JP2022046581A - 歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転駆動クランクが可能な限りゼロバックラッシュに近い状態で動作するギアボックスを提供する。【解決手段】フレーム要素に固定して固定された第１の太陽歯車と、中心シャフトに対して固定された動力伝達手段と、フレーム要素に対して回転する少なくとも１つの第１のギアボックスアセンブリであって、第１の部分が中心シャフトに回転不能に接続され、第２の部分には遊星歯車軸受によって遊星歯車が取り付けられている支持プレートと、遊星歯車が第１の太陽歯車に噛み合い、クランクアームが遊星歯車と噛み合い、その上にクランクアームが駆動クランク・クランクアーム軸受によってヒンジで取り付けられ、動的な軸継手手段によって支持プレートに対して支持される駆動クランクとを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１に記載の特徴を有する歯車装置に関する。

ギア組立体は、特に自転車に設置することができ、乗り手によって生成される動力のトルクを増加させる。この用途では、歯車装置のハウジングがフレームの一部に取り付けられ、リングギアなどの動力伝達手段が、乗り手によってチェーンを介して発生したトルクを後輪に伝達する。しかしながら、本発明の歯車装置は、垂直回転軸を有する風力発電設備にも使用することができる。

DE 295 00 144 U1公報には、特に自転車に適した駆動アセンブリが記載されており、片側で２つのペダルクランクのうちの１つと相互作用し、デッドポイントのない推進と両側での同じ運動を可能にすることを意図しており、各々は半周期だけ動いている。この駆動アセンブリは、トルク伝達、ひいては効率の程度がそれほど改善されないという欠点を有する。

このための従来技術は、DE 10 2010 033 211 B4公報に記載されているように、すべてが同じ車軸ハウジング内に収容されている太陽歯車、遊星歯車、および駆動軸を有し、かつ、駆動ハウジング内にも収容されているガイドウェイ内のガイドローラによって支持される駆動アームを有する自転車の伝動装置を備えている。駆動軸は、クランクアームのクランクアームヘッドに２つの側部で接続され、それにより、任意の利用可能な引き出しトルクを受ける。しかしながら、ガイドローラはガイド溝内で自由に且つ横方向の遊びを伴い、そうでなければクランクアームヘッドの軸受ユニットが過度に応力を受けるため、移動する。従来の歯車装置の欠点は、遊動するガイドローラのためにペダリングがぎくしゃくしていて円滑でないことであり、それに加えて、両側に荷重支持クランクアームヘッドを有する従来の構成は高いＱファクターをもたらすものである。自転車のＱファクターは、２つのペダルクランクの外面間の横方向距離を指定するものである。このＱファクターが大きくなるに従って、左右のペダルは互いに離れていく。これは、走行速度が速いときにカーブの内側のペダルが狭いカーブで地面に当たってしまう危険性を高めるため、過大なＱファクターは人間工学的な観点から不健全である。また、本発明の技術分野以外の他の用途においても、中心シャフトの軸方向にできるだけコンパクトに構成されたギア組立体を実用化しうることが望ましい。

本発明は、中心シャフトの軸方向に可能な最もコンパクトな寸法を有し、かつ、回転駆動クランクができるだけ遊びを最小限にして動く歯車装置を提供することを目的とするものである。

本発明の目的は、従来技術と差別化される請求項１に記載した特徴によって達成される。振り子アームは剛性アセンブリであると理解され、その一端は支持点に対して２つの方向に中央位置から揺動する。これは、運動学的には最適であるが、作動不良を起こしやすいスイベル－スライド継手の使用を避けることができ、使用される全ての軸受をピボット軸受として構成できるという利点をもたらす。

本発明の歯車装置は、動力供給要素が均一な軌道で同期して案内される動力伝達装置の使用によって最大トルクを達成することを可能にする。給電要素は、例えば、自転車ライダーの足であってもよい。均一性は、走行路の連続的な凸形状と、給電要素の領域における絶対加速度の低減の両方から生じる。最大絶対速度と最小絶対速度との比は、走行中のどの点でも２．５という値を超えない。

第１の太陽歯車、適用可能な場合であれば、第１の太陽歯車および／または第２の太陽歯車は、遊星歯車と相互に作用して好ましくは１：２の伝達比を生成する。また、原則として実際には妥当な伝達比は１：４であってもよい。

