(57)【要約】      （修正有）【課題】大人用および子供用として利用できる程度に前後輪間隔を変更可能な変形自転車を提供する。【解決手段】変形自転車１を、自転車の幅方向に延びる軸状のフレーム基部７と、フレーム基部７の両端から前後方向に延びる一対のフレーム延伸部と、フレーム基部７と前後方向に異なる位置にて一対のフレーム延伸部に取り付けられる一対の前輪ユニット３と、基部回転軸線７Ｘおよびこれと直交する主部回転軸線９Ｘ回りに回転可能にフレーム基部７に接続される軸状の主フレーム９と、主フレームを基部回転軸線７Ｘおよび主部回転軸線９Ｘ回りの所定の回転位置で保持する保持具とを備えるよう構成し、主フレーム９が前輪ユニット３と相反する側にある基本形態の前後輪間隔に比べ、主フレーム９が前輪ユニット３側にある子供用自転車の形態の前後輪間隔Ｌ２を短くする。【選択図】図６
2014091393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪間隔を変更可能な変形自転車であって、
自転車の幅方向に延びる軸状のフレーム基部と、
前記フレーム基部の両端から自転車の前後方向に延びる一対のフレーム延伸部と、
自転車の前後方向について前記フレーム基部と異なる位置において前記一対のフレーム延伸部に取り付けられる一対の基部側車輪ユニットと、
前記基部側車輪ユニットの前記フレーム延伸部に対する向きを変更するハンドルと、
前記フレーム基部の軸線である第１回転軸線および当該第１回転軸線と直交する第２回転軸線回りに回転可能に前記フレーム基部に接続される軸状の主フレームと、
前記主フレームを前記フレーム基部に対して前記第１および前記第２回転軸線回りの所定の回転位置で保持する保持手段と、
前記主フレームにそれぞれ設けられるサドル、ペダルおよび当該ペダルにより駆動されるフレーム側車輪ユニットとを備え、
前記第１回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム基部に対して前記基部側車輪ユニットと相反する側にある回転位置で前記保持手段によって保持される第１形態において、第１前後輪間隔を有し、第１回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム基部に対して前記基部側車輪ユニットと同じ側にある回転位置で前記保持手段によって保持され、かつ前記第２回転軸線回りについて前記主フレームが前記第１形態の回転位置と１８０度異なる回転位置に保持される第２形態において、前記第１前後輪間隔よりも短い第２前後輪間隔を有することを特徴とする変形自転車。
【請求項２】
前記主フレームを中間位置にて折り畳む折り畳み手段を更に備え、
前記第１回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム側車輪ユニットを上方に配置した回転位置で前記保持手段によって保持され、かつ前記第２回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム側車輪ユニットを自転車の幅方向に向けた回転位置で前記保持手段によって保持され、前記主フレームが前記折り畳み手段によって折り畳まれた第３形態において、折り畳み状態となることを特徴とする、請求項１に記載の変形自転車。
【請求項３】
前記基部側車輪ユニットは車輪を駆動するモータを有し、
前記モータの駆動量を調節するアクセル手段が前記ハンドルに設けられたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の変形自転車。
【請求項４】
前記第１回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム基部に対して基部側車輪ユニットと同じ側にある回転位置で前記保持手段によって保持される第４形態において、前記一対の基部側車輪ユニットの間に取り付けられるシートを更に備えることにより、電動移動車に変形することを特徴とする、請求項３に記載の変形自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後輪間隔を変更可能な変形自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な自転車では、フレームの前端に回動自在に軸支された前輪ユニットの上部にハンドルが取り付けられ、フレームの後端に取り付けられた後輪ユニットがフレームに取り付けられたペダルにより駆動されるように構成されている。このような自転車では、フレームに取り付けられるサドルの高さが運転する人の体格に合わせて変更できるようになっているものが多い。一方、体格が大きく異なる子供用には、子供に適した大きさの部品を用いて組立てた子供用自転車が用意されている。
【０００３】
