(57)【要約】【課題】電動３輪自転車において、乗り手が乗車した状態の重心を２輪の後輪側に近い位置に作用させる電動３輪自転車を提供する。【解決手段】前輪５が１輪で、後輪２１が２輪の電動３輪自転車であって、サドル１１を配置するシートチューブ３３とクランク軸８ａを有するトルクセンサーユニット１３を備え、クランク軸８ａがシートチューブ下端３３ａの前方に位置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪が１輪で、後輪が２輪の電動３輪自転車であって、サドルを配置するシートチューブとクランク軸を有するトルクセンサーユニットを備え、クランク軸はシートチューブ下端の前方に位置することを特徴とする電動３輪自転車。
【請求項２】
サドルはシートチューブの軸心上の位置から車体後方側のオフセット位置にシフトされたことを特徴とする請求項１に記載の電動３輪自転車。
【請求項３】
トルクセンサーユニットを取り付けるガセットの車体前方側にハンガーチューブを接続し、ガセットの車体後方側にシートチューブ下端を接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の電動３輪自転車。
【請求項４】
トルクセンサーユニットを取り付けるガセットの車体前方側にダウンチューブを接続し、ガセットの車体後方側に後部チューブを接続し、後部チューブにシートチューブ下端を接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の電動３輪自転車。
【請求項５】
シートチューブが下部シートチューブと上部シートチューブからなり、上部シートチューブを下部シートチューブの車体後方側のオフセット位置にシフトさせたことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電動３輪自転車。
【請求項６】
サドルはシートポストを介してシートチューブに支持され、シートポストがシートチューブの軸心に対して車体後方側に屈曲し、シートポストの車体後方側の端部にサドルを配置したことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電動３輪自転車。
【請求項７】
シートポストは、サドルを固定するサドル固定金具をシートポストの軸心方向に移動自在に保持し、サドル金具の移動範囲内において下面側に軸心方向に延びるポスト溝部を有し、
サドル固定金具は、ポスト溝部に係合してシートポストを軸心廻りにおいて回り止めする回り止め部を備えることを特徴とする請求項６に記載の電動３輪自転車。
【請求項８】
前輪のハブ内に配置したハブモータを有し、ガセットの下方に取り付けたトルクセンサーユニットが、ペダルの踏力により生じる人力由来のトルクを検出し、検出した人力由来のトルクに応じてハブモータのモータ出力を制御することを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の電動３輪自転車。
【請求項９】
ハブモータは、非稼働時に回生電力を発生させる回生動作を行うことを特徴とする請求項８に記載の電動３輪自転車。
【請求項１０】
ハブモータは、非駆動時に前輪の回転によって回生ブレーキとして作動することを特徴とする請求項８に記載の電動３輪自転車。
【請求項１１】
車体フレームをなす前フレームと後フレームが揺動機構を介して相対的に揺動自在であることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の電動３輪自転車。
【請求項１２】
車体フレームをなす前フレームと後フレームが一体的に固定されていることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の電動３輪自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動３輪自転車に関し、高齢者用等の用途におけるフレーム構造に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高齢者用自転車としては、大きく分けて、３輪車タイプと４輪車タイプの２種類があり、さらに３輪車タイプには前輪が２輪で後輪が１輪の形態のものと、前輪が１輪で後輪が２輪の形態のものがある。
【０００３】
３輪車タイプの高齢者用自転車と４輪車タイプの高齢者用自転車を比較すると、以下の相違点がある。乗車感覚に関しては、３輪タイプの高齢者用自転車の方が通常の自転車に近いものがあり、走行速度に関しては、３輪タイプの高齢者用自転車の方がより容易に速い走行速度を出すことができる。また、走行安定性に関しては、４輪タイプの高齢者用自転車の方が転倒し難く、そのため、身体の能力が特に劣る高齢者には４輪タイプの高齢者用自転車が適している。
