JP6183833B2 - 自転車用ハンドルロック装置 - Google Patents

Description

本発明は自転車用ハンドルロック装置に関する。

自転車用ハンドルロック装置に関しては多くの考案がされている。多くのハンドルロック装置は前フォークのフォーク肩にロック装置を備えており、ロック装置に付随のレバーを操作する事によりハンドルをロックする機構のものや、ハンドルに手元操作レバー装置を別途設け、手元操作によりハンドルをロックする機構のものが提案されている。

前籠に荷物を載せている時や、ハンドル部に装着された子乗せシートに子供を乗せている時に駐輪する場合、ハンドルがロックされていないと、ハンドルが回転して荷物が脱落したり、また子供が転落したりする事がある。ハンドルロック装置はこのような問題を防止することを目的としている。

この目的からすると、ハンドルをロックする場合、前述のようにロック装置に付随のレバーを操作するものでは、片手をハンドルから離して操作する必要があるので不安定になりやすく、ハンドルがふらつく可能性があり危険である。したがって、ハンドルに且つ握り部近くに別途設けられた手元操作レバー装置で操作するほうが、両手でハンドルの握り部を握ったまま操作できるので、より安全なのである。

ハンドルを握ったまま、別途設けられた手元操作レバー装置でハンドルをロックする機構は既に下記の特許文献１および特許文献２で紹介されている。

特開２００９−１０１９５３号公報 特開２０００−２２５９７３号公報 特開２００６−１９９１１３号公報

上記特許文献１における手元操作レバーには、ロック用の操作レバー装置と安全装置解除用の解除レバーが別体で開示されている。ハンドルロックを手元操作レバー装置で行う場合、走行中に不用意に操作レバーを操作してしまうと、ハンドルがロックされ、ハンドル操作が困難になり、転倒する恐れがある。そのような危険を避けるため、特許文献１に記載の機構では簡単に操作レバーを操作出来ないように、操作レバーとは別に安全装置を解除するための解除レバーを設けている。

しかし、特許文献１に記載の機構は安全装置としては有効であるが、ロック操作時には問題がある。特許文献１に記載の機構では、ロックする場合、まず最初に解除レバーを操作して安全装置を解除し、その後操作レバーを操作しなければならない。すなわち、人差し指で解除レバーを操作しつつ、親指で操作レバーを操作しなければならないので、非常にわずらわしいのである。また、操作レバーと解除レバーの二つのレバーを備えるため、構造が複雑になり、コストアップにもなる。

特許文献３に記載の機構では安全装置としてスライド部材が設けられているが、スライドさせた部材を保持しながら、操作レバーを回転させなければならず、指の動きからすると操作が困難な構造となっているし、特許文献１に記載の機構と同様、構造が複雑になり、コストアップにもなるのである。

手元操作レバーでハンドルをロックする構成の場合、手元操作レバー装置とロック装置はアウターおよびインナーで接続されているため、インナーが伸びると必要な保持力が得られなくなる場合がある。

例えば、特許文献３に記載の機構では保持力を調整・確保するためにバネが設けられている。しかし、この場合、インナーが伸びるとロック用部材と上ワン係合部の係合する量が少なくなることになり、結果、所定の保持力が確保できなくなるのである。さらにインナーが伸びるとロック力を調整・確保するためのバネが全く圧縮されなくなり、ロック力がなくなってしまうのである。

本発明は上記課題を一挙に解決するもので、構造が簡単なため安価で、操作性が良く、且つ安全装置の付いた手元操作レバー装置を備えたハンドルロック装置を提供するものである。

上記目的を達成する為、本発明では手元操作レバー装置の操作レバーをロック状態と非ロック状態に切り替える操作方向の面に対し、略９０°の方向に前記操作レバーを押圧することにより、安全装置が解除される機構を設け、前記安全装置が解除された時に前記操作レバーの操作が可能になっている。また、ロック装置にはロック力とインナーの伸びを吸収する機能を兼用したバネが備えられている

