JPS63195083A - 自転車における踏力軽減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、走行中又は停止直前における自転車の慣性（
惰性）を一旦渦巻バネに蓄力し、この蓄力エネルギーを
発進時或いは急坂などにおいて放出することにより踏力
の軽減を図るようにした自転車における踏力軽減装置に
関するものである。

［従来技術とその問題点］ 自転車の場合、その発進時及び急坂においては大きな踏
力を必要とする。そこで、従来からこのような時に踏力
を軽減して楽に発進できたり、急坂を走行できるように
するための工夫がある。

例えば、特公昭５３−１０７３２号公報に記載されてい
る自転車における速度エネルギー変換制動器もこの一例
である。この制動器は車輪のハブに固着した第ｔ６１車
と、第１歯車と同心でハブ内を挿通する車軸に回転可能
に装着した第２歯車と、一端が第２歯車と一体をなす部
分に他端が車軸に固定されたバネと、車軸の軸線を回転
中心として回転可能でありかつ固定軸を内部に突設した
ドラムと、該固定軸に回転可能に嵌合し第１歯車と第２
歯車とに同時に噛み合う第３ＩＮｉ車と、第３歯車の側
部に付設した一方向クラッチと、前記ドラムの外周部に
接触し得るブレーキシューと、ブレーキシューを動作さ
せるブレーキ操作機構とからなるものであるが、この公
知例においては歯車を多数使用しているため、構造が複
雑化すると共に重量が拡大し、歯車間における摩擦でエ
ネルギーの損失も多いという欠点がある。

又、特公昭５３−１６５８０号公報には自転車の走行加
速方法及びその装置として、車体が前進中にゼンマイを
締付け、自動的に締付けを外ずし、その戻り弾力で車輪
に強力な加速力を与え。

車体を反復繰返し、間歇的に加速前進せしめるようにし
たことを特徴とする自転車の走行加速方法と、車体に取
付けた支承板に締付歯板を固定した主軸を嵌挿突出し、
その主軸にゼンマイの一端を掛着すると共に他端を、ゼ
ンマイを保護するカバーに掛止せしめ、締付歯板と噛合
する駆動歯板を軸架し、ゼンマイに作動杆を被動自在に
圧接せしめ、作動杆に連結杆を介して、操作板を車軸に
振動自在に取付け、操作板には車軸に設けた車両板に噛
合するように伝導歯板を軸着すると共に伝導歯板と噛合
する戻し歯板を枢着し、戻し歯板に噛合する巻き歯板を
取付け、戻し歯板、締付歯板を駆動歯板に自動的に噛合
自在ならしめ、車体を反復繰返し１間歇的に加速前進せ
しめるようにした装置が掲載されている。この例の場合
も前記公知例と同じように多数の歯車を使用しており、
前記公知例において指摘したと同じ欠点がある。

その他、踏力を軽減する方法或いは装置の公知例は多数
存在するが、何れも一長−・短があり、実用化されてい
ないのが実情である。

［本発明の目的］ 本発明は上記従来例に鑑みて提案されるもので、自転車
における踏力軽減装置として実用化の可能なものを提案
するのが目的である。

［本発明の構成］ 本発明は上記目的を達成する手段として次の如き構成の
自転車における踏力軽減装置を提案する。

ａ、　後輪を駆動するためのチェーンホイルに固定され
た渦巻バネ収容ドラムと、 ｂ、　後輪ホイルに固定され、かつ前記渦巻バネ収容ド
ラム内中心に配置された駆動用摩擦クラッチディスクと
、 Ｃ１後輪車軸に固定された案内軸と、 ｄ、　前記案内軸に外嵌され、後輪車軸に沿って一定の
範囲でスライド自在なクラッチ操作ディスクと、 ｅ、　前記クラッチ操作ディスクに対して前転フリー、
後転ロックの状態で取り付けられると共に前記駆動用摩
擦クラッチディスクに対向している被動摩擦クラッチデ
ィスクと。

ｆ、　前記被動摩擦クラッチディスクに対して固定され
ていると共に前記渦巻バネ収容ドラムの開放側面を閉塞
して渦巻バネ収容ドラム内に渦巻バネ収容室を形成する
円盤と。

