JPH07137680A - シャフトドライブ式自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で乗り心地を向上させるシャフト
ドライブ式自転車を提供する。 【構成】 クランク軸３６の回転力を後輪５８まで伝達
するための駆動歯車装置５１、伝動軸５０、従動歯車装
置６２を内蔵してなるパワーユニット１００を備えるシ
ャフトドライブ式自転車において、パワーユニット１０
０の前部を、車体フレーム１にクランク軸３６を中心に
回動可能に設けると共に、パワーユニット１００をリヤ
サスペンション２２を介して車体フレーム１に支持して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クランク軸の回転力
を伝動軸を介して後輪に伝達するようにしたシャフトド
ライブ式自転車に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からシャフトドライブ式自転車が知
られており、このシャフトドライブ式自転車は、例え
ば、車体フレームに、クランク軸の回転力を後輪まで伝
達するための駆動歯車装置、伝動軸、従動歯車装置を内
蔵してなるパワーユニットを備えるものがある。このよ
うなシャフトドライブ式自転車として、例えば、特開平
１−４４３８５号及び特開平１−７０２９１号が知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなシャフトド
ライブ式自転車では、パワーユニットの前部が車体フレ
ームに固定され、パワーユニットの後部はバックステー
を介して車体フレームに支持されているために、走行時
の振動が後輪からパワーユニット、バックステーを介し
て直接搭乗者に伝達され、乗り心地が悪い。

【０００４】このため、クランク軸の回転力を伝動軸を
介して後輪に伝達する動力伝達系に、例えばユニバーサ
ルジョイントを用いて後輪をスイングさせることが考え
られるが、ユニバーサルジョイントを用いると構造が複
雑で、しかもその分ホイール長が長くなる等の問題があ
る。

【０００５】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、簡単な構造で、乗り心地を向上させるシャフトド
ライブ式自転車を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、クランク軸の回転力を後輪
まで伝達するための駆動歯車装置、伝動軸、従動歯車装
置を内蔵してなるパワーユニットを備えるシャフトドラ
イブ式自転車において、前記後輪を前記パワーユニット
の後部に支持し、このパワーユニットの前部を、車体フ
レームにクランク軸を中心に回動可能に設けると共に、
前記パワーユニットをリヤサスペンションを介して前記
車体フレームに支持したことを特徴としている。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、クランク軸
の回転力を後輪まで伝達するための駆動歯車装置、伝動
軸、従動歯車装置を内蔵してなるパワーユニットを備え
るシャフトドライブ式自転車において、前記後輪を前記
パワーユニットの後部とリヤアームの後部との間に支持
し、このパワーユニット及びリヤアームの前部を、車体
フレームにクランク軸を中心に回動可能に設けると共
に、前記パワーユニット及びリヤアームの少なくとも一
方をリヤサスペンションを介して前記車体フレームに支
持したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】この請求項１及び請求項２記載の発明では、走
行時に路面からの振動が後輪からリヤサスペンションを
介して車体フレームに伝達され、このときリヤサスペン
ションで振動が吸収され、乗り心地が良くなる。

【０００９】また、請求項１記載の発明では、リヤサス
ペンションで振動を吸収するとき、パワーユニットの前
部がクランク軸を中心に回動し、また請求項２記載の発
明では、パワーユニット及びリヤアームの前部がクラン
ク軸を中心に回動するため、例えば動力伝達系にユニバ
ーサルジョイント等を用いないで後輪をスイングさせる
ことができ、簡単な構造で、しかもホイール長を長くす
ることなく、コンパクトな機構である。

【００１０】

【実施例】以下、この発明のシャフトドライブ式自転車
の実施例を図面に基づいて説明する。図１はシャフトド
ライブ式自転車の側面図、図２は図１のII−II線に沿う
断面図、図３は駆動歯車装置部分の側面図、図４は図３
のIV−IV線に沿う断面図、図５は図４のＡ矢視図、図６
は従動歯車装置部分の側面図、図７は図６のVII−VII線
に沿う断面図、図８は図１のVIII−VIII線に沿う断面
図、図９は図３のIX−IX線に沿う断面図、図１０はリヤ
サスペンション取付の他の実施例を示す側面図である。

【００１１】図において、１は鋼管を組み合わせてなる
車体フレームであり、この車体フレーム１は、シートチ
ューブ２、ダウンチューブ３、ヘッドパイプ４から構成
されている。この車体フレーム１には、パワーユニット
１００の前部が、クランク軸３６を中心に回動可能に設
けられると共に、パワーユニット１００の後部がリヤサ
スペンション２２を介して支持されている。

