特開 2023-114706 四輪自転車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023114706

(43)【公開日】2023-08-18

(54)【発明の名称】四輪自転車

(51)【国際特許分類】

   B62K 5/01 20130101AFI20230810BHJP

   B62J 9/21 20200101ALI20230810BHJP

【ＦＩ】

B62K5/01

B62J9/21

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022017168

(22)【出願日】2022-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】507379669

【氏名又は名称】株式会社セリオ

(74)【代理人】

【識別番号】110003096

【氏名又は名称】弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 泉

【テーマコード（参考）】

3D011

【Ｆターム（参考）】

3D011AA07

3D011AC01

3D011AD01

3D011AD19

3D011AD21

(57)【要約】

【課題】転倒防止の安全性を図れ、かつ漕ぎやすさを実現し、かつ左右前後のバランスの安定化を図る。
【解決手段】電動アシスト四輪自転車１は、二つの前輪４２と、二つの後輪５２と、前記後輪５２に動力を伝達する、クランク軸回りに回転するクランク６４ａ、６４ｂと、運転者着座用のシート７１と、前記シート７１に着座する前記運転者の腰を支える腰支え部材７２と、を備え、前記クランク軸中心から前記シート最後端までの前後方向距離Ｌが、前記クランク軸中心から前記シート最上端までの前記前後方向に直交する上下方向距離Ｈより大きい。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

二つの前輪と、
二つの後輪と、
前記後輪に動力を伝達する、クランク軸回りに回転するクランクと、
運転者着座用のシートと、
前記シートに着座する前記運転者の腰を支える腰支え部材と、を備え、
前記クランク軸中心から前記シート最後端までの前後方向距離Ｌが、前記クランク軸中心から前記シート最上端までの前記前後方向に直交する上下方向距離Ｈより大きい、
ことを特徴とする四輪自転車。

【請求項2】

請求項１記載の四輪自転車において、
前記前輪を回転自在に支持する揺動アームと、
前記四輪自転車の前記前後方向及び前記上下方向に直交する左右方向の中央で、左右傾斜自在に前記揺動アームを連結する前フレームと、をさらに備える
ことを特徴とする四輪自転車。

【請求項3】

請求項１又は請求項２記載の四輪自転車において、
前記シートは、前記前後方向における位置が調整可能である
ことを特徴とする四輪自転車。

【請求項4】

請求項１～請求項３の何れか１項記載の四輪自転車において、
前記前輪を操舵する操舵軸と、
前記操舵軸と前記クランク軸との間に配置され前記クランクを介して前記後輪を駆動する駆動用バッテリと、をさらに備える
ことを特徴とする四輪自転車。

【請求項5】

請求項１～請求項４の何れか１項記載の四輪自転車において、
前記シートを支持し、前記クランク軸と前記シートとの間に前記前後方向に平行に延びる水平部分を有する車体フレームをさらに備える
ことを特徴とする四輪自転車。

【請求項6】

請求項１～請求項５の何れか１項記載の四輪自転車において、
フロントバスケットと、
前記フロントバスケットを前記前輪の回転中心上方に支持する前フレームと、をさらに備える
ことを特徴とする四輪自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高齢者等が安心安全に運転できる電動アシスト四輪自転車に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、高齢者用自転車として、三輪車形式のものがあり、さらに詳細には、前輪が一輪で後輪が二輪の形態（前一輪後二輪形態）のもの（例えば、特許文献１参照）と、前輪が二輪で後輪が一輪の形態（前二輪後一輪形態）のものとがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－２６３２８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、電動三輪自転車では、高齢者等の利用における転倒防止の安全性の観点から、運転者の脚が地面に着くようにシートの位置をなるべく低くすることが好ましい。しかしながら、その場合、ペダルとシートの高さ方向距離が小さくなり、ペダルを回転する動作において脚が伸びず、漕ぎにくくなってしまうという問題がある。

