特許 7042534 自転車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-17

(45)【発行日】2022-03-28

(54)【発明の名称】自転車

(51)【国際特許分類】

   B62K 5/08 20060101AFI20220318BHJP

   B62K 21/20 20060101ALI20220318BHJP

【ＦＩ】

B62K5/08

B62K21/20

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021065302

(22)【出願日】2021-04-07

【審査請求日】2021-05-06

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】304003837

【氏名又は名称】有限会社藤原ホイル

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167380

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 隆

(72)【発明者】

【氏名】藤原 久男

【審査官】志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０８０８２３６２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００１７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１３２９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０３６７０２９９（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｋ ５／００－ ５／１０

Ｂ６２Ｋ ２１／００－２１／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前輪（Ｆ）に車体の幅方向に並列する２つの車輪（Ｗ，Ｗ）を備えた自転車において、
フレーム（１）と、前記フレーム（１）に設けられるセンターポスト（４）と、車体の幅方向に並列する前記２つの車輪（Ｗ，Ｗ）を転動自在に支持する対の車輪支持部材（６０，６０）と、前記対の車輪支持部材（６０，６０）と前記センターポスト（４）との間に設けられ車体幅方向へのスイング機能を発揮する第一のリンク機構（１０）と、対の車輪支持部材（６０，６０）と前記センターポスト（４）との間に配置され前記車輪（Ｗ，Ｗ）から前記フレーム（１）への衝撃を緩和する弾性部材（３１）を備えたサスペンション機構（３０）と、を備え、
前記第一のリンク機構（１０）は、上部リンクバー（１１）と、前記上部リンクバー（１１）よりも下方に設けられる下部リンクバー（１２）と、前記上部リンクバー（１１）の中央部及び前記下部リンクバー（１２）の中央部をそれぞれ前記センターポスト（４）に揺動自在に連結する揺動連結部（１５，１６）と、前記上部リンクバー（１１）と前記下部リンクバー（１２）との車体幅方向への相対移動をロックすることで前記スイング機能を停止するロック機構（２０）と、を備え、
前記対の車輪支持部材（６０，６０）をそれぞれ支持する対のサイドポスト（５０，５０）を備え、前記上部リンクバー（１１）及び前記下部リンクバー（１２）の両端は、それぞれ前記対のサイドポスト（５０，５０）よりも前方に位置して前記対のサイドポスト（５０，５０）間にピン結合され、
前記弾性部材（３１）は、前記対のサイドポスト（５０，５０）の前方で上下方向に配置されてその下端が前記下部リンクバー（１２）の両端に当接している自転車。

【請求項2】

前記センターポスト（４）は、操舵用ハンドル（２）を支持するハンドル軸（３）を軸回り回転自在に支持するハンドルポストであり、前記対のサイドポスト（５０，５０）と前記ハンドル軸（３）との間に操舵機能を発揮する第二のリンク機構（４０）を備える請求項１に記載の自転車。

【請求項3】

前記上部リンクバー（１１）と前記下部リンクバー（１２）との間に配置され前記センターポスト（４）に揺動自在に連結される受け部材（１３）を備え、
前記弾性部材（３１）は、前記下部リンクバー（１２）と前記受け部材（１３）との間に配置されるコイルバネであり、
前記ロック機構（２０）は、前記センターポスト（４）と前記受け部材（１３）との間に設けられる請求項１又は２に記載の自転車。

【請求項4】

前記センターポスト（４）に着脱自在の中央部材（１４）を備え、
前記上部リンクバー（１１）の中央部及び前記下部リンクバー（１２）の中央部は、前記揺動連結部（１５，１６）によって前記中央部材（１４）に揺動自在に連結される請求項１から３のいずれか一つに記載の自転車。

【請求項5】

前記上部リンクバー（１１）は、前記センターポスト（４）を挟んで車体幅方向一方側に配置される第一上部リンクバー（１１ａ）と、他方側に配置される第二上部リンクバー（１１ｂ）とで構成されている請求項１から４のいずれか一つに記載の自転車。

【請求項6】

前記弾性部材（３１）は、前記下部リンクバー（１２）の両端にそれぞれ設けられ、前記受け部材（１３）は、前記下部リンクバー（１２）に沿って前記対のサイドポスト（５０，５０）間に連続して設けられる１つの部材である請求項３に記載の自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、前輪又は後輪あるいはその両方に、車体幅方向に並列する２つの車輪を備えた自転車に関するものである。

【背景技術】

【0002】

前輪に車体幅方向に並列する２つの車輪を備えた前二輪自転車、あるいは、後輪に車体幅方向に並列する２つの車輪を備えた後二輪自転車等がある。

【0003】

例えば、特許文献１の前二輪自転車は、操向ハンドル２８に連なる操向軸２７がハンドルポスト２１に回動自在に支承されている。ハンドルポスト２１には、リンク機構４５を介して左右のサイドポスト２９Ｌ，２９Ｒが連結されている。左右のサイドポスト２９Ｌ，２９Ｒの下端には、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲをそれぞれ回転自在に支持する左右のフロントフォーク３０Ｌ，３０Ｒが接続されている（符号は該当する特許文献のものを記載。以下同じ。）。

