JPH05139363A - 原節・媒介節・従節を装設したクランク機構 並びに、テコ支点を設けたクランク機構。 - Google Patents

原節・媒介節・従節を装設したクランク機構 並びに、テコ支点を設けたクランク機構。

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JPH05139363A
JPH05139363A JP35535991A JP35535991A JPH05139363A JP H05139363 A JPH05139363 A JP H05139363A JP 35535991 A JP35535991 A JP 35535991A JP 35535991 A JP35535991 A JP 35535991A JP H05139363 A JPH05139363 A JP H05139363A
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crank
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Minoru Kamimura
實 上村
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ストロークを変えることなくクランク長さを増
し、テコ原理を用い、更に、複数個連結さす事に依っ
て、飛躍的なトルクの増幅を出現せしめ、最終的には一
種の永久運動に依って、クリーンなエネルギーの継続的
な創出を実現せしめる。 【構成】出力軸Ａに従節２を固着し、一端に入力軸Ｂを
固着したクランクレバー４の他端に原節５を固着する。
原節５と従節２の間に媒介節６を介する。弾性体を有す
る支点軸保持アーム１の一端を出力軸Ａに固着係合し、
他端は支点軸３を介してクランクレバー４の端部に軸着
する。入力軸Ｂと入力主軸ＢＸの間に入力ロッド２８を
介する。また、出力軸Ａと入力主軸ＢＸを固着係合し
て、単体としての当該クランク機構を複数個連結して成
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クランク長さを増幅し
たクランクレバーに拠り、及び該クランクレバーにテコ
の原理を加味することに拠り、回転トルクを増幅せし
め、原節・媒介節・従節を介して出力軸に増幅したトル
クを伝えるクランク機構に関するものである。従って、
従来のクランク使用のあらゆる機構に適応するのみなら
ず、駆動力に関するあらゆる機構において、エネルギー
増幅及び創出、又は省エネルギーをもたらす機構として
応用可能なクランク機構である。尚、本発明は当該出願
人と同一の出願人に依って、先般特許出願された、「整
理番号００３・整理番号００４」の自転車のクランク機
構を敷衍拡張し一般化したものである。そこで上記二つ
の自転車のクランク機構を「先行技術」として下記の様
に名指しするものとする。 「先行技術１」・・・「整理番号００３・提出日平成３
年８月２６日・発明の名称クランク長さを増した自転車
のクランク機構」（受付番号：２９１１８６０１１６
２） 「先行技術２」・・・「整理番号００４・提出日平成３
年９月５日・発明の名称テコ支点を設けた自転車のクラ
ンク機構及び従節に軸着した支点軸保持アーム」（受付
番号：２９１１９４０１２２１） また、現在巷間に普及している従来からのクランクを・
・・「従来技術」と名指しする事にする。
【０００２】
【従来の技術】「従来技術」のクランクの機能は、運動
形態の変換とトルクの変換である。運動形態の変換は主
として、直線運動を円運動に、円運動を直線運動に変換
する事にある。トルクの変換は、（トルク＝入力×作用
半径）の関係式に拘束されて為される。従って、入力一
定の時はトルクを増幅さす為には、比例して作用半径を
増幅させねばならない。即ち、トルクの変換前後におい
て、数値１の仕事量は変化することなく、数値１の仕事
量であり続ける。「先行技術」のクランク機構において
は、揺動しながら回転する為、クランクの回転ストロー
クにおいて、原理的な軌跡の長さに比べて実際上の行程
円周は飛躍的に縮小されるというパラドックスな関係を
形成するので、トルクの変換前後において仕事量に変化
をもたらすことになる。例えば、同じ入力と回転ストロ
ークでありながら、「従来技術」に比べ約２倍から２０
倍位のトルクの増幅が可能である。この様な駆動力に関
するクランク機構の単位体としての機能においては、
「先行技術」と本発明は同じであるが、機構の拡張敷衍
や、クランクの軸を確保支持する方法等において未だ十
分に提示されていない。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】「従来技術」のクラン
クでは仕事量は常に一定であり、トルクを増幅する為に
は比例して回転ストロークを大きくしなければならな
い。本発明は回転ストロークを変えること無く、トルク
を飛躍的に増幅せしめる事を目的とする。又、「先行技
術」のクランク機構においては、単独使用の単位体とし
ては本発明と同じレベル迄上記の目的は達成されている
が、重層的な複合使用による更なるトルクの飛躍的な増
幅方法は提示されていない。また、クランクの軸を確保
支持する方法も十分に提示されていないので、機構の編
成上バリエーションに欠ける。本発明はこれ等を補うも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】単独使用時の単位体とし
てのクランク機構に関する、主としてトルクの増幅を目
的とする仕事量の増幅についての手段は、「先行技術
１」「先行技術２」によって詳述しており、趣旨は同じ
であるので重複する処は省略する。従って、主としてク
ランクの支点を確保支持する方法に就いて図面に基づい
て、系統的に説明する。また、機素の概念は「先行技
術」に準ずる。 〔イ〕 「図１」「図２」参照。クランクレバー（４）
の端部に原節（５）を対称的に固着する。出力軸（Ａ）
の端部に従節（２）を対称的に固着する。原節（５）と
従節（２）の間に、接点を軸着にして媒介節（６）を介
する。クランクレバー（４）の他端に入力軸（Ｂ）を固
着する。このとき、当該クランク機構は実質的な機素と
しての支点軸を有しないが、クランクレバー（４）の力
学上の質点としての支点は、該レバー（４）端部の原節
（５）との交点に形成される。以上は「請求項１」「請
求項２」の範疇に属するものである。 〔ロ〕 少なくとも機素の一部に、所要の弾力を持った
弾性体を含み持って形成された質点支点確保サスペンシ
ョン（１５）を、当該クランク機構に係合装設して、ク
ランクレバー（４）の質点としての支点を確保する方
法。これは、「請求項３」の範疇に属するものである。 「図３」参照。質点支点確保サスペンション（１５）の
一端を原節（５）の軸部に軸着し、他端は出力軸（Ａ）
と直接または間接的に軸着関係に係合さす。間接的軸着
は「図３−Ｗ」に示す如く、出力軸（Ａ）に従節（２）
を固着し、該従節に軸着して該サスペンション（１５）
を装着し、エッジリング（２ａ）を該従節（２）の端部
に螺着してとめる。 「図４」参照。質点支点確保サスペンション（１５）の
一端を原節（５）の軸部に軸着し、他端は従節（２）の
軸部に軸着する。但しこの時、該サスペンション（１
５）は、各々二つの原節（５）、従節（２）、媒介節
（６）によって形成される四辺形のリンクにおいて対角
線状に装設するものとする。 「図５」参照。二つの媒介節（６）の間に質点支点確保
サスペンション（１５）を係合装設する。 「図６」参照。質点支点確保サスペンション（１５）の
一端を従節（２）の軸部に軸着し、他端はクランクレバ
ー（４）に軸着係合さす。 「図７」参照。質点支点確保サスペンション（１５）の
一端を原節（５）の軸部に軸着し、他端はクランクレバ
ー（４）に軸着係合さす。 「図８」「図９」参照。質点支点確保サスペンション
（１５）を媒介節（６）に装設し、原節（５）及び従節
（２）の長円形の軸部に係合さす。質点支点確保サスペ
ンション（１５）を原節（５）及び従節（２）に装設
し、媒介節（６）の長円形の軸部に係合さす。 「図１０」参照。原節（５）及び従節（２）と媒介節
（６）の軸着部において、同極の磁性体軸と磁性体軸受
を係合装設し、その反発力でクランクレバー（４）の質
点としての支点を確保支持さす。その他、原節（５）と
媒介節（６）及び、従節（２）と媒介節（６）に質点支
点確保サスペンション（１５）を係合装設する。 〔ハ〕 少なくとも機素の一部に所要の弾力を持った弾
性体を含み持って形成された、質点支点保持アーム（１
ａ）を当該クランク機構に係合装設して、クランクレバ
ー（４）の質点としての支点を確保する方法。これは
「請求項４」の範疇に属するものである。 「図１１」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）と固着関係に係合させ、他端はクランクレ
バー（４）に固着関係に係合さす。該レバー（４）との
固着方法はいろいろ可能であるが、その一つとしてこの
場合は「図１１−Ｗ」に示す如く、固定部を延長した入
力軸（Ｂ１）に該アーム（１ａ）を緊合螺着している。
また、該アームの弾性体はコイルバネを用いている。 「図１２」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）と軸着関係に係合させ、他端はクランクレ
バー（４）に固着関係に係合さす。 「図１３」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）と固着関係に係合させ、他端はクランクレ
バー（４）に軸着関係に係合さす。該レバー（４）との
軸着方法はいろいろ可能であるが、その一つとしてこの
場合は「図１３−Ｗ」に示す如く、固定部を延長した入
力軸（Ｂ１）に、該アーム（１ａ）を軸着した螺着軸
（２７）を緊合螺着している。 「図１４」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）と固着関係に係合させ、他端はクランクレ
バー（４）に突設した軸に軸着する。該アーム（１ａ）
の弾性体としては弾性ゴムを貼着緊合している。 「図１５」参照。原節、媒介節、従節を歯合によって係
合する方法である。クランクレバー（４）の一端に原節
（５）と媒介節支点保持腕α（６ａ）の一端を固着関係
に係合させ、該保持腕α（６ａ）の他端は媒介節（６）
と軸着する。出力軸（Ａ）の端部と従節（２）及び質点
支点保持アーム（１ａ）の一端を固着関係に係合させ、
該保持アーム（１ａ）の他端はクランクレバー（４）の
端部と軸着関係に係合さす。 「図１６」参照。原節、媒介節、従節を噛合によって係
合する方法である。クランクレバー（４）の一端に原節
（５）と媒介節支点保持腕α（６ａ）の一端を固着関係
に係合させ、該保持腕α（６ａ）の他端は媒介節（６）
と軸着する。媒介節支点軸保持腕β（６ｂ）の一端を出
力軸（Ａ）に固着し、他端は媒介節（６）と軸着する。
該保持腕αと該保持腕βの軸は互に接触しない様に配慮
して装設する。従節（２）と質点支点保持アーム（１
ａ）の一端を出力軸（Ａ）に固着し、該保持アーム（１
ａ）の他端はクランクレバー（４）の端部に軸着関係に
係合さす。 「図１７」参照。出力軸（Ａ）に質点支点保持アーム
（１ａ）の一端を軸着し、他端はクランクレバー（４）
