回転運動をして相互に片寄りのあるスプロケット歯車６、クランクアーム回転板３それぞれの２軸間に運動を伝える略楕円形状を呈する中間板１を係合配置し、スプロケット歯車６と従動スプロケット歯車１７との間で掛巡されている駆動チェーン１６を回転循環させるものとしてある。
【００１０】
図１に示すように、楕円形状の中間板１は、互いに直交する楕円短軸、楕円長軸に合致した状態で第１ガイド長溝孔１Ａ、第２ガイド長溝孔１Ｂそれぞれが穿設されている。すなわち第１ガイド長溝孔１Ａは、楕円の短軸方向に沿って設けられ、後述するカムローラー５の筒胴軸部５Ｂが係合可能な幅員を有する細長状に形成されている。一方、第２ガイド長溝孔１Ｂは、楕円の長軸方向に沿って且つ中央の第１ガイド長溝孔１Ａに対して上下対称位置に分割して設けられ、後述するカムローラー５の筒胴軸部５Ｂの２つが係合可能な幅員を有する太長状に形成されている。尚、第１ガイド長溝孔１Ａは図示のように、１本状に長く形成されている場合に限らず、中間板１の中心に対して左右対称的に分割形成されることもある。
【００１１】
またクランクアーム１５の回転に従動回転するクランクアーム回転板３は、この一側面に突出形成した中央回転軸３Ａを中間板１の一側面側から第１ガイド長溝孔１Ａに遊嵌し、第１ガイド長溝孔１Ａの反対側から帯板状のガイド板４の中央孔部４Ａに嵌合させて一体となるようにしっかりと固定されている。このガイド板４の中央孔部４Ａに対する両端対称位置には、第１ガイド長溝孔１Ａに係合されたフランジ部５Ａと筒胴軸部５Ｂとから成るカムローラー５を介してクランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａに対する対称位置に回転軸を兼ねたネジによって回転可能に連繋されている。このときガイド板４のカムローラー５は、第１ガイド長溝孔１Ａの幅員よりも大きな外径を有するフランジ部５Ａと、第１ガイド長溝孔１Ａの幅員と略同じ外径を有する筒胴軸部５Ｂとを備えており、第１ガイド長溝孔１Ａに対して互いに逆向きにフランジ部５Ａを当接させた状態で筒胴軸部５Ｂが第１ガイド長溝孔１Ａに貫挿されるようにしてある。
【００１２】
支承固定円板２は、この円周一端側に軸受孔２Ｃを穿設した厚肉円形部２Ａと、厚肉円形部２Ａの外周に延設された薄肉環状縁部２Ｂとを形成し、中央にはフレーム１１に固定される軸支部２Ｄが形成されている。また支承固定円板２の軸受孔２Ｃには前記クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａが回転可能となるように係合されている。そして厚肉円形部２Ａと薄肉環状縁部２Ｂとによって形成される段差位置にはドーナツ型のスプロケット歯車６中央の円形開口部６Ａが回転可能に係合されるものとなっており、スプロケット歯車６が支承固定円板２の係合位置から逸脱せずに支承固定円板２の周りをスムーズに回転できるよう係合箇所を覆う程度の直径を有するワッシャー７を係合箇所に当てがうようにしてネジ止め固定してある。
【００１３】
また、駆動チェーン１６が掛巡された状態で支承固定円板２の周りで回転するスプロケット歯車６側面には支承固定円板２に対する対称位置に厚肉状の座部６Ｂを設け、この座部６Ｂに回転軸を兼ねたネジによって回転可能に枢着されたカムローラー５を介してスプロケット歯車６側面を中間板１の第２ガイド長溝孔１Ｂに係合させてある。これによって、支承固定円板２の周りで回転しながらスプロケット歯車６自体を中間板１の第２ガイド長溝孔１Ｂに沿って相対スライド可能となるようにしてある。
【００１４】
すなわちスプロケット歯車６側面のカムローラー５は、中央の支承固定円板２の周りを回転するスプロケット歯車６側面の対称位置にそれぞれ２個にして配列形成してある。そして第２ガイド長溝孔１Ｂの幅員の半分よりも若干大きな外径を有するフランジ部５Ａと、第２ガイド長溝孔１Ｂの幅員の半分と同程度かもしくは若干小さな外径を有する筒胴軸部５Ｂとを備えており、第２ガイド長溝孔１Ｂに対して互いに逆向きにフランジ部５Ａを備えた状態で、２つの筒胴軸部５Ｂが第２ガイド長溝孔１Ｂに貫挿配置するようにしてある。
【００１５】
