JP2008094110A

JP2008094110A - 自転車のサドル昇降装置

Info

Publication number: JP2008094110A
Application number: JP2006249568A
Authority: JP
Inventors: Hisao Fujiwara; 久男藤原
Original assignee: FUJIWARA WHEEL KK
Current assignee: FUJIWARA WHEEL KK
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: WO2007141946A1; US7681899B2; CN101454195A; EP2025585B1; EP2025585A4; KR20090016461A; EP2025585A1; US20090166997A1; CN101454195B; JP4084400B2

Abstract

【課題】サドルに腰掛けたままで、サドルを上昇させることができ、安全性に優れ、構造も簡単な自転車のサドル昇降装置を提供する。
【解決手段】サドルを上昇方向へ付勢するストロークばね１０の付勢力を、サドルに腰掛けた運転者の体重がそのままサドルに作用するとサドルが下降し、サドルに腰掛けた運転者がペダルを漕ごうとするとサドルが上昇する大きさとし、運転者がサドルに腰掛けていない状態では、抵抗により上昇止め用のラチェット爪１３ｂとラチェットギヤ１４との係合が切替操作で解除できず、運転者がサドルに腰掛けた状態では、ストロークばね１０の付勢力がサドルに作用する荷重に相殺されて抵抗が減少し、上昇止め用のラチェット爪１３ｂとラチェットギヤ１４との係合が切替操作で解除できるようにする。
【選択図】図４

Description

この発明は、自転車のサドルを乗車中に昇降させ、走行中にはペダルを漕ぎやすく、停車時には足を着きやすくするための装置に関するものである。

一般に、自転車のサドルは、車体フレームの立パイプにスライド自在に挿入されたサドルポストの上端に取り付けられ、サドルポストを任意の位置でクランプにより立パイプに締め付けて、適宜の高さに設定される。

ところで、サドルの高さは、走行中には高めに設定しておいたほうがペダルを漕ぎやすく、停車時には低くしたほうが地面に足を着きやすくて安全であるが、上記のような通常の高さ調整機構では、乗車中にサドルの高さを変更することはできない。

このため、従来より、サドルを乗車中に昇降させる装置として、サドルをばねで上昇方向へ付勢し、サドルの急激な昇降を抑制するショックアブソーバを備え、ハンドル側での操作に伴い、サドル昇降の許容・阻止を切り替えるものが多数提案されている。

このようなサドル昇降装置として、本出願人は、下記特許文献１において、自転車の立パイプに挿入されるショックアブソーバのシリンダを固定パイプとし、ショックアブソーバのピストンをサドルが上端部に取り付けられる昇降ロッドとして、固定パイプと昇降ロッドとをリンクで連結し、サドルを上昇方向へ付勢するストロークばねを設けたものを提案している。

そして、この装置の一実施形態として、リンクを構成する下リンク片と上リンク片との連結部に、サドルの下降止め及び上昇止め用のラチェット爪とラチェットギヤとを組み込んだものを記載している。

この装置では、ハンドル側での切替操作に伴い、各ラチェット爪とラチェットギヤとが係脱し、サドルを所定高さに固定したロック状態から、サドルの下降を阻止して上昇のみを許容する上昇限定状態と、サドルの上昇を阻止して下降のみを許容する下降限定状態とに切り替えられる。

また、ラチェット爪の先端及びラチェットギヤの谷の角度は、切替操作を可能としつつ確実な係止効果を得るため、９０°に設定されている。

特開２００６−２７４９７号公報

上記のような自転車のサドル昇降装置では、停車直前に、切替操作に伴い、下降止め用のラチェット爪とラチェットギヤとの係合を解除して、サドルの下降を許容すると、運転者の体重によりサドルが下降する。

一方、発車に際して、切替操作に伴い、上昇止め用のラチェット爪とラチェットギヤとの係合を解除すると共に、下降止め用のラチェット爪とラチェットギヤとを係合させて、運転者がペダル上に立ち上がるように腰を浮かすと、ストロークばねの付勢力によりサドルが上昇し、所定の高さで固定される。

しかしながら、速度が出ていない発車時には、バランスがとりにくいことから、ペダル上に立ち上がるように腰を浮かそうとすると、ハンドル操作が不安定になって、転倒するおそれがある。

