(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動作により前輪と後輪を重ね合わせて折り畳み可能な折り畳み自転車において、
前記前輪を支持するヘッドチューブから後方に延びるトップチューブと、
前記トップチューブの後端と切り離し可能に結合するシートチューブと、
前記シートチューブ及び前記トップチューブそれぞれと回転可能に結合し且つ後方に延びて前記後輪を支持するシートステー部材とを備え、
前記シートチューブは、折り畳み動作により、前記トップチューブの後端から離れて前記トップチューブに対して縦方向に回転可能であって、前記シートチューブの回転に伴い、前記シートステー部材が折れ曲がり、前記後輪と前記シートチューブとの間隔が縮められ、前記後輪が前記前輪に近づくように移動され、
前記後輪の移動に伴い、前記後輪のタイヤ外周面を、後向きに反転させられた前記前輪のフロントハブの一方側に近接又は当接させて、前記前輪は前記後輪に対して傾斜して重ね合わせられて折り畳まれ、
後向きに反転させられた前記前輪は、平面視において、前記後輪の幅中心に沿って前後方向に延びる中心線を横切るように前記中心線に対して傾斜して配置されることを特徴とする折り畳み自転車。
【請求項２】
前記シートチューブは、前記トップチューブに設けられた第１の回転軸に対して回転することを特徴とする請求項１に記載の折り畳み自転車。
【請求項３】
前記シートチューブから前方向に延びる第１のヒンジが前記第１の回転軸に軸支されることを特徴とする請求項２に記載の折り畳み自転車。
【請求項４】
前記シートステー部材は、その先端が前記トップチューブに設けられる第２の回転軸に軸支される第１のステーと、前記第１のステーの後端に設けられる第３の回転軸に軸支され且つ前記後輪を支持する第２のステーとを有し、前記第１のステーと前記第２のステーは前記第３の回転軸で折れ曲がり可能であることを特徴とする請求項３に記載の折り畳み自転車。
【請求項５】
前記第２のステーの先端に、折り畳み状態においてチェーンの緩みを抑制するためのローラが取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の折り畳み自転車。
【請求項６】
前記シートステー部材は、前記第２のステーから延びる第２のヒンジを有し、前記第２のヒンジが前記シートチューブの下端に設けられる第４の回転軸に軸支されることを特徴とする請求項４又は５に記載の折り畳み自転車。
【請求項７】
前記シートチューブの下端は、前記シートチューブの下端から後方に延びる延長部分を含むことを特徴とする請求項６に記載の折り畳み自転車。
【請求項８】
前記トップチューブは、その後端部分が前記シートチューブの周面に当接し、クランプにより前記シートチューブに脱着可能に固定されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の折り畳み自転車。
【請求項９】
前記トップチューブの下面に、折り畳み状態においてシートポストを差し込むための穴部が形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の折り畳み自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り畳んでコンパクトにすることが可能な折り畳み自転車に関し、簡単な操作で折り畳みが可能であり、特に、折り畳んだ際の奥行き・体積を、従来に比較して極めて小さくすることが可能となる折り畳み自転車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自転車を公共の交通機関に乗せて移動するいわゆる輪行において、走行の安定性、快適性などから、１６インチ（Ｈ／Ｅサイズ）以上の折り畳み自転車が望ましいが、日本で普及しない大きな阻害要因の１つには、折り畳みの操作が煩雑なこと、折りたたんだ際の、折り畳み形状が大きいこと、特に奥行きの長さによる床面への設置面積が大きいことが大きな要因となっている。
【０００３】