【０００４】
また、高齢者用自転車には、電動アシスト自転車タイプのものと、一般自転車タイプのものがあり、当然のことに電動アシスト自転車の方が、坂道でのペダル駆動に要する体力負担が少ない点、発進が円滑である点、ハンドルのふらつきが少ない点において、高齢者に優しいと言える。
【０００５】
また、電動アシスト自転車には回生制動を行うものがある。例えば特許文献１に記載するものでは、補助駆動力を発生する電動モータと、後輪のハブ内に配設されてペダルを前進走行時と逆方向に回転させた際に作動するコースターブレーキと、コースターブレーキが作動された際に前記電動モータを、回生制動動作または制動動作をさせる制御部とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９５９８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電動３輪自転車、特に高齢者用の電動３輪自転車の開発においては、以下の課題がある。
【０００８】
従来の３輪車は、電動３輪自転車に限らず、その構造的な原因によって安定性が悪いので、早い速度でコーナリングを行うと転倒し易いものであった。特に、前輪が２輪で、後輪が１輪タイプの３輪車は、転倒し易い構造的な原因を有している。
【０００９】
前輪が２輪で、後輪が１輪タイプの３輪車では、ハンドルとサドルの間に必要距離を確保すると、乗り手の体重が作用する乗車位置（サドル位置）が後輪側に設定される。このため、人が乗車した状態の３輪自転車の重心が２輪の前輪から離れ、１輪の後輪側に近い位置に作用する。したがって、コーナリングにおいて転倒し易くなる。
【００１０】
逆に、前輪が１輪で、後輪が２輪タイプの３輪自転車では、人が乗車した状態の３輪自転車の重心が１輪の前輪から離れ、２輪の後輪側に近い位置に作用する。したがって、コーナリングにおいて転倒し難くなる。
【００１１】
また、電動３輪自転車は、車体の中ほどのハンガー部にモータユニットを設けており、モータが出力する駆動力をチェーンを介して後輪に伝達している。この力の伝達には、後輪の２輪の内の一方にのみ駆動力を加える片輪駆動方式が採用されている。そのため、進路を誤って溝等において後輪の駆動輪が脱輪すると、駆動輪が空転して電動３輪自転車が身動きできなくなる。
【００１２】
さらに、高齢者は握力が弱くなるので、ハンドルのブレーキレバーを強く握り締めることができず、ブレーキ操作力が弱いために強い制動力を発揮できない問題がある。特に、長い下り坂や急勾配の下り坂では、ブレーキレバーを握り締めるブレーキ操作を継続する必要があり、握力が弱くて持久力のない高齢者には体力的な負担が大きくなるので、必要な制動力を得ることができずに、転倒や衝突の事故を引き起こす要因となっている。
【００１３】
また、高齢者は体力的な要因からハンドル操作においてふらつきが大きく、特に前輪側に設けたバスケットに荷物を入れた際には、その重さにハンドルを取られて転倒等の事故を起こし易くなる。
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するものであり、電動３輪自転車において、乗り手が乗車した状態の重心を２輪の後輪側に近い位置に作用させる電動３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】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係る電動３輪自転車は、前輪が１輪で、後輪が２輪の電動３輪自転車であって、サドルを配置するシートチューブとクランク軸を有するトルクセンサーユニットを備え、クランク軸はシートチューブ下端の前方に位置する。
【００１６】
本発明に係る電動３輪自転車において、サドルはシートチューブの軸心上の位置から車体後方側のオフセット位置にシフトされたことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る電動３輪自転車において、トルクセンサーユニットを取り付けるガセットの車体前方側にハンガーチューブを接続し、ガセットの車体後方側にシートチューブ下端を接続したことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る電動３輪自転車において、トルクセンサーユニットを取り付けるガセットの車体前方側にダウンチューブを接続し、ガセットの車体後方側に後部チューブを接続し、後部チューブにシートチューブ下端を接続したことