(57)【要約】【課題】チェーンにより駆動輪の車軸に動力を伝達する自転車やバイクにおいて、偏心保持部を有する懸架装置を後輪の支持機構に採用した際に、駆動輪に加わる前後方向の衝撃や振動に対する抑制性能を充分に発揮させつつ、チェーンからの動力を円滑に駆動輪に伝達することができる駆動輪支持機構を提供すること。【解決手段】フレーム１に設けられ、駆動輪２を回転自在に支持する懸架装置１００と、チェーン３６０に張力を与える装置３００を上記フレームに連結する連結手段２００とを有する駆動輪支持機構であって、上記懸架装置は、上記フレームに対して上記駆動輪を前後動可能に支持して上記駆動輪に対する衝撃を緩和する前後動サスペンション５を備え、上記前後動サスペンションの前後動による上記チェーンのたるみの変化を上記チェーンに張力を与える装置により吸収するように構成した駆動輪支持機構。【選択図】      図２
2004352197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに設けられ、駆動輪を回転自在に支持する懸架装置と、チェーンに張力を与える装置を前記フレームに連結する連結手段とを有する駆動輪支持機構であって、
前記懸架装置は、前記フレームに対して前記駆動輪を前後動可能に支持して前記駆動輪に対する衝撃を緩和する前後動サスペンションを備え、
前記前後動サスペンションの前後動による前記チェーンのたるみの変化を前記チェーンに張力を与える装置により吸収するように構成したことを特徴とする駆動輪支持機構。
【請求項２】
前後動サスペンションは、２つの平行な軸を有し、下方の軸を駆動輪の車軸と共有させて、この軸を中心にして前記車軸を回転自在に支持するとともに、上方の軸を前記車軸の鉛直上方に位置させるように構成した偏心保持部と、フレームと前記偏心保持部との間に介在させて前記フレームに対して前記偏心保持部を回動可能に連結する可動連結部とからなり、
前記可動連結部は、弾性体を備えており、前記駆動輪に前記偏心保持部の２つの平行な軸間距離を半径とする前後円運動を可能にするように構成したものである請求項１に記載の駆動輪支持機構。
【請求項３】
前後動サスペンションは、２つの平行な軸を有し、上方の軸を駆動輪の車軸と共有させて、この軸を中心にして前記車軸を回転自在に支持するとともに、下方の軸を前記車軸の鉛直下方に位置させるように構成した偏心保持部と、フレームと前記偏心保持部との間に介在させて前記フレームに対して前記偏心保持部を回動可能に連結する可動連結部とからなり、
前記可動連結部は、前記駆動輪に前記偏心保持部の２つの平行な軸間距離を半径とする前後円運動を可能にするように構成したものである請求項１に記載の駆動輪支持機構。
【請求項４】
前後動サスペンションは、フレームに対する駆動輪の前後動に抵抗力を生じさせる減衰機構を備えている請求項１〜３のいずれか１に記載の駆動輪支持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車及びバイク（三輪も含む）に用いられ、懸架装置と連結手段とを有する駆動輪支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行している車輪には、例えば、タイヤの変形、路面の小さな凹凸、前後輪の速度差等が原因となって、前後方向の衝撃や振動が生じる。この前後力は、路面が悪くなり車速が大きくなる程その影響が大きくなるのであるが、従来の懸架装置は、このような前後方向の衝撃や振動に対して、充分な抑制性能を有していなかった。このような問題を解決すべく、本発明者により、車輪に前後方向の円運動を取り入れた偏心保持部を有する懸架装置（例えば、特許文献１〜３参照）が提案されている。特許文献１〜３に記載の懸架装置を自転車やバイクの前輪支持機構に採用した場合、走行時に路面の凹凸等により車輪に対して後方向への衝撃が加わった際に、前輪を後方へ円運動させて逃がすことができるため、前後方向の衝撃や振動に対して優れた抑制性能を発揮することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特許第７７２２１３号明細書
【特許文献２】
特許第８０５７９４号明細書
【特許文献３】
特許第２５２４９０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チェーンにより駆動輪の車軸に動力を伝達する自転車やバイクにおいて、偏心保持部を有する懸架装置を駆動輪の支持機構に採用した場合、駆動輪が前後方向に円運動して、スプロケットホイール間の距離を変化させるため、チェーンにたるみが発生してしまい、円滑に動力を伝達することができない。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、チェーンにより駆動輪の車軸に動力を伝達する自転車やバイクにおいて、偏心保持部を有する懸架装置を駆動輪の支持機構に採用した際に、駆動輪に加わる前後方向の衝撃や振動に対する抑制性能を充分に発揮させつつ、チェーンからの動力を円滑に駆動輪に伝達することができる駆動輪支持機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下のようなものを提供する。
