WO2008133401A1 - 互いに連結可能な自転車 - Google Patents

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WO2008133401A1
WO2008133401A1 PCT/KR2008/001189 KR2008001189W WO2008133401A1 WO 2008133401 A1 WO2008133401 A1 WO 2008133401A1 KR 2008001189 W KR2008001189 W KR 2008001189W WO 2008133401 A1 WO2008133401 A1 WO 2008133401A1
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fixed
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clutch means
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Min-Sik Park
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Min-Sik Park
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Definitions

  • the present invention relates to a bicycle capable of connecting a single-person bicycle to a large number of two or more, and is generally a single-passenger bicycle.
  • the bicycle has a front fork end that extends diagonally under the handle and pivotally supports the front wheel.
  • the handle is pivotally supported by the head tube of the frame, and the rear pivot that supports the rear wheel. It is a riding means with a structure in which a fork end, eaves, pedals, etc. are provided at predetermined locations.
  • Bicycles are mostly manufactured for single passengers, but bicycles that can be used by two passengers are also known.
  • Fig. 17 shows the typical structure of a two-seater bicycle, which is characterized by a long frame 2 so that two people can ride at the same time.
  • a front wheel 8 is pivotally supported at the end of the front fork 4 and a rear wheel 12 is pivotally supported at the end of the rear fork 10.
  • a predetermined pair of the long frame 2 is provided with a pair of hooks 14 on the upper side, and a pair of sprockets 18 and a pedal 20 on the lower chain stay 16, respectively.
  • a pair according to the number of passengers but the rear handle 22 is a dummy that cannot be operated.
  • a bicycle having such a configuration is merely a two-seater bicycle.
  • Another example of a two-seater bicycle is a bicycle having a half frame that is attached only to the rear wheel at the rear of a single-passenger bicycle.
  • Figure 18 shows a configuration for a multi-passenger bicycle when it is a single-passenger bicycle in normal conditions and when two or more are connected in a row.
  • This type of bicycle has a frame 2 with a front fork 4, a head tube 6, a rear fork 10, a top tube 24, a seat tube 26, a down tube 28, etc.
  • a number of bicycles are arranged in front and back, and then the rear bicycle, except for the front bicycle,
  • the front wheel 8 is set aside from the front wheel 4, and each front fork 4 is connected to the rear fork 10 of the front bicycle, so that the rear wheel 1 2 of the front bicycle is supported together.
  • Bicycles are sequentially connected in a row.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 2004-1 55398
  • Patent Document 2 PCT Patent Publication Number WO—2002 / 26554
  • Patent Document 3 PCT Patent Publication Number WO—2006 / 080855
  • Patent Document 4 Korean Patent Publication No. 1999-0033140
  • the front fork 4 is attached to the head tube 6 of the frame 2 at an angle so that the handle can be operated lightly. Such variation in the direction of the inclination of the front fork 4 does not cause any problems in the case of a single-seater bicycle.
  • the forward fork 4 of the bicycle in the rear order is pivotally supporting the rear wheel of the front bicycle.
  • the rear bicycle front fork 4 does not change to the cross-inclined posture with respect to its own frame 2 when steering, and just the front bicycle rear fork 10 and While taking a posture almost perpendicular to the ground together, it warps and pulls its own frame 2 while twisting outward in the steering direction.
  • twisting force acting in the opposite direction of steering is so strong that the rear bicycle cannot be run because it acts so strongly that the bicycle is tilted down.
  • the bicycles that can be connected to each other shown in FIG. 18 can be used as ordinary single-seat bicycles, and a configuration in which a large number of bicycles can be easily connected to form a multi-passenger bicycle is disclosed.
  • This type of bicycle must solve the above-mentioned problems that occur during steering.
  • An object of the present invention is a bicycle that can be converted into a multi-passenger bicycle by connecting a number of ordinary single-passenger bicycles, and is connected to each other so that the rear bicycle can be driven without falling even during steering. Is to provide a possible bicycle.
  • Another object of the present invention is to provide a mutually connectable bicycle that is configured so that only the front driver can brake the entire bicycle at the same time when used on a multi-passenger bicycle. .
  • One embodiment of the present invention includes: a fixed tube that is attached to a head tube that supports the front fork; a fixed shaft inserted in the center; and a top that is pivotally supported by the fixed shaft.
  • a tube, a clutch means for converting the fixed tube and the top tube into a rotatable unclutch state or a non-rotatable clutch state, and a rotation angle of the top tube with respect to the fixed tube is a steering angle of the handle It is composed of a sink-nizer that can be combined with
  • the clutch means is operated by the occupant, and is converted into a clutch state in which the fixed tube and the top tube are integrally connected, or an unclutch state that can be separated and rotated relative to each other.
  • the riding bicycle and the unclutch state are selected when the rear bicycle is a multi-person bicycle.
  • the clutch means when used in a multi-passenger bicycle, the rotation between the fixed tube and the top tube of all rear bicycles can be relatively rotated. Since the force is canceled by the turning action, the rear bicycle can also run safely without tilting during steering.
  • a bicycle in which a front wheel and a rear wheel are pivotally supported by front and rear forks of a frame, a fixed tube attached to a head tube that supports the front fork, and a small-diameter shaft at a free end.
  • a fixed shaft inserted in the center of the fixed tube, a plurality of bearings provided on the small-diameter shaft via pushes, and a top tube rotatably supported by the bearing
  • a fixing projection that penetrates the outer periphery of the top tube and is attached to the bush, and is provided so as to be intermittently connected between the fixed tube and the top tube in an unclutch state that can rotate or a clutch state that cannot rotate.
  • a clutch means having a long hole formed in the fixed projection on the outer periphery, and an arcuate groove or an annular groove on the outer peripheral surface of the clutch means. Define a pivot path, the clutch state is formed in a dot shaped groove at the outer peripheral surface of the clutch means is to define Ann clutch state is A closed passage, a position fixing member that holds the clutch means in a moved position, and a synchronizer that restricts the rotation of the top tube relative to the fixed tube to match the steering angle of the handle. Is done.
  • the clutch means is provided movably between the fixed tube and the top tube, and is engaged in an unclutch state rotating along the pivot path of the annular groove or in the closed path of the dot-shaped groove. It can be changed to a stationary clutch state.
  • the clutch means is held by the position fixing member from the moved position, and the rotation of the top tube is controlled by the synchronizer to an angle corresponding to the steering angle of the handle.
  • a bicycle in which a front wheel and a rear wheel are pivotally supported on the front and rear forks of the frame, a fixed tube attached to a head tube for supporting the front fork, and a small-diameter shaft at a free end, respectively.
  • a clutch having an inward protrusion guided by engaging with the pivot passage and the closing passage, and a long hole guided by the fixed protrusion.
  • the clutch means is movably provided between the fixed tube and the top tube, and is engaged in an unclutch state that rotates along the pivot passage of the annular groove or is closed by being engaged with the closed passage of the end groove. Can be changed to the clutch state.
  • the clutch means is provided with an inward projection that slides and engages with the pivot passage and the closing passage, and the pivot passage of the annular groove and the closing passage of the end groove are both in the same place. Can be formed.
  • a fixed tube attached to a head tube for supporting the front fork, and a small-diameter shaft at a free end, respectively.
  • a fixed shaft inserted into the center of the fixed tube; a plurality of bearings provided on the small-diameter shaft via bushes; and a top tube rotatably supported by the fixed shaft
  • a fixing projection that penetrates into the outer periphery of the top tube and is attached to the bush, and an arcuate groove or an annular groove formed on the outer periphery of the fixed shaft to provide an unlocked state.
  • a clutch means having an outward flange, a housing having first and second steel grooves on the upper surface, and shielding the upper part of the head tube and the top tube, and for holding the outward flange of the clutch means
  • a position fixing member that is a locking knob provided so as to be able to reciprocate between the first sticky groove and the second sticky groove, and a top tube for the fixed tube It consists of a synchronizer that is limited in rotation to match the steering angle.
  • the position fixing member is attached so that the ball is always engaged with the pivot passage or the closing passage, and the ball inserted into a position corresponding to the pivot passage or the closing passage. Consists of a ball blanker made from a spring.
  • the position fixing member includes a clamp that surrounds one end of the outer periphery of the clutch means, a camshaft that is inserted into both ends of the clamp, and a flange is formed at one end, and the clamp is tightened, It consists of a cam pick attached to one end of the force shaft so that it can be unwound.
  • the synchronizer includes a rod having one end fixed to the front fork and the other end extending in parallel as a free end, and a guide ring engaged with the rod from an unlocked state.
  • the synchronizer is constituted by a pair of bevel gears which are provided between the front fork and the clutch means and mesh with each other.
  • the above-described brake system suitable for the present invention is a bicycle that can be connected to each other so that a front fork of another single-passenger bicycle can be attached to the rear wheel of a normal single-passenger bicycle and connected to a multi-passenger bicycle.
  • a rotary encoder that outputs a pulse signal due to a change in the position of the brake leper on a normal bicycle, a connecting cable with a plug that is connected to the front bicycle, and a rear A socket into which a bicycle bicycle plug is inserted, a spool for scooping or unwinding a branch line connected to a normal brake, a ratchet gear provided concentrically with the spool, a ratchet finger meshed with the ratchet gear, A solenoid that forcibly deviates a ratchet finger from a ratchet gear, a motor that is engaged with the spool via a reduction gear, and a brake that has a control board for driving and controlling the solenoid and the motor in accordance with the current brake state It is composed of a module and an encoder cable for electrically connecting the rotary encoder and the pre-lock module.
  • a corresponding pulse signal is generated from the rotary encoder, and this pulse signal is input to all brake modulators via the encoder cable to control the brake. Begins.
  • the control board provided in the brake modulator includes a cable connection recognition unit for recognizing a connection between the own plug and the front bicycle socket, and a connection between the own socket and the rear bicycle plug, and the cable A power supply determination circuit that supplies power to each part based on the output signal of the connection recognition unit, a volume recognition circuit that converts the pulse signal of the rotary encoder into a phase signal, and outputs the phase signal.
  • the solenoid and the motor A clock generation circuit that generates a signal waveform required for driving, a frequency determination circuit, and a pulse width modulation signal generation that outputs a phase signal from the volume recognition circuit and a stepped waveform from the frequency determination circuit to a motor drive signal Circuit, and a signal holding unit that recognizes whether the output of the volume recognition circuit changes during a predetermined time.
  • the signal section made by the discriminating circuit and the signal inputted from the plug of the bicycle just before are recovered by the compensation circuit and outputted to the bicycle just behind, and the solenoid drive signal is monitored according to the output of the signal duration judging circuit.
  • An input / output control circuit that is output slightly earlier than the drive signal of the motor, a solenoid drive circuit that drives each solenoid and the motor in accordance with a signal from the input / output control circuit, and a motor drive circuit.
  • the cable connection recognition unit is made up of a plug connection recognition circuit that senses the connection between its own plug and the front bicycle socket, and a socket connection recognition circuit that senses the connection between its own socket and the rear bicycle plug.
  • the output signal from these plug connection recognition circuit and socket connection recognition circuit means that the current bicycle corresponds to one of the rearmost bicycle, the rearmost bicycle, the first bicycle, and the single rider bicycle. It becomes like this.
  • the power supply determination circuit supplies power to the signal unit, input / output control circuit, solenoid drive circuit, and motor drive circuit, and the rearmost bicycle, When referring to the rear bicycle, power is supplied to the input / output control circuit, solenoid drive circuit, and motor drive circuit, or when it means a single-use bicycle, the power is shut off. [0 0 3 6]
  • the volume recognition circuit outputs a phase determination signal according to the increase / decrease of the output signal of the rotary encoder, and the frequency determination circuit outputs a constant frequency signal based on the waveform signal of the clock generation circuit to the solenoid drive circuit and
  • the pulse width modulation signal generation circuit assembles the phase determination signal and the staircase waveform and outputs them to the pulse width modulation signal having a duty ratio.
  • the signal duration determination circuit controls the solenoid drive signal to be output slightly earlier than the motor drive signal when the output signal of the rotary encoder changes during a predetermined time.
  • the input / output control circuit controls the solenoid drive circuit and the motor drive circuit according to the output signal of the pulse width modulation signal generation circuit and the output signal of the solenoid drive signal generation circuit, and when a signal is input from the signal duration determination circuit, The solenoid drive signal is output slightly earlier than the motor drive signal, and the output signal of the pulse width modulation signal generation circuit and the output signal of the solenoid drive signal generation circuit are sent to the rear bicycle. Ensure that the rear bicycle is controlled in the same way.
