WO2025142148A1

WO2025142148A1 - 動力変換装置

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Publication number: WO2025142148A1
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Inventors: 宏磯野
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Abstract

第１ギヤ（Ｇ１）に駆動力を伝達する第１入力部材（２１ａ）と、第２ギヤ（Ｇ２）に駆動力を伝達する第２入力部材（２１ｂ）と、第３ギヤ（Ｇ３）と、第４ギヤ（Ｇ４）と、出力部材（４１）と、第１ワンウェイクラッチ（３１）と、第２ワンウェイクラッチ（３２）と、を備え、第１ワンウェイクラッチ（３１）は、第３ギヤ（Ｇ３）と出力部材（４１）との動力伝達経路に設けられ、出力部材（４１）に対する第３ギヤ（Ｇ３）の第１回転側（Ａ２ａ）の相対回転を規制し、第２回転側（Ａ２ｂ）の相対回転を許容するように構成され、第２ワンウェイクラッチ（３２）は、第４ギヤ（Ｇ４）と出力部材（４１）との動力伝達経路に設けられ、出力部材（４１）に対する第４ギヤ（Ｇ４）の第１回転側（Ａ２ａ）の相対回転を規制し、第２回転側（Ａ２ｂ）の相対回転を許容するように構成されている。

Description

動力変換装置

　本発明は、往復揺動として入力された駆動力を一方向の回転駆動力に変換して出力する動力変換装置に関する。

　特開２００８－０１８８８５号公報（特許文献１）には、ペダル（１８）に加えられた人力踏力をクランクアーム（２１）及びベルト（２５）を介してペダルプーリ（２４）へと伝え、そのペダルプーリ（２４）から差動歯車部（７０）を介して駆動輪である後輪（１９）に伝える動力変換装置が開示されている。また、差動歯車部（７０）において差動歯車（６５ａ、６５ｂ）が一方向クラッチベアリング（６６ａ、６６ｂ）を介して差動歯車箱（６０）に保持されることで、往復揺動として入力された駆動力を一方向の回転駆動力に変換する構造を実現している。

特開２００８－０１８８８５号公報

　特許文献１の動力変換装置では、ペダルの反転のために左右のクランクアームがベルトで連結され、このベルトからペダルプーリに伝えられた駆動力を、差動歯車及び一方向クラッチベアリングを用いて一方向の回転駆動力に変換している。このため、特許文献１の動力変換装置は、構造が複雑であり、これに起因して例えば部品の数が多くなり易い等の問題があった。

　そこで、簡素な構造とし易い動力変換装置の実現が望まれる。

　本開示に係る動力変換装置は、第１軸心回りに回転自在に支持された一対のギヤである第１ギヤ及び第２ギヤと、前記第１軸心に直交する第１方向視で前記第１軸心に交差する第２軸心回りに回転自在に支持された一対のギヤである第３ギヤ及び第４ギヤと、前記第１ギヤに駆動力を伝達する第１入力部材と、前記第２ギヤに駆動力を伝達する第２入力部材と、前記第２軸心回りに回転自在に支持された出力部材と、第１ワンウェイクラッチと、第２ワンウェイクラッチと、を備え、前記第１ギヤと前記第２ギヤとは、互いに前記第１方向視で前記第２軸心を挟んだ反対側に配置され、前記第３ギヤは、前記第１ギヤと前記第２ギヤとの双方に噛み合い、前記第４ギヤは、前記第１方向視で前記第３ギヤに対して前記第１軸心を挟んだ反対側に配置され、前記第１ギヤと前記第２ギヤとの双方に噛み合い、前記第２軸心回りの回転の向きのうちの一方側を第１回転側、他方側を第２回転側として、前記第１ワンウェイクラッチは、前記第３ギヤと前記出力部材との動力伝達経路に設けられ、前記出力部材に対する前記第３ギヤの前記第１回転側の相対回転を規制し、前記第２回転側の相対回転を許容するように構成され、前記第２ワンウェイクラッチは、前記第４ギヤと前記出力部材との動力伝達経路に設けられ、前記出力部材に対する前記第４ギヤの前記第１回転側の相対回転を規制し、前記第２回転側の相対回転を許容するように構成されている。

　本構成によれば、第１ギヤと第２ギヤとが互いに反対側に回転するため、第１ギヤを一方側に回転させる駆動力が第１入力部材に入力される状態と、第２ギヤを同じ側に回転させる駆動力が第２入力部材に入力される状態とが交互に発生するような場合に、それらの駆動力によって第１ギヤと第２ギヤとを往復揺動させ、当該往復揺動の駆動力を第３ギヤ及び第１ワンウェイクラッチと第４ギヤ及び第２ワンウェイクラッチとを介して、出力部材の一方向の回転駆動力に変換して出力することができる。従って、往復揺動として入力された駆動力を一方向の回転駆動力に変換して出力する動力変換装置を、簡素な構造とし易い。

