(57)【要約】【課題】乗り手に合わせてハンドルとシートとの間隔を調整可能で、しかもハンドリングに優れた軽量な折り畳み自転車を提供することにある。【解決手段】前輪２と後輪３との間で折り畳み可能な自転車１において、鉛直方向に立てられたシャフト７ａ、及び駆動スプロケット６を前後方向に変位可能に保持するスプロケット変位機構を有する支持体７と、前後方向に長く、前部で前輪２を保持し、下面に前記シャフトの上端と相対回転可能に嵌合する嵌合部を有するメインフレーム８と、下端が前記支持体に前後方向に揺動可能に固定されたシートパイプ９と、前記支持体７に固定され、後輪３を保持するステイ１０と、メインフレーム８に対するシートパイプ９の角度を固定するロック機構とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪との間で折り畳み可能な自転車において、
鉛直方向に立てられたシャフト、及び駆動スプロケットを前後方向に変位可能に保持するスプロケット変位機構を有する支持体と、
前後方向に長く、前部で前輪を保持し、下面に前記シャフトの上端と相対回転可能に嵌合する嵌合部を有するメインフレームと、
下端が前記支持体に前後方向に揺動可能に固定されたシートパイプと、
前記支持体に固定され、後輪を保持するステイと、
メインフレームに対するシートパイプの角度を固定するロック機構と
を備えることを特徴とする折り畳み自転車。
【請求項２】
前記スプロケット変位機構が、シャフトの下端付近より後方に水平に延びるレール、及びレールに案内されて前後方向に変位可能で駆動スプロケットを回転可能に保持するブラケットからなる請求項１に記載の自転車。
【請求項３】
前記支持体がシャフトの上端付近における後輪よりにジョイントを有し、そのジョイントにシートパイプの下端がヒンジ結合されることによりシートパイプが前後方向に揺動可能に固定されており、前記ステイがジョイントと後輪との間に架けられたシートステイ、及び前記レールと後輪との間に架けられたチェーンステイからなる請求項２に記載の自転車。
【請求項４】
前記ロック機構が、メインフレームの後部及びシートパイプの一方にシートパイプの支点を中心とする円弧に沿って形成された溝と、他方における当該円弧上の位置に取り付けられてシートパイプの回転に伴って溝内を相対移動するボルトと、ボルトにねじ嵌合するナットとからなる請求項１に記載の自転車。
【請求項５】
前記ロック機構が、メインフレームの後部にほぼ水平に形成された第一のスリットと、シートパイプの起立時に第一のスリットと交差するようにシートパイプに形成された第二のスリットと、両スリットの交差位置を貫通するボルトと、ボルトにねじ嵌合するナットとからなる請求項１に記載の自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、乗車しないときは前輪と後輪との間で折り畳み可能な自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、折畳み自転車は、収納時の占有容積を極力小さくすることと軽量化を達成することのために直径２０インチ以下という小径のタイヤを装着している。
一方、折り畳み自転車においても、乗り手の体格に応じてハンドルとシートとの間隔を調整しうるものが要請されている。また、ハンドルのタイプによっても間隔調整可能なものが要請されている。例えば、ドロップハンドルの場合はブレーキレバーが前方に突出した位置に取り付けられていることから、ストレートハンドルの場合よりもシートをハンドルに近づける方が乗りやすい。
ハンドルとシートとの間隔を調整しうる自転車としては、前後輪間に架けられるメインフレームを前輪側と後輪側に分割し、相互にスライド可能としたものが知られている（特許文献１、及び特許文献２）。また、折り畳み自転車においてこの方式を採用したものも市販されている（非特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４６２９０
【特許文献２】特開２００４−１４２７１８
【非特許文献１】Charawayキャラウェイドットコム本店−自転車通販TOP>>総合案内>>車種>>折りたたみ自転車−http://www.charaway.com/info/005syubetu/010/nyi.Html（平成１９年１１月３０日閲覧）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、折り畳み自転車は、そのタイヤが小径であることの故にハンドリングが元来不安定になりがちである。ハンドルとシートとの間隔を広げるために、メインフレームをスライドして伸ばすと、前輪にかかる荷重が軽くなることから、ますます不安定になる。
また、スライド式の場合、間隔調整可能な長さに加えて前輪側フレームと後輪側フレームとの結合のために一定の長さを確保する必要上、部材のロスが大きく且つその分全体の重量も増し、折り畳み自転車のコンセプトに反することとなる。
それ故、この発明の課題は、乗り手に合わせてハンドルとシートとの間隔を調整可能で、しかもハンドリングに優れた軽量な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】
