JP4010765B2 - 自転車用操向装置および操向装置の折り畳み方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車用操向装置およびその折り畳み方法に関し、特に、ハンドルを支持するハンドルポストを、車両の幅方向へのはみ出しが大きくならないよう折り畳むのに好適な自転車用操向装置およびその折り畳み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動補助自転車等、自転車の用途が拡大され、自転車を自家用車両等でリゾートやショッピングセンタ等に運搬し、その運搬先でこれを使用することがある。このような場合、自転車を折り畳んで運搬しやすい状態にできることが望ましい。例えば、特公昭５２−３００４８号公報には、運搬や格納の利便性を考え、ハンドルポストから上方に突き出したハンドルを車体の前後方向に沿って折り畳めるようにした自転車が開示されている。この自転車においては、ハンドルを、ハンドルポストを枢軸として回動させて車体に沿わせた後、ハンドルポスト上端の支持部（ラグ）を中心にして旋回させ、折り畳む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載された自転車では、ラグからハンドルの最上端までの長さが長い構造を有する場合、折り畳みの際のハンドル上端部の軌跡が、車体幅方向に大きくはみ出してしまう。そのために、自転車を折り畳むためのスペースを大きくとるようになり、用途が制限されることがある。
【０００４】
本発明の目的は、上記従来の課題を解消し、折り畳みが容易であるとともに、折り畳み時の車体幅方向へのハンドルのはみ出しを小さくすることができる自転車用操向装置およびその折り畳み方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、車幅方向に延在するハンドルと、前記ハンドルを支承するハンドルポストと、前記ハンドルポストを回動自在に支承するヘッドパイプとを有する自転車用操向装置において、前記ハンドルポストが、前記ハンドルに結合される第１部分、および該第１部分に対して車体後方に偏倚した位置で前記ヘッドパイプに支承される第２部分からなるとともに、前記第１および第２部分を折り畳み自在に結合するジョイントを具備し、前記ジョイントが、前記ハンドルポストの第１部分の下端部から前記偏倚方向に延びて前記第２部分に係合する軸手段と、前記軸手段を前記第２部分に締め付け固定することによって前記第１および第２部分を結合する締結手段とを含み、前記第１部分が、略水平方向に配設される前記軸手段を略水平方向に回動させることで前記第２部分を枢軸として回動自在であり、かつ、前記軸手段を回転軸として回動させることで前記第２部分の偏倚方向に直角な面で回動自在であるように前記ジョイントが構成された点に第１の特徴がある。
【０００６】
また、本発明は、前記第１部分と第２部分とは互いの凹凸形状部で係合し、前記軸手段を前記偏倚方向で移動させることにより前記凹凸形状部での係合および係合解除が行われるよう構成するとともに、前記凹凸形状部の係合解除状態において、前記第１部分が、前記軸手段を回転軸とした方向および前記第２部分を回転軸とした方向からなる２方向での回動を許容されるよう構成された点に第２の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、前記締結手段が、前記軸手段と、該軸手段の一端に形成されて前記第１部分に螺挿されるねじ部分と、前記軸手段の他端に設けられて前記第２部分に係合するノブとによって形成されている点に第３の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、前記締結手段が、前記軸手段と、該軸手段と係合する偏心軸とを含み、前記偏心軸を回動させて前記軸手段をその長手方向に移動させることにより前記第１部分および第２部分の結合および結合解除が行われるよう構成された点に第４の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記軸手段の軸方向での移動量を制限する制限手段を具備し、前記制限手段を解除することによって前記凹凸形状部の係合解除が許容されるよう構成された点に第５の特徴がある。
【００１１】
また、本発明の方法は、車幅方向に延在するハンドルと、前記ハンドルを支承するハンドルポストと、前記ハンドルポストを回動自在に支承するヘッドパイプとを有し、前記ハンドルポストが、前記ハンドルに結合される第１部分、および該第１部分に対して車体後方に偏倚した位置で前記ヘッドパイプに支承される第２部分からなり、さらに前記ハンドルポストの第１部分の下端部から前記偏倚方向に延びて前記第２部分に係合する軸手段と、前記軸手段に形成されるねじ部分および該ねじ部分を前記第２部分に螺挿して前記第１および第２部分を結合する締結手段と、前記軸手段の軸方向での移動量を制限する制限手段とを有する自転車用操向装置の折り畳み方法において、前記締結手段による締め付けを緩める段階と、前記制限手段を解除して前記軸手段を移動させることにより前記第１部分および第２部分の係合を解除する段階と、略水平方向に配設される前記軸手段を略水平方向に回動させることで前記第２部分を枢軸として前記第１部分を回動させることにより前記ハンドルの延在方向を車体前後方向に沿わせる段階と、前記軸手段を回転軸として回動させることで前記第２部分の偏倚方向に直角な面で前記第１部分を回動させて前記ハンドルを車体の下方に移動させる段階とを含む点に第６の特徴がある。
【００１２】
さらに、本発明の方法は、車幅方向に延在するハンドルと、前記ハンドルを支承するハンドルポストと、前記ハンドルポストを回動自在に支承するヘッドパイプとを有し、前記ハンドルポストが、前記ハンドルに結合される第１部分、および該第１部分に対して車体後方に偏倚した位置で前記ヘッドパイプに支承される第２部分からなり、さらに前記ハンドルポストの第１部分の下端部から前記偏倚方向に延びて前記第２部分に係合する軸手段と、前記軸手段および前記第１部分を連結する偏心軸を含み、前記偏心軸を回動させて前記軸手段をその長手方向に移動させることにより前記第１部分および第２部分の結合および結合解除が行われるよう構成された締結手段と、前記軸手段の軸方向での移動量を制限する制限手段とを有する自転車用操向装置の折り畳み方法において、前記偏心軸を回動して前記締結手段による締め付けを解除する段階と、前記制限手段を解除して前記軸手段を移動させることにより前記第１部分および第２部分の係合を解除する段階と、略水平方向に配設される前記軸手段を略水平方向に回動させることで前記第２部分を枢軸として前記第１部分を回動させることにより前記ハンドルの延在方向を車体前後方向に沿わせる段階と、前記軸手段を回転軸として回動させることで前記第２部分の偏倚方向に直角な面で前記第１部分を回動させて前記ハンドルを車体の下方に移動させる段階とを含む点に第７の特徴がある。
【００１３】
上記特徴によれば、ハンドルが車両の幅方向にオフセットするよう、ハンドルポストの第１部分を、第２部分を枢軸として回動させられる。そして、そのオフセットされた位置で車体に沿ってハンドルポストを回動させることにより、ハンドルが車体の下方に移動され、ハンドルを含む操向装置の折り畳みが行われる。特に、第４および第７の特徴によれば、偏心軸を回動させるだけで、第１部分と第２部分との締め付けが緩められ、ハンドルポストの回動が可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る操向装置を含む電動補助自転車の側面図である。電動補助自転車の車体フレーム２は、車体前方に位置するヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１から略水平後方に延びたパイプ状の前フレーム２２と、前フレーム２２の後端に連結された後フレーム２３とを備える。後フレーム２３は左右一対のアルミニュームのダイキャスト製品からなる分割フレームである。この分割フレームは車体前方寄りに結合部２３１を有する二叉状の構造体をなし、結合部２３１には、そこから斜め後上方に延びてシートポスト３を保持するためのボス２３２が形成される。
【００１５】
ボス２３２には締め代が設けられており、クランパ２３３を締めることにより、シートポスト３はボス２３２で確実に保持される。クランパ２３３を緩めることにより、シートポスト３はボス２３２に対して上下方向に摺動可能となり、シートポスト３の上端に装着されるシート４の高さを調節することができる。また、シートポスト３をボス２３２から引き抜いて完全に分離することができる。さらに、シート４とシートポスト３との結合にもシートポスト３とボス２３２との結合構造が採用されており、シート４とシートポスト３とが容易に結合・分離できる。
【００１６】
ヘッドパイプ２１には、上部に形成された軸部を介してフロントフォーク５が回動自在に保持される。フロントフォーク５の上部に形成された軸部の上端にはジョイント６を介してハンドルポスト７が結合され、ハンドルポスト７の上部には操向装置の一部としてのハンドル８が結合される。ジョイント６はノブ６１の操作によって緩めることができ、この操作により、ジョイント６を中心にハンドルポスト７を折り畳むことができる。この折り畳みの態様およびジョイント６の詳細は後述する。フロントフォーク５の下端には前輪ＷＦが回転自在に軸支される。操向ハンドル８のブレーキレバー８１から下方に延びるワイヤ８２の先端は前輪ＷＦに設けられたフロントブレーキ９に結合される。
【００１７】
後フレーム２３は、前フレーム２２に対してヒンジ２４およびヒンジ２４の反対側つまり車体左側に設けられるロック装置で連結される。このロック装置のロックを解除することにより、ヒンジ２４を枢軸にして車体を折り畳むことができるし、さらにヒンジ２４の結合を解除することにより、前フレーム２２および後フレーム２３を互いに分離することもできる。ロック装置およびヒンジ２４の詳細は後述する。
【００１８】
後フレーム２３の側面視外観は、車体前方寄りの部分が幅広で、後方に向かって幅が狭まった形状である。左右一対の後フレーム２３の後端間には、駆動輪としての後輪ＷＲが軸支される。ハンドル８の左部分からワイヤ８３が車体後部に延長される。ワイヤ８３は２本からなり、１本は、後フレーム２３上に設けられたリヤブレーキ１０に結合されるリヤブレーキワイヤ８３２であり、他の１本は、後フレーム２３の後端部近傍に設けられた変速機８５に結合される変速機ワイヤ８３１である。ワイヤ８３は、後方に延長される途中、バンド８４，８４によって前フレーム２２の下部に固縛される。
【００１９】
後フレーム２３内では、リヤブレーキワイヤ８３２は車体の左側に、変速機ワイヤ８３１は同右側に振り分けられる。左右に振り分けられたリヤブレーキワイヤ８３２および変速機ワイヤ８３１は、後フレーム２３内を後方に延びる。
【００２０】
後フレーム２３の幅広部分つまり前方寄りの下部には、前記シートポスト３の延長線上よりも後方に配置された電動補助ユニット（アシストユニット）１が懸架される。アシストユニット１は、後フレーム２３の左右分割部分の締結用のボルト２５とボルト２７とによって後フレーム２３の組み付け時に共締めにより固定される。アシストユニット１はその最下部に配された踏力補助用の電動モータＭと、モータＭの上前方に配されたクランク軸１１とを有する。クランク軸１１の左右端にはそれぞれクランク１２が固定され、クランク１２の先端にはペダル１３が設けられる。ペダル１３は車体の左右方向に水平に延びた状態で使用されるが、ペダル１３とクランク１２との連結部にヒンジを採用し、不使用時にはクランク１２に沿うよう折り畳み可能に構成することができる。
【００２１】
