(57)【要約】      （修正有）【課題】工作教室等の教育現場で、自転車の製作を体験させるときに、多少粗雑な組み立てであっても、信頼性の高い自転車を提供する。【解決手段】直線状の中空メインフレーム１の上方にフロントフォーク用軸受けハウジング上３を、下方にクランク軸受ハウジング２Ａを一体的に設けたフロントフォーク用軸受けハウジング下２を配置する。さらに、後輪シャフト８Ａが貫通する閉じた孔を備える独立した左右のリヤステーを複数のねじで中空メインフレーム１をサンドイッチするように保持する。【選択図】図１
0003201397.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
直線状の中空メインフレーム、前記メインフレームの上下に設けたフロントフォーク用軸受けハウジング上、フロントフォーク用軸受けハウジング下を備え、前記フロントフォーク用軸受けハウジング下にクランク軸受ハウジングを一体的に設けたことを特徴する自転車。
【請求項２】
直線状の中空メインフレーム、後輪シャフトが貫通する閉じた孔を備える独立した左右のリヤステーを備え、前記左右のリヤステーは複数のねじで中空メインフレームをサンドイッチするように保持されていることを特徴とする自転車。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自転車のフレーム構造に関するもので、特に工作教室等の教育現場での使用を想定したもので、溶接等の接合方法によらず、簡便な組み立てが可能で、信頼性が高い構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自転車は複数の金属製の丸いパイプを溶接、ロー付け等により製作されているため、工作教室のような特殊な設備のない場所や、特殊技能を持たない者が自転車を作りあげることは難しかった。特許文献１にある自転車は構造的に簡単であるが、ヘッドパイプ、クランク支持部、リアステーに溶接が必要である。特許文献２の自転車は溶接個所はないが、用いる押し出し材が特殊な形状である。特許文献３の構造も特殊な押し出し材形状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許  ５５０９６７８
【特許文献２】日本国  公開特許  特開２０１２−１１９８
【特許文献３】米国特許  ５６２０１９６
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本考案は工作教室等の特別な設備もない教育現場で自転車の組み立てを可能とする自転車のフレーム構造を提供しようとするもので、さらには組み立てが多少粗雑であっても、重大な事故につながることがない、信頼性、安全性が高い構造を安価に提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
直線状の中空メインフレームの上方にフロントフォーク用軸受けハウジング上を、下にクランク軸受ハウジングを一体的に設けたフロントフォーク用軸受けハウジング下を配置する。さらに、後輪シャフトが貫通する閉じた孔を備える独立した左右のリヤステーを複数のねじで中空メインフレームをサンドイッチするように保持する。
【考案の効果】
【０００６】
以上のような構成により、前輪にかかる荷重をフロントフォーク用軸受けハウジング下が受け、中空メインフレームに押圧されるので、下軸受と一体化された、クランクの軸受けユニットも中空メインフレームに押圧される。よって、その他の補助締結手段にゆるみがあっても、クランク軸受はがたつきもなく、固定され、機能する。さらに、後輪シャフトが貫通する閉じた孔を備える独立した左右のリヤステーを複数のねじで中空メインフレームをサンドイッチするように保持しているので後輪のシャフトを固定するナット等が緩んでも、大きな支障にならない。
このように工作教室等の教育現場で、自転車の製作を体験させるときに、多少粗雑な組み立てであっても、信頼性の高い自転車を提供することができる。
さらに、クランクギヤの回転を後輪に伝えるチェーンを用いる場合、クランク軸を後輪軸間の距離を適切に調整するために、チェーン引きという部材が用いられるが、本考案の構造においては、後輪を支持する左右の部材は、中空メインフレームをサンドイッチしているだけなので、容易に前後に調整できるので、チェーン引きは不要となり、コストダウンが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本考案の実施の形態１における自転車の側面図
【図２】本考案の実施の形態１における自転車の正面図
【図３】本考案の実施の形態１における自転車の背面図
【図４】本考案の実施の形態１における自転車の中空直線メインフレームの俯瞰図
【図５】本考案の実施の形態１における自転車のステアリング軸受け、上下と中空メインフレームとの関係図
【図６】本考案の実施本考案の実施の形態１における軸受け上下ハウジングの断面図で図５のA-A断面図
【図７】本考案の実施の形態１におけるフロントフォークの構成図
【図８】本考案の実施の形態１における自転車のフロントフォークシャフトの外形図
【図９】本考案の実施の形態１における自転車の片持ちフォークのブレード外観図
【図１０】本考案の実施の形態１における自転車のリヤステー左の外観図
