(57)【要約】【課題】折畳み式自転車において、簡単な構造で折り畳むことができ、かつ使用時の負担を大幅に軽減する。【解決手段】ハンドルポスト１０と、アッパーフレーム２０と、アンダーフレーム３０と、後車輪９６を駆動する動力源８０と、動力源８０が発生した動力を後車輪９６に伝達するプーリーベルト８４とを備え、アンダーフレーム３０は、ハンドルポスト１０の外周面に沿って軸方向に摺動自在および軸回りに回動自在のスライドジョイント４０に軸支され、ハンドルポスト１０の下端部１１においてスライドジョイント４０の軸方向への摺動を阻止するストッパボタンをハンドルポスト１０に設ける。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が前車軸に取り付けられ、他端がハンドルに取り付けられたハンドルポストと、一端が後車軸に取り付けられ、他端が前記ハンドルポストの上部に軸支されたアッパーフレームと、一端が前記後車軸に取り付けられたアンダーフレームと、前車輪および／または後車輪を駆動する動力源と、前記動力源が発生した動力を前記駆動の対象となる車輪に伝達する伝達機構とを備え、前記アンダーフレームの他端は、前記ハンドルポストの外周面に沿って軸方向に摺動自在および軸回りに回動自在のジョイントに軸支され、少なくとも前記ハンドルポスト下部において前記ジョイントの摺動を阻止するロック手段を備えていることを特徴とする折畳み式自転車。
【請求項２】
前記動力源は、ＬＰＧガスが充填されたガスカートリッジと、前記ガスカートリッジから供給された前記ＬＰＧガスを燃料とするエンジンとであることを特徴とする請求項１に記載の折畳み式自転車。
【請求項３】
前記動力源は、燃料電池と、該燃料電池から供給された電力によって駆動されるＤＣモータとであることを特徴とする請求項１に記載の折畳み式自転車。
【請求項４】
前記ロック手段は、前記ハンドルポストの下部の外周面から外方に突出した係合位置と、該外周面に面一または該外周面より陥没した解除位置との間を移動可能に前記ハンドルポストに設けられ前記係合位置方向に付勢されたストッパ部材であり、
前記ジョイントは、前記ハンドルポストの軸方向に摺動可能に該ハンドルポストの外周に設けられ、前記外周面から突出した前記ストッパ部材が係合する係合孔が形成されているとともに、前記係合孔に係合した前記ストッパ部材を前記付勢力に抗して前記解除位置に押圧可能に設けられた係合解除部材を有するスライドリングと、前記スライドリングを前記ハンドルポストの軸方向から挟み、前記スライドリングに対して回動自在に、かつ前記ハンドルポストに対して前記スライドリングとともに摺動自在に設けられ、前記アンダーフレームの他端を軸支した回動リングとを備えたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の折畳み式自転車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折畳み式自転車に関し、詳細には、フレーム間で相対変位させて車軸間距離を短くするように折畳み可能な自転車の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自転車には、不使用時の収納性を向上させるため、折畳み式のものが提案され、各種折畳み構造のものが実用化されている。
【０００３】
これら折畳み式自転車には、前輪と後輪との間のメインフレームを前後に２分割し、この分割された部分間をヒンジ等によって接続し、折畳み時は、このヒンジ等で接続された部分においてフレームを折り返し、前輪側と後輪とを折り重ねる方式のもの（特許文献１）や、フレーム間を回り対偶や滑り対偶によって繋ぎ、車輪面内でフレームを相対変位させて車軸間距離を縮める方式のもの（特許文献２）等が知られている。
【０００４】
これらの方式のうち、フレームを折り返す方式のものは、折畳み操作の際に車幅方向にフレーム折返しのための空間が必要となり、このような空間を確保することができない狭い場所では、折畳み操作が困難になる。
【０００５】
一方、フレームを面内で相対変位させる方式のものは、自転車本来の車幅の範囲内で折畳み操作を行うことができ、利便性がより高いものとなっており、特に特許文献２に開示された折畳み式自転車は、主に、ハンドルポストおよびヘッドパイプ、主フレームおよびホーク支持フレーム、並びに下フレームからなる略台形状のリンク間の相互変位によって折畳み構造を実現しており、構造の単純化が図られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−０４９０６９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２８９６７４号公報（第１図、第５図等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特に特許文献２に示すような折畳み方式の自転車は、折畳んだ状態でのコンパクト化のために、通常の自転車（折畳み式ではない自転車）に比べて車輪の径が小さく設定されている。