【００１２】このパワーユニット１００は、シャフトハ
ウジング５、クランクハウジング６、リヤハウジング２
１及びこれらに内蔵されたクランク軸３６の回転力を後
輪５８に伝達する駆動歯車装置５１、伝動軸５０、従動
歯車装置６２等から構成されている。

【００１３】次に、この車体フレーム１、パワーユニッ
ト１００及びリヤサスペンション２２の構造を詳細に説
明する。

【００１４】シャフトハウジング５の前部はクランクハ
ウジング６に設けられ、このクランクハウジング６はク
ランク軸方向に２分割され、一方の分割ハウジング７と
他方の分割ハウジング８を接合してボルト９で締め付け
固定している。

【００１５】この分割ハウジング７に軸受１０を介して
ボトムブラケット１１に回動可能に設けられ、このボト
ムブラケット１１にはシートチューブ２の下部及びダウ
ンチューブ３の後部が溶接されている。このようにし
て、パワーユニット１００の前部のクランクハウジング
６を構成する分割ハウジング７が、軸受１０によって車
体フレーム１を構成するシートチューブ２及びダウンチ
ューブ３に対して回動可能になっているが、この軸受１
０に代えて例えばゴム焼付等で弾性体を設けて所定量回
動する構造にしてもよい。

【００１６】このシートチューブ２の上部にはサドルス
テー１２が設けられ、このサドルステー１２にサドル１
３が取り付けられている。ダウンチューブ３の前部には
ヘッドパイプ４が溶接され、このヘッドパイプ４にはフ
ロントフォーク１４が軸支され、フロントフォーク１４
の下端には前輪１５が支持され、フロントフォーク１４
の上端には繰向ハンドル１６が固定されている。

【００１７】シャフトハウジング５は図９に示すように
例えばアルミニウムの押出材で形成され、断面形状は長
方形になっている。このように、シャフトハウジング５
の断面形状を長方形に形成し、長手方向を縦にして配置
することでシャフトハウジング５の剛性が増し、シャフ
トハウジング５にかかる荷重に対応することができる。
また、ペダルアーム３９，４０の車幅方向の間隔を広げ
ることなく、シャフトハウジング５を車幅方向の所定の
幅内に配置することができる。

【００１８】このシャフトハウジング５の前部と後部に
は接続キャップ１７，１８が溶接され、この接続キャッ
プ１７がボルト１９で分割ハウジング８の取付部８ａに
締め付け固定され、また接続キャップ１８はボルト２０
によってリヤハウジング２１の取付部２１ａに締め付け
固定されている。

【００１９】リヤハウジング２１はリヤサスペンション
２２を介してシートチューブ２に支持されている。リヤ
サスペンション２２のステー２３の後部はリヤハウジン
グ２１のブラケット部２１ｂにボルト２４で締め付け固
定され、ステー２３の前部はシリンダ２５が固定され、
このシリンダ２５にピストン２６を有するロッド２７が
摺動可能に設けられ、このロッド２７はブラケット２８
に取り付けられている。ブラケット２８のプレート２９
とシリンダ２５のプレート３０との間にスプリング３１
が設けられ、またプレート２９にはゴムダンパ３２が設
けられ、シリンダ２５がプレート２９に当接することを
防止している。

【００２０】ブラケット２８はボルト３３を介してシー
トチューブ２の締付金具３４に取り付けられ、ボルト３
３に螺着された締付ハンドル３５を回すと締付金具３４
が締まって、リヤサスペンション２２のブラケット２８
を取り付けると共に、シートチューブ２に挿入されてい
るサドルステー１２を固定する。

【００２１】なお、リヤサスペンション２２のステー２
３の後部は、図１０に示すようにシャフトハウジング５
の後部に締付金具１００を介して支持することができ
る。

【００２２】クランクハウジング６を構成する分割ハウ
ジング７と分割ハウジング８にはクランク軸３６の両端
が軸受３７，３８を介して支持されている。クランク軸
３６の両端にはペダルアーム３９，４０がナット４１，
４２で固定されている。

【００２３】軸受３７はクランク軸３６の凸状３６ａと
キャップ４３との間に保持されて軸方向の移動が規制さ
れ、キャップ４３は分割ハウジング７に螺着され、さら
にキャップ４３にロックリング４４がワッシャ４５を介
して螺着され、これによりキャップ４３が抜け止めされ
ている。

