(57)【要約】【課題】本発明はギヤ機構を採用し、重量、スケールを縮小し、縦方向距離を従来の自転車より大幅に縮小し、この縮小されたスペースに新たな使用目的に応じた機能を加えることができる自転車を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の自転車は、前フォーク３の外側に位置し、その中心部がクランク軸１０に固着された第１のギヤ１９と、前フォーク３に設けられた軸受け２１と、該軸受け２１に対して回転自在な連動軸２２と、前フォーク３の外側に位置し、第１のギヤ１９と噛合し、その中心部が連動軸２２に固着された第２のギヤ２０と、前フォーク３の内側に位置し、その中心部が連動軸２２に固着された第３のギヤ２３と、ハブ管２７ａに固着され、第３のギヤ２３と噛合し、その中心部が上記ハブ２７に固着された第４のギヤ２４と、を有するギヤ機構８を有することを特徴とする。クランク軸１０の回転と関係した駆動輪の回転においてギヤ倍率数を有する。【選択図】  図２
2011079367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルと、
上記ハンドルに固着したハンドルポストと、
先端部が２方向に分岐した前フォークと、
フレームと、
上記フレームに固着され、その内部で上記ハンドルポストの下端と上記前フォークの上部が左右の回転を同じくするよう連結され、該ハンドポストと上記前フォークを保持しているヘッドチューブと、
上記前フォークが分岐して下に延びる端末近くの左右に設けられた管軸孔と、
中空で且つ一方にハブ管を有するハブと、
上記ハブにスポーク、リム、ゴムチューブ、タイヤを取り付けて形成した車輪と、
上記車輪を形成した上記ハブの中空孔が上記前フォークの上記管軸孔に仮設され、上記管軸孔、上記ハブの中空孔、もう一方の上記管軸孔と管状軸受が通されて、同管状軸受の両端は左右の上記管軸孔に固着され、更に中空孔を有する管状軸受と、
上記管状軸受の中空孔に回転自在に通されたクランク軸と、
上記クランク軸の左右端に固着されたクランクと、
上記クランクの両端末に回転自在に取り付けられたペダルと、
上記クランク軸の一方に固着された第１ギヤと、上記第１ギヤに噛合するもので、上記前フォークに設けられた軸受けにより回転自在に支持される連動軸の一端に固着され、上記分岐した前フォークの外側に位置する第２ギヤと、上記連動軸の他端に固着され、上記第２ギヤと連動する第３ギヤと、上記ハブ管に固着され、上記第３ギヤと噛合する第４ギヤと、からなるギヤ機構と、
上記フレームに固着された垂直チューブと、
上記垂直チューブに固定されたシートポストと、
上記シートポストに固着されたシートと、
を備え、
上記管状軸受の中空孔は上記クランク軸を回転自在に保持し、上記管状軸受の外周は上記車輪全体の重力が集中する上記ハブを支持し、
上記ペダルに加わる人力が上記クランク、クランク軸、第１ギヤ乃至第４ギヤからなるギヤ機構を通じて、上記ハブに至り、上記車輪にトルクを与える
ことを特徴とする自転車。
【請求項２】
上記フレームに水平フォーク及び垂直フォークが更に配設されており、当該水平フォーク及び垂直フォークの交差する端末に後輪が配設された
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項３】
上記フレームに連結部を介して荷台が配設されており、
当該荷台には、独立して回転自在な２輪の後輪が装着されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項４】
上記後輪が荷台に設けられた軸支持部に通された車軸の一端に回転自在に保持されており、車軸の他端には摩擦板が取り付けられており、ピンを軸として押し板が開閉自在に保持されており、該押し板にはブレーキシューが取り付けられており、その一端を止めピンで固定された戻しバネには、梯形押し板が接続されており、梯形押し板は、引き棒、支持板を介してブレーキレバーに接続されており、ブレーキレバーが操作されると、引き棒が引かれ、梯形押し板が移動することにより、押し板がピンを中心に開き、これにより、ブレーキシューが摩擦板に当接し、ブレーキ力が働く
ことを特徴とする請求項３に記載の自転車。
【請求項５】
上記フレームに荷台が配設されており、
当該荷台には、独立して回転自在な２輪の後輪が装着されており、