【０００８】
このため、車輪の周長も通常の自転車より短くなり、ペダルを１回転させたときの進行距離は通常の自転車よりも短くなる。
【０００９】
そこで、この進行距離の差を補償するためにギヤ比を大きく設定することが行われるが、この場合は、ペダルに加えるトルクを大きくする必要があり、使用者の負担が大きい。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、簡単な構造で折り畳むことができ、かつ使用時の負担を大幅に軽減することができる折畳み式自転車を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る折畳み式自転車は、一端が前車軸に取り付けられ、他端がハンドルに取り付けられたハンドルポストと、一端が後車軸に取り付けられ、他端が前記ハンドルポストの上部に軸支されたアッパーフレームと、一端が前記後車軸に取り付けられたアンダーフレームと、前車輪および／または後車輪を駆動する動力源と、前記動力源が発生した動力を前記駆動の対象となる車輪に伝達する伝達機構とを備え、前記アンダーフレームの他端は、前記ハンドルポストの外周面に沿って軸方向に摺動自在および軸回りに回動自在のジョイントに軸支され、少なくとも前記ハンドルポスト下部において、前記ジョイントの摺動を阻止するロック手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
ここで、アッパーフレームおよびアンダーフレームが後車軸に取り付けられているとは、後車軸に直接取り付けられていてもよいし、ジョイント部材等を介して間接的に後車軸に取り付けられていてもよく、これらアッパーフレームおよびアンダーフレームが、後車軸に対して回動可能に取り付けられた構造であればよい。
【００１３】
また、伝達機構としては、チェーンやベルト、その他公知の種々の伝達機構を適用することができる。
【００１４】
さらに、少なくとも「ハンドルポスト下部において」とは、ハンドルポストの下部においてロック手段を設けるとともに、必要に応じて、下部よりも上方の部分にもさらにロック手段を設けた構成であってもよいことを意味する。
【００１５】
このように構成された本発明の請求項１に係る折畳み式自転車によれば、自転車として使用する使用状態（展開状態）から折畳み状態への移行は、ロック手段をロック状態から解除状態に切り換えることによって行われ、ジョイントをハンドルポストの下部から上部に摺動させることができ、このジョイントの移動に伴って、ジョイントに軸支されたアンダーフレームが、ジョイントおよび後車軸回りに回動し、かつアッパーフレームがハンドルポストの上部および後車軸回りに回動して、前車軸と後車軸との間の距離が短くなるように、自転車は簡単に折り畳まれる。
【００１６】
また、動力源によって発生された動力が、伝達機構に伝達されて車輪を駆動するため、使用者はペダルを自力で漕ぐことなく、自転車を走行させることができ、通常の自転車よりも車輪が小さい折畳み式自転車において、使用者の負担を大幅に軽減させることができる。
【００１７】
したがって、簡単な構造で折り畳むことができ、かつ車重を軽減することができる。
【００１８】
なお、ジョイントは、ハンドルポストの略全長に亘ってハンドルポストの外周面を回動自在に覆うヘッドパイプに設けてもよく、この場合は、ジョイント自体は、ヘッドパイプの外周面に沿って軸方向に摺動自在であればよい。ただし、この場合でも、ジョイントはヘッドパイプを介してハンドルポストの外周面に対して回動自在であることに変わりはない。
【００１９】
このように、ハンドルポストにヘッドパイプを備えた構造では、ヘッドパイプの重量分だけ車重が増加するが、折畳み式自転車では、折り畳んだ状態で持ち運んだり、車両等に積載するために持ち上げる機会が通常の自転車よりも格段に多く、車重の軽量化の観点からは、ヘッドパイプを備えない構造を採用するのが好ましい。
【００２０】
また、本発明の請求項２に係る折畳み式自転車は、請求項１に係る折畳み式自転車において、前記動力源は、ＬＰＧガスが充填されたガスカートリッジと、前記ガスカートリッジから供給された前記ＬＰＧガスを燃料とするエンジンとを備えたことを特徴とする。
【００２１】
ここで、ガスカートリッジとは、一般の家庭で用いられるカセット式ガスコンロに用いられるガスカートリッジ（例えば、２５０ｇ容量のもの等）を意味する。
【００２２】
