JP2010254265A - Folding bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乳幼児二人を乗せた三人乗り自転車を折り畳むと、ベビーバギーとして使用できる自転車と、一人乗り自転車を折り畳むと、キャリーバッグの様に持ち運べる、折り畳み自転車に関する。 The present invention relates to a bicycle that can be used as a baby buggy when folding a three-seater bicycle carrying two infants and a folding bicycle that can be carried like a carry bag when folded.
一般に有る折り畳み自転車は、折り畳んで置いておくものだが、自宅にしまう時や、車で運ぶ時以外は折り畳まず、折り畳んだ後どうするのか目的が明確ではない。 A general folding bicycle is to be folded and placed, but it is not clear what to do after it is folded, except when it is at home or when it is carried by car.
解決しようとする問題点は、通勤・通学・買い物等で自転車を使用する場合、駐輪場の確保に問題を抱えている。 The problem to be solved is that there is a problem in securing a bicycle parking lot when using a bicycle for commuting, attending school or shopping.
自転車を置いて行くのでは無く、折り畳んで使用する、或いは折り畳んで持って行く事。 Don't leave your bike, fold it up, or fold it up.
乳幼児を二人乗せて自転車で買い物に行く場合、駅前やショッピングモールの駐輪場に自転車を停め、乳児を抱え幼児の手を引いて買い物をするのではなく、乳幼児二人を乗せたまま、自転車を折り畳むとベビーバギーになり、そのベビーバギーを引いて買い物ができる。 When you go shopping on a bicycle with two infants, you should park your bicycle in front of the station or in the shopping mall bicycle parking area, rather than holding the infant and pulling the infant's hand to carry the bicycle. When folded, it becomes a baby buggy, and you can pull the baby buggy and shop.
通勤や通学に利用する場合、折り畳んで持って行くには列車に持ち込む事になるため、軽量・コンパクトであるだけで無く、折り畳んだ時の形状が大事で、通勤や通学時に列車内に持ち込む大き目の物と言ったらキャリーバッグがあるが、自転車を折り畳んだ時キャリーバッグの様になれば列車内に容易に持ち込む事ができる。 When you use it for commuting or going to school, you need to bring it to the train when you fold it, so it is not only lightweight and compact, but the shape when folded is important. There is a carry bag, but if you fold a bicycle, it will be like a carry bag and you can easily bring it into the train.
この二種類の自転車は、使用目的は全く違うが構造はほぼ同じで、前輪に小径タイヤを持ち、後輪は極小タイヤを左右に持つ三輪自転車で、前輪を駆動し後輪で舵を取る。
後二輪は走行時車体と同じバンクをし、曲がりたい方向へハンドルを切ると、後輪は切ったハンドルの方向とは逆の方向に切れ、結果車体はハンドルを切った方向に向く。
車体はハンドルと後輪を結ぶチューブと、シートと前輪を結ぶチューブからなり、ベビーバギーやキャリーバッグの様に折り畳む時は、一つの支点を中心にし折り畳む。These two types of bicycles are used for different purposes but have almost the same structure. They are three-wheeled bicycles that have small-diameter tires on the front wheels and small tires on the left and right. The front wheels are driven and the rear wheels are steered.
The rear two wheels are in the same bank as the car body when driving, and if the steering wheel is cut in the direction you want to turn, the rear wheel cuts in the direction opposite to the direction of the steering wheel, and the car body turns in the direction of the steering wheel.
The body consists of a tube connecting the handle and the rear wheel, and a tube connecting the seat and the front wheel. When folded like a baby buggy or carry bag, it folds around a single fulcrum.
