CN110494352A - 旋转传递机构及具备旋转传递机构的自行车 - Google Patents
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Abstract
本发明的旋转传递机构具备:内部旋转部件;及外部旋转部件,转动自如地配设于所述内部旋转部件。所述内部旋转部件具备向外周侧突出的外周凸部。所述外部旋转部件具备圆环部及内周凸部。所述外周凸部具有通过前进而沿旋转传递机构旋转的前进旋转方向位于偏离所述外周凸部的中心的位置的前进面。在所述前进面与所述内周凸部之间配设有弹性变形部。在所述外周凸部及所述圆环部设置有引导部,引导所述外周凸部以相对于所述圆环部能够沿旋转传递机构的旋转方向滑动的方式移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转传递机构,尤其涉及一种安装于自行车的曲柄轴等旋转轴而使用的旋转传递机构。
本申请主张基于2017年3月8日在日本申请的日本专利申请2017-044078号的优先权,并将该内容援用于此。
背景技术
在行驶者通过人力使车轮旋转的自行车的情况下,自行车一旦出发,则能够以很小的力量行走。然而,出发时、加速时、在上坡等上自行车开始进行蹬踏时,行驶者从自行车受到特别大的排斥力,所输入的能量的一部分作为冲击而弹回到膝盖、脚腕、腰部等,因此不仅对人体产生巨大的负荷,还无法有效地利用输入能量,进而导致推动力的下降。而且,在自行车进行急出发、急加速时、爬上陡峭的下坡时、自行车行驶者的体重或装载的货物的重量重时等,对人体的负荷(抗力)尤其变大,所需的能量也相应地增大。
在自行车中的力的传递中,通过曲柄将脚的上下运动转换成旋转运动。因此,尤其在上止点及下止点,难以顺利地将脚力传递给自行车,而导致对膝盖和脚腕增加负担,转矩被中断,产生速度的下降。而且,以低速行驶自行车时,自行车容易产生摇摆,而存在行驶的稳定性下降的问题。
因此,本发明人为了解决上述问题提出如下:“一种自行车,具备:自行车用旋转传递机构,具有具备旋转轴的内部旋转部件及转动自如地配设于所述内部旋转部件的所述旋转轴的外部旋转部件;左右曲柄臂,在所述自行车用旋转传递机构的所述内部旋转部件的所述两端部以180度的相位差配设;及踏板,转动自如地配设于所述曲柄臂的端部(参考专利文献1)。尤其,在该自行车中,所述内部旋转部件具有与所述旋转轴一体形成或固定设置于所述旋转轴的外周且向所述旋转轴的外周侧突出的1个以上的外周凸部,所述外部旋转部件具有:侧板部,在所述内部旋转部件的所述外周凸部的侧部位置转动自如地插入设置于所述旋转轴;外筒部,在所述内部旋转部件的所述外周凸部的外侧与所述旋转轴在所述侧板部的外周竖立设置成同心圆状;1个以上的内周凸部,以向所述外筒部的内周侧突出的方式与所述侧板部和/或所述外筒部一体形成或所述侧板部和/或固定于所述外筒部且与所述内部旋转部件的所述外周凸部交替配置,在所述外部旋转部件的所述侧板部或所述外筒部形成或固定设置有链条,在与所述外周凸部前进时的所述外周凸部的旋转方向侧的所述内周凸部之间配设有弹性变形部,所述内部旋转部件与所述外部旋转部件相对旋转时,所述弹性变形部夹在所述外周凸部与所述内周凸部之间而弹性变形。
根据专利文献1中公开的自行车,可获得以下效果。
(1)在通过人力使车轮旋转而行驶的自行车的旋转轴配设自行车用旋转传递机构,由此自行车用旋转传递机构可靠地吸收并储存因出发、加速、上坡等初始移动时或行驶中从外部受到的巨大的负荷等产生的冲击能量和过剩的输入能量,进而能够大幅减少对人体的负荷。
(2)自行车用旋转传递机构能够在输入能量减少时或中断时,将所储存的能量毫无保留且有效地利用到旋转轴的旋转,旋转传递的可靠性、效率性优异,能够以组件数少的简单的结构实现轻量化。
(3)自行车用旋转传递机构便于拆卸和组装且维修性、生产率优异,能够在现有的自行车上简单方便地组装,批量生产性、组装工作性、节省空间性、通用性优异。通过具备这种自行车用旋转传递机构,能够减少施加于使用者的腿和腰部等的负荷。
(4)即使搬运沉重的货物时或体重偏重的人乘坐在自行车上时,自行车用旋转传递机构的加速性、旋转转矩的均匀性、低速行驶时的稳定性也优异,无需进行复杂的操作,能够减少施加于行驶者的膝盖和脚腕等的负荷。
(5)即使女性或老年人骑自行车时、在自行车上承载沉重的货物或小孩子时行驶者为主妇等的情况下,也能够轻松地行驶具备自行车用旋转传递机构的自行车。并且,不仅能够将自行车用作在下坡或阻力大的道路上也能够轻松行驶的日用品,还能够将其用作加速性、旋转转矩的均匀性、低速行驶时的稳定性优异而康复训练用或竞赛用自行车,能够提供动作的稳定性、操作性、通用性优异的自行车。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4456179号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
专利文献1的自行车为实现上述目的而完成,本发明人为了进一步提高专利文献1的自行车的使用性,经过不断的深入研究,完成了本发明。
本发明的目的在于提供一种能够实现比以往使用性更优异的自行车等的旋转传递机构及具备该旋转传递机构的自行车。
用于解决技术课题的手段
本发明人为了进一步提高专利文献1中所公开的自行车的使用性,经过不断的深入研究,终于完成了本发明。
为了实现所述目的,本发明的第1方式所涉及的旋转传递机构具备:内部旋转部件,供旋转轴插穿;及外部旋转部件,转动自如地配设于所述内部旋转部件。所述内部旋转部件具备:圆盘状的内部旋转部件主体,具有旋转轴插穿孔;及1个或多个外周凸部,与所述内部旋转部件主体一体形成或固定设置于所述内部旋转部件主体且向所述内部旋转部件主体的外周侧突出。所述外部旋转部件具备:圆环部,在所述内部旋转部件的所述外周凸部的外侧转动自如地配设于所述内部旋转部件;及1个或多个内周凸部,以向所述圆环部的内周侧突出的方式与所述圆环部一体形成或固定设置于所述圆环部且与所述内部旋转部件的所述外周凸部交替配置,所述外周凸部具有通过前进而沿旋转传递机构旋转的前进旋转方向位于偏离所述外周凸部的中心的位置的前进面。在所述前进面与在所述前进旋转方向上和所述前进面相对的所述内周凸部之间配设有弹性变形部。所述内部旋转部件与所述外部旋转部件相对旋转时,所述弹性变形部夹在所述外周凸部与所述内周凸部之间而弹性变形。在所述外周凸部及所述圆环部设置有引导部,引导所述外周凸部以相对于所述圆环部能够沿旋转传递机构的旋转方向滑动的方式移动。
