(57)【要約】【課題】大径の一輪車が持つ非常に良好な滑走性と短い最小回転半径という利点をほじしつつ、且つ容易で安全で、乗り心地よく、長距離、長時間の使用に耐えられる一輪車を提供する【解決手段】大径の主輪と、この主輪の車軸と、前記主輪の車軸を軸支するためのフレームと、前記主輪の車軸より下方に位置し、前記フレームに固定される足置きボードと、前記主輪より小径で、足置きボードの底部の前方及び後方に設けられる補助前輪及び補助後輪と、前記補助前輪及び又補助後輪の角度を操舵するために前記フレームに回動可能に取り付けられたハンドルとを備えた一輪車。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径の主輪（１）と、この主輪の車軸（２）と、前記主輪の車軸を軸支するためのフレーム（３）と、前記主輪の車軸より下方に位置し、前記フレームに固定される足置きボード（４）と、前記主輪より小径で、足置きボードの底部の前方及び後方に設けられる補助前輪（５）及び補助後輪（６）と、前記補助前輪及び又補助後輪の角度を操舵するために前記フレームに回動可能に取り付けられたハンドル（７）とを備えた一輪車。
【請求項２】
前記主輪の一部が前記ボード下面側に前記補助前輪または補助後輪よりも突出している事を特徴とする請求項１記載の一輪車。
【請求項３】
前記主輪が、フレームに対し逆転しないための逆転防止機構を有していることを特徴とする請求項１記載の一輪車。
【請求項４】
前記主輪が、電動モーターによって回転駆動されることを特徴とする請求項１及び請求項２記載の一輪車
【請求項５】
前記電動モーターを回転駆動させるための電力を供給する蓄電池が前記ボードに取り付けてあることを特徴とする請求項３記載の一輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、大径の一輪車が持つ優秀な滑走性と短い最小回転半径という利点を保持しつつ、且つ容易で安全で、乗り心地良く、長距離、長時間の使用に耐えられる一輪車制作に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来、一輪車は自転車など複数の車輪を備える乗り物に比べて、バランスの悪さ、自由滑走（フリーホイール）が出来ない、等と欠点のほうが多く、それを操縦する事は特殊技術とされていた。なお、一輪車の周囲に補助車輪を一時的に取り付け、初心者のバランスの悪さを補正する予備練習器具が知られている（特許文献１参照）。また、車輪の幅を太くし車輪の上部にバランス棒、車輪の中心より下に足置き台を取り付けたものも知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８０５４９号公報
【０００４】
【特許文献２】特開２００４−２４３９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】大径の一輪車が持つ非常に優秀な滑走性と、最小回転半径が非常に短いと言う利点を保持する運動、移動器具を作製しようとすると、バランスと操縦性が悪く、危険で高度な運転技術を必要とする器具になってしまう。従来の一輪車はもとより、特許文献１の場合も、走行中に前後バランスをとるのは決して容易ではなかった。また、特許文献２のように、バランスを保持するために周囲にキャスターのような装置をつければ、カーブを切るときに必要な一輪車の傾きを得ることが不可能になってしまう。したがって、これまでの一輪車は、困難で、乗り心地の良いものではなく、長距離、長時間の使用に耐えるものではなかった。
本発明は、以上の問題点を解決する為になされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明の請求項１の発明は、大径の主輪（１）と、この主輪の車軸（２）と、前記主輪の車軸を軸支するためのフレーム（３）と、前記主輪の車軸より下方に位置し、前記フレームに固定される足置きボード（４）と、前記主輪より小径で、足置きボードの底部の前方及び後方に設けられる補助前輪（５）及び補助後輪（６）と、前記補助前輪及び補助後輪の角度を操舵するために前記フレームに回動可能に取り付けられたハンドル（７）とを備えている。
請求項２の発明は、前記主輪（１）の一部が前記ボード下面側に前記補助前輪（５）または補助後輪（６）よりも突出している事を特徴としている。
請求項３の発明は、前記主輪が、フレームに対し逆転しないための逆転防止機構を有していることを特徴としている。
請求項４の発明は前記主輪が、電動モーターによって回転駆動されることを特徴としている。
