JP7008003B2 - シートクランプおよびこれを備えた自転車 - Google Patents

Description

本発明は、シートクランプおよびこれを備えた自転車に関し、詳しくは、簡易な構造でありながら、シートポストを確実にフレームに固定することができるシートクランプおよびこれを備えた自転車に関する。

自転車のサドルが装着されるシートポストは、一般に、シートチューブのシートポスト固定構造により、高さが調整自在に固定されている。シートポストの固定構造としては、例えば、シートポストの断面形状が円形の場合、シートチューブの上端部に長手方向に沿ってスリットを設け、シートポスト挿入後に、締め付けボルトによりシートチューブを締め付けて縮径し、シートポストを所望の高さ位置で固定する構造が知られている。

一方、競技用自転車では、空力を向上させるために特殊な断面形状のシートポストが採用されている。このような特殊な構造のシートポストを固定するために、例えば、特許文献１では、シートクランプを押付部材とクランプ台座とに上下に分割し、押付部材とクランプ台座の摺動作用を利用して、シートポストを押付部材でフレームに押し当てて固定する構造が提案されている。

中国実用新案公告第２０１４８４５４８号明細書

しかしながら、特許文献１で提案されているような構造では、押付部材の押し当て面は平行移動するのみで、シートポストの挿入角度が変わった場合、押付部材の押し当て面をシートポストに均一に当てることができず、十分な固定力を発揮することができない。そのため、そのフレームに適合するシートクランプが別途必要になる。また、シートポストの断面形状のバラツキや、フレーム、シートクランプ個々の形状にバラツキがあると、やはり押付部材の押し当て面をシートポストに均一に当てることがでないため、十分な固定力が得られず、また、ガタツキが生じるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、簡易な構造でありながら、シートポストを確実にフレームに固定することができるシートクランプおよびこれを備えた自転車を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、押付部材とクランプ台座とに分割されたシートクランプにおいて、押付部材とクランプ台座の摺動面を所定の形状とすることで、上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のシートクランプは、シートポストをフレームに押し付ける押付部材と、該押付部材が摺動する摺動面を有するクランプ台座と、を有するシートクランプにおいて、
前記クランプ台座の摺動面が、凸状の円弧形状であり、
前記押付部材と前記クランプ台座とが、前記押付部材側からボルト部材で締結可能であって、前記押付部材には、前記ボルト部材の軸部の径よりも前後方向に長尺な貫通孔が設けられていることを特徴とするものである。

本発明のシートクランプにおいては、前記貫通孔の上部側の開口部の近傍が、前記ボルト部材の頭部の径よりも大きいことが好ましい。さらに、前記貫通孔の上部側の開口部の近傍がテーパー形状であり、かつ、前記ボルト部材の頭部が皿形状であることが好ましい。ここで、前後方向とは、本発明のシートクランプを用いて、シートポストをフレームに固定した際における、自転車前後方向を意味する。また、上部側および下部側とは、本発明のシートクランプを用いて、シートポストをフレームに固定した際における上部側を意味する。

本発明の自転車は、本発明のシートクランプが用いられてなることを特徴とするものである。

本発明によれば、簡易な構造でありながら、シートポストを確実にフレームに固定することができるシートクランプおよびこれを備えた自転車を提供することができる。本発明のシートクランプを用いることで、シートポストのズレ落ちが防止でき、またガタツキも防止することができるので、安全性が高く、乗り心地のよい自転車になる。また、本発明のシートクランプは、構造が簡易なため、生産性に優れ、さらに自転車の軽量化にもつながるという利点を有している。

本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプを用いてシートポストを固定した状態における、シートポストとフレームとの固定部近傍の斜視図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの斜視図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの背面斜視図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの側面図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの構成部品の斜視図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプを使用する際に使用可能なスリーブの一例の斜視図である。 従来のシートクランプの動作を説明するための概略説明図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの動作を説明するための概略説明図である。 本発明の一好適な実施の形態に係る自転車のフレームおよびシートポストの側面図である。

