JP2016107956A - 自転車補助輪 - Google Patents

Abstract

【課題】高齢者のふらふらする自転車運転には補助輪が有効だが、「幼児車のようで恥ずかしい」と普及しない。このため補助輪に歩道の塵を拾う付加機能を付けて、社会貢献で恥ずかしさを払拭し、大人用の補助輪の普及を目指す。【解決手段】棒状の補助輪支柱１０を自転車前部のダウンチューブ４に固定し、地面へ垂らした支柱下部に補助輪取り付け台１１を取り付け、さらにその両端にフリーキャスター１２を付けると、重い大人も支える補助輪となる。付加機能として、この補助輪取り付け台１１の下に地面を這う塵取り１５を繋ぐと、自転車は走りながら落ち葉など小さな塵を拾う。さらに補助輪取り付け台１１の上に足動の蛇腹ポンプ１９を取り付けると、風に舞う紙など大きな塵を見つけると自転車を止めて片足立ちし、他方の足で蛇腹ポンプ１９を上下に踏んでこれを吸い込んで拾う。（請求項５）【選択図】図５

Description

本発明は自転車補助輪に関する技術であり、より具体的に述べるとその取り付け位置を、従来の車体後部から車体の中央部や前部に、また後輪ハブの低い位置から車体のより高所の位置に取り付ける技術である。これにより走行時はもちろん、押し歩き時の安定性を、従来ものより格段に高めることができる。
またこの補助輪の付加機能として、歩道の塵を拾い集める社会貢献的な機能や、犬と安全に散歩する機能や、重い荷物を地面近くに積んで押し歩きする機能等を付け加える。

自転車の走行を安定にする補助輪の技術では、まず後輪に補助輪を付けることが考えられ、幼児用自転車分野で市場に広く普及している。次に後輪ではなくチェーンステイ（別名リアフレームまたは後輪フォーク）につける技術では、次項の特許文献１のものが見られる。また付加価値として補助輪で集塵する機能では、当出願者が先に出願した文献２のものがある。

特許公報

特許公開２０１１−６３２５４ 転倒しない安全自転車 特許出願２０１４−４３２６７ 自転車の補助輪

齢と共に脚力が落ちて、ふらふらしがちな高齢者の自転車走行には、補助輪をつけることが最も望ましい。前述したように幼児用に開発された後輪補助輪があるが、この方式で大人用は全く普及しない。理由の１としては、後輪は自転車の中央ではないので、体の軽い幼児ならいざ知らず、体重の重い大人用としては走行にたいへん不安定である。理由の２としては、「それは幼児の練習用もので、大人には見苦しいし恥ずかしい。もしどうしても付けるなら、見た人が納得するだけの付加価値が欲しい」がある。
この発明は高齢者や子育て中のママ（２〜３人乗りし走行不安定）用に、体重の重い大人仕様の補助輪を作り、また様々な付加機能で補助輪は幼児用という従来の観念を払拭する補助輪を作る。そのために解決しなければならない次のような具体的課題がある。１から６が現在の補助輪の機能上の課題であり、７から９が現在の補助輪にはなく新しく付けたい機能である。
（１）後輪は自転車の中央ではない。車体の中央や前部で支えて、走行安定性を増したい。
（２）また支点とする後輪ハブは、車体の低い位置にある。より高い位置で支えて、走行安定性を増したい。
（３）駐輪は後輪スタンドだけでは不安定である。中央または前方でも支えて、駐輪中の転倒を減らしたい。
（４）補助輪の地面に接地する車輪は、自転車本体から横に幅を取るほど安定する。補助輪に車輪幅を調整する機能を加えたい。
（５）スピードを上げて走るとき、補助輪は必要でない。補助輪にＯＮ／ＯＦＦ機能を加えたい。
（６）補助輪を前輪に近い位置で付けるほど、ハンドルの左右回転時の負荷が大となる。ハンドルの左右操作と連動する補助輪がほしい。
（７）補助輪付加価値として当出願者が先に出願した「（歩道清掃する）自転車の補助輪」があるが、これも後輪に付けたので集塵が後輪タイヤ分だけできず、清掃部分がまだらになった。まだらなく集塵する補助輪をつくりたい。
（８）よく見かける風景に、犬と走る片手運転で走りよろける自転車がある。この少々危険な運転を、補助輪の活用で安全にしたい。
（９）自転車利用は走行だけに限らない。重い荷物を積んだときや坂道では、高齢者は自転車を押し歩くことが多い。押し歩きにも重点をおいた自転車をつくりたい。

