(57)【要約】【課題】平衡位の車体枠の後輪両側に軸支する支持腕の自由端に、補助輪を、後輪より先行位置に、地上との地上高を保持して軸支し、車体が傾斜するとき、補助輪が着地して走行抵抗を受けて軸支位下方へ回動して変位することにより、車体後部を押上げ、車体の傾斜を逓減して、自律的に平衡位を維持する自転車用補助輪を実現することとしている。【解決手段】車体枠の後輪付近両側に支軸を横設して軸支した支持腕の自由端に補助輪を軸支し、軸支位より補助輪踏面への最大半径を、後輪半径より大径として、両者の半径差を設定し、車体の平衡位においては、補助輪位置を後輪より先行位置に設定し、補助輪の地上高を低位置に設定して拘持可能とし、また、車体が傾き、補助輪が着地して走行抵抗を受け、支軸回りに支持腕及び補助輪を回動して変位するとき、車体枠に付設したストッパーにより、変位の上下幅を半径差の範囲内に留めて衝止し、車体を平衡位へ復元可能としている。【選択図】図４
2010047242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体枠の後輪付近両側に一対の支軸を横設して軸支した支持腕の自由端に、補助輪を軸支し、支持腕半径と補助輪半径との和、すなわち、支軸より補助輪の踏面への最大半径を、後輪半径より大径として、両者の半径差を設定し、車体が平衡状態のときに限り、後輪より先行位置に補助輪位置を設定し、運転者の操縦技量に応じて低位置に設定した補助輪の地上高を保持するため、支軸下位に付設したストッパーにより支持腕及び補助輪を拘持可能として、補助輪を着地することなく走行可能とし、また、車体が傾き、一側の補助輪が着地して走行抵抗を受け、支軸回りに支持腕及び補助輪が回動して変位するとき、支軸下位に付設したストッパーにより、変位の上下幅を上記半径差の範囲内に留め、補助輪の支持腕を衝止可能としてなる自転車用補助輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自転車用の付加車輪、即ち、補助輪に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、自転車において、付加車輪即ち、通称、補助輪を用いるものは、多数の公知例があるが、補助輪の支持具は半固定方式であって、操縦者の使用目的により、補助輪の支持幅、車輪踏面の地上高及び後輪との関係位置を設定する調節手段が付設されている。【０００３】  また、自転車練習用具として、操縦の平衡を助ける付加車輪、即ち、補助輪の実施例は、特許文献１及び特許文献２が提示されており、同文献１のものは、自転車練習用の補助輪の支持具として、フレーム側へ装着する垂直部材と水平状の支軸部材との間をコイルばねにより連結し、上下に弾性可撓状に支持した支軸部材に補助輪を軸支し、車体の傾斜により生じる両側各補助輪の分担荷重を、各コイルばねの撓み応力により支持して補助輪を着地し、車体の平衡を補助している。  また、同文献２のものは、文献１のフレーム側へ装着する垂直部材と水平状の車輪支軸部材とを剛節部材に、また、コイルばねの代わりに、高剛性のＣ型弾性支持体を代替し、文献１の各部材の捩れ変形の問題を解消しているが、補助輪の作用は文献１のものと同様であって車体操縦における安定性は、上記コイルばね又はＣ型弾性体の弾性変形の応力に依存するのみである。  そして、特許文献３のものは、補助輪軸と車体枠との間に油圧シリンダーを介装し、制御弁により、車体の傾きに応じて補助輪軸を制御し、車体の傾斜状態を維持して転倒を防止する方式であって、車体の平衡位への復元作用を主眼として追究するものではない。【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５０５１５２
【特許文献２】特表２００７−５１５３３８