【0004】

リンク機構４５は４節リンク機構からなり、左右のフロントフォーク３０Ｌ，３０Ｒに連結され、左右のサイドポスト２９Ｌ，２９Ｒに両端がピン結合される上部リンク３５Ｕと、上部リンク３５Ｕよりも下方に配置されて左右のサイドポスト２９Ｌ，２９Ｒに両端がピン結合される下部リンク３５Ｄを備えている。上部リンク３５Ｕの中央部と、下部リンク３５Ｄの中央部は、ハンドルポスト２１に回動自在に連結されている。また、左右のサイドポスト２９Ｌ，２９Ｒは、上方に向かうにつれて両サイドポスト２９Ｌ，２９Ｒの間隔が小さくなるように傾斜して配置されている。

【0005】

また、特許文献２の前二輪自転車は、フレームポスト２に操向回転自在に支持されているハンドル軸７と、左右の前輪９Ｌ，９Ｒをそれぞれ回転自在に支持する左右のホークバー１１Ｌ，１１Ｒと、左右のホークバー１１Ｌ，１１Ｒを連結して４節リンク機構（平行リンク）を形成する上下のリンクバー１２Ｕ，１２Ｄと、ハンドル軸７を上下のリンクバー１２Ｕ，１２Ｄの各中央部に揺動自在に連結する連結部１９，２２と、平行リンクとハンドル軸７間に設けられた左右の前輪９Ｌ，９Ｒ軸間の高さ位置の変化を防止する方向に復元力を与えるばね手段１３Ｌ，１３Ｒとを含んで構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００２－３３７７７９号公報（請求項１、図２及び図９等参照）

【文献】特開２０１０－０４２７１０号公報（請求項１、図１及び図２等参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献１，２に記載の自転車では、左右の車輪を支持するフォーク部材又はそのフォーク部材を支持するサイドポストと、操舵用のハンドルを支持するハンドルポストとの間に４節リンク機構を備えたことにより、車体を車輪とともに車体の幅方向（左右方向）へスイングさせることが可能である。さらに、特許文献２の自転車は、車体の幅方向へのスイング機能に加えて、路面から車体に作用する衝撃を緩和するサスペンション機能を備えている。

【0008】

しかし、上記のようなスイング機能を備えた自転車では、交差点やカーブを通過する時に車体を傾斜させることでスムーズな走行が可能である。しかし、スイング機能を備えた自転車では、例えば、運転者が片足を地面について停車しているような状態で、運転者がバランスを崩すと車体が大きく傾斜して転倒する恐れがある。

【0009】

そこで、この発明の課題は、前輪又は後輪あるいはその両方に、車体幅方向に並列する２つの車輪を備え、車体の幅方向へのスイング機能を備えた自転車において、停車時における転倒を防止することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するために、この発明は、前輪又は後輪あるいはその両方に車体の幅方向に並列する２つの車輪を備えた自転車において、フレームと、前記フレームに設けられるセンターポストと、車体の幅方向に並列する前記２つの車輪を転動自在に支持する対の車輪支持部材と、前記対の車輪支持部材と前記センターポストとの間に設けられ車体幅方向へのスイング機能を発揮する第一のリンク機構と、対の車輪支持部材と前記センターポストとの間に配置され前記車輪から前記フレームへの衝撃を緩和する弾性部材を備えたサスペンション機構とを備え、前記第一のリンク機構は、上部リンクバーと、前記上部リンクバーよりも下方に設けられる下部リンクバーと、前記上部リンクバーの中央部及び前記下部リンクバーの中央部をそれぞれ前記センターポストに揺動自在に連結する揺動連結部と、前記上部リンクバーと前記下部リンクバーとの車体幅方向への相対移動をロックすることで前記スイング機能を停止するロック機構とを備える自転車を採用した。

【0011】

ここで、前記対の車輪支持部材をそれぞれ支持する対のサイドポストを備え、前記上部リンクバー及び前記下部リンクバーの両端は、それぞれ前記対のサイドポスト間にピン結合されている構成を採用することができる。

【0012】

また、前記センターポストは、操舵用ハンドルを支持するハンドル軸を軸回り回転自在に支持するハンドルポストであり、前記対のサイドポストと前記ハンドル軸との間に操舵機能を発揮する第二のリンク機構を備える構成を採用することができる。

【0013】

前記上部リンクバーと前記下部リンクバーとの間に配置され前記センターポストに揺動自在に連結される受け部材を備え、前記弾性部材は、前記下部リンクバーと前記受け部材との間に配置されるコイルバネであり、前記ロック機構は、前記センターポストと前記受け部材との間に設けられる構成を採用することができる。

