JP3785390B2

JP3785390B2 - Bicycle rear wheel drive device and bicycle

Info

Publication number: JP3785390B2
Application number: JP2002276485A
Authority: JP
Inventors: 良一平野
Original assignee: HIRANO SEIKI INDUSTRIES CORPORATION
Current assignee: HIRANO SEIKI INDUSTRIES CORPORATION
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP2004114710A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自転車の後輪駆動装置及び自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自転車の一般的なものは、基本的には、ペダル付きクランクが自転車フレームの定位置に回転可能に支持され、該クランクの回転軸に駆動用の大歯車が設けられる一方、自転車後輪の回転軸に従動小歯車が設けられ、これら駆動用大歯車と従動小歯車に無端チエーンが巻き掛けられている。
【０００３】
自転車に乗った人がペダル付きクランクを回すことで、大歯車から後輪の小歯車に無端チエーンを介して動力が伝達され、後輪が回転して自転車が走行する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる基本構造を有する従来の自転車は、これを後輪側から見ると概ね図６に示す構造となっている。すなわち、ペダル付きクランク９１とともに回される駆動用大歯車９２との間に無端チェーン９４が巻き掛けられる従動用小歯車９３が後輪９５の回転軸９５１に設けられている。従動小歯車９３は、後輪９５に沿ってその外側に配置されて後輪軸９５１に設けられる。そのため、後輪軸９５１とその周囲構造を支持しているフレーム部分内側の左右幅Ｗ’が少なくとも従動小歯車９３を設けた分だけ大きくなる。
【０００５】
また、後輪９５の外側に配置された従動小歯車９３とクランク側の大歯車９２にはチェーン９４が巻き掛けられるので、そのチェーンも横に出っ張り、安全のためにチェーンカバーを設けるときは、それがさらに横に出っ張る。
【０００６】
なお、図６においてＢＫは後輪軸９５１に対し設けられたバンドブレーキ装置の主たる部分であり、９６は後輪９５を取り付ける自転車フレームの一部であり、９７はサドルである。自転車の他の部分は図示を省略している。
【０００７】
このようなチェーン伝動装置は自転車の小型化、コンパクト化の妨げとなっていた。特に、小型化、コンパクト化が求められる折り畳み式自転車においては、このような伝動装置はその妨げとなっていた。さらに、チェーンと歯車の間に他の物が噛み込み易いなど、自転車の取り扱いをそれだけ困難なものにしている。特に折り畳み式自転車の場合、折り畳み収納時等においてチェーンと歯車の間に他の物が噛み込み易いなど、折り畳み式自転車の取り扱いをそれだけ困難なものにしている。
【０００８】
また、チェーン伝動装置は見た目に、いかにも機械的で圧迫感があり、人によっては好ましい外観でない。
【０００９】
そこで本発明は従来の自転車のチェーン伝動装置と比べると自転車の小型化、コンパクト化を可能とし、取り扱い易く、自転車外観の多様性をもたらすことができる自転後輪駆動装置を提供することを課題とする。
【００１０】
また本発明はかかる自転車後輪駆動装置を採用し、それにより小型化、コンパクト化でき、扱い易く、自転車外観の多様性をもたらすことができる自転車、例えば折り畳み式自転車を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明は、
自転車フレームの定位置に回転可能に支持されるクランクと、
前記クランクの回転軸に支持される駆動用太陽輪と、
前記太陽輪に対する従動遊星輪と、
前記遊星輪とともに回転する中間駆動摩擦輪と、
前記クランク回転軸に相対回動可能に支持されるとともに前記遊星輪及び中間駆動摩擦輪を回転可能に支持する支持アームとを備えており、
前記支持アームは、前記遊星輪を前記太陽輪に接触させて従動回転できるとともに該太陽輪の周囲に公転できるように支持し、前記中間駆動摩擦輪を該遊星輪の公転により自転車後輪周面に接触する位置と該位置から離れた下降位置との間を往復動可能に支持しており、
前記クランクを回転させていないときは、前記中間駆動摩擦輪が前記遊星輪及び前記支持アームとともに下降して前記下降位置におかれ、該中間駆動摩擦輪が該下降位置にある状態で前記クランクが自転車を前進走行させる方向に前記自転車後輪を駆動するために回されると、前記遊星輪が前記太陽輪の周囲を自転しつつ公転上昇して該中間駆動摩擦輪が前記自転車後輪周面に接触する位置をとることを特徴とする自転車後輪駆動装置を提供するとともに、かかる後輪駆動装置を備えた自転車、例えば折り畳み式自転車を提供する
前記太陽輪及び従動遊星輪は互いに接触して摩擦回転する摩擦輪でもよいが、動力伝達の確実、円滑化のために太陽輪は太陽歯車とし、従動遊星輪は該太陽歯車に噛み合う遊星歯車とすることが望ましい。
【００１２】
