JP7106118B2

JP7106118B2 - 三輪車及び三輪車の設計方法

Info

Publication number: JP7106118B2
Application number: JP2018186898A
Authority: JP
Inventors: 範光中井
Original assignee: アイデス株式会社
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2038-10-01
Also published as: CN110962975A; JP2020055405A

Description

特許法第３０条第２項適用（１）ウェブサイトの掲載年月日平成３０年６月７日掲載アドレスｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｄｅｓｎｅｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｃｏｎｔｅｎｔ．ｐｈｐ？ｉｄ＝４９０（２）展示会名東京おもちゃショー２０１８展示日平成３０年６月７日から同年６月１０日

本発明は、幼児用として好適な三輪車、及び三輪車の設計方法に関するものである。

従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるように、前後方向へわたるメインフレーム部と、前記メインフレーム部の前端側に枢支されて上下方向へ延設された前フレームと、前記前フレームの下端側に回転自在に支持された前輪と、前記前フレームの上端側に接続されて車幅方向へ延設された操行ハンドルと、前記メインフレーム部の後端側に枢支されて下方へ延設された後フレームと、後フレーム部の下端側に接続されて車幅方向へ延設された後輪軸部と、前記後輪軸部の両端側で回転自在な左右の後輪と、前記メインフレームに支持されたサドルとを備えた三輪車がある。

特開２００６－８２７７７号公報（図１参照）

ところで、従来の三輪車は、特定の年齢の幼児の平均的な体格を想定して、全体の大きさや、サドルの大きさ等が設定されている。
このため、前記想定よりも小さな体格の幼児の場合、三輪車をこぐ体力や運動能力が備わっていたとしても、ペダルに足が届かずにこぐことができないという問題が生じる場合がある。
また、幼児が成長して前記想定よりも大きくなると、臀部（尻）がサドルからはみ出し、三輪車全体の加重バランスが崩れ、走行し難くなったり、相対的に長くなった脚部のためにペダルを踏む操作や地面を蹴る操作がし難くなったりするおそれがある。
そして、前者の場合、三輪車自体を小型のものに変更する必要が生じ、後者の場合には、三輪車自体を大型のものに変更する必要が生じる。

上記課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
前後方向へわたる車体フレーム部と、前記車体フレーム部の前端側に交差状に接続されて上下に延設された前フレーム部と、前記前フレーム部の下端側に回転自在に支持された前輪と、前記前フレーム部の上端側に接続されて車幅方向へ延設されたハンドル部と、前記車体フレーム部の後端側で下方へ延設された後フレーム部と、前記後フレーム部の下端側に接続されて車幅方向へ延設された後輪軸部と、前記後輪軸部の両端側で回転自在な後輪と、前記車体フレーム部に支持されたサドルとを備えた三輪車であって、前記サドルは、前記後輪軸部の中心よりも前側に、前後方向へ連続する長尺状の着座部を有するとともに、前記着座部よりも後側に、前記後輪軸部よりも上方で前記後輪軸部を前後に跨る長さの非着座部を有し、前記着座部は、前部寄りに幼児を跨らせて着座させる前側着座領域と、後部寄りに幼児を跨らせて着座させる着座領域であって前記前側着座領域よりも前後方向に長い後側着座領域とを確保してその全長が設定されていることを特徴とする三輪車。

本発明は、以上説明したように構成されているので、年齢等により体格が異なる幼児をバランスよく着座させることができる。

本発明に係る三輪車の一例を示す斜視図である。同三輪車の側面図であり、サドル及び下カバーを外した状態を示す。同三輪車の平面図であり、ハッチングは前後の着座領域の一例を示す。同三輪車の平面図であり、ハッチングは前後の着座領域の他例を示す。同三輪車の使用状態を例示する側面図であり、（ａ）は比較的小柄な幼児が用いた状態を示し、（ｂ）は比較的大柄な幼児が用いた状態を示す。同三輪車が折り畳まれようとしている状態を示す側面図である。同三輪車を収納のために自立させた状態を示す側面図である。同三輪車が折り畳まれた状態を示す斜視図である。

