JP2000510562A - 自転車及び類似物用の改良されたペダル踏み機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 一方向動力駆動機構が複数のクランクアーム（２０Ｌ，２０Ｒ）及びクランクアームを一方向動力出力を与えるよう配置されたクランクシャフト（３４，５８）に独立して連結する関連する一方クラッチ（１６Ｌ，１６Ｒ）によって作動される。クランクアーム（２０Ｌ，２０Ｒ）は取り付けられたアダプタ（１０Ｌ，１０Ｒ）を介してクランクシャフトを駆動するため全回転を通じて回転を妨げられない。前記アダプタは前進方向に動力を供給するためのフランジ（１１）を含み、１つのクランクアームが個別にトルクをクランクシャフトに与えるか、又は両クランクアームが一緒にトルクを前進方向に与えるが、各クランクアームは、クラッチ（１６Ｌ，１６Ｒ）が作動しているときクランクシャフトに関して後向きに自由回転する。この動力駆動機構は自転車（９））、発電機（５７）又は他の機構に動力供給するために使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 自転車及び類似物用の改良されたペダル踏み機構技術分野 本発明は人力機械用の動力伝達装置の改良に関するものである。背景技術 人力機械は、典型的には自転車又は類似物に見られるように、人が発生させた エネルギーを該機械に伝達することを必要とする。内部ロスは該機械の入力と有 効な仕事出力間のエネルギーロスである。任意の機械において、内部ロスは有効 な仕事をなすために利用できる動力を最大となすために最少にしなければならな い。 現代のレーシング用自転車は非常に小さい内部ロスをもつと考えられており、 その内部ロスは主にチェーンと車輪軸受の軸受摩擦ロスに起因している（F.R．W hitt and DG Wilson，Bicycling Science(Cambridge:The MIT Press,1995)，p． 281を参照）。それ故、一般的には、個々の自転車サイクリストにとって速度増 大の２つの主な障害物は空気力学的抗力と、筋肉の強さ及び耐久力の限界である （Gross，Kyle，and Malewicki，The Aerodynamics of Human-Powered Land Veh icles,Scientific American，December 1993を参照）。しかし、伝統的なペダル 踏み方式を用いる円形運動の単純なペダル踏みは、ストロークの戻り段階中にペ ダルを完全にアンウエイト(unweight)させることができないため、ライダーによ って生ぜしめられたエネルギー量から被動輪に供給されるエネルギー量までの間 に内部ロスの形で大きなロスを含む。専門のサイクリストでさえ上りストローク 中にペダルをアンウエイトさせないことが研究によって分かっているので、これ らのロスは慣例の練習によって簡単に除かれない（F.R．Witt and DG Wilson，B icycling Science(Cambridge:The MIT Press，1995),p.63を参照）。これらの力 の量を測定する実験はそれらが大きいことを示している。代表的データ（図１に 示される）を用いると、ストロークの戻り段階でペダルを完全にアンウエイトさ せ損なったことに起因するロスは計算することができる。このデータを 用いると、もし上りストローク中にペダルに加わるこれらの“負”の力を簡単に 除去できるならば（図２参照）、車輪に加わる動力スループット(throughput)は ５０％増加するだろう。それ故、伝統的な動力伝達方式は簡単であり、一般に、 適度に有効であると考えられるが、かなりの内部ロスが存在する。 この問題を直接解決しようとする従来技術は存在しない。一見してこの問題を 取り扱うとみられる２つの従来装置がある。Ｓｏｌｅに与えられた米国特許第５ ，０８８，３４０号に記載された装置はその３つの作用モードのうちの１つで上 向ストロークで加えられる抵抗の問題を除くが、Ｓｏｌｅはその利点を述べてい ないので、そのモードの利益は明らかにＳｏｌｅによっては認められていない。 更に、もしこのモードの真の利点をＳｏｌｅが認めたならば、彼は彼の他のモー ドを排除し、彼の装置を簡単化しただろう。