(57)【要約】      （修正有）【課題】リンク機構のジョイントの強度を向上させ、さらにジョイントの分解を防止する連結具を提供する。【解決手段】複数のリンク４を連結する連結具２であって、複数のリンク４の軸孔１２に挿入され、軸方向に軸孔１４を有する主軸６と、主軸６の軸孔１４に挿通される副軸８と、複数のリンク４を介して副軸８の両端部に設けられるワッシャ１８とナット１０とで構成される一対のストッパとを備えた連結具２。主軸６と副軸８の２つの軸を備えるためこれらの軸でリンク４を支えることができ、強度に優れたジョイントを形成できる。【選択図】図２
2014062624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリンクを連結する連結具であって、
前記複数のリンクの軸孔に挿入され、軸方向に軸孔を有する主軸と、
前記主軸の軸孔に挿通される副軸と、
前記副軸の両端部に設けられ、複数のリンクの位置決めを行う一対のストッパと、
を備えた連結具。
【請求項２】
前記主軸の軸孔の内周面と前記副軸の外周面との間に隙間を設けたことを特徴とする請求項１に記載の連結具。
【請求項３】
前記一対のストッパが、一対の弾性のワッシャを備えた請求項１又は請求項２に記載の連結具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリンク機構のジョイントに用いられる連結具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運動を伝える機械要素としてリンク機構がある。このリンク機構は、複数のリンクをピンで連結して、速度や力を増減させることができる。リンク機構の使用用途は様々であり、走行時の快適性を向上させた自転車のフレームに使用される等、リンク機構の強度は重要である。
【０００３】
ここで、特許文献１にはリンク機構のジョイントに用いられる耐久性に優れたピンが記載されている。しかし、このピンの耐久性は高いが、万が一そのピンが破損した場合には、そのジョイントは分解してしまう。例えば自転車のフレームにこのリンク機構が組み込まれた場合にあっては、運転者の安全を確保できないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５５１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記課題に着目して為された発明であり、リンク機構のジョイントの強度を向上させ、さらにジョイントの分解を防止する連結具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】
（１）上記課題を解決するための手段として、複数のリンクを連結する連結具であって、前記複数のリンクの軸孔に挿入され、軸方向に軸孔を有する主軸と、前記主軸の軸孔に挿通される副軸と、前記複数のリンクを介して前記副軸の両端部に設けられる一対のストッパとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
（２）前記（１）の連結具において、前記主軸の軸孔の内周面と前記副軸の外周面との間に隙間を設けたことを特徴とする。
【０００８】
（３）前記（１）又は（２）の連結具において、前記一対のストッパが、一対の弾性のワッシャを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の連結具は、主軸と副軸の二つの軸を備える。このため、これらの軸でリンクを支えることができる。よって、強度に優れたジョイントを形成できる。また、リンクの材質に応じて主軸の材質を適宜選択してリンク及び主軸の滑り摩耗を低減しつつ、強度の強い副軸を使用することによりジョイントの強度及び耐久性を向上させることができる。さらに、リンクから直接的に力を受ける主軸が破断した場合でも、副軸がリンクの連結状態を維持するため、ジョイントの分解を回避することができる。
【００１０】
また、主軸と副軸との間に隙間が介在している。このため、副軸の端部に力がかかった場合に、副軸は、隙間内をずれて動くことにより、その力を逃がすことができるので、破断しにくくなる。よって、ジョイントの強度を向上させることができる。
【００１１】
さらに、弾性のワッシャを介して一対のストッパがリンクを位置決めしている。リンクのねじれにより副軸及び一対のストッパに軸方向の力がかかった場合に、このワッシャがクッションとなって、その力を吸収することができる。よって、一対のストッパが副軸から脱落しにくく、ジョイントの強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の連結具を用いたジョイントの斜視図である。
【図２】本発明の連結具を用いたジョイントの断面図である。
【図３】実施例１の連結具を用いたジョイントの斜視図である。
【図４】実施例１の連結具を用いたジョイントの断面図である。
【図５】（ａ）主軸の他の形態を示す斜視図である。（ｂ）他の主軸を用いたジョイントの断面図である。
【図６】（ａ）本発明の連結具の他の実施形態を示す断面図である。（ｂ）本発明の連結具のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図７】（ａ）主軸付きリンクの形成方法を示す略図である。（ｂ）主軸付きリンクの連結方法を示す略図である。（ｃ）ｎ本のリンクを連結させたジョイントを示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面に従って本発明の連結具を説明する。なお、本明細書においては、各図にわたって示される同じ符号は同一又は同様の部材や物を示す。
