特開 2024-102688 自転車用フレーム構造及び原動機付自転車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024102688

(43)【公開日】2024-07-31

(54)【発明の名称】自転車用フレーム構造及び原動機付自転車

(51)【国際特許分類】

   B62J 25/06 20200101AFI20240724BHJP

   B62J 25/04 20200101ALI20240724BHJP

   B62K 3/02 20060101ALI20240724BHJP

   B62K 11/02 20060101ALI20240724BHJP

   B62K 19/30 20060101ALI20240724BHJP

【ＦＩ】

B62J25/06

B62J25/04

B62K3/02

B62K11/02

B62K19/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023006748

(22)【出願日】2023-01-19

(71)【出願人】

【識別番号】000175766

【氏名又は名称】三恵技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109243

【弁理士】

【氏名又は名称】元井 成幸

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 良明

【テーマコード（参考）】

3D011

3D212

【Ｆターム（参考）】

3D011AK13

3D011AK17

3D212BH05

(57)【要約】

【課題】運転者が座るシートの前後方向と高さの設定位置の可変性を高めると共に、シートを支持するフレームの耐荷重性を高める。
【解決手段】運転者１００の足が配置される付近から後方に向かって斜め上向きに延びるリアチューブ５を有し、左コ字形パイプ材１５１の一端と右コ字形パイプ材１５２の一端とが同一高さでリアチューブ５の上端と下端の途中に固定され、左コ字形パイプ材１５１の他端と右コ字形パイプ材１５２の他端とが相互に嵌合されて、載置されるシート１７を支持する平面視略矩形のシート支持チューブ１５を構成し、左支持ステー１６１の一端と右支持ステー１６２の一端とが同一高さでリアチューブ５に固定されると共に、左支持ステー１６１の他端が左コ字形パイプ材１５１の下側に固定され、右支持ステー１６２の他端が右コ字形パイプ材１５２の下側に固定される自転車用フレーム構造。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

運転者の足が配置される付近から後方に向かって斜め上向きに延びるシングルチューブを有し、
左コ字形パイプ材の一端と右コ字形パイプ材の一端とが同一高さで前記シングルチューブの上端と下端の途中に固定され、
前記左コ字形パイプ材の他端と前記右コ字形パイプ材の他端とが相互に嵌合されて、載置されるシートを支持する平面視略矩形のシート支持チューブを構成し、
左支持ステーの一端と右支持ステーの一端とが同一高さで前記シングルチューブに固定されると共に、前記左支持ステーの他端が前記左コ字形パイプ材の下側に固定され、前記右支持ステーの他端が前記右コ字形パイプ材の下側に固定されることを特徴とする自転車用フレーム構造。

【請求項2】

前記左コ字形パイプ材の他端と前記右コ字形パイプ材の他端との嵌合代を前記シングルチューブの最大幅以上とすることを特徴とする請求項１記載の自転車用フレーム構造。

【請求項3】

運転者の足が配置される付近から後方に向かって斜め上向きに延びるシングルチューブを有し、
左コ字形パイプ材の一端と右コ字形パイプ材の一端とが同一高さで前記シングルチューブの上端と下端の途中に固定され、
前記左コ字形パイプ材の他端と前記右コ字形パイプ材の他端とが相互に嵌合されて、載置されるシートを支持する平面視略矩形のシート支持チューブを構成し、
左支持ステーの一端と右支持ステーの一端とが同一高さで前記シングルチューブに固定されると共に、前記左支持ステーの他端が前記左コ字形パイプ材の下側に固定され、前記右支持ステーの他端が前記右コ字形パイプ材の下側に固定される自転車用フレーム構造を備えることを特徴とする原動機付自転車。

【請求項4】

時速２０ｋｍ／ｈ以下の低速で走行すると共に、
操作ハンドルが取り付けられるヘッドパイプから斜め下方に延設されるダウンチューブと、前記ダウンチューブの下端に設けられる曲がり部と、前記曲がり部から斜め上方に延設されるリアチューブとが車体フレームを構成するシングルフレームで形成され、
前記シングルチューブが前記リアチューブで構成されることを特徴とする請求項３記載の原動機付自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自転車用フレーム構造及び原動機付自転車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自転車用フレーム構造として特許文献１のフレーム構造が知られている。特許文献１のフレーム構造は、操作ハンドルが取り付けられるヘッドパイプと、ヘッドパイプから後方斜め下向きに延びる２本のダウンチューブと、ダウンチューブの後端から後方斜め上向きに延びるシートチューブを有し、シートチューブの上端にはシートチューブにシートポストを差し込むようにしてサドルが取り付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１４９３８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１のフレーム構造では、サドルとシートポストとの接合部にかかる負荷を抑制するため、運転者が座るサドルをシートチューブの延長線上に設定する必要がある。そのため、運転者が座るシートの前後方向と高さの位置の調整範囲が非常に限られたものになっており、運転者が座るシートの設定位置の可変性が低い構造になっている。