【図１１】本考案の実施の形態２におけるリヤステー右、左を固定するためのねじ外形図
【図１２】本考案の実施の形態３におけるリヤステー右、左を固定するためのねじ外形図
【図１３】本考案の実施の形態４におけるリヤステー右の外形図
【図１４】本考案の実施の形態５における中空メインフレームとリヤステー左右の背面図
【図１５】本考案の実施の形態６におけるリヤステー左を示す図
【図１６】本考案の実施の形態７における後輪附近の側面図
【図１７】本考案の実施の形態７における後部を前方から見た図
【図１８】本考案の実施の形態８における後方から見た図
【図１９】本考案の実施の形態９における後方から見た図
【図２０】本考案の実施の形態１０におけるフロントフォークの構成図
【図２１】本考案の実施の形態１０における中空フレームの俯瞰図
【考案を実施するための形態】
【０００８】
以下、本考案における実施の形態を図面に基いて説明する。
（実施の形態１）
先ず、実施の形態１を図１〜図１０に基いて説明する。
【０００９】
図１、２、３、７おいて、中空メインフレーム１には、クランク軸受けハウジング部２Aを備えたフォーク軸受けハウジング下２、フォーク軸受けハウジング上３が連結金具４により固定され、クランク軸受けハウジング部２Aにはペダルクランク５、ギヤ６が回転支持され、チェーン７にて、後輪８に連結されている。後輪８のシャフト８Aはリヤステー左９、リヤステー左９と対向したリヤステー右１０を介して、中空メインフレーム１にねじ１１A、１１B、１１C、１１Dにより固定されている。サドル１２は金具１２Aにより中空フレーム１に固定されている。フロントフォークシャフト１３は前記フォーク軸受けハウジング下２の軸受１４、フォーク軸受けハウジング上３の軸受け１５により、回転可能に支持されている。フロントフォークブレード１６はナット１７、ナット１８にて前記フロントフォークシャフト１３に固定され、さらに補助ねじ１９は、フロントフォークシャフト１３、ナット１７を貫通し、フォークブレード１６までいっている。ナット２０はフォークシャフト１３の上部のねじ部に勘合し、軸受け１４、軸受け１５に対してスラスト方向に締め付けてある。ナット２０の上方にはハンドルステム２１がステムクランプ２２で固定され、さらにハンドルステムの上部にはブレーキ２３、２４を備えたハンドル２５がアダプタ２６を介して固定されている。
前輪２７はフォークブレード１６に固定されている。
図４は中空メインフレーム１であり、フォークシャフト１３が貫通する、孔１A、孔１Bが形成されている。
図５、図６において、クランク軸受けハウジング部２Aを備えたフォーク軸受けハウジング下２とフォーク軸受けハウジング上３が連結金具４、ナット４A,ナット４Bにより図示しない中空メインフレーム１に固定されている構造を示し、軸受１４、軸受１５はフォーク軸受けハウジング下２とフォーク軸受けハウジング上３に保持されている。フォーク軸受けハウジング下２には中空メインフレームと勘合する凹部２Bが、フォーク軸受けハウジング上３には中空メインフレーム１と勘合する凹部３Aが形成されている。図６は図５のA-A断面である。
図７はフォークシャフト１３、フォークブレード１６、前輪２９、ナット１７、ナット１８、ナット２０、補助ねじ１９、軸受け１４、軸受１５、フォーク軸受けハウジング下２とフォーク軸受けハウジング上３の一部の関係を示す。
図８はフォークシャフト１３であり、上部ねじ部１３A、下部ねじ部１３B、補助ねじの貫通する孔１３Cが形成されている。
図９はフォークブレード１６であり、前輪２７を保持する孔１６A、フォークシャフト１３が勘合する孔１６B、補助ねじに対応する孔１６Cが形成されている。
図１０はリヤステー左９であり、リヤステー右１０と協働して、中空メインフレーム１に固定するねじ１１A、１１B、１１C、１１Dが貫通するための孔９A、９B、９C、９D、後輪８のシャフト８Aが貫通する孔９Eが形成されている。
【００１０】
（本考案の作用）
以上の構成により、フォーク軸受ハウジング下２が軸受１４を介して、前輪２７からの前輪荷重を受け、フォーク軸受ハウジング下２を中空メインフレーム１に押圧する。クランク軸受ハウジング２Aはフォーク軸受ハウジング下２と一体であるので、クランク軸受ハウジング２A部分も中空メインフレームに押圧される。またリヤステー左９、リヤステー右１０には後輪８のシャフト８Aが貫通保持され、ねじ１１A、１１B、１１C、１１Dにてリヤステー左９、リヤステー右１０は中空メインフレーム１をサンドイッチしているので、後輪８は、中空メインフレームから一定の場所に保持固定されている。
【００１１】
（その他の実施態様）
さらに、ねじ１１A,１１B、１１C、１１Dを図７に示すような円形のねじの一部をそぎ落としたねじにし、その平面部１１Eを中空メインフレームに対向させる構成にすることにより、ねじが緩るみ、サンドイッチする作用力がゼロになっても、ねじの平面部分で後輪８からの荷重に耐えることができる。ねじ１１A、１１B、１１C、１１Dは１２図のような中空メインフレームに対向する中央部分１１Fを角型にすることでも同様の作用が得られる。
