JP6625722B1 - 自転車の折り畳み構造及び自転車の折り畳み方法 - Google Patents

自転車の折り畳み構造及び自転車の折り畳み方法 Download PDF

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Abstract

【課題】自転車のフレームのロックを解除して重ねることができるため、乗らないときに体積を小さくし、携行又は保管を行うことが容易である自転車の折り畳み構造及び自転車の折り畳み方法を提供する。【解決手段】自転車の折り畳み構造は、メインフレーム1、第1のヒンジ部2及びフロントフォーク3を備える。メインフレーム1は、第1の連杆11及び第2の連杆12を有する。第1の連杆11と第2の連杆12との間には、第1のヒンジ部2が配設される。第1の連杆11の前端には、フロントフォーク3が接続され、フロントフォーク3には、前輪4が取り付けられ、第2の連杆12の後端には、後輪5が取り付けられ、前輪4の軸心及び後輪5の軸心の方向は、横向き軸方向に対して平行であり、第1のヒンジ部2は、第1のカバー、第2のカバー、噛合部材、弾性体、押しボタン及びロックレバーを有する。【選択図】図1

Description

本発明は自転車であって、特に、自転車の折り畳み構造の分野の独創的な設計において、傾いて組み合わされた1対のヒンジ部を介し、ロックを解除した後、傾斜した配合面に沿ってヒンジ部を旋回させ、前輪及び後輪を対応位置まで折り畳むと、自転車が占めるスペースを小さくすることができる、自転車の折り畳み構造及び自転車の折り畳み方法に関する。
例えば、特許文献1では、折り畳み式フレーム及び折り畳み式自転車が開示されており、その折り畳み技術は、第1の枢軸を介してフロントフレームをリアフレームへ向かって折り畳み、後輪フレームセットとフロントフレームとの相対位置を調整すると、後輪と前輪との相対位置が調整され、自転車のスペースが小さくなり、容易に収納することができる。
しかし、この折り畳み方式では、フレームを折り畳んでから位置を移動させる場合、フレーム全体を持ち上げなければならず、押動方式で移動させることができず、使用し難かった。
特許文献2では、V字状折り畳み自転車が開示され、それはフロントフォーク部材と、リアフレーム部材の上端とが中軸によりヒンジ接合されるとともに、中軸上には、フロントフォーク部材とリアフレーム部材とを締め付けるか、両者を相対的に旋回させる折り畳み機構が設けられる。
しかし、この自転車フレームは、2種類の状態の折り畳み方式を有し、使用状況に応じて第1の折り畳み方式又は第2の折り畳み方式を選択しなければならず、操作が複雑であった。
特許文献3では、折り畳み自転車フレームが開示され、この折り畳み自転車フレームは、後脚フレーム回転軸、フロントフレーム及びヘッドを含む。後脚フレーム回転軸は、後脚フレームと、後脚フレームの前方に接続された回転軸部と、を有する。フロントフレームは、後脚フレーム回転軸の上方に設置される。フロントフレームは、枢着管を有する。枢着管は、回転軸部内に旋回可能に設置され、フロントフレームが後脚フレームに対して旋回可能であり、ヘッドは、フロントフレームの前端頂部に速やかに設置することができる、クイック位置決め装置を有し、後脚フレームとフロントフレームとを二つ折りに重ねることができる。
しかし、重ねた後の前輪と後輪とは平行又は並列でなく、夾角を有するため、折り畳んだ自転車を押動させて移動させることができず、移動させる場合、フレーム全体を持ち上げて運ばなければならないため、不便であった。
台湾特許第I385101号公報 中国特許第104843123B号公報 台湾実用新案登録第M399082号公報
