JP4210780B2 - エネルギー蓄積機構付自転車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運動エネルギーを力学的エネルギーとして保存できるゼンマイとその蓄積機構、伝達機構及び制御機構を有する自転車に関するもので、自転車等の走行におけるブレーキ時や加速時に用いられ、坂道等を楽に走行できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の普通の自転車のブレーキ装置は、車軸に固定された回転板やリムをパットではさむことで制動力を産みだし自転車を停止させていた。また、加速時には、人力でペダルを踏み込むことで加速力を生み出しており、他の動力（エネルギー）を利用するこはなかった。また、ある自転車は、蓄電池を搭載し、蓄電池に蓄えられた電力を利用し、モーター等の動力を駆動させ、加速時に役立てていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブレーキ時にはハンドパワーにより車軸に固定された回転板やリムをパットではさみ制動力を生み出さなければならないために、特に、急な下り坂や高速動作からの急停止時には大きな力を要した。更に、多大な運動エネルギーを無駄に消失させていた。また、蓄電池が搭載された自転車についても、蓄電池自体が重かったり、常に充電の作業を伴うという面倒さを感じえた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
従来のブレーキ時に、消失されていた運動エネルギーをゼンマイを利用したエネルギー蓄積機構を用いて蓄積し、必要に応じて加速時に伝達機構を用いて加速を助けるものである。尚、ゼンマイには、プラスチックのような軽量のものを使用しても良い。
【０００５】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図３において、ブレーキの動作に連動して歯車１とスレーブ軸が右側（ぜんまい収納ドラム側）にスライドする（ブレーキワイヤーでスレーブを引っ張る）。歯車１が歯車２と接触し、スレーブのストッパーがぜんまいの内側に入り込み噛み合う。内輪１の回転方向と逆方向に歯車１が回転し、同時にスレーブ軸も歯車１と同方向に回転しぜんまいを巻き始める。ぜんまいの内側にはラチェット機構が付いており、ぜんまいを巻ききっても同方向に回転することは可能である。
この巻かれたぜんまいにブレーキ時に消失されていた運動エネルギーが蓄えられる。
【０００６】
図４において、エネルギー伝達操作によって、歯車１とスレーブ軸が動力伝導ドラム側に移動する。歯車１が内輪２に接触し、それと同時に蓄積されているぜんまいのエネルギーがスレーブ軸を介して歯車１に伝わり内輪２を進行方向に回転させようとする力が働く。
【０００７】
図５において、エネルギー開放操作の終了と同時に、歯車１とスレーブ軸がぜんまい収納ドラム側へ移動する。歯車１が動力伝導ドラム内の歯車２と内輪２との間で停止する。
【０００８】
尚、上述の実施例は、一例である。趣旨作用効果が同じであれば、機構は、他のどのようなものであっても良い。
【０００９】
【発明の効果】
ブレーキが、今までよりも少ないハンドパワーで行うことができる。
【００１０】
静止状態からの発進時や上り坂等で、今までよりも楽に進むことができる。
【００１１】
従来の補助動力付き自転車と比較すれば、蓄電池の充電や取り付けといった面倒な手間が省けるばかりでなく、軽量化も実現できる。
【図面の簡単な説明】
図面では、エネルギー蓄積機構に、歯車を用いた例で示す。
【図１】本発明のエネルギー蓄積機構付き自転車の概略図
【図２】本発明のエネルギー蓄積機構の搭載イメージ（駆動輪）
【図３】エネルギー蓄積機構拡大図（エネルギー蓄積時）
【図４】エネルギー蓄積機構拡大図（エネルギー解放時）
【図５】エネルギー蓄積機構拡大図（通常走行時）
【符号の説明】
１１ ブレーキ兼エネルギー開放レバー
１２ エネルギー蓄積機構
１３ ブレーキワイヤー
２１ タイヤ
２２ リム
２３ 変速ギヤ
２４ 車軸
２５、１０８、２０８、３０８ ゼンマイ収納ドラム
２６、１０５、２０５、３０５ 動力伝導ドラム
１０１、２０１、３０１ 歯車１
１０２、２０２、３０２ 歯車２
１０３、２０３、３０３ 内歯車１
１０４、２０４、３０４ 内歯車２
１０６、２０６、３０６ スレーブ軸
１０７、２０７、３０７ ゼンマイ
１０９、２０９、３０９ ストッパー
１１０、２１０、３１０ ゼンマイ固定金具

Claims (1)

1. 自転車の車軸の回りに同軸に設けられ、該車軸に対して回転自在であると共に軸方向に移動可能であってエネルギー蓄積位置、エネルギー解放位置およびこれらの中間位置を取り得るスレーブ軸と、スレーブ軸に固定される第一の歯車と、前進走行時の自転車の車輪と同方向に回転する内歯車と、前進走行時の自転車の車輪の回転を逆方向の回転として前記第一の歯車に伝達可能な第二の歯車と、スレーブ軸の回りに設けられるゼンマイ収納ドラムと、ゼンマイ収納ドラムに収納されるゼンマイと、ゼンマイの内側端を係止するべくスレーブ軸に設けられるストッパーと、ゼンマイの外側端を係止するべくゼンマイ収納ドラムに設けられる固定金具とを備え、自転車のブレーキを引いたときにスレーブ軸をエネルギー蓄積位置に移動させて前記第一の歯車を前記第二の歯車と噛み合わせてスレーブ軸を前進走行時の車輪の回転と逆方向に回転させてゼンマイを巻き上げることにより、その回転エネルギーをゼンマイに蓄積しておき、ブレーキを開放したときにスレーブ軸をエネルギー解放位置に移動させて前記第一の歯車を前記内歯車に噛み合わせ、ゼンマイに蓄積されたエネルギーを正方向回転として車輪に伝えて自転車の走行を補助するように構成されたことを特徴とするエネルギー蓄積機構付自転車。

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