(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車用ペダル（23）と、該ペダル（23）の回転数を検出する回転検出手段（３）と、本体部（２）を軌道（１）に沿って走行させると共に該ペダル（23）の人力による駆動力が該軌道（１）に沿っての該本体部（２）の走行駆動力に伝達されないように構成されているモータ付き駆動装置（４）と、上記回転検出手段（３）にて検出された回転数に基いて上記駆動装置（４）のＯＮ−ＯＦＦを制御する制御部（５）と、を備え、該制御部（５）が、上記ペダル（23）の回転数が所定値（Ｒ0 ）以上のときに上記駆動装置（４）をＯＮ状態とし、かつ、上記ペダル（23）の回転数が所定値（Ｒ0 ）未満のときに上記駆動装置（４）をＯＦＦ状態とするようにし、さらに、上記本体部（２）が、上記軌道（１）の主軌条（１ａ)(１ａ）に沿って走行する台車（20）と、該台車（20）上に自在継手（６）を介して載置されて上記軌道（１）の姿勢制御用副軌条（１ｂ)(１ｂ）にて案内される乗客が座る座部（22）とペダル（23）とを有する揺動枠部（21）とを、備え、上記揺動枠部（21）が上記座部（22）の下方位置で上記副軌条（１ｂ)(１ｂ）に保持され、かつ、上記自在継手（６）が上記座部（22）の前方位置に配設され、上記副軌条（１ｂ)(１ｂ）は上記主軌条（１ａ)(１ａ）の内側に配設され、さらに、上記揺動枠部（21）の後部下面に垂設される左右の脚部（12)(12）の間隔寸法と、該脚部（12)(12）の先端に設けられると共に上記副軌条（１ｂ)(１ｂ）上を走行するガイド車輪（13)(13）の間隔寸法とを、上記揺動枠部（21）の幅寸法より小さくなるように設定したことを特徴とする軌道走行自転車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道走行自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軌道走行自転車は、乗客がペダルをこいで人力にて軌道上を走行するように構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の軌道走行自転車では、人力にて走行するため、軌道の距離が長い場合や、軌道の途中に上りの傾斜がある場合等は、乗客に負担を掛ける虞れがあった。また、軌道に沿って走行中に、乗物全体の姿勢が左右に大きく揺動することはなく、面白みに欠けていた。仮に、姿勢を大きく変動させるためには、乗物全体の重量を支持する軌道や車輪等を相当丈夫な構造にしなければならず、破損する危険性があった。
【０００４】
そこで、本発明は、人力でこいで走るような錯覚を起こさせると共に、左右上下に姿勢を大きく変動させることができる軌道走行自転車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る軌道走行自転車は、自転車用ペダルと、該ペダルの回転数を検出する回転検出手段と、本体部を軌道に沿って走行させると共に該ペダルの人力による駆動力が該軌道に沿っての該本体部の走行駆動力に伝達されないように構成されているモータ付き駆動装置と、上記回転検出手段にて検出された回転数に基いて上記駆動装置のＯＮ−ＯＦＦを制御する制御部と、を備え、該制御部が、上記ペダルの回転数が所定値以上のときに上記駆動装置をＯＮ状態とし、かつ、上記ペダルの回転数が所定値未満のときに上記駆動装置をＯＦＦ状態とするようにし、さらに、上記本体部が、上記軌道の主軌条に沿って走行する台車と、該台車上に自在継手を介して載置されて上記軌道の姿勢制御用副軌条にて案内される乗客が座る座部とペダルとを有する揺動枠部とを、備え、上記揺動枠部が上記座部の下方位置で上記副軌条に保持され、かつ、上記自在継手が上記座部の前方位置に配設され、上記副軌条は上記主軌条の内側に配設され、さらに、上記揺動枠部の後部下面に垂設される左右の脚部の間隔寸法と、該脚部の先端に設けられると共に上記副軌条上を走行するガイド車輪の間隔寸法とを、上記揺動枠部の幅寸法より小さくなるように設定したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【０００７】
図１と図２に、本発明に係る軌道走行自転車の実施の一形態を示し、自転車用ペダル23と、ペダル23の回転数を検出する回転検出手段３と、本体部２を（空中の）軌道１に沿って走行させるモータ付き駆動装置４と、回転検出手段３にて検出された回転数に基いて駆動装置４のＯＮ−ＯＦＦを制御する制御部５と、を備えている。
【０００８】
本体部２は、軌道１の主軌条１ａ，１ａに沿って走行する台車20と、台車20上に自在継手６を介して載置されて軌道１の姿勢制御用副軌条１ｂ，１ｂにて案内される（開放状の）揺動枠部21とを、備えている。
【０００９】
揺動枠部21は、開放状の自転車型に形成され、乗客が座る座部22と、乗客が足でこぐ自転車用ペダル23とを、二個づつ有している。
【００１０】
