JP2013220772A - 自転車自立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自転車の傾きを防止することができる自転車自立装置を提供する。
【解決手段】自転車自立装置は、平行な一対の軸線の回りを回転可能な一対のリンク７ａ，７ｂと、一対のリンク７ａ，７ｂが互いに逆方向に回転するように一対のリンク７ａ，７ｂを連動させる連動機構２１ａ，２１ｂと、を備える。リンク７ａ，７ｂは、自転車の車輪が入り込み可能な一対のレバー部６ａ，６ｂ、及び自転車の車輪を左右から挟み込み可能な一対の保持部４ａ，４ｂを有する。自転車の車輪が一対のレバー部６ａ，６ｂの間に入り込むと、自転車の自重によって一対のレバー部６ａ，６ｂが下方に下がり、かつ一対の保持部４ａ，４ｂが自転車の車輪を左右から挟むように、一対のリンク７ａ，７ｂが一対の軸線の回りを同期して回転する。
【選択図】図４

Description

本発明は、自転車を自立した状態で保持する自転車自立装置に関する。

地上又は地下のスペースを有効に活用し、自転車を効率的に保管する機械式自転車駐輪設備が開発されている。機械式自転車駐輪設備は、地下又は地上に躯体を構築し、その地下躯体の収容スペースに自転車を効率的に収容したものである。地下部には多数の自転車収納部を持つ保管棚が配置される。地上部には、利用者が自転車を出し入れするための入出庫口が設けられる。利用者が入出庫口に自転車をセットすると、搬送装置が自動的に自転車を保管棚に収納する。

この機械式自転車駐輪設備において、入出庫口及び保管棚で自転車を自立させる必要がある。機械式自転車駐輪設備でなくても、利用者が直接自転車保管棚に自転車を収納する一般の自転車駐輪場においても、保管棚で自転車を自立させる必要がある。

自転車を自立させる自立装置として、特許文献１に記載のものが知られている。図８（ａ）に示すように、この自立装置は、一端５２ａ，５２ｂが開閉可能に軸支持された一対の保持レバー５１ａ，５１ｂを備える。図８（ａ）に示すように、一端５２ａ，５２ｂが開いた状態で自転車の車輪を保持レバー５１ａ，５１ｂに載せると、図８（ｂ）に示すように、保持レバー５１ａ，５１ｂの他端５３ａ，５３ｂが押し下げられて、一端５２ａ，５２ｂが閉じる方向に保持レバー５１ａ，５１ｂが回転し、閉じた一端５２ａ，５２ｂで自転車の車輪を両側から挟み込むようになる。この自立装置では、保持レバー５１ａ，５１ｂの閉じた一端５２ａ，５２ｂで自転車の車輪を挟むことで自転車を自立させている。

特開２０１１−２１３３２０号公報

しかし、従来の自転車自立装置にあっては、自転車が傾こうとしたとき、傾き側の保持レバーが回転してしまい（例えば自転車が図８（ｂ）の左側に傾こうとしたとき、左側の保持レバー５１ａが開く方向に回転する）、自転車の傾きを防止することができないという問題がある。

そこで、本発明は、自転車の傾きを防止することができる自転車自立装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、平行な一対の軸線の回りを回転可能であり、自転車の車輪が入り込み可能な一対のレバー部、及び自転車の車輪を左右から挟み込み可能な一対の保持部を有する一対のリンクと、前記一対のリンクが互いに逆方向に回転するように前記一対のリンクを連動させる連動機構と、を備え、自転車の車輪が前記一対のレバー部の間に入り込むと、自転車の自重によって前記一対のレバー部が下方に下がり、かつ前記一対の保持部が自転車の車輪を左右から挟むように、前記一対のリンクが前記一対の軸線の回りを同期して回転する自転車自立装置である。

自転車が傾こうとした場合、自転車の車輪が一方のリンクの保持部を押し、一方のリンク（例えば図５の左側のリンク）が一方向（例えば反時計方向）に回転しようとする。すると、連動機構を介して連結される他方のリンク（図５の右側のリンク）が逆方向（例えば時計方向）に回転しようとし、他方のリンクのレバー部が自転車の車輪を押さえて車輪の傾きを防止する。このため、自転車の傾きを防止することができる。

