JP7175012B2 - 折りたたみ式自転車 - Google Patents

Description

本発明は、高い剛性を維持しながらも、よりコンパクトに折りたたむことのできる折りたたみ式自転車に関する。

従来より、前輪と後輪の間に配置されたフレームを折り曲げることにより折りたたまれる折りたたみ式自転車が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

特許第５７４５１４５号

しかしながら、上記技術では、フレームを折り曲げる構成となっているため、フレームの剛性が低下してしまう。また、上記技術のように折りたたんだ場合、自転車全体の横幅が大幅に増加しまうため、少しでも横幅を小さくすることも望まれる。

そこで、本発明は、高い剛性を維持しながらも、よりコンパクトに折りたたむことのできる折りたたみ式自転車を提供することを目的としている。

本発明は、走行姿勢において前後方向に並ぶ前輪と後輪の間に配置されるフレームと、一端が前記フレームに接続され、他端が前記前輪の第１面側から前記前輪を回転可能に支持する前輪側支持部材と、を備えた折りたたみ式自転車であって、前記前輪側支持部材には折り曲げ可能な折り曲げ部が設けられており、前記折り曲げ部を折り曲げることにより、前記前輪側支持部材が前記前輪と前記フレームの間に位置するように、前記前輪が後方へ折りたたまれることを特徴とする折りたたみ式自転車を提供している。

このような構成によれば、前輪を折りたたむための折りたたみヒンジをフレームに形成する必要がなくなるため、高剛性を必要とするフレームの剛性が低下することが防止される。また、前輪側支持部材が前輪とフレームの間に位置することとなるため、前輪を片持ち支持する構成の場合、前輪側支持部材が前輪の外側に突出することがなくなる。そのため、折りたたみ式自転車を折りたたんだ際の横幅を小さくすることができると共に、すっきりとした“折りたたみ姿勢”に変形することが可能となる。

また、一端が前記フレームに接続され、他端が前記後輪を回転可能に支持する後輪側支持部材を更に備え、前記後輪側支持部材の一端は、前記走行姿勢において左右方向に延びる回転軸を中心として回転可能に前記フレームに接続されており、前記後輪は、前記後輪側支持部材の前記回転軸を中心とした回転に伴い前方へ移動することが好ましい。

このような構成によれば、後輪を折りたたむための折りたたみヒンジもフレームに形成する必要がなくなるため、高剛性を必要とするフレームの剛性が低下することが更に防止される。

また、前記フレームには、前記前方へ移動した後輪を収容可能な収容貫通孔が形成されていることが好ましい。

このような構成によれば、折りたたんだ際の折りたたみ式自転車の車高を低くすることができるので、よりコンパクトな形状に折りたたみ式自転車を折りたたむことが可能となる。また、後輪を折りたたんだ際に横幅が増加しないので、この点においても、よりコンパクトな形状に折りたたむことが可能となる。更に、前方へ移動した後輪がフレームと干渉することを回避するための複雑な機構も不要となる。

また、前記前輪側支持部材は、筒状部材と、前記筒状部材内に挿入される棒状部材と、を備えており、前記筒状部材と前記棒状部材の一方が前記フレームに接続され、他方が前記第１面側から前記前輪を回転可能に支持し、前記筒状部材及び前記棒状部材のいずれか一方には、前記棒状部材が前記筒状部材から所定以上引き抜かれたときに折り曲げ可能となる折り曲げ部が設けられていることが好ましい。

このような構成によれば、走行時に折り曲げ部に大きな負荷がかかり、折り曲げ部が意図せずに折り曲がってしまうことが防止される。特に、前輪側支持部材により前輪を片持ち支持する場合に、このような構成はより効果的である。