の端部に軸着関係に係合さす。 「図１８」参照。出力軸（Ａ）に質点支点保持アーム
（１ａ）の一端を軸着し、他端はクランクレバー（４）
に軸着関係に係合装設する。 〔ニ〕 同極の磁性体の反発力によってクランクレバー
の質点としての支点を確保する方法。「請求項４」の範
疇に属するものである。 「図１９」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）に固着または軸着し、他端には磁性体の軸
を装設し、クランクレバー（４）に装設された同極の磁
性体のリングに係合さす。 「図２０」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）に固着又は軸着し、他端には磁性体のリン
グを装設し、クランクレバー（４）に装設された同極の
磁性体の軸に係合さす。 〔ホ〕 支点軸保持アーム（１）の一端を出力軸（Ａ）
と固着関係に係合し、他端は支点軸（３）を介してクラ
ンクレバー（４）と軸着して成るもので、実質的な支点
軸を支持確保する方法である。これは「請求項５」の範
疇に属するものである。 「図２１」参照。一端に入力軸（Ｂ）を固着したクラン
クレバー（４）の他端に原節（５）を固着して支点軸
（３）を介して支点軸保持アーム（１）の一端と軸着す
る。該アーム（１）の他端は出力軸（Ａ）に固着関係に
係合さす。機素の一部に所要の弾力を持った弾性体を含
み持った媒介節（６）を、原節（５）と従節（２）にそ
れぞれ軸着して係合さす。 「図２２」参照。一端に入力軸（Ｂ）を固着したクラン
クレバー（４）の他端に原節（５）を固着して支点軸
（３）を介して支点軸保持アーム（１）の一端と軸着し
他端は従節（２）と共に出力軸（Ａ）に固着関係に係合
さす。支点軸保持アーム（１）は少なくとも機素の一部
に所要の弾力を持った弾性体を含み持って形成する。此
処の場合はコイルバネを用いている。 「図２３」参照。一部を板バネによって形成した支点軸
保持アーム（１）の一端を出力軸（Ａ）に固着し、他端
は支点軸（３）を介してクランクレバー（４）の端部に
軸着する。 〔ヘ〕 「図２４」参照。機素の一部に所要の弾力を持
った弾性体を含み持って形成された支点軸保持アーム
（１）の一端を出力軸（Ａ）と固着関係に係合し、他端
は支点軸（３）を介して原節（５）に軸着して成るもの
で、「請求項６」の範疇のクランク機構である。 「図２５」参照。該弾性体としてコイルバネで形成され
た支点軸保持アーム（１）の一端を出力軸（Ａ）と固着
関係に係合し、他端は支点軸（３）を介して原節（５）
に軸着して成るもので、「請求項７」の範疇のクランク
機構である。 「図２６」参照。上記と同じ趣旨の支点軸保持アーム
（１）を装設した「請求項８」の範疇のクランク機構で
ある。 〔ト〕 「図２７」参照。所要の弾力を持った弾性体を
含み持って形成された支点軸保持アーム（１）の一端を
従節（２）の軸部に軸着し、他端は支点軸（３）を介し
て原節（５）に軸着して成るもので、「請求項９」の範
疇のクランク機構である。 〔チ〕 「図２８」参照。一端に入力軸（Ｂ）を固着し
たクランクレバー（４）の他端に原節（５）を固着し支
点軸（３）を介して支点軸保持アーム（１）の端部に軸
着する。該アーム（１）は中央部で出力軸（Ａ）に軸着
し他端に入力軸を突設する。出力軸（Ａ）の端部に従節
（２）を固着し、原節（５）と従節（２）に媒介節
（６）を介する。これは「請求項５」の範疇に属するク
ランク機構である。 〔リ〕 「図２９」参照。弾性ゴムによる弾性体を含み
持って形成された支点軸保持アーム（１）の一端は支点
軸（３）を介してクランクレバー（４）の一端に軸着す
る。該アーム（１）の中央部で出力軸（Ａ）に軸着し他
端はクランクレバー（４）の他端と軸着関係に係合して
成るもので、「請求項５」の範疇のクランク機構であ
る。 「図３０」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体を板
バネによって形成して成るもので、「請求項５」の範疇
のクランク機構である。 「図３１」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体を引
張コイルバネによって形成して成るもので、「請求項
５」の範疇のクランク機構である。 「図３２」参照。原節（５）と従節（２）をスプロケッ
トで装設し、媒介節（６）をチェンで装設し、支点軸保
持アーム（１）の弾性体を板バネで形成して成るもの
で、「請求項５」の範疇のクランク機構である。 「図３３」参照。媒介節（６）をワイヤーロープで装設
し、支点軸保持アーム（１）の弾性体を板バネで形成し
て成るもので、「請求項５」の範疇のクランク機構であ
る。 「図３４」参照。媒介節（６）をワイヤーロープで装設
し、支点軸保持アーム（１）の弾性体を引張圧縮コイル
バネで装設して成るもので、「請求項５」の範疇のクラ
ンク機構である。 〔ヌ〕 同極の磁性体の反発力によって支点軸（３）の
位置を確保支持する方法。これも「請求項５」の範疇に
属するクランク機構である。 「図３５」参照。出力軸（Ａ）に軸着した支点軸保持ア
ーム（１）の一端を支点軸（３）を介してクランクレバ
ー（４）の端部に軸着し、該アーム（１）の他端に磁性
体の軸を突設し、クランクレバー（４）に装設された同
極の磁性体のリングに係合さす。 「図３６」参照。磁性体の軸とリングを上記と互に逆の
機素に装設して係合させたもの。 〔ル〕 「図３７」参照。機素の一部に所要の弾力を持
った弾性体（該場合は板バネ）を含み持って形成された
支点軸保持アーム（１）の中央部を出力軸（Ａ）に直接
又は間接的（該場合は間接的）に軸着し、該アーム
（１）の一端は支点軸（３）を介して原節（５）に軸着
し、他端は長穴の軸受を介してクランクレバー（４）の
端部に軸着して成るもので、「請求項７」の範疇のクラ
ンク機構である。該レバー（４）への軸着は、該場合入
力軸（Ｂ２）に装設された専用の軸にて為される。又、
「図３７−Ｗ」に示す如く、出力軸（Ａ）と該アーム
（１）との間接的な軸着方法は、出力軸（Ａ）に固着さ
れた従節（２）に装設された軸部に該アーム（１）を軸
着し、従節（２）にエッジリング（２ａ）を螺着して止
める。 〔オ〕 「図３８」「図３９」参照。支点軸保持アーム
（１）の一端を出力軸（Ａ）に軸着し、他端は支点軸
（３）を介してクランクレバー（４）の端部に軸着す
る。機素の一部を所要の弾力を持った弾性体によって形
成された質点支点保持アーム（１ａ）の一端を出力軸
（Ａ）に軸着し、他端はクランクレバー（４）に軸着し
て成るもので、「請求項１０」の範疇のクランク機構。 「図４０」参照。支点軸保持アーム（１）及び、質点支
点保持アーム（１ａ）共に、機素の一部に所要の弾力を
持った弾性体を有して成るもので、上記と同趣旨のクラ
ンク機構である。 〔ワ〕 「図４１」参照。出力軸（Ａ）と同一の軸線上
に入力主軸（ＢＸ）を装設し、該主軸（ＢＸ）の端部に
入力ロッド（２８）の一端を固着し、他端は長穴の軸受
を装設して、クランクレバー（４）の一端に固着された
入力軸（Ｂ）に軸着する。該レバー（４）の他端には原
節（５）を固着する。出力軸（Ａ）の端部に従節（２）
を固着し、原節（５）と従節（２）の間に媒介節（６）
を共に軸着関係に介して成るもので、「請求項１１」の
範疇のクランク機構である。 「図４２」参照。出力軸（Ａ）と入力軸（Ｂ１）の間に
質点支点保持アーム（１ａ）を装設して成る、上記と同
趣旨のクランク機構である。 「図４３」参照。出力軸（Ａ）と同一の軸線上に入力主
軸（ＢＸ）を装設し、該主軸（ＢＸ）の端部に入力ロッ
ド（２８）の一端を固着し、他端は長穴の軸受を装設し
て、クランクレバー（４）の一端に固着された入力軸
（Ｂ）に軸着する。該レバー（４）の他端は原節（５）
を固着し、支点軸（３）を介して、弾性体を装設した支
点軸保持アーム（１）の一端に軸着する。該アーム
（１）の他端は従節（２）と共に出力軸（Ａ）に固着す
る。原節（５）と従節（２）の間に媒介節（６）を共に
軸着関係に介して構成されるもので、「請求項１１」の
範疇のクランク機構である。 「図４４」参照。出力軸（Ａ）と同一の軸線上に装設さ
れた入力主軸（ＢＸ）の端部に入力ロッド（２８）の一
端を固着し、他端は長穴の軸受を介して、「請求項７」
のクランク機構の入力軸（Ｂ２）に軸着して成るもの
で、「請求項１１」の範疇のクランク機構である。 〔カ〕 「図４５」参照。「請求項１１」のクランク機
構を複数個連結して構成したもので、「請求項１２」の
範疇のクランク機構である。 〔ヨ〕 当該クランク機構の軸部の摩擦抵抗をより少な
くする為に、請求項｛１〜１２｝のクランク機構の各軸
部を転がり軸受で装設する。
【０００５】
【作用】本案のクランク機構の機能作用に就いての概要
は、「先行技術１」「先行技術２」に於いて詳述されて
いるので、重複する処は概ね省略する。本案の作用を図
面に基づいて説明する。 〔イ〕 「図１」「図２」参照。「従来技術」のクラン
クは出力軸またはクランク主軸に直接クランクアームが
固着されている為、（トルク＝クランク長さ×入力）の
関係式において、クランク長さは入力点から出力軸迄の
距離に限定されていた。本案のクランク機構では、原節
（５）・媒介節（６）・従節（２）を間に介して、クラ
ンクレバー（４）と出力軸（Ａ）を係合さすので、クラ
ンク長さは上記の限定から免れる事になる。即ち、クラ
ンクレバー（４）の入力点からの入力は、該レバー
（４）の他端の質点としての支点にトルクを発生させ、
該トルクは原節（５）・媒介節（６）・従節（２）を伝
わり、出力軸（Ａ）に伝達される。「図１」「図２」に
於いて、質点としての支点の位置を確保支持する為の装
置が施されていないので不安定であるが、二点鎖線の矢
印で示した様な小範囲の行程を往復運動するとき、本案
の趣旨であるトルクの増幅は可能であり、また実際の用
途としても、適応範囲は限られるが現実性を全く欠くと
いうものでもない。 〔ロ〕 「図３」「図４」「図５」「図６」「図７」
「図８」「図９」参照。対称的に装設された各々二つの
原節（５）、媒介節（６）、従節（２）は、四のピン接
点を持つ四辺形の不安定な四節連鎖を構成する。該構成
体に質点支点確保サスペンション（１５）を係合装設す
ることに拠って、不安定な四節連鎖は、限定した機能を
遂行するリンク機構になる。即ち、質点支点確保サスペ
ンション（１５）の弾性体の発条力の表れ始める初期値
の荷重を、当該クランク機構の重量＋α（但し、αは入
力時における当該クランク機構の各軸の摩擦抵抗の総
和）以上に設定して形成すると、入力軸（Ｂ）からの入
力はクランクレバー（４）の他端の質点としての支点に
トルクを発生せしめるが、該トルクが該発条力以下のと
きは、当該クランク機構の全体は一つの固定連鎖した剛
接合体として作用し、その性能は「従来技術」のクラン
クと同じものとなる。しかし、入力時の該トルクが該発
条力以上になった時、固定連鎖は破れて当該クランクは
限定連鎖の機構と成る。従って、（入力×クランクレバ
ーの長さ）のトルクは原節（５）、媒介節（６）、従節
（２）を伝わって出力軸（Ａ）にそのまま伝達される。
この時リンク機構の四辺形は歪むが、該サスペンション
（１５）の発条力の復元力が元の四辺形に戻ろうとして
作用するので、当該クランク機構全体が出力軸（Ａ）を
中心とする回転運動をする。即ち、当該クランク機構は
