(57)【要約】【課題】  折り畳み時には別途に運搬道具を使わずとも牽引可能な形状となり、さらに折り畳むと公共交通機関の座席間の奥行き１２インチ×幅１７インチ程度の床スペースへ置けながら、安定な走行性能と長い走行距離を有する小径自転車を提供する。【解決手段】  ホイール径を１０インチ以下とし、少なくともシートステーを取り外してセンターフレームへ固定し、フロントホイールステーとリアホイールステーをセンターフレームに対して垂直方向に折り畳み、センターフレームを２個所で水平方向に折り畳み、前後のホイールを平行に揃えて牽引用ホイールとして用い、シート部を掴んで牽引可能な構造とし、動力伝達にシャフトを用い、該動力伝達シャフトの中間に同軸型増速装置を複数個直列に配置する。【選択図】図１
2005205971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール径を１０インチ以下とし、少なくともシートステーを取り外してセンターフレームへ固定し、さらにフロントホイールステーとリアホイールステーをセンターフレームに対して垂直方向に折り畳むとともに、センターフレームを２個所で水平方向に折り畳むことにより、前後のホイールを平行に揃えて牽引用ホイールとして用い、シート部を掴んで牽引可能な構造としたことを特徴とする小径自転車。
【請求項２】
ホイール径が１０インチ以下の小径自転車において、クランクの回転を後輪へ伝える動力伝達にシャフトを用いるとともに、該動力伝達シャフトの中間に該動力伝達シャフトを入出力シャフトとして共有する同軸型増速装置を複数個直列に配置したことを特徴とする小径自転車。
【請求項３】
ホイール径を１０インチ以下とし、センターフレームを２個所で水平方向に折り畳むとともに、フロントホイールステーとリアホイールステーをセンターフレームに対して垂直方向に折り畳むことにより、前後のホイールを平行に揃えて牽引用ホイールとして用い、さらに少なくともシートステーを取り外してセンターフレームへ固定し、シート部を掴んで牽引可能な構造とし、さらにクランクの回転を後輪へ伝える動力伝達にシャフトを用いるとともに、該動力伝達シャフトの中間に該動力伝達シャフトを入出力シャフトとして共有する同軸型増速装置を複数個直列に配置したことを特徴とする小径自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は都市や観光地等、環境保全を重視するエリア内の移動手段として好適な小径自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイカー代替により渋滞や排気ガスが低減できることから、都市や観光地等で環境に配慮された乗り物として、自転車が注目されている。
【０００３】
中でも小径自転車は、ホイールが小径である分だけ車体長が短く、よって取り回しが容易であるとともに駐輪時の歩行者妨害が少なく、さらにホイール慣性が小さいことで発進加速が良い等のメリットから、都市や観光地等での利用が進んでいる。
【０００４】
一方、現代においては、ほとんどの場合、個人が気に入ったスタイルや車体色の自転車を自分で購入することから、観光地等でもレンタル自転車よりも、できれば自分の自転車を利用したいという要望が多く、よって小径自転車には小さく折り畳んで容易にマイカーに載せられることが要求されている。
【０００５】
したがって、多くはセンターフレームを１個所で水平方向に折り畳み、ハンドルステーは下方に折り畳み、シートステーは押し下げて収納する構造が採用されている。（例えば特許文献１参照）
【０００６】
さらに小径自転車には、取り回し性や加速性の向上として小径化が追求される一方で、実用的な移動手段として、安定した走行性能と、長い走行距離（クランク１回転で進む距離が長い）性能を備えることも要求されている。
【０００７】
したがって、多くは１４〜２０インチ径のホイールを使用し、フロントスプロケットの歯数を多くし、リアスプロケットの歯数を少なくする構造が採用されている。（例えば、非特許文献１参照）
【０００８】
【特許文献１】実用新案登録第３０７６１４７号公報（第４頁、図９、第５頁、図１０）
【０００９】
【非特許文献１】「折りたたみ自転車＆小径スポーツの本  ｖｏｌ．２」株式会社▼えい▲出版社、２００２年、ｐ．１５−３４、ｐ．４９−６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが上記従来の折り畳み可能な小径自転車では、マイカーを使わずに観光地等へ運ぼうとした場合に、公共交通機関の駅構内やホームでは、別途に運搬道具を用意していなければ自転車を持ち上げて運ばなければならいという課題があった。
【００１１】
さらに電車やバス等の公共交通機関では、限られたスペースを有効に使用することが求められ、できれば折り畳んだ自転車は、座席間の奥行き１２インチ×幅１７インチ程度の床スペースに置ければ望ましいが、実用的な移動手段として、安定した走行性能と長い走行距離（クランク１回転で進む距離）性能を有しながら、上記スペースに置ける程に小さく折り畳める小径自転車は、これまで実現されていなかった。
