JP2011025877A

JP2011025877A - 自転車

Info

Publication number: JP2011025877A
Application number: JP2009175951A
Authority: JP
Inventors: Kei Kamasawa; 慧釜澤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【課題】人力を用いることなく、スタンドを動作状態、または、解除状態とする。
【解決手段】自転車１は、後輪３０を路面より浮かす状態と、後輪３０を路面に接触させる状態との２つの状態を生じさせるスタンド１７と、スタンド１７の２つの状態のいずれか一つを選択するために、スタンド１７を駆動するアクチュエータを備える。スタンド１７は、後輪３０の回転軸を保持する車輪回転軸固定板３６に対して回動可能とされている。また、アクチュエータ１５は、長さが変化する部材として形成されている。制御部は、アクチュエータ１５の長さを制御して、スタンドの底部１７ｃから路面までの距離を変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自転車に関し、特に、自転車を自立させるスタンドに特徴を有する自転車に関するものである。

自転車に用いるスタンドについては、従来から種々の機構が提案されている。スタンドは、一般的には、後輪の近傍に備えられて自転車を自立させる機能を有する。スタンドの種類としては、スタンドが車輪の片側にのみ備えられ、車輪とスタンドとで自転車を自立させる方式（片立てスタンド）と、スタンドが車輪の両側に備えられ、車輪の両側のスタンドで自転車を自立される方式（両立てスタンド）とに大別される。そして、スタンドの機能を向上させるために、種々の改良が施されている。

例えば、両立てスタンドの例としては、スタンドを立てる労力を少なくして女子や高齢者でも楽に立て得るようにしたスタンドが提案されている（特許文献１）。特許文献１に開示された技術では、図１５に示すように、取付板１０１、脚１０２、橇Ｃ付きの支桿１０３を有し、スタンドを立てたときタイヤの接地点近くに橇Ｃの前端を接地させ、立てるに従って橇Ｃ弧面に沿って接地点が移動するようにしている。

また、走行中の一時停止に際してレバーを操作することにより、スタンドが後輪の両側下方位置へ回動して、乗車したままで車体を直立状態にする自転車用スタンドの技術が提供されている（特許文献２）。特許文献２に開示された技術では、図１６に示すように、レバー２２７を上方へ回動させ、連杆２２９を介して支持２０８を支点として、接続突片２０５を移動させる。そして、外筒２０９と、外筒２０９に対してばねで付勢された支脚２１０と、キャスタ２１８と、を有する伸縮脚２０２が路面と接するようにして自立させる。走行状態には、レバー２２７を下方へ回動させ、伸縮脚２０２を後方（破線で示す）へ跳ね上げる。

また、走行中の一時停止に際して、用いる片側スタンドの技術も提供されている（特許文献３）。特許文献３に開示された技術では、図１７に示すように、自転車本体の固定フレーム３１０と、固定フレーム３１０の端部が固定されている後輪の回転軸部３１１との間で、ペダル３１２の移動（回転）空間の外側に来るように形成した略「くの字」状のスタンド本体フレーム３２０と、このスタンド本体フレーム３２０の基部に装着され、該スタンド本体フレーム３２０に対して垂直方向移動可能に装着した接地手段と、を有している。この接地手段は、貫通穴内を垂直方向に摺動自在の摺動軸３３１を有し、下端部に接地突起部３３２を、上端部に押圧部３３３をいずれも取り外し可能に固定してあり、この摺動軸３３１の押圧部と円筒状軸部３２４の上端との間には圧縮コイルバネ３３４が張設してある。乗車中に，例えば交差点等で一時停車する際、左足をペダル３１２から外して接地手段３３０の押圧部３３３の上に乗せて押し下げるようにしている。

特開２００３−２６７２７９号公報実開平３−５７１９１号公報特開２００６−７６５５０号公報

近年、都道府県の条例の改正によって、３人乗りの自転車が許可された。このような自転車では、自転車の前方と後方とに備えられた幼児用の座席に子供を乗せて走行する構造となっている。そして、保護者が子供を乗車させ、降車させるに際しては、２人の子供の世話をするために両手を用いる場合が多いが、そのとき、スタンド等によって自転車は自立している必要がある。また、走行の開始に際してはスタンドの解除をおこなう必要がある。しかしながら、従来の特許文献１のようなばねを用いるスタンドでは、子供を乗せるときに誤ってスタンドを解除してしまい、自転車が転倒する虞があった。なお、重量の重い荷物を荷物籠に搭載する場合においても同様の問題が生じた。さらに、走行の開始に際しては、片足でスタンドを払う等してスタンドの解除をするものであるため、自転車の走行を開始するときは、危険な体勢となりがちであった。また、従来の特許文献２のようなスタンドでは、レバーを操作するのに力が必要とされ、特に女性が操作するには、安全面で問題があった。

本発明は、上述した課題を解決して、人力を用いることなく、スタンドを動作状態（自転車が自立する状態）とし、また、スタンドを解除状態（自転車が走行可能な状態）とすることができるスタンドを有する自転車を提供するものである。

本発明の自転車は、前方積載部または後方積載部のいずれか一方、もしくはその両方を有し、車輌の停止時に車輪を路面より浮かして自立させる動作状態と、車輌の走行時に該車輪を路面に接触させて走行可能にさせる解除状態との２つの状態を生じさせるスタンドと、前記スタンドの前記動作状態と前記解除状態との２つの状態のいずれか一つの状態を選択して設定するために、電気的な入力信号に基づいて前記スタンドを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータを電気的に制御する制御部と、前記制御部を動作させる動力源と、を備える。

本発明の自転車では、制御部からの制御信号によって、アクチュエータを制御し、このアクチュエータでスタンドを駆動して、車輪を路面より浮かす状態と、該車輪を路面に接触させる状態との２つの状態を生じさせることができる。

本発明の自転車によれば、スタンドにはアクチュエータを備え、このアクチュエータの動作を制御部によって制御することができようにしたので、不安定な姿勢でスタンドを動作状態、または、解除状態としなくても良くなり、安全性に優れたスタンドを提供できる。

第１実施形態のスタンド機構を有する自転車を示す図である。第１実施形態のスタンド機構の部分を拡大した模式部分拡大図である。スタンド移動アクチュエータの断面図である。第１実施形態の制御系を示す図である制御方法の第３実施例を示す図である。第２実施形態のスタンド機構を有する自転車を示す図である。第２実施形態のスタンド機構の動作を説明する模式図である。自転車の左右方向に傾斜を有する路面に自転車を駐車する場合を示す模式図である。第４実施例の制御方法をおこなう制御系を示す図である。水平検出センサの一例を示す図である。傾斜路面における理想の駐車状態を示す別の図である。第２実施形態の別のスタンド機構を示す図である。第３実施形態のスタンド機構を示す図である。第３実施形態のスタンド機構の動作を説明するための自転車の背面から見た図である。背景技術を示す図である。背景技術を示す図である。背景技術を示す図である。

実施形態の自転車は、車輪を路面より浮かす状態と、車輪を路面に接触させる状態との２つの状態を生じさせるスタンドと、スタンドの２つの状態のいずれか一つを選択するために、スタンドを駆動するアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御部と、を備える。

第１実施形態の自転車では、スタンドが、車輪の回転軸を保持する車輪回転軸固定板に対して回動可能とされている。また、スタンドを回動させるアクチュエータは、長さが変化する部材として形成されている。制御部は、アクチュエータの長さを制御して、スタンドの底部から路面までの距離を変化させる。