本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第１の特徴は、前後方向へわたる車体フレーム部と、前記車体フレーム部の前端側に交差状に接続されて上下に延設された前フレーム部と、前記前フレーム部の下端側に回転自在に支持された前輪と、前記前フレーム部の上端側に接続されて車幅方向へ延設されたハンドル部と、前記車体フレーム部の後端側で下方へ延設された後フレーム部と、前記後フレーム部の下端側に接続されて車幅方向へ延設された後輪軸部と、前記後輪軸部の両端側で回転自在な後輪と、前記車体フレーム部に支持されたサドルとを備えた三輪車であって、前記サドルは、前記後輪軸部の中心よりも前側に、前後方向へ連続する長尺状の着座部を有するとともに、前記着座部よりも後側に、前記後輪軸部を前後に跨る長さの非着座部を有し、前記着座部は、前部寄りに幼児を跨らせて着座させる前側着座領域と、後部寄りに幼児を跨らせて着座させる着座領域であって前記前側着座領域よりも前後方向に長い後側着座領域とを確保してその全長が設定されている（図１～図５参照）。

第二の特徴として、幼児が非着座部に着座しないで着座部に着座するように、前記非着座部には、前記着座部よりも上方へ突出する隆起部が設けられている（図１及び図５参照）。

第三の特徴としては、特に比較的大柄な幼児が着座する後側着座領域を頑強に支持するために、前記後フレーム部が、前記後輪軸部から上方へ突出しながら前方へ傾き、前記後側着座領域の下方側で前記車体フレーム部に連結している（図２参照）。

第四の特徴は、幅広い年齢層の幼児に対応可能な好ましい態様として、前記着座部の前後方向の長さが、前記サドルの全長の７０～８５％の範囲内であって、且つ２８５～３５０ｍｍの範囲内に設定されている（図３及び図４参照）。

第五の特徴は、省スペースな収納性を得る態様として、車幅方向の両側の前記後輪と前記サドルの後端とが被載置面に三点で接触して自立するように、前記サドルの後端位置が設定されている（図７及び図８参照）。
なお、この構成によれば、上記した第一～第三の特徴を一部含まない独立した発明とした場合でも、省スペースな収納性を得ることが可能である。

第六の特徴は、誤操作の少ない良好な折畳み操作性が得られる態様として、操作部に対する操作によって前記車体フレーム部の折り曲げを可能にする三輪車であって、前記操作部が、前記サドルにおける前記着座部よりも後側に設けられている（図５及び図６参照）。
なお、この構成によれば、上記した第一～第四の特徴を一部含まない独立した発明とした場合でも、誤操作の少ない良好な折畳み操作性を得ることが可能である。

第七の特徴は、上記三輪車の設計方法であって、所定の年齢の平均的な体格の幼児によって占領されるように前記前側着座領域を想定し、前記前側着座領域よりも後側に前記後側着座領域を想定し、これら前側着座領域の長さと後側着座領域の長さを合計して、前記着座部全体の長さを求めるようにした（図３参照）。

第八の特徴は、上記三輪車の設計方法であって、所定の年齢の平均的な体格の幼児によって占領されるように前記前側着座領域を想定し、前記前側着座領域の後端側に前端側の重なり代を重ね合わせるように前記後側着座領域を想定し、前記前側着座領域の長さと前記後側着座領域の長さの合計から前記重なり代を減じて、前記着座部全体の長さを求めるようにした（図４参照）。

＜具体的実施態様＞
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下の説明では、同一または相当する構成要素について同一符号を付することで、重複する説明を省略する。

三輪車１は、前後方向へわたる車体フレーム部１０と、車体フレーム部１０の前端側に交差状に接続されて上下に延設された前フレーム部２０と、前フレーム部２０の下端側に回転自在に支持された前輪３０と、前フレーム部２０の上端側に接続されて車幅方向へ延設されたハンドル部４０と、車体フレーム部１０の後端側で下方へ延設された後フレーム部５０と、後フレーム部５０の下端側に接続されて車幅方向へ延設された後輪軸部６０と、後輪軸部６０の両端側で回転自在な左右の後輪７０，７０と、車体フレーム部１０に支持されたサドル８０とを具備している（図１～図３参照）。