これらの課題を解決するため、補助輪機能のさらなる安定性を求める５発明と、付加価値を高める５発明と、合計１０の発明を請求項ごとの手段を要約で述べる。

課題を解決するため請求項１では補助輪の安定のために、「車体中央に付ける補助輪」の手段をとる。

課題を解決するため請求項２では補助輪の安定のために、「車体前部に付ける補助輪」の手段をとる。

課題を解決するため請求項３では補助輪に付加機能を加えるために、「塵取りを付けて歩道清掃する補助輪」の手段をとる。

課題を解決するため請求項４では補助輪に付加機能を加えるために、「吸引ポンプを付けて歩道清掃する補助輪」の手段をとる。

課題を解決するため請求項５では補助輪に付加機能を加えるために、「塵取りと吸引ポンプを付けて歩道清掃する補助輪」の手段をとる。

課題を解決するため請求項６では「補助輪の左右輪の間隔を拡げて、転倒防止機能を高める自転車補助輪」の手段をとる。

課題を解決するため請求項７では補助輪の不使用時のために、「地面に接地／非接地の切り替えをする補助輪」の手段をとる。

課題を解決するため請求項８では補助輪の曲がり角での操縦性を増すために、「ハンドルに連動する補助輪」の手段をとる。

課題を解決するため請求項９では補助輪に付加機能として、「犬の散歩に使うサークルケージ２７乗せる自転車補助輪」の手段をとる。

課題を解決するため請求項１０では補助輪に付加機能として、「重い荷物を積んで自転車を押し歩きする補助輪」の手段をとる。

この発明は次のような優れた効果を発揮する。
（１）この補助輪は、自転車走行を中央で支えて（請求項１）、あるいは車体前部で支えて（請求項２）、走行安定度を増す。これらは従来の後輪ハブより高い位置で支えて補助輪の効用を増す。さらに駐輪時には後方の既設スタンドだけでなく、中央や前部でも補完スタンドとなって転倒を減らす。
（２）この発明の補助輪を見ると歩道塵を拾う（請求項３、請求項４、請求項５）という社会貢献が一目瞭然で分り、大人の補助輪使用に違和感をなくす。
（３）補助輪の左右輪の間隔を拡げて、走行安定性をより増す。（請求項６）
（４）使用しないときは、簡単に補助輪ＯＦＦモード（請求項７）に出来る。
（５）ハンドルの左右操縦が補助輪に伝わり、曲がり角の走行が安定する。（請求項８）
（６）補助輪の上に小型犬用のサークルケージを乗せて犬の運動をしながら、自らも自転車散歩で健康促進する。（請求項９）
（７）自転車利用は走行だけに限らない。重い荷物がある時には地面近くに荷台を用意し、重心を下げて押し歩きに便利な自転車となる。（請求項１０）

本発明の、請求項１を示す斜視図 本発明の、請求項２を示す斜視図 本発明の、請求項３を示す斜視図 本発明の、請求項４を示す斜視図 本発明の、請求項５を示す斜視図 本発明の、請求項６を示す斜視図 本発明の、請求項７を示す斜視図 本発明の、請求項８を示す斜視図 本発明の、請求項９を示す斜視図 本発明の、請求項１０を示す斜視図 本発明の、請求項１を示す正面図 本発明の、請求項２を示す正面図 本発明の、請求項３を示す正面図 本発明の、請求項４を示す正面図 本発明の、請求項５を示す正面図 本発明の、請求項６を示す正面図 本発明の、請求項７を示す正面図 本発明の、請求項８を示す正面図 本発明の、請求項９を示す正面図 本発明の、請求項１０を示す正面図

まず、発明を考えた動機を述べる。自分自身も含めて、これからの高齢化社会を考えるとき、買い物や集まりや通院など近くへの移動手段は、自動車でなく適度の運動を伴う自転車に変えるべきと考えた。そのためには、ゆっくり走っても「ふらふらしない」自転車が必要と考えた。以下、「開発日記」風に経過を記す。

最初に自転車店で、いま普及する電動自転車に試乗してみた。確かに走行が楽になりふらふら感は減るが、交差点や信号などでは停止や減速をしなければならず、ふらふらゼロにはならなかった。それと購買価格が８〜１０万円と、年金生活者には手が出なかった。

そこで幼児用の補助輪を参考に、シャフトやタイヤを大きく丈夫にして、大人版の補助輪を試作した。これを友人にも乗ってもらおうとすると、「恥ずかしくって、特段の事由がない限り私は乗らない。自ら老人を宣伝しているようなものだ」であった。

友人の答えにはがっかりしたが、開発への大きなヒントでもあった。そうか、恥ずかしさを凌駕する何かを追加すればいいのだと。ここまで来ると新製品の創出は割と簡単であった。恥ずかしさを払拭させには、補助輪付き自転車に乗りながら役に立つこと、出来れば社会貢献している姿を人に見せるのが一番いい。そして老人の社会貢献で最もポピュラーなのは何かと考えると、答えは歩道清掃であった。こうして先に出願した自転車補助輪の清掃器が生まれた。

以上の背景により、前述の特許文献２（特許出願２０１４−４３２６７ 自転車の補助輪）による自転車補助輪を試作した。しかしこの発明は成功とはいえなかった。課題として残ったのは以下の各点である。▲１▼タイヤや取り付け具を太くしても、後輪に付ける補助輪では、幼児の１０〜２０ｋｇを大きく上回る大人６０ｋｇの体重を支えきれなかった。▲２▼走行方向が直進だけの通常車輪では、ハンドルの左右展開に反応できなかった。▲３▼歩道の大きな石などの障害物に、背後の後輪では見づらくうまく回避できなかった。▲４▼速く走るとき、補助輪は不要であった。▲５▼この発明の塵の清掃では、枯れ葉などの小さな塵でも後輪タイヤのところだけ清掃できず、また紙屑やコンビニ袋などの中型ゴミが拾えなかった。

また、先行出願技術である前述の特許文献１（特許公開２０１１−６３２５４転倒しない安全自転車）も試しにその位置に補助輪を置いて試走したが、その技術の「リアフレームで補助輪を支える」のは、後輪で支えるのと全く同じ効果でしかなく、むしろ細いリアフレームでは安全性の点で後輪ハブより悪いと思われた。

