JP2000211573A - 電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自分の足の能力を活かし且つその能力のレベ
ルや好みに応じて使用できるような乗物を提供するこ
と、また、リハビリテーションが必要な人に対して、乗
物を運転する楽しみを味わいながら社会復帰の手助けと
なるような乗物を提供すること、更には、身体の不自由
な人から健康体の人まで幅広く運転する楽しみを共有で
きるような乗物を提供することを課題とする。 【解決手段】 電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車両１
として、停車時でも車輪７，１７により自立する車体に
対して、乗員の踏力による人力駆動系２７と電動モータ
ー２８による電動駆動系とを駆動力合力機構２９を介し
て駆動輪１７と連係するように併設し、人力駆動系２７
に入力される踏力の大きさを検知するための踏力検知手
段と、該踏力検知手段の検出値に応じて電動駆動系を補
助動力として駆動制御するための補助動力制御手段を備
えた制御装置２３とをそれぞれ設置すると共に、乗員の
踏力を受けるためのペダル１０を、車体の前端付近で略
水平方向に往復動するように設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三輪車や四輪車の
ような停車時でも車輪により自立する車体に対して、乗
員がペダルを踏む踏力の大きさに応じて電動モーターに
よる補助動力を駆動力として提供するような電動アシス
ト機能を配備した、電動アシスト付きでペダル漕ぎ式の
小型車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、社会全体の高齢化に伴って、手動
の車椅子や電動の車椅子以外に、所謂シニアーカーと言
われる電動式で三輪又は四輪の小型車両が従来から使用
されている一方、一般用の乗物として、電動アシスト付
き自転車、すなわち、乗員がペダルを踏む踏力の大きさ
に応じて電動モーターによる補助動力を駆動力として得
るようにした補助動力付き自転車が、本出願人により初
めて商品化されて以来、現在一般的に広く使用されてい
る。

【０００３】そのような電動アシスト付き自転車につい
ては、その車種として二輪車だけでなく三輪車仕様のも
のも従来から公知となっており（例えば、特開平７−１
３２８７４号公報，特開平９−２６３２８９号公報等参
照）、また、その走行駆動力の制御システムとして、人
力に対する補助動力のアシスト比を任意に変更可能とす
ることや、人力と電動力の合力による補助駆動モードと
電動力のみによる電動駆動モードとの何れかに走行モー
ドを切り換え可能とすることが従来から公知となってい
る（例えば、前者については特開昭５８−８９４８３号
公報，特開平９−２８６３７３号公報等、後者について
は特開平９−２８６３７３号公報，特開平９−２８６３
７４号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、シニアーカ
ーと言われる従来の電動式小型車両については、高齢で
あったり障害があって身体が不自由な人でも、ある程度
歩けるような人にとっては、足の能力を衰えさせないた
めの運動が必要であることから、自分の足を全く使うこ
となくただ乗っているということに抵抗感があって、そ
れが購入や使用の阻害要因となっている。

【０００５】一方、足の能力を衰えさせないために運動
を必要とするが、自分の足で屋外を移動するために何ら
かの補助が欲しいと思う人に対して、現在一般的に広く
提供されている電動アシスト付き自転車（二輪車および
三輪車）は好適なものであるが、足を上げて自転車のペ
ダルを漕ぐのが困難な程度に身体の不自由な高齢者や障
害者にとっては、そのような電動アシスト付き自転車を
利用することができず、そのような人々が利用できる乗
物は、結局は上記のような電動式小型車両に限られてし
まうのが現状である。

【０００６】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであって、具体的には、自分の足の能力を活
かし且つその能力のレベルや好みに応じて使用できるよ
うな乗物を提供すること、また、リハビリテーションが
必要な人に対して、乗物を運転する楽しみを味わいなが
ら社会復帰の手助けとなるような乗物を提供すること、
更には、身体の不自由な人から健康体の人まで幅広く運
転する楽しみを共有できるような乗物を提供することを
課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、停車時でも車輪により自立する
車体に対して、乗員の踏力による人力駆動系と電動モー
ターによる電動駆動系とが駆動力合力機構を介して駆動
輪と連係するように併設されており、人力駆動系に入力
される踏力の大きさを検知するための踏力検知手段と、
該踏力検知手段の検出値に応じて電動駆動系を補助動力
として駆動制御するための補助動力制御手段を備えた制
御装置とがそれぞれ設置されていると共に、乗員の踏力
を受けるためのペダルが、車体の前端付近で略水平方向
に往復動するように設置されているような電動アシスト
付きペダル漕ぎ小型車両を提供するものである。

【０００８】上記のような電動アシスト付きペダル漕ぎ
小型車両によれば、電動モーターによる電動駆動系の動
力を補助動力として得られることで、自分の足の能力を
活かした上で楽に車両を走行させることができると共
に、車両の前端付近で略水平方向に往復動するようにペ
ダルが設置されていることで、従来の自転車の回転式ペ
ダルのように足を高く上げる必要がなく、身体の不自由
な高齢者や障害者でも比較的容易にペダルを漕ぐ動作を
行なうことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電動アシスト付き
ペダル漕ぎ小型車両の実施形態について図面に基づいて
説明する。