  • a motor drive signal having a duty ratio based on the solenoid drive signal and the pulse width modulation signal is output from the input / output control circuit.
  • the input / output control circuit cuts off the solenoid drive signal and the motor drive signal so that the current braking state is maintained without power consumption.
  • the present invention relates to a bicycle that can be connected to each other so that a plurality of ordinary single-passenger bicycles can be connected to each other and converted into a multi-passenger bicycle, and the top tube and the head tube of the bicycle are separated from each other, and a clutch means is provided therebetween. It was to be interrupted with the help of.
  • the frame will not fall outside in the steering direction when the top tube and head tube are steered from relative rotation.
  • the top tube is maintained in a posture while being rotated, and in the clutch state, the top tube and the head tube are integrally connected to change the direction in the same manner as a normal single-seater bicycle. . [0 0 4 4]
  • the brake system adapted to the present invention has a wired connection between the brake modulators of the bicycles connected to each other. Because it is possible to operate the brakes simultaneously, it is guaranteed to be safe during traveling on a multi-passenger bicycle with many connected in a row.
  • FIG. 1 is a side view showing a coupled state of bicycles according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial perspective view showing the main configuration of FIG.
  • FIG. 3 is a partial plan sectional view of FIG. 2 showing an unclutch state in the clutch means of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic view for explaining the pivot operation of the top up from the unlocked state in the clutch means of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan sectional view showing a clutch state corresponding to FIG. 3 in the clutch means of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view showing another structure of the synchronizer in the bicycle of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial perspective view showing a clutch state in the clutch means according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side sectional view of FIG.
  • FIG. 9 is a partial perspective view showing an unclutch state corresponding to FIG. 7 in the clutch means of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a partial perspective view showing a clutch state of clutch means according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a partial perspective view corresponding to FIG. 10, showing an unclutch state of clutch means according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a side view of a single passenger bicycle equipped with a brake system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a partially cut perspective view showing a structure of a brake leper for operating the brake system of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a connection example of a brake modulator from between a front bicycle and a rear bicycle just in the brake system of the present invention.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing an internal structure of a brake modulator in the brake system of the present invention.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a circuit configuration of a control board related to the brake system of the present invention.
  • FIG. 17 is a side view showing an example of a conventional two-seater bicycle.
  • FIG. 18 is a side view showing an example of a conventional multi-person bicycle.
  • volume recognition circuit Pulse width modulation signal generation circuit Signal duration discrimination circuit
  • the front fork 4 of the frame 2 is pivotally supported by the head tube 6 and the front wheel 8 is pivotally supported at the end, and the rear fork 10 is behind the frame 2 and the rear wheel is at the end.
  • the top tube 24 is connected to the head tube 6 through the fixed tube 60, while the clutch means 3 is provided between the top tube 24 and the fixed tube 60.
  • a synchronizer 32 is attached between the upper part of the front fork 4 and the lower part of the clutch means 30.
  • the bicycle of the present invention has a configuration in which the normal down tube 28 attached obliquely to the head tube 6 is omitted or the middle of the top tube 24 as shown in the drawing to form the frame 2. It becomes.
  • the clutch means 30 includes a clutch state in which the top tube 24 and the fixed tube 60 are integrated with each other, or an unrotatable mechanism between the top tube 24 and the fixed tube 60. To switch to one of the clutch states.
  • the clutch means 30 is engaged so that a plurality of fixing projections 24 0 attached symmetrically from the outer periphery of the top tube 24 4 extend along the long holes 30 0.
  • the clutch means 30 is slidably arranged in the axial direction of the top tube 24.
  • the clutch means 30 is provided with a pivot passage 3 4, a closing passage 3 6, and a position fixing member 3 8 at predetermined positions, respectively.
  • the tube 24 and the clutch means 30 are paths that rotate relative to the fixed tube 60, and the closed path 36 is to restrain the clutch means 30 so that it cannot rotate, and the position fixing member 3 8 is to hold the clutch means 30 so as not to move at the moved position.
  • the pipette passage 34 is an arc or annular groove formed at a predetermined outer periphery of the clutch means 30, and the closed passage 36 is a dot at a predetermined outer periphery of the clutch means 30. It is the groove
  • the position fixing member 3 8 includes a pole inserted into a pivot passage or a place where the closure passage can be engaged, and a spring that urges the ball to press against the inner peripheral surface of the pivot passage and the closure passage.
  • a plurality of ball plungers provided on the outer periphery of the fixed tube 60.
  • the synchronizer 3 2 includes a guide 3 2 0 that extends horizontally inside the front fork 4 and a guide 3 2 2 that is mounted vertically from the lower surface of the clutch means 30.
  • the 3 2 2 and the rod 3 2 0 can be provided to be shifted from each other, and a fork-shaped guide ring is also applicable.
  • the rod 3 20 is connected integrally with the guide ring 3 2 2 only when the position fixing member 3 8 is engaged with the pivot passage, and is rotated together when the front fork 4 is steered.
  • the clutch means 30 via the guide ring 3 2 2, the operating relationship between the front fork 4 and the clutch means 30 is It is kept constant without any deviation.
  • the guide ring 3 2 2 is preferably provided in a strong structure.
  • the boss 30 2 is attached to the lower surface of the clutch means 30, and the shaft of the guide ring 3 2 2 is rotatably inserted into the center of the boss 3 0 2 so as to be reinforced.
  • the top tube 24 is provided so as to be rotatable with respect to the fixed tube 60. Therefore, it is desirable that the two portions be smoothly rotated.
  • a fixed shaft 6 2 is attached to the center of the fixed tube 60, and the fixed shaft 6 2 is formed with a small-diameter shaft 6 4 at its end so that a plurality of bearings 6 6 Further, the bearings 66 are opposed to each other by bushes 2 4 2 so as to pivotally support the top tube 24.
  • a nut 70 is screwed into a threaded portion 68 formed at the end of the small diameter shaft 64 so as to prevent the bearing 66 from being detached.
  • the bushing 2 42 is provided with a fixed projection 2 40 which penetrates from the outer periphery of the top tube 2 4 and is extended and placed in the long hole 3 0 0 of the clutch means 3 0.
  • the top tube 24 and the clutch means 30 always rotate synchronously, while the clutch means 30 can be switched to the clutch state or the unclutched state by the axial movement of the clutch means 30.
  • the front bicycle when a large number of bicycles are connected in a row and used for a multi-passenger bicycle, the front bicycle must be switched to the clutch state, and the rear bicycle bicycle must be switched to the unclutch state. .
  • the bicycle according to the present invention when connected to a single row and used for a multi-passenger bicycle, the rear bicycle is steered in the same pattern as a normal single ride bicycle.
  • a synchronizer 3 2 composed of a rod 3 2 0 and a guide ring 3 2 2 is depicted, but as shown in FIG. 6, a pair of bevel gears 3 2 4 and 3 2 6 are moved forward, respectively. It can also be implemented in a configuration in which the fork 4 and the clutch means 30 are attached to predetermined positions and are opposed to each other from the unlocked state.
  • the bicycle according to the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • This embodiment includes a different structure of the pivot passage 3 4, the closing passage 3 6, and the position fixing member 3 8 as compared with the first embodiment.
  • the pivot passage 3 4 and the closing passage 3 6 are provided on the outer periphery of the fixed shaft 6 2 supported by the fixed tube 60, and the position fixing member 3 8 is provided on one side of the clutch means 30.
  • the pivot passage 3 4 is formed in an annular groove from the outer periphery of the fixed shaft 6 2, and the closed passage 3 6 is formed in an end groove extending in an orthogonal direction from the pivot passage 3 4.
  • the inward projection 30 4 attached to the clutch means 30 is structured so as to be slidable, and the position fixing member 3 8 is a clamp surrounding the outer periphery of the clutch means 30 3 8 0, cam knob 3 8 2 that clamps and loosens clamp 3 8 0 by cam action, and one end penetrates both ends of clamp 3 8 0 and is connected to cam knob 3 8 2 and the other end Has a structure having a camshaft 3 8 6 to which a flange 3 8 4 is attached.
  • the plurality of fixing protrusions 2 40 which are symmetrically attached from the outer periphery of the top tube 24, are engaged with each other along the long hole 30 0 of the clutch means 30, whereby the top tube 24 and the clutch Means 30 is designed to rotate integrally.
  • a small-diameter shaft 6 4 is formed concentrically at the end of the fixed shaft 6 2, and a plurality of bearings 6 6 are provided on the small-diameter shaft 6 4.
  • the top tube 24 is supported by a bush 2 4 2 so that the top tube 24 can be pivoted with respect to the fixed shaft 6 2.
  • FIG. 10 and FIG. 11 show an example in which a part of the configuration of the second embodiment is modified as the third embodiment of the present invention.
  • the clutch means 30 integrally has an outward flange 30 06 on the outer periphery
  • the position fixing member 38 is a housing 40 covering the periphery from the head tube 6 to the clutch means 30.
  • first and second stay grooves 3 8 8 and 3 90 provided to communicate with each other from a predetermined position of the housing 40, Guider 4 0 0 disposed horizontally from the upper part of the clutch means 30, a yoke 4 0 2 sandwiching the outward flange 3 0 6, and the yoke 4 slidably supported by the guide bar 4 0 0
  • a bracket 40 0 4 supporting the handle 2 and a knob shaft engaged with the first and second stay grooves 3 8 8, 3 90 from above the housing 40 0 and having the lower end connected to the bracket 4 0 4 4 0 6 and 1st and 2nd from the top of housing 40 It is composed of a locking knob 3 9 4 that is pivotally supported by the knob shaft 4 0 6 so as
  • the clutch means 30 connects the fixed tube 60 and the top tube 24 together. Then, when the locking knob 3 9 4 is moved to the second stay groove 3 8 8 and placed as shown in FIG. 11, the yoke 4 0 2 of the bracket 4 0 4 is engaged with the clutch.
  • interlocking means 30 and separating between fixed tube 60 and top tube 24 it switches to an unclutch state where relative rotation is possible, while synchronizer 3 2 is used between front fork 4 and clutch means 30. Become one of the multi-passenger bicycles that can be linked.
  • FIGS. 12 to 16 show a fourth embodiment of the present invention, which shows a brake system suitable for a bicycle that can be connected to each other.
  • the illustrated brake system includes a brake modulator 7 2 for operating the V-type brake 1 2 0 of a normal single-seat motorcycle, as shown in Fig. 1 2. It is installed in the upper part of or below ⁇ ⁇ 14.
  • the brake modulator 7 2 is provided with an encoder cable ⁇ / 2 2 4, a connecting cable 7 2 0 connected to the bicycle just before, and a socket 7 2 2.
  • a branch line 1 2 2 divided in a Y-shape is interposed, one end of which is a normal brake wire 1 2 4 and the other The side ends are respectively connected to the inside of the brake modulator 7 2, whereby the V-type brake 120 is operated in conjunction with the brake modulator 7 2 or the brake wire 1 2 4.
  • a U-type brake or a drum type brake can be applied.
  • branch line 1 2 it is desirable to use a flexible wire so that the load is not caused when the brake modulator 7 2 or the brake wire 1 2 4 is pulled.
  • the plug 7 2 4 that is attached to the unit is inserted into the socket 7 2 2 of the front bicycle, and signals are transmitted between the front and rear bicycles.
  • the encoder cape 2 2 4 is connected to a rotary encoder 2 2 2 built in the brake lever 2 2 0 of the nod knot 2 2, as shown in FIG. [0 0 8 7]
  • the rotary encoder 2 2 2 has a common fixed contact and a pair of movable contacts, and the pair of movable contacts are linked to the brake lever 2 20 to output pulse signals with different time differences.
  • the signal is input to the volume recognition circuit 7 7 4 of the signal unit 7 7 incorporated in the control board 7 4.
  • each bicycle brake modulator 7 2 When used on multi-passenger bicycles, each bicycle brake modulator 7 2 is connected to the front bicycle socket 7 2 2 just as shown in Fig. 1. Repeat until the rearmost bicycle is connected, and all the brake modulators 72 will be connected together.