本発明の自転車後輪駆動装置及びそれを備えた自転車では、クランクを回転させていないときは駆動用の太陽輪は回転せず、遊星輪、中間駆動摩擦輪及びこれらを支持する支持フレームはそれらの自重により下降した位置をとる。このとき遊星輪は太陽輪の周囲を公転しつつ下降する。該下降位置では、中間駆動摩擦輪は自転車後輪から離れている。
【００１３】
この状態からクランクを自転車を前進走行させるための方向に回転させると、遊星輪が太陽輪の周囲を自転しつつ公転上昇し、これに伴って中間駆動摩擦輪が自転車後輪に接触する位置をとる。さらにクランクを前記方向に回転させ、太陽輪を回転させると、これに駆動されて遊星輪がさらに回転し、それにより中間駆動摩擦輪も回転し、この中間駆動摩擦輪が接触している自転車後輪が摩擦回転する。かくして自転車を前進走行させることができる。
【００１４】
この状態で、クランクの自転車を前進させる方向への回転を停止したり、若干逆回転させると、後輪に接触している中間駆動摩擦輪が後輪の惰性回転力により下方へ押され、これにより該中間駆動摩擦輪及び前記支持アームが下方へ回動し、遊星輪が太陽輪の周囲を公転しつつ該中間駆動摩擦輪及び遊星輪が下降した位置をとる。
【００１５】
自転車を前進走行させているときに、クランクの前記自転車前進方向への回転を停止したり、若干逆回転させようとするとき、或いは自転車前進走行速度に対応するクランク回転速度よりゆっくりとクランクを回すときに、中間駆動摩擦輪に接触してい自転車後輪が逆に中間駆動摩擦輪を回転駆動し、そのため、クランクが自転車前進方向に自転車走行速度に対応する速度で回転しようとする恐れがあるときは、例えば一方向クラッチを設けるとよい。
【００１６】
すなわち、前記クランクを自転車を走行させる方向に回転させるときには前記クランク回転軸から前記中間駆動摩擦輪への動力伝達を許すが、該中間駆動摩擦輪から該クランク回転軸への動力伝達は許さない一方向クラッチを前記クランク回転軸と前記太陽輪との間又は前記遊星輪と前記中間駆動摩擦輪との間に装着すればよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る折り畳み式自転車の概略構成を示している。
【００１９】
図２は図１の自転車の後輪駆動装置等を自転車ハンドル側から見た図であり、図３は自転車後輪及び後輪駆動装置等を後輪側から見た図である。
【００２０】
図示の自転車Ａは、前輪１、後輪２、後輪駆動装置３及びこれらを支持する自転車フレーム４等を備えている。
【００２１】
自転車フレーム４は前側の部分と後ろ側の部分とからなっている。
【００２２】
フレーム４の前側の部分は、前輪１を回転自在に支持するフォーク型の前輪支持部４１、これから立ち上がるハンドル支持部４２及びこれから後方へ延びる折り畳み部４３からなっている。ハンドル支持部４２にはハンドル５が着脱可能に、また、高さ調節可能に装着されている。
【００２３】
フレーム４の後ろ側の部分は、後輪２を回転可能に支持するとともに後輪駆動装置３を支持する略３角形状の部分４４、該部分４４から上方へ延びるサドル支持部４５及び前方へ延びる折り畳み部４６からなっている。
【００２４】
サドル支持部４５にはサドル６が脱着可能に、また、高さ調節可能に装着されている。
【００２５】
折り畳み部４３、４６はヒンジ４７で二つ折り可能に連結されており、レバー４７１の操作で、自転車使用のためにヒンジ４７を固定し、折り畳み部４３、４６を一直線状に保持したり、自転車を折り畳むために折り畳み部４３、４６を二つ折りできるようになっている。
【００２６】
後輪駆動装置３は、一対のペダル付きクランク３１、駆動用太陽歯車３２、従動遊星歯車３３、中間駆動摩擦輪３４、並びに歯車３３及び摩擦輪３４を支持する支持アーム３５を含んでいる。
【００２７】
ペダル付きクランク３１は自転車フレーム４の後輪及び後輪駆動装置を支持する部分４４の、図１中の下部右の定位置に回転可能に支持されている。太陽歯車３２は該クランクの回転軸３１１にそれとともに回転するように設けられている。支持アーム３５はその一端部がクランク回転軸３１１に、それに対し相対回転可能に支持されており、該支持アームの他端部に遊星歯車３３及び中間駆動摩擦輪３４が該アームに対し相対回転可能に支持されている。遊星歯車３３及び中間駆動摩擦輪３４は同軸上にあり、一緒に回転する。
【００２８】
遊星歯車３３は太陽歯車３２より小径であり、中間駆動摩擦輪３４は遊星歯車３３より大径であり、太陽歯車３２より小径である。本例では、クランク３１及び太陽歯車３２の１回転につき遊星歯車３３及び中間駆動摩擦輪３４が３回転する。なお、太陽歯車３２と遊星歯車３３及び中間駆動摩擦輪３４間の回転比はこれに限定されない。自転車を走行させ得るのであれば、他の値に設定してもよい。
【００２９】
支持アーム３５は、遊星歯車３３をそれが太陽歯車３２に噛み合って回転できるように支持しており、これにより遊星歯車３３は太陽歯車３２の周囲を自転しつつ公転できる。
【００３０】
中間駆動摩擦輪３４は遊星歯車３３の公転により、その周面が自転車後輪２の周面に接触する位置Ｐ１と該位置から離れた下降位置Ｐ２との間を往復動できる。
【００３１】
自転車の他の部分は図示を省略している。
【００３２】
図１に示す自転車Ａは、クランク３１を回転させていないときは駆動用の太陽歯車３２も回転しない。このとき、遊星歯車３３、中間駆動摩擦輪３４及びこれらを支持する支持アーム３５は、図１に破線で示すように、それらの自重により、該遊星歯車が太陽歯車３２の周囲を公転しつつ下降した位置をとり、これに伴って中間駆動摩擦輪３４も自転車後輪２から離れた下降位置Ｐ２をとる。
