JPH0594089U - 自転車の増力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的勾配が急な坂道を小さい踏力で登坂で
きる自転車の増力装置を提供する。 【構成】 車体フレーム20の側部で主動ギアセット31が
装着された側の後輪車軸25端部に枢接部251 が設けら
れ、枢接部251 には空転可能に遊転ギア板33が遊嵌され
ると共に、主動ギアセット31が軸装されたクランク軸22
1 および従動ギアセット34が軸装された後輪車軸25の他
端にそれぞれラチェット231 、261 を介して、主動ギア
セット31のいずれのギア311 よりも小径な小ギア板41お
よび従動ギアセット34のいずれのギア341 よりも大径な
大ギア板42が軸着されて、増力チェーン43が小ギア板41
および大ギア板42に咬合されてなる急勾配の坂道を登坂
するのに適した自転車の増力装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自転車の増力装置に関する。さらに詳しくは、比較的勾配が急な坂道 を少ない労力で登坂できる自転車の増力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図８に示すように、従来の自転車における変速装置は、主動ギアセット51から なるスプロケットがクランク軸221 に伝動可能に結合されるとともに、従動ギア セット54が後輪車軸25に軸着され、主動ギアセット51と従動ギアセット54とにチ ェーン36が掛け回され、かつ前部および後部の変速機52、55が車体フレーム20の 適当な箇所に取り付けられており、前記変速機52、55により前記チェーン56を左 右にシフトさせて前記主動ギアセット51のうちのいずれかのギア511 および従動 ギアセット54のうちのいずれかのギア541 に咬合させるように構成されている。 前部変速機52は所望の方向に揺動してチェーン36をシフトさせて主動ギアセット 51のいずれかのギアに咬合させるのである。そして、前記主動ギアセット51の最 小径のギアは、あまり小さ過ぎないように形成される。これにより、前部変速機 52がチェーン36をシフトさせて主動ギアセット51の最小径のギアに咬合させたと きに、チェーン36が一時的に過度に緩んで車体フレーム20に接触したりまたは前 記ギアから離脱しないように設定される。また、前記従動ギアセット54の最大径 のギアもあまり大き過ぎないように形成される。これにより、変速時チェーン36 を従動ギアセット54の最小径のギアに咬合させた際に、前記チェーン36が過度に 緩んでリヤディレーラのガイドプーリーによって適正なチェーンテンションを保 たせることができずに前記チェーンが弛んで前記ギアから離脱することのないよ うに設定される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このため、前記チェーンの主動ギアセットと従動ギアセットとの歯数比に限度 があって、登坂する際のペタル踏力をさほど軽減することができず、したがって 、従来の自転車における変速装置だけでは自転車の登坂できる勾配はそれほど大 きくなく、はなはだ不便である。

【０００４】 叙上の問題に鑑み、本考案は大、小ギアを所定の歯数比で、主動および従動ギ アセットが装着された車体フレームの他端に設けて、増力チェーンを咬合して駆 動できるようにし、並びに登坂時には主動および従動ギアセットに咬合するチェ ーンを前記従動ギアセットの近傍に同軸に軸装した遊転ギア板に咬合させて空転 するようにしたことにより、前記大、小ギアを介して後輪車軸に伝動される駆動 力を軽減して、比較的大きい勾配でも登坂できる自転車の増力装置を提供するこ とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案は、車体フレームのハンガラッグに遊貫され たクランク軸に、伝動可能に主動ギアセットが嵌装され、並びに前記主動ギアセ ットと同一側の後輪車軸端部にラチェットを介して従動ギアセットが軸装され、 該主動および従動ギアセットにエンドレス状のチェーンが適当なテンションを保 つように咬合架設されており、該車体フレームの適所に取り付けられた前部およ び後部変速機により、該チェーンをシフトさせて該主および従動ギアセットのそ れぞれいずれかのギアに咬合させて変速を行なうための自転車の増力装置であっ て、 前記後輪車軸に枢接部が設けられ、該枢接部に空転可能に遊転ギア板が遊嵌され 、かつ前記主動および従動ギアセットが軸装されたクランク軸および後輪車軸の 他端にそれぞれラチェットを介して、前記主動ギアセットのいずれのギアよりも 直径が小さい小ギア板および前記従動ギアセットのいずれのギアよりも直径が大 きい大ギア板が軸着されて、さらに増力チェーンが該小ギア板および該大ギア板 に咬合され、該増力チェーンにより該小ギア板を回転させることにより、該増力 チェーンおよび該大ギア板を介して該後輪車軸が駆動回転されるように構成され る。

