JP2016034797A

JP2016034797A - ハンドル構造

Info

Publication number: JP2016034797A
Application number: JP2014158274A
Authority: JP
Inventors: 丸井　慎二; Shinji Marui; 慎二丸井
Original assignee: Marui Co Ltd
Current assignee: Marui Co Ltd
Priority date: 2014-08-02
Filing date: 2014-08-02
Publication date: 2016-03-17
Also published as: US10155560B2; EP2982590A1; US20160031519A1

Abstract

【課題】ライズ（高さ）の大きな操縦ハンドルバーを用いることなく、操縦ハンドルバーの強度および剛性を維持しつつ軽量化を図ることができるハンドル構造を提供する。【解決手段】ヘッドチューブ（１３）を介して回動自在に軸支されるステアリングコラム（１）と、ステアリングコラム（１）の左右に並行に取付けられた左右のフォークレッグ（２）を備える。左右のフォークレッグ（２）の下端のドロップアウト（５）によって、前輪１１の軸を回動自在に軸支する。そして、左右のフォークレッグ（２）の上端（２５）は、ステアリングコラム（１）の上端（１ａ）位置から上方に十分に突出しており、左右のフォークレッグ（２）の各上端に取付けられた２つの分割継手（６ａ，６ｂ）を連結する１本の操縦ハンドルバー７が取付けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、操縦ハンドルバーなどを取付けるハンドル構造に関するものである。

通常、乗り手（人１００）は、ハンドルＨとペダルＰおよびサドルＳの３箇所で接している（図８を参照）。これら３箇所（Ｈ，Ｐ，Ｓ）の位置を動かすと乗車姿勢に無理が生じることから、ハンドルとペダルおよびサドルの位置は基本的に動かすことは難しい。しかし、３箇所（Ｈ，Ｐ，Ｓ）の位置が動かない範囲で、それぞれの部品を如何に配置するかは、ある程度の自由度がある。

例えば、操縦ハンドルバー１０７とステム１０６とステアリングコラム１０１とフォークレッグ１０２という一連の構成部品の中で（図１０を参照）、前輪１１の軸から乗り手がバーを握るところまでの“高さ”を、どの部品がどれだけカバーするかについて、既存の設計を必ずしも踏襲しなければならないという制約はない。

図１１に示す従来の操縦ハンドルバー１０７は、上向きの曲げ部１０９を設けることで大きなライズ（高さ）Ｒが与えられている。ライズ（高さ）の大きな操縦ハンドルバーは、強度および剛性を維持するために、重量の増加を招くという問題がある。

一方、ライズ（高さ）の大きな操縦ハンドルバーを用いることなく、操縦ハンドルバーを手動で高さ調節可能かつ回転可能なステアリングアセンブリが知られている（特許文献１を参照）。
特許文献１に開示されたステアリングアセンブリによれば、フォークレッグの上に設けられたヘッドチューブの内側に取り付けられ垂直方向の延びるステムが、ヘッドチューブの軸方向に移動可能で、操縦ハンドルバーを手動で高さ調節できる。

特開２００５−２４７２９６号公報

上述の如く、ライズ（高さ）の大きな操縦ハンドルバーは、強度および剛性を維持するために、重量の増加を招くという問題がある。
また、左右のフォークレッグ、すなわち、フロントフォークを垂直方向に延ばし、操縦ハンドルバーのライズ（高さ）を確保するハンドル構造は見当たらない。

上記内容に鑑みて、本発明は、ライズ（高さ）の大きな操縦ハンドルバーを用いることなく、強度および剛性を維持しつつ軽量化を図ることができるハンドル構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明のハンドル構造は、ヘッドチューブを介して回動自在に軸支されるステアリングコラムと、ステアリングコラムの左右に並行に取付けられた左右のフォークレッグを備え、前輪軸を回動自在に軸支する。また、左右のフォークレッグの上端は、ステアリングコラムの上端位置から上方に十分に突出しており、左右のフォークレッグの上端に構造物を取付け可能とする。

従来のハンドル構造の場合は、左右のフォークレッグとフォーククラウンを介して連結するステアリングコラムの上端に、ライズ（高さ）の大きな操縦ハンドルバーが取付けられていたのに対して、本発明のハンドル構造では、ステアリングコラムの左右に並行に設けられた２本のフォークレッグが、ステアリングコラムの上端位置から上方に十分に突出する程度に延長され、フォークレッグの上端に構造物を取付可能にする。フォークレッグの延長度合い（突出する度合い）を大きくなるように調整し、ステアリングコラムとの接合位置と構造物との間に顕著な垂直高低差を持たせることができる。

