(57)【要約】【課題】従来とは異なる操作によって、駆動力を伝達する自転車の駆動機構を提供する。【解決手段】自転車１０の駆動機構１００は、前輪１２が軸支された前ホーク２２０を含む前フレーム２２が、後輪１４が軸支される後フレーム２４に対して前後方向へ相対的に変位可能であり、当該変位する動作に応じて、前フレーム２２と後フレーム２４とを回り対偶であるベアリング３４Ｒ，３６Ｒを介して連結した連結アーム２６が揺動する。連結アーム２６が揺動することにより、駆動側回転体であるフロントスプロケット１２０から伝達されるトルクで無端伝達部材であるチェーン１６０が移動して従動側回転体であるリアスプロケット１４０を従動回転させ、後輪１４に駆動力を伝達するような構成とした。【選択図】図１
2020104820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪がフレームに取り付けられた自転車の駆動機構であって、
クランク軸と同軸回転し、当該クランク軸に作用するトルクを伝達する駆動側回転体と、
前記後輪の車輪軸と同軸に設けられた従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に掛けられた無端伝達部材と、
を備え、
前記フレームは、
前記前輪が軸支される前ホークを含む前フレームと、
前記クランク軸を軸支したボトムブラケットを含み、前記後輪が軸支される後フレームと、
基端部が前記クランク軸の端部に固定され、当該基端部とは反対側の先端部が前記前フレーム部分に回り対偶を介して取り付けられて、前記前フレームと前記後フレームとを連結した連結アームと、
を有し、
前記前フレームが前記後フレームに対して前後方向へ相対変位可能であり、当該変位する動作に応じて、前記連結アームが揺動するように構成されており、
前記連結アームが揺動することにより、前記駆動側回転体から伝達されるトルクで前記無端伝達部材が移動して前記従動側回転体を従動回転させ、前記後輪に駆動力を伝達することを特徴とする自転車の駆動装置。
【請求項２】
前輪と後輪がフレームに取り付けられた自転車の駆動機構であって、
主クランク軸と同軸回転し、当該主クランク軸に作用するトルクを第１の方向にのみ伝達する駆動側主回転体と、
前記主クランク軸と平行な副クランク軸と同軸回転し、当該副クランク軸に作用するトルクを前記第１の方向とは反対の第２の方向にのみ伝達する駆動側副回転体と、
前記後輪の車輪軸と同軸に設けられた従動側回転体と、
前記駆動側主回転体、前記駆動側副回転体及び前記従動側回転体の各々に掛けられた無端伝達部材と、
を備え、
前記フレームは、
前記前輪が軸支される前ホークを含む前フレームと、
前記主クランク軸を軸支した主ボトムブラケット、前記副クランク軸を軸支した副ボトムブラケットを含み、前記後輪が軸支される後フレームと、
基端部が前記主クランク軸の端部に固定され、当該基端部とは反対側の先端部が前記前フレーム部分に回り対偶を介して取り付けられて、前記前フレームと前記後フレームとを連結した主連結アームと、
基端部が前記副クランク軸の端部に固定され、当該基端部とは反対側の先端部が前記前フレーム部分に回り対偶を介して取り付けられて、前記前フレームと前記後フレームとを連結した副連結アームと、
を有し、
前記前フレーム部分、前記後フレーム部分、前記主連結アームおよび前記副連結アームが平行リンク機構を構成し、前記前フレームが前記後フレームに対して前後方向へ相対変位可能であり、当該変位する動作に応じて、前記主連結アームと前記副連結アームが揺動するように構成されており、
前記前フレームが前記後フレームに対して前方へ相対変位するときには、前記主連結アームおよび前記副連結アームが前方へ傾動し、前記駆動側主回転体から伝達されるトルクで前記無端伝達部材が周回移動し、
前記前フレームが前記後フレームに対して後方へ相対変位するときには、前記主連結アームおよび前記副連結アームが後方へ傾動し、前記駆動側副回転体から伝達されるトルクで前記無端伝達部材が周回移動し、