本発明の歯車装置の完全なシステムでは、好ましくはペダル軸受Ｐのベアリング軸にある駆動クランクが、主駆動装置として働き、キャリアプレートが副駆動装置として機能する。

有利には、振り子アームの第１の端部は、振り子アーム・キャリアプレート軸受によってキャリアプレート上に回転可能に支持され、その第２の端部は、振り子アーム・駆動クランク軸受によって駆動クランク上に回転可能に支持されるのがよい。これは、遊星歯車軸受、駆動クランク・クランクアーム軸受、振り子アーム・駆動クランク軸受、および振り子アーム・キャリアプレート軸受が、完全装置の内部に４節リンク機構を形成することを意味するものであり、この場合に４節リンク機構は、連続的に回転するクランクアームによって駆動される。クランクアームは、常に４節リンク機構の最短長さを有する。４節リンク機構は振り子アームによって駆動され、振り子アームは振り子アーム・キャリアプレート軸受の周りを振れ動く。クランクアームおよび振り子アームは、その駆動クランク・クランクアーム軸受と振り子アーム・駆動クランク軸受との間の駆動クランクの部分から形成されるカプラによって互いに接続される。クランクアームと振り子アームの両方がキャリアプレート上を旋回し、クランクアームは回転する遊星歯車の１本のシャフトに堅固に接続される。振り子アーム・駆動クランク軸受は、旋回スライド継手の直線運動の代わりに、非常に大きな半径を有する円形軌道に近似する直線運動をシンプルに有する。

クランクアームと振り子アームは、駆動クランクの同じ側に配置されることが特に好ましいことが分かっている。これにより、駆動クランクは、中心シャフトから軸方向に歯車装置の外側に位置し、これは非常に低いＱファクターを可能にする。有利には、クランクアーム及び振り子アームはまた、キャリアプレートと駆動クランクとの間の中心シャフトから軸方向に配置されるのがよい。

有利には、キャリアプレートの連続的な回転の下で、振り子アームは、振り子アーム・キャリアプレート軸受の周りで２５～５０°の最大旋回角をカバーする。歯車装置は、これらの最大旋回角で特に効率的に機能する。

好ましくは、振り子アーム・キャリアプレート軸受は、振り子アーム・駆動クランク軸受のベアリング軸の間に０°と９０°の位置にある接続線上に垂直に配置された中心垂直線上に配置される。これにより、２つのベアリング軸は、それらの端部位置にあるとき、歯車装置の回転軸を通る直線上に位置する。その場合には、４節リンク機構は、中央クランクロッカー機構に相当する。

特に有利な実施形態では、振り子アーム・キャリアプレート軸受および／または駆動クランク・クランクアーム軸受は、動力伝達手段の外周の内側に配置される。これにより、動力伝達手段の半径方向に非常にコンパクトな構造が可能となり、駆動伝達手段の位置とは無関係に、かつそれに関係なく、構成要素が動力伝達手段を超えて延び出していないので、例えば動力伝達手段がそれらに衝突することなく、動力伝達手段用のカバーまたは他のハウジングを使用することができる。

振り子アーム・キャリアプレート軸受と振り子アーム・駆動クランク軸受との間の距離は、振り子アーム・駆動クランク軸受と駆動クランク・クランクアーム軸受との間の距離よりも長くすることができる。また、回転式の歯車装置では以下の条件も満たされなければならない。

ｇ＞ｄ＞ｃ
ｄ＞ｂ＞ｃ
ｓ≠０
但し、
ｇ：遊星歯車軸受（A₀）のベアリング軸と振り子アーム・キャリアプレート軸受（B₀）のベアリング軸との間の距離
ｄ：振り子アーム・キャリアプレート軸受（B₀）のベアリング軸と振り子アーム・駆動クランク軸受（B，B '）のベアリング軸との間の距離
ｃ：遊星歯車軸受（A₀）のベアリング軸と駆動クランク・クランクアーム軸受（A）のベアリング軸との間の距離
ｂ：駆動クランク・クランクアーム軸受（A）のベアリング軸と振り子アーム・駆動クランク軸受（B，B '）のベアリング軸との間の距離
ｓ：振り子アーム・駆動クランク軸受のベアリング軸（B，B '）の間に０°位置と９０°位置にある接続線上に垂直に配置された振り子アーム・キャリアプレート軸受（B₀）のベアリング軸を通る中心垂直線の長さ
ここで、「ベアリング軸」の用語は、その寸法または他の構造的特性にかかわらず、各軸受の回転軸の位置を意味するものと理解される。

