JP3530197B2 - 自転車用の改良されたペダル踏み機構 - Google Patents
自転車用の改良されたペダル踏み機構Info
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Description
のである。
が発生させたエネルギーを該機械に伝達することを必要
とする。内部ロスは該機械の入力と有効な仕事出力間の
エネルギーロスである。任意の機械において、内部ロス
は有効な仕事をなすために利用できる動力を最大となす
ために最少にしなければならない。
もつと考えられており、その内部ロスは主にチェーンと
車輪軸受の軸受摩擦ロスに起因している(F.R.Whitt an
d DG Wilson,Bicycling Science(Cambridge:The MIT P
ress,1995),p.281を参照)。それ故、一般的には、個
々の自転車サイクリストにとって速度増大の2つの主な
障害物は空気力学的抗力と、筋肉の強さ及び耐久力の限
界である(Gross,Kyle,and Malewicki,The Aerodynamic
s of Human−Powered Land Vehicles,Scientific Ameri
can,December 1993を参照)。しかし、伝統的なペダル
踏み方式を用いる円形運動の単純なペダル踏みは、スト
ロークの戻り(上向き移動)段階中にペダルを完全にア
ンウエイト(unweight)させることができないため、ラ
イダーによって生ぜしめられたエネルギー量から被動輪
に供給されるエネルギー量までの間に内部ロスの形で大
きなロスを含む。専門のサイクリストでさえ上りストロ
ーク中にペダルをアンウエイトさせないことが研究によ
って分かっているので、これらのロスは通常の練習によ
って簡単に除かれない(F.R.Witt and DG Wilson,Bicyc
ling Science(Cambridge:The MIT Press,1995),p.63
を参照)。これらの力の量を測定する実験はそれらが大
きいことを示している。代表的データ(図1に示され
る)を用いると、ストロークの戻り段階でペダルを完全
にアンウエイトさせ損なったことに起因するロスは計算
することができる。このデータを用いると、もし上りス
トローク中にペダルに加わるこれらの“負”の力を簡単
に除去できるならば(図2参照)、車輪に加わる動力ス
ループット(throughput)は50%増加するだろう。それ
故、伝統的な動力伝達方式は簡単であり、一般に、適度
に有効であると考えられるが、かなりの内部ロスが存在
する。
い。一見してこの問題を取り扱うとみられる2つの従来
装置がある。Seolに与えられた米国特許第5,088,340号
に記載された装置はその3つの作用モードのうちの1つ
で上向きストロークで加えられる抵抗の問題を除くが、
Seolはその利点を述べていないので、そのモードの利益
は明らかにSeolによっては認められていない。更に、も
しこのモードの真の利点をSeolが認めたならば、彼は彼
の他のモードを排除し、彼の装置を簡単化しただろう。
その代わり、Seolは異なる3つのモードの何れかで被動
輪に動力を伝達するために複雑な一連のチェーンホイー
ルと補助ブラケットとシャフトを備える。かかる装置は
複雑で、重く、かなりの変更なしでは通常の自転車に取
り付けることができない。更に、Seolの機構は2つの一
方クラッチの存在を必要とする(被動輪上のフリーホイ
ールに加わえて、クランクシャフトの各端部に1個ず
つ)。
したレバー作用を可能にする手法で通常の自転車のクラ
ンクシャフト上に設けた2つの独立した一方クラッチを
示す。そこに開示された装置は一方クラッチをチェーン
被動輪から除去することができるが、Proiaは、フレー
ムと各レバーアーム間にばねを取り付けることによって
彼の装置が通常の円形方式でペダル踏みすることが故意
にできないようにする。また、有効な仕事をなす前に各
ペダルに加わるばね力を打ち負かさなければならないの
で、このばねは彼の装置の内部ロスを大きくする。 先行技術との差異を述べれば、本発明では、少なくと
も1つの回転駆動素子(フランジ11)があり、これは通
常のクランクシャフト34の一端に取り付けられたクラン
クシャフトアダプタ対の1つ10Rを介してクランクシャ
フトに固定されており、この場合チェーンリング14はア
ダプタ10Rのフランジ11に連結されている。クランクア
ーム20R、20Lの各々は夫々の一方クラッチ16R、16Lを介
してクランクシャフトに連結されている。クラッチはい
つでも、各クランクアームを、クランクシャフト34に関
して制限されない角度にわたって後方に動かすことを可
能にするが、いずれのペダルアームの前方移動も夫々一
方クラッチをクランクシャフト34に掛合させ、それによ
ってクランクシャフト34を前方方向に移動させる。クラ
ッチ掛合が外されたとき後方へ回転する各ペダルクラン
クアームの自由を制限するProiaの米国特許第5,390,773
号に開示されているバネ52のようなバネはない。また、
Seolの米国特許第5,088,340号に開示されている装置の
如く少なくとも一時期ペダルをお互いに相互連結する複
雑な機構もない。Seol特許の機構のペダルクランクアー
ムは後方方向にクランクシャフトアダプタの回りに制限
されない回転角度にわたって常に自由に動かない。Seol
特許の機構は通常の自転車を大きく変更することなしに
据え付けることはできない。一方、本願発明は通常のク
ランクシャフトをもつあらゆる通常の自転車に簡単に据
え付けることができる。またSeol特許に開示された機構
の補助チェーンホイールとブラケットは複雑でありかつ
