| 【発明の名称】 |
補助電動機付きスケータ |
| 【発明者】 |
【氏名】山部 秀康
【氏名】蔡水徳
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| 【要約】 |
【課題】走行のための駆動装置を小型化して走行以外での持ち運びができるよう小型軽量化すると共に、誰でも操縦が容易にでき、初心者や身障者でも安全に操縦できる補助電動機付きスケータを開発することを課題とする。
【解決手段】前輪３を軸支するハンドル軸１がボード６前端に取付けられ、ボード６後端に後輪１１が軸支され、また、このボード６には後輪１１に摩擦により動力を伝達する電動モータ１４が後輪１１との機構的接触を断接可能に支持され、該電動モータ１４は、後輪１１の回転速度の検出情報に基づき、一定以上の回転速度で電源が供給されるスイッチ回路２１により駆動されるように構成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】前輪を軸支するハンドル軸がボード前端に取付けられ、ボード後端に後輪が軸支され、また、このボードには後輪に動力を伝達する電動モータが後輪との機構的接続を断接可能に支持され、該モータは、後輪の回転速度の検出情報に基づき、一定以上の回転速度で電源が供給されるスイッチ回路により駆動されるように構成された補助電動機付きスケータ。
【請求項２】請求項１の補助電動機付きスケータにおけるスイッチ回路に、電源が供給された後一定時間経過すれば電源を遮断するタイマーが設けられ、該タイマーにより電源が遮断された後はスイッチ回路がリセットされ、再び後輪の回転速度の検出情報に基づき、一定以上の回転速度を検出しないと電源が供給されないようにされた補助電動機付きスケータ。
【請求項３】 請求項１又は２の補助電動機付きスケータにおいて、ハンドルにブレーキレバーと後輪に前記ブレーキレバーにより作動されるブレーキ装置が設けられ、また、電動モータと後輪との機構的接続が摩擦接触機構とされ、ボードに枢支した踏板と、この踏板に固定された電動モータであって回転軸に前記後輪に対する接触ローラを有した電動モータとから構成され、前記踏板を踏めば前記接触ローラが後輪に接し動力を摩擦伝動するようにされており、前記踏板には、踏力により下降した踏板に弾撥的に係合し、以後は踏力を解除しても摩擦状態を維持するよう踏板に係合する係止レバーが設けられ、該係止レバーには、さらに解除カム機構が設けられ、該解除カム機構は前記ブレーキ装置の停止方向作動によって踏板から離脱付勢されるよう構成された補助電動機付きスケータ。
【請求項４】 請求項３の補助電動機付きスケータにおいて、ブレーキレバーにより作動されるブレーキ装置が後輪に接触するブレーキシューとされ、該ブレーキシューは後輪の回転軸と平行な軸によって回転可能に設けられ、かつ前記後輪の回転方向と逆方向へ回動することによって前記後輪外周面に圧接されるように構成された補助電動機付きスケータ。
【請求項５】 請求項３の補助電動機付きスケータにおいてブレーキ装置が後輪に接触するブレーキシューとされ、踏力により下降した踏板が前記ブレーキシューに係合可能とされ、踏板に係合したブレーキシューが停止方向へ作動されると、ブレーキシューが踏板から離脱し後輪に接触して制動するように構成された補助電動機付きスケータ。
【請求項６】請求項１又は２の補助電動機付きスケータにおける電動モータと後輪との機構的接続が、駆動プーリと後輪に設けた従動プーリの間の巻掛け伝導ベルトとされ、前記駆動プーリは電動モータにクラッチを介して機構的に断接可能とされてなる補助電動機付きスケータ。
【請求項７】 請求項３〜６いずれかの補助電動機付きスケータにおいて、ハンドル軸に設けられたブレーキレバーに、操作時に電動モータの供給電力を断とする電源遮断スイッチが併設されてなる補助電動機付きスケータ。
【請求項８】 請求項１〜７いずれかの補助電動機付きスケータにおいて、電動モータによって回生制動が行われるようにされた補助電動機付きスケータ。
【請求項９】 請求項１〜８いずれかの補助電動機付きスケータにおいて、ハンドル軸がボードに対し折り畳み自在に取付けられ、折畳んだハンドル軸を軸周囲に回転しないよう係脱自在にロックする係止部材が前記ボードに設けられてなる補助電動機付きスケータ。
【請求項１０】 請求項１〜９いずれかの補助電動機付きスケータにおいて、電源バッテリーを収納するケースに前記ハンドル軸に設けられた引っ掛け金具に係合するフックが設けられ、かつ、該フックと前記引っ掛け金具とが、電源回路のコンセントを兼ね、前記電源バッテリーのケースのフックを、前記金具に係合すれば、バッテリーがハンドル軸に沿って固定されると同時に電源が供給されるようにされた補助電動機付きスケータ。
