【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折畳み式自転車に関し、詳細には、フレーム間で相対変位させて車軸間距離を短くするように折畳み可能な自転車の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自転車には、不使用時の収納性を向上させるため、折畳み式のものが提案され、各種折畳み構造のものが実用化されている。
【０００３】
これら折畳み式自転車には、前輪と後輪との間のメインフレームを前後に２分割し、この分割された部分間をヒンジ等によって接続し、折畳み時は、このヒンジ等で接続された部分においてフレームを折り返し、前輪側と後輪とを折り重ねる方式のもの（特許文献１）や、フレーム間を回り対偶や滑り対偶によって繋ぎ、車輪面内でフレームを相対変位させて車軸間距離を縮める方式のもの（特許文献２）等が知られている。
【０００４】
これらの方式のうち、フレームを折り返す方式のものは、折畳み操作の際に車幅方向にフレーム折返しのための空間が必要となり、このような空間を確保することができない狭い場所では、折畳み操作が困難になる。
【０００５】
一方、フレームを面内で相対変位させる方式のものは、自転車本来の車幅の範囲内で折畳み操作を行うことができ、利便性がより高いものとなっており、特に特許文献２に開示された折畳み式自転車は、主に、ハンドルポストおよびヘッドパイプ、主フレームおよびホーク支持フレーム、並びに下フレームからなる略台形状のリンク間の相互変位によって折畳み構造を実現しており、構造の単純化が図られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−０４９０６９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２８９６７４号公報（第１図、第５図等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特に特許文献２に示すような折畳み方式の自転車は、折畳んだ状態でのコンパクト化のために、通常の自転車（折畳み式ではない自転車）に比べて車輪の径が小さく設定されている。
【０００８】
このため、車輪の周長も通常の自転車より短くなり、ペダルを１回転させたときの進行距離は通常の自転車よりも短くなる。
【０００９】
そこで、この進行距離の差を補償するためにギヤ比を大きく設定することが行われるが、この場合は、ペダルに加えるトルクを大きくする必要があり、使用者の負担が大きい。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、簡単な構造で折り畳むことができ、かつ使用時の負担を大幅に軽減することができる折畳み式自転車を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る折畳み式自転車は、一端が前車軸に取り付けられ、他端がハンドルに取り付けられたハンドルポストと、一端が後車軸に取り付けられ、他端が前記ハンドルポストの上部に軸支されたアッパーフレームと、一端が前記後車軸に取り付けられたアンダーフレームと、前車輪および／または後車輪を駆動する動力源と、前記動力源が発生した動力を前記駆動の対象となる車輪に伝達する伝達機構とを備え、前記アンダーフレームの他端は、前記ハンドルポストの外周面に沿って軸方向に摺動自在および軸回りに回動自在のジョイントに軸支され、少なくとも前記ハンドルポスト下部において、前記ジョイントの摺動を阻止するロック手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
ここで、アッパーフレームおよびアンダーフレームが後車軸に取り付けられているとは、後車軸に直接取り付けられていてもよいし、ジョイント部材等を介して間接的に後車軸に取り付けられていてもよく、これらアッパーフレームおよびアンダーフレームが、後車軸に対して回動可能に取り付けられた構造であればよい。
【００１３】
また、伝達機構としては、チェーンやベルト、その他公知の種々の伝達機構を適用することができる。
【００１４】
さらに、少なくとも「ハンドルポスト下部において」とは、ハンドルポストの下部においてロック手段を設けるとともに、必要に応じて、下部よりも上方の部分にもさらにロック手段を設けた構成であってもよいことを意味する。
【００１５】
このように構成された本発明の請求項１に係る折畳み式自転車によれば、自転車として使用する使用状態（展開状態）から折畳み状態への移行は、ロック手段をロック状態から解除状態に切り換えることによって行われ、ジョイントをハンドルポストの下部から上部に摺動させることができ、このジョイントの移動に伴って、ジョイントに軸支されたアンダーフレームが、ジョイントおよび後車軸回りに回動し、かつアッパーフレームがハンドルポストの上部および後車軸回りに回動して、前車軸と後車軸との間の距離が短くなるように、自転車は簡単に折り畳まれる。
【００１６】
また、動力源によって発生された動力が、伝達機構に伝達されて車輪を駆動するため、使用者はペダルを自力で漕ぐことなく、自転車を走行させることができ、通常の自転車よりも車輪が小さい折畳み式自転車において、使用者の負担を大幅に軽減させることができる。
【００１７】
したがって、簡単な構造で折り畳むことができ、かつ車重を軽減することができる。
【００１８】
なお、ジョイントは、ハンドルポストの略全長に亘ってハンドルポストの外周面を回動自在に覆うヘッドパイプに設けてもよく、この場合は、ジョイント自体は、ヘッドパイプの外周面に沿って軸方向に摺動自在であればよい。ただし、この場合でも、ジョイントはヘッドパイプを介してハンドルポストの外周面に対して回動自在であることに変わりはない。
【００１９】
このように、ハンドルポストにヘッドパイプを備えた構造では、ヘッドパイプの重量分だけ車重が増加するが、折畳み式自転車では、折り畳んだ状態で持ち運んだり、車両等に積載するために持ち上げる機会が通常の自転車よりも格段に多く、車重の軽量化の観点からは、ヘッドパイプを備えない構造を採用するのが好ましい。
【００２０】
また、本発明の請求項２に係る折畳み式自転車は、請求項１に係る折畳み式自転車において、前記動力源は、ＬＰＧガスが充填されたガスカートリッジと、前記ガスカートリッジから供給された前記ＬＰＧガスを燃料とするエンジンとを備えたことを特徴とする。
【００２１】
ここで、ガスカートリッジとは、一般の家庭で用いられるカセット式ガスコンロに用いられるガスカートリッジ（例えば、２５０ｇ容量のもの等）を意味する。
【００２２】
このように構成された本発明の請求項２に係る折畳み式自転車によれば、動力源として、コンビニエンスストア等で入手が可能なガスカートリッジを用いているため、使用中に燃料が無くなったり少なくなった場合にも、燃料の入手が容易であり、入手先を探す手間を軽減させることができる。
【００２３】
また、本発明の請求項３に係る折畳み式自転車は、請求項１に係る折畳み式自転車において、前記動力源は、燃料電池と、該燃料電池から供給された電力によって駆動されるＤＣモータとであることを特徴とする。
【００２４】
ここで、燃料電池とは、水素、酸素を連続して供給することにより発電を行うシステムであり、従来の発電システムに比べて、高効率の発電を行うことができ、また発電機等の騒音を伴わず、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生がほとんど無い。
【００２５】
したがって、このように構成された本発明の請求項３に係る折畳み式自転車によれば、総合的に環境保全性が高い動力付きの折畳み式自転車を得ることができる。
【００２６】
なお、現状の燃料電池では、ガスボンベに封入された水素ガスを直接供給するのではなく、ガソリンや天然ガス、都市ガス等の燃料から水素を抽出するための改質機を備えた構成が採用され、本発明においても、このような改質機を備えた構成を採用することができる。
【００２７】
このように、改質機を備えた構成を採用した場合は、社会的に供給基盤（インフラストラクチャ）が確立されている燃料（ガソリン等）を用いて、燃料電池から電力を得ることができるため、水素ガスを直接供給する新たなインフラストラクチャを整備する必要がなく、普及を促進させることができる。
【００２８】
また、本発明の請求項４に係る折畳み式自転車は、請求項１から３のうちいずれか１項に係る折畳み自転車において、前記ロック手段は、前記ハンドルポストの下部の外周面から外方に突出した係合位置と該外周面に面一または該外周面より陥没した解除位置との間を移動可能に前記ハンドルポストに設けられ、前記係合位置方向に付勢されたストッパ部材であり、前記ジョイントは、前記ハンドルポストの軸方向に摺動可能に該ハンドルポストの外周に設けられ、前記外周面から突出した前記ストッパ部材が係合する係合孔が形成されているとともに、前記係合孔に係合した前記ストッパ部材を前記付勢力に抗して前記解除位置に押圧可能に設けられた係合解除部材を有するスライドリングと、前記スライドリングを前記ハンドルポストの軸方向に挟み、前記スライドリングに対して回動自在に、かつ前記ハンドルポストに対して前記スライドリングとともに摺動自在に設けられ、前記アンダーフレームの他端を軸支した回動リングとを備えたことを特徴とする。
