自転車用フレーム構造
【課題】バックホークの所定の取付幅に左右されずに、剛性の高いフレーム及び荷台の構成を可能とする自転車用フレーム構造を提供する。
【解決手段】シートパイプ７と、後車輪１６を軸支するバック爪９と、バック爪９またはバック爪９の近傍からシートパイプ７に向かって配置されるバックホーク８と、バックホーク８のバック爪９と反対側の端部に配置され、バックホーク８とシートパイプ７とを連結する環状連結部材４と、を有し環状連結部材４の車軸方向の間隔を、後車輪１６を軸支する左右のバック爪９の間隔と略同一にする。
【解決手段】シートパイプ７と、後車輪１６を軸支するバック爪９と、バック爪９またはバック爪９の近傍からシートパイプ７に向かって配置されるバックホーク８と、バックホーク８のバック爪９と反対側の端部に配置され、バックホーク８とシートパイプ７とを連結する環状連結部材４と、を有し環状連結部材４の車軸方向の間隔を、後車輪１６を軸支する左右のバック爪９の間隔と略同一にする。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自転車のバックホークはシートパイプからバック爪まで左右各１本ずつ独立したパイプで構成されている。
【０００３】
特許文献１では、左右のバック爪からシートパイプに対して左右それぞれ１本のバックホークにより接続されている。また、左右のバック爪は後車輪を支持する為の所定の幅があり、その所定の幅を持つバック爪から車体中心面に存在するシートパイプに向かって左右のバックホークはその成す間隔が除除に狭くなるように構成されている。（車両の後方から見ると、バックホークは、後車輪を支持するバック爪を結ぶ線を底辺とした二等辺三角形の２辺）
【０００４】
また、特許文献１に記載される荷台は、左右のバック爪から左右の荷台脚（支持杆）がほぼそのままの幅で立ち上がり、主枠を介しシートパイプ側の荷台脚（支持杆）で、シートパイプ近傍の幅の狭まったバックホークに接続している。バックホークにおけるシートパイプ近傍の幅が狭くなった部分は、左右バック爪の幅に比較するとその幅は半分近くになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９８５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の自転車用フレーム構造では、シートパイプ近傍に接続する荷台の荷台脚（支持杆）はバック爪の幅より狭くなっているので、シートパイプ近傍のバックホークに接続する荷台を支持する荷台脚（支持杆）の剛性は、バック爪側の支持杆の剛性より、その幅が狭い分低下していることが想定される。
【０００７】
特許文献１では、荷台の振動低減、耐久性向上の為に、取付部材を介して補強用の荷台脚（支持杆）を荷台に取り付けることで荷台の剛性を増加させるようにしている。したがって、別途補強用の部品を別部品として取り付けることが必要となる。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バックホークの構成を一部変更することで、剛性の高い自転車用フレーム及び剛性の高い荷台の取付を可能とする自転車用フレーム構造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】
【０００９】
請求項１に記載の発明にかかる自転車用フレーム構造は、シートパイプと、後車輪を軸支するバック爪と、バック爪またはバック爪近傍からシートパイプに向かって配置されるバックホークと、バックホークのバック爪と反対側の端部に配置され、バックホークとシートパイプとを連結する環状連結部材と、を有するものとする。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、バックホークとシートパイプの間に、環状連結部材を設けることで、バックホークとは別に適宜その幅を自由に設定することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の自転車用フレーム構造において、前記環状連結部材は、前記シートパイプから自転車の右側面側に配置される右側環状部材と、前記シートパイプから自転車の左側面側に配置される左側環状部材と、で構成されるものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、環状連結部材が右側環状部材と左側環状部材と、で構成されるので、自転車の左右でそれぞれ環状連結部材の形状を調整、変形させ複雑な形状にも対応することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記右側環状部材と前記左側環状部材が一体で形成されるものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、右側環状部材と左側環状部材が一体で形成されているので、特段複雑な形状ではない場合には、簡単な一体の構造体として環状連結部材を構成することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造において、前記環状連結部材は、自転車