JP2004075031A - 前輪駆動自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】伝動軸に電動機の出力軸を用い、折り畳み機構を有する前輪駆動自転車を提供する。
【解決手段】前輪１の車軸４の径を大きくして中空とし、そこに伝動軸５を貫通させ、その前フォーク３の外側に出た部分に原動歯車６を固定して取り付け、前フォークを貫通する軸受で中間部を保持され両側に中間歯車９を持つ中間軸８を介して原動歯車の回転をフリーホイール１０に設けた受動歯車に伝動する変速機構を設ける。原動歯車を駆動する動力として伝動軸の両端にペダルクランク７を組み付けるとか電動機２２などを利用する。前輪駆動で前輪操舵にすると後輪の構造は簡単になるので後輪フォーク１４の本体支持部を本体フレームの水平軸廻りに回転させ、テンションスプリング１９、ロックプレート１７の保持作用を利用し、簡単に後輪の折り畳みが出来るようにする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は前輪駆動自転車に関するものである。
【従来の技術】
前車軸部のクランクで直接駆動する型の前輪駆動自転車は歴史的なオディナリー型、ミショー型や小供用三輪車程度で現在汎用されている物はないが、実開平７−９６９４に前輪駆動、後輪操舵の自転車に関する考案があるが、それはクランクを前フォークに組み付けられた軸受で保持し、クランク回転を途中にフリーホイール、遊星歯車機構等により増速して前輪ハブを駆動するもので構造は複雑で、その説明図面では組立に問題が有り、タイヤ交換など整備上多大な工数を要し、また其の考案に係る他の実施態様自転車ではクランクは左右別々の片クランクになっていて耐久上問題で、また特開２００２−１２７９７９では１輪車のハブシャフトを中空にしてクランクシャフトを内装し、クランクシャフトを片車輪フォークに片軸受で保持しクランク回転をフリーホイール内装の二段階の歯車装置により車輪を回転させる考案がされているが、１輪車のフォークに組付けた軸受に片持ちで保持されているクランクシャフトにハブシャフトを回転保持させることは耐久性が問題となる。また特開平０５−１３９３５６に前輪に設けたペダル及びクランクを有する駆動部と前輪ハブシャフトとの間にラチェット装置を有する遊星歯車装置を設けた考案が有るが前述の実開平７−９６９４と同様の問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
保管場所を狭くて済ます目的で全長が短い前輪駆動方式を採用したいが、従来のオディナリー型のクランクで直接前輪を駆動する自転車は変速機構が無く速度を上げるためには大きな径の車輪を採用する必要があり、前方視野上サドル位置が高くなり又前後輪の荷重配分が悪く、安定性に欠ける根本的な問題があった。更にフリーホイールも無く乗り心地は悪く、折り畳み機構も無く、また前記従来の技術の項に採り上げた三つの考案はハブシャフトを中空にしそれにクランクシャフトを通しクランクシャフトは車輪フォーク部に組付けた軸受で保持されているので前項で取り上げた問題がある。これらの問題の解決を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前輪部に変速機構を設けるために現在汎用されている後輪駆動車の後輪用部品構成をそのまま応用する。前輪ハブを回転保持する前車軸の直径を大にして中空にし前フォークに組立固定し、中空部に伝動軸を回転自在に貫通し、フォークより外に出ている部分に原動歯車を固着して設け、前フォークに中間部のジャーナル部を軸受で保持され両側に中間歯車を固着した中間軸により、車輪ハブのフリーホイール部に設けられた受動歯車に動力伝達する駆動装置を利用する。この駆動装置を利用して伝動軸の両端にペダルクランクを組付けるとか、伝動軸に電動機出力軸を用いて前輪駆動自転車とする。
【０００５】
前輪駆動で前輪操舵にすると後輪の構造は簡単で済むので、車体フレームの後方部に車体フレームに直角な水平軸廻りに所定範囲内で旋回自在な後フォークにロックプレートを所定範囲内で旋回自在に取り付け、テンションスプリングを一端は車体フレームに他端はロックプレートに取り付けた後輪折り畳み機構を採用する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１、図２、図３は駆動をペダルクランクにより実施したもので、前輪１、前輪ハブ２は前フォーク３ａ，３ｂに組付けられた中空の前車軸４で軸支されている。その中空部に伝動軸５が回転保持されており、其の前フォーク３ａの外側部に原動歯車６をまた左右両端にペダルクランク７ａ，７ｂを固着する。前フォーク３ａには貫通して中間軸８の中間部を軸支させ、中間軸８の両端に変速用の中間歯車９ａ，９ｂを固着する。中間歯車９ｂによりフリーホイール１０の受動歯車１１にフリーホイール１０の一方向クラッチ機能によりペダルクランク７ａ，７ｂの回転を一方向に変速して前輪ハブ２、前輪１に伝達する。なお操舵ハンドル２１に連結する前フォーク３ａ，３ｂに設けたスリット２５は前フォーク３ａ，３ｂに車軸ナット２６で組み付け固定される前車軸４の前フォークへの組付け、取り外し用のものである。