その代わり、Ｓｏｌｅは異なる３つ のモードの何れかで被動輪に動力を伝達するために複雑な一連のチェーンホイー ルと補助ブラケットとシャフトを備える。かかる装置は複雑で、重く、かなりの 変更なしでは慣例の自転車に取り付けることができない。更に、Ｓｏｌｅの機構 は２つの一方クラッチの存在を必要とする（被動輪上のフリーホイールに加わえ て、クランクシャフトの各端部に１個ずつ）。 またＰｒｏｉａに与えられた米国特許第５，３９０，７７３号は独立したレバ ー作用を可能にする手法で慣例の自転車のクランクシャフト上に設けた２つの独 立した一方クラッチを示す。そこに開示された装置は一方クラッチをチェーン被 動輪から除去することができるが、Ｐｒｏｉａは、フレームと各レバーアーム間 にばねを取り付けることによって彼の装置が慣例の円形方式でペダル踏みするこ とが故意にできないようにする。また、有効な仕事をなす前に各ペダルに加わる ばね力を打ち負かさなければならないので、このばねは彼の装置の内部ロスを大 きくする。発明の開示 本発明は従来入手できた動力伝達機構に見出された前述の如き欠点を解消する と共に作動の融通性を更に改良する人力機械に使用する動力伝達機構を提供する 。本発明はクランクシャフトハウジングによって限定される横軸線の回りに回転 するよう取り付けられた単一のクランクシャフトと、クランクシャフトに固定さ れ かつクランクシャフトから動力出力装置へ動力を伝達するためにそれと掛合した 可撓性駆動部材を備えた少なくとも１つの回転駆動素子と、制限されない回転角 度にわたってクランク軸線の回りに各々独立して回転可能の１対のクランクアー ムと、各々がクランクアームの１つをクランクシャフトと相互に駆動連結し、か つ１方向でクランクシャフトに関する何れかのクランクアームの回転を制限する １対の一方クラッチを含む動力伝達機構を提供する。 本発明の１実施例では、クランクシャフトに固定された回転駆動素子はチェー ンリングであり、動力をクランクアームから自転車の後輪の如き出力装置に伝達 するために前記チェーンリングと掛合した無端ループチェーンをもつ。 本発明のもう１つの実施例では、クランクシャフトに固定された回転駆動素子 はベルト駆動プーリであり、可撓性駆動部材は前記プーリと掛合した無端ベルト とすることができる。 本発明の更に他の実施例では、クランクシャフトに固定された回転素子は発電 機のロータ素子とすることができ、発電機の残部は該機械のフレームに取り付け られ又は合体される。 他の目的、利点及び特徴は以下の説明と図面から明らかになるだろう。図面の簡単な説明 図１は、F.R．Whitt and DG Wilson,Bicycling Science（Cambridge:The MIT Press，1995）at p．63 のFig．2.22の複写物であるペダルストロークの異なっ た段階における慣例の自転車のペダルに加わる力の適用を示す力線図である。 図２は、ペダルストロークの異なった段階における本発明を含む機械的駆動組 立体のペダルに加わる予想される力の適用を示す力線図である。 図３は、本発明を具備する機械的駆動装置を含む自転車の概略図である。 図４は、自転車フレームの底部ブラケットに関連する本発明を具備する機械的 駆動組立体の右側と左側の分解背面図である。 図５は、自転車フレームの底部ブラケットを組み込まれた図４に示す駆動シス テムの背面図である。 図６は、ライダーが往復動する上下のペダル踏み運動を用いた場合の自転車の 図４に示す駆動システムの予想される運動の通常の限界を示す背面図である。 図７は、前面面積を最少となしそれ故空気力学的抗力を最少となすために両ペ ダルが上死点位置にあるときの自転車の図４に示す駆動システムの配置を示す背 面図である。 図８はクランクシャフトがクラッチ軸受面を一体に合体している本発明の他の 実施例のためのクランクシャフトを示す図である。 図９は本発明を具現する機構によって駆動される発電機を合体する機械の概略 分解図である。発明実施の最良の様式 本発明の好適実施例は図３、４、５に示す如く、クランクシャフト軸受ハウジ ング又は底部ブラケット３２中に取り付けられた現存の慣例のクランクシャフト ３４を用いる慣例の自転車９に設けるための置き換え型チェーンリング−駆動機 構からなる（また、オリエンテーション目的で自転車９のフレームの一部である シートチューブ４０と下りチューブ４２も示されている）。