(57)【要約】【課題】小さい回転半径で曲がることが可能な三輪自転車を提供すること。【解決手段】三輪自転車１０は、運転者が着座するシート４３と、前記シート４３から前方に延び、前端部に前輪３１を支持する前フレーム３２と、前記シート４３から後方に延び、後端部に左右２つの後輪２１を支持する後フレーム２２と、前記シート４３から斜め下前方に延び、前記後フレーム２２の前端部を回動可能に支持する傾斜軸２５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が着座するシートと、
前記シートから前方に延び、前端部に前輪を支持する前フレームと、
前記シートから後方に延び、後端部に左右２つの後輪を支持する後フレームと、
前記シートから斜め下前方に延び、前記後フレームの前端部を回動可能に支持する傾斜軸と
を備える三輪自転車。
【請求項２】
前記シートの左右両側にそれぞれ支持され、前後方向への傾倒操作が可能な２つの操作レバーと
前記２つの操作レバーの端部を前記後フレームの夫々の側に連結するレバー連結部と
を備える請求項１に記載の三輪自転車。
【請求項３】
前記前フレームの後端部は、左右方向の支持軸周りの揺動を可能として前記シートに支持されている
請求項１または請求項２に記載の三輪自転車。
【請求項４】
前記前輪に連動するペダルを備える
請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の三輪自転車。
【請求項５】
前記ペダルに固定されたペダル歯車と、
前記前輪に固定されており、前記ペダル歯車と異なる歯数を有し、前記ペダル歯車と係合する前輪歯車と
を備える請求項４に記載の三輪自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三輪自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートの背もたれに寄りかかって後傾の状態で漕ぐ、いわゆるリカンベント型の三輪自転車が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５５６８９３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された三輪自転車は、２個の後輪と、１個の前輪と、背もたれ付きのシートとを備える。前輪の車軸とシートとは固定されている。シートの背もたれは地面に対して後向きに傾いており、着座した運転者は後傾姿勢になる。背もたれの後ろ側に、着座した運転者の体軸と略平行になるように、傾斜軸が設けられている。シートは、傾斜軸まわりに回動可能に取り付けられている。傾斜軸は、後輪の車軸の外周を覆うシースに対して固定されている。
【０００５】
この三輪自転車の進行方向が左右に曲がる際には、シートおよび前輪の車軸が、傾斜軸を中心にして回りながら傾くことにより、前輪の向きが変わる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の三輪自転車は、傾斜軸と前輪の車軸との間が離れているため、小さい回転半径で曲がることはできない。
【０００７】
一つの態様では、小さい回転半径で曲がることが可能な三輪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】
【０００８】
三輪自転車は、運転者が着座するシートと、前記シートから前方に延び、前端部に前輪を支持する前フレームと、前記シートから後方に延び、後端部に左右２つの後輪を支持する後フレームと、前記シートから斜め下前方に延び、前記後フレームの前端部を回動可能に支持する傾斜軸とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
一つの態様では、小さい回転半径で曲がることが可能な三輪自転車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】三輪自転車の斜視図である。
【図２】三輪自転車の側面図である。
【図３】三輪自転車の前面図である。
【図４】三輪自転車の後面図である。
【図５】三輪自転車の上面図である。