ここで、構造物は、例えば、操縦ハンドルバーや、操縦ハンドルバーを固定するためのステムなどが該当する。
本発明のハンドル構造では、左右に並行に設けられた２本のフォークレッグの上端に構造物を取付け、左右一対のフォークレッグ、すなわち、フロントフォークによって構造物を支持する。そして、フロントフォークを延長させて、ステアリングコラムの上端位置から上方に十分に突出させることで、ライズ（高さ）の大きな操縦ハンドルバーが不要となり、ライズ（高さ）の小さい操縦ハンドルバーを用いることができる。

上記の構造物をステムおよびハンドルバーとした場合、本発明のハンドル構造は、ヘッドチューブを介して回動自在に軸支されるステアリングコラムと、ステアリングコラムの左右に並行に取付けられた左右のフォークレッグを備えるハンドル構造において、左右のフォークレッグの上端は、ステアリングコラムの上端位置から上方に十分に突出しており、左右のフォークレッグの各上端に取付けられた分割継手を連結する１本の操縦ハンドルバーが取付けられたことを特徴とするものとなる。
ここで、分割継手とは、左右のフォークレッグの各上端に取付けられ、左右のフォークレッグと１本の操縦ハンドルバーを繋ぐ部品である。

また、本発明のハンドル構造において、上記の左右のフォークレッグは、上下１対のフォーククラウンを貫通し、上下１対のフォーククラウンの中央部をステアリングコラムが貫通することによって、ステアリングコラムの左右に並行に取付けられても良い。
上下１対のフォーククラウンは、ステアリングコラムの上端付近と下端付近に設けられ、それぞれ左右に設けられた貫通孔に左右のフォークレッグを挿通して、左右のフォークレッグを固定する。また、上下１対のフォーククラウンの中央部に設けられた貫通孔にステアリングコラムを挿通して、ステアリングコラムと左右のフォークレッグを並行に一体化する。

また、本発明のハンドル構造において、上記の左右のフォークレッグの上端面に取付けられるステム（従来部品のステムと区別すべく、本明細書では「分割継手」と呼ぶ）は、溶接、接着もしくは一体成型によりフォークレッグと一体に取付けられ、上下１対のフォーククラウンの左右の貫通孔を通過し得るようにしても良い。
かかる構成によれば、組立や分解作業時の利便性を高めることができる。

また、本発明のハンドル構造において、ドロップアウトが上下１対のフォーククラウンの左右の貫通孔を通過し得るようにしても良い。
かかる構成によれば、組立や分解作業時の利便性を高めることができる。

本発明のハンドル構造によれば、ライズ（高さ）の大きな操縦ハンドルバーを用いる必要がなく、操縦ハンドルバーの強度および剛性を維持しつつ軽量化を図ることができるといった効果がある。

実施例１のハンドル構造の説明図１であり、（１）は正面図、（２）は側面図を示す。実施例１のハンドル構造の説明図２を示す。実施例１の分割継手の構造説明図１を示す。実施例１の分割継手の構造説明図２を示す。実施例１のハンドル構造の説明図３を示す。実施例１のハンドル構造の説明図４を示す。実施例１のハンドルバーの説明図を示す。乗り手の模式図を示す。従来のハンドル構造の説明図１であり、（１）は正面図、（２）は側面図を示す。従来のハンドル構造の説明図２を示す。従来のハンドルバーの説明図を示す。従来のステムの構造説明図を示す。

以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。

本発明のハンドル構造を説明する前に、一般的なハンドル構造について、図９および図１０を参照しながら説明を行う。
一般的なハンドル構造は、前輪１１の軸を支持しながら転舵させる機構を持つ左右の２本のフォークレッグ１０２が、前輪１１の上部でフォーククラウン１０３によって連結される。そして、フォーククラウン１０３の上部は、１本のステアリングコラム（操縦管）１０１と連結している。そして、ステアリングコラム１０１の上端は、ステム１０６の連結部品を介して、ハンドルバー１０７と連結されている。また、ステアリングコラム１０１は、前フレーム１０（ヘッドチューブ１３とトップチューブ１４とダウンチューブ１５で構成）のヘッドチューブ１３を介して前フレーム１０に回動自在に軸支されている。そして、フォークレッグ１０２の下端に位置するドロップアウト１０５で、前輪１１の軸を支持する。

図１１に、操縦ハンドルバーの形状の一例を示す。操縦ハンドルバー１０７は、上述の如く、曲げ加工が施されて、上向きの曲げ部１０９が設けられ、大きなライズ（高さ）Ｒを確保している。

