特開 2025-16100 特定小型原動機付自転車

(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】P2025016100

(43)【公開日】2025-01-31

(54)【発明の名称】特定小型原動機付自転車

(51)【国際特許分類】

   B62M 6/60 20100101AFI20250124BHJP

   B62J 45/00 20200101ALI20250124BHJP

   B62M 6/80 20100101ALI20250124BHJP

【ＦＩ】

B62M6/60

B62J45/00

B62M6/80

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023119150

(22)【出願日】2023-07-21

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-11-28

(71)【出願人】

【識別番号】523277747

【氏名又は名称】株式会社ＥＮＮＥ

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 真二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 信之

(74)【代理人】

【識別番号】100220917

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 忠大

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 大祐

(57)【要約】

【課題】ペダルの回転で発電した電力を制御出力して駆動することで、特定小型原動機付自転車としての法定基準を満たしつつ自転車感覚で快適に走行可能な特定小型原動機付自転車を提供すること。
【解決手段】本発明の特定小型原動機付自転車１は、フレーム１１と、ハンドル１２と、サドル１３と、ペダル１４と、を有する車体部１０と、フレーム１１の前後に設けた複数の車輪２１を有する車輪部２０と、車輪部２０と接続した駆動部３０と、駆動部３０と電気的に接続した制御部４０と、を備え、駆動部３０が、ペダルの回転によって発電可能な発電機３１と、発電機３１による電力を蓄電可能なバッテリ３２と、バッテリ３２の電力により複数の車輪２１の内少なくとも１つを回転駆動可能なモータ３３と、を有し、制御部４０の操作によって、モータ３３を、設定速度以下の速度で走行するように駆動させることを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

特定原動機付自転車であって、
フレームと、ハンドルと、サドルと、ペダルと、を有する車体部と、
前記フレームの前後に設けた複数の車輪を有する車輪部と、
前記車輪部と接続した駆動部と、
前記駆動部と電気的に接続した制御部と、を備え、
前記駆動部が、前記ペダルの回転によって発電可能な発電機と、前記発電機による電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリの電力により前記複数の車輪の内少なくとも１つを回転駆動可能なモータと、を有し、
前記制御部の操作によって、前記モータを、設定速度以下の速度で走行するように駆動させることを特徴とする、
特定原動機付自転車。

【請求項2】

特定原動機付自転車であって、
フレームと、ハンドルと、サドルと、ペダルと、を有する車体部と、
前記フレームの前後に設けた複数の車輪を有する車輪部と、
前記車輪部と接続した駆動部と、
前記駆動部と電気的に接続した制御部と、を備え、
前記駆動部が、前記ペダルの回転によって発電可能な発電機と、前記発電機による電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリ又は前記発電機の電力により前記複数の車輪の内少なくとも１つを回転駆動可能なモータと、を有し、
前記制御部の操作によって、前記モータを、設定速度以下の速度で走行するように駆動させることを特徴とする、
特定原動機付自転車。

【請求項3】

前記車体部が、前記ペダルの回転に同期して回転するスプロケットと、前記スプロケットから前記発電機に架け廻したチェーンと、を備え、
前記ペダルの回転を、前記スプロケット及び前記チェーンを介して前記発電機に伝達することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の特定原動機付自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特定小型原動機付自転車に関し、特にペダルの回転で発電した電力を制御出力して駆動することで、特定小型原動機付自転車としての法定基準を満たしつつ自転車感覚で快適に走行可能な特定小型原動機付自転車に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電動自動車の開発に伴う二次電池の性能向上によって、小型の電動乗り物が普及してきている。
ペダルの踏み込みによらずに走行可能な乗り物として、いわゆるフル電動自転車（フルアシスト自転車）が知られている。フル電動自転車は、基準以上のアシスト性能を持った電動自転車であり、ペダルを漕がずに走る電動モペット等を含む。
また、特許文献１には、いわゆる電動キックスケータが開示されている。電動キックスケータは、キックスケータに電動モータを設けた乗り物であり、アクセルの操作により電動で走行することができる。

