JP4565892B2

JP4565892B2 - 伸縮式自転車

Info

Publication number: JP4565892B2
Application number: JP2004159464A
Authority: JP
Inventors: 弘昌趙
Original assignee: 弘昌趙
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: US6971658B2; JP2005041475A; TWM255206U; US20040239070A1; DE102004025884A1; DE102004025884B4

Description

本発明は、伸縮式自転車に係わり、特に最大伸縮長さを有するとともに、さらに軽量化されつつ、構造が強化されるようにした、伸縮式自転車に関するものである。

さて、伸縮式自転車は、収納時、車両骨組みの長さを短縮できる機能と、それぞれ異なる体型を有する乗用者同士に自己のペースに従って自分で車両骨組みの長さを調整可能な機能との二つの大切な特徴を有するので、従来の折畳む式の自転車の後について、消費者に広範的に愛用される物品となっている。

図１０に示すのは、一種の従来の伸縮式の自転車の構造（下記には引用例一と称する）を示す説明図であり、それは、主に、従来の自転車における、もともとはフロント・ヘッド・チューブ９３とベース・チューブ９２との間に溶接固着される上方チューブをカットして相互に伸縮滑走可能な二段式の上方チューブ９０，９１になるように加工し、且つ迫りボルト９４によって緊密的に接するように位置決めるものである。
図１１と図１２に示すのは、本発明の出願者が２００２年１２月１７日に出願を提起した日本特願２００２−３６５１３７号の特許出願件（下記には引用例二と称する）であり、その件は主に一種の前記の引用例一の所有するすべての欠点を改善できる”伸縮式自転車構造“を提案したものであり、その構造においては、リア骨組みの五分岐チューブ７０に対し、それぞれ上向けて延伸するとともに、相互に平行する偏りベース・チューブ７１と、フロント・ホイール７２とリア・ホイール７３からなる中心線平面に位置する支持立てチューブ７４と、を溶接固着することによって、複合式のベース・チューブ構造を形成するものであり、その中では、前記の偏りベース・チューブ７１にはサドル立てチューブ７５を挿入固着でき、そのサドル立てチューブ７５の上縁部には側面支持チューブ７６を介して改めて中心線平面に復位させるように校正されるサドル７７が装着され、且つその支持立てチューブ７４が補強連接チューブ８６を合せて、その上縁部に中心線平面に位置するとともに、その両端部がすべて開口状に形成される中空親スリーブ７８が架設固着され、そのものの二つの開口部にはそれぞれ軸方向スリット７９が形成され、そのことによってそのものに内方へ緊密的に束ねる弾性対応能力を付与する。また、フロント骨組みのヘッド・チューブ８０に溶接固着されるとともに、前記の中心線平面に位置する子チューブ８１を有し、それが相対的にスライディングする方式によって前記の親スリーブ７８に挿入されるとともに、その両端部における快速着脱係止部材８２，８３を介して前記の二つの開口部に緊密的に挟持され、それを内方へ変形させて前記の子チューブ８１を通させるように迫り作用し、また、前記の親スリーブ７８と子チューブ８１との内側壁面部には相互に嵌め合うことができるフランジ８４と凹槽８５が形成されている。この引用例二の場合では、親スリーブ７８と子チューブ８１との間に相対的ツイストを生成することを防止可能な技術課題を解消できるとともに、前記の子チューブ８１が全体を前記の親スリーブ７８の二つの開口端部を貫通する機能を有するので、両者の間で最大な伸縮長さを提供できる。
特願２００２−３６５１３７号

前記の引用例一の欠点は、その後の段部における上方チューブ９１が前記のベース・チューブ９２に封止され、そのため、その前の段部の上方チューブ９０が前記ベース・チューブ９２の妨害を受けたため、単に小さい距離の伸縮滑走しか実行できなくなり、また、それが単一のポイントの方式によって迫りボルト９４により前後の段部の上方チューブ９０，９１を位置決めることは、それらの二段式の上方チューブ同士９０，９１の間の相対的ツイスト運動を完全に克服できないので、乗用者がそのような自転車を乗用する場合に効果的にバランスを取れないようになってしまうような課題を有する。
また、引用例二の場合では、複合式のベース・チューブ７１，７４と側面支持チューブ７６とを配置しているので、車体の重さを加重することがあり、また、そのベース・チューブ７１が偏って配置されると、そのサドル７７がある側面支持チューブ７６によって改めて中心線へ校正する必要があるので、サドル７７とサドル立てチューブ７５との間に偏り角度が生じられ、そのため、サドル７７に乗用者の重量が加えられる場合に、前記のサドル立てチューブ７５が同時に軸方向のプッシュ・フォースと径方向のツイスト・フォースを受ける状態になるので、サドル７７の重量負荷能力に大きい影響をもたらすようになる。

