(57)【要約】  【課題】  特にフリースタイルのフラット競技に適したモトクロス自転車及びそのチェーン機構を提供する。  【解決手段】  チェーンホイールの後側に近接配置された第１のボビン部材と、フリーホイールの前側に設けられた第２のボビン部材とでチェーンホイールとフリーホイール間の下側チェーンを持ち上げて支持し、チェーンテンションの調節を行う。また、第１のボビン部材の半径をチェーン２つ分の長さより小さく構成してペダル操作のノッチ駆動を実現する。また、前記チェーンに近接して延在する左右１対のリアフレームにより後輪を支持する構成として後輪のアクセス可能領域を広く確保し、後輪に足をかけて行う技を繰り出し易くする。【選択図】        図１
2007125975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の駆動軸に軸支されたチェーンホイールと、当該チェーンホイールを駆動するための一対のクランク及びペダルと、前記自転車の後輪軸に設けられたフリーホイールと、前記チェーンホイールとフリーホイール間に懸架されたチェーンとを具える自転車のチェーン機構において、前記チェーンホイールの後側に近接配置され前記チェーンホイールとフリーホイール間の下側チェーンを持ち上げて支持する第１のボビン部材を具えることを特徴とする自転車のチェーン機構。
【請求項２】
請求項１に記載のチェーン機構において、前記第１のボビン部材が回転自在であるとともに、ネジ操作によりその高さ位置が無段階に調節可能であることを特徴とする自転車のチェーン機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のチェーン機構において、前記第１のボビン部材の半径が前記チェーンのコマ１つ乃至２つ分の長さ以下であることを特徴とする自転車のチェーン機構。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のチェーン機構において、前記フリーホイールの前側に設けられ前記チェーンホイールとフリーホイール間の下側チェーンを持ち上げて支持する第２のボビン部材を具えることを特徴とする自転車のチェーン機構。
【請求項５】
請求項４に記載のチェーン機構において、前記第２のボビン部材が回転自在であるとともに、その高さ位置が調節可能であることを特徴とする自転車のチェーン機構。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のチェーン機構において、前記第１及び／又は第２のボビン部材の外側表面にゴムリングが設けられていることを特徴とする自転車のチェーン機構。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のチェーン機構を具えることを特徴とするモトクロス型自転車。
【請求項８】
請求項７のモトクロス型自転車において、その後輪が、前記チェーンに近接して延在する左右１本づつのリアフレームにより支持されていることを特徴とするモトクロス型自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自転車のチェーン機構およびモトクロス自転車に関し、特に、フリースタイルのフラット競技用のモトクロス自転車（ＢＭＸ）の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
モトクロス自転車（ＢＭＸ）の競技はタイムを競うレースと所謂曲乗りの技術を競うフリースタイルに大別されており、このフリースタイルのうち平地だけで乗るフラット競技が最も人気のある競技となっている。フリースタイルのフラット競技では、しばしばライダーがペダルから足を離して後輪の上に載せたりして、自転車を後輪立ちさせたりスピンさせたりする技が繰り広げられる。
【０００３】
フラット競技用のモトクロス自転車では、ライダーがペダルから足を離した際にペダルが不用意に回転しないように、駆動チェーンのテンションを上げてペダルの自由回転を防止することが行われる。一般に、フラット競技用自転車においてチェーンテンションを上げるには、チェーンに弛みが出ないようにチェーンのコマを詰めた上で、後輪の車軸を後側に最大限ずらすことにより行われていた。
【０００４】