【0003】

一方、令和５年７月１日から、道路交通法の一部を改正する法律（令和４年法律第３２号）が施行され、電動機付自転車の区分内に「特定小型原動機付自転車」が新設されている（非特許文献１）。
特定小型原動機付自転車は、原動機付でありながら運転免許証の保持が不要、自転車と同様の走行場所を走行可能、ヘルメットの着用が努力義務である、等の多くの利便性があるため、気軽に利用できる移動手段として、広く普及することが期待されている。
特定小型原動機付自転車と認定されるためには、車体サイズ、原動機の定格出力、最高速度などの一定の基準を満たす必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－７４１８３公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】“特定小型原動機付自転車（いわゆる電動キックボード等）に関する交通ルール等について”，［ｏｎｌｉｎｅ］，警察庁，［令和５年６月２９日検索］，インターネット＜URL：https://www.npa.go.jp/bureau/traffic/anzen/tokuteikogata.html＞

【非特許文献2】“「ペダル付き特定原付」は走行した時点で道交法違反になる可能性 業界団体が注意喚起”，［ｏｎｌｉｎｅ］，ＩＴ ｍｅｄｉａ，［令和５年６月２９日検索］，インターネット＜URL：https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2306/27/news183.html＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来技術には以下の問題点がある。
＜１＞フル電動自転車は、道路交通法上は原動機付自転車であるため、運転免許証の所持とヘルメットの着用が求められ、歩道を走行することができない。このため、市街地で気軽に利用することができない。
＜２＞電動キックスケータは、法定の要件を満たせば特定小型原動機付自転車となるが、全電力を充電に依存するため、頻繁な充電が必要となる。
＜３＞フル電動自転車も電動キックスケータも、２輪車をアクセルで走行させる構造であるため、バランスをとりにくく、走行時の安定性が低い。
＜４＞原動機付自転車にペダルを付け、ペダルの回転力を車輪に伝達可能な構造とすると、ペダルの踏み込みにより制限なく人力走行ができ、制限速度を（２０ｋｍ／ｈ）を超えてしまうため、特定小型原動機付自転車の法定要件を満たさなくなる（非特許文献２）。このため、このような原動機付自転車は、歩道を走行できず、ヘルメットを着用し、運転免許証を保持しなければ運転することができず、気軽に利用することができない。

【0007】

本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決するための、特定小型原動機付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】

本発明の特定小型原動機付自転車は、フレームと、ハンドルと、サドルと、ペダルと、を有する車体部と、フレームの前後に設けた複数の車輪を有する車輪部と、車輪部と接続した駆動部と、駆動部と電気的に接続した制御部と、を備え、駆動部が、ペダルの回転によって発電可能な発電機と、発電機による電力を蓄電可能なバッテリと、バッテリの電力により複数の車輪の内少なくとも１つを回転駆動可能なモータと、を有し、制御部の操作によって、モータを、設定速度以下の速度で走行するように駆動させることを特徴とする。

【0009】

本発明の特定小型原動機付自転車は、フレームと、ハンドルと、サドルと、ペダルと、を有する車体部と、フレームの前後に設けた複数の車輪を有する車輪部と、車輪部と接続した駆動部と、駆動部と電気的に接続した制御部と、を備え、駆動部が、ペダルの回転によって発電可能な発電機と、発電機による電力を蓄電可能なバッテリと、バッテリ又は発電機の電力により複数の車輪の内少なくとも１つを回転駆動可能なモータと、を有し、制御部の操作によって、モータを、設定速度以下の速度で走行するように駆動させることを特徴とする。

【0010】

本発明の特定小型原動機付自転車は、車体部が、ペダルの回転に同期して回転するスプロケットと、スプロケットから発電機に架け廻したチェーンと、を備え、ペダルの回転を、スプロケット及びチェーンを介して発電機に伝達してもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の特定小型原動機付自転車は、以下の効果の内少なくとも１つを備える。
＜１＞ペダルの踏み込みを速度に影響させないことで、走行速度の上限を制御して「特定小型原動機付自転車」の法定要件を満たすことができる。これによって、運転免許証の保持が不要、自転車と同様の走行場所を走行可能、ヘルメットの着用が努力義務である、等の多くの利便性を享受することができる。
＜２＞電動機構による安定的な速度と、ペダルを漕ぐことによる自転車のような乗り心地を同時に享受しつつ走行することができる。
＜３＞ペダルを漕ぐことで走行しながら充電できるため、少ない充電回数で長距離を走行することができる。
＜４＞任意のタイミングで自転車のようにペダルを漕ぐことができるため、バランスをとりやすく、走行時の安定性が高い。
＜５＞家庭用電源を使用せずに人力で充電できるため、経済的で環境に優しい。
＜６＞バッテリの電力をスマートフォンの充電などに外部供給することができる。このため、災害時の非常電源として利用することができる。
＜７＞ペダルを漕ぐことが適度な運動となるため、利用者の健康に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る特定小型原動機付自転車の説明図