不要な重量を有しており、本発明の如く、何時でも、ク
ランクに関して制限されない角度にわたってクランクシ
ャフトを前進させることはできないという欠点を有して
いる。Proiaの米国特許第5,390,733号に開示された機構
では、各ペダルは制限された角度にわたってのみ動くこ
とができる。各クランクは本願発明に備えた一方クラッ
チを欠く通常の自転車クランク構造を有していて、クラ
ンクシャフトの前進回転を妨害することがある。
述の如き欠点を解消すると共に作動の融通性を更に改良
する人力機械に使用する動力伝達機構を提供する。本発
明はクランクシャフトハウジングによって限定される横
軸線の回りに回転するよう取り付けられた単一のクラン
クシャフトと、クランクシャフトに固定されかつクラン
クシャフトから動力出力装置へ動力を伝達するためにそ
れと掛合した可撓性駆動部材を備えた少なくとも1つの
回転駆動素子と、制限されない回転角度にわたってクラ
ンク軸線の回りに各々独立して回転可能の1対のクラン
クアームと、各々がクランクアームの1つをクランクシ
ャフトと相互に駆動連結し、かつ1方向でクランクシャ
フトに関する何れかのクランクアームの回転を制限する
1対の一方クラッチを含む動力伝達機構を提供する。
た回転駆動素子はチェーンリングであり、動力をクラン
クアームから自転車の後輪の如き出力装置に伝達するた
めに前記チェーンリングと掛合した無端ループチェーン
をもつ。 本発明のもう1つの実施例では、クランクシャフトに
固定された回転駆動素子はベルト駆動プーリであり、可
撓性駆動部材は前記プーリと掛合した無端ベルトとする
ことができる。 本発明の更に他の実施例では、クランクシャフトに固
定された回転素子は発電機のロータ素子とすることがで
き、発電機の残部は該機械のフレームに取り付けられ又
は合体される。 他の目的、利点及び特徴は以下の説明と図面から明ら
かになるだろう。
経路を、通常の自転車のペダルクランクの回転軸線に沿
って見た概略図を示す。上右象限と下左象限近くの湾曲
矢印はクランクの回転方向を示す。図1の円と交差する
幾つかの短い線はクランク回転中の幾つかのペダル位置
を示す。各ペダル位置に示す矢印はこれは典型的な自転
車ライダーによって、上向きストロークの間戻りペダル
をアンウエイトさせない通常の自転車の1セットのクラ
ンクの単一の回転中の幾つかのペダル位置で各々に適用
される力の方向と量を示す。かくして、図1に示す円の
右側は湾曲矢印で示す如き反時計回りに動く通常のペダ
ル対うちの1つが典型的ライダーから下向き圧力をまだ
及ぼされている幾つかの位置を示す。これは円の左側に
示す反対側のクランクアームとペダルの下向き運動中に
及ぼされる下向き圧力の量がより大きいのとは対照をな
す。通常の配置においては、一方のペダルが上に動くと
同時に他方のペダルが下に動くので、上向きに動くペダ
ルに加わる下向き圧力はクランクの前進回転を妨害する
ことは明らかである。 図2は図5に示すクランクシャフトに連結された1対
のペダルクランク上の1つのペダルの回転を示す同様の
図であり、2つのクランクは反対方向に向いている。図
2から分かるように、前進方向にクランクシャフトを駆
動するために一方クラッチを掛合した状態に保つために
は、小さい矢印で示す如く、前進方向の力成分を常にペ
ダルに加える必要がある。図2では、上向きに動くペダ
ルの位置に関連する矢印は円の右側では、クランクの回
転方向に向けられており、ペダルが上向きに動いている
クランク回転部分においてさえも、前進方向にペダルに
及ぼされる力を示している。この前進力は、一方クラッ
チ16Lと16Rがクランクシャフト34をクランク20Lと20Rの
各々に関して前進方向に回転させるので、必要であり、
各クランクアームが図2に示すようにクランク回転の右
側を通して動くとき、各ペダルはライダーのペダルへの
力適用によって持ち上げられる必要がある。もし図2に
示すペダルがクランクシャフトを前方に駆動し続けるの
に十分な力でライダーによって上向きに引き上げられな
いならば(反対側のペダルの下向きストローク中に)、
引き上げられていないペダルのクランクアームはクラン
クシャフトに関して異なった位置に滑り戻り、クランク
はもはや図5に示す如く正反対の方向に向けられないだ
ろう。
ンクシャフト軸受ハウジング又は底部ブラケット32中に
取り付けられた現存の通常のクランクシャフト34を用い
る通常の自転車に設けるための置き換え型チェーンリン
グ−駆動機構からなる(また、オリエンテーション目的
で自転車のフレームの一部であるシートチューブ40と下
りチューブ42も示されている)。通常のチェーンリング
14は後輪17を任意に選択可能な通常の仕方で、例えば、
後輪17に取り付けられた1組のはめ歯を介して又は変速
装置19を使用して駆動するために無端チェーン15を駆動
する。伝統的なペダル踏み方式では、クランクシャフト
34の正方形端部はペダルレバー又はクランクアームの回
転軸線上で番い結合する雌型受容部内にきちんと嵌合す
る。図4、5、6、7に示す本発明の実施例では、右側
クランクシャフトアダプタ10Rと、右側クランクシャフ
トアダプタ10Lは各々、右アダプタ10R又は10L中の番い
結合する正方形雌型受容部35を介して夫々のクランクシ
ャフト34の正方形の雄型端部上に嵌合される。このこと
によって、前記クランクシャフトアダプタ10R又は10Lの
各々は、回転、並進又は角度変位の際におけるクランク
シャフトアダプタ10R又は10Lの相対的運動を防止するた
めに、通常のペダルクランクアームと同じ手法で、クラ
ンクシャフト34にしっかり固定することができる。ま
た、各クランクシャフトアダプタ10R又は10Lは円筒形軸