本発明の折りたたみ式自転車によれば、高い剛性を維持しながらも、よりコンパクトに折りたたむことが可能となる。

本発明の実施の形態による折りたたみ式自転車の左側面図 本発明の実施の形態による折りたたみ式自転車の右側面図 本発明の実施の形態によるフレームの上面図 本発明の実施の形態によるフレームの斜視図 本発明の実施の形態による折りたたみ式自転車の正面図 本発明の実施の形態によるシートステー部の略上面図 本発明の実施の形態による前輪の折りたたみ動作についての説明図 本発明の実施の形態による“折りたたみ姿勢”の折りたたみ式自転車の略正面図 本発明の実施の形態による後輪の折りたたみ動作についての説明図 本発明の実施の形態による“折りたたみ姿勢”の折りたたみ式自転車の斜視図

以下、本発明の実施の形態による折りたたみ式自転車１について、図１－図１０を参照して説明する。

折りたたみ式自転車１は、“走行姿勢”と“折りたたみ姿勢”の間で変形可能であるが、まずは、“走行姿勢”を示した図１－図６を参照して、各部の構成について説明する。以下の説明においては、特に説明のない場合、“前後方向”、“上下方向”、“左右方向”は、“走行姿勢”の折りたたみ式自転車に乗車した運転手から見た方向を示すものとする。

図１及び図２に示すように、折りたたみ式自転車１は、フレーム２と、ハンドル部３と、前輪側支持部材４と、前輪５と、サドル部６と、後輪側支持部材７と、後輪８と、を備えている。

フレーム２は、それぞれスチール、アルミ、カーボン、チタン等の素材により筒状に形成されたトップチューブ２１と、ダウンチューブ２２と、ヘッドチューブ２３と、シートチューブ２４と、を備えている。

トップチューブ２１は、略前後方向に延びるように配置されており、略中央部分には、図３及び図４に示すように、後輪８を収容可能な収容貫通孔２１ａが上下方向に形成されている。

ダウンチューブ２２は、トップチューブ２１の略中央部分から後方かつ下方へ向けて延びている。詳細には、図４に示すように、トップチューブ２１の収容貫通孔２１ａが形成されている部分の両側面からそれぞれ下方かつ後方へ向けて延び、後方部分で一体となる構造を有している。従って、ダウンチューブ２２が一体となる前の部分には、収容貫通孔２２ａが上下方向に形成されていることとなる。この収容貫通孔２２ａには、後輪８が収容可能である。

ヘッドチューブ２３は、トップチューブ２１の前端付近に略上下方向に延びるように接続されている。ヘッドチューブ２３の上方部分にはハンドル折りたたみ部２３ａが形成されている。

シートチューブ２４は、図４に示すように、トップチューブ２１及びダウンチューブ２２の収容貫通孔２１ａ及び収容貫通孔２２ａよりも後方部分に略上下方向に延びるように接続されている。

ハンドル部３は、ハンドルステム３１と、ハンドル３２と、を備えている。

ハンドルステム３１は、ヘッドチューブ２３の上端に略上下方向に延びるように接続されている。

ハンドル３２は、ハンドルステム３１の上端付近に固定されている。

前輪側支持部材４は、いわゆるフロントフォークに相当し、図５に示すように、前輪５の第１面５１側（本実施の形態では左面。図５では右側）から前輪５を回転可能に片持ち支持する。なお、本実施の形態においては、前輪５の前輪側支持部材４に支持されていない面を第２面５２と称す。

詳細には、前輪側支持部材４は、筒状部材４１と、棒状部材４２と、を備えている。

筒状部材４１は、ヘッドチューブ２３の下部の左側面に接続され、下方へ延びている。また、筒状部材４１の上下方向における略中間部分には、折り曲げ可能な折り曲げ部４１ａが形成されている。本実施の形態では、図１に示すように、筒状部材４１の左側面に形成され後方から前方かつ上方へ延びるヒンジを、折り曲げ部４１ａとして採用する。

棒状部材４２は、筒状部材４１の内径よりも僅かに小さな外径を有しており、上方部分が筒状部材４１内に挿入され、下方部分が前輪５の第１面５１側から前輪５の回転軸を支持する。

