JP3049993U - 自転車の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一定の踏力による最適なペダリング・ピッチ
を維持しながら自在に駆動力の増減操作のできる空気圧
手段を備えた自転車用駆動装置を提供する。 【構成】 クランク・ピンと同軸のスプロケットとチェ
ーンを介して連動する他方スプロケットがそれと同軸に
配される駆動歯車により正逆回転運動を出力する歯車機
構に連動し、同回転運動はそれに連動する空気圧シリン
ダーのピストンに往復動を与えて圧縮空気を生成し、そ
れに流体的に接続する複数の空気圧シリンダーに導いて
内包する複数のピストンの総受圧面積を増大することに
より、後輪に所要の駆動力を伝達する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は登坂や加速などの大きな走行抵抗に対抗して走行可能な新規な自転 車用駆動装置に関し、特に踏力によりペダルに加えられる駆動力を機械的手段と 空気圧手段とから構成される機構により適宜増力し得る駆動力を後輪に伝達する 自転車用駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の自転車は走行抵抗の変化に応じた駆動力を得るために、変速機によって 歯車比を選択する機構を備えているが、その選択幅に限界があるために、走行抵 抗の変化する範囲全体に亘って変速機が対応することは不可能である。ゆえに走 行抵抗の大きいばあいは、ペダル踏力を増し、ペダリング・ピッチを落とすなど の対応をしているが、乗り手のペダリング・リズムを乱して疲労を招くだけでな く、駆動力不足のため走行不能で下車を余儀なくされるばあいがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

自転車が平坦な路面を走行するばあいは、軽いペダル踏力により一定のペダリ ング・ピッチでの快適走行が可能であるが、比較的急な坂道の走行や加速走行で は所要のペダル踏力が人力に対し大き過ぎて従来の機械的手段のみの駆動装置で は対処し得ない。

【０００４】 この考案はこのような課題に着目して機械的手段と空気圧手段とを組み合わせ た機構を備えることによりペダル踏力を増幅し、比較的急な坂道の走行や加速走 行での所要駆動力を得ることにより最適なペダリング・ピッチの維持可能な自転 車用駆動装置の提供を目的としている。

【０００５】

【考案が解決するための手段】

この考案の目的は、以下に示す特徴をもつ駆動装置を提供することにより達成 される。すなわち、ペダルに加えられる駆動力がクランクピンと同軸の一方向ク ラッチ併設式スプロケットからチェーンを介して連動する他方スプロケットに伝 達され、また該駆動力は該スプロケットに連動する歯車機構に伝達される。さら に該駆動力は該歯車機構に連動するローラに係合する帯ケーブルに伝達される。 該帯ケーブルは第一シリンダーに内包される第一ピストンに連接して該第一ピス トンに運動を与える。前記歯車機構は該第一ピストンに往復動を付与するために 備えられた機構であって、該機構の駆動力は前記第一ピストンの運動によって空 気圧力に変換される。

【０００６】 該第一シリンダーは複数の第二シリンダーと流体的に接続し、各第二シリンダ ーに内包される第二ピストンの合計受圧面積を第一ピストンの受圧面積よりも大 きく増大して、各第二ピストンの合計駆動力が第一ピストンの駆動力に対して増 幅された結果が得られる。

【０００７】 増幅された該駆動力は第二ピストンに連接する帯ケーブルに係合する第二ロー ラと連動する歯車機構に伝達される。該歯車機構は前記第二ピストンの往復動を 一方向の回転運動に変換するための機構であって、該機構の駆動力と回転運動は それに連動するスプロケットとチェーンとを介して後輪の一方向クラッチ併設式 スプロケットに伝達される。

【０００８】

【作用】

ペダルに踏力Ｆ_ｐが加えられると長さｌのクランクにトルクＴ_１＝Ｆ_Ｐ・ｌが 発生し、該トルクＴ_１は第一歯車機構を介して半径ｒ_１のローラに係合する帯ケ ーブルに駆動力Ｆ_１＝Ｔ_１／ｒ_１を与える。該駆動力Ｆ_１は受圧面積Ａ_１の第一 ピストンにおいてｐ＝Ｆ_１／Ａ_１の空気圧を生成し、該空気圧ｐは受圧面積Ａ_２ をもつ選択されたＮ個の第二ピストンを加圧することによって合計第二ピストン 駆動力Ｆ_２＝ＮＡ_２．ｐが得られる。ここで駆動力はＦ_２／Ｆ_１＝ＮＡ_２／Ａ_１ に増幅され、該駆動力Ｆ_２は第二歯車機構を介してこれに連動するスプロケット とチェーンを経て後輪に伝達される。

【０００９】 クランクピンと同軸に備わるスプロケットに併設の一方向クラッチおよび後輪 車軸に備わるスプロケットに併設の一方向クラッチはいずれも前進駆動時にスプ ロケットと係合し、自転車の自走時は解除の状態にある。

【００１０】 第一シリンダーと複数の第二シリンダーの各々とを流体的に接続する流路ごと に開閉弁があって、前記複数の第二ピストンそれぞれの使用不使用の選択に当た り該開閉弁は使用時に開き、不使用時に閉じる。その開閉操作は自転車本体のハ ンドル・バーに取り付けられた操作装置から伸長して開閉弁に連接するケーブル を該操作装置により操作することにより行われる。