【請求項１１】 請求項１〜１０いずれかの補助電動機付きスケータにおいて、ボード本体に修理用工具の収納部が開閉自在に設けられている補助電動機付きスケータ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は補助電動機付きスケータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ボードの前端にハンドル操作可能な前輪を、後端に後輪を軸支し、立ち姿勢で走行できるようにしたスケータに、駆動装置を設けることにより自走出来るようにした駆動装置付きのスケータが一般に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これら駆動装置付きのスケータは、停止状態から自走で走り出すようにされているので、比較的大馬力の駆動装置が用いられ、また駆動源に内燃機関を使用した場合は、クラッチなどが不可欠となるので、駆動装置が大掛かりとなる問題があった。
【０００４】また、電動モータを駆動源とする場合は大容量の電池を必要とし、電動モータそのものは小型化できても電池に大型のものを使用せざるを得ず、非常に重量が嵩むといった問題があった。
【０００５】従って、上記何れの場合も、スケータ全体が大型化され、あるいは重量が嵩むので、走行以外での持ち運び、例えば乗用車のトランクに収納して持ち運ぶといった軽便な扱いが簡単にできない問題があった。
【０００６】また、電池の蓄電量が無くなり駆動不能となると、電動モータは減速ギャを介して車輪と連接されているので、電動モータを空転させたとしても、ギヤ比が逆となるので大きな走行抵抗となるといった問題があった。
【０００７】また、実際の操縦に際しても、始動、加減速、通常走行などにかなり習熟を要し、誰でも容易に操縦出来るものではない問題があった。この発明は、上記問題を解消し、走行のための駆動装置を小型化して走行以外での持ち運びができるよう小型軽量化すると共に、誰でも操縦が容易にでき、初心者や身障者でも安全に操縦できる補助電動機付きスケータを開発することを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１の補助電動機付きスケータは、前輪を軸支するハンドル軸がボード前端に取付けられ、ボード後端に後輪が軸支され、また、このボードには後輪に動力を伝達する電動モータが後輪との機構的接続を断接可能に支持され、該モータは、後輪の回転速度の検出情報に基づき、一定以上の回転速度で電源が供給されるスイッチ回路により駆動されるように構成されたものである。
【０００９】すなわち、この補助電動機付きスケータは一定以上の速度でなければ電動モータが駆動されないので、その間は足蹴りで進むこととなり、自動走行に習熟していない者であっても安全に操縦できることとなる。
【００１０】また、補助電動機は、使用されるまでは後輪から機構的に離れているので、後輪の走行抵抗がなく動力無しの通常のスケータと同じ状態で使用できる。また、一定速度以上となり電動機の電源がオンとなれば、自動走行ができ、労力無しで走行可能となる。
【００１１】さらに、電動モータは補助動力であるので、電池や電動モータとしては小型軽量のもので充分となり、その結果補助電動機付きスケータ全体の重量も軽減される。
【００１２】なお、ここで機構的接続とは摩擦伝導機構又は巻掛け伝導機構、歯車列の伝導機構などを用いた伝動装置の駆動軸にクラッチなどを設けこれらの断接を行うことによって駆動力を遮断したり伝動したりすることを言う。
【００１３】請求項２の補助電動機付きスケータは、請求項１の補助電動機付きスケータにおけるスイッチ回路に、電源が供給された後一定時間経過すれば電源を遮断するタイマーが設けられ、該タイマーにより電源が遮断された後はスイッチ回路がリセットされ、再び後輪の回転速度の検出情報に基づき、一定以上の回転速度を検出しないと電源が供給されないようにされたものである。
【００１４】一定以上の速度で自動走行を開始した後であっても、一定時間、例えば２０秒前後の間走行を続ければ自動的に電源を切り、回路をリセットすることによって暴走を防止するのである。
【００１５】走行をさらに継続する場合は、当該タイマーによる電源遮断の後、足蹴り操作により速度を増して走行開始のための検出回路を経て再びモーターを駆動するのである。
【００１６】従って、下り坂に差し掛かった場合や、速度が意に反して上昇しすぎ、操縦者が操作に混乱を来している場合などでも、一定時間経過すれば、自動的にすべての電源が遮断されてしまうので、安全に走行できる。
【００１７】請求項３の補助電動機付きスケータは、請求項１又は２の補助電動機付きスケータにおいて、ハンドルにブレーキレバーと後輪に前記ブレーキレバーにより作動されるブレーキ装置が設けられ、また、電動モータと後輪との機構的接続が摩擦接触機構とされ、ボードに枢支した踏板と、この踏板に固定された電動モータであって回転軸に前記後輪に対する接触ローラを有した電動モータとから構成され、前記踏板を踏めば前記接触ローラが後輪に接し動力を摩擦伝動するようにされており、前記踏板には、踏力により下降した踏板に弾撥的に係合し、以後は踏力を解除しても摩擦状態を維持するよう踏板に係合する係止レバーが設けられ、該係止レバーには、さらに解除カム機構が設けられ、該解除カム機構は前記ブレーキ装置の停止方向作動によって踏板から離脱付勢されるよう構成されたものである。
【００１８】従って、電動モータを後輪に接触させた後は、ずっと踏み続ける必要がなく、両足をボードの上に載せることができ、安全走行ができる。また、ブレーキを操作すれば、係止レバーが踏み板から解放され、以後は電動モータと後輪とは非接触状態となるので、駆動力が絶たれブレーキを掛けているにも拘わらず駆動力が加わり続けるといったことが無くなる。
