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JPH1179056A - Rotation driver of object and bicycle using such driver - Google Patents

Rotation driver of object and bicycle using such driver

Info

Publication number
JPH1179056A
JPH1179056A JP26937297A JP26937297A JPH1179056A JP H1179056 A JPH1179056 A JP H1179056A JP 26937297 A JP26937297 A JP 26937297A JP 26937297 A JP26937297 A JP 26937297A JP H1179056 A JPH1179056 A JP H1179056A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
freewheel
rotation
bicycle
pedal
driving device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26937297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Taguchi
正春 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP26937297A priority Critical patent/JPH1179056A/en
Publication of JPH1179056A publication Critical patent/JPH1179056A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide such a rotation driver provided with a mechanism to change reciprocating motion into rotating motion as being capable of freely varying torque by simply improving the shape of a freewheel and provide such a bicycle using the rotation driver as being capable of improving its running performance by varying torque. SOLUTION: The mainbody 19 of a freewheel 15 is formed in a curved shape (an irregularly curved shape, e.g.), instead of a simple disc shape, with a distance from the center axis of the peripheral face gradually varied continuously greater along the peripheral direction. A distance from the rotational center of the freewheel mainbody 19 to the outer peripheral face, where a wire 16 is engaged, is differentiated for every rotationally moving angle of the freewheel mainbody 19. A speed is so automatically changed that greater torque can be generated at the beginning of stepping pedals 8, 9 of a bicycle and gradually reduced in the way of stepping to gradually change the speed with the change of the stepping amount of the pedals 8, 9, instead of the stepwise change.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車,ボート等
の人力駆動車両における車輪や羽根車、定位置で車輪の
みを足で回転させて脚力を向上するような健康器具等に
おける車輪等の物体の回転駆動装置並びにこの回転駆動
装置を用いた自転車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object such as a wheel or an impeller in a manually driven vehicle such as a bicycle or a boat, or a wheel or the like in a fitness apparatus or the like in which only the wheel is rotated by a foot in a fixed position to improve leg strength. And a bicycle using the rotary drive device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、往復運動を回転運動に変換する機
構を備えた回転駆動装置として、物体を回転させるべく
回動されるフリーホイールを設けると共に、該フリーホ
イールに対して、物体の回転方向と逆方向の弾性回動付
勢力を付与する復帰バネを設け、このフリーホイールと
反復直線運動または反復揺動運動する部材との間に索条
を掛け渡し、フリーホイールの索条により引張されての
回動及び前記復帰バネにより付与される弾性回動付勢力
による回動とにより物体に回転駆動力を与える回転駆動
装置が知られている(実開昭54−114256号公
報、実開昭55−6171号公報、実開昭55−831
84号公報等参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a rotary driving device provided with a mechanism for converting a reciprocating motion into a rotary motion, a freewheel that is rotated to rotate an object is provided, and a rotating direction of the object is set with respect to the freewheel. A return spring is provided to apply an elastic rotation biasing force in a direction opposite to that of the freewheel. There is known a rotary driving device that applies a rotary driving force to an object by the rotation of the spring and the rotation by the elastic rotation urging force applied by the return spring (Japanese Utility Model Laid-Open No. 54-114256, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. No.-6171, Japanese Utility Model Laid-Open No. 55-831
No. 84, etc.).

【0003】このような回転駆動装置は、人力駆動車、
例えば自転車等に用いられている。例えば、自転車の本
体フレームの両側にそれぞれ配置した両踏板(ペダル)
の後端を本体フレームの後部においてそれぞれ枢支せし
めて、両踏板前端をそれぞれ上下回動自在とし、後車輪
の車軸両側端に設けた、ラチェット機構を備えたフリー
ホイールを有するチェーンホイールにそれぞれ係合する
チェーンの各一端を両踏板に連結し、踏板の回動をチェ
ーンホイールを介して後車軸に伝達させると共に、両チ
ェーンの各他端を引っ張りスプリングを介して本体フレ
ームに連結した自転車が知られている。
[0003] Such a rotary drive device is a manually driven vehicle,
For example, it is used for bicycles and the like. For example, both treads (pedal) placed on both sides of the bicycle body frame
The rear ends of the treads are pivotally supported at the rear of the main body frame, and the front ends of both treads are rotatable up and down. One end of each chain is connected to both treads, and the rotation of the treads is transmitted to the rear axle via a chain wheel, and the other end of each chain is connected to the body frame via a tension spring. Have been.

【0004】このような自転車においては、両踏板を交
互に踏み込むことによって引っ張られたチェーンにより
フリーホイールが前方向に所定回転角度回動してチェー
ンホイールが同様に回動すると共に、引っ張りスプリン
グによってチェーンが戻される際には、フリーホイール
が後方向に所定回転角度回動するがチェーンホイールは
回動せず、これらの繰り返しによって、後車輪に前方向
に回転駆動力が与えられて、自転車が走行するようにな
っている。
In such a bicycle, the freewheel rotates forward by a predetermined rotation angle due to the chain pulled by alternately stepping on both treads, and the chain wheel rotates similarly, and the chain is also pulled by the tension spring. When the wheel is returned, the freewheel rotates rearward by a predetermined rotation angle, but the chain wheel does not rotate, and by repeating these, the rear wheel is given a rotational driving force in the forward direction, and the bicycle runs. It is supposed to.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の回転駆動装置を用いた自転車においては、前
記フリーホイールが単なる円板状に形成されているのが
通例であり、該フリーホイールの中心からチェーンが係
合する外周面までの距離は、フリーホイールの全ての回
動角度で同じである。即ち、チェーンの引っ張りにより
フリーホイール、即ち、後車輪を回動させるトルクは、
踏板の全回動域において一様である。
However, in a bicycle using such a conventional rotary drive device, the freewheel is usually formed in a simple disk shape, and the center of the freewheel is generally not limited to the above. Is the same for all rotation angles of the freewheel. That is, the torque that rotates the freewheel, that is, the rear wheel by pulling the chain,
It is uniform in the entire rotation range of the tread.

【0006】このため、前部の歯車をペダルで回転し、
この歯車とチェーンを介して連係する後部の歯車が取り
付けられた後車輪を回転することにより走行可能な一般
の自転車では、前記前後の歯車比を可変にし、変速比を
可変とする変速機構によって簡単にトルクを可変するこ
とができるが、上記のような自転車では、トルクを可変
することはできず、例えば平坦路面では、小さなトルク
で後車輪を回動させて、走行スピードを上げ、坂道等で
は大きなトルクで後車輪を回動させて、踏板の踏み力を
軽減させて、楽な登坂走行を行いたいと言う要求等に答
えることはできない。
For this reason, the front gear is rotated by a pedal,
In a general bicycle that can run by rotating a rear wheel to which a rear gear connected to this gear via a chain is attached, a gear mechanism that changes the gear ratio between the front and rear and the gear ratio is made simpler. Although the torque can be varied in such a bicycle as described above, the torque cannot be varied.For example, on a flat road surface, the rear wheel is rotated with a small torque to increase the traveling speed, and on a slope etc. It is not possible to respond to a demand for easy climbing by turning the rear wheel with a large torque to reduce the stepping force of the tread.

【0007】本発明は以上のような従来の課題を解決す
るためなされたものであり、往復運動を回転運動に変換
する機構を備えた物体の回転駆動装置であって、フリー
ホイール形状の簡単な改良により、トルクを自由に可変
することができる物体の回転駆動装置並びにこの回転駆
動装置を用いた自転車であって、トルクの可変によっ
て、走行性の向上を図ることができる自転車を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is a rotary driving apparatus for an object provided with a mechanism for converting a reciprocating motion into a rotary motion. An object of the present invention is to provide a rotary drive device for an object capable of freely changing a torque by an improvement and a bicycle using the rotary drive device, which is capable of improving running performance by variable torque. Aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明の物体の回転駆動装置は、物体を回転させるべく
回動されるフリーホイールを設けると共に、該フリーホ
イールに対して、物体の回転方向と逆方向の弾性回動付
勢力を付与する復帰バネを設け、このフリーホイールと
反復直線運動または反復揺動運動する部材との間に索条
を掛け渡し、フリーホイールの索条により引張されての
回動及び前記復帰バネにより付与される弾性回動付勢力
による回動とにより物体に回転駆動力を与える回転駆動
装置において、前記フリーホイールの本体は、その周面
がその中心軸からの距離が周方向に沿って徐々に小から
大に連続的に変化するような曲面形状に形成されると共
に、この周面には前記索条が係合される係合部が形成さ
れ、この周面の中心軸からの距離の最小部に前記索条が
連結されたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary driving apparatus for an object, comprising: a freewheel that is rotated to rotate the object; A return spring for applying an elastic rotation biasing force in a direction opposite to the rotation direction is provided, and a rope is laid between the freewheel and a member that performs repetitive linear motion or repetitive swinging motion, and is pulled by the freewheel cable. In the rotary driving device that applies a rotary driving force to the object by the rotation of the freewheel and the rotation by the elastic rotation urging force applied by the return spring, the main body of the freewheel has a peripheral surface from its central axis. Is formed in a curved surface shape such that the distance gradually changes gradually from small to large along the circumferential direction, and an engaging portion with which the rope is engaged is formed on the circumferential surface. Inside the circumference Wherein the minimum unit of the distance from the axis rope, characterized in that has been linked.