図４に示すように、このスプロケット歯車６側面の対称位置にあるカムローラー５相互間の距離２ｄ２は、クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａに対する対称位置にあるカムローラー５相互間の距離２ｄ１に対して長くなるように設定してある。また、クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａに対してスプロケット歯車６の回転中心が偏心しているため、ペダル１４からスプロケット歯車６の回転中心までの距離Ｌ２は、ペダル１４から中央回転軸３Ａまでの距離Ｌ１よりも大きくなる。
【００１６】
フレーム１１の両側に位置する左右のクランクアーム１５夫々はフレーム１１におけるクランク軸受（図示せず）内で相互に、クランクアーム回転板３における中央回転軸３Ａ、軸支部３Ｂそれぞれから成るクランク軸１３を、左右のクランクアーム１５夫々の一端に設けた嵌合孔１２に嵌合させることで一体状に連繋されていて、クランクアーム１５の回転によってクランクアーム回転板３は中央回転軸３Ａを回転中心として一体に回転されるものとしてある。またクランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａは、支承固定円板２中央のフレーム１１に固定された軸支部２Ｄに対し、後輪用の従動スプロケット歯車１７の回転軸と反対位置に配置されている（図３参照）。尚、支承固定円板２の周りでスプロケット歯車６を円滑に回転させるために、支承固定円板２の薄肉環状縁部２Ｂとスプロケット歯車６の円形開口部６Ａとの間に複数のローラーを介設しても良く、更には円盤状の支承固定円板２の周縁に配した複数のローラーを介して支承固定円板２の周囲でスプロケット歯車６が抜脱されることなく回転されるようにしても良い（図示せず）。
【００１７】
次に図４乃至図６を参照してクランクアーム１５の回転に伴なうクランクアーム回転板３・中間板１・スプロケット歯車６を介しての駆動チェーン１６の作動について説明すると、従動スプロケット歯車１７とスプロケット歯車６との間で掛巡されている駆動チェーン１６によってスプロケット歯車６は従動スプロケット歯車１７側に常時牽引されている状態にあるのである。そしてこの牽引されている状態でクランクアーム１５と一体回転するクランクアーム回転板３が、第１ガイド長溝孔１Ａに沿って相対スライド可能としてあるカムローラー５を介して中間板１を図４に示すような略円形に近い軌道Ｑに沿って偏心回転させる。
【００１８】
そして偏心回転する中間板１は、第２ガイド長溝孔１Ｂに沿って相対スライド可能としてあるカムローラー５を介してスプロケット歯車６を従動回転させる。このとき第１ガイド長溝孔１Ａに係合されているカムローラー５がクランクアーム回転板３によって中間板１を回転させるときの力のモーメントがかかる位置すなわちトルク作用点となる。一方、第２ガイド長溝孔１Ｂに係合されているカムローラー５が中間板１によってスプロケット歯車６を回転させるときの力のモーメントがかかる位置すなわちトルク作用点となる。
【００１９】
またクランクアーム回転板３のクランク軸１３を回転させるためのペダル１４位置が作用点となるとすれば、その作用点で、スプロケット歯車６を回転させている結果になる。このときクランクアーム回転板３の中心位置がずれているので、そのずれた分だけ見かけ上クランクアーム１５の長さが大きくなっている。そのため、梃子作用により、作用点位置が中心から離れて大きくなれば作用点に掛かる力は小さくて済むので楽にペダル１４を踏むことができ、平坦地でも、坂道でも同様に軽くこぐことができるのである。
【００２０】
すなわち図４に示すように、例えばクランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａが、支承固定円板２の軸支部２Ｄ位置に対し、後輪用の従動スプロケット歯車１７の回転軸と反対位置に配置されている場合において、クランクアーム１５が上下方向にある位置からペダル１４を前側へ向けて回転させ１８０度反転状態に位置する間に、ペダル１４位置からクランクアーム回転板３の回転中心までのクランクアーム１５の距離Ｌ１に対して、ペダル１４位置からスプロケット歯車６の回転中心までの距離Ｌ２が大きいため、見かけ上クランクアーム１５の距離Ｌ１が長くなって力のモーメントの作用点までの長さが伸びた状態となる。