第１ギヤが第１入力回転側に回転する状態の動力変換装置の一例を示す上面図第１ギヤが第２入力回転側に回転する状態の動力変換装置の一例を示す上面図図１の動力変換装置が搭載された車両の一例を示す側面図動力変換装置を備える発電装置の一例を示す上面図

　以下、動力変換装置の実施形態について図面を参照して説明する。

　図１は、動力変換装置１０の上面図である。動力変換装置１０は、第１ギヤＧ１及び第２ギヤＧ２を備えている。第１ギヤＧ１及び第２ギヤＧ２は、第１軸心Ａ１回りに回転自在に支持された一対のギヤである。第１ギヤＧ１及び第２ギヤＧ２は、非回転部材に支持されている。「非回転部材」の例としては、ケース、ハウジング、フレーム、等が挙げられる。第１ギヤＧ１と第２ギヤＧ２とは、互いに第１軸心Ａ１に直交する第１方向視で第２軸心Ａ２を挟んだ反対側に配置されている。本実施形態では、第１方向が上下方向Ｚであるが、第１方向が上下方向Ｚと異なる方向であってもよい。

　ここで、第１軸心Ａ１に沿う方向を第１軸方向Ｂ１とする。本実施形態では、第１ギヤＧ１と第２ギヤＧ２とは、互いのギヤ歯が第１軸方向Ｂ１に対向するように配置されているが、互いのギヤ歯が第１軸方向Ｂ１に対向しなくてもよい。

　動力変換装置１０は、第１ギヤＧ１に駆動力を伝達する第１入力部材２１ａを備えている。第１入力部材２１ａは、第１軸心Ａ１に直交する方向に延在するように配置された第１クランク部材２２ａを備えている。第１クランク部材２２ａは、第１ギヤＧ１と一体的に回転するように連結されている。第１クランク部材２２ａにおける第１軸心Ａ１から離間した位置には、第１入力軸心Ａ５が設定されている。第１入力部材２１ａは、第１ペダル２３ａを備えている。第１ペダル２３ａは、第１クランク部材２２ａに対して第１入力軸心Ａ５回りに回転自在に第１クランク部材２２ａに連結されている。本実施形態では、第１軸心Ａ１と第１入力軸心Ａ５とが平行であるが、平行でなくてもよい。

　動力変換装置１０は、第２ギヤＧ２に駆動力を伝達する第２入力部材２１ｂを備えている。第２入力部材２１ｂは、第１軸心Ａ１に直交する方向に延在するように配置された第２クランク部材２２ｂを備えている。第２クランク部材２２ｂは、第２ギヤＧ２と一体的に回転するように連結されている。第２クランク部材２２ｂにおける第１軸心Ａ１から離間した位置には、第２入力軸心Ａ６が設定されている。第２入力部材２１ｂは、第２ペダル２３ｂを備えている。第２ペダル２３ｂは、第２クランク部材２２ｂに対して第２入力軸心Ａ６回りに回転自在に第２クランク部材２２ｂに連結されている。本実施形態では、第１軸心Ａ１と第２入力軸心Ａ６とが平行であるが、平行でなくてもよい。

　ここで、部材の形状に関し、「ある方向に延在する」とは、当該方向を基準方向として、部材の延在方向が前記基準方向に平行な形状に限らず、部材の全体又は一部の延在方向が前記基準方向に交差する方向となっていてもよく、部材の全体としての延在方向が前記基準方向に対して予め定められた範囲内、例えば６０度以下、４５度以下、２０度以下、１０度以下、等である形状も含む概念として用いている。ここで、第１クランク部材２２ａの延在方向を第１径方向Ｄ１とし、第２クランク部材２２ｂの延在方向を第２径方向Ｄ２とする。本実施形態では、第１径方向Ｄ１と第２径方向Ｄ２とが互いに平行となる位相が存在するように、第１クランク部材２２ａと第２クランク部材２２ｂとが配置されているが、互いに平行となる位相が存在しなくてもよい。

　動力変換装置１０は、第２軸心Ａ２回りに回転自在に支持された一対のギヤである第３ギヤＧ３及び第４ギヤＧ４を備えている。第２軸心Ａ２は、第１軸心Ａ１に直交する第１方向視で第１軸心Ａ１に交差する。図示の例では、第２軸心Ａ２と第１軸心Ａ１とが第１方向視で直交する。本実施形態では、第２軸心Ａ２と第１軸心Ａ１とが交点を有している。ここで、第１軸心Ａ１回りの回転の向きのうちの一方側を第１入力回転側Ａ１ａとし、他方側を第２入力回転側Ａ１ｂとする。