【0009】請求項2に係る発明は、前記フリーホイー
ルの曲面は、ら線形状をなす曲面からなることを特徴と
する。
[0009] The invention according to claim 2 is characterized in that the curved surface of the freewheel is a curved surface having a spiral shape.

【0010】請求項3に係る発明は、前記ら線は、対数
ら線もしくはアルキメデスのら線であることを特徴とす
る。
The invention according to claim 3 is characterized in that the spiral is a logarithmic spiral or Archimedes spiral.

【0011】請求項4に係る発明は、前記索条はワイヤ
であり、フリーホイール本体外周面に形成される係合部
は、ワイヤが係合されるV字溝またはU字溝であること
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the cable is a wire, and the engaging portion formed on the outer peripheral surface of the freewheel body is a V-shaped groove or a U-shaped groove with which the wire is engaged. Features.

【0012】請求項5に係る発明は、前記索条はチェー
ンであり、フリーホイール本体外周面に形成される係合
部は、チェーンが係合される歯部であることを特徴とす
る。
The invention according to claim 5 is characterized in that the rope is a chain, and the engaging portion formed on the outer peripheral surface of the freewheel body is a tooth portion with which the chain is engaged.

【0013】請求項6に係る発明は、前記フリーホイー
ルは、前記索条に連結されるフリーホイール本体と、物
体に連結される回転駆動軸と、フリーホイール本体の回
転中心部に設けられて、該フリーホイール本体を前記回
転駆動軸に支持する支持部であって、フリーホイール本
体の索条により引張されての回動時に該フリーホイール
本体と回転駆動軸とを係合し、前記復帰バネにより付与
される弾性回動付勢力による回動時に該フリーホイール
本体と回転駆動軸との係合を解除するラチェット機構を
内蔵した支持部と、を含んで構成されたことを特徴とす
る。
According to a sixth aspect of the present invention, the freewheel is provided at a freewheel main body connected to the cable, a rotary drive shaft connected to an object, and a rotation center of the freewheel main body, A support portion for supporting the freewheel main body on the rotary drive shaft, the freewheel main body and the rotary drive shaft being engaged at the time of rotation by being pulled by a cable of the freewheel main body, And a support portion having a built-in ratchet mechanism for releasing the engagement between the freewheel body and the rotation drive shaft when the rotation is performed by the applied elastic rotation biasing force.

【0014】請求項7に係る発明は、前記物体は人力駆
動車の車輪であることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is characterized in that the object is a wheel of a manually driven vehicle.

【0015】請求項8に係る発明の自転車は、請求項1
〜6のうちいずれか1つの物体の回転駆動装置を、車輪
の回転駆動装置として備えたことを特徴とする。
The bicycle according to the invention of claim 8 is the first invention.
6 is characterized in that a rotary drive device for any one of the objects is provided as a rotary drive device for wheels.

【0016】請求項9に係る発明は、フレーム本体の前
後にそれぞれ車輪を備えた2輪車であり、後車輪が回転
駆動装置により回転駆動されることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a two-wheeled vehicle provided with wheels at the front and rear of the frame body, wherein the rear wheels are rotationally driven by a rotary driving device.

【0017】請求項10に係る発明は、前記回転駆動装
置がフレーム本体の両側部に独立してそれぞれ設けら
れ、前記フレーム本体の左右側部には、それぞれ離間す
る一対の相互に平行をなして上下方向に延びるレール部
材が取り付けられ、左側の一対のレール部材には反復直
線運動する部材としての左側ペダルがスライド自由に装
着され、右側の一対のレール部材には反復直線運動する
部材としての右側ペダルがスライド自由に装着され、各
ペダルと、フレーム本体の両側部に独立してそれぞれ設
けられた回転駆動装置の各フリーホイール本体とは索条
により連結され、ペダルと回転駆動装置間には、索条が
掛け渡される中間回転体がフレーム本体に取り付けられ
て位置することを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, the rotary drive device is independently provided on both side portions of the frame main body, and a pair of mutually parallel, mutually separated, left and right side portions of the frame main body are provided. A rail member extending in the vertical direction is attached, a left pedal as a member that repeats linear movement is slidably mounted on a pair of left rail members, and a right pedal as a member that repeats linear movement is mounted on a pair of right rail members. The pedals are slidably mounted, and each pedal and each freewheel body of the rotary drive device independently provided on both sides of the frame body are connected by a cable, and between the pedal and the rotary drive device, The intermediate rotating body over which the cable is hung is attached to the frame main body and located.

【0018】請求項11に係る発明は、前記レール部材
は、それぞれ下端部位置よりも上端部位置がフレーム本
体前方に位置する前傾状態に配設され、前記ペダルが上
方から下方に斜め後方にスライドされることを特徴とす
る。
According to an eleventh aspect of the present invention, the rail member is disposed in a forwardly inclined state in which an upper end position is located forward of the frame main body from a lower end position, and the pedal is inclined obliquely rearward from above. It is characterized by being slid.

【0019】請求項12に係る発明は、前記回転駆動装
置によって回転駆動される歯車からチェーンを介して後
車輪の駆動軸に連結された歯車に回転駆動力を伝達する
回転駆動力伝達機構が設けられたことを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a rotary driving force transmitting mechanism for transmitting a rotary driving force from a gear rotationally driven by the rotary driving device to a gear connected to a driving shaft of a rear wheel via a chain. It is characterized by having been done.

【0020】かかる本発明の作用について説明する。請
求項1に係る発明において、反復直線運動または反復揺
動運動する部材の運動によるフリーホイールの索条によ
り引張されての回動及び復帰バネにより付与される弾性
回動付勢力による回動とにより物体に回転駆動力が与え
られる。そして、フリーホイール本体が単なる円板状で
はなく、その周面がその中心軸からの距離が周方向に沿
って徐々に小から大に連続的に変化するような曲面形状
に形成されているため、該フリーホイール本体の回転中
心から索条が係合する外周面までの距離は、フリーホイ
ール本体の回動角度毎に異なる。
The operation of the present invention will be described. According to the first aspect of the present invention, the rotation of the member that is repeatedly linearly or oscillatingly moved by the rotation of the freewheel pulled by the rope and the rotation by the elastic rotation biasing force applied by the return spring. A rotational driving force is applied to the object. And the freewheel body is not a simple disk shape, but its peripheral surface is formed in a curved surface shape such that the distance from the center axis gradually changes from small to large continuously along the circumferential direction. The distance from the center of rotation of the freewheel body to the outer peripheral surface with which the rope is engaged differs for each rotation angle of the freewheel body.

【0021】即ち、索条の引っ張りによりフリーホイー
ル本体、即ち、物体を回動させるトルクは、反復直線運
動または反復揺動運動する部材の深さ位置において異な
る。つまり、反復直線運動または反復揺動運動する部材
の運動初めは大なるトルクが発生し、運動が進むに従っ
て発生するトルクは徐々に小さくなり、段階的な変速で
はなく、反復直線運動または反復揺動運動する部材の深
さ位置変化によって徐々に変速が行われる自動変速とも
言える作用が奏される。
That is, the torque for rotating the freewheel body, that is, the object due to the pulling of the rope, differs depending on the depth position of the member that is repeatedly linearly moved or repeatedly rocked. In other words, a large torque is generated at the beginning of the motion of the member performing the repetitive linear motion or the repetitive rocking motion, and the generated torque gradually decreases as the motion progresses. An effect that can be said to be an automatic shift in which the shift is gradually performed by a change in the depth position of the moving member is achieved.

【0022】請求項2に係る発明において、フリーホイ
ールの本体の周面がその中心軸からの距離が周方向に沿
って徐々に小から大に連続的に変化するような曲面形状
を、ら線状曲面により容易に形成できる。
According to the second aspect of the present invention, the peripheral surface of the main body of the freewheel has a curved surface shape in which the distance from the center axis gradually changes from small to large along the circumferential direction. It can be easily formed by a curved surface.

