JPH11245875A - サイクリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲の歯車比を採れ、フレームが簡略化で
き、部品配置の自由な設計ができる自転車またはその他
のサイクリング装置を提供すること。 【解決手段】 このサイクリング装置は、後輪３と同軸
の、ペダル７によって駆動される歯車からの第１チェー
ンが中間の歯車組３５で終り、この中間歯車組からの第
２チェーンが後輪３に戻ってそれを駆動する。それで歯
車比が２段に変り、約２０の異なる歯車の組合せが可能
である。ペダル７を後車軸と同軸に置くことによって、
フレーム４を短く且つ簡略化でき、この自転車の設計の
柔軟性が増し、軽量化が可能である。このフレーム４
は、従来の自転車のものを切断するだけでもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、サイクリング装
置に関し、特に、それだけではないが、自転車および類
似の装置に関する。しかし、この発明の特徴は、モータ
バイクに適用してもよい。

【０００２】

【従来の技術】自転車は、過去には多種多様な形で供給
されている。従来の自転車は、二つの車輪がフレームに
支持されている。この前輪と後輪の間に、ペダルの対が
回転可能に取付けられていてチェーンを駆動する。この
チェーン自体は、後輪を駆動して自転車に動力を与え
る。

【０００３】これらのペダルをモータで置換えて、モー
タバイクに、または三輪若しくは四輪車輌にさえ類似の
構成を設け、後者の場合は、自転車の前輪および後輪
を、一つ以上の車輪を坦持する前車軸または後車軸で置
換えてもよい。

【０００４】昨今は、チェーンを駆動するためにペダル
に取付けた歯車、およびこのチェーンによって駆動し、
後車軸に取付けた歯車から利用できる単一比の他に何ら
かの歯車装置を備える自転車を提供することが望ましく
なっている。そうするために、自転車は、チェーンをペ
ダルに隣接するおよび後車軸に隣接する各種サイズの歯
車にリンク機構によって操作できるように、駆動チェー
ンの両端に複数の歯車を備えている。全体の歯車比を決
めるのは、各点での特定の歯車間の比である。

【０００５】そのような伝統的自転車には、そのような
自転車に設けた歯車装置の利用可能範囲に限界がある。
歯車を取付けられる車軸が二つだけの；伝統的装置は、
チェーンのペダル端または駆動端に隣接する二つの歯車
および後車軸に取付けた五つまたは六つさえの歯車を必
要としている。これは、全部で十または十二の歯車の組
合せをもたらす。各点での歯車の数を増すことによって
余分の歯車を収容できるが、操作し難くなる。追加の歯
車の反対側に達しようとする際のリンク機構と駆動チェ
ーンの角度がそのような装置の問題を増やす。典型的に
は、そのような従来の自転車に設ける歯車の範囲は、
１：１ないし４：１程度である。

【０００６】従来の自転車に絶えずなされている更なる
発展は、自転車の重量を減らすための種々の試みであ
る。軽量のフレームを可能にする高価な材料が高コスト
で作られている。しかし、フレームそれ自体の生産若し
くは簡略化またはペダル装置を設ける方法に於ける発展
は殆どないように思われる。

【０００７】従来の自転車で、ペダルは、サドルの前近
くにあり、後車軸がこのサドルの後ろに少し離れてあっ
て両者の間に駆動チェーンを収容する。フレームに付い
た前輪と後輪の間のペダル軸の周りに、これらのペダル
と関連する歯車を収容することが必要である。これは、
そのようなフレームの現行の設計および一般的にそのよ
うな自転車の配置を束縛する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の歯車装置の欠点の幾つかを克服できる、サイクリング
装置を提供することである。この装置の少なくとも好適
形態の更なる目的は、自転車の簡単化されたフレームお
よび配置を提供することである。少なくとも、本発明の
目的は、大衆に有益な選択を与える、サイクリング装置
を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】従って、第１の面で、こ
の発明は、サイクリング装置であって：第１軸周りに回
転駆動力を与えるための駆動手段；第２軸周りに取付け
た少なくとも二つの歯車；上記第１軸周りに係合し、そ
れから駆動力を受けて上記第２軸上の上記 歯車の一つ
を回転駆動する第１駆動チェーン；車輪軸に取付けた車
輪；および上記第２軸周りの上記少なくとも第２歯車か
ら駆動力を受け、上記車輪 軸の周りに係合して上記車
輪を回転駆動する第２駆動チェーン；を含む装置に在
る。

