JP2014091436A - 自転車用補助輪及び自転車用補助輪取付装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】普通の自転車に取り付けるだけで、高齢者等が自転車に乗るときに安全で、かつ優れた走行機能を発揮できると共に、停車時に足をつくことなく姿勢を保つことができる。
【解決手段】自転車100に固定された第1の支柱10にリンク14、15を介して第2支柱11が設けられる。これにより、第2支柱11は、第1支柱10及び第2支柱11の長手方向と並行に移動可能であり、補助輪13は後輪に対して上下動可能である。また、バネ16により、路面に押し付けられる方向の力が補助輪13に付勢される。これにより、安定した車体姿勢を維持することができる。
【選択図】図2
【解決手段】自転車100に固定された第1の支柱10にリンク14、15を介して第2支柱11が設けられる。これにより、第2支柱11は、第1支柱10及び第2支柱11の長手方向と並行に移動可能であり、補助輪13は後輪に対して上下動可能である。また、バネ16により、路面に押し付けられる方向の力が補助輪13に付勢される。これにより、安定した車体姿勢を維持することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、自転車用補助輪及び自転車用補助輪取付装置に関する。
特許文献1には、一端がフレームに枢支され自由端が上下しうるアームと、後輪と並列に枢着される補助輪と、アームを補助輪が下向きに移動する回動の向きに付勢する付勢手段を有する補助支持具を備え、普通の二輪自転車と同感覚で車体を自在にリーンさせて旋回走行できるとともに、停車時は路面の状況に拘わらず安定した直立姿勢が確保されるため、高齢層も安心して安全走行できる自転車が開示されている。
特許文献1に記載の発明は、普通の二輪自転車と同感覚での走行を目的として設計されているものであり、補助輪が二輪自転車を保持することはできない。したがって、特許文献1に記載の発明では、傾斜した路面に停車している場合や、傾斜した路面を横断している場合等においては、直立姿勢を保つのが困難であるという問題がある。
特に高齢者は、足の機能が弱っているため、普通の二輪自転車とは異なり、停車時に足をつくことなく姿勢を保てることが望まれる。停車時に足をつくことなく姿勢を保つことができるように、後輪を2輪とした三輪車が提供されているが、旋回走行が困難である上、低速走行しかできないという問題がある。
特に高齢者は、足の機能が弱っているため、普通の二輪自転車とは異なり、停車時に足をつくことなく姿勢を保てることが望まれる。停車時に足をつくことなく姿勢を保つことができるように、後輪を2輪とした三輪車が提供されているが、旋回走行が困難である上、低速走行しかできないという問題がある。
さらに、特許文献1に記載の発明や上記三輪車は、構造が複雑である上、自転車としてユーザに提供することしかできないという問題がある。したがって、ユーザが既に保有している自転車に取り付けるだけでよい安価な製品の提供が望まれている。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、普通の自転車に取り付けるだけで、高齢者等が自転車に乗るときに安全で、かつ優れた走行機能を発揮できると共に、停車時に足をつくことなく姿勢を保つことができる自転車用補助輪及び自転車用補助輪取付装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る自転車用補助輪は、例えば、自転車の後輪を軸支する第1の軸に固定される棒状の第1の支柱であって、前記自転車が直立姿勢にあるときに長手方向が鉛直方向と平行となるように前記第1の軸に固定される第1の支柱と、前記第1の軸と平行な第2の軸が設けられた棒状の第2の支柱と、前記第2の軸に軸支された補助輪と、前記第1の支柱の長手方向と前記第2の支柱の長手方向とが平行となるように、かつ前記第2の支柱が長手方向に沿って移動可能となるように、前記第1の支柱と前記第2の支柱とを連結する連結手段と、前記補助輪を路面に押し付ける方向の力を前記第2の支柱に付勢する付勢手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明に係る自転車用補助輪によれば、自転車が直立姿勢にあるときに長手方向が鉛直方向と平行となるように設けられた第2の支柱に、後輪が取り付けられる第1の軸と平行な第2の軸が設けられ、第2の軸には補助輪が軸支される。これにより、後輪と平行に補助輪が設けられるため、停車時に足をつくことなく自転車を直立姿勢に保持することができる。また、補助輪が取り付けられた第2の支柱が、第1の支柱及び第2の支柱の長手方向に沿って移動可能である。これにより、自転車が傾いても補助輪が路面に接触し続けるため、自転車を転倒し難くすることができる。
