(57)【要約】【課題】正立搭載したバイクの車輪径及びタイヤ巾の大小にかかわらず、リンク支点を移動し、リンクのトグル機構及びトグルクランプにより、バイク前輪の上部側面を強固に圧接できるバイクの前輪クランプ装置を提供することにある。【解決手段】バイクの車輪径及びタイヤ巾の大小にかかわらず、バイクの前進にて前輪巾の大小に追随するよう、ネジ軸、ラックピニオン、増速機及びトルク制限機を配設し、リンク支点を移動することで、リンクのトグル機構及びトグルクランプにより前輪の上部側面を両側から強固にクランプする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイクを正立搭載するバイクの前輪上部側面を両側からゴム板を固着したクランプ板をバイク中心線上にある前輪ストッパの左右両側に配設し、左右のクランプ板の左右間隔を調整可能にし、正立したバイク前輪を搭載した移動フレーム部を前進させることで、軸支される左右の移動体に逆向きのネジ孔を同一軸線方向に形成し、左右の移動体の逆向きのネジ孔に両側が蝶合するネジ軸を配置し、移動体の前後に配した２組の上部リンク及び下部リンクのトグル機構により、前輪の上部側面をゴム板を固着したクランプ板にて左右から当接する。次に前輪上部クランプのため、ペダルを操作することで、ペダルと連動したトグルクランプにより下部リンクと連結した昇降台板を押し下げることで上部リンクは上部リンク支点を中心としてバイク中心線側へ回動し、クランプ板、ゴム板を更にバイク中心線側へ押付け、前輪上部側面を左右から圧接することを特徴とするバイクの前輪クランプ装置。
【請求項２】
移動フレームの前進により、移動部の直線運動をラックピニオンにより回転運動に変換し、増速機にて増速し、タイヤ接圧によりネジ軸に発生する抵抗トルクをトルク設定機能をもつトルク制限機により検知すると空転し、又、設定トルク以下になると復帰し、正逆回転するトルク制限機を配設した請求項１に記載のバイクの前輪クランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、原付から大型自動二輪車（以下、「バイク」という。）に関し、所定の場所に駐輪する場合、あるいは該バイクを都市部等に多く設置されている機械式立体駐車装置をバイクの駐輪機として活用できるバイクの駐輪装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  バイクは、四輪自動車に比べて駐輪時の安定性が悪く、平置き式は地震による転倒、また、機械式立体駐車装置に組み込んだ場合は、緊急停止時における揺れ、衝撃または地震による振動等により転倒し落下する危険がある。そのため、バイクを機械式立体駐車装置に安定して駐輪するためのバイクの転倒防止装置が提案されている（特許文献１，特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３５８９７
【特許文献２】特願２０１０−１８９５７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１に記載された転倒防止装置は、前輪下方保持部の溝巾によりタイヤ巾は限定され、前方停止部とでタイヤを前後から挟み押圧するもので、任意のタイヤ巾に適用するには無理があり、特に左右の振れを防止するには、前輪下方保持部の溝巾をタイヤ巾毎に用意する必要がある。【０００５】  特許文献２に記載されたバイクの駐輪装置は、上部リンクの支点横移動をモータにより駆動するものであり、機械式立体駐車装置に適用するには駆動システムの構成にコストがかかる。【０００６】  本発明はかかる事情にかんがみ、正立搭載したバイクの前車輪径の大小にかかわらず、前輪巾の大小に追随して、バイク前進にて上部リンク支点を横移動し、リンクのトグル機構及びトグルクランプにより前輪上部側面を人力にてタイヤ側面を左右より強固に圧接できるバイクの前輪クランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  以上の課題を達成するために、請求項１の発明は、バイクを正立搭載するバイクの前輪上部側面を両側からゴム板を固着したクランプ板をバイク中心線上にある前輪ストッパの左右両側に配設し、左右のクランプ板の左右間隔を調整可能にし、正立したバイク前輪を搭載した移動フレーム部を前進させることで、軸支される左右の移動体に逆向きのネジ孔を同一軸線方向に形成し、左右の移動体の逆向きのネジ孔に両側が蝶合するネジ軸を配置し、移動体の前後に配した２組の上部リンク及び下部リンクのトグル機構により、前輪の上部側面をゴム板を固着したクランプ板にて左右から当接する。