【００２１】
しかもスプロケット歯車６側面の対称位置にあるカムローラー５相互間の距離２ｄ２が、クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａに対する対称位置にあるカムローラー５相互間の距離２ｄ１に対して長くなるように設定してあるため、ペダル１４に一定の踏み込み力Ｆが働いた場合、Ｌ１：Ｌ２＝ｄ１：ｄ２であるから、クランクアーム回転板３、スプロケット歯車６それぞれに対するトルクＴ１，Ｔ２の関係は、Ｔ２＝Ｆ・ｄ２＞Ｆ・ｄ１＝Ｔ１となり、スプロケット歯車６に対し高出力トルクが得られるのである。換言すれば、ペダル１４にかかる踏み込み力Ｆが小さくても一定のトルクＴの作用によってスプロケット歯車６を常に円滑に回転させることができるのである。
【００２２】
これにより偏心回転する中間板１を介して常に一定のトルクをスプロケット歯車６に付与させ、駆動チェーン１６を介して従動スプロケット歯車１７を効率良く円滑に回転させるのである。しかも中央の支承固定円板２の周りを回転するドーナツ型のスプロケット歯車６側面の対称位置にそれぞれ２個にして配列形成してあるカムローラー５により、これが中央の支承固定円板２の軸支部２Ｄに対して対称位置に離隔配置された作用点となってスプロケット歯車６自体に一定の偶力を発生させるため、当該スプロケット歯車６に効率良く円滑に回転力を伝達させるものとなってペダル１４に対する踏み込みの負担を軽減させるのである。
【００２３】
次に自転車１０への駆動伝達機構Ｐの組込みを説明すると、フレーム１１の所定位置に、駆動チェーン１６を駆動させるスプロケット歯車６の軸心となる支承固定円板２の軸支部２Ｄは例えば従来のスプロケット歯車の中心軸位置に設定固定し、一方、ペダル１４を連繋しているクランクアーム１５の回転中心であるクランク軸１３はその軸支部３Ｂによって例えば軸支部２Ｄ位置よりも進行方向の前方に位置させてフレーム１１に回転可能に支承する。尚、クランク軸１３はフレーム１１の左右に軸支部３Ｂを突設させ、その軸支部３Ｂに左右のクランクアーム１５それぞれを固着するのであり、支承固定円板２の軸支部２Ｄとクランク軸１３の軸支部３Ｂとはフレーム１１にしっかりと回転自在に支承されているのである。
【００２４】
尚、駆動チェーン１６を掛巡させるスプロケット歯車６の回転中心である支承固定円板２の軸支部２Ｄ位置に対して、クランクアーム回転板３の軸支部３Ｂ位置は自転車１０の進行方向の前後、上下のいずれであっても良く、自転車１０に乗る人の踏み込み容易な位置に設定されていれば良い。
【００２５】
【発明の効果】
上記説明したように本発明の構成によれば、自転車１０の走行に際し回転させるペダル１４に対して踏み込みの負担を軽減し、しかも踏み込み力の効率化を図って円滑な走行を可能にする。
【００２６】
すなわちこれは本発明が、クランクアーム回転板３における入力側回転モーメントとスプロケット歯車６における出力側回転モーメントとを互いに異ならしめるよう互いにずらして配置されたクランクアーム回転板３とスプロケット歯車６との間に偏心回転可能な中間板１を係合配置して成る駆動伝達機構Ｐを備えたからであり、これにより、偏心回転する中間板１を介して常に一定のトルクをスプロケット歯車６に付与させ、駆動チェーン１６を介して従動スプロケット歯車１７を効率良く円滑に回転させるのである。
【００２７】
また駆動伝達機構Ｐは、ドーナツ型のスプロケット歯車６の中央に回転可能に枢着された支承固定円板２の中央のフレーム１１に固定された軸支部２Ｄに対し偏心した状態でクランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａを回転可能となるように支承させると共に、中央回転軸３Ａを相対スライド可能に係合させる第１ガイド長溝孔１Ａと、第１ガイド長溝孔１Ａに対して直交し且つ当該第１ガイド長溝孔１Ａの左右対称位置に設けられ、スプロケット歯車６側面を相対スライド可能に係合させる第２ガイド長溝孔１Ｂとを中間板１に備えて成るので、クランクアーム回転板３と、スプロケット歯車６との間における中間板１の周期的な偏心回転運動により、片寄りのある２軸間に動力を的確に伝えることができる。
【００２８】
クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａはガイド板４を介して支承固定円板２に回転可能に支承され、且つガイド板４は、第１ガイド長溝孔１Ａに係合されたカムローラー５を介してクランクアーム回転板３に連繋すると共に、スプロケット歯車６側面には、第２ガイド長溝孔１Ｂに係合されたカムローラー５を回転可能に枢着して成るので、クランクアーム回転板３の回転をスプロケット歯車６に円滑に伝達できるものである。
【００２９】
ガイド板４のカムローラー５は、第１ガイド長溝孔１Ａに対して互いに逆向きにフランジ部５Ａを備えた状態で、クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａに対して対称位置に配置し、スプロケット歯車６側面のカムローラー５は、第２ガイド長溝孔１Ｂに対して互いに逆向きにフランジ部５Ａを備えた状態で、中央の支承固定円板２の周りを回転するスプロケット歯車６側面の対称位置にそれぞれ２個にして配列形成してあるので、第１ガイド長溝孔１Ａ、第２ガイド長溝孔１Ｂからのカムローラー５の離脱を未然に防止することができる。しかもカムローラー５は、これが中央の支承固定円板２の回転軸に対して対称位置に離隔配置されたトルク作用点となってスプロケット歯車６自体に偶力を発生させるものとなり、これによりスプロケット歯車６に効率良く円滑に回転力を伝達させることができペダル１４に対する踏み込み力を軽減させることができる。
【００３０】
中間板１は、第１ガイド長溝孔１Ａ、第２ガイド長溝孔１Ｂそれぞれが、互いに直交する楕円短軸、楕円長軸に合致した楕円状に形成されているので、偏心回転する中間板１によって、クランクアーム回転板３における入力側回転モーメントに対し、スプロケット歯車６における出力側回転モーメントを小さくできる。これにより駆動チェーン１６を介して後輪用の従動スプロケット１７を常時一定のペダル１４に対する踏み込み力で略定速度で自転車１０を走行させることができる。
【００３１】
クランクアーム回転板３の中央回転軸３Ａは、支承固定円板２の中央の軸支部２Ｄに対し、後輪用の従動スプロケット歯車１７の回転軸と反対位置に配置されているので、クランクアーム１５の回転中心位置に対する中間板１の偏心距離を有効な大きさに設定させることができる。
【００３２】
また本発明に係る駆動伝達機構Ｐは、自転車１０における動力伝達のみならず、各種の動力伝達手段としての利用が可能であり、例えば車椅子の走行輪等の特に人力を使用する動力伝達手段に使用するのに好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における分解斜視図である。
【図２】同じく組付状態を示す斜視図である。
【図３】同じく本発明装置が装着された自転車全体の側面図である。
【図４】同じく本発明装置の動作を説明する側面図である。
【図５】同じく自転車の走行中におけるクランクアームが上下方向に沿う位置にあるときの側面図である。
【図６】同じく自転車の走行中におけるクランクアームが水平方向に沿う位置にあるときの側面図である。
【符号の説明】
Ｐ…駆動伝達機構　　　　　　　　　Ｑ…周期軌道
１…中間板　　　　　　　　　　　　１Ａ…第１ガイド長溝孔
１Ｂ…第２ガイド長溝孔　　　　　　２…支承固定円板
２Ａ…厚肉円形部　　　　　　　　　２Ｂ…薄肉環状縁部
２Ｃ…軸受孔　　　　　　　　　　　２Ｄ…軸支部
３…クランクアーム回転板　　　　　３Ａ…中央回転軸
３Ｂ…軸支部　　　　　　　　　　　４…ガイド板
４Ａ…中央孔部　　　　　　　　　　５…カムローラー
５Ａ…フランジ部　　　　　　　　　５Ｂ…筒胴軸部
６…スプロケット歯車　　　　　　　６Ａ…円形開口部
６Ｂ…座部　　　　　　　　　　　　７…ワッシャー
１０…自転車　　　　　　　　　　　１１…フレーム
１２…嵌合孔　　　　　　　　　　　１３…クランク軸
１４…ペダル　　　　　　　　　　　１５…クランクアーム
１６…駆動チェーン　　　　　　　　１７…従動スプロケット歯車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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