【００２４】軸受３８は分割ハウジング８に圧入され、
クランク軸３６の右側には駆動傘歯車４６がセレーショ
ン嵌合して一体回転可能になっている。クランク軸３６
はキャップ４３にすきま嵌めされ、またその凸状３６ｂ
が分割ハウジング７の取付部７ａの挿通孔７ｂにすきま
嵌めされている。キャップ４３の締め付けで、軸受３７
を介してクランク軸３６の凸状３６ａが押され、これに
よりクランク軸３６が軸方向へ移動して、凸状３６ｂが
駆動傘歯車４６を軸受３８に押圧し、スラスト方向の位
置決が行なわれる。

【００２５】駆動傘歯車４６に噛み合っている従動傘歯
車４７には軸受４８が圧入されており、この軸受４８を
分割ハウジング８の取付部８ａに圧入し、従動傘歯車４
７は分割ハウジング８の取付部８ａ内に軸受４８を介し
て回転自在に配置されている。分割ハウジング８の取付
部８ａ内には、さらにスペーサ４９を挿着して接続キャ
ップ１７をボルト１９で締付固定し、この軸受４８とス
ペーサ４９とで従動傘歯車４７のスラスト方向の位置決
めが行なわれる。従動傘歯車４７にはシャフトハウジン
グ５内に配置された伝動軸５０の前端がセレーション嵌
合して一体回転可能になっており、この従動傘歯車４７
と駆動傘歯車４６とで駆動歯車装置５１が構成される。

【００２６】また、伝動軸５０の後端には駆動傘歯車５
２がセレーション嵌合して一体回転可能になっている。
この駆動傘歯車５２には軸受５３が圧入され、この軸受
５３はリング５４を介してリヤハウジング２１の取付部
２１ａに支持されている。

【００２７】リヤハウジング２１の支持部２１ｃには後
車軸５５の一端部５５ａを挿通し、ナット５６，５７で
締め付けて抜け止めし、後車軸５５がリヤハウジング２
１に片持支持されている。リヤハウジング２１の支持部
２１ｃは、駆動傘歯車５２の取付によって形成される空
間８０に形成され、リヤハウジング２１を車幅方向外側
に突出させることなく、後車軸５５を片持支持するため
の取付幅Ｄが充分に確保されている。

【００２８】後車軸５５には予め後輪５８のハブ５９を
挿通し、このハブ５９を軸受８１，８２を介して回転可
能に設けられ、キャップ８３の締め付けで、軸受８２を
介してハブ５９が押され、このハブ５９が軸受８１を介
してキャップ８４に押圧しスラスト方向の位置決が行な
われる。この後車軸５５にナット５７を螺着してユニッ
トにして、このユニットの状態で後車軸５５の一端部５
５ａをワッシャ８５を介してリヤハウジング２１の支持
部２１ｃに挿通され、ワッシャ８６を介してナット５６
を螺着してロック状態で片持支持されている。

【００２９】後輪５８のハブ５９の片持支持側には従動
傘歯車６１が固定されており、この従動傘歯車６１には
駆動傘歯車５２が噛合されており、この従動傘歯車６１
と駆動傘歯車５２で従動歯車装置６２が構成されてい
る。

【００３０】後輪５８のハブ５９内には図示しない遊星
歯車式変速装置が内蔵されており、また外周のフランジ
部５９ａにはスポーク６３を介してリム６４が設けら
れ、このリム６４にタイヤ６５が装着されている。

【００３１】また、後輪５８のハブ５９の片持支持側に
はバンドブレーキのブレーキドラム６６が固定され、ブ
レーキドラム６６が後輪５８と一体に回転する。ブレー
キドラム６６を覆うようにブレーキカバー６７がリヤハ
ウジング２１に挿着され、ブレーキカバー６７の取付部
６７ａがシャフトハウジング５にビス９０により締付固
定される。ブレーキドラム６６を制動するバンドブレー
キシュ６８の一端部６８ａはブレーキカバー６７に固定
され、他端部６８ｂは連結ピン６９を介してリンク７０
に連結されている。リンク７０は支持ピン７１を介して
ブレーキカバー６７に支持され、このリンク７０にブレ
ーキワイヤ７２が接続されている。

【００３２】従って、ブレーキ操作でブレーキワイヤ７
２を、図６で矢印方向に引くとリンク７０が支持ピン７
１を支点として回動し、バンドブレーキシュ６８が引っ
張られる。これにより、バンドブレーキシュ６８がブレ
ーキドラム６６に接して制動する。ブレーキワイヤ７２
は図９に示すようにシャフトハウジング５の下部に軸方
向に形成された凹部５ａに嵌合され、小石等の障害物が
当たらないようにしていると共に、外部から見えないた
め外観性も向上する。

