(57)【要約】【課題】駆動車輪への動力の伝達がより確実にでき、車輪にスポークのない自転車を提供する。【解決手段】ペダル５１３ａによって駆動力が加えられる駆動体５１と、従動体５３とをチェーン５２ａで連結し、従動体５３の外歯５３０は、駆動車輪３の内周に設けられた内歯に噛み合わされる。駆動車輪３は、カバー体６に、縦ローラ７１ａ及び横ローラ７２ａによって、本体４に対して回動自在に支持されており、従動体５３の回転によって、駆動させられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に回動自在に支持された一駆動車輪と従動車輪とを備えた自転車であって、
駆動力が加えられる回転駆動操作部から回転するための動力を得る駆動体と、
前記本体側に回転自在に支持され、駆動車輪へ駆動力を伝達する従動体と、
前記駆動体から前記従動体へ動力を伝達する動力伝達手段とを備え、
前記駆動車輪は、前記従動体の外周面が転接する転接部を、周端部近傍に有し、
前記従動体の駆動力が前記転接部を介して、駆動車輪へ伝達されることを特徴とする自転車。
【請求項２】
前記従動体は歯車であり、車輪の内周面に形成された内歯歯車に噛み合っている請求項１に記載の自転車。
【請求項３】
前記本体に固定され、駆動車輪の上側において、外周に沿って配置された支持部材と、
該支持部材に回動自在に支持されたローラと、
前記駆動車輪の外周と前記転接部の間に位置し、前記駆動車輪の中心と同心円上に設けられた当接部を備える請求項１又は２に記載の自転車。
【請求項４】
駆動車輪には、カバーが被覆されている請求項１〜３のいずれか１に記載の自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自転車にかかり、詳しくは、車軸を有さない駆動車輪を有する自転車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自転車は、前輪と後輪を備え、前輪はハンドルによって操舵され後輪にはペダルを介して加えられる駆動力がチェーンによって伝達される構成が採られている。また、チェーンによらず、ギヤを介して動力で駆動車輪に伝達する構成も提案されている。
【特許文献１】特開２００７−８２９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
チェーンを動力伝達する手段に用いる従来の自転車は、長期間使用している間にチェーンが伸び、スプロケットとチェーンの噛み合いが緩くなり、スプロケットが空回りするといった問題がある。
【０００４】
また、ギヤを用いて動力を伝達する方式の自転車では、ギヤの間に土などの異物が挟まり易く、滑らかな駆動を確保することが難しいといった問題があった。  
更に、従来の自転車の車輪は、回転軸とタイヤチューブの間に多数のスポークが設けられている。このスポークには、幼児を荷台に乗せている際に、足が巻き込まれる恐れがあるなどの問題があった。  
この発明は、駆動車輪への動力の伝達がより確実にでき、車輪にスポークのない自転車を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上のような問題を解決する本発明は、以下のような構成を有する。  
（１）  本体に回動自在に支持された一駆動車輪と従動車輪とを備えた自転車であって、
駆動力が加えられる回転駆動操作部から回転するための動力を得る駆動体と、
前記本体側に回転自在に支持され、駆動車輪へ駆動力を伝達する従動体と、
前記駆動体から前記従動体へ動力を伝達する動力伝達手段とを備え、
前記駆動車輪は、前記従動体の外周端部が転接する転接部を、周端部近傍に有し、
前記従動体の駆動力が前記転接部を介して、駆動車輪へ伝達されることを特徴とする自転車。
【０００６】
（２）  前記従動体は歯車であり、車輪の内周面に形成された内歯歯車に噛み合っている上記（１）に記載の自転車。
【０００７】
（３）  前記本体に固定され、駆動車輪の上側において、外周に沿って配置された支持部材と、
該支持部材に回動自在に支持されたローラと、
前記駆動車輪の外周と前記転接部の間に位置し、前記駆動車輪の中心と同心円上に設けられた当接部を備える上記（１）又は（２）に記載の自転車。
【０００８】
（４）  駆動車輪には、カバーが被覆されている上記（１）〜（３）のいずれか１に記載の自転車。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、従動体の外周が転接部に接触して駆動車輪に動力を伝達する構成となっているので、従動体と駆動体との距離を短くすることができ、動力伝達手段の長さをより短く設定することかできる。例えば、動力伝達手段にチェーン等のループを巻き掛けた場合には、その全長を短くできるので、ループの伸びを小さくすることができ、スプロケットとチェーンとの間の空回りを抑制することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、歯車を介して従動体から駆動車輪に動力を伝達する構成となっているので、動力伝達効率を向上させることができる。  