（１）フレーム（例えば、リアエンド１）に設けられ、駆動輪（例えば、後輪２）を回転自在に支持する懸架装置（例えば、懸架装置１００）と、チェーン（例えば、チェーン３６０）に張力を与える装置（例えば、リヤディレーラ３００）を上記フレームに連結する連結手段（例えば、連結手段２００）とを有する駆動輪支持機構であって、
上記懸架装置は、上記フレームに対して上記駆動輪を前後動可能に支持して上記駆動輪に対する衝撃を緩和する前後動サスペンション（例えば、前後動サスペンション５）を備え、
上記前後動サスペンションの前後動による上記チェーンのたるみの変化を上記チェーンに張力を与える装置により吸収するように構成したことを特徴とする駆動輪支持機構。
【０００７】
（１）の発明によれば、チェーンに張力を与える装置を連結手段によりフレームに連結して、駆動輪の前後動（前後円運動）により生じるチェーンのたるみの変化をチェーンに張力を与える装置により吸収することができるので、前後動サスペンションの働きにより駆動輪が前後動（前後円運動）をしてもチェーンにより動力を駆動輪の車軸に円滑に伝達することができる。
【０００８】
また、前後動サスペンションは、フレームに対して駆動輪を前後動（前後円運動）可能に支持しているので、走行時に駆動輪の前方から衝撃が加わり、車体の慣性による前方への移動に対して駆動輪の前方への移動が遅れる際には、スムーズに駆動輪を後方へ逃がすことにより、車体への衝撃を軽減することができるとともに、走行時のエネルギを無駄なく利用することができる。
その結果、衝撃や振動による疲労を軽減して乗り心地を改善することができ、さらに、前進抵抗力を軽減して、スピードの向上を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤによる粉塵公害を防止することも可能になる。
【０００９】
本発明は、さらに以下のようなものを提供する。
（２）上記（１）に記載の駆動輪支持機構であって、
前後動サスペンション（例えば、前後動サスペンション５）は、２つの平行な軸を有し、下方の軸（例えば、孔２４ａ）を駆動輪（例えば、後輪２）の車軸（例えば、車軸２２）と共有させて、この軸を中心にして上記車軸を回転自在に支持するとともに、上方の軸（例えば、軸部２３）を上記車軸の鉛直上方に位置させるように構成した偏心保持部（例えば、偏心保持部１０）と、フレーム（例えば、リアエンド１）と上記偏心保持部との間に介在させて上記フレームに対して上記偏心保持部を回動可能に連結する可動連結部（例えば、可動連結部２０）とからなり、
上記可動連結部は、弾性体（例えば、弾性体４１）を備えており、上記駆動輪に上記偏心保持部の２つの平行な軸間距離を半径とする前後円運動を可能にするように構成したものであることを特徴とする。
【００１０】
（２）の発明によれば、上記（１）の発明と同様に、チェーンに張力を与える装置を連結手段によりフレームに連結して、駆動輪の前後動（前後円運動）により生じるチェーンのたるみの変化をチェーンに張力を与える装置により吸収することができるので、前後動サスペンションの働きにより駆動輪が前後動（前後円運動）をしてもチェーンにより動力を駆動輪の車軸に円滑に伝達することができる。
【００１１】
また、偏心保持部と可動連結部とからなる前後動サスペンションは、偏心保持部の上方の軸を中心として、フレームに対して駆動輪を前後動（前後円運動）可能に支持しているので、走行時に駆動輪の前方から衝撃が加わり、車体の慣性による前方への移動に対して駆動輪の前方への移動が遅れる際には、スムーズに駆動輪を後方へ逃がすことにより、車体への衝撃を軽減することができるとともに、走行時のエネルギを無駄なく利用することができる。
その結果、衝撃や振動による疲労を軽減して乗り心地を改善することができ、さらに、前進抵抗力を軽減して、スピードの向上を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤによる粉塵公害を防止することも可能になる。
【００１２】
本発明は、さらに以下のようなものを提供する。
（３）上記（１）に記載の駆動輪支持機構であって、
前後動サスペンション（例えば、前後動サスペンション６）は、２つの平行な軸を有し、上方の軸（例えば、孔４２４ａ）を駆動輪（例えば、後輪４）の車軸（例えば、車軸４２２）と共有させて、この軸を中心にして上記車軸を回転自在に支持するとともに、下方の軸（例えば、軸部４２３）を上記車軸の鉛直下方に位置させるように構成した偏心保持部（例えば、偏心保持部４１０）と、フレーム（例えば、リアエンド３）と上記偏心保持部との間に介在させて上記フレームに対して上記偏心保持部を回動可能に連結する可動連結部（例えば、可動連結部４２０）とからなり、
