WO2011145746A1 - 自転車 - Google Patents

Abstract

車体の主要構造部分を共通化し、かつ主要構造部分間の溶接を施さないで組み立てることにより、部品点数の削減、製造工程の簡素化、かつ各種の保安部品、付帯部品の脱着を簡単に行うことを可能とする。一体成型構造の押出材または成型材を必要な長さに切り取り、車体の主要構造部分として互いにねじ止めすることによって、主要構造部分自体の溶接を行わずに車体を組み上げ、同時にメインフレームを接合部を持たない一本化された構造体とすることで荷重を分散させ、トラス構造を用いない車体を実現する。また、一体成型構造材に凹形の溝を形成し、この溝を利用して保安部品・付帯部品をねじ止め、あるいは差し込む事によって、脱着が簡単に行えるようにする。

Description

自転車

　本発明は、製造、分解・組み立て、および部品の後付けが容易な自転車に関するものである。

　自転車は２０世紀から広く使われている身近な移動手段である。したがって用途に応じ、様々な種類の自転車が製造されている。その自転車の主要部分は、全体を支える基礎となるメインフレームであり、これに人間が腰掛けるサドル部分、移動方向を変化させる前輪とハンドルの接続されたフロントフォーク、一般的には足で回転するペダルとその動力を後輪に伝えるチェーンと歯車、および前輪と後輪等から構成される。

　図１に、自転車フレームを側面から見た、支持点の関連図を示す。基本的には前輪軸９１，後輪軸９２，および着座点９４が自転車や乗り手の重量を支えている。これに自転車を走行させるためのクランク軸９３と操舵軸９５が加わる。従って基本的には図１（ａ）に示すように、これらを一本の棒状のもので結節すればよいが、荷重がかかった際に応力がクランク軸に結節された棒との接点Ｃに集中し、強度面で構造的な弱点となる。

　したがって、現実の自転車のほとんどは図１（ｂ）に示すごとく、着座点９４と後輪軸９２の間、および着座点９４と操舵軸９５の間に構造体を渡して、いわゆるダイアモンドトラス構造のフレームを形成し、全体の強度を高めている。着衣との接触を避けるためや、乗り降りを容易にするために着座点９４と操舵軸９５の間の構造体を省略する場合があるが、その場合はクランク軸９３と操舵軸９５の間の強度を高めるための方策、たとえば当該構造体を太くするあるいは２本にするなどの方策を採らなければならない。

　自転車は人力で移動させるため軽量である方が望ましい。しかし、軽量かつ剛性を高めるために広く採用されるダイヤモンドトラス構造のフレームを製造するには、図１に示したように、多くの部材を接続するために溶接したり、多くのボルト・ナットを用いて組み立てる必要があり、製造工程の複雑さと長さが低製造コスト化の障害となっている。また、様々な保安部品・付帯部品を取り付けるにも特定のボルト・ナット等を用いなければならず、専用工具や熟練した作業が必要であることから、専門技術者の存在が不可欠である事が多く、誰でもが取り付け作業を行うことができない。したがって、保安部品・付帯部品の脱着および普及の足かせとなっていた。

特開２００２−１０６５２１号

井村五郎他著「自転車　機械の素」ＩＮＡＸ出版

　解決しようとする問題点は、自転車製造に多くの部品点数が必要なことと、溶接などの接着作業が多いため、いっそうの製造コストの削減が困難であることと、保安部品・付帯部品の取り付けに専用工具・熟練作業が必要なことである。
　課題を解決するための手段

　本発明は、車体の主要部分に全部あるいは大部分同じ断面をもつ一体成型構造材を用い、かつこれらの主要部分がねじによって組み立てられること、さらにこの一体成型構造材に保安あるいは付帯部品を容易に取り付けられることを最も主要な特徴とする。

　図２に、自転車フレームを側面から見て、本発明の概念を簡単に説明した。操舵軸９５と後輪軸９２の間を一本の、基本的には直線状の棒、すなわちメインフレーム１で結節し、着座点９４とクランク軸９３はこのメインフレーム１に結節する。これによって、着座点９４やクランク軸９３からメインフレーム１に力がかかっても、メインフレーム１は全体として応力を受け、図２に点線で示したような特に応力集中のないたわみを生じる。これを実現するため、メインフレーム１は様々な構造部品を容易に脱着できる構造とする。
　発明の効果