【0005】

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、運転者が座るシートの前後方向と高さの設定位置の可変性を高めることができると共に、シートを支持するフレームの耐荷重性を高めることができる自転車用フレーム構造及びこの自転車用フレーム構造を有する原動機付自転車を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の自転車用フレーム構造は、運転者の足が配置される付近から後方に向かって斜め上向きに延びるシングルチューブを有し、左コ字形パイプ材の一端と右コ字形パイプ材の一端とが同一高さで前記シングルチューブの上端と下端の途中に固定され、前記左コ字形パイプ材の他端と前記右コ字形パイプ材の他端とが相互に嵌合されて、載置されるシートを支持する平面視略矩形のシート支持チューブを構成し、左支持ステーの一端と右支持ステーの一端とが同一高さで前記シングルチューブに固定されると共に、前記左支持ステーの他端が前記左コ字形パイプ材の下側に固定され、前記右支持ステーの他端が前記右コ字形パイプ材の下側に固定されることを特徴とする。
これによれば、左右のコ字形パイプ材と左右の支持ステーのシングルチューブに対する設置高さを調整して取り付けることにより、運転者が座るシートの前後方向と高さの設定位置を変えることができる。従って、運転者が座るシートの前後方向と高さの設定位置の可変性を高めることができる。また、左右のコ字形パイプ材と左右の支持ステーをシングルチューブに固定し、左右のコ字形パイプ材を相互に嵌合する構成により、シートを支持するフレームであるシート支持チューブ及びこれに載置されるシートの耐荷重性を高めることができる。

【0007】

本発明の自転車用フレーム構造は、前記左コ字形パイプ材の他端と前記右コ字形パイプ材の他端との嵌合代を前記シングルチューブの最大幅以上とすることを特徴とする。
これによれば、シート支持チューブ及びこれに載置されるシートの耐荷重性をより一層高めることができる。

【0008】

本発明の原動機付自転車は、運転者の足が配置される付近から後方に向かって斜め上向きに延びるシングルチューブを有し、左コ字形パイプ材の一端と右コ字形パイプ材の一端とが同一高さで前記シングルチューブの上端と下端の途中に固定され、前記左コ字形パイプ材の他端と前記右コ字形パイプ材の他端とが相互に嵌合されて、載置されるシートを支持する平面視略矩形のシート支持チューブを構成し、左支持ステーの一端と右支持ステーの一端とが同一高さで前記シングルチューブに固定されると共に、前記左支持ステーの他端が前記左コ字形パイプ材の下側に固定され、前記右支持ステーの他端が前記右コ字形パイプ材の下側に固定される自転車用フレーム構造を備えることを特徴とする。
これによれば、左右のコ字形パイプ材と左右の支持ステーのシングルチューブに対する設置高さを調整して取り付けることにより、運転者が座るシートの前後方向と高さの設定位置を変えることができる。従って、原動機付自転車の運転者が座るシートの前後方向と高さの設定位置の可変性を高めることができる。また、左右のコ字形パイプ材と左右の支持ステーをシングルチューブに固定し、左右のコ字形パイプ材を相互に嵌合する構成により、シートを支持するフレームであるシート支持チューブ及びこれに載置されるシートの耐荷重性を高めることができる。

【0009】

本発明の原動機付自転車は、時速２０ｋｍ／ｈ以下の低速で走行すると共に、操作ハンドルが取り付けられるヘッドパイプから斜め下方に延設されるダウンチューブと、前記ダウンチューブの下端に設けられる曲がり部と、前記曲がり部から斜め上方に延設されるリアチューブとが車体フレームを構成するシングルフレームで形成され、前記シングルチューブが前記リアチューブで構成されることを特徴とする。
これによれば、ダウンチューブと、ダウンチューブの下端に設けられる曲がり部と、曲がり部から斜め上方に延設されるリアチューブとを車体フレームを構成するシングルフレームで形成することにより、低身長の人や高齢者のような運転者でも容易にシングルフレームを跨いで低速で走行する原動機付自転車に乗降することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、自転車の運転者が座るシートの前後方向と高さの設定位置の可変性を高めることができると共に、シートを支持するフレームの耐荷重性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明による実施形態の自転車用フレーム構造を備える原動機付自転車の側面図。

