JP2003508286A - 後輪用揺動クランクを有する自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】フレーム（１）と、ばね荷重式の後輪用揺動クランク（６）に取り付けられた後輪（７）とを具備する自転車に関する。取付によって、後輪用揺動クランクは、後輪（７）にトラックカーブを描かせるように、フレーム（１）に対し動く。この自転車は、ケーシング（１０）に設けられたギヤの入力装置（２５）及びギヤの出力装置（１３）を有する、動力伝動チェーンに統合されているギヤ（２）を具備する。自転車は、ギヤの出力装置（１３）の回転軸（Ａ）が後輪（７）のトラックカーブの中心点から最大限３０ｍｍ離隔されているように、ギヤ（２）がフレーム（１）に統合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、フレームと、後輪を支持するばね荷重式の後輪用揺動クランクであ
って、後輪がトラックカーブに沿って動くときの運動をフレームに対し実行する
ことができる、後輪を支持するばね荷重式の後輪用揺動クランクと、ケーシング
に設けられたギヤの入力装置及びギヤの出力装置を有する、動力伝動チェーンに
統合されているギヤと、を具備する自転車に関する。

【０００２】

【従来の技術】

このような自転車は例えばDE 40 01 728 A1から公知である。この自転車の場
合、ペダルクランクと後輪ハブとの間で、ギヤケーシングにギヤシフトが統合さ
れている。２つのテンショナーによって案内されるチェーンは、ペダルクランク
に接続されたスプロケットホイールから、ギヤシフトのギアリムへと走行する。
出力装置は外側の大きなピニオンによって形成される。このピニオンを介してチ
ェーンは後輪に接続されているピニオンへ走行する。

【０００３】 DE 197 26 067から公知である自転車の場合、ギヤシフトはしばしば後輪にあ
る。ギヤをフレームに移動させることによって、後輪の質量は減少される。この
ことは，特に、ばね荷重式の自動車の場合、好影響を及ぼす。何故ならば、乗り
心地はばね下質量の減少に伴って高まるからである。特に、オフ・ロードで動か
されるいわゆるマウンテンバイクの場合に、後輪の質量の減少が非常に目立つ。
速い山下り（ダウンヒル）の際には、高められた乗り心地の他に、増大した走行
安定性も重要である。ばねの大きな伸びを実現しようとするとき、駆動チェーン
はチェーンテンショナーによって走行しなければならない。その目的は、後輪の
回転軸と出力ピニオンの回転軸との間の変化する間隔を補償することができるた
めである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 ギヤシフトは、ギヤシフトを実際の自転車用フレームの製造後に外からフレー
ムに取り付けなければならないという欠点を有する。チェーン伝動装置の反作用
は後輪のばね装置の運動をもたらす。このことの結果として上下動が生じる。山
登りの際に加えなければならない大きな力を動力伝動チェーンに導入する、特に
そのとき、運転者にとって揺動する弾みは不快に感じ取れる。

【０００５】 この課題の提示を前提として、明細書導入部に記載した自転車を改善すること
が意図される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、前提部分に記載の自転車は、ギヤの出力装置の回
転軸が後輪のトラックカーブの中心点から最大限３０ｍｍ離隔されているように
、ギヤがフレームに設けられているという特徴を有する。 この構成によって、後輪の回転軸とギヤの出力装置の回転軸との間の間隔は、
長い距離に亘っての後輪のばね撓み運動の際に、気づかない程に変化する。この
ことは、追加のチェーンテンショナーを用いる必要なしに、チェーンの弛んだ部
分によって補償することができる。

【０００７】 ギヤの出力装置の回転軸と、後輪のトラックカーブの中心点とが一致するとき
、ばね運動の際に、後軸とギヤの出力装置との間の距離の長さの変化は生じない
。それ故に、チェーンのぐらつきを避けるために、駆動チェーンを非常に強く緊
張することもできる。特に、本発明をマウンテンバイクに使用するとき、オフ・
ロードでの走行の際に及び特に山下りの際に生じる、ぐらぐらするチェーンの物
音は、減少される。更に、チェーンの余りに強いぐらつきによってチェーンがピ
ニオンから外れる（このことは最も激しい損傷を伴う転倒をもたらすであろう）
という危険性も除かれる。

【０００８】 ギヤが支持用構成部品としてフレームに統合されているとき、このギヤを、予
め取り付けられた組込みユニットとして製造することができる。このとき、フレ
ームの他の構成部品のみをフレームに個々に取着すればよい。このことによって
、製造コストを下げることができる。しかし、同時に、相応に広範な取付箇所を
ギヤケーシングに設けるときは、フレームの形状寸法の多様さを保たねばならな
い。実際また、フレームの種々の大きさを容易に実現化することができ、種々の
自転車モデルを、簡単に形成された構成部品の交換によって製造することができ
る。

