JP2021091382A

JP2021091382A - 電動アシスト三輪自転車

Info

Publication number: JP2021091382A
Application number: JP2019235238A
Authority: JP
Inventors: 泉山下; Izumi Yamashita
Original assignee: Iplus Assist Co Ltd
Current assignee: Iplus Assist Co Ltd
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2021-06-17

Abstract

【課題】高齢者に優しい三輪自転車を提供する。【解決手段】一つの駆動用の後輪５２を有する前二輪式三輪自転車において、左右一対の前輪４２を有する揺動アーム４１を左右傾斜自在に車体中央で前フレーム３に連結した。前輪４２の中心とシート（サドル）７１座面後端からの水平距離の中心点より前方にクランク軸６５を配置した。【選択図】図３

Description

本発明は、高齢者が安心安全に運転できる前二輪式電動アシスト三輪自転車に関するものである。

従来より、高齢者用自転車としては、三輪車形式と四輪車形式の２種類があり、さらに三輪車形式には前輪が二輪で後輪が一輪の形態のものと、前輪が一輪で後輪が二輪の形態のものがある。

それぞれの形式・形態の高齢者用自転車を走行安定性で比較すると、以下のようになる。前一輪後二輪形態の自転車は後部が重い走行感覚があり、旋回時や傾いた路面の走行時に二輪自転車に無い走行感覚となり、高齢者は慣れるまでに時間を要する。前二輪後一輪形態の自転車は一般的に旋回時に転倒し易いと認識されている。従来の四輪形式の自転車は懸架装置が無いため、どれか一輪が接地しなくなる状況があり、不安定となる。また、国内では自転車としての型式認証を取得できない。

また、高齢者用自転車には、電動アシスト自転車と一般自転車とが有り、当然のことに電動アシスト自転車の方が、発進が円滑でハンドルのふらつきが少なく坂道でのペダルに要する体力負担も少ないため、高齢者に優しいと言える。

この種の前二輪式三輪自転車として下記特許文献）が公知である。

特許第４６９０４９９号広報特許第４２４２００７号広報特許第２５３１７９８号広報特開２０１８−４３６８１特開２０１１−２０６５特開２０１０−３６７４３特開２００６−２３２１９７特開平８−１８３４８７実用新案登録第３１９９３４１号

発明が解決ようとする課題

三輪自転車、特に高齢者用の電動アシスト三輪自転車の開発においては、以下の課題がある。

従来の三輪自転車は、電動アシスト三輪自転車に限らず、その構造的な要因により安定性が悪く、速い速度での旋回では転倒し易くなっている。

前輪が一輪で、後輪が二輪の形式の三輪自転車では、乗車した状態での重心位置が一輪の前輪から離れ、二輪の後輪側に近い位置される。これにより、旋回時に転倒し易くなる。

また、前輪が二輪で、後輪が一輪の形式の従来の三輪自転車で前輪固定タイプでは、旋回時に転倒し易くなる。また、前輪に懸架装置が付いたタイプでは三輪車であるにも係らず静止時に転倒してしまうため、スタンド掛け動作が必要となる。

さらに、従来の三輪車は、一般的な二輪自転車と同様な乗車姿勢となっているため、シート（サドル）高が高く位置されている。そのため、高齢者が両足をしっかり着地することができず、漕ぎ出し時に不安定となり、転倒の可能性も高くなる。

また、高齢者は足が上がり難くなっているので、乗車するときにフレームに足が掛かり転倒する可能性もある。

さらに、高齢者は握力が弱くなっているので、ハンドルのブレーキを強く握り締めることができず、強い制動力が得られない問題がある。特に、下り坂では想定以上の車速となり、転倒や衝突の事故を引き起こす要因となっている。

また、三輪自転車は高齢者が自動車免許返納をしたのちの移動手段としても位置付けされいてるため、荷物の積載性とその時の安定性が重要となっている。

従来の前一輪三輪自転車、及びの特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、非特許文献１の前二輪三輪自転車はが走り出しのふらつき、及び不整地での旋回等において高齢者等向けの用途には適していない。そのため乗車位置を低くし重心を下げ安定性を確保し、さらに両足接地の状態での漕ぎ出しができる高齢者向け自転車が求められている。