【００３３】
この状態からクランク３１を自転車Ａを前進走行させるための方向（図１中時計回り方向）に回転させると、遊星歯車３３が太陽歯車３２の周囲を自転しつつ公転上昇し、これに伴って中間駆動摩擦輪３４が自転車後輪２に接触する位置Ｐ１をとる。さらにクランク３１を図中時計方向に回転させ、太陽歯車３２を回転させると、これに駆動されて遊星歯車３３がさらに回転し、それにより中間駆動摩擦輪３４も回転し、この中間駆動摩擦輪３４が接触している自転車後輪２が摩擦回転する。かくして自転車Ａを前進走行させることができる。
【００３４】
この状態で、クランク３１の前記方向への回転を停止したり、若干逆回転させたりすると、後輪２に接触している中間駆動摩擦輪３４が後輪２の惰性回転力により下方へ押され、中間駆動摩擦輪３４及び支持アーム３５が下方へ回動し、遊星歯車３３が太陽歯車３２の周囲を下方へ向け公転する。かくして中間駆動摩擦輪３４及び遊星歯車３３が共に下降した位置Ｐ２をとる。この状態で後輪２は自由に回転できる。
【００３５】
図１に示す自転車Ａは所定の場所に収納するとき等には、ハンドル５及びサドル６を自転車フレーム４から取り外し、自転車フレーム部分４３及び４６をヒンジ４７の部位で二つ折りすることができる。その逆に組み立てもできる。
【００３６】
以上説明した後輪駆動装置３及びこれを採用している自転車Ａにおいては、その自転車フレーム後ろ側の部分４４における後輪２を支持する部分４４１の内幅Ｗ１（図３参照）は、従来のチェーン伝動装置及びそれを採用する自転車の場合の内幅Ｗ’（図６参照）に比べると後輪外側に従動小歯車を設ける必要がない分、小さい幅で足り、それだけ自転車を小型化、コンパクト化できる。
【００３７】
なお、自転車Ａでは、自転車フレームの後輪支持部分４４１の内幅を一層小さく、コンパクト化するために、後輪用ブレーキについてはバンドブレーキではなく、後輪リムを両側から挟むことができるタイプの、それ自体知られているブレーキを採用することにしている。しかし、バンドブレーキを採用したとしても、フレーム部分４４１の内幅Ｗ１はなお従来の内幅Ｗ’より小さくできる。
【００３８】
それには限定されないが、例えば、摩擦輪３４の幅（厚さ）を３０ｍｍ〜４０ｍｍに、太陽歯車３２及び遊星歯車３３の各幅（厚さ）を１５ｍｍ程度に形成することで、これら太陽歯車３２、遊星歯車３３及び摩擦輪３４の組み合わせ幅を、図４に示すように、フォーク形の前輪支持部４１の内幅Ｗ２（一般的には９２ｍｍ程度）の内側に納まる幅にすることが可能であり、それだけ自転車を小型化、コンパクト化できる。
【００３９】
また、従来のチェーン伝動装置を採用する自転車と比べると、横に出っ張るチェーンやチェーンカバーを必要としないので、その点でも自転車を小型化、コンパクト化できる。
【００４０】
さらに、以上説明した後輪駆動装置３やそれを採用している自転車Ａは後輪駆動に中間駆動摩擦輪３４による摩擦伝動を利用しているので、チェーン伝動装置やそれを採用する自転車のようにェーンと歯車の間に他の物が噛み込み易いという問題はなく、取扱いがそれだけ容易である。特に図示のような折り畳み式自転車の場合、折り畳み、収納等における取扱いが容易である。
【００４１】
また、チェーン伝動装置とは異なる伝動装置を採用しているので、自転車外観の多様性をもたらすことができる。
【００４２】
図１に示す自転車Ａにおいて、自転車を前進走行させているときに、クランク３１の自転車前進方向への回転を停止したり、若干逆回転させようとするときに、中間駆動摩擦輪３４に接触している後輪２が逆に中間駆動摩擦輪３４を回転駆動し、そのため、クランク３１が自転車前進方向に回転しようとする恐れがあるときは、安全のため、例えば一方向クラッチを設けることができる。
【００４３】
図５は自転車Ａにおいて一方向クラッチを設けたものの１例を示している。図５の自転車Ｂでは、クランク３１を自転車を走行させる方向に回転させるときにはクランク回転を太陽歯車３２に伝達する一方、クランク３１の太陽歯車３２に対する相対的逆回転を許す一方向クラッチＣＬを介して太陽歯車３２をクランク回転軸３１１に支持している。
【００４４】
かかる一方向クラッチＣＬはそのように機能するものであればよいが、図５の例では、従来から自転車の後輪に対し使用されてきたものと基本構造を同じくするものである。
【００４５】
かかる一方向クラッチＣＬを設けることで、自転車走行中にクランク３１の回転を止めたり、逆回転させたり、後輪２側から太陽歯車３２が回転駆動される状態で太陽歯車３２の回転速度より遅い速度でゆっくりクランク３１を回したりすることができる。
【００４６】
図５の自転車Ｂでは一方向クラッチＣＬをクランク回転軸３１１と太陽歯車３２との間に装着しているが、遊星歯車３３と摩擦輪３４との間、さらに言えば、ここでは支持アーム３５に回転可能に支持された遊星歯車３３の回転軸と摩擦輪３４との間などに設けてもよい。
【００４７】
また、自転車Ｂでは、支持アーム３５の下降位置を適当に制限して自転車走行開始を円滑化するための、また、支持アーム３５等の下降量を安全のため制限するためのアームストッパ７１を設けてある。ストッパ７１は自転車フレーム部分４４から突設したストッパ支持腕７に支持されている。このストッパ７１により支持アーム３５の下降位置は前記の位置Ｐ２より上方の位置Ｐ２’とされる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、従来の自転車のチェーン伝動装置と比べると自転車の小型化、コンパクト化を可能とし、取り扱い易く、自転車外観の多様性をもたらすことができる自転後輪駆動装置を提供することができる。
