JPH1134962A - 自転車の補助動力装置 - Google Patents

自転車の補助動力装置

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JPH1134962A
JPH1134962A JP19595097A JP19595097A JPH1134962A JP H1134962 A JPH1134962 A JP H1134962A JP 19595097 A JP19595097 A JP 19595097A JP 19595097 A JP19595097 A JP 19595097A JP H1134962 A JPH1134962 A JP H1134962A
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JP
Japan
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spiral spring
gear
friction clutch
bicycle
wheel
Prior art date
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Pending
Application number
JP19595097A
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English (en)
Inventor
Yasunori Arai
容徳 新井
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Individual
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Abstract

(57)【要約】 【課題】下り坂で巻いた渦巻きバネの巻戻し弾性力で回
転する回転力を、登り坂等においてペダルによる車輪の
回転力に加えるようにすることである。 【解決手段】前輪のスポークに係止して前輪と一体に回
転するように中心部4aを車軸5に回転自在に取付け、
端面にクラッチ面4bを設けると共に歯車4cを形成し
た一方の摩擦クラッチ盤4と、中心部6aを車軸に回転
自在に取付け、端面にクラッチ面6bを設けると共に歯
車6cを形成した他方の摩擦クラッチ盤6と、摩擦クラ
ッチ盤の中心部6aが渦巻きバネの内端部7aに係止さ
れ、外端部7bが渦巻きバネ収納箱8の内周8aに固定
された渦巻きバネ7と、両摩擦クラッチ盤の接合・離脱
操作機構9と、歯車4c,6c間に設けた、渦巻きバネ
7の巻き戻し弾性力で回転する他方の摩擦クラッチ盤6
の回転力を摩擦クラッチ盤4に伝動する減速作用を有す
る歯車機構10とを備えた自転車の補助動力装置。

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、例えば下り坂等
の自転車の車輪の回転力で渦巻きバネを巻き、登り坂等
ではその巻かれた渦巻きバネの巻き戻し弾性力を、減速
作用を有する歯車機構を介して前記車輪に伝動して車輪
を回転させ、その回転力をペダルによる車輪の回転力に
加えることによって、登り坂を軽く登ることができるよ
うにした自転車の補助動力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自転車に蓄電池(バッテリー)
と、この蓄電池を電源として回転する電動機とを備え、
例えば登り坂等の所望時にスイッチを入れて電動機の回
転を車輪に伝動して、その回転力をペダルによる車輪の
回転力に加えることによって、登り坂を軽く登ることが
できるようにした自転車の補助動力装置等が開発されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のよう
な自転車の補助動力装置では、蓄電池と電動機とを備え
ているので、重量がかさみ、価格が高くなるので普及し
難く、かつ、蓄電池は気を付けて充電しておかないと、
坂を登ろうとするときに、電池の容量が無くなっていて
用をなさない等の問題があった。また、蓄電池を使用す
ることによって、蓄電池の廃棄処分をするときに公害が
発生しないような廃棄処理の困難さに問題があった。こ
の発明は、蓄電池やモーターを使用することなく、例え
ば下り坂で自転車の車輪の回転力で渦巻きバネを巻いて
おき、登り坂等では前記巻かれた渦巻きバネの巻戻し弾
性力による回転力を徐々に車輪に伝動して車輪を回転さ
せて、その回転力をペダルによる車輪の回転力に加える
ことによって、登り坂を軽く登ることができるようにし
た自転車の補助動力装置を提供することを目的としたも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するため、自転車の車輪の所望の回転時に摩擦クラ