　第３ギヤＧ３は、第１ギヤＧ１と第２ギヤＧ２との双方に噛み合う。第４ギヤＧ４は、第１ギヤＧ１と第２ギヤＧ２との双方に噛み合う。第２ギヤＧ２は、第１方向視で第１ギヤＧ１に対して第２軸心Ａ２を挟んだ反対側に配置されている。第４ギヤＧ４は、第１方向視で第３ギヤＧ３に対して第１軸心Ａ１を挟んだ反対側に配置されている。ここで、第２軸心Ａ２に沿う方向を第２軸方向Ｂ２とする。第２軸心Ａ２回りの回転の向きのうちの一方側を第１回転側Ａ２ａとし、他方側を第２回転側Ａ２ｂとする。

　第１ギヤＧ１の歯数は、第２ギヤＧ２の歯数と同じである。第３ギヤＧ３の歯数は、第４ギヤＧ４の歯数と同じである。第１ギヤＧ１の歯数は、第３ギヤＧ３の歯数よりも多い。第２ギヤＧ２の歯数は、第４ギヤＧ４の歯数よりも多い。第１ギヤＧ１から第４ギヤＧ４の例としては、すぐばかさ歯車、まがりばかさ歯車、フェースギヤ、ハイポイドギヤ（登録商標）、等が挙げられる。

　動力変換装置１０は、第１ワンウェイクラッチ３１と、第２ワンウェイクラッチ３２と、第３軸心Ａ３回りに回転自在に支持された出力部材４１を備えている。ここで、第３軸心Ａ３回りの回転の向きのうちの一方側を第１出力回転側Ａ３ａとし、他方側を第２出力回転側Ａ３ｂとする。本実施形態では、第２軸心Ａ２と第３軸心Ａ３とが第１方向視で平行であるが、平行でなくてもよい。図示の例では、第２軸心Ａ２と第３軸心Ａ３とは同一の軸心である。よって、第１回転側Ａ２ａと第１出力回転側Ａ３ａとが同一であり、第２回転側Ａ２ｂと第２出力回転側Ａ３ｂとが同一である。

　第１ワンウェイクラッチ３１は、第３ギヤＧ３と出力部材４１との動力伝達経路に設けられている。第１ワンウェイクラッチ３１は、第３ギヤＧ３が第１回転側Ａ２ａに回転すると出力部材４１を第１出力回転側Ａ３ａに回転させ、第３ギヤＧ３が第２回転側Ａ２ｂに回転すると出力部材４１に対して第３ギヤＧ３を空転させるように構成されている。本実施形態では、第１ワンウェイクラッチ３１は、出力部材４１に対する第３ギヤＧ３の第１回転側Ａ２ａの相対回転を規制し、第２回転側Ａ２ｂの相対回転を許容するように構成されている。

　第２ワンウェイクラッチ３２は、第４ギヤＧ４と出力部材４１との動力伝達経路に設けられている。第２ワンウェイクラッチ３２は、第４ギヤＧ４が第１回転側Ａ２ａに回転すると出力部材４１を第１出力回転側Ａ３ａに回転させ、第４ギヤＧ４が第２回転側Ａ２ｂに回転すると出力部材４１に対して第４ギヤＧ４を空転させるように構成されている。本実施形態では、第２ワンウェイクラッチ３２は、出力部材４１に対する第４ギヤＧ４の第１回転側Ａ２ａの相対回転を規制し、第２回転側Ａ２ｂの相対回転を許容するように構成されている。

　第３ギヤＧ３は、第１ワンウェイクラッチ３１の外輪又は内輪の一方を支持する第１外輪支持部３５と一体的に回転するように連結されている。第１ワンウェイクラッチ３１の外輪又は内輪の他方は、出力部材４１に支持されている。図示の例では、第１外輪支持部３５は筒状部材であり、その内周面に第１ワンウェイクラッチ３１の外輪が配置されている。

　第４ギヤＧ４は、第２ワンウェイクラッチ３２の外輪又は内輪の一方を支持する第２外輪支持部３６と一体的に回転するように連結されている。第２ワンウェイクラッチ３２の外輪又は内輪の他方は、出力部材４１に支持されている。図示の例では、第２外輪支持部３６は筒状部材であり、その内周面に第２ワンウェイクラッチ３２の外輪が配置されている。

　ここで、「一体的に回転する」とは、２つの部材又は２つの部分が、常時同じ速度で回転するように連結された状態を指す。２つの部分が同一部材により一体的に形成された構成と、互いに別体である２つの部材が一体的に回転するように連結された構成と、を含む。