受面12と、夫々径方向に延在する内側フランジ11又は13
を合体している。左側の内側フランジ13は、使用中軸受
面上に載っている左側一方クラッチ16Lの内方移動を防
止するためのバリヤーとして働くのに十分な距離にわた
って軸受面12を越えて延在するだけでよい。右側クラン
クシャフトアダプタ10Rの内側フランジ11(回転駆動素
子)は、通常のチェーンリング取り付け装置(図示せ
ず)を用いて1つ又はそれ以上の通常のチェーンリング
14を取り付けるチェーンホイール支持ブラケットの形を
なす回転駆動素子に一部としても機能するよう、直径を
かなり大きくしている。前記軸受面12の各々は適切な寸
法、形状、及び硬度を有して、右側一方クラッチ16R又
は左側一方クラッチ16L(例えば米国コネチカット州ト
リントン在のザ・トリントン・カンパニーから入手でき
るトリントン ドローン カップ ローラ クラッチ
〔Torrington drawn cup roller clutch〕RCB 30、)の
何れかを受け入れるようになしている。前記右側一方ク
ラッチ又は左側一方クラッチの各々は右側クランクアー
ム20R又は左側クランクアーム20Lの支点又は内端に(例
えばプレス嵌合によって)、クランクアームに生じたト
ルクをクラッチに伝えるのに十分にしっかりと、取り付
けられる。各クランクアームの他端にあるのはライダー
の足にペダルを取り付ける手段を合体している通常のペ
ダル(図示せず)を受け入れるための手段である。
せ体が前記右又は左のクランクシャフトアダプタ(10R
又は10L)上にある軸受面上に滑り込まされ、前記クラ
ンクアームの各々が、矢印36、38で示す如く右から見
て、時計回りに(前方に)回転したとき、クランクシャ
フト34を駆動するようにそして反対方向に回転した時ク
ランクシャフト34に関して自由回転するようになす。右
端キャップ24Rと左端キャップ24Lの各々は、右ねじ山付
きボルト28R又は左ねじ山付きボルト28Lが各端キャップ
24R、24Lの中心の孔を通過して、クランクシャフト34の
夫々の端部にあるねじ山付き孔にしっかりねじ締めされ
たとき、各クランクシャフトアダプタ10R、10Lをクラン
クシャフト34上に、そして各前記クランクアームと一方
クラッチ組立体を各前記クランクシャフトアダプタにし
っかり保持するよう設計される。それ故、本発明を具現
する駆動機構は通常のペダル方式と正確に同じ手法で通
常の自転車に取り付けることができ、簡単であり、かつ
通常のペダル方式より僅かに重いだけである。
を含む。クランクシャフト44には本発明の前述の実施例
のアダプタ10Lと10Rに合体された径方向に延在する内側
フランジ11、13の対応物が46、48で示す如くクランクシ
ャフト44に合体されている。一方クラッチ16R及び16Lに
よって必要とされる円筒形軸受面は50においてクランク
シャフト44に合体され、そして底部ブラケット軸受面は
52に示されている。この実施例では、54においてクラン
クシャフトの端部に直接ねじ締めすることの如き別の端
キャップ取り付け方法が要求される。また、止めねじ
(図示せず)をもつカラーを使用することの如き、クラ
ンクシャフトにチェーンリング支持ブラケットを取り付
ける別法が必要とされる。
持するのに十分な“前進力”が戻り段階中各ペダル上に
維持される限り、通常のペダル踏み方式と同じ手法で使
用することができる。そのためには、前記力を伝達する
或る仕方でライダーの足にペダルを取り付けることが要
求される。即ち足はペダルと、足の力で戻りストリーク
中にも前進力をペダルに与えることができるよう(ペダ
ルを積極的に引き上げられるよう)連結される。もし他
方のペダルの回転速度と同じ速度で十分な力がペダルを
持ち上げるために適用されないならば、ペダルは瞬間的
に“同期外れ”となり、修正されるまでは、引き続きペ
ダル踏みをなすことは困難となる。この特徴のために、
ライダーは、連続使用によって、長時間にわたってペダ
ルの360゜の全円弧にわたってペダルに積極的圧力を維
持することが要求される筋肉の強さと耐久力を発達させ
る。これは上りストロークにおけるペダルの荷重付加
(weighting)に起因するすべてのロスを完全に排除
し、防止して、動力出力を実質上改善する。時間の経過
と共に、筋肉と協調性(coordination)実質的な正圧力
を上向行程中にペダルに与えるために更に発達させら
れ、それ故クランクシャフト34を回転させるためにクラ
ンクアーム20L又は20R、夫々の一方クラッチ16L、16R、
及びクランクシャフトアダプタ10L又は10Rを介してトル
クを供給でき、動力出力の増大が図1と2間を比較する
ことによって認められる如く、劇的にすらなる。
リーホイール)を排除することができることにある。被
動輪上のフリーホイール無しでは適切に作動しない前記
Seolの発明とは対照的に、本発明を具備した機構は被動
輪上にフリーホイールが有っても無くても作動する。被
動輪上のフリーホイールを排除すると、自転車の全重量
は減少でき、同時に、チェーンは惰走しているときでも
連続的に回転するので、自転車が前進している限り、惰
走中に変速装置シフト機構19をシフトすることができ
る。
形のペダル踏み運動よりはむしろ、図6に示す如き上下
往復運動を使用することもできる。多分、非常に険しい
丘陵の如き極めて異常な環境下を除けば、殆どのライダ
ーはこの運動を使用しないことが予想される。往復様式
でペダル踏みをするとき、ペダルは約45〜60度の円弧を
含む約6乃至8インチの垂直高さにわたって交互方式で
押し下げられるだろう。一方のペダルが押し下げられて
いるとき、他方のペダルは次の動力適用にとって適切な
