JP2014097755A - Bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自転車に関する。 The present invention relates to a bicycle.
従来から一対の前輪を有する自転車が多々提案されている(例えば特許文献1)。このような従来の自転車は、停止時や直進時には一対の前輪ともに地面等に接地することで安定し、ハンドルを切った際には前輪の一方が浮くことで内輪差の問題を解消し、小回りを可能としている。しかしながら、従来の自転車は、フレームのヘッドチューブの鉛直に対する傾斜角度であるキャスタ角がない若しくは小さく、やや前傾姿勢を取る必要があり、例えば高齢者等には操作し難い。 Conventionally, many bicycles having a pair of front wheels have been proposed (for example, Patent Document 1). Such a conventional bicycle stabilizes by stopping the pair of front wheels on the ground when stopping or going straight, and when the handle is turned off, one of the front wheels floats to eliminate the problem of inner ring difference, Is possible. However, the conventional bicycle has no or small caster angle, which is an inclination angle of the frame head tube with respect to the vertical, and needs to take a slightly forward tilted posture, and is difficult to operate, for example, for elderly people.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、操作性の向上を図った自転車を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a bicycle having improved operability.
本発明に係る自転車は、操作部と、操作部を支承するヘッドチューブと、ヘッドチューブの下方に設けられ、回転自在に支持された前輪軸と、前輪軸の両側に設けられた複数の前輪とを備え、ヘッドチューブを鉛直方向に対して、所定のキャスタ角を有し、キャスタ角が12度〜26度である。 The bicycle according to the present invention includes an operation unit, a head tube that supports the operation unit, a front wheel shaft that is provided below the head tube and is rotatably supported, and a plurality of front wheels that are provided on both sides of the front wheel shaft. The head tube has a predetermined caster angle with respect to the vertical direction, and the caster angle is 12 to 26 degrees.
更に、本発明に係る自転車は、サドルの後端から操作部のグリップ中心までの距離が、300mm〜600mmであるようにしても良い。 Furthermore, in the bicycle according to the present invention, the distance from the rear end of the saddle to the grip center of the operation unit may be 300 mm to 600 mm.
更に、本発明に係る自転車は、フレームのダウンチューブに、使用者が乗り降りする際に足を置く足置部材が設けられるようにしても良い。 Furthermore, the bicycle according to the present invention may be provided with a footrest member for placing a foot on the down tube of the frame when the user gets on and off.
更に、ヘッドチューブの下方には、前輪軸を回転自在に支持する1本のフロントフォークが設けられており、フロントフォークを補強する補強部を備えるようにしても良い。 Further, a front fork that rotatably supports the front wheel shaft is provided below the head tube, and a reinforcing portion that reinforces the front fork may be provided.
更に、本発明に係る自転車は、GD値が0.8〜2.0であるようにしても良く、好ましくは1.5である。 Furthermore, the bicycle according to the present invention may have a GD value of 0.8 to 2.0, preferably 1.5.
本発明は、12度〜26度のキャスタ角を有するようにフレームのヘッドチューブを鉛直に対して傾けて設けている。したがって、本発明は、所定の角度までハンドルを切ると、ヘッドチューブの下方に回転自在に支持された一本の前輪軸の両側に設けられた一対の前輪の一方を浮かせることができる。よって、本発明は、ハンドルを切る際のハンドルの操作荷重を低減させることができ、操作性の向上を図ることができる。 In the present invention, the head tube of the frame is inclined with respect to the vertical so as to have a caster angle of 12 degrees to 26 degrees. Therefore, according to the present invention, when the handle is cut to a predetermined angle, one of the pair of front wheels provided on both sides of one front wheel shaft rotatably supported below the head tube can be floated. Therefore, this invention can reduce the operation load of the handle when cutting the handle, and can improve the operability.
更に、本発明は、12度〜26度のキャスタ角を有するようにフレームのヘッドチューブを鉛直に対して傾けて設けているので、従来よりもサドルとハンドルとの距離が短くなり、従来のように前傾姿勢を取る必要がなく、例えばサドルの背凭れ部に凭れながらも操作し易い位置にハンドルを配置することができる。よって、本発明は、操作性の向上を図ることができる。 Further, according to the present invention, since the head tube of the frame is inclined with respect to the vertical so as to have a caster angle of 12 degrees to 26 degrees, the distance between the saddle and the handle becomes shorter than the conventional one, For example, the handle can be arranged at a position where it can be easily operated while leaning on the backrest portion of the saddle. Therefore, the present invention can improve operability.
以下、本発明を適用した自転車について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能である。 Hereinafter, a bicycle to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following examples, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change arbitrarily.
