JPH01269688A - 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
との間の伝動機材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
された駆動軸に駆動スプロケットを固定するとともに、
この駆動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
ケットの袖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号公報べ・特開昭５
８−２１１９８５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ところが、従来の普通の自転車で
は、一方のク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動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
ことがで島ず、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かでトないため、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【、難く、土だ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らのにおいても、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
でとるしのではない。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、足によって回転トル
クを加えることがでとる回転位置に常に左右いずれかの
クランクを位ＩＩ！させることができ、遵ゾ区問を無く
すことができ、さらにトルク伝達回転区間の位置や範囲
等を自由に設計で終る自転本発明は上記目的を達成する
ｔこめ、回転自在な駆動軸に歯輪を固定するとともに、
この駆動軸に一対の第１の非円形ギヤを互いに１８０°
位相を異ならせて固定し、これら一対の１の非円形ギヤ
に噛合する一対の第２の非円形ギヤを共通の軸心回りに
各別に回転自在に支持し、左右一対の各別に回転自在な
クランクを設け、これら一対のクランクと前記一対の第
２の非円形ギヤを各々連動させる連動手段を設けたこと
を特徴とする。

作用 本発明は上記ｖｔ戊を有するので、クランクを回転する
と、連動手段及び互いに噛合する第１と第２の非円形ギ
ヤを介して歯輪が回転し、チェン等を介して車輪を駆動
することができる。その際、歯輪と固定関係にある１８
０°位相の異なった一対のｔｐＪｌの非円形ギヤに各々
噛合しかつ各別に回転自在な第２の非円形ギヤに左右一
対のクランクがそれぞれ連動しているので、歯輪の回転
速度が一定の場合、各クランクはその１回転の内で回転
区間によって回転速度が連続的に変化し、クランクの回
転速度の遅い回転区間は小さく、クランクの回転速度の
速い回転区間は大きくなる。そのため、クランクの回転
速度の遅い小さい回転区間をトルク伝達回転区間とする
ことによって、左右いずれかのクランクを常にトルク伝
達区間に位置させることができ、常にクランクにて回転
トルクを加えることが可能となる。又、非円形ギヤとク
ランクの相対位ｆｌｌ係及び非円形ギヤの形状によって
トルク伝達回転区間の位置や範囲等を自由に設計できる
。

実施例 以下、本発明のｔＩｔＪ１実施例を第１図及Ｖ第２図を
参照［、なから説明する。

図示しない車体７レームのハン〃−にて左右の軸受２ａ
、２ｂを介して駆動軸１が回転自在に支持されている。

この駆動軸１の一端部には、歯輪３が固定されている。

又、この駆動軸１の両端部には、−ａｔの第１の非円形
ギヤ４ａ、４ｂがその位相を１８０°異ならせた状態で
固定されている。

即ち、一端側の非円形イヤ４ａの突出部が車体前方を向
いたときに！端側の非円形ギヤ４ｂの突出部は後方を向
くように固定されている。さらに、この駆動軸１の両端
には軸受６ａ、６ｂを介して回転自在に左右一対のクラ
ンク５ａ１５ｂが装着され、さらにこれらクランク５ａ
、５ｂにそれぞれ第１の伝動ギヤ７ｍ、７ｂが一体的に
固定されている。　前記駆動軸１の後方位置に、図示し
ない車体７レームにて支軸８が固定支持されている。

この支軸８の両端部に、前記！＃１の非円形ギヤ４ａ、
４ｂにそれぞれ噛合する第２の非円形ギヤ１０ａ、１０
ｂが軸受９ａ、９ｂを介して各別に回転自在に装着され
でいる。また、これら第２の非円形ギヤ１０ａ、１０ｂ
にそれぞれ前記第１の伝動ギヤ７ａ、７ｂに噛合する第
２の伝動ギヤ１１ａ、１１１１が一体的に固定されてい
る。

尚、前記伝動ギヤ７ａ、７ｂと１１．Ａ、１１ｂは同−
歯１２にであり、クランク５ａの回転角と第２の非円形
ギヤｌ１ｍの回転角は同一となり、同様にクランク５１
）の回転角と第２の非円形ギヤ１１ｂも同一　どなるよ
うにされている、１３は歯輪３に巻ｆ（けられたチェー
ンである。

次に、動作を説明する。第１図及び！＃２図に示Ｊすよ
うに、一方のクランク５ａが水平方向直方を向き、他方
のクランク５ｂが後方を向いている状態で、一方のクラ
ンク５ａ側の第１の非円形ギヤ４ａ及び第２の非円形ギ
ヤ１０ａの突出部はほぼ直方を向ト、他方のクランク５
ｂ側の第１の非円形ギヤ４ｂ及び第２の非円形ギャトＯ
ｂの突出部はほぼ後方を向いているとする。