【００１１】

【実施例】

次に図面を参照してこの考案の実施例につき詳細に説明する。この考案はペダ ルに加えられる駆動力を機械的手段と空気圧手段とから構成される機構を介して 後輪に伝達する自転車用駆動装置であって、図１に説明の該駆動装置はハウジン グ０２０内に包含され、自転車枠体のダウンチューブ０１４に組み付けられる支 持体０１５に支承され、該ダウンチューブ０１４、シートチューブ０１３、およ びチェーンステー０１２を支承する支持体０１６と一体に構成される。また該支 持体０１６に一体の管体０２１外側に軸受を介して支承されるスプロケット０９ １は、後輪０１１の車軸０１９に支承されるスプロケット０９０とチェーン０９ 。５を介して係合し、それにより前記駆動装置を機能的に該車軸０１９に結合す る図５に示す前記ハウジング０２０内部の駆動装置は、第二シリンダー４４、４ ５および４６が自転車枠体の手前に示され、これらに係合する歯車機構とローラ が配置される。第二シリンダー４２、４３、第一シリンダー４１およびそれらに 係合する歯車機構とローラは該自転車枠体をはさんでその後方に配置される。

【００１２】 図２のクランク０２２は一方向クラッチ併設のスプロケット０１１と同軸に配 され、チェーン０１５を介して該スプロケット０１１に連動する他方のスプロケ ット０１２と同軸に配される一対の第一駆動歯車１１０の一方の歯車１１２には 一つの第一従動歯車１２２が噛合し、他方の第一従動歯車１２１が第一駆動歯車 １１１に噛合する遊び歯車１１２１に噛合して該第一駆動歯車１１１に係合する 。この機構は図３ａにより詳細に説明される。前記スプロケット０１１の一方向 クラッチはペダル踏込み時に係合してクランクの回転運動をチェーン０１５に伝 達し、それ以外のときは解除されて前記スプロケット０１１への運動伝達はない 。

【００１３】 図３ａ、図４ａに示される一対の第一駆動歯車１１０は半周ずつ歯部ｇ１と欠 歯部ｇ０とを有する二枚の歯車１１１と１１２とが相互に１８０度の回転位相差 を設けて並列に組み合わされた二重間歇歯車あり、また該歯車の各々に係合する 二枚の第一従動歯車１２１と１２２とには一方向クラッチが併設されてそれぞれ の噛合時に係合する。したがって一対の第一駆動歯車１１０が回転すると、二枚 の第一従動歯車１２１と１２２とは相互に逆向きにかつ交互に回転する。また該 第一従動歯車のいずれか一方が回転するとき、他方の第一従動歯車はその回転か ら機械的に絶縁される。したがって前記第一駆動歯車１１０の回転に伴い第一シ リンダー４１内の第一ピストン４１１は往復運動する。

【００１４】 図３ａに示すそれぞれの第一従動歯車１２１と１２２とは第一ローラ３１１と 共に同軸に形成され、該第一ローラ３１１および該第一ローラ３１１に対の他の 第一ローラ３１２に結合される帯ケーブル６１１と６１２とが第一ピストン４１ １に連接される。図８ａに示す前記第一ピストン４１１を内包しかつ該第一ピス トン４１１、シリンダー胴４１２、シリンダー端壁体４１３および対向する端壁 体４１４（図示せず）とにより二つの空圧室４１４１と４１４２とを画成する第 一シリンダー４１には、空圧室４１４１に送気ポート４１５１が、空圧室４１２ ２にこれと同一の送気ポート４１５２（図示せず）が設けられる。各送気ポート は複数の第二シリンダーに設けられる吸気ポートと流体的に接続される。任意の 第二シリンダーを対象に図９ａ、９ｂにより詳説すれば、第二シリンダー４２の 第二ピストン４２１、シリンダー胴４２２、シリンダー端壁体４２３および対向 する端壁体４２４（図示せず）とにより画成される二つの空圧室４２２１および ４２２２において、前者に設けられる吸気ポート４２４１と、後者に設けられる これと同一の吸気ポート４２４２（図示せず）とは、それぞれが前記送気ポート ４１５１と４１５２のいずれかと流体的に接続される。したがって前記第一ピス トン４１１が往復動すると、それに応じて第二ピストン４２１もまた往復動する 。

【００１５】 図３ｃに示ｒ任意の第二シリンダー４４に内包される第二ピストン４４１に連 接する帯ケーブル６１１と６４２とに係合する一対の第二ローラのうち一方の第 二ローラ３４１は二つの第二駆動歯車２２１、２２２と同軸に形成され、該第二 駆動歯車の一つ２２１は第二従動歯車２１１と噛合し、もう一つの第二駆動歯車 ２２２は該第二駆動歯車２２２に噛合する遊び歯車１２２２に噛合して第二従動 歯車２１２に係合し、かつ該第二従動歯車２１２は同軸に形成されるスプロケッ ト０９２に係合するチェーン０９５を介して図１に示される後輪車軸に備わる一 方向クラッチ併設式スプロケット０９０に連繋する。