この補助輪を取り付ける場所、すなわちどこを支点にするとより安定するかを簡潔にのべる。後輪ハブやリアフレームは自転車の中央ではない。中心は前三角フレーム（シートチューブ５、ダウンチューブ４、トップチューブによる三角形。ただしトップチューブは乗降に邪魔になることを考慮して省略されることが多い）にある。この前三角フレームに補助輪を付けることが効率よく、且つ安全である。

以上を念頭に、図面の第１図から第２０図までを見ながら、当発明の請求項１から請求項１０の実施形態を詳細に説明する。

請求項１を、図面１と図面１１を見ながら説明する。請求項１の特徴は、自転車のほぼ中央に補助輪を繋ぐ技術である。

まず、自転車中央のシートチューブ５にについて説明する。シートチューブ５は車体のちょうど中央にあり、運転者の体重が最もかかる部分でチューブも太く、まさに補助輪におけるゴールデンスポットである。このシートチューブ５は前方に傾斜して設置されるがその理由は、自転車は運転者が足を前方に踏み出すペダルの回転で走り、足の力をより強く出せるように傾けるものである。

前記シートチューブ５に繋ぐ、補助輪支柱１０について説明する。幼児用の補助輪と異なり、自転車との支点を車体の上の方にとる大人用の補助輪では、このような接合棒が必要となる。補助輪支柱１０は棒状で、硬く丈夫な材質で作られる。

この補助輪支柱１０をシートチューブ５と平行に地面に向けて置き、上方の先端をサドル２４に近いシートチューブ５上部に固定具または熔接９で固定する。人と荷物を積む自転車の荷重を補助輪に繋ぐ支点なので、固定は１か所だけでなく数か所ですることも必要である。このため固定を器具でなく、熔接ですることもある。この固定により補助輪を自転車にしっかり繋ぐ支点ができた。

幼児用補助輪では後輪ハブ２６と低い箇所に設けられるこの支点は、この大人用の補助輪では、サドル２４近くの高所に取り付けられる。幼児の軽い体重なら低い所で十分であろうが、大人の重い体重は、物理の法則からして出来るだけ上方で支えるべきであって、シートチューブ５の上方すなわちサドル２４に近い位置で支えるのは理にかなう。

地面に向けた補助輪支柱１０が、地面に届く前に潜るのがチェーンステイ左右間隙間２５である。すべての自転車には、後輪７の左右を貫く後輪ハブ２６を支えるため、二股のチェーンステイ８（別名後輪フォーク）がある。このチェーンステイ８は、傾斜するシートチューブ５に結ぶので、どうしても４〜５ｃｍほどの台形空間ができる。当発明ではこの隙間をうまく活用する。すなわち、上方で支えている補助輪支柱１０を、下方でもこのチェーンステイ左右間隙間２５で支えて、自転車との結合をさらに強化する。この補助輪支柱１０下部先端は、補助輪取り付け台１１と結束するため、チェーンステイ左右間隙間２５から少し頭出しする。

頭出しした補助輪支柱１０下部先端に、補助輪取り付け台１１を取り付ける。この補助輪取り付け台１１の横幅寸法について説明する。自転車のペダルが車体中心線から外に露出する長さが約２０ｃｍであるように、補助輪取り付け台１１も車体中心線から外に露出する横幅は２０ｃｍほどにして、自転車走行時に他物との衝突や障害にならないようにする。

以上で出来た補助輪取り付け台１１に、仕上げとして補助輪の車輪を付ける。この発明の車輪は、幼児車におけるような平車輪ではなく、フリーキャスター１２である。

フリーキャスター１２について説明する。試作を重ねたとき、最も苦労したのが車輪で、ハンドル１８の左右転回に、いかに補助輪が同調できるかであった。幼児用ではハンドル１８と後輪７の補助輪がかなり離れるので、あまり問題として出てこないが、当発明の車体中央や車体前部の補助輪ではこの距離はほとんどない。このため通常の平車輪では左右転回にうまく同調できなかった。この対策として車輪にフリーキャスター１２を採用したところ、問題点は大きく改善できた。通常の平車輪では直線の動きしかできないが、フリーキャスター１２はどの方向へも自在に進むので、急ハンドルを除けばほぼ対応できる。

以上で請求項１の補助輪は完成した。車体の中央で支えて、重い体重の大人であっても十分に所期の目的を達成する。また取り付け位置がペダルの真下なので補助輪を少し隠すことができ、スマートな構造になる。

請求項２を、第２図と第１２図を見ながら説明する。請求項２は、自転車の前部のダウンチューブ４に補助輪を繋ぐ技術である。

ダウンチューブ４を説明する。前に述べたように、最近の自転車ではトップチューブが省略されるのがほとんどであり、その分このダウンチューブ４を太くする、あるいはダブルにするなどするので、ここもとても強固な補助輪の支点となる。

