JPH08285031A - 回転伝導装置及びこの装置を用いた推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ペダルを往復駆動したときの動力を回転力に変
換して出力軸を一方向に回転させる。この装置を用いて
駆動スペースの小さい推進装置とする。 【構成】往復回動する入力軸１に爪２ａ，３ａが互いに
対向する方向に配置された一対の爪車２，３を固着する
と共に、歯が互いに対向して配置された一対のかさ歯車
５，６を回転可能に装着し、且つ夫々のかさ歯車のピン
７に板バネ９によって付勢された爪８を回動可能に装着
する。一対のかさ歯車５，６に噛合し出力軸11に固着さ
れたかさ歯車12を配置する。ボード21に回転伝導装置Ａ
を取り付け、入力軸１に搭乗者によって往復駆動される
ペダル23を接続すると共に出力軸11に車輪25を接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力軸の往復回動を一
方向の回転に変換して出力軸を回転させる回転伝導装置
と、この装置を用いた推進装置とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば車輪を回転させて推進する自転車
や水車に回転させて推進するボート等のスポーツ用品或
いは遊具が提供されている。このような推進装置では、
搭乗者がペダルを操作してクランク軸を回転させ、この
回転をチェン等によって車輪或いは水車に伝達するのが
一般である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記推進装置では、ク
ランク軸の回転中心からペダルまでの距離が固定的に設
定されるため、１台の推進装置を身長の異なる人が同様
に操作することが困難であるという問題がある。即ち、
ペダルの回転半径が大人に適した値で設定されている場
合子供が操作することは困難であり、この反対の条件で
あっても同様な結果が生じる。またペダルを回転させる
ためのスペースが必要となり、推進装置全体の構成が大
きくなり、子供向けの遊具に適用することが困難である
という問題がある。

【０００４】このため、ペダルを往復回動させて小さな
スペースで動力を得、この動力によって推進することが
出来る推進装置の開発が要求されている。

【０００５】本発明の目的は、ペダル等の駆動部材を往
復駆動したときの動力を回転力に変換することが出来る
回転伝導装置を提供すると共に、該装置を用いた推進装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る回転伝導装置は、往復回動する入力軸
と、前記入力軸に固着され爪が互いに対向する方向に配
置された一対の爪車と、前記入力軸に回転可能に装着さ
れ歯が互いに対向して配置された一対にかさ歯車と、前
記一対のかさ歯車の夫々に回動可能に装着された爪と、
前記爪を前記爪車の爪の方向に付勢する付勢部材と、前
記一対のかさ歯車に噛合し出力軸に固着されたかさ歯車
とを有して構成されるものである。

【０００７】上記回転伝導装置に於いて、入力軸が同一
軸芯上に配置された２本の軸からなり、夫々の軸に爪車
を固着すると共にかさ歯車を回転可能に装着し且つ該か
さ歯車に爪及び付勢部材を設ることが好ましい。

【０００８】また本発明に係る推進装置は、搭乗部材と
該搭乗部材に取り付けた上記回転伝導装置を有し、前記
回転伝導装置の入力軸に往復駆動される駆動部材を接続
すると共に出力軸に回転推進部材を接続して構成される
ものである。

【０００９】

【作用】上記回転伝導装置では、一対の爪車を爪を互い
に対向する方向に配置して入力軸に固着し、一対のかさ
歯車を歯を互いに対向させて配置して入力軸に回転可能
に装着すると共に、該かさ歯車に付勢部材によって爪車
の爪の方向に付勢された爪を取り付け、更に、一対のか
さ歯車と噛合し且つ出力軸に固着されたかさ歯車を有す
るので、入力軸を一方向に回動させると、該入力軸に固
着した一方の爪車と爪が噛合して該爪を取り付けたかさ
歯車に回転を伝達し、出力軸を一方向に回転させ、入力
軸を他方向に回動させると、該入力軸に固着した他方の
爪車と爪が噛合して該爪を取り付けたかさ歯車に回転を
伝達し、出力軸を前記回転方向と同一方向に回転させ
る。

