JP3828555B2 - 携帯折り畳み自転車 - Google Patents

Description

本発明は、どこにでも持ち運び容易な、手軽い携帯型折り畳み自転車に関するものである。

従来の自転車においては、前後の車輪をパイプ状フレームで連結するのが主であった。
パイプ状フレームを利用して強度を補っているためフレームで車輪を覆うための厚みも必要で奥行を薄くするためには限界があり問題があった。
そのため折り畳んでも重く、高さ、奥行、幅とも全体的にコンパクト化が困難で手軽に持ち運びできず携帯するには無理があった。
また、パイプ状フレームを利用せず、板状フレームとみられる本体板の間の空間に前後の車輪を格納されるものもある。（例えば、特許文献１参照）
そして板状フレームとする板金フレーム構造としたもので、従来の自転車の立パイプ、上下パイプ、後輪クォーク部、チェインステーを一体化したフレームを自転車の低位置に配置するものがあった。（例えば、特許文献２参照）
実開平６−７９６９７号公報 実全昭４８−１１０８４６号公報

解決しようとする問題点は、車輪に接続しているパイプ状フレーム構造が障害となっている点で、パイプ状フレームを利用せず、新構造とするフレームをどのような構造で車輪の奥行を薄くコンパクト化するかが課題である。
板状板金フレーム使用時においても、前車輪用と後車輪用をそれぞれ分離して車輪の中央軸止め部分まで板状フレームで覆う必要がある。
従来のような折り畳めるペダルにおいても、ただ折り曲げて畳む状態のみでは、全体的本体を薄くすることはできず、またサドルの収納においても同様である。そしてフロントギヤに電動装置を取付けた場合、連結メインフレームの収納配置に問題があった。

本発明は、フレームの構造を変え、そしてそのフレームに取付けた車輪を薄型化にし、折り畳んで軽く、手軽に持ち運んで容易に携帯可能にすることを目的としている。
そして、折り畳み自転車で買い物等の荷物を載せる際、バスケットキャリヤをどの位置に取付けるかが問題となっていた。

前車輪をサンドウィッチ式にした板状のパネルとするフレームカバーで固定車輪軸方向へ延ばして両面をはさみ込んで車輪の外周囲にそって覆い、後車輪とフロントギヤの両方においても同様に、固定車輪軸方向へ延ばしてフレームカバーで両面をはさみ込んで車輪とフロントギヤの外周囲にそって覆い、前後の車輪で路面に位置する部分を露出させ、他は全体的に板状フレームカバーで覆う構造手段とする。

それぞれ分離されてフレームカバーで覆われた前後の車輪を連結メインフレームで連結し、後車輪用フレームカバー部分にサドル取付けパイプを接続してサドルを取付け、また前車輪用フレームカバー部分に連結メインフレームを介してハンドル取付けパイプを接続し、それにハンドルを取付け、連結メインフレームに折れ部を設けて折り畳み手段とする。

車輪をフレームカバーと共に組み合わせて奥行を薄くする手段として、フレームカバー内にはさみ込まれた車輪は、中芯部を固定車輪軸とし、その周囲に回転輪を接続してスポーク、リム、タイヤ等で一体化構造とする。
フレームカバー内に車輪を固定する場合は、カバー面から固定部材とする皿頭付きボルトや平状フランジ付き頭ボルト等で数ヶ所固定車輪軸に軸止めし、フレームカバーのカバー面からボルト頭を露出させないようにフラット状として車輪をフレームカバー内に装着し、車輪とフレームカバーの奥行厚みを薄くすることを可能とする。
回転輪は通称ハブと称する部分である。

ペダルを収納する手段として、フロントギヤに取付けたギヤクランクのペダル方向端部に貫通孔を設けて、その貫通孔にクランク回転棒を貫通させて装着し、クランク軸棒にペダルを取付け、貫通孔にクランク回転棒を貫通移動させ、ペダルと共にギヤクランクの内側である奥部に移動収納手段とする。

