JPH01127477A - 自転車の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自転車の駆動装置に関し、特に足踏みベグル
で回転駆動するクランクと、駆動スプロケット等の歯輪
との間の伝！＋！＋３機構の改良に関するものである。

従来の技術 従来の普通の自転車においては、車体に回転自在に支持
された回転軸に駆動スプロケットを固定するとともに、
この回転軸に左右一対のクランクを１８０°の間隔で固
定していた。

また、実開昭５１−１３８８４６号公報等には、駆動ス
プロケットとクランクの固定関係を解除し、駆動スプロ
ケットの軸穴を長円にして偏芯移動可能と成し、クラン
クに設けた伝動突起を駆動スプロケットに形成した受動
レールに係合させ、駆動スプロケットを常に偏芯移動さ
せた状態で回転させるようにしたものが提案されている
。

さらに、実開昭５０−１５０９４２号公報や特開昭５８
−２１１９８５号公報等には、駆動スプロケットを楕円
に近い非円形に形成し、クランクの回転位置によって足
によって加え得る回転トルクが変化するのに対応してス
プロケット径が変化するようにしたものが開示されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 ところが、普通の自転車では一方のり一ランクが下死点
に達してから、他方のクランクが上死点を越えて一定角
度回転するまでの区間は、足でクランクベグルを踏んで
も有効にトルクを発生させることができず、クランクを
介して駆動スプロケットに回転トルクを加えることがで
きないため、がなりの回転区間に遊びを生ずるという問
題があり、スタート時や坂道での加速がし難く、スピー
ドも出にくいという問題があった。

また、上記各公報に開示されたものにおいても、クラン
クから駆動スプロケットに回転力を伝達する際に種々の
工夫を加えているが、いずれも一対のクランクは回転軸
に１８０°の間隔で固定されており、上記問題点を解消
できるものではない。

本発明は上記従来の問題、αに鑑み、足によって回転ト
ルクを加えることができる回転位置に常に左右いずれか
のクランクを位置させることができ、遊１区間を無くす
ことができる自転車の駆動装置を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、一定細心回りに回転
自在な歯輪と、この歯輪とは独立してかつ各別に前記歯
輪の回転軸心と同一軸心回りに回転自在な左右一対のク
ランクと、歯輪と連結して回転するとともに各クランク
に係合して回転力を伝達される一対の伝動部材と、歯輪
の１回転の内で所定の回転区間とそれ以外の回転区間と
の間で歯輪に対するクランクの回転速度が連続的に変わ
るように歯輪と伝動部材及びクランクを連動させる不等
速連動手段とを備えたことを特徴とする。

又、好適な実施態様においては、前記不等速連動手段が
、偏芯ピンを装着した遊星歯車と、偏芯ピンに係合する
クランクの伝動部材と、前記遊星歯車と同径でかつ歯輪
及びクランクの軸心と同一軸心上に配置された固定太陽
歯車とから成っている。

さらに、好適には偏芯ピンの偏芯方向及び偏芯量を調整
可能に構成される。

作用 本発明は上記構成を有するので、クランクを回転すると
、これに係合している伝動部材が回転し、それと連動し
て歯輪も回転するので、チェン等を介して車輪等を駆動
することができる。その際、不等速連動手段によってク
ランクの１回転の内でその回転区間によってクランクの
回転速度が連続的に変化するため、クランクの回転速度
が相対的に遅いトルク伝達区間は小さく、クランクの回
転速度が相対的に速いトルク非伝達区間は大きくなると
ともに、常にいずれかのクランクを小さいトルク伝達区
間に位置させることができ、常に左右いずれかのクラン
クにて回転トルクを加えることが可能となる。

又、不等速連動手段として遊星歯車を利用することによ
り、歯輪とクランクを同一軸心上に配置しながら、歯輪
とクランクの相対口伝速度を１回転の内で変化させるこ
とができる。

さらに、偏芯量と偏芯方向を任意に調整可能とすること
によって乗り手の好みや走行条件に合わせて最適な駆動
条件を得ることができる。

実施例 以下、本発明の第１実施例を第１図及び第２図を参照し
ながら説明する。

１は車体７レームであり、その軸受ボス２にて軸受４を
介して回転軸３が回転自在に支持されている。この回転
軸３の両端部にはクランク５ａ。

５ｂがそれぞれ軸受６ａ、６ｂを介して回転自在に取付
けられている。軸受ポス２の一端とクランク５ａの間に
は、前記回転軸３に固定された回転枠７が配設され、軸
受ボス２の他端とクランク５ｂの間には同じく回転軸に
固定されたチェンスプロケット等の歯輪８が配設されて
いる。また、紬受ボス２の両端にはそれぞれ太陽歯車９
ａ、９ｂが一体的に固定配置され、二の太陽歯＄９ａ、
９ｂと噛合する遊星歯車１０ａ、１０ｂがそれぞれ前記
回動枠７と歯輪８に支軸７ａ、８ｂにて回転自在に取付
けられている。これら太陽歯車９ａ、９ｂと遊星歯車１
０ａ、１０ｂは同径である。前記ｉ星歯車１０ａ、１０
ｂは、回転軸３の軸心に対して１８０°の位置に配設さ
れ、かつ伝動部材としてのカム７すロアｌｌａ、１１ｂ
が各々ノ支軸７ａ、８ｂに対して第２図に示すように偏
芯した位置に装着されている。前記カム７すロア１１ａ
、１１ｂは、前記クランク５ａ、５ｂに形成された長孔
１２ａ、１２ｂに係合している。

