TWI682869B - 自行車 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於提供即便無把手亦可容易改變行進方向，適合於攜帶搬運之自行車。 一種自行車10，其由具有吊管124之車架體12支持後輪16，且於吊管124之下方設置有較後輪16為小徑之自由車輪18，該自由車輪18以與吊管124之軸心C1正交之方向為迴轉軸心。

Description

自行車

本發明係關於自行車，尤其係關於無改變前輪之方向之把手之自行車。

一般廣泛普及之自行車(例如專利文獻1)中設置有使前輪繞操向軸旋動之把手。可藉由乘員操作該把手改變作為操舵輪之前輪之方向，而改變自行車之行進方向。然而，自行車之把手部分於車體前部於左右具有寬度，因此例如於利用公共交通機關攜帶搬運時，會產生把手部分體積大之問題。

另一方面，作為自行車之一種之獨輪車(例如專利文獻2)為無把手及操舵輪(前輪)之小型車體構成，因此難以產生上述問題。但另一方面，就獨輪車而言，如果乘員不能一面良好保持平衡一面扭動身體使車體全體旋動，則無法改變車輪方向。因此，就用以改變行進方向之運轉操作而言，獨輪車明顯難於具有把手之自行車。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2016-159720號公報 [專利文獻2]日本發明登錄第3131271號公報

[發明所欲解決之問題]

鑒於上述問題，本發明之目的在於提供即便無把手亦可容易改變行進方向，適合於攜帶搬運之自行車。 [解決問題之技術手段]

為了達成上述目的，本發明之自行車之特徵在於，其係於由具有吊管之車架體支持後輪之自行車，且於上述吊管之下方具備較上述後輪為小徑之自由車輪，該自由車輪以與該吊管之軸心正交之方向為迴轉軸心。

又，本發明之自行車之特徵在於，上述車架體具有固定於上述吊管之頭管，上述自由車輪以上述頭管之軸心為上述迴轉軸心。

進而，本發明之自行車之特徵在於，上述自由車輪之車輪軸之軸心位於較上述迴轉軸心更後側，重心位於較該迴轉軸心更前側。 [發明之效果]

根據本發明之自行車，於吊管之下方具備以與吊管之軸心正交之方向為迴轉軸心之較後輪為小徑之自由車輪，因此可藉由使重心左右移動而改變自由車輪之方向，從而成為即便無把手亦可容易改變行進方向之構成。又，除本來無把手以外，藉由將自由車輪配置於吊管下方而成為軸距大幅縮短之小型車體，從而提供適合於攜帶搬運之自行車。

以下，參照圖式對本發明之自行車之實施形態進行說明。

＜第1實施形態＞ 如圖1所示，第1實施形態之自行車10具備車架體12。車架體12具有立管121。於立管121之上端部分別連接有左右一對後上叉122。立管121之下端部固定於隔著該下端部而配置於兩側之左右一對後下叉123。一對後下叉123各自之前端部分別連接於吊管124(圖2)。吊管124係以使其軸心C1為水平之姿勢設置於較立管121之下端部更前方之位置。

處於左右中之相同側之後上叉122與後下叉123各自之後端部分別連接於後鉤爪125。後輪16之車輪軸藉由花鼓螺帽14固定於左右後鉤爪125之各者。由此，後輪16被支持於由立管121以及左右後上叉122及後下叉123構成之左右三角部之間。

如圖2所示，於吊管124固定有頭管126。頭管126以使其軸心C2相對於吊管124之軸心C1位於正交方向之姿勢，將下部側周面之一部分固定於吊管124之位於後部中段之外周部分。又，於較固定於吊管124之頭管126部分更上側，頭管126與立管121經由連結管127相互連結。

於構成車架體12之吊管124之下方設置有自由車輪18。自由車輪18包含較後輪16為小徑之前輪181。前輪181之車輪軸182支持於隔著前輪181而配置於兩側之叉部183。於叉部183之上側設置有未圖示之桿部。桿部經由設置於頭管126內之滾珠軸承或滾子軸承等周知之滾動軸承(未圖示)可旋動地安裝於頭管126。由此，自由車輪18構成為能以相對於吊管124之軸心C1正交之方向之頭管126之軸心C2為迴轉軸心擺動自如地迴轉。