【図2】実施形態の自転車用フレーム構造におけるヘッドパイプ、ダウンチューブ、曲がり部及びリアチューブの側面図。

【図3】（ａ）は実施形態の自転車用フレーム構造におけるヘッドパイプ、ダウンチューブ、曲がり部及びリアチューブの平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ－Ａ拡大端面図。

【図4】実施形態の変形例の自転車用フレーム構造におけるシート支持チューブの周辺を示す拡大平面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

〔実施形態の自転車用フレーム構造及び原動機付自転車〕
本発明による実施形態の自転車用フレーム構造を備える原動機付自転車１は、好適には時速２０ｋｍ／ｈ以下の低速で走行する原動機付自転車１であり、その自転車用フレーム構造は、図１～図３に示すように、ヘッドパイプ２と、ヘッドパイプ２から斜め下方に延設されたダウンチューブ３と、ダウンチューブ３の下端に設けられた曲がり部４と、曲がり部４から斜め上方に延設されたリアチューブ５を備え、車体フレームを構成するダウンチューブ３と曲がり部４とリアチューブ５は、平面視で一直線状に延びる略筒状のシングルフレームで形成されている。リアチューブ５は、運転者１００の足が配置される付近から後方に向かって斜め上向きに延びるシングルチューブに相当する。本実施形態におけるダウンチューブ３と曲がり部４とリアチューブ５は、例えばステンレス、アルミニウム合金或いはアルミ・カーボン・スチール等の同一金属材の曲げパイプで形成されている。

【0013】

シングルフレームで構成されるダウンチューブ３と曲がり部４とリアチューブ５は、好適には時速２０ｋｍ／ｈの低速で走行する原動機付自転車１の自転車用フレーム構造として必要とされる所要強度を有する。また、車体フレームとして所要強度を確保する観点と運転者が停止時に地面に足を着けることをより容易にする観点から、ダウンチューブ３と曲がり部４の左右の横幅は好適には３５０ｍｍ～４５０ｍｍ、より好適には３５０ｍｍ～４００ｍｍで形成し、又、リアチューブ５の左右の横幅は好適には６００ｍｍ～７００ｍｍ、より好適には６００ｍｍ～６５０ｍｍで形成するとよい。

【0014】

ヘッドパイプ２の上側には筒状のハンドルポスト６が設けられ、嵌着或いは溶接等でヘッドパイプ２に固定されており、ハンドルポスト６の上端には平面視略Ｕ字形で筒状の操作ハンドル７が設けられている。即ち、ヘッドパイプ２には、ハンドルポスト６を介して操作ハンドル７が取り付けられている。操作ハンドル７の先端の握り部には、運転者１００が原動機付自転車１の駆動、停止、減速、加速等を操作する操作部８が設けられている。ヘッドパイプ２の下側にはフロントフォーク９が設けられ、嵌着或いは溶接等でヘッドパイプ２に固定されており、フロントフォーク９の下端部に前車輪１０が回転可能に軸支されている。

【0015】

曲がり部４の後側には筒状のリアステー１１が設けられており、リアステー１１は、溶接等で曲がり部４の後側に固定されていると共に、略水平で後方に延びるように設けられている。リアチューブ５の上寄りの位置には後方に向かって斜め下方に延びるシートステー１２の上端が溶接等で固定され、シートステー１２とリアステー１１は側面視で略Ｖ字状に配置されている。シートステー１２の後端部とリアステー１１の下端部の交点部分には、後車輪１３が回転可能に軸支されていると共に、後車輪１３の駆動、停止、減速、加速等を制御して動作させるモーター装置１４が設けられている。モーター装置１４と、操作部８は、操作ハンドル７、ハンドルポスト６、ヘッドパイプ２、ダウンチューブ３、曲がり部４、リアステー１１の内部を通して配線される接続線で接続されている（図示省略）。