位置に戻されるだろう。足の移動は階段上りに似た交互
様式でなされるが、ペダルの移動は、力の適用において
重力がライダーを最も良く援助する場合ペダル回転円の
セクター内にあるだろう。 該機構のもう1つ利点は、ライダーは正面面積を減少
させるために惰走して丘陵を下るとき、両足を同時に持
ち上げて、図7に示す如く空気力学的効果を改善するこ
とができることにある。
明の範囲を限定するものではなく、単に本発明の現在好
適な実施例の幾つかの例示に過ぎない。例えば、クラン
クシャフト34とクランクシャフトアダプタ10Lと10Rは他
の様式で相互に結合されるか、又は図8に示す如く一体
構造として製造することができる。異なった寸法の底部
ブラケット32は他のクランクシャフト設計を具現するた
めに新設計の自転車フレームに使用することができる。
通常タンデム自転車に見られるように複数のライダーを
連続配置させることができる。勿論、本発明は発電機の
如き自転車以外の種々の人力機械に使用することができ
る。 発電機配置は図9に分解図で示されており、この場合
発電機の回転素子56は、一方クラッチ16R、16Lとクラン
クシャフトアダプタ10R'、10Lを介してクランクアーム2
0R、20Lによって駆動されるクランクシャフト58に固定
することができ、一方、発電機の残部64は該機械のフレ
ームに取り付けられるか又はフレーム内に合体される。
て、限定を意味するものではなく、かかる用語や表現の
使用に際しては、図示、説明された特徴部分の均等物を
除外する意図はなく、本発明の範囲は請求の範囲によっ
てのみ規定され、限定されるものであることは言うまで
もない。 [図面の簡単な説明]
e(Cambridge:The MIT Press,1995)at p.63のFig.2.22
の複写物であるペダルストロークの異なった段階におけ
る通常の自転車のペダルに加わる力の適用を示す力線図
である。
発明を含む機械的駆動組立体のペダルに加わる予想され
る力の適用を示す力線図である。
車の概略図である。
本発明を具備する機械的駆動組立体の右側と左側の分解
背面図である。
れた図4に示す駆動システムの背面図である。
を用いた場合の自転車の図4に示す駆動システムの予想
される運動の通常の限界を示す背面図である。
を最少となすために両ペダルが上死点位置にあるときの
自転車の図4に示す駆動システムの配置を示す背面図で
ある。
合体している本発明の他の実施例のためのクランクシャ
フトを示す図である。
電機を合体する機械の概略分解図である。
Claims (14)
- 【請求項1】クランクシャフト軸受ハウジング(32)を
限定する通常の自転車フレームに使用するための、動力
出力装置に駆動連結される動力伝達機構において、前記
動力伝達機構が、 (a)軸線の回りに回転するよう取り付けられた単一の
通常のクランクシャフト(34)を含み、 (b)前記クランクシャフトと一緒に回転するようかつ
前記クランクシャフトから前記動力出力装置に動力を伝
達するように前記クランクシャフトに固定された少なく
とも1つの回転駆動素子(11)を含み、 (c)前記軸線の周りに前記フレームに関して制限され
ない回転角度にわたって各々独立して回転可能の1対の
クランクアーム(20L,20R)を含み、 (d)1対の一方クラッチ(16L,16R)を含み、前記一
方クラッチの夫々1つは各前記クランクアームと関連さ
せられ、かつ通常のクランクアームの所定位置で前記通
常のクランクシャフトに取り付けられており、それによ
って各前記クランクアームを独立して前記クランクシャ
フトと相互に駆動連結して、何れかの前記クランクアー
ムの前進方向の動きに応答して、前記クランクシャフト
を各前記クランクアームの回転速度に少なくとも等しい
速度で前進方向に動かすようになしており、前記クラン
クシャフトは各前記クランクアームに関して前記前進方
向にいつでも自由回転する状態にあること、 を含むことを特徴とする動力伝達機構。 - 【請求項2】前記機構は何れかの前記クランクアームと
前記クランクシャフトの間に前記一方クラッチ以外に相
互の駆動連結を何ももたず、それ故各前記クランクアー
ムはいつでも前記クランクシャフトに関して前記前進回
転方向と反対に自由に動くことを特徴とする請求項1に
記載の動力伝達機構。 - 【請求項3】前記機構は前記クランクシャフトに関して
前記クランクアームの回転を制限する前記一方クラッチ
以外の素子をもたないことを特徴とする請求項1に記載
の動力伝達機構。 - 【請求項4】クランクシャフト軸受ハウジング(32)を
限定する通常の自転車フレームに使用するための、動力
出力装置に連結される動力伝達機構において、前記動力
伝達機構が、 (a)軸線の回りに回転するよう取り付けられた単一の
通常のクランクシャフト(34)を含み、 (b)動力を前記クランクシャフトから前記動力出力装
置に伝達するためクランクシャフトと共に回転するよう
前記クランクシャフトに固定された少なくとも1つの発
電機回転素子(56)を含み、 (c)前記軸線に関し制限されない回転角度にわたって
各々独立して回転可能の1対のペダルクランクアーム
(20L,20R)を含み、 (d)一対の一方クラッチ(16L,16R)を含み、前記一
方クラッチの夫々1つは各前記クランクアームと関連さ
せられ、かつ通常のクランクアームの所定位置で前記通
常のクランクシャフトに取り付けられており、それによ
って各前記クランクアームを独立して前記クランクシャ
フトと相互に駆動連結して、何れかの前記クランクアー
ムの前進方向の動きに応答して、前記クランクシャフト
を各前記クランクアームの回転速度に少なくとも等しい
速度で前進方向に動かすようになしており、前記クラン