本発明の主な目的は、自転車のフレームをロックを解除して重ねることができるため、乗らないときに体積を小さくし、携行又は保管を行うことが容易である。特に、自転車がヒンジ部の2つのハウジングの突合せ面が斜面に成形されているため、折り畳み過程で、元々同一直線上の前輪と後輪との位置をずらすことにより、自転車のメインフレームを折り畳んだときに前輪と後輪とが並列となるため、ユーザは自転車を容易に押して移動させることができる、自転車の折り畳み構造を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、ハンドルバーによりフロントフォークを後方へ旋回させる場合でも、ハンドルバーを旋回させない場合でも、自転車のメインフレームを折り畳むと、フロントフォークに取り付けた前輪が後輪と並列した状態となる、自転車の折り畳み構造及び自転車の折り畳み方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態によれば、メインフレーム、第1のヒンジ部及びフロントフォークを備えた、自転車の折り畳み構造であって、前記メインフレームは、第1の連杆及び第2の連杆を有し、前記第1の連杆と前記第2の連杆との間には、前記第1のヒンジ部が配設され、前記第1の連杆の前端には、前記フロントフォークが接続され、前記フロントフォークには、前輪が取り付けられ、前記第2の連杆の後端には、後輪が取り付けられ、前記前輪の軸心及び前記後輪の軸心の方向は、横向き軸方向に対して平行であり、前記第1のヒンジ部は、第1のカバー、第2のカバー、噛合部材、弾性体、押しボタン及びロックレバーを有し、前記第1のカバーは、前記第1の連杆の後端に接続され、前記第2のカバーは、前記第2の連杆の前端に接続され、前記第1のカバー及び前記第2のカバーは、側壁の周縁に周壁が設けられたハウジングであり、前記第1のカバーの周壁及び前記第2のカバーの周壁の高さは線状変化し、それぞれが高点及び低点を有し、周壁には高さが異なる壁面が成形され、前記第1のカバーの周壁の高点と、前記第2のカバーの周壁の低点とが対応し、前記第1のカバーの周壁の低点と前記第2のカバーの周壁の高点とが対応し、前記第1のカバーと前記第2のカバーとを対応して結合してそれらの周壁同士を突き合せると、前記第1のカバーの周壁と前記第2のカバーの周壁との突合せ面が傾き、前記噛合部材は、前記第1のカバーと前記第2のカバーとを対応して結合した後に内部に形成された空間内に収納され、前記噛合部材と前記第2のカバーとの間には、前記弾性体が取付けられ、前記ロックレバーは、前記第1のカバー、前記噛合部材及び前記第2のカバーに同軸で挿設されて位置決めされ、前記第1のカバー、前記噛合部材及び前記第2のカバーが同軸上に配設され、前記第1のカバー、前記噛合部材及び前記第2のカバーの軸心は、前記第1のヒンジ部の折り畳み軸を構成し、前記折り畳み軸の軸方向と横向き軸方向とのなす夾角により、前記折り畳み軸は横向き軸方向に対して傾き、前記ロックレバーを揺動操作して前記第1のカバーと前記第2のカバーとの間の結合強度を調整し、前記押しボタンには、押動杆が設けられ、前記押動杆は、前記第1のカバーの外側から前記第1のカバーの内側に向かって挿入されて前記噛合部材に当接され、前記噛合部材が前記第1のカバーと前記第2のカバーとの間の前記突合せ面を横方向に跨ぐように配設され、前記第1のカバーと前記第2のカバーとを係合して前記第1のヒンジ部がロック状態となり、前記ロックレバーを揺動させて、前記第1のカバーと前記第2のカバーとを緩んだ状態にしてから前記押しボタンを押下し、前記第1のカバーから外れるまで、前記押しボタンの前記押動杆により前記噛合部材を前記第2のカバーに向かって移動させると、前記第1のヒンジ部のロックが解除され、前記第1のヒンジ部のロックを解除し、前記折り畳み軸を軸心として前記第1のヒンジ部を旋回させると、傾いた前記突合せ面に沿って前記第1のカバー及び前記第2のカバーが旋回され、前記前輪と前記後輪とが並ぶまで前記メインフレームが折り畳まれることを特徴とする、自転車の折り畳み構造を提供する。
前記第1のカバーの外表面には、収納槽が凹設され、前記収納槽には、前記押しボタンが収納され、前記収納槽は、前記押しボタンの前記押動杆が挿設される穿孔を有することが好ましい。
前記フロントフォークの頂端には、第2のヒンジ部を介してハンドルバーが取り付けられ、前記第2のヒンジ部のロックを解除し、前記ハンドルバーが下向きに旋回されると、前記フロントフォークの側辺に隣り合うように位置することが好ましい。