車体フレーム部１０、前フレーム部２０、ハンドル部４０、後フレーム部５０、及び後輪軸部６０等は、例えば、硬質金属材料からなる中空のパイプ材により形成される。

車体フレーム部１０は、略水平に直線状に延設された水平状フレーム部１１（図２参照）と、この水平状フレーム部１１の前端側から前方斜め上方へ傾斜する傾斜フレーム部１２とを有する。
この車体フレーム部１０の後端側には、後フレーム部５０が一体に接続されている。なお、他例としては、後フレーム部５０を車体フレーム部１０とは別体の部材とすることも可能である。

水平状フレーム部１１の前部側は、前後に分割されており、その前後間には、前部側を後部側に対し折れ曲がり可能にする第一の折曲機構Ａが設けられる。

第一の折曲機構Ａは、水平状フレーム部１１の前部側を第一の枢支部ａ１を支点にして回動させる機構や、水平状フレーム部１１の前部側を後部側に対し直線状に係止するとともに、この係止状態を操作部１７ａの引張操作により解除する機構等を構成している。
この構成によれば、前記係止状態が解除されると、水平状フレーム部１１の前部側が回動可能になり、これに伴って前輪３０も回動可能になる。
前輪３０は、前記回動をすると、車体フレーム部１０と後フレーム部５０の間の内角α側の空間Ｓ１に入り込む（図６～図８参照）。

なお、第一の折曲機構Ａは、同様の機能を有するものであれば、図示例以外の機構を用いることが可能である。

操作部１７ａは、長尺な可撓性帯状の部材であり、図示例によれば後端側が略Ｕ字状に曲げられ用いられる。この操作部１７ａは、その一端側を第一の折曲機構Ａに止着するとともに、他端側を、サドル８０の着座部８１よりも後側の貫通孔に挿通して外部に露出している。

なお、図２中、符号１５は、第一の折曲機構Ａを覆う可撓性の被覆部材、符号１６は、第一の折曲機構Ａおよび被覆部材１５等を下方側から覆う下カバーである。

前フレーム部２０は、車体フレーム部１０の前端側に接続され上下方向へ延設された部位であり、上部側に接続されたハンドル部４０のハンドル操作により、ハンドル部４０及びフォーク部２１を一体的に回転させて、前輪３０の走行方向を変化させるように構成される。

前フレーム部２０における車体フレーム部１０との接続箇所よりも上側には、この上側部を折り曲げるようにして後方へ回動させる第二の折曲機構Ｃと、第二の折曲機構Ｃを回動不能にロックし、このロック状態を所定の操作により解除するロック機構Ｄとが設けられる。

第二の折曲機構Ｃは、前フレーム部２０を通常時は直線状に保持しており、図７に示すように、ロック機構Ｄを解除操作した後に、ハンドル部４０及び前フレーム部２０の上部側を、第二の枢支部ｃ１を支点にして折り曲げるようにして後方へ回動させる。
ロック機構Ｄは、ハンドル部４０の上部側にダイヤル状に構成され、回転操作されることで、前フレーム部２０上部側を回動不能にロックしたりそのロック状態を解除したりする。
これら第二の折曲機構Ｃ及びロック機構Ｄは、同様の機能を有するものであれば、図示例以外の機構を用いることが可能である。