　車体の主要部分が、大部分同じ断面をもつ一体化した成型構造材であるので、大幅な部品点数の削減ができ、かつ溶接などの接着作業をせずにねじによって組み立てられるため、製造、輸送および在庫管理が容易で、低コスト化に寄与する。同時に、メインフレームが接合箇所を持たない一体化した棒状であるため、走行時の荷重が一カ所に集中せずに分散される。このためトラス構造を用いずに軽量かつ耐久性の高い車体を製造することが可能である。また、専用工具が不要で誰でも保守・分解が容易であり、かつ保安あるいは付帯部品をはめ込み式、またはねじ止め式によって取り付けられるため、作業の大幅な簡略化が可能であるという利点がある。したがって、自転車購入後、主要構造部分の取り付け位置を変更、または異なる部品に交換することにより、使用者の体格あるいは目的の変化に応じて、再構成する事ができる。

　図１は従来の自転車の基本構造の説明図である。
　図２は本発明の自転車の基本構造を示した説明図である。
　図３は本発明の実施方法を示した説明図である。（ａ）は右側面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は前面図となっている。（実施例１）
　図４は本発明のメインフレームの一実施例を示した説明図である。（ａ）と（ｂ）は斜視図、（ｃ）と（ｄ）は断面図となっている。
　図５は本発明のスライドジョイントの一実施例を示した説明図である。
　図６は本発明のシートジョイントの一実施例を示した説明図である。
　図７は本発明のフレーム端部の一実施例を示した説明図である。
　図８は本発明の端部差込ジョイントの一実施例を示した説明図である。
　図９は本発明の差込クランプの固定法の一実施例を示した説明図である。
　図１０は本発明の差込ジョイントの一実施例を示した説明図である。
　図１１は本発明のヘッドジョイントの一実施例を示した説明図である。（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図となっている。
　図１２は本発明のスナップインジョイントの一実施例を示した説明図である。
　図１３は本発明の一実施例である折りたたみ自転車のを示した説明図である。（実施例２）
　図１４は本発明の折りたたみ自転車の折りたたみジョイントを示した説明図である。
　図１５は本発明の一実施例である子供用自転車を示した説明図である。（実施例４）
　図１６は本発明の一実施例であるスポーツ型自転車を示した説明図である。（実施例５）
　図１７は本発明の一実施例である分割型自転車を示した説明図である。（実施例３）

　フレームを互いに溶接などをしない主要構造部品で構成して製造工程を短縮し、かつ保安部品・付帯部品の脱着が容易で保守が簡単な自転車を製造するという目的を、曲げや捻りに十分な強度をもつアルミニウムなどの金属あるいは合成樹脂の押出材、または繊維強化合成樹脂の成型材をねじで合体するという手段で実現した。また、この押出材に溝を形成すれば、保安部品・付帯部品の脱着がさらに容易であることを実現した。

　図３は本発明の具体的な全体像を示す構成図であって、メインフレーム１、フロントフォーク２、およびシートパイプ３は全て図４に側面と断面を示した一体成型構造材、具体的にはアルミニウムなどの金属あるいは合成樹脂の押出材、または繊維強化合成樹脂の成型材を用いる。図４（ａ）（ｃ）には押出材に溝のない場合、図４（ｂ）（ｄ）には溝のある場合を示した。

　図３に示した実施例では、メインフレーム１には後輪６と、ジョイント４０を介してフロントフォーク２が接合されている。メインフレーム１の上側にシートパイプ３が接合され、下側にクランク１２の回転軸を保持するボトムブラケット４が接合されている。

　また、図３に示した実施例では、メインフレーム１とフロントフォーク２は全体の長さ、屈曲部の位置とも全く同じで、同一部品としたものを示した。同一部品にしうる場合、部品点数の削減に効果がある。またシートパイプ３も同じ一体成型構造材であるが、屈曲部２０は必要ないので設けていない。

　車輪を片持ちとするために図３に示した自転車では、屈曲部２０をもうけているが、原理的には真っすぐなフレームでも可能である。その場合には、人車一体の重心の位置が車輪と地面の接点の垂直上にあっても、フロントフォークは必ずしも地面と垂直にはならないが、実用上の問題は少ない。

　なお、フロントフォークの名称の由来は、食器のフォークのように先端が分かれていることによると思われるが、本発明のフロントフォーク２は一本形状であり、厳密に言えばこの名称にそぐわない。しかし、前輪を支持するパイプを一般にフロントフォークと呼ぶので、便宜上本発明の説明にはフロントフォークと用いることにする。

