JP6690826B2 - 自転車デュアルパワー回転トラック、ラック、ピニオンおよび一方向ベアリング推進システム - Google Patents
自転車デュアルパワー回転トラック、ラック、ピニオンおよび一方向ベアリング推進システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6690826B2 JP6690826B2 JP2019505129A JP2019505129A JP6690826B2 JP 6690826 B2 JP6690826 B2 JP 6690826B2 JP 2019505129 A JP2019505129 A JP 2019505129A JP 2019505129 A JP2019505129 A JP 2019505129A JP 6690826 B2 JP6690826 B2 JP 6690826B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forearm
- rider
- carriage
- rack
- pinion gear
- 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.)
- Active
Links
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title claims description 57
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 claims description 168
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 30
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 3
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 241000920340 Pion Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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
- B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
- B62M1/12—Rider propulsion of wheeled vehicles operated by both hand and foot power
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
- B62K11/14—Handlebar constructions, or arrangements of controls thereon, specially adapted thereto
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K19/00—Cycle frames
- B62K19/30—Frame parts shaped to receive other cycle parts or accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K21/00—Steering devices
- B62K21/12—Handlebars; Handlebar stems
- B62K21/125—Extensions; Auxiliary handlebars
-
- 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
- B62M11/02—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of unchangeable ratio
-
- 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
- B62M11/10—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with bevel gear 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
- B62M15/00—Transmissions characterised by use of crank shafts and coupling rods
-
- 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
- B62M17/00—Transmissions characterised by use of rotary shaft, e.g. cardan shaft
-
- 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
- B62M23/00—Transmissions characterised by use of other elements; Other transmissions
-
- 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
- B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
- B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
- B62M9/06—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
- B62M9/10—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like
- B62M9/12—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like the chain, belt, or the like being laterally shiftable, e.g. using a rear derailleur