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る電動３輪自転車において、シートチューブが下部シートチューブと上部シートチューブからなり、上部シートチューブを下部シートチューブの車体後方側のオフセット位置にシフトさせたことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る電動３輪自転車において、サドルはシートポストを介してシートチューブに支持され、シートポストがシートチューブの軸心に対して車体後方側に屈曲し、シートポストの車体後方側の端部にサドルを配置したことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る電動３輪自転車において、シートポストは、サドルを固定するサドル固定金具をシートポストの軸心方向に移動自在に保持し、サドル金具の移動範囲内において下面側に軸心方向に延びるポスト溝部を有し、サドル固定金具は、ポスト溝部に係合してシートポストを軸心廻りにおいて回り止めする回り止め部を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る電動３輪自転車において、前輪のハブ内に配置したハブモータを有し、ガセットの下方に取り付けたトルクセンサーユニットが、ペダルの踏力により生じる人力由来のトルクを検出し、検出した人力由来のトルクに応じてハブモータのモータ出力を制御することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る電動３輪自転車において、ハブモータは、非稼働時に回生電力を発生させる回生動作を行うことを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る電動３輪自転車において、ハブモータは、非駆動時に前輪の回転によって回生ブレーキとして作動することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る電動３輪自転車において、車体フレームをなす前フレームと後フレームが揺動機構を介して相対的に揺動自在であることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る電動３輪自転車において、車体フレームをなす前フレームと後フレームが一体的に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る電動３輪自転車によれば、サドルを配置するシートチューブとトルクセンサーユニットに配置したクランク軸とが車体の前後方向においてオフセットの位置関係を有し、サドルがシートチューブの軸心上の位置から車体後方側にシフトされることで、クランク軸の軸心と前輪の回転軸心との距離であるフロントセンターを短くすることができ、コンパクトな電動３輪自転車とすることができ、コンパクト化を実現しながら乗り手が乗車した状態での電動３輪自転車としての重心を車体後方に配置することができる。したがって、コーナリングにおいて転倒し難くなる。
【００２８】
また、従来のように、サドルをシートチューブの軸心上において移動させることで、地上からサドルまでのサドル高さを調整する場合には、身長が低くい乗り手にサドル高さを合わせるときに不都合が生じる。すなわち、サドル高さを低くすると、クランク軸廻りに回動するペダルとサドルとの間のペダル−サドル間距離が短くなり、乗り手がペダルを漕ぐ動作を阻害する要因となる。
【００２９】
しかし、サドルを配置するシートチューブとクランク軸とが車体の前後方向においてオフセットの位置関係を有することで、ペダルとサドルの間に、乗り手の股関節から足首までの脚長を納めるのに十分な距離を確保することができる。
【００３０】
また、サドルがシートチューブの軸心上の位置から車体後方側にシフトすることで、サドル高さを低くしても、ペダルとサドルの間に、乗り手の股関節から足首までの脚長を納めるのに十分な距離を確保することができ、かつ電動３輪自転車としての重心を、さらに車体後方に配置することができる。
【００３１】
また、サドルを支持するシートポストが車体後方側に屈曲し、サドルを固定するサドル固定金具をシートポストの軸心方向に移動自在に保持することで、サドル高さを一定に保持してサドル位置を容易に変更することができ、ペダルとサドルの間に、乗り手の股関節から足首までの脚長を納めるのに十分な距離を確保することができ、かつ電動３輪自転車としての重心を、さらに車体後方に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態を示す電動３輪自転車の正面図