請求項３記載の発明によれば、ローラが当接部に転接して駆動車輪を本体側に支持する構成なっているので、回転軸と周端のチューブとの間に設けられるスポークを省略した構成とすることができる。  
請求項４記載の発明によれば、カバーによって、従動体と駆動車輪との間の転接部分に埃や土が挟まれることが抑制され、従動体から駆動車輪への動力伝達効率の低下を抑制することがでる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の自転車１の全体側面図である。本発明の自転車１は、本体４と、従動車輪２と駆動車輪３とを備えている。従動車輪２は、走行時の進行方向を操作する操舵車輪であり、操舵部材２１に回動自在に軸支されている。操舵部材２１は、従動車輪２の外周に沿って配置された泥よけカバー２２と、一端に操舵アーム２１１が接続され、他端にハンドル２１４が接続されたハンドル軸２１３とを備えている。
【００１２】
本体４は、ハンドル軸２１３が回動自在に挿通する軸受部４３と、先端がそれぞれ軸受部４３に接続され、後方へ向けて延出された上部本体部材４１と下部本体部材４２と、上部本体部材４１と下部本体部材４２とに接続され、上方へ延出されたサドル支持部材４４と、上部本体部材４１と下部本体部材４２の後端部からさらに後方へ向けて、左右二股に分かれてそれぞれ延出された従動体支持部材４７ａａ、４７ｂａ（４７ａｂ、４７ｂｂ：図１においては、図示外）とを備えている。
【００１３】
下部本体部材４２の後端部において、サドル支持部材４４との接続部分には、回転駆動操作部５が設けられている。図２は、回転駆動操作部５の平面図である。下部本体部材４２とサドル支持部材４４との接続部分には、ペダル軸受部４６が設けられている。このペダル軸受部４６は、下部本体部材４２の左右側に突出した突出部４６ａ、４６ｂを有し、下部本体部材４２とサドル支持部材４４とに対して直交する方向に、ペダル軸５１１を回動自在に軸支している。ペダル軸５１１には、ペダル軸受部４６の両側において、円板状の駆動体５１ａ、５１ｂとペダルアーム５１２ａ、５１２ｂが固定され、これらはペダル軸５１１によって一体として回動する。駆動体５１ａ、５１ｂはスプロケットであり、これらの全周端には、それぞれチェーン５２ａ、５２ｂが巻き掛けられている。
【００１４】
ペダル軸５１１の両端のペダルアーム５１２ａ、５１２ｂは、相互に逆方向へ向けて接続され、その先端には、それぞれペダル５１３ａ、５１３ｂが回動自在に軸支されている。軸受部４６の後側には、従動体支持部材４７ａａ、４７ａｂの先端接続部分が接続されている。
【００１５】
図３は、駆動車輪３の側面図であり、図４は、従動体５３を支持する支持構造を示す断面平面図、図５は、従動体５３と駆動車輪３との位置関係を示す斜視図である。  
図３乃至図５に示されているように、従動体支持部材４７ａａ、４７ｂa、４７ａｂ、４７ｂｂの後端には、支持材５５ａ、５５ｂが固定されている。支持材５５ａ、５５ｂは平行に配置され、中央部に従動回動軸５３１を回動自在に支持している。従動回動軸５３１の中央部には従動体５３が固定され、従動回動軸５３１の両端には従動スプロケット５４ａ、５４ｂが固定されている。また、従動回動軸５３１と従動体５３との間には、一方向の回転を伝達し逆方向の回転は、フリー回転とする回転伝達機構５３２が設けられている。この回転伝達機構５３２は、従動回動軸５３１が、自転車を前進させる方向に回転する場合に、回転力を伝達し、逆方向に回転する場合には、フリー回転（空回り）となるように構成されている。
【００１６】
従動回動軸５３１が自転車を前進させる方向に回転する場合には、従動体５３、従動スプロケット５４ａ、５４ｂは、従動回動軸５３１を中心として一体として回転する。従動スプロケット５４ａ、５４ｂには、動力伝達手段としてのチェーン５２ａ、５２ｂが巻き掛けられている。
【００１７】
従動体５３は、外周には歯５３０が形成され、従動体５３は、外歯歯車として機能する。従動体５３の外歯５３０は、駆動車輪３の内周に転接部として形成された内歯３３に噛み合っている。また、支持材５５ａ、５５ｂには、駆動車輪３のカバー体６のカバー部６５ａ、６５ｂが固定されている。従動体５３、従動スプロケット５４ａ、５４ｂ、支持材５５ａ、５５ｂは、カバー部６５ａ、６５ｂで覆われた従動体収納空間６１内に収められている。