請求項５の発明は、前記電動モーターを回転駆動させるための電力を供給する蓄電池が前記ボードに取り付けてあることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】請求項１の発明は、滑走状態になると大径の主輪のみが地面に接して走行するので、一輪車の左右バランスは主輪の回転速度が増すとともに遠心力の働きで次第に良好になる。しかも、操舵可能な補助車輪が前後に配置された足置き台が配置されているので、大径一輪車の持つ優れた滑走性、最小回転半径を保持しつつ、使用者は安全で、且つ効率の良い走行が享受できる。
請求項２の発明は、主輪が二つの補助輪より走行面に対して突出しているので、平面走行において三つの車輪が同時に走行面に接することがない。したがって、使用者は、後輪と主輪、前輪と主輪、そして主輪のみが走行面とコンタクトを取る三様の走行を選択することができる。このことによって、様々な状況に合わせて、安全で安定し且つ効率的な走行が続行可能である。
カーブ操舵も、後輪接地、前輪接地、主輪のみの接地という条件にかかわらず、ハンドルの単純な操作と体の動きで容易に施行可能である。
請求項３の発明は．走行中、前輪接地と後輪接地の動きを繰り返すことによって、主車輪以外の車体が「シーソー運動」し、その回転エネルギーが逆転防止歯車（ラチェット）によって車軸に伝達され、一輪車の推進力として利用出来る。したがって、使用者は地面をキックせず、ボード上に両足を載せたままでの走行が可能である。また、駆動時はラチェット機構によりボードが前に空回りせず、使用者は前方向への支えを得、走行中の前後バランスがより安定する。
請求項４の発明は、前記「シーソー運動」のエネルギーに代わり、電動モーターを設備することによって、使用者は長距離を快適でしかも非常に少ないエネルギー消費で走行することが可能である。モーター回転の反動力は使用者に、請求項３の発明で記述したごとく、使用者に前方向への支えを与え、前後バランスは更に安定する。
請求項５の発明は、前記モーターのバッテリーがボードの底面に設置され、車体の重心が更に下方向に移動し、走行は非常に安定したものになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の斜視図
【図２】本発明の右側面図
【図３】本発明の正面図
【図４】本発明の正面部分図
【図５】本発明の足置きボードの底面図
【図６】本発明のハンドル軸および角度変換ディスクの接続部解体図
【図７】本発明の電動モーターによる回転駆動部図
【発明を実施するための形態】
【０００９】〈以下、本発明の実施の形態をベーシックフォーム（逆転防止歯車、電動モーターなし）を基にし、図面を用いて詳細に説明する。〉
選択図１〜３
主車輪
主車輪（１）は、２４，２６インチの通常の自転車前輪と同様のものである。フレーム（３）の車軸穴（１１）に車軸（２）を通し、外側からナット（１２）で固定する。
【００１０】フレーム
フレーム（３）は結合部（１０）とフレームの側面（８，９）の三つの部分から構成されている。側面部の材質は金属、合成樹脂、木等様々の選択肢があるが、車軸穴（１１）より下部には上部に比べて強靭で、比較的質量の高い素材を用いる。
それは車体の重心を車軸より可能な限り下に移動し、前後のバランスを取り易くする為である。
尚、側面の形態は強度や質量その他の物理的、構造的条件が満たされていれば、自由に形づくられてよいが、基本的に左右側面は向き合った状態で同形に作製する。
結合部
【００１１】結合部（１０）は左右のフレーム側面（８，９）を最上部で結合するもので、カーブ等で車体が傾いた時に車体の構造をしっかり保つための要所であるから、とりわけ強固に作成する。
結合部（１０）とフレーム側面部（８，９）も強固に結合するが、一つのフレーム側面の結合部との結びつきは、ネジ等で随時緩めることが出来る構造に作成する。
それは、主車輪（１）交換の際に、車軸（１）がフレームの車軸受けに容易に達することが出来るためである。
サドル
【００１２】結合部（１０）の上部は足置きボード（４）と平行な平面をなすが、その中央部にサドル（１７）が設置される。サドル（１７）は座位での重心の移動が可能になるように、前後が同じ高さで約３０ｃｍ程の長さである。走行中や休息時に「腰掛け」として利用するので、クッションなどを入れ、座り心地の良いものにする。結合部（１０）のサドル（７）の直前に、普通の自転車用のＶ−ブレーキ（１４）を設置する。（図４）
結合部（１０）の後部は荷物置き等に使われる。
結合部（１０）の最前部でパイプ状のハンドル軸受け（１８）の上端が保持される。
フレーム左右両側面（８，９）の中央よりやや下目に、垂直線上に沿って主輪車軸受け穴（１１）を数対作成する。これは主車輪が補助車輪より突出する度合いを調整するためである。
ハンドル
