(57)【要約】【課題】ロック装置により後側の車輪が拘束されたロック状態から走行状態への誤った移行を禁止して、当該車輪のスポーク部への損傷を確実に防止することができる電動機付き自転車を提供する。【解決手段】バッテリーＢＴから電気モータ２１への給電により駆動する後側の車輪を回転不能に拘束する施錠位置から開錠位置に閂３２が到達すると、切換部材３３に可動接点６３２が当接してオン／オフスイッチ６３がオン状態に切り換わり、切換回路６が制御回路５を給電状態とするように切り換わる。これによって、バッテリーＢＴから電気モータ２１へ給電され、その給電量に応じて電気モータ２１が後側の車輪を駆動して電動機付き自転車を走行させるようにしている。【選択図】図４
2019014304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームの前後にそれぞれ回転自在に支持された車輪を有し、前記フレームに搭載されたバッテリーからの電力を前記前後両側の車輪のうちのいずれか一方の車輪に給電して当該車輪による走行に貢献するようにした走行車両であって、
前記各車輪のうちの一輪を回転不能に拘束するロック装置を備え、
前記ロック装置は、
前記フレームに固定された、開口部を有する有端環状のケーシングと、
開錠位置と施錠位置との間で前記ケーシング内を移動可能とされ、前記開口部を開閉する閂と、
前記閂を開錠位置へ付勢する付勢手段と、
前記ケーシングに設けられ、前記閂を前記付勢手段の開錠位置への付勢力に抗して施錠位置にロックするロック手段と、
前記ロック手段によるロックを電気的に解除する電気解除手段と、
前記バッテリーからの電力の給電又は非給電を制御する制御手段を切換える切換手段と、
前記閂に設けられ、前記電気解除手段による前記ロック手段のロック解除時に前記付勢手段の付勢力により前記閂が開錠位置まで移動したときに前記制御手段を給電状態となるように前記切換手段を切り換える一方、前記閂が前記付勢手段の付勢力によって開錠位置から施錠位置へ向かって移動したときに前記制御手段を非給電状態となるように前記切換手段を切り換える切換部材と、
を備えていることを特徴とする走行車両。
【請求項２】
前記ロック手段は、
前記閂に設けられた係止穴と、
前記係止穴に対して係脱自在に係合動作方向へ付勢され、前記閂が施錠位置に位置しているときに前記係止穴に対して係合動作することで前記閂を施錠位置にロックする係合部材と、
を備えている請求項１に記載の走行車両。
【請求項３】
前記電気解除手段は、
通電時に動作するスイッチング素子と、
前記ケーシングの表面に設けられた指紋検出部と、
この指紋検出部が読み取った指紋を予め登録された指紋と照合して合致の正否を判断し、その指紋の照合結果が合致しているときにのみ前記スイッチング素子を通電して動作させる指紋照合部と、を備えており、
前記スイッチング素子を介して前記係合部材が動作可能に連結され、この係合部材は、前記閂が施錠位置に位置しているときにのみ前記スイッチング素子の通電時の動作に応じて前記係止穴からの離脱動作を行っている請求項２に記載の走行車両。
【請求項４】
前記スイッチング素子としては、通電時の電磁力により鉄材を吸着させてオン動作する有接点リレーが適用されており、
前記指紋検出部は、前記指紋検出部が読み取った指紋との照合結果が合致しているときにのみ前記有接点リレーを通電させ、この有接点リレーの鉄材を介して動作可能に連結された前記係合部材を前記閂が施錠位置に位置しているときにのみ当該有接点リレーの電磁力により吸着された前記鉄材の動作に応じて前記係止穴からの離脱動作を行っている請求項３に記載の走行車両。
【請求項５】
前記切換手段は、常時オフ状態に付勢されたオン／オフスイッチを備え、
前記オン／オフスイッチは、前記閂が開錠位置まで移動したときに前記切換部材と当接してオン状態に切り換わるようになっている請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の走行車両。
【請求項６】
前記後側の車輪は、当該車輪をバッテリーからの給電により駆動させる電動機を備え、そのバッテリーからの給電時に前記電動機により駆動する一方、前記バッテリーからの非給電時に自力で駆動するペダルに連結されている請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の走行車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームの前後にそれぞれ回転自在に支持された車輪を有し、フレームに搭載されたバッテリーからの電力を各車輪のうちの後側の車輪に給電して当該車輪による走行に貢献するようにした二輪車ないし四輪車などの走行車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特許文献１に示すように、後側の車輪は、当該車輪を自力で駆動させるペダルに連結されているとともに、バッテリーからの電力によりペダルの駆動力をアシストする電動機を備えた走行車両が知られている。この場合、後側の車輪は、バッテリーから給電されることで当該車輪による走行に貢献するようになっている。
