JP5782264B2 - 自転車 - Google Patents

自転車 Download PDF

Info

Publication number
JP5782264B2
JP5782264B2 JP2011019582A JP2011019582A JP5782264B2 JP 5782264 B2 JP5782264 B2 JP 5782264B2 JP 2011019582 A JP2011019582 A JP 2011019582A JP 2011019582 A JP2011019582 A JP 2011019582A JP 5782264 B2 JP5782264 B2 JP 5782264B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
input
rotation direction
wheel group
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011019582A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011168268A (ja
Inventor
楊　泰和
泰和 楊
Original Assignee
楊　泰和
泰和 楊
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 楊　泰和, 泰和 楊 filed Critical 楊　泰和
Publication of JP2011168268A publication Critical patent/JP2011168268A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5782264B2 publication Critical patent/JP5782264B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/36—Rider propulsion of wheeled vehicles with rotary cranks, e.g. with pedal cranks
    • B62M1/38—Rider propulsion of wheeled vehicles with rotary cranks, e.g. with pedal cranks for directly driving the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B62M11/145—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the bottom bracket
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/003—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion the gear-ratio being changed by inversion of torque direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/003—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion the gear-ratio being changed by inversion of torque direction
    • F16H3/005—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion the gear-ratio being changed by inversion of torque direction for gearings using gears having orbital motion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19172—Reversal of direction of power flow changes power transmission to alternate path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Description