【0023】請求項3に係る発明において、アルキメデ
スのら線形状をなすら曲面を適用した場合には、フリー
ホイール本体を所定角度回転させてフリーホイールと反
復直線運動または反復揺動運動する部材との間に掛け渡
した索条の長さを調整して初期回転角度位置を変更で
き、以て初期トルクを変更することができる。
According to the third aspect of the present invention, when a curved surface having a linear shape of Archimedes is applied, the freewheel main body is rotated by a predetermined angle to rotate the freewheel body with a member that performs repetitive linear motion or repetitive swing motion. The initial rotation angle position can be changed by adjusting the length of the cable spanned during the period, and thus the initial torque can be changed.

【0024】請求項4に係る発明において、索条をワイ
ヤとすることにより、フリーホイール本体を単純なプー
リ状の構造とすることができる。
In the invention according to the fourth aspect, the freewheel body can have a simple pulley-like structure by using the wire as a wire.

【0025】請求項5に係る発明において、索条をチェ
ーンとすることにより、索条とフリーホイール本体との
間の係合が確実に行われ、滑り等が生じず、フリーホイ
ール本体に確実な回動力を付与できる。
[0025] In the invention according to claim 5, since the cable is a chain, the engagement between the cable and the freewheel main body is securely performed, no slippage or the like occurs, and the freewheel main body is securely connected. Rotary power can be applied.

【0026】請求項6に係る発明において、フリーホイ
ール本体の索条により引張されての回動時に該フリーホ
イール本体と回転駆動軸とが係合して該回転駆動軸が回
動し、復帰バネにより付与される弾性回動付勢力による
回動時に該フリーホイール本体と回転駆動軸との係合が
解除されて、フリーホイール本体が回転駆動軸に対して
空転する。
According to the sixth aspect of the present invention, when the freewheel body is rotated by being pulled by the cable, the freewheel body and the rotary drive shaft engage to rotate the rotary drive shaft, thereby returning the return spring. The engagement between the freewheel body and the rotary drive shaft is released when the freewheel body is rotated by the elastic rotation biasing force given by the above, and the freewheel body idles with respect to the rotary drive shaft.

【0027】請求項7に係る発明において、人力駆動車
の車輪を回動させるトルクが可変される。
In the invention according to claim 7, the torque for rotating the wheels of the manually driven vehicle is varied.

【0028】請求項8に係る発明において、自転車の車
輪を回動させるトルクが可変される。
In the invention according to claim 8, the torque for rotating the wheels of the bicycle is varied.

【0029】請求項9に係る発明において、自転車の後
車輪を回動させるトルクが可変される。
According to the ninth aspect, the torque for rotating the rear wheel of the bicycle is varied.

【0030】請求項10に係る発明において、左右のペ
ダルの交互の踏み込み動作と交互の踏込解除動作との交
互反復動作により、回転駆動軸が連続的に一方向に回動
し、後車輪が同方向に回動して自転車が走行する。又、
左右のペダルが独立しているため、ペダルの踏み込み深
さ位置(トルク位置)を自由に調整することができる。
According to the tenth aspect of the present invention, the rotary drive shaft is continuously rotated in one direction by the alternate repetition of the alternate stepping operation of the left and right pedals and the alternate stepping release operation, and the rear wheels are driven in the same direction. The bicycle runs while turning in the direction. or,
Since the left and right pedals are independent, the pedal depression depth position (torque position) can be freely adjusted.

【0031】請求項11に係る発明において、ペダルが
上方から下方に斜め後方にスライド動作されることによ
り、左右のペダルの交互の踏み込み動作が行い易くな
り、運転者の疲労が抑えられる。又、登り坂において
は、ペダルにかかるスライド方向の力成分が坂の傾きに
応じて大きくなり運転者の踏み込み力が軽減される。
According to the eleventh aspect of the present invention, the pedal is slid obliquely backward from the upper side to the lower side, so that the left and right pedals can be easily depressed alternately, and the fatigue of the driver can be suppressed. Also, on an uphill, the force component in the sliding direction applied to the pedal increases in accordance with the slope of the slope, and the stepping force of the driver is reduced.

【0032】請求項12に係る発明において、フリーホ
イール本体の回動が、歯車とチェーンとからなる回転駆
動力伝達機構によって後車輪に伝達される。
In the twelfth aspect, the rotation of the freewheel main body is transmitted to the rear wheel by a rotational driving force transmission mechanism including a gear and a chain.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図1は、本発明に係る物体の回転駆
動装置の一実施形態を適用した本発明に係る自転車の一
実施形態の全体を示す側面図、図2は、回転駆動装置の
拡大側面図、図3は、回転駆動装置の概略図である。こ
れらの図において、自転車は、フレーム本体1の前後部
にそれぞれ車輪2,3を備えた2輪車であり、後車輪3
を回転駆動する回転駆動装置4が設けられている。即
ち、フレーム本体1は、上部にハンドル部5を備えた上
下方向に伸びる前部フレーム本体1Aと、この前部フレ
ー本体1Aの長手方向の略中間部から後方向に斜め低位
に延びる横部フレーム本体1Bと、回転駆動装置4を取
り付けるための左右一対の取付フレーム本体1Cと、か
ら構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. FIG. 1 is a side view showing an entire embodiment of a bicycle according to the present invention to which an embodiment of a rotary driving device for an object according to the present invention is applied. FIG. 2 is an enlarged side view of the rotary driving device. 1 is a schematic view of a rotary drive device. In these figures, the bicycle is a two-wheeled vehicle provided with wheels 2 and 3 at the front and rear portions of a frame main body 1, respectively.
Is provided. That is, the frame main body 1 includes a front frame main body 1A having a handle portion 5 at an upper portion and extending in a vertical direction, and a horizontal frame extending obliquely lower in a rearward direction from a substantially middle portion in the longitudinal direction of the front frame main body 1A. It is composed of a main body 1B and a pair of left and right mounting frame main bodies 1C for mounting the rotation drive device 4.

【0034】前記各取付フレーム本体1Cは、前後方向
に延び、前端部が横部フレーム本体1Bの前端部側に連
結された上部フレーム部1aと、前後方向に延びる下部
フレーム部1bと、上部フレーム部1a後端部と下部フ
レーム部1b後端部とを連結する連結フレーム部1c
と、から構成されており、前記連結フレーム部1cの下
端部にて、これらフレーム部1a〜1cが前記横部フレ
ーム本体1Bに一体成形されている。
Each of the mounting frame bodies 1C extends in the front-rear direction and has an upper frame 1a having a front end connected to the front end of the horizontal frame body 1B, a lower frame 1b extending in the front-rear direction, and an upper frame. Connecting frame 1c for connecting the rear end of the portion 1a to the rear end of the lower frame 1b
At the lower end of the connection frame 1c, these frame portions 1a to 1c are integrally formed with the horizontal frame main body 1B.

【0035】前記各取付フレーム本体1Cの上部フレー
ム部1aの前端部と下部フレーム部1b前端部間には、
それぞれ離間する2本の相互に平行をなして上下方向に
延びるレール部材6,7が掛け渡されて連結取付されて
いる。左側の一対のレール部材6,7には左側ペダル8
がスライド自由に装着され、右側の一対のレール部材
6,7には右側ペダル9がスライド自由に装着されてい
る。
Between the front end of the upper frame portion 1a and the front end of the lower frame portion 1b of each of the mounting frame main bodies 1C,
Two mutually parallel rail members 6, 7 extending in the vertical direction in parallel with each other are stretched over and connected to each other. A left pedal 8 is attached to the pair of left rail members 6 and 7.
The right pedal 9 is slidably mounted on the pair of right rail members 6 and 7.

【0036】各ぺダル8,9は、スライドガイド部10
と踏板部11とから構成されており、スライドガイド部
10の両側部には上下端が開口された筒部10Aが一体
成形されている。かかるぺダル8,9は、そのスライド
ガイド部10の両筒部10Aをもって前記レール部材
6,7にスライド自由に取り付けられている。
Each of the pedals 8 and 9 has a slide guide 10
A cylindrical portion 10A having upper and lower ends opened at both sides of the slide guide portion 10 is integrally formed. The pedals 8 and 9 are slidably attached to the rail members 6 and 7 with both cylindrical portions 10A of the slide guide portion 10.