本発明を適用した自転車1は、図1及び図2に示すように、例えば、車輪を4つ設けることで、二輪自転車では特に不安定になる、発進時や停車時の安定性を高め、例えば高齢者でも転倒し難い安定性を有するとともに、容易に操作可能な操作性を有する自転車である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
具体的に、本発明を適用した自転車1は、図1及び図2に示すように、メインフレーム10と、メインフレーム10の前方下側に設けられた双輪の前輪20,20と、メインフレーム10の後方に設けられた二輪の後輪30,30と、メインフレーム10の前方に設けられ、前輪20を操作する操作部40と、メインフレーム10の下側に設けられ、後輪30,30を駆動する駆動部50とを備えている。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the
メインフレーム10は、前端部に縦向きに配置されたヘッドチューブ11と、このヘッドチューブ11から緩やかな下り勾配で後方へ延設されたダウンチューブ12と、このダウンチューブ12の後端部から後方へ延設されたバックチューブ13と、バックチューブ13から後方へ向けて逆V字状に設けられた一対の第1の補強チューブ14,14と、この第1の補強チューブ14の端部に内側に向けて突設されたリヤチューブ15,15と、ダウンチューブ12の後端部の近傍から後傾しつつ立設されたシートチューブ16と、シートチューブ16とバックチューブ13間に設けられた第2の補強チューブ17と、第2の補強チューブ17とリヤチューブ15間に設けられ、後方荷台60が取り付けられる荷台載置用チューブ18とで構成されている。
The
ヘッドチューブ11は、所定のキャスタ角θを有するように鉛直に対して傾けて設けられている。ここでは、ヘッドチューブ11のキャスタ角θが鉛直に対して例えば12度〜26度、好ましくは15度〜20度となるように設けられている。更に、ヘッドチューブ11の外周部には、前方に向けて前方荷台61が取り付けられている。更に、ヘッドチューブ11内には、操作部40が回転自在に取り付けられている。前輪を双輪にし、キャスタ角θを設けることで、直進状態からハンドル42を切り、所定の角度に達すると片方の車輪20が浮き、ハンドル42の操作荷重が低減するとともに、内輪差も解消される。ハンドル切り角が小さい(回転半径が大きい)場合、内輪差はあまり問題にはならないが、ハンドル切り角が大きい(回転半径が小さい)場合には内輪差によって左右一対の前輪(車輪)20,20に抵抗が生じ、意図した走行ラインから外れてしまう虞がある。本車両では、前輪20のタイヤ径12インチ〜16インチではハンドル切り角度が30度程度からその内輪差が無視できず、30度のハンドル角で片方の前輪20が浮くキャスタ角が12度であり、これ以上の角度が必要となる。また、キャスタ角度を設けることで、直進状態からハンドル42を切ると角度に応じて、タイヤの方向が変わるとともに車体が浮き上がる、ハンドル操作に加えた操作力はタイヤの向きを変える方向と車体を持ち上げる方向(鉛直方向)に分散する。この作用によって停車時にキャスタ角を設けることで、直進位置でハンドルが安定しようと働く。キャスタ角θを大きくするほど、車体の浮きが大きく、安定度が高くなる。筋力が衰えた高齢者の使用を考えるとハンドル42の操作力が本来のタイヤの向きを変える為に使われる力に対して、鉛直方向への分力は50%以下にするのが好ましい。tan−1(0・5)=26.6°からキャスタ角は26度以下にすることが好ましい。
The
操作部40は、図3に示すように、ヘッドチューブ11に回動自在に支持される操縦管41と、この操縦管41の上端部にステム42aを介して取り付けられるハンドル42と、この操縦管41の下端部に連結されたフロントフォーク43とで構成されている。
As shown in FIG. 3, the
操縦管41は、ヘッドチューブ11内に挿通されるとともに、例えばヘッドチューブ11の上下端に設けられた軸受部(不図示)によって、回動自在に支持されている。更に、操縦管41の下端には、ヘッドチューブ11の下方に配置される1本のフロントフォーク43が連結されている。このフロントフォーク43は、補強部材44によって機械的強度が補強されている。例えば、フロントフォーク43内のヘッドチューブ11の下端部近傍に対応する領域に、円筒状の補強部材44が設けられ、フロントフォーク43が増肉されることで補強されている。したがって、フロントフォーク43は、ヘッドチューブ11の下端部から露出されて段付き部となり、応力集中が起こり易い、フロントフォーク43のこの領域の機械的強度を補強することで、フロントフォーク43に破壊や故障等が起こることを防止することができる。
The
更に、図4に示すように、フロントフォーク43の下端部には、水平筒状の前輪軸受箱45が設けられている。そして、この前輪軸受箱45内には、前輪軸受箱45の左右両端部に設けられた軸受部45a,45aを介して、両端部に一対の前輪20,20が取り付けられた1本の前輪軸46が回転自在に支持されている。したがって、前輪20は、操縦管41の回動に連動して回動される。更に、フロントフォーク43は、一対の前輪20,20間に1本だけ設けられているので、前輪20の位置を使用者は容易に把握することができる。
Further, as shown in FIG. 4, a horizontal cylindrical front