好ましくは、振り子アーム・キャリアプレート軸受、振り子アーム・駆動クランク軸受、および駆動クランク・クランクアーム軸受は、常に三角形を形成するのがよい。

有利には、遊星歯車軸受および／または駆動クランク・クランクアーム軸受および／または振り子アーム・キャリアプレート軸受および／または振り子アーム・駆動クランク軸受は、各々が汚れや水スプレーに対して個々別々にシールされているのがよい。前述の外部ベアリングは、重なり合うリップシールによってシールすることができる。中心シャフト軸受は、好ましくは、カバープレート（ギャップシール）によってシールされる。これにより効果的なシールが得られる。加えて、大きなハウジングは、例えばベローズの使用によって回避することができる。それらは損傷を受け易く、歯車装置の外観にも有害である。

有利には、第１の太陽歯車は、フレーム要素の第１の側に配置される。この設置場所は、例えば、自転車におけるボトムブラケットの従来の設置位置に対応している。

特に本発明の歯車装置が自転車に使用される場合において、フレーム要素に対して回転する第２の歯車装置と相互作用する第２の太陽歯車が、前記フレーム要素に対して第１の側とは反対側の第２の側にあり、第２の歯車アセンブリは、第１の歯車アセンブリから１８０°オフセットされ、キャリアプレートを含み、
－ その第１の部分は中心シャフトに堅固に接続され、その第２の部分は遊星ギアが遊星ギア軸受によって支持され、前記遊星ギアが第２の太陽ギアと係合し、クランクアームが前記遊星ギアと堅固に係合し、
－ クランクアームが駆動クランクアーム軸受によってその上に支持され、振り子アームによってキャリアプレートに保持されている駆動クランクを有する。

この結果、中心に配置された中心シャフトの各側に太陽歯車を取り囲む外側太陽歯車および対称歯車アセンブリを有する歯車装置が得られる。中心シャフトに固定して配置された動力伝達手段は、フレーム要素の一方の側に単に配置する必要がある。

好ましくは、中心シャフトおよび／または少なくとも１つの中心シャフト軸受は、第１および／または第２の太陽歯車の内部に同心に配置される。本実施形態の利点は、歯車装置が中心シャフトの軸方向に特にコンパクトな寸法を有するという事実にある。

第１および第２の太陽歯車は一体成形体に作製することができる。１つの好ましい実施形態によれば、第１および第２の太陽歯車はそれぞれ、歯付きホイールとして構成されている。この場合、一体成形体の製造とは、第１および第２の太陽歯車の歯車が中空円筒によって、通常は両歯車の歯部によって互いに締結されることを意味し、相互に接続された複数の部品が機械加工工程の同じ工程で製造される。これにより、第１の太陽歯車の歯は、第２の太陽歯車の歯と可能な限り正確に整列することが可能となる。互いに接続された歯車を保持するフレーム要素の下部は、一緒に組み立てられたときに中空シリンダと一致する形状を有する上部カバーと下部カバーとを有する。組立中において、最初に中空シリンダが上部カバーに挿入され、次に下部カバーが上部カバーに特にねじで接続される。

中空シリンダは、本質的に、上部カバーおよび下部カバーによって定位置に保持される。

有利には、動力伝達手段は、好ましくはチェーンまたは歯車ベルトと相互作用するかまたは係合するリングギアである。代替的に、ベルトに動力を供給する駆動輪の形態の動力伝達手段を、例えば、能動的なロック要素を用いることなく、備えることも可能である。

リングギアは、第１および／または第２のギア組立体のキャリアプレートに取り付けられることが望ましい。これにより、歯車装置は、中心シャフトの軸方向にコンパクトな構成となる。その理由は、キャリアプレートのために適切なスペースが設けられており、またリングギアもチェーンが自由に動くことを可能にするフレーム要素の第１の側から最も近い距離に配置されているからである。

理解を深めるために、本発明を以下の４つの図に基づいて説明する。数字は以下のとおりである。

図１は、駆動クランクが０°位置にある歯車装置の斜視図である。 図２は、０°位置にある駆動クランクを備えた歯車装置の側面図である。 図３は、駆動クランクが９０°の位置にある歯車装置の側面図である。 図４は、図２の切断面Ａ：Ａに対応する歯車装置の長手方向断面図である。

