JP2006168503A

JP2006168503A - 三輪自転車

Info

Publication number: JP2006168503A
Application number: JP2004363073A
Authority: JP
Inventors: Shiko Matsuda; 志行松田; Mitsuhiro Koseki; 光弘小関
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】本発明は、走行面が左右に傾斜した場合に、自転車本体の傾斜を運転者の能力によらず修正し、安定した運転を可能とする三輪自転車を得ることを目的とするものである。
【解決手段】自転車本体１に対して後輪体８を揺動させる揺動装置１４は、ギヤ１１、モータ１２及びピニオン１３を有している。後輪体８には、走行面の左右への傾斜、即ち後輪体８の左右への傾斜を検出する傾斜センサ１５が取り付けられている。傾斜センサ１５は、後輪体８の傾斜に応じた電気信号を出力する。後輪体８には、傾斜センサ１５からの信号に応じて、自転車本体１の傾斜を打ち消すようにモータ１２を制御する傾斜制御部１７が搭載されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、１個の前輪と一対の後輪とを有する三輪自転車に関するものである。

従来の三輪自転車では、車体フレームの後端部に後フレームが揺動可能に連結されている。後フレームには、一対の後輪が取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１４２９６３号公報

上記のような従来の三輪自転車においては、左右に傾斜した走行面を走行する場合、後輪の車軸は走行面の傾斜に伴って傾斜するが、後フレームに対して車体フレームが揺動可能であるため、運転者がバランスをとることにより、車体フレームの姿勢はほぼ鉛直に保たれる。このようなバランス調整は、通常、運転者が無意識のうちに行っている。しかし、運転者が例えば平衡感覚の衰えた高齢者等であった場合、走行面の傾斜に伴い、車体フレームも傾斜させてしまい、スムーズな運転を継続できなくなる恐れがある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、走行面が左右に傾斜した場合に、自転車本体の傾斜を運転者の能力によらず修正し、安定した運転を可能とする三輪自転車を得ることを目的とする。

この発明に係る三輪自転車は、メインフレームと、メインフレームに設けられ運転者が座るためのサドルとを有する自転車本体、ハンドル及び前輪を有し、自転車本体の前部に回動可能に連結されている前輪体、一対の後輪を有し、自転車本体の後部に揺動可能に連結されている後輪体、自転車本体と後輪体との間に設けられ、自転車本体に対して後輪体を相対的に揺動させる揺動装置、走行面の左右への傾斜を検出する傾斜センサ、及び傾斜センサからの情報に応じて、自転車本体の傾斜を打ち消すように揺動装置を制御する傾斜制御部を備えている。

この発明の三輪自転車は、傾斜センサからの情報に応じて、自転車本体の傾斜を打ち消すように揺動装置が制御されるので、走行面が左右に傾斜した場合に、自転車本体の傾斜を運転者の能力によらず修正し、安定した運転をすることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による三輪自転車を示す側面図、図２は図１の三輪自転車を示す背面図である。図において、自転車本体１は、金属製のメインフレーム２と、メインフレーム２の上部に取り付けられ運転者が座るためのサドル３とを有している。

自転車本体１の前部には、前輪体４が回動可能に連結されている。前輪体４は、前輪体４を回動操作するためのハンドル５と、ハンドル５の下部に設けられたフロントフォーク６と、フロントフォーク６に回転自在に取り付けられた前輪７とを有している。

自転車本体１の後部には、後輪体８が揺動可能に連結されている。後輪体８は、後輪軸９と、後輪軸９の両端部に設けられた一対の後輪１０とを有している。また、後輪体８は、この三輪自転車を水平面上に置いたとき前後方向に平行かつ水平な軸を中心として揺動可能にフレーム２に連結されている。即ち、鉛直方向をＸ軸方向、水平面内で互いに直行する２方向をＹ軸方向、Ｚ軸方向とし、さらに三輪自転車の前後方向をＹ軸方向としたとき、後輪体８は、自転車本体１に対してＹ軸に平行な軸を中心として揺動可能になっている。

自転車本体１には、ギヤ１１が固定されている。ギヤ１１の中心軸は、自転車本体１に対する後輪体８の揺動中心と一致している。後輪体８には、モータ１２が搭載されている。モータ１２の回転軸には、ギヤ１１と噛み合うピニオン１３が取り付けられている。自転車本体１に対して後輪体８を揺動させる揺動装置１４は、ギヤ１１、モータ１２及びピニオン１３を有している。また、この三輪自転車には、モータ１２に電力を供給するバッテリ（図示せず）が搭載されている。

後輪体８には、走行面の左右への傾斜、即ち後輪体８の左右への傾斜を検出する傾斜センサ１５が取り付けられている。傾斜センサ１５は、後輪体８の傾斜に応じた電気信号を出力する。後輪体８には、傾斜センサ１５からの信号に応じて、自転車本体１の傾斜を打ち消すようにモータ１２を制御する傾斜制御部（制御回路）１７が搭載されている。
なお、図１及び図２は実施の形態１の三輪自転車の概略を示す図であり、例えばペダル、ペダルから後輪１０への駆動力伝達機構、及びブレーキ等の図示は省略した。

