JP6883751B2 - 回転伝達機構及びそれを備えた自転車 - Google Patents

Description

本発明は、回転伝達機構に関し、特に、自転車のクランク軸等の回転軸に装着して使用される回転伝達機構及び当該回転伝達機構を備えた自転車に関する。

人力で車輪を回転させる自転車等の移動体においては、一旦走り出せば、小さな力で走行することができる。一方、この種の移動体の発進時、加速時、登坂等の漕ぎ始めでは、特に大きな反発力が生じる。この結果、移動体に付与された人力エネルギーの一部が、衝撃として膝、足首、腰などに跳ね返り、人体に負荷を与えるだけでなく、入力エネルギーを効率的に利用できず、推進力の低下につながっていた。そして、急発進、急加速を行う場合、傾斜の急な坂道を移動体が登る場合や、移動体の利用者の体重や積み荷の重量が重い場合などには、特に人体への負荷（抗力）が大きくなり、その分、必要なエネルギーも増大していた。

自転車の場合、足の上下運動をクランクによって回転運動に変換するため、特に上死点及び下死点においてスムーズに脚力を伝達することは困難である。このため、利用者の膝や足首への負担増加を招くと共に、トルクの途切れ、スピードの低下が発生し、低速で走行する場合には、ふらつきが発生し易く、走行の安定性が低下するという問題点があった。

そこで最近では、移動体において、走行時の衝撃の吸収や回転効率の向上を図るべく、様々な構造が検討されている。

例えば、（特許文献１）には、図１３に示されるように、自転車の回転軸５１に挿通される内部回転部材３、及び該内部回転部材３に回動自在に配設される外部回転部材４を備える回転伝達機構１が開示されている。この回転伝達機構１では、内部回転部材３と外部回転部材４との間に、弾性変形可能な弾性変形部５が介在されている。また、外部回転部材４の底面には、内部回転部材３に回動自在に取り付けられる側板部４ａが設けられている。この側板部４ａに対向する位置には、内部回転部材３に回動自在に取り付けられるカバー部材４’が設けられている。これにより、外部回転部材４の内部空間が、側板部４ａ及びカバー部材４’によって封止される。また、側板部４ａには、チェーンが張設される円状のチェーンリング６がネジ６ａによって固設されている。この回転伝達機構１によれば、弾性変形部５が圧縮エネルギーを回転エネルギーとして蓄積する。そして、この蓄積された回転エネルギーが推進力として利用されることにより、回転効率の向上等が図られている。また、この回転伝達機構１のメンテナンス時には、一旦、ネジ６ａが外され、カバー部材４’が解放されることで、弾性変形部５の疲労等が確認されるようになる。

特許４４５６１７９号公報

（特許文献１）の機構は、上記の目的を達成するものであるが、本発明者は、（特許文献１）の機構をより簡易なものとし、生産性を高めるべく、鋭意研究を重ね、本発明を完成させるに至った。

本発明は、より簡易な構成と推進効率の向上とを実現することが可能な回転伝達機構、及びそれを備えた自転車を提供することを目的とする。

本発明では、以下のような解決手段を提供する。

請求項１に係る発明は、回転軸に挿通される内部回転部材と、前記内部回転部材に回動自在に配設される外部回転部材と、当該回転伝達機構の回転を外部に伝達するチェーンリングと、を備え、前記内部回転部材は、回転軸挿通孔を有する円盤状の内部回転部材本体と、前記内部回転部材本体に一体形成され又は前記内部回転部材本体に固設され前記内部回転部材本体の外周側に突出する１つ又は複数の外周凸部と、を備え、前記外部回転部材は、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記回転軸と同心円状に形成される外筒部と、前記外筒部の内周側に突出するように前記外筒部に一体形成され又は前記外筒部に固設され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置された１つ又は複数の内周凸部と、を備え、前記外周凸部と前進する際の前記外周凸部の回転方向側の前記内周凸部との間に弾性変形部が配設され、前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形する回転伝達機構であって、前記外部回転部材の前記外筒部には、当該回転伝達機構の回転を外部に伝達するチェーンリングが固設されている。

上記回転伝達機構によれば、外部回転部材の外筒部の一側面には、当該回転伝達機構の回転を外部に伝達するチェーンリングが固設される。つまり、外部回転部材とチェーンリングとの間には、チェーンリングが外部回転部材の外筒部に直接、固設される。このため、外部回転部材の外筒部の一側面の開口が別部材の側板等によって別途封止される必要がなく、外筒部の一側面の開口がチェーンリングそのものによって封止される。よって、外部回転部材の部品点数が削減され、外部回転部材、ひいては、当該回転伝達機構の構成がより簡略化される。