第２実施形態の自転車では、アクチュエータはスタンドと一体形成される部材とされている。アクチュエータは車輪の左右に配されている。制御部はアクチュエータの長さを変化させて、動作状態か解除状態の２つの状態のいずれか一つを選択する。

第３実施形態の自転車では、スタンドは、車輪の回転軸を保持する車輪回転軸固定板に対して回動可能とされている。アクチュエータは、車輪とともに回転するスプロケットとスタンドとの間に配され、スプロケットとスタンドとを連結、または、切断する部材とされている。制御部は、アクチュエータを制御して、スプロケットの回転力をスタンドに伝えて、スタンドの底部から路面までの距離を変化させる。

以下、図面を参照して、第１実施形態ないし第３実施形態について説明をする。

（第１実施形態の自転車の説明）
図１は、第１実施形態のスタンド機構を有する自転車（第１実施形態の自転車）を示す図である。図１に示す自転車１は、踏力による回転駆動力と電動モータによる回転駆動力とをともに後輪３０に対して伝達するタイプの電動アシスト自転車である。電動アシスト自転車は、電池を動力源として走行力の一部を電動モータから得るものである。電動アシストの技術は周知の技術であるので説明を省略する。実施形態の自転車について、必要な範囲でその構造を簡単に説明する。

自転車１は、一般的な自転車が通常備えると同様の部材である、前輪１４と後輪３０とを有している。フレームは、自転車の骨格をなす部分であり、チェンスティ４２およびダウンチューブ４３と、シートチューブ４４と、を有している。チェンスティ４２、シートチューブ４４、ダウンチューブ４３、は溶接等によって相互に固着されている。また、シートスティ４１の一端とシートチューブ４４とは溶接等によって相互に固着され、シートスティ４１の他端とチェンスティ４２とは溶接等によって相互に固着されている。このようにして、シートチューブ４４とチェンスティ４２との間には、シートスティ４１が橋渡しされている。

フレームにはクランク軸４６が回転可能に取り付けられている。クランク軸４６には、右のクランク２７を介して右側のペダル２０が取り付けられ、左のクランク２７（図示せず）を介して左側のペダル２０が取り付けられている。そして、左側のペダル２０、右側のペダル２０からの駆動力がチェン３２（図２を参照）に伝達されるようになされている。チェンスティ４２は、二股に分岐している。また、シートスティ４１は二股に分岐している。そして、シートスティ４１の一方の分岐とチェンスティ４２の一方の分岐とは連結され、シートスティ４１の他方の分岐とチェンスティ４２の他方の分岐とは連結されている。この分岐の内側に後輪３０が回転可能に保持されている。

フレームには各種部品が取り付けられている。ダウンチューブ４３の先端にはヘッドチューブ１０が溶接等で固着されている。ヘッドチューブ１０はチューブ形状とされ、ヘッドチューブ１０の内部にハンドルポスト１１が挿入されている。ハンドルポスト１１はヘッドチューブ１０の内部で回動する。ハンドルポスト１１の一方の先端にはハンドルレバー１２が連結され、他方の先端には前ホーク１３が連結されて、ハンドルレバー１２によって、前ホーク１３に取り付けた前輪１４の進行方向を操縦できるようにされている。ハンドルレバー１２には、操作入力部・表示部６２（図４を参照）が配されている。

また、ハンドルポスト１１には前方座席１９が取り付けられている。前方座席１９は、所謂、チャイルドシート（幼児用座席）である。図１の表面側のチェンスティ４２とシートスティ４１の接合部付近に２本の、右側の後部座席支持棒３４と右側の後部座席支持棒３５とが連結されている。また、図１の裏面側にも同様に、チェンスティ４２とシートスティ４１の接合部付近に２本の、左側の後部座席支持棒３４（図示せず）と左側の後部座席支持棒３５（図示せず）とが連結されている。そして、左側の後部座席支持棒３４、左側の後部座席支持棒３５、右側の後部座席支持棒３４、右側の後部座席支持棒３５によって後方座席３１が取り付けられている。

以上の説明において、前方座席１９に替えて前方荷物籠（図示せず）、後方座席３１に替えて後方荷物籠（図示せず）、を用いても本実施形態の効果を奏することができる。また、座席と荷物籠とのいかなる組み合わせを用いても、本実施形態の効果を奏することができる。以下、前方座席１９と前方荷物籠とを総称して前方積載部の用語を用い、後方座席３１と後方荷物籠とを総称して後方積載部の用語を用い、さらに、前方積載部または後方積載部のいずれか一方、もしくは、その両方を総称して積載部の用語を用いる。

シートチューブ４４には電池２２と制御部２３とが固着されている。チェンスティカバー２１の内部には、チェンスティ４２と、いずれも図示しない部材である、電動モータ、チェン、ギヤ、電磁クラッチ等の機構部品が配されている。電池２２は、電動モータ、後述するスタンド移動アクチュエータ１５、制御部２３および周辺回路の電力源である。

制御部２３は、クランク軸４６を回転中心として人力によって回転されるペダル２０からの駆動力を検出して、アシストの電動モータからの駆動力の大きさを制御する。そして、両方の駆動力を加算して、チェン３２によって後輪３０に伝達する。

シートチューブ４４の内部にはチューブ形状のシートポスト２４が嵌めあわされている。シートチューブ４４から突出するシートポスト２４の長さを調整することによって、シートポスト２４の先端に取り付けられたサドル２５の路面からの高さを調整できるようにされている。また、サドル２５の内部には、サドル荷重センサ２６が配されて、サドル２５に付与される重量（荷重）を検出することができるようになされている。

（第１実施形態のスタンド機構）
次に、実施形態の特徴部であるスタンド機構について説明をする。スタンド機構は、スタンド１７とスタンド１７を回動させるスタンド移動アクチュエータ１５とを主要構成部として有している。スタンド１７は、スタンド回動脚１７ａとスタンド回動脚１７ｂとスタンド底部１７ｃとを有している。スタンド回動脚１７ａとスタンド回動脚１７ｂとは、後輪回転軸固定板３６に回動可能に取り付けられている。後輪回転軸固定板３６は、後輪３０をフレームに対して回転可能に取り付けるための部材である。後輪回転軸固定板３６には、スタンド移動アクチュエータ１５の外筒１５１を取り付けるための外筒連結板１６が備えられている。また、スタンド回動脚１７ｂには、スタンド移動アクチュエータ１５の内筒１５２を取り付けるための内筒連結板１８が備えられている。金具１８ａと金具１６ａとによってスタンド移動アクチュエータ１５は、外筒連結板１６と内筒連結板１８との間に架け渡されている。

図２は、第１実施形態のスタンド機構の部分を拡大した模式部分拡大図である。図２（ａ）は自転車１の側面から見た図、図２（ｂ）は自転車１の後輪３０の後ろから見た図である。チェンスティカバー２１は取り外し、スタンド機構の部分の概要が分かり易くするように図２は描かれている。リアスプロケット３３にチェン３２が噛み合わされている。また、後輪３０とリアスプロケット３３は連結している。なお、図２では、スタンド移動アクチュエータ１５は自転車の後方から見て、後輪３０の右側に配されているが、後輪３０の左側にスタンド移動アクチュエータ１５を配するようにしても良く、また、右側と左側の両側にスタンド移動アクチュエータ１５を配するようにしても良い。