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
A)部分円弧状に支持体の上をベアリング上で回転し、かつ常にフロントホイールの移動方向に平行に配置される2つのヨーク接続された前腕バーの使用。これにより、乗り手は、駆動ホイールを回転するべくエネルギーおよびトルクを入力するために前腕、二頭筋、および肩を使って最大量のてこの作用を利用することが可能になる。
B)ヨーク接続された前腕バーの動力回転は、乗り手がそれらを一斉に上向き方向に空に向けて移動し、次いで下向き方向に地面に向けて移動することを伴う。従って、乗り手のヨーク接続された前腕バーの動力運動は、フロントホイールの横方向の回転に対して常に中立である。
C)上腕および肘は4つの別個の制御点を提供し、従って4点操舵を提供する。乗り手は、1)フロントホイールを転回するため、および2)前腕バーを部分円弧状に回転式に上下動するために上腕と肘を所定の位置に保持する。かくして、乗り手はフロントホイールを操舵するために、4つの制御点を全て一斉に肯定的に移動させ、左または右に所望の転回を行うようにしなければならない。乗り手は、自転車を転回しながら部分円弧状に前腕バーを回転式に上下動することによって自転車に意図的に、同時に、かつ連続的に動力を供給することができる。このようにして、自転車または三輪車のフロントホイールが意図せず横方向に転回することはなく、乗り手にデュアルパワード自転車の安定性および制御を提供する。
D)2つの前腕バーに取り付けられたヨークの下側に、回転トラックが動作可能に接続される。キャリッジがヘッドチューブに動作可能に接続され、ヘッドチューブはバイクのフレームに取り付けられる。このキャリッジは伸縮ロッドに直接接続され、伸縮ロッドによりキャリッジは垂直方向に上下に移動することが可能になるが、横方向に移動することはできない。
E)キャリッジにはいくつかのローラが取り付けられ、回転トラックがそれらの上で横方向に移動しても、これらのローラは固定式に配置されたキャリッジに取り付けられているので、水平方向に対して固定された状態で維持される。
F)回転トラック上の軌道もローラに接触する。乗り手が前腕バーを左または右に操舵すると、回転トラックはそれに応じてかつ同時に前腕バーとともに回転する。これは、回転トラックが、固定して配置されたローラの上を回転するためである。
G)キャリッジに動作可能に接続されるのは接続ロッドであり、接続ロッドは乗り手の前腕バーの揺動と一致して上下におよび前後に回転式に移動する。接続ロッドは、接続ロッドがその中を走行するガイドによってその横方向平面に保持される。
H)接続ロッドの後端部にはT継手またはスプリッタが取り付けられ、2つのラックのうちの1つがT継手の各側に接続され;一方のラックがスプリッタの一方の側に取り付けられ、他方のラックがスプリッタの反対側に取り付けられる。
I)2つのピニオンギアが、それぞれのラックの歯がそれ自体のピニオンギアの歯の上を移動するように配置される。これらのピニオンギアは互いに逆に配置される。
J)一方向ベアリングが2つのピニオンギアのそれぞれに取り付けられ、同時にクランク軸の外面にも取り付けられる。
K)従って、乗り手が前腕バーを上下に揺動させると、キャリッジはそれと一致して上下に動く。接続ロッドは同時に上下に移動するだけでなく前後にも移動し、2つのラックも接続ロッドと一致して移動する。
L)ラックは互いに反転され、一方のラックがピニオンギアの一方の上部に配置され、他方のラックが第2のピニオンギアの底部に配置され、および一方向ベアリングがこれらピニオンギアとクランク軸との間に配置されるので、乗り手が前腕バーを上下に回転式に揺動する間、クランク軸、チェーンスプロケット、チェーンおよび駆動ホイールは、駆動ホイールおよび自転車を前進させる方向に常に回転する。同様に、前の文の中で記載したように反転されたラックアンドピニオンギアを逆転させると、クランク軸が駆動ホイールを前方方向に常に推進する同じ方向に回転する同じ結果が得られるだろう。
M)接続ロッドが固いまたはチューブ構造である結果、自転車のフロントホイールを左または右に転回する唯一の方法は、フロントホイールバーおよびフロントホイールの関連する左または右操舵機能を固い接続ロッドまたはチューブの前後運動から切り離して分離することによる。これは、前腕バーに回転トラックを取り付け、キャリッジおよびそのローラを自転車のフレームに動作可能に取り付けることによって達成される。このようにして、左にも右にも動くことができないキャリッジローラは、前腕バーが回転トラックを左か右に動かすことを可能にするので、乗り手はバイクのフロントホイールを左か右に操舵することができ、同時に、前腕バーを上下に動かすと、接続ロッドも前後に動く。接続ロッドの前後運動は、左または右転回中にバイクを前進させるためにクランク軸を動作可能に回転させる。
N)本明細書に記載するデュアルパワー自転車は、乗り手がクランク軸および駆動ホイールを回転するために脚からのパワーだけを使用する自転車と比べて、腕および脚の組み合わせによって動力を供給される自転車の乗車に伴う多くの側面を改善するように設計されている。これらの利点のいくつかは、限定することなく、1)乗り物の移動に利用されるエネルギーを身体のより多くの筋肉群に広げることによって身体の乳酸摂取の効率を改善すること、2)乗車中により多くの上半身筋肉群を利用することによって乗り手の身体のためのより完全な運動プログラムを提供すること、3)クランク軸および駆動ホイールにより多くのエネルギーを入力する追加の筋肉群の実践を通して乗り手がより速く自転車に乗ること、すなわちより多くの負荷を引き出すことを可能にすること、および4)乗り手が脚だけを使う場合よりも、所与の乗車時間の間、より多くの活動的な筋肉群に利用可能な酸素を広げることによって、身体の特定の部分の利用可能な酸素のより効果的な使用を乗り手が有することを可能にすること、従って、乗り手の上半身および下半身両方の筋肉群を係合することによって乗り手のより効果的な心臓の運動を行うこと、および5)乗り手が、一般的なベアリングおよび2つのギアからの摩擦による数パーセントのパワー(損失)を引いたほぼ100%の乗り手の腕のパワーを駆動ホイールを回転させるために伝達することを可能にすることを含む。