前記主連結アームおよび前記副連結アームが前後何れの方向へ傾動しても、前記後輪に駆動力を伝達することを特徴とする自転車の駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車の駆動機構に関し、特に、前輪と後輪がフレームに取り付けられた自転車の駆動機構に関する。
【０００２】
従来から知られる自転車の駆動装置は、クランク機構にチェーン・スプロケット機構を組み合わせたものが一般的である。
【０００３】
この種の駆動装置では、左右のクランク各々の先端部に設けられたペダルを乗員が交互に踏み込むと、クランク軸が回転する。これに伴い、フロントスプロケットがクランク軸と同軸回転し、フロントスプロケットに掛けられたチェーンが周回移動する。後輪と同軸に設けられたリアスプロケットにもチェーンが掛けられており、このチェーンがリアスプロケットを従動回転させることにより、後輪に駆動力が伝達される。
【０００４】
また、「ハンドサイクル」と呼ばれる種類の自転車では、その名の通り、ハンドルと一体になったクランクを乗員が手で回転させることにより、車輪を駆動させるような方式の駆動装置が採用されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３３８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記例示した駆動装置は、４節リンク機構の一種である「てこ・クランク機構」を応用したものであり、何れも、乗員がクランクを３６０°回転させるための操作が必要となる。これは、２つの車輪が前後に取り付けられた二輪自転車に限らず、前輪または後輪の何れか一方が左右に２つの車輪を備えた三輪自転車においても共通するものである。
【０００７】
本発明は、従来とは異なる操作によって、駆動力を伝達する自転車の駆動機構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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る自転車の駆動機構の第１の構成は、前輪と後輪がフレームに取り付けられた自転車の駆動機構であって、クランク軸と同軸回転し、当該クランク軸に作用するトルクを伝達する駆動側回転体と、前記後輪の車輪軸と同軸に設けられた従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に掛けられた無端伝達部材と、を備え、前記フレームは、前記前輪が軸支される前ホークを含む前フレームと、前記クランク軸を軸支したボトムブラケットを含み、前記後輪が軸支される後フレームと、基端部が前記クランク軸の端部に固定され、当該基端部とは反対側の先端部が前記前フレーム部分に回り対偶を介して取り付けられて、前記前フレームと前記後フレームとを連結した連結アームと、を有し、前記前フレームが前記後フレームに対して前後方向へ相対変位可能であり、当該変位する動作に応じて、前記連結アームが揺動するように構成されており、前記連結アームが揺動することにより、前記駆動側回転体から伝達されるトルクで前記無端伝達部材が移動して前記従動側回転体を従動回転させ、前記後輪に駆動力を伝達することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る自転車の駆動機構の第２の構成は、前輪と後輪がフレームに取り付けられた自転車の駆動機構であって、主クランク軸と同軸回転し、当該主クランク軸に作用するトルクを第１の方向にのみ伝達する駆動側主回転体と、前記主クランク軸と平行な副クランク軸と同軸回転し、当該副クランク軸に作用するトルクを前記第１の方向とは反対の第２の方向にのみ伝達する駆動側副回転体と、前記後輪の車輪軸と同軸に設けられた従動側回転体と、前記駆動側主回転体、前記駆動側副回転体及び前記従動側回転体の各々に掛けられた無端伝達部材と、を備え、前記フレームは、前記前輪が軸支される前ホークを含む前フレームと、前記主クランク軸を軸支した主ボトムブラケット、前記副クランク軸を軸支した副ボトムブラケットを含み、前記後輪が軸支される後フレームと、基端部が前記主クランク軸の端部に固定され、当該基端部とは反対側の先端部が前記前フレーム部分に回り対偶を介して取り付けられて、前記前フレームと前記後フレームとを連結した主連結アームと、基端部が前記副クランク軸の端部に固定され、当該基端部とは反対側の先端部が前記前フレーム部分に回り対偶を介して取り付けられて、前記前フレームと前記後フレームとを連結した副連結アームと、を有し、前記前フレーム部分、前記後フレーム部分、前記主連結アームおよび前記副連結アームが平行リンク機構を構成し、前記前フレームが前記後フレームに対して前後方向へ相対変位可能であり、当該変位する動作に応じて、前記主連結アームと前記副連結アームが揺動するように構成されており、前記前フレームが前記後フレームに対して前方へ相対変位するときには、前記主連結アームおよび前記副連結アームが前方へ傾動し、前記駆動側主回転体から伝達されるトルクで前記無端伝達部材が周回移動し、前記前フレームが前記後フレームに対して後方へ相対変位するときには、前記主連結アームおよび前記副連結アームが後方へ傾動し、前記駆動側副回転体から伝達されるトルクで前記無端伝達部材が周回移動し、前記主連結アームおよび前記副連結アームが前後何れの方向へ傾動しても、前記後輪に駆動力を伝達することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記第１の構成からなる自転車の駆動機構によれば、前フレームが後フレームに対して前後方向へ相対変位する動作に応じて連結アームが揺動する。そして、連結アームが揺動することにより、駆動側回転体から伝達されるトルクで無端伝達部材が移動して従動側回転体を従動回転させ、後輪に駆動力を伝達するように構成されている。このような一連の動きは、乗員がハンドルを前方へ押し出すことで実現されるため、従来とは異なる操作によって駆動力を伝達することが可能となっている。
【００１１】
また、上記第２の構成からなる自転車の駆動機構によれば、前フレームが後フレームに対して前方へ相対変位するときのみならず、後方へ相対変位するときにも、無端伝達部材が同じ方向へ周回移動して従動側回転体を従動回転させ、後輪に駆動力を伝達するように構成されている。このような一連の動きは、乗員がハンドルを前方へ押し出す操作のみならず、ハンドルを手前に引く操作によっても実現されるため、上記第１の構成と同様に、従来とは異なる操作によって駆動力を伝達することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る駆動機構を備えた自転車の側面図である。
【図２】上記自転車の前フレームと後フレームの連結部分を示す平面図である。
【図３】上記自転車のフレームの動きを説明するための概略図である。
【図４】第１実施形態に係る駆動機構の動きを説明するための概略図である。
【図５】第２実施形態に係る駆動機構を備えた自転車の概略側面図である。
【図６】第２実施形態に係る駆動機構の動きを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る自転車の駆動機構（以下、単に「駆動機構」という。）の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態に係る駆動機構１００を備えた自転車１０は、一般的な自転車と同様、前輪１２、後輪１４、ハンドル１６、サドル１８のほか、不図示のフロントブレーキ、リアブレーキといった各種構成部品を備えている。
【００１５】
これらの基本的な構成部品は、フレーム２０に取り付けられている。フレーム２０は、前フレーム２２、後フレーム２４および連結アーム２６を有する。
【００１６】
前フレーム２２は、前輪１２が軸支される前ホーク２２０を含む。この前ホーク２２０は、ヘッドパイプ２２２の軸心Ｃ１まわりに回転可能に支持されている。ヘッドパイプ２２２の後部中程には、メインパイプ２２４が固定されている。メインパイプ２２４は、ヘッドパイプ２２４との固定部から斜め下方へ延出した傾斜部２２４Ａと、この傾斜部２２４Ａの後端部分から屈曲し、左右二股に分かれて水平方向に延出した延出部２２４ＢＬ，２２４ＢＲ（図２も参照）とを有する。
【００１７】