在此,旋转传递机构中,在内部旋转部件的外周凸部与自行车前进时的外周凸部的旋转方向侧的外部旋转部件的内周凸部之间即外周凸部的前进面与在所述前进旋转方向上和所述前进面相对的所述内周凸部之间配设有弹性变形部。内部旋转部件与外部旋转部件相对旋转时,弹性变形部夹在外周凸部与所述内周凸部之间而弹性变形。通过将具有这种结构的旋转传递机构例如设置于自行车的旋转轴,可靠地吸收并储存因出发、加速、上坡等初始移动时或行驶中从外部受到的巨大的负荷等产生的冲击能量和过剩的输入能量,进而能够大幅减少对人体的负荷。能够在输入能量减少时或中断时,将所储存的能量毫无保留且有效地利用于旋转轴的旋转中。
即使是如上述旋转传递机构,外部旋转部件相对于内部旋转部件旋转时,在相对于旋转方向的三维直角方向(相对于旋转的惯性力矩的方向的轴)上,有时在该2个旋转部件(内部旋转部件、外部旋转部件)之间产生微小的位移。
根据本发明的第1方式所涉及的旋转传递机构的结构,在内部旋转部件的外周凸部及外部旋转部件的圆环部设置有引导部,引导外周凸部以相对于圆环部能够沿旋转方向滑动的方式移动。
由此,外部旋转部件相对于内部旋转部件旋转时,通过引导部引导内部旋转部件向旋转方向的移动,因此能够防止在旋转轴方向上的内部旋转部件与外部旋转部件之间产生偏移(位移)。
由此,能够减少因旋转轴方向上的上述偏移引起的旋转力的损失。并且,例如还能够省略用于使内部旋转部件向与外部旋转部件相同的方向旋转的其他部件(例如,在外部旋转部件的圆环部内侧用于保持内部旋转部件能够滑动的侧板部或罩部)。因此,能够减少组件数,而且组装的工作效率提高,进而能够减少因组件之间的接合等接合不良而引起的故障的可能性。
因此,能够提供能够实现比以往使用性更优异的自行车等的旋转传递机构。
本发明的第1方式所涉及的旋转传递机构中,所述引导部分别形成于所述外周凸部及所述圆环部的彼此相对的2个面。可以在所述外周凸部及所述圆环部的所述2个面中的一个面形成有槽。此时,在另一个面形成有插入于所述槽的突起。
根据该结构,在引导部中,在外周凸部及圆环部的彼此相对的2个面中的一个面形成槽,在另一个面设置了插入于该槽的突起。
由此,在内部旋转部件安装外部旋转部件时,在一个面的槽插入另一个面的突起,由此能够将外部旋转部件安装于内部旋转部件的适当的位置,因此工作效率得到提高。
本发明的第1方式所涉及的旋转传递机构中,所述外部旋转部件具备:第1外部部件;第2外部部件,以与所述第1外部部件重叠的方式固定;及槽,其为形成于所述第1外部部件与所述第2外部部件之间的所述引导部。所述内部旋转部件具有配置于所述第1外部部件与所述第2外部部件之间并且位于所述外周凸部的前端的所述引导部即突起。可以在所述槽的内部插入有所述突起。
本发明的第1方式所涉及的旋转传递机构中,所述外部旋转部件具备设置于所述圆环部的所述引导部即突起。所述内部旋转部件具备:第1内部部件,具有第1突出部;第2内部部件,以与所述第1内部部件重叠的方式固定并且具有第2突出部;及槽,其为形成于所述第1突出部与所述第2突出部之间的所述引导部。可以在所述槽的内部插入有所述突起。
本发明的第2方式所涉及的自行车具备第1方式所涉及的旋转传递机构。
根据该结构,由于具备发挥上述作用效果的旋转传递机构,因此能够提高比以往使用性更优异的自行车。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够实现比以往使用性更优异的自行车等的旋转传递机构及自行车。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式1中的旋转传递机构的表面的俯视图。
图2为表示本发明的实施方式1中的旋转传递机构的背面的俯视图。
图3为沿图1所示的III-III线的剖视图。
图4A为表示构成本发明的实施方式1中的旋转传递机构的外部旋转部件的表面的俯视图。
图4B为表示构成本发明的实施方式1中的旋转传递机构的内部旋转部件的表面的俯视图。
图4C为表示构成本发明的实施方式1中的旋转传递机构的罩部的表面的俯视图。
图5为表示构成本发明的实施方式1中的旋转传递机构的内部旋转部件的背面的俯视图。
图6A为表示本发明的实施方式1中的旋转传递机构的表面的图,且为表示拆卸罩部的状态的俯视图。
图6B为放大图6A的符号X所表示的部分的放大俯视图。
图7为表示将本发明的实施方式1中的旋转传递机构使用于自行车的例子的图,且为表示旋转传递机构的主要部分的剖视图。
图8为表示本发明的实施方式1中的旋转传递机构的表面的图,且为表示拆卸罩部的状态并且弹性变形部弹性变形(压缩变形)的状态的俯视图。
图9为表示本发明的实施方式2中的旋转传递机构的表面的俯视图。
图10为沿图9所示的IV-IV线的剖视图。
图11为表示构成本发明的实施方式2中的旋转传递机构的内部旋转部件的表面的俯视图。
图12为表示构成本发明的实施方式2中的该旋转传递机构的外部旋转部件的表面的俯视图。
图13A为说明图11所示的内部旋转部件的变形例的结构的图,且为表示内部旋转部件的表面的俯视图。
图13B为说明图11所示的内部旋转部件的变形例的结构的图,且为沿图13A所示的V-V线的剖视图。
图14为表示图11所示的外部旋转部件的变形例的俯视图。
图15为表示图9所示的旋转传递机构的变形例的剖视图。
图16为表示本发明的实施方式3中的旋转传递机构的背面的俯视图。
图17为表示沿图16所示的A-A线的剖视图。
图18为表示构成本发明的实施方式3中的旋转传递机构的第1外部部件的俯视图。
图19为表示构成本发明的实施方式3中的旋转传递机构的第2外部部件的俯视图。
图20为表示构成本发明的实施方式3中的旋转传递机构的内部旋转部件的俯视图。
图21为表示本发明的实施方式4中的旋转传递机构的背面的俯视图。
图22为沿图21所示的B-B线的剖视图。
图23为表示构成本发明的实施方式4中的旋转传递机构的外部旋转部件的俯视图。
图24为表示构成本发明的实施方式4中的旋转传递机构的内部旋转部件的俯视图。
图25为表示构成本发明的实施方式4中的旋转传递机构的内部旋转部件的剖视图。
具体实施方式
以下,利用优选实施方式进一步对本发明进行具体说明。但是,下述实施方式仅为实现本发明的例子,本发明并不限定于以下所述的实施方式。
[实施方式1]
(旋转传递机构的结构)
首先,参考图1~图6B对本发明的实施方式1中的旋转传递机构的结构进行说明。
图1为表示本发明的实施方式1中的旋转传递机构的表面的俯视图。图2为表示该旋转传递机构的背面的俯视图。图3为沿图1所示的III-III线的剖视图。图4A为表示构成该旋转传递机构的外部旋转部件的表面的俯视图。图4B为表示构成该旋转传递机构的内部旋转部件的表面的俯视图。图4C为表示构成该旋转传递机构的罩部的表面的俯视图。图5为表示构成该旋转传递机构的内部旋转部件的背面的俯视图。图6A为表示该旋转传递机构的图,且为表示拆卸罩部的状态的俯视图。图6B为放大图6A的符号X所表示的部分的放大俯视图。