また、ハンドル42は、図1に示すように、操縦管41の上端部にステム42aを介して取り付けられている。このようなハンドル42は、例えはアップハンドル等であり、略U字状をなすように形成されている。更に、ハンドル42の両端部には、使用者が把持するグリップ部42bが設けられている。更に、ハンドル42の一端部には、前輪20を前輪ブレーキ70で制動するための前輪ブレーキレバー74が取り付けられている。更に、ハンドル42の他端部には、後輪30を後輪ブレーキ(不図示)で制動するための後輪ブレーキレバー110が取り付けられている。なお、ハンドル42の一端部に、後輪ブレーキレバー110を取り付け、ハンドル42の他端部に、前輪ブレーキレバー74を取り付けるようにしても良い。更に、図5に示すように、ハンドル42のハンドル幅W1は、後輪30,30の車幅W2と略同じとなるように、或いは、後輪30,30の車幅W2よりも幅広となるように設けられている。すなわち、ハンドル42のハンドル幅W1は、少なくとも当該自転車1の最大車幅W4となる。このような構成にすることで、ハンドル42が通れる幅であれば、後輪30,30も通れる幅であるということがわかり、狭い路地等で、後輪30が不用意に路肩などに衝突することを防ぐことができる。
Moreover, the handle | steering-
前輪20は、図4に示すように、ホイール20aにタイヤ20bを装着して構成されている。更に、前輪20は、例えば12インチ〜16インチ程度の寸法のタイヤ20b(ホイール20a)が用いられる。また、前輪20は、1本の前輪軸46の両端部に取り付けられている。そして、図6(A)に示すように、ホイール20aの中心の取付孔20cに前輪軸46が嵌合されるとともに、ホイール20a及び前輪軸46に亘って設けられたキー溝20dにキー20eが打ち込まれることで、前輪20が前輪軸46と一体に回動する。この際、図5に示すように、一方の前輪20の幅方向の略中心と他方の前輪20の幅方向の略中心との間隔W3は、発進時や停車時の安定性とハンドル42の切り易さを考慮して、70mm〜150mmとなるように設けられている。なお、キー20eは、断面矩形状に限定されるものではなく、図6(B)に示すように、円形状に設けたり、複数個設ける等、前輪20が前輪軸46と連動して回転するようなものであれば、如何なるものでも良い。
As shown in FIG. 4, the
以上のような構成を有する前輪20は、ヘッドチューブ11が所定のキャスタ角θを有するように鉛直に対して傾けて設けられているとともに、一対の前輪20,20がヘッドチューブ11の下方に回転自在に支持された一本の前輪軸46の両側に設けられているので、図7に示すように、ハンドル42をある角度まで切る(回動する)と、一対の前輪20,20の片輪を浮かせることができる。したがって、前輪20は、ハンドル42を切る際のハンドル42の操作荷重を低減させることができる。更に、このような前輪20,20は、ヘッドチューブ11の下方に回転自在に支持された一本の前輪軸46の両側に設けられているので、一対の前輪20,20がそれぞれ別途独立した軸で支持されている場合よりも、構造を簡単にすることができ、更に、一対の前輪20,20の片輪が浮いた際に、接地している前輪20と浮いている前輪20との回転数が異なり、浮いている前輪20が接地した際にブレーキとなってふらつく、といったことを防止することができる。
The
なお、上述したように、ヘッドチューブ11のキャスタ角θは、鉛直に対して12度〜26度となるように設けられている。12度よりも小さい場合には、例えば高齢者等にはハンドル42を切る際のハンドル42の荷重操作が重い状態が続き、26度よりも大きい場合には、前輪20の浮く量が大きくなるので、衝撃が大きくなり、乗り心地が悪くなる。
As described above, the caster angle θ of the
更に、図6(A)及び図6(B)に示すように、キー溝20dは、前輪20が前輪軸46に対して回転方向に所定のバックラッシュを有するように、キー20eの幅より所定のバックラッシュ量分だけ回転方向に幅広に形成されている。このバックラッシュ量は、少なくとも寸法公差よりも大きく、乗り心地が悪くならない程度小さくなるように設けられている。更に、バックラッシュ量は、ハンドル42を切って一方の前輪20が浮くまでの間若しくは浮いてから所定の時間、他方の前輪20を空転させることができる程度に設けられている。したがって、前輪20は、ハンドル42を切って一方の前輪20が浮くまでの間若しくは浮いてから所定の時間の間、他方の前輪20を空転させることができ、ハンドル42を切って一方の前輪20が浮くまでの間のハンドル42の操作荷重を低減させることができる。
Further, as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), the
図8は、ハンドル42を切ったときのハンドル角と、ハンドル42に係るハンドル荷重との関係の一例を示したものである。図8中の線L1は、前輪20を前輪軸46にバックラッシュを有するように取り付けた場合のグラフを示している。また、図8中の線L2は、前輪20を前輪軸46にバックラッシュを有しないように取り付けた場合のグラフを示している。なお、線L1と線L2の自転車は、前輪20が前輪軸46に対してバックラッシュを有する/有しない以外は同じ形状及び寸法等を有する自転車である。更に、図8中の縦線L3は、ハンドル42を切って一方の前輪20が浮いた際のハンドル角を示している。ここでは、前輪20は、上述したようにハンドル42を切ってから一方の前輪20が浮くまでの間若しくは浮いてから所定の時間までの間、すなわち、ハンドル角22度前後まで、他方の前輪20を空転させることができるように設けられている。そして、図8から明らかなように、前輪20を前輪軸46にバックラッシュを有するように取り付けた場合(L1)には、前輪20を前輪軸46にバックラッシュを有しないように取り付けた場合(L2)よりも、全体的にハンドル荷重を低減させることができることが分かった。
FIG. 8 shows an example of the relationship between the handle angle when the
