JP2000142539A - 片持ち駆動ユニット - Google Patents

片持ち駆動ユニット

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JP2000142539A
JP2000142539A JP10317131A JP31713198A JP2000142539A JP 2000142539 A JP2000142539 A JP 2000142539A JP 10317131 A JP10317131 A JP 10317131A JP 31713198 A JP31713198 A JP 31713198A JP 2000142539 A JP2000142539 A JP 2000142539A
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JP
Japan
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hub
drive unit
transmission
rear frame
frame
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JP10317131A
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English (en)
Inventor
Akira Doi
明 土肥
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Bridgestone Cycle Co Ltd
Original Assignee
Bridgestone Cycle Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脚に干渉することのない中継タイプの変速装
置を、汎用性の変速ハブを採用して容易に設置すること
を可能にした片持ち駆動ユニットを提供することを目的
とする。 【解決手段】 前フレーム1に対して駆動系を有する後
フレーム2が揺動自在に軸支された自転車の片持ち駆動
ユニットにおいて、クランク軸4(クランクスプロケッ
ト6)と後輪ハブ(フリーホイールスプロケット12に
接続)との間に変速ハブ9を設置し、これらクランク軸
4と変速ハブ9の間および変速ハブ9と後輪ハブ(フリ
ーホイールスプロケット12)との間を動力伝達部材
7、11により連結したことを特徴とするもので、前フ
レーム1に対して組立時等における着脱が容易で、分解
しての保守・点検も容易な駆動系を有する後フレーム2
を備える片持ち駆動ユニットであっても、クランクスプ
ロケット部や後輪ハブ部に何らの変更を加えることな
く、後フレーム2の中間部に市販の汎用性のある変速ハ
ブ9を単に取り付けるだけで、変速装置を内蔵した自転
車を低コストにて提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、前フレームに対し
て駆動系を有する後フレームが揺動自在に軸支された自
転車の片持ち駆動ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】自転車において、走行速度に応じて軽快
にペダル駆動ができるように種々の変速装置が数多く提
案されている。一方、駆動系の構成を簡素化するため
に、図9に示したような、前フレームに対して駆動系を
有する後フレームを揺動自在に軸支した片持ち駆動ユニ
ットも提案されている。このものは、前フレーム31に
対して駆動系を有する後フレーム32をピボット軸33
により揺動自在に軸支した片持ち駆動ユニットを有する
もので、後フレーム32の内部には駆動軸が配設されて
おり、ペダル35の踏動により回転駆動されるクランク
軸34の駆動力を後輪ハブ36に伝達する。符号37は
前フレーム31と後フレーム32との間に介設される緩
衝器である。自転車の変速装置としては、クランク軸や
後輪ハブに多段スプロケットや内装式変速装置を配設し
たものが広く採用されている。しかしながら、これらの
変速装置ではクランク軸や後輪ハブが変速装置としての
特有の構造とされるため、専用の設計形状に構成する必
要がある。そこで、クランク軸や後輪ハブを汎用性のあ
る通常の形状、形式のままで変速装置を設置するものが
提案された。
【0003】そのようなものの例として、図7に示した
特開平8−332989号公報や図8に示した特開平5
−278668号公報に開示されたものがある。前者の
第1従来例のものは、ペダル45の回転駆動力をチェー
ンホイール46からフレームの適宜箇所に支承された、
小径中継歯車48と、この小径中継歯車48と同軸上で
固着された大径中継歯車49とからなる中継部に伝達さ
れる。また、小径中継歯車48、チェーンホイール46
相互間に掛巡された駆動中継チェーン47と、大径中継