【００１６】 図３ｂ、図４ｂに示される任意の第二シリンダー４２に連繋する第二従動歯車 １２０は半周ずつ歯部ｇ１と欠歯部ｇ０とを有する二枚の歯車１１３と１１４と が１８０度の回転位相差を設けて並列に組み合わされた二重間歇歯車であり、そ の一方の歯車１１４に噛合する第二駆動歯車１２４と該二重間歇歯車の他方の歯 車１１３に噛合する遊び歯車１３２３に噛合して該第二従動歯車１１３に係合す るもう一つの第二駆動歯車１２３とにはそれぞれ一方向クラッチが併設されてそ れぞれの噛合時に係合する。したがって二枚の第二駆動歯車１２３と１２４とは 相互に逆向きに回転し、かつ第二従動歯車１２０への係合は交互に行われる。ゆ えに二枚の第二駆動歯車１２３と１２４の交互回転が継続されると第二従動歯車 １２０は一定の向きに継続回転する。また該第二駆動歯車のいずれか一方が回転 するとき、他方の第二駆動歯車はその回転から機械的に絶縁される。

【００１７】 任意の第二シリンダー４２内の第二ピストン４２１の往復動はこれに係合する 帯ケーブル６２１と６２２を経てローラ３２１および該ローラと同軸の第二駆動 歯車１２３と１２４とに回転往復運動を与える。したがってペダルの踏込みによ りクランクが前進回転し前記第一駆動歯車１１０が継続回転すると、第二従動歯 車１２０に一定の向きの継続回転を与える。したがって第一シリンダー４１の二 つの空圧室４１４１、４１４２のそれぞれを、第二シリンダー４２の二つの空圧 室４２２１、４２２２のいずれかと選択的に流体的接続することによって、第二 従動歯車１２０の回転の向きを第一駆動歯車１１０の回転の向きと一致させ得る 。

【００１８】 図３ａに示す第一駆動歯車１１０の各歯車１１１と１１２の歯部と直接もしく は遊び歯車１１２１を介して間接に係合する二枚の第一従動歯車１２１と１２２ との噛合終了端到達時点は、運動する第一ピストン４１１がその行程端位置に到 達する時点もしくはそれより前の時点となる構成である。したがってピストンの 移動量に対してピストン行程に余裕を与え、安全を保っている。

【００１９】 図３ｂに示す任意の第二シリンダー４２に連動する第二駆動歯車１２０の各歯 車１１３と１１４の歯部と直接もしくは遊び歯車１３２３を介して間接に係合す １２３と１２４との噛合終了端到達時点は、運動する第二ピストン４２１がその 行程端位置に到達する時点もしくはそれより前の時点となる構成である。したが ってピストンの移動量に対してピストン行程に余裕を与え、安全を保っている。

【００２０】 図３ａに示す第一駆動歯車１１０を構成する任意の一方の歯車、たとえば１１２ の相対する第一従動歯車１２２との噛合終了時点が、前記第一駆動歯車１１０の 他方の歯車、たとえば１１１の相対する第一従動歯車１２１との噛合開始時点と 同時もしくはそれより前の時点となる構成である。したがって一方の噛合の解除 前に他方の噛合が始まるという干渉状態の発生が防止される。

【００２１】 図３ｂに示す任意の第二従動歯車１２０を構成する任意の一方の歯車、たとえ ば１１４の相対する第二駆動歯車１２４との噛合終了時点が、前記第二従動歯車 の他方の歯車、たとえば１１３の相対する第二駆動歯車１２３との噛合開始時点 と同時もしくはそれより前の時点となる構成である。したがって一方の噛合の解 除前に他方の噛合が始まるという干渉状態の発生が防止される。

【００２２】 図８ａに示される第一シリンダー４１の二つの空圧室４１２１と４１２２のそ れぞれ、および図９ａに示される任意の第二シリンダー４２の二つの空圧室４２ ２１と４２２２のそれぞれは、空圧室の膨張負圧時に外気を吸入し、圧縮昇圧時 に該室内空気を室該に排出するように形成された吸排気弁５３が備わる。

【００２３】 前記図例８ａ、９ａに示される第一シリンダー４１に設けられる送気ポート５ ４と複数の第二シリンダーに設けられる吸気ポート５５との流体的接続路（図示 せず）内に逆止弁５６と図９ｂに示す開閉弁５２を直列に備える。図例では第一 シリンダー４１の端壁体４１３に送気ポート５４と吸排気弁５３とを、第二シリ ンダー４２の端壁体４２３には吸気ポート５５を設けて該ポート５５に逆止弁５ ６を螺合すると共に吸排気弁５３を設ける。また図９ｂ、９ｄに示す開閉弁５２ の開口５２７には接続部材５９の一端がこれに螺合し、その他端が図９ａに示す 逆止弁５６の開口５６１に螺合する。端壁体４２３には開閉弁５２に連通する開 口５２５が設けられ、同開口５２５と前記送気ポート５４とをホースなどの接続 部材により流体的に繋げることにより、第一シリンダーと第二シリンダーとが開 閉弁と逆止弁とを介在して流路が形成される。該開閉弁５２は当該する第二シリ ンダーの使用時に該流路を開通し、不使用時に該流路を閉止する。