【０００９】 フレームを形成するパイプを着脱自在に（例えば螺着可能に）取り付けること
ができる複数の取付箇所がギヤケーシングに設けられていることは好ましい。当
然ながら、フレームパイプは鋲着又はハンダ付けすることができる。

【００１０】 ギヤが支持用構成部品として成形されているとき、後輪用揺動クランクが回動
自在にギヤケーシングに取着することができる。後輪用揺動クランクの長さが調
節可能であることは好ましい。それ故に、軸間距離の変更及びチェーンの緊張は
容易に可能である。ギヤの入力装置はペダルクランク用駆動装置と作用的に結合
している。ギヤケーシングが下ブラケット軸受の軸に対し移動可能であることは
好ましい。このことによって、スプロケットホイールからギヤの入力装置へ走行
する一次チェーンを、追加のチェーンテンショナーを必要とすることなく、緊張
することができる。例えばタンデム自転車の場合に通常であるように、チェーン
テンショナーも下ブラケット軸受に設けられていることができる。

【００１１】 後輪に対する後輪のトラックカーブの中心点が下ブラケット軸受の軸を通る垂
直線の後方にあるとき、後輪のトラックカーブの中心点は常に下ブラケット軸受
の手前にある。このことは、揺動クランクの懸架／緩衝の機械をギヤの後方に設
けるための取付スペースが得られるという利点を有する。ギヤとして遊星歯車装
置を使用することができる。一次駆動装置がギヤケーシング内に設けられている
ことは好都合である。ばね装置の緩衝要素がギヤケーシングに取着されているこ
ともできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述する。自転車は、フレーム
１と、このフレーム１に設けられたギヤ２とからなる。ギヤはチェーン３によっ
てスプロケットホイール４従ってまたペダルクランク５と接続されている。ギヤ
２にはこの後輪用揺動クランク６が取着されており、後輪用揺動クランクには後
輪７が取り付けられている。緩衝要素８はフレーム１の立てパイプ９と、ギヤ２
の揺動クランク６とに支持されている。チェーン１１（二次チェーン）によって
後輪７はギヤ２の出力装置１２に接続されている。

【００１３】 図６に示されるように、揺動クランク６は、ギヤ２のケーシング１０に設けら
れた薄リング軸受１４，１５によって、片持ちにされている。揺動クランク２の
回転点は、遊星歯車装置の、出力ギヤ１３を有する出力装置１２の、その回転軸
Ａと一致している。揺動クランク６の回転点が出力ギヤ１３の回転軸と一致して
いることによって、長さＬは、後輪７のばね運動の際に、一定である。後輪はハ
ブ１６によって揺動クランク６の自由端に取り付けられている。かくてチェーン
の長さＬがばね撓み運動の際に一定であるので、コストのかかるチェーンテンシ
ョナーが省略されることができる。

【００１４】 前記揺動クランク６は、ギヤ２のケーシング１０に取着されている。この揺動
クランクの長さは調整ねじ１８によって変えることができるので、後輪７に対す
るギヤの出力装置１２の相対位置を変えて、チェーン１１を緊張することができ
る。揺動クランク６はガイド１９に移動自在に取り付けられている。複数のねじ
２０によって、揺動クランク６はチェーン１１の緊張後にガイド１９に取着され
る。図示した１腕式の揺動クランクの代わりに、後輪７のトラックカーブの回転
軸の中心点が揺り腕の回転点と一致しない多関節構造も用いることができる。

【００１５】 ギヤのケーシング１０は、図５に示すように星形に形成されている複数のサイ
ドプレート２１を有する。ねじ２２，２３によってサイドプレート２１はフレー
ム１に取着されている。ねじ２２，２３を緩めた後に、ギヤ２の位置を締付ねじ
２４によって変えることができるので、駆動ピニオン２５の回転軸と下ブラケッ
ト軸受の軸２６との間の相対間隔はチェーン３（一次チェーン）を緊張すべく、
調節することができる。サイドプレート２１は、３つの部分に分解可能なフレー
ム１を互いに接続し、３つの部分に支持と安定性を与える。遊星歯車装置の軸２
８は定まっており、反作用モーメントを、ねじ２７を介してサイドプレート２１
に伝達する。