補助輪支柱１０をこのダウンチューブ４と交差して置き、先を地面に向けて、ダウンチューブ４をシートチューブ５に固定具または熔接９で固定する。

この後の構成、すなわち補助輪支柱１０と補助輪取り付け台１１への接合もフリーキャスター１２の垂下も、請求項１と全く同様の手順である。

補助輪をこのダウンチューブ４へ繋ぐメリットは、後輪補助輪より安全であることは勿論であるが、一つは補助輪と前輪１が同じ視点内に入るので、歩道の障害物をいち早く発見でき危険を回避できることである。二つはハンドル１８下の広いスペースがあるので、様々な機能を付け加えられることなどである。

請求項３を、第３図と第１３図を見ながら説明する。請求項３は、自転車で走りながら、取り付けた補助輪で歩道の塵を集める技術である。この技術は、請求項１と２いずれの補助輪に於いても実施できる。

最初に、路上塵とはどんな物が多いか考察してみよう。多い順に並べると、植物の落ち葉や枯れ枝、破り捨てられた包装紙やチラシ、インスタント食品の容器やペットボトル、古雑誌、食べ物の残り、動物のフン、タバコの吸い殻などと多岐にわたる。請求項３ではではこれらのうち、一番その量が多い、植物の落ち葉や紙くずやタバコの吸い殻など、小さいゴミを清掃する。

この目的のため請求項３は、請求項１または２の補助輪取り付け台１１に蝶番１４を取り付け、それを軸として地面に接するように塵取り１５を取り付ける。

蝶番１４は、固定されて基幹となる物と動きある物の間に入って、二つを離れ離れにしないよう繋ぐ器具である。請求項３の発明では、基幹となる物を補助輪取り付け台１１とし、動きある物は塵取り１５である。自転車が走ると、補助輪取り付け台１１に取り付けられた塵取り１５が歩道を掃くように前後に動いて、路上の塵を拾う。

塵取り１５は箱状のものでよく、また材質は地面に接するので硬質プラスティックなどがよい。

塵取り１５の使用後、すなわち自転車を走り終えたら、蝶番１４で塵取り１５を反転させて中の塵を捨てればよい。塵取り１５に予めコンビニ袋などセットしておけば、塵を捨てるとき楽である。

なお地面に一番多いのは砂や小石であるので、箱状の塵取り１５の先端を櫛状にしておくとよい。塵取り１５が地面を這うとき、砂や小石は櫛から抜けて落ちて、集める塵の分別処理が楽になる。

請求項４を、第４図と第１４図を見ながら説明する。請求項４は、請求項１と請求項２における補助輪を使い、歩道の中くらいの大きさの塵を拾う補助輪である。自転車で走っていて特に気になるのは、ひらひら舞うコンビニ袋や破り捨てられたチラシの紙などで、請求項３における落ち葉などに比べると捨てられている数はかなり少ない。それらが落ちている場所に自転車で近づいたら、片足ついて立ち止まり、もう一方の足を使って、後述する蛇腹ポンプ１９で塵を吸い取る。

そのための蛇腹ポンプ１９を説明する。蛇腹ポンプ１９は、小田原提灯を逆さまにした状態を思い浮かべてもらえばよい。フレキシブルな蛇腹構造で、使用前は蛇腹を縮めて閉じていて、使用時に蛇腹の底を引っ張るとポンプ内を減圧し、蛇腹の頭から空気を吸い込むが、同時に塵も吸い込む。このため蛇腹ポンプ１９の底には塵吸い込み口２０と吸気弁２１を、蛇腹ポンプ１９の頭には排気弁付きケース蓋２２と握り２３を各々取り付けている。

蛇腹ポンプ１９の底の、塵吸い込み口２０を説明する。コンビニ袋や包装紙を吸い取るのであるから、吸い口の径は３ｃｍほどがよい。これより大きすぎると吸引力が落ち、小さすぎると塵吸込み口２０にゴミが引っかかって吸引できない。
また塵吸込み口２０は象の鼻のように適宜な長さを持ち、且つフレキシブルに動いて、落ちている塵に塵吸込み口２０を近づけて集塵する。

蛇腹ポンプ１９の底の、吸気弁２１を説明する。これは吸引した蛇腹ポンプ１９の塵を、塵吸い込み口２０から外に逆流させない弁である。通常は閉じられていて、蛇腹ポンプ１９が空気を吸引する瞬間だけ開き、吸引が終わるとまた閉じるのである。

蛇腹ポンプ１９の頭に付ける排気弁付きケース蓋２２を説明する。まず排気弁は、ポンプによる集塵では伸びた状態の蛇腹ポンプ１９を圧縮するが、その時ポンプ内の空気を逃す弁である。次に蓋は、蛇腹ポンプ１９にたまった塵を捨てるときのための開閉扉である。

蛇腹ポンプ１９の頭の握り２３を説明する。これは蛇腹ポンプ１９を上げ下げするためのフックである。路上で塵を見つけたら手または足をこの握り２３に差し入れる。縮んだ蛇腹ポンプ１９が、握り２３をつかんで手前に引かれると中が真空状況になり、吸気弁２１から空気が中に流入して同時に塵を流入させる。

先に述べた請求項３の塵取り１５では小さな塵を拾うことができたが、この請求項４の蛇腹ポンプ１９では、中くらいの塵を拾うことがでる。

請求項５を、第５図と第１５図を見ながら説明する。請求項５は、請求項１と請求項２の補助輪に、請求項３における塵取り１５機能と、請求項４における蛇腹ポン１９機能を、二つ同時に設置するものである。