【００２９】
このように構成された本発明の請求項４に係る折畳み式自転車によれば、回動リングに挟まれたスライドリングが、この回動リングとともにハンドルポストの下部に位置している状態においては、スライドリングの係合孔に、ハンドルポストから突出したストッパ部材（ロック手段）が係合することにより、スライドリングは軸方向への摺動および軸回り（周方向）への回動が規制されてハンドルポストの下部に固定され、ハンドルの操舵に伴ってハンドルポストとともに回動する。
【００３０】
このとき、回動リングは、スライドリングを挟んでいるため、軸方向への摺動が規制されたスライドリングとともに軸方向への摺動が規制されてハンドルポスト下部に固定されるが、回動リングは、スライドリングに対して回動自在であるため、ハンドルの操舵に伴うハンドルポストおよびスライドリングの回動に追従して回動することはない。
【００３１】
一方、スライドリングの係合解除部材により、係合孔に係合したストッパ部材を付勢力に抗して解除位置に押圧することによって、スライドリングはハンドルポストの軸方向に摺動自在となり、このスライドリングを挟んでいる回動リングもスライドリングと一体的に摺動自在となる。
【００３２】
そして、この摺動自在のジョイントを、ハンドルポストの上部に移動させることにより、ジョイントの回動リングに軸支されたアンダーフレームが、ジョイントおよび後車軸回りに回動し、かつアッパーフレームがハンドルポストの上部および後車軸回りに回動して、前車軸と後車軸との間の距離が短くなるように、自転車は簡単に折り畳まれる。
【００３３】
したがって、ジョイントをこのように構成することにより、ハンドルポストにヘッドパイプを備える必要がなく、車重を軽量化することができる。
【００３４】
なお、上記本発明に係る折畳み式自転車において、ハンドルポストの、ジョイントの摺動が阻止され得る前記下部より下方の部分を、該下部よりも上方部分に対して、正のキャスタ角を有するように構成するのが好ましい。
【００３５】
ここで、正のキャスタ角としては、例えば５°〜２０°程度であり、好ましくは１０°〜１５°程度である。
【００３６】
このように構成された折畳み式自転車によれば、ハンドルポストの下部よりも下方の部分（前車軸支持部分）が、下部よりも上方部分の延長線上に形成されている構造（キャスタ角＝０°）に対して、車軸間距離が長くなり、使用状態における走行安定性を向上させることができ、また、キャスタ角は正（＞０°）であるため、操安性も向上する。
【００３７】
さらに、折畳み状態では、ハンドルポストを軸回りに略１８０°回動させることにより、正のキャスタ角によって前方に突出していた前車輪部分を後方側に折り返して折畳み状態での車軸間距離をさらに短くすることができ、折畳み状態で一層のコンパクト化を図ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る折畳み式自転車の具体的な実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３９】
図１は、本発明の一実施形態に係る折畳み式自転車１００を示す側面図（同図（ａ））および正面図（同図（ｂ））である。
【００４０】
図示の折畳み式自転車１００は、下端部１１が前車軸９２に取り付けられたフロントフォーク１９に連結され、上端部１２がハンドル６０に取り付けられたハンドルポスト１０と、下端部２４が後車軸９８に取り付けられ、上端部２５がハンドルポスト１０の上部に、アッパージョイント５０を介して軸支された高張力鋼パイプフレームであるアッパーフレーム２０と、後端部３２が後車軸９８に取り付けられ、前端部３３がスライドジョイント４０を介してハンドルポスト１０に軸支された高張力鋼パイプフレームであるアンダーフレーム３０と、前車軸９２に軸支された前車輪９１と、後車軸９８に軸支された後車輪９６と、アッパーフレーム２０に取り付けられたサドル７０と、後車輪９６を駆動する動力源８０と、動力源８０が発生した動力を駆動輪である後車輪９６に伝達するプーリーベルト８４とを備えた構成である。
【００４１】
ここで、前車輪９１は、放射状に延びた多数のスポーク９４を介して前車軸９２に軸支されている。
【００４２】
また、前車軸９２は、フロントフォーク１９の下端部１８に支持されており、前車軸９２からは両側方向にそれぞれ足置き用の折畳み式ステップ９３が設けられている。
【００４３】
この折畳み式ステップ（以下、単にステップという。）９３は、それぞれ前車軸７２側の付け根部を中心として、水平状態から上方に跳ね上げることによって、鉛直状態に折り畳まれる。
【００４４】
一方、後車輪９６は、放射状に延びた多数のスポーク９５を介して後車軸９８に軸支されており、外周面に、プーリーベルト８４が嵌入する凹状のベルト溝が設けられた円板状のドリブンプーリ９７が一体的に設けられている。
【００４５】
また、サドル７０は、アッパーフレーム２０に溶着されたステー２２および外筒部２１と、サドル本体７１およびサドル本体７１から下方に延び、外筒部２１の嵌挿される内筒部７２とを備え、外筒部２１に嵌挿された内筒部７２の挿入長さを変化させることによって、サドル本体７１の高さ調整を行うことができる。
【００４６】
なお、ロックレバー２３を操作することによって、外筒部２１に対して内筒部７２が動かないように固定することができる。
【００４７】
また、アッパーフレーム２０は、略中間部から下側が二股に分岐したフォーク状の下端側フォーク部２６として形成されており、アンダーフレーム３０も略中間部から後側が二股に分岐したフォーク状の後端側フォーク部３４として形成されている。
【００４８】
そして、これらアッパーフレーム２０およびアンダーフレーム３０の内部には、剛性向上および振動の減衰迅速化のために、ウレタンフォームが充填されている。
【００４９】
一方、フロントフォーク１９の上端部はハンドルポスト１０の下端部１１に連結されており、このハンドルポスト１０は下端部１１から上端部１２までの全長に亘って中空円筒状に形成されている。
【００５０】
そして、フロントフォーク１９はハンドルポスト１０に対して、１２°のキャスタ角αが設定されている。
【００５１】
動力源８０は、ガスカートリッジ８３が収容されるカートリッジ収容室８２と、このガスカートリッジ８３から供給されたＬＰＧガスを燃料として駆動される４サイクルレシプロエンジン（以下、単にエンジンという。）８１とからなり、アッパーフレーム２０の下端側フォーク部２６に固定されている。
【００５２】
そして、プーリーベルト８４は、エンジン８１の出力軸に設けられたドライブプーリ８５と後車輪９６のドリブンプーリ９７とに架け渡されて、エンジン８１の駆動力が後車輪９６に伝達される。
【００５３】
また、ハンドルポスト１０に設けられたスライドジョイント４０は、ハンドルポスト１０の外周面に沿って軸方向に摺動自在および軸回りに回動自在に設けられており、ハンドルポスト１０の下端部１１において、スライドジョイント４０の摺動を阻止するストッパ部材を備えている。
【００５４】
そして、スライドジョイント４０を上方に移動させた状態においては、ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０とがなす角度は略１０°であり、スライドジョイント４０がハンドルポスト１０の下端部１１においてロック（摺動阻止）された状態においては、ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０とがなす角度は略４５°にそれぞれ設定されている。
【００５５】
次に、スライドジョイント４０の詳細な構造を、図２に示した縦断面図を参照して説明する。
【００５６】
ハンドルポスト１０の下端部１１には、このハンドルポスト１０の外周面から外方に突出した係合位置と、外周面に対して面一または外周面よりも陥没した解除位置との間を移動可能に半球状のストッパボタン（ストッパー部材）４４が設けられており、このストッパーボタン４４は、バネ４５によって係合位置方向に付勢されている。
【００５７】
一方、スライドジョイント４０は、ハンドルポスト１０の軸方向に摺動可能にこのハンドルポスト１０の外周に設けられ、外周面から突出したストッパーボタン４４が係合する係合孔４１ａが形成されているとともに、この係合孔４１ａに係合したストッパーボタン４４を、バネ４５の付勢力に抗して解除位置に押圧可能に設けられた係合解除片４２を有するスライドリング４１と、スライドリング４１をハンドルポスト１０の軸方向から上下に挟み、スライドリング４１に対して回動自在に、かつハンドルポスト１０に対してスライドリング４１とともに摺動自在に設けられた回動リング４６および４７とを備えている。