トルクの発生に於いて、クランクレバーの長さ×入力、
でありながら回転半径は「従来技術」のクランクと同等
の、入力軸と出力軸の距離で済むと云う事になる。「図
１０」は該弾性体の発条力を、同じ磁極の二つの磁性体
の反発力に置き換えて機能させたものである。 〔ハ〕 「図１１」「図１２」「図１３」「図１４」
「図１７」「図１８」参照。クランクレバー（４）の力
学上の質点としての支点を確保することを目的とする、
質点支点保持アーム（１ａ）の内包する弾性体の発条力
を前項に準じて設定すると、原節（５）、媒介節
（６）、従節（２）、質点支点保持アーム（１ａ）、ク
ランクレバー（４）、入力軸（Ｂ又はＢ１）、出力軸
（Ａ）に依って構成される当該クランク機構は一つの限
定連鎖機構になる。入力軸（Ｂ又はＢ１）からの入力は
該弾性体によって所定以上の力の伝達は遮断される為、
該アーム（１ａ）の回路を通らず、専らクランクレバー
（４）を伝わり原節（５）に、クランクレバーの長さ×
入力、のトルクを発生せしめ、媒介節（６）従節（２）
を伝わってそのまま出力軸（Ａ）に伝達される。また、
該アーム（１ａ）の弾性体の復元力によって、当該クラ
ンク機構は出力軸（Ａ）を中心とした回転運動をする。
即ち、回転半径は「従来技術」のクランクと同じ入力軸
から出力軸迄の距離である。 「図１５」「図１６」参照。原節（５）、従節（２）、
媒介節（６）の各機素を歯車またはテコに依って装設す
るとき、該媒介節（６）に支点が必要になる。その時、
支点に作用する力の向きに依ってそれぞれの力の作用方
向を拮抗させない為に、二種類の媒介節支点保持腕が必
要になる。即ち原節（５）に固着関係に係合した、媒介
節支点保持腕α（６ａ）従節（２）に固着関係に係合し
た、媒介節支点保持腕β（６ｂ）である。「図１９」
「図２０」は質点支点保持アーム（１ａ）の弾性体の発
条力の代わりに、同じ磁極の二つの磁性体の反発力に置
き換えて機能させたものである。 〔ニ〕 クランクレバー（４）の端部に実体的な支点軸
（３）を係合し、該支点軸（３）を所要の位置に確保支
持する、支点軸保持アーム（１）を装設した当該クラン
ク機構のバリエーションを説明する。 「図２１」参照。弾性体を持たない支点軸保持アーム
（１）が従節（２）と固着関係に、原節（５）と軸着関
係に係合しているため、もしも媒介節（６）が弾性体を
内包しない機素ならば当該クランク機構は固定連鎖にな
り、一つの剛接合体と成ってしまう。従って、該保持ア
ーム（１）に弾性体を有しないときは、媒介節（６）の
機素の一部に所要の弾力を持った弾性体を装設して形成
し、揺動し得る限定連鎖のリンク機構にしなければなら
ない。 「図２２」「図２３」参照。「先行技術１」のクランク
機構であり、作用はそこで詳述されているので省略す
る。 「図２４」「図２５」「図２６」「図２７」参照。「先
行技術２」のクランク機構であり、作用はそこで詳述さ
れているので省略する。 「図２８」参照。支点軸保持アーム（１）の端部に突設
した入力軸と、クランクレバー（４）の入力軸（Ｂ）か
らの入力により両者を同じ角速度で回転させた場合、該
保持アーム（１）は出力軸（Ａ）を中心として回転し、
支点軸（３）の位置をその回転円周上に確保する。そし
てその回転に要する力は、当該クランクの重量と各軸の
摩擦抵抗の総和との和である。また、その入力は該保持
アーム（１）の端部にトルクを生じさせるが、支点軸
（３）の軸着を介している為、原節（５）には伝わらな
い。一方、クランクレバー（４）は（入力×クランクレ
バーの長さ）のトルクを支点軸（３）の周りに発生さ
せ、そのトルクが原節（５）に伝わり、媒介節（６）で
は直線力に変化して伝わり、従節（２）で再びトルクに
変化して伝わるので、出力軸（Ａ）にはクランクレバー
（４）に拠り発生した支点軸（３）の周りのトルクがそ
のまま伝達される事になる。しかも、回転の軌跡は支点
軸（３）に依って誘導されるので、出力軸（Ａ）を中心
とした円周を辿る事になる。即ち、回転ストロークは
「従来技術」のクランクと同じでありながら回転トルク
は倍増する。つまり、仕事量の増幅をもたらす事にな
る。 「図２９」参照。緊合貼着された弾性ゴムに依る弾性体
を有する支点軸保持アーム（１）と、端部の長穴に依る
クランクレバー（４）との軸着係合に拠り、当該クラン
ク機構の全体は固定連鎖から免れて、揺動する限定連鎖
機構になる。入力軸（Ｂ１）からの入力はクランクレバ
ー（４）の他端に（入力×クランクレバーの長さ）のト
ルクを発生せしめ、原節（５）、媒介節（６）、従節
（２）を伝わり出力軸（Ａ）に伝達される。一方、支点
軸保持アーム（１）には、弾性体の弾力の作用によりワ
ンクッション遅れて当該クランク機構の全体を回転さす
為だけの力、即ち（当該クランク機構の重量＋各軸の摩
擦抵抗の総和）の荷重のみが伝わり、弾性体に負荷され
発条力の反発力となって支点軸（３）を移動させ、出力
軸（Ａ）を中心とする回転運動をせしめる。また、該保
持アーム（１）に生じるトルクは支点軸（３）の軸着で
遮断されて原節（５）には伝わらない。従って、クラン
クレバー（４）が出力軸（Ａ）を回転さす運動が先ず起
こり、続いて当該クランク機構の全体が出力軸（Ａ）を
中心として回転追動運動する事になる。拠って、回転ス
トロークは「従来技術」のクランクと同じでありなが
ら、出力のトルクはクランクレバーの長さに比例して増
幅することになる。 「図３０」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体とし
て板バネを用いたものであり、作用は上記と同じであ
る。 「図３１」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体にコ
イルバネを用いたものであり、作用は上記と同じであ
る。 「図３２」参照。原節（５）及び従節（２）にスプロケ
ット、媒介節（６）にチェンを採用し支点軸保持アーム
（１）の弾性体に板バネを用いたものであり、作用は上
記と同じである。 「図３３」「図３４」参照。媒介節（６）にワイヤロー
プを採用したものであり、機構の軸数が少なくて済むの
で、軸部の摩擦抵抗が小さくなると云うメリットがあ
る。作用は上記と同じである。 「図３５」「図３６」参照。支点軸保持アーム（１）に
おいて弾性体の発条力の代わりに同じ磁極の二つの磁性
体の反発力に置き換えて機能させたものであり、作用は
上記と同じである。 「図３７」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体に板
バネを採用した「請求項７」のクランク機構である。該
アーム（１）の作用は上記と同じであり、クランクレバ
ーその他の作用は「先行技術２」に詳述しているので省
略する。 〔ホ〕 「図３８」「図３９」「図４０」参照。支点軸
保持アーム（１）と質点支点保持アーム（１ａ）を併用
したもので、作用は上記と同じである。 〔ヘ〕 「図４１」参照。請求項２のクランク機構に入
力ロッド（２８）と入力主軸（ＢＸ）を設けたもので、
「請求項１１」のクランク機構である。一般に入力主軸
（ＢＸ）と出力軸（Ａ）は転がり軸受で受けて支持され
る。入力ロッド（２８）の端部は長穴の軸受になって、
入力軸（Ｂ）と軸着しているので、該クランク機構は一
応、限定連鎖機構になる。拠って入力主軸（ＢＸ）から
の入力トルクはそのまま入力軸（Ｂ）に伝わり、増幅さ
れたクランクレバー（４）の他端に倍増されたトルクを
生じしめ、原節（５）、媒介節（６）、従節（２）を経
て、そのまま出力軸（Ａ）に伝わる。 「図４２」参照。請求項４のクランク機構に入力ロッド
（２８）と入力主軸（ＢＸ）を設けたもので、「請求項
１１」のクランク機構である。入力ロッド（２８）の端
部は長穴の軸受になって入力軸（Ｂ１）と軸着してお
り、且つ所定の弾性体を有する質点支点保持アーム（１
ａ）の装設に拠り、明かに該クランク機構は限定連鎖機
構に成っている。入力主軸（ＢＸ）からの入力トルクは
入力ロッド（２８）を介してそのまま入力軸（Ｂ１）に
伝わり、クランクレバー（４）に拠り原節（５）に倍増
されたトルクを伝え、媒介節（６）、従節（２）、出力
軸（Ａ）へと倍増されたトルクは伝えられる。一方、入
力軸（Ｂ１）から質点支点保持アーム（１ａ）に伝わる
力は、所要の強度に設定された弾性体の発条力の初期値
を超える事は無い。何故なら該強度以上の力は、弾性体
の弾力が働いて遮断してしまう事になる。そして追動し
て弾性体に負荷された発条力が発揮されて、出力軸
（Ａ）を中心とした回転運動が起こる。従って、回転の
中心軸線及び回転ストロークは入力出力時ともに同じで
ありながら、トルクは入力時の約２倍に成って出力され
る。但し、該倍率は、出力軸（Ａ）〜入力軸（Ｂ１）の
距離とクランクレバー（４）の長さの倍率と同値の関係
である。 「図４３」参照。請求項５のクランク機構に入力ロッド
（２８）と入力主軸（ＢＸ）を設けたもので、「請求項
１１」のクランク機構である。作用は上記に準ずる。 「図４４」参照。請求項７のクランク機構に入力ロッド
（２８）と入力主軸（ＢＸ）を設けたもので、「請求項
１１」のクランク機構である。作用の趣旨は上記に準ず
る。トルクの増幅は数倍〜十数倍になる。 〔ト〕 「図４５」参照。出力軸（Ａ）と入力主軸（Ｂ
Ｘ）を合体させ、複数個の請求項１１のクランク機構を
重層的に作用して機能する様に連結して構成した、「請
求項１２」のクランク機構である。出力軸（Ａ）と入力
主軸（ＢＸ）を固着合体させた軸を、連結主軸（ＡＢ
Ｘ）と名指しする事にする。入力主軸（ＢＸ）、連結主
軸（ＡＢＸ）、出力軸（Ａ）は転がり軸受で受けてフレ
ームに係合支持する。この様に連結して機能さすとその
性能は、各単位体のクランク機構の性能の相乗積にな
る。例えば図４５に示す様に、トルクが２倍・５倍・１
５倍に増幅する性能を持つ当該クランク機構を３個連結
した場合、その出力にもたらすトルクの増幅は、２×５
×１５＝１５０倍と云う事になる。単体の性能が１０倍
のものを５個連結した場合１０５＝十万倍の出力の増幅
と云う事になる。この様に、連結するクランク機構の数
が増せば、それに伴い幾何級数的にトルクは増大する。
従って、クランク機構の各単体毎の部材応力も、入力側
から出力側へ階層的に幾何級数的に増大するので、設計
に関してこの点十分配慮しなければならない。また、回
転時の遠心力による偏向を少なくするために取り合いの
バランスを考慮しなければならない。トルクが増大すれ
ばそれだけ部材接点の各軸の摩擦抵抗が増すので、その
対策として当該クランク機構の各軸部に転がり軸受を採
用すればよりベターである。 〔チ〕 この様に仕事量が増幅すると云う事は、エネル
ギー恒常則に反する様に思われるが、そうではない。当
該クランク機構は、回転運動を司る機素に所要の弾力を
持った弾性体を有しており、これに拠って該機素の力の
通過を遮断し、且つ、続いて該弾性体の発条力の反発力
に拠って追動したりして、揺動しながら出力軸（Ａ）を
中心とした回転運動をする。従って、その軌跡の長さを
厳密に測定すれば、本来のエネルギー恒常則に則ったス
トロークを辿っている事になる。しかし、現実的には微
細な揺動の振幅は無視する事が出来る。実際的にも、回
転ストロークは出力軸（Ａ）と入力軸（Ｂ又はＢ１又は
Ｂ２）の距離を回転半径とする円周を揺動しながら辿
る。つまり、原理的には力×距離＝仕事量の法則と矛盾