【０００３】
また、その他の走行車両としては、後側の車輪に、当該車輪をバッテリーからの電力により駆動する電動機を備えたものもある。このものでは、後側の車輪は、バッテリーからの給電時に電動機により駆動することで当該車輪による走行に貢献し、一方、バッテリーからの非給電時にペダルによって自力で駆動するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４２５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような走行車両では、駐輪時の盗難を防止する上で、各車輪のうちの一輪を回転不能にロックするロック装置が設けられることがある。
【０００６】
その場合、車輪に対しバッテリーから給電されることで当該車輪による走行に貢献する走行車両にあっては、ロック装置により一輪がロックされた駐輪状態つまりロック状態から走行状態に誤って移行すると、バッテリーから給電されている分だけロック装置に対し過分な力が掛かり、当該車輪のスポーク部への損傷が顕著に現れる傾向にある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ロック装置により一輪が拘束されたロック状態から走行状態への誤った移行を禁止して、車輪のスポーク部への損傷を確実に防止することができる走行車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明では、フレームの前後にそれぞれ回転自在に支持された車輪を有し、前記フレームに搭載されたバッテリーからの電力を前記前後両側の車輪のうちの少なくとも一方の車輪に給電して当該車輪による走行に貢献するようにした走行車両を前提とし、前記各車輪のうちの一輪を回転不能に拘束するロック装置を備える。そして、前記ロック装置に、前記フレームに固定された、開口部を有する有端環状のケーシングと、開錠位置と施錠位置との間で前記ケーシング内を移動可能とされ、前記開口部を開閉する閂と、前記閂を開錠位置へ付勢する付勢手段と、前記ケーシングに設けられ、前記閂を前記付勢手段の開錠位置への付勢力に抗して施錠位置にロックするロック手段と、前記ロック手段によるロックを電気的に解除する電気解除手段と、前記バッテリーからの電力の給電又は非給電を制御する制御手段を切換える切換手段と、前記閂に設けられ、前記電気解除手段による前記ロック手段のロック解除時に前記付勢手段の付勢力により前記閂が開錠位置まで移動したときに前記制御手段を給電状態となるように前記切換手段を切り換える一方、前記閂が前記付勢手段の付勢力によって開錠位置から施錠位置へ向かって移動したときに前記制御手段を非給電状態となるように前記切換手段を切り換える切換部材と、を設けることを特徴としている。
【０００９】
また、前記ロック手段は、前記閂に設けられた係止穴と、前記係止穴に対して係脱自在に係合動作方向へ付勢され、前記閂が施錠位置に位置しているときに前記係止穴に対して係合動作することで前記閂を施錠位置にロックする係合部材と、を備えていてもよい。
【００１０】
また、前記電気解除手段は、通電時に動作するスイッチング素子と、前記ケーシングの表面に設けられた指紋検出部と、この指紋検出部が読み取った指紋を予め登録された指紋と照合して合致の正否を判断し、その指紋の照合結果が合致しているときにのみ前記スイッチング素子を通電して動作させる指紋照合部と、を備える。そして、前記スイッチング素子を介して前記係合部材を動作可能に連結し、この係合部材は、前記閂が施錠位置に位置しているときにのみ前記スイッチング素子の通電時の動作に応じて前記係止穴からの離脱動作を行っていてもよい。
【００１１】
更に、前記スイッチング素子として、通電時の電磁力により鉄材を吸着させてオン動作する有接点リレーを適用する。そして、前記指紋検出部は、前記指紋検出部が読み取った指紋との照合結果が合致しているときにのみ前記有接点リレーを通電させ、この有接点リレーの鉄材を介して動作可能に連結された前記係合部材を前記閂が施錠位置に位置しているときにのみ当該有接点リレーの電磁力により吸着された前記鉄材の動作に応じて前記係止穴からの離脱動作を行っていてもよい。