【０００５】
その課題を解決するために、この発明の折り畳み自転車は、
鉛直方向に立てられたシャフト、及び駆動スプロケットを前後方向に変位可能に保持するスプロケット変位機構を有する支持体と、
前後方向に長く、前部で前輪を保持し、下面に前記シャフトの上端と相対回転可能に嵌合する嵌合部を有するメインフレームと、
下端が前記支持体に前後方向に揺動可能に固定されたシートパイプと、
前記支持体に固定され、後輪を保持するステイと、
メインフレームに対するシートパイプの角度を固定するロック機構と
を備えることを特徴とする。
【０００６】
この自転車を折りたたむ場合は、メインフレームとシートパイプとのロックを解除し、シートパイプを後方に倒す。そして、シャフトの回りにメインフレームを回転させて、前輪と後輪を合わせる。乗車する場合は、メインフレームを逆転させて展開し、シートパイプを立たせてシートとハンドルとが適当な間隔となる角度でロック機構によりシートパイプをメインフレームに対して固定する。そして、シートの位置に合うように駆動スプロケットを移動させて適当な位置で固定する。乗り手が同じであれば、初回の乗車時に決められたシートパイプ角度よりもシートとハンドルとの間隔が狭まらないようにリミッターなどによりセットしておけば、シートパイプを素早く固定することができる。また、駆動スプロケットも初回の乗車時に決められた位置に固定しておけば、乗り手が変わらない限り変位させる必要はない。
【０００７】
この自転車によれば、シートパイプの角度を変えるだけでハンドルとシートとの間隔を調整することができる。従って、部材のロスが少ない。しかも乗り手の体重がシートパイプを介してかかる支持体とメインフレームとの相対位置関係は、展開時一定である。このため、ハンドルとシートとの間隔の大小に関わらず、前輪にかかる荷重もほぼ一定となる。
【発明の効果】
【０００８】
乗り手に合わせてハンドルとシートとの間隔を調整可能であるうえ、部材のロスが少ないので軽量であり、更に前輪にかかる荷重がほぼ一定であるからハンドリングに優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
−実施形態１−
この発明の実施形態を図面とともに説明する。図１は第一の実施形態に係る折り畳み自転車の展開状態を示す正面図、図２は同じく展開状態でシートポストを後方に倒したところを示す正面図、図３（ａ）は折り畳み状態を示す正面図、図３（ｂ）は同平面図である。
【００１０】
自転車１は、前輪２、後輪３、ハンドル４、シート５、駆動スプロケット６、従動スプロケット（図示省略）、支持体７、メインフレーム８、シートパイプ９及びステイ１０を備える。このうち、前輪２、後輪３、シート５、駆動スプロケット６及び従動スプロケットは、公知の形状のものであってよい。
支持体７は、鉛直方向に立てられた円筒状のシャフト７ａ、シャフト７ａの上端付近より後方に延びるジョイント７ｂ、シャフト７ａの下端付近より後方に水平に延びるレール７ｃ、レール７ｃに案内されて前後方向に変位可能なブラケット７ｄを有する。ジョイント７ｂにはヒンジピン７ｆが取り付けられている。ブラケット７ｄはレール７ｃに直交する断面視においてレール７ｃを跨ぐように下向きに開いたコの字形をなしており（図４）、レール７ｃの下で軸受けを介して駆動スプロケット６の回転軸を保持している。そして、ブラケット７ｄにねじ嵌合されたボルト７ｅを回転させてレール７ｃの上面に圧接させることにより、レール７ｃに対するブラケット７ｄの移動が阻止される。
【００１１】
メインフレーム８は、前後方向に長く、前端にヘッドパイプ８ａ、後端付近の下面にシャフト７ａの上端と相対回転可能に嵌合する嵌合部材８ｂがそれぞれ溶接されている。嵌合部材８ｂの下端には内径を調整しうる公知のクイックレリース式の締め付け具８ｄが取り付けられている。ヘッドパイプ８ａの下端には前輪を両側から保持するフロントフォーク８ｃが自身の軸回りに回転可能に取り付けられている。ヘッドパイプ８ａの上端にはハンドル４のポスト４ａが取り付けられている。ポスト４ａの下端付近の内周面には回転軸が互いに平行な二軸ヒンジ４ｂの一端が固定されている（図５）。二軸ヒンジ４ｂの他端は、ヘッドパイプ８ａの内径に等しい幅の板が組み合わせられた断面十字形をなす（図６）。そして、二軸ヒンジ４ｂは、展開時にはヘッドパイプ８ａ内に挿入され（図５（ａ））、折り畳み時に他端のみヘッドパイプ８ａ内に残すようにして引き出されてポスト４ａがハンドル４とともに屈曲可能にされる（図５（ｂ））。ポスト４ａの下端外周面にはヘッドパイプ８ａの上端をも包囲可能な連結管４ｃが溶接されている。連結管４ｃは、一方の側に軸方向にスリット４ｄが形成されており、そのスリット４ｄの両側に各々径方向に突出するようにフランジ４ｅが溶接されている。二枚のフランジ４ｅには一本のボルト４ｆが貫通しており、ボルト４ｆにねじ嵌合する図略のナットのねじ運動に伴ってフランジ４ｅ同士の間隔が増減し、スリット４ｄの幅及び連結管４ｃの直径が変えられる。
【００１２】