後輪回転軸固定板３６はフレームに固着されている。後輪３０は、後輪回転中心軸３６ａを中心として回転する。スタンド１７は、スタンド回動軸３６ｂを中心として回動する。スタンド回動軸３６ｂは、後輪回転軸固定板３６に金具を取り付けることによって形成されている。スタンド移動アクチュエータ１５は、金具１６ａによって外筒連結板１６に回動可能に連結され、金具１８ａによって内筒連結板１８に回動可能に連結されている。金具１８ａは内筒回動軸として機能し、金具１６ａは外筒回動軸として機能して、スタンド移動アクチュエータ１５の長さが伸縮することができるようになされている。

実線は、スタンド移動アクチュエータ１５の長さが短くなり、スタンド１７が動作状態（自転車が自立する状態）となるときを示している。破線は、スタンド移動アクチュエータ１５の長さが長くなり、スタンド１７が解除状態（自転車が走行可能な状態）となるときを示している。スタンド１７の動作状態では後輪３０が路面から離れ、スタンド１７の解除状態では後輪３０が路面に接するようにしている。スタンド底部１７ｃは、滑らかに路面に接するように、自転車の側面から見て前後方向に所定曲率を有して形成されている。このような曲率を有することによって、自転車１に衝撃を与えることなく、滑らかに、スタンド１７の動作状態とスタンド１７の解除状態との間を遷移させることができる。

（スタンド移動アクチュエータの詳細なる説明）
図３は、スタンド移動アクチュエータ１５の断面図である。図３を参照してスタンド移動アクチュエータ１５について説明をする。

スタンド移動アクチュエータ１５は外筒１５１と内筒１５２とを有している。内筒１５２の一端には内筒孔１５２ａが設けられ、この内筒孔１５２ａに、上述したように、金具（内筒回動軸）１８ａを貫通させて回動可能とされる。内筒１５２の他端には、他の部分よりも直径が大きい突出部１５２ｂが設けられている。そして、外筒１５１にねじ込まれたストッパ１５１ｅによって突出部１５２ｂが係止されて外筒１５１から内筒１５２が抜けることがないようにされている。内筒１５２の内部には溝付軸受１５２ｃが配されている。

外筒１５１の一端には外筒孔１５１ａが設けられ、この外筒孔１５１ａに、上述したように、金具（外筒回動軸）１６ａを貫通させて回動可能とされる。外筒１５１の内部には内筒移動モータ固定部１５１ｂと外筒１５１の中心から長さ方向に伸びるネジ付回転軸１５１ｃとを有する内筒移動モータが装着されている。

ネジ付回転軸１５１ｃと溝付軸受１５２ｃとは螺合しており、内筒移動モータに電力が供給されることによって、内筒移動モータ固定部１５１ｂに対してネジ付回転軸１５１ｃが回転して外筒１５１の内部に取り込まれる内筒１５２の長さが変化させられる。ここで、内筒移動モータ固定部１５１ｂに加えられる電圧の極性を切替えることによってネジ付回転軸１５１ｃの回転方向を切替えることができ、外筒１５１に対する内筒１５２の移動方向を制御できる。

また、内筒移動モータのネジ付回転軸１５１ｃには、ネジ付回転軸１５１ｃの回転角度を検出するレゾルバ１５１ｄが連結されている。ネジ付回転軸１５１ｃの１回転を２πラジアンとして、基準の位置から何ラジアン回転したかをレゾルバ１５１ｄによって検出して、外筒１５１に対する内筒１５２の位置を検出することができるようになされている。そして、レゾルバ１５１ｄからの信号が制御部２３に入力されて、スタンド移動アクチュエータ１５の外筒孔１５１ａの中心から内筒孔１５２ａの中心までの距離Ｌ_ＳＴの検出を制御部２３ができるようになされている。

具体的には、ネジ付回転軸１５１ｃが２πラジアン回転することによって、距離Ｌ_ＳＴは、ネジ付回転軸１５１ｃの１ピッチ分の長さ変化する。つまり、基準位置から正負に何ラジアン変化したかを検出し、これに１ピッチ分の長さを掛け、基準の位置を加算して、距離Ｌ_ＳＴを正確に知ることができる。

（実施形態の制御系の説明）
図４は第１実施形態の制御系を示す図である。図４を参照して実施形態の制御系について説明する。制御系は制御部２３を中心として構成されている。制御部２３には、操作入力部・表示部６２、センサ部６３、電力増幅部６５、電力増幅部６６、スタンド移動アクチュエータ１５のレゾルバ１５１ｄ（図４に図示せず）の各々が接続されている。制御部２３に対してスタンド移動アクチュエータ１５のレゾルバ１５１ｄからのレゾルバ信号Ｒｓが入力される。

操作入力部・表示部６２は、どのように自転車を制御するかを入力するものであり、例えば、スタンド移動アクチュエータ１５の動作をどのようにしておこなうか等を選択する。また、操作入力部・表示部６２は、液晶ディスプレイ等を用いて、現在どのようなモードで制御されているか、走行速度、電池の残り残量等を表示する。操作入力部・表示部６２は、ハンドルレバー１２等に固着されているので、手で容易に触れることができる。

センサ部６３から制御部２３に対しては、サドル荷重センサ２６からのサドル荷重信号Ｓｄが入力される。また、前輪１４の回転数を検出するタコメータ（図示せず）、後輪３０の回転数を検出するタコメータ（図示せず）、または、ＧＰＳ（Global Positioning System）（図示せず）等を用いた速度センサで検出する、自転車の走行速度信号Ｓｓが入力される。

制御部２３には電力増幅部６５と電力増幅部６６が接続されている。電力増幅部６５にはスタンド移動アクチュエータ１５の内筒移動モータ固定部１５１ｂ、電力増幅部６６には電動アシストモータが接続されている。そして、電力増幅部６５からはスタンド移動アクチュエータ１５の内筒移動モータ固定部１５１ｂに供給される駆動信号Ｄｓが出力されている。また、電力増幅部６６からは電動アシストモータを駆動するための駆動電力が出力されている。

なお、図４では電動アシスト自転車の例で制御系の説明をしているが、アシストモータを備えない自転車、常時電動機で駆動力が与えられる電動二輪車においても、実施形態のスタンド機構部、および、スタンド機構部の後述する制御方法は適用できる。

制御部２３は、いずれも図示しない、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（ラム）、書き換え可能な不揮発性メモリ、ＲＯＭ（ロム）、Ｉ／Ｏインターフェイス回路（入出力インターフェイス回路）を有している。ＣＰＵのバスライン（アドレスバスライン・データバスライン）にはＣＰＵ、ＲＡＭ（ラム）、ＲＯＭ（ロム）、Ｉ／Ｏインターフェイス回路が接続されている。

ＲＯＭはＣＰＵで実行されるプログラムを記憶し、ＲＡＭはＣＰＵでの演算データを一時記憶する。また、Ｉ／Ｏインターフェイス回路は外部回路とＣＰＵとの間での信号の入出力を助けるためのＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等を有している。また、ＲＯＭには、スタンド移動アクチュエータ１５の制御のためのルックアップテーブルが格納されている。不揮発性メモリには、記憶内容の書き換え後、電源を切断しても保持したい記憶内容が記憶される。

（実施形態における制御系の作用）
実施形態の自転車１は、図４に示すような制御系を有して、自転車１のスタンド１７を様々に制御することが可能となる。以下に実施例としての制御方法を述べる。