【００１２】
また、前記切換手段は、常時オフ状態に付勢されたオン／オフスイッチを備える。そして、前記オン／オフスイッチは、前記閂が開錠位置まで移動したときに前記切換部材と当接してオン状態に切り換わるようにしてもよい。
【００１３】
更に、前記後側の車輪は、当該車輪をバッテリーからの給電により駆動させる電動機を備え、そのバッテリーからの給電時に前記電動機により駆動する一方、前記バッテリーからの非給電時に自力で駆動するペダルに連結されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上、要するに、前後両側の車輪のうちの少なくとも一方の車輪に対するバッテリーからの給電により走行に貢献するようにした走行車両において、ロック装置は、フレームに固定した有端環状のケーシング内を開錠位置と施錠位置との間で移動してケーシングの開口部を開閉する閂が施錠位置にきたときにロック手段によりロックして各車輪のうちの一輪を回転不能に拘束する。このとき、バッテリーからの給電又は非給電を制御する制御手段は、閂が付勢手段の付勢力によって開錠位置から施錠位置へ向かって移動したときに、制御手段が非給電状態となるように閂に設けた切換部材によって切り換えられ、車輪に対するバッテリーからの非給電により走行に貢献しないようにしている。
【００１５】
一方、ロック手段によるロックが電気解除手段により電気的に解除されると、付勢手段の付勢力により閂が開錠位置まで移動したときに、制御手段が給電状態となるように切換手段によって切り換えられ、車輪に対するバッテリーからの給電により走行に貢献するようにしている。
【００１６】
これにより、ロック装置により一輪が拘束されたロック状態から走行状態への誤った移行を禁止して、車輪のスポーク部への損傷を確実に防止することができる。
【００１７】
また、ロック手段の係合部材を、閂が施錠位置に位置しているときに、閂に設けた係止穴に対する係合動作方向への付勢力によって係合動作させて閂を施錠位置にロックすることで、非常に簡単な構成でロック手段を構成することが可能となる。
【００１８】
また、電気解除手段は、通電時に動作するスイッチング素子と、ケーシングの表面に設けた指紋検出部と、この指紋検出部が読み取った指紋が予め登録した指紋との照合結果が合致しているときにのみスイッチング素子を通電させる指紋照合部と、を備え、指紋検出部が読み取った指紋の照合結果が合致しているときに通電させたスイッチング素子の動作に応じて動作可能に連結した係合部材を、閂が施錠位置に位置しているときにのみ係止穴から離脱動作させることで、スイッチング素子の通電時の動作に応じて係合部材を係止穴から離脱動作させてロックを解除することができ、係合部材を離脱動作させるトリガーとして安価なスイッチング素子を有効利用することが可能となる。
【００１９】
更に、スイッチング素子として通電時の電磁力で鉄材を吸着させて通電する有接点リレーを適用し、指紋検出部が読み取った指紋が予め登録した指紋との照合結果が合致しているときにのみ有接点リレーを通電させた有接点リレーの鉄材を介して動作可能に連結した係合部材を、閂が施錠位置に位置しているときにのみ係止穴から離脱動作させることで、有接点リレーの微弱電流により発生した電磁力により吸着される鉄材の動作に応じて係合部材を係止穴から離脱動作させてロックを解除することができ、係合部材を離脱動作させるトリガーとして消費電力が小さく安価な有接点リレーの鉄材を有効利用することが可能となる。
【００２０】
しかも、指紋検出部が読み取った指紋が予め登録した指紋との照合結果が合致しているときにのみ有接点リレーを通電させることでロックが解除されることにより、鍵を持たずにロックの解除が可能となり、実施する上で非常に有利なものとなる。
【００２１】
また、切換手段のオン／オフスイッチを、閂が開錠位置まで移動したときに切換部材と当接してオン状態に切り換えることで、閂が開錠位置まで移動したときに切換部材と当接してオン／オフスイッチがオン状態に切り換えられて、バッテリーからの電力の給電又は非給電を制御する制御手段が給電に切換えられる。これにより、閂が開錠位置まで移動しなければ制御手段が給電に切換えられず、ロック装置により一輪が拘束されたロック状態から走行状態への誤った移行を確実に禁止して、車輪のスポーク部への損傷をより確実に防止することが可能となる。
【００２２】