【0005】

そこで例えば、ペダルとシートとの位置関係において、ペダルからシートまでの前後方向距離を長くしつつ、ペダルからシートまでの上下方向距離を短くすることで、ペダルを漕ぎやすくする手法が考えられる。

【0006】

しかしながらこの場合、運転者の体の位置とハンドルとの距離が大きく空いてしまうため、左右前後のバランスが不安定となってしまうという新たな別の問題が生じる。

【0007】

そこで、本発明の目的は、転倒防止の安全性を図れ、かつ漕ぎやすさを実現し、かつ左右前後のバランスの安定化を図れる、四輪自転車を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本願発明の四輪自転車は、二つの前輪と、二つの後輪と、前記後輪に動力を伝達する、クランク軸回りに回転するクランクと、運転者着座用のシートと、前記シートに着座する前記運転者の腰を支える腰支え部材と、を備え、前記クランク軸中心から前記シート最後端までの前後方向距離Ｌが、前記クランク軸中心から前記シート最上端までの前記前後方向に直交する上下方向距離Ｈより大きい、ことを特徴とする。

【0009】

上記Ｈ＞Ｌとすることにより、運転者の脚が地面に着くようにシートの位置を低くしても、ペダルとシートの高さ方向距離が近すぎて漕ぎにくくなることはなくなる。但しその際、上記によってユーザの体の位置とハンドルとの距離が大きくあいてしまうため、そのままでは左右前後のバランスが不安定となってしまう。そこで本発明においては、三輪自転車ではなく四輪自転車とするとともに、シートの後方に腰支え部材を有することにより、上記を解消し、左右前後のバランスを安定化し、安定的にペダリングすることができる。
ゆえに、本願発明の四輪自転車は、高齢者等の利用における転倒防止を図れ、漕ぎにくさを解消して漕ぎ出しを容易とでき、乗車時や走行時の左右前後のバランスの安定化も図れるため、安心安全に運転できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、転倒防止の安全性、漕ぎやすさ、バランスの安定化をすべて実現することできる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】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である。

【図2】同実施の形態におけるフレーム構造の斜視図である。

【図3】同実施の形態における前輪揺動機構の斜視図である。

【図4】同実施の形態におけるバッテリー取付部の拡大図である。

【図5】同実施の形態における腰支え部の拡大図である。

【図6】同実施の形態における駆動部の拡大図である。

【図7】同実施の形態におけるディファレンシャルギヤ部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態は、特に、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、従来の二輪等の自転車に乗り難くなった高齢者が低速で発進するときに漕ぎ出しを容易にすることのできる四輪自転車である。

【0013】

本実施形態においては、本発明に係る四輪自転車が、電動アシスト付きの四輪自転車である例を用いて説明するが、電動アシストのない四輪自転車にも適用可能である。

【0014】

以下の説明においては、図１及び図２の左右方向を前後方向（水平方向）、上下方向を上下方向、図における手前を右、奥を左方向として定義する。

【0015】

＜全体構成＞
電動アシスト四輪自転車１（四輪自転車１）は、車体フレーム２と、前フレーム３と、後フレーム４と、二つの前輪４２と、二つの後輪５２と、ハンドル１１と、シート７１と、を主に有する。

【0016】

前フレーム３は、前上ステー２２と、前下ステー２３と、を有している。

【0017】

前上ステー２２は、懸架ブラケット３１を前方下端部に有している。懸架ブラケット３１は、左右方向の中央で揺動アーム４１を左右に揺動自在に連結している。揺動アーム４１は、左右一対のナックルアーム６１ａ、６１ｂを介して左右一対の前輪４２を回転自在に支持している。揺動アーム４１は、左右一対のダンパー４３（スプリング）を摺動自在に支持する。すなわち、揺動アーム４１の左右に、左右傾斜自在に前フレーム３の懸架ブラケット３１と揺動アーム４１とを連結するため、ダンパー４３が配置されている。