この発明は、上述した事情に鑑み、最小の体積に縮小できるとともに、構造が簡単である伸縮式自転車を提供することを目的とする。

本発明による伸縮式自転車は、主に相対的に伸縮変位可能な親スリーブと子チューブとを偏らせてフロント・ホイールとリア・ホイールとの同一中心線平面に位置させないように偏り位置に配置することによって、そのベース・チューブとそのサドル立てチューブとそのサドルを前記のフロント・ホイールとリア・ホイールとの同一中心線平面に位置させるように配置することによって、偏って配置される子チューブが伸縮変位を実行する場合では、その中心位置におけるベース・チューブに邪魔されないようにし、完全に親スリーブの二つの開口端部を貫通できるので、最大の伸縮長さを取得できるように処置する。

また、好ましい実施の形態として、例えば、前記の両端部がすべて開口となる中空親スリーブの尾端部近傍の部分を接合補強ピースを介して前記のベース・チューブの側面部に溶接固定し、且つその前端部近傍に、他端部が前記の五分岐チューブに溶接固定される補強連接チューブが溶接固定され、且つその補強連接チューブにフロント・ホイールとリア・ホイールの間の平面より偏る所定の斜度を備えさせるので、前記の親スリーブが前記フロント・ホイールとリア・ホイールとの間の平面より偏る位置に位置決められ、且つ前記子チューブが前記の親チューブと同じような偏り斜度によって前記のフロント骨組みのヘッド・チューブの箇所より後方へ延伸するので、その子チューブの尾端部が自由に前記の相同の斜度を有する親チューブの二つの開口端部を貫通できるので、中心位置に位置するベース・チューブに邪魔されることがないようになっている。

本発明による伸縮式自転車による場合では、少なくとも後記のような産業上の優れる利用性を有する：つまり、（１）車体の骨組みの長さを最小限度に縮小することができるので、収納スペースを効果的に減少でき、携帯に便利であり、車体骨組を短縮後に、一般の自動車の荷物収納スペースに収納して利用に供することができる。（２）二本の相互に軸心に沿って内嵌または外嵌されるチューブ同士の間にツイスト回転現象を生じさせないように作用でき、乗用時に、固定式の骨組構造を有する従来の自転車のような品質を取得でき、折り畳み式の自転車の乗用時の不安定さなどの課題をすべて解消できる。（３）複合式のベース・チューブ構造を配設する必要はないので、車体をさらに軽量化させることができ、携帯に大した利便性を提供でき、且つ製造も簡単になり、且つサドルの中心線を改めて校正する必要はない。（４）ベース・チューブが偏って配置される必要はないので、ベース・チューブとサドル立てチューブとサドルとがすべて同一の軸線に沿って配置され、且つフロント・ホイールとリア・ホイールと同一の平面に位置するので、構造がさらに強化され、且つサドルの載置能力にはいずれの影響を生じないようになっている。

図１ないし図３は、本発明の提供する伸縮式自転車の第一の好適な実施の形態を示す説明図であり、それは、自転車の本体を二部分に区分し、それぞれがフロント骨組み１０とリア骨組み２０である。その中では、前記のフロント骨組み１０には、ヘッド・チューブ１２と、下方から上方へ前記ヘッド・チューブ１２を貫通するフロント分岐チューブ１４とを有し、その中では、前記のフロント分岐チューブ１４の上端部があるハンドル１３のハンドル立てチューブ１６と相互に連結され、前記のフロント分岐チューブ１４の底端部がナットまたは快速着脱ロッドなどのような既存の組立部材によって自由に回転可能なフロント・ホイール１５が連結され、また、前記のフロント分岐チューブ１４と前記のヘッド・チューブ１２との間には二つの端部軸受けが配置されており、それらによってハンドル１３を所定の角度の範囲内で自由に回動させることができるようになっており、乗用者がそれを利用して進行方向を自由的にコントロールすることができるようになっている。他に、前記のハンドル立てチューブ１６における前記ヘッド・チューブ１２に近接する箇所には、折り畳み式のヒンジ１７が設けられ、前記のハンドル立てチューブ１６と前記ハンドル１３が下向けて折畳むことができるように処置することによって、その車体の体積を縮小し、その収納体積を大幅に減少させることができる。