以下、本発明のシートクランプについて、図面を用いて詳細に説明する。
図１に、本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプを用いてシートポストを固定した状態における、シートポストとフレームとの固定部近傍の斜視図を、図２に、本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの斜視図を、図３に、本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの背面斜視図を、図４に、本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの側面図を、図５に、本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの構成部品の斜視図示す。ここで、図５（ａ）は押付部材、（ｂ）はクランプ台座、（ｃ）はボルト部材である。また、図６に、本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプを使用する際に使用可能なスリーブの一例の斜視図を示す。

本発明のシートクランプ１０は、フレーム１００にシートポスト１０１を押し付けることで、シートポスト１０１を固定するために用いるものであり、図１に示すように、フレーム１００上のシートポスト１０１と隣接する位置に設けられた、シートクランプ１０の大きさに対応する凹状のシートクランプ嵌入部１０２に嵌入して用いる。ここで、シートクランプ嵌入部１０２は、フレーム１００に直接形成してもよく、図６に示すような、シートチューブ１０３の上端部に、シートポスト１０１を嵌脱可能なスリーブ１０４を別途配置し、このスリーブ１０４にシートクランプ嵌入部１０２を設けてもよい。なお、スリーブはフレーム１００に接着固定されてもよいし、フレーム１００の成型時に所定位置に配置し一体的に固定されてもよい。

本発明のシートクランプ１０は、図２～５に示すように、シートポスト１０１をフレーム１００に押し付ける押付部材１１と、押付部材１１が摺動する摺動面１２ａを有するクランプ台座１２と、を有する。本発明のシートクランプ１０は、クランプ台座１２の摺動面１２ａが、凸状の円弧形状となっている。図示例においては、押付部材１１の摺動面１１ａは、クランプ台座１２の摺動面１２ａに対応する凹状の円弧形状を有している。ここで、本発明のシートクランプ１０においては、図示するように、クランプ台座１２の摺動面１２ａは、略１／４円弧状とすることができる。

本発明のシートクランプ１０は、図示例においては、押付部材１１とクランプ台座１２とが、押付部材１１側からボルト部材１３で締結可能となるように、クランプ台座１２にはボルト部材１３に対応する孔部１２ｂが設けられ、この孔部１２ｂにボルト部材１３に対応したナットが埋設されるか、孔部１２ｂにボルト部材１３に対応したネジ溝が形成されている。また、押付部材１１には、ボルト部材１３の軸部１３ａの径よりも前後方向に長尺な貫通孔１１ｂが設けられている。そのため、図示するシートクランプ１０は、ボルト部材１３で押付部材１１とクランプ台座１２とを締め付けると、押付部材１１が摺動面１２ａを摺動して後方に押し出される。その結果、押付部材１１の後面の押し当て面１１ｃがシートポスト１０１をフレーム１００に押し付けることになり、シートポスト１０１を固定することができる。なお、押付部材１１の押し当て面１１ｃの形状は、使用するシートポストと対応する凹型形状とすればよい。

ここで、図７は、従来のシートクランプの動作を説明するための概略説明図であり、（ａ）はボルト締め付け前であり、（ｂ）はボルト締め付け後である。また、図８は、本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプの動作を説明するための概略説明図であり、（ａ）はボルト締め付け前であり、（ｂ）はボルト締め付け後である。なお、図７（ａ）、図８（ａ）の矢印は、ボルト部材の締め付け方向を示し、図７（ｂ）、図８（ｂ）の矢印は、押付部材１１、２１のせり出し方向を示す。

従来のシートクランプ２０は、図７（ａ）、（ｂ）に示すとおり、押付部材２１とクランプ台座２２との摺動面２２ａは直線状であるため、ボルト締め付けの前と後では、押付部材２１の押し当て面２１ｃは平行移動するだけであった。したがって、このようなシートクランプ２０では、シートポストの断面形状のバラツキや、フレーム、シートクランプ個々の形状にバラツキがあると、押付部材２１の押し当て面２１ｃとシートポストとが平行にならない場合があり、この場合、押付部材２１の押し当て面２１ｃとシートポストとが線接触となるため、シートポストの固定力を十分に発揮することができない。