【００１０】従って、入力軸の往復回動に伴って爪車も
往復回動するが、一対の爪車と爪との噛合が交互に行な
われ、出力軸には連続的に同一方向の動力が伝達されて
常に同一方向に回転する。

【００１１】入力軸を２本の軸によって構成した場合に
は、夫々の軸を独立して往復駆動しても出力軸を同一方
向に回転させることが出来る。

【００１２】上記推進装置では、搭乗者が搭乗する搭乗
部材に上記回転伝導装置を取り付け、該回転伝導装置の
入力軸に搭乗者によって往復駆動される例えばペダル等
の駆動部材（以下『ペダル』という）を接続すると共に
出力軸に車輪や水車或いはプロペラ等の回転推進部材を
接続して構成したので、搭乗部材上でペダルを往復駆動
すると、この動力は入力軸を介して回転伝導装置に伝達
され出力軸が一方向に回転して回転推進部材を一方向に
回転させ、この回転推進部材の回転に伴って搭乗部材が
推進する。

【００１３】

【実施例】以下、上記回転伝導装置及び推進装置につい
て図により説明する。図１は回転伝導装置の構成を説明
する断面図、図２は図１のII−II断面図、図３は本発明
に係る回転伝導装置を適用したスケートボードの構成を
示す三面図、図４は本発明に係る回転伝導装置を適用し
た三輪車を示す図、図５は本発明に係る回転伝導装置を
適用したボートを示す図、図６は本発明に係る回転伝導
装置を適用した揺動ボートを示す図である。

【００１４】先ず、図１，図２により回転伝導装置Ａの
構成について説明する。図に示すように、入力軸１には
一対の爪車２，３が所定距離離隔して配置され、フォロ
ーセットボルト４によって固着されている。爪車２，３
の外周にはフック状に形成された多数の爪２ａ，３ａが
形成されており、この爪２ａ，３ａの向きが互いに反対
方向になるように配置されている。

【００１５】一対のかさ歯車５，６は夫々歯面が対向す
るように配置され、各爪車２，３のボス２ｂ，３ｂに回
転可能に嵌合することで、夫々入力軸１に対し回転可能
に装着されている。各かさ歯車５，６にはピン７が設け
られており、このピン７に爪８が回動可能に取り付けら
れている。この爪８は付勢部材となる板バネ９によって
常に先端部８ａが爪車２，３の爪２ａ，３ａと噛合する
方向に付勢されている。

【００１６】尚、本実施例ではピン７として、各かさ歯
車５，６と入力軸１に取り付けたプレート10とを接続す
るボルトを利用している。然し、爪８を取り付けるピン
７をこの構成に限定するものではなく、かさ歯車５，６
にスタッドピンを取り付けて構成しても良いことは当然
である。また本実施例のようにかさ歯車５，６とプレー
ト10を接続することで、各かさ歯車５，６の入力軸１の
軸芯に沿った方向への移動を規制することが可能であ
る。

【００１７】入力軸１と直交する方向に出力軸11が配置
されている。この出力軸11には各かさ歯車５，６と同時
に噛合するかさ歯車12がフォローセットボルト13によっ
て固着されている。

【００１８】入力軸１はケーシング14に取り付けたベア
リング15によって往復回動及び回転可能に支持され、ま
た出力軸11も同様にベアリング16によって回転可能に支
持されている。

【００１９】上記の如く構成された回転伝導装置Ａで
は、入力軸１を一方向（例えば図２に示す矢印ａ方向）
に回動させると、爪車２とかさ歯車５に取り付けた爪８
とが噛合し、爪車３とかさ歯車６に取り付けた爪８は噛
合することがない。このため、入力軸１の動力はかさ歯
車５を介してかさ歯車12に伝達され、出力軸11を矢印ｃ
方向に回転させる。次いで入力軸１を他方向（例えば図
２に示す矢印ｂ方向）に回動させると、爪車３とかさ歯
車６に取り付けた爪８とが噛合し、爪車２とかさ歯車５
に取り付けた爪８は噛合することがない。このため、入
力軸１の動力はかさ歯車６を介してかさ歯車12に伝達さ
れ、出力軸11を矢印ｃ方向に回転させる。