このように構成された本発明の請求項２に係る折畳み式自転車によれば、動力源として、コンビニエンスストア等で入手が可能なガスカートリッジを用いているため、使用中に燃料が無くなったり少なくなった場合にも、燃料の入手が容易であり、入手先を探す手間を軽減させることができる。
【００２３】
また、本発明の請求項３に係る折畳み式自転車は、請求項１に係る折畳み式自転車において、前記動力源は、燃料電池と、該燃料電池から供給された電力によって駆動されるＤＣモータとであることを特徴とする。
【００２４】
ここで、燃料電池とは、水素、酸素を連続して供給することにより発電を行うシステムであり、従来の発電システムに比べて、高効率の発電を行うことができ、また発電機等の騒音を伴わず、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生がほとんど無い。
【００２５】
したがって、このように構成された本発明の請求項３に係る折畳み式自転車によれば、総合的に環境保全性が高い動力付きの折畳み式自転車を得ることができる。
【００２６】
なお、現状の燃料電池では、ガスボンベに封入された水素ガスを直接供給するのではなく、ガソリンや天然ガス、都市ガス等の燃料から水素を抽出するための改質機を備えた構成が採用され、本発明においても、このような改質機を備えた構成を採用することができる。
【００２７】
このように、改質機を備えた構成を採用した場合は、社会的に供給基盤（インフラストラクチャ）が確立されている燃料（ガソリン等）を用いて、燃料電池から電力を得ることができるため、水素ガスを直接供給する新たなインフラストラクチャを整備する必要がなく、普及を促進させることができる。
【００２８】
また、本発明の請求項４に係る折畳み式自転車は、請求項１から３のうちいずれか１項に係る折畳み自転車において、前記ロック手段は、前記ハンドルポストの下部の外周面から外方に突出した係合位置と該外周面に面一または該外周面より陥没した解除位置との間を移動可能に前記ハンドルポストに設けられ、前記係合位置方向に付勢されたストッパ部材であり、前記ジョイントは、前記ハンドルポストの軸方向に摺動可能に該ハンドルポストの外周に設けられ、前記外周面から突出した前記ストッパ部材が係合する係合孔が形成されているとともに、前記係合孔に係合した前記ストッパ部材を前記付勢力に抗して前記解除位置に押圧可能に設けられた係合解除部材を有するスライドリングと、前記スライドリングを前記ハンドルポストの軸方向に挟み、前記スライドリングに対して回動自在に、かつ前記ハンドルポストに対して前記スライドリングとともに摺動自在に設けられ、前記アンダーフレームの他端を軸支した回動リングとを備えたことを特徴とする。
【００２９】
このように構成された本発明の請求項４に係る折畳み式自転車によれば、回動リングに挟まれたスライドリングが、この回動リングとともにハンドルポストの下部に位置している状態においては、スライドリングの係合孔に、ハンドルポストから突出したストッパ部材（ロック手段）が係合することにより、スライドリングは軸方向への摺動および軸回り（周方向）への回動が規制されてハンドルポストの下部に固定され、ハンドルの操舵に伴ってハンドルポストとともに回動する。
【００３０】
このとき、回動リングは、スライドリングを挟んでいるため、軸方向への摺動が規制されたスライドリングとともに軸方向への摺動が規制されてハンドルポスト下部に固定されるが、回動リングは、スライドリングに対して回動自在であるため、ハンドルの操舵に伴うハンドルポストおよびスライドリングの回動に追従して回動することはない。
【００３１】
一方、スライドリングの係合解除部材により、係合孔に係合したストッパ部材を付勢力に抗して解除位置に押圧することによって、スライドリングはハンドルポストの軸方向に摺動自在となり、このスライドリングを挟んでいる回動リングもスライドリングと一体的に摺動自在となる。
【００３２】
そして、この摺動自在のジョイントを、ハンドルポストの上部に移動させることにより、ジョイントの回動リングに軸支されたアンダーフレームが、ジョイントおよび後車軸回りに回動し、かつアッパーフレームがハンドルポストの上部および後車軸回りに回動して、前車軸と後車軸との間の距離が短くなるように、自転車は簡単に折り畳まれる。
【００３３】
したがって、ジョイントをこのように構成することにより、ハンドルポストにヘッドパイプを備える必要がなく、車重を軽量化することができる。
【００３４】
なお、上記本発明に係る折畳み式自転車において、ハンドルポストの、ジョイントの摺動が阻止され得る前記下部より下方の部分を、該下部よりも上方部分に対して、正のキャスタ角を有するように構成するのが好ましい。
【００３５】
ここで、正のキャスタ角としては、例えば５°〜２０°程度であり、好ましくは１０°〜１５°程度である。
【００３６】