図１には本発明の歯車装置の斜視図を示しており、フレーム要素２によって、例えばここには図示されていない自転車フレームに接続することができる。この目的のために、フレーム要素２は、前部パイプ（取付フランジ１８ａ）、サドルパイプ（取付フランジ１８ｂ）、および後部パイプ（取付フランジ１８ｃ）に取り付けるための３つの取付フランジ１８ａ，１８ｂ，１８ｃを有する。

フレーム要素２の第１の側面２ａには第１の歯車アセンブリ６ａがあり、反対側の第２の側面２ｂには第２の歯車アセンブリ６ｂがある。第２の側面２ｂに隣接して配置された第２の歯車アセンブリ６ｂは、画像平面内のフレーム要素２の背後に位置しているため、それによってほとんどが不明瞭である。

第１及び第２の歯車アセンブリ６ａ，６ｂは、その前面が見えるように、フレーム要素２を横切って延びる中心シャフト１に関する。中心シャフト１は、図４に示す歯車装置（装置全体）の回転軸Ｍを画定する。

第２の歯車アセンブリ６ｂは、中心シャフト１の回転方向を基準として第１の歯車アセンブリ６ａに対して１８０°の位置に配置されており、それによって第１の歯車アセンブリ６ａの駆動クランク１１が上方に延び出し、第２の歯車アセンブリ６ｂの駆動クランク１１が下方に延び出している。

キャリアプレート７は、中心シャフト１の各軸方向端部に捩れないように取り付けられ、歯車装置が動作しているときには、中心シャフト１と一緒に円形状に回転する。キャリアプレート７と中心シャフト１との間の接続は、キャリアプレート７の中心に位置する第１のセクション７ａ内で行われる。キャリアプレート７の半径方向には、遊星歯車軸受９によってキャリアプレート７に対して回転可能に保持された遊星歯車８（図４参照）を有する外側の第２のセクション７ｂがある。遊星歯車軸受９は、遊星歯車８の円筒形状のシャフト８ａに係合する。

フレーム要素２に対するシャフト８ａの外側端部には、クランクアーム１０が堅固に取り付けられているか、または完全一体成形部品として形成されている。クランクアーム１０は、シャフト８ａに対して半径方向に延び出し、駆動クランク・クランクアーム軸受１２によって駆動クランク１１と回転可能に係合している。

また、振り子アーム１４の形態の動的な軸継手１３がキャリアプレート７に回転可能に接続されている。この目的のために、キャリアプレート７と振り子アーム１４の第１の端部１４ａとの間に振り子アーム・キャリアプレート軸受１５が設けられており、図４に特によく示されている。第１の端部１４ａに対向して配置された第２の端部１４ｂは、フレーム要素２に関連する駆動クランク１１の側部に振り子アーム・駆動クランク軸受１６によって回転可能に係合している（図４も参照）。

第１の歯車アセンブリ６ａのキャリアプレート7は、自転車の歯車装置の図示された実施形態のリングギア１７からなる動力伝達手段５によってその周囲を完全に取り囲まれている。これにより、リングギア１７は中心シャフト１と同心円上に位置合わせされる。

第１及び第２の歯車アセンブリ６ａ，６ｂの２つの駆動クランク１１によって装置全体に動力が供給され、歯車装置の中心シャフト１の軸方向の外側限界を形成する。図１、図２および図４は、駆動クランク１１および関連するクランクアーム１０が延び出す０°位置にある駆動クランク１１および歯車アセンブリ６ａ，６ｂを示しており、クランクアーム１０が遊星歯車８のシャフト８ａから半径方向内向きに中心シャフト１に向かって出ているように示されていることを意味する。これにより、駆動クランク１１の自由端が最も外側の位置に置かれる。

図２と図３から分かるように、駆動クランク１１の０°位置（図２）と９０°位置（図３）とは歯車装置の側面図において互いに向き合っており、ここでは簡略化のために、図面の参照と関係については基本的に第１の歯車アセンブリ６ａに基づいて説明する。

図２において、例えば、駆動クランク１１の各自由端にペダル１９が締結されている。クランク１１はペダル軸受２０によって関連駆動クランク１１に回転可能に保持されている。ペダル軸受２０は、駆動クランクに対して固定されたベアリング軸線Ｐを有する。

