(57)【要約】【課題】高度な運転技術を要することなく、ペダルに作用する踏力を効率的に後輪駆動力に変換することでスムーズに前進できる自転車を提供する。【課題を解決するための手段】自転車１０は、ステム５０、上パイプ３２、立パイプ２２を有する前フレーム体２０、前ギア２８と後ギア６８とに架け渡された無端チェーン７０と、後輪１４を軸支する軸支部６２から前方に延出し、基準中心面ＢＰに交わる揺動軸２２ｂを介して前フレーム体２０に接続されるチェーンステー６４と、反発機構４０を介して前フレーム体２０に接続されたバックホークと６６とを備え、反発機構４０はペダル２５ａ，２６ａを踏むことで無端チェーン７０に作用する張力が大きい時に前フレーム体２０の方へ回動するバックホーク６６により押圧されて反発力を蓄積し、張力が小さいときにバックホークを押し戻す。【選択図】  図１
2018034566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪及び後輪を有する自転車であって、
前記前輪の車輪軸を軸支する前ホークを保持すべき前ホーク保持部、該前ホーク保持部から後方に延出する延出部、及び該延出部の後端に接続された立パイプを有する前フレーム体と、
前記前フレーム体に取り付けられたクランク軸と共に回転する前ギアと前記後輪の車輪軸を回転させる後ギアに架け渡された無端状の動力伝達部材と、
前記後輪の車輪軸を軸支する軸支部から前方に延出し、前記前フレーム体の基準中心面に交わる揺動軸を介して、該前フレーム体に接続されるチェーンステーと、
前記軸支部から前方に延出し、前記前フレーム体との間に設けられた反発機構を介して前記前フレーム体に接続されたバックホークと、
を備え、
前記反発機構は、ペダルを踏むことで前記動力伝達部材に作用する張力が大きいときに前記前フレーム体の方へ回動する前記バックホークにより押圧されて反発力を蓄積し、前記張力が小さいときに該反発力によって前記バックホークを押し戻すことを特徴とする自転車。
【請求項２】
前記反発機構は、前記前フレーム体に設けられたスライド軸と、前記スライド軸に移動自在に挿通されるとともに前記バックホークの前端部が回転可能に連結された弾性部材とから構成されている請求項１に記載の自転車
【請求項３】
前記スライド軸は、前記立パイプに対して略直角をなすように取り付けられている請求項は２に記載の自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自転車は、例えば、ギアクランクが立パイプのハンガに回転可能に取り付けられている。ギアクランクは、先端部にペダルが各々軸支された左右一対のクランクと、各クランクが両端に固定されクランク軸と、クランク軸と共に回転する前ギアとから構成される。そして、左右のペダルを交互に踏み込むことで踏力を回転モーメントに変換して駆動力を得ている。
【０００３】
図５は、従来の自転車１００において、走行時にギアクランクに作用する力の関係を示す図である。図５に示すように、ペダルを踏む踏力をＦ１、クランクの長さをＬｇ、クランクの回転角をＸとしたときに、回転モーメントＴは、以下の式（１）によって求められる。
【０００４】
Ｔ＝Ｌｇ×Ｆ１×ｓｉｎＸ（０≦Ｘ≦３６０°）・・・・・・（１）
【０００５】
この回転モーメントＴは、左右いずれかのペダルを踏み込んでクランクが上死点（Ｘ＝０°）から下死点（Ｘ＝１８０°）に向かう踏み込み工程と、当該ペダルが下死点（Ｘ＝１８０°）から上死点（Ｘ＝３６０°）に戻る戻り工程のうち、踏み込み工程で発生する。
【０００６】
また、上記式（１）に示されるように、回転モーメントＴは、踏力Ｆ１を一定の大きさであると仮定した場合、クランクの回転角Ｘに依存して変化し、上死点および下死点付近で大きく減少し「０」に漸近する。このような回転モーメントの変化は、ギアクランクの回転運動を介して踏力を回転モーメントに変換することで後輪駆動力を得る自転車の構造上必然的に生じるものである。