【００２４】 前記開閉弁５２の開閉を司る弁棒５２３に連動してロッカ５２２を設け、該ロ ッカ５２２に一端が連接するケーブル７３１の他端を図１０ａ、１０ｂに示す自 転車のハンドルバー０１９に取り付けられた操作装置７０の操作端７１３に接続 する。該操作装置７０の不作動時に前記開閉弁５２は閉止し、作動時には該操作 端７１３が該ケーブル７３１を引張することにより前記開閉弁５２が開く構成で ある。図例によれば、ハンドルバー０１９に装着される該操作装置７０のスリー ブ７１１に軸受７２３を介して取り付けられる把持体７２２をその回りに手動回 転すると、これに一体のハウジング７０１に備わる選択片７０２が回転移動し、 それに伴い把持体７２２に備わるばね板７２３の突起７２３１と常時係合する該 選択片７０２先端に設けられた複数のノッチ７０３と係合するノッチが変わる。 各ノッチは予め作動する第二シリンダーの個数が決められており、たとえば四つ のノッチは平坦走行用が一つ、悪路走行用が二つ、登坂用が四つ、加速用が五つ というように定めておき、前記把持体の回転により所望のノッチを選択する。

【００２５】 第一シリンダー４１と任意の第二シリンダー４２とのそれぞれにおいて、シリ ンダー胴４１２または４２２と、それぞれの両端４１３または４２３とに組み付 けられる端壁体４１３または４２３とについて、両者の合わせ面たとえば図９ｃ に示される第二シリンダーのシリンダー胴端面に凹凸面４２２３を、図９ｆに示 される端壁体内面に凹凸面４２３１を、それぞれ放射状に設ける。図９ａ、９ｂ に示すように両合わせ面の間には環状に形成したつる巻ばね４３を嵌挿して組み 付ける。図９ｅは組み付け時端壁体４２３の螺合の進行とともに該つる巻ばね４ ３が押圧されて同方向に向けて傾斜する形態を表す。したがって、両者の合わせ 面にはねじ結合後つる巻ばね４３の弾発力が作用して弛緩の抑制に寄与する。さ らに自転車の振動によるつる巻ばね４３の辷りのおそれに対して、前記した両者 の合わせ面に形成された凹凸面が前記つる巻ばね４３の辷りを抑止するので、締 め付け力を維持し弛緩を抑止する。

【００２６】 第一ピストン４１１と任意の第二ピストン４２１それぞれの両側面に一端が固 定される二つの帯ケーブル６１１と６１２とについて、それぞれの他端に固定具 ６３１と６３２とを備えると共に、一方の帯ケーブルの固定具６３１には右巻き の雌ねじを設け、他方の帯ケーブルの固定具６３２には左巻きの雌ねじを設け、 両固定具のねじに螺合するように一端に右ねじを、他端に左ねじを設けた雄型緊 締部材６２を備え、前記二つの帯ケーブルの固定具６３１と６３２とを該緊締部 材６２に螺合しかつ螺合が進方向に該緊締部材６２を回転することにより、前記 二つの帯ケーブル６１１と６１２とを緊締する。したがって帯ケーブルは緊張状 態を保持して係合するローラの回転と駆動の伝達を確実にする。なお、別の適用 例として両固定具を雄ねじに、緊締部材を雌ねじとすることもできる。

【００２７】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなようにこの考案によれば、ペダルに加えられる踏力を シリンダー内の空気圧に変換し、かつそれに連通する複数のシリンダーのピスト ンの総受圧面積を適宜増大することにより後輪に伝達する駆動力を所望の大きさ に増幅できるので、疲労を招かず一定のペダリング・ピッチを維持でき、特に走 行抵抗の大きい登坂時や加速時にも下車せずに無理なく走行できるという従来実 現不能であった問題を解決する顕著な効果が得られる。