  • the brake modulator 7 2 has internal circuit components such as the battery 7 3 and control board 7 4, motor 8 6, solenoid 8 8, output gear 8 60, deceleration Mechanical components such as a gear 8 6 2, a ratchet gear 8 6 4, a spool 8 6 6, and a ratchet finger 8 80 which is engaged and disengaged from the ratchet gear 8 6 4 in conjunction with the solenoid 8 8 are provided.
  • internal circuit components such as the battery 7 3 and control board 7 4, motor 8 6, solenoid 8 8, output gear 8 60, deceleration Mechanical components such as a gear 8 6 2, a ratchet gear 8 6 4, a spool 8 6 6, and a ratchet finger 8 80 which is engaged and disengaged from the ratchet gear 8 6 4 in conjunction with the solenoid 8 8 are provided.
  • the spool 8 6 6 is provided to wind the branch line 1 2 2 while being rotated by the motor 8 6, and the wound branch line 1 2 2 can be unwound by the elastic restoring force of the spring of the existing brake.
  • the V-type brake 1 2 0 is actuated when the branch line 1 2 2 is turned or unwound.
  • the ratchet finger 8 8 0 always engages with the ratchet gear 8 6 4 under its own weight, stops the spool 8 6 6 from rotating, and is absorbed by the magnetic force of the solenoid 8 8. Spool 8 6 6 is released while being disengaged from 4.
  • the bicycle of the present invention does not move from the position where the brake lever 2 20 is located for a predetermined time during running, the power supply to the motor 86 and the solenoid 8 8 is cut off so that the battery 73 Unnecessary wear can be cut off, and external devices such as solar cells 7 3 2 and bicycle generators 7 3 4 can be used to extend the usage time of the batteries 7 3 that power the control board 7 4 It can also be provided.
  • the control board 74 has a power supply unit 7 5 made up of a rectifier circuit 7 5 0 and a power supply judgment circuit 7 5 2, a plug connection recognition circuit 7 6 2, and a socket connection recognition Circuit connection recognition unit 7 6 made up of circuit 7 6 4; Clock generation circuit 7 7 0; Frequency determination circuit 7 7 2; Volume recognition circuit 7 7 4; Pulse width modulation signal Signal generation circuit 7 7 6, signal duration discrimination circuit 7 7 8, signal drive 7 7, signal unit 7 7 made up of 8, input / output control circuit 8 0, motor drive circuit 8 2, and solenoid
  • the drive circuit 84 is included.
  • the power supply unit 7 5 applies power to the battery connection unit 7 6, the signal connection unit 7 6, the signal unit 7 7, the input / output control circuit 8 0, the motor drive circuit 8 2, and the solenoid drive circuit 8 4.
  • the rectifier circuit 7 5 0 that converts the input from the solar cell 7 3 2 or the bicycle generator 7 3 4 into direct current, and the power source is selectively selected depending on whether the bicycle is the front side or the rear side. It consists of a power supply determination circuit 7
  • a primary battery, a secondary battery recharged through a rectifier circuit 7550, or the like can be used as the battery 73.
  • the cable connection recognition unit 7 6 has a Bragg connection recognition circuit 7 6 2 for recognizing the connection between its own plug 7 2 4 and the front bicycle socket 7 2 2 and its own socket 7 2 2 It has a socket connection recognition circuit 7 6 4 that recognizes the connection with the rear bicycle plug 7 2 4, and the signal output from these will show the current usage state of the bicycle.
  • the plug connection recognition circuit 7 6 2 when its own plug 7 2 4 is connected to the front bicycle socket 7 2 2, the plug connection recognition circuit 7 6 2 outputs a “high” signal, and also to its socket 7 2 2.
  • the socket connection recognition circuit 7 6 4 sends a “high” signal to the plug connection recognition circuit 7 6 2 and the socket connection recognition circuit 7
  • One of the 6 4s is a multi-passenger bicycle when a “high” signal is given, and a double-seat bicycle when both the connection recognition circuits 7 6 2 and 7 6 4 are all “single” signals.
  • the power supply determination circuit 7 5 2 is controlled to supply power only to the cable connection recognition unit 7 6 and to cut off the power supply to the other parts.
  • the power supply judgment circuit 7 5 2 is controlled to supply power to the signal unit 7 7, input / output control circuit 8 0, motor drive circuit 8 2, solenoid drive circuit 8 4, and the rearmost bicycle and In the case of the rear side bicycle in the middle order, the power supply judgment circuit 7 5 2 turns off the power supply only to the signal unit 7 7, and its own motor 8 6 and solenoid 8 are turned on by the signal sent from the front side bicycle. Be controlled.
  • All the rear bicycles except the front bicycle are equipped with the above-mentioned cable connection recognition unit 7 Since the motor 8 6 and solenoid 8 8 are actuated by the driving signal sent from the front bicycle by the control action of 6, the front bicycle driver can brake all the bicycles together. .
  • the clock generation circuit 7 70 When power is supplied to the signal section 7 7 in the front bicycle, the clock generation circuit 7 70 outputs a constant frequency waveform, and the frequency determination circuit 7 7 2 keeps the signal waveform of the clock generation circuit 7 70 constant.
  • the frequency waveform signal is divided and applied to the pulse width modulation signal generation circuit 7 76 and the solenoid drive signal generation circuit 7 80.
  • the output change of the rotary encoder 2 2 that is, the output change of the pulse waveform due to the operation of the brake reper 2 2 0 of the front bicycle is recognized by the volume recognition circuit 7 7 4, and “High” when there is a change If there is no change in the signal, the “low” signal is applied to the input / output control circuit 80.
  • the volume recognition circuit 7 7 4 recognizes the time difference between the input pulses and the signal increases. Or the decreasing side, and the phase signal converted accordingly is applied to the pulse width modulation signal generation circuit 7 76 and the signal duration determination circuit 7 78, respectively.