【特許文献３】実開平７−６０５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上記背景技術においては、自転車の操縦において、補助輪の分担荷重の変化を、補助輪の支持具のコイルばね又はＣ型弾性支持体の弾性変形応力により支持しているが、固有のばね常数及び固有振動数があって、不測の車体傾斜や、地面の凹凸状変化に対応できない場合が懸念され、また、上記、油圧シリンダーにより車体の傾き状態を維持して補助輪に支持する制御方式においては、車体の不測の転倒防止を目途としているが、操縦性を損なわない程度の、平衡位への復元作用が要請される。【０００６】  本発明は、従来の技術における諸問題に鑑みてなされものであり、その目的とするところは、平衡位の車体枠の、後輪両側に軸支する支持腕の自由端に、補助輪を、後輪の接地位より前寄り位置に、地上との地上高を保持して軸支し、車体が傾斜するとき、一側の補助輪が着地して受ける走行抵抗により、補助輪を支持腕下方へ回動して変位し、車体後部荷重を支持しつつ、車体の傾斜を逓減して、自律的に平衡位を維持する自転車用補助輪を実現することとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記目的を達成するために、本発明の自転車用補助輪は、車体枠の後輪付近両側に一対の支軸を横設して軸支した支持腕の自由端に、補助輪を軸支し、支持腕半径と補助輪半径との和、すなわち、支軸より補助輪の踏面への最大半径を、後輪半径より大径として、両者の半径差を設定し、車体が平衡状態のときに限り、後輪より先行位置に補助輪位置を設定し、運転者の操縦技量に応じて低位置に設定した補助輪の地上高を保持するため、支軸下位に付設したストッパーにより支持腕及び補助輪を拘持可能として、補助輪を着地することなく走行可能とし、また、車体が傾き、一側の補助輪が着地して走行抵抗を受け、支軸回りに支持腕及び補助輪が回動して変位するとき、支軸下位に付設したストッパーにより、変位の上下幅を上記半径差の範囲内に留め、補助輪の支持腕を衝止可能としている。【０００８】  上記構成の自転車用補助輪における作用は、車体が平衡位に在るときに限り、後輪より先行位置に設定した補助輪位置において、運転者の操縦熟練度が低いときは低位置に、熟練度が高いときは高位置に設定した補助輪の地上高を保持するため、支軸下位に付設したストッパーにより支持腕を拘持して補助輪を着地することなく走行し、また、車体が傾斜し、一側の補助輪が着地して走行抵抗受けるとき、支軸まわりの走行抵抗のモーメントにより、補助輪及び支持腕を支軸回りに回動して変位するが、補助輪の上下変位を上記半径差の範囲内に留め、支軸下位において、ストッパーにより支持腕の変位を衝止することにより、補助輪は、車体荷重を支持しつつ、同支持腕、支軸ないし車体を押上げ、車体の傾斜を逓減すると共に着地圧力ならびに走行抵抗を逓減すると共に、補助輪を支軸下位より前方へ変位可能とし、自律的に車体を平衡位へ復元することができる。  また、走行中車体の横揺れを生じるとき、車体傾きの低位側の補助輪が、交互に、上記復元作用を呈し、自律的に、車体の横揺れを解消することができる。
【発明の効果】
【０００９】  本発明の自転車用補助輪の機能による効果は次の通りである。  すなわち、車体の平衡状態においては、補助輪踏面は、運転者の操縦熟練度に応じて設定した地面との地上高を維持し、補助輪を着地することなく走行することができる。【００１０】  そして、車体が傾斜し、一側の補助輪が着地して走行抵抗受けるとき、支軸まわりの走行抵抗のモーメントにより、支持腕及び補助輪は支軸の下位へ回動して変位し、車体後部の荷重を支持しつつ、車体の低位側を押上げ、車体の傾斜を逓減して、自律的に、平衡位へ復元し、また、走行中、車体の横揺れを生じるとき、車体傾きの低位側の補助輪が、交互に、上記復元作用を呈し、自律的に、車体の横揺れを解消して平衡位へ復元することができる。【００１１】  さらに、本発明の自転車用補助輪の適用分類として、自転車練習装置の安定乗車のための装置を含むもの、付加車輪を用いるもの、及び、他に分類されない自転車練習装置、例えば、車体の平衡を助けるものに該当し、また、福祉機器への適用も期待される。【００１２】
