自転車の駆動装置

【課題】自転車の駆動方式には後輪駆動方式や前輪駆動方式及び全輪駆動方式がある。これら３つの駆動方式を１台の自転車に取り入れて、乗り手が走り方や路面状況等から判断して最適な駆動方式に切替えて走行する自転車の技術は何ら開示・示唆されていない。
【解決手段】前輪と後輪へ動力伝達手段を持った自転車において、クランクペダルの回転力をクランク軸から共に共通の中間軸経由で前輪と後輪に伝達する構成にして、中間軸に前輪側クラッチと後輪側クラッチの２つのクラッチを設けて、２つのクラッチの伝達と遮断の組み合わせで、後輪駆動方式と前輪駆動方式及び全輪駆動方式を作り出している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクペダルの回転力を前輪へ伝達する前輪伝達手段と前記クランクペダルの回転力を後輪へ伝達する後輪伝達手段とを持った自転車で、前記前輪伝達手段は前記クランクペダル回転力を前記前輪へ伝達と遮断ができるクラッチを持ち、前記後輪伝達手段は前記クランクペダル回転力を前記後輪へ伝達と遮断ができるクラッチを持っている自転車駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自転車はクランクペダルの回転力で後輪を駆動する自転車がほとんどである。クランクペダルの回転力で前輪を駆動する前輪駆動自転車はペダル踏力で生じたクランクペダルの回転力をハンドル側の前輪へ自在軸継手経由で伝達する機構によって提案されている。クランクペダルの回転力で前輪と後輪を共に駆動する全輪駆動自転車も試作公開されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０４３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クランクペダルの回転力で後輪を駆動する後輪駆動自転車、クランクペダルの回転力で前輪を駆動する前輪駆動自転車、およびクランクペダルの回転力で前後輪を共に駆動する全輪駆動自転車はあるが、これら３つの駆動方式を１台の自転車に取り入れて、乗り手がこれら３つの駆動方式を走り方や路面状況等から判断して最適な駆動方式に切替えて走行する自転車の技術は何ら開示・示唆されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前輪への動力（回転力）伝達手段と後輪への動力（回転力）伝達手段を持った自転車において、図２及び図３に示すように、各々の動力伝達手段はクランクペダル回転力を直接前輪６及び後輪７に伝達しないで、共通の中間軸２２経由で前輪６及び後輪７に回転力を伝達する構成にしている。この中間軸２２に前輪側クラッチ２１と後輪側クラッチ２０の２つのクラッチを設けて、２つのクラッチによる動力（クランクペダル回転力）の伝達と遮断の組み合わせ、つまり、前輪駆動にして走行する場合は前輪側クラッチを伝達にして後輪側クラッチを遮断にする。後輪駆動にして走行する場合は前輪側クラッチを遮断にして後輪側クラッチを伝達にする。全輪駆動にして走行する場合は前輪側クラッチを伝達にして後輪側クラッチを伝達にする。これにより一台の自転車で駆動方式を切替えて後輪駆動走行や前輪駆動走行又は全輪駆動走行ができる。
【発明の効果】
【０００６】
一台の自転車で前輪駆動走行と後輪駆動走行と全輪駆動走行を択一的に切替えて走行できるので、走行路面の路面状況や路面勾配等に合わせて適した駆動方式で走行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係る自転車駆動装置の実施の形態について図１ないし図２によって詳細に説明する。クランクペダル１０を漕げばそのクランクペダルの回転力はクランク軸１２からクランクスプロケット１１とチェーン１３と中間クランク側スプロケット１７を経由して中間軸２２に伝達される。
【０００８】
中間軸２２はクランクペダル回転力が伝えられるスプロケット１７とクランクペダル回転力を後輪７へ伝達するスプロケット１９とクランクペダル回転力を前輪６へ伝達するスプロケット１８の３つのスプロケットと、クランクペダル回転力を後輪７に伝達と遮断の機能を持った後輪側クラッチ２０とクランクペダル回転力を前輪６に伝達と遮断の機能を持った前輪側クラッチ２１の２つのクラッチを備えている。
【０００９】