　図１に示す例では、第１ギヤＧ１が第１入力回転側Ａ１ａに回転すると、第３ギヤＧ３が第１回転側Ａ２ａに回転し、第４ギヤＧ４が第２回転側Ａ２ｂに回転する。第１ワンウェイクラッチ３１は、第３ギヤＧ３の第１回転側Ａ２ａの回転駆動力を出力部材４１に伝達するように構成されている。第２ワンウェイクラッチ３２は、第４ギヤＧ４の第２回転側Ａ２ｂの回転駆動力を出力部材４１に伝達しないように構成されている。第３ギヤＧ３が第１回転側Ａ２ａに回転すると、第４ギヤＧ４が第２回転側Ａ２ｂに回転しても、出力部材４１が第１出力回転側Ａ３ａ（図１に示す例では、第１回転側Ａ２ａ）に回転する。第４ギヤＧ４が第２回転側Ａ２ｂに回転すると、第２ギヤＧ２と第２クランク部材２２ｂと第２ペダル２３ｂとが第２入力回転側Ａ１ｂに回転する。

　図２に示す例では、第２ギヤＧ２が第１入力回転側Ａ１ａに回転すると、第３ギヤＧ３が第２回転側Ａ２ｂに回転し、第４ギヤＧ４が第１回転側Ａ２ａに回転する。第１ワンウェイクラッチ３１は、第３ギヤＧ３の第２回転側Ａ２ｂの回転駆動力を出力部材４１に伝達しないように構成されている。第２ワンウェイクラッチ３２は、第４ギヤＧ４の第１回転側Ａ２ａの回転駆動力を出力部材４１に伝達するように構成されている。第４ギヤＧ４が第１回転側Ａ２ａに回転すると、第３ギヤＧ３が第２回転側Ａ２ｂに回転しても、出力部材４１が第１出力回転側Ａ３ａ（図２に示す例では、第１回転側Ａ２ａ）に回転する。第３ギヤＧ３が第２回転側Ａ２ｂに回転すると、第１ギヤＧ１と第１クランク部材２２ａと第１ペダル２３ａとが第２入力回転側Ａ１ｂに回転する。

　出力部材４１は、軸状に形成され、第３ギヤＧ３及び第４ギヤＧ４を貫通する。第３ギヤＧ３は、第１ギヤＧ１と第２ギヤＧ２との第１軸方向Ｂ１の間に配置されている。第４ギヤＧ４は、第１ギヤＧ１と第２ギヤＧ２との第１軸方向Ｂ１の間に配置されている。出力部材４１は、第１ギヤＧ１と第２ギヤＧ２との第１軸方向Ｂ１の間に挟まれた部分を有するように配置されている。

　ここで、第１軸心Ａ１に沿う方向を第１軸方向Ｂ１とし、第２軸心Ａ２に沿う方向を第２軸方向Ｂ２とする。また、第２軸方向Ｂ２における第４ギヤＧ４に対して第３ギヤＧ３が配置された側を第２軸方向第１側Ｂ２ａとし、その反対側を第２軸方向第２側Ｂ２ｂとする。

　動力変換装置１０は第１軸受４３を備える。第１軸受４３は、出力部材４１における第３ギヤＧ３よりも第２軸方向第１側Ｂ２ａの部分を支持する。動力変換装置１０は第２軸受４４を備える。第２軸受４４は、出力部材４１における第４ギヤＧ４よりも第２軸方向第２側Ｂ２ｂの部分を支持する。

　図３は、動力変換装置１０が搭載された車両６０を示す側面図である。図３では、車両６０の車体６１の一部を切り欠いて動力変換装置１０を示している。動力変換装置１０は、車輪６６を備えた車両６０に搭載される。車両６０の例としては、二輪車、四輪車、軌道自転車、水上自転車、氷上自転車、原動機付自転車、自動二輪車等が挙げられる。本実施形態では、車両６０は三輪の自転車である。

　ここで、車両６０の前後方向を前後方向Ｘとし、車両６０の幅方向を幅方向Ｙとし、車両６０の上下方向を上下方向Ｚとする。本実施形態では、車輪６６及び車軸６５は車両６０の幅方向Ｙに離間してそれぞれ一対配置されている。上述の第１軸方向Ｂ１は、幅方向Ｙと平行である。上述の第２軸方向Ｂ２は、前後方向Ｘと平行である。本実施形態では、第１ペダル２３ａ及び第２ペダル２３ｂの両方が、常に第１軸心Ａ１よりも上側Ｚ１となるように配置されている。

　ここで、車両６０の前進中に、車両６０を加速させる向きに出力部材４１から車輪６６へ伝達される駆動力を加速駆動力とし、車両６０を減速させる向きに出力部材４１から車輪６６へ伝達される駆動力を減速駆動力とする。

　動力変換装置１０は、出力部材４１と車輪６６との間で駆動力を伝達する動力伝達機構５０を備えている。動力伝達機構５０は、第３ワンウェイクラッチ５１を備えている。第３ワンウェイクラッチ５１は、加速駆動力を伝達し、減速駆動力を伝達しないように構成されている。本実施形態では、動力伝達機構５０は後方側の車輪６６に駆動力を伝達する。