【０００７】
図４、図５に於いて本体フレーム１２の後方部に後輪１３を回転保持する後フォーク１４を本体フレーム１２に直角な水平軸廻りに旋回自在に保持軸１５で取り付ける。但し制限板１６ａ，１６ｂにより本体フレーム１２に対する旋回角度を制限する。ロックプレート１７はピン１８で後フォーク１４に取り付けられ、後フォーク１４に対して旋回角度を制限される形状で、テンションスプリング１９の一端が取り付けてある。テンションスプリング１９の他端は本体フレーム１２に取り付けてあり、バネ張力により車体フレーム１２に対する後フォーク１４の位置を制限板１６ａとにより維持する。後輪１３の折り畳みを行うには本体フレーム１２に対して後フォーク１４を制限板１６ｂ　に当たるまで旋回させ、次いでロックプレート１７をテンションスプリング１９の最大張力の位置を越えて旋回させ曲げ制限板２０により止めさせる。この折り畳み機構により後フォーク１４は旋回された位置に保持される。元に戻すには先ずロックプレート１７を元に戻す。すると後フォーク１４は楽に戻せて走行可能状態になる。
【０００８】
図６は前輪駆動力に電動機の出力を利用するもので、前フォーク３ｂに電動機２２を組付け、その出力軸２３を前車軸４の中空部を貫通させ原動歯車６を固着し、中間歯車９ａ、９ｂ、受動歯車１１、等を介して前輪を回転させる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明の増速装置により汎用の自転車と同様の径の前輪を採用しても速度が得られ、後輪の径を前輪より小さくすることでサドル２４の高さが下げられ位置も後輪側に寄せられて前後輪の荷重配分も解決できる。前輪駆動により狭い場所でも収容でき更に簡単に後輪の折畳みが出来て其の効果が大きくなる。また本発明のフリーホイール付増速装置の構造は簡単で車軸は前フォークにより両側を固定支持されるので駆動部を設けても強固な構造になっているので強度、耐久上の問題は無くなり、また前輪部は一体で前フォーク３ａ，３ｂのスリット２５から車軸ナット２６を緩めることで簡単に取り外せ整備上の利点が多い。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１を実施した前輪駆動自転車の側面図。
【図２】請求項１を実施した前輪駆動自転車の正面図。
【図３】請求項１を実施した前車軸部の縦断面図。
【図４】請求項１を実施した後輪部の外観を示す。
【図５】請求項１を実施した後輪の折り畳み時の外観を示す
【図６】請求項２を実施した前輪部を示す。
【符号の説明】
１　　　　　　前輪
２　　　　　　前輪ハブ
３ａ，３ｂ　　前フォーク
４　　　　　　前車軸
５　　　　　　伝動軸
６　　　　　　原動歯車
７ａ，７ｂ　　ペダルクランク
８　　　　　　中間軸
９ａ，９ｂ　　中間歯車
１０　　　　　　フリーホイール
１１　　　　　　受動歯車
１２　　　　　　本体フレーム
１３　　　　　　後輪
１４　　　　　　後フォーク
１５　　　　　　保持軸
１６ａ，１６ｂ　制限板
１７　　　　　　ロックプレート
１８　　　　　　ピン
１９　　　　　　テンションスプリング
２０　　　　　　曲げ制限板
２１　　　　　　操舵ハンドル
２２　　　　　　電動機
２３　　　　　　出力軸
２４　　　　　　サドル
２５　　　　　　スリット
２６　　　　　　車軸ナット

Claims (2)

1. 自転車の本体フレーム前方には操舵ハンドル及びこれと連結した前フォークを設け、該前フォークに前輪ハブを回転保持する中空の前車軸を固定し、其の中空部に回転自在に伝動軸を貫通して原動歯車を設け、伝動軸に設けたペダルクランクによる原動歯車の回転を複数段のギヤー装置とフリーホイールを介して前輪に伝達する駆動装置を備え、本体フレームの中央近くにサドルを、後方には後フォークが本体フレーム側へ折り畳めるように軸支されていることを特徴とする前輪駆動自転車。
2. 上記伝動軸に電動機の出力軸を用いたことを特徴とする請求項１の前輪駆動自転車。

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