上記した折り曲げ部４１ａは、棒状部材４２が筒状部材４１から所定以上引き抜かれたときに折り曲げ可能となる位置に設けられている。また、筒状部材４１には、折り曲げ部４１ａが意図せずに折り曲がることを防止するための前輪側ロック部材（図示せず）が設けられている。

なお、筒状部材４１の上端は閉塞されているため、棒状部材４２は筒状部材４１の上端を越えて挿入されることはできない。また、棒状部材４２が筒状部材４１から完全に抜けてしまうことのないよう、筒状部材４１及び棒状部材４２には、それぞれ抜け防止部材（図示せず）が形成されている。

サドル部６は、シートポスト６１と、サドル６２と、を備えている。

シートポスト６１は、シートチューブ２４の上部に略上下方向に延びるように接続され、サドル６２は、シートポスト６１の上端付近に固定されている。

後輪側支持部材７は、いわゆるシートステー及びチェーンステーに相当し、後輪８を回転可能に支持する。

詳細には、後輪側支持部材７は、図１、図２及び図６に示すように、一対のシートステー７１と、一対の回転支持部７２と、後輪側ロック部材７３と、を備えている。

一対のシートステー７１は、図６に示すように、前端部分が互いに接続されており、後端部分が後輪８の回転軸をそれぞれ左右から回転可能に支持する。

一対のシートステー７１は、その前端部分がトップチューブ２１の後端に当接した状態で、トップチューブ２１に略連続するように後方かつ下方へ延びている。但し、一対のシートステー７１の前端部分はトップチューブ２１の後端に固定されてはいない。

一対の回転支持部７２は、図１に示すように、一対のシートステー７１のそれぞれからダウンチューブ２２に向けて延び、左右方向に延びる回転軸７２ａを中心として回転可能にダウンチューブ２２に接続されている。

ここで、一対のシートステー７１の前端部分は、トップチューブ２１の後端に固定されていないため、一対の回転支持部７２の回転軸７２ａを中心とした回転に伴い、トップチューブ２１の後端から離間することとなる。

但し、一対のシートステー７１の前端部分付近に設けられた後輪側ロック部材７３により、トップチューブ２１の後端と一対のシートステー７１の前端部分との当接状態を保持することが可能である。

また、折りたたみ式自転車１は、チェーンホイール、リアディレイラ―、チェーン、ペダル等の後輪８を回転させるための駆動系も備えているが、ここではその説明を省略する。

続いて、折りたたみ式自転車１の折りたたみ動作について説明する。

（１）前輪５の折りたたみ動作

前輪５を折りたたむ際には、まず、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、前輪側支持部材４の棒状部材４２の上端が、筒状部材４１に形成された折り曲げ部４１ａよりも下方に位置するまで、棒状部材４２を筒状部材４１から引き抜く。これにより、筒状部材４１が折り曲げ可能な状態となるので、図７（ｃ）に示すように、筒状部材４１を折り曲げ部４１ａを軸として折り曲げることにより、前輪５が後方へ折りたたまれる。すなわち、前輪５は、図８に示すように、前輪側支持部材４が前輪５とフレーム２の間に位置するように、後方へ回転移動することとなる。

（２）後輪８の折りたたみ動作

後輪８を折りたたむ際には、まず、図９（ａ）に示す後輪側ロック部材７３を操作して、一対のシートステー７１の前端部分とトップチューブ２１の後端との当接状態を解除する。これにより、後輪側支持部材７が回転軸７２ａを中心として回転可能な状態となるので、図９（ｂ）に示すように、回転軸７２ａを中心として後輪側支持部材７を回転可能させることにより後輪８を前方へ回転移動させ、図９（ｃ）及び図１０に示すように、トップチューブ２１及びダウンチューブ２２に形成された収容貫通孔２１ａ及び収容貫通孔２２ａに収容させる。

そして、図８及び図１０に示すように、前輪５及び後輪８の折りたたみに加え、ヘッドチューブ２３のハンドル折りたたみ部２３ａを折りたたみ、シートポスト６１（サドル６２）を下げることで、“折りたたみ姿勢”への変形が完了する。

