(57)【要約】      （修正有）【課題】折り畳み自転車を折り畳んだとき、折り重ねて略一致させた前後輪を利用して、前後両方向に手押し移動を可能にした折り畳み自転車用変速機構及びその変速指示用シフターを提供する。【解決手段】多段変速が可能な変速機構において、後輪と一体で回転するスプロケットの最高速または最低速のギア位置に、通常のギア板２ではなく、ギア歯の無い円周端面の滑らかな円板１を取り付けることにより、その位置に変速指示されたとき、チェーン３が円板の端面を滑り接触し、後輪がチェーンに対し前後両方向に空回りする構造を特徴とする。【選択図】図１
0003185918.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
多段変速が可能な変速機構において、スプロケットの最高速又は最低速のギア位置に空回り用円板を備え、
空回り用円板の円周端面は、ギア歯が無く、滑らかであり、
空回り用円板厚さは、チェーンの両側のプレートが円板端面を挟み込み、スムースに滑り接触できる厚さであり、
スプロケットの最高速又は最低速の位置に変速指示されたとき、チェーンが空回り用円板の円周端面を滑り接触し、後輪がチェーンに対し前後両方向に空回りすることを特徴とする折り畳み自転車用変速機構。
【請求項２】
多段変速が可能な変速機構において、スプロケットの最高速又は最低速のギア位置に、外ギア板と内円板から構成される空回り用ギア板を備え、
空回り用ギア板には、外ギア板の内周と内円板の外周の間がスムースに滑り接触するための必要十分な隙間と、滑らかな接触面および外ギア板と内円板が相互に外れないガイド機構を備え、
スプロケットの最高速又は最低速の位置に変速指示されたとき、チェーンの噛み合った外ギア板とスプロケットと一体で回転する内円板が相互にフリー回転可能となり、
後輪がチェーンに対し前後両方向に空回りすることを特徴とする折り畳み自転車用変速機構。
【請求項３】
ガイド機構にベアリングボールを封入し、外ギア板の内周と内円板がベアリングボールにより転がり接触することを特徴とする請求項2記載の折り畳み自転車用変速機構。
【請求項４】
シフターにより速度段数を変える変速指示操作のとき、誤って最高速又は最低速の位置にある空回りの位置に指示されることを防止するストッパー機構を設け、そのストッパー機能を解除する操作をしない限り、空回り位置への指示が不可能となる構造を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の折り畳み自転車変速機構の変速指示用シフタ―。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、折り畳み自転車の変速機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
折り畳み自転車を折り畳むとき、前輪と後輪を折り重ねて略一致させ、その両輪を利用して手押し移動をするとき、折り畳みによってペダルが固定されていても、後輪がペダルに対し空回りする方向には手押し移動することが出来るが、その反対方向には移動させることが不可能であり、誤ってその方向に移動させようとするとチェーンが外れたり、故障の原因になりやすい。
【０００３】
そこで、一般的にはショッピングカートに使用されているような小車輪を、例えば自転車の荷台後端部などに取り付けて、折り畳み後に、この小車輪を利用して、前後両方向に手押し移動が可能になるようにしている例が多いが、この小車輪方式は車輪径が小さいため小石、段差など地面の影響受けやすく、また機構の追加、重量増、自転車走行時の外観面などの難点がある。
また、自転車を折り畳む際、後輪と同軸で回転するギアを多段に重ねたスプロケットからチェーンをリンク機構的に浮かせて、後輪を前後両方向に空回り可能にし、前後輪を利用して前後両方向に手押し移動可能にする例（特許文献１参照）があるが、構造的な大きさ、機構の複雑さ、重量増、外観面などの難点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開  ２００１−１７１５８６  公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のような従来の難点に鑑み、既存の多段変速機に簡単な改良を加えるだけで、折り畳み自転車の前後輪を折り重ねて略一致させて折り畳んだときに、その前後輪を利用して前後両方向に手押し移動可能となり、前述の難点を解消した折り畳み自転車用変速機構の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、多段変速が可能な変速機構において、スプロケットの最高速又は最低速のギア位置に空回り用円板を備え、空回り用円板の円周端面は、ギア歯が無く、滑らかであり、空回り用円板厚さは、チェーンの両側のプレートが円板を挟み込み、スムースに滑り接触できる厚さであり、スプロケットの最高速又は最低速のギア位置に変速指示されたとき、チェーンが空回り用円板の円周端面を滑り接触し、後輪がチェーンに対し前後両方向に空回りすることを特徴とする折り畳み自転車用変速機構。
【０００７】
別の手段として、同じく多段変速が可能な変速機構において、スプロケットの最高速又は最低速のギア位置に、外ギア板と内円板から構成される空回り用ギア板を備え、空回り用ギア板には、外ギア板の内周と内円板の外周の間がスムースに滑り接触するための必要十分な隙間と滑らかな接触面および外ギア板と内円板が相互に外れないガイド機構を備え、スプロケットの最高速又は最低速のギア位置に変速指示されたとき、チェーンの噛み合った外ギア板とスプロケットと一体で回転する内円板が相互にフリー回転可能となり、後輪がチェーンに対し前後両方向に空回りすることを特徴とする折り畳み自転車用変速機構。