より具体的には、インナー巻き取り部材と操作レバーを別体で設け、前記インナー巻き取り部材をレバー台に設けられたレバー軸に対し回転自由に保持し、且つ、ピンを介して前記インナー巻き取り部材の回転方向の面に対し略９０°の方向にも回転するように前記操作レバーを前記インナー巻き取り部材と一体的に設けるのである。また、ロック装置にはロック力を調整・確保するためのバネを設け、最低限必要なロック力が得られるバネの圧縮量から更にインナーの伸び量を想定した分を更に圧縮させてセットすることにより、インナーが伸びてもロック力を確保するようにしている。

従来の手元操作レバー装置を備えたハンドルロック装置には、自転車走行中、不用意にハンドルをロックしないよう安全装置が装備されているが、操作レバーとは別に解除レバーあるいはスライドボタンを操作しなければならず、停車時にハンドルをロックする場合、操作が煩わしいし、また、構造も複雑でコストアップにもなっている。また、インナーが伸びてくるとロック力が低減するという問題もある。

本発明は上記課題を一挙に解決するもので、ワイヤーリールと操作レバーを別体で設け、ワイヤーリールの回転面に対し略９０度の方向に操作レバーが回転するように構成することにより、親指１本で安全装置の解除とロック位置までの操作が出来るのであり、不用意な操作によるロックを防ぎつつ、必要な時には簡単にロック出来、且つ構造簡単で安価なハンドルロック装置を提供するものである。

また、あらかじめ予想されるインナーの伸び量の分、ロックバネをあらかじめ圧縮する事により、インナーが伸びてもロック力を保持できるのである。

手元操作レバー装置が非ロック状態の図である。 手元操作レバー装置がロック状態の図（カバーは省略）である。 ロック装置が非ロック状態の図である。 ロック装置がロック状態の図である。 手元操作レバー装置の安全装置が掛っている状態の図である。 手元操作レバー装置の安全装置が解除された状態の図である。 ロック時、ハンドルを無理やり回転させた時の図である。 手元操作レバー装置の分解図である。 ロック装置の分解図である。 アウター受けの断面図である。 インナーの伸びを吸収するため、アウター受け内のバネをあらかじめ余分に圧縮させた図である。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は手元操作レバー装置が非ロック状態の図（カバーは省略）、図２は手元操作レバー装置がロック状態の図（カバーは省略）、図３はロック装置が非ロック状態の図、図４はロック装置がロック状態の図、図５は手元操作レバー装置の安全装置が掛っている状態図、図６は手元操作レバー装置の安全装置が解除された状態図、図７はロック時ハンドルを無理やり回転させた時の図、図８は手元操作レバー装置の分解図、図９はロック装置の分解図、図１０はアウター受けの断面図、図１１はインナーの伸びを吸収するため、アウター受け内のバネをあらかじめ余分に圧縮させた図である。

本発明においてロック装置は図３に示されるようにフロントフォークＡにロック装置固定ボルト４１によって固定されている。手元操作レバー装置Ｃはハンドルにバンド取り付けボルト６（図８）によって操作しやすい位置に取り付けられる。また、フレームヘッドパイプＢ下側には外周に斜面を備えた凹凸部４３ａを備えたロック用下ワン４３が圧入固定されている。手元操作レバー装置Ｃとロック装置Ｄはアウター１８およびインナー１９により接続されている。

まずロック装置Ｄの構造について説明する（図９）。ベースプレート２５に揺動プレート２６がピン３７を介して、回転可能に枢着され、且つバネ３０により図３の矢印Ｚ方向に常時付勢されている。また、揺動プレート２６には斜面を備えた凹凸部２７ａを備える勘合プレート２７がピン２８により一体的に固定されている。