【００３３】このシャフトドライブ式自転車で走行する
場合は、運転者がぺダルアーム３９，４０を足で漕ぐ
と、これの回転力がクランク軸３６からパワーユニット
１００に内蔵された駆動歯車装置５１、伝動軸５０、従
動歯車装置６２を介して後輪５８のハブ５９に伝達さ
れ、これにより後輪５８が回転して走行する。

【００３４】この走行時に路面からの振動が後輪５８か
らパワーユニット１００に伝達されると、パワーユニッ
ト１００の後部がリヤサスペンション２２を介して車体
フレーム１のシートチューブ２に支持され、前部がクラ
ンク軸３６を中心にして回動し、パワーユニット１００
が上下に揺動するために振動が吸収され、乗り心地が良
くなる。

【００３５】また、リヤサスペンション２２で振動を吸
収するとき、パワーユニット１００の前部がクランク軸
３６を中心に回動することで、例えば動力伝達系にユニ
バーサルジョイント等を用いないで後輪をスイングさせ
ることができ、簡単な構造で、しかもホイール長を長く
することなく、コンパクトな機構で乗り心地を向上させ
ることができる。

【００３６】図１１はシャフトドライブ式自転車の他の
実施例を示す断面図である。この実施例では、図１乃至
図９に示す実施例と同一の符号を付した部材は同様に構
成されるから説明を省略する。

【００３７】この実施例では、シャフトハウジング５及
び伝動軸５０の軸心方向Ｌ１が車体中心線Ｌ２と平行に
なっている。

【００３８】従って、後輪５８のサイズを変更して生産
する場合には接続キャップ１７，１８が溶接されたシャ
フトハウジング５及び伝動軸５０を変更するだけで、ク
ランクハウジング６、リヤハウジング２１、駆動歯車装
置５１及び従動歯車装置６２を変更する必要がないた
め、後輪５８のサイズを変更に簡単に対応することがで
き量産に効果がある。

【００３９】また、後輪５８のハブ５９にはリヤハウジ
ング２１側にドラムブレーキのブレーキドラム２００を
設け、このブレーキドラム２００にはスポーク６３が取
り付けられている。ブレーキドラム２００内にはブレー
キシュ２０１が配置され、このブレーキシュ２０１はリ
ヤハウジング２１に支持されている。ブレーキシュ２０
１は作動軸２０２によって開き、この作動軸２０２はリ
ヤハウジング２１に支持されている。作動軸２０２をブ
レーキワイヤ２０３によってが移動し、これによりブレ
ーキシュ２０１が開いてブレーキドラム２００に圧接さ
れて制動する。

【００４０】図１２はシャフトドライブ式自転車のさら
に他の実施例を示す断面図である。この実施例では、図
１乃至図９及び図１１に示す実施例と同一の符号を付し
た部材は同様に構成されるから説明を省略する。

【００４１】この実施例では、パワーユニット１００の
シャフトハウジング５及び伝動軸５０の軸心方向Ｌ１が
車体中心線Ｌ２と平行になっている。

【００４２】また、パワーユニット１００を構成するク
ランクハウジング６の分割ハウジング７にはブラケット
３００がスプライン係合等で回り止めして挿着され、こ
のブラケット３００をナット４４で締付固定している。
ブラケット３００にはリヤアーム３０１の前部３０１ａ
がボルト３０２により取り付けられ、このリヤアーム３
０１の後部３０１ｂには後方を開放した支持溝３０３が
形成されている。

【００４３】パワーユニット１００のリヤハウジング２
１には後車軸５５の一端部がカラー３０４を介して支持
され、ナット３０５，３０６で締付固定され、後車軸５
５の他端部はリヤアーム３００の支持溝３０３に挿着さ
れ、ナット３０７で締付固定されている。

【００４４】後車軸５５のハブ５９のリヤアーム３０１
側にはバンドブレーキのブレーキドラム３０８が一体回
転可能に設けられ、このブレーキドラム３０８を覆うブ
レーキカバー３０９が後車軸５５に固定されている。こ
のブレーキカバー３０９内にバンドブレーキのブレーキ
シュ３１０が配置され、ブレーキシュ３１０でブレーキ
ドラム３０８の制動が行われる。

【００４５】このように、後輪５８がパワーユニット１
００の後部とリヤアーム３０１の後部との間に支持さ
れ、このパワーユニット１００及びリヤアーム３０１の
前部は車体フレーム１にクランク軸３６を中心に回動可
能に設けられている。

