JP2018047873A - 回転伝達機構及びそれを備えた自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来よりも使用性及び経済性に優れた自転車等を実現することが可能な汎用性の高い回転伝達機構を提供する。【解決手段】 回転伝達機構１００は、内部回転部材３００と、内部回転部材３００に回動自在に配設される外部回転部材４００と、を備えている。内部回転部材３００は、円筒リング状の内部回転部材本体３００ａと、内部回転部材本体３００ａに一体形成され内部回転部材本体３００ａの外周側に突出する４つの外周凸部３００ｄと、を備えている。外部回転部材４００は、外筒部４００ｂの内周側に突出するように当該外筒部４００ｂに一体形成され内部回転部材３００の外凸部３００ｄと交互に配置される４つの内周凸部４００ｄを備えている。外周凸部３００ｄと当該外周凸部３００ｄの回転方向側の内周凸部４００ｄとの間には、合成ゴム製の弾性変形部６００が３個ずつ配設されている。【選択図】 図２

Description

本発明は、回転伝達機構に関し、特に、自転車のクランク軸等の回転軸に装着して使用される回転伝達機構に関する。

人力で車輪を回転させる自転車の場合、一旦走り出せば、小さな力で走行することができるが、発進時、加速時、登坂等の漕ぎ始めでは、特に大きな反発力を受け、入力したエネルギーの一部が、衝撃として膝、足首、腰などに跳ね返り、人体に大きな負荷を発生させるだけでなく、入力エネルギーを効率的に利用できず、推進力の低下につながっていた。そして、急発進、急加速を行う場合、急な坂道を登る場合、自転車の運転者の体重や積み荷の重量が重い場合などには、特に人体への負荷（抗力）が大きくなり、その分、必要なエネルギーも増大していた。
自転車の場合、足の上下運動をクランクによって回転運動に変換するため、特に上死点及び下死点においてスムーズに脚力を伝達することは困難であり、膝や足首への負担増加を招くと共に、トルクの途切れ、スピードの低下が発生し、低速で走行する場合には、ふらつきが発生し易く、走行の安定性が低下するという問題点があった。
そこで、従来から、自転車において、走行時の衝撃を吸収すること、回転効率の向上を図ること、推進力、加速を滑らかにして運転者の疲労を軽減すること等を目的として、様々な構造が検討されている。

例えば、（特許文献１）には、「巡航運転モードのときはペダルの回転半径が小さく、過重な負荷がかかる運転モードに入ると、抗力に対応してペダルの回転半径が自動的に伸長し、大きな回転モーメントが得られる、自動伸縮変化型クランク機構を備えた自転車」が開示されている。
（特許文献２）には、「第１フレーム部材に固定可能であり、内部に形成された収納空間と収納空間の内周面から内方に突出する少なくとも一つの第１突出部とを有する第１部材と、第２フレーム部材に固定可能であり、第１部材の収納空間内に相対回転自在に配置され、外周面から外方に突出する第２突出部を有する第２部材と、第１部材と第２部材との間に両突出部で区画されて形成される２種の空間のうちの一方に装着され、第１突出部と第２突出部とに保持され、かつ、内周面と外周面の少なくともいずれか一方との間に隙間をあけて配置され、両部材の相対回転によって伸縮する第１弾性部材と、を備えた自転車用緩衝装置」が開示されている。
（特許文献３）には、「外周に多数の歯を備えたギヤ本体と、該ギヤ本体を支持する支持体とから成り、これらギヤ本体と支持体との間に、これらギヤ本体と支持体の一方から他方に動力を伝える動力伝達部を設けて、この動力伝達部に、ギヤ本体と支持体を所定角度相対回転可能とする隙間を設けると共に、動力伝達部と異なる部位に、隙間を保持し、かつ、ギヤ本体と支持体の相対回転時に弾性変形して、隙間を吸収し、動力伝達部からの動力伝達を可能とする弾性体を設けたことを特徴とする自転車用駆動ギヤ」が開示されている。
（特許文献４）には、「前歯車の内側周壁内に、該前歯車の回転方向と逆方向に巻装された巻バネが組み込まれて、該巻バネの作用によりペダルアームの過大踏み圧によるトルクが巻バネに蓄積され、ペダル入力の不足時には蓄積されたトルクが補足されて、ペダルによる回転効率が向上せられる構成を特徴とする自転車の動力伝達装置」が開示されている。
（特許文献５）には、「自転車のギヤ軸に複数個のばね受け片を放射状に突設した金具を嵌着し、ばね受け片の外周縁に内周面が支えられてギヤ軸と同心に回動する環状体を嵌装してクランクの基端部とし、環状体内周面にばね押し片をばね受け片に対応するように突設し、ばね受け片とばね押し片の間にばね体を挿入配置することにより、力を受けてクランクが回転すると基端部の環状体も共にギヤ軸に先行して回転し、突設したばね押し片はばね体を圧縮し、その反力がばね受け片を押してギヤ軸を回転さすことを特徴とする自転車のクランク装置」が開示されている。

しかし、上記従来の技術は、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）の自転車は、抗力に対応してペダルの回転半径が自動的に伸長するものであるため、クランク機構の構造が複雑になり、部品点数が増加し、動作安定性、組立作業性、量産性に欠けるという課題を有していた。
また、抗力が大きな時にペダルの回転半径を大きくすることにより、小さな入力で大きな出力を得ることができ、漕ぎ始めなどにおける負荷を低減することはできるが、ペダルの軌跡が円軌道を描くことができず、無理な漕ぎ方をする必要があるため、膝や足首などに大きな負担がかかるという課題を有していた。
（２）（特許文献２）の自転車用緩衝装置は、第１フレーム部材又は第２フレーム部材に路面から衝撃が作用すると、第１部材と第２部材とが相対回転し、両突出部で区画される空間の一方に装着された第１弾性部材が両突出部に挟まれて圧縮変形して弾性復元力が発生し、衝撃が吸収されるものであるが、サスペンション組立体が外側部材によって主フレーム部材に固定されているため、クランクの初動時の衝撃エネルギーを吸収して蓄積し、蓄積されたエネルギーを弾性体の復元時に回転力に変換して推進力として有効に利用することはできず、回転効率や加速性の向上、回転トルクの均一化などに関しては考慮されていなかった。
（３）（特許文献３）の自転車用駆動ギヤは、踏込み開始時の駆動力による衝撃を緩和することを目的としており、弾性体を動力伝達部と異なる部位でギヤ本体と支持体との間に設け、弾性体を捩るように変形させる構造であるため、弾性体が変形し難く、エネルギーを蓄積し難いので、弾性体の復元を有効に回転力に変換することが困難で、エネルギーの有効利用性に欠けるという課題を有していた。
また、部品点数が多く、構造が複雑で量産性に欠けると共に、ギヤ本体と支持体が弾性体を介して一体化されているため、ギヤ本体や弾性体を交換することが困難であり、メンテナンス性に欠けるという課題を有していた。
（４）（特許文献４）の自転車の動力伝達装置は、ペダルの過大踏み圧によるトルクを蓄積し、蓄積されたトルクをペダル入力の不足時に補足し、踏み圧入力を安定化してペダルによる回転効率の向上を図ること、推進、加速を滑らかにして疲労を軽減することを目的としているが、トルクの蓄積、補足をゼンマイ（板バネ）状バネやコイル状バネなどの巻バネによって行っているため、巻バネを巻き終わってトルクが蓄積されるまでに時間がかかり、その間はペダル軸が前歯車に対して空回りして動力を伝達することができず、著しく使用性に欠けるという課題を有していた。
また、巻バネが破損した場合、ペダル軸から前歯車に動力を伝達することができず、走行不能となるため、動力伝達の確実性、安定性に欠けるという課題を有していた。
（５）（特許文献５）の自転車のクランク装置は、クランクの基端部である環状体の内周面が、ばね受け片の外周縁に支えられているので、環状体の内周面とばね受け片の外周縁との間の摩擦力により、クランクとギヤ軸が共周りし易く、環状体をギヤ軸に先行して回転させることが困難で、ばね体を確実に圧縮することができず、動作安定性に欠け、上死点での蓄力（衝撃エネルギーの吸収）と下死点での復元が十分に行われず、回転効率や加速性の向上、回転トルクの均一化の効果が不十分であるという課題を有していた。
また、ギヤ軸の両端にクランク装置を取り付けなければならないため、部品点数が増加し、装置全体が複雑化、大型化し、省スペース性、量産性に欠けると共に、両端のクランクの位相によってギヤ軸に捩れが発生し、入力されたエネルギーの蓄力や蓄力されたエネルギーの回転力への変換を効率的に行うことができず、耐久性、動作安定性、効率性に欠けるという課題を有していた。

そこで、本発明者は、上記従来の課題を解決すべく、人力によって車輪を回転させて走行する自転車の回転軸に配設することにより、発進，加速，登坂等の初動時や走行中に外部から受ける大きな負荷などによって生じる衝撃エネルギーや過大な入力エネルギーを確実に吸収して蓄え、人体への負荷を大幅に低減できると共に、蓄えたエネルギーを入力エネルギーが減少した時或いは途切れた時に回転軸の回転に無駄なく有効に利用することができ、回転伝達の確実性、効率性に優れ、部品点数の少ない簡素な構成で軽量化を図ることができ、分解や組立が容易でメンテナンス性、生産性に優れ、既存の自転車に簡便に組込むことができ、量産性、組立作業性、省スペース性、汎用性に優れる自転車用回転伝達機構を備えることにより、使用者の足腰などにかかる負荷を低減することができ、重い荷物を運搬する際や体重の重い人を乗せた際にも、加速性、回転トルクの均一性、低速運転時の安定性に優れ、複雑な操作が不要で、運転者の膝や足首などにかかる負荷を低減することができ、女性や年配者或いは重い荷物や子供を乗せる主婦等でも手軽に運転することができ、坂道や抵抗の大きな道でも楽に走行することができる日用品としてだけでなく、加速性、回転トルクの均一性、低速運転時の安定性に優れ、リハビリ用や競技用としても使用することができ、動作の安定性、取り扱い性、汎用性に優れた自転車の提供を目的として、以下のような構成の自転車を提案している（特許文献６）。
すなわち、（特許文献６）には、「回転軸を有する内部回転部材と前記内部回転部材の前記回転軸に回動自在に配設される外部回転部材とを有する自転車用回転伝達機構と、前記自転車用回転伝達機構の前記内部回転部材の前記両端部に１８０度の位相差で配設される左右のクランクアームと、前記クランクアームの端部に回動自在に配設されるペダルと、を備えた自転車であって、
前記内部回転部材が、前記回転軸と一体に形成され又は前記回転軸の外周に固設され前記回転軸の外周側に突出する１以上の外周凸部を有し、
前記外部回転部材が、前記内部回転部材の前記外周凸部の側部位置で前記回転軸に回動自在に挿設される側板部と、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記回転軸と同心円状に前記側板部の外周に立設される外筒部と、前記外筒部の内周側に突出するように前記側板部及び／又は前記外筒部と一体に形成され或いは前記側板部及び／又は前記外筒部に固設され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置される１以上の内周凸部と、を有し、
前記外部回転部材の前記側板部又は前記外筒部にチェーンリングが形設又は固設され、
前記外周凸部と前進する際の前記外周凸部の回転方向側の前記内周凸部との間に弾性変形部が配設され、前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形することを特徴とする自転車」が開示されている。