ペダル１３から入力される踏力、および踏力に応じてこの踏力を軽減させるようモータＭによって発生される補助力はアシストユニット１内の歯車を含む伝達装置を介して合力され、その出力はスプロケットカバー１４で覆われている図示しない駆動スプロケット（図４に符号３３で示す）の回転として取り出される。駆動スプロケットの回転を後輪ＷＲに伝達するチェーン１５が設けられる。なお、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの径はともに１６インチである。
【００２２】
後フレーム２３の前記幅広部分および前記結合部２３１、ならびに左右一対の後フレーム２３を後部で互いに結合するボルト２５（またはボルトを支持するボス）で囲繞された空間には、前記電動モータＭおよびその他の電装部の電源となるバッテリを収容するバッテリボックス１６が装着される。左右に分割された後フレーム２３の部分を互いに結合するためには、前記ボルト２５，２７の他、前フレーム２２との連結部近傍に配置されるボルト２６が使用される。
【００２３】
図２は後フレーム２３の車体左前方から見た斜視図であり、図３は同平面図である。両図において、後フレーム２３は左部分２３Ｌと右部分２３Ｒとからなり前記ボルト２５，２７が挿通可能な、ボス２５ＢＬ，２５ＢＲ，２７ＢＬ，２７ＢＲが設けられる。締め付け部２６にもノックピンを支持するボスが形成されるが、図２，図３では図示されていない。ボス２５ＢＬ，２５ＢＲ間、ならびにボス２７ＢＬ，２７ＢＲ間には前記アシストユニット１の上端に形成されるハンガー部７０ｂ（図４も参照）が挟まれるように配され、後フレームの２３の左部分２３Ｌと右部分２３Ｒと共締めされて取り付けられる。
【００２４】
後フレーム２３の上面にはバッテリボックス１６を取り付けるための座２３４、２３５、２３６、ならびにリヤブレーキ１０を取り付けるための座２３７Ｌ，２３７Ｒが形成される。また、後フレーム２３上面の、前記シートポスト用のボス２３２の前部には、アシストユニット１等にバッテリから電流を供給するための電源スイッチを取付ける取付座２３８が形成される。
【００２５】
座２３８には、鍵Ｋで操作される電源スイッチ５０が装着される。バッテリボックス１６は座２３４，２３５，２３６に支持され、後フレーム２３の左部分２３Ｌと右部分２３Ｒとの間に収容される。
【００２６】
さらに、後フレーム２３の前端つまり前フレーム２２との合わせ面にはヒンジ２４の一方の部分であるボス２４１、およびロック装置のピン（図示せず）を回動自在に支持するボス２８が形成される。ボス２４１には枢軸ピン２４２が差し込まれ、その先端にワッシャ２４３と止め輪２４４が装着される。ヒンジの一部を構成する前フレーム２２側のフック（後述する）がこのピン２４２に係合する。
【００２７】
図４は、後フレーム２３とバッテリボックス１６およびアシストユニット１との取付位置関係を示す要部側面図である。図４において、アシストユニット１のケース本体７０の周囲には、アシストユニット１を後フレーム２３に連結するためのハンガー７０ａ，７０ｂが形成される。ハンガー７０ａ、７０ｂの先端にはそれぞれボスが形成され、これらのボスには、ボルト２５，２７がそれぞれ貫通する。これらのボルト２５，２７はさらに後フレ−ム２３のボス２５ＢＬなどを貫通してハンガー７０ａ、７０ｂを後フレーム２３に締結し、これによりアシストユニット１が後フレーム２３に懸架される。
【００２８】
このように、後フレーム２３に対するアシストユニット１の固定部と、後フレーム２３の左右分割部分同士の締結部とを、１カ所に統合して設けるようにしたので、部品点数を低減できるとともに、これら固定部と締結部とを設けるスペースも小さくでき、この部分での後フレーム２３のサイズ縮小を図ることができる。
【００２９】
クランク軸１１には図示しないワンウェイクラッチを介して踏力入力ギヤ３０が結合されており、この踏力入力ギヤ３０は合成ギヤ３１の小ギヤ３１ａに噛み合う。一方、モータＭのピニオン２９には補助動力ギヤ（アシストギヤ）３２の大ギヤ３２ａが噛み合うように設けられ、この大ギヤ３２ａと一体に回転する小ギヤ３２ｂは前記合成ギヤ３１の大ギヤ３１ｂに噛み合う。また、合成ギヤ３１の大ギヤ３１ｂは駆動スプロケット３３の軸に固定された出力ギヤ３４に噛み合う。アシストユニット１のケース本体７０やアシストギヤ３２は軽量化のため樹脂成型品によって製作されるのが望ましいし、静粛性等の観点からヘリカルギヤとするのがよい。
【００３０】
後フレーム２３の後端には後輪ＷＲを支持する車軸３３１が設けられ、この車軸３３１には、図示しないワンウェイクラッチを介して従動スプロケット３３２が結合される。駆動スプロケット３３および従動スプロケット３３２間には前記チェーン１５が張設される。
【００３１】
このように、モータＭの回転はピニオン２９とアシストギヤ３２とを介して合成ギヤ３１に伝達され、クランク軸１１から入力される踏力は踏力入力ギヤを介して合成ギヤ３１に伝達される。そして、踏力と補助動力とは合成ギヤ３１で合力されて駆動スプロケット３３に伝達され、さらに従動スプロケット３３２を介して後輪ＷＲに伝達される。ケース７０内の前部に配置されるコントローラ３７は、図示しない踏力検出手段から入力される踏力値に基づいて、モータＭの回転を制御する。
【００３２】
本体ケース７０の後方下部には、アルミニュームの成型品からなるメインスタンド３５を回動自在に支持する枢軸３６が取り付けられる。また、本体ケース７０の下端に設けられた突起７０ｃは前フレーム２２と後フレーム２３とを分離させたときに、後フレーム２３を含む自転車の後部分を自立させるための脚部であり、地面に置いたときは、この突起７０ｃと後輪ＷＲとで、地面に自立できる。
【００３３】
後フレーム２３の前端に設けられたボス２８，２８にはロックレバー３８を有するロックピン３９が挿通される。このロックピン３９を中心として回動可能にボルト３９１が設けられ、ボルト３９１にはナット３が螺着される。ボルト３９１は前フレーム２２から張出すように形成された係合部４０の溝（詳細な形状は図９〜図１２参照）に通され、ナット３９２の一面がこの係合部４０に当接して締付け面を形成する。
【００３４】
ボルト３９１が装着されるロックピン３９の中央部分はボス２８の孔に対して偏心しており、ロックレバー３８を回動させることにより、前記ナット３９２と係合部４０との当接強さが調節される。ナット３９２の締付け面と係合部４０との当接強さの最大値はナット３９２の回動量により決定できる。図示のようにロックレバー３８が後フレーム２３に沿う位置に回動された状態では、ナット３９２と係合部４０とは強く接触して、前フレーム２２と後フレ−ム２３とが強く結合される。
【００３５】
一方、ロックレバー３８を後フレーム２３から離れる方向つまり車体に直交する方向に向かって回動させると、ナット３９２は前記ロックピン３９の偏心形状によりその偏心量に応じた距離だけ係合部４０から離れる方向（車体前方）に偏倚して、ナット３９２と係合部４０との当接強さが弱まる。当接強さを弱めたところでロックピン３９を軸にしてボルト３９１を回動させると、ナット３９２と係合部４０との係合を解除でき、前フレーム２２と後フレーム２３とをヒンジ２４を中心に折り畳むことができる。
【００３６】
図５はバッテリの構造を示す要部破断斜視図である。同図において、バッテリ４１は、収縮フィルムのパッケージ４１０で包まれたバッテリ本体（例えば、ニッケル水素電池セルを２０本俵積みしたもの）４１１と、バッテリ本体４１１を収納する２分割された樹脂成型品のケース４１２とからなる。ケース４１２には複数のＬＥＤを点灯してその点灯数でバッテリ残量を表示するインジケータ４２と、充電のためのコネクタ４３と、ヒューズ４４とが設けられる。また、持ち運びやバッテリボックス１６への脱着のための取手４６がケース４１２に回動自在に取り付けられる。ケース４１２の底部にはバッテリ本体４１１と接続される端子４７，４７が設けられる。
【００３７】
図６はバッテリボックス１６の外観を示す斜視図、図７は側面断面図、図８は後フレーム２３内に収容されたバッテリボックス１６を示す図４のＡ−Ａ位置での断面図である。これらの図において、バッテリボックス１６は前記座２３４，２３５，２３６によって支持され、長手方向が車体前後方向と一致するよう配置されて後フレーム２３の左部分２３Ｌと右部分２３Ｒとの間に収容される。バッテリボックス１６はバッテリ４１を上方から着脱可能なように上部が開放されたボックス本体１６１と、この開放上部を覆う蓋１６２とからなる。蓋１６２は車体の側方向に旋回開放できるよう、ヒンジ１６３を用いてボックス本体１６１に回動自在に取り付けられる。図８の二点鎖線は蓋１６２を開いた状態を示す。長手方向が車体前後方向と一致するようボックス本体１６１を配置することにより、長手方向を略垂直にして配置するのと比べて開放上部の間口が広くなるので、バッテリ４１の着脱操作が容易になる。
【００３８】
蓋１６２にはインジケータ４２を見通せるように窓４８が設けられるほか、鍵装置５４が設けられる。この鍵装置５４は鍵（電源スイッチを操作する鍵と共用できるのがよい）を回して出し入れできる爪５４１を有していて、この爪５４１がボックス本体１６１上端に係合して施錠される。
【００３９】
ボックス本体１６１にはバッテリ４１が収納され、ボックス本体１６１の底部には端子ボックス１６４が形成される。端子ボックス１６４にはバッテリ４１側の端子４７，４７と結合される端子４９，４９が収容される。端子４９，４９は図示しないケーブルで前記コントローラ３７に接続される。ボックス本体１６１の上部には、蓋１６２の縁に形成された切欠から側方に突出するようにＵ型部材４６が設けられている。このＵ型部材４６はロックレバー３８を前記後フレーム２３に沿う位置で保持するための受け具として使用される。
【００４０】
ボックス本体１６１の、車体後方寄りにはバッテリ４１をバッテリボックス１６内に保持するためのロックアーム５１が設けられる。ロックアーム５１は車体前後方向に傾動できるようピン５２を使用してボックス本体１６１に枢支される。ロックアーム５１を設置した部分ではボックス本体１６１は二重になっていて、この二重壁の中にロックアーム５１が収容される。ロックアーム５１はピン５２から上方に延び、その先端は二重壁部分の内側壁からボックス本体１６１の内側に臨む。ロックアーム５１はバッテリ４１側に突出した先端がバッテリ４１のケース４１２の凹部ＲＳに嵌まるよう位置および形状が設定される。
【００４１】
蓋１６２の、車体後方寄りの縁には垂下片５３が装着または一体に形成される。この垂下片５３は、蓋１６２を閉じた状態でロックアーム５１の背（車体後方寄りの面）と前記二重壁の外側壁との間に差し込まれ、前記背に押圧力を作用させるよう、また蓋１６２を開いた状態ではロックアーム５１が前記外側壁方向に傾動できるスペースを空けるよう位置および形状が設定される。
【００４２】
図８において、バッテリボックス１６の下部を通して設置される前記ワイヤ
８３１，８３２のうち、変速機ワイヤ８３１は後フレーム２３の右部分２３Ｒに沿って後フレーム２３で囲まれた空間内で後方に延び、リヤブレーキワイヤ８３２は途中から後フレーム２３の左部分２３Ｌ寄りに偏倚し、この左部分２３Ｌに沿って後方に延びる。
【００４３】
次に、前フレーム２２と後フレーム２３とを連結する前記ヒンジ２４を詳細に説明する。図９はヒンジ２４を含む前フレーム２２の後端部の平面断面図、図１０は同正面図（車体後方から見た図）である。なお、この後端部は前フレーム２２を構成するパイプ状部品に溶接で一体化される後端部品（以下、「エンドブロック」という）で構成できる。両図において、エンドブロック４５には、フック４５１が形成され、このフック４５１は後フレーム２３に設けられる前記ボス２４１，２４１間に嵌まって、前記枢軸ピン２４２と係合できるよう、寸法と位置とが設定される。
【００４４】
