特許 6608114 自転車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6608114

(24)【登録日】2019年11月1日

(45)【発行日】2019年11月20日

(54)【発明の名称】自転車

(51)【国際特許分類】

   B62M 11/06 20060101AFI20191111BHJP

   B62M 11/12 20060101ALI20191111BHJP

   B62M 1/36 20130101ALI20191111BHJP

   B62M 9/06 20060101ALI20191111BHJP

   F16H 35/00 20060101ALI20191111BHJP

【ＦＩ】

   B62M11/06 E

   B62M11/12

   B62M1/36

   B62M9/06

   F16H35/00 B

   F16H35/00 C

【請求項の数】1

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-235091(P2017-235091)

(22)【出願日】2017年12月7日

(62)【分割の表示】特願2016-197093(P2016-197093)の分割

【原出願日】2011年2月1日

(65)【公開番号】特開2018-43750(P2018-43750A)

(43)【公開日】2018年3月22日

【審査請求日】2017年12月7日

(31)【優先権主張番号】12/699,104

(32)【優先日】2010年2月3日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】599075531

【氏名又は名称】楊 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100093779

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】楊 泰和

【審査官】 畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】 特表平０９−５１１４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１１６８０２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 国際公開第２００４／１０１３５３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｍ １１／０６

Ｂ６２Ｍ １／３６

Ｂ６２Ｍ ９／０６

Ｂ６２Ｍ １１／１２

Ｆ１６Ｈ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する自転車であって、
足踏みキャリアのコンポネント、機体（６００）、人力入力装置（１１）、伝動装置（１３）、一つのクラッチ装置（７０）、及び、負荷ホイルユニット（１５）を備え、
二方向回転性入力の前記人力入力装置の出力端からクラッチ式逆伝送可能な二方向入力一方向出力する前記伝動装置の入力端へ運動エネルギーを伝動し、また前記伝動装置の出力端が、一定回転方向へ出力することにより、前記負荷ホイルユニットを駆動し、前記負荷ホイルユニットに結合しているキャリアを駆動し、さらに、駆動入力の方向を選択可能であり、同じまたは異なる速度比を持つ前記伝動装置は、駆動入力の方向が異なっても、一定回転方向へ出力して、前記負荷ホイルユニットを駆動し、前記負荷ホイルユニットが後退するとき、前記伝動装置の出力端も後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、連結またはリリース制御が可能な前記クラッチ装置がリリースすることにより、前記自転車がロックされることを避け、
前記人力入力装置（１１）は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力或いは往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、或いはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含み、
人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、前記人力入力装置（１１）の入力端を駆動し、
前記第１駆動回転方向と前記第２駆動回転方向が逆であり、
クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する前記伝動装置（１３）は、前記人力入力装置（１１）の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動され、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらに、前記伝動装置（１３）の出力端で後退による逆回転方向駆動が起こるとき、前記クラッチ装置（７０）のリリースにより前記自転車がロックされることを避ける機能を有し、
前記伝動装置（１３）の内部を構成する伝動コンポネントは、前記クラッチ装置（７０）と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または一種以上の前記伝動コンポネントにより構成され、
前記伝動装置（１３）が異なる回転方向の前記第１駆動回転方向と前記第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変であり、