【００１３】ハンドル（７）は通常の自転車に使用するような金属パイプで作製する。ハンドル軸（１８）はハンドル（７）からボード（４）の先端部下面の角度調整ディスク（２１）までの長さである。ブレーキ（１４）はブレーキワイヤー（１６）でハンドル（７）の片側に取り付けたブレーキレバー（１５）で結ばれる。ハンドル（７）の反対側には、請求項３、４、５の発明の場合、ギヤ切り替えレバーと、モーター制御のグリップなどが配置される。
足置きボード
【００１４】足置き台（４）の素材はスノーボードやスケートボードに使用するような強靭で弾力性のある合板が適当であるが、金属、合成樹脂等も使用可能である。
ボード（４）は真中に主車輪（１）下部を通すための縦長の開口部がある。ボード（４）の最後部の中央に、ディスク（２０）に接合された補助車輪（６）を軸支させる。
このように設置されたボード（４）をフレーム（３）の下部にＬ字型金具などで堅固に取り付ける。（ニ）で作製したハンドル軸（１８）をハンドル軸受け（１９）に通し、ボード（４）最先端中央でボード（４）を貫通させ、角度調整ディスク（２１）に接合した補助前輪（５）と接続する（図６）。角度調整ディスク（２１）はハンドル（７）がボード（４）に対して直角でない場合にのみ用いられ、ハンドル軸（１８）の回転をボード（４）面に平行な方向に転換するための装置である。なお、図６は角度調整ディスク（２１）とハンドル軸（１７）が軸（２１）で軸支される以前の状態を示している。実施の際は、角度変換ディスク（２１）の軸（２２）を一旦引き抜き、ディスク（２１）中央に設けられた四角形の穴にハンドル軸（１８）の四角形の先端部を差し込み、ディスク（２１）に軸（２２）を戻す。この際軸（２２）はハンドル軸（１８）にある軸穴（２３）を通る。
連係紐
【００１５】このようにフレーム（３）、車輪（１）、ボード（４）、ハンドル（７）、サドル（１７）、補助車輪（５，６）等を設置した後、ボード（４）底面の連係紐（２５）の設置と調整をする。（図５）
連係紐（２５）は強靭で細く且つ柔軟でなければならない。この紐（２５）は角度変換ディスク（２１）のすぐ近くで一度交差し、両ディスク（２０，２１）の外周を通り、両端が結合して全体がループ状になる。この結果、ハンドル（７）と両補助車輪（５．６）が連動する。この連動がスムーズに機能するために数個の滑車（２４）をボード（４）上に設置する。
【００１６】ハンドル（７）と両補助車輪（５，６）の角度の調整は、ハンドル（７）が正面を向いた状態の時に両車輪（５，６）が直進の角度を取ることを目安に施行する。
紐（２５）が交差している理由は、後輪（６）と主輪（１）接地の場合、後輪（６）の向きは使用者が目指す方向と反対にならねばならないからである。図５は本発明の一輪車が左にカーブする時のハンドル（７）の位置と両補助輪（５．６）の向きを示している。
【００１７】次に本発明の逆転防止機構の実施の形態について説明する。
主車輪（１）は通常の自転車の後輪の様なフライホイールを用いる。主車輪車軸（２）をフレーム（３）と結合する。この場合通常の自転車後輪に付属しているチェーン用歯車と同様なものを車軸に固定し、それをフレーム（３）に埋め込む手段もある。
この発明の一輪車にハブ内蔵式変速ギヤを設置することは可能である。その際、操作レバーはハンドルに設置される。
以上説明した部分以外はベーシックフォームの実施の形態と同じである。
【００１８】最後に、電動モーターを主車輪回転駆動力として使う場合の実施形態について説明する。
駆動方式は通常の電動アシスト自転車と同様、ハブ内蔵式とチェーン駆動式とがある。ハブ内蔵式使用の場合は、主車輪（１）のハブ内に前記モーターを設置し、ハンドル（７）にその制御レバーを設置する。
バッテリーはボード（４）底面中央部に主車輪（１）をはさんで左右両側に設置する。バッテリーが二つ設置できることは此のシステムの利点である。
【００１９】チェーン駆動式外部モーターの場合、設置場所はボード（４）底面中央部の最も車輪に近いところである。図７はチェーンを使ったモーター動力の車輪への伝達を示すシステム図である。モーター駆動部（３０）が右回転し、主車輪（１）を右回転させる。これによって一輪車は右方向へ進む仕組みである。歯車（２６）とそのモーター駆動部（３０）の間に張られたチェーンをスムーズに機能させるために、小板に二つの小径のチェーン誘導歯車（２６）を配置する。
主車輪（１）への力の伝達のため、通常の自転車の後輪に設置されているようなチェーン用の歯車（２６）を車軸（２）に固定する。歯車（２６）の片面をフレーム（３）と結合するが、ラチェット方式の時と異なり、フレーム（３）に埋め込まないでチェーンが掛かるようにフレーム（３）から突出させる。
電動モーターの種類にかかわらず、スイッチオン方式とアシスト方式の両方が使用可能である。