【００４９】
また本発明はかかる自転車後輪駆動装置を採用し、それにより小型化、コンパクト化を可能とし、扱い易く、自転車外観の多様性をもたらすことができる自転車、例えば折り畳み式自転車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自転車の１例の概略側面図である。
【図２】図１の自転車の後輪駆動装置及び後輪等を自転車ハンドル側から見た図である。
【図３】図１の自転車の自転車後輪及び後輪駆動装置等を後輪側から見た図である。
【図４】図１の自転車の前輪等を自転車前側から見た図である。
【図５】本発明に係る自転車の他の例の後輪駆動装置部分等の側面図である。
【図６】従来の自転車における後輪及びチェーン伝動装置等を自転車背後から見て概略的に示す図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ折り畳み式自転車
１自転車前輪
２自転車後輪
３後輪駆動装置
３１ペダル付きクランク
３１１クランク回転軸
３２駆動用太陽歯車
３３従動遊星歯車
３４中間駆動摩擦輪
３５支持アーム
４自転車フレーム
４１前輪支持部
４２ハンドル支持部
４３折り畳み部
４４後輪及び後輪駆動装置を支持するフレーム部分
４５サドル支持部
４６折り畳み部
４７ヒンジ
４７１ヒンジ操作レバー
５ハンドル
６サドル
ＢＫ後輪バンドブレーキ装置の主要部分
ＣＬクラッチ
７ストッパ支持腕
７１アームストッパ
Ｐ１摩擦輪３４の後輪接触位置
Ｐ２、Ｐ２’摩擦輪３４の下降位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bicycle rear wheel drive device and a bicycle.
[0002]
[Prior art]
A conventional bicycle generally has a pedal-equipped crank that is rotatably supported at a fixed position of the bicycle frame, and a large gear for driving is provided on the rotating shaft of the crank. A driven small gear is provided, and an endless chain is wound around the large driving gear and the driven small gear.
[0003]
When a person on the bicycle turns the crank with the pedal, power is transmitted from the large gear to the small gear on the rear wheel via the endless chain, and the rear wheel rotates to run the bicycle.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional bicycle having such a basic structure has a structure shown in FIG. 6 when viewed from the rear wheel side. That is, a driven small gear 93 around which an endless chain 94 is wound is provided on the rotary shaft 951 of the rear wheel 95 between the driving large gear 92 rotated together with the crank 91 with the pedal. The driven small gear 93 is disposed on the outer side along the rear wheel 95 and is provided on the rear wheel shaft 951. Therefore, the left and right width W ′ inside the frame portion supporting the rear wheel shaft 951 and its surrounding structure is increased by at least the amount of the driven small gear 93 provided.
[0005]
In addition, since the chain 94 is wound around the driven small gear 93 and the large gear 92 on the crank side arranged outside the rear wheel 95, the chain also protrudes sideways, and when providing a chain cover for safety, It protrudes further to the side.