前記伝動装置（１３）は、第１回転方向と第２回転方向が逆であり、前記第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、前記第１回転方向へ出力し、前記第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、前記第１回転方向へ出力し、
前記第１伝動輪群と前記第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、前記第１伝動輪群は、前記第１回転方向の入力があり前記第１回転方向に出力するとき、前記第２伝動輪群との干渉を避けることが可能となり、
前記第２伝動輪群と前記第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、前記第２伝動輪群は、前記第２回転方向の入力があり前記第１回転方向に出力するとき、前記第１伝動輪群との干渉を避けることが可能となり、
二方向回転で入力かつ出力回転方向が不変の前記伝動装置（１３）の輪群構造において、径向または軸向の前記クラッチ装置（７０）を設置し、前記伝動装置（１３）の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、前記クラッチ装置（７０）がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向不変の輪群構造がリジッドロック状態になることを避け、
前記クラッチ装置（７０）は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置であり、
前記負荷ホイルユニット（１５）は、前記伝動装置（１３）の出力端により直接駆動され、更に前記負荷ホイルユニット（１５）に結合しているキャリアを駆動し、
人間の足により前記人力入力装置（１１）を介して前記第１駆動回転方向または異なる回転方向の第２回転方向に駆動されるとき、前記人力入力装置（１１）の出力端により出力される回転運動エネルギーは、増設される前置伝動装置（１２）を経て、前記伝動装置（１３）の入力端へ伝動され、前記伝動装置（１３）の出力端は、一定回転方向の回転運動エネルギーを出力することにより、前記負荷ホイルユニット（１５）を駆動し、更に前記負荷ホイルユニット（１５）に結合しているキャリアを駆動し、
前記伝動装置（１３）は、入力軸及び出力軸が同軸取り付けのエピサイクリック歯車列により構成され、
入力軸（２０００）の一端は、軸受構造を介して、伝動輪群ボディシェル（５００）の片側を貫通して設置され、前記入力軸（２０００）の他端は、第２一方向性伝動装置（３０２）を介して、出力軸（３０００）を貫通し、前記出力軸（３０００）と前記伝動輪群ボディシェル（５００）との間に軸受を設け、
前記伝動輪群ボディシェル（５００）は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置し、
前記機体（６００）は、相対的に静止している構造体であり、
前記入力軸（２０００）は、前記クラッチ装置（７０）を介して、内傾斜輪（４０２）に結合し、
外傾斜輪（４０４）と前記内傾斜輪（４０２）との間にエピサイクリック歯車（４０３）を設け、前記エピサイクリック歯車（４０３）の中心はエピサイクリック歯車軸（４０１）を回転し、前記エピサイクリック歯車軸（４０１）の一端はエピサイクリック歯車の支持アームのリングフレーム（４００）に結合し、また前記リングフレーム（４００）を前記伝動輪群ボディシェル（５００）に固定し、
前記伝動輪群ボディシェル（５００）を前記機体（６００）に固定設置し、
前記外傾斜輪（４０４）と前記出力軸（３０００）との間に第１一方向性伝動装置（３０１）を設け、
前記内傾斜輪（４０２）、前記エピサイクリック歯車（４０３）、及び前記外傾斜輪（４０４）は、ギアまたは摩擦輪により構成可能であり、
前記内傾斜輪（４０２）が前記エピサイクリック歯車（４０３）を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速であり、
前記エピサイクリック歯車（４０３）が前記外傾斜輪（４０４）を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速であり、
また、第１回転方向で前記入力軸（２０００）を駆動したとき、前記入力軸（２０００）は前記第２一方向性伝動装置（３０２）を介して、前記出力軸（３０００）と結合し、前記第２一方向性伝動装置（３０２）を介して前記出力軸（３０００）を駆動することにより、前記第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成し、
またさらに、前記クラッチ装置（７０）がロックされるとき、第２回転方向で前記入力軸（２０００）を駆動し、前記内傾斜輪（４０２）を介して、再び前記エピサイクリック歯車（４０３）及び前記外傾斜輪（４０４）を駆動し、前記外傾斜輪（４０４）及び前記第１一方向性伝動装置（３０１）を介して、前記出力軸（３０００）を駆動することにより、前記第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成し、
前記出力軸（３０００）が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、前記クラッチ装置（７０）がリリースすることにより、前記第１伝動輪群と前記第２伝動輪群とがロック状態になることを避けることを特徴とする自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する自転車に関する。

