JP2012224186A - Bicycle for safe ride - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、安全走行用自転車に関し、特に折り畳みが可能で、折り畳んだ後の持ち運びが容易な三輪、又は四輪の安全走行用自転車に関する。 The present invention relates to a safe traveling bicycle, and more particularly to a three-wheeled or four-wheeled safe traveling bicycle that can be folded and easily carried after being folded.
公共交通機関を利用して持ち運び、目的地に着いたら乗車可能な状態に復元して使用する折り畳み自転車には、折り畳みが可能で、折り畳んだ後の持ち運びが容易であることが要求される。特に、二輪の折り畳み自転車と比較して構造が複雑な三輪または四輪の折り畳み自転車は、折り畳みを容易にし、折り畳んだ後の持ち運びを容易にするのが難しい。(特許文献1、特許文献2参照)
A folding bicycle that is carried using public transportation and restored to a state where it can be ridden when arriving at a destination is required to be foldable and easy to carry after folding. In particular, a three-wheel or four-wheel folding bicycle having a complicated structure as compared with a two-wheel folding bicycle is difficult to fold and to be easily carried after being folded. (See
特許文献1、特許文献2の折り畳み自転車は、フレームを複数の部分フレームに分割してヒンジ部で接続するとともに、サドル軸を支持するサドルポスト及び前輪を有するハンドルポストを部分フレームにヒンジ部で接続した構造にしている。折り畳み時には、自転車の進行方向と直角で地面と平行な回転軸を中心として、部分フレームをヒンジ部で山形に折り曲げ、前輪と後輪を接近させる。
In the folding bicycles of
さらに、自転車の進行方向と直角で地面と平行な回転軸を中心として、サドルポスト及びハンドルポストをヒンジ部で折り曲げ、山形に折り曲げた部分フレームにサドルポスト及びハンドルポストを接近させる。これによって、折り畳み時の大きさが小さく、折り畳み時に自立し、車輪を接地させつつ転がすことができるため、持ち運びを容易にしている。 Further, the saddle post and the handle post are folded at the hinge portion around a rotation axis perpendicular to the traveling direction of the bicycle and parallel to the ground, and the saddle post and the handle post are brought close to the partial frame folded in a mountain shape. Thereby, the size at the time of folding is small, and it can stand on its own at the time of folding and can roll while grounding the wheel, so that it is easy to carry.
しかし、特許文献1、特許文献2の折り畳み自転車は、ヒンジ部の箇所が多くなるため構造が複雑で製造コストが上昇し、所定の強度を確保するためには、ヒンジ部、部分フレーム、サドルポスト、ハンドルポストの断面二次モーメントを大きくする必要が有り、軽量化するのが難しかった。
However, the folding bicycles of
本発明の目的は、ヒンジ部の箇所が少なくて構造が簡単であり、折り畳み作業と折り畳んだ後の持ち運びが容易な、三輪または四輪の安全走行用自転車を提供することにある。
本発明の他の目的は、車輪付き事務椅子のような感覚で安心して乗ることができる、三輪または四輪の安全走行用自転車を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a three-wheeled or four-wheeled safe traveling bicycle that has a small number of hinge portions, has a simple structure, and is easy to carry after folding and folding.
Another object of the present invention is to provide a three-wheeled or four-wheeled safe traveling bicycle that can be ridden with a sense like an office chair with wheels.
前記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第1番目の発明の安全走行用自転車は、
自転車の進行方向と平行に延びる1個のフレームと、
前記フレームに自転車の進行方向の前端と後端に各々1個又は2個で、かつ合計で3個又は4個を回転可能に軸支された前輪及び後輪と、
前記フレームの前端と後端との間に、前記後輪側に鉛直ないし鉛直方向から傾斜して立設され、その上端にサドルが取りつけられたサドルポストと、
前記フレームの前端に立設され、上端にハンドルが取りつけられたハンドルポストと、
前記ハンドルポストを前記フレームに立設した時に、前記ハンドルの回転を前記前輪を操舵する操舵機構に伝達可能な伝達機構と
を備えた安全走行用自転車において、
前記フレームは、中空のパイプ状物であり、前記中空パイプ内に回転駆動機構、前記後輪に軸着された後輪回転駆動機構、及び前記回転駆動機構の回転を前記後輪回転駆動機構に伝達するための回転伝動機構を内蔵し、
前記歯車機構を駆動するクランク軸に連結され、前記安全走行用自転車をクランクを介して回転駆動するためのペタルとを有することを特徴とする。
The said subject is solved by the following means. That is, the safe traveling bicycle of the first invention is
One frame extending parallel to the direction of travel of the bicycle;
A front wheel and a rear wheel pivotally supported on the frame so that one or two of the front and rear ends in the traveling direction of the bicycle and a total of three or four can be rotated;
Between the front end and the rear end of the frame, a saddle post that is erected on the rear wheel side while being inclined from the vertical or vertical direction, and a saddle is attached to the upper end thereof;
A handle post erected at the front end of the frame and having a handle attached to the upper end;
A safe traveling bicycle comprising: a transmission mechanism capable of transmitting rotation of the handle to a steering mechanism for steering the front wheel when the handle post is erected on the frame;
The frame is a hollow pipe-like object, and a rotation drive mechanism in the hollow pipe, a rear wheel rotation drive mechanism pivotally attached to the rear wheel, and rotation of the rotation drive mechanism to the rear wheel rotation drive mechanism Built-in rotation transmission mechanism to transmit,
And a petal that is coupled to a crankshaft for driving the gear mechanism and that rotationally drives the bicycle for safe traveling via a crank.