【００１９】請求項４の補助電動機付きスケータは、請求項３の補助電動機付きスケータにおいて、ブレーキレバーにより作動されるブレーキ装置が後輪に接触するブレーキシューとされ、該ブレーキシューは後輪の回転軸と平行な軸によって回転可能に設けられ、かつ前記後輪の回転方向と逆方向へ回動することによって前記後輪外周面に圧接されるように構成されたものである。
【００２０】従って、この請求項４の補助電動機付きスケータのブレーキ装置はブレーキを作動させたとき、ブレーキシューが後輪に食い込む方向に滑るので、ブレーキの効きがよくなる。
【００２１】請求項５の補助電動機付きスケータは、上記した請求項３の補助電動機付きスケータにおいてブレーキ装置が後輪に接触するブレーキシューとされ、踏力により下降した踏板が前記ブレーキシューに係合可能とされ、踏板に係合したブレーキシューが停止方向へ作動されると、ブレーキシューが踏板から離脱し後輪に接触して制動するように構成されたものである。
【００２２】従って、この請求項５の補助電動機付きスケータによれば、安全装置としての係止レバーがブレーキシューと兼用されているので構造が簡略化されると同時に作動の確実化も図れ、安全性も増す。
【００２３】請求項６の補助電動機付きスケータは、請求項１又は２の補助電動機付きスケータにおける電動モータと後輪との機構的接続が駆動プーリと後輪に設けた従動プーリの間の巻掛け伝導ベルトとされ、前記駆動プーリは電動モータにクラッチを介して機構的に断接可能とされてなるものである。
【００２４】この場合、電動モータから後輪への動力伝達は伝導ベルトによるので、動力伝達が確実となり、特に伝導ベルトとの接触面が水などで濡れた場合などでも相互のスリップが防止され確実な動力伝達が可能となる。
【００２５】請求項７の補助電動機付きスケータは、上記した請求項３〜６いずれかの補助電動機付きスケータにおいて、ハンドル軸に設けられた該ブレーキレバーに、操作時に電動モータの供給電力を断とする電源遮断スイッチが併設されてなるものである。
【００２６】従って、自動走行しているときにブレーキを掛けると、制動されると同時に電動モータの電源が自動的にカットオフされるので、それ以上駆動されることが無くなり、安全に速度を下げることができる。
【００２７】請求項８の補助電動機付きスケータは、請求項１〜７いずれかに記載の補助電動機付きスケータにおいて、電動モータによって回生制動が行われるようにされたものである。
【００２８】従って、電動モータの電源がカットオフされた後、そのまま電動モータを後輪に対して機構的に接続している場合、後輪によって電動モータが逆に回転させられ、これによって発電され、この電力を蓄電池に蓄電すると共に、この際の駆動抵抗により回生制動が行われる。
【００２９】従って、ブレーキの機械的摩擦以外に、回生制動で速度も弱められるのでより安全な運転が可能となる。長い下り坂などの走行では発電電力を無駄無く蓄電でき、回生制動により電力の有効利用が可能となる。
【００３０】請求項９の補助電動機付きスケータは、請求項１〜８いずれかの補助電動機付きスケータにおいて、ハンドル軸がボードに対し折り畳み自在に取付けられ、折畳んだハンドル軸を軸周囲に回転しないよう係脱自在にロックする係止部材が前記ボードに設けられてなるものである。
【００３１】従って、ハンドルを折畳んでハンドルをロックすれば、ハンドルを支持して前輪を転動させながら引張って持ち運び出来るので、使用しない時の移動が容易となる。
【００３２】請求項１０の補助電動機付きスケータは、請求項１〜９いずれかの補助電動機付きスケータにおいて、電源バッテリーを収納するケースに前記ハンドル軸に設けられた引っ掛け金具に係合するフックが設けられ、かつ、該フックと前記引っ掛け金具とが、電源回路のコンセントを兼ね、前記電源バッテリーのケースのフックを、前記金具に係合すれば、バッテリーがハンドル軸に沿って固定されると同時に電源が供給されるようにされたものである。
【００３３】従って、この補助電動機付きスケータによれば、電源バッテリーの交換時など、バッテリーを所定の引っ掛け金具に係合させて取り付けるだけで、電源の接続も完了するので、例えばコネクタの接続などの他の作業も省略され、取り扱いが容易になる。
【００３４】請求項１１の補助電動機付きスケータは、請求項１〜１０いずれかの補助電動機付きスケータにおいて、ボード本体に修理用工具の収納部が開閉自在に設けられているものである。
【００３５】従って、走行中に何らかの故障が生じた場合、直ちに修理ができる。
【００３６】
【実施の形態】次に、この発明の実施形態である補助電動機付きスケータを説明する。
実施の形態１以下、図を参照しながらこの発明の実施の形態１である補助電動機付きスケータを説明する。
【００３７】図１において、１はハンドル軸を示し、図示例のハンドル軸１はテレスコープ状の伸縮自在構造とされ、緊締バンド部材１ｄにより任意伸縮位置で巻き締め固定可能とされている。ハンドル軸１の上端にはハンドルバー１ａが取付けられ、ハンドルバー１ａに沿ってブレーキレバー１ｂが取付けられている。