特開２００３−３１２５８１号公報 特開平１１−２７８３５０号公報 特開昭６４−６３４８９号公報 特開平９−０７６９８０号公報 特開昭５８−０３６７８９号公報 特許第４４５６１７９号公報

（特許文献６）の自転車は、上記の目的を達成するものであるが、本発明者は、（特許文献６）の自転車の使用性及び経済性をさらに優れたものとすべく鋭意研究を重ね、本発明を完成させるに至った。

本発明は、従来よりも使用性及び経済性に優れた自転車等を実現することが可能な汎用性の高い回転伝達機構、及びそれを備えた自転車を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る回転伝達機構の構成は、
（１）内部回転部材と、前記内部回転部材に回動自在に配設される外部回転部材と、を備え、
前記内部回転部材は、リング状の内部回転部材本体と、当該内部回転部材本体に一体形成され又は前記内部回転部材本体に固設され前記内部回転部材本体の外周側に突出する１つ又は複数の外周凸部と、を備え、
前記外部回転部材は、前記内部回転部材の前記外周凸部の側部位置で前記内部回転部材本体に回動自在に設けられる側板部と、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記内部回転部材本体と同心円状に前記側板部の外周に立設される外筒部と、前記外筒部の内周側に突出するように前記側板部及び／又は前記外筒部と一体に形成され或いは前記側板部及び／又は前記外筒部に固設され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置される１つ又は複数の内周凸部と、を備え、
前記外周凸部あるいは前記内周凸部と前進する際の前記外周凸部あるいは前記内周凸部の回転方向側の前記内周凸部あるいは前記外周凸部との間に弾性変形部が配設され、前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形することを特徴とする。

本発明の回転伝達機構の上記（１）の構成によれば、中央部分が空洞のリング状に形成されているので、回転伝達機構単体としての軽量化及び低コスト化を図ることができる。また、シンプルな構成となることにより、メンテナンス的にも有利となる。さらに、回転駆動部や被回転体への接続部分をある程度自由に設計することが可能となるので、汎用性の高い回転伝達機構を提供することができる。また、空洞部分に種々の部品や部材等を配置することが可能となるので、応用の幅を広げることもできる。

本発明の回転伝達機構の上記（１）の構成においては、以下の（２）〜（８）のような構成にすることが好ましい。

（２）前記外部回転部材は、前記側板部と対向して前記外筒部の開口部に覆設され前記内部回転部材本体に回動自在に設けられるカバー部をさらに備えている。

上記（２）の好ましい構成によれば、弾性変形部の側方への変形が、外部回転部材の側板部と当該カバー部とにより阻止され、これにより、入力されるエネルギーの一部を弾性変形部に効率的に蓄力することが可能となる。

（３）前記外周凸部あるいは前記内周凸部と前進する際の前記外周凸部あるいは前記内周凸部の回転方向と反対側の前記内周凸部あるいは前記外周凸部との間に弾性緩衝部がさらに配設されている。

上記（３）の好ましい構成によれば、外周凸部が内周凸部と直接、接触することを防止することができ、正転時及び逆転時の騒音の発生を防ぐことができる。

（４）前記内部回転部材と前記外部回転部材との間に、前記内部回転部材と前記外部回転部材の機能を兼ね備えた１つ又は複数の中間回転部材が介在している。

上記（４）の好ましい構成によれば、弾性変形部の量を増やすことが可能となるので、弾性変形部全体に蓄力される圧縮（弾性）エネルギーを大幅に増やすことができる。そして、当該回転伝達機構を、例えば、風力発電装置の、羽根と動力伝達軸との間に組み込むことにより、風が途切れたり弱くなったりした場合であっても、各層に配設された弾性変形部から順次開放される回転エネルギーにより、動力伝達軸を持続的に回転させて発電を行うことが可能となる。すなわち、上記（４）の好ましい構成を備えた回転伝達機構を使用すれば、風の強さに左右されることなく、安定した発電を行うことが可能な風力発電装置を実現することができる。

（５）前記内部回転部材は、前記内部回転部材本体の内周側に設けられ、中央に回転軸挿通孔を有する内部回転部材本体支持体をさらに備えている。

上記（５）の好ましい構成によれば、当該回転伝達機構を、例えば自転車に使用することができる。この場合、内部回転部材本体支持体の厚みを、内部回転部材本体の幅よりも小さくして、回転伝達機構の内部回転部材の少なくとも表面側の面に、円筒状の凹所を形成することが可能となる。そして、当該回転伝達機構を自転車に使用する場合に、内部回転部材の表面側の面に凹所を形成することにより、右側のクランクアームの固定端を凹所内に位置させた状態で、当該クランクアームの固定端をクランク軸に固定することが可能となる。その結果、「従来の回転伝達機構」を使用する場合に比べて、左右のクランクアーム間の間隔を小さくすることが可能となり（回転伝達機構を備えない自転車の場合の、左右のクランクアーム間の間隔と同じくらいにすることが可能となり）、「従来の回転伝達機構」を備えた自転車の場合よりも使用性に優れた自転車等を実現することができる。また、このように左右のクランクアーム間の間隔を小さくすることができるので、回転伝達機構を備えない自転車に使用される既存のクランク軸を使用することが可能となり、「従来の回転伝達機構」を備えた自転車の場合よりも経済性に優れた自転車を実現することができる。
また、上記（５）の好ましい構成によれば、内部回転部材本体の厚みや外周凸部の高さ等を調整することにより、回転伝達機構の回転時における遠心力を調整することができるので、回転の慣性力を調整することができる。

（６）上記（５）の構成において、前記内部回転部材本体支持体の厚みが、前記内部回転部材本体の幅よりも小さい。

上記（６）の好ましい構成によれば、回転伝達機構の内部回転部材の少なくとも表面側の面に、円筒状の凹所が形成される。そして、当該回転伝達機構を自転車に使用した場合に、内部回転部材の表面側の面に凹所が形成されることにより、右側のクランクアームの固定端を凹所内に位置させた状態で、当該クランクアームの固定端をクランク軸に固定することができる。その結果、「従来の回転伝達機構」を使用する場合に比べて、左右のクランクアーム間の間隔を小さくすることができ（回転伝達機構を備えない自転車の場合の、左右のクランクアーム間の間隔と同じくらいにすることができ）、「従来の回転伝達機構」を備えた自転車の場合よりも使用性に優れた自転車を実現することができる。また、このように左右のクランクアーム間の間隔を小さくすることができるので、回転伝達機構を備えない自転車に使用される既存のクランク軸を使用することができ、「従来の回転伝達機構」を備えた自転車の場合よりも経済性に優れた自転車を実現することができる。

（７）上記（５）の構成において、前記回転軸挿通孔の少なくとも一部が、スプライン穴となっている。

上記（７）の好ましい構成によれば、電動アシスト自転車のクランク軸に同心状に固着されたスプラインに、当該スプライン穴を挿通することにより、電動アシスト自転車のクランク軸に回転伝達機構を装着することができる。そして、このように本発明の回転伝達機構を電動アシスト自転車のクランク軸に装着して使用することにより、運転者の疲労を格段に軽減することが可能となる。

（８）上記（１）〜（７）の構成において、内部回転部材のリング状とは、中央部分が空洞を形成した形状であって、当該空洞に、他の部材が配置される。

上記（８）の好ましい構成によれば、内部回転部材がリング状の形状によって、空洞を形成した部分に、他の部材、実施例では、クランク保持部、ボールベアリングや、モータ駆動ユニット、トルクセンサ等の、回転中心を貫く軸（クランク軸）近辺に配置される部材の一部または全部を配置することが可能となる。これによって、回転中心を貫く軸の長さを短くすることが可能となるため、仮に、回転伝達機構の厚み（回転中心を貫く軸方向の長さ）が長くなっても、空洞である凹所を活用することで、全体をコンパクト化することができる。

本発明に係る自転車の構成は、
（９）本発明の回転伝達機構の上記（５）〜（８）のいずれかの構成を備えたことを特徴とする。

本発明の自転車の上記（９）の構成によれば、自転車に使用可能な、上記のような作用効果を奏する回転伝達機構を備えているので、従来よりも使用性及び経済性に優れた自転車を提供することができる。

本発明によれば、従来よりも使用性及び経済性に優れた自転車等を実現することが可能な汎用性の高い回転伝達機構、及びそれを備えた自転車を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を示す外観斜視図である。 図２は、図１のII−II線矢視断面図（第一断面図）である。 図３は、図２のIII−III線矢視断面図（第二断面図）である。 図４は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の外部回転部材の内部を示す透視斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を示す分解表面図である。 図６は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を、回転ブラシに使用した例を示す要部断面分解側面図である。 図７は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を、回転ブラシに使用した例を示す要部断面側面図である。 図８は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）される前の状態を示す表面図である。 図９は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）された状態を示す表面図である。 図１０は、本発明の実施の形態１における、扇風機に使用される回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）される前の状態を示す表面図である（但し、扇風機の羽根は省略している）。 図１１は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を、扇風機に使用した例を示す要部断面分解側面図である。 図１２は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を、扇風機に使用した例を示す要部断面側面図である。 図１３は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構を示す外観斜視図である。 図１４は、図１３のXIV−XIV線矢視断面図（第一断面図）である。 図１５は、図１４のXV−XV線矢視断面図（第二断面図）である。 図１６は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部を省略した状態を示す表面図である。 図１７は、本発明の実施の形態２における、風力発電装置に使用される回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）される前の状態を示す表面図である（但し、風力発電装置の羽根は省略している）。 図１８は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構を、風力発電装置に使用した例を示す要部断面分解側面図である。 図１９は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構を、風力発電装置に使用した例を示す要部断面側面図である。 図２０は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構を示す外観斜視図である。 図２１は、図２０のXXI−XXI線矢視断面図（第一断面図）である。 図２２は、図２１のXXII−XXII線矢視断面図（第二断面図）である。 図２３は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構の外部回転部材の内部を示す透視斜視図である。 図２４は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構を示す分解表面図である。 図２５は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構を、自転車に使用した例を示す要部断面平面図である。 図２６は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）される前の状態を示す表面図である。 図２７は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）された状態を示す表面図である。 図２８は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構の他の構成を示す第二断面図である。 図２９は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構のさらに他の構成を示す第一断面図である。 図３０は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構のさらに他の構成を示す第二断面図である。 図３１は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構のさらに他の構成を示す第二断面図である。 図３２は、本発明の実施の形態４における回転伝達機構を示す第一断面図である。 図３３は、本発明の実施の形態４における回転伝達機構を示す第二断面図である。 図３４は、本発明の実施の形態４における回転伝達機構を、電動アシスト自転車に使用した例を示す要部断面分解平面図である。 図３５は、本発明の実施の形態４における回転伝達機構を、電動アシスト自転車に使用した例を示す要部断面平面図である。

以下、好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、下記の実施の形態は本発明を具現化した例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。

［実施の形態１］
（回転伝達機構の構成）
まず、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の構成について、図１〜図５を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を示す外観斜視図、図２は、図１のII−II線矢視断面図（第一断面図）、図３は、図２のIII−III線矢視断面図（第二断面図）、図４は、当該回転伝達機構の外部回転部材の内部を示す透視斜視図、図５は、当該回転伝達機構を示す分解表面図である。

図１〜図５に示すように、本実施の形態の回転伝達機構１００は、内部回転部材３００と、内部回転部材３００に回動自在に配設される外部回転部材４００と、を備えている。

内部回転部材３００は、円筒リング状の内部回転部材本体３００ａと、当該内部回転部材本体３００ａに一体形成され当該内部回転部材本体３００ａの外周側に突出する４つの外周凸部３００ｄと、を備えている。
尚、外周凸部３００ｄの厚みは、内部回転部材本体３００ａの幅よりも小さくなっている。そして、これにより、内部回転部材本体３００ａの裏面側と表面側の両端に、外部回転部材４００の後述する側板部４００ａ及びカバー部４００ｃをそれぞれ挿設するための低背円筒状の凸部３００ｅ，３００ｆが形成されている。

外部回転部材４００は、内部回転部材３００の外周凸部３００ｄの側部位置で内部回転部材本体３００ａの凸部３００ｅに回動自在に挿設される側板部４００ａと、内部回転部材３００の外周凸部３００ｄの外側で内部回転部材本体３００ａと同心円状に側板部４００ａの外周に立設される外筒部４００ｂと、側板部４００ａと対向して外筒部４００ｂの開口部に覆設され内部回転部材本体３００ａの凸部３００ｆに回動自在に挿設されるカバー部４００ｃと、を備えている。
また、外部回転部材４００は、外筒部４００ｂの内周側に突出するように当該外筒部４００ｂに一体形成され内部回転部材３００の外周凸部３００ｄと交互に配置される４つの内周凸部４００ｄを備えている。

以上のように、本実施の形態の回転伝達機構１００は、外部回転部材４００を含めてリング状の外観形状を有している（特に、図１を参照）。より具体的には、本実施の形態の回転伝達機構１００は、中央部分が空洞のリング状に形成されている。

回転伝達機構１００は、次のような手順で組み立てられる。ここで、外部回転部材４００の外筒部４００ｂは、側板部４００ａと一体に形成されているものとする（図５（ａ）を参照）。
まず、図２，図３，図５に示すように、内部回転部材３００の裏面側の凸部３００ｅを、外部回転部材４００の側板部４００ａの表面側から当該側板部４００ａの挿通孔４００ｅに挿通することにより、内部回転部材３００を外部回転部材４００内に配置する。すなわち、図５（ｂ）の内部回転部材３００を、図５（ａ）の外部回転部材４００内に組み込む。次いで、図１，図３，図５に示すように、内部回転部材３００の表面側の凸部３００ｆにカバー部４００ｃの挿通孔４００ｆを挿通し、当該カバー部４００ｃを、外部回転部材４００の外筒部４００ｂの表面にネジ留め固定する。

図２に示すように、外周凸部３００ｄと当該外周凸部３００ｄの回転方向側の内周凸部４００ｄとの間には、合成ゴム製の楕円球状の弾性変形部６００が３個ずつ配設されており、内部回転部材３００と外部回転部材４００が相対的に回転する際に、弾性変形部６００が、外周凸部３００ｄと内周凸部４００ｄの間に挟まれて弾性変形（圧縮変形）するようにされている。ここで、弾性変形部６００の側方への変形は、外部回転部材４００の側板部４００ａとカバー部４００ｃとにより阻止され、これにより、入力されるエネルギーの一部を弾性変形部６００に効率的に蓄力することが可能となる。
この場合、外周凸部３００ｄと当該外周凸部３００ｄの回転方向と反対側の内周凸部４００ｄとの間に、合成ゴム製等の弾性緩衝部を配設することが望ましい。かかる構成によれば、外周凸部３００ｄが内周凸部４００ｄと直接、接触することを防止することができ、正転時及び逆転時の騒音の発生を防ぐことができる。尚、弾性緩衝部は、外周凸部３００ｄと内周凸部４００ｄとの間に配置してもよく、外周凸部３００ｄ又は内周凸部４００ｄに貼り付けるようにしてもよい。

図２の回転伝達機構１００によれば、全体がリング状の形態であって、中心部分は空洞となっている。したがって、直径が長い部分だけに弾性体があり、テコの原理で、同じ弾性体でも小半径の位置よりも大きなトルクを発する。したがって、弾性体の量を削減して簡易化・軽量化つつ、最大の効果を奏することができる。

本実施の形態の回転伝達機構１００の構成によれば、中央部分が空洞のリング状に形成されているので、回転伝達機構単体としての軽量化及び低コスト化を図ることができる。また、シンプルな構成となることにより、メンテナンス的にも有利となる。さらに、回転駆動部や被回転体への接続部分をある程度自由に設計することが可能となるので、汎用性の高い回転伝達機構を提供することができる（図７，図１２，図１９，図２５，図３５等を参照）。また、空洞部分に種々の部品や部材等を配置することが可能となるので、応用の幅を広げることもできる。

（回転伝達機構の使用例）
次に、本実施の形態における回転伝達機構１００の使用例について、図６〜図９をも参照しながら説明する。

図６は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を、回転ブラシに使用した例を示す要部断面分解側面図、図７は、当該回転伝達機構を、回転ブラシに使用した例を示す要部断面側面図、図８は、当該回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）される前の状態を示す表面図、図９は、当該回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）された状態を示す表面図である。

図６に示すように、回転ブラシに使用される回転伝達機構１００には、内部回転部材３００の表面側の面（凸部３００ｆ）にネジ孔３００ｇが設けられ、かつ、外部回転部材４００の裏面側の面（側板部４００ａ）にネジ孔４００ｇが設けられている。
図６，図７に示すように、回転ブラシのモータ回転軸２００の先端には、円板状の取付部材５００が固着されており、当該取付部材５００には回転伝達機構１００の内部回転部材３００の表面側の面（凸部３００ｆ）がネジ留め固定されている。
また、回転伝達機構１００の外部回転部材４００の裏面側の面（側板部４００ａ）には、円盤状のブラシ７００がネジ留め固定されている。
このように、本実施の形態の回転伝達機構１００は、回転ブラシの、モータ回転軸２００とブラシ７００との間に組み込まれている。

以上のようにして、回転ブラシの、モータ回転軸２００とブラシ７００との間に組み込まれた回転伝達機構１００の動作について、図７〜図９を参照しながら説明する。

図７において、ユーザが回転ブラシのモータ（図示せず）を駆動させると、内部回転部材本体３００ａの外周に突設された外周凸部３００ｄが、取付部材５００を介してモータ回転軸２００と共に図７，図８の矢印ａの方向に回転する。
そして、モータ回転軸２００が回転して、外周凸部３００ｄが内周凸部４００ｄに近づくと、弾性変形部６００が、外周凸部３００ｄと内周凸部４００ｄの間に挟まれることによって圧縮され、入力エネルギーの一部が弾性変形部６００に蓄えられる。
モータ回転軸２００の回転の初期（図８→図９）では弾性変形部６００が弾性変形するが、変形後は、モータ回転軸２００の回転力が外周凸部３００ｄから内周凸部４００ｄに伝達され、モータ回転軸２００からブラシ７００までが略一体となって回転し、当該ブラシ７００によって洗浄や研磨が行われる。
弾性変形（圧縮変形）された弾性変形部６００は、モータからの入力が途切れたり弱まったりした時に復元し、復元エネルギーとして内周凸部４００ｄを押圧して、外部回転部材４００及びブラシ７００を回転方向ａの方向に回転させる。すなわち、弾性変形部６００の圧縮（弾性）エネルギーが、回転エネルギーに変換されて、回転ブラシの回転力として利用される。

通常の回転ブラシにおいては、ブラシを回転させるためにモータ回転軸を回転駆動させる場合、始動初期時に大きなエネルギーを必要とする。
これに対し、モータ回転軸２００とブラシ７００との間に本実施の形態の回転伝達機構１００が組み込まれた回転ブラシにおいては、モータ回転軸２００を回転駆動させると（入力）、まず、内部回転部材本体３００ａの外周に突設された外周凸部３００ｄが回転を始め、次いで、外周凸部３００ｄと当該外周凸部３００ｄの回転方向側の内周凸部４００ｄとの間に配設された弾性変形部６００が圧縮変形され、弾性変形部６００の圧縮後に外部回転部材４００の内周凸部４００ｄにエネルギーが伝達され、そこで外部回転部材４００が回転を始める（出力）。モータの始動初期時においての大きな抵抗は大きなエネルギーを必要とする。しかし、本実施の形態の回転ブラシにおいては、入力から出力までにタイムラグがあることにより、このタイムラグがモータを空回りさせ、回転慣性が生じるため、モータの始動初期時に生じる過大なエネルギーの損失を抑えることができる。

