(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に架設されたレールに転動可能に吊り下げられる吊下ローラと、吊下ローラに吊支されて前後に揺動可能なフレームと、吊下ローラより前方部位のフレームに設けられ、人が座すことができるサドル及び手で握ることができるハンドル並びに足で漕ぐペダルによって回転力を発生する回転力発生機構とを有する自転車構造部と、吊下ローラより後方部位のフレームに設けられ、回転力発生機構から伝動機構を介して回転力が伝達されてレールに下から当接する駆動ローラとからなることを特徴とする吊架式自転車。
【請求項２】
フレームを吊下ローラに水平軸で枢支した請求項１の吊架式自転車。
【請求項３】
吊下ローラがレールを上下から挟む二個の挟持ローラを有し、挟持ローラの上下間隔がレールの高さ以上に拡大可能になる間隔変更機構を有する請求項１又は２の吊架式自転車。
【請求項４】
間隔変更機構が一方の挟持ローラが取付軸に対して偏心して設けられるものであり、取付軸を回転させることで他方の挟持ローラとの上下間隔を変えるものである請求項３の吊架式自転車。
【請求項５】
フレームが吊下ローラに対して水平回転可能なものである請求項１〜４いずれかの吊架式自転車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、坑道や水路といったトンネル内でレールを架設してこのレールをガイドとしてこれに吊架されて移動する吊架式自転車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
ダム等では、渇水したときに他所から水を引き込む等のために水路トンネルを掘っている。このようなトンネルでは、水漏れ等の点検を定期的に行わなければならないが、この種のトンネルは、１．５ｍ程度と背が低いのが通常であり、作業者は立って歩行できない。このため、前かがみでの作業を強いられ、非常に苦痛である。この他、トンネル内にロープで引っ張る台車を引き込み、この台車の上に仰向けになって作業したりしているが、地面は一般に不整地で走行に適しておらず、台車の移動は容易ではない。又、トンネルが長くなると、実質的に無理である。
【０００３】
ところで、この種のトンネルの内壁は一般にコンクリートで固めて強固にしてある。そこで、本発明は、このコンクリート壁からアンカーボルト等でレールを吊架し、これをガイドとして移動する自転車を発案し、点検作業等の容易化を図ったものである。勿論、本発明に係るレールは、トンネル内に架設されるものに限らず、不整地や湿地といった走行不適地に架設されるものであってもよい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載の、地上に架設されたレールに転動可能に吊り下げられる吊下ローラと、吊下ローラに吊支されて前後に揺動可能なフレームと、吊下ローラより前方部位のフレームに設けられ、人が座すことができるサドル及び手で握ることができるハンドル並びに足で漕ぐペダルによって回転力を発生する回転力発生機構とを有する自転車構造部と、吊下ローラより後方部位のフレームに設けられ、回転力発生機構から伝動機構を介して回転力が伝達されてレールに下から当接する駆動ローラとからなることを特徴とする吊架式自転車を提供する。
【０００５】
以上により、作業者は、自転車構造部に自転車と同様な姿勢で乗ることになるから、立った姿勢よりも低くなり、水路トンネルのように低い天井の個所でも頭がつかえることがない。加えて、姿勢的にも楽であるし、移動するのも省力的である。この場合において、自転車は、自重と作業者の体重のみによる比較的軽量であるから、簡易なレールであっても十分に耐えることができる。更に、自転車は地面を走行しないのであるから、地面は走行不適地であってもよい。
【０００６】
以上において、吊下ローラはレールに対して転動するものであるから、ある程度の隙間を有しており、このままでもフレームは前後に揺動して駆動ローラはレールの下面に押当するが、請求項２に記載の、フレームを吊下ローラに水平軸で枢支すれば、前後の揺動、則ち、駆動ローラの押当が確実である。更に、請求項３に記載の、吊下ローラがレールを上下から挟む二個の挟持ローラを有し、挟持ローラの上下間隔がレールの高さ以上に拡大可能になる間隔変更機構を有するものであれば、レールの途中からでも吊下ローラをレールに係脱させることができるし、これにおいて、請求項４に記載の、間隔変更機構が一方の挟持ローラが取付軸に対して偏心して設けられるものであり、取付軸を回転させることで他方の挟持ローラとの上下間隔を変えるものであれば、簡単な構造で操作が早い。