このように構成された折畳み式自転車によれば、ハンドルポストの下部よりも下方の部分（前車軸支持部分）が、下部よりも上方部分の延長線上に形成されている構造（キャスタ角＝０°）に対して、車軸間距離が長くなり、使用状態における走行安定性を向上させることができ、また、キャスタ角は正（＞０°）であるため、操安性も向上する。
【００３７】
さらに、折畳み状態では、ハンドルポストを軸回りに略１８０°回動させることにより、正のキャスタ角によって前方に突出していた前車輪部分を後方側に折り返して折畳み状態での車軸間距離をさらに短くすることができ、折畳み状態で一層のコンパクト化を図ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る折畳み式自転車の具体的な実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３９】
図１は、本発明の一実施形態に係る折畳み式自転車１００を示す側面図（同図（ａ））および正面図（同図（ｂ））である。
【００４０】
図示の折畳み式自転車１００は、下端部１１が前車軸９２に取り付けられたフロントフォーク１９に連結され、上端部１２がハンドル６０に取り付けられたハンドルポスト１０と、下端部２４が後車軸９８に取り付けられ、上端部２５がハンドルポスト１０の上部に、アッパージョイント５０を介して軸支された高張力鋼パイプフレームであるアッパーフレーム２０と、後端部３２が後車軸９８に取り付けられ、前端部３３がスライドジョイント４０を介してハンドルポスト１０に軸支された高張力鋼パイプフレームであるアンダーフレーム３０と、前車軸９２に軸支された前車輪９１と、後車軸９８に軸支された後車輪９６と、アッパーフレーム２０に取り付けられたサドル７０と、後車輪９６を駆動する動力源８０と、動力源８０が発生した動力を駆動輪である後車輪９６に伝達するプーリーベルト８４とを備えた構成である。
【００４１】
ここで、前車輪９１は、放射状に延びた多数のスポーク９４を介して前車軸９２に軸支されている。
【００４２】
また、前車軸９２は、フロントフォーク１９の下端部１８に支持されており、前車軸９２からは両側方向にそれぞれ足置き用の折畳み式ステップ９３が設けられている。
【００４３】
この折畳み式ステップ（以下、単にステップという。）９３は、それぞれ前車軸７２側の付け根部を中心として、水平状態から上方に跳ね上げることによって、鉛直状態に折り畳まれる。
【００４４】
一方、後車輪９６は、放射状に延びた多数のスポーク９５を介して後車軸９８に軸支されており、外周面に、プーリーベルト８４が嵌入する凹状のベルト溝が設けられた円板状のドリブンプーリ９７が一体的に設けられている。
【００４５】
また、サドル７０は、アッパーフレーム２０に溶着されたステー２２および外筒部２１と、サドル本体７１およびサドル本体７１から下方に延び、外筒部２１の嵌挿される内筒部７２とを備え、外筒部２１に嵌挿された内筒部７２の挿入長さを変化させることによって、サドル本体７１の高さ調整を行うことができる。
【００４６】
なお、ロックレバー２３を操作することによって、外筒部２１に対して内筒部７２が動かないように固定することができる。
【００４７】
また、アッパーフレーム２０は、略中間部から下側が二股に分岐したフォーク状の下端側フォーク部２６として形成されており、アンダーフレーム３０も略中間部から後側が二股に分岐したフォーク状の後端側フォーク部３４として形成されている。
【００４８】
そして、これらアッパーフレーム２０およびアンダーフレーム３０の内部には、剛性向上および振動の減衰迅速化のために、ウレタンフォームが充填されている。
【００４９】
一方、フロントフォーク１９の上端部はハンドルポスト１０の下端部１１に連結されており、このハンドルポスト１０は下端部１１から上端部１２までの全長に亘って中空円筒状に形成されている。
【００５０】
そして、フロントフォーク１９はハンドルポスト１０に対して、１２°のキャスタ角αが設定されている。
【００５１】
動力源８０は、ガスカートリッジ８３が収容されるカートリッジ収容室８２と、このガスカートリッジ８３から供給されたＬＰＧガスを燃料として駆動される４サイクルレシプロエンジン（以下、単にエンジンという。）８１とからなり、アッパーフレーム２０の下端側フォーク部２６に固定されている。
【００５２】
そして、プーリーベルト８４は、エンジン８１の出力軸に設けられたドライブプーリ８５と後車輪９６のドリブンプーリ９７とに架け渡されて、エンジン８１の駆動力が後車輪９６に伝達される。
【００５３】
また、ハンドルポスト１０に設けられたスライドジョイント４０は、ハンドルポスト１０の外周面に沿って軸方向に摺動自在および軸回りに回動自在に設けられており、ハンドルポスト１０の下端部１１において、スライドジョイント４０の摺動を阻止するストッパ部材を備えている。