【００１０】本発明の電動アシスト付きペダル漕ぎ小型
車両の一実施形態について、図１は、車体のフレームを
覆うカバー部材を除いた状態の外観を示すものであり、
図２および図３は、駆動系を除いた車体の基本構造の概
略を示すものである。

【００１１】本実施形態の電動アシスト付きペダル漕ぎ
小型車両１は、停車時でも車輪によって車体が自立する
四輪車（前二輪・後二輪）であって、車体の前後方向に
延びるメインフレーム２は、略水平方向に延びる前半部
と斜め上方に延びる後半部とが一体的に形成されてお
り、図３に示すように、前半部から後半部の途中まで一
本のパイプで車体幅方向中心線に沿って延びていて、後
半部の途中から左右二股に分岐して左右二本に平行した
ものとなっている。

【００１２】メインフレーム２の前端近傍には、ステア
リングパイプ３が一体的に固着されて上方に起立してお
り、ステアリングパイプ３には、その中空軸心部を通る
ようにステアリングシャフト４が左右方向で回動自在に
支持されていて、ステアリングシャフト４には、その上
端にハンドル５が固着され、その下端にタイロッド，ナ
ックルアーム等からなるリンク機構６が連結されてい
る。

【００１３】ステアリングパイプ３の直後でメインフレ
ーム２の下側には、左右の前輪７を両側で支持するため
の前輪支持アーム８が一体的に固定されており、前輪支
持アーム８の両端部には、それぞれジョイント部材９が
左右方向で回動可能に取り付けられていて、各ジョイン
ト部材９には、それぞれの側の前輪７の車軸が回転自在
に軸支されていると共に、ステアリングシャフト４の下
端に一端側が連結されたリンク機構６の他端側が連結さ
れている。

【００１４】そのようにステアリングシャフト４の下端
と各ジョイント部材９がリンク機構６を介して連結され
ていることで、乗員がハンドル５を回動操作することに
より、ステアリングシャフト４とリンク機構６をジョイ
ント部材９を介して、前輪支持アーム８の両端部で左右
の前輪７が同時に左右方向に回動され、各前輪７を操舵
輪としてステアリング操作できるようになっている。

【００１５】なお、ステアリングパイプ３の上部前側に
は、下端にペダル１０を回転自在に支持するペダルクラ
ンク１１の上端を回動自在に軸支するようなペダル取付
部を兼用するように、荷台１３を取り付けるためのステ
ー１２が一体的に固着されており、メインフレーム２の
前半部の下側には、幅広でフラットな足載せ板１４が設
置されている。

【００１６】メインフレーム２の中間部（前半部から後
半部に移る屈曲部）には、リヤアーム１６を支持するた
めの軸支部１５が取付ブラケットを介して一体的に固着
されており、この軸支部１５にリヤアーム１６の前端部
が軸１５ａにより回動可能に軸支されていて、それによ
りメインフレーム２に対して上下方向で揺動可能に取り
付けられたリヤアーム１６の後部には、駆動輪となる左
右の後輪１７の車軸１８が回転自在に支持されている。

【００１７】なお、リヤアーム１６は、図３に示すよう
に、軸支部１５の両端に軸１５ａで軸支される左右の前
端部１６ａからそれぞれ後方に左右一対のアーム部１６
ｂが延び、左右のアーム部１６ｂの後端同士が連結部分
１６ｃにより一体的に繋がっているものであって、アー
ム部１６ｂの途中には、２本のクロスパイプ１６ｄ，１
６ｅが左右両側のアーム部１６ｂに渡って一体的に固着
されている。

【００１８】メインフレーム２の後半部には、左右に分
岐して平行した部分の両側に渡って、クロスパイプ１９
が一体的に固着されており、コイルスプリングとオイル
ダンパーからなるクッションユニット２１が、車体幅方
向中央に一本、メインフレーム２とリヤアーム１６の間
に介装されるリヤサスペンションとして、メインフレー
ム２側のクロスパイプ１９とリヤアーム１６側のクロス
パイプ１６ｅとに渡って取り付けられている。

【００１９】メインフレーム２の後半部に固着されたク
ロスパイプ１９には、クッションユニット２１の他に、
逆Ｔ字状のバッテリーボックス支持ステー２０が、車体
幅方向中央で斜め後下方に延びるように一体的に固着さ
れており、このバッテリーボックス支持ステー２０によ
り受けられるように、メインフレーム２の後半部の左右
に分岐して平行した部分のそれぞれの下方に、それぞれ
バッテリーを出し入れ自在に収納するためのバッテリー
ボックス２２が取り付けられる。

【００２０】そのようにバッテリーボックス２２をメイ
ンフレーム２の下方に設置することで、重量のあるバッ
テリーを車体の低部に配置して車両重心を下げ、それに
よって運転時の安定性を向上させることができると共
に、バッテリーを２個搭載して一方を予備とすること
で、バッテリー残量が少なくなってきたら予備のバッテ
リーに切り換えて走行距離を延ばすことができる。更
に、他の使い方として、一方をアクセサリーボックスと
して使用することもできる。

