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公開番号2021084557
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210603
出願番号2019215666
出願日20191128
発明の名称自転車
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人特許業務法人北斗特許事務所
主分類B62K 5/06 20060101AFI20210507BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】降車時において前部フレームの後部フレームに対する回転を規制することができ、かつ、利便性に優れた自転車を提供する。
【解決手段】自転車1は、フレーム2、少なくとも一つの前車輪92及び少なくとも二つの後車輪91を備えている。フレーム2は、前部フレーム21、後部フレーム3及び連結部材32を有している。前部フレーム21には、一つの前車輪92が取り付けられる。後部フレーム3には、二つの後車輪91が取り付けられる。連結部材32は、前部フレーム21と後部フレーム3とを相対回転可能に連結する。回転規制機構10は、利用者が自転車1に乗っている状態では、連結部材32の一方フレームに対する回転を規制せず、利用者が自転車1に乗っていない状態では、連結部材32の一方フレームに対する回転を規制する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
フレームと、
少なくとも一つの前車輪と、
少なくとも二つの後車輪とを備える自転車であって、
前記フレームは、
前記一つの前車輪が取り付けられた前部フレームと、
前記二つの後車輪が取り付けられた後部フレームと、
前記前部フレームと前記後部フレームとを相対回転可能に連結した連結部材と、
を有し、
利用者が前記自転車に乗っている状態では、前記相対回転を規制せず、かつ、利用者が前記自転車に乗っていない状態では、前記相対回転を規制する回転規制機構を更に備えた、
自転車。
続きを表示(約 940 文字)【請求項2】
前記前部フレームに取り付けられたサドルを更に備え、
前記回転規制機構は、前記サドルに対して所定荷重以上の荷重が加わった状態では、前記連結部材の前記相対回転を規制せず、かつ、前記サドルに前記所定荷重以上の荷重が加わっていない状態では、前記連結部材の前記相対回転を規制する、
請求項1に記載の自転車。
【請求項3】
前記前部フレームは、前記サドルに対して前記所定荷重以上の荷重が加わった際に、前記連結部材に対して、平面視において前後方向と交差する方向に延びる回転軸を中心に回転するように構成されており、
前記回転規制機構は、
前記前部フレームに取り付けられ、前記前部フレームが前記連結部材に対して前記回転軸を中心に回転した際に、前記前部フレームと連動する回転規制部材と、
前記回転規制部材に対して弾性力を付与する弾性部材とを有し、
前記回転規制部材は、前記サドルに対して前記所定荷重以上の荷重が加わった際に、前記弾性部材の弾性力に抗して前記相対回転を規制しない非規制位置に配され、前記サドルに対して前記所定荷重以上の荷重が加わらなくなった際に、前記弾性部材の弾性力によって前記相対回転を規制する規制位置に配される、
請求項2に記載の自転車。
【請求項4】
前記回転規制部材は、
前記連結部材及び前記前部フレームに取り付けられ、前記前部フレームが前記回転軸を中心に回転した際に、前記前部フレームと連動する第1部材と、
前記連結部材及び前記第1部材に取り付けられ、前記第1部材と連動して前記連結部材の前記一方フレームに対する回転を規制する第2部材とを有し、
前記弾性部材は、
前記第1部材に対して弾性力を付与する第1弾性部材と、
前記第2部材に対して弾性力を付与する第2弾性部材とを有した、
請求項3に記載の自転車。
【請求項5】
利用者が前記自転車に乗っているか否かを検知するための検知部として、前記回転規制部材から力を受けて接点の切り換えを行う検出用スイッチを更に備えた、
請求項3又は請求項4に記載の自転車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、自転車に関し、詳しくは、少なくとも一つの前車輪と、少なくとも二つの後車輪とを備えた自転車に関する。