【００３８】そして、ハンドル軸１の下端に形成したフォーク部２に前輪３が軸支されている。上記ハンドル軸１はヘッドパイプ５に軸周囲に回転可能に支持され、このヘッドパイプ５は、ステー８を介してボード６の前端部分にヒンジ部７で折曲回動可能に取付けられている。
【００３９】従って、図示例のハンドル軸１は、図１に二点鎖線で示すようにヒンジ部７で折畳めるようにされていると共に、矢印方向へ伸縮自在とされている。また、このステー８のヒンジ部７には、ハンドル軸１が、立設位置と、折畳位置のそれぞれで固定できるラッチ装置９が設けられている。
【００４０】このラッチ装置９は、図２に拡大して示すように、ボード６表面にステー８を挟むように立設した一対の係合板９ａ、９ａと、この係合板９ａ、９ａの外周縁に形成した係合凹部９ｂ…９ｂと、この係合凹部９ｂ…９ｂに係合する、ステー８に形成した長孔８ａに収納されたピン９ｃ、およびこのピン９ｃを前記係合凹部９ｂから抜け出る方向へ操作するレバー９ｄとから構成されている。
【００４１】図中６ａは、スタンドを示し、図示例の場合は、図３に示すように、スタンド６ａに一体に形成した鍔状体６ｂとスタンドの軸支部６ｃとの間にばね６ｄを圧縮介挿し、矢印で示すようにクリック状に回動してそれぞれの位置に自動的に収まるようにされている。
【００４２】即ち、スタンド６ａは方形状のブラケット６ｅに軸支部６ｃで回動自在に軸支され、一方、スタンド６ａに形成された鍔状体６ｂとブラケット６ｅの縁の間にバネ６ｄが圧縮介挿されている。なお、６ｆはバネ６ｄとブラケット６ｅの縁との間に介挿されたワッシャを示し、必要に応じて介挿される。
【００４３】従って、スタンド６ａを図３に実線で示した位置から仮想線で示す位置へと回動させたとき、方形状のブラケット６ｅの角部を乗り越えるときにバネ６ｄの圧縮状体が変化するので、この変化によりスタンド６ａがスナップ状に立ち上がったり、折り畳まれたりするのである。
【００４４】なお、図中６ｈはボード６の裏面に出没自在に摺嵌された引き出しを示し、この中にスパナやドライバなどの簡単な緊急用修理工具などが収納されている。また、図１において、符号１０は、バッテリーを収納したバッテリーケースを示し、図示例のものは、ステー８に固定したブラケット８ｂに引っ掛け金具１０ａで着脱自在に取付けられている。
【００４５】１０ｂは電源コネクタを示し、バッテリ１０をブラケット８ａに取り付けた時に自動的に接合出来るようにされている。このバッテリーケース１０の引っ掛け金具１０ａは図４（ａ）に示すように先端１０ｃが鉤状とされ、この鉤状部１０ｃがブラケット８ａの先端に形成した係合部８ｃに係合するようにされている。
【００４６】また、この引っ掛け金具１０ａはバッテリーケース１０に軸１０ｄで軸支され、係合方向へ常時回動するようにバネ１０ｅで回動付勢されている。図４（ａ）において１０ｆはバッテリーケース１０の持ち運び用把手を示し、仮想線で図示のように上下方向へ移動可能とされ、かつ引っ掛け金具１０ａの末端に形成した円周膨出部１０ｇに下方没入時は接触し、上方引出し時には前記円周膨出部１０ｇから外れる操作板１０ｈが取り付けられている。
【００４７】また、ケース１０の引っ掛け金具１０ａと同一軸線上に取り付け金具を兼ねるコネクタ１０ｂが設けられており、このコネクタ１０ｂの両側には図５に示すように八の字状にガイド１０ｊが設けられ、ステー８に設けられたコネクター８ｄに接続しようとしたとき、コネクター１０ｂが接続位置に導かれるようにされている。
【００４８】従って、バッテリーケース１０を車体に取り付ける場合、把手１０ｆを持って吊り下げ支持すれば、バッテーは重いので自重により把手１０ｆは引き出された状態となり、図４（ａ）に示すように引っ掛け金具１０ａはその基部１０ｇが操作板１０ｈから外れ、軸１０ｄを支点として鉤状部１０ｃをブラケット８ａから外れる方向へと回動する。
【００４９】この状態でバッテリーケース１０をコネクタ１０ｂ方向へ降ろすように移動させると、八の字状ガイド１０ｊで案内されてコネクタ１０ｂがコネクタ８ｄに接続され、同時に取り付け金具１０は図４（ｂ）に示すようにブラケット８ａ先端の係合部８ｃ位置に位置する。
【００５０】そして、把手１０ｆを下降させれば、把手１０ｆは元の位置に復帰し操作板１０ｈが下降し、これによって操作盤１０ｈが引っ掛け金具１０ａの円周膨出部１０ｇに当接し、ブラケット８ａ先端の係合部８ｃに係合する方向へ移動させると同時にこの位置で動かないように固定する。
【００５１】従って、把手１０ｆを持って取り付けるだけでバッテリーは容易に車体に取り付けられる。なお、上記バッテリーケースの取り付け構造としては、コネクタと取り付け金具とを一体化しない構造とし、電源回路は別にコネクタで接続するようにしても良い。
【００５２】次に、ボード６の後端には図６、図７に拡大して示すように後輪１１が軸１２により軸支されている。この後輪１１には図６に示すようにブレーキ装置としてブレーキシュー１８が設けられている。このブレーキシュー１８は、ブレーキレバー１ｂよりケーブル１ｃを介して操作され、図６に示すように後輪１１の回転軸１２と平行な軸１８ａ周囲に回転可能なロッド１８ｂの先端に支持し、後輪１１の回転方向と逆方向へ回動することによって後輪１１に接するように構成したものである。
