JP2011500405A - 自転車のアイドリング構造 - Google Patents

Abstract

自転車のアイドリング構造の一種で、二輪車の一つの歯車組にアイドリング構造が設けられ、そのアイドリング構造には自由歯車及び軸受けが含まれ、自由歯車の中心は軸受けによって歯車組の回転部分に取り付けられ、その回転部分と自由歯車は相対の二方向空回転関係を現わす。二輪車のチェーンは変速ユニットの制御によって歯車組と自由歯車で切り替えることができる。変速ユニットにはアイドリングの速段位置が設定されてチェーンがその自由歯車に掛けられていることを表す。自由歯車には外に安全装置が設けられ、安全装置は自由歯車と歯車組を連動関係に構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、歯車装置またはフライホイル(fly wheel)装置を具える車のアイドリング(idling)構造に係るものである。前記車は二輪車、三輪車、協力車、折り畳み自転車等の車両を含むがそれらに限らない。前記アイドリング構造は歯車装置またはフライホイル装置をアイドリングの自由回転状態にさせ、車両が使用者に引き動かされまたは逆行する場合、ペダル(pedal)及びクランク(crank)はともに伴なって回転しないようになる。

使用者が自転車を引き動かすときに常に直面する問題は、自転車が後側へ引き動かされる過程において、ペダル及びクランクは逆回転し、ペダルは外物に衝撃しやすく、もし使用者が自転車の傍に立つと、逆回転するクランクやペダルに当たって足を傷つける確率は非常に高い。

折り畳み自転車も前記の問題に直面するが、もし折り畳んだ自転車を後側に移動する場合、逆回転するペダル及びクランクも車体に当たり、移動できなくなり、並びに傷害を引き起こす。

出願人は前に折り畳み自転車に物置籠及び折り畳み伸縮物置枠を組み合わせた発明を提出したが、前記発明は折り畳んだ二輪車を物置カート(cart)として使い、物を載せて移動する機能を発揮することができ、現在は出願中である。
しかし、前記のペダル及びクランクが逆回転する問題はカート移動の自主性を制限し、並びに二輪車がエレベータ(elevator)内または其の他回転不能の狭い空間において、逆行するときに困難や障害及び周辺に対して傷害を引き起こす。

本発明の主要目的は簡単なアイドリングの構造原理を用いて二輪車が後へ移動されるとき、ペダル及びクランクが逆回転する問題を解決することである。

本発明が前記目的を達成すべく、二輪車の一つの歯車組にアイドリング構造を設ける。
そのアイドリング構造には自由歯車及び軸受けが含まれ、自由歯車の中心は軸受けによって歯車組の回転部分に取り付けられ、その回転部分と自由歯車は相対の二方向空回転関係を現わす。
二輪車のチェーン(chain)は変速ユニット(unit)の制御によって歯車組と自由歯車で切り替えることができる。変速ユニットにはアイドリングの速段位置が設定されてチェーンがその自由歯車に掛けられていることを表す。自由歯車には外に安全装置が設けられ、安全装置は自由歯車と歯車組を連動関係に構成する。

本発明の効果（１）は使用者が二輪車を後へ引き動かすと、クランク及びペダルは動かないように保持し、クランク及びペダルが外物に当たりまたは使用者の足を傷つくことが避けられ、二輪車を引き動かすことがより便利安全になる。

本発明の効果（２）は二輪車が折り畳まれ並びに物置籠と合わせてカートとして使用される場合、ペダルとクランクは定位不動に保持されているので、カートを前へまたは後へ移動することができ、カートの移動の自主性が増える。

本発明の効果（３）は二輪車に乗車する前に、使用者は先に安全装置を設定し、自由歯車と歯車組は連動関係に構成され、ペダル及びクランクは自由歯車を動かすことができ、二輪車の正常運転及び騎乗の安全性が確保される。

折り畳み二輪車を例として本発明の実施態様を説明する立体外観図である。 本発明のアイドリング構造を後歯車組に実施した立体分解図である。 本発明のアイドリング構造を後歯車組に実施した断面図である。 本発明のアイドリング構造を後歯車組に実施した平面図である。 本発明のアイドリング構造を安全組立品に組み合わせた平面図である。 折り畳み二輪車が折り畳み状態において本発明のアイドリング構造と組合せると自由に前後移動することを表す立体外観図である。 折り畳み二輪車が折り畳み状態において本発明のアイドリング構造と組合せると自由に前後移動することをあらわす側面図である。 本発明のアイドリング構造を前歯車組に実施した立体分解図である。 本発明の速段切り替え器に活動当て止め片を付け加えた意表図である。 本発明のアイドリング構造の別の実施意表図である。 本発明を前歯車組に実施したアイドリング構造の立体分解図である。 図11によって画いた組合せ外観図である。 図12によって画いた正面図であり、自由歯車と回転組立品の連動を表す。 図12によって画いた正面図であり、自由歯車と回転組立品が相対して空回転する対応関係を表す。 図13の15−15局部断面図である。 図13の16−16局部断面図である。 図13の17−17局部断面図である。 図17によって操作部材が第一回転盤を離脱したことを表す作動の意表図である。 本発明のアイドリング構造を前歯車組に実施した平面図である。