【0018】

懸架ブラケット３１は、左右中央位置で軸受１３を支持し、軸受１３は回転自在に操舵軸１２を支持する。操舵軸１２は、前上ステー２２に設けられるハンドルブラケット上３３及びハンドルブラケット下３４においても支持される。操舵軸１２は、上部にハンドル１１を有する。ハンドル１１は、ブレーキレバー５６ａ、５６ｂを有する。

【0019】

操舵軸１２は、タイロッド６２を介してナックルアーム６１ａ、６１ｂに摺動自在に支持されている。これにより、ハンドル１１の操作は、前輪４２に伝達され、操舵軸１２は前輪４２を操舵する。

【0020】

ブレーキレバー５６ａ、５６ｂは、入力されたブレーキ操作を前部ブレーキ装置４４及び後部ブレーキ装置４５に伝達する。前部ブレーキ装置４４は、ナックルアーム６１ｂに取り付けられる。後部ブレーキ装置４５は、アクスルハウジング９３（図７）に取り付けられる。

【0021】

また、操舵軸１２の所定位置には、電動アシスト四輪自転車１を施錠する錠７８が取り付けられている。

【0022】

前上ステー２２は、前キャリヤ７５を有する。前キャリヤ７５は、フロントバスケット７６及びヘッドライト８３を前上ステー２２に取り付ける。特に、前キャリヤ７５（前フレーム３）は、フロントバスケット７６が前輪４２の回転中心上方に位置するように支持する。

【0023】

前上ステー２２は、ベースバッテリ８１ａを支持するバッテリーステー３２を有する。バッテリ８１は、電動アシスト四輪自転車１の動力となるモータ２１を駆動する。すなわち、バッテリ８１は、クランク６４ａ、６４ｂを介して後輪５２を駆動する駆動用バッテリである。バッテリ８１は、ベースバッテリ８１ａに脱着可能である。これにより、電動アシスト四輪自転車１がモータ２１により駆動される際には、操舵軸１２とクランク軸６５との間に配置されて前上ステー２２に取り付けられる。

【0024】

車体フレーム２は、モータブラケット２４と、シートチューブ２５と、シートブラケット３５と、リヤピボット３６と、を有している。

【0025】

モータブラケット２４は、車体フレーム２にボルトを介してモータ２１を取り付ける。モータ２１は、クランク軸６５を介して、クランク６４ａ、６４ｂと接続され、クランク６４ａ、６４ｂを回転させる。モータ２１は、後輪５２の駆動力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。

【0026】

クランク６４ａ、６４ｂは、クランク軸６５回りに回転し、後輪５２に動力を伝達する。クランク６４ａ、６４ｂは、先端においてペダル６３ａ、６３ｂを有する。ペダル６３ａ、６３ｂは、運転者から回転力をクランク６４ａ、６４ｂに伝達する。クランク６４ａ、６４ｂは、前スプロケット５４と連結されている。

【0027】

シートチューブ２５は、モータブラケット２４と接続されたクランク６４ａ、６４ｂとほぼ上下位置を同じくする前端と、前端から後上方に延びた後端と、を有する。シートチューブ２５（車体フレーム２）は、クランク軸６５とシート７１との間に、前後方向に平行に延びる水平部分２５ａを有する。水平部分２５ａは、前端から後端に向う一定長さの部分である。

【0028】

シートブラケット３５は、シートチューブ２５の後端に取り付けられる。シートブラケット３５は、シートフレーム７３を介して運転者着座用シート（サドル）７１及び腰支え部材７２をシートチューブ２５に取り付ける。シートフレーム７３は、前後方向に長手方向を有する長孔を介してボルト等でシートブラケット３５に固定される。シートフレーム７３は、長孔の所望の位置でシートブラケット３５に固定されることで、シートブラケット３５に対しシート７１及び腰支え部材７２の位置を前後に調整可能である。

【0029】

ここで、本実施形態における電動アシスト四輪自転車１は、図１に示すように、クランク軸６５中心からシート７１最後端までの前後方向距離Ｌが、クランク軸６５中心からシート７１最上端までの前後方向に直交する上下方向距離Ｈより大きくなるように、シート７１及び車体フレーム２等が構成されている。