【００５４】
そして、スライドジョイント４０を上方に移動させた状態においては、ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０とがなす角度は略１０°であり、スライドジョイント４０がハンドルポスト１０の下端部１１においてロック（摺動阻止）された状態においては、ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０とがなす角度は略４５°にそれぞれ設定されている。
【００５５】
次に、スライドジョイント４０の詳細な構造を、図２に示した縦断面図を参照して説明する。
【００５６】
ハンドルポスト１０の下端部１１には、このハンドルポスト１０の外周面から外方に突出した係合位置と、外周面に対して面一または外周面よりも陥没した解除位置との間を移動可能に半球状のストッパボタン（ストッパー部材）４４が設けられており、このストッパーボタン４４は、バネ４５によって係合位置方向に付勢されている。
【００５７】
一方、スライドジョイント４０は、ハンドルポスト１０の軸方向に摺動可能にこのハンドルポスト１０の外周に設けられ、外周面から突出したストッパーボタン４４が係合する係合孔４１ａが形成されているとともに、この係合孔４１ａに係合したストッパーボタン４４を、バネ４５の付勢力に抗して解除位置に押圧可能に設けられた係合解除片４２を有するスライドリング４１と、スライドリング４１をハンドルポスト１０の軸方向から上下に挟み、スライドリング４１に対して回動自在に、かつハンドルポスト１０に対してスライドリング４１とともに摺動自在に設けられた回動リング４６および４７とを備えている。
【００５８】
スライドリング４１は、円環状のリング部４１ａと、このリング部４１ａの上下に突出した薄肉筒状部４１ｂとからなり、これらの内周面がハンドルポスト１０の外周面に沿って、ハンドルポスト１０の軸方向に摺動可能となっている。
【００５９】
そして、回動リング４６および４７の内周面が薄肉筒状部４１ｂの外周面に沿って回動自在に設けられている。
【００６０】
なお、２つの回動リング４６，４７は、アンダーフレーム３０の前端部３４をゴムブッシュ４０ｃを介して軸４０ｂにより軸支した軸支片４０ａを介して一体的に形成されている。
【００６１】
スライドリング４１のリング部４１ａの係合解除片４２は、このスライドリング４１の前方に突出した操作ボタン４２ａを一体的に備え、この操作ボタン４２ａおよび係合解除片４２は、バネ４３によって、ストッパーボタン４４を押圧しない方向、すなわちストッパーボタン４４の解除位置方向とは反対方向に付勢されている。
【００６２】
回動リング４６，４７はそれぞれ、内周面に設けられたラジアルボールベアリング４８を介して薄肉筒状部４１ｂの外周面に接触し、回動リング４６の下面および回動リング４７の上面にそれぞれ内外周２列設けられたスラストベアリング４９を介してスライドリング４１の上下面に接触して、スライドリング４１に対して回動可能、かつハンドルポスト１０に対してスライドリング４１と一体的に摺動可能とされている。
【００６３】
なお、ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０とを連結するアッパージョイント５０も、上述したスライドジョイント４０と略同様の構成であるが、スライドリング４１に対応する部分がハンドルポスト１０に対して完全に固定されている点が異なる。
【００６４】
すなわち、アッパージョイント５０はハンドルポスト１０に対して、軸方向に摺動することはなく、ハンドルポスト１０の上部において、単にハンドルポスト１０の軸回りに回動自在とされている。
【００６５】
次に、本実施形態に係る折畳み式自転車１００の作用について説明する。
【００６６】
まず、この折畳み式自転車１００の使用状態では、図２に示したスライドジョイント４０をハンドルポスト１０の下端部１１まで移動させる。
【００６７】
この移動は、薄肉筒状部４１ｂおよびリング部４１ａの内周面と、ハンドルポスト１０の外周面との間で摺動することによって、円滑に、かつ軽い操作力で行うことができる。
【００６８】
なお、これら両者の摺動面に、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））等をコーティングして、両者の摺動で生じる摩擦力をさらに低減させるようにしてもよい。
【００６９】
スライドジョイント４０がハンドルポスト１０の下端部１１に移動されると、ハンドルポスト１０に設けられバネ４５によって係合位置方向に付勢されたストッパボタン４４が、スライドリング４１の係合孔４１ａに進入して、スライドリング４１とストッパボタン４４とは係合し、スライドリング４１はハンドルポスト１０の下端部１１に、軸方向、回動方向とも固定される。