ベースプレート２５の一辺２５ａにはブッシュ３２が一体的に固定され、アウター受け３３がロックバネ３４を圧縮した状態で該ブッシュ３２に挿入され、先端に止め輪３６を装着することによりアウター受け３３が常に図３の矢印Ｐ方向に付勢されるように構成されている。また、揺動プレート２６の一辺２６ａにはインナー１９を固定するための部材、ボルト３８、ナット３９、ザガネ４０が装着されている。

上述の構成のロック装置ＤはフロントフォークＡのフォーク肩４６にロック装置固定ボルト４１により、フレームヘッドパイプＢと同心円状に回転するよう固定されており、ロックカバー４４はビス４５によりベースプレート２５に固定されている。なお、フロントフォークＡはフレームヘッドパイプＢに、下玉押し４２、鋼球（図示していない）、ロック用下ワン４３、上ワン、鋼球、上玉押し（いずれも図示していない）を介して回転可能に組み込まれ、フォークステム４７の上部にハンドルステム（図示していない）を介してハンドルが固定されている。

次に手元操作レバー装置Ｃの構造について説明する（図８）。本実施形態では手元操作レバー装置Ｃはハンドル左グリップの近辺に装着されている。ベース部材１に一体的に成形されたボス部１ｄにブッシュ９を介してワイヤーリール３が回転可能にボルト８により組み込まれている。ワイヤーリール３はバネ１０により矢印Ｑ方向に常時付勢されている。

ワイヤーリール３には操作レバー４がピン５によりワイヤーリール３の回転方向の面に対し略直角方向に回転可能に枢着され、且つ解除バネ１３により図５の矢印Ｒ方向に常時付勢されおり、ワイヤーリール３とレバー４が一体的にベース部材１のボス部１ｄに対し、回転可能な構造となっている。

ベース部材１には操作レバー４の解放時とロック時の位置決めの為、ストッパーピン２が一体的に固定されており、またインナー長さ調整の為、アウター受けボルト７が取り付けられている。レバーカバー１５はビス１６，１７によりベース部材１に固定されている。

上記構成の実施形態に関して、作動を説明する。ハンドルをロックするためには、図２に示される位置まで操作レバー４を矢印Ｙ方向に操作しなければならないが、操作レバー４の延出部４ａ部がストッパーピン２の２ａ部に当接しているため、矢印Ｙ方向には操作レバー４は回動出来ない。

操作レバー４を矢印Ｙ方向に回動するためには、まず、操作レバー４を図１および図６の矢印Ｘ方向に解除バネ１３に抗して押し、図６に示されるように操作レバー４の延出部４ａ部をストッパーピン２の２ａ部から外さなければならない。その後、操作レバー４を矢印Ｙ方向に回動させ、操作レバー４の延出部４ｂ部がストッパーピン２の２ｂ部を超えたところで操作レバー４が解除バネ１３の反力により、自動的に図５の矢印Ｒ方向に戻り、延出部４ｂ部が２ｂ部に当接し、操作レバー４はロック位置で保持される。

ロックを解除する場合は、操作レバー４を矢印Ｘ方向へ押すと、操作レバー４の延出部４ｂ部がストッパー２の２ｂ部から外れ、バネ１０の反力により自動的にロック解除位置に戻る。（図１の位置に戻る）このように手元操作レバー装置Ｃには不意にロックしないように２段階の操作が必要な安全装置が設けられている。

ロック装置Ｄは図３のように、フレームヘッドパーツＢに対し同心円状に回転するようフロントフォークＡに一体的に固定されており、手元操作レバー装置Ｃにセットされたインナー１９がアウター１８を介して、ボルト３８、ナット３９、ザガネ４０により揺動プレート２６の一辺２６ａに固定されている。

ロック解放時は図３のようにロック用下ワン４３の凹凸部４３ａと勘合プレート２７の凹凸部２７ａは離れており、フロントフォークＡは回転可能な状態になっている。

操作レバー４をロック位置まで操作すると図４のようにロック用下ワン４３の凹凸部４３ａと勘合プレート２７の凹凸部２７ａが係合しロックされた状態となる。ロックされた状態でハンドルを無理やり回転させると、揺動プレート２６に固定された勘合プレート２７は凹凸部２７ａに供えられた斜面２７ａａにより、ロック用下ワン４３から矢印Ｚ方向に離開させられ、図７のように凹凸部の凸部を乗り越え、更にハンドルを回転させると、次の凹凸部に勘合する。