後フレーム２４は、サドル１８を支持したシートポスト２８が挿通される立パイプ２４０を有する。この立パイプ２４０の上部後側には、左右一対のバックホーク２４２の先端部がそれぞれ固定されている。立パイプ２４０の下端部には、ボトムブラケット３０（図２）が固定されている。このボトムブラケット３０の後側には、左右一対のチェーンステー２４４の先端部がそれぞれ固定されている。
【００１８】
左右のうち同じ側にあるバックホーク２４２とチェーンステー２４４各々の後端部は、左右のうち同じ側にある後つめ２４６にそれぞれ固定されている。後輪１４は、車輪軸１４Ａが左右の後つめ２４６に軸支されて、立パイプ２４０並びに左右のバックホーク２４２およびチェーンステー２４４で構成される左右の後三角部の間に保持される。
【００１９】
図１および図２に示すように、ボトムブラケット３０の前側中央部分には、メインパイプ２４８が固定されている。メインパイプ２４８は、ボトムブラケット３０との固定部から斜め上方へ延出した傾斜部２４８Ａと、この傾斜部２４８Ａの先端部分から屈曲し、水平方向に延出した延出部２４８Ｂとを有する。延出部２４８Ｂの下側には、支持パイプ２５０が固定されている。そして、この支持パイプ２５０の下端部に、上記したボトムブラケット３０と同じ構成からなるボトムブラケット３２が固定されている。
【００２０】
前フレーム２２と後フレーム２４は、それぞれのメインパイプ２２４，２４８が有する延出部（２２４ＢＬ，２２４ＢＲ），２４８Ｂの各々が上下方向に間隔をあけて配置されており、それぞれの延出部（２２４ＢＬ，２２４ＢＲ），２４８Ｂの上面同士は平行になっている。
【００２１】
上記構成からなる前フレーム２２と後フレーム２４は、連結アーム２６によって相互に連結されている。連結アーム２６は、一般的な自転車が備えるクランクと同じ構成を有するリンク部材である。本例では、この連結アーム２６が合計４つ使用されている。以下、これら４つの連結アーム２６を区別する場合には、符号の数字の後にアルファベットの添え字を付すこととし、図面では添え字を括弧付きで記すこととする。
【００２２】
前フレーム２２における左右の延出部２２４ＢＬ，２２４ＢＲの下面には、回り対偶であるベアリング３４Ｌ，３４Ｒ，３６Ｌ，３６Ｒが前後に間隔をあけてそれぞれ２つずつ合計で４つ固定されている。左右一対となるベアリング（３４Ｌ，３４Ｒ，３６Ｌ，３６Ｒ）同士は、互いの回転軸心が同軸になるように配置されており、かつ、前後の回転軸心同士は平行になっている。
【００２３】
一方、後フレーム２４側の上記２つのボトムブラケット３０，３２各々の内部には、それぞれ、不図示のクランク軸が、回り対偶であるベアリング（不図示）を介して軸支されている。これら２つのクランク軸は、互いの回転軸心同士が平行になっている。
【００２４】
そして、ボトムブラケット３０内のクランク軸の左右の端部に、それぞれ、一対の連結アーム２６ＬＲ，２６ＲＲの基端部が固定され、連結アーム２６ＬＲ，２６ＲＲ各々の先端部は、前フレーム部分である延出部２２４ＢＬ，２２４ＢＲに、ベアリング３４Ｌ，３４Ｒを介して取り付けられている。同じく、ボトムブラケット３２内のクランク軸の左右の端部にも、それぞれ、一対の連結アーム２６ＬＦ，２６ＲＦの基端部が固定され、連結アーム２６ＬＦ，２６ＲＦ各々の先端部は、前フレーム部分である延出部２２４ＢＬ，２２４ＢＲに、ベアリング３６Ｌ，３６Ｒを介して取り付けられている。
【００２５】
上記した態様で取り付けられた４つの連結アーム２６は従動リンクとして機能し、前フレーム２２の延出部２２４ＢＬ，２２４ＢＲ、後フレーム２４の延出部２４８Ｂおよび４つの連結アーム２６が平行リンク機構を構成している。そのため、フレーム２０は、自転車１０の走行中、前フレーム２２が後フレーム２４に対して前後方向へ相対変位可能であり、この変位する動作に応じて、従動リンクである４つの連結アーム２６が同期して前後方向に揺動するように構成されている。
【００２６】
第１実施形態に係る駆動機構１００の構成部品も、また、フレーム２０に取り付けられている。駆動機構１００は、駆動輪となる後輪１４に駆動力を伝達するための動力伝達機構であり、フロントスプロケット１２０、リアスプロケット１４０およびチェーン１６０を含む。