車体構成は図1のハンドル1からステム2、ヘッドチューブ3、ヘッドチューブ3とダウンチューブ5を結ぶ湾曲チューブ4、ダウンチューブ5の中央付近チューブの外側にブラケット6を溶接し、その内側にスプロケット45b及び45c、ダウンチューブ5のチューブ下端外側にブラケット7を溶接、ブラケット7の内側にスプロケット45aとクランク8とペダル9を取り付け、ダウンチューブ5のチューブ内に差し込まれるダウンチューブピラー10、ダウンチューブピラー10のチューブ内に差し込まれる操縦管11、操縦管11の下端に四分割された図2のクラウン12、クラウン12に設けられたピボットa・b・c・d、左アップライト14に設けられたピボットe・f、右アップライトに設けられたピボットg・h、ピボットa・eを結ぶ左アッパーアーム16、ピボットb・fを結ぶ左ロワアーム17、ピボットc・gを結ぶ右アッパーアーム18、ピボットd・hを結ぶ右ロワアーム19、ピボットe・gを結ぶバンク角調整ロッド20、左右のアップライト14・15に左右の後輪が付く。 The structure of the vehicle body is as follows. The bracket 1 is welded to the outside of the tube near the center of the
車体を構成するもう半分は、図1の前輪を取り付ける左右のチェーンステイ21、左右のチェーンステイ21に取り付ける乳幼児用ベンチシート22、左右のチェーンステイ21に乳幼児用ベンチシート22を六点で取り付けるブラケット23、左チェーンステイのブラケット23付近にスプロケット45e、左右のチェーンステイ21の内側にスプロケット45eと同軸のスプロケット45f、左右のチェーンステイ21の内側でスプロケットbとスプロケットeの間にチェーンホイル24と、その同軸にスプロケット45d、左チェーンステイの外側に前輪と同軸のスプロケットgを設け、左右のチェーンステイ21の上端にシートチューブ25を溶接、シートチューブ内に差し込まれるシートピラー26、その上部にサドル27を取り付ける。 The other half of the vehicle body includes left and right chain stays 21 to which the front wheels of FIG. 1 are attached,
後輪を支持する車体と前輪を支持する車体を結ぶ部分はスプロケット45b及び45cの中心軸とブラケット6とをシャフトで繋ぎ、折り畳む際のピボットとし、二つの車体を固定する為、シートチューブ25側にブラケット28を溶接、ダウンチューブ5側にブラケット29を溶接し、ロック機構30を取り付け、シートピラー26とダウンチューブピラー10はスライドするので、シートチューブ25の上端と、ダウンチューブ10の下端に、それぞれクランプ46a・46bを設ける。 The portion connecting the vehicle body that supports the rear wheel and the vehicle body that supports the front wheel connects the central axis of the sprockets 45b and 45c and the bracket 6 with a shaft and serves as a pivot for folding, so that the two vehicle bodies are fixed. The
通常のヘッドセット部分を図3の湾曲チューブ4内に設け、上部軸受け31と下部軸受け32をチューブに固定し、ステム2と上部軸受け31を結ぶ操縦管11の上部分を結び、クラウン12と下部軸受け32を結ぶ操縦管11の下部分を結ぶ。
しかし湾曲チューブ4は文字通り湾曲しているので、操縦管11をフレキシブルにしない限り成立しないが、操縦管11を湾曲チューブ4の中間点で二分する。
二分した操縦管11をユニバーサルジョイントで結ぶ方法もあるが、ハンドルを切った時の後輪の切れ角と組み立てを考え、片方を内傘歯車33、もう片方を傘歯車34とし、後輪操舵車両の小回りの効きすぎを、このギア比とダウンチューブ5のキャスター角で補う。A normal headset portion is provided in the curved tube 4 of FIG. 3, the upper bearing 31 and the
However, since the curved tube 4 is literally curved, it does not hold unless the
There is also a method of connecting the bisected
ダウンチューブピラー10内に操縦管11があるが、ダウンチューブピラー10は折り畳み時スライドする為、操縦管11もスライドする必要が有るが、二重構造にしただけであればスライドはするが舵が効かなくなる。このため図4の操縦管11のチューブを二重構造33にし尚且つ、二本以上の複数チューブ34とし、二重構造33のチューブが抜けない様、ストッパー機構35を持たせる。
ダウンチューブピラー10と操縦管11の最下部は、差し込んでいるだけでは外れてしまうのでヘッドセットのネジ式下部軸受け36で固定する。There is a
Since the lowermost part of the