また、前記のリア骨組み２０には、クランク・タイプ・ペダル２７とチェーン・タイプ伝動装置２１を取り付けることを許容できる五分岐チューブ３５が取り付けられており、その五分岐チューブ３５には上向けて延伸するベース・チューブ２４を溶接固定しており、且つそのベース・チューブ２４には、それぞれ後方へ向けて延伸するリア分岐上方チューブ２８とリア分岐下方チューブ２９とが溶接固定されており、それらのリア分岐上方チューブとリア分岐下方チューブ２８，２９によってリア分岐チューブ・アセンブリを形成し、その尾端部が併合される後に、ナットや他の既存の組立手段によって伝動装置２１に連動されて旋回可能なリア・ホイール２５が取り付けられており、また、前記のベース・チューブ２４の上端部が快速着脱ロッドなどの既存の組立部材によって高さを調整可能なサドル立てチューブ２３を差し込みロックしており、そのサドル立てチューブ２３の上端部には乗用者が跨って乗用可能なサドル５５が配置されている。

また、前記のフロント骨組み１０のヘッド・チューブ１２の側面部にはさらに後方へ延伸し、且つ前記のフロント・ホイール１５とリア・ホイール２５とが同一の中心線平面に位置しない子チューブ１１が溶接固定しており、この実施の形態においては、前記の子チューブ１１が前記のフロント・ホイール１５とリア・ホイール２５の間の中心線平面に位置しない他の偏り位置に位置している。また、図４に示すように、前記の子チューブ１１の縦断面が楕円形に形成されるが、他の形状、例えば円形や矩形などの任意の幾何形状に形成されてもよい。他に、前記の子チューブ１１と前記のヘッド・チューブ１２の側面部を溶接する場合に、それらの両者の間にほぼＵ字形に形成される接合補強ピース１８を合せて接合してもよく、その垂直の本体の部分が前記のヘッド・チューブ１２とが面接触を形成し、且つその上下方の水平部分が前記の子チューブ１１と面接触を形成するので、前記の子チューブ１１と前記のヘッド・チューブ１２との間の溶接結合強度を強化するように処置してもよい。

前記の子チューブ１１の内部が中空状に形成され、その両端部における開口部にはそれぞれカバー５２，５３が覆われており、その子チューブ１１の内部の空間を利用して例えば、傘やガス充填シリンダー装置などの物品を収納してもよく、また、例えば、本発明を電動式自転車に作製する場合に、前記の子チューブ１１の内部空間には、例えばバッテリ・セットを収納することができるようになっている。

