JPH02256586A - 自転車の革新・超軽快駆動機構 - 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】 イ　発明の目的 一産業上の利用分野− 本発明は、自転車の革新・超軽快駆動機構に関するもの
である。

一従来の技術− （イ）従来の自転車の駆動方式は、第１４図、第１５図
の一例のように、輪軸機構として、大ギヤ■（３４Ｔ）
。クランク（３）。ペダル（１）で構成。

（ロ）　このクランク（３）の長さは、諸条件の厳しい
制約に依り、大体、大ギヤ（Ｅ）の半径１に対し、約２
及至２．３前後の比率で形成されている。

（ハ）従って、テコとしての力点であるペダルのペダル
軸（５）に集中された１の踏下力は、クランク軸（Ｂ）
を支点とし、作用点である大ギヤ（ト）の部分には、約
２及至２．３倍と増強した駆動力となり、この力でチェ
ノ０をけん引し、これに依って後輪のフリーホイール（
Ｂ）（ギヤ１４Ｔ）を回転させ、後車輪（リアホイール
）を回転前進させる。

に）この限度わずか１対２及至２．３程度の比率枠内に
すぎない余りにも過小であり、劣弱そのものの駆動力を
補強すべく、在来の変速機など併用しても、それは新設
、煩瑣にして小手先の低効率にすぎないものである。

（ホ）　この劣弱な駆動力のため、その平坦地走行の場
合でさえ、あるいは、悪路、積荷のあるとき、強い向い
風の時、夜間にライト使用の際など、そのペダルの踏み
下げはとても重く困難となってくる。

（へ）　とくに、その緩急、長短の登り坂道にさしかか
るや否や、途端にペダルの踏み下げは最も重く、まさに
困難そのものとなってくる。

そのため断念しての途中下車がほとんど通例である。

これは乗用者にとっては、やりきれぬ不満さであり、堪
え難い不便さでもある。

（ト）　　こうした登り坂道にとても弱く、困難そのも
のであることは、過去長い歳月にわたり、自転車のもつ
致命的な短所であり、泣きどころでもあった。

以上のような数々の欠点があった。

−発明が解決しようとする課題− 本発明は、こうした幾多の制約条件、ジレンマの為、過
去−世紀有余の長い歳月の全くのマンネリ、行き詰まり
状態である自転車の劣弱な駆動機構を一挙に打開、克服
すべく発想を大転換。

長い間、制約的足かせであった、大ギヤ■と、クランク
（３）との一体的固定連結を分離形成し、また、変速機
も不使用。

これに代って、屈曲クランク（Ａ）＠。上下の連動ラチ
ェットギヤ・ロッド（０■。大ギヤ■とこれに共軸（財
）に依り重複合体させた、ラチェットギヤ・リング（Ｆ
）、及至という、シンプル独創的なトリオ構成に依り、
その秘められた〔テコ〕の素晴しくも驚異的な偉力をフ
ルに活用し発揮させた。

この結果、その駆動推進力が全くの無変速、無減速状態
で実に〔ズバリ従来の２夏至３倍〕という革新、革命的
の大増鴨が達成され実現した。

口　発明の構成 一課題を解決するための手段− いま、その構成を各図面に基づいて詳細に説明すると。

（イ）　第１ｒ！！Ｊ１第２図のように、後列の極めて
短い後部クランク囚と、その前列に並行させた長い前部
クランク（Ｂ）とを、連結ネック軸向の両端での連結固
着で、この両クランクを全く一体化した屈曲クランクに
）■として形成する。

（ロ）　また、第３図のように、連結ネック軸向には、
あらかじめ、上下の連動ラチェットギヤ・ロッドｃ）０
の先端部０を転動自在に嵌合装着させて置く。

（ハ）　この連結ネック軸（（Ｃ）と、上下の連動ラチ
ェットギヤ・ロッド０■の先端部■との連結嵌合部は、
適当なベアリングの嵌入装着に依り極めて軽快、円滑に
転動する。