【図２】同実施の形態におけるハブモータを示す断面図
【図３】同実施の形態におけるハンドル部を示す拡大図
【図４】同実施の形態におけるフレーム構造を示す拡大図
【図５】他の同実施の形態におけるフレーム構造を示す拡大図
【図６】本発明の実施の形態におけるシートチューブ構造を示す拡大図
【図７】他の同実施の形態におけるシートチューブ構造を示す拡大図
【図８】同同実施の形態におけるシートチューブ構造を示す拡大図
【図９】本発明の実施の形態におけるサドルの正面図
【図１０】同サドルの裏面図
【図１１】同サドルの背面図
【図１２】同サドルの裏面斜視図
【図１３】従来のフレーム構造を示す拡大図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（全体構成）
図１から図３に示すように、電動三輪自転車１は車体フレーム２が前フレーム３と後フレーム４とに分割されている。前フレーム３は、ヘッドチューブ３１、ダウンチューブ３２、シートチューブ３３、後部チューブ３６、シートステイ３７からなる。
【００３４】
ヘッドチューブ３１が前輪５を支えるフォーク６およびハンドル７を回転自在に支持している。
【００３５】
また、前輪５にはハブモータ５０を備えており、前フレーム３には、フロントバスケット１２と、制御部をなすトルクセンサーニット１３と、バッテリ１４が設けられている。すなわち、本実施の形態では、ハブモータ５０とトルクセンサーニット１３とバッテリ１４とでモータ出力に依拠する前輪駆動機構を形成する。フロントバスケット１２はハンドル７の中央部でハンドル７の回転軸の上に設けており、荷物の重心がハンドル７の回転軸の近くに作用する。
【００３６】
後フレーム４には、左右一対の後輪２１、２１と、いずれか片方の後輪２１の車軸に連動する後部スプロケット２２と、リアバスケット２３とが設けられている。前部スプロケット９と後部スプロケット２２との間にはチェン２４が掛け渡されており、ペダル８ｂで加える回転力がチェン２４を介して片方の後輪２１に伝達される。すなわち、本実施の形態では、ペダル８ｂと前部スプロケット９と後部スプロケット２２とチェン２４とで人力に依拠する後輪駆動機構を形成する。
【００３７】
また、本実施の形態では、前フレーム３と後フレーム４の間には揺動機構（図示省略）が介在しており、揺動機構において前フレーム３が後フレーム４に対して相対的に揺動自在である。揺動機構は必ずしも必要ではなく、前フレーム３と後フレーム４が一体的に固定されたものでも良い。
【００３８】
前輪５に設けたハブモータ５０は、例えば図２に示す構造をなす。ハブモータ５０には種々の形式のものを採用でき、本実施の形態に限るものではない。
【００３９】
図３に示すように、本実施の形態に係るハブモータ５０は、前輪５の中心部に配設されている金属製のハブ５１に内蔵されている。ハブ５１は、両側のハブ支軸５２ａ、５２ｂがそれぞれフォーク１２に固定されており、一側のハブ支軸５２ａがハブ５１の金属製の側部回転部５３を回転自在に支持し、他側のハブ支軸５２ｂがハブ５１の固定部５４を固定支持し、固定部５４がハブ５１の回転半径方向の外周面をなす金属製の回転部５５を回転自在に支持している。側部回転部５３は回転部５５と一体的に回転する。回転部５５には前輪５のスポーク５６が取り付けられており、前輪５のリム５７およびタイヤ５８などと一体的に回転部５５および側部回転部５３が回転する。
【００４０】
ハブモータ５０は、ステータ５９が固定部５４に固定支持されており、ロータ６０が固定部５４に回転自在に支持されている。ロータ６０と側部回転部５３の間には遊星歯車機構６１が設けられている。
【００４１】
遊星歯車機構６１は、ロータ６０の一体に形成した太陽歯車６２と、側部回転部５３のに設けた内歯車６３と、一側のハブ支軸５２ａに回転自在に支持された遊星キャリア６４と、遊星キャリア６４に回転自在に支持されて内歯車６３と太陽歯車６２に噛合する複数の遊星歯車６５からなり、ハブモータ５０の駆動力をハブ５１に伝達する。
【００４２】
本実施の形態におけるハブモータ５０は、モータ出力を出さない非稼働時に回生電力を発生させてバッテリ２２を充電する回生動作を行うことができ、回生ブレーキとして作動することができる。また、トルクセンサーユニット１３は、ペダル８ｂに加えられる踏力により生じる人力由来のトルクを検出し、検出した人力由来のトルクに応じてハブモータ５０のモータ出力を制御する制御装置をなす。
【００４３】
図３に示すように、ハンドル７は、両端部に取り付けられたグリップの下方にブレーキレバー７１ａ、７１ｂを設けており、ブレーキレバー７１ａ、７１ｂはハンドル７に回動自在に軸支されている。
【００４４】