第2番目の発明の安全走行用自転車は、
自転車の進行方向と平行に延びる1個のフレームと、
前記フレームに自転車の進行方向の前端と後端に各々1個又は2個で、かつ合計で3個又は4個を回転可能に軸支された前輪及び後輪と、
前記フレームの前端と後端との間に、前記後輪側に鉛直ないし鉛直方向から傾斜して立設され、その上端にサドルが取りつけられたサドルポストと、
前記フレームの前端に、前記後輪側に折り曲げ可能に立設され、前記後輪側に折り曲げられた前記サドルポスト上に重ねて折り曲げ可能で、その上端にハンドルが取りつけられたハンドルポストと、
前記ハンドルポストを前記フレームに立設した時に、前記ハンドルの回転を前記前輪を操舵する操舵機構に伝達可能な伝達機構と、
乗車時に前記サドルポスト及び前記ハンドルポストを前記後輪側に折り曲げ不能にロックするとともに、折り畳み時にロックを解除することが可能なロック機構とを備えたことを特徴とする。
The bicycle for safe driving of the second invention is
One frame extending parallel to the direction of travel of the bicycle;
A front wheel and a rear wheel pivotally supported on the frame so that one or two of the front and rear ends in the traveling direction of the bicycle and a total of three or four can be rotated;
Between the front end and the rear end of the frame, a saddle post that is erected on the rear wheel side while being inclined from the vertical or vertical direction, and a saddle is attached to the upper end thereof;
A handle post that is erected on the front end of the frame so as to be foldable on the rear wheel side, can be folded over the saddle post that is bent on the rear wheel side, and a handle is attached to the upper end thereof;
A transmission mechanism capable of transmitting rotation of the handle to a steering mechanism for steering the front wheel when the handle post is erected on the frame;
The saddle post and the handle post are locked to the rear wheel side so that they cannot be folded when riding, and a lock mechanism that can be unlocked when folded is provided.
第3番目の発明の安全走行用自転車は、第2番目の発明の安全走行用自転車において、
前記フレームは、中空のパイプ状物であり、前記中空パイプ内に回転駆動機構、前記後輪に軸着された後輪回転駆動機構、及び前記回転駆動機構の回転を前記後輪回転駆動機構に伝達するための回転伝動機構を内蔵し、前記歯車機構を駆動するクランク軸に連結され、前記安全走行用自転車をクランクを介して回転駆動するためのペタルとを有することを特徴とする。
The safe traveling bicycle of the third invention is the safe traveling bicycle of the second invention,
The frame is a hollow pipe-like object, and a rotation drive mechanism in the hollow pipe, a rear wheel rotation drive mechanism pivotally attached to the rear wheel, and rotation of the rotation drive mechanism to the rear wheel rotation drive mechanism It has a built-in rotation transmission mechanism for transmission, is connected to a crankshaft for driving the gear mechanism, and has a petal for rotating the safe traveling bicycle via a crank.
第4番目の発明の安全走行用自転車は、第2又は3番目の発明の安全走行用自転車において、前記サドルポストは、前記後輪側に折り曲げ可能に立設されおり、前記伝達機構は、前記ハンドルポストを前記フレームに立設した時に、前記ハンドルの回転を前記操舵機構に伝達するとともに、前記ハンドルポストを前記後輪側に折り曲げ可能に前記操舵機構に連結されていることを特徴とする。 A bicycle for safe traveling according to a fourth aspect of the invention is the bicycle for safe traveling according to the second or third aspect of the invention, wherein the saddle post is erected so as to be bent on the rear wheel side, and the transmission mechanism is When the handle post is erected on the frame, the rotation of the handle is transmitted to the steering mechanism, and the handle post is connected to the steering mechanism so as to be bent toward the rear wheel.
第5番目の発明の安全走行用自転車は、第2又は3番目の発明の安全走行用自転車において、前記フレームは、前記フレームの上面で、前記サドルポストの立設位置よりも前記後輪側に、後輪側に向かって下降する傾斜部が形成されていることを特徴とする。 A safe traveling bicycle according to a fifth aspect of the present invention is the safe traveling bicycle according to the second or third aspect of the present invention, wherein the frame is on the upper surface of the frame and closer to the rear wheel than the standing position of the saddle post. An inclined portion that descends toward the rear wheel side is formed.
第6番目の発明の安全走行用自転車は、第2又は3番目の発明の安全走行用自転車において、前記フレームの前端に形成され、前記ハンドルポスト及び前記サドルポストを前記後輪側に折り曲げた後、前記フレームの前端を下にして前記フレームを倒立した時に、前記前輪とともに地面に接地して前記安全走行用自転車を自立させる立置スタンドを備えていることを特徴とする。 A safe traveling bicycle according to a sixth aspect of the present invention is the safe traveling bicycle according to the second or third aspect, wherein the bicycle is formed at a front end of the frame, and the handle post and the saddle post are bent toward the rear wheel. And a standing stand for grounding to the ground together with the front wheel so that the bicycle for safe traveling is self-supporting when the frame is turned upside down with the front end of the frame down.
第7番目の発明の安全走行用自転車は、第2又は3番目の発明の安全走行用自転車において、前記フレームは自転車の進行方向と直交する方向の断面が中空に形成され、ペダルの回転を増速して後輪に伝達する増速機構が前記中空に内蔵されていることを特徴とする。 A bicycle for safe driving according to a seventh aspect is the bicycle for safe driving according to the second or third aspect, wherein the frame is formed with a hollow cross section in a direction perpendicular to the traveling direction of the bicycle to increase the rotation of the pedal. A speed increasing mechanism for transmitting to the rear wheel at high speed is incorporated in the hollow.
第8番目の発明の安全走行用自転車は、第2又は3番目の発明の安全走行用自転車において、床面に置いたローラ台に回転可能に軸支された一対のローラ上に前記後輪を乗せ、前記安全走行用自転車が走行しないで、前記後輪の回転で前記ローラを回転駆動させる自転車型トレーニングマシンとして使用可能であることを特徴とする。
第9番目の発明の安全走行用自転車は、第7番目の発明の安全走行用自転車において、前記増速機構には遊星歯車機構で構成される変速機構が組み込まれ、前記ハンドルに設けられたシフトレバーで操作されるディレーラーワイヤによって変速することを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a bicycle for safe traveling according to the second or third aspect of the present invention, wherein the rear wheel is mounted on a pair of rollers rotatably supported by a roller base placed on a floor surface. The bicycle can be used as a bicycle-type training machine on which the roller for rotation is driven by rotation of the rear wheel without the bicycle for safe traveling traveling.