上記垂直チューブに換えて固定部材を備えており、
上記シートが当該固定部材により上記フレーム上を移動自在となっており、シート位置を調節可能とした
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項６】
上記フレームに連結部を介して人員送迎車が接続されており、
当該人員送迎車は、独立して回転自在な２輪からなる中輪と、独立して回転自在な２輪からなる後輪を備えており、当該中輪は左右回転も自在であり、
更に上記中輪にはバネサスペンションが配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項７】
上記フレームに垂直フォークが更に配設されており、当該垂直フォークの端末に後輪が配設されており、
上記フレーム及びハンドルポストに蝶番折れ目が設けられており、当該蝶番折れ目により上記フレーム及びハンドルポストを折り曲げ可能とした
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車に係り、特に一輪の車輪が駆動輪且つ操縦輪となり、複数のギヤからなるギヤ機構を備えた駆動一輪自転車、及びそれを用いた二輪自転車、三輪自転車、五輪自転車等の自転車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、広く普及しているチェーン式自転車は、１８７６年にヘンリー・ジョン・ローソン（Henry John Lawson）によって初めて市販されて以来、種々の改良はなされてはいるものの、重要な部品の配置や自転車を推進させる基本的なメカニズムは殆ど変更が無く、先端の操縦輪と後尾に位置した駆動輪と両者の中間に設けられたスプロケットがチェーンを介してペダルの人力を後輪の回転に変えている様式からなる。その完成度は高く、新しい自転車の試みもこれを越える事は出来ないまま今日に至っている。
【０００３】
それにも拘わらず、自転車の使用上の目的や要望の多様性が高まり、それに向かって多数の考案がなされている。しかし、それらの中から上記チェーン式自転車に代替する技術は生まれていない。それは、現在の自転車を構成している部品、部材が適当で、その重量及びスケールは人力をもって動かす道具としては良好に機能しているからであろう。前述の自転車に新たな機能や利便性を持ち込もうとすれば、人力による道具の範囲を超えた重量やスケールになってしまい、操縦上不便の上、取り回しが楽では無くなることも、新機能を有する自転車が実現されていない理由であると思われる。
【０００４】
ここで、特許文献１では、車体の姿勢を調整する際の搭乗者の揺動を小さくするチェーン式の一軸車輪車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の技術は、チェーン式の車両であり、重量やスケールを縮小するとの課題には着目されていない。
【０００７】
そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑み、ギヤ機構を採用し、重量、スケールを縮小し、縦方向距離を従来の自転車より大幅に縮小し、この縮小されたスペースに新たな使用目的に応じた機能を加えることができる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】
【０００８】
上述技術的な課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る自転車は、ハンドルと、上記ハンドルに固着したハンドルポストと、先端部が２方向に分岐した前フォークと、フレームと、上記フレームに固着され、その内部で上記ハンドルポストの下端と上記前フォークの上部が左右の回転を同じくするよう連結され、該ハンドポストと上記前フォークを保持しているヘッドチューブと、上記前フォークが分岐して下に延びる端末近くの左右に設けられた管軸孔と、中空で且つ一方にハブ管を有するハブと、上記ハブにスポーク、リム、ゴムチューブ、タイヤを取り付けて形成した車輪と、上記車輪を形成した上記ハブの中空孔が上記前フォークの上記管軸孔に仮設され、上記管軸孔、上記ハブの中空孔、もう一方の上記管軸孔と管状軸受が通されて、同管状軸受の両端は左右の上記管軸孔に固着され、更に中空孔を有する管状軸受と、上記管状軸受の中空孔に回転自在に通されたクランク軸と、上記クランク軸の左右端