JPH06321169A - 原動機付き二輪又は三輪車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原動機の振動によるフレームへの損傷を軽減
すると共に原動機の取付け構造などを簡素化できる原動
機付き二輪又は三輪車を提供することである。 【構成】 チェーンステー１５対及びシートステー１６
対に一対の円盤状の固定支持板２７を取り付ける。この
固定支持板２７対の外周部に複数の支持ローラ３０を回
動自在に取り付ける。この支持ローラ３０で、タイヤと
リムとからなる後輪を、回動自在に支持する。そして、
モータ３７をこの固定支持板２７対に取付け、モータ３
７をフレーム構成部材に直接取り付けた場合に比して、
フレーム構成部材のモータ３７振動による損傷を軽減す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自転車の補助動力とし
てモータを備えた電動自転車、エンジンを備えた自動二
輪車、エンジンや補助動力としてのモータを備えた三輪
車などの原動機付き二輪又は三輪車に係り、詳しくは、
原動機の振動によるフレーム耐久性の劣化を防止できる
原動機付き二輪又は三輪車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば補助動力としてモータを備
えた電動自転車としては、モータを、フレーム体に取り
付けたもの（例えば実開昭５６−４６４９４号公報、実
開昭５６−６０６９８号公報、特開昭５６−３９９８０
号公報）や、車輪のハブ内に取り付けたもの（例えば実
開昭５０−９４６５６号公報、実開昭５０−９４６５７
号公報、実開昭５０−９４６５８号公報、実開昭４９−
２６２４３号公報）などが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、モータを、
フレーム体に取り付けた場合、通常軽量化などのためフ
レームが中空のパイプで構成されていることから、モー
タの振動でパイプ内部の腐食が促進され、最悪の場合に
は下り坂を走行中に、内部腐食が進んだパイプが折れる
恐れがある。また、モータを車輪のハブ内に取り付ける
場合、このハブが比較的小径でしかもフレーム体に回動
自在に取り付けられていることから、ハブ内におけるモ
ータの取付け構造、及びモータからハブへの駆動伝達機
構が複雑になるという問題点が残されている。

【０００４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、原動機の振動による
フレームへの損傷を軽減すると共に原動機の取付け構造
などを簡素化できる原動機付き二輪又は三輪車を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、乗車用のサドルを備えたフレ
ームと、二つ又は三つの車輪と、原動機と、該原動機か
らの動力を少なくとも一つの車輪に伝達するための第１
動力伝達機構とを有する原動機付き二輪又は三輪車にお
いて、少なくとも一つの車輪をタイヤと該タイヤが取り
付けられたリムとで構成し、該車輪を、該フレームの端
部に取り付けた支持部材の外周部に、回動自在に取付
け、かつ、該支持部材に該原動機を取り付けたことを特
徴とするものである。また、請求項２の発明は、足踏み
ペダルと、該足踏みペダルからの動力を少なくとも一つ
の車輪に伝達する第２動力伝達機構とを有する請求項１
の原動機付き二輪又は三輪車において、上記第１駆動伝
達機構を、上記支持部材に取り付けられた車輪のリムに
係合する第１駆動伝達部材を介して該車輪に動力を伝達
するように構成し、かつ、該第２動力伝達機構を、該第
１駆動伝達部材とは別に該リムに係合する第２駆動伝達
部材を介して該車輪に動力を伝達するように構成したこ
とを特徴とするものである。また、請求項３の発明は、
請求項１の原動機付き二輪又は三輪車において、上記支
持部材を、緩衝体を介して上記フレームに取り付けたこ
とを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】請求項１の発明においては、原動機付き二輪又
は三輪車において、少なくとも一つの車輪をタイヤと該
タイヤが取り付けられたリムとで構成し、該車輪を、乗
車用のサドルを備えたフレームの端部に取り付けた支持
部材の外周部に、回動自在に取付ける。そして、該支持
部材に原動機を取り付け、第１動力伝達機構により該原
動機からの動力を該車輪に伝達するようにする。これに
よれば、原動機が直接フレームに取り付けられていない
ので、原動機を直接フレームに取り付ける場合に比して
原動機の振動によるフレーム損傷を軽減できる。また、
原動機を固定の支持部材に取り付けているので、回動す
るハブ内に取り付ける場合に比して、原動機の取付け機
構を簡素化でき、更に、この原動機から車輪への駆動伝
達機構も簡素化できる。