する処はどこにも無いにかかわらず、実際的には同じ回
転ストロークでトルクが増幅すると云う、パラドックス
な関係が現実的に成立すると云う事になる。
【０００６】
【実施例】当該クランク機構の構成に就いては、今迄に
一つ一つ図面に基づいて説明しているので、ここでは実
際の使用例に就いて簡単に説明する事にする。 〔イ〕 自転車のクランク機構として用いると、その出
力は約２倍から１５倍位迄増幅させる事が出来る。尚、
複数個連結して組合せ重層的に機能作用する様に構成す
れば、その出力は飛躍的に増幅し、人力飛行機の駆動機
構として用いる事も出来る。また、人力羽撃き飛翔機と
いったものも実現可能なものとなる。或は、内燃機関の
クランクアームに用いれば、省資源エンジンを形成する
事が出来る。 〔ロ〕 出力増幅機関として用いる。入力軸、出力軸使
用のあらゆる駆動機関に装設採用することが出来、駆動
力の増幅や省エネに効果を発揮する。ソーラーパネルか
らの入力によるモーターの出力軸に、当該クランク機構
の入力軸を係合装設して機関を構成すると、その出力を
飛躍的に増幅する事が出来る。風力発電機に当該クラン
ク機構を所要の方式に係合装設して用いれば、風車から
のトルクを飛躍的に増幅する事が出来る。水力発電機
や、火力発電機に当該クランク機構を所要の方式に係合
装設して用いれば、創出電力を飛躍的に増幅する事が出
来る。タービン機関に当該クランク機構を所要の方式に
係合装設して用いれば、その出力を飛躍的に増幅する事
が出来る。内燃機関の出力軸に当該クランク機構の入力
軸を係合装設して用いれば、その出力を飛躍的に増幅す
る事が出来る。上記の出力増幅機関は、逆に省エネ機関
として採用する事が出来るのは無論の事である。 〔ハ〕 無限循環運動をしてエネルギーを創出し続ける
機関を構成する。これは一種の永久機関であるが、本発
明のパラドックスな機構に拠って実現する事が出来る。
その構成を説明すると、 ａ・・・請求項１２のクランク機構の入力主軸（Ｂ
Ｘ）、連結主軸（ＡＢＸ）出力軸（Ａ）を転がり軸受で
受けて支持フレームに係合装設する。 ｂ・・・出力軸（Ａ）からの出力の大部分を本来の目的
である外部への駆動力として用い、該出力の一部分を抽
出して入力主軸（ＢＸ）に還元する機構を装設する。 ｃ・・・外部から初期駆動の動力のみを入力主軸（Ｂ
Ｘ）に与える機関を装設する。 この様に構成した機関を形成すると、外部から何らかの
方法で初期駆動の動力のみを入力してやると、後は該機
関の内部循環回路のスイッチを切るまで、該機関内で一
種の無限循環運動をして、全くクリーンなエネルギーを
創出し続けると云う事になる。上記の機関は請求項１１
のクランク機構を単体として用いた時でも、同様に機能
するが、複合して用いた請求項１２のクランク機構に於
いてその効果は絶大である。例えば、単体で１０倍のト
ルク増幅力のある、請求項１１のクランク機構を４個連
結して構成した、請求項１２の当該クランク機関に於い
ては１０４＝１０，０００倍の出力増幅になる。従って
そのうちの大部分９，９９９は創出された余剰エネルギ
ーとして外部への出力として用い、残り１のエネルギー
を該クランク機関への動力源として該入力主軸へ還元す
れば、それだけで上記エネルギーを創出し続ける無限循
環機関となる。 〔ニ〕 前項のクランク機関に、発電機や電動機を組み
込んで装設すれば、初期駆動さえ与えてやれば、後は外
部からのエネルギー注入を一切必要としない、無限循環
発電機として電気エネルギーを創出し続ける事が出来る
し、無限循環電動機として駆動力を創出し続ける事が出
来る。電気自動車として、該クランク機関と発電機とモ
ーターを所定の関係に係合装設した、上記方式を採用す
れば初期駆動の為の蓄電池を搭載するだけで、後は無燃
料でクリーンな電気エネルギーを創出する事が出来るの
で、モーターを介して駆動力に変換すればよい。また、
連結するクランク機構の数を増す事によって欲するだけ
の出力容量を得る事が出来る。原理的に難しい処は無
く、然も比較的廉価に出来る。従って、理想的な電気自
動車の方式の一つてある、と云う事が出来る。 〔ホ〕 仕事量増幅機構として、ウインチやジャッキ、
油圧機構等に応用すれば、新しいタイプの機関を形成す
る事が出来る。
【０００７】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明のクランク機構
は、軸採用のあらゆる駆動機関に適応して飛躍的な出力
の増幅、仕事量の増幅、省エネ効果をもたらすのみなら
ず、無から有を生むような無限循環機関としてエネルギ
ーを創出し続ける事が出来る。地球環境の劣悪化が心配
される今、全くクリーンなエネルギー創出機関のもたら
す効果は重要な意味を持つものと思われる。例えば、無
から電気エネルギーを創出し続ける事が出来るので、開
発途上国におけるエネルギー不足を解消する事さえ出来
る。原理は単純で機構は簡便である為、比較的廉価に且
つ速やかに実用化する事が出来る。電気自動車への応用
等、いろいろな意味で多大な効果をもたらす画期的な技
術である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の斜視図
【図２】 本発明の斜視図
【図３】 一部を省略した本発明の斜視図
【図３−Ｗ】 部分断面図
【図４】 一部を省略した本発明の斜視図
【図５】 一部を省略した本発明の斜視図
【図６】 本発明の斜視図
【図７】 一部を省略した本発明の斜視図
【図８】 本案の部分断面図
【図９】 本案の部分断面図
【図１０】 本案の部分断面図
【図１１】 本発明の斜視図
【図１１−Ｗ】 部分断面図
【図１２】 本発明の斜視図
【図１３】 本発明の斜視図
【図１３−Ｗ】 部分断面図
【図１４】 本発明の斜視図
【図１５】 本発明の斜視図
【図１６】 本発明の斜視図
【図１７】 本発明の斜視図
【図１８】 本発明の斜視図
【図１８−Ｗ】 １８Ｗの個所の断面図
【図１９】 一部を省略した本発明の斜視図
【図２０】 一部を省略した本発明の斜視図
【図２１】 本発明の斜視図
【図２２】 本発明の斜視図
【図２３】 本発明の斜視図
【図２４】 本発明の斜視図
【図２５】 本発明の斜視図
【図２６】 本発明の斜視図
【図２７】 本発明の斜視図
【図２８】 本発明の斜視図
【図２９】 本発明の斜視図
【図３０】 本発明の斜視図
【図３１】 本発明の斜視図
【図３２】 本発明の斜視図
【図３３】 本発明の斜視図
【図３４】 本発明の斜視図
【図３５】 一部を省略した本発明の斜視図
【図３６】 一部を省略した本発明の斜視図
【図３７】 本発明の斜視図
【図３７−Ｗ】 ３７Ｗの個所の断面図
【図３８】 本発明の斜視図
【図３８−Ｗ】 ３８Ｗの個所の断面図
【図３９】 本発明の斜視図
【図４０】 本発明の斜視図
【図４１】 本発明の斜視図
【図４２】 本発明の斜視図
【図４３】 本発明の斜視図
【図４４】 本発明の斜視図
【図４５】 本発明の斜視図
【符号の説明】
Ａ ・ 出力軸 Ｂ ・ 入力軸 Ｂ１ ・ 入力軸 Ｂ２ ・ 入力軸 ＢＸ ・ 入力主軸 ＡＢＸ ・ 連結主軸 １ ・ 支点軸保持アーム １ａ ・ 質点支点保持アーム ２ ・ 従節 ２ａ ・ エッジリング ２ｓ ・ 従節磁性体軸 ３ ・ 支点軸 ４ ・ クランクレバー ４ａ ・ クランクレバー先端媒介節 ４ｂ ・ テコ支点軸保持腕 ４ｃ ・ テコ支点軸 ４ｄ ・ クランクレバー先端媒介節用支点軸 ４ｅ ・ クランクレバーテコ作用点部 ４ｆ ・ テコ作用点軸 ４ｇ ・ クランクレバー先端媒介節用支点軸保持腕 ４ｍ ・ コイルバネ保持ケース ４ｍ’ ・ ケース用ボルト ５ ・ 原節 ５ｂ ・ 原節端補足歯車 ５ｓ ・ 原節磁性体軸 ６ ・ 媒介節 ６ｓ ・ 媒介節磁性体軸受 １１ ・ フィキシングボルト １５ ・ 質点支点確保サスペンション ２７ ・ 螺着軸 ２８ ・ 入力ロッド
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年３月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】追加
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】追加
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の斜視図
【図２】 本発明の斜視図
【図３】 一部を省略した本発明の斜視図
【図３−Ｗ】 部分断面図
【図４】 一部を省略した本発明の斜視図
【図５】 一部を省略した本発明の斜視図
【図６】 本発明の斜視図
【図７】 一部を省略した本発明の斜視図
【図８】 本案の部分断面図
【図９】 本案の部分断面図
【図１０】 本案の部分断面図
【図１１】 本発明の斜視図
【図１１−Ｗ】 部分断面図
【図１２】 本発明の斜視図
【図１３】 本発明の斜視図
【図１３−Ｗ】 部分断面図
【図１４】 本発明の斜視図
【図１５】 本発明の斜視図
【図１６】 本発明の斜視図
【図１７】 本発明の斜視図
【図１８】 本発明の斜視図
【図１８−Ｗ】 １８Ｗの個所の断面図
【図１９】 一部を省略した本発明の斜視図
【図２０】 一部を省略した本発明の斜視図
【図２１】 本発明の斜視図
【図２２】 本発明の斜視図
【図２３】 本発明の斜視図
【図２４】 本発明の斜視図
【図２５】 本発明の斜視図
【図２６】 本発明の斜視図
【図２７】 本発明の斜視図
【図２８】 本発明の斜視図
【図２９】 本発明の斜視図
【図３０】 本発明の斜視図
【図３１】 本発明の斜視図
【図３２】 本発明の斜視図
【図３３】 本発明の斜視図
【図３４】 本発明の斜視図
【図３５】 一部を省略した本発明の斜視図
【図３６】 一部を省略した本発明の斜視図
【図３７】 本発明の斜視図
【図３７−Ｗ】 ３７Ｗの個所の断面図
【図３８】 本発明の斜視図
【図３８−Ｗ】 ３８Ｗの個所の断面図
【図３９】 本発明の斜視図
【図４０】 本発明の斜視図
【図４１】 本発明の斜視図
【図４２】 本発明の斜視図
【図４３】 本発明の斜視図
【図４４】 本発明の斜視図
【図４５】 本発明の斜視図
【符号の説明】 Ａ ・ 出力軸 Ｂ ・ 入力軸 Ｂ１ ・ 入力軸 Ｂ２ ・ 入力軸 ＢＸ ・ 入力主軸 ＡＢＸ ・ 連結主軸 １ ・ 支点軸保持アーム １ａ ・ 質点支点保持アーム ２ ・ 従節 ２ａ ・ エッジリング ２ｓ ・ 従節磁性体軸 ３ ・ 支点軸 ４ ・ クランクレバー ４ａ ・ クランクレバー先端媒介節 ４ｂ ・ テコ支点軸保持腕 ４ｃ ・ テコ支点軸 ４ｄ ・ クランクレバー先端媒介節用支点軸 ４ｅ ・ クランクレバーテコ作用点部 ４ｆ ・ テコ作用点軸 ４ｇ ・ クランクレバー先端媒介節用支点軸保持腕 ４ｍ ・ コイルバネ保持ケース ４ｍ’ ・ ケース用ボルト ５ ・ 原節 ５ｂ ・ 原節端補足歯車 ５ｓ ・ 原節磁性体軸６ａ ・ 媒介節支点保持腕α ６ｂ ・ 媒介節支点保持腕β ６ ・ 媒介節 ６ｓ ・ 媒介節磁性体軸受 １１ ・ フィキシングボルト １５ ・ 質点支点確保サスペンション ２７ ・ 螺着軸 ２８ ・ 入力ロッド ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 原節・媒介節・従節を装設
したクランク機構並びに、テコ支点を設けたクランク機
