JPH1045085A - 自転車の補助力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】脚力にて連杆をピストン運動に変換し、２つの
リンクの連結部を上下運動させ動力とし、歯車付クラン
クを正逆転させて歯車装置にて自転車を軽く走行し得る
ことを提供する。 【解決手段】２つのリンク（１）（２）を連結し、リン
ク（１）の端部は取付軸（１１）に接続し、リンク
（２）の端部は歯車付クランク（５）のクランクピン
（１６）に接続する。歯車付クランク（５）はフリーホ
イル（１４）に取り付けされた歯車（７）と噛み合うフ
リーホイル（１４）は軸（１５）に固定し軸（１５）の
他端にはフリーホイル（１３）を固定し鎖車（６）を取
り付ける。鎖車（６）と小鎖車（９）はチェーン（８）
にて伝動する。軸（１０）は小鎖車（９）に固定し、他
端は連杆（３）か固定し連杆（４）か接続して、その他
端は２つのリンク（１）（２）の連結部に接続してなる
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、脚力で入力され
る動力をトッグルジョイント装置にて増大し歯車装置に
て出力させ、自転車を軽く走行させることができるよう
にした自転車の補助力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自転車は脚力をギャークランクに
て倍加させて後輪を回転させ走行するものや変速機のも
のと、一部エンジン、電動機を使用するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これは次のような欠点
があった。従来の普通の自転車は脚力をギャークランク
にて倍加させて走行する。平坦地でも長距離走行は疲れ
が多く、体力も必要とする。変速機付自転車は歯車の回
転比を変え減速、増速させるのでギャークランクを早く
回転させるか、ギャークランクに一増力を加えて走行す
る。エンジン付自転車、電動機付自転車は、ガソリン又
は電気を使用し動力源を必要とする。本発明は、以上の
欠点を解決するためになされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】トッグルジョイント機構
の２つのリンク（１）（２）の長さが異なるものを
（Ｖ）の字状に同じ側に肘張った型とし回転自在に連結
して成るリンク（２）の一方の端部を直接に歯車付クラ
ンク（５）のクランクピン（１６）に接続するリンク
（１）の一方の端部を車体に固定した取付軸（１１）に
接続するとともに歯車付クランク（５）と取付軸（１
１）の距離は２つのリンク（１）（２）の連結が一文字
状から（Ｖ）の字状に描いて運動する距離となるように
する。２つのリンク（１）（２）の連結部に連杆（３）
（４）を設けてピストン運動による動力を入力させる装
置と、歯車付クランク（５）と噛み合う歯車（７）はフ
リーホイル（１４）に取り付けられ、軸（１５）とフリ
ーホイル（１４）は固定し、その軸（１５）の他の端部
はフリーホイル（１３）を固定し、フリーホイル（１
３）に鎖車（６）を取り付ける。鎖車（６）と連動する
小鎖車（９）に固定された軸（１０）はチェーン（８）
にて伝動する。軸（１０）の一方の端部には連杆（３）
が固定され、連杆（３）の一方の端部には連杆（４）を
接続し、その一方の端部には２つのリンク（１）（２）
の連結部に接続する。本発明は、以上の構成よりなる自
転車の補助力装置。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 （イ）２つのリンク（１）（２）の長さの異なるものを
（Ｖ）の字状に同じ側に肘張った型とする。図２に示す
ように異長の２つのリンク（１）（２）を（Ｖ）の字状
に連結し回動自在にする。歯車付クランク（５）には軸
（１７）が固定されて自転車の車体に接続され、回転自
在に取り付ける。歯車付クランク（５）に固定したクラ
ンクピン（１６）は歯車付クランク（５）の中心より一
定の半径の位置とする。リンク（２）の端部はクランク
ピン（１６）に直接に接続する。他のリンク（１）の端
部は車体に固定した取付軸（１１）に接続する。２つの
リンク（１）（２）が（Ｖ）の字状の時は、クランクピ
ン（１６）は歯車付クランク（５）の中心の下（Ｃ）点
に位置する。２つのリンク（１）（２）が圧し潰され一
文字状になると、クランクピン（１６）は（ｄ）の位置
まで歯車付クランク（５）と共に移動する。その角度は
９０度であるようにする。 （ロ）軸（１５）にフリーホイル（１４）を固定する。
他の端部にはフリーホイル（１３）を固定する。フリー
ホイル（１４）（１３）は一方向のみ伝達する装置であ
る。軸（１５）の回転で互いに作動が反対になるように
固定すると軸（１５）の正回転でフリーホイル（１３）