本発明の構成要素部品は以下を含む:
1)自転車全体
2)トップチューブ
3)ダウンチューブ
4)ポストチューブ
4a)ポストステー
5)シート
6)ヘッドチューブ
7)回転チューブ
8)ステム
109)支持バー
109a)前腕バーベアリング
110)前腕バー
11)左クランク
11a)左ペダル
12)右ペダル
13)右クランク
14)フロントチェーンスプロケット
14a)第2フロントスプロケット
14b)第3フロントスプロケット
15)フロントスプロケットからカセットまでの水平チェーン
15a)チェーンステー
16)リヤブレーキセット
17)リヤホイールおよびタイヤ
18)フロントホイールおよびタイヤ
19)フロントフォーク
120)ハンドグリップ
121)2つの前腕バーを相互に接続するヨーク
121a)2つの前腕バーを相互に接続する第2のヨーク
122)肘/前腕ホルダ
122a)肘/前腕拘束具
123)前腕バーを回転トラックに接続するアタッチメント
123a)ヨークを回転トラックに接続するアタッチメント
124)乗り手が前腕バーを垂直方向に回転式に上下動し続ける間にフロントホイールが左か右に転回することを可能にする回転トラック
125)ローラを備え、その上を回転トラックが転回する間に回転するキャリッジ
125a)キャリッジに取り付けられ、その上を回転トラックが移動するローラ
125b)伸縮ロッドとキャリッジとの間の接続アタッチメント
126)伸縮ロッド
126a)伸縮ロッドの底部をヘッドチューブブラケットに保持するピン
27)キャリッジとスプリッタに取り付けられたロッドエンドベアリングとの間の接続ロッド
27a)キャリッジを、その後端部でスプリッタに取り付けられた斜めに配置された主要接続要素に接続する水平ブリッジ接続ロッド
28)接続ロッドを連続横方向平面内に保持するガイド
29)接続ロッドをスプリッタと接続するロッドエンドベアリング
30)ラック、ピニオンギア、および一方向ベアリングを含んで保護するハウジング
31)スプリッタ
32)第1のピニオンギアの下を移動する第1のラック
32a)第1のラックの上部で回転する第1のピニオンギア
32b)第1のピニオンギアとクランク軸との間に配置された第1の一方向ベアリング
32c)その上をラックが移動し、ラックの移動を対応するピニオンギアの上に維持する2つのローラの一方
33)第2のピニオンギアの下を移動する第2のラック
33a)ラック33の下を回転する第2のピニオンギア
33b)第2のピニオンギアとクランク軸との間に配置された第2の一方向ベアリング
33c)その上をラックが移動し、ラックの移動をピニオンギアの上に維持する2つのローラの一方
34)クランク軸ハウジング
35)クランク軸
36)クランク軸ハウジングの内側でその上をクランク軸が回転する2つのベアリングセットのうちの一方
以下の記載および添付の図面において、同様の番号は、それらが現れるときは常に同様の部品を指す。さらに、以下の実施可能性は、デュアルパワー駆動システム全体内の特定の位置で動作する本発明の構成Iの多くの構成要素部品に言及するが、これらの部品のいくつかは、駆動システム全体内の異なる位置にシフトされ、デュアルパワー駆動システムの機能を依然として完全に維持してもよい。その例はラック32であり、ラック32は現在の設計ではピニオンギア32aの下に配置されているが、ピニオンギア32の上に配置され、同様に動作することもできる。もちろん、この設計変更が実施される場合、ラック33を再配置し、ピニオンギア33aの下に配置する必要があるだろう。(図3および4参照)
デュアルパワー自転車は自転車フレーム1からなり、その回転チューブ7およびステム8には、垂直に取り付けられた支持ロッド109が取り付けられている。この支持ロッド109は2つの目的を果たし、a)乗り手が前腕バー110および肘ホルダー22上の上腕および肘で回転チューブ7を回転させると回転チューブ7が自然に右または左に操舵されることによって乗り手に肘および上腕で自転車1のフロントホイール18を操舵する能力を与える。乗り手は、右の肘と上腕を前方に押し、左の肘と上腕を引き戻すことによって左折を行う。右折は、肘および上腕で前述の方向を逆転させることによって達成される。前腕バー110は支点ロッド109にベアリング109aで取り付けられているので、乗り手は、二頭筋、前腕、および肩からの筋肉によって生成された動力を、クランク軸35を回転させるトルクに同時に入力することが可能になる。乗り手がペダル11aおよび12を脚で上下動することによりクランク軸35を回転させる速度のような速度またはそれよりも速い速度で乗り手が前腕バー110を回転式に「上下に」上下動するときにトルクは生成される。支点ロッド109は各端部にベアリング109aを有し、これらのベアリング109aのそれぞれに2つの前腕バー110の一方の後端部が取り付けられる。従って、乗り手が前腕バー110のハンドグリップ120を「引き上げたり押し下げたりする」と、これらの前腕バー110のそれぞれの後端部は、支点ロッド109およびベアリング109a上で枢動し、前腕バーが円弧状の経路に沿って直線的に回転するときに、前腕バー110の周期的な角変位を引き起こす。(図1、2および7参照)
実施形態によれば、駆動ホイールにトルクを入力するために腕および脚の両方、補装具またはその他を乗り手が同時に使用する機能は、デュアルパワーと呼ばれる。本発明の構成要素は、乗り手が4点操舵を使用して安定かつ制御された方法でデュアルパワー自転車乗りを楽しむように設計されている。乗り手は、上半身と下半身の両方の筋肉を使用しているので、運動時間を最大40%短縮することができる。乗り手は、より多くのトルクを駆動ホイールに入力する結果、速度を上げることもできる。
先に挙げた構成要素部品に加える本発明の構成要素部品のリスト:
a.構成IIの中間駆動システムで使用される部品は、300番台で指定され、それらは番号333、334a、334b、335、336、337、338、338a、339、339a、340、341、および342を含む。
