JPH06321166A - 二輪又は三輪車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも一つの車輪をタイヤと該タイヤが
取り付けられたリムとで構成し、該車輪を、フレームの
端部に取り付けた支持部材の外周部に、回動自在に取付
けた二輪又は三輪車であって、壁などへの衝突や走行路
面の凹凸などにより受ける衝撃への対応性能を向上さた
二輪又は三輪車を提供する。 【構成】 タイヤ２５とリム２６とからなる車輪を、フ
レームの端部に取り付けた支持部材２７の外周部に回動
自在に取付けるにあたり、この支持部材２７を、緩衝体
３２を介してフレームに取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自転車や自動二輪車な
どの二輪車、又は三輪車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、二輪車又は三輪車は、フレームに
回動自在に取り付けられたハブと、ハブ周面部に放射状
に取り付けられた多数のスポークと、このスポークによ
ってハブと連結されたリムと、リムに取り付けられたタ
イヤとで構成された車輪を用いるものが一般的でる。こ
のような車輪では、荷台や車体の上パイプに載置した椅
子等に幼児を乗せて走行中、幼児の足がスポークとホー
クの間などに食い込まれ恐れがあることから、前輪リム
及び後輪リムの内周面に内方向へ突出するリブを設ける
と共に、後輪リムにピン車又は内歯歯車からなる従動車
を並設し、車体の前ホーク及び後ホークの下端部に車輪
支持部材の中心部を固定し、前輪リム及び後輪リムのリ
ブに嵌まる複数の溝車を、前記車輪支持部材の周縁部に
回動自在に取付け、ペダルによって駆動する原動歯車を
後輪リムの従動車に噛み合わせてなる自転車も提案され
ている（実開昭５８−６０５９３号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、実開昭５８
−６０５９３号公報に開示の自転車では、従来衝撃吸収
の機能も発揮していたスポークを車輪が有しないので、
例えば壁などに車輪が衝突した場合に、車輪支持部が衝
撃によって損傷を受けやすい恐れがある。また通常走行
時の走行路面の凹凸によるリム振動がスポークを有する
場合に比してあまり緩和されずにフレームに伝えられて
しまい、特にフレームを中空パイプ部材で構成した場合
に、パイプ強度を劣化させやすい恐れがある。

【０００４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、少なくとも一つの車
輪をタイヤと該タイヤが取り付けられたリムとで構成
し、該車輪を、フレームの端部に取り付けた支持部材の
外周部に、回動自在に取付けた二輪又は三輪車であっ
て、壁などへの衝突や走行路面の凹凸などにより受ける
衝撃への対応性能を向上さた二輪又は三輪車を提供する
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、乗車用のサドルを備えたフレ
ームと、二つ又は三つの車輪とを有する二輪又は三輪車
において、少なくとも一つの車輪をタイヤと該タイヤが
取り付けられたリムとで構成し、該車輪を、緩衝体を介
して該フレームの端部に取り付けた支持部材の外周部
に、回動自在に取付けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、上記フレームに上記一つの車
輪の回動面と交差する軸を設け、外軸に上記緩衝体を介
して上記支持部材を外装したことを特徴とするものであ
る。また、請求項３の発明は、上記支持部材の周辺部に
取付けられて上記リムに転接する転接部材、又は、上記
リムに取り付けられて上記支持部材の外周部に転接する
転接部材を用いて、上記車輪を回動自在に取り付けた請
求項１の二輪又は三輪車において、走行路面上で乗り越
えることが期待される障害物と同程度の高さまでは、こ
れよりも上方におけるよりも転接部材を介しての上記支
持部材による上記リムの支持箇所の間隔が狭くなるよう
に、上記支持部材の周面部に転接部材を取り付けるか、
又は、上記支持部材の周面部に上記リムに取り付けられ
た転接部材との転接部を形成したことを特徴とするもの
である。