　動力伝達機構５０は、第５ギヤＧ５と、第５ギヤＧ５に噛み合う第６ギヤＧ６と、を備えている。第５ギヤＧ５は、少なくとも加速駆動力を出力部材４１から伝達されるように構成されている。本実施形態では、第５ギヤＧ５と出力部材４１とが一体的に回転するように連結されているが、一体的に回転しなくてもよい。図示の例では、出力部材４１と第５ギヤＧ５とが中間軸部材４２を介して連結されている。

　第６ギヤＧ６は、車軸６５を介して車輪６６に加速駆動力を伝達する。第６ギヤＧ６は、車両６０の幅方向Ｙにおける一対の車軸６５の間に配置されている。車輪６６及び車軸６５は、第４軸心Ａ４回りに回転する。第６ギヤＧ６は、第４軸心Ａ４回りに回転する。本実施形態では、第３ワンウェイクラッチ５１は、第６ギヤＧ６と車軸６５との動力伝達経路に設けられている。図示の例では、第３ワンウェイクラッチ５１は、第６ギヤＧ６と一方の車軸６５との動力伝達経路と、第６ギヤＧ６と他方の車軸６５との動力伝達経路とのそれぞれに設けられている。本実施形態では、第４軸心Ａ４は、第１軸心Ａ１と平行であるが、平行でなくてもよい。

　本実施形態では、動力伝達機構５０は、第１ペダル２３ａが車両６０の座席６７から離間し、第１ギヤＧ１が第１入力回転側Ａ１ａに回転すると、車両６０が前進するように構成されている。第１クランク部材２２ａは、第１ペダル２３ａが車両６０の座席６７に接近すると、第１ギヤＧ１が第２入力回転側Ａ１ｂに回転するように配置されている。

　本実施形態では、動力伝達機構５０は、第２ペダル２３ｂが車両６０の座席６７から離間し、第２ギヤＧ２が第１入力回転側Ａ１ａに回転すると、車両６０が前進するように構成されている。第２クランク部材２２ｂは、第２ペダル２３ｂが車両６０の座席６７に接近すると、第２ギヤＧ２が第２入力回転側Ａ１ｂに回転するように配置されている。

〔その他の実施形態〕
　次に、動力変換装置１０のその他の実施形態について説明する。

（１）上記の実施形態では、動力変換装置１０が車両６０に搭載されている構成を例として説明した。しかし、そのような例に限定されることなく、例えば、図４に示すように動力変換装置１０が発電装置に備えられていてもよい。図４に示す発電装置は、増速機７１と回転電機７２とを備え、動力変換装置１０の出力部材４１から出力された駆動力が増速機７１に入力されている。

（２）上記の実施形態では、第１ギヤＧ１及び第２ギヤＧ２の歯数が、第３ギヤＧ３及び第４ギヤＧ４の歯数よりも多い構成を例として説明した。しかし、そのような例に限定されることなく、例えば、第１ギヤＧ１及び第２ギヤＧ２の歯数が、第３ギヤＧ３及び第４ギヤＧ４の歯数と同じ又は少なくてもよい。また、例えば、第１ギヤＧ１の歯数と第２ギヤＧ２の歯数とが異なっていてもよい。また、例えば、第３ギヤＧ３の歯数と第４ギヤＧ４の歯数とが異なっていてもよい。

（３）上記の実施形態では、出力部材４１が第３ギヤＧ３及び第４ギヤＧ４を貫通すると共に第１ギヤＧ１と第２ギヤＧ２との第１軸方向Ｂ１の間に挟まれた部分を有するように配置されている構成を例として説明した。しかし、そのような例に限定されることなく、例えば、出力部材４１が第３ギヤＧ３及び第４ギヤＧ４の一方のみを貫通する構成であってもよい。また、例えば、第３ギヤＧ３と噛み合うギヤと出力部材４１との間に第１ワンウェイクラッチ３１が設けられる構成であってもよい。また、例えば、第４ギヤＧ４と噛み合うギヤと出力部材４１との間に第２ワンウェイクラッチ３２が設けられる構成であってもよい。また、例えば、出力部材４１が第１ギヤＧ１と第２ギヤＧ２との第１軸方向Ｂ１の間に挟まれた部分を有していなくてもよい。

（４）上記の実施形態では、第１入力部材２１ａが第１クランク部材２２ａと第１ペダル２３ａとを備え、第２入力部材２１ｂが第２クランク部材２２ｂと第２ペダル２３ｂとを備える構成を例として説明した。しかし、そのような例に限定されることなく、例えば、第１入力部材２１ａが第１クランク部材２２ａ又は第１ペダル２３ａを備えない構成であってもよい。また、例えば、第２入力部材２１ｂが第２クランク部材２２ｂ又は第２ペダル２３ｂを備えない構成であってもよい。

（５）上記の実施形態では、動力変換装置１０が第３ワンウェイクラッチ５１を備えた動力伝達機構５０を備えている構成を例として説明した。しかし、そのような例に限定されることなく、例えば、動力伝達機構５０が第３ワンウェイクラッチ５１を備えていなくてもよい。

