JP2005119498A - Bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自転車に関するものである。 The present invention relates to a bicycle.
近年、放置自転車の数が急増しており、通行の妨げになることや処分対策などの面で社会問題となりつつある。自転車が放置される理由としては、もちろん現状の社会的背景も考えられるが、自転車そのものに起因した理由として、従来の自転車がリサイクルしにくい材質と構造を有していること、重量が大きくしかも収納や持ち運びする際に分解・折り畳みなどのコンパクト化が難しいこと、などが考えられる。すなわち、従来の自転車は、ペダルを漕いだ動力(回転力)をギアとチェーンを介して後輪に伝える駆動機構を採用しているため、簡単に分解・折り畳みできるようにすること(コンパクト化)が難しく、しかも、駆動機構はスチール製とする必要があるため、自転車の重量も大きなものとならざるを得ない。 In recent years, the number of abandoned bicycles has increased rapidly, which is becoming a social problem in terms of hindering traffic and taking measures for disposal. Of course, the current social background can be considered as the reason why the bicycle is left unattended, but the reason for the bicycle itself is that the conventional bicycle has a material and structure that is difficult to recycle, and the weight is large and it is stored. It may be difficult to downsize or fold it down when carrying it. In other words, the conventional bicycle employs a drive mechanism that transmits the power (rotational force) applied to the pedal to the rear wheel via the gear and chain, so that it can be easily disassembled and folded (compact). However, since the drive mechanism needs to be made of steel, the weight of the bicycle must be heavy.
また、上記のような従来の自転車の駆動方式は、変速機構を付加することができる等の利点がある一方で、チェーンがギアから脱落したりチェーンが破損する等の故障を生じやすい、運転者の衣服などの一部がチェーンに巻き込まれる等のトラブルを生じやすい、といった難点もある。 In addition, the conventional bicycle driving system as described above has an advantage that a speed change mechanism can be added, but on the other hand, the driver is liable to cause a failure such as the chain falling off the gear or the chain being damaged. There is also a problem that troubles such as part of the clothes of the person being caught in the chain are likely to occur.
したがって本発明の目的は、ギア・チェーン駆動方式を備えた従来の自転車のような問題を生じることがなく、軽量化、コンパクト化が可能な自転車を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a bicycle that can be reduced in weight and size without causing problems as in a conventional bicycle having a gear chain drive system.
上記課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
[1] 車体フレーム1と、該車体フレーム1に取り付けられる前輪2、後輪3、サドル4、ハンドル5及び前記後輪3の駆動機構6を備え、車体フレーム1に後輪支持軸7が回転自在に設けられるとともに、該後輪支持軸7に後輪3が回転自在に支持された自転車であって、
前記駆動機構6が、車体フレーム1に回転自在に設けられた左右1対の駆動軸8と、該各駆動軸8に支持されたペダル機構部9と、前記各駆動軸8に固定された伝動ホイール又は歯車10aと、前記後輪支持軸7の両端に各固定された伝動ホイール又は歯車10bと、前記伝動ホイール又は歯車10aと前記伝動ホイール又は歯車10bの各間に巻回される伝動ベルト11と、前記後輪支持軸7の回転を後輪3に伝達するための複数のギアを備えた伝動機構部12とを備えることを特徴とする自転車。
[2] 上記[1]の自転車において、伝動ホイール又は歯車10a,10bと伝動ベルト11が車体フレーム1に内蔵されていることを特徴とする自転車。
[3] 上記[1]又は[2]の自転車において、駆動機構6を構成する伝動機構部12が、後輪支持軸7に固定された内ば歯車a1と、該内ば歯車a1に噛み合う歯車a2と、後輪支持部7を外囲した状態で後輪3のボス13に固定されたリング状歯車a3と、前記歯車a2の回転を前記リング状歯車a3間に伝達する1又は2以上の伝動歯車anとを備えることを特徴とする自転車。
[4] 上記[3]の自転車において、後輪支持軸7の長手方向の一部に、一端が車体フレーム1に固定されたスリーブ体14が外装され、該スリーブ体14の外側に後輪3のボス13が回転自在に支持されることを特徴とする自転車。
The features of the present invention for solving the above-described problems are as follows.