慣例のチェーンリン グ１４は後輪１７を任意に選択可能な慣例の仕方で、例えば、後輪１７に取り付 けられた１組のはめ歯を介して又は変速装置１９を使用して駆動するために無端 チェーン１５を駆動する。伝統的なペダル踏み方式では、クランクシャフト３４ の正方形端部はペダルレバー又はクランクアームの回転軸線上で番い結合する雌 型受容部内にきちんと嵌合する。図４、５、６、７に示す本発明の実施例では、 右側クランクシャフトアダプタ１０Ｒと、左側クランクシャフトアダプタ１０Ｌ は各々、各アダプタ１０Ｒ又は１０Ｌ中の番い結合する正方形雌型受容部３５を 介して夫々のクランクシャフト３４の正方形の雄型端部上に嵌合される。このこ とによって、前記クランクシャフトアダプタ１０Ｒ又は１０Ｌの各々は、回転、 並進又は角度変位の際におけるクランクシャフトアダプタ１０Ｒ又は１０Ｌの相 対的運動を防止するために、慣例のペダルクランクアームと同じ手法で、クラン クシャフト３４にしっかり固定することができる。また、各クランクシャフトア ダプタ１０Ｒ又は１０Ｌは円筒形軸受面１２と、夫々径方向に延在する内側フラ ンジ１１又は１３を合体している。左側の内側フランジ１３は、使用中軸受面上 に載っているクラッチ軸受１６Ｌの内方移動を防止するためのバリヤーとして働 くのに十分な距離にわたって軸受面１２を越えて延在するだけでよい。クランク シャフトアダプタ１０Ｒの内側フランジ１１は、慣例のチェーンリング取り付け 装置（図示せず）を用いて１つ又はそれ以上の慣例のチェーンリング１４を取り 付けるチェーンホイール支持ブラケットとしても機能するよう、直径をかなり大 きくしている。前記軸受面１２の各々は適切な寸法、形状、及び硬度を有して、 右側一方クラッチ１６Ｒ又は左側一方クラッチ１６Ｌ（例えば米国コネチカット 州トリントン在のザ・トリントン・カンパニーから入手できるトリントン ドロ ーン カップ ローラ クラッチ〔Torrington drawn cup roller clutch〕ＲＣ Ｂ ３０、）の何れかを受け入れるようになしている。前記右側一方クラッチ又 は左側一方クラッチの各々は右側クランクアーム２０Ｒ又は左側クランクアーム ２０Ｌの支点又は内端に（例えばプレス嵌合によって）、クランクアームに生じ たトルクをクラッチに伝えるのに十分にしっかりと、取り付けられる。各クラン クアームの他端にあるのはライダーの足にペダルを取り付ける手段を合体してい る慣例のペダル（図示せず）を受け入れるための手段である。 次いで、クランクアームとクラッチの各上記組み合わせ体が前記右又は左のク ランクシャフトアダプタ（１０Ｒ又は１０Ｌ）上にある軸受面上に滑り込まされ 、前記ペダルレバーの各々が、矢印３６、３８で示す如く右から見て、時計回り に（前方に）回転したとき、クランクシャフト３４を駆動するようにそして反対 方向に回転した時クランクシャフト３４に関して自由回転するようになす。右端 キャップ２４Ｒと左端キャップ２４Ｌの各々は、右ねじ山付きボルト２８Ｒ又は 左ねじ山付きボルト２８Ｌが各端キャップ２４Ｒ、２４Ｌの中心の孔を通過して 、クランクシャフト３４の夫々の端部にあるねじ山付き孔にしっかりねじ締めさ れたとき、各クランクシャフトアダプタ１０Ｒ、１０Ｌをクランクシャフト３４ 上に、そして各前記クランクアームと一方クラッチ組立体を各前記クランクシャ フトアダプタにしっかり保持するよう設計される。それ故、本発明を具現する駆 動機構は慣例のペダル方式と正確に同じ手法で慣例の自転車に取り付けることが でき、簡単であり、かつ慣例のペダル方式より僅かに重いだけである。 図８に示す本発明の別の実施例はクランクシャフト４４を含む。クランクシャ フト４４には本発明の前述の実施例のアダプタ１０Ｌと１０Ｒに合体された径方 向に延在する内側フランジ１１、１３の対応物が４６、４８で示す如くクランク シャフト４４に合体されている。一方クラッチ１６Ｒ及び１６Ｌによって必要と される円筒形軸受面は５０においてクランクシャフト４４に合体され、そして底 部ブラケット軸受面は５２に示されている。この実施例では、５４においてクラ ンクシャフトの端部に直接ねじ締めすることの如き別の端キャップ取り付け方法 が要求される。また、止めねじ（図示せず）をもつカラーを使用することの如き 、クランクシャフトにチェーンリング支持ブラケットを取り付ける別法が必要と される。 