【０００６】

【作用】請求項１の発明においては、乗車用のサドルを
備えたフレームと、二つ又は三つの車輪とを有する二輪
又は三輪車において、少なくとも一つの車輪をタイヤと
該タイヤが取り付けられたリムとで構成し、該車輪を、
該フレームの端部に取り付けた支持部材の外周部に、回
動自在に取付けるにあたり、この支持部材を、緩衝体を
介してフレームに取り付けたので、車輪が壁に衝突した
り、比較的大きな凹凸がある走行路面を走行したりした
場合にも、車輪への衝撃やフレーム本体への衝撃を、緩
衝体で緩和することが出来る。

【０００７】また、請求項２の発明においては、上記フ
レームに上記一つの車輪の回動面と交差する軸を設け、
外軸に上記緩衝体を介して上記支持部材を外装するの
で、緩衝体を、該軸に外装でき、かつ支持部材を外装で
きる形状にした緩衝材で構成できる。

【０００８】また、請求項３の発明においては、上記支
持部材の周辺部に取付けられて上記リムに転接する転接
部材、又は、上記リムに取り付けられて上記支持部材の
外周部に転接する転接部材を用いて、上記車輪を回動自
在に取り付けた請求項１の二輪又は三輪車において、走
行路面上で乗り越えることが期待される障害物と同程度
の高さまでは、これよりも上方におけるよりも転接部材
を介しての上記支持部材による上記リムの支持箇所の密
度が大きくなるように、上記支持部材の周面部に転接部
材を取り付けるか、又は、上記支持部材の周面部に上記
リムに取り付けられた転接部材との転接部を形成する。
これにより、走行路面上の障害物を乗り越えるときに、
車輪のリムに加わる外力を、比較的多数の支持箇所に分
散させ、あるいは、この外力の作用点と支持箇所との距
離が小さくなるようにして、リムが変形しにくいように
する。また、比較的このような外力が加わることが少な
い、支持部材の上部については、支持部材への転接部材
の取付け個数を少なく、又は、リムに取り付けられた転
接部材との転接部を少なくして、車体重量の軽量化を図
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明をモータ付き自転車に適用した
実施例について説明する。図１は本実施例に係るモータ
付き自転車の概略構成図、図２（ａ）は図１中のＸ−Ｘ
線矢印方向から見た拡大断面図、図２（ｂ）は図１中の
Ｙ−Ｙ線矢印方向から見た拡大断面図、図２（ｃ）は図
１中のハブ３２近傍の拡大図である。

【００１０】この自転車は、一般の自転車とほぼ同様の
フレームを備えている。すなわち、ほぼ水平なトップチ
ューブ１０の前端部とダウンチューブ１１の上端部がヘ
ッドチューブ１２で連結され、トップチューブ１０及び
ダウンチューブ１１の後端部それぞれが、上端にサドル
１３が取り付けられたシートチューブ１４の所定箇所
に、全体でほぼ三角形を構成するように接合されてい
る。また、ダウンチューブ１１とシートチューブ１４と
の接合部から後方に、かつほぼ水平に、後輪の両側に位
置する一対のチェーンステー１５が延びており、この一
対のチェーンステー１５の後端部と、シートチューブ１
４上部の所定箇所とが、後輪の両側に位置する一対のシ
ートステー１６で連結されている。

【００１１】そして、トップチューブ１０内には、ハン
ドル１７の下部が回動自在に挿入され、このハンドル１
７の下端部が、前輪の両側に位置する一対のフロントホ
ークステー１８の上端部を連結するホーククランク１９
に固定されている。また、ダウンチューブ１１の下端部
とシートチューブ１４の下端部との接合部には、ペダル
２０がそれぞれ回動自在に取り付けられたクランク２１
の基部同士を連結するハンガー軸が図示しない軸受を介
して取り付けられ、このハンガー軸２２には後方に延在
するチェーン２３が架けられたペダルスプロケット２４
が図示しないフリーホイルクラッチを介して取り付けら
れている。

【００１２】そして、本実施例では、前後輪の構造及び
これらの取付け機構、並びに、上記ペダルスプロケット
２４から後輪への駆動伝達機構に改良が加えられてい
る。すなわち、回動する前後車輪は、いずれもタイヤ２
５とこれが取り付けられたリム２６とから構成され、従
来の車輪と異なりスポークやハブを備えていない。