[1] A
The
[2] The bicycle according to [1], wherein the transmission wheel or
[3] In the bicycle of the above [1] or [2], the
[4] In the bicycle according to [3], a
[5] 上記[4]の自転車において、スリーブ体14にギア支持体15が固定され、該ギア支持体15に歯車a2及び伝動歯車anが回転自在に支持されることを特徴とする自転車。
[6] 上記[4]又は[5]の自転車において、後輪3が、左右1対のボス13x,13yと、これらボス13x,13yを各々リム16と連結するスポーク17x,17yとを備え、前記ボス13xがスリーブ体14の外側に回転自在に支持されるとともに、ボス13yが後輪支持軸7に直接回転自在に支持されることを特徴とする自転車。
[7] 上記[1]〜[6]のいずれかの自転車において、車体フレーム1、前輪2、後輪3、サドル4、ハンドル5及び駆動機構6を構成する金属が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とする自転車。
[5] In the bicycle described above [4], a bicycle
[6] In the bicycle according to [4] or [5], the rear wheel 3 includes a pair of left and
[7] In the bicycle according to any one of [1] to [6], the metal constituting the
[8] 上記[1]〜[7]のいずれかの自転車において、車体フレーム1が少なくとも、前輪2を支持する車体フレーム部材100aと、後輪3を支持する車体フレーム部材100bとを備え、該車体フレーム部材100aと車体フレーム部材100bが直接又は他の車体フレーム部材を介して脱着可能に連結されることを特徴とする自転車。
[9] 上記[1]〜[8]のいずれかの自転車において、車体が脱着可能な連結部を介して、少なくとも、前輪2及びこれを支持する車体フレーム部材100aを含むパーツと、後輪3及びこれを支持する車体フレーム部材100bを含むパーツと、ハンドル5及びこれを支持する車体フレーム部材100dを含むパーツと、サドル4及びこれを支持する車体フレーム部材100eを含むパーツとに分離可能であり、各パーツは後輪3の径内に略収まるような大きさに構成されるか若しくは後輪3の径内に略収まるように変形可能であることを特徴とする自転車。
[10] [1]〜[8]のいずれかの自転車において、車体が、脱着可能な連結部を介して複数のパーツに分離可能であり、各パーツは後輪3の径内に略収まるような大きさに構成されるか若しくは後輪3の径内に略収まるように変形可能であることを特徴とする自転車。
[8] In the bicycle according to any one of [1] to [7], the
[9] In the bicycle according to any one of [1] to [8] above, at least a part including the
[10] In the bicycle according to any one of [1] to [8], the vehicle body can be separated into a plurality of parts via a detachable connecting portion, and each part can be accommodated within the diameter of the rear wheel 3. A bicycle characterized in that it is configured in a large size or is deformable so as to be substantially within the diameter of the rear wheel 3.
従来の自転車のようなギア・チェーン駆動方式を用いないため、金属部分をアルミニウム又はアルミニウム合金などの軽量金属で構成することができ、これにより軽量化が可能であり、また、分解・折り畳み構造とすることも容易である。このため従来の自転車に比べて収納や持ち運びも容易となる。また、金属部分をアルミニウム又はアルミニウム合金など構成できるため、リサイクルもしやすい利点がある。 Because it does not use a gear / chain drive system like a conventional bicycle, the metal part can be made of a lightweight metal such as aluminum or aluminum alloy, which can reduce the weight, and can be disassembled and folded. It is also easy to do. This makes it easier to store and carry than conventional bicycles. Further, since the metal part can be made of aluminum or an aluminum alloy, there is an advantage that it can be easily recycled.
図1〜図5は本発明の自転車の一実施形態を示すもので、図1は側面図、図2は平面図、図3は駆動機構を部分的に示す平面図、図4は駆動機構の水平断面図、図5は伝動機構部を構成する歯車のみを部分的に示す側面図である。 1 to 5 show an embodiment of a bicycle according to the present invention. FIG. 1 is a side view, FIG. 2 is a plan view, FIG. 3 is a plan view partially showing a drive mechanism, and FIG. FIG. 5 is a side view partially showing only the gears constituting the transmission mechanism.