に）厚めの連動ラチェットギヤ・ロッドは、その後端部
を上部連動ラチェットギヤ・ロッドΩと、下部連動ラチ
ェットギヤ・ロッド（Ｄ）に分岐する。

上下のロッドのギヤは、逆方向に形成する。

（ホ）屈曲クランク（４）■と分離された大ギヤ（Ｅ）
の前面に、共軸連結Ｍで、厚めのラチェットギヤ・リン
グ（Ｆ）、及至を合体、ダブルギヤとして形成する。

（へ）　この前面の厚めのラチェットギヤ・リング■は
、強烈な磁気力を帯びた、永久磁石鋼（パーマネントマ
グネット）にて形成する。

（ト）　　ラチェットギヤ自リング（Ｆ）、及至のギヤ
と、上下の連動う、チェットギャ・ロッドΩ０のギヤと
を、上下交互のスライド嵌合、逸脱に吸着する。

（判　大ギヤ（Ｆ）、及至と、後輪のフリーホイール■
とをチエン（Ｎ）をもって連結する。

一作用・実施例− （イ）いま、自転車のペダルを踏み下げてゆく回転過程
で、その最も踏み下げ易く、且又、有効、適切な強い駆
動力の発生区間は、第３図のように屈曲クランク（Ａ）
＠が、大体、仰角４５°前後の位置より、以下順次各図
を経て、第６図の俯角４５″前後までの上下的９０°の
扇状形内である６（ロ）　この第３図のように、屈曲ク
ランク（Ａ）＠が大体、仰角４５°前後のときより、テ
コの力点であるペダル（１）（ペダル軸）を力強く踏み
下げてゆけば、クランク軸（Ｂ）を支点とし、作用点で
ある連結ネック軸向は、これと連結された上下の連動ラ
チェットギヤ・ロッドΩ■の先端部０を、その強烈な引
っ張りのけん引力をもってけん引してゆく。

（ハ）以後、連動ラチェットギヤ・ロッド０■の交差、
傾斜に依る内外角度の変化、変転につれ、そのけん引力
はグングンと逓増、強烈となってゆく。

（標準瞬発ピーク時　　　　１対１８）に）　この強烈
なけん引で第３図、第４図のように、上部連動ラチェッ
トギャーロツドロのギヤは、ラチェットギヤ・リング（
Ｆ）、及至のギヤの強力な磁気吸着と共にピタリ噛み合
い一致。（第１２図）これを力強く前右廻りに回転させ
てゆく。従って、これと重複合体の大ギヤ■も同一回転
し、連結のチエン（Ｎ）をけん引し尤後輪のフリーホイ
ール（Ｂ）を前右廻りに回転させてゆく。

（ホ）　このとき、下部連動ラチェットギヤ・ロッド（
Ｅ）のギヤは、第３図、第４図のように、ラチェットギ
ヤ・リング０のギヤの強い磁気吸引を受けつつも、スレ
スレ不即不離のフリーな逸脱前進をしてゆ（。

（へ）　こうして屈曲クランク（Ａ）■は、第４図を経
て、ピーク変換点である・水平デッドポイントを一瞬に
パスして、次の第５図に至る俯角内への踏み下げとなる
。〔無オーバーラン〕 （ト）　　この俯角内に突入瞬間より、今度は、下部連
動ラチェットギヤ・ロッド■のギヤは、ラチェットギヤ
・リング（Ｆ）、及至に依る磁気吸着と共にピタリ合致
（第１３図）。その瞬発的強烈な（１対１８）押し出し
突き出しの押進力で、ラチェットギヤ・リング（Ｆ）、
及至を力強く前右廻りに回転させる。

従って、大ギヤ（Ｆ）、及至、チエン（Ｎ）を経て、後
輪のフリーホイール（Ｂ）を前右廻りに回転させてゆく
。

（ト）　このとき、上部連動ラチェットギヤ・ロッド（
Ｑは、ラチ）ットギャ・リング（Ｆ）、及至の強烈な磁
気吸引を受けつつも、不即不離スレスレのフリーな逸脱
後進を続けてゆく。

（す）　　こうして、後輪のフリーホイール■を力強く
回転させ続けて、右側面片側のペダル（１）と、屈曲ク
ランク（Ａ）■は、第６図の俯角４５°前後までの一応
の作動を終り、その後は、それまでの強烈な惰力、惰性
をフルに利し、−気に下限点をいとも軽快にクリアして
、第７図の後方俯角４５°前後の位置に転移する。