【０００８】
さらに別の手段として、ガイド機構に、ベアリングボールを封入し、外ギア板の内周と内円板がベアリングボールにより転がり接触すること特徴とする請求項２記載の折り畳み自転車用変速機構。
【０００９】
また、シフターにより速度段数を変える変速指示操作のとき、誤って最高速又は最低速の位置にある空回り位置に指示されることを防止するストッパー機構を設け、そのストッパー機能を解除する操作をしない限り、空回り位置への指示が不可能となる構造を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の折り畳み自転車変速機構の変速指示用シフター
【考案の効果】
【００１０】
既存の変速機構に前述のような簡単な改良を加えたシンプルな機構により、自転車を折り畳む前に、シフターによりチェーンを最高速又は最低速のギア位置に移動させるだけで、折り畳み後に前後輪を利用して前後両方向に手押し移動が可能となる。
しかも、大きな車輪のため小石や段差の影響を受けにくく、機構の追加、重量の増加も殆んどなく、走行時の外観も変わらないなどの多くの利点を備えている。
【００１１】
また、例えば最低速のギア位置が空回り位置の場合、上り坂を走行するときは速度段数を低速の方向に変速指示していくが、誤って最低速の位置にある空回り位置まで変速指示されると、上り坂で足に力を入れているときに急にペダルが無負荷になり、体のバランスを大きく崩して転倒したり、よろめいて接触事故を起こす危険があるが、前述の空回り位置への誤指示操作防止機能付きシフターにより、そのストッパー機能を解除する操作をしない限り空回り位置への指示が出来ないので、この誤指示の危険を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ギア歯の無い空回り用円板を用いた変速機構に関する実施例の概念図
【図２】ギア歯の有る空回り用ギア板を用いた変速機構に関する実施例の概念図
【図３】空回り指示誤操作防止機能付きシフターに関する実施例の概念図
【考案を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本考案に基づくギア歯の無い空回り用円板を用いた実施例の概念を示した      ものである。
本図は自転車用外装式変速機のスプロケットの断面図を示しており、本実施例では、本来9段変速であるものを8段変速＋空回り用1段に改良したもので、１はギア歯の無い円周端面の滑らかな空回り用円板、２は8段分の変速用ギア板、３はチェーンを示している。
チェーンを位置決めするディレイラー機構は最高速の径の小さいギア板から順次最低速の径の大きなギアへと所定の傾斜で位置決めする特性を持つため、本実施例のように最低速の位置にある空回り用円板１は、チェーンが円周端面に巻き付いて滑り接触する時の円板半径方向のチェーン位置が、元々の最低速のギア板にチェーンが噛み合った時のチェーン位置近傍となるように必要十分な円板直径を有する。
【００１４】
また、8段の変速用ギア板２の各ギア板及び空回り用円板１は、図1に示すように、各々スペーサー４を挟んでスプロケットとして組み上げられており、変速用ギア板２の各ハッチ部分はチェーン３と噛み合うギア歯21であることを示している。
図1は丁度、チェーン３がギア歯の無い空回り用円板１の位置にシフトされた状態を示しており、チェーン３が空回り円板１の円周端面上を滑り接触することにより、折り畳み状態のためペダルが固定され、そのためチェーン３が固定されても、後輪は前後両方向に回転可能となる。
【００１５】
特に、元々一般的なチェーンには、通常、図1に示すように自由に回転する円筒の形をしたローラー31が組み込まれており、この回転するローラー31が空回り用円板１の円周端面に乗る構造になるため、摩擦が少なく、スムースに空回りすることが特長となっている。
また、図1に示すようにチェーン両側のプレート32が空回り用円板１を挟み込む形でスムースに滑り接触するように必要十分な円板厚さを有することにより、空回りをする際、チェーン３が空回り用円板１から外れないようにガイドされる。
【００１６】
この方式の最大の特徴は、後輪の回転とチェーンを分離させるための複雑な回転構造は必要なく、後輪と一体で回転する歯の無い円板一枚だけという極めてシンプルな構造であり、従って本考案の最も簡単な実現方法として、すでに実装されている既存の多段変速機の最高速または最低速のギアの歯を削り取り、円周端面が滑らかな円板の形に追加工するだけでも実現可能である。
本考案の試作品は、この方法で市販の折り畳み自転車に追加工して製作し、前後両方向の手押し運搬などの機能を検証した。
【００１７】
図２は、本考案に基づくギア歯の有る空回り用ギア板を用いた実施例の概念を示したものである。
本図は、図１と同じく自転車用外装式変速機のスプロケットの断面図を示しており、図2の(a)及び(b)の実施例は共に、本来9段変速であるものを8段変速＋空回り用１段に改良したもので、３はチェーン、２は8段分の変速用ギア板、そして元々の最低速位置にある所定のギア板を同芯円で2分割した状態と同様な構成で、(a)の51は外ギア板、52は内円板を示し、(b)の61は外ギア板、62は内円板をそれぞれ示している。