【図６】三輪自転車の下面図である。
【図７】図２のVII−VII線による断面図である。
【図８】図６のVIII−VIII線による断面図である。
【図９】右側から見た支持体付近の構造を説明する説明図である。
【図１０】図６のＡ部拡大図である。
【図１１】図１０のXI−XI線による断面図である。
【図１２】第２姿勢の三輪自転車の側面図である。
【図１３】右に曲がる第１姿勢の三輪自転車の上面図である。
【図１４】右に曲がる第１姿勢の三輪自転車の後面図である。
【図１５】右に曲がる第２姿勢の三輪自転車の上面図である。
【図１６】右に曲がる第２姿勢の三輪自転車の後面図である。
【図１７】実施の形態２の三輪自転車のペダル周辺の断面図である。
【図１８】歯車の構成を説明する説明図である。
【図１９】実施の形態３の三輪自転車の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態１］
図１は、三輪自転車の斜視図である。図２は、三輪自転車１０の側面図である。以下の説明では、各図中に矢印で示す前、後、左、右、上および下のそれぞれの向きを使用する。
【００１２】
三輪自転車１０は、シート４３と、前輪３１と、後輪２１とを備える。前輪３１の車軸は、シート４３から前方に延びる前フレーム３２に支持される。２個の後輪２１は、シート４３から後方に延びる後フレーム２２に支持される。シート４３は、座部４１および背もたれ４２を備える。座部４１の下面から斜め下前方に延びる傾斜軸２５と、後フレーム２２の前端部とは、回動可能である。
【００１３】
図２において、二点鎖線は三輪自転車１０に乗っている運転者を示す。運転者がシート４３に座り、前輪３１の車軸に連結するペダル３４を足で漕ぐことにより、三輪自転車１０は前進または後退する。運転者がペダル３４を静止させることにより、三輪自転車１０は停止する。
【００１４】
図３は、三輪自転車１０の前面図である。図４は、三輪自転車１０の後面図である。図５は、三輪自転車１０の上面図である。図６は、三輪自転車１０の下面図である。図１から図６を使用して、三輪自転車１０の構成の概要を説明する。
【００１５】
二つの後輪２１に連結された後輪軸２７は、後軸シース２４により回転可能に支持される。後軸シース２４の上側に略Ｖ字型の支持体２３がＶ字の開き側を後ろに向けて固定されている。後軸シース２４と支持体２３とは、強固に固定されており、後フレーム２２を構成する。支持体２３により、傾斜軸２５が回動可能に支持される。支持体２３の構成の詳細については後述する。
【００１６】
傾斜軸２５は、三輪自転車１０を平坦な地面に置いた場合に、下端が前側に、上端が後側になる向きに、地面に対して傾斜する。図２に示すように、傾斜軸２５の地面に対する傾斜角度をαで示す。
【００１７】
傾斜軸２５の上側の端面に、座部４１の下面が固定されている。傾斜軸２５の固定位置は、座部４１の左右方向の中心線上であり、かつ、前後方向の後ろ寄りである。傾斜軸２５と座部４１との接続部は、運転者がシート４３に深く腰掛けた場合に、運転者の尻部の下付近になるように配置されている。傾斜軸２５は、運転者がシート４３に深く腰掛けた場合に、胴体を尻部から頭部に向けて貫くいわゆる体軸に沿う向きに配置されている。したがって、深く腰掛けた運転者の体軸は、傾斜軸２５の延長線と略一致する。
【００１８】
シート４３の背もたれ４２は、上部が後傾しており、運転者が寄りかかりやすい構造である。座部４１の左右に略三角形の肘掛４４が固定されている。シート４３は、成人がゆったりと腰掛けて、背もたれ４２にもたれかかり、肘掛４４に腕を掛けることが可能な寸法である。
【００１９】
右側の肘掛４４の右側に、右側の操作レバー４５が取り付けられている。操作レバー４５は、棒状である。操作レバー４５は、左右方向に延びるレバー軸４８周りに傾倒、すなわちレバー軸４８を中心として前後に傾けることが可能なように取り付けられている。レバー軸４８は肘掛４４の基部を介して座部４１に固定されている。右側の操作レバー４５の上部に、棒状の把持部４９が左向きに固定されている。
【００２０】
同様に、左側の肘掛４４の左側に、左側の操作レバー４５が取り付けられている。左側の操作レバー４５の上部には、右向きに把持部４９が固定されている。