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して次に説明する。【００１４】  車体枠（１）の後車軸付近両側に付設した一対の軸受金（２ａ，２ａ）に支軸（２，２）を横設して支持腕（３，３）を軸支し、該支持腕自由端には、補助輪（４，４）を軸支し、支軸回りの支持腕半径（Ｒａ）と補助輪半径（Ｒｂ）との和（Ｒａ＋Ｒｂ）、即ち、支軸より補助輪の踏面への最大半径（Ｒσ）を、後輪半径（Ｒｗ）より大径とし両者の半径差（Ｒσ−Ｒｗをδと略記する）を設定し、実施例として、半径差（δ）は、後輪半径（Ｒｗ）の４〜５パーセント近傍の値に設定し、軸受金（２ａ）と支持腕（３）との間には、バネ（５）を張架して付勢すると共に、車体の平衡位における補助輪の初期位置として、後輪の前寄りの先行位置（ε）に、且つ、車体の傾斜を制限するため、地面との地上高（δ′）を、運転者の操縦熟練度が低いときは低位置に、熟練度が高いときは高位置に設定し、地上高（δ′）の実施例として、後輪半径（Ｒｗ）の２〜５パーセント近傍の値に設定しており、支持腕（３）により、軸受金（２ａ）に、前縁ストッパー（２ｂ）を凸設して支持腕の前縁を衝止して補助輪の初期位置を拘持可能としている。  また、補助輪が着地して走行抵抗を受け、バネ（５）の張力に抗して、支軸（２）下方へ回動して変位するとき、補助輪の上下変位幅を、上記半径差（δ）の範囲内に留めるため、軸受金（２ａ）の支軸（２）下位に後縁ストッパー（２ｃ）を付設し、支持腕後縁を衝止し、支持腕の衝止位置において、車体が平衡状態へ復元傾向を呈するとき、バネ（５）の張力により、支持腕及び補助輪を、車体の平衡位における初期位置へ復元可能としている。【００１５】  上記形態による作用は次の通りである。  すなわち、車体の平衡状態においては、支持腕（３）と軸受金（２ａ）との間に張架したバネ（５）の張力により、支持腕（３）の前縁を前縁ストッパー（２ｂ）に衝止し、補助輪（４）は、先行位置（ε）を占め、踏面と地面との地上高（δ′）を保持する初期位置において、着地することなく走行し、また、車体の傾斜により、一側の補助輪が降下して着地するとき、同補助輪は走行抵抗（Ｆ）を受け、バネ（５）の張力に抗して、支持腕半径（Ｒ）に係る支軸（２）まわりの走行抵抗のモーメント（Ｆ・Ｒ）により、支軸下位へ回動して変位し、同補助輪は車体後部の荷重（Ｗ）を支持しつつ、車体の低位側を押上げて車体の傾斜を逓減し、補助輪は、支軸（２）下位の後縁ストッパー（２ｃ）に支持腕後縁を衝止され、変位の上下幅を上記半径差（δ）の範囲内に留め、車体傾斜の逓減と共に、補助輪の走行抵抗（Ｆ）も逓減して、バネ（５）の張力により、補助輪を初期位置へ復元し、自律的に、車体の平衡状態を維持することができる。【００１６】  さらに、走行中車体の横揺れを生じるとき、車体横揺れによる低位側の補助輪（４）が、両側交互に着地して車体後部の荷重（Ｗ）を支持すると共に、上記と同様に、車体の低位側を押上げて横揺れを逓減し、自律的に、車体の平衡状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態を示す自転車用補助輪の側面の立面図である。
【図２】同自転車用補助輪の平面図である。
【図３】図１のＡ矢より視る同自転車用補助輪背面の立面図である。
【図４】図１の自転車用補助輪の要部詳細を示す概要図である。
【符号の説明】
【００１８】１    車体枠
２    支軸
２ａ  軸受金
２ｂ  前縁ストッパー
２ｃ  後縁ストッパー
３    支持腕
４    補助輪
５    バネ
６    後輪
Ｒａ  支持腕半径
Ｒｂ  補助輪半径
Ｒσ  ＲａとＲｂの和（Ｒσ＝Ｒａ＋Ｒｂ）
Ｒｗ  後輪半径
δ    半径差（Ｒσ−Ｒｗ≒０．０４Ｒｗないし０．０５Ｒｗ）
δ′  地上高（δ′≒０．０２Ｒｗないし０．０５Ｒｗ）
ε    先行位置（後輪前寄りの補助輪位置）
Ｗ    補助輪荷重
Ｆ    走行抵抗
【図１】
2010047242.tif 000003
【図２】
2010047242.tif 000004
【図３】
2010047242.tif 000005
【図４】
2010047242.tif 000006