サドルを伸縮収納する手段として、後輪用フレームカバーとフロントギヤフレームカバーの中間背面部分が、サドルを縮めた時収納しやすいように凹部背面に形成する。
尚、サンドウィッチ式フレームカバーの構造は、車輪及びフロントギヤの上面とする背面は、形状にそってふさがれており、下面は車輪、フロントギヤを挿入するためオープン形状とされ、逆Ｕ形状とされている。
そして、連結メインフレームを折り畳んだ場合、折れ部の部分と接続する接続端部フレーム部分をフロントギヤの下部とする周囲底面部に反って電動装置に支障ないように躱して配置し、一方の接続端部フレームの部分を前輪の上面方向に向けて延ばし接続する手段とする。
そして、バスケットキャリヤの底面には自転車の背面にそって装着凹面溝を形成し、折り畳んだ状態の自転車の背面にバスケットキャリヤを乗せ、そのまま路面を転がせるようにしてショッピング等店内をカート式として利用することが可能である手段とした。
また、買い物後、バスケットキャリヤは自転車の背面から取り外して後輪部分にけん引接続し、運搬兼用手段とする。

本発明の携帯折り畳み自転車は、板状フレームカバー構造とすることにより、軽く、高さ、奥行、幅共全体的にコンパクト化となり手軽に車内等に持ち込み可能となるため非常に便利である。
また、板状フレームカバーで車輪やフロントギヤを覆っているため泥よけ不要となり、チェーンにズボンの裾を巻き込まれる心配がなくなる。

更にフレームカバー内に組み込まれた車輪を、フレームカバーと共に固定車輪軸に皿頭ボルトや平状のフランジ付き頭ボルト等を使用することによって厚みを薄くして製作することができる。また、ペダルの収納においても移動式収納であるためギヤクランク面から突出せず収納できる。
サドルにおいても縮めて収納しやすいようにサドル収納凹面背面形状であるため、高さ全体がコンパクト化となる。
また折り畳んだ状態として路面にタイヤを置きハンドルを持って転がしができるため、ハンディーキャリー式応用も可能で便利である。
そして、連結メインフレームの折り畳み時、フレームが電動モーターの下になるので電動装置に邪魔にならないように畳むことができる。

従来のパイプ状フレーム構造から本発明の板状フレームカバー構造にすることで折り畳んでも容易に、高さ、奥行、幅共小さくすることが可能となり、しかも軽量化で携帯することが実現できた。
そして、買い物をするにおいても、バスケットキャリヤを折り畳み自転車背面に装着して転がし、カート式にも利用でき、また、買い物後も後輪に接続してけん引可能とするため重い荷物を容易に運ぶことができ便利である。

図１は本発明の折り畳む前の側面図であって、後輪用車輪１と、フロントギヤ２を後輪用フレームカバー４とフロントギヤフレームカバー１６でサンドウィッチ式にはさみ覆い、装着する。
前輪用車輪１も同様、前輪用フレームカバー３でサンドウィッチ式にはさみ込む。前後の車輪１を装着したそれぞれのフレームカバー３、４、１６をウェーブ状パイプの連結メインフレーム５で連結して、連結メインフレーム５の一部分に折れ部８を設けて折り畳み構造とし、折れ部８の部分を蝶番構造とする。場合によっては蝶番でない構造でも用を成すものである。

連結メインフレーム５はウェーブ状とし、折り畳み時、電動モーターを装着した場合邪魔にならない形状とされ乗るときも容易である。
連結メインフレーム５と後輪用フレームカバー４との連結結合構造として、後輪用フレームカバー４とフロントギヤフレームカバー１６との中間背面部分に設けた凹面１７からサドルパイプを挿入固着しそのサドルパイプの下端部に補強パイプ３８を接続してその前端部と連結メインフレーム５の一部を構成している接続端部フレーム３５とを連結し、折れ部８を設けて後輪用フレームカバー４に連結する手段としている。
そして、前後の各車輪１を板状の前輪用フレームカバー３と板状の後輪用フレームカバー４で車輪の中央に取付けられた回転輪ハブ２５の方向へ両面をはさみ込んで各車輪１の円形外周囲に反って覆い、フロントギヤ２においては、フロントギヤフレームカバー１６内にフロントギヤ２を内蔵して前記フロントギヤ２にギヤクランク１２とペダル１５をフロントギヤフレームカバー１６の外面に露出させて取付ける手段とする。
各車輪１は路面に位置する一部分を露出させて各フレームカバー３、４でサンドウイッチ式にはさみ込んで覆っている。尚、各フレームカバー３、４、１６の製作は平板状の板金部材や樹脂部材を用いてプレス曲げ加工する方法や，金型を利用して鋳造或は、樹脂材による流し込み成形方法等用途に合わせて利用すればよい。