【００５３】ブレーキシュー１８が後輪１１に接したとき、矢印で示すように、ブレーキシュー１８が後輪１１にかみ込む方向に変位しようとするので非常にブレーキの効きが良くなる。
【００５４】なお、ブレーキの構成としてこれ以外の構成、例えば、タイヤのリムを両側から挟むもの、車軸外周にバンドを巻き付けて締め付けるもの、あるいはディスクブレーキ等の構造としても良い。
【００５５】そして、この後輪１１の外周には、駆動用の電動モータ１４が後輪１１との機構的接触を断接可能に支持されている。図７に示したものの場合は、電動モータ１４を踏板１５に取付け、前記電動モータ１４の軸１４ａに、接触ローラ１３を同軸に固定しことにより構成されている。
【００５６】なお、上記ローラ１３は効率良く摩擦電動が行えるよう、外面に凹凸溝を付した金属ローラやゴムローラ、さらには帆布やワイヤー等で補強したゴムロール等が使用される。なお、金属ローラは、車輪が濡れた時にスリップして動力伝達効率が悪くなることがあるので、ゴムローラないしは帆布やワイヤー等で補強したゴムロールの使用が望ましい。
【００５７】上記踏板１５は、図７に示すようにボード６後端部に軸１６を介して矢印で示すように回動自在に取付けれられ、常時は、二点鎖線で示すようにばね１５ｂにより接触ローラ１３が後輪１１より離れる方向に付勢され、足で踏んで押し下げると、実線で示すように前記接触ローラ１３が後輪１１の外周に接触するようにされている。
【００５８】なお、電動モータ１４と後輪１１との機構的接触を断接可能に支持する構成としては、上記のような踏板１５による構成の他、電動モータ１４と後輪１１の軸１２との間にクラッチ、または電磁クラッチを配置しておき、これらの電磁クラッチの作動により電動モータ１４と後輪１１とが機構的に断接可能な構成としても良い。
【００５９】例えば、図８に示すように、電動モータ１４にクラッチ１７を介して駆動プーリ４１を軸支し、一方後輪１１には図９に示すように、ホイールリム１１ａに従動プーリ４２を一体的に形成し、コグベルト、Ｖべルト、タイミングベルトなどの伝動ベルト４３を両プーリ４１、４２間に巻掛け、テンションプーリ４４により伝動ベルト４３の張りを調整するとともに従動プーリ４２に対する巻掛け角を増大し、巻掛け伝動の効率を図る構成としても良い。
【００６０】上記クラッチ１７は、図１０に拡大して示すように、伝動モータ１４の駆動軸１４ａと、これに整列されて遊転自在に軸支された従動軸４５との間に設けられ、駆動軸側に固定したかみ合い回転子４６に、従動軸４５に軸方向摺動移動可能とされたもう一方のかみ合い回転子４７を、駆動レバー４８の矢印方向への移動により軸方向へ移動可能に設け、かみ合い回転子４７の凹凸４９を他方の回転子４６の凸凹４９にかみ合わせることにより伝動し、反対方向へ移動させることにより駆動軸と従動軸との縁が切れるようにされている。
【００６１】図中５０は従動軸側のかみ合い回転子４７を常時駆動側の回転子方向へ移動するように付勢するばねを示す。この場合は、クラッチ１７の断接を行うレバー４８が前述した実施の形態の踏板１５と同様な作用を行う。
【００６２】図１、図７において、図中２０は制御回路の入ったケーシングを示し、電動モータ１４の駆動ないしは停止を司る制御回路が収納されている。図１１はこの制御回路の一例を示し、電動モータ１４の電源は、バッテリ１０より、フューズ２７、メインスイッチ２８からリレースイッチ２１を介して供給され、リレースイッチ２１は電動モータ１４の起電力が一定以上の電圧となった時に作動するサイリスタ２３により作動するようにされている。
【００６３】回路図の抵抗２４は、電動モータ１４の起電力が一定以上の電圧になった時にサイリスタ２３を作動させるようにするもので、電動モータ１４の起動時の速度に応じて適当な抵抗値のものが使用される。
【００６４】また、２５は、リレースイッチ２１の作動電源の遮断スイッチを示し、ブレーキレバー１ｂ（図１）と連動するようにされ、電動モータ１４による自動走行中ブレーキを操作したときに作動電源が遮断され、リレースイッチ２１がリセットされるようになっている。
【００６５】なお、図１１において点線で囲む部分の回路は、バッテリーの電圧チェック用のパイロットランプの回路を示し、踏板１５の踏み下げによってオンとなるリミットスイッチ２６によって、走行時は断となり、停止時に操作することにより接となるようにされている。
【００６６】また、二点鎖線で囲む部分は電圧を表示するパイロットランプの回路を示し、電圧の高さに応じ、点灯ライトの色などを変化させるようにしたものである。また、上記電動モータ１４及びバッテリ１０としては補助動力用とすれば良いので小型の電動モータ及び小容量の電池でも充分であり、全体重量も１０〜１４ｋｇ程度の運搬可能な重量とされる。
【００６７】なお、回路図には図示されていないが、電源回路にタイマーを設け、電動モーター１４の駆動開始と同時に作動し一定時間、例えば２０秒〜３０秒程度の時間が経過すれば電源をオフとするようにし、回路をリセットして、再び最初からの走りだし操作をしなければ自動走行しないようにしても良い。