近年では、運搬などを容易に行えるように、フレームの中間部分で折り畳めるようにした折り畳み自転車も普及している。また、折り畳み自転車として、サドルの高さだけでなく、サドルやハンドルの高さおよび位置を調整可能とし、前後輪を揺動アームを介してフレームに支持させることにより、前後輪のフレームに対する高さ、すなわち接地状態の自転車のフレームの高さをも変更できるようにした発明が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７３９６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の自転車では、運転者の体格に合わせてサドルやハンドルの高さなどを微調整することはできるが、サドルおよびハンドルの高さ並びに両者の間隔の調整しろは小さいため、大人用および子供用として利用できる程度に自転車を変形させることは困難である。また、前後輪間隔を変更することもできないため、子供用と大人用とはやはり別々に構成する必要があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術に含まれる課題を解消するべく案出されたものであり、前後輪間隔を変更することができ、大人用および子供用として利用できる程度に変形可能な変形自転車を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、本発明の一側面によれば、前後輪間隔（Ｌ）を変更可能な変形自転車（１）であって、自転車の幅方向に延びる軸状のフレーム基部（７）と、前記フレーム基部の両端から自転車の前後方向に延びる一対のフレーム延伸部（８）と、自転車の前後方向について前記フレーム基部と異なる位置において前記一対のフレーム延伸部に取り付けられる一対の基部側車輪ユニット（３）と、前記基部側車輪ユニットの前記フレーム延伸部に対する向きを変更するハンドル（５）と、前記フレーム基部の軸線である第１回転軸線（７Ｘ）および当該第１回転軸線と直交する第２回転軸線（９Ｘ）回りに回転可能に前記フレーム基部に接続される軸状の主フレーム（９）と、前記主フレームを前記フレーム基部に対して前記第１および前記第２回転軸線回りの所定の回転位置（α・β）で保持する保持手段（１０）と、前記主フレームにそれぞれ設けられるサドル（６）、ペダル（１３）および当該ペダルにより駆動されるフレーム側車輪ユニット（４）とを備え、前記第１回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム基部に対して前記基部側車輪ユニットと相反する側（α＝０°）にある回転位置で前記保持手段によって保持される第１形態（図１）において、第１前後輪間隔（Ｌ１）を有し、第１回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム基部に対して前記基部側車輪ユニットと同じ側にある回転位置（例えばα＝１８０°）で前記保持手段によって保持され、かつ前記第２回転軸線回りについて前記主フレームが前記第１形態の回転位置と１８０度異なる回転位置（β＝１８０°）に保持される第２形態（図６）において、前記第１前後輪間隔よりも短い第２前後輪間隔（Ｌ２）を有する構成とする。
【０００８】
この構成によれば、前後輪間隔を大きく変更することができるため、変形自転車を大人用および子供用自転車として利用できる。
【０００９】
また、本発明の一側面によれば、前記主フレームを中間位置にて折り畳む折り畳み手段（１１）を更に備え、前記第１回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム側車輪ユニットを上方に配置した回転位置（例えばα＝１００°）で前記保持手段によって保持され、かつ前記第２回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム側車輪ユニットを自転車の幅方向に向けた回転位置（β＝９０°）で前記保持手段によって保持され、前記主フレームが前記折り畳み手段によって折り畳まれた第３形態（図１０）において、折り畳み状態となる構成とすることができる。
【００１０】
この構成によれば、一対の基部側車輪ユニットを有する変形自転車を折り畳んで効率的に小さく変形させることができる。
【００１１】
また、本発明の一側面によれば、前記基部側車輪ユニットは車輪（１６）を駆動するモータ（１７）を有し、前記モータの駆動量を調節するアクセル手段（２０）が前記ハンドルに設けられた構成とすることができる。
【００１２】
この構成によれば、大人用および子供用自転車として利用される変形自転車を電動アシスト自転車などにすることができる。
【００１３】
また、本発明の一側面によれば、前記第１回転軸線回りについて前記主フレームが前記フレーム基部に対して基部側車輪ユニットと同じ側にある回転位置（例えばα＝２１０°）で前記保持手段によって保持される第４形態（図８）において、前記一対の基部側車輪ユニットの間に取り付けられるシート（２３）を更に備えることにより、電動移動車（図８）に変形する構成とすることができる。
【００１４】
この構成によれば、変形自転車の用途をさらに広げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
このように本発明によれば、前後輪間隔を変更することができ、大人用および子供用として利用できる程度に変形可能な自転車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る変形自転車の側面図