請求項２に係る発明において、前記外部回転部材の前記外筒部に前記チェーンリングが固設されていることで、前記外部回転部材と前記チェーンリングに空間が形成され、当該空間に前記弾性変形部が封入されている。

上記構成によれば、外部回転部材の外筒部にチェーンリングが固設されていることで、この外部回転部材とチェーンリングとの間に空間が形成される。この空間内に、弾性変形部が封入されることで、回転伝達機構をコンパクトに形成することができる。

請求項３に係る発明において、前記外部回転部材は、前記弾性変形部のみで固定される。すなわち、外部回転部材の外周凸部と、内部回転部材の内周凸部の間の弾性変形部によってのみ、外部回転部材が固定される。

請求項４に係る発明において、前記外筒部の一側面は、１つ又は複数の凸状のダボを備え、前記チェーンリングは、前記ダボに対応する位置に１つ又は複数の挿入孔を備え、前記１つ又は複数のダボは、前記挿入孔に挿入されて、塑性変形もしくは溶接により前記チェーンリングに固定されてなる。

上記構成によれば、１つ又は複数の凸状のダボがチェーンリングの挿入孔に挿入され、チェーンリングの反対側に突き抜けたダボの先端が塑性変形、いわゆるカシメ処理されることで、ダボがチェーンリングに固定される。つまり、ダボの塑性変形を通じて、外部回転部材がチェーンリングに固定される。あるいは、上記構成によれば、１つ又は複数の凸状のダボがチェーンリングに溶接されることで、外部回転部材がチェーンリングに固定される。これにより、ネジ等の締結部材によらず、外部回転部材がチェーンリングに固定される。よって、ネジ等で固定された場合のように、回転伝達機構の利用時に振動等に起因してネジ等の締結状態が緩むこともなく、外部回転部材とチェーンリングとの固定状態が的確に維持される。また、これにより、より簡易かつ耐久性の高い回転伝達機構の実現が可能となる。

請求項５に係る発明は、回転軸に挿通される内部回転部材と、前記内部回転部材に回動自在に配設される外部回転部材と、当該回転伝達機構の回転を外部に伝達するチェーンリングと、を備え、前記内部回転部材は、回転軸挿通孔を有する円盤状の内部回転部材本体と、前記内部回転部材本体に一体形成され又は前記内部回転部材本体に固設され前記内部回転部材本体の外周側に突出する１つ又は複数の外周凸部と、を備え、前記外部回転部材は、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記回転軸と同心円状に形成される外筒部と、前記外筒部の内周側に突出するように前記外筒部に一体形成され又は前記外筒部に固設され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置された１つ又は複数の内周凸部と、を備え、前記外周凸部と前進する際の前記外周凸部の回転方向側の前記内周凸部との間に弾性変形部が配設され、前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形する回転伝達機構であって、前記外筒部は、当該外筒部の一側面に１つ又は複数の凸状のダボをさらに備え、前記チェーンリングは、前記ダボに対応する位置に１つ又は複数の挿入孔をさらに備え、前記１つ又は複数のダボは、前記挿入孔に挿入されて、塑性変形もしくは溶接により前記チェーンリングに固定されてなる。

従来、外部回転部材がチェーンリングに固定される際には、ネジ等の締結部材が用いられていた。一方、回転伝達機構が自転車等に搭載される場合には、利用時の振動に伴い、自転車が長期間利用されると、ネジ等の締結状態が緩むこともあった。このため、定期的に締結状態がメンテナンスされたり、ネジ等の定期的な交換が行われていた。しかし通常は、外部回転部材や内部回転部材、特に上記弾性変形部の疲弊・摩耗状態の確認や交換に際しては、ネジ等が取り外されることで、回転伝達機構が一旦分解されていた。

これに対し、発明者等によれば、回転伝達機構が長期間利用されたとしても、弾性変形部等に特段の疲弊や摩耗が発生せず、弾性変形部の交換等が不要であることが新たに確認されている。つまり、回転伝達機構が通常の態様で利用される限りにおいて、一旦、回転伝達機構が組付けられると、回転伝達機構が分解されてのメンテナンス等の必要性が低いことが確認された。