【0016】

リアチューブ５のシートステー１２の固定箇所よりも上寄りの位置には、略水平で後方に向かって僅かに斜め下方に傾斜するようにしてシート支持チューブ１５が設けられている。シート支持チューブ１５は、平面視で左側に位置する左コ字形パイプ材１５１と平面視で右側に位置する右コ字形パイプ材１５２とから構成され、後側に配置されている左コ字形パイプ材１５１の一端と右コ字形パイプ材１５２の一端とが同一高さでシングルチューブに相当するリアチューブ５の上端と下端の途中に溶接等で固定されている。そして、前側に配置されている左コ字形パイプ材１５１の他端と右コ字形パイプ材１５２の他端とが相互に嵌合されて、載置して固定されるシート１７を支持する平面視略矩形のシート支持チューブ１５が構成されている。尚、左コ字形パイプ材１５１の他端と右コ字形パイプ材１５２の他端のいずれを外嵌合するかは適宜である。

【0017】

左コ字形パイプ材１５１の他端と右コ字形パイプ材１５２の他端との嵌合代は、運転者１００が原動機付自転車１に乗車した状態でシート支持チューブ１５に所要の耐荷重性を確保できる範囲で適宜であるが、シート支持チューブ１５の耐荷重性向上の観点からは、例えば図４の変形例のシート支持チューブ１５のように、左コ字形パイプ材１５１の他端と右コ字形パイプ材１５２の他端との嵌合代Ｍを、シングルチューブに相当するリアチューブ５の最大幅Ｗ以上とすると好適である。例えばリアチューブ５の最大幅Ｗが９０ｍｍの場合、嵌合代Ｍを最大幅Ｗに相当する９０ｍｍ以上とすると好適であり、より好適には嵌合代Ｍを１８０ｍｍ以上とするとよい。また、左コ字形パイプ材１５１の他端と右コ字形パイプ材１５２の他端とを相互に嵌合する構成において、外嵌合する方の他端の周縁を内嵌合される右コ字形パイプ材１５２又は左コ字形パイプ材１５１に周状に溶接すると、シート支持チューブ１５の耐荷重性と設置の安定性をより高められてより好適である。この溶接する構造では、左コ字形パイプ材１５１と右コ字形パイプ材１５２との溶接の確実性向上と、溶接歪みの抑制の観点から、嵌合代Ｍを７ｍｍ以上とすると好適である。

【0018】

シート支持チューブ１５の前端下側は側面視略く字状の左支持ステー１６１と右支持ステー１６２とで支持されている。下側に配置されている左支持ステー１６１の一端と右支持ステー１６２の一端は、シートステー１２の固定箇所より下寄りのリアチューブ５の中間位置において、同一高さでリアチューブ５に溶接等で固定されている。上側に配置されている左支持ステー１６１の他端は左コ字形パイプ材１５１の下側に溶接等で固定され、上側に配置されている右支持ステー１６２の他端は右コ字形パイプ材１５２の下側に溶接等で固定されている。

【0019】

ここで、より確実に耐荷重性を向上する観点からは、左コ字形パイプ材１５１、右コ字形パイプ材１５２、筒形状とする場合の左支持ステー１６１、筒形状とする場合の右支持ステー１６２の板厚はそれぞれ１．５ｍｍ以上とし、左コ字形パイプ材１５１と右コ字形パイプ材１５２の嵌合箇所以外の外径をそれぞれ３５ｍｍ以上とし、左コ字形パイプ材１５１の嵌合箇所と右コ字形パイプ材１５２の嵌合箇所の外嵌合する何れか一方の外径を３５ｍｍ以上、内嵌合する他方の外径を３２ｍｍ以上とし、左支持ステー１６１と右支持ステー１６２の外径をそれぞれ３５ｍｍ以上とするとより好適である。

【0020】

本実施形形態では、リアチューブ５の水平に対する傾斜角度が好適には４０°～５０°、より好適には４０°～４５°となっており、このリアチューブ５の曲がり部４の最下端から好適には３００ｍｍ～４５０ｍｍ、より好適には４００ｍｍ～４５０ｍｍの高さにシート支持チューブ１５が設けられ、この高さに設置されたシート支持チューブ１５に側面視略Ｌ字形のシート１７が載置されている。

【0021】

そして、原動機付自転車１の車体フレーム構造における曲がり部４は、前車輪１０の前輪軸１０１と後車輪１３の後輪軸１３１とを結ぶ線分の中点Ｍを基準にして、中点Ｍの前側のホイールベースの２０％の長さの範囲内から中点Ｍの後側のホイールベースの２０％の長さの範囲内までの範囲に配置され、図２の曲がり部配置設定領域Ｒの範囲内に配置される。また、シート１７の座面後端１７１から後述する足載せ部１８の前後方向の長さの中央点までの距離Ｌは、好適には４００ｍｍ～５００ｍｍ、より好適には４２５ｍｍ～４７５ｍｍとするとよい。