【００２７】
フロントスプロケット１２０は、ボトムブラケット３０に軸支されたクランク軸と同軸回転する駆動側回転体である。このフロントスプロケット１２０が回転することで、クランク軸に作用するトルクがチェーン１６０に伝達される。
【００２８】
リアスプロケット１４０は、後輪１４の車輪軸１４Ａと同軸に設けられた従動側回転体である。このリアスプロケット１４０と車輪軸１４Ａとの間には、公知のラチェット機構が設けられており、トルクを一方向にのみ伝達するように構成されている。すなわち、後輪１４は、フリーホイールハブが組み込まれた構成となっていて、リアスプロケット１４０が第１の方向（時計方向）へ回転するときのみ、車輪軸１４にトルクが伝達されるようになっている。
【００２９】
チェーン１６０は、駆動側と従動側の両スプロケット１２０，１４０の間に掛けられた無端伝達部材である。チェーン１６０は、駆動側のフロントスプロケット１２０から伝達されるトルクで移動しながら、従動側となるリアスプロケット１４０を従動回転させる。そして、リアスプロケット１４０が従動回転するときのトルクが車輪軸１４Ａに伝達されることにより、後輪１４に駆動力が伝達される。
【００３０】
上記構成を有する自転車１０では、可動式のフレーム２０自体が駆動機構１００の一部としての役割を担っており、駆動機構１００は、前フレーム２２が後フレーム２４に対して前後方向へ相対変位する動作によって、後輪１４に駆動力を伝達するように構成されている。
【００３１】
続いて、図３と図４を適宜参照しながら、駆動機構１００の動きについて説明する。なお、図４において、フロントスプロケット１２０、リアスプロケット１４０の回転方向を示す矢印が実線の場合は、その回転方向へトルクを伝達するものとし、矢印が破線の場合は、その回転方向へのトルクは伝達されないものとする。
【００３２】
自転車１０の重量バランスとしては、後フレーム２４側の方が前フレーム２２側よりも重量が重い。したがって、後フレーム２４は、連結アーム２６を介して前フレーム２２に吊られた振り子のような状態になっている。乗員の体重を考慮しても、振り子状態であることに変わりはない。よって、フレーム２０において、４つの連結アーム２６の各々は、通常、図３（ａ）に示すように、重力の作用により、それぞれの長手方向が鉛直方向を向いた姿勢になる。この姿勢を、以下「鉛直姿勢」という。
【００３３】
また、図４（ａ）には、連結アーム２６の各々が鉛直姿勢にあるときの、フロントスプロケット１２０、リアスプロケット１４０およびチェーン１６０それぞれの基準位置が示されている。これら図３（ａ）、図４（ａ）に示す状態のことを、以下「初期状態」ということとする。
【００３４】
上記の初期状態から、乗員が自身の手でハンドル１６を前方へ押し出すようにすると、図３（ｂ）に示すように、前フレーム２２が後フレーム２４に対して前方へ相対的に変位し、ホイールベース（前輪１２と後輪１４の車軸間距離）が伸長した状態になる。これに伴って、４つの連結アーム２６の各々は前方へ傾動する。
【００３５】
連結アーム２６の各々が前方へ傾動すると、図４（ｂ）に示すように、クランク軸が回転し、フロントスプロケット１２０は第１の方向（時計方向）へと回転する。このとき、チェーン１６０は、フロントスプロケット１２０から伝達されるトルクで、矢印Ｆで示す方向へ移動し、リアスプロケット１４０を時計方向へ従動回転させる。その結果、リアスプロケット１４０が従動回転するときのトルクが車輪軸１４Ａに伝達されて、後輪１４に駆動力が伝達されることとなる。
【００３６】
すなわち、連結アーム２６の各々が前方へ傾動するときは、一般的な自転車において、乗員がペダルを踏み込んだときと同じ状態になる。
【００３７】
前方へ傾動した連結アーム２６の各々は、重力の作用により、鉛直姿勢に復帰しようとする。これに加えて、後輪１４が惰力で走行を続けると、今度は、図３（ｃ）に示すように、前フレーム２２が後フレーム２４に近づく方向（後方）へ相対的に変位し、ホイールベースが短縮した状態になる。これに伴って、４つの連結アーム２６の各々は後方へ傾動する。
【００３８】