この状態から一方のクランク５ａを、矢印Ａの如く下方
に向がって回転させ、破線で示すように下死点の手前θ
ａ゛の位置まで回転させると、第１の伝動ギヤ７ａが破
線の矢印Ｂの如く時計方向に同じ角度回転し、それに伴
って第２の伝動ギヤ１１ａ及び第２の非円形ギヤ１０ａ
が矢印Ｃの如く反時計方向に同じ角度回転し、第２の非
円形ギヤ１０ａは仮想線で示すようにその突出部が上向
きからθａ°手前の回転位置になる。この第２の非円形
ギヤ１０ａの回転に伴って噛合している第３の非円形ギ
ヤ４＆が矢印りの如く時計方向に回転し、仮想線で示す
ようにその突出部は下向きとなる。即ち、非円形ギヤで
は同じ回転角度でも突出部では歯数が多いため、非突出
部が噛合していた第１の非円形ギヤ４ａは第２の非円形
ギヤ１０ａよりも大きな角度だけ回転する。その結果、
クランク５ａが（９０−θａ）°回転する間に歯輪ｊ（
及び駆動軸１はほぼ９０“回転する９ 一方、この駆動軸１の回転に伴ってそのｔ端側では、第
１の非円形ギヤ４ｂが９０゛回転することによって、こ
の第１の非円形ギヤ４ａと噛合している第２の非円形ギ
ヤｔａｂは（９０＋θｂ）゛反時計方向に回転し、第２
の伝動ギヤｌｌｂ及びＰＩＩＪｌの伝動ギヤ７ｂを介し
てクランク５ｂは矢印Ｅに示すように水平方向後方を向
いた位置から時計方向に回転し、上死点からθ）〕゛進
んだ角度位置まで回転する。

次に、第２図に仮想線で示す位置まで回転したり２ンク
５ｂを、水平方向直方を向いた位ｉ！！（実線で示すク
ランク５ａの位置）まで回転すると、上記と同様に歯輪
３はさらに９０゛回転し、クランク５ａは水平方向後方
を向いた位置！　ｒ（ｉｉＩｗする。さらに、クランク
５ｂを下死点の手前θａ。

′の位置まで回転すると、歯輪３はさらに９０゛回転し
、クランク５ｍは上死点がらθｂ°進んだ位置まで回転
する。

以上のように、いずれかのクランク５ａ又は５１］に対
して上死点からθｂ０進んだ回転位置から下死点の手前
θａ°の回転位置まで回転トルクを与えることによって
、歯輪３は連続的に回転トルクを伝達されることになる
。

尚、上記実施例ではクランク５ａ　、５ｂの方向と第１
の非円形ギヤ４ａ、４ｂの突出部の方向を１ｉぼ一致さ
せた例を示したが、これは任意に設定すればよく、それ
に応じてθａ１θｂを任意に選択Ｉ：″きる。さらに、
Ｐｔ５１と第２の非円形キ′ヤ４ａ。

４ｂと１０ａ、１０ｂの形状を選択すれば、クランク５
ａ、５ｂの不等速運動を自由に設計でき、乗り手の好み
に合わせて最適な駆動条件を選択する、：とができる。

又、クランク５ａ、５ｂと第２の非円形ギヤ１０ａ、１
０ｂどの連動ｔｆｉ構は、伝動ギヤによるものに限らず
、任意の伝動手段を適用″Ｃきる。

さらに、上記各実施例の構成に非円形の歯輪を組み合わ
せてもよい。

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、非
円形ギヤを用いてクランクと歯輪を連動させているので
、歯輪は等速回転１２ながらクランクはその１回転の内
で不等速回転するようにでき、クランクの回転速度の遅
い小さい回転区間をトルク伝達回転区間とすることによ
って、左右いずれかのクランクを常にトルク伝達区間に
位置させることができ、遊び区間を無くしで常にクラン
クにて回転トルクを加えることができ、スピードを出せ
るとともに加速や登板が楽になるという効果がある。さ
らに、非円形でヤとクラ：りの相対位置関係や非円形ギ
ヤの形状を選択することによってクランクの不等速回転
を自由に選択でき、乗ｌ）￥＝の好みに合わせて最適な
駆動条件を選択することがｃきるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示し、第１図
は斜視図、第２図は第１図の■−■矢視断面図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
駆動軸３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・歯輪４ａ、４ｂ・・・・・・・・・・・・第１の
非円形ギヤ５ａ、５１〕・・・・・・・・・・・・クラ
ンク７ａ、７ｂ・・・・・・・・・・・・第１の伝動ギ
ヤ１０ａ、１０１）・・・・・・・・・第２の非円形ギ
ヤ１１ａ、１１ｂ　・・・・・・・・第２の伝動ギヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転自在な駆動軸に歯輪を固定するとともに、この駆動
   軸に一対の第１の非円形ギヤを互いに１８０゜位相を異
   ならせて固定し、これら一対の第１の非円形ギヤに噛合
   する一対の第２の非円形ギヤを共通の軸心回りに各別に
   回転自在に支持し、左右一対の各別に回転自在なクラン
   クを設け、これら一対のクランクと前記一対の第２の非
   円形ギヤを各々連動させる連動手段を設けたことを特徴
   とする自転車の駆動装置。