更に、図8から、線L1は、ハンドル42を切ってから一方の前輪20が浮くまでの間にハンドル荷重の最大値(図8中のP1)がくることが分かった。したがって、前輪20は、少なくとも、そのハンドル荷重の最大値P1を避けるために、ハンドル42を切ってからハンドル荷重の最大値P1までの間、他方の前輪20を空転させることができるようにしても良い。すなわち、図8中においては、前輪20は、ハンドル42を切ってからハンドル角10度までの間、他方の前輪20を空転させることができるようにしても良い。更に、前輪20は、20度、15度、5度等、その他適宜のハンドル角まで、他方の前輪20を空転させることができるようにしても良い。
Furthermore, it was found from FIG. 8 that the maximum value of the handle load (P1 in FIG. 8) is reached between the line L1 after turning the
また、前輪20には、図9に示すように、前輪20を制動する前輪ブレーキ70が設けられている。この前輪ブレーキ70は、例えばディスクブレーキであり、図1等に示すように、一対の前輪20,20間に設けられている。具体的には、図9に示すように、前輪ブレーキ70は、一対の前輪20,20間の前輪軸46に、1枚の金属製の円盤状のブレーキロータ71が設けられ、フロントフォーク43の後輪30側等に、ブレーキロータ71を挟み込み締め付けて制動する1個のディスクキャリパ72が取り付けられている。更に、ディスクキャリパ72にワイヤロープ73を介して連結された前輪ブレーキレバー74が、図1に示すように、ハンドル42の一端部に設けられている。
Further, as shown in FIG. 9, the
したがって、前輪20,20は、前輪ブレーキレバー74が使用者によって握られる等して操作されると、1つの前輪ブレーキ70によって制動される。また、前輪ブレーキ70は、1つの前輪ブレーキ70によって双輪の前輪20,20を制動するので、双輪の前輪20,20に対して均等に制動力を付加することができる。更に、一対の前輪20,20を1つの前輪ブレーキ70で制動するので、各前輪20に前輪ブレーキ70を設けた場合に必要な前輪20,20間の制動調整が不要となり、メンテナンス性が良く、しかも安価である。更に、前輪ブレーキ70は、一対の前輪20,20間に設けられているので、使用者等の手や足が触れる虞が低く、安全性が高い。更に、前輪ブレーキ70は、ディスクキャリパ72がフロントフォーク43の後輪30側等に設けられているので、前輪20,20の制動時のディスクキャリパ72に対する回転方向の負荷をフロントフォーク43で受けることができる。
Accordingly, the
また、図2に示すように、シートチューブ16の上端部には、シートチューブ16の内部にサドル支柱管80aが差し込まれることで、サドル80が取り付けられている。このサドル80には、後方に背凭れ部81が設けられている。したがって、使用者は、運転する際に背凭れ部81に凭れながら、楽な姿勢で運転することができる。
As shown in FIG. 2, the
更に、サドル80とハンドル42との距離が従来の自転車よりも短くなるように設けられている。具体的には、図2及び図5に示すように、サドル80の後端からハンドル42のグリップ部42bの中心までの距離L1が、300mm〜600mmとなるように、好ましくは380mm〜530mmとなるように設けられている。
Further, the distance between the
図10及び下記表1を示すように、高齢者(60歳から88歳)の男子50名及び女子50名の人体寸法が開示されている(産業技術総合研究所/AIST人体寸法データベース1991−92参照。)。これによると、高齢者の背中から拳までの距離(図10中のE2÷2+C12)は平均415mmとなり、10パーセントタイルでは380.7mmとなり、サドル80に凭れた際の楽な姿勢での乗車では、上体を5度後方へ反らしたとすると、90パーセントタイルでは526.5mmとなる。したがって、サドル80の後端からハンドル42のグリップ部42bの中心までの距離L1を、380mm〜530mmにすることで、大半の人が楽な乗車姿勢でハンドル42を容易に把持することができる。よって、当該自転車1は、操作性が向上し、使用者は、容易に運転することができる。
As shown in FIG. 10 and Table 1 below, the human body dimensions of 50 boys and 50 girls of the elderly (60 to 88 years old) are disclosed (AIST Human Body Dimension Database 1991-92). reference.). According to this, the distance from the back of the elderly to the fist (E2 / ÷ C12 in FIG. 10) averaged 415 mm, 380.7 mm for the 10 percent tile, and in a comfortable posture when drowning on the saddle If the upper body is bent backward by 5 degrees, the 90 percent tile is 526.5 mm. Therefore, by setting the distance L1 from the rear end of the