　その他の部品、たとえば前後車輪５と６、ペダル９、チェーン１０、クランク１２による駆動装置、ハンドル８、ブレーキ１１など、走行に不可欠な部品類は一般に広く普及している自転車と同じである。

　また、一体成型構造材は図４の（ｃ）と（ｄ）に示したごとく、中空部２２を備える。また両端に外に向かった開口部２３を備えた凹形の溝を形成する実施例も同時に示した。メインフレーム１、フロントフォーク２、およびシートパイプ３は、溝の有無にかかわらずねじで合体する。中空部２２は必ずしも不可欠ではないが、一般に同一重量では中空にしてパイプ直径を太くした方が曲げや捻りに対する強度が増すので、中空パイプが広く用いられる。

　また、この中空部２２は、様々な部品を納める用途に用いることができる。たとえば様々な電気部品に電力を供給する電池、あるいはナビゲーションシステム、ラジオなどの電子装置などを納めれば凹凸の少ない、したがって予期しない打撃による故障の恐れが少ない構造が実現できる。

　メインフレーム１とシートパイプ３およびボトムブラケット４を高い強度で相互に接続するために、主に図５に示したスライドジョイントを用いる。図５（ａ）には押出材に溝のない場合、同（ｂ）には溝のある場合を示した。溝のある場合、メインフレーム１の溝に中子３０を滑り込ませ、メインフレーム１の外側からベース３１を被せて接続ねじ３２で互いに締めて合体させる。このベース３１の部分にシートパイプ３の一端を接合させれば図３にしめした構造を実現することができる。また、締め付けねじ３２を緩めることで、ベース３１を滑らせて移動させることが可能となり、体格などに応じて固定位置を変更できる。同時に、ベース３１にはメインフレーム１を補強する効果も期待できる。

　図５の中子３０はまた、溝の上部から落とし込んで挿入することができるので、自転車全体を組んだ後でも、溝のどの部分にでも後付で保安・付帯部品を合体することができる。したがって、保安・付帯部品の脱着における自由度がまし、作業時間も大幅に短縮できる。

　また、サドル７の取り付けには一般に流通しているシートポスト３４を用いることもできるので、図４に示した一体成型構造材のシートパイプ３の中空部２２に差し込んで周囲から締め付ければ、乗り手の身長に合わせ、サドル７の高さを自由に変化させることができる。

　シートパイプ３に中空部２２がある場合のサドル７の取り付け方法を図６に示す。サドル７から延びるシートポスト３４をシートパイプ３の中空部に差し込んで、シートパイプ３に取り付けられたシートクランプ８２上のサドル固定ねじ３５を締め付けて固定する。

　メインフレーム１やフロントフォーク２の端部が一体成型構造材を切断した断面が露出していると、ゴミが入ったり汚れたり可能性があるので、図７に示すようなエンドキャップ３６を、キャップ締付穴３８を通してキャップ締付ねじ３７で固定する。キャップ締付ねじ３７はフレームに作成された貫通孔３３にねじ山を切り締結される。また、このエンドキャンプ３６には変速器や反射板など別機能をもった付帯部品をフレーム端部へ取り付けるために台座という機能を持たせることができる。

　また、メインフレーム１やフロントフォーク２、およびシートパイプ３に凹形溝２１が形成されている場合、屋外での使用経過に伴い、ゴミが入りたまる恐れがある。したがって、本発明の実施に伴い、溝に、ゴムや合成樹脂など軟質材料の溝カバー６０を被せることによってこの問題を解決した。この溝カバー６０にははめ込み突起６１を作り付けてあり、この突起が図７に示したカバーはめ込み溝３９にはめ込まれている事により、強い力を加えない限り自然には脱落しないようにしている。凹形溝２１のない場合はこの溝カバーは不必要である。

　以上、本発明の説明に用いたメインフレーム１は、基本的にはどんな断面を持つ場合でも本発明を実現できるが、以下に説明するように凹型の溝を形成すれば、よりいっそう本発明の趣旨を容易に実現できる。