次に、動作を説明すると、第２図に示すように、クラン
ク５ａ、５ｂ及び歯輪８の回転細心に対して、クランク
５ａ側の遊星歯車１０ａの細心が真上に位置し、クラン
ク５ｂ側の遊星歯車１０ｂの細心が真下に位置しでいる
ときに、カム７オロ７１１ａ、ｌｌｂが！！星歯＄１０
ａ１１０ｂの軸心に対して図の左側の車体前方に偏芯し
て位置するように配置すると、クランク５ａ、５ｂはそ
の回転細心に対してそれぞれ角度θａ°、θｂ°だけ前
方に傾いて位置することになる。

ここで、遊星歯］１ｔｌＯａ、１０ｂは自らと同径の太
陽歯車９ａ、９ｂに各々噛合してその回りを回転するの
で、各遊星歯＄１０ａ、１０ｂは太陽歯車９ａ、９ｂの
回りを１回公転する間に同一方向に２回自転することに
なり、例えば遊星歯車１０ａが９０°公転すると、カム
７オロア１°１ａは遊星歯車１０ａの細心に対して後方
に偏芯位置し、１８０°で再び前方に偏芯し、２７０°
では再び後方に偏芯することになる。

従って、第２図に実線で示した状態からペダルを踏んで
クランク５ａを矢印六方向に回転させ、仮想線で示すよ
うに前方に水平な姿勢とすると、他方のクランク５ｂは
矢印Ｂの如く回転して後方に水平な姿勢となる。さらに
クランク５ａを第２図のクランク５ｂの位置まで回転さ
せると、他方のクランク５ｂは図のクランク５ａの位置
まで回転する。かくして、以下同様に、１２図における
クランク５ａの位置から矢印Ａ方向にクランク５ｂの位
置までクランク５ａ又は５ｂを回転させることによって
、他方のクランク５ｂ又は５ａは図のクランク５ａの位
置まで復帰回転することになる。従って、クランク５ａ
又は５ｂを、その上死点から角度θａ°回転した位置か
ら下死点の手前θｂ°の位置まで、回転駆動すれば、歯
輪８はそれぞれ１８０゛回転駆動され、遊びの区間を生
ずることなく、歯輪８を回転駆動することができる。

第２図ではθａ＝θｂである。

尚、上記実施例では遊星歯車１０ａ、１０ｂがその回転
軌跡の上下端に位置したときにカム７オロアｌｌａ、１
１ｂが前方に偏芯位置するようにしたが、この偏芯方向
及び偏芯量は任意に設定すればよく、それによってθａ
１θｂを任意に設定することができる。さらに、これら
カム７オロ７１１ａ、ｌｌｂの偏芯方向及び偏芯量を任
意に調整できるように構成すると、乗り手の好みに合わ
せて最適な駆動条件を選択することができる。

また、上記実施例の構成に非円形の歯輪を組み合わせて
もよい。

また、上記実施例では歯輪８とカム７オロ７１１ａ、１
１ｂ間の不等速連動手段として遊星歯車機構を用いた例
を示したが、例えば歯輪８の回転軸心回りに固定の溝カ
ムを設けるとともに、この溝カムに係合するカム７オロ
７を歯輪と連動して回転するように構成し、このカム７
オロアとクランクをリンクを介して連結した機構等、任
意の機構を採用することができる。

発明の効果 本発明の自転車の駆動装置によれば、以上のように不等
速連動手段によっていずれかのクランクを常に１８０゛
より小さいトルク伝達区間に位置させることができ、常
に左右いずれかのクランクに対して回転トルクを加える
ことが可能となり、遊び区間を無くすことができるとい
う大なる効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
クランクを水平状態にした状態の横断平面図、第２図は
クランクが上下に対称に位置した状態の正面図である。 ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
軸受ボス３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・回転軸５ａ、５ｂ・・・・・・・・・・・・ク
ランク６ｍ、６ｂ・・・・・・・・・・・・軸受８・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯輪９
ａ、９ｂ・・・・・・・・・・・・太陽歯車１０ａ、１
０ｂ・・・・・・・・・遊星歯車１１ａ、ｌｌｂ・・・
・・・・・・カム７オロ７゜代理却福弁理士　中尾敏男
　ほか１名 第　１　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定軸心回りに回転自在な歯輪と、この歯輪とは
   独立してかつ各別に前記歯輪の回転軸心と同一軸心回り
   に回転自在な左右一対のクランクと、歯輪と連結して回
   転するとともに各クランクに係合して回転力を伝達され
   る一対の伝動部材と、歯輪の１回転の内で所定の回転区
   間とそれ以外の回転区間との間で歯輪に対するクランク
   の回転速度が連続的に変わるように歯輪と伝動部材を連
   動させる不等速連動手段とを備えたことを特徴とする自
   転車の駆動装置。
2. （２）不等速連動手段が、左右一対の遊星歯車と、遊星
   歯車に装着した偏芯ピンと、これに係合するクランク伝
   動部材と、前記遊星歯車と同径でかつ歯輪及びクランク
   の軸心と同一軸心上に配置された左右一対の固定太陽歯
   車とから成る特許請求の範囲第１項記載の自転車の駆動
   装置。
3. （３）偏芯ピンの偏芯量及び偏芯方向を任意に調整可能
   とした特許請求の範囲第２項記載の自転車の駆動装置。