ッチ盤を接合して渦巻きバネを巻き、他の所望の回転時
に前記巻かれた渦巻きバネの巻き戻し弾性力を減速作用
を有する歯車機構を介して車輪に伝動して車輪を回転さ
せるように構成した自転車の補助動力装置としたもので
ある。
【0005】また、自転車1の前輪2のスポーク3に係
止して前輪2と一体に回転するように中心部4aを車軸
5に回転自在に取付け、かつ、端面にクラッチ面4bを
設けるとともに歯車4cを形成した一方の摩擦クラッチ
盤4と、中心部6aを前記車軸5に回転自在に取付け、
かつ、端面にクラッチ面6bを設けるとともに歯車6c
を形成した他方の摩擦クラッチ盤6と、この他方の摩擦
クラッチ盤6の中心部6aが渦巻きバネの内端部7aに
係止され、渦巻きバネの外端部7bが渦巻きバネ収納箱
8の内周8aに固定された渦巻きバネ7と、前記両摩擦
クラッチ盤4,6の接合・離脱操作機構9と、前記両摩
擦クラッチ盤4,6の周面の歯車4c,6c間に設け
た、前記巻かれた渦巻きバネ7の巻き戻し弾性力で回転
する他方の摩擦クラッチ盤6の回転力を前記一方の摩擦
クラッチ盤4に伝動する減速作用を有する歯車機構10
とを備えた自転車の補助動力装置としたものである。
【0006】このような自転車の補助動力装置としたこ
とにより、例えば下り坂での車輪の回転力で渦巻きバネ
を巻いておき、登り坂等ではこの巻いておいた渦巻きバ
ネの巻き戻し弾性力によって、減速作用を有する歯車機
構を介して車輪を回転させて、その回転力をペダルによ
る車輪の回転力に加えることによって、登り坂等を軽く
登ることができるようになる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明に
よる自転車の補助動力装置の実施の形態について詳細に
説明すると、図1はこの発明の自転車の補助動力装置の
一部を断面した正面図であり、図2はこの発明の構成部
材である減速作用を有する歯車機構を示す図、図3はこ
の補助動力装置を備えた自転車の概略を示したものであ
る。
【0008】この発明の自転車の補助動力装置Dの主要
部は、自転車1の前輪2のスポーク3に係止して前輪2
と一体に回転するように中心部4aを車軸5に回転自在
に取付け、かつ、端面にクラッチ面4bを設けるととも
に歯車4cを形成した一方の摩擦クラッチ盤4と、中心
部6aを前記車軸5に回転自在に取付け、かつ、端面に
クラッチ面6bを設けるとともに歯車6cを形成した他
方の摩擦クラッチ盤6と、この他方の摩擦クラッチ盤6
の中心部6aが渦巻きバネの内端部7aに係止され、渦
巻きバネの外端部7bが渦巻きバネ収納箱8の内周8a
に固定された渦巻きバネ7と、前記両摩擦クラッチ盤
4,6の接合・離脱操作機構9と、前記両摩擦クラッチ
盤4,6の周面の歯車4c,6c間に設けた、前記巻か
れた渦巻きバネ7の巻き戻し弾性力で回転する他方の摩
擦クラッチ盤6の回転力を前記一方の摩擦クラッチ盤4
に伝動する減速作用を有する歯車機構10とを備えたも
のである。なお、前記のような構成の自転車の補助動力
装置D,Dを、自転車1の前輪2のスポーク3の両側に
設けている。なお、図1において、右側の補助動力装置
Dの各部材の符号(番号)の記載は省略してある。
【0009】前記一方の摩擦クラッチ盤4は、自転車1
の前輪2のハブ部2aの近傍のスポーク3に係止部材1
1を介して取付けられている。この係止部材11を自転
車1の前輪2のハブ部2aの近傍に取付けるには種々の
構造が考えられるので、その取付構造はここでは詳細に
図示しない。また、前記他方の摩擦クラッチ盤6は、前
記車軸5に回転自在に設けられた筒軸6dの一端部に、
歯車6cが筒軸6dと一体に回転するように取付けら
れ、この筒軸6dは歯車6cに対して摺動可能であり、
筒軸6dの一端は鍔状になっており、これがクラッチ面
6bとなっている。前記筒軸6dの一端と一方の摩擦ク
ラッチ盤4との間に、筒軸6dの一端のクラッチ面6b
を一方の摩擦クラッチ盤4のクラッチ面4bから引き離
すようにスプリング12が介在されている。前記筒軸6
dに前記渦巻きバネ7の内端部7aが係止されている。
【0010】前記両摩擦クラッチ盤4,6の接合・離脱
操作機構9は、前記筒軸6dの他端の鍔6eを一端が押
圧して筒軸6dの一端のクラッチ面6bの前記一方の摩
擦クラッチ盤4のクラッチ面4bに接合するL型レバー
9aを設け、このL型レバー9aの他端にワイヤー13
を連結し、このワイヤー13の先端を自転車のハンドル
に設けたクラッチ操作レバー14の操作で引っ張ること
によって、このL型レバー9aが筒軸6dを前記スプリ
ング12に抗して内方に摺動させてクラッチ面6bを一
方の摩擦クラッチ盤4のクラッチ面4bに接合して両摩
擦クラッチ盤4,6を連結するようになっている(いわ
ゆる、クラッチがはいる)。
【0011】前記減速作用を有する歯車機構10は、前
記他方の摩擦クラッチ盤6を形成する歯車6cと噛合す
る小歯車10a1 と大歯車10a2 とが一体になった減