（制御方法の第１実施例）
第１実施例の制御方法は、操作入力部・表示部６２から直接にスタンド１７の動作を制御するものである。操作入力部・表示部６２はタッチスイッチと液晶表示装置を備えるようにされている。液晶表示装置には現在のスタンドの動作状態が表示されている。スタンド１７が動作状態であるときには、その旨（例えば、「スタンド動作中」の文字表示）が表示されている。また、音声案内装置（図示せず）を操作入力部・表示部６２に配するようにして、「スタンドが動作しています。走行できません。」というようなアナウンスを発するようにしても良い。

一方、スタンドが解除状態であるときは、その旨（例えば、「スタンド解除中」の文字表示）が表示されている。また、音声案内装置によって、「スタンドが解除されています。走行できます。」というようなアナウンスを発するようにしても良い。ここで、スタンド１７が動作状態であるか解除状態であるかは、スタンド移動アクチュエータ１５のレゾルバ１５１ｄからのレゾルバ信号Ｒｓの値を検出することによって判断できる。

そして、タッチスイッチを押してスタンド１７を動作状態にして、液晶表示装置、または、音声案内装置によって、スタンドが動作中であること確認後に、子供を幼児用座席に安全に乗車させることができる。さらに、自転車を操作する成人がサドル２５に腰掛けた後に、タッチスイッチを押して、スタンド１７にはまったく人間の腕、脚、手、足を触れることなく、スタンド１７を解除状態にすることができる。つまり、右側のペダル２０と左側のペダル２０に両足を乗せたままであっても、スタンド１７を解除してそのまま走行することができる。ここで、スタンド１７の解除の開始から完全に解除状態となるまでに、スタンド１７は、前方に移動し（図１の実線状態から破線状態へ移動）、自転車全体は、ごくわずかに、後方に移動して、後輪３０と路面とが接触して走行が可能となる。

また、速度を落として、自転車が略停車状態となったときに、タッチパネルを押して、スタンド１７を動作状態にすることができる。そして、液晶表示装置、または、音声案内装置によって、スタンドが動作中であること確認後に、子供を幼児用座席から安全に降ろすことができる。ここで、スタンド１７の機能を得るための動作の開始から、スタンド１７が動作状態となるまでに、スタンド１７は、後方に移動し（図１の破線状態から実線状態へ移動）、自転車全体は、ごくわずかに、前方に移動して、後輪３０が路面から浮いてスタンド１７の自転車を自立させる機能が発揮できる。

図１に実線で示すスタンド１７の位置と、破線で示すスタンド１７の位置の各々は、レゾルバ１５１ｄからのレゾルバ信号Ｒｓ（図４を参照）を制御部２３が検出することによって特定できる。つまり、レゾルバ信号Ｒｓが、予め定める実線位置に対応した目標値（第１目標値）となるように、内筒移動モータ固定部１５１ｂに供給される駆動信号Ｄｓ（図４を参照）を出力することによって、実線で示すスタンド１７の位置を維持できる。また、レゾルバ信号Ｒｓが、予め定める破線位置に対応した目標値（第２目標値）となるように、内筒移動モータ固定部１５１ｂに供給される駆動信号Ｄｓを出力することによって、破線で示すスタンド１７の位置を維持できる。つまり、フィードバック制御の作用によって、レゾルバ信号Ｒｓは第１目標値に到達して、スタンド１７が動作状態となる。同様にして、レゾルバ信号Ｒｓは第２目標値に到達して、スタンド１７が解除状態となる。

（制御方法の第２実施例）
第１実施例では、タッチスイッチの操作のみで、スタンド１７を操作したので、安全性の点では、以下の課題が生じる場合もあり得る。成人が子供を幼児用の座席に乗せているときに、何らかの要因でタッチスイッチが押されてしまい、スタンド１７が解除されてしまうこともあり得る。また、走行中に、タッチスイッチが押されてしまいスタンド１７が動作状態となることもあり得る。第２実施例はこのような、課題を解決するものである。

第２実施例では、スタンド１７を解除状態とするに際して、制御部２３は、タッチスイッチからの出力の判断と共に、サドル荷重センサ２６からのサドル荷重信号Ｓｄの出力を判断するようにしている。また、スタンド１７を動作状態とするに際して、タッチスイッチからの出力の判断と共に、自転車の走行速度信号Ｓｓの出力を判断するようにしている。

第２実施例では、スタンド１７を解除状態とするに際して、制御部２３は、タッチスイッチがスタンド１７を解除状態とするように押されたか否かを判断し、さらに、サドル荷重信号Ｓｄが所定重量以上を検知したか否かを判断する。所定重量は自転車の使用者（操車者）が任意に設定することができるが、例えば、３０Ｋｇ（キログラム）に設定する。そして、制御部２３は、タッチスイッチがスタンド１７を解除状態とするように押され、かつ、サドル荷重センサ２６からのサドル荷重信号Ｓｄが３０Ｋｇ以上の荷重を検出する場合にのみスタンド１７を解除状態とするようにスタンド移動アクチュエータ１５を制御する。

このような制御をすることによって、操車者が着座することなく、子供を幼児座席に乗せている際に、誤ってタッチスイッチに触れて突然にスタンド１７が解除されてしまうことがなく安全なものとできる。また、荷物籠に重い荷物、バランスの悪い荷物を積載の途中で、誤ってタッチスイッチに触れて突然にスタンド１７が解除されてしまうことがなく安全なものとできる。

また、第２実施例では、スタンド１７を動作状態とするに際しては、制御部２３は、タッチスイッチがスタンド１７を動作状態とするように押されてか否かを判断し、さらに、自転車の走行速度信号Ｓｓが所定速度以下を検知したか否かを判断する。所定速度は自転車の使用者が任意に設定することができるが、例えば、１Ｋｍ／Ｈ（時速１キロメータ）に設定する。そして、制御部２３は、タッチスイッチがスタンド１７を動作状態とするように押され、かつ、走行速度信号Ｓｓが１Ｋｍ／Ｈ以下の速度を検出する場合にのみスタンド１７を動作状態とするようにスタンド移動アクチュエータ１５を制御する。

このような制御をすることによって、全速力で走行中に誤ってタッチスイッチに触れて突然にスタンド１７が動作してしまうことがなく安全なものとできる。

なお、第２実施例のスタンド１７を動作状態とする条件の設定、または、第２実施例のスタンド１７を解除状態とする条件の設定のいずれか一方を採用して、他方を第１実施例のように、タッチスイッチのみで動作状態、または、解除状態に設定するようにしても良い。

（制御方法の第３実施例）
図５は、制御方法の第３実施例を示す図である。図１に示す第１実施例、第２実施例と異なる点は、解除状態では、スタンド１７が動作状態との比較で、より後方に位置する点である。つまり、スタンド１７の解除状態では、スタンド移動アクチュエータ１５の長さは、スタンド１７の動作状態におけるよりも短く制御される。この制御は、制御部２３でおこなうことができる。レゾルバ信号Ｒｓからの信号が、予め定める破線位置に対応した目標値（第３目標値）となるように、内筒移動モータ固定部１５１ｂに供給される駆動信号Ｄｓを出力することによって、図５の破線で示すスタンド１７の位置を維持できる。第３実施例でも、第１実施例と同様のタッチパネルのみによる制御をおこなうこともでき、また、第２実施例と同様に、タッチパネルからの信号とサドル荷重信号Ｓｄと自転車の走行速度信号Ｓｓとを併用する制御もおこなうことができる。