【００１０】従って、第２の面で、この発明は、サイク
リング装置であって：前輪；後輪；上記前輪および後輪
を取付ける自転車フレーム；並びにペダル軸に取付けた
ペダルを含み；上記ペダル軸が上記後輪軸上に、または
それに隣接してある装置に在る。

【００１１】この発明の更なる特徴は、以下の説明を読
めば当業者には明白だろう。

【００１２】

【発明の実施の形態】さて、この発明の好適実施例を添
付の図面に関して説明する。

【００１３】この発明、特に、好適実施例を自転車に関
して説明する。自転車は、二輪車を指定するが、この発
明は、前述のように、多くの面で三輪のまたは四輪すら
のペダル駆動車に明らかに適用可能である。

【００１４】更に、この発明の幾つかの面は、モータバ
イクを含むモータ駆動車に適用してもよい。これは、特
に、モータを取付けた、比較的簡単な自転車の場合であ
る。

【００１５】該当する場合は、自転車という用語をしば
しば参照するが、これは、そのような他の構成を包含す
るために使うべきであることを理解すべきである。

【００１６】特定の好適実施例を見ると、自転車１の一
般的配置が図１および図２に示されている。

【００１７】これらの好適実施例、図１および図２で、
自転車１は、フレーム４に取付けた前輪２および後輪３
を有するように見ることができる。やはりフレーム４に
取付けられているのは、フレーム４内に回転可能に取付
けられ、前輪２に結合されたハンドルバー５で、このハ
ンドルバー５を回転すると、従来の自転車の設備に従っ
て前輪を回転する。サドル６が、やはり従来の自転車に
従って、快適さのために設けられ、ユーザが体重を掛け
てペダル７を回転すると、この自転車に動力が与えられ
る。

【００１８】この好適形態は、主として、従来のペダル
装置７を備える実施例を引用して説明するつもりであ
る。これは、典型的には、自転車の両側にほぼ１８０°
ずれたペダルを含み、一つのペダルに下方に体重を掛け
ると、他のペダルをその回転の頂上に上げさせる。勿
論、他のペダル装置で、またはペダルに関係のない駆動
手段ですら置換えてもよい。

【００１９】この発明が作用する方法を明確にしてこれ
らの好適実施例の説明を支援するために、従来の自転車
とこの発明の実施例の両方の概略図を図６（Ａ）ないし
図６（Ｂ）に示す。これらの図を参照すると、従来の自
転車を図６（Ａ）に見ることができる。この従来の装置
では、回転駆動力を受けるための歯車、スプロケットま
たはその他の装置８に加えた駆動力によって後輪３を回
転する。回転駆動力を受けるためのこの手段８それ自体
は、適当な駆動チェーン９または類似のもので駆動され
る。再び、この発明の好適実施例がチェーンの使用を引
用するが、これは、離れた車軸から関連する車軸を駆動
するための代替手段で置換えることができる。

【００２０】続けて図６（Ａ）を参照して、従来の自転
車は、更なる歯車またはスプロケット１０に連結された
ペダル１１を備える。この歯車またはスプロケット１０
は、チェーン９を駆動し、次に、後輪３に連結されたス
プロケット８を回転する。

【００２１】更に進んだ自転車では、複数の歯車を、図
示する歯車８および１０の軸の周りに設けてもよい。チ
ェーン９は、別の歯車を収容するために、これらの歯車
間で移動することができる。この発明の説明を簡単にす
るために、そのような追加の歯車は差し当たり無視す
る。

