JPH03194241A - 回転駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転駆動部の回転力を増大させると共に、増
速しで出力側より取出す回転駆動装置であって、例えば
、自転車、バイツ、自動車等の回転駆動機構、あるいは
、発電機、産業機械その他の回転駆動機構等として広く
応用できる装置に関するものである。

〔従来の技術〕

自転車を例にとると、その駆動部は、チェーンホイール
と、その左右に取り付けたクランクと、クランクに固定
したペダルとから成っていて、ペダルを踏むことにより
チェーンホイールを回転させ、その回転をチェーンを介
して後輪に伝える。このような駆動機構の場合、クラン
クの回転がクランク軸を介してそのままチェンホイール
に伝達されるので、チェーンホイールに大きな回転力を
与えるためには、ペダルに大きな力をかけなければなら
ず、登板走行、高速走行等には負担となる。なお、変速
ハブを備えたものもあるが、それは単にギア比によって
高速回転を得るもので、それによって効率よく大きな出
力が得られる訳ではない。また、その構成は、そのまま
他の回転駆動装置に転用することはできない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の回転駆動機構においては、小さな入力で十分な出
力トルクを得ることができず、また、種々の機構に応用
することができない。

そこで本発明は、コンパクトな構成であって、小さな入
力で以て効率よく大きな出力トルクが得られ、自転車の
外、発電機その他種々の回転機構に応用することができ
る回転駆動装置を提供することを目的とするものである
。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、主軸に、入力手段によって回転駆動される小
径の内歯車と、複合ギア取付用アムを２つ備えたギアホ
ルダーと、出力ギアと、大径の静止内歯車とをこの順に
回転自在に取り付け、前記ギアホルダーの一方のアーム
に取り付けられた複合ギアの一方の外歯車を前記小径の
内歯車に噛合させると共に、他方の外歯車を他方のアー
ムに取り付けられた複合ギアの一方の外歯車に噛合させ
、前記後出の一方の外歯車を前記静止内歯車に噛合させ
ると共に、前記他方のアームの他方の外歯車を前記出力
ギアに噛合させることを特徴とする回転駆動装置、並び
に、主軸に、人力手段によって回転駆動される小径の内
歯車と、複合ギア取付用アーム及び単一ギア取付用アー
ムを備えたギアホルダーと、出力ギアと、大径の静止内
歯車とをこの順に回転自在に取り付け、前記単一ギア取
付用アームに取り付けられた外歯車を、前記小径の内歯
車に噛合させると共に、前記複合ギア取付用アムに取り
付けられた３つのギアから成る複合ギアの外側ギアに噛
合させ、前記複合ギアの中間ギアを前記静止内歯車に噛
合させ、更に、前記複合ギアの内側ギアを前記出力ギア
に噛合させることを特徴とする回転駆動装置を以て上記
課題を解決した。

〔作　　用〕

入力手段からの入力により小径の内歯車が回転駆動され
ると、それに噛合する複合ギアを介して他方の複合ギア
の外歯車が回転駆動される。

その外歯車は回転しない静止内歯車に噛合しているので
、反作用を受けて前記静止内歯車に沿って自転しながら
公転する。その際その外歯車には、入力に由来する回転
駆動力と静止内歯車から返ってくる回転力とが加わり、
回転力が倍加する。静止内歯車から返ってくる回転力の
一部は入力手段に戻るので、入力の負担が軽減される。

前記外歯車の倍加された回転力は、出力ギアを介して出
力される。

もう一方の装置においては、入力手段からの入力により
小径の内歯車が回転駆動されると、それに噛合する外歯
車を介して複合ギアが回転駆動される。複合ギアの中間
ギアは回転しない静止内歯車に噛合しているので、反作
用を受けて前記静止内歯車に沿って自転しながら公転す
る。その際その中間ギアには、入力に由来する回転駆動
力と静止内歯車から返ってくる回転力とが加わり、回転
力が倍加する。静止内歯車から返ってくる回転力の一部
は入力手段に戻るので、入力の負担が軽減される。前記
中間ギアの倍加された回転力は、出力ギアを介して出力
される。

〔実施例〕

本発明を自転車の駆動部に適用した場合の実施例を図面
に依拠して説明する。

先ず第１図乃至第３図に示された実施例から説明するに
、図中１は主軸で、その一端に、常法により入力手段と
してのクランクアーム２とペダルが取り付けられる。他
の回転駆動装置においては、クランクアームの代わりに
、モーター等によって回転駆動される入力用のギアやブ
ーり等の入力手段が取り付けられることになる。