【００１３】また、前後輪の取付け機構は、フレームの
端部に取り付けられ、かつ、外周部でリム２６を回動自
在に支持できる固定支持部材で構成されている。例えば
後輪の取付け機構は、チェーンステー１５対及びシート
ステー１６対に取り付けられた一対の円盤状の固定支持
板２７と、この固定支持板２７対の外周部の所定箇所に
固定軸２８及び軸受２９（図２（ａ）参照）を介して回
動自在に取り付けられた複数の支持ローラ３０とで構成
されている。ここで、この後輪用の固定支持板２７対
は、具体的には、チェーンステー１５対の後端部とシー
トステー１６対の下端部との接合部間に取り付けられた
固定軸３１に、該固定軸３１に外装されたリング状の緩
衝体３２を介して取り付けられている。また、前輪は、
図１に示すように、後輪と同様の固定支持部材を介して
フロントホークステー１８対に取り付けられている。な
お、この支持ローラ３０は固定支持板２７の全周にわた
って例えば当間隔で設けても良く、図示の例のように、
走行路面の凹凸などによってリム２６に局部的な変形力
を及ぼしやすい固定支持板２７の直下部に比較的集中さ
せて配設し、他は上部などに適宜配設する程度にしても
良い。

【００１４】また、上記ペダルスプロケット２４から後
輪への駆動伝達機構は、図２（ａ）に示すようにリム２
６内周面に全周にわたって形成されたリム内歯３３と、
図１に示すように上記チェーン２３が後方で架けられる
従動スプロケット３４と、該従動スプロケット３４と一
体になって回動するとともに上記リム内歯３３に噛み合
う、第２駆動伝達部材としての第２駆動歯車３５とで構
成されている。この従動スプロケット３４及び第２駆動
歯車３５は、上記固定支持板２７対又は上記チェーンス
テー１５に回動自在に取り付けられた回動軸３６に共に
固定することで一体になって回動するようにされてい
る。

【００１５】そして、本実施例では、上記固定支持部材
にモータ３７及び図示しないバッテリーが取り付けられ
ている。モータ３７は図２（ａ）に示すように固定支持
板２７間の上部空間に設けられ、減速ギヤー機構３８、
減速ギヤ機構３８のボックスに固定された軸３９に軸受
４０を介して回動自在に取り付けられたアイドルギヤ４
１、及び、このアイドルギヤ４１及びリム内歯３３と噛
み合うように、固定支持板２７対に固定された軸２８に
軸受４２を介して回動自在に取り付けられた第１駆動伝
達部材としての第１駆動歯車４３を介して、リム２６に
動力を伝達するようになっている。なお、図示の例では
上記第１駆動歯車４３の取付け軸２８が、上記支持ロー
ラ３０の取付け軸にもなっている。具体的には、一対の
支持ローラ３０が第１駆動歯車４３の両側に位置するよ
うにそれぞれ軸受２９を介して取付け軸２８に取り付け
られている。なお、前述の第２駆動歯車３５の両側にも
同様にリム２６を回動自在に支持する支持ローラ３０を
取り付けても良い。また、上記緩衝体３２の上記固定軸
３１方向における不均一な変形によって、車輪が傾く恐
れがある場合には、例えば図２（ｂ）及び（ｃ）中に示
すように、基端部が固定軸３１側に固定され、自由端部
が放射状に延びる複数のガイド棒２７ａと、このガイド
棒２７ａが摺動し得る孔を有し、固定支持板２７に固定
されたガイド管２７ａとからなる車輪倒れ防止機構を設
ける。

【００１６】また、上記固定支持板２７間の下部空間に
は、図示しないバッテリーやモータ３７制御のための電
装部が設けられている。

【００１７】以上の構成において、タイヤ２５及びリム
２６からなる前後車輪が、それぞれ支持部材によって回
動自在にフレームに取り付けられ、また、足踏みペダル
２０からの動力がペダルスプロケット２４、チェーン２
３、従動スプロケット３４、第２駆動歯車３５及びリム
内歯３３を介して後輪に伝達され得るので、通常の自転
車と同様にペダル２０走行が可能である。また、後輪に
は、減速ギヤ機構３８、アイドルギヤ４１、第１駆動歯
車４３及びリム内歯３３を介してモータ３７からの動力
が伝達され得るので、モータ３７を動力とした走行も可
能である。