本発明の一実施形態の自転車自立装置が組み込まれる入出庫口の垂直断面図 本発明の一実施形態の自転車自立装置の側面図 図２のIII-III線断面図 図２のIV-IV線断面図 幅の異なる車輪を保持したときの自転車自立装置を示す図（図中（ａ）は車輪幅３０ｍｍのときを示し、図中（ｂ）は車輪幅４０ｍｍのときを示し、図中（ｃ）は車輪幅５０ｍｍのときを示す） レバー部の他の例を示す図 幅の異なる車輪を保持したときの自転車自立装置を示す図（図中（ａ）は車輪幅３０ｍｍのときを示し、図中（ｂ）は車輪幅４０ｍｍのときを示し、図中（ｃ）は車輪幅５０ｍｍのときを示す） 従来の自転車自立装置を示す図（図中（ａ）は待機状態を示し、図中（ｂ）は自転車を保持した状態を示す）

以下添付図面に基づいて、本発明の実施形態の自転車自立装置を詳細に説明する。図１は機械式自転車駐輪設備の入出庫口の垂直断面図を示す。本実施形態の自転車自立装置は入出庫口に組み込まれている。まず、入出庫口の概要を説明する。

入出庫口には、自転車の前後方向に細長く伸びて、断面Ｖ字形状に形成されるガイドレール１が設けられる。ガイドレール１の一端の、自転車の後輪に対応する部分には、凹部２が設けられる。凹部２の横幅はガイドレール１の横幅と略一致している。ガイドレール１は凹部２に向かって下方に傾斜している。自転車の後輪を位置決めできるように、凹部２はガイドレール１よりも一段低くなっている。

利用者が入出庫口に自転車をセットするとき、利用者は自転車のハンドルを掴みながらガイドレール１に沿って自転車を移動させる。自転車の後輪が凹部２に到達すると、自転車の自重によって後輪が凹部２に落ち込む。自転車の後輪が凹部２に落ち込むと、自転車自立装置３の保持部４ａ，４ｂが自転車の後輪を保持するようになる。保持部４ａ，４ｂが自転車の後輪を保持すると、利用者が自転車から手を離しても、自転車が自立した状態を保つ。

その後、利用者が駐輪開始のボタンを押すと（又はカードを挿入すると）、自転車の入庫動作が開始する。例えば、入出庫口ブースから搬送装置が出てきて自転車を掴み、自転車を入出庫口から入出庫ブース内に引き込み、保管棚まで自転車を搬送する。自転車を出庫するときは上記と逆の動作が行われる。

次に、本実施形態の自転車自立装置３を詳細に説明する。図２ないし図４は自転車自立装置３の詳細図を示す。図２は自転車自立装置３の側面図を示し、図３は図２のIII-III線断面図を示し、図４は図２のIV-IV線断面図を示す。

図４に示すように、自転車自立装置３は、平行な一対の軸線の回りを回転可能な左右一対のリンク７ａ，７ｂと、左右一対のリンク７ａ，７ｂを開く方向に付勢する付勢手段としての引張りばね９と、を備える。

リンク７ａ，７ｂは、軸線の回りを回転可能な回転軸５ａ，５ｂを備える。回転軸５ａ，５ｂには、回転軸５ａ，５ｂと一緒に揺動する保持部４ａ，４ｂ及びレバー部６ａ，６ｂが結合される。保持部４ａ，４ｂは回転軸５ａ，５ｂよりも上方に配置され、レバー部６ａ，６ｂは回転軸５ａ，５ｂよりも下方に配置されている。リンク７ａ，７ｂは中心線に関して左右対称に形成される。

図２に示すように、自転車自立装置３のベースプレート１１には、ベアリングが装着されるベアリングブロック１２ａ〜１２ｃが結合される。リンク７ａ，７ｂの回転軸５ａ，５ｂはベアリングブロックのベアリングに回転可能に支持されている。回転軸５ａ，５ｂの軸線は水平方向を向く。

回転軸５ａ，５ｂの一端側（図２の左側）には、レバー部６ａ，６ｂが結合される。レバー部６ａ，６ｂは自転車の車輪の最下部に対応する位置に配置される。レバー部６ａ，６ｂは、キー等の結合手段を介して回転軸５ａ，５ｂに回転不能に結合される筒体１２と、筒体１２に結合されるレバー本体１３と、を備える（図４参照）。レバー部６ａ，６ｂの形状については後述する。