速歯車10aと、この減速歯車10aの大歯車10a2
と一方の摩擦クラッチ盤4を構成する歯車4cとの間
に、後述するように係脱可能な中間歯車10bとにより
構成されている。
【0012】前記中間歯車10bの支軸10b1 は長孔
10cに図2において左方へ移動可能に支持されてお
り、車輪2の回転による一方の摩擦クラッチ盤4の歯車
4cが点線で示すように反時計方向に回転すると、前記
中間歯車10bが点線で示すように時計方向に回転しな
がらその支軸10b1 が長孔10cの図2において左方
へ移動するので、前記歯車4cと中間歯車10bとの噛
合が外れて、前記減速歯車10aへの回転の伝動が行わ
れない。
【0013】一方、前記巻かれた渦巻きバネ7の巻き戻
し弾性力により回転する減速歯車10aが図2の実線で
示すように反時計方向に回転すると、前記中間歯車10
bが実線で示すように時計方向に回転しながらその支軸
10b1 が長孔10cを図2において右方へ移動するの
で、前記中間歯車10bが減速歯車10aと一方の摩擦
クラッチ盤4に歯車4cとの間に噛合し、渦巻きバネ7
の巻き戻し弾性力により車輪2が回転されるようになっ
ている。
【0014】前記のような作動は、一方の摩擦クラッチ
盤4の歯車4cの回転が速くなると、前記中間歯車10
bが前記歯車4cとの噛合から外れ、前記減速歯車10
aの回転が速くなると、中間歯車10bが減速歯車10
aと一方の摩擦クラッチ盤4の歯車4cとの間に噛合す
るように作動する。
【0015】15は前記他方の摩擦クラッチ盤6の歯車
6cに係合させた逆転防止作用を有する動力開閉爪であ
り、他方の摩擦クラッチ盤6が前記渦巻きバネ7を巻く
方向には回転可能で、不必要時に渦巻きバネ7の巻き戻
し弾性力により他方の摩擦クラッチ盤6が回転しないよ
うに作用し、巻かれた渦巻きバネ7の巻き戻し弾性力に
よって前輪2を回転させるときには、自転車のハンドル
に設けた動力開閉レバー16の操作によってワイヤー1
7を介して動力開閉爪15の前記歯車6cへの係合を外
すようにしている。
【0016】18はこの自転車の補助動力装置Dの機体
カバーであり、図示しない前記各歯車の回転軸の軸受
が、図示しない前記機体カバーの内面に設けたアームに
支持されている。19は前記機体カバー18に設けた前
記車軸5の軸受である。
【0017】この発明の自転車の補助動力装置Dは、以
上説明したように構成されているので、自転車の運転時
の下り坂で、自転車のハンドルに設けたクラッチ操作レ
バー14を操作するとワイヤー13が引かれ、前記摩擦
クラッチ盤4,6の接合・離脱操作機構9のL型レバー
9aが回動して、筒軸6dの他端の鍔6eを押動して、
筒軸6dを互いに内方へ移動させる。そうすると、筒軸
6dの一端のクラッチ面6bを一方の摩擦クラッチ盤4
のクラッチ面4bに接合して、いわゆるクラッチが入
り、外端部7bが渦巻バネ収納箱8の内周8aに固定さ
れ、内端部が前記筒軸6dに係止された渦巻きバネ7が
巻かれる。
【0018】自転車の登り坂では、自転車のハンドルに
設けたクラッチ操作レバー14の操作を開放して、前記
他方の摩擦クラッチ盤6のクラッチ面6bを、一方の摩
擦クラッチ盤4のクラッチ面4bから前記スプリング1
2の反発力によって離し、一方、自転車のハンドルに設
けた動力開閉レバー16を操作してワイヤー17を引い
て、動力開閉爪15を前記他方の摩擦クラッチ盤6の歯
車6cとの係合から引き離すと、巻かれた渦巻きバネ7
の巻戻し弾性力で他方の摩擦クラッチ盤6が回転し、そ
の歯車6cから減速歯車10aに回転が伝動され、この
減速歯車10aから中間歯車10bを介して一方の摩擦
クラッチ盤4の歯車4cに回転が伝動されて自転車1の
前輪2を回転するので、ペダルによる前輪2の回転に前
記渦巻きバネ7による回転を加えることによって、登り
坂を軽く登ることができるようになる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の自転車
の補助動力装置は、自転車の前輪のスポークに係止して
前輪と一体に回転するように中心部を車軸に回転自在に
取付け、かつ、端面にクラッチ面を設けるとともに歯車
を形成した一方の摩擦クラッチ盤と、中心部を前記車軸
に回転自在に取付け、かつ、端面にクラッチ面を設ける
とともに歯車を形成した他方の摩擦クラッチ盤と、この
他方の摩擦クラッチ盤の中心部が渦巻きバネの内端部に
係止され、渦巻きバネの外端部が渦巻きバネ収納箱の内
周に固定された渦巻きバネと、前記両摩擦クラッチ盤の
接合・離脱操作機構と、前記両摩擦クラッチ盤の周面の
歯車間に設けた、前記巻かれた渦巻きバネの巻き戻し弾
性力で回転する他方の摩擦クラッチ盤の回転力を前記一
方の摩擦クラッチ盤に伝動する減速作用を有する歯車機
構とを備えたことにより、自転車の下り坂では前記両摩
擦クラッチ盤の接合・離脱操作機構を作用させて両摩擦