【０００７】
この点に関し、特許文献１には、運転者が履いている靴の靴底にクリートと呼ばれる止め具を設け、当該止め具に開放自在に係合するビンディングペダルをギアクランンクに取り付けて当該ペダルに靴を固定することで戻り工程における足の引き上げ動作でもギアクランクを回転させる回転モーメントが得られるようにしたものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−９５１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載の自転車では、発進、または、停止する際に、ビンディングペダルを専用靴に着脱する必要があり、自転車を運転するために高度な運転技術を要するという点で問題がある。
【００１０】
本発明は、高度な運転技術を要することなく、ペダルに作用する踏力を効率的に後輪駆動力に変換することでスムーズに前進できる自転車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る自転車は、前輪及び後輪を有する自転車であり、前輪の車輪軸を軸支する前ホークを保持すべき前ホーク保持部、前ホーク保持部から後方に延出する延出部、及び延出部の後端に接続された立パイプを有する前フレーム体と、前フレーム体に取り付けられたクランク軸と共に回転する前ギアと後輪の車輪軸を回転させる後ギアに架け渡された無端状の動力伝達部材と、後輪の車輪軸を軸支する軸支部から前方に延出し、前フレーム体の基準中心面に交わる揺動軸を介して、前フレーム体に接続されるチェーンステーと、軸支部から前方に延出し、前フレーム体との間に設けられた反発機構を介して前フレーム体に接続されたバックホークと、を備え、反発機構は、ペダルを踏むことで動力伝達部材に作用する張力が大きいときに前フレーム体の方へ回動するバックホークにより押圧されて反発力を蓄積し、張力が小さいときに反発力によってバックホークを押し戻すことを特徴とする。ここで、前フレーム体の基準中心面とは、前フレーム体の前後方向における中心面を意味する。
【００１２】
本発明に係る自転車において、反発機構は、前フレーム体に設けられたスライド軸と、スライド軸に移動自在に挿通されるとともにバックホークの前端部が回転可能に連結された弾性部材とから構成されることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る自転車において、スライド軸は立パイプに対して略直角をなすように取り付けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る自転車によれば、ペダルを踏むことで動力伝達部材に作用する張力が大きいときに前フレーム体の方へ回動するバックホークによって反発力が反発機構に蓄積される。そして、ペダルを踏み込む踏力によって動力伝達部材に作用する張力が小さくなると、当該反発力によってバックホークが前フレーム体と離れる方向へ押し戻される。ここで、バックホークの回動中心である揺動軸は、クランク軸とは異なる位置に設けられている。このため、バックホークが押し戻されることによって、前ギアと後ギアとの間の距離がわずかに伸びる。そのため、バックホークが押し戻されるのに伴い、両ギア間に掛け渡された動力伝達部材に張力が作用し、当該動力伝達部材が前ギアの方へ引っ張られることにより後ギアを回転駆動できる。これにより、上記踏力によって動力伝達部材に作用する張力が上死点・下死点付近で一時的に減少しても、当該張力の減少を抑制して後輪駆動力の減少を抑えることができる。この結果、高度な運転技術を要することなく、上記踏力を効率的に後輪駆動力に変換することでスムーズに前進できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態である自転車の全体構成を示す右側面図である。