【００１８】
駆動体５１ａ、５１ｂ、チェーン５２ａ、５２ｂ及び従動スプロケット５４ａ、５４ｂは、チェーンカバー６５２ａ、６５２ｂによって、覆われている。チェーンカバー６５２ａ、６５２ｂは、駆動体５１ａ、５１ｂを覆う部分では、それぞれ対向する内側面がペダル軸受部４６の突出部４６ａ、４６ｂに嵌め合わされる嵌合部６５２ｓ、６５２ｓを備え、この嵌合部６５２ｓ、６５２ｓによって本体４側に支持される。そして、チェーンカバー６５２ａ、６５２ｂの内部６５２ｐ、６５２ｐにはチェーン５２ａ、５２ｂが収容される。チェーンカバー６５２ａ、６５２ｂの後部は、後述するカバー体６から外側に突出した状態で、カバー体６の一部を構成する。
【００１９】
図６、図７は、駆動車輪３の部分断面図である。駆動車輪３は、円環状の車輪本体３１と、その外側に設けられたチューブ３２と、車輪本体３１の内周面に形成された内歯３３とを備えている。車輪本体３１の側面には、内歯３３と同心円上に形成されたローラ収容部３４ａ、３４ｂが設けられている。ローラ収容部３４ａ、３４ｂは、溝状に形成され、当接部として内歯３３と同心円弧形状の内側湾曲面(凸状内周周面)３４１ａ、３４１ｂ、内歯３３と同心円弧形状の外側湾曲面(凹状内周周面)３４３ａ、３４３ｂと、内歯３３と同心円弧形状の平環状に形成された平円輪面３４２ａ、３４２ｂと、を備えている。
【００２０】
これらの当接部を備えるローラ収容部３４ａ、３４ｂには、カバー体６に支持されているローラ７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂが転動自在に収容されている。カバー体６は、本体４１のサドル支持部材４４から後方へ延出した３角形状の支持アーム４８ａ、４８ｂと、既述の支持材５５ａ、５５ｂとによって、本体４４側に挟持固定されている。カバー体６は、駆動車輪３の外周端面に沿って配置された、円弧状のカバー本体部６３と、カバー本体部６３の両側端において、駆動車輪３の車輪本体３１に沿って、これを覆うように形成されたローラ保持部６２ａ、６２ｂと、該ローラ保持部６２ａ、６２ｂから、駆動車輪３の中心軸へ向けて延出形成されたカバー部６５ａ、６５ｂとを備えている。カバー部６５ａ、６５ｂの下部は駆動輪３の形状に沿って円弧状に突出形成された突出カバー部６５１ａ、６５１ｂ（６５１ｂは図示外）、突出カバー部６５１ａ、６５１ｂの下端に形成された開口６４を備え、開口６４から、カバー体６内に収納された駆動車輪３の下部のチューブ３２が露出するように構成されている。さらに、カバー部６５ａ、６５ｂの中央部には、中央開口部６０が形成されている。カバー体６は、カバー本体部６３、ローラ保持部６２ａ、６２ｂ、カバー部６５ａ、６５ｂ及び中央開口部６０の内壁６０１とによって構成された収容空間６００内に駆動車輪３を収容している。収容空間６００は、既述の従動体収納空間６１と連通している。
【００２１】
図６及び図７に示されているように、ローラ収容部３４ａ、３４ｂには、２つの姿勢で収容された縦ローラ７１ａ、７１ｂ及び横ローラ７２ａ、７２ｂが、交互に、等間隔で配置されている。図６は、縦ローラ７１ａ、７１ｂの支持構造を示すものである。縦ローラ７１ａ、７１ｂは、駆動車輪３の車輪本体３１の両側に設けられているが、同じ支持構造なので、片側のみ説明し、他方の側の説明は省略する。
【００２２】
縦ローラ７１ａは、駆動車輪３の上部においてはローラ収容部３４ａの内側湾曲面３４１ａに当接する。また、同じく下部においては、外側湾曲面３４３ａに当接する。縦ローラ７１ａの回動軸７１１ａは、ローラ保持部６２ａの軸支持部６６ａに支持されている。このように支持された縦ローラ７１ａが、図３に示されているように、等間隔で配置されている。縦ローラ７１ａは、少なくとも、従動体５３に対向する位置まで配置されている。縦ローラ７１ａは、サドル４５や本体４１の荷重を駆動車輪３へ伝達する。また、この際、駆動車輪３が回転駆動すると、縦ローラ７１ａが転接し、駆動車輪３を回動自在に本体４１側に支持する作用を有する。
【００２３】
また、横ローラ７２ａは、ローラ収容部３４ａの平円輪面３４２ａに当接する。横ローラ７２ａの回動軸７２１ａは、ローラ保持部６２ａに形成されたローラ収納部６８ａ内に支持されている。ローラ収納部６８ａは、ローラ保持部６２ａの外側に突出し、横ローラ７２ａを収納できる空間６８１ａが確保されている。駆動車輪３が回転駆動すると、横ローラ７２ａ、７２ｂが、車輪本体３１の両側を挟むように転接し、カバー体６内に駆動車輪３が位置するように作用する。
【００２４】