従来技術として、一般的な自転車のチェーンが外れるのを防止すべく、駆動ギヤー（チェーンホイール）と従動ギヤー（後輪フリーホイール）の間に懸架されたチェーンベルトを細長いチェーンベルト支持片で支持して、チェーンベルトにテンションをかけることが提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１９１８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チェーンのコマを詰めてチェーンを短くする場合、コマ単位でしか詰めることができないため、通常１インチ単位での長さ調整となる。しかしながら特に上位レベルの競技者には競技用具である自転車の微調整が重要であり、ここで１インチ単位でしかチェーンテンションを調整できないのは不都合であった。また、同様の理由により、後輪の車軸を後にずらすと自転車のバランスが変化して操作感が異なるものになるという不都合がある。また、従来は後輪軸でチェーンを引っ張ってテンションを上げていたため、後輪軸にかかる負荷が高く、比較的早期に部品交換が必要になるなど耐久性に欠けるものであった。また、上記特許文献１の技術は普通の自転車において駆動時にチェーンが外れるのを防止するものであり、そもそもペダルの自由回転を防止するほど強くテンションをかけるものではなく、またテンションの微調整ができるものではない。
【０００６】
また、フリースタイルのフラット競技においては非常に細かいペダル操作が重要となるところ、通常自転車のペダルは無段階に回転するため所望する微細な量のペダル操作が容易でないという課題があった。
【０００７】
また、従来のモトクロス自転車は横から見た後輪フレームが三角形をなし、さらにその下に下側チェーンが延在する構成であるため、チェーンとフレーム構造の中に後輪の有意な部分（約１／６）が隠れてしまう。フラット競技で繰り出される技には後輪に足をかけて自転車を操作するものがあり、この目的のためには後輪の外側表面は可能な限りアクセス可能に露出していることが望ましい。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、後輪軸に過度なテンションをかけることなく足を離しても前輪ペダルが不用意に回転するのを防止するとともに、ペダル操作のノッチ駆動を実現して細かいペダル操作を可能とし、さらにチェーンと後輪フレームが後輪に干渉する領域を可能な限り減らして後輪へのアクセス領域を広くすることにより、特にフラット競技に適したモトクロス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】
【０００９】
この目的を達成すべく、本発明は、自転車の駆動軸に軸支されたチェーンホイールと、当該チェーンホイールを駆動するための一対のクランク及びペダルと、前記自転車の後輪軸に設けられたフリーホイールと、前記チェーンホイールとフリーホイール間に懸架されたチェーンとを具える自転車のチェーン機構において、前記チェーンホイールの後側に近接配置され前記チェーンホイールとフリーホイール間の下側チェーンを持ち上げて支持する第１のボビン部材を具えることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
前記第１のボビン部材が回転自在であるとともに、ネジ操作によりその高さ位置が無段階に調節可能であることが望ましい。
【００１１】
また本発明は、前記第１のボビン部材の半径が前記チェーンのコマ１つ乃至２つ分の長さ以下であることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明は、前記フリーホイールの前側に設けられ前記チェーンホイールとフリーホイール間の下側チェーンを持ち上げて支持する第２のボビン部材を具えることを特徴とする。
【００１３】
また、前記第２のボビン部材が回転自在であるとともに、その高さ位置が調節可能であることが望ましい。
【００１４】
前記第１及び／又は第２のボビン部材の外側表面にゴムリングが設けられていることが望ましい。
【００１５】
さらに本発明は、上記いずれかのチェーン機構を具えるモトクロス型自転車に関する。
【００１６】
このモトクロス型自転車において、その後輪が、前記チェーンに近接して延在する左右１本づつのリアフレームにより支持されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のチェーン機構では、チェーンテンショナの作用を果たす第１のボビン部材をチェーンホイールの後側に近接配置させたため、チェーンホイールの回転に対する適度な抵抗が付加され、したがって足を離した際のペダルの自由回転が防止される。これによりフラット競技においてライダーがペダルから足を離して宙に舞い再びペダル上に着地するような場合にペダル位置がずれることがなく、技の成功に寄与することができる。また、チェーンホイール後側の近接位置でチェーンを支持することにより、図面から明らかなように後輪のアクセス領域が拡がるため、後輪に足をついて行うような技をより容易に行うことが可能となる。