  • the pulse width modulation signal generation circuit 7 7 6 assembles the stepped waveform of the frequency determination circuit 7 7 2 and the phase signal of the volume recognition circuit 7 7 4 to generate a pulse width modulation signal having a duty ratio.
  • the solenoid drive signal generation circuit 7 80 applies the solenoid drive signal output from the frequency determination circuit 7 72 to the input / output control circuit 80.
  • the input / output control circuit 80 shuts off the output terminal and controls the motor 8 6 and solenoid 8 8 not to consume power, In this case, since the ratchet fingers 860 are held in the latch gears 86 4, the current brake state of the bicycle is maintained and battery consumption can be reduced to the minimum.
  • the pulse width modulation signal from the pulse width modulation signal generation circuit 7 76 is transferred to the motor drive circuit 82.
  • the motor 8 6 is driven by a pulse width modulation signal having a duty ratio, and at the same time, a solenoid drive signal based on the output of the frequency determination circuit 7 7 2 is output to the solenoid drive circuit 8 4 to output the solenoid 8 Turn on 8.
  • the ratchet finger 8 80 is set to be disengaged from the ratchet gear 8 6 4 slightly earlier than the drive of the motor 8 6, and the spool 8 6 6 It must be ensured that there is no obstacle to rotation. [0 1 0 7]
  • the bicycles that can be connected to each other according to the present invention are multi-passenger bicycles
  • all the rear bicycles except the front bicycle are connected to the socket 7 2 2 and the plug 7 2 4 from the front bicycle. Since the motor 8 6 and the solenoid 8 8 are driven by a signal applied through the rear, the transmitted signal is attenuated as the order is in the rear bicycle, but the deformed signal
  • this problem can be solved by incorporating a compensation circuit that restores the attenuated or deformed waveform in the input / output control circuit 80.
  • the output signal of the previous bicycle that is applied to the input / output control circuit 80 of all the bicycles except the front bicycle is uniformly compensated through the compensation circuit, and then the motor drive circuit. If it is sent to 8 2 and the solenoid drive circuit 8 4, the brakes of all the bicycles act on the same conditions and the above problem can be solved.
  • the signal duration determination circuit 7 7 8 outputs a “high” signal from that moment to a predetermined time and then reverses to a “low” signal. Then, while the signal output of the solenoid drive circuit 8 4 is maintained for a predetermined time, the release state of the ratchet gear 8 6 4 is also maintained for a predetermined time, and during that time, it is branched by the elastic restoring force applied from the spring of the existing brake It is also desirable to program the brake so that the brake 1 returns to its original state while the wire 1 2 2 is released from the spool 8 6 6 and then the signal output of the solenoid drive circuit 7 9 1 is cut off.
  • the present invention is a mutually connectable bicycle that can be converted into a normal single-use bicycle or a multi-passenger bicycle in which a large number are connected in a row, and can be used particularly for a leisure bicycle.

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Abstract

一人乗用自転車を他人乗用自転車に変換できる構成となるお互いに連結可能な自転車であって、固定軸が中心に内挿された固定チューブ（６０）がフレーム（２）のヘッドチューブ（６）に取り付けられ、前記固定軸に軸支されるトップチューブ（２４）がヘッドチューブ（６）と相対回動自在に設けられ、前記固定チューブ（６０）とトップチューブ（２４）の間がクラッチ手段（３０）によって断続されて回転自在なアンクラッチ状態、または、回転不可なクラッチ状態に変えられ、前記クラッチ手段（３０）にはアンクラッチ状態を定義するピボット通路とクラッチ状態を定義する閉鎖通路が各々形成されており、前記クラッチ手段（３０）には位置固定部材によって断続された位置に保持されると共に、前記固定チューブ（６０）に対するトップチューブ（２４）の回動がシンクロナイザにより、ハンドルの操作角と合わせて限られる構成により、後尾側自転車が走行時に倒れないで安全に走行できる互いに連結可能な自転車を提供する。

Description

【書類名】 明細書
【発明の名称】 互いに連結可能な自転車
【技術分野】
【0 0 0 1】
本発明は、 一人乗用自転車を 2台以上の多数に連結出来る自転車に関し、 通 常は一人乗用自転車であるが、 多数を一列に連結すると多人乗用自転車になる 構成の互いに連結可能な自転車に関する。
【背景技術】
【0 0 0 2】
自転車は、 ハンドルの下に斜めに延びる前方フォークエンドが前輪を軸支し、 ハンドルはフレームのへッドチューブによって操向自在に枢支されており、 ま た、 フレームには後輪を軸支する後方フォークエンドと、 鞍と、 ペダル等が所 定箇所に設けられている構造の乗用手段である。
【0 0 0 3】
自転車は、 大部分一人乗用に製造されているが、 多人乗用として二人が搭乗 出来る自転車も公知されている。
図 1 7は、 二人乗用自転車の典型的構造を示す図面であって、 二人が同時搭 乗出来るように長いフレーム 2を備えていることが特徴であり、 前方フォーク 4はへッドチューブ 6によって枢支されると共に、 前方フォーク 4の端部に前 輪 8が操向可能に軸支され、 後方フォーク 1 0の端部に後輪 1 2が軸支されて いる。
【0 0 0 4】
また、 長いフレーム 2の所定箇所には、 上側に一対の鞍 1 4が、 そして下側 のチェーンスティ 1 6には一対のスプロケット 1 8とペダル 2 0が各々設けら れており、 ハンドル 2 2は搭乗者数に合わせて一対が設けられているが、 後ろ のハンドル 2 2は操作出来ないダミーである。
このような構成の自転車は単に二人乗用自転車にすぎない。
【0 0 0 5】
また、 二人乗用自転車の他の例であって、 一人乗用自転車の後尾に、 後輪だ け取り付けている半片フレームを備える構成の自転車も公知されている。
【0 0 0 6】
二人乗用自転車のまた他の例であって、 アタッチメントを介して 2台の一人 乗用自転車を縦方向、 或いは、 横方向に連結出来る自転車も公知されている。 【0 0 0 7】
多人乗用自転車であって、 図 1 8は平常時には一人乗用自転車になり、 2以 上を一列に連結すると多人乗用自転車になる構成を示している。
【0 0 0 8】 '
この種類の自転車は、 フレーム 2に、 前方フォーク 4、 ヘッドチューブ 6、 後方フォーク 1 0、 トップチューブ 2 4、 シートチューブ 2 6、 及びダウンチ ユーブ 2 8等が所定箇所に設けられているから、 外観は通常の一人乗用自転車 と同じであるが、 多人乗用自転車として使用する時には、 多数の自転車を前後 に配列し、 次に一番前の自転車のみ除いて後ろの自転車は、 全ての前方フォー ク 4から前輪 8を取り置き、 各々の前方フォーク 4をちようど前の自転車の後 方フォーク 10に連結して、 一緒に前の自転車の後輪 1 2を軸支するようにし て、 多数の自転車が順次一列に連結される構成となっている。
【特許文献 1】 日本国特許公開第 2004— 1 55398号
【特許文献 2】 PCT特許公開番号 WO— 2002/26554号
【特許文献 3】 PCT特許公開番号 WO— 2006/080855号 【特許文献 4】 韓国特許公開第 1999-0033140号
【発明の開示】
【発明が解決しょうとする問題】
【0009】
ところが、 公知されている自転車中に多人乗用自転車として適切な構成は、 図 18に描いた多人乗用自転車であるが、 これも実際走行時には先頭側自転車 を除いて、 後尾側自転車では円満に操向出来ないとの欠点がある。 この欠点は 自転車のハンドル構造により現すことで、 次のように説明できる。
【0010】
自転車において、 ハンドルは軽やかに操作されるように、 前方フォーク 4を フレーム 2のへッドチューブ 6に斜めに装着しているが、 前記前方フォーク 4 は操向の都度、 傾斜方向が自身のクレーム 2と交差状に変動され、 このような 前方フォーク 4の傾斜方向変動は一人乗用自転車の場合にはいかなる問題を起 こらない。
【001 1】
しかし、 多人乗用自転車の場合には、 順序が後ろになる自転車の前方フォー ク 4がちょうど前の自転車の後輪を軸支しているから、 常にちようど前の自転 車の後方フォーク 10と直線形態に連結されたままに移動するために、 後ろの 自転車の前方フォーク 4は、 操向時に自身のフレーム 2に対する交差状の傾斜 姿勢に変化しないで、 ちょうど前の自転車の後方フォーク 10と一緒に地面と 殆んど垂直な姿勢を取りながら、 反って自身のフレーム 2を操向方向の外側に 捻じれながら引き寄せる形になる。
【0012】
また、 操向の反対方向に作用する前記捻力は、 後尾側自転車であればあるほ ど、 強く作用して自転車を倒すから走行出来ない。
【001 3】
このように、 図 1 8に示した互いに連結可能な自転車は、 通常の一人乗用自 転車としても使用出来、 多数を簡単に一列に連結すると多人乗用自転車になる 構成を開示しているが、 この種類の自転車は、 操向時に発生する上述の問題を 解決しなければならない。
【0014】
さらに、 上述の互いに連結可能な自転車は、 多人乗用自転車に連結されて走 行する時に、 搭乗者だったらだれであれブレーキを操作することが出来るとの 問題もある。
【001 5】
走行の安全性を鑑みると先頭側運転者たけがブレーキを操作出来るようにす ることが望ましい。 しかし、 先頭側運転者の握力だけで多数の自転車を同時に 制動することは出来ない。
【0 0 1 6】
本発明の目的は、 通常の一人乗用自転車を多数連結して多人乗用自転車に変 換出来る自転車であって、 操向時にも後尾側自転車が倒れないで走行出来るよ うに構成される互に連結可能な自転車を提供することである。
