(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
往路用の噛合歯と復路用の噛合歯とを相互に反対往復する手段を有し、この噛合歯でチェ
ーンを直線的に駆動させてスプロケットを一方向回転させる機構であって
このチェーンの一方の噛合面に一方の噛合歯を噛合させた際には他方の噛合が解消され、
他方の噛合面に他方の噛合歯を噛合させた際には一方の噛合が解消される相互排他的噛合
手段を有し、往路用の噛合歯または復路用の噛合歯のどちらか一方だけの運動をチェーン
に伝えて一方向運動にして、これを一方向回転運動に変換するチェーン直線駆動式往復回
転変換機構
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチェーンに直線的な駆動力を伝え、このチェーンでスプロケットを一方向回転させる往復回転変換機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のチェーン駆動式往復回転変換に於いてはクランク機構を利用していた。クランク機構は回転ストロークが一定な往復運動を回転運動に変換する事が出来るが、ストロークが一定ではない往復運動では、回転変換が無効又は変換効率が半減する欠点があった。例えば自転車に於いは、片方のペダルが上支点又は下支点に達しない場合、他方のペダルの運動は無効となる。
【０００３】
更に、上下死点付近では変換効率が低下すると云う欠点があった。
【０００４】
近年、再生可能エネルギーとして注目されている人力を含む自然エネルギーの多くは不規
則振幅であり、この不規則振幅を回転に変換するためクランク機構とチェーン駆動が多用
されているが、上記したような欠点のため効率的に劣っていた。
【０００５】
特に、自転車等の人力を回転運動にして利用するものには本発明は最適である。本発明の
様に直線的にペダルを漕ぐ自転車として特許文献１に示すものがあるが、これはスプロケ
ットを多数必要とするうえ、チェーンの長さが長大になる欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２０００−５１５７９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の欠点に鑑みなされたもので、クランク機構を使わずに簡単な構造で不規則
ストロークの往復運動をチェーン駆動により高効率に回転運動に変換して、多目的に利用
する事を可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
チェーンの前後両噛合面に相互に反対往復する噛合歯を交互排他的に噛合させて、このチ
ェーンを直線的に駆動し、スプロケットを回転させて往復回転変換する。
【発明の効果】
【０００９】
例えば自転車に於いては脚力を真下に直線的に押し下げる事により、従来より簡素な構造
で且つ高効率に推進力を得る事が出来る。更にクランクが無いので自由なデザインにする
事が出来る。
【００１０】
人力はもとより風力や波力等、媒質の不規則な振動を高効率に回転運動に変換して発電等
に利用可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】相互排他的噛合手段に溝カム機構を使った本発明の斜視図
【図２】一方の往復板が押下されている正面図
【図３】他方の往復板が押下されている正面図
【図４】チェーンガイドでチェーン撓みを阻止している上面図
【図５】自転車に本発明を利用した図
【図６】波力発電本発明をに利用した図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図を使い、チェーン１００の前噛合面１１０には前噛合歯２１０を、後噛合面１２０
には後噛合歯２２０を相互に排他的に噛合させるための手段として溝カム機構を使用する
例について説明する。
【００１３】
一方の往復板３１０と他方の往復板３２０はプーリー４５０を介して相互に反対往復する
ように往復板結合ワイヤー４００で接続されていて、一方の往復板３１０が押下されると
他方の往復板３２０が上昇し、他方の往復板３２０が押下されると一方の往復板３１０が
上昇する。
【００１４】
図１、２は一方の往復板３１０が押下されている状態であり、これに結合された２本の前
噛合用フォロア３１５が前カム溝２１５に作用して前噛合歯２１０は矢印B方向にチェーン前面１１０に押しつけられて（矢印B方向）嵌合する。嵌合したままこの往復板３１０を下端付近まで押下し続ける事により、チェーン１００が矢印Ａ方向に運動し、スプロケット５００を回転させ、回転出力軸７００が回転する。この際、他方の往復板３２０は上昇し、これに結合された２本の後噛合用フォロア３２５が後カム溝２２５に作用して後噛合歯２２０をチェーン後面１２０の反対側（矢印C方向）に動作させて、非噛合となる。
【００１５】
図３は他方の往復板３２０が押下されている状態であり、これに結合された２本の後噛合
用フォロア３２５が後カム溝２２５に作用して後噛合歯２２０がチェーン後面１２０に押
しつけられ噛合していて、この状態のまま下端付近まで踏み込む事により、チェーン１０
０が矢印Ａ方向に運動し、スプロケット５００を回転させる。この際、一方の往復板３１
０は上昇し、これに結合された２本の前用フォロア３１５が前カム溝２１５に作用して前
噛合歯２１０をチェーン噛合面の反対側に動かして、非噛合とな
る。
【００１６】
チェーン１００と両噛合歯２１０、２２０が噛合する際、チェーン１００が撓んで噛合が
無効にならない様に図４に示すようにチェーンガイド１５０を有し、チェーン１００はこ
のチェーンガイド１５０の前縁と後縁に接触し、撓みによるチェーン外れを防止する。
【００１７】
上記説明した様に、両方の往復板を交互に押下する事により、両噛合歯をチェーンの前後
両面に相互排他的に噛合し、このチェーンを連続的に駆動してこれによりスプロケットを
連続一方向回転させる事が可能となるのである。
【００１８】
図５は本発明を自転車に利用した例であり。ペダル３５０を両方の往復板３１０，３２０
に取付けたものである。
ペダル３５０を漕ぐ際に、ペダルガイド３８０に沿って脚力が直線的に押下されるので、
従来の自転車よりも効率良く推進力を得る事が可能なり、登坂する際に於いて、足を短い
ストロークで小刻みに往復させる事により、低回転、高トルクを得る事が出来、高速で走
行する際には長いストロークで往復させる事により高回転を得ることが出来る。
【００１９】
図６は本発明を波力発電に利用した例であり、防水ケーシングを施して海中に設置し、フ
ロートの不規則振幅を効率的に回転運動に変換して発電するものである。波力以外にも風
力をも本発明を利用出来、高効率な風力発電が実現可能となる。
【符号の説明】
【００２０】
１００    チェーン
１１０    前噛合面
１２０    後噛合面
１５０    チェーンガイド
２１０    前噛合歯
２１５    前カム溝
２２０    後噛合歯
２２５    後カム溝
３１０    一方の往復板
３１５    前噛合用フォロア
３２０    他方の往復板
３２５    後用噛合用フォロア
３５０    ペダル
４００    往復板結合ワイヤー
４５０    プーリー
５００    スプロケット  
６００    フリーハブ  
７００    回転出力軸
８００    フレーム
Ａ        チェーン運動方向
Ｂ         前噛合歯運動方向
Ｃ         後噛合歯運動方向
【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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