【図２】図２（ａ）は、踏み込み工程において、右側のクランクが上死点付近を回転している状態を示す図である。図２（ｂ）は、踏み込み工程において、右側のクランクが水平位置付近を回転している状態を示す図である。図２（ｃ）は、踏み込み工程において、右側のクランクが下死点付近を回転している状態を示す図である。
【図３】図３（ａ）は自転車の走行時においてギアクランクのクランク軸周りに作用する力を示す図である。図３（ｂ）は自転車の走行時においてクランク軸周りに作用する回転モーメントの変化を示す図である。
【図４】図４（ａ）は、クランク角θが０°から３６０°まで変化する場合において、前ギアに作用する回転モーメントの変化を示す図である。図４（ｂ）は、クランク角θが０°から３６０°まで変化する間における自転車の車速変化を示すグラフである。
【図５】従来の自転車におけるペダル踏み込み時の踏力と、ギアクランクに作用する力との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態である自転車について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１に示すように、自転車１０は、前輪１２を軸支する前フレーム体２０と、後輪１４を軸支する後フレーム体６０とを備える。前フレーム体２０は、路面１６の凹凸によって前輪１２から前フレーム体２０に伝わる衝撃を低減するサスペンション機能を備える。また、前フレーム体２０と後フレーム体６０との間には、後輪１４の駆動を補助する反発機構４０が配置されている。
【００１８】
前フレーム体２０は、立パイプ２２、上パイプ（延出部）３２、下パイプ３４、および、前ホーク５６を含む。ここで、基準中心面ＢＰは、自転車１０における前フレーム体２０の中心面であり、立パイプ２２の中心線Ｃ１および上パイプ３２の中心線Ｃ２が含まれる仮想平面である。
【００１９】
立パイプ２２は、上下方向に延び、上端にサドル（不図示）が固定され、下端部にギアクランク２４を取り付けるためのハンガ２２ａと、ハンガ２２ａ後方に後述する揺動軸２２ｂとが設けられる。ギアクランク２４は、先端にペダル２５ａ，２６ａが各々軸支された左右一対のクランク２５，２６と、各クランク２５，２６の先端が反対を向くように軸方向両端に各々固定されたクランク軸２７と、クランク軸２７とともに回転する前ギア２８とから構成される。
【００２０】
上パイプ３２は、立パイプ２２の中程よりやや下方の位置から前方に向かって斜め上方に延出し、前端部にステム連結部３２ａが設けられる。ステム連結部３２ａは、基準中心面ＢＰに沿って回転可能にステム５０を支持する。下パイプ３４は、ハンガ２２ａから上パイプ３２に平行に前方へ向かって延びる。そして、下パイプ３４は、上パイプ３２におけるステム連結部３２ａの直後方から下方へ延びる連結パイプ３４ａを介して上パイプ３２と連結固定される。
【００２１】
また、左右一対のクロスパイプ３８ａ，３８ｂが、下パイプ３４の前端部と後方の立パイプ２２との間に、後方に向かって斜め上方に延びるように設けられている。両クロスパイプ３８ａ，３８ｂは、中間位置Ｐで上パイプ３２を左右両側から挟み込むように配置され、上パイプ３２に溶接固定される。
【００２２】
反発機構４０は、後輪１４の駆動を補助する機能を有し、上記中間位置Ｐと後方の立パイプ２２との間に設けられている。この反発機構４０は、スライド軸４２と、このスライド軸４２に軸方向に移動自在に挿通された弾性部材４４とを含む。このスライド軸４２は、前端側が中間位置Ｐでクロスパイプ３８ａ，３８ｂおよび上パイプ３２に溶接固定され、後端が立パイプ２２を径方向に貫通した状態で締結固定される。このスライド軸４２は、立パイプ２２に対して、例えば、８５°〜９５°の角度をなすように取り付けてもよく、より好ましくは８９°〜９１°とすることが考えられる。これにより、弾性部材４４のスライド移動をスムーズなものとできる。本実施形態では、上パイプ３２と立パイプ２２の間にスライド軸４２を取り付けているが、前フレーム体２０の他の部位にスライド軸４２を取り付けてもよい。