【００２１】メインフレーム２の後半部の左右に分岐し
た部分の間には、両側がそれぞれバッテリーボックス２
２により覆い隠される状態でコントローラー２３のよう
な電装部品が配置され、また、メインフレーム２の後半
部の左右に分岐した部分の上側には、図２に示すよう
に、シート取付用ブラケット２４がそれぞれ固着されて
いて、このシート取付用ブラケット２４を介して、着座
部２５ａと背もたれ部２５ｂを備えたシート２５が取り
付けられる。

【００２２】図４および図５は、上記のような車体に対
して設置される本実施形態の電動アシスト付きペダル漕
ぎ小型車両の駆動系の概略について示すものである。

【００２３】電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車両１の
駆動系については、乗員がペダル１０を漕ぐことによる
人力駆動系と、電動モーター２８の回転力による電動駆
動系とを、駆動力合力機構２９を介して駆動輪となる後
輪１７に連係させるように併設したものであって、ペダ
ル１０により入力される踏力の大きさの検出値に応じて
電動モーター２８の回転力を補助駆動力として提供する
という点においては、従来から電動アシスト付き自転車
において実施されているものと基本的には同じである。

【００２４】しかしながら、本実施形態では、従来の電
動アシスト付き自転車のようにペダルがシート（サド
ル）の下方に配置された回転式のものではなく、車体の
両側に設けられる左右のペダル１０が、それぞれ連係す
ることなく個別で略水平方向に往復動できるように、車
体の前端付近に設置されており、左右のペダル１０から
別々に入力される踏力を合力するための左右踏力合力機
構２７が、駆動力合力機構２９とは別体の一つのユニッ
トとして、ペダル１０から駆動力合力機構２９までの間
に配設されている。

【００２５】左右踏力合力機構２７で合力された踏力の
大きさは、該機構２７内に付設されている踏力検出手段
により検出されて、駆動系の制御装置となるコントロー
ラー２３に入力され、コントローラー２３において、そ
の補助動力制御手段により、入力された踏力の検出値に
応じて、バッテリーボックス２２に収納されたバッテリ
ーから電動モーター２８に流す電流が制御される。

【００２６】その結果、電動モーター２８の回転力が駆
動制御されて駆動力合力機構２９に入力され、そのよう
に駆動制御された電動モーター２８の回転力と、左右踏
力合力機構２７から入力された人力（左右の踏力の合
力）とが、駆動力合力機構２９において合力されてか
ら、駆動輪となる後輪１７の車軸１８に出力されること
となる。

【００２７】車体の前端付近で略水平方向に往復動する
ように車体の両側に設置された各ペダル１０のそれぞれ
は、本実施形態では、ステアリングヘッドパイプ３の上
部前側に一体的に形成された荷台取付用のステー１２の
前端部に設けられた取付部３０をそれぞれのペダルクラ
ンク１１の上端軸支部とし、互いに連係することなく動
作するそれぞれのペダルクランク１１を介して、ペダル
クランク１１の揺動に応じて車体前後方向で略水平方向
に往復動できるように設置されている。

【００２８】そのようなペダル１０から左右踏力合力機
構２７に動力を伝達するために、車体の左右両側のそれ
ぞれにおいて、ペダル１０の近傍でペダルクランク１１
に対して軸支部３２によりロッド部材３３の前端が回動
自在に軸支され、ロッド部材３３の後端にチェーン３４
の一端が連結され、このチェーン３４の中途部が左右踏
力合力機構２７の入力スプロケット３５に巻回され、入
力スプロケット３５を巻回して折り返されたチェーン３
４の他端が、前輪支持アーム８に対して前端側が固定さ
れたコイルスプリング３６の後端側に連結されている。

【００２９】そのような動力伝達構造により、ペダル１
０を前方に踏み込む力が、ロッド部材３３とチェーン３
４を介し、踏力として左右踏力合力機構２７に入力され
ることとなり、コイルスプリング３６によりチェーン３
４とロッド部材３３を介してペダル１０が常に車体後方
に向けて付勢されていることで、前方に踏み込む力を解
除したときには自動的にペダル１０が初期位置に戻るよ
うになっている。

【００３０】その際にコイルスプリング３６により付勢
されたペダル１０の後方への移動を所定の位置に規制す
ると共に、この規制によるペダル１０の初期位置を乗員
の身体に合わせて調整可能とするために、ペダル取付部
（ペダルクランク１１の軸支部）３０よりも後側でペダ
ルクランク１１と当接するように、調整ネジ付きのスト
ッパー３１がペダル位置規制手段として設けられてい
る。

【００３１】なお、ペダル１０から左右踏力合力機構２
７への動力伝達手段として、本実施形態ではロッド部材
３３とチェーン３４を使用しているが、全てチェーンの
みで実施したり、或いはベルトなど他の手段により実施
することも可能である。

【００３２】左右踏力合力機構２７から駆動力合力機構
２９に動力（左右の踏力の合力による人力）を伝達する
ために、左右踏力合力機構２７の出力スプロケット３７
と駆動力合力機構２９の入力スプロケット３８とに渡っ
てチェーン３９が巻回されている。この動力伝達につい
ても、チェーンとスプロケットに限らず、ベルトとプー
リ等、他の手段により実施することも可能である。