【００１２】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、折り畳み時には別途に運搬道具を使わずとも牽引可能な形状となり、さらに公共交通機関の座席間の奥行き１２インチ×幅１７インチ程度の床スペースへ置けながら、安定した走行性能と長い走行距離（クランク１回転で進む距離）性能を有する、小径自転車を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明にかかる小径自転車は、ホイール径を１０インチ以下とし、少なくともシートステーを取り外してセンターフレームへ固定し、さらにフロントホイールステーとリアホイールステーをセンターフレームに対して垂直方向に折り畳むとともに、センターフレームを２個所で水平方向に折り畳むことにより、前後のホイールを平行に揃えて牽引用ホイールとして用い、シート部を掴んで牽引可能な構造とする。
【００１４】
さらに本発明にかかる小径自転車は、ホイール径が１０インチ以下の小径自転車において、クランクの回転を後輪へ伝える動力伝達にシャフトを用いるとともに、該動力伝達シャフトの中間に該動力伝達シャフトを入出力シャフトとして共有する同軸型増速装置を複数個直列に配置する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、折り畳み時には別途に運搬道具を使わずとも牽引可能な形状となり、さらに折り畳むと公共交通機関の座席間の奥行き１２インチ×幅１７インチ程度の床スペースへ置けながら、安定した走行性能と長い走行距離（クランク１回転で進む距離）性能を有する、小径自転車を実現できるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態について、図１〜図１５を用いて説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態による小径自転車の展開時の斜視図である。また図２は本発明の一実施の形態による小径自転車のフロントフレームの斜視図である。また図３は本発明の一実施の形態による小径自転車のセンターフレームの斜視図である。また図４は本発明の一実施の形態による小径自転車のリアフレームの斜視図である。また図５から図１４は本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳みから牽引までの手順図である。また図１５は本発明の一実施の形態による小径自転車の増速装置の分解図である。
【００１８】
図１から図１５において、Ａは展開時の自転車、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋは折り畳み作業中の自転車である。
【００１９】
本実施の形態の小径自転車は、折り畳んだ時に電車やバス等の公共交通機関の座席間の奥行き１２インチ×幅１７インチ程度の床スペースに置けるよう、ホイール外径は１０インチ以下の６インチとしており、また展開時の自転車Ａ（図１）のハンドル位置・シート位置・クランク位置・クランク長さ・ホイールベースは、実用的な移動手段として安定した走行性能を確保できるよう、一般的な２６インチサイズの自転車と同等の寸法としている。
【００２０】
ここで本実施の形態の小径自転車は、主に図１に示すように、ハンドル０１、グリップ０２、ブレーキレバー０３、ブレーキワイヤ０４、ハンドルステー０５、ハンドルステー固定ネジ０６（図２）、フロントホイールステー０７、フロントホイールアーム０８、フロントホイール０９、フロントブレーキ１０（図２）、フロントサスペンションゴム１１（図２）、センターフレーム前部１２、センターフレーム中間部１３、センターフレーム後部１４、ハンドルステー固定溝１５（図３）、ハンドルステー固定ネジ穴１６（図１１）、シートステー固定溝１７（図３）、シートステー固定ネジ穴１８（図３）、センターフレーム固定ネジ１９（図３）、シート２０、シートステー２１、シートステー固定ネジ２２（図３，図６）、右側クランク２３、右側ペダル２４、左側クランク２５、左側ペダル２６、左側クランク固定ネジ２７（図３）、リアホイールステー２８、リアサスペンションゴム２９（図４，図１１）、クランクシャフト３０（図４）、クランクギア３１（図３，図４）、ドライブシャフトフロントギア３２（図４）、ドライブシャフト３３（図４）、同軸型増速装置３４（図４）、ドライブシャフトリアギア３５（図４）、リアホイールギア３６（図４）、リアホイール３７、リアブレーキ３８（図４）、とを有している。
【００２１】
上記のように構成された本実施の形態の小径自転車について、手順Ｆ０１からＦ１９（図５から図１３）に従って、折り畳みから牽引までを、以下に説明する。
【００２２】
まず最初に、これから折り畳もうとする状態Ｂにおいて、フロントホイールアーム０８をフロントホイールステー０７に対して直線状になるように伸ばし（Ｆ０１）、シート２０をシートステー２１側に倒し（Ｆ０２）、状態Ｃへ移す。