【００２２】図６（Ｂ）を参照すると、この発明の一実
施例による、代替駆動機構が図示されている。この機構
で、後輪３は、やはり歯車、はめ歯、スプロケットまた
は類似の手段８を含む車軸に取付けられている。これ
は、それ自体は従来の自転車と同じ方法でスプロケット
１２によって駆動されるチェーン９から駆動力を受け
る。しかし、従来の自転車と違って、スプロケット１２
が更なるスプロケットまたは歯車１４と相互連結されて
いる。この第２の歯車またはスプロケットは、第２駆動
チェーン１５から駆動力を受ける。更に先の端で、ペダ
ルまたは類似の駆動手段１１に結合されたスプロケット
またはチェーン・ドライブ１０によって駆動されるの
は、この第２駆動チェーン１５である。

【００２３】図６（Ｂ）の装置を見ると、ペダル１１か
らの動力が、歯車１０と１４の間の円周の差のために、
歯車比の第１の変化を受けることが分る。歯車１４と１
２が相互連結されているので、歯車１２の回転は、歯車
１４と１：１である。そこで、後輪３の駆動は、この歯
車１２と後輪の最終歯車８との間の歯車比によって、更
に操作することができる。図６（Ｂ）の装置は、駆動チ
ェーン全体を伸して余分な歯車装置を収容するために、
歯車１２および１４を取付けた中間軸を備えることが分
る。

【００２４】この発明の好適装置を図６（Ｃ）に示す。
この装置で、歯車装置および駆動チェーンの作用は、図
６（Ｂ）に示すのと同じである。唯一の相違点は、駆動
歯車１０とペダル１１の位置が車輪３の後車軸と一致す
るように変っていることである。一致して同軸である
が、歯車１０と歯車８は、この軸上で独立に回転する。
従って、ペダル１１が歯車１０を回転させ、それがチェ
ーン１５を駆動して歯車１４を回転させることができ
る。歯車１４と歯車１２の間の直結は、歯車１２の回転
が駆動チェーン９の駆動回転を生ずる。駆動チェーン９
は、歯車８を回転し、その歯車は歯車１０と同じ軸にあ
るが、独立に回転できる。車輪３は、歯車８から直接駆
動力を取ることができる。そこで、最初の駆動から後輪
までの歯車比は、歯車１２と８の比は勿論、歯車１０と
１４の比によって決る。

【００２５】図３を参照すると、後車軸を通り、部品の
一般的配置を示す断面図が見られる。

【００２６】ペダル１１がそれらのクランクを介してそ
れらのペダル１１を相互連結する車軸１６に結合されて
いるのが分る。通常の自転車の構成同様、ペダル１１
は、自転車の対向する側に設けられている。

【００２７】これらのペダル１１に結合され、これらの
ペダルから駆動力を取出すのは、歯車１０である。これ
は、ペダル１１または車軸１６と相互連結され、直接こ
れらのペダルと共に回転する。

【００２８】この自転車のフレーム４は、車軸１６の周
りにアーム１７および１８によって相互連結されてい
る。車軸１６をフレーム部の取付け具内で回転させるた
めに軸受１９および２０を設けてもよい。

【００２９】やはりこの車軸１６に取付けられている
が、それと独立に回転するのは、歯車８である。車輪３
は、同様に、車軸１６の周りに、それから独立に回転す
るように取付けてもよい。後輪３は、歯車８と車輪３の
間の直接相互連結によって、歯車８から直接駆動力を取
ってもよい。

【００３０】図４を参照すると、ペダルによって直接駆
動されず、または車輪を直接駆動もしない、追加の歯車
を坦持する独立の第２軸の断面図が見られる。この歯車
対は、フレーム４を貫通する従来の車軸２１に取付けら
れた第１歯車１２を含む。再び、車軸２１をフレーム４
内で自由に回転させるために軸受２２および２３を設け
てもよい。