このため請求項１または２の補助輪取り付け台１１の台下に、請求項３における蝶番１４を取り付け、そこを軸に、地面に接する塵取り１５を取り付ける。

次に、補助輪取り付け台１１の台上に、請求項４における蛇腹ポンプ１９を取り付け、取付けた蛇腹ポンプ１９の底には塵吸い込み口２０と吸気弁２１を、蛇腹ポンプ１９の頭には排気弁付きケース蓋２２と握り２３を各々取り付ける。

以上の様な構成で、補助輪取り付け台１１の上の蛇腹ポンプ１９で紙などの中くらいの塵を、補助輪取り付け台１１の下の塵取り１５で枯れ葉などの小さい塵を、二つの歩道清掃器で歩道に舞ういろいろな塵を集めることができる。

請求項６を、第６図と第１６図を見ながら説明する。請求項６は、請求項１から５における補助輪の機能をさらに高める技術である。補助輪は車体から横への広がりが大きいほど、補助輪としての安定性が増す。請求項６はこの機能を実施するための発明である。

その機能を実施するため、補助輪取り付け台１１の軸内を空洞にする。請求項６の補助輪取り付け台１１は、ここにはフリーキャスター１２は取り付けておらず、よって空洞にしても問題はない。

次にこの空洞の補助輪取り付け台１１に、伸縮取り付け台１３を挿入する。伸縮取り付け台１３は補助輪取り付け台１１より小さく、しかし補助輪取り付け台１１にきっちり収まって、名称の通り自在に空洞内を伸び縮みして出入りする。

前記の伸縮取り付け台１３の左右に、フリーキャスター１２を取り付けると共に操作レバー兼ストッパー１６を取り付ける。

この補助輪で走行するときは、操作レバー兼ストッパー１６をつかんで伸縮取り付け台１３を外に引きだす。伸縮取り付け台１３に付けたフリーキャスター１２が、自転車をより遠くの地面上に支えて走行を安定させる。この機能を元に戻したいときは、操作レバー兼ストッパー１６のストッパーを外せばよい。

請求項７を、第７図と第１７図を見ながら説明する。請求項７は、請求項１から請求項６の補助輪を、地面から浮かして補助輪機能をＯＦＦにして自転車を走らす技術である。自転車で走るとき、すべての道路を補助輪で走行するのがよいとは限らない。下り坂などでは、むしろ補助輪がないほうがよい。そのようなときの補助輪のＯＮ／ＯＦＦ技術である。

その技術を実施するため、請求項１から請求項６で実施した補助輪支柱１０の固定具または熔接９による固定を、この請求項７の補助輪においてはしない。

固定は滑り軸受３０でする。滑り軸受３０は補助輪支柱１０を軸内に入れ、軸内で上下動することを妨げない。補助輪支柱１０を入れた滑り軸受３０をシートチューブ５またはダウンチューブ４に置いた後、固定具または熔接９で固定する。

補助輪機能をＯＮ／ＯＦＦするため、補助輪支柱１０に操作レバー兼ストッパー１６を取り付ける。操作レバー兼ストッパー１６は、補助輪支柱１０に滑り軸受３０への出入りを、手動操作でＯＮ／ＯＦＦし、その状態をロック（ストッパー）する。

下り坂などになってこの補助輪で走行しないときは、操作レバー兼ストッパー１６をつかんでＯＦＦにすると、補助輪支柱１０は滑り軸受３０に挿入され、自転車は補助輪走行を中断する。上り坂にきてまた補助輪機能を使いたいときは、再び操作レバー兼ストッパー１６をつかんでＯＮにし、補助輪支柱１０を滑り軸受３０から出せば、補助輪機能を再開する。

請求項８を、第８図と第１８図を見ながら説明する。請求項８は、請求項１から請求項７における補助輪を、曲がり角での右折左折するハンドル１８操作に同調させる、すなわちコーナリングの技術である。

コーナリングについて説明する。自転車は曲がり角などで、例えば右にまがるとき、遠心力によって体や車体は左にもっていかれる。これをうまく曲がろうとするには、車体を右に少し倒さないといけない。このため自転車のハンドル１８の操縦構造は、右に切ると車体が同時に右傾する仕組みになっている。以上、右折で述べたが左折も同様である。

しかし自転車補助輪では、右折しようと車体が右に傾こうとしたとき、右側の補助輪車輪が傾きの邪魔になる。この補助輪特有の難点が、先行する技術では解決されていなかった。

この課題を解決するため、請求項８の補助輪は、自転車が曲がり角で右折または左折しようとすると、補助輪支柱１０を地面から少し上昇させることによって、傾斜する車体の障害にならないようにする。これによって今までの補助輪の大きな課題は全て解決の運びとなった。

この技術を実施するため、請求項１から７のシートチューブ５やダウンチューブ４におく補助輪支柱１０は、固定方法を滑り軸受３０でする。滑り軸受３０はシャフトなど棒状の物体を軸受でしっかり受け止める構造としているが、受け止めた物体が軸内で上下動など反復運動することを妨げない構造の軸受である。よって、補助輪支柱１０は、滑り軸受３０で軸内を上下できるように固定される。

さて次は、こうして用意した補助輪支柱１０を上下動させる動力源であるが、当発明ではこれをハンドル１８の左右に振る動力を借りる。詳細に言えば、ハンドル１８の動きと全く同じ動きをするフォーク２の動きを、フォーク連結ワイヤー１７で補助輪支柱１０に伝える。