【0022】

曲がり部４には、局所的に左右に突出する足載せ部１８が定置して設けられている。本実施形態では、曲がり部４に係止棒１９が左右方向に突出して設けられ、図示例では一連の筒状の係止棒１９が曲がり部４の貫通穴に挿通するようにして設けられている。係止棒１９は曲がり部４の貫通穴の周縁に溶接等して固定され、曲がり部４からの左右の突出長さが一定となるように固定されており、この係止棒１９に足載せ部１８が取り付けられている。

【0023】

本実施形態における足載せ部１８は、上側足載せ半体１８１と下側足載せ半体１８２とで構成されている。上側足載せ半体１８１には下側に点状に突出する係合突部１８１１が形成され、下側足載せ半体１８２には上側に点状に突出する係合突部１８２１が形成されている。また、係止棒１９の上側には係止穴で構成される点状の上側係合部１９１が形成され、係止棒１９の上側係合部１９１に対応する位置の下側には係止穴で構成される点状の下側係合部１９２が形成されている。

【0024】

上側足載せ半体１８１は係合突部１８１１を係止棒１９の上側係合部１９１に係合して位置決めされ、下側足載せ半体１８２は係合突部１８２１を係止棒１９の下側係合部１９２に係合して位置決めされ、上側足載せ半体１８１と下側足載せ半体１８２を合わせるようにして配置される。そして、上側足載せ半体１８１と下側足載せ半体１８２が着脱自在にボルト２０でボルト締結されて足載せ部１８が形成される。

【0025】

本実施形態によれば、左右のコ字形パイプ材１５１、１５２と左右の支持ステー１６１、１６２のシングルチューブに対する設置高さを調整して取り付けることにより、運転者１００が座るシートの前後方向と高さの設定位置を変えることができる。従って、原動機付自転車１の運転者１００が座るシート１７の前後方向と高さの設定位置の可変性を高めることができ、例えば高齢者や身長の低い人など対象となる運転者１００に応じてシート１７の前後方向と高さの設定位置を容易に調整することができる。また、左右のコ字形パイプ材１５１、１５２と左右の支持ステー１６１、１６２をシングルチューブに固定し、左右のコ字形パイプ材１５１、１５２を相互に嵌合する構成により、シート１７を支持するフレームであるシート支持チューブ１５及びこれに載置されるシート１７の耐荷重性を高めることができる。

【0026】

また、ダウンチューブ３と、ダウンチューブ３の下端に設けられる曲がり部４と、曲がり部４から斜め上方に延設されるリアチューブ５とを車体フレームを構成するシングルフレームで形成することにより、低身長の人や高齢者のような運転者１００でも容易にシングルフレームを跨いで低速で走行する原動機付自転車１に乗降することができる。

【0027】

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。

【0028】

例えば本発明の自転車用フレーム構造が適用される自転車は、上記実施形態の低速で走行する原動機付自転車１に限定されず、通常の原動機付自転車や原動機の無い自転車とすることが可能である。また、本発明におけるシート支持チューブ、シートの構成は上記実施形態のシート支持チューブ１５、シート１７に限定されず、本発明の趣旨の範囲内で適宜である。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明は、例えば低速で走行する原動機付自転車に利用することができる。

【符号の説明】

【0030】

１…原動機付自転車 ２…ヘッドパイプ ３…ダウンチューブ ４…曲がり部 ５…リアチューブ ６…ハンドルポスト ７…操作ハンドル ８…操作部 ９…フロントフォーク １０…前車輪 １０１…前輪軸 １１…リアステー １２…シートステー １３…後車輪 １３１…後輪軸 １４…モーター装置 １５…シート支持チューブ １５１…左コ字形パイプ材 １５２…右コ字形パイプ材 １６１…左支持ステー １６２…右支持ステー １７…シート １７１…シート座面後端 １８…足載せ部 １８１…上側足載せ半体 １８１１…係合突部 １８２…下側足載せ半体 １８２１…係合突部 １９…係止棒 １９１…上側係合部 １９２…下側係合部 ２０…ボルト １００…運転者 Ｍ…前輪軸と後輪軸とを結ぶ線分の中点 Ｈ…ホイールベース Ｒ…曲がり部配置設定領域 Ｌ…シートの座面後端から足載せ部の前後方向の長さの中央点までの距離 Ｍ…左コ字形パイプ材の他端と右コ字形パイプ材の他端との嵌合代 Ｗ…シングルチューブの最大幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】