尚、本実施の形態においては、内部回転部材本体が円筒リング状の内部回転部材本体３００ａである場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。内部回転部材本体は、例えば、断面円形あるいは断面楕円形のリング状に形成されていてもよい。また、外周凸部や内周凸部も、丸みを帯びたものにすることができる。

また、本実施の形態においては、外周凸部３００ｄと内周凸部４００ｄを４つずつ設けた場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。外周凸部３００ｄと内周凸部４００ｄの数は、それぞれ１つ又は複数であればよいが、弾性変形部６００が蓄えた力を円周方向に伝えるためには、外周凸部３００ｄと内周凸部４００ｄの数は、４つ以上であることが望ましく、また、弾性変形部６００の体積を十分に確保するためには、外周凸部３００ｄと内周凸部４００ｄの数は、８つ以下であることが望ましい。

また、本実施の形態においては、外周凸部３００ｄが内部回転部材本体３００ａに一体形成されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。外周凸部は、内部回転部材本体に固設されていてもよい。
また、本実施の形態においては、内周凸部４００ｄが外筒部４００ｂに一体形成されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。内周凸部は、側板部に一体形成されていてもよく、側板部及び／又は外筒部に固設されていてもよい。

また、本実施の形態においては、外周凸部３００ｄの厚みを内部回転部材本体３００ａの幅よりも小さくすることにより、内部回転部材本体３００ａの両端に、外部回転部材４００の側板部４００ａ及びカバー部４００ｃをそれぞれ挿設するための低背円筒状の凸部３００ｅ，３００ｆが形成されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。外部回転部材４００の側板部４００ａ及びカバー部４００ｃをそれぞれ挿設するための低背円筒状の凸部３００ｅ，３００ｆを形成することは任意である。

また、本実施の形態においては、外周凸部３００ｄと当該外周凸部３００ｄの回転方向側の内周凸部４００ｄとの間に、３個の弾性変形部６００が配設されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。弾性変形部の個数は、１個であっても２個であっても４個以上であってもよい。また、弾性変形部の形状も楕円球状に限定されるものではなく、あらゆる形状の弾性変形部を用いることができる。
また、本実施の形態においては、弾性変形部が合成ゴム製の弾性変形部６００である場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。弾性変形部は、内部回転部材３００と外部回転部材４００が相対的に回転する際に弾性変形（圧縮変形）し、変形後は内部回転部材３００と外部回転部材４００の間で回転を伝達できるものであればよく、弾性変形部の変形量、弾性率などは、使用者の好みに応じて、適宜、選択することができる。弾性変形部としては、合成ゴムの他に、例えば、外周凸部３００ｄと内周凸部４００ｄの間に封入される気体などを用いることもできる。

また、本実施の形態においては、回転ブラシに使用される回転伝達機構１００を例に挙げて説明したが、本発明の回転伝達機構は必ずしもかかる用途に限定されるものではない。本発明の回転伝達機構は、被回転体を回転駆動するための回転駆動部を有する装置、例えば、扇風機や丸鋸盤等に使用することもでき、同様の作用効果を得ることができる。
ここで、一例として、扇風機に使用される回転伝達機構、及び、扇風機について、図１０〜図１２を参照しながら説明する。
図１０は、本発明の実施の形態１における、扇風機に使用される回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）される前の状態を示す表面図である（但し、扇風機の羽根は省略している）、図１１は、当該回転伝達機構を、扇風機に使用した例を示す要部断面分解側面図、図１２は、当該回転伝達機構を、扇風機に使用した例を示す要部断面側面図である。
図１０に示すように、扇風機に使用される回転伝達機構１００においては、内部回転部材３００の円筒リング状の内部回転部材本体３００ａの内周面に、軸方向に沿って複数の凸条３００ｈが等間隔で形成されている（図１１を参照）。また、回転伝達機構１００の外部回転部材４００の外筒部４００ｂの外周面には、扇風機の羽根８００が固着されている（図１１，図１２を参照）。一方、図１１に示すように、扇風機のモータ回転軸９００の先端部分の外周面には、軸方向に沿って、上記凸条３００ｈが嵌る複数の凹溝９００ａが等間隔で形成されている。また、扇風機のモータ回転軸９００の先端には、後述するスピンナー９５０が螺着される雄ネジ部９００ｂが設けられている。
そして、図１１，図１２に示すように、回転伝達機構１００における内部回転部材３００の円筒リング状の内部回転部材本体３００ａを、扇風機のモータ回転軸９００の先端部分に相対回転不能に挿通嵌合し（図１１の矢印Ａを参照）、かつ、回転伝達機構１００の裏面側からスピンナー９５０を、モータ回転軸９００の先端の雄ネジ部９００ｂに螺着する（図１１の矢印Ｂを参照）。
これにより、回転伝達機構１００が、扇風機の、モータ回転軸９００と羽根８００との間に組み込まれた状態となる。

以上のようにして、扇風機の、モータ回転軸９００と羽根８００との間に組み込まれた回転伝達機構１００の動作は、上記回転ブラシの場合とほぼ同じである。

また、本実施の形態においては、内部回転部材３００側が入力側、外部回転部材４００側が出力側である場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。外部回転部材側を入力側、内部回転部材側を出力側とする構成であってもよい。

［実施の形態２］
（回転伝達機構の構成）
次に、本発明の実施の形態２における回転伝達機構の構成について、図１３〜図１６を参照しながら説明する。

図１３は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構を示す外観斜視図、図１４は、図１３のXIV−XIV線矢視断面図（第一断面図）、図１５は、図１４のXV−XV線矢視断面図（第二断面図）、図１６は、当該回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部を省略した状態を示す表面図である。

図１３〜図１６に示すように、本実施の形態の回転伝達機構１０００は、内部回転部材３０００と、外部回転部材４０００と、内部回転部材３０００と外部回転部材４０００との間に介在し、内部回転部材３０００と外部回転部材４０００の機能を兼ね備えた第１及び第２中間回転部材５０００，６０００と，を備えている。

内部回転部材３０００は、円筒リング状の内部回転部材本体３０００ａと、当該内部回転部材本体３０００ａに一体形成され当該内部回転部材本体３０００ａの外周側に突出する４つの外周凸部３０００ｄと、を備えている。
尚、外周凸部３０００ｄの厚みは、内部回転部材本体３０００ａの幅よりも小さくなっている。そして、これにより、内部回転部材本体３０００ａの裏面側と表面側の両端に、第１中間回転部材５０００の後述する側板部５０００ａ及びカバー部５０００ｃをそれぞれ挿設するための低背円筒状の凸部３０００ｅ，３０００ｆが形成されている。これに関しては、第１及び第２中間回転部材５０００，６０００もほぼ同様の構成となっている。

第１中間回転部材５０００は、内部回転部材３０００の外周凸部３０００ｄの側部位置で内部回転部材本体３０００ａの凸部３０００ｅに回動自在に挿設される側板部５０００ａと、内部回転部材３０００の外周凸部３０００ｄの外側で内部回転部材本体３０００ａと同心円状に側板部５０００ａの外周に立設される第１中間回転部材本体５０００ｂと、側板部５０００ａと対向して第１中間回転部材本体５０００ｂの開口部に覆設され内部回転部材本体３０００ａの凸部３０００ｆに回動自在に挿設されるカバー部５０００ｃと、を備えている。
また、第１中間回転部材５０００は、第１中間回転部材本体５０００ｂの内周側に突出するように当該第１中間回転部材本体５０００ｂに一体形成され内部回転部材３０００の外周凸部３０００ｄと交互に配置される４つの内周凸部５０００ｄを備えている。
また、第１中間回転部材５０００は、第１中間回転部材本体５０００ｂに一体形成され当該第１中間回転部材本体５０００ｂの外周側に突出する４つの外周凸部５０００ｅを備えている。

第２中間回転部材６０００は、第１中間回転部材５０００の外周凸部５０００ｅの側部位置で第１中間回転部材本体５０００ｂの凸部５０００ｆに回動自在に挿設される側板部６０００ａと、第１中間回転部材５０００の外周凸部５０００ｅの外側で第１中間回転部材本体５０００ｂと同心円状に側板部６０００ａの外周に立設される第２中間回転部材本体６０００ｂと、側板部６０００ａと対向して第２中間回転部材本体６０００ｂの開口部に覆設され第１中間回転部材本体５０００ｂの凸部５０００ｇに回動自在に挿設されるカバー部６０００ｃと、を備えている。
また、第２中間回転部材６０００は、第２中間回転部材本体６０００ｂの内周側に突出するように当該第２中間回転部材本体６０００ｂに一体形成され第１中間回転部材５０００の外周凸部５０００ｅと交互に配置される４つの内周凸部６０００ｄを備えている。
また、第２中間回転部材６０００は、第２中間回転部材本体６０００ｂに一体形成され当該第２中間回転部材本体６０００ｂの外周側に突出する４つの外周凸部６０００ｅを備えている。

外部回転部材４０００は、第２中間回転部材６０００の外周凸部６０００ｅの側部位置で第２中間回転部材本体６０００ｂの凸部６０００ｆに回動自在に挿設される側板部４０００ａと、第２中間回転部材６０００の外周凸部６０００ｅの外側で第２中間回転部材本体６０００ｂと同心円状に側板部４０００ａの外周に立設される外筒部４０００ｂと、側板部４０００ａと対向して外筒部４０００ｂの開口部に覆設され第２中間回転部材本体６０００ｂの凸部６０００ｇに回動自在に挿設されるカバー部４０００ｃと、を備えている。
また、外部回転部材４０００は、外筒部４０００ｂの内周側に突出するように当該外筒部４０００ｂに一体形成され第２中間回転部材６０００の外周凸部６０００ｅと交互に配置される４つの内周凸部４０００ｄを備えている。