は作動し、他のフリーホイル（１４）は空転する様にす
る。その軸（１５）の両先端には、ギャークランク（１
２ａ）（１２ｂ）を取り付ける。 （ハ）フリーホイル（１４）に歯車（７）を取り付け、
歯車付クランク（５）と噛み合う、フリーホイル（１
３）に鎖車（６）を取り付けて小鎖車（９）とはチェー
ン（８）にて伝動する。 （ニ）小鎖車（９）に固定した軸（１０）の他の端部は
連杆（３）を固定する。その他の端部に連杆（４）が接
続し、端部は２つのリンク（１）（２）の連結部に接続
する。本発明は、以上のような構造でこれをしようする
時は、脚力の動力にてペタルを踏み、ギャークランク
（１２ａ）（１２ｂ）を回転すると軸（１５）に固定さ
れたフリーホイル（１３）は軸（１５）の回転で作動す
る。取り付けられた鎖車（６）は回転する。軸（１５）
の他の端部に固定したフリーホイル（１４）は軸（１
５）の回転では空転するので取り付けた歯車（７）は回
転しないので、噛み合う歯車付クランク（５）には回転
を伝えない。鎖車（６）の回転はチェーン（８）の伝動
により、小鎖車（９）と後輪の軸（１０）は回転する。
この回転比は鎖車（６）の１回転に対して小鎖車（９）
は２回転である。回転比は普通の自転車と同様である。
後輪の軸（１０）は回転し、その端部に固定された連杆
（３）（４）は回動自在に回転し、上下運動を行い、ピ
ストン運動等に変換し、２つのリンク（１）（２）の連
結部を上下運動させる。可動範囲は、２つのリンク
（１）（２）の連結部が（Ｖ）の字状から一文字状を描
きながら運動する範囲とし、その正回転力はクランクピ
ン（１６）にて歯車付クランク（５）に伝わり、噛み合
う歯車（７）は回転し取り付けられたフリーホイル（１
４）も回転し、軸（１５）を回転させる。歯車（７）に
取り付けたフリーホイル（１４）は一方向のみ伝達装置
で歯車付クランク（５）の一方向のみ回転させる装置で
ある。リンク（２）に接続したクランクピン（１６）
は、歯車付クランク（５）の中心の下から９０度、歯車
付クランク（５）とともに移動する正逆転を起こさせ
る。この過程で入力された動力は、倍増される。その正
回転力は噛み合う歯車（７）の回転のみで作動するフリ
ーホイル（１４）も回転し、固定された軸（１５）も回
転し、その軸（１５）の回転のみで作動するフリーホイ
ル（１３）は作動し、取り付けた鎖車（６）も正回転
し、力強い力で出力する。その力はチェーン（８）の伝
動により、小鎖車（９）と軸（１０）と後輪を脚力と２
つのリンク（１）（２）の増大された力で回転させて走
行する。ペタルを踏み込み、ギャークランク（１２ａ）
を上段より１／４回転で、鎖車（６）も１／４回転しチ
ェーン（８）にて伝動し、小鎖車（９）と後輪は１／２
回転すると２つのリンク（１）（２）は圧し潰され、
（Ｖ）の字状から一文字状となるに従い、強力な力が発
生する。その力は歯車付クランク（５）と噛み合う歯車
（７）、鎖車（６）から小鎖車（９）に伝動する。次に
ギャークランク（１２ａ）と鎖車（６）の１／４回転で
２つのリンク（１）（２）は一文字状から（Ｖ）の字状
に元に戻る。ギャークランク（１２ａ）は下段に来くの
で、ギャークランク（１２ｂ）は上段に移動してをり、
ペタルを踏み込むとギャークランクは（１２ａ）と同じ
作動をする。鎖車（６）の１回転で小鎖車（９）は２回
転し、２つのリンク（１）（２）は２回上下運動をす
る。２つのリンク（１）（２）が一文字状から（Ｖ）の
字状に元に戻らせる力は脚力のみでなく、走行中は後輪
と軸（１０）は慣性の力で回転し、軸（１０）に固定さ
れた連杆（３）（４）も作動しており、その回転力も加
わり元の（Ｖ）の字状に戻る。走行中、ペタルを踏むの
を一瞬やめると、自転車の慣性の力で後輪と軸（１０）
は回転しており、小鎖車（９）は普通の自転車のフリー
ホイルでないので走行中にも回転し、チェーン（８）に
伝動し、鎖車（６）を回転させるが、取り付けたフリー
ホイル（１３）は軸（１５）の回転のみで作動するもの
で空転し軸（１５）には回転を伝えない。この装置は、
自転車が走行中にペタルを踏むのを中止しても、走行を
少しの間、補うことができる。慣性走行の力は大きく、
自転車は少しの間、慣性走行をする。その間、後輪と軸
（１０）は回転し、軸（１０）に固定された連杆（３）
に接続した連杆（４）は往復運動を周期的に繰り返し、
２つのリンク（１）（２）の連結部を圧し潰し又元に来
る。その過程において、クランクピン（１６）と歯車付
クランク（５）を９０度正逆回転させ、噛み合う歯車
（７）は回転するその正回転のみで作動するフリーホイ
ル（１４）は軸（１５）を回転させると、軸（１５）の
回転のみで作動するフリーホイル（１３）に取り付けた
鎖車（６）は９０度回転し、力強い回転力として出力す
るし、そしてチェーン（８）の伝動にて小鎖車（９）に
回転力を伝えて少しの間、慣性走行を補うことができ
る。