上記可動連結部は、上記駆動輪に上記偏心保持部の２つの平行な軸間距離を半径とする前後円運動を可能にするように構成したものであることを特徴とする。
【００１３】
（３）の発明によれば、上記（１）の発明と同様に、チェーンに張力を与える装置を連結手段によりフレームに連結して、駆動輪の前後動（前後円運動）により生じるチェーンのたるみの変化をチェーンに張力を与える装置により吸収することができるので、前後動サスペンションの働きにより駆動輪が前後動（前後円運動）をしてもチェーンにより動力を駆動輪の車軸に円滑に伝達することができる。
【００１４】
また、偏心保持部と可動連結部とからなる前後動サスペンションは、偏心保持部の下方の軸を中心として、フレームに対して駆動輪を前後動（前後円運動）可能に支持しているので、走行時に駆動輪の前方から衝撃が加わり、車体の慣性による前方への移動に対して駆動輪の前方への移動が遅れる際には、スムーズに駆動輪を後方へ逃がすことにより、車体への衝撃を軽減することができるとともに、走行時のエネルギを無駄なく利用することができる。
その結果、衝撃や振動による疲労を軽減して乗り心地を改善することができ、さらに、前進抵抗力を軽減して、スピードの向上を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤによる粉塵公害を防止することも可能になる。
【００１５】
本発明は、さらに以下のようなものを提供する。
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１に記載の駆動輪支持機構であって、
前後動サスペンション（例えば、前後動サスペンション６）は、フレーム（例えば、リアエンド３）に対する駆動輪（例えば、後輪４）の前後動に抵抗力を生じさせる減衰機構を備えていることを特徴とする。
【００１６】
（４）の発明によれば、前後動サスペンションに、さらに、減衰機構を設け、フレームに対する駆動輪の前後動（前後円運動）に対して抵抗力を生じさせるように構成しているため、駆動輪の前後動（前後円運動）を減衰機構の抵抗力により減衰させて、駆動輪の前後動（前後円運動）の過剰な振幅を抑えることができる。
その結果、駆動輪の前後動（前後円運動）により、例えば、他の部品との共振、自励振動等の不都合な振動や衝撃が発生することを防止することができ、操縦安定性、安全性、乗り心地及びスリップの防止効果をさらに向上することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の駆動輪支持機構の第１実施形態について図面に基づいて説明する。
図１は、第１実施形態に係る駆動輪支持機構を備えた自転車を模式的に示す全体側面略図である。
【００１８】
第１実施形態に係る自転車のフレームのリアエンド１には、懸架装置１００を介して後輪２が取り付けられ、後輪２は、懸架装置１００により回転自在に支持されている。なお、リアエンド１は、後輪２の回転中心（車軸）よりも上方に位置している。
また、フレームのリアエンド１の下方には、チェーンに張力を与える装置３００が連結手段により連結されている。
【００１９】
まず、第１実施形態に係る駆動輪支持機構の懸架装置１００について説明する。図２は、図１に示した懸架装置１００のＩ−Ｉ線断面図であり、図３は、図２のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図４は、図２のＩＩＩ矢視図である。また、図５は、図２に示した懸架装置１００の分解斜視図である。
【００２０】
第１実施形態に係る駆動輪支持機構の懸架装置１００は、偏心保持部１０と可動連結部２０とからなる前後動サスペンション５を有する。
偏心保持部１０は、２個のＬ型部材２１から構成されている。Ｌ型部材２１は、軸部（上方の軸）２３と平板状のアーム２４とからなり、アーム２４の下端には孔２４ａ（下方の軸）が設けられている。軸部（上方の軸）２３は、左右に設けられた可動連結部２０に挿嵌されており、孔２４ａ（下方の軸）には、車軸２２がボールベアリングを介して軸回りに回転自在の状態となって貫通している。車軸（下方の軸）２２と、軸部（上方の軸）２３とは平行となっており、アーム２４は、車軸（下方の軸）２２及び軸部（上方の軸）２３に対して直角となっている。
【００２１】
なお、車軸２２は、中央部に後輪２がスポークを介して軸回りに設けられており、両端部でボールベアリングを介してＬ型部材２１の孔２４ａ（下方の軸）を軸回りに回転自在の状態となって貫通しており、中央部と一方の端部との間（図２左方向）に、チェーンをかけるスプロケットホイール２５が軸回りに設けられている。