【００３１】車軸２１と相互連結され、それと共に回転
するように固定されているのは、少なくとも一つ、好ま
しくは一組の歯車２４である。この組の歯車２４は、単
一歯車１４に置き換わると見てもよい。駆動チェーンの
どこかの点で複数の歯車を使うことは、多数の歯車比お
よび歯車の組合せを用意することを可能にする。この実
施例に示すように、歯車組２４は、典型的には従来の自
転車の後車軸に取付けた標準歯車組を含んでもよい。そ
のような従来の場合でも、この歯車組は、一般的に後輪
に直結する。ここで、この歯車組をこの車軸または軸２
１にキー止めすることが必要で、アダプタ２５がこの便
宜をもたらしてもよい。もし、必要なら、外ナット２６
および座金２７を設けて、この装置を完成する。

【００３２】図１を参照すると、複数の歯車の組を設け
たときは、歯車を選択したときに、チェーンの長さを調
整し且つ歯車間でチェーンを整列するため、変速機並び
にその他の整列およびチェーン長さの調整器２８および
２８’を設けてもよいことが分る。再び、そのような装
置は、従来に自転車で典型的であり、同じ設備をこの発
明の好適実施例に利用することができる。

【００３３】再び図１を参照すると、フレーム機構を比
較的簡単にできることが分る。ペダルの形の駆動手段を
実質的に後輪の周りに取付けたので、ペダル対を前輪と
後輪の中間に配置する必要がない。自転車をかなり縮
め、且つ普通は単にこのペダル対を坦持するために設け
られている下フレーム部材を除去することが可能であ
る。そうではなくて、図１に示すような簡単な三角形の
フレームを設けることができる。

【００３４】図１に示すように、フレーム４は、サドル
６を保持する上部バー２９を含んでもよい。ハンドルバ
ー・コラム３０を、この自転車の後車軸の方に向いた、
下方に傾斜した管状部材３１に結合できる。今までのと
ころ、設けた部材は、従来の自転車のものと同じであ
る。実際、従来の自転車を、それぞれ、フレームの前
部、前輪およびステアリング・コラムを形成するため
に、端３２および３３で示すように、部材２９および３
１の端で単純に切断することが可能である。次に、追加
の部分を、第２軸歯車組３５を坦持し、後輪３に連結し
た単一部材３４によって設けることができる。この部材
３４を連結部３６によって管状部材３１に旋回可能に取
付けることが好ましいかも知れない。この領域での旋回
可能な取付けは、上部バー２９と傾斜バー３４の間のシ
ョック・アブソーバまたは類似の可撓性支持体３７に関
連して使うことができる。このショック・アブソーバま
たは可撓性支持体３７は、このフレームを通る衝突また
は類似のショックに対してある程度の減衰をしながら、
この自転車の配置を維持できる。

【００３５】図５を参照すると、更なる配置が示されて
いる。この配置では、ステアリング・コラム３０および
第１傾斜部分３１がバー３４を直接この部分３１に相互
連結するためにプラグ３８の受入れを許容できる。上部
部材２９への直接の支持を結合金具３９を介して設ける
ことができる。

【００３６】この好適形態に示すように、クイック・リ
リース連結４０が、この領域で歯車装置用のスピンドル
および歯車組を坦持する中心コア４１へのアクセスを可
能にする。このクイック・リリース機構は、異なる環境
のための歯車組の迅速な変更を可能にすることができ
る。

【００３７】この様にして、この装置が、駆動軸、歯車
比を増減するための一組の歯車を坦持する軸および後輪
を坦持する第３軸を有するサイクリング装置を提供する
ことが分る。この第１軸および第３軸が一致してもよい
が、それらは、それら自体の機能を果すために独立に回
転する。この好適実施例の一致する軸を使うことは、短
い自転車の提供および簡易化したフレーム機構を可能に
する。

【００３８】この第２軸の歯車組が提供する追加の歯車
は、従来の装置に、標準自転車に設けた歯車比を多分２
倍にする。全体の歯車比が１：１の比から４：１の比ま
での１０の歯車装置の代りに、本装置は、例えば、１：
０．５から８：１にわたる、およそ２０の異なる歯車の
組合せを提供する。