また、本発明は、前記連結手段は、一端が前記第1の支柱、他端が前記第2の支柱に設けられた2本のリンクを有する平行リンク機構であり、前記付勢手段は、両端が前記平行リンク機構の一対の対向する節に設けられた弾性部材であってもよい。これにより、簡単な機構で自転車を転倒し難くすることができる。
また、本発明は、前記弾性部材は、前記自転車の前方から見たときに外側かつ上側の節と、前記自転車の前方から見たときに内側かつ下側の節との間に設けられた引っ張りばねであってもよい。これにより、部品数を少なくすることができる。
また、本発明は、前記第1の支柱は、前記第1の支柱が前記第1の軸を中心に回転しないように前記自転車に設けられてもよい。これにより、補助輪の機能を確実に発揮させることができる。
本発明によれば、普通の自転車に取り付けるだけで、高齢者等が自転車に乗るときに安全で、かつ優れた走行機能を発揮できると共に、停車時に足をつくことなく姿勢を保つことができる。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の一例である自転車用補助輪1を装着した自転車100の斜視図である。図2は、自転車用補助輪1を装着した自転車100を後ろから見た図である。図3は、自転車用補助輪1の部分拡大図であり、(A)は正面図、(B)は側面図である。
図1は、本発明の一例である自転車用補助輪1を装着した自転車100の斜視図である。図2は、自転車用補助輪1を装着した自転車100を後ろから見た図である。図3は、自転車用補助輪1の部分拡大図であり、(A)は正面図、(B)は側面図である。
自転車用補助輪1は、図1に示すように、自転車100の両側に取り付けて使用するものである。図1に示すように、自転車100は、主として、前後にのびて車体の骨格をなすフレーム101と、フレーム101の前後部に各々設けられる前輪102及び後輪103と、ハンドル104と、ペダル108と、荷台109とを備える。
フレーム101は、ヘッドチューブ101Aと、ヘッドチューブ101Aから後方へのびるダウンチューブ101Bと、ダウンチューブ101Bの後部から立ち上がり、サドル105を高さ調整可能に取り付けるシートチューブ101Cと、ダウンチューブ101Bの後端から後方へのびるチェーンステイ101Dとからなる。
ヘッドチューブ101Aには、ハンドルステム104Aの下端及びハンドルステム104Aに連結されたステアリングコラム106の上端が挿通される。ハンドルステム104Aの上端部に取り付けられるハンドルバー104Bを回動させることで、ヘッドチューブ101A内部でステアリングコラム106が回動し、ステアリングコラム106の下端に回転自在に軸支された前輪102を回動させることで、操舵を行う。
チェーンステイ101Dの後端には、ハブシャフト107が架け渡され、このハブシャフト107に後輪103が回転自在に軸支されている。
ダウンチューブ101Bの後端部には、ペダル108が回転自在に軸支される。図示しない駆動装置によって、ペダル108に加えられた力が後輪103を経て路面に伝えられ、自転車の推進力となる。駆動装置は、すでに公知であるため、説明を省略する。
荷台109は、取付部109Aをシートチューブ101Cに取り付け、取付部109Bをハブシャフト107に取り付けることで、後輪103の上部に固定される。
なお、自転車100の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られない。一般的な自転車が備える構成を排除するものではない。
図2、3に示すように、自転車用補助輪1は、主として、第1支柱10と、第2支柱11と、シャフト12と、補助輪13と、リンク14、15と、バネ16とを備える。
第1支柱10は、金属、硬質プラスティック等により形成された細長い板状の部材である。第1支柱10は、自転車100が直立姿勢(図1、2参照)にあるときに、長手方向が鉛直方向と略平行となるように、上端部は荷台109に取り付けられ、下端部はハブシャフト107に取り付けられる。この結果、第1支柱10は、ハブシャフト107を中心に回転しないように、自転車100に固定される。
第2支柱11は、金属、硬質プラスティック等により形成された細長い板状の部材である。第2支柱11は、長手方向が鉛直方向と略平行となるように、下端部がシャフト12に取り付けられる。第2支柱11は、リンク14、15により第1支柱10と連結される。
シャフト12は、鉄、硬質プラスティック等により形成された略円筒形状の部材であり、補助輪13が回転自在に軸支されている。
リンク14、15は、金属、硬質プラスティック等により形成された細長い板状の部材である。リンク14、15は、四節平行リンク機構を構成する。リンク14、15は、第1支柱10及び第2支柱11の両側にそれぞれ設けられる。