この動力伝達手段は、自転車のブレーキや変速機を動かすと同じように、ワイヤーにより伝達する。このための２本のフォーク連結ワイヤー１７は、滑り軸受３０内に挿入された補助輪支柱１０の頭を始点として、ダウンチューブ４を経由して、フォーク２の右側と左側に結びつけられる。

こうして自転車は、ハンドル１８の左右展開によってフォーク連結ワイヤー１７が引っ張られて、補助輪支柱１０を地面から浮かして自転車の右傾斜または左傾斜を阻害しない。

請求項９を、第９図と第１９図を見ながら説明する。請求項９は、請求項２のダウンチューブ４に付ける補助輪を活用して、自転車を押し歩きして犬と安全に散歩する技術である。紐で散歩すると犬はあらぬほうに走りだしたり、また他の犬を襲ったり襲われたりする。これらの危険をなくす。

その手段は大まかに述べると、自転車補助輪の上に底と天井のない立方体格子柵の犬ケージを搭載し、鎖を外した犬をこのケージ内に放ち、犬は前輪１の横に位置するケージ内で主人と散歩する。犬は小型犬から中型犬を想定しており、犬が歩く範囲を前輪片側の周辺に限定する。この位置は運転する人の目の前で、犬をたいへん制御しやすい。

先に述べた請求項３から請求項５では自転車に乗って歩道の塵拾いで付加価値を付けたが、それはどちらかと言うと高齢者向けの活用法である。そこで頭をひねりながら、全年齢的な、また楽しい活用法を考えた。それが自転車補助輪による犬散歩である。自らも小型犬を飼い、一日１〜２回の散歩が必須となるが、毎日の散歩となると、時には苦痛となる。これも試作して試した。最初は犬も人間ともに不慣れでうまく活用できなかったが、三日ほどすると、大変楽で今までより長距離散歩できるようになった。

構成を述べる。まず犬を入れるサークルケージ２７の寸法であるが、前輪１の片側に接近して置くサイズなので、（前輪１に沿わせる寸法１００ｃｍ）×（補助輪取り付け台１１に沿わせる寸法５０ｃｍ）×（高さ８０ｃｍ）くらいとする立方体がベストであった。特にサークルケージ２７の高さにおいては、犬は猫ほどのジャンプ力はないので、この高さを飛び越すことはない。しかし神経質な犬でこのケージを飛び越す危険があるときは、サークルケージ２７に天井を付けることがある。

上記寸法によると、この立方体の接地面積は０．５平方メーターとなり、犬の大きさにもよるが、小型犬や中型犬の散歩には充分である。これより小さいと犬がケージ内で方向転換できず、逆に大きいと歩道を行き交う他の人や自転車の邪魔になる。

サークルケージ２７の材質であるが、これは軽いアルミ合金などでつくるとよい。犬を堅固に保護しようなどとして鉄製の柵などにすると、サークルケージ２７が重すぎて、自転車の押し歩きやハンドル１８の操作が大変になる。

このサークルケージ２７のケージ横面３６を、左右どちらか片側の前輪１に接近して垂直に立てると共に、ケージ後ろ面３７の底を補助輪取り付け台１１に置く。

請求項９における補助輪取り付け台１１には台上にレール２８が敷かれており、後ろ面３７の底はレール２８を走る形状としているので、サークルケージ２７は補助輪取り付け台１１の上を滑走するように置かれた。

さらにこのケージ後ろ面３７は、補助輪取り付け台１１の中央に設置したリターンスプリング３２に繋がれる。サークルケージ２７がレール上を右または左に動くと、リターンスプリング３２がサークルケージ２７を元位置に戻す。

最後にケージ前面３５の底に、フリーキャスター１２を取り付ける。フリーキャスター１２がしっかり地面に接地して回転し、サークルケージ２７が地面を走るのを先頭で支える。

さてこのサークルケージ２７の使い方は、犬をこの中に入れて自転車を押し歩く。犬はがっしりサークルケージ２７内でガードされるので、逃げたり襲われたりの心配はない。心配の唯一は自転車の左右旋回で、前輪１がサークルケージ２７に当たらないかであった。しかし例えば、サークルケージ２７を前輪１の右側に置くとき、ハンドル１８を右に切ると前輪１の先端部がサークルケージ２７のケージ横面３６に当たって、レール２８に置いたケージ全体を右に押す。ハンドル１８を左に切っても前輪１の後端部がケージ横面３６に当たってケージ全体を右に押して、いずれにしても前輪１とサークルケージ２７がぶつかることはなかった。サークルケージ２７を左側に置くときはこの反対で、ハンドル１８を左右どちらに切ってもケージ全体を左に押す。このようにして、サークルケージ２７を前輪１に接して置いても、自転車の左右旋回を妨げることはない。

以上のような構成で、サークルケージ２７を付けた自転車で、犬をケージに入れて、目の前で犬の走りを制御しながら、楽しく散歩することができる。

なお、サークルケージ２７は、車輪取り付け台１１に着脱可能に取り付けられており、さらにサークルケージ２７自体も四隅に蝶番を付けるなどすれば、簡単に畳んで仕舞うことができる。