【００２３】
次に状態Ｃにおいて、シートステー固定ネジ２２を外し（Ｆ０３）、シートステー２１をシート２０の底面が上となる向きにセンターフレーム中間部１３のシートステー固定溝１７に勘合させ（Ｆ０４）、外しておいたシートステー固定ネジ２２でセンターフレーム中間部１３に設けたシートステー固定ネジ穴１８（図３）に固定し（Ｆ０５）、状態Ｄへ移す。
【００２４】
次に状態Ｄにおいて、フロントホイールステー０７とリアホイールステー２８をセンターフレーム１２・１３・１４に対して垂直方向へ折り畳み（Ｆ０６）、状態Ｅへ移す。
【００２５】
次に状態Ｅにおいて、２つのセンターフレーム固定ネジ１９（図３）を緩め（Ｆ０７）、センターフレーム１２・１３・１４を２箇所で水平方向に折り畳み（Ｆ０８）、状態Ｆへ移す。
【００２６】
次に状態Ｆにおいて、２つのセンターフレーム固定ネジ１９を締め（Ｆ０９）、フロントホイールステー０７とリアホイールステー２８をセンターフレーム１２・１３・１４に対してさらに垂直方向へ折り畳み（Ｆ１０）、状態Ｇへ移す。
【００２７】
次に状態Ｇにおいて、右側ペダル２４を折り畳み（Ｆ１１）、状態Ｈへ移す。
【００２８】
次に状態Ｈにおいて、ハンドルステー固定ネジ０６を外し（Ｆ１２）、ハンドルステー０５をセンターフレーム中間部１３のハンドルステー固定溝１５に勘合させ（Ｆ１３）、外しておいたハンドルステー固定ネジ０６でセンターフレーム中間部１３に設けたハンドルステー固定ネジ穴１６に固定し（Ｆ１４）、状態Ｉへ移す。
【００２９】
最後に状態Ｉにおいて、左側ペダル２６を倒し（Ｆ１５）、左側クランク固定ネジ２７（図３）を外し（Ｆ１６）、左側クランク２５をハンドルステー０５へ移動し（Ｆ１７）、外しておいた左側クランク固定ネジ２７で固定し（Ｆ１８）、フロントホイール０９とリアホイール３７が平行に揃って牽引用ホイールとなる状態Ｊへ移して折り畳み完了となる。
【００３０】
さらに続けて牽引する場合は、状態Ｊにおいて、折り畳んだ自転車を傾け（Ｆ１９）、シート２０もしくはシート２０の裏側に設けた取っ手を掴んで牽引できる状態Ｋへ移す。
【００３１】
上記のように本実施の形態の小径自転車は、折り畳み時に平行に揃う、前後のホイールを牽引用ホイールとして用い、さらにシート部を牽引ハンドルとして利用することにより、別途に運搬道具を使わずとも牽引することが可能となる。
【００３２】
さらに図１から図１４は、一般的な２６インチサイズの自転車と同等の乗車姿勢とホイールベースとし、各部のサイズを維持したまま折り畳みを進めた場合を、３次元ＣＡＤを用いて正確に描いたものであるが、その結果、図１３に示すように、電車やバス等の公共交通機関の奥行き１２インチ×幅１７インチ程度の床スペースに置くことが可能な、奥行き８インチ×幅１７インチ×高さ２９インチ以下に折り畳み可能なことが確認される。
【００３３】
以上のように本発明によれば、ホイール径を１０インチ以下とし、少なくともシートステーを取り外してセンターフレームへ固定し、さらにフロントホイールステーとリアホイールステーをセンターフレームに対して垂直方向に折り畳むとともに、センターフレームを２個所で水平方向に折り畳むことにより、前後のホイールを平行に揃えて牽引用ホイールとして用い、シート部を掴んで牽引可能な構造とすることにより、折り畳み時には別途に運搬道具を使わずとも牽引可能な形状となり、さらに折り畳むと公共交通機関の座席間の奥行き１２インチ×幅１７インチ程度の床スペースへ置けながら、展開時には２６インチサイズの自転車と同等の乗車姿勢とホイールベースとなることで安定した走行性能を有する、小径自転車を実現することが可能となる。
【００３４】
また次に、本実施の形態の小径自転車の動力伝達部について、図４及び図１５を用いて説明する。
【００３５】
尚、図４中には、後に述べるクランクギアとリアホイールギア周辺部を拡大再掲している。
【００３６】
図４に示すように、本実施の形態の小径自転車のリアホイールステー２８は、クランクシャフト３０、クランクギア３１、ドライブシャフトフロントギア３２、動力伝達シャフトであるドライブシャフト３３、２つの同軸型増速装置３４、ドライブシャフトリアギア３５、リアホイールギア３６、リアホイール３７、とで構成される動力伝達機構を有している。
【００３７】
さらに２つの同軸型増速装置３４は、図１５に示すように、蓋４０、シャーシ４１、入力シャフト４２、アーム４３、遊星ギアシャフト４４、遊星ギア４５、太陽ギア４６、出力シャフト４７、インナーギア４８、とを有している。
【００３８】
ここでシャーシ４１は、リアホイールステー２８に固定され（図４）、ドライブシャフト３３は、２つの同軸型増速装置３４の入力シャフト４２及び出力シャフト４７としても共有されている（図４、図１５）。
【００３９】
上記のように構成された本実施の形態の小径自転車の動力伝達機構では、図４に示すように、クランクギア３１はドライブシャフトフロントギア３２と咬合し、リアホイールギア３６はドライブシャフトリアギア３５と咬合し、よってクランクギア３１を有するクランクシャフト３０の回転力は、ドライブシャフトフロントギア３２とドライブシャフトリアギア３５と直列配置された２つの同軸型増速装置３４を有する動力伝達のためのドライブシャフト３３を介して、リアホイールギア３６を有するリアホイール３７に伝達される。