リンク14は、一端が節141を介して第1支柱10に回動自在に設けられ、他端が節142を介して第2支柱11に回動自在に設けられる。リンク15は、一端が節151を介して第1支柱10に回動自在に設けられ、他端が節152を介して第2支柱11に回動自在に設けられる。これにより、第2支柱11は、第1支柱10及び第2支柱11の長手方向(図3上下方向)と並行に移動可能となる。このような構成とすることにより、簡単な機構で第2の支柱11及び補助輪13を移動可能とすることができる。
バネ16は、引っ張りバネであり、両端が節142と節151とに設けられる。これにより、第2支柱11をシャフト12の方向に押し下げる力、すなわち補助輪13を路面に押し付ける方向の力が第2支柱11に付勢される。このような構成とすることにより、1部品追加するだけで、補助輪13を路面に押し付ける方向の力を付勢することができる。
このように構成された自転車用補助輪1の作用について説明する。
図1、2に示すように、自転車用補助輪1が後輪103の両側に設けられているため、停車時には、自転車100が安定した直立状態で保持される。したがって、停車時に足をつくことなく姿勢を保つことができる。また、乗り手が、自転車100を停車状態から直進させたとしても、ふらつきを防止し、自転車100を直立させた状態で自転車100を走行させることができる。
図1、2に示すように、自転車用補助輪1が後輪103の両側に設けられているため、停車時には、自転車100が安定した直立状態で保持される。したがって、停車時に足をつくことなく姿勢を保つことができる。また、乗り手が、自転車100を停車状態から直進させたとしても、ふらつきを防止し、自転車100を直立させた状態で自転車100を走行させることができる。
また、第1支柱10及び第2支柱11は、四節平行リンク機構により連結されている。また、バネ16により、第2支柱11、シャフト12及び補助輪13には、鉛直下向き(図2下向き)の力が付勢される。そのため、補助輪13は後輪103に対して上下動可能であり、かつ路面に押し付けられる方向の力が補助輪13に付勢される。したがって、路面の凹凸があった場合においても、安定して自転車100を走行させることができる。
図4は、乗り手が自転車100を左折又は右折させる等により、図2に示す状態から自転車100が横に傾けられた場合を示す図である。第1支柱10及び第2支柱11は四節平行リンク機構により連結されているため、第2支柱11は、第2支柱11の長手方向に沿って、第1支柱10と第2支柱11の重なり量が大きくなる方向(図2上方向)に平行移動される。すなわち、図4に示す状態は、図2に示す状態に対して、第1支柱10と第2支柱11の重なり量が大きくなっている。
第1支柱10と第2支柱11の重なり量が大きくなった結果、図4に示す状態は、図2に示す状態に対してバネ16の長さが長くなっている。すなわち、図4に示す状態においては、バネ16が伸びており、バネ16が元に戻ろうとする引っ張り力が働いている。その結果、第2支柱11、シャフト12及び補助輪13には、第2支柱11を図2に示す状態へ戻す方向の力、図4矢印方向の力が付勢される。したがって、自転車100が横に傾けられても、傾けられた方向の補助輪13が浮くことがない。さらに、自転車100の傾きが徐々に減少する場合においても、補助輪13が路面から浮くことがない。これにより、自転車100が横転し難くすることができる。
また、第1支柱10がハブシャフト107を中心に回転しないように荷台109に固定されているため、自転車用補助輪1の機能が確実に発揮される。
本実施の形態によれば、安定した車体姿勢を維持することができる。したがって、高齢者、障がい者等が自転車に乗る場合において、安全にかつ容易に運転でき、停車時に足をつくことなく姿勢を保つことができる。
なお、本実施の形態では、引っ張りバネであるバネ16を節142と節151との間に設けたが、第2支柱11、シャフト12及び補助輪13に鉛直下向きの力を付勢する付勢手段の形態はこれに限られない。例えば、節141と節152との間に圧縮バネを設けてもよいし、第2支柱11と荷台109との間に圧縮バネを設けてもよい。また、付勢手段としては、コイルバネ、空気ばねや液体バネ等の空気バネ等の様々な形態の弾性部材を用いることができる。
また、本実施の形態では、第1支柱10及び第2支柱11の両側にそれぞれ2個のリンク14、15及びバネ16を設けたが、リンク14、15及びバネ16は1つでもよい。
また、本実施の形態では、第1支柱10がハブシャフト107を中心に回転しないように、第1支柱10を荷台109に固定したが、第1支柱10がハブシャフト107を中心に回転しないようにする形態はこれに限られない。例えば、第1支柱10をシートチューブ101Cに直接固定するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、シャフト12が第2支柱11に固定されているが、補助輪13の大きさによってシャフト12の位置が変えられるような構成を第2支柱11に備えてもよい。例えば、第2支柱11に長孔を形成し、その範囲内でシャフト12の位置を調整可能としてもよい。これにより、自転車用補助輪1から補助輪13を除いた自転車用補助輪取付装置として提供された場合に、任意の大きさの補助輪を取り付けることが可能となる。