一方のブレーキレバー７１ａは、ブレーキワイヤ７２ａを介して前部ブレーキ装置７３に連動しており、前部ブレーキ装置７３は前輪５に対して機械的に制動力を与える。他方のブレーキレバー７１ｂはブレーキワイヤ７２ｂを介して後部ブレーキ装置７４に連動しており、後部ブレーキ装置７４は後輪２１に対して機械的に制動力を与える。
【００４５】
また、ハンドル７の一方（例えば右側）には、後輪２１に連動する内装変速機１５の変速段を切り換えるための変速用操作部１６が取り付けられており、変速用操作部１６に設けられた操作グリップ１６ａを回転操作することにより、変速用ワイヤ１７を介して内装変速機１５が連動して作動する。
【００４６】
ハンドル７の他方には操作部１８が取り付けられており、操作部１８はハブモータ５０による駆動力の追加動作（いわゆるアシスト動作）を電気的にＯＮ・ＯＦＦするためのスイッチボタン（図示せず）などを複数備えている。
【００４７】
また、ハンドル７に各ブレーキレバー７１ａ、７１ｂを取付る箇所には、各ブレーキレバー７１ａ、７１ｂの操作状態を検知するブレーキスイッチ７５ａ、７５ｂが配設されている。これらのブレーキスイッチ７５ａ、７５ｂがブレーキレバー７１ａ、７１ｂのブレーキ操作に連動してＯＮ・ＯＦＦ作動する回生スイッチをなし、トルクセンサーユニット１３がブレーキレバー７１ａ、７１ｂの操作状態を検知しながら、回生充電機能を適切に働かせる制御を行う。
【００４８】
本実施の形態において、トルクセンサーユニット１３は、ハブモータ５０の非駆動時に、前輪５の回転数の単位時間当たりの増加率が設定値を超えると、ハブモータ５０の回生ブレーキを作動させる制御機能を有している。前輪５の回転数は別途に設ける回転計（図示省略）によって計測することも可能であるが、本実施の形態では、ハブモータ５０の非駆動時に前輪５の回転に伴ってロータ６０が回転するので、ハブモータ５０に設けたセンサ（図示省略）により非駆動時におけるロータ６０の回転数を計測し、ロータ６０の回転数に基づいて前輪５の回転数を計測する。
（フレーム構造）
図４に示すように、トルクセンサユニット１３は、クランク部８のクランク軸８ａを回転自在に支承し、ペダル８ｂをクランク軸８ａの軸心廻りに回動自在に保持している。また、トルクセンサーユニット１３は、クランク軸８ａを介して前部スプロケット９を回転自在に支持している。
【００４９】
ダウンチューブ３２とシートチューブ３３の間には、ガセット３４を配置している。ガセット３４には、上方にバッテリ１４を配置するとともに、下方にトルクセンサユニット１３を取り付けている。ハンガーチューブ３５はガセット３４の車体前方側に位置し、ガセット３４とダウンチューブ３２の間に接続している。シートチューブ３３はシートチューブ下端３３ａをガセット３４の車体後方側には接続して配置しており、ハンガーチューブ３５およびクランク軸８ａがシートチューブ下端３３ａの前方に位置している。
【００５０】
図６に示すように、シートチューブ３３は、ガセット３４に接続する下部シートチューブ３３ｂと、オフセット部３３ｃを介して下部シートチューブ３３ｂに接続する上部シートチューブ３３ｄからなり、オフセット部３３ｃにより上部シートチューブ３３ｄを下部シートチューブ３３ｂの車体後方側のオフセット位置にシフトさせて配置している。
【００５１】
上部シートチューブ３３ｄはシートポスト１０を上部シートチューブ３３ｄの軸心方向に沿って出退可能に保持しており、シートポスト１０の上端にサドル１１を配置している。
【００５２】
図９から図１２に示すように、サドル１１は、構造材をなす船線９１の下面にやぐら９２を配置し、カバー９３に覆われたコイル９４およびボルト９５を介して船線９１とベース９６を接続しており、ベース９６にトップ９７を装着している。
【００５３】
やぐら９２はサドル固定金具９２ａをやぐら調整ボルト９２ｂを介して船線９１に設けている。やぐら調整ボルト９２ｂの締め付けにより、サドル固定金具９２ａをシートポスト１０に締め付けてサドル１１をシートポスト１０に固定している。
【００５４】
上述した本実施の形態に係る電動３輪自転車によれば、サドル１１を配置するシートチューブ３３とトルクセンサーユニット１３に配置したクランク軸８ａとが車体の前後方向においてオフセットの位置関係を有し、サドル１１が車体後方側にシフトされることで、クランク軸８ａの軸心と前輪５の回転軸心５ａとの距離であるフロントセンターを短くすることができ、コンパクトな電動３輪自転車とすることができ、コンパクト化を実現しながら乗り手が乗車状態での電動３輪自転車としての重心を車体後方に配置することができる。
【００５５】
