JP2012096737A - 自転車のハンドルステムの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンドルステムをホークステムに確実に固定することが可能な自転車のハンドルステムの固定構造を提供する。
【解決手段】ホークステム４内に、内径が下方ほど縮小するテーパー部１５が形成され、ホークステム４内に、ハンドルステム２０が上方から挿入され、ハンドルステム２０の下端部に、引上げられることによりハンドルステム２０の下端部を径方向へ移動させてホークステム４の内周に押圧する固定部材２１が設けられ、ハンドルステム２０に固定部材２１を引上げる引上手段１４が設けられ、ハンドルステム２０を固定部材２１と共に上方からホークステム４内に挿入した際、固定部材２１がテーパー部１５よりも上方位置に保たれるようにハンドルステム２０の挿入量を規制する挿入量規制手段２５がハンドルステム２０に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自転車のハンドルステムをホークステムに固定する固定構造に関する。

従来、図７〜図９に示すように、自転車のフレーム１の前端部にはヘッドパイプ２が設けられ、前ホーク３のホークステム４が、下方からヘッドパイプ２に挿入され、上下一対のベアリング５によって回転自在に保持されている。ホークステム４内には、上方からハンドルステム７が挿入されている。ハンドルステム７の上端部にはハンドルバー８が設けられている。

ハンドルステム７はホークステム４に固定されており、ハンドルバー８の左右への回動はハンドルステム７を介してホークステム４に伝わり、前ホーク３が左右に方向転換する。

以下に、ハンドルステム７の固定構造を説明する。
ハンドルステム７の下端部には、下端が開放された縦スリット１０によって割り部１１が形成されている。また、ハンドルステム７の下端部には、引上げられることによって割り部１１を径方向外向きに押し広げるコーン形のうす部材１２が差し込まれている。図１０に示すように、うす部材１２には雌ねじを有するねじ孔１３が形成され、ハンドルステム７の上部から差し込まれた引上げボルト１４の下端部が上方からねじ孔１３に螺合している。これにより、うす部材１２は引上げボルト１４の下端部に昇降自在に取り付けられている。

また、ホークステム４にはバテットチューブが用いられている。すなわち、ホークステム４の下端部の肉厚は、強度を確保するため、ホークステム４の下端部より上位部分の肉厚よりも分厚く形成されている。これにより、ホークステム４の下端部内には、内径が下方ほど縮小するテーパー部１５が形成されている。

これによると、ハンドルステム７の下部をホークステム４に挿入し、引上げボルト１４を一方向に回してうす部材１２を引上げる。これにより、図８に示すように、ハンドルステム７の割り部１１が径方向外向きに押し広げられ、割り部１１がホークステム４の内周に押圧され、ハンドルステム７がホークステム４に固定される。

上記のようなうす部材１２を用いたハンドルステム７の固定構造については、例えば下記特許文献１に記載されている。

特開２００１−１７１５８８

しかしながら上記の従来形式では、ハンドルステム７をホークステム４に挿入して下限まで下げた場合、図１０に示すように、うす部材１２がテーパー部１５の内周面に当接することで、ハンドルステム７の下降が阻止される。この状態で、引上げボルト１４を一方向に回してハンドルステム７をホークステム４に固定する場合、割り部１１がうす部材１２によって径方向外向きに押し広げられる。

このとき、割り部１１はテーパー部１５の内周面に線当りするため、固定力が不十分となり、ハンドルステム７に想定外の外力が作用すると、割り部１１がテーパー部１５をせり上がって内径の大きい上方へ移動してしまうという問題がある。

本発明は、ハンドルステムをホークステムに確実に固定することが可能な自転車のハンドルステムの固定構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、ホークステム内に、内径が下方ほど縮小するテーパー部が形成され、
ホークステム内に、ハンドルステムが上方から挿入され、
ハンドルステムの下端部に、引上げられることによりハンドルステムの下端部を径方向へ移動させてホークステムの内周に押圧する固定部材が設けられ、
ハンドルステムに固定部材を引上げる引上手段が設けられた自転車のハンドルステムの固定構造であって、
ハンドルステムを固定部材と共にホークステム内に挿入した際、固定部材がテーパー部よりも上方位置に保たれるようにハンドルステムの挿入量を規制する挿入量規制手段がハンドルステムに設けられているものである。

これによると、ハンドルステムを固定部材と共に上方からホークステム内に挿入して下限まで下げた際、ホークステムへのハンドルステムの挿入量が挿入量規制手段により規制され、固定部材がテーパー部よりも上方位置に保たれる。この状態で、引上手段で固定部材を引上げることにより、ハンドルステムの下端部がホークステムの内周に押圧され、ハンドルステムがホークステムに固定される。

このとき、ハンドルステムの下端部は、テーパー部まで到達せず、テーパー部よりも上方位置においてホークステムの内周に押圧されるため、十分な固定力が確保され、ハンドルステムをホークステムに確実に固定することができる。

本第２発明における自転車のハンドルステムの固定構造は、ハンドルステムは、ホークステム内に挿入可能な挿入部と、挿入量規制手段とを有し、
挿入量規制手段は挿入部の上部に形成され、
ハンドルステムの軸心から半径方向における挿入量規制手段の外端部までの距離がホークステムの内半径よりも大きいものである。