【００２３】
弾性部材４４は、ウレタンゴムによって構成された複数の筒体４５ａ，４５ｂと、筒体４５ａ，４５ｂの間に挟み込まれた同心円状の保持部材４６ａ，４６ｂを含む。弾性部材４４は、複数の筒体４５ａ，４５ｂと、保持部材４６ａ，４６ｂとを軸方向に交互に重ね合わせた積層構造を有する。この弾性部材４４は、軸方向に圧縮力が作用すると、複数の筒体４５ａ，４５ｂが軸方向に各々縮みつつ径方向に膨張することで当該圧縮力を蓄積する。筒体４５ａ，４５ｂとして、ウレタンゴム以外のエラストマーを用いてもよい。また、弾性部材４４をスプリングや板バネで構成してもよい。
【００２４】
前ホーク５６は、ステム５０と、左右一対のホーク脚５７，５８と、ホークリンク部材５９ａと、ステムリンク部材５９ｂとから構成される。ステム５０は、上部にハンドル（不図示）が取り付けられるステムロッド５２と、ステムロッド５２の下部が挿入されたシリンダ５４とから構成され、ステムロッド５２がシリンダ５４内を下方に摺動することによって全長が縮みサスペンション機構として機能する。
【００２５】
また、ステムロッド５２の中程には、筒ブラケット（前ホーク保持部）５５が挿通固定される。筒ブラケット５５の軸方向の上下両端には上側フランジ５５ａと下側フランジ５５ｂとが各々設けられる。
【００２６】
各ホーク脚５７，５８の下端部には、前輪１２の車輪軸１２ａを軸支するホークつめ５７ａ，５８ａが設けられる。また、各ホーク脚５７，５８の中程には、ホーク脚５７，５８をステム５０のシリンダ５４下部の左右両側面に軸支する三角ブラケットＢＬが溶接固定される。
【００２７】
ホークリンク部材５９ａは、一端が筒ブラケット５５の上側フランジ５５ａに軸支され、他端がホーク脚５７，５８の上端に軸支される。
【００２８】
ステムリンク部材５９ｂは、前端部に設けられたボールジョイントを介して上述したシリンダ５４の底部に連結され、後端が下パイプ３４に軸支される。
【００２９】
上記構成により、ステム５０の全長が縮むのに伴い、三角ブラケットＢＬ周りにホーク脚５７ａ，５８ａが図１に示す回動方向Ａに回動する。また、この際、ステム５０は、ステム連結部３２ａ周りに回動方向Ｂに沿って回動する。
【００３０】
続いて、後フレーム体６０の構成について説明する。後フレーム体６０は、後輪１４の車輪軸１４ａを軸支する軸支部６２が後端に設けられ前方へ向かって略水平に延びるチェーンステー６４と、軸支部６２から前方へ向かって斜め上方に延出するバックホーク６６とを含む。
【００３１】
チェーンステー６４は、立パイプ２２におけるハンガ２２ａの後方に近接配置された揺動軸２２ｂを介して基準中心面ＢＰと平行な方向に揺動可能に立パイプ２２に連結される。これに対し、バックホーク６６の前端部は、上述した弾性部材４４の後端部に設けられた回転支持部４４ｃに軸支される。このため、後フレーム体６０は、揺動軸２２ｂ周りに回動可能に前フレーム体２０に支持される。また、後輪１４の車輪軸１４ａには後ギア６８が取り付けられる。そして、後輪１４の後ギア６８と、上述したギアクランク２４の前ギア２８との間には無端チェーン（動力伝達部材）７０が架け渡される。これにより、左右のペダル２５ａ，２６ａを交互に踏み込む踏力によって後ギア６８を回転させることができる。
【００３２】
ここで、ギアクランク２４のペダル２５ａ，２６ａに作用する踏力と、回転モーメントとの関係について説明する。図１に示すように、踏力をＦｒ、右クランク２５の長さをＬｆ、クランク軸２７の回転角をθとしたときに、回転モーメントＭｒは、以下の式（２−１）によって求められる。なお、クランク軸２７の回転角θは、右クランク２５が上死点に位置している状態をθ＝０°として表記する。
【００３３】
Ｍｒ＝Ｌｆ×Ｆｒ×ｓｉｎθ（０°≦θ≦１８０°）・・・・・・・（２−１）
【００３４】