構。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クランク長さを増幅し
たクランクレバーに拠り、及び該クランクレバーにテコ
の原理を加味することに拠り、回転トルクを増幅せし
め、原節・媒介節・従節を介して出力軸に増幅したトル
クを伝えるクランク機構に関するものである。従って、
従来のクランク使用のあらゆる機構に適応するのみなら
ず、駆動力に関するあらゆる機構において、エネルギー
増幅及び創出、又は省エネルギーをもたらす機構として
応用可能なクランク機構である。尚、本発明は当該出願
人と同一の出願人に依って、先般特許出願された、「整
理番号００３・整理番号００４・整理番号５」のクラン
ク機構を敷衍拡張し一般化したものである。そこで上記
三つのクランク機構を「先行技術」として下記の様に名
指しするものとする。 「先行技術１」・・・「整理番号００３・提出日平成３
年８月２６日・発明の名称クランク長さを増した自転車
のクランク機構」（出願番号；特願平３−２９６７４
１） 「先行技術２」・・・「整理番号００４・提出日平成３
年９月５日・発明の名称テコ支点を設けた自転車のクラ
ンク機構及び従節に軸着した支点軸保持アーム」（出願
番号；特願平３−３０３７３８）「先行技術３」・・・「整理番号００５・提出日平成３
年９月３０日・発明の名称二重構造のハンガーシャフ
ト、並びにクランク機構の媒介ロッド及び軸心部中空シ
ャフト」（出願番号；特願平３−３２０８７１） また、現在巷間に普及している従来からのクランクを・
・・「従来技術」と名指しする事にする。
【０００２】
【従来の技術】「従来技術」のクランクの機能は、運動
形態の変換とトルクの変換である。運動形態の変換は主
として、直線運動を円運動に、円運動を直線運動に変換
する事にある。トルクの変換は、（トルク＝入力×作用
半径）の関係式に拘束されて為される。従って、入力一
定の時はトルクを増幅さす為には、比例して作用半径を
増幅させねばならない。即ち、トルクの変換前後におい
て、数値１の仕事量は変化することなく、数値１の仕事
量であり続ける。「先行技術」のクランク機構において
は、揺動しながら回転する為、クランクの回転ストロー
クにおいて、原理的な軌跡の長さに比べて実際上の行程
円周は縮小されるというパラドックスな関係を形成する
ので、トルクの変換前後において仕事量に変化をもたら
すことになる。例えば、同じ入力と回転ストロークであ
りながら、「従来技術」に比べ約１．５倍から２倍位の
トルクの増幅が可能である。この様な駆動力に関するク
ランク機構の単体としての機能においては、「先行技
術」と本発明は同じであるが、機構の拡張敷衍や、クラ
ンクの軸を確保支持する方法等において未だ十分に提示
されていない。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】「従来技術」のクラン
クでは仕事量は常に一定であり、トルクを増幅する為に
は比例して回転ストロークを大きくしなければならな
い。本発明は回転ストロークを変えること無く、トルク
を飛躍的に増幅せしめる事を目的とする。又、「先行技
術」のクランク機構においては、単独使用の単体として
は本発明と同じレベル迄上記の目的は達成されており、
また複合使用の特殊解は提示されているが、重層的な複
合使用による更なるトルクの飛躍的な増幅方法の一般解
は提示されていない。また、クランクの軸を確保支持す
る方法も十分に提示されていないので、機構の編成上バ
リエーションに欠ける。本発明はこれ等を補うものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】単独使用時の単体として
のクランク機構に関する、主としてトルクの増幅を目的
とする仕事量の増幅についての手段は、「先行技術１」
「先行技術２」によって詳述しており、趣旨は同じであ
るので重複する処は省略する。従って、主としてクラン
クの支点を確保支持する方法に就いて図面に基づいて、
系統的に説明する。また、機素の概念は「先行技術」に
準ずる。 〔イ〕「図１」「図２」参照。クランクレバー（４）の
端部に原節（５）を対称的に固着する。出力軸（Ａ）の
端部に従節（２）を対称的に固着する。原節（５）と従
節（２）の間に、接点を軸着にして媒介節（６）を介す
る。クランクレバー（４）の他端に入力軸（Ｂ）を固着
する。このとき、当該クランク機構は実質的な機素とし
ての支点軸を有しないが、クランクレバー（４）の力学
上の質点としての支点は、該レバー（４）端部の原節
（５）との交点に形成される。以上は「請求項１」「請
求項２」の範疇に属するものである。 〔ロ〕 少なくとも機素の一部に、所要の弾力を持った
弾性体を含み持って形成された質点支点確保サスペンシ
ョン（１５）を、当該クランク機構に係合装設して、ク
ランクレバー（４）の質点としての支点を確保する方
法。これは、「請求項３」の範疇に属するものである。 「図３」参照。質点支点確保サスペンション（１５）の
一端を原節（５）の軸部に軸着し、他端は出力軸（Ａ）
と直接または間接的に軸着関係に係合さす。間接的軸着
は「図３−Ｗ」に示す如く、出力軸（Ａ）に従節（２）
を固着し、該従節に軸着して該サスペンション（１５）
を装着し、エッジリング（２ａ）を該従節（２）の端部
に螺着してとめる。 「図４」参照。質点支点確保サスペンション（１５）の
一端を原節（５）の軸部に軸着し、他端は従節（２）の
軸部に軸着する。但しこの時、該サスペンション（１
５）は、各々二つの原節（５）、従節（２）、媒介節
（６）によって形成される四辺形のリンクにおいて対角
線状に装設するものとする。 「図５」参照。二つの媒介節（６）の間に質点支点確保
サスペンション（１５）を係合装設する。 「図６」参照。質点支点確保サスペンション（１５）の
一端を従節（２）の軸部に軸着し、他端はクランクレバ
ー（４）に軸着係合さす。 「図７」参照。質点支点確保サスペンション（１５）の
一端を原節（５）の軸部に軸着し、他端はクランクレバ
ー（４）に軸着係合さす。 「図８」「図９」参照。質点支点確保サスペンション
（１５）を媒介節（６）に装設し、原節（５）及び従節
（２）の長円形の軸部に係合さす。質点支点確保サスペ
ンション（１５）を原節（５）及び従節（２）に装設
し、媒介節（６）の長円形の軸部に係合さす。 「図１０」参照。原節（５）及び従節（２）と媒介節
（６）の軸着部において、同極の磁性体軸と磁性体軸受
を係合装設し、その反発力でクランクレバー（４）の質
点としての支点を確保支持さす。その他、原節（５）と
媒介節（６）及び、従節（２）と媒介節（６）に質点支
点確保サスペンション（１５）を係合装設する。 〔ハ〕 少なくとも機素の一部に所要の弾力を持った弾
性体を含み持って形成された、質点支点保持アーム（１
ａ）を当該クランク機構に係合装設して、クランクレバ
ー（４）の質点としての支点を確保する方法。これは
「請求項４」の範疇に属するものである。 「図１１」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）と固着関係に係合させ、他端はクランクレ
バー（４）に固着関係に係合さす。該レバー（４）との
固着方法はいろいろ可能であるが、その一つとしてこの
場合は「図１１−Ｗ」に示す如く、固定部を延長した入
力軸（Ｂ１）に該アーム（１ａ）を緊合螺着している。
また、該アームの弾性体はコイルバネを用いている。 「図１２」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）と軸着関係に係合させ、他端はクランクレ
バー（４）に固着関係に係合さす。 「図１３」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）と固着関係に係合させ、他端はクランクレ
バー（４）に軸着関係に係合さす。該レバー（４）との
軸着方法はいろいろ可能であるが、その一つとしてこの
場合は「図１３−Ｗ」に示す如く、固定部を延長した入
力軸（Ｂ１）に、該アーム（１ａ）を軸着した螺着軸
（２７）を緊合螺着している。 「図１４」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）と固着関係に係合させ、他端はクランクレ
バー（４）に突設した軸に軸着する。該アーム（１ａ）
の弾性体としては弾性ゴムを貼着緊合している。 「図１５」参照。原節、媒介節、従節を歯合によって係
合する方法である。クランクレバー（４）の一端に原節
（５）と媒介節支点保持腕α（６ａ）の一端を固着関係
に係合させ、該保持腕α（６ａ）の他端は媒介節（６）
と軸着する。出力軸（Ａ）の端部と従節（２）及び質点
支点保持アーム（１ａ）の一端を固着関係に係合させ、
該保持アーム（１ａ）の他端はクランクレバー（４）の
端部と軸着関係に係合さす。 「図１６」参照。原節、媒介節、従節を噛合によって係
合する方法である。クランクレバー（４）の一端に原節
（５）と媒介節支点保持腕α（６ａ）の一端を固着関係
に係合させ、該保持腕α（６ａ）の他端は媒介節（６）
と軸着する。媒介節支点軸保持腕β（６ｂ）の一端を出
力軸（Ａ）に固着し、他端は媒介節（６）と軸着する。
該保持腕αと該保持腕βの軸は互に接触しない様に配慮
して装設する。従節（２）と質点支点保持アーム（１
ａ）の一端を出力軸（Ａ）に固着し、該保持アーム（１
ａ）の他端はクランクレバー（４）の端部に軸着関係に
係合さす。 「図１７」参照。出力軸（Ａ）に質点支点保持アーム
（１ａ）の一端を軸着し、他端はクランクレバー（４）
の端部に軸着関係に係合さす。 「図１８」参照。出力軸（Ａ）に質点支点保持アーム
（１ａ）の一端を軸着し、他端はクランクレバー（４）
に軸着関係に係合装設する。 〔ニ〕 同極の磁性体の反発力によってクランクレバー
の質点としての支点を確保する方法。「請求項４」の範
疇に属するものである。 「図１９」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）に固着または軸着し、他端には磁性体の軸
を装設し、クランクレバー（４）に装設された同極の磁
性体のリングに係合さす。 「図２０」参照。質点支点保持アーム（１ａ）の一端を
出力軸（Ａ）に固着又は軸着し、他端には磁性体のリン
グを装設し、クランクレバー（４）に装設された同極の
磁性体の軸に係合さす。 〔ホ〕 支点軸保持アーム（１）の一端を出力軸（Ａ）
と固着関係に係合し、他端は支点軸（３）を介してクラ
ンクレバー（４）と軸着して成るもので、実質的な支点
軸を支持確保する方法である。これは「請求項５」の範
疇に属するものである。 「図２１」参照。一端に入力軸（Ｂ）を固着したクラン
クレバー（４）の他端に原節（５）を固着して支点軸
（３）を介して支点軸保持アーム（１）の一端と軸着す
る。該アーム（１）の他端は出力軸（Ａ）に固着関係に
係合さす。機素の一部に所要の弾力を持った弾性体を含
み持った媒介節（６）を、原節（５）と従節（２）にそ
れぞれ軸着して係合さす。 「図２２」「図２２−１」参照。一端に入力軸（Ｂ）を
固着したクランクレバー（４）の他端に原節（５）を固
着して支点軸（３）を介して支点軸保持アーム（１）の
一端と軸着し他端は従節（２）と共に出力軸（Ａ）に固
着関係に係合さす。支点軸保持アーム（１）は少なくと
も機素の一部に所要の弾力を持った弾性体を含み持って