これによると、ハンドルステムの挿入部を固定部材と共に上方からホークステム内に挿入して下限まで下げた際、ハンドルステムの挿入量規制手段が上方からホークステムの上端部に当接し、この時点で、ホークステムへのハンドルステムの挿入が規制される。これにより、固定部材がテーパー部よりも上方位置に保たれる。

本第３発明における自転車のハンドルステムの固定構造は、挿入量規制手段はホークステムの内径よりも太い太径部であるものである。
これによると、ハンドルステムの挿入部を固定部材と共に上方からホークステム内に挿入して下限まで下げた際、ハンドルステムの太径部が上方からホークステムの上端部に当接し、この時点で、ホークステムへのハンドルステムの挿入が規制される。これにより、固定部材がテーパー部よりも上方位置に保たれる。

本第４発明における自転車のハンドルステムの固定構造は、固定部材は、引上げられることによって、ハンドルステムの下端部を径方向外向きに押し広げるものである。
これによると、引上手段で固定部材を引上げることにより、ハンドルステムの下端部が径方向外向きに押し広げられてホークステムの内周に押圧され、ハンドルステムがホークステムに固定される。

本第５発明における自転車のハンドルステムの固定構造は、固定部材を引上げることにより、ハンドルステムの下端部と固定部材とが径方向において互いに反対方向へ案内されるものである。

これによると、引上手段で固定部材を引上げることにより、ハンドルステムの下端部と固定部材とが径方向において互いに反対方向へ移動してホークステムの内周に押圧され、ハンドルステムがホークステムに固定される。

以上のように本発明によると、ハンドルステムを上方からホークステム内に挿入して下限まで下げた場合、ハンドルステムの下端部は、テーパー部まで到達せず、テーパー部よりも上方位置においてホークステムの内周に押圧されるため、十分な固定力が確保され、ハンドルステムをホークステムに確実に固定することができる。

本発明の実施の形態１における自転車のハンドルステムの固定構造を示す断面図 同、ハンドルステムの下端部とうす部材との斜視図 本発明の実施の形態２における自転車のハンドルステムの固定構造を示す断面図 同、ハンドルステムの下端部とうす部材との斜視図 本発明の実施の形態３における自転車のハンドルステムの固定構造を示す断面図 図５におけるＸ−Ｘ矢視図 従来の自転車の前部の側面図 同、自転車のハンドルステムの固定構造を示す断面図 同、自転車のハンドルステムの固定構造を示す分解図 同、ホークステム内のテーパー部におけるハンドルステムの固定構造を示す断面図

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
以下に、実施の形態１を説明する。尚、先述した従来技術と同じ部材については、同一の符号を付記してその詳細な説明を省略する。

図１，図２に示すように、円管状のハンドルステム２０の下端部には、引上げボルト１４（引上手段の一例）で引上げられることによりハンドルステム２０の割り部１１（下端部）を径方向外向きＪに押し広げてホークステム４の内周に押圧するうす部材２１（固定部材の一例）が挿入されている。うす部材２１は下部ほど太径となるコーン形状の部材である。うす部材２１の外周面には、割り部１１の縦スリット１０に差し込まれてうす部材２１を回り止めする突起片２２が設けられている。

ハンドルステム２０は、上方からホークステム４内に挿入可能な挿入部２４と、挿入部２４の上部に形成された太径部２５とを有している。太径部２５は、ハンドルステム２０をうす部材２１と共に上方からホークステム４内に挿入した際、うす部材２１がテーパー部１５よりも上方位置に保たれるようにハンドルステム２０の挿入量を規制する挿入量規制手段の一例である。

太径部２５の外径Ａはホークステム４の内径Ｂよりも大きく形成されている。太径部２５は、下部に、上方ほど拡径するテーパー状の部分を有している。また、うす部材２１の下端から太径部２５の下端までの長さＣはホークステム４内のテーパー部１５の上端からホークステム４の上端までの長さＤよりも短い。

以下、上記構成における作用を説明する。
うす部材２１と共にハンドルステム２０を上方からホークステム４内に挿入して下限まで下げた場合、ハンドルステム２０の太径部２５が上方からホークステム４の上端部に当接し、この時点で、ホークステム４内へのハンドルステム２０の挿入が規制される。これにより、うす部材２１がテーパー部１５よりも上方位置に保たれる。

この状態で、引上げボルト１４を一方向に回してうす部材２１を引上げることにより、ハンドルステム２０の割り部１１が径方向外向きＪに押し広げられ、割り部１１がホークステム４の内周に押圧されて面当りし、ハンドルステム２０がホークステム４に固定される。

このとき、割り部１１は、テーパー部１５まで到達せず、テーパー部１５よりも上方位置においてホークステム４の内周に押圧されて面当りするため、十分な固定力が確保され、ハンドルステム２０をホークステム４に確実に固定することができる。