また、前記のリア骨組み２０には、さらに、前記のベース・チューブ２４の側面部に溶接固定されつつ、両端部３３，３４がすべて開口状に設定される中空親スリーブ２２を有し、その親スリーブ２２が前記の子チューブ１１と軸線を共用する位置に配置され、即ち、前記のフロント・ホイール１５とリア・ホイール２５との間の中心線平面に平行する偏り位置に位置され、その親スリーブ２２の形状が前記の子チューブ１１と同じであり、且つその内径が前記の子チューブ１１の外径とほぼ同じになるように設定され、前記の子チューブ１１の尾端部が相対的滑走の方式によってその二つの開口端部３３，３４を貫通することができる。この実施の形態においては、前記の子チューブ１１と親スリーブ２２との縦断面がすべて楕円形に設定されており、それらの両者が相互にツイスト回転することを防止可能な機能を有する。また、前記の二つの開口端部３３，３４の周縁部にはそれぞれＴ字形のスリット同士３８，３９が形成され、それらによって内方へ緊密的に束ねられる弾性の付勢力を付与でき、また、第一と第二の係止部材３０，３１とによってそれぞれ前記の親スリーブ２２のＴ字形スリット３８，３９を有する二つの開口端部３３，３４の箇所を緊密的に束ねることによって、それらの二つの開口端部３３，３４を内方へ変形させてその内部を貫通する子チューブ１１を緊密的に挟持し、前記の子チューブ１１を図２または図７に示す乗用位置に、または図８に示す収納位置に固着させる。
前記の第一と第二の係止部材３０，３１として、現有の市販の製品、例えば、Ｃ字形チャックや快速着脱ロッドなどの手段を好適に使用できるが、図１に示すような態様に設定してもよい。また、図５に示すように、それは第一係止部材３０を例として説明するものであり、その前開口端部３３と前記のＴ字形スリット３８との間に二枚の相互に離間するが、弾性反応能力を有する懸垂ピース４０，４１を形成させ、且つそれらの上下両端部に位置する懸垂ピース４０，４１に対し、それぞれ対応しあう孔部を有するフランジ４２，４３を直接に溶接固定し、前記の第一の係止部材３０のあるボルト４４が前記の二枚の孔部を有するフランジ４２，４３を貫通する後に、あるナット４５と相互に螺合される。使用者は前記のボルト４４の他端部に枢着される偏心引きレバー４６を引く場合に、そのカム表面４７が前記ボルト４５とが相対的に前記の二枚の孔部を有するフランジ４２，４３に力を施すことによって二枚の懸垂ピース４０，４１を連動して相互に近接作動させることができるので、前記の親スリーブ２２内を貫通する子チューブ１１を迫る変形作用力を生成できる。反対に、逆方向へ向けて前記の偏心引きレバー４６を引く場合に、前記の二枚の懸垂ピース４０，４１が相互に離間し、子チューブ１１を緩めさせることを実現できる。また、第二の係止部材３１の構成が前記の第一の係止部材３０と同じであるので、くどくどしい説明を省略する。
また、図５に示すように、前記の子チューブ１１の底面部には、例えば、内方へ凹む凹槽を有する嵌合部材３６が設けられ、且つ前記の親スリーブ２２の底面部の対応する箇所には対応するための嵌め込み部材３７が設けられ、その嵌め込み部材３７として前記の内方へ凹む凹槽に合せて突出するように設定される嵌め込みフランジを好適に使用でき、その親スリーブ２２の嵌め込み部材３７が丁度前記の子チューブ１１の嵌合部材３６内に嵌め込むことができ、それによって子チューブ１１と親スリーブ２２との間での相対的にツイストする作用力を生成させないように防止できる効果を取得する。
また、図６に示すように、親スリーブ２２とベース・チューブ２４との側面部を溶接結合する場合に、それらの両者の間に大体Ｕ字形に形成される接合補強ピース２６を配置でき、そのピースの垂直部分が前記のベース・チューブ２４と面接触を形成し、その上下方の水平の部分が前記の親スリーブ２２と面接触を形成し、それらによって前記の親チューブ２２と前記のベース・チューブ２４との間の溶接結合の強度を強めることができる。他に、前記の親スリーブ２２の先端部近傍と前記五分岐チューブ３５との間にはさらに補強連接チューブ３２が溶接固定しており、前記の親スリーブ２２の変位する位置に合せるために、その補強連接チューブ３２には前記のフロント・ホイール１５とリア・ホイール２５との間の平面より偏る所定の斜度を備えている。前記の親スリーブ２２と前記のベース・チューブ２４と前記補強連接チューブ３２とによって三角形構造体を形成でき、且つ前記のリア分岐チューブの上方チューブ２８と下方チューブ２９とベース・チューブ２４とによっても三角形構造体を形成でき、本考案の車体構造に最も穏やかな特性を付与できるようになっている。
本発明においては、相対的に伸縮変位可能な親スリーブ２２と子チューブ１１が前記のフロント・ホイール１５とリア・ホイール２５の形成される平面に位置しない他の偏り位置に位置させることができ、且つ前記のベース・チューブ２４と前記のサドル立てチューブ２３とサドル５５が前記のフロント・ホイール１５とリア・ホイール２５の形成される平面の中心位置に位置決められるので、偏り配置される子チューブ１１がその第一と第二の係止部材３０，３１が緩まれる場合では、前記の親スリーブ２２に対し伸縮変位作動を実行でき、前記の中心位置に位置するベース・チューブ２４に妨害されることはなく、完全に前記の親スリーブ２２の二つの開口端部３３，３４を貫通でき、最大な伸縮長さを有させるような特性を付与できる。例えば、前記の子チューブ１１が図２に示すような最大な伸展位置に調整でき、その場合では、一般の成人の乗用に供することができる。また、前記の子チューブ１１を図７に示すようにいずれの段部の位置に調整される場合に、前記の自転車が体型が小さいほうに属する乗員や児童などの乗用に供することができる。また、図８に示すように、子チューブ１１をヘッド・チューブ１２が親スリーブ２２に接触する最小の縮小位置に設定する場合に、車体骨組を最小の長さに短縮することができる。また、必要がある場合に、前記サドル立てチューブ２３を前記のベース・チューブ２４より取り外すとともに、それを幅方向に沿って前記ベース・チューブ２４に溶接固定される中空状収納チューブ６０内に差込んでもよい。また、その収納チューブ６０に螺合される迫りボルト６１を内方へ旋回し、前記のサドル立てチューブ２３を緊密的に圧迫してもよく、また、前記ハンドル立てチューブ１６を前記折り畳み式のヒンジ１７を介して下方へ折畳むと、自転車が最小の収納体積を形成し、それらの短縮される後の車体骨組を一般の自動車の荷物収納スペースに収納し、郊外や他の場所へ運んでから、また、改めて乗用位置に調整設定すると、乗用者は郊外や他のリラックス可能な場所などでその組立後の自転車を快適に乗用できる。
また、図９に示すのは、本発明の伸縮式自転車の第二の実施の形態であり、それと前記の第一の実施の形態との異なる箇所は、子チューブ１１’の先端部を直接にヘッド・チューブ１２に溶接固定するとともに、前記のフロント・ホイール１５とリア・ホイール２５との間の中心線平面より所定の斜度を偏らせてから後方へ延伸させつつ、前記の親スリーブ２２’の先端部をも前記の子チューブ１１’の斜度に対応するように処理することによって前記のフロント・ホイール１５と前記のリア・ホイール２５の間の平面へやや復帰させる斜度に呈させてもよく、且つ前記の親スリーブ２２’と前記の子チューブ１１’の斜度を同じになるように設定し、且つ同一の軸線に沿わせるように設定すると、子チューブ１１’が順調に前記親チューブ２２’の二つの開口端部３３’３４’へ刺し通されることができるようになっている。