次に、前輪上部クランプのためペダルを操作することで、ペダルと連動したトグルクランプにより下部リンクと連結した昇降台板を押し下げることで上部リンクは上部リンク支点を中心としてバイク中心線側へ回動し、クランプ板、ゴム板を更にバイク中心線側へ押付け、前輪上部側面を左右から圧接することを特徴とするバイクの前輪クランプ装置。【０００８】  また、請求項２の発明は、移動フレームの前進により移動部の直線運動をラックピニオンにより回転運動に変換し、増速機にて増速し、タイヤ接圧によりネジ軸に発生する抵抗トルクをトルク設定機能をもつトルク制限機により検知すると空転し、又、設定トルク以下になると復帰し、正逆回転するトルク制限機を配設した請求項１に記載のバイクの前輪クランプ装置。
【発明の効果】
【０００９】  課題を解決するための手段より明らかなように、請求項１及び請求項２の発明に係るバイクの前輪クランプ装置によれば、正立したバイク前輪を搭載した移動部を前進させることで上部リンク支点をバイク中心線側へ移動し、ゴム板を固着した左右のクランプ板がタイヤ接圧によりネジ軸に発生する抵抗トルクをトルク制限機により検知し、設定トルク以上の時は空転し、設定トルク以下になると復帰する正逆回転するトルク制限機を配し、移動部の前進にてラックピニオン機構とネジ軸（右ネジ、左ネジ）にて、ゴムを固着したクランプ板は前輪上部側面を左右より当接し、ペダルと連動するトグルクランプ及びリンクのトグル機構により、前輪上部側面を左右から強固に圧接し、クランプすることができる。【００１０】  それゆえ、請求項１及び請求項２の動作は、ペダルと連動してワンタッチで可能となり、駆動源は人力のみであるので停電時も関係なく、又、電動モータ等の駆動装置及び制御装置が不要となり、大幅なコスト低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  本発明の実施形態を示すバイクの前輪クランプ装置の平面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】  図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】  図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】  図４のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図６】  図２のＥ１−Ｅ１矢視断面図である。
【図７】  図２のＥ２−Ｅ２矢視断面図である。
【図８】  図２のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【図９】  図８の球面軸受部の説明図である。
【図１０】  クランプ後の昇降台板部の説明図である。
【図１１】  （ａ）は最大開き巾時を示す説明図、（ｂ）は最小開き巾時を示す説明図である。
【図１２】  （ａ）はタイヤ接圧時を示す説明図、（ｂ）はタイヤクランプ後を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、図面に記載の発明を実施するための形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。
【００１３】  図１〜図４に図示するように、固定部Ｇに属する固定フレーム１０は本実施例では、例えば、角形鋼管で構成しており、該固定フレーム１０は平面から見て井桁状であり内側には移動部Ｐを形成している。
【００１４】  前記移動部Ｐに属する移動フレーム２０は後退限、つまり、入庫待ち又は入庫時の状態であり前輪ＦＷが前輪ストッパ２３に当接した状態を示し、又、前輪ＦＷは案内板８１によりガイドされる。固定フレーム１０に配設した後退限ストッパ５１と当接して停止しており、且つ、引張ばね５４とマグネット５５にて停止状態を保持している。又、引張ばね５４にて適正な引付力があればマグネット５５は不要でも構成可能である。
【００１５】  又、移動フレーム２０の前進限は、固定フレーム１０に配した前進限のストッパ５２と移動フレーム２０が当接し、停止する。その移動距離を前進移動量Ｓ１とする。
【００１６】  本実施例のように平置き型駐輪の場合は、移動部Ｐを内包した固定フレーム１０を地面とアンカーボルト（図示せず）等にて固定し、機械式立体駐車装置に設置する場合も同様に固定フレーム１０を駐車用パレットとボルト（図示せず）等にて固定する。