【００２８】 この考案によれば、ペダル踏力の増力媒体が空気であるから、装置は極めて安 価に実現でき、そのコスト・パフォーマンスは極めて優れている。

【提出日】平成９年１０月１６日

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【実施例】

次に図面を参照してこの考案の実施例につき詳細に説明する。この考案はペダ ルに加えられる駆動力を機械的手段と空気圧手段とから構成される機構を介して 後輪に伝達する自転車用駆動装置であって、図１に説明の該駆動装置はハウジン グ０２０内に包含され、自転車枠体のダウンチューブ００４に組み付けられる支 持体００５に支承され、該ダウンチューブ００４、シートチューブ００３、およ びチェーンステー００２を支承する支持体００６と一体に構成される。また該支 持体００６に一体の管体０２１外側に軸受を介して支承されるスプロケット０９ １は、後輪００１の車軸０１９に支承されるスプロケット０９０１とチェーン０ ９５を介して係合し、それにより前記駆動装置が機能的に該車軸０１９に結合さ れる。 図５に示す前記ハウジング０２０内部の駆動装置は、第二シリンダー４４ 、４５および４６が自転車枠体の手前に示され、これらに係合する歯車機構とロ ーラが配置される。第二シリンダー４２、４３、第一シリンダー４１およびそれ らに係合する歯車機構とローラは該自転車枠体をはさんでその後方に配置される 。（図２参照）。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】 図２ａのクランク０２２は一方向クラッチ併設のスプロケット０１１と同軸に 配され、チェーン０１５を介して該スプロケット０１１に連動する他方のスプロ ケット０１２と同軸に配される一対の第一駆動歯車１１０の一方の歯車１１２に は一つの第一従動歯車１２２が噛合し、他方の第一従動歯車１２１が第一駆動歯 車１１１に噛合する遊び歯車１１２１に噛合して該第一駆動歯車１１１に係合す る。この機構は図３ａにより詳細に示される。前記スプロケット０１１の一方向 クラッチはペダル踏込み時に係合してクランクの回転運動をチェーン０１５に伝 達し、それ以外のときは解除されて前記スプロケット０１１への運動伝達はない 。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】 図３ａ、図４ａに示される一対の第一駆動歯車１１０は半周ずつ歯部ｇ１と欠 歯部ｇ０とを有する二枚の歯車１１１と１１２とが相互に１８０度の回転位相差 を設けて並列に組み合わされた二重間歇歯車であり、また該歯車の各々に係合す る二枚の第一従動歯車１２１と１２２とには一方向クラッチが併設されてそれぞ れの噛合時に係合する。したがって一対の第一駆動歯車１１０が回転すると、二 枚の第一従動歯車１２１と１２２とは相互に逆向きにかつ交互に回転する。また 該第一従動歯車のいずれか一方が回転するとき、他方の第一従動歯車はその回転 から機械的に絶縁される。したがって前記第一駆動歯車１１０の回転に伴い第一 シリンダー４１内の第一ピストン４１１は往復運動する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】 図３ａに示すそれぞれの第一従動歯車１２１と１２２とは第一ローラ３１１と 共に同軸に形成され、該第一ローラ３１１および該第一ローラ３１１に対の他の 第一ローラ３１２に結合される帯ケーブル６１１と６１２とが第一ピストン４１ １に連接される。図８ａに示す前記第一ピストン４１１を内包しかつ該第一ピス トン４１１、シリンダー胴４１２、シリンダー端壁体４１３および対向する端壁 体４１４（図示せず）とにより二つの空圧室４１２１と４１２２とを画成する第 一シリンダー４１には、空圧室４１２１に送気ポート４１５１が、空圧室４１２ ２にこれと同一の送気ポート４１５２（図示せず）が設けられる。各送気ポート は複数の第二シリンダーに設けられる吸気ポートと流体的に接続される。任意の 第二シリンダーを対象に図９ａ、９ｂにより詳説すれば、第二シリンダー４２の 第二ピストン４２１、シリンダー胴４２２、シリンダー端壁体４２３および対向 する端壁体４２４（図示せず）とにより画成される二つの空圧室４２２１および ４２２２において、前者に設けられる吸気ポート４２５１と、後者に設けられる これと同一の吸気ポート４２５２（図示せず）とは、それぞれが前記送気ポート ４１５１と４１５２のいずれかと流体的に接続される。したがって前記第一ピス トン４１１が往復動すると、それに応じて第二ピストン４２１もまた往復動する 。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】 図３ｃに示す任意の第二シリンダー４４に内包される第二ピストン４４１に連 接する帯ケーブル６４１と６４２とに係合する一対の第二ローラのうち一方の第 二ローラ３４１は二つの第二駆動歯車２２１、２２２と同軸に形成され、該第二 駆動歯車の一つ２２１は第二従動歯車２１１と噛合し、もう一つの第二駆動歯車 ２２２は該第二駆動歯車２２２に噛合する遊び歯車１２２２に噛合して第二従動 歯車２１２に係合し、かつ該第二従動歯車２１２は同軸に形成されるスプロケッ ト０９２に係合するチェーン０９５４を介して連動するスプロケット０９１（図 ２ａ、図５参照）に同軸のスプロケット０９９に係合するチェーン０９６１ を介 して後輪車軸０１９に備わる一方向クラッチ併設式スプロケット０９０１に連繋 する（図１）。第二シリンダー４５、４６（図５、６、７）は第二シリンダー４ ４と同様の歯車機構（図５）を経て、それぞれスプロケット０９３に係合するチ ェーン０９５５、スプロケット０９４に係合するチェーン０９５６を介してスプ ロケット０９９と同軸のスプロケット（図示せず）に連動する。第二シリンダー ４２、４３（図６、図７）も前述の各第二シリンダーと同様構成の歯車機構（図 示せず）を経てそれぞれスプロケット０８２、０８３に係合するチェーン（図示 せず）を介してスプロケット０９８と同軸のスプロケット（図示せず）に連動す るスプロケット０９８はチェーン０９６２を介して後輪車軸０１９に備わる一方 向クラッチ併設式スプロケット０９０２に連繋する（図２ａ）。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】 任意の第二シリンダー４２内の第二ピストン４２１の往復動はこれに係合する 帯ケーブル６２１と６２２を経てローラ３２１および該ローラと同軸の第二駆動 歯車１２３と１２４とに回転往復運動を与える。したがってペダルの踏込みによ りクランクが前進回転し前記第一駆動歯車１１０が継続回転すると、第二従動歯 車１２０に一定の向きの継続回転を与える。したがって第一シリンダー４１の二 つの空圧室４１２１、４１２２のそれぞれを、第二シリンダー４２の二つの空圧 室４２２１、４２２２のいずれかと選択的に流体的接続することによって、第二 従動歯車１２０の回転の向きを第一駆動歯車１１０の回転の向きと一致させ得る 。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】 図８ａに示される第一シリンダー４１の二つの空圧室４１２１と４１２２のそ れぞれ、および図９ａに示される任意の第二シリンダー４２の二つの空圧室４２ ２１と４２２２のそれぞれは、空圧室の膨張負圧時に外気を吸入し、圧縮昇圧時 に該室内空気を室外に排出するように形成された吸排気弁５３が備わる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】 前記図例８ａ、９ａに示される第一シリンダー４１に設けられる送気ポート４ １５１と４１５２および 複数の第二シリンダーに設けられる吸気ポート４２５１ と４２５２ との流体的接続路（図示せず）内に逆止弁５６と図９ｂに示す開閉弁 ５２を直列に備える。図例では第一シリンダー４１の端壁体４１３に送気ポート４１５１ と吸排気弁５３とを、第二シリンダー４２の端壁体４２３には吸気ポー ト４２５１を設けて該ポート４２５１に逆止弁５６を螺合すると共に吸排気弁５ ３を設ける。また図９ｂ、９ｄに示す開閉弁５２の開口５２７には接続部材５９ の一端がこれに螺合し、その他端が図９ａに示す逆止弁５６の開口５６１に螺合 する。端壁体４２３には開閉弁５２に連通する開口５２５が設けられ、同開口５ ２５と前記送気ポート４１５１とをホースなどの接続部材により流体的に繋げる ことにより、第一シリンダーと第二シリンダーとが開閉弁と逆止弁とを介在して 流路が形成される。該開閉弁５２は当該する第二シリンダーの使用時に該流路を 開通し、不使用時に該流路を閉止する。該端壁体４２３に対向する端壁体につい ても同様である 。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】 前記開閉弁５２の開閉を司る弁棒５２３に連動してロッカ５２２を設け、該ロ ッカ５２２に一端が連接するケーブル７３１の他端を図１０ａ、１０ｂに示す自 転車のハンドルバー００７に取り付けられた操作装置７０の操作端７１３に接続 する。該操作装置７０の不作動時に前記開閉弁５２は閉止し、作動時には該操作 端７１３が該ケーブル７３１を引張することにより前記開閉弁５２が開く構成で ある。図例によれば、ハンドルバー００７に装着される該操作装置７０のスリー ブ７１１に軸受７２３を介して取り付けられる把持体７２２をその回りに手動回 転すると、これに一体のハウジング７０１に備わる選択片７０２が回転移動し、 それに伴い把持体７２２に備わるばね板７２３の突起７２３１と常時係合する該 選択片７０２先端に設けられた複数のノッチ７０３と係合するノッチが変わる。 各ノッチは予め作動する第二シリンダーの個数が決められており、たとえば四つ のノッチは平坦走行用が一つ、悪路走行用が二つ、登坂用が四つ、加速用が五つ というように定めておき、前記把持体７２２の回転により所望のノッチを選択す る。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】 第一シリンダー４１と任意の第二シリンダー４２とのそれぞれにおいて、シリ ンダー胴４１２または４２２と、それぞれの両端４１３または４２３とに組み付 けられる端壁体４１３または４２３とについて、両者の合わせ面たとえば図９ｃ に示される第二シリンダー４２のシリンダー胴４２２端面に凹凸面４２２３を、 図９ｆに示される端壁体４２３内面に凹凸面４２３１を、それぞれ放射状に設け る。図９ａ、図９ｂに示すように両合わせ面の間には環状に形成したつる巻ばね４２４１ を嵌挿して組み付ける。図９ｅは組み付け時端壁体４２３の螺合の進行 とともに該つる巻ばね４２４１が押圧されて同方向に向けて傾斜する形態を表す 。したがって、両者の合わせ面にはねじ結合後つる巻ばね４２４１の弾発力が作 用して弛緩の抑制に寄与する。さらに自転車の振動によるつる巻ばね４２４１の 辷りのおそれに対して、前記した両者の合わせ面に形成された凹凸面（図９ｃ、 ９ｆ、１１ａおよび１１ｂ参照）が前記つる巻ばね４２４１の辷りを抑止するの で、締め付け力を維持し弛緩を抑止する。