【図2】本発明に係る特定小型原動機付自転車の説明図

【図3】本発明に係る特定小型原動機付自転車の構成図

【図4】実施例２の構成図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しながら本発明の特定小型原動機付自転車について詳細に説明する。

【実施例0014】

[特定小型原動機付自転車]
＜１＞全体の構成（図１～３）
特定小型原動機付自転車１は、道路交通法の一部を改正する法律（令和４年法律第３２号）により令和５年７月１日から規定される区分の原動機付自転車である。
特定小型原動機付自転車１は、車体部１０と、車体部１０の前後に設けた車輪部２０と、車輪部２０と接続した駆動部３０と、駆動部３０と電気的に接続した制御部４０と、を少なくとも備える。本例では更に灯火部５０を備える。
ここで「電気的に接続」とは、駆動部３０と制御部４０が電気信号を通信可能に接続されていることを意味し、有線接続であるか無線接続であるかを問わない。
本発明の特定小型原動機付自転車１は、制御部４０の操作によって駆動部３０を制御し、設定速度以下の速度を保持しつつ走行可能な構造に一つの特徴を有する。

【0015】

＜１．１＞特定小型原動機付自転車の定義
特定小型原動機付自転車は、原動機付自転車のうち、車体の大きさ及び構造が自転車道における他の車両の通行を妨げるおそれのないものであり、かつ、その運転に関し高い技能を要しないものである車として道路交通法施行規則で定める基準に該当する車両である。
道路交通法施行規則で定める基準は以下の通りである。
[車体の大きさ]
長さ：１９０ｃｍ以下 幅：６０ｃｍ以下
[車体の構造]
（１）原動機の定格出力が０．６０キロワット以下であること
（２）２０ｋｍ／ｈを超える速度を出すことができないこと
（３）走行中に最高速度の設定を変更することができないこと
（４）ＡＴ機構がとられていること
（５）道路運送車両の保安基準に規定する最高速度表示灯を備えること
特定小型原動機付自転車は、原動機を用いつつ、自転車と同様の走行場所を走行でき、しかも運転免許証の所持が必要ない等の多くのメリットを備える。

【0016】

＜２＞車体部
車体部１０は、特定小型原動機付自転車１の基本構造である。
車体部１０は、フレーム１１と、フレーム１１に設けたハンドル１２と、フレーム１１に設けたサドル１３と、フレーム１１に回転可能に設けたペダル１４と、少なくとも備える。フレーム１１には法定のナンバープレートを付設する。
本例では、一般の自転車と同様に、ペダル１４の回転に同期して回転するスプロケット１５と、スプロケット１５から後述する発電機３１に架け廻したチェーン１６と、を更に備える。
本例ではフレーム１１として、アルミニウム合金部材のハブにマグネシウム合金部材を組み合わせた、折り畳み式フレームを採用する。ただしフレーム１１はこれに限らず、例えば固定式フレームであってもよい。
車体部１０のその他の構造は、一般の自転車の構造として公知であるため、ここでは詳述しない。

【0017】

＜３＞車輪部
車輪部２０は、特定小型原動機付自転車１が走行するための構成要素である。
車輪部２０は、フレーム１１の前後に設けた複数の車輪２１を少なくとも備える。
本例では車輪部２０が、前後２輪の車輪２１と、各車輪２１に付設したディスクブレーキ２２を備える。
ディスクブレーキ２２は、ハンドル１２に設けたブレーキレバーとブレーキワイヤで連結する。ただしブレーキはディスクブレーキ２２に限らず、ハブブレーキ又はリムブレーキであってもよい。

【0018】

＜４＞駆動部
駆動部３０は、車輪部２０を駆動させる構成要素である。
駆動部３０は、ペダル１４の回転によって発電可能な発電機３１と、発電機３１による電力を蓄電可能なバッテリ３２と、バッテリ３２の電力により車輪２１を回転駆動可能なモータ３３と、を少なくとも備える。
発電機３１とバッテリ３２は、電源ケーブルで送電可能に接続する。
バッテリ３２とモータ３３は、電源ケーブルで送電可能に接続する。
本例では発電機３１として、レギュレータを備えたオルタネータを採用し、ペダル１４と後方の車輪２１の車軸の中間部に設ける。
発電機３１は、スプロケット１５とチェーン１６を介してペダル１４と動力伝達可能に連結する。
本例ではモータ３３として、定格出力３６Ｖ２５０Ｗの高出力モータを採用し、後方の車輪２１の車軸に設ける。
ただし駆動部３０の構造は上記に限らず、例えば発電機３１を後方の車輪２１に設け、モータ３３を前方の車輪２１に設けてもよい。また、発電機３１をペダル１４のクランク部分に設けたり車輪２１に外付けにしてもよい。
要は発電機３１で発電する電力をバッテリ３２に充電でき、かつバッテリ３２から供給する電力でモータ３３を駆動できる構造であればよい。