また、図2に示すように、ヘッドチューブ11とダウンチューブ12とシートチューブ16は、これら三部品で略U字状を成すように設けられている。更に、ダウンチューブ12は、傾斜部12aと直線部12bとを有している。直線部12bは、地面からの高さが例えば足を高く上げる必要が無く高齢者でも乗り降りが容易にできるように低めに設けられている。例えば、ここでは、直線部12bの地面からの高さがノンステップバスと同じ270mmとなるように設けられている。更に、直線部12bには、図1に示すように、使用者が乗り降りする際に足を置く為の足置部材90が設けられている。足置部材90は、例えば板状部材で構成され、ダウンチューブ12の直線部12bの上方側(上面)に溶接等によって一体に設けられている。したがって、使用者は、乗り降りする際に足を足置部材90に一端置くことで、高齢者等の足の上がり難い人でも、容易に乗り降りすることができる。なお、ダウンチューブ12の直線部12bの地面からの高さは、270mmに限定されるものではなく、高齢者でも乗り降りが容易にできるように低めに設けられていれば、適宜変更可能である。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、後輪30は、図1に示すように、ホイール30aにタイヤ30bを装着して構成されている。更に、後輪30は、前輪20と同様に、例えば12インチ〜16インチ程度の寸法のタイヤ30b(ホイール30a)が用いられる。更に、後輪30は、二輪で構成されており、各リヤチューブ15に設けられた軸受部(不図示)に、各々独立して回転可能に支持されている。更に、図5に示すように、一方の後輪30は、第1の後輪駆動軸100aに連結され、他方の後輪30は、第2の後輪駆動軸100bに連結されている。そして、第1の後輪駆動軸100aと第2の後輪駆動軸100bは、ディファレンシャルギア100cを介して連結されている。したがって、左右に旋回走行する際は、旋回外側の後輪30の回転速度が増加することにより、滑りを生じることなく滑らかに走行でき、旋回時の遠心力を含めた荷重を安定して支持しながら安全に走行できる。よって、小回りが利き、例えば道幅が狭くても乗ったままUターンすることができる。なお、一方の後輪30と他方の後輪30との間隔W2は、500mm〜600mmとなるように設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、駆動部50は、図2に示すように、ダウンチューブ12の後端に軸支されたクランクシャフト51と、このクランクシャフト51に固定された円盤状のチェーンリング52とを有している。更に、クランクシャフト51の左右両端には、互いに反対方向に向けて、チェーンリング52を回すための一対のクランク53,53が取り付けられている。そして、このクランク53の先端には、使用者が足を乗せて自転車1に力を伝達する踏み板となるペダル54が取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
そして、後輪30の後輪駆動軸100a,100bに設けられた後輪スプロケット(不図示)とチェーンリング52との間には、無端チェーン55が架け渡されている。この無端チェーン55は、チェーンリング52の回転を後輪30に伝達する。なお、無端チェーン55は、ダウンチューブ12の下方等に設けられた補助スプロケット56によって緩み止めするようにしても良い。また、無端チェーン55に限定されるものではなく、無端歯付ベルトを用いるようにしても良い。
An endless chain 55 is bridged between a rear wheel sprocket (not shown) provided on the rear
更に、駆動部50は、ペダル1回転で自転車が進む距離(m)であるGD値が1.5となるように設定されている。例えば一般用自転車のGD値が5.5前後であるので、当該自転車1のGD値は、一般用自転車よりも低く設定されている。1分間にペダルをこぐ回数(ケイデンス)が60回/分が目安とされており、この際のスピードをkm/hで表すと、(GD値)×(ケイデンス)×(60分)÷1000になる。したがって、一般用自転車では、5.5×60×60÷1000=19.8km/hとなる。これに対して、当該自転車1では、1.5×60×60÷1000=5.4km/hとなる。すなわち、当該自転車1は、スピードが出過ぎず、例えば歩く速度と略同等となるように設定されている。歩行速度は人によって異なるが、一般的に3〜7km/hであり、GD値が0.8〜2.0とすることが好ましい。
Furthermore, the
また、後輪30には、後輪30を制動する後輪ブレーキ(不図示)が設けられている。この後輪ブレーキは、各後輪30にそれぞれ設けられており、合計2個設けられている。この後輪ブレーキは、例えば、後輪30のハブに設けられたブレーキドラムの外周を帯状のバンドで締め付けて制動するバンドブレーキである。更に、バンドに連結されたバンド駆動レバーに後輪ワイヤロープ(不図示)を介して連結された後輪ブレーキレバー110が、ハンドル42の他端部に設けられている。したがって、後輪30は、後輪ブレーキレバー110が使用者によって握られる等して操作されると、後輪ブレーキによって制動される。
The
また、以上のような構成を有する自転車1は、図5に示すように、例えば、全長L2が1000mm〜1500mmとなるように設けられている。更に、自転車1は、車幅(最大車幅)W4が800mm以下となるように設けられている。したがって、この自転車1は、優れた安定性を有する。
In addition, as shown in FIG. 5, the
ここで、図11に示すように、駅やマンション等の駐輪場の一般用二輪自転車120を支持する駐輪ラック121は、一般的に、400mm間隔で配置されていることが多い。したがって、自転車1は、最大車幅W4を800mm以下となるように設けることで、駐輪ラック121,121間の駐輪スペース122に駐輪することができる。
Here, as shown in FIG. 11,
更に、この駐輪ラック121に支持される一般用二輪自転車120の全長Xが1800mm程度のものが多い。したがって、自転車1は、一般用二輪自転車120よりも少なくとも300mm程度全長L2を短く設けることで、自転車1のハンドル42とこの一般用二輪自転車120のハンドル120aとが、干渉することを防止することができる。更に、自転車1は、後輪30や後方荷台60等の後方部分が隣接する一般用二輪自転車120の後方部分とほぼ同じ位置となり、隣接する一般用二輪自転車120の後方部分よりも後方へはみ出すことを防止することができる。