【０００７】また、請求項２の発明においては、足踏み
ペダルと、該足踏みペダルからの動力を少なくとも一つ
の車輪に伝達する第２動力伝達機構とを有する請求項１
の原動機付き二輪又は三輪車において、原動機からの動
力を上記車輪に伝達する第１駆動伝達機構を、上記支持
部材に取り付けられた車輪のリムに係合する第１駆動伝
達部材を介して該車輪に動力を伝達するように構成し、
かつ、該第２動力伝達機構を、該第１駆動伝達部材とは
別に該リムに係合する第２駆動伝達部材を介して該車輪
に動力を伝達するように構成する。これにより、ペダル
からの動力を伝達する第２駆動伝達機構の第２駆動伝達
部材と、原動機からの動力を伝達する第１駆動伝達機構
の第１駆動伝達部材とを互いに独立に自由な位置に設定
できるようになる。

【０００８】また、請求項３の発明においては、請求項
１の原動機付き二輪又は三輪車において、上記支持部材
を、緩衝体を介して上記フレームに取り付け、これによ
り、該支持部材に取り付けられた原動機の振動の少なく
とも一部を、該緩衝体で吸収して、フレームに原動機の
振動が伝わりにくいようにする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明をモータ付き自転車に適用した
実施例について説明する。図１は本実施例に係るモータ
付き自転車の概略構成図、図２（ａ）は図１中のＸ−Ｘ
線矢印方向から見た拡大断面図、図２（ｂ）は図１中の
Ｙ−Ｙ線矢印方向から見た拡大断面図、図２（ｃ）は図
１中のハブ近傍の拡大図である。

【００１０】この自転車は、一般の自転車とほぼ同様の
フレームを備えている。すなわち、ほぼ水平なトップチ
ューブ１０の前端部とダウンチューブ１１の上端部がヘ
ッドチューブ１２で連結され、トップチューブ１０及び
ダウンチューブ１１の後端部それぞれが、上端にサドル
１３が取り付けられたシートチューブ１４の所定箇所
に、全体でほぼ三角形を構成するように接合されてい
る。また、ダウンチューブ１１とシートチューブ１４と
の接合部から後方に、かつほぼ水平に、後輪の両側に位
置する一対のチェーンステー１５が延びており、この一
対のチェーンステー１５の後端部と、シートチューブ１
４上部の所定箇所とが、後輪の両側に位置する一対のシ
ートステー１６で連結されている。

【００１１】そして、トップチューブ１０内には、ハン
ドル１７の下部が回動自在に挿入され、このハンドル１
７の下端部が、前輪の両側に位置する一対のフロントホ
ークステー１８の上端部を連結するホーククランク１９
に固定されている。また、ダウンチューブ１１の下端部
とシートチューブ１４の下端部との接合部には、ペダル
２０がそれぞれ回動自在に取り付けられたクランク２１
の基部同士を連結するハンガー軸が図示しない軸受を介
して取り付けられ、このハンガー軸２２には後方に延在
するチェーン２３が架けられたペダルスプロケット２４
が取り付けられている。

【００１２】そして、本実施例では、前後輪の構造及び
これらの取付け機構、並びに、上記ペダルスプロケット
２４から後輪への駆動伝達機構に改良が加えられてい
る。すなわち、回動する前後車輪は、いずれもタイヤ２
５とこれが取り付けられたリム２６とから構成され、従
来の車輪と異なりスポークやハブを備えていない。

【００１３】また、前後輪の取付け機構は、フレームの
端部に取り付けられ、かつ、外周部でリム２６を回動自
在に支持できる固定支持部材で構成されている。例えば
後輪の取付け機構は、チェーンステー１５対及びシート
ステー１６対に取り付けられた一対の円盤状の固定支持
板２７と、この固定支持板２７対の外周部の所定箇所に
固定軸２８及び軸受２９（図２（ａ）参照）を介して回
動自在に取り付けられた複数の支持ローラ３０とで構成
されている。ここで、この後輪用の固定支持板２７対
は、具体的には、チェーンステー１５対の後端部とシー
トステー１６対の下端部との接合部間に取り付けられた
固定軸３１に、該固定軸３１に外装されたリング状の緩
衝体３２を介して取り付けられている。また、前輪は、
図１に示すように、後輪と同様の固定支持部材を介して
フロントホークステー１８対に取り付けられている。な
お、この支持ローラ３０は固定支持板２７の全周にわた
って例えば当間隔で設けても良く、図示の例のように、
走行路面の凹凸などによってリム２６に局部的な変形力
を及ぼしやすい固定支持板２７の直下部に比較的集中さ
せて配設し、他は上部などに適宜配設する程度にしても
良い。また、上記緩衝体３２の上記固定軸３１方向にお
ける不均一な変形によって、車輪が傾く恐れがある場合
には、例えば図２（ｂ）及び（ｃ）中に示すように、基
端部が固定軸３１側に固定され、自由端部が放射状に延
びる複数のガイド棒２７ａと、このガイド棒２７ａが摺
動し得る孔を有し、固定支持板２７に固定されたガイド
管２７ａとからなる車輪倒れ防止機構を設ける。