【提出日】平成９年１０月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【実施例】次に図面を参照してこの考案の実施例につき詳細に説明する。こ の考案はペダルに加えられる駆動力を機械的手段と空気圧手段とから構成される 機構を介して後輪に伝達する自転車用駆動装置であって、図１に説明の該駆動装 置はハウジング０２０内に包含され、自転車枠体のダウンチューブ００４に組み 付けられる支持体００５に支承され、該ダウンチューブ００４、シートチューブ ００３、およびチェーンステー００２を支承する支持体００６と一体に構成され る。また該支持体００６に一体の管体０２１外側に軸受を介して支承されるスプ ロケット０９１は、後輪００１の車軸０１９に支承されるスプロケット０９０１ とチェーン０９５を介して係合し、それにより前記駆動装置が機能的に該車軸０ １９に結合される。図５に示す前記ハウジング０２０内部の駆動装置は、第二シ リンダー４４、４５および４６が自転車枠体の手前に示され、これらに係合する 歯車機構とローラが配置される。第二シリンダー４２、４３、第一シリンダー４ １およびそれらに係合する歯車機構とローラは該自転車枠体をはさんでその後方 に配置される。（図２参照）。段落０００７に記述のように、この考案の駆動装 置が従来の純機械式駆動装置止との並列によるハイブリッド式機構として適合さ れるばあいは、図５に示される前記第二シリンダー４４、４５および４６は連動 する歯車２２１、２２３、２２５、１２２２、１４２４、１６２６、スプロケッ ト０９１、０９２、０９３、０９４、ならびにチェーン０９５４、０９５５、０ ９５６と共に除去されて、クランクピン０２２から後輪車軸０１９に至る間は従 来の純機械式駆動装置に置換される。図１２はこの考案のこのばあいの適合例を 示すもので、スプロケット９９１、９９２およびチェーン９９３は従来装置であ る。