図２に示すように、回転軸５ａ，５ｂの他端側（図２の右側）には、保持部４ａ，４ｂが結合される。保持部４ａ，４ｂはレバー部６ａ，６ｂよりも自転車の後方に配置されていて、車輪の、レバー部６ａ，６ｂが押さえる部分よりも上方を押さえる。保持部４ａ，４ｂは、円筒状の保持部本体１５と、保持部本体１５を回転軸５ａ，５ｂに連結する連結ブラケット１６と、を備える。保持部本体１５は、金属製の筒体に樹脂製の外殻材を被覆してなる。保持部本体１５の軸線は回転軸５ａ，５ｂの軸線と平行である。連結ブラケット１６は、キー等の結合手段を介して回転軸５ａ，５ｂに回転不能に結合される。

保持部４ａ，４ｂの連結ブラケット１６には、付勢手段としての引張りばね９の一端が連結される。引張りばね９の他端はベースプレート１１に連結される。図４に示すように、引張りばね９は、左右一対の保持部４ａ，４ｂが開くように弾性力を発生させる。保持部４ａ，４ｂにはストッパ板１７が結合されている。ストッパ板１７がベースプレート１１の位置規制板１８に当接することで、保持部４ａ，４ｂが開いた状態が保たれる。なお、引張りばね９を二つ設け、一対の保持部４ａ，４ｂに弾性力を与えるようにしてもよいし、引張りばね９の替わりに錘を利用して、保持部４ａ，４ｂが開くように重力を作用させてもよい。

図２に示すように、回転軸５ａ，５ｂの一端には、リンク７ａ，７ｂを互いに逆方向に回転させる連動機構としての歯車２１ａ，２１ｂが結合される。図３に示すように、回転軸５ａ，５ｂの軸線方向から見たとき、歯車２１ａ，２１ｂは扁平な四角形に形成されている。回転軸５ａ，５ｂの回転角度は小さく、歯車２１ａ，２１ｂの一辺のみに歯が形成されている。歯車２１ａ，２１ｂは、回転軸５ａ，５ｂが互いに逆方向に回転し、かつ回転軸５ａ，５ｂの回転角度が同一になるように同期させる。すなわち、歯車２１ａ，２１ｂは、一方の回転軸５ａがある角度α時計方向に回転すると、他方の回転軸５ｂが角度α反時計方向に回転するように回転軸５ａ，５ｂを回転させる。なお、回転軸５ａ，５ｂを連動させることができれば、連動機構には歯車以外にも、ベルト、チェーン等の巻掛け伝動装置、長孔を形成したリンク等を用いることができる。

図４はレバー部６ａ，６ｂに自転車の車輪が入り込む前の初期状態を示している。この初期状態で、レバー部６ａ，６ｂの間隔は下方に向かって幅が狭くなるテーパに形成される。この実施形態では、各レバー部６ａ，６ｂの内側面は、その上方から第一の傾斜面３１と、第一の傾斜面３１よりも傾斜角度が緩い第二の傾斜面３２と、第一の傾斜面３１と略同一の傾斜角度の第三の傾斜面３３と、を有する。初期状態では、レバー部６ａ，６ｂの下端は当接しているか、又は隙間が可及的に零に近づくように接近している。

図５は、レバー部間に自転車の車輪が入り込み、車輪が一対の保持部４ａ，４ｂで挟まれた状態を示す。図５（ａ）は３０ｍｍ幅の車輪を保持した状態を示し、図５（ｂ）は４０ｍｍ幅の自転車を保持した状態を示し、図５（ｃ）は５０ｍｍ幅の自転車を保持した状態を示す。

自転車の車輪がレバー部６ａ，６ｂ間に入り込むと、自転車の自重によってレバー部６ａ，６ｂが下がり、レバー部６ａ，６ｂの間隔が広くなるようにリンク７ａ，７ｂが回転する。レバー部６ａ，６ｂの間隔が広くなるようにリンク７ａ，７ｂが回転すると、リンク７ａ，７ｂの上部の保持部４ａ，４ｂの間隔が狭くなり、保持部４ａ，４ｂが自転車を左右から挟むようになる。