A bicycle for safe traveling according to a ninth aspect is the bicycle for safe traveling according to the seventh aspect, wherein the speed increasing mechanism incorporates a speed change mechanism constituted by a planetary gear mechanism, and a shift provided on the handle. The speed is changed by a derailleur wire operated by a lever.
本発明の安全走行用自転車は、本発明の安全走行用自転車は、折り畳むためのヒンジ部の箇所が2箇所と少なく、構造が単純なため製造コストを低減することが容易である。また、構造が単純なため、主要部材の所定の強度を確保しつつ、軽量化することが可能となる。また、本発明の安全走行用自転車は、停止時や低速走行時でも自立し、倒れにくいため、高齢者や身体的弱者が使用するのに適している。 The safe traveling bicycle of the present invention can be easily reduced in manufacturing cost because the safe traveling bicycle of the present invention has only two hinge portions for folding and has a simple structure. Further, since the structure is simple, it is possible to reduce the weight while ensuring a predetermined strength of the main member. In addition, the bicycle for safe driving according to the present invention is suitable for use by elderly people and physically weak people because it is self-supporting even when it is stopped or running at a low speed and is not easily toppled.
以下、本発明の第1の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1の実施の形態の安全走行用自転車を示す全体斜視図、図2は図1の安全走行用自転車を折り畳んだ状態を示す斜視図である。図3は図2の安全走行用自転車の後輪側を持ち上げて倒立させ、前輪を接地させて、安全走行用自転車を持ち運び易い姿勢にした斜視図である。図4は図1の安全走行用自転車のフレームを示す斜視図、図5は図1の安全走行用自転車の前輪の操舵機構を示す一部を断面した斜視図である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall perspective view showing a safe traveling bicycle according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a state where the safe traveling bicycle of FIG. 1 is folded. FIG. 3 is a perspective view in which the rear wheel side of the safe traveling bicycle of FIG. 2 is lifted and inverted, the front wheel is grounded, and the safe traveling bicycle is easily carried. 4 is a perspective view showing a frame of the bicycle for safe driving in FIG. 1, and FIG. 5 is a perspective view showing a part of a steering mechanism for a front wheel of the bicycle for safe driving in FIG.
図6は図1の安全走行用自転車のクランク軸の回転を後輪に増速して伝える歯車機構を示す一部を断面した斜視図である。図7は図1の安全走行用自転車のサドルポストのヒンジ部を示し、図7(a)はサドルポストをフレームに立設した状態を示す斜視図、図7(b)はサドルポストをフレームに対して折り曲げた状態を示す斜視図である。図8は図7(a)の状態のサドルポストのヒンジ部の縦断面図、図9はハンドルポストをフレームに立設した状態を示すヒンジ部の縦断面図である。 FIG. 6 is a partial cross-sectional perspective view showing a gear mechanism that transmits the rotation of the crankshaft of the bicycle for safe driving shown in FIG. 7 shows the hinge portion of the saddle post of the bicycle for safe driving in FIG. 1, FIG. 7 (a) is a perspective view showing a state where the saddle post is erected on the frame, and FIG. 7 (b) is the saddle post on the frame. It is a perspective view which shows the state bent with respect to it. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the hinge portion of the saddle post in the state of FIG. 7A, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the hinge portion showing a state where the handle post is erected on the frame.
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態の安全走行用自転車1は、大まかには1個のフレーム2、フレーム2に自転車の進行方向の前端に回転可能に軸支された前輪31R、31L、フレーム2に自転車の進行方向の後端に回転可能に軸支された後輪41R、41L、フレーム2に立設されたサドルポスト5、ハンドルポスト6によって形成されている。図1、図4に示すように、フレーム2は、自転車の進行方向(図1、図2、図4、図5の矢印A)と平行に延び、自転車の進行方向と直交する方向の断面が中空の矩形形状に形成されている。
As shown in FIG. 1, a