歯車49、後部チェーンギヤ43相互間に掛巡された伝
動中継チェーン44とを備え、前記中継部分を直径が異
なる多数の歯車群からなる増減速の設定が自在な変速手
段構成としたものである。
【0004】また後者の第2従来例のものは、ペダル5
5の踏動によって回転駆動されるクランク軸から、駆動
輪が装着された出力軸53までの伝動系に、軸に固定し
た固定プーリ片と軸に対して少なくとも軸方向に可動な
可動プーリ片および可動プーリ片を動かす手段からなる
変速プーリ56、58を少なくとも1つ有する1組のプ
ーリと、それに巻きかけられるベルト57からなる無段
変速機構59を有するものである。符号60は無段変速
機構59の出力スプロケット、54は出力スプロケット
54と出力軸53との間に巻き付けられた駆動チェーン
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の中継タイプの変速装置では、変速
装置を構成する中継部は縦パイプの略中央部に設置され
ることになるため、走行中にペダルを踏動する際、チェ
ーンやベルトおよび変速装置が脚に接触する虞れがあっ
た。そして、一方、前フレームに対して駆動系を有する
後フレームを揺動自在に軸支した片持ち駆動ユニットに
関しては、通常、ほぼ直線状の後フレームを構成してい
るため、前述のような中継タイプの変速装置を適用する
ことは困難であり、したがって、このような片持ち駆動
ユニットでは変速装置を設置しないか、格別な専用の変
速装置を設計する必要があった。
【0006】そこで本発明は、前記従来の片持ち駆動ユ
ニットや中継タイプの変速装置における課題を解決し、
脚に干渉することのない中継タイプの変速装置を、汎用
性の変速ハブを採用して容易に設置することを可能にし
た片持ち駆動ユニットを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、前フ
レームに対して駆動系を有する後フレームが揺動自在に
軸支された自転車の片持ち駆動ユニットにおいて、クラ
ンク軸と後輪ハブとの間に変速ハブを設置し、これらク
ランク軸と変速ハブの間および変速ハブと後輪ハブとの
間を動力伝達部材により連結したことを特徴とするもの
である。また本発明は、前記前フレームと後フレームと
の間に緩衝器を介設したことを特徴とするものである。
また本発明は、前記動力伝達部材のたるみを吸収するテ
ンショナーを設置したことを特徴とするものである。ま
た本発明は、前記後フレームの周囲をカバー体にて被覆
したことを特徴とするもので、これらを課題解決のため
の手段とするものである。
【0008】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1〜図4は本発明の片持ち駆動ユニッ
トの第1実施の形態を示すもので、図1(A)は自転車
の全体側面図、図1(B)は片持ち駆動ユニットの拡大
側面図、図2は駆動ユニットの平面、側面および底面
図、図3は変速ハブ部の一部断面図、図4は後輪ハブ部
の一部断面図である。図1(A)に示すように、本発明
の片持ち駆動ユニットは、例えばステアリング機構が前
端部に軸支され、後上端部にサドルが装着されて一体パ
ネル状に形成された前フレーム1に対して、その下端部
にピボット軸3によって揺動自在に軸支される。片持ち
駆動ユニットを構成する後フレーム2はほぼ直線状に形
成され、その前端部が前記ピボット軸3に軸支され、前
記前フレーム1の下部との間に適宜形式の緩衝器13が
介設される。
【0009】本発明の片持ち駆動ユニットは、後フレー
ム2の前端部近傍に位置してペダル5の踏動により回転
駆動されるクランク軸4と後フレーム2の後端部に位置
する後輪ハブ19(図4)に接続されたフリーホイール
スプロケット12との間に変速ハブ9を設置し、これら
クランク軸4と変速ハブ9の間(クランクスプロケット
6と変速入力スプロケット8との間)および変速ハブ9
と後輪ハブ19との間(変速出力スプロケット10とフ
リーホイールスプロケット12との間)を、第1チェー
ン7および第2チェーン11等の動力伝達部材により連
結したものである。なお、構造上の制約が許容されるな
ら動力伝達部材としてチェーンに代えた他の適宜のもの
が採用され得る。本実施の形態では、図2に示すよう
に、後フレーム2は、車体の中心線上に配置されて変速
ハブ9を取り囲む形態(図2(B))にて設置される後
フレーム前部2Aと、該前部2Aの後端部側方から車体
中心線から偏移して後方に延設(図2(A))された後
フレーム後部2Bとから構成される。これらの後フレー
ム2は中空鋼鉄等により断面方形に形成されている。
【0010】図2(B)に示すように、後フレーム前部
2Aに対する変速ハブ9の取付けは、門形状の変速ハブ
取付ブラケット16等により取り付けられる。図3に示
すように、市販の汎用性のある例えば内装式4段変速形
式の変速ハブ9が軸支された変速ハブ取付ブラケット1