【００３３】図６は、ペダル１０から駆動力合力機構２
９までの間に一つの独立したユニットとして設置されて
いる左右踏力合力機構２７について、該機構２７の回転
軸心部を通る縦方向の断面（図７のＡ−Ａ線に沿った断
面）によりその内部構造を示すものであり、図７は、左
右踏力合力機構２７に付設されている踏力検出手段を側
面視の状態で示すものである。

【００３４】左右踏力合力機構２７では、ペダル１０か
らの各チェーン３４が巻回される左右の各入力スプロケ
ット３５と、駆動力合力機構２９に動力（左右の踏力の
合力）を伝達するための出力スプロケット３７とを連係
させるために、左右の入力スプロケット３５に共通する
入力軸４３と、出力スプロケット３７を固定した出力軸
４４とが、互いに回転自在で同軸的に配置された状態
で、ケース本体４１と蓋体４２からなるハウジングによ
り回転自在に支持されていて、入力軸４３と出力軸４４
は、ワンウェイクラッチ４５と遊星ギア機構（４６，４
７，４８，４９）を介して連係されている。

【００３５】また、入力軸４３に取り付けられる左右の
入力スプロケット３５のそれぞれに対して、該入力スプ
ロケット３５と入力軸４３との間にワンウェイクラッチ
５０を左右それぞれに設けることで、左右のペダル１０
に対応するそれぞれの入力スプロケット３５に対してそ
れぞれワンウェイクラッチが配設されることとなり、そ
れによって、左右のペダル１０を互いに連係させること
なく別々に動作させることが可能となっている。

【００３６】遊星ギア機構は、入力軸４３上にワンウェ
イクラッチ４５を介して支持されたリング状のキャリヤ
ー４６と、該キャリヤー４６に対して回転自在に軸支さ
れた適当数の遊星ギア４７と、出力軸４４に対して一体
的に固定されたリングギア４８と、入力軸４３に対して
回動可能に嵌挿されたサンギア４９からなり、遊星ギア
４７はリングギア４８とサンギア４９の間に位置して両
者に噛合している。

【００３７】遊星ギア機構のサンギア４９には、踏力検
出手段の一部となる踏力検出用回動部材５１が一体的に
固着されており、この踏力検出用回動部材５１は、図７
に示すように、そのアーム部５１ａが押圧スプリング５
２により常に押圧されていて、その結果、入力軸４３が
回転しても、それに連れて踏力検出用回動部材５１およ
びサンギア４９が回転しないように、押圧スプリング５
２の付勢力でその回動が阻止されている。

【００３８】そのように遊星ギア機構のサンギア４９と
一体的に固定された踏力検出用回動部材５１に対し、押
圧スプリング５２の押圧力に抗して踏力検出用回動部材
５１が入力軸４３の回転に連れて回動する角度を踏力の
大きさとして検出するように、ポテンショメーターによ
る検出部５３が、左右踏力合力機構２７のハウジング
（ケース本体４１）に一体的に設置されている。

【００３９】この検出部５３により、入力軸４３の回転
を遊星ギア４７とリングギア４８を介して出力軸４４に
伝達するときの反力がサンギア４９を回動させる力とし
て働くのに応じて、サンギア４９と共に踏力検出用回動
部材５１が押圧スプリング５２の押圧力に抗して僅かに
回動する角度を、踏力の大きさとして電気的に検出し
て、その検出値をコントローラー２３に出力している。

【００４０】なお、踏力の大きさとして検出するような
踏力検出手段自体については、従来から電動アシスト付
き自転車のパワーユニットに設けられる踏力検出手段と
して様々なものが提案されており、図７に示したような
踏力検出用回動部材５１と押圧スプリング５２と検出部
５３とによるものに限らず、従来から知られた構造の踏
力検出手段の何れかを適宜使用することも可能である。

【００４１】図８は、左右踏力合力機構２７からの人力
と電動モーター２８の回転力とを合力して駆動輪（後輪
１７）の車軸１８に出力するための駆動力合力機構２９
について、入力スプロケット３８からの入力軸（踏力入
力軸６３），アイドル軸６４，車軸１８，モーター２８
からの入力軸（電動力入力軸６６）の各軸を通るような
展開断面によりその内部構造を示すものである。

【００４２】駆動力合力機構２９では、左右のハウジン
グ部材６１，６２を合わせたハウジングにより、その一
方の側（図８上では下側に位置する車体左側のハウジン
グ部材６２）に電動モーター２８が一体的に付設されて
おり、また、左右踏力合力機構２９からの踏力を入力す
るための入力スプロケット３８を一端部に固定した踏力
入力軸６３と、中間連係軸となるアイドル軸６４と、左
右の車軸１８を連係するための差動機構を内蔵するデフ
ァレンシャルケース６５と、モーター２８の出力軸に対
して遊星ギア機構により減速するように連係された電動
力入力軸６６とがそれぞれ回転自在に支持されている。