【００６８】次に、上記補助電動機付きスケータの作動を説明する。まず、図１に二点鎖線で示した状態からハンドル軸１を立て、ラッチ装置９で倒れないようにハンドル軸１を固定する。
【００６９】そして、走行する場合は、ハンドルバー１ａを持ってボード６に片足を乗せ、他の片足で地面を蹴り走行を開始し、速度を上げる。ある程度の速度が出れば、地面を蹴っていた足を踏板１５上に移し、ばね１５ｂの付勢力に抗して踏みつけ、接触ローラ１３を後輪１１の外周に機構的に接触させる。なお、図８、図１０に示したクラッチの場合は、駆動レバー４８を矢印方向へ足で蹴って倒して接とする。また、電磁クラッチ（図示せず）の場合は、電磁ラッチのスイッチをＯＮにする。
【００７０】電動モータ１４は後輪１１によって従動回転され、電動モータ１４の回転子（図示せず）の回転によって起電力が生じる。直ちにこの起電力は抵抗２４を通じてサイリスタ２３へと供給され、後輪１１の回転数が一定以上で起電力が一定以上となったときにサイリスタ２３が作動し、同時にリレースイッチ２１が作動し、オンとなって電動モータ１４に電源が供給される。
【００７１】この瞬間、電動モータ１４は駆動源に変化し、接触ローラ１３を介して後輪１１を駆動し始める。従って、足蹴り動作によって一定以上の速度となっていれば踏板１５を踏む事によって電動モータ１４で自動走行することができる。
【００７２】そして、踏板１５を踏み続ける限り電動モータ１４は駆動源として作動し続け走行が継続する。クラッチによる断接の場合は、駆動レバー２９でクラッチを接としている限り電動モータ１４は駆動源として作動し続け走行が継続する。
【００７３】次にブレーキレバー１ｂを引き、ブレーキをかけると、ブレーキシュー１８が後輪１１に摩擦接触して速度を弱めると同時に、遮断スイッチ２５が作動して、電動モータ１４の電源回路が絶たれる。同時にリレースイッチ２１の電源も絶たれるので、これによりサイリスタ２３がリセットされた状態となる。
【００７４】従って、電動モータ１４は後輪１１を駆動しなくなり、もし踏板１５を踏み続けたままの場合、あるいはクラッチを接としたままの場合は、電動モータ１４は後輪１１から接触ローラ１３又は伝動ベルト４３を介して逆に回転させられるので走行抵抗となり、補助電動機付きスケータの走行速度をより弱める。
【００７５】従って、ブレーキシュー１８による摩擦停止力の他に電動モータ１４による回転抵抗による停止力が後輪１１に作用する。そして、再び通常走行する場合は、ブレーキレバー１ｂを放す。
【００７６】これによって、遮断スイッチ素子２４がその遮断機能を止め電源回路が回復するが、サイリスタ２３はリセットされた状態となっているので、最初の走出しの場合と同様に、後輪１１との機構的連接により従動回転する電動モータ１４の起電力によって自走するかどうかが抵抗２４とサイリスタ２３の作用によりチェックされる。
【００７７】そして、サイリスタ２３が導通すればリレースイッチ２２が作用して元通りの電源供給が行われる。一方、所定の起電力以下の起電力しか無かった場合は、リレースイッチ２２が働かず、電動モータ１４は駆動回転しない。
【００７８】従って、踏板１５から足を降ろし再び地面を蹴って速度を上げるのである。クラッチの場合は駆動レバー２９でクラッチを断とし、再び地面を蹴って速度を上げるのである。
【００７９】以上のように、電動モータ１４による速度チェックが停止方向の常に安全側へと制御されるので特に習熟しなくても安全に誰でも容易に操縦できる効果を有する。
【００８０】なお、電源回路にタイマー回路を設けた場合は、電動モータ１４の駆動が開始されても、一定時間経過後は自動的に電源が絶たれる。従って、その後再び足で地面を蹴って速度を増し、上述した駆動操作を繰り返す。
【００８１】この場合は、電源が入ったままとなることによる予想外の暴走を防止でき、より安全な操縦ができる。さらに、タイマーによって電源が遮断された後、一定時間経過しなければ自動走行ができないようにすることも出来る。
【００８２】この場合は、タイマーにより走行時の電源が切られた後、まだ高速状態が維持されていた場合、自動走行の実質的な継続を防止するためである。なお、上記実施の形態において、ブレーキレバー１ｂに併設される遮断スイッチ素子２４に回生電力を直流に整流して蓄電池側へと流す回路を併設し、電動モータ１４への電源供給の遮断と同時に回生起電力の回路をオンにするようにしておけば、フレーキを掛ける都度、起電力が蓄電池側へと供給されるので、エネルギの有効利用が図れる。
【００８３】特に、長い坂道を下る場合などは回生電力の有効利用が図られる。
実施の形態２図１２は実施の形態２の要部平面図、図１１は実施の形態２の他の構成例の要部斜視図である。
【００８４】この実施の形態２は、電動モータ１４と後輪１１との接触状態の維持を目的としたもので、この部分以外は実施の形態１と同じであるため、異なる部分のみ説明する。
【００８５】この実施の形態２では、図１２に示すように踏板１５の側面位置に係止レバー１９をボード６に立てたピン６ｐに回動自在に軸支すると共に、ピン６ｐに設けたつるまきばね（図示省略）により踏板１５方向へ弾性付勢し、踏板１５を踏みつけて押し下げた時に、係止レバー１９で踏板１５をその位置で固定出来るようにしたものである。