また、8段の変速用ギア板２とそれぞれ内円板52及び内円板 62とは、図2の(a)及び(b)に示すように各々スペーサー４を挟んでスプロケットとして組み上げられており、変速用ギア板２の各ギア板、外ギア板 51及び外ギア板 61のハッチ部分は各々チェーンと噛み合うギア歯21であり、チェーン３が丁度外ギア板 51および外ギア板 61の位置にそれぞれシフトされた状態を示している。
【００１８】
図２の(a)は、外ギア板 51の内周と内円板 52の外周の間がスムースに滑り接触するために必要十分な隙間と滑らかな接触面を有し、外ギア板 51から内円板 52が外れないで相互にフリー回転するようにガイド53が取り付けられ、空回り用ギア板５を構成している実施例である。
さらに、前述の接触面への潤滑剤の塗布などにより、一層滑らかな滑り接触が期待できる。
【００１９】
図２の(b)は、外ギア板 61の内周と内円板 62の外周の間がベアリングボールにより転がり接触し、外ギア板 61から内円板 62が外れないで相互にフリー回転するようにベアリングボール63及びベアリングボール封入ガイド64が取り付けられ、空回り用ギア板６を構成している実施例である。
【００２０】
従って、図２の(a)及び(b)は共に、最低速の位置に変速指示されたとき、チェーン３が噛み合った外ギア板 51とスプロケットと一体で回転する内円板 52、同じく外ギア板 61と内円板 62が相互にフリー回転可能となり、折り畳み状態のためペダルが固定され、そのためチェーン３が固定されても、後輪は前後両方向に空回り可能となる。
【００２１】
図３は、空回り指示の誤操作を防止するためのシフトレバータイプのシフターの実施例を示したものであり、シフトレバー案内溝８は直線ではなく、空回り位置Ｆに入るところでクランク構造になっており、変速段数の1速から8速までの指示は、シフトレバー７をシフトレバー案内溝８に沿って左右に動かす操作により可能であるが、空回り位置への指示は左右に動かすだけではクランク部分のストッパーにより不可能になる。
空回り位置のＦにシフトレバー７を動かすためには1速の位置で下方に押しながら、さらに右に動かすことにより、ストッパーを回避出来、初めて空回り指示が可能となるので、走行中に誤って空回りを指示し、ペダルが急に無負荷になり体のバランスを大きく崩す危険を防止出来る。
また、前述のクランク構造ではなく、押しボタンなどによりストッパーを解除して、空回り位置への指示を可能にする構造も同様の効果が期待できる。
特に、既存のシフターを改良する場合、例えば市場で最も多く使われている親指でギア段数を進めるレバーと人差し指で戻すレバーの2本のレバーがあるラピッドファイヤー方式のシフターでは、親指でギア段数を進めるレバー機構にストッパーを設け、押しボタンによってこのストッパーを解除する方式が効果的であり、本考案のシフター試作品はこの方法で既存のシフターを追加工して製作し、機能の検証を行った。
【００２２】
以上の説明は、スプロケットの最高速又は最低速のギア板を空回り用円板又は空回り用ギア板に置き換える方式であるが、スプロケットはそのままで、シフター及びチェーンの位置決めをするディレイラー機構の方を最高速又は最低速のギア板位置より1段外側の位置に位置決め可能なように改良して、その位置に空回り用円板又は空回り用ギア板を追加する方式でも、同様の効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本考案は折り畳み自転車を製造する産業で利用される。
【符号の説明】
【００２４】
１  空回り用円板
２  変速用ギア板
３  チェーン
31  ローラー
32  プレート
４  スペーサー
５  空回り用ギア板
51  外ギア板
52  内円板
53  ガイド
６  空回り用ギア板
61  外ギア板
62  内円板
63  ベアリングボール
64  ベアリングボール封入ガイド
7  シフトレバー
8  シフトレバー案内溝
【図１】
0003185918.tif 000003
【図２】
0003185918.tif 000004
【図３】
0003185918.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月9日(2013.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
速度段数を変える変速指示操作をするシフターにおいて、速度段数を変えるレバー機構が最高速又は最低速の位置にある空回りに位置に進むことを阻止するストッパーを設け、速度段数を変えるレバーを下方に押し下げる、若しくはストッパーを押しボタンで押し下げることの何れかにより、ストッパー機能が解除され、空回り位置への指示が可能となる構造を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の折り畳み自転車変速機構の変速指示用シフター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、速度段数を変える変速指示操作をするシフターにおいて、速度段数を変えるレバー機構が最高速又は最低速の位置にある空回りに位置に進むことを阻止するストッパーを設け、速度段数を変えるレバーを下方に押し下げる、若しくはストッパーを押しボタンで押し下げることの何れかにより、ストッパー機能が解除され、空回り位置への指示が可能となる構造を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の折り畳み自転車変速機構の変速指示用シフター。