に固着されたクランクと、上記クランクの両端末に回転自在に取り付けられたペダルと、上記クランク軸の一方に固着された第１ギヤと、上記第１ギヤに噛合するもので、上記前フォークに設けられた軸受けにより回転自在に支持される連動軸の一端に固着され、上記分岐した前フォークの外側に位置する第２ギヤと、上記連動軸の他端に固着され、上記第２ギヤと連動する第３ギヤと、上記ハブ管に固着され、上記第３ギヤと噛合する第４ギヤと、からなるギヤ機構と、上記フレームに固着された垂直チューブと、上記垂直チューブに固定されたシートポストと、上記シートポストに固着されたシートと、を備え、上記管状軸受の中空孔は上記クランク軸を回転自在に保持し、上記管状軸受の外周は上記車輪全体の重力が集中する上記ハブを支持し、上記ペダルに加わる人力が上記クランク、クランク軸、第１ギヤ乃至第４ギヤからなるギヤ機構を通じて、上記ハブに至り、上記車輪にトルクを与えることを特徴とする自転車。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る自転車は、第１の態様において、上記フレームに水平フォーク及び垂直フォークが更に配設されており、当該水平フォーク及び垂直フォークの交差する端末に後輪が配設されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る自転車は、第１の態様において、上記フレームに連結部を介して荷台が配設されており、当該荷台には、独立して回転自在な２輪の後輪が装着されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の態様に係る自転車は、第３の態様において、更に、上記後輪が荷台に設けられた軸支持部に通された車軸の一端に回転自在に保持されており、車軸の他端には摩擦板が取り付けられており、ピンを軸として押し板が移動自在に保持されており、該押し板にはブレーキシューが取り付けられており、その一端を止めピンで固定された戻しバネには、梯形押し板が接続されており、梯形押し板は、引き棒、支持板を介してブレーキレバーに接続されており、ブレーキレバーが操作されると、引き棒が引かれ、梯形押し板が移動することにより、押し板がピンを中心に開き、これにより、ブレーキシューが摩擦板に当接し、ブレーキ力が働くことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５の態様に係る自転車は、第１の態様において、上記フレームに荷台が配設されており、当該荷台には、独立して回転自在な２輪の後輪が装着されており、上記垂直チューブに換えて固定部材を備えており、上記シートが当該固定部材により上記フレーム上を移動自在となっており、シート位置を調節可能としたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第６の態様に係る自転車は、第１の態様において、上記フレームに連結部を介して人員送迎車が接続されており、当該人員送迎車は、独立して回転自在な２輪からなる中輪と、独立して回転自在な２輪からなる後輪を備えており、当該中輪は左右回転も自在であり、更に上記中輪にはバネサスペンションが配設されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第７の態様に係る自転車は、第１の態様において、上記フレームに垂直フォークが更に配設されており、当該垂直フォークの端末に後輪が配設されており、上記フレーム及びハンドルポストに蝶番折れ目が設けられており、当該蝶番折れ目により上記フレーム及びハンドルポストを折り曲げ可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る自転車によれば、ギヤ機構を採用し、重量、スケールを縮小し、縦方向距離を従来の自転車より大幅に縮小したので、この縮小されたスペースに新たな使用目的に応じた機能を加えることができる。即ち、自転車を重量、スケール共々軽減しようと考えた最たるものとして駆動一輪自転車が実現される。請求項１に係る自転車によれば、車輪が駆動輪であり、且つ操縦輪であり、クランク軸を駆動輪のハブ管と同心に構成し、更にチェーンを使用せず第１乃至第４のギヤの噛合により車輪の回転倍数を上げる等々の特徴を有し、ハンドルの後ろの適宜な高さでシートを設け、自転車の進行するための機能を総じて具備させた駆動一輪自転車が実現される。