【0030】

リヤピボット３６は、後フレーム４を車体フレーム２に接続する。

【0031】

後フレーム４は、後輪５２と、後スプロケット５３と、を支持する。後スプロケット５３は、後輪５２のハブに連動する。

【0032】

前スプロケット５４と後スプロケット５３の間には、チェーン５５ａ、５５ｂが掛け渡されている。チェーン５５ａ、５５ｂは、カウンタースプロケット９２で連結されている。また、チェーン５５ａ、５５ｂは、所要のチェーンテンショナー９１ａ、９１ｂを有している。チェーン５５ａ、５５ｂは、ペダル６３ａ、６３ｂを介して運転者から入力される回転力と、モータ２１から入力される回転力の合力を、後スプロケット５３を介して後輪５２に伝達する。

【0033】

後輪５２は、アクスルシャフト９４を介して後フレーム４に支持されている。アクスルシャフト９４は、アクスルハウジング９３に収容されている。左右のアクスルシャフト９４の中間部には、ディファレンシャルギヤ９５が取り付けられている。

【0034】

＜本実施形態の効果＞
上記のように構成した本実施形態においては、以下の効果を奏する。
すなわち、電動アシスト四輪自転車１は、図１に示すように、クランク軸６５中心からシート７１最後端までの前後方向距離Ｌが、クランク軸６５中心からシート７１最上端までの上下方向距離Ｈより大きくなるように構成されている。

【0035】

これにより、シート７１の位置が低くして運転者が脚を地面に着くように着座できるようにしても、ペダル６３ａ、６３ｂとシート７１間の距離が近すぎて漕ぎにくくなることはなくなる。

【0036】

また、上記のように前後方向距離Ｌ＞上下方向距離Ｈとなると、例えば運転者の体型によっては運転者とハンドル１１との距離が空いてしまい、そのままでは左右前後のバランスが不安定となってしまう可能性がある。そこで本実施形態では、三輪自転車ではなく四輪を備えた四輪自転車１として構成するとともに、腰支え部材７２を有することにより、上記を解消し、左右前後のバラナスを安定化し、安定的にペダリングすることができる。
ゆえに、本願発明の四輪自転車１は、高齢者等の利用における転倒防止を図れ、漕ぎにくさを解消して漕ぎ出しを容易とでき、乗車時や走行時の左右前後のバランスの安定化も図れるため、安心安全に運転できる。

【0037】

また、本実施形態では特に、揺動アーム４１の左右に、左右傾斜自在に前フレーム３と揺動アーム４１とを連結した。これにより、車体全体は静止時に中立することができる。このため、電動アシスト四輪自転車１は、電動アシスト四輪自転車１を固定するためのスタンド掛けの動作が不要となる。これにより、高齢者は、電動アシスト四輪自転車１を快適に取り扱いできる。

【0038】

また、本実施形態では特に、シート７１の前後方向における位置を調整可能にした。これにより、運転者の体型に合ったシート７１の位置を提供できる。

【0039】

また、本実施形態では特に、バッテリ８１を操舵軸１２とクランク軸６５との間に配置したことにより、車体の重心位置が前方になり、乗車時の安定性が向上する。これにより、電動アシスト四輪自転車１は、高齢者でも安心安全に運転できる。

【0040】

また、本実施形態では特に、フロントバスケット７６を二つの前輪４２の回転中心上方に有するため、積載時に走行安定性がさらに向上する。これにより、高齢者でも安心安全に運転できる。

【0041】

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0042】

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

【0043】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

【0044】

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0045】

１ 電動アシスト四輪自転車
２ 車体フレーム
３ 前フレーム
４ 後フレーム
１２ 操舵軸
２５ａ 水平部分
４１ 揺動アーム
４２ 前輪
５２ 後輪
６４ａ、６４ｂ クランク
６５ クランク軸
７１ シート
７２ 腰支え部材
７６ フロントバスケット
８１ バッテリ
Ｈ 上下方向距離
Ｌ 前後方向距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】