（６）上記の実施形態では、本実施形態では、第１軸心Ａ１と第２軸心Ａ２とが交点を有し、且つ、第１方向視で直交する構成を例として説明した。しかし、そのような例に限定されることなく、例えば、第２軸心Ａ２と第１軸心Ａ１とが交点を有していなくてもよい。また、例えば、第１軸心Ａ１と第２軸心Ａ２とが第１方向視で直交していなくてもよい。また、例えば、第１軸心Ａ１と第２軸心Ａ２とが直交していなくてもよい。

（７）上記の実施形態では、本実施形態では、動力変換装置１０が第１軸受４３と第２軸受４４と動力伝達機構５０とを備える構成を例として説明した。しかし、そのような例に限定されることなく、例えば、動力変換装置１０が第１軸受４３、第２軸受４４、動力伝達機構５０の何れか又は全部を備えていなくてもよい。

（８）なお、上述した実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

〔上記実施形態のまとめ〕
　以下、本開示に係る動力変換装置について説明する。

　一態様として、動力変換装置（１０）は、第１軸心（Ａ１）回りに回転自在に支持された一対のギヤである第１ギヤ（Ｇ１）及び第２ギヤ（Ｇ２）と、第１軸心（Ａ１）に直交する第１方向視で第１軸心（Ａ１）に交差する第２軸心（Ａ２）回りに回転自在に支持された一対のギヤである第３ギヤ（Ｇ３）及び第４ギヤ（Ｇ４）と、第１ギヤ（Ｇ１）に駆動力を伝達する第１入力部材（２１ａ）と、第２ギヤ（Ｇ２）に駆動力を伝達する第２入力部材（２１ｂ）と、第２軸心（Ａ２）回りに回転自在に支持された出力部材（４１）と、第１ワンウェイクラッチ（３１）と、第２ワンウェイクラッチ（３２）と、を備え、第１ギヤ（Ｇ１）と第２ギヤ（Ｇ２）とは、互いに第１方向視で第２軸心（Ａ２）を挟んだ反対側に配置され、第３ギヤ（Ｇ３）は、第１ギヤ（Ｇ１）と第２ギヤ（Ｇ２）との双方に噛み合い、第４ギヤ（Ｇ４）は、第１方向視で第３ギヤ（Ｇ３）に対して第１軸心（Ａ１）を挟んだ反対側に配置され、第１ギヤ（Ｇ１）と第２ギヤ（Ｇ２）との双方に噛み合い、第２軸心（Ａ２）回りの回転の向きのうちの一方側を第１回転側（Ａ２ａ）、他方側を第２回転側（Ａ２ｂ）として、第１ワンウェイクラッチ（３１）は、第３ギヤ（Ｇ３）と出力部材（４１）との動力伝達経路に設けられ、出力部材（４１）に対する第３ギヤ（Ｇ３）の第１回転側（Ａ２ａ）の相対回転を規制し、第２回転側（Ａ２ｂ）の相対回転を許容するように構成され、第２ワンウェイクラッチ（３２）は、第４ギヤ（Ｇ４）と出力部材（４１）との動力伝達経路に設けられ、出力部材（４１）に対する第４ギヤ（Ｇ４）の第１回転側（Ａ２ａ）の相対回転を規制し、第２回転側（Ａ２ｂ）の相対回転を許容するように構成されている。

　このようにすれば、第１ギヤ（Ｇ１）と第２ギヤ（Ｇ２）とが互いに反対側に回転するため、第１ギヤ（Ｇ１）を一方側に回転させる駆動力が第１入力部材（２１ａ）に入力される状態と、第２ギヤ（Ｇ２）を同じ側に回転させる駆動力が第２入力部材（２１ｂ）に入力される状態とが交互に発生するような場合に、それらの駆動力によって第１ギヤ（Ｇ１）と第２ギヤ（Ｇ２）とを往復揺動させ、当該往復揺動の駆動力を第３ギヤ（Ｇ３）及び第１ワンウェイクラッチ（３１）と第４ギヤ（Ｇ４）及び第２ワンウェイクラッチ（３２）とを介して、出力部材（４１）の一方向の回転駆動力に変換して出力することができる。従って、往復揺動として入力された駆動力を一方向の回転駆動力に変換して出力する動力変換装置（１０）を、簡素な構造とし易い。

　一態様として、第１ギヤ（Ｇ１）の歯数と第２ギヤ（Ｇ２）の歯数とが同じであり、第３ギヤ（Ｇ３）の歯数と第４ギヤ（Ｇ４）の歯数とが同じであり、第１ギヤ（Ｇ１）及び第２ギヤ（Ｇ２）の歯数が、第３ギヤ（Ｇ３）及び第４ギヤ（Ｇ４）の歯数よりも多い。