Ｕ字状に形成されたフック４５１の開口部分（切欠部）を塞ぐようにロックプレート４５２が設けられる。ロックプレート４５２はエンドブロック４５に対してピン４５３で枢軸支持される。さらに、エンドブロック４５には、スプリングピン４５４によって枢軸支持された操作レバー４５５が設けられる。操作レバー４５５は指を押し当てる操作部４５５ａと、フック４５５ｂとを有する。操作レバー４５５は引張りバネ４５６によってロックプレート４５２と連結され、フック４５５ｂはロックプレート４５２に形成された切欠窓４５２ａからロックプレート４５２の表側つまり後フレーム２３側に臨み、この切欠窓４５２ａの枠に係合している。このフック４５５ｂがロックプレート４５２に係合していることにより、引張りバネ４５６が作用しているにもかかわらずロックプレート４５２の、矢印Ｒ方向への回動が規制されている。操作レバー４５５は前記枢軸支持部分近傍でエンドブロック４５に当接する接触部４５５ｃを有していて、操作レバー４５５の図示位置から矢印ＲＲ方向への回動が禁止されている。
【００４５】
この構成により、フック４５１の開口部分がロックプレート４５２の先端部分で塞がれているので、フック４５１に係合している枢軸ピン２４２は、フック４５１から脱出することができない。したがって、前記ロックレバー３８で操作されるロック装置を解除したとしても車体フレーム（前フレームと後フレームとからなる）は枢軸ピン２４２を中心に折り畳み可能になるだけである。
【００４６】
この車体フレームを、折り畳んだ後さらに前フレーム２２と後フレーム２３とに分離するためには、操作レバー４５５の操作部４５５ａをエンドブロック４５の奥（矢印ＲＦ方向）へ押し込む。そうすると、操作レバー４５５はピン４５４を中心に回動し、ロックプレート４５２はピン４５３を中心に回動してフック４５１の開口部分は開放される。したがって、枢軸ピン２４２はフック４５１から脱出できるようになり、車体フレームは前フレーム２２および後フレーム２３の連結部分で完全に分離できる。
【００４７】
操作レバー４５５とロックプレート４５２とを回動させた結果、操作レバー４５５のフック４５５ｂとロックプレート４５２との係合が解除され、操作レバー４５５の押圧を停止したあとも、前記開口部分の開放状態は維持される。そのために、操作レバー４５５の押圧操作と車体フレームの分離作業とを段階的に、それぞれ両手を使って容易に実施できる。
【００４８】
分離された車体フレームを再び一体に組み立てる場合は、枢軸ピン２４２をフック４５１に引っ掛けた後、ロックプレート４５２をフック４５１側に押し込んで、操作レバー４５５のフック４５６ｂとロックプレート４５２とを係合させる。この操作によってフック４５１の開口部分は塞がれる。続いて、前フレーム２２と後フレーム２３との接合面を対向させ、図４に示したロック装置のナット３９２を係合部４０に引っ掛け、ロックレバー３８を後フレーム２３に沿う方向に回動させてロックする。
【００４９】
次に、前記ヒンジ２４の変形例を説明する。図１１はヒンジ２４の変型例に係る前フレーム２２の後端部の平面断面図、図１２は同正面図であり、図９，図１０と同符号は同一または同等部分を示す。図において、後フレーム２３側に固定される枢軸ピン２４２はフック４５１に係合していて、この枢軸ピン２４２が脱出できないよう、フック４５１の開口部分（切欠部）を塞ぐ位置にロックプレート４５７が設けられる。ロックプレート４５７は指を引掛けられるよう形成された操作部４５７ａと前記切欠部を塞ぐロック部４５７ｂとを有し、ピン４５３を使用してエンドブロック４５に枢軸支持される。ロックプレート４５７には、前記操作部４５７ａをエンドブロック４５に近付ける方向に、換言すれば前記ロック部４５７ｂをエンドブロック４５から離す方向に力が作用するようにバネ（ネジリコイルバネ）４５８が係合している。但し、ロック部４５７ｂの後端つまり操作部４５７ａ側の端部４５２ｃがエンドブロック４５の端面に当接するため、ロックプレート４５７は、ロック部４５７ｂが前記切欠部に対向する位置以上には、エンドブロック４５から遠ざかる方向に回動されない。
【００５０】
一方、ロック部４５７ｂがエンドブロック４５に近付く方向（矢印ＲＡ）に回動できるよう、エンドブロック４５には逃げ部（凹部）４５９が形成されている。この逃げ部４５９はロック部４５７ｂがエンドブロック４５側に逃げてフック４５１の切欠部が開放されるように深さが設定される。
【００５１】
この構成により、ロックプレート４５７がバネ４５８で付勢されフック４５１の開口部分がロック部４５７ｂで塞がれているので、枢軸ピン２４２はフック４５１から脱出することができない。したがって、前記ロックレバー３８で操作されるロック装置を解除しただけでは車体フレームは枢軸ピン２４２を中心に折り畳み可能になるだけである。
【００５２】
この車体フレームを、折り畳んだ後さらに前フレーム２２と後フレーム２３とに分離するためには、ロックプレート４５７の操作部４５７ａに指を引掛けてエンドブロック４５から離す方向（矢印ＲＲ方向）へ引っ張る。そうすると、ロック部４５７ｂは逃げ部４５９内に退避してフック４５１の開口部分は開放される。したがって、枢軸ピン２４２はフック４５１から脱出できるようになり、車体フレームは前フレーム２２および後フレーム２３の連結部分で完全に分離できる。
【００５３】
分離された車体フレームを再び一体に組み立てる場合は、枢軸ピン２４２をロック部４５７ｂに押し付けてロック部４５７ｂを逃げ部４５９内に退避させる。枢軸ピン２４２がフック４５１に収まったならば、ロック部４５７ｂに対する枢軸ピン２４２の押圧力は解除される。その結果、バネ４５３の付勢力によってロック部４５７ｂは矢印ＲＡと反対側に回動してフック４５１の開口部分は塞がれる。
【００５４】
エンドブロック４５の、後フレーム２３との対向面には、係合部４０の溝に隣接して突部４０ａが形成される。この突部４０ａは後フレーム２３の前部に設けられたボス２８間の車体右側壁に係合する位置に設けられる。この突部４０ａはエンドブロック４５が車体右側へずれるのを防止して、ロックプレート４５７に不具合が生じたとき（アンチロック状態）であっても枢軸ピン２４２がフック４５１から外れないよう作用する。
【００５５】
なお、上記ヒンジ２４の実施形態では、枢軸ピン２４２を後フレーム２３側に設け、該枢軸ピン２４２が係合するフック４５１や、ロックプレート４５２，４５７および操作レバー４５５等からなるロック装置を前フレーム２２側に設けた。しかし、これを逆にして、枢軸ピン２４２を前フレーム２２側に設け、ロックプレート４５２等を後フレーム２３側に設けてもよい。
【００５６】
次に、フロントフォーク５にハンドルポスト７を結合するジョイント６を詳細に説明する。図１３はジョイント６の平面断面図、図１４は要部斜視図である。フロントフォーク５の頂部に設けられたジョイントブロック６２にはノブ６１のシャフト６３が水平に貫通可能な孔６２ａと孔６２ａに直交する孔６２ｂが形成される。孔６２ａ，孔６２ｂはシャフト６３がジョイントブロック６２内の水平面内で回動可能なように切欠溝６２ｃ，６２ｄを有する。
【００５７】
シャフト６３の先端に形成されたおねじ６３ａはハンドルポスト７の下端に形成されためねじ７ａに螺入される。本実施形態では、前記おねじ６３ａと、前記ノブ６１を有するシャフト６３とから締結手段が構成される。ハンドルポスト７の下端にはジョイントブロック６２の端面に嵌合するハブ７ｂと、ジョイントブロック６２の端面に形成された凹部６２ｅに係合してジョイントブロック６２に対する方向を規定する凸部７ｃとが形成される。切欠溝６２ｃの終端部の周りにはハンドルポスト７の前記ハブ７ｂが嵌合し、凸部７ｃが係合する縦溝を有する突起部６２ｆが形成される。また、ジョイントブロック６２の車体後方側端部には、ピン６４で回動自在に支持されたストッパ５５が設けられる。
【００５８】
ハンドルポスト７の折り畳み操作を説明する。図１５は折り畳み手順を示すジョイント６の斜視図である。同図（ａ）は電動補助自転車使用時のジョイント６を示す。この状態ではハンドルポスト７は垂直上方に起立し、ハンドルポスト７の下端はジョイントブロック６２に嵌合している。ハンドルポスト７を折り畳むためには、まず、ノブ６１を回動して締付けを緩める。
【００５９】
続いて、図１５（ｂ）に示すようにストッパ５５をピン６４を中心にして上方に開き、ノブ６１を車体前方に付勢する。ストッパ５５を開くことにより、図１５（ｃ）にノブ６１側から見た図を示すように、ノブ６１とジョイントブロック６２との間に大きいスペースが生じ、ノブ６１は車体前方に変位可能となる。ノブ６１が車体前方に変位させることにより、ハンドルポスト７の凸部７ｃがジョイントブロック６２の凹部６２ｅから外れる（図１５（ｂ）参照）。その結果、シャフト６３は平面視で反時計方向（車体進行方向に向かって左方向）に回動可能になる。図１５（ｄ）はシャフト６３を９０°回動させた状態を示す図である。
【００６０】
前記ジョイント６の変形例を説明する。図１６は変形例に係るジョイント６を含むハンドルポストの要部横断面図であり、図１７は同縦断面図である。両図において、ハンドルポスト（第１部分）７の下端部７１には、この下端部７１で両端部が支持され、中央部がこの両端部に対して偏心しているロック用の軸７２（偏心軸）が水平方向に貫通している。軸７２の、突出した一端には軸７２を回動させるレバー７３が結合される。軸７２の他端にはワッシャ７４を介して止め輪７５が取り付けられ、軸７２がハンドルポスト７の下端部７１から脱出するのを防止している。
【００６１】
また、ハンドルポスト７には、前記軸７２に直交する方向に延びたボルト（軸手段）７６が貫通し、このボルト７６の一端は、軸７２の中央部分つまり偏心部分に回動自在に係合している。さらに、ボルト７６は、ヘッドパイプ２１に嵌合するハンドルポストの第２部分としてのステム７７を貫通する。ステム７７を貫通したボルト７６の突出部には、ナット（ダブルナット）７８が螺着される。ナット７８には樹脂材料のキャップ７８ａが被せられる。ナット７８とステム７７との間には、ステム７７に立設されたボルト８０に回動自在に支持されたストッパ（制限手段）７９が介挿される。ストッパ７９は、ボルト９０の周りに設けられたコイルばね９１によって常時ボルト７６と係合する方向へ付勢される。本実施形態では、前記軸７２と前記ボルト７６とから締結手段が構成される。
【００６２】
ステム７７の頭部つまり上部には、ボルト７６が水平方向で矢印Ｒ方向に予定角度回動できるよう、前記切欠溝６２ｃ，６２ｄに相当する溝が設けられる。詳細は後述する。ステム７７の長手方向に延びるボルト９２が設けられ、ボルト９２の、ステム７７から突出した先端部にはナット９３が螺着される。ステム７７の頂部にはキャップ７７ａが被せられる。
【００６３】
ハンドルポスト７の下端部およびステム７７の互いの当接面は凹凸形状をなし、常用時には互いの係合が維持される。レバー７３は、図示のように約９０°回動でき、この回動によって、軸７２の偏心部分に対するボルト７６の係合位置が変化し、ハンドルポスト７の下端部７１とステム７７との係合強さが変化する。レバー７３をハンドルポスト７に沿わせたときに係合強さが最大となるよう位置関係は設定される。
【００６４】
図１８は、ステム７７の正面図（車体前方からの図）、図１９は左側面図、図２０は右断面図である。図に示すように、ステム７７の頭部には、前記ボルト７６が貫通する空隙９５が設けられる。この空隙９５は、平面視で反時計方向つまりＲ方向（図１６参照）に、ボルト７６を常用時から少なくとも９０°回動させられるよう拡張された溝ないし切り欠き９５ａ，９５ｂを含む。この構造によって、ボルト７６は、常用位置つまり車両進行方向に延びた位置から車両進行方法に直交する方向へ、またその反対へ回動自在である。なお、ステム７７から車体後方位置には、前記ストッパ７９の回動限界を規定する突起９７が形成される。
【００６５】
次に、変形例に係るジョイント６からハンドルポスト７を折り畳む操作の手順を説明する。図２１は使用状態におけるジョイント６の斜視図である。同図のように、常用位置では、ステム７７を貫通するボルト７６の軸方向は車両の進行方向と一致し、前輪ＷＦの面と平行である。そして、レバー７３はハンドルポスト７に沿って立っており、ハンドルポスト７の下端部７１の凸部７１ａとステム７７の凹凸部７７ｂとは強く当接して係合している。したがって、ハンドル８の操作によるハンドルポスト７の回動は確実にフロントフォーク５を介して前輪ＷＦに伝達され操向が制御される。
【００６６】