【００２０】従って、入力軸１が矢印ａ，ｂ何れの方向
に回動しても、入力軸１に付与された動力は常に爪車
２，３とかさ歯車５，６の何れかを介して出力軸11に伝
達され、該出力軸11を矢印ｃ方向にのみ回転させる。即
ち、入力軸１の往復回動を出力軸11の回転に変換すると
共に動力を伝達することが可能である。

【００２１】入力軸１を同一軸芯上に配置された２本に
軸によって構成する場合、入力軸１を略中央で分割して
構成した２本の軸を形成し、これらの軸を図１に示す入
力軸１と同様に配置すれば良く、この場合、ケーシング
14に取り付けられたベアリング15の他に各軸を支持する
ベアリングを配置することが好ましい。

【００２２】次に、上記の如く構成された回転伝導装置
Ａを適用した推進装置の構成について説明する。

【００２３】図３は推進装置としてのスケートボードを
示している。図に於いて、搭乗部材となるボード21の略
中央には回転伝導装置Ａが取り付けられており、該装置
Ａの入力軸１にはレバー22が装着され、該レバー22の先
端にペダル23が固定され、出力軸11はフレキシブルシャ
フト24，ベベルギヤ25，シャフト26を介して車輪27に接
続されている。

【００２４】シャフト26はボード21に回動可能に支持さ
れボード21に搭乗した搭乗者の体重移動によって操行し
得るように構成されている。

【００２５】尚、本実施例に示す回転伝導装置Ａには、
図１に示す出力軸11，かさ歯車12に対向する位置に、こ
れらの出力軸11，かさ歯車12と同一仕様の出力軸11及び
かさ歯車12が配置され、同時に２つの同一回転を伝導し
得るように構成されている。

【００２６】上記の如く構成されたスケートボードで
は、ペダル23を交互に踏み込んで入力軸１を往復回動さ
せることで、車輪27を一方向に回転させてボード21を推
進することが可能である。

【００２７】図４は推進装置としての三輪車を示してい
る。図に於いて、搭乗部材となるフレーム31の前方側に
回転伝導装置Ａが取り付けられており、該装置Ａの入力
軸１には一対のペダル32が接続されている。このペダル
32は入力軸１を中心として円弧上を回動するように構成
しても良く、また入力軸１に図示しないピニオンを固着
すると共にペダル32にラックを固着し、更にペダル32を
常に搭乗者側に付勢するバネを配置して構成しても良
い。

【００２８】回転伝導装置Ａの出力軸11はシャフト33，
ベベルギヤ34を介して後輪35と接続されている。また前
輪36はフレーム31に回動可能に装着され搭乗者の操作に
よって操行し得るように構成されている。

【００２９】上記の如く構成された三輪車では、搭乗者
がペダル32を踏み込むことによって入力軸１を往復回動
させることで、後輪35を一方向に回転させてフレーム31
を推進させることが可能である。

【００３０】図５は推進装置としてのボートを示してい
る。図に於いて、搭乗部材となるボード41の略中央に回
転伝導装置Ａが取り付けられており、該装置Ａの入力軸
１にレバー42が装着され、該レバー42の先端にペダル43
が固着されている。回転伝導装置Ａの出力軸11はシャフ
ト44．ベベルギヤ45を介してプロペラ46に接続されてい
る。

【００３１】尚、プロペラ46のボード41に対する取付位
置は、図に実線で示すように略中央であってよく、また
点線で示すように後端側であっても良い。またボード41
は十分な浮力を有することが必要である。

【００３２】上記の如く構成されたボートでは、ボード
41に搭乗した搭乗者がペダル43を踏み込むことによって
入力軸１を往復回動させることで、プロペラ46を一方向
に回転させてボード41を推進することが可能である。