フレーム2には、水平部21と傾斜部22が形成されている。水平部21は、自転車の使用時に自転車の進行方向の前端から後端に向かって地面に平行になるような角度位置に形成され、フレーム2の全長の約1/3程度の長さに形成されている。傾斜部22は、自転車の使用時に、水平部21の後端から後輪41R、41L側に向かって徐々に下降する角度位置になる形状に形成されている。傾斜部22の後端には後輪支持部23が形成されている。後輪支持部23の中心軸線は、フレーム2の中心軸線と直交する方向に配置されており、即ち自転車の使用時には、自転車の進行方向に直角で、かつ地面と平行な位置になるように形成されている。水平部21の前端下面から地面に向かって垂直に形成された垂直部24の下端には、前輪支持部25が形成されている。
The
前輪支持部25の中心軸線は、フレーム2の中心軸線と直交する方向に配置されており、即ち自転車の使用時には、自転車の進行方向に直角で、かつ地面と平行な位置になるように形成されている。後輪支持部23には、自転車の進行方向から見て左右両端に、後輪41R、41Lが回転可能に軸支されている。また、前輪支持部25には、自転車の進行方向から見て左右両端に、前輪31R、31Lが回転可能に軸支されている。本発明の第1の実施の形態では、前輪31R、31L及び後輪41R、41Lの外径は同一に設定している。
The center axis of the front
フレーム2には、水平部21の後端にサドルポスト5の下端が揺動自在に立設されている。このサドルポスト5の下端の位置は、フレーム2の前後の位置の全長のほぼ1/3である。サドルポスト5は、その長手方向と直交する方向の断面が中空の矩形形状に形成されている。上端にサドル51が取り付けられたサドル軸52が、サドルポスト5の上端の中空部に入れ子式に内嵌して、サドル51の高さを調整可能にしている。乗車する人の身長に応じてサドル51の高さを調整した後、図示しないクイックレリーズ式のカムレバーを操作して、サドル軸52をサドルポスト5に締め付けてクランプする。
In the
サドルポスト5はフレーム2に、後輪41R、41L側に折り曲げ可能に立設されている。すなわち、図7、図8に詳細に示すように、水平部21にはヒンジブラケット57がボルト58で固定され、ヒンジブラケット57には自転車の進行方向と直角で地面と平行な回転軸53が取りつけられている。サドルポスト5の下端は、回転軸53を中心として折り曲げ(揺動)可能にヒンジブラケット57に軸支されている。ヒンジブラケット57の上面には傾斜面571が形成されている。傾斜面571は、前輪31R、31L側から後輪41R、41L側に向かって下降する形状に形成されている。
The
従って、サドルポスト5をヒンジブラケット57に立設すると、サドルポスト5の下面5Aが傾斜面571に当接し、サドルポスト5は後輪41R、41L側に若干傾いて立設されている。即ち自転車の使用時に、サドルポスト5の中心軸線が鉛直から鋭角に傾いた方向となる。また、若干傾いて立設され、かつ片持ちで支持されているので撓みやすく、サドルポスト5は地面からの衝撃を吸収するばねの役目をする。サドルポスト5の下端には、自転車の進行方向と直角で地面と平行な回転軸55が固定され、この回転軸55を中心として係合爪56が揺動可能に軸支されている。
Therefore, when the
図7(a)に示すように、サドルポスト5を水平部21に立設すると、ヒンジブラケット57に形成されたノッチ溝54に係合爪56が係合する。係合爪56は、ばね(圧縮ばね)59によって、ノッチ溝54に係合する方向に常時付勢されている。係合爪56とノッチ溝54が、サドルポスト5を後輪41R、41L側に折り曲げ不能にロックするとともに、折り畳み時にロックを解除することが可能なロック機構を構成している。従って、サドルポスト5を水平部21に立設し、ノッチ溝54に係合爪56が係合すると、サドルポスト5は後輪41R、41L側に折り曲げ不能にロック、即ちサドルポスト5とサドルポスト5とは固定される。
As shown in FIG. 7A, when the
サドルポスト5を後輪41R、41L側に折り曲げる場合には、ばね59の付勢力に抗して係合爪56をノッチ溝54から離脱させてロックを解除した後、サドルポスト5を後輪41R、41L側に折り曲げる。なお、本実施の形態では、サドルポスト5を後輪41R、41L側に折り曲げ可能であったが、軽量化のためにサドルポスト5をエンジニアリング樹脂、又はCFRP、FRP等の繊維強化樹脂を用いたとき、折り曲げ機構を用いると強度が弱くなるので、この場合はサドルポスト5を後輪41R、41L側に鉛直ないし鉛直方向から傾斜して固定して立設すると良い。この場合、折り畳んだときに大きくなると問題があるので、サドルポスト5が伸縮するように、直径が異なるパイプ材を多段に収納して伸縮するように構成すると、折り畳むときにコンパクトに収納できる利点がある。
When the
図1、図2、図9に示すように、フレーム2には、水平部21の前端にハンドルポスト6が立設されている。ハンドルポスト6の上端にはハンドル61が固定されている。図示はしないが、上記サドルポスト5と同様に、ハンドルポスト6の上部を中空筒状に形成し、ハンドル61が取りつけられたハンドル軸を、ハンドルポスト6に入れ子式に内嵌して、ハンドル61の高さを身長に応じて調整可能にしてもよい。
As shown in FIGS. 1, 2, and 9, a
ハンドルポスト6は水平部21の前端に、垂直な軸線を中心として回転可能に、かつ、後輪41R、41L側に折り曲げ可能に立設されている。すなわち、水平部21には中空円筒状の操舵軸74の外周が、軸受66によって、垂直な軸線を中心として揺動可能に軸支されている。ヒンジブラケット65の下側に形成された円筒部651が、操舵軸74の中空円筒部の内周面741に内嵌してねじ込まれ、円筒部651は操舵軸74と一体的に揺動する。
The
ヒンジブラケット65には自転車の進行方向と直角で地面と平行な回転軸67が取りつけられている。ハンドルポスト6の下端は、回転軸67を中心として折り曲げ可能にヒンジブラケット65に軸支されている。ヒンジブラケット65の上面には水平面652が形成されている。従って、ハンドルポスト6をヒンジブラケット65に立設すると、ハンドルポスト6の下面6Aが水平面652に当接し、ハンドルポスト6は垂直に立設する。ハンドルポスト6の下端には、自転車の進行方向と直角で地面と平行な回転軸68が固定され、この回転軸68を中心として係合爪69が揺動可能に軸支されている。
The
図9に示すように、ハンドルポスト6を水平部21に立設すると、ヒンジブラケット65に形成されたノッチ溝653に係合爪69が係合する。係合爪69は、ばね(圧縮ばね)654によってノッチ溝653に係合する方向に常時付勢されている。係合爪69とノッチ溝653が、ハンドルポスト6を後輪41R、41L側に折り曲げ不能にロックするとともに、折り畳み時にロックを解除することが可能なロック機構を構成している。
As shown in FIG. 9, when the
従って、ハンドルポスト6を水平部21に立設し、ノッチ溝653に係合爪69が係合すると、ハンドルポスト6は後輪41R、41L側に折り曲げ不能にロックされ、ハンドルポスト6の回転が、ヒンジブラケット65を介して操舵軸74に伝達され、図5に示す操舵機構7を操作する。すなわち、回転軸67、ヒンジブラケット65、軸受66、操舵軸74が、ハンドルポスト6をフレーム2に立設した時に、ハンドル61の回転を前輪31R、31Lを操舵する操舵機構7に伝達可能な伝達機構を構成している。
Accordingly, when the