图3中,符号FS表示旋转传递机构的表面,符号BS表示旋转传递机构的背面。即,用符号FS表示的俯视图与图1相对应,用符号BS表示的俯视图与图2相对应。
如图1~图6B所示,本实施方式所涉及的旋转传递机构1例如具备:内部旋转部件3,供自行车的曲柄轴等旋转轴插穿;外部旋转部件4,转动自如地配设于内部旋转部件3;及弹性变形部6(弹性变形体)。
(内部旋转部件)
内部旋转部件3具备:圆盘状的内部旋转部件主体3a;圆柱状的凸部3b,与内部旋转部件主体3a的表面一体形成;圆柱状的凸部3c,与内部旋转部件主体3a的背面一体形成;压入用凹部3d,形成于凸部3b;及四角筒状的曲柄轴插穿孔3e(旋转轴插穿孔),贯穿凸部3c和内部旋转部件主体3a而到达压入用凹部3d。
如图3所示,从内部旋转部件主体3a的表面突出的凸部3b的高度(曲柄轴的方向上从内部旋转部件主体3a的表面至凸部3b的端面的距离)比后述罩部4c的厚度大。
并且,从内部旋转部件主体3a的背面突出的凸部3c的高度(曲柄轴的方向上从内部旋转部件主体3a的背面至凸部3c的端面的距离)比后述侧板部4a的厚度大。
压入用凹部3d如图4B所示具有大致长圆状的形状,如图3所示具有与凸部3b的高度大致对应的深度。
并且,内部旋转部件3具备与内部旋转部件主体3a一体形成而从内部旋转部件主体3a的外周部朝向外侧突出的5个外周凸部3f。轴承用滚珠3g、3h以能够旋转的方式分别保持在该外周凸部3f的表面与背面。内部旋转部件3的径向(以曲柄轴为中心的离心方向)上,滚珠3g、3h相对于外周凸部3f的突出量(长度)位于45~65%的位置,优选位于58~62%的位置。换言之,在内部旋转部件3的径向上,从内部旋转部件主体3a的外周面至外周凸部3f的外端的距离视为100%,则从内部旋转部件主体3a的外周面远离45~65%的位置,优选为远离58~62%的位置设置有滚珠3g、3h。
如图6B所示,多个外周凸部3f各自具有前进面3ff及位于与前进面3ff相反侧的相反面3fb。换言之,前进面3ff位于内部旋转部件3的径向上从外周凸部3f的中心线CL沿旋转方向RDa(前进旋转方向、自行车前进时的旋转传递机构1的旋转方向)位移的位置,即图6B中的外周凸部3f的右侧的位置。另一方面,相反面3fb位于内部旋转部件3的径向上从外周凸部3f的中心线CL沿与旋转方向RDa相反的方向位移的位置,即图6B中的外周凸部3f的左侧的位置。
(外部旋转部件)
外部旋转部件4具备侧板部4a、圆环部4b及罩部4c。侧板部4a位于内部旋转部件3的外周凸部3f相邻的位置,且相对于内部旋转部件3的凸部3c转动自如。在侧板部4a形成有插穿孔4e,凸部3c插入设置于该插穿孔4e。圆环部4b在内部旋转部件3的外周凸部3f的外侧螺纹紧固而固定于侧板部4a的外周。罩部4c在与侧板部4a相对配置的状态下相对于凸部3b转动自如。在罩部4c形成有插穿孔4f,该插穿孔4f插入设置于凸部3b。罩部4c螺纹紧固而固定于圆环部4b。
另外,内部旋转部件3中保持于外周凸部3f的表面和背面的轴承用滚珠3g、3h分别在罩部4c、侧板部4a上滚动并旋转。由此,能够使内部旋转部件3顺畅地旋转。
并且,外部旋转部件4具备5个内周凸部4d。内周凸部4d以向圆环部4b的内周侧突出的方式与圆环部4b一体形成,且与内部旋转部件3的外周凸部3f交替配置。具体而言,在旋转传递机构1的旋转方向上,以在彼此相邻的内周凸部4d之间配置1个外周凸部3f并且在彼此相邻的外周凸部3f之间配置1个内周凸部4d的方式配置有多个内周凸部4d和多个外周凸部3f。
而且,在外部旋转部件4的圆环部4b的背面侧的外周部固定设置有链条5。
(弹性变形部)
如图3所示,弹性变形部6由合成橡胶等弹性部件构成,能够弹性变形。弹性变形部6被罩部4c和侧板部4a夹持,且被圆环部4b包围。如后述,弹性变形部6各自夹在外周凸部3f的前进面3ff与在旋转方向RDa上与前进面3ff相对的内周凸部4d之间。另外,图6A及图8所示的弹性变形部6的个数为5个,但弹性变形部6的个数并没有限定。弹性变形部6一边弹性变形,一边从外部旋转部件4向内部旋转部件3传递旋转力。并且,弹性变形部6将储存于弹性变形部6的能量作为旋转力而传递至内部旋转部件3。
旋转传递机构1以如下顺序组装。即,首先如图2、图3所示,从圆环部4b的背面侧在该圆环部4b螺纹紧固而固定侧板部4a。接着,如图3、图4A~图4C、图6A所示,将位于内部旋转部件3的背面侧的凸部3c从侧板部4a的表面侧FS朝向背面侧BS插穿于该侧板部4a的插穿孔4e。由此,将内部旋转部件3配置于圆环部4b内。接着,如图1、图3、图4A~图4C所示,将位于内部旋转部件3的表面侧的凸部3b插穿于罩部4c的插穿孔4f,并将该罩部4c螺纹紧固而固定于圆环部4b的表面。
(弹性变形部相对于外周凸部及内周凸部的接触结构)
如图6A及图6B所示,在外周凸部3f的前进面3ff与内周凸部4d之间配设有合成橡胶制弹性变形部6。换言之,弹性变形部6配设于外周凸部3f与内周凸部4d之间,其中该内周凸部4d位于自行车前进时(旋转传递机构1沿旋转方向RDa旋转时)的从该外周凸部3f沿旋转方向的位置。内部旋转部件3与外部旋转部件4相对旋转时,弹性变形部6夹在外周凸部3f与内周凸部4d之间而弹性变形(压缩变形)。在此,弹性变形部6向侧方的变形,即图3中的旋转传递机构1的轴向上弹性变形部6的变形被侧板部4a和罩部4c阻止,由此通过行驶者踩踏踏板,能够将输入于旋转传递机构1的能量的一部分有效地储存于弹性变形部6。
如图6B所示,本实施方式所涉及的旋转传递机构1中,外周凸部3f朝向旋转方向的面(前进面3ff)的面积比朝向与旋转方向相反的方向的面(相反面3fb、位于从中心线CL沿与旋转方向RDa相反的方向位移的位置的面)的面积宽10~15%左右,优选宽12~13%左右。因此,使配设于外周凸部3f与位于自行车前进时从该外周凸部3f沿旋转方向的位置的内周凸部4d之间(前进面3ff与内周凸部4d之间)的弹性变形部6在比以往更宽的面积(范围)内压缩变形,进而能够有效地将压缩(弹性)能量储存于弹性变形部6。该压缩(弹性)能量被转换成旋转能量而被用作自行车等的推动力。
