JP2013252784A

JP2013252784A - リヤエンドおよびそれを用いた自転車

Info

Publication number: JP2013252784A
Application number: JP2012129356A
Authority: JP
Inventors: Masao Ota; 将夫太田
Original assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2013-12-19

Abstract

【課題】車輪を着脱が容易であり、ベルト張力の再調整が不要で、かつ、クイックレリーズに対応可能なリヤエンドおよびそれを用いた自転車を提供する。
【解決手段】ベルト駆動の自転車のリヤエンド１００であって、チェーンステイ１の後端およびシートステイ２の後端のうち少なくとも一方に取り付けられ、後輪の車軸３を着脱自在に支承するためのスロット１１を有する。チェーンステイ１の後端およびシートステイ２の後端のうち少なくとも一方にリヤエンド１００を取り付けたとき、スロット１１が下方向に開口する開口部を有し、かつ、スロット１１の前方縁部が、車軸３をスロット１１の底部に案内するガイド形状を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、リヤエンドおよびそれを用いた自転車に関し、詳しくは、車輪の着脱が容易であり、ベルト張力の再調整が不要で、かつ、クイックレリーズに対応可能なリヤエンドおよびそれを用いた自転車に関する。

自転車のチェーンの張力は、一般に、チェーンステイの後端に存する左右一対のリヤエンドのスロットに後輪の車軸の両端を支承させるとともに、この車軸に、いわゆるチェーン引きと称する調整用ボルトを用いて、車軸を前後に移動させることで、チェーンの張力を調整している。

しかしながら、自転車の経時的な使用によって、次第に車軸の締め付け用ナットが緩み、その結果、車軸に緩みが生じたり、または、車軸がスロットに沿って滑りを生じたりすると、これに伴ってチェーンの張力も緩んで外れやすくなり、チェーンとチェーンカバーとが接触して不快音を発したり、あるいは快適な走行を阻害する等の問題がある。

このような場合、再度チェーン引きを用いて張力を調整し、ハブナットを締め直すことが必要となる。しかしながら、ハブナットは車軸の締め付けのみならず、チェーン引き自体の締め付けをも兼ねるところから、このような作業はある程度の経験と技術力を必要とし、特に子供や婦人には不向きである。

このような問題に対処すべく、特許文献１では、車軸の締め付け力を十分にすると共に、車軸に緩みが生じた場合であっても、チェーンの張力に影響を与えないようにした張架調整装置が提案されている。具体的には、ハンガー軸方向に向けた長溝状のスロットを形成したリヤエンドと、このリヤエンドにおけるスロットのハンガー軸寄りの位置に回転自在に取り付けられた周方向に向けて半径が漸増するカム板とからなる自転車におけるチェーンの張架調整装置であって、カム板を回転させることにより、車軸をスロットに沿って後方に移動させることによって、チェーンの張力を調整するチェーンの張架調整装置が提案されている。

実開平５−７８６９４号公報

従来、リヤエンドの形状としては、軽快車等においては後輪の車軸とハンガー軸との距離（軸間距離）を調整するためにスロットの開口部が後方を向いているのが一般的であり、また、スポーツ車等においては、車輪の脱着を容易に行う目的で、スロットの開口部が前方斜め下を向いているのが一般的である。

しかしながら、ベルト駆動の自転車において、リヤエンドのスロットの開口部が後方を向いている場合、車輪の脱着の都度、軸間距離を調整してベルトの張力を調節しなければならず、手間がかかるという問題を有している。かかる問題を解消するために、ベルト駆動の自転車のリヤエンドで、スロットの開口部を前方(及び前方斜め下)に向けた場合、ベルトには常に張力がかかっているため、車輪の車軸の固定が緩むと車軸が前方にずれてしまう。また、スロットの開口部が前方(及び前方斜め下)を向いていると、ベルト駆動の自転車の場合、車輪を再度装着する際、車軸をスロットの底に強く押し付けるようにしないと、車軸の位置がずれた位置で固定されてしまい、車輪のセンターが出ず、ベルトの張力が低下してしまうという問題を有している。さらに、常に張力がかかっているベルト駆動の自転車では、車軸がずれやすいので、クイックレリーズを採用することができない。

そこで、本発明の目的は、車輪の着脱が容易であり、ベルト張力の再調整が不要で、かつ、クイックレリーズに対応可能なリヤエンドおよびそれを用いた自転車を提供することにある。

本発明者は、車軸を支承するリヤエンドのスロットの開口部の向きと、スロットの形状とをそれぞれ特定の形状とすることで、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のリヤエンドは、ベルト駆動の自転車のリヤエンドであって、チェーンステイの後端およびシートステイの後端のうち少なくとも一方に取り付けられ、後輪の車軸を着脱自在に支承するためのスロットを有するリヤエンドにおいて、
前記チェーンステイの後端および前記シートステイの後端のうち少なくとも一方に前記リヤエンドを取り付けたとき、前記スロットが下方向に開口する開口部を有し、かつ、前記スロットの前方縁部が、前記車軸を前記スロットの底部に案内するガイド形状を有することを特徴とするものである。