【0037】なお、前記レール部材6,7は、それぞれ
下端部位置よりも上端部位置がフレーム本体1前方に位
置する前傾状態に配設され、前記ペダル8,9が上方か
ら下方に斜め後方にスライドされる。また、フレーム本
体1には、自転車の運転者がペダル8,9を踏み込む動
作を楽にするための背もたれ部或いはサドル部が設けら
れている。
The rail members 6, 7 are disposed in a forwardly inclined state in which the upper end position is located forward of the frame body 1 from the lower end position, and the pedals 8, 9 are obliquely rearwardly moved downward from above. Will be slid. Further, the frame body 1 is provided with a backrest portion or a saddle portion for facilitating the operation of the bicycle driver depressing the pedals 8 and 9.

【0038】次に、かかる自転車に取り付けられた回転
駆動装置4の構成について説明する。かかる回転駆動装
置4は、自転車の両側にそれぞれ独立して設けられてい
る。ここでは片側(自転車の左側)の回転駆動装置4の
構成のみについて説明する。即ち、回転駆動装置4は、
小歯車12と、大歯車13と、小歯車12と大歯車13
とを連係するチェーン14と、大歯車13側に設けられ
るフリーホイール15と、索条としてのワイヤ16と、
復帰バネとしてのゼンマイバネ17と、を含んで構成さ
れる。
Next, the structure of the rotary drive device 4 mounted on such a bicycle will be described. The rotary drive devices 4 are provided independently on both sides of the bicycle. Here, only the configuration of the rotary drive device 4 on one side (left side of the bicycle) will be described. That is, the rotation driving device 4
Small gear 12, large gear 13, small gear 12, large gear 13
A freewheel 15 provided on the side of the large gear 13, a wire 16 as a cable,
And a spring 17 as a return spring.

【0039】かかる構成を詳述すると、前記小歯車12
は、図示しないラチェット機構を介して後車輪3の回転
駆動軸3Aに連結されており、このラチェット機構によ
って、自転車の前進方向のときの回転(図1の反時計方
向)のときのみ、後車輪3と連動し、これと逆方向の回
転(図1の時計方向)のときには、後車輪3と連動せず
空転するようにようになっている。
The details of this configuration will be described below.
Is connected to a rotary drive shaft 3A of the rear wheel 3 via a ratchet mechanism (not shown), and the ratchet mechanism allows the rear wheel 3 to rotate only in the forward direction of the bicycle (counterclockwise in FIG. 1). When the vehicle rotates in the opposite direction (clockwise direction in FIG. 1), it rotates without interlocking with the rear wheel 3.

【0040】前記大歯車13の回転駆動軸18は、取付
フレーム本体1Cにおける上部フレーム部1aと連結フ
レーム部1cとの連結部分に回動自由に支持されてい
る。フリーホイール15は、図4に示すように、ワイヤ
16に連結されるフリーホイール本体19と、大歯車1
3の回転駆動軸を兼ねた回転駆動軸18と、フリーホイ
ール本体19の回転中心に設けられて、該フリーホイー
ル本体19を前記回転駆動軸18に支持する支持部20
であって、フリーホイール本体19のワイヤ16により
引張されての回動時に該フリーホイール本体19と回転
駆動軸18とを係合し、前記ゼンマイバネ17により付
与される弾性回動付勢力による回動時に該フリーホイー
ル本体19と回転駆動軸18との係合を解除するラチェ
ット機構を内蔵した支持部20と、を含んで構成されて
いる。
The rotary drive shaft 18 of the large gear 13 is rotatably supported by a connecting portion between the upper frame portion 1a and the connecting frame portion 1c in the mounting frame body 1C. As shown in FIG. 4, the freewheel 15 includes a freewheel body 19 connected to a wire 16 and a large gear 1.
And a supporting portion 20 provided at the center of rotation of the freewheel main body 19 and supporting the freewheel main body 19 on the rotary driving shaft 18.
When the freewheel body 19 is rotated by being pulled by the wire 16, the freewheel body 19 is engaged with the rotation drive shaft 18, and the freewheel body 19 is rotated by the elastic rotation biasing force applied by the mainspring 17. And a support portion 20 having a built-in ratchet mechanism for releasing the engagement between the freewheel body 19 and the rotary drive shaft 18 at times.

【0041】かかるフリーホイール15の本体19は、
前記ラチェット機構によって、自転車の前進方向のとき
の回転(図1の反時計方向)のときのみ、大歯車13と
連動し、これと逆方向の回転(図1の時計方向)のとき
には、大歯車13と連動せず空転するようにようになっ
ている。このフリーホイール本体19は、図5に示すよ
うに、その周面がその回転中心Aからの距離が周方向に
沿って徐々に小から大に連続的に変化するような曲面形
状に形成される。具体的には、上記曲面は、ら線形状、
詳しくは対数ら線形状をなすものであり、この周面に
は、ワイヤ16が掛けられる後述のV字溝またはU字溝
21が形成されている。かかるフリーホイール15は、
例えば、最大半径108mm、最小半径20mm、ら線
長339mmに形成される。
The main body 19 of the freewheel 15 is
The ratchet mechanism interlocks with the large gear 13 only when the bicycle rotates in the forward direction (counterclockwise in FIG. 1), and when the bicycle rotates in the opposite direction (clockwise in FIG. 1), the large gear It is designed to run idle without interlocking with 13. As shown in FIG. 5, the freewheel main body 19 has a peripheral surface formed into a curved shape such that the distance from the rotation center A gradually changes from small to large continuously along the circumferential direction. . Specifically, the curved surface has a spiral shape,
Specifically, the wire 16 has a logarithmic linear shape, and a V-shaped groove or a U-shaped groove 21 described later on which the wire 16 is hung is formed on the peripheral surface. Such freewheel 15
For example, it is formed to have a maximum radius of 108 mm, a minimum radius of 20 mm, and a spiral line length of 339 mm.

【0042】かかるフリーホイール15の具体的構成を
図4に示す。この図において、フリーホイール本体19
は、左右一対の側板部19Aと、両側板部19A間に位
置して該両側板部19Aと結合される中間部19Bとか
ら構成される。この場合、前記側板部19Aは、その周
縁部に上述したら線をなす曲面部19aと、曲面部19
aのら線始点Bと終点C(図5参照)とを結ぶ直線部1
9bとが設けられており、後述する回転駆動軸18の取
付穴22が開設されている。
FIG. 4 shows a specific configuration of the freewheel 15. In this figure, the freewheel body 19
Is composed of a pair of left and right side plate portions 19A and an intermediate portion 19B located between the two side plate portions 19A and coupled to the both side plate portions 19A. In this case, the side plate portion 19A has a curved surface portion 19a that forms a
a, a straight line portion 1 connecting a line start point B and an end point C (see FIG. 5)
9b are provided, and a mounting hole 22 of the rotary drive shaft 18 described later is opened.

【0043】また、中間部19Bは、上述したら線をな
す曲面板部19cから構成されており、この曲面板部1
9cの外周面には、前記V字溝またはU字溝21が形成
されている。フリーホイール15の回転駆動軸19に
は、内部にこの回転駆動軸19を支持する図示しないベ
アリングとラチェット機構とが内蔵された前記支持部2
0が設けられている。また、この支持部20には、ゼン
マイバネ17の巻取り用プーリ部23が一体的に設けら
れている。
The intermediate portion 19B is constituted by a curved plate portion 19c which forms a line as described above.
The V-shaped groove or the U-shaped groove 21 is formed on the outer peripheral surface of 9c. The support portion 2 having a built-in bearing (not shown) and a ratchet mechanism for supporting the rotary drive shaft 19 inside the rotary drive shaft 19 of the freewheel 15.
0 is provided. In addition, a pulley 23 for winding the mainspring 17 is provided integrally with the support 20.

【0044】かかる回転駆動軸19は、前記フリーホイ
ール本体19の取付孔22に挿通され、前記支持部20
外周面が前記取付孔22内周面に固定取付される。一
方、前記フリーホイール本体19にワイヤ16の引っ張
りにより生じる回転の方向と反対方向の弾性回転付勢力
を付与する復帰バネとしてのゼンマイバネ17の一端部
は、前記回転駆動軸19の復帰バネ巻取り用プーリ部2
3外周面に固定取付され、他端部が前記フレーム本体1
の図2のD部に固定取付される。
The rotary drive shaft 19 is inserted through the mounting hole 22 of the freewheel body 19 and
The outer peripheral surface is fixedly attached to the inner peripheral surface of the mounting hole 22. On the other hand, one end of a mainspring 17 serving as a return spring for applying an elastic rotation biasing force to the freewheel body 19 in a direction opposite to the direction of rotation caused by the pulling of the wire 16 is used for winding the return spring of the rotary drive shaft 19. Pulley part 2
3 is fixedly attached to the outer peripheral surface, and the other end is the frame body 1
Is fixedly attached to the portion D in FIG.