前記フロントフォークの頂端には、第2のヒンジ部を介してハンドルバーが取り付けられ、前記第2のヒンジ部のロックを解除し、前記ハンドルバーが下向きに旋回されると、前記フロントフォークの側辺に隣り合うように位置することが好ましい。
上記課題を解決するために、本発明の第2の形態によれば、第1のヒンジ部のロックを解除し、折り畳み軸を軸心として前記第1のヒンジ部を旋回させると、前記折り畳み軸の軸方向と横向き軸方向とのなす夾角で前記折り畳み軸が傾き、メインフレームは、前記第1のヒンジ部の前記折り畳み軸を軸心として折り畳まれると、前輪と後輪とが並列となることを特徴とする、自転車の折り畳み方法を提供する。
前記メインフレームを折り畳んだ後、フロントフォークの上端に接続されたハンドルバーを重ね、前記ハンドルバーと前記フロントフォークとの間に位置する第2のヒンジ部のロックを解除し、前記第2のヒンジ部の折り畳み軸部を軸心として前記ハンドルバーを下向きに回転させて重ねることが好ましい。
前記メインフレームを折り畳む前に、前記メインフレームの前端に取り付けられた前記フロントフォークを、前記メインフレームに組み合わされた箇所を軸心として時計回り又は反時計回りで回転させ、もともと前方を向いていた前記フロントフォークの方向を後方へ変えて前記メインフレームを折り曲げることが好ましい。
前記メインフレームを折り畳む前に、前記メインフレームの前端に取り付けられたフロントフォークを、前記メインフレームに組み合わされた箇所を軸心として時計回り又は反時計回りで回転させ、もともと前方を向いていた前記フロントフォークの方向を後方へ変えて前記メインフレームを折り曲げることが好ましい。
本発明の自転車の折り畳み構造及び自転車の折り畳み方法は、ヒンジ部の2つのカバーの突き合わされる接面が斜めに成形されているため、元々同一直線上にあった前輪及び後輪の位置をずらし、ユーザがこの状態で自転車を容易に押し動かすことができる上、ハンドルバーを折り畳むと、自転車に乗らないときに、自転車の体積を小さくしてスペースを小さくして、携行又は保管を容易に行うことができる。
本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造を示す分解平面図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造を示す組立平面図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造の第1のヒンジ部で折り畳んだ状態を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造のハンドルバー、第2のヒンジ部及びフロントフォークの関係を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造の第2のヒンジ部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造の第2のヒンジ部で折り畳んだ状態を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造により自転車が完全に折り畳まれた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造により自転車が完全に折り畳まれた状態を示す側面図である。 本発明の他の実施形態に係る自転車の折り畳み構造のハンドルバー、第2のヒンジ部及びフロントフォークの関係を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る自転車の折り畳み構造のハンドルバーを旋回させた状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る自転車の折り畳み構造の第2のヒンジ部で折り畳んでハンドルバーを収納した状態を示す側面図である。 本発明の他の実施形態に係る自転車の折り畳み構造のハンドルバーを折り畳んだ状態を示す側面図である。