【００１６】
請求項２に係る自転車によれば、より安定操縦を実現するために後輪を取り付けた二輪自転車が実現される。ここでも、ギヤ機構の採用により、従来のチェーン機構に比して機構のシンプル化、並びにコストダウンを図ることが出来る。
【００１７】
請求項３に係る自転車によれば、ハンドル操作の機能も付いており、独立して回転可能な二輪が装着された荷台をフレームに取り付けるだけでよく、荷台の使用上の自由度が高く、目的に合った形状や大きさの設定ができる。更に、従来技術のように、チェーン機構が荷台下等に無い為、低い重心設定が可能で、荷台及び後部構造体のみならず当該三輪自転車の全体の安定とバランスが保たれることになる。
【００１８】
請求項４に係る自転車によれば、後部接続車は、荷物や人員搬送車に使用される際、重量も増えて前輪のブレーキだけでは対応できなくなるが、その問題が解決される。
【００１９】
請求項５に係る自転車によれば、フレームにシート及びかごが付き、全長は短く、且つ軽く、取り回しが楽で、且つ機能は普通の自転車と変わらない、速度対応能力を持ち、取り付けるかごは通常の自転車のかごに劣らない容量を持ち、何よりの特徴は重心が低くバランスが取れている。また、座席がクランク軸に対して角度変更ができ、足の悪い人が自転車を漕ぎやすい姿勢で運転できるようになっている。
【００２０】
請求項６に係る自転車によれば、請求項１の自転車を基本とすることで短縮された縦方向距離を有効活用すべく後部構造体としての人員送迎車を接続したものであり、人員送迎車は、中輪と後輪の４輪を備えており、それぞれが独立して回転自在であり、しかも中輪は左右回転自在ともなっているので、路面の状況によらず、安定した走行性を確保することが可能となっている。この形式の五輪自転車は、人員送迎のみならず、配送、物品販売等にも使用できることは勿論である。
【００２１】
請求項７に係る自転車によれば、自転車をコンパクトに折り畳むことが可能となり、携帯性が向上する。即ち、屋外スポーツ等の際、電車、汽車等に手荷物として携帯でき、且つ車で出かけるのにも簡単に他の荷物と一緒に車のトランクに積める大きさに折り畳むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る駆動一輪自転車の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る駆動一輪自転車のギヤ機構並びに周辺部材の一部断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る駆動一輪自転車のギヤ機構並びに周辺部材の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る駆動一輪自転車のギヤに採用可能なラチット機構の構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る二輪自転車の構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る三輪自転車の構成図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る三輪自転車の荷台周辺の構成図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る三輪自転車の後輪のブレーキシステムの構成を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る三輪自転車の構成図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る五輪自転車の構成図である。
【図１１】（ａ）乃至（ｄ）は二機能継ぎ手機構の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態に係る折り畳み式の二輪自転車の構成図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態に係る折り畳み式の二輪自転車のヘッドチューブの一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の自転車に係る好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の自転車は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。