クランクアーム２には、主軸１を軸に回転する支持ホイ
ール３が固定され、支持ホイール３にはそれと同径の内
歯車４が固定されている。従って、クランクアーム２に
加えられた入力は、支持ホイール３を介して内歯車４を
回転させるために使われる。５はギアホルダーで、これ
に、主軸ｌが回転自在に挿通される。ギアホルダー５は
、略直交する２つのアーム６．７を備えていて、アーム
６の端部には複合ギア８が回転自在に取り付けられてい
る。複合ギア８は同径又は異径の２つの外歯車９．１０
から成っていて、外歯車９．１０は一体となって回転す
る。外側に位置する外歯車９は上記内歯車４に噛合し、
回転駆動される。もう一方のアーム７の先端部にも、２
つの同径又は異径の外歯車１１．１２から成る複合ギア
１３が一体的に軸着され、その外側の外歯車１１が上記
外歯車１０と噛合する。なお、ギアホルダー５に、外歯
車１０を逃がすための溝１４を形成することにより、ア
ーム６を短寸化できると共に外歯車１０を大径化でき、
外歯車１０は、余裕を持って外歯車１１を回転駆動する
ことができるようになる。１５は出力ギアで、チェーン
スプロケット１６と一体化されており、共に回転自在に
主軸１に軸支される。出力ギア１５は外歯車１２に噛合
しており、また、チェーンスプロケット１６にはチェー
ンが掛装され、後輪に回転駆動力が伝達される。他の回
転駆動装置においては、チェーンの外、ベルトやギア等
の手段を介して出力することとしてもよい。１７は大径
の静止内歯車であって、放射状に延びる複数の支持アー
ム１８を有しており、その中心に主軸１が回転自在に挿
通される。この静止内歯車１７は、車体に固定されて回
転しない。静止内歯車１７は出力ギア１５及びチェーン
スプロケット６を内包し、外歯車１１に噛合している。

上記構成において、クランクアーム２に加えられた回転
駆動力は、クランクアーム２に固定された支持ホイール
３及びこれに一体化された内歯車４に直接伝えられる。

内歯車４は主軸１を軸に回転し、それに内接噛合する外
歯車９を高速回転させる。外歯車９０回転はそれと一体
となった外歯重工０に伝達され、外歯車１０がそれに噛
合する外歯車１１に回転力を伝達する。回転力の伝達を
受けた外歯車１１はそれに噛合する静止内歯車１７を回
転駆動しようとするが、静止内歯車】７は固定されてい
て回転しないので、外歯車ＩＩは反作用を受け、その結
果内歯車１７の内周に沿って自転しつつ逆方向に逃げて
公転し、これに追随して外歯車１２も同一の動きをする
。その際、外歯車ＩＩの持つ回転エネルギーは、静止内
歯車１７において殆どそっ（り戻されるので、外歯車１
０から伝達される回転力と合わさって増大し、外歯車１
２から出力ギア１５へと伝達される。

また、外歯車１１に戻された回転力の一部は逆経路で伝
達されるので、入力の負担が軽減される。

外歯車１２は、増大された回転力を出力ギア１５を介し
てチェーンスプロケット１６に伝達し、チェーンを介し
て後輪を回転駆動する。

第４図に示された実施例は、上記実施例におけるギアホ
ルダー５及び複合ギア８．１３の構成を変えたもので、
他の構成は、寸法の点を除いて同一である。第４図にお
いて１９はギアホルダで、そのフランジ部から複合ギア
取付用アーム２０が延び、その先端部に、外側ギア２１
、中間ギア２２及び内側ギア２３０３つのギアが、それ
ぞれ軸支される。それらの３つのギアは、一体となって
回転する。図示した例では外側ギア２１が他の２つのギ
アよりも大径であるが、それら３つのギアの径は任意で
ある。また、ギアホルダー１９の筒部からは、先端部に
おいて外歯車２４を軸支するアーム２５が延びている。

アーム２０とアーム２５とは７字形を呈する。外歯車２
４は外側ギア２１に噛合すると共に、上記実施例の外歯
車９と同様に内歯車４に噛合する。また、中間ギア２２
は静止内歯車１７に噛合し、内側ギア２３ば出力ギア１
５に噛合する。

この実施例の場合も、入力は内歯車４から外歯車２４に
加速されて伝達され、外歯車２４から外側ギア２１に伝
達される。外側ギア２１は、それと一体となった中間ギ
ア２２及び内側ギア２３と共に回転するが、その際中間
ギア２２は静止内歯車１７に噛合しているので、中間ギ
ア２２の自転は、それを含む複合ギアの静止内歯車に沿
っての公転をもたらす。即ち、ギアホルダー１９が主軸
Ｉを軸に回転し、ギアホルダー１９に取り付けられた各
ギアが主軸１を軸に公転する。その公転方向は、複合ギ
アの自転方向と逆である。上記回転に伴ない、内側ギア
２３はそれに噛合する出力ギア１５を回転駆動する。こ
の実施例においても、中間ギア２２の回転エネルギーが
静止内歯車１７より戻され、外側ギア２１からの回転駆
動力と合わさり、内側ギア２３を介して出力ギア１５に
伝達される。