レバー部６ａ，６ｂの間隔は下方に向かって幅が狭くなるテーパ（くさび状）に形成されており、自転車の車輪がくさび状をしたレバー部６ａ，６ｂに入り込むので、車輪がレバー部６ａ，６ｂを押す力は大きな力になる。その力はリンク７ａ，７ｂを介して保持部４ａ，４ｂに伝えられるので、保持部４ａ，４ｂが車輪を押す力も大きなものとなる。レバー部６ａ，６ｂが下部で左右から車輪を押さえ、保持部４ａ，４ｂが上部で左右から車輪を押さえた状態になるので、自転車が自立する。

例えば、自転車が左側に傾こうとした場合、自転車の車輪が左側のリンク７ａの保持部４ａを矢印Ａ方向に押し（図５（ａ）参照）、左側のリンク７ａは反時計回りに回転しようとする。すると、歯車２１ａ，２１ｂを介して連結される右側のリンク７ｂが時計回りに回転しようとし、右側のリンク７ｂのレバー部６ｂが車輪を矢印Ｂ方向に押さえて車輪の傾きを防止する。このため、自転車の傾きを防止することができる。

自転車自立装置３から自転車を取り出すときは、自転車の後輪を持ち上げればよい。引張りばね９の弾性力によって保持部４ａ，４ｂが車輪を押さえている力が緩むので、自転車をスムーズに取り出すことができる。

本実施形態の自転車自立装置には、車輪幅の異なる自転車にも対応できるような工夫がなされている。上述のように、レバー部６ａ，６ｂの間隔が広がると、保持部４ａ，４ｂで車輪を挟むことができるようになる。レバー部６ａ，６ｂ及び保持部４ａ，４ｂは、想定される一番細い車輪がレバー部６ａ，６ｂの間に入り込んだとき、保持部４ａ，４ｂで車輪を挟むことができるように設計されている。ここで、車輪がベースプレート１１まで落ち込むと仮定すると、車輪幅が太くなればなるほど、レバー部６ａ，６ｂの間隔が広くなる。しかし、レバー部６ａ，６ｂの間隔が広くなればなるほど、保持部４ａ，４ｂの間隔が狭くなり、幅の太い車輪を保持部４ａ，４ｂで挟むことができなくなる。このため、本実施形態では、幅の太い車輪がレバー部６ａ，６ｂに挟まれたときの車輪の高さが幅の狭い車輪が挟まれたときの高さよりも高くなり、かつ幅の太い車輪がレバー部６ａ，６ｂに挟まれたときのレバー部６ａ，６ｂの間隔が幅の狭い車輪が挟まれたときの間隔よりも狭くなるようにしている。

図５（ａ）に示すように、幅３０ｍｍの車輪がレバー部６ａ，６ｂ間に入り込んだとき、車輪は最下点のベースプレート１１上まで落ち込み、レバー部６ａ，６ｂの第三の傾斜面３３で挟まれている。次に、図５（ｂ）に示すように、幅４０ｍｍの車輪がレバー部６ａ，６ｂ間に入り込んだとき、車輪はレバー部６ａ，６ｂの第二の傾斜面３２の位置まで下がるが、第二の傾斜面３２まで下がった時点で保持部４ａ，４ｂにも挟まれるようになるので、それ以上下がることはない。このときのレバー部６ａ，６ｂの間隔は図５（ａ）のときの間隔よりも狭くなる。次に、図５（ｃ）に示すように、幅５０ｍｍの車輪がレバー部６ａ，６ｂ間に入り込んだとき、車輪はレバー部６ａ，６ｂの第一の傾斜面３１の位置まで下がるが、第一の傾斜面３１まで下がった時点で保持部４ａ，４ｂにも挟まれるようになるので、それ以上下がることはない。このときのレバー部６ａ，６ｂの間隔は図５（ｂ）のときの間隔よりも狭くなる。このように、車輪の幅が太ければ太いほど車輪が上方に位置するようにすることで、車輪の幅が太ければ太いほどレバー部６ａ，６ｂの間隔が狭くなるようにすることができる。

