JPH0439188A - 回転駆動装置 - 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、回転駆動部の回転入力を増大させると共に、
増速しで出力側より取出す装置であって、例えば、自転
車、バイツ、自動車等の回転駆動機構、あるいは、発電
機その他の回転駆動機構等として広く利用できる回転駆
動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

自転車を例にとると、その駆動部は、チェーンホイール
と、その左右に取り付けたクランクと、クランクに固定
したペダルとから成っていて、ペダルを踏むことにより
チェーンホイールを回転させ、その回転をチェーンを介
して後輪に伝える。このような駆動機構の場合、クラン
クの回転がクランク軸を介してそのままチェーンホイー
ルに伝達されるので、チェーンホイールに大きな回転力
を与えるためには、ペダルに大きな力をかけなければな
らず、登板走行、高速走行等には負担となる。なお、変
速ハブを備えたものもあるが、それは単にギア比によっ
て高速回転を得るもので、それによって効率よく大きな
出力が得られる訳ではない。また、その構成は、そのま
ま他の回転駆動装置に転用することはできない。

本発明者は、このような問題を解決するための種々の装
置を既に提唱している（特願昭６１１９７９３８号等）
。

〔発明が解決しようとする課題〕

然るに、上記従来の装置の場合得られる出力トルクは十
分とはいい難く、且つ、トルク発生効率がよいともいえ
ず、必らずしも満足のいくものではなかった。

そこで本発明は、上記のような過負荷時にもさして大き
な力を要せずに、効率よく大きな出力トルクが得られ、
以てスムーズ走行等を可能ならしめる回転駆動装置であ
って、自転車の外、種々の回転機構に応用することがで
きる回転駆動装置を提供することを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、入力手段によって主軸を軸に偏心回転駆動さ
れる偏心板を設け、この偏心板に外歯車と内歯車とを備
えた偏心複合ギアを固定し、一体化されていて前記主軸
に軸支された同径又は異径の２つの外歯車から成る二段
ギアを設け、その一方の外歯車を前記偏心複合ギアの内
歯車側に噛合させると共にその他方の外歯車を、出力手
段が固定された支持ホイールを介して前記主軸に軸支さ
れた内歯車に噛合させ、更に前記偏心複合ギアの外歯車
側を、前記主軸を中心に配置固定された静止内歯車に噛
合させて成る回転駆動装置、又は、前記装置において、
更にその偏心板上に軸支された１枚又は２枚の方向変換
ギアを設け、これに前記二段ギアの一方を噛合させ、ま
た、前記方向変換ギアを、前記出力手段と一体化された
内歯車に噛合させて成る回転駆動装置、を以て上記課題
を解決した。

〔作　用〕

入力手段からの回転入力により偏心板を介して偏心複合
ギアが偏心回転（公転）すると共に、その公転に伴い、
静止内歯車を介して自転する。

その自転運動がその内歯車を介して二段ギアを回転駆動
し、その回転駆動力は、直接又は方向変換ギアを介して
主軸に軸支された内歯車に伝達され、出力手段より出力
される。

〔実施例〕

本発明に係る装置を、自転車の駆動部に適用した場合の
好適な実施例を、図面に依拠して説明する。

図中１はクランク軸（主軸）で、その一端に、ペダルを
備えたクランクアーム２が取り付けられる。他の回転駆
動装置においては、クランクアーム２の代わりに、入力
用のギアやプーリ等が取り付けられることになる。３は
クランファム２に固定された偏心板で、クランク軸１が
偏心的に挿通されることにより、クランク軸ｌに対し偏
心的に自由回転するようになっている。

４は軸受５を介して偏心板３に嵌め付けられた支持環で
、これに、外側に外歯車が、また、内側に内歯車が形成
された環状の偏心複合ギア６が固定される。７は偏心板
３の内側面に固定されたギア軸で、１つ又は一体化され
た２つの同径又は異径の方向変換ギア８．９を軸支する
。

方向変換ギア８．９は、入力回転方向と出力回転方向と
を逆にする場合に配備される。３ａは、偏心板３と方向
変換ギア８．９との間に配備したスペーサーである。１
０は軸受１１を介してクランク軸１に取り付けられた外
歯車で、上記偏心複合ギア６の内歯車に内接噛合する。