更具体而言,外周凸部3f形成为前进面3ff(朝向旋转方向的面)比相反面3fb(朝向与旋转方向相反的方向的面)具有更缓的斜率。而且,在前进面3ff(朝向旋转方向的面)与内部旋转部件主体3a的分界部分形成有将前进面3ff与内部旋转部件主体3a的外周面连续地连接的曲面。通过采用这种形状来扩大外周凸部3f的前进面3ff(朝向旋转方向的面)的面积,从而能够降低外周凸部3f的高度(从内部旋转部件主体3a的外周面至外周凸部3f的外端的距离),进而能够实现旋转传递机构1的小型化。并且,随着从内部旋转部件主体3a的外周面朝向外周凸部3f的外端而压缩弹性变形部6的外周凸部3f(前进面3ff)的长度(距离)变大,因此能够储存更多的压缩能量。
并且,通过调整圆环部4b的厚度,能够调整旋转传递机构1的旋转时的离心力,因此能够调整旋转的惯性力。
内周凸部4d中,与外周凸部3f的前进面3ff(朝向旋转方向的面)相对的面形成为凹陷的状态。因此,能够增加配设于外周凸部3f与位于自行车前进时从该外周凸部3f沿旋转方向的位置的内周凸部4d之间(前进面3ff与内周凸部4d之间)的弹性变形部6的量。因此,能够将充分用作推动力的量的压缩(弹性)能量储存于弹性变形部6。通过该凹部形成的凹部的内侧空间的体积相对于弹性变形部6的体积优选为2~5%。其理由在于,若该凹部过大,则弹性变形部6压缩不够充分。
(旋转传递机构的使用例)
接着,参考图7、图8对本实施方式中的旋转传递机构1的使用例进行说明。
图7为表示将本发明的实施方式1中的旋转传递机构使用于自行车的例子的图,且为表示旋转传递机构的主要部分的剖视图。图8为表示该旋转传递机构的图,且为表示拆卸罩部4c的状态并且弹性变形部弹性变形(压缩变形)的状态的俯视图。
如图7所示,作为旋转轴的自行车的曲柄轴2在与自行车的车架一体的曲柄轴保持部7经由左右滚珠轴承8a、8b被保持为转动自如。曲柄轴2的右侧端部插穿于内部旋转部件3的曲柄轴插穿孔3e(参考图3)而被固定,由此,旋转传递机构1安装于曲柄轴2。并且,在曲柄轴2的左右两端固定有彼此具有180度的相位差的曲柄臂9a、9b。图7中,参考符号10为用于在曲柄轴2固定曲柄臂9a、9b的曲柄臂固定部件。曲柄轴2与内部旋转部件3的曲柄轴插穿孔3e的四角筒嵌合,两者一体旋转。
在曲柄臂9a、9b的端部配设有转动自如的踏板(未图示)。
参考图6A~图8对通过以上设计安装于自行车的曲柄轴2的旋转传递机构1的动作进行说明。
图7中,若行驶者踩踏配设于曲柄臂9a、9b的端部的踏板(未图示),则与曲柄轴2一起突出设置于内部旋转部件主体3a的外周的外周凸部3f向图6A、图8所示的箭头RDa的方向旋转。
之后,若曲柄轴2旋转而使外周凸部3f接近内周凸部4d,则弹性变形部6因夹在外周凸部3f(前进面3ff)与内周凸部4d之间而被压缩,进而输入能量的一部分储存于弹性变形部6。
曲柄轴2在旋转初期(图6A→图8),弹性变形部6弹性变形,弹性变形部6变形之后,曲柄轴2的旋转力从外周凸部3f传递至内周凸部4d,进而从曲柄轴2至链条5大致成为一体而旋转。旋转力经由张紧设置于链条5的链(未图示)可靠地传递至设置于自行车的后轮侧的链轮。
经弹性变形(压缩变形)的弹性变形部6在从踏板至旋转传递机构1的能量输入中断或变弱时复原,作为复原能量推压内周凸部4d,使外部旋转部件4及链条5向行进方向旋转。即,弹性变形部6的压缩(弹性)能量被转换成旋转能量而被用作自行车的推动力。
另外,本实施方式中,以各设置5个外周凸部3f和内周凸部4d的情况为例进行了说明,但本发明并不一定限定于这种结构。外周凸部3f的数量及内周凸部4d的数量只要分别为1个或多个即可,为了沿圆周方向传递弹性变形部6所储存的力,外周凸部3f的数量及内周凸部4d的数量优选为4个以上。并且,为了充分确保弹性变形部6的体积,外周凸部3f和内周凸部4d的数量优选为8个以下。
并且,本实施方式中,以外周凸部3f与内部旋转部件主体3a一体形成的情况为例进行了说明,但本发明并不一定限定于这种结构。外周凸部可以固定设置于内部旋转部件主体。
并且,本实施方式中,以内周凸部4d与圆环部4b一体形成的情况为例进行了说明,但本发明并不一定限定于这种结构。内周凸部可以固定设置于圆环部。
并且,本实施方式中,以弹性变形部6为合成橡胶制的情况为例进行了说明,但本发明并不一定限定于这种结构。
弹性变形部只要在内部旋转部件3与外部旋转部件4相对旋转时弹性变形(压缩变形),变形之后能够在内部旋转部件3与外部旋转部件4之间传递旋转即可,弹性变形部的形状、大小、变形量、弹性模量等能够根据使用者的喜好适当选择。作为弹性变形部,除了合成橡胶之外,例如还能够使用封入于外周凸部3f与内周凸部4d之间的气体等。
[实施方式2]
接着,参考图9~图12对本发明的实施方式2中的旋转传递机构的结构进行说明。另外,以下说明中,对与实施方式1相同的结构标注相同的符号并省略其说明。
图9为表示本发明的实施方式2中的旋转传递机构的表面的俯视图。图10为沿图9所示的IV-IV线的剖视图。图11为表示构成该旋转传递机构的内部旋转部件的表面的俯视图。图12为表示构成该旋转传递机构的外部旋转部件的表面的俯视图。
实施方式2所涉及的旋转传递机构100不设置罩部等,内部旋转部件130与外部旋转部件140通过引导部150卡合,这一点与实施方式1不同。
实施方式2所涉及的旋转传递机构100例如具备:内部旋转部件130,供自行车的曲柄轴等旋转轴插穿;外部旋转部件140,转动自如地配设于内部旋转部件130;及弹性变形部6。
(内部旋转部件)
如图11所示,内部旋转部件130具备:圆盘状的内部旋转部件主体3a;大致四角筒状的曲柄轴插穿孔3e,贯穿内部旋转部件主体3a;及4个外周凸部3F,与内部旋转部件主体3a一体形成且从内部旋转部件主体3a的外周部朝向外侧突出。
外周凸部3F形成为越远离内部旋转部件主体3a宽度越宽的大致扇形形状。如图9所示,外周凸部3F具有与后述外部旋转部件140的内周凸部4d的外部侧弹性变形部抵接面4da相对的内部侧弹性变形部抵接面3Fa。
在内部侧弹性变形部抵接面3Fa安装有弹性变形部6。图11所示的例子中,内部侧弹性变形部抵接面3Fa从内部旋转部件主体3a的中心向放射方向以直线形状延伸。本实施方式并不限于这种结构,保持弹性变形部6的一部分的弯曲部可以设置于内部侧弹性变形部抵接面3Fa。并且,可以在内部侧弹性变形部抵接面3Fa形成保持弹性变形部6的保持部。
并且,外周凸部3F具有面朝外部旋转部件140(参考图9、图12)的内周侧的端面4t的端面3t(形成外周凸部3F的外缘的端面3t)。在端面3t的外周凸部3F的厚度方向(图10中左右方向)的大致中央形成有向内部旋转部件主体3a方向刻进去的槽3Fb。槽3Fb形成为沿外部旋转部件140(参考图9)的内周的圆弧形状。
(内部旋转部件的变形例)