また犬との散歩には、犬の大小便を始末するビニール袋やスコップ等の持ち歩きが必要であるが、このケージの一角に収納スペースを設け、これらを始末するビニール袋や洗浄する水ボトルなどの小物を収納すれば、大変スマートな犬の散歩になる。

請求項１０を、第１０図と第２０図を見ながら説明する。請求項１０の構成は請求項９の構成の延長で、補助輪に重い荷物を積んで押し歩きする技術である。構成としては請求項９の構成に、底板３４とアームレスト３３を追加する。

これからますますの高齢化社会を考えると、「もう脚力が落ちて、自転車にはとても乗れない。しかし車椅子を使うほどではない」と言う人が増加する。そうした人たちは「買い物には荷台がある自転車で行くが、転倒が怖いので往きも帰りも引き歩いている」と言う人が多い。

請求項１０の技術は、こうした声に２つの構成で対応する。そのための構成の一つは、押し歩きに安全になるよう買い物品で重心を下げることである。二つは、自転車のもう一カ所にサブハンドルを付けることである。

特に二の理由を説明する。自転車を押し歩く人は、ハンドル１８に片手を掛けるが、もう一方の手はサドル２４に置いて押し歩く人が多い。歳を取って腕の筋力も衰えて、両腕ともハンドル１８に手を掛けるのが億劫になることが原因である。そのために、手が届きやすい所にアームレストにもなるサブハンドルを作る。

以上の課題のため、一つ目の対策の具体的な構成として、請求項９では底がないサークルケージ２７だったが、請求項１０はここに底板３４を取付ける。請求項９の例だと、サークルケージ２７の容積は（前輪１沿う寸法１００ｃｍ）×（補助輪取り付け台１１に沿う寸法５０ｃｍ）×（高さ８０ｃｍ）で、普通の自転車前籠の１０倍以上の容量があり、ネギやゴボウなど自転車前籠では飛び出す荷物をここに積むので大変便利である。

二つ目の具体的な構成としては、ダウンチューブ４に付ける補助輪支柱１０の頭にアームレスト３３を付ける。補助輪支柱１０を固定具または熔接９でダウンチューブ４に補助輪支柱１０固定するとき、少し頭を出してここにアームレスト３３を付ける。自転車を押し歩くときサドル２４に遊ぶ手をこのアームレスト３３に置く。アームレスト３３は補助輪支柱１０を介してサークルケージ２７の荷物に繋がるので、買った大事な荷物を手で支えながら運ぶという安心感もある。

今まで子供用にしか需要のなかった自転車補助輪を大人用に拡大する。また移動目的でしかなかった自転車に、社会貢献的な歩道清掃や、犬の散歩や、押し歩きが楽という付加機能を創出し、自転車関連産業に新しい需要を喚起する。

１ 前輪
２ フォーク
３ ヘッドチューブ
４ ダウンチューブ
５ シートチューブ
６ シートステイ
７ 後輪
８ チェーンステイ
９ 固定具または熔接
１０ 補助輪支柱
１１ 補助輪取り付け台
１２ フリーキャスター
１３ 伸縮取り付け台
１４ 蝶番
１５ 塵取り
１６ 操作レバー兼ストッパー
１７ フォーク連結ワイヤー
１８ ハンドル
１９ 蛇腹ポンプ
２０ 塵吸い込み口
２１ 吸気弁
２２ 排気弁付きケース蓋
２３ 握り
２４ サドル
２５ チェーンステイ左右間隙間
２６ 後輪ハブ
２７ サークルケージ
２８ レール
２９ 格子柵
３０ 滑り軸受
３１ 前輪ハブ
３２ リターンスプリング
３３ アームレスト
３４ 底板
３５ ケージ前面
３６ ケージ横面
３７ ケージ後ろ面

Claims (10)