この常用状態から、ハンドルポスト７を折り畳む。図２２〜図２５はハンドルポスト７の折り曲げ手順を示す自転車の要部斜視図である。まず、図２２において、レバー７３は、ハンドルポスト７に沿った位置からほぼ水平に倒される。この位置にレバー７３が回動されると、下端部７１とステム７７頭部との係合が緩む。そうすると、ナット７８およびステム７７間のストッパ７９の回動（持ち上げ）を規制している力も緩むので、ストッパ７９は持ち上げ可能になる。
【００６７】
図２２では、ストッパ７９をボルト８０を枢軸にして回動させ、その結果生じた間隙を詰めるように、ボルト７６を偏倚させている。こうして、ハンドルポスト７の下端部７１とステム７７の係合は解除される。なお、レバー７３の先端を保持するため、ハンドルポスト７にホルダ９６が取り付けられる。
【００６８】
続いて図２３では、ボルト７６を溝９５ａ，９５ｂに沿って矢印Ｒ方向に回動させ、ハンドルポスト７を車体左側に振り始めている。そして、図２４では、ハンドルポスト７を車体左側にほぼ９０°振り終えている。符号８Ｒは、ハンドル８の左グリップであり、左グリップ８Ｒの近傍にブレーキレバー８１が装着されている。最後に、図２５では、ハンドルポスト７を車体左側に振り終え、ボルト７６を中心にハンドルポスト７をほぼ１８０°折り曲げている。
【００６９】
図２６は、ハンドルポスト７を折り畳んだときの車両の側面図である。この図のようにハンドルポスト７を折り畳むことによって、ハンドル８は、ほぼ前輪ＷＦに沿うように移動される。
【００７０】
前輪ＷＦに沿うように、ボルト７６を中心にハンドル８を回動させたとき、ハンドルポスト７と、前輪ＷＦの中心から車幅方向に突出している車軸とが干渉する場合がある。このような場合を想定して、ハンドルポスト７を折り曲げたときに前記車軸の突出部分を回避できるようにするのが好ましい。図２７は、図２０のＤ−Ｄ断面図である。この図のように、前記溝９５ａ，９５ｂのうち、ハンドルポスト７を車体左側に振り終えた位置でボルト７６が倒れることのできるよう、図２４および図２５の状態でボルト７６が当接する面に面取り部Ｃｕ，Ｃｄを形成し、この部分でボルト７６と溝９５ａ，９５ｂとの間にクリアランスが生じるようにしている。この面取り部Ｃｕ，Ｃｄは、図１９，図２０にも示している。このように、ボルト７６を傾けることにより、車幅方向へ出っ張っている前輪ＷＦの車軸を回避した状態でハンドルポスト７を折り畳みむことができる。以上は、折り畳みの手順であるが、組み立てに際しては、この逆の手順を取ることはいうまでもない。
【００７１】
上述のようにして分離させた車体を運搬する例を説明する。図２８は４輪自動車（ここでは、ワゴン型車またはＲＶ車を想定する）の後部から出し入れ自在に設けられるトレイを、収納された電動補助自転車とともに示す平面図、図２９は同自動車前方からの斜視図である。両図において、前フレーム５６は自動車ＷＧＮ内の後部座席５７下方に固定され、自動車ＷＧＮ内でのトレイ５８の前方位置の限界を規定する。上フレーム５９は前記前フレーム５６の後方で自動車内ＷＧＮに固定され、上部に棚板（図示せず）を支持する。好ましくは樹脂材料からなるトレイ５８は、前記前フレーム５６と上フレーム５９とで囲まれたスペースに、図示しないレールで案内されて自動車前後方向に摺動自在に配置される。上フレーム５９には、その左側にバッテリ４１の充電器６０が保持される。
【００７２】
図２８，図２９を参照して搬送のため電動補助自転車を自動車に搭載する手順を説明する。電動自転車を搭載しやすいようにトレイ５８を自動車後方寄りに引く出しておく。そうしておいて、まず、バッテリボックス１６の蓋１６２を開いてバッテリ４１を電動自転車から取り外し、トレイ５８の前中央に収納する。次に、クランパ２３３を緩めてシートポスト３を後フレーム２３から引き抜き、さらにシートポスト３とシート４とを分離する。シート４はバッテリ４１の右横に、シートポスト３はトレイ５８の右隅にそれぞれ収納する。
【００７３】
続いて、車体フレームを分離する。この分離に先立ち、前記ジョイント６のノブ６１を操作してハンドルポスト７をジョイント６から折り畳む。そして、ロックレバー３８を操作し、前フレーム２２と後フレーム２３の連結部のロックを解除して車体フレームを枢軸ピン２４２を中心に折り畳む。そうしておいて、前記操作レバー４５５（図９の例）を押したり、ロックプレート４５７（図１１の例）を引いたりして枢軸ピン２４２を前フレーム２２のフック４５１から脱出させ、車体フレームを分離する。前フレーム２２、ハンドルポスト７、ハンドル８、フロントフォーク５、および前輪ＷＦは、一体的にトレイ５８の左側に寄せて収納する。一方、後フレーム２３、アシストユニット１、および後輪ＷＲは、ペダル１３を折り畳んだ後、一体的にトレイ５８の右側によせて収納する。
【００７４】
図３０は自動車ＷＧＮの後部斜視図、図３１は同要部断面図である。図３０に示すように、トレイ５８を引き出した状態では、電動補助自転車はそのほとんどが全体が棚板６５で覆われた範囲から自動車後方に脱出しており、ユーザは棚板６５で邪魔されることなく容易に電動自動車を自動車から上げ下ろしできる。
【００７５】
また、自動車ＷＧＮの内側側壁にはＡＣ１００ボルトのコンセント６６が設けられる。図３１に示すように、棚板６５の裏側に装着された充電器６０にはコード６７を通じてコンセント６６から電源を供給され、さらに充電器６０で整流された所定電圧の直流はコード６８を通じてバッテリ４１に供給される。なお、コード６８とバッテリ４１とはコネクタ４３を通じて接続される。
【００７６】
このように、ＡＣコンセント６６を利用することにより、例えば、リゾート等の目的地に向かうまでの時間を有効に使い、自動車ＷＧＮのエンジンで駆動される発電機でバッテリ４１に充電することができる。
【００７７】
以上、本発明を適用した電動補助自転車について説明したが、本発明は電動補助自転車に限らず、ハンドルポストからハンドル部分を折り畳む要請がある自転車一般に広く適用することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項１〜９の発明によれば、車体の側面に沿うようなオフセット量で、ヘッドパイプを中心にハンドルを旋回させることができ、車体の側面に沿った面内でハンドルおよびハンドルを支持するハンドルパイプの部分を回動させられる。したがって、車体幅方向に大きいスペースを有することなく、折り畳み部から上端までの高さが高い操向装置を折り畳むことができる。その結果、自転車の分解を簡易に行うことができ、リゾート等への自転車の運搬や、使用の煩雑さが緩和される。特に、請求項５および請求項９の発明では、偏心軸を回動させることによりハンドルポストの折り畳みを容易に開始できるので操作性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る電動補助自転車の側面図である。
【図２】 後フレームを左前方から見た斜視図である。
【図３】 後フレームの平面図である。
【図４】 アシストユニット周辺の要部側面図である。
【図５】 バッテリの構造を示す断面斜視図である。
【図６】 バッテリボックスの斜視図である。
【図７】 バッテリボックスの断面側面図である。
【図８】 図４のＡ−Ａ断面図である。
【図９】 前フレームに設けられるエンドブロックの断面平面図である。
【図１０】 前フレームに設けられるエンドブロックの正面図である。
【図１１】 エンドブロックの変形例に係る断面平面図である。
【図１２】 エンドブロックの変形例に係る正面図である。
【図１３】 ハンドルポストのジョイントの断面平面図である。
【図１４】 ハンドルポストのジョイントの要部斜視図である。
【図１５】 ハンドルポストのジョイントの斜視図である。
【図１６】 ジョイントの変形例に係るハンドルポストの要部横断面図である。
【図１７】 ジョイントの変形例に係るハンドルポストの要部縦断面図である。
【図１８】 ステムの正面図である。
【図１９】 ステムの左側面図である。
【図２０】 ステムの右側面図である。
【図２１】 ジョイントの変形例に係るハンドルポストの要部斜視図である。
【図２２】 折り畳み開始時のハンドルポストの要部斜視図である。
【図２３】 折り畳み途中の第１位置でのハンドルポストの要部斜視図である。
【図２４】 折り畳み途中の第２位置でのハンドルポストの要部斜視図である。
【図２５】 折り畳み終了時のハンドルポストの要部斜視図である。
【図２６】 ハンドルポストを折り畳んだ状態の、自転車の要部側面図である。
【図２７】 図２０のＤ−Ｄ断面図である。
【図２８】 電動補助自転車を収納したトレイの平面図である。
【図２９】 電動補助自転車を収納したトレイの斜視図である。
【図３０】 トレイを設けた４輪自動車の後部斜視図である。
【図３１】 トレイを設けた４輪自動車の後部断面図である。
【符号の説明】
１…アシストユニット、 ２…車体フレーム、 ３…シートポスト、 ７…ハンドルポスト、 ８…操向ハンドル、 １１…クランク軸、 １３…ペダル、 １６…バッテリボックス、 ２２…前フレーム、 ２３…後フレーム、 ２４…ヒンジ、 ２８…ボス、 ２９…ピニオン、 ３２…アシストギヤ、 ３３…スプロケット、 ３８…ロックレバー、 ５８…トレイ、 ６０…充電器、 ６５…棚板、 ６６…コンセント、 ７０…ケース本体、 ７２…偏心軸、 ７７…ステム、 ７９…ストッパ、
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車用操向装置およびその折り畳み方法に関し、特に、ハンドルを支持するハンドルポストを、車両の幅方向へのはみ出しが大きくならないよう折り畳むのに好適な自転車用操向装置およびその折り畳み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動補助自転車等、自転車の用途が拡大され、自転車を自家用車両等でリゾートやショッピングセンタ等に運搬し、その運搬先でこれを使用することがある。このような場合、自転車を折り畳んで運搬しやすい状態にできることが望ましい。例えば、特公昭５２−３００４８号公報には、運搬や格納の利便性を考え、ハンドルポストから上方に突き出したハンドルを車体の前後方向に沿って折り畳めるようにした自転車が開示されている。この自転車においては、ハンドルを、ハンドルポストを枢軸として回動させて車体に沿わせた後、ハンドルポスト上端の支持部（ラグ）を中心にして旋回させ、折り畳む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載された自転車では、ラグからハンドルの最上端までの長さが長い構造を有する場合、折り畳みの際のハンドル上端部の軌跡が、車体幅方向に大きくはみ出してしまう。そのために、自転車を折り畳むためのスペースを大きくとるようになり、用途が制限されることがある。
【０００４】
本発明の目的は、上記従来の課題を解消し、折り畳みが容易であるとともに、折り畳み時の車体幅方向へのハンドルのはみ出しを小さくすることができる自転車用操向装置およびその折り畳み方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、車幅方向に延在するハンドルと、前記ハンドルを支承するハンドルポストと、前記ハンドルポストを回動自在に支承するヘッドパイプとを有する自転車用操向装置において、前記ハンドルポストが、前記ハンドルに結合される第１部分、および該第１部分に対して車体後方に偏倚した位置で前記ヘッドパイプに支承される第２部分からなるとともに、前記第１および第２部分を折り畳み自在に結合するジョイントを具備し、前記ジョイントが、前記ハンドルポストの第１部分の下端部から前記偏倚方向に延びて前記第２部分に係合する軸手段と、前記軸手段を前記第２部分に締め付け固定することによって前記第１および第２部分を結合する締結手段とを含み、前記第１部分が、略水平方向に配設される前記軸手段を略水平方向に回動させることで前記第２部分を枢軸として回動自在であり、かつ、前記軸手段を回転軸として回動させることで前記第２部分の偏倚方向に直角な面で回動自在であるように前記ジョイントが構成された点に第１の特徴がある。