[0006]
In FIG. 6, BK is a main part of a band brake device provided for the rear wheel shaft 951, 96 is a part of a bicycle frame to which the rear wheel 95 is attached, and 97 is a saddle. The other parts of the bicycle are not shown.
[0007]
Such a chain transmission has been an obstacle to downsizing and downsizing of bicycles. In particular, in a foldable bicycle that is required to be small and compact, such a transmission device has been a hindrance. In addition, it is difficult to handle the bicycle because other objects are easily caught between the chain and the gears. In particular, in the case of a foldable bicycle, it is difficult to handle the foldable bicycle because other objects are easily caught between the chain and the gears when folded and stored.
[0008]
Also, the chain transmission is visually mechanical and has a feeling of pressure, which is not preferable for some people.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rotating rear wheel drive device capable of reducing the size and size of a bicycle as compared with a conventional bicycle chain transmission device, being easy to handle, and providing a variety of bicycle appearances. To do.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a bicycle, for example, a foldable bicycle, which employs such a bicycle rear wheel drive device, and thereby can be reduced in size and size, is easy to handle, and can provide a variety of bicycle appearances. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A crank that is rotatably supported at a fixed position of the bicycle frame;
A driving sun wheel supported by the rotating shaft of the crank;
A driven planet wheel for the sun ring;
An intermediate drive friction wheel rotating with the planet wheel,
A support arm that is rotatably supported by the crank rotation shaft and that rotatably supports the planetary wheel and the intermediate drive friction wheel;
The support arm supports the planetary wheel in contact with the sun wheel so that the planetary wheel can be driven to rotate and revolve around the sun wheel, and the intermediate driving friction wheel is rotated around the planet wheel by revolving the planet wheel. Is supported so as to be able to reciprocate between a position in contact with and a lowered position away from the position ,
When the crank is not rotated, the intermediate drive friction wheel is lowered together with the planetary wheel and the support arm to the lowered position, and the crank is in a state where the intermediate drive friction wheel is in the lowered position. When the bicycle rear wheel is rotated to drive the bicycle forward, the planetary wheel rotates and revolves around the sun wheel, and the intermediate drive friction wheel moves to the bicycle rear wheel circumferential surface. A bicycle rear wheel drive device characterized by taking a position in contact with the rear wheel drive device and a bicycle equipped with such a rear wheel drive device, for example, a folding bicycle is provided. The sun wheel and the driven planet wheel are in contact with each other. Although a friction wheel that rotates by friction may be used, it is desirable that the sun wheel be a sun gear and the driven planet wheel be a planet gear that meshes with the sun gear in order to reliably and smoothly transmit power.
[0012]
In the bicycle rear wheel drive device of the present invention and the bicycle equipped therewith, when the crank is not rotated, the driving sun wheel does not rotate, and the planetary wheel, the intermediate drive friction wheel, and the support frame that supports them do not rotate. Takes the position lowered by its own weight. At this time, the planetary wheel descends while revolving around the sun wheel. In the lowered position, the intermediate drive friction wheel is separated from the bicycle rear wheel.
[0013]
When the crank is rotated in this direction to move the bicycle forward from this state, the planetary wheel rotates and revolves around the sun wheel, and accordingly the position where the intermediate drive friction wheel contacts the bicycle rear wheel. Take. When the crank is further rotated in the above-mentioned direction and the sun wheel is rotated, the planetary wheel is further driven by this rotation, whereby the intermediate drive friction wheel is also rotated, and the bicycle is in contact with the intermediate drive friction wheel. The wheel rotates by friction. Thus, the bicycle can be driven forward.
[0014]
In this state, if the rotation of the crank in the direction of moving the bicycle forward is stopped or slightly reversed, the intermediate drive friction wheel in contact with the rear wheel is pushed downward by the inertial rotational force of the rear wheel. As a result, the intermediate drive friction wheel and the support arm rotate downward, and the planetary wheel revolves around the sun wheel and takes the position where the intermediate drive friction wheel and the planetary wheel are lowered.
[0015]
When the bicycle is traveling forward, stop the rotation of the crank in the forward direction of the bicycle, or slightly reverse the rotation, or turn the crank more slowly than the crank rotational speed corresponding to the forward traveling speed of the bicycle When the bicycle rear wheel that is in contact with the intermediate drive friction wheel rotates the intermediate drive friction wheel in reverse, so that the crank may rotate at a speed corresponding to the bicycle traveling speed in the bicycle forward direction. For example, a one-way clutch may be provided.
[0016]
That is, when the crank is rotated in the direction of running the bicycle, power transmission from the crank rotation shaft to the intermediate drive friction wheel is allowed, but power transmission from the intermediate drive friction wheel to the crank rotation shaft is not allowed. A directional clutch may be mounted between the crank rotation shaft and the sun wheel or between the planet wheel and the intermediate drive friction wheel.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a folding bicycle according to the present invention.
[0019]
2 is a view of the rear wheel drive device and the like of the bicycle of FIG. 1 as seen from the bicycle handle side, and FIG. 3 is a view of the rear wheel and the rear wheel drive device and the like of the bicycle as seen from the rear wheel side.