　また、ここまでの説明では凹形溝は開口部より奥の部分が広い場合で説明した。奥が広い場合、ねじが緩んだりする不測の事態にも、接続部品が脱落する危険性がないので優れているが、原理的に、開口部と奥が同じ広さ、さらには奥の方が狭い場合でも、本発明を実施できる。この場合、より簡単に製造することができるが、充分な固定力を発揮するための工夫が必要となり、またねじがゆるんだりする不測の自体に対処するため、日常の点検を充実しなければならない。

　フレームの端部へ取り付けられるサドル７やハンドル８などの部品の固定には、図８（ａ）に示した端部差込ジョイント８０を用いる。端部差込ジョイント８０はメインフレーム１に止めねじ８１によって固定されている。端部差込ジョイント８０の凹形溝２１へ差し込まれる部位に止めねじ８１を入れるねじ穴があり、当該ねじを締めつけることでメインフレーム１を圧迫し固定力を発揮する。また、止めねじ８１を頭付きねじとして、脱落防止のためにメインフレーム１を貫通させることも可能である。図ではメインフレーム１の場合を示したが、代わりにフロントフォーク２、あるいはシートパイプ３で置き換えれば本発明を同様に実施できる。本構造を基本に先端形状を変更して、図８（ｂ）に示したようにシートポスト３４を固定するためのシートクランプ８２、図８（ｃ）に示したようにハンドル８を取り付けるためのハンドルクランプ８３等を製作することが可能となる。

　いっぽうシートポスト３４など主要部品あるいは付帯部品を固定するのに、周囲から締め付けるような構造ではなく、本発明の一実施例として図９に示すような差込クランプ８４を用いることができる。これは、差込クランプ８４が挿入できるように、切り欠き部８９を設けたメインフレーム１などに差込クランプ８４を差し込み、差込クランプ８４に形成した固定ねじ穴８５を通して固定ねじ８７を絞めることによって、差込クランプ８４の一部分である押しつけ部８８を差し込んだシートポスト３４やそのほかの取り付け部品９０に押しつけ、摩擦力で固定するものである。

　当該構造の場合、固定ねじ穴８５の反対側には止めねじ穴８６をもうけ、止めねじ８１を締め付けることによって、シートポストなど主要部品、あるいは付帯部品などの取り付け部品９０の脱落を防止することができる。また、止めねじ穴８６の代わりに同じ固定ねじ穴８５をもうけ、左右あるいは上下から締め付けることもできる。どちらの方法を用いるかは、取り付ける部品の取り付け強度の必要性によって選択すればよい。

　フロントフォーク２とメインフレーム１を接続するには、図１０に示す差込ジョイント４０を用いる。ジョイント４０は接続ねじ３２で固定されている。ジョイント４０のメインフレーム１の凹形溝２１と中空部２２に差し込まれた部分が、接続ねじ３２を締め付けることで互いに引き寄せあいメインフレーム１を圧迫することで固定力を発揮する。また、メインフレーム１の端部は直角に切断した状態でよく、大きな部品の溶接などは不要で作業性も上がるだけでなく、標準品として共通化することで部品数を削減し在庫管理が容易になる。

　図１１に示すヘッドクランプ７０はフロントフォーク２と接続ねじ３２で連結され、同時にヘッドジョイント７１を貫通するステアリング軸７２と連結されている。ステアリング軸７２がヘッドジョイント７１内で回転することでフロントフォーク２を動かし走行時にステアリング操作を可能としている。またヘッドクランプ７０はフロントフォーク２に凹形溝２１が形成されている場合、当該溝に引っかかる形状とすることで、万一接続ねじ３２が緩んだ場合でも脱落する危険性は低い。

　フロントフォーク２とヘッドクランプ７０は接続ねじ３２で固定されているが、　フロントフォーク２にあらかじめ開けられた取付穴だけでなく、ガイド溝６２を利用して任意の部位に取付穴を開ける事ができるので、体格や使用目的にあわせた取付位置変更ができる。後からねじ穴を開ける場合でも、ドリルのガイドになるガイド溝６２が成型してあるので、中心を外す危険性は低い。また、フロントフォーク２の代わりに一般に流通している自転車用フロントフォークをヘッドジョイント７１へ取り付けて車体を構成することも可能である。

　また、ヘッドジョイント７１とメインフレーム１、あるいはヘッドクランプ７０とフロントフォーク２、どちらか一組をねじを用いず溶接などによって接着した場合でも、他方を接続ねじ３２により脱着可能なため、車体の主要部分をねじで分解・組み立てできるという本発明の効果を発揮することができる。