の側面視でバックホークの延長線上に配置されるものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、環状連結部材が側面視でバックホークの延長線上に配置されるので、自転車のフレームとしてみた場合に違和感の無い優れた外観を提供することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造において、前記右側環状部材と前記左側環状部材の車軸方向の間隔が、前記後車輪を軸支する左右の前記バック爪の間隔と略同一であるものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、右側環状部材と左側環状部材の成す間隔が左右バック爪の成す間隔と略同一であるので、当該自転車用フレームに荷台を取り付ける場合、その荷台におけるシートパイプ側のバックホークに連結させる荷台脚は、左右バック爪側の幅と略同一の幅でフレームに連結させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造において、前記右側環状部材と前記左側環状部材の車軸方向の間隔が、前記バックホークにおける前期後車輪を制動するカンチブレーキ用台座が取付けられる部分の間隔より広いものである。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、カンチブレーキを装備する必要がある自転車において、カンチブレーキ台座のバックホークに対する所定の取付幅を気にする必要が無く、右側環状部材と左側環状部材の間隔を広く設定することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造において、前記自転車に設けられ、前記右側環状部材と右側の前記バック爪またはバック爪近傍に連結する右側荷台枠と、前記左側環状部材と左側の前記バック爪またはバック爪近傍を連結する左側荷台枠と、で少なくとも構成される荷台を設けたものである。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、左右の環状部材と、左右のバック爪を連結する荷台枠により形成される荷台を設けることで、フレームに対しての連結部分の幅が広い剛性の高い荷台を自転車用フレームに設定できる。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の自転車用フレーム構造において、前記右側荷台枠と、前記左側荷台枠は、それぞれ右側荷台枠平面、左側荷台枠平面の略同一平面内に配置され、且つそれぞれの平面が前記自転車用フレームの中心面と略平行に配置されているものである。
【００２４】
請求項８に記載の発明では、左右の荷台枠が略同一平面内に配置されるので、荷台枠の成形は必要最小限の曲げ加工のみとなるので加工工数が削減でき、且つ曲げ部分が少ないことから荷台の剛性を高めることが可能となる。
【００２５】
請求項９に記載の発明では、請求項７または請求項８に記載の自転車用フレーム構造において、前記右側荷台枠と、前記左側荷台枠が、荷台本体と、荷台本体とは別体の荷台脚で構成されているものである。
【００２６】
請求項９に記載の発明では、荷台が荷台本体と、荷台脚で構成されているので一般的な荷台の作り方と同様な構造で剛性の高い荷台を作成することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明にかかる自転車用フレーム構造によれば、シートパイプ側のバックホークに連結される荷台の脚の幅を広くすることが容易に実現でき、外観に優れ、且つ剛性の高いフレームと荷台を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】本発明の自転車用フレーム構造を採用した自転車の前方から見た斜視図を示す。
【図１Ｂ】本発明の自転車用フレーム構造を採用した自転車を車体右側から見た図を示す。
【図２】図１Ａ、図１Ｂに示す自転車用フレーム構造を採用した自転車用フレームを後方から見た斜視図を示す。
【図３】図２に示す自転車用フレームの平面図を示す。
【図４】図２に示す自転車用フレームを車体右側から見た図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図１から図４を用いて、本発明に係る自転車用フレーム構造について説明する。図１Ａ、図１Ｂには自転車用フレーム構造を採用した自転車の斜視図と車体の右側から見た図が示されている。図２には図１Ａ、図１Ｂに示した自転車に作用される自転車用フレームの単体での斜視図が示されている。図３には図２に示した自転車用フレームを、その真上から見た平面図が示されている。図４には図２に示す自転車用フレームを車体の右側（通常ギヤクランクが取付けられる側）から見た図が示されている。
【００３０】
図１Ａ、図１Ｂに示される自転車１は、自転車用フレーム２の荷台１１に、大型の荷かご３を図示しない締結具（ボルト、ナット、板状の金具等）で固定している。