【0045】前記ワイヤ16の一端部はペダル8のスラ
イドガイド部10に固定取付され、フレーム本体1に軸
24を介して回転自由に支承されたプーリ25に巻き掛
けられた後、フリーホイール本体19のV字溝またはU
字溝21に巻き掛けられて、該フリーホイール本体19
のら線の始点B(図5参照)に連結される。
One end of the wire 16 is fixedly attached to the slide guide portion 10 of the pedal 8, and is wound around a pulley 25 rotatably supported on the frame body 1 via a shaft 24. V-shaped groove or U
The freewheel body 19 is wound around the
It is connected to the start point B of the lane line (see FIG. 5).

【0046】かかる構成の回転駆動装置4を備えた自転
車の動作を説明する。回転駆動装置4の初期状態では、
ゼンマイバネ17のバネ力によりフリーホイール本体1
9が図1の反時計方向への回動付勢力により付勢されて
おり、ワイヤ16のフリーホイール本体19側部分は該
フリーホイール本体19の外周面に巻かれており、ペダ
ル8は、図2のEで示すレール部材6,7の最上部に位
置している。なお、図2において、Fは、このときのワ
イヤ16位置である。
The operation of the bicycle provided with the rotation driving device 4 having such a configuration will be described. In the initial state of the rotary drive device 4,
Freewheel body 1 due to spring force of spring 17
9 is urged by a turning urging force in the counterclockwise direction in FIG. 1, the portion of the wire 16 on the freewheel body 19 side is wound around the outer peripheral surface of the freewheel body 19, and the pedal 8 is 2 is located at the uppermost part of the rail members 6, 7 indicated by E. In FIG. 2, F is the position of the wire 16 at this time.

【0047】ここで、ペダル8を足で踏み込むと、該ペ
ダル8がレール部材6,7に沿って下方にスライドし、
これに伴って、ワイヤ16が引っ張られる。このワイヤ
16が引っ張られることにより、該ワイヤ16が連結さ
れたフリーホイール本体19に回動力が付与され、フリ
ーホイール本体19が反時計方向に回動しつつ、ワイヤ
16がフリーホイール本体19の外周面から徐々に離
れ、ペダル8が図2のGで示すレール部材6,7の最下
部までスライドされた段階で、ワイヤ16がフリーホイ
ール本体19の外周面から完全に離れて、ら線の始点B
(図5参照)に連結されただけの状態となる。なお、図
2において、Hは、このときのワイヤ16位置である。
Here, when the pedal 8 is depressed with a foot, the pedal 8 slides downward along the rail members 6 and 7, and
Along with this, the wire 16 is pulled. When the wire 16 is pulled, a turning force is applied to the freewheel body 19 to which the wire 16 is connected, and the freewheel body 19 rotates counterclockwise while the wire 16 is rotated around the outer periphery of the freewheel body 19. The wire 16 is completely separated from the outer peripheral surface of the freewheel body 19 at a stage where the pedal 8 is gradually released from the surface and the pedal 8 is slid to the lowermost portion of the rail members 6 and 7 shown by G in FIG. B
(See FIG. 5). In addition, in FIG. 2, H is the position of the wire 16 at this time.

【0048】かかるフリーホイール本体19の回動によ
り回転駆動軸18が反時計方向に回動され、これにより
大歯車13が回動し、チェーン14を介して、小歯車1
2が回動し、後車輪3が回動する。この際、ゼンマイバ
ネは回転駆動軸18における復帰バネ巻取り用プーリ部
23から巻き取られた状態となる。
By the rotation of the freewheel body 19, the rotation drive shaft 18 is rotated counterclockwise, whereby the large gear 13 is rotated, and the small gear 1 is rotated via the chain 14.
2 rotates, and the rear wheel 3 rotates. At this time, the mainspring is wound up from the return spring winding pulley 23 of the rotary drive shaft 18.

【0049】次に、ペダル8の踏み込みを解除すると、
ワイヤ16への引っ張り力が解除される。一方、ゼンマ
イバネ17のバネ力によって、フリーホイール本体19
が時計方向に回動され、ワイヤ16が戻されることによ
って、該ペダル8がレール部材6,7に沿って上方にス
ライドする。フリーホイール本体19が時計方向に回動
しても、ラチェット機構により、フリーホイール本体1
9と回転駆動軸18との連係が解除されるため、回転駆
動軸18は回動せず、フリーホイール本体19が回転駆
動軸18に対して空転する。
Next, when the depression of the pedal 8 is released,
The pulling force on the wire 16 is released. On the other hand, the spring force of the mainspring 17 causes the freewheel body 19 to move.
Is rotated clockwise, and the wire 16 is returned, whereby the pedal 8 slides up along the rail members 6 and 7. Even if the freewheel body 19 rotates clockwise, the ratchet mechanism allows the freewheel body 1 to rotate.
Since the link between the rotary drive shaft 9 and the rotary drive shaft 18 is released, the rotary drive shaft 18 does not rotate, and the freewheel body 19 idles with respect to the rotary drive shaft 18.

【0050】即ち、ペダル8の踏み込みによって、フリ
ーホイール本体が回動することにより回転駆動装置が回
動して後車輪が反時計方向に回動し、ペダルの踏み込み
の解除により、フリーホイール本体のみが時計方向に回
動して初期位置となる。従って、左右のペダル8,9の
交互の踏み込み動作と交互の踏込解除動作との交互反復
動作により、回転駆動軸18が反時計方向に連続的に回
動し、後車輪3が反時計方向に回動して自転車が走行す
る。
That is, when the pedal 8 is depressed, the freewheel main body is rotated, whereby the rotary drive device is rotated, and the rear wheel is rotated counterclockwise. When the pedal is released, only the freewheel main body is released. Rotates clockwise to the initial position. Therefore, the rotation drive shaft 18 is continuously rotated in the counterclockwise direction by the alternating repetitive operation of the alternate depression operation of the left and right pedals 8 and 9 and the alternate depression release operation, and the rear wheel 3 is rotated in the counterclockwise direction. The bicycle rotates and turns.

【0051】かかる構成の回転駆動装置4によれば、フ
リーホイール本体19が単なる円板状ではなく、その周
面がその中心軸からの距離が周方向に沿って徐々に小か
ら大に連続的に変化するような曲面形状(本実施形態で
はら線曲面形状)に形成されているため、該フリーホイ
ール本体19の回転中心Aからワイヤ16が係合する外
周面までの距離は、フリーホイール本体19の回動角度
毎に異なる。即ち、ワイヤ16の引っ張りによりフリー
ホイール本体19、即ち、後車輪3を回動させるトルク
は、ペダル8のスライド位置において異なる。
According to the rotation driving device 4 having such a configuration, the freewheel main body 19 is not a simple disk, and its peripheral surface has a continuous distance from its central axis that gradually increases from small to large along the circumferential direction. Is formed in a curved surface shape (a helical curved surface shape in this embodiment), the distance from the rotation center A of the freewheel body 19 to the outer peripheral surface with which the wire 16 is engaged is equal to the freewheel body. It differs for each of the 19 rotation angles. That is, the torque for rotating the freewheel body 19, that is, the rear wheel 3 by pulling the wire 16 is different at the sliding position of the pedal 8.

【0052】例えば、ペダル8が最上部に位置している
ときには、ワイヤ16がフリーホイール本体19の略全
外周面に係合しており、ペダル8の踏み込みに従ってワ
イヤ16がフリーホイール本体19の外周面に係合する
位置が、フリーホイール本体19の回転中心Aから大な
る位置から小なる位置へと変化する。
For example, when the pedal 8 is located at the uppermost position, the wire 16 is engaged with substantially the entire outer peripheral surface of the freewheel body 19, and the wire 16 is moved to the outer periphery of the freewheel body 19 as the pedal 8 is depressed. The position of engagement with the surface changes from a position larger than the rotation center A of the freewheel body 19 to a position smaller.