この回転モーメントＭｒは、右ペダル２５ａを踏み込んで右クランク２５が上死点から下死点（θ＝１８０°）に向かう踏み込み工程Ｓ１と、ペダルが下死点から上死点（θ＝３６０°）へ戻る戻り工程Ｓ２のうち、踏み込み工程Ｓ1で発生する。
【００３５】
また、上記式（２−１）に示されるように、回転モーメントＭｒは、踏力Ｆｒが一定の大きさであると仮定した場合、右クランク２５の回転角θに依存して変化し、上死点および下死点付近で大きく減少し「０」に漸近する。
【００３６】
同様に、左ペダル２６ａを踏み込む踏力をＦｌとしたときに、踏力Ｆｌによってクランク軸２７に作用する回転モーメントＭｌは以下の式（２-２）によって求められる。
【００３７】
Ｍｌ＝Ｌｆ×Ｆｌ×｜ｓｉｎθ｜（１８０°≦θ≦３６０°）・・・（２-２）
【００３８】
ここで、Ｆｃ＝Ｆｒ＝Ｆｌ、Ｍｃ＝Ｍｒ＋Ｍｌと仮定すると以下の式（３）のように表現できる。
【００３９】
Ｍｃ＝Ｆｃ×Ｌｆ×｜ｓｉｎθ｜（０°≦θ≦３６０°）・・・・式（３）
【００４０】
次に、図２を用いて自転車１０の走行状態における反発機構４０の動作を説明する。図２（ａ）は、踏み込み工程Ｓ１（図１参照）において、右クランク２５が上死点付近を回転している状態を示す図である。同図（ｂ）は、踏み込み工程Ｓ１において、右クランク２５が水平位置付近を回転している状態を示す。同図（ｃ）は、踏み込み工程Ｓ１において、右クランク２５が下死点付近を回転している状態を示す図である。
【００４１】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、右クランクが上死点（θ＝０°）から水平位置（θ＝９０°）へ回転するのに伴い、右ペダル２５ａに作用する踏力によって前ギア２８を介して無端チェーン７０に作用する張力が増加する。無端チェーン７０に作用する張力の増加に伴って後フレーム体６０が矢印Ｄ１の方向に回動し、後フレーム体６０のバックホーク６６によって弾性部材４４が圧縮される。これにより、弾性部材４４に圧縮力が蓄積される。
【００４２】
そして、図２（ｃ）に示すように、右クランク２５が上記水平位置から下死点（θ＝１８０°）へ回転するのに伴い、右ペダル２５ａに作用する踏力によって前ギア２８を介して無端チェーン７０に作用する張力が減少する。この無端チェーン７０に作用する張力の減少に伴って、反発機構４０の弾性部材４４によって後フレーム体６０が矢印Ｄ２の方向に押し戻されて回動する。ここで、後フレーム体６０の揺動軸２２ｂは、クランク軸２７の後方に当該クランク軸に近接するように配置されている。このため、後フレーム体６０が矢印Ｄ２の方向に押し戻されるのに伴って後ギア６８と前ギア２８との間隔がやや広くなり、両ギア２８，６８の間に掛け渡されている上側の無端チェーン７０が矢印Ｅの方向に引っ張られ、後ギア６８に後輪１４を回転させるための回転駆動力が供給される。
【００４３】
続いて、図３を用いて、上述した反発機構４０による後輪駆動の力学的動作原理についてより詳しく説明する。図３（ａ）は、自転車１０の走行時においてギアクランク２４のクランク軸２７周りに作用する力を示す図である。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、反発機構４０がバックホーク６６を押し戻そうとする反発力Ｆｓ、クランク軸２７と弾性部材４４の回転支持部４４ｃとの間の距離Ｒｓ、クランク軸２７とバックホーク６６における前端部とのなす角θｓとしたときに、バックホーク６６に作用する回転モーメントＭｓは以下の式（４）によって求められる。
【００４５】
Ｍｓ＝Ｆｓ×Ｒｓ×ｓｉｎθｓ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
【００４６】