課題を解決するための手段

上記課題を解決するために、本発明に係る三輪自転車は、一つの駆動用後輪を有する前二輪式三輪自転車において、左右一対の前輪を有する揺動アームを左右傾斜自在に車体中央でフレームに連結たことを特徴とする。

本発明に係る三輪自転車は、上記フロントアアームの上部に一対のスプリングを配置したことを特徴とする

本発明に係る三輪自転車は、前輪の中心とシート座面後端からの水平距離の中心点より前方にクランク軸を配置したことを特徴とする。

本発明に係る三輪自転車は、シート（サドル）後方に腰支え部材を配置したことを特徴とする。

本発明に係る三輪自転車は、クランク軸後方のフレームに概略水平部分が設けられていることを特徴とする

本発明に係る三輪自転車は、前輪の中心上方にフロントバスケットを設けたことを特徴とする。

本発明に係る電動アシスト三輪自転車は、電動用バッテリを操舵軸とクランク軸の間に配置したことを特徴とする

本発明に係る電動アシスト三輪自転車は、下り坂を走行する時に補助動力装置が回生ブレーキとして作動することを特徴とする。

発明の効果

本発明に係る三輪自転車によれば、旋回時に従来の二輪自転車に近い感覚でフレームの傾きが得られるとともに、従来の自転車に乗り難くなった高齢者にが低速でするときに非常に乗り易い三輪自転車となる。

揺動アームの左右にスプリングを配置したことにより、車体全体は静止時に中立するため、スタンド掛けの動作が不要となる。これにより、高齢者でも快適に取扱できる。

前輪の中心ととシート座面後端からの水平距離の中心点より前方にベダル軸を配置されることで、シート（サドル）を低く配置することができる。したがって、乗車状態での重心を下げることができ、安定性を確保でき、さらに両足接地の状態での漕ぎ出しができる。これにより、高齢者でも安心安全に運転できる。

三輪自転車に於いて乗車した状態での重心を車体後方へ配置する提案もされている（たとえば、特開２０１９−３８４８１公報参照）。しかし、この提案は前輪が一輪で、後輪が二輪の形式の三輪自転車であるため、登り坂での操舵安定性に対する懸念が残る。本発明に係る三輪自転車は前輪が二輪形式の三輪自転車であるため、車体の重心が前方配置となり、乗車時の安定性が向上される。これにより、高齢者でも安心安全に運転できる。

シート（サドル）後方に腰支え部材を配置したことにより、体重を掛けずにペダリングすることができ、さらに電動アシスト機能も付加されるため、発進が円滑でハンドルのふらつきが少なくなる。

ペダル軸後方のフレームに概略水平部分が設けられていることにより、乗車時にフレームを跨ぐ部分を低くできる。これにより、足が上がり難くなっている高齢者は快適に乗車できる。

前輪の中心上方にフロントバスケットを設けたことにより、前二輪三輪自転車であるため、積載時に走行安定性が更に向上する。これにより、高齢者でも安心安全に運転できる。

電動用バッテリを操舵軸とクランク軸の間に配置したことにより、車体の重心位置が前方配置となり、乗車時の安定性が向上される。これにより、高齢者でも安心安全に運転できる。

下り坂を走行時に補助動力装置が回生ブレーキとして作動することにより、想定以上の車速がでないように制御する。これにより、高齢者でも安心安全に運転できる。

本発明の実施の形態を示す電動アシスト三輪自転車の正面図同実施の形態におけるフレーム構造の斜視図同実施の形態における前輪揺動機構の斜視図同実施の形態におけるバッテリー取付部の拡大図同実施の形態における腰支え部の拡大図同実施の形態における駆動部の拡大図

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（全体構成）
図１から図２に示すように、電動アシスト三輪自転車１は車体フレーム２が前フレーム３と後フレーム４とに分割されている。前フレーム３は懸架ステー２１、前上ステー２２、前下ステー２３、モータブラケット２４、シートチューブ２５、懸架ブラケットチューブ３１、バッテリーステー３２、ハンドルブラケット上３３、ハンドルブラケット下３４、シートブラケット３５、リヤピボット３６からなる。