自転車は、車体フレーム1と、この車体フレーム1に取り付けられる前輪2、後輪3、サドル4、ハンドル5及び前記後輪3の駆動機構6を備えている。
前記車体フレーム1は、前輪2を支持する車体フレーム部材100aと、後輪3を支持する車体フレーム部材100bと、これら両車体フレーム部材100a,100bを脱着可能に連結する連結用車体フレーム部材100cと、前記車体フレーム部材100aに脱着可能に連結されるハンドル支持用車体フレーム部材100d(ハンドル支持柱)と、前記車体フレーム部材100bに脱着可能に連結されるサドル支持用車体フレーム部材100e(サドル支持柱)とから構成されており、前記ハンドル支持用車体フレーム部材100dの上端にはハンドル5が、前記サドル支持用車体フレーム部材100eの上端にはサドル4が、それぞれ取り付けられている。また、前記ハンドル支持用車体フレーム部材100d(ハンドル支持柱)とサドル支持用車体フレーム部材100e(サドル支持柱)は、それぞれ2つの部材を脱着可能に連結して構成してある。
The bicycle includes a
The
図において、101A,101B,101C,101D,101E,101Fは、車体フレームの上記脱着可能な連結部である。これら脱着可能な連結部の構造は特に限定されないが、例えば、一方の車体フレーム部材の端部を他方の車体フレーム部材の端部(又はこれに設けられた連結座)に差し込み、締め具などにより締め付け固定するような構造が採用できる。 In the figure, 101A, 101B, 101C, 101D, 101E, and 101F are the above-described detachable connecting portions of the body frame. The structure of the detachable connecting portion is not particularly limited. For example, the end of one body frame member is inserted into the end of the other body frame member (or a connecting seat provided on the end), and a fastener is used. A structure that is fastened and fixed can be adopted.
本実施形態では、上記脱着可能な連結部101A〜101Fから車体フレーム1を分解した状態で、自転車の車体が、(1)前輪2及びこれを支持する車体フレーム部材100aを含むパーツ、(2)後輪3及びこれを支持する車体フレーム部材100bを含むパーツ、(3)ハンドル5及びこれを支持する車体フレーム部材100dを含むパーツ、(4)サドル4及びこれを支持する車体フレーム部材100eを含むパーツ、に分離され、さらに前記(3)、(4)のパーツがそれぞれ2パーツに分離されるが、各車体フレーム部材を含むパーツは、後輪3の径(外径)内に略収まるように、それぞれのサイズを構成してある(若しくは、後輪3の径内に略収まるように、折り畳み式などの変形可能な構造としてもよい)。また、同様の理由から、後輪3を支持する車体フレーム部材100bの切り離し端部(他の車体フレーム部材101c,101eとの連結部)も、後輪3の略径内に位置するように構成されている。このような構造とすることにより、分解された自転車をコンパクト化でき、収納や持ち運びを容易にできる。
また、本実施形態では、前輪2は後輪3よりも小径に構成されている。
In the present embodiment, in a state in which the
In the present embodiment, the
車体フレーム1(車体フレーム部材100b)には後輪支持軸7がベアリング18aを介して回転自在に取り付けられ、後述するように、この後輪支持軸7に後輪3(後輪3のボス13)が回転自在に支持されている。
前記駆動機構6は、車体フレーム1(車体フレーム部材100b)に回転自在に設けられた左右1対の駆動軸8と、この各駆動軸8に支持されたペダル機構部9と、前記各駆動軸8に固定された伝動ホイール10a(又は歯車10a)と、前記後輪支持軸7の両端に各固定された伝動ホイール10b(又は歯車10b)と、前記伝動ホイール10aと伝動ホイール10bの各間に巻回される伝動ベルト11と、前記後輪支持軸7の回転を後輪3に伝達するための複数のギアを備えた伝動機構部12とを備えている。
A rear
The
前記左右1対の駆動軸8は、自転車の搭乗者が足で漕ぐペダル機構部9の回転により回転駆動するもので、ベアリング(図示せず)を介して車体フレーム1に取り付けられている。
前記各ペダル機構部9は、一端が前記駆動軸8に固定されたペダルアーム90と、このペダルアーム90の先端に回転自在に取り付けられたペダル91で構成されている。
また、本実施形態では、上述したように車体フレーム1を分解した際にすべての構成部材が後輪3の径内に略収まるようにするため、ペダルアーム90についても、その基端部分900と本体901とが脱着可能に連結された構造となっており、本体901を基端部分900から取り外した状態で、基端部分900が後輪3の径内に略収まるようにしてある。上記脱着可能な連結部の構造は、車体フレーム部材どうしの連結部の構造と同様としてよい。