後輪用フレームカバー４とフロントギヤフレームカバー１６との背面中間に三段伸縮サドルパイプを装着してサドル６を取付け、また、サドル６を縮めて収納しやすくするために凹面１７を設けた形状とする。
前輪の車輪１と前輪用フレームカバー３には、連結メインフレーム５を介してハンドル７を取付けている。

前後のフレームカバー３、４には必要に応じて補強板フレームカバー２１をサンドウィッチ式に挟み込んで補強を補っても良く、その補強板フレームカバー２１は、前、後輪用フレームカバー３、４の内部か外部面に装着する方法とする。
フレームカバー３，４の材質はアルミ、ステンレス、スチール、樹脂製等多種多様に利用可能であるが最軽量化とする材質が最も良い。

図２は、実施例１の平断面図で、蝶番で連結メインフレーム５の折れ部８から前車輪を折り畳んだ状態を示したものである。
後輪用フレームカバー４には車輪とフロントギヤ２を内蔵し、前輪用フレームカバー３にも車輪を内蔵してそれぞれ装着し、連結メインフレーム５で連結されている。
接続端部フレーム３５は、電動モーター１９の下部方向に配置されている。そして、サドルパイプと蝶番との間には補強するための補強パイプ３８で連結され、電動モーター１９の下方向に配設されている。

フロントギヤ２に接続されているギヤグランク１２には、ペダル１５が取付けられ、移動収納時、ギヤクランク１２の奥部側に収納されるためギヤクランク１２の面から露出しなくなる。
また、ギヤ２６の増によってギヤ２６を装着する部分のみ、ギヤ収納突起部３９を突設させることも可能とした。

図３は実施例１の前輪用フレームカバー３に装着された前車輪の固着方法を示すＡ−Ａ断面図で、前輪用フレームカバー３内に装着された前車輪の固定車輪軸９をカバー面１０から、皿付き頭ボルトやまたは平状のフランジ付き頭ボルトである固定部材１１で両面から挿入し軸止めする。
カバー面１０から固定部材１１の頭が突出しないように、皿頭のボルトや平状のフランジ付き頭ボルトを利用することによりカバー面１０がフラット状となるため、厚みを薄く製作することが可能となる。
平状のフランジ付き頭ボルトを利用する場合は、フランジの厚みは１ｍｍ〜３ｍｍ位が良い。
上記のフラット状とは、固定部材１１がカバー面１０より突出させない方法が最も良く、仮に若干突出させるにおいても、せいぜい１０ｍｍ以内とすることが好ましい。
固定部材１１は六角穴付き皿頭ボルトや平状のフランジ付き頭ボルトが適材であるが、構造によってはナット軸止め工法でも可能である。
軸止めされた固定車輪軸９の外周囲には、タイヤ、リム、スポーク等が一体化となって回転する回転輪２５が取付けられている。