b.中間駆動システムで使用されかつ構成IIIで見出される部品は、400番台として指定され、それらは番号443、444、445a、445b、446、447、448a、448b、449a、および450を含む。
15)右チェーンリアスプロケット、ディレイラ、およびカセット
a)チェーンステー
110)上下動前腕/ハンドバー;
120)前腕/ハンド上下動バーの前端部に取り付けられた前腕バーハンドグリップ;
121)ヨークおよびヨークを前腕バーに接続するアタッチメント;
121a)ヨークおよびヨークを前腕バーに接続するアタッチメントブラケット;
122)前腕/肘支持プラットホーム;
123a、b、c)回転トラックを前腕バーに接続するブラケット;
124)回転トラック;
125)回転トラック内のキャリッジ;
a)キャリッジの支持ローラ;
b)キャリッジと伸縮ロッドの上端部との間の水平接続ロッド;
126)伸縮ロッド;
126a)伸縮ロッドをヘッドチューブに接続するピン;
226)キャリッジと上部前方クランクとの間の、伸縮能力を有し得る揺動垂直接続ブリッジロッド。
a)上部前方垂直ブリッジロッドの上端部を水平ロッドに接続する上部ユニバーサルロッド端部ベアリング;
b)上部前方クランクの外端部に下部前方垂直接続ブリッジロッドの下端部に取り付けられた下部ユニバーサルロッド端部ベアリング;
227)上部前方クランク
a)上部前方クランクベアリング;
228)クランクおよびクランクベアリングを適所に保持し、ヘッドチューブに取り付けられたブラケット。
229)その前端部で上部前方クランクに取り付けられ、次いでフォークのクラウンの下を通って移動し、その後端部でダウンチューブに取り付けられた一組のベベルギアに取り付けられる水平の固い回転駆動ライン;
230)カム−カムは概ね楕円形の形状に成形されてもよく、その肩部は一般に180度離れて配置される。カムとカムフォロアの目的はクランクを上死点と下死点を越えるように押すことであり、上死点および下死点は通常は0度および180度目盛りの所にある;
231)カムフォロア−カムフォロアは形状が円形であり、カムの円周面上で直接回転する。カムフォロアは、そのカムの回転に伴って伸縮し、従ってフライホイールをその上死点位置および下死点位置を越えて押すために必要な力を提供する一組のバネに取り付けられる;
232)カムフォロアバネ機構−この機構を介してカムフォロアに間接的にバネが取り付けられてもよい。これらのバネの圧縮および伸張によりカムフォロアはカムの円周面に接触してこれに乗り上げる。それらの目的は、カムフォロアに十分な下向きの力を与えて、カムおよびそれによりフライホイールを上死点および下死点両方の位置を越えて押して回転させることである;
333)ダウンチューブの上部に配置され、ベベルギア、スパーギア、および上部前方スプロケットのセットを適所に保持するトランスミッションハウジング;
334)回転水平ロッドとチェーンまたはベルトの上部前方スプロケットとの間に配置されたベベルギアセット;
a)回転水平ロッドの端部に取り付けられたベベルギア(a);
b)ベベルギア(a)に垂直に取り付けられたベベルギア(b)、その軸は反対側の端部でスパーギア(a)に接続される;
335)ベベルギア(b)をスパーギア(a)に接続する軸;
336)スパーギア(a);
337)スパーギア(b);
338)中間レベルチェーンまたはベルトスプロケット;
a)デュアルパワー駆動システムが、乗り手の前腕/ハンドバーの回転上下ストロークの1分当たりの揺動の速度を変化させるための複数のスプロケットを備えている設計に使用される第2の代替の上部前方スプロケット;
339)乗り手が前腕/ハンドバーの回転上下運動の1分あたりの揺動速度を変えることを可能にするためにデュアルパワー駆動チェーンまたはベルトを1つの上部前方スプロケットから別の上部前方スプロケットへ移動させるディレイラセット;
a)ディレイラにチェーンを1つのスプロケットから別のスプロケットに移動させるレバー;
340)上部前方スプロケットを下部後方スプロケットへ接続するチェーンまたはベルト;
341)クランク軸に取り付けられた下部後方チェーン/ベルトスプロケット;
342)一方向ベアリング−一方向ベアリングの内側レースは下部後方軸上に取り付けられ、構成IIでは、その外側レースは下部後方スプロケットに取り付けられる。その目的は、乗り手が前腕/ハンドバーの回転上下動を介して自転車の駆動ホイールにデュアルパワーを入力することを「オンデマンド」に制御できるようにすることである;
443)ダウンチューブの下側に配置され、水平回転パワーロッドがダウンチューブの内側をそれに入れるオリフィス用のカバー;
444)水平パワーロッドがダウンチューブの下側に入るダウンチューブのオリフィスの所の位置で水平パワーロッドの後端部を支持する前方ベアリングセット;
445aおよびb)その軸が互いに斜めに配置されているベベルギアセット。それらは水平パワーロッドがダウンチューブの下側に入るオリフィスのすぐ内側に位置する。これらの2つのベベルギアは互いに噛み合い、水平パワーロッドの回転に由来するトルクを、ダウンチューブの内側に位置する斜めに配置された回転パワーロッドを回転させるトルクへ伝達する;
446)ダウンチューブの内側の斜めに配置された回転駆動ライン;
447)斜めに配置された回転ロッドの上端部を取り囲み、ダウンチューブの内側側壁の間に位置する回転パワーロッドを水平に支持するカラーおよびベアリング;
448aおよびb)ダウンチューブの基部とクランク軸との交差部に位置するベベルギアのセット。ベベルギア348aは、斜めに配置された回転パワーロッドの下端部に取り付けられ、ベベルギア348bと噛合している。このベベルギアはクランク軸に直接取り付けられ、乗り手が前腕/ハンドバーを上下動することで発生する動力からトルクをそれに提供する;
449)内側に取り付けられたギアを備え、ダウンチューブの内側に配置され、上部ベベルギアセットの前に配置されるハブ;
a)ハブ349内のギアを動かすレバー;
450)ベベルギア348bとクランク軸35との間に位置する一方向ベアリング。