【００２２】
一方、可動連結部２０は、軸方向（図２における左右方向）に抜けた円筒形状を有するハウジング３１内に、弾性体４１及びＬ型部材２１の軸部２３が支持されて構成されている。
【００２３】
ハウジング３１は、すり割り３２を備えており、締め付けが可能である。この締め付けは、すり割り３２を挟んでハウジング３１の外面に形成されたボス部３２ａ、３２ｂを六角穴付きボルト３２ｃで締め付けることにより行われる。
【００２４】
弾性体４１は、円筒状のものであり、ゴムからなる厚肉の本体４１ａと、本体４１ａの両面に固着された薄肉で金属製の外面部材４１ｂ及び内面部材４１ｃとからなる。本体４１ａは所定の角度範囲内での捻れを許容するものである。軸部２３は、弾性体４１の孔４１ｄに嵌挿されており、キー４２により弾性体４１に対して軸回りに回転不能となっている。
なお、キー４２は、断面凸状のものである。内面部材４１ｃの内面には溝４３ａが形成されており、溝４３ａにはキー４２の凸部４２ａが嵌合される。また、軸部２３の外面には溝４３ｂが形成されており、溝４３ｂにはキー４２の基部４２ｂが嵌合される。
【００２５】
また、弾性体４１は、ハウジング３１をすり割り３２によって締め付けることにより、ハウジング３１に対して回転不能、すなわち、軸回りに回転不能となっている。Ｌ型部材２１は、ハウジング３１による弾性体４１の固定状態を調節することにより、アーム２４が鉛直に立った状態でハウジング３１に支持され、軸部２３が車軸２２の鉛直上方に位置する。また、ハウジング３１のＬ型部材２１側には、ストッパ部３１ａが一体的に形成されており、図５に示すように、ストッパ部３１ａは、ハウジング３１を厚肉として下側の円弧部分を所定の範囲Ｘだけ切り欠いて形成されている。
【００２６】
４４は、孔４１ｄに嵌挿される円柱部４４ａを有する蓋である。蓋４４は、円柱部４４ａが孔４１ｄにＬ型部材２１とは反対側から嵌挿され、軸部２３にボルト４５により固定されている。すなわち、Ｌ型部材２１は、蓋４４及び六角穴付きボルト４５により弾性体４１に対して軸方向移動不能に固定されている。４６は、アーム２４と弾性体４１との間に配設された円環状の樹脂製の受け板である。４８は、軸部２３とは反対側からハウジング３１を塞ぎ、ハウジング３１をフレームのリアエンド１に取り付けるためのカバーであり、カバー４８の内周面には、ハウジング３１の外面に嵌合するためのネジ（図示せず）が形成されている。なお、説明の便宜上、図４において、カバー４８及びリアエンド１は図示していない。
【００２７】
このような構成の懸架装置１００において、Ｌ型部材２１をハウジング３１に支持させる組立ては以下のように行う（図５参照）。
まず、すり割り３２を緩めた状態でハウジング３１内に、弾性体４１を収納させ、すり割りを締めて固定する。Ｌ型部材の孔２４ａ（下方の軸）に、車軸２２を通し、軸部（上方の軸）２３に、受け板４６を通し、軸部２３の溝４３ｂにキー４２を嵌合させる。そして、軸部２３を、キー４２を溝４３ａに嵌合させながら孔４１ｄに嵌挿させ、蓋４４をボルト４５により軸部２３に固定する。
【００２８】
このような前後動サスペンション５では、自転車が平坦な路面を走行している際には、後輪２に対して真下からも前方からも衝撃が加わることがないため、Ｌ型部材２１はアーム２４が鉛直に立ったままの状態を維持する。すなわち、前後動サスペンション５は平坦な路面を走行する際には衝撃緩和作用を発揮しない。従って、乗員がペダルを力一杯漕いでも車体が上下動することは殆どなく、乗員が力を充分に発揮することができる。
【００２９】
一方、自転車が路面上の突起を乗り越える際には、後輪２には真下からも前方からも衝撃が加わる。後輪２は、前方からの衝撃を受けると、弾性体４１の本体４１ａを捻りながら、軸部２３と車軸２２との軸間距離Ｙ（図２参照）を半径とし軸部２３を中心として、後方向に所定の角度だけ揺動する。このように揺動することにより、前方からの衝撃は後方へ逃がされる。しかも、上述したように揺動することにより、後輪２は、上方へも移動しているので、真下からの衝撃は上方へ逃がされる。このように前後動サスペンション５によれば、後輪２に加わる前方からの衝撃や真下からの衝撃を緩和することができる。
【００３０】
次に、第１実施形態に係る駆動輪支持機構の連結手段について説明する。
第１実施形態に係る駆動輪支持機構の連結手段２００は、リアエンド１の下方に位置するフレームのエンドプレート２５０で、フレームとリヤディレーラ３００とを連結している。
【００３１】
図６は、第１実施形態に係る自転車のリヤディレーラを模式的に示す側面図である。
【００３２】
リヤディレーラ３００は、パンタグラフリンク機構３１０を介して、ガイドプーリ３３０及びテンションプーリ３４０を回転可能に支持するチェーンガイド３５０を、多段スプロケット２５の軸芯方向に移動させ得るように構成されている。