そこで、上記構成では、別途設けられた凸状のダボが、所謂カシメ処理を通じて塑性変形されることで、チェーンリングに固定される。もしくは、溶接により、ダボがチェーンリングに固定される。よって、ダボとチェーンリングとがより強固に一体的に固定される。このため、回転伝達機構としての耐久性がさらに高められる。

請求項６に係る発明は、前記１つ又は複数のダボは、前記外部回転部材の前記１つ又は複数の内周凸部の形成領域もしくは基端に形成されてなる。

上記構成では、外部回転部材の１つ又は複数の内周凸部の形成領域もしくは基端にダボが形成される。このため、ダボがカシメ処理や溶接処理される際に、対象となるダボやその周辺の質量が、相対的に大きくなる。よって、ダボとチェーンリングとの固定がより確実に行われる。

請求項７に係る発明は、前記内部回転部材の前記外周凸部の表面は、面取りされてなる。
上記外部回転部材が側面板を介さずにチェーンリングに直接固定される構成では、回転伝達機構の動作時、内部回転部材の回転動作中にその首振り動作等が発生すると、当該内部回転部材がチェーンリングに接触する可能性がある。この点、上記構成によれば、内部回転部材の外周凸部の表面が面取り、換言すれば曲面加工される。これにより、たとえ首振り等の現象が発生したとしても、内部回転部材とチェーンリングとが接触する可能性が低減されたり、内部回転部材とチェーンリングとが接触する際の衝撃が緩和される。なお、面取り角度としては、例えば、内部回転部材の首振り範囲が加味され、内部回転部材とチェーンリングとの接触が回避されるために十分な角度が設定される。

請求項８に係る発明は、前記内部回転部材の前記外周凸部は、中空構造をなす。
上記構成によれば、内部回転部材の外周凸部が中空構造をなすことから、中空とされた分だけ内部回転部材の質量が低減される。これにより、内部回転部材が軽量化され、内部回転部材の回転に要するエネルギーが一層に低減される。

請求項９に係る発明は、前記内部回転部材及び前記外部回転部材の少なくとも一方は、プレス成形されてなる。

上記構成によれば、内部回転部材や外部回転部材がプレス成形されることから、それら内部回転部材や外部回転部材の成形がより簡易に行われる。これにより、生産工程の簡略化が図られる。また、内部回転部材や外部回転部材が一枚のプレートによって構成されることで、内部回転部材や外部回転部材の構造の簡略化、及び、強度向上が図られる。

請求項１０に係る発明は、上記いずれかの回転伝達機構を備える自転車からなる。
上記構成によれば、上記回転伝達機構が自転車に用いられる。これにより、より簡易な構成でありながら、推進効率の高められた自転車が構成される。

本発明によれば、より簡易な構成と推進効率の向上とを実現することが可能な回転伝達機構、及びそれを備えた自転車を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の正面構造を示す正面図である。 図２は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の拡大斜視構造を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の底面構造を示す底面図である。 図４は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を構成する内部回転部材の全体構造を示す正面図である。 図５は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構を構成するチェーンリングの底面構造を示す底面図である。 図６は、本発明の実施の形態１における回転伝達機構の分解構造を示す分解図である。 図７は、図５のＡ−Ａ断面構造を示す断面拡大図である。 図８は、比較例として従来の回転伝達機構の分解構造を示す分解図である。 図９は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構を構成する内部回転部材の第一の例を示す正面図である。 図１０は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構を構成する外部回転部材の第一の例を示す正面図である。 図１１は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構を構成する内部回転部材の第二の例を示す正面図である。 図１２は、本発明の実施の形態２における回転伝達機構を構成する外部回転部材の第二の例を示す正面図である。 図１３（ａ）は、従来の回転伝達機構の断面構造を示す断面図である。（ｂ）は、当該回転伝達機構の平面を示す平面図である。

以下、好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、下記の実施の形態は本発明を具現化した例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。

［第一の実施の形態］
（回転伝達機構の構成）
まず、本発明の第一の実施の形態における回転伝達機構の構成について、図１〜図８を参照しながら説明する。

図１に示されるように、本実施の形態の回転伝達機構１００は、例えば、自転車のペダル（図示省略）が端部に取り付けられるクランクアーム１０１の回転中心となる回転軸１０２が挿通される軸孔１０３を中心に備えている。回転伝達機構１００は、クランクアーム１０１から伝達される回転動力により回転する外部回転部材１１０、及び後輪に回転動力を伝達するチェーンリング１２０を備えている。