【背景技術】

【0002】

自転車の運転者は一定方向に力を入れてペダルを踏み、踏む周期に従って、関連する筋肉及び関節を固定使用する。即ち踏む者の体のある部分の筋肉及び関節は、常に力を出すか、または力を受ける状態であり、また、別の部分の筋肉及び関節は、常に力を出さないか、または力を受けない状態である。したがって、人の体全体から言えば、負荷がアンバランスであるために、運転者は疲れ易く、また長期間に踏むことにより、運動障害を来たす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、運転者の局部の筋肉及び関節の過度使用を減らし、あまり使わない筋肉群及び関節を使用または訓練可能な自転車を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記目的を達成するため、本発明に係る自転車は、二方向回転性入力できる人力入力装置を備え、その出力端からクラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置の入力端へ伝送し、また伝動装置の出力端を経て、一定回転方向へ出力することにより、負荷ホイルユニットを駆動する。運転者は駆動入力の方向を選択することができ、駆動入力の方向が異なるとき、同じまたは異なる速度比の一定回転方向へ出力することにより、負荷ホイルユニットを駆動する。さらに、負荷ホイルユニットが後退するとき、その出力端も後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置を通してリリースすることにより、本発明に係る自転車がロックされることを避ける。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】本発明の第１実施形態による自転車を示す模式図である。

【図2】本発明の第２実施形態による自転車を示す模式図である。

【図3】本発明の第３実施形態による自転車を示す模式図である。

【図4】本発明の第４実施形態による自転車を示す模式図である。

【図5】本発明の第７実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。

【図6】本発明の第８実施形態に係る伝動装置を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

本発明の実施形態にかかる自転車は、人間の足により正転または逆転する二方向回転性の人力入力装置の入力端を駆動し、更に人力入力装置の出力端により、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置の入力端へ運動エネルギーを伝動し、伝動装置の出力端が、一定回転方向へ出力することにより、負荷ホイルユニットを駆動し、更に負荷ホイルユニットに結合しているキャリアを駆動する。本発明の実施形態による自転車は、足により踏み動かすキャリア、電動と足踏み混用のキャリア、または電動と足踏みを併用する補助キャリアへの応用ができる。特に二方向に踏み、一方向に駆動される自転車（bicycle）へ応用し、人体の下肢が二方向に踏むことで使用筋群を拡大及び変更することにより、以下の利点を得ることができる。
（１）局部の筋肉及び関節の過度使用による障害を減らす。
（２）あまり使わない筋肉群及び関節を使用または訓練することができる。

【0007】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による自転車は、二方向回転性入力の人力入力装置を持ち、その出力端からクラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置の入力端へ運動エネルギーを伝動し、またその伝動装置の出力端が、一定回転方向へ出力することにより、負荷ホイルユニットを駆動し、更に負荷ホイルユニットに結合しているキャリアを駆動する。運転者は足踏みによる駆動入力の方向を選択することができ、また同じまたは異なる速度比を持つ伝動装置は、駆動入力の方向が異なっても、一定回転方向へ出力し、負荷ホイルユニットを駆動する。さらに、負荷ホイルユニットが後退するとき、その伝動装置の出力端も後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置がリリースすることにより、本発明の第１実施形態による自転車がロックされることを避ける。

【0008】

図１に、本発明の第１実施形態による自転車の基本構成の模式図を示す。
図１に示す本発明の第１実施形態による自転車は、足踏みキャリアのコンポネント及び機体６００を持っている以外に、以下のような構成となっている。
人力入力装置１１は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力または往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、またはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含む。

【0009】

人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、人力入力装置１１の入力端を駆動する。
第１駆動回転方向と第２駆動回転方向が逆になっている。
クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３は、人力入力装置１１の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動され、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらにクラッチ装置７０がリリースすることにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、本発明の第１実施形態による自転車がロックされるのを避ける機能を持っている。

【0010】

伝動装置１３の内部を構成する伝動コンポネントは、クラッチ装置７０と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または上記の一種以上の伝動コンポネントにより構成される。

【0011】

伝動装置１３が異なる回転方向の第１駆動回転方向と第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変である。
伝動装置１３の主な伝動構造及び稼動特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。