第３の実施例では、スタンド１７の解除の開始から完全に解除状態となるまでに、スタンド１７は、後方に移動し、自転車全体は、ごくわずかに、前方に移動して、後輪３０と路面とが接触して走行が可能となる。また、スタンド１７の機能を得るための動作の開始から、スタンド１７が動作状態となるまでに、スタンド１７は、前方に移動し、自転車全体は、ごくわずかに、後方に移動して、後輪３０が路面から浮いてスタンド１７の自転車を自立させる機能が発揮できる。

（第２実施形態のスタンド機構）
図６は、第２実施形態のスタンド機構を有する自転車２を示す図である。自転車２に付された符号で自転車１におけると同一符号の部分については説明を省略する。図６を参照して、別の実施形態である第２実施形態のスタンド機構について説明をする。スタンド機構は、スタンドアクチュエータ４５を主要構成部として有している。スタンドアクチュエータ４５は、スタンド移動アクチュエータ１５と同様の機構部材であるが、より大型で頑丈なものとして、直接にスタンドとして機能する。スタンドアクチュエータ４５は外筒４５１と内筒４５２とを有しており、外筒４５１は外筒１５１と同様の構造をしており、内筒４５２は内筒１５２と同様の構造をしている。内筒４５２にはスタンド底部４７が連結されており、スタンド底部４７は路面に接するに十分な面積を有している。スタンド１７１は、スタンドアクチュエータ４５とスタンド底部４７とを有して形成されている。スタンドアクチュエータ４５はスタンドアクチュエータ固定板４８に固定されている。

図７は、第２実施形態のスタンド機構の動作を説明する模式図である。図７（ａ）は、スタンド１７１の動作状態を示す図である。図７（ｂ）は、スタンド１７１の解除状態を示す図である。外筒４５１は金具によってスタンドアクチュエータ固定板４８に固定され、スタンド底部４７が路面に接しているので、スタンドアクチュエータ４５の長さを制御することによって、スタンド１７１を動作状態とするか、解除状態とするかを制御することができる。

図７（ａ）に示す動作状態では、スタンドアクチュエータ４５の長さは長く、スタンド底部４７が路面に接しているので、後輪３０は、路面から浮いている。このようにして、スタンド１７１は自転車２を自立させることができる。

図７（ｂ）に示す解除状態では、スタンドアクチュエータ４５の長さは短く、後輪３０は、路面に接している。このようにして、スタンド１７１は、解除状態とされ、スタンド１７１が自転車２の走行を妨げることはない。

図７に示すように、右側のスタンドアクチュエータ４５の長さと、左側のスタンドアクチュエータ４５の長さと、が同じ長さになるように制御部２３は制御をする。制御部２３は、動作状態と解除状態の途中の遷移状態においても、右側のスタンドアクチュエータ４５のレゾルバ（図示せず）からの信号の大きさと、左側のスタンドアクチュエータ４５のレゾルバ（図示せず）からの信号の大きさとが、等しくなるようにしながら、両方のスタンドアクチュエータ４５が所定長となるように制御をする。ここで、所定長とは、スタンド１７１が動作状態になる第１所定長と、スタンド１７１が解除状態になる第２所定長のいずれかである。

左右の両側のスタンドアクチュエータ４５の間で応答速度に差がある場合には、このような制御は有効である。両側のスタンドアクチュエータ４５の長さが第１所定長に維持されている場合に、突然に、目標値として第２所定長を設定すると、両側のスタンドアクチュエータ４５の間で応答速度に差がある場合には、自転車が傾くことになる。しかしながら、突然に、一段階のステップ状の目標値として第２所定長を設定するのではなく、両方のレゾルバからの信号が追従していることを制御部２３が確認しながら、何段階にも分けて、徐々に第２所定長に到達するようにして、このような制御は実現できる。

このようにして、左右のスタンドアクチュエータ４５の長さが等しい状態を維持しながら、左右のスタンドアクチュエータ４５の長さを制御することによって、水平路面上で、スタンド１７１の動作状態、解除状態のいずれかに達するまでの途中の遷移状態において、自転車が左右に傾くことを防止できる。

第２実施形態のスタンド１７１を用いる場合にも、第１実施例と同様のタッチパネルのみによるスタンド１７１の制御をおこなうこともでき、また、第２実施例と同様に、タッチパネル信号とサドル荷重信号Ｓｄと自転車の走行速度信号Ｓｓとを併用して、スタンド１７１の制御をおこなうこともできる。

（制御方法の第４実施例）
第２実施形態のスタンド１７１を用いる場合には、左右の２つのスタンドアクチュエータ４５を用いるので、両方のスタンドアクチュエータ４５の長さを同時に同じ長さとなるように制御する上述したような制御以外の制御ができる。第４の実施例は、左右に傾斜を有する斜面でも安定してスタンド１７１を動作させる制御方法である。

図８は、自転車の左右方向に傾斜を有する路面に自転車２を駐車する場合を示す模式図である。図８（ａ）は、左右のスタンドアクチュエータ４５がいずれも同じ長さである場合のスタンド１７１の状態と自転車２の車体傾きとの関係を示す図である。図８（ａ）では、路面が右下がりであるので、自転車２は、右側に傾いている。つまり、垂線に対して路面の傾きと同じ角度傾くこととなる。

図８（ｂ）は、傾斜路面における理想の駐車状態を示す図である。図８（ｂ）に示すように、より長さの短い左側のスタンド１７１のスタンドアクチュエータ４５の長さを、通常のスタンド１７１の動作状態に対応する第１所定長とし、右側のスタンド１７１のスタンドアクチュエータ４５の長さを、第１所定長よりもより長くすることによって、自転車２は垂線に対して直交する水平状態で駐車できることとなる。

図９は、第４実施例の制御方法をおこなう制御系を示す図である。第４実施例では、水平検出センサ５０（図１０を参照）を用いる。水平検出センサ５０は、自転車２のフレームに取り付けられている。水平検出センサ５０からは水平検出信号Ｓｈが出力され、水平検出信号Ｓｈは、制御部２３に入力される。そして、水平検出信号Ｓｈは、自転車２のフレームが右に傾いたときは、例えば、正極性の傾き量に応じた電圧、自転車２のフレームが左に傾いたときは、例えば、負極性の傾き量に応じた電圧、自転車２のフレームが水平のときは、０Ｖ（ボルト）の電圧を発生する。

図１０は、水平検出センサの一例を示す図である。水平検出センサ５０は、ポテンショメータ５０ａとポテンショメータ５０ａの回転軸に連結される剛性レバー５０ｂと剛性レバー５０ｂの先端の錘５０ｃとを有している。錘５０ｃが重力の作用によって垂線方向に力を受けるので、自転車２のフレームの傾きに応じて、ポテンショメータ５０ａの回転軸の回動角度の大きさは変化する。そして、ポテンショメータ５０ａから検出される電圧値はポテンショメータ５０ａの回転軸の回動角度に応じたものとなり、水平検出信号Ｓｈとして検出できることとなる。なお、水平検出センサ５０は、水平検出センサの１実施例に過ぎず、ジャイロセンサを用いる等の種々の形態が可能である。

