JPH11321768A - 自転車用回転伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転車の回転伝達構造において、小型軽量化
を図りかつ簡素な構成で回転効率を維持できるようにす
る。 【解決手段】 回転伝達機構１４は、自転車のフレーム
１２に装着されクランクアームの回転を後輪１７に伝達
するための機構であって、フレームに装着されるサスペ
ンション組立体２６と、サスペンション組立体に回転自
在に装着された前スプロケット２２と、後スプロケット
２３と、駆動チェーン２５と、後ハブ２４と、収納空間
３５ａを有する第１チェーンスティ２７と、第２チェー
ンスティ２８とを備えている。後ハブ２４は、両端が両
チェーンステイに回転自在に支持されている。収納空間
３５ａには、前後のスプロケット２２，２３及び駆動チ
ェーン２５が収納され、外部に対して密閉されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転伝達機構、特
に自転車の自転車のフレームに装着されクランクの回転
を後輪に伝達するための自転車用回転伝達機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自転車のフレームの後部には、クランク
の回転を後輪に伝達するための回転伝達機構が設けられ
ている。回転伝達機構は、一般に、フレームのハンガー
部に回転自在に装着されクランクと一体で回転する前ス
プロケットと、後ハブと、後ハブに装着された後スプロ
ケットと、両スプロケットに掛け渡されたループ状のチ
ェーンとを備えている。後ハブは、フレームのチェーン
スティに回転不能に固定されたハブ軸と、ハブ軸回りに
回転可能なハブ体とを有している。このハブ体に後スプ
ロケットがワンウェイクラッチを介して連結されてい
る。ハブ軸は、チェーンスティの後端爪部に前後移動可
能に固定されており、ハブ体に連結された後スプロケッ
トは、後端爪部の内側に配置されている。チェーンステ
ィは、ハンガー部から後輪の両側方で後方に末広がりに
延びており、チェーンは、前スプロケットからチェーン
スティを交差して後スプロケットに向かって前後に延び
ている。

【０００３】この種の回転伝達機構では、全体のサイズ
を小型化し軽量化を図るとともに回転伝達効率を維持す
ることが望まれる。回転伝達機構の全体サイズは、後ス
プロケットの大きさ（歯数）で決定される。後スプロケ
ットの大きさが小さくなれば、前スプロケットのサイズ
も小さくなり全体のサイズが小さくなり軽量化を図るこ
とができる。しかし、後スプロケットを小型化すると、
後スプロケットに噛み合うチェーンのリンクが少なくな
り、回転伝達効率が低下する。

【０００４】回転伝達機構の回転伝達効率を維持するた
めには、チェーンやスプロケットを潤滑してチェーンや
スプロケットの摩擦抵抗を低減させたり、スプロケット
やチェーンへの異物の付着を防止すればよい。しかし、
チェーンやスプロケットを潤滑すると、潤滑油が衣服な
どに付着して衣服が汚れることがある。そこで、回転伝
達機構には、チェーンやスプロケットを覆うチェーンケ
ースが設けられている。チェーンケースには、チェーン
やスプロケット全部を覆う全ケースと一部を覆う半ケー
スとがある。半ケースでは、潤滑油の付着は防止できて
も異物の付着は防止しにくい。このため、全ケースを装
着した方が回転伝達効率を維持しやすい。このような全
ケースはチェーンに沿って配置されるので、チェーンス
ティと交差して配置される。このため、全ケースにはチ
ェーンスティが交差する開口が中心部に設けられてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
ハブ体はハブ軸に回転自在に支持されており、ハブ軸と
ハブ体との間には回転支持用の軸受構造が設けられてい
る。このため、ハブ体の径が大きくなり、後スプロケッ
トの小型化が困難であり、最低でも１１枚程度の歯数が
必要である。

【０００６】また、後スプロケットの小型化に対応して
回転効率を維持するために全ケースを装着すると、全ケ
ースは、チェーンスティと交差する構造になるため、開
口等を設ける必要があり構造が複雑である。しかも全ケ
ースをフレームに装着する際には、チェーンスティを全
ケース内に貫通させる必要がありフレームに全ケースを
簡単に装着しにくい。

【０００７】本発明の課題は、自転車の回転伝達構造に
おいて、小型軽量化を図りかつ簡素な構成で回転効率を
維持できるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明１に係る自転車用回
転伝達機構は、自転車のフレームに装着されクランクの
回転を後輪に伝達するための機構であって、フレームに
装着される本体部と、前ギア部と、後ギア部と、動力伝
達部材と、ハブと、第１スティ部材と、第２スティ部材
と、収納部とを備えている。前ギア部は、本体部に回転
自在に装着されクランクに連結されている。後ギア部
は、前ギア部と間隔を隔てて配置されている。動力伝達
部材は、チェーンやベルトなどの両ギア部に掛け渡され
るループ状の部材である。ハブは、一端に後ギア部が装
着されたものである。第１スティ部材は、ハブの一端を
回転自在に支持する第１支持部を有し、本体部に固定さ
れる部材である。収納部は、第１スティ部材に設けら
れ、前ギア部と後ギア部と動力伝達部材とを内部に収納
するものである。第２スティ部材は、ハブの他端を回転
自在に支持する第２支持部を有し、本体部に固定される
部材である。