【０００６】
また、本発明は、前記第１部分と第２部分とは互いの凹凸形状部で係合し、前記軸手段を前記偏倚方向で移動させることにより前記凹凸形状部での係合および係合解除が行われるよう構成するとともに、前記凹凸形状部の係合解除状態において、前記第１部分が、前記軸手段を回転軸とした方向および前記第２部分を回転軸とした方向からなる２方向での回動を許容されるよう構成された点に第２の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、前記締結手段が、前記軸手段と、該軸手段の一端に形成されて前記第１部分に螺挿されるねじ部分と、前記軸手段の他端に設けられて前記第２部分に係合するノブとによって形成されている点に第３の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、前記締結手段が、前記軸手段と、該軸手段と係合する偏心軸とを含み、前記偏心軸を回動させて前記軸手段をその長手方向に移動させることにより前記第１部分および第２部分の結合および結合解除が行われるよう構成された点に第４の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記軸手段の軸方向での移動量を制限する制限手段を具備し、前記制限手段を解除することによって前記凹凸形状部の係合解除が許容されるよう構成された点に第５の特徴がある。
【００１１】
また、本発明の方法は、車幅方向に延在するハンドルと、前記ハンドルを支承するハンドルポストと、前記ハンドルポストを回動自在に支承するヘッドパイプとを有し、前記ハンドルポストが、前記ハンドルに結合される第１部分、および該第１部分に対して車体後方に偏倚した位置で前記ヘッドパイプに支承される第２部分からなり、さらに前記ハンドルポストの第１部分の下端部から前記偏倚方向に延びて前記第２部分に係合する軸手段と、前記軸手段に形成されるねじ部分および該ねじ部分を前記第２部分に螺挿して前記第１および第２部分を結合する締結手段と、前記軸手段の軸方向での移動量を制限する制限手段とを有する自転車用操向装置の折り畳み方法において、前記締結手段による締め付けを緩める段階と、前記制限手段を解除して前記軸手段を移動させることにより前記第１部分および第２部分の係合を解除する段階と、略水平方向に配設される前記軸手段を略水平方向に回動させることで前記第２部分を枢軸として前記第１部分を回動させることにより前記ハンドルの延在方向を車体前後方向に沿わせる段階と、前記軸手段を回転軸として回動させることで前記第２部分の偏倚方向に直角な面で前記第１部分を回動させて前記ハンドルを車体の下方に移動させる段階とを含む点に第６の特徴がある。
【００１２】
さらに、本発明の方法は、車幅方向に延在するハンドルと、前記ハンドルを支承するハンドルポストと、前記ハンドルポストを回動自在に支承するヘッドパイプとを有し、前記ハンドルポストが、前記ハンドルに結合される第１部分、および該第１部分に対して車体後方に偏倚した位置で前記ヘッドパイプに支承される第２部分からなり、さらに前記ハンドルポストの第１部分の下端部から前記偏倚方向に延びて前記第２部分に係合する軸手段と、前記軸手段および前記第１部分を連結する偏心軸を含み、前記偏心軸を回動させて前記軸手段をその長手方向に移動させることにより前記第１部分および第２部分の結合および結合解除が行われるよう構成された締結手段と、前記軸手段の軸方向での移動量を制限する制限手段とを有する自転車用操向装置の折り畳み方法において、前記偏心軸を回動して前記締結手段による締め付けを解除する段階と、前記制限手段を解除して前記軸手段を移動させることにより前記第１部分および第２部分の係合を解除する段階と、略水平方向に配設される前記軸手段を略水平方向に回動させることで前記第２部分を枢軸として前記第１部分を回動させることにより前記ハンドルの延在方向を車体前後方向に沿わせる段階と、前記軸手段を回転軸として回動させることで前記第２部分の偏倚方向に直角な面で前記第１部分を回動させて前記ハンドルを車体の下方に移動させる段階とを含む点に第７の特徴がある。
【００１３】
上記特徴によれば、ハンドルが車両の幅方向にオフセットするよう、ハンドルポストの第１部分を、第２部分を枢軸として回動させられる。そして、そのオフセットされた位置で車体に沿ってハンドルポストを回動させることにより、ハンドルが車体の下方に移動され、ハンドルを含む操向装置の折り畳みが行われる。特に、第４および第７の特徴によれば、偏心軸を回動させるだけで、第１部分と第２部分との締め付けが緩められ、ハンドルポストの回動が可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る操向装置を含む電動補助自転車の側面図である。電動補助自転車の車体フレーム２は、車体前方に位置するヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１から略水平後方に延びたパイプ状の前フレーム２２と、前フレーム２２の後端に連結された後フレーム２３とを備える。後フレーム２３は左右一対のアルミニュームのダイキャスト製品からなる分割フレームである。この分割フレームは車体前方寄りに結合部２３１を有する二叉状の構造体をなし、結合部２３１には、そこから斜め後上方に延びてシートポスト３を保持するためのボス２３２が形成される。
【００１５】
ボス２３２には締め代が設けられており、クランパ２３３を締めることにより、シートポスト３はボス２３２で確実に保持される。クランパ２３３を緩めることにより、シートポスト３はボス２３２に対して上下方向に摺動可能となり、シートポスト３の上端に装着されるシート４の高さを調節することができる。また、シートポスト３をボス２３２から引き抜いて完全に分離することができる。さらに、シート４とシートポスト３との結合にもシートポスト３とボス２３２との結合構造が採用されており、シート４とシートポスト３とが容易に結合・分離できる。
【００１６】
ヘッドパイプ２１には、上部に形成された軸部を介してフロントフォーク５が回動自在に保持される。フロントフォーク５の上部に形成された軸部の上端にはジョイント６を介してハンドルポスト７が結合され、ハンドルポスト７の上部には操向装置の一部としてのハンドル８が結合される。ジョイント６はノブ６１の操作によって緩めることができ、この操作により、ジョイント６を中心にハンドルポスト７を折り畳むことができる。この折り畳みの態様およびジョイント６の詳細は後述する。フロントフォーク５の下端には前輪ＷＦが回転自在に軸支される。操向ハンドル８のブレーキレバー８１から下方に延びるワイヤ８２の先端は前輪ＷＦに設けられたフロントブレーキ９に結合される。
【００１７】
後フレーム２３は、前フレーム２２に対してヒンジ２４およびヒンジ２４の反対側つまり車体左側に設けられるロック装置で連結される。このロック装置のロックを解除することにより、ヒンジ２４を枢軸にして車体を折り畳むことができるし、さらにヒンジ２４の結合を解除することにより、前フレーム２２および後フレーム２３を互いに分離することもできる。ロック装置およびヒンジ２４の詳細は後述する。
【００１８】
後フレーム２３の側面視外観は、車体前方寄りの部分が幅広で、後方に向かって幅が狭まった形状である。左右一対の後フレーム２３の後端間には、駆動輪としての後輪ＷＲが軸支される。ハンドル８の左部分からワイヤ８３が車体後部に延長される。ワイヤ８３は２本からなり、１本は、後フレーム２３上に設けられたリヤブレーキ１０に結合されるリヤブレーキワイヤ８３２であり、他の１本は、後フレーム２３の後端部近傍に設けられた変速機８５に結合される変速機ワイヤ８３１である。ワイヤ８３は、後方に延長される途中、バンド８４，８４によって前フレーム２２の下部に固縛される。
【００１９】
後フレーム２３内では、リヤブレーキワイヤ８３２は車体の左側に、変速機ワイヤ８３１は同右側に振り分けられる。左右に振り分けられたリヤブレーキワイヤ８３２および変速機ワイヤ８３１は、後フレーム２３内を後方に延びる。
【００２０】
後フレーム２３の幅広部分つまり前方寄りの下部には、前記シートポスト３の延長線上よりも後方に配置された電動補助ユニット（アシストユニット）１が懸架される。アシストユニット１は、後フレーム２３の左右分割部分の締結用のボルト２５とボルト２７とによって後フレーム２３の組み付け時に共締めにより固定される。アシストユニット１はその最下部に配された踏力補助用の電動モータＭと、モータＭの上前方に配されたクランク軸１１とを有する。クランク軸１１の左右端にはそれぞれクランク１２が固定され、クランク１２の先端にはペダル１３が設けられる。ペダル１３は車体の左右方向に水平に延びた状態で使用されるが、ペダル１３とクランク１２との連結部にヒンジを採用し、不使用時にはクランク１２に沿うよう折り畳み可能に構成することができる。
【００２１】
ペダル１３から入力される踏力、および踏力に応じてこの踏力を軽減させるようモータＭによって発生される補助力はアシストユニット１内の歯車を含む伝達装置を介して合力され、その出力はスプロケットカバー１４で覆われている図示しない駆動スプロケット（図４に符号３３で示す）の回転として取り出される。駆動スプロケットの回転を後輪ＷＲに伝達するチェーン１５が設けられる。なお、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの径はともに１６インチである。
【００２２】
後フレーム２３の前記幅広部分および前記結合部２３１、ならびに左右一対の後フレーム２３を後部で互いに結合するボルト２５（またはボルトを支持するボス）で囲繞された空間には、前記電動モータＭおよびその他の電装部の電源となるバッテリを収容するバッテリボックス１６が装着される。左右に分割された後フレーム２３の部分を互いに結合するためには、前記ボルト２５，２７の他、前フレーム２２との連結部近傍に配置されるボルト２６が使用される。
【００２３】
図２は後フレーム２３の車体左前方から見た斜視図であり、図３は同平面図である。両図において、後フレーム２３は左部分２３Ｌと右部分２３Ｒとからなり前記ボルト２５，２７が挿通可能な、ボス２５ＢＬ，２５ＢＲ，２７ＢＬ，２７ＢＲが設けられる。締め付け部２６にもノックピンを支持するボスが形成されるが、図２，図３では図示されていない。ボス２５ＢＬ，２５ＢＲ間、ならびにボス２７ＢＬ，２７ＢＲ間には前記アシストユニット１の上端に形成されるハンガー部７０ｂ（図４も参照）が挟まれるように配され、後フレームの２３の左部分２３Ｌと右部分２３Ｒと共締めされて取り付けられる。
【００２４】
後フレーム２３の上面にはバッテリボックス１６を取り付けるための座２３４、２３５、２３６、ならびにリヤブレーキ１０を取り付けるための座２３７Ｌ，２３７Ｒが形成される。また、後フレーム２３上面の、前記シートポスト用のボス２３２の前部には、アシストユニット１等にバッテリから電流を供給するための電源スイッチを取付ける取付座２３８が形成される。
【００２５】
座２３８には、鍵Ｋで操作される電源スイッチ５０が装着される。バッテリボックス１６は座２３４，２３５，２３６に支持され、後フレーム２３の左部分２３Ｌと右部分２３Ｒとの間に収容される。
【００２６】
さらに、後フレーム２３の前端つまり前フレーム２２との合わせ面にはヒンジ２４の一方の部分であるボス２４１、およびロック装置のピン（図示せず）を回動自在に支持するボス２８が形成される。ボス２４１には枢軸ピン２４２が差し込まれ、その先端にワッシャ２４３と止め輪２４４が装着される。ヒンジの一部を構成する前フレーム２２側のフック（後述する）がこのピン２４２に係合する。
【００２７】