　このようにすれば、第１ギヤ（Ｇ１）及び第２ギヤ（Ｇ２）の回転を増速して出力部材（４１）に伝達することができる。

　一態様として、第１軸心（Ａ１）に沿う方向を第１軸方向（Ｂ１）として、出力部材（４１）は、軸状に形成され、第３ギヤ（Ｇ３）及び第４ギヤ（Ｇ４）を貫通すると共に第１ギヤ（Ｇ１）と第２ギヤ（Ｇ２）との第１軸方向（Ｂ１）の間に挟まれた部分を有するように配置され、第２軸心（Ａ２）に沿う方向を第２軸方向（Ｂ２）とし、第２軸方向（Ｂ２）における第４ギヤ（Ｇ４）に対して第３ギヤ（Ｇ３）が配置された側を第２軸方向第１側（Ｂ２ａ）とし、その反対側を第２軸方向第２側（Ｂ２ｂ）として、出力部材（４１）における第３ギヤ（Ｇ３）よりも第２軸方向第１側（Ｂ２ａ）の部分を支持する第１軸受（４３）と、出力部材（４１）における第４ギヤ（Ｇ４）よりも第２軸方向第２側（Ｂ２ｂ）の部分を支持する第２軸受（４４）と、を動力変換装置（１０）が備える。

　このようにすれば、出力部材（４１）を適切に支持することができると共に、当該出力部材（４１）により第３ギヤ（Ｇ３）及び第４ギヤ（Ｇ４）を適切に支持することができる。

　一態様として、第１入力部材（２１ａ）は、第１軸心（Ａ１）に直交する方向に延在するように配置されると共に、第１ギヤ（Ｇ１）と一体的に回転するように連結された第１クランク部材（２２ａ）と、第１クランク部材（２２ａ）における第１軸心（Ａ１）から離間した位置に第１入力軸心（Ａ５）が設定され、第１クランク部材（２２ａ）に対して第１入力軸心（Ａ５）回りに回転自在に第１クランク部材（２２ａ）に連結された第１ペダル（２３ａ）と、を備え、第２入力部材（２１ｂ）は、第１軸心（Ａ１）に直交する方向に延在するように配置されると共に、第２ギヤ（Ｇ２）と一体的に回転するように連結された第２クランク部材（２２ｂ）と、第２クランク部材（２２ｂ）における第１軸心（Ａ１）から離間した位置に第２入力軸心（Ａ６）が設定され、第２クランク部材（２２ｂ）に対して第２入力軸心（Ａ６）回りに回転自在に第２クランク部材（２２ｂ）に連結された第２ペダル（２３ｂ）と、を備える。

　このようにすれば、第１ペダル（２３ａ）が押されて第１ギヤ（Ｇ１）が一方側に回転した場合には第２ギヤ（Ｇ２）が反対側に回転して第２ペダル（２３ｂ）が戻り、第２ペダル（２３ｂ）が押されて第２ギヤ（Ｇ２）が一方側に回転した場合には第１ギヤ（Ｇ１が）反対側に回転して第１ペダル（２３ａ）が戻るという動作を繰り返し行うことができる。従って、人力によるペダルの往復操作（ペダリング）を出力部材（４１）の一方向の回転駆動力に変換して出力することができる。

　一態様として、動力変換装置（１０）は、車輪（６６）を備えた車両（６０）に搭載され、出力部材（４１）と車輪（６６）との間で駆動力を伝達する動力伝達機構（５０）を更に備え、動力伝達機構（５０）は、第３ワンウェイクラッチ（５１）を備え、車両（６０）の前進中に、車両（６０）を加速させる向きに出力部材（４１）から車輪（６６）へ伝達される駆動力を加速駆動力とし、車両（６０）を減速させる向きに出力部材（４１）から車輪（６６）へ伝達される駆動力を減速駆動力として、第３ワンウェイクラッチ（５１）は、加速駆動力を伝達し、減速駆動力を伝達しないように構成されている。

　このようにすれば、車両（６０）の前進中に当該車両（６０）を加速させる加速駆動力を車輪（６６）に適切に伝達することができると共に、第１入力部材（２１ａ）及び第２入力部材（２１ｂ）に駆動力が伝達されていない状態でも、車両（６０）が惰性で前進することを許容することができる。従って、車両（６０）を効率的に走行させることが容易となる。