市販されている折り畳み自転車の折り畳み構造のほとんどは、メインフレームのトップチューブに折り畳み構造を有し、横方向に折り畳むことで、前後のホイールを重ね合わせて、サイズを縮小するものである。図１は、従来の折り畳み自転車の、折り畳み構造の一例を示す図であり、この図に示したように、前輪と後輪のハブ同士が重なり、フレーム構造部が相互に干渉するために、折り畳んだ際の奥行き、つまり図１おける幅Ｗは、片軸によるフロントフォーク形状や、市販されている規格外の特殊なハブを使用しない限り、前後のホイールのハブの軸長の合計の長さが従来技術の限界となっている。また、サドルやフレーム構造部が車輪の外周部からはみ出すために、縦・横のサイズが小さくできない限界がある。例えば、非特許文献１、Ｐ４３〜Ｐ４４参照において、現在、市販されている英国ブロンプトン社の１６インチ（Ｗ／Ｏサイズ）型折り畳み自転車が形状の最も小さい代表例であるが、縦５８０mm、横５８５mm、奥行きは３００mmであり、また、スポーツ走行ができる折り畳み自転車として代表的な１８インチ（Ｈ／Ｅサイズ）型の折り畳み自転車パシフックサイクルズバーティモノコックエアー（非特許文献１、Ｐ４２）においては、縦６００mm、横７２０mm、奥行きは３４０mmである。なお、折り畳み自転車の折り畳んだ時の大きさを表す尺度として、外接する立方体の縦・横・奥行きで表すことは広く知られている（非特許文献１参照）。
【０００４】
縦横方向のサイズを小さくするためには、乗車姿勢や走行性能に影響するホイルベースを短くしたり、折り畳み機構を複雑化する必要がある。また、奥行き（厚さ）に関して、メインフレームを横に折り畳む構造においては、従来技術では特殊な形状を除いて２５０mmが限界となっている。さらには、折り畳みの操作には、一般にはシートポスト、ハンドルポスト、フレーム折り畳み部の最低３カ所の固定解除が必要であり、さらなる折り畳み操作の簡易化が求められている。
【０００５】
これの課題に対処し、折り畳み後のサイズをより小さくした自転車として、特許文献１には、折り曲げの箇所を２箇所にした折り畳み式自転車が開示されている。しかし、ここに開示されている自転車は、構造の簡略化や奥行きのサイズの点で、なお改善の余地がある。
【０００６】
特許文献２には、折り畳む方向を縦方向として、折り畳みの操作を簡略化した折り畳み自転車が開示されている。しかし、ここに開示されている自転車は、折り畳んだ状態の高さ方向のサイズの点で、車載の際の支障となる可能性がある。
【０００７】
特許文献３には、折り畳む方向を縦方向として、前後のホイールがハブの中心を外して重なる構造が開示されているが、前後のホイールの側面が密着しておらず、奥行き、折りたたんだ状態の高さ方向のサイズの点で、なお改善の余地がある。
【０００８】
特許文献４には、折り畳む方向を縦方向として、前後のホイールが重なる構造が開示されているが、フォークとリアフレームが相互に干渉するため、奥行きのサイズの点で、なお改善の余地がある。
【０００９】
特許文献５には、奥行きを小さくする構造として、フォークとリアフレームを片側とすることで、前後のホイールが密着して重なる構造が開示されているが、市販されている一般的なハブが使用できないこと、強度と意匠の点で、なお改善の余地がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】雑誌「折り畳み自転車＆スモールバイクカタログ２０１８」２０１８年５月１０日発行  辰巳出版株式会社
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−２３８０８５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６２１６９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９４１７９号公報
【特許文献４】登録実用新案３１１６８３８号公報
【特許文献５】特開２０１１−４９０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、簡単な折り畳み操作により縦・横・奥行きのサイズを小さく折り畳むことができる折り畳み自転車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の折り畳み自転車は、回転動作により前輪と後輪を重ね合わせて折り畳み可能な折り畳み自転車において、前記前輪を支持するヘッドチューブから後方に延びるトップチューブと、前記トップチューブの後端と切り離し可能に結合するシートチューブと、前記シートチューブ及び前記トップチューブそれぞれと回転可能に結合し且つ後方に延びて前記後輪を支持するシートステー部材とを備え、前記シートチューブは、折り畳み動作により、前記トップチューブの後端から離れて前記トップチューブに対して縦方向に回転可能であって、前記シートチューブの回転に伴い、前記シートステー部材が折れ曲がり、前記後輪と前記シートチューブとの間隔が縮められ、前記後輪が前記前輪に近づくように移動され、前記後輪の移動に伴い、前記後輪のタイヤ外周面を、後向きに反転させられた前記前輪のフロントハブの一方側に近接又は当接させて、前記前輪は前記後輪に対して傾斜して重ね合わせられて折り畳まれ、後向きに反転させられた前記前輪は、平面視において、前記後輪の幅中心に沿って前後方向に延びる中心線を横切るように（中心線の両側にまたがるように）前記中心線に対して傾斜して配置されることを特徴とする。