【００１７】  図１、図７に図示するように、固定フレーム１０に配したスライドレール１１及びブラケット２２、もう一方を移動フレーム２０に配したローラ１３にてバイクの前輪重量及び移動部Ｐの自重を前後（バイク進入方向）に移動自在に支持している。又、前記ローラ１３の浮上防止のため押え板１４を配している。
【００１８】  図５、図７に示すように、固定フレーム１０に配設したラック取付材３８に固着したラック３７と移動フレーム２０に配した増速機３１の上方に配したピニオン３６と前記ラック３７を噛み合わせる。前記移動フレーム２０の前進によりピニオン３６の回転は、増速機３１のもう一方にあるプーリ３５ａを増速回転させ、ベルト３５ｃを介してプーリ３５ｂを回転する。
【００１９】  図６に図示するように、前記プーリ３５ｂはトルク制限機３２に固着され、ベルト３５ｃの伝達力がトルク制限機３２の設定トルク以上になるとプーリ３５ｂは空転する。又、移動フレーム２０の左右に配設した軸受４７ａ、４７ｂにて回転支持されるネジ軸（右ネジ、左ネジ）４１ａの端部に前記トルク制限機３２は固着している。
【００２０】  左右に配された移動体４１ｂには互いに逆向きなネジ孔体４２ａ、４２ｂが固着されており、ネジ軸４１ａが軸芯回りに正向き回転又は逆向き回転して、例えば、ネジ軸４１ａの回転が、その両端側が互いに逆向き蝶合している左右の移動体４１ｂをバイク中心線である中央に向かう方向に移動させると、移動体４１ｂの前後に固着された４本の支点ピン４５も中央に向かう方向に移動する。
【００２１】  図６に図示するように、左右のクランプ板７１に固着したヒンジ７７に上部リンク４３ｂの一端側（図６では上端側）がピン４４ｃにより正逆回動自在に連結されている。上部リンク４３ｂの他端側（図６では下端側）に、それぞれ下部リンク４３ａの一端がピン４４ｂによって正逆回動自在に連結されている。左右の各下部リンク４３ａの他端側は昇降台板４６にそれぞれ同一軸線方向のピン４４ａによって正逆回動自在に連結されている。又、前記ピン４４ｃと連結される上部リンク４３ｂには長溝穴４８を設けている。
【００２２】  左右のクランプ板７１のバイク中心線側にはそれぞれゴム板７１ａを固着し、該クランプ板７１は移動フレーム２０に固着したガイドロッド７２と前記クランプ板７１に固着したブッシュ７３により移動自在に支持されている。又、図１０に示すように前輪ストッパ２３の側面は前記ガイドロッド７２が貫通する切欠き穴２３ａを設けている。
【００２３】  又、移動フレーム２０の前進により、ネジ軸４１ａは正回転し、左右の移動体４１ｂはそれぞれバイク中心線側へ移動し、該移動体４１ｂの両端に固着した支点ピン４５を回動支点として、上部リンク４３ｂ、下部リンク４３ａのリンク機構により上部リンク４３ｂの上部のピン４４ｃのバイク中心線側への回動に伴ない、クランプ板７１及びゴム板７１ａは前輪ＦＷに左右より接圧する。又、上部リンク４３ｂの回動に伴ないピン４４ｃの垂直方向の変位を吸収するため上部リンク４３ｂには長溝穴４８を設けている。
【００２４】  又、ガイドロッド７２とブッシュ７３とのスキマにより、クランプ板７１の変位を少なくするため図示はしないが、転がり摩擦を利用した直進運動するＬＭガイド（商品名）等でも構成できる。
【００２５】  図６、図１０に図示するように、移動フレーム２０の下部に、４本のガイドピン８８を固着し、該ガイドピン８８に圧縮ばね８９がそれぞれ挿入される。前記ガイドピン８８上方より昇降台板４６を配し、該昇降台板４６は圧縮ばね８９によりガイドピン８８の上端まで上昇し、前記昇降台板４６の高さを保持している。
【００２６】  図８、図９に示すように、ペダル９４は移動フレーム２０に配設した支点ピン９７にて回動自在に支持し、該ペダル９４の一端には球面軸受９４ａを配設している。
【００２７】  シャフト９６はブロック９５内を上下方向に摺動自在とし、該シャフト９６途中にピン９６ａを固着し、該ピン９６ａは球面軸受９４ａと摺動自在に構成している。又、前記ブロック９５にはピン用長溝穴９５ａを配し、ピン９６ａ上下動自在としている。
【００２８】  図８はクランプ状態を示し、ペダル９４は支点ピン９７を軸芯として回動し、シャフト９６は図５に示すように、戻り防止板１５に挿入され移動部Ｐの移動を防止する。又、ペダル９４を時計廻りに下げると該ペダル９４一端に配設したシャフト９６はピン９６ａと連動して上昇し、戻り防止板１５とシャフト９６間に上下方向にスキマが発生し、移動自在となる。
【００２９】  図８、図９に示すように、クランプ時はペダル９４はストッパ９８に当接し停止する。