クシャフトは各前記クランクアームに関して前記前進方
向に自由回転する状態にあること、 を含むことを特徴とする動力伝達機構。 - 【請求項5】前記機構は何れかの前記クランクアームと
前記クランクシャフトの間に前記一方クラッチ以外に相
互の駆動連結を何ももたず、それ故各前記クランクアー
ムはいつでも前記クランクシャフトに関して前記前進回
転方向と反対に自由に動くことを特徴とする請求項4に
記載の動力伝達機構。 - 【請求項6】前記機構は前記クランクシャフトに関して
前記クランクアームの回転を制限する前記一方クラッチ
以外の素子をもたないことを特徴とする請求項4に記載
の動力伝達機構。 - 【請求項7】クランクシャフト軸受ハウジング(32)
と、1対の端部をもつ通常のクランクシャフト(34)を
もち、前記クランクシャフトは前記クランクシャフト軸
受ハウジングによって限定された横軸線の回りに前記ク
ランクシャフト軸ハウジングに関して回転するよう取り
付けられてなる、通常の自転車に設置するための置き換
え型動力伝達機構において、前記置き換え型動力伝達機
構が、 (a)前記クランクシャフトから前記通常の自転車の被
動後輪に動力を伝達するために、クランクシャフトと共
に回転するよう前記クランクシャフトに固定されるよう
形作られた少なくとも1つの回転駆動素子(11)を含
み、 (b)1対のクランクアーム(20L,20R)を含み、 (c)前記通常のクランクシャフトの夫々の端部に個別
に取り付けられるよう各々形作られた一対のクランクシ
ャフトアダプタ(10L,10R)を含み、 (d)1対の一方クラッチ(16L,16R)を備え、前記一
方クラッチの夫々1つは各前記クランクアーム及び前記
クランクシャフトアダプタの夫々1つと関連させられ
て、各前記クランクアームが後方向に前記クランクシャ
フトアダプタの回りに制限されない回転角度にわたって
何時でも自由回転するようになし、また、各前記クラン
クアームが、前進方向において何れかの前記クランクア
ームの運動に応答して、各前記クランクアームの回転速
度に少なくとも等しい速度で前進方向に前記クランクシ
ャフトを動かすために夫々のクランクシャフトアダプタ
を介して独立して前記クランクシャフトと相互に駆動連
結されるよう適用され、一方、前記置き換え型動力伝達
機構が前記クランクシャフト上に設置されているとき、
前記クランクシャフトは各前記クランクアームに関して
前記前進方向に自由回転する状態にあること、 を含むことを特徴とする置き換え型動力伝達機構。 - 【請求項8】前記機構は何れかの前記クランクアームと
前記クランクシャフトの間に前記一方クラッチ以外に相
互の駆動連動が何もないように形作られ、それ故各前記
クランクアームの各々はいつでも前記クランクシャフト
に関して前記前進回転方向と反対に自由に動くよう形作
られることを特徴とする請求項7に記載の置き換え型動
力伝達機構。 - 【請求項9】前記機構は前記クランクシャフトに関して
前記クランクアームの回転を制限するよう形作られた前
記一方クラッチ以外の素子がないことを特徴とする請求
項7に記載の置き換え型動力伝達機構。 - 【請求項10】回転駆動素子によって駆動されるようそ
の回転駆動素子と掛合した可撓性駆動部材を更に含むこ
とを特徴とする請求項7に記載の動力伝達機構。 - 【請求項11】前記回転駆動素子はチェーンリング(1
4)を含み、それと掛合した前記可撓性駆動部材は無端
チェーンであることを特徴とする請求項10に記載の動力
伝達機構。 - 【請求項12】前記動力出力装置は発電機であり、前記
回転駆動素子は前記発電機の回転素子(56)であり、発
電機の残部(64)は通常の自転車フレームに固定される
よう形作られることを特徴とする請求項1に記載の動力
伝達機構。 - 【請求項13】クランクシャフト軸受ハウジング(32)
と、1対の端部を持ちかつ前記クランクシャフト軸受ハ
ウジングによって限定された横軸線の回りに前記クラン
クシャフト軸受ハウジングに関して回転するよう取り付
けられている通常のクランクシャフト(34)をもつ通常
の自転車との組み合わせにおける動力伝達機構が、 (a)前記通常のクランクシャフトと共に回転するよう
前記クランクシャフトに固定された、前記自転車の被動
後輪に前記クランクシャフトから動力を伝達するための
少なくとも1つの回転駆動素子(11)を含み、 (b)前記通常のクランクシャフトと各々連結されかつ
前記クランクシャフト軸受ハウジングに関して制限され
ない回転角度にわたって独立して回転可能の1対のクラ
ンクアーム(20L,20R)を含み、 (c)1対の一方クラッチ(16L,16R)を含み、各前記
一方クラッチは前記通常のクランクシャフトの各端部と
前記クランクアームの夫々1つの間に介挿されており、
各前記クラッチが通常のクランクアームの所定位置で前
記通常のクランクシャフトに取り付けられていて、各前
記クランクアームが後方向に前記通常のクランクシャフ
トの回りに制限されない回転角度にわたっていつでも自
由回転するようになされ、かつ各前記クランクアーム
が、前記前進方向における何れかの前記クランクアーム
の運動に応答して、各前記クランクアームの回転速度に
少なくとも等しい速度で前進方向に前記通常のクランク
シャフトを動かすよう独立して前記クランクシャフトと
相互に駆動連結されるようになし、そして前記通常のク
ランクシャフトが各前記クランクアームに関して前記前
進方向に自由回転すること、 を含むことを特徴とする動力伝達機構。 - 【請求項14】前記動力出力装置は発電機であり、前記
回転駆動素子は前記発電機のロータに駆動連結され、発
電機の他の部分は通常の自転車フレームに固定されるよ
う形作られることを特徴とする請求項1に記載の動力伝