【００４６】この実施例では、パワーユニット１００の
後部がリヤサスペンションを介して車体フレーム１に支
持されているが、リヤアーム３０１の後部をリヤサスペ
ンションを介して車体フレーム１に支持してもよい。ま
た、リヤサスペンションを２個の用いて、パワーユニッ
ト１００の後部をリヤサスペンションを介して車体フレ
ーム１に支持すると共に、リヤアーム３０１の後部をリ
ヤサスペンションを介して車体フレーム１に支持しても
よい。さらに、パワーユニット１００の前部とリヤアー
ム３０１の前部とをクロスパイプ等で連結し、クロスパ
イプ等をリヤサスペンションを介して車体フレーム１に
支持してもよい。

【００４７】この実施例では、後輪５８のサイズを変更
して生産する場合には接続キャップ１７，１８が溶接さ
れたシャフトハウジング５及び伝動軸５０を変更し、ま
たリヤアーム３０１を変更するだけで、クランクハウジ
ング６、リヤハウジング２１、駆動歯車装置５１及び従
動歯車装置６２を変更する必要がないため、後輪５８の
サイズを変更に簡単に対応することができ量産に効果が
ある。

【００４８】また、タイヤやチューブの交換を行う場
合、後車軸５５からナット３０７を外し、リヤアーム３
０１の前部３０１ａを締付固定するボルト３０２を外
し、リヤアーム３０１を取り外して行う。

【００４９】また、後輪５８の整備を行う場合、前記し
たようにリヤアーム３０１を取り外すと、リヤハウジン
グ２１に支持された後車軸５５のナット３０５を取り外
して、後車軸５５と共に後輪５８、バンドブレーキを取
り外して簡単に整備を行うことができる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項２記
載の発明によれば、走行時に路面からの振動が後輪から
リヤサスペンションを介して車体フレームに伝達され、
このときリヤサスペンションで振動が吸収されるため、
シャフトドライブ式自転車の乗り心地が向上する。

【００５１】また、請求項１記載の発明では、リヤサス
ペンションで振動を吸収するとき、パワーユニットの前
部がクランク軸を中心に回動し、また請求項２記載の発
明では、パワーユニット及びリヤアームの前部がクラン
ク軸を中心に回動するため、例えば動力伝達系にユニバ
ーサルジョイント等を用いないで後輪をスイングさせる
ことができ、簡単な構造で、しかもホイール長を長くす
ることなく、コンパクトな機構で乗り心地を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シャフトドライブ式自転車の側面図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】駆動歯車装置部分の側面図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】図４のＡ矢視図である。

【図６】従動歯車装置部分の側面図である。

【図７】図６のVII−VII線に沿う断面図である。

【図８】図１のVIII−VIII線に沿う断面図である。

【図９】図３のIX−IX線に沿う断面図である。

【図１０】リヤクッション取付の他の実施例を示す側面
図である。

【図１１】シャフトドライブ式自転車の他の実施例を示
す断面図である。

【図１２】シャフトドライブ式自転車のさらに他の実施
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 車体フレーム ２２ リヤサスペンション ３６ クランク軸 ５０ 伝動軸 ５１ 駆動歯車装置 ５８ 後輪 ５９ ハブ ６２ 従動歯車装置 １００ パワーユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸の回転力を後輪まで伝達する
   ための駆動歯車装置、伝動軸、従動歯車装置を内蔵して
   なるパワーユニットを備えるシャフトドライブ式自転車
   において、前記後輪を前記パワーユニットの後部に支持
   し、このパワーユニットの前部を、車体フレームにクラ
   ンク軸を中心に回動可能に設けると共に、前記パワーユ
   ニットをリヤサスペンションを介して前記車体フレーム
   に支持したことを特徴とするシャフトドライブ式自転
   車。
2. 【請求項２】 クランク軸の回転力を後輪まで伝達する
   ための駆動歯車装置、伝動軸、従動歯車装置を内蔵して
   なるパワーユニットを備えるシャフトドライブ式自転車
   において、前記後輪を前記パワーユニットの後部とリヤ
   アームの後部との間に支持し、このパワーユニット及び
   リヤアームの前部を、車体フレームにクランク軸を中心
   に回動可能に設けると共に、前記パワーユニット及びリ
   ヤアームの少なくとも一方をリヤサスペンションを介し
   て前記車体フレームに支持したことを特徴とするシャフ
   トドライブ式自転車。