【０００６】

【発明の効果】本発明を使用することによって、脚力で
トッグルジョイントと歯車装置で入力された力は増大さ
れた、その力で自転車の後輪を回転させ、長距離走行で
も、疲れ少なく軽く走行することができる。ペタルを踏
むのをやめると自転車は少しの間、慣性走行をすると後
輪は回転を続け、軸に固定された連杆は作動して２つの
リンクを圧し漬す作用にて増大した力は、慣性走行を補
助的に助ける。又、自転車を一増軽く走行させるため
に、２つのリンクのリンクを長くすると、歯車付クラン
クと噛み合う歯車との軸間距離が長くなり、噛み合なく
なるので、歯車付クランクの歯車を鎖車に変えて鎖車付
クランクにして、チェーンにて伝動することにより、力
は増大し楽に走行することをできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の斜視図

【図２】本発明の歯車付クランクとリンクの斜視図

【符号の説明】

１ リンク ２ リンク ３ 連杆 ４ 連杆 ５ 歯車 ６ 鎖車 ７ 歯車 ８ チェーン ９ 小鎖車 １０ 軸 １１ 取付軸 １２ ギャークランク １３ フリーホイル １４ フリーホイル １５ 軸 １６ クランクピン １７ 軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つのリンク（１）（２）を連結し、リン
   ク（２）の他端を歯車付クランク（５）のクランクピン
   （１６）に接続し、他方のリンク（１）の他端は取付軸
   （１１）に接続し、歯車付クランク（５）と噛み合う歯
   車（７）はフリーホイル（１４）に取り付け、軸（１
   ５）にはフリーホイル（１４）を固定させ、その他端に
   はフリーホイル（１３）を固定し、そのフリーホイル
   （１３）に鎖車（６）を取り付けた自転車の補助力装
   置。