達機構。
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Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5984335A (en) * | 1997-10-14 | 1999-11-16 | Merida Industry Co., Ltd | Crank assembly for an electrical bicycle |
US6913560B2 (en) * | 2001-09-26 | 2005-07-05 | Brunswick Corporation | Stationary bike |
EP1331167A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | Marco Catarinelli | Device for inverting the direction of rotation of the pedal stroke for bicycles |
ES2248745T3 (es) * | 2002-06-03 | 2006-03-16 | Urs Tanner | Cigueñal con rueda libre. |
DE10358007B3 (de) * | 2003-12-11 | 2005-09-01 | Wang, Chien-Kuo, Hsinchuang | Fahrrad mit zwei Pedalbetätigungs-Betriebsarten |
US7487987B2 (en) | 2004-01-05 | 2009-02-10 | Ningbo Landsurf Sports Equipment Co. Ltd. | User-propelled riding toys with simultaneous pedal recovery system |
US7047817B2 (en) * | 2004-02-17 | 2006-05-23 | Forza, Inc. | Load measurement apparatus and methods utilizing torque sensitive link for pedal powered devices |
KR100584525B1 (ko) * | 2004-02-25 | 2006-05-30 | 전지훈 | 자전거의 크랭크 구조 |
WO2006045150A1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Robert Masterton Smith | Improvements in drive mechanisms for human-powered machines |
US7727125B2 (en) * | 2004-11-01 | 2010-06-01 | Day Franklin J | Exercise machine and method for use in training selected muscle groups |
US7530932B2 (en) * | 2004-11-29 | 2009-05-12 | A.A.R.M.-1 Llc | Upper-body exercise cycle |
US7607370B2 (en) * | 2005-08-16 | 2009-10-27 | Franklin J. Day | Crank with clutch and coupler |
JP4847156B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2011-12-28 | 株式会社シマノ | 自転車用クランク軸組立体 |
US7507188B2 (en) * | 2006-04-20 | 2009-03-24 | Nurre Christopher G | Rehab cycle crank |
EP2018314A4 (en) * | 2006-05-11 | 2010-04-14 | Fallbrook Technologies Inc | STAGELESS ADJUSTABLE DRIVE TRAIN |
US7758475B2 (en) * | 2007-03-26 | 2010-07-20 | Five Girl, Inc. | Upper body exercise cycle |
US8517405B2 (en) * | 2007-09-10 | 2013-08-27 | Hui Yan | Human powered vehicle with two reciprocal pedals |
JP5166141B2 (ja) * | 2008-07-04 | 2013-03-21 | アイデス株式会社 | 子供用乗物 |
US20100167881A1 (en) * | 2008-12-31 | 2010-07-01 | Day Franklin J | Crank mechanism and bicycle incorporating same |
EP2275330A1 (en) * | 2009-07-15 | 2011-01-19 | Igor Torubarov | Generator for electric bicycle |
US20110081715A1 (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Biomerieux Inc. | Single layer plastic test sample culture bottle |