【0014】

これらの各態様において、前記センターポストに着脱自在の中央部材を備え、前記上部リンクバーの中央部及び前記下部リンクバーの中央部は、前記揺動連結部によって前記中央部材に揺動自在に連結される構成を採用することができる。

【0015】

また、前記上部リンクバーは、前記センターポストを挟んで車体幅方向一方側に配置される第一上部リンクバーと、他方側に配置される第二上部リンクバーとで構成することができる。

【0016】

前記弾性部材は、前記下部リンクバーの両端にそれぞれ設けられ、前記受け部材は、前記下部リンクバーに沿って前記対のサイドポスト間に連続して設けられる１つの部材である構成を採用することができる。

【発明の効果】

【0017】

前輪又は後輪あるいはその両方に、車体の幅方向に並列する２つの車輪を備え、車体の幅方向へのスイング機能を備えた自転車において、停車時における転倒を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】この発明の第一の実施形態を示す要部拡大斜視図

【図2】図１の正面図

【図3】図２の右側面図

【図4】図１の平面図

【図5】図４の状態から操舵用ハンドルを進行方向左側にきった状態を示す平面図

【図6】左右の車輪が載る路面間に高低差がある場合の状態を示す正面図

【図7】ロック機構のロック状態を示す断面図

【図8】ロック機構のロック解除状態を示す断面図

【図9】変形例のロック機構のロック状態を示す底面図

【図10】変形例のロック機構のロック状態を示す側面図

【図11】変形例のロック機構のロック状態を示す正面図

【図12】ロック機構の操作部を示す分解斜視図

【図13】ロック機構の操作部を示す断面図

【図14】ロック機構の操作部を示す断面図

【図15】第一のリンク機構の変形例を示す正面図

【図16】自転車のフレームへの車輪支持ユニットの着脱方法を示す断面図

【図17】自転車のフレームへの車輪支持ユニットの着脱方法を示す断面図

【図18】自転車のフレームへの車輪支持ユニットの着脱方法を示す側面図

【図19】自転車のフレームへの車輪支持ユニットの着脱方法を示す平面図

【図20】自転車の全体図

【図21】この発明の第二の実施形態を示す要部拡大平面図

【図22】図２１の正面図

【図23】図２２の右側面図

【図24】この発明の第三の実施形態を示す要部拡大平面図

【図25】図２４の正面図

【図26】図２５の右側面図

【発明を実施するための形態】

【0019】

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図１～図２１は第一の実施形態とその変形例を、図２２～図２３は第二の実施形態を、図２４～図２６は第三の実施形態を示している。第一の実施形態では前輪Ｆに車体の幅方向に並列する２つの車輪Ｗ，Ｗを備えた前二輪自転車を例にこの発明を説明し、第二、第三の実施形態では後輪Ｒに車体の幅方向に並列する２つの車輪Ｗ，Ｗを備えた後二輪自転車を例にこの発明を説明している。

【0020】

自転車８０の基本構成は、図２０に示すように、車体の前後方向に延びるフレーム１と、フレーム１の前端に車輪支持ユニット７０を介して取り付けられる車輪Ｗ（前輪Ｆ）と、フレーム１に前後方向中ほどにシートポストを介して昇降自在に取り付けられるサドル５と、フレーム１の後端に取り付けられる車輪Ｗ（後輪Ｒ）等を備えている。

【0021】

フレーム１の前端には、上下方向に伸びる円筒状のセンターポスト４が設けられている。センターポスト４は、ペダルを備えたクランク軸を回転自在に支持するボトムブラケット部から、前方へ向かって上方へ傾斜するように設けられたメインフレームの前端に突出して設けられている。センターポスト４には断面円形のハンドル軸３が挿通され、そのハンドル軸３はベアリングを介して軸回り回転自在に支持されている。ハンドル軸３の上端３ａには、クランプ部材によって操舵用ハンドル２が接続されている。操舵用ハンドル２の両端のグリップ部２ａを運転者が掴んで操作する。また、操舵用ハンドル２の両端には前輪Ｆ及び後輪Ｒに付与する制動力を調整するブレーキレバーが設けられている。以下、この第一の実施形態では、センターポスト４をハンドルポスト４と称する。

【0022】

一般的な自転車８０では、ハンドル軸３は、ハンドルポスト４から下方へ突出してその下部に車輪Ｗを転動自在に支持するフォーク部材６０が取り付けられている。一般的なフォーク部材６０はハンドル軸３側が１本の軸で構成され、車輪Ｗ側は二股に分かれてその先端で車輪Ｗのハブ軸の両端を支持する構造となっている。これに対して、この発明では、フレーム１に車輪支持ユニット７０を介して車輪Ｗを取り付けるために、ハンドル軸３はハンドルポスト４の下端付近までの短い部材で構成されている。