図１は、折り畳み二輪車を例として本発明アイドリング構造10の実施態様を説明した外観図である。本発明のアイドリング構造と関連する組立品はペダル20、クランク21、前歯車組30、後歯車組40及びチェーン50を含む。

図２、３、４は、本発明のアイドリング構造10を後歯車組40に実施した立体分解図及び断面図である。後歯車組40は複数の伝動歯車41を含み、伝動歯車41の直径及び歯数は階段変化を具え、各伝動歯車41は同軸に回転組立品42に取り付けられ、回転組立品42は後輪ハブ(hub)43の端部に取り付けられる。前記伝動歯車41、回転組立品42、後輪ハブ43の互いの間は連動関係を具える。

本発明の特徴は、後歯車組40にアイドリング構造10が設けられ、アイドリング構造10は自由歯車11及び軸受け12から構成され、自由歯車11の中心は軸受け12によって回転組立品42に取り付けられ、軸受け12は回転組立品42と自由歯車11を相対した二方向空回転の対応関係にする。アイドリング構造10は元来の後歯車組40に設け加えてもよく、または後歯車組40の如何なる伝動歯車41から設け変えてもよい。本実施例は最小直径の歯車を自由歯車11とする。図面中の番号51の当て止め部材は自由歯車11及び他の伝動歯車41を軸方向当て止め及び定位するため、回転組立品42に設けたものである。

チェーン50は、二輪車の変速ユニットの制御によって各伝動歯車41及び自由歯車11において切り替えられる。説明に値することは、前記変速ユニットの速段切り替え器80にはアイドリング位置が設けられてチェーン50が自由歯車11に掛かられてあることを表し、このとき使用者が二輪車を後へ引き動かしても、クランク21及びペダル20はともに不動を保持し、すなわち後側へ逆回転する状況が起こらない。その理由は二輪車が後へ引かれた場合、回転する後輪は後輪ハブ43を動かして回転組立品42及び伝動歯車41はともに回転するが、自由歯車11と回転組立品42は相対して二方向空回転する対応関係であるので、自由歯車11は回転組立品42の影響を受けなく回転しない停止状態にあり、そのためにチェーン50、前歯車組30、クランク21及びペダル20はすべて回転しない。使用者について云えば、二輪車を引き動かす前に、先に変速ユニットの速段切り替え器80をアイドリング位置へ切り替えば、クランク21及びペダル20が定位されて回転しない効果が発生し、二輪車を引き動かすときはより安全、便利になる。

もう一つ説明に値することは、二輪車が騎乗されたとき、もし使用者が間違ってアイドリング位置に切り替えた場合、ペダル20及びクランク21は後歯車組40を動かせなくなって減速またはストップ(stop)する問題が発生し、この問題は避けるべきである。

解決方法の一つ目として、図10に示すように、速段切り替え器80に活動当て止め片81が設けられ、活動当て止め片81は速段切り替え器80の一般段位及びアイドリング位置を区隔し、活動当て止め片81は使用者に切り替えられることができ、使用者がアイドリング位置に切り替える場合は必ず先に活動当て止め片81を弾み開き、これを安全装置として騎乗者が間違ってアイドリング位置へ切り替えることを防止する。

解決方法の二つ目として、前記自由歯車11に安全装置60を設置する。
図５に示すように、安全装置60は前記当て止め部材51と自由歯車11の相対位置にピン(pin)62の差込み定位に用いられる孔61を設置し、これによって回転組立品42、当て止め部材51及び自由歯車11は連動関係を生じ、チェーン50が自由歯車11へ切り替えられると、チェーン50は自由歯車11を駆動し、自由歯車11は当て止め部材51及び回転組立品42を連動し、後輪ハブ43及び後輪を回す。使用者から云えば、二輪車を乗る前に、先にピン62を差込み定位すれば、二輪車を乗るときにたとえアイドリング位置に切り替えても、依然二輪車の正常運転が確保される。