图13A及图13B为说明图11所示的内部旋转部件的变形例的结构的图。图13A为表示内部旋转部件的表面的俯视图。图13B为沿图13A所示的V-V线的剖视图。
本变形例中内部旋转部件130’具有在内部侧弹性变形部抵接面3Fa形成有凹口的外周凸部3F。即,从内部旋转部件130’的表面观察时(俯视观察时)形成为半圆形状的缺口部3Fc形成于内部侧弹性变形部抵接面3Fa。本变形例中,弹性变形部6从内部旋转部件130’的表面观察(俯视观察时)形成为圆形状的圆柱形状。弹性变形部6的一部分插入于缺口部3Fc,弹性变形部6的另一部分从内部侧弹性变形部抵接面3Fa突出。如此,设置缺口部3Fc,将弹性变形部6的一部分插入于缺口部3Fc的一部分,由此例如能够防止因旋转传递机构100的使用而使弹性变形部6从旋转传递机构100脱落。
(外部旋转部件)
如图12所示,外部旋转部件140具备圆环部4B及4个内周凸部4d。圆环部4B在内部旋转部件130的外周凸部3F(参考图9)的外侧转动自如地配设于内部旋转部件130。4个内周凸部4d各自以从圆环部4B的内周部朝向内侧突出的方式设置。4个内周凸部4d与圆环部4B一体形成或固定设置于圆环部4B。4个内周凸部4d与构成内部旋转部件130的4个外周凸部3F交替配置。具体而言,在旋转传递机构100的旋转方向上,以在彼此相邻的内周凸部4d之间配置1个外周凸部3F并且在彼此相邻的外周凸部3F之间配置1个内周凸部4d的方式配置有4个内周凸部4d和4个外周凸部3F。
圆环部4B形成为圆环形状,在圆环部4B的外周部(与端面4t相反的一侧)固定设置有链条5。
并且,在圆环部4B形成有突起4Ba。突起4Ba从外部旋转部件140的内周侧的端面4t朝向内侧(内部旋转部件130)突出,以能够滑动的方式插入于外周凸部3F的槽3Fb(参考图11)的突起4Ba形成为沿圆环部4B的内周的圆弧形状。
并且,优选沿突起4Ba的圆环部4B的圆周的长度L比沿未压缩状态的弹性变形部6的圆环部4B的圆周的长度短。由此,旋转传递机构100能够以以下顺序组装。首先,将未安装弹性变形部6的内部旋转部件130以插入外周凸部3F的方式配置于未形成外部旋转部件140的突起4Ba的部分。在该状态下,使内部旋转部件130旋转,并在槽3Fb插入突起4Ba。之后,将弹性变形部6安装于旋转传递机构100以使弹性变形部6配置于外部侧弹性变形部抵接面4da与内部侧弹性变形部抵接面3Fa之间,由此旋转传递机构100组装完毕。并且,优选沿突起4Ba的圆环部4B的圆周的长度L比沿被最大限度压缩的状态的弹性变形部6的圆环部4B的圆周的长度长。由此,能够防止使用旋转传递机构100时在弹性变形部6被最大限度压缩时,内部旋转部件130从外部旋转部件140脱落。
另外,优选在槽3Fb与突起4Ba彼此的滑动接触面配置减少彼此接触时的摩擦的部件(润滑材料粉体的包膜、轴承等)。
(外部旋转部件的变形例)
图14为表示图11所示的外部旋转部件的变形例的俯视图。
图12所示的突起4Ba形成为圆弧形状,但本变形例中的外部旋转部件140’中,突起4Ba’形成为棒形状。如此,只要在外部旋转部件140’安装于内部旋转部件130的状态下,外部旋转部件140’的突起能够以滑动的方式插入于外周凸部3F的槽3Fb,则外部旋转部件140’的突起能够形成为任意形状。
图15为表示图9所示的旋转传递机构的变形例的剖视图。
图9所示的旋转传递机构100的槽3Fb及突起4Ba形成于外周凸部3F的厚度方向的大致中央,但本变形例中的旋转传递机构100’中,在外周凸部3F的厚度方向上的一个或另一个侧边缘形成有槽3Fb及突起4Ba。由此,例如使用模具形成内部旋转部件130时,无需使用用于形成孔的滑动模具,能够使用一般的模具来形成。因此,能够抑制生产成本。另外,此时优选在4个外周凸部3F中一部分(例如,外周凸部3F的总数的一半即本实施方式的例子中为2个外周凸部3F)的外周凸部3F,在外周凸部3F的厚度方向上的一个侧边缘(第1侧边缘)形成槽3Fb及突起4Ba,在剩余2个外周凸部3F,在外周凸部3F的厚度方向上的另一个侧边缘(位于与第1侧边缘相反的一侧的第2侧边缘)形成槽3Fb及突起4Ba。由此,能够在将内部旋转部件130彼此卡合的状态下组装于外部旋转部件140。
另外,以上说明的例子中,在内部旋转部件130(130’)中的外周凸部3F形成槽,在外部旋转部件140(140’)中的圆环部4B形成突起。本发明并不限于这种结构,也可以在内部旋转部件130(130’)中的外周凸部3F形成突起,在外部旋转部件140(140’)中的圆环部4B形成槽。
以上说明的实施方式2所涉及的旋转传递机构100例如如实施方式1那样设置于自行车。此时,若行驶者踩踏自行车的踏板,则内部旋转部件130(130’)的外周凸部3F相对于外部旋转部件140(140’)的圆环部4B旋转。此时,外周凸部3F被引导到槽3Fb及突起4Ba,由此内部旋转部件130(130’)旋转时不会在旋转轴方向上的内部旋转部件130(130’)与外部旋转部件140(140’)之间产生偏移。
如此,槽3Fb及突起4Ba在外周凸部3F及圆环部4B发挥引导部150的功能,引导外周凸部3F以相对于圆环部4B能够沿旋转传递机构的旋转方向滑动的方式移动。
根据这种实施方式2所涉及的旋转传递机构100,在内部旋转部件130(130’)的外周凸部3F及外部旋转部件140(140’)的圆环部4B设置引导部150,引导外周凸部3F以相对于圆环部4B能够沿旋转传递机构的旋转方向滑动的方式移动。
由此,外部旋转部件140(140’)相对于内部旋转部件130(130’)旋转时,通过引导部150引导内部旋转部件130(130’)向旋转方向的移动。因此,能够防止在旋转轴方向上的内部旋转部件130(130’)与外部旋转部件140(140’)之间产生偏移。
由此,能够减少因旋转轴方向上的上述偏移引起的旋转力的损失。并且,例如还能够省略用于使内部旋转部件130(130’)向与外部旋转部件140(140’)相同的方向旋转的其他部件(例如,在外部旋转部件的圆环部内侧用于保持内部旋转部件能够滑动的侧板部或罩部)。因此,能够减少组件数,而且组装的工作效率提高,进而能够减少因构成旋转传递机构的组件之间的接合等接合不良而引起的故障的可能性。
因此,能够提供能够实现比以往使用性更优异的自行车等的旋转传递机构。
并且,根据旋转传递机构100,引导部150中,在外周凸部3F及圆环部4B彼此相对的面中的一个面形成槽3Fb,在另一个面设置插入于该槽3Fb的突起4Ba。