図１Ｂで示されるように、自転車用フレーム２のリヤセンターは通常の仕様に比べ長めに設定されている。また、後車輪１６は小径の車輪が採用されている。これらは大型の荷かごを車体後部の荷台１１に取り付けても自転車として安定して走行できる為に適宜選択したものである。
【００３１】
図２で示されるように、自転車用フレーム２には後車輪１６を軸支するバック爪９がその左右に配置され、バック爪９はハンガーパイプ１５から後方に向かって配置されたチェーンステー１０の後端に接合されている。
バック爪９はその上部及び前部から車軸方向外側に向かってフランジ９ａが設けられ、そのフランジ９ａにチェーンステー１０とバックホーク９の一端が接合されている。
【００３２】
バックホーク８はバック爪９からシートパイプ７に向かって前上がり状に配置され、バック爪９と接合している側とは反対側の端部に環状連結部材４が接合されている。本実施例の場合、バックホーク８は環状連結部材４に突き当て溶接としている。バックホーク８は、環状連結部材４と接合する近傍で、左右のバックホーク８の間隔Ｌ２が左右のバック爪９の間隔Ｌ３より狭くなっていることがわかる。
環状連結部材４は、バックホーク９と接合している端部と反対側でシートパイプ７と接合している。図４で示されるように、環状連結部材４はバックホーク９の略延長線上に配置されていることがわかる。
【００３３】
図２で示されるように、本実施例の環状連結部材４は、自転車進行方向の前後に沿って長い環状を、１本のパイプで形成している。また、環状連結部材４のバックホーク９との接合部は車軸方向に沿った直線状をなしている。一方、シートパイプ７との接合は、環状連結部材４の左側環状部材５と、右側環状部材６の端部がそれぞれシートパイプ７を後方から斜めに挟み込むように接合している。
【００３４】
図３で示されるように、環状連結部材４の左側環状部材５と右側環状部材６の間隔Ｌ１は、バックホーク９の成す間隔Ｌ２に比較すると広くなっており、バック爪９の成す間隔Ｌ３と略同一になっている。
本実施例のバックホーク８の間隔Ｌ２は、後車輪の制動装置としてカンチブレーキを用いた場合に必要となる所定の間隔を表していて、図２でＬ２の矢印を設けた近辺にカンチブレーキ用台座が設置される。Ｌ２は左右のバック爪９が成す間隔Ｌ３より狭く設定されている。なお、本実施例の図面ではカンチブレーキ、及びその取付台座の図は省略してある。
【００３５】
自転車用フレーム２の後部に配置される本実施例の荷台１１は、左側荷台枠１２、右側荷台枠１３、補強部材１４で構成されている。
図３で示されるように、左側荷台枠１２は、左のバック爪９と左側環状部材４とほぼ同一平面内（Ｘａ）に配置されていて、その平面は車体中心面Ｘと略平行でもあることがわかる。（右側荷台枠１３では右のバック爪９と右側環状部材５とほぼ同一平面内（Ｘｂ）であり、車体中心面Ｘと略平行）
【００３６】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３７】
図３と図４でわかるように、本実施例の荷台１１における左側荷台枠１２、右側荷台枠１３は、バック爪９の接合部から斜め後方に立ち上がり、荷台として必要な所定の高さで進行方向に向かって折り曲げられ、そのままほぼ水平に進み、左側荷台枠１２は左側環状部材４と、右側荷台枠１３は右側環状部材５と交差したところで接合されている。
本実施例は後車輪１６に小径の車輪を採用しているので、荷台１１の高さを低く設定することができる。すなわち、荷物を積載した状態でも、できるだけ重心を低く設定することができる。また、荷台１１が低いことで、荷かご３への荷物の積み下ろしも楽に行うことが可能となる。
【００３８】
従来のフレーム構造では、荷台からシートパイプ近傍に接続するところで自転車のフレーム構造に合わせて中心面側にその支持脚が曲げられたり、内側に寄せた位置に配置されるなどの構造をとっていたが、本実施例のフレーム構造においては左側荷台枠１２と右側荷台枠１３は１箇所の曲げ加工だけの簡単な構造となっている。（本実施例では荷台枠と支持脚が一体の構造を採用している）
また、本実施例のバック爪９はフランジ９ａが設けられているので、バックホーク８や左側荷台枠１２（右側荷台枠１３）との接合部でパイプの潰し加工など行わなくとも良く、また、接合部の位置を車体外側に設定することも可能となっている。（左側荷台枠１２と右側荷台枠１３の間隔を広くできる）
さらには、フレーム接合時の多少の位置ずれも吸収できる構成となっている。このフランジ９ａは後述するパイプの大径化や肉厚化に対しても製造面で有利な構造である。
【００３９】
本実施例のフレーム構造では、荷台１１からその左側荷台枠１２、右側荷台枠１３が図３に示されるように最大幅のまま自転車用フレーム２に接合されているので、荷台１１に、自転車として許容される範囲で最大積載量が載せられたとしても、従来の構造に比較して、特に左右方向に対する剛性を高くすることが可能となる。
本実施例では、バック爪から環状連結部材まで一体の荷台枠で構成しているが、荷台１１において、荷かごを載置する荷台本体と、荷台本体をバック爪９及び環状連結部材４のそれぞれに連結する支持脚に分けた構成としても良い。その場合、従来の荷台の構成に近くなるが、環状連結部材と連結する側の支持脚は、荷台本体の外枠とほぼ同じ幅で連結することが可能となり、従来の荷台に比べ剛性が高くなることがわかる。