【００３３】図６は推進装置としての揺動ボートを示し
ている。図に於いて、搭乗部材は十分な浮力を付与した
エアタンク51によって構成され、このエアタンク51の略
中央に回転伝導装置Ａが取り付けられている。回転伝導
装置Ａの入力軸１にはレバー52及びペダル53が接続さ
れ、出力軸11はシャフト54，ベベルギヤ55を介してプロ
ペラ56と接続されている。

【００３４】回転伝導装置Ａはシャフト54，プロペラ56
を装着したケーシング57に固定されており、下端に重り
57ａを取り付けたケーシング57はエアタンク51及びレバ
ー52に対し回動可能に取り付けられている。

【００３５】上記の如く構成された揺動ボートでは、搭
乗者がエアタンク51に座り或いはペダル53上に立ち上が
り、該タンク51を回動或いは揺動させると、ケーシング
57が重り57ａの作用によって略鉛直状態を維持すること
で入力軸１が往復回動する。このため、プロペラ56は一
方向に回転し、エアタンク51を推進することが可能であ
る。

【００３６】以上、推進装置の幾つかの例について説明
したが、本発明に係る推進装置は、図１に示す回転伝導
装置と、該伝導装置の入力軸に接続された駆動部材と、
出力軸に接続された回転推進部材とを有するものであれ
ば良く、上記例に限定するものではない。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
回転伝導装置では、入力軸に往復回動を付与すること
で、出力軸を常に一方向に回転させることが出来る。こ
のため、クランク軸を用いることなく往復回動を連続回
転に変換すると共に常に動力を伝達ことが出来る。

【００３８】また本発明に係る推進装置では、搭乗部材
に搭乗した搭乗者がペダルを往復駆動することで、出力
軸に接続した推進部材を一方向に回転させて搭乗部材を
推進することが出来る。このため、ペダルの駆動スペー
スを小さくすることが出来、且つペダルのストロークを
小さくしても出力軸を連続回転させることが出来る。従
って、搭乗部材を小さくすると共に搭乗者の身長の大小
に関わらず、１台の搭乗部材を推進することが出来る等
の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転伝導装置の構成を説明する断面図である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】本発明に係る回転伝導装置を適用したスケート
ボードの構成を示す三面図である。

【図４】本発明に係る回転伝導装置を適用した三輪車を
示す図である。

【図５】本発明に係る回転伝導装置を適用したボートを
示す図である。

【図６】本発明に係る回転伝導装置を適用した揺動ボー
トを示す図である。

【符号の説明】

Ａ 回転伝導装置 １ 入力軸 ２，３ 爪車 ２ａ，３ａ 爪 ２ｂ，３ｂ ボス ４，13 フォローセットボルト ５，６，12 かさ歯車 ７ ピン ８ 爪 ９ 板バネ 10 プレート 11 出力軸 14，57 ケーシング 15，16 ベアリング 21，41 ボード 22，42，52 レバー 23，32，43，53 ペダル 24 フレキシブルシャフト 25，45，55 ベベルギヤ 26，33 シャフト 27，35 車輪 31 フレーム 46，56 プロペラ 51 エアタンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復回動する入力軸と、前記入力軸に固
   着され爪が互いに対向する方向に配置された一対の爪車
   と、前記入力軸に回転可能に装着され歯が互いに対向し
   て配置された一対にかさ歯車と、前記一対のかさ歯車の
   夫々に回動可能に装着された爪と、前記爪を前記爪車の
   爪の方向に付勢する付勢部材と、前記一対のかさ歯車に
   噛合し出力軸に固着されたかさ歯車とを有することを特
   徴とする回転伝導装置。
2. 【請求項２】 前記入力軸が同一軸芯上に配置された２
   本の軸からなり、夫々の軸に爪車を固着すると共にかさ
   歯車を回転可能に装着し且つ該かさ歯車に爪及び付勢部
   材を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転伝導装
   置。
3. 【請求項３】 搭乗部材と該搭乗部材に取り付けた請求
   項１又は２に記載した回転伝導装置を有し、前記回転伝
   導装置の入力軸に往復駆動される駆動部材を接続すると
   共に出力軸に回転推進部材を接続したことを特徴とする
   推進装置。