第４実施例の制御は以下のようにしておこなう。スタンド１７１を動作状態とする制御についてまず説明をする。右側のスタンドアクチュエータ４５の制御系については、右側のスタンドアクチュエータ４５のレゾルバ信号から水平検出信号Ｓｈを減算した信号が、第１目標値に達するように制御をする。左側のスタンドアクチュエータ４５の制御系については、左側のスタンドアクチュエータ４５のレゾルバ信号と水平検出信号Ｓｈとを加算した信号が、第１目標値に達するように制御をする。

このような２つの制御系は、いずれもフィードバック制御系を構成して、水平検出信号Ｓｈを０Ｖとするように作用する。つまり、フィードバック系の開ループゲインが十分に大きければ、第１目標値と、右側のスタンドアクチュエータ４５のレゾルバ信号から水平検出信号Ｓｈを減算した信号との差の信号（第１誤差信号）の大きさは０Ｖに漸近する。また、フィードバック系の開ループゲインが十分に大きければ、第１目標値と、左側のスタンドアクチュエータ４５のレゾルバ信号と水平検出信号Ｓｈとを加算した信号との差の信号（第２誤差信号）の大きさも同様に０Ｖに漸近する。

このようにして、水平検出信号Ｓｈを０Ｖとするように、電力増幅器６４を介して駆動信号Ｄｓｒを出力するとともに、電力増幅器６５を介して駆動信号Ｄｓｌを出力する。

上述した処理は、制御部２３を中心におこなわれる、フィードバック制御であるので、左右のいずれかのスタンド底部４７が路面に接地してからは、水平検出信号Ｓｈを０Ｖとするような制御がおこなわれながら、左右両側のスタンドアクチュエータ４５の長さは伸びる。

第４実施例のスタンド１７１を解除状態とする制御について説明をする。スタンド１７１の解除状態では、右側のスタンドアクチュエータ４５の制御系については、右側のスタンドアクチュエータ４５のレゾルバ信号から水平検出信号Ｓｈを減算した信号が、第２目標値に達するように制御をする。左側のスタンドアクチュエータ４５の制御系については、左側のスタンドアクチュエータ４５のレゾルバ信号と水平検出信号Ｓｈとを加算した信号が、第２目標値に達するように制御をする。これによって、解除状態に至る遷移状態において、自転車は傾くことなくスタンド１７１は解除される。

なお、水平検出センサ５０を用いる第４実施例の制御方法は、水平路面においても採用することができる。第４実施例の制御方法を採用する場合には、両方のレゾルバからの信号が追従していることを制御部２３が確認しながら、何段階にも分けて、徐々に第２所定長に到達するようにする制御を採用しなくても動作状態へ至る遷移状態、解除状態に至る遷移状態のいずれにおいても、自転車が傾くことなく安定した状態を維持することができる。

（制御方法の第５実施例）
第２実施形態のスタンド１７１を用いる場合には、左右２つのスタンドアクチュエータ４５を用いるので、上述したような水平検出センサを用いる以外の別のセンサを用いて、傾斜のある路面においてスタンド１７１を利用することができる。

図１１は、傾斜路面における理想の駐車状態を示す別の図である。図１１では、スタンド底部４７は、２枚の板であるスタンド底板４７ａとスタンド底板４７ｃとの間に底板荷重センサ４７ｂを有して形成されている。右側のスタンドアクチュエータ４５の底部の右側の底板荷重センサ４７ｂからは右側荷重信号Ｓｒが検出され、左側のスタンドアクチュエータ４５の底部の左側の底板荷重センサ４７ｂからは左側荷重信号Ｓｌが検出される。右側荷重信号Ｓｒと左側荷重信号Ｓｌとは、制御部２３に入力される。

第５実施例の制御は以下のようにしておこなう。スタンド１７１を動作状態とする制御についてまず説明をする。差荷重信号（右側荷重信号Ｓｒ−左側荷重信号Ｓｌ）を得て、制御部２３は差荷重信号を０Ｖとするようなフィードバック制御をおこなう。また、和荷重信号（右側荷重信号Ｓｒ＋左側荷重信号Ｓｌ）を得て、制御部２３は和荷重信号を所定値とするようなフィードバック制御をおこなう。つまり、上述した第１目標値〜第３目標値は、長さであり、レゾルバ信号がこれらの目標の長さに達するように制御をおこなったが、第５実施例では目標値（第４目標値）は荷重となる。このような２つの制御系は、いずれもフィードバック制御系を構成して、差荷重信号を０Ｖとするような制御をしながら、和荷重信号を第４目標値とする制御をおこなうのである。

上述した処理は制御部２３を中心におこなわれる、フィードバック制御であるので、左右のいずれかのスタンド底部４７が路面に接地してからは、差荷重信号を０Ｖとするような制御がおこなわれながら、左右両側のスタンドアクチュエータ４５の長さは伸びる。ここで、和荷重信号（右側荷重信号Ｓｒ＋左側荷重信号Ｓｌ）の値は、スタンド１７１が全く荷重を支えない０Ｖからスタートして、スタンド１７１の長さが伸びるにしたがって大きな値となり、後輪３０が完全に空中に浮いている状態では、スタンド１７１の長さに関係なく略一定の値となる。よって、第４目標値は、０Ｖと後輪３０が空中に浮いている状態の和信号の値との間の値に設定される。

次に、スタンド１７１を解除状態とする制御について説明をする。スタンド１７１の解除状態に至る遷移状態では、差荷重信号は０Ｖを維持しながら、和荷重信号の値は段々と小さくなり、やがて、右側荷重信号Ｓｒまたは左側荷重信号Ｓｌのいずれか一方の値は、０Ｖとなり、差荷重信号は０Ｖとならない状態が生じる。そこで、差荷重信号を０Ｖとする制御をおこないながら、和荷重信号の目標値である第４目標値を０Ｖに設定して、あるいは、段階的に時間を経て０Ｖとなるような目標値を発生させて、和荷重信号がこれに追従する制御を同時におこなうことによって、スタンド１７１は解除状態とされる。

また、上述した差荷重信号と和荷重信号とを用いる制御は、以下のような、右側のスタンドアクチュエータ４５と左スタンドアクチュエータとを独立に制御することと実質的に等価である。つまり、右側荷重信号Ｓｒを第４目標値の半分の値となるようにフィードバック制御をおこない、左側荷重信号Ｓｌを第４目標値の半分の値となるようにフィードバック制御をおこなうのである。このようにすると左右の荷重バランスをとりながら、右側のスタンド１７１と左側のスタンド１７１とが等しい荷重を負って、スタンド１７１を動作状態とすることができる。

なお、底板荷重センサ４７ｂを用いる第５実施例の制御方法は、水平路面においても採用することができる。第５実施例の制御方法を採用する場合には、レゾルバ信号を用いることなく、動作状態へ至る遷移状態、解除状態に至る遷移状態のいずれにおいても、自転車が傾くことなく安定した状態を維持することができる。しかしながら、荷重信号とレゾルバ信号とを併用して、スタンド１７１を動作状態とする制御において、レゾルバ信号を用いて、スタンドアクチュエータ４５の長さを制御するとともに、差荷重信号を０Ｖとする制御をおこなうようにして、左右のバランスを確保しながら、所望のスタンドアクチュエータ長を得るようにしても良い。