又、請求項５に記載の、フレームが吊下ローラに対して水平回転可能なものであれば、レールのどの個所からでも進行方向を変更できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る吊架式自転車の側面図、図２は要部の平面図であるが、この自転車は、地上に架設されたレール１に転動可能に吊り下げられる吊下ローラ２と、吊下ローラ２に前後に揺動可能に吊支されるフレーム３と、吊下ローラ２より前方部位のフレーム３に設けられる自転車構造部４と、吊下ローラ２より後方部位のフレーム３に設けられてレール１に下から当接する駆動ローラ５とからなる。
【０００８】
本例のレール１は、天井等から下延する吊支材６でその側面が止め付けられて吊下される角パイプによっている。従って、レール１の上下面は吊支材６によって邪魔されないようになっており、吊下ローラ２等はこの部分を通過できるようになっている。尚、レール１の形状は角パイプに限らないし、レール１は地上に架設されるものであってもよい。
【０００９】
図３は吊下ローラ２の断面図であるが、吊下ローラ２は、レール１に転動可能に吊支されるものであり、本例では、レール１を上下から挟持する二個の挟持ローラ７、８を有するものを示している。具体的には、吊支材６の反対側に位置する基板９に二個の挟持ローラ７、８を取り付け、この挟持ローラ７、８でレール１を上下から挟持しているものである。尚、本例では、上方の挟持ローラ７の軸７ａを取付軸１０と偏心させ、取付軸１０に装着したハンドル等１１を回すと、軸７ａが上下する間隔変更機構を採用している。この場合の上下離間距離をレール１の高さよりも高くしておくと、レール１の途中からでも吊下ローラ２（挟持ローラ７、８）をレール１に係脱できる。
【００１０】
フレーム３は、軽量のアルミパイプ等からなるもので、本例のものは、中央縦部３ａの下端から前方水平部３ａが前延し、その前端から前方起立部３ｃが起立した形状をしている。そして、前方起立部３ｃの上端からはハンドル１２が左右に張出しており、前方水平部３ａにはサドル１３と、ペダル１４からなる回転力発生機構１５が設けられており、これらで自転車構造部４を形成している。従って、搭乗者は、サドル１３に腰を降ろしてハンドル１２を手で握り、ペダル１４を漕ぐことになるが、この場合において、搭乗者の前方には視界を遮る部材が存在しないから、点検作業等に支障がない。
【００１１】
更に、中央縦部３ａからは左右二本の後部アーム３ｄが後延しており、その後端の間に駆動ローラ５が取り付けられているとともに、後部アーム３ｄの上方には吊支杆１６が設けられている。従って、吊支杆１６を吊下ローラ２に引っ掛けることでフレーム３を吊支することになる。具体的には、吊下ローラ２の基板９の下端に垂直軸１７を中心にして水平面内で回動可能なベース体１８を連結し、ベース体１８に吊支杆１６を水平軸１９によって垂直面内で回動可能に吊支している。これにより、自転車構造部４に人が乗ると、その体重によってフレーム３は水平軸１９を中心に前方に傾き、駆動ローラ５はレール１に下から押し付けられる（フレーム３は垂直軸１７を中心に水平面内でも回動できる）。尚、フレーム３を吊下ローラ２に回動機能を持たせないで取り付けたとしても、二個の挟持ローラ７、８とレール１との隙間によってフレーム３は前後に揺動し、駆動ローラ５がレール１の下面に押当することは前述したとおりである。
【００１２】
ところで、この場合、水平軸１９を通す吊支杆１６には横溝と縦溝とからなるＬ字溝２０を形成し、縦溝の部分で水平軸１９を受けるようにしている。ベース体１８と吊支杆１６との連結は、両者を合わせてこれに水平軸１９を通し、一端又は両端を蝶ネジ等２１で締め付けて行うが、こうすると、Ｌ字溝２０を水平軸１９に挿入して蝶ネジ等２１を軽く締めればよい。フレーム３の係脱時には、フレーム３を持ち上げて手で支えておかなければならないから、蝶ネジ等２１を完全に外していたのでは、時間がかかりすぎて疲れる。しかし、こうすれば、作業が楽で迅速である。
【００１３】
図４は回転力発生機構１５の断面図であるが、回転力発生機構１５は、通常の自転車と同様、ペダル１４を漕ぐと、その出力軸２２から回転力を発生するもので、この回転力を駆動ローラ５に伝える。則ち、出力軸２２と駆動ローラ５とを索体の伝動機構２３で連結しておくのである。この場合の伝動機構２３としては、スリップ等を起こし難いタイミングベルトやＶベルト又はチェン等が好ましく、中でも、タイミングベルトが軽量でもとも適する。又、出力軸２２から駆動ローラ５までの間のフレーム３の適所には、伝動機構２３の方向を変更したり、張力を調整するアイドルローラ２４が適宜に設けられている。