【００２４】
先ず用語の定義を行う。「垂直」とは、自転車を前から見た視線をいう。「駆動一輪自転車」とは、後ろに取り付ける荷台等に対して前に位置した自転車の呼称である。そして「後部構造体」とは、駆動一輪車に取り付ける、箱、籠、組み立て枠等、作業主体で二輪乃至四輪等の車輪を取り付けた車体の総称である。「ギヤ倍率」とは、クランク軸の一回転≦駆動輪の回転数とする倍率をいう。
【００２５】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態は、ペダル、クランクにかかる人力を受け、ギヤ機構を介してハブ及び車輪に回転力を与える事を特徴とする駆動一輪自転車に関するものである。この駆動一輪自転車は、一輪駆動であり、一輪が駆動輪であり且つ操縦輪となっており、ギヤ機構によりギヤ倍数を持つ。
【００２６】
図１には本発明の第１の実施形態に係る駆動一輪自転車の構成を示し、図２には駆動一輪自転車のギヤ機構並びに周辺部材の一部断面図を示し、図３には駆動一輪自転車のギヤ機構並びに周辺部材の斜視図を示し、その構成及び作用を説明する。
【００２７】
これらの図に示されるように、駆動一輪自転車は、ハンドル１とそれに固着したハンドルポスト２と更にヘッドチューブ４を有し、該ヘッドチューブ４の中で上記ハンドルポスト２の下端と前フォーク３の上部が左右の回転を同じくするよう連結して上記ハンドルチューブ４に保持されている。上記前フォーク３が分岐して下に伸びる端末近くの左右に管軸孔２５を設ける。中空に形成するハブ２７にスポーク１５、リム１３、不図示のゴムチューブ、タイヤ１４等を取り付けて車輪９を形成し、該ハブ管２７ａに固着して第４ギヤ２４を設ける。更に前述の車輪９を形成したハブ２７の中空孔を前フォーク３に有する管軸孔２５に仮設し、同所に次のような手順で管状軸受１７を通す。即ち、管状軸受１７を、管軸孔２５、ハブ２７の中空孔、もう一方の管軸孔２５と通して、管状軸受１７の両端を左右の管軸孔２５に固着する。続いて、管状軸受１７の中空孔にクランク軸１０を回転自在に通し、さらにクランク軸１０の一方に第１ギヤ１９を固着し、更にクランク軸１０の左右端にクランク１１を固着する。続いて、クランク１１の両端末にはペダル１２を回転自在に取り付ける。
【００２８】
尚、管状軸受１７について、その作用は二つの異なる回転体に対し、内なる中空孔はクランク軸１０を回転自在に保持し、その外周は前輪全体の重力が集中するハブ２７を支持する役割を担っている。
【００２９】
上記第１ギヤ１９に噛合して、第２ギヤ２０を設けるが、第２ギヤ２０は前フォーク３に回転自在に取り付けた連動軸２２に固着し、更に前フォーク３を挟んだ内側に位置して該軸２２は第３ギヤ２３の中心に固着する。従って、第２ギヤ２０と第３ギヤ２３は連動する。更に第３ギヤ２３は上記第４ギヤ２４と噛合していて、この事はペダルに加わる人力がクランク１１、クランク軸１０、第１ギヤ１９、第２ギヤ２０、第３ギヤ２３、第４ギヤ２４からなるギヤ機構８を通じて、ハブ２７に至り、車輪９にトルクを与えることを意味する。
【００３０】
シート５はハンドル１の後方の適宜な位置に設けるが、その設置にあたり、先ずヘッドチューブ４に適宜な距離と角度を持って取り付けるフレーム７と、該フレーム７に垂直チューブ１６を設け、該垂直チューブ１６にシートポスト６を装着し、更にシートポスト６に固着してシート５を設ける。なお、フレーム７の垂直チューブ１６に対して、シートポスト６は、上下移動ができるようになっている。
【００３１】
この駆動一輪自転車は、操縦者がペダル１２を踏むとその力はクランク軸１０からギヤ機構８を通じてハブ２７から車輪９に回転を与え前進するが、操縦者のハンドル操作で左右に舵を切って進行する。本実施形態は、上記の通り人力で走り、駆動輪と操縦輪を兼ね持つ駆動一輪自転車に関するものである。
【００３２】
ここで、図２及び図３を参照して、ギヤ機構８について更に詳述する。
【００３３】