Furthermore, the general two-
更に、一般的に、駐輪場の駐輪スペース122の後方には、駐輪等する自転車等が通行したり、自転車等の出し入れが自由にできるように、格納用通路123が設けられている。この格納用通路123の道路幅は、常時対面交通が多い駐車場では1.8m、それ以外では1.5mが標準とされている(財団法人自転車駐車場整備センター/自転車等駐車場設置技術の手引き検討調査報告書参照)。したがって、自転車1の全長L2を1500mm以内にすることで、駐輪スペース122から格納用通路123に真直ぐ引き出すことができる。更に、自転車1の全長L2を1450mm以内にすることで、道路幅に対して50mm程度の余裕を持たせた状態で、駐輪スペース122から格納用通路123に真直ぐ引き出すことができる。よって、例えば図11中のS1に示すような、当該自転車1と隣接する一般用二輪自転車120との間の狭いスペースに入り込み、ハンドル42を操作して右又は左に旋回させながら引き出す必要がなく、例えば後方から単に当該自転車1の後部を持って真直ぐ後方に引き出せば良く、当該自転車1を容易に駐輪スペース122から引き出すことができる。
Furthermore, in general, a
更に、当該自転車1は、駐輪場に置くスペースから見ると全長L2は短い程良いことになるが、全長L2が短すぎても直進安定性が悪くなったり、急な坂道では車輪が浮き上げるなどの不具合が発生する。図12、図13及び下記表2を示すように、高齢者の股下高(B18)の平均値は約675mmとなっており(産業技術総合研究所/AIST人体寸法データベース1991−92)、楽に跨げるサドル高さH1を600mmとすると、前後車輪接地点と体重の掛かるサドル位置とを結ぶ三角形が略正三角形乃至は他の二辺よりも底辺を長くすることで安定性を保つことができる。正三角形としてサドル高さH1が600mmのときの車輪軸間距離L3は約692mmとなり、タイヤサイズ12インチの外径は約320mmであるので、全長L2は約1000mmとすることが、自転車の安定性に必要な長さとなる。
Furthermore, when the
以上のように、本発明を適用した自転車1は、メインフレーム10のヘッドチューブ11が所定のキャスタ角θを有するように鉛直に対して傾けて設けられているとともに、一対の前輪20,20がヘッドチューブ11の下方に回転自在に支持された一本の前輪軸46の両側に設けられている。したがって、本発明を適用した自転車1は、所定の角度までハンドル42を切ると、一対の前輪20,20の一方を浮かせることができる。よって、本発明を適用した自転車1は、ハンドル42を切る際のハンドル42の操作荷重を低減させることができ、操作性の向上を図ることができる。
As described above, the
更に、本発明を適用した自転車1は、一対の前輪20,20が、前輪軸46に、前輪軸46に対して回転方向に所定のバックラッシュを有するように取り付けられている。したがって、本発明を適用した自転車1は、所定の角度までハンドル42を切っている際に、他方の前輪20を空転させることができる。よって、本発明を適用した自転車1は、ハンドル42を切る際のハンドル42の操作荷重を低減させることができ、操作性の向上を図ることができる。
Further, in the
更に、本発明を適用した自転車1は、メインフレーム10のヘッドチューブ11が12度〜26度のキャスタ角θを有するように鉛直に対して傾けて設けられている。したがって、本発明を適用した自転車1は、従来よりもサドル80とハンドル42との距離が短くなり、従来のように前傾姿勢を取る必要がなく、例えばサドル80の背凭れ部81に凭れた楽な姿勢でサドル80に座った状態で操作し易い位置にハンドル42を配置することができる。よって、本発明を適用した自転車1は、操作性の向上を図ることができる。
Furthermore, the
更に、本発明を適用した自転車1は、1つの前輪ブレーキ70で一本の前輪軸46の両側に設けられた一対の前輪20,20を制動する。したがって、本発明を適用した自転車1は、一対の前輪20,20に均等な制動力が働き、一対の前輪20,20を均等に制動することができる。
Furthermore, the
更に、本発明を適用した自転車1は、車幅(最大車幅W4)を、800mm以下としたことにより、一般用二輪自転車120用の駐輪場の駐輪ラック121,121間の駐輪スペース122に駐輪することができる。
Furthermore, in the
なお、本発明を適用した自転車1は、前輪20が前輪軸46に対して所定のバックラッシュ量を有するように取り付けることができれば、キー溝20d及びキー20eを用いる以外の従来公知の他の如何なる方法を用いるようにしても良い。更に、本発明を適用した自転車1は、前輪20の前輪軸46に対するバックラッシュ量を、寸法公差程度に留めるようにしても良い。
The
また、本発明を適用した自転車1は、前輪ブレーキ70のブレーキロータ71を前輪軸46に設けて、前輪軸46を制動することで一対の前輪20,20を制動することに限定されるものではなく、例えば前輪ブレーキ70のブレーキロータ71を前輪20のホイール20aの内側に設けて、一対の前輪20,20を直接的に制動するようにしても良い。更に、本発明を適用した自転車1は、前輪ブレーキ70のブレーキロータ71を、前輪軸46や前輪20のホイール20aの内側に設けて、一対の前輪20,20間に設けることに限定されるものではなく、一対の前輪20,20間外に設けるようにしても良い。更に、本発明を適用した自転車1は、前輪ブレーキ70のディスクキャリパ72をフロントフォーク43の前方又は側方等に取り付けるようにしても良い。
Further, the