【００１８】そして、本実施例によれば、タイヤ２５と
リム２６とからなる車輪を、フレームの端部に取り付け
た支持部材の外周部に回動自在に取付けるにあたり、こ
の支持部材を、緩衝体３２を介してフレームに取り付け
たので、車輪が壁に衝突したり、比較的大きな凹凸があ
る走行路面を走行したりした場合にも、車輪への衝撃や
フレーム本体への衝撃を、緩衝体で緩和できる。よっ
て、車輪支持部としての支持ローラ３０などやフレーム
の衝撃による損傷や経時での強度劣化を抑えることがで
きる。また、モータ３７をフレームの端部に取り付けた
後輪の支持部材に取付けたので、モータ３７をフレーム
構成部材に直接取り付けた場合に比して、フレーム構成
部材のモータ３７振動による損傷を軽減できる。また、
バッテリーなどの比較的重量が大きい部材を、上記支持
部材の下部に取り付けたので、このような部材をフレー
ムに取り付ける場合に比して低重心設計が容易で、自転
車全体の走行バランスの向上が可能である。更に、ペダ
ル２０からの動力を後輪に伝えるための従動スプロケッ
ト３４及び第２駆動歯車３５を、最もペダル２０よりの
箇所に設けたので、これらを他の箇所に設ける場合に比
してチェーン２３の周長を短くできる。

【００１９】なお、上記実施例においては、固定支持部
材として円盤状の固定支持板２７対を用いたが、固定支
持部材の形状等は任意である。また、前後輪とも、タイ
ヤ２５とリム２６から構成し、固定支持部材によりフレ
ームに取り付けたが、いずれか一方は従来のスポークや
ハブを備えた車輪で構成しても良い。また、支持ローラ
３０を固定支持部材の周面部に回動自在に取り付け、こ
れをリム２６に転接させることにより、リム２６を回動
自在に支持したが、これに代え、リム２６に転接ローラ
を回動自在に多数取付け、これを固定支持部材の周面部
に転接させることにより、リム２６を回動自在に支持し
ても良い。また、固定支持部材を、固定軸３１に外装し
たリング上の緩衝体３２を介して該固定軸３１に取り付
けたが、これに代え、自動二輪車などで公知のショック
アブソーバ機構を介して固定部材を固定軸３１などに取
り付けても良い。

【００２０】なお、このモータ３７を補助動力としても
ちいるためのモータ３７制御は任意の制御を採用でき
る。例えば、特開平２−７４４９１号公報に開示されて
いるような、ペダル２０の踏み込み状態を検出する検出
手段の出力に応じてバッテリーからモータ３７への動力
供給量を制御する制御などを採用できる。無論、モータ
３７を停止させた状態でペダル走行や下り坂などにおけ
る惰性走行中に、リム２６の回転がモータ３７側に伝達
されないように、第１駆動歯車４３などのモータ３７側
の駆動伝達部にフリーホイルクラッチなどを設けても良
い。また、このようなペダル２０走行や惰性走行による
後輪のリム２６回転でモータ３７を回転させて発電を行
い、上記バッテリーを充電するようにしても良い。ま
た、原動機としてモータ３７を用いるのに代え内燃機関
を用いても良い。この場合、内燃機関の燃料を収容した
燃料タンクよりも内燃機関自体の重量の方が大きい場合
には、内燃機関を固定部材の下部に配置することが望ま
しい。