由此,在内部旋转部件130(130’)安装外部旋转部件140(140’)时,在设置于一个面的槽3Fb中插入设置于另一个面的突起4Ba,由此能够将外部旋转部件140(140’)安装于内部旋转部件130(130’)的适当的位置,因此工作效率提高。
[实施方式3]
接着,参考图16~图20对本发明的实施方式3中的旋转传递机构的结构进行说明。另外,以下说明中,对与实施方式1、2相同的结构标注相同的符号并省略其说明。
图16为表示本发明的实施方式3中的旋转传递机构的背面(BS)的俯视图。图17为沿图16所示的A-A线的剖视图。图18为表示构成该旋转传递机构的第1外部部件的俯视图。图19为表示构成该旋转传递机构的第2外部部件的俯视图。图20为表示构成该旋转传递机构的内部旋转部件的俯视图。
如图16~图20所示,本实施方式所涉及的旋转传递机构200例如具备:内部旋转部件230,供自行车的曲柄轴等旋转轴插穿;外部旋转部件240,转动自如地配设于内部旋转部件230;及弹性变形部260(弹性变形体)。
(外部旋转部件)
如图17及图18所示,外部旋转部件240具备:第1外部部件240A;第2外部部件240B,固定于第1外部部件240A;第1罩部210,配置于第1外部部件240A的外侧;及第2罩部220,配置于第2外部部件240B的外侧。
第1罩部210在旋转传递机构200的表面侧FS露出,且螺纹紧固而固定于第1外部部件240A。第2罩部220在旋转传递机构200的背面侧BS露出,且螺纹紧固而固定于第2外部部件240B。
(第1外部部件)
如图18所示,第1外部部件240A具备:圆环部241A;5个链条固定部242,设置于圆环部241A的外侧;5个内周凸部243A,以朝向圆环部241A的内侧突出的方式设置;罩安装凹部244;及5个台阶部245,设置于圆环部241A。链条固定部242及内周凸部243A与圆环部241A一体形成。
图16~图20中,省略了链条的图示。链条能够固定设置于链条固定部242。
如图17所示,在罩安装凹部244嵌合有第1罩部210。
5个内周凸部243A各自具有具备配置于接近外部旋转部件240的中心的位置的顶点243AT的大致三角形的形状。顶点243AT被实施倒角,在顶点243AT形成有曲面。内周凸部243A各自具有从顶点243AT朝向圆环部241A延伸的2个边(面)。即,内周凸部243A各自具有:放射延伸面243AH(第1面),沿从外部旋转部件240的中心朝向径向外侧的放射方向从顶点243AT延伸而到达圆环部241A;及倾斜面243AK(第2面),相对于放射延伸面243AH以锐角倾斜并从顶点243AT延伸而到达圆环部241A。
在放射延伸面243AH与圆环部241A相连的部分形成有曲面。台阶部245的一端位于倾斜面243AK与圆环部241A相连的部分,即倾斜面243AK与台阶部245连续。
在内周凸部243A分别形成有贯穿孔及螺纹孔,能够将第2外部部件240B、第1罩部210及第2罩部220固定于内周凸部243A。
如图17所示,台阶部245为局部去除圆环部241A的一个面而形成的部位,曲柄轴方向上的台阶部245的厚度比圆环部241A的厚度小。
(第2外部部件)
如图19所示,第2外部部件240B具备:圆环部241B;5个内周凸部243B,以朝向圆环部241B的内侧突出的方式设置。内周凸部243B与圆环部241B一体形成。并且,在第2外部部件240B未形成台阶部245。
5个内周凸部243B各自具有与内周凸部243A相对应的大致三角形的形状。即,内周凸部243B具有被实施倒角的顶点243BT;放射延伸面243BH(第1面)及倾斜面243BK(第2面)。换言之,构成内周凸部243B的放射延伸面243BH及倾斜面243BK的形状分别与构成内周凸部243A的放射延伸面243AH及倾斜面243AK的形状相同。
并且,圆环部241B的内径与圆环部241A的内径相同,因此如图17所示,若以第1外部部件240A上重叠第2外部部件240B的方式固定,则俯视观察时,圆环部241A与圆环部241B一致,内周凸部243A与内周凸部243B一致。并且,圆环部241B以与第1外部部件240A的台阶部245相对的方式与圆环部241A重叠,因此在圆环部241A与圆环部241B之间形成由台阶部245及圆环部241B构成的槽250(引导部)。如后述,在槽250插入外周凸部232的突起232T,突起232T在槽250的内部能够滑动。
(内部旋转部件)
如图20所示,内部旋转部件230具备:内部旋转部件主体231,位于内部旋转部件230的中央;5个外周凸部232,与内部旋转部件主体231一体形成;及曲柄轴插穿孔233(旋转轴插穿孔),贯穿内部旋转部件主体231的中央。如图17所示,内部旋转部件230配置于第1外部部件240A与第2外部部件240B之间,即位于外部旋转部件240的中央。并且,在曲柄轴插穿孔233固定有曲柄轴,曲柄轴的旋转力传递至内部旋转部件230。
5个外周凸部232具有从内部旋转部件230的中央朝向径向外侧延伸的细长形状。
外周凸部232各自具有:倾斜面232K,与相邻的外周凸部连续;曲面232C,形成于与倾斜面232K的相反一侧的面;及突起232T(引导部),位于外周凸部232的前端。曲面232C具有与弹性变形部260的外形相应的形状。
突起232T插入于槽250的内部。在该状态下,内部旋转部件230旋转时,能够在槽250的内部这样的空间内使突起232T能够滑动地移动。
另外,曲柄轴方向上的突起232T的厚度及径向上的突起232T的长度以突起232T相对于槽250适当滑动的方式确定。若在突起232T与槽250之间产生的间隙过大,则容易在内部旋转部件230与外部旋转部件240之间产生偏移,因此不优选。
(弹性变形部相对于外周凸部及内周凸部的接触结构)
如图16所示,外周凸部232与内周凸部243A(243B)交替配置以使外部旋转部件240的内周凸部243A(243B)与内部旋转部件230的外周凸部232相邻。具体而言,在旋转传递机构200的旋转方向上,以彼此相邻的内周凸部243A(243B)之间配置1个外周凸部232并且在彼此相邻的外周凸部232之间配置1个内周凸部243A(243B)的方式配置有多个内周凸部243A(243B)和多个外周凸部232。
在内周凸部243A(243B)的放射延伸面243AH(243BH)与外周凸部232的曲面232C之间配置有弹性变形部260。并且,本实施方式中,在弹性变形部260的中央设置有孔。通过调整弹性变形部260的孔的形状或大小,能够调整弹性变形部260的变形的容易度和硬度。
在如此构成的旋转传递机构200中,若曲柄轴的旋转力传递至内部旋转部件230,则内部旋转部件230相对于外部旋转部件240相对旋转,且对位于放射延伸面243AH(243BH)与外周凸部232的曲面232C之间的弹性变形部260施加压缩力,以使弹性变形部260弹性变形。