（第２実施形態のスタンド機構の変形例）
図１２は、第２実施形態の別のスタンド機構を示す図である。上述した。第２実施形態のスタンド１７１では、図３に示すと同様のアクチュエータを用いた。路面とスタンド底部４７との間に摩擦力が十分に働く通常の路面では、このようなアクチュエータを用いることによって、スタンド１７１の長さを変化させることに支障は生じない。しかしながら、路面とスタンド底部４７との間に摩擦力が十分に働かない場合、例えば、路面が凍りついている場合等は、スタンド底部４７が、外筒４５１に配されたネジ付回転軸とともに回転してしまい、アクチュエータの長さの調整機能、レゾルバで検出するスタンドアクチュエータの長さの検出精度に不具合を生じる可能性がある。第２実施形態の別のスタンド機構はこのような問題を解決するものである。

図１２に示すスタンドアクチュエータ５４とスタンド底部４７とは、図７、図８、図１１に示す、スタンドアクチュエータ４５と底部４７からなるスタンド１７１に替えて用いられる。図１２に示すスタンドアクチュエータ５４が、図３に示すと同様の構造を有するスタンドアクチュエータ４５と異なる点は以下の点である。図３に示すアクチュエータの構成物に加えて、外筒５４１には、内筒回転防止板５４１ｆを具備し、内筒５４２の外壁には、回転防止スリット５４２ｆを具備している。回転防止スリット５４２ｆは、内筒回転防止板５４１ｆの両側に遊びを有して屹立する溝である。このような内筒回転防止板５４１ｆと回転防止スリット５４２ｆとを有することによって、凍結した路面においても、内筒５４２は外筒５４１に対して回転を生じることなく、ネジ付回転軸５４１ｃの回転に応じて移動し、スタンドアクチュエータ５４の長さを変化させることができる。

なお、スタンドアクチュエータ５４は、スタンドアクチュエータ４５と同様に以下の部材を具備している。外筒５４１には、外筒孔５４１ａ、内筒移動モータ固定部５４１ｂ、ネジ付回転軸５４１ｃ、レゾルバ５４１ｄを有している。また、内筒５４２は、突出部５４２ｂ、溝付軸受５４２ｃ、ストッパ５４１ｅを有している。

このような、スタンドアクチュエータ５４と底部４７とを用いることによって、路面状況にかかわらず安定したスタンドアクチュエータの長さの制御が可能となる。また、内筒５４２が外筒５４１に対して回転を生じて、レゾルバ５４１ｄで検出するスタンドアクチュエータ５４の精度に誤差が生じることもない。

（第３実施形態のスタンド機構）
図１３は、第３実施形態のスタンド機構を示す図である。図１３を参照して、さらに、別の実施形態である第３実施形態のスタンド機構について説明をする。なお、スタンド機構以外は、第１実施形態、第２実施形態の自転車と同様の構成とされている。スタンド機構は、ばね２７５を有している。ばね２７５は、ばね力によって、スタンドの動作状態と解除状態との２つの安定状態を作り出す従来のスタンドと同様に作用する。しかしながら、プッシュスイッチ２７２、プッシュスイッチ２７３、プッシュスイッチ押圧レバー２７４、圧電素子２７７（図１４を参照）を備え、後輪３０の回転力を用いて、スタンドを動作状態とし、または、解除状態とする点で従来のスタンドとは異なる。

また、スタンド２７１のスタンド底部２７１ａは、自転車の重みにより撓むような、ばね部材が用いられている。そのために、スタンド２７１を動作状態とする場合、スタンド２７１を解除状態とする場合、のいずれの場合においても、衝撃が発生しない。また、スタンド底部２７１ａは、自転車の側面から見た場合に円弧状の形状をしているので、さらに、接地が滑らかになるとともに怪我をすることもない。

図１３（ａ）は、スタンド２７１が解除された解除状態を示す。このとき、可動部材２７６は機械的なストッパ（図示せず）によって、これ以上は上方へ回転しないようになされている。この点は、従来の公知のスタンドと同様である。さらに、実施形態のスタンド２７１においては、スタンド２７１が解除状態では、プッシュスイッチ押圧レバー２７４がプッシュスイッチ２７３を押圧するようになされている。

図１３（ｂ）は、スタンド２７１が動作している動作状態を示す。このとき、可動部材２７６は機械的なストッパ（図示せず）によって、これ以上は前方へ回転しないようになされている。この点は、従来の公知のスタンドと同様である。さらに、実施形態のスタンド２７１においては、スタンド２７１が動作状態では、プッシュスイッチ押圧レバー２７４がプッシュスイッチ２７２を押圧するようになされている。

図１４は、第３実施形態のスタンド機構の動作を説明するための自転車の背面から見た図である。図１４（ａ）は、スタンド２７１が動作状態における図である。スタンド２７１のスタンド底部２７１ａは、路面に接しており、後輪３０は路面から浮いた状態である。このとき、制御部２３は、圧電素子２７７に電圧を印加していないので、リアスプロケット３３とスタンド２７１との機械的な連結は切断されている。

図１４（ｂ）は、スタンド２７１が動作状態から解除状態に遷移を始める瞬間における図である。操作入力部・表示部６２のタッチスイッチを押して、スタンド２７１の解除の指令を制御部２３に与えることによって、制御部２３は、圧電素子２７７に所定電圧を印加して、リアスプロケット３３とスタンド２７１とを機械的に連結する。ここで、スタンド２７１のスタンド底部２７１ａは、まだ、路面に接しており、後輪３０は路面から浮いた状態であるが、ペダル２０に前進方向の踏力を与えると、リアスプロケット３３は回転を開始し、スタンド２７１を解除状態とする力を与える。

なお、制御部２３は、リアスプロケット３３の回転方向を、リアスプロケット３３または、チェン３２、クランク軸４６等に連結された回転方向検出器によって検出することが望ましい。そして、制御部２３は、リアスプロケット３３が前進方向、つまり、スタンド２７１を解除状態とする方向に回転しているときにのみ、リアスプロケット３３とスタンド２７１とを機械的に連結することがより望ましい。

スタンド２７１のスタンド底部２７１ａは、円弧状の形状をしており、ばねの作用もするので、スタンド２７１が後方に移動するにしたがい、後輪３０は路面にゆっくりと接地する。リアスプロケット３３の回転によって、後輪３０は回転を始めているので自転車は前進を開始する。リアスプロケット３３の回転力によって、スタンド２７１に人体が触れることなく、スタンド２７１は、解除状態となる。また、プッシュスイッチ押圧レバー２７４がプッシュスイッチ２７３を押圧すると、圧電素子２７７に印加される電圧は０Ｖとなり、リアスプロケット３３とスタンド２７１との機械的な連結は解除される。そして、ばね２７５の作用によって、スタンド２７１の解除状態は維持される。

図示しないが、スタンド２７１が解除状態から動作状態に遷移する過程を説明する。操作入力部・表示部６２のタッチスイッチを押して、スタンド２７１の動作の指令を制御部２３に与えることによって、制御部２３は、圧電素子２７７に所定電圧を印加して、リアスプロケット３３とスタンド２７１とを機械的に連結する。そして、スタンド２７１が動作状態となってプッシュスイッチ押圧レバー２７４がプッシュスイッチ２７３を押圧すると、圧電素子２７７に印加される電圧は０Ｖとなり、リアスプロケット３３とスタンド２７１との機械的な連結は解除される。このとき、制御部２３は、リアスプロケット３３の回転方向を検出して、リアスプロケット３３が後進方向、つまり、スタンド２７１を動作状態とする方向に回転しているときにのみ、リアスプロケット３３とスタンド２７１とを機械的に連結するのが望ましい。つまり、ごくわずかに、後輪３０を後進させることによって、人体がスタンド２７１に触れることなくスタンド２７１を動作状態とし、ばね２７５の作用によって、動作状態を維持することができる。