また、ショックアブソーバを使用していることから、構造が複雑になり、コストがかかるという問題もある。

そこで、この発明は、サドルに腰掛けたままで、サドルを上昇させることができ、安全性に優れ、構造も簡単な自転車のサドル昇降装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、この発明に係る自転車のサドル昇降装置では、ストロークばねの付勢力を、サドルに腰掛けた運転者の体重がそのままサドルに作用すると、サドルが下降し、サドルに腰掛けた運転者がペダルに足を載せてペダルを漕ごうとすると、サドルに作用する荷重が減少してサドルが上昇するようにしたのである。

また、運転者がサドルに腰掛けていない状態では、ストロークばねの付勢力に伴う抵抗により上昇止め用のラチェット爪とラチェットギヤとの係合が切替操作で解除できないようにして、サドルが不意に上昇する危険性を防止したのである。

そして、運転者がサドルに腰掛けた状態では、ストロークばねの付勢力がサドルに作用する荷重に相殺されて抵抗が減少し、上昇止め用のラチェット爪とラチェットギヤとの係合が切替操作で解除でき、サドルに腰掛けたままペダルを漕ごうとするだけで、サドルが上昇するようにしたのである。

なお、この装置では、ねじりコイル式のばねとしたストロークばねを締め付け、又は緩めることにより、サドルを上昇方向へ付勢する付勢力を調整できるようにすると、対応できる運転者の体重の範囲を広げることができる。

また、下リンク片と上リンク片との連結部に、ロック状態でも所定範囲でサドルが昇降する遊びを設けると共に、その遊びを解消する方向に付勢するクッションばねを設け、サドルにクッション性を付与し、乗り心地を改善することもできる。

このような自転車のサドル昇降装置では、停車状態からの発車に際し、サドルに腰掛けたまま、ハンドル側で切替操作を行い、上昇止め用のラチェット爪とラチェットギヤとの係合を解除して、ペダルを漕ごうとするだけで、サドルが上昇するので、腰を浮かそうとしてバランスを崩すおそれがなくなり、安全性が向上する。

また、ショックアブソーバが不要となるので、製造に要するコストが抑制され、作動不良等の不具合が発生しにくくなる。

以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

このサドル昇降装置は、通常の自転車に装着される汎用のものであり、図１乃至図４に示すように、サドル５０を自転車の立パイプ５１の上方に昇降可能に支持する構成とされている。立パイプ５１には、既存のサドルポストに代えて、固定パイプ１が挿入され、クランプ５２により立パイプ５１に挿入して固定されている。立パイプ５１には、昇降ロッド２がスライド自在に挿入され、サドル５０は、サドルフレーム５３に取り付けられた保持具５４により、昇降ロッド２の上端部に取り付けられている。

固定パイプ１の上部には下受具３が、昇降ロッド２の上部には上受具４がそれぞれ取り付けられ、下受具３と上受具４とは、左右一対のリンク５で連結されている。各リンク５は、下リンク片６と上リンク片７とが昇降ロッド２のスライドに伴い所定範囲で開閉する構成とされ、その開閉によりサドル５０が昇降する。

リンク５の下リンク片６と上リンク片７の連結部では、上リンク片７の基端部が固定された大径のボス８の内側に、下リンク片６の基端部が固定された左右の小径のボス９ａ，９ｂと、その間に所定範囲で相対回転可能に挟まれた小径のボス９ｃとが、ボス８に対して回動自在に設けられている。

ボス８の外周には、サドル５０を上昇方向に付勢するねじりコイル式のストロークばね１０が設けられ、その外周には調整筒１１が嵌められている。ストロークばね１０の一端は調整筒１１に、他端は下リンク片６に係止されている。左右の下リンク片６は、幅方向の連結片６ａで繋がれている。

ストロークばね１０の付勢力は、停車状態からの発進時に運転者がペダルを漕ごうとするだけで、自らペダル上に立ち上がろうとしなくても、サドル５０を上昇させることができるように、例えば、婦人用の自転車の場合、婦人の標準的な体重よりもやや小さい４０ｋｇｆ程度の強力なものとされている。

調整筒１１は、上リンク片７のカバー部７ａにより覆われており、カバー部７ａの上部に設けた調整ボルト１２をカバー部７ａに形成した貫穴を介してレンチ等で回すと、調整筒１１が上リンク片７に対して相対回転して、ストロークばね１０が締め付けられ、又は緩められ、サドル５０を上昇方向へ付勢する付勢力を調整できる。