以下の記載および添付の図面において、同様の番号は、それらが現れるときは常に同様の部品を指す。さらに、以下の実施可能性は、デュアルパワー駆動システム全体内の特定の位置で動作する本発明の多くの構成要素部品に言及するが、これらの部品のいくつかは、駆動システム全体内の異なる位置にシフトされ、デュアルパワー駆動システム内の機能を依然として完全に維持してもよい。その例は、カムとバネ付勢カムフォロアの位置決めであり、それらは本発明のこの実施可能性ではヘッドチューブの前に配置されているが、当業者は、それらが下部クランク軸上に配置され、カムおよびカムフォロアが上部前方クランクをその上死点および下死点位置を越えるように押すようにすることができることを認識するであろう。
1)デュアルパワーサイクルは、乗り手が一斉にパワーストロークにおいて一緒に回転式に引き上げて押し下げる一対の前腕/ハンドバー110を使用して、乗り手が脚/ペダル11aおよび12を回転させるのと併せて、トルクを生成して下部クランク軸35に送達する。
2)乗り手は、ペダル11aおよび12ならびに下部クランク軸35を回転させるために脚のみを用いてサイクルに乗ることもできる。
3)ヨーク121および121aが2つの前腕/ハンドバー110を接続しているので、それらは一斉にかつ同じ方向に移動する。これらのヨーク121および121aは、接続ブリッジロッド126の上部前端部を前腕/ハンドバー110に固定し、回転トラック124を前腕バー110に取り付けるためのアタッチメント点でもある。
4)前腕/ハンドバー110の後端部は、一組のベアリング109aによって支持バー109に接続される。各前腕/ハンドバー110の後端部の頂部にはプラットホーム122が取り付けられ、プラットホーム122は、安定性と、乗り手の肘が載るための支持とを提供する一方、肩および腕の筋肉の使用にてこの原理を使用し、最大限の上半身のパワーを生成し、下部クランク軸35および駆動ホイール17へ送達する。
5)前腕/ハンドバー110は一緒にヨーク121に接続され、ヨークに取り付けられているのは、上部前方接続ブリッジロッド226である。
6)接続ロッド226の下端部は、フロントホイール18の真上に配置可能な上部前方クランク227に取り付けられ、クランク227の後端部は、固い回転可能な駆動ライン229に取り付けられる。
7)2つのベベルギア334a、334bのうちの一方の前端部に、固い回転可能な駆動ライン229の後端部を取り付けることができ、第2のベベルギア334bの歯は、第1のベベルギア334aの歯に噛み合わされ、この第2のベベルギア334bは、第1のまたは前方ベベルギア334aに対して垂直に配置される。
8)第2または後方ベベルギア334bの後側の軸335には、スパーギア336が取り付けられてもよく、この第1のスパーギア336と噛み合わされるのは、第1のスパーギア336に隣接して配置された第2のスパーギア337である。
9)第2または隣接するスパーギア337が回転する軸に取り付けられるのは、1つまたは複数のスプロケット338、338aであり、このスプロケット338にはチェーン340が取り付けられる。
10)チェーン340の前端部は、これらの中間レベルスプロケット338、338aのうちの1つの歯の上に配置され、チェーン340の後端部は、クランク軸35に取り付けられた下部後方スプロケット341の上に配置される。
A.構成IIおよびIII両方のための上部駆動システム100:
デュアルパワー自転車1のための上部前方駆動システム100は、自転車1のステム8に取り付けられた支持ロッド109からなる。2つの前腕/ハンドバー110がそれらの後端部110でベアリング109aの組を介して支持ロッド109に垂直に取り付けられる。回転トラック124が前腕/ハンドバー110に取り付けられる。乗り手が肘と前腕を置くプラットホーム122が、前腕/ハンドバー110の頂部に取り付けられる。ローラ125aが取り付けられたキャリッジ125が、回転トラック124の内側に配置される。キャリッジ125およびそのローラ125aは、クランク227に対して固定位置に留まる一方、回転トラック124は、乗り手がバイク1を右または左のいずれかの方向に回転させると、ローラ125aの上で回転する。(図7、8、8a、8b、9、14、および15参照)これらの構成要素は2つの目的を果たす。第1の目的は、4点操舵を乗り手に与えることであり、乗り手はこれを使用して、前腕と手の両方を所望の方向に一斉に回転させるだけで右または左へ任意に回転する。前腕/ハンドバー110の4点操舵は、フロントホイール18を操舵するために4つの別個の人間の接触点を提供する。4つの人間の接触点は、全て前腕/ハンドバー110およびグリップ120に配置された1)左前腕/肘、2)右前腕/肘、3)左手、および4)右手である。従って、乗り手がフロントホイール18を操舵するためには、乗り手は4つの接触点全てを、所望の回転方向に向かって一斉に左または右に肯定的かつ同時に移動させなければならない。前腕/ハンドバー110は支持ロッド109に取り付けられ、支持ロッド109はステム8に取り付けられ、ステム8は回転チューブ7に取り付けられ、回転チューブ7はフロントホイールフォーク19のクラウンに直接取り付けられているので、前腕/ハンドバー110の回転により、回転チューブ7およびフロントホイール18は前腕/ハンドバー110と一致して回転する。(図8、9、14および15参照)第2の目的は、乗り手が上半身に由来する動力をクランク軸35の回転に同時に入力することを可能にすることである。これは、乗り手が回転円弧状に前腕/ハンドバー110を連続的なパワーストロークにおいて引き上げ、次いで押し下げるときに生じる。乗り手が脚でクランク軸35のペダルを踏むのと同程度であるかまたはそれよりも速い速度で前腕/ハンドバー110を回転式に上下動するときにトルクが発生する。支持ロッド109は各端部にベアリング109aを有し、これらのベアリング109aのそれぞれに2つの前腕/ハンドバー110の一方の後端部が取り付けられている。従って、乗り手が前腕/ハンドバー110の前部を「引き上げて押し下げる」とき、これら前腕/ハンドバー110のそれぞれの後端部は、支持ロッド109およびベアリング109a上で枢動し、前腕/ハンドバー110が円弧経路に沿って直線的に移動するとき、それらの周期的な角変位を引き起こす(図7のFigure7a−1〜Figure7a−4参照)。この円弧状の経路は、a)円弧の半径、b)接続ロッド226の長さ、c)クランク227の円周によって決定される。(図7のFigure7a−1〜Figure7a−4参照)。