【0012】

第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。

【0013】

第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
二方向回転で入力し出力回転方向が不変の伝動装置１３の輪群構造において、下記の１箇所以上に径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。すなわち、機体と二方向入力／一方向出力輪群の回転できるシェルボディとの間、または固定されるシェルボディと二方向入力／一方向出力輪群の回転部品との間に、径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。これにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向が不変の輪群構造がリジッドロック状態になることを避ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
負荷ホイルユニット１５は、伝動装置１３の出力端により直接駆動され、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。

【0014】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による自転車は、人間の足によって人力入力装置１１を駆動することにより、第１駆動回転方向または異なる回転方向の第２回転方向に駆動されるとき、人力入力装置１１の出力端により回転運動エネルギーを出力し、増設される前置伝動装置１２を経て、伝動装置１３の入力端へ伝動し、伝動装置１３の出力端から、一定回転方向の回転運動エネルギーを出力することにより、負荷ホイルユニット１５を駆動し、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。

【0015】

図２に、人力入力装置１１と伝動装置１３との間に前置伝動装置１２の駆動装置を追加設置する本発明の第２実施形態による自転車の模式図を示す。
図２に示す本発明の第２実施形態による自転車は、足踏みキャリアのコンポネント及び機体６００を持っている以外に、以下のような構成となっている。
人力入力装置１１は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力または往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、またはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含む。

【0016】

人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、人力入力装置１１の入力端を駆動する。
第１駆動回転方向と第２駆動回転方向が逆になっている。
前置伝動装置１２は、一定速比または可変速比の各種のギア式、ベルト式、摩擦式等の回転式伝動機能構造の一種以上の伝動装置により構成される。

【0017】

前置伝動装置１２は、人力入力装置１１により駆動され、出力する回転運動エネルギーにより、伝動装置１３を駆動する。
クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３は、前置伝動装置１２の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動され、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらにクラッチ装置７０がリリースすることにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、本発明の第２実施形態による自転車がロックされるのを避ける機能を持っている。

【0018】

伝動装置１３の内部を構成する伝動コンポネントは、クラッチ装置７０と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または上記の一種以上の伝動コンポネントにより構成される。

【0019】

伝動装置１３が異なる回転方向の第１駆動回転方向と第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変である。
伝動装置１３の主な伝動構造及び稼動特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。

【0020】

第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。

【0021】

第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
二方向回転で入力し出力回転方向が不変の伝動装置１３の輪群構造において、下記の１箇所以上に径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。すなわち、機体と二方向入力／一方向出力輪群の回転できるシェルボディとの間、または固定されるシェルボディと二方向入力／一方向出力輪群の回転部品との間に、径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。これにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向が不変の輪群構造がリジッドロック状態になることを避ける。
連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
負荷ホイルユニット１５は、伝動装置１３の出力端により直接駆動され、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。

【0022】

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による自転車は、人間の足によって正転または逆転する人力入力装置１１の出力端から回転運動エネルギーを出力し、伝動装置１３へ入力し、伝動装置１３の出力端により、一定回転方向へ出力することにより、一定方向に出力した回転運動エネルギーは、増設される後置伝動装置１４を経て、負荷ホイルユニット１５を駆動してから、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。

【0023】

図３に、伝動装置１３と負荷ホイルユニット１５との間に後置伝動装置１４を追加設置する本発明の第３実施形態による自転車の模式図を示す。
図３に示す本発明の第３実施形態による自転車は、足踏みキャリアのコンポネント及び機体６００を持っている以外に、以下のような構成となっている。
人力入力装置１１は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力または往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、またはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含む。

【0024】

人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、人力入力装置１１の入力端を駆動する。
第１駆動回転方向と第２駆動回転方向が逆になっている。
クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３は、前置伝動装置１２を介して、人力入力装置１１の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動され、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらにクラッチ装置７０がリリースすることにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、本発明の第３実施形態による自転車がロックされるのを避ける機能を持っている。

【0025】

伝動装置１３の内部を構成する伝動コンポネントは、クラッチ装置７０と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または上記の一種以上の伝動コンポネントにより構成される。