【００１５】
具体的には、前記シートチューブは、前記トップチューブに設けられた第１の回転軸に対して回転し、前記シートチューブから前方向に延びる第１のヒンジが前記第１の回転軸に軸支される。
【００１６】
さらに、前記シートステー部材は、その一端が前記トップチューブに設けられる第２の回転軸に軸支される第１のステーと、前記第１のステーの他端に設けられる第３の回転軸に軸支され且つ前記後輪を支持する第２のステーとを有し、前記第１のステーと前記第２のステーは前記第３の回転軸で折れ曲がり可能である。前記第２のステーの先端に、折り畳み状態においてチェーンの緩みを抑制するためのローラが取り付けられる。
【００１７】
前記シートステー部材は、前記第２のステーから延びる第２のヒンジを有し、前記第２のヒンジが前記シートチューブの下端に設けられる第４の回転軸に軸支される。前記シートチューブの下端は、前記シートチューブの下端から後方に延びる延長部分を含む。
【００１８】
前記トップチューブは、その後端部分が前記シートチューブの周面に当接し、クランプにより前記シートチューブに脱着可能に固定される。前記トップチューブ４の下面に、折り畳み状態においてシートポストを差し込むための穴部が形成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の折り畳み自転車により、両ペダルの脱着とわずか２カ所の折り畳みの操作により折り畳みが可能となり、折り畳み時の大きさは、横辺と奥行きが、重なり合った前輪・後輪の長辺および市販されているリヤハブのほぼ軸長（着脱式ペダルのペダル脱着時）内に収まり、また縦辺もトップチューブとシートチューブが平行に重なり合うことで極めて小さくすることが可能である。具体的には、１６インチ型でホイルベースを１０２cm程度としたとき、縦辺は６４cm、横辺は６２cm、奥行きは２０cm、体積は７９、３６０cm3程度に折り畳みが可能で、床への設置面積は１，２４０cm2である。１８インチ型でホイルベースを１０２cm程度としたとき、縦辺は７０cm、横辺は６８cm、奥行きは２０cm、体積は９５，２００cm3程度に折り畳みが可能であり、床への設置面積は１，３６０cm2である。（英国ブロンプトン社の１６インチ型折り畳み自転車においては体積は１０１、７９０cm3で床への設置面積は１，７５５cm2である。パシフックサイクルズバーティモノコックエアーにおいては体積は１４６，８８０cm3で床への設置面積は２，４４８cm2である。）
特に奥行き方向のサイズが極めて小さく、床への設置面積も小さくなるので、公共の交通機関を利用した輪行時の持ち運びやすさが飛躍的に改善される。本発明により、新幹線のフットスペース（縦５０cm、横５０cm）にも斜めに配置することで収納可能であり、一般的なコインロッカーへの収納も可能となる。また、車載にも適した（リヤシートのフットスペース及び軽自動車の荷台にも収納可能）ものである。更には、折りたたんだ形状で自走もできるので、高層マンションにおけるエレベーターによる移動、屋内での収納にも適したものとなる。このように、簡単な折り畳み操作により、縦・横・奥行きのサイズが極めて小さい折り畳み自転車が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の折り畳み自転車の折り畳み構造の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における折り畳み自転車のフレーム構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における折り畳み自転車のフレームを複数のフレーム部分に分解した状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における折り畳み自転車のフレームを畳んだ状態を示す図。各フレーム部分が連動して折り畳まれたフレームを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における折り畳み自転車の一例の形態を示す図で、走行可能な状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における折り畳み自転車の折り畳み動作及び操作を段階的に示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における折り畳み自転車の折り畳み動作及び操作を段階的に示す図である。