此时,突起232T相对于槽250滑动,但突起232T不会从槽250脱落。换言之,槽250发挥能够防止内部旋转部件230从第1外部部件240A与第2外部部件240B之间脱落的轨道的功能。因此,内部旋转部件230旋转时不会在内部旋转部件230与外部旋转部件240之间产生偏移。因此,可获得与上述实施方式2相同的效果。
另外,本发明并不限定于上述实施方式3的结构。图17所示的例子中,在5个槽250各自的内部插入有突起232T,但也可以在5个槽250中的3个槽各自的内部插入有突起232T。此时,槽250与突起232T的滑动面的总面积变小,因此内部旋转部件230与外部旋转部件240摩擦的面积变小,进而能够降低减少内部旋转部件230的旋转力的阻力。另外,在5个槽250中的1个或2个槽各自的内部插入有突起232T时,容易在内部旋转部件230与外部旋转部件240之间产生偏移,因此不优选。因此,优选采用至少在3处以上槽250中插入突起232T的结构。
[实施方式4]
接着,参考图21~图25对本发明的实施方式4中的旋转传递机构的结构进行说明。另外,以下说明中,对与实施方式1~3相同的结构标注相同的符号并省略其说明。
尤其,实施方式3中外部旋转部件由2个部件构成,而实施方式4中内部旋转部件由2个部件构成。这一点,实施方式4与实施方式3不同。
图21为表示本发明的实施方式4中的旋转传递机构的背面(BS)的俯视图。图22为沿图21所示的B-B线的剖视图。图23为表示构成该旋转传递机构的外部旋转部件的俯视图。图24为表示构成该旋转传递机构的内部旋转部件的俯视图。图25为表示构成该旋转传递机构的内部旋转部件的剖视图。
如图21~图25所示,本实施方式所涉及的旋转传递机构300例如具备:内部旋转部件330,供自行车的曲柄轴等旋转轴插穿;外部旋转部件340,转动自如地配设于内部旋转部件330;及弹性变形部360(弹性变形体)。
(外部旋转部件)
如图22及图23所示,外部旋转部件340具备:圆环部341;5个链条固定部342,设置于圆环部341的外侧;5个内周凸部343,以朝向圆环部341的内侧突出的方式设置;罩安装凹部344;5个突起345(引导部),设置于圆环部341;第1罩部310,在旋转传递机构300的背面侧BS配置于外部旋转部件340的外侧;及第2罩部320,嵌合于罩安装凹部344。链条固定部342及内周凸部343与圆环部341一体形成。
图21~图25中,省略了链条的图示。链条能够固定设置于链条固定部342。
第1罩部310在旋转传递机构300的表面侧FS露出,且螺纹紧固而固定于圆环部341。第2罩部320在旋转传递机构300的背面侧BS露出,且螺纹紧固而固定于圆环部341。
5个内周凸部343各自具有具备配置于接近外部旋转部件340的中心的位置的顶点343T的大致三角形的形状。顶点343T被实施倒角,在顶点343T形成有曲面。内周凸部343各自具有从顶点343T朝向圆环部341延伸的2个边(面)。即,内周凸部343各自具有:放射延伸面343H(第1面),沿从外部旋转部件340的中心朝向径向外侧的放射方向从顶点343T延伸而到达圆环部341;及倾斜面343K(第2面),相对于放射延伸面343H以锐角倾斜并从顶点343T延伸而到达圆环部341。
在放射延伸面343H与圆环部341相连的部分形成有曲面。突起345的一端位于倾斜面343K与圆环部341相连的部分,即倾斜面343K与突起345连续。
在内周凸部343分别形成有螺纹孔,能够将第1罩部310及第2罩部320固定于内周凸部343。
如图22所示,突起345为局部去除圆环部341的两个面而形成的部位,曲柄轴方向上的突起345的厚度比圆环部341的厚度小。
如后述,突起345插入于内部旋转部件330的槽350(引导部),突起345在槽350的内部能够滑动。
(内部旋转部件)
如图24所示,内部旋转部件330具备:内部旋转部件主体331,位于内部旋转部件330的中央;5个外周凸部332(332A、332B),与内部旋转部件主体331一体形成;及曲柄轴插穿孔333(旋转轴插穿孔),贯穿内部旋转部件主体331的中央。
此外,如图25所示,截面观察时,内部旋转部件330具备能够彼此分离的部件即第1内部部件330A和第2内部部件330B。将第1内部部件330A与第2内部部件330B彼此固定时,使用设置于外周凸部332的前端区域的螺纹孔及贯穿孔进行螺纹紧固而固定。
第1内部部件330A具有设置于外周凸部332A的前端的第1突出部330AT。第2内部部件330B具有设置于外周凸部332B的前端的第2突出部330BT。以第1突出部330AT与第2突出部330BT彼此分离的方式将第1内部部件330A与第2内部部件330B重叠在一起,并进行上述螺纹紧固而固定,由此构成具备设置于外周凸部332的槽350(引导部)的内部旋转部件330。即,在第1突出部330AT与第2突出部330BT之间形成槽350。
如图24所示,5个外周凸部332具有从内部旋转部件330的中央朝向径向外侧延伸的细长形状。
外周凸部332各自具有:倾斜面332K与相邻的外周凸部连续;曲面332C,形成于与倾斜面332K相反的一侧面;及槽350,形成于位于外周凸部332的前端的第1突出部330AT与第2突出部330BT之间。曲面332C具有与弹性变形部360的外形相应的形状。
接着,对在外部旋转部件340安装内部旋转部件330的方法进行说明。首先,将第1内部部件330A及第2内部部件330B设为彼此分离的状态。接着,以第2突出部330BT与外部旋转部件340的突起345相对的方式将第2内部部件330B配置于外部旋转部件340内。之后,以第1突出部330AT与外部旋转部件340的突起345相对的方式将第1内部部件330A配置于外部旋转部件340内。之后,将第1内部部件330A与第2内部部件330B进行螺纹紧固而固定。由此,在槽350的内部插入突起345。
在该状态下,内部旋转部件330旋转时,能够在槽350的内部这样的空间内使突起345能够滑动地移动。
另外,曲柄轴方向上的突起345的厚度及、径向上的突起345的长度以突起345相对于槽350适当滑动的方式确定。若在突起345与槽350之间产生的间隙过大,则容易在内部旋转部件330与外部旋转部件340之间产生偏移,因此不优选。
另外,对外部旋转部件340配置第1内部部件330A及第2内部部件330B的顺序并不限定于上述顺序。也可以先将第1内部部件330A配置于外部旋转部件340内,之后将第2内部部件330B配置于外部旋转部件340内。