中間軸２２に伝達されたクランクペダル回転力は２つのクラッチ２０，２１の操作によって、後輪駆動にしたり、前輪駆動にしたり、前輪と後輪の両輪を駆動する全輪駆動にすることができる。つまり、前輪駆動にして走行する場合は前輪側クラッチ２１を伝達にして後輪側クラッチ２０を遮断にしてクランクペダル回転力を中間前輪側スプロケット１８に伝達してチェーン経由で前車軸８を駆動する。後輪駆動にして走行する場合は前輪側クラッチ２１を遮断にして後輪側クラッチ２０を伝達にしてクランクペダル回転力を中間後輪側スプロケット１９に伝達してチェーン経由で後車軸９を駆動する。全輪駆動にして走行する場合は前輪側クラッチ２１と後輪側クラッチ２０を共に伝達にしてクランクペダル回転力を中間前輪側スプロケット１８と中間後輪側スプロケット１９に伝達して各々のチェーン経由で前車軸８と後車軸９を駆動する。
【００１０】
後輪７へのクランクペダル回転力の伝達は中間後輪側スプロケット１９からチェーン１６と後輪スプロケット２３と後車軸９を経由して後輪７へ伝達する。前輪６へのクランクペダル回転力の伝達は中間前輪側スプロケット１８からチェーン１４と自在軸フレーム側スプロケット２６を経由して自在軸２５に伝達する。自在軸２５は自在軸継手２４を備えていてハンドル１を切っても自在軸継手２４の作用でクランクペダル回転力は伝達されるので、クランクペダル回転力は自在軸２５から自在軸前輪側スプロケット２７とチェーン１５と前輪スプロケット２８と前車軸８を経由して前輪６へ伝達する。前輪６と後輪７の両輪へのクランクペダル回転力の伝達は、上記後輪７へのクランクペダル回転力の伝達と上記前輪６へのクランクペダル回転力の伝達の組み合わせとなる。
【００１１】
上記のクラッチ２０、２１には機械式のかみ合いクラッチや摩擦クラッチがあり、又電気的に動力の伝達と遮断を行う電磁クラッチ等がある。
【００１２】
前輪駆動方式と後輪駆動方式および全輪駆動方式の３つの駆動方式を切替えるために、２つのクラッチ２０、２１に設けたクラッチ操作手段をクラッチ部からクラッチ操作をリモートコントロールする機能を持ったクラッチ操作ケーブル３０経由でハンドル１に取り付けて操作性を向上させてもよい。
【００１３】
自転車に備えた走行状態検出手段で走行速度や路面の勾配や路面凹凸レベル等を検出して、これらの検出値を使ってマイコン等で最適駆動方式を演算して、その最適駆動方式になるように２つのクラッチ２０、２１のクラッチ操作手段２９を電気信号で自動的に切替えるようにしてもよい。又、クランクペダルの回転力をモータ回転力で増加した回転力を上記の中間軸に伝達して、そのあと前記したクラッチの操作で後輪駆動や前輪駆動または全輪駆動にしてもよい。つまり３つの駆動方式を持った電動アシスト自転車にすることができる。
【００１４】
図２駆動装置Ａと図３駆動装置Ｂの違いはクランクペダル回転力の中間軸２２から先の前輪６及び後輪７へのチェーンのかけ方の違いで、駆動装置Ａの場合は自転車の右側に後輪駆動用のチェーンを配置し、左側に前輪駆動用のチェーンを配置して、駆動装置Ｂの場合は自転車の左側に後輪駆動用のチェーンを配置し、右側に前輪駆動用のチェーンを配置している。この組み合わせはこれ以外にもいろいろ考えられるが省略する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る一実施例の自転車の全体側面図
【図２】本実施例の駆動装置Ａ
【図３】本実施例の駆動装置Ｂ
【符号の説明】
【００１６】
１．．．ハンドル
２．．．ハンドルステー
３．．．サドル
４．．．フレーム
５．．．ホーク
６．．．前輪
７．．．後輪
８．．．前車軸
９．．．後車軸
１０．．．クランクペダル
１１．．．クランクスプロケット
１２．．．クランク軸
１３．．．クランク側チェーン
１４．．．前輪フレーム側チェーン
１５．．．前輪ホーク側チェーン
１６．．．後輪側チェーン
１７．．．中間クランク側スプロケット
１８．．．中間前輪側スプロケット
１９．．．中間後輪側スプロケット
２０．．．後輪側クラッチ
２１．．．前輪側クラッチ
２２．．．中間軸
２３．．．後輪スプロケット
２４．．．自在軸継手
２５．．．自在軸
２６．．．自在軸フレーム側スプロケット
２７．．．自在軸前輪側スプロケット
２８．．．前輪スプロケット
２９．．．クラッチ操作手段
３０．．．クラッチ操作ケーブル

【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクペダルの回転力を前輪へ伝達する前輪伝達手段と前記クランクペダルの回転力を後輪へ伝達する後輪伝達手段とを持った自転車で、前記前輪伝達手段は前記クランクペダル回転力を前記前輪へ伝達と遮断ができるクラッチを持ち、前記後輪伝達手段は前記クランクペダル回転力を前記後輪へ伝達と遮断ができるクラッチを持っていることを特徴とする自転車。
【請求項２】
前記前輪伝達手段の前記クラッチの伝達と遮断の操作をする操作手段と、前記後輪伝達手段の前記クラッチの伝達と遮断の操作をする操作手段とを、ハンドル部に設けたことを特徴とする請求項１に記載の自転車。

【図１】