【0023】

第一の実施形態の車輪支持ユニット７０は、図１～図３に示すように、ハンドルポスト４に嵌め込み固定される中央部材１４を備えている。この実施形態では、中央部材１４はハンドルポスト４とは別体の部材とし、中央部材１４をハンドルポスト４に対して着脱自在としているが、着脱自在としない場合には、中央部材１４とハンドルポスト４とを溶接等で一体化した部材で構成してもよいし、あるいは、ハンドルポスト４自身を中央部材１４としてもよい。

【0024】

また、車輪支持ユニット７０は、車体幅方向に並列する２つの車輪Ｗ，Ｗを転動自在に支持する対の車輪支持部材６０，６０と、対の車輪支持部材６０，６０と中央部材１４との間、すなわち、対の車輪支持部材６０，６０とハンドルポスト４との間に設けられ車体幅方向へのスイング機能を発揮する第一のリンク機構（スイング機構）１０と、対の車輪支持部材６０，６０とハンドルポスト４との間に配置され車輪Ｗ，Ｗからフレーム１への衝撃を緩和する弾性部材３１を備えたサスペンション機構３０とを備えている。この実施形態では、対の車輪支持部材６０，６０として、それぞれフォーク部材を採用している。フォーク部材は、前述の一般的なものと同様に、上方側が１本の軸で構成され、車輪Ｗ側は二股に分かれてその先端で車輪Ｗのハブ軸の両端を支持する構造となっている。

【0025】

対の車輪支持部材６０，６０の上端は、それぞれ筒状を成す対のサイドポスト５０，５０内に挿通されてその対のサイドポスト５０，５０に支持されている。左側の車輪支持部材６０は、左側のサイドポスト５０に軸回り回転自在に支持され、右側の車輪支持部材６０は、右側のサイドポスト５０に軸回り回転自在に支持されている。左右の車輪Ｗの回転中心面、タイヤを保持するリム部の幅方向中心線を含む面は、左右それぞれのサイドポスト５０の軸線を含む位置、又は、そのサイドポスト５０の軸線と平行な位置に配置されている。なお、左右のサイドポスト５０，５０の軸線同士は、互いに平行であるか、あるいは、上方へ向かって徐々に近づくようにややキャンバーを付けた構成であってもよい。

【0026】

第一のリンク機構１０は、上部リンクバー１１と、上部リンクバー１１よりも下方に設けられる下部リンクバー１２と、上部リンクバー１１の中央部及び下部リンクバー１２の中央部をそれぞれ中央部材１４に対して、すなわちハンドルポスト４に対して揺動自在に連結する揺動連結部１５，１６と、上部リンクバー１１と下部リンクバー１２との車体幅方向への相対移動をロックすることでスイング機能を停止するロック機構２０とを備えている。

【0027】

この実施形態では、上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２の両端は、それぞれ対のサイドポスト５０，５０間にピン結合されて、その接続部はピンの軸回りに揺動自在である。上部リンクバー１１とサイドポスト５０，５０とは、それぞれピン１７を介して接続されている。また、下部リンクバー１２とサイドポスト５０，５０とは、それぞれピン１８を介して接続されている。ピン１７，１８の軸線は車体の前後方向を向き、且つ、サイドポスト５０，５０の軸線に直交するように設定されている。また、上部リンクバー１１の中央部及び下部リンクバー１２の中央部をそれぞれ中央部材１４に対して揺動自在に連結する揺動連結部１５，１６もピンで構成されており、その揺動連結部１５，１６のピンの軸方向は、ピン１７，１８に平行な配置となっている。

【0028】

対のサイドポスト５０，５０とハンドル軸３との間には、操舵機能を発揮する第二のリンク機構（操舵機構）４０が備えられている。第二のリンク機構４０は、図４及び図５に示すように、ハンドル軸３の下端３ｂに接続される横方向へ伸びる中央接続片４６と、その中央接続片４６の前端部４１に設けられる上下方向の接続軸４１aを備えている。ハンドル軸３と中央接続片４６とは嵌め込み固定であり、図１６及び図１７に示すように、中央部材１４をハンドルポスト４に固定するために使用する筒状の固定部材４５によって、ハンドル軸３と中央接続片４６とが外側から締め付けられるように固定されている。

【0029】

図２～図５に示すように、対の車輪支持部材６０の上端には、前方へ突出する接続片４４が設けられ、その接続片４４の前端に上下方向の支持軸４４ａが設けられている。運転者から見て右側の車輪支持部材６０から伸びる接続片４４の支持軸４４ａと、中央接続片４６の接続軸４１aとの間は、操舵用リンクバー４２で接続されている。また、運転者から見て左側の車輪支持部材６０から伸びる接続片４４の支持軸４４ａと、中央接続片４６の接続軸４１ａとの間は、同じく操舵用リンクバー４３で接続されている。各操舵用リンクバー４２，４３の両端は、それぞれ支持軸４４ａ、接続軸４１aの軸回りに揺動自在である。運転者が図４に示す状態から図５に示す状態へと操舵用ハンドル２を旋回動作させると、第二のリンク機構４０の機能によって、左右それぞれの車輪支持部材６０がサイドポスト５０の軸回りに回転して、車輪Ｗ，Ｗが同方向に回転する。直進方向に対する各車輪Ｗ，Ｗの操舵角は、操舵用ハンドル２の旋回量によって調整することができる。これにより、交差点やカーブを通過する際の旋回が可能である。図５の鎖線は左方向への旋回状態を示しているが、逆方向の右方向への旋回も可能である。