連結アーム２６の各々が後方へ傾動すると、図４（ｃ）に示すように、クランク軸が上記とは逆向きに回転し、フロントスプロケット１２０は第１の方向とは反対の第２の方向（反時計方向）へと回転する。このとき、チェーン１６０は、フロントスプロケット１２０から伝達されるトルクで、矢印Ｒで示す方向へ移動し、リアスプロケット１４０を反時計方向へ従動回転させる。しかしながら、後輪１４にはフリーホイールハブが組み込まれているため、反時計方向へ従動回転するリアスプロケット１４０からのトルクは車輪軸１４Ａには伝達されず、後輪１４はそのまま走行し続ける。
【００３９】
その後、後方へ傾動した４つの連結アーム２６の各々は、重力の作用により、鉛直姿勢に再度復帰しようとする。すなわち、図３（ｃ）に示す状態から図３（ａ）に示す状態に復帰しようとする。このときも、フロントスプロケット１２０は時計方向へ回転するので、チェーン１６０は、フロントスプロケット１２０から伝達されるトルクで、再び矢印Ｆで示す方向へと移動し、リアスプロケット１４０を時計方向へ従動回転させる。その結果、リアスプロケット１４０が従動回転するときのトルクが車輪軸１４Ａに伝達されて、後輪１４に駆動力が伝達される。
【００４０】
上記したように、４つの連結アーム２６の各々は、鉛直姿勢を基準として、前フレーム２２が後フレーム２４に対して前後方向へ相対変位する動きに応じて、同じ方向への傾動（揺動）を振り子のように繰り返す。これに伴い、チェーン１６０は、基準位置から矢印Ｆで示す方向と矢印Ｒで示す方向への往復移動を繰り返すこととなり、矢印Ｆで示す方向へ移動するときのみ、後輪１４に駆動力を伝達するのである。
【００４１】
このように、駆動機構１００によれば、乗員が自身の手でハンドル１６を前方へ押し出すといった、従来とは異なる操作によって、上記した一連の動きを実現し、後輪１４に駆動力を伝達することができる。また、重力の作用により、４つの連結アーム２６の各々が前方へ傾動するときにも、後輪１４に駆動力が伝達されるといった利点もある。
【００４２】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、駆動側回転体を１つのフロントスプロケット１２０で構成し、連結アーム２６の各々が前方へ傾動するときのみ、後輪１４に駆動力を伝達することとした。これに対し、第２実施形態では、駆動側回転体を２つのスプロケットで構成し、連結アームの各々が前方へ傾動するときのみならず、後方へ傾動するときにも、後輪に駆動力を伝達することとしている。
【００４３】
第２実施形態は、駆動側のスプロケットが１つ増えたことに伴い、前フレームと後フレームの連結部分の態様とチェーンの掛け方が変更されているが、それ以外、基本的には、第１実施形態と同様である。よって、実施形態２において、実施形態１と実質的に同じ構成部分については、実施形態１と同じ符号を付して、その説明については必要に応じて言及するに止め、以下、異なる部分を中心に説明する。
【００４４】
図５に示すように、第２実施形態に係る駆動機構４００を備えた自転車４０では、前フレーム２２の延出部２２４ＢＬ，２２４ＢＲが斜め下方に延出している。また、後フレーム２４では、立パイプ２４０の下端部に固定されたボトムブラケット３０と、支持パイプ２５０の下端部に固定されたボトムブラケット３２とが、高さを違えて取り付けられている。
【００４５】
ボトムブラケット３２に軸支されたクランク軸には、フロントスプロケット４２０が取り付けられている。このフロントスプロケット４２０とクランク軸との間には、公知のラチェット機構が設けられており、トルクを第１の方向（時計方向）にのみ伝達する。すなわち、フロントスプロケット４２０は、フリーホイール・ギアになっていて、クランク軸に作用するトルクを時計方向にのみ伝達するように構成されている。
【００４６】
ボトムブラケット３０に軸支されたクランク軸には、中間スプロケット４２２が取り付けられている。この中間スプロケット４２２とクランク軸との間にも、公知のラチェット機構が設けられており、トルクを第１の方向とは反対の第２の方向（反時計方向）にのみ伝達する。すなわち、中間スプロケット４２２も、また、フリーホイール・ギアになっていて、上記したフロントスプロケット４２０とは逆に、クランク軸に作用するトルクを反時計方向にのみ伝達するように構成されている。