【００４０】
また同軸型増速装置３４の内部では、図１５に示すように、蓋４０内で回動する入力シャフト４２に入力された回転力は、アーム４３と遊星ギアシャフト４４を介して３つの遊星ギア４５を回転させる。
【００４１】
そして３つの遊星ギア４５は、リアホイールステー２８に固定されたシャーシ４１内部に設けられたインナーギア４８と咬合するとともに、太陽ギア４６と咬合して回転し、よって入力シャフト４２に入力された回転力は、シャーシ４１内で回動する出力シャフト４７へ増速されて伝達される。
【００４２】
またドライブシャフト３３の中間には２つの同軸型増速装置３４が直列に接続されているので、ドライブシャフトフロントギア３２の回転はドライブシャフトリアギア３５へ、１つの増速装置を用いる場合に比べて、２乗倍の大きな増速比で伝達される。
【００４３】
上記のように、動力伝達にシャフトを用い、ドライブシャフトの中間にドライブシャフトと入出力シャフトを共有する複数の同軸型増速装置を直列に配置するという、本実施の形態の小径自転車の動力伝達機構によれば、リアホイールステー内に納まるコンパクトさで、大きな増速率を有する動力伝達部を実現することが可能となる。
【００４４】
以上のように本発明によれば、ホイール径が１０インチ以下の小径自転車において、クランクの回転を後輪へ伝える動力伝達にシャフトを用いるとともに、該動力伝達シャフトの中間に該動力伝達シャフトを入出力シャフトとして共有する同軸型増速装置を複数個直列に配置することにより、コンパクトで大きな増速比の動力伝達部が得られ、よってホイール径が１０インチ以下でありながら、走行距離（クランク１回転で進む距離）が長く、都市や観光地の移動手段として極めて実用的な小径自転車を実現できる。
【００４５】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態の小径自転車の付加機能について、図１６を用いて説明する。
【００４６】
図１６は、本発明の一実施の形態による小径自転車の付加機能を示す図であり、ＬからＮは付加機能利用中の自転車、３９は携帯している荷物を示している。
【００４７】
以下、手順Ｄ０１からＤ０６に従って、本実施の形態の小径自転車の付加機能利用方法を説明する。
【００４８】
まず最初に、折り畳みが完了している状態Ｌにおいて、シートステー固定ネジ２２を外し（Ｄ０１）、シートステー２１の固定長を伸ばし（Ｄ０２）、外しておいたシートステー固定ネジ２２で固定し（Ｄ０３）、左側ペダル２６を起こし（Ｄ０４）、状態Ｍへ移す。
【００４９】
次に状態Ｍにおいて、携帯している荷物３９を左側ペダル２６に乗せるように固定し（Ｄ０５）、シート２０の側に自転車を傾け（Ｄ０６）、シート２０の後部もしくはシート後部に設けた取っ手を掴んで牽引できる状態Ｎへ移す。
【００５０】
以上のように本実施の形態の小径自転車は、シートステーの固定長を伸ばすことにより牽引時に掴むシート部の位置が高くなり、よって、より楽な姿勢で牽引できるという付加機能を有する。さらにペダルを荷物ストッパーとして用いることにより、重い荷物でもしっかりと固定して牽引できるという付加機能を有する。
【００５１】
以上、本発明の一実施の形態による小径自転車を示したが、本発明は上記実施の形態によらず、以下のような形態で実施する場合にも効果が及ぶことは言うまでもない。
【００５２】
例えば、展開及び折り畳み時のフロントホイールステー０７とセンターフレーム前部１２間の角度固定機構、折り畳み時のリアホイールステー２８とセンターフレーム後部１４間の角度固定機構、さらに折り畳み時のフロントホイールステー０７とフロントホイールアーム０８間の角度固定機構、は特に示してはいないが、これらはバネ付きダボとダボ穴の組み合せ等で容易に実現できることは言うまでもない。
【００５３】
またシートステー２１に設けた固定用のネジ穴を、シートステーの長さ方向に開けた長穴とすることで、ネジの緩め締めだけでシートの固定長を変えられるという、便利な機能が付加できること言うまでもない。
【００５４】
また折り畳み時に、前後のホイール０９・３７とともに用いて３点自立する出し入れ可能なスタンドを設けることで、手すり等の立て掛けられる構造物が傍に無い場所でも、折り畳んだ自転車を床に倒すことなく置いておけるという、便利な機能を付加できることは言うまでもない。
【００５５】
また３つ以上の同軸型増速装置を用いることで、さらに長い走行距離（クランク１回転で進む距離）を有する小径自転車を実現できることは言うまでもない。
【００５６】
また変速機能を有する同軸型増速装置を用いることで、より坂道の登坂能力が向上し、よってさらに実用性の高い小径自転車を実現できることは言うまでもない。
【００５７】