図１４に示すように、外部回転部材４０００の内周凸部４０００ｄと当該内周凸部４０００ｄの回転方向側の第２中間回転部材６０００の外周凸部６０００ｅとの間には、合成ゴム製の楕円球状の弾性変形部７０００が３個ずつ配設されており、外部回転部材４０００と第２中間回転部材６０００が相対的に回転する際に、弾性変形部７０００が、内周凸部４０００ｄと外周凸部６０００ｅの間に挟まれて弾性変形（圧縮変形）するようにされている。ここで、弾性変形部７０００の側方への変形は、外部回転部材４０００の側板部４０００ａとカバー部４０００ｃとにより阻止され、これにより、入力されるエネルギーの一部を弾性変形部７０００に効率的に蓄力することが可能となる。
この場合、内周凸部４０００ｄと当該内周凸部４０００ｄの回転方向と反対側の外周凸部６０００ｅとの間に、合成ゴム製等の弾性緩衝部を配設することが望ましい。かかる構成によれば、内周凸部４０００ｄが外周凸部６０００ｅと直接、接触することを防止することができ、正転時及び逆転時の騒音の発生を防ぐことができる。尚、弾性緩衝部は、内周凸部４０００ｄと外周凸部６０００ｅとの間に配置してもよく、内周凸部４０００ｄ又は外周凸部６０００ｅに貼り付けるようにしてもよい。

第２中間回転部材６０００の内周凸部６０００ｄと当該内周凸部６０００ｄの回転方向側の第１中間回転部材５０００の外周凸部５０００ｅとの間には、合成ゴム製の楕円球状の弾性変形部８０００が３個ずつ配設されており、第２中間回転部材６０００と第１中間回転部材５０００が相対的に回転する際に、弾性変形部８０００が、内周凸部６０００ｄと外周凸部５０００ｅの間に挟まれて弾性変形（圧縮変形）するようにされている。ここで、弾性変形部８０００の側方への変形は、第２中間回転部材６０００の側板部６０００ａとカバー部６０００ｃとにより阻止され、これにより、入力されるエネルギーの一部を弾性変形部８０００に効率的に蓄力することが可能となる。
この場合、内周凸部６０００ｄと当該内周凸部６０００ｄの回転方向と反対側の外周凸部５０００ｅとの間に、合成ゴム製等の弾性緩衝部を配設することが望ましい。かかる構成によれば、内周凸部６０００ｄが外周凸部５０００ｅと直接、接触することを防止することができ、正転時及び逆転時の騒音の発生を防ぐことができる。尚、弾性緩衝部は、内周凸部６０００ｄと外周凸部５０００ｅとの間に配置してもよく、内周凸部６０００ｄ又は外周凸部５０００ｅに貼り付けるようにしてもよい。

第１中間回転部材５０００の内周凸部５０００ｄと当該内周凸部５０００ｄの回転方向側の内部回転部材３０００の外周凸部３０００ｄとの間には、合成ゴム製の楕円球状の弾性変形部９０００が３個ずつ配設されており、第１中間回転部材５０００と内部回転部材３０００が相対的に回転する際に、弾性変形部９０００が、内周凸部５０００ｄと外周凸部３０００ｄの間に挟まれて弾性変形（圧縮変形）するようにされている。ここで、弾性変形部９０００の側方への変形は、第１中間回転部材５０００の側板部５０００ａとカバー部５０００ｃとにより阻止され、これにより、入力されるエネルギーの一部を弾性変形部９０００に効率的に蓄力することが可能となる。
この場合、内周凸部５０００ｄと当該内周凸部５０００ｄの回転方向と反対側の外周凸部３０００ｄとの間に、合成ゴム製等の弾性緩衝部を配設することが望ましい。かかる構成によれば、内周凸部５０００ｄが外周凸部３０００ｄと直接、接触することを防止することができ、正転時及び逆転時の騒音の発生を防ぐことができる。尚、弾性緩衝部は、内周凸部５０００ｄと外周凸部３０００ｄとの間に配置してもよく、内周凸部５０００ｄ又は外周凸部３０００ｄに貼り付けるようにしてもよい。

本実施の形態の回転伝達機構１０００の構成によれば、内部回転部材３０００と、外部回転部材４０００と、内部回転部材３０００と外部回転部材４０００との間に介在し、内部回転部材３０００と外部回転部材４０００の機能を兼ね備えた第１及び第２中間回転部材５０００，６０００と、を備えており、弾性変形部の量を増やすことが可能となるので、弾性変形部全体に蓄力される圧縮（弾性）エネルギーを大幅に増やすことができる。

この回転伝達機構１０００は、図２の回転伝達機構１００と比べると、中心付近にも弾性体を詰め込んでいるので、重量やコストは増大するが、総合的なトルクは大きくなる。特許文献６と比べると、各径の弾性体の弾性係数が同じである場合、縮める際に、まず外側が縮み、順次、内側が縮むので、より大きな回転角でエネルギーを蓄えることができる。実施例では内側ほど弾性体を小さくしており、弾性体が配置されるギアの径と各弾性体の径とが比例関係にあるので、各位置の弾性体がほぼ同時に縮む。このように、図２の回転伝達機構１００と図１４の回転伝達機構１０００は、構成・効果が異なる。

なお、弾性変形部９０００、弾性変形部８０００、弾性変形部７０００の弾性力は、それぞれ異なっていてもよい。例えば、回転軸の中心に近づくにしたがって、弾性力が小さくなる、すなわち、弾性変形部９０００の弾性力は、弾性変形部８０００の弾性力よりも小さく、弾性変形部８０００の弾性力は、弾性変形部７０００よりも小さい。この場合、例えば、内部回転部材３０００が回転するための入力エネルギーが小さくても、弾性変形部９０００の弾力が小さいため、内部回転部材３０００が回転し、弾性変形部９０００が圧縮変形することでエネルギーをためて、第１中間回転部材５０００を回転させるエネルギーに変換できる。

（回転伝達機構の使用例）
次に、本実施の形態における回転伝達機構１０００の使用例について、図１７〜図１９をも参照しながら説明する。

図１７は、本発明の実施の形態２における、風力発電装置に使用される回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）される前の状態を示す表面図である（但し、風力発電装置の羽根は省略している）、図１８は、当該回転伝達機構を、風力発電装置に使用した例を示す要部断面分解側面図、図１９は、当該回転伝達機構を、風力発電装置に使用した例を示す要部断面側面図である。

図１７に示すように、風力発電装置に使用される回転伝達機構１０００においては、内部回転部材３０００の円筒リング状の内部回転部材本体３０００ａの内周面に、軸方向に沿って複数の凸条３０００ｇが等間隔で形成されている（図１８を参照）。また、回転伝達機構１０００の外部回転部材４０００の外筒部４０００ｂの外周面には、風力発電装置の羽根１００００が固着されている（図１８，図１９を参照）。一方、図１８に示すように、風力発電装置の動力伝達軸２００００の先端部分の外周面には、軸方向に沿って、上記凸条３０００ｇが嵌る複数の凹溝２００００ａが等間隔で形成されている。また、風力発電装置の動力伝達軸２００００の先端には、後述するスピンナー３００００が螺着される雄ネジ部２００００ｂが設けられている。
そして、図１８，図１９に示すように、回転伝達機構１０００における内部回転部材３０００の円筒リング状の内部回転部材本体３０００ａを、風力発電装置の動力伝達軸２００００の先端部分に相対回転不能に挿通嵌合し（図１８の矢印Ｃを参照）、かつ、回転伝達機構１０００の裏面側からスピンナー３００００を、動力伝達軸２００００の先端の雄ネジ部２００００ｂに螺着する。なお、スピンナー３００００の直径は、回転伝達機構１０００の直径と同じ長さであることが、空力を得るため、すなわち、空気を効率的に集めるために望ましい。
これにより、回転伝達機構１０００が、風力発電装置の、羽根１００００と動力伝達軸２００００との間に組み込まれた状態となる。

以上のようにして、風力発電装置の、羽根１００００と動力伝達軸２００００との間に組み込まれた回転伝達機構１０００の動作について説明する。

図１９において、風力発電装置に向けて風が吹くと、羽根１００００が回転し、それに伴い、回転伝達機構１０００における外部回転部材４０００の内周凸部４０００ｄが、図１７の矢印ｂの方向に回転する。
そして、羽根１００００が回転して、外部回転部材４０００の内周凸部４０００ｄが第２中間回転部材６０００の外周凸部６０００ｅに近づくと、弾性変形部７０００が、外部回転部材４０００の内周凸部４０００ｄと第２中間回転部材６０００の外周凸部６０００ｅの間に挟まれることによって圧縮され、入力エネルギーの一部が弾性変形部７０００に蓄えられる。
羽根１００００の回転の初期では弾性変形部７０００が弾性変形するが、変形後は、羽根１００００の回転力が外部回転部材４０００の内周凸部４０００ｄから第２中間回転部材６０００の外周凸部６０００ｅに伝達され、羽根１００００から第２中間回転部材６０００までが略一体となって回転する。

次いで、第２中間回転部材６０００が回転して、当該第２中間回転部材６０００の内周凸部６０００ｄが第１中間回転部材５０００の外周凸部５０００ｅに近づくと、弾性変形部８０００が、第２中間回転部材６０００の内周凸部６０００ｄと第１中間回転部材５０００の外周凸部５０００ｅの間に挟まれることによって圧縮され、入力エネルギーの一部が弾性変形部８０００に蓄えられる。
第２中間回転部材６０００の回転の初期では弾性変形部８０００が弾性変形するが、変形後は、第２中間回転部材６０００の回転力が当該第２中間回転部材６０００の内周凸部６０００ｄから第１中間回転部材５０００の外周凸部５０００ｅに伝達され、第２中間回転部材６０００から第１中間回転部材５０００までが略一体となって回転する。