本発明は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する自転車に関する。
自転車の運転者は一定方向に力を入れてペダルを踏み、踏む周期に従って、関連する筋肉及び関節を固定使用する。即ち踏む者の体のある部分の筋肉及び関節は、常に力を出すか、または力を受ける状態であり、また、別の部分の筋肉及び関節は、常に力を出さないか、または力を受けない状態である。したがって、人の体全体から言えば、負荷がアンバランスであるために、運転者は疲れ易く、また長期間に踏むことにより、運動障害を来たす。
本発明は、運転者の局部の筋肉及び関節の過度使用を減らし、あまり使わない筋肉群及び関節を使用または訓練可能な自転車を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る自転車は、二方向回転性入力できる人力入力装置を備え、その出力端からクラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置の入力端へ伝送し、また伝動装置の出力端を経て、一定回転方向へ出力することにより、負荷ホイルユニットを駆動する。運転者は駆動入力の方向を選択することができ、駆動入力の方向が異なるとき、同じまたは異なる速度比の一定回転方向へ出力することにより、負荷ホイルユニットを駆動する。さらに、負荷ホイルユニットが後退するとき、その出力端も後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置を通してリリースすることにより、本発明に係る自転車がロックされることを避ける。
本発明の第１実施形態による自転車を示す模式図である。 本発明の第２実施形態による自転車を示す模式図である。 本発明の第３実施形態による自転車を示す模式図である。 本発明の第４実施形態による自転車を示す模式図である。 本発明の第５実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。 本発明の第６実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。 本発明の第７実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。 本発明の第８実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。 本発明の第９実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。 本発明の第１０実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。 本発明の第１１実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。 本発明の第１２実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。
本発明の実施形態にかかる自転車は、人間の足により正転または逆転する二方向回転性の人力入力装置の入力端を駆動し、更に人力入力装置の出力端により、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置の入力端へ運動エネルギーを伝動し、伝動装置の出力端が、一定回転方向へ出力することにより、負荷ホイルユニットを駆動し、更に負荷ホイルユニットに結合しているキャリアを駆動する。本発明の実施形態による自転車は、足により踏み動かすキャリア、電動と足踏み混用のキャリア、または電動と足踏みを併用する補助キャリアへの応用ができる。特に二方向に踏み、一方向に駆動される自転車（bicycle）へ応用し、人体の下肢が二方向に踏むことで使用筋群を拡大及び変更することにより、以下の利点を得ることができる。
（１）局部の筋肉及び関節の過度使用による障害を減らす。
（２）あまり使わない筋肉群及び関節を使用または訓練することができる。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による自転車は、二方向回転性入力の人力入力装置を持ち、その出力端からクラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置の入力端へ運動エネルギーを伝動し、またその伝動装置の出力端が、一定回転方向へ出力することにより、負荷ホイルユニットを駆動し、更に負荷ホイルユニットに結合しているキャリアを駆動する。運転者は足踏みによる駆動入力の方向を選択することができ、また同じまたは異なる速度比を持つ伝動装置は、駆動入力の方向が異なっても、一定回転方向へ出力し、負荷ホイルユニットを駆動する。さらに、負荷ホイルユニットが後退するとき、その伝動装置の出力端も後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置がリリースすることにより、本発明の第１実施形態による自転車がロックされることを避ける。
図１に、本発明の第１実施形態による自転車の基本構成の模式図を示す。
図１に示す本発明の第１実施形態による自転車は、足踏みキャリアのコンポネント及び機体６００を持っている以外に、以下のような構成となっている。
人力入力装置１１は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力または往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、またはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含む。
人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、人力入力装置１１の入力端を駆動する。
第１駆動回転方向と第２駆動回転方向が逆になっている。
クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３は、人力入力装置１１の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動され、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらにクラッチ装置７０がリリースすることにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、本発明の第１実施形態による自転車がロックされるのを避ける機能を持っている。
伝動装置１３の内部を構成する伝動コンポネントは、クラッチ装置７０と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または上記の一種以上の伝動コンポネントにより構成される。
伝動装置１３が異なる回転方向の第１駆動回転方向と第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変である。
伝動装置１３の主な伝動構造及び稼動特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。
第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。
第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
二方向回転で入力し出力回転方向が不変の伝動装置１３の輪群構造において、下記の１箇所以上に径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。すなわち、機体と二方向入力／一方向出力輪群の回転できるシェルボディとの間、または固定されるシェルボディと二方向入力／一方向出力輪群の回転部品との間に、径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。これにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向が不変の輪群構造がリジッドロック状態になることを避ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
負荷ホイルユニット１５は、伝動装置１３の出力端により直接駆動され、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による自転車は、人間の足によって人力入力装置１１を駆動することにより、第１駆動回転方向または異なる回転方向の第２回転方向に駆動されるとき、人力入力装置１１の出力端により回転運動エネルギーを出力し、増設される前置伝動装置１２を経て、伝動装置１３の入力端へ伝動し、伝動装置１３の出力端から、一定回転方向の回転運動エネルギーを出力することにより、負荷ホイルユニット１５を駆動し、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。
図２に、人力入力装置１１と伝動装置１３との間に前置伝動装置１２の駆動装置を追加設置する本発明の第２実施形態による自転車の模式図を示す。
図２に示す本発明の第２実施形態による自転車は、足踏みキャリアのコンポネント及び機体６００を持っている以外に、以下のような構成となっている。
人力入力装置１１は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力または往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、またはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含む。
人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、人力入力装置１１の入力端を駆動する。
第１駆動回転方向と第２駆動回転方向が逆になっている。
前置伝動装置１２は、一定速比または可変速比の各種のギア式、ベルト式、摩擦式等の回転式伝動機能構造の一種以上の伝動装置により構成される。
前置伝動装置１２は、人力入力装置１１により駆動され、出力する回転運動エネルギーにより、伝動装置１３を駆動する。
クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３は、前置伝動装置１２の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動され、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらにクラッチ装置７０がリリースすることにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、本発明の第２実施形態による自転車がロックされるのを避ける機能を持っている。
伝動装置１３の内部を構成する伝動コンポネントは、クラッチ装置７０と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または上記の一種以上の伝動コンポネントにより構成される。
伝動装置１３が異なる回転方向の第１駆動回転方向と第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変である。
伝動装置１３の主な伝動構造及び稼動特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。
第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。
第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