【0 0 1 7】
本発明の他の目的は、 多人乗用自転車に使用する場合に、 先頭側運転者だけ 力 単独に全体自転車を同時制動出来るように構成される互に連結可能な自転 車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0 0 1 8】
本発明の一つの実施例は、 前記前方フォークを支持するへッドチューブに取 り付けられ、 中心に固定軸が内挿された固定チューブと、 前記固定軸に回動自 在に軸支されるトップチューブと、 前記固定チューブとトップチューブの間を 回転自在なアンクラッチ状態、 または、 回転不可なクラッチ状態に変換させる クラッチ手段と、 前記固定チューブに対するトップチューブの回動角度がハン ドルの操向角と合わせるように限るシンク口ナイザから構成される。
【0 0 1 9】
本発明において、 クラッチ手段は搭乗者によって操作されて、 固定チューブ とトップチューブの間を一体に連結するクラッチ状態、 または、 別に分離され 相対回動出来るアンクラッチ状態に変換させ、 前記クラッチ状態は一人乗用自 転車に、 そしてアンクラッチ状態は多人乗用自転車として後尾側自転車である 時に選択される。
【0 0 2 0】
また、 前記クラッチ手段によると、 多人乗用自転車に使用する場合に、 全て の後尾側自転車の固定チューブとトップチューブの間が相対回動出来るから、 操向時に前方フォークの方向転換によって発生する捻力が、 前記回動作用に解 消されるために、 後尾側自転車も操向時に倒さないで安全に走行するようにな る
【0 0 2 1】
本発明の他の実施例は、 フレームの前後方フォークに各々前輪と後輪が軸支 されている自転車において、 前記前方フォークを支持するへッドチューブに取 り付ける固定チューブと、 自由端に小径軸を有し、 前記固定チューブの中心に 内挿された固定軸と、 前記小径軸上にプッシュを介して対設される複数のベア リングと、 前記ベアリングに回動自在に軸支されるトップチューブと、 前記ト ップチューブの外周を貫入してブッシュに取り付けられる固定突起と、 前記固 定チューブとトップチューブの間を回転自在なアンクラッチ状態、 または、 回 転不可なクラッチ状態に断続するように設けられ、 外周には前記固定突起に案 内される長孔を有するクラッチ手段と、 前記クラッチ手段の外周面にて円弧状 溝、 または、 環状溝に形成されてアンクラッチ状態を定義するピボット通路と、 前記クラツチ手段の外周面にてドット状溝に形成されてクラツチ状態を定義す る閉鎖通路と、 前記クラツチ手段が移動された位置に保持されるようにする位 置固定部材と、 前記固定チューブに対するトップチューブの回動が、 ハンドル の操向角と合わせるように限るシンクロナイザから構成される。
【0 0 2 2】
本発明において、 クラッチ手段は固定チューブと トップチューブの間に移動 自在に設けられて、 環状溝のピボット通路に沿って回動するアンクラッチ状態、 または、 ドット状溝の閉鎖通路に係合されて不動になるクラッチ状態に変えら れることが出来る。
なお、 クラッチ手段は移動された位置から位置固定部材によつて保持され、 前記トップチューブの回動は、 シンクロナイザによりハンドルの操向角に対応 する角度に制御される。
【0 0 2 3】
本発明のまた他の実施例は、 フレームの前後方フォークに各々前輪と後輪が 軸支されている自転車において、 前記前方フォークを支持するへッドチューブ に取り付ける固定チューブと、 自由端に小径軸を有し、 前記固定チューブの中 心に内挿された固定軸と、 前記小径軸上にブッシュを介して対設される複数の ベアリングと、 前記固定軸に回動自在に軸支されるトップチューブと、 前記ト ップチューブの外周に貫入してプッシュに取り付けられる固定突起と、 前記固 定軸の外周に円弧状溝、 または、 環状溝に形成されてアンクラッチ状態を定義 するピボット通路と、 前記固定軸のピボット通路から直交方向に形成された有 端溝になされてクラッチ状態を定義する閉鎖通路と、 前記固定チューブと トツ プチューブの間を回転自在なアンクラッチ状態、 または、 回転不可なクラッチ 状態に断続するように設けられ、 前記ピボット通路と閉鎖通路に係合して案内 される内向突起、 及び前記固定突起に案内される長孔を有するクラッチ手段と、 前記クラツチ手段が移動された位置に保持されるようにする位置固定部材と、 前記固定チューブに対するトップチューブの回動が、 ハンドルの操向角と合わ せるように限るシンクロナイザから構成される。
【0 0 2 4】
本発明において、 クラッチ手段は固定チューブとトップチューブの間に移動 自在に設けられて、 環状溝のピボット通路に沿う回動するアンクラッチ状態、 または、 有端溝の閉鎖通路に係合されて不動になるクラッチ状態に変えられる ことが出来る。 この場合に、 前記クラッチ手段にはピボット通路と閉鎖通路に 係合されてスライ ド移動する内向突起が設けられ、 また、 環状溝のピボット通 路と有端溝の閉鎖通路は、 同じ箇所に共に形成することが出来る。
【0 0 2 5】
本発明のまた他の実施例は、 フレームの前後方フォークに各々前輪と後輪が 軸支されている自転車において、 前記前方フォークを支持するへッドチューブ に取り付ける固定チューブと、 自由端に小径軸を有し、 前記固定チューブの中 心に内挿された固定軸と、 前記小径軸上にブッシュを介して対設される複数の ベアリングと、 前記固定軸に回動自在に軸支されるトップチューブと、 前記ト ップチューブの外周に貫入して前記ブッシュに取り付けられる固定突起と、 前 記固定軸の外周に円弧状溝、 または、 環状溝に形成されてアンクラッチ状態を 定義するピボット通路と、 前記固定軸のピボット通路から直交方向に形成され た有端溝になされてクラッチ状態を定義する閉鎖通路と、 前記固定チューブと トップチューブの間を回転自在なアンクラッチ状態、 または、 回転不可なクラ ツチ状態に断続するように設けられ、 前記ピボット通路と閉鎖通路に係合して 案内される内向突起と、 前記固定突起に案内される長孔、 そして外周所定位置 に形成される外向フランジを有するクラッチ手段と、 上面に第 1、 及び第 2ス ティ溝を有し、 前記へッドチューブと トップチューブの上方をシールドするハ ウジング、 前記クラッチ手段の外向フランジを挟持するためのフォークを備え るブラケット、 前記ハウジングの内側でブラケットを軸支するガイドパー、 前 記ブラケットをクラッチ状態、 または、 アンクラッチ状態に移動させるために、 第 1スティ溝と第 2スティ溝の間を往復移動出来るように設けられるロッキン グ摘みになされる位置固定部材と、 前記固定チューブに対するトップチューブ の回動が、 ハンドルの操向角と合わせるように限るシンクロナイザから構成さ れる。
【0 0 2 6】
前記位置固定部材は、 搭乗者がロッキング摘みを第 1スティ溝、 または、 第 2スティ溝に移動させることによって、 クラッチ手段がブラケットに乗って移 動されて、 アンクラッチ状態、 または、 クラッチ状態になると同時に、 移動さ れた位置に保持させる。
【0 0 2 7】
上述の本発明において、 前記位置固定部材は、 前記ピボット通路、 または、 閉鎖通路に対応する位置に嵌入されるボールと、 前記ピボット通路、 または、 閉鎖通路にボールが常に係合されるように付勢するスプリングからなされるボ 一ルブランジャーにより構成される。
【0 0 2 8】
上述の本発明において、 前記位置固定部材は、 前記クラッチ手段の外周一端 を囲むクランプと、 前記クランプの両端に貫挿され、 一端にフランジが形成さ れたカムシャフトと、 前記クランプを絞めたり、 解いたりするように、 力ムシ ャフトの一端に取り付けられるカム摘みから構成させる。
【0 0 2 9】
上述の本発明において、 前記シンクロナイザは、 前方フォークに一端が固定 され、 他端は自由端として平行に伸ばすロッドと、 アンクラッチ状態から前記 ロッドと係合されるガイドリングから構成させる。
【0 0 3 0】
上述の本発明において、 前記シンクロナイザは、 前方フォークとクラッチ手 段の間に対設され、 互いに嚙合される一対のベベルギアから構成させる。
【0 0 3 1】
上述の本発明に適合なブレーキシステムは、 通常の一人乗用自転車の後輪に 他の一人乗用自転車の前方フォークを取り付けて多人乗用自転車に連結するこ とが出来る構成の互に連結可能な自転車において、 通常の自転車に備えたブレ ーキレパーの位置変化によるパルス信号を出力するロータリーエンコーダーと、 ちょうど前の自転車と接続されるプラグを備えた連結ケーブルと、 ちょうど後 ろの自転車のプラグが差し込まれるソケット、 通常のブレーキに結んだ分岐線 を卷いたり解いたりするスプール、 前記スプールに同心上に設けられるラチェ ットギヤ、 前記ラチヱットギヤに嚙合されるラチヱットフィンガー、 前記ラチ エツ トギヤからラチエツ トフインガーを強制に逸脱させるソレノィ ド、 前記ス プールに減速ギヤを介して嚙合されるモータ、 現在のブレーキ状態に合わせて 前記ソレノイドとモータを駆動制御するための制御基板を有するブレーキモジ ユレ一ターと、 前記ロータリーエンコーダーとプレーキモジユレ一ターとの間 を電気的に結線するためのエンコーダーケーブルから構成される。
【0 0 3 2】
本発明のブレーキシステムにおいて、 先頭側搭乗者がブレーキレバーを操作 すると、 ロータリーエンコーダーから対応するパルス信号が発生し、 このパル ス信号はエンコーダーケーブルを経て、 全てのブレーキモジュレーターに入力 されてブレーキ制御が始まる。
【0 0 3 3】
ブレーキモジュレーターに備えた制御基板は、 自身のプラグとちょうど前の 自転車のソケットとの接続、 そして自身のソケットとちょうど後ろの自転車の プラグとの接続を認識するためのケーブル接続認識部と、 前記ケーブル接続認 識部の出力信号に基づいて各部分へ電源を供給する電源供給判断回路と、 そし て前記ロータリーエンコーダーのパルス信号を位相信号に変換して出力するポ リユーム認識回路、 前記ソレノィドとモータの駆動に要れる信号波形を生成す るクロック発生回路、 及び周波数決定回路、 前記ボリューム認識回路からの位 相信号と周波数決定回路からの階段式波形を組立てモータ駆動信号に出力する パルス幅変調信号発生回路、 前記ボリューム認識回路の出力が所定時間の間に 変化するかを認識する信号持続判別回路からなされる信号部と、 ちょうど前の 自転車のプラグから入力される信号を補償回路で復旧してちょうど後ろの自転 車に出力し、 前記信号持続判別回路の出力に従って、 ソレノイド駆動信号をモ ータの駆動信号より僅かに早く出力される入出力制御回路と、 この入出力制御 回路からの信号に従って各各ソレノィドとモータを駆動させるソレノィ ド駆動 回路、 及ぴモータ駆動回路から構成される。
【0 0 3 4】
ケーブル接続認識部は、 自身のプラグとちょうど前の自転車のソケットとの 接続を感知するプラグ接続認識回路、 そして自身のソケットと後ろの自転車の プラグとの接続を感知するソケット接続認識回路からなされ、 これらのプラグ 接続認識回路とソケット接続認識回路からの出力信号は、 現在の自転車が一番 後尾側自転車、 後尾側自転車、 先頭側自転車、 一人乗用自転車のある一つに該 当することを意味するようになる。
【0 0 3 5】
ケーブル接続認識部の信号が先頭側自転車を意味すると、 電源供給判断回路 は信号部、 入出力制御回路、 ソレノイド駆動回路、 及びモータ駆動回路に電源 を供給し、 また、 一番後尾側自転車や、 後尾側自転車を意味すると、 入出力制 御回路、 ソレノイド駆動回路、 及びモータ駆動回路に電源を供給し、 或いは、 一人乗用自転車を意味すると電源は遮断される。 【0 0 3 6】
信号部において、 ボリューム認識回路は、 ロータリーエンコーダーの出力信 号の増減に従って位相決定信号を出力し、 周波数決定回路はクロック発生回路 の波形信号による一定周波数信号をソレノィド駆動回路に出力すると共に、 モ ータ駆動用の階段式波形を出力すると、 パルス幅変調信号発生回路が前記位相 決定信号と階段式波形とを組立てデューティー比を有するパルス幅変調信号に 出力するようになる。
【0 0 3 7】
信号持続判別回路は、 ロータリーエンコーダーの出力信号が所定時間の間に 変化を起こすと、 ソレノイド駆動信号をモータ駆動信号より僅かに早く出力さ れるように制御する。
【0 0 3 8】
入出力制御回路は、 パルス幅変調信号発生回路の出力信号とソレノィド駆動 信号発生回路の出力信号に従ってソレノィド駆動回路、 モータ駆動回路を制御 する一方、 前記信号持続判別回路から信号が入力されると、 ソレノイド駆動信 号をモータ駆動信号より僅かに早い出力し、 また、 前記パルス幅変調信号発生 回路の出力信号と、 ソレノィド駆動信号発生回路の出力信号をちようど後ろの 自転車に送出して、 全ての後尾側自転車が同じに制御されるようにする。
【0 0 4 0】
なお、 ブレーキレバーの操作によってロータリーエンコーダーの出力信号が 変化すると、 前記入出力制御回路からソレノィド駆動信号とパルス幅変調信号 によるデューティー比を有するモータ駆動信号が出力されるが、 ブレーキ操作 中でもある時点から変化がない状態に所定時間持続されると、 前記入出力制御 回路はソレノィド駆動信号とモータ駆動信号を遮断して、 電源の消耗なしに現 在の制動状態で維持されるようにする。
【0 0 4 1】
後尾側自転車においては、 入出力制御回路と駆動部へのみ電源が供給される ために、 先頭側自転車の出力信号により、 全ての後尾側自転車が同期制御され る。
【発明の効果】
【0 0 4 2】
本発明は、 通常の一人乗用自転車を一列に多数連結して多人乗用自転車に変 換出来る構成の互いに連結可能な自転車において、 自転車のトップチューブと へッドチューブを分離し、 これらの間にクラッチ手段を介揷して断続されるよ うにしたことである。
【0 0 4 3】
従って、 多人乗用自転車の場合に、 後尾側自転車を全てアンクラッチ状態に 変換すると、 トップチューブとへッドチューブが相対回動出来から操向する際 に、 フレームが操向方向の外側に転倒しないように、 トップチューブが回動さ れながら姿勢を維持するようになり、 また、 クラッチ状態ではトップチューブ とヘッドチューブとの間が一体に連結されて通常の一人乗用自転車と同様に方 向転換される。 【0 0 4 4】