〔クランク及びペダルの下限点、上限点の各死点付近は
駆動力伝達の無効、無能区間〕休）　これに引続き交替
して、第７図のように、左側面向側のペダル（Ａ）及び
、クダンク■を踏み下げてゆけば、これと連動して、下
部連動ラチェットギヤ・ロッド０は、強烈に、逓増して
ゆ（突き゛出し、跳ね揚げの押進力をもって、これと噛
み合っている、ラチェットギヤ・リング（Ｆ）、及至を
力強く前右廻りに回転前進させてゆく。

（４）　このとき、上部連動ラチェットギヤ拳ロッド０
は、ラチェットギヤ・リング（Ｆ）、及至と絶対に噛み
合わず、逸脱してフリーなスライド後進をしてゆく。

（４）　これに引続き、第８図、第９図のように、強烈
な引き揚げ、引っ張りのけん引力をもって、ラチェット
ギヤ・リング（Ｆ）、及至を前方右廻りに回転させ続け
、第１０図の前方俯角４５°の位置あたりまでの一応の
作動を終り、再び、第３図の右側□面の屈曲クランク（
Ａ）＠及び、ペダル（１）に交替する。

（ワ）　このように、第１４図、第１５図の従来の自転
車のクランク（３）　（４）と、ペダル（１）　（Ａ）
の場１合と全く同一の回転軌跡、同一速度のもとで、そ
の駆動力のみは、革命的、圧倒的な大増強を具現した。

■）　即ち、第１４図の従来の駆動方式の一例では、大
ギヤ＠３４Ｔ０後輪のフリーホイール■は１４Ｔ０その
回転比２・Ｃに対し、本発明機構のラチェットギヤ・リ
ング（Ｆ）、及至は１２　Ｔ　０これと合体同一回転の
大ギヤ（Ｆ）、及至は従来と全く同じ３４Ｔ０これとチ
エン（Ｎ）で連結するフリーホイール■は、従来そのま
まの１４　Ｔ　０従って総て同一速度。

（ヨ）　また、その駆動力の比較では、第１４図の従来
の方式では、ペダル軸（５）に集中された１の踏下力は
、作用点である大ギヤ（Ｅ）の部分には、約２倍程度に
増強されるのみである。

し）これに反し、本発明の駆動機構に依れば、ペダル軸
に集中された同じ１の踏下力は、瞬発ピーク時点では実
に１対１８と画期的穴激増されて、ラチェットギヤ・リ
ング（Ｆ）、及至を駆動回転する。

（リ　この強烈な駆動力も、〔テコ〕の必然の定理で、
共軸（財）を支点とし、作用点の大ギヤ（ト）には約３
分の１の１８対６と減力伝達される。

然し、減力されても、この６の駆動力は、従来の１対２
に対し、実に３倍の強烈駆動力である。

ハ　発明の効果 本発明は以上のような構造であるから、これに依って、
下記のような優れた効果が得られる。

（イ）即ち、抵抗のすくない平坦地では、従来の３分の
１という超軽快走行であり、また、最も苦しく困難その
ものであった登り坂道では、従来の実に〔２倍夏至３倍
〕という圧倒的に強烈な瞬発駆動力で、らくらく登板走
行が可能となった。

ここに革命的なＣ夢のエポック自転車〕が実現された。

（ロ）尚、この登や坂道では、両側面前後のペダル（１
）　（Ａ）を、シーソー式のリレーで交互に踏み下げれ
ば〔前後どちらでもこげる〕上限、下限のロス区間を完
全にオミット。実に効果的に楽々、軽々と登板走行がで
きるようになった。