【図８】本発明の実施の形態における折り畳み自転車の折り畳み動作及び操作を段階的に示す図である。
【図９】本発明の実施の形態における折り畳み自転車の折り畳み動作及び操作を段階的に示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態における折り畳み自転車の折り畳み動作及び操作を段階的に示す図である。
【図１１】図１０の折り畳まれた形態を正面とした場合において、その上方、下方、前方、後方から見た形態を示した図である。
【図１２】図８及び図１０に示す側面の反対側面から見た図である。
【図１３】本発明の実施の形態における折り畳み自転車のクランプ３の構造及びその固定と解除動作を示す図である。
【図１４】クランプ３の動作を上から見た断面図である。
【図１５】クランプ３の動作を側面から見た断面図である。
【図１６】トップチューブ４とシートチューブ１４の折り曲げ機構を示す図である。
【図１７】本発明の折り畳み自転車のフレーム構成を底面から見た図である。
【図１８】本発明の折り畳み自転車の折り畳み状態における前輪と後輪の重なり位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明の実施の形態について、具体的な図に基づいて説明する。
【００２２】
図２は、本発明の折り畳み自転車のフレーム構成を示す図であり、図２（ａ）は斜視図であり、図２（ｂ）は正面図である。図３は、本発明の折り畳み自転車のフレームを複数のフレーム部分に分解した状態を示す図である。図２を参照しつつ、図３に基づいて、折り畳み自転車のフレーム構成について説明する。折り畳み自転車のフレームは、フレーム部分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有して構成される。
【００２３】
フレーム部分Ａは、シートチューブ１４、ダウンチューブ１５、ボトムブラケット１７及びシートチューブ１４をトップチューブ４に対して結合部ａで回転可能に結合するためのヒンジ５を有して構成される。シートチューブ１４の下端部には、後述するヒンジ１８が回転可能に結合する結合部ｄが設けられる。シートチューブ１４の下端部は、その下端部から後方に突出して延びる後方延長部１４ａを含み、結合部ｄは、その後方延長部１４ａの先端部分に設けられてもよい。ダウンチューブ１５は、シートチューブ１４の下端から斜め上前方に延びてヒンジ５と結合する。後方延長部１４ａはチェーンステーの一部とみなすこともできる。
【００２４】
フレーム部分Ｂは、トップチューブ４及びヘッドチューブ４ａを有して構成される。へードチューブ４ａからはフロントフォーク９が取り付けられる。フロントフォーク９の前方先端には前輪が取り付けられ、前輪のハブとなる。
【００２５】
フレーム部分Ｃは、後輪を固定するリアフレームの一部としての後側シートステー６ｂ、それをシートチューブ１４の後方延長部１４ａに対して結合部ｂで回転可能に結合するためのヒンジ１８を有して構成される。後側シートステー６ｂの後方先端には後輪が取り付けられ、後輪のハブとなる。
【００２６】
フレーム部分Ｄは、前側シートステー６ａを有して構成され、前側シートステー６ａの両端部は、それぞれ結合部ｃで後側シートステー６ｂと、結合部ｄでトップチューブ４と回転可能に結合する。前側シートステー６ａは、後側シートステー６ｂとトップチューブ４を接続し、前側シートステー６ａ及び後側シートステー６ｂは、シートステー部材を形成する。折り畳み動作により、前側シートステー６ａ及び後側シートステー６ｂは、結合部ｃで折れ曲がり可能に結合する。
【００２７】
フレーム部分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、結合部（回転軸）ａ、ｂ、ｃ、ｄにおいて回転可能に連結され、折り畳みの動作において、一体となって連動する。本発明において、フレーム部分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各部位の形態、結合部ａ、ｂ、ｃ、ｄの最適な位置を設定することにより、各フレーム部分の干渉を回避しながら、奥行きを薄くしてコンパクトな折り畳みを可能とする折り畳み構造となる。
【００２８】
図４は、本発明における折り畳み自転車のフレームを畳んだ状態を示す図であり、各フレーム部分が連動して折り畳まれた状態を示す。フロントフォーク９の先端部前輪取り付け位置、リアフレームの後輪取り付け位置が最適な位置に配置され、例えば縦方向の長さを６４０mm、横幅を６２０mm、奥行きを２００mm程度に納めることが可能となる。