【0030】

サスペンション機構３０は、上部リンクバー１１と下部リンクバー１２との間に配置され、中央部材１４に揺動自在、すなわち、センターポスト４に揺動自在に連結される受け部材１３を備えている。弾性部材３１は、下部リンクバー１２と受け部材１３との間に配置されるコイルバネで構成されている。図１及び図２に示すように、弾性部材３１の下端は下部リンクバー１２の両端に当接した状態に保持され、弾性部材３１の上端は受け部材１３の両端に当接した状態に保持されている。図中の符号３２ａは、上方側のバネ受けを示し、符号３２ｃは下方側のバネ受けを示している。符号３２ｂに示す凹部は、上部リンクバー１１との干渉を防ぐための逃げ部である。

【0031】

なお、この実施形態では、上部リンクバー１１は、中央部材１４を挟んで車体幅方向一方側（運転者から見て右側）に配置される第一上部リンクバー１１ａと、他方側（運転者から見て左側）に配置される第二上部リンクバー１１ｂとに分割して構成されているが、これを、例えば図６の変形例に示すように、全長に亘って連続する一つの部材で構成してもよい。また、下部リンクバー１２についても同様に、中央部材１４を挟んで車体幅方向一方側に配置される第一下部リンクバー１２ａと、他方側に配置される第二下部リンクバー１２ｂとに分割して構成されているが、これを、図６の変形例に示すように、全長に亘って連続する一つの部材で構成してもよい。受け部材１３については、左右両側に弾性部材３１を配置しているため、左右で部材を分割せずに全長に亘って連続する一つの部材で構成することが望ましい。

【0032】

ロック機構２０は、図６に示すように、中央部材１４と受け部材１３との間に設けられている。図６は、左右の車輪Ｗ，Ｗが載る路面間に高低差がある場合の状態を示しており、左右の車輪Ｗ，Ｗの下端間を結ぶ路面方向に対して、ハンドル軸３の軸方向が傾斜した実質的なスイング状態を示している。ロック機構２０は、受け部材１３の中央部に下向きに突出して設けられたロック片２２と、そのロック片２２に設けられた係合孔２２ａと、中央部材１４に設けられる進退自在の係合部材（係合ピン）２１等を備えている。

【0033】

係合ピン２１は、図７及び図８に示すように、中央部材１４に設けられたケーシング２６内に収容されている。また、係合ピン２１にはワイヤ２３が接続され、そのワイヤ２３は、図１２に示すように、操舵用ハンドル２のグリップ部２ａ近くに設けられる操作部２５に導かれている。ワイヤ２３の前端の抜け止め部（ボール）２３ａは、係合ピン２１の収容凹部２１ａ内にあって抜け止めされている。また、ケーシング２６内には、係合ピン２１をロック片２２側へ突出する方向へ付勢するコイルバネからなる係合弾性部材２４が収容されている。運転者が操作部２５を操作してワイヤ２３を引くことにより、係合ピン２１は係合弾性部材２４の付勢力に抗してケーシング２６内に引き込まれる（図８参照）。運転者が操作部２５を操作してワイヤ２３の引っ張りを解除すれば、係合ピン２１は係合弾性部材２４の付勢力によってケーシング２６外に突出する（図７参照）。

【0034】

ロック片２２は、受け部材１３の両端間を結ぶ左右方向に対して向きが変わらないように固定されている。この実施形態では、受け部材１３の両端間を結ぶ左右方向に対して、ロック片２２は下向き（実施形態では、左右方向に対して、ロック片２２の固定部であるピン１９の軸心と係合孔２２aの中心とを結ぶ方向が下向きに直交する向き）に固定されている。このため、図２に示す通常の直進状態では、中央部材１４の軸線方向（ハンドルポスト４の軸線方向）に対して、受け部材１３の左右方向は直交しており、ロック片２２の係合孔２２ａと、中央部材１４側の係合ピン２１の位置が一致している。このため、係合ピン２１が突出して、ロック片２２の係合孔２２ａに係合ピン２１が入り込めば、スイング機能は停止して車体は傾斜しない。また、係合ピン２１が後退して、ロック片２２の係合孔２２ａから係合ピン２１が離脱すれば、スイング機能が発揮できる状態となる。このため、運転者の荷重移動や実際の走行状態に応じて、中央部材１４の軸線方向（ハンドルポスト４の軸線方向）に対する受け部材１３の左右方向の成す角度が変化することで（直交以外の状態となることで）、車体の傾斜が可能である。図２は、ロック片２２の係合孔２２ａに係合ピン２１が入り込んだスイング禁止状態を示している。図６は、ロック片２２の係合孔２２ａから係合ピン２１が離脱したスイング可能状態を示している。