【図２】図１に示す変形自転車の平面図
【図３】図１に示す変形自転車の正面図
【図４】子供乗せ自転車に変形させた図１に示す変形自転車の側面図
【図５】子供用自転車に変形させる過程の図１に示す変形自転車の側面図
【図６】子供用自転車に変形させた図１に示す変形自転車の側面図
【図７】ベビーカーに変形させた図１に示す変形自転車の側面図
【図８】電動移動車に変形させた図１に示す変形自転車の側面図
【図９】折り畳み状態に変形させる過程の図１に示す変形自転車の側面図
【図１０】折り畳み状態に変形させた図１に示す変形自転車の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係る変形自転車１の実施の形態について詳細に説明する。説明にあたっては、変形自転車１が図１〜図３に示す基本形態にあるときを基準にして各部に名称を付与する一方、変形自転車１が所定の形態にあるときには、その用途での進行方向に基づいて前後を定めるものとする。また側面図は、後述する前輪ユニット３の向きを一定にして変形させた際の側面を示している。したがって、ある形態の側面図では、前後の向きが紙面の左右で入れ替わり、別の形態の側面図では、後述する後輪１２が進行方向（前方）に位置することがある。
【００１８】
図１〜図３に示すように、基本形態の変形自転車１は、大人用として用いられる３輪自転車であり、フレーム２と、フレーム２の前部に取り付けられる左右一対の前輪ユニット３と、フレーム２の後部に取り付けられる後輪ユニット４と、運転者の把持に供され、両前輪ユニット３の車輪の向きを変更する左右一対のハンドル５と、運転者の着座に供されるサドル６とを主要構成要素として備えている。この基本形態では、図１および図２の右方が前方となり、変形自転車１は前後輪間隔Ｌ１を有している。
【００１９】
フレーム２は、比較的前輪ユニット３寄りの位置で変形自転車１の幅方向に延びる軸状のフレーム基部７と、フレーム基部７の両端から前方斜め上に延びる左右一対のフレーム延伸部８と、フレーム基部７の左右方向の中央から後方斜め下に延びる軸状の主フレーム９とから構成されている。ここでは、両フレーム延伸部８と主フレーム９とは、互いに平行に延在しかつフレーム基部７と直交している。
【００２０】
主フレーム９は、保持具１０を介して、フレーム基部７の軸線である基部回転軸線７Ｘおよび基部回転軸線７Ｘと直交する主フレーム９の軸線である主部回転軸線９Ｘ回りに回転可能にフレーム基部７に接続されている。保持具１０は、公知の構成を有するものであってよく、図示は省略するが、例えば溝とこれに嵌入するピンとを有することにより、主フレーム９のフレーム基部７に対する基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度α（図１）を予め設定された値に保持するとともに、主フレーム９のフレーム基部７に対する主部回転軸線９Ｘ回りの回転角度β（図３）を予め設定された値に保持する。以下、基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度αおよび主部回転軸線９Ｘ回りの回転角度βについては、基本形態での主フレーム９の延伸方向および回転位置を基準とするものとする。したがって、基本形態では、主フレーム９がフレーム基部７に対して基部回転軸線７Ｘ回りおよび主部回転軸線９Ｘ回りについてそれぞれ０度に保持されている（α＝β＝０°）。
【００２１】
主フレーム９における前端から１／３〜１／４程度の位置には、基本形態において主フレーム９を横方向に折り畳むことのできる折り畳み機構１１が設けられている。折り畳み機構１１は、公知の構成であってよく、ここでは前後に分割された主フレーム前部９ａおよび主フレーム後部９ｂの接続端にヒンジ結合された一対のフランジが設けられ、両フランジが重なり合った状態で固定されることにより、これらが直線状の１本の主フレーム９を構成する。
【００２２】
後輪ユニット４は、後輪１２および後輪１２を駆動するためのペダル１３やチェーン１４などからなり、主フレーム後部９ｂに取り付けられている。主フレーム後部９ｂは、後方に向かって二股にされており、その後端において後輪１２を左右から挟むように支持している。また、主フレーム後部９ｂには、テレスコープ構造によって伸縮自在なポスト１５を介してサドル６が取り付けられている。
【００２３】
両前輪ユニット３は、前輪１６および前輪１６を駆動するモータ１７などからなり、左右の前輪１６の操向角度が同一となるように図示しないリンク機構によって連結されている。両前輪ユニット３は、両フレーム延伸部８におけるフレーム基部７よりも前方の位置に側面視で両フレーム延伸部８に対して概ね直交するように設けられた両ハンドル５の下端に取り付けられており、両ハンドル５がこのフレーム延伸部８の支持部を中心にして回動操作されることにより、前輪１６の向きを変化させる。
【００２４】