【０００９】この回転伝達機構では、クランクが回転す
ると、その回転が収納部に収納された前ギア部から動力
伝達部材を介して後ギア部に伝達されハブが回転する。
このハブは、２つのスティ部材に両端で回転自在に支持
されている。このため、ハブの外径を小さくすることが
でき、後ギア部の大きさを小さくすることができる。し
たがって、回転伝達機構の小型軽量化を図ることができ
る。しかも、後ギア部と前ギア部と動力伝達部材が収納
部に収納されているので回転伝達効率を維持するために
潤滑しても、両ギア部や動力伝達部材が衣服等に接触し
にくくなる。この収納部は、第１スティ部材に設けられ
ており、第１スティ部材と交差させる必要がないので、
構造が簡素になり装着も容易である。このため、回転伝
達効率を簡素な構成で維持できる。

【００１０】発明２に係る自転車用回転伝達機構は、発
明１に記載の機構において、第１及び第２スティ部材
は、ハブと実質的に直交する方向に沿って配置されてい
る。この場合には、両スティ部材がハブと直交する方
向、つまり進行方向に沿って配置された動力伝達部材に
沿って配置されるので、動力伝達時に動力伝達部材が緊
張して第１スティ部材に力が作用しても第１スティ部材
が撓みにくくなりフレームに無理な力が作用しにくい。

【００１１】発明３に係る自転車用回転伝達機構は、発
明１又は２に記載の機構において、収納部と第１スティ
部材とは一体的に形成されている。この場合には、収納
部が第１スティ部材の機能を兼用できるので構成がさら
に簡素になる。発明４に係る自転車用回転伝達機構は、
発明１から３のいずれかに記載の機構において、第１支
持部は後ギア部の内側に配置されている。この場合に
は、後ギア部が第１支持部より外側に配置されるので、
動力伝達部材と第１スティ部材とを容易に平行に配置で
きる。

【００１２】発明５に係る自転車用回転伝達機構は、発
明１から４のいずれかに記載の機構において、収納部の
内部は潤滑剤を収納可能に密閉されている。この場合に
は、潤滑剤を収納することで動力伝達部材や両ギア部を
常に潤滑でき、各部の摩擦が小さくなって回転伝達効率
を維持して寿命を延ばすことができる。また、自転車が
倒れても潤滑剤がこぼれにくくなり、折り畳み自転車等
に採用した際に携帯にも便利である。また、収納部が密
閉されているので、前ギア部側をフリーホイール化する
ことができ、後ギア部をフリーホイール化する必要がな
くなり、さらに小さいサイズにすることができる。

【００１３】発明６に係る自転車用回転伝達機構は、発
明１から５のいずれかに記載の機構において、収納部
は、前ギア部との間に動力伝達部材が脱落しないような
隙間を径方向にあけて配置されている。この場合には、
動力伝達部材が前ギア部から脱落しにくくなるので、メ
ンテナンス回数を低減できる。発明７に係る自転車用回
転伝達機構は、発明１から６のいずれかに記載の機構に
おいて、収納部は、動力伝達部材に張力を常時付与して
緊張させる緊張機構を有する。この場合には、動力伝達
部材が常に緊張しているので、動力伝達部材が外れにく
い。

【００１４】発明８に係る自転車用回転伝達機構は、発
明１から７のいずれかに記載の機構において、後ギア部
は、前記ハブに固定されている。この場合には、比較的
空間的に余裕がある前ギア部側をフリーホイール化する
ことで、後ギア部をさらに小さくすることができる。発
明９に係る自転車用回転伝達機構は、発明１から７のい
ずれかに記載の機構において、ハブ軸と後ギア部との間
に前記後ギア部から前記ハブに進行方向の回転のみ伝達
するように配置されたワンウェイクラッチをさらに備え
る。この場合には、後ドア部のサイズがハブ軸に固定す
る場合より大きくなるが、前ギア部側をフリーホイール
化する必要がないので、軽量化を図れかつ構成がより簡
素化する。

【００１５】発明１０に係る自転車用回転伝達機構は、
発明１から８のいずれかに記載の機構において、前ギア
部は、本体部に回転自在に支持されたクランク軸に少な
くとも進行方向の回転がクランク軸から伝達されるよう
に装着されている。この場合には、前ギア部側がフリー
ホイール化されるので、後ギア部をより小さくすること
ができる。