懸架ステー２１に揺動アーム４１がフレーム２の前後中心線に対し左右揺動自在で支持されている。

揺動アーム４１には左右一対の前輪４２がナックルアーム６１ａ、６１ｂを介して回転自在に支持されている。ナックルアーム６１ａ、６１ｂと操舵軸１２はタイロッド６２を介して摺動自在に支持されている。

揺動アーム４１には左右一対のスプリング４３が摺動自在に前フレーム３へ支持されている。

操舵軸１２は軸受１３を介して前フレーム３に回転自在に支持されている。操舵軸１２上部にはハンドル１１が配置されている。

後フレーム４には、後輪５２と、後輪５２のハブに連動する後スプロケット５３が支持されている。前スプロケット５４と後スプロケット５２の間にはチェン５５が掛け渡されており、ペダル６３ａ、ペダル６３ｂで加える回転力と、補助動力装置８２からの回転力と合力され、チェン５５を介して後輪５２に伝達される。

補助動力装置８２にはクランク６４ａ、クランク６４ｂがクランク軸６５を介して、取り付けられており、クランクｂには前スプロケット５４が取り付けられている。その補助動力装置８２は前フレーム３にボルトを介して取り付けられている。補助動力装置８２には後輪５２の回転数が設定値以上に上がらない制御機能（図示省略）を有している。尚、この機能を活用するには、一般的な自転車の後輪に装着されているワンウエークラッチの装着はしない。

シート（サドル）７１と腰支え部材７２はシートフレーム７３を介して前フレーム３に装着される。シートフレーム７３は長孔によりフレーム２に対し前後位置が調整できる構造を有する。

バッテリ８１は前フレーム３に取り付けられたベースバッテリ８１ａを介して脱着可能に装着される。

フロントバスケット７６は前フレーム３に取り付けられた前キャリヤ７５を介して装着される。前キャリヤ７５にはヘッドライト８３が取り付けられる。

後フレーム４には後キャリヤ７４と錠７７が取り付けられる。

ハンドル１１にはブレーキレバー５６ａ、ブレーキレバー５６ｂが取り付けられる。

１電動アシスト三輪自転車
２車体フレーム
３前フレーム
４後フレーム
１１ハンドル
１２操舵軸
１３軸受
２１懸架ステー
２２前上ステー
２３前下ステー
２４モータブラケット
２５シートチューブ
３１懸架ブラケット
３２バッテリーステー
３３ハンドルブラケット上
３４ハンドルブラケット下
３５シートブラケット
３６リヤピボット
４１揺動アーム
４２前輪
４３スプリング
４４前部ブレーキ装置
４５後部ブレーキ装置
５２後輪
５３後スプロケット
５４前スプロケット
５５チェン
５６ａ、５６ｂブレーキレバー
６１ａ、６１ｂナックルアーム
６２タイロッド
６３ａ、６３ｂペダル
６４ａ、６４ｂクランク
６５クランク軸
７１シート（サドル）
７２腰支え部材
７３シートフレーム
７４後キャリヤ
７５前キャリヤ
７６フロントバスケット
７７錠
８１バッテリ
８１ａベースバッテリ
８２補助動力装置
８３ヘッドライト

Claims

一つの駆動用後輪を有する前二輪式三輪自転車において、左右一対の前輪を有する揺動アームを左右傾斜自在に車体中央でフレームに連結したことを特徴とする三輪自転車。
上記揺動アームの上部に一対のスプリングを配置したことを特徴とする請求項１の三輪自転車。
前輪の中心とシート（サドル）座面後端からの水平距離の中心点より前方にクランク軸を配置したことを特徴とする請求項１または請求項２のト三輪自転車。
シート（サドル）後方に腰支え部材を配置したことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項の電動アシスト三輪自転車。
ペダル軸後方のフレームに概略水平部分が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項の三輪自転車。
前輪の中心上方にフロントバスケットを設けたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項の三輪自転車。
電動用バッテリを操舵軸とベダル軸の間に配置したことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項の電動アシスト三輪自転車。
下り坂を走行時にアシストモータが回生ブレーキとして作動することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項の電動アシスト三輪自転車。