返回至圖1，於吊管124安裝有包含曲軸(未圖示)之鉤掛零件(未圖示)。於曲軸之右側端部固定有齒輪曲柄20。同樣地，於曲軸之左側端部固定有曲柄22。於齒輪曲柄20之根部分固定有驅動鏈輪24。又，於後輪16之花鼓(未圖示)固定有從動鏈輪26。而且，於驅動鏈輪24與從動鏈輪26之間掛有鏈條28。當藉由乘員之腳踏力使齒輪曲柄20旋動時，該腳踏力經由驅動鏈輪24及從動鏈輪26以及包含鏈條28之動力傳遞機構而傳遞至後輪16，後輪16被旋轉驅動。

於立管121之上端開口部插入有座桿30。於座桿30之上端部安裝有鞍座32。座桿30能夠沿立管121之軸心C3方向滑動，可使座桿30滑動而將鞍座32之高度調整於合適高度，並可藉由未圖示之鎖定機構對鞍座位置進行定位。又，握把桿34(握把)從座桿30之上部側周面向前方延伸。於握把桿34安裝有刹車把手36。藉由操作該刹車把手36，相對於後輪16而設置之夾鉗式制動器(未圖示)作動。

如上述般構成之自行車10當於行駛中乘員移動體重等使重心向行進方向右側移動時，車體欲向右側傾斜。此時，後輪16欲與車架體12一體向右側傾斜。另一方面，自由車輪18隨著車架體12傾斜，繞其迴轉軸心即頭管126之軸心C2向順時針方向迴轉，前輪181變為向右。其結果，自行車10之行進方向變為向右。

又，於自行車10之行進方向變為向左之情形時，除左右反過來以外，基本上亦與上述變為向右之情況相同。即，當乘員使重心向自行車10之行進方向左側移動時，車體欲向左側傾斜。此時，後輪16欲與車架體12一體向左側傾斜。另一方面，自由車輪18隨著車架體12傾斜，繞其迴轉軸心即頭管126之軸心C2向逆時針方向迴轉，前輪181變為向左。其結果，自行車10之行進方向變為向左。

如此，根據自行車10，可藉由使重心向左右移動之運轉操作而將自由車輪18之方向改變為左右。因此，成為即便無通常設置之把手，亦可容易地改變自行車10之行進方向之構成。而且，自行車10之運轉操作不會如獨輪車般需要乘員一面良好保持平衡一面扭動身體使車體全體旋動之高難度技術，因此可較獨輪車輕鬆地熟練騎乘。

又，自行車10中，藉由將自由車輪18配置於吊管124之下方而將軸距W1(圖2)大幅縮短。由此，除本來就無把手以外，進一步實現小型車體構成，從而更適合於攜帶搬運。

＜第2實施形態＞ 第1實施形態之自行車10中，使用將頭管126固定於吊管124之構成之車架體12，但第2實施形態之自行車50中，如圖3所示，使用將頭管526於前後隔開間隔而連結於吊管524之前側之構成之車架體52。

第2實施形態之自行車50除車架體52之構成不同以外，基本上為與上述第1實施形態之自行車10相同之構成。由此，圖3中，對與自行車10實質上相同之構成附上相同符號，其說明將視需要而提及，以下，以不同部分為中心進行說明。

車架體52具有立管521。於立管521之上端部分別連接有左右一對後上叉522。立管521之下端部固定於隔著該下端部而配置於兩側之左右一對後下叉523。一對後下叉523各自之前端部分別連接於吊管524。吊管524以使其軸心C4為水平之姿勢，將位於其後部中段之外周部分固定於立管521之下部側周面之前側部分。

頭管526於前後隔開間隔而設置於吊管524之前側。頭管526以使其軸心C5相對於吊管524之軸心C4位於正交方向之姿勢，經由上管527與立管521連結，並且亦經由下管528與吊管524連結。

此處，自行車50中，自由車輪18以頭管526配置於較吊管524更前側之量配置於較上述自行車10更前方。其結果，自行車50之軸距W2長於自行車10之軸距W1(圖2)。由此，自行車50中成為如下構成，即，基於適合於攜帶搬運之小型車體構成之概念，於頭管526之至少一部分側視下與驅動鏈輪24(圖3中未圖示)重疊之範圍內配置頭管526。

＜第3實施形態＞ 上述實施形態之自行車10、50除車架體12、52之構成不同以外，基本構成相同，但第3實施形態之自行車60如圖4所示，不僅車架體62，而且自由車輪68亦成為與上述實施形態之自行車10、50不同之構成。