更に、電気機を備えた後側の車輪を、バッテリーからの給電時に電動機により駆動する一方、バッテリーからの非給電時に自力で駆動するペダルに連結することで、後側の車輪をバッテリーから給電された電動機により駆動してストレスなく走行に貢献することが可能となる。一方、後側の車輪をバッテリーからの非給電時にペダルにより自力で駆動し、バッテリーが尽きた際の対処法を確立することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る走行車両の側面図である。
【図２】図１の走行車両のロック装置を後方から見た斜視図である。
【図３】図２のロック装置のバッテリーからの給電又は非給電を制御する制御回路を切換える切換回路の回路図である。
【図４】図３のロック装置の切換回路のオン／オフスイッチをオン又はオフさせる閂が施錠位置にある状態を示す説明図である。
【図５】図４のロック装置の切換回路のオン／オフスイッチをオン又はオフさせる閂が係合部材の係止穴に対する離脱動作に伴い施錠位置から開錠位置に向かって移動し始めた状態を示す説明図である。
【図６】図５のロック装置の切換回路のオン／オフスイッチをオン又はオフさせる閂が開錠位置に向かって移動し終える直前の状態を示す説明図である。
【図７】図６のロック装置の切換回路のオン／オフスイッチをオン又はオフさせる閂が開錠位置に移動し終えた状態を示す説明図である。
【図８】図７のロック装置の切換回路のオン／オフスイッチをオン又はオフさせる閂が開錠位置から施錠位置に向かって移動し始めた状態を示す説明図である。
【図９】図８のロック装置の切換回路のオン／オフスイッチをオン又はオフさせる閂が施錠位置まで移動し終えて係合部材が係止穴に係合した状態を示す説明図である。
【図１０】実施形態の変形例に係るロック装置のバッテリーからの給電又は非給電を制御する制御手段を切換える切換手段の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施の形態に係る走行車両の側面図を示している。この図１において、１は走行車両としての電動機付き自転車である。電動機付き自転車１は、フレーム１１の前後両端に対しそれぞれ回転自在に支持された軸心を介して前後一輪ずつの車輪１２Ｆ，１２Ｒを備えている。前側の車輪１２Ｆは、フレーム１１の前端より下方へ延びるフロントフォーク１３の下端に取り付けられている。
【００２６】
また、フレーム１１の前端には、上方へ延びるステアリングコラム１４が取り付けられ、このステアリングコラム１４の上端にハンドル１０が取り付けられている。各車輪１２Ｆ，１２Ｒは、それぞれの軸心に対し回転一体に連結されたハブ（図示せず）より放射状に延びるスポーク部１２，１２，…により連結されている。この場合、前後の車輪１２Ｆ，１２Ｒとしては、８インチ〜１４インチのものが適用され、長いフレームと相俟って小柄かつ低重心で長いホイールベースを実現している。
【００２７】
また、前後の車輪１２Ｆ，１２Ｒには、それぞれディスクブレーキ１２１，１２１が用いられ、車輪１２Ｆ，１２Ｒと共に回転する金属のブレーキロータ１２２，１２２と、このブレーキロータ１２２，１２２を左右両側から挟み込むことによって制動するブレーキキャリパー１２３，１２３とを備えている。
【００２８】
フレーム１１の後部寄りには、上方へ延びるシートポスト１５が取り付けられ、このシートポスト１５の上端には、サドル１６が取り付けられている。そして、フレーム１１は、シートポスト１５よりも若干前側に位置する略中間部付近において上下方向へ延びる軸ｍ回りに折曲可能に構成され、電動機付き自転車１が折り畳まれるようにしている。この場合、フレーム１１の略中間部付近における軸ｍ回りの折曲可能な構成は、前後の車輪１２Ｆ，１２Ｒとして小径なサイズのものが適用されていることと相俟って非常にコンパクトに折り畳まれ、乗用車のトランクルームはもちろんのこと軽自動車にも積み込み可能となる。また、電動機付き自転車１の重量は１８ｋｇ程度である。
【００２９】
また、フレーム１１は、中空状に形成され、軸ｍよりも後側に位置する後側部分１１Ｒに対し軸ｍよりも前側に位置する前側部分１１Ｆの内部にバッテリーＢＴ（図３に表れる）が収容されるようになっている。この場合、後側部分１１Ｒは、シートポスト１５の取付部位より左右に二分岐し、後側の車輪１２Ｒの軸芯を左右から挟みこんで回転自在に支持するように後方へ延びている。
【００３０】
また、フレーム１１の後側部分１１Ｒの前端部の下方には、チェーンホイール１７の軸芯が回転自在に支持されている。このチェーンホイール１７の軸心には、左右一対のクランク１８，１８の一端が互いに１８０位相をずらせた状態で回転一体に連結され、各クランク１８の他端には、それぞれペダル１９が回転自在に取り付けられている。また、後側の車輪１２Ｒのハブと、チェーンホイール１７とには、チェーン２０が巻回されている。
【００３１】