　通常、人が乗って走行した場合、時に大きな振動や突発的な力がかかるので、メインフレーム１、フロントフォーク２、およびシートパイプ３の接続には十分な強度が必要になる。そのために、すでに図５、図８および図１１に示した接続部品が必要になるが、人体に比べれば力のかかり方が軽微な保安部品や付帯部品を凹形溝を形成したフレームに取付ける場合には、さらに軽便な方法がこの溝を利用して実現できる。

　それらは図１２に示す爪形スナップイン４１とワイヤー形スナップイン４２である。爪形スナップオン４１は突起状の爪で凹形溝２１に引っかかるように設計してあり、上から押し込むことで装着できる。荷重に十分耐えるような大きさで製作すれば、ヘッドライト、泥よけ、各種ホルダーなど様々な応用が考えられる。

　ワイヤー形スナップイン４２は、ワイヤの太さと差込部の長さを使用目的にあわせて製作することで、様々な応用が考えられる。特に荷かごや荷台のように一般に金属ワイヤによって製造されている部品の取り付けに効果を発揮する。

　これらの溝の寸法が標準化されると、第三者による様々な爪形スナップインやワイヤー形スナップインに準拠したアクセサリーの販売が期待できるのも、波及効果としてあげられる。ただ、荷重が大きい部品の場合、図５に示した中子３０などを使ったねじ止めを併用することが望ましい。なお爪形スナップイン４１やワイヤー形スナップイン４２のはめ込み先としてメインフレーム１を用いた例を示したが、おなじ溝のある他の部分、たとえばフロントフォーク２やシートパイプ３にもはめ込むこともできる。

　図１３に、本発明を適用した折りたたみ自転車を示す。メインフレーム１およびフロントフォーク２が単純な一体成型構造材であるので、これを中程で切断し、図１４に示す折りたたみジョイント５０と接続ねじ３２で接続すれば、図１３に示したようにこの部分で折りたためる自転車が実現できる。この実施例の説明には溝つきのフレームを用いたが、溝のない場合も同様に本実施例が適用できる。溝つきフレームの場合、折りたたみジョイント５０は図１０に示した差込ジョイント４０の構造を応用することで、容易に製作が可能である。図１３では、ハンドル８も折りたたんだ例を示したが、必要に応じ、ハンドルの折りたたみの有無を選択すればよい。

　本発明の利点は、すでに購入した本発明による折りたたみ式でない自転車を、購入後に必要に応じ折りたたみ式に簡単に改造できる点にもある。メインフレーム１およびフロントフォーク２を通常の金属カッターで切断し、折りたたみジョイント５０と接続ねじ３２を用いて接続すればよい。また接続ねじ３２を通す穴を開ける際、ガイド溝６２を利用すれは中心を外す危険性が少なくなる。これも、溶接などの専門的な技術、設備を必要としない本発明の大きな利点の一つである。

　本発明の他の実施例を図１７に示す。車体の主要連結部分、メインフレーム１とフロントフォーク２、またはメインフレーム１とシートパイプ３の連結部のいずれか一方または両方を工具を用いずに分割可能な分割ジョイント５１に置き換えることで、簡易に車体を分割してコンパクトに収納、運搬するというおりたたみ式同様の効果を実現できる。各部ジョイントは実施例１に記述したネジによるフレーム材とジョイントの連結構造を利用することで簡易に分割ジョイント５１に置き換えることが出来る。

　本発明の他の実施例を図１５に示す。これは幼児用にペダルとチェーンによる駆動装置を省いたもので、足で蹴って進むものである。構造はさらに簡単で、主要構造体はメインフレーム１とフロントフォーク２の二つである。この実施例の説明には凹形溝つきのフレームを用いたが、溝のない場合も同様に本実施例が適用できる。

　ハンドルを図６に示したようなサドルと同じ差込式にすれば、高さを自由に変えられるので、子供の成長に応じ、順次高くすることができるだけでなく、ペダルとチェーンによる駆動装置も後付で取り付けられるので、通常の足こぎ式自転車に改造することができる。またジョイント４０を流用して、メインフレーム１およびフロントフォーク２をサイズの大きな物へ交換することで体格の変化に対応することもできる。これも、溶接などを用いずに、ねじと接続部品のみで構成できる本発明の利点の一つである。