作用 本発明の動力伝達機構は、円形のペダル踏み運動を維持するのに十分な“前進 力”が戻り段階中各ペダル上に維持される限り、慣例のペダル踏み方式と同じ手 法で使用することができる。そのためには、前記力を伝達する或る仕方でライダ ーの足にペダルを取り付けることが要求される。もし他方のペダルの回転速度と 同じ速度で十分な力がペダルを持ち上げるために適用されないならば、ペダルは 瞬間的に“同期外れ”となり、修正されるまでは、引き続きペダル踏みをなすこ とは困難となる。この特徴のために、ライダーは、連続使用によって、長時間に わたってペダルの３６０°の全円弧にわたってペダルに積極的圧力を維持するこ とが要求される筋肉の強さと耐久力を発達させる。これは上りストロークにおけ るペダルの荷重付加(weighting)に起因するすべてのロスを完全に排除し、防止 して、動力出力を実質上改善する。時間の経過と共に、筋肉と協調性(coordinat ion)が実質的な正圧力を上向行程中にペダルに与えるために更に発達させられ、 それ故クランクシャフト３４を回転させるためにクランクアーム２０Ｌ又は２０ Ｒ、夫々の一方クラッチ１６Ｌ、１６Ｒ、及びアダプタ１０Ｌ又は１０Ｒを介し てトルクを供給でき、動力出力の増大が図１と２間を比較することによって認め られる如く、劇的にすらなる。 本発明の他の利点は、被動輪１７上の一方クラッチ（フリーホイール）を排除 することができることにある。被動輪上のフリーホイール無しでは適切に作動し ない前記Ｓｅｏｌの発明とは対照的に、本発明を具備した機構は被動輪上にフリ ーホイールが有っても無くても作動する。被動輪上のフリーホイールを排除する と、自転車の全重量は減少でき、同時に、チェーンは惰走しているときでも連続 的に回転するので、自転車が前進している限り、惰走中に変速装置シフト機構１ ９をシフトすることができる。 更に、この動力伝達機構では、ライダーは伝統的な円形のペダル踏み運動より はむしろ、図６に示す如き上下往復運動を使用することもできる。多分、非常に 険しい丘陵の如き極めて異常な環境下を除けば、殆どのライダーはこの運動を使 用しないことが予想される。往復様式でペダル踏みをするとき、ペダルは約４５ 〜６０度の円弧を含む約６乃至８インチの垂直高さにわたって交互方式で押し下 げられるだろう。一方のペダルが押し下げられているとき、他方のペダルは次の 動力適用にとって適切な位置に戻されるだろう。足の移動は階段上りに似た交互 様式でなされるが、ペダルの移動は、力の適用において重力がライダーを最も良 く援助する場合ペダル回転円のセクター内にあるだろう。 該装置のもう１つ利点は、ライダーは前面面積を減少させるために惰走して丘 陵を下るとき、両足を同時に持ち上げて、図７に示す如く空気力学的効果を改善 することができることにある。 上述の記載には多くの細部構成を含むが、これらは発明の範囲を限定するもの ではなく、単に本発明の現在好適な実施例の幾つかの例示に過ぎない。例えば、 クランクシャフト３４とクランクシャフトアダプタ１０Ｌと１０Ｒは他の様式で 相互に結合されるか、又は図８に示す如く一体構造として製造することができる 。異なった寸法の底部ブラケット軸受面３２は他のクランクシャフト設計を具現 するために新設計の自転車フレームに使用することができる。通常タンデム自転 車に見られるように複数のライダーを連続配置させることができる。勿論、本発 明は航空機、船舶、発電機の如き自転車以外の種々の人力機械に使用することが できる。 かかる配置の１つは図９に簡単な分解図で示されており、この場合発電機５７ のロータ５６がクランクシャフトアダプタ１０Ｒ’上にそれと一緒に回転するよ う担持されている。クランクシャフト５８は上述の軸受ハウジング３２にほぼ似 た軸受ハウジング６０中の適当な軸受（図示せず）に担持される。軸受ハウジン グ６０はフレーム部材６２によって代表されるフレームによって支持され、この フレームに発電機の残部が取り付けられる。クランクシャフトアダプタ１０Ｒ’ は円筒形軸受面１２を支持し、そしてクランクシャフト５８とこれに取り付けら れた発電機ロータ５６を発電機の残部に関して駆動するためにクランクシャフト ３４に関して上記した如く、一方クラッチ１６Ｌと１６Ｒがペダルクランクアー ム２０Ｌ、２０Ｒをクランクシャフト５８と相互連結する。 