従来の構成、すなわち図１３に示すように、サドル１１をシートチューブ３３の軸心上において移動させることで、地上からサドル１１までのサドル高さを調整する場合には、身長が低くて足の短い乗り手にサドル高さを合わせるときに不都合が生じる。すなわち、サドル高さを低くすると、クランク軸廻りに回動するペダル８ｂとサドル１１との間のペダル−サドル間距離が短くなり、乗り手がペダル８ｂを漕ぐ動作を阻害する要因となる。
【００５６】
しかし、サドル１１を配置するシートチューブ３３とトルクセンサーユニット１３に配置したクランク軸８ａとが車体の前後方向においてオフセットの位置関係を有することで、ペダル８ｂとサドル１１の間に、乗り手の股関節から足首までの脚長を納めるのに十分な距離を確保することができる。
【００５７】
また、下部シートチューブ３３ｂがオフセット部３３ｃを介して上部シートチューブ３３ｄの車体後方側にシフトし、サドル１１が下部シートチューブ３３ｂの軸心上の位置から車体後方側にシフトすることで、サドル高さを低くしても、ペダル８ｂとサドル１１の間に、乗り手の股関節から足首までの脚長を納めるのに十分な距離を確保することができ、かつ電動３輪自転車としての重心を、さらに車体後方に配置することができる。
（他のフレーム構造）
上述したフレーム構造は、次に述べる構造とすることも可能である。
【００５８】
すなわち、図５に示すように、ガセット３４の車体前方側にダウンチューブ３２を接続し、ガセット３４の車体後方側に後部チューブ３６を接続し、後部チューブ３６にシートチューブ下端３３ｂを接続する。
【００５９】
この構成においても、図６に示した構成を適用することも可能であるし、図７および図８に示す構成を適用することも可能である。
【００６０】
すなわち、シートチューブ３３は一本の直状チューブで形成されている。サドル１１を支持するシートポスト１０ａは車体後方側に水平方向に向けて屈曲し、シートポスト１０ａの車体後方側の端部にサドル１１を配置している。
【００６１】
シートポスト１０ａは、サドル１１を固定するサドル固定金具１０ｂ（図９から図１２においては符号９２ａ）をシートポスト１０ａの軸心方向に移動自在に保持しており、サドル固定金具１０ｂの移動範囲内において下面側に軸心方向に延びるポスト溝部１０ｃを有している。
【００６２】
サドル固定金具１０ｂは、開口部１０ｄを有する一つ割の構造をなし、開口１０ｄを隔てた両側端をボルト１０ｅで締め付けることでシートポスト１０ａに固定する。サドル固定金具１０ｂの内側面にはポスト溝部１０ｃに係合してシートポスト１０ａを軸心廻りにおいて回り止めする回り止め部１０ｆを備えている。シートポスト１０ａの終端側には抜け止めボルト１０ｇを配置している。
【００６３】
このフレーム構造によれば、サドル１１はシートチューブの３３軸心上の位置から車体後方側のオフセット位置にシフトされる。また、サドル１１を固定するサドル固定金具１０ｂをシートポスト１０ａの軸心方向に移動自在に保持することで、サドル高さを一定に保持してサドル位置を車体の前後方向において容易に変更することができ、ペダル８ｂとサドル１１の間に、乗り手の股関節から足首までの脚長を納めるのに十分な距離を確保することができ、フロントセンターを短くして電動３輪自転車のコンパクト化を図るとともに、電動３輪自転車としての重心を、さらに車体後方に配置することができる。
【００６４】
次に、本実施の形態に係る電動３輪自転車では、ハブモータ５０で駆動する前輪５を操作するハンドル７の回転軸心上に荷物を載せるフロントバスケット１２を配置したので、高齢者等々の乗り手がハンドル７を操作する際に、フロントバスケット１２に重い荷物を載せた状態においても、ハンドル７がふらつくことなく、ハンドル操作を行える。
【００６５】
すなわち、ハブモータ５０の駆動力を受ける前輪５には直進方向の慣性力が作用し、結果として電動３輪自転車の進行時にハンドル７の振れが少なくなり、荷物の重心がハンドル７の回転軸の近くに作用するので、高齢者等々におけるハンドル操作のふらつきを軽減できる。
【００６６】
平地や上り坂では、操作部１８のスイッチ操作により、ハブモータ５０によるアシスト動作が可能な状態において、乗り手がペダル８ｂに加える踏力は、後輪駆動機構の前部スプロケット９と後部スプロケット２２とチェン２４を介して一方の後輪２１を片輪駆動する。また、ペダル８ｂに加える踏力により発生する人力由来のトルクをトルクセンサーユニット１３が検出し、検出した人力由来のトルクに応じて前輪駆動機構のハブモータ５０のモータ出力を制御し、電動３輪自転車の走行に必要な駆動力を補助する。
【００６７】
このように、電動３輪自転車は、人力により後輪２１の何れか１方を駆動する片輪駆動と、ハブモータ５０が前輪５の１輪を駆動して車体を引っ張る前輪駆動とを組み合わせて行うことで、直進性が向上する。