そして、後側の車輪１２Ｒは、ペダル１９によってチェーンホイール１７が回転すると、チェーン２０を介してハブを回転させて自力で駆動するようになっている。このとき、チェーンホイール１７がフレーム１１の後側部分１１Ｒに取り付けられているため、前側部分１１Ｆに対し軸回りに折曲されて折り畳まれてもハブに対する距離が変わらないので、チェーン２０を脱着することなく折り畳める。
【００３２】
後側の車輪１２Ｒは、当該車輪１２ＲをバッテリーＢＴからの給電により駆動する電動機としての電気モータ２１を備え、そのバッテリーＢＴからの給電時に電気モータ２１により駆動する。また、後側の車輪１２Ｒは、バッテリーＢＴからの非給電時に電気モータ２１が回転を妨げないフリー状態となってペダル１９による自力での駆動を可能にしている。
【００３３】
図２は電動機付き自転車１のロック装置を後方から見た斜視図を示している。この図２において、前後両側の車輪１２Ｆ，１２Ｒのうちの後側の車輪１２Ｒを回転不能に拘束するロック装置３を備えている。ロック装置３は、フレーム１１の後側部分１１Ｒの後端付近に固定された、開口部３０を有する有端環状のケーシング３１と、このケーシング３１内を移動可能とされ、当該ケーシング３１の開口部３０を開閉する有端環状の閂３２とを備えている。
【００３４】
閂３２は、ケーシング３１の開口部３０を開放する開錠位置と開口部３０を閉塞する施錠位置との間でケーシング３１内を移動する。また、閂３２は、図示しない付勢スプリングなどの付勢手段によって開錠位置向き（図４に示す矢印方向）へ付勢されている。この場合、後側の車輪１２Ｒは、ロック装置３の閂３２を開錠位置に位置させた状態でケーシング３１の開口部３０を介して挿通されており、閂３２が施錠位置まで移動してロック状態となったときにスポーク部１２との当接により回転不能な状態に拘束される。
【００３５】
図３はロック装置３のバッテリーからの給電又は非給電を制御する制御回路を切換える切換回路の回路図、図４はロック装置３の切換回路のオン／オフスイッチをオン又はオフさせる閂３２が施錠位置にある状態を示す説明図をそれぞれ示している。
【００３６】
図４に示すように、ケーシング３１には、閂３２を付勢手段の開錠位置への付勢力に抗して施錠位置にロックするロック手段４が設けられている。このロック手段４は、閂３２に設けられた係止穴４１と、この係止穴４１に対して係脱自在に係合動作方向へ付勢され、閂３２が施錠位置に位置しているときに係止穴４１に対して係合動作することで閂３２を施錠位置にロックする係合部材４２とを備えている。
【００３７】
係止穴４１は、閂３２の外周面より半径方向内方へ延びる縦面４１１と、この縦面４１１の先端より閂３２の開錠位置方向の外周面に対し緩やかに収束する斜面４１２とで形成され、係合動作方向へ付勢された係合部材４２との係合により当該係合部材４２の係止面４２１が係止穴４１の縦面４１１に対し当接することで、閂３２を施錠位置にロックしている。
【００３８】
また、ケーシング３１には、ロック手段４によるロックを電気的に解除する電気解除手段４３が設けられている。この電気解除手段４３は、通電時の電磁力により鉄材を吸着させて通電するスイッチング素子としての有接点リレー（図示せず）と、ケーシング３１の表面に設けられた指紋検出部４４と、この指紋検出部４４が読み取った指紋を予め登録された指紋と照合して合致の正否を判断し、その指紋の照合結果が合致しているときにのみ有接点リレーを通電させる指紋照合部（図示せず）と、を備えている。
【００３９】
指紋照合部では、有接点リレーの鉄材を介して係合部材４２が図示しないアクチュエータなどを介して動作可能に連結されている。そして、係合部材４２は、閂３２が施錠位置に位置しているときにのみ有接点リレーの電磁力により吸着された鉄材の動作に応じてアクチュエータなどにより係止穴４１からの離脱動作が行われるようになっている。この場合、アクチュエータとしては、ソレノイドなどが適用されるが、これに限定されるものではない。
【００４０】
更に、図３にも示すように、ロック装置３は、バッテリーＢＴから電気モータ２１への電力の給電又は非給電を制御する制御手段としての制御回路５を切換える切換手段としての切換回路６を備えている。切換回路６は、モニタランプ６１と、電池６２と、切換回路６を開成又は閉成するオン／オフスイッチ６３とを備え、これら６１〜６３が直列に接続されている。オン／オフスイッチ６３は、固定接点６３１と可動接点６３２とを備え、可動接点６３２が固定接点６３２から離反する方向つまりオフ側へ付勢されている
【００４１】