【００８６】すなわち、係止レバー１９には、踏板１５方向へ緩い傾斜面を有して突出する突起１９ａが設けられ、この突起１９ａの後端面１９ｂが踏板１５表面に引っ掛かるよう鋭角の爪状に形成されている。
【００８７】従って、踏板１５を矢印Ｍ方向へ踏むと突起１９ａの傾斜面により係止レバー１９は矢印Ｑ方向へ移動したあと、突起の後端面１９ｂが踏板１５に引っ掛かって係止し、電動モータ１４の接触ローラ１３が後輪１１と接した状態となったまま固定維持される。
【００８８】そして、係止レバー１９の根元部分１９ｃには、前記傾斜面と同様な傾斜面を有した突起１９ｄが形成されている。この突起１９ｄはブレーキシュー１８を駆動させるロッド１８ａの側面と接触可能とされ、ブレーキシュー１８が矢印Ｒで示すように、後輪１１に接する方向へ移動すれば、傾斜面に押されて係止レバー１９が矢印Ｑで示すように踏板１５を解放する方向へ回動し、これによって踏板１５は矢印Ｓ方向へ移動し、電動モーター１４が後輪１１から離れるようにされている。
【００８９】したがって、この場合、踏板１５を踏みつけることによって、接触ローラ１３と後輪１１とを接触させて電動走行しだしたあとは、踏板１５から足を放しても踏板１５が係止レバー１９に係合し、その結果、接触ローラ１３は後輪との接触状態を維持するので、ボード６上に両足を載せることができ、安全な操縦ができる。
【００９０】次にブレーキレバーを引いてブレーキをかけると、回動するブレーキシューのロッド１８ａが突起１９ｄの傾斜面に接触して、係止レバー１９を踏板１５から外れるように押す。これにより係止レバー１９が外れると、踏板１５が矢印Ｓ方向へ跳ね上がり、電動モータ１４の駆動力が後輪１１から遮断され、ブレーキを掛けているにもれ拘わらず後輪１１に駆動力が加わり続けるといった危険な状態が予防できる。
【００９１】なお、係止レバー１９の踏板１５に対する係合位置を調節するため図１３に示すように、突起１９ａをガイド１９ｇに沿って移動可能とし、調整ねじ１９ｈによって位置調節可能としても良い。なお、図中１９ｋは調整ねじを回転させる把手部を示す。
【００９２】なお、係止レバー１９を踏板１５から解除する機構として、上記ブレーキシュー１８のロッド１８ａとの接触の他、図１４に示すように、ブレーキケーブル１ｃのブレーキワイヤー１ｗを係止レバー１９の先端にも結止し、間にローラ１８ｃを介挿することによってブレーキワイヤー１ｗの牽引方向を変化させて係止レバー１９を直接牽引作動できるようにしても良い。
【００９３】この場合は、ブレーキ操作時の力が係止レバー１９に直接的に作用する。したがって、この実施の形態２によれば、電動走行しだしたあとは、踏板１５から足を放しても接触ローラ１３は後輪との接触状態を維持するので、ボード６上に両足を載せることができ、安全な操縦ができる。
【００９４】そして、次にブレーキレバーを引いてブレーキをかければそれに伴って係止レバー１９が踏板１５から外れ、駆動力が絶たれるので安全に停止することができる。
【００９５】なお、踏板１５の固定を係止レバー１９による場合を示したが、図１５に示すようにブレーキシュー１８に上記係止レバーの機能を兼用させることもできる。即ち、図１５は、実施の形態２の他の構成例を示す側面図であってブレーキシュー１８の先端１８ｂにフック１８ｃが形成され、一方踏板１５裏面にも、前記フック１８ｃに向かい合うフック１５ａを有する爪片１５ｂが突設され、ブレーキロッド１８ａにバネ１８ｄにより矢印方向へ附加される付勢力を利用して、踏板１５を踏み降ろしたとき、フック１５ａがブレーキシュー１８のフック１８ｃに係合するようにされている。
【００９６】したがって、踏板１５を踏み自動走行に入れば、フック１５ａがブレーキシュー１８のフック１８ｃに係合し、走行状態が維持され、ブレーキをかければ、ブレーキシュー１８はバネの付勢力に抗して後輪方向へ移動するが、この時、フック１５ａも外れて駆動力が絶たれるので安全に停止することができる。
【００９７】また、上記踏板１５裏面とブレーキシュー１８とを直接的に係合する場合を示したが、図１６に示すように、間にリンク１５ｃを介在させ、踏板１５のフック１５ａとリンク１５ｃとの係合をブレーキシュー１８とリンク１５ｃとの係合動作によって制御するようにしても良い。
【００９８】即ち、図１６においてボード６に設けた支持板６１に軸６２を介して中間リンク１５ｃが軸支され、このリンク１５ｃの先端１５ｅが常時ブレーキシュー１８の背面に接するようにし、後端に設けたフック１５ｆに踏板１５のフック１５ａが係合するようにし、踏板１５を押し下げればフック１５ａが中間リンク１５ｃのフック１５ｆに係合し、ブレーキがかけられブレーキシュー１８が後輪１１方向へ移動すれば、これに伴なって中間リンク１５ｃが回動しフック１５ａが外れ、踏板１５が跳ね上がるようにされている。
実施の形態３この実施の形態３は、ハンドルの構造を改良したもので、実施の形態１で説明したように伸縮して折り畳んだハンドル軸１を軸周囲に回転しないように固定可能としたものである。
【００９９】すなわち、図１７に示すようにボード６に枢支したステー８に、ハンドル軸１に設けた突起３３に係合するロックアーム１６を回動可能に設け、ハンドル軸１を折畳んだ時はこのロックアーム１６を突起３３に係合させてハンドル軸１の回転を止めるのである。