ハンドルポスト6を後輪41R、41L側に折り曲げる場合には、ばね654の付勢力に抗して係合爪69をノッチ溝653から離脱させてロックを解除した後、ハンドルポスト6を後輪41R、41L側に折り曲げる。図9に示すように、水平部21の前端には立置スタンド29がボルト291によって固定され、水平部21の前端を下にしてフレーム2を倒立した時に、立置スタンド29が地面に接地し、前輪31R、31Lとともに地面に3点で接地し、安全走行用自転車1を安定して自立させることができる。
When the
また、図示はしないが、上記サドルポスト5と同様に、フレーム2の水平部21を中空の入れ子式にして、フレーム2の自転車の進行方向の長さを調整可能にすれば、折り畳んだ時の全長を短くすることができる。
Although not shown, if the
図5に示す前輪31R、31Lの操舵機構7は、アッカーマン・ジャントー機構を採用している。すなわち、ハンドル61の回転によって、ハンドルポスト6、ヒンジブラケット65、操舵軸74、レバー73R、73Lを介して、タイロッド71R、71Lが自転車の進行方向と直角で地面と平行な方向に動く。すると、左右のナックルアーム72R、72Lに開き角が付与されているため、ナックルアーム72R、72Lの動きに差が出て、コーナー内側の前輪31R、31Lの操向角がコーナー外側の前輪31R、31Lの操向角よりも大きくなり、前輪31R、31Lがスリップしないで旋回できる。
The
図1、図6に示すように、左右のペダル26R、26L、左右のクランク27R、27Lの回転を増速して後輪に伝達する歯車機構(増速機構)81が、フレーム2の矩形形状の中空部に内蔵されている。すなわち、左右のクランク27R、27Lには、フレーム2に回転可能に軸支されたクランク軸28が連結されている。クランク軸28には、平歯車811が固定され、平歯車811の回転が、平歯車812、平歯車813、平歯車814、傘歯車815、傘歯車816、傘歯車817、傘歯車818を介して増速され、後輪41R、41Lの車軸(ハブ軸)42に伝達されて、後輪41R、41Lが回転する。傘歯車816、傘歯車817は、伝達軸819の両端に各々固定されている。従って、左右のクランク27R、27L、クランク軸28及び歯車811は、一般的な自転車でいうギヤクランクを構成する。
As shown in FIGS. 1 and 6, a gear mechanism (speed increasing mechanism) 81 that accelerates and transmits the rotation of the left and right pedals 26 </ b> R and 26 </ b> L and the left and right cranks 27 </ b> R and 27 </ b> L to the rear wheels is a rectangular shape of the
本発明の第1の実施の形態の歯車機構81は、ペダル26R、26Lの1回転で後輪41R、41Lが10回転するように歯数比を設定している。本発明の第1の実施の形態の前輪31R、31L及び後輪41R、41Lの外径は150mmと小さく、安全走行用自転車1の重心を低くしているため、走行安定性が良好である。また、本発明の第1の実施の形態の歯車機構81は、フレーム2の中空部に内蔵されて露出部が無いため、安全性が高い。
In the
また、本発明の第1の実施の形態の安全走行用自転車1は、折り畳むためのヒンジ部の箇所が2箇所と少なく、構造が単純なため製造コストを低減することが容易である。また、構造が単純なため、主要部材の所定の強度を確保しつつ、軽量化することが可能となる。さらに、本発明の第1の実施の形態の安全走行用自転車1は、走行時の接地面積が380mm×650mmと小さく、車輪の外径が150mmで重心が低いため、小型で走行安定性が良く、キャスター付事務椅子に座った感覚で安全に乗車することができる。従って、大型病院、大型スーパー、展示場、飛行場等の大型施設で、来場者用の自転車として設置するのに適している。また、停止時や低速走行時でも自立し、倒れにくいため、高齢者や身体的弱者が使用するのに適している。このために車輪付き事務椅子のような感覚で安心して乗ることができる。
Moreover, the safe traveling
通常使用されるロードバイク等の自転車は、車輪の外径が約650mmで、ペダルの1回転で後輪が約2.5回転するように前後のスプロケットホイールの歯数比を設定しているため、ペダルを1回転こぐと約5.1m走行する。本発明の第1の実施の形態では、ペダル26R、26Lを1回転こぐと後輪41R、41Lが10回転し、約4.7m走行するため、通常使用される自転車と同等の走行性能を有している。
A bicycle such as a road bike that is normally used has a wheel outer diameter of about 650 mm, and the gear ratio of the front and rear sprocket wheels is set so that the rear wheel rotates about 2.5 by one rotation of the pedal. If you turn the pedal one turn, you run about 5.1m. In the first embodiment of the present invention, when the
次に、第2の実施の形態の増速機構について説明する。図10は本発明の第2の実施の形態を示し、安全走行用自転車のクランク軸の回転を後輪に増速して伝える歯付きベルト機構(増速機構)82を示す一部を断面した斜視図である。第2の実施の形態は、第1の実施の形態の歯車を歯付きプーリーと歯付きベルトに変更した例である。以下の説明では、上記第1の実施の形態と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。 Next, the speed increasing mechanism of the second embodiment will be described. FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention, in which a part of a toothed belt mechanism (speed increasing mechanism) 82 that transmits the rotation of the crankshaft of a bicycle for safe driving to the rear wheels at an increased speed is shown in cross section. It is a perspective view. The second embodiment is an example in which the gear of the first embodiment is changed to a toothed pulley and a toothed belt. In the following description, only structural parts different from those of the first embodiment will be described, and overlapping descriptions will be omitted. Further, the same parts will be described with the same numbers.