【００７０】
この結果、回動リング４６，４７も軸方向については固定されるが、回動リング４６，４７はスラストベアリング４８によって、スライドリング４１に対して常に回動自在であるため、回転リング４６，４７および軸支片４０ａはハンドルポスト１０に対して回動自在状態で維持される。
【００７１】
したがって、アンダーフレーム３０が連結されている軸支片４０ａは、ハンドルポスト１０に対して軸方向については固定されるが、回動方向については自由となる。
【００７２】
よって、自転車として使用中にハンドル６０を操舵しても、ハンドルポスト１０はアンダーフレーム３０に対して自由に回動し、ハンドルポスト１０およびフロントフォーク１９を介して前車輪９１はハンドル６０の操舵に連動して左右に操舵することができる。
【００７３】
なお、アッパージョイント５０についてもスライドジョイント４０と同様の作用をなすため、ハンドルポスト１０はアッパーフレーム２０に対して自由に回動可能となっている。
【００７４】
一方、カートリッジ収容室８２に収容されたガスカートリッジ８３からエンジン８１に、所定量のＬＰＧガスが供給され、エンジン８１は供給されたＬＰＧガスを燃料として運転される。
【００７５】
そして、このエンジン８１の出力軸に設けられたドライブプーリ８５が回転し、この回転はプーリーベルト８４を介してドリブンプーリ９７に伝達され、後車輪９６が駆動される。
【００７６】
なお、実際には、エンジン８１の始動のためのスイッチや回転制御のためのコントローラ等が装備されるが、本実施形態においては図示を省略している。
【００７７】
このような使用状態において、使用者は、ロックレバー２３を操作してサドル本体７１の高さを調整した上でサドル本体７１に腰掛けるとともに、ハンドル６０に手を掛け、略水平方向に展開されたステップ９３に足を掛けて乗車し、エンジン８１が発生する駆動力によって進行し、ハンドル６０を操舵することによって、左右に操車することができる。
【００７８】
このとき、ハンドルポスト１０に対するフロントフォーク１９のキャスタ角αは正（α＝１２°）に設定されているため、キャスタ角αが設定されていない場合（α＝０°）に比べて、前車輪９１と後車輪９６との間の車軸間距離を長く確保することができ走行安定性を向上させることができるとともに、前進時の操安性を向上させることができる。
【００７９】
特に、折畳み式ではない自転車に比べて車輪の直径が小さい折畳み式自転車においては、走行安定性および操安性が折畳み式ではない自転車に比べて劣るため、キャスタ角αを正に設定している有効性は高い。
【００８０】
また、エンジン８１によって発生された動力が、プーリーベルト８４に伝達されて後車輪９６を駆動するため、使用者は自力で漕ぐことなく、自転車１００を走行させることができ、通常の自転車よりも車輪が小さい折畳み式自転車においては特に、使用者の負担を大幅に軽減させることができる。
【００８１】
さらに、動力源８０として、コンビニエンスストア等で入手が可能なガスカートリッジ８３のＬＰＧガスを燃料として用いているため、使用中に燃料が無くなったり少なくなった場合にも、燃料の入手が容易であり、入手先を探す手間を軽減させることもできる。
【００８２】
次に、この折畳み式自転車１００の折畳み操作について説明する。
【００８３】
まず、スライドリング４１の操作ボタン４２ａをバネ４３および４５の付勢力に抗して押下すると、操作ボタン４２ａと一体の係合解除片４２が、係合孔４１ａに係合しているストッパボタン４４を解除位置方向に押圧する。
【００８４】
ストッパボタン４４が係合孔４１ａから離脱すると、スライドリング４１は、ハンドルポスト１０に対して軸方向に摺動自在および軸回りに回動自在となり、スライドジョイント４０全体としても、摺動自在および回動自在となる。
【００８５】
ここで、図３に示すように、スライドジョイント４０を、ハンドルポスト１０に沿って上方に移動させると、スライドジョイント４０の軸支片４２がハンドルポスト１０の上方へ移動し、この軸支片４２に軸支されたアンダーフレーム３０の前端部３４が、この軸支片４２の軸４０ｂを中心として相対的に回動しながらハンドルポスト１０の上方へ移動し、アンダーフレーム３０はハンドルポスト１０に折り重なるように畳まれる。
【００８６】
この作用に連動して、アッパーフレーム２０もアッパージョイント５０に対して相対的に回動し、アッパーフレーム２０とハンドルポスト１０との挟角が小さくなって、図示のように、折畳み式自転車１００は折り畳まれる。
【００８７】
このとき、サドル本体９１を内筒部７２に対して傾けることによって、サドル本体７１も折り畳むこともできる。
【００８８】