振り子アーム１４は、振り子アーム・キャリアプレート軸受１５によってその第１の端部１４ａでキャリアプレート７に取り付けられ、歯車装置が回転しているときにベアリング軸８ａ上で振れ動く。振り子アーム１４の第２の端部１４ｂは、振り子アーム・駆動クランク軸受１６を介して駆動クランク１１に回転可能に取り付けられている。振り子アーム・駆動クランク軸受１６は、ベアリング軸Ｂ，Ｂ'を有し、ベアリング軸Ｂの端部位置は図２に示す０°位置に対応し、図３に示す９０°位置へのベアリング軸線Ｂ'の終点位置との間で移動する。ベアリング軸線Ｂ，Ｂ'のそれぞれの他端位置は、駆動クランク１１の位置を変更することによって達成され、点線で示されている。振り子アーム１４は、ベアリング軸Ｂ，Ｂ'の端部位置間のベアリング軸線Ｂ₀上の好ましくは２５°と５０°の間である旋回角αをカバーする。

ベアリング軸線Ｐとベアリング軸線Ｂ，Ｂ'は互いに距離aをあけて配置されている。距離aは、第１または第２の歯車アセンブリ６ａ，６ｂの位置にかかわらず、常に一定である。自転車に取り付けられた歯車装置の場合、その距離は、好ましくは１００～２００ｍｍ、特に１３０～１６０ｍｍ、最も好ましくは１４５～１５５ｍｍである。

クランクアーム１０は、駆動クランク・クランクアーム軸受１２によって駆動クランク１１に同時にかつ遊星歯車軸受９に回転可能に取り付けられ、駆動クランク・クランクアーム軸受１２は、駆動クランク１１に対して固定されたベアリング軸Ａを有し、遊星歯車９は、キャリアプレート７に対して固定されたベアリング軸Ａ₀を有する。遊星歯車８のシャフト８ａはベアリング軸Ａ₀まわりに回転する。

ベアリング軸線Ｂ，Ｂ'とベアリング軸Ａとは、互いに距離ｂをおいて配置されている。この距離ｂは、第１及び第２の歯車アセンブリ６ａ，６ｂの位置にかかわらず、常に一定である。

図示された歯車装置の好ましい実施形態では、最大トルクが９０°位置で達成されるとき、ベアリング軸Ｂ'は、システム全体の回転軸Ｍ（図４参照）に正確に位置する。ベアリング軸Ａの方向にベアリング軸Ｂ'を移動させると、図３に示すように、例えば中心シャフト１の領域において歯車装置の適切な回転方向に反作用する９０°位置で負のトルクが発生するので、これは可能な限り避けるべきである。ベアリング軸Ｂ'の方向をベアリング軸Ｐの方向に移動させることは、付加的な有効なフォワードトルクを実際に生成するが、歯車装置の設置寸法を増加させることになる。本発明では、両方向における回転軸線Ｍ上でのベアリング軸Ｂ'の移動は、距離ｂの１０％未満とするべきである。

ベアリング軸Ｂ（図２）とベアリング軸Ｂ'（図３）との間に正確に、中心垂直線ｓが駆動クランク１１の軸線方向に交差しており、振り子アーム・キャリアプレート軸受１５のベアリング軸Ｂ₀は、その中心に直交するところに位置する。この中心直交は原則として０より大きい値を有し、これはベアリング軸Ｂ₀が常に駆動クランク１１からオフセットされていることを意味する。これは、ベアリング軸Ｂとベアリング軸Ｂ₀との間にも常に距離ｄを設けなければならないことを要求するものである。

２つのベアリング軸Ａ，Ａ₀は、互いに０°位置と９０°位置で同じ距離ｃだけ位置合わせされている。明らかに、図２のように０°の位置から延びるベアリング軸Ａ，Ａ₀は、図３のように９０°の位置に比べてその位置が逆転している。これは、０°位置の駆動クランク１１が、距離ａ，ｂ，ｃが一緒に加算される回転軸Ｍに対して押し出された位置にあることを意味する。しかし、９０°位置では、距離ａ，ｂ，ｃの合計は距離ｃだけ減少し、駆動クランク１１は回転軸Ｍ（図４参照）に対して引き込まれた位置にある。

ベアリング軸Ａ₀は、ベアリング軸Ｂ₀と距離ｇを隔てて位置合わせされており、キャリアプレート上の遊星歯車軸受９および振り子アーム・キャリアプレート軸受１５の固定された配置により一定であり、第１及び第２の歯車アセンブリ６ａ，６ｂの位置にかかわらず、距離ｇは、距離ｂ，ｃまたはｄよりも大きくしなければならない。