【００３０】  図３、図８、図１０に図示するように、ペダル９４はクランプ状態を示し、該ペダル９４と連結した自在継手９２ｂ、ターンバックル９３、自在継手９２ａを介して移動フレーム２０のバイク中心線上に配設したトグルクランプ９１のハンドル９１ａと連結している。又、トグルクランプ９１はロック状態であり、昇降台板４６をＨｍｍ押し下げ、図１２に示すようにゴム板７１ａは前輪ＦＷを左右側のタイヤ圧縮量Ｋを有し、前輪ＦＷ上部を左右より圧接し、状態を保持する。
【００３１】  ここで、クランプの仮開放にあたる、ペダル９４を開放側へ操作すると、ペダル９４と連結された自在継手９２ｂ、ターンバックル９３、自在継手９２を介してトグルクランプ９１のボルト９１ｂは上昇して、該トグルクランプ９１のロックは解除される。
【００３２】  前記ボルト９１ｂの上昇に伴ない、圧縮ばね８９反力により昇降台板４６はＨ上昇し、図１２に示すように、下部リンク４３ａ、上部リンク４３ｂのリンク機構によりクランプ板７１、ゴム板７１ａはそれぞれバイク中心線側より外側へ移動し、タイヤ圧縮量Ｋは無くなり、前輪ＦＷのクランプ状態は開放され、トルク制限機３２のスリップトルク内のクランプ力がある当接状態となる。この時点でバイクは安定していないが自立できる。
【００３３】  次に上記発明を実施するための形態の構成に基づく作用について以下説明する。
【００３４】  図１１（ａ）は最大開き巾、図１１（ｂ）は最小開き巾時を示す。移動体４１ｂの横移動量Ｓ２は図３、図７に示すように、前輪ＦＷを前輪ストッパ２３に当接し前進すると、移動部Ｐが移動し、固定部Ｇ側のラック３７と移動部Ｐ側のピニオン３６は噛み合い、該ピニオン３６は正回転する。該回転を増速機３１にて、例えば、増速比２、ネジ軸４１ａのリード（リードはネジ軸が１回転する時の進み量）を６ｍｍ、ピニオン３６の１回転での移動量１００ｍｍ、横移動量Ｓ２を１５ｍｍとすると、
必要前進移動量  Ｓ１ｒｅｑ＝（Ｓ２／リード）×（ピニオン移動量／増速比）
＝（１５／６）×（１００／２）
＝  １２５ｍｍとなる。
よって前進移動量Ｓ１＝１２５ｍｍで構成できる。
【００３５】  移動部Ｐの前進により図１２に示すように、前述したラックピニオン機構により、前輪ＦＷの左右にゴム板７１ａが当たるとネジ軸４１ａに反力が生じる。該反力がトルク制限機３２の設定スリップトルクを上回るとトルク制限機３２の一端と固着したプーリ３５ｂは空転し、ネジ軸４１ａは回転を停止する。
【００３６】  図３、図５に示すように、前記プーリ３５ｂの空転に伴ない、残余の前進量はピニオン３６、プーリ３５ａ、ベルト３５ｃも空転し、固定部Ｇに配したストッパ５２に移動部Ｐの移動フレーム２０が当接し停止する。
【００３７】次に、移動部Ｐの後退時はピニオン３６は逆回転するがトルク制限機３２の設定トルク以上であるので空転し、更に後退し前記トルク制限機３２の設定トルク以下になると、プーリ３５ｂは逆回転し、ベルト３５ｃ、プーリ３５ａ、増速機３１及びピニオン３６は逆回転する。又、同時にネジ軸４１ａは逆回転し、左右の移動体４１ｂは互いに離れる方向に横移動に伴ない、図６に示すように、支点４５も横移動し、ゴム板７１ａ、クランプ板７１も互いに離れる方向に移動する。
【００３８】  入庫作業は、まずバイクを押し前輪ＦＷは案内板８１にガイドされ移動フレーム２０に配した前輪ストッパ２３に当接し停止する。更に押し込むと前述したように、ラックピニオン機構によりネジ軸４１ａは正回転し、移動体４１ｂが中央に向かう方向に移動するのに伴ない、下部リンク４３ａ、上部リンク４３ｂによりクランプ板７１はバイク中心線側に向かいゴム板７１ａが前輪ＦＷに当接し、押圧荷重による抵抗トルクと移動部Ｐの走行抵抗トルクの和が設定トルクに達するとトルク制限機３２により、ネジ軸４１ａは回転を停止し、ゴム板７１ａは空転時の位置を保持し移動フレーム２０が固定部Ｇ側のストッパ５２に当接し停止する。この時点でバイクは安定はしていないが自立できる。
【００３９】  次に、ペダル９４を踏み下げると、連動する自在継手９２ｂ、９２ａを介してトグルクランプ９１のハンドル９１ａを下げるとボルト９１ｂにより昇降台板４６は下降量Ｈ下がりトグルクランプ９１のトグル機構によりロックされる。
【００４０】  上記動作において、前記昇降台板４６に連結している下部リンク４３ａ、上部リンク４３ｂのリンク機構により左右のクランプ板７１及びゴム板７１ａはタイヤ前輪ＦＷの上部側面を強固にクランプする。