【００１４】
本発明の連結具2は、２つのリンク4を互いに相対的に回動運動可能に連結するものであり、図１及び図２に示すように、主軸6と、副軸8と、一対のストッパ9から構成される。
【００１５】
本発明の主軸6は、図１及び図２に示すように、各リンク4の軸孔12にまたがって挿入され、各リンク4の回転軸となる。主軸6は、中心軸方向に外形と同軸に軸孔14が形成された円筒状である。また、主軸6に対してリンク4が回転しやすいように、主軸6の外形とリンク４の軸孔12の内径が定められる。リンクの軸孔12に挿入し易いように、主軸6の挿入方向先端部が先細に形成されてもよい。主軸6はせん段力に強く、また摩耗に強い材質が選ばれるのが好ましい。例えばステンレス等が使用できる。本実施例において、ジョイントの強度を確保するため、主軸6の直径は後述する副軸8の2倍としているが、これに限定されず、ジョイントの必要強度に応じて適宜設計できる。また、各リンクの軸孔12にまたがる主軸６は、一のリンク4aの軸孔12に設けられた段差20から他のリンク4bの軸孔に設けられた段差20までの長さより若干長い長さを有している。
【００１６】
本発明の副軸8は、丸棒状であり、図１及び図２に示すように、主軸6の軸孔14に挿入される。また、主軸6の軸孔14の内周面と副軸8の外周面との間に隙間22が形成されている。この副軸8の長さは、後述する一対のストッパ9を主軸6から突出した副軸8の両端に設けるのに必要な長さを有している。この副軸8としては、例えば、ステンレス製のスタッドボルトが用いられる。この材質はステンレスに限定されることなく、引っ張り強度に強い材質が好ましい。
【００１７】
本発明の一対のストッパ9は、その間に全てのリンク４を介在させて副軸8の両端部に設けられ、リンク4を位置決めするものである。この一対のストッパ9としては、例えば図１及び図２に示すように、スタッドボルトから成る副軸8の両側から通される一対のワッシャ18と、一対のワッシャ18の外側から副軸8の両端部に螺着される一対のナット10で構成することができる。この一対のナット10は、一対のワッシャ18が主軸6を挟持するように螺着される。この一対のストッパ9は、一対のワッシャ18の外周部分がリンク4の軸孔12内に形成された段差20に当たることでリンク4の移動を制限し、その脱落を防止している。なお、一対のワッシャ18が主軸6を挟持するように一対のナット10を螺着しているが、これに限られず、主軸6と一対のワッシャ18との間に隙間があってもよい。この際、一対のナット10が副軸6から抜け落ちないように、一対のナット10をダブルナットで構成してもよい。また、一対のワッシャ18を介さずに一対のナット10を段差20に配置するように構成してもよい。
【００１８】
本発明の連結具2を用いたジョイントは、主軸6の一方の部分6aが一のリンク4aの軸孔12に挿入され、主軸6の他方の部分6bが他のリンク4bの軸孔12に挿入され、副軸8が主軸6の軸孔14に挿入され、この副軸8の両端部に一のリンク4a及び他のリンク4bを位置決めする一対のストッパ9が設けられることにより組み立てられる。
【００１９】
本発明の連結具2は、主軸6と副軸8の２つの軸を備える。このため、これらの軸6,8でリンク4を支えることができる。よって、強度に優れたジョイントを形成できる。また、リンク4の材質に応じて主軸6の材質を適宜選択してリンク4及び主軸6の滑り摩耗を低減しつつ、強度の強い副軸8を使用することによりジョイントの強度及び耐久性を向上させることができる。さらに、リンク4から直接的に力を受ける主軸6が破断した場合でも、副軸8がリンク4の連結状態を維持するため、ジョイントの分解を回避することができる。
【００２０】
また、主軸6の軸孔14の内周面と副軸8との間に隙間22が形成されている。このため、副軸8の端部に径方向の力がかかった場合に、副軸8は隙間22内を移動してその力を逃がすことができるので、破断しにくくなる。よって、ジョイントの強度を向上させることができる。
【００２１】
本発明の連結具2はフレーム構造等にリンク機構を組み込んだ自転車等に使用することができる。本発明の連結具2が組み込まれた自転車は、運転者等の荷重及び走行時の衝撃に対して優れた強度及び耐久性を発揮する。また、仮に、自転車の走行中に主軸6が破損した場合であっても、副軸8と一対のストッパ9がジョイントの分解を回避する。よって、運転者の安全を確保することができる。また、運転者は自転車に乗りながら、又は自転車を押して運ぶことができる。また、副軸8が破断した場合であっても、リンク4a,4bの軸孔12から主軸16が抜け落ちない限り分解することなく、安全である。
【実施例１】
【００２２】
本実施例の連結具34は図３及び図４に示すように、主軸24、スリーブ16、ボルト26、ナット10、及びワッシャ18,30から構成されている。
【００２３】
本実施例の主軸24はアルミニウム又はその合金等から成り、主軸24の一方の部分24aが一のリンク4aの軸孔12に挿入して固定され、他方の部分24bがスリーブ16を介して他のリンク4bの軸孔12に回転可能に挿入されている。主軸24は一のリンク4aに圧入されて固定されているが、固定方法はこれに限られず、主軸の一方の部分24aにネジ山を形成してリンクの軸孔12に螺入して固定してもよい。
【００２４】
また、本実施例の主軸24は、その外周面に形成され、主軸24の位置決めを行うフランジ部32を有している。このフランジ部32は、主軸24の一端に形成され、リンク4の軸孔内に形成された段差20に突き当てられるつば状に形成されている。他の実施例として、図５に示すように、主軸25の中間部に形成され、各リンク4の間に介在するつば状のフランジ部32aあっても良い。
【００２５】
本実施例のボルト26、ワッシャ18,30、及びナット10は、副軸と一対のストッパを構成している。すなわち、ボルトの軸部26aは主軸24の軸孔14に挿入されることにより副軸を構成している。また、ボルトの頭部26bとワッシャ30は、副軸であるボルトの軸部26aの一端に設けられており、フランジ部32を介してリンク4aの軸孔内の段差20に配置される。ナット10とワッシャ18は、副軸であるボルトの軸部26aの他端に形成されたネジ部に設けられており、リンク4bの軸孔内の段差20に配置されている。これにより、リンク4は位置決めされており、ボルトの頭部26b、ワッシャ18,30及びナット10は一対のストッパを構成している。ボルトの軸部26aの外周面と主軸の軸孔14の内周面との間には隙間24が形成されている。また、ボルトの頭部26bと主軸24に介在するワッシャ30はゴム等の弾性のものを用いている。
【００２６】
本実施例の連結具34は、予め副軸の一端にストッパが形成されているため、連結作業がしやすくなる。
また、弾性のワッシャ30を介して一対のストッパがリンク4を位置決めしている。リンク4のねじれにより副軸及び一対のストッパに軸方向の力がかかった場合に、このワッシャ30がクッションとなって、その力を吸収することができる。よって、一対のストッパが副軸から脱落しにくく、ジョイントの強度を向上させることができる。
【実施例２】
【００２７】
本発明の主軸の他の実施例として、３つのリンク4を連結するジョイントにも適用することができる。例えば、図６（ａ）に示すように、全てのリンク4にまたがって配置される一の主軸36で構成することができる。また、図６（ｂ）に示すように、各リンク4にまたがって配置される2の主軸24を用いても良い。中心のリンク4においては、図６（ａ）（ｂ）に示すように、リンクの軸孔12と主軸36,24との間にスリーブ16を介在させても良い。さらに、図６（ａ）（ｂ）において、各リンク4は互いに独立して回転するものであるが、これに限られず、両端のリンク4が連結したものであってもよい。また、主軸36,24が両端のリンク4の軸孔12に圧入されたものであってもよい。
【実施例３】
【００２８】
さらに、本発明の連結具は、図7（ｃ）に示すように、ｎ本のリンク4を連結するジョイントに使用することができる。この連結具40は、ｎ−１本の主軸24と、ｎ−１個のスリーブ16と、１本の副軸8と、一対のストッパ9を備えている。
【００２９】
このジョイントの組み立てを説明する。
（１）図7（ａ）に示すように、主軸24の一方の部分24aがリンクの一方の軸孔12a内に固定され、主軸24の他方の部分24bがリンク4から突出するように、主軸24をリンクの軸孔12に圧入し、主軸付きリンク42をｎ−１本準備する（図7（ｂ））。
（２）図7（ｂ）に示すように、スリーブ16を介して一の主軸付きリンク42aから突出した主軸24を他の主軸付きリンク42bの他方の軸孔12bに挿入する。これを主軸付きリンク42の本数分繰り返し、最後に主軸なしリンク4の軸孔12に挿入する。
（３）図７（ｃ）に示すように、副軸8を主軸の軸孔14に挿入し、一対のストッパ9をこの副軸8の両端部に形成する。なお、主軸なしリンク４の一方の軸孔12aに副軸8を案内するスペーサ44を有しても良い。スペーサ44は副軸8のがたつきを防止する。
これにより、ｎ本のリンク4を連結するジョイントが構成される。
【００３０】
この連結具40は、各リンク4同士が別個の主軸6で連結されている。このため、一つの主軸で全てのリンク4を連結する場合と比べて、各主軸24に係る負担は小さい。よってジョイントの強度に優れている。また、リンク4の交換も容易に行える。
【００３１】
以上、本発明の連結具について説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものであり、これらの態様はいずれも本発明の範囲に属するものである。
【００３２】
上記実施例において、各リンク4の軸孔内に段差20を設けて、この段差20に沿って一対のストッパ9を配置することで、リンク4の位置決めを行っている。しかし、リンク4の軸孔内に段差20を設けずに、両端に配置されるリンクの軸孔の開口部周辺に一対のストッパ9を配置してリンク４の位置決めを行っても良い。
【符号の説明】
【００３３】
2...連結具
4...リンク
6、24、36...主軸
8...副軸
9...一対のストッパ
10...ナット
12...リンクの軸孔
14...主軸の軸孔
16...スリーブ
18、30...ワッシャ
20...リンクの段差
22...主軸と副軸の隙間
24a...主軸の一方
24b...主軸の他方
26...ボルト
32...フランジ部
42...主軸付きリンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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