また、図２に回転伝達機構１００の拡大斜視構造が示されるように、円柱状の外部回転部材１１０は、その底面がチェーンリング１２０に固定されている。外部回転部材１１０は、回転伝達機構１００の回転軸１０２に対して同心円状に形成される円環状の外筒１１１、及び円盤状のカバー部１１２を備えている。なお、本実施の形態の外部回転部材１１０を構成する外筒１１１及びカバー部１１２は、例えば一枚の金属製のプレートがプレス成形（プレス加工）されることによって形成されている。これにより、外部回転部材１１０の生産性が向上されている。また、本実施の形態では、外部回転部材１１０の外筒１１１の底部は、側面板等の別部材を介さずにチェーンリング１２０に直接固定されている。これにより、外部回転部材１１０のカバー部１１２に対向する開口面（底面）が、チェーンリング１２０によって封止される構造となっている。

外部回転部材１１０のカバー部１１２に対向する開口面（底面）が、チェーンリング１２０によって封止されるために、外部回転部材１１０とチェーンリング１２０との間に、リング状の空間が形成される。この空間の中に、図３に示すように、弾性変形部１４０、内部回転部材１３０が封入されている。

図３に、チェーンリング１２０が固定される回転伝達機構１００の底面構造が示されるように、本実施の形態の回転伝達機構１００は、上記回転軸１０２に取り付けられ、外部回転部材１１０内に回動自在に収容される内部回転部材１３０をさらに備えている。また、内部回転部材１３０と外部回転部材１１０との間には、弾性変形可能な合成ゴム等からなる複数の弾性変形部１４０が介在している。

内部回転部材１３０は、円盤状の内部回転部材本体１３１、及び複数の外周凸部１３２を備えている。各外周凸部１３２は、該内部回転部材本体１３１に一体形成、もしくは、固設される。また、各外周凸部１３２は、内部回転部材本体１３１の外周側に突出する三角形状の形状を有している。本実施の形態では、例えば、５つの外周凸部１３２が均等間隔に配置されている。なお、内部回転部材本体１３１の中心が、軽量化のために円形の空洞であってもよい。すなわち、内部回転部材本体１３１が中空を備えるリング状であって、中心から少し離れた位置で、クランクアーム１０１と接続されていてよい。

外部回転部材１１０の内側には、上記外周凸部１３２に対応する複数の内周凸部１１３が形成されている。各内周凸部１１３は、上記外筒１１１の内周側に突出するように該外筒１１１に一体形成もしくは固設されている。本実施の形態では、例えば、５つの内周凸部１１３が均等間隔に配置されている。また、外部回転部材１１０の各内周凸部１１３は、上記内部回転部材１３０の外周凸部１３２と同等の形状を有する三角形状に形成されている。これにより、外部回転部材１１０と内部回転部材１３０が組み付けられると、図３に示されるように、各内周凸部１１３と各外周凸部１３２とが交互に配列され、かつ、各内周凸部１１３及び各外周凸部１３２のそれぞれの傾斜面が互いに隣接する構成となる。

また、本実施の形態では、弾性変形部１４０が、外周凸部１３２と前進する際の該外周凸部１３２の回転方向側の内周凸部１１３との間に配置される。これにより、内部回転部材１３０と外部回転部材１１０とが相対的に回転する際に、弾性変形部１４０が、内周凸部１１３と外周凸部１３２との間に挟まれて弾性変形する構成となっている。

なお、本実施の形態の外部回転部材１１０は、約２ｍｍ離間されて内部回転部材１３０と対向するように配置されている。すなわち、図３において、隣接する内周凸部１１３と外周凸部１３２との離間距離Ｌ１、及び外周凸部１３２の頂点と外部回転部材１１０の内周縁との離間距離Ｌ２、及び内周凸部１１３の頂点と内部回転部材１３０の回転部材本体１３１の外縁との離間距離Ｌ３が、それぞれ約２ｍｍとなるように、外部回転部材１１０及び内部回転部材１３０が形成されている。そして、外部回転部材１１０が弾性変形部１４０のみによって支持される構成となっている。このため、本実施の形態では、外部回転部材１１０を支持するためのボールベアリング等は用いられず、ボールベアリングに代えて弾性変形部１４０によってのみ外部回転部材１１０が支持される構成となる。

また、本実施の形態の外部回転部材１１０の外筒１１１の一側面である底面１１１ａには、固定部材である例えば５つの凸状のダボ１１４が設けられている。各ダボ１１４は、外筒１１１の底面１１１ａから突出する直方体状に形成されている。各ダボ１１４の高さは、例えば、上記チェーンリング１２０の高さ（厚み）よりも約２ｍｍほど高くなるように形成されている。さらに、本実施の形態の各ダボ１１４は、図３に示されるように、上記外部回転部材１１０の各内周凸部１１３の基端となる領域に形成されている。