図６、図７は二輪車が折り畳まれ並びに物置籠70と合わせてカートとして使われる意表図である。二輪車には本発明のアイドリング構造10を具えるので、カートとして機能するときペダル20及びクランク21はともに不動を維持し、使用者はカートを前または後へ移動することができ、カート移動の自主性を増進する。

図８に示すように、本発明の前記アイドリング構造10は前歯車組30に実施されることもできる。

図10に示すように、本発明アイドリング構造の第二実施例は前記自由歯車11と回転組立品42は片方向ラチェット(ratchet)構造であり、該構造は主として自由歯車11の内孔に片方向ラチェット13が設けられ、回転組立品42に弾性活動可能の嵌め止め部材14が設けられ、嵌め止め部材14と片方向ラチェット13が嵌め合った場合、自由歯車11と回転組立品42に連動関係が発生し、自由歯車11は片方向に回転して伝動機能を発揮する。前記嵌め止め部材14は手動の切り替え部材15によって制御されて内縮することができ、それによって自由歯車11と回転組立品42は相対する二方向空回転の対応関係になる。

図11から図14に示すように、前歯車組30に実施されるアイドリング構造31は回転組立品32、自由歯車33及び少なくとも一つのクラッチ(clutch)組立品34を含む。回転組立品32は前歯車組30に固定されてそれに伴って回転し、自由歯車33の中心は複数個の潤滑組立品35によって回転組立品32に取り付けられ、かつ回転組立品32とは相対した二方向空回転の対応関係である。クラッチ組立品34は回転組立品32に設けられ、その回転組立品32は自由歯車33を連動し、または自由歯車33を回転組立品32において空回転させる。

前記回転組立品32は環状の第一回転盤23及び第二回転盤24を含み、第一回転盤23及び第二回転盤24は盤面を相対して前歯車組30に結合固定される。相対結合した第一回転盤23及び第二回転盤24は円周で歯溝25を形成し（図15の如く）、前記自由歯車33の内円周331の収納に用いられる。

図16に示すように、複数個の潤滑組立品35は第一回転盤23及び第二回転盤24の対応孔231、241に設置され、かつ歯溝25を通じて自由歯車33の内円周331と接触する。それら潤滑組立品35はそれぞれ固定部材351及び固定部材351に取り付けられて自由に回転できるローリング(rolling)部材352を含み、自由歯車33の内円周331はローリング部材352の表面と接触し、ローリング部材352によって自由歯車33の回転摩擦力を減少し、回転はより順調になる。

図13、図14、図17、図18に示すように、前記クラッチ組立品34は操作部材341、回転軸344及び連接軸346を含む。操作部材341は回転軸344によって第一回転盤23の盤面に定位され、かつ回転軸344を中心として回転し、連接軸346は操作部材341に取り付けられ、それは第一回転盤23の盤面に設けられてある連接孔232を貫き通って自由歯車33の固定孔に通され、これによって自由歯車33と回転組立品32は連動する相対関係を具え、すなわち回転組立品32は自由歯車33を動かすことができる。

前記回転軸344の外部にはスプリング(spring)345が取り付けられ、スプリング345は回転軸344の頭部と操作部材341の間に介在し、スプリング345は操作部材341を常に第一回転盤23の盤面に寄せ付ける。スプリング345を圧縮する作用力を施せば、操作部材341を第一回転盤23の盤面から離脱させ、かつ連接軸346を第一回転盤23の連接孔232及び自由歯車33の固定孔から離脱させ、自由歯車33と回転組立品32の連動関係を解除し、自由歯車33を回転組立品32において空回転させる。

前記第一回転盤23の盤面は連接孔232の近隣位置に外に接収孔233が設けられ、操作部材341は回転軸344を中心として回転し、連接軸346が連接孔232及び固定孔332から離脱した場合、接収孔233は連接軸346を接収するが、操作部材341は依然第一回転盤23の盤面に定位され、任意に回転して外の組立品を干渉することが避けられる。

図19は本発明のアイドリング構造を前歯車組に実施された平面図である。前記段位切り替え器80はチェーン50を自由歯車33及び前歯車組30で切り替えるさせる。もしチェーン50が自由歯車33に掛けられ、かつ前記操作部材341の連接軸346が第一回転盤23の連接孔232及び自由歯車33の固定孔332から離脱した場合、それは自由歯車33が回転組立品32で空回転することを表し、この場合、使用者がその二輪車を後へ移動すると、回転する後輪はハブ43を動かしてチェーン50は自由歯車33を動かし、自由歯車33は回転組立品32で空回転するので、回転組立品32は前歯車組30を連動しなく、前歯車組30に関連するクランク21は後側へ逆回転することが発生しなくなる。