次いで、第１中間回転部材５０００が回転して、当該第１中間回転部材５０００の内周凸部５０００ｄが内部回転部材３０００の外周凸部３０００ｄに近づくと、弾性変形部９０００が、第１中間回転部材５０００の内周凸部５０００ｄと内部回転部材３０００の外周凸部３０００ｄの間に挟まれることによって圧縮され、入力エネルギーの一部が弾性変形部９０００に蓄えられる。
第１中間回転部材５０００の回転の初期では弾性変形部９０００が弾性変形するが、変形後は、第１中間回転部材５０００の回転力が当該第１中間回転部材５０００の内周凸部５０００ｄから内部回転部材３０００の外周凸部３０００ｄに伝達され、第１中間回転部材５０００から内部回転部材３０００までが略一体となって回転する。
そして、最終的には、羽根１００００から動力伝達軸２００００までが略一体となって回転し、この回転エネルギーが発電機によって電気エネルギーに変換される。

本実施の形態においては、風力発電装置の、羽根１００００と動力伝達軸２００００との間に組み込まれる回転伝達機構１０００が、内部回転部材３０００と、外部回転部材４０００と、内部回転部材３０００と外部回転部材４０００との間に介在し、内部回転部材３０００と外部回転部材４０００の機能を兼ね備えた第１及び第２中間回転部材５０００，６０００と，を備えており、弾性変形部の量を増やすことが可能となるので、弾性変形部全体に蓄力される圧縮（弾性）エネルギーを大幅に増やすことができる。その結果、風が途切れたり弱くなったりした場合であっても、各層に配設された弾性変形部から順次開放される回転エネルギーにより、動力伝達軸２００００を持続的に回転させて発電を行うことが可能となる。すなわち、本実施の形態の回転伝達機構１０００を使用すれば、風の強さに大きく左右されることなく、安定した発電を行うことが可能な風力発電装置を実現することができる。

すなわち、風力発電は、一般的には、風がやめば発電機が止まる。一度、発電機のローターが止まると、静止摩擦が発生するので、再び回転させるためには、回り続けるよりも強い風が吹く必要がある。本実施例では、吹いていた風がやんでも、弾性体のエネルギーが解放されることで、その分だけ回転が継続される。したがって、風車が完全に止まる前に再び風が吹き始める確率が高くなる。また、本実施例では、発電機のローターと風車との間に弾性体が介在しているため、風車が止まった状態から、止まったローターが再び回り始めるには足りない程度の弱い風でも、風車だけが回り始めることができる。これによってローターに先立って風車だけが静止摩擦ではなく動摩擦となる。そして、回り始めた風車の弱い力でも、まず弾性体が縮み、エネルギーを蓄積しておくことができる。その後に、風が強くなることで、ローターの静止摩擦に打ち勝てば、発電を開始することができる。いわば、弾性体が風車とローターの間の「遊び」を作ることで、風車の回転開始と発電機の回転開始タイミングをずらし、回り始めた風車が、いわば助走をつけて発電機のローターを回し始めることができるのである。よって、従来よりも弱い風で発電を開始することができる。このように、より弱い風で回転し始め、より停止しにくい風力発電機とすることができ、風が弱い環境でも発電を継続しやすい風力発電装置を実現することができる。

尚、本実施の形態においては、内部回転部材３０００と、外部回転部材４０００と、内部回転部材３０００と外部回転部材４０００との間に介在し、内部回転部材３０００と外部回転部材４０００の機能を兼ね備えた第１及び第２中間回転部材５０００，６０００と，を備える回転伝達機構１０００を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。中間回転部材の数は１つ又は複数であればよい。

また、本実施の形態においては、外部回転部材４０００側が入力側、内部回転部材３０００側が出力側である場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。内部回転部材側を入力側、外部回転部材側を出力側とする構成であってもよい。そして、この場合には、当該回転伝達機構を、例えば、扇風機や丸鋸盤等に使用することもでき、同様の作用効果を得ることができる。

［実施の形態３］
（回転伝達機構の構成）
次に、本発明の実施の形態３における回転伝達機構の構成について、図２０〜図２４を参照しながら説明する。

図２０は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構を示す外観斜視図、図２１は、図２０のXXI−XXI線矢視断面図（第一断面図）、図２２は、図２１のXXII−XXII線矢視断面図（第二断面図）、図２３は、当該回転伝達機構の外部回転部材の内部を示す透視斜視図、図２４は、当該回転伝達機構を示す分解表面図である。

図２０〜図２４に示すように、本実施の形態の回転伝達機構１は、例えば自転車のクランク軸等の回転軸に挿通される内部回転部材３と、内部回転部材３に回動自在に配設される外部回転部材４と、を備えている。

内部回転部材３は、円筒リング状の内部回転部材本体３ａと、内部回転部材本体３ａの内周側に一体的に設けられ、当該内部回転部材本体３ａを支持する円板状の内部回転部材本体支持体３ｂと、内部回転部材本体支持体３ｂの中央に形成され、自転車のクランク軸２（図２５〜図２７を参照）が挿通される四角筒状のクランク軸挿通孔３ｃと、を備えている。ここで、内部回転部材本体支持体３ｂは、内部回転部材本体３ａの軸方向の中心に位置している。
また、内部回転部材３は、内部回転部材本体３ａに一体形成され当該内部回転部材本体３ａの外周側に突出する４つの外周凸部３ｄを備えている。
尚、外周凸部３ｄの厚みは、内部回転部材本体３ａの幅よりも小さくなっている。そして、これにより、内部回転部材本体３ａの裏面側と表面側の両端に、外部回転部材４の後述する側板部４ａ及びカバー部４ｃをそれぞれ挿設するための低背円筒状の凸部３ｅ，３ｆが形成されている。

外部回転部材４は、内部回転部材３の外周凸部３ｄの側部位置で内部回転部材本体３ａの凸部３ｅに回動自在に挿設される側板部４ａと、内部回転部材３の外周凸部３ｄの外側で内部回転部材本体３ａと同心円状に側板部４ａの外周に立設される外筒部４ｂと、側板部４ａと対向して外筒部４ｂの開口部に覆設され内部回転部材本体３ａの凸部３ｆに回動自在に挿設されるカバー部４ｃと、を備えている。
また、外部回転部材４は、外筒部４ｂの内周側に突出するように当該外筒部４ｂに一体形成され内部回転部材３の外周凸部３ｄと交互に配置される４つの内周凸部４ｄを備えている。
さらに、外部回転部材４の側板部４ａの外面には、チェーンリング５が固設されている。

回転伝達機構１は、次のような手順で組み立てられる。ここで、外部回転部材４の外筒部４ｂは、側板部４ａと一体に形成されており、チェーンリング５は、外部回転部材４の側板部４ａの外面に最初から固設されているものとする（図２４（ａ）を参照）。
まず、図２１，図２２，図２４に示すように、内部回転部材３の裏面側の凸部３ｅを、外部回転部材４の側板部４ａの表面側から当該側板部４ａの挿通孔４ｅに挿通することにより、内部回転部材３を外部回転部材４内に配置する。すなわち、図２４（ｂ）の内部回転部材３を、図２４（ａ）の外部回転部材４内に組み込む。次いで、図２０，図２２，図２４に示すように、内部回転部材３の表面側の凸部３ｆにカバー部４ｃの挿通孔４ｆを挿通し、当該カバー部４ｃを、外部回転部材４の外筒部４ｂの表面にネジ留め固定する。

図２１に示すように、外周凸部３ｄと前進する際の当該外周凸部３ｄの回転方向側の内周凸部４ｄとの間には、合成ゴム製の楕円球状の弾性変形部６が３個ずつ配設されており、内部回転部材３と外部回転部材４が相対的に回転する際に、弾性変形部６が、外周凸部３ｄと内周凸部４ｄの間に挟まれて弾性変形（圧縮変形）するようにされている。ここで、弾性変形部６の側方への変形は、外部回転部材４の側板部４ａとカバー部４ｃとにより阻止され、これにより、入力されるエネルギーの一部を弾性変形部６に効率的に蓄力することが可能となる。
この場合、外周凸部３ｄと前進する際の当該外周凸部３ｄの回転方向と反対側の内周凸部４ｄとの間に、合成ゴム製等の弾性緩衝部を配設することが望ましい。かかる構成によれば、外周凸部３ｄが内周凸部４ｄと直接、接触することを防止することができ、正転時及び逆転時の騒音の発生を防ぐことができる。尚、弾性緩衝部は、外周凸部３ｄと内周凸部４ｄとの間に配置してもよく、外周凸部３ｄ又は内周凸部４ｄに貼り付けるようにしてもよい。

図２０，図２２に示すように、本実施の形態の回転伝達機構１において、内部回転部材本体支持体３ｂの厚みは、内部回転部材本体３ａの幅よりも小さくなっている。これにより、回転伝達機構１の内部回転部材３の表面側と裏面側の両面に、円筒状の凹所３ｉ，３ｊがそれぞれ形成されている。
そして、特に内部回転部材３の表面側の面に凹所３ｉを形成することにより、後述する図２５に示すように、右側のクランクアーム９ｂの固定端を凹所３ｉ内に位置させた状態で、当該クランクアーム９ｂの固定端をクランク軸２に固定することが可能となる。その結果、「従来の回転伝達機構」を使用する場合に比べて、左右のクランクアーム９ａ，９ｂ間の間隔を小さくすることが可能となり（回転伝達機構を備えない自転車の場合の、左右のクランクアーム間の間隔と同じくらいにすることが可能となり）、「従来の回転伝達機構」を備えた自転車の場合よりも使用性に優れた自転車等を実現することができる。また、このように左右のクランクアーム９ａ，９ｂ間の間隔を小さくすることができるので、回転伝達機構を備えない自転車に使用される既存のクランク軸２を使用することが可能となり、「従来の回転伝達機構」を備えた自転車の場合よりも経済性に優れた自転車等を実現することができる。
また、内部回転部材本体３ａの厚みや外周凸部３ｄの高さ等を調整することにより、回転伝達機構１の回転時における遠心力を調整することができるので、回転の慣性力を調整することができる。

（回転伝達機構の使用例）
次に、本実施の形態における回転伝達機構１の使用例について、図２５〜図２７をも参照しながら説明する。

図２５は、本発明の実施の形態３における回転伝達機構を、自転車に使用した例を示す要部断面平面図、図２６は、当該回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）される前の状態を示す表面図、図２７は、当該回転伝達機構の、カバー部を取り外した状態で、かつ、弾性変形部が弾性変形（圧縮変形）された状態を示す表面図である。