本発明のリヤエンドにおいては、前記スロットは、前記底部と前記開口部とを結ぶ壁部を有し、該壁部は、該壁部を構成する前記前方縁部と後方縁部との距離が一定である箇所を備え、かつ、ボトムブラケットの中心と後輪の車軸の中心とを結ぶ直線Ｌ１と、前記壁部における前方縁部と後方縁部との距離の中間を通る直線を前記底部に向けて伸ばした直線Ｌ２と、がなす角度θが９０±３°であることが好ましい。また、本発明のリヤエンドにおいては、前記ベルトの張力調整機構を有することが好ましい。

また、本発明の自転車は、上記本発明のリヤエンドを備えてなることを特徴とするものである。

本発明によれば、車輪を着脱が容易であり、ベルト張力の再調整が不要で、かつ、クイックレリーズに対応可能なリヤエンドおよびそれを用いた自転車を提供することができる。

（ａ）は本発明の一好適な実施の形態のリヤエンドの正面図、（ｂ）は本発明の一好適な実施の形態のリヤエンドの背面図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１に示す本発明の一好適な実施の形態のリヤエンドを正面左上から見た場合、背面右上から見た場合の斜視図である。本発明の一好適な実施の形態に係るリヤエンドの車軸固定部材の正面図である。本発明のリヤエンドを自転車フレームに取り付けた場合の一例を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、（ａ）は本発明の一好適な実施の形態のリヤエンドの正面図、（ｂ）は本発明の一好適な実施の形態のリヤエンドの背面図であり、図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１に示す本発明の一好適な実施の形態のリヤエンドを正面左上から見た場合、背面右上から見た場合の斜視図である。本発明のリヤエンド１００は、ベルト駆動の自転車のチェーンステイ１の後端およびシートステイ２の後端のうち少なくとも一方（図示例においては、チェーンステイ１の後端およびシートステイ２の後端の両方）に取り付けられ、後輪の車軸３を着脱自在に支承するためのスロット１１を有するものであって、図示例においては、車軸固定部材１０および張力調整部材２０を備えている。また、図示例においては、張力調整部材２０はチェーンステイ取付け部２１とシートステイ取付け部２２とを備え、それぞれがチェーンステイ１の後端およびシートステイ２の後端にねじ留め、溶接等により取り付けられる。

車軸固定部材１０には、後輪の車軸３を着脱自在に支承するための長溝状のスロット１１が形成されている。図３に本発明の一好適な実施の形態に係るリヤエンドの車軸固定部材の正面図を示す。スロット１１は、前方縁部１１ａ、円弧状の底部１１ｂ、後方縁部１１ｃからなり、スロット１１の開口部は前方縁部１１ａと後方縁部１１ｃとの距離が広がる形状を有している（後述）。また、スロットの底部１１ｂから開口部に連なる壁部１１ｄは、前方縁部１１ａと後方縁部１１ｃからなり、前方縁部１１ａと後方縁部１１ｃとの距離が一定になるように形成されている。さらに、図示例においては、リヤエンド１００を取り付け後にリヤエンド１００を側面から見た場合におけるスロット１１の上方および前方には凸部１２ａ、１２ｂがそれぞれ形成されている。凸部１２ａ、１２ｂには、張力調整部材２０に固定用ボルト３０ａ、３０ｂで固定可能なように、ボルト孔が設けられている（図１、２を参照）。

また、図１および２に示す例では、張力調整部材２０における車軸固定部材１０の凸部１２ａ、１２ｂと対応する位置に、車軸固定部材１０と張力調整部材２０とを固定ずるボルト３０ａ、３０ｂのボルト軸が貫通可能な長尺状の貫通孔２３ａ、２３ｂが設けられている。さらに、張力調整部材２０における車軸固定部材１０の両凸部１２ａ、１２ｂに対応する領域には、車軸固定部材１０が前後に移動可能なように、前後方向に長尺状の凹部空間が設けられており、駆動ベルトの張力が適切になるように車軸固定部材１０を前後に移動させて、ボルト３０ａ、３０ｂにて車軸固定部材１０と張力調整部材２０とを螺着させる構造となっている。

図４は、本発明のリヤエンドを自転車フレームに取り付けた場合の一例を示す側面図であり、図示する自転車用フレームは、チェーンステイ１と、シートステイ２と、シートチューブ４と、トップチューブ５と、ダウンチューブ６と、を備え、チェーンステイ１とダウンチューブ６と、シートチューブ４とが、ボトムブラケット７を介して繋がっている。