図４は実施例１の後輪用フレームカバー４に装着された後車輪の固着方法を示す一部分拡大平断面図で、後輪用フレームカバー４内に装着された後車輪用固定車輪軸９のギヤ２６方向とする片側一方を、固定ボルト軸２７を突出させてナット２８で固定し、他一方裏側面を皿付き頭ボルトの固定部材１１で複数に固定車輪軸９を固定する。
片面のみ固定ボルト軸２７を突設してもギヤクランクの突設厚みがあるため、奥行寸法が増えるという支障がない。
一方片側面のカバー面１０をフラット状にすることにより、折り畳み時に前車輪用フレームカバー３が同様のカバー面１０同士と接触し、密着可能となるため奥行厚みを薄くすることが可能となる。
尚、固定ボルト軸２７を用いない場合は、両面を皿付き頭ボルト等の固定部材１１で軸止めしても良い。固定軸９の軸止め方法は、図３で示した中央一点軸止め方法や、図４のように固定部材１１で両面から複数に軸止めすることが可能で、用途に合わせて選択すれば良い。
そして、ギヤ２６を増やす方法として、ギヤを装着するカバー面部分のみ、ギヤ収納突起部３９を部分的に突起させることも可能である。

前輪用フレームカバー３、後輪用フレームカバー４及びフロントギヤフレームカバー１６の形状及び構造としては、図３、４で示すように、平板状部材を用いて逆Ｕ状形にプレス曲げ加工を行い、各フレームカバー３、４、１６の内部を空洞化にし、路面に位置するタイヤの露出部分のみ切り欠けオープン口として車輪の外周囲にそって円形状に囲んで覆う構造とする。
また、図４で示すようにフロントギヤ２やギヤクランク１２及びペダル１５を取付ける方法として後輪用フレームカバー４と一体化されたフロントギヤフレームカバー１６の内部にフロントギヤ２を内蔵し、そのフロントギヤ２にはギヤクランク１２とそれにペダル１５を取付けてフロントギヤフレームカバー１６の外面から露出させる手段とする。
そして、図３、４で示す、前、後輪用フレームカバー３、４の内部中心部には、通称、自転車ハブと称する部分に位置する回転輪２５を固定部材１１で回転自在に固着しその回転輪２５にはフォーク、リム、タイヤ等を一体化として車輪を構成し、前、後輪用フレームカバー３、４の内部に装着されている。
後輪用フレームカバー４に取付けられた後輪用回転輪２５のギヤ２６はチェーンでフロントギヤ２に連結され、ペダル１５を踏むことによって回転輪２５を回転させる構造手段としている。
図５は、ペダル１５をギヤクランク１２に装着した状態を示す正面図で、ギヤクランク１２の端部に貫通孔１３を設け、その貫通孔１３にクランク回転棒１４を挿入させてペダル１５を取付けペダル１５を踏むことにより、クランク回転棒１４と連動してギヤクランク１２を回転させる方法とする。

図６は、上記のギヤクランク１２にペダル１５を装着した使用状態を示す右側面図で、ペダル裏面３２にギヤクランク１２の先端通り溝２９とクランク回転棒１４をはさみ込み係合させる回転棒溝３０を手前から奥行方向へ形成し、また、ペダル１５の片端部のみに楕円孔溝３１を設けた。
ペダル１５を踏むことによってギャップを設けた回転棒溝３０と係合されたクランク回転棒１４とが摺動されてギヤクランク１２を可動させるものである。

図７は上記のペダル１５を回転裏返しさせて移動収納させた状態を示す右側面図である。
ペダル１５を裏返しさせるとペダル裏面３２が上向きとなりペダル踏込み面３３が下向きになって楕円孔溝３１位置も変わり、ギヤクランク１２の先端通り溝２９が上となるため、貫通孔１３（図５参照）からクランク回転棒１４が貫通し、ペダル１５を移動収納させることが可能となる。