【００１６】 図２に示した自転車の場合、揺動クランク６は図１に示した自転車の場合の揺
動クランクに従って形成されている。一次伝動装置はここではギヤケーシング１
０内に設けられており、例えば歯車によってあるいは同様にチェーン又は歯付き
ベルトによって形成されることができる。下ブラケット軸受の軸２６には、既に
適切な歯車が設けられていることができる。ここでも、緩衝要素８は揺動クラン
ク６とギヤ２との間で支持されている。ギヤケーシング１０と前管２８との間に
は接続管２９が設けられている。この実施の形態でも、後輪ハブ１６はフリーホ
イールを全然必要としないので、非常に軽量に形成されることができる。フリー
ホイールはギヤ２に設けられている。明らかなように、後輪６に対する後輪６の
トラックカーブの中心点は、下ブラケット軸受の軸２６を通る垂直線Ｋの後方に
ある。

【００１７】 図３に示された自動車の場合に、ギヤ２は、図２に示したギヤに対応している
。ギヤ２が支持用構成部品としてフレームに統合されるとき、フレームの多様な
形態を実現することができることを示そうとするに過ぎない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態に基づく自転車の側面図を示している。

【図２】 第２の実施の形態に基づく自転車の側面図を示している。

【図３】 第３の実施の形態に基づく自転車の側面図を示している。

【図４】 図１に示した自転車の部分拡大図を示している。

【図５】 図４に示した図を倍に拡大した図を示している。

【図６】 図１に示した線ＶＩーＶＩに沿った断面略図を示している。

【図７】 図６の部分拡大図を示している。

【図８】 図２の部分拡大図を示している。

【符号の説明】

１ フレーム ２ ギヤ ３ チェーン／一次チェーン ４ スプロケットホイール ５ ペダルクランク ６ 後輪／揺動クランク ７ 後輪 ８ 緩衝装置／緩衝要素 ９ 立てパイプ １０ ギヤケーシング １１ チェーン／二次チェーン １２ 出力装置 １３ ピニオン １４ 軸受 １５ 軸受 １６ ハブ １７ ピニオン １８ 調整ねじ １９ ガイド ２０ ねじ ２１ サイドプレート ２２ ねじ ２３ ねじ ２４ 締付ねじ ２５ 駆動ピニオン ２６ 下ブラケット軸受の軸 ２７ ねじ ２８ 前管 ２９ 接続管 Ｋ 垂直線 Ｌ 長さ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム（１）と、後輪（７）を支持するばね荷重式の後輪
   用揺動クランク（６）であって、前記後輪（７）がトラックカーブに沿って動く
   ときの運動を前記フレーム（１）に対し実行することができる、後輪（７）を支
   持するばね荷重式の後輪用揺動クランク（６）と、ケーシング（１０）に設けら
   れたギヤの入力装置（２５）及びギヤの出力装置（１３）を有し、動力伝動チェ
   ーンに統合されているギヤ（２）と、を具備する自転車において、 前記ギヤ（２）は、ギヤの出力装置（１３）の回転軸（Ａ）が、前記後輪（７
   ）のトラックカーブの中心点から最大限３０ｍｍ離隔されているように、前記フ
   レーム（１）に設けられていること、を特徴とする自転車。
2. 【請求項２】 前記ギヤの出力装置（１３）の前記回転軸（Ａ）と前記後輪
   （７）のトラックカーブの中心点とは、一致していること、を特徴とする請求項
   １に記載の自転車。
3. 【請求項３】 前記ギヤ（２）は、支持用構成部品として前記フレーム（１
   ）に設けられていること、を特徴とする請求項１に記載の自転車。
4. 【請求項４】 前記後輪用揺動クランク（６）は、回転自在に前記ギヤ（２
   ）のケーシングに取着されていること、を特徴とする請求項３に記載の自転車。
5. 【請求項５】 前記ギヤ（２）のケーシングには、前記フレーム（１）を形
   成するパイプ（９，２９）を着脱自在に取着することができる取付部が設けられ
   ていること、を特徴とする請求項３又は４に記載の自転車。
6. 【請求項６】 前記後輪用揺動クランク（６）の長さは調節可能であること
   、を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の自転車。
7. 【請求項７】 前記ギヤの入力装置（２５）は、ペダルクランク用駆動装置
   と作用的に結合されており、前記ギヤのケーシング（１０）は、下ブラケット軸
   受の軸（２６）に対し移動可能であること、を特徴とする請求項１乃至６のいず
   れか１に記載の自転車。
8. 【請求項８】 前記後輪（６）に対する前記後輪（６）のトラックカーブの
   中心点は、前記下ブラケット軸受の軸（２６）を通る垂直線（Ｋ）の後方に位置
   していること、を特徴とする請求項１に記載の自転車。
9. 【請求項９】 長さの調節のために調整ねじ（１８）が設けられていること
   、を特徴とする請求項６に記載の自転車。
10. 【請求項１０】 前記ギヤ（２）は遊星歯車装置であること、を特徴とする
    請求項１に記載の自転車。