【００２１】また、上記実施例は、本発明を原動機付き
二輪車に適用したものであるが、原動機付きの三輪車に
も適用できる。更に、補助動力として原動機を用いるの
ではなく、主動力として原動機を用いる二輪又は三輪車
にも適用できる。また、原動機を有しない二輪又は三輪
車にも適用できる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、タイヤとリム
とからなる車輪を、フレームの端部に取り付けた支持部
材の外周部に回動自在に取付けるにあたり、この支持部
材を、緩衝体を介してフレームに取り付け、これによ
り、車輪が壁に衝突したり、比較的大きな凹凸がある走
行路面を走行したりした場合にも、車輪への衝撃やフレ
ーム本体への衝撃を、緩衝体で緩和するようにしたの
で、車輪支持部やフレームの衝撃による損傷や経時での
強度劣化を抑えることができる。よって、壁などへの衝
突や走行路面の凹凸などにより受ける衝撃への対応性能
を向上できるという効果がある。

【００２３】また、請求項２の発明は、上記フレームに
上記一つの車輪の回動面と交差する軸を設け、外軸に上
記緩衝体を介して上記支持部材を外装するので、緩衝体
を、該軸に外装でき、かつ支持部材を外装できる形状に
した緩衝材で、簡易に構成できるという効果がある。

【００２４】また、請求項３の発明は、走行路面上の障
害物を乗り越えるときに、車輪のリムに加わる外力を、
比較的多数の支持箇所に分散させ、あるいは、この外力
の作用点と支持箇所との距離が小さくなるようにして、
リムが変形しにくいようにするので、壁などへの衝突や
走行路面の凹凸などにより受ける衝撃への対応性能をよ
り一層向上できるという効果がある。また、リムの必要
強度を比較的小さく設定できるので、車体の軽量化やコ
ストダウンを図ることができるという効果がある。更
に、比較的外力が加わることが少ない、支持部材の上部
については、支持部材への転接部材の取付け個数を少な
く、又は、リムに取り付けられた転接部材との転接部を
少なくして、車体重量の軽量化を図ることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るモータ付き自転車の概略構成図。

【図２】（ａ）は図１中のＸ−Ｘ線矢印方向から見た拡
大断面図。（ｂ）は図１中のＹ−Ｙ線矢印方向から見た
拡大断面図。（ｃ）は図１中のハブ３２近傍の拡大図。

【符号の説明】

１０ トップチューブ １１ ダウンチューブ １２ ヘッドチューブ １４ シートチューブ １５ チェーンステー １６ シートステー １８ フロントホークステー １９ ホーククランク ２０ ペダル ２３ チェーン ２４ ペダルスプロケット ２５ タイヤ ２６ リム ２７ 固定支持板 ２８ 固定軸 ２９ 軸受 ３０ 支持ローラ ３１ 固定軸 ３２ 緩衝体 ３３ リム内歯 ３４ 従動スプロケット ３５ 第２駆動歯車 ３７ モータ ３８ 減速ギヤー機構 ４１ アイドルギヤ ４３ 第１駆動歯車

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 二輪又は三輪車

【手続補正２】

【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】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乗車用のサドルを備えたフレームと、二つ
   又は三つの車輪とを有する二輪又は三輪車において、少
   なくとも一つの車輪をタイヤと該タイヤが取り付けられ
   たリムとで構成し、該車輪を、緩衝体を介して該フレー
   ムの端部に取り付けた支持部材の外周部に、回動自在に
   取付けたことを特徴とする二輪又は三輪車。
2. 【請求項２】上記フレームに上記一つの車輪の回動面と
   交差する軸を設け、外軸に上記緩衝体を介して上記支持
   部材を外装したことを特徴とする請求項１の二輪又は三
   輪車。
3. 【請求項３】上記支持部材の周辺部に取付けられて上記
   リムに転接する転接部材、又は、上記リムに取り付けら
   れて上記支持部材の外周部に転接する転接部材を用い
   て、上記車輪を回動自在に取り付けた請求項１の二輪又
   は三輪車において、走行路面上で乗り越えることが期待
   される障害物と同程度の高さまでは、これよりも上方に
   おけるよりも転接部材を介しての上記支持部材による上
   記リムの支持箇所の間隔が狭くなるように、上記支持部
   材の周面部に転接部材を取り付けるか、又は、上記支持
   部材の周面部に上記リムに取り付けられた転接部材との
   転接部を形成したことを特徴とする請求項１の二輪又は
   三輪車。