また、図４の縦方向の切断断面は、フレーム要素２に対して固定された第１及び第２の太陽歯車４ａ，４ｂを示し、第１の太陽歯車４ａはフレーム要素２の第１の側２ａに配置され、第２の太陽歯車４ｂは反対側の第２の側２ｂに配置される。太陽歯車４ａは、中空シリンダ４ｃを介して太陽歯車４ｂに堅固に連結されており、太陽歯車４ａ，４ｂと中空シリンダ４ｃとは、完全に一体の組立体として形成されている。完全な一体組立体は、それを破壊する以外には分離できない接続を含むものと理解される。第１及び第２の太陽歯車４ａ，４ｂは、中空シリンダ４ｃによってフレーム要素２にクランプされる。この目的のために、フレーム要素２は、上部カバー２ｃを有し、この上部カバー２ｃの形状は、中空シリンダ４ｃの外形に少なくとも部分的に一致し、中空シリンダ４ｃの上方から像面上にぴったり取り付けられている。他方の側から、下カバー２ｄが中空シリンダ４ｃにぴったり取り付けられ、上カバー２ｃにしっかりと固定される。中空シリンダ４ｃの軸方向の延長部は、上部及び／又は下部カバー２ｃ，２ｄの幅に対応しており、これにより第１及び第２の太陽歯車は、それらの間に正確に配置され、作動中その側面によって保持される。

中心シャフト１は、中空シリンダ４ｃ内で同心円状に延びており、第１及び第２の太陽歯車４ａ，４ｂの領域において、中心シャフト１を支点として回転可能に支承されている。第１及び第２の太陽歯車４ａ，４ｂの中心シャフト１の外側まで軸方向にできるだけ同軸的に内側に配置された中心シャフト軸受３のために、効果的な引き出しトルクを特に中心シャフト１に適用することができる。

1…中心シャフト、2…フレーム要素、2a…フレーム要素の第１の側、2b…フレーム要素の第２の側、2c…フレーム要素の上部カバー、2d…フレーム要素の下部カバー、
3…中心シャフト軸受、4a…第１の太陽歯車、4b…第２の太陽歯車、4c…中空シリンダ、5…動力伝達手段、6a…第１の歯車アセンブリ、6b…第２の歯車アセンブリ、
7…キャリアプレート、7a…キャリアプレートの第１のセクション、7b…キャリアプレートの第２のセクション、8…遊星歯車、8a…遊星歯車シャフト、9…遊星歯車軸受、
10…クランクアーム、11…駆動クランク、12…駆動クランク・クランクアーム軸受、13…動的な軸継手、14…振り子アーム、14a…振り子アームの第１の端部、14b…振り子アームの第２の端部、
15…振り子アーム・キャリアプレート軸受、16…振り子アーム・クランクアーム軸受、17…リングギア、
18a…フロントパイプの取付フランジ、18b…サドルパイプの取付フランジ、18c…リアパイプの取付フランジ、19…ペダル、20…ペダル軸受、
α…振り子アームの旋回角、
Ａ₀…遊星歯車軸受のベアリング軸、Ａ…駆動クランク・クランクアーム軸受のベアリング軸、Ｂ₀…振り子アーム・キャリアプレート軸受のベアリング軸、Ｂ…０°位置での振り子アーム・駆動クランク軸受のベアリング軸、Ｂ'…９０°位置での振り子アーム・駆動クランク軸受のベアリング軸、Ｍ…完成装置の回転軸、Ｐ…ペダル軸受のベアリング軸、
ａ…距離ＢＰ，Ｂ'Ｐ、ｂ…距離ＡＢ，ＡＢ'、ｃ…距離Ａ₀Ａ、ｄ…距離Ｂ₀Ｂ，Ｂ₀Ｂ'、ｇ…距離Ａ₀Ｂ₀、ｓ…中心垂直線、