　本発明は、極めて単純なフレームをねじで接続することで構成されるので、あらかじめ寸法の違うフレームを用意しておき、要求に応じて選択、組み立てすることで、様々な用途に対応できる。在庫管理の面でも大きな利点である。たとえば、図１６にスポーツ車を示す。このスポーツ車ではペダルやチェーンなどで構成される駆動装置の地上高を維持しながら、車輪の径を大きくすることでより高速走行に適した自転車を構成することができる。この実施例の説明には凹形溝つきのフレームを用いたが、今まで説明してきたように溝のない場合も同様に本実施例が適用できる。

　以上、本発明の説明には、前輪、後輪をもつ二輪車を用いたが、前輪あるいは後輪のどちらかを二輪とすれば、三輪車が構成できる。また、前輪、後輪ともに二輪とすれば、四輪車が構成できる。これらの場合、二輪の部分の車軸を延長してその両端に二輪を接続する、またはメインフレーム１を元に構成される車体部を二式左右に並べて連結することで実現できる。従って、本発明は二輪車に限定しない。また、これらの場合、後付で車軸と前輪、後輪の一方、あるいは両方を加えればよいので、メインフレーム、シートパイプ、フロントフォークは流用できる。

　ただ、ある車軸に二輪を装着した場合、その軸は常に地面に平行であるから、曲がるときにその車軸が傾くような構造もしくは柔軟性を持たせる必要がある。

　以上本発明の実施例に、人力でペダルを漕ぐ自転車を挙げたが、本発明の他の実施例として外部動力装置として電動モーターによる動力支援がある。ボトムブラケット４を介して電動モーターの動力を加えることができる機構をメインフレーム１に取り付け、ペダルへの踏力を検出するトルクセンサーの信号を処理して、踏力に応じた電動力をクランク軸さらにはチェーン１０を介して後輪に伝えれば電動支援自転車となる。

　電動モーターの外に、少なくともモーターへ電力を送る電池、電源のオンオフを行うスイッチ、そしてモーターへの電力供給および電池の充放電を制御する電子回路が必要であり、これらは本発明の趣旨を活かして、メインフレーム１やフロントフォーク２、シートパイプ３などの適切な場所に取り付ける、またはフレームが中空部を持つ場合、その中空部に内蔵することも可能である。

　実施例７では、電動支援自転車を挙げたが、支援ではなく電動動力のみで動かせば電動自転車となる。この場合ペダルは不必要だが、電池が放電しきる場合を想定して、緊急用にペダルを付けておくことが便利である。いっぽう自転車が本来人力で動かす車という意味であるとするなら、この実施例８は電動二輪車と言い換えなければならないが、本発明は趣旨は変わらない。

　実施例７では電動モーターによる動力支援、実施例８では電動二輪車をあげたが、動力源として内燃機関を用いることもできる。この場合は、ハンドルの右側のグリップに自動二輪車と同じようなアクセルを付加して、エンジンの回転を制御することが便利である。

　以上、電動モーターあるいは内燃機関によって動力支援の実施例を挙げたが、本発明は動力装置を容易に装着することができるうえ、また脱着も容易であり、これらの外部動力装置外部が盗難される恐れがある。したがってこれを防ぐため、鍵などの機構を設けて所有者あるいはその委託を受けた者しか脱着できないようにする。

　以上本発明は、駆動力伝達装置としてチェーン駆動による場合を用いて説明したが、ゴムベルト駆動や、ベベルギアを利用してシャフトドライブを行う場合も全く同様に本発明を実施できる。

　押出材または成型材による一体成型構造材と、その構造材に形成した凹形溝への部品脱着による、多様な用途へ対応できる構造体は、他の様々な機器にも適用できる。

　１　メインフレーム
　２　フロントフォーク
　３　シートパイプ
　４　ボトムブラケット
　５　前輪
　６　後輪
　７　サドル
　８　ハンドル
　９　ペダル
　１０　チェーン
　１１　ブレーキ
　１２　クランク
　２０　屈曲部
　２１　凹形溝
　２２　中空部
　２３　凹形溝開口部
　３０　中子
　３１　ベース
　３２　接続ねじ
　３３　貫通孔
　３４　シートポスト
　３５　サドル固定ねじ
　３６　エンドキャップ
　３７　キャップ締付ねじ
　３８　キャップ締付穴
　３９　カバーはめ込み溝
　４０　差込ジョイント
　４１　爪形スナップイン
　４２　ワイヤー形スナップイン
　５０　折りたたみジョイント
　５１　分割ジョイント
　６０　溝カバー
　６１　はめ込み突起
　６２　ガイド溝
　７０　ヘッドクランプ
　７１　ヘッドジョイント
　７２　ステアリング軸
　８０　端部差込ジョイント
　８１　止めねじ
　８２　シートクランプ
　８３　ハンドルクランプ
　８４　差込クランプ
　８５　固定ねじ穴
　８６　止めねじ穴
　８７　固定ねじ
　８８　押しつけ部
　８９　切り欠き部
　９０　取り付け部品
　９１　前輪軸
　９２　後輪軸
　９３　クランク軸
　９４　着座点
　９５　操舵軸
　９６　Ｆ接合点
　９７　Ｇ接合点