固い駆動ライン229の後端部は、ダウンチューブ3の上端付近に位置するベベルギア334aおよび334bのセットの前方軸と係合する。この駆動ライン229が回転するとき、駆動ライン229はベベルギア334aおよび334bのセットを図6および11に示されるように駆動ライン229と一致して回転させる。ベベルギア334bはその端部に軸335が取り付けられており、この軸335は、図11に示すように、スパーギア336に接続されている。スパーギア336は、スパーギア336の周囲に配置されたギア歯を有し、第2のスパーギア337は、図11に示すように、その周囲に配置されたギア歯を有する。スパーギア336の周囲ギア歯はスパーギア337の円周方向に配置されたギア歯と噛み合う。(図11参照)かくして、ベベルギア334aが回転ロッド229の回転により回転されると、ベベルギア334aがベベルギア334bを回転させ、次にベベルギア334bがスパーギア336を回転させる。次いでスパーギア336の回転がスパーギア337を回転させる。この上部スパーギア337の後側に取り付けられているのは、上部前方チェーン中間レベルスプロケット338および338aであり、それらは、それ338が取り付けられているスパーギア337と一致して回転する。(図11参照)。
A.構成I、IIおよびIIIのための上部駆動システム100
構成I、IIおよびIIIに関して上部駆動システム100を記載する先行の実施可能性の全てが採用され、あたかも完全に記載されているかのように本明細書に組み込まれる。
構成IIと構成IIIの主な違いは、中間駆動システム300および400のための異なる構成要素の使用に見られる。例えば、水平駆動ライン229は、フロントホイール18およびフォーク19のクラウンを横切り、次に構成IIのベベルギア334aに直ちに取り付けられるように、中間駆動システム300および400の両方に配置される(図11参照)。しかしながら、構成IIIでは、フォーク19のクラウンとフロントホイール18の頂部との間のこの同じ隙間を横切った後、この同じ駆動ライン229はダウンチューブ3の頂部に位置するカバー443の開口部に直ちに入る。(図13参照)カバー443のこの開口部を横切った後、駆動ライン229の後端部はベベルギア445aに接続され、ベベルギア445aを水平駆動ライン229と一致して回転させる。ベベルギア445aからの歯はその相手方ベベルギア445bの歯と噛み合っている。第2の回転駆動ライン446が、駆動ライン229に対して斜めに配置され、第2の回転駆動ライン446はその前端部でベベルギア445bに取り付けられる。(図16参照)この第2の回転駆動ライン446は、ダウンチューブ3の内部をそれと平行に横切り、斜めの駆動ライン446の後端部はその後端部で、クランク軸35に取り付けられたベベルギア448aおよび448bの別のセットに取り付けられる。(図16および17参照)
Claims (11)
- 人力の乗り物で使用するためのデュアルパワー推進システムであって、
接続ロッドであって、その前端部が前腕バーに動作可能に結合され、後端部がスプリッタに結合され、前記スプリッタが第1のラックおよび第2のラックに結合される、接続ロッドと、
第1の一方向ベアリングによってクランク軸に結合された第1のピニオンギアと、
第2の一方向ベアリングによって前記クランク軸に結合された第2のピニオンギアとを備え、前記第1のピニオンギアが前記第2のピニオンギアと反対の方向に回転し、
前記第1のラックが前記第1のピニオンギアの下で結合され前記第1のピニオンギアと係合し、前記第2のラックが前記第2のピニオンギアの上で結合し前記第2のピニオンギアと係合し、
前記第1および第2のラックが、前記前腕バーの上方パワーストロークおよび下方パワーストロークにおける移動に応答する前記接続ロッドによる移動によって前後に振動し、
前記第1のピニオンギアおよび前記第2のピニオンギアが、前記第1および第2のラックの前記振動およびそれぞれの一方向ベアリングの動作に応答して、回転動力を前記クランク軸に単一方向に供給する、デュアルパワー推進システム。 - 前記乗り物に結合されたローラであって、前記第1のピニオンギアとの係合を維持するために前記第1のラックと係合し、前記第2のピニオンギアとの係合を維持するために前記第2のラックと係合するローラ、または、前記第1のラックが前記第1のピニオンギアの上を移動しおよび前記第2のラックが前記第2のピニオンギアの上を移動するときに前記第1のピニオンギアおよび前記第2のピニオンギアとの係合をそれぞれ維持するように前記第1のラックおよび前記第2のラックを支持するラック支持ケーシングをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記ローラまたは前記ラック支持ケーシングが、前記ローラまたはラック支持ケーシングを固定された位置に維持するためにハウジングによって前記乗り物に結合される、請求項2に記載のシステム。
- 前記前腕バーおよびキャリッジに動作可能に結合された回転トラックをさらに備え、前記キャリッジは前記接続ロッドに動作可能に結合される、請求項1に記載のシステム。
- 前記キャリッジが、前記回転トラックがその上で右または左へ移動する前記キャリッジに結合されたローラ装置をさらに備える、請求項4に記載のシステム。
- 一端で前記乗り物のフレームに結合され他端で前記キャリッジに動作可能に結合される伸縮ロッドをさらに備え、前記伸縮ロッドは、前記キャリッジが、前記前腕バーの上下パワーストロークにおける移動に応答して上下に移動することを可能する一方で前記キャリッジの横移動を防止する、請求項5に記載のシステム。