US8991845B2 (en) | 2011-05-16 | 2015-03-31 | Henry Chong | Vehicular system having user-interface assembly |
US9428287B2 (en) | 2012-10-31 | 2016-08-30 | BIOMéRIEUX, INC. | Methods of fabricating test sample containers by applying barrier coatings after sealed container sterilization |
US9358738B2 (en) | 2012-10-31 | 2016-06-07 | Biomerieux, Inc. | Aseptic blow, fill and seal methods of fabricating test sample containers and associated systems and containers |
US8904905B2 (en) * | 2012-12-11 | 2014-12-09 | Shimano Inc. | Crank detachable holder |
US9523110B2 (en) | 2013-02-15 | 2016-12-20 | Biomerieux, Inc. | Culture containers with internal top coating over gas barrier coating and associated methods |
USD737960S1 (en) | 2013-04-24 | 2015-09-01 | BIOMéRIEUX, INC. | Adapter cap with needle bore having flat internal surfaces |
JP6412559B2 (ja) | 2013-04-24 | 2018-10-24 | ビオメリュー・インコーポレイテッド | サンプル採取容器用のアダプタキャップ及び関連のコアピン付き成形型並びに関連する方法 |
GR20150100380A (el) * | 2015-08-31 | 2017-04-10 | Αντωνιος Κωνσταντινου Μαστροκαλος | Μετατροπεας δυναμικης σε περιστροφικη κινηση αλυσοδετου πλαγιωστηρα |
US10322767B2 (en) | 2016-01-24 | 2019-06-18 | Costel Dragomir | Carry-on foldable stepper scooter |
FR3054372A1 (fr) * | 2016-07-21 | 2018-01-26 | St Microelectronics Tours Sas | Montage de composants electroniques |
US10850800B2 (en) | 2017-02-22 | 2020-12-01 | John C. Schmertz | Bicycle drivetrain |
US10722414B2 (en) * | 2017-11-01 | 2020-07-28 | Alex Bush | Exercising device |
CN108163125A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-06-15 | 天津市来悦科技有限公司 | 一种轮盘的曲柄驱动机构 |
WO2019171858A1 (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 本田技研工業株式会社 | 自転車用運動計測装置及び自転車 |
KR102034744B1 (ko) | 2019-07-29 | 2019-10-21 | 백성구 | 자전거 구동장치 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5390773A (en) | 1993-12-06 | 1995-02-21 | Proia; Cataldo | Non-slip bicycle clutch |
JP3028345U (ja) | 1995-07-07 | 1996-09-03 | 治男 若井 | 自転車 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US88574A (en) * | 1869-04-06 | Improved velocipede | ||
US483495A (en) * | 1892-09-27 | Tricycle | ||
US328353A (en) * | 1885-10-13 | Bicycle | ||
US564408A (en) * | 1896-07-21 | Tricycle | ||
US241395A (en) * | 1881-05-10 | Velocipede | ||
US87769A (en) * | 1869-03-16 | Improved velocipede | ||
US433720A (en) * | 1890-08-05 | chace | ||
US302090A (en) * | 1884-07-15 | bernhard | ||
US611764A (en) * | 1898-10-04 | Hand and chain operated tricycle | ||