本発明のリヤエンド１００は、チェーンステイ１の後端およびシートステイ２の後端のうち少なくとも一方に取り付けたとき（図示例では、チェーンステイ１の後端およびシートステイ２の後端の両方）、リヤエンド１００のスロット１１の開口部の開口方向は下方に向いている。好適には、図３に示すように、スロット１１が、底部１１ｂと開口部とを結ぶ壁部１１ｄを有し、壁部１１ｄを構成する前方縁部１１ａと後方縁部１１ｃとの距離が一定であり、ボトムブラケット７の中心と、後輪の車軸３をスロットの底部１１ｂに押しつけた状態の車軸３の中心と、を結ぶ直線Ｌ１と（図４参照）、前方縁部１１ａと後方縁部１１ｃとの距離の中間を通る直線を底部１１ｂに向けて伸ばした直線Ｌ２と（図３、４参照）、がなす角度θが９０±３°、より好適には９０±２°となるように下方向に向かって開口している。スロット１１の開口部を下方に向けることにより、車輪の脱着が容易になるとともに、自転車の組み立て時にベルトの張力を一度調整すれば、車輪の脱着の都度、ベルトの張力を調整しなくてもよいという利点が得られる。

スロット１１が前方（及び前方斜め下）に向けて開口している場合、ベルト駆動の自転車においては、一度取り外した車輪を再度装着させる場合、ベルトの張力により車輪の車軸３が前方に引っ張られてしまうため、作業者は常に車軸３を後方に引っ張りながら車軸３を固定しなければならない。しかしながら、本発明のリヤエンド１００においては、スロット１１の開口部が下方を向いているため、ベルトの張力により車軸３が前方に引っ張られても、車軸３の位置が前後方向にずれることはなく、また、車軸３は、ベルトが掛かった状態で図示しないクランク軸を中心とした円周上を移動させることができるので、車軸３をスロット１１に嵌め込むだけで、自転車組み立て時と同じ張力をベルトに与えることができ、再度ベルトの張力を調整しなくてもよい。

一方、スロット１１が後方に向けて開口している場合は、一度取り外した車輪を再度装着させる場合、スロット１１に車軸３を嵌め込んだ後、車軸３を後方に引っ張って、ベルトの張力を調整して車軸３を固定する必要がある。しかしながら、上述のとおり、本発明のリヤエンド１００はスロット１１の開口部が下方を向いているため、ベルトの張力により車軸３が前方に引っ張られても、車軸３が前後方向にずれることがないため、車輪の装着を容易に行うことができる。また、やはり、車軸３をスロット１１に嵌め込むだけで、自転車組み立て時と同じ張力をベルトに与えることができるため、再度ベルトの張力を調整しなくてもよい。さらに、スロットの開口部が下方を向いているため、車軸３の位置がベルトの張力によって影響を受けにくく、ベルト駆動の自転車においても、クイックレリーズを採用することができる。

また、本発明のリヤエンド１００は、チェーンステイ１の後端およびシートステイ２の後端のうち少なくとも一方に取り付けたとき、スロット１１の前方縁部１１ａが車軸３をスロット１１の底部１１ｂに案内するガイド形状をなす。ベルト駆動の自転車の場合、ベルトには常に張力が加わっており、車軸３が前方に引っ張られた状態にある。従って、車軸３をリヤエンド１００のスロット１１に嵌め込む場合、車軸を後方に引っ張りながら車軸３をリヤエンド１００のスロット１１に嵌め込む必要がある。そこで、本発明のリヤエンド１００においては、スロット１１の前方縁部１１ａの形状をガイド形状としている。ガイド形状としては、例えば、スロット１１の前方縁部１１ａの形状がスロットの底部１１ｂに向う傾斜形状または湾曲形状（図示例においては湾曲形状）を挙げることができる。スロット１１の前方縁部１１ａの形状を傾斜形状または湾曲形状とすれば、車軸３は傾斜または湾曲に沿ってスムーズに移動するため、車軸３をスロット１１に嵌め込むことが容易になる。

なお、スロット１１の前方縁部１１ａの傾斜、湾曲の程度については特に制限はなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜調整すればよい。また、図示例では、スロット１１の前方縁部１１ａが後方縁部１１ｃよりも下方向に突出した形状をしているが、本発明のリヤエンド１００は、このような形状に限定されるものではない。