【０００６】 そして、前記大ギア板が、多数の前記従動ギアセットの最大径のギアよりそれ ぞれ直径が大きく、かつ歯数が多い大ギアの複数枚セットから形成され、さらに 増力変速機が前記車体フレームの適所に取り付けられ、該増力変速機によって前 記増力チェーンがシフトさせられて前記多数の大ギア板のいずれかの大ギアに選 択咬合できるようにすれば一層好ましくなる。

【０００７】

【作用】

前述のごとく構成された本考案の増力装置を取り付けた自転車に乗って、平坦 な道を走行するばあい、両脚でペタルを踏んでクランク軸を回動させ、クランク と係合したラチェットにより主動ギアセットのギアを駆動させる。それとともに チェーンの伝動により、チェーンに咬合した従動ギアセットのギアを回転させ、 さらに従動ギアセットにより後輪車軸を駆動させて自転車を前進させることがで きる。このとき、主動および従動ギアセットが設けられたクランク軸および後輪 車軸のそれぞれ他端に軸着された小ギア板、増力チェーン、および大ギア板も作 動して回転するが、小ギア板と大ギア板との歯数比（すなわち直径比）は主動ギ アセットと従動ギアセットとの歯数比（すなわち直径比）より大きいので、ラチ ェットおよび大ギア板は空転して、後輪車軸を駆動する作用を奏しない。そして 、坂道を走行するばあいは、前部変速機によりチェーンをシフトさせて主動ギア セットの最小歯数のギアに咬合させ、ならびに後部変速機によりチェーンをシフ トさせて従動ギアセットの最多歯数のギアに咬合させると、小さい踏力で自転車 を駆動前進させることができる。さらに坂道の勾配が急なばあい、後部変速機に よりチェーンをシフトさせて遊転ギア板に咬合させると、遊転ギア板の中心部位 の軸スリーブを前記枢接部に枢着させて空転可能にしていることにより、チェー ンの作動は従動ギアセットに対して作用がなくなり、従動ギアセットの回転速度 が、大ギア板の回転速度より小さくなる。このとき、ちょうど小ギア板、増力チ ェーン、および大ギア板の作動で自転車を駆動前進させることになる。小ギア板 と大ギア板の直径比（すなわち、小ギア板と大ギア板との歯数比）はきわめて大 きいので、小ギア板に咬合された増力チェーンにより比較的小さい力で大ギア板 を駆動させて自転車を前進させることができる。

【０００８】 そして、大ギア板は前記従動ギアセットの最大径のギアよりそれぞれ直径が大 きく、かつ歯数が多い大ギアの複数枚セットから形成されているので、増力変速 機を前記車体フレームの適所に取り付けて、前記増力変速機により前記増力チェ ーンをシフトさせて多数の大ギアのうちのいずれかに選択咬合できるようにすれ ば、小ギア板に咬合した増力チェーンを複数の大ギアのうちのいずれかに咬合さ せて、登坂する坂道の勾配に対応して適当な踏力で自転車を前進させることがで きる。

【０００９】

【実施例】

つぎに添付図面を参照しながら本考案の自転車の増力装置を説明する。

【００１０】 図１、２に示すごとく、本考案の増力装置を装着した自転車は、車体フレーム 20、伝動装置30、および増力装置40によって組み立てられる。

【００１１】 車体フレーム20を構成する立ちパイプ21およびチェーンステー211 にそれぞれ 連結されたハンガラッグ212 にはクランク軸221 が軸装されている。また前記ク ランク軸221 の両端をハンガラッグ212 の両側より適当な長さだけ突出させてそ れぞれにラチェット23、231 が装着される。かつチェーンステー211 の端部には 後輪車軸25を枢着させる後爪24が設けられている。また、後輪車軸25の両端を適 当な長さだけ突出させられ、後輪車軸25の一端側に枢接部251 が設けられている 。そして、両ラチェット26、261 がそれぞれ後ろ爪24の外側の側面に配置されて 後輪車軸25に嵌装される。

【００１２】 伝動装置30は、直径の異なる複数のギア311 が多段状に前記ラチェット23に嵌 装されて形成される主動ギアセット31にクランク22が嵌着され、並びに前部変速 機32が前記立ちパイプ21の前記ハンガラッグ212 よりやや上方の適当な位置に取 り付けられている。そして前部変速機32が前記複数のギア311 の外周の上側の適 当な距離まで延設され、かつ後輪車軸25の主動ギアセット31が装着された同じ側 に適当な直径の遊転ギア板33が装着されて、遊転ギア板33の中心部位に軸スリー ブ331 が形成され、前記枢接部251 に枢着される。このため前記遊転ギア板33は 、枢接部251 を回転軸として空転できる。