[0020]
The illustrated bicycle A includes a front wheel 1, a rear wheel 2, a rear wheel drive device 3, a bicycle frame 4 that supports these, and the like.
[0021]
The bicycle frame 4 is composed of a front portion and a rear portion.
[0022]
The front portion of the frame 4 includes a fork-type front wheel support portion 41 that rotatably supports the front wheel 1, a handle support portion 42 that rises therefrom, and a folding portion 43 that extends rearward therefrom. A handle 5 is detachably attached to the handle support portion 42 and is adjustable in height.
[0023]
The rear part of the frame 4 supports the rear wheel 2 rotatably and supports the rear wheel drive device 3, a substantially triangular part 44, a saddle support 45 extending upward from the part 44, and a front part. It consists of a folding part 46.
[0024]
The saddle 6 is attached to the saddle support 45 so as to be detachable and height adjustable.
[0025]
The folding parts 43 and 46 are connected to each other by a hinge 47 so that the folding parts 43 and 46 can be folded in two. By operating the lever 471, the hinge 47 is fixed for use by the bicycle, and the folding parts 43 and 46 are held in a straight line. In order to fold, the folding parts 43 and 46 can be folded in two.
[0026]
The rear wheel driving device 3 includes a pair of pedaled cranks 31, a driving sun gear 32, a driven planetary gear 33, an intermediate driving friction wheel 34, and a support arm 35 that supports the gear 33 and the friction wheel 34.
[0027]
The crank 31 with a pedal is rotatably supported at a fixed position on the lower right in FIG. 1 of a portion 44 that supports the rear wheel and the rear wheel drive device of the bicycle frame 4. The sun gear 32 is provided on the rotating shaft 311 of the crank so as to rotate therewith. One end of the support arm 35 is supported on the crank rotation shaft 311 so as to be rotatable relative to the crank rotation shaft 311, and the planetary gear 33 and the intermediate drive friction ring 34 are rotatable relative to the other end of the support arm. It is supported by. The planetary gear 33 and the intermediate drive friction wheel 34 are coaxial and rotate together.
[0028]
The planetary gear 33 is smaller in diameter than the sun gear 32, and the intermediate drive friction ring 34 is larger in diameter than the planetary gear 33 and smaller in diameter than the sun gear 32. In this example, the planetary gear 33 and the intermediate drive friction wheel 34 are rotated three times for each rotation of the crank 31 and the sun gear 32. The rotation ratio between the sun gear 32, the planetary gear 33, and the intermediate drive friction wheel 34 is not limited to this. Other values may be set as long as the bicycle can be run.
[0029]
The support arm 35 supports the planetary gear 33 so that the planetary gear 33 can rotate while meshing with the sun gear 32, whereby the planetary gear 33 can revolve while rotating around the sun gear 32.
[0030]
Due to the revolution of the planetary gear 33, the intermediate drive friction wheel 34 can reciprocate between a position P1 whose peripheral surface contacts the peripheral surface of the bicycle rear wheel 2 and a lowered position P2 away from the position.
[0031]
The other parts of the bicycle are not shown.
[0032]
In the bicycle A shown in FIG. 1, the driving sun gear 32 does not rotate when the crank 31 is not rotated. At this time, the planetary gear 33, the intermediate drive friction ring 34, and the support arm 35 that supports them descend as the planetary gear revolves around the sun gear 32 due to their own weight, as shown by the broken line in FIG. Accordingly, the intermediate drive friction wheel 34 also takes the lowered position P2 away from the bicycle rear wheel 2.
[0033]
When the crank 31 is rotated in the direction (clockwise direction in FIG. 1) for causing the bicycle A to travel forward from this state, the planetary gear 33 rotates and revolves around the sun gear 32, so that the The position P1 at which the drive friction wheel 34 contacts the bicycle rear wheel 2 is taken. When the crank 31 is further rotated in the clockwise direction in the drawing and the sun gear 32 is rotated, the planetary gear 33 is further driven to rotate, whereby the intermediate drive friction wheel 34 is also rotated. The bicycle rear wheel 2 in contact with the wheel rotates by friction. Thus, the bicycle A can be moved forward.
[0034]
In this state, when the rotation of the crank 31 in the direction is stopped or slightly reversed, the intermediate drive friction wheel 34 in contact with the rear wheel 2 is pushed downward by the inertial rotational force of the rear wheel 2. The intermediate drive friction wheel 34 and the support arm 35 rotate downward, and the planetary gear 33 revolves downward around the sun gear 32. Thus, the intermediate drive friction wheel 34 and the planetary gear 33 both take the position P2 that has been lowered. In this state, the rear wheel 2 can freely rotate.
[0035]
When the bicycle A shown in FIG. 1 is stored in a predetermined place, the handle 5 and the saddle 6 can be detached from the bicycle frame 4, and the bicycle frame portions 43 and 46 can be folded in half at the hinge 47. Conversely, it can be assembled.