上記説明に用いた用語と表現は説明用のものであって、限定を意味するもので はなく、かかる用語や表現の使用に際しては、図示、説明された特徴部分の均等 物を除外する意図はなく、本発明の範囲は請求の範囲によってのみ規定され、限 定されるものてあることは言うまでもない。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年９月２０日（１９９９．９．２０） 【補正内容】 1．請求の範囲を下記の通りに補正する。 「 請求の範囲 １．クランクシャフト軸受ハウジングを画成するフレームをもつ人力機械に 使用するための動力出力装置に駆動連結される動力伝達機構において、前 記動力伝達機構が、 （ａ）軸線の回りに回転するよう取り付けられた単一のクランクシャフト を備え、 （ｂ）前記クランクシャフトと一緒に回転するようかつ前記クランクシャ フトから前記動力出力装置に動力を伝達するように前記クランクシャフト に固定された少なくとも１つの回転駆動素子を備え、 （ｃ）前記軸線に関して制限されない回転角度にわたって各々独立して回 転可能の１対のクランクアームを備え、 （ｄ）１対の一方クラッチを備え、前記一方クラッチの夫々１つは各前記 クランクアームと関連させられ、かつ各前記クランクアームを独立して前 記クランクシャフトと相互に駆動連結して、何れかの前記クランクアーム の前進方向の動きに応答して、前記クランクシャフトを各前記クランクア ームの回転速度に少なくとも等しい速度で前進方向に動かすようになし、 前記クランクシャフトはいつでも各前記クランクアームに関して前記前進 方向に自由回転する状態にあること、 を含むことを特徴とする動力伝達機構。 ２．前記機構は何れかの前記クランクアームと前記クランクシャフトの間に 前記一方クラッチ以外に相互の駆動連結を何ももたず、それ故各前記クラ ンクアームはいつでも前記クランクシャフトに関して前記前進回転方向と 反対に自由に動くことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構。 ３．前記機構は前記クランクシャフトに関して前記クランクアームの回転を 制限する前記一方クラッチ以外の素子をもたないことを特徴とする請求項 １に記載の動力伝達機構。 ４．クランクシャフト軸受ハウジングを画成するフレームをもつ人力機械に 使用するための動力出力装置に連結される動力伝達機構において、前記動 力伝達機構が、 （ａ）軸線の回りに回転するよう取り付けられた単一のクランクシャフト を備え、 （ｂ）動力を前記クランクシャフトから前記動力出力装置に伝達するため クランクシャフトと共に回転するよう前記クランクシャフトに固定された 少なくとも１つの発電機素子を備え、 （ｃ）前記軸線に関し制限されない回転角度にわたって各々独立して回転 可能の１対のペダルクランクアームを備え、 （ｄ）１対の一方クラッチを備え、前記一方クラッチの夫々１つは各前記 クランクアームと関連させられ、かつ各前記クランクアームを独立して前 記クランクシャフトと相互に駆動連結して、何れかの前記クランクアーム の前進方向の動きに応答して、前記クランクシャフトを各前記クランクア ームの回転速度に少なくとも等しい速度で前進方向に動かすようになし、 前記クランクシャフトはいつでも各前記クランクアームに関して前記前進 方向に自由回転する状態にあること、 を含むことを特徴とする動力伝達機構。 ５．前記機構は何れかの前記クランクアームと前記クランクシャフトの間に 前記一方クラッチ以外に相互の駆動連結を何ももたず、それ故各前記クラ ンクアームはいつでも前記クランクシャフトに関して前記前進回転方向と 反対に自由に動くことを特徴とする請求項４に記載の動力伝達機構。 ６．前記機構は前記クランクシャフトに関して前記クランクアームの回転を 制限する前記一方クラッチ以外の素子をもたないことを特徴とする請求項 ４に記載の動力伝達機構。 ７．