また、図４に組付け前の内部回転部材１３０の外観が示されるように、各外周凸部１３２の表面には、面取り加工がなされている。このため、各外周凸部１３２の表面には緩やかなアールが形成されている。ここで、各外周凸部１３２の裏面にも、同様に、緩やかなアールが形成されていてよい。なお、各外周凸部１３２の面取り角度は、例えば、内部回転部材１３０がその回転時に首振り動作範囲に基づき設定される。

図５は、上記チェーンリング１２０の底面構造、すなわち、上記外部回転部材１１０が固定される面とは反対の面を示したものである。

図５に示されるように、本実施の形態のチェーンリング１２０の裏面１２１には、外部回転部材１１０の各ダボ１１４が挿通される複数の挿通孔１２２が形成されている。ここでの例では、５つの挿通孔１２２が円状に均等間隔に形成されている。各挿通孔１２２は、各ダボ１１４と略同じ寸法で形成されているが、各挿通孔１２２の深さ（チェーンリング１２０の厚み）は、例えば、各ダボ１１４の高さよりも約２ｍｍほど浅くなるように形成されている。

（回転伝達機構の組付け手順）
次に、本実施の形態の回転伝達機構１００の組み立て態様について図６〜図８を参照して説明する。

図６に示されるように、本実施の形態では、外部回転部材１１０に内部回転部材１３０及び弾性変形部１４０が収容された状態で、外部回転部材１１０とチェーンリング１２０とが組み付けられる。この組付けは、ボルト締めであってもよいが、ボルトは、回転により、弛む恐れがあるため、外部回転部材１１０の各ダボ１１４がチェーンリング１２０の各挿通孔１２２に挿通され、カシメ処理されることが望ましい。

各挿通孔１２２に各ダボ１１４が挿通されると、各挿通孔１２２から約２ｍｍほど突き出した各ダボ１１４の先端がカシメ処理される。このカシメ処理では、例えば、各ダボ１１４の先端部分が所定の工具で打ち付けられ、当該先端部分が各挿通孔１２２の周辺を覆うように塑性変形する。これにより、組付け後における上記図５のＡ−Ａ断面として図７に示されるように、ダボ１１４の先端部分１１４ａが挿通孔１２２の周辺領域１２２ａを覆うように塑性変形し、ダボ１１４と挿通孔１２２の周辺領域１２２ａとが固着、一対化する。こうして本実施の形態では、均等間隔の５箇所において各ダボ１１４とチェーンリング１２０とが固着される。なお、本実施の形態では、ダボ１１４が外部回転部材１１０の内周凸部１１３の基端領域に形成されたことで、カシメ処理に際して対象とされる塊領域が十分に確保される。

一方、比較例として図８に示されるように、従来の回転伝達機構は、外部回転部材１０が円環状の外筒１１、外部回転部材１０の底面を構成する円盤状の側面板１２、及び外部回転部材１０の上面開口を覆うカバー部１３によって構成される。そして、従来の組付け工程では、まず、内部回転部材２０が収容された外部回転部材１０本体が、側面板１２を介してチェーンリング３０に載置された状態で、側面板１２の複数のネジ穴１２ａ、並びにチェーンリング３０の複数のネジ穴３０ａに複数のネジ４０が締結される。次いで、カバー部１３によって外部回転部材１０の開口上面が封止され、カバー部１３が取り付けられる。

このように、比較例として示される従来の取り付け工程では、外部回転部材１０が複数の構成部材である外筒１１、側面板１２、及びカバー部１３によって構成されている。そして、外部回転部材１０とチェーンリング３０との固定が複数のネジ４０によって行われていた。これに対し本実施の形態では、図８から明らかなように、外部回転部材１１０の構成部品点数が削減されて取り付け工程が簡略化されるとともに、組付けがネジ４０等を用いずに行われるようになる。

（回転伝達機構の動作）
以下、本実施の形態の回転伝達機構１００の動作を説明する。
図１において、運転者がクランクアーム１０１の端部に配設されたペダル（図示せず）を踏むと、クランクアーム１０１及び回転軸１０２と共に内部回転部材１３０の外周凸部１３２が一定方向に回転する。回転軸１０２が回転し、内部回転部材１３０の外周凸部１３２が外部回転部材１１０の内周凸部１１３に近づくことにより、内周凸部１１３と外周凸部１３２との間に介在されている弾性変形部１４０が圧縮される。つまり、内周凸部１１３と外周凸部１３２との離間距離が縮小した分だけ弾性変形部１４０が圧縮する。そして、入力エネルギーの一部が弾性変形部１４０に蓄えられる。