- 前記回転トラックが前記キャリッジ上の前記ローラ装置の上を移動し、および前記回転トラックは、前記前腕バーが前記乗り物のフロントホイールを左右に転回し、同時に、前記前腕バーの上下パワーストロークにおける移動に応答して前記キャリッジを上下に移動させることを可能にする、請求項6に記載のシステム。
- 前記接続ロッドが、前記キャリッジの垂直面内の上下の移動に応答して、前後におよび上下に振動する、請求項7に記載のシステム。
- 前記前腕バーに結合された肘プラットホームをさらに備え、各肘プラットホームは肘を前記肘プラットホームに結合するための手動固定機構を備える、請求項6に記載のシステム。
- 各肘プラットホームに結合された迅速解放拘束具をさらに備え、前記迅速解放拘束具は前記肘プラットホームを前記前腕バーに解放可能に結合するように構成される、請求項9に記載のシステム。
- 前記前腕バーおよび肘プラットホームが前記乗り物の4点操舵を動作可能に提供する、請求項9に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662323447P | 2016-04-15 | 2016-04-15 | |
US62/323,447 | 2016-04-15 | ||
US15/484,519 | 2017-04-11 | ||
US15/484,519 US10569827B2 (en) | 2014-04-17 | 2017-04-11 | Bicycle dual power turning track, rack, pinion, and one-way bearing propulsion system |
PCT/US2017/027252 WO2017180773A1 (en) | 2016-04-15 | 2017-04-12 | Bicycle dual power turning track, rack, pinion, and one-way bearing propulsion system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019511419A JP2019511419A (ja) | 2019-04-25 |
JP6690826B2 true JP6690826B2 (ja) | 2020-04-28 |
Family
ID=60041949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019505129A Active JP6690826B2 (ja) | 2016-04-15 | 2017-04-12 | 自転車デュアルパワー回転トラック、ラック、ピニオンおよび一方向ベアリング推進システム |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3442854A4 (ja) |
JP (1) | JP6690826B2 (ja) |
KR (1) | KR20180132816A (ja) |
CN (1) | CN109311521A (ja) |
AU (1) | AU2017249427B2 (ja) |
WO (1) | WO2017180773A1 (ja) |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US535256A (en) * | 1895-03-05 | Jean marty | ||
US581985A (en) * | 1897-05-04 | Bicycle | ||
DE8708478U1 (de) * | 1987-06-16 | 1987-08-27 | Degen, Hans, Dipl.-Ing.(FH), 8122 Penzberg | Fahrrad mit zusätzlichem Armantrieb |
DE3933280A1 (de) * | 1989-01-20 | 1990-08-02 | Oswald Pertramer | Sport- und trimmgeraet |
US5330218A (en) * | 1992-05-18 | 1994-07-19 | Escudero Pablo G | Bicycle driven by alternating rowing movement |
US5328195A (en) * | 1993-07-13 | 1994-07-12 | Graham Sommer | Bicycle having arm assisted drive |
JPH0920279A (ja) * | 1995-07-04 | 1997-01-21 | Akira Korosue | 自転車の推進力付加方法及び装置 |
US5762350A (en) * | 1996-02-01 | 1998-06-09 | Jolly; Frank H. | Hand operated wheel chair or exercise machine using racks operated by variable length lever |
KR0165177B1 (ko) * | 1996-05-17 | 1998-12-01 | 장익병 | 등척고속자전거 |
CN1169386A (zh) * | 1996-05-17 | 1998-01-07 | 张益炳 | 具有手臂助力提速装置的自行车 |
US6105985A (en) * | 1997-05-21 | 2000-08-22 | Cosgrave; James T. | Hand and foot powered bicycle |
CN2319299Y (zh) * | 1997-10-05 | 1999-05-19 | 光阳工业股份有限公司 | 摩托车轮轴转向装置 |
US7698967B2 (en) * | 2004-10-29 | 2010-04-20 | Compositech, Inc. | Bicycle handlebar with removable and adjustable aerobar |
US20070114086A1 (en) * | 2005-09-22 | 2007-05-24 | Robert Glessner | Vehicle propulsion system and vehicles adapted to include propulsion system |