【００５８】
スライドリング４１は、円環状のリング部４１ａと、このリング部４１ａの上下に突出した薄肉筒状部４１ｂとからなり、これらの内周面がハンドルポスト１０の外周面に沿って、ハンドルポスト１０の軸方向に摺動可能となっている。
【００５９】
そして、回動リング４６および４７の内周面が薄肉筒状部４１ｂの外周面に沿って回動自在に設けられている。
【００６０】
なお、２つの回動リング４６，４７は、アンダーフレーム３０の前端部３４をゴムブッシュ４０ｃを介して軸４０ｂにより軸支した軸支片４０ａを介して一体的に形成されている。
【００６１】
スライドリング４１のリング部４１ａの係合解除片４２は、このスライドリング４１の前方に突出した操作ボタン４２ａを一体的に備え、この操作ボタン４２ａおよび係合解除片４２は、バネ４３によって、ストッパーボタン４４を押圧しない方向、すなわちストッパーボタン４４の解除位置方向とは反対方向に付勢されている。
【００６２】
回動リング４６，４７はそれぞれ、内周面に設けられたラジアルボールベアリング４８を介して薄肉筒状部４１ｂの外周面に接触し、回動リング４６の下面および回動リング４７の上面にそれぞれ内外周２列設けられたスラストベアリング４９を介してスライドリング４１の上下面に接触して、スライドリング４１に対して回動可能、かつハンドルポスト１０に対してスライドリング４１と一体的に摺動可能とされている。
【００６３】
なお、ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０とを連結するアッパージョイント５０も、上述したスライドジョイント４０と略同様の構成であるが、スライドリング４１に対応する部分がハンドルポスト１０に対して完全に固定されている点が異なる。
【００６４】
すなわち、アッパージョイント５０はハンドルポスト１０に対して、軸方向に摺動することはなく、ハンドルポスト１０の上部において、単にハンドルポスト１０の軸回りに回動自在とされている。
【００６５】
次に、本実施形態に係る折畳み式自転車１００の作用について説明する。
【００６６】
まず、この折畳み式自転車１００の使用状態では、図２に示したスライドジョイント４０をハンドルポスト１０の下端部１１まで移動させる。
【００６７】
この移動は、薄肉筒状部４１ｂおよびリング部４１ａの内周面と、ハンドルポスト１０の外周面との間で摺動することによって、円滑に、かつ軽い操作力で行うことができる。
【００６８】
なお、これら両者の摺動面に、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））等をコーティングして、両者の摺動で生じる摩擦力をさらに低減させるようにしてもよい。
【００６９】
スライドジョイント４０がハンドルポスト１０の下端部１１に移動されると、ハンドルポスト１０に設けられバネ４５によって係合位置方向に付勢されたストッパボタン４４が、スライドリング４１の係合孔４１ａに進入して、スライドリング４１とストッパボタン４４とは係合し、スライドリング４１はハンドルポスト１０の下端部１１に、軸方向、回動方向とも固定される。
【００７０】
この結果、回動リング４６，４７も軸方向については固定されるが、回動リング４６，４７はスラストベアリング４８によって、スライドリング４１に対して常に回動自在であるため、回転リング４６，４７および軸支片４０ａはハンドルポスト１０に対して回動自在状態で維持される。
【００７１】
したがって、アンダーフレーム３０が連結されている軸支片４０ａは、ハンドルポスト１０に対して軸方向については固定されるが、回動方向については自由となる。
【００７２】
よって、自転車として使用中にハンドル６０を操舵しても、ハンドルポスト１０はアンダーフレーム３０に対して自由に回動し、ハンドルポスト１０およびフロントフォーク１９を介して前車輪９１はハンドル６０の操舵に連動して左右に操舵することができる。
【００７３】
なお、アッパージョイント５０についてもスライドジョイント４０と同様の作用をなすため、ハンドルポスト１０はアッパーフレーム２０に対して自由に回動可能となっている。
【００７４】
一方、カートリッジ収容室８２に収容されたガスカートリッジ８３からエンジン８１に、所定量のＬＰＧガスが供給され、エンジン８１は供給されたＬＰＧガスを燃料として運転される。
【００７５】
そして、このエンジン８１の出力軸に設けられたドライブプーリ８５が回転し、この回転はプーリーベルト８４を介してドリブンプーリ９７に伝達され、後車輪９６が駆動される。
【００７６】
なお、実際には、エンジン８１の始動のためのスイッチや回転制御のためのコントローラ等が装備されるが、本実施形態においては図示を省略している。
【００７７】
このような使用状態において、使用者は、ロックレバー２３を操作してサドル本体７１の高さを調整した上でサドル本体７１に腰掛けるとともに、ハンドル６０に手を掛け、略水平方向に展開されたステップ９３に足を掛けて乗車し、エンジン８１が発生する駆動力によって進行し、ハンドル６０を操舵することによって、左右に操車することができる。
【００７８】
このとき、ハンドルポスト１０に対するフロントフォーク１９のキャスタ角αは正（α＝１２°）に設定されているため、キャスタ角αが設定されていない場合（α＝０°）に比べて、前車輪９１と後車輪９６との間の車軸間距離を長く確保することができ走行安定性を向上させることができるとともに、前進時の操安性を向上させることができる。
【００７９】
特に、折畳み式ではない自転車に比べて車輪の直径が小さい折畳み式自転車においては、走行安定性および操安性が折畳み式ではない自転車に比べて劣るため、キャスタ角αを正に設定している有効性は高い。
【００８０】
また、エンジン８１によって発生された動力が、プーリーベルト８４に伝達されて後車輪９６を駆動するため、使用者は自力で漕ぐことなく、自転車１００を走行させることができ、通常の自転車よりも車輪が小さい折畳み式自転車においては特に、使用者の負担を大幅に軽減させることができる。
【００８１】
さらに、動力源８０として、コンビニエンスストア等で入手が可能なガスカートリッジ８３のＬＰＧガスを燃料として用いているため、使用中に燃料が無くなったり少なくなった場合にも、燃料の入手が容易であり、入手先を探す手間を軽減させることもできる。
【００８２】
次に、この折畳み式自転車１００の折畳み操作について説明する。
【００８３】
まず、スライドリング４１の操作ボタン４２ａをバネ４３および４５の付勢力に抗して押下すると、操作ボタン４２ａと一体の係合解除片４２が、係合孔４１ａに係合しているストッパボタン４４を解除位置方向に押圧する。
【００８４】
ストッパボタン４４が係合孔４１ａから離脱すると、スライドリング４１は、ハンドルポスト１０に対して軸方向に摺動自在および軸回りに回動自在となり、スライドジョイント４０全体としても、摺動自在および回動自在となる。
【００８５】
ここで、図３に示すように、スライドジョイント４０を、ハンドルポスト１０に沿って上方に移動させると、スライドジョイント４０の軸支片４２がハンドルポスト１０の上方へ移動し、この軸支片４２に軸支されたアンダーフレーム３０の前端部３４が、この軸支片４２の軸４０ｂを中心として相対的に回動しながらハンドルポスト１０の上方へ移動し、アンダーフレーム３０はハンドルポスト１０に折り重なるように畳まれる。
【００８６】
この作用に連動して、アッパーフレーム２０もアッパージョイント５０に対して相対的に回動し、アッパーフレーム２０とハンドルポスト１０との挟角が小さくなって、図示のように、折畳み式自転車１００は折り畳まれる。
【００８７】
このとき、サドル本体９１を内筒部７２に対して傾けることによって、サドル本体７１も折り畳むこともできる。
【００８８】
また、エンジン８１と前車輪９１との干渉を回避するために、前車輪９１をわずかに操舵した状態とするのが好ましい。
【００８９】
このように、本実施形態に係る折畳み式自転車１００は、スライドジョイント４０の操作ボタン４２ａを押すだけの簡単な操作で、スライドジョイント４０の摺動規制を解除することができ、さらにこのスライドジョイント４０をハンドルポスト１０の下端部１１から上端部１２に引き上げるだけの簡単な操作だけで、使用状態（展開状態）から折畳み状態に移行させることができる。
【００９０】
さらに、上述したスライドジョイント４０を用いているため、従来のように、ハンドルポスト１０の略全長に亘ってハンドルポストの外周面を回動自在に覆うヘッドパイプを設ける必要がなく、ヘッドパイプの重量分だけ車重を軽減させることができる。
【００９１】
特に、折畳んだ状態で持ち運んだり、車両等に積載するために持ち上げる機会が通常の自転車よりも格段に多い折畳み式自転車においては、車重を軽減する有効性は高い。
【００９２】