（ハ）　これらは総て長期にわたる厳密な実地訛乗、実
験の結果、その卓越したメリット。その超軽快さは歴然
として実証され、確認されたものである。

に）　また、その走行中に於ける各伝動機構のスムーズ
円滑な回転、その静粛、軽快さ、安全快適な乗や心地な
ど、その他、すべての点において従来の場合と違和感皆
無。全く同一であり、正に旧套を完全に脱却し１新時代
の小型、軽量、最強力の乗や物としての自転車となった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明機構のうち、右側面片側の後部クランク
囚。前部クランク（Ｂ）。連結ネック軸０゜ペダル（１
）の各連関上面図。 第２・図は第１図の右側面図。 第３図は本発明機構の右側面片側の屈曲クランク囚■及
び、ペダル（１）が前方仰角４５°のときの右側面図。 第４図は同じ前方仰角１０°のときの右側面図。 第５図は同じ前方俯角１０”のときの右側面図。 第６．図は同じ前方俯角４５°のときの右側面図。 第７図は左側面向側のクランク■及びペダル（Ａ）が前
方仰角４５°のときの右側面図。 第８図は同じ前方仰角１０°のときの右側面図。 第９図は同じ前方俯角１０″のときの右側面図。 第１０図は同じく前方゛俯角４５°の右側面図。 第１１図は上下連動ラチェットギヤ・ロッド（Ｃ）（Ｄ
）の万一の逸脱阻止のため、ラチェットギヤ・リング（
Ｆ）、及至の前面に、ストッパー・フランジプレート■
（反磁性体夏至常磁性体）を装着した右側面図。 （これは第３図より第１０図まで共通）第１２図はラチ
ェットギヤ・リング（Ｆ）、及至の磁気吸着に依り、上
部連動ラチェットギヤ・ロッド（Ｏが嵌合、合致瞬間の
上面図。 第１３図はラチェットギヤ・リング（Ｆ）、及至の磁気
吸着に依り、下部連動ラチェットギヤ番ロッド０が嵌合
、合致瞬間の上面図。 第１４図は従来の駆動方式の右側面図。 第１５図は第１４図のうち、右側面片側のクランク（３
）と、ペダル（１）の上面図。 符号 （Ａ）：後部クランク　　　＠：前部クりンクｃ）：上
部連動ラチェットギヤ・ロッド　　　■：下部連動ラチ
ェットギヤ・ロッド　　　■：大ギヤ　　　（Ｆ）、及
至：ラチェットギヤ・リング　　　働：連結ネック軸　
　　（［（）　：　（Ｃ’）Ｑ）の先端部　　　■：後
輪のフリーホイール　　　Ｍ：ギヤ■（Ｆ）、及至の共
軸■：ニストラパーフランジプレート。 （１）：右側面片側のペダル　　　（Ａ）：左側面向側
のペダル　　　（３）：従来の右側面片側のクランク（
４）：従来の左側面向側のクランク　　　（５）：ペダ
ル軸　　　（Ｂ）：クランク軸。 図面 第 図 図面 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（イ）本発明は、前後、長短のクランクが一体の屈曲
   クランク（Ａ）（Ｂ）。上下に分岐された連動ラチェッ
   トギヤ・ロッド（Ｃ）（Ｄ）、及至、これと類似機能の
   連動ギヤロッド。大ギヤ（Ｅ）と重複合体されたラチェ
   ットギヤ・リング（Ｆ）、及至、これと類似機能のギヤ
   リング。 以上の主要３部分に依つて構成される。 （ロ）即ち、右側面片側のクランクは、後列の極めて短
   い後部クランク（Ａ）と、その前列に並行する長い前部
   クランク（Ｂ）とに分割し、その中間部を連結ネック軸
   （Ｇ）に依る連結で、この両クランクを全く一体的の屈
   曲クランク（Ａ）（Ｂ）として形成する。 （ハ）連動ネック軸（Ｇ）には、あらかじめ、上下の連
   動ラチェットギヤ・ロッド（Ｃ）（Ｄ）の先端部（Ｈ）
   を転動自在に嵌合させて置く。 （ニ）連動ラチェットギヤ・ロッドの後端部は、上部連
   動ラチェットギヤ・ロッド（Ｃ）と、下部連動ラチェッ
   トギヤ・ロッド（Ｄ）に分岐して形成する。 （ホ）屈曲クランク（Ａ）（Ｂ）と分離された大ギヤ（
   Ｅ）の前面に、強烈な磁気を帯びた永久磁石鋼（パーマ
   ネントマグネット）で作成された、ラチェットギヤ・リ
   ング（Ｆ）を重複合体してダブルギヤに形成。 （ヘ）ラチェットギヤリング（Ｆ）のギヤと、上下の連
   動ラチェットギヤ・ロッド（Ｃ）（Ｄ）のギヤとを、上
   下交互のスライド嵌脱に噛み合わせ吸着する。 （ト）大ギヤ（Ｅ）と、後輪のフリーホイール（Ｋ）を
   チエン（Ｎ）で連結する。