形成する。此処の場合はコイルバネを用いている。 「図２３」参照。一部を板バネによって形成した支点軸
保持アーム（１）の一端を出力軸（Ａ）に固着し、他端
は支点軸（３）を介してクランクレバー（４）の端部に
軸着する。 〔ヘ〕 「図２４」参照。機素の一部に所要の弾力を持
った弾性体を含み持って形成された支点軸保持アーム
（１）の一端を出力軸（Ａ）と固着関係に係合し、他端
は支点軸（３）を介して原節（５）に軸着して成るもの
で、「請求項６」の範疇のクランク機構である。 「図２５」「図２５−１」参照。該弾性体としてコイル
バネで形成された支点軸保持アーム（１）の一端を出力
軸（Ａ）と固着関係に係合し、他端は支点軸（３）を介
して原節（５）に軸着して成るもので、「請求項７」の
範疇のクランク機構である。 「図２６」参照。上記と同じ趣旨の支点軸保持アーム
（１）を装設した「請求項８」の範疇のクランク機構で
ある。 〔ト〕 「図２７」参照。所要の弾力を持った弾性体を
含み持って形成された支点軸保持アーム（１）の一端を
従節（２）の軸部に軸着し、他端は支点軸（３）を介し
て原節（５）に軸着して成るもので、「請求項９」の範
疇のクランク機構である。 〔チ〕 「図２８」参照。一端に入力軸（Ｂ）を固着し
たクランクレバー（４）の他端に原節（５）を固着し支
点軸（３）を介して支点軸保持アーム（１）の端部に軸
着する。該アーム（１）は中央部で出力軸（Ａ）に軸着
し他端に入力軸を突設する。出力軸（Ａ）の端部に従節
（２）を固着し、原節（５）と従節（２）に媒介節
（６）を介する。これは「請求項５」の範疇に属するク
ランク機構である。 〔リ〕 「図２９」参照。弾性ゴムによる弾性体を含み
持って形成された支点軸保持アーム（１）の一端は支点
軸（３）を介してクランクレバー（４）の一端に軸着す
る。該アーム（１）の中央部で出力軸（Ａ）に軸着し他
端はクランクレバー（４）の他端と軸着関係に係合して
成るもので、「請求項５」の範疇のクランク機構であ
る。 「図３０」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体を板
バネによって形成して成るもので、「請求項５」の範疇
のクランク機構である。 「図３１」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体を引
張コイルバネによって形成して成るもので、「請求項
５」の範疇のクランク機構である。 「図３２」参照。原節（５）と従節（２）をスプロケッ
トで装設し、媒介節（６）をチェンで装設し、支点軸保
持アーム（１）の弾性体を板バネで形成して成るもの
で、「請求項５」の範疇のクランク機構である。 「図３３」参照。媒介節（６）をワイヤーロープで装設
し、支点軸保持アーム（１）の弾性体を板バネで形成し
て成るもので、「請求項５」の範疇のクランク機構であ
る。 「図３４」参照。媒介節（６）をワイヤーロープで装設
し、支点軸保持アーム（１）の弾性体を引張圧縮コイル
バネで装設して成るもので、「請求項５」の範疇のクラ
ンク機構である。 〔ヌ〕 同極の磁性体の反発力によって支点軸（３）の
位置を確保支持する方法。これも「請求項５」の範疇に
属するクランク機構である。 「図３５」参照。出力軸（Ａ）に軸着した支点軸保持ア
ーム（１）の一端を支点軸（３）を介してクランクレバ
ー（４）の端部に軸着し、該アーム（１）の他端に磁性
体の軸を突設し、クランクレバー（４）に装設された同
極の磁性体のリングに係合さす。 「図３６」参照。磁性体の軸とリングを上記と互に逆の
機素に装設して係合させたもの。 〔ル〕 「図３７」参照。機素の一部に所要の弾力を持
った弾性体（該場合は板バネ）を含み持って形成された
支点軸保持アーム（１）の中央部を出力軸（Ａ）に直接
又は間接的（該場合は間接的）に軸着し、該アーム
（１）の一端は支点軸（３）を介して原節（５）に軸着
し、他端は長穴の軸受を介してクランクレバー（４）の
端部に軸着して成るもので、「請求項７」の範疇のクラ
ンク機構である。該レバー（４）への軸着は、該場合入
力軸（Ｂ２）に装設された専用の軸にて為される。又、
「図３７−Ｗ」に示す如く、出力軸（Ａ）と該アーム
（１）との間接的な軸着方法は、出力軸（Ａ）に固着さ
れた従節（２）に装設された軸部に該アーム（１）を軸
着し、従節（２）にエッジリング（２ａ）を螺着して止
める。 〔オ〕 「図３８」「図３９」参照。支点軸保持アーム
（１）の一端を出力軸（Ａ）に軸着し、他端は支点軸
（３）を介してクランクレバー（４）の端部に軸着す
る。機素の一部を所要の弾力を持った弾性体によって形
成された質点支点保持アーム（１ａ）の一端を出力軸
（Ａ）に軸着し、他端はクランクレバー（４）に軸着し
て成るもので、「請求項１０」の範疇のクランク機構。 「図４０」参照。支点軸保持アーム（１）及び、質点支
点保持アーム（１ａ）共に、機素の一部に所要の弾力を
持った弾性体を有して成るもので、上記と同趣旨のクラ
ンク機構である。 〔ワ〕 「図４１」参照。出力軸（Ａ）と同一の軸線上
に入力主軸（ＢＸ）を装設し、該主軸（ＢＸ）の端部に
入力ロッド（２８）の一端を固着し、他端は長穴の軸受
を装設して、クランクレバー（４）の一端に固着された
入力軸（Ｂ）に軸着する。該レバー（４）の他端には原
節（５）を固着する。出力軸（Ａ）の端部に従節（２）
を固着し、原節（５）と従節（２）の間に媒介節（６）
を共に軸着関係に介して成るもので、「請求項１１」の
範疇のクランク機構である。 「図４２」参照。出力軸（Ａ）と入力軸（Ｂ１）の間に
質点支点保持アーム（１ａ）を装設して成る、上記と同
趣旨のクランク機構である。 「図４３」参照。出力軸（Ａ）と同一の軸線上に入力主
軸（ＢＸ）を装設し、該主軸（ＢＸ）の端部に入力ロッ
ド（２８）の一端を固着し、他端は長穴の軸受を装設し
て、クランクレバー（４）の一端に固着された入力軸
（Ｂ）に軸着する。該レバー（４）の他端は原節（５）
に固着し、支点軸（３）を介して、弾性体を装設した支
点軸保持アーム（１）の一端に軸着する。該アーム
（１）の他端は従節（２）と共に出力軸（Ａ）に固着す
る。原節（５）と従節（２）の間に媒介節（６）を共に
軸着関係に介して構成されるもので、「請求項１１」の
範疇のクランク機構である。 「図４４」参照。出力軸（Ａ）と同一の軸線上に装設さ
れた入力主軸（ＢＸ）の端部に入力ロッド（２８）の一
端を固着し、他端は長穴の軸受を介して、「請求項７」
のクランク機構の入力軸（Ｂ２）に軸着して成るもの
で、「請求項１１」の範疇のクランク機構である。 〔カ〕 「図４５」参照。「請求項１１」のクランク機
構を複数個連結して構成したもので、「請求項１２」の
範疇のクランク機構である。 〔ヨ〕 当該クランク機構の軸部の摩擦抵抗をより少な
くする為に、請求項｛１〜１２｝のクランク機構の各軸
部を転がり軸受で装設すれば、より効率的な機構にな
る。
【０００５】
【作用】本案のクランク機構の機能作用に就いての概要
は、「先行技術１」「先行技術２」「先行技術３」に於
いて詳述されているので、重複する処は概ね省略する。
本案の作用を図面に基づいて説明する。 〔イ〕 「図１」「図２」参照。「従来技術」のクラン
クは出力軸またはクランク主軸に直接クランクアームが
固着されている為、（トルク＝クランク長さ×入力）の
関係式において、クランク長さは入力点から出力軸迄の
距離に限定されていた。本案のクランク機構では、原節
（５）・媒介節（６）・従節（２）を間に介して、クラ
ンクレバー（４）と出力軸（Ａ）を係合さすので、クラ
ンク長さは上記の限定から免れる事になる。即ち、クラ
ンクレバー（４）の入力点からの入力は、該レバー
（４）の他端の質点としての支点にトルクを発生させ、
該トルクは原節（５）・媒介節（６）・従節（２）を伝
わり、出力軸（Ａ）に伝達される。「図１」「図２」に
於いて、質点としての支点の位置を確保支持する為の装
置が施されていないので不安定であるが、二点鎖線の矢
印で示した様な小範囲の行程を往復運動するとき、仕事
量には変化はないがトルクの増幅は可能であり、また実
際の用途としても、適応範囲は限られるが現実性を全く
欠くというものでもない。 〔ロ〕 「図３」「図４」「図５」「図６」「回７」
「図８」「図９」参照。対称的に装設された各々二つの
原節（５）、媒介節（６）、従節（２）は、四のピン接
点を持つ四辺形の不安定な四節連鎖を構成する。該構成
体に質点支点確保サスペンション（１５）を係合装設す
ることに拠って、不安定な四節連鎖は、限定した機能を
遂行するリンク機構になる。即ち、質点支点確保サスペ
ンション（１５）の弾性体の発条力の表れ始める初期値
の荷重を、当該クランク機構の重量＋α（但し、αは入
力時における当該クランク機構の各軸の摩擦抵抗の総
和）以上且つ、直接的な出力トルクの発生負荷値以下に
設定して形成すると、入力軸（Ｂ）からの入力はクラン
クレバー（４）の他端の質点としての支点にトルクを発
生せしめるが、該トルクが該発条力以下のときは、当該
クランク機構の全体は一つの固定連鎖した剛接合体とし
て作用し、その性能は「従来技術」のクランクと同じも
のとなる。しかし、入力時の該トルクが該発条力以上に
なった時、固定連鎖は破れて当該クランクは限定連鎖の
機構と成る。従って、（入力×クランクレバーの長さ）
のトルクは原節（５）媒介節（６）従節（２）を伝わっ
て出力軸（Ａ）にそのまま伝達されて該出力軸（Ａ）で
のトルクの発生を分担する。この時リンク機構の四辺形
は歪むが、該サスペンション（１５）の発条力の復元力
が元の四辺形に戻ろうとして作用するので、当該クラン
ク機構全体が出力軸（Ａ）を中心とする回転運動をしな
がら該出力軸（Ａ）でのトルクの発生を分担する。即
ち、当該クランク機構はトルクの発生に於いて、（クラ
ンクレバーの長さ×入力×分担係数＋媒介節の長さ×入
力×分担係数）でありながら回転半径は「従来技術」の
クランクと同等の、入力軸と出力軸の距離で済むと云う
事になり、結果的に約１．５倍の仕事量の増幅を生む。
尚、上記に於いて分担係数とはストロークの割合であ
り、前記に於いては発生トルクの倍率の逆数であり、そ
の数値を１／ｋとすると、後記の分担係数の数値は（１
−１／ｋ）となるものである。 「図１０」は該弾性体の発条力を、同じ磁極の二つの磁
性体の反発力に置き換えて機能させたものである。 〔ハ〕 「図１１」「図１２」「図１３」「図１４」
「図１７」「図１８」参照。クランクレバー（４）の力
学上の質点としての支点を確保することを目的とする、
質点支点保持アーム（１ａ）の内包する弾性体の発条力
を前項に準じて設定すると、原節（５）、媒介節
（６）、従節（２）、質点支点保持アーム（１ａ）、ク
ランクレバー（４）、入力軸（Ｂ又はＢ１）、出力軸
（Ａ）に依って構成される当該クランク機構は一つの限
定連鎖機構になる。入力軸（Ｂ又はＢ１）からの入力は
該弾性体によって所定以上の力の伝達は遮断と通過が交
互に繰り返される為、該アーム（１ａ）の回路を通らな
い時はクランクレバー（４）を伝わり原節（５）に、
（クランクレバーの長さ×入力×分担係数）のトルクを
発生せしめ、媒介節（６）従節（２）を伝わってそのま
ま出力軸（Ａ）に伝達される。また、該アーム（１ａ）
の弾性体に蓄積された発条力の復元力によって、当該ク
ランク機構は出力軸（Ａ）を中心とした回転運動をしな
がら（媒介節の長さ×入力×分担係数）のトルクを発生