1. 自転車の補助輪を、車体の中央に置く構成として、
   棒状の補助輪支柱１０を、自転車中央のシートチューブ５のサドル２４に近い部位から地面に向けて、チューブと平行に置き、
   置いた補助輪支柱１０の上部を、シートチューブ５に固定具または熔接９で固定して、ここを自転車への支点とし、
   一方、地面に向けた補助輪支柱１０の下部は、チェーンステイ左右間隙間２５を潜らせて頭を出し、
   頭を出した補助輪支柱１０の下部と、棒状の補助輪取り付け台１１とを一体に合体させると共に、
   合体した補助輪取り付け台１１の左右先端に、フリーキャスター１２を垂下させ取り付ける、
   以上のような構成で、車体中央のシートチューブ５に繋ぐことを特徴とする自転車補助輪
2. 自転車の補助輪を、車体の前部に置く構成として、
   棒状の補助輪支柱１０を、自転車前部のダウンチューブ４のハンドル１８に近い部位から地面に向けて、チューブと交差して置き、
   置いた補助輪支柱１０の上部を、ダウンチューブ４に固定具または熔接９で固定して、ここを自転車への支点とし、
   一方、地面に向けた補助輪支柱１０下部は、棒状の補助輪取り付け台１１と一体に合体させると共に、
   合体した補助輪取り付け台１１の左右先端に、フリーキャスター１２を垂下さ取り付ける、
   以上のような構成で、車体前部のダウンチューブ４に繋ぐことを特徴とする自転車補助輪
3. 請求項１と請求項２における自転車補助輪に、集塵機能を加える構成として、
   請求項１と請求項２の構成に追加して、
   補助輪取り付け台１１に、蝶番１４を取り付けると共に、
   取付けた蝶番１４を軸として、地面に接する塵取り１５を取り付ける、
   以上のような構成で、塵取り１５で集塵することを特徴とする請求項１と請求項２の自転車補助輪
4. 請求項１と請求項２における自転車補助輪に、集塵機能を加える他の構成として、
   請求項１と請求項２の構成に追加して、
   補助輪取り付け台１１の台上に、手動または足動の蛇腹ポンプ１９を取り付けると共に、
   取付けた蛇腹ポンプ１９の底には塵吸い込み口２０と吸気弁２１を、蛇腹ポンプ１９の頭には排気弁付きケース蓋２２と握り２３を各々取り付ける、
   以上の様な構成で、蛇腹ポンプ１９で集塵することを特徴とする請求項１と請求項２の自転車補助輪
5. 請求項１と請求項２における自転車補助輪に、集塵機能を加えるさらに他の構成として、
   請求項１と請求項２の構成に追加して、
   補助輪取り付け台１１の台下に、蝶番１４を取り付け、
   取付けた蝶番１４を軸として、地面に接する塵取り１５を取り付けると共に、
   補助輪取り付け台１１の台上に、手動または足動の蛇腹ポンプ１９を取り付け、
   取付けた蛇腹ポンプ１９の底には塵吸い込み口２０と吸気弁２１を、蛇腹ポンプ１９の頭には排気弁付きケース蓋２２と握り２３を各々取り付ける、
   以上の様な構成で、補助輪取り付け台１１の上下二つの歩道清掃器で集塵することを特徴とする請求項１と請求項２の自転車補助輪
6. 請求項１から請求項５における自転車補助輪に、補助輪機能を高めるための構成として、
   請求項１から請求項５における補助輪取り付け台１１の断面は、棒状の中を空洞として挿入物の出し入れを自在にしており、
   空洞とした補助輪取り付け台１１の右と左に、これより口径を小さくした伸縮取り付け台１３右と左の二本を挿入すると共に、
   挿入した伸縮取り付け台１３の右と左の各々先端に、フリーキャスター１２を垂下させて取り付け、且つ操作レバー兼ストッパー１６を設ける、
   以上のような構成で、補助輪取り付け台１１の台を横に拡げて、転倒防止機能をさらに高めることを特徴とする請求項１から請求項５の自転車補助輪
7. 請求項１から請求項６における自転車補助輪に、不使用時は補助輪機能を中断するための構成として、
   請求項１から請求項６における補助輪支柱１０とシートチューブ５またはダウンチューブ４との固定方法を、挿入物の昇降を自在にする滑り軸受３０で軸固定しており、
   この滑り軸受３０に、これより口径を小さくした補助輪支柱１０を挿入すると共に、
   空洞外の補助輪支柱１０に、操作レバー兼ストッパー１６を設ける、
   以上のような構成で、不使用時は補助輪支柱１０を地面から浮かすことを特徴とする請求項１から請求項６の自転車補助輪
8. 請求項１から請求項７における自転車補助輪に、コーナリング機能を加えるための構成として、
   請求項１から請求項７における補助輪支柱１０と、シートチューブ５またはダウンチューブ４との固定方法を、挿入物の昇降を自在にする滑り軸受３０でしており、
   この滑り軸受３０に、これより口径の小さい補助輪支柱１０を挿入すると共に、
   挿入した補助輪支柱１０を始点とする２本のフォーク連結ワイヤー１７を、ダウンチューブ４を経由させて、フォーク２の左側と右側に別々に結びつける、
   以上のような構成で、コーナーで操縦性を良くすることを特徴とする請求項１から請求項７の自転車補助輪
9. 請求項２のダウンチューブ４設置型自転車補助輪に、犬と散歩する補助輪機能を追加する構成として、
   請求項２の補助輪構成に追加して、
   補助輪取り付け台１１の台上にレール２８を敷いて、補助輪取り付け台１１を架台として活用すると共に、
   この架台の上物として、犬が入るサークルケージ２７を立方体につくるが、
   前記ケージは、側面４面は格子柵２９とするが、底面と天井面はなく、
   前記ケージの、ケージ後ろ面３７の底は、レール２８の上を動く凹状とし、
   前記ケージの、ケージ後ろ面３７の一端にリターンスプリング３２を取り付け、
   前記ケージの、ケージ前面３５の底にフリーキャスター１２を取り付け、
   これら各種の構成を講じたサークルケージ２７を、ケージ横面３６は自転車の前輪１に出来るだけ接近させながら、ケージ後ろ面３７を補助輪取り付け台１１に敷いたレール２８に載せる、
   以上のような構成で、犬の散歩に使うサークルケージ２７を補助輪取り付け台１１に載せることを特徴とする、自転車補助輪
10. 請求項９の自転車補助輪に、重い荷物を積んで押し歩きする機能を加える構成として、
    請求項９の構成に追加して、
    立方体のサークルケージ２７の底全体に、底板３４を張ると共に、
    ダウンチューブ４への補助輪支柱１０の固定を、ダウンチューブ４から頭を出して固定し、
    頭を出した補助輪支柱１０上部に、アームレスト３３を取り付ける、
    以上のような構成で、重い荷物を積んで自転車を押し歩きすることを特徴とする、自転車補助輪

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