第3實施形態之自行車60除車架體62、自由車輪68各自之構成不同之以外，基本上為與上述實施形態之自行車10、50相同之構成。由此，圖4中，對與自行車10、50實質上相同之構成附上相同符號，以下，以不同部分為中心進行說明。

車架體62具有立管621。左右一對後上叉622從立管621之上端部後側分支為二股向斜下方延伸。左右一對後下叉623從立管621之下端部後側分支為二股水平延伸。位於左右中相同側之後上叉622與後下叉623各自之後端部分別連接於後鉤爪625。

上管627從立管621之上端部前側向斜下方延伸。於上管627之前端部分設置有吊管624。吊管624係於使其軸心C6為水平之姿勢下，以位於其上部後側中段之外周部分固定於上管627之前端部分。下管628從立管621之下端部前側以相對於水平方向稍向上側傾斜之姿勢向前方延伸。

於吊管624及下管628各自之前側設置有頭管626。頭管626係以使其軸心C7相對於吊管624之軸心C6位於正交方向之姿勢，固定於吊管624之位於前部中段之外周部分及下管628之前端部分之各者。

具有上述構成之車架體62中，當使自行車60以供使用狀態直立於平坦地面P時，地面P與頭管626之中心線即軸心C7所成之角度(頭管角)θ設定為大致直角。此處“大致直角”自不用說包含90°，且係指即便於90°±2°左右之範圍內亦容許設定頭管角θ，但當然，頭管角θ亦可於90°±2°之範圍外之角度設定。

於構成車架體62之吊管624之下方，與上述自由車輪18相同地設置有自由車輪68。即，自由車輪68包含較後輪16為小徑之前輪681。前輪681之車輪軸682支持於隔著前輪681而配置於兩側之叉部683。於叉部683之上側設置有桿部684。桿部684經由設置於頭管626內之滾動軸承(未圖示)可旋動地安裝於頭管626。由此，自由車輪68構成為能以相對於吊管624之軸心C6正交之方向之頭管626之軸心C7為迴轉軸心擺動自如地迴轉。

自由車輪68進而具有平衡調整部685。平衡調整部685包含調整配重686。調整配重686安裝於從叉部683上部向前方延伸之支架687之前端部分。藉由具有該平衡調整部685，自由車輪68被調整為適合於自行車60之運轉行駛之重量平衡。即，自由車輪68成為如下構成，即，前輪681之車輪軸682之軸心C8位於較頭管626之軸心C7(迴轉軸心)更後側，但其重心G位於較頭管626之軸心C7(迴轉軸心)更前側。

分別於車架體62之上管627設置有銷70，且於自由車輪68之桿部684設置有銷72。於銷70、72之各者掛有拉伸螺旋彈簧74。拉伸螺旋彈簧74當行駛前自由車輪68之前輪681從朝向直進方向之初始位置迴轉時，伴隨桿部684之旋轉而成為被拉伸之狀態。當於該狀態下使自由車輪68之前輪681從地面P稍浮起時，藉由拉伸螺旋彈簧74之恢復力而使前輪681之方向恢復至初始位置。

根據包含上述構成之自行車60，藉由平衡調整部685調整自由車輪68之重量平衡，因此行駛中伴隨車體向左右傾斜而迴轉之前輪681之操向響應性(追隨性)最佳化。其結果，不僅改變自行車60之行進方向時之運轉操作變得更簡單，而且高速行駛時之直進穩定性亦提高。

以上，基於實施形態對本發明之自行車進行了說明，但本發明當然不限定於上述方式，例如，亦可用以下方式實施。

＜變化例＞ (1)上述第2實施形態中，使用頭管526於前後隔開間隔而連結於吊管524之前側之構成之車架體52，但當然亦可與上述第1實施形態相同，將頭管526直接固定於吊管524之前側。

(2)上述實施形態中，經由設置於頭管126、526、626內之滾動軸承而安裝自由車輪18、68，但滾動軸承亦可設置於頭管126、526、626之外部。又，亦可採用如腳輪那樣於主體中內置有推力軸承者。該情形時，腳輪之安裝部亦可為形成有安裝孔之板式，亦可為螺栓式。總之，只要前輪為追隨於車架體之傾斜而改變方向之車輪即可。