本発明の技術手段、目的及びそれにより達成可能な効果を、より完全かつ明白に開示するために、開示した添付の図面及び符号と併せて本発明を以下詳説する。
図1〜図6を参照する。図1〜図6に示すように、本発明の一実施形態に係る自転車の折り畳み構造は、少なくともメインフレーム1、第1のヒンジ部2及びフロントフォーク3から構成されてなる。
メインフレーム1は、第1の連杆11及び第2の連杆12を含む。第1の連杆11と第2の連杆12との間には、第1のヒンジ部2が配設される。第1の連杆11の前端には、フロントフォーク3が接続される。フロントフォーク3には、前輪4が取り付けられ、第2の連杆12の後端には、後輪5が取り付けられ、前輪4の軸心及び後輪5の軸心の方向は、横向き軸方向L1に対して平行である。
第1のヒンジ部2は、第1のカバー21、第2のカバー22、噛合部材23、弾性体24、押しボタン25及びロックレバー26を含む。第1のカバー21は、第1の連杆11の後端に接続される。第2のカバー22は、第2の連杆12の前端に接続される。第1のカバー21は、側壁211の周縁に周壁212が設けられたハウジングであり、周壁212が高点及び低点を有し、高点と低点との位置は互いに対応し、周壁212の高さは、高点から低点にかけて線状変化し、周壁212を高さが異なる正の傾きの壁面に成形される。
同様に第2のカバー22は、側壁221と、側壁221の周縁に周壁222が設けられたハウジングであり、周壁222が高点及び低点を有し、高点と低点との位置は互いに対応し、周壁222の高さは、高点から低点にかけて線状変化し、周壁222を高さが異なる負の傾きの壁面に成形し、第1のカバー21と第2のカバー22とを対応して結合してそれらの周壁212と周壁222とを突き合せた後、第1のカバー21の周壁212の高点と第2のカバー22の周壁222の低点とが対応し、第1のカバー21の周壁212の低点と第2のカバー22の周壁222の高点が対応し、周壁212と周壁222との突合せ面S1が傾斜した状態となっている。
噛合部材23は、第1のカバー21と第2のカバー22とを対応して結合した後に内部に形成された空間内に収納される。
弾性体24は、噛合部材23と第2のカバー22との間に取付けられる。
押しボタン25は、第1のカバー21の外側に設置される。押しボタン25には、押動杆251が延設される。押動杆251は、第1のカバー21の外側から第1のカバー21上の穿孔213を介して第1のカバー21の内側に向かって挿入され、押動杆251の末端が噛合部材23に当接される。
ロックレバー26は、第1のカバー21、噛合部材23及び第2のカバー22に同軸で挿設されて位置決めされ、第1のカバー21、噛合部材23及び第2のカバー22が同軸上に配設され、第1のヒンジ部2の折り畳み軸L2を構成する。
折り畳み軸L2の軸方向と横向き軸方向Lとのなす夾角θにより、折り畳み軸L2は横向き軸方向L1に対して傾き、ロックレバー26を揺動操作し、カムの長半径、短半径により第1のカバー21と第2のカバー22との間の結合強度を調整する。噛合部材23は、第1のカバー21と第2のカバー22との間の突合せ面S1を横方向に跨ぐように配設される。
自転車が折り畳まれていない状態では(図2〜図5を参照する)、ロックレバー26のカムの長半径が第2のカバー22の外側面に当接され、第1のカバー21と第2のカバー22とが密着される。この際、噛合部材23が弾性体24の弾性力により支えられ、第1のカバー21と第2のカバー22とが交差される突合せ面S1に位置決めされ、第1のカバー21と第2のカバー22とが係合され、第1のヒンジ部2がロック状態となると、自転車が展開された状態に固定されて折り畳むことができなくなる。