【００３３】
パンタグラフリンク機構３１０は、フレームのエンドプレート２５０に取付けられるリンクベース３１１と、リンクベース３１１に対して基端においてそれぞれ車幅方向に揺動可能に連結されて前方に向けて延びる内外一対のリンク部材３１２、３１３と、これら内外のリンク部材３１２、３１３の先端においてこれらに対し相対揺動可能に連結された可動部材３１４とを備えている。
パンタグラフリンク機構３１０は、フレームに対し、多段スプロケット２５の軸心と平行な第一横軸３１５を中心として所定の角度範囲内を揺動可能に支持されており、かつ、リンクベース３１１内に組み込まれた第一ばね３１５ａにより、第一横軸３１５を中心として自転車側方視において時計回り方向に弾力付勢されている。
パンタグラフリンク機構３１０を構成する各部材３１１、３１２、３１３、３１４は、変形可能な平行四辺形状に互いに連結されているため、このパンタグラフリンク機構３１０が変形させられると、可動部材３１４は、自転車の車幅方向に平行移動させられる。
【００３４】
一方、チェーンガイド３５０は、内プレートと、外プレートとをもつガイド枠３５１に、上方に位置するガイドプーリ３３０と、下方に位置するテンションプーリ３４０とをそれぞれ回転可能に支持して構成されており、ガイド枠３５１の上部において、第一横軸３１５と平行な第二横軸３１６を中心として揺動可能になっている。また、チェーンガイド３５０は、可動部材３１４の内部に組み込まれた第二ばね３１６ａにより、第二横軸３１６を中心として自転車側方視において時計回り方向に付勢されている。
チェーンガイド３５０は、可動部材３１４に対して支持されているので、パンタグラフリンク機構２１０の変形により、可動部材３１４とともに車幅方向に平行移動させられることになる。
【００３５】
このようなリヤディレーラ３００をフレームに連結すれば、常にチェーン３６０にテンションを与えてチェーンのたるみをとることができるので、前後動サスペンション５の働きにより後輪２が前後動（前後円運動）をしても、チェーン３６０のたるみの変化をリヤディレーラ３００により吸収することができ、チェーン３６０により動力を後輪の車軸に円滑に伝達することができる。
【００３６】
また、自転車の走行中、チェーン３６０は、テンションプーリ３４０の後側、ガイドプーリ３３０の前側を掛け回った後、多段スプロケット２５の一つのスプロケットの後ろ側を掛け回るようにして走行する。したがって、多段スプロケット２５に掛け回る直前のチェーン部分を支持するガイドプーリ３３０を上記のように多段スプロケット２５の軸心方向に移動させると、上記チェーン３６０をガイドプーリ３３０の移動先の位置と対応するスプロケットに掛け換えることができる。
【００３７】
［第２実施形態］
図７は、第２実施形態に係る駆動輪支持機構を備えた自転車を模式的に示す全体側面略図である。
【００３８】
第２実施形態に係る自転車のフレームのリアエンド３には、懸架装置４００を介して後輪４が取り付けられ、後輪４は、懸架装置４００により回転自在に支持されている。なお、リアエンド３は、後輪４の回転中心（車軸）よりも下方に位置している。
また、フレームのリアエンド３の下方には、チェーンに張力を与える装置６００が連結手段により連結されている。
【００３９】
まず、第２実施形態に係る駆動輪支持機構の懸架装置４００について説明する。図８は、図７に示した懸架装置４００のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００４０】
第２実施形態に係る駆動輪支持機構の懸架装置４００は、偏心保持部４１０と可動連結部４２０とからなる前後動サスペンション６を有する。
偏心保持部４１０は、２個のＬ型部材４２１から構成されている。Ｌ型部材４２１は、軸部（下方の軸）４２３と平板状のアーム４２４とからなり、アーム４２４の上端には孔４２４ａ（上方の軸）が設けられている。軸部（下方の軸）４２３は、左右に設けられた可動連結部４２０に挿嵌されており、孔４２４ａ（上方の軸）には、車軸４２２がボールベアリング（図示せず）を介して軸回りに回転自在の状態となって貫通している。車軸（上方の軸）４２２と、軸部（下方の軸）４２３とは平行となっており、アーム４２４は、車軸（上方の軸）４２２及び軸部（下方の軸）４２３に対して直角となっている。
【００４１】
なお、車軸４２２は、中央部に車輪４がスポークを介して軸回りに設けられており、両端部でボールベアリングを介してＬ型部材４２１の孔４２４ａ（上方の軸）を軸回りに回転自在の状態となって貫通しており、中央部と一方の端部との間（図８左方向）に、チェーンをかけるスプロケットホイール４２５が軸回りに設けられている。
【００４２】