US1058123A (en) * | 1912-05-06 | 1913-04-08 | William A Whitaker | Propelling device of polycycles. |
US3820820A (en) * | 1972-04-03 | 1974-06-28 | J Kutz | Pedal drive |
US3877724A (en) * | 1973-10-01 | 1975-04-15 | Zenas E Chase | Variable torque drive mechanism for bicycles |
US3884317A (en) * | 1974-03-05 | 1975-05-20 | Augustus B Kinzel | Electrically powered cycle |
US3994509A (en) * | 1976-01-28 | 1976-11-30 | Schaeffer Jerome E | Propulsion means for wheelchairs |
FR2460834A1 (fr) * | 1979-04-04 | 1981-01-30 | Beaumont Maurice | Pedalier a manivelles amovibles pour tous vehicules ou appareils utilisant ce type de transmission |
US4379566A (en) * | 1981-01-26 | 1983-04-12 | Creative Motion Industries, Inc. | Operator powered vehicle |
US4453729A (en) * | 1982-09-20 | 1984-06-12 | Lucken Wesley O | Occupant propellable wheelchair |
AU2925784A (en) * | 1983-06-17 | 1984-12-20 | Paraid Ltd. | Hand operated wheel propulsion device suitable for wheel chairs |
US4639007A (en) * | 1985-09-19 | 1987-01-27 | Fred W. Wagenhals | Exercise vehicle |
US4657273A (en) * | 1986-01-08 | 1987-04-14 | Southeastern Research And Development, Inc. | Two-wheeled cycle |
US4762332A (en) * | 1986-06-17 | 1988-08-09 | Byung D. Yim | Wheel chair |
US5184837A (en) * | 1988-02-01 | 1993-02-09 | Alexander Tracey S | Wheelchair |
US4925200A (en) * | 1989-06-01 | 1990-05-15 | Jones Micheal D | Tricycle drive mechanism |
US5088340A (en) * | 1991-03-27 | 1992-02-18 | Seol Marn T | Multipurpose transmission mechanism for bicycles |
US5228709A (en) * | 1992-09-10 | 1993-07-20 | Kung-Hsiung Wu | Wheelchair driving mechanism |
-
1997
- 1997-03-17 US US08/819,165 patent/US5860329A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-12 AU AU64666/98A patent/AU747397B2/en not_active Ceased
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- 1998-03-12 CA CA002283923A patent/CA2283923C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-12 AT AT98910421T patent/ATE336416T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-03-12 DE DE69835586T patent/DE69835586T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-12 JP JP54066598A patent/JP3530197B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-12 EP EP98910421A patent/EP0968115B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5390773A (en) | 1993-12-06 | 1995-02-21 | Proia; Cataldo | Non-slip bicycle clutch |
JP3028345U (ja) | 1995-07-07 | 1996-09-03 | 治男 若井 | 自転車 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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