図４は、後フレーム２３とバッテリボックス１６およびアシストユニット１との取付位置関係を示す要部側面図である。図４において、アシストユニット１のケース本体７０の周囲には、アシストユニット１を後フレーム２３に連結するためのハンガー７０ａ，７０ｂが形成される。ハンガー７０ａ、７０ｂの先端にはそれぞれボスが形成され、これらのボスには、ボルト２５，２７がそれぞれ貫通する。これらのボルト２５，２７はさらに後フレ−ム２３のボス２５ＢＬなどを貫通してハンガー７０ａ、７０ｂを後フレーム２３に締結し、これによりアシストユニット１が後フレーム２３に懸架される。
【００２８】
このように、後フレーム２３に対するアシストユニット１の固定部と、後フレーム２３の左右分割部分同士の締結部とを、１カ所に統合して設けるようにしたので、部品点数を低減できるとともに、これら固定部と締結部とを設けるスペースも小さくでき、この部分での後フレーム２３のサイズ縮小を図ることができる。
【００２９】
クランク軸１１には図示しないワンウェイクラッチを介して踏力入力ギヤ３０が結合されており、この踏力入力ギヤ３０は合成ギヤ３１の小ギヤ３１ａに噛み合う。一方、モータＭのピニオン２９には補助動力ギヤ（アシストギヤ）３２の大ギヤ３２ａが噛み合うように設けられ、この大ギヤ３２ａと一体に回転する小ギヤ３２ｂは前記合成ギヤ３１の大ギヤ３１ｂに噛み合う。また、合成ギヤ３１の大ギヤ３１ｂは駆動スプロケット３３の軸に固定された出力ギヤ３４に噛み合う。アシストユニット１のケース本体７０やアシストギヤ３２は軽量化のため樹脂成型品によって製作されるのが望ましいし、静粛性等の観点からヘリカルギヤとするのがよい。
【００３０】
後フレーム２３の後端には後輪ＷＲを支持する車軸３３１が設けられ、この車軸３３１には、図示しないワンウェイクラッチを介して従動スプロケット３３２が結合される。駆動スプロケット３３および従動スプロケット３３２間には前記チェーン１５が張設される。
【００３１】
このように、モータＭの回転はピニオン２９とアシストギヤ３２とを介して合成ギヤ３１に伝達され、クランク軸１１から入力される踏力は踏力入力ギヤを介して合成ギヤ３１に伝達される。そして、踏力と補助動力とは合成ギヤ３１で合力されて駆動スプロケット３３に伝達され、さらに従動スプロケット３３２を介して後輪ＷＲに伝達される。ケース７０内の前部に配置されるコントローラ３７は、図示しない踏力検出手段から入力される踏力値に基づいて、モータＭの回転を制御する。
【００３２】
本体ケース７０の後方下部には、アルミニュームの成型品からなるメインスタンド３５を回動自在に支持する枢軸３６が取り付けられる。また、本体ケース７０の下端に設けられた突起７０ｃは前フレーム２２と後フレーム２３とを分離させたときに、後フレーム２３を含む自転車の後部分を自立させるための脚部であり、地面に置いたときは、この突起７０ｃと後輪ＷＲとで、地面に自立できる。
【００３３】
後フレーム２３の前端に設けられたボス２８，２８にはロックレバー３８を有するロックピン３９が挿通される。このロックピン３９を中心として回動可能にボルト３９１が設けられ、ボルト３９１にはナット３が螺着される。ボルト３９１は前フレーム２２から張出すように形成された係合部４０の溝（詳細な形状は図９〜図１２参照）に通され、ナット３９２の一面がこの係合部４０に当接して締付け面を形成する。
【００３４】
ボルト３９１が装着されるロックピン３９の中央部分はボス２８の孔に対して偏心しており、ロックレバー３８を回動させることにより、前記ナット３９２と係合部４０との当接強さが調節される。ナット３９２の締付け面と係合部４０との当接強さの最大値はナット３９２の回動量により決定できる。図示のようにロックレバー３８が後フレーム２３に沿う位置に回動された状態では、ナット３９２と係合部４０とは強く接触して、前フレーム２２と後フレ−ム２３とが強く結合される。
【００３５】
一方、ロックレバー３８を後フレーム２３から離れる方向つまり車体に直交する方向に向かって回動させると、ナット３９２は前記ロックピン３９の偏心形状によりその偏心量に応じた距離だけ係合部４０から離れる方向（車体前方）に偏倚して、ナット３９２と係合部４０との当接強さが弱まる。当接強さを弱めたところでロックピン３９を軸にしてボルト３９１を回動させると、ナット３９２と係合部４０との係合を解除でき、前フレーム２２と後フレーム２３とをヒンジ２４を中心に折り畳むことができる。
【００３６】
図５はバッテリの構造を示す要部破断斜視図である。同図において、バッテリ４１は、収縮フィルムのパッケージ４１０で包まれたバッテリ本体（例えば、ニッケル水素電池セルを２０本俵積みしたもの）４１１と、バッテリ本体４１１を収納する２分割された樹脂成型品のケース４１２とからなる。ケース４１２には複数のＬＥＤを点灯してその点灯数でバッテリ残量を表示するインジケータ４２と、充電のためのコネクタ４３と、ヒューズ４４とが設けられる。また、持ち運びやバッテリボックス１６への脱着のための取手４６がケース４１２に回動自在に取り付けられる。ケース４１２の底部にはバッテリ本体４１１と接続される端子４７，４７が設けられる。
【００３７】
図６はバッテリボックス１６の外観を示す斜視図、図７は側面断面図、図８は後フレーム２３内に収容されたバッテリボックス１６を示す図４のＡ−Ａ位置での断面図である。これらの図において、バッテリボックス１６は前記座２３４，２３５，２３６によって支持され、長手方向が車体前後方向と一致するよう配置されて後フレーム２３の左部分２３Ｌと右部分２３Ｒとの間に収容される。バッテリボックス１６はバッテリ４１を上方から着脱可能なように上部が開放されたボックス本体１６１と、この開放上部を覆う蓋１６２とからなる。蓋１６２は車体の側方向に旋回開放できるよう、ヒンジ１６３を用いてボックス本体１６１に回動自在に取り付けられる。図８の二点鎖線は蓋１６２を開いた状態を示す。長手方向が車体前後方向と一致するようボックス本体１６１を配置することにより、長手方向を略垂直にして配置するのと比べて開放上部の間口が広くなるので、バッテリ４１の着脱操作が容易になる。
【００３８】
蓋１６２にはインジケータ４２を見通せるように窓４８が設けられるほか、鍵装置５４が設けられる。この鍵装置５４は鍵（電源スイッチを操作する鍵と共用できるのがよい）を回して出し入れできる爪５４１を有していて、この爪５４１がボックス本体１６１上端に係合して施錠される。
【００３９】
ボックス本体１６１にはバッテリ４１が収納され、ボックス本体１６１の底部には端子ボックス１６４が形成される。端子ボックス１６４にはバッテリ４１側の端子４７，４７と結合される端子４９，４９が収容される。端子４９，４９は図示しないケーブルで前記コントローラ３７に接続される。ボックス本体１６１の上部には、蓋１６２の縁に形成された切欠から側方に突出するようにＵ型部材４６が設けられている。このＵ型部材４６はロックレバー３８を前記後フレーム２３に沿う位置で保持するための受け具として使用される。
【００４０】
ボックス本体１６１の、車体後方寄りにはバッテリ４１をバッテリボックス１６内に保持するためのロックアーム５１が設けられる。ロックアーム５１は車体前後方向に傾動できるようピン５２を使用してボックス本体１６１に枢支される。ロックアーム５１を設置した部分ではボックス本体１６１は二重になっていて、この二重壁の中にロックアーム５１が収容される。ロックアーム５１はピン５２から上方に延び、その先端は二重壁部分の内側壁からボックス本体１６１の内側に臨む。ロックアーム５１はバッテリ４１側に突出した先端がバッテリ４１のケース４１２の凹部ＲＳに嵌まるよう位置および形状が設定される。
【００４１】
蓋１６２の、車体後方寄りの縁には垂下片５３が装着または一体に形成される。この垂下片５３は、蓋１６２を閉じた状態でロックアーム５１の背（車体後方寄りの面）と前記二重壁の外側壁との間に差し込まれ、前記背に押圧力を作用させるよう、また蓋１６２を開いた状態ではロックアーム５１が前記外側壁方向に傾動できるスペースを空けるよう位置および形状が設定される。
【００４２】
図８において、バッテリボックス１６の下部を通して設置される前記ワイヤ
８３１，８３２のうち、変速機ワイヤ８３１は後フレーム２３の右部分２３Ｒに沿って後フレーム２３で囲まれた空間内で後方に延び、リヤブレーキワイヤ８３２は途中から後フレーム２３の左部分２３Ｌ寄りに偏倚し、この左部分２３Ｌに沿って後方に延びる。
【００４３】
次に、前フレーム２２と後フレーム２３とを連結する前記ヒンジ２４を詳細に説明する。図９はヒンジ２４を含む前フレーム２２の後端部の平面断面図、図１０は同正面図（車体後方から見た図）である。なお、この後端部は前フレーム２２を構成するパイプ状部品に溶接で一体化される後端部品（以下、「エンドブロック」という）で構成できる。両図において、エンドブロック４５には、フック４５１が形成され、このフック４５１は後フレーム２３に設けられる前記ボス２４１，２４１間に嵌まって、前記枢軸ピン２４２と係合できるよう、寸法と位置とが設定される。
【００４４】
Ｕ字状に形成されたフック４５１の開口部分（切欠部）を塞ぐようにロックプレート４５２が設けられる。ロックプレート４５２はエンドブロック４５に対してピン４５３で枢軸支持される。さらに、エンドブロック４５には、スプリングピン４５４によって枢軸支持された操作レバー４５５が設けられる。操作レバー４５５は指を押し当てる操作部４５５ａと、フック４５５ｂとを有する。操作レバー４５５は引張りバネ４５６によってロックプレート４５２と連結され、フック４５５ｂはロックプレート４５２に形成された切欠窓４５２ａからロックプレート４５２の表側つまり後フレーム２３側に臨み、この切欠窓４５２ａの枠に係合している。このフック４５５ｂがロックプレート４５２に係合していることにより、引張りバネ４５６が作用しているにもかかわらずロックプレート４５２の、矢印Ｒ方向への回動が規制されている。操作レバー４５５は前記枢軸支持部分近傍でエンドブロック４５に当接する接触部４５５ｃを有していて、操作レバー４５５の図示位置から矢印ＲＲ方向への回動が禁止されている。
【００４５】
この構成により、フック４５１の開口部分がロックプレート４５２の先端部分で塞がれているので、フック４５１に係合している枢軸ピン２４２は、フック４５１から脱出することができない。したがって、前記ロックレバー３８で操作されるロック装置を解除したとしても車体フレーム（前フレームと後フレームとからなる）は枢軸ピン２４２を中心に折り畳み可能になるだけである。
【００４６】
この車体フレームを、折り畳んだ後さらに前フレーム２２と後フレーム２３とに分離するためには、操作レバー４５５の操作部４５５ａをエンドブロック４５の奥（矢印ＲＦ方向）へ押し込む。そうすると、操作レバー４５５はピン４５４を中心に回動し、ロックプレート４５２はピン４５３を中心に回動してフック４５１の開口部分は開放される。したがって、枢軸ピン２４２はフック４５１から脱出できるようになり、車体フレームは前フレーム２２および後フレーム２３の連結部分で完全に分離できる。
【００４７】
操作レバー４５５とロックプレート４５２とを回動させた結果、操作レバー４５５のフック４５５ｂとロックプレート４５２との係合が解除され、操作レバー４５５の押圧を停止したあとも、前記開口部分の開放状態は維持される。そのために、操作レバー４５５の押圧操作と車体フレームの分離作業とを段階的に、それぞれ両手を使って容易に実施できる。
【００４８】
分離された車体フレームを再び一体に組み立てる場合は、枢軸ピン２４２をフック４５１に引っ掛けた後、ロックプレート４５２をフック４５１側に押し込んで、操作レバー４５５のフック４５６ｂとロックプレート４５２とを係合させる。この操作によってフック４５１の開口部分は塞がれる。続いて、前フレーム２２と後フレーム２３との接合面を対向させ、図４に示したロック装置のナット３９２を係合部４０に引っ掛け、ロックレバー３８を後フレーム２３に沿う方向に回動させてロックする。
【００４９】