一方、可動連結部４２０は、軸方向（図８における左右方向）に抜けた円筒形状を有するハウジング４３１内に、ボールベアリング４３２、４３３を介して、Ｌ型部材４２１の軸部４２３が回転自在に支持されて構成されている。ボールベアリング４３３の外周面側には、Ｏリング４３４が配設されている。さらに、軸部４２３の先端には、ボルト４３６によってロータ４３５が固定されている。４３８は、軸部４２３とは反対側からハウジング４３１を塞ぎ、ハウジング４３１をフレームのリアエンド３に取り付けるためのカバーであり、カバー４３８の内周面には、ハウジング４３１の外面に嵌合するためのネジ（図示せず）が形成されている。
【００４３】
ハウジング４３１内において、ロータ４３５とカバー４３８との間には、室４３７が形成され、この室４３７内には、例えば、シリコンオイル等の粘性流体が充填される。室４３７の軸部４２３側はＯリング４３４によって封止され、粘性流体のボールベアリング４３３側への流出が防止される。軸部４２３の回転に伴って、その先端に固定されたロータ４３５が回転すると、室４３７に充填された粘性流体の粘性抵抗によって、ロータ４３５の回転に対して抵抗力を加えることができる。すなわち、リアエンド３と偏心保持部４１０との間のハウジング４３１内に、減衰機構が設けられているのである。
【００４４】
このような前後動サスペンション６では、自転車が平坦な路面を走行している際には、後輪４に対して真下からも前方からも衝撃が加わることがないため、Ｌ型部材４２１は、車体及び乗員の自重により、アーム４２４が垂下した状態を維持する。すなわち、前後動サスペンション６は平坦な路面を走行する際には衝撃緩和作用を発揮しない。従って、乗員がペダルを力一杯漕いでも車体が上下動することは殆どなく、乗員が力を充分に発揮することができる。
【００４５】
一方、自転車が路面上の突起を乗り越える際には、後輪４には真下からも前方からも衝撃が加わる。後輪４は、前方からの衝撃を受けると、軸部４２３と車軸４２２との軸間距離Ｚ（図８参照）を半径とし軸部４２３を中心として、後方向に所定の角度だけ揺動する。このように揺動することにより、前方からの衝撃は後方へ逃がされる。しかも、上述したように揺動することにより、後輪４は、上方へも移動しているので、真下からの衝撃は上方へ逃がされる。このように前後動サスペンション６によれば、後輪４に加わる前方からの衝撃や真下からの衝撃を緩和することができる。
【００４６】
本発明においては、上述したように、リアエンド３と偏心保持部４１０との間に、減衰機構が設けられていることが望ましい。軸部４２３の回転に対して抵抗力を加えることにより、自励振動や共振等の不都合な振動の発生を防止することができ、操作性を向上させるとともに安全性を高めることができるからである。
【００４７】
なお、図８に示したハウジング４３１内の室４３７に充填される粘性流体は、特に限定されるものではなく、減衰機構に用いられる従来公知の粘性流体を用いることができる。また、粘性流体に代えて、例えば、シリコンオイル等を混入させた樹脂板を成形し、室４３７に配設することも可能である。さらに、粘性流体を利用せずに、ロータ４３５とカバー４３８とを直接接触させて摩擦抵抗によってロータ４３５の回転に対して抵抗力を加えることとしてもよい。このようにする場合、ロータ４３５及び／又はカバー４３８を、例えばシリコンオイル等を混入させた樹脂を用いて成形してもよく、また、摩擦力を高めるために、ステアリン酸やオレイン酸アミド等のスリップ剤を混入させてもよい。
【００４８】
また、駆動輪支持機構に適用可能な減衰機構としては、粘性流体を利用したものに限定されず、例えば、ハウジング側と軸部側とに、それぞれ対向するように永久磁石を固定し、永久磁石の吸着力と反発力とを利用して、軸部の回転に抵抗力を加える減衰機構や、オリフィスを利用した減衰機構等を挙げることができる。勿論、このような減衰機構は、第１実施形態に係る駆動輪支持機構にも適用可能することが可能である。
【００４９】
また、第２実施形態に係る駆動輪支持機構の連結手段及びチェーンに張力を与える装置（リヤディレーラ）６００は、第１実施形態に係る駆動輪支持機構の連結手段２００及びリヤディレーラ３００と同様の構成を有しており、既に説明済であるので、ここでの説明は省略する。
【００５０】
以上、第１、２実施形態について説明したが、さらに、本発明の駆動輪支持機構においては、以下のような構成を採用することが可能である。
（Ａ）本発明の駆動輪支持機構では、チェーンに張力を与える装置をフレームに連結する連結手段、又は、チェーンに張力を与える装置に、上述したような減衰機構が設けられていることが望ましい。なかでも、図６に示した可動部材３１４の内部に組み込まれた第二ばね３１６ａに減衰機構が付加されることが望ましい。
従って、本発明の駆動輪支持機構は、フレームに設けられ、駆動輪を回転自在に支持する懸架装置と、チェーンに張力を与える装置を上記フレームに連結する連結手段とを有するものであって、