【００４０】
また、自転車フレーム２としてその後部分の構成を、ブレーキ取付部分としてのバックホーク８と、荷台との接合部としての環状連結部材４と、の２つの構成に分けることでバックホーク８の構造を簡素化している。
本実施例のように環状とすることで、この環状連結部材の下方に荷台とは別に小型の積載構造を設け、環状部分の内側から物の出し入れをすることも可能である。
【００４１】
本実施形態のような構成とせず、一般的な自転車のように左右１本のバックホークを自転車の車軸方向においてカンチブレーキ台座の部分で内側に寄せ、荷台との接合部の部分で拡幅することも可能ではあるが、自転車用フレームとしての寸法精度を保たせることが難しくなったり、バックホークの剛性が落ちる可能性もある。また、積載量が大きい設定の場合、自転車用フレームや荷台を構成するパイプの大径化や肉厚化が必要となるが、自転車用フレームとしての耐荷重性能が向上しても、パイプそのものの剛性が高いため、パイプの成形加工が困難となることが想定できる。（本実施例の荷台の場合は１箇所の曲げ加工だけである。）
【００４２】
大積載量を想定される場面の一つとして、災害時の輸送手段としての自転車活用が考えられる。災害時において、ガソリンや電気を必要としない自転車が輸送手段として活用される場合、路面状態が泥などの状況も考慮する必要があり、泥詰まりも少なく、メンテナンス性の良いカンチブレーキが望まれる。（マウンテンバイクなどで良く利用されている）
大積載量の場合において、本発明の自転車用フレーム構造は前述のカンチブレーキを採用できる構造でありながら、簡単な構造・製法を可能とし、且つ高い剛性を確保することが可能となる。また、いろいろな体格の人が乗車することを考えると、本実施例のように小径の車輪を採用して、車体そのものを低く設定することが望ましい。
【００４３】
本実施例のバックホーク８と環状連結部材４の構成に対し、バックホークを逆Ｕ字形に成形して左右のバックホークを一体で成形し環状連結部材と接合しても良い。その場合、逆Ｕ字形の上端近辺に環状連結部材が接合されるが、左側環状部材５と右側環状部材６の下端がそれぞれ別体のまま接合されても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１ 自転車
２ 自転車用フレーム
３ 荷かご
４ 環状連結部材
５ 左側環状部材
６ 右側環状部材
７ シートパイプ
８ バックホーク
９ バック爪
１０ チェーンステー
１１ 荷台
１２ 左側荷台枠
１３ 右側荷台枠
１４ 補強部材
１５ ハンガーパイプ
１６ 後車輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用フレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自転車のバックホークはシートパイプからバック爪まで左右各１本ずつ独立したパイプで構成されている。
【０００３】
特許文献１では、左右のバック爪からシートパイプに対して左右それぞれ１本のバックホークにより接続されている。また、左右のバック爪は後車輪を支持する為の所定の幅があり、その所定の幅を持つバック爪から車体中心面に存在するシートパイプに向かって左右のバックホークはその成す間隔が除除に狭くなるように構成されている。（車両の後方から見ると、バックホークは、後車輪を支持するバック爪を結ぶ線を底辺とした二等辺三角形の２辺）
【０００４】
また、特許文献１に記載される荷台は、左右のバック爪から左右の荷台脚（支持杆）がほぼそのままの幅で立ち上がり、主枠を介しシートパイプ側の荷台脚（支持杆）で、シートパイプ近傍の幅の狭まったバックホークに接続している。バックホークにおけるシートパイプ近傍の幅が狭くなった部分は、左右バック爪の幅に比較するとその幅は半分近くになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９８５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の自転車用フレーム構造では、シートパイプ近傍に接続する荷台の荷台脚（支持杆）はバック爪の幅より狭くなっているので、シートパイプ近傍のバックホークに接続する荷台を支持する荷台脚（支持杆）の剛性は、バック爪側の支持杆の剛性より、その幅が狭い分低下していることが想定される。
【０００７】
特許文献１では、荷台の振動低減、耐久性向上の為に、取付部材を介して補強用の荷台脚（支持杆）を荷台に取り付けることで荷台の剛性を増加させるようにしている。したがって、別途補強用の部品を別部品として取り付けることが必要となる。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バックホークの構成を一部変更することで、剛性の高い自転車用フレーム及び剛性の高い荷台の取付を可能とする自転車用フレーム構造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】
【０００９】