【００４７】
駆動機構４００では、フロントスプロケット４２０と中間スプロケット４２２からなる２つのスプロケットによって駆動側回転体を構成している。なお、第２実施形態では、便宜上、第１の方向へトルクを伝達する側に関与する構成を「主」とし、第２の方向へトルクを伝達する側に関与する構成を「副」として区別するものとする。
【００４８】
チェーン４６０は、フロントスプロケット４２０とリアスプロケット１４０との間に無端状に掛け渡された状態で、その下側下面部分が、中間スプロケット４２２の上側部分と噛み合うように掛けられている。すなわち、フロントスプロケット４２０を折り返して通過したチェーン４６０は、中間スプロケット４２２の上側を通過し、その後、リアスプロケット１４０を折り返して、再び、フロントスプロケット４２０へ向かって、無端軌道で周回移動するように構成されている。
【００４９】
続いて、駆動機構４００の動きについて、図６を参照しながら説明する。なお、フレーム２０の動きについては、上記した第１実施形態と実質的に同じであるため、図示は省略し、図３を参照することとする。また、図６において、フロントスプロケット４２０、中間スプロケット４２２およびリアスプロケット１４０の回転方向を示す矢印が実線の場合は、その回転方向へトルクを伝達するものとし、矢印が破線の場合は、その回転方向へのトルクは伝達されないものとする。
【００５０】
図６（ａ）に示す初期状態から、乗員が自身の手でハンドル１６を前方へ押し出すようにすると、前フレーム２２が後フレーム２４に対して前方へ相対的に変位し、ホイールベース（前輪１２と後輪１４の車軸間距離）が伸長した状態になる。これに伴って、４つの連結アーム２６の各々は前方へ傾動する（図３（ｂ）参照）。
【００５１】
ここで、主連結アーム２６ＬＦ，２６ＲＦの各々が前方へ傾動すると、図６（ｂ）に示すように、主クランク軸が回転し、フロントスプロケット４２０は、第１の方向（時計方向）へと回転しながらトルクを伝達する。このとき、副連結アーム２６ＬＲ，２６ＲＲの各々も前方へ傾動するが、副クランク軸は主クランク軸と同じ時計方向へ回転するため、副クランク軸に作用するトルクは中間スプロケット４２２には伝達されず、副クランク軸は空転する。
【００５２】
この場合、チェーン４６０は、フロントスプロケット４２０から伝達されるトルクで、中間スプロケット４２２を第２の方向（反時計方向）へ空転させながら、矢印Ｆで示す方向へ移動し、リアスプロケット１４０を時計方向へ従動回転させる。その結果、リアスプロケット１４０が従動回転するときのトルクが車輪軸１４Ａに伝達されて、後輪１４に駆動力が伝達されることとなる。
【００５３】
前方へ傾動した連結アーム２６の各々は、重力の作用により、鉛直姿勢に復帰しようとする。これに加えて、後輪１４が惰力で走行を続けると、今度は、前フレーム２２が後フレーム２４に近づく方向（後方）へ相対的に変位し、ホイールベースが短縮した状態になる。これに伴って、４つの連結アーム２６の各々は後方へ傾動する（図３（ｃ）参照）。
【００５４】
ここで、副連結アーム２６ＬＲ，２６ＲＲの各々が後方へ傾動すると、図６（ｃ）に示すように、副クランク軸が上記とは逆向きに回転し、中間スプロケット４２２は、第２の方向（反時計方向）へと回転しながらトルクを伝達する。このとき、主連結アーム２６ＬＦ，２６ＲＦの各々も後方へ傾動するが、主クランク軸は副クランク軸と同じ反時計方向へ回転するため、主クランク軸に作用するトルクはフロントスプロケット４２０には伝達されず、主クランク軸は空転する。
【００５５】
この場合、チェーン４６０は、中間スプロケット４２２から伝達されるトルクで、フロントスプロケット４２０を第１の方向（時計方向）へ空転させながら、矢印Ｆで示す方向へ移動し、リアスプロケット１４０を時計方向へ従動回転させる。その結果、リアスプロケット１４０が従動回転するときのトルクが車輪軸１４Ａに伝達されて、後輪１４に駆動力が伝達されることとなる。