さらに、 本発明に適合したブレーキシステムは、 多人乗用自転車の場合に、 互いに連結された自転車の各ブレーキモジュレーターの間を有線連結し、 先頭 側運転者のブレーキ操作だけに、 全ての後尾側自転車のブレーキを同時作動さ せられることが出来るから、 多数を一列に連結した多人乗用自転車に走行する 途中の走行安全性と保障されることである。
【図面の簡単な説明】
【0 0 4 5】
【図 1】 本発明の第 1実施例に関する自転車の連結状態を示す側面図である。 【図 2】 図 1の要部構成を示す部分斜視図である。
【図 3】 第 1実施例のクラツチ手段において、 アンクラツチ状態を示す図 2の 部分平断面図である。
【図 4】 第 1実施例のクラッチ手段において、 アンクラッチ状態からトツプチ ユープのピポット作動を説明する概略図である。
【図 5】 第 1実施例のクラッチ手段において、 図 3に対応してクラッチ状態を 示す平断面図である。
【図 6】 本発明の自転車において、 シンクロナイザの他の構造を示す斜視図で ある。
【図 7】 本発明の第 2実施例に関するクラッチ手段において、 クラッチ状態を 示す部分斜視図である。
【図 8】 図 7の側断面図である。
【図 9】 第 2実施例のクラッチ手段において、 図 7に対応してアンクラッチ状 態を示す部分斜視図である。
【図 1 0】 本発明の第 3実施例に関するクラッチ手段のクラッチ状態を示す部 分斜視図である。
【図 1 1】 本発明の第 3実施例に関するクラッチ手段のアンクラッチ状態を示 す図 1 0に対応する部分斜視図である。
【図 1 2】 本発明の第 4実施例に関するブレーキシステムを備えた一人乗用自 転車の側面図である。
【図 1 3】 本発明のブレーキシステムを作動させるためのブレーキレパーの構 造を示す一部切断斜視図である。
【図 1 4】 本発明のブレーキシステムにおいて、 ちょうど前の自転車とちょう ど後ろの自転車の間からブレーキモジユレータ一の結線例を示す概略図である。 【図 1 5】 本発明のブレーキシステムにおいて、 ブレーキモジュレーターの内 部構造を示す断面図である。
【図 1 6】 本発明ブレーキシステムに関する制御基板の回路構成を示すプロッ ク図である。
【図 1 7】 従来の二人乗用自転車に関する一つの例を示す側面図である。
【図 1 8】 従来の多人乗用自転車に関する一つの例を示す側面図である。
【符号の説明】
【0 0 4 6】
4 前方フォーク へッドチューブ
トップチューブ
クラッチ手段
外向フランジ
シンク口ナイザ
固ブ固
定定レ πッド、
ガイドリング
ピボット通路
閉鎖通路
位置固定部材
クランプ
カム摘み
フランジ
カムシャフト
第 1スティ溝
第 2スティ溝
口ッキング摘み
ハウジング
ヨーク
摘み軸
チューブ
軸
ーキモジュレーター
連結ケーブル
ソケット
プラグ
制御基板
電源部
整流回路
電源供給判断回路
ケーブル接続認識部
プラグ接続認識回路 ソケット接続認識回路 信号部
ク口ック発生回路
周波数決定回路
ボリューム認識回路 パルス幅変調信号発生回路 信号持続判別回路
ソレノィド駆動信号発生回路 入出力制御回路
モータ駆動回路 8 4 ソレノィド駆動回路
8 6 モータ
8 6 4 ラチェットギヤ
8 6 6 スプール
8 8 ソレノイ ド
8 8 0 ラチェットフィンガー
1 2 2 分岐線
2 2 2 ロータリ一エンコーダ,
2 2 4 エンコーダーケープノレ
【発明を実施するための最良の形態】
【0 0 4 7】
以下、 本発明の望ましい実施例を添付図面に基づく詳細に説明する。
【実施例 1】
【0 0 4 8】
本発明の自転車は、 フレーム 2の前方フォーク 4がヘッドチューブ 6に軸支 されつつ、 その端に前輪 8を軸支し、 前記フレーム 2の後ろには後方フォーク 1 0が、 その端に後輪 1 2を軸支する一方、 鞍 1 4、 チェーンスティ 1 6、 及 び一対のスプロケット 1 8、 ペダル 2 0、 そしてハンドル 2 2とブレーキレバ 一 2 2 0等が所定箇所に各々設けられた典型的な一人乗用自転車の構造を含む。 【0 0 4 9】
本発明に関する自転車は、 上述の構成に加えて、 トップチューブ 2 4が固定 チューブ 6 0を通してへッドチューブ 6に連繋される一方、 前記トップチュー プ 2 4と固定チューブ 6 0の間にはクラッチ手段 3 0が、 そして前方フォーク 4の上部からクラッチ手段 3 0の下の間にはシンクロナイザ 3 2が各々取り付 けられている。
【0 0 5 0】
また、 本発明の自転車は、 前記フレーム 2を形成するために、 ヘッドチュー ブ 6と斜めに取り付ける通常のダウンチューブ 2 8が省かれるか、 図示したよ うにトップチューブ 2 4の途中に取り付けられる構成となる。
【0 0 5 1】
前記クラッチ手段 3 0は、 トップチューブ 2 4と固定チューブ 6 0との間が、 互に一体になるクラッチ状態、 または、 トップチューブ 2 4と固定チューブ 6 0との間が相対回動可能なアンクラッチ状態のある一つに切り換えさせること である。
【0 0 5 2】
この実施例において、 クラッチ手段 3 0は図 2に示したように、 トップチュ ーブ 2 4の外周から対称に取り付けられる複数の固定突起 2 4 0が、 長孔 3 0 0に沿うように係合させて、 前記クラッチ手段 3 0をトップチューブ 2 4の軸 方向にスライド移動自在に配置した構造となっている。
【0 0 5 3】
クラッチ手段 3 0にはピボット通路 3 4と閉鎖通路 3 6、 そして位置固定部 材 3 8が、 所定箇所に各々設けられており、 前記ピボット通路 3 4はトツプチ ユーブ 2 4とクラッチ手段 3 0が固定チューブ 6 0に対して相対回転する通路 であり、 前記閉鎖通路 3 6はクラッチ手段 3 0を回転出来ないように束縛する ことであり、 前記位置固定部材 3 8はクラッチ手段 3 0を移動された位置で動 かないように保持することである。
【0 0 5 4】
この実施例において、 前記ピポット通路 3 4はクラッチ手段 3 0の外周所定 箇所に形成される円弧状、 または、 環状溝であり、 前記閉鎖通路 3 6はクラッ チ手段 3 0の外周所定箇所にドット状に形成された溝である。
【0 0 5 5】
位置固定部材 3 8は、 ピボット通路、 または、 閉鎖通路に係合出来る箇所に 嵌入されるポールと、 このボールがピボット通路と閉鎖通路の内周面に押接さ れるように付勢するスプリングを有するボールプランジャーであって、 前記固 定チューブ 6 0の外周に複数に対設されている。
【0 0 5 6】
このような構成により、 位置固定部材 3 8がピボット通路 3 4に置いている 時には、 クラッチ手段は回動自在なアンクラッチ状態に維持され、 閉鎖通路 3 6に置いた時には、 回転不能のクラッチ状態に保持される。
【0 0 5 7】
換言すると、 閉鎖通路 3 6に係合された時には、 クラッチ手段 3 0がトップ チューブ 2 4と固定チューブ 6 0の間を、 一体に連結させた状態に止めている から回転不能になり、 また、 ピボット通路 3 4に係合された時には、 クラッチ 手段 3 0がトップチューブ 2 4と固定チューブ 6 0の間を断絶させた状態に止 めているために、 前記トップチューブ 2 4は固定チューブ 6 0に対して回転自 在になることである。
【0 0 5 8】
なお、 シンクロナイザ 3 2は前方フォーク 4の内側で、 水平に延長される口 ッド 3 2 0と、 クラッチ手段 3 0の下面から垂直に取り付けられるガイ ドリン グ 3 2 2を含む構成となり、 ガイドリング 3 2 2とロッド 3 2 0とは、 互いに 移して設けることも出来、 また、 フォーク形態のガイドリングも適用可能であ る。
【0 0 5 9】
上述のシンクロナイザ 3 2は、 クラッチ手段 3 0が固定チューブ 6 0に向か つてスライド移動されてアンクラッチ状態になる時に、 図 2に示したように、 ガイドリング 3 2 2も一緒に移動して、 ロッド 3 2 0に貫挿されながら一体に 係合され、 反対にクラッチ手段 3 0がトップチューブ 2 4に向かってスライド 移動されてクラッチ状態になる時には、 ガイドリング 3 2 2からロッド 3 2 0 が抜き出されながら分離される。
【0 0 6 0】
このようにロッド 3 2 0は位置固定部材 3 8がピボット通路に係合されてい る時のみガイドリング 3 2 2と一体に連結されて、 前方フォーク 4が操向する 時に一緒に回動されながら、 前記ガイドリング 3 2 2を介してクラッチ手段 3 0を旋回させるために、 前方フォーク 4とクラッチ手段 3 0の間の作動関係が ずれなく一定に維持される。
【0 0 6 1】
ガイドリング 3 2 2は強固な構造に設けられることが望ましい。
この実施例では、 クラッチ手段 3 0の下面にボス 3 0 2を取り付け、 その中 心にガイドリング 3 2 2の軸を回動自在に内挿して捕強させた構造に配置して いる。
【0 0 6 2】
本発明の自転車は、 トップチューブ 2 4を固定チューブ 6 0に対して回動可 能に設けるので、 両部分の間は円滑に回転される構造にすることが望ましい。 この実施例では、 図 3に示したように固定チューブ 6 0の中心に固定軸 6 2 が取り付けられ、 前記固定軸 6 2は終端が小径軸 6 4に形成されて複数のベア リング 6 6を軸支しており、 また、 前記ベアリング 6 6はブッシュ 2 4 2によ つて対設されて前記トップチューブ 2 4を回動自在に軸支する構造とたってい る。
【 0 0 6 3】
さらに、 小径軸 6 4の終端に形成されたねじ部 6 8にナツト 7 0が螺合され て、 前記ベアリング 6 6の離脱を防ぐようになつている。
【0 0 6 4】
ブッシュ 2 4 2には、 トップチューブ 2 4の外周から貫入される固定突起 2 4 0がー体に取り付けられて、 クラッチ手段 3 0の長孔 3 0 0に伸ばし置かれ ている。
【0 0 6 5】
上述の構造により、 トップチューブ 2 4とクラッチ手段 3 0間は常に同期回 動する一方、 前記クラッチ手段 3 0の軸方向移動によってクラッチ状態、 また は、 アンクラッチ状態にきりかえられることである。
【0 0 6 6】
本発明に関する自転車において、 多数を一列に連結して多人乗用自転車に使 用する場合に、 先頭側自転車はクラッチ状態に、 そして次順の後尾側自転車か らはアンクラッチ状態に切り換えなければならない。
アンクラッチ状態の後尾側自転車が操向される時に、 前方フォーク 4はちよ うど前の自転車の後方フォーク 1 0と一緒に地面と殆んど垂直になされながら 自身のフレーム 2を引き寄せて捻るが、 前記フレーム 2からトップチューブ 2 4は、 前方フォーク 4と連結された固定チューブ 6 0に対して回動可能なアン クラッチ状態であるから、 捻力の反作用と、 そして図 4に示したように、 シン クロナイザ 3 2のロッド 3 2 0が前方フォーク 4の操向と同時にガイドリング 3 2 2を同じ方向に旋回させる力の作用に、 前記トップチューブ 2 4が回動さ れながら捻力を解消するために、 倒れないで安定した姿勢で正常操向される。 【0 0 6 7】
上述のように、 本発明に関する自転車は、 一列に連結して多人乗用自転車に 使用する場合にも、 後尾側自転車の操向が通常の一人乗用自転車と同様なバタ ーンに行われる。
【0 0 6 8】 また、 この実施例に関する自転車を一人乗用自転車に使う場合には、 図 5に 示したようにクラッチ手段 3 0をトップチューブ 2 4側でスライ ド移動させた クラッチ状態に切り換える。 クラッチ状態では閉鎖通路 3 6が位置固定部材 3 8を係止しているから、 トップチューブ 2 4と固定チューブ 6 0の間は、 クラ ツチ手段 3 0を通じて一体に連結すると共に、 シンクロナイザ 3 2ではガイ ド リング 3 2 2が前方フォーク 4に連結されたロッド 3 2 0から抜けるようにな る。
【0 0 6 9】
この実施例において、 ロッド 3 2 0とガイ ドリング 3 2 2から構成されたシ ンクロナイザ 3 2を描いているが、 図 6に示すように、 一対のベベルギア 3 2 4、 3 2 6を、 各々前方フォーク 4とクラッチ手段 3 0の所定箇所に取り付け て、 アンクラッチ状態 から互いに嚙合するように対設した構成にも実施する ことが出来る。
【実施例 2】
【0 0 7 0】
本発明に関する自転車は上述の実施例に限定されることではない。
図 7乃至図 9は、 本発明に関する自転車の第 2実施例を示している。
この実施例は、 第 1実施例と比べてピボット通路 3 4と閉鎖通路 3 6、 及ぴ 位置固定部材 3 8の異なる構造を含んでいる。
【0 0 7 1】
図 7において、 ピボット通路 3 4と閉鎖通路 3 6は、 固定チューブ 6 0に揷 支される固定軸 6 2の外周に設けられ、 位置固定部材 3 8はクラッチ手段 3 0 の一側に設けられる。 特に、 ピボット通路 3 4は、 固定軸 6 2の外周から環状 溝に、 また、 閉鎖通路 3 6はピボット通路 3 4から直交方向に延べる有端溝に 各々形成されると共に、 これらのピボット通路 3 4と閉鎖通路 3 6では、 クラ ツチ手段 3 0に取り付けた内向突起 3 0 4がスライド移動可能に系合される構 造となり、 位置固定部材 3 8はクラッチ手段 3 0の外周を囲むクランプ 3 8 0 と、 カム作用でクランプ 3 8 0を絞めたり、 緩んだりするカム摘み 3 8 2と、 そして一端がクランプ 3 8 0の両端を貫通してカム摘み 3 8 2に連結され他端 にはフランジ 3 8 4が取り付けられるカムシャフト 3 8 6を有する構造となつ ている。 そして、 トップチューブ 2 4の外周から対称に取り付けられる複数の 固定突起 2 4 0が、 クラッチ手段 3 0の長孔 3 0 0に沿うように係合されるこ とにより、 トップチューブ 2 4とクラッチ手段 3 0は一体に回動するようにな つている。