図８は、上記のペダル１５の収納状態を示した正面図である。
裏返し状態のペダル１５は、ギヤクランク１２の貫通孔１３にそってクランク回転棒１４と共にギヤクランク１２の内側に移動収納され、各ストッパー３４で位置決めして収納される。
上記説明した板状フレームカバーによるサンドウィッチ式構造及び、ペダルの移動収納方法によって、前輪に覆ったフレームカバーの厚みが５０ｍｍ前後で、後輪にフロントギャと共に覆ったフレームカバーの厚みが８０ｍｍ前後となり、これら折り畳んだ状態を奥行とする寸法が１３０ｍｍ前後となるため、今までにない画期的な超薄型コンパクトの携帯折り畳みが可能となる。
図９は、折り畳み状態の自転車背面に、バスケットキャリヤを装着した斜視図である。
自転車背面にバスケットキャリヤ４０を乗せ、バスケットキャリヤの底面を背面にそって装着凹面溝４１を形成して結合させ、接続バンド４２で固定する。
バスケットキャリヤ４０には、キャスター車４３と、折り畳める取手４４を取付けている。
このような状態でショッピング用カート式として利用する。
図１０は、バスケットキャリヤの一部分を自転車背面に乗せ、キャスター車を利用してけん引した状態を示す側面図である。
買い物後、折り畳み時の自転車の背面から外して装着凹面溝４１を後輪部分に連結接続し、接続バンド４２でけん引して運搬用として利用する。

「脱、車」生活の実現のために、持ち運びが容易で、例えば電車等に手軽に持ち込め、降車後駅構内を出てすぐに使えるという新しい乗り物手段が可能となった。

は、本発明の側面図である。 は、本発明の折り畳んだ状態を示す平断面図である。 は、前輪用フレームカバー内に車輪を装着したＡ−Ａ断面図である。 は、後輪用フレームカバー内に車輪を装着した部分的平断面図である。 は、ペダルの装着状態を示す正面図である。 は、ペダルの装着状態を示す右側面図である。 は、ペダルの移動収納状態を示す右側面図である。 は、ペダルの移動収納状態を示す正面図である。 は、折り畳み時バスケットキャリヤを乗せた斜視図である。 は、バスケットキャリヤを接続けん引した側面図である。

符号の説明

２． フロントギヤ
３． 前輪用フレームカバー
４． 後輪用フレームカバー
５． 連結メインフレーム
８． 折れ部
９． 固定車輪軸
１０．カバー面
１１．固定部材
１２．ギヤクランク
１３．貫通孔
１４．クランク回転棒
１６．フロントギヤフレームカバー
１７．凹面
１９．電動モーター
２１．補強板フレームカバー
２５．回転輪
２６．ギヤ
３１．楕円孔溝
３４．ストッパー
３５．接続端部フレーム
３６．底面部
３７．接続端部フレーム
３８．補強パイプ
４０．バスケットキャリヤ
４１．凹面溝
４４．取手

Claims (3)

1. 前後の各車輪（１）を板状の前輪用フレームカバー（３）と板状の後輪用フレームカバー（４）で回転輪（２５）方向へ両面をはさみ込んで車輪の外周囲を覆い、フロントギヤ（２）においては、フロントギヤフレームカバー（１６）内にフロントギヤ（２）を内蔵して、前記フロントギヤ（２）にギヤクランク（１２）とペダル（１５）を前記フロントギヤフレームカバー（１６）の外面に露出させて取付け、前記各フレームカバー（３、４）内に装着された前後の車輪においては、路面に接する車輪の一部分を露出させ、それぞれ分離された前記前輪用フレームカバー（３）と前記後輪用フレームカバー（４）を連結メインフレーム（５）で連結し、後輪用フレームカバー（４）部分にサドルパイプを接続してサドル（６）を取付け、前輪用フレームカバー（３）部分には連結メインフレーム（５）を介してハンドルパイプを接続し、それにハンドル（７）を取付け、前記連結メインフレーム（５）の部分に折れ部（８）を設けて折り畳みとすることを特徴とした携帯折り畳み自転車。
2. 後輪用フレームカバー（４）とフロントギヤフレーム（１６）の中間部分背面をサドル（６）を収納する凹面（１７）を形成した請求項１記載の携帯折り畳み自転車。
3. フロントギヤ（２）に取付けたギヤクランク（１２）の端部に貫通孔（１３）を設け、前記貫通孔（１３）にクランク回転棒（１４）を貫通させて装着し、前記クランク回転棒（１４）にペダル（１５）を取付けて前記の貫通孔（１３）に前記のクランク回転棒（１４）を貫通移動させ、ペダル（１５）と供にギヤクランク（１２）の奥部に移動収納手段とした請求項１記載の携帯折り畳み自転車。

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