【００５６】
その後、後方へ傾動した４つの連結アーム２６の各々は、重力の作用により、鉛直姿勢に再度復帰しようとする。すなわち、図３（ｃ）に示す状態から図３（ａ）に示す状態に復帰しようとする。このときも、フロントスプロケット４２０は時計方向へ回転し、中間スプロケット４２２は反時計方向へ空転するので、チェーン４６０は、フロントスプロケット４２０から伝達されるトルクで、再び矢印Ｆで示す方向へと移動し、リアスプロケット１４０を時計方向へ従動回転させる。その結果、リアスプロケット１４０が従動回転するときのトルクが車輪軸１４Ａに伝達されて、後輪１４に駆動力が伝達される。
【００５７】
上記したように、４つの連結アーム２６の各々は、鉛直姿勢を基準として、前フレーム２２が後フレーム２４に対して前後方向へ相対変位する動きに応じて、同じ方向への傾動（揺動）を振り子のように繰り返す。これに伴い、チェーン４６０は、４つの連結アーム２６の各々が前後何れの方向へ傾動しても、矢印Ｆで示す方向へ周回移動しながら、後輪１４に駆動力を伝達することとなる。
【００５８】
このように、駆動機構４００によれば、乗員が自身の手でハンドル１６を前方へ押し出す操作のみならず、ハンドル１６を手前に引く操作によっても、上記した一連の動きを実現し、後輪１４に駆動力を伝達することができるのである。
【００５９】
以上、本発明に係る自転車の駆動機構を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のように変形した形態で実施しても構わない。
【００６０】
＜変形例＞
（１）上記実施形態では、４つの連結アーム２６を用いて前フレーム２２と後フレーム２４とを連結しているが、フレーム２０の強度を確保できる限り、連結アームの数については特に限定されない。特に、ボトムブラケットのクランク軸のような十分な強度を有する既存部品を利用する場合には、例えば、前後一対の連結アームで片側の端部のみを連結したような片持ち支持態様を採用しても構わない。クランク軸に替わる回転軸を準備することとしても勿論構わない。
【００６１】
（２）駆動側と従動側それぞれの回転体を構成するスプロケットのギヤ比についても、特に限定はない。例えば、フレームの形態や連結アームの長さ等の設計に応じて、適宜変更することが可能である。無端伝達部材であるチェーンの取り回しやスプロケットの配置についても同様である。
【００６２】
また、無端伝達部材は、チェーンに限らず、歯付ベルトなどの帯状をした無端部材を用いることも可能である。特に、第２実施形態の無端伝達部材として、ベルトを用いる場合には、クロスベルト（八の字掛け）方式を採用すればよい。
【００６３】
（３）上記実施形態において、連結アーム２６は平行リンク機構を構成するものであったが、必ずしも平行リンク機構である必要はない。要は、前フレームを後フレームに対して前後方向へ相対変位させられる可動連結機構であればよい。
【００６４】
（４）上記実施形態では、回り対偶としてベアリングを用いたが、例えば、ブッシュなどの他の部品を用いても構わない。
【００６５】
（５）上記実施形態は２つの車輪（前輪１２、後輪１４）が前後に取り付けられた二輪自転車である自転車の駆動機構を例に挙げたが、これに限らず、前輪または後輪の何れか一方が左右に２つの車輪を備えた三輪自転車の駆動機構に本発明を適用しても構わない。
【００６６】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、何れかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。
【符号の説明】
【００６７】
２０    フレーム
２２    前フレーム
２４    後フレーム
２６    連結アーム
１００    駆動機構
１２０    フロントスプロケット
１４０    リアスプロケット
１６０    チェーン
【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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