回転軸１０２の回転の初期は弾性変形部１４０が弾性変形するが、変形後は、回転軸１０２の回転力が内部回転部材１３０の外周凸部１３２から外部回転部材１１０の内周凸部１１３に伝達され、回転軸１０２からチェーンリング１２０までが略一体となって回転する。これにより、チェーンリング１２０に張設されているチェーン（図示せず）によって後輪側のスプロケットへと回転が伝達される。また、弾性変形部１４０に蓄積された入力エネルギーが随時発散されることにより、回転エネルギーに変換されて、回転軸１０２の回転が促進される。

以上、本実施の形態の回転伝達機構１００によれば以下の効果が得られるようになる。
（１）外部回転部材１１０の外筒１１１の一側面にチェーンリング１２０が直接に固設された。このため、従来、別部材として用いられた側面板が割愛される構成となる。換言すれば、チェーンリング１２０が従来の側面板に代わって外部回転部材１１０の開口を封止する。よって、弾性変形部１４０の圧縮・復元を通じた回転促進を図りつつ、外部回転部材１１０の部品点数が削減され、ひいては、回転伝達機構１００の構成がより簡略化される。つまり、回転促進と構成の簡略化との好適な両立が図られる。

（２）また、上記構成では、外部回転部材１１０の外筒１１１、カバー部１１２及び内周凸部１１３が一枚の金属製のプレートがプレス加工されることによって形成された。よって、外部回転部材１１０の生産性がさらに高められる。また、外部回転部材１１０が一枚の素材で形成されることから、外筒１１１、カバー部１１２及び内周凸部１１３が別部材として構成される場合と比較し、外部回転部材１１０の強度が相対的に高められるようにもなる。

（３）外部回転部材１１０とチェーンリング１２０との固着が、複数のダボ１１４に対するカシメ処理による塑性変形を通じて行われた。これにより、外部回転部材１１０とチェーンリング１２０との固着強度が好適に高められる。

（４）各ダボ１１４が、外部回転部材１１０の内周凸部１１３の形成領域の基端に設けられた。このため、ダボ１１４がカシメ処理される際に、対象となるダボ１１４やその周辺の質量が、相対的に大きくなる。よって、ダボ１１４とチェーンリング１２０との固定がより確実に行われる。
（５）内部回転部材１３０の外周凸部１３２の表面が面取りされた。このため、外部回転部材１１０の回転時に首振り動作が発生しても、内部回転部材１３０とチェーンリング１２０との接触が回避される。

（６）上記回転伝達機構１００が自転車の動力伝達機構として適用された。これにより、回転効率が高められ、かつ簡易な構造の自転車の実現が可能となる。
［第二の実施の形態］
次に、本発明の第二の実施の形態における回転伝達機構の構成について、上記第一の実施の形態との相違点を図９〜図１２を参照しながら説明する。

第一の例として図９及び図１０に示されるように、本実施の形態の内部回転部材１３０Ａ及び外部回転部材１１０Ａは、いずれも一枚の金属プレートがプレス成形（プレス加工）されて構成される。これによれば、内部回転部材１３０Ａ及び外部回転部材１１０Ａの構造の簡略化が図られ、外周凸部及び内周凸部がプレス加工を通じて画一的に形成される。よって、内部回転部材１３０Ａ及び外部回転部材１１０Ａの生産性がさらに高められる。

また、第二の例として図１１及び図１２に示されるように、内部回転部材１３０Ｂ及び外部回転部材１１０Ｂが複数の空洞部１３３、１１５を有する構成とされることも可能である。これによれば、内部回転部材１３０Ｂ及び外部回転部材１１０Ｂの軽量化が図られ、それらの回転促進がさらに図られる。

［他の実施の形態］
上記各実施の形態は、以下のように変更されることも可能である。

・上記各実施の形態では、各離間距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が約２ｍｍに設定された。これに限らず、各離間距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、「０＜Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３＜２ｍｍ」もしくは「２ｍｍ≦Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３」であってもよく、外部回転部材１１０及び内部回転部材１３０の回転動作が担保される距離であればよい。