続きを表示(約 6,100 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、自転車が開示されている。この自転車では、前輪が設けられた前フレームが、左右一対の後輪が設けられた後フレームに対して、左右両側に揺動可能である。このため、カーブを曲がる等の旋回走行時において、前フレームが後フレームに対して傾くことで、スムーズな走行を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2007−55514号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した自転車では、例えば、利用者が自転車から降りた降車時において、自転車に対して荷物の載せ下ろし等を行ったときに、前フレームが後フレームに対して揺動する可能性がある。この場合、利用者は、例えば、前フレームを傾かないように支持しながら荷物等の載せ下ろしの作業を行う必要があり、作業がし難くなる可能性がある。また、利用者が自転車を押しながら歩く場合にも、前フレームが後フレームに対して揺動せずに固定されている方が行いやすい。
【0005】
ここで、上述した自転車では、前フレームを後フレームに対してボルトにより固定することで、前フレームの左右への揺動を阻止できるように構成されている。しかし、ボルトにより前フレームを後フレームに固定する作業を行うことは手間を要する。
【0006】
本開示は上記事由に鑑みてなされており、降車時において前部フレームの後部フレームに対する回転を規制することができ、かつ、利便性に優れた自転車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様に係る自転車は、フレームと、少なくとも一つの前車輪と、少なくとも二つの後車輪とを備える。前記フレームは、前記一つの前車輪が取り付けられた前部フレームと、前記二つの後車輪が取り付けられた後部フレームと、前記前部フレームと前記後部フレームとを相対回転可能に連結した連結部材とを有する。自転車は、回転規制機構を更に備える。回転規制機構は、利用者が自転車に乗っている状態では、前記相対回転を規制せず、かつ、利用者が前記自転車に乗っていない状態では、前記相対回転を規制する。
【発明の効果】
【0008】
前記一態様に係る自転車は、利用者が自転車から降りた降車時において、前部フレームの後部フレームに対する回転を規制することができ、かつ、利便性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、一実施形態に係る自転車の側面図である。
図2は、同上の自転車の平面図である。
図3は、図2における後部フレームの拡大図である。
図4は、同上の自転車の後部の断面図である。
図5は、図4の部分拡大図である。
図6は、同上の自転車の回転規制部材を非規制位置に配した状態を示した図5に対応する断面図である。
図7は、同上の後部フレームの一部を省略して示した平面図である。
図8A〜図8Cは、同上の自転車の揺動復元機構の動作を示す拡大図である。
図9は、同上の自転車が備える抵抗力発生装置を示した背面図である。
図10は、同上の自転車のブロック図である。
図11は、変形例1の自転車が備える制動装置を示した背面図である。
図12は、同上の自転車のブロック図である。
図13は、変形例2の自転車の側面図である。
図14は、同上の自転車におけるハブモータの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(1)実施形態
(1.1)概要
図1に示すように、自転車1は、フレーム2と複数の車輪91,92とを備えている。複数の車輪91,92は、フレーム2を走行面100上で支える。
【0011】
自転車1は、複数の車輪として、前車輪92と、二つの後車輪91とを備えている。フレーム2は、前部フレーム21、後部フレーム3及び連結部材32を有している。前部フレーム21には、前ホーク26を介して前車輪92が取り付けられている。後部フレーム3には、二つの後車輪91が取り付けられている。連結部材32は、図4に示すように、前部フレーム21と後部フレーム3とを相対回転可能に連結している。
【0012】
具体的には、前部フレーム21及び後部フレーム3のうちの一方を一方フレームとすると共に他方を他方フレームとする。連結部材32は、一方フレームに対して平面視において前後方向に沿った回転軸331(図3参照)を中心に回転可能に連結され、かつ他方フレームに対して回転軸331を中心に回転不能に連結されている。連結部材32が一方フレームに対して回転軸331を中心に回転することで、前部フレーム21は、後部フレーム3に対して回転軸331を中心に回転する。以下、この前部フレーム21の後部フレーム3に対する回転を「スイング」という。なお、本開示における「平面視」は、対象物を上方から見ることを意味する。