【００１６】発明１１に係る自転車用回転伝達装置は、
発明１から１０のいずれかに記載の機構において、本体
部は、前記フレームに固定される外側部材と、前記外側
部材の内周側に相対回転可能に配置され前記両スティ部
材が両端に固定された内側部材と、前記内側部材と外側
部材との間に装着され両部材の相対回転により伸縮する
弾性部材とを有する。この場合には、本体部にサスペン
ション構造になるので、サスペンション機能と回転伝達
機能とを１つの簡素な機構で実現できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１及び図２において、本発明の
一実施形態を採用した自転車１０は、ＢＭＸ型の自転車
であり、フレーム１２と、フレーム１２に弾性的に装着
されクランクの回転を後輪に伝達する回転伝達機構１４
とを備えている。フレーム１２は、主フレーム部材１６
と、主フレーム部材１６に弾性的に連結された後フレー
ム部材１８とを主に有している。この後フレーム部材１
８は、回転伝達機構１４の一部を構成している。

【００１８】自転車１０は、フレーム１２後部に後ハブ
２４回りに回転自在に装着された後輪１７と、フレーム
１２前部に前ハブ１９回りに回転自在に連結された前輪
２０とをさらに備えている。主フレーム部材１６は、剛
性を有し溶接された複数のチューブ部材で構成されてい
る。すなわち、主フレーム部材１６は、シートチューブ
３０と、ヘッドチューブ３２と、両チューブ３０，３２
を連結するアッパーチューブ３３及びダウンチューブ３
４とを有している。主フレーム部材１６は、高張力鋼や
クロムモリブデン鋼やアルミニウム合金やチタン合金等
の金属素材やカーボンコンポジット等の繊維強化樹脂素
材等の剛性を有する素材を用いて製造するのが好まし
い。

【００１９】シートチューブ３０には先端にサドル３７
が装着されたシードポスト３８が上下位置調節可能に固
定されている。ヘッドチューブ３２には、フロントフォ
ーク４０が回転自在に装着されている。フロントフォー
ク４０の下端に前輪２０が回転自在に装着され、上端に
操舵用のハンドル組立体４２が上下位置を調節可能に装
着されている。

【００２０】ダウンチューブ３４とシートチューブ３０
との連結部分には、後フレーム部材１８を装着するため
の１対のブラケット５０が溶接固定されている。ブラケ
ット５０は、図２及び図３に示すように、ダウンチュー
ブ３４に溶接固定される第１固定部５０ａと、第１固定
部５０ａの斜め下方でシートチューブ３０に溶接固定さ
れる第２固定部５０ｂと、両固定部５０ａ，５０ｂを１
／４円弧状に湾曲して連結する連結部５０ｃとを有して
いる。このようなブラケット５０は、後フレーム部材１
８を装着するとともに、ダウンチューブ３４とシートチ
ューブ３０とを連結することで主フレーム部材１６を補
強することが可能になる。また、連結部５０ｃを設けず
に後フレーム部材１８を個別にチューブ３４，３０に装
着する場合には、後フレーム部材１８で２つのチューブ
３４，３０を連結することにより主フレーム部材１６を
補強することが可能になる。

【００２１】回転伝達機構１４は、図２〜図５に示すよ
うに、主フレーム部材１６のブラケット５０に装着され
る後フレーム部材１８と、前スプロケット２２と、後ス
プロケット２３と、後ハブ２４と、駆動チェーン２５と
を有している。後フレーム部材１８は、ブラケット５０
に装着されるサスペンション組立体（本体部の一例）２
６と、サスペンション組立体２６の両端に固定される第
１及び第２チェーンスティ２７，２８とを有している。

【００２２】サスペンション組立体２６は、１対のブラ
ケット５０の間に装着され、ボルト５６により固定され
る。それぞれのブラケット５０にはボルト５６が貫通す
る２つのボルト孔（図示せず）が形成されている。この
ようにサスペンション組立体２６をボルト５６により主
フレーム部材１６に着脱自在に装着することで、サスペ
ンション組立体２６や第１及び第２チェーンスティ２
７，２８の着脱が容易になる。

【００２３】サスペンション組立体２６は、図６及び図
７に示すように、主フレーム部材１６に固定される外側
部材８０と、外側部材８０の内周側に配置され両端に第
１及び第２チェーンスティ２７，２８が固定された内側
部材８２と、外側部材８０及び内側部材８２の相対回転
により伸縮する第１及び第２弾性部材８３，８４と、外
側部材８０及び内側部材８２を同芯に配置するとともに
両部材８０，８２を相対回転自在かつ軸方向移動不能に
連結するための連結機構８６とを備えている。