なお、バックホーク６６に作用する回転モーメントＭｓは、バックホーク６６が揺動軸２２ｂ周りに回動するため厳密には揺動軸２２ｂと上記回転支持部４４ｃとの間の距離Ｒｘに基づいて回転モーメントＭｓを求める必要がある。しかしながら、揺動軸２２ｂとクランク軸２７の位置は近接しており、上記式（４）のようにクランク軸２７と弾性部材４４における回転支持部４４ｃとの距離Ｒｓと上記距離Ｒｘとの差は微差であるため、距離Ｒｘの代わりに距離Ｒｓを用いて回転モーメントＭｓを算出してもよい。また、本実施形態では、スライド軸４２が立パイプ２２に対して略直角に取り付けられているためｓｉｎθｓ≒１として式（４）を計算するものとする。
【００４７】
ここで、反発機構４０は、右クランク２５が水平方向（クランク軸２７の回転角θが９０°および２７０°）のときにバックホーク６６から作用する圧縮力の大きさが最大となるように単振動すると仮定できる。このため、反発機構４０は、クランク軸２７における回転角θ（図１参照）の２倍に相当する周期で単振動すると仮定でき、上記圧縮力の最大値をＦｍａｘとしたとき以下の式（５）により表現できる。
【００４８】
Ｆｓ＝Ｆｍａｘ×（−ｃｏｓ２θ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
【００４９】
従って、式（４）は、式（６）のように表現できる。
【００５０】
Ｍｓ＝−Ｆｍａｘ×ｃｏｓ２θ×Ｒｓ×ｓｉｎθｓ・・・・・・・・・・（６）
【００５１】
また、前ギア２８に作用する回転モーメントＭｄは、無端チェーン７０から前ギア２８に作用する力をＦｄとし、前ギア２８のピッチ円半径をＲｄとしたときに以下の式（７）によって求められる。
【００５２】
Ｍｄ＝Ｆｄ×Ｒｄ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）
【００５３】
ここで、ギアクランク２４における力のモーメントの釣り合いは以下の式（８）によって与えられる。
【００５４】
Ｍｄ＝Ｍｃ＋Ｍｓ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）
【００５５】
図３（ｂ）は、上記式（８）の関係を示すグラフである。
【００５６】
図３（ｂ）に示すαは上述したバックホーク６６の回転モーメントＭｓと、クランク軸２７に作用する回転モーメントＭｃの振り幅比、すなわち、Ｍｓ/Ｍｃである。図３では、α＝０．５と仮定した場合を示している。
【００５７】
図３（ｂ）に示すように回転モーメントＭｓは、以下の式（９）のように表現できる。
【００５８】
Ｍｓ＝−α×Ｆｒ×Ｌｆ×ｃｏｓ２θ・・・・・・・・・・・・・・・（９）
【００５９】
従って、式（３）、式（６）、式（８）および、式（９）の関係から、前ギア２８に作用する回転モーメントＭｄは以下の式（１０）のように表記できる。
【００６０】
Ｍｄ＝Ｆｒ×Ｌｆ×（｜ｓｉｎθ｜−α×ｃｏｓ２θ）・・・・・・・（１０）
【００６１】
ここで、図４（ａ）は、クランク角θが０°から３６０°まで変化する場合において、前ギア２８に作用する回転モーメントＭｄの変化を式（１０）に基づいて算出した図である。
【００６２】
図４（ａ）に示す振り幅比αが「０」の場合とは、反発機構４０に反発力が蓄積されないと仮定した場合である。これに対して振り幅比αを「０．５」と仮定した場合には、前ギア２８に作用する回転モーメントＭｄの大きさが分散化され平均化されることが分かる。また、振り幅比αの大きさを０．５とした場合の回転モーメントＭｄの平均値である回転モーメントＭmeanは以下の式（１１）によって示される。
【００６３】
Ｍmean＝（２/π）×Ｆｒ×Ｌｆ・・・・・・・・・・・・・・・・・（１１）
【００６４】
上記式（１０）においてα＝０．５と仮定した場合における回転モーメントＭｄの変化幅は、α＝０と仮定した場合の約２５％である。また、回転モーメントＭmeanの大きさは、α＝０とした場合における回転モーメントＭｄの最大値の６３.７％である。従って、図４（ａ）にも示されるように、反発機構４０を用いることによってクランク軸２７が１周する間に無端チェーン７０に作用する回転モーメントの増減を抑えられることが分かる。このように反発機構４０を用いることによって、後輪駆動力である回転モーメントＭｄが平均分散化され、上死点・下死点付近における回転モーメントの大幅な低下が防止できる。