次に、前記ヒンジ２４の変形例を説明する。図１１はヒンジ２４の変型例に係る前フレーム２２の後端部の平面断面図、図１２は同正面図であり、図９，図１０と同符号は同一または同等部分を示す。図において、後フレーム２３側に固定される枢軸ピン２４２はフック４５１に係合していて、この枢軸ピン２４２が脱出できないよう、フック４５１の開口部分（切欠部）を塞ぐ位置にロックプレート４５７が設けられる。ロックプレート４５７は指を引掛けられるよう形成された操作部４５７ａと前記切欠部を塞ぐロック部４５７ｂとを有し、ピン４５３を使用してエンドブロック４５に枢軸支持される。ロックプレート４５７には、前記操作部４５７ａをエンドブロック４５に近付ける方向に、換言すれば前記ロック部４５７ｂをエンドブロック４５から離す方向に力が作用するようにバネ（ネジリコイルバネ）４５８が係合している。但し、ロック部４５７ｂの後端つまり操作部４５７ａ側の端部４５２ｃがエンドブロック４５の端面に当接するため、ロックプレート４５７は、ロック部４５７ｂが前記切欠部に対向する位置以上には、エンドブロック４５から遠ざかる方向に回動されない。
【００５０】
一方、ロック部４５７ｂがエンドブロック４５に近付く方向（矢印ＲＡ）に回動できるよう、エンドブロック４５には逃げ部（凹部）４５９が形成されている。この逃げ部４５９はロック部４５７ｂがエンドブロック４５側に逃げてフック４５１の切欠部が開放されるように深さが設定される。
【００５１】
この構成により、ロックプレート４５７がバネ４５８で付勢されフック４５１の開口部分がロック部４５７ｂで塞がれているので、枢軸ピン２４２はフック４５１から脱出することができない。したがって、前記ロックレバー３８で操作されるロック装置を解除しただけでは車体フレームは枢軸ピン２４２を中心に折り畳み可能になるだけである。
【００５２】
この車体フレームを、折り畳んだ後さらに前フレーム２２と後フレーム２３とに分離するためには、ロックプレート４５７の操作部４５７ａに指を引掛けてエンドブロック４５から離す方向（矢印ＲＲ方向）へ引っ張る。そうすると、ロック部４５７ｂは逃げ部４５９内に退避してフック４５１の開口部分は開放される。したがって、枢軸ピン２４２はフック４５１から脱出できるようになり、車体フレームは前フレーム２２および後フレーム２３の連結部分で完全に分離できる。
【００５３】
分離された車体フレームを再び一体に組み立てる場合は、枢軸ピン２４２をロック部４５７ｂに押し付けてロック部４５７ｂを逃げ部４５９内に退避させる。枢軸ピン２４２がフック４５１に収まったならば、ロック部４５７ｂに対する枢軸ピン２４２の押圧力は解除される。その結果、バネ４５３の付勢力によってロック部４５７ｂは矢印ＲＡと反対側に回動してフック４５１の開口部分は塞がれる。
【００５４】
エンドブロック４５の、後フレーム２３との対向面には、係合部４０の溝に隣接して突部４０ａが形成される。この突部４０ａは後フレーム２３の前部に設けられたボス２８間の車体右側壁に係合する位置に設けられる。この突部４０ａはエンドブロック４５が車体右側へずれるのを防止して、ロックプレート４５７に不具合が生じたとき（アンチロック状態）であっても枢軸ピン２４２がフック４５１から外れないよう作用する。
【００５５】
なお、上記ヒンジ２４の実施形態では、枢軸ピン２４２を後フレーム２３側に設け、該枢軸ピン２４２が係合するフック４５１や、ロックプレート４５２，４５７および操作レバー４５５等からなるロック装置を前フレーム２２側に設けた。しかし、これを逆にして、枢軸ピン２４２を前フレーム２２側に設け、ロックプレート４５２等を後フレーム２３側に設けてもよい。
【００５６】
次に、フロントフォーク５にハンドルポスト７を結合するジョイント６を詳細に説明する。図１３はジョイント６の平面断面図、図１４は要部斜視図である。フロントフォーク５の頂部に設けられたジョイントブロック６２にはノブ６１のシャフト６３が水平に貫通可能な孔６２ａと孔６２ａに直交する孔６２ｂが形成される。孔６２ａ，孔６２ｂはシャフト６３がジョイントブロック６２内の水平面内で回動可能なように切欠溝６２ｃ，６２ｄを有する。
【００５７】
シャフト６３の先端に形成されたおねじ６３ａはハンドルポスト７の下端に形成されためねじ７ａに螺入される。本実施形態では、前記おねじ６３ａと、前記ノブ６１を有するシャフト６３とから締結手段が構成される。ハンドルポスト７の下端にはジョイントブロック６２の端面に嵌合するハブ７ｂと、ジョイントブロック６２の端面に形成された凹部６２ｅに係合してジョイントブロック６２に対する方向を規定する凸部７ｃとが形成される。切欠溝６２ｃの終端部の周りにはハンドルポスト７の前記ハブ７ｂが嵌合し、凸部７ｃが係合する縦溝を有する突起部６２ｆが形成される。また、ジョイントブロック６２の車体後方側端部には、ピン６４で回動自在に支持されたストッパ５５が設けられる。
【００５８】
ハンドルポスト７の折り畳み操作を説明する。図１５は折り畳み手順を示すジョイント６の斜視図である。同図（ａ）は電動補助自転車使用時のジョイント６を示す。この状態ではハンドルポスト７は垂直上方に起立し、ハンドルポスト７の下端はジョイントブロック６２に嵌合している。ハンドルポスト７を折り畳むためには、まず、ノブ６１を回動して締付けを緩める。
【００５９】
続いて、図１５（ｂ）に示すようにストッパ５５をピン６４を中心にして上方に開き、ノブ６１を車体前方に付勢する。ストッパ５５を開くことにより、図１５（ｃ）にノブ６１側から見た図を示すように、ノブ６１とジョイントブロック６２との間に大きいスペースが生じ、ノブ６１は車体前方に変位可能となる。ノブ６１が車体前方に変位させることにより、ハンドルポスト７の凸部７ｃがジョイントブロック６２の凹部６２ｅから外れる（図１５（ｂ）参照）。その結果、シャフト６３は平面視で反時計方向（車体進行方向に向かって左方向）に回動可能になる。図１５（ｄ）はシャフト６３を９０°回動させた状態を示す図である。
【００６０】
前記ジョイント６の変形例を説明する。図１６は変形例に係るジョイント６を含むハンドルポストの要部横断面図であり、図１７は同縦断面図である。両図において、ハンドルポスト（第１部分）７の下端部７１には、この下端部７１で両端部が支持され、中央部がこの両端部に対して偏心しているロック用の軸７２（偏心軸）が水平方向に貫通している。軸７２の、突出した一端には軸７２を回動させるレバー７３が結合される。軸７２の他端にはワッシャ７４を介して止め輪７５が取り付けられ、軸７２がハンドルポスト７の下端部７１から脱出するのを防止している。
【００６１】
また、ハンドルポスト７には、前記軸７２に直交する方向に延びたボルト（軸手段）７６が貫通し、このボルト７６の一端は、軸７２の中央部分つまり偏心部分に回動自在に係合している。さらに、ボルト７６は、ヘッドパイプ２１に嵌合するハンドルポストの第２部分としてのステム７７を貫通する。ステム７７を貫通したボルト７６の突出部には、ナット（ダブルナット）７８が螺着される。ナット７８には樹脂材料のキャップ７８ａが被せられる。ナット７８とステム７７との間には、ステム７７に立設されたボルト８０に回動自在に支持されたストッパ（制限手段）７９が介挿される。ストッパ７９は、ボルト９０の周りに設けられたコイルばね９１によって常時ボルト７６と係合する方向へ付勢される。本実施形態では、前記軸７２と前記ボルト７６とから締結手段が構成される。
【００６２】
ステム７７の頭部つまり上部には、ボルト７６が水平方向で矢印Ｒ方向に予定角度回動できるよう、前記切欠溝６２ｃ，６２ｄに相当する溝が設けられる。詳細は後述する。ステム７７の長手方向に延びるボルト９２が設けられ、ボルト９２の、ステム７７から突出した先端部にはナット９３が螺着される。ステム７７の頂部にはキャップ７７ａが被せられる。
【００６３】
ハンドルポスト７の下端部およびステム７７の互いの当接面は凹凸形状をなし、常用時には互いの係合が維持される。レバー７３は、図示のように約９０°回動でき、この回動によって、軸７２の偏心部分に対するボルト７６の係合位置が変化し、ハンドルポスト７の下端部７１とステム７７との係合強さが変化する。レバー７３をハンドルポスト７に沿わせたときに係合強さが最大となるよう位置関係は設定される。
【００６４】
図１８は、ステム７７の正面図（車体前方からの図）、図１９は左側面図、図２０は右断面図である。図に示すように、ステム７７の頭部には、前記ボルト７６が貫通する空隙９５が設けられる。この空隙９５は、平面視で反時計方向つまりＲ方向（図１６参照）に、ボルト７６を常用時から少なくとも９０°回動させられるよう拡張された溝ないし切り欠き９５ａ，９５ｂを含む。この構造によって、ボルト７６は、常用位置つまり車両進行方向に延びた位置から車両進行方法に直交する方向へ、またその反対へ回動自在である。なお、ステム７７から車体後方位置には、前記ストッパ７９の回動限界を規定する突起９７が形成される。
【００６５】
次に、変形例に係るジョイント６からハンドルポスト７を折り畳む操作の手順を説明する。図２１は使用状態におけるジョイント６の斜視図である。同図のように、常用位置では、ステム７７を貫通するボルト７６の軸方向は車両の進行方向と一致し、前輪ＷＦの面と平行である。そして、レバー７３はハンドルポスト７に沿って立っており、ハンドルポスト７の下端部７１の凸部７１ａとステム７７の凹凸部７７ｂとは強く当接して係合している。したがって、ハンドル８の操作によるハンドルポスト７の回動は確実にフロントフォーク５を介して前輪ＷＦに伝達され操向が制御される。
【００６６】
この常用状態から、ハンドルポスト７を折り畳む。図２２〜図２５はハンドルポスト７の折り曲げ手順を示す自転車の要部斜視図である。まず、図２２において、レバー７３は、ハンドルポスト７に沿った位置からほぼ水平に倒される。この位置にレバー７３が回動されると、下端部７１とステム７７頭部との係合が緩む。そうすると、ナット７８およびステム７７間のストッパ７９の回動（持ち上げ）を規制している力も緩むので、ストッパ７９は持ち上げ可能になる。
【００６７】
図２２では、ストッパ７９をボルト８０を枢軸にして回動させ、その結果生じた間隙を詰めるように、ボルト７６を偏倚させている。こうして、ハンドルポスト７の下端部７１とステム７７の係合は解除される。なお、レバー７３の先端を保持するため、ハンドルポスト７にホルダ９６が取り付けられる。
【００６８】
続いて図２３では、ボルト７６を溝９５ａ，９５ｂに沿って矢印Ｒ方向に回動させ、ハンドルポスト７を車体左側に振り始めている。そして、図２４では、ハンドルポスト７を車体左側にほぼ９０°振り終えている。符号８Ｒは、ハンドル８の左グリップであり、左グリップ８Ｒの近傍にブレーキレバー８１が装着されている。最後に、図２５では、ハンドルポスト７を車体左側に振り終え、ボルト７６を中心にハンドルポスト７をほぼ１８０°折り曲げている。
【００６９】
図２６は、ハンドルポスト７を折り畳んだときの車両の側面図である。この図のようにハンドルポスト７を折り畳むことによって、ハンドル８は、ほぼ前輪ＷＦに沿うように移動される。
【００７０】
前輪ＷＦに沿うように、ボルト７６を中心にハンドル８を回動させたとき、ハンドルポスト７と、前輪ＷＦの中心から車幅方向に突出している車軸とが干渉する場合がある。このような場合を想定して、ハンドルポスト７を折り曲げたときに前記車軸の突出部分を回避できるようにするのが好ましい。図２７は、図２０のＤ−Ｄ断面図である。この図のように、前記溝９５ａ，９５ｂのうち、ハンドルポスト７を車体左側に振り終えた位置でボルト７６が倒れることのできるよう、図２４および図２５の状態でボルト７６が当接する面に面取り部Ｃｕ，Ｃｄを形成し、この部分でボルト７６と溝９５ａ，９５ｂとの間にクリアランスが生じるようにしている。この面取り部Ｃｕ，Ｃｄは、図１９，図２０にも示している。このように、ボルト７６を傾けることにより、車幅方向へ出っ張っている前輪ＷＦの車軸を回避した状態でハンドルポスト７を折り畳みむことができる。以上は、折り畳みの手順であるが、組み立てに際しては、この逆の手順を取ることはいうまでもない。
【００７１】