[0036]
In the rear wheel drive device 3 described above and the bicycle A employing the same, the inner width W1 (see FIG. 3) of the portion 441 that supports the rear wheel 2 in the portion 44 on the rear side of the bicycle frame is the conventional one. Compared to the inner width W ′ (see FIG. 6) of the chain transmission device and the bicycle employing the chain transmission device, it is not necessary to provide a driven small gear outside the rear wheel. Can be
[0037]
In the bicycle A, in order to make the inner width of the rear wheel support portion 441 of the bicycle frame smaller and more compact, the rear wheel brake is not a band brake but a type in which the rear wheel rim can be sandwiched from both sides. We are going to adopt a brake known per se. However, even if a band brake is employed, the inner width W1 of the frame portion 441 can still be smaller than the conventional inner width W ′.
[0038]
For example, the width (thickness) of the friction ring 34 is set to 30 mm to 40 mm, and the width (thickness) of each of the sun gear 32 and the planetary gear 33 is set to about 15 mm. As shown in FIG. 4, the combined width of the planetary gear 33 and the friction ring 34 can be set to a width that fits inside the inner width W2 (generally about 92 mm) of the fork-shaped front wheel support portion 41. Yes, the bike can be made smaller and more compact.
[0039]
In addition, compared with a bicycle that employs a conventional chain transmission device, a side protruding chain and a chain cover are not required, so that the bicycle can be reduced in size and size.
[0040]
Further, since the rear wheel drive device 3 described above and the bicycle A that employs the rear wheel drive use the friction transmission by the intermediate drive friction wheel 34 for the rear wheel drive, the chain transmission device and the bicycle that employs the same There is no problem that other objects are easily caught between the gear and the gear, and handling is easy. In particular, in the case of a foldable bicycle as shown in the figure, handling in folding, storage, etc. is easy.
[0041]
In addition, since a transmission device different from the chain transmission device is employed, a variety of bicycle appearances can be brought about.
[0042]
In the bicycle A shown in FIG. 1, when the bicycle is traveling forward, when the rotation of the crank 31 in the forward direction of the bicycle is stopped or slightly reverse, the intermediate drive friction wheel 34 is contacted. If the rear wheel 2 is driven to rotate the intermediate drive friction wheel 34 and the crank 31 tends to rotate in the forward direction of the bicycle, for example, a one-way clutch can be provided for safety. .
[0043]
FIG. 5 shows an example of a bicycle A provided with a one-way clutch. In the bicycle B of FIG. 5, when the crank 31 is rotated in the traveling direction of the bicycle, the crank rotation is transmitted to the sun gear 32, while the crank 31 is allowed to rotate relative to the sun gear 32 via a one-way clutch CL. The sun gear 32 is supported on the crank rotation shaft 311.
[0044]
Such a one-way clutch CL is not limited as long as it functions as such, but the example of FIG. 5 has the same basic structure as that conventionally used for a bicycle rear wheel.
[0045]
By providing the one-way clutch CL, the rotation speed of the sun gear 32 is slower than the rotation speed of the sun gear 32 in a state in which the rotation of the crank 31 is stopped or reversed while the bicycle is running, The crank 31 can be rotated slowly at a speed.
[0046]
In the bicycle B of FIG. 5, the one-way clutch CL is mounted between the crank rotation shaft 311 and the sun gear 32, but between the planetary gear 33 and the friction wheel 34, more specifically, here the support arm 35 is attached to the support arm 35. You may provide between the rotating shaft of the planetary gear 33 supported so that rotation is possible, and the friction ring 34. FIG.
[0047]
In addition, the bicycle B is provided with an arm stopper 71 for appropriately limiting the lowering position of the support arm 35 to facilitate the start of bicycle travel and for limiting the lowering amount of the support arm 35 and the like for safety. It is. The stopper 71 is supported by a stopper support arm 7 protruding from the bicycle frame portion 44. With this stopper 71, the lowering position of the support arm 35 is set to a position P2 ′ above the position P2.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the bicycle rear wheel drive device that can make the bicycle smaller and more compact than the conventional bicycle chain transmission, is easy to handle, and can provide a variety of bicycle appearance. Can be provided.
[0049]
In addition, the present invention employs such a bicycle rear wheel drive device, thereby making it possible to provide a bicycle, for example, a folding bicycle, which can be reduced in size and size, is easy to handle, and can provide a variety of bicycle appearances. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of an example of a bicycle according to the present invention.
2 is a view of the rear wheel drive device and the rear wheel of the bicycle shown in FIG. 1 as viewed from the bicycle handle side.
3 is a view of the bicycle rear wheel and the rear wheel drive device of the bicycle of FIG. 1 as viewed from the rear wheel side.
4 is a view of the front wheel and the like of the bicycle shown in FIG. 1 as seen from the front side of the bicycle.
FIG. 5 is a side view of a rear wheel driving device portion and the like of another example of the bicycle according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a rear wheel, a chain transmission device, and the like in a conventional bicycle as seen from the back of the bicycle.