両前輪１６の間には、バッテリ１８およびバッテリ１８を収容するバッテリ収容ケース１９が配置されている。バッテリ収容ケース１９は、両フレーム延伸部８およびフレーム基部７によって懸吊されている。このバッテリ１８は、ハンドル５に設けられた操作スイッチ２０を介して両モータ１７に電気的に接続されている。操作スイッチ２０には、電源操作釦が設けられる他、モータ１７がペダル１３の踏力に応じた駆動力を発揮するアシストモード、ペダル１３を回転させることなくモータ１７が前輪１６を駆動する電動モードなどが設定される。また、操作スイッチ２０には駆動量操作釦が設けられ、各モードにおけるモータ１７の駆動量を調節できるようになっている。
【００２５】
両ハンドル５は、両フレーム延伸部８によって回動可能に支持されるとともに、テレスコープ構造によって伸縮自在かつ回転自在（前輪１６を操向することなくグリップ５ａの向きを回転自在）とされている。両ハンドル５は、グリップ５ａの側端が斜め後方を向く回転位置に固定するとよい。図示は省略するが、ハンドル５には公知のブレーキレバーがグリップ５ａに対して回転自在に取り付けられており、前輪１６および後輪１２を制動できるようになっている。
【００２６】
両フレーム延伸部８は、前部が回動するようになっているほか、様々なアタッチメントを取り付けられるようになっている。図示は省略するが、基本形態においては買い物籠などを両フレーム延伸部８に取り付けることができる。
【００２７】
図４に示すように、両フレーム延伸部８にアタッチメントとしてチャイルドシート２１を取り付けることにより、子供乗せ自転車とすることもできる。このチャイルドシート２１の前方には、左右に延在するグリップバー２２が設けられる。
【００２８】
次に、図５および図６を参照して、基本形態の変形自転車１を子供用自転車の形態に変形する手順について説明する。まず図５に示すように、サドル６を低くするとともに、保持具１０により主部回転軸線９Ｘ回りについての固定を解除し、主フレーム９をフレーム基部７に対して主部回転軸線９Ｘ回りに１８０度回転させ、この状態で主フレーム９の角度を保持する（β＝１８０°）。次に、保持具１０により基部回転軸線７Ｘ回りについての固定を解除し、主フレーム９をフレーム基部７に対して基部回転軸線７Ｘ回りに仮想線で示す矢印方向（時計周り）に回転させる。
【００２９】
そして、図６に示すように、フレーム基部７に対する主フレーム９の基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度αを１８０度にした状態で、保持具１０により主フレーム９を保持し、両ハンドル５を短くするとともにその側端が後方を向くように回転させることにより、変形自転車１を子供用自転車に変形させることができる。この形態では図の左側が前方となる。子供用自転車の形態では、変形自転車１は前後輪間隔Ｌ２を有しており、基本形態に比べて前後輪間隔Ｌが大幅に小さくなる（Ｌ２＜Ｌ１）。本実施形態では、両ハンドル５が両フレーム延伸部８に対して側面視で概ね直交し、基部回転軸線７Ｘ回りについて主フレーム９を１８０度回転させているため、前後輪間隔Ｌの短縮量は、フレーム基部７とフレーム延伸部８におけるハンドル支持部との距離（オフセット量）ｌの約２倍になっている。
【００３０】
図７は、変形自転車１をベビーカーに変形させた形態を示している。基本形態から変形自転車１をベビーカーに変形させる際には、子供用自転車への変形手順とは異なり、フレーム基部７に対して主フレーム９を主部回転軸線９Ｘ回りに回転させることなく、基部回転軸線７Ｘ回りのみに回転させる。ここでは、主フレーム９のフレーム基部７に対する基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度αは概ね２１０度となっている。ハンドル５は、ベビーカーを押す人の身長に合わせて伸縮させればよい。グリップ５ａの向きを回転させる必要はないが、ブレーキを用いる場合には、ブレーキレバーを回転させて把持位置を調整する。そして、フレーム延伸部８にアタッチメントのチャイルドシート２１を取り付けることにより、変形自転車１がベビーカーに変形する。
【００３１】
一方、図８に示すように、取り付けるシート２３の向きを反対にし、ハンドル５のグリップ５ａの向きを回転させることにより、変形自転車１は電動移動車に変形する。シート２３に大人用のサイズのものを用いることにより、電動シニアカーなどとして利用することができる。電動移動車の形態においても、主フレーム９のフレーム基部７に対する基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度αは概ね２１０度である。
【００３２】
電動移動車のシート２３では、グリップバー２２がシート２３前方ではなく背面側に配置され、シート２３を支持する。必要に応じて図示しない足載せ用のステップを備えるようにしてもよい。また、変形自転車１を電動移動車として用いる場合には、前輪１６側（図の左側）が前方になる。したがって、操作スイッチ２０にモード切替スイッチを設けてモードに応じてモータ１７の回転方向を反転させるようにしたり、主フレーム９の基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度αを検出するセンサの出力に応じてモータ１７の回転方向を反転させるようにしたりするとよい。
【００３３】