リヤステー左９、リヤステー右１０は図１３に示すようなV字形状にすることもできる、この場合、ねじ１１A、１１C、とねじ１１B、１１Dの距離を大きく取れるので、後輪８の中空メインフレームに対する保持位置が安定する。また図１４に示すように、中空メインフレーム１の幅と、後輪８のハブのエンド幅を略同一にすることにより、リヤステー左９、リヤステー１０をより安価な平板で構成できる。また図１５に示すように一定幅の部材を折り曲げることにより構成することにより素材の無駄が少なくなる。さらに図１６、１７に示すようにリヤステーに一体的にサドル１２、背持たれ２８を形成することにより、部品点数を削減でき、信頼性も向上する。図１８は中空メインフレーム１の断面形状を略正四角形としたもので、鉛直方向にその対角線を合わせることにより、上部にフラット部がなくなり、ごみ等の付着が少なくなる。また図１９に示すような楕円形の断面の中空メインフレーム１を長円方向を鉛直にすることにより、より無駄のない軽量化が図れる。さらに図20に示すように、フォークシャフト上13Dとフォークシャフト下１３Eに分割し、ブレード左１６Y、ブレード右１６Zを連結金具１６P,１６Qで連結する構成にすることにより、中空メインフレーム１をシャフトが貫通せずに構成する。図２１に示す、中空メインフレーム１の孔が不要になり、加工性が向上する。
【実施例】
【００１２】
本考案の実施の形態１についての具体的実施例を説明する。前輪２７はブレーキ内蔵型の片持ちハブ型であり、１６インチサイズである。後輪８はブレーキ内蔵の１６インチホイールである。中空メインフレーム１は巾４０ｍｍ、高さ８０ｍｍ、板厚２．５ｍｍのアルミ押し出し材であり、一般に流通している標準品である。フロントフォーク用軸受けハウジング上、フロントフォーク用軸受けハウジング下はアルミ製で、上下の補助的な固定の金具４は、太さ６ｍｍのステンレスねじである。リヤステー左９、リヤステー１０は厚さ６ｍｍのアルミ板であり、固定ねじ１１A、１１B、１１C、１１Dは４本のM8のステンレスねじである。サドル１２は５ｍｍ厚のアルミ板であり、金具１２Aで、中空メインフレーム１に固定されている。
フロントフォークシャフト１３はM20のねじが両端に形成され、ステンレス製である。フロントフォークブレード１６は、厚さ１０ｍｍのアルミ板で形成されている。二個のナット１７、１８でシャフトに固定され、ナット１７、シャフト１３に貫通する補助ねじ１９はM6ステンレスねじである。フロントフォーク用軸受けハウジング上３、フロントフォーク用軸受けハウジング下２にはアンギュラ玉軸受１４，１５が組み込まれ、もうナット２０で、挟み込まれ、与圧を与えている。
ハンドルステム２１はステンレスパイプで外径２５ｍｍ、内径２０ｍｍ。ハンドル２５はアルミパイプで、クランプ２２、部材２６はアルミ製である。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
以上のように本考案によれば、工作教室のような特殊な設備のない教育現場で、特殊な技能のない者が容易に自転車をフレームから組み立てを体験でき、かつ安全に対する信頼性の高い自転車を提供できる。自転車のような、身近で、実用的は機械類の組み立を体験することは、技術系学生の機械に対する興味を持たせることができ、教材として最適である。さらにこのような簡便な組立てが可能であるため、災害用に保管するような場合でも、より小さなスペースに多くの自転車を収納することができる。
【符号の説明】
【００１４】
１は中空メインフレーム
２はフロントフォーク用軸受けハウジング下
２Aはクランク軸受ハウジング部
３はフロントフォーク用軸受けハウジング上
８は後輪
２７は前輪
９はリヤステー左
１０はリヤステー右
１１A〜１１D  リヤステー左、右をサンドイッチしてメインフレームに固定するねじ
１２はサドル
【図１】
0003201397.tif 000003
【図２】
0003201397.tif 000004
【図３】
0003201397.tif 000005
【図４】
0003201397.tif 000006
【図５】
0003201397.tif 000007
【図６】
0003201397.tif 000008
【図７】
0003201397.tif 000009
【図８】
0003201397.tif 000010
【図９】
0003201397.tif 000011
【図１０】
0003201397.tif 000012
【図１１】
0003201397.tif 000013
【図１２】
0003201397.tif 000014
【図１３】
0003201397.tif 000015
【図１４】
0003201397.tif 000016
【図１５】
0003201397.tif 000017
【図１６】
0003201397.tif 000018
【図１７】
0003201397.tif 000019
【図１８】
0003201397.tif 000020
【図１９】
0003201397.tif 000021
【図２０】
0003201397.tif 000022
【図２１】
0003201397.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月12日(2015.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
直線状の中空メインフレーム、後輪シャフトが貫通する閉じた孔を備える独立した左右の
リヤステーを備え、前記左右のリヤステーは複数のねじで中空メインフレームをサンドイ
ッチするように保持されていることを特徴とする請求項１記載の自転車。