前輪３０の左右両側には、前輪３０と一体的に回転するようにペダル３１が設けられる。

また、ハンドル部４０は、前フレーム部２０の上端から左右へ略Ｔ字状に延設され、その延設方向の先端側に、手で把持されるグリップ部４１が設けられる。

後フレーム部５０は、車体フレーム部１０の後端側から下方へ延設されている。この後フレーム部５０の下端側には、逆Ｔ字状に、後輪軸部６０が接続される。
言い換えれば、後フレーム部５０は、後輪軸部６０の中央側から上方へ突出しながら前方へ傾き、着座部８１の後側着座領域８１ｂの下方側で車体フレーム部１０に連結されている。
この後フレーム部５０と車体フレーム部１０の水平状フレーム部１１との成す角度αは、本実施の形態の好ましい一例によれば、１００～１１０度の範囲内に設定されている（図２参照）。この構成によれば、車体フレーム部１０の後端側に加わる荷重を、後フレーム部５０によって効果的に支えることができる上、後フレーム部５０と車体フレーム部１０の内角側の空間Ｓ１に、折り畳まれた前輪３０を効果的に収納することができる。
なお、図中、符号５１は、例えば、施錠用チェーンの装着や、牽引用ロープの接続、小物入れの装着等、多用途に用いられるＵ字状の係止部である。

後輪軸部６０は、当該三輪車１の車幅方向の両側へ延設される。その延設方向の各端部側には、後輪７０が回転自在に支持される。この後輪軸部６０の上半部側には、必要に応じて、凹凸状の滑り止め部が設けられ、幼児等が足を掛け易いようにしている。
車幅方向の両側の後輪７０，７０は、図示例によれば、前輪３０よりも小径に形成される。

サドル８０は、その下面側が、車体フレーム部１０の水平状フレーム部１１を車幅方向へ跨る凹溝状に形成され、この凹溝状部分を水平状フレーム部１１に嵌め合わせて、ブラケット及びネジ等により止着固定される。
なお、このサドル８０は、単一の一体の部材から構成してもよいし、硬質部材と、該硬質部材を覆う軟質のクッション部材等の複数の部材から構成してもよい。

このサドル８０の上面側には、後輪軸部６０の中心よりも前側に、前後方向へ連続する長尺状の着座部８１が設けられ、着座部８１よりも後側に、後輪軸部６０を前後に跨る長さの非着座部８２が設けられる。

着座部８１は、前部寄りに幼児を跨らせて着座させる前側着座領域８１ａと、後部寄りに幼児を跨らせて着座させる着座領域であって前側着座領域８１ａよりも前後に長い後側着座領域８１ｂとを確保してその全長が設定される。
具体的に説明すれば、着座部８１は、例えば、以下の二つの方法（図３及び図４参照）により設計することが可能である。

図３に例示する設計方法では、着座部８１の前部側に、比較的小柄な幼児を跨らせて着座させる前側着座領域８１ａを想定し、この前側着座領域８１ａよりも後側に、前側着座領域８１ａよりも前後方向に長い後側着座領域８１ｂを想定し、これら前側着座領域８１ａの長さａと後側着座領域８１ｂの長さｂを合計して、着座部８１全体の長さＬ１を求める。
なお、図示例によれば、前側着座領域８１ａは、着座部８１全体の長さＬ１の中心よりも前側に位置する。

また、図４に例示する他の設計方法では、着座部８１の前部寄りに、比較的小柄な幼児を跨らせて着座させる前側着座領域８１ａを想定し、前側着座領域８１ａの後端側に前端側の重なり代ｃを重ね合わせるように後側着座領域８１ｂを想定し、前側着座領域８１ａの長さと後側着座領域８１ｂの長さの合計から重なり代８１ｃを減じて、着座部８１全体の長さＬ１を求める。
なお、図示例によれば、重なり代ｃは、着座部８１全体の長さＬ１の中心を含むように位置する。

前側着座領域８１ａは、比較的低い所定の年齢（例えば、１．５歳）の平均的な体格の幼児が着座部８１に跨って着座した際に前後方向にわたって占領される領域であり、その前後方向の長さａは実験的に求めることが可能である。
後側着座領域８１ｂは、前記年齢よりも高い所定の年齢（例えば、４．５歳）の平均的な体格の幼児が着座部８１に跨って着座した際に前後方向にわたって占領される領域であり、その前後方向の長さｂは実験的に求めることが可能である。