再者，構成腳輪之車輪之車輪軸一般較該腳輪之迴轉軸心更靠行駛方向後側，但亦可設為如下構成，即，與上述自由車輪68相同，設置平衡調整部，使腳輪之重心位於較上述迴轉軸心更前側。

(3)上述第3實施形態中，採用於支架687之前端部分安裝有調整配重686之構成者作為平衡調整部685，但只要可將自由車輪之重心設定於較迴轉軸心更前側，則對於平衡調整部之構成並無特別限定。例如，亦可藉由構成部件之形狀或材質等調整自由車輪之重量平衡。

本發明亦能以於不脫離其主旨之範圍基於本領域技術人員之知識進行各種改良、修正、或變化之態樣實施。又，亦能以於產生同一作用或效果之範圍內將某些發明特定事項替換為其他技術之方式實施。

10‧‧‧自行車12‧‧‧車架體14‧‧‧花鼓螺帽16‧‧‧後輪18‧‧‧自由車輪20‧‧‧齒輪曲柄22‧‧‧曲柄24‧‧‧驅動鏈輪26‧‧‧從動鏈輪28‧‧‧鏈條30‧‧‧座桿32‧‧‧鞍座34‧‧‧握把桿36‧‧‧刹車把手50‧‧‧自行車52‧‧‧車架體60‧‧‧自行車62‧‧‧車架體68‧‧‧自由車輪70‧‧‧銷72‧‧‧銷74‧‧‧拉伸螺旋彈簧121‧‧‧立管122‧‧‧後上叉123‧‧‧後下叉124‧‧‧吊管125‧‧‧後鉤爪126‧‧‧頭管127‧‧‧連結管181‧‧‧前輪182‧‧‧車輪軸183‧‧‧叉部521‧‧‧立管522‧‧‧後上叉523‧‧‧後下叉524‧‧‧吊管526‧‧‧頭管527‧‧‧上管528‧‧‧下管621‧‧‧立管622‧‧‧後上叉623‧‧‧後下叉624‧‧‧吊管625‧‧‧後鉤爪626‧‧‧頭管627‧‧‧上管628‧‧‧下管681‧‧‧前輪682‧‧‧車輪軸683‧‧‧叉部684‧‧‧桿部685‧‧‧平衡調整部686‧‧‧調整配重687‧‧‧支架C1‧‧‧軸心C2‧‧‧軸心C3‧‧‧軸心C4‧‧‧軸心C5‧‧‧軸心C6‧‧‧軸心C7‧‧‧軸心C8‧‧‧軸心P‧‧‧地面W1‧‧‧軸距W2‧‧‧軸距θ‧‧‧頭管角

圖1係第1實施形態之自行車之側視圖。 圖2係構成上述自行車之框架部分之放大圖。 圖3係構成第2實施形態之自行車之框架部分之放大圖。 圖4係構成第3實施形態之自行車之框架部分及自由車輪之放大圖。

10‧‧‧自行車

12‧‧‧車架體

14‧‧‧花鼓螺帽

16‧‧‧後輪

18‧‧‧自由車輪

20‧‧‧齒輪曲柄

22‧‧‧曲柄

24‧‧‧驅動鏈輪

26‧‧‧從動鏈輪

28‧‧‧鏈條

30‧‧‧座桿

32‧‧‧鞍座

34‧‧‧握把桿

36‧‧‧刹車把手

121‧‧‧立管

122‧‧‧後上叉

123‧‧‧後下叉

124‧‧‧吊管

125‧‧‧後鉤爪

126‧‧‧頭管

127‧‧‧連結管

181‧‧‧前輪

182‧‧‧車輪軸

183‧‧‧叉部

C1‧‧‧軸心

C2‧‧‧軸心

C3‧‧‧軸心

Claims (2)

1. 一種自行車，其特徵在於：其係由具有吊管之車架體支持後輪者，且 於上述吊管之下方具備較上述後輪為小徑之自由車輪，該自由車輪以相對於該吊管之軸心正交之方向為迴轉軸心， 上述自由車輪係車輪軸之軸心位於較上述迴轉軸心更後側，重心位於較該迴轉軸心更前側。
2. 如請求項1之自行車，其中上述車架體具有固定於上述吊管之頭管，且 上述自由車輪以上述頭管之軸心為上述迴轉軸心。

Images