クラッチ盤を接合して渦巻きバネを巻いておき、自転車
の登り坂では前記接合・離脱操作機構を逆に作用させて
両摩擦クラッチ盤の接合を離し、巻かれた渦巻きバネの
巻戻し弾性力で他方の摩擦クラッチ盤に形成した歯車を
回転させ、この歯車の回転を、減速作用を有する歯車機
構を介して自転車の前輪に取付けた一方の摩擦クラッチ
盤に形成した歯車に伝動させるので、その回転力をペダ
ルによる前輪の回転力に前記渦巻きバネによる回転を加
えることによって、登り坂を軽く登ることができるよう
になる。
【0020】また、従来のような蓄電池と電動機とを備
えた自転車の補助動力装置では、重量がかさみ、価格が
高くなるので普及し難く、かつ、蓄電池は気を付けて充
電しておかないと、坂を登ろうとするときに、電池の容
量が無くなっていて用をなさない等の問題があったが、
この発明の自転車の補助動力装置では、前記のような構
成により、蓄電池と電動機とを備えていないので軽く、
価格も安く、また、蓄電池の廃棄処分をするときに公害
が発生しないような廃棄処理の心配をしなくてもよくな
る等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による自転車の補助動力装置の一部を
断面した正面図である。
【図2】この発明の構成部材である減速作用を有する歯
車機構を示す図である。
【図3】この発明による補助動力装置を備えた自転車の
概略を示したものである。
【符号の説明】
1 自転車 2 前輪 2a ハブ部 3 スポーク 4 一方の摩擦クラッチ盤 4a 中心部 4b クラッチ面 4c 歯車 5 車軸 6 他方の摩擦クラッチ盤 6a 中心部 6b クラッチ面 6c 歯車 6d 筒軸 6e 鍔 7 渦巻きバネ 7a 中心部 7b 外端部 8 渦巻きバネ収納箱 8a 内周 9 接合・離脱操作機構 9a L型レバー 10 歯車機構 10a 減速歯車 10a1 小歯車 10a2 大歯車 10b 中間歯車 10b1 支軸 10c 長孔 11 係止部材 12 スプリング 13 ワイヤー 14 クラッチ操作レバー 15 動力開閉爪 16 動力開閉レバー 17 ワイヤー 18 機体カバー 19 軸受 D 補助動力装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自転車の車輪の所望の回転時に摩擦クラッ
    チ盤を接合して渦巻きバネを巻き、他の所望の回転時に
    前記巻かれた渦巻きバネの巻き戻し弾性力を減速作用を
    有する歯車機構を介して車輪に伝動して車輪を回転させ
    るように構成したことを特徴とする自転車の補助動力装
    置。
  2. 【請求項2】自転車(1)の前輪(2)のスポーク
    (3)に係止して前輪(2)と一体に回転するように中
    心部(4a)を車軸(5)に回転自在に取付け、かつ、
    端面にクラッチ面(4b)を設けるとともに歯車(4
    c)を形成した一方の摩擦クラッチ盤(4)と、 中心部(6a)を前記車軸(5)に回転自在に取付け、
    かつ、端面にクラッチ面(6b)を設けるとともに歯車
    (6c)を形成した他方の摩擦クラッチ盤(6)と、 この他方の摩擦クラッチ盤(6)の中心部(6a)が渦
    巻きバネの内端部(7a)に係止され、渦巻きバネの外
    端部(7b)が渦巻きバネ収納箱(8)の内周(8a)
    に固定された渦巻きバネ(7)と、 前記両摩擦クラッチ盤(4),(6)の接合・離脱操作
    機構(9)と、 前記両摩擦クラッチ盤(4),(6)の周面の歯車(4
    c),(6c)間に設けた、前記巻かれた渦巻きバネ
    (7)の巻き戻し弾性力で回転する他方の摩擦クラッチ
    盤(6)の回転力を前記一方の摩擦クラッチ盤(4)に
    伝動する減速作用を有する歯車機構(10)とを備えた
    ことを特徴とする自転車の補助動力装置。
JP19595097A 1997-07-22 1997-07-22 自転車の補助動力装置 Pending JPH1134962A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012086744A (ja) * 2010-10-21 2012-05-10 Nippon Seren Kk 人力走行車における走行エネルギーの蓄積・回生装置
CN103332177A (zh) * 2013-07-22 2013-10-02 黄东子 人力交通工具制动储放能量机构

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JP2012086744A (ja) * 2010-10-21 2012-05-10 Nippon Seren Kk 人力走行車における走行エネルギーの蓄積・回生装置
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