【００２９】
図５は、本発明における折り畳み自転車の一例の形態を示す図で、走行可能な状態（折り畳まれていない展開状態）を示す。本発明にかかる折り畳み自転車において、シートチューブ１４から横方向に延びるヒンジ５は、トップチューブ４の下部と二重構造で密着して重なり、結合部ａを中心として回転可能に結合される。トップチューブ４は、その後端すなわちヘッドチューブ４ａと反対側端部が、シートチューブ１４の周面に当接し、クランプ３によって脱着可能に固定される。クランプ３の構造については後述する。これにより、ダウンチューブ１５とシートチューブ１４とトップチューブ４とが一体となってメインフレームを構成し、フロントフォーク９を介してフロントホイール１０が取り付けられる。また、ハンドルポスト２がヘッドチューブ４aに取り付けられ、さらに、シートポスト１がシートチューブ１４に取り付けられる。シートポスト１は、シートクランプ１ａによりシートチューブ１４に対して抜き差し可能又は伸縮可能にシートチューブに固定される。チェーンリング１２及びクランク１６がボトムブラケット１７を回転軸にしてに取り付けられる。
【００３０】
また、後側シートステー６ｂとヒンジ１８が一体となったリアフレームにおいて、ヒンジ１８の先端は、フレーム部分Ａのシートチューブ１４の後方延長部１４ａに位置する結合部（回転軸）ｂに回転可能に結合され、後側シートステー６ｂとヒンジ１８の接続部分はリアフレームの結合部（回転軸）ｃとなり、リアフレームの結合部ｃとトップチューブ４の結合部（回転軸）ｄは、前側シートステー６ａを介して回転可能に結合され、後側シートステー６ｂにリアホイール（後輪）１１が取り付けられる。なお、リアホイール１１は、チェーンリング１２とスプロケット１３に取り付けられたチェーンにより駆動される。
【００３１】
図６乃至図１０は、本発明における折り畳み自転車の折り畳み動作及び操作を段階的に示す図である。図５に示した走行可能な状態から、まず、図６に示すように、クランプ３の固定を解除し、シートチューブ１４をトップチューブ４との結合から解放し、縦方向に回転することで、トップチューブ４とシートチューブ１４の当接面での固定が解除され、ヒンジ部５が結合部ａを軸にトップチューブ４に対して回転しながら、縦方向に折れ曲がり、トップチューブ４とシートチューブ１４は切り離される。また、この動作と連動し、トップチューブ４との結合部ｂと後側シートステー６ｂとの結合部ｃに回転可能に取り付けられた前側シートステー６ａの回転動作を介して、リアフレームすなわち後側シートステー６ｂに取り付けられたリアホイール１１がシートチューブ１４側に近づく動作が行われる。また、この回転動作により、トップチューブ４の下部に二重構造に重なっていたヒンジ５も、結合部ａを軸に回転し、トップチューブ４との重なりが外れるように回転し、図７に示すように、リアホイール１１とシートチューブ１４との間隔が縮められ、リアホイール１１はシートチューブ１４と接するほど接近した状態まで折り畳まれる。なお、シートポスト１は、シートクランプ１ａの解除によりシートチューブ１４に対して伸縮自在となる。
【００３２】
図１６は、トップチューブ４とシートチューブ１４の折り曲げ機構を示す図（透視図）である。トップチューブ４は、図５の展開状態では、その端部がシートチューブ１４の周面に当接して、クランプ３により固定される。また、ヒンジ５は、トップチューブ４の下部と重なり合って密着している。図６の折り畳み状態において、クランプ３の固定を解除することで、ヒンジ５は結合部ａを軸に回転しながら、トップチューブ４はシートチューブ１４から切り離され、縦方向に折り曲がる。また、トップチューブ４の結合部ｂと後側リアステー６ｂの結合部ｃに回転可能に取り付けられた前側シートステー６ａを介して、後側リアステー６ｂに取り付けられた後輪１１がシートチューブ１４に接近する動作が行われる。トップチューブ４とシートチューブ１４を互いに切り離す操作は、クランプ３による固定解除後に、トップチューブ４側及びシートチューブ１４側の少なくともどちらか一方を縦方向に回転させればよい。
【００３３】
トップチューブ４側又はシートチューブ１４側の回転動作により、シートポスト１は、トップチューブ４の下側まで回転する。トップチューブ４の下面には、折り畳み状態においてシートポスト１を差し込むための穴部４ｂが形成されており、図８（ａ）に示すように、シートポスト１をシートチューブ１４に対して縮めるように押し込むことで、シートポスト１の下端部を、内部が空洞のトップチューブ４に設けられる穴部４ｂに嵌合させる。この操作により、トップチューブ４とシートチューブ１４とは折畳状態で固定され、折り畳んだ状態でのホイールを回転させて移動が可能となる。