【0013】
本実施形態の一方フレームは、後部フレーム3であり、他方フレームは、前部フレーム21である。すなわち、連結部材32は、後部フレーム3に対して回転軸331を中心に回転可能に連結され、前部フレーム21に対して回転軸331を中心に回転不能に連結されている。
【0014】
自転車1は、回転規制機構10を更に備えている。回転規制機構10は、利用者が自転車1に乗っている状態では、前記相対回転(スイング)を規制しない。また、回転規制機構10は、利用者が自転車1に乗っていない状態では、前記相対回転を規制する。
【0015】
すなわち、本実施形態の自転車にあっては、利用者が自転車1に乗っている乗車状態では、回転規制機構10により、連結部材32が一方フレームに対して回転軸331を中心に回転可能になる。このため、例えば、カーブを曲がる旋回走行時等においては、前部フレーム21を後部フレーム3に対して傾けることができ、自転車1がスムーズに走行しやすい。
【0016】
また、利用者が自転車1に乗っていない降車状態では、回転規制機構10により、連結部材32の一方フレームに対する回転が規制され、前部フレーム21のスイングが規制される。このため、例えば、自転車1に荷物又は子供等を載せ下ろしする際や、バッテリ62(図1参照)の取り外しを行ったりする際に、利用者自身が前部フレーム21のスイングを規制する必要がない。また、自転車1の停止時において、前部フレーム21が後部フレーム3に対して傾いて自転車1が倒れることも抑制される。また、例えば、利用者が自転車1を押しながら歩く押し歩きの際にも、前部フレーム21のスイングが規制される。このため、利用者は、自転車1の押し歩きの際に、自身で前部フレーム21のスイングを規制する必要がなく、容易に自転車1の押し歩きを行うことができる。
【0017】
また、上述した前部フレーム21のスイングの規制及びこの規制の解除は、回転規制機構10により、利用者が自転車1に乗った状態であるか否かに応じて自動的に切り換えられる。このため、利用者は、前部フレーム21のスイングの規制及びこの規制の解除をする作業を行う必要がなく、利便性に優れる。
【0018】
(1.2)全体構成
図1に示す本実施形態の自転車1は、電動アシスト自転車である。本開示における「電動アシスト自転車」は、利用者の踏む力(以下、「踏力」という)を、モータ7A(図10参照)の駆動出力により補って、駆動輪となる車輪91を回転させる自転車を意味する。したがって、本開示でいう「電動アシスト自転車」は、法規上、電動アシスト自転車に属する自転車だけでなく、法規上は電動アシスト自転車に属さないモータ7Aを持つ自転車も含まれる。また、本開示でいう「駆動出力」は、モータ7Aが駆動輪となる車輪91に与える回転出力を意味する。
【0019】
なお、自転車1は、電動アシスト自転車以外の電動自転車であってもよい。例えば、自転車1は、踏力により車輪91に動力を与える人力駆動系と、モータ7Aにより車輪91に動力を与えるモータ駆動系とが独立している自転車(モータ7Aのみでも走行可能な自転車)であってもよい。なお、本開示では、人力駆動系とモータ駆動系とが独立した自転車と、電動アシスト自転車とを含む自転車を「電動自転車」という。また、自転車1は、電動自転車に限定されず、人力駆動系及びモータ駆動系のうち、人力駆動系のみを有する自転車であってもよい。
【0020】
本実施形態の自転車1を利用する利用者は、主に、高齢者、足腰が弱い者、バランスをとるのが苦手な者、障害者等である。なお、利用者は、特に限定されず、若年者、中年者、健常者等であってもよい。
【0021】
自転車1が走行する走行面100は、前車輪92の下端と後車輪91の下端とを通る平面である。以下では、自転車1を水平な走行面100上に配した状態における方向を用いて、自転車1の各要素を説明する。具体的には、走行面100と直交する二方向のうち、走行面100から自転車1に向かう方向を「上方向」とし、その反対方向を「下方向」と定義する。また、上方向及び下方向の二方向を「上下方向」と定義する。また、自転車1が走行面100に沿って直進する方向を「前方向」とし、その反対方向を「後方向」と定義する。また、前方向及び後方向の二方向を「前後方向」と定義し、走行面100と平行で、かつ、前後方向に直交する二方向を「左右方向」と定義する。
【0022】