【提出日】平成９年１０月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】増幅された該駆動力は第二ピストンに連接する帯ケーブルに 係合する第二ローラと連動する歯車機構に伝達される。該歯車機構は前記第二ピ ストンの往復動を一方向の回転運動に変換するための機構であって、該機構の駆 動力と回転運動はそれに連動するスプロケットとチェーンとを介して後輪の一方 向クラッチ併設式スプロケットに伝達される。この考案の駆動装置は単独に、も しくは従来の純機械式駆動装置との並列によるハイブリッド式機構として適合さ れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る駆動装置の全体配置図

【図２ａ】本考案に係る駆動装置の全体配置を示す平面
図

【図２ｂ】図２ａのＡ−Ａ断面図

【図３ａ】本考案の空気圧生成手段とその関連歯車機構
の説明図

【図３ｂ】本考案の増力手段とその関連歯車機構の説明
図（その一）

【図３ｃ】本考案の増力手段とその関連歯車機構の説明
図（その二）

【図４ａ】本考案の歯車機構に係る詳細説明図（その
一）

【図４ｂ】本考案の歯車機構に係る詳細説明図（その
二）

【図５】 本考案の構成を説明する側面図

【図６】 本考案の構成を説明する前面図

【図７】 本考案の構成を説明する後面図

【図８ａ】本考案の空圧機構に係る詳細説明図（その
一）

【図８ｂ】本考案の空圧機構に係る部分説明図（その
一）

【図９ａ】本考案の空圧機構に係る詳細説明図（その
二）

【図９ｂ】本考案の空圧機構に係る詳細説明図（その
三）

【図９ｃ】図９ｂのＢ−Ｂ矢視図

【図９ｄ】図９ｂのＣ矢視図

【図９ｅ】図９ｂに係る部分説明図

【図９ｆ】図９ｂのＤ−Ｄ矢視図

【図１０ａ】弁用遠隔操作機構の横断説明図

【図１０ｂ】弁用遠隔操作機構の縦断説明図

【符号の説明】

１１０ 第一駆動歯車 ４１ 第一シリンダー ６１１ 帯ケーブル ５２ 開閉弁 ５３ 吸排気弁 ７０ 操作装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図９ｆ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９ｆ】 図９ｂのＤ−Ｄ断面図

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１１ａ

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１１ａ】 図９ｃのＥ−Ｅ断面図

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１１ｂ

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１１ｂ】 図９ｆのＦ−Ｆ断面図

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】００１ 車輪 ０１９ 車軸 ０２０ ハウジング ０２２ クランク ０９１ スプロケット ０９２ スプロケット ０９５４ チェーン ２２２ 第二駆動歯車 ３４２ ローラ ４４ 第二シリンダー６４１ 帯ケーブル

【手続補正１７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２ａ】

【図２ｂ】

【図３ａ】

【図３ｂ】

【図８ｂ】

【図９ｅ】

【図１１ａ】

【図１１ｂ】

【図３ｃ】

【図４ａ】

【図４ｂ】

【図５】

【図７】

【図８ａ】

【図９ａ】

【図６】

【図９ｃ】

【図９ｆ】

【図９ｂ】

【図９ｄ】

【図１０ａ】

【図１０ｂ】

【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２９日

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２９日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１２】 本考案に係る駆動装置を従来の純機械式駆
動装置との並列によるハイブリッド式機構として適合し
たばあいの全体配置を示す平面図