【0026】

伝動装置１３が異なる回転方向の第１駆動回転方向と第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変である。
伝動装置１３の主な伝動構造及び稼動特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。

【0027】

第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。

【0028】

第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
二方向回転で入力し出力回転方向が不変の伝動装置１３の輪群構造において、下記の１箇所以上に径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。すなわち、機体と二方向入力／一方向出力輪群の回転できるシェルボディとの間、または固定されるシェルボディと二方向入力／一方向出力輪群の回転部品との間に、径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。これにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向が不変の輪群構造がリジッドロック状態になることを避ける。

【0029】

連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
後置伝動装置１４は、一定速比または可変速比の各種のギア式、ベルト式、摩擦式等の回転式伝動機能構造の一種以上の伝動装置により構成され、伝動装置１３に駆動され、その出力端により負荷ホイルユニット１５を駆動する。
負荷ホイルユニット１５は、後置伝動装置１４の出力端により直接駆動され、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。

【0030】

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による自転車は、人間の足によって正転または逆転する人力入力装置１１は、出力端から回転運動エネルギーを出力し、増設される前置伝動装置１２を経て、伝動装置１３の入力端へ伝送し、伝動装置１３の出力端により、一定回転方向へ出力し、また増設される後置伝動装置１４を経て、負荷ホイルユニット１５を駆動してから、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。

【0031】

図４に、人力入力装置１１と伝動装置１３との間に前置伝動装置１２を追加設置し、さらに伝動装置１３と負荷ホイルユニット１５との間に、後置伝動装置１４を追加設置する本発明の第４実施形態による自転車の模式図を示す。
図４に示す本発明の第４実施形態による自転車は、足踏みキャリアのコンポネント及び機体６００を持っている以外に、以下のように構成となっている。

【0032】

人力入力装置１１は、人間の足による正転または逆転の二方向回転の駆動入力または往復の駆動入力により、正転または逆転を形成する二方向回転出力構造により構成され、ペダル、クランク、及び二方向回転伝動輪ユニット、またはハンドル、シャンク、及び二方向回転伝動輪ユニット、すなわち、人力で二方向回転する構造を含む。
人間の足により第１駆動回転方向の運動エネルギー及び第２駆動回転方向の運動エネルギーを入力し、人力入力装置１１の入力端を駆動する。

【0033】

第１駆動回転方向と第２駆動回転方向が逆になっている。
前置伝動装置１２は、一定速比または可変速比の各種のギア式、ベルト式、摩擦式等の回転式伝動機能構造の一種以上の伝動装置により構成される。
前置伝動装置１２は、人力入力装置１１により駆動され、出力する回転運動エネルギーにより、伝動装置１３を駆動する。

【0034】

クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３は、前置伝動装置１２の異なる回転方向の運動エネルギーにより駆動されて、一定回転方向の運動エネルギーを出力し、さらにクラッチ装置７０がリリースすることにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、本発明の第４実施形態による自転車がロックされるのを避ける機能を持っている。

【0035】

伝動装置１３の内部を構成する伝動コンポネントは、クラッチ装置７０と共に、ギアユニット、摩擦輪ユニット、スプロケット・チェーンとスプロケットユニット、ベルトとベルト車ユニット、伝動クランクと輪群、流体伝動装置、または電磁力伝動装置のうち少なくとも一つにより構成され、または上記の一種以上の伝動コンポネントにより構成される。

【0036】

伝動装置１３が異なる回転方向の第１駆動回転方向と第２駆動回転方向の駆動を入力するとき、入力端に対する一定回転方向の出力の速度比は、同じか、異なるか、または可変である。
伝動装置１３の主な伝動構造及び稼動特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。

【0037】

第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。

【0038】

第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
二方向回転で入力し出力回転方向が不変の伝動装置１３の輪群構造において、下記の１箇所以上に径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。すなわち、機体と二方向入力／一方向出力輪群の回転できるシェルボディとの間、または固定されるシェルボディと二方向入力／一方向出力輪群の回転部品との間に、径向または軸向のクラッチ装置７０を設置する。これにより、伝動装置１３の出力端が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、二方向回転入力かつ出力回転方向が不変の輪群構造がリジッドロック状態になるのを避ける。