【００６８】
すなわち、ハブモータ５０による前輪駆動を行うことで、斜行の恐れがなくなり、進路保持のためにハンドル操作で進路を微調整する必要が低減し、高齢者や体力的な弱者等々の運転においてハンドル７のふらつきを抑制でき、電動３輪自転車の直進性と運転操作の安全性が向上する。
【００６９】
また、人力による後輪２１の片輪駆動とハブモータ５０による前輪駆動を備えることで、片輪駆動する一方の後輪２１が障害物等の存在によって空転する場合にあっても、ハブモータ５０で前輪駆動することで、電動３輪自転車は停止することなく進行することができる。
【００７０】
次に、下り坂において、乗り手がペダル８ｂに踏力を加えず、ハブモータ５０のモータ出力がなくなる非駆動状態となると、ハブモータ５０が回生ブレーキとして作動することで、制動力を補助できる。すなわち、トルクセンサーユニット１３は前輪５の回転数の単位時間当たりの増加率が設定値を超えると、ハブモータ５０を回生ブレーキとして作動させる。このため、高齢者等々がブレーキ操作を行わずとも制動力がかかり、走行速度を低減して高齢者等々の走行時における安全性が向上する。
【００７１】
また、高齢者等々がブレーキレバー７１ａ、７１ｂを握ってブレーキ操作を行い、前部ブレーキ装置７３や後部ブレーキ装置７４により人力に依拠して機械的に制動を行う場合に、ブレーキ操作における体力的負荷を軽減できるとともに、ハンドブレーキ操作による人力に依拠する制動力が弱い場合においてもハブモータ５０の回生ブレーキで制動力を補助することで、確実な制動力を確保できる。
【００７２】
さらに、高齢者等々の握力が弱い人にとってブレーキレバー７１ａ、７１ｂを強く握り締め続けることは体力的な負担が大きいが、ブレーキレバー７１ａ、７１ｂを握らずとも適時にハブモータ５０の回生ブレーキによる制動力が補助的に作用することで、長い下り坂や急勾配の下り坂においても、回生ブレーキで制動力を補助することで、制動に必要なブレーキ操作力を軽減しつつ、ハンドブレーキ操作による機械的な制動と合わせることで、十分な制動力を確保して転倒や衝突の事故を未然に防ぐことができる。
【００７３】
また、ブレーキレバー７１ａ、７１ｂのブレーキ操作に連動して回生スイッチをなすブレーキスイッチ７５ａ、７５ｂがＯＮ・ＯＦＦ作動するので、平地、上り坂、下り坂の如何に拘わらず、かつ前輪５の回転数に拘わらず、任意の時に、ハブモータ５０の回生ブレーキを作動させることができる。
【００７４】
さらに、乗り手がブレーキレバー７１ａ、７１ｂのブレーキ操作を行うことでブレーキスイッチ７５ａ、７５ｂの回生スイッチがＯＮ作動し、ハブモータ５０が非稼働となってモータ出力がなくなるので、信号待ちなどの停車時において、乗り手が不用意にべダル８に踏力を加えても、急発進することがなく、高い安全性を確保できる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、電動３輪自転車に適用されるものであり、特に、高齢者用の電動３輪自転車に有用である。
【符号の説明】
【００７６】
１    電動三輪自転車
２    車体フレーム
３    前フレーム
４    後フレーム
５    前輪
５ａ  回転軸心
６    フォーク
７    ハンドル
８    クランク部
８ａ  クランク軸
８ｂ  ペダル
９    前部スプロケット
１０、１０ａ    シートポスト
１０ｂ  サドル固定金具
１０ｃ  ポスト溝部
１０ｄ  開口部
１０ｅ  ボルト
１０ｆ  回り止め部
１１    サドル
１２    フロントバスケット
１３    トルクセンサーニット
１４    バッテリ
２１    後輪
２２    後部スプロケット
２３    リアバスケット
３２    ダウンチューブ
３３    シートチューブ
３３ａ  シートチューブ下端
３３ｂ  下部シートチューブ
３３ｃ  オフセット部
３３ｄ  上部シートチューブ
３４    ガセット
３５    ハンガーチューブ
３６    後部チューブ
５０    ハブモータ
５１    ハブ
５２ａ、５２ｂ  ハブ支軸
５３    側部回転部
５４    固定部
５５    回転部
５６    スポーク
５９    ステータ
６０    ロータ
６１    遊星歯車機構
７１ａ、７１ｂ  ブレーキレバー
７３    前部ブレーキ装置
７４    後部ブレーキ装置
７５ａ、７５ｂ  ブレーキスイッチ
【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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