【0019】

＜４．１＞バッテリ
本例ではバッテリ３２としてリチウムイオン充電池を採用し、フレーム１１内に着脱自在に取り付ける。
バッテリ３２は、ペダル１４の回転によって充電する他、フレーム１１から取り外して家庭用電源から直接充電することもできる。
また、本例ではバッテリ３２が外部給電機能を備え、バッテリ３２に充電ワイヤを接続することによって、スマートフォンやパソコン等の電子機器に充電することができる。
さらに、非常時にはペダル１４を回転することでバッテリ３２に充電し、バッテリ３２をＬＥＤライトやラジオ等の非常電源とすることができる。

【0020】

＜５＞制御部
制御部４０は、駆動部３０を制御する構成要素である。
制御部４０は、アクセル４１と、リミッタ４２と、を少なくとも備える。
アクセル４１は、モータ３３と電気的に接続し、モータ３３の駆動量を電子制御する。
本例ではアクセル４１を、ハンドル１２のスロットル操作と連動させ、スロットル量によってモータ３３の駆動量を増減させて、走行速度を制御する。
リミッタ４２は、モータ３３と電気的に接続し、走行モードに応じてモータ３３の駆動量を制御し、特定小型原動機付自転車１の走行速度を制限する。
走行モードは、例えば最高速度（２０ｋｍ／ｈ）と、歩道等走行速度（６ｋｍ／ｈ）モードの２種類であり、各モードの設定速度を超えた場合にモータ３３の出力を１００％カットする。

【0021】

＜６＞灯火部
灯火部５０は、運転の便宜に用いる構成要素である。
本例では灯火部５０として、フレーム１１の前部に設けたライト５１と、ハンドル１２に設けたウィンカ５２と、フレーム１１の後部に設けたテールライト５３と、の組合せを採用する。
本例ではウィンカ５２が最高速度灯を兼ね、方向指示時にはオレンジ色点滅、２０ｋｍ／ｈモードでは緑色点灯、６ｋｍ／ｈモードでは緑点滅に切り替える。
灯火部５０の構造は、一般の原動機付自転車又は自転車の構造として公知であるため、ここでは詳述しない。

【0022】

＜７＞運転方法
特定小型原動機付自転車１は、例えば以下の手順で運転する。なお、本例では予めバッテリ３２に充電済みである状態から説明する。
車体部１０に搭乗する。ヘルメットの着用は努力義務であるが、安全のためヘルメットを着用することが望ましい。
ハンドル１２のスロットルを使ってアクセル４１を操作し、モータ３３を稼働させて発進する。
アクセル４１の操作によってモータ３３の回転速度を制御し、走行速度を加減速可能であるが、走行速度が各走行モードにおける制限速度に達すると、リミッタ４２がモータ３３の出力をカットし、制限速度を超過しないようにコントロールする。
走行と平行して適宜のタイミングでペダル１４を踏み込み、自転車感覚でペダル１４を回転させる。これによって、スプロケット１５及びチェーン１６を介して発電機３１を回転させ、発電した電力をバッテリ３２に供給することができる。
本発明の特定小型原動機付自転車１は、運転者が、モータ３３による快適な速度と、ペダル１４を漕ぐことによる自転車のような乗り心地を同時に享受しつつ、安定的に走行することができる。

【実施例0023】

[直電兼用方式の実施例]
実施例１では、駆動部がバッテリ３２を備え、バッテリ３２に充電した電力のみをモータ３３に給電していた。これに対し、本例では発電機３１が、モータ３３からの直接給電と、バッテリ３２給電を切り替え可能に構成する（図４）。
直接給電時には、ペダル１４の回転により発電機３１で発電し、当該電力を直接モータ３３に送電してモータ３３を稼働させる。
一方、ペダル１４を漕がないときは、アクセル４１によってバッテリ３２からの電力をモータ３３に送電して駆動する。
ただし、直接給電時にもペダル１４の回転により電力を際限なくモータ３３に供給するわけではなく、リミッタ４２によって、最高速度が特定小型原動機付自転車の法定上限を超えないように制御する。