請求項１に記載の発明にかかる自転車用フレーム構造は、シートパイプと、後車輪を軸支するバック爪と、バック爪またはバック爪近傍からシートパイプに向かって配置されるバックホークと、バックホークのバック爪と反対側の端部に配置され、バックホークとシートパイプとを連結する環状連結部材と、を有するものとする。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、バックホークとシートパイプの間に、環状連結部材を設けることで、バックホークとは別に適宜その幅を自由に設定することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の自転車用フレーム構造において、前記環状連結部材は、前記シートパイプから自転車の右側面側に配置される右側環状部材と、前記シートパイプから自転車の左側面側に配置される左側環状部材と、で構成されるものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、環状連結部材が右側環状部材と左側環状部材と、で構成されるので、自転車の左右でそれぞれ環状連結部材の形状を調整、変形させ複雑な形状にも対応することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記右側環状部材と前記左側環状部材が一体で形成されるものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、右側環状部材と左側環状部材が一体で形成されているので、特段複雑な形状ではない場合には、簡単な一体の構造体として環状連結部材を構成することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造において、前記環状連結部材は、自転車の側面視でバックホークの延長線上に配置されるものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、環状連結部材が側面視でバックホークの延長線上に配置されるので、自転車のフレームとしてみた場合に違和感の無い優れた外観を提供することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造において、前記右側環状部材と前記左側環状部材の車軸方向の間隔が、前記後車輪を軸支する左右の前記バック爪の間隔と略同一であるものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、右側環状部材と左側環状部材の成す間隔が左右バック爪の成す間隔と略同一であるので、当該自転車用フレームに荷台を取り付ける場合、その荷台におけるシートパイプ側のバックホークに連結させる荷台脚は、左右バック爪側の幅と略同一の幅でフレームに連結させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造において、前記右側環状部材と前記左側環状部材の車軸方向の間隔が、前記バックホークにおける前期後車輪を制動するカンチブレーキ用台座が取付けられる部分の間隔より広いものである。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、カンチブレーキを装備する必要がある自転車において、カンチブレーキ台座のバックホークに対する所定の取付幅を気にする必要が無く、右側環状部材と左側環状部材の間隔を広く設定することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造において、前記自転車に設けられ、前記右側環状部材と右側の前記バック爪またはバック爪近傍に連結する右側荷台枠と、前記左側環状部材と左側の前記バック爪またはバック爪近傍を連結する左側荷台枠と、で少なくとも構成される荷台を設けたものである。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、左右の環状部材と、左右のバック爪を連結する荷台枠により形成される荷台を設けることで、フレームに対しての連結部分の幅が広い剛性の高い荷台を自転車用フレームに設定できる。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の自転車用フレーム構造において、前記右側荷台枠と、前記左側荷台枠は、それぞれ右側荷台枠平面、左側荷台枠平面の略同一平面内に配置され、且つそれぞれの平面が前記自転車用フレームの中心面と略平行に配置されているものである。
【００２４】
請求項８に記載の発明では、左右の荷台枠が略同一平面内に配置されるので、荷台枠の成形は必要最小限の曲げ加工のみとなるので加工工数が削減でき、且つ曲げ部分が少ないことから荷台の剛性を高めることが可能となる。
【００２５】
請求項９に記載の発明では、請求項７または請求項８に記載の自転車用フレーム構造において、前記右側荷台枠と、前記左側荷台枠が、荷台本体と、荷台本体とは別体の荷台脚で構成されているものである。
【００２６】