前フォーク３の分岐したそれぞれの端末には管軸孔２５が設けられており、同管軸孔２５には車輪９の中心に形成するハブ２７の中空孔を仮設し同所に次の順序で管状軸受１７を通す。先ず一方の管軸孔２５、ハブ２７の中空孔、更にもう片方の管軸孔２５と通して、管状軸受１７の両端を左右の管軸孔２５に固着する。尚、前記ハブ２７の一方に形成するハブ管２７ａには第４ギヤ２４を固着してある。更に前記管状軸受１７の中空孔がクランク軸１０を回転自在に保持し、クランク軸１０の一方に第１ギヤ１９を固着する。続いて、クランク軸１０の両端末にクランク１１を取り付け、クランク１１の先端に回転自在にペダル１２を設ける。上記の通り管状軸受１７はハブ２７の中空孔のなかで管状軸受１７を回転自在に支持し、管状軸受１７の中空孔はクランク軸１０を回転自在に保持する。
【００３４】
前フォーク３の外側に位置する第１のギヤ１９の中心部は、クランク軸１０に固着されており、該第１のギヤ１９は、前フォーク３の外側に位置する第２のギヤ２０と噛合している。第２のギヤ２０の中心部は、前フォーク３の軸受け２１の中を回転自在に通された連動軸２２の一端に固着されている。前フォーク３の内側に位置する第３のギヤ２３の中心部は、連動軸２２の他端に固着されている。第３のギヤ２３は、ハブ管２７ａに固着された第４のギヤ２４と噛合している。そして、第４のギヤ２４の中心部は、ハブ管２７ａに固着されている。クランク軸１０の両端には、前述した通り、クランク１１が固着されている。
【００３５】
このような構成において、ペダル１２に加わる力は、クランク１１を介してクランク軸１０に伝わり、その回転力によりクランク軸１０が回転する。クランク軸１０が回転すると、該クランク軸１０に固着されている第１のギヤ１９が回転し、その回転力により該第１のギヤ１９と噛合している第２のギヤ２０が回転する。第２のギヤ２０が回転すると、その回転力により該第２のギヤ２０と固着している連動軸２２が回転し、該連動軸２２に固着されている第３のギヤ２３が回転する。第３のギヤ２３が回転すると、該第３のギヤ２３と噛合している第４のギヤ２４が回転し、さらに該第４のギヤ２４に固着されているハブ２７が回転する。このハブ２７は、スポーク１５、リム１３を介して車輪９に接続されているので、こうして車輪９が回転することになる。即ち、本構成では、ペダル１２を踏みつける力が、クランク１１を介してクランク軸１０に伝わり、クランク軸１０の回転力が第１のギヤ１９、第２のギヤ２０、第３のギヤ２３、第４のギヤ２４を介してハブ２７に伝わり、車輪９が回転することになる。
【００３６】
ここで、第３のギヤ２１を、図４に示すようなラチット機構を備えた構成としてもよいことは勿論である。即ち、図４に示されるように、歯車２１ａには爪部２１ｄの入る窪み部２１ｂが設けられており、当該窪み部２１ｂには軸２１ｃが設けられ、当該軸２１ｃを中心として爪部２１ｄが殻部２１ｅ側に付勢されている。連動軸２２を介して伝達される回転力が図中に示す回転方向であるならば、爪部２１ｄが殻部２１ｅの凸部２１ｆに当接して回転力が歯車２１ａへと伝達され、第３のギヤ２１は回転する。一方、連動軸２２を介して伝達される回転力が図中に示す回転方向と逆の方向である場合、爪部２１ｄが窪み部２１ｂに押しやられて、殻部２１ｅの凸部２１ｆと爪部２１ｄが当接しないので、回転力が歯車２１ａに伝達されることはなく、第３のギヤ２１は回転しない。従って、連動軸２２を介して、車輪９を前進する方向に回転させるべき回転力が伝達された場合にのみ第３のギヤ２１は当該方向に回転し、逆の方向には回転しないので、ペダル１２を逆の方向に踏み込んだような場合、つまり後進するような方向に回転させた場合でも、その回転力がハブ２７に伝わることはなく、前進を阻害しないことになる。
【００３７】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る自転車は、ハンドル１と、ハンドル１に固着したハンドルポスト２と、先端部が２方向に分岐した前フォーク３と、フレーム７と、フレーム７に固着され、その内部でハンドルポスト２の下端と前フォーク３の上部が左右の回転を同じくするよう連結され、該ハンドポスト２と前フォーク３を保持しているヘッドチューブ４と、前フォーク３が分岐して下に延びる端末近くの左右に設けられた管軸孔２５と、中空で且つ一方にハブ管２７ａを有するハブ２７と、ハブ２７にスポーク１５、リム１３、ゴムチューブ、タイヤ１４を取り付けて形成した車輪９と、車輪９を形成したハブ２７の中空孔が前フォーク３の管軸孔２５に仮設され、当該管状軸受１７が管軸孔２５、ハブ２７の中空孔、もう一方の管軸孔２５と通されて、その両端が左右の管軸孔２５に固着