【００６５】
図４（ｂ）は、クランク角θが０°から３６０°まで変化する場合における自転車１０の車速変化を示すグラフである。図４（ｂ）に示すように、振り幅比αを「０」とした場合と比較して振り幅比αを「０．５」とした場合の方が、自転車１０の車速変化が抑制され、より一定の速度に近い状態で自転車を前進させることができる。
【００６６】
本発明に係る自転車１０によれば、ペダル２５ａ，２６ａを踏むことで無端チェーン７０に作用する張力が大きいときに前フレーム体２０の方へ回動するバックホーク６６によって反発力が反発機構４０に蓄積される。そして、ペダル２５ａ，２６ａを踏み込む踏力Ｆｃによって無端チェーン７０に作用する張力が小さくなると、当該反発力によってバックホーク６６が前フレーム体２０と離れる方向へ押し戻される。ここで、バックホーク６６の回動中心である揺動軸２２ｂは、クランク軸２７とは異なる後方位置に設けられている。このため、バックホーク６６が押し戻されることによって、前ギア２８と後ギア６８との間の距離がわずかに伸びる。そのため、バックホーク６６が押し戻されるのに伴い、両ギア２８，６８間に掛け渡された無端チェーン７０に張力が作用し、無端チェーン７０が前ギア２８の方へ引っ張られることにより後ギア６８を回転駆動できる。これにより、上記踏力によって無端チェーン７０に作用する張力が上死点・下死点付近で一時的に減少しても、当該張力の減少を抑制して後輪駆動力の減少を抑えることができる。この結果、高度な運転技術を要することなく、上記踏力を効率的に後輪駆動力に変換することでスムーズに前進できる。
【００６７】
上記実施形態では、反発機構４０が弾性部材４４とスライド軸４２によって構成され、弾性部材４４がバックホーク６６の回動に伴って圧縮される圧縮力を反発力として利用する例を挙げているが、例えば、磁石間に生じる斥力を反発力として利用してもよい。この場合には、反発機構４０を構成するスライド軸４２に一方の磁石を取り付けておき、他方の磁石をスライド軸４２にスライド自在に係合されたバックホーク６６の前端部に取り付ける。そして、バックホーク６６の回動に伴って双方の磁石が接近した際に生じる斥力を反発力として利用し、当該反発力によってバックホーク６６を押し戻すように構成してもよい。
【００６８】
上記実施形態では、前ホーク５６が前フレーム体２０の一部を構成する自転車１０の例を挙げているが、前ホークが前フレーム体の一部を構成しない一般的な自転車に本発明の自転車を適用してもよい。
【００６９】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、何れかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１０    自転車
１２    前輪
１４    後輪
２０    前フレーム体
２２    立パイプ
２２ａ    ハンガ
２２ｂ    揺動軸
２４    ギアクランク
２５，２６右クランク
２５ａ，２６ａ    ペダル
２７    クランク軸
２８    前ギア
３２    上パイプ（延出部）
３４    下パイプ
４０    反発機構
４２    スライド軸
４４    弾性部材
４５ａ，４５ｂ    筒体
４６ａ，４６ｂ    保持部材
５０    ステム
５２    ステムロッド
５４    シリンダ
５５    筒ブラケット（前ホーク保持部）
５６    前ホーク
６０  後フレーム体
６２    軸支部
６４    チェーンステー
６６    バックホーク
６８    後ギア
７０    無端チェーン（動力伝達部材）
【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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