なお、これら方向の定義は、自転車1の使用態様を限定する趣旨ではない。また、自転車1が実際に走行する走行面100は、水平な平面に限定されない。自転車1が走行する走行面100は、例えば、凹凸面、水平面に対して傾斜した傾斜面、湾曲した面、球面等であってもよい。また、図面中の各方向を示す矢印は、説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
【0023】
(1.3)フレーム
フレーム2は、自転車1の骨組みである。本実施形態のフレーム2は、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金から形成されている。なお、フレーム2の材料は、アルミニウム合金に限定されず、鉄、クロムモリブデン鋼、ハイテンスチール、チタン、マグネシウム等で構成されてもよい。また、フレーム2の材料は、金属に限定されず、カーボン、木材、竹、繊維強化合成樹脂(例えば、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics))等で構成されてもよい。
【0024】
(1.4)前車輪及び後車輪
本実施形態の自転車1は、三輪自転車であって、複数の車輪91,92として、一つの前車輪92及び二つの後車輪91のみを備えている。なお、自転車1は、三輪自転車に限定されない。すなわち、自転車1は、少なくとも一つの前車輪92と、少なくとも二つの後車輪91とを備えていればよく、二つ以上の前車輪92を備えてもよいし、三つ以上の後車輪91を備えてもよい。
【0025】
前車輪92及び二つの後車輪91の各々は、タイヤ920、ホイール921及びハブ922を有している。前車輪92のハブ922には、前ハブ軸93が通っている。前車輪92は、前ハブ軸93に対して回転可能に取り付けられている。前車輪92は、前ハブ軸93の中心軸を中心に回転する。すなわち、前車輪92の回転軸は、走行面100に対して平行な前ハブ軸93の中心軸と一致する。
【0026】
二つの後車輪91は、図2に示すように、左右方向に離れている。二つの後車輪91には、図3に示す二つの後ハブ軸94がそれぞれ固定されている。各後ハブ軸94は、後部フレーム3に対して回転可能に取り付けられている。これにより、二つの後車輪91の各々は、後部フレーム3に対して独立して回転することができる。本実施形態では、二つの後車輪91のうちの一方が駆動輪であり、他方が従動輪である。なお、例えば、デファレンシャルギア(差動装置)を使用することで、両方の後車輪91を駆動輪としてもよい。
【0027】
(1.5)前部フレーム
図1に示すように、フレーム2における前側の部分は、前部フレーム21で構成されている。前部フレーム21には、前車輪92が取り付けられている。本開示における「取り付ける」は、物を、取付対象物に対して、直接的又は間接的に設置することを意味する。ここで、「直接的」とは、取付対象物に物が接触した状態で、取付対象物に物が設置されていることを意味する。また、「間接的」とは、取付対象物と物との間に、例えば、パッキン、取付金具、ブラケット等の他部材を介在させた状態で、取付対象物に物が設置されていることを意味する。
【0028】
本実施形態の前部フレーム21は、ヘッドパイプ24、ダウンチューブ22、シートチューブ23及びシートステイ25を有している。本開示でいう「パイプ」とは、細長くて中空な部材を意味し、特に記載する場合を除き、パイプの断面形状は限定されない。パイプの断面形状は、例えば、円形状(正円、長円及び楕円を含む)、長方形状(正方形を含む)、六角形状、八角形状等であってもよい。
【0029】
本実施形態の自転車1は、前ホーク26を更に備えている。前ホーク26は、一対のホーク足261と、一対のホーク足261の上端部同士を接続するホーク肩262と、ホーク肩262から上側に向かって突出したホークステム263とを有している。一対のホーク足261には、前車輪92を支持する前ハブ軸93が取り付けられている。ホークステム263の突出方向(長手方向)は、ホーク肩262から、上方向に行くに従って後方向に行くように、走行面100に対して傾いている。
【0030】
ヘッドパイプ24は、前ホーク26のホークステム263を回転可能に支持している。ヘッドパイプ24の中心軸は、上方向に行くに従って後方向に行くように、上下方向に対して傾いている。ヘッドパイプ24には、ヘッドパイプ24の中心軸とホークステム263の中心軸とが一致するように、ホークステム263が通っている。ホークステム263は、ヘッドパイプ24の中心軸と一致した回転軸を中心に回転する。
(【0031】以降は省略されています)

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