せしめる。即ち、回転半径は「従来技術」のクランクと
同じ入力軸から出力軸迄の距離でありながら仕事量の増
幅を生む機構に成る。 「図１５」「図１６」参照。原節（５）、従節（２）、
媒介節（６）の各機素を歯車またはテコに依って装設す
るとき、該媒介節（６）に支点が必要になる。その時、
支点に作用する力の向きに依ってそれぞれの力の作用方
向を拮抗させない為に、二種類の媒介節支点保持腕が必
要になる。即ち原節（５）に固着関係に係合した、媒介
節支点保持腕α（６ａ）従節（２）に固着関係に係合し
た、媒介節支点保持腕β（６ｂ）である。 「図１９」「図２０」は質点支点保持アーム（１ａ）の
弾性体の発条力の代わりに、同じ磁極の二つの磁性体の
反発力に置き換えて機能させたものである。 〔ニ〕 クランクレバー（４）の端部に実体的な支点軸
（３）を係合し、該支点軸（３）を所要の位置に確保支
持する、支点軸保持アーム（１）を装設した当該クラン
ク機構のバリエーションを説明する。 「図２１」参照。弾性体を持たない支点軸保持アーム
（１）が従節（２）と固着関係に、原節（５）と軸着関
係に係合しているため、もしも媒介節（６）が弾性体を
内包しない機素ならば当該クランク機構は固定連鎖にな
り、一つの剛接合体と成ってしまう。従って、該保持ア
ーム（１）に弾性体を有しないときは、媒介節（６）の
機素の一部に所要の弾力を持った弾性体を装設して形成
し、揺動し得る限定連鎖のリンク機構にしなければなら
ない。 「図２２」「図２２−１」「図２３」参照。「先行技術
１」のクランク機構であり、作用はそこで詳述されてい
るので省略する。 「図２４」「図２５」「図２５−１」「図２６」「図２
７」参照。「先行技術２」のクランク機構であり、作用
はそこで詳述されているので省略する。 「図２８」参照。支点軸保持アーム（１）の端部に突設
した入力軸と、クランクレバー（４）の入力軸（Ｂ）か
らの入力により両者を同じ角速度で回転させた場合、該
保持アーム（１）は出力軸（Ａ）を中心として回転し、
支点軸（３）の位置をその回転円周上に確保すると共に
（入力×媒介節の長さ×分担係数）の出力トルクの発生
を分担する。そしてその回転に要する力は、当該クラン
クの重量と各軸の摩擦抵抗の総和との和と、直接的な出
力トルクの発生負荷値以下の間に規定される。一方、ク
ランクレバー（４）は（入力×クランクレバーの長さ×
分担係数）のトルクを原節（５）に発生させ、そのトル
クが媒介節（６）では直線力に変化して伝わり、従節
（２）で再びトルクに変化して伝わるので、出力軸
（Ａ）にはクランクレバー（４）に拠り発生した原節
（５）のトルクがそのまま伝達される事になる。但し、
そのストロークはトルクの増幅倍率の逆数に比例する。
そして、回転の軌跡は支点軸（３）に依って誘導される
ので、出力軸（Ａ）を中心とした円周を辿る事になる。
即ち、回転ストロークは「従来技術」のクランクと同じ
でありながら回転トルクは１．５倍増する。つまり、仕
事量の増幅をもたらす事になる。 「図２９」参照。緊合貼着された弾性ゴムに依る弾性体
を有する支点軸保持アーム（１）と、端部の長穴に依る
クランクレバー（４）との軸着係合に拠り、当該クラン
ク機構の全体は固定連鎖から免れて、揺動する限定連鎖
機構になる。入力軸（Ｂ１）からの入力はクランクレバ
ー（４）の他端に（入力×クランクレバーの長さ×分担
係数）のトルクを発生せしめ、原節（５）、媒介節
（６）、従節（２）を伝わり出力軸（Ａ）に伝達され
る。一方、支点軸保持アーム（１）には、弾性体の弾力
の作用によりワンクッション遅れて当該クランク機構の
全体を回転させながら（入力×媒介節の長さ×分担係
数）の出力トルクを分担発生する。該アーム（１）を伝
わる力は弾性体に負荷蓄積され発条力の反発力となって
支点軸（３）を移動させ、出力軸（Ａ）を中心とする回
転運動をせしめる。クランクレバー（４）が出力軸
（Ａ）を回転さす運動が先ず起こり、続いて当該クラン
ク機構の全体が出力軸（Ａ）を中心として回転追動運動
する事になる。拠って、回転ストロークは「従来技術」
のクランクと同じでありながら、出力のトルクは増幅す
ることになる。 「図３０」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体とし
て板バネを用いたものであり、作用は上記と同じであ
る。 「図３１」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体にコ
イルバネを用いたものであり、作用は上記と同じであ
る。 「図３２」参照。原節（５）及び従節（２）にスプロケ
ット、媒介節（６）にチェンを採用し支点軸保持アーム
（１）の弾性体に板バネを用いたものであり、作用は上
記と同じである。 「図３３」「図３４」参照。媒介節（６）にワイヤロー
プを採用したものであり、機構の軸数が少なくて済むの
で、軸部の摩擦抵抗が小さくなると云うメリットがあ
る。作用は上記と同じである。 「図３５」「図３６」参照。支点軸保持アーム（１）に
おいて弾性体の発条力の代わりに同じ磁極の二つの磁性
体の反発力に置き換えて機能させたものであり、作用は
上記と同じである。 「図３７」参照。支点軸保持アーム（１）の弾性体に板
バネを採用した「請求項７」のクランク機構である。該
アーム（１）の作用は上記と同じであり、クランクレバ
ーその他の作用は「先行技術２」に詳述しているので省
略する。 〔ホ〕 「図３８」「図３９」「図４０」参照。支点軸
保持アーム（１）と質点支点保持アーム（１ａ）を併用
したもので、作用は上記に準じる。 〔ヘ〕 「図４１」参照。請求項２のクランク機構に入
力ロッド（２８）と入力主軸（ＢＸ）を設けたもので、
「請求項１１」のクランク機構である。一般に入力主軸
（ＢＸ）と出力軸（Ａ）はフレームに転がり軸受で受け
て支持される。入力ロッド（２８）の端部は長穴の軸受
になって、入力軸（Ｂ）と軸着しているので、該クラン
ク機構は限定連鎖機構になる。拠って入力主軸（ＢＸ）
からの入力トルクはそのまま入力軸（Ｂ）に伝わり、増
幅されたクランクレバー（４）の他端に倍増されたトル
クを生じさせ、原節（５）、媒介節（６）、従節（２）
を経て、そのまま出力軸（Ａ）に伝わる。一方、該機構
の回転により出力軸（Ａ）及び入力主軸（ＢＸ）を中心
とした遠心力が各機素に負荷されて、その力が質点支点
保持アームの役割を果す事になる。 「図４２」参照。請求項４のクランク機構に入力ロッド
（２８）と入力主軸（ＢＸ）を設けたもので、「請求項
１１」のクランク機構である。入力ロッド（２８）の端
部は長穴の軸受になって入力軸（Ｂ１）と軸着してお
り、且つ所定の弾性体を有する質点支点保持アーム（１
ａ）の装設に拠り、明かに該クランク機構は限定連鎖機
構に成っている。入力主軸（ＢＸ）からの入力トルクは
入力ロッド（２８）を介してそのまま入力軸（Ｂ１）に
伝わり、クランクレバー（４）に拠り原節（５）に倍増
されたトルクを伝え、媒介節（６）、従節（２）、出力
軸（Ａ）へと倍増されたトルクは伝えられる。但し、回
転ストロークはトルク倍増率の逆数に比例する。従って
此処での仕事量率は１である。一方、入力軸（Ｂ１）か
ら質点支点保持アーム（１ａ）に伝わる力は、所要の強
度に設定された弾性体の発条力負荷の蓄積と発散を繰り
返す。発条力負荷の蓄積の過程では、弾性体の弾力が働
いて力の伝達を遮断してしまう事になり、負荷された発
条力の発散段階では、トルクの発生を伴いながら追動し
て、弾性体に負荷された発条力が発揮されて、出力軸
（Ａ）を中心とした回転運動が起こる。此処での仕事量
率は０．５である。従って回転の中心軸線及び回転スト
ロークは入力出力時ともに同じでありながら、トルクは
入力時の約１．５倍に成って出力される。但し、該倍率
は、出力軸（Ａ）〜入力軸（Ｂ１）の距離とクランクレ
バー（４）の長さの倍率に因り規定される。 「図４３」参照。請求項５のクランク機構に入力ロッド
（２８）と入力主軸（ＢＸ）を設けたもので、「請求項
１１」のクランク機構である。作用は上記に準ずる。 「図４４」参照。請求項７のクランク機構に入力ロッド
（２８）と入力主軸（ＢＸ）を設けたもので、「請求項
１１」のクランク機構である。作用の趣旨は上記に準ず
る。トルクの増幅は１．５倍以上〜２倍未満になる。 〔ト〕 「図４５」参照。出力軸（Ａ）と入力主軸（Ｂ
Ｘ）を合体させ、複数個の請求項１１のクランク機構を
重層的に作用して機能する様に連結して構成した、「請
求項１２」のクランク機構である。出力軸（Ａ）と入力
主軸（ＢＸ）を固着等によって合体させた軸を、連結主
軸（ＡＢＸ）と名指しする事にする。入力主軸（Ｂ
Ｘ）、連結主軸（ＡＢＸ）、出力軸（Ａ）は転がり軸受
で受けてフレームに係合支持する。この様に連結して機
能さすとその性能は、各単体のクランク機構の性能の相
乗積になる。例えば図４５に示す様に、トルクが１．５
倍・１．８２倍・１．９３倍に増幅する性能を持つ当該
クランク機構を３個連結した場合、その出力にもたらす
トルクの増幅は、１．５×１．８２×１．９３≒５．２
倍と云う事になる。単体の性能が２倍位のものを５個連
結した場合２ ５＝３２倍の出力の増幅と云う事になる。
この様に、連結するクランク機構の数が増せば、それに
伴い相乗積的にトルクは増大する。従って、クランク機
構の各単体毎の部材応力も、入力側から出力側へ階層的
に増大するので、設計に関してこの点十分配慮しなけれ
ばならない。また、回転時の遠心力による偏向を少なく
するために取り合いのバランスを考慮しなければならな
い。トルクが増大すればそれだけ部材接点の各軸の摩擦
抵抗が増すので、その対策として当該クランク機構の各
軸部に転がり軸受を採用すればよりベターである。 〔チ〕 この様に仕事量が増幅すると云う事は、エネル
ギー恒常則に反する様に思われるが、そうではない。当
該クランク機構は、回転運動を司る機素に所要の弾力を
持った弾性体を有しており、これに拠って該機素の力の
通過を遮断し、且つ、続いて該弾性体の発条力の反発力
に拠って追動したりして、揺動しながら出力軸（Ａ）を
中心とした回転運動をする。従って、その軌跡の長さを
厳密に測定すれば、本来のエネルギー恒常則に則ったス
トロークを辿っている事になる。しかし、現実的には微
細な揺動の振幅は無視する事が出来る。実際的にも、回
転ストロークは出力軸（Ａ）と入力軸（Ｂ又はＢ１又は
Ｂ２）の距離を回転半径とする円周を揺動しながら辿
る。つまり、原理的には力×距離＝仕事量の法則と矛盾
する処はどこにも無いにかかわらず、実際的には同じ回
転ストロークでトルクが増幅すると云う、パラドックス
な関係が現実的に成立すると云う事になる。
【０００６】
【実施例】当該クランク機構の構成に就いては、今迄に
一つ一つ図面に基づいて説明しているので、ここでは実
際の使用例に就いて簡単に説明する事にする。 〔イ〕 自転車のクランク機構として用いると、単体使
用の時でもその出力は約１．５倍から２倍位迄増幅させ
る事が出来る。尚、複数個連結して組合せ重層的に機能
作用する様に構成すれば、その出力は相乗積的に増幅
し、人力飛行機の駆動機構として用いる事も出来る。ま
た、人力羽撃き飛翔機といったものも実現可能なものと
なる。或は、内燃機関のクランクアームに用いれば、省
資源エンジンを形成する事が出来る。 〔ロ〕 出力増幅機関として用いる。入力軸、出力軸使
用のあらゆる駆動機関に装設採用することが出来、駆動