【００２１】
操作レバー４５の下端に、棒状のレバー連結部４６の一端が回動可能に接続されている。レバー連結部４６の反対側の端は、後フレーム２２の下側に回動可能に接続されている。レバー連結部４６と後フレーム２２とは、操作レバー４５と同じ側の後輪２１と、傾斜軸２５との間で接続されている。
【００２２】
座部４１の下面の左右と後フレーム２２との間は、略平行に配置された２本の復帰バネ４７により接続されている。復帰バネ４７と座部４１との間、および、復帰バネ４７と後フレーム２２との間は、それぞれ回動可能である。
【００２３】
図７は、図２のVII−VII線による断面図である。支持体２３は、円筒型のボス部２３１と、２枚の板状のシース連結部２３２とを有する略Ｖ字型である。支持体２３は、Ｖ字の開き側を後ろに向けた状態で、後軸シース２４の上面に固定されている。後軸シース２４の上面と、シース連結部２３２の下面との間は、たとえば溶接、接着、またはネジ止め等により、強固に固定される。
【００２４】
図８は、図６のVIII−VIII線による断面図である。傾斜軸２５は上端に設けられたフランジとネジにより、座部４１の下面に強固に固定される。傾斜軸２５は、傾斜軸受２６を介してボス部２３１の内側に回動可能に支持される。
【００２５】
図９は、右側から見た支持体２３付近の構造を説明する説明図である。図９に示すように、後軸シース２４は長手方向に丸穴を有する角棒形状である。丸孔の内部に、図示しない軸受を介して後輪軸２７が回転可能に支持される。後輪軸２７の端部は、左右の後輪２１に接続される。なお、後輪軸２７は左右方向の中央部で二体に分かれ、左右の後輪２１が別々に回転可能であることが望ましい。
【００２６】
図１から図６に戻り、三輪自転車１０の前側の構造を説明する。座部４１の下面に、略Ｔ字型の前フレーム３２がＴ字の横棒にあたる支持軸５１を左右方向に向け、Ｔ字の縦棒にあたるフレーム体５４を前に向けて取り付けられている。支持軸５１と座部４１との取り付け構造の詳細については後述する。
【００２７】
フレーム体５４の先端は二股に分かれており、その間に前輪３１の車軸が回転可能に支持される。前フレーム３２に固定された泥除け３３が、前輪３１の後側を覆っている。
【００２８】
前輪３１の左右に、ペダル軸３５を介してペダル３４が連結されている。左右のペダル３４は、前輪３１の車軸を中心として対称に配置されている。運転者がペダル３４を踏んで前向きに回転させることにより、前輪３１は前向きに回転する。同様に、運転者がペダル３４を踏んで後向きに回転させることにより、前輪３１は後向きに回転する。運転者がペダル３４を停止させることにより、前輪３１は停止する。すなわち、本実施の形態の三輪自転車１０は、ペダル３４の操作により、前進、後退および停止が可能である。
【００２９】
図１０は、図６のＡ部拡大図である。図１１は、図１０のXI−XI線による断面図である。図１０および図１１を使用して、座部４１と前フレーム３２との接続部の構造について説明する。
【００３０】
座部４１の下面に、２本の円筒形の支持筒５２が長手方向を左右方向に向けて、間隔を空けて同軸に固定されている。支持軸５１が、支持筒５２に挿入されている。
【００３１】
座部４１の下面には、支持筒５２の前側にストッパ５３が固定されている。ストッパ５３は、座部４１から下向きに延びる部分と、フレーム体５４の下側に対向する部分とを備える。ストッパ５３と座部４１の下面とにより、フレーム体５４は囲まれている。
【００３２】
図１１に示すように、前フレーム３２は、支持軸５１を中心に角度θまで回動可能である。以下の説明では、図１１に実線で示すように前フレーム３２が座部４１の下面に沿った状態を第１姿勢と呼び、図１１に二点鎖線で示すように前フレーム３２が支持軸５１まわりに角度θ回った状態を第２姿勢と呼ぶ。図１から図６までは、第１姿勢の三輪自転車１０を示す。
【００３３】
図１２は、第２姿勢の三輪自転車１０の側面図である。三輪自転車１０は、運転者が背もたれ４２に寄りかかりながら、ペダル３４に足を踏ん張ることにより、図１２に示す第２姿勢の状態になる。第２姿勢の状態における、傾斜軸２５の地面に対する傾斜角度をβで示す。三輪自転車１０の状態が第１姿勢から第２姿勢に変化することにより、傾斜軸２５の傾斜が大きくなる。αとβとの間には、（１）式の関係が成立する。