・上記各実施の形態では、各ダボ１１４の高さがチェーンリング１２０の挿通孔１２２の深さよりも約２ｍｍ高くなるように設定された。これに限らず、外部回転部材１１０とチェーンリング１２０との固着に十分な質量が担保される高さであればよく、各ダボ１１４の突出領域の高さは２ｍｍ未満でも２ｍｍ以上であってもよい。

・上記各実施の形態では、外周凸部１３２と内周凸部１１３とが５つずつ設けられたが、外周凸部１３２及び内周凸部１１３の数は４以下でも６以上であってもよい。なお、弾性変形部１４０が蓄えた力を円周方向に伝えるためには、外周凸部１３２と内周凸部１１３の数は４つ以上であることが好ましく、また、弾性変形部１４０の体積を十分に確保するためには８つ以下であることが好ましい。

・上記各実施の形態では、内部回転部材１３０の各外周凸部１３２が三角形状の形状を有した。これに限らず、各外周凸部１３２の形状は半楕円や凸状の形状であってもよい。すなわち、各外周凸部１３２の形状は、内部回転部材１３０の遠心方向に突出し、各内周凸部１１３との間で弾性変形部１４０を圧縮可能な形状であればよい。また、外部回転部材１１０の各内周凸部１１３が三角形状の形状を有した。これに限らず、内周凸部１１３の形状も半楕円や凸状の形状であってもよい。すなわち、内周凸部１１３の形状は、外部回転部材１１０の中心に向かって突出し、各外周凸部１３２との間で弾性変形部１４０を圧縮可能な形状であればよい。

・上記各実施の形態では、弾性変形部１４０がゴム製の部材によって構成されたが、これに限定されるものではなく、外部回転部材１１０と内部回転部材１３０とが相対的に回転する際に弾性変形（圧縮変形）し、変形後は外部回転部材１１０と内部回転部材１３０との間で回転を伝達できるものであればよく、弾性変形部１４０の変形量、弾性率などは、使用者の好みに応じて、適宜、選択することができる。弾性変形部１４０としては、ゴム、合成ゴムの他に、例えば、外周凸部１３２と内周凸部１１３との間に封入される気体などを用いることもできる。

・上記各実施の形態では、外部回転部材１１０の外筒１１１及びカバー部１１２が一体成型された。これに限らず、外筒１１１及びカバー部１１２は別体として構成されてもよい。

・上記各実施の形態では、均等間隔に配列される５つのダボ１１４が適用された。この他、ダボ１１４の数はチェーンリング１２０との固着に十分な数であればよく、固着強度が維持される場合には、１〜４つのいずれであっても、６つ以上であってもよい。また、各ダボ１１４は均等配置されなくともよく、ダボ１１４の形成位置は適宜調整されることが可能である。さらに、ダボ１１４の形状は、立方体に限られず、挿通孔１２２に挿通可能な形状であればよく、例えば、三角柱、多角柱、円柱等のいずれであってもよい。同様に、挿通孔１２２の形状も、ダボ１１４が挿通可能な形状であればよく、三角柱、多角柱、円柱等のいずれであってもよい。また、ダボ１１４の形状は随時変更されることが可能であり、例えば、外筒１１１に倣う形状であって、一つの円環状のダボや、２つの半円環状のダボとして形成されてもよい。

・上記各実施の形態では、ダボ１１４が内周凸部１１３の基端に形成されたが、内周凸部１１３の形成領域に形成されてもよい。また、ダボ１１４は、外部回転部材１１０の外筒１１１の底面１１１ａのうち、内周凸部１１３の基端以外の領域に形成されてもよい。

・上記各実施の形態では、ダボ１１４がカシメ処理による塑性変形を通じてチェーンリング１２０に固着された。この他、溶接処理によってダボ１１４がチェーンリング１２０に固着されてもよい。また、外部回転部材１１０がチェーンリング１２０に直接取り付けられる構成であればよく、外部回転部材１１０がチェーンリング１２０にネジ等の締結部材によって固定されることも可能である。

上記各実施の形態においては、自転車に使用される回転伝達機構１００を例に挙げて説明したが、本発明の回転伝達機構は必ずしもかかる用途に限定されるものではない。本発明の回転伝達機構は、車輪を有する機構、例えば、通常の自転車、電動アシスト自転車、土木用一輪車、車椅子、人力車、リヤカー等に用いることもでき、同様の作用効果を得ることができる。また、移動手段のみならず、回転を伴う一般的な機構、例えば、家電製品、回転ブラシ、草刈り機、風力発電等の回転機構を伴う発電機にも利用可能である。