一方、操作部材341の連接軸346は第一回転盤23の連接孔232及び自由歯車33の固定孔332に取り付けられ、自由歯車33と回転組立品32は互いの連動関係を具えることを表し、このときクランク21を回すと前歯車組30は回転組立品32及び自由歯車33を引き動かし、二輪車は前進する。

本発明は最適実施例をもって説明したが、この技術を熟知するものは本発明の精神と範疇を離脱しないで、各種違った形式の変更を行うことができる。以上に取り上げた実施例は本発明を説明することだけに用いられ、それは本発明の範囲を制限するものではない。およそ本発明の精神にそむかないで従事した各種改修または変化は、すべて本発明の特許請求の範囲に属するものである。

Claims (10)

1. 自転車のアイドリング構造の一種であって、
   アイドリング構造10、31は二輪車に属する歯車組30、40に設けられ、
   アイドリング構造10、31は少なくとも一つの自由歯車11、33を含み、
   自由歯車11、33は歯車組30、40の回転組立品32、42に取り付けられ、
   回転組立品32、42と自由歯車11、33は相対して空回転する対応関係に現われることを特徴とする、自転車のアイドリング構造。
2. 前記アイドリング構造10、31は二輪車に属する後歯車40または前歯車30に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の自転車のアイドリング構造。
3. 前記アイドリング構造10は軸受け12を含み、自由歯車11の中心は軸受け12によって回転組立品42と自由歯車11は相対して空回転する対応関係に現われ、自由歯車11には安全装置60が設けられ、それによって自由歯車11と回転組立品42は連動関係が生じることを特徴とする、請求項１に記載の自転車のアイドリング構造。
4. 前記アイドリング構造10は、自由歯車11の内孔に片方向ラチェット歯13が設けられ、回転組立品42に弾性活動可能の嵌め止め部材14が設けられ、嵌め止め部材14と片方向ラチェット歯13は嵌め合わせ、自由歯車11と回転組立品42は連動関係を生じ、嵌め止め部材14が片方向ラチェット歯13から離脱すると、自由歯車11と回転組立品42は相対した二方向空回転の対応関係になることを特徴とする、請求項１に記載の自転車のアイドリング構造。
5. 前記回転組立品32は環状の第一回転盤23及び第二回転盤24を含み、第一回転盤23及び第二回転盤24はそれの盤面をもって相対結合して歯車組30に固定され、相対結合する第一回転盤23及び第二回転盤24は円周に歯溝25を形成して自由歯車33の内円周331の収納に用いられることを特徴とする、請求項１に記載の自転車のアイドリング構造。
6. 前記自転車のアイドリング構造は更に複数個の潤滑組立品35が含まれ、それら複数個の潤滑組立品35は第一回転盤23及び第二回転盤24の対応孔位置231、241に設置され、かつ前記歯溝25を通じて自由歯車33の内円周331と接触し、それら潤滑組立品35はそれぞれ固定部材351、及び固定部材351に取り付けられて自由に回転するローリング部材352を含み、前記自由歯車33の内円周331はローリング部材352の表面と接触することを特徴とする、請求項５に記載の自転車のアイドリング構造。
7. 前記自転車のアイドリング構造は更に少なくとも一つのクラッチ組立品34を含み、クラッチ組立品34は第一回転盤23の盤面に回転定位し、かつ盤面と離脱合併する操作部材341を含み、操作部材341は連接軸346を具え、連接軸346は操作部材341と第一回転盤23の離脱合併関係によって自由歯車33の内円周331と離脱合併することを特徴とする、請求項５に記載の自転車のアイドリング構造。
8. 前記操作部材341は回転軸344によって第一回転盤23の盤面に定位され、回転軸344の外部にはスプリング345が取り付けられ、スプリング345は操作部材341を常時第一回転盤23の盤面に寄せ付け、前記クラッチ組立品34は更に第一回転盤23の盤面に設けられ、自由歯車33の固定孔332を離脱する連接軸346の接収に用いられる接収孔233を含むことを特徴とする、請求項７に記載の自転車のアイドリング構造。
9. 前記二輪車には変速ユニットが具えられ、変速ユニットの速段切り替え器80にはアイドリング位置が設定されて歯車組30、40のチェーンは自由歯車11、33に掛けられてあることを特徴とする、請求項１に記載の自転車のアイドリング構造。
10. 前記変速ユニットの速段切り替え器80のアイドリング位置には切り替え可能の活動当て止め片81が設けてあることを特徴とする、請求項９に記載の自転車のアイドリング構造。

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