【0035】

図９～図１１は、ロック機構２０の変形例を示している。この変形例では、中央部材１４側の係合部材２１として、進退自在の係合ピン２１に代えて、軸回り揺動自在の係合片２１を採用している。係合片２１は、中央部材１４に設けられたケーシング２６内に収容され、そのケーシング２６に支持された揺動軸２１ｃの軸回りに揺動自在である。また、係合片２１は、ねじりコイルバネからなる係合弾性部材２４によって、ロック片２２側へ突出する方向へ付勢されている。また、ワイヤ２３の前端の抜け止め部（ボール）２３ａは、係合ピン２１の収容凹部２１ａ内にあって抜け止めされている。運転者が操作部２５を操作してワイヤ２３を引くことにより、係合片２１は係合弾性部材２４の付勢力に抗してケーシング２６内に引き込まれ、係合孔２２ａから離脱する（図１０の鎖線状態参照）。運転者が操作部２５を操作してワイヤ２３の引っ張りを解除すれば、係合ピン２１は係合弾性部材２４の付勢力によってケーシング２６外に突出し、係合孔２２ａに入り込む（図１０の破線状態参照）。スイング禁止状態とスイング可能状態に切り替えるロック機構２０の構成は、実施形態に示すロック片２２とそれに係合する係合部材２１（係合ピン２１や係合片２１）の例に限定されず、その他の種々の形態を採用できる。

【0036】

図１２～図１５は、ロック機構２０の操作部２５を示している。操作部２５は、グリップ部２ａ付近で操舵用ハンドル２に挿通される、第一部材２５ａ、第二部材２５ｂ、第三部材２５ｃの３つの環状部材を備えている。第一部材２５ａは、運転者が回転操作するダイヤル部材である。第一部材２５ａは、第二部材２５ｂの外周に嵌められて一体に周方向に沿って回転自在である。第二部材２５ｂは、第三部材２５ｃに対して軸方向に隣接して配置される。第三部材２５ｃは、ボルト２５ｊによって操舵用ハンドル２に締め付け固定される。

【0037】

第一部材２５ａ及び第二部材２５ｂは、第三部材２５ｃに対して周方向に沿って相対回転自在である。ワイヤ２３の後端の抜け止め部（ボール）２３ｂは、第二部材２５ｂの収容凹部２５ｆ内にあって抜け止めされている。また、ワイヤ２３は、第二部材２５ｂから第三部材２５ｃを経由して、ロック機構２０側へ引き出されている。第一部材２５ａ及び第二部材２５ｂを、第三部材２５ｃに対して周方向一方側へ相対回転させれば（図では運転者がダイヤル部材を手前方向へ回せば）、ワイヤ２３が引っ張られる（図１４参照）。また、第一部材２５ａ及び第二部材２５ｂを、第三部材２５ｃに対して周方向他方側へ相対回転させれば（図では運転者がダイヤル部材を前方方向へ回せば）、ワイヤ２３の引っ張りが解除される（図１３参照）。第二部材２５ｂと第三部材２５ｃとの相対回転は、第二部材２５ｂに設けた突起２５ｄが、第三部材２５ｃに設けた周方向溝２５ｅ内を移動することでガイドされ、突起２５ｄが周方向溝２５ｅの端壁に当たることでその相対回転の範囲が規制されている。また、第二部材２５ｂと第三部材２５ｃとの間に、コイルバネからなる弾性体２５ｇとボール２５ｈ、２つの球面状凹部２５ｉからなるボールプランジャ機構を配置したことにより、第二部材２５ｂと第三部材２５ｃとの相対回転の位置決めが成されている。これにより、第二部材２５ｂと第三部材２５ｃとの相対方位が、スイング禁止状態やスイング可能状態に至った際に、ボール２５ｈがいずれかの球面状凹部２５ｉに入り込むことで、運転者は、カチッという音や部材の振動で把握することができる。

【0038】

図１５は、ロック機構２０から操作部２５へのワイヤ２３の引き回し状態の例を示している。なお、図１５では、受け部材１３の左右方向長さをやや短くして、弾性部材３１の位置を、下部リンクバー１２の両端よりもやや内側に変更している。このように、弾性部材３１の位置は自由に設定できる。