【００１３】 さらに直径の異なる複数のギア341 が多段状に前記ラチェット26に嵌装されて 形成された従動ギアセット34が前記遊転ギア板33の外側に設けられている。そし て後部変速機35がチェーンステー211 に取り付けられて複数のギア341 の外周の 下側の適当な距離まで延伸されている。それと共に、主動ギアセット31と従動ギ アセット34にチェーン36がエンドレス状に適当なテンションが保たれるように咬 合架設されている。

【００１４】 増力装置40は、図３に示すように、前記主動および従動ギアセット31、34が嵌 着された車体フレーム20の反対側に設けられ、直径が主動ギアセット31の最小径 のギア311 の直径より小さい小ギア板41が前記ラチェット231 に嵌着され、直径 が従動ギアセット34の最大径のギア341 の直径よりも大きい大ギア板42が前記ラ チェット261 に嵌着され、しかるのち、小ギア板41および大ギア板42に増力チェ ーン43が咬合されて小ギア板41から大ギア板42に駆動力が伝動されるように構成 されている。

【００１５】 以上が本考案の自転車の増力装置の装着位置および構造である。そして、本考 案の増力装置が取り付けられた自転車に乗るばあいは、図１および図３〜４に示 すごとく、両脚でペタルを踏み回してクランク22を回動させ、クランク22と係合 したラチェット23により主動ギアセット31のギア311 を駆動させる。そしてチェ ーン36の伝動により、チェーン36に咬合された従動ギアセット34のギア341 を回 転させる。さらに従動ギアセット34により後輪車軸25を駆動させて自転車を前進 させるのである。そして、踏力によりクランク22を回動させて、主動ギアセット 31、チェーン36、および従動ギアセット34を駆動させて自転車を前進させるとき 、前記小ギア板41も同時に回転して増力チェーン43および大ギア板42を駆動させ るが、小ギア板41と大ギア板42との歯数比（すなわち直径比）は主動ギアセット 31と従動ギアセット34との歯数比（すなわち直径比）より大きいので、ラチェッ ト261 および大ギア板42は空転して、後輪車軸を駆動する作用を奏しない。（こ れは熟知の従来技術に属し、ここでは詳細な説明を省く）、このばあい、主動ギ アセット31、チェーン36、および従動ギアセット34の作動により自転車を前進駆 動させ、ならびに前記前部および後部変速機32、35を制御して変速させるのであ る。

【００１６】 そして、登坂する時は、図３〜５に示すごとく、前部変速機32によりチェーン 36をシフトさせて主動ギアセット31の最少歯数のギア311 に咬合させ、ならびに 後部変速機35によりチェーン36をシフトさせて従動ギアセット34の最多歯数のギ ア34に咬合させると、小さい踏力で駆動させることができる。しかし、従来の前 部変速機は下向きに揺動してチェーン36をシフトさせる。その結果、前記チェー ン36をチェーンステー211 に接触させないようにするためには主動ギアセットの 最少歯数のギアを余り小さくすることができない。したがって、従来では勾配が 急な坂道にさしかかると省力の効果が制限される。それに対して、本考案では、 後部変速機35によりチェーン36をシフトさせて前記遊転ギア板33に咬合させると 、遊転ギア板33の中心部位の軸スリーブ331 が前記枢接部251 に回転可能に固着 されているため、遊転ギア板33は空転する。そのため、チェーン36の作動は従動 ギアセット34に対しては作用がなくなり、従動ギアセット34のギア341 は回転さ れない。このため、従動ギアセット34側のラチェット26の回転速度が、大ギア板 42側のラチェット261 の回転速度より小さくなり、ちょうど小ギア板41、増力チ ェーン43、および大ギア板42の作動により自転車を駆動前進させるのである。す なわち、小ギア板41と大ギア板42との直径比（すなわち、小ギア板と大ギア板と の歯数比）は前記のように極めて大きく設定されているので、小ギア板41に咬合 した増力チェーン43は比較的小さい力で大ギア板42を駆動させて自転車を前進さ せることができる。したがって、使用者は従来の自転車より脚力をセーブしてペ タルを踏んでクランク22を回動させても、より勾配が急な坂道を登坂することが できる。