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態は、自転車を傾ける角度が調整可能な形態である。
本発明の第2の実施の形態は、自転車を傾ける角度が調整可能な形態である。
図5は、本発明の一例である自転車用補助輪2を装着した自転車100を示す図であり、(A)は横から見た図、(B)は後ろから見た図である。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
自転車用補助輪2は、自転車用補助輪1と同様、自転車100の両側に取り付けて使用するものである(図5(B)参照)。図5に示すように、自転車用補助輪2は、主として、第1支柱20と、第2支柱21と、リンク22と、第3支柱23と、バネ24と、調整ネジ25と、補助輪26とを備える。
第1支柱20は、金属、硬質プラスティック等により形成された細長い板状の部材である。第1支柱20は、第1支柱10と同様に、自転車100が直立姿勢にあるときに、長手方向が鉛直方向と略平行となるように、上端部は荷台109に取り付けられ、下端部はハブシャフト107に取り付けられる。この結果、第1支柱20は、ハブシャフト107を中心に回転しないように、自転車100に固定される。
また、第1支柱20は、第2支柱21を取り付ける取付部201を備える。取付部201は、後輪103と補助輪26との間隔を一定に保つための部材であり、形状、長さ等は任意である。
第2支柱21は、金属、硬質プラスティック等により形成された細長い板状の部材である。第2支柱21は、長手方向が鉛直方向と略平行となるように、上端部がリンク22を介して取付部201に固定される。
リンク22は、金属、硬質プラスティック等により形成された細長い板状の部材である。リンク22は、第2支柱21及び第3支柱23の両側に所定間隔で設けられる。2本のリンク22は、第2支柱21を挟むようにして、節211により取付部201に固定される。
第3支柱23は、金属、硬質プラスティック等により形成された細長い板状の部材である。第3支柱23は、一端が節231を介してリンク22に対して回動自在に設けられる。第3支柱23は、他端に補助輪26が軸支される軸235が設けられる。
バネ24は、引っ張りバネであり、一端が第2支柱21の固定部212に、他端が第3支柱23の固定部232に取り付けられる。これにより、第3支柱23が図4に示す状態から自転車100の後側(図4(A)における反時計回りの方向)に回動した場合に、図4に示す初期状態に戻る方向の力を第3支柱23に付勢する。
調整ネジ25は、第3支柱23に可動範囲を調整するネジである。調整ネジ25は、一端が第2支柱の21の取付部213の穴の底面に当接し、かつ取付部213に対して回転自在に設けられる。
調整ネジ25は、第3支柱23に形成された取付部233に形成された孔(図示せず)を貫通している。調整ネジ25の孔の後側(図5(A)における右側)には、ナット251が係合されている。そのため、ナット251を回転させることによりナット251と調整ネジ25との相対的な位置が変更されると、第3支柱23の回動範囲が変更される(図6参照、後に詳述)。
このように構成された自転車用補助輪2の作用について説明する。
自転車用補助輪2が後輪103の両側に設けられているため、停車時には、自転車100が安定した直立状態で保持される。乗り手が、自転車100を停車状態から直進させたとしても、自転車100を直立させた状態で自転車100を走行させることができる。
自転車用補助輪2が後輪103の両側に設けられているため、停車時には、自転車100が安定した直立状態で保持される。乗り手が、自転車100を停車状態から直進させたとしても、自転車100を直立させた状態で自転車100を走行させることができる。
図6は、第3支柱23、すなわち補助輪26の可動域を調整した状態を示す図であり、点線は図5(A)に示す可動範囲が狭い場合、実線は可動範囲が広い場合を示す。図6の点線で示す状態、すなわち調整ネジ25により第3支柱23の可動範囲が狭い範囲に限定されている状態においては、自転車100の傾き角度が狭い範囲に限定される。これにより、自転車100の横転が防止される。
図6の実線で示す状態、すなわち調整ネジ25により第3支柱23の可動範囲が広げられている状態においては、自転車100が傾くのに伴い、第3支柱23がナット251に当接するまで、後向き(図6における反時計回り)に第3支柱23が回転する。したがって、自転車100がより大きい角度で傾くことができる。これにより、自転車100を傾けることができる角度を任意に、かつ無段階に調整できる。