【0039】

連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
後置伝動装置１４は、一定速比または可変速比の各種のギア式、ベルト式、摩擦式等の回転式伝動機能構造の一種以上の伝動装置により構成され、伝動装置１３に駆動され、その出力端により負荷ホイルユニット１５を駆動する。

【0040】

負荷ホイルユニット１５は、後置伝動装置１４の出力端により直接駆動され、更に負荷ホイルユニット１５に結合しているキャリアを駆動する。
本発明の実施形態による自転車は、キャリアの駆動に関連するコンポネントや機体や負荷ホイルユニットを設置する以外に、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力機能を主な特色とし、以下に、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３の構成及び特性を説明する。

【0041】

本発明の実施形態による自転車に、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する伝動装置１３を設置し、その運転特性は下記の通りである。
第１回転方向と第２回転方向が逆になっている。
第１回転方向で入力端を駆動するとき、第１伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。

【0042】

第２回転方向で入力端を駆動するとき、第２伝動輪群駆動の出力端により、第１回転方向への出力ができる。
第１伝動輪群と第２伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第１伝動輪群は、第１回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第２伝動輪群との干渉が避けられる。

【0043】

第２伝動輪群と第１伝動輪群との間に一方向性伝動装置を設けることにより、第２伝動輪群は、第２回転方向の入力があり第１回転方向に出力するとき、第１伝動輪群との干渉が避けられる。
クラッチ装置７０は、伝動装置１３の入力端から出力端までの動力チェーンの中の伝動素子の間に設置され、（１）第１回転方向の入力により駆動される第１伝動輪群の入力端から出力端までを駆動する動力チェーンの中の伝動素子の間に、径方向または軸方向にクラッチ装置７０を設置し、かつ／または（２）第２回転方向の入力により駆動される第２伝動輪群の入力端から出力端までを駆動する動力チェーンの中の伝動素子の間に、径方向または軸方向にクラッチ装置７０を同軸に設置することを含む。

【0044】

クラッチ装置７０は、伝動装置１３の入力端から出力端までの動力チェーンの中の伝動素子の間に設置され、二方向入力／一方向出力輪群の出力端が入力端に対して、逆回転方向へ駆動するとき、クラッチ装置７０を制御してリリースさせ、輪群がリジッドロック状態になることを避ける。
本発明の実施形態による自転車に使われる伝動装置１３の実施形態を第７、第８実施形態として図５、図６に示す。図５、図６はエピサイクリック歯車列により構成される。
なお、第５、第６実施形態は欠番とする。

【0045】

（第７実施形態）
図５に、本発明の第７実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図５に示すように、本発明の第７実施形態に係る伝動装置１３は、入力軸及び出力軸が同時取り付けのエピサイクリック歯車列を備え、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、軸受構造を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側を貫通して設置され、入力軸２０００の他端は、第２一方向性伝動装置３０２を介して、出力軸３０００を貫通し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。

【0046】

連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。

【0047】

入力軸２０００は、クラッチ装置７０を介して、内傾斜輪４０２に結合している。
外傾斜輪４０４と内傾斜輪４０２との間にエピサイクリック歯車４０３を設ける。エピサイクリック歯車４０３の中心は、エピサイクリック歯車軸４０１を回転する。エピサイクリック歯車軸４０１の一端はエピサイクリック歯車の支持アームのリングフレーム４００に結合し、またリングフレーム４００を伝動輪群ボディシェル５００に固定する。

【0048】

伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
外傾斜輪４０４との出力軸３０００との間に第１一方向性伝動装置３０１を設ける。
内傾斜輪４０２、エピサイクリック歯車４０３、及び外傾斜輪４０４は、ギアまたは摩擦輪により構成されることができる。
内傾斜輪４０２がエピサイクリック歯車４０３を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。