[Explanation of symbols]
A, B Folding bicycle 1 Bicycle front wheel 2 Bicycle rear wheel 3 Rear wheel drive device 31 Crank with pedal 311 Crank rotation shaft 32 Driving sun gear 33 Driven planetary gear 34 Intermediate drive friction wheel 35 Support arm 4 Bicycle frame 41 Front wheel support part 42 Handle support portion 43 Folding portion 44 Frame portion 45 for supporting the rear wheel and rear wheel drive device 45 Saddle support portion 46 Folding portion 47 Hinge 471 Hinge operating lever 5 Handle 6 Saddle BK Main portion of rear wheel band brake device CL Clutch 7 Stopper Support arm 71 Arm stopper P1 Friction wheel 34 rear wheel contact position P2, P2 'lowering position of friction wheel 34

Claims

自転車フレームの定位置に回転可能に支持されるクランクと、
前記クランクの回転軸に支持される駆動用太陽輪と、
前記太陽輪に対する従動遊星輪と、
前記遊星輪とともに回転する中間駆動摩擦輪と、
前記クランク回転軸に相対回動可能に支持されるとともに前記遊星輪及び中間駆動摩擦輪を回転可能に支持する支持アームとを備えており、
前記支持アームは、前記遊星輪を前記太陽輪に接触させて従動回転できるとともに該太陽輪の周囲に公転できるように支持し、前記中間駆動摩擦輪を該遊星輪の公転により自転車後輪周面に接触する位置と該位置から離れた下降位置との間を往復動可能に支持しており、
前記クランクを回転させていないときは、前記中間駆動摩擦輪が前記遊星輪及び前記支持アームとともに下降して前記下降位置におかれ、該中間駆動摩擦輪が該下降位置にある状態で前記クランクが自転車を前進走行させる方向に前記自転車後輪を駆動するために回されると、前記遊星輪が前記太陽輪の周囲を自転しつつ公転上昇して該中間駆動摩擦輪が前記自転車後輪周面に接触する位置をとることを特徴とする自転車後輪駆動装置。A crank that is rotatably supported at a fixed position of the bicycle frame;
A driving sun wheel supported by the rotating shaft of the crank;
A driven planet wheel for the sun ring;
An intermediate drive friction wheel rotating with the planet wheel,
A support arm that is rotatably supported by the crank rotation shaft and that rotatably supports the planetary wheel and the intermediate drive friction wheel;
The support arm supports the planetary wheel in contact with the sun wheel so that the planetary wheel can be driven to rotate and revolve around the sun wheel, and the intermediate driving friction wheel is rotated around the planet wheel by revolving the planet wheel. Is supported so as to be able to reciprocate between a position in contact with and a lowered position away from the position ,
When the crank is not rotated, the intermediate drive friction wheel is lowered together with the planetary wheel and the support arm to the lowered position, and the crank is in a state where the intermediate drive friction wheel is in the lowered position. When the bicycle rear wheel is rotated to drive the bicycle forward, the planetary wheel rotates and revolves around the sun wheel, and the intermediate drive friction wheel moves to the bicycle rear wheel circumferential surface. A bicycle rear wheel drive device characterized by taking a position in contact with the bicycle.

前記太陽輪は太陽歯車であり、前記従動遊星輪は該太陽歯車に噛み合う遊星歯車である請求項１記載の自転車後輪駆動装置。 The bicycle rear wheel drive device according to claim 1, wherein the sun wheel is a sun gear, and the driven planet wheel is a planet gear that meshes with the sun gear.

前記クランクを自転車を走行させる方向に回転させるときには前記クランク回転軸から前記中間駆動摩擦輪への動力伝達を許すが、該中間駆動摩擦輪から該クランク回転軸への動力伝達は許さない一方向クラッチが前記クランク回転軸と前記太陽輪との間又は前記遊星輪と前記中間駆動摩擦輪との間に装着されている請求項１又は２記載の自転車後輪駆動装置。 A one-way clutch that allows power transmission from the crank rotation shaft to the intermediate drive friction wheel when rotating the crank in the direction of traveling the bicycle, but does not allow power transmission from the intermediate drive friction wheel to the crank rotation shaft. The bicycle rear wheel drive device according to claim 1 or 2, wherein the rear wheel drive device is mounted between the crank rotation shaft and the sun wheel or between the planetary wheel and the intermediate drive friction wheel.

前記中間駆動摩擦輪の前記下降位置を定めるために前記支持アームの下降位置を定めるアームストッパが設けられている請求項１、２又は３記載の自転車後輪駆動装置。The bicycle rear wheel drive device according to claim 1, 2 or 3, wherein an arm stopper for determining a lowering position of the support arm is provided to determine the lowering position of the intermediate drive friction wheel.

請求項１、２、３又は４記載の自転車後輪駆動装置を備えた自転車。A bicycle comprising the bicycle rear wheel drive device according to claim 1, 2, 3 or 4.

前記自転車は折り畳み式自転車である請求項５記載の自転車。The bicycle according to claim 5, wherein the bicycle is a folding bicycle.