後輪のバンク機構は図2のクラウン12に設けたピボット44a・44b・44c・44dと左右のアップライト14・15に設けたピボット44e・44f・44g・44hの位置関係で成立し、直進状態の時、ピボット44aとピボット44cの回転の中心を結んだ線、ピボット44cとピボット44dの回転の中心を結んだ線、ピボット44dとピボット44bの回転の中心を結んだ線、ピボット44bとピボット44aの回転の中心を結んだ線が正方形を含む長方形、或いは左右対称の台形であり、直進状態の時、ピボット44eとピボット44gの回転の中心を結んだ線、ピボット44gとピボット44hの回転の中心を結んだ線、ピボット44hとピボット44fの回転の中心を結んだ線、ピボット44fとピボット44eの回転の中心を結んだ線が正方形を含む長方形、或いは左右対称の台形であり、直進状態の時、ピボット44eとピボット44aの回転の中心を結んだ線、ピボット44aとピボット44bの回転の中心を結んだ線、ピボット44bとピボット44fの回転の中心を結んだ線、ピボット44fとピボット44eの回転の中心を結んだ線が平行四辺形であり、直進状態の時、ピボット44cとピボット44gの回転の中心を結んだ線、ピボット44gとピボット44hの回転の中心を結んだ線、ピボット44hとピボット44dの回転の中心を結んだ線、ピボット44dとピボット44cの回転の中心を結んだ線が平行四辺形である。
この平行四辺形を維持する為に、バンク角調整ロッド20と左右のアップライト14・15或いは、左右のアッパーアーム16・18或いは、左右のロワアーム17・19とをピボットで繋ぐ。The rear wheel bank mechanism is established by the positional relationship of the
In order to maintain this parallelogram, the bank
直進状態の時、平行四辺形を成す左右のアッパー及びロワのアームの角度で、最大バンク角を設定する事ができる。
直進状態の時、左右のアッパー及びロワのアームの角度が路面と平行の時、すなわち左右のアッパー及びロワのアームの角度が0度の時、各ピボットの遊びを考慮しない場合、バンク角は0度。一切傾かない三輪車で後輪操舵のため舵も効かない乗り物に成るが、この左右のアッパー及びロワのアームの角度が増える程、車体のバンク角も増え、左右のアッパー及びロワのアームの角度が90度で最大バンク角を設定出来なくなる。
これは、直進状態で左右のアッパー及び、ロワのアームの角度を0度に設定した場合、少しでも車体がバンクすると、ピボット44e・44g間の距離が短くなりピボット44e・44g間を繋ぐバンク角調整ロッド20は短くなれず、結果バンクが出来ない。また、直進状態で左右のアッパー及び、ロワのアームの角度を90度に設定した場合、どんなにバンクしてもピボット44e・44g間の距離は変わらず、結果最大バンク角の設定は出来ない。
左右のアッパー及び、ロワのアームの角度は、直進状態で0度以上90度未満の範囲に設定する。バンク角はピボット44eとピボット44gの回転の中心を結んだ線がピボット44a或いはピボット44cの回転の中心と交差する角度が最大と成る。When running straight, the maximum bank angle can be set by the angle of the left and right upper and lower arms forming a parallelogram.
When straight, the angle of the left and right upper and lower arms is parallel to the road surface, that is, when the angle of the left and right upper and lower arms is 0 degrees. Every time. Although it is a tricycle that does not tilt at all and the steering is not effective for rear wheel steering, the angle of the bank of the vehicle body increases as the angle of the left and right upper and lower arms increases, and the angle of the left and right upper and lower arms increases The maximum bank angle cannot be set at 90 degrees.
This is because, when the left and right upper and lower arm angles are set to 0 degrees in a straight line state, if the vehicle body is banked even a little, the distance between the pivots 44e and 44g becomes short and the bank angle connecting the pivots 44e and 44g. The
The angles of the left and right upper and lower arm are set in a range of 0 degree or more and less than 90 degrees in a straight traveling state. The bank angle has the maximum angle at which the line connecting the rotation centers of the pivot 44e and the pivot 44g intersects the rotation center of the pivot 44a or the pivot 44c.