図10に示すように、左右のペダル26R、26L、左右のクランク27R、27Lの回転を増速して後輪に伝達する歯付きベルト機構(増速機構)82が、フレーム2の矩形形状の中空部に内蔵されている。すなわち、左右のクランク27R、27Lには、フレーム2に回転可能に軸支されたクランク軸28が連結されている。クランク軸28には、歯付きプーリー821が固定され、歯付きプーリー821の回転が、歯付きベルト822、図示しない歯付きプーリー、歯付きプーリー823、歯付きベルト824、歯付きプーリー825、歯付きプーリー826、歯付きベルト827、歯付きプーリー828を介して増速され、後輪41R、41Lの車軸42に伝達されて、後輪41R、41Lが回転する。従って、クランク軸28、歯付きプーリー821、及び左右のクランク27R、27Lは、一般的な自転車でいうギヤクランクを構成する。
As shown in FIG. 10, the toothed belt mechanism (speed increasing mechanism) 82 that accelerates the rotation of the left and right pedals 26 </ b> R and 26 </ b> L and the left and right cranks 27 </ b> R and 27 </ b> L and transmits the rotation to the rear wheels has the rectangular shape of the
本発明の第2の実施の形態の歯付きベルト機構82は、第1の実施の形態の歯車機構81と同様に、ペダル26R、26Lの1回転で後輪41R、41Lが10回転するように歯数比を設定している。本発明の第2の実施の形態では、第1の実施の形態の歯車機構81と同様に、ペダル26R、26Lを1回転こぐと後輪41R、41Lが10回転し、約4.7m走行するため、通常使用される自転車と同等の走行性能を有している。
Similarly to the
図11は図10の歯付きプーリー821に組み込まれた遊星歯車式変速機構83を示す斜視図である。図11の遊星歯車式変速機構83は、内歯歯車831、太陽歯車832、3個の第1遊星歯車833、3個の第2遊星歯車834、遊星キャリア835で構成される。内歯歯車831は、歯付きプーリー821に一体的に形成されている。遊星歯車式変速機構83は、クランク27R、27Lと共に一般的な自転車でいうギヤクランクを構成することになる。
FIG. 11 is a perspective view showing a planetary gear
太陽歯車832は、クランク軸28の外周に一方向クラッチ(図示せず)を介して外嵌している。一方向クラッチを入れると、太陽歯車832はクランク軸28と一体的に回転し、一方向クラッチを切ると、太陽歯車832はクランク軸28の回転とは切り離される。図1のハンドル61にはデュアルコントロールレバー62が取りつけられ、デュアルコントロールレバー62の操作方向を変えることで、ブレーキ操作と変速操作を選択的に行うことができる。
The
すなわち、デュアルコントロールレバー62は、ブレーキレバー機能とシフトレバー機能の両方を有している。デュアルコントロールレバー62の変速操作を行うと、図10、図11に示すディレーラーワイヤ63、レバー64A、レバー64B、レバー64Cを介して一方向クラッチの入れ切れを行うことができる。
That is, the
3個の第1遊星歯車833は太陽歯車832に各々噛み合い、3個の第2遊星歯車834は、第1遊星歯車833と内歯歯車831に同時に噛み合っている。円盤状の遊星キャリア835はクランク軸28に固定されて、クランク軸28と一体的に回転し、3個の第1遊星歯車833と3個の第2遊星歯車834の自転軸を保持するとともに、3個の第1遊星歯車833と3個の第2遊星歯車834を公転させる。
The three first
従って、デュアルコントロールレバー62の変速操作を行い、ディレーラーワイヤ63、レバー64A、レバー64B、レバー64Cを介して一方向クラッチの入れ切れを行うことで、遊星歯車式変速機構83による変速操作を行い、多少の坂道ならペダルの踏み込み動作が楽に行えるようにしている。図11の遊星歯車式変速機構83を、図6の歯車機構81の平歯車811に組み込んでもよい。
Accordingly, the shift operation of the
安全走行用自転車1に乗って目的地に着いたら、図2に示すように、ばねの付勢力に抗して係合爪56をノッチ溝54から離脱させてサドルポスト5のロックを解除した後、サドルポスト5を後輪41R、41L側に折り曲げる。フレーム2には傾斜部22が形成されているため、サドルポスト5を後輪41R、41Lに接近して深く折り曲げることができるため、コンパクトに折り畳むことができる。
After reaching the destination on the
次に、ばねの付勢力に抗して係合爪をノッチ溝から離脱させてハンドルポスト6のロックを解除した後、ハンドルポスト6を後輪41R、41L側に折り曲げる。ハンドルポスト6は、サドルポスト5の上に重ねて折り曲げることができるため、コンパクトに折り畳むことができる。
Next, the engaging claw is released from the notch groove against the urging force of the spring to release the lock of the
折り畳んだ後、図3に示すように、フレーム2の前端を下にしてフレーム2を倒立すると、フレーム2の前端に固定された立置スタンド29が地面に接地し、前輪31R、31Lとともに地面に3点で接地し、安全走行用自転車1を安定して自立させることができる。折り畳んで倒立した安全走行用自転車1の縦(L)×横(B)×高さ(H)は、380mm×290mm×800mmである。倒立した時に安定して自立し、倒立した時の床面積が380mm×290mmと小さいため、電車やバス等の公共交通機関で運ぶのに適している。ハンドル61を手で持ち、前輪31R、31Lを地面に転がしながら、折り畳んだ安全走行用自転車1を、公共交通機関や建物内に容易に持ち込むことができる。
After the folding, as shown in FIG. 3, when the
本発明の第1の実施の形態の安全走行用自転車1では、フレーム2、サドルポスト5、ハンドルポスト6、歯車機構81、歯付きプーリー821、823、825、826、828等の主要部材が、S45CやSS40等の鉄系の材料で形成されている。この主要部材をチタン合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽合金を用いて形成すれば、軽量化できるため、高齢者や身体的弱者が、折り畳んだ状態で運ぶのに適している。軽合金の材料は、板材の状態で穴加工やねじ加工をし、レーザ加工で採寸した後、プレス加工で折曲て成形すれば製造コストを低減することができるため、好ましい。
In the safe traveling
また、主要部材を、ガラス繊維や、カーボン繊維を混入したエンジニアリングプラスチックで成形すれば、一段と軽量化することができる。ガラス繊維、カーボン繊維を10〜50%混入したエンジニアリングプラスチック特有の弾性が、地面からの衝撃を吸収するばねの役目をし、硬いゴム系の車輪の衝撃を緩和するため、滑らかな走行を可能にする。 Further, if the main member is molded from engineering plastic mixed with glass fiber or carbon fiber, the weight can be further reduced. The elasticity unique to engineering plastics containing 10-50% glass fiber and carbon fiber acts as a spring that absorbs shocks from the ground, reducing the impact of hard rubber wheels, enabling smooth running To do.