図２５に示すように、回転軸としての自転車のクランク軸２は、自転車のフレームと一体のクランク軸保持部７に左右のボールベアリング８ａ，８ｂを介して回動自在に保持されている。クランク軸２の右側端部には、内部回転部材３のクランク軸挿通孔３ｃ（図２２を参照）を挿通して固定することにより、回転伝達機構１が装着されている。また、クランク軸２の左右両端には、クランクアーム９ａ，９ｂが互いに１８０度の位相差をもって固定されている。図２５中、参照符号１０は、クランク軸２にクランクアーム９ａ，９ｂの固定端を固定するためのクランクアーム固定部材である。クランク軸２は、内部回転部材３のクランク軸挿通孔３ｃの四角筒と嵌合しており、両者は一体的に回転する。
クランクアーム９ａ，９ｂの自由端には、回動自在なペダル（図示せず）が配設されている。
ここで、右側のクランクアーム９ｂの固定端は、凹所３ｉ内に位置させた状態でクランク軸２に固定されている。その結果、「従来の回転伝達機構」を使用する場合に比べて、左右のクランクアーム９ａ，９ｂ間の間隔が小さくなり（回転伝達機構を備えない自転車の場合の、左右のクランクアーム間の間隔と同じくらいになり）、「従来の回転伝達機構」を備えた自転車の場合よりも使用性に優れた自転車が実現される。また、このように左右のクランクアーム９ａ，９ｂ間の間隔が小さくなるので、回転伝達機構を備えない自転車に使用される既存のクランク軸２を使用することが可能となり、「従来の回転伝達機構」を備えた自転車の場合よりも経済性に優れた自転車が実現される。

クランクアーム９ｂの固定端を、凹所３ｉ内に位置させる関係上、リング状の内部回転部材本体３ａの内径（半径）は、クランクアーム９ｂの固定端と自由端のネジ孔間の長さの約０．３〜約０．６倍であることが望ましい。通常、クランクアーム９ｂの固定端と自由端のネジ孔間の長さは、１６．５ｃｍであり、従って、リング状の内部回転部材本体３ａの内径（半径）は、約５〜約１０ｃｍであることが望ましい。

以上のようにして自転車のクランク軸２に装着された回転伝達機構１の動作について、図２５〜図２７を参照しながら説明する。

図２５において、運転者がクランクアーム９ａ，９ｂの自由端に配設されたペダル（図示せず）を踏むと、内部回転部材本体３ａの外周に突設された外周凸部３ｄが、内部回転部材本体支持体３ｂを介してクランク軸２と共に図２６，図２７の矢印ｃの方向に回転する。
そして、クランク軸２が回転して、外周凸部３ｄが内周凸部４ｄに近づくと、弾性変形部６が、外周凸部３ｄと内周凸部４ｄの間に挟まれることによって圧縮され、入力エネルギーの一部が弾性変形部６に蓄えられる。
クランク軸２の回転の初期（図２６→図２７）では弾性変形部６が弾性変形するが、変形後は、クランク軸２の回転力が外周凸部３ｄから内周凸部４ｄに伝達され、クランク軸２からチェーンリング５までが略一体となって回転し、チェーンリング５に張設されたチェーン（図示せず）によって後輪側のスプロケットへと確実に回転が伝達される。
弾性変形（圧縮変形）された弾性変形部６は、ペダルからの入力が途切れたり弱まったりした時に復元し、復元エネルギーとして内周凸部４ｄを押圧して、外部回転部材４及びチェーンリング５を進行方向に回転させる。すなわち、弾性変形部６の圧縮（弾性）エネルギーが、回転エネルギーに変換されて、自転車の推進力として利用される。

従来の特許文献６では、回転伝達機構の厚さにより、クランク軸の長さを長くする必要が生じることがあり、標準的なクランク軸を使用することができなかった。さらに、クランクアームの形状を左右非対称とする、すなわち、回転伝達機構を有する側のクランクアームと、有しない側のクランクアームの形状を変えて、結果的に、左右のペダル位置を左右対称にしていた。しかし、この回転伝達機構１では、図２５に示すように、右側のクランクアーム９ｂの固定端を凹所３ｉ内に位置させているため、クランク軸を特別に長くする必要がなく、標準的なクランク軸２を使用することが可能となる。さらに、クランクアーム９ａ、９ｂも、左右同一で使用することができる。

ここで、左側のクランクアーム９ａは、クランクアーム固定部材１０がクランク軸２に固定されている端部から、クランク軸２の中心方向に向かって、クランクアーム９ａの内側端部までの距離（Ｄ）は、２ｃｍ以上である。したがって、右側のクランクアーム９ｂの固定端を凹所３ｉ内に位置させる場合の奥行きは、２ｃｍ未満であることが望ましい。

尚、本実施の形態においては、内部回転部材本体が円筒リング状の内部回転部材本体３ａである場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。内部回転部材本体は、例えば、断面円形あるいは断面楕円形のリング状に形成されていてもよい。また、外周凸部や内周凸部も、丸みを帯びたものにすることができる。

また、本実施の形態においては、内部回転部材本体支持体３ｂが、内部回転部材本体３ａの軸方向の中心に位置している場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。
内部回転部材本体支持体３ｂは、内部回転部材本体３ａの軸方向の中心から内部回転部材３の表面側あるいは裏面側にずれていてもよい。すなわち、凹所３ｉがほぼ存在しない程度に、内部回転部材本体支持体３ｂがチェーンリング５側に位置していてもよい。図２８には、内部回転部材本体支持体３ｂが、内部回転部材本体３ａの軸方向の中心から内部回転部材３の裏面側にずれている場合を示している。

ここで、チェーンリング５の端部（図２５では左端部）が、クランク軸２を支える自転車のフレームの端部（図２５では右端部）と干渉してしまう場合があり得る。この場合は、凹所３jにより、この干渉を解消できる。このような場合、凹所３jを設けず、チェーンリング５を、図２５のように、中心より（左端部）ではなく、逆方向（右端部）に、配置することで干渉を回避する方法がある。しかし、その場合は、自転車の利用者のズボン等の衣服をチェーンの油で汚してしまうという課題がある。このような理由からも、凹所３jは有用である。これは、図３１に示す外部回転部材４であっても同様である。すなわち、外部回転部材４であっても、凹所３ｊにより、クランク保持部７の一部やボールベアリング８ｂを、凹所３ｊの中に配置し、スペースを有効に活用できる。

内部回転部材本体支持体３ｂを、内部回転部材本体３ａの軸方向の中心から内部回転部材３の表面側あるいは裏面側にずらすことにより、左右のクランクアーム９ａ，９ｂ間の間隔を適切に調整することが可能となるので、回転伝達機構を備えた自転車の、さらなる使用性の向上を図ることができる。

また、本実施の形態においては、内部回転部材本体支持体が円板状の内部回転部材本体支持体３ｂである場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。内部回転部材本体支持体は、その中央にクランク軸挿通孔３ｃ等の回転軸挿通孔を有していればよく、例えば図２９に示すように、平板十字状の内部回転部材本体支持体３ｇを用いてもよい。
また、本実施の形態においては、内部回転部材本体支持体３ｂが内部回転部材本体３ａに一体的に設けられている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。内部回転部材本体支持体としては、例えば図３０に示すように、内部回転部材本体３ａにネジ留め固定される構成の内部回転部材本体支持体３ｈを用いてもよい。

また、本実施の形態においては、外周凸部３ｄと内周凸部４ｄを４つずつ設けた場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。外周凸部３ｄと内周凸部４ｄの数は、それぞれ１つ又は複数であればよいが、弾性変形部６が蓄えた力を円周方向に伝えるためには、外周凸部３ｄと内周凸部４ｄの数は、４つ以上であることが望ましく、また、弾性変形部６の体積を十分に確保するためには、外周凸部３ｄと内周凸部４ｄの数は、８つ以下であることが望ましい。

また、本実施の形態においては、外周凸部３ｄが内部回転部材本体３ａに一体形成されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。外周凸部は、内部回転部材本体に固設されていてもよい。
また、本実施の形態においては、内周凸部４ｄが外筒部４ｂに一体形成されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。内周凸部は、側板部に一体形成されていてもよく、側板部及び／又は外筒部に固設されていてもよい。

また、本実施の形態においては、外周凸部３ｄの厚みを内部回転部材本体３ａの幅よりも小さくすることにより、内部回転部材本体３ａの両端に、外部回転部材４の側板部４ａ及びカバー部４ｃをそれぞれ挿設するための低背円筒状の凸部３ｅ，３ｆが形成されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。外部回転部材４の側板部４ａ及びカバー部４ｃをそれぞれ挿設するための低背円筒状の凸部３ｅ，３ｆを形成することは任意である。

また、本実施の形態においては、外周凸部３ｄと前進する際の当該外周凸部３ｄの回転方向側の内周凸部４ｄとの間に、３個の弾性変形部６が配設されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。弾性変形部の個数は、１個であっても２個であっても４個以上であってもよい。また、弾性変形部の形状も楕円球状に限定されるものではなく、あらゆる形状の弾性変形部を用いることができる。
また、本実施の形態においては、弾性変形部が合成ゴム製の弾性変形部６である場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。弾性変形部は、内部回転部材３と外部回転部材４が相対的に回転する際に弾性変形（圧縮変形）し、変形後は内部回転部材３と外部回転部材４の間で回転を伝達できるものであればよく、弾性変形部の変形量、弾性率などは、使用者の好みに応じて、適宜、選択することができる。弾性変形部としては、合成ゴムの他に、例えば、外周凸部３ｄと内周凸部４ｄの間に封入される気体などを用いることもできる。

また、本実施の形態においては、自転車に使用される回転伝達機構１を例に挙げて説明したが、本発明の回転伝達機構は必ずしもかかる用途に限定されるものではない。本発明の回転伝達機構は、車輪を有する機構、例えば、土木用一輪車、車椅子、人力車、リヤカー等に用いることもでき、同様の作用効果を得ることができる。
また、この場合、外部回転部材４の側板部４ａの外面にチェーンリング５が固設されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。
例えば図３１に示すように、外部回転部材４の外筒部４ｂの外周に、チェーンリングを固定するための４つのチェーンリング固定部４ｇを形成し、当該チェーンリング固定部４ｇにチェーンリング１１をネジ留め固定するようにしてもよい。
このように外部回転部材４がチェーンリング固定部４ｇを有するようにすれば、簡便にチェーンリングの交換を行ってギヤ比を変更することができるので、メンテナンス性、汎用性に優れたものとすることができる。