【0049】

エピサイクリック歯車４０３が外傾斜輪４０４を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
また、上述構造を通して、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第２一方向性伝動装置３０２を介して出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。

【0050】

またさらに、上述構造を通して、クラッチ装置７０がロックされるとき、第２回転方向で入力軸２０００を駆動し、内傾斜輪４０２を経て、再びエピサイクリック歯車４０３及び外傾斜輪４０４を駆動し、外傾斜輪４０４及び第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。

【0051】

（第８実施形態）
図６に、本発明の第８実施形態に係る伝動装置１３の模式図を示す。
図６に示すように、本発明の第８実施形態に係る伝動装置１３は、入力軸及び出力軸が同時取り付けのエピサイクリック歯車列を備え、その主な構成は下記を含む。
入力軸２０００の一端は、軸受構造を介して、エピサイクリック歯車の支持アームのリングフレーム４００を貫通して設置され、またリングフレーム４００は第３一方向性伝動装置３０３を介して、伝動輪群ボディシェル５００の片側に結合し、入力軸２０００の他端は、第２一方向性伝動装置３０２を介して、出力軸３０００を貫通し、出力軸３０００と伝動輪群ボディシェル５００との間に軸受を設ける。

【0052】

連結またはリリース制御が可能なクラッチ装置７０は、人力、機械力、空気力、流体動力、または電磁力により駆動されて、連結またはリリースする装置である。
伝動輪群ボディシェル５００は、クラッチ式逆伝送可能な二方向入力／一方向出力する輪群を構成する部品を設置する。
機体６００は、相対的に静止している構造体である。

【0053】

入力軸２０００は、クラッチ装置７０を介して、内傾斜輪４０２に結合している。
外傾斜輪４０４と内傾斜輪４０２との間にエピサイクリック歯車４０３を設ける。エピサイクリック歯車４０３の中心は、エピサイクリック歯車軸４０１を回転する。エピサイクリック歯車軸４０１はリングフレーム４００に結合し、リングフレーム４００は、入力軸２０００と第３一方向性伝動装置３０３との間を回転する。

【0054】

伝動輪群ボディシェル５００を機体６００に固定設置する。
外傾斜輪４０４は第１一方向性伝動装置３０１を介して出力軸３０００にリング状に設置される。
内傾斜輪４０２、エピサイクリック歯車４０３、及び外傾斜輪４０４は、ギアまたは摩擦輪により構成されることができる。

【0055】

内傾斜輪４０２がエピサイクリック歯車４０３を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
エピサイクリック歯車４０３が外傾斜輪４０４を駆動する伝動比率の関係は、加速、減速、または等速である。
また、上述構造を通して、第１回転方向で入力軸２０００を駆動し、第２一方向性伝動装置３０２を介して出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第１伝動輪群を構成する。

【0056】

またさらに、上述構造を通して、クラッチ装置７０がロックされるとき、第２回転方向で入力軸２０００を駆動し、内傾斜輪４０２を介して、再びエピサイクリック歯車４０３及び外傾斜輪４０４を駆動し、第１一方向性伝動装置３０１を介して、出力軸３０００を駆動することにより、第１回転方向の出力を形成して、第２伝動輪群を構成する。
出力軸３０００が後退し、逆回転方向の駆動が起こるとき、クラッチ装置７０がリリースすることにより、第１伝動輪群と第２伝動輪群とがロック状態になることを避ける。

【符号の説明】

【0057】

１１・・・人力入力装置
１２・・・前置伝動装置
１３・・・伝動装置
１４・・・後置伝動装置
１５・・・負荷ホイルユニット
７０・・・クラッチ装置
３０１・・・第１一方向性伝動装置
３０２・・・第２一方向性伝動装置
３０３・・・第３一方向性伝動装置
４００・・・リングフレーム
４０１・・・エピサイクリック歯車軸
４０２・・・内傾斜輪
４０３・・・エピサイクリック歯車
４０４・・・外傾斜輪
５００・・・伝動輪群ボディシェル
６００・・・機体
２０００・・・入力軸
３０００・・・出力軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】