請求項９に記載の発明では、荷台が荷台本体と、荷台脚で構成されているので一般的な荷台の作り方と同様な構造で剛性の高い荷台を作成することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明にかかる自転車用フレーム構造によれば、シートパイプ側のバックホークに連結される荷台の脚の幅を広くすることが容易に実現でき、外観に優れ、且つ剛性の高いフレームと荷台を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】本発明の自転車用フレーム構造を採用した自転車の前方から見た斜視図を示す。
【図１Ｂ】本発明の自転車用フレーム構造を採用した自転車を車体右側から見た図を示す。
【図２】図１Ａ、図１Ｂに示す自転車用フレーム構造を採用した自転車用フレームを後方から見た斜視図を示す。
【図３】図２に示す自転車用フレームの平面図を示す。
【図４】図２に示す自転車用フレームを車体右側から見た図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図１から図４を用いて、本発明に係る自転車用フレーム構造について説明する。図１Ａ、図１Ｂには自転車用フレーム構造を採用した自転車の斜視図と車体の右側から見た図が示されている。図２には図１Ａ、図１Ｂに示した自転車に作用される自転車用フレームの単体での斜視図が示されている。図３には図２に示した自転車用フレームを、その真上から見た平面図が示されている。図４には図２に示す自転車用フレームを車体の右側（通常ギヤクランクが取付けられる側）から見た図が示されている。
【００３０】
図１Ａ、図１Ｂに示される自転車１は、自転車用フレーム２の荷台１１に、大型の荷かご３を図示しない締結具（ボルト、ナット、板状の金具等）で固定している。
図１Ｂで示されるように、自転車用フレーム２のリヤセンターは通常の仕様に比べ長めに設定されている。また、後車輪１６は小径の車輪が採用されている。これらは大型の荷かごを車体後部の荷台１１に取り付けても自転車として安定して走行できる為に適宜選択したものである。
【００３１】
図２で示されるように、自転車用フレーム２には後車輪１６を軸支するバック爪９がその左右に配置され、バック爪９はハンガーパイプ１５から後方に向かって配置されたチェーンステー１０の後端に接合されている。
バック爪９はその上部及び前部から車軸方向外側に向かってフランジ９ａが設けられ、そのフランジ９ａにチェーンステー１０とバックホーク９の一端が接合されている。
【００３２】
バックホーク８はバック爪９からシートパイプ７に向かって前上がり状に配置され、バック爪９と接合している側とは反対側の端部に環状連結部材４が接合されている。本実施例の場合、バックホーク８は環状連結部材４に突き当て溶接としている。バックホーク８は、環状連結部材４と接合する近傍で、左右のバックホーク８の間隔Ｌ２が左右のバック爪９の間隔Ｌ３より狭くなっていることがわかる。
環状連結部材４は、バックホーク９と接合している端部と反対側でシートパイプ７と接合している。図４で示されるように、環状連結部材４はバックホーク９の略延長線上に配置されていることがわかる。
【００３３】
図２で示されるように、本実施例の環状連結部材４は、自転車進行方向の前後に沿って長い環状を、１本のパイプで形成している。また、環状連結部材４のバックホーク９との接合部は車軸方向に沿った直線状をなしている。一方、シートパイプ７との接合は、環状連結部材４の左側環状部材５と、右側環状部材６の端部がそれぞれシートパイプ７を後方から斜めに挟み込むように接合している。
【００３４】
図３で示されるように、環状連結部材４の左側環状部材５と右側環状部材６の間隔Ｌ１は、バックホーク９の成す間隔Ｌ２に比較すると広くなっており、バック爪９の成す間隔Ｌ３と略同一になっている。
本実施例のバックホーク８の間隔Ｌ２は、後車輪の制動装置としてカンチブレーキを用いた場合に必要となる所定の間隔を表していて、図２でＬ２の矢印を設けた近辺にカンチブレーキ用台座が設置される。Ｌ２は左右のバック爪９が成す間隔Ｌ３より狭く設定されている。なお、本実施例の図面ではカンチブレーキ、及びその取付台座の図は省略してある。
【００３５】
自転車用フレーム２の後部に配置される本実施例の荷台１１は、左側荷台枠１２、右側荷台枠１３、補強部材１４で構成されている。
図３で示されるように、左側荷台枠１２は、左のバック爪９と左側環状部材４とほぼ同一平面内（Ｘａ）に配置されていて、その平面は車体中心面Ｘと略平行でもあることがわかる。（右側荷台枠１３では右のバック爪９と右側環状部材５とほぼ同一平面内（Ｘｂ）であり、車体中心面Ｘと略平行）
【００３６】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３７】
図３と図４でわかるように、本実施例の荷台１１における左側荷台枠１２、右側荷台枠１３は、バック爪９の接合部から斜め後方に立ち上がり、荷台として必要な所定の高さで進行方向に向かって折り曲げられ、そのままほぼ水平に進み、左側荷台枠１２は左側環状部材４と、右側荷台枠１３は右側環状部材５と交差したところで接合されている。
本実施例は後車輪１６に小径の車輪を採用しているので、荷台１１の高さを低く設定することができる。すなわち、荷物を積載した状態でも、できるだけ重心を低く設定することができる。また、荷台１１が低いことで、荷かご３への荷物の積み下ろしも楽に行うことが可能となる。