また、キャスタ角αが正に設定されているため、折畳み状態における車軸間距離Ｌは、図４（ａ）に示すように、キャスタ角αが０°の場合よりも長くなるが、同図（ｂ）に示すように、ハンドル６０を後方側に略１８０°反転させることによって、車軸間距離Ｌ′を、キャスタ角αが０°の場合よりも短くすることができ、一層コンパクトに折り畳むことができる。
【００９３】
なお、本実施形態に係る折畳み式自転車１００は、動力源８０としてガスカートリッジに充填されたＬＰＧガスを燃料とするエンジン８１を適用したものであるが、本発明に係る折畳み式自転車は、この形態に限定されるものではなく、動力源として、燃料電池と、この燃料電池から供給された電力によって駆動されるＤＣモータとからなるものを適用することもでき、この場合には、従来の発電システムに比べて、高効率の発電を行うことができ、また発電機等の騒音を伴わず、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生がほとんど無いため、総合的に環境保全性を向上させることができる。
【００９４】
また、本実施の形態に係る折畳み式自転車１００は、ハンドルポスト１０の下端部１１にのみストッパーボタン４４が設けられており、自転車１００の使用状態（展開状態）では、このストッパーボタン４４がスライドジョイント４０の嵌合孔４１ａに係合して、展開状態で保持されるが、ハンドルポスト１０の下端部１１よりも上部であって、折畳み状態においてスライドジョイント４０が停止する位置にもストッパーボタン４４を設けて、自転車１００の折畳み状態で、ストッパーボタン４４がスライドジョイント４０の嵌合孔４１ａに係合し、折畳み状態を保持するようにしてもよい。
【００９５】
さらにまた、ハンドルポスト１０に設けられたスライドジョイント４０は図５に示すように、スライドリング４１が薄肉筒状部４１ｂを備えず、回動リング４６，４７のラジアルボールベアリング４８がハンドルポスト１０の外周面に直接当接するものとして形成してもよく、このように構成されたスライドジョイント４０によっても、図２に示したスライドジョイントと同様の効果を発揮する。なお、アッパージョイント５０についても同様である。
【００９６】
なお、アッパージョイント５０に、図６のＡ部詳細図に示すように、アッパーフレーム２０の上端部２５を案内する、５０ｅ，５０ｄ，５０ｆからなる略Ｚ字状の案内溝を形成してもよい。
【００９７】
この案内溝の使用位置凹部５０ｅは、自転車使用時（同図（ａ））にアッパーフレーム２０の上端部２５が係合する位置であり、折畳み位置凹部５０ｆは、折畳み時（同図（ｂ））に上端部２５が係合する位置として形成されている。
【００９８】
そして、折畳み位置凹部５０ｆは、図示のように、使用位置凹部５０ｅよりもハンドルポスト１０から遠ざかる位置に形成されている。
【００９９】
この結果、折畳み時には使用時よりも、アッパーフレーム２０の上端部２５がハンドルポスト１０の上端部から離れる。
【０１００】
この結果、ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０とを略平行（ハンドルポスト１０とアッパーフレーム２０との挟角が最小）に折畳むことができ、図４（ｂ）に示した実施形態よりも、特に車輪部における前後方向への張出量を減少させることができ、よりコンパクトに畳むことができる。
【０１０１】
なお、この場合、動力源８０のサイズが大きい場合等、動力源８０と、アンダーフレーム３０、ハンドルポスト１０またはフロントフォーク１９とが干渉して、図６に示すように折り畳めないものについては、動力源８０をアッパーフレーム２０の後方側すなわちサドル７０と同じ側に配設した構造とすればよく、このような構造を採用した場合には、動力源８０と各フレーム３０，２０，１９等との干渉を回避することができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る折畳み式自転車によれば、自転車として使用する使用状態（展開状態）から折畳み状態への移行は、ロック手段をロック状態から解除状態に切り換えることによって行われ、ジョイントをハンドルポストの下部から上部に摺動させることができ、このジョイントの移動に伴って、ジョイントに軸支されたアンダーフレームが、ジョイントおよび後車軸回りに回動し、かつアッパーフレームがハンドルポストの上部および後車軸回りに回動して、前車軸と後車軸との間の距離が短くなるように、自転車は簡単に折り畳まれる。
【０１０３】
また、動力源によって発生された動力が、伝達機構に伝達されて車輪を駆動するため、使用者はペダルを自力で漕ぐことなく、自転車を走行させることができ、通常の自転車よりも車輪が小さい折畳み式自転車において、使用者の負担を大幅に軽減させることができる。
【０１０４】
したがって、簡単な構造で折り畳むことができ、かつ車重を軽減することができる。
【０１０５】
なお、ジョイントは、ハンドルポストの略全長に亘ってハンドルポストの外周面を回動自在に覆うヘッドパイプに設けてもよく、この場合は、ジョイント自体は、ヘッドパイプの外周面に沿って軸方向に摺動自在であればよい。ただし、この場合でも、ジョイントはヘッドパイプを介してハンドルポストの外周面に対して回動自在であることに変わりはない。
【０１０６】
このように、ハンドルポストにヘッドパイプを備えた構造では、ヘッドパイプの重量分だけ車重が増加するが、折畳み式自転車では、折り畳んだ状態で持ち運んだり、車両等に積載するために持ち上げる機会が通常の自転車よりも格段に多く、車重の軽量化の観点からは、ヘッドパイプを備えない構造を採用するのが好ましい。
【０１０７】
また、本発明の請求項２に係る折畳み式自転車によれば、動力源として、コンビニエンスストア等で入手が可能なガスカートリッジを用いているため、使用中に燃料が無くなったり少なくなった場合にも、燃料の入手が容易であり、入手先を探す手間を軽減させることができる。
【０１０８】
また、本発明の請求項３に係る折畳み式自転車によれば、総合的に環境保全性が高い動力付きの折畳み式自転車を得ることができる。
【０１０９】
なお、現状の燃料電池では、ガスボンベに封入された水素ガスを直接供給するのではなく、ガソリンや天然ガス、都市ガス等の燃料から水素を抽出するための改質機を備えた構成が採用した場合は、社会的に供給基盤（インフラストラクチャ）が確立されている燃料（ガソリン等）を用いて、燃料電池から電力を得ることができるため、水素ガスを直接供給する新たなインフラストラクチャを整備する必要がなく、普及を促進させることができる。
【０１１０】
また、本発明の請求項４に係る折畳み式自転車によれば、ストッパ部材を操作するだけの簡単な操作で、自転車を折畳むことができるとともに、ハンドルポストにヘッドパイプを備える必要がないため、車重を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る折畳み式自転車の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示したスライドジョイントの詳細構造を示す縦断面図である。
【図３】図１に示した折畳み式自転車の折畳み状態を示す図である。
【図４】ハンドルを反転した場合の車軸間距離の短縮を説明する図である。
【図５】スライドジョイントの他の形態を示す縦断面図である。
【図６】アッパージョイントの変形例を示す、図３相当の図である。
【符号の説明】
１０ ハンドルポスト
１１，２４ 下端部
１２，２５ 上端部
１９ フロントフォーク
２０ アッパーフレーム
２１ 外筒部
２２ ステー
２３ ロックレバー
２５ 上端部
２６ 下端側フォーク部
３０ アンダーフレーム
３２ 後端部
３３ 前端部
３４ 後端側フォーク部
４０ スライドジョイント
５０ アッパージョイント
６０ ハンドル
７０ サドル
７１ サドル本体
７２ 内筒部
８０ 動力源
８１ ４サイクルレシプロエンジン
８２ カートリッジ収容室
８３ ガスカートリッジ
８４ プーリーベルト
８５ ドライブプーリ
９１ 前車輪
９２ 前車軸
９３ 折畳み式ステップ
９６ 後車輪
９７ ドリブンプーリ
９８ 後車軸
１００ 折畳み式自転車[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a foldable bicycle, and more particularly, to a structure of a foldable bicycle that is relatively displaced between frames to reduce the distance between axles.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, folding type bicycles have been proposed in order to improve the storage capacity when not in use, and various types of folding structures have been put to practical use.