また最大バンク角を設定する要因がもう一つあり、ピボット44eとピボット44aの回転の中心を結んだ線の長さと、ピボット44aとピボット44cの回転の中心を結んだ線の長さの比率により最大バンク角が変化する。
ピボット44eとピボット44aの回転の中心を結んだ線の長さと、ピボット44aとピボット44cの回転の中心を結んだ線の長さが等しい場合、最大バンク角である、ピボット44eとピボット44gの回転の中心を結んだ線がピボット44a及びピボット44cの回転の中心と交差する角度は、直進状態でピボット44eとピボット44aの回転の中心を結んだ線の角度と等しくなる。
すなわち左右のアッパー及びロワのアームの車体側への取り付け位置の間隔と、左右のアッパー及びロワのアームの長さが1対1の場合、設定した左右のアッパー及びロワのアームの角度までバンクする事ができる。
但し、ピボット44eとピボット44fの回転の中心を結んだ線が、左後輪を後方から見て左右に二分する線と一致する場合。
ピボット44eとピボット44fの回転の中心を結んだ線の外側に、左後輪を後方から見て左右に二分する線が離れて行けばいく程、最大バンク角は小さくなり、逆に内側に離れていけば最大バンク角は大きくなる。
この車体側への取り付け位置の間隔の比率が、大きくなるに連れ最大バンク角は小さくなり、左右のアッパー及びロワアームの長さの比率が大きくなるに連れ最大バンク角は大きくなる。There is another factor for setting the maximum bank angle, which depends on the ratio of the length of the line connecting the centers of rotation of the pivots 44e and 44a and the length of the line connecting the centers of rotation of the pivots 44a and 44c. The maximum bank angle changes.
When the length of the line connecting the rotation centers of the pivot 44e and the pivot 44a is equal to the length of the line connecting the rotation centers of the pivot 44a and the pivot 44c, the rotation of the pivot 44e and the pivot 44g is the maximum bank angle. The angle at which the line connecting the centers of the pivots intersects with the centers of rotation of the pivots 44a and 44c is equal to the angle of the line connecting the centers of rotation of the pivots 44e and 44a in the straight traveling state.
That is, when the distance between the mounting positions of the left and right upper and lower arms to the vehicle body and the length of the left and right upper and lower arms are 1: 1, banking is performed up to the set angle of the left and right upper and lower arms. I can do things.
However, when the line connecting the rotation centers of the pivot 44e and the
The farther away from the line connecting the centers of rotation of the pivot 44e and the
The maximum bank angle decreases as the ratio of the distance between the mounting positions on the vehicle body increases, and the maximum bank angle increases as the ratio of the lengths of the left and right upper and lower arms increases.
折り畳み時、ベビーバギーとして使用できる自転車と、キャリーバッグの様に持ち運べる自転車との違いは、ヘッドチューブ3とスプロケットe及びfが無い事と、チェーンステイには乳幼児用シートの代わりに、図4の前輪の前部とチェーンホイルを覆うカウル39と収納ケース40が付き、ダウンチューブ以下を折り畳み時スライドさせないので、ダウンチューブピラー10・二重構造33・複数チューブ34・ストッパー35が無く、クラウン12以下に左右二本或いは、四本のリヤフォーク13を持ち、折り畳み時前輪との干渉を避ける。
しかし、このままでは折り畳み時、湾曲チューブ4より上の部分が長くなりすぎるので、ステム2部分にハンドルを折り曲げるピボット44iを設け、折り曲げる箇所にブラケット41・42、ロック機構43を設けてハンドルを折り畳む。
以上の様に各部品の形状は違うが、その他の構造は同じで走行時は傾く後輪は、折り畳み時キャスター角が立つ事で、傾く事無く自立する。The difference between a bicycle that can be used as a baby buggy when folded and a bicycle that can be carried like a carry bag is that there is no head tube 3 and sprockets e and f. There is a
However, since the portion above the bending tube 4 becomes too long when folded as it is, the pivot 44i for folding the handle is provided at the stem 2 portion, and the
Although the shape of each part is different as described above, the other structures are the same, and the rear wheel that tilts when traveling is independent without tilting because the caster angle is raised when folded.