【００３８】
従来のフレーム構造では、荷台からシートパイプ近傍に接続するところで自転車のフレーム構造に合わせて中心面側にその支持脚が曲げられたり、内側に寄せた位置に配置されるなどの構造をとっていたが、本実施例のフレーム構造においては左側荷台枠１２と右側荷台枠１３は１箇所の曲げ加工だけの簡単な構造となっている。（本実施例では荷台枠と支持脚が一体の構造を採用している）
また、本実施例のバック爪９はフランジ９ａが設けられているので、バックホーク８や左側荷台枠１２（右側荷台枠１３）との接合部でパイプの潰し加工など行わなくとも良く、また、接合部の位置を車体外側に設定することも可能となっている。（左側荷台枠１２と右側荷台枠１３の間隔を広くできる）
さらには、フレーム接合時の多少の位置ずれも吸収できる構成となっている。このフランジ９ａは後述するパイプの大径化や肉厚化に対しても製造面で有利な構造である。
【００３９】
本実施例のフレーム構造では、荷台１１からその左側荷台枠１２、右側荷台枠１３が図３に示されるように最大幅のまま自転車用フレーム２に接合されているので、荷台１１に、自転車として許容される範囲で最大積載量が載せられたとしても、従来の構造に比較して、特に左右方向に対する剛性を高くすることが可能となる。
本実施例では、バック爪から環状連結部材まで一体の荷台枠で構成しているが、荷台１１において、荷かごを載置する荷台本体と、荷台本体をバック爪９及び環状連結部材４のそれぞれに連結する支持脚に分けた構成としても良い。その場合、従来の荷台の構成に近くなるが、環状連結部材と連結する側の支持脚は、荷台本体の外枠とほぼ同じ幅で連結することが可能となり、従来の荷台に比べ剛性が高くなることがわかる。
【００４０】
また、自転車フレーム２としてその後部分の構成を、ブレーキ取付部分としてのバックホーク８と、荷台との接合部としての環状連結部材４と、の２つの構成に分けることでバックホーク８の構造を簡素化している。
本実施例のように環状とすることで、この環状連結部材の下方に荷台とは別に小型の積載構造を設け、環状部分の内側から物の出し入れをすることも可能である。
【００４１】
本実施形態のような構成とせず、一般的な自転車のように左右１本のバックホークを自転車の車軸方向においてカンチブレーキ台座の部分で内側に寄せ、荷台との接合部の部分で拡幅することも可能ではあるが、自転車用フレームとしての寸法精度を保たせることが難しくなったり、バックホークの剛性が落ちる可能性もある。また、積載量が大きい設定の場合、自転車用フレームや荷台を構成するパイプの大径化や肉厚化が必要となるが、自転車用フレームとしての耐荷重性能が向上しても、パイプそのものの剛性が高いため、パイプの成形加工が困難となることが想定できる。（本実施例の荷台の場合は１箇所の曲げ加工だけである。）
【００４２】
大積載量を想定される場面の一つとして、災害時の輸送手段としての自転車活用が考えられる。災害時において、ガソリンや電気を必要としない自転車が輸送手段として活用される場合、路面状態が泥などの状況も考慮する必要があり、泥詰まりも少なく、メンテナンス性の良いカンチブレーキが望まれる。（マウンテンバイクなどで良く利用されている）
大積載量の場合において、本発明の自転車用フレーム構造は前述のカンチブレーキを採用できる構造でありながら、簡単な構造・製法を可能とし、且つ高い剛性を確保することが可能となる。また、いろいろな体格の人が乗車することを考えると、本実施例のように小径の車輪を採用して、車体そのものを低く設定することが望ましい。
【００４３】
本実施例のバックホーク８と環状連結部材４の構成に対し、バックホークを逆Ｕ字形に成形して左右のバックホークを一体で成形し環状連結部材と接合しても良い。その場合、逆Ｕ字形の上端近辺に環状連結部材が接合されるが、左側環状部材５と右側環状部材６の下端がそれぞれ別体のまま接合されても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１ 自転車
２ 自転車用フレーム
３ 荷かご
４ 環状連結部材
５ 左側環状部材
６ 右側環状部材
７ シートパイプ
８ バックホーク
９ バック爪
１０ チェーンステー
１１ 荷台
１２ 左側荷台枠
１３ 右側荷台枠
１４ 補強部材
１５ ハンガーパイプ
１６ 後車輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートパイプと、
後車輪を軸支するバック爪と、
バック爪またはバック爪近傍からシートパイプに向かって配置されるバックホークと、
バックホークのバック爪と反対側の端部に配置され、バックホークとシートパイプとを連結する環状連結部材と、
を有する自転車用フレーム構造。
【請求項２】
前記環状連結部材は、
前記シートパイプから自転車の右側面側に配置される右側環状部材と、
前記シートパイプから自転車の左側面側に配置される左側環状部材と、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項３】
前記右側環状部材と前記左側環状部材が一体で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項４】