【００１７】 図６に示すのは、本考案における他の実施例であり、その主な構造は前記実施 例とはほぼ同じであるが、両者の異なる点は、以下に示す通りである。すなわち 、本実施例では増力装置40に複数の大ギア44、45、46をセットにしてラチェット 261 に装着している。前記複数の大ギア44、45、46は、それぞれの直径および歯 数が共に従動ギアセット34の最大径のギア341 よりも大きく、かつ歯数も多いギ アによって構成されている。さらに図７に示すように増力変速機47が取り付けら れて、増力チェーン43を弾いて複数の大ギア44、45、46のいずれかに選択咬合さ せるようにしている。小ギア板41と複数の大ギア44、45、46との間の歯数の相違 により、すなわち、増力チェーン43が複数の大ギア44、45、46の歯数が多いもの に咬合すればするほど、より小さな踏力でクランク22を回動させて後方車輪を駆 動させることができる。それゆえ、小ギア板41に咬合した増力チェーン43により 、使用者は、それぞれ異なる脚力で複数の大ギア板44、45、46のいずれかを駆動 させて自転車を前進させることができ、坂道の勾配および距離などに合わせて適 当に増力チェーン43を複数の大ギア44、45、46のいずれかに選択咬合させて使用 することができる。

【００１８】

【考案の効果】

すなわち、本考案を装着した自転車に乗ることにより、使用者はよりセーブさ れた脚力で、従来の自転車では登坂できない坂道はもとより、それより急な勾配 の坂道でも容易に登坂することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の増力装置を装着した自転車の全体説明
図である。

【図２】本考案の増力装置の一実施例を示す組立前斜視
図である。

【図３】図２の増力装置の駆動力の伝動状態を示す部分
断面説明図である。

【図４】図２の増力装置の部分断面説明図である。

【図５】図２の増力装置の作動状態を示す部分断面図で
ある。

【図６】本考案の増力装置の他の実施例を示す部分断面
説明図である。

【図７】図６の増力装置の装着位置を示す説明図であ
る。

【図８】従来の自転車の変速装置の説明図である。

【符号の説明】

20 車体フレーム 212 ハンガラッグ 221 クランク軸 23、231 ラチェット 25 後輪車軸 251 枢接部 26、261 ラチェット 31 主動ギアセット 311 ギア 32 前部変速機 33 遊転ギア板 34 従動ギアセット 341 ギア 35 後部変速機 36 チェーン 41 小ギア板 42 大ギア板 43 増力チェーン 44、45、46 大ギア 47 増力変速機

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレームのハンガラッグに遊貫され
   たクランク軸に、伝動可能に主動ギアセットが嵌装さ
   れ、前記車体フレームの側部で前記主動ギアセットが装
   着された側の後輪車軸端部にラチェットを介して従動ギ
   アセットが軸装され、該主動および従動ギアセットにエ
   ンドレス状のチェーンが適当なテンションを保つように
   咬合架設されており、該車体フレームの適所に取り付け
   られた前部および後部変速機により、該チェーンをシフ
   トさせ、該主動ギアセットのうちのいずれかのギアと従
   動ギアセットのうちのいずれかのギアとに咬合させて変
   速を行なうための自転車の増力装置であって、 前記後輪車軸に設けられた枢接部に空転可能に遊転ギア
   板が遊嵌され、かつ前記主動および従動ギアセットが軸
   装されたクランク軸および後輪車軸の他端にそれぞれラ
   チェットを介して、前記主動ギアセットのいずれのギア
   よりも直径が小さい小ギア板、および前記従動ギアセッ
   トのいずれのギアよりも直径が大きい大ギア板が軸着さ
   れ、さらに増力チェーンが小ギア板および大ギア板に咬
   合され、該増力チェーンにより小ギア板を回転させるこ
   とにより、増力チェーンおよび大ギア板を介して前記後
   輪車軸が駆動回転されるようにしてなる自転車の増力装
   置。
2. 【請求項２】 前記大ギア板が、前記従動ギアセットの
   最大径のギアよりそれぞれ直径が大きくかつ歯数が多い
   大ギアの複数枚セットから形成され、さらに増力変速機
   が前記車体フレームの適所に取り付けられ、該増力変速
   機によって前記増力チェーンがシフトさせられて前記大
   ギア板のいずれかの大ギアに選択咬合できるようにされ
   てなる請求項１記載の自転車の増力装置。