二方向回転で入力し出力回転方向が不変の伝動装置１３の輪群構造において、下記の１箇所以上に径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。すなわち、機体と二方向入力／一方向出力輪群の回転できるシェルボディとの間、または固定されるシェルボディと二方向入力／一方向出力輪群の回転部品との間に、径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。これにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向が不変の輪群構造がリジッドロック状態になることを避ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
負荷ホイルユニット１５は、伝動装置１３の出力端により直接駆動され、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による自転車は、人間の足によって正転または逆転する人力入力装置１１の出力端から回転運動エネルギーを出力し、伝動装置１３へ入力し、伝動装置１３の出力端により、一定回転方向へ出力することにより、一定方向に出力した回転運動エネルギーは、増設される後置伝動装置１４を経て、負荷ホイルユニット１５を駆動してから、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。
図３に、伝動装置１３と負荷ホイルユニット１５との間に後置伝動装置１４を追加設置する本発明の第３実施形態による自転車の模式図を示す。
図３に示す本発明の第３実施形態による自転車は、足踏みキャリアのコンポネント及び機体６００を持っている以外に、以下のような構成となっている。
人力入力装置１１は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力または往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、またはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含む。
人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、人力入力装置１１の入力端を駆動する。
第１駆動回転方向と第２駆動回転方向が逆になっている。
クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３は、前置伝動装置１２を介して、人力入力装置１１の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動され、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらにクラッチ装置７０がリリースすることにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、本発明の第３実施形態による自転車がロックされるのを避ける機能を持っている。
伝動装置１３の内部を構成する伝動コンポネントは、クラッチ装置７０と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または上記の一種以上の伝動コンポネントにより構成される。
伝動装置１３が異なる回転方向の第１駆動回転方向と第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変である。
伝動装置１３の主な伝動構造及び稼動特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。
第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。
第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
二方向回転で入力し出力回転方向が不変の伝動装置１３の輪群構造において、下記の１箇所以上に径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。すなわち、機体と二方向入力／一方向出力輪群の回転できるシェルボディとの間、または固定されるシェルボディと二方向入力／一方向出力輪群の回転部品との間に、径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。これにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向が不変の輪群構造がリジッドロック状態になることを避ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
後置伝動装置１４は、一定速比または可変速比の各種のギア式、ベルト式、摩擦式等の回転式伝動機能構造の一種以上の伝動装置により構成され、伝動装置１３に駆動され、その出力端により負荷ホイルユニット１５を駆動する。
負荷ホイルユニット１５は、後置伝動装置１４の出力端により直接駆動され、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による自転車は、人間の足によって正転または逆転する人力入力装置１１は、出力端から回転運動エネルギーを出力し、増設される前置伝動装置１２を経て、伝動装置１３の入力端へ伝送し、伝動装置１３の出力端により、一定回転方向へ出力し、また増設される後置伝動装置１４を経て、負荷ホイルユニット１５を駆動してから、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。
図４に、人力入力装置１１と伝動装置１３との間に前置伝動装置１２を追加設置し、さらに伝動装置１３と負荷ホイルユニット１５との間に、後置伝動装置１４を追加設置する本発明の第４実施形態による自転車の模式図を示す。
図４に示す本発明の第４実施形態による自転車は、足踏みキャリアのコンポネント及び機体６００を持っている以外に、以下のように構成となっている。
人力入力装置１１は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力または往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、またはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含む。
人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、人力入力装置１１の入力端を駆動する。
第１駆動回転方向と第２駆動回転方向が逆になっている。
前置伝動装置１２は、一定速比または可変速比の各種のギア式、ベルト式、摩擦式等の回転式伝動機能構造の一種以上の伝動装置により構成される。
前置伝動装置１２は、人力入力装置１１により駆動され、出力する回転運動エネルギーにより、伝動装置１３を駆動する。
クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３は、前置伝動装置１２の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動されて、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらにクラッチ装置７０がリリースすることにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、本発明の第４実施形態による自転車がロックされるのを避ける機能を持っている。
伝動装置１３の内部を構成する伝動コンポネントは、クラッチ装置７０と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または上記の一種以上の伝動コンポネントにより構成される。
伝動装置１３が異なる回転方向の第１駆動回転方向と第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変である。
伝動装置１３の主な伝動構造及び稼動特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。
第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。
第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
二方向回転で入力し出力回転方向が不変の伝動装置１３の輪群構造において、下記の１箇所以上に径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。すなわち、機体と二方向入力／一方向出力輪群の回転できるシェルボディとの間、または固定されるシェルボディと二方向入力／一方向出力輪群の回転部品との間に、径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。これにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向が不変の輪群構造がリジッドロック状態になるのを避ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
後置伝動装置１４は、一定速比または可変速比の各種のギア式、ベルト式、摩擦式等の回転式伝動機能構造の一種以上の伝動装置により構成され、伝動装置１３に駆動され、その出力端により負荷ホイルユニット１５を駆動する。
負荷ホイルユニット１５は、後置伝動装置１４の出力端により直接駆動され、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。
本発明の実施形態による自転車は、キャリアの駆動に関連するコンポネントや機体や負荷ホイルユニットを設置する以外に、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力機能を主な特色とし、以下に、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３の構成及び特性を説明する。
本発明の実施形態による自転車に、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３を設置し、その運転特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。
第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。
第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
クラッチ装置７０は、伝動装置１３の入力端から出力端までの動力チェーンの中の伝動素子の間に設置され、（１）第１回転方向の入力により駆動される第１伝動輪群の入力端から出力端までを駆動する動力チェーンの中の伝動素子の間に、径方向または軸方向にクラッチ装置７０を設置し、かつ／または（２）第２回転方向の入力により駆動される第２伝動輪群の入力端から出力端までを駆動する動力チェーンの中の伝動素子の間に、径方向または軸方向にクラッチ装置７０を同軸に設置することを含む。
クラッチ装置７０は、伝動装置１３の入力端から出力端までの動力チェーンの中の伝動素子の間に設置され、二方向入力／一方向出力輪群の出力端が入力端に対して、逆回転方向へ駆動するとき、クラッチ装置７０を制御してリリースさせ、輪群がリジッドロック状態になることを避ける。
本発明の実施形態による自転車に使われる伝動装置１３の実施形態をの図５から図１２に示す。
（Ａ） 図５〜図６は遊星歯車機構により構成される。
（Ｂ） 図７〜図８はエピサイクリック歯車列により構成される。
（Ｃ） 図９〜図１２は異なる伝動回転方向の伝動装置の同一構造体により構成される。
（第５実施形態）