【0039】

この実施形態のロック機構２０は、中央部材１４（ハンドルポスト４）と受け部材１３との間に設けられている構成としたが、ロック機構２０は、上部リンクバー１１と下部リンクバー１２との車体幅方向への相対移動をロックすることでスイング機能を停止するものであればよく、この実施形態以外の態様も採用可能である。例えば、ロック片２２を、受け部材１３の両端間を結ぶ左右方向に対して上向き（同上向きに直交する方向が望ましい）に固定してもよい。また、ロック機構２０を、中央部材１４（ハンドルポスト４）と上部リンクバー１１との間、あるいは、中央部材１４（ハンドルポスト４）と下部リンクバー１２との間に設けてもよい。具体的には、ロック片２２を上部リンクバー１１の中央部に設けてもよいし、ロック片２２を下部リンクバー１２の中央部に設けてもよい。このとき、ロック片２２を上部リンクバー１１に設ける場合、その突出方向は、上部リンクバー１１の両端間を結ぶ左右方向に対して、上向き（同上向きに直交する方向が望ましい）、あるいは下向き（同下向きに直交する方向が望ましい）とすることができる。また、ロック片２２を下部リンクバー１２に設ける場合、その突出方向は、下部リンクバー１２の両端間を結ぶ左右方向に対して、上向き（同上向きに直交する方向が望ましい）、あるいは下向き（同下向きに直交する方向が望ましい）とすることができる。ただし、ロック片２２が備える係合孔２２aは、上部リンクバー１１と下部リンクバー１２の間に位置していることが望ましいことから、上部リンクバー１１に設ける場合のロック片２２は下向き突出、下部リンクバー１２に設ける場合のロック片２２は上向き突出が望ましい。

【0040】

また、この実施形態では、車輪支持ユニット７０の中央部材１４を、ハンドルポスト４に着脱自在としたことから、前一輪自転車を前二輪自転車に改造することができる。中央部材１４は、図１６～１９に示すように、円筒状を成すハンドルポスト４に対して嵌め込み固定が可能である。図１６及び図１７に示すように、中央部材１４は円筒状を成す部材の上部を一部切り欠いた形状となっている。中央部材１４は、下部に全周に亘る円筒状部１４ｄを、上部には、車体の前後方向に対して後方側に開口１４ｃを備えたＣ字状断面部１４ｅとなっている。中央部材１４の円筒状部１４ｄをハンドルポスト４の下端に対して下方から嵌め込み、次に、中央部材１４を持ち上げながら、Ｃ字状断面部１４ｅをハンドルポスト４に向かって押し付けるように嵌め込む。中央部材１４の下端に接続された第二のリンク機構４０の中央接続片４６を、筒状のスリーブ４５を介してハンドル軸３の下端３ｂに嵌め込む。そして、ハンドルポスト４に対して車体の前後方向に対して後方側から車輪支持ユニット７０を宛がう。車輪支持ユニット７０は、前後方向に伸びる貫通孔７１ａを備えた本体ブロック７１と、ボルト７２及びナット７３を備えている。本体ブロック７１の貫通孔７１ａに挿通されたボルト７２を、中央部材１４側の支持部１４ａのボルト穴１４ｂに挿通し、ナット７３を締め付けることによって、中央部材１４がハンドルポスト４に固定される。また、車輪支持ユニット７０には回転止め手段７７が備えられている。回転止め手段７７は、図１７及び図１９に示すように、本体ブロック７１に設けられた２つのねじ孔７４とそのねじ孔７４にそれぞれねじ込まれるボルト７５で構成されている。ボルト７５をねじ孔７４にねじ込み、本体ブロック７１から下方に突出するボルト７５の先端が、ハンドルポスト４のすぐ後方において、フレーム１のメインフレームを左右両側から挟み込むことで、中央部材１４の回り止めを行っている。

【0041】

第二の実施形態を図２１～図２３に基づいて説明する。この実施形態は、後二輪自転車において、この発明を適用したものである。以下、第一の実施形態との差異点を中心に説明すると、第二の実施形態の車輪支持ユニット７０では、後輪につき操舵機能は求められない。このため、第一の実施形態のハンドルポスト４は、センターポスト４と読み替える。センターポスト４は、フレーム１の後端付近において、車体の幅方向中央に１箇所設けられている。また、操舵機能を発揮する第二のリンク機構４０は省略されている。

【0042】

図２２及び図２３に示すように、対のサイドポスト５０は、センターポスト４よりも後方に車体中心線を挟んで対称に配置されている。車輪支持部材６０は、いわゆるフォーク部材ではなく、車輪Ｗのハブ軸Ａを内側から（車体中心線側から）片持ちで保持するものとなっている。図中の符号６はリヤスプロケットである。リヤスプロケット６は、左右の車輪Ｗ，Ｗのうち一方の車輪Ｗの車軸Ａのみに設けられ、駆動力は、一方の車輪Ｗのみに伝達される。また、図中の符号７は、ブレーキディスクである（ブレーキパッド及びブレーキキャリパ等は図示せず）。ブレーキディスク７は、両方の車輪Ｗ，Ｗの車軸Ａにそれぞれ設けられている。