ｇ、　前記渦巻バネ収容室内に挿入され、その−・端を
前記渦巻バネ収容ドラムに固定し、他端を前記円盤又は
被動摩擦クラッチディスクに固定された渦巻バネと、 ｈ、　前記案内軸にスライド自在に取り付けられたクラ
ッチ操作ディスクをスライド操作するために車体側に取
り付けられたりンクレバーと、ｉ、　前記リンクレバー
を操作するための操作用ワイヤーと、 ｊ、　から成る自転車における踏力軽減装置。

上記装置は操作用ワイヤーを例えばハンドルに取り付け
た操作レバーを介して操作するとりンクレバーを介して
この操作力がクラッチ操作ディスクに伝わり、該クラッ
チ操作ディスクがスライドして被動摩擦クラッチディス
クが後輪と一緒に回転している駆動用摩擦クラッチディ
スクに圧接し、後輪の回転が被動摩擦クラッチディスク
から円盤に伝えられる。後輪の回転が円盤に伝えられる
と渦巻バネの内端がこれと−・緒に回転し、このときペ
ダルつまり駆動用のチェーンホイルが止っていると渦巻
バネ収容ドラムが回転を停止しているので、渦巻バネの
外端は止っており、この結果渦巻バネに蓄力が行なわれ
る。このようにして蓄力を行なったのち、この渦巻バネ
の力を利用して踏力を軽減するには再び操作レバーを操
作して前記摩擦クラッチを切り離す、クラッチが切れる
と渦巻バネの力は渦巻バネ収容ドラムから駆動用のチェ
ーン、ホイルに伝わり、このチェーンホイルを進行方向
に状勢する。この結果、渦巻バネの放出エネルギー分ペ
ダルの踏力は軽減される。

［実施例］ 以下実施例図に基づいて上記本発明の構成を詳記する。

第１図において、１は自転車、２は前輪、３は後輪、４
はハンドル、５はペダルにして、公知公用の自転車の構
造である。

６は本発明に係る踏力軽減装置にして、この装置の詳細
な構造は第２図に示すとおりである。

第２図において、７は後輪３の車軸、８は後輪ホイル、
９はスポーク、１０はチェーンホイル、１１はチェーン
、１２は前記チェーンホイル１０に固定された渦巻バネ
収容ドラム、１３は前記後輪ホイル８に固定された駆動
用摩擦クラッチディスクにして、このディスク！３は前
記渦巻バネ収容ドラム１２内の中央に位置し、周囲に摩
擦面１４を形成している。　　　− １５は前記車軸７に固定された案内軸にして、この案内
軸１５の外側にはガイドリブ１６が車軸７と平行に形成
されている。

１７は前記案内軸１５のガイドリブ１６に溝１８が係合
し、案内軸１５（車軸７）に沿って一定の範囲でスライ
ドするクラッチ操作ディスクである。

１９は前記クラッチ操作ディスクエフに対して前転自在
で後転ロックになるように取り付けられ、かつ前記駆動
用摩擦クラッチディスク１３に対向する摩擦面２０を有
する被動摩擦クラッチディスク、２１は前記被動摩擦ク
ラッチディスク１９に対して固定されていると共に前記
渦巻バネ収容ドラムの開放側面１２ａを閉塞し、渦巻バ
ネ収容ドラム１２内に渦巻バネ収容室２２を形成してい
る円盤である。

２３は前記渦巻バネ収容室２２内に挿入され、その外端
２４が前記渦巻バネ収容ドラム１２の内周部にビス２５
で固定され、内端２６が前記円盤２１にビス２７で固定
された渦巻バネである。なお、渦巻バネ２３の内端２６
は被動摩擦クラッチディスク１９に固定してもよい。或
いは渦巻バネ２３の内端２６を渦巻バネ収容ドラム１２
の中心側に固定し、外端２４を円盤２１又は被動ｙＪ擦
ツクラッチディスク９に固定してもよい。

２８は前記案内軸１５にスライド自在に取り付けられた
クラッチ操作ディスク１７をスライド操作するためのり
ンクレバーにして、このリンクレバー２８は支軸２９に
より車体３１に取り付けられ、リンク先端３０が前記ク
ラッチ操作ディスク１７を押し込んでクラッチを入れる
構成である。