[0003]
In these foldable bicycles, the main frame between the front wheel and the rear wheel is divided into two front and rear parts, and the divided parts are connected by a hinge or the like. A method in which the frame is turned back and the front wheel side and the rear wheel are folded over (Patent Document 1), or a method in which the frames are connected by a turning pair or a sliding pair, and the frame is relatively displaced in the wheel plane to reduce the axle distance. (Patent Document 2) and the like are known.
[0004]
Of these methods, the method of folding the frame requires a space for folding the frame in the vehicle width direction at the time of the folding operation, and in a narrow place where such a space cannot be secured, the folding operation is required. It becomes difficult.
[0005]
On the other hand, the type in which the frame is relatively displaced in the plane allows the folding operation to be performed within the range of the original vehicle width of the bicycle, which is more convenient, and is particularly disclosed in Patent Document 2. Folding bicycles realize a folding structure mainly by mutual displacement between a substantially trapezoidal link consisting of a handle post and a head pipe, a main frame and a fork support frame, and a lower frame, which simplifies the structure. It is planned.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-049069
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-28967 (FIGS. 1 and 5)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in particular, a folding type bicycle as shown in Patent Document 2 has a smaller wheel diameter than a normal bicycle (non-folding type bicycle) in order to make the bicycle compact in a folded state. .
[0008]
For this reason, the circumference of the wheel is shorter than that of a normal bicycle, and the traveling distance when the pedal is rotated once is shorter than that of a normal bicycle.
[0009]
Therefore, a large gear ratio is set in order to compensate for the difference in travel distance. In this case, however, it is necessary to increase the torque applied to the pedal, which imposes a heavy burden on the user.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a foldable bicycle that can be folded with a simple structure and that can significantly reduce a burden when used.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a foldable bicycle according to claim 1 of the present invention comprises a handle post having one end attached to a front axle and the other end attached to a handle, one end attached to a rear axle, and the other end. An upper frame pivotally supported on the upper portion of the handle post, an underframe having one end attached to the rear axle, a power source for driving front wheels and / or rear wheels, and a power generated by the power source. A transmission mechanism for transmitting to the wheel to be driven, wherein the other end of the underframe is pivotally connected to a joint that is slidable in the axial direction along the outer peripheral surface of the handle post and rotatable around the axis. It is characterized in that it is provided with a locking means for supporting the joint at least at the lower part of the handle post.
[0012]
Here, that the upper frame and the under frame are attached to the rear axle may be directly attached to the rear axle, or may be indirectly attached to the rear axle via a joint member or the like, What is necessary is just a structure in which these upper frame and underframe were rotatably attached to the rear axle.
[0013]
Further, as the transmission mechanism, a chain, a belt, and various other known transmission mechanisms can be applied.
[0014]
Further, at least "at the lower part of the handle post" means that a lock means may be provided at a lower part of the handle post, and a lock means may be further provided at a portion above the lower part as necessary. means.
[0015]
According to the foldable bicycle according to the first aspect of the present invention configured as described above, the transition from the use state (expanded state) used as the bicycle to the folded state switches the locking means from the locked state to the released state. The joint can be slid from the lower part to the upper part of the handle post. With the movement of the joint, the under frame supported by the joint rotates around the joint and the rear axle, and The bicycle is easily folded so that the frame pivots over the handle post and around the rear axle, reducing the distance between the front and rear axles.
[0016]
In addition, since the power generated by the power source is transmitted to the transmission mechanism to drive the wheels, the user can run the bicycle without pedaling by himself, and the wheels are smaller than a normal bicycle. In a foldable bicycle, the burden on the user can be significantly reduced.
[0017]
Therefore, it can be folded with a simple structure and the vehicle weight can be reduced.
[0018]
Note that the joint may be provided on a head pipe that rotatably covers the outer peripheral surface of the handle post over substantially the entire length of the handle post. In this case, the joint itself is arranged in the axial direction along the outer peripheral surface of the head pipe. It is only necessary that it be slidable. However, even in this case, the joint is still rotatable with respect to the outer peripheral surface of the handle post via the head pipe.
[0019]
In this way, the structure in which the handle post is provided with the head pipe increases the vehicle weight by the weight of the head pipe.However, in the case of a foldable bicycle, there is an opportunity to carry it in a folded state or to lift it for loading on a vehicle or the like. From the viewpoint of reducing the weight of the vehicle, it is preferable to adopt a structure that does not include a head pipe.
[0020]
The foldable bicycle according to claim 2 of the present invention is the foldable bicycle according to claim 1, wherein the power source is a gas cartridge filled with LPG gas and the LPG gas supplied from the gas cartridge. And an engine using the fuel as a fuel.
[0021]
Here, the gas cartridge means a gas cartridge (for example, one having a capacity of 250 g) used in a cassette type gas stove used in ordinary households.
[0022]
According to the foldable bicycle according to the second aspect of the present invention, a gas cartridge available at a convenience store or the like is used as a power source. In such a case, it is easy to obtain the fuel, and it is possible to reduce the trouble of searching for the source.
[0023]
The foldable bicycle according to claim 3 of the present invention is the foldable bicycle according to claim 1, wherein the power source includes a fuel cell and a DC motor driven by electric power supplied from the fuel cell. There is a feature.
[0024]
Here, a fuel cell is a system that generates power by continuously supplying hydrogen and oxygen, and can generate power more efficiently than a conventional power generation system, and also generates noise from a generator or the like. And almost no generation of NOx (nitrogen oxide).
[0025]
Therefore, according to the foldable bicycle according to the third aspect of the present invention, it is possible to obtain a foldable powered bicycle having high overall environmental preservation.