【００４３】踏力入力軸６３にはギア部材６７が摺動可
能に嵌挿され、アイドル軸６４にはギア部材６７の歯と
噛合するように歯が一体的に成形され、デファレンシャ
ルケース６５には大径のギア６８が一体的に固着され、
電動力入力軸６６にはギア部材６９が摺動可能に嵌挿さ
れていて、デファレンシャルケース６５の大径ギア６８
の歯に対して、アイドル軸６４の歯と電動力入力軸６６
のギア部材６９の歯がそれぞれ噛合している。

【００４４】左右の後輪１７の各車軸１８は、左右それ
ぞれの車軸１８の端部に固定された各サイドギア７１と
デファレンシャルケース６５に回転自在に軸支された一
対のピニオン７２からなる差動機構を介して互いに連係
されており、踏力入力軸６３からギア部材６７，アイド
ル軸６４，大径ギア６８を介してデファレンシャルケー
ス６５に伝達される回転力と、電動力入力軸６６からギ
ア部材６９，大径ギア６８を介してデファレンシャルケ
ース６５に伝達される回転力とは、デファレンシャルケ
ース６５内の差動機構を介し、合力として左右の車軸１
８にそれぞれ伝達されることとなる。

【００４５】なお、踏力入力軸６３とギア部材６７はド
ッグクラッチにより係脱可能となっており、このドッグ
クラッチを係脱するためのクラッチ係脱部材７４がハウ
ジングに回動可能に支持されていて、通常はクラッチ係
脱部材７４のスプリング７４ａの付勢力により踏力入力
軸６３とギア部材６７は噛合しているが、スプリング７
４ａの付勢力に抗してフォーク７４ｂを移動させるよう
にクラッチ係脱部材７４を回動させると、図８に示すよ
うに、踏力入力軸６３とギア部材６７の噛合が解除さ
れ、ギア部材６７が踏力入力軸６３に対してフリーな状
態となって、踏力入力軸６３の回転のギア部材６７への
伝達が遮断されることとなる。

【００４６】また、電動力入力軸６６とギア部材６９
は、ギア係合により係脱可能となっており、このギア係
合を係脱するためのクラッチ係脱部材７５がハウジング
に回動可能に支持されていて、通常はクラッチ係脱部材
７５のスプリング７５ａの付勢力により電動力入力軸６
６とギア部材６９は噛合しているが、スプリング７５ａ
の付勢力に抗してフォーク７５ｂを移動させるようにク
ラッチ係脱部材７５を回動させると、図８に示すよう
に、電動力入力軸６６とギア部材６９の噛合が解除さ
れ、ギア部材６９が電動力入力軸６６に対してフリーな
状態となって、電動力入力軸６６の回転のギア部材６９
への伝達が遮断されることとなる。

【００４７】そのため、クラッチ係脱部材７４を動作さ
せてギア部材６７と踏力入力軸６３の間の動力伝達を遮
断すると、電動モーター２８による電動力入力軸６６か
らの回転力のみが車両駆動力として左右の車軸１８に伝
達され、また、クラッチ係脱部材７５を動作させてギア
部材６９と電動力入力軸６６の間の動力伝達を遮断する
と、踏力入力軸６３からの人力のみが車両駆動力として
左右の車軸１８に伝達されることとなり、両方の動力伝
達を遮断することで、不使用時に車両を押して移動させ
るような場合に、後輪１７をフリーな状態として車両の
移動を軽く行なうことができる。

【００４８】また、クラッチ係脱部材７４については、
電動モーター２８による駆動力で車両を後進させるため
のリバーススイッチと連動するように構成されており、
車両を後進させるときには、クラッチ係脱部材７４を作
動させて人力駆動系を切り離すことで、それに連動して
リバーススイッチがオンとなり、制御装置に信号が入力
されて電動モーター２８の逆転制御が可能となることか
ら、乗員のレバー操作により車両を後進させることが可
能となる。

【００４９】ところで、駆動力合力機構２９に対して補
助動力として出力される電動モーター２８の回転力につ
いては、既に述べたように、踏力検知手段の検出値に応
じてコントローラー２３内の補助動力制御手段により制
御されているものであり、踏力検知手段の検出部５３か
らの検出信号がコントローラー２３に入力されること
で、乗員がペダル１０を踏むのに要する力に応じて、バ
ッテリーボックス２２に収納されたバッテリーからの電
流が、コントローラー２３によって制御された状態で電
動モーター２８に流される。

【００５０】すなわち、乗員がペダル１０を踏むのに要
する力が大きいと、コントローラー２３から電動モータ
ー２８に流れる電流が大きくなって、電動モーター２８
から大きな補助動力が提供され、乗員がペダル１０を踏
むのに要する力が小さいと、コントローラー２３から電
動モーター２８に流れる電流が小さくなって、電動モー
ター２８から小さな補助動力が提供される（或いは補助
動力が提供されない）ように、電動モーター２８により
提供される補助動力が制御されることとなり、車両の推
進駆動のためにペダル１０を踏む人力の負担に応じた補
助動力が電動モーター２８によって提供されることとな
る。