【００３９】この簡単化したフレームは、かなり軽いサ
イクリング装置を可能にでき、後車軸と一致するペダル
の配置は、ペダルをサドル６のより直接下にし、もし望
むなら、サドル６の後ろにさえしそうである。これは、
自転車設計の柔軟性を大きくし、高速または労力節約の
ための正しい乗車位置を可能にするかも知れない。

【００４０】この説明で述べた特有の用語は、既知の均
等物または必要な場合は代用物を全て含むと考えるべき
である。単数での言及は、該当する場合、複数を含むか
も知れず、それでこの発明それ自体を好適実施例の説明
によって束縛すべきでない。そうではなくて、この発明
は、前記の特許請求の範囲で定義する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この装置の一実施例の側面図である。

【図２】図１の実施例の正面図である。

【図３】この発明の実施例のペダルおよび後輪軸を通る
断面図である。

【図４】この装置の実施例の第２軸を通る断面図であ
る。

【図５】この装置の一実施例のフレーム部分の側面図で
ある。

【図６】（Ａ）は、従来の自転車を示す概略図であり、
（Ｂ）および（Ｃ）は、この装置の実施例の駆動装置を
示す概略図である。

【符号の説明】

２ 前輪 ３ 後輪 ４ フレーム ６ サドル ７ ペダル ９ 第２駆動チェーン １１ ペダル １２ 歯車 １４ 歯車 １５ 第１駆動チェーン １６ 第１軸 ２１ 第２軸 ２４ 歯車 ２９ 上部部材 ３０ ステアリング・コラム支持体 ３１ 傾斜部材 ３４ 傾斜部材 ３５ 歯車 ３７ 追加部材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サイクリング装置であって、 第１軸周りに回転駆動力を与えるための駆動手段、 第２軸周りに取付けた少なくとも二つの歯車、 前記第１軸周りに係合し、それから駆動力を受けて前記
   第２軸 上の前記歯車の一つを回転駆動する第１駆動チ
   ェーン 、 車輪軸に取付けた車輪、および前記第２軸周りの前記少
   なくとも第２歯車から駆動力 を受け、前記車輪軸の周
   りに係合して前記車輪を回転駆動する第 ２駆動チェー
   ン、を含む装置。
2. 【請求項２】 請求項１で請求する装置に於いて、前記
   第１軸、第２軸および車輪軸が互いに実質的に平行であ
   るサイクリング装置。
3. 【請求項３】 請求項２で請求する装置に於いて、前記
   第１軸（１６）および車輪軸が実質的に一致するか、ま
   たは互いに隣接しているサイクリング装置。
4. 【請求項４】 請求項３で請求する装置に於いて、前記
   第１駆動チェーンおよび第２駆動チェーンを前記サイク
   リング装置のフレームの対向する側に設けたサイクリン
   グ装置。
5. 【請求項５】 請求項２で請求する装置に於いて、前記
   駆動手段が少なくとも１対のペダルを含み、前記ペダル
   対の各々が上記サイクリング装置のフレームの対向する
   側に位置するサイクリング装置。
6. 【請求項６】 サイクリング装置であって、 前輪、 後輪、 前記前輪および後輪を取付ける自転車フレーム、および
   ペダル軸に取付けたペダルを含み、 前記ペダル軸が前記後輪軸上に、またはそれに隣接して
   あるサイクリング装置。
7. 【請求項７】 請求項６で請求する装置に於いて、前記
   自転車フレームが、前記前輪を支持するためのステアリ
   ング・コラム支持体、このフレームの上端に隣接してサ
   ドルを坦持するための上部部材、および前記後輪と上記
   ペダル組立体の両方を支持するために上記ステアリング
   ・コラム支持体から伸びて前記後輪軸で終る、下方に傾
   斜した部材を含むサイクリング装置。
8. 【請求項８】 請求項７で請求する装置に於いて、追加
   の部材を前記上部部材および上記下方に傾斜した部材に
   結合したサイクリング装置。
9. 【請求項９】 請求項８で請求する装置に於いて、前記
   追加の部材がこのフレームを通るショックをある程度吸
   収するために屈曲または圧縮運動のできるサイクリング
   装置。