前記環状連結部材は、自転車の側面視でバックホークの延長線上に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項５】
前記右側環状部材と前記左側環状部材の車軸方向の間隔が、前記後車輪を軸支する左右の前記バック爪の間隔と略同一であることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項６】
前記右側環状部材と前記左側環状部材の車軸方向の間隔が、前記バックホークにおける前期後車輪を制動するカンチブレーキ用台座が取付けられる部分の間隔より広いことを特徴とする請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項７】
前記右側環状部材と右側の前記バック爪またはバック爪近傍に連結する右側荷台枠と、
前記左側環状部材と左側の前記バック爪またはバック爪近傍を連結する左側荷台枠と、で少なくとも構成される荷台を設けたことを特徴とする請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項８】
前記右側荷台枠と、前記左側荷台枠は、それぞれ右側荷台枠平面、左側荷台枠平面の略同一平面内に配置され、且つそれぞれの平面が前記自転車用フレームの中心面と略平行に配置されていること、を特徴とする請求項７に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項９】
前記右側荷台枠と、前記左側荷台枠が、荷台本体と、荷台本体とは別体の荷台脚で構成されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項１】
シートパイプと、
後車輪を軸支するバック爪と、
バック爪またはバック爪近傍からシートパイプに向かって配置されるバックホークと、
バックホークのバック爪と反対側の端部に配置され、バックホークとシートパイプとを連結する環状連結部材と、
を有する自転車用フレーム構造。
【請求項２】
前記環状連結部材は、
前記シートパイプから自転車の右側面側に配置される右側環状部材と、
前記シートパイプから自転車の左側面側に配置される左側環状部材と、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項３】
前記右側環状部材と前記左側環状部材が一体で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項４】
前記環状連結部材は、自転車の側面視でバックホークの延長線上に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項５】
前記右側環状部材と前記左側環状部材の車軸方向の間隔が、前記後車輪を軸支する左右の前記バック爪の間隔と略同一であることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項６】
前記右側環状部材と前記左側環状部材の車軸方向の間隔が、前記バックホークにおける前期後車輪を制動するカンチブレーキ用台座が取付けられる部分の間隔より広いことを特徴とする請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項７】
前記右側環状部材と右側の前記バック爪またはバック爪近傍に連結する右側荷台枠と、
前記左側環状部材と左側の前記バック爪またはバック爪近傍を連結する左側荷台枠と、で少なくとも構成される荷台を設けたことを特徴とする請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項８】
前記右側荷台枠と、前記左側荷台枠は、それぞれ右側荷台枠平面、左側荷台枠平面の略同一平面内に配置され、且つそれぞれの平面が前記自転車用フレームの中心面と略平行に配置されていること、を特徴とする請求項７に記載の自転車用フレーム構造。
【請求項９】
前記右側荷台枠と、前記左側荷台枠が、荷台本体と、荷台本体とは別体の荷台脚で構成されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の自転車用フレーム構造。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１２３３０（Ｐ２０１３−１１２３３０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７２７１９（Ｐ２０１１−２７２７１９）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００１１２９７８）ブリヂストンサイクル株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００１１２９７８）ブリヂストンサイクル株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
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