以上のように、この発明は、最小の体積に縮小できるとともに、構造が簡単である伸縮式自転車ニ適している。

本発明の伸縮式自転車の第一の実施の形態を示す分解斜視図である。図１の自転車が最大の伸展長さの場合の様子を示す組立斜視図である。図２の自転車を示す平面図である。図３における４−４線に沿って切断される一部拡大断面図である。図３における５−５線に沿って切断される一部拡大断面図である。図３の自転車の背面部を示す一部拡大図である。図２に類似し、自転車が異なる骨組の長さに調整される場合を示す斜視図である。図７に類似し、自転車が最小の縮小長さに調整される場合を示す斜視図である。本発明の伸縮式自転車の第二の実施の形態を示す組立斜視図である。従来の伸縮式の自転車の構造を示す平面図である。本発明の出願人の提案した引用例二の様子を示す組立斜視図である。図１１に示す自転車の複合式ベース・チューブの構造を示す正面一部拡大図である。

符号の説明

１０フロント骨組
１１，１１’ 子チューブ
１２ヘッド・チューブ
１３ハンドル
１４フロント分岐チューブ
１５フロント・ホイール
１６ハンドル立てチューブ
１７折り畳み式ヒンジ
１８接合補強ピース
２０リア骨組
２１チェーン・タイプ伝動装置
２２，２２’ 親スリーブ
２３サドル立てチューブ
２４ベース・チューブ
２５リア・ホイール
２６接合補強ピース
２７クランク・タイプ・ペダル
２８リア分岐チューブの上方チューブ
２９リア分岐チューブの下方チューブ
３０第一の係止部材
３１第二の係止部材
３２補強連接チューブ
３３，３３’ 開口端部
３４，３４’ 開口端部
３５五分岐チューブ
３６嵌合部材
３７嵌め込み部材
３８，３９Ｔ字形スリット
４０，４１懸垂ピース
４２，４３孔部を有するフランジ
４４ボルト
４５ナット
４６偏心引きレバー
４７カム表面
５２，５３カバー
５５サドル
６０中空状収納チューブ
６１迫りボルト