【００３４】
図１７は、本発明の折り畳み自転車のフレーム構成を底面から見た図であり、トップチューブ４の下面側に穴部４ｂが設けられる。また、図１２（ａ）は、図８（ａ）に示す側面の反対側面から見た図である。また、図８（ａ）に示す折り畳み操作の途中段階において、折り畳み自転車は、自走可能な形態となっている。
【００３５】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の部分拡大図であって、この折畳状態におけるチェーン１９の配置について詳細に示した図である。チェーンリング１２と後側シートステー６ｂとの間隔も縮まり、後側シートステー６ｂの先端部に取り付けられたローラ６ｃにチェーン１９が挟み込まれて配置される構造である。ローラ６ｃは回転軸ｃの近傍に配置され、ローラ６ｃにより、チェーン１９の回転が可能となり、折り畳み状態におけるチェーン１９の緩みが解消される。
【００３６】
図９は、フロントホイール（前輪）１０を後ろ向きに回転し、リアホイール（後輪）１１と重ね合わせる段階を示した図である。図１８に示すように、後輪１１のタイヤ外周面を前輪１０のフロントハブの一方側に近接又は当接させ、後輪１１に対して前輪１０は約２５度傾斜して重ね合わせられて折り畳まれる。前輪１０と後輪１１のハブ同士の幅方向の位置を最大限に近づけることができ、前輪１０と後輪１１が重なり合った幅方向長さ（厚さ）を極限まで短く（薄く）することができる。
【００３７】
図１０は、ハンドルポスト２を折り畳むことで、折り畳み操作のすべてが完了し、持ち運びや車載に適したコンパクトな折り畳みの最終形態を示した図である。また、図１２（ｂ）は、図１０に示す側面の反対側面から見た図である。
【００３８】
図１１は、図１０の図を正面とした場合において、その上方、下方、前方、後方から見た形態を示した図である。
【００３９】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、本発明にかかる折り畳み自転車のシートポスト１、トップチューブ４及びシートチューブ１４を一カ所で固定するクランプ３の構造及びその固定と解除動作を示す図である。また、図１４（ａ）〜（ｃ）は、クランプ３の動作を上から見た断面図であり、それぞれ図１３（ａ）〜（ｃ）に対応する。クランプ３は、シートクランプ１ａと一体的もしくは隣接して形成され、シートチューブ１４の外周に回転可能に取り付けられ、シートクランプ１ａの締めを解除することで、シートチューブ１４の締め付けを解除し、クランプ３を左右に回転させることで、トップチューブ４とシートチューブ１４のヒンジ５の固定を解除する。
【００４０】
図１５（ａ）、（ｂ）はクランプ３の動作を側面から見た断面図である。図１５（ａ）は固定された状態を示し、図１５（ｂ）は解除された状態を示す。シートチューブ１４の外周を回転可能に取り付けられ、トップチューブ４の先端の固定用の爪（フランジ）４ｃを挟み込み回転することにより固定と解除が行われる。上述の図１６は、クランプ３による固定が解除され、トップチューブ４とシートチューブ１４が折り曲げられた状態を斜めから見た透視図である。
【００４１】
なお、前側シートステー６ａは、内部にゴムクッションを取り付けることで、サスペンションの役割を果たすようにしてもよい。
【００４２】
図１８は、本発明の折り畳み自転車の折り畳み状態における前輪と後輪の重なり位置を示す図である。本発明の折り畳み自転車は、前輪１０と後輪１１を重ね合わせる縦折の折り畳み自転車であって、奥行きを小さく（薄く）する構造として、図１８に示すように、後輪の中心を通る直線（中心線）Ｌの線上にヘッドチューブ位置Ｐ（ヘッドチューブの平面視における投影面）が設定され、縦方向に折り畳むことで、前輪と後輪を約２５度ずらしながら前輪・後輪をその中心部であるハブの位置に極限まで近づけて重ね合わせて配置すことを可能とする。後向きに反転させられた前輪は、平面視において、後輪の幅中心に沿って前後方向に延びる中心線Ｌを横切るように（中心線Ｌの両側にまたがるように）中心線Ｌに対して傾斜して配置される。折り畳み状態において、奥行きを概ねリヤハブの軸長（市販のスプロケットが装着できるリヤハブを使用して外装変速機を有する）内である約２００mm内（脱着式ペダルを使用し、ペダルをはずした状態）、例えば縦横幅を約６２０mm（１６インチのタイヤの外径である３９５mmから重ねた長さを設定）に納め、また、フレーム、ハンドル、ハンドルポスト、シート、シートポスト、クランクなどのすべての構造物を、おおよそ当該寸法の四角形の中にはみ出さずに納めることが可能とする。