【００２４】外側部材８０は、概ね円筒状の金属製の部
材であり、内部に自転車１０の左右に延びる中心軸を中
心とする円形の開口９０を有している。これに用いる金
属としては、アルミニウム合金、チタン合金、クロムモ
リブデン鋼、高張力鋼、ステンレス合金等が好ましい。
開口９０には、内側部材８２がボトムブラケット２９や
２つの弾性部材８３，８４とともに収納可能である。開
口９０は、その中心軸がボトムブラケット２９の中心軸
（クランク軸４４の軸芯）と一致するように形成されて
いる。開口９０には、径方向内方に延びる５つの第１突
出部９２が形成されている。

【００２５】外側部材８０は、外周側に径方向外方に突
出する２つの装着部９４を有している。各装着部９４の
先端には両端から所定深さのネジ孔９６がそれぞれ形成
されている。このネジ孔９６はブラケット５０のボルト
孔に対向した位置に形成されており、ブラケット５０の
ボルト孔を貫通させたボルト５６をこのネジ孔９６に螺
合させることでサスペンション組立体２６が主フレーム
部材１６に装着される。各装着部９４の基端部には両端
から切り欠かれた切欠き部９７が形成されており、外側
部材８０の両端外周面には円周面９８が形成されてい
る。 内側部材８２は、概ね円筒状の金属製の部材であ
り、内部にボトムブラケット２９が公知のネジによる装
着法により装着される貫通孔１０４が形成されている。
これに用いる金属としては、アルミニウム合金、チタン
合金、クロムモリブデン鋼、高張力鋼、ステンレス合金
等が好ましい。内側部材８２の外周部には径方向外方に
突出する５つの第２突出部１０２が形成されている。第
２突出部１０２は、第１突出部９２と交互に配置され
る。この結果、第１突出部９２と第２突出部１０２との
間には、外側部材８０と内側部材８２との相対回転によ
り体積が変化する略矩形の２種の空間を形成することが
できる。このうち、広い方の空間に第１弾性部材８３が
装着され、狭い方の空間に第２弾性部材８４が装着され
る。第２突出部１０２の先端側には、ボルト７４が螺合
するネジ孔１０６が形成されている。このネジ孔１０６
に第１及び第２チェーンスティ２７，２８のボルト孔３
５ｃを貫通してボルト７４を螺合させることで、第１及
び第２チェーンスティ２７，２８がサスペンション組立
体２６に固定され、後フレーム部材１８が主フレーム部
材１６に弾性的に連結される。

【００２６】第１弾性部材８３は、断面が変形矩形状の
棒状弾性体製の部材である。この弾性体としては、ウレ
タンゴム，ニトリルゴム、ポリエチレンエラストマー等
の弾性体が好ましい。第１弾性部材８３は、第１突出部
９２と接触する外周側の角部８３ａと第２突出部１０２
に接触する内周側の角部８３ｂとが鋭角状に丸みをおび
ている。第１弾性部材８３は、第１突出部９２と第２突
出部１０２とで形成される空間の一方に予圧された状態
で装着されており、両端が第２ブッシュ部１１２に接触
している。そして、第１突出部９２との接触部において
外周側の第１保持部９２ａで角部８３ａが保持され、第
２突出部１０２との接触部において、第１保持部９２ａ
と対角に配置される内周側の第２保持部１０２ａで角部
８３ｂが保持されている。このように、第１弾性部材８
３が対角線の方向に配置されたそれぞれの保持部９２
ａ，１０２ａで保持されるので、第１弾性部材８３が圧
縮変形したときに圧縮による厚み方向（圧縮方向と交差
する方向）への膨張以外に第１弾性部材８３がずれにく
くなる。このため、緩衝性能を安定化させることができ
る。

【００２７】第２弾性部材８４は、ほぼ板状の弾性体製
であり、第１弾性部材に予圧を与えるとともに、２つの
突出部９２，１０２の接触による衝突音の発生を抑える
ために装着されている。この弾性体としては、ウレタン
ゴム，ニトリルゴム、ポリエチレンエラストマー等の弾
性体が好ましい。第２弾性部材８４が第１弾性部材８３
に予圧を与えた状態で、第１突出部９２の周方向の他面
９２ｂと第２突出部１０２の周方向の他面１０２ｂとは
略平行に対向している。このため、第２弾性部材８４が
径方向にずれても第１突出部９２の周方向の他面９２ｂ
と第２突出部１０２の周方向の他面１０２ｂとの隙間が
変化せず、第１弾性部材８３への予圧が変動しにくい。
ここでは、第１弾性部材８３に予圧を与えることで、乗
り手が自転車にのったときにサスペンション組立体２６
が乗り手の体重により動くことが抑えられる。