シートパイプ９は、前後方向に揺動可能に下端が前記ジョイント７ｂにヒンジ結合され、前面にメインフレーム８の後部を両側から挟みうる二枚の連結板９ａが溶接されている。連結板９ａにはメインフレーム８と直交する方向にボルト９ｂが通され、ボルト９ｂの先端には図略のナットがねじ嵌合されている。そして、シートパイプ９の支点即ちシートパイプ９とジョイント７ｂとを結合するヒンジピンを中心とし、ボルト９ｂに至る距離を半径とする円周線に沿って、メインフレーム８の後端面に円弧状の溝８ｃが形成されている。シートパイプ９の上端にはシート５のポストが挿入されている。
【００１３】
ステイ１０は、後輪の両側に各々設けられてＶ字形状をなし、シートステイとも称される一辺１０ａがジョイント７ｂに、チェーンステイとも称される他辺がレール７ｃに溶接され、両辺の交点で後輪３の回転軸を保持している。
この自転車１を折りたたむ場合は、ボルト４ｆを緩めてハンドル４を引き上げてポスト４ａを屈曲するとともに、ボルト９ｂを緩めてシートパイプ９を後方に倒し、更に締め付け具８ｄを緩めてシャフト７ａの回りにメインフレーム８を回転させて、前輪２と後輪３を合わせる。乗車する場合は、メインフレーム８を逆転させて展開するとともにハンドル４を起こして二軸ヒンジ４ｂをヘッドパイプ８ａ内に下げる。ボルト４ｆを締めてハンドル４の姿勢を固定し、締め付け具８ｄを締めるとともに、シートパイプ９を立たせて連結板９ａでメインフレーム８の後部を挟みシート５とハンドル４とが適当な間隔となる角度でボルト９ｂを締めることによりシートパイプ９をメインフレーム８に対して固定する。そして、駆動スプロケット６を移動させて適当な位置に決めてボルト７ｅで固定する。乗り手が同じであれば、折り畳み時にもボルト７ｅは締めたままでよい。
【００１４】
この自転車１によれば、シートパイプ９の角度を変えるだけでハンドル４とシート５との間隔を調整することができる。従って、部材のロスが少なく、軽量である。しかも乗り手の体重がシートパイプ９を介してかかる支持体７とメインフレーム８との相対位置関係は、展開時一定である。このため、ハンドル４とシート５との間隔の大小に関わらず、前輪２にかかる荷重もほぼ一定となり、ハンドル操作が安定する。
尚、展開及び折り畳みの作業を素早くするために、ボルト４ｆ及びボルト９ｂに公知のクイックレリース構造を適用しても良い。
【００１５】
−実施形態２−
この実施形態は、シートパイプとメインフレームとのロック機構を更に改良したものである。図７は第二の実施形態に係る自転車に適用されるロック機構を示す正面図である。ロック機構を除いては第一の実施形態と同じであってよいので、説明を省略する。
この実施形態では、メインフレーム８の後部に水平に長い溝１８ｃが形成され、その下に後方から前方に向かって下降する短い溝１８ｄが形成されている。他方、連結板９ａには、シートパイプ９の起立時に溝１８ｃとほぼ直交する溝１９ｂ及び溝１８ｄと交差するが溝１８ｄよりも勾配の緩やかな溝１９ｃが形成されている。そして、溝１９ｂ及び溝１９ｃに各々ボルト１９ｄ及び１９ｅが通されている。また、ジョイント７ｂのヒンジピン孔１７ｇは長径が溝１８ｄの長さとほぼ同じで前方から後方に向かって上昇する長孔となっている。
【００１６】
この実施形態の自転車によれば、乗車時はシートパイプ９を立たせると同時にヒンジピン孔１７ｇの遊びの分だけシートパイプ９を引き上げ、ボルト１９ｄ及び１９ｅを溝１８ｃ及び１８ｃ内で滑らせ、適当な位置で締め付ける。溝１９ｃに対するボルト１９ｅの位置でシートパイプ９の角度が決まるので、乗り手が変わらない限り折り畳み時にはボルト１９ｅを緩める必要はなく、ボルト１９ｄだけを緩めて一旦シートパイプ９をヒンジピン孔１７ｇの遊びの分だけ引き上げて後方に倒せばよい。即ち、ボルト１９ｅはシートパイプ９の揺動運動のリミッターとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係る折り畳み自転車の展開状態を示す正面図である。
【図２】同じく展開状態でシートポストを後方に倒したところを示す正面図である。
【図３】（ａ）は折り畳み状態を示す正面図、（ｂ）は同平面図である。
【図４】（ａ）はスプロケット変位機構を示す拡大正面図、（ｂ）は同鉛直方向断面図である。
【図５】（ａ）はハンドルポストとヘッドパイプとの結合部を示す展開状態における正断面図、（ｂ）は同じく折り畳み状態における正断面図である。
【図６】（ａ）はハンドルポストの要部を示す軸方向断面図、（ｂ）は（ａ）の断面と直交する軸方向断面図である。
【図７】実施形態１に係る折り畳み自転車のメインフレームとシートパイプとのロック機構を示す正面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  自転車
２  前輪
３  後輪
４  ハンドル
５  シート
６  駆動スプロケット
７  支持体
８  メインフレーム
９  シートポスト
１０  ステイ
【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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