[0026]
The current fuel cell does not directly supply the hydrogen gas sealed in the gas cylinder, but employs a configuration equipped with a reformer for extracting hydrogen from fuel such as gasoline, natural gas, and city gas. Also, in the present invention, a configuration having such a reformer can be adopted.
[0027]
As described above, when the configuration including the reformer is employed, electric power can be obtained from the fuel cell using fuel (gasoline or the like) whose supply base (infrastructure) is socially established. In addition, it is not necessary to develop a new infrastructure for directly supplying hydrogen gas, and it is possible to promote diffusion.
[0028]
In the folding bicycle according to a fourth aspect of the present invention, in the folding bicycle according to any one of the first to third aspects, the locking means projects outward from an outer peripheral surface of a lower portion of the handle post. A stopper member movably provided between the engaged position and a release position flush with the outer peripheral surface or depressed from the outer peripheral surface, the stopper member being urged in the direction of the engaged position, The joint is provided on the outer periphery of the handle post so as to be slidable in the axial direction of the handle post, and has an engagement hole with which the stopper member protruding from the outer peripheral surface is formed. A slide ring having an engagement release member provided so as to be able to press the stopper member engaged with the engagement position against the urging force at the release position; and A rotation ring that is rotatably held on the slide ring with respect to the slide ring and slidably with the slide ring with respect to the handle post, and rotatably supports the other end of the underframe. It is characterized by the following.
[0029]
According to the foldable bicycle according to the fourth aspect of the present invention configured as described above, when the slide ring sandwiched by the turning ring is located below the handle post together with the turning ring, When the stopper member (lock means) projecting from the handle post engages with the engagement hole of the slide ring, sliding in the axial direction and rotation around the axis (circumferential direction) of the slide ring are restricted. It is fixed to a lower part of the handle post, and rotates together with the handle post as the handle is steered.
[0030]
At this time, since the rotating ring sandwiches the slide ring, the sliding in the axial direction is restricted together with the slide ring in which the sliding in the axial direction is restricted, and the rotating ring is fixed to the lower portion of the handle post. Since the ring is rotatable with respect to the slide ring, the ring does not rotate following the rotation of the handle post and the slide ring accompanying the steering of the handle.
[0031]
On the other hand, the slide ring is slidable in the axial direction of the handle post by pressing the stopper member engaged with the engagement hole to the release position against the urging force by the engagement release member of the slide ring. The rotary ring sandwiching the slide ring also becomes slidable integrally with the slide ring.
[0032]
By moving the slidable joint to the upper portion of the handle post, the under frame pivotally supported by the turning ring of the joint is rotated around the joint and the rear axle, and the upper frame is moved to the handle post. The bicycle is easily folded so that it pivots about the upper and rear axles of the car so that the distance between the front and rear axles is reduced.
[0033]
Therefore, by configuring the joint in this way, it is not necessary to provide the handle post with the head pipe, and the weight of the vehicle can be reduced.
[0034]
In the folding bicycle according to the present invention, a portion of the handle post below the lower portion where the sliding of the joint can be prevented has a positive caster angle with respect to a portion above the lower portion. It is preferred to configure.
[0035]
Here, the positive caster angle is, for example, about 5 ° to 20 °, and preferably about 10 ° to 15 °.
[0036]
According to the foldable bicycle configured as described above, the portion below the lower portion of the handle post (the front axle support portion) is formed on the extension of the upper portion above the lower portion (caster angle = 0 °). ), The distance between the axles becomes longer, the running stability in use can be improved, and the caster angle is positive (> 0 °), so that the steerability is also improved.
[0037]
Further, in the folded state, by turning the handle post about 180 ° about the axis, the front wheel portion that has protruded forward due to the positive caster angle is folded back to further reduce the distance between the axles in the folded state. It is possible to further reduce the size in the folded state.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the folding bicycle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0039]
FIG. 1 is a side view (FIG. 1A) and a front view (FIG. 1B) showing a foldable bicycle 100 according to one embodiment of the present invention.
[0040]
The foldable bicycle 100 shown has a lower end 11 connected to a front fork 19 attached to a front axle 92, an upper end 12 attached to a handle post 10 attached to a handle 60, and a lower end 24 attached to a rear axle 98. The upper end 25 is attached to the upper part of the handle post 10, the upper frame 20 is a high-strength steel pipe frame supported via an upper joint 50, and the rear end 32 is attached to a rear axle 98. Is an under frame 30 which is a high-tensile steel pipe frame supported by the handle post 10 via a slide joint 40, a front wheel 91 supported by a front axle 92, and a rear wheel supported by a rear axle 98. 96, a saddle 70 attached to the upper frame 20, a power source 80 for driving the rear wheel 96, and a power source 80 Motive power is a configuration that includes a pulley belt 84 for transmitting to the wheels 96 after a drive wheel a.
[0041]
Here, the front wheel 91 is supported by a front axle 92 via a number of spokes 94 extending radially.
[0042]
The front axle 92 is supported by the lower end portion 18 of the front fork 19, and the front axle 92 is provided with a folding step 93 for placing a foot on each side in both directions.
[0043]
Each of the folding steps (hereinafter, simply referred to as steps) 93 is folded in a vertical state by jumping upward from a horizontal state around a base portion on the front axle 72 side.
[0044]
On the other hand, the rear wheel 96 is supported by a rear axle 98 via a number of radially extending spokes 95, and has a disc-shaped outer peripheral surface provided with a concave belt groove into which a pulley belt 84 is fitted. The driven pulley 97 is provided integrally.
[0045]
The saddle 70 also includes a stay 22 and an outer cylinder 21 welded to the upper frame 20, a saddle body 71 and an inner cylinder 72 that extends downward from the saddle body 71 and into which the outer cylinder 21 is inserted. The height of the saddle main body 71 can be adjusted by changing the insertion length of the inner cylinder part 72 inserted into the outer cylinder part 21.
[0046]
By operating the lock lever 23, the inner cylinder 72 can be fixed so as not to move with respect to the outer cylinder 21.
[0047]
The upper frame 20 is formed as a fork-shaped lower end side fork portion 26 whose lower side is bifurcated from a substantially middle portion, and the underframe 30 is also a fork-shaped rear end whose rear side is bifurcated from the substantially middle portion. It is formed as a side fork 34.
[0048]
The inside of the upper frame 20 and the under frame 30 is filled with urethane foam in order to improve rigidity and speed up vibration damping.
[0049]
On the other hand, the upper end of the front fork 19 is connected to the lower end 11 of the handle post 10, and the handle post 10 is formed in a hollow cylindrical shape over the entire length from the lower end 11 to the upper end 12.
[0050]
The front fork 19 has a caster angle α of 12 ° with respect to the handle post 10.
[0051]
The power source 80 includes a cartridge accommodating chamber 82 in which a gas cartridge 83 is accommodated, and a four-cycle reciprocating engine (hereinafter simply referred to as an engine) 81 driven by using LPG gas supplied from the gas cartridge 83 as fuel. , Is fixed to the lower end side fork portion 26 of the upper frame 20.
[0052]
The pulley belt 84 is stretched over a drive pulley 85 provided on the output shaft of the engine 81 and a driven pulley 97 of the rear wheel 96, and the driving force of the engine 81 is transmitted to the rear wheel 96.
[0053]
The slide joint 40 provided on the handle post 10 is provided so as to be slidable in the axial direction and rotatable around the axis along the outer peripheral surface of the handle post 10. And a stopper member for preventing the slide joint 40 from sliding.
[0054]
When the slide joint 40 is moved upward, the angle formed by the handle post 10 and the upper frame 20 is approximately 10 °, and the slide joint 40 is locked at the lower end 11 of the handle post 10 (sliding prevention). ), The angle between the handle post 10 and the upper frame 20 is set to approximately 45 °.
[0055]
Next, the detailed structure of the slide joint 40 will be described with reference to the longitudinal sectional view shown in FIG.