【００１４】また、上記ペダルスプロケット２４から後
輪への駆動伝達機構は、図２（ａ）に示すようにリム２
６内周面に全周にわたって形成されたリム内歯３３と、
図１に示すように上記チェーン２３が後方で架けられる
従動スプロケット３４と、該従動スプロケット３４と一
体になって回動するとともに上記リム内歯３３に噛み合
う、第２駆動伝達部材としての第２駆動歯車３５とで構
成されている。この従動スプロケット３４及び第２駆動
歯車３５は、上記固定支持板２７対又は上記チェーンス
テー１５に回動自在に取り付けられた回動軸３６に共に
固定することで一体になって回動するようにされてい
る。

【００１５】そして、本実施例では、上記固定支持部材
にモータ３７及び図示しないバッテリーが取り付けられ
ている。モータ３７は図２（ａ）に示すように固定支持
板２７間の上部空間に設けられ、減速ギヤー機構３８、
減速ギヤ機構３８のボックスに固定された軸３９に軸受
４０を介して回動自在に取り付けられたアイドルギヤ４
１、及び、このアイドルギヤ４１及びリム内歯３３と噛
み合うように、固定支持板２７対に固定された軸２８に
軸受４２を介して回動自在に取り付けられた第１駆動伝
達部材としての第１駆動歯車４３を介して、リム２６に
動力を伝達するようになっている。なお、図示の例では
上記第１駆動歯車４３の取付け軸２８が、上記支持ロー
ラ３０の取付け軸にもなっている。具体的には、一対の
支持ローラ３０が第１駆動歯車４３の両側に位置するよ
うにそれぞれ軸受２９を介して取付け軸２８に取り付け
られている。なお、前述の第２駆動歯車３５の両側にも
同様にリム２６を回動自在に支持する支持ローラ３０を
取り付けても良い。

【００１６】また、上記固定支持板２７間の下部空間に
は、図示しないバッテリーやモータ３７制御のための電
装部が設けられている。

【００１７】以上の構成において、タイヤ２５及びリム
２６からなる前後車輪が、それぞれ支持部材によって回
動自在にフレームに取り付けられ、また、足踏むペダル
２０からの動力がペダルスプロケット２４、チェーン２
３、従動スプロケット３４、第２駆動歯車３５及びリム
内歯３３を介して後輪に伝達され得るので、通常の自転
車と同様にペダル２０走行が可能である。また、後輪に
は、減速ギヤ機構３８、アイドルギヤ４１、第１駆動歯
車４３及びリム内歯３３を介してモータ３７からの動力
が伝達され得るので、モータ３７を動力とした走行も可
能である。

【００１８】そして、本実施例によれば、モータ３７を
フレームの端部に取り付けた後輪の支持部材に取付けた
ので、モータ３７をフレーム構成部材に直接取り付けた
場合に比して、フレーム構成部材のモータ３７振動によ
る損傷を軽減できる。また、バッテリーなどの比較的重
量が大きい部材を、上記支持部材の下部に取り付けたの
で、このような部材をフレームに取り付ける場合に比し
て低重心設計が容易で、自転車全体の走行バランスの向
上が可能である。更に、ペダル２０からの動力を後輪に
伝えるための従動スプロケット３４及び第２駆動歯車３
５を、最もペダル２０よりの箇所に設けたので、これら
を他の箇所に設ける場合に比してチェーン２３の周長を
短くできる。

【００１９】なお、このモータ３７を補助動力としても
ちいるためのモータ３７制御は任意の制御を採用でき
る。例えば、特開平２−７４４９１号公報に開示されて
いるような、ペダル２０の踏み込み状態を検出する検出
手段の出力に応じてバッテリーからモータ３７への動力
供給量を制御する制御などを採用できる。無論、モータ
３７を停止させた状態でペダル走行や下り坂などにおけ
る惰性走行中に、リム２６の回転がモータ３７側に伝達
されないように、第１駆動歯車４３などのモータ３７側
の駆動伝達部にフリーホイルクラッチなどを設けても良
い。また、このようなペダル２０走行や惰性走行による
後輪のリム２６回転でモータ３７を回転させて発電を行
い、上記バッテリーを充電するようにしても良い。

【００２０】また、上記実施例においては、固定支持部
材として円盤状の固定支持板２７対を用いたが、固定支
持部材の形状等は任意である。また、支持ローラ３０を
固定支持部材の周面部に回動自在に取り付け、これをリ
ム２６に転接させることにより、リム２６を回動自在に
支持したが、これに代え、リム２６に転接ローラを回動
自在に多数取付け、これを支持部材の周面部に転接させ
ることにより、リム２６を回動自在に支持しても良い。
また、前輪も後輪と同様にタイヤ２５とリム２６から構
成し、固定支持部材によりフレームに取り付けたが、こ
の前輪は従来のスポークやハブを備えた車輪で構成して
も良い。更に、前輪にモータ３７を取付けて駆動車輪に
しても良い。また、原動機としてモータ３７を用いるの
に代え内燃機関を用いても良い。この場合、内燃機関の
燃料を収容した燃料タンクよりも内燃機関自体の重量の
方が大きい場合には、内燃機関を固定部材の下部に配置
することが望ましい。