【００２８】連結機構８６は、外側部材８０に固定され
た合成樹脂製の第１ブッシュ部１１０と、第１ブッシュ
部１１０の外周側に配置され内側部材８２に固定された
金属製の第２ブッシュ部１１２とを有している。第１ブ
ッシュ部１１０に使用する合成樹脂としては、ポリアセ
タール樹脂やナイロンやテフロン（商標）等の合成樹脂
が好ましい。第２ブッシュ部１１２に使用する金属とし
ては、鉄系金属や銅及びしんちゅう系合金等の金属が好
ましい。第２ブッシュ部１１２は、ボルト７４により後
フレーム部材１８とともに内側部材８２に固定されてい
る。

【００２９】このようなサスペンション組立体２６を装
着すると、後輪１７に衝撃や荷重が作用したとき、後フ
レーム部材１８が内側部材８２とともにクランク軸４４
の時計回りに回転する。このようにクランク軸４４回り
に回転するので、他の部分で回転させたときに生じるよ
うな駆動チェーン２５の緊張や弛緩等の駆動チェーン２
５に対する悪影響が生じなくなる。このため、ペダリン
グロス等を抑えることができる。自転車に衝撃や荷重が
加わる間、両突出部９２，１０２の間で第１弾性部材８
３が圧縮変形してその衝撃や荷重を吸収する。このと
き、第１弾性部材８３と外側部材８０及び内側部材８２
との隙間が徐々に狭くなり、図８に示すように、隙間が
なくなるまで圧縮すると全ての接触面で第１弾性部材８
３が拘束されるのでストロークエンドになる。

【００３０】図６に示すように、クランク軸４４はボト
ムブラケット２９に回転自在に支持され、その両端に左
右のクランクアーム４５，４６が回転不能に装着されて
いる。クランクアーム４５，４６の先端にはペダル４
７，４８（図１）が回転自在に装着されている。第１チ
ェーンスティ２７は、図３〜図５に示すように、サスペ
ンション組立体２６の内側部材８２にボルト７４により
固定されたスティ部材３５と、スティ部材３５を覆うカ
バー部材３６とを有している。スティ部材３５は、前部
が大円形で後部が小円形で中間部がくびれた長円形の板
材の周囲に等幅の縁部材を設けた形状であり、外側に開
口し内部に収納空間３５ａを有している。この収納空間
３５ａに前スプロケット２２と後スプロケット２３と駆
動チェーン２５とが収納されている。駆動チェーン２５
が前後のスプロケット２２，２３に掛け渡された状態で
各スプロケット２２，２３とスティ部材３５の内周面と
の間の隙間は、図４に示すように、駆動チェーン２５の
高さＨより十分に小さい。このため、スティ部材３５に
収納された状態で駆動チェーン２５が各スプロケット２
２，２３から外れることがない。 スティ部材３５は、
後ハブ２４と直交する方向（前後方向）に延びており、
駆動チェーン２５と平行に配置されている。スティ部材
３５の後部には、玉軸受５１ａが装着されている。ま
た、スティ部材３５の前部には、クランク軸４４が貫通
する貫通孔３５ｂと、貫通孔３５ｂの周囲に円周方向に
間隔を隔ててボルト７４が貫通するたとえば５つのボル
ト孔３５ｃとが形成されている。

【００３１】カバー部材３６は、スティ部材３５と同様
な外形の板材であり、スティ部材３５にネジ止めされて
いる。カバー部材３６の前部の大円形部分には、前スプ
ロケット２２の一部が臨む円形の開口３６ａが形成され
ている。この開口３６ａの外側面には、内周部にオイル
シール４３がはめ込まれたシール部材４１が装着されて
いる。このオイルシール４３によりクランクアーム４５
とカバー部材３６との間がシールされる。このような構
成により、第１チェーンスティ２７の収納空間３５ａを
液密に封止して密閉している。なお、カバー部材３６を
密閉する手段は、ネジ止めに限定されず、かしめ止め等
の他の手段により密閉するようにしてもよい。

【００３２】スティ部材３５の前スプロケット２２収納
部より後方には、駆動チェーン２５を常時緊張させるテ
ンション機構５４が揺動自在に装着されている。テンシ
ョン機構５４は、図示しないばね部材により常に駆動チ
ェーン２５にテンションを付与する。密閉された第１チ
ェーンスティ２７の内部の収納空間３５ａには、潤滑油
がたとえば、図１に点線で示す位置まで充填されてい
る。潤滑油は、第１チェーンスティ２７の前部と後部に
溜まり、前後のスプロケット２２，２３及び駆動チェー
ン２５を潤滑する。なお、潤滑油をさらに多く充填すれ
ば、ボトムブラケット２９内をも潤滑可能である。この
ように収納空間３５ａ内に潤滑油を充填しても外部に漏
れることがない。また、チェーン等の駆動部品が常に潤
滑されるので、回転伝達効率を維持できかつ駆動部品の
寿命が延びてメンテナンスに要する労力が低減する。

