JP2022046392A - クランク運動で作る推進力の効率化を図る装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自転車のクランク運動で発生するエネルギーを、シリコン樹脂を使いフリーパワーという方法で効率的に活用する方法が見られるが、クランク運動全体の一部分でしかない。シリコン樹脂は人間の行う緩慢な動作だけに適応したもので、他の広範なクランク運動には適応せず、劣化や疲労の欠点もある。今回の提案は、その解決策です。【解決手段】シリコン樹脂が加速度中や登り坂で蓄えアシストする役割を、永久磁石の互いに反発する力を利用することで代替えする。図９の回転リングと図１０のフレームを組み合わせた装置で人力は勿論、ピストンで動くようなクランク運動にも適用でき、且つ無機質の非接触型なので劣化や消耗にも強く、小型化もでき利用範囲が広い。【選択図】図３

Description

永久磁石を利用して、クランク運動の効率化と、耐久的の向上を図る装置

クランク運動で動く自転車の、乗り心地をよくするのに、充電バッテリー式と、フリーパワーと言われる特殊なシリコン樹脂を利用したものがみられるが，バッテリー方式は頻繁な充電や環境問題が伴い、シリコン利用の物は劣化、疲労に弱く反応も鈍いので、広くクランク運動に対応できない。

発明が解決しようする課題

電動自転車は、環境に与える負荷が大きく、人間の健康面に貢献する度合も少ない。シリコン樹脂使用のものはその点では優れてはいるが、利用範囲が狭く劣化や疲労に弱く、科学的データも取りずらい。

課題を解決するための手段

圧縮、反発を繰り返す有機化合物のシリコン樹脂の役割を、無機質の永久磁石で行う。

発明の効果

永久磁石の反発力を使うと、非接触型であるため摩耗がなく、磁石の性能や構成次第でクランク運動全般に応用可能で、、無機質なのでデータも揃え易い。

基本構造は［図３］下段の図１３で示す２対の永久磁石を組み合わせたものだが、あえて［図１］［図２］で表した３対の組み合わせを代表例図とした。

基本は回転軸（５）に永久磁石が付いたフレーム（１）を固定し、それと反発し合うように磁石の付いた回転リング（４）に、回転力を伝え作動する装置です。

［図１］［図２］は分かりやすいように自転車用のギヤ付き装置で表現してあるが、本題はあくまでもギヤのない円形の内部で、ペダルで回転軸に固定した磁石の付いたフレームを回すと、反発しながら磁石のついた回転リングが作動し、タイヤなどが作動する仕組みです。

上り坂や加速時に顕著ですが、樹脂を圧縮するように、一方向の磁石間が距離を詰め反発力を蓄積し、自転車なら左右の踏み込みが入れ替わるとき圧縮され蓄積した反発力が解放され推進力に変化し進行をアシストします。磁石利用の物も力のバランスが崩れた時蓄積された反発力が解放され推進力に加担します。
樹脂系でも人力の緩慢な動作には対応できるが、ピストン運動のような高速には対応できない。しかし永久磁石なら疲労、劣化の心配も少なく、経費面で有利なうえ広範なクランク運動に対応でき、環境や健康の問題などに貢献します。

は自転車ペダルの取付軸（５）を中心に、磁石の付いたフレーム（１）と、それと反発し合うように、ベアリングで軸を回転する、磁石の付いたリング（４）が接触せず、回転力を伝達する装置の図で、図１は姿図で図２はｂ－ｂ断面、図３はａ－ａ断面図、４は側面カバーの姿図、図５は其れのｃ－ｃ断面図です。

は［図１］の鳥瞰図で、図６、図８は側面カバーで図７は中心部、図９は側面カバーの付いた磁石固定リング（４）、図１０はフレーム部分です。

は様々な条件に対応できる実施例で、図１１は４対の断面図と図１２はその鳥瞰図、図１３は２対、図１４は５対の断面図です。図３では磁石が複数つながって図１２では単体で表し、図２では角形、図１２では丸形にしてありますがいずれも多様性を表した例図です。

１ ：磁石取り付けフレーム
２ ：磁石ケース
３ ：永久磁石
４ ：磁石固定リング
５ ：回転軸
６ ：ギア
７ ：磁石回転軌跡中心円
８ ：ベアリング
９ ：側面カバー

Claims (1)

1. クランク運動で回す軸に、磁石の付いたフレームを固定し、それと接触せず反発するように磁石をつけた回転リングをベアリングで回転軸に付け、軸に回転力を与えた時、磁石と磁石が距離を詰めることで蓄積する反発力を推進力に変換する装置。

Images