特に、後者（図４参照）は、安全上等の観点から、二人の幼児が同時に前後に跨って座ることを避けるようにした態様である。

本願発明者は、試行錯誤の実験の末、着座部８１の前後方向の全体の長さＬ１を、サドル８０の全長Ｌ０の７０～８５％の範囲内であって、且つ２８５～３５０ｍｍの範囲内とした。
着座部８１全体の長さＬ１を前記範囲の下限よりも小さくした場合は、１．５歳の幼児が成長して平均的な体格の５歳の幼児になった場合に、この幼児の臀部が着座部８１からはみ出たり、脚部がペダルまでの距離に相対し長すぎたりして、バランスの良い着座が困難になるおそれがある。
着座部８１の全体の長さＬ１を前記範囲の上限よりも大きくした場合には、二人の幼児が同時に前後に跨って座ってしまう可能性が著しく高くなる。
なお、着座部８１全体の長さＬ１は、より好ましくは２８６～３４８ｍｍの範囲内とされ、本実施の形態の一例では、着座部８１全体の長さＬ１を３１７ｍｍ、サドル８０の全長Ｌ０を４０９ｍｍに設定している。

また、着座部８１は、１．５～５歳の幼児が無理なく自然に跨れるように、後部寄りに最大幅Ｗが約１２０ｍｍの部分を配置し、この部分の幅が前方に行くにしたがって徐々に狭くなるようにしている

着座部８１の表面は、凹凸のない略平坦状に形成され、図示例について詳細に説明すれば、車幅方向において中央部を上方へ突出させた凸曲面状であって、且つ前方へ連続し若干下り傾斜する面に形成される。

非着座部８２は、幼児が着座することのないように確保された部位であり、着座部８１よりも後側において後輪軸部６０を前後に跨る範囲に設けられる。
この非着座部８２には、着座部８１よりも上方へ突出する側面視略山形状の隆起部８２ａが設けられる。この隆起部８２ａの頂部は、後輪軸部６０の中心よりも前側に位置する。着座部８１は、この頂部よりも更に前側に位置することになる。

そして、上記構成の三輪車１は、左右の後輪７０，７０とサドル８０の最後端部８０ａとが略水平で平坦状な被載置面Ｘに三点で接触して自立するように（図７及び図８参照）、サドル８０の最後端部８０ａを後輪軸部６０よりも後方へ突出させている。

次に、上記構成の三輪車１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
幼児は、サドル８０に着座する際、隆起部８２ａを有する非着座部８２を避けて、その前側の着座部８１に着座する。すなわち、幼児の着座位置を、着座部８１側へ自然に促すことができる。

また、着座部８１には、前側着座領域８１ａ及び後側着座領域８１ｂが、前後方向へわたって比較的長く確保される。
このため、例えば、低年齢で体格の小さい幼児は、図５（ａ）に示すように、着座部８１の前側着座領域８１ａに着座し、足をペダル３１に掛けたり、足で床を蹴ったり等の動作を自然に行うことができる。
また、高年齢で体格の大きい幼児は、図５（ｂ）に示すように、着座部８１の後側着座領域８１ｂに着座するため、比較的長い脚部を余らせることなく、足をペダル３１に掛けたり、足で床を蹴ったり等の動作を自然に行うことができる。

しかも、前後に変化する着座加重を後輪軸部６０よりも前側で受けるようにしているので、例えば重量バランスの後方への偏りによって前輪３０が浮くようなこともなく、走行状態を安定させることができる。

また、後側着座領域８１ｂ側を、上方斜め前方へ傾いた後フレーム部５０等によって頑強に支持しているため、体格の大きな幼児の着座により比較的大きな重量が加わった場合でも、各部の破損や変形等を効果的に防ぐことができる。

また、三輪車１を収納する際には、図６に示すように、保護者等が一方の手で操作部１７ａを引きながら、他方の手で前フレーム部２０側を下方へ折り込むようにすれば、第一の折曲機構Ａによって、第一の枢支部ａ１よりも前側の部分（前側部位１１ａ、前フレーム部２０及びハンドル部４０及び前輪３０等）が回動して、前輪３０が、サドル８０と後フレーム部５０がなす内角側の空間Ｓ１に入り込む。
このため、三輪車１をコンパクトな収納態様にすることができる。

なお、操作部１７ａがサドル８０の着座部８１よりも後側に位置するため、着座部８１に跨って前方を向いた幼児が、走行中等に誤って操作部１７ａを操作してしまうようなことを防ぐことができる。