レバー部６ａ，６ｂの第一ないし第三の傾斜面３１〜３３は自転車が傾こうとしたとき、できるだけ車輪に水平方向の力（矢印Ｂ方向の力）を作用させるように車輪の側面を押す。レバー部６ａ，６ｂが車輪を押す力によって車輪が上方向に持ち上がり、自転車が傾くのを防止するためである。

図６及び図７はレバー部６ａ，６ｂの他の例を示す。この例のレバー部３６ａ，３６ｂの内側面は例えば３段の階段状に形成されている。レバー部３６ａ，３６ｂの内側面には、第一ないし第三の傾斜面４１〜４３が形成されていて、第一ないし第三の傾斜面４１〜４３は互いに平行である。下側の傾斜面ほど内側に位置しており、第二の傾斜面４２は第一の傾斜面４１よりも内側に位置しており、第三の傾斜面４３は第二の傾斜面４２よりも内側に位置している。そして、図７（ａ）に示すように、第三の傾斜面４３で幅３０ｍｍの車輪を挟み、図７（ｂ）に示すように、第二の傾斜面４２で幅４０ｍｍの車輪を挟み、図７（ｃ）に示すように、第一の傾斜面４１で幅５０ｍｍの車輪を挟んでいる。

この例のように、レバー部３６ａ，３６ｂの内側面を階段状に形成しても、幅の異なる車輪に対応することができる。また、第一ないし第三の傾斜面４１〜４３を平行にすることで、車輪の幅に係わらず車輪に水平方向の力（矢印Ｂ方向の力）を作用させることができ、車輪が持ち上がるのを確実に防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。例えば、本発明の自転車自立装置は、機械式自転車駐輪設備の入出庫口だけでなく、機械式自転車駐輪設備の保管棚、及び一般の自転車駐輪場の保管棚に使用することができる。

使用できる自転車の種類及び車輪幅は限定されるものではなく、例えば車輪幅が２０ｍｍのロードバイク、車輪幅が３０ｍｍの一般用自転車、車輪幅が５０〜５５ｍｍのマウンテンバイク等を自立させることができる。

レバー部の内側面の形状は上記例に限られることはなく、ストレート形状であってもよい。保持部には回転可能なローラを用いてもよい。

３…自転車自立装置
４ａ，４ｂ…保持部
５ａ，５ｂ…回転軸
６ａ，６ｂ…レバー部
７ａ，７ｂ…リンク
２１ａ，２１ｂ…歯車（連動機構）

Claims (6)

1. 平行な一対の軸線の回りを回転可能であり、自転車の車輪が入り込み可能な一対のレバー部、及び自転車の車輪を左右から挟み込み可能な一対の保持部を有する一対のリンクと、
   前記一対のリンクが互いに逆方向に回転するように前記一対のリンクを連動させる連動機構と、を備え、
   自転車の車輪が前記一対のレバー部の間に入り込むと、自転車の自重によって前記一対のレバー部が下方に下がり、かつ前記一対の保持部が自転車の車輪を左右から挟むように、前記一対のリンクが前記一対の軸線の回りを同期して回転する自転車自立装置。
2. 自転車の車輪が前記一対のレバー部に入り込む前の状態で、前記一対のレバー部の間隔は下方に向かうに従って幅が狭くなるテーパに形成され、
   幅の太い車輪が一対のレバー部に挟まれたときの車輪の高さが幅の狭い車輪が挟まれたときの高さよりも高くなり、かつ、幅の太い車輪が前記一対のレバー部に挟まれたときの前記一対のレバー部の間隔が幅の狭い車輪が挟まれたときの間隔よりも狭くなることを特徴とする請求項１に記載の自転車自立装置。
3. 前記一対のレバー部それぞれの内側面は階段状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の自転車自立装置。
4. 各リンクは、軸線の回りを回転する回転軸を備え、
   各レバー部及び各保持部は、前記回転軸に軸線方向に位置をずらして結合され、
   各レバー部は車輪の下部を押さえ、各保持部は車輪の、各レバー部が押さえる部分よりも上方を押さえることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自転車自立装置。
5. 前記一対のリンクの少なくとも一方は、前記一対の保持部の間隔が開くように付勢手段によって付勢されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の自転車自立装置。
6. 前記連動機構は、前記一対の軸線の回りを回転可能な一対の歯車を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の自転車自立装置。

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