次に、第3の実施の形態の安全走行用自転車について説明する。図12は本発明の第3の実施の形態を示し、本発明の安全走行用自転車1を自転車型トレーニングマシンとして使用している状態を示す斜視図である。以下の説明では、上記実施の形態と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。
Next, a safe traveling bicycle according to a third embodiment will be described. FIG. 12 shows a third embodiment of the present invention and is a perspective view showing a state where the safe traveling
図12に示すように、地面や床面に置いた矩形板状のローラ台43の上面には、自転車の進行方向の前後二箇所にローラ431、432が回転可能に軸支されている。ローラ台43の後側の上面には、ローラ432の外周に接触する抵抗調整機構(ブレーキ)433が取りつけられ、抵抗調整機構433を調整して、ローラ432の回転に抵抗を付与し、ペダル26R、26Lの負荷を、乗車する人に最適な値に調整する。
As shown in FIG. 12,
ハンドルポスト6の上端近傍には、モニター434が取りつけられている。安全走行用自転車1の後輪41R、41Lをローラ431、432の上に乗せれば、自転車型トレーニングマシンが完成する。サドル51に乗車し、ペダル26R、26Lをこげば、安全走行用自転車1は停止したままで、後輪41R、41Lの回転でローラ431、432が回転して、モニター434に、走行距離、走行時間、消費カロリー等が表示され、足腰、心臓、肺の強化に役立てることができる。すなわち、通常は日常の買い物等に使用し、病気治療後等には、体力回復訓練にも使用できるため、用途が広くなる。
A
本発明の実施の形態では、折り畳み用自転車として説明したが、折り畳み構造ではなく、ハンドルポスト6、及びサドルポスト5を折り畳み構造ではなく、固定型としたものであっても良い。この固定構造は、ハンドルポスト6、及びサドルポスト5の根元をパイプ継手、又は溶接等でフレーム2と一体に固定するものである。更に、本発明の実施の形態では、前輪及び後輪が2輪の4輪自転車に適用した例について説明したが、前輪または後輪のいずれか一方が2輪で、前輪または後輪のいずれか他方が1輪の3輪自転車に適用してもよい。
In the embodiment of the present invention, the folding bicycle has been described. However, the
1…安全走行用自転車
2…フレーム
21…水平部
22…傾斜部
23…後輪支持部
24…垂直部
25…前輪支持部
26R、26L…ペダル
27R、27L…クランク
28…クランク軸
29…立置スタンド
291…ボルト
31R、31L…前輪
41R、41L…後輪
42…車軸
43…ローラ台
431、432…ローラ
433…抵抗調整機構(ブレーキ)
434…モニター
5…サドルポスト
5A…下面
51…サドル
52…サドル軸
53…回転軸
54…ノッチ溝
55…回転軸
56…係合爪
57…ヒンジブラケット
571…傾斜面
58…ボルト
59…ばね
6…ハンドルポスト
6A…下面
61…ハンドル
62…デュアルコントロールレバー
63…ディレーラーワイヤ
64A、64B、64C…レバー
65…ヒンジブラケット
651…円筒部
652…水平面
653…ノッチ溝
654…ばね
66…軸受
67…回転軸
68…回転軸
69…係合爪
7…操舵機構
71R、71L…タイロッド
72R、72L…ナックルアーム
73R、73L…レバー
74…操舵軸
741…内周面
81…歯車機構(増速機構)
811、812、813、814…平歯車
815、816、817、818…傘歯車
819…伝達軸
82…歯付きベルト機構(増速機構)
821、823、825、826、828…歯付きプーリー
822、824、827…歯付きベルト
83…遊星歯車式変速機構
831…内歯歯車
832…太陽歯車
833…第1遊星歯車
834…第2遊星歯車
835…遊星キャリア
DESCRIPTION OF
434 ...
811, 812, 813, 814 ... Spur gears 815, 816, 817, 818 ... Bevel gears 819 ...
821, 823, 825, 826, 828 ...
Claims (9)
前記フレームに自転車の進行方向の前端と後端に各々1個又は2個で、かつ合計で3個又は4個を回転可能に軸支された前輪及び後輪と、
前記フレームの前端と後端との間に、前記後輪側に鉛直ないし鉛直方向から傾斜して立設され、その上端にサドルが取りつけられたサドルポストと、
前記フレームの前端に立設され、上端にハンドルが取りつけられたハンドルポストと、
前記ハンドルポストを前記フレームに立設した時に、前記ハンドルの回転を前記前輪を操舵する操舵機構に伝達可能な伝達機構と
を備えた安全走行用自転車において、
前記フレームは、中空のパイプ状物であり、前記中空パイプ内に回転駆動機構、前記後輪に軸着された後輪回転駆動機構、及び前記回転駆動機構の回転を前記後輪回転駆動機構に伝達するための回転伝動機構を内蔵し、
前記歯車機構を駆動するクランク軸に連結され、前記安全走行用自転車をクランクを介して回転駆動するためのペタルと
を有することを特徴とする安全走行用自転車。 One frame extending parallel to the direction of travel of the bicycle;
A front wheel and a rear wheel pivotally supported on the frame so that one or two of the front and rear ends in the traveling direction of the bicycle and a total of three or four can be rotated;
Between the front end and the rear end of the frame, a saddle post that is erected on the rear wheel side while being inclined from the vertical or vertical direction, and a saddle is attached to the upper end thereof;
A handle post erected at the front end of the frame and having a handle attached to the upper end;
A safe traveling bicycle comprising: a transmission mechanism capable of transmitting rotation of the handle to a steering mechanism for steering the front wheel when the handle post is erected on the frame;
The frame is a hollow pipe-like object, and a rotation drive mechanism in the hollow pipe, a rear wheel rotation drive mechanism pivotally attached to the rear wheel, and rotation of the rotation drive mechanism to the rear wheel rotation drive mechanism Built-in rotation transmission mechanism to transmit,
A safe traveling bicycle, comprising: a petal coupled to a crankshaft for driving the gear mechanism and for rotationally driving the safe traveling bicycle via a crank.