また、制御回路５は、バッテリーＢＴと、電気モータ２１と、モータ制御手段５０とを備え、これらＢＴ，２１，５０が直列に接続されている。モータ制御手段５０は、制御回路５を開成又は閉成する切換スイッチ５１と、この切換スイッチ５１により制御回路５が閉成されているときにハンドル１０に設けられたアクセルレバー（図示せず）からの信号を受け、当該アクセルレバーの開度を検出するポテンショメータ５２と、このポテンショメータ５２からの信号を受け、バッテリーＢＴから電気モータ２１への給電量を制御するコントローラ５３とを備えている。なお、モニタランプ６１は、運転者がアクセルレバーを操作する際に最も目に付き易いハンドル１０のアクセルレバー近傍位置に設けられている。
【００４２】
コントローラ５３は、切換回路６からの信号を受信可能に接続され、当該切換回路６が閉成されているときに切換スイッチ５１を操作して制御回路を閉成する一方、切換回路６が開成されているときやバッテリーＢＴからの非給電時となるバッテリーＢＴの消費完了時に切換スイッチ５１を操作して制御回路を開成する。また、コントローラ５３は、制御回路の閉成時にバッテリーＢＴから電気モータ２１への給電量の制御を行う。
【００４３】
更に、ロック装置３は、閂３２に設けられた鍔状の切換部材３３を備えている。この切換部材３３は、電気解除手段４３によるロック手段４のロック解除時に付勢手段の付勢力により閂３２が開錠位置まで移動したときに制御回路５が給電状態となるように切換回路６を切り換える一方、閂３２が付勢手段の付勢力によって開錠位置から施錠位置へ向かって移動したときに制御回路５が非給電状態となるように切換回路６を切り換える。オン／オフスイッチ６３は、閂３２が開錠位置まで移動するときに切換部材３３に可動接点６３２が当接した状態で開錠位置まで移動することで当該可動接点６３２を固定接点６３１と接触させて、オン状態に切り換わるようにしている。
【００４４】
ここで、ロック装置３の切換回路６のオン／オフスイッチ６３をオン又はオフさせる閂３２の動きを図５〜図９に基づいて説明する。
【００４５】
図５はロック装置３の切換回路６のオン／オフスイッチ６３をオン又はオフさせる閂３２が係合部材４２の係止穴４１に対する離脱動作に伴い施錠位置から開錠位置に向かって移動し始めた状態を示す説明図、図６はロック装置３の切換回路６のオン／オフスイッチ６３をオン又はオフさせる閂３２が開錠位置に向かって移動し終える直前の状態を示す説明図をそれぞれ示している。また、図７はロック装置３の切換回路６のオン／オフスイッチ６３をオン又はオフさせる閂３２が開錠位置に移動し終えた状態を示す説明図、図８はロック装置３の切換回路６のオン／オフスイッチ６３をオン又はオフさせる閂３２が開錠位置から施錠位置に向かって移動し始めた状態を示す説明図をそれぞれ示している。更に、図９はロック装置３の切換回路６のオン／オフスイッチ６３をオン又はオフさせる閂３２が施錠位置まで移動し終えて係合部材４２が係止穴４１に係合した状態を示す説明図を示している。
【００４６】
図５に示すように、指紋検出部４４で読み取った指紋を予め登録された指紋と照合した照合結果が合致していると、通電された有接点リレーの鉄材を介して係合部材４２が、アクチュエータなどによって係止穴４１から離脱動作する。これによって、施錠位置の閂３２が、付勢手段の付勢力によって開錠位置向きに移動し始め、係合部材４２が係止穴４１を越える。この係合部材４２が係止穴４１を越えると同時に有接点リレーが非通電となり、係合部材４２の先端が閂３２の外周面に対し接触する。
【００４７】
次いで、図６に示すように、閂３２は、係合部材４２の先端を外周面上において摺接させた状態で、付勢手段の付勢力によって開錠位置向きにそのまま移動し、開錠位置に向かって移動し終える直前の状態となる。このとき、ケーシング３１に設けられたスリット３１１を介して閂３２に連結されたレバー３１２を手動で操作することで、閂３２を付勢手段の付勢力と相俟って開錠位置向きに積極的に移動させることも可能である。
【００４８】
その後、図７に示すように、閂３２が開錠位置に到達すると、切換部材３３にオン／オフスイッチ６３の可動接点６３２が当接して固定接点６３１と接触し、オン／オフスイッチ６３がオン状態に切り換わる。これにより、切換回路６が制御回路５を給電状態とするように切り換わる。
【００４９】
つまり、図３に示すように、オン／オフスイッチ６３がオン状態に切り換わると、切換回路６が閉成されてモニタランプ６１が点灯し、切換回路６からの信号を制御回路５のコントローラ５３が受ける。すると、コントローラ５３は、切換スイッチ５１を操作して制御回路５を閉成し、アクセルレバーの開度を検出するポテンショメータ５２からの信号を受けてバッテリーＢＴから電気モータ２１への給電量を制御し、その制御された給電量に応じて電気モータ２１が後側の車輪１２Ｒを駆動し、電動機付き自転車１を走行させる。