回転検出手段３は、揺動枠部21に配設され、例えば、エンコーダにて構成されている。具体的に述べると、回転検出手段３は、ペダル23の第１ギア部24と、第１ギア部24にチェーン28を介して連設される第２ギア部25と、第２ギア部25に同心状に一体に固着される第３ギア部26と、第３ギア部26にチェーン28を介して連設される第４ギア部27と、第４ギア部27に付設される（図示省略の）回転スケール板と、その回転スケール板を読み取る（図示省略の）センサ等から構成される。なお、回転検出手段３を、例えば、タボとスイッチ等にて構成するようにしてもよい。
【００１１】
なお、二つのペダル23，23（第１ギア部24，24）の夫々が連設される第２ギア部25，25は、同軸にて連結されており、その同軸に同心状に第３ギア部26が固着されている。即ち、何れか一方のペダル23をこぐことで、回転スケール板を回転させることができる。
【００１２】
なお、図示省略するが、乗客に実際にペダル23をこいでいると錯覚させるために、回転検出手段３の一部に、（流体、ブレーキ板等による）摩擦力付与手段を設け、ペダル23に負荷をかけている。
【００１３】
モータ付き駆動装置４は、台車20の中央位置に配設され、モータ29と、モータ29にチェーン31を介して動力が伝達される駆動タイヤ30とを、有し、駆動タイヤ30は、軌道１の（左右幅中央位置の）走行レーン１ｃ上を走行する。なお、駆動タイヤ30は、（圧縮バネ等の）弾性体32の弾発力を介して、常時、走行レーン１ｃに圧接している。また、駆動タイヤ30は、（図示省略の）ブレーキ手段にて、その回転を停止するように構成されている。
【００１４】
制御部５は、揺動枠部21上で座部22の下方に配設され、回転検出手段３及び駆動装置４の夫々に配線７，７にて電気的に接続されている。従って、揺動枠部21が自在継手６を介して台車20に対して上下左右に揺動したとしても、ペダル23と駆動タイヤ30とを直接に機械的に連結していないため、簡単な構造となる。
【００１５】
制御部５は、ペダル23の回転数が所定値Ｒ0 以上のときに駆動装置４（モータ29）をＯＮ状態とし、かつ、ペダル23の回転数が所定値Ｒ0 未満のときに駆動装置４（モータ29）をＯＦＦ状態とすると共にブレーキ手段をＯＮ状態とするようにしている。
【００１６】
即ち、図３の、横軸に時間、縦軸に本自転車の走行速度を表したグラフ図に示すように、ペダル23の回転数が所定値Ｒ0 以上のときを点Ａにて示し、ペダル23の回転数が所定値Ｒ0 未満のときを点Ｂにて示し、点Ａのときに、モータ29がＯＮ状態となり、停止していた本自転車が、等加速度にて走行し始め、所定速度Ｖ0 に達したときにリミットが作動し、一定の所定速度Ｖ0 にて走行する。そして、点Ｂのときに、モータ29がＯＦＦ状態になると共に駆動タイヤ30にブレーキが作動し、本自転車が停止する。
【００１７】
このように、本自転車は、ペダル23の人力による駆動力が、軌道１に沿っての本体部２の走行駆動力に伝達されないように構成されているため、乗客に負担を掛けることがない。即ち、軌道の距離が長い場合や、軌道の途中に上りの傾斜がある場合等においても、乗客は、常に、一定の（軽い）負荷のペダル23を所定値Ｒ0 以上回転させるだけでよい。
【００１８】
なお、図１に示すように、座部22に設けられているハンドブレーキ８の操作や、台車20の前部に設けられて直前を走行する自転車との距離を計る追突防止用センサ９にて、ブレーキ手段をＯＮ状態とし、駆動タイヤ30にブレーキを掛けるようにしてもよい。
【００１９】
次に、図１と図２に戻って、台車20は、左右側縁部の前後に、複数（本実施の形態では８個）の走行車輪10…と、複数の外れ止め車輪11…とを有し、走行車輪10…にて主軌条１ａ，１ａ上を走行し、走行車輪10…及び外れ止め車輪11…にて台車20の主軌条１ａ，１ａからの左右上下方向の外れを防止している。
【００２０】
揺動枠部21は、座部22の下方位置で副軌条１ｂ，１ｂに保持されており、かつ、座部22の前方位置に配設された自在継手６に支持されている。具体的に述べると、揺動枠部21の後部下面に左右の脚部12，12が垂設され、脚部12の先端にガイド車輪13が設けられ、左右のガイド車輪13，13にて、副軌条１ｂ，１ｂ上を走行する。
【００２１】
要するに、揺動枠部21は、その前部の左右幅中央位置において台車20上の自在継手６に支持されると共に、その後部において左右脚部12，12を介して副軌条１ｂ，１ｂに支持される。即ち、揺動枠部21は、三点支持される。
【００２２】
なお、ガイド車輪13，13の内側に外れ止め片14，14が設けられ、ガイド車輪13，13が、副軌条１ｂ，１ｂから外れないようにしている。また、ガイド車輪13の幅は、副軌条１ｂの幅に比べて広くし、左右の副軌条１ｂ，１ｂの高さが異なる場合にも、常に、ガイド車輪13，13の一部が副軌条１ｂ，１ｂに当接するようにしている（図４参照）。
【００２３】