1 ハンドル
2 ステム
3 ヘッドチューブ
4 湾曲チューブ
5 ダウンチューブ
6 ダウンチューブとチェーンステイを結ぶブラケット
7 ペダルやクランクを支えるブラケット
8 クランク
9 ペダル
10 ダウンチューブピラー
11 操縦管
12 操縦管に固定されたクラウン
13 クラウンに固定されたリヤフォーク
14 左後輪を支えるアップライト
15 右後輪を支えるアップライト
16 クラウンとアップライトをリンクで繋ぐ左アッパーアーム
17 クラウンとアップライトをリンクで繋ぐ左ロワアーム
18 クラウンとアップライトをリンクで繋ぐ右アッパーアーム
19 クラウンとアップライトをリンクで繋ぐ右ロワアーム
20 左右のアッパー或いはロワアームを繋ぐバンク角調整ロッド
21 チェーンステイ
22 乳幼児用ベンチシート
23 乳幼児用ベンチシートとチェーンステイを結ぶブラケット
24 チェーンホイル
25 チェーンステイに固定されたシートチューブ
26 シートピラー
27 サドル
28 シートチューブに固定されたブラケット
29 ダウンチューブに固定されたブラケット
30 ブラケット同士を結ぶ或いは切り離すロック機構
31 ヘッドチューブ内の操縦管を支える上部軸受
32 ダウンチューブ内の操縦管を支える下部軸受
33 下部軸受の中心に固定された内傘歯車
34 上部軸受の中心に固定された傘歯車
35 スライドに対応する操縦管の二重構造
36 ハンドルからの入力に対応する複数チューブ
37 二重構造の脱落を防ぐストッパー
38 操縦管の脱落を防ぐネジ式下部軸受
39 前輪とチェーンホイルを覆うカウル
40 ハンドル・ペダル・チェーン・後輪等を収納するケース
41 ハンドル側に固定されたブラケット
42 ステム側に固定されたブラケット
43 ブラケット同士を結ぶ或いは切り離すロック機構
44a 後方から見てクラウン左上に設けたピボット
44b 後方から見てクラウン左下に設けたピボット
44c 後方から見てクラウン右上に設けたピボット
44d 後方から見てクラウン右下に設けたピボット
44e 後方から見て左アップライト上部に設けたピボット
44f 後方から見て左アップライト下部に設けたピボット
44g 後方から見て右アップライト上部に設けたピボット
44h 後方から見て右アップライト下部に設けたピボット
44i ハンドルを折り畳む際のピボット
45a ペダルから動力を受けるスプロケット
45b スプロケット45aから動力を受けるスプロケット
45c スプロケット45bと同軸のスプロケット
45d チェーンホイル24と同軸でスプロケット45cから動力を受けるスプロケット
45e チェーンホイル24から動力を受けるスプロケット
45f スプロケット45eと同軸のスプロケット
45g スプロケット45fから動力を受け前輪に伝えるスプロケット
46a ダウンチューブピラークランプ
46b シートピラークランプDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Handle 2 Stem 3 Head tube 4 Curved tube 5 Down tube 6 Bracket which connects a down tube and a chain stay 7 Bracket which supports a pedal and a crank 8 Crank 9 Pedal 10 Down tube pillar 11 Control tube 12 Crown 13 fixed to the control tube Crown Rear fork 14 fixed to the left Upright 15 that supports the left rear wheel Upright 16 that supports the right rear wheel Left upper arm 17 that connects the crown and upright by the link Left lower arm 18 that connects the crown and upright by the link 18 Crown and upright Right upper arm 19 connecting the link and the right upper arm 20 linking the crown and the upright link Bank angle adjustment rod 21 connecting the left and right upper or lower arms Chain stay 22 Bench seat 23 for infants Bracket for connecting bench seat to chain stay 24 Chain wheel 25 Seat tube fixed to chain stay 26 Seat pillar 27 Saddle 28 Bracket fixed to seat tube 29 Bracket fixed to down tube 30 Lock to connect or disconnect brackets Mechanism 31 Upper bearing 32 supporting the control tube in the head tube Lower bearing 33 supporting the control tube in the down tube Inner bevel gear 34 fixed to the center of the lower bearing 35 Bevel gear 35 fixed to the center of the upper bearing Double structure 36 of the control pipe to be operated Multiple tubes 37 corresponding to the input from the handle Stopper 38 to prevent the double structure from falling off Screw-type lower bearing 39 to prevent the control pipe from falling off 40 A cowl covering the front wheel and the chain wheel 40 Handle pedal Collect chains, rear wheels, etc.
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