図５に、本発明の第５実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図５に示すように、本発明の第５実施形態に係る伝動装置１３は、入力軸及び出力軸が同時取り付けの遊星歯車機構を備え、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、軸受構造を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側を貫通して設置され、入力軸２０００の他端は、第２一方向性伝動装置３０２を介して、出力軸３０００を貫通し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。
入力軸２０００は、クラッチ装置７０を介して、太陽歯車２０２に結合している。
外側リングギア２０４と太陽歯車２０２との間に遊星歯車２０３を設ける。遊星歯車２０３の中心は遊星歯車軸２０１を回転し、遊星歯車軸２０１の一端を伝動輪群ボディシェル５００に固定する。
伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
外側リングギア２０４の環状構造体との出力軸３０００との間に第１一方向性伝動装置３０１を設ける。
太陽歯車２０２、遊星歯車２０３、及び外側リングギア２０４は、ギアまたは摩擦輪により構成されることができる。
太陽歯車２０２が遊星歯車２０３を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
遊星歯車２０３が外側リングギア２０４を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速または等速である。
また、上述構造を通して、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第２一方向性伝動装置３０２を介して出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。
またさらに、上述構造を通して、クラッチ装置７０がロックされるとき、第２回転方向で入力軸２０００を駆動し、太陽歯車２０２を介して再び遊星歯車２０３及び外側リングギア２０４を駆動し、外側リングギア２０４の環状構造体及び第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。
（第６実施形態）
図６に、本発明の第６実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図６に示すように、本発明の第６実施形態に係る伝動装置１３は、入力軸及び出力軸が同時取り付けの遊星歯車機構を備え、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、遊星歯車の支持アームのリングフレーム２００の回転構造及び第３一方向性伝動装置３０３を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側を貫通して設置され、また入力軸２０００の他端は、第２一方向性伝動装置３０２を介して、出力軸３０００を貫通し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。
入力軸２０００は、クラッチ装置７０を介して、太陽歯車２０２に結合している。
外側リングギア２０４と太陽歯車２０２との間に遊星歯車２０３を設ける。遊星歯車２０３の中心は、遊星歯車軸２０１を回転する。遊星歯車軸２０１の一端はリングフレーム２００に結合し、またリングフレーム２００は、入力軸２０００と第３一方向性伝動装置３０３との間を回転する。
伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
外側のリングギア２０４の環状構造体との出力軸３０００との間に第１一方向性伝動装置３０１を設ける。
太陽歯車２０２、遊星歯車２０３、及び外側リングギア２０４は、ギアまたは摩擦輪により構成されることができる。
太陽歯車２０２が遊星歯車２０３を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
遊星歯車２０３が外側リングギア２０４を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
また、上述構造を通して、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第２一方向性伝動装置３０２を介して出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。
またさらに、上述構造を通して、クラッチ装置７０がロックされるとき、第２回転方向で入力軸２０００を駆動し、太陽歯車２０２を介して再び遊星歯車２０３及び外側リングギア２０４を駆動し、外側リングギア２０４の環状構造体及び第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。
（第７実施形態）
図７に、本発明の第７実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図７に示すように、本発明の第７実施形態に係る伝動装置１３は、入力軸及び出力軸が同時取り付けのエピサイクリック歯車列を備え、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、軸受構造を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側を貫通して設置され、入力軸２０００の他端は、第２一方向性伝動装置３０２を介して、出力軸３０００を貫通し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。
入力軸２０００は、クラッチ装置７０を介して、内傾斜輪４０２に結合している。
外傾斜輪４０４と内傾斜輪４０２との間にエピサイクリック歯車４０３を設ける。エピサイクリック歯車４０３の中心は、エピサイクリック歯車軸４０１を回転する。エピサイクリック歯車軸４０１の一端はエピサイクリック歯車の支持アームのリングフレーム４００に結合し、またリングフレーム４００を伝動輪群ボディシェル５００に固定する。
伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
外傾斜輪４０４との出力軸３０００との間に第１一方向性伝動装置３０１を設ける。
内傾斜輪４０２、エピサイクリック歯車４０３、及び外傾斜輪４０４は、ギアまたは摩擦輪により構成されることができる。
内傾斜輪４０２がエピサイクリック歯車４０３を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
エピサイクリック歯車４０３が外傾斜輪４０４を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
また、上述構造を通して、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第２一方向性伝動装置３０２を介して出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。
またさらに、上述構造を通して、クラッチ装置７０がロックされるとき、第２回転方向で入力軸２０００を駆動し、内傾斜輪４０２を経て、再びエピサイクリック歯車４０３及び外傾斜輪４０４を駆動し、外傾斜輪４０４及び第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。
（第８実施形態）
図８に、本発明の第８実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図８に示すように、本発明の第８実施形態に係る伝動装置１３は、入力軸及び出力軸が同時取り付けのエピサイクリック歯車列を備え、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、軸受構造を介して、エピサイクリック歯車の支持アームのリングフレーム４００を貫通して設置され、またリングフレーム４００は第３一方向性伝動装置３０３を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側に結合し、入力軸２０００の他端は、第２一方向性伝動装置３０２を介して、出力軸３０００を貫通し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。
入力軸２０００は、クラッチ装置７０を介して、内傾斜輪４０２に結合している。
外傾斜輪４０４と内傾斜輪４０２との間にエピサイクリック歯車４０３を設ける。エピサイクリック歯車４０３の中心は、エピサイクリック歯車軸４０１を回転する。エピサイクリック歯車軸４０１はリングフレーム４００に結合し、リングフレーム４００は、入力軸２０００と第３一方向性伝動装置３０３との間を回転する。
伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
外傾斜輪４０４は第１一方向性伝動装置３０１を介して出力軸３０００にリング状に設置される。
内傾斜輪４０２、エピサイクリック歯車４０３、及び外傾斜輪４０４は、ギアまたは摩擦輪により構成されることができる。
内傾斜輪４０２がエピサイクリック歯車４０３を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
エピサイクリック歯車４０３が外傾斜輪４０４を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
また、上述構造を通して、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第２一方向性伝動装置３０２を介して出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。
またさらに、上述構造を通して、クラッチ装置７０がロックされるとき、第２回転方向で入力軸２０００を駆動し、内傾斜輪４０２を介して、再びエピサイクリック歯車４０３及び外傾斜輪４０４を駆動し、第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。
（第９実施形態）
図９に、本発明の第９実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図９に示すように、本発明の第９実施形態に係る伝動装置１３は、異なる伝動回転方向の伝動装置の同一構造体により構成され、また入力軸及び出力軸が同軸取り付けされ、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、軸受構造を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側を貫通して設置され、入力軸２０００の他端は、第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を貫通し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。
入力軸２０００は、第４一方向性伝動装置３０５を貫通し、更に第１伝動輪６０２に結合する。
第１伝動輪６０２の回転方向と第２伝動輪６０３の回転方向とは異なり、第２伝動輪６０３及び第４伝動輪６０６が第１回転軸６０４に共に結合し、第１回転軸６０４と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
第４伝動輪６０６及び第３伝動輪６０５は、伝動ベルト６０７により伝動されるプーリまたはスプロケットにより構成され、同じ回転方向の伝動輪ユニットを構成する。
第３伝動輪６０５と出力軸３０００との間にクラッチ装置７０を設ける。
伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
第１伝動輪６０２及び第２伝動輪６０３は、ギアまたは摩擦輪により構成される。
異なる回転方向の伝動輪群の間の伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
同じ回転方向の伝動輪群の間の伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
同じ回転方向の伝動輪群は、伝動ベルト、歯付ベルト或いはスチールベルトのようなプーリ、またはチェーンのスプロケットにより構成される。
また、上述構造を通して、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。
またさらに、上述構造を通して、クラッチ装置７０がロックされるとき、第２回転方向で入力軸２０００が第４一方向性伝動装置３０５を介して第１伝動輪６０２を駆動し、更に第１伝動輪６０２により第２伝動輪６０３及び第４伝動輪６０６を駆動し、またさらに第４伝動輪６０６により第３伝動輪６０５を駆動し、クラッチ装置７０を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。
（第１０実施形態）
図１０に、本発明の第１０実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図１０に示すように、本発明の第１０実施形態に係る伝動装置１３は、異なる伝動回転方向の伝動装置の同一構造体により構成され、また入力軸及び出力軸が同軸取り付けされ、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、軸受構造を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側を貫通して設置され、入力軸２０００の他端は、第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を貫通し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。
入力軸２０００は、第４一方向性伝動装置３０５を貫通し、更に第１伝動輪６０２に結合する。
第１伝動輪６０２の回転方向と第２伝動輪６０３の回転方向とは異なり、第２伝動輪６０３及び第４伝動輪６１６が第１回転軸６０４に共に結合し、第１回転軸６０４と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
第４伝動輪６１６は、第２回転軸６１８を軸に回転する第５伝動輪６１７を介して、再び第３伝動輪６１５を駆動することにより、同じ回転方向の伝動輪ユニットを構成する。
第２回転軸６１８は伝動輪群ボディシェル５００に結合している。
第３伝動輪６１５と出力軸３０００との間にクラッチ装置７０を設ける。
伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
第１伝動輪６０２、第２伝動輪６０３、第３伝動輪６１５、第４伝動輪６１６、及び第５伝動輪６１７は、ギアまたは摩擦輪により構成される。
異なる回転方向の伝動輪群の間の伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
同じ回転方向の伝動輪群の間の伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
同じ回転方向の伝動輪群は、アイドルホイルを含むギアユニットまたは内ギアユニットにより構成される。
また、上述構造を通して、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。
またさらに、上述構造を通して、クラッチ装置７０がロックされるとき、第２回転方向で入力軸２０００を駆動し、第４一方向性伝動装置３０５を介して、第１伝動輪６０２を駆動し、更に第１伝動輪６０２により第２伝動輪６０３及び第４伝動輪６１６を駆動し、また第４伝動輪６１６が、第５伝動輪６１７を介して、再び第３伝動輪６１５を駆動し、かつ第３伝動輪６１５が、クラッチ装置７０を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。
（第１１実施形態）
図１１に、本発明の第１１実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図１１に示すように、本発明の第１１実施形態に係る伝動装置１３は、異なる伝動回転方向の伝動装置の同一構造体により構成され、また入力軸及び出力軸が異なる軸上に設置され、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、軸受構造を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側を貫通して設置され、また入力軸２０００の他端は、第１一方向性伝動装置３０１を介して、第３伝動輪６０５を貫通する。入力軸２０００の他端と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設け、回転動力源を入力軸２０００の一端または両端から入力することができる。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。
入力軸２０００は、第４一方向性伝動装置３０５を貫通し、更に第１伝動輪６０２に結合する。
第１伝動輪６０２の回転方向と第２伝動輪６０３の回転方向とは異なり、第２伝動輪６０３は出力軸３０００に結合し、第４伝動輪６０６はクラッチ装置７０を介して出力軸３０００に結合し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
第３伝動輪６０５及び第４伝動輪６０６は、伝動ベルト６０７により伝動されるプーリまたはスプロケットにより構成され、同じ回転方向の伝動輪ユニットを構成する。
第４伝動輪６０６と出力軸３０００との間にクラッチ装置７０を設ける。
伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
第１伝動輪６０２及び第２６０３は、ギアまたは摩擦輪により構成される。
異なる回転方向の伝動輪群の間の伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
同じ回転方向の伝動輪群の間の伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
同じ回転方向の伝動輪群は、伝動ベルト、歯付ベルト或いはスチールベルトのようなプーリ、またはチェーンのスプロケットにより構成される。
また、上述構造を通して、クラッチ装置７０がロックされるとき、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第１一方向性伝動装置３０１を介して、第３伝動輪６０５を駆動し、伝動ベルト６０７を介して第４伝動輪６０６を駆動し、更にクラッチ装置７０を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。
またさらに、上述構造を通して、第２回転方向で入力軸２０００を駆動し、第４一方向性伝動装置３０５を介して、第１伝動輪６０２を駆動し、更に第１伝動輪６０２により第２伝動輪６０３を駆動し、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。
出力軸３０００の一端または両端から出力を実行することができる。
（第１２実施形態）
図１２に、本発明の第１２実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図１２に示すように、本発明の第１２実施形態に係る伝動装置１３は、異なる伝動回転方向の伝動装置の同一構造体により構成され、また入力軸及び出力軸が異なる軸上に設置され、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、軸受構造を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側に貫通して設置され、また入力軸２０００の他端は、第１一方向性伝動装置３０１を介して、第３伝動輪６１５を貫通する。入力軸２０００の他端と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設け、回転動力源を入力軸２０００の一端または両端から入力することができる。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。
入力軸２０００は、第４一方向性伝動装置３０５を貫通し、更に第１伝動輪６０２に結合する。
第３伝動輪６１５は第５伝動輪６１７を介して第４伝動輪６１６を駆動し、第４伝動輪６１６はクラッチ装置７０を介して、出力軸３０００に結合し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。
第５伝動輪６１７は第２回転軸６１８を軸に回転し、第２回転軸６１８を伝動輪群ボディシェル５００に設置する。
第１伝動輪６０２及び第２伝動輪６０３は、異なる回転方向へ伝動する。
第２伝動輪６０３は出力軸３０００に結合している。
伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
第１伝動輪６０２、第２伝動輪６０３、第３伝動輪６１５、第４伝動輪６１６、及び第５伝動輪６１７は、ギアまたは摩擦輪により構成される。
異なる回転方向の伝動輪群の間の伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
同じ回転方向の伝動輪群の間の伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
同じ回転方向の伝動輪群は、アイドルホイルを含むギアユニットまたは内ギアユニットにより構成される。
また、上述構造を通して、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第１一方向性伝動装置３０１を介して、第３伝動輪６１５を駆動し、第５伝動輪６１７を介して第４伝動輪６１６を駆動し、更にクラッチ装置７０を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。
またさらに、上述構造を通して、第２回転方向で入力軸２０００を駆動し、第４一方向性伝動装置３０５を介して、第１伝動輪６０２を駆動し、更に第１伝動輪６０２により第２伝動輪６０３を駆動し、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。
出力軸３０００の一端または両端から出力を実行することができる。
１１・・・人力入力装置
１２・・・前置伝動装置
１３・・・伝動装置
１４・・・後置伝動装置
１５・・・負荷ホイルユニット
７０・・・クラッチ装置
２００・・・リングフレーム
２０１・・・遊星歯車軸
２０２・・・太陽歯車
２０３・・・遊星歯車
２０４・・・外側リングギア
３０１・・・第１一方向性伝動装置
３０２・・・第２一方向性伝動装置
３０３・・・第３一方向性伝動装置
３０５・・・第４一方向性伝動装置
４００・・・リングフレーム
４０１・・・エピサイクリック歯車軸
４０２・・・内傾斜輪
４０３・・・エピサイクリック歯車
４０４・・・外傾斜輪
５００・・・伝動輪群ボディシェル
６００・・・機体
６０２・・・第１伝動輪
６０３・・・第２伝動輪
６０５・・・第３伝動輪
６０６・・・第４伝動輪
６１５・・・第３伝動輪
６１６・・・第４伝動輪
６１７・・・第５伝動輪
６０４・・・第１回転軸
６１８・・・第２回転軸
６０７・・・伝動ベルト
２０００・・・入力軸
３０００・・・出力軸