6を、後フレーム前部2Aに取付ボルト17等の適宜の
取付具によって固定するものである。変速ハブ取付ブラ
ケット16は後フレーム前部2Aに対する位置を調整自
在に取り付けられ、クランクスプロケット6と変速入力
スプロケット8との間の第1チェーン7の張力を第1チ
ェーン緊張具14(図1(B))にて調整し、変速出力
スプロケット10とフリーホイールスプロケット12と
の間の第2チェーン11の張力を第2チェーン緊張具1
5(図2(B))にて個別に調整できる。
【0011】図4に示すように、後フレーム2の後端部
に配置されるフリーホイールスプロケット12は、後フ
レーム2の側方に取り付けられた軸受ブラケット18と
の間に挟持されて軸支される。その後フレーム2への軸
支はフリーホイールスプロケット12から駆動方向にの
み回転駆動力が伝達されるところの後輪軸22の後フレ
ーム2の後端部への貫通による。後輪軸22は、前記フ
リーホイールスプロケット12の反対側の車体中心線上
に振り分けて配置された後輪ハブ19に接続され、後輪
が後フレーム2に片持ち状に軸支されることになる。し
たがって、後フレーム2からの後輪の脱着が容易であ
る。後輪ハブ19の側面にはブレーキドラム20が固定
され、後フレーム2の側方にはブレーキシュー21が固
定される。該ブレーキシュー21は円周方向にて分割構
成されており、半径方向に拡大した場合、前記ブレーキ
ドラム20の内周面に摺接して後輪を制動する。
【0012】このような構成によって、前フレーム1に
対して組立時等における着脱が容易な駆動系を有する後
フレームを備える片持ち駆動ユニットであっても、クラ
ンクスプロケット部や後輪ハブ部に何らの変更を加える
ことなく、後フレームの中間部に市販の汎用性のある変
速ハブを単に取り付けるだけで、変速装置を内蔵した自
転車を構成することができ、低コストである。そして、
クランクスプロケット、変速ハブおよび後輪ハブがほぼ
直線状の後フレーム上に配置することができるので、こ
れらの間に張設されるチェーン等の動力伝達部材を最短
の長さにて収めることができる。しかも、変速ハブをほ
ぼ後フレームの幅内に収納できるので、ペダルを踏動す
る脚に干渉することはない。
【0013】図5および図6は、本発明の片持ち駆動ユ
ニットの第2実施の形態を示すもので、図5(A)に示
すように、基本的な構造はほぼ前記第1実施の形態のも
のと同様であるが、本実施の形態のものは、前フレーム
1の下端部に軸支される後フレーム2として、アルミダ
イキャスト等により一体成形された後フレーム前部2A
と後フレーム後部2Bとを採用している。図6に示すよ
うに、後フレーム前部2Aの後部の略円筒状にくり抜か
れた部分に、市販の汎用性のある変速ハブ9が挿入さ
れ、該変速ハブ9の両側にて後フレーム2の側面に固定
される一対の変速ハブ取付ブラケット16A、16Bに
よって後フレーム2に取り付けられる。
【0014】本実施の形態の他の特徴点は、図示省略の
カバー体によって後フレームの周囲を被覆した場合に、
メンテナンスフリーとして保守・点検の必要のないよう
に、前述した第1実施の形態のものと同様に構成した図
5(B)に示したような、クランクスプロケット6と変
速入力スプロケット8との間の第1チェーン7および変
速出力スプロケット10とフリーホイールスプロケット
12との間の第2チェーン11の張力のたるみ常時吸収
すべく、それぞれ第1テンショナーおよび第2テンショ
ナー23、24を後フレーム2の適宜位置に軸支して、
第1チェーン7および第2チェーン11の外周に弾接し
たものである。なお、図5(B)における符号25は、
ハンドルバー等に設置された操作具によって変速ハブ9
の変速を制御するための変速ワイヤを示す。
【0015】このように構成したので、本実施の形態で
は、前記第1実施の形態のものと同様の効果を有する
他、変速ハブをアルミ等の軽金属合金で構成された殻状
のケーシングの中に収納することで、外観上も簡潔であ
り、機械部品を意識させることがなく、剛性も高く軽量
である。さらに、動力伝達部材であるチェーン等の外周
に、チェーンのタルミを常時吸収するテンショナーを設
置したので、メンテナンスフリーとして保守・点検の必
要がなく、後フレームに設置された駆動系の周囲をカバ
ー体にて被覆して、外観をより向上させることも可能と
なる。
【0016】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明の趣旨の範囲内で前後フレームの形状
および材質、前フレームへの後フレームの軸支形態、緩
衝器の形式および介設形態、クランクスプロケット部の
形式およびその後フレームへの設置形態、変速ハブの形
式およびその後フレームへの取付形態、フリーホイール
スプロケットおよび後輪ハブの形式およびそれらの後フ
レームへの設置形態、チェーン等の動力伝達部材の形
式、その緊締具の形式および取付形態、テンショナーの