[0056]
The lower end 11 of the handle post 10 can be moved between an engagement position protruding outward from the outer peripheral surface of the handle post 10 and a release position flush with the outer peripheral surface or depressed from the outer peripheral surface. Is provided with a hemispherical stopper button (stopper member) 44, which is urged by a spring 45 toward the engagement position.
[0057]
On the other hand, the slide joint 40 is provided on the outer periphery of the handle post 10 so as to be slidable in the axial direction of the handle post 10, and has an engagement hole 41a with which a stopper button 44 protruding from the outer peripheral surface is formed. A slide ring 41 having an engagement release piece 42 provided so that the stopper button 44 engaged with the engagement hole 41a can be pressed to a release position against the urging force of a spring 45; Rotation rings 46 and 47 are provided so as to be vertically interposed between the post 10 in the axial direction and rotatably with respect to the slide ring 41 and slidably with the handle post 10 together with the slide ring 41. .
[0058]
The slide ring 41 includes an annular ring portion 41a and a thin cylindrical portion 41b projecting up and down from the ring portion 41a, and the inner peripheral surface thereof extends along the outer peripheral surface of the handle post 10 so that the handle post 10 Slidable in the axial direction.
[0059]
The inner peripheral surfaces of the rotating rings 46 and 47 are rotatably provided along the outer peripheral surface of the thin cylindrical portion 41b.
[0060]
The two rotating rings 46 and 47 are integrally formed via a shaft support piece 40a that supports the front end 34 of the underframe 30 via a shaft 40b via a rubber bush 40c.
[0061]
The disengagement piece 42 of the ring portion 41a of the slide ring 41 integrally includes an operation button 42a protruding forward of the slide ring 41. The operation button 42a and the disengagement piece 42 are It is urged in a direction that does not press the button 44, that is, in a direction opposite to the direction of the release position of the stopper button 44.
[0062]
The rotating rings 46 and 47 respectively contact the outer peripheral surface of the thin cylindrical portion 41 b via radial ball bearings 48 provided on the inner peripheral surface, and respectively contact the lower surface of the rotating ring 46 and the upper surface of the rotating ring 47. The upper and lower surfaces of the slide ring 41 are contacted via thrust bearings 49 provided in two rows of inner and outer circumferences, so that the slide ring 41 can rotate and slide integrally with the handle post 10 with the slide ring 41. It is possible.
[0063]
The upper joint 50 connecting the handle post 10 and the upper frame 20 has substantially the same configuration as the above-described slide joint 40, but a portion corresponding to the slide ring 41 is completely fixed to the handle post 10. Is different.
[0064]
That is, the upper joint 50 does not slide in the axial direction with respect to the handle post 10, and is simply rotatable about the axis of the handle post 10 at the upper portion of the handle post 10.
[0065]
Next, the operation of the folding bicycle 100 according to the present embodiment will be described.
[0066]
First, in the use state of the foldable bicycle 100, the slide joint 40 shown in FIG.
[0067]
This movement can be performed smoothly and with a light operating force by sliding between the inner peripheral surface of the thin cylindrical portion 41b and the ring portion 41a and the outer peripheral surface of the handle post 10.
[0068]
The sliding surfaces of the two may be coated with polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)) or the like to further reduce the frictional force generated by the sliding between the two.
[0069]
When the slide joint 40 is moved to the lower end 11 of the handle post 10, the stopper button 44 provided on the handle post 10 and urged in the direction of the engagement position by the spring 45 enters the engagement hole 41 a of the slide ring 41. Then, the slide ring 41 and the stopper button 44 are engaged, and the slide ring 41 is fixed to the lower end portion 11 of the handle post 10 in both the axial direction and the rotation direction.
[0070]
As a result, the rotating rings 46 and 47 are also fixed in the axial direction. However, since the rotating rings 46 and 47 are always rotatable with respect to the slide ring 41 by the thrust bearing 48, the rotating rings 46 and 47 are fixed. And the shaft support piece 40a is maintained in a freely rotatable state with respect to the handle post 10.
[0071]
Therefore, the shaft support piece 40a to which the underframe 30 is connected is fixed to the handle post 10 in the axial direction, but is free in the rotation direction.
[0072]
Therefore, even if the steering wheel 60 is steered during use as a bicycle, the steering wheel 10 can freely rotate with respect to the underframe 30, and the front wheel 91 can steer the steering wheel 60 via the steering wheel post 10 and the front fork 19. It can be steered right and left in conjunction.
[0073]
Since the upper joint 50 performs the same operation as the slide joint 40, the handle post 10 is freely rotatable with respect to the upper frame 20.
[0074]
On the other hand, a predetermined amount of LPG gas is supplied from the gas cartridge 83 accommodated in the cartridge accommodating chamber 82 to the engine 81, and the engine 81 is operated using the supplied LPG gas as fuel.
[0075]
Then, the drive pulley 85 provided on the output shaft of the engine 81 rotates, and this rotation is transmitted to the driven pulley 97 via the pulley belt 84, and the rear wheel 96 is driven.
[0076]
Although a switch for starting the engine 81 and a controller for controlling rotation are actually provided, they are not shown in the present embodiment.
[0077]
In such a use state, the user operates the lock lever 23 to adjust the height of the saddle main body 71, and then sits down on the saddle main body 71, puts a hand on the handle 60, and is deployed in a substantially horizontal direction. The user rides on the step 93 with his / her foot, advances by the driving force generated by the engine 81, and can steer the steering wheel 60 to the left or right.
[0078]
At this time, since the caster angle α of the front fork 19 with respect to the handle post 10 is set to be positive (α = 12 °), the front wheel is compared with the case where the caster angle α is not set (α = 0 °). The distance between the axles between the wheel 91 and the rear wheel 96 can be ensured to be long, running stability can be improved, and maneuverability during forward movement can be improved.
[0079]
In particular, the caster angle α is set to a positive value in a foldable bicycle having a smaller wheel diameter than a non-foldable bicycle, because the running stability and the steering performance are inferior to those of the non-foldable bicycle. Effectiveness is high.
[0080]
In addition, since the power generated by the engine 81 is transmitted to the pulley belt 84 to drive the rear wheels 96, the user can run the bicycle 100 without rowing by himself, and the wheels can be moved more than a normal bicycle. Particularly, in the case of a foldable bicycle having a small size, the burden on the user can be significantly reduced.
[0081]
Further, since the LPG gas of the gas cartridge 83 available at a convenience store or the like is used as the fuel as the power source 80, even when the fuel runs out or runs out during use, the fuel can be easily obtained. Also, it is possible to reduce the trouble of searching for a source.
[0082]
Next, the folding operation of the foldable bicycle 100 will be described.
[0083]
First, when the operation button 42a of the slide ring 41 is pressed down against the urging force of the springs 43 and 45, the engagement release piece 42 integral with the operation button 42a is moved to the stopper button 44 engaged with the engagement hole 41a. Is pressed in the direction of the release position.
[0084]
When the stopper button 44 is disengaged from the engagement hole 41a, the slide ring 41 is slidable in the axial direction and rotatable around the axis with respect to the handle post 10, so that the slide joint 40 as a whole is slidable and rotatable. Be free to move.
[0085]
Here, as shown in FIG. 3, when the slide joint 40 is moved upward along the handle post 10, the shaft support piece 42 of the slide joint 40 is moved above the handle post 10, and the shaft support piece 42 is moved. The front end 34 of the underframe 30 pivotally supported on the handle post 10 moves above the handle post 10 while rotating relatively around the shaft 40b of the shaft support piece 42, and the underframe 30 folds over the handle post 10. Folds like so.
[0086]
In conjunction with this action, the upper frame 20 also rotates relative to the upper joint 50, and the included angle between the upper frame 20 and the handle post 10 becomes smaller. Will be folded.