【００３３】第２チェーンスティ２８は、図５に示すよ
うに、サスペンション組立体２６の内側部材８２にボル
ト７４により固定されている。第２チェーンスティ２８
は、後ハブ２４と直交する方向（前後方向）に延びてお
り、第２チェーンスティ２７と平行に配置されている。
第２チェーンスティ２８は、前部が大径の長円形の板材
であり、後部に玉軸受５１ｂが装着されている。また、
第２チェーンスティ２８の前部には、クランク軸４４が
貫通する貫通孔２８ｂと、貫通孔２８ｂの周囲に円周方
向に間隔を隔ててボルト７４が貫通するたとえば５つの
ボルト孔２８ｃとが形成されている。

【００３４】前スプロケット２２は、図６に示すよう
に、右側のクランクアーム４５とボトムブラケット２９
との間に配置され、クランク軸４４に回転不能に装着さ
れている。前スプロケット２２は、クランク軸に回転不
能に装着されたスプロケット本体２２ａと、スプロケッ
ト本体２２ａに回転自在に支持された歯部２２ｂと、歯
部２２ｂからスプロケット本体２２ａに対して進行方向
の回転のみ伝達する爪式のワンウェイクラッチ２２ｃと
を有している。歯部２２ｂの歯数はたとえば２５Ｔであ
る。このワンウェイクラッチ２２ｃは、ペダル４７，４
８をこぐのを止めたときに自転車を停止させないために
設けられている。

【００３５】後スプロケット２３は、後ハブ２４の右端
（図３下端）にねじ込み固定されている。この後スプロ
ケット２３の歯数は、たとえば７Ｔであり従来に比べて
かなり少ない歯数である。後スプロケット２３の軸部の
外周部には玉軸受５１ａが配置されている。後ハブ２４
は、右端が後スプロケット２３を介して転がり玉軸受５
１ａにより第１チェーンスティ２７に回転自在に支持さ
れ、左端が転がり玉軸受５１ｂにより第２チェーンステ
ィ２８に回転自在に支持されている。後ハブ２４には、
ブレーキ用のディスク板５２が着脱自在に固定されてい
るとともに、後輪１７用のリム付きのホィールディスク
５３が着脱自在に固定されている。

【００３６】駆動チェーン２５は、前スプロケット２２
と後スプロケット２３とに掛け渡されたループ状の部材
であり、前スプロケット２２の後方に配置されたテンシ
ョン機構５４により常に張力が付与されている。次に回
転伝達機構１４の回転伝達動作について説明する。自転
車の乗り手がペダル４７，４８を踏むと、クランクアー
ム４５，４６が進行方向に回転してクランク軸４４が進
行方向に回転する。クランク軸４４が進行方向に回転す
ると、その回転が前スプロケット２２のワンウェイクラ
ッチ２２ｃを介し歯部２２ｂに伝達され、駆動チェーン
２５が循環移動する。この結果、後後スプロケット２３
が進行方向に回転して後ハブ２４を介して後輪１７が進
行方向に回転する。

【００３７】ペダル４７，４８を踏むのを止めると、ワ
ンウェイクラッチ２２ｃからの回転が歯部２２ｂに伝達
されないが、後輪１７が回転しているので後スプロケッ
ト２３，駆動チェーン２５及び前スプロケット２２の歯
部２２ｂは回転する。しかし、これらの駆動部品は、第
１チェーンスティ２７内の収納空間３５ａに収納されて
いるので、駆動部品が回転しても問題が生じない。ま
た、駆動部品が潤滑油等で汚れていても駆動部品が衣服
に接触せず、衣服が汚れにくい。

【００３８】ここでは、後ハブ２４が２つのチェーンス
ティ２７，２８に回転自在に支持されているので、後ハ
ブ２４の径を小さくすることができ、後スプロケット２
３のサイズを小さくできる。このため、回転伝達機構１
４の小型軽量化を図ることができる。また、チェーンス
ティの機能とチェーンケースの機能とを第１チェーンス
ティ２７が兼用しているので、フレームの構造を簡素に
することもできる。

【００３９】さらに、密閉された収納空間３５ａにチェ
ーン２５やスプロケット２２，２３が収納されているの
で、回転伝達効率を維持するために潤滑しても、両スプ
ロケット２２，２３や駆動チェーン２５が衣服等に接触
しにくくなる。この収納空間３５ａは、第１チェーンス
ティ２７に設けられているので、構造が簡素になり装着
も容易である。このため、回転伝達効率を簡素な構成で
維持できる。

【００４０】〔他の実施形態〕 （ａ） 前記実施形態では、本体部としてサスペンショ
ン組立体２６を設け、サスペンション機能も回転伝達機
構１４に付加したが、サスペンション機能を付加せず
に、第１及び第２チェーンスティ２７，２８を主フレー
ム部材１６に本体部を介して装着するだけでもよい。