【００１８】
また、第１のボビンを回転自在とすると、チェーンの適度なテンション及び抵抗を保った上で、チェーン操作をスムースに行うことができる。また、この第１のボビン部材の高さをネジ操作により無段階に調節可能とすると、後輪軸の位置をずらしたりすることなくチェーンテンションの無段階の微調整が可能となる。この特徴は、特に上位レベルの競技者にとって重要である。
【００１９】
さらに、第１のボビン部材の半径をチェーンのコマ１つ乃至２つ分の長さ以下とすると、後述するように、チェーンのコマごとのノッチ駆動が実現する。これにより細かいペダル駆動が実現し、より精度の高い技を繰り出すことが可能となる。
【００２０】
また、第１のボビン部材の外側表面にゴムリングを設けることにより操作時の音が少なくなるとともに耐久性も向上し、チェーン動作がスムースになる。
【００２１】
また、後輪フリーホイールの前側に第２のボビン部材を設けてチェーンを支持すると、添付図面に示されるように、チェーンホイールとフリーホイール間に延在する上側と下側のチェーンをほぼ平行に近接させて、すっきりした外観とすることができる。また、この部分でもフリーホイールの回転に適度な抵抗が付与され、チェーンが不用意に移動してペダルが回転するのを防止することができる。その他、チェーンの延在範囲が狭くなるため自転車駆動時におけるズボンの裾の巻き込みが防止され、また自転車収容時にチェーンが他の物品等に接触して汚れるといったことが防止される。
【００２２】
さらに、この第２のボビン部材の高さ位置を調節可能とすると、さらにチェーンテンションの微調整をここで行うことができる。上述の第１のボビン部材によるテンション調整と並行して微調整を行うことにより、後輪軸を後に下げてチェーンテンションを調整する必要がなくなるため、後輪軸の位置をライダーにとって最適な位置に据え置いたままチェーンテンションを調整することができる。同時に、チェーンテンションを上げる負荷が分散されるため、従来フリーホイールにかかっていた負荷が軽減し、耐久性が向上する。
【００２３】
また、本発明にかかるモトクロス型自転車は、前述のチェーン機構と併せてこのチェーンに近接して延在する左右１本づつのリアフレームにより後輪を支持する構成としたため、図面から明らかなように後輪タイヤ表面のアクセス領域が拡大し、後輪に足をかけるような技を繰り出しやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態にかかるモトクロス自転車（ＢＭＸ）の構成を示す概略図である。この自転車は一般の自転車とは異なり、特にフリースタイルのフラット競技用に開発されたものであって、この用途のために様々な設計上の工夫がなされている。ＢＭＸ全体の特徴として、２０インチのブロックパターンの太いタイヤを装着し、衝撃に強い強靱なフレームとパーツで構成されていることがある。
【００２６】
自転車の駆動軸１０にはチェーンホイール１１が回転可能に軸支されている。駆動軸１０の両側には一対のクランク１２が互いに１８０°をなす方向に取り付けられている。各クランク１２の先端部にはそれぞれペダル１３が取り付けられている。特にこの競技用自転車のチェーンホイール１１は径が小さいものが選択され、細かいペダル操作が行えるように構成されている。チェーンホイール１１と後輪軸１５のフリーホイールとの間にはチェーン１６が懸架される。ここまで記述した構成は従来の自転車と同様である。
【００２７】
本発明の自転車はさらに、チェーンホイール１１の後側に近接配置された第１のボビン部材２１と、後輪軸１５（フリーホイール）の前側に設けられた第２のボビン部材２２とを備え、これらでチェーンホイール１１と後輪軸１５（フリーホイール）との間に延在する下側チェーン１６を持ち上げて支持している。第１のボビン部材２１は回転自在であり、チェーンホイール１１の後側ほぼ中央の高さに、チェーンホイール１１の外周からチェーン１６が通る僅かな隙間を空けて配置されている。この第１のボビン部材２１は、後述する構成により自転車のメインフレーム２５にその高さ位置を調節可能に取り付けられている。一方、第２のボビン部材２２も回転自在であり、後輪フレーム２６に対しスリット２７の範囲で高さ調節可能に取り付けられている。これら第１及び第２のボビン部材２１、２２を介在させることにより、チェーン１６はチェーンホイール１１の外周約３／４の範囲を周り、その後第１のボビン部材２１から第２のボビン部材２２へと渡り、さらに後輪軸１５（フリーホイール）を経て再び上側からチェーンホイール１１へと連続する軌道を描く。特に、図１に明示されるように、チェーンホイール１１の後側でチェーン１６は第１のボビン部材２１によりほぼ直角をなす方向に案内される。