Claims (1)

  1. クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する自転車であって、
    足踏みキャリアのコンポネント、機体（６００）、人力入力装置（１１）、伝動装置（１３）、クラッチ装置（７０）、及び、負荷ホイルユニット（１５）を備え、
    二方向回転性入力の前記人力入力装置の出力端からクラッチ式逆伝送可能な二方向入力一方向出力する前記伝動装置の入力端へ運動エネルギーを伝動し、また前記伝動装置の出力端が、一定回転方向へ出力することにより、前記負荷ホイルユニットを駆動し、前記負荷ホイルユニットに結合しているキャリアを駆動し、さらに、駆動入力の方向を選択可能であり、同じまたは異なる速度比を持つ前記伝動装置は、駆動入力の方向が異なっても、一定回転方向へ出力して、前記負荷ホイルユニットを駆動し、前記負荷ホイルユニットが後退するとき、前記伝動装置の出力端も後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、連結またはリリース制御が可能な前記クラッチ装置がリリースすることにより、前記自転車がロックされることを避け、
    前記人力入力装置（１１）は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力或いは往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、或いはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含み、
    人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、前記人力入力装置（１１）の入力端を駆動し、
    前記第１駆動回転方向と前記第２駆動回転方向が逆であり、
    クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する前記伝動装置（１３）は、前記人力入力装置（１１）の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動され、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらに、前記伝動装置（１３）の出力端で後退による逆回転方向駆動が起こるとき、前記クラッチ装置（７０）のリリースにより前記自転車がロックされることを避ける機能を有し、
    前記伝動装置（１３）の内部を構成する伝動コンポネントは、前記クラッチ装置（７０）と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または一種以上の前記伝動コンポネントにより構成され、
    前記伝動装置（１３）が異なる回転方向の前記第１駆動回転方向と前記第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変であり、
    前記伝動装置（１３）は、第１回転方向と第２回転方向が逆であり、前記第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、前記第１回転方向へ出力し、前記第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、前記第１回転方向へ出力し、
    前記第１伝動輪群と前記第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、前記第１伝動輪群は、前記第１回転方向の入力があり前記第１回転方向に出力するとき、前記第２伝動輪群との干渉を避けることが可能となり、
    前記第２伝動輪群と前記第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、前記第２伝動輪群は、前記第２回転方向の入力があり前記第１回転方向に出力するとき、前記第１伝動輪群との干渉を避けることが可能となり、
    二方向回転で入力かつ出力回転方向が不変の前記伝動装置（１３）の輪群構造において、径向または軸向の前記クラッチ装置（７０）を設置し、前記クラッチ装置（７０）は、前記機体と二方向入力／一方向出力輪群の回転可能なシェルボディとの間、または固定されるシェルボディと二方向入力／一方向出力輪群の回転部品との間の一箇所以上に設置され、前記伝動装置（１３）の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、前記クラッチ装置（７０）がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向不変の輪群構造がリジッドロック状態になることを避け、
    連結またはリリース制御が可能な前記クラッチ装置（７０）は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置であり、
    前記負荷ホイルユニット（１５）は、前記伝動装置（１３）の出力端により直接駆動され、更に前記負荷ホイルユニット（１５）に結合しているキャリアを駆動し、
    人間の足により前記人力入力装置（１１）を介して前記第１駆動回転方向または異なる回転方向の第２回転方向に駆動されるとき、前記人力入力装置（１１）の出力端により出力される回転運動エネルギーは、増設される前置伝動装置（１２）を経て、前記伝動装置（１３）の入力端へ伝動され、前記伝動装置（１３）の出力端は、一定回転方向の回転運動エネルギーを出力することにより、前記負荷ホイルユニット（１５）を駆動し、更に前記負荷ホイルユニット（１５）に結合しているキャリアを駆動し、
    前記伝動装置（１３）は、入力軸及び出力軸が同軸取り付けの遊星歯車機構により構成され、
    入力軸（２０００）の一端は、軸受構造を介して、伝動輪群ボディシェル（５００）の片側を貫通して設置され、前記入力軸（２０００）の他端は、第２一方向性伝動装置（３０２）を介して、出力軸（３０００）を貫通し、前記出力軸（３０００）と前記伝動輪群ボディシェル（５００）との間に軸受を設け、
    前記クラッチ装置（７０）は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置であり、
    前記伝動輪群ボディシェル（５００）は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力一方向出力する輪群を構成する部品を設置し、
    前記機体（６００）は、相対的に静止している構造体であり、
    前記入力軸（２０００）は、前記クラッチ装置（７０）を介して、太陽歯車（２０２）に結合し、
    外側リングギア（２０４）と前記太陽歯車（２０２）との間に遊星歯車（２０３）を設け、前記遊星歯車（２０３）の中心は遊星歯車軸（２０１）を回転し、前記遊星歯車軸（２０１）の一端を前記伝動輪群ボディシェル（５００）に固定し、
    前記伝動輪群ボディシェル（５００）を前記機体（６００）に固定設置し、
    前記外側リングギア（２０４）の環状構造体と前記出力軸（３０００）との間に第１一方向性伝動装置（３０１）を設け、
    前記太陽歯車（２０２）、前記遊星歯車（２０３）、及び前記外側リングギア（２０４）は、ギアまたは摩擦輪により構成可能であり、
    前記太陽歯車（２０２）が前記遊星歯車（２０３）を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速であり、
    前記遊星歯車（２０３）が前記外側リングギア（２０４）を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速であり、
    また、第１回転方向で前記入力軸（２０００）を駆動し、前記第２一方向性伝動装置（３０２）を介して前記出力軸（３０００）を駆動することにより、前記第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成し、
    またさらに、前記クラッチ装置（７０）がロックされるとき、第２回転方向で前記入力軸（２０００）を駆動し、前記太陽歯車（２０２）を介して、再び前記遊星歯車（２０３）及び前記外側リングギア（２０４）を駆動し、前記外側リングギア（２０４）の環状構造体及び前記第１一方向性伝動装置（３０１）を介して、前記出力軸（３０００）を駆動することにより、前記第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成し、
    前記出力軸（３０００）が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、前記クラッチ装置（７０）がリリースすることにより、前記第１伝動輪群と前記第２伝動輪群とがロック状態になることを避けることを特徴とする自転車。
JP2011019582A 2010-02-03 2011-02-01 自転車 Expired - Fee Related JP5782264B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/699,104 2010-02-03
US12/699,104 US8257220B2 (en) 2010-02-03 2010-02-03 Clutch type reversible transmission bicycle with bidirectional input and one-way output