【００４１】（ｂ） 前記実施形態では、動力伝達部材
としてチェーンを例示し、ギア部としてスプロケットを
例示したが、チェーンに代えてベルトや歯付きベルト等
の他のループ状の部材でもよく、スプロケットに代えて
プーリや歯付きプーリでもよい。（ｃ） 前記実施形態
では、チェーンスティとチェーンケースとを一体的に形
成したが、それらを別に形成してもよい。この場合でも
チェーンスティとチェーンケースとを交差させる必要が
ないので、構成が簡素化する。

【００４２】（ｄ） 前記実施形態では、サスペンショ
ン組立体をハンガー部分に配置したが、サスペンション
機能を有さない本体部をクランク軸回りに揺動自在に主
フレーム部材１６に装着し、別にサスペンション組立体
を装着してもよい。 （ｅ） 前記実施形態では、前スプロケット２２にワン
ウェイクラッチ２２ｃを設けたが、後スプロケット２３
にワンウェイクラッチを設け、後スプロケットをフリー
ホイール化してもよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、ハブは、２つのスティ
部材に両端で回転自在に支持されている。このため、ハ
ブの外径を小さくすることができ、後ギア部の大きさを
小さくすることができ、回転伝達機構の小型軽量化を図
ることができる。しかも、後ギア部と前ギア部と動力伝
達部材が収納部に収納されているので回転伝達効率を維
持するために潤滑しても、両ギア部や動力伝達部材が衣
服等に接触しにくくなる。この収納部は、第１スティ部
材に設けられており、第１スティ部材と交差させる必要
がないので、構造が簡素になり装着も容易である。この
ため、回転伝達効率を簡素な構成で維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を採用した自転車の側面
図。

【図２】その回転伝達機構の側面拡大図。

【図３】回転伝達機構の横断面図。

【図４】回転伝達機構の側面断面図。

【図５】回転伝達機構の分解斜視図。

【図６】回転伝達機構の前部断面拡大図。

【図７】サスペンション組立体の縦断面図。

【図８】サスペンション組立体がストロークエンド位置
にある時の図７に相当する図。

【符号の説明】

１２ フレーム １４ 回転伝達機構 １６ 主フレーム部材 １８ 後フレーム部材 ２２ 前スプロケット ２２ｃ ワンウェイクラッチ ２３ 後スプロケット ２４ 後ハブ ２５ 駆動チェーン ２６ サスペンション組立体 ２７ 第１チェーンスティ ２８ 第２チェーンスティ ３５ スティ部材 ３５ａ 収納空間 ３６ カバー部材 ５４ テンション機構 ８０ 外側部材 ８２ 内側部材 ８３ 第１弾性部材