３２はクラッチ操作ディスク１７をリンクレバー２８側
（クラッチ切り側）に押し出しているスプリング、３３
はリンクレバー２８に下端３７が連結されたワイヤーに
して、このワイヤー３３の先端３４はハンドル４に取り
付けた操作レバー３５に連結されている。３６はワイヤ
ー３３の戻しスプリング、３８は車軸固定ナツトである
０図中３９はラチェット機構、４０はボールベアリング
である。

次に、上記実、施例についてその作用を説明する。

・通常走行 通常走行状態を承したのが第２図であって。

駆動用摩擦クラッチディスク１３に対してクラッチ操作
ディスク１７及び被動摩擦クラッチディスク１９はスプ
リング３２により離れており、ペダル５を止めていると
きは渦巻バネ収容ドラム１２及び円盤２１、被動摩擦ク
ラッチディスク１９は停止し、ペダル５を踏んでチェー
ンホイル１０が前進方向に回転すると、渦巻バネ収容ド
ラム１２及び渦巻バネ２３、円盤２１．被動摩擦クラッ
チディスク１９が一緒にフリー回転する。

・蓄力時 走行中においてペダル５を止め、ハンドル４の操作レバ
ー３５を操作してリンクレバー２８を第２図中時計方向
に回転するとクラッチ操作ディスク１７が案内軸１５に
ガイドされて左方向にスライドする。このスライドがあ
ると被動摩擦クラッチディスク１９及び円８２１が一緒
に左方向にスライドし、被動摩擦クラッチディスク１９
の摩擦面２０が駆動摩擦クラッチディスク１３の摩擦面
１４に圧接する（第３図）、この結果、後輪ホイル８の
回転が駆動用摩擦クラッチディスク１３から被動摩擦ク
ラッチディスク１９に伝わり、このディスク１９が回転
すると円ｆｉ２１が回転する０円盤２１が回転を始める
と、これにその内端２６が固定された渦巻バネ２３に蓄
力が始まり、蓄力が徐々に増大して行くと渦巻バネ収容
ドラム１２を介してペダル５に渦巻バネ２３の反力が作
用し、ペダル５に前進回転方向の力が作用するので、蓄
力中はペダル５が回転しないように足で止めておく、そ
して２最大の蓄力が行なわれたところでペダル５に作用
する力が最大となるので、もしこの状態において走行中
の場合にはペダル５を踏み続け、或いは停止までに未だ
少し距離がある場合には少しペダル５を踏んでやる。

渦巻バネ２３に対する蓄力は以上のようにして行なわれ
、操作レバー３５をロックの状態にしておくとクラッチ
は入ったままとなり、この結果、渦巻バネ２３の解けよ
うとする力と反力が打ち消し合って渦巻バネ２３の蓄力
はそのまま維持される。

・蓄力解除 発進時或いは急坂において操作レバー３５のロックを外
ずし、リンクレバー２８を第３図中反時計方向に回転す
ると、スプリング３２によりクラッチ操作ディスク１７
、被動摩擦クラッチディスク１９、円盤２１が右方にス
ライドし、前記反力の打ち消し合いが解除され、かつ被
動摩擦クラッチディスク１９はラチェット機構３９によ
り反対方向（後進方向）には回転しないため、渦巻バネ
２３の内端２６は止められ、フリーとなった渦巻バネ収
容ドラム１２側が渦巻バネ２３の力で前進方向に回転し
、この回転つまり渦巻バネ２３の力はチェーンホイル１
０から後輪ホイル８に伝えられる。この結果、後輪が回
転し、渦巻バネ２３に蓄力されたエネルギーの放出分ペ
ダル５の踏力は小さくて済む、すなわちペダルが軽くな
る。