力の増幅や省エネに効果を発揮する。ソーラーパネルか
らの入力によるモーターの出力軸に、当該クランク機構
の入力軸を係合装設して機関を構成すると、その出力を
飛躍的に増幅する事が出来る。風力発電機に当該クラン
ク機構を所要の方式に係合装設して用いれば、風車から
のトルクを飛躍的に増幅する事が出来る。水力発電機
や、火力発電機に当該クランク機構を所要の方式に係合
装設して用いれば、創出電力を飛躍的に増幅する事が出
来る。タービン機関に当該クランク機構を所要の方式に
係合装設して用いれば、その出力を飛躍的に増幅する事
が出来る。内燃機関の出力軸に当該クランク機構の入力
軸を係合装設して用いれば、その出力を飛躍的に増幅す
る事が出来る。上記の出力増幅機関は、逆に省エネ機関
として採用する事が出来るのは無論の事である。 〔ハ〕 無限循環運動をしてエネルギーを創出し続ける
機関を構成する。これは一種の永久機関であるが、本発
明のパラドックスな機構に拠って実現する事が出来る。
その構成を説明すると、 ａ・・・請求項１２のクランク機構の入力主軸（Ｂ
Ｘ）、連結主軸（ＡＢＸ）出力軸（Ａ）を転がり軸受で
受けて支持フレームに係合装設する。 ｂ・・・出力軸（Ａ）からの出力の大部分を本来の目的
である外部への駆動力として用い、該出力の一部分（仕
事量１以上の出力トルク）を抽出して入力主軸（ＢＸ）
に還元する機構を装設する。 ｃ・・・外部から初期駆動の動力のみを入力主軸（Ｂ
Ｘ）に与える機関を装設する。 この様に構成した機関を形成すると、外部から何らかの
方法で初期駆動の動力のみを入力してやると、後は該機
関の内部循環回路のスイッチを切るまで、該機関内で一
種の無限循環運動をして、全くクリーンなエネルギーを
創出し続けると云う事になる。上記の機関は請求項１１
のクランク機構を単体として用いた時でも、同様に機能
するが、複合して用いた請求項１２のクランク機構に於
いてその効果は顕著である。例えば、単体で２倍位のト
ルク増幅力のある、請求項１１のクランク機構を４個連
結して構成した、請求項１２の当該クランク機関に於い
ては２４＝１６倍の出力増幅になる。従ってそのうちの
大部分である仕事量１５の出力は創出された余剰エネル
ギーとして外部への出力として用い、残り仕事量１のエ
ネルギーを該クランク機関への動力源として該入力主軸
へ還元すれば、それだけで上記エネルギーを創出し続け
る無限循環機関となる。また、還元する出力の仕事量を
１以上にすれば、創出エネルギーは更に飛躍的に増幅し
て行く事になる。 〔ニ〕 前項のクランク機関に、発電機や電動機を組み
込んで装設すれば、初期駆動さえ与えてやれば、後は外
部からのエネルギー注入を一切必要としない、無限循環
発電機として電気エネルギーを創出し続ける事が出来る
し、無限循環電動機として駆動力を創出し続ける事が出
来る。電気自動車として、該クランク機関と発電機とモ
ーターを所定の関係に係合装設した、上記方式を採用す
れば初期駆動の為の蓄電池を搭載するだけで、後は無燃
料でクリーンな電気エネルギーを創出する事が出来るの
で、モーターを介して駆動力に変換すればよい。また、
連結するクランク機構の数を増す事によって欲するだけ
の出力容量を得る事が出来る。また、還元する出力を増
減すれば加速・減速機能を持たす事が出来る。原理的に
難しい処は無く、然も比較的廉価に製作出来る。従っ
て、理想的な電気自動車の方式の一つである、と云う事
が出来る。 〔ホ〕 仕事量増幅機構として、ウインチやジャッキ、
油圧機構等に応用すれば、新しいタイプの機関を形成す
る事が出来る。
【０００７】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明のクランク機構
は、軸採用のあらゆる駆動機関に適応して飛躍的な出力
の増幅、仕事量の増幅、省エネ効果をもたらすのみなら
ず、無から有を生むような無限循環機関、即ち永久機関
としてエネルギーを創出し続ける事が出来る。地球環境
の劣悪化が心配される今、全くクリーンなエネルギー創
出機関のもたらす効果は重要な意味を持つものと思われ
る。例えば、無から電気エネルギーを創出し続ける事が
出来るので、開発途上国におけるエネルギー不足を解消
する事さえ出来る。原理は単純で機構は簡便である為、
比較的廉価に且つ速やかに実用化する事が出来る。電気
自動車への応用や無資源発電機等、いろいろな意味で多
大な効果をもたらす画期的な技術である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の斜視図
【図２】 本発明の斜視図
【図３】 一部を省略した本発明の斜視図
【図３−Ｗ】 部分断面図
【図４】 一部を省略した本発明の斜視図
【図５】 一部を省略した本発明の斜視図
【図６】 本発明の斜視図
【図７】 一部を省略した本発明の斜視図
【図８】 本案の部分断面図
【図９】 本案の部分断面図
【図１０】 本案の部分断面図
【図１１】 本発明の斜視図
【図１１−Ｗ】 部分断面図
【図１２】 本発明の斜視図
【図１３】 本発明の斜視図
【図１３−Ｗ】 部分断面図
【図１４】 本発明の斜視図
【図１５】 本発明の斜視図
【図１６】 本発明の斜視図
【図１７】 本発明の斜視図
【図１８】 本発明の斜視図
【図１８−Ｗ】 １８Ｗの個所の断面図
【図１９】 一部を省略した本発明の斜視図
【図２０】 一部を省略した本発明の斜視図
【図２１】 本発明の斜視図
【図２２】 本発明の斜視図
【図２２−１】 本発明の斜視図
【図２３】 本発明の斜視図
【図２４】 本発明の斜視図
【図２５】 本発明の斜視図
【図２５−１】 本発明の斜視図
【図２６】 本発明の斜視図
【図２７】 本発明の斜視図
【図２８】 本発明の斜視図
【図２９】 本発明の斜視図
【図３０】 本発明の斜視図
【図３１】 本発明の斜視図
【図３２】 本発明の斜視図
【図３３】 本発明の斜視図
【図３４】 本発明の斜視図
【図３５】 一部を省略した本発明の斜視図
【図３６】 一部を省略した本発明の斜視図
【図３７】 本発明の斜視図
【図３７−Ｗ】 ３７Ｗの個所の断面図
【図３８】 本発明の斜視図
【図３８−Ｗ】 ３８Ｗの個所の断面図
【図３９】 本発明の斜視図
【図４０】 本発明の斜視図
【図４１】 本発明の斜視図
【図４２】 本発明の斜視図
【図４３】 本発明の斜視図
【図４４】 本発明の斜視図
【図４５】 本発明の斜視図
【符号の説明】 Ａ ・ 出力軸 Ｂ ・ 入力軸 Ｂ１ ・ 入力軸 Ｂ２ ・ 入力軸 ＢＸ ・ 入力主軸 ＡＢＸ ・ 連結主軸 １ ・ 支点軸保持アーム １ａ ・ 質点支点保持アーム ２ ・ 従節 ２ａ ・ エッジリング ２ｓ ・ 従節磁性体軸 ３ ・ 支点軸 ４ ・ クランクレバー ４ａ ・ クランクレバー先端媒介節 ４ｂ ・ テコ支点軸保持腕 ４ｃ ・ テコ支点軸 ４ｄ ・ クランクレバー先端媒介節用支点軸 ４ｅ ・ クランクレバーテコ作用点部 ４ｆ ・ テコ作用点軸 ４ｇ ・ クランクレバー先端媒介節用支点軸保持
腕 ４ｍ ・ コイルバネ保持ケース ４ｍ’ ・ ケース用ボルト ５ ・ 原節 ５ｂ ・ 原節端補足歯車 ５ｓ ・ 原節磁性体軸 ６ａ ・ 媒介節支点保持腕α ６ｂ ・ 媒介節支点保持腕β ６ ・ 媒介節 ６ｓ ・ 媒介節磁性体軸受 １１ ・ フィキシングボルト １５ ・ 質点支点確保サスペンション ２７ ・ 螺着軸 ２８ ・ 入力ロッド
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】
【図１０】
【図１１−Ｗ】
【図１８−Ｗ】
【図１】
【図２】
【図３】
【図３−Ｗ】
【図９】
【図１３−Ｗ】
【図１９】
【図３８−Ｗ】
【図４】
【図５】
【図３７−Ｗ】
【図６】
【図７】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２０】
【図１７】
【図１８】
【図２１】
【図２２】
【図２２−１】
【図２３】
【図３５】
【図２４】
【図２５】
【図３６】
【図２５−１】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】出力軸（Ａ）に従節（２）を係合させ、ク
    ランクレバー（４）に原節（５）を係合装設する。原節
    （５）と従節（２）の間に媒介節（６）を介して成るク
    ランク機構。
  2. 【請求項２】クランクレバー（４）に入力軸（Ｂ又はＢ
    １又はＢ２）を係合して成る、「請求項１」のクランク
    機構。
  3. 【請求項３】質点支点確保サスペンション（１５）を係
    合装設して成る、「請求項１」「請求項２」のクランク
    機構。
  4. 【請求項４】質点支点保持アーム（１ａ）を係合装設し
    て成る、「請求項１」「請求項２」のクランク機構。
  5. 【請求項５】支点軸（３）及び支点軸保持アーム（１）
    を係合装設して成る、「請求項１」「請求項２」のクラ
    ンク機構。
  6. 【請求項６】〔イ〕 クランクレバー（４）にテコ支点
    を設け、クランクレバーテコ作用点部（４ｅ）を装設す
    る。 〔ロ〕 テコ支点保持腕（４ｂ）の一方を原節（５）に
    係合し、他端はテコ支点軸（４ｃ）を介してクランクレ
    バー（４）と軸着する。 〔ハ〕 原節（５）とクランクレバーテコ作用点部（４
    ｅ）を係合さす。 以上の如く構成して成る、「請求項１」「請求項２」
    「請求項３」「請求項４」「請求項５」のクランク機
    構。
  7. 【請求項７】原節（５）とクランクレバーテコ作用点部
    （４ｅ）の間に、クランクレバー先端媒介節（４ａ）を
    係合装設して成る、「請求項６」のクランク機構。
  8. 【請求項８】支点軸保持アーム（１）にクランクレバー
    先端媒介節用支点軸（４ｄ）の一端を装着し、他端はク
    ランクレバー先端媒介節（４ａ）に係合さして成る、
    「請求項７」のクランク機構。
  9. 【請求項９】一端を出力軸（Ａ）又は従節（２）と固着
    関係に装設したクランクレバー先端媒介節用支点軸保持
    腕（４ｇ）の他端に、クランクレバー先端媒介節用支点
    軸（４ｄ）を装着し、該支点軸（４ｄ）にクランクレバ
    ー先端媒介節（４ａ）を係合して成る、「請求項７」の
    クランク機構。
  10. 【請求項１０】支点軸（３）及び、支点軸保持アーム
    （１）並びに、質点支点保持アーム（１ａ）を係合装設
    して成る、「請求項１」「請求項２」「請求項６」「請
    求項７」「請求項８」「請求項９」のクランク機構。
  11. 【請求項１１】入力ロッド（２８）の一端を入力軸（Ｂ
    又はＢ１又はＢ２）に係合し、他端は入力主軸（ＢＸ）
    に固着係合して成る、「請求項２」「請求項３」「請求
    項４」「請求項５」「請求項６」「請求項７」「請求項
    ８」「請求項９」「請求項１０」のクランク機構。
  12. 【請求項１２】出力軸（Ａ）と入力主軸（ＢＸ）を固着
    係合又は、同一の機素として一体的に形成して装設し、
    単位体としての「請求項１１」のクランク機構を、重層
    的に作用して機能する様に、複数個連結して成るクラン
    ク機構。
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