【0053】従って、ワイヤ16の引っ張りによりフリ
ーホイール本体19、即ち、後車輪3を回動させるトル
クは、ペダル8の踏み込みに従ってワイヤ16がフリー
ホイール本体19の外周面に係合する位置が、回転中心
Aから大なる位置から小なる位置へと変化することによ
り、大から小に変化する。つまり、ペダル8の踏み込み
始めは大なるトルクが発生し、踏み込んで行くに従って
発生するトルクは徐々に小さくなり、段階的な変速では
なく、ペダル8の踏み込み量変化によって徐々に変速が
行われる自動変速とも言える作用が奏される。
Accordingly, the torque for rotating the freewheel body 19, that is, the rear wheel 3 by pulling the wire 16, is determined by the position at which the wire 16 engages with the outer peripheral surface of the freewheel body 19 as the pedal 8 is depressed. By changing from a large position to a small position from the center A, it changes from large to small. In other words, a large torque is generated when the pedal 8 starts to be depressed, and the generated torque gradually decreases as the pedal 8 is depressed. An effect that can be said is achieved.

【0054】従って、このような回転駆動装置4を備え
た自転車においては、例えば平坦路面では、ペダル8,
9をそれぞれ下側位置で反復動作させて小さなトルクで
後車輪3を回動させて、走行スピードを上げることがで
き、坂道等では、ペダル8,9を上側位置で反復動作さ
せて大きなトルクで後車輪3を回動させて、ペダル8,
9の踏み力を軽減させて、楽な登坂走行を行うことがで
きる。
Therefore, in a bicycle provided with such a rotary drive device 4, for example, on a flat road surface, the pedals 8 and
9 can be repeatedly operated in the lower position to rotate the rear wheel 3 with a small torque to increase the traveling speed. On a slope or the like, the pedals 8 and 9 can be repeatedly operated in the upper position to increase the torque. By turning the rear wheel 3, the pedal 8,
The stepping force of No. 9 can be reduced, and a comfortable uphill running can be performed.

【0055】なお、上記実施形態においては、フリーホ
イール本体19として対数ら線形状の曲面を有するもの
を適用するようにしたが、その他、アルキメデスのら線
形状の曲面を有するものを適用しても良い。
In the above embodiment, the freewheel body 19 having a logarithmic linear curved surface is used as the freewheel body 19. However, the freewheel body 19 having an Archimedean linear curved surface may be applied. good.

【0056】また、上記実施形態においては、ペダル
8,9とフリーホイール本体19とを連結する索条とし
てワイヤ16を使用し、このワイヤ16をフリーホイー
ル本体19のV字溝またはU字溝21に巻き掛けて、該
フリーホイール本体19のら線の始点Aに連結する構成
としたが、ペダル8,9とフリーホイール本体とを連結
する索条としてチェーンを使用する一方、フリーホイー
ル本体を歯車から構成して、チェーンをフリーホイール
本体の外周面の歯部に係合する構成としても良い。
In the above embodiment, the wire 16 is used as a cable connecting the pedals 8 and 9 and the freewheel body 19, and the wire 16 is connected to the V-shaped groove or the U-shaped groove 21 of the freewheel body 19. The freewheel body 19 is connected to the start point A of the freewheel body. However, a chain is used as a cable connecting the pedals 8, 9 and the freewheel body, while the freewheel body is connected to a gear. And the chain may be engaged with the teeth on the outer peripheral surface of the freewheel body.

【0057】図6は、フリーホイール本体26としてア
ルキメデスのら線形状の曲面を有するものを適用し、か
つペダル8,9とフリーホイール本体26とを連結する
索条としてチェーン27を使用し、フリーホイール本体
26を歯車(ら線歯車)から構成して、チェーン27を
フリーホイール本体26の外周面の歯部に係合する構成
とした実施形態を示している。この場合、フリーホイー
ル本体26を構成するら線歯車の回転中心Aには、回転
駆動軸28の取付穴26Aが開設されている。
FIG. 6 shows an example in which a freewheel body 26 having a curved surface in the shape of an Archimedean spiral is applied, and a chain 27 is used as a cable connecting the pedals 8, 9 and the freewheel body 26. An embodiment is shown in which the wheel main body 26 is constituted by gears (spiral gears), and the chain 27 is configured to engage with teeth on the outer peripheral surface of the freewheel main body 26. In this case, a mounting hole 26A for the rotary drive shaft 28 is formed at the rotation center A of the linear gear constituting the freewheel body 26.

【0058】回転駆動軸28には、先の実施形態の回転
駆動軸18と同様に、内部にこの回転駆動軸28を支持
する図示しないベアリングとラチェットとが内蔵された
支持部29が設けられている。また、この支持部29に
は、復帰バネを構成するゼンマイバネの巻取り用プーリ
部30が一体的に設けられている。かかる回転駆動軸2
8は、フリーホイール本体26を構成するら線歯車の回
転中心Aの取付孔26Aに挿通され、前記支持部29外
周面が前記取付孔26A内周面に固定取付される。
The rotary drive shaft 28 is provided with a support portion 29 in which a bearing (not shown) for supporting the rotary drive shaft 28 and a ratchet are built in similarly to the rotary drive shaft 18 of the previous embodiment. I have. In addition, the support portion 29 is integrally provided with a pulley portion 30 for winding a mainspring constituting a return spring. Such a rotary drive shaft 2
8 is inserted into a mounting hole 26A at the center of rotation A of the wire gear constituting the freewheel body 26, and the outer peripheral surface of the support portion 29 is fixedly mounted on the inner peripheral surface of the mounting hole 26A.

【0059】一方、前記復帰バネを構成するゼンマイバ
ネの一端部が前記回転駆動軸28の復帰バネ巻取り用プ
ーリ部30外周面に固定取付され、他端部がフレーム本
体1に固定取付される。また、図示しないが、チェーン
27の一端部はペダル8,9のサイド部に固定取付さ
れ、フレーム本体1に軸を介して回転自由に支承された
歯車に巻き掛けられた後、フリーホイール本体26の外
周面の歯部に係合されて、該ら線歯車のら線の始点B
(図6(B)参照)に連結される。
On the other hand, one end of the mainspring constituting the return spring is fixedly attached to the outer peripheral surface of the return spring winding pulley 30 of the rotary drive shaft 28, and the other end is fixedly attached to the frame body 1. Although not shown, one end of the chain 27 is fixedly attached to the side portions of the pedals 8 and 9, and is wound around a gear rotatably supported on the frame body 1 via a shaft. Is engaged with the tooth portion of the outer peripheral surface of
(See FIG. 6B).

【0060】かかる図6のフリーホイールによると、ア
ルキメデスのら線形状をなすら線歯車を適用したから、
フリーホイール本体26を所定角度回転させてフリーホ
イール26とペダル8,9との間に掛け渡したチェーン
27の長さを調整して初期回転角度位置を変更すること
ができ、以て初期トルクを変更することができる。
According to the freewheel of FIG. 6, since a linear gear having a linear shape of Archimedes is applied,
The initial rotation angle position can be changed by rotating the freewheel main body 26 by a predetermined angle to adjust the length of the chain 27 bridged between the freewheel 26 and the pedals 8 and 9, thereby reducing the initial torque. Can be changed.

【0061】さらに、上記実施形態の自転車において
は、回転駆動装置4によって、大歯車13を回転駆動
し、この大歯車13からチェーン14を介して後車輪3
の回転駆動軸3Aに連結された小歯車12に回転駆動力
を伝達する構成としたが、後車輪3の回転駆動軸3Aに
フリーホイール本体を直結し、フリーホイール本体によ
って、この後車輪3を直接回転駆動するようにしても良
い(図7及び図8参照)。このものを簡単に説明する
と、フリーホイールとして、アルキメデスのら線形状を
なすら線歯車を適用し、該フリーホイール本体26を後
車輪3の回転駆動軸3Aに直結し、フリーホイール本体
26によって、後車輪3を直接回転駆動するようになっ
ており、また、このものはフリーホイール26の初期回
転位置を調整できるようになっている。即ち、巻き上げ
装置31によりチェーン27の終端に連結されたワイヤ
32を巻き上げることによりフリーホイール26の初期
回転角度位置(トルク)を変更することができ、これに
よれば、走行状態や坂道等により適切なトルクを選択す
ることができる。なお、33はサドルである。
Further, in the bicycle of the above embodiment, the large gear 13 is rotationally driven by the rotary driving device 4, and the rear wheel 3 is driven from the large gear 13 via the chain 14.
The rotation driving force is transmitted to the small gear 12 connected to the rotation driving shaft 3A, but the freewheel body is directly connected to the rotation driving shaft 3A of the rear wheel 3, and the rear wheel 3 is connected by the freewheel body. It may be directly driven to rotate (see FIGS. 7 and 8). Briefly describing this, as the freewheel, a linear gear having a linear shape of Archimedes is applied, and the freewheel main body 26 is directly connected to the rotary drive shaft 3A of the rear wheel 3, and the freewheel main body 26 The rear wheel 3 is directly driven to rotate, and can adjust the initial rotation position of the freewheel 26. In other words, the initial rotation angle position (torque) of the freewheel 26 can be changed by winding the wire 32 connected to the end of the chain 27 by the hoisting device 31. A suitable torque can be selected. 33 is a saddle.