中心シャフト１は、中空シリンダ４ｃ内で同心円状に延びており、第１及び第２の太陽歯車４ａ，４ｂの領域において、中心シャフト１を支点として回転可能に支承されている。第１及び第２の太陽歯車４ａ，４ｂの中心シャフト１の外側まで軸方向にできるだけ同軸的に内側に配置された中心シャフト軸受３のために、効果的な引き出しトルクを特に中心シャフト１に適用することができる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１] 少なくとも１つの中心シャフト軸受（3）によって固定フレーム要素（2）に対して回転可能に支持された中心シャフト（1）と、
中心シャフト（1）と同心に配置され、フレーム要素（2）に堅固に接続された第１の太陽歯車（4a）と、
中心シャフト（1）上の定位置に配置された動力伝達手段（5）と、
フレーム要素（2）に対して回転する少なくとも１つの第１のギアアセンブリ（6a）と、
を具備し、
キャリアプレート（7）は、その第１の部分（7a）が前記中心シャフト（1）に堅固に接続され、その第２の部分（7b）に遊星歯車（8）が遊星歯車軸受（9）によって支持され、前記遊星歯車（8）が前記第１の太陽歯車（4a）に噛み合うとともに、クランクアーム（10）が前記遊星歯車（8）に堅固に係合しており、
前記クランクアーム（10）が旋回する駆動クランク・クランクアーム軸受（12）によって支持され、駆動クランク（11）がキネマティックカプラ（13）によって前記キャリアプレート（7）に対して保持されており、
前記キネマティックカプラ（13）が揺動アーム（14）であることを特徴とする歯車装置。
[２] 前記揺動アーム（14）の第１の端部（14a）は、揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）によって前記キャリアプレート（7）上に回転可能に支持され、その第２の端部（14b）は揺動アーム・駆動クランク軸受（16）によって前記駆動クランク（11）に回転可能に支持されていることを特徴とする[１]に記載の歯車装置。
[３] 前記クランクアーム（10）と前記スイングアーム（14）は、前記駆動クランク（11）の同じ側に配置されていることを特徴とする[１]又は[２]のいずれか１に記載の歯車装置。
[４] 前記キャリアプレート（7）が完全に１回転すると、前記揺動アーム（14）は前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）を中心として２５°～５０°の最大旋回角（α）をカバーすることを特徴とする[２]又は[３]のいずれか１に記載の歯車装置。
[５] 前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）は、前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）のベアリング軸（B，B '）の０°位置と９０°位置との間を走行する接続ライン上に垂直に配置された中心直交線上の位置（B ₀ ）にあることを特徴とする[２]乃至[４]のいずれか１に記載の歯車装置。
[６] 前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）および／または前記駆動クランク・クランクアーム軸受（12）は、前記動力伝達手段（5）の外周縁の中に配置されることを特徴とする[２]乃至[５]のいずれか１に記載の歯車装置。
[７] 前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）と前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）との間の距離（d）は、前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）と前記駆動クランク、クランクアーム軸受（12）との間の距離（b）よりも大きいことを特徴とする[２]乃至[６]のいずれか１に記載の歯車装置。
[８] 前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）、前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）、および前記駆動クランク・クランクアーム軸受（12）は、常に三角形を形成することを特徴とする[２]乃至[７]のいずれか１に記載の歯車装置。
[９] 前記遊星歯車軸受（9）および／または前記駆動クランク・クランクアーム軸受（12）および／または前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）および／または前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）は、それぞれ別々に封止されていることを特徴とする[２]乃至[８]のいずれか１に記載の歯車装置。
[１０] 前記第１の太陽歯車（4a）は、前記フレーム要素（2）の第１の側（2a）に配置されることを特徴とする[１]乃至[９]のいずれか１に記載の歯車装置。
[１１] 前記フレーム要素（2）に対して前記第１の側（2a）に対向する第２の側（2b）において、前記フレーム要素（2）に対して回転する第２の太陽歯車装置（6b）と相互作用する第２の太陽歯車（4b）があり、前記第２の太陽歯車装置（6b）は、前記第１のギアアセンブリ（6a）から１８０°オフセットされ、キャリアプレート（7）を含み、
前記キャリアプレート（7）は、その第１の部分（7a）が前記中心シャフト（1）に堅固に接続され、その第２の部分（7b）に遊星歯車（8）が遊星歯車軸受（9）によって支持され、前記遊星歯車（8）が前記第２の太陽歯車（4b）に噛み合うとともに、クランクアーム（10）が前記遊星歯車（8）に堅固に係合しており、
前記クランクアーム（10）が旋回する駆動クランク・クランクアーム軸受（12）によって支持され、駆動クランク（11）がスイングアーム（14）によって前記キャリアプレート（7）に対して保持されている、ことを特徴とする[１０]に記載の歯車装置。
[１２] 前記第１及び第２の太陽歯車（4a,4b）は一体成形体として作製されることを特徴とする[１０]に記載の歯車装置。