【００５０】
しかる後、図８に示すように、目的地に到着して駐輪するに当たって、レバー３１２を手動で操作し、スリット３１１を介して閂３２を付勢手段の付勢力に抗して施錠位置向きに移動させ始めると、切換部材３３がオン／オフスイッチ６３の可動接点６３２から離間して可動接点６３２が固定接点６３１から離反し、オン／オフスイッチ６３がオフ状態に切り換わり、切換回路６が開成する。このとき、開成した切換回路６からの信号を制御回路５のコントローラ５３が受けると、切換スイッチ５１を操作して制御回路５を開成させ、バッテリーＢＴからの電気モータ２１への給電を非給電とし、電気モータ２１による後側の車輪１２Ｒの駆動を禁止する。
【００５１】
それから、図９に示すように、レバー３１２の手動操作によりスリット３１１を介して閂３２を施錠位置まで移動させると、係合部材４２が係止穴４１に係合し、付勢手段による閂３２の開錠位置側への移動が規制され、ロック装置３によるロックが行われる。
【００５２】
したがって、本実施の形態では、後側の車輪１２Ｒに対するバッテリーＢＴから電気モータ２１への給電により当該車輪１２Ｒを駆動して走行に貢献させるようにした電動機付き自転車１において、ロック装置３は、フレーム１１の後側部分１１Ｒに固定したケーシング３１内を移動する閂３２が施錠位置にきたときに係合部材４２が係止穴４１に係合し、付勢手段による閂３２の開錠位置側への移動が規制されてロック装置３によるロックが行われ、後側の車輪１２Ｒを回転不能に拘束する。
【００５３】
このとき、閂３２が付勢手段の付勢力によって開錠位置から施錠位置へ向かって移動し始めたときに、切換部材３３がオン／オフスイッチ６３の可動接点６３２から離間して可動接点６３２が固定接点６３１から離反し、オン／オフスイッチ６３がオフ状態に切り換わり、切換回路６が開成する。そして、開成した切換回路６からの信号を制御回路５のコントローラ５３が受けると、切換スイッチ５１を操作して制御回路５を開成させ、バッテリーＢＴからの電気モータ２１への給電を非給電とし、電気モータ２１による後側の車輪１２Ｒの駆動を禁止している。
【００５４】
一方、ロック手段４によるロックが電気解除手段４３により電気的に解除されると、閂３２が付勢手段の付勢力とレバー３１２の手動操作と相俟って開錠位置向きに積極的に移動する。そして、閂３２が開錠位置に到達すると、切換部材３３にオン／オフスイッチ６３の可動接点６３２が当接して固定接点６３１と接触し、オン／オフスイッチ６３がオン状態に切り換わり、切換回路６が制御回路５を給電状態とするように切り換わる。これによって、バッテリーＢＴから電気モータ２１へ給電され、その給電量に応じて電気モータ２１が後側の車輪１２Ｒを駆動して電動機付き自転車１を走行させる。
【００５５】
これにより、ロック装置３により後側の車輪１２Ｒが拘束されたロック状態から走行状態への誤った移行を禁止して、後側の車輪１２Ｒのスポーク部１２への損傷を確実に防止することができる。
【００５６】
しかも、運転者がアクセルレバーを操作する際に最も目に付き易いハンドル１０のアクセルレバー近傍位置にモニタランプ６１が設けられているので、モニタランプ６１の点灯を確認した上で、アクセルレバーを操作すれば、ロック装置３によるロック状態から走行状態への誤った移行をより円滑に禁止して、後側の車輪１２Ｒのスポーク部１２への損傷をより確実に防止することができる。
【００５７】
その上、ロック手段４は、閂３２が施錠位置にきたときに係合動作方向への付勢力によって係合部材４２が係止穴４１に係合し、付勢手段による閂３２の開錠位置側への移動が規制されてロック装置３によるロックが行われ、後側の車輪１２Ｒを回転不能に拘束していることにより、非常に簡単な構成でロック手段４を構成することができる。
【００５８】
また、ケーシング３１の表面に設けられた指紋検出部４４が読み取った指紋を指紋照合部において予め登録された指紋と照合して合致の正否を判断し、その指紋の照合結果が合致しているときにのみ有接点リレーを通電させ、有接点リレーの電磁力により吸着された鉄材を介してアクチュエータなどによって係止穴４１からの係合部材４２の離脱動作が行われるようにしている。これにより、有接点リレーの微弱電流により発生した電磁力により吸着される鉄材の動作に合わせて係合部材４２を係止穴４１から離脱動作させてロックを解除することができ、係合部材４２を離脱動作させるトリガーとして消費電力が小さく安価な有接点リレーの鉄材を有効利用することができる。
【００５９】