【００４３】
本発明の折り畳み自転車は、トップチューブ４とシートチューブ１４に、二重構造で回転可能に密着する折り畳み機構のヒンジ５を有し、結合部ａを中心に回転することで、トップチューブ４とシートチューブ１４が切り離れ、図１７で示された位置に前輪と後輪が約２５度の開きで重なり合って配置される。
【００４４】
ヒンジ５は、シートチューブ１４とダウンチューブ１５とともに三角形構造を形成し、シートチューブ１４とダウンチューブ１５の共通する下端部にはボトムブラッケット１７が形成され、ヒンジ５とトップチューブ４が二重構造で密着した状態で固定されることで一体化し、メインフレームを構成する。
【００４５】
また、リアフレームを形成する後側リアステー６ｂは、その前側先端の結合部ｃが設けられる部分から延びるヒンジ１８を有し、ヒンジ１８は、シートチューブ１４の後方延長部に設けられる結合部ｂに回転可能に取り付けられ、結合部ｃと結合部ｄを接続する前側シートステー６ａの回転とともに、折り畳み動作において、トップチューブ４がシートチューブ１４と切り離れて回転する動作と連動しながら、後側リアステー６ｂがシートチューブ１４側に近接し、前輪と後輪の車輪が図１７で示した位置に配置される。すべての構造物が、干渉せずに、前後のハブに接して重なり合った両輪の長辺およびクイックリリースを使用したリアハブの軸長（着脱式ペダルを使用しペダル脱着時）の幅内に集約することで、折り畳み時の奥行き、および体積が極めて小さくすることが可能となることを特徴とする折り畳み構造である。
【００４６】
また、本発明は、ハンドルを前輪に折り重ねる従来の折り畳み構造とシートポストが差し込まれるシートチューブ１４にクランプ３が一体的に形成され、シートポストの固定と解除、また、クランプ３を回転させることで、トップチューブ４とシートチューブ１４の固定と解除を可能にし、さらにヒンジ５の結合部ａを軸とした回転を可能とし、わずか２カ所の固定部を解除することで、部品の着脱もなく、折り畳むことを可能とする。
【００４７】
以上に説明したように、本発明によれば、従来に比較して折り畳んだ形態のサイズが極めて小さい薄型の折り畳み自転車が提供でき、輪行の普及、更には、折り畳んだ形態での自走も可能であり、高層マンションにおけるエレベーターによる移動、屋内での収納にも適したものとなり、自転車の用途拡大に寄与するところは大きいと言える。
【００４８】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る、各種変形、修正を含む、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１：シートポスト、１ａ：シートクランプ、２：ハンドルポスト、３：クランプ、４：トップチューブ、４ａ：ヘッドチューブ、４ｂ：穴部、４ｃ：爪、５：ヒンジ、６ａ：前側シートステー、６ｂ：後側シートステー、６ｃ：ローラ、９：フロントフォーク、１０：フロントホイール（前輪）、１１：リアホイール（後輪）１２：チェーンリング、１３：スプロケット、１４：シートチューブ、１４ａ：後方延長部、１５：ダウンチューブ、１６：クランク、１７：ボトムブラケット、１８：ヒンジ、１９：チェーン、ａ：結合部（回転軸）、ｂ：結合部（回転軸）、ｃ：結合部（回転軸）、ｄ：結合部（回転軸）
【要約】
【課題】簡単な折り畳み操作により縦・横・奥行きのサイズを小さく折り畳むことができる折り畳み自転車を提供する。
【解決手段】回転動作により前輪と後輪を重ね合わせて折り畳み可能な折り畳み自転車は、前輪を支持するヘッドチューブから後方に延びるトップチューブと、トップチューブの後端と切り離し可能に結合するシートチューブと、シートチューブ及びトップチューブそれぞれと回転可能に結合し且つ後方に延びて後輪を支持するシートステー部材とを備え、シートチューブは、折り畳み動作により、トップチューブから切り離されるとトップチューブに対して縦方向に回転可能であって、シートチューブの回転に伴い、シートステー部材が折れ曲がり、後輪とシートチューブとの間隔が縮められ、後輪が前輪に近づくように移動され、後輪の移動に伴い、後輪のタイヤ外周面を、後向きに反転させられた前輪のフロントハブの一方側に近接又は当接させて、前輪は後輪に対して傾斜して重ね合わせられて折り畳まれる。
【選択図】図３【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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