【0043】

この実施形態でも同じく、上部リンクバー１１は、中央部材１４を挟んで車体幅方向一方側（運転者から見て右側）に配置される第一上部リンクバー１１ａと、他方側（運転者から見て左側）に配置される第二上部リンクバー１１ｂとに分割して構成されているが、これを、左右方向全長に亘って連続する一つの部材で構成してもよい。また、下部リンクバー１２についても同様に、中央部材１４を挟んで車体幅方向一方側に配置される第一下部リンクバー１２ａと、他方側に配置される第二下部リンクバー１２ｂとに分割して構成されているが、これを、左右方向全長に亘って連続する一つの部材で構成してもよい。これは、後述の第三の実施形態においても同様である。なお、受け部材１３については、左右両側に弾性部材３１を配置しているため、左右で部材を分割せずに全長に亘って連続する一つの部材で構成することが望ましい。第一のリンク機構１０、ロック機構２０、サスペンション機構３０、その他の構成は、前述の第一の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0044】

第三の実施形態を図２４～図２６に基づいて説明する。上述の各実施形態では、上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２の両端は、それぞれ対のサイドポスト５０，５０間にピン結合されていた。しかし、この実施形態では、サイドポスト５０の設置は省略されている。このため、操舵機能を必要とする前輪Ｆよりも、操舵機能を必要としない後輪Ｒに適用しやすい構成である。第三の実施形態では、サスペンション機構３０を構成する弾性部材３１は、コイルバネで構成されており、そのコイルバネは、上部リンクバー１１の両端と下部リンクバー１２の両端にそれぞれピン３２,３３を介して揺動自在に連結されている。

【0045】

上述のように、一般的な自転車８０では、ハンドル軸３は、ハンドルポスト４から下方へ突出してその下部に車輪Ｗを転動自在に支持するフォーク部材６０が取り付けられている。これに対して、この発明では、ハンドル軸３の下端にフォーク部材６０が接続されておらず、ハンドル軸３は、ハンドルポスト４の下端付近までの短い部材で構成されている。このため、この発明の車輪支持ユニット７０を用いて、既存の前一輪自転車を前二輪自転車に改造する際には、フォーク部材６０を備えたハンドル軸３を、フォーク部材６０を備えないハンドル軸３に交換して行うこととなる。

【0046】

以上のように、第一の実施形態では前輪Ｆに車体の幅方向に並列する２つの車輪Ｗ，Ｗを備えた前二輪自転車を例にこの発明を説明し、第二、第三の実施形態では後輪Ｒに車体の幅方向に並列する２つの車輪Ｗ，Ｗを備えた後二輪自転車を例にこの発明を説明した。ただし、各実施形態の車輪支持ユニット７０は、前輪Ｆ、後輪Ｒのいずれにも適用可能である。ただし、前輪Ｆに用いられる車輪支持ユニット７０には、ハンドル軸３の回転に連動する第二のリンク機構（操舵機構）４０を設ける必要がある。また、後輪Rに対して車輪支持ユニット７０を適用するには、フレーム１の後端付近にセンターポスト４が必要である。既存の後一輪自転車を後二輪自転車に改造する際に、フレーム１の後端付近にセンターポスト４が無い場合は、そのセンターポスト４を溶接等によりフレーム１に取り付けることも可能である。

【符号の説明】

【0047】

１ フレーム
２ 操舵用ハンドル
３ ハンドル軸
４ センターポスト
１０ 第一のリンク機構（スイング機構）
１１ 上部リンクバー
１１ａ 第一上部リンクバー
１１ｂ 第二上部リンクバー
１２ 下部リンクバー
１３ 受け部材
１４ 中央部材
１５，１６ 揺動連結部
２０ ロック機構
２１ 係止部材（係合ピン、係合片）
２２ ロック片
３０ サスペンション機構
３１ 弾性部材
４０ 第二のリンク機構（操舵機構）
５０ サイドポスト
６０ 車輪支持部材（フォーク部材）
７０ 車輪支持ユニット
８０ 自転車

【要約】

【課題】車体の幅方向に並列する２つの車輪を備え、車体の幅方向へのスイング機能を備えた自転車において、停車時における転倒を防止する。
【解決手段】車体の幅方向に並列する２つの車輪Ｗ，Ｗを転動自在に支持する対の車輪支持部材６０，６０と、対の車輪支持部材６０，６０をそれぞれ支持する対のサイドポスト５０，５０と、対のサイドポスト５０，５０とフレーム１のセンターポスト４との間に設けられた第一のリンク機構１０と、サイドポスト５０，５０とセンターポスト４との間に配置されたサスペンション機構３０とを備え、第一のリンク機構１０は、対のサイドポスト５０，５０間を結ぶ上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２と、それらをセンターポスト４に揺動自在に連結する揺動連結部１１ａ，１２ａと、上部リンクバー１１と下部リンクバー１２との車体幅方向への相対移動をロックするロック機構２０とを備える自転車とした。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】