なお、本実施の形態では、前輪５及び後輪８は同一のサイズを有しており、“折りたたみ姿勢”において前輪５及び後輪８が同軸上に並ぶように各パーツの寸法が定められている。

以上説明したように、本実施の形態による折りたたみ式自転車１では、前輪側支持部材４（筒状部材４１）に形成された折り曲げ部４１ａを折り曲げることにより、前輪側支持部材４が前輪５とフレーム２の間に位置するように、前輪５が後方へ折りたたまれる。

このような構成によれば、前輪５を折りたたむための折りたたみヒンジをフレーム２に形成する必要がなくなるため、高剛性を必要とするフレーム２の剛性が低下することが防止される。また、前輪側支持部材４が前輪５とフレーム２の間に位置することとなるため、本実施の形態のように前輪５を片持ち支持する構成の場合、前輪側支持部材４が前輪の外側に突出することがなくなる。そのため、折りたたみ式自転車１を折りたたんだ際の横幅を小さくすることができると共に、すっきりとした“折りたたみ姿勢”に変形することが可能となる。

また、本実施の形態による折りたたみ式自転車１では、後輪８は、後輪側支持部材７の回転軸７２ａを中心とした回転に伴い前方へ回転移することにより、折りたたまれる。

このような構成によれば、後輪８を折りたたむための折りたたみヒンジもフレーム２に形成する必要がなくなるため、高剛性を必要とするフレーム２の剛性が低下することが更に防止される。

また、フレーム２（トップチューブ２１及びダウンチューブ２２）には、前方へ移動した後輪８を収容可能な収容貫通孔２１ａ及び２２ａが形成されている。

このような構成によれば、折りたたんだ際の折りたたみ式自転車１の車高を低くすることができるので、よりコンパクトな形状に折りたたみ式自転車１を折りたたむことが可能となる。また、後輪８を折りたたんだ際に横幅が増加しないので、この点においても、よりコンパクトな形状に折りたたむことが可能となる。更に、前方へ移動した後輪８がフレーム２と干渉することを回避するための複雑な構造も不要となる。

また、前輪側支持部材４の筒状部材４１には、棒状部材４２が筒状部材４１から所定以上引き抜かれたときに折り曲げ可能となる折り曲げ部４１ａが設けられている。

このような構成によれば、走行時に折り曲げ部４１ａに大きな負荷がかかり、折り曲げ部４１ａが意図せずに折り曲がってしまうことが防止される。特に、本実施の形態のように前輪側支持部材４により前輪５を片持ち支持する場合に、このような構成はより効果的である。

尚、本発明の折りたたみ式自転車は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
（１）前輪側支持部材４

上記実施の形態では、棒状部材４２が筒状部材４１から所定以上引き抜かれたときに折り曲げ部４１ａが折り曲げ可能としたが、前輪側支持部材４が前輪５とフレーム２の間に位置するように前輪５が折りたたまれるのであれば、必ずしもこのような構成でなくてもよい。例えば、通常のフロントフォークに折り曲げ部４１ａを設けるだけの構成であってもよい。但し、折り曲げ部４１ａが意図せずに折り曲がってしまうことを防止するためには、棒状部材４２と筒状部材４１による構成であることが好ましい。

また、上記実施の形態では、前輪側支持部材４により前輪５の第１面５１を片持ち支持したが、前輪５の第２面５２に対しても前輪側支持部材４を設けてもよい。この場合、一方の前輪側支持部材４と前輪５との接続を解除した上で、他方の前輪側支持部材４を折り曲げればよい。また、例えば、前輪５の第１面５１は前輪側支持部材４で、第２面５２は通常のフロントフォークで支持する構成も考えられる。この場合も、フロントフォークと前輪５との接続を解除した上で、前輪側支持部材４を折り曲げればよい。但し、折りたたみ式自転車１を折りたたんだ際の横幅を小さくするためには、前輪５を片持ち支持する構成の方が好ましい。