１００ 回転伝達機構、１０１ クランクアーム、１０２ 回転軸、１０３ 軸孔、１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ 外部回転部材、１１１ 外筒、１１２ カバー部、１１３ 内周凸部、１１４ ダボ、１１５ 空洞部、１２０ チェーンリング、１２１ チェーンリングの裏面、１２２ 挿通孔、１３０ 内部回転部材、１３１ 内部回転部材本体、１３２ 外周凸部、１３３ 空洞部、１４０ 弾性変形部

Claims (9)

1. 回転軸に挿通される内部回転部材と、前記内部回転部材に回動自在に配設される外部回転部材と、を備え、
   前記内部回転部材は、回転軸挿通孔を有する円盤状の内部回転部材本体と、前記内部回転部材本体に一体形成され又は前記内部回転部材本体に固設され前記内部回転部材本体の外周側に突出する１つ又は複数の外周凸部と、を備え、
   前記外部回転部材は、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記回転軸と同心円状に形成される外筒部と、前記外筒部の内周側に突出するように前記外筒部に一体形成され又は前記外筒部に固設され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置された１つ又は複数の内周凸部と、を備え、
   前記外周凸部と前進する際の前記外周凸部の回転方向側の前記内周凸部との間に弾性変形部が配設され、前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形する回転伝達機構であって、
   前記回転伝達機構は、当該回転伝達機構の回転を外部に伝達するチェーンリングと、を備え、
   前記外部回転部材の前記外筒部には、当該回転伝達機構の回転を外部に伝達するチェーンリングが固設され、
   前記外部回転部材は、前記弾性変形部のみで固定されていることを特徴とする回転伝達機構。
2. 前記外部回転部材の前記外筒部に前記チェーンリングが固設されていることで、前記外部回転部材と前記チェーンリングに空間が形成され、当該空間に前記弾性変形部が封入されている請求項１に記載の回転伝達機構。
3. 前記外筒部の一側面は、１つ又は複数の凸状のダボを備え、
   前記チェーンリングは、前記ダボに対応する位置に１つ又は複数の挿入孔を備え、
   前記１つ又は複数のダボは、前記挿入孔に挿入されて、塑性変形もしくは溶接により前記チェーンリングに固定されてなることを特徴とする請求項１に記載の回転伝達機構。
4. 回転軸に挿通される内部回転部材と、前記内部回転部材に回動自在に配設される外部回転部材と、を備え、
   前記内部回転部材は、回転軸挿通孔を有する円盤状の内部回転部材本体と、前記内部回転部材本体に一体形成され又は前記内部回転部材本体に固設され前記内部回転部材本体の外周側に突出する１つ又は複数の外周凸部と、を備え、
   前記外部回転部材は、前記内部回転部材の前記外周凸部の外側で前記回転軸と同心円状に形成される外筒部と、前記外筒部の内周側に突出するように前記外筒部に一体形成され又は前記外筒部に固設され前記内部回転部材の前記外周凸部と交互に配置された１つ又は複数の内周凸部と、を備え、
   前記外周凸部と前進する際の前記外周凸部の回転方向側の前記内周凸部との間に弾性変形部が配設され、前記内部回転部材と前記外部回転部材が相対的に回転する際に、前記弾性変形部が、前記外周凸部と前記内周凸部の間に挟まれて弾性変形する回転伝達機構であって、
   前記回転伝達機構は、当該回転伝達機構の回転を外部に伝達するチェーンリングと、を備え、
   前記外筒部は、当該外筒部の一側面には１つ又は複数の凸状のダボをさらに備え、
   前記チェーンリングは、前記ダボに対応する位置に１つ又は複数の挿入孔をさらに備え、
   前記１つ又は複数のダボは、前記挿入孔に挿入されて、塑性変形もしくは溶接により前記チェーンリングに固定され、
   前記外部回転部材は、前記弾性変形部のみで固定されてなることを特徴とする回転伝達機構。
5. 前記１つ又は複数のダボは、前記外部回転部材の前記１つ又は複数の内周凸部の形成領域もしくは基端に形成されてなることを特徴とする請求項３または４一項に記載の回転伝達機構。
6. 前記内部回転部材の前記外周凸部の表面は、面取りされてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転伝達機構。
7. 前記内部回転部材の前記外周凸部は、中空構造をなすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転伝達機構。
8. 前記内部回転部材及び前記外部回転部材の少なくとも一方は、プレス成形されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転伝達機構。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転伝達機構を備えることを特徴とする自転車。

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