【０１００】すなわち、ハンドル軸１には、図１８に示すように割り３１を有しねじ３２によってハンドル軸１に締め付け固定可能な突起部材３３が取付けられている。一方、ステー８には突起部材３３の突起３３ａに嵌合するコ字状部１６ａを有するゲート状ロックアーム１６が軸支されている。
【０１０１】このロックアーム１６は図１７に示すようにステー８に設けたピン８ｂを受容する長孔１６ｂを有し、ロックステー１６の末端は長孔１６ｂの端部１６ｃを中心とする半円状の輪郭とされている。
【０１０２】そして、ロックアーム１６を突起部材３３から外れた姿勢の時に固定するピン８ｃが、ロックアーム１６末端の輪郭に沿った位置で、かつロックアーム１６を受容しロックした姿勢の時の側面となる位置に突設されている。
【０１０３】従って、図１に点線で示したようにハンドル軸１を折畳んだとき、ロックアーム１６をハンドル軸１の突起部材３３に係止すれば、ハンドル軸１の回動が固定され、ふらふらと遊転するのが防止されるので、図１９に示すようにハンドル１を支持して、前輪３を地面に接して、引き摺りつつ移動することが可能となり、乗車しない場合の移動や持ち運びが楽になる。
【０１０４】
【発明の効果】この発明にかかる補助電動機付きスケータは以上のように構成したので、請求項１の構成によれば、通常のスケータと同様な足蹴りで始動を行い、一定以上の速度で動力による自走に切り替えることが出来るようにしたので、慣れない者でも容易かつ安全に操縦でき、特に身障者の軽便移動用の乗り物としても利用できる。また、電動モータとその電源も補助用を目的としたものであるので、小型軽量のもので良く、そのため全重量も軽くなり、走行時以外の運搬も軽便に行えるといった効果がある。
【０１０５】請求項２の構成によれば、一定以上の速度で自動走行を開始した後であっても、一定時間走行を続ければ自動的に電源が切られるので暴走が防止され安全が確保される。
【０１０６】従って、下り坂に差し掛かった場合や、速度が意に反して上昇しすぎ、操縦者が操作に混乱を来している場合などでも、安全に走行できる。請求項３の構成によれば、駆動状態となったとき踏板がその状態で係止レバーにより固定されるので、両足を揃えてボード上に置くことができ、片足で立つ不自然な姿勢をしなくてもすみ、安全に操縦できる。また、ブレーキを掛ければ直ちに係止レバーが解除されるので、ブレーキを掛けているにも拘わらず駆動力が加わり続ける事態が防止され安全な運転が可能となる。
【０１０７】請求項４の構成によれば、ブレーキ装置はブレーキを作動させたとき、ブレーキシューが後輪に食い込む方向に滑るので、ブレーキの効きがよくなる。請求項５の構成によれば、安全装置としての係止レバーがブレーキシューと兼用されているので構造が簡略化されると同時に作動の確実化も図れ、安全性も増す。
【０１０８】請求項６の構成によれば、伝動モータの駆動力は、ベルトによって後輪へ伝動されるが、このベルトに対するプーリの接触面は、路面から離れているので、路面が濡れていても接触面が濡れることがなく、摩擦伝動面がスリップすることがない。従って確実な伝動が可能である。そしてベルトとしてコグベルトやタイミングベルトなどを使用すれば、伝動接触面が雨水などで濡れていてもさらにスリップをすることがなく確実な伝動ができる。
【０１０９】請求項７の構成によればブレーキ操作時に必ず駆動電源が遮断されるので、ブレーキを掛けているにも拘わらず駆動が継続されるといった危険な事態が確実に予防され、安全な操縦ができる。
【０１１０】請求項８の構成によれば、ブレーキをかけたとき、回生制動によりエネルギの回収が行われるので、効率の良い運転ができる。請求項９の構成によれば、ハンドルを折畳んだとき、ハンドル軸が回転しないように固定されるので、そのハンドルを持って前輪を転動させつつ引き摺って移動できるので、移動の労力が軽減される。
【０１１１】請求項１０の構成によれば、電源バッテリーの交換時など、バッテリーを所定の引っ掛け金具に係合させて取り付けるだけで、電源の接続も完了するので、例えばコネクタの接続などの他の作業も省略され、取り扱いが容易になる。
【０１１２】請求項１１の構成によれば走行中に何らかの故障が生じた場合、直ちに修理ができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９２０６９４８１
【氏名又は名称】株式会社アトラスオート
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| 【出願日】 |
平成１３年４月２０日（２００１．４．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３２０７０２（Ｐ２００２−３２０７０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１１月５日（２００２．１１．５） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１２１８７１（Ｐ２００１−１２１８７１） |
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