また、下リンク片６と上リンク片７の連結部には、サドルの昇降切替機構として、ボス９ｃの空隙部に下降止め用のラチェット爪１３ａと上昇止め用のラチェット爪１３ｂとが設けられ、ボス８の内周には互いに逆向きの二部分から成るラチェットギヤ１４が形成されている。ラチェット爪１３ａ，１３ｂは、ばねで突出方向へ付勢されている。

ボス９ｃの内周側には、カムとして作用する切替筒１５が挿入され、切替筒１５の一端にはワイヤドラム１６が一体回転可能に係合し、他端には締付ボルト１７の頭部が当接して、締付ボルト１７のねじ部がワイヤドラム１６にねじ込まれている。

ワイヤドラム１６には、ハンドルに取り付けた昇降操作レバーへ延びるワイヤ１８が接続され、ワイヤ１８は、ワイヤドラム１６の外周の溝に沿って巻き付けられている。切替筒１５には、ボス９ｃとの間に介在する切替ばねにより復元力が付与されている。

このサドルの昇降切替機構では、図５（ａ）に示すように、下降止め用及び上昇止め用のラチェット爪１３ａ，１３ｂがラチェットギヤ１４に係合し、サドルが上端位置で固定されたロック状態において、円滑な切替動作を可能とするため、ラチェット爪１３ａ，１３ｂとラチェットギヤ１４との間に若干遊びが生じるようになっている。

そして、図５（ｂ）に示すように、切替筒１５を一方向に回転させると、下降止め用のラチェット爪１３ａとラチェットギヤ１４との係合が解除され、サドルの上昇を阻止しつつ下降のみを許容する下降限定状態に切り替わる。このとき、上昇止め用のラチェット爪１３ｂは、ラチェットギヤ１４に対して滑動するので、サドルの昇降に影響はない。

一方、図６（ａ）に示すように、上昇止め用のラチェット爪１３ｂによりサドルが下端位置で固定されたロック状態から、図６（ｂ）に示すように、切替筒１５を他方向に回転させると、ラチェット爪１３ｂとラチェットギヤ１４との係合が解除され、サドルの下降を阻止しつつ上昇のみを許容する上昇限定状態に切り替わる。

このとき、下降止め用のラチェット爪１３ａは、歯数の関係上、ボス８の内周に押圧されて没入した状態から突出するが、ラチェットギヤ１４に対して滑動するので、サドルの昇降に影響はない。

これが上記サドルの昇降切替機構の基本動作であるが、特にこの機構では、上昇止め用のラチェット爪１３ｂの先端とラチェットギヤ１４の谷の角度を９０°より小さく設定しており、運転者がサドル５０に腰掛けていない状態では、ストロークばね１０の付勢力に伴う抵抗によりラチェット爪１３ｂとラチェットギヤ１４との係合が切替操作で解除できないようにして、サドル５０が不意に上昇する危険性を防止している。

そして、運転者がサドル５０に腰掛けた状態では、ストロークばね１０の付勢力がサドル５０に作用する荷重に相殺されて抵抗が減少し、上昇止め用のラチェット爪１３ｂとラチェットギヤ１４との係合が切替操作で解除でき、サドル５０に腰掛けたままペダルを漕ごうとするだけで、サドル５０に作用する荷重が減少して、サドル５０が上昇するようになっている。

なお、ラチェット爪１３ｂの先端とラチェットギヤ１４の谷の角度が９０°より大きくても、ラチェット爪１３ｂの先端とラチェットギヤ１４の谷に適宜の曲率の丸みを設けておくことにより、上記のような機能を実現することができる。

これに対して、下降止め用のラチェット爪１３ａの先端とラチェットギヤ１４の谷の角度は９０°以上に設定しており、サドル５０に腰掛けた状態でも、ラチェット爪１３ａとラチェットギヤ１４との係合を切替操作で容易に解除して、サドル５０を上昇状態から下降させることができるようになっている。

また、下リンク片６と上リンク片７との連結部には、サドル５０へのクッション付与機構が設けられている。この機構では、ボス９ａから延びる突軸がボス９ｃの周方向に延びる溝に挿入されて、ロック状態でも所定範囲でサドル５０が昇降する遊びが設けられると共に、その遊びを解消する方向に付勢するクッションばね１９が設けられている。