【００５１】そのようなコントローラー２３の補助動力
制御手段による電動駆動系の駆動制御について、本実施
形態では、乗員がペダル１０を踏むのに要する力の大き
さに対して提供される電動モーター２８による補助動力
の大きさ、即ち、人力に対する補助動力のアシスト比
を、乗員のそれぞれの力や使用目的等に応じてアシスト
比の設定を任意に変更できるように、コントローラー２
３による駆動制御システムの中にアシスト比可変手段が
設けられている。

【００５２】さらに、コントローラー２３による駆動制
御システムについて、本実施形態では、更に、上記のよ
うな補助動力制御手段の外に、電動モーター２８の動力
のみによる車両の走行を制御するための電動力制御手段
が設けられており、乗員が操作する操作子からの入力信
号で、補助動力制御手段により人力駆動系と電動駆動系
の合力で車両を走行させる補助駆動モードと、電動力制
御手段により電動駆動系のみで車両を走行させる電動駆
動モードとの何れかに切り換え制御できるようになって
いる。

【００５３】アシスト比可変手段によりアシスト比を変
えたり運転モード（補助駆動モードや電動駆動モード）
を切り換えたりするための操作子については、本実施形
態では、図３に示すように、両端部にブレーキレバー７
７や調速レバー７８（電動駆動モードのときの調速手
段）を取り付けたハンドル５の中央部に、バッテリー残
量を表示するための表示ボックス７９が取り付けられて
おり、この表示ボックス７９に対して、例えば、図９の
（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、操作子が設けられてい
る。

【００５４】すなわち、図９の（Ａ）に示したもので
は、一つの操作子がアシスト比設定用の操作子と運転モ
ード切り換え用の操作子を兼用しており、図９の（Ｂ）
に示したものでは、アシスト比設定用の操作子と運転モ
ード切換用の操作子が個別に設けられており、図９の
（Ｃ）に示したものでは、多段ロータリースイッチがア
シスト比設定用の操作子と運転モード切り換え用の操作
子を兼用している。

【００５５】なお、電動アシスト付き自転車の駆動制御
システムにおいて、アシスト比を変更可能としたり、補
助駆動モードと電動駆動モードとに切り換えたりするこ
とは、既に従来の技術の項で述べたように、従来から知
られたものであって、本実施形態におけるアシスト比可
変手段による制御や補助駆動モードと電動駆動モードの
切り換え制御については、従来から知られた技術を適宜
利用することによって実施可能なものである。

【００５６】以上に説明したような本実施形態の電動ア
シスト付きペダル漕ぎ小型車両１によれば、乗員のペダ
ル踏力と電動モーターによる補助動力により、乗員の運
動能力を活かしながら楽に走行することができると共
に、車体の前端付近で略水平方向に往復動するようにペ
ダル１０が設置されていることにより、従来の自転車の
回転式ペダルのように足を高く上げる必要がなく、ペダ
ル１０を前後方向に往復動させるだけで、身体の不自由
でも比較的楽に体力を無駄に消耗することなく、ペダル
１０を漕ぐ動作を行なうことができる。

【００５７】また、ペダル１０に体重をかけることな
く、足だけの力で漕ぐようにしたことで、体重を加味し
た大きな踏力を検知する必要がなく、検知検知手段を含
む人力駆動系の構造を軽量且つコンパクトなものとする
ことができる。

【００５８】特に、本実施形態では、メインフレーム２
の前端付近に起立するステアリングヘッドパイプ３に固
定された取付部に対してペダルクランク１０を回動自在
に取り付けていることで、複雑なギア機構や前後スライ
ド機構を要することなく、簡単な構造で略水平方向に往
復動するペダルを実現することができ、外観的にもシン
プルで好ましいものとすることができる。

【００５９】なお、本実施形態では、ステアリングヘッ
ドパイプ３の上部位置にペダルクランク１１の取付部を
設けているが、ステアリングヘッドパイプの下部位置に
ペダルクランクの取付部を設けてペダルを車体上方に延
びるようにしても良い。

【００６０】しかしながら、本実施形態のようにステア
リングヘッドパイプ３の上部位置（ステー１２）にペダ
ルクランク１１の上端を軸支することで、ペダルクラン
ク１１をその取付部から車体下方に延びる吊り下げ型と
することができて、ペダル１０の下方に乗員が足を休め
るスペースを広く取ることができると共に、荷台や荷籠
を取り付けるためのステー１２をペダル１０の取付部に
兼用することができるという利点が生じる。

【００６１】また、本実施形態では、ペダル１０を付勢
手段（コイルスプリング３６）によって常に車体後方に
向けて付勢していることで、ペダル１０を戻すための乗
員の力を必要とせず、ペダル１０を踏み込む（前に押
す）だけでペダルを漕ぐことができ、さらに、ペダル位
置規制手段（調整ネジ付きのストッパー３１）を設けて
いることで、乗員の体格に合わせてペダル１０の初期位
置を調整することができる。