なお、上記本体901は、ヒンジ機構などを利用して基端部分900に対して折り曲げ(折り畳み)可能に構成し、ペダルアーム90の全体が後輪3の径内に略収まるようにしてもよい。
The pair of left and
Each
Further, in the present embodiment, as described above, when disassembling the
The
前記伝動ホイール10aは、中空の車体アーム1内部の各駆動軸8の部分に固定されている。また、前記伝動ホイール10bは、中空の車体アーム1内部の後輪支持軸7の部分に固定されている。両伝動ホイール10a,10bの構成は特に限定されず、平滑な外周面を有するものであってもよいが、一般には、伝動ベルトの内周部に形成されたラックなどの凹凸と噛み合うための歯を外周部に備えたものが好ましい。
前記伝動ベルト11は金属、高強度プラスチック、高強度繊維又は金属繊維若しくはそれらの2種以上の複合材料などで構成されるベルトであって、その構成は特に問わないが、一般には、内周部にラックなどのような凹凸を有し、この凹凸が前記伝動ホイール10a,10bと噛み合うようなものが好ましい。
以上の構成において、伝動ホイール10a,10bと伝動ベルト11は中空の車体フレーム1(車体フレーム部材b)に内蔵された構造となっている。
The
The
In the above configuration, the
前記後輪3は、左右1対のボス13x,13yと、これらボス13x,13yを各々リム16と連結するスポーク17x,17yとを備えている。
この後輪3を支持する後輪支持軸7の長手方向の一部(長手方向の約半分)には、一端が車体フレーム1(左右の車体フレーム部材100bのうちの一方の部材)に固定されたスリーブ体14が外装され、このスリーブ体14の外側に、前記ボス13x,13yのうちの一方のボス13xがベアリング18bを介して回転自在に支持されている。また、他方のボス13yは、後輪支持軸7にベアリング18cを介して直接回転自在に支持されている。
前記スリーブ体14の先端近傍(後輪支持軸7の長手方向の略中央位置)にはギア支持体15(フレーム材)が固定され、このギア支持体15には後述する歯車a2及び伝動歯車anが回転自在に支持される。
The rear wheel 3 includes a pair of left and
One end of a rear
Wherein (longitudinal direction of the substantially center of the rear wheel support shaft 7) gear support member 15 (the frame member) near the tip of the
前記伝動機構部12は、後輪支持軸7に固定された内ば歯車a1と、この内ば歯車a1に噛み合う歯車a2(ピニオン)と、後輪支持部7を外囲した状態で一方のボス13xに固定されたリング状歯車a3と、前記歯車a2の回転を前記リング状歯車a3に伝達する伝動歯車anとを備えている。
前記内ば歯車a1は、他方のボス13yに隣接して設けられている。前記ギア支持体15の先端部と長手方向間中間部には、各々ベアリング18e,18fを介してギア保持軸19a,19bが回転自在に設けられている。これらのうちギア支持体15の先端部のギア保持軸19aは、その両端がギア支持体15の両側に突出しており、その一端に前記歯車a2が固定され、他端に伝動歯車an1が固定されている。また、ギア支持体15の中間部のギア保持軸19bには、前記リング状歯車a3と伝動歯車an1に各々噛み合う伝動歯車an2が固定されている。
The
It said gearing a 1 is provided adjacent to the
以上の構成により、ペダル機構部9により回転する左右1対の駆動軸8の回転駆動力は、駆動軸8→伝動ホイール10a→伝動ベルト11→伝動ホイール10b→後輪支持軸7→内ば歯車a1→歯車a2(ピニオン)→伝動歯車an1→伝動歯車an2→リング状歯車a3→ボス13x、という動力伝達経路で後輪3に伝えられる。また、この動力伝達経路では、途中に伝動歯車an2が介在するため駆動軸8の回転方向とボス13x(後輪3)の回転方向は同じになる。
ここで、上記ギアとホイールの径の関係は、伝動ホイール10b<内ば歯車a1、内ば歯車a1>歯車a2の関係であるため、駆動軸8の回転から大きな駆動力を得ることができる。また、同様の観点から、伝動ホイール10aと伝動ホイール10bの径は、伝動ホイール10a>伝動ホイール10bとすることが好ましい。
With the above configuration, the rotational driving force of the pair of left and
Here, the relationship between the diameter of the gear and the wheel is a relationship of the
図6は、本発明の自転車の他の実施形態を示す側面図であり、この実施形態では、サドル支持用車体フレーム部材100e(サドル支持柱)を、前輪2を支持する車体フレーム部材100aに対して脱着可能に連結したものであり、その他の構造は図1〜図5に示す実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