自転車のメインフレーム1を折り畳む操作を行うときは(図2〜図5を参照する)、まず、ロックレバー26を揺動させ、ロックレバー26のカムの長半径が第2のカバー22の外側面に当接されている状態を、カムの短半径が第2のカバー22の外側面に当接される状態に変え、第1のカバー21と第2のカバー22とを緩んだ状態にする。それから、押しボタン25を押下し、噛合部材23が完全に第2のカバー22に収納されて第1のカバー21から外れるまで、押しボタン25の押動杆251により噛合部材23を第2のカバー22に向かって移動させると、第1のヒンジ部2のロックが解除される。この際、折り畳み軸L2を軸心として第1のヒンジ部2を旋回させるとことができる。この過程では、第1のカバー21及び第2のカバー22が傾斜した突合せ面S1に沿って旋回され、前輪4と後輪5とが並ぶまでメインフレーム1が折り畳まれる(図6を参照する)。
上述したことから分かるように、本発明の一実施形態に係る自転車折り畳み方法は、第1のヒンジ部2のロックを解除し、第1のヒンジ部2の折り畳み軸L2を軸心として旋回させて折り畳むと、折り畳み軸L2の軸方向と横向き軸方向L1とのなす夾角θにより、折り畳み軸L2が傾く。
メインフレーム1は、第1のヒンジ部2の折り畳み軸L2を軸心として折り畳まれた後、前輪4の径方向と後輪5の径方向とが同一面に位置せず、前輪4と後輪5とが並列される。好ましくは、前輪4と後輪5とは同軸上に配設される。この折り畳まれた状態で、ユーザは第2のヒンジ部6を介してフロントフォーク3の頂端に取り付けられたハンドルバー7により、折り畳まれた自転車フレームを押動させることができる(図6を参照する)。
メインフレーム1を折り畳む前に、メインフレーム1の前端に取り付けられたフロントフォーク3を、メインフレーム1に組み合わされた箇所を軸心として時計回り(又は反時計回り)で回転させ(図12〜図15を参照する)、もともと前方を向いていたフロントフォーク3の方向を後方へ変えてから、メインフレーム1を折り曲げる。この折り曲げた状態下でユーザは、フロントフォーク3の頂端を介し、第2のヒンジ部6により取り付けられたハンドルバー7により、折り曲げた自転車フレームを押動することができる。
図7及び図8を参照する。図7及び図8に示すように、第2のヒンジ部6は、上ベース61と、下ベース62と、下ベース62の第1の側部に設けられたロック解除制御部材63と、上ベース61及び下ベース62の第2の側部に枢着された折り畳み軸部64と、を含む。
ロック解除制御部材63が下ベース62の第1の側部にロックされると(図1及び図7、図8を参照する)、上ベース61と下ベース62とが突き合わされ、ユーザは、ハンドルバー7により前輪4の前進方向を制御することができる。ロック解除制御部材63のロック状態を解除すると、第2のヒンジ部6の折り畳み軸部64を軸心としてハンドルバー7を下方へ回転させて折り畳むことができる(図9〜図11を参照する)。
自転車を収納するときは、さらにハンドルバー7を折り畳み(図8〜図11を参照する)、自転車が占めるスペースを最小にする。メインフレーム1を折り畳んだ後、フロントフォーク3の上端に接続されたハンドルバー7を折り畳み、ハンドルバー7とフロントフォーク3との間に位置する第2のヒンジ部6のロックを解除し、第2のヒンジ部6の折り畳み軸部64を軸心としてハンドルバー7が下向きに旋回されると、ハンドルバー7がフロントフォーク3の側辺に隣り合うように位置する。
本実施形態において、第1のカバー21の外表面には、収納槽214が凹設される。収納槽214には、押しボタン25が収納され、収納槽214中に形成された穿孔213には、押しボタン25の押動杆251が挿設される(図2を参照する)。
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
1 メインフレーム
2 第1のヒンジ部
3 フロントフォーク
4 前輪
5 後輪
6 第2のヒンジ部
7 ハンドルバー
11 第1の連杆
12 第2の連杆
21 第1のカバー
22 第2のカバー
23 噛合部材
24 弾性体
25 押しボタン
26 ロックレバー
61 上ベース
62 下ベース
63 ロック解除制御部材
64 折り畳み軸部
211 側壁
212 周壁
213 穿孔
214 収納槽
221 側壁
222 周壁
251 押動杆
L1 横向き軸方向
L2 折り畳み軸
S1 突合せ面
θ 夾角

Claims (4)