【００２１】また、上記実施例は、本発明を原動機付き
二輪車に適用したものであるが、原動機付きの三輪車に
も適用できる。更に、補助動力として原動機を用いるの
ではなく、主動力として原動機を用いる二輪又は三輪車
にも適用できる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、原動機が直接
フレームに取り付けられていないので、原動機を直接フ
レームに取り付ける場合に比して原動機の振動によるフ
レームの損傷を軽減できる。また、原動機を固定の支持
部材に取り付けているので、回動するハブ内に取り付け
る場合に比して、原動機の取付け機構を簡素化でき、更
に、この原動機から車輪への駆動伝達機構も簡素化でき
る。更に、該支持部材は回動しないので、原動機として
例えばモータを用いる場合のバッテリーなども、該支持
部材に取り付けることもできる。

【００２３】また、請求項２の発明によれば、ペダルか
らの動力を伝達する第２駆動伝達機構の第２駆動伝達部
材を、原動機からの動力を伝達する第１駆動伝達機構の
第１駆動伝達部材の配置とは独立に自由な位置に配置で
きるので、例えば該第２駆動伝達部材を、ペンルに比較
的近い位置に設定することによって該第２駆動伝達機構
の例えばチェーンなどの部材を小型化することが可能で
ある。更に、第１駆動伝達部材も第２駆動伝達部材の配
置とは独立に自由な位置に配置できるので、低重心によ
る安定走行を可能にするために、例えばモータ用のバッ
テリーなどの比較的重量が大きい部材を支持部材の比較
的低位置に配置した場合にも、スペースが残っている支
持部材の比較的高い位置にモータを取り付けることもで
きる。

【００２４】また、請求項３の発明によれば、請求項１
の原動機付き二輪又は三輪車において、上記支持部材と
上記フレームとの間に介在する緩衝体で、該支持部材に
取り付けられた原動機の振動の少なくとも一部を吸収し
て、フレームに原動機の振動が伝わりにくいようにして
いるので、原動機の振動によるフレームの損傷を一層良
好に軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るモータ付き自転車の概略構成図。

【図２】（ａ）は図１中のＸ−Ｘ線矢印方向から見た拡
大断面図。（ｂ）は図１中のＹ−Ｙ線矢印方向から見た
拡大断面図。（ｃ）は図１中のハブ３２近傍の拡大図。

【符号の説明】

１０ トップチューブ １１ ダウンチューブ １２ ヘッドチューブ １４ シートチューブ １５ チェーンステー １６ シートステー １８ フロントホークステー １９ ホーククランク ２０ ペダル ２３ チェーン ２４ ペダルスプロケット ２５ タイヤ ２６ リム ２７ 固定支持板 ２８ 固定軸 ２９ 軸受 ３０ 支持ローラ ３１ 固定軸 ３２ 緩衝体 ３３ リム内歯 ３４ 従動スプロケット ３５ 第２駆動歯車 ３７ モータ ３８ 減速ギヤー機構 ４１ アイドルギヤ ４３ 第１駆動歯車

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乗車用のサドルを備えたフレームと、二つ
   又は三つの車輪と、原動機と、該原動機からの動力を少
   なくとも一つの車輪に伝達するための第１動力伝達機構
   とを有する原動機付き二輪又は三輪車において、 少なくとも一つの車輪をタイヤと該タイヤが取り付けら
   れたリムとで構成し、該車輪を、該フレームの端部に取
   り付けた支持部材の外周部に、回動自在に取付け、か
   つ、該支持部材に該原動機を取り付けたことを特徴とす
   る原動機付き二輪又は三輪車。
2. 【請求項２】足踏みペダルと、該足踏みペダルからの動
   力を少なくとも一つの車輪に伝達する第２動力伝達機構
   とを有する請求項１の原動機付き二輪又は三輪車におい
   て、 上記第１駆動伝達機構を、上記支持部材に取り付けられ
   た車輪のリムに係合する第１駆動伝達部材を介して該車
   輪に動力を伝達するように構成し、かつ、該第２動力伝
   達機構を、該第１駆動伝達部材とは別に該リムに係合す
   る第２駆動伝達部材を介して該車輪に動力を伝達するよ
   うに構成したことを特徴とする請求項１の原動機付き二
   輪又は三輪車。
3. 【請求項３】上記支持部材を、緩衝体を介して上記フレ
   ームに取り付けたことを特徴とする請求項１の原動機付
   き二輪又は三輪車。