以上説明した実施形態によれば、駆動車輪３にスポークが存在しないので、使用者の衣服などがスポークに巻き込まれるといった不都合が生じない。また、カバー部６５ａ、６５ｂを設けることによって、より一層安全に運転することが可能となる。従動体５３と駆動車輪３の転接部とは、外歯と内歯の噛み合いではなく、摩擦係数の高い材料同士の接触としてもよい。このような材料には、例えば、合成ゴムなどの弾性材料、表面粗さの高い材料などが挙げられる。  
従動車輪２は、駆動車輪３と同様に、車輪本体２５と、その外周に設けられたチューブ２４とを備えている。そして、車輪本体２５の両側面には、周方向に溝２６が形成され、この両側の溝２６には、ローラ２３４ａ、２３４ｂが収容されている。
【００２５】
操舵部材２１の泥よけカバー２２には、ローラ支持部材２３１、２３２、２３３が所定の間隔で配置されており、該ローラ支持部材２３１、２３２、２３３は、従動車輪２の両側に配置され、従動車輪２を挟むように、断面Ｕ字形状に構成されている。また、操舵アーム２１１の先端にも、前記ローラ支持部材２３１、２３２、２３３と同様の構成のローラ支持部材２１２が配置されている。
【００２６】
各ローラ支持部材２３１、２３２、２３３、２１２の内側には、ローラ２３４ａ、２３４ｂが回動自在に軸支され、各ローラ２３４ａ、２３４ｂは、車輪本体２５の両側面に形成された溝２６（図１では、左側面の表示されている）に、収容され、ローラ２３４ａは、溝２６の内側面に転接し、ローラ２３４ｂは、溝２６の底面に転接している。  
即ち、従動車輪２は、駆動車輪３と同様の支持構造によって、本体４側に回動自在に支持されている。
【００２７】
図８は、他の構成を有する回転駆動操作部５Ａを備えた自転車の全体側面図、図９は、同じく回転駆動操作部５Ａの平面図、図１０は、同じく従動体と駆動体との位置関係を示す斜視図である。  
この実施形態の構成は、回転駆動操作部５Ａ以外の構成は、上記実施形態の構成と同様であるので、同じ符号を付し、説明は省略する。この実施形態の自転車では、下部本体部材４２が２又に分離して、従動体支持部材４７ａａ、４７ａｂを構成し、従動体支持部材４７ａａ、４７ａｂの間に、駆動体５１ａ、５１ｂが軸支されている。駆動体５１ａ、５１ｂは、ペダル軸５１１に固定されており、ペダル軸５１１の両端に接続されたペダルアーム５１２ａ、５１２ｂと一体して回転する。ペダル軸５１１は、サドル支持部材４４の下端部に設けられたペダル軸支部４４１と、各従動体支持部材４７ａａ、４７ａｂに形成された軸支部４７ａａｇ、４７ａｂｇを挿通し、これらによって軸支されている。そして、駆動体５１ａは、ペダル軸支部４４１と従動体支持部材４７ａａの間において、駆動体５１ｂは、ペダル軸支部４４１と従動体支持部材４７ａｂの間において、それぞれペダル軸５１１に固定されている。
【００２８】
また、２つの駆動体５１ａ、５１ｂは、共にチェーンカバー６５２ｇ内に収容されており、チェーンカバー６５２ｇの内部６５２ｓは、駆動車輪３のカバー体６の従動体収納空間６１に連通しており、駆動体５１ａ、５１ｂから、駆動車輪３に至る動力伝達系統が、すべてカバー体６内に収められた構成となっている。  
駆動体５１ａ、５１ｂを従動体支持部材４７ａａ、４７ａｂを内側に配置することによって、自転車に乗っている者の衣服が、駆動体５１ａ、５１ｂに巻き込まれることを抑制することが容易となるとともに、ペダル軸５１１の支持構造を、一層強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の自転車の全体側面図である。
【図２】回転駆動操作部の平面図である。
【図３】駆動車輪の側面図である。
【図４】従動体の支持構造を示す平面図である。
【図５】従動体と駆動体との位置関係を示す斜視図である。
【図６】駆動車輪の部分断面図である。
【図７】駆動車輪の部分断面図である。
【図８】他の実施形態における本発明の自転車の全体側面図である。
【図９】他の実施形態における回転駆動操作部の平面図である。
【図１０】他の実施形態における従動体と駆動体との位置関係を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  自転車
２  従動車輪
３  駆動車輪
３１  車輪本体
４  本体
５  回転駆動操作部
５１  駆動体
５２ａ、５２ｂ  チェーン
５３  従動体
５３０  外歯
６  カバー体
７１ａ、７１ｂ  縦ローラ
７２ａ、７２ｂ  横ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010132249.tif 000009
【図８】
2010132249.tif 000010
【図９】
2010132249.tif 000011
【図１０】
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