また、本発明を適用した自転車1は、前輪軸46が二部材等の複数の部材で構成されるようにしても良い。更に、この際、前輪軸46は、例えば、一方の前輪20が取り付けられた一方の軸部材に係合凸部を形成し、他方の前輪20が取り付けられた他方の軸部材に係合凸部と係合する係合凹部を形成し、係合凸部と係合凹部とを係合させてジョイント部とし、二つの軸部材が連動して回転するようにしても良い。このような場合であっても、ブレーキロータ71を、何れかの軸部材又は何れかの前輪20に設けることで、1つの前輪ブレーキ70で一対の前輪20,20を制動することができる。
In the
また、本発明を適用した自転車1は、ハンドル42がアップハンドル等であり、略U字状をなすように形成されることに限定されるものではなく、ハンドルの手でにぎる部分が上に上がり後退しているクルーザーハンドル、左右の上がり部を水平の管(クロスバー)で結び、主にBMX(bicycle motocross)バイクに用いられるBMXハンドル、真直ぐなフラットハンドル、全体として蝶の羽根の外形又はめがねの枠のような形状にしたバタフライハンドル、口ひげ状のマスターシェハンドル、ハンドルの握る部分が前に出て、やや上を向いているブルホーンハンドル及びハンドルの両端が前に出て下に下がったドロップハンドル等、従来公知のハンドルを取り付けるようにしても良い。更に、円形状、半円形状、A字状等のハンドルを取り付けるようにしても良い。
Further, the
また、本発明を適用した自転車1は、前輪ブレーキ70がディスクブレーキであり、後輪ブレーキがバンドブレーキであることに限定されるものではなく、ディスクブレーキ、バンドブレーキ、リムを両側から締め付けて制動する、カンチブレーキやVブレーキやキャリパーブレーキ等のリムブレーキ、一対の円弧状ブレーキシューを回転ドラムの内面に押し付けて制動するドラムブレーキ、ハブ軸に付けたブレーキの中のカムがカムの周りに配置した複数個のローラーを押し上げてそれが金属製のブレーキシューを金属製のドラムの内側に押しつけて制動するローラブレーキ、二個の半円形のブレーキシューをカムにより車輪のハブに付けたドラムの内側に押し付けてその摩擦力で制動するサーボブレーキ及びメタルボスをメタルリンクで締め付けて、金属同士の摩擦で制動するメタルリンクブレーキ等、従来公知のブレーキを取り付けるようにしても良い。更に、本発明を適用した自転車1は、前輪ブレーキ70を、一対の前輪20,20間に設けることに限定されるものではなく、一対の前輪20,20間外に設けるようにしても良い。
Further, the
また、本発明を適用した自転車1は、12インチ〜16インチの前輪20及び後輪30を用いることに限定されるものではなく、16インチ以上の前輪20及び後輪30を用いるようにしても良い。
Further, the
また、本発明を適用した自転車1は、一方の前輪20と他方の前輪20との間隔を、70mm〜150mmとなるように設けることに限定されるものではなく、70mm以下、若しくは、150mm以上となるように設けるようにしても良い。更に、本発明を適用した自転車1は、一方の後輪30と他方の後輪30との間隔が、500mm〜600mmとなるように設けられることに限定されるものではなく、500mm以下、若しくは、600mm以上となるように設けるようにしても良い。
Moreover, the
また、本発明を適用した自転車1は、全長L2を1000mm〜1500mmとなるように設けることに限定されるものではなく、1000mm以下、若しくは、1500mm以上となるように設けるようにしても良い。更に、本発明を適用した自転車1は、最大車幅W4を800mm以下となるように設けることに限定されるものではなく、800mm以上となるように設けるようにしても良い。
Moreover, the
また、本発明を適用した自転車1は、図14に示すように、フロントフォーク43が、2本のブレード43c,43cを有し、第1の前輪軸46aを介して一方の前輪20を回転支持する第1のフロントフォーク43aと、2本のブレード43d,43dを有し、第2の前輪軸46bを介して他方の前輪20を回転支持する第2のフロントフォーク43bとで構成されており、第1のフロントフォーク43a及び第2のフロントフォーク43bで、一対の前輪20,20を回転支持するようにしても良い。
In the
更に、本発明を適用した自転車1は、図15に示すように、フロントフォーク43が、2本のブレード43e,43eを有し、これら2本のブレード43e,43eによって、両端部の近傍に一対の前輪20,20が取り付けられた前輪軸46の端部を回動自在に支持するようにしても良い。
Further, in the
また、本発明を適用した自転車1は、駆動部50が後輪30,30を駆動させる、所謂後輪駆動であることに限定されるものではなく、駆動部50が前輪20,20を駆動させる、所謂前輪駆動であっても良い。
Further, the
また、本発明を適用した自転車1は、後輪30を一輪或いは三輪以上で形成するようにしても良い。
Further, in the
また、本発明を適用した自転車1は、踏力を補助するための補助動力を出力する電動モータと、電動モータに電力供給するためのバッテリーと、電動モータの動作を制御するモータコントローラ等で構成された電動アシストユニットを備えるようにしても良い。
The