本発明のリヤエンド１００においては、ベルトの張力調整機構を有することが好ましい。ベルトの張力調整機構の一好適な実施の形態について、図１および図２を用いて説明する。前述のとおり、図示するリヤエンド１００においては、車軸固定部材１０のスロット１１の上方および前方には凸部１２ａ、１２ｂが形成されており、それぞれの凸部１２ａ、１２ｂには、張力調整部材２０に固定可能なように、ボルト孔が設けられている。また、張力調整部材２０における車軸固定部材１１の凸部１２ａ、１２ｂと対応する領域に、張力調整部材２０と車軸固定部材１０とを固定する固定用ボルト３０ａ、３０ｂのボルト軸が貫通可能な長尺状の貫通孔２３ａ、２３ｂが設けられており、さらに、張力調整部材２０における車軸固定部材１０の凸部１２ａ、１２ｂと対応する領域には、車軸固定部材１０が前後に移動可能なように前後方向に長尺状の凹部空間が設けられている。張力調整部材２０に設けられたボルト３０ａ、３０ｂ軸が貫通する孔を前後方向に長尺状の貫通孔２３ａ、２３ｂとすることで、車軸固定部材１０を前後に移動可能として、駆動ベルトの張力調整が可能になる。

また、図示例においては、車軸固定部材１０の上方の凸部１２ａに、凸部１２ａを前後に貫通するボルト孔を設け、また、張力調整部材２０の車軸固定部材１０の上方の凸部１２ａに対応する部位にボルトが貫通可能な貫通孔を設けて、両者を張力調整用ボルト３１および張力調整用ナット３２で固定している。車軸固定部材１０と張力調整部材２０とを螺着している固定用ボルト３０ａ、３０ｂを緩めた状態で、張力調整用ボルト３１を回転させることにより、車軸固定部材１０が前後方向に移動し、駆動ベルトの張力を調整することが可能になる。なお、駆動ベルトの張力調整が終了した後、固定用ボルト３０ａ、３０ｂを再度締め、車軸固定部材１０と張力調整部材２０とを確実に固定する。

本発明のリヤエンド１００においては、リヤエンド１００をチェーンステイ１の後端およびシートステイ２の後端のうち少なくとも一方に取り付けたとき、スロット１１が下方向に開口し、かつ、スロット１１の前方縁部１１ａが車軸３をスロット１１の底部１１ｂに案内するガイド形状であることのみが重要であり、それ以外は既知の形状等を採用することができる。例えば、図示例においては、張力調整部材２０のシートステイ取付け部２２は、独立した部品からなっており、これを固定用ボルト３０ｃとナット３３で張力調整部材２０に固定している。かかる構成とすることにより、シートステイ取付け部２２の角度が調節可能となり、種々の車種の自転車に本発明のリヤエンド１００を適用することができる。また、本発明のリヤエンド１００の材質や製造方法についても特に制限はなく、既知の材質、既知の製造方法により製造することができる。

次に本発明の自転車について説明する。
本発明の自転車は、ベルト駆動の自転車であって、上記本発明のリヤエンド１００がチェーンステイの後端およびシートステイの後端のうち少なくとも一方に取り付けられてなるものである（図４参照）。本発明の自転車は上記本発明のリヤエンド１００を備えているため、車輪の脱着が容易であり、また、一度ベルトの張力を調整すれば、車輪を脱着した場合であっても、再度ベルトの張力を調整する必要はない。また、車軸の位置がベルトの張力の影響を受けにくいため、本発明の自転車は、クイックレリーズにも対応することができる。

１チェーンステイ
２シートステイ
３車軸
４シートチューブ
５トップチューブ
６ダウンチューブ
７ボトムブラケット
１０車軸固定部材
１１スロット
１１ａ前方縁部
１１ｂ底部
１１ｃ後方縁部
１１ｄ壁部
１２ａ、１２ｂ凸部
２０張力調整部材
２１チェーンステイ取付け部
２２シートステイ取付け部
２３ａ、２３ｂ長尺状の貫通孔
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ固定用ボルト
３１張力調整用ボルト
３２張力調整用ナット
３３ナット
１００リヤエンド

Claims

ベルト駆動の自転車のリヤエンドであって、チェーンステイの後端およびシートステイの後端のうち少なくとも一方に取り付けられ、後輪の車軸を着脱自在に支承するためのスロットを有するリヤエンドにおいて、
前記チェーンステイの後端および前記シートステイの後端のうち少なくとも一方に前記リヤエンドを取り付けたとき、前記スロットが下方向に開口する開口部を有し、かつ、前記スロットの前方縁部が、前記車軸を前記スロットの底部に案内するガイド形状を有することを特徴とするリヤエンド。
前記スロットが、前記底部と前記開口部とを結ぶ壁部を有し、該壁部を構成する前記前方縁部と後方縁部との距離が一定であり、かつ、ボトムブラケットの中心と後輪の車軸の中心とを結ぶ直線Ｌ１と、前記壁部における前方縁部と後方縁部との距離の中間を通る直線を前記底部に向けて伸ばした直線Ｌ２と、がなす角度θが９０±３°である請求項１記載のリヤエンド。
前記ベルトの張力調整機構を有する請求項１または２記載のリヤエンド。
請求項１〜３のうちいずれか一項記載のリヤエンドを備えてなることを特徴とする自転車。