上記懸架装置は、上記フレームに対して上記駆動輪を前後動可能に支持して上記駆動輪に対する衝撃を緩和する前後動サスペンションを備え、
上記前後動サスペンションの前後動による上記チェーンのたるみの変化を上記チェーンに張力を与える装置により吸収するように構成し、
上記連結手段又は上記チェーンに張力を与える装置に、上記チェーンの張力変動に伴う振動を吸収するための減衰機構を付加したものであることが望ましい。
【００５１】
本発明の駆動輪支持機構を用いた自転車やバイクでは、チェーンのたるみの変化をチェーンに張力を与える装置により吸収するが、チェーンの張力変動に伴い、チェーンに張力を与える装置やチェーンに振動が生じ、これにより、他の部品との共振が発生したり、自励振動が発生したりすることがある。そこで、連結手段又は上記チェーンに張力を与える装置に、上記チェーンの張力変動に伴う振動を吸収するための減衰機構を付加すれば、チェーンに張力を与える装置やチェーンの振動を減衰機構の抵抗力により減衰させて過剰な振幅を抑えることができる。その結果、自転車やバイクの操作性を向上させるとともに安全性を高めることができる。
【００５２】
（Ｂ）第１、２実施形態に係る駆動輪支持機構では、偏心保持部が、クランク軸構造を有していたが、本発明の駆動輪支持機構に係る偏心保持部は、偏心円筒であってもよい。
【００５３】
（Ｃ）第２実施形態に係る駆動輪支持機構の懸架装置４００では、図８に示すように、ハウジング４３１内に、ボールベアリング４３２、４３３を介して、軸部４２３が回転自在に支持されているが、第１実施形態に係る駆動輪支持機構のように、弾性体を介して軸部が回動可能に支持されるようにしてもよい。
また、本発明の駆動輪支持機構においては、弾性体とベアリングとが並列に配設され、弾性体及びベアリングを介して軸部が回動可能に支持されるようにすることが可能である。このようにした場合、剛性を高め、共振や自励振動等の不都合な振動の発生を抑制することができる。
【００５４】
図９は、本発明の駆動輪支持機構の他の実施形態に係る懸架装置を模式的に示す断面図である。
懸架装置７００は、偏心保持部７１０と可動連結部７２０とからなる前後動サスペンション７を有する。
偏心保持部７１０は、２個のＬ型部材７２１から構成されている。Ｌ型部材７２１は、軸部（上方の軸）７２３と平板状のアーム７２４とからなり、アーム７２４の下端には孔７２４ａ（下方の軸）が設けられている。軸部（上方の軸）７２３は、左右に設けられた可動連結部７２０に挿嵌されており、孔７２４ａ（下方の軸）には、車軸７２２がボールベアリング（図示せず）を介して軸回りに回転自在の状態となって貫通している。車軸（下方の軸）７２２と、軸部（上方の軸）７２３とは平行となっており、アーム７２４は、車軸（下方の軸）７２２及び軸部（上方の軸）７２３に対して直角となっている。
【００５５】
なお、車軸７２２は、中央部に車輪がスポークを介して軸回りに設けられており、両端部でボールベアリングを介してＬ型部材７２１の孔７２４ａ（下方の軸）を軸回りに回転自在の状態となって貫通しており、中央部と一方の端部との間（図９左方向）に、チェーンをかけるスプロケットホイール７２５が軸回りに設けられている。
【００５６】
一方、可動連結部７２０は、軸方向（図９における左右方向）に抜けた円筒形状を有するハウジング７３１内に、弾性体７４１及びベアリング７３２、７３３を介して、Ｌ型部材７２１の軸部７２３が支持されて構成されている。
ハウジング７３１の中央部分には、弾性体７４１が設けられている。
弾性体７４１は、円筒状のものであり、ゴムからなる厚肉の本体と、本体の両面に固着された薄肉で金属製の外面部材及び内面部材とからなる。本体は、所定の角度範囲内での捻れを許容するものである。また、弾性体７４１の左右の両側には、ベアリング７３２、７３３が設けられている。
【００５７】
軸部７２３は、ベアリング７３２、７３３及び弾性体７４１に嵌合され、さらに、キー（図示せず）により弾性体７４１に対して軸回りに回転不能となるように支持される。７３８は、軸部７２３とは反対側からハウジング７３１を塞ぐカバーであり、このカバー７３８の内周面には、ハウジング７３１の外面に嵌合するためのネジが形成されている。また、軸部７２３の先端側には、ハウジング７３１をフレームのリアエンド８に取り付けるための蓋７３５がボルト７３６によって固定されている。すなわち、Ｌ型部材７２１は、蓋７３８及びボルト７３６により弾性体７４１に対して軸方向移動不能に固定されている。
【００５８】
図９に示すように、ベアリング７３２、７３３と弾性体７４１とを併用して軸部（上方の軸）７２３を支持することにより、剛性を高め、弾性体７４１の軸方向（図９における左右方向）への捻れを防止することができるため、共振や自励振動等の不都合な振動の発生を防止することができる。また、このような構成は、第２実施形態のように、軸部が車軸の下側に位置する場合であっても、採用することが可能である。