1 自転車、10 メインフレーム、11 ヘッドチューブ、12 ダウンチューブ、12a 傾斜部、12b 直線部、13 バックチューブ、14 第1の補強チューブ、15 リヤチューブ、16 シートチューブ、17 第2の補強チューブ、18 荷台載置用チューブ、20 前輪、20a ホイール、20b タイヤ、20c 取付孔、20d キー溝、20e キー、30 後輪、30a ホイール、30b タイヤ、40 操作部、41 操縦管、42 ハンドル、42a ステム、42b グリップ部、43 フロントフォーク、44 補強部材、45 前輪軸受箱、45a 軸受部、46 前輪軸、50 駆動部、51 クランクシャフト、52 チェーンリング、53 クランク、54 ペダル、55 無端チェーン、56 補助スプロケット、60 後方荷台、61 前方荷台、70 前輪ブレーキ、71 ブレーキロータ、72 ディスクキャリパ、73 ワイヤロープ、74 前輪ブレーキレバー、80 サドル、80a サドル支柱管、81 背凭れ部、90 足置部材、100a 第1の後輪駆動軸、100b 第2の後輪駆動軸、100c ディファレンシャルギア、110 後輪ブレーキレバー、120 一般用二輪自転車、120a ハンドル、121 駐輪ラック、122 駐輪スペース、123 格納用通路 1 Bicycle, 10 Main frame, 11 Head tube, 12 Down tube, 12a Inclined portion, 12b Straight portion, 13 Back tube, 14 First reinforcing tube, 15 Rear tube, 16 Seat tube, 17 Second reinforcing tube, 18 Loading platform mounting tube, 20 front wheel, 20a wheel, 20b tire, 20c mounting hole, 20d keyway, 20e key, 30 rear wheel, 30a wheel, 30b tire, 40 operation unit, 41 control tube, 42 handle, 42a stem, 42b Grip part, 43 Front fork, 44 Reinforcement member, 45 Front wheel bearing box, 45a Bearing part, 46 Front wheel shaft, 50 Drive part, 51 Crankshaft, 52 Chain ring, 53 Crank, 54 Pedal, 55 Endless chain, 56 Auxiliary sprocket , 60 rear loading platform, 61 front loading platform, 70 front wheel brake, 71 brake rotor, 72 disc caliper, 73 wire rope, 74 front wheel brake lever, 80 saddle, 80a saddle strut tube, 81 backrest, 90 footrest member, 100a first Rear wheel drive shaft, 100b Second rear wheel drive shaft, 100c Differential gear, 110 Rear wheel brake lever, 120 Two-wheel bicycle for general use, 120a Handle, 121 Parking rack, 122 Parking space, 123 Storage passage
Claims (5)
上記ヘッドチューブの下方に設けられ、回転自在に支持された前輪軸と、
上記前輪軸の両側に設けられた複数の前輪とを備え、
上記ヘッドチューブを鉛直方向に対して、所定のキャスタ角を有し、
上記キャスタ角が12度〜26度であることを特徴とする自転車。 An operation unit, and a head tube that supports the operation unit;
A front wheel shaft provided below the head tube and rotatably supported;
A plurality of front wheels provided on both sides of the front wheel shaft,
The head tube has a predetermined caster angle with respect to the vertical direction,
A bicycle having a caster angle of 12 degrees to 26 degrees.
サドルの後端から上記操作部のグリップ中心までの距離が、300mm〜600mmであることを特徴とする請求項1に記載の自転車。 The bicycle
The bicycle according to claim 1, wherein the distance from the rear end of the saddle to the grip center of the operation portion is 300 mm to 600 mm.
フレームのダウンチューブに、使用者が乗り降りする際に足を置く足置部材が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自転車。 The bicycle
The bicycle according to claim 1 or 2, wherein a footrest member for placing a foot when the user gets on and off the frame is provided on the down tube of the frame.
Priority Applications (1)
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JP2012251293A Pending JP2014097755A (en) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | Bicycle |
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2012
- 2012-11-15 JP JP2012251293A patent/JP2014097755A/en active Pending
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