自転車をなるべく軽量化するために、車体フレーム1、前輪2、後輪3、サドル4、ハンドル5及び駆動機構6を構成する金属は、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成することが好ましく、このため上記図1〜図6の各実施形態でも、金属で構成される部分(通常、前輪2及び後輪3のタイヤ、サドル皮、ハンドルの把持部などは非金属で構成される)はアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されている。
FIG. 6 is a side view showing another embodiment of the bicycle according to the present invention. In this embodiment, the saddle support
In order to reduce the weight of the bicycle as much as possible, the metal constituting the
以上述べた実施形態は、車体フレーム1及びこれが支持する部材を、脱着可能な連結部を介して複数のパーツに分離可能としたものであるが、本発明の自転車は上記実施形態に限定されるものではなく、要は、車体が脱着可能な連結部を介して複数の任意のパーツに分離可能とすればよい。そして、この分離された各パーツは、後輪3の径内に略収まるような大きさに構成されるか、若しくは後輪3の径内に略収まるように変形可能(例えば、部材の一部を折り畳み構造とするなどの変形可能な構造)であることが特に望ましい。
In the embodiment described above, the
1…車体フレーム
2…前輪
3…後輪
4…サドル
5…ハンドル
6…駆動機構
7…後輪支持軸
8…駆動軸
9…ペダル機構部
10a,10b…伝動ホイール
11…伝動ベルト
12…伝動機構部
13,13x,13y…ボス
14…スリーブ体
15…ギア支持体
16…リム
17x,17y…スポーク
18a〜18f…ベアリング
19a,19b…ギア保持軸
90…ペダルアーム
91…ペダル
100a〜100e…車体フレーム部材
101A〜101F…連結部
900…基端部分
901…本体
a1…内ば歯車
a2…歯車
a3…リング状歯車
an1,an2…伝動歯車
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記駆動機構6が、車体フレーム1に回転自在に設けられた左右1対の駆動軸8と、該各駆動軸8に支持されたペダル機構部9と、前記各駆動軸8に固定された伝動ホイール又は歯車10aと、前記後輪支持軸7の両端に各固定された伝動ホイール又は歯車10bと、前記伝動ホイール又は歯車10aと前記伝動ホイール又は歯車10bの各間に巻回される伝動ベルト11と、前記後輪支持軸7の回転を後輪3に伝達するための複数のギアを備えた伝動機構部12とを備えることを特徴とする自転車。 A vehicle body frame 1, a front wheel 2, a rear wheel 3, a saddle 4, a handle 5 and a drive mechanism 6 for the rear wheel 3 attached to the vehicle body frame 1 are provided, and a rear wheel support shaft 7 is rotatably provided on the vehicle body frame 1. And the rear wheel 3 is rotatably supported on the rear wheel support shaft 7,
The drive mechanism 6 includes a pair of left and right drive shafts 8 rotatably provided on the vehicle body frame 1, a pedal mechanism portion 9 supported by the drive shafts 8, and a transmission fixed to the drive shafts 8. A wheel or gear 10a, a transmission wheel or gear 10b fixed to both ends of the rear wheel support shaft 7, and a transmission belt 11 wound between the transmission wheel or gear 10a and the transmission wheel or gear 10b. And a transmission mechanism 12 having a plurality of gears for transmitting the rotation of the rear wheel support shaft 7 to the rear wheel 3.
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