【0062】また、上記の実施形態においては、ペダル
8,9の反復直線運動によりワイヤ16を操作するよう
にしたが、ペダルを反復揺動運動させてワイヤ等の索条
を操作させるようにしても良い。
Further, in the above embodiment, the wire 16 is operated by the repetitive linear movement of the pedals 8 and 9, but the pedal is repeatedly rocked to operate the rope such as the wire. Is also good.

【0063】さらに、本発明の回転駆動装置を自転車の
駆動装置として適用した例について説明したが、本発明
の回転駆動装置は、自転車の他にボート等の人力駆動車
における車輪、羽根車は勿論のこと、定位置で車輪のみ
を足で回転させて脚力を向上するような健康器具等にお
ける車輪等の物体の回転駆動に用いることができる。
Further, an example has been described in which the rotary drive device of the present invention is applied as a drive device for a bicycle. However, the rotary drive device of the present invention can be applied not only to bicycles but also to wheels and impellers in manually driven vehicles such as boats. In other words, the present invention can be used for rotationally driving an object such as a wheel in a health appliance or the like that improves leg strength by rotating only the wheel with a foot at a fixed position.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、 請求項1に係る
発明によれば、フリーホイール本体を単なる円板状では
なく、その周面がその中心軸からの距離が周方向に沿っ
て徐々に小から大に連続的に変化するような曲面形状に
形成するようにしたから、索条の引っ張りによりフリー
ホイール本体、即ち、物体を回動させるトルクが、反復
直線運動または反復揺動運動する部材の深さ位置におい
て異なり、反復直線運動または反復揺動運動する部材の
深さ位置変化によって徐々に変速が行われる自動変速と
も言える作用を奏することが可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the freewheel main body is not a simple disk, but its peripheral surface gradually increases in distance from its central axis along the circumferential direction. Since it is formed to have a curved surface shape that continuously changes from small to large, the freewheel body, that is, the member that rotates or repetitively oscillates in the freewheel body by pulling the rope, that is, the torque for rotating the object. At different depth positions, it is possible to achieve an operation that can be said to be an automatic shift in which the shift is gradually performed by a change in the depth position of a member that performs repetitive linear motion or repetitive swinging motion.

【0065】請求項2に係る発明によれば、フリーホイ
ールの本体をら線状曲面により容易に所望する曲面形状
に形成でき、製作性に優れている。
According to the second aspect of the present invention, the main body of the freewheel can be easily formed into a desired curved shape by a helical curved surface, and the manufacturability is excellent.

【0066】請求項3に係る発明によれば、アルキメデ
スのら線形状をなすら曲面を適用したことにより、フリ
ーホイール本体を所定角度回転させてフリーホイールと
反復直線運動または反復揺動運動する部材との間に掛け
渡した索条の長さを調整して初期回転角度位置を変更で
き、以て初期トルクを変更することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the curved surface having a linear shape of Archimedes is applied, the freewheel body is rotated by a predetermined angle, and the freewheel and the freewheel repeatedly or linearly swing. The initial rotation angle position can be changed by adjusting the length of the cable spanned between the initial rotation angle and the initial torque.

【0067】請求項4に係る発明によれば、フリーホイ
ール本体を単純なプーリ状の構造とすることができ、製
作性に優れている。
According to the fourth aspect of the present invention, the freewheel body can have a simple pulley-like structure, and is excellent in manufacturability.

【0068】請求項5に係る発明によれば、フリーホイ
ール本体に確実な回動力を付与でき、確実に物体を回転
駆動することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, a reliable turning power can be applied to the freewheel body, and the object can be reliably driven to rotate.

【0069】請求項6に係る発明によれば、フリーホイ
ールの索条により引張されての回動及び前記復帰バネに
より付与される弾性回動付勢力による回動とにより物体
に回転駆動力を与える動作がラチェット機構により確実
に行われ、確実に物体を回転駆動することができる。
According to the invention of claim 6, a rotational driving force is applied to the object by the rotation of the freewheel pulled by the rope and the rotation by the elastic rotation urging force applied by the return spring. The operation is reliably performed by the ratchet mechanism, and the object can be reliably driven to rotate.

【0070】請求項7に係る発明によれば、人力駆動車
の車輪を回動させるトルクを可変でき、人力駆動車の走
行性の向上を図ることができる。
According to the seventh aspect of the invention, the torque for rotating the wheels of the manually driven vehicle can be varied, and the traveling performance of the manually driven vehicle can be improved.

【0071】請求項8および9に係る発明によれば、自
転車の車輪、例えば後車輪を回動させるトルクを可変で
き、例えば平坦路面では、小さなトルクで車輪を回動さ
せて、走行スピードを上げることができ、坂道等では、
大きなトルクで車輪を回動させて、操作力を軽減させ
て、楽な登坂走行を行うことができる等、自転車の走行
性の向上を図ることができる。
According to the invention according to claims 8 and 9, the torque for rotating the wheels of the bicycle, for example, the rear wheels, can be varied. For example, on a flat road surface, the wheels are rotated with a small torque to increase the traveling speed. Can be on a slope, etc.
The running performance of the bicycle can be improved, for example, by turning the wheels with a large torque to reduce the operating force, thereby enabling easy climbing.

【0072】請求項10に係る発明によれば、左右のペ
ダルの交互の踏み込み動作と交互の踏込解除動作との交
互反復動作により、自転車の走行を楽に行うことができ
る。又、左右のペダルが独立しているため、ペダルの踏
み込み深さ位置(トルク位置)を自由に調整することが
できる。
According to the tenth aspect of the present invention, the bicycle can be easily traveled by alternately repeating the alternately depressing operation of the left and right pedals and the alternately depressing operation. Further, since the left and right pedals are independent of each other, it is possible to freely adjust the pedal depression depth position (torque position).

【0073】請求項11に係る発明によれば、左右のペ
ダルの交互の踏み込み動作が行い易くなり、運転者の疲
労が抑えることができる。又、登り坂においては、ペダ
ルにかかるスライド方向の力成分が坂の傾きに応じて大
きくなり運転者の踏み込み力が軽減される。
According to the eleventh aspect of the present invention, it is easy to alternately depress the left and right pedals, and the fatigue of the driver can be suppressed. Also, on an uphill, the force component in the sliding direction applied to the pedal increases in accordance with the slope of the slope, and the stepping force of the driver is reduced.

【0074】請求項12に係る発明によれば、フリーホ
イール本体の回動を、歯車とチェーンとからなる回転駆
動力伝達機構によって後車輪に伝達するようにしたか
ら、この歯車の比の設定により、自転車の走行性能を向
上できる。
According to the twelfth aspect of the invention, the rotation of the freewheel body is transmitted to the rear wheels by the rotation driving force transmission mechanism including the gears and the chain. , Can improve the running performance of the bicycle.

【0075】[0075]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る本発明に係る物体の回転駆動装
置の一実施形態を適用した本発明に係る自転車の一実施
形態の全体を示す側面図
FIG. 1 is a side view showing an entire embodiment of a bicycle according to the present invention to which an embodiment of the rotary driving device for an object according to the present invention according to the present invention is applied.

【図2】 同上の回転駆動装置の拡大側面図FIG. 2 is an enlarged side view of the rotary drive device according to the first embodiment;

【図3】 同上の回転駆動装置の概略図FIG. 3 is a schematic view of a rotary drive device of the above.

【図4】 フリーホイールの分解斜視図FIG. 4 is an exploded perspective view of a freewheel.

【図5】 同上のフリーホイールのら線形状を示す図FIG. 5 is a diagram showing a linear shape of a freewheel of the above.

【図6】 フリーホイールの他の実施形態を示す図で、
(A)は平面図、(B)正面図
FIG. 6 is a view showing another embodiment of the freewheel;
(A) is a plan view, (B) front view

【図7】 自転車の他の実施形態を示す図FIG. 7 shows another embodiment of the bicycle.