第3支柱23には、図6の矢印で示すように、バネ24により前向き(図6における時計回りの方向)の力が付勢される。したがって、自転車100が傾いた状態から直立状態に復帰する場合に、補助輪26が路面から離れることなく、自転車100が直立状態に復帰することがサポートされる。
本実施の形態によれば、安定した車体姿勢を維持することができる。したがって、幼児等が自転車に乗る場合において、安全に運転でき、横転を防止することができる。また、自転車を傾けることができる角度が任意に調整できるため、幼児の能力に合わせて自転車を傾けることができる角度を調整することができ、幼児の自転車に乗る能力を効果的に向上させることができる。
なお、本実施の形態では、調整ネジ25にナット251を螺合させ、ナット251の位置を調整することにより、第3支柱23の可動範囲を調整したが、第3支柱23の可動範囲を調整可能とする形態はこれに限られない。例えば、調整ネジ25の代わりに複数の孔が形成された棒を用い、ピン等を孔にさすことにより、第3支柱23の可動範囲を調整してもよい。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
本発明は、自転車用補助輪として提供してもよいし、補助輪を自転車に取り付けるための自転車用補助輪取付部材として提供してもよい。
本発明は、自転車用補助輪として提供してもよいし、補助輪を自転車に取り付けるための自転車用補助輪取付部材として提供してもよい。
1、2:自転車用補助輪1、10:第1支柱、11:第2支柱、12:シャフト、13:補助輪、14、15:リンク、16:バネ、20:第1支柱、21:第2支柱、22:リンク、23:第3支柱、24:バネ、25:調整ネジ、26:補助輪、100:自転車、101:フレーム、102:前輪、103:後輪、104:ハンドル、108:ペダル、109:荷台
Claims (5)
- 自転車の後輪を軸支する第1の軸に固定される棒状の第1の支柱であって、前記自転車が直立姿勢にあるときに長手方向が鉛直方向と平行となるように前記第1の軸に固定される第1の支柱と、
前記第1の軸と平行な第2の軸が設けられた棒状の第2の支柱と、
前記第2の軸に軸支された補助輪と、
前記第1の支柱の長手方向と前記第2の支柱の長手方向とが平行となるように、かつ前記第2の支柱が長手方向に沿って移動可能となるように、前記第1の支柱と前記第2の支柱とを連結する連結手段と、
前記補助輪を路面に押し付ける方向の力を前記第2の支柱に付勢する付勢手段と、
を備えたことを特徴とする自転車用補助輪。 - 請求項1に記載の自転車用補助輪であって、
前記連結手段は、一端が前記第1の支柱、他端が前記第2の支柱に設けられた2本のリンクを有する平行リンク機構であり、
前記付勢手段は、両端が前記平行リンク機構の一対の対向する節に設けられた弾性部材である
ことを特徴とする自転車用補助輪。 - 請求項2に記載の自転車用補助輪であって、
前記弾性部材は、前記自転車の前方から見たときに外側かつ上側の節と、前記自転車の前方から見たときに内側かつ下側の節とに両端が設けられた引っ張りばねである
ことを特徴とする自転車用補助輪。 - 請求項1に記載の自転車用補助輪であって、
前記第1の支柱は、前記第1の支柱が前記第1の軸を中心に回転しないように前記自転車に設けられる
ことを特徴とする自転車用補助輪。 - 自転車の後輪を軸支する第1の軸に固定された棒状の第1の支柱であって、前記自転車が直立姿勢にあるときに長手方向が鉛直方向と平行となるように前記第1の軸に固定される第1の支柱と、
前記第1の軸と平行な第2の軸であって、補助輪が軸支される第2の軸が設けられた棒状の第2の支柱と、
前記第1の支柱の長手方向と前記第2の支柱の長手方向とが平行となるように、かつ前記第2の支柱が長手方向に沿って移動可能となるように、前記第1の支柱と前記第2の支柱とを連結する連結手段と、
前記補助輪を路面に押し付ける方向の力を前記第2の支柱に付勢する付勢手段と、
を備えたことを特徴とする自転車用補助輪取付装置。
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JP2021084622A (ja) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | キム, モン リョンKIM, Mong Ryong | 垂直整列補助ホイールを備えたモーターサイクル用ランディング装置 |
JP2021109544A (ja) * | 2020-01-10 | 2021-08-02 | 重樹 福田 | 自転車 |
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