これに対して、本発明のシートクランプ１０は、クランプ台座１２の摺動面１２ａを、凸状の円弧形状としている。そのため、押付部材１１を摺動させると、押付部材１１の摺動距離に応じて、押し当て面１１ｃの角度が変化する。すなわち、本発明のシートクランプ１０は、シートポスト１０１の形状やフレームの形状にバラツキがあっても、その角度にあわせて、押付部材１１の押し当て面１１ｃの角度を変化させることができる。したがって、押付部材１１を、押し当て面１１ｃがシートポスト１０１と平行になるまで摺動させ、この状態で、ボルト部材１３で押付部材１１を締め付ければ、押付部材１１の押し当て面１１ｃとシートポスト１０１とが面接触することになり、従来よりも強力なシートポスト１０１の固定力を発揮することができる。その結果、シートポスト１０１のズレ落ちやガタツキを防止することができ、安全で乗り心地のよい自転車となる。

なお、図７（ａ）、（ｂ）からわかるとおり、従来のシートクランプでは、シートポストの軸方向とボルト部材の軸方向を一致させる必要があるが、本発明のシートクランプ１０は、押付部材１１の押し当て面１１ｃの角度が変化するため、必ずしもシートポスト１０１の軸方向とボルト部材１３の軸方向とを一致させる必要はない。そのため、本発明のシートクランプ１０を用いたフレーム１００は、従来のシートクランプを用いたフレームよりも設計上の自由度が向上している。

また、本発明のシートクランプ１０においては、図示するように、押付部材１１とクランプ台座１２とが、押付部材１１側からボルト部材１３で締結可能に構成されている場合、押付部材１１に設けられた貫通孔１１ｂの上部側の開口部の近傍１１ｄが、ボルト部材１３の頭部１３ｂの径よりも大きいことが好ましい。このような形状とすることで、ボルト部材１３の頭部１３ｂが、貫通孔１１ｂの上部側の開口部の近傍に収容されることになり、外観上好ましいものとなる。本発明のシートクランプ１０においては、図示するように、押付部材１１に設けられた貫通孔１１ｂの上部側の開口部の近傍１１ｄが、テーパー形状であることが好ましい。この場合、ボルト部材１３の頭部１３ｂを皿形状とすることにより、ボルト部材１３で押付部材１１を締め付ける際、ボルト部材の頭部１３ｂと貫通孔１１ｂの開口部の近傍１１ｄとがスムーズに摺動できるので、押付部材１１とクランプ台座１２との摺動性を向上させることができる。なお、皿形状とは、上面が平らで座面が円錐形という形状をいう。

また、押付部材１１の貫通孔１１ｂとクランプ台座１２の孔部１２ｂに設けられたネジ溝のそれぞれの軸方向は初期状態で角度差を持たせておくことが好ましい。ボルト部材１３で押付部材１１を締め付ける際、これらの軸方向が一致するまでは、皿形状、テーパー形状の効果と相まって、押付部材１１はクランプ台座１２の摺動面１２ａにそって滑らかに摺動することができる。本発明のシートクランプ１０においては、その角度差は５度程度とすることができ、これにより、充分な摺動範囲が得られる。

本発明のシートクランプ１０を適用するにあたっては、シートポストの断面形状については特に制限はなく、どのような断面形状のシートポストにも適用することができるが、シートチューブ１０３の断面形状が、車体の空気抵抗等の整流効果に優れた流線形のような、非円形のシートポストに好適である。断面形状が円形のシートポストであると、シートポストが回転してしまうという問題が生じるからである。なお、このような問題を回避するために、断面形状が円形のシートポストの場合、シートポストの回転防止手段を設けることが好ましい。例えば、シートポストの外周面に凸部等を設け、この凸部に対応する凹部をフレームの内周面に設けることで回転を防止することができる。