如上所述,在外部旋转部件340安装有内部旋转部件330,由此如图22所示,内部旋转部件330配置于外部旋转部件340的内部,即配置于外部旋转部件340的中央。并且,在曲柄轴插穿孔333固定有曲柄轴,曲柄轴的旋转力传递至内部旋转部件330。
(弹性变形部相对于外周凸部及内周凸部的接触结构)
如图21所示,外周凸部332与内周凸部343交替配置以使外部旋转部件340的内周凸部343与内部旋转部件330的外周凸部332相邻。具体而言,在旋转传递机构300的旋转方向上,以在彼此相邻的内周凸部343之间配置1个外周凸部332并且在彼此相邻的外周凸部332之间配置1个内周凸部343的方式配置有多个内周凸部343和多个外周凸部332。
在内周凸部343的放射延伸面343H与外周凸部332的曲面332C之间配置有弹性变形部360。并且,本实施方式中,在弹性变形部360的中央设置有孔。通过调整弹性变形部360的孔的形状或大小,能够调整弹性变形部360的变形的容易度和硬度。
如此构成的旋转传递机构300中,若曲柄轴的旋转力传递至内部旋转部件330,则内部旋转部件330相对于外部旋转部件340相对旋转,且对位于放射延伸面343H与外周凸部332的曲面332C之间的弹性变形部360施加压缩力,以使弹性变形部360弹性变形。
此时,突起345相对于槽350滑动,但突起345不会从槽350脱落。换言之,槽350发挥能够防止内部旋转部件330从外部旋转部件340脱落的轨道的功能。因此,内部旋转部件330旋转时不会在内部旋转部件330与外部旋转部件340之间产生偏移。因此可获得与上述实施方式2、3相同的效果。
另外,本发明并不限定于上述实施方式4的结构。图22所示的例子中,在5个槽350分别插入有突起345,但也可以在5个槽350中的3个槽分别插入突起345。此时,可获得与上述实施方式3相同的效果。
另外,本实施方式中,以使用于自行车的旋转传递机构1及100为例进行了说明,但本发明的实施方式所涉及的旋转传递机构并不一定限定于该用途。本发明的实施方式所涉及的旋转传递机构还能够用于具有车轮的机构,例如一般的自行车、电动助力自行车、土木工程用单轮车、轮椅、人力车、推车等,而且能够获得相同的作用效果。并且,除了移动工具之外,还能够用于伴有旋转的一般的机构,例如家电、旋转刷、割草机、风力发电等伴有旋转机构的发电机。
以上说明了本发明的优选实施方式,但上述说明不过是本发明的示例,应该理解为并非是为了进行限定。能够在不脱离本发明的范围的情况下进行追加、省略、置换以及其他变更。因此,本发明并不应该看做受上述说明所限定,而是通过权利要求书来限制。
符号说明
1、100、100’、200、300-旋转传递机构,2-曲柄轴,3、130、130’、230、330-内部旋转部件,3A、231、331-内部旋转部件主体,3B、3C-凸部,3D-压入用凹部,3E、233、333-曲柄轴插穿孔,3F、3F、232、332、332A、332B-外周凸部,3FA-内部侧弹性变形部抵接面,3fb-相反面,3FB、250、350-槽,3FC-缺口部,3FF-前进面,3G、3H-轴承用滚珠,3T、4T-端面,4、140、140’、240、340-外部旋转部件,4A-侧板部,4B、4B、241A、241B、341-圆环部,4BA、4BA’、232T、345-突起,4C-罩部,4D、243A、243B、343-内周凸部,4DA-外部侧弹性变形部抵接面,4E、4F-插穿孔,5-链条,6、260、360-弹性变形部,7-曲柄轴保持部,8A、8B-滚珠轴承,9A、9B-曲柄臂,150-引导部,210、310-第1罩部,220、320-第2罩部,232C、332C-曲面,232K、243AK、243BK、332K、343K-倾斜面,240A-第1外部部件,240B-第2外部部件,242、342-链条固定部,243AH、243BH、343H-放射延伸面,243AT、243BT、343T-顶点,244、344-罩安装凹部,245-台阶部,330A-第1内部部件,330AT-第1突出部,330B-第2内部部件,330BT-第2突出部。
Claims (5)
1.一种旋转传递机构,其具备:
内部旋转部件,供旋转轴插入;及
外部旋转部件,转动自如地配设于所述内部旋转部件;
所述内部旋转部件具备:圆盘状的内部旋转部件主体,具有旋转轴插穿孔;及1个或多个外周凸部,与所述内部旋转部件主体一体形成或固定设置于所述内部旋转部件主体且向所述内部旋转部件主体的外周侧突出,
所述外部旋转部件具备:圆环部,在所述内部旋转部件的所述外周凸部的外侧相对于所述内部旋转部件配设成转动自如;及1个或多个内周凸部,以向所述圆环部的内周侧突出的方式与所述圆环部一体形成或固定设置于所述圆环部且与所述内部旋转部件的所述外周凸部交替配置,
所述外周凸部具有通过前进而沿旋转传递机构旋转的前进旋转方向位于偏离所述外周凸部的中心的位置的前进面,
在所述前进面与在所述前进旋转方向上和所述前进面相对的所述内周凸部之间配设有弹性变形部,
所述内部旋转部件与所述外部旋转部件相对旋转时,所述弹性变形部夹在所述外周凸部与所述内周凸部之间而弹性变形,
在所述外周凸部及所述圆环部设置有引导部,引导所述外周凸部以相对于所述圆环部能够沿旋转传递机构的旋转方向滑动的方式移动。
2.根据权利要求1所述的旋转传递机构,其中,
所述引导部分别形成于所述外周凸部及所述圆环部彼此相对的2个面,
在所述外周凸部及所述圆环部的所述2个面中的一个面形成有槽,在另一个面形成有插入于所述槽的突起。
3.根据权利要求1或2所述的旋转传递机构,其中,
所述外部旋转部件具备:第1外部部件;第2外部部件,以与所述第1外部部件重叠的方式固定;及槽,其为形成于所述第1外部部件与所述第2外部部件之间的所述引导部,
所述内部旋转部件具有配置于所述第1外部部件与所述第2外部部件之间并且位于所述外周凸部的前端的所述引导部即突起,
在所述槽的内部插入有所述突起。
4.根据权利要求1或2所述的旋转传递机构,其中,
所述外部旋转部件具备设置于所述圆环部的所述引导部即突起,
所述内部旋转部件具备:第1内部部件,具有第1突出部;第2内部部件,以与所述第1内部部件重叠的方式固定并且具有第2突出部;及槽,其为形成于所述第1突出部与所述第2突出部之间的所述引导部,
在所述槽的内部插入有所述突起。
5.一种自行车,其具备权利要求1至4中任一项所述的旋转传递机构。
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