【００２８】
図２及び図３を用いて、上述したチェーン機構の構成を説明する。図２は、リアフレーム２６、チェーンホイール１１、第１及び第２のボビン部材２１、２２、チェーン１６等の位置関係を一部透過状態または簡略化して示している。図３は、構成要素の分解斜視図であり、リアフレーム２６を一部透過状態として示す。これらの図に示すように、リアフレーム２６において駆動軸１０の後側に回動部材３１が回動自在に取り付けられており、この回動部材３１の先端に第１のボビン部材２１が回転自在に軸支されている。また、回動部材３１の中間部にはボルト３２が回転コマ３２ａを介して保持されており、このボルト３２の先端部分がリアフレーム２６に保持されたナット機構３３に螺号している。ボルト３２のボルトヘッドは、例えば六角レンチを用いてユーザが回転させることができる。ボルト３２を回転させるとボルト３２がナット機構３３に対して図２に示すボルト３２の延在方向に移動し、これに伴ってボルト３２を保持する回動部材３１が回動軸３１ａを中心に回動し、結果として第１のボビン部材２１が回動部材３１の回動軸３１ａを中心に移動する。これにより第１のボビン部材２１の高さ位置を調節することができる。なお、ボルト３２のボルトヘッドと回動部材３１の間には複数の皿バネ座金３４が表裏交互に配設されており、自転車操作中に加わる振動等によるボルト３２の不用意な回転を防止するとともに、ボビン部材２１に加わる力をバネ作用により吸収・反発するよう構成されている。
【００２９】
また、第２のボビン部材２２は図１〜図３に示すボルト３６を緩めて位置をずらし、再び締めることによりスリット２７の延在範囲内で位置調節が可能である。ここで、図に示すように、第２のボビン部材２２の位置を調節するコマ部材３７のボルト貫通口は部材３７において偏心して設けられている。これにより、例えばスリット２７の端部においてコマ部材３７を回転させることにより、より外側にボルト貫通口を位置させることができる。したがって、スリット２７の延在範囲を有効活用することができ、ボルト貫通口を偏心させない場合よりもスリット２７を小さく構成することができる。
【００３０】
さらに、第１及び第２のボビン部材２１、２２の外側表面にはゴムリング３８が設けられており、ボビン部材がチェーンと接触する際の衝撃を抑えるとともに、発生する音を低減するようにしている。
【００３１】
第１及び第２のボビン部材２１、２２を設けることにより、チェーンが図２に点線で示す位置から上側チェーンにほぼ平行する近接位置まで持ち上げられる。これにより外観がすっきりするとともに、図から明らかなように後輪タイヤへのアクセス領域が拡がるため、後輪に足をかけて行う技をより容易に行うことが可能となる。
【００３２】
また、上述のように第１及び第２のボビン部材２１、２２の高さを変更可能に構成することにより、ユーザは自分でチェーンテンションの微調整を行うことができる。この場合にも自転車の後輪の位置をずらす必要がないため、ユーザは自分に最適な位置に後輪を位置決めしたうえで、これを変更することなくチェーンテンションを調節することができる。一般にフラット競技用のモトクロス自転車のチェーンテンションは、ペダルに外力が加わらないときに自由に回転しない程度に高く設定される。
【００３３】
また、第１及び第２のボビン部材２１、２２でチェーンテンションの調節を実現することにより、従来困難だった後輪軸の微調整が可能となる。すなわち、従来よりモトクロス自転車の後輪軸の位置を前後に調整することが可能であるが、後輪軸を動かすとチェーンホイールまでの距離が変わるため、チェーンテンションが変更してしまう不都合があった。従来はチェーンのコマを増減させてこれに対応していたが、上述のとおりコマ単位でしか調節することができない不都合があった。これに対し本発明では前後のボビン部材２１、２２の高さ位置を調節してチェーンテンションの微調整が可能であるため、後輪軸１５の位置をライダーに最適なポジションとすることができる。図４は、後輪軸１５を前側、中央、後側に配置した場合のボビン部材２１、２２の位置調整の例を示す参考図である。
【００３４】