Claims (22)

1. メインフレーム全体または大部分が同一の断面形状をもつ分岐のない棒状の一体成型構造材で、当該メインフレームに車輪を片持ち支持とした事を特長とする自転車。
2. フロントフォーク、メインフレーム、およびシートパイプの主要三構造体の少なくとも二つ以上が同じ断面を持つ上記一体成型構造材である事を特徴とする自転車。
3. 請求項２の構造において、上記自転車はねじを用いて上記三本の一体成型構造材の主要部分を組み立てた剛性体であることを特徴とする自転車。
4. 請求項３の構造において、上記一体成型構造材は中空構造としたことを特徴とする自転車。
5. 請求項４の構造において、上記一体成型構造材に凹形状の溝を形成し、当該溝を利用して主要部品および付帯部品の一部あるいは全部を組み立てたことを特徴とする自転車。
6. 請求項５の構造において、上記一体成型構造材の上記凹形状の溝の外に面した開口部は、溝の内側奧の部分より狭いことを特徴とする自転車。
7. 請求項５の構造において、上記一体成型構造材の上記凹形状の溝に付帯部品をはめ込んみ、当該一体成型構造材に固定することを特徴とする自転車。
8. 請求項７の構造において、上記付帯部品を中子およびねじの一方あるいは両方を用いて上記一体成型構造材に固定することを特徴とする自転車。
9. 請求項５の構造において、上記主要部品および、あるいは付帯部品を端部差込ジョイントと止めねじによって上記一体成型構造材に固定することを特徴とする自転車。
10. 請求項５の構造において、上記主要部品および、あるいは付帯部品を差込クランプと止めねじによって上記一体成型構造材に固定することを特徴とする自転車。
11. 請求項５の構造において、上記一体成型構造材の上記凹形状の溝の下部に、取り付け孔を形成するのに位置決めを容易にするガイド溝を形成したことを特徴とする自転車。
12. 請求項２の構造において、当該一体成型構造材に外部動力装置を設置した事を特徴とする動力支援自転車。
13. 請求項１２の構造において、上記一体成型構造材に凹形状の溝を形成し、当該溝を利用して、上記フロントフォーク、メインフレーム、シートパイプ、および上記外部動力装置のうち、少なくとも二つ以上をねじを用いて組み立てた剛性体であることを特徴とする自転車。
14. 請求項１３の構造において、上記外部動力装置は電動モーター、電池、および制御装置で構成することを特徴とする自転車。
15. 請求項１４の構造において、上記電動モーターと電池の一方、あるいは両方に錠を設置し、鍵によって上記電動モーターと電池の一方、あるいは両方を脱着することを特徴とする自転車。
16. 請求項１２の構造において、電池を充電する受電機構を設置したことを特徴とする自転車。
17. 請求項１６の構造において、上記受電機構は機械的に接触する電気接点であることを特徴とする自転車。
18. 請求項１６の構造において、上記受電機構は機械的に非接触であることを特徴とする自転車。
19. 請求項１６の構造において、上記受電機構に並列して上記自転車に設置した太陽電池の発電電気を上記電池に充電することを特徴とする自転車。
20. 請求項１３の構造において、上記外部動力装置は内燃機関と燃料タンクで構成することを特徴とする自転車。
21. 請求項２０の構造において、上記内燃機関と燃料タンク一方、あるいは両方に錠を設置し、鍵によって上記内燃機関と燃料タンクの一方、あるいは両方を脱着することを特徴とする自転車。
22. 請求項１４の構造において、電池、および制御装置のどちら一方あるいは両方の一部あるいは全部を当該一体成型構造材に内蔵することを特徴とする自転車。

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