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015141954A Division JP6023281B2 (ja) 2010-02-03 2015-07-16 自転車

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011168268A JP2011168268A (ja) 2011-09-01
JP5782264B2 true JP5782264B2 (ja) 2015-09-24

Family

ID=43982284

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011019582A Expired - Fee Related JP5782264B2 (ja) 2010-02-03 2011-02-01 自転車
JP2015141954A Expired - Fee Related JP6023281B2 (ja) 2010-02-03 2015-07-16 自転車
JP2016197093A Expired - Fee Related JP6259881B2 (ja) 2010-02-03 2016-10-05 自転車
JP2017235091A Expired - Fee Related JP6608114B2 (ja) 2010-02-03 2017-12-07 自転車

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015141954A Expired - Fee Related JP6023281B2 (ja) 2010-02-03 2015-07-16 自転車
JP2016197093A Expired - Fee Related JP6259881B2 (ja) 2010-02-03 2016-10-05 自転車
JP2017235091A Expired - Fee Related JP6608114B2 (ja) 2010-02-03 2017-12-07 自転車

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8257220B2 (ja)
EP (1) EP2353986A1 (ja)
JP (4) JP5782264B2 (ja)
CN (3) CN105539711B (ja)
AU (1) AU2011200348A1 (ja)
CA (1) CA2728990C (ja)
SG (1) SG173286A1 (ja)
TW (2) TWI651238B (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8376886B2 (en) * 2010-02-03 2013-02-19 Tai-Her Yang Coaxial epicyclic gear train with bidirectional input and one-way output
CN201822693U (zh) * 2010-09-21 2011-05-11 惠阳亚伦塑胶电器实业有限公司 一种传动装置
US8475324B2 (en) * 2011-04-14 2013-07-02 Tai-Her Yang Three-end shaft type differential gear set with controllable rotating direction and brake
EP2744699A1 (de) * 2011-08-17 2014-06-25 Synergy Biosurgical AG Vorrichtung zum antreiben und exzentrischen bremsen eines fahrzeugs
CN102494087B (zh) * 2011-12-09 2013-10-16 大连理工大学 一种同速双向输入单向输出的传动机构
WO2013143005A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-03 Synergy Biosurgical Ag Vorrichtung für ein fahrzeug mit pedalantrieb zum wahlweisen umschalten zwischen einem antriebsmodus und einem exzentrischen bremsmodus
US9243699B2 (en) * 2012-12-06 2016-01-26 Tai-Her Yang Bi-directional input, one-way output wheel system
US20140265213A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Tai-Her Yang Bidirectional Input Unidirectional Output Driven Vehicle Having Clutch Device At Load End
US20140274558A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Tai-Her Yang Bidirectional input unidirectional output driven vehicle having clutch device at load end
JP6034331B2 (ja) * 2014-05-29 2016-11-30 オリジン電気株式会社 一方向への回転方向変換装置
WO2018102367A1 (en) 2016-11-29 2018-06-07 Sharkninja Operating Llc Direction controlled gearbox for appliance
CN108839753B (zh) * 2018-06-07 2021-05-07 李昆平 一种变速器及其使用方法
CN110525575A (zh) * 2019-10-10 2019-12-03 张新金 一种自行车
CN110626458A (zh) * 2019-10-18 2019-12-31 姜立人 一种向后蹬就能使自行车加速向前行驶的加速器
CN110843992A (zh) * 2019-12-16 2020-02-28 张新金 一种省力自行车
CN111959672A (zh) * 2020-08-18 2020-11-20 姜立人 一种适用于自行车的二速自动变速器