US7891686B1 (en) | 2007-12-12 | 2011-02-22 | Robert Crawford | Operator powered vehicle |
US8534690B2 (en) * | 2012-01-09 | 2013-09-17 | David D. Price | Hand propelled and steered bicycle |
CN204775788U (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-18 | 王刚 | 手脚同时驱动的健身三轮车 |
-
2017
- 2017-04-12 KR KR1020187032014A patent/KR20180132816A/ko not_active Application Discontinuation
- 2017-04-12 EP EP17783074.2A patent/EP3442854A4/en not_active Withdrawn
- 2017-04-12 JP JP2019505129A patent/JP6690826B2/ja active Active
- 2017-04-12 WO PCT/US2017/027252 patent/WO2017180773A1/en active Application Filing
- 2017-04-12 AU AU2017249427A patent/AU2017249427B2/en active Active
- 2017-04-12 CN CN201780037726.4A patent/CN109311521A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017180773A1 (en) | 2017-10-19 |
EP3442854A4 (en) | 2019-11-20 |
AU2017249427A1 (en) | 2018-12-06 |
JP2019511419A (ja) | 2019-04-25 |
KR20180132816A (ko) | 2018-12-12 |
AU2017249427B2 (en) | 2020-04-09 |
EP3442854A1 (en) | 2019-02-20 |
CN109311521A (zh) | 2019-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7967313B1 (en) | Recreational vehicle with elliptical drive | |
US7784808B2 (en) | Rear-pedaling standing type bicycle structure | |
EP2650199B1 (en) | Self-propelled vehicle propelled by an elliptical drive train | |
CN100465059C (zh) | 划行自行车 | |
US4616840A (en) | Machine for utilizing energy | |
US8534690B2 (en) | Hand propelled and steered bicycle | |
US10882585B2 (en) | Bicycle dual power turning track, rack, pinion, and one-way bearing propulsion system | |
WO2018191359A1 (en) | Bicycle dual power turning track, rack, pinion, and one-way bearing propulsion system | |
JP6690826B2 (ja) | 自転車デュアルパワー回転トラック、ラック、ピニオンおよび一方向ベアリング推進システム | |
US11142274B1 (en) | Recumbent bicycle and methods of riding employing supplemental upper body power, enhanced aerodynamics, stability, and control | |
US9315230B2 (en) | Hand propelled and steered bicycle | |
US9580137B2 (en) | Dual powered propulsion system | |
JP2016128312A (ja) | 体重利用の自転車 | |
JP3144223U (ja) | 後輪駆動式ペダル立ち漕ぎ自転車 | |
KR20060131101A (ko) | 운동 자전거 | |
CN201538415U (zh) | 三轮变速自行车的新型手杆驱动与转向装置 | |
JPH04116300U (ja) | 自転車 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181025 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181109 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191105 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200218 |
|
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: 20200310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200331 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6690826 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 |