【００１４】
図５は駆動ローラ５の断面図であるが、駆動ローラ５は、自転車構造部４の自重と搭乗者の体重を反力としてレール１の下面に押当する転輪５ａからなるもので、その両側にはフランジ５ｂが形成されており、これでレール１を挟むようになっている。フレーム３が少々左右に振れても，駆動ローラ５がレール１から外れないようにするためである。更に、転輪５ａの外周にはゴム２５が張られていてレール１に対してスリップし難くしている。
【００１５】
ところで、駆動ローラ５は、伝動機構２３の駆動力を入力プーリ２６等を有するハブ構造２７で受けることになるが、このときのハブ構造２７は、自転車の駆動輪（後輪）のものをそのまま採用すればよい。則ち、回転力発生機構１５からの出力が中断してもそのまま前進するワンウェイクラッチ機構、ハンドル１２に付設されるレバー（図示省略）の操作で作動する速度変換機構及びブレーキ機構等はそのまま利用できる。本例では、操作部材２８の押引で速度を三段に切り換える速度変速機構２９及びブレーキワイヤで作動するブレーキ機構３０を有するものを示している（勿論、これらの機構を採用するか否かは自由である）。
【００１６】
以上は、基本的な構成であるが、この他にフレーム３のうちの中央縦部３ａの下端に左右に張り出すスタンド３１を設けるのが適する（図６）。フレーム３をレール１から外して下に降ろしたとき、フレーム３が倒れないようにするためである。又、中央縦部３ａの上端にスプリング３２で上方付勢されてレール１に下から当たる補助ローラ３３を設けてもよい。自転車構造部４のむやみな上方移動を規制するとともに、フレーム３の安定を図るためである。更に、中央縦部３ａの上端に搭乗者の頭がレール１にぶつかるのを防いだり、雨垂れを防ぐ天板３４を設けたり、ハンドル１２に懐中電灯３５を取り付けたり、物を入れるための籠３６を設けたりすることもある。
【００１７】
この他、フレーム３の適所を屈折できるようにし、コンパクトに折り畳めるようにしてもよいし、この場合において、適宜背負い紐のようなものをつてけおいてもよい。この種の自転車は、山中等を運搬しなければなならいことが多いから、その便宜のためである。
【００１８】
次に、以上の構成の吊下式自転車の使用方法について説明すると、人が自転車構造部４に乗ってペダル１４を漕ぐことで、駆動ローラ５が回転して全体が前進するから、この間、搭乗者は前方を見ながら監視や作業をすればよい。このときの速度はペダル１４を漕ぐ速さによることになる。勿論、レール１は真っ直ぐではないが、駆動ローラ５がレール１から外れない限り、自転車はレール１に追随して移動する。そして、進行方向を変更するときには、搭乗者は自転車構造部４から降り、駆動ローラ５をレール１から外してフレーム３を１８０°回し（フレーム３は垂直軸１７を中心に水平面内で回動できることでこれが可能になる）、再度駆動ローラ５をレール１に押し当てればよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上、本発明に係る自転車によれば、搭乗者は、自転車構造部に自転車と同様な姿勢で乗ることになるから、立った姿勢よりも低くなり、水路トンネルのように低い天井の個所でも頭がつかえることがない。加えて、姿勢的にも楽であるし、移動するのも省力的である。この場合における自転車の走行準備は、吊下ローラをレールに係着してこれにフレームを吊支し、駆動ローラをレールに当接するのみであるから、操作が迅速で容易である。更に、この自転車は地面を走行しないのであるから、地面は走行不適地であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示す吊下式自転車の側面図である。
【図２】本発明の一例を示す吊下式自転車の要部の平面図である。
【図３】本発明の一例を示す吊下ローラの断面図である。
【図４】本発明の一例を示す回転力発生機構の断面図である。
【図５】本発明の一例を示す駆動ローラの断面図である。
【図６】本発明の一例を示すスタンドの平面図である。
【符号の説明】
１    レール
２    吊下ローラ
３    フレーム
４    自転車構造部
５    駆動ローラ
７    挟持ローラ
８    挟持ローラ
１０  取付軸
１２  ハンドル
１３  サドル
１４  ペダル
１５  回転力発生機構
２３  伝動機構
【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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