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US743867A (en) * 1901-07-05 1903-11-10 Reuben M Head Reversibly-changed-speed driving mechanism.
JPH085426B2 (ja) * 1987-01-31 1996-01-24 本田技研工業株式会社 鞍乗り型車両用後退制御装置
JPH064455U (ja) * 1992-06-24 1994-01-21 信一 七野 一段同軸ワンウェイ出力機構
GB2277562B (en) * 1993-04-27 1997-01-29 Tai Her Yang A system of planetary gears
US5435583A (en) * 1993-08-09 1995-07-25 Foster, Jr.; James P. Clutch operated, bi-directional, bicycle gear box
US5551718A (en) * 1994-02-04 1996-09-03 Novator Llc Pedal mechanism for cycle and exercise equipment
KR100262485B1 (ko) * 1997-05-15 2000-08-01 정재연 일방향 자전거 구동장치
KR100258785B1 (ko) * 1998-01-20 2000-06-15 마재열 자전거의 동력 변환장치
DE19844658A1 (de) * 1998-09-29 2000-04-20 Torrington Nadellager Gmbh Planetengetriebe
CN1066251C (zh) * 1998-10-19 2001-05-23 杨泰和 藉输入方向操控速比之差动轮系
KR100291849B1 (ko) * 1999-03-15 2001-06-01 마재열 자전거의 동력변환장치
US6431573B1 (en) * 2000-12-29 2002-08-13 Massachusetts Institute Of Technology Automatic transmission for a cycle, such as a bicycle, and a cycle having such as transmission
KR20030015078A (ko) * 2001-08-14 2003-02-20 메리디언레포츠 주식회사 자전거의 전진 구동장치
KR100479871B1 (ko) * 2003-05-13 2005-03-31 홍재호 정.역 페달 링 시 항상 전진하며, 후진 및 공회전이 가능한 자전거 드라이브 유닛
WO2006033541A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-30 Hong-Gon Choi Automatic output apparatus for converting two way drive to one way and bicycle with it
JP2008018885A (ja) * 2006-07-14 2008-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動アシスト車両とその制御方法
JP4765826B2 (ja) * 2006-08-09 2011-09-07 パナソニック株式会社 電動アシスト車両
JP2009127836A (ja) * 2007-11-28 2009-06-11 Masanobu Yatsugi 正逆回転伝達機構
JP2009186001A (ja) * 2008-02-10 2009-08-20 Fukashi Uragami 動力正逆転変換装置あるいはそれを備えた人力移動装置あるいはロック解除機能を備えた一方向クラッチエレメント
KR100950995B1 (ko) * 2008-03-21 2010-04-02 (주)엠비아이 역입력 간섭방지 기능을 갖는 모터용 변속기
US8328214B2 (en) * 2008-07-15 2012-12-11 Tai-Her Yang Manpower-driven device with bi-directional input and constant directional rotation output
US8297636B2 (en) * 2008-07-15 2012-10-30 Tai-Her Yang Manpower-driven device with bi-directional input and constant directional rotation output

Also Published As

Publication number Publication date
CN102190052B (zh) 2015-12-23
AU2011200348A1 (en) 2011-08-18
CN105539711B (zh) 2020-02-14
JP2018043750A (ja) 2018-03-22
US8257220B2 (en) 2012-09-04
JP2011168268A (ja) 2011-09-01
SG173286A1 (en) 2011-08-29
JP2015180577A (ja) 2015-10-15
CA2728990A1 (en) 2011-08-03
JP2016222249A (ja) 2016-12-28
JP6259881B2 (ja) 2018-01-10
EP2353986A1 (en) 2011-08-10
TWM415105U (en) 2011-11-01
CN102190052A (zh) 2011-09-21
CN105539711A (zh) 2016-05-04
JP6608114B2 (ja) 2019-11-20
JP6023281B2 (ja) 2016-11-09
CA2728990C (en) 2017-12-12
TW201144145A (en) 2011-12-16
TWI651238B (zh) 2019-02-21
CN202163566U (zh) 2012-03-14
US20110185848A1 (en) 2011-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6023281B2 (ja) 自転車
JP5833316B2 (ja) 自転車
JP2011157063A (ja) 自転車
US8272988B2 (en) Retrograde torque limit bicycle with bidirectional input and one-way output
JP2011225214A (ja) 自転車
US8475313B2 (en) Bicycle with output in constant rotating direction and having internal rocker arm epicycle wheel set
JP3168577U (ja) 自転車
KR101964561B1 (ko) 클러치식 역회전이 가능한 양방향 입력 및 단방향 출력 자전거
JP3168266U (ja) 自転車
JP3170158U (ja) 自転車
KR20120107239A (ko) 클러치식 역회전이 가능한 양방향 입력 및 단방향 출력 자전거
JP3172446U (ja) 自転車
KR20120107636A (ko) 양방향 입력 및 단방향 출력 자전거
KR20120088185A (ko) 잠금 또는 해제가 가능한 양방향 입력 및 단방향 출력 자전거

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141009

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141014

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150521

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150525

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150717

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5782264

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees