JPH038556Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、自転車の制動に費すエネルギを蓄積
し、そのエネルギを発進エネルギーとして有効に
利用する自転車の駆動力補助装置（以下駆動補助
装置という）に関する。

(ロ) 従来の技術 上記駆動補助装置としては、従来例えば、特開
昭50−150142号公報に示されている如く、自転車
の制動時における車輪の回転エネルギーを油圧ピ
ストンによつて伝達し、これによる油圧でスプリ
ングを作動させて発進時に加速を与えようとする
ものや、実願昭55−125267号に開示されている如
く、うず巻ばねによつてエネルギーを蓄積し、チ
エーンによつてペダル軸へ伝達して駆動力を得よ
うとするものが提案されていた。

(ハ) 考案が解決しようとする課題 従来の駆動補助装置は、自転車の制動時におけ
る車軸の回転エネルギーを蓄積し、これを発進時
に利用する目的を達成可能ではあるが、装置の大
型化は免れず、又長い坂でブレーキをかけ続けな
がら自転車を走行させるなど、エネルギ蓄積許容
範囲を超える制動力が働いた場合には、装置がそ
れに対応できないといつたように安全性が確立さ
れず、末だ実用化に至つていない。

(ニ) 課題を解決するための手段 本考案は、自転車の駆動補助装置へ蓄積許容範
囲を超える制動力が作用した場合の保護対策と、
装置の小型化を目的とした自転車の駆動補助装置
であつて、その構成は、車軸の片側方へ延設さ
れ、車軸と一体回転する回転軸と、その回転軸に
固着されたクラツチ板と、片面側の周囲に歯形を
有した一対の歯車を、互いに歯面を対向させて前
記回転軸に遊嵌し、その歯車間へ両歯車と噛合す
る歯車を介在させた同軸反転機構と、その同軸反
転機構における一方の歯車と一体的に設けられた
巻き上げドラムと、その巻き上げドラムに巻き掛
けられたワイヤと、そのワイヤに連結され、ワイ
ヤを反巻き上げ方向へ引き戻す第一コイルスプリ
ングと、その第一コイルスプリングの巻き上げド
ラムと反対側に連結され、第一コイルスプリング
のスプリング力より大きいスプリング力を有する
第二コイルスプリングと、前記巻き上げドラムと
回転軸相互間において、巻き上げドラムの反巻き
上げ方向に対する回転のみを回転軸へ伝達可能な
一方向回転伝達機構と、ブレーキレバーの操作に
連繋し、前記クラツチ板を他方の歯車に対して押
し付ける押し付け機構と、前記第一コイルスプリ
ングと第二コイルスプリングとの間に連結される
と共に、前記回転軸方向へ移動可能に配置され、
第二コイルスプリングの引き延し作動で前記クラ
ツチ板の押し付け方向に移動し、前記同軸反転機
構をその方向へ移動させてクラツチ板との関連を
解くトルクリミツタ機構とから成ることにある。

(ホ) 作用 ブレーキレバーの操作に連繋してクラツチ板が
他方の歯車に押し付けられ、車軸の回転がその他
方の歯車に伝達されると共に、その回転が一方の
歯車に対して逆回転として伝達される。それによ
つてワイヤは巻き取りドラムにより巻き取られ、
第一コイルスプリングが引き延ばされる。ここで
ブレーキレバーの操作を解除すると、クラツチ板
が他方の歯車から離れ、巻き取りドラムは第一コ
イルスプリング力で反巻き取り方向へ回転する。
その回転は、一方向回転伝達機構により車軸を回
転させる。制動エネルギを蓄積すべく前記巻き取
りドラムでワイヤを巻き取るに際し、過剰な制動
エネルギが作用した場合には、トルクリミツタ機
構の作動でクラツチ板が離され、それ以上の巻き
取りは行なわれない。

(ヘ) 実施例 第１図は本考案の駆動補助装置を、制動エネル
ギの蓄積、放出の原理についてのみ示した説明図
であり、後輪車軸１の一端を一側方へ突出するよ
う延設し、該延出した車軸１の先端部に、キー２
によつて車軸１と一体的に回転するクラツチ円板
３ａと、車軸１に遊嵌されて車軸方向へスライド
するクラツチ円板３ｂとから成る回転伝達機構３
が取り付けられている。該クラツチ板３ｂの内側
面には、傘歯車４ａが該クラツチ板３ｂと一体的
に設けられていて、該傘歯車４ａは、歯面を対向
させて動軸上に備えた傘歯車４ｂと、両歯車間に
直交状に備えた傘歯車４ｃと組合わされ、これら
の傘歯車群により傘歯車４ａの回転が転向して傘
歯車４ｂに伝わる同軸反転機構４が構成されてい
る。又傘歯車４ｂには巻上げドラム５が一体的に
設けられ、該巻上げドラム５は挿通されている車
軸１の軸周りに形成された歯車６ａと、巻上げド
ラム５の挿通孔内側へ向けて備えられたラチエツ
ト爪６ｂの組合わせによるラチエツト機構から成
る一方向回転伝達機構６により、車軸と単一方向
に対して回転を伝達可能に取付けられている。該
巻き上げドラム５は、前記傘歯車４ｃ，４ａ、ク
ラツチ円板３ｂと一体的に車軸方向にスライド可
能なコ状の摺動体７と共に車軸上をスライドし、
同時に歯車４ｃも該摺動体７に取付けられた状態
で摺動体と一緒に軸方向に移動する。該摺動体７
は、ブレーキ操作レバー８の操作に連繋して移動
し、該ブレーキ操作レバー８を引くと摺動体７が
外側方へ引つ張られて軸方向にスライドするよう
になつている。巻き上げドラム５には、ワイヤ９
の巻付け溝９ａが、片側より順に大径となるよう
に渦巻状に設けられている。そしてワイヤ９の一
端は該巻上げドラム５の外周に固着され、他端は
コイルスプリング１０の一端と連結されており、
該コイルスプリング１０の他端は更に自転車フレ
ームの任意個所に固着されていて、前記巻上げド
ラム５がロープ９を巻上げることによつてコイル
スプリング１０が引き伸ばされるようになつてい
る。

以上のように構成された駆動補助装置は、自転
車走行中にブレーキ操作レバー８を引くことによ
つて摺動体７と共に巻上げドラム５、同軸反転機
構４及びクラツチ円板３ｂが一体的に外方へスラ
イドする。該巻上げドラム５がスライドした場合
でも、ラチエツト爪６ｂと組合わされる歯車６ａ
がスライド方向に長く形成されていて、一方向回
転伝達機構６は自転車を前進させる方向のみの回
転を伝え、逆方向時にはフリーの状態となる条件
を満足する。従つて前記状態では車軸１と巻き上
げドラム６とはフリーの関係にあり、車軸１の回
転により該車軸１と一体的に回転するもう一方の
クラツチ円板３ａのみが回転していて、前記スラ
イド作動により、両クラツチ円板３ａ，３ｂが接
触し合つて車軸１の回転は同軸反転機構４に伝達
され、該同軸反転機構に伝達された回転力で巻上
げドラム５がワイヤ９を巻上げる。ワイヤ９が巻
上げられるとコイルスプリング１０は引き伸ばさ
れ、該引き伸し力が制動力として働き、制動力に
使用されたエネルギーはコイルスプリング１０の
引き伸し力として貯えられる。ブレーキレバー８
を離すとクラツチ円板３ａ，３ｂの接触力が弱ま
つて、巻上げ方向に対する巻上げドラム５と車軸
１との接続が断たれ、コイルスプリング１０の引
き伸ばし力によつて巻上げドラム５は前記とは反
対の巻き戻し方向に回転する。該巻戻し方向の回
転は、一方向回転伝達機構により自転車を前進さ
せる回転力として車軸１に伝えられ、車輪を回転
させる駆動力として有効に働き、それによつて自
転車発進時の補助力を得ることができるわけであ
る。

このような原理であるから、本考案に係る駆動
補助装置は、車軸の片側方へ一体的に取り付ける
ことができる。又本考案に係る駆動補助装置は、
装置のエネルギ蓄積許容範囲を超える制動力が働
いた場合に回転伝達を抑制する機構が組み込まれ
ている。

当該装置は第２図ａ及び第２図ｂに示す如く、
装置を１つのユニツトとし、車軸１の一側方へ、
スプライン軸及びスプラインボスの組合わせによ
るスライド連結機構１１で着脱可能に取り付けら
れる。

前記基本原理では、同軸反転機構に傘歯車を使
用したものを説明したが、本実施例では面歯車と
平歯車が使用され、又ブレーキレバーの操作で同
軸反転機構をスライドさせ、クラツチ板の押し付
けを行なう設計上の変更があり、更にワイヤ９に
は第一コイルスプリング１７と、移動体１６と第
二コイルスプリング１０が直列に連結されてお
り、移動体１６は、同軸反転機構４をスライドさ
せるトルクリミツタ機構とを構成している。