【００２０】〈この一輪車の乗り方〉
次に、この発明の使用法並びにその練習法をベーシックフォーム（ラチェット、電動構造なし）を基にして説明する。
使用者はスタートの際、立位で、車体を後ろに傾け、主輪（１）と後の補助輪（６）を接地させ、ハンドル（７）を持ち、片足をボード（４）の最後方に置き、反対の足で地面を蹴って前進する。この動作を何度か繰り返し、ある程度助走がついた時点で両足を乗せて滑走する。此処までは従来のキックスケーターやスケートボード等の発進と基本的に相違がない。
【００２１】ある程度この発進に慣れた時点で、使用者はボード（４）に置く足の位置を多小前方にずらして発進する。この結果後輪（６）に体重があまりかからず、走行は既にかなりスムーズになる。助走の後、両足をボードに乗せて滑走するが、この点も従来のキックスケーターやスケートボード等の使用法と相違がない。
【００２２】次の段階で使用者は足の置き場所を更に前にずらしてスタートする。そうすると後輪（６）が時おり接地面から離れるようになり、使用者は既に快適な主輪（１）のみの一輪滑走を体験する。（図２参照、最下部の直線は走行面）使用者が足の位置をもっと前にずらすと、今度は前輪（５）が接地して前輪接地走行が可能になる。この場合も、使用者は体重の移動によって時折前輪を走行面から離し、主輪のみの一輪走行に移行することができる。
こうして使用者は次第に前輪接地と主輪のみ接地の交代走法を学び、最終段階に進む。
【００２３】最終段階とは、使用者が滑走中任意に後輪接地、主車輪のみ接地、前輪接地、主車輪のみ接地という走行を繰り返し、前後の「シーソー運動」が出来るようになることである。この動きは前進力を生み出し、使用者は足で地面を蹴る動作が少なくなり、快適で効率の良い滑走が可能となる。
スピードの制御はハンドル（７）に設置されているブレーキレバー（１５）を使用するか、地面に足を下ろして制御するかのどちらかの方法を選択する。
以上が本発明の一輪車のベーシックフォームのスタートとその後の前進走行の説明である。
【００２４】なお、サドルに腰掛けた座位による前方走行も可能であるが、下り坂などの場合以外は低速で実行することが前提である。両脚はキックする目的と平衡を保つために使用することが出来る。蹴り足はキックボードのように後方に蹴り出すのではなく、左右に車体を傾け、足と体全体で車体を反対側に押すという、自転車走法のいわゆる「ダンシング」に近い形で実行される。
【００２５】本発明による後方走行は基本的に座位でのみ行われる。前輪或いは後輪の二点接地を前提として実行されるが、両足が直接走行面に触れることができるため、練習の必要がなく即施行できるものである。走行は非常に効率的で、しかも安易である。ハンドル操作も補助輪が操舵可能なため、通常の自転車のように操作すれば目的の方向にカーブすることが出来、非常に自然である。
【００２６】さて、上述した「シーソー運動」は車体と車輪に組み込まれたラチェット歯車構造によって、良好な前進駆動力に変換することが出来る。このことによって使用者は両足をボードに乗せたまま、キックなしで走行を持続することが出来る。また、このシステムの大きな利点は、駆動時に車輪（１）がブロックするので、車体が前に「空回り」せず、使用者はそれによって支えを得る事が出来、前後バランスを取ることがはるかに容易になることである。
【００２７】さらに進んで、電動方式であると、使用者は「シーソー運動」を主たる推進力として使う必要がなくなる。
また、モーターの反動を利用できることと、モーターとバッテリーの重量で重心が更に下へ移動するという二つの利点によって、走行中の車体のバランスは非常に安定する。
なお、変速ギヤはハブ内蔵式が良く、本発明のラチェット式とチェーン式電動モーターのモデルにおいて設置可能である。
【符号の説明】
【００２８】１．主車輪
２．主車輪車軸
３．フレーム
４．足置きボード
５．補助輪（前）
６．補助輪（後）
７．ハンドル
８．フレーム右側面
９．フレーム左側面
１０．フレーム結合部
１１．車軸穴
１２．ナット
１３．スポーク（省略図）
１４．ブレーキ
１５．ブレーキレバー
１６．ブレーキワイヤー
１７．サドル
１８．ハンドル軸
１９．ハンドル軸受け
２０．ディスク
２１．角度変換ディスク
２２．軸（図６）
２３．軸穴（図６）
２４．滑車
２５．連係紐
２６．歯車（図７）
２７．チェーン（図７）
２８．チェーン誘導歯車（図７）
２９．小板（図７）
３０．電動モーター駆動部（図７）
【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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