しかも、指紋検出部４４が読み取った指紋が予め登録した指紋との照合結果が合致しているときにのみ有接点リレーを通電させることでロックが解除されることにより、鍵を持たずにロックの解除が可能となり、実施する上で非常に有利なものとなる。
【００６０】
また、閂３２が開錠位置に到達すると、切換部材３３にオン／オフスイッチ６３の可動接点６３２が当接して固定接点６３１と接触し、オン／オフスイッチ６３がオン状態に切り換わり、切換回路６が制御回路５を給電状態とするように切り換えられる。これにより、閂３２が開錠位置まで移動しなければ制御回路５が給電に切換えられず、ロック装置３により後側の車輪１２Ｒが拘束されたロック状態から走行状態への誤った移行を確実に禁止して、後側の車輪１２Ｒのスポーク部１２への損傷をより確実に防止することが可能となる。
【００６１】
更に、電気モータ２１を備えた後側の車輪１２Ｒが、バッテリーＢＴからの給電時に電気モータ２１により駆動する一方、バッテリーＢＴからの非給電時に自力で駆動するペダル１９に連結されているので、後側の車輪１２ＲをバッテリーＢＴから給電された電気モータにより駆動してストレスなく走行に貢献することができる。一方、後側の車輪１２ＲをバッテリーＢＴからの非給電時にペダル１９により自力で駆動し、バッテリーＢＴが尽きた際の対処法を確立することができる。
【００６２】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記実施の形態では、切換回路６と制御回路５とをそれぞれ個別に設けたが、図１０に示すように、切換回路６に対し制御回路５が直列に接続されていてもよい。具体的には、制御回路５のモータ制御手段５０の切換スイッチ５１がオン／オフスイッチ６３に対し直列に接続し、切換スイッチ５１及びオン／オフスイッチ６３が共にオン状態になったときにのみ切換回路６に設けたバッテリーＢＴから電気モータ２１に給電されるようにしている。図中符号６７はバッテリーＢＴからの給電を制御する抵抗である。
【００６３】
また、前記実施の形態では、指紋検出部４４が読み取った指紋を予め登録された指紋と照合した照合結果が合致しているときにのみ有接点リレーを通電させてロック手段４によるロックを電気的に解除する電気解除手段４３を構成したが、アイフォーンやスマートフォン、タブレットなどを用いたブルートゥース（登録商標）によるワイヤレスでの操作によって有接点リレーを通電させてロック手段によるロックを電気的に解除する電気解除手段が構成されていてもよい。
【００６４】
また、前記実施の形態では、スイッチング素子として有接点リレーを用いたが、有接点リレーに限らず、例えばトランジスタやＦＥＴ、或いはフォトカプラ等の無接点リレーを用いてもよく、その場合でも、上記実施形態と同等の作用効果を奏する。
【００６５】
また、前記実施の形態では、後側の車輪１２Ｒに電気モータ２１を設け、その電気モータ２１のみにより後側の車輪１２Ｒを駆動させる電動機付き自転車１について述べたが、ペダルによる車輪の駆動をアシストする電気モータを備えたアシスト式自転車などの走行車両にも適用できるのはいうまでもない。
【００６６】
また、前記実施の形態では、フレーム１１の前後両端にそれぞれ前後一輪ずつの車輪１２Ｆ，１２Ｒを設けたが、前後両側のうちのいずれか一方のみ二輪または前後双方に二輪ずつ設けた走行車両に適用してもよい。その場合、ロック装置は、前後の車輪のうちの任意の一輪のみを拘束するために供されるものであればよい。
【００６７】
更に、前記実施の形態では、前後の車輪１２Ｆ，１２Ｒとして、８インチ〜１４インチのものを適用したが、これに限定されるものではなく、２８インチ程度の大きさのものまで適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１        電動機付き自転車（走行車両）
１１      フレーム
１２Ｆ    前側の車輪
１２Ｒ    後側の車輪
１９      ペダル
２１      電気モータ（電動機）
３        ロック装置
３０      開口部
３１      ケーシング
３２      閂
３３      切換部材
４        ロック手段
４３      電気解除手段
４１      係止穴
４２      係合部材
４４      指紋検出部
５        制御回路（制御手段）
６        切換回路（切換手段）
６３      オン／オフスイッチ
ＢＴ      バッテリー
【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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