１２は外歯車ｌＯに一体化され、やはり軸受１１を介し
てクランク軸１を軸に回転するギアで、上記方向変換ギ
ア８．９の偏心板３側のギア８に噛合する。

１３は軸受１４を介してクランク軸１に取り付けられた
支持ホイールで、これに内歯車１５が固定される。この
内歯車１５には、方向変換ギア８．９が内接噛合する。

なお、方向変換ギアが１つのギアから成るときは、その
ギアが内歯車１５に噛合することになる。また、方向変
換ギアが省略されているときは、ギア１２が内歯車１５
に噛合する。１６は軸受１４に固定されたチェーンホイ
ール等の出力手段で、内歯車１５及び支持ホイール１３
と一体となってクランク軸１を軸に回転する。

１７は複数のアーム１７ａを介して車体に固定された静
止内歯車で、これに偏心複合ギア６が内接噛合する。

上記構成において、入力手段たるクランファム２に加え
られた回転入力は、クランクアーム２に固定された偏心
板３に直接伝達され、偏心板３はクランクアーム２と一
体となって、クランク軸１を軸に偏心的に回転する。こ
の偏心板３の偏心回転に伴い、軸受５及び支持環４を介
して偏心板３に取り付けられている偏心複合ギア６が、
偏心的に回転する。その際偏心複合ギア６の外歯車は、
常にその回転半径の最も大きな部分のみが静止内歯車１
７に噛合し続ける。

ところで、上記外歯車の回転半径が最大の部分は、他の
部分に比較して、回転半径の二乗に正比例する慣性モー
メントも最大となっている。

即ち、上記外歯車は、常にその平均慣性モーメントより
もかなり大きな慣性モーメントを以て静止内歯車１７を
回転させようとし続け、その結果、固定されていて回転
しない静止内歯車１７から反作用を受け、その偏心回転
方向とは逆の方向に自転する。そのためその回転力は、
上記偏心板３を偏心回転させるために使われる入力に対
し、倍加されたものとなる。この偏心複合ギア６の自転
運動は、その内歯車部分に内接噛合している外歯車１０
に伝達され、外歯車１０は、それと一体化されているギ
ア１２と共にクランク軸１を軸に高速回転駆動される。

ギア１２の回転は直接、あるいは、それに噛合する方向
変換ギア８．９を介して内歯車１５に伝達され、内歯車
１５の回転は、支持ホイール１３並びに軸受１４を介し
、出力手段１６から出力される。

〔発明の効果〕

本発明は上述した通りであって、３つの内歯車を用いる
ことにより、コンパクトであって、効率よく高トルクを
発生し得る装置が得られ、多種多様の回転駆動装置に利
用し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の分解斜視図、第２図はその組
立時の縦断面図、第３図は組立時の一部切截背面図であ
る。 符号の説明 １−主軸、　　　　　　　２−クランクアーム３−・偏
心板、　　　　　６−・偏心複合ギア８．９一方向変換
ギア、１０．１２−・−外歯車１３−支持ホイール、　
　１５−・内歯車１７−静止内歯車　　　　１６−出力
手段第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力手段によって主軸を軸に偏心回転駆動される
   偏心板を設け、この偏心板に外歯車と内歯車とを備えた
   偏心複合ギアを固定し、一体化されていて前記主軸に軸
   支された同径又は異径の２つの外歯車から成る二段ギア
   を設け、その一方の外歯車を前記偏心複合ギアの内歯車
   側に噛合させると共にその他方の外歯車を、出力手段が
   固定された支持ホイールを介して前記主軸に軸支された
   内歯車に噛合させ、更に前記偏心複合ギアの外歯車側を
   、前記主軸を中心に配置固定された静止内歯車に噛合さ
   せて成る回転駆動装置。
2. （２）入力手段によって主軸を軸に偏心回転駆動される
   偏心板を設け、この偏心板に外歯車と内歯車とを備えた
   偏心複合ギアを固定し、一体化されていて前記主軸に軸
   支された同径又は異径の２つの外歯車から成る二段ギア
   を設け、その一方の外歯車を前記偏心複合ギアの内歯車
   側に噛合させると共にその他方の外歯車を、前記偏心板
   上に軸支された１枚又は２枚の方向変換ギアに噛合させ
   、前記方向変換ギアは、出力手段が固定された支持ホイ
   ールを介して前記主軸に軸支された内歯車に噛合させ、
   更に前記偏心複合ギアの外歯車側を、前記主軸を中心に
   配置固定された静止内歯車に噛合させて成る回転駆動装
   置。