自在継手６は、十字部材を有するユニバーサルジョイントであり、揺動枠部21は、台車20に対して、上下左右に揺動自在となる。なお、自在継手６を、球面ジョイントとしてもよく、揺動枠部21の旋回動作を追加できる。
【００２４】
そして、上述のように構成された本自転車によれば、主軌条１ａ，１ａの高さを一定にすると共に副軌条１ｂ，１ｂの高さを多様に変化させることで、図４に示すように、揺動枠部21のみを左右に変動させることができる。この場合、台車20及び揺動枠部21の合計重量は大きいが、揺動枠部21のみの重量は小さいため、揺動枠部21のみを動かす外力が小さくてすむ。従って、乗客にスリルを与えるために左右に大きく姿勢を変化させても、ガイド車輪13，13やその軸受等に無理な力がかからない。
【００２５】
このとき、主軌条１ａ，１ａの内側に、副軌条１ｂ，１ｂが配設されているため、図５に示すように、左右の副軌条１ｂ，１ｂの距離ｒを小さく設定でき、揺動枠部21の左右の傾斜角度θを大きく設定できる。即ち、左右の副軌条１ｂ，１ｂの高低差ｈ1 が同一の場合、距離ｒが小さい程、傾斜角度θを大きくすることができ、揺動枠部21の姿勢を急激に変化させ、スリル感が一層増大する。
【００２６】
また、図６に示すように、副軌条１ｂ，１ｂの長手方向に高低差ｈ2 （仮想線にて示す副軌条１ｂと実線にて示す副軌条１ｂとの高低差）がある場合、座部22が、揺動枠部21に追従して、その高低差ｈ2 と略同一の高さだけ、上下に変動する。即ち、座部22と脚部12（ガイド車輪13）とが、自在継手６から見て、略同一方向で、かつ、略同一距離にあるため、座部22の変化量は、副軌条１ｂの高低差ｈ2 と略同一となる。従って、副軌条１ｂをコンパクト、かつ、容易に設定することができる。
【００２７】
なお、図２に示すように、座部22，22は、（幅広Ｗ1 の）大人用座部22と、（幅狭Ｗ2 の）子供用座部22と、から成り、正面視、大人用座部22の左右幅中心位置が、子供用座部22の左右幅中心位置に比べて、自在継手６の左右幅中心位置に近くなるように配設され、座部22，22に大人と子供が着座した際に、揺動枠部21の重心を、自在継手６の左右幅中心位置に略合致させることができ、揺動枠部21の左右揺動を容易に行うことができる。
【００２８】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、回転検出手段３、駆動装置４、制御部５等の構成・配設位置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成されるので、次に記載する効果を奏する。
【００３０】
（請求項１によれば、）人力でこいで走行しているような錯覚を起こさせると共に、軌道１の距離が長い場合や、軌道１の途中に上り傾斜がある場合等においても、乗客に負担をかけることがなく、乗客は走行を楽しむことができる。しかも、簡単な構造にて、乗客の姿勢を上下左右に大きく変化させることができ、開放感とスリル感のあるものとなる。さらに、制御部５の制御回路を簡単なものとすることができる。また、乗客の上下変動幅を、副軌条１ｂ，１ｂの上下変動幅に略一致させることができ、副軌条１ｂ，１ｂをコンパクトに設定しつつも、乗客の上下姿勢を大きく変動させることができる。
また、ペダル23の人力による駆動力と、本体部２の走行駆動力と、が無関係であるため、軌道１が如何なる状態の走路であっても、乗客に負担を掛けることがなく、安全性に優れたものとなる。また、人力を補助するようなものでないため、構造が簡単となる。
また、軌道１を、左右幅の小さい、コンパクトなものとすることができる。また、本体部２（揺動枠部21）を、（木などの）障害物に接近させて走行させることができ、スリルや面白みを向上させることができる。しかも、主軌条１ａ，１ａの内側に、副軌条１ｂ，１ｂ、脚部12，12、ガイド車輪13，13等を、隠すことができ、見た目にシンプルなものにすることができると共に、上記障害物への接触を防止して故障の発生を防ぐことができる。また、副軌条１ｂ，１ｂをコンパクトに設定しつつも、乗客の左右姿勢を急激に変動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の一形態を示す側面図である。
【図２】  本発明の正面図である。
【図３】  横軸に時間、縦軸に走行速度を示すグラフ図である。
【図４】  本発明の作用説明を兼ねた正面図である。
【図５】  要部拡大簡略説明図である。
【図６】  本発明の作用説明を兼ねた側面図である。
【符号の説明】
１  軌道
１ａ  主軌条
１ｂ  副軌条
２  本体部
３  回転検出手段
４   (モータ付き) 駆動装置
５  制御部
６  自在継手
12 脚部
13 ガイド車輪
20  台車
21  揺動枠部
22  座部
23  （自転車用）ペダル
Ｒ0   所定値
【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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