【0 0 7 2】
クラッチ手段 3 0の内向突起 3 0 4が閉鎖通路 3 6に置くと、 固定チューブ 6 0と トップチューブ 2 4の間が一体に連結されるクラッチ状態であって、 シ ンクロナイザ 3 2ではロッド 3 2 0とガイ ドリング 3 2 2の間が離れるように なり、 この状態は通常の一人乗用自転車と同じである。
【0 0 7 3】
この実施例においても、 図 8に示したように、 固定軸 6 2の終端には同心に 小径軸 6 4が形成されており、 また、 小径軸 6 4には複数のベアリング 6 6が ブッシュ 2 4 2を介して対設されて、 前記トップチューブ 2 4を固定軸 6 2に 対して回動出来るように軸支させる構成となっている。
【0 0 7 4】
位置固定部材 3 8のカム摘み 3 8 2を、 図 7の矢印方向に押し上げると、 ク ランプ 3 8 0の両端の間が緩みながらクラッチ手段 3 0は解放され、 従って軸 方向に移動可能になる。
【0 0 7 5】
運転者が緩めたクラッチ手段 3 0を固定チューブ 6 0側にスライド移動させ ると、 クラッチ手段 3 0の内向突起 3 0 4は閉鎖通路 3 6からピボット通路 3 4に乗り換え、 この位置でカム摘み 3 8 2を図 9の矢印方向に押し下げると、 前記クランプ 3 8 0の両端が緊締されながら固定されるので、 前記クラッチ手 段 3 0と トップチューブ 2 4は、 固定チューブ 6 0に対して回動出来るアンク ラッチ状態になる。
【0 0 7 6】
このように、 図 7乃至図 9に示した第 2実施例にも、 クラッチ手段 3 0の位 置移動だけでトップチューブ 2 4と固定チューブ 6 0の間が、 互いに一体に連 結されるクラツチ状態と、 別に分離されて相対回動出来るアンクラツチ状態に 切り換えられることである。
【実施例 3】
【 0 0 7 7 j
図 1 0と、 図 1 1は、 本発明の第 3実施例として第 2実施例の構成お一部を 変形した例を示している。
この実施例において、 クラッチ手段 3 0は外周に外向フランジ 3 0 6を一体 に有しており、 位置固定部材 3 8はへッドチューブ 6からクラッチ手段 3 0ま での周囲を覆われるハウジング 4 0と、 クラッチ手段 3 0のクラッチ位置とァ ンクラッチ位置を定義するために、 ハウジング 4 0の所定箇所から互いに連通 されるように設けられる第 1、 及び第 2スティ溝 3 8 8、 3 9 0と、 クラッチ 手段 3 0の上部から水平に配置されるガイ ドパー 4 0 0と、 前記外向フランジ 3 0 6を挟持するヨーク 4 0 2と、 ガイ ドバー 4 0 0に移動自在に軸支され前 記ヨーク 4 0 2を支持するブラケット 4 0 4と、 ハウジング 4 0の上方から第 1、 及び第 2スティ溝 3 8 8 , 3 9 0に係合され、 下端が前記ブラケット 4 0 4に連結された摘み軸 4 0 6と、 ハウジング 4 0の上面から第 1、 及ぴ第 2ス ティ溝 3 8 8、 3 9 0に選択的に差し込まれ、 ロッキングスプリング 3 9 2に よって付勢されるように、 前記摘み軸 4 0 6に軸支されるロッキング摘み 3 9 4から構成されている。
【0 0 7 8】
図 1 0と、 図 1 1には、 ピボット通路と閉鎖通路が描かないでいるが、 上述 の第 1実施例、 または、 第 2実施例と同様に構成されることであるから、 それ に関する詳細な説明は省いている。
【0 0 7 9】
この実施例において、 搭乗者がロッキング摘み 3 9 4を持ち上げるとロッキ ングスプリング 3 9 2に抗しながら第 1スティ溝 3 8 8、 または、 第 2スティ 溝 3 9 0から抜けて移動することが出来る。
従って、 口ッキング摘み 3 9 4を第 1スティ溝 3 8 8に移動して安着させて 置くと、 クラッチ手段 3 0が固定チューブ 6 0と トップチューブ 2 4の間を一 体に連結するクラッチ状態になり、 また、 ロッキング摘み 3 9 4を図 1 1に示 すように、 第 2スティ溝 3 8 8に移動して安着させて置くと、 ブラケット 4 0 4のヨーク 4 0 2がクラッチ手段 3 0を連動させて固定チューブ 6 0と トップ チューブ 2 4の間を分離することにより、 相対回動可能なアンクラツチ状態に 切り換える一方、 前方フォーク 4とクラッチ手段 3 0の間はシンクロナイザ 3 2によって連動可能に結んだ多人乗用自転車中の一つになる。
【実施例 4】
【0 0 8 0】
図 1 2乃至図 1 6は本発明の第 4実施例であって、 互いに連結可能な自転車 に好適なブレーキシステムを示している。
例示したブレーキシステムは、 図 1 2にしめしたように、 通常の一人乗用自 転車の V型ブレーキ 1 2 0を作動させるためのブレーキモジュレーター 7 2を 含んでおり、 これは、 後方フォーク 1 0の上部、 或は、 鞍 1 4の下等の箇所に 設けられる。
【0 0 8 1】
ブレーキモジュレーター 7 2には、 エンコーダーケーブ^/ 2 2 4と、 ちょう ど前の自転車へ接続される連結ケーブル 7 2 0、 そしてソケット 7 2 2が備え られる。
【0 0 8 2】
ブレーキモジュレーター 7 2と V型ブレーキ 1 2 0の間には、 Y字状に分か れた分岐線 1 2 2が介されて、 ある一側端は通常のブレーキワイヤー 1 2 4に、 そして他側端は前記ブレーキモジュレーター 7 2の内部に各々結ばれ、 これに よって前記 V型ブレーキ 1 2 0はブレーキモジュレーター 7 2、 または、 ブレ ーキワイヤー 1 2 4に連動して作動するようになる。
【0 0 8 3】
本発明のブレーキシステムにおいて、 V型ブレーキ 1 2 0外にも U型ブレー キゃ、 ドラム式ブレーキが適用出来る。
【0 0 8 4】
分岐線 1 2 2は、 ブレーキモジュレーター 7 2、 または、 ブレーキワイヤー 1 2 4が引っ張る時に、 負荷を起こさないようにするために柔軟性がある線材 を使用することが望ましい。
【0 0 8 5】
連結ケーブル 7 2 0は多人乗用自転車に連結される時に、 一体に取り付けた プラグ 7 2 4をちようど前の自転車のソケット 7 2 2に差し込まれて、 前後自 転車の間から信号伝達が出来るようにする。
【0 0 8 6】
また、 エンコーダーケープノレ 2 2 4は、 図 1 3に示したように、 ノヽンドノレ 2 2のブレーキレバー 2 2 0に内装されたロータリーエンコーダー 2 2 2と接続 される。 【0 0 8 7】
ロータリーエンコーダー 2 2 2は、 共通の固定接点と一対の可動接点になさ れ、 前記一対の可動接点がブレーキレバー 2 2 0に連動することにより時差が 異なるパルス信号を出力するようになり、 この出力信号は制御基板 7 4に内蔵 された信号部 7 7のボリューム認識回路 7 7 4に入力される。
【0 0 8 8】
多人乗用自転車に使用される場合に、 各自転車のブレーキモジュレーター 7 2は、 図 1 4に示したように、 ちょうど後ろの自転車のプラグ 7 2 4をちよう ど前の自転車のソケット 7 2 2に差し込むことを一番後ろの自転車まで繰り返 して、 全てのブレーキモジュレーター 7 2の間が一緒に動作するように接続さ れる。
【0 0 8 9】
また、 ブレーキモジュレーター 7 2は、 図 1 5に示したように、 内部に電池 7 3、 制御基板 7 4等の回路構成要素と、 モータ 8 6、 ソレノイ ド 8 8、 出力 ギヤ 8 6 0、 減速ギヤ 8 6 2、 ラチェットギヤ 8 6 4、 スプール 8 6 6、 そし てソレノイ ド 8 8に連動してラチエツトギヤ 8 6 4から係脱されるラチエツト フィンガー 8 8 0等の機械構成要素を備えている。
【0 0 9 0】
スプール 8 6 6は、 モータ 8 6により回転されながら分岐線 1 2 2を卷ける ように設けられ、 また、 卷かれた分岐線 1 2 2は既存ブレーキのスプリングに よる弾性復元力で解けるようになり、 このように分岐線 1 2 2が卷いたり、 解 いたりすることにより前記 V型ブレーキ 1 2 0が作動される。
【0 0 9 1】
ラチエツトフインガー 8 8 0は、 自重で常にラチエツトギヤ 8 6 4に系合し て、 スプール 8 6 6が回転しないように止めかけてソレノイ ド 8 8の磁力に吸 着されると、 ラチエツトギヤ 8 6 4から離脱されながらスプール 8 6 6を解放 させるようになっている。
【0 0 9 2】
また、 前記ラチエツトフインガー 8 8 0がスプール 8 6 6を止めて置く時に は、 モータ 8 6が消えてもスプール 8 6 6から分岐線 1 2 2が解けないために 自転車の制動状態は操作されたままに保持される。
【0 0 9 3】
従って、 本発明の自転車は走行中にブレーキレパー 2 2 0がある位置から所 定時間の間動かない時に、 モータ 8 6とソレノィド 8 8への電源供給が遮断さ れるようにして電池 7 3の不必要な消耗を切り詰めることが出来、 また、 制御 基板 7 4の動力源になる電池 7 3の使用時間を延ばすために、 太陽電池 7 3 2 や自転車用発電機 7 3 4等の外部装置を備えることもできる。
【0 0 9 4】
制御基板 7 4は、 図 1 6に示したように、 整流回路 7 5 0、 電源供給判断回 路 7 5 2からなされる電源部 7 5と、 プラグ接続認識回路 7 6 2、 ソケット接 続認識回路 7 6 4からなされるケーブル接続認識部 7 6と、 クロック発生回路 7 7 0、 周波数決定回路 7 7 2、 ボリューム認識回路 7 7 4、 パルス幅変調信 号発生回路 7 7 6、 信号持続判別回路 7 7 8、 ソレノィド駆動信号発生回路 7 8 0からなされる信号部 7 7と、 そして入出力制御回路 8 0と、 モータ駆動回 路 8 2、 及びソレノィド駆動回路 8 4を含む構成となっている。
【0 0 9 5】
電源部 7 5は電池 7 3の電源をケーブル接続認識部 7 6と、 信号部 7 7と、 入出力制御回路 8 0と、 モータ駆動回路 8 2、 そしてソレノイド駆動回路 8 4 に電源を印加することであって、 前記太陽電池 7 3 2や自転車用発電機 7 3 4 からの入力を直流に変換させる整流回路 7 5 0と、 そして自身の自転車が先頭 側か後尾側かによって電源を選別的に供給する電源供給判断回路 7 5 2から構 成されている。
また、 前記電池 7 3は、 1次電池、 或いは、 整流回路 7 5 0を通して再充電 される 2次電池等が使用することが出来る。
【0 0 9 6】
ケーブル接続認識部 7 6は、 自身のプラグ 7 2 4とちょうど前の自転車のソ ケット 7 2 2との接続を認知するブラグ接続認識回路 7 6 2と、 かつ、 自身の ソケット 7 2 2とちょうど後ろの自転車のプラグ 7 2 4との接続を認知するソ ケット接続認識回路 7 6 4を有しており、 これらから出力される信号は自転車 の現在使用様態を現わすことになる。
【0 0 9 7】
即ち、 自身のプラグ 7 2 4がちょうど前の自転車のソケット 7 2 2に接続さ れるとプラグ接続認識回路 7 6 2は "ハイ" 信号を出力し、 また、 自身のソケ ット 7 2 2にちようど後ろの自転車のプラグ 7 2 4が接続されると、 ソケット 接続認識回路 7 6 4から "ハイ" 信号が送出されるのに、 前記プラグ接続認識 回路 7 6 2とソケット接続認識回路 7 6 4中のある一つが "ハイ" 信号になる と多人乗用自転車であり、 両連結認識回路 7 6 2、 7 6 4が全て "口一" 信号 になると一人乗用自転車である。
【0 0 9 8】
さらに、 多人乗用自転車の場合に、 ソケット接続認識回路 7 6 4だけが "ハ ィ" 信号になる時には先頭側自転車であり、 プラグ接続認識回路 7 6 2だけが "ハイ" 信号になる時には一番後尾自転車、 そして両連結認識回路 7 6 2、 7 6 4が全て "ハイ"信号になる時には中間順番の後尾側自転車である。
【0 0 9 9】
一人乗用自転車の場合において、 電源供給判断回路 7 5 2はケーブル接続認 識部 7 6にだけ電源を供給し、 他の部分への電源供給を切るように制御され、 先頭側自転車の場合において、 電源供給判断回路 7 5 2は信号部 7 7、 入出力 制御回路 8 0、 モータ駆動回路 8 2、 ソレノイド駆動回路 8 4に電源を供給す るように制御され、 また、 一番後尾側自転車や、 中間順番の後尾側自転車の場 合においては、 電源供給判断回路 7 5 2が信号部 7 7にだけ電源供給を切り、 自身のモータ 8 6とソレノィド 8は先頭側自転車から送出される信号によって 制御される。
【0 1 0 0】
先頭側自転車を除いた全ての後尾側自転車は、 上述のケーブル接続認識部 7 6の制御作用によってモータ 8 6と、 ソレノイド 8 8が前記先頭側自転車から 送出される駆動信号に作動されるために、 先頭側自転車の運転者が全ての自転 車を一緒に制動することが出来る。
【0 1 0 1】
先頭側自転車において、 信号部 7 7へ電源が供給されるとクロック発生回路 7 7 0が一定周波数の波形を出力し、 周波数決定回路 7 7 2はクロック発生回 路 7 7 0の信号波形を一定周波数の波形信号に分周してパルス幅変調信号発生 回路 7 7 6とソレノィド駆動信号発生回路 7 8 0に印加する。
【0 1 0 2】
一方、 ロータリーエンコーダー 2 2 2の出力変化、 つまり、 先頭側自転車の ブレーキレパー 2 2 0の操作によるパルス波形の出力変化はボリユーム認識回 路 7 7 4が認識して、 変化があると "ハイ" 信号に、 変化がないと "ロー" 信 号に入出力制御回路 8 0に印加される。 換言すると、 ブレーキレバ一 2 2 0の 操作によりロータリーエンコーダー 2 2 2の両出力端からパルス波形が送出さ れと、 ボリューム認識回路 7 7 4は入力されたパルスの時差を認識して信号が 増加側とか、 減少側とかを判断し、 それに応じて変換された位相信号をパルス 幅変調信号発生回路 7 7 6と信号持続判別回路 7 7 8に各々印加することであ る。