また、エンジン８１と前車輪９１との干渉を回避するために、前車輪９１をわずかに操舵した状態とするのが好ましい。
【００８９】
このように、本実施形態に係る折畳み式自転車１００は、スライドジョイント４０の操作ボタン４２ａを押すだけの簡単な操作で、スライドジョイント４０の摺動規制を解除することができ、さらにこのスライドジョイント４０をハンドルポスト１０の下端部１１から上端部１２に引き上げるだけの簡単な操作だけで、使用状態（展開状態）から折畳み状態に移行させることができる。
【００９０】
さらに、上述したスライドジョイント４０を用いているため、従来のように、ハンドルポスト１０の略全長に亘ってハンドルポストの外周面を回動自在に覆うヘッドパイプを設ける必要がなく、ヘッドパイプの重量分だけ車重を軽減させることができる。
【００９１】
特に、折畳んだ状態で持ち運んだり、車両等に積載するために持ち上げる機会が通常の自転車よりも格段に多い折畳み式自転車においては、車重を軽減する有効性は高い。
【００９２】
また、キャスタ角αが正に設定されているため、折畳み状態における車軸間距離Ｌは、図４（ａ）に示すように、キャスタ角αが０°の場合よりも長くなるが、同図（ｂ）に示すように、ハンドル６０を後方側に略１８０°反転させることによって、車軸間距離Ｌ′を、キャスタ角αが０°の場合よりも短くすることができ、一層コンパクトに折り畳むことができる。
【００９３】
なお、本実施形態に係る折畳み式自転車１００は、動力源８０としてガスカートリッジに充填されたＬＰＧガスを燃料とするエンジン８１を適用したものであるが、本発明に係る折畳み式自転車は、この形態に限定されるものではなく、動力源として、燃料電池と、この燃料電池から供給された電力によって駆動されるＤＣモータとからなるものを適用することもでき、この場合には、従来の発電システムに比べて、高効率の発電を行うことができ、また発電機等の騒音を伴わず、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生がほとんど無いため、総合的に環境保全性を向上させることができる。
【００９４】
また、本実施の形態に係る折畳み式自転車１００は、ハンドルポスト１０の下端部１１にのみストッパーボタン４４が設けられており、自転車１００の使用状態（展開状態）では、このストッパーボタン４４がスライドジョイント４０の嵌合孔４１ａに係合して、展開状態で保持されるが、ハンドルポスト１０の下端部１１よりも上部であって、折畳み状態においてスライドジョイント４０が停止する位置にもストッパーボタン４４を設けて、自転車１００の折畳み状態で、ストッパーボタン４４がスライドジョイント４０の嵌合孔４１ａに係合し、折畳み状態を保持するようにしてもよい。
【００９５】
さらにまた、ハンドルポスト１０に設けられたスライドジョイント４０は図５に示すように、スライドリング４１が薄肉筒状部４１ｂを備えず、回動リング４６，４７のラジアルボールベアリング４８がハンドルポスト１０の外周面に直接当接するものとして形成してもよく、このように構成されたスライドジョイント４０によっても、図２に示したスライドジョイントと同様の効果を発揮する。なお、アッパージョイント５０についても同様である。
【００９６】
なお、アッパージョイント５０に、図６のＡ部詳細図に示すように、アッパーフレーム２０の上端部２５を案内する、５０ｅ，５０ｄ，５０ｆからなる略Ｚ字状の案内溝を形成してもよい。
【００９７】
この案内溝の使用位置凹部５０ｅは、自転車使用時（同図（ａ））にアッパーフレーム２０の上端部２５が係合する位置であり、折畳み位置凹部５０ｆは、折畳み時（同図（ｂ））に上端部２５が係合する位置として形成されている。
【００９８】
そして、折畳み位置凹部５０ｆは、図示のように、使用位置凹部５０ｅよりもハンドルポスト１０から遠ざかる位置に形成されている。
【００９９】
この結果、折畳み時には使用時よりも、アッパーフレーム２０の上端部２５がハンドルポスト１０の上端部から離れる。
【０１００】
この結果、ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０とを略平行（ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０との挟角が最小）に折畳むことができ、図４（ｂ）に示した実施形態よりも、特に車輪部における前後方向への張出量を減少させることができ、よりコンパクトに畳むことができる。
【０１０１】