本実施例の装置においては、ブレーキ操作レバ
ーを操作することにより、てこ杆１２が回動し、
該てこ杆１２の回動先端が回転軸１ａのフランジ
部１３を左右に移動させることによりエネルギの
蓄積が開始される。即ち、回転軸１ａが外方へス
ライドすることにより、平歯車と面歯車を組合わ
せて成る同軸反転機構４は、巻き上げドラム５と
一緒にスライドし、該同軸反転機構４及び該同軸
反転機構４と一体のクラツチ円板３ｂ、巻き上げ
ドラム５も、回転軸１ａに対して軸方向にスライ
ドする。先ず回転軸１ａが外方へスライドする
と、該回転軸１ａに固定されているクラツチ円板
３ａが、押し付け機構の作動により同軸反転機構
４と一体的に設けられているクラツチ円板３ｂに
押付けられ、前記基本原理と同様にワイヤを巻き
上げる。又回転軸１ａの先端にはブレーキ板１４
が一体的に取付けられており、該ブレーキ板１４
がその外方に固定されたブレーキパツド１５と当
接し、それによつてもブレーキ力が付与されるよ
うになつている。更にユニツトには、同軸反転機
構４のスライド範囲を規制する移動体１６が備え
られている。該移動体は、前記実施例のコイルス
プリング１０に相当するスプリングである。第一
コイルスプリング１７と、該第一コイルスプリン
グよりスプリング力の大きいスプリング力を有す
る第二コイルスプリング１０との間でユニツト側
方に連結されており、該移動体１６両端の規制板
１６ａがユニツトのスライド方向に対する前後動
を阻むようになつている。従つて第一コイルスプ
リング１７が伸び切つて限界に達し、更に巻き上
げ力が加わると、第二コイルスプリング１０の引
き延ばし作動で移動体１６が前記クラツチ板の押
し付け方向に移動する。そのようなトルクリミツ
タ機構の作動によつて、巻き上げドラム５、同軸
反転機構４が外方に移動し、該同軸反転機構４と
一体的に設けられているクラツチ円板３ｂと、ユ
ニツト軸１ａに固定されているクラツチ円板３ａ
との関連を解き、回転の伝達が断たれ、ワイヤの
巻き取りを停止することができる。その際、前記
ブレーキ板１４とブレーキパツド１５との当接状
態はそのまま維持されるから、ブレーキ力が失な
われる心配もない。そしてブレーキ操作レバーを
離せば、巻き上げドラム５の反巻き上げ方向に対
する回転のみを回転軸へ伝達可能な一方向回転伝
達機構６により、巻き上げドラムが反巻き上げ方
向に回転し車軸に回転力が伝達されるのである。

(ヘ) 考案の効果 以上の如く本考案によれば、自転車のブレーキ
作動によつて消費されるエネルギーを、効率よく
発進時の駆動エネルギーに転換利用し、乗り手の
負担を軽減させることができるのは言うまでもな
く、本装置を車軸の一側方へコンパクトに取り付
けられ、又蓄積許容範囲を超える制動力が働いた
場合でも、トルクの伝達を抑制する機能が働くた
め、長い坂でブレーキをかけ続けるようなことが
あつても装置が破壊されることもなく、安心して
使用できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る駆動補助装置の原理を示
す説明図、第２図ａ，ｂは実際の駆動補助装置に
おける構造及び作動状態を示す説明図、第３図は
同軸反転機構における歯車の噛合態様を示す説明
図である。 １……後輪車軸、１ａ……ユニツト軸、２……
キー、３……回転伝達機構、３ａ，３ｂ……クラ
ツチ円板、４……同軸反転機構、４ａ，４ａ，４
ｃ……傘歯車、５……巻き上げドラム、６……一
方向回転伝達機構、６ａ……歯車、６ｂ……ラチ
エツト爪、７……摺動体、８……ブレーキ操作レ
バー、９……ワイヤ、１０……第二コイルスプリ
ング、１１……連結機構、１２……てこ杆、１３
……フランジ部、１４……ブレーキ板、１５……
ブレーキパツド、１６……移動体、１６ａ……規
制板、１７……第一コイルスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車軸の片側方へ延設され、車軸と一体回転する
   回転軸と、その回転軸に固着されたクラツチ板
   と、片面側の周囲に歯形を有した一対の歯車を、
   互いに歯面を対向させて前記回転軸に遊嵌し、そ
   の歯車間へ両歯車と噛合する歯車を介在させた同
   軸反転機構と、その同軸反転機構における一方の
   歯車と一体的に設けられた巻き上げドラムと、そ
   の巻き上げドラムに巻き掛けられたワイヤと、そ
   のワイヤに連結され、そのワイヤを反巻き上げ方
   向へ引き戻す第一コイルスプリングと、その第一
   コイルスプリングの巻き上げドラムと反対側に連
   結され、第一コイルスプリングのスプリング力よ
   り大きいスプリング力を有する第二コイルスプリ
   ングと、前記巻き上げドラムと回転軸相互間にお
   いて、巻き上げドラムの反巻き上げ方向に対する
   回転のみを回転軸へ伝達可能な一方向回転伝達機
   構と、ブレーキレバーの操作に連繋し、前記クラ
   ツチ板を他方の歯車に対して押し付ける押し付け
   機構と、前記第一コイルスプリングと第二コイル
   スプリングとの間に連結されると共に、前記回転
   軸方向へ移動可能に配置され、第二コイルスプリ
   ングの引き延し作動で前記クラツチ板の押し付け
   方向に移動し、前記同軸反転機構をその方向へ移
   動させてクラツチ板との関連を解くトルクリミツ
   タ機構とから成る自転車の駆動力補助装置。