【００４１】  上記動作に連動し、ペダル９４の端部（図８ではバイク中心線側）に連結されたシャフト９６は下降し、固定部Ｇ側の戻り防止板１５の穴部に挿入され、移動部Ｐはロックされる。
【００４２】  以上、入庫作業における前輪クランプはペダル９４を踏むというワンタッチで入庫作業を完了する。
【００４３】  出庫作業は、ペダル９４の入庫時と反対側を踏むと、該ペダル９４端部の自在継手９２ｂ、ターンバックル９３、自在継手９２ａを介してトグルクランプ９１のハンドル９１ａは上り、ボルト９１ｂは上昇する。該上昇に伴ない昇降台板４６は圧縮ばね８９の反発によりＨ上昇する。
【００４４】  上記動作において、前記昇降台板４６に連結している下部リンク４３ａ、上部リンク４３ｂは移動体４１ｂの支点ピン４５を軸芯として左右それぞれ外側へ離れる。この時点でバイクは安定していないが自立している。
【００４５】  上記動作に連動し、ペダル９４の端部に連結されたシャフト９６は上昇に伴ない、固定部Ｇ側の戻り防止板１５よりも上昇し、移動部Ｐのロックは解除される。
【００４６】  次に、手動にてバイクを後退させると、移動フレーム２０は引張ばね５４にも引張られ、トルク制限機３２の設定トルク以下になるとネジ軸４１ａは逆回転し、移動体４１ｂは互いに左右外側へ離れ、連結している上部リンク４３ｂ、下部リンク４３ａのリンク機構によりクランプ板７１、ゴム板７１ａは更に外側へ離れる。
【００４７】  更に後退すると、固定部Ｇ側のストッパ５１と移動フレーム２０が当接・停止し、バイクはそのまま出庫できるものである。
【００４８】  上記動作に連動して、下部リンク４３ａ、上部リンク４３ｂは移動体４１ｂの支点ピン４５を軸芯として回動し、左右のゴム板７１ａは入庫時と同じ最大開き巾となる。
【００４９】  本発明によると、モータ等の駆動が不要で、人力のみでバイクの前輪上部を確実にクランプすることができる。よって平置き式駐輪機は勿論、機械式立体駐車装置を駐輪機としても使用できる。
【符号の説明】
【００５０】１０      固定フレーム
１１      スライドレール
１３      ローラ
１４      押え板
１５      戻り防止板
２０      移動フレーム
２２      ブラケット
２３      前輪ストッパ
２３ａ    切欠き穴
３１      増速機
３２      トルク制限機
３５ａ    プーリ
３５ｂ    プーリ
３５ｃ    ベルト
３６      ピニオン
３７      ラック
３８      ラック取付材
４１ａ    ネジ軸（右ネジ、左ネジ）
４１ｂ    移動体
４２ａ    ネジ孔体
４２ｂ    ネジ孔体
４３ａ    下部リンク
４３ｂ    上部リンク
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ    ピン
４５      支点ピン
４６      昇降台板
４７ａ    軸受
４７ｂ    軸受
４８      長溝穴
５１      ストッパ
５２      ストッパ
５４      引張ばね
５５      マグネット
７１      クランプ板
７１ａ    ゴム板
７２      ガイドロッド
７３      ブッシュ
７７      ヒンジ
８１      案内板
８８      ガイドピン
８９      圧縮ばね
９１      トグルクランプ
９１ａ    ハンドル
９１ｂ    ボルト
９２ａ    自在継手
９２ｂ    自在継手
９３      ターンバックル
９４      ペダル
９４ａ    球面軸受
９５      ブロック
９５ａ    ピン用長溝穴
９６      シャフト
９６ａ    ピン
９７      支点ピン
９８      ストッパ
Ｇ        固定部
Ｐ        移動部
ＦＷ      前輪
Ｈ        下降量
Ｓ１      前進移動量
Ｓ２      横移動量
Ｌｍａｘ  最大開き巾
Ｌｍｉｎ  最小開き巾
Ｌ１      任意のタイヤ巾
Ｌ２      クランプ後のタイヤ巾
Ｋ        タイヤ圧縮量
Ｌ３      最大支点ピン距離
Ｌ４      最小支点ピン距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014080172.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2014080172.tif 000013
【図１２】
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