本発明のシートクランプ１０は、押付部材１１と、この押付部材１１が摺動する摺動面１２ａを有するクランプ台座１２と、を有し、かつ、クランプ台座１２の摺動面１２ａが、凸状の円弧形状であること以外に特に制限はない。例えば、図１では、本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプ１０は、シートチューブ１０３の自転車前後方向の前方に設けられたシートクランプ嵌入部１０２に嵌入されているが、シートチューブ１０３の自転車前後方向の後方にシートクランプ嵌入部１０２を設け、そこにシートクランプ１０を嵌入して用いてもよい。

さらに、本発明のシートクランプ１０は、その材質についても特に制限はなく、従来のシートクランプと同様の材質を用いて製造することができる。例えば、材質として、カーボンやアルミニウム等の金属を用いることができるが、自転車の軽量性を重視すると、本発明のシートクランプ１０は、カーボン製が好ましい。上述した本発明の一好適な実施の形態に係るシートクランプ１０は、押付部材１１とクランプ台座１２とをボルト部材１３で締め付ける単純な構成であるため、部品数が少なく生産性に優れ、また、自転車の軽量化にもつながるという利点を有している。

次に、本発明の自転車について説明する。本発明の自転車は、本発明のシートクランプ１０が用いられてなるものであり、その他の形状や材質については特に制限はなく、従来と同様の構成とすることができる。図９に、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車のフレームおよびシートポストの側面図を示す。図８に示すように、本発明の自転車に係るフレーム１００は、シートポスト１０１を支持するシートチューブ１０３と、ハンドルを支持するヘッドチューブ１０５とを有している。図示例においては、シートチューブ１０３の上部とヘッドチューブ１０５の上部とがトップチューブ１０６を介して接続されており、また、シートチューブ１０３の下部にはボトムブラケットシェル１０７が配置されており、シートチューブ１０３の下部とヘッドチューブ１０５の下部から延びるダウンチューブ１０８とが、ボトムブラケットシェル１０７を介して接続されている。さらに、図示例においては、ボトムブラケットシェル１０７からチェーンステー１０９が、シートチューブ１０３の略中央部からシートステー１１０が、それぞれ、自転車後輪の装着位置に向かって延びている。

本発明の自転車においては、フレーム１００の材質としては、特に制限はなく公知のモノを用いることができ、例えば、カーボンやアルミニウム等の金属製とすることができる。上述のとおり、本発明のシートクランプ１０は、シートポストの断面形状が円形でない、特殊な断面形状のシートポストに好適に使用することができる。したがって、本発明のシートクランプ１０は、例えば、流線形のシートポストにも好適に適用することができるため、タイムトライアルレース、ロードレース、トライアスロン等の競技用自転車に好適に適用することができる。

１０ シートクランプ
１１、２１ 押付部材
１１ａ 摺動面
１１ｂ 貫通孔
１１ｃ 押し当て面
１１ｄ 開口部の近傍
１２、２２ クランプ台座
１２ａ、２２ａ 摺動面
１２ｂ 孔部
１３ ボルト部材
１３ａ 軸部
１３ｂ 頭部
１００ フレーム
１０１ シートポスト
１０２ シートクランプ嵌入部
１０３ シートチューブ
１０４ スリーブ
１０５ ヘッドチューブ
１０６ トップチューブ
１０７ ボトムブラケットシェル
１０８ ダウンチューブ
１０９ チェーンステー
１１０ シートステー

Claims (4)

1. シートポストをフレームに押し付ける押付部材と、該押付部材が摺動する摺動面を有するクランプ台座と、を有するシートクランプにおいて、
   前記クランプ台座の摺動面が、凸状の円弧形状であり、
   前記押付部材と前記クランプ台座とが、前記押付部材側からボルト部材で締結可能であって、前記押付部材には、前記ボルト部材の軸部の径よりも前後方向に長尺な貫通孔が設けられていることを特徴とするシートクランプ。
2. 前記貫通孔の上部側の開口部の近傍が、前記ボルト部材の頭部の径よりも大きい請求項１記載のシートクランプ。
3. 前記貫通孔の上部側の開口部の近傍がテーパー形状であり、かつ、前記ボルト部材の頭部が皿形状である請求項１または２記載のシートクランプ。
4. 請求項１～３のうちいずれか一項記載のシートクランプが用いられてなることを特徴とする自転車。

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