操作レバー４がロック位置であるにもかかわらず、揺動プレート２６に固定された勘合プレート２７がロック用下ワンから離開出来るのは、アウター受け３３に供えられたロックバネ３４が凹凸部を乗り越えようとする時、図７に示されるように凹凸部の段差分Ｌ１だけ圧縮される事による。このときのロックバネの強さにより、ロック時にハンドルを無理やり回転させようとするときの力が決まるのである。通常はハンドルが簡単には回転せず、女性が少し強く力を入れて回転できる程度に設定する。

上述のように本発明では、走行中に誤って手元操作レバー装置Ｃを操作し、ハンドルが完全に固定されてしまうと、ハンドル操作が出来なくなり転倒などの危険があるので、ハンドルを完全にロックするのではなく、ある一定の力以上でハンドルが回転するよう設定している。

アウター受け３３に供えられたロックバネ３４には別の効果もある。上記説明は操作レバー４を操作してロックさせた時、アウター受け３３とバネ３４の関係が図１０のようになっている場合である。すなわち、ロックバネ３４はロック時、非ロック時ともセットされた状態と同じ状態である。これを図１１のようにロックした時、ロックバネ３４が更に圧縮されるように設定しておくと別の効果が得られる。

図１０のように設定した場合、インナー１９が少し伸びるとロック力が減少し、更に伸びるとロックすることが出来ない状態になるが、図１１のように設定しておくと、ロック時およびロック時にハンドルを回転させた時の効果は上述と何ら変わることはないが、インナー１９が時間経過とともに伸びてきた場合でも、あらかじめロックバネ３４を余分に圧縮させたＬ２分だけインナーの伸びを自動的に吸収するためロック力は確保できるのである。

Ａ…フロントフォーク、Ｂ…フレームヘッドパイプ、Ｃ…手元操作レバー装置、Ｄ…ロック装置、１…ベース部材、２…ストッパーピン、３…ワイヤーリール、４…操作レバー、５…ピン、６…ボルト、７…アウター受けボルト、８…ボルト、９…ブッシュ、１０…バネ、１３…解除バネ、１５…レバーカバー、１６、１７…ビス、１８…アウター、１９…インナー、２５…ベースプレート、２６…揺動プレート、２７…勘合プレート、２７ａ…勘合プレート凹凸部、２７ａａ…勘合プレート凹凸部斜面、２８…ピン、３０…バネ、３２…ブッシュ、３３…アウター受け、３４…ロックバネ、３６…止め輪、３７…ピン、３８…ボルト、３９…ナット、４０…ザガネ、４１…ロック装置固定ボルト、４２…下玉押し、４３…ロック用下ワン、４３ａ…ロック用下ワン凹凸部、４４…ロックカバー、４５…ビス、４６…フォーク肩、４７…フォークステム

Claims (2)

1. ハンドルをロックするロック装置と、前記ロック装置にインナーで接続され、ロック状態と非ロック状態を切り替える手元操作レバー装置を備えた自転車用ハンドルロック装置において、前記手元操作レバー装置は前記ロック装置をロック状態と非ロック状態に切り替えるための操作レバーを備え、前記手元操作レバー装置には前記ロック装置をロック状態と非ロック状態を切り替えるための前記操作レバーの操作方向の面に対し、略９０°の方向に前記操作レバーを押圧することにより、安全装置が解除される機構が設けられており、前記安全装置が解除された時に、前記操作レバーの操作が可能にされる自転車用ハンドルロック装置。
2. 前記ロック装置にはロック力とインナーの伸びを吸収する機能を兼用したバネが備えられている請求項１に記載の自転車用ハンドルロック装置。