図１２に、従来のステム１０６の形状の一例を示す。ステムの構成は２つの部位（３０と３１）に分かれている。１つはステアリングコラム（図示せず）に固定される部位３０であり、もう１つは操縦ハンドルバー（図示せず）に固定される部位３１である。２つの部位（３０，３１）は共にクランプ構造になっており、貫通孔３４から挿通したステアリングコラム（図示せず）を、ボルト孔３６からボルトを通して２つの部材３２を締め付けて固定し、また、貫通孔３３から挿通した操縦ハンドルバー（図示せず）をボルト孔３５からボルトを通して２つの部材（３７，３８）を締め付けて固定する。
ステムの構成要素である２つの部位（３０，３１）は、通常、図１２に示すように一体成型されている。

本発明のハンドル構造の一実施形態について、図１および図２を参照しながら説明を行う。
本発明のハンドル構造では、前フレーム１０のヘッドチューブ１３を介して回動自在に軸支されるステアリングコラム１と、ステアリングコラム１の左右に並行に取付けられた左右のフォークレッグ２を備える。左右のフォークレッグ２の下端のドロップアウト５によって、前輪１１の軸を回動自在に軸支する。左右のフォークレッグ２の上端２５は、ステアリングコラム１の上端１ａの位置から上方に十分に突出している。左右のフォークレッグ２の各上端には、２つの分割継手（６ａ，６ｂ）が取付けられ、２つの分割継手（６ａ，６ｂ）を連結するように１本の操縦ハンドルバー７が取付けられている。

左右のフォークレッグ２は、下側に位置するフォーククラウン３と上側に位置するフォーククラウン４の各々の左右端部に設けられた貫通孔から挿通し、これらの上下１対のフォーククラウン（３，４）の中央部に設けられた貫通孔（３ａ，４ａ）からステアリングコラム１が挿通することによって、ステアリングコラム１の左右に並行に安定的に取付けられている。
フォークレッグ２は、図９に示す一般的なフォークレッグ１０２と比べて、上方に延長された形状となっている。フォークレッグ２は、３つの部位（２１，２２，２３）に分かれる。これらの３つの部位（２１，２２，２３）は通常一体化しており、すなわち、１本のパイプとして構成されている。部位２１が一般的なフォークレッグ１０２に相当する部位である。部位２２は、下フォーククラウン３および上フォーククラウン４によって、ステアリングコラム１と連結する部位である。部位２３は、上フォーククラウン４とステアリングコラム１との接合位置と、操縦ハンドルバー７との間に顕著な垂直高低差を持たせるものである。

本発明のハンドル構造に好適に用いられる分割継手の形状について、図３および図４を参照しながら説明する。図３は分割継手の斜視図であり、図４（１）は分割継手の平面図であり、図４（２）は分割継手の正面図である。
図３に示す分割継手は、図１２で示した従来のステムの構成と同様に２つの部位に分かれている。１つはフォークレッグの上端（図示せず）に固定される部位３２と、操縦ハンドルバー（図示せず）に固定される部位（３７，３８）である。部位３２はクランプ構造になっており、貫通孔３４から挿通したフォークレッグの上端（図示せず）をボルト孔３６からボルトを通して２つの部材（３２，３２）を締め付けて固定する。また、部位（３７，３８）もクランプ構造になっており、貫通孔３３から挿通した操縦ハンドルバー（図示せず）をボルト孔３５からボルトを通して２つの部材（３７，３８）を締め付けて固定する。
図３に示す分割継手は、図１２で示した従来のステムの構成と異なり、部位３２の直上、すなわち、貫通孔３４の直上に、部位（３７，３８）が設けられる。そのため、貫通孔３４から挿通したフォークレッグの上端（図示せず）の上端の直上に、貫通孔３３から挿通した操縦ハンドルバー（図示せず）が位置することになる。

図５は、サドル側からフロントフォークおよび操縦ハンドルバーを見た様子を示している。
フォーククラウン４の左右端部に設けられた貫通孔を通り、左右のフォークレッグ２３がステアリングコラムの上端１ａの位置から上方に突き出ている。左右のフォークレッグ２３の上端に、上述した分割継手の部位３２が固定されている。そして、部位３２の直上に、部位３１が設けられ、フォークレッグ２３の上端の直上に、操縦ハンドルバー７が固定されている。