α＞β  ‥‥‥  （１）
【００３４】
運転者が、踏ん張る力を緩めると、三輪自転車１０は図２に示す第１姿勢の状態に戻る。したがって、運転者は、走行中に第１姿勢と第２姿勢とを任意に切り替えることができる。第２姿勢は、第１姿勢に比べて後傾であるので、運転者の上半身が地面に近くなり、スピード感を感じ易い。
【００３５】
三輪自転車１０の進行方向を変更する際の挙動について説明する。以下の説明では、右に曲がる際を例にして説明するが、左に曲がる際も同様である。
【００３６】
図１３は、右に曲がる第１姿勢の三輪自転車１０の上面図である。図１４は、右に曲がる第１姿勢の三輪自転車１０の後面図である。運転者は、右側の把持部４９を後ろに引き、左側の把持部４９を前に押す。操作レバー４５が、レバー軸４８を中心に回る。右側の操作レバー４５の下端は、後軸シース２４から遠ざかり、左側の操作レバー４５の下端は後軸シース２４に近付く。これにより、右側の操作レバー４５に接続されたレバー連結部４６が、後フレーム２２を引っ張る。その結果、図１３に示すように前輪３１の進行方向が、右向きになる。
【００３７】
シート４３は、傾斜軸２５を中心に回転するので、図１４に示すように右下がりに傾斜する。したがって、三輪自転車１０は、内側に傾きながら右向きにカーブする。運転者が把持部４９をおさえる力を緩めると、復帰バネ４７の作用により三輪自転車１０は直進する状態に戻る。
【００３８】
傾斜軸２５が運転者の体軸と略一致させてあるので、運転者は下半身をひねることにより、傾斜軸２５を中心にしてシート４３を回転させて、図１３および図１４に示す状態を実現しても良い。すなわち、三輪自転車１０は、把持部４９および操作レバー４５を使わずに、下半身をひねることにより操作することも可能である。運転者は、操作レバー４５を操作しながら下半身をひねっても良い。
【００３９】
図１５は、右に曲がる第２姿勢の三輪自転車１０の上面図である。図１６は、右に曲がる第２姿勢の三輪自転車１０の後面図である。運転者は、後傾しながら踏ん張って、図１２を使用して説明した第２姿勢に移行した状態で、右側の把持部４９を後ろに引き、左側の把持部４９を前に押す。
【００４０】
地面に対する傾斜軸２５の傾斜角度が、第１姿勢の際の角度であるαから第２姿勢の際の角度であるβへと変化することにより小さくなるため、図１５および図１６に示すように、前輪３１の向きが大きく変化する。図１５に示すように、三輪自転車１０は第１姿勢の状態である場合よりも小さい回転半径で曲がることができる。この際、図１６に示すように、シート４３の内傾も激しくなる。
【００４１】
運転者は、第２姿勢においても下半身をひねることにより、図１５および図１６に示す状態を実現しても良い。
【００４２】
本実施の形態によると、小さい回転半径で曲がることが可能な三輪自転車１０を提供できる。
【００４３】
本実施の形態によると、高速で走行するために、運転者がペダル３４を強く踏み込みながら漕ぐことにより、三輪自転車１０は自然に第１姿勢から第２姿勢に移行する。この状態で左右に曲がる場合には、シート４３が強く内傾する。したがって、高速で走行しながら、安定して曲がることができる。以上により、たとえば、大人が楽しめるスポーツ向けの三輪自転車１０を実現できる。
【００４４】
本実施の形態によると、手で把持部４９を動かして曲がることも、手を使わずに下半身をひねることにより曲がることも可能な三輪自転車１０を実現できる。したがって、様々な方法で制御することが可能な三輪自転車１０を提供できる。
【００４５】
本実施の形態によると、第１姿勢と第２姿勢とを自由に切り替えて、スピード感や、カーブの曲がり具合の違いを楽しむことが可能な三輪自転車１０を実現できる。
【００４６】
ストッパ５３の取り付け位置を変更可能にしても良い。第２姿勢の際の、傾斜軸２５の傾きβを変化させることが可能である。乗車中に、ストッパ５３の位置を変更可能な機構を設けても良い。たとえば、走行するルートのカーブに応じて、傾斜軸２５の傾きを選択可能な三輪自転車１０を実現できる。
【００４７】