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１２】

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (12)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペダルに加えられる駆動力を機械的手段
   と空気圧手段とから構成される機構を介して後輪に伝達
   する自転車用駆動装置であって、一方向クラッチを併設
   したスプロケットをクランクピンと同軸に備え、チェー
   ンを介して該スプロケットに連動する他方スプロケット
   と同軸に配される第一駆動歯車には一つの第一従動歯車
   が噛合し、もう一つの第一従動歯車が該第一駆動歯車に
   噛合する遊び歯車に噛合して該第一駆動歯車に係合し、
   かつそれぞれの第一従動歯車は第一ローラと共に同軸に
   形成され、該第一ローラと該第一ローラに対のもう一つ
   の第一ローラとに係合するそれぞれの帯ケーブルと共に
   第一ピストンに連接し、該第一ピストンを内包しかつ該
   ピストン、シリンダー胴およびその両端のシリンダー端
   壁体とにより二つの空圧室を画成する第一シリンダーは
   各空圧室に送気ポートを設け、該送気ポートは複数の第
   二シリンダーそれぞれのピストン、シリンダー胴および
   シリンダーの両端壁体とにより画成される二つの空圧室
   に設けられる吸気ポートと流体的に接続し、該第二シリ
   ンダーに内包される第二ピストンに連接する帯ケーブル
   と係合する一対の第二ローラのうち一方の第二ローラは
   二つの第二駆動歯車と同軸に形成され、該第二駆動歯車
   の一つは第二従動歯車と噛合し、もう一つの第二駆動歯
   車は該第二駆動歯車に噛合する遊び歯車に噛合して該第
   二従動歯車に係合し、かつ該第二従動歯車は同軸に形成
   されるスプロケットに係合するチェーンを介して後輪車
   軸に備わる一方向クラッチ併設式スプロケットに連繋す
   る駆動装置を構成することを特徴とする自転車用駆動装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の駆動装置において、第一駆
   動歯車は半周ずつ歯部と欠歯部とを有する二枚の歯車が
   １８０度の回転位相差を設けて並列に組み合わされた二
   重間歇歯車であり、一方の第一従動歯車は該二重間歇歯
   車の一方に噛合し、他方の第一従動歯車は該二重間歇歯
   車の他方に噛合する遊び歯車に噛合して該第一駆動歯車
   に係合し、それぞれに一方向クラッチを併設してそれぞ
   れの噛合時に係合することを特徴とする自転車用駆動装
   置。
3. 【請求項３】請求項１記載の駆動装置において、第二従
   動歯車は半周ずつ歯部と欠歯部とを有する二枚の歯車が
   １８０度の回転位相差を設けて並列に組み合わされた二
   重間歇歯車であり、一方の第二駆動歯車は該二重間歇歯
   車の一方に噛合し、他方の第二従動歯車は該二重間歇歯
   車の他方に噛合する遊び歯車に噛合して該第二従動歯車
   に係合し、それぞれに一方向クラッチを併設してそれぞ
   れの噛合時に係合することを特徴とする自転車用駆動装
   置。
4. 【請求項４】請求項１および２記載の駆動装置におい
   て、二重の間歇歯車からなる第一駆動歯車の各歯車の歯
   部と、直接もしくは遊び歯車を介して間接に係合する二
   枚の第一従動歯車との係合終了端到達時点は、運動する
   第一ピストンがその行程端位置に到達する時点もしくは
   それより前の時点となる構成であることを特徴とする自
   転車用駆動装置。
5. 【請求項５】請求項１および２記載の駆動装置におい
   て、二重の間歇歯車からなる第二従動歯車の各歯車の歯
   部と、直接もしくは遊び歯車を介して間接に係合する二
   枚の第二駆動歯車との係合終了端到達時点は、運動する
   第二ピストンがその行程端位置に到達する時点もしくは
   それより前の時点となる構成であることをを特徴とする
   自転車用駆動装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至４記載の第一駆動歯車を構成
   する任意の一方の歯車の相対する第一従動歯車との係合
   終了時点が、前記第一駆動歯車の他方の歯車の相対する
   第一従動歯車との係合開始時点と同時もしくはそれより
   前の時点となる構成であることを特徴とする自転車用駆
   動装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至３および５記載の第二従動歯
   車を構成する任意の一方の歯車の相対する第二駆動歯車
   との係合終了時点が、前記第二従動歯車の他方の歯車の
   相対する第二駆動歯車との係合開始時点と同時もしくは
   それより前の時点となる構成であることを特徴とする自
   転車用駆動装置。
8. 【請求項８】請求項１記載の第一シリンダーの前記二つ
   の空圧室それぞれ、ならびに第二シリンダーの前記二つ
   の空圧室それぞれには、空圧室の膨張負圧時に外気を吸
   入し、圧縮昇圧時に該室内空気を室外に排出するように
   形成された吸排気弁が備わることを特徴とする自転車用
   駆動装置。
9. 【請求項９】請求項１記載の第一シリンダーに設けられ
   る送気ポートと複数の第二シリンダーに設けられる吸気
   ポートとの流体的接続路内に逆止弁および開閉弁を直列
   に備え、該開閉弁は当該する第二シリンダーの使用時に
   前記流路を開通し、不使用時に前記流路を閉止するよう
   に形成したことを特徴とする自転車用駆動装置。
10. 【請求項１０】請求項９記載の開閉弁の開閉を司る弁棒
    に連動してロッカを設け、該ロッカに一端が連接するケ
    ーブルの他端が自転車本体のハンドルバーに取り付けら
    れた操作装置の操作端に接続され、該操作装置の不作動
    時に前記開閉弁は閉止し、作動時には該操作端が該ケー
    ブルを引張することにより前記開閉弁が開く構成である
    ことを特徴とする自転車用駆動装置。
11. 【請求項１１】請求項８および９記載の第一シリンダー
    と複数の第二シリンダーのそれぞれにおいて、シリンダ
    ー胴両端の各々と該シリンダー胴の各両端に組み付けら
    れる端壁体とについて、両者の合わせ面相当部分の両者
    に放射状の凹凸面を形成し、かつ両合わせ面の間に環状
    に形成したつる巻ばねを嵌挿してシリンダー胴に端壁体
    を組み付けることを特徴とする自転車用駆動装置。
    
12. 【請求項１２】請求項１記載の駆動装置において、第一
    ピストンと第二ピストンそれぞれの両側面に一端が固定
    される二つの帯ケーブルそれぞれの他端に固定具を備え
    ると共に、一方の帯ケーブルの固定具には右巻きの雌ね
    じ（または雄ねじ）を設け、他方の帯ケーブルの固定具
    には左巻きの雌ねじ（または雄ねじ）を設け、両固定具
    のねじに螺合するように一端に右ねじを、他端に左ねじ
    を設けた雄型（または雌型）緊締部材を備え、前記二つ
    の帯ケーブルの固定具を該緊締部材に螺合しかつ螺合が
    進む方向に該緊締部材を回転することにより、前記二つ
    の帯ケーブルを緊締する構成であることを特徴とする自
    転車用駆動装置。