（実施の形態２）
上記実施の形態１では、図２に示すように、固定部材の一例としてコーン形状のうす部材２１を用いたが、以下に説明する実施の形態２では、図３，図４に示すように、くさび形状のうす部材３０を用いている。このうす部材３０は、ねじ孔１３を有する円筒状の部材であり、上端に、軸心３１に対して一方向へ傾斜した傾斜面３２を有している。

また、ハンドルステム２０の下端部に割り部１１は設けられておらず、ハンドルステム２０の下端には、上記うす部材３０の傾斜面３２と同様に、軸心３１に対して一方向へ傾斜した傾斜端面３３が形成されている。

以下、上記構成における作用を説明する。
うす部材３０と共にハンドルステム２０を上方からホークステム４内に挿入して下限まで下げた場合、ハンドルステム２０の太径部２５が上方からホークステム４の上端部に当接し、この時点で、ホークステム４内へのハンドルステム２０の挿入が規制される。これにより、うす部材３０がテーパー部１５よりも上方位置に保たれる。

この状態で、引上げボルト１４を一方向に回してうす部材３０を引上げることにより、うす部材３０の傾斜面３２がハンドルステム２０の傾斜端面３３に当接し、ハンドルステム２０の下端部とうす部材３０とが径方向において互いに反対方向Ｅ，Ｆへ移動（位置ずれ）してホークステム４の内周に押圧され、ハンドルステム２０がホークステム４に固定される。

（実施の形態３）
上記実施の形態１，２では、図１，図３に示すように、挿入量規制手段の一例として太径部２５をハンドルステム２０に形成しているが、太径部２５に限定されるものではなく、例えば、挿入量規制手段の他の例として、図５，図６に示すように、ハンドルステム２０の挿入部２４の外周面に、径方向外向きに突出する突起部４０が形成されている。

ハンドルステム２０の軸心３１から半径方向における突起部４０の外端部までの距離Ｇはホークステム４の内半径Ｈよりも大きく形成されている。また、うす部材３０の下端から突起部４０の下端までの長さＩはホークステム４内のテーパー部１５の上端からホークステム４の上端までの長さＤよりも短い。尚、突起部４０はハンドルステム２０の円周方向における一箇所に形成されている。

以下、上記構成における作用を説明する。
うす部材３０と共にハンドルステム２０を上方からホークステム４内に挿入して下限まで下げた場合、ハンドルステム２０の突起部４０が上方からホークステム４の上端部に当接し、この時点で、ホークステム４内へのハンドルステム２０の挿入が規制される。これにより、うす部材３０がテーパー部１５よりも上方位置に保たれる。

上記実施の形態３では、図６に示すように、突起部４０をハンドルステム２０の円周方向における一箇所に形成しているが、円周方向における複数箇所に形成してもよい。また、ハンドルステム２０の全周にわたって形成してもよい。

上記実施の形態３では、実施の形態２に示したくさび形状のうす部材３０を用いたが、実施の形態１に示したコーン形状のうす部材２１（図２参照）を用いてもよい。

本発明は、自転車全般すなわち汎用タイプやスポーツタイプの自転車、マウンテンバイク、ミニサイクル、折畳式自転車、子供用自転車、電動自転車などに適用できる。

４ ホークステム
１４ 引き上げボルト（引上手段）
１５ テーパー部
２０ ハンドルステム
２１，３０ うす部材（固定部材）
２４ 挿入部
２５ 太径部（挿入量規制手段）
３１ 軸心
４０ 突起部（挿入量規制手段）
Ｂ ホークステムの内径
Ｅ，Ｆ 反対方向
Ｇ ハンドルステムの軸心から半径方向における突起部の外端部までの距離
Ｈ ホークステムの内半径
Ｊ 径方向外向き

Claims (5)

1. ホークステム内に、内径が下方ほど縮小するテーパー部が形成され、
   ホークステム内に、ハンドルステムが上方から挿入され、
   ハンドルステムの下端部に、引上げられることによりハンドルステムの下端部を径方向へ移動させてホークステムの内周に押圧する固定部材が設けられ、
   ハンドルステムに固定部材を引上げる引上手段が設けられた自転車のハンドルステムの固定構造であって、
   ハンドルステムを固定部材と共にホークステム内に挿入した際、固定部材がテーパー部よりも上方位置に保たれるようにハンドルステムの挿入量を規制する挿入量規制手段がハンドルステムに設けられていることを特徴とする自転車のハンドルステムの固定構造。
2. ハンドルステムは、ホークステム内に挿入可能な挿入部と、挿入量規制手段とを有し、
   挿入量規制手段は挿入部の上部に形成され、
   ハンドルステムの軸心から半径方向における挿入量規制手段の外端部までの距離がホークステムの内半径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の自転車のハンドルステムの固定構造。
3. 挿入量規制手段はホークステムの内径よりも太い太径部であることを特徴とする請求項２記載の自転車のハンドルステムの固定構造。
4. 固定部材は、引上げられることによって、ハンドルステムの下端部を径方向外向きに押し広げることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自転車のハンドルステムの固定構造。
5. 固定部材を引上げることにより、ハンドルステムの下端部と固定部材とが径方向において互いに反対方向へ案内されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自転車のハンドルステムの固定構造。

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