Claims

フロント・ヘッド・チューブと、そのフロント・ヘッド・チューブを下方から上方へ刺し通すフロント分岐チューブと、そのフロント分岐チューブの上縁部と連結されるハンドル立てチューブと、底端部に組立てられる自由に回転可能なフロント・ホイールと、からなるフロント・フレームと、
クランク・タイプ・ペダルと伝動装置を取り付けた五分岐チューブと、その五分岐チューブに延伸連結されるリア分岐チューブ部材と、前記伝動装置に連動される、前記のリア分岐チューブ部材に組立てられるリア・ホイールと、からなるリア・フレームと、
を備えつつ、前記のフロント・ホイールと前記のリア・ホイールとが同一の中心線の平面に位置するように位置決められる、伸縮式自転車において、
前記のフロント・ヘッド・チューブには、後方へ向けて延伸するとともに、前記中心線平面より偏るように配置される子チューブが連結され、且つ前記の五分岐チューブには、上へ向けて延伸するとともに、前記の中心線平面に位置するベース・チューブが連結され、且つその上縁部には、同一の軸線に位置するとともに、サドルが取り付けられるサドル立てチューブがその内方に差し込まれており、且つそのある側面部には前記の中心線平面より偏って配置されるとともに、前記の子チューブと共通する延伸線に位置される中空の親スリーブが連結され、且つその親スリーブには二つの開口端部を有し、前記の子チューブが相対的変位の方式によって前記親スリーブに対し刺し通されるとともに、前記の親スリーブの二つの開口端部にはそれぞれ前記の子チューブを内方へ向けて迫りロック可能な第一の係合部材と第二の係合部材とが設けられており、前記の親スリーブと前記の五分岐チューブとの間にはさらに補強連接チューブが溶接固定しており、その補強連接チューブが前記の中心線平面より偏り離れるように傾斜角度が設定され、且つ前記の子チューブの内部には内方へ凹むような凹槽が設けられ、且つ前記の親スリーブの内部には前記の内方へ凹むような凹槽の内部に嵌め込むことができる内方へ突出するような嵌め込みフランジが配設されており、それらの構成によって前記の子チューブと親スリーブとの間での相対的旋回運動を生じさせないようにしたことを特徴とする、
伸縮式自転車。
前記の親スリーブの二つの開口端部にはそれぞれＴ字形のスリットが形成され、それらによって、前記の親スリーブが前記の第一と第二の係合部材に係合ロックされる際に、内方へ向けて前記の子チューブを迫る付勢力を生成することができるように設定したことを特徴とする、
請求項１に記載の伸縮式自転車。
前記の二つの開口端部と前記二つのスリット同士とが、それぞれ二枚の相互に離れるように配列されるとともに、付勢反応能力を有する懸垂ピース・ボディを定義形成しており、且つそれらの二枚の懸垂ピース・ボディ同士には、それぞれ直交するように孔部有りフランジが溶接固定されており、且つ前記の第一と第二の係合部材のあるボルトが前記の二枚の孔部有りフランジ同士を貫通されてからそれぞれあるナットと螺合し、且つ前記のボルトの他端部には偏り引きロッドが枢着されており、前記偏り引きロッドを操作する場合に、そのカム表面と前記ナットによって前記の二枚の孔部有りフランジに対し力を施すことによって前記の二枚の懸垂ピース・ボディ同士を相互に近接するようにまたは相互に離れさせるように連動させることを特徴とする、
請求項２に記載の伸縮式自転車。
前記子チューブが前記のフロント・ヘッド・チューブのある側面部に連接されるとともに、前記の中心線平面に平行するある偏り角度によって後方へ延伸するように設定したことを特徴とする、
請求項１に記載の伸縮式自転車。