前輪３１または後輪２１に、ブレーキを設けても良い。必要なときに速やかに停止できる三輪自転車１０を実現できる。
【００４８】
［実施の形態２］
本実施の形態は、ペダル３４よりも早い回転速度で前輪３１を回転させて走行する三輪自転車１０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。
【００４９】
図１７は、実施の形態２の三輪自転車１０のペダル３４周辺の断面図である。図１７は、前輪３１の車軸を含む略水平面により、三輪自転車１０を切断した断面を示す。なお、説明のため、図１７においては、前輪３１の車軸付近を、その他の部分に比べて拡大して示す。図１８は、歯車の構成を説明する説明図である。
【００５０】
前輪３１は、前フレーム３２に取り付けられた前輪軸受３９により、回転可能に支持されている。前輪３１の左右に突出する車軸の外周に、前輪歯車３８が設けられている。左右の前輪歯車３８のピッチは同一である。
【００５１】
左右のペダル軸３５は、前フレーム３２に設けられたペダル軸受３７により回転可能に支持されている。ペダル軸３５は、前輪３１側に窪みを有する。窪みの内周面に、前輪歯車３８と同一ピッチで歯数の多いペダル歯車３６が設けられている。
【００５２】
前輪歯車３８の外周と、ペダル歯車３６の内周とは、一箇所で噛み合う。たとえば、ペダル歯車３６の歯数が前輪歯車３８の歯数の２倍である場合、ペダル３４を一回転させることにより、前輪３１は２回転する。
【００５３】
本実施の形態によると、ペダル３４よりも早い回転速度で前輪３１を回転させて走行する三輪自転車１０を提供できる。
【００５４】
ペダル歯車３６の外径よりも大きい内径を有するペダル軸受３７を使用しても良い。この場合、前輪歯車３６の外側にペダル軸受３７の内輪を固定し、前フレーム３２にペダル軸受３７の外輪を固定することができる。径の大きいペダル軸受３７を使用することにより、ペダル軸受３７に加わる力が分散するので、耐久性の高い三輪自転車１０を提供できる。
【００５５】
このようなペダル軸受３７を、ペダル歯車３６の軸方向に沿って、三輪自転車１０の左右それぞれに複数配置しても良い。複数のペダル軸受３７を使用することにより、ペダル軸受３７に加わる力が分散するので、さらに耐久性の高い三輪自転車１０を提供できる。
【００５６】
［実施の形態３］
本実施の形態は、傾斜軸２５がシート４３の背もたれ４２から斜め下前方に延びる三輪自転車１０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。
【００５７】
図１９は、実施の形態３の三輪自転車１０の側面図である。背もたれ４２の左右方向の中央部から斜め下前方に延びる傾斜軸２５と、後フレーム２２の前端部とは、回動可能である。
【００５８】
傾斜軸２５が運転者の背中より後側に、運転者の体軸と略平行に設けてあるので、運転者は下半身をひねる代わりに、上半身を左右に振ることにより、傾斜軸２５を中心にしてシート４３を回転させることができる。この際、運転者はシート４３の傾斜角度よりも大きく上半身を振ることになるので、スリルを楽しめる三輪自転車１０を提供できる。
【００５９】
各実施例で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１０  三輪自転車
２１  後輪
２２  後フレーム
２３  支持体
２３１  ボス部
２３２  シース連結部
２４  後軸シース
２５  傾斜軸
２６  傾斜軸受
２７  後輪軸
３１  前輪
３２  前フレーム
３３  泥除け
３４  ペダル
３５  ペダル軸
３６  ペダル歯車
３７  ペダル軸受
３８  前輪歯車
３９  前輪軸受
４１  座部
４２  背もたれ
４３  シート
４４  肘掛
４５  操作レバー
４６  レバー連結部
４７  復帰バネ
４８  レバー軸
４９  把持部
５１  支持軸
５２  支持筒
５３  ストッパ
５４  フレーム体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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