また、本実施の形態においては、内部回転部材３側が入力側、外部回転部材４側が出力側である場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。外部回転部材側を入力側、内部回転部材側を出力側とする構成であってもよい。

［実施の形態４］
（回転伝達機構の構成）
次に、本発明の実施の形態４における回転伝達機構の構成について、図３２，図３３を参照しながら説明する。

図３２は、本発明の実施の形態４における回転伝達機構を示す第一断面図、図３３は、当該回転伝達機構を示す第二断面図である。

図３２，図３３に示す本実施の形態の回転伝達機構１２は、上記実施の形態３の回転伝達機構１（図２１，図２２等を参照）と比較すると、内部回転部材の構成のみが異なっている。このため、上記実施の形態１の回転伝達機構１の構成部材と同じ構成部材には同一の参照符号を付し、その説明は省略する。

図３２，図３３に示すように、本実施の形態の回転伝達機構１２の内部回転部材３’は、円筒リング状の内部回転部材本体３ａと、内部回転部材本体３ａの内周側に一体的に設けられ、当該内部回転部材本体３ａを支持する円板状の内部回転部材本体支持体３ｂと、内部回転部材本体支持体３ｂの中央に貫通して形成されたスプライン穴３’ｃと、を備えている。

（回転伝達機構の使用例）
次に、本実施の形態における回転伝達機構１２の使用例について、図３４，図３５をも参照しながら説明する。

図３４は、本発明の実施の形態４における回転伝達機構を、電動アシスト自転車に使用した例を示す要部断面分解平面図、図３５は、当該回転伝達機構を、電動アシスト自転車に使用した例を示す要部断面平面図である。

本実施の形態の回転伝達機構１２は、電動アシスト自転車のクランク軸に装着して使用される。
図３４，図３５に示すように、電動アシスト自転車のモータ駆動ユニット１３には、左右に貫通した状態で回転軸としてのクランク軸１４が回動自在に保持されている。クランク軸１４の右側端部には、内部回転部材３’のスプライン穴３’ｃと嵌合するスプライン１４ａがクランク軸１４と同心状に固着されており、当該スプライン１４ａに内部回転部材３’のスプライン穴３’ｃを挿通することにより、クランク軸１４の右側端部に回転伝達機構１２が装着されている。また、クランク軸１４の左右両端には、クランクアーム１５ａ，１５ｂが互いに１８０度の位相差をもって固定されている。図３４，図３５中、参照符号１６は、クランク軸１４にクランクアーム１５ａ，１５ｂの固定端を固定するためのクランクアーム固定部材である。
クランクアーム１５ａ，１５ｂの自由端には、回動自在なペダル（図示せず）が配設されている。

モータ駆動ユニット１３内には、クランク軸１４の近傍に位置してトルクセンサが配設されており、ペダルからの踏力による人力駆動力を、当該トルクセンサによって検出できるようにされている。そして、トルクセンサによる検出結果に応じてモータが駆動し、クランク軸１４の回転をアシストできるようにされている（補助駆動力）。

本実施の形態の回転伝達機構１２においても、内部回転部材３’の表面側と裏面側の両面に、円筒状の凹所３ｉ，３ｊがそれぞれ形成されているので、上記実施の形態３の場合と同様の効果を得ることができる。

以上のようにして電動アシスト自転車のクランク軸１４に装着された回転伝達機構１２の動作は、上記実施の形態３の場合とほぼ同じである。但し、上記実施の形態３の場合と異なり、ペダルからの踏力による人力駆動力がトルクセンサによって検出され、人力駆動力に対応したモータの補助駆動力（アシスト力）が加えられる。これにより、急な坂道でも楽に走行することが可能となる。そして、このように本発明の回転伝達機構を電動アシスト自転車のクランク軸に装着して使用することにより、運転者の疲労を格段に軽減することが可能となる。

尚、本実施の形態においては、トルクセンサがモータ駆動ユニット１３内に設けられている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。トルクセンサは、クランクアーム１５ａ，１５ｂに設けるようにしてもよい。
クランク１５は、鉄などの金属で形成された剛体であるが、踏み込んだ力によって僅かではあるが変形する。この変形の大きさを検知することでトルクを検知することができる。
そして、このような構成とすることにより、トルクセンサをモータ駆動ユニット１３内に設けた場合と比較して、弾性変形部の復元エネルギーの影響を排除した、運転者の踏み込みのトルクのみを抽出して検知することができるので、運転者の動きに対するレスポンスをさらに向上させることができる。例えば、自転車を漕いでいる際に急ブレーキを掛ける必要に迫られた場合、トルクセンサがモータ駆動ユニット１３内に配置されていると、漕ぐのを止めてブレーキを掛けたとしても、弾性変形部が元に戻るまでは、復元エネルギーに起因するトルクを検知してしまうため、モータの停止が僅かに遅延することになる。トルクセンサを、クランクアーム１５ａ，１５ｂのような、回転伝達機構と足との間に配置することにより、脚力に起因するトルクのみを検知することができるので、安全性が向上する。但し、クランクアームの変形を検知するトルクセンサは高価であり、かつ、左右のクランクアームの両方に設置する必要があるため、コストが増大する。トルクセンサをモータ駆動ユニット１３内に設けるようにすることにより、安価なトルクセンサを１つ採用すれば足りるので、低コスト化を図ることができる。

回転伝達機構１２は、トルクセンサやモータ駆動ユニット１３の一部を凹所３ｊの中に配置することで、クランク軸の長さを短くすることが可能であり、スペースを有効に活用できる。

また、本実施の形態においては、内部回転部材本体支持体３ｂの中央に貫通して形成されたスプライン穴３’ｃを備えている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。スプライン穴は、回転軸挿通孔の裏面側の少なくとも一部に形成されていればよい。

また、本実施の形態においては、電動アシスト自転車に使用される回転伝達機構１２を例に挙げて説明したが、本発明の回転伝達機構は必ずしもかかる用途に限定されるものではない。本発明の回転伝達機構は、車輪を有する機構、例えば、通常の自転車、土木用一輪車、車椅子、人力車、リヤカー等に用いることもでき、同様の作用効果を得ることができる。

１，１２，１００，１０００ 回転伝達機構
２，１４ クランク軸（回転軸）
３，３’，３００，３０００ 内部回転部材
３ａ，３００ａ，３０００ａ 内部回転部材本体
３ｂ，３ｇ，３ｈ 内部回転部材本体支持体
３ｃ クランク軸挿通孔
３’ｃ スプライン穴
３ｄ，３００ｄ，３０００ｄ，５０００ｅ，６０００ｅ 外周凸部
３ｅ，３ｆ，３００ｅ，３００ｆ，３０００ｅ，３０００ｆ，５０００ｆ，５０００ｇ，６０００ｆ，６０００ｇ 凸部
３ｉ，３ｊ，３’ｉ，３’ｊ，３’’ｉ，３’’ｊ， 凹所
４，４００，４０００ 外部回転部材
４ａ，４００ａ，４０００ａ，５０００ａ，６０００ａ 側板部
４ｂ，４００ｂ，４０００ｂ 外筒部
４ｃ，４００ｃ，４０００ｃ，５０００ｃ，６０００ｃ カバー部
４ｄ，４００ｄ，４０００ｄ，５０００ｄ，６０００ｄ 内周凸部
４ｇ チェーンリング固定部
５，１１ チェーンリング
６，６００，７０００，８０００，９０００ 弾性変形部
９ａ，９ｂ，１５ａ，１５ｂ クランクアーム
１３ 電動アシスト自転車のモータ駆動ユニット
１４ａ スプライン
５０００ 第１中間回転部材
５０００ｂ 第１中間回転部材本体
６０００ 第２中間回転部材
６０００ｂ 第２中間回転部材本体

Claims (9)

1. 内部回転部材と、前記内部回転部材に回動自在に配設される外部回転部材と、を備え、
   前記内部回転部材は、リング状の内部回転部材本体と、当該内部回転部材本体に一体形成され又は前記内部回転部材本体に固設され前記内部回転部材本体の外周側に突出する１つ又は複数の外周凸部と、を備え、
   前記外部回転部材は、前記内部回転部材の前記外周凸部の側部位置で前記内部回転部材本体に回動自在に設けられる側板部と、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記内部回転部材本体と同心円状に前記側板部の外周に立設される外筒部と、前記外筒部の内周側に突出するように前記側板部及び／又は前記外筒部と一体に形成され或いは前記側板部及び／又は前記外筒部に固設され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置される１つ又は複数の内周凸部と、を備え、
   前記外周凸部あるいは前記内周凸部と前進する際の前記外周凸部あるいは前記内周凸部の回転方向側の前記内周凸部あるいは前記外周凸部との間に弾性変形部が配設され、前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形することを特徴とする回転伝達機構。
2. 前記外部回転部材は、前記側板部と対向して前記外筒部の開口部に覆設され前記内部回転部材本体に回動自在に設けられるカバー部をさらに備えている、請求項１に記載の回転伝達機構。
3. 前記外周凸部あるいは前記内周凸部と前進する際の前記外周凸部あるいは前記内周凸部の回転方向と反対側の前記内周凸部あるいは前記外周凸部との間に弾性緩衝部がさらに配設されている、請求項１又は２に記載の回転伝達機構。
4. 前記内部回転部材と前記外部回転部材との間に、前記内部回転部材と前記外部回転部材の機能を兼ね備えた１つ又は複数の中間回転部材が介在している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転伝達機構。
5. 前記内部回転部材は、前記内部回転部材本体の内周側に設けられ、中央に回転軸挿通孔を有する内部回転部材本体支持体をさらに備えている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転伝達機構。
6. 前記内部回転部材本体支持体の厚みが、前記内部回転部材本体の幅よりも小さい、請求項５に記載の回転伝達機構。
7. 前記回転軸挿通孔の少なくとも一部が、スプライン穴となっている、請求項５又は６に記載の回転伝達機構。
8. 前記内部回転部材のリング状とは、中央部分が空洞を形成した形状であって、当該空洞に、他の部材が配置される請求項１〜７いずれか１項に記載の回転伝達機構。
9. 請求項５〜８のいずれか１項に記載の回転伝達機構を備えた自転車。