Claims (12)

1. 少なくとも１つの中心シャフト軸受（3）によって固定フレーム要素（2）に対して回転可能に支持された中心シャフト（1）と、
   中心シャフト（1）と同心に配置され、フレーム要素（2）に堅固に接続された第１の太陽歯車（4a）と、
   中心シャフト（1）上の定位置に配置された動力伝達手段（5）と、
   フレーム要素（2）に対して回転する少なくとも１つの第１のギアアセンブリ（6a）と、
   を具備し、
   キャリアプレート（7）は、その第１の部分（7a）が前記中心シャフト（1）に堅固に接続され、その第２の部分（7b）に遊星歯車（8）が遊星歯車軸受（9）によって支持され、前記遊星歯車（8）が前記第１の太陽歯車（4a）に噛み合うとともに、クランクアーム（10）が前記遊星歯車（8）に堅固に係合しており、
   前記クランクアーム（10）が旋回する駆動クランク・クランクアーム軸受（12）によって支持され、駆動クランク（11）がキネマティックカプラ（13）によって前記キャリアプレート（7）に対して保持されており、
   前記キネマティックカプラ（13）が揺動アーム（14）であることを特徴とする歯車装置。
2. 前記揺動アーム（14）の第１の端部（14a）は、揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）によって前記キャリアプレート（7）上に回転可能に支持され、その第２の端部（14b）は揺動アーム・駆動クランク軸受（16）によって前記駆動クランク（11）に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の歯車装置。
3. 前記クランクアーム（10）と前記スイングアーム（14）は、前記駆動クランク（11）の同じ側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の歯車装置。
4. 前記キャリアプレート（7）が完全に１回転すると、前記揺動アーム（14）は前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）を中心として２５°～５０°の最大旋回角（α）をカバーすることを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項に記載の歯車装置。
5. 前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）は、前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）のベアリング軸（B，B '）の０°位置と９０°位置との間を走行する接続ライン上に垂直に配置された中心直交線上の位置（B₀）にあることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の歯車装置。
6. 前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）および／または前記駆動クランク・クランクアーム軸受（12）は、前記動力伝達手段（5）の外周縁の中に配置されることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の歯車装置。
7. 前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）と前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）との間の距離（d）は、前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）と前記駆動クランク、クランクアーム軸受（12）との間の距離（b）よりも大きいことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の歯車装置。
8. 前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）、前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）、および前記駆動クランク・クランクアーム軸受（12）は、常に三角形を形成することを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の歯車装置。
9. 前記遊星歯車軸受（9）および／または前記駆動クランク・クランクアーム軸受（12）および／または前記揺動アーム・キャリアプレート軸受（15）および／または前記揺動アーム・駆動クランク軸受（16）は、それぞれ別々に封止されていることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の歯車装置。
10. 前記第１の太陽歯車（4a）は、前記フレーム要素（2）の第１の側（2a）に配置されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の歯車装置。
11. 前記フレーム要素（2）に対して前記第１の側（2a）に対向する第２の側（2b）において、前記フレーム要素（2）に対して回転する第２の太陽歯車装置（6b）と相互作用する第２の太陽歯車（4b）があり、前記第２の太陽歯車装置（6b）は、前記第１のギアアセンブリ（6a）から１８０°オフセットされ、キャリアプレート（7）を含み、
    前記キャリアプレート（7）は、その第１の部分（7a）が前記中心シャフト（1）に堅固に接続され、その第２の部分（7b）に遊星歯車（8）が遊星歯車軸受（9）によって支持され、前記遊星歯車（8）が前記第２の太陽歯車（4b）に噛み合うとともに、クランクアーム（10）が前記遊星歯車（8）に堅固に係合しており、
    前記クランクアーム（10）が旋回する駆動クランク・クランクアーム軸受（12）によって支持され、駆動クランク（11）がスイングアーム（14）によって前記キャリアプレート（7）に対して保持されている、ことを特徴とする請求項１０に記載の歯車装置。
12. 前記第１及び第２の太陽歯車（4a,4b）は一体成形体として作製されることを特徴とする請求項１０に記載の歯車装置。

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