〔発明の効果〕

本発明は上述した通りであって、内歯車を巧みに利用す
ることによりコンパクトに構成でき、且つ、小さな入力
で大きな出力を得ることができ、種々の回転機器に利用
し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の分解斜視図、第２図は組立時
の正面図、第３図はその縦断面図、第４図は他の実施例
の主要部を示す斜視図である。 符号の説明 １−・主軸、　　　　　　　２−クランクアーム３−・
支持ホイール、　　　４−内歯車５．１９・−ギアホル
ダ ６．７．２０．２５−　アーム ８．１３−複合ギア ９、ｌ０１ＩＩ、１２．２４−外歯車 １４−溝、　　　　　　　１５・・・出力ギア１６−・
チェーンスプロケット １７−静止内歯車、　　　２１・−外側ギア２２−　中
間ギア、　　　　２３−内側ギア１ 手続補正書 手続補正書 １、事件の表示 平成１年特許願第３３３４１１号 ２、発明の名称 回転駆動装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都葛飾区奥戸８−／ｌ−１０氏名　佐　
藤　一部 ４、代理人 ７、補正の対象 本願明細書につき下記の通り補正する。 １、明細書第１〜２頁の「特許請求の範囲」の欄を次の
ように訂正する。 ［２、特許請求の範囲 （１）主軸に、入力手段によって回転駆動される小径の
内歯車と、複合ギア取付用アームを２つ備えたギアホル
ダーと、出力ギアと、大径の静止内歯車とをこの順に回
転自在に取り付け、前記ギアボルダ−の一方のアームに
取り付けられた複合ギアの一方の外歯車を前記小径の内
歯車に噛合させると共に、他方の外歯車を他方のアーム
に取り付けられた複合ギアの一方の外歯車に噛合させ、
前記後出の−・方の外歯車を前記静止内歯車に噛合させ
ると共に、前記他方のアームの他方の外歯車を前記出力
ギアに噛合させることを特徴とする回転駆動装置。 （２）主軸に、人力手段によって回転駆動される小径の
内歯車と、複合ギア取イ］用アーム及び単一ギア取付用
アームを備えたギアホルダーと、出力ギアと、大径の静
止内歯車とをこの順に回転自在に取り（＝ｔ　Ｌ：ｌ、
前記単一ギア取付用アームに取り付りられた外歯車を、
前記小径の内歯車に噛合させると共に、前記複合ギア取
付用アームに取り付けられた３つのギアから成る複合ギ
アの外側ギアに噛合させ、前記複合ギアの中間ギアを前
記静止内歯車に噛合させ、更に、前記複合ギアの内側ギ
アを前記出力ギアに噛合させることを特徴とする回転駆
動装置。 ギアに　人させることを　　とする 裟１−　　　　　　　　　　　　　　　　　」２、同第
５頁第８行に「解決した。」とある後へ、次の文章を挿
入する。 ［後者の手段においては、複合ギアの中間ギアを省略し
、外側ギアを静止内歯車に噛合さ・けることもある。　
」 ３、同第１１頁第１７行に「れる。」とある後へ、次の
文章を挿入する。 「　なお、この実施例における複合ギアの中間ギア２２
を省略し、内側ギア２３を静止内歯車１７に内接噛合さ
せることとしてもよい。　　　　　　　　　　　　」以
上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸に、入力手段によって回転駆動される小径の
   内歯車と、複合ギア取付用アームを２つ備えたギアホル
   ダーと、出力ギアと、大径の静止内歯車とをこの順に回
   転自在に取り付け、前記ギアホルダーの一方のアームに
   取り付けられた複合ギアの一方の外歯車を前記小径の内
   歯車に噛合させると共に、他方の外歯車を他方のアーム
   に取り付けられた複合ギアの一方の外歯車に噛合させ、
   前記後出の一方の外歯車を前記静止内歯車に噛合させる
   と共に、前記他方のアームの他方の外歯車を前記出力ギ
   アに噛合させることを特徴とする回転駆動装置。
2. （２）主軸に、入力手段によって回転駆動される小径の
   内歯車と、複合ギア取付用アーム及び単一ギア取付用ア
   ームを備えたギアホルダーと、出力ギアと、大径の静止
   内歯車とをこの順に回転自在に取り付け、前記単一ギア
   取付用アームに取り付けられた外歯車を、前記小径の内
   歯車に噛合させると共に、前記複合ギア取付用アームに
   取り付けられた３つのギアから成る複合ギアの外側ギア
   に噛合させ、前記複合ギアの中間ギアを前記静止内歯車
   に噛合させ、更に、前記複合ギアの内側ギアを前記出力
   ギアに噛合させることを特徴とする回転駆動装置。