本発明のさらなる特徴は、チェーンホイール１１の後側に設けられる第１のボビン部材２１の半径をチェーンのコマ１〜２個分の長さ以下とすることにより、チェーンのコマごとのノッチ駆動を実現したことにある。すなわち、本実施例において第１のボビン部材２１の中心からチェーン１６が掛け渡される外側表面までの半径は約１５ｍｍに設計されている。一方、チェーン１６を構成する１つのコマの長さは約１インチ（約２．５４ｃｍ）であり、多数のコマが連結されたチェーン１６は第１のボビン部材２１の箇所において約９０°角度が変更される。この際、第１のボビン部材２１の半径が十分に小さいためチェーンの各コマの一部のみがボビン部材２１に接触し、他の部分は浮いた状態となる。これがボビン部材２１の外側表面に沿って回転することにより変位する。チェーン１６を繰り出すとこれが連続的に繰り返され、チェーン１６に高いテンションが加えられていることと相俟って、ボビン部材２１の回転が小刻みなものとなる（ノッチ駆動する）。このノッチ駆動により、ペダルから足を離したときにペダルが不用意に回転することがさらに防止される。また、ライダーがペダルを操作する際にノッチ駆動の微細な振動が伝わり、どれだけの量ペダルを回転させたかが感覚的に把握しやすくなる。これは特に微細なペダル駆動が必要となるフラット競技において利点となる。
【００３５】
なお、本実施例では第１のボビン部材２１の半径を約１５ｍｍに設定しているが、これはチェーンのコマ１つ乃至２つ分以下の長さであれば上述のノッチ駆動を得ることができる。ボビン部材２１の半径は所望する抵抗感や操作性によって適宜定めることができる。
【００３６】
図１に示すように、本発明のモトクロス自転車のリアフレーム２６は、チェーン１６に近接して延在する左右１本づつのフレームで構成されている。従来のモトクロス自転車はこの構成に加えてさらに駆動軸１０から後輪軸１５にフレームが直線的に延在しており、これも後輪タイヤへのアクセス領域を狭める原因となっていたが、本発明のモトクロス自転車では上記構成により前述のチェーン機構と相俟って後輪タイヤへのアクセス領域が広がり、技が繰り出しやすくなる。
【００３７】
また、本発明のモトクロス自転車では、ブレーキワイヤ３５の少なくとも一部を本体フレーム２５内に延在させている。本体フレーム２５は筒状金属材を加工してなり、内部にワイヤを通す空胴が設けられている。ブレーキワイヤ３５はフレーム２５の前端部近傍に設けられた穴からフレーム内に挿入され、ブレーキ近傍に設けられた穴から再び外部へ出される。このようにブレーキワイヤ３５をフレーム２５内に通すようにすると、フラット競技において技の途中で体の一部にブレーキワイヤ３５が引っかかるような事態を確実に防ぐことができる。この構成も、スピンなどダイナミックな技を繰り出すフラット競技用モトクロス自転車にとって特に有用となる。
【００３８】
以上に本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、他の様々な実施例として実現することができる。例えば、上記実施例ではチェーンホイール１１の後側近傍と後輪フリーホイールの前側に２つのボビン部材２１、２２を設けているが、後側のボビン部材２２は必ずしも必須の構成ではない。ただし後側にもボビン部材２２を設けると上側と下側チェーンをほぼ平行にして外観品質を向上できるとともに、チェーンテンションのより細かい微調整が可能となる。また、上記に詳細に説明したチェーン機構はモトクロス自転車（ＢＭＸ）に限らず、他の種類の自転車に適用してもよい。また、各部材の細かい寸法や形状は適用する自転車の用途、大きさ、形などの使用環境に応じて本発明の目的を超えない範囲で変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の自転車のチェーン機構及びモトクロス自転車は、特に競技用の自転車製造業において好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のモトクロス自転車の全体構成を示す概略側面図である。
【図２】本発明のチェーン機構を説明するための概略図である。
【図３】本発明のチェーン機構の分解斜視図である。
【図４】図２に示す構成において後輪軸１５を変更した例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    駆動軸
１１    チェーンホイール
１２    クランク
１３    ペダル
１５    後輪軸
１６    チェーン
２１    第１のボビン部材
２２    第２のボビン部材
２５    メインフレーム
２６    リアフレーム
２７    スリット
３１    回動部材
３２    ボルト
３３    ナット機構
３４    スプリングワッシャ
３５    ブレーキワイヤ
【図１】
2007125975.tif 000003
【図２】
2007125975.tif 000004
【図３】
2007125975.tif 000005
【図４】
2007125975.tif 000006