このような三輪自転車では、走行面の左又は右への傾斜に伴い後輪体８が左又は右に傾斜すると、その傾斜に応じた信号が傾斜センサ１５から傾斜制御部１７に入力される。傾斜制御部１７では、傾斜センサ１５からの信号に応じてモータ１２を駆動し、自転車本体１に対して後輪体８を揺動させる。即ち、後輪体８が傾斜した角度分だけ、自転車本体１が後輪体８に対して逆方向へ相対的に揺動される。これにより、例えば図３に示すように、自転車本体１の傾斜は打ち消され、自転車本体１は鉛直な状態に保たれる。従って、走行面が左右に傾斜した場合に、自転車本体１の傾斜を運転者の能力によらず修正し、安定した運転を可能とすることができる。

なお、上記の例では、後輪体８の傾斜を傾斜センサ１５で検出したが、自転車本体１に設けた傾斜センサ１６により自転車本体１の傾斜を検出することにより走行面の左右への傾斜を検出してもよい。この場合、自転車本体１の傾斜角度が常に０になるようにモータ１２が駆動され、自転車本体１に対して後輪体８が揺動される。

実施の形態２．
次に、図４はこの発明の実施の形態２による三輪自転車を示す背面図、図５は図４の三輪自転車が左右に傾斜した走行面上にあるときの状態を示す背面図である。この例の揺動装置２１は、自転車本体１に固定された第１のスプロケット２２、後輪体８に搭載されたモータ２３、モータ２３の回転軸に固定された第２のスプロケット２４、及び第１及び第２のスプロケット２２，２４に巻かれている無端状のチェーン２５を有している。

第１のスプロケット２２の中心軸は、自転車本体１に対する後輪体８の揺動中心と一致している。第２のスプロケット２４の径は、第１のスプロケット２２の径よりも小さい。傾斜制御部１７は、傾斜センサ１５からの信号に応じて、自転車本体１の傾斜を打ち消すようにモータ２３を制御する。他の構成は、実施の形態１と同様である。

このように、スプロケット２２，２４及びチェーン２５を有する伝達機構を用いた揺動装置２１によっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
次に、図６はこの発明の実施の形態３による三輪自転車を示す背面図、図７は図６の三輪自転車が左右に傾斜した走行面上にあるときの状態を示す背面図である。この例では、揺動装置として伸縮可能なリニアアクチュエータ（リニアモータ）２６が用いられている。リニアアクチュエータ２６の基端部は、後輪体８に回動自在に連結されている。また、リニアアクチュエータ２６の先端部は、フレーム２に回動自在に連結されている。傾斜制御部１７は、傾斜センサ１５からの信号に応じてリニアアクチュエータ２６の全長を変化させる。これにより、自転車本体１に対して後輪体８が揺動され、自転車本体１の傾斜が打ち消される。他の構成は、実施の形態１と同様である。

このように、揺動装置としてリニアアクチュエータ２６を用いた場合でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

なお、傾斜制御部の搭載位置は、特に限定されるものではない。
また、フレーム２の形状は、図１に示したものに限定されない。
さらに、揺動装置の追従能力を超えた速度での走行を阻止するために、揺動装置の追従速度に応じた速度で走行速度を規制する装置、即ち速度制限機構等を付加してもよい。
さらにまた、上記の例では、１組の揺動装置により自転車本体に対して後輪体を揺動させたが、２組以上の揺動装置を用いてもよい。例えば、左右別々の揺動装置により、自転車本体に対して後輪体を揺動させてもよい。
また、上記の例では、揺動装置の駆動源として電動モータを用いたが、揺動装置の駆動源は電動モータに限定されるものではなく、例えば油圧シリンダ又はエアアクチュエータ等を用いてもよい。
さらに、この発明は、通常の三輪自転車には勿論、モータによるパワーアシスト機能を有する三輪自転車にも適用することができる。

この発明の実施の形態１による三輪自転車を示す側面図である。図１の三輪自転車を示す背面図である。図１の三輪自転車が左右に傾斜した走行面上にあるときの状態を示す背面図である。この発明の実施の形態２による三輪自転車を示す背面図である。図４の三輪自転車が左右に傾斜した走行面上にあるときの状態を示す背面図である。この発明の実施の形態３による三輪自転車を示す背面図である。図６の三輪自転車が左右に傾斜した走行面上にあるときの状態を示す背面図である。

符号の説明

１自転車本体、２メインフレーム、３サドル、４前輪体、５ハンドル、７前輪、８後輪体、１０後輪、１４，２１揺動装置、１５，１６傾斜センサ、１７傾斜制御部、２６リニアアクチュエータ（揺動装置）。

Claims

メインフレームと、上記メインフレームに設けられ運転者が座るためのサドルとを有する自転車本体、
ハンドル及び前輪を有し、上記自転車本体の前部に回動可能に連結されている前輪体、
一対の後輪を有し、上記自転車本体の後部に揺動可能に連結されている後輪体、
上記自転車本体と上記後輪体との間に設けられ、上記自転車本体に対して上記後輪体を相対的に揺動させる揺動装置、
走行面の左右への傾斜を検出する傾斜センサ、及び
上記傾斜センサからの情報に応じて、上記自転車本体の傾斜を打ち消すように上記揺動装置を制御する傾斜制御部
を備えていることを特徴とする三輪自転車。