【００５９】
（Ｄ）第１、２実施形態に係る駆動輪支持機構では、チェーンに張力を与える装置として図６に示したリヤディレーラ３００が適用されているが、本発明の駆動輪支持機構に適用可能なチェーンに張力を与える装置としては、チェーンに張力を与えることができるものであれば特に限定されず、リヤディレーラ３００以外のディレーラであっても使用することができる。
【００６０】
なお、本発明の駆動輪支持機構を適用した自転車やバイクでは、上述したような懸架装置の作用によって、駆動輪が前後方向に円運動をすることとなるため、駆動輪を制動するキャリパーブレーキは、駆動輪の移動距離が最も短い駆動輪の車軸の鉛直上方に設けられることが望ましい。これにより、駆動輪のタイヤの内周に設けられたリムの側面（制動面）を広くしたり、ブレーキシュー（制動部材）の形状を調整したりするというように、専用品を製造する必要がなく、従来から用いられているキャリパーブレーキを用いることができ、製造コストを低減することができる。
また、ブレーキ用ワイヤーに張力を与える装置を用いることにより、キャリパーブレーキを駆動輪の車軸の鉛直上方以外の場所に設けたり、ディスクブレーキを適用したりすることも可能となる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、チェーンに張力を与える装置を連結手段によりフレームに連結して、駆動輪の前後動（前後円運動）により生じるチェーンのたるみの変化をチェーンに張力を与える装置により吸収することができるので、前後動サスペンションの働きにより駆動輪が前後動（前後円運動）をしてもチェーンにより動力を駆動輪の車軸に円滑に伝達することができる。
【００６２】
また、前後動サスペンションは、フレームに対して駆動輪を前後動（前後円運動）可能に支持しているので、走行時に駆動輪の前方から衝撃が加わった際には、スムーズに駆動輪を後方へ逃がすことにより、車体への衝撃を軽減することができるとともに、走行時のエネルギを無駄なく利用することができる。
その結果、衝撃や振動による疲労を軽減して乗り心地を改善することができ、さらに、前進抵抗力を軽減して、スピードの向上を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤによる粉塵公害を防止することも可能になる。
【００６３】
また、本発明によれば、前後動サスペンションに、さらに、減衰機構が設けられた構成とすると、駆動輪の前後動（前後円運動）を減衰機構の抵抗力により減衰させて、駆動輪の前後動（前後円運動）の過剰な振幅を抑えることができる。
その結果、駆動輪の前後動（前後円運動）により、例えば、他の部品との共振、自励振動等の不都合な振動や衝撃が発生することを防止することができ、操縦安定性、安全性、乗り心地及びスリップの防止効果をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る駆動輪支持機構を備えた自転車を模式的に示す全体側面略図である。
【図２】図１に示した懸架装置１００のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＩＩ矢視図である。
【図５】図２に示した懸架装置１００の分解斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る自転車のリヤディレーラを模式的に示す側面図である。
【図７】第２実施形態に係る駆動輪支持機構を備えた自転車を模式的に示す全体側面略図である。
【図８】図７に示した懸架装置４００のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図９】本発明の駆動輪支持機構の他の実施形態に係る懸架装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１、３  リアエンド
２、４  後輪
５、６  前後動サスペンション
１０、４１０  偏心保持部
２０、４２０  可動連結部
２２、４２２  車軸
２３、４２３  軸部
２４ａ、４２４ａ  孔
４１  弾性体
１００  懸架装置
２００  連結手段
３００  リヤディレーラ
３６０  チェーン
【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】
2004352197.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004352197.tif 000009
【図８】
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【図９】
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