[0087]
At this time, by inclining the saddle main body 91 with respect to the inner cylindrical portion 72, the saddle main body 71 can also be folded.
[0088]
In order to avoid interference between the engine 81 and the front wheels 91, it is preferable that the front wheels 91 be slightly steered.
[0089]
As described above, the folding bicycle 100 according to the present embodiment can release the slide regulation of the slide joint 40 by a simple operation of simply pressing the operation button 42a of the slide joint 40. By simply pulling the handle post 10 from the lower end 11 to the upper end 12 of the handle post 10, it is possible to shift from the use state (expanded state) to the folded state.
[0090]
Furthermore, since the slide joint 40 described above is used, there is no need to provide a head pipe that rotatably covers the outer peripheral surface of the handle post over substantially the entire length of the handle post 10 as in the related art. The vehicle weight can be reduced by the minute.
[0091]
In particular, in the case of a foldable bicycle which has much more opportunities to be carried in a folded state or lifted up for loading on a vehicle or the like, the effectiveness of reducing the vehicle weight is high.
[0092]
In addition, since the caster angle α is set to be positive, the inter-axle distance L in the folded state is longer than the case where the caster angle α is 0 ° as shown in FIG. As shown in b), by inverting the handle 60 rearward by approximately 180 °, the distance L ′ between the axles can be made shorter than when the caster angle α is 0 °, and the folding can be performed more compactly. it can.
[0093]
Note that the foldable bicycle 100 according to the present embodiment employs an engine 81 using LPG gas filled in a gas cartridge as a fuel as a power source 80. However, the power source may be a power source including a fuel cell and a DC motor driven by electric power supplied from the fuel cell. In this case, a conventional power generation system may be used. As compared with the above, power generation can be performed with higher efficiency, and there is almost no generation of NOx (nitrogen oxide) without noise of a generator or the like, so that environmental preservation can be improved comprehensively.
[0094]
Further, in the folding bicycle 100 according to the present embodiment, the stopper button 44 is provided only on the lower end portion 11 of the handle post 10, and when the bicycle 100 is used (unfolded), the stopper button 44 is connected to the slide joint. Although the engaging portion 41 is engaged with the fitting hole 41a of the handle post 40 and held in an expanded state, the stopper button 44 is also provided at a position above the lower end portion 11 of the handle post 10 and at a position where the slide joint 40 stops in the folded state. When the bicycle 100 is folded, the stopper button 44 may be engaged with the fitting hole 41a of the slide joint 40 to maintain the folded state.
[0095]
Further, as shown in FIG. 5, the slide joint 40 provided on the handle post 10 does not have the slide ring 41 provided with the thin cylindrical portion 41b, and the radial ball bearings 48 of the rotating rings 46, 47 The slide joint 40 configured as described above may be formed so as to directly contact the outer peripheral surface, and the same effect as the slide joint shown in FIG. The same applies to the upper joint 50.
[0096]
The upper joint 50 may be formed with a substantially Z-shaped guide groove including 50e, 50d, and 50f for guiding the upper end portion 25 of the upper frame 20, as shown in a detailed view of a portion A in FIG. .
[0097]
The use position concave portion 50e of the guide groove is a position where the upper end portion 25 of the upper frame 20 is engaged when the bicycle is used (FIG. 12A), and the folding position concave portion 50f is used when the bicycle is folded (FIG. 10B). ) Is formed as a position where the upper end 25 is engaged.
[0098]
The folding position recess 50f is formed at a position farther from the handle post 10 than the use position recess 50e as shown.
[0099]
As a result, at the time of folding, the upper end 25 of the upper frame 20 is separated from the upper end of the handle post 10 as compared with the time of use.
[0100]
As a result, the handle post 10 and the upper frame 20 can be folded substantially in parallel (the angle between the handle post 10 and the upper frame 20 is the smallest), and especially the embodiment shown in FIG. The amount of protrusion of the wheel portion in the front-rear direction can be reduced, and the wheel portion can be folded more compactly.
[0101]
In this case, when the power source 80 and the underframe 30, the handle post 10, or the front fork 19 interfere with each other and the power source 80 cannot be folded as shown in FIG. The power source 80 may be arranged on the rear side of the upper frame 20, that is, on the same side as the saddle 70, and when such a structure is adopted, the power source 80 and the frames 30, 20, 19, etc. Interference can be avoided.
[0102]
【The invention's effect】
As described above, according to the foldable bicycle according to the first aspect of the present invention, the transition from the use state (expanded state) used as the bicycle to the folded state involves switching the lock means from the locked state to the released state. The joint can be slid from the lower part to the upper part of the handle post. With the movement of the joint, the under frame pivotally supported by the joint rotates around the joint and the rear axle, and The bicycle is easily folded so that the frame pivots over the handle post and around the rear axle, reducing the distance between the front and rear axles.
[0103]
In addition, since the power generated by the power source is transmitted to the transmission mechanism to drive the wheels, the user can run the bicycle without pedaling by himself, and the wheels are smaller than a normal bicycle. In a foldable bicycle, the burden on the user can be significantly reduced.
[0104]
Therefore, it can be folded with a simple structure and the vehicle weight can be reduced.
[0105]
Note that the joint may be provided on a head pipe that rotatably covers the outer peripheral surface of the handle post over substantially the entire length of the handle post. In this case, the joint itself is arranged in the axial direction along the outer peripheral surface of the head pipe. It is only necessary that it be slidable. However, even in this case, the joint is still rotatable with respect to the outer peripheral surface of the handle post via the head pipe.
[0106]
In this way, the structure in which the handle post is provided with the head pipe increases the vehicle weight by the weight of the head pipe.However, in the case of a foldable bicycle, there is an opportunity to carry it in a folded state or to lift it for loading on a vehicle or the like. From the viewpoint of reducing the weight of the vehicle, it is preferable to adopt a structure that does not include a head pipe.
[0107]
According to the folding bicycle according to the second aspect of the present invention, since the gas cartridge available at a convenience store or the like is used as a power source, even when the fuel runs out or becomes low during use. In addition, it is easy to obtain the fuel, and it is possible to reduce the trouble of finding the source.
[0108]
Further, according to the foldable bicycle according to the third aspect of the present invention, it is possible to obtain a powered foldable bicycle having high overall environmental conservation.
[0109]
In the current fuel cell, instead of directly supplying the hydrogen gas sealed in the gas cylinder, a configuration equipped with a reformer for extracting hydrogen from fuel such as gasoline, natural gas, city gas, etc. was adopted. In this case, a new infrastructure for directly supplying hydrogen gas can be provided because electricity can be obtained from a fuel cell using fuel (gasoline, etc.) whose social supply base (infrastructure) has been established socially. It is not necessary and can promote the spread.
[0110]
According to the foldable bicycle according to the fourth aspect of the present invention, the bicycle can be folded by a simple operation of only operating the stopper member, and it is not necessary to provide the handle post with a head pipe. The vehicle weight can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing one embodiment of a folding bicycle according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a detailed structure of a slide joint shown in FIG.
FIG. 3 is a view showing a folding state of the foldable bicycle shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating a reduction in inter-axle distance when the steering wheel is reversed.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the slide joint.
FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 3, showing a modification of the upper joint.
[Explanation of symbols]
10 Handle post
11, 24 Lower end
12, 25 Upper end
19 Front fork
20 Upper frame
21 Outer cylinder
22 Stay
23 Lock lever
25 Upper end
26 Lower end fork
30 under frame
32 rear end
33 front end
34 Rear end fork
40 slide joint
50 Upper joint
60 handle
70 saddle
71 Saddle body
72 Inner cylinder
80 power source
81 4-cycle reciprocating engine
82 Cartridge storage room
83 gas cartridge
84 pulley belt
85 Drive pulley
91 Front wheel
92 Front axle
93 folding step
96 rear wheel
97 driven pulley
98 rear axle
100 folding bike