また、幼児の乗降をさせるに際しては、スタンド２７１を動作状態にロックして、より安全なものとすることが望ましい。このために、ロック用の圧電素子２７８を用いることが望ましい。

圧電素子２７８は、スタンド２７１と後輪回転軸固定板３６との間の空間に配されており、圧電素子２７７と相補的に働くようになされている。つまり、リアスプロケット３３とスタンド２７１とが圧電素子２７７によって機械的に連結されているときには、スタンド２７１と後輪回転軸固定板３６とは機械的に連結されていない。そして、リアスプロケット３３とスタンド２７１とが機械的に連結されていないときには、スタンド２７１と後輪回転軸固定板３６とは圧電素子２７８によって機械的に連結されるようになされている。このような圧電素子の制御は、制御部２３によっておこなわれる。

このようにして、一方が動作するときは他方が動作しない２つの圧電素子を用いることによって、安全に幼児の昇降をさせ、または、安全に荷物の積み下ろしをすることができる。また、圧電素子に替えて、電磁アクチュエータを用いて、リアスプロケット３３とスタンド２７１とを機械的に押圧して連結し、スタンド２７１と後輪回転軸固定板３６とを機械的に押圧して連結することによっても同様の動作をさせることができる。

上述した実施形態では幼児用の座席を２つ備える３人乗り自転車について説明をしたが、前方座席のみ、または、後方座席のみを備える場合にも、上述した技術が適用できる。

また、実施形態の自転車では、前方座席に替えて前方荷物籠とすることもできる。また、後方に配置した後方座席に替えて後方荷物籠とすることもできる。さらに、実施形態の自転車では、座席と荷物籠との４つの組み合わせのいかなる組み合わせを採用するものであっても良い。このような場合においても、実施形態のスタンドを採用することによって、安全なスタンド機能が確保できるとともに、直接にスタンドに触れることなく、自転車に乗車した状態で、スタンドを動作状態とし、スタンドを解除状態とすることができる。

また、実施形態の自転車では、スタンドは、後輪を路面から浮かし、後輪を路面に接触させるように、後輪の近傍に取り付けたが、前輪を路面から浮かし、前輪を路面に接触させるように前輪の近傍に取り付けるようにしても、上述した実施形態の技術を適用することができる。

１、２自転車、１０ヘッドチューブ、１１ハンドルポスト、１２ハンドルレバー、１３前ホーク、１４前輪、１５スタンド移動アクチュエータ、１６外筒連結板、１６ａ金具、１７スタンド、１７ａスタンド回動脚、１７ｂスタンド回動脚、１７ｃスタンド底部、１８内筒連結板、１８ａ金具、１８ａ内筒回動軸、１９前方座席、２０ペダル、２１チェンスティカバー、２２電池、２３制御部、２４シートポスト、２５サドル、２６サドル荷重センサ、２７クランク、３０後輪、３１後方座席、３２チェン、３３リアスプロケット、３４、３５後部座席支持棒、３６後輪回転軸固定板、３６ａ後輪回転中心軸、３６ｂスタンド回動軸、４１シートスティ、４２チェンスティ、４３ダウンチューブ、４４シートチューブ、４５スタンドアクチュエータ、４６クランク軸、４７スタンド底部、４７ａ、４７ｃスタンド底板、４７ｂ底板荷重センサ、４８スタンドアクチュエータ固定板、５０水平検出センサ、５０ａポテンショメータ、５０ｂ剛性レバー、５０ｃ錘、５４スタンドアクチュエータ、６２操作入力部・表示部、６３センサ部、６４、６５、６５、６６電力増幅部、１５１外筒、１５１ａ外筒孔、１５１ｂ内筒移動モータ固定部、１５１ｃネジ付回転軸、１５１ｄレゾルバ、１５１ｅストッパ、１５２内筒、１５２ａ内筒孔、１５２ｂ突出部、１５２ｃ溝付軸受、１７１スタンド、２７１スタンド、２７１ａスタンド底部、２７２、２７３プッシュスイッチ、２７４プッシュスイッチ押圧レバー、２７６可動部材、２７７、２７８圧電素子、５４１外筒、５４１ａ外筒孔、５４１ｂ内筒移動モータ固定部、５４１ｃネジ付回転軸、５４１ｄレゾルバ５４１ｄ、５４１ｆ内筒回転防止板、５４２内筒、突出部５４２ｂ、５４２ｃ溝付軸受、５４１ｅストッパ、５４２ｆ回転防止スリット、Ｄｓ、Ｄｓｌ、Ｄｓｒ駆動信号、Ｌ_ＳＴ距離、Ｒｓ、Ｒｓｌ、Ｒｓｒレゾルバ信号、Ｓｄサドル荷重信号、Ｓｈ水平検出信号、Ｓｌ左側荷重信号、Ｓｒ右側荷重信号、Ｓｓ走行速度信号

Claims

前方積載部または後方積載部のいずれか一方、もしくはその両方を有し、車輌の停止時に車輪を路面より浮かして自立させる動作状態と、車輌の走行時に該車輪を路面に接触させて走行可能にさせる解除状態との２つの状態を生じさせるスタンドと、
前記スタンドの前記動作状態と前記解除状態との２つの状態のいずれか一つの状態を選択して設定するために、電気的な入力信号に基づいて前記スタンドを駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータを電気的に制御する制御部と、
前記制御部を動作させる動力源と、
を備えることを特徴とする自転車。
前記スタンドは、前記車輪の回転軸を保持する車輪回転軸固定板に対して回動可能とされ、
前記アクチュエータは、全体の長さが変化可能な部材からなり、
前記制御部は、電気的に前記アクチュエータの長さを制御することにより、前記スタンドを変位させ、前記スタンドの底部から路面までの距離を変化させることを特徴とする請求項１に記載の自転車。
前記スタンドは、前記車輪の回転軸を保持する車輪回転軸固定板に対して回動可能とされ、
前記アクチュエータは、前記車輪とともに回転するスプロケットと前記スタンドとの間に配され、該スプロケットと該スタンドとを連結、または、切断する部材からなり、
前記制御部は、電気的に前記アクチュエータを制御して、前記スプロケットの回転力を前記スタンドに伝えることにより、前記スタンドを変位させ、前記スタンドの底部から路面までの距離を変化させることを特徴とする請求項１に記載の自転車。
前記アクチュエータは、前記スタンドと一体形成される部材からなり、該アクチュエータを車輪の左右にそれぞれ別個に配置し、
前記制御部は、前記アクチュエータの全体の長さを変化させて、前記スタンドの前記動作状態と前記解除状態との２つの状態のいずれか一つの状態を選択して設定することを特徴とする請求項１に記載の自転車。
前記制御部は、
前記車輪の左右にそれぞれ別個に配置された前記アクチュエータの全体の長さが、それぞれ異なる長さとなるようにする請求項４に記載の自転車。
さらに、サドルの荷重を検出するサドル荷重センサを備え、
前記制御部は、
前記サドル荷重センサが所定重量以上を検出する場合に、前記動作状態とすることを特徴とする請求項１に記載の自転車。
前車輪の上方に前方座席または後車輪の上方に後方座席のいずれか一方、もしくはその両方を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６の１項に記載の自転車。