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明１に係る自転車用回
転伝達機構は、自転車のフレームに装着されクランクの
回転を後輪に伝達するための機構であって、フレームに
装着される本体部と、前ギア部と、後ギア部と、動力伝
達部材と、ハブと、第１スティ部材と、第２スティ部材
と、収納部とを備えている。前ギア部は、本体部に回転
自在に装着されクランクに連結されている。後ギア部
は、前ギア部と間隔を隔てて配置されている。動力伝達
部材は、チェーンやベルトなどの両ギア部に掛け渡され
るループ状の部材である。ハブは、一端に後ギア部が装
着されたものである。第１スティ部材は、本体部の一側
に固定される第１固定部と、第１固定部の後方に配置さ
れハブの一端を回転自在に支持する第１支持部とを有
し、動力伝達部材と実質的に平行に配置された部材であ
る。収納部は、第１スティ部材に設けられ、前ギア部と
後ギア部と動力伝達部材とを内部に収納するものであ
る。第２スティ部材は、本体部の他側に固定される第２
固定部と、第２固定部の後方に配置されハブの他端を回
転自在に支持する第２支持部とを有し、第１スティ部材
と実質的に平行に配置された部材である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】この回転伝達機構では、クランクが回転す
ると、その回転が収納部に収納された前ギア部から動力
伝達部材を介して後ギア部に伝達されハブが回転する。
このハブは、２つのスティ部材に両端で回転自在に支持
されている。このため、ハブの外径を小さくすることが
でき、後ギア部の大きさを小さくすることができる。し
たがって、回転伝達機構の小型軽量化を図ることができ
る。しかも、後ギア部と前ギア部と動力伝達部材が収納
部に収納されているので回転伝達効率を維持するために
潤滑しても、両ギア部や動力伝達部材が衣服等に接触し
にくくなる。この収納部は、動力伝達部材と実質的に平
行に配置された第１スティ部材に設けられており、第１
スティ部材と交差させる必要がないので、構造が簡素に
なり装着も容易である。このため、回転伝達効率を簡素
な構成で維持できる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】図６に示すように、クランク軸４４はボト
ムブラケット２９に回転自在に支持され、その両端に左
右のクランクアーム４５，４６が回転不能に装着されて
いる。クランクアーム４５，４６の先端にはペダル４
７，４８（図１）が回転自在に装着されている。第１チ
ェーンスティ２７は、図３〜図５に示すように、サスペ
ンション組立体２６の内側部材８２にボルト７４により
固定されたスティ部材３５と、スティ部材３５を覆うカ
バー部材３６とを有している。スティ部材３５は、前部
が大円形で後部が小円形で中間部がくびれた長円形の板
材の周囲に等幅の縁部材を設けた形状であり、外側に開
口し内部に収納空間３５ａを有している。この収納空間
３５ａに前スプロケット２２と後スプロケット２３と駆
動チェーン２５とが収納されている。駆動チェーン２５
が前後のスプロケット２２，２３に掛け渡された状態で
各スプロケット２２，２３とスティ部材３５の内周面と
の間の隙間は、図４に示すように、駆動チェーン２５の
高さＨより十分に小さい。このため、スティ部材３５に
収納された状態で駆動チェーン２５が各スプロケット２
２，２３から外れることがない。 スティ部材３５は、後
ハブ２４と直交する方向（前後方向）に延びており、駆
動チェーン２５と平行に配置されている。スティ部材３
５の後部には、玉軸受５１ａが装着されている。また、
スティ部材３５の前部には、クランク軸４４が貫通する
貫通孔３５ｂと、貫通孔３５ｂの周囲に円周方向に間隔
を隔ててボルト７４が貫通するたとえば５つのボルト孔
３５ｃとが形成されている。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自転車のフレームに装着されクランクの回
   転を後輪に伝達するための自転車用回転伝達機構であっ
   て、 前記フレームに装着される本体部と、 前記本体部に回転自在に装着され前記クランクに連結さ
   れる前ギア部と、 前記前ギア部と間隔を隔てて配置された後ギア部と、 前記両ギア部に掛け渡されるループ状の動力伝達部材
   と、 一端に前記後ギア部が装着されたハブと、 前記ハブの前記一端を回転自在に支持する第１支持部を
   有し、前記本体部に固定される第１スティ部材と、 前記第１スティ部材に設けられ、前記前ギア部と後ギア
   部と動力伝達部材とを内部に収納する収納部と、 前記ハブの他端を回転自在に支持する第２支持部を有
   し、前記本体部に固定される第２スティ部材と、を備え
   た自転車用回転伝達機構。
2. 【請求項２】前記第１及び第２スティ部材は、前記ハブ
   と実質的に直交する方向に沿って配置されている、請求
   項１に記載の自転車用回転伝達機構。
3. 【請求項３】前記収納部と前記第１スティ部材とは一体
   的に形成されている、請求項１又は２に記載の自転車用
   回転伝達機構。
4. 【請求項４】前記第１支持部は前記後ギア部の内側に配
   置されている、請求項１から３のいすれかに記載の自転
   車用回転伝達機構。
5. 【請求項５】前記収納部の内部は、潤滑剤を収納可能に
   密閉されている、請求項１から４のいずれかに記載の自
   転車用回転伝達機構。
6. 【請求項６】前記収納部は、前記前ギア部との間に前記
   動力伝達部材が脱落しないような隙間を径方向にあけて
   配置されている、請求項１から５のいずれかに記載の自
   転車用回転伝達機構。
7. 【請求項７】前記収納部は、前記動力伝達部材に張力を
   常時付与して緊張させる緊張機構を有する、請求項１か
   ら６のいずれかに記載の自転車用回転伝達機構。
8. 【請求項８】前記後ギア部は、前記ハブに固定されてい
   る、請求項１から７のいずれかに記載の自転車用回転伝
   達機構。
9. 【請求項９】前記ハブ軸と前記後ギア部との間に前記後
   ギア部から前記ハブに進行方向の回転のみ伝達するよう
   に配置されたワンウェイクラッチをさらに備える、請求
   項１から７のいずれかに記載の自転車用回転伝達機構。
10. 【請求項１０】前記前ギア部は、前記本体部に回転自在
    に支持されたクランク軸に少なくとも進行方向の回転が
    前記クランク軸から伝達されるように装着されている、
    請求項１から８のいずれかに記載の自転車用回転伝達機
    構。
11. 【請求項１１】前記本体部は、前記フレームに固定され
    る外側部材と、前記外側部材の内周側に相対回転可能に
    配置され前記両スティ部材が両端に固定された内側部材
    と、前記内側部材と外側部材との間に装着され両部材の
    相対回転により伸縮する弾性部材とを有する、請求項１
    から１０のいずれかに記載の自転車用回転伝達機構。