【0 1 0 3】
上述の動作により、 パルス幅変調信号発生回路 7 7 6は、 周波数決定回路 7 7 2の階段式波形とボリユーム認識回路 7 7 4の位相信号を組立て、 デューテ ィー比を有したパルス幅変調信号を、 そしてソレノィド駆動信号発生回路 7 8 0は周波数決定回路 7 7 2の出力によるソレノィド駆動信号を各々入出力制御 回路 8 0に印加する。
【0 1 0 4】
入出力制御回路 8 0は、 信号持続判別回路 7 7 8から "ロー" 信号が印加さ れると、 出力端を遮断して、 モータ 8 6とソレノイド 8 8が電源を消費しない ように制御し、 この場合に、 前記ラチエツトギヤ 8 6 4にはラチエツトフイン ガー 8 8 0が係止されたままに保持されるために、 自転車の現在ブレーキ状態 はそのまま維持されて電池消耗を最少に切り詰めることが出来る。
【0 1 0 5】
また、 入出力制御回路 8 0に信号持続判別回路 7 7 8から "ハイ" 信号が入 力されると、 パルス幅変調信号発生回路 7 7 6のパルス幅変調信号をモータ駆 動回路 8 2に印加しモータ 8 6がデューティー比を有したパルス幅変調信号に よって駆動されるようにすると同時に、 周波数決定回路 7 7 2の出力に基づく ソレノィド駆動信号をソレノィド駆動回路 8 4に出力してソレノィド 8 8をォ ンさせる。
【0 1 0 6】
本発明のブレーキシステムにおいて、 ソレノイ ド 8 8のオン時点は、 モータ 8 6の駆動より僅かに早くラチエツトフィンガー 8 8 0がラチェットギヤ 8 6 4から離脱される設定して前記スプール 8 6 6の回転に障害が起こらないよう にしなければならない。 【0 1 0 7】
これは、 入出力制御回路 8 0が内装されたタイマーを通じてソレノィド駆動 回路 8 4の信号出力よりモータ駆動回路 8 2の信号出力を、 僅かに遅延させた 時差で出力するようにプログラミングして置くことで得ることが出来、 この故 に、 常にラチエツトフインガー 8 8 0がラチェットギヤ 8 6 4から離脱された 後に、 モータ 8 6が駆動されて機械的に無理ないブレーキ操作が出来る。
【0 1 0 8】
上述にように、 本発明に関する互いに連結可能な自転車は、 多人乗用自転車 に場合に、 先頭側自転車を除いた全ての後尾側自転車は、 ちょうど前の自転車 からソケット 7 2 2とプラグ 7 2 4を経て印加される信号によってモータ 8 6 とソレノイ ド 8 8が駆動される構成であるために、 順序が後尾側自転車にあれ ばあるほど、 伝達される信号が減衰されるが、 変形された信号になる恐れがあ るが、 この問題は前記入出力制御回路 8 0に減衰、 或は変形された波形を復旧 する捕償回路を内蔵すると解消される。
【0 1 0 9】
即ち、 先頭側自転車を除いた全ての自転車の入出力制御回路 8 0に印加され るちようど前の自転車の出力信号は、 前記捕償回路を経て一律的に補償された 後に、 モータ駆動回路 8 2とソレノィ ド駆動回路 8 4に送出されるようにする と、 全ての自転車のブレーキが同じ条件に作用して上述の問題を解消出来るこ とである。
【0 1 1 0】
なお、 前記ブレーキレバー 2 2 0が作動初期位置である原点に復帰すると、 その瞬間から所定時間まで信号持続判別回路 7 7 8が "ハイ" 信号を出力した 後に "ロー" 信号に反転されるようにすると、 ソレノィ ド駆動回路 8 4の信号 出力が所定時間持続されながらラチエツトギヤ 8 6 4の解放状態も所定時間長 く維持され、 その間に既存ブレーキのスプリングから作用される弾性復元力に より、 分岐線 1 2 2がスプール 8 6 6から解けながらブレーキは元来の状態で 復帰し、 続いて前記ソレノィド駆動回路 7 9 1の信号出力が切れるようにプロ グラミングして置くことも望ましい。
【産業上の利用可能性】
【0 1 1 1】
本発明は、 通常の一人乗用自転車、 或いは、 多数を一列に連結した多人乗用 自転車に変換出来る構成の互いに連結可能な自転車であって、 特にレジャー用 自転車に利用出来る。

Claims

【請求の範囲】
【請求項 1】
フレームの前後方フォークに各々前輪と後輪が軸支されている自転車におい て、
前記前方フォークを支持するヘッドチューブに取り付けられ、 中心に固定軸 が内挿された固定チューブ、
前記固定軸に回動自在に軸支されるトップチューブ、
前記固定チューブとトップチューブの間を回転自在なアンクラッチ状態、 ま たは、 回転不可なクラツチ状態に断続するように設けられるクラツチ手段、 前記固定チューブに対するトップチューブの回動角度がハンドルの操向角と 合わせるように限るシンクロナイザ
から構成される互いに連結可能な自転車。
【請求項 2】
フレームの前後方フォークに各々前輪と後輪が軸支されている自転車におい て、
前記前方フォークを支持するへッドチューブに取り付ける固定チューブ、 自由端に小径軸を有し、 前記固定チューブの中心に内挿された固定軸、 前記小径軸上にブッシュを介して対設される複数のベアリング、
前記ベアリングに回動自在に軸支されるトップチューブ、
前記トップチューブの外周を貫入してブッシュに取り付けられる固定突起、 前記固定チューブとトップチューブの間を回転自在なアンクラッチ状態、 ま たは、 回転不可なクラッチ状態に断続するように設けられ、 外周には前記固定 突起に案内される長孔を有するクラッチ手段、
前記クラッチ手段の外周面にて円弧状溝、 または、 環状溝に形成されてアン クラッチ状態を定義するピボット通路、
前記クラッチ手段の外周面にてドット状溝に形成されてクラッチ状態を定義 する閉鎖通路、
前記クラツチ手段が移動された位置に保持されるようにする位置固定部材、 前記固定チューブに対するトップチューブの回動が、 ハンドルの操向角と合 わせるように限るシンクロナイザ
から構成される互いに連結可能な自転車。
【請求項 3】
フレームの前後方フォークに各々前輪と後輪が軸支されている自転車におい て、
前記前方フォークを支持するへッドチューブに取り付ける固定チューブ、 自由端に小径軸を有し、 前記固定チューブの中心に内挿された固定軸、 前記小径軸上にブッシュを介して対設される複数のベアリング、
前記固定軸に回動自在に軸支されるトップチューブ、
前記トップチューブの外周に貫入してブッシュに取り付けられる固定突起、 前記固定軸の外周に円弧状溝、 または、 環状溝に形成されてアンクラッチ状 態を定義するピボット通路、
前記固定軸のピボット通路から直交方向に形成された有端溝になされてクラ ツチ状態を定義する閉鎖通路、
前記固定チューブと トップチューブの間を回転自在なアンクラッチ状態、 ま たは、 回転不可なクラッチ状態に断続するように設けられ、 前記ピボット通路 と閉鎖通路に係合して案内される内向突起、 及び前記固定突起に案内される長 孔を有するクラッチ手段、
前記クラツチ手段が移動された位置に保持されるようにする位置固定部材、 前記固定チューブに対するトップチューブの回動が、 ハンドルの操向角と合 わせるように限るシンクロナイザ
から構成される互いに連結可能な自転車。
【請求項 4】
フレームの前後方フォークに各々前輪と後輪が軸支されている自転車におい て、
前記前方フォークを支持するへッドチューブに取り付ける固定チューブ、 自由端に小径軸を有し、 前記固定チューブの中心に内挿された固定軸、 前記小径軸上にブッシュを介して対設される複数のベアリング、
前記固定軸に回動自在に軸支されるトップチューブ、
前記トップチューブの外周に貫入して前記ブッシュに取り付けられる固定突 起、
前記固定軸の外周に円弧状溝、 または、 環状溝に形成されてアンクラッチ状 態を定義するピボット通路、
前記固定軸のピポット通路から直交方向に形成された有端溝になされてクラ ッチ状態を定義する閉鎖通路、
前記固定チューブと トップチューブの間を回転自在なアンクラッチ状態、 ま たは、 回転不可なクラッチ状態に断続するように設けられ、 前記ピボット通路 と閉鎖通路に係合して案内される内向突起と、 前記固定突起に案内される長孔、 そして外周所定位置に形成される外向フランジを有するクラツチ手段、
上面に第 1、 及び第 2スティ溝を有し、 前記ヘッドチューブと トップチュー ブの上方をシールドするハウジングと、 前記クラッチ手段の外向フランジを挟 持するためのフォークを備えるブラケットと、 前記ハウジングの内側でブラケ ットを軸支するガイ ドバーと、 前記ブラケットをクラッチ状態、 または、 ァン クラッチ状態に移動させるために、 第 1スティ溝と第 2スティ溝の間を往復移 動出来るように設けられるロッキング摘みになされる位置固定部材、
前記固定チューブに対するトップチューブの回動が、 ハンドルの操向角と合 わせるように限るシンクロナイザ
から構成される互いに連結可能な自転車。
【請求項 5】
フレームの前後方フォークに各々前輪と後輪が軸支されている自転車におい て、
固定軸が中心に内挿された固定チューブが前記フレームのへッドチューブに 取り付けられ、 前記固定軸に軸支されるトップチューブがへッドチューブと相 対回動自在に設けられ、 前記固定チューブと トップチューブの間がクラッチ手 段によって断続されて回転自在なアンクラッチ状態、 または、 回転不可なクラ ツチ状態に変えられ、 前記クラツチ手段にはアンクラツチ状態を定義するピボ ット通路と、 クラッチ状態を定義する閉鎖通路が各々形成されており、 前記ク ラッチ手段は位置固定部材によって断続された位置に保持されると共に、 前記 固定チューブに対するトップチューブの回動がシンクロナイザにより、 ハンド ルの操向角と合わせて限られるように構成される互いに連結可能な自転車。
【請求項 6】
前記クラッチ手段は、
前記固定チューブに対してトップチューブが回動されるアンクラツチ状態に なるようにするピボット通路と、
前記固定チューブと トップチューブの間が一体に連結されるクラッチ状態に なるようにする閉鎖通路と、
前記クラッチ状態、 または、 アンクラッチ状態を保持させる位置固定部材か ら構成されることが特徴である請求項 1に記載の互いに連結可能な自転車。
【請求項 7】
前記位置固定部材は、
前記ピボット通路、 または、 閉鎖通路に対応する位置に嵌入されるボールと、 前記ピボット通路、 または、 閉鎖通路にボールが常に係合されるように付勢 するスプリングを備えるボールプランジャーから構成されることが特徴である 請求項 2、 5、 6中のある一つに記載の互いに連結可能な自転車。
【請求項 8】
前記位置固定部材は、
前記クラツチ手段の外周一端を囲むクランプと、
前記クランプの両端に貫揷され、 一端にフランジが形成されたカムシャフト と、
前記クランプを絞めたり、 解いたりするように、 カムシャフトの一端に取り 付けられるカム摘みから構成されることが特徴である請求項 2、 3、 5、 6中 のある一つに記載の互いに連結可能な自転車。
【請求項 9】
前記シンクロナイザは、
前方フォークに一端が固定され、 他端は自由端として平行に伸ばすロッドと、 前記クラッチ手段の下に取り付けられて、 アンクラッチ状態で前記ロッドと 係合されるガイドリングから構成されることが特徴である請求項 1乃至 5中の ある一つに記載の互いに連結可能な自転車。
【請求項 1 0】
前記シンクロナイザは、
前方フォークとクラツチ手段の間に対設されて互いに嚙合される一対のベべ ルギアから構成されることが特徴である請求項 1乃至 5中のある一つに記載の 互いに連結可能な自転車。
【請求項 1 1】
通常の一人乗用自転車の後輪に他の一人乗用自転車の前方フォークを取り付 けて多人乗用自転車に連結することが出来る構成の互に連結可能な自転車にお いて、 通常の自転車に備えたブレーキレバーの位置変化によるパルス信号を出力す るロータリ一エンコーダーと、
順次連結される自転車の間を信号伝達可能に接続するためのプラグと連結ケ ーブノレを有するブレーキモジュレーターと、
前記ロータリーエンコーダーとブレーキモジュレーターとの間を接続するた めのエンコーダーケーブルを備えたブレーキシステムから構成される互いに連 結可能な自転車。
【請求項 1 2】
前記ブレーキモジュレーターは、
通常のブレーキに結んだ分岐線を卷いたり、 解いたりするスプールと、 前記スプールに同心上に設けられるラチ ットギヤと、
前記ラチエツトギヤに嚙合されるラチエツトフインガーと、
前記ラチエツトギヤからラチエツトフインガーを強制に逸脱させるソレノィ ド、と、
前記スプールに減速ギヤを介して嚙合されるモータと、
現在のブレーキ状態に合わせて前記ソレノィドとモータを駆動制御するため の制御基板から構成されることが特徴である請求項 1 1に記載の互いに連結可 能な自転車。
【請求項 1 3】
前記制御基板は、
自身のプラグと、 ちょうど前の自転車のソケットとの接続、 及び自身のソケ ットと、 ちょうど後ろの自転車のプラグとの接続を認識するためのケーブル接 続認識部と、
前記ケーブル接続認識部の出力信号に基づいて各部分へ電源を供給する電源 供給判断回路と、
前記ロータリーェンコーダ一のパルス信号を位相信号に変換して出力するボ リユーム認識回路と、
前記ソレノイドとモータの駆動に要れる信号波形を生成するクロック発生回 路及び周波数決定回路と、
前記ボリューム認識回路からの位相信号と周波数決定回路からの階段式波形 を組立てモータ駆動信号に出力するパルス幅変調信号発生回路と、
所定時間内に前記ボリューム認識回路の出力が変化するか、 どうかを認識す る信号持続判別回路を有する信号部と、
前記信号持続判別回路の出力に基づいたソレノィド駆動信号を、 モータの駆 動信号より僅かに早い時差に出力し、 捕償回路を通して復旧したちょうど前の 自転車の信号をちようど後ろの自転車に出力する入出力制御回路と、
前記入出力制御回路からの信号に基づいて、 各各ソレノィドとモータを駆動 させるソレノィド駆動回路、 及びモータ駆動回路から構成されることが特徴で ある請求項 1 2に記載の互いに連結可能な自転車。
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