次に、図６を参照して、フォークレッグ２３と操縦ハンドルバー７の取付位置関係について説明する。図６［Ａ］（１），（２）は今まで説明してきたハンドル構造を示している。上フォーククラウン４と分割継手の間には、顕著な垂直高低差があり、フォークレッグ２３の上端の直上に操縦ハンドルバー７が固定されている。すなわち、フォークレッグ２３の上端面の中心から前後にオフセット無しに、上端面の直上に操縦ハンドルバー７が固定されている。
一方、図６［Ｂ］（１），（２）に示す構造の場合、分割継手の部位３２の真上ではなく外側に部位３８が設けられており、かつ、フォークレッグ２３の上端面の中心から前にオフセットされて操縦ハンドルバー７が固定されている。
また、図６［Ｃ］（１），（２）に示す構造の場合、フォークレッグ２３は無く、分割継手（４０，４１）が上フォーククラウン４の上端に、直接取り付けられており、上フォーククラウン４と分割継手の間に垂直高低差は無い。図６［Ｃ］の場合、フォークレッグ２２の上端面の中心から前にオフセットされて部位４１が設けられ、操縦ハンドルバー７が固定されている。

図７は、ハンドルバーの一例を示している。図７（１）はライズ（高さ）がやや有る操縦ハンドルバー７であり、図７（２）はライズ（高さ）が無いフラットな操縦ハンドルバー７である。いずれのタイプの操縦ハンドルバーも用いることができるが、左右のフォークレッグの上端が、ステアリングコラムの上端位置から上方に十分に突出しており、左右のフォークレッグの各上端に取付けられた分割継手が操縦ハンドルバーを固定するため、操縦ハンドルバーにライズ（高さ）は不要であり、より強度の高いフラットな操縦ハンドルバーを用いることができる。

本発明は、スポーツ用途のハンドル構造として有用である。

１，１０１ステアリングコラム
２，２１〜２３，１０２フォークレッグ
３，４，１０３フォーククラウン
５，１０５ドロップアウト
６，６ａ，６ｂ，ステム（分割継手）
７，７ａ，７ｂ，１０７操縦ハンドルバー
１０前フレーム
１１前輪
１２後輪
１３ヘッドチューブ
１４トップチューブ
１５ダウンチューブ
１００人
１０６ステム
１０８クロスバー
Ｈハンドル
Ｐペダル
Ｓサドル
Ｗハンドル幅
Ｒライズ（高さ）

Claims

ヘッドチューブ（１３）を介して回動自在に軸支されるステアリングコラム（１）と、
ステアリングコラム（１）の左右に並行に取付けられた左右のフォークレッグ（２）を備えるハンドル構造において、
左右のフォークレッグ（２）の上端（２５）は、ステアリングコラム（１）の上端（１ａ）位置から上方に十分に突出しており、左右のフォークレッグ（２）の上端（２５）に構造物を取付け可能としたことを特徴とするハンドル構造。
ヘッドチューブ（１３）を介して回動自在に軸支されるステアリングコラム（１）と、
ステアリングコラム（１）の左右に並行に取付けられた左右のフォークレッグ（２）を備えるハンドル構造において、
左右のフォークレッグ（２）の上端（２５）は、ステアリングコラム（１）の上端（１ａ）位置から上方に十分に突出しており、左右のフォークレッグ（２）の各上端に取付けられた分割継手（６ａ，６ｂ）を連結する１本の操縦ハンドルバー（７）が取付けられたことを特徴とするハンドル構造。
前記フォークレッグ（２）の上端（２５）位置は、前記ステアリングコラム（１）の上端（１ａ）位置から垂直方向に１５０〜６００ｍｍ離れた位置であることを特徴とする請求項１又は２に記載のハンドル構造。
上記の左右のフォークレッグ（２）は、上下１対のフォーククラウン（３，４）を貫通し、
上記の上下１対のフォーククラウン（３，４）の中央部を前記ステアリングコラム（１）が貫通することによって、前記ステアリングコラム（１）の左右に並行に取付けられたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のハンドル構造。
上記の左右のフォークレッグ（２）の上端面の中心から前後にオフセット無しに、該上端面の直上に前記操縦ハンドルバー（７）が固定されていることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のハンドル構造。
上記の左右のフォークレッグ（２）の上端面の中心から左右にオフセット無しに、該上端面の直上に前記分割継手（６ａ，６ｂ）が固定されていることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のハンドル構造。
上記の左右のフォークレッグ（２）の上端面に取付けられる前記ステム（６ａ，６ｂ）は、溶接、接着もしくは一体成型によりフォークレッグ（２）と一体に取付けられ、上記の上下１対のフォーククラウン（３，４）の左右の貫通孔を通過し得ることを特徴とする請求項４又は６に記載のハンドル構造。
前記ドロップアウト（５）が上記の上下１対のフォーククラウン（３，４）の左右の貫通孔を通過し得ることを特徴とする請求項４に記載のハンドル構造。
前記操縦ハンドルバー（７）がフラットバーであることを特徴とする請求項２〜８の何れかに記載のハンドル構造。
上記の左右のフォークレッグ（２）の形状が直線状であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のハンドル構造。