クランクシャフト軸受ハウジングと、１対の端部をもつクランクシャフ トをもち、前記クランクシャフトは前記クランクシャフト軸受ハウジング によって限定された横軸線の回りに前記クランクシャフト軸ハウジングに 関して回転するよう取り付けられてなる、慣例の自転車に設置するための 置き換え型動力伝達機構において、前記置き換え型動力伝達機構が、 （ａ）前記慣例の自転車の被動後輪に前記クランクシャフトから動力を伝 達するために、クランクシャフトと共に回転すうよう前記クランクシャフ トに固定されるよう形作られた少なくとも１つの回転駆動素子を備え、 （ｂ）１対のペダルクランクアームを備え、 （ｃ）前記クランクシャフトの夫々の端部に個別に取り付けられるよう各 々形作られた１対のクランクシャフトアダプタを備え、 （ｄ）１対の一方クラッチを備え、前記一方クラッチの夫々１つは各前記 クランクアーム及び前記クランクシャフトアダプタの夫々１つと関連させ られて、各前記クランクアームが後方向に前記クランクシャフトアダプタ の回りに制限されない回転角度にわたって自由回転するようになし、また、 各前記クランクアームが、前進方向において何れかの前記クランクアーム の運動に応答して、各前記クランクアームの回転速度に少なくとも等しい 速度で前進方向に前記クランクシャフトを動かすために夫々のクランクシ ャフトアダプタを介して独立して前記クランクシャフトと相互に駆動連結 されるよう適用され、一方、前記置き換え型動力伝達機構が前記クランク シャフト上に設置されているとき、前記クランクシャフトはいつでも各前 記クランクアームに関して前記前進方向に自由回転する状態にあること、 を含むことを特徴とする置き換え型動力伝達機構。 ８．前記機構は何れかの前記クランクアームと前記クランクシャフトの間に 前記一方クラッチ以外に相互の駆動連結が何もないように形作られ、それ 故各前記クランクアームの各々はいつでも前記クランクシャフトに関して 前記前進回転方向と反対に自由に動くよう形作られることを特徴とする請 求項７に記載の置き換え型動力伝達機構。 ９．前記機構は前記クランクシャフトに関して前記クランクアームの回転を 制限するよう形作られた前記一方クラッチ以外の素子がないことを特徴と する請求項７に記載の置き換え型動力伝達機構。 10．回転駆動素子によって駆動されるようその回転駆動素子と掛合した可撓 性駆動部材を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の動力伝達機構。 11．前記回転駆動素子はチェーンリングを含み、それと掛合した前記可撓性 駆動部材は無端チェーンであることを特徴とする請求項１０に記載の動力 伝達機構。 12．前記動力出力装置は発電機であり、前記回転駆動素子は前記発電機のロ ータであり、発電機のもう１つの部分は該機械のフレームに固定されるよ う形作られることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構。 13．クランクシャフト軸受ハウジングと、１対の端部を持ちかつ前記クラン クシャフト軸受ハウジングによって限定された横軸線の回りに前記クラン クシャフト軸受ハウジングに関して回転するよう取り付けられているクラ ンクシャフトをもつ自転車との組み合わせにおける動力伝達機構が、 （ａ）前記クランクシャフトと共に回転するようそのクランクシャフトに 固定された、前記クランクシャフトから前記自転車の被動後輪に動力を伝 達するための少なくとも１つの回転駆動素子を備え、 （ｂ）前記クランクシャフトと各々連結されかつ前記クランクシャフト軸 受ハウジングに関して制限されない回転角度にわたって独立しで回転可能 の１対のペダルクランクアームを備え、 （ｃ）１対の一方クラッチを備え、各前記一方クラッチは前記クランクシ ャフトの各端部と前記クランクアームの夫々１つの端部間に介挿されて、 各前記クランクアームが後方向に前記クランクシャフトの回りに制限され ない回転角度にわたって自由回転するようになされ、かつ各前記クランク アームが、前記前進方向における何れかの前記クランクアームの運動に応 答して、各前記クランクアームの回転速度に少なくとも等しい速度で前進 方向に前記クランクシャフトを動かすよう独立して前記クランクシャフト と相互に駆動連結されるようになし、そして前記クランクシャフトがいつ でも各前記クランクアームに関して前記前進方向に自由回転すること、 を含むことを特徴とする動力伝達機構。 14．前記動力出力装置は発電機であり、前記回転駆動素子は前記発電機のロ ーたに駆動連結され、発電機の他の部分は該機械のフレームに固定される よう形作られることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構。」 ２．明細書第４頁第２８行乃至２９行の「クランクシャフトアダプタ」を「右側 クランクシャフトアダプタ」に補正する。 ３．同第７頁第２３行乃至第８頁第３行の「かかる配置の１つは図９に〜クラン クシャフト５８と相互連結する。」を下記の通りに補正する。 「発電機配置は図９に分解図で示されており、この場合発電機の回転素子５６ は、一方クラッチ１６Ｒ、１６Ｌとクランクシャフトアダプタ１０Ｒ、１０Ｌ を介してクランクアーム２０Ｒ、２０Ｌによって駆動されるクランクシャフト ３４に固定することができ、一方、発電機の残部６４は該機械のフレームに取 り付けられるか又はフレーム内に合体される。」 ４．図１乃至図４及び図９を補正図の通りに補正する。 【図１】 【図２】【図３】 【図４】【図９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．クランクシャフト軸受ハウジングを画成するフレームをもつ人力機械に使用 するための動力出力装置に駆動連結される動力伝達機構において、前記動力伝 達機構が、 （ａ）軸線の回りに回転するよう取り付けられた単一のクランクシャフトを備 え、 （ｂ）前記クランクシャフトと一緒に回転するようかつ前記クランクシャフト から前記動力出力装置に動力を伝達するように前記クランクシャフトに固定さ れた少なくとも１つの回転駆動素子を備え、 （ｃ）前記軸線に関して制限されない回転角度にわたって各々独立して回転可 能の１対のクランクアームを備え、 （ｄ）１対の一方クラッチを備え、前記一方クラッチの夫々１つは各前記クラ ンクアームと関連させられ、かつ各前記クランクアームを独立して前記クラン クシャフトと相互に駆動連結して、何れかの前記クランクアームの前進方向の 動きに応答して、前記クランクシャフトを各前記クランクアームの回転速度に 少なくとも等しい速度で前進方向に動かすようになし、前記クランクシャフト はいつでも各前記クランクアームに関して前記前進方向に自由回転する状態に あること、 を含むことを特徴とする動力伝達機構。 ２．前記機構は何れかの前記クランクアームと前記クランクシャフトの間に前記 一方クラッチ以外に相互の駆動連結を何ももたず、それ故各前記クランクアー ムはいつでも前記クランクシャフトに関して前記前進回転方向と反対に自由に 動くことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構。 ３．前記機構は前記クランクシャフトに関して前記クランクアームの回転を制限 する前記一方クラッチ以外の素子をもたないことを特徴とする請求項１に記載 の動力伝達機構。 ４．クランクシャフト軸受ハウジングを画成するフレームをもつ人力機械に使用 するための動力出力装置に連結される動力伝達機構において、前記動力伝達機 構が、 （ａ）軸線の回りに回転するよう取り付けられた単一のクランクシャフトを備 え、 （ｂ）動力を前記クランクシャフトから前記動力出力装置に伝達するためクラ ンクシャフトと共に回転するよう前記クランクシャフトに固定された少なくと も１つの発電機素子を備え、 （ｃ）前記軸線に関し制限されない回転角度にわたって各々独立して回転可能 の１対のペダルクランクアームを備え、 （ｄ）１対の一方クラッチを備え、前記一方クラッチの夫々１つは各前記クラ ンクアームと関連させられ、かつ各前記クランクアームを独立して前記クラン クシャフトと相互に駆動連結して、何れかの前記クランクアームの前進方向の 動きに応答して、前記クランクシャフトを各前記クランクアームの回転速度に 少なくとも等しい速度で前進方向に動かすようになし、前記クランクシャフト はいつでも各前記クランクアームに関して前記前進方向に自由回転する状態に あること、 を含むことを特徴とする動力伝達機構。 ５．前記機構は何れかの前記クランクアームと前記クランクシャフトの間に前記 一方クラッチ以外に相互の駆動連結を何ももたず、それ故各前記クランクアー ムはいつでも前記クランクシャフトに関して前記前進回転方向と反対に自由に 動くことを特徴とする請求項４に記載の動力伝達機構。 ６．前記機構は前記クランクシャフトに関して前記クランクアームの回転を制限 する前記一方クラッチ以外の素子をもたないことを特徴とする請求項４に記載 の動力伝達機構。 ７．クランクシャフト軸受ハウジングと、１対の端部をもつクランクシャフトを もち、前記クランクシャフトは前記クランクシャフト軸受ハウジングによって 限定された横軸線の回りに前記クランクシャフト軸ハウジングに関して回転す るよう取り付けられてなる、慣例の自転車に設置するための置き換え型動力伝 達機構において、前記置き換え型動力伝達機構が、 （ａ）前記慣例の自転車の被動後輪に前記クランクシャフトから動力を伝達す るために、クランクシャフトと共に回転すうよう前記クランクシャフトに固定 されるよう形作られた少なくとも１つの回転駆動素子を備え、 （ｂ）１対のペダルクランクアームを備え、 （ｃ）前記クランクシャフトの夫々の端部に取り付けられるよう各々形作られ た１対のクランクシャフトアダプタを備え、 （ｄ）１対の一方クラッチを備え、前記一方クラッチの夫々１つは各前記クラ ンクアーム及び前記クランクシャフトアダプタの夫々１つと関連させられて、 各前記クランクアームが後方向に前記クランクシャフトの回りに制限されない 回転角度にわたって自由回転するようになし、また、各前記クランクアームが 、前進方向において何れかの前記クランクアームの運動に応答して、各前記ク ランクアームの回転速度に少なくとも等しい速度で前進方向に前記クランクシ ャフトを動かすために独立して前記クランクシャフトと相互に駆動連結される ようになし、前記置き換え型動力伝達機構が前記クランクシャフト上に設置さ れたとき、前記クランクシャフトはいつでも各前記クランクアームに関して前 記前進方向に自由回転する状態にあること、 を含むことを特徴とする置き換え型動力伝達機構。 ８．前記機構は何れかの前記クランクアームと前記クランクシャフトの間に前記 一方クラッチ以外に相互の駆動連結が何もなく、それ故各前記クランクアーム の各々はいつでも前記クランクシャフトに関して前記前進回転方向と反対に自 由に動くことを特徴とする請求項７に記載の動力伝達機構。 ９．前記機構は前記クランクシャフトに関して前記クランクアームの回転を制限 する前記一方クラッチ以外の素子がないことを特徴とする請求項７に記載の動 力伝達機構。 10．回転駆動素子によって駆動されるようその回転駆動素子と掛合した可撓性駆 動部材を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の動力伝達機構。 11．前記回転駆動素子はチェーンリングを含み、それと掛合した前記可撓性駆動 部材は無端チェーンであることを特徴とする請求項１０に記載の動力伝達機構 。 12．前記動力出力装置は発電機であり、前記回転駆動素子は前記発電機のロータ であり、発電機のもう１つの部分は該機械のフレームに固定されるよう形作ら れることを特徴とする請求項lに記載の動力伝達機構。 13．クランクシャフト軸受ハウジングと、１対の端部を持ちかつ前記クランクシ ャフト軸受ハウジングによって限定された横軸線の回りに前記クランクシャフ ト軸受ハウジングに関して回転するよう取り付けられているクランクシャフト をもつ自転車との組み合わせにおける動力伝達機構が、 （ａ）前記クランクシャフトと共に回転するようそのクランクシャフトに固定 された、前記クランクシャフトから前記慣例の自転車の被動後輪に動力を伝達 するための少なくとも１つの回転駆動素子を備え、 （ｂ）前記クランクシャフトと各々連結されかつ前記クランクシャフト軸受ハ ウジングに関して制限されない回転角度にわたって独立しで回転可能の１対の ペダルクランクアームを備え、 （ｃ）１対の一方クラッチを備え、各前記一方クラッチは前記クランクシャフ トの各端部と前記クランクアームの夫々１つの端部間に介挿されて、各前記ク ランクアームが後方向に前記クランクシャフトの回りに制限されない回転角度 にわたって自由回転するようになされ、かつ各前記クランクアームが、前記前 進方向における何れかの前記クランクアームの運動に応答して、各前記クラン クアームの回転速度に少なくとも等しい速度で前進方向に前記クランクシャフ トを動かすよう独立して前記クランクシャフトと相互に駆動連結されるように なし、そして前記クランクシャフトがいつでも各前記クランクアームに関して 前記前進方向に自由回転すること、 を含むことを特徴とする動力伝達機構。