前記フレームに自転車の進行方向の前端と後端に各々1個又は2個で、かつ合計で3個又は4個を回転可能に軸支された前輪及び後輪と、
前記フレームの前端と後端との間に、前記後輪側に鉛直ないし鉛直方向から傾斜して立設され、その上端にサドルが取りつけられたサドルポストと、
前記フレームの前端に、前記後輪側に折り曲げ可能に立設され、前記後輪側に折り曲げられた前記サドルポスト上に重ねて折り曲げ可能で、その上端にハンドルが取りつけられたハンドルポストと、
前記ハンドルポストを前記フレームに立設した時に、前記ハンドルの回転を前記前輪を操舵する操舵機構に伝達可能な伝達機構と、
乗車時に前記サドルポスト及び前記ハンドルポストを前記後輪側に折り曲げ不能にロックするとともに、折り畳み時にロックを解除することが可能なロック機構と
を備えたことを特徴とする安全走行用自転車。 One frame extending parallel to the direction of travel of the bicycle;
A front wheel and a rear wheel pivotally supported on the frame so that one or two of the front and rear ends in the traveling direction of the bicycle and a total of three or four can be rotated;
Between the front end and the rear end of the frame, a saddle post that is erected on the rear wheel side while being inclined from the vertical or vertical direction, and a saddle is attached to the upper end thereof;
A handle post that is erected on the front end of the frame so as to be foldable on the rear wheel side, can be folded over the saddle post that is bent on the rear wheel side, and a handle is attached to the upper end thereof;
A transmission mechanism capable of transmitting rotation of the handle to a steering mechanism for steering the front wheel when the handle post is erected on the frame;
A bicycle for safe driving, comprising: a lock mechanism that locks the saddle post and the handle post to the rear wheel side so that they cannot be folded when riding, and that can be unlocked when folded.
前記フレームは、中空のパイプ状物であり、前記中空パイプ内に回転駆動機構、前記後輪に軸着された後輪回転駆動機構、及び前記回転駆動機構の回転を前記後輪回転駆動機構に伝達するための回転伝動機構を内蔵し、
前記歯車機構を駆動するクランク軸に連結され、前記安全走行用自転車をクランクを介して回転駆動するためのペタルと
を有することを特徴とする安全走行用自転車。 The bicycle for safe driving according to claim 2,
The frame is a hollow pipe-like object, and a rotation drive mechanism in the hollow pipe, a rear wheel rotation drive mechanism pivotally attached to the rear wheel, and rotation of the rotation drive mechanism to the rear wheel rotation drive mechanism Built-in rotation transmission mechanism to transmit,
A safe traveling bicycle, comprising: a petal coupled to a crankshaft for driving the gear mechanism and for rotationally driving the safe traveling bicycle via a crank.
前記サドルポストは、前記後輪側に折り曲げ可能に立設されおり、
前記伝達機構は、前記ハンドルポストを前記フレームに立設した時に、前記ハンドルの回転を前記操舵機構に伝達するとともに、前記ハンドルポストを前記後輪側に折り曲げ可能に前記操舵機構に連結されている
ことを特徴とする安全走行用自転車。 In the safe traveling bicycle according to claim 2 or 3,
The saddle post is erected so that it can be bent on the rear wheel side,
The transmission mechanism transmits the rotation of the handle to the steering mechanism when the handle post is erected on the frame, and is coupled to the steering mechanism so that the handle post can be bent toward the rear wheel. Bicycle for safe driving characterized by this.
前記フレームは、前記フレームの上面で、前記サドルポストの立設位置よりも前記後輪側に、後輪側に向かって下降する傾斜部が形成されている
ことを特徴とする安全走行用自転車。 In the safe traveling bicycle according to claim 2 or 3,
The bicycle for safe traveling, wherein the frame is formed with an inclined portion that descends toward the rear wheel on the upper surface of the frame, closer to the rear wheel than the standing position of the saddle post.
前記フレームの前端に形成され、前記ハンドルポスト及び前記サドルポストを前記後輪側に折り曲げた後、前記フレームの前端を下にして前記フレームを倒立した時に、前記前輪とともに地面に接地して前記安全走行用自転車を自立させる立置スタンドを備えている
ことを特徴とする安全走行用自転車。 In the safe traveling bicycle according to claim 2 or 3,
Formed at the front end of the frame, after folding the handle post and the saddle post to the rear wheel side, when the frame is turned upside down with the front end of the frame down, the safety wheel is grounded together with the front wheel to the ground. A safe traveling bicycle comprising a standing stand for allowing the traveling bicycle to stand on its own.
前記フレームは自転車の進行方向と直交する方向の断面が中空に形成され、
ペダルの回転を増速して後輪に伝達する増速機構が前記中空に内蔵されている
ことを特徴とする安全走行用自転車。 In the safe traveling bicycle according to claim 2 or 3,
The frame has a hollow cross section in a direction perpendicular to the traveling direction of the bicycle,
A bicycle for safe driving characterized in that a speed increasing mechanism for increasing the speed of rotation of the pedal and transmitting it to the rear wheel is incorporated in the hollow.
床面に置いたローラ台に回転可能に軸支された一対のローラ上に前記後輪を乗せ、前記安全走行用自転車が走行しないで、前記後輪の回転で前記ローラを回転駆動させる自転車型トレーニングマシンとして使用可能である
ことを特徴とする安全走行用自転車。 In the safe traveling bicycle according to claim 2 or 3,
A bicycle type in which the rear wheel is placed on a pair of rollers rotatably supported on a roller base placed on the floor surface, and the roller is driven to rotate by rotation of the rear wheel without the safe traveling bicycle running. Bicycle for safe driving, characterized in that it can be used as a training machine.
前記増速機構には遊星歯車機構で構成される変速機構が組み込まれ、前記ハンドルに設けられたシフトレバーで操作されるディレーラーワイヤによって変速する
ことを特徴とする安全走行用自転車。 In the bicycle for safe driving according to claim 7,
The speed increasing mechanism incorporates a speed change mechanism including a planetary gear mechanism, and shifts by a derailleur wire operated by a shift lever provided on the handle.
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