［本発明の効果］ 本発明に係る踏力軽減装置は以上のようにして渦巻バネ
に対する蓄力とこの放出によりペダルの踏力を軽減でき
るため１次のような効果を期待できる。

ａ、操作レバーの操作だけで走行から停止時に至る慣性
を利用して渦巻バネに対する蓄力ができるので、操作性
がよく、操作に危険を伴なわない。

ｂ、　例えば走行中の下り坂などにおいて渦巻バネに蓄
力を行ない、急坂時にこれを放出することにより、従来
走行のできなかった急坂においても楽に走行できる。

ｃ、渦巻バネに対する蓄力が最大になるとペダルに大き
な力が作用するので、これは直ぐ判るからペダルを自由
に踏むことにより走行中或いは停止前に渦巻バネに対す
る蓄力が最大になったとしても危険がない。

ｄ、　蓄力及び蓄力したエネルギーの放出において歯車
機構が一切ないため、機構が複雑化したり重量が大きく
増したりしないと共に摩擦によるエネルギーのロスも少
ない。

ｅ、後輪車軸に対してすべて同軸に部品を取り付けてい
るため、装置の組み立て、分解が容易である。

ｆ、　既存の自転車を−・寸改造するだけで取り付ける
ことができる。

ｇ、　部品点数が少なく、前記ｅ、のとおり後輪軸に同
軸に取り付けるため、コンパクト化である。

ｈ、　渦巻バネは渦巻バネ収容ドラム内に収容され、円
盤で閉塞されているため、渦巻バネが泥で汚れたりする
事が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る踏力軽減装置付自転車の側面図、
第２図は本発明装置の断面図（通常走行時）、第３図は
本発明装置において渦巻バネに対する蓄力を行なってい
る状態の断面図、第４図は本発明装置の分解斜視図であ
る。 １・・・・・・自転車　　　２・・・・・・前輪３・・
・・・・後輪　　　　４・・・・・・ハンドル５・・・
・・・ペダル　　　６・・・・・・踏力軽減装置７・・
・・・・車軸　　　　８・・・・・・後輪ホイル９・・
・・・・スポーク　　１０・・・チェーンホイル１１・
・・チェーン　　１２・・・渦巻バネ収容ドラム１３・
・・駆動用摩擦クラッチディスク１４・・・摩擦面　　
　１５・・・案内軸１６・・・ガイドリブ　１７・・・
クラッチ操作ディスク１８・・・溝 １９・・・被動摩擦クラッチディスク ２０・・・摩擦面　　　２１・・・円盤２２・・・渦巻
バネ収容室 ２３・・・渦巻バネ　　２４・・・外端２５・・・ビス
　　　　２６・・・内端２７・・・ビス　　　　２８・
・・リンフレ／＜　−２９・・・支軸　　　　３０・・
・リンク先端３１・・・本体　　　　３２・・・スプリ
ング３３・・・ワイヤー　　３４・・・先端３５・・・
操作レバー　３６・・・戻しスプリング３７・・・下端
　　　　３８・・・固定ナツト３９・・・ラチェット機
構 ４０・・・ポールベアリング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ、後輪を駆動するためのチェーンホイルに固定された
   渦巻バネ収容ドラムと、 ｂ、後輪ホイルに固定され、かつ前記渦巻バネ収容ドラ
   ム内中心に配置された駆動用摩擦クラッチディスクと、 ｃ、後輪車軸に固定された案内軸と、 ｄ、前記案内軸に外嵌され、後輪車軸に沿って一定の範
   囲でスライド自在なクラッチ操作ディスクと、 ｅ、前記クラッチ操作ディスクに対して前転フリー、後
   転ロックの状態で取り付けられると共に前記駆動用摩擦
   クラッチディスクに対向している被動摩擦クラッチディ
   スクと、 ｆ、前記被動摩擦クラッチディスクに対して固定されて
   いると共に前記渦巻バネ収容ドラムの開放側面を閉塞し
   て渦巻バネ収容ドラム内に渦巻バネ収容室を形成する円
   盤と、 ｇ、前記渦巻バネ収容室内に挿入され、その一端を前記
   渦巻バネ収容ドラムに固定し、他端を前記円盤又は被動
   摩擦クラッチディスクに固定された渦巻バネと、 ｈ、前記案内軸にスライド自在に取り付けられたクラッ
   チ操作ディスクをスライド操作するために車体に取り付
   けられたリンクレバーと、 ｉ、前記リンクレバーを操作するための操作用ワイヤー
   と、 ｊ、から成る自転車における踏力軽減装置。