　本開示に係る動力変換装置は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができればよい。

１０：動力変換装置、２１ａ：第１入力部材、２１ｂ：第２入力部材、２２ａ：第１クランク部材、２２ｂ：第２クランク部材、２３ａ：第１ペダル、２３ｂ：第２ペダル、３１：第１ワンウェイクラッチ、３２：第２ワンウェイクラッチ、４１：出力部材、４３：第１軸受、４４：第２軸受、５０：動力伝達機構、５１：第３ワンウェイクラッチ、６０：車両、６６：車輪、Ａ１：第１軸心、Ａ２：第２軸心、Ａ２ａ：第１回転側、Ａ２ｂ：第２回転側、Ａ５：第１入力軸心、Ａ６：第２入力軸心、Ｂ１：第１軸方向、Ｂ２：第２軸方向、Ｂ２ａ：第２軸方向第１側、Ｂ２ｂ：第２軸方向第２側、Ｇ１：第１ギヤ、Ｇ２：第２ギヤ、Ｇ３：第３ギヤ、Ｇ４：第４ギヤ

Claims

　第１軸心回りに回転自在に支持された一対のギヤである第１ギヤ及び第２ギヤと、
　前記第１軸心に直交する第１方向視で前記第１軸心に交差する第２軸心回りに回転自在に支持された一対のギヤである第３ギヤ及び第４ギヤと、
　前記第１ギヤに駆動力を伝達する第１入力部材と、
　前記第２ギヤに駆動力を伝達する第２入力部材と、
　前記第２軸心回りに回転自在に支持された出力部材と、
　第１ワンウェイクラッチと、
　第２ワンウェイクラッチと、
　を備え、
　前記第１ギヤと前記第２ギヤとは、互いに前記第１方向視で前記第２軸心を挟んだ反対側に配置され、
　前記第３ギヤは、前記第１ギヤと前記第２ギヤとの双方に噛み合い、
　前記第４ギヤは、前記第１方向視で前記第３ギヤに対して前記第１軸心を挟んだ反対側に配置され、前記第１ギヤと前記第２ギヤとの双方に噛み合い、
　前記第２軸心回りの回転の向きのうちの一方側を第１回転側、他方側を第２回転側として、
　前記第１ワンウェイクラッチは、前記第３ギヤと前記出力部材との動力伝達経路に設けられ、前記出力部材に対する前記第３ギヤの前記第１回転側の相対回転を規制し、前記第２回転側の相対回転を許容するように構成され、
　前記第２ワンウェイクラッチは、前記第４ギヤと前記出力部材との動力伝達経路に設けられ、前記出力部材に対する前記第４ギヤの前記第１回転側の相対回転を規制し、前記第２回転側の相対回転を許容するように構成されている、動力変換装置。
　前記第１ギヤの歯数と前記第２ギヤの歯数とが同じであり、
　前記第３ギヤの歯数と前記第４ギヤの歯数とが同じであり、
　前記第１ギヤ及び前記第２ギヤの歯数が、前記第３ギヤ及び前記第４ギヤの歯数よりも多い、請求項１に記載の動力変換装置。
　前記第１軸心に沿う方向を第１軸方向として、
　前記出力部材は、軸状に形成され、前記第３ギヤ及び前記第４ギヤを貫通すると共に前記第１ギヤと前記第２ギヤとの前記第１軸方向の間に挟まれた部分を有するように配置され、
　前記第２軸心に沿う方向を第２軸方向とし、前記第２軸方向における前記第４ギヤに対して前記第３ギヤが配置された側を第２軸方向第１側とし、その反対側を第２軸方向第２側として、
　前記出力部材における前記第３ギヤよりも前記第２軸方向第１側の部分を支持する第１軸受と、前記出力部材における前記第４ギヤよりも前記第２軸方向第２側の部分を支持する第２軸受と、を更に備える、請求項１又は２に記載の動力変換装置。
　前記第１入力部材は、前記第１軸心に直交する方向に延在するように配置されると共に、前記第１ギヤと一体的に回転するように連結された第１クランク部材と、前記第１クランク部材における前記第１軸心から離間した位置に第１入力軸心が設定され、前記第１クランク部材に対して前記第１入力軸心回りに回転自在に前記第１クランク部材に連結された第１ペダルと、を備え、
　前記第２入力部材は、前記第１軸心に直交する方向に延在するように配置されると共に、前記第２ギヤと一体的に回転するように連結された第２クランク部材と、前記第２クランク部材における前記第１軸心から離間した位置に第２入力軸心が設定され、前記第２クランク部材に対して前記第２入力軸心回りに回転自在に前記第２クランク部材に連結された第２ペダルと、を備える、請求項１又は２に記載の動力変換装置。
　車輪を備えた車両に搭載され、
　前記出力部材と前記車輪との間で駆動力を伝達する動力伝達機構を更に備え、
　前記動力伝達機構は、第３ワンウェイクラッチを備え、
　前記車両の前進中に、前記車両を加速させる向きに前記出力部材から前記車輪へ伝達される駆動力を加速駆動力とし、前記車両を減速させる向きに前記出力部材から前記車輪へ伝達される駆動力を減速駆動力として、
　前記第３ワンウェイクラッチは、前記加速駆動力を伝達し、前記減速駆動力を伝達しないように構成されている、請求項１又は２に記載の動力変換装置。