形式およびその設置形態等については適宜選定すること
ができる。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、前
フレームに対して駆動系を有する後フレームが揺動自在
に軸支された自転車の片持ち駆動ユニットにおいて、ク
ランク軸と後輪ハブとの間に変速ハブを設置し、これら
クランク軸と変速ハブの間および変速ハブと後輪ハブと
の間を動力伝達部材により連結したことにより、前フレ
ームに対して組立時等における着脱が容易で、分解して
の保守・点検も容易な駆動系を有する後フレームを備え
る片持ち駆動ユニットであっても、クランクスプロケッ
ト部や後輪ハブ部に何らの変更を加えることなく、後フ
レームの中間部に市販の汎用性のある変速ハブを単に取
り付けるだけで、変速装置を内蔵した自転車を低コスト
にて構成することができる。そして、クランクスプロケ
ット、変速ハブおよび後輪ハブがほぼ直線状の後フレー
ム上に配置することができるので、これらの間に張設さ
れるチェーン等の動力伝達部材を最短の長さにて収める
ことができる他、クランクスプロケット〜変速ハブおよ
び変速ハブ〜後輪ハブへと2段構えにて増変速できるこ
とで、変速のためのギヤ板も小さなもので済むことにな
る。しかも、変速ハブをほぼ後フレームの幅内に収納で
きるので、ペダルを踏動する脚と干渉することはない。
【0018】また、前記動力伝達部材のたるみを吸収す
るテンショナーを設置した場合は、動力伝達部材である
チェーン等のたるみは常時吸収され、メンテナンスフリ
ーとして保守・点検の必要がないので、後フレームに設
置された駆動系の周囲をカバー体にて被覆して、外観を
より向上させることが可能となる。このように本発明に
よれば、脚に干渉することのない中継タイプの変速装置
を、汎用性の変速ハブを採用して容易に設置することを
可能にした片持ち駆動ユニットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の片持ち駆動ユニットの第1実施の形態
を示すもので、図1(A)は自転車の全体側面図、図1
(B)は片持ち駆動ユニットの拡大側面図である。
【図2】本発明の片持ち駆動ユニットの第1実施の形態
を示すもので、駆動ユニットの平面、側面および底面図
である。
【図3】本発明の片持ち駆動ユニットの第1実施の形態
を示すもので、変速ハブ部の一部断面図である。
【図4】本発明の片持ち駆動ユニットの第1実施の形態
を示すもので、後輪ハブ部の一部断面図である。
【図5】本発明の片持ち駆動ユニットの第2実施の形態
を示すもので、図5(A)は自転車の全体側面図、図5
(B)は片持ち駆動ユニットの拡大側面図である。
【図6】本発明の片持ち駆動ユニットの第2実施の形態
を示すもので、駆動ユニットの側面および一部断面底面
図である。
【図7】中継タイプの変速装置の第1従来例を示す自転
車の全体側面図である。
【図8】中継タイプの変速装置の第2従来例を示す自転
車の要部側面図である。
【図9】片持ち駆動ユニットの全体側面説明図である。
【符号の説明】
1 前フレーム 2 後フレーム 3 ピボット軸 4 クランク軸 5 ペダル 6 クランクスプロケット 7 第1チェーン(動力伝達部材) 8 変速入力スプロケット 9 変速ハブ 10 変速出力スプロケット 11 第2チェーン(動力伝達部材) 12 フリーホイールスプロケット 13 緩衝器 14 第1チェーン緊張具 15 第2チェーン緊張具 16 変速ハブ取付ブラケット 17 取付ボルト 18 軸受ブラケット 19 後輪ハブ 20 ブレーキドラム 21 ブレーキシュー 22 後輪軸 23 第1テンショナー 24 第2テンショナー 25 変速ワイヤ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前フレームに対して駆動系を有する後フ
    レームが揺動自在に軸支された自転車の片持ち駆動ユニ
    ットにおいて、クランク軸と後輪ハブとの間に変速ハブ
    を設置し、これらクランク軸と変速ハブの間および変速
    ハブと後輪ハブとの間を動力伝達部材により連結したこ
    とを特徴とする片持ち駆動ユニット。
  2. 【請求項2】 前記前フレームと後フレームとの間に緩
    衝器を介設したことを特徴とする請求項1に記載の片持
    ち駆動ユニット。
  3. 【請求項3】 前記動力伝達部材のたるみを吸収するテ
    ンショナーを設置したことを特徴とする請求項1または
    2に記載の片持ち駆動ユニット。
  4. 【請求項4】 前記後フレームの周囲をカバー体にて被
    覆したことを特徴とする請求項3に記載の片持ち駆動ユ
    ニット。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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