【００６２】また、左右それぞれのペダル１０に対応し
てそれぞれワンウェイクラッチ５０を配設していること
で、左右のペダル１０を互いに連係させることなく独立
して動作させることが可能となり、それによって、片足
だけで一方のペダルを漕いだり、両足同時にペダルを踏
み込んでペダルを漕いだりすることができ、乗員の個々
の状況に応じた利用方法の選択が可能となる。

【００６３】また、各ワンウェイクラッチ５０を介して
左右それぞれの踏力を合力する左右踏力合力機構２７を
設けていることで、左右何れか一方のペダルからでも、
また両方のペダルからでも、入力された踏力を無駄なく
伝達することができ、しかも、左右のワンウェイクラッ
チ５０と左右踏力合力機構２７を同一軸上に軸支して一
体的にユニット化していることで、それらを軽量且つコ
ンパクトとすることができると共に、ユニット化した左
右踏力合力機構２７をペダル１０から駆動力合力機構２
９までの間の任意の位置に配設できることから、乗物の
使用に合わせて左右踏力合力機構２７を適当な位置に配
置することができる。

【００６４】また、本実施形態では、車体の前後方向に
延びるメインフレーム２の前半部と後半部が一体的に形
成されていることで、外観的に軽快且つスポーティなイ
メージを与え、重量の軽量化を図ることができるので運
搬や移動が容易な車両を実現できると共に、メインフレ
ーム２の後半部を途中から左右二股に分岐させているこ
とで、分岐したフレームの間にコントローラー２３のよ
うな電装部品等を配置するためのスペースを確保するこ
とができて、車体をコンパクトに纏めることができる。

【００６５】また、メインフレーム２の後半部に取り付
けたシート２５に背もたれ部２５ｂを設けていること
で、略水平方向に往復動するペダル１０を踏み込んだ際
に、背もたれ部２５ｂにより乗員の身体が後方にずれる
ようなことなく、無理なく楽にペダルを踏み込むことが
できる。

【００６６】さらに、本実施形態では、アシスト比可変
手段によって人力に対する補助動力のアシスト比を任意
に変更することができるため、乗員の脚力のレベルや好
みに合わせた補助駆動力を得ることができ、例えば、リ
ハビリテーションを目的とした走行においては、その初
期段階では高アシスト比でリハビリが進むにつれて低ア
シスト比に変更するというように、リハビリの進行に合
わせて補助駆動力の大きさを変えることができる。

【００６７】また、電動駆動系のみによる車両の走行を
制御するための電動力制御手段を備え、且つ、乗員の操
作で人力と電動モーターによる補助駆動モードと電動モ
ーターのみによる電動駆動モードの何れかに任意に切り
換えることができるため、通常は自分の脚力を補助して
もらいながら走行することができると共に、疲れた時や
体力的に負担が大きい坂道等において電動力のみによっ
て走行することもできる。

【００６８】以上、本発明の電動アシスト付きペダル漕
ぎ小型車両の一実施形態について説明したが、本発明
は、上記のような実施形態にのみ限定されるものではな
く、例えば、左右踏力合力機構２７については、上記の
実施形態では左右のワンウェイクラッチ５０と左右踏力
合力機構２７を同一軸上に軸支させて一体的にユニット
化することで軽量且つコンパクトな構成としているが、
駆動力合力機構２９とは別体の左右踏力合力ユニットと
するだけでなく、駆動力合力機構２９と一体化して更に
コンパクトな構成とすることで実施することも可能であ
る等、その具体的な構造について適宜設計変更可能なも
のであることはいうまでもない。

【００６９】また、車両の車体構造や使用形態について
も、高齢者や障害者に適した仕様の車両に限らず、図１
０に示すように、バッテリーボックス２２を車体の前部
に配置してシート２５の位置をできるだけ低くすること
で、娯楽のために遊園地等で使用できるようなスポーツ
仕様の車両として実施することも可能であり、更には、
停車時に車輪で自立できるような車体であれば、実施形
態に示したような四輪車に限らず、前一輪・後二輪ある
いは前二輪・後一輪の三輪車や、自立用の補助輪を付設
した二輪車等であっても実施可能なものである。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したような本発明の電動アシス
ト付きペダル漕ぎ小型車両によれば、乗員のペダル踏力
に応じて電動モーターによる補助動力を得られること
で、自分の足の能力を活かした上で楽に走行することが
できると共に、従来の自転車の回転式ペダルのように足
を高く上げる必要がなく、ペダルを前後方向に往復動さ
せるだけで、楽に体力を無駄に消耗することなくペダル
を漕ぐ動作を行なうことができるため、身体の不自由な
高齢者や障害者にとっても比較的容易にペダルを漕ぐこ
とができ、自分の運動能力を活かし且つその能力のレベ
ルや好みに応じて、身体の不自由な人から健康体の人ま
で幅広く使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車両
の一実施形態について、車体のフレームを覆うカバー部
材を除いた状態の外観を示す斜視図。