また上記の本発明の一実施の形態では、牽引可能で公共交通機関の座席間スペースに置ける折り畳み機構と、ホイール径が１０インチ以下でも長い走行距離を確保できる動力伝達機構と、を同時に用いる形態を示したが、それぞれの機構を単独で用いた実施方法にも、本発明の効果が及ぶところであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態による小径自転車の展開時の斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態による小径自転車のフロントフレームの斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態による小径自転車のセンターフレームの斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態による小径自転車のリアフレームの斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図６】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図７】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図８】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図９】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図１０】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図１１】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図１２】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図１３】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図１４】本発明の一実施の形態による小径自転車の折り畳み手順図である。
【図１５】本発明の一実施の形態による小径自転車の増速装置の分解図である。
【図１６】本発明の一実施の形態による小径自転車の付加機能を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
０１  ハンドル
０２  グリップ
０３  ブレーキレバー
０４  ブレーキワイヤ
０５  ハンドルステー
０６  ハンドルステー固定ネジ
０７  フロントホイールステー
０８  フロントホイールアーム
０９  フロントホイール
１０  フロントブレーキ
１１  フロントサスペンションゴム
１２  センターフレーム前部
１３  センターフレーム中間部
１４  センターフレーム後部
１５  ハンドルステー固定溝
１６  ハンドルステー固定ネジ穴
１７  シートステー固定溝
１８  シートステー固定ネジ穴
１９  センターフレーム固定ネジ
２０  シート
２１  シートステー
２２  シートステー固定ネジ
２３  右側クランク
２４  右側ペダル
２５  左側クランク
２６  左側ペダル
２７  左側クランク固定ネジ
２８  リアホイールステー
２９  リアサスペンションゴム
３０  クランクシャフト
３１  クランクギア
３２  ドライブシャフトフロントギア
３３  ドライブシャフト
３４  同軸型増速装置
３５  ドライブシャフトリアギア
３６  リアホイールギア
３７  リアホイール
３８  リアブレーキ
３９  荷物
４０  蓋
４１  シャーシ
４２  入力シャフト
４３  アーム
４４  遊星ギアシャフト
４５  遊星ギア
４６  太陽ギア
４７  出力シャフト
４８  インナーギア
Ａ  展開時の自転車
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ  折り畳み作業中の自転車
Ｌ，Ｍ，Ｎ  付加機能利用中の自転車
Ｆ０１〜Ｆ１９  折り畳みから牽引までの手順
Ｄ０１〜Ｄ０６  付加機能利用手順
【図１】
2005205971.tif 000003
【図２】
2005205971.tif 000004
【図３】
2005205971.tif 000005
【図４】
2005205971.tif 000006
【図５】
2005205971.tif 000007
【図６】
2005205971.tif 000008
【図７】
2005205971.tif 000009
【図８】
2005205971.tif 000010
【図９】
2005205971.tif 000011
【図１０】
2005205971.tif 000012
【図１１】
2005205971.tif 000013
【図１２】
2005205971.tif 000014
【図１３】
2005205971.tif 000015
【図１４】
2005205971.tif 000016
【図１５】
2005205971.tif 000017
【図１６】
2005205971.tif 000018