なお、この場合、動力源８０のサイズが大きい場合等、動力源８０と、アンダーフレーム３０、ハンドルポスト１０またはフロントフォーク１９とが干渉して、図６に示すように折り畳めないものについては、動力源８０をアッパーフレーム２０の後方側すなわちサドル７０と同じ側に配設した構造とすればよく、このような構造を採用した場合には、動力源８０と各フレーム３０，２０，１９等との干渉を回避することができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る折畳み式自転車によれば、自転車として使用する使用状態（展開状態）から折畳み状態への移行は、ロック手段をロック状態から解除状態に切り換えることによって行われ、ジョイントをハンドルポストの下部から上部に摺動させることができ、このジョイントの移動に伴って、ジョイントに軸支されたアンダーフレームが、ジョイントおよび後車軸回りに回動し、かつアッパーフレームがハンドルポストの上部および後車軸回りに回動して、前車軸と後車軸との間の距離が短くなるように、自転車は簡単に折り畳まれる。
【０１０３】
また、動力源によって発生された動力が、伝達機構に伝達されて車輪を駆動するため、使用者はペダルを自力で漕ぐことなく、自転車を走行させることができ、通常の自転車よりも車輪が小さい折畳み式自転車において、使用者の負担を大幅に軽減させることができる。
【０１０４】
したがって、簡単な構造で折り畳むことができ、かつ車重を軽減することができる。
【０１０５】
なお、ジョイントは、ハンドルポストの略全長に亘ってハンドルポストの外周面を回動自在に覆うヘッドパイプに設けてもよく、この場合は、ジョイント自体は、ヘッドパイプの外周面に沿って軸方向に摺動自在であればよい。ただし、この場合でも、ジョイントはヘッドパイプを介してハンドルポストの外周面に対して回動自在であることに変わりはない。
【０１０６】
このように、ハンドルポストにヘッドパイプを備えた構造では、ヘッドパイプの重量分だけ車重が増加するが、折畳み式自転車では、折り畳んだ状態で持ち運んだり、車両等に積載するために持ち上げる機会が通常の自転車よりも格段に多く、車重の軽量化の観点からは、ヘッドパイプを備えない構造を採用するのが好ましい。
【０１０７】
また、本発明の請求項２に係る折畳み式自転車によれば、動力源として、コンビニエンスストア等で入手が可能なガスカートリッジを用いているため、使用中に燃料が無くなったり少なくなった場合にも、燃料の入手が容易であり、入手先を探す手間を軽減させることができる。
【０１０８】
また、本発明の請求項３に係る折畳み式自転車によれば、総合的に環境保全性が高い動力付きの折畳み式自転車を得ることができる。
【０１０９】
なお、現状の燃料電池では、ガスボンベに封入された水素ガスを直接供給するのではなく、ガソリンや天然ガス、都市ガス等の燃料から水素を抽出するための改質機を備えた構成が採用した場合は、社会的に供給基盤（インフラストラクチャ）が確立されている燃料（ガソリン等）を用いて、燃料電池から電力を得ることができるため、水素ガスを直接供給する新たなインフラストラクチャを整備する必要がなく、普及を促進させることができる。
【０１１０】
また、本発明の請求項４に係る折畳み式自転車によれば、ストッパ部材を操作するだけの簡単な操作で、自転車を折畳むことができるとともに、ハンドルポストにヘッドパイプを備える必要がないため、車重を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る折畳み式自転車の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示したスライドジョイントの詳細構造を示す縦断面図である。
【図３】図１に示した折畳み式自転車の折畳み状態を示す図である。
【図４】ハンドルを反転した場合の車軸間距離の短縮を説明する図である。
【図５】スライドジョイントの他の形態を示す縦断面図である。
【図６】アッパージョイントの変形例を示す、図３相当の図である。
【符号の説明】
１０  ハンドルポスト
１１，２４  下端部
１２，２５  上端部
１９  フロントフォーク
２０  アッパーフレーム
２１  外筒部
２２  ステー
２３  ロックレバー
２５  上端部
２６  下端側フォーク部
３０  アンダーフレーム
３２  後端部
３３  前端部
３４  後端側フォーク部
４０  スライドジョイント
５０  アッパージョイント
６０  ハンドル
７０  サドル
７１  サドル本体
７２  内筒部
８０  動力源
８１  ４サイクルレシプロエンジン
８２  カートリッジ収容室
８３  ガスカートリッジ
８４  プーリーベルト
８５  ドライブプーリ
９１  前車輪
９２  前車軸
９３  折畳み式ステップ
９６  後車輪
９７  ドリブンプーリ
９８  後車軸
１００  折畳み式自転車
【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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