クッションばね１９の一端はボス９ｃに連結され、他端は下リンク片６の基部に回動自在に嵌めた調整体２０に連結されている。そして、調整体２０の突片２０ａに形成された長穴には調整ボルト２１が挿通され、そのねじ部は下リンク片６の突片６ｂに形成されたねじ穴にねじ込まれて、調整ボルト２１を回すと、クッションばね１９が締め付けられ又は緩められて、クッションの強さを調整できるようになっている。

このようなクッション付与機構を設けておくと、サドル５０の後部に設けられたサドルクッションばね５５との相乗効果により、サドル５０全体にクッション性を付与して、段差の乗越え時等における乗り心地を大幅に改善することができる。

この発明に係る自転車のサドル昇降装置の実施形態を示す斜視図同上のサドル上昇状態を示す右側からの要部断面図同上の後方からの要部断面図同上のサドル下降状態を示す右側からの要部断面図（ａ）昇降切替機構の上端でのロック状態を示す断面図、（ｂ）同上の下降限定状態を示す断面図（ａ）昇降切替機構の下端でのロック状態を示す断面図、（ｂ）同上の上昇限定状態を示す断面図

符号の説明

１固定パイプ
２昇降ロッド
３下受具
４上受具
５リンク
６下リンク片
６ａ連結片
６ｂ突片
７上リンク片
７ａカバー部
８，９ａ，９ｂ，９ｃボス
１０ストロークばね
１１調整筒
１２調整ボルト
１３ａ下降止め用ラチェット爪
１３ｂ上昇止め用ラチェット爪
１４ラチェットギヤ
１５切替筒
１６ワイヤドラム
１７締付ボルト
１８ワイヤ
１９クッションばね
２０調整体
２０ａ突片
２１調整ボルト
５０サドル
５１立パイプ
５２クランプ
５３サドルフレーム
５４保持具
５５サドルクッションばね

Claims

自転車のサドルを乗車中に昇降可能とするため、自転車の立パイプに挿入して固定される固定パイプ(1)に、サドルが上端部に取り付けられる昇降ロッド(2)をスライド自在に挿入し、固定パイプ(1)と昇降ロッド(2)とをリンク(5)で連結し、サドルを上昇方向へ付勢するストロークばね(10)を設け、リンク(5)を構成する下リンク片(6)と上リンク片(7)との連結部に、サドルの下降止め及び上昇止め用のラチェット爪(13a,13b)とラチェットギヤ(14)とを組み込んで、ハンドル側での切替操作に伴い、各ラチェット爪(13a,13b)とラチェットギヤ(14)とが係脱し、サドルを所定高さに固定したロック状態から、サドルの下降を阻止して上昇のみを許容する上昇限定状態と、サドルの上昇を阻止して下降のみを許容する下降限定状態とに切り替えられるようにした自転車のサドル昇降装置において、
ストロークばね(10)の付勢力を、サドルに腰掛けた運転者の体重がそのままサドルに作用すると、サドルが下降し、サドルに腰掛けた運転者がペダルに足を載せてペダルを漕ごうとすると、サドルに作用する荷重が減少してサドルが上昇する大きさとし、運転者がサドルに腰掛けていない状態では、ストロークばね(10)の付勢力に伴う抵抗により上昇止め用のラチェット爪(13b)とラチェットギヤ(14)との係合が切替操作で解除できず、運転者がサドルに腰掛けた状態では、ストロークばね(10)の付勢力がサドルに作用する荷重に相殺されて抵抗が減少し、上昇止め用のラチェット爪(13b)とラチェットギヤ(14)との係合が切替操作で解除できるようにしたことを特徴とする自転車のサドル昇降装置。
請求項１に記載の自転車のサドル昇降装置において、ねじりコイル式のばねとしたストロークばね(10)を締め付け、又は緩めることにより、サドルを上昇方向へ付勢する付勢力を調整できるようにしたことを特徴とする自転車のサドル昇降装置。
請求項１又は２に記載の自転車のサドル昇降装置において、下リンク片(6)と上リンク片(7)との連結部に、ロック状態でも所定範囲でサドルが昇降する遊びを設けると共に、その遊びを解消する方向に付勢するクッションばね(19)を設け、サドルにクッション性を付与したことを特徴とする自転車のサドル昇降装置。