【図8】 同上の部分拡大斜視図FIG. 8 is a partially enlarged perspective view of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フレーム本体 3 後車輪 4 回転駆動装置 6,7 レール部材 8 左側ペダル 9 右側ペダル 12 小歯車 13 大歯車 14 チェーン 15 フリーホイール 16 ワイヤ 17 ゼンマイバネ 18 回転駆動軸 19 フリーホイール本体 20 支持部 26 フリーホイール本体 27 チェーン 28 回転駆動軸 29 支持部 31 巻き上げ装置 32 ワイヤ 33 サドル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame main body 3 Rear wheel 4 Rotation drive device 6, 7 Rail member 8 Left pedal 9 Right pedal 12 Small gear 13 Large gear 14 Chain 15 Freewheel 16 Wire 17 Spring spring 18 Rotation drive shaft 19 Freewheel body 20 Support part 26 Freewheel Main body 27 Chain 28 Rotation drive shaft 29 Supporting part 31 Hoisting device 32 Wire 33 Saddle

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体を回転させるべく回動されるフリー
ホイールを設けると共に、該フリーホイールに対して、
物体の回転方向と逆方向の弾性回動付勢力を付与する復
帰バネを設け、このフリーホイールと反復直線運動また
は反復揺動運動する部材との間に索条を掛け渡し、フリ
ーホイールの索条により引張されての回動及び前記復帰
バネにより付与される弾性回動付勢力による回動とによ
り物体に回転駆動力を与える回転駆動装置において、 前記フリーホイールの本体は、その周面がその中心軸か
らの距離が周方向に沿って徐々に小から大に連続的に変
化するような曲面形状に形成されると共に、この周面に
は前記索条が係合される係合部が形成され、この周面の
中心軸からの距離の最小部に前記索条が連結されたこと
を特徴とする物体の回転駆動装置。
A freewheel that is rotated to rotate an object is provided.
A return spring for applying an elastic rotation biasing force in a direction opposite to the rotation direction of the object is provided, and a rope is laid between the freewheel and a member that performs a repetitive linear motion or a repetitive swinging motion, and the freewheel rope is provided. A rotation driving device that applies a rotation driving force to the object by the rotation of the freewheel, and the rotation of the freewheel by the elastic rotation urging force applied by the return spring. A curved surface is formed such that the distance from the shaft gradually changes from small to large along the circumferential direction, and an engaging portion with which the cable is engaged is formed on the circumferential surface. A rotary driving device for an object, wherein the cable is connected to a minimum portion of the peripheral surface from a central axis.
【請求項2】 前記フリーホイールの曲面は、ら線形状
をなす曲面からなることを特徴とする請求項1記載の物
体の回転駆動装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the curved surface of the freewheel is a curved surface having a spiral shape.
【請求項3】 前記ら線は、対数ら線もしくはアルキメ
デスのら線であることを特徴とする請求項2記載の物体
の回転駆動装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein the spiral is a logarithmic spiral or an Archimedean spiral.
【請求項4】 前記索条はワイヤであり、フリーホイー
ル本体外周面に形成される係合部は、ワイヤが係合され
るV字溝またはU字溝であることを特徴とする請求項1
〜3のうちいずれか1つに記載の物体の回転駆動装置。
4. The cable according to claim 1, wherein the cable is a wire, and the engaging portion formed on the outer peripheral surface of the freewheel body is a V-shaped groove or a U-shaped groove with which the wire is engaged.
4. The rotation driving device for an object according to any one of items 3 to 3.
【請求項5】 前記索条はチェーンであり、フリーホイ
ール本体外周面に形成される係合部は、チェーンが係合
される歯部であることを特徴とする請求項1〜3のうち
いずれか1つに記載の物体の回転駆動装置。
5. The cable according to claim 1, wherein the cable is a chain, and the engaging portion formed on the outer peripheral surface of the freewheel body is a tooth portion with which the chain is engaged. A rotary drive device for an object according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 前記フリーホイールは、前記索条に連結
されるフリーホイール本体と、物体に連結される回転駆
動軸と、フリーホイール本体の回転中心部に設けられ
て、該フリーホイール本体を前記回転駆動軸に支持する
支持部であって、フリーホイール本体の索条により引張
されての回動時に該フリーホイール本体と回転駆動軸と
を係合し、前記復帰バネにより付与される弾性回動付勢
力による回動時に該フリーホイール本体と回転駆動軸と
の係合を解除するラチェット機構を内蔵した支持部と、
を含んで構成されたことを特徴とする請求項1〜3のう
ちいずれか1つに記載の物体の回転駆動装置。
6. The freewheel is provided at a freewheel body connected to the cable, a rotary drive shaft connected to an object, and a rotation center of the freewheel body, and the freewheel body is connected to the freewheel body. A support portion for supporting the rotary drive shaft, the rotary portion being engaged by the rope of the freewheel main body, the freewheel main body and the rotary drive shaft are engaged at the time of rotation, and the elastic rotation provided by the return spring. A support portion having a built-in ratchet mechanism for releasing engagement between the freewheel body and the rotation drive shaft when rotated by the biasing force;
The rotation drive device for an object according to any one of claims 1 to 3, characterized by comprising:
【請求項7】 前記物体は人力駆動車の車輪であること
を特徴とする請求項1〜6のうちいずれか1つに記載の
物体の回転駆動装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein the object is a wheel of a manually driven vehicle.
【請求項8】 請求項1〜6のうちいずれか1つの物体
の回転駆動装置を、車輪の回転駆動装置として備えたこ
とを特徴とする自転車。
8. A bicycle comprising the rotary driving device for an object according to claim 1 as a rotary driving device for wheels.
【請求項9】 フレーム本体の前後にそれぞれ車輪を備
えた2輪車であり、後車輪が回転駆動装置により回転駆
動されることを特徴とする請求項8記載の自転車。
9. The bicycle according to claim 8, wherein the bicycle is a two-wheeled vehicle having wheels respectively at the front and rear of the frame main body, and the rear wheels are rotationally driven by a rotary driving device.
【請求項10】 前記回転駆動装置がフレーム本体の両
側部に独立してそれぞれ設けられ、前記フレーム本体の
左右側部には、それぞれ離間する一対の相互に平行をな
して上下方向に延びるレール部材が取り付けられ、左側
の一対のレール部材には反復直線運動する部材としての
左側ペダルがスライド自由に装着され、右側の一対のレ
ール部材には反復直線運動する部材としての右側ペダル
がスライド自由に装着され、各ペダルと、フレーム本体
の両側部に独立してそれぞれ設けられた回転駆動装置の
各フリーホイール本体とは索条により連結され、ペダル
と回転駆動装置間には、索条が掛け渡される中間回転体
がフレーム本体に取り付けられて位置することを特徴と
する請求項9記載の自転車。
10. The rotation drive device is provided independently on both sides of a frame body, and a pair of mutually parallel rail members extending in the vertical direction are provided on left and right sides of the frame body, respectively. The left pedal is slidably mounted on the pair of left rail members as a member that repeatedly moves linearly, and the right pedal is slidably mounted on the pair of right rail members as a member that repeatedly moves linearly. Each pedal and each freewheel body of the rotary driving device independently provided on both sides of the frame main body are connected by a rope, and a rope is bridged between the pedal and the rotary driving device. The bicycle according to claim 9, wherein the intermediate rotating body is mounted on the frame body and located.
【請求項11】 前記レール部材は、それぞれ下端部位
置よりも上端部位置がフレーム本体前方に位置する前傾
状態に配設され、前記ペダルが上方から下方に斜め後方
にスライドされることを特徴とする請求項10記載の自
転車。
11. The rail member is disposed in a forwardly inclined state in which an upper end position is located forward of a frame body than a lower end position, and the pedal is slid obliquely backward from above to below. The bicycle according to claim 10, wherein
【請求項12】 前記回転駆動装置によって回転駆動さ
れる歯車からチェーンを介して後車輪の駆動軸に連結さ
れた歯車に回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達機構が
設けられたことを特徴とする請求項8〜10のうちいず
れか1つに記載の自転車。
12. A rotary driving force transmitting mechanism for transmitting a rotary driving force from a gear rotationally driven by the rotary driving device to a gear connected to a drive shaft of a rear wheel via a chain is provided. The bicycle according to any one of claims 8 to 10, which performs the following.
JP26937297A 1997-09-16 1997-09-16 Rotation driver of object and bicycle using such driver Pending JPH1179056A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6644242B2 (en) 2001-07-06 2003-11-11 Guppy Co., Ltd. Aquatic animal incubation device
WO2018034466A1 (en) * 2016-08-17 2018-02-22 홍석수 Bicycle
US11052965B2 (en) 2016-08-17 2021-07-06 Seok Su Hong Bicycle

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WO2018034466A1 (en) * 2016-08-17 2018-02-22 홍석수 Bicycle
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