上述のようにして分離させた車体を運搬する例を説明する。図２８は４輪自動車（ここでは、ワゴン型車またはＲＶ車を想定する）の後部から出し入れ自在に設けられるトレイを、収納された電動補助自転車とともに示す平面図、図２９は同自動車前方からの斜視図である。両図において、前フレーム５６は自動車ＷＧＮ内の後部座席５７下方に固定され、自動車ＷＧＮ内でのトレイ５８の前方位置の限界を規定する。上フレーム５９は前記前フレーム５６の後方で自動車内ＷＧＮに固定され、上部に棚板（図示せず）を支持する。好ましくは樹脂材料からなるトレイ５８は、前記前フレーム５６と上フレーム５９とで囲まれたスペースに、図示しないレールで案内されて自動車前後方向に摺動自在に配置される。上フレーム５９には、その左側にバッテリ４１の充電器６０が保持される。
【００７２】
図２８，図２９を参照して搬送のため電動補助自転車を自動車に搭載する手順を説明する。電動自転車を搭載しやすいようにトレイ５８を自動車後方寄りに引く出しておく。そうしておいて、まず、バッテリボックス１６の蓋１６２を開いてバッテリ４１を電動自転車から取り外し、トレイ５８の前中央に収納する。次に、クランパ２３３を緩めてシートポスト３を後フレーム２３から引き抜き、さらにシートポスト３とシート４とを分離する。シート４はバッテリ４１の右横に、シートポスト３はトレイ５８の右隅にそれぞれ収納する。
【００７３】
続いて、車体フレームを分離する。この分離に先立ち、前記ジョイント６のノブ６１を操作してハンドルポスト７をジョイント６から折り畳む。そして、ロックレバー３８を操作し、前フレーム２２と後フレーム２３の連結部のロックを解除して車体フレームを枢軸ピン２４２を中心に折り畳む。そうしておいて、前記操作レバー４５５（図９の例）を押したり、ロックプレート４５７（図１１の例）を引いたりして枢軸ピン２４２を前フレーム２２のフック４５１から脱出させ、車体フレームを分離する。前フレーム２２、ハンドルポスト７、ハンドル８、フロントフォーク５、および前輪ＷＦは、一体的にトレイ５８の左側に寄せて収納する。一方、後フレーム２３、アシストユニット１、および後輪ＷＲは、ペダル１３を折り畳んだ後、一体的にトレイ５８の右側によせて収納する。
【００７４】
図３０は自動車ＷＧＮの後部斜視図、図３１は同要部断面図である。図３０に示すように、トレイ５８を引き出した状態では、電動補助自転車はそのほとんどが全体が棚板６５で覆われた範囲から自動車後方に脱出しており、ユーザは棚板６５で邪魔されることなく容易に電動自動車を自動車から上げ下ろしできる。
【００７５】
また、自動車ＷＧＮの内側側壁にはＡＣ１００ボルトのコンセント６６が設けられる。図３１に示すように、棚板６５の裏側に装着された充電器６０にはコード６７を通じてコンセント６６から電源を供給され、さらに充電器６０で整流された所定電圧の直流はコード６８を通じてバッテリ４１に供給される。なお、コード６８とバッテリ４１とはコネクタ４３を通じて接続される。
【００７６】
このように、ＡＣコンセント６６を利用することにより、例えば、リゾート等の目的地に向かうまでの時間を有効に使い、自動車ＷＧＮのエンジンで駆動される発電機でバッテリ４１に充電することができる。
【００７７】
以上、本発明を適用した電動補助自転車について説明したが、本発明は電動補助自転車に限らず、ハンドルポストからハンドル部分を折り畳む要請がある自転車一般に広く適用することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項１〜９の発明によれば、車体の側面に沿うようなオフセット量で、ヘッドパイプを中心にハンドルを旋回させることができ、車体の側面に沿った面内でハンドルおよびハンドルを支持するハンドルパイプの部分を回動させられる。したがって、車体幅方向に大きいスペースを有することなく、折り畳み部から上端までの高さが高い操向装置を折り畳むことができる。その結果、自転車の分解を簡易に行うことができ、リゾート等への自転車の運搬や、使用の煩雑さが緩和される。特に、請求項５および請求項９の発明では、偏心軸を回動させることによりハンドルポストの折り畳みを容易に開始できるので操作性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る電動補助自転車の側面図である。
【図２】 後フレームを左前方から見た斜視図である。
【図３】 後フレームの平面図である。
【図４】 アシストユニット周辺の要部側面図である。
【図５】 バッテリの構造を示す断面斜視図である。
【図６】 バッテリボックスの斜視図である。
【図７】 バッテリボックスの断面側面図である。
【図８】 図４のＡ−Ａ断面図である。
【図９】 前フレームに設けられるエンドブロックの断面平面図である。
【図１０】 前フレームに設けられるエンドブロックの正面図である。
【図１１】 エンドブロックの変形例に係る断面平面図である。
【図１２】 エンドブロックの変形例に係る正面図である。
【図１３】 ハンドルポストのジョイントの断面平面図である。
【図１４】 ハンドルポストのジョイントの要部斜視図である。
【図１５】 ハンドルポストのジョイントの斜視図である。
【図１６】 ジョイントの変形例に係るハンドルポストの要部横断面図である。
【図１７】 ジョイントの変形例に係るハンドルポストの要部縦断面図である。
【図１８】 ステムの正面図である。
【図１９】 ステムの左側面図である。
【図２０】 ステムの右側面図である。
【図２１】 ジョイントの変形例に係るハンドルポストの要部斜視図である。
【図２２】 折り畳み開始時のハンドルポストの要部斜視図である。
【図２３】 折り畳み途中の第１位置でのハンドルポストの要部斜視図である。
【図２４】 折り畳み途中の第２位置でのハンドルポストの要部斜視図である。
【図２５】 折り畳み終了時のハンドルポストの要部斜視図である。
【図２６】 ハンドルポストを折り畳んだ状態の、自転車の要部側面図である。
【図２７】 図２０のＤ−Ｄ断面図である。
【図２８】 電動補助自転車を収納したトレイの平面図である。
【図２９】 電動補助自転車を収納したトレイの斜視図である。
【図３０】 トレイを設けた４輪自動車の後部斜視図である。
【図３１】 トレイを設けた４輪自動車の後部断面図である。
【符号の説明】
１…アシストユニット、 ２…車体フレーム、 ３…シートポスト、 ７…ハンドルポスト、 ８…操向ハンドル、 １１…クランク軸、 １３…ペダル、 １６…バッテリボックス、 ２２…前フレーム、 ２３…後フレーム、 ２４…ヒンジ、 ２８…ボス、 ２９…ピニオン、 ３２…アシストギヤ、 ３３…スプロケット、 ３８…ロックレバー、 ５８…トレイ、 ６０…充電器、 ６５…棚板、 ６６…コンセント、 ７０…ケース本体、 ７２…偏心軸、 ７７…ステム、 ７９…ストッパ、
Claims (7)
- 車幅方向に延在するハンドルと、前記ハンドルを支承するハンドルポストと、前記ハンドルポストを回動自在に支承するヘッドパイプとを有する自転車用操向装置において、
前記ハンドルポストが、前記ハンドルに結合される第１部分、および該第１部分に対して車体後方に偏倚した位置で前記ヘッドパイプに支承される第２部分からなるとともに、前記第１および第２部分を折り畳み自在に結合するジョイントを具備し、
前記ジョイントが、前記ハンドルポストの第１部分の下端部から前記偏倚方向に延びて前記第２部分に係合する軸手段と、前記第１部分に対して変位自在に設けられた前記軸手段をその軸方向に変位させることで前記第１および第２部分を結合する締結手段とを含み、
前記第１部分が、略水平方向に配設される前記軸手段を略水平方向に回動させることで前記第２部分を枢軸として回動自在であり、かつ、前記軸手段を回転軸として回動させることで前記第２部分の偏倚方向に直角な面で回動自在であるように前記ジョイントが構成されたことを特徴とする自転車用操向装置。 - 前記第１部分と第２部分とは互いの凹凸形状部で係合し、前記軸手段を前記偏倚方向で移動させることにより前記凹凸形状部での係合および係合解除が行われるよう構成するとともに、
前記凹凸形状部の係合解除状態において、前記第１部分が、前記軸手段を回転軸とした方向および前記第２部分を回転軸とした方向からなる２方向での回動を許容されるよう構成されたことを特徴とする請求項１記載の自転車用操向装置。 - 前記締結手段が、前記軸手段の一端に形成されて前記第１部分に螺挿されるねじ部分と、前記軸手段の他端に設けられて前記第２部分に係合するノブとによって形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の自転車用操向装置。
- 前記締結手段が、前記軸手段の一端に設けられて前記軸手段と前記第１部分とを連結する偏心軸と、前記第２部分を貫通する前記軸手段の他端に螺着されるナットとからなり、前記偏心軸を回動させて前記軸手段をその長手方向に移動させることにより前記第１および第２部分の結合および結合解除が行われるよう構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の自転車用操向装置。
- 前記軸手段の軸方向での移動量を制限する制限手段を具備し、前記制限手段を解除することによって前記凹凸形状部の係合解除が許容されるよう構成されたことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の自転車用操向装置。
- 車幅方向に延在するハンドルと、前記ハンドルを支承するハンドルポストと、前記ハンドルポストを回動自在に支承するヘッドパイプとを有し、前記ハンドルポストが、前記ハンドルに結合される第１部分、および該第１部分に対して車体後方に偏倚した位置で前記ヘッドパイプに支承される第２部分からなり、さらに前記ハンドルポストの第１部分の下端部から前記偏倚方向に延びて前記第２部分に係合する軸手段と、前記軸手段に形成されるねじ部分および該ねじ部分を前記第１部分に螺挿して前記第１および第２部分を結合する締結手段と、前記軸手段の軸方向での移動量を制限する制限手段とを有する自転車用操向装置の折り畳み方法において、
前記締結手段による締め付けを緩める段階と、
前記制限手段を解除して前記軸手段を移動させることにより前記第１部分および第２部分の係合を解除する段階と、
略水平方向に配設される前記軸手段を略水平方向に回動させることで前記第２部分を枢軸として前記第１部分を回動させることにより前記ハンドルの延在方向を車体前後方向に沿わせる段階と、
前記軸手段を回転軸として回動させることで前記第２部分の偏倚方向に平行な面で前記第１部分を回動させて前記ハンドルを車体の下方に移動させる段階とを含むことを特徴とする自転車用操向装置の折り畳み方法。 - 車幅方向に延在するハンドルと、前記ハンドルを支承するハンドルポストと、前記ハンドルポストを回動自在に支承するヘッドパイプとを有し、前記ハンドルポストが、前記ハンドルに結合される第１部分、および該第１部分に対して車体後方に偏倚した位置で前記ヘッドパイプに支承される第２部分からなり、さらに前記ハンドルポストの第１部分の下端部から前記偏倚方向に延びて前記第２部分に係合する軸手段と、前記軸手段および前記第１部分を連結する偏心軸を含み、前記偏心軸を回動させて前記軸手段をその長手方向に移動させることにより前記第１部分および第２部分の結合および結合解除が行われるよう構成された締結手段と、前記軸手段の軸方向での移動量を制限する制限手段とを有する自転車用操向装置の折り畳み方法において、
前記偏心軸を回動して前記締結手段による締め付けを解除する段階と、
前記制限手段を解除して前記軸手段を移動させることにより前記第１部分および第２部分の係合を解除する段階と、
略水平方向に配設される前記軸手段を略水平方向に回動させることで前記第２部分を枢軸として前記第１部分を回動させることにより前記ハンドルの延在方向を車体前後方向に沿わせる段階と、
前記軸手段を回転軸として回動させることで前記第２部分の偏倚方向に平行な面で前記第１部分を回動させて前記ハンドルを車体の下方に移動させる段階とを含むことを特徴とする自転車用操向装置の折り畳み方法。
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