更に、上記実施の形態の前輪側支持部材４では、筒状部材４１がフレーム２（ヘッドチューブ２３）に接続され、棒状部材４２が前輪５の回転軸を支持し、筒状部材４１に折り曲げ部４１ａが設けられていたが、筒状部材と棒状部材の一方がフレームに接続され、他方が前輪５を回転可能に支持し、筒状部材及び棒状部材のいずれか一方に折り曲げ部が設けられていれば、その他の構成であってもよい。

例えば、（ａ）筒状部材がフレームに接続され、棒状部材が前輪５の回転軸を支持し、棒状部材に折り曲げ部が設けられた構成、（ｂ）棒状部材がフレームに接続され、筒状部材が前輪５の回転軸を支持し、筒状部材に折り曲げ部が設けられた構成、（ｃ）棒状部材がフレームに接続され、筒状部材が前輪５の回転軸を支持し、棒状部材に折り曲げ部が設けられた構成も、本発明に含まれる。
（２）後輪側支持部材７

上記実施の形態では、一対の回転支持部７２の回転軸７２ａは、ダウンチューブ２２との接続部に設けられたが、シートチューブ２４等の他のフレームとの接続部に設けられてもよい。
（３）フレーム２

上記実施の形態では、トップチューブ２１とダウンチューブ２２に収容貫通孔２１ａ及び２２ａがそれぞれ形成されていたが、後輪８のサイズによっては、ダウンチューブ２２にのみ形成されていてもよい。また、折りたたみ式自転車がトップチューブ２１とダウンチューブ２２の一方しか備えていない場合には、備えている方のチューブに収容貫通孔が形成されていればよい。

１ 折りたたみ式自転車
２ フレーム
３ ハンドル部
４ 前輪側支持部材
５ 前輪
６ サドル部
７ 後輪側支持部材
８ 後輪
２１ トップチューブ
２１ａ 収容貫通孔
２２ ダウンチューブ
２２ａ 収容貫通孔
２３ ヘッドチューブ
２３ａ ハンドル折りたたみ部
２４ シートチューブ
３１ ハンドルステム
３２ ハンドル
４１ 筒状部材
４１ａ 折り曲げ部
４２ 棒状部材
４３ 前輪側ロック部材
５１ 第１面
５２ 第２面
６１ シートポスト
６２ サドル
７１ シートステー
７２ 一対の回転支持部
７２ａ 回転軸
７３ 後輪側ロック部材

Claims (2)

1. 走行姿勢において前後方向に並ぶ前輪と後輪の間に配置されるフレームと、
   一端が前記フレームに接続され、他端が前記前輪の第１面側から前記前輪を回転可能に支持する前輪側支持部材と、
   を備えた折りたたみ式自転車であって、
   前記前輪側支持部材は、筒状部材と、前記筒状部材内に挿入される棒状部材と、を備えており、
   前記筒状部材と前記棒状部材の一方が前記フレームに接続され、他方が前記第１面側から前記前輪を回転可能に支持し、
   前記筒状部材及び前記棒状部材のいずれか一方には、前記棒状部材が前記筒状部材から所定以上引き抜かれたときに折り曲げ可能となる折り曲げ部が設けられており、前記折り曲げ部を折り曲げることにより、前記前輪側支持部材が前記前輪と前記フレームの間に位置するように、前記前輪が後方へ折りたたまれることを特徴とする折りたたみ式自転車。
2. 一端が前記フレームに接続され、他端が前記後輪を回転可能に支持する後輪側支持部材を更に備え、
   前記後輪側支持部材の一端は、前記走行姿勢において左右方向に延びる回転軸を中心として回転可能に前記フレームに接続されており、前記後輪は、前記後輪側支持部材の前記回転軸を中心とした回転に伴い前方へ移動し、
   前記フレームには、前記前方へ移動した後輪を収容可能な収容貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の折りたたみ式自転車。

Images