【図２】図１に示した実施形態について、駆動系を除い
た車体の基本構造を概略的に示す側面説明図。

【図３】図２に示した車体の基本構造についての上面説
明図。

【図４】図１に示した実施形態について、車体に対して
設置される駆動系を概略的に示す側面説明図。

【図５】図４に示した駆動系についての上面説明図。

【図６】図４に示した駆動系のうちの左右踏力合力機構
について、その内部構造を示す図７のＡ−Ａ線に沿った
断面図。

【図７】図６に示した左右踏力合力機構に付設されてい
る踏力検出手段を示す側面説明図。

【図８】図４に示した駆動系のうちの駆動力合力機構に
ついて、その内部構造を示す踏力入力軸とアイドル軸と
車軸と電動力入力軸の各軸を通る展開断面図。

【図９】アシスト比の変更や運転モードの切り換えのた
めに表示ボックスに設けられている操作子の各例（Ａ）
〜（Ｃ）を示す説明図。

【図１０】本発明の電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車
両の他の実施形態について、車体のフレームを覆うカバ
ー部材を除いた状態の外観を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車両 ２ メインフレーム ３ ステアリングヘッドパイプ １０ ペダル １１ ペダルクランク １７ 後輪（駆動輪） ２３ コントローラー（制御装置） ２５ シート ２５ａ （シートの）着座部 ２５ｂ （シートの）背もたれ部 ２７ 左右踏力合力機構 ２８ 電動モーター ２９ 駆動力合力機構 ３１ 調整ネジ付きのストッパー（ペダル位置規制
手段） ５０ ワンウェイクラッチ ５１ 踏力検出用回動部材（踏力検出手段） ５２ 押圧スプリング（踏力検出手段） ５３ 検出部（踏力検出手段）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 停車時でも車輪により自立する車体に対
   して、乗員の踏力による人力駆動系と電動モーターによ
   る電動駆動系とが駆動力合力機構を介して駆動輪と連係
   するように併設されており、人力駆動系に入力される踏
   力の大きさを検知するための踏力検知手段と、該踏力検
   知手段の検出値に応じて電動駆動系を補助動力として駆
   動制御するための補助動力制御手段を備えた制御装置と
   がそれぞれ設置されていると共に、乗員の踏力を受ける
   ためのペダルが、車体の前端付近で略水平方向に往復動
   するように設置されていることを特徴とする電動アシス
   ト付きペダル漕ぎ小型車両。
2. 【請求項２】 ペダルが、車体フレームの前端付近に起
   立するステアリングヘッドパイプに固定された取付部を
   回動軸とし、車体前後方向に往復動するように、ペダル
   クランクを介して回動自在に取り付けられていることを
   特徴とする請求項１に記載の電動アシスト付きペダル漕
   ぎ小型車両。
3. 【請求項３】 ペダルが、付勢手段により常に車体後方
   に向けて付勢されており、後方に付勢されたペダルに対
   して、その後方位置を規制すると共に、この規制による
   ペダルの初期位置を調整可能とするように、ペダル位置
   規制手段が設置されていることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車両。
4. 【請求項４】 ペダルが、車体の左右両側にそれぞれ個
   別に動作可能なように設置され、左右それぞれのペダル
   に対応してワンウェイクラッチがそれぞれ配設され、左
   右のワンウェイクラッチを介して左右それぞれのペダル
   が受ける踏力を合力するように、左右踏力合力機構がペ
   ダルから駆動力合力機構までの間に配設されていること
   を特徴とする請求項１乃至３に記載の電動アシスト付き
   ペダル漕ぎ小型車両。
5. 【請求項５】 左右のワンウェイクラッチと左右踏力合
   力機構が、同一軸上に軸支されて一体的にユニット化さ
   れた左右踏力合力ユニットであることを特徴とする請求
   項４に記載の電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車両。
6. 【請求項６】 車体の前後方向に延びるメインフレーム
   が、略水平方向に延びる前半部とそれに続いて斜め上方
   に延びる後半部とを一体的に形成したものであって、メ
   インフレームの後半部が、その途中から左右二股に分岐
   していることを特徴とする請求項１乃至５に記載の電動
   アシスト付きペダル漕ぎ小型車両。
7. 【請求項７】 メインフレームの後半部で左右に分岐し
   た部分の上側にシートの取付部が設置され、該シート取
   付部に取り付けられるシートが、着座部の後端から立ち
   上がる背もたれ部を備えたものであることを特徴とする
   請求項６に記載の電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車
   両。
8. 【請求項８】 制御装置が、補助動力制御手段により電
   動駆動系を駆動制御する際の人力に対する補助動力のア
   シスト比を任意に変更するためのアシスト比可変手段を
   備えたものであることを特徴とする請求項１乃至７に記
   載の電動アシスト付きペダル漕ぎ小型車両。
9. 【請求項９】 制御装置が、電動駆動系のみによる車両
   の走行を制御するための電動力制御手段を備えたもので
   あって、乗員が操作する操作子からの入力信号で、補助
   動力制御手段により人力駆動系と電動駆動系の合力で車
   両を走行させる補助駆動モードと、電動力制御手段によ
   り電動駆動系のみで車両を走行させる電動駆動モードと
   の何れかに切り換え制御されるものであることを特徴と
   する請求項１乃至８に記載の電動アシスト付きペダル漕
   ぎ小型車両。