  1. メインフレーム、第1のヒンジ部及びフロントフォークを備えた、自転車の折り畳み構造であって、
    前記メインフレームは、第1の連杆及び第2の連杆を有し、前記第1の連杆と前記第2の連杆との間には、前記第1のヒンジ部が配設され、前記第1の連杆の前端には、前記フロントフォークが接続され、前記フロントフォークには、前輪が取り付けられ、前記第2の連杆の後端には、後輪が取り付けられ、前記前輪の軸心及び前記後輪の軸心の方向は、横向き軸方向に対して平行であり、
    前記第1のヒンジ部は、第1のカバー、第2のカバー、噛合部材、弾性体、押しボタン及びロックレバーを有し、前記第1のカバーは、前記第1の連杆の後端に接続され、前記第2のカバーは、前記第2の連杆の前端に接続され、前記第1のカバー及び前記第2のカバーは、側壁の周縁に周壁が設けられたハウジングであり、前記第1のカバーの周壁及び前記第2のカバーの周壁の高さは線状変化し、それぞれが高点及び低点を有し、周壁には高さが異なる壁面が成形され、前記第1のカバーの周壁の高点と、前記第2のカバーの周壁の低点とが対応し、前記第1のカバーの周壁の低点と前記第2のカバーの周壁の高点とが対応し、前記第1のカバーと前記第2のカバーとを対応して結合してそれらの周壁同士を突き合せると、前記第1のカバーの周壁と前記第2のカバーの周壁との突合せ面が傾き、前記噛合部材は、前記第1のカバーと前記第2のカバーとを対応して結合した後に内部に形成された空間内に収納され、前記噛合部材と前記第2のカバーとの間には、前記弾性体が取付けられ、前記ロックレバーは、前記第1のカバー、前記噛合部材及び前記第2のカバーに同軸で挿設されて位置決めされ、前記第1のカバー、前記噛合部材及び前記第2のカバーが同軸上に配設され、前記第1のカバー、前記噛合部材及び前記第2のカバーの軸心は、前記第1のヒンジ部の折り畳み軸を構成し、前記折り畳み軸の軸方向と横向き軸方向とのなす夾角により、前記折り畳み軸は横向き軸方向に対して傾き、前記ロックレバーを揺動操作して前記第1のカバーと前記第2のカバーとの間の結合強度を調整し、前記押しボタンには、押動杆が設けられ、前記押動杆は、前記第1のカバーの外側から前記第1のカバーの内側に向かって挿入されて前記噛合部材に当接され、前記噛合部材が前記第1のカバーと前記第2のカバーとの間の前記突合せ面を横方向に跨ぐように配設され、前記第1のカバーと前記第2のカバーとを係合して前記第1のヒンジ部がロック状態となり、前記ロックレバーを揺動させて、前記第1のカバーと前記第2のカバーとを緩んだ状態にしてから前記押しボタンを押下し、前記第1のカバーから外れるまで、前記押しボタンの前記押動杆により前記噛合部材を前記第2のカバーに向かって移動させると、前記第1のヒンジ部のロックが解除され、前記第1のヒンジ部のロックを解除し、前記折り畳み軸を軸心として前記第1のヒンジ部を旋回させると、傾いた前記突合せ面に沿って前記第1のカバー及び前記第2のカバーが旋回され、前記前輪と前記後輪とが並ぶまで前記メインフレームが折り畳まれることを特徴とする、
    自転車の折り畳み構造。
  2. 前記第1のカバーの外表面には、収納槽が凹設され、前記収納槽には、前記押しボタンが収納され、前記収納槽は、前記押しボタンの前記押動杆が挿設される穿孔を有することを特徴とする、請求項1に記載の自転車の折り畳み構造。
  3. 前記フロントフォークの頂端には、第2のヒンジ部を介してハンドルバーが取り付けられ、前記第2のヒンジ部のロックを解除し、前記ハンドルバーが下向きに旋回されると、前記フロントフォークの側辺に隣り合うように位置することを特徴とする、請求項2に記載の自転車の折り畳み構造。
  4. 前記フロントフォークの頂端には、第2のヒンジ部を介してハンドルバーが取り付けられ、前記第2のヒンジ部のロックを解除し、前記ハンドルバーが下向きに旋回されると、前記フロントフォークの側辺に隣り合うように位置することを特徴とする、請求項1に記載の自転車の折り畳み構造。
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