また、前記収納態様において、後輪７０，７０とサドル８０の最後端部８０ａとを地面や床面等の被載置面Ｘに三点で接触させて、当該三輪車１全体を自立させることができる（図７及び図８参照）。このため、三輪車１を、転動防止した状態で、水平面積の比較的小さい被載置面Ｘに載置することが可能である。
さらに、ハンドル部４０を後方へ回動させるようにして、前フレーム部２０を折り畳めば、高さ寸法が小さくなり、よりコンパクトな収納態様にすることができる。

本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。

１：三輪車
１０：車体フレーム部
１１：水平状フレーム部
１２：傾斜フレーム部
１５：被覆部材
１７ａ：操作部
２０：前フレーム部
３０：前輪
４０：ハンドル部
５０：後フレーム部
６０：後輪軸部
７０：後輪
８０：サドル
８１：着座部
８１ａ：前側着座領域
８１ｂ：後側着座領域
８２：非着座部
８２ａ：隆起部
Ａ：第一の折曲機構
Ｃ：第二の折曲機構
Ｄ：ロック機構
Ｓ１：空間（収納空間）
Ｘ：被載置面

Claims

前後方向へわたる車体フレーム部と、前記車体フレーム部の前端側に交差状に接続されて上下に延設された前フレーム部と、前記前フレーム部の下端側に回転自在に支持された前輪と、前記前フレーム部の上端側に接続されて車幅方向へ延設されたハンドル部と、前記車体フレーム部の後端側で下方へ延設された後フレーム部と、前記後フレーム部の下端側に接続されて車幅方向へ延設された後輪軸部と、前記後輪軸部の両端側で回転自在な後輪と、前記車体フレーム部に支持されたサドルとを備えた三輪車であって、
前記サドルは、前記後輪軸部の中心よりも前側に、前後方向へ連続する長尺状の着座部を有するとともに、前記着座部よりも後側に、前記後輪軸部よりも上方で前記後輪軸部を前後に跨る長さの非着座部を有し、
前記着座部は、前部寄りに幼児を跨らせて着座させる前側着座領域と、後部寄りに幼児を跨らせて着座させる着座領域であって前記前側着座領域よりも前後方向に長い後側着座領域とを確保してその全長が設定されていることを特徴とする三輪車。
前記非着座部には、前記着座部よりも上方へ突出する隆起部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の三輪車。
前記後フレーム部が、前記後輪軸部から上方へ突出しながら前方へ傾き、前記後側着座領域の下方側で前記車体フレーム部に連結していることを特徴とする請求項１又は２記載の三輪車。
前記着座部の前後方向の長さが、前記サドルの全長の７０～８５％の範囲内であって、且つ２８５～３５０ｍｍの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１～３何れか１項記載の三輪車。
車幅方向両側の前記後輪と前記サドルの後端とが被載置面に三点で接触して自立するように、前記サドルの後端位置が設定されていることを特徴とする請求項１～４何れか１項記載の三輪車。
操作部に対する操作によって前記車体フレーム部の折り曲げを可能にする三輪車であって、前記操作部が、前記サドルにおける前記着座部よりも後側に設けられていることを特徴とする請求項１～５何れか１項記載の三輪車。
請求項１～６何れか１項に記載の三輪車の設計方法であって、
所定の年齢の平均的な体格の幼児によって占領されるように前記前側着座領域を想定し、前記前側着座領域よりも後側に前記後側着座領域を想定し、これら前側着座領域の長さと後側着座領域の長さを合計して、前記着座部全体の長さを求めることを特徴とする三輪車の設計方法。
請求項１～６何れか１項に記載の三輪車の設計方法であって、
所定の年齢の平均的な体格の幼児によって占領されるように前記前側着座領域を想定し、前記前側着座領域の後端側に前端側の重なり代を重ね合わせるように前記後側着座領域を想定し、前記前側着座領域の長さと前記後側着座領域の長さの合計から前記重なり代を減じて、前記着座部全体の長さを求めることを特徴とする三輪車の設計方法。