最後に、図９および図１０を参照して、変形自転車１を基本形態から折り畳み状態に変形させる手順について説明する。まず、図９に示すように、サドル６を低くするとともに、保持具１０により主部回転軸線９Ｘ回りについての固定を解除し、主フレーム９を回転させてフレーム基部７に対する主部回転軸線９Ｘ回りの回転角度βを９０度にした状態で、主フレーム９を保持具１０により保持する。次いで、基部回転軸線７Ｘ回りについての固定を解除し、主フレーム９を矢印方向（時計周り）に回転させてフレーム基部７に対する基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度αを約１００度にした状態で、主フレーム９を保持具１０により保持する。
【００３４】
さらに、折り畳み機構１１により主フレーム前部９ａおよび主フレーム後部９ｂの固定を解除し、図１０に示すように、主フレーム後部９ｂを両フレーム延伸部８間（両前輪ユニット３間）に収容し、両ハンドル５を伸縮させ、必要に応じてグリップ５ａが内向きとなるように回転させることにより、変形自転車１を最も小さな折り畳み状態にすることができる。
【００３５】
このように、主フレーム９がフレーム基部７に対して主部回転軸線９Ｘ回りおよび基部回転軸線７Ｘ回りに回転可能に取り付けられ、前輪ユニット３がフレーム延伸部８におけるフレーム基部７と前後方向に異なる位置に設けられることにより、前後輪間隔Ｌが主フレーム９の基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度αに応じて変化し、変形自転車１をより短い前後輪間隔Ｌ２を有する子供用自転車に変形させることができる。
【００３６】
本実施形態では、主フレーム９に折り畳み機構１１が設けられ、主フレーム９をフレーム基部７に対して主部回転軸線９Ｘ回りに９０度回転させた状態で主フレーム９を折り畳み、後輪ユニット４が両前輪ユニット３間に収容されるように変形させることができるため、一対の前輪ユニット３を有する変形自転車１を効率的に小さく変形させることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、前輪１６を駆動するモータ１７が前輪ユニット３に備えられ、ハンドル５に設けられた操作スイッチ２０によりモータ１７の駆動量を操作できるため、大人用および子供用自転車として利用される変形自転車１を、電動アシスト自転車や電動自転車にすることができる。
【００３８】
さらに本実施形態では、主フレーム９の基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度αが、前輪ユニット３と同じ側となる２１０度で保持された状態において両前輪ユニット３の間にシート２３を設けることにより、変形自転車１を電動移動車に変形させることができ、その用途をさらに広げることができる。
【００３９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、保持具１０が主フレーム９を基部回転軸線７Ｘ回りおよび主部回転軸線９Ｘ回りについて予め設定された回転角度で（段階的に）保持するように構成しているが、所望の回転角度で無段階に保持できるように構成してもよい。また、上記実施形態では、子供用自転車の形態では、主フレーム９の基部回転軸線７Ｘ回りの回転角度αを１８０度に設定しているが、前輪ユニット３と同じ側に位置していれば、主フレーム９を如何なる角度に保持してもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、角度など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した本発明に係る変形自転車１の各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１      変形自転車
２      フレーム
３      前輪ユニット（基部側車輪ユニット）
４      後輪ユニット（フレーム側車輪ユニット）
５      ハンドル
６      サドル
７      フレーム基部
７Ｘ    基部回転軸線（第１回転軸線）
８      フレーム延伸部
９      主フレーム
９Ｘ    主部回転軸線（第１回転軸線）
１０    保持具（保持手段）
１１    折り畳み機構
１２    後輪
１３    ペダル
１６    前輪
１７    モータ
２０    操作スイッチ（アクセル手段）
２３    シート
Ｌ      前後輪間隔
α      フレーム基部に対する主フレームの基部回転軸７Ｘ回りの回転角度
β      フレーム基部に対する主フレームの主部回転軸９Ｘ回りの回転角度
【図１】
2014091393.tif 000003
【図２】
2014091393.tif 000004
【図３】
2014091393.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014091393.tif 000009
【図８】
2014091393.tif 000010
【図９】
2014091393.tif 000011
【図１０】
2014091393.tif 000012