されたものであって、更に中空孔を有する管状軸受１７と、管状軸受１７の中空孔に回転自在に通されたクランク軸１０と、クランク軸１０の左右端に固着されたクランク１１と、クランク１１の両端末に回転自在に取り付けられたペダル１２と、クランク軸１０の一方に固着された第１ギヤ１９と、第１ギヤ１９に噛合するもので、前フォーク３に回転自在に取り付けた連動軸２２の一端に固着され、上記分岐した前フォーク３の外側に位置する第２ギヤ２０と、連動軸２２の他端に固着され、第２ギヤ２０と連動する第３ギヤ２３と、ハブ管２７ａに固着され、第３ギヤ２３と噛合する第４ギヤ２４と、からなるギヤ機構８と、フレーム７に固着された垂直チューブ１６と、垂直チューブ１６に固定されたシートポスト６と、シートポスト６に固着されたシート５と、を備え、管状軸受１７は、その中空孔はクランク軸１０を回転自在に保持し、その外周は車輪９全体の重力が集中する上記ハブ２７を支持し、該ハブ２７の中空孔に管状軸受１７が通るようになっており、ペダル１２に加わる人力がクランク１１、クランク軸１０、第１ギヤ１９乃至第４ギヤ２４からなるギヤ機構８を通じて、ハブ２７に至り、車輪９にトルクを与えることを特徴とする。
【００３８】
第１の実施形態では、自転車を重量、スケール共々軽減しようと考え、その最たるものとして駆動一輪自転車を実現したものである。すなわち、車輪９が駆動輪であり、且つ操縦輪であり、クランク軸１０を駆動輪のハブ２７と同心に構成し、更にチェーンを使用せず第１乃至第４のギヤ１９，２０，２３，２４の噛合により車輪９の回転倍数を上げる等々の特徴を有し、ハンドル１の後ろの適宜な高さでシート５を設け、自転車の進行するための機能を総じて具備させた駆動一輪自転車が実現されている。
【００３９】
これにより、駆動一輪自転車の縦方向距離を従来の自転車より大幅に縮小することができる。そして、この縮小されたスペースに新たな使用目的に応じた機能を加えた人員搬送車、即ち介護人搬送車、幼稚園児送迎自転車、観光客用人力車等、更に荷役に関しては配達用自転車、買い物籠付き自転車、その他用途に合った荷台付き自転車が提供される。これら用途については、第３乃至第５の実施形態において後述する。
【００４０】
また、前輪駆動の自転車はオールドカーにも沢山見受けられるが、車輪の大きさにより自転車の速度を上げる方法がとられていた。これに対して、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車では、駆動輪を大きくする必要は無く、ギヤ倍率を上げることによって速度を上げることができる。更に当該ギヤ機構はフォークの裏表にギヤを渡して大小二対以上の組み合わせのギヤ機構ができ、高いギヤ比を求めることができた。
【００４１】
尚、ギヤ機構８の各ギヤが運転者の衣類に絡まったり、足の肌に接触したりすることも考えられるが、ギヤ機構８にはカバーをかけることができる。説明の便宜上、図面においては、敢えてカバーをかけていない様子を示している。
【００４２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態の駆動一輪自転車を基本にした二輪自転車に関するものである。即ち、前述した第１の実施形態に係る駆動一輪自転車に後輪を設けて、走行安定性を更に高めた二輪自転車となっている。
【００４３】
図５には本発明の第２の実施形態に係る二輪自転車の構成を示し説明する。尚、第１の実施形態と同一構成については同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００４４】
この図５に示されるように、フレーム１０７には垂直チューブ１１６、ヘッドチューブ１０４が配設されている。シート１０５はシートポスト１０６に固着されており、シートポスト１０６は垂直チューブ１１６に固定される。シートポスト１０６は、垂直チューブ１１６に対して上下移動可能となっている。ハンドル１０１は、ハンドルポスト１０２に固着されており、ハンドルポスト１０２の下端と前フォーク１０３の上部はヘッドチューブ１０４の中で左右の回転を同じくするように連結されている。即ち、ハンドルポスト１０２と前フォーク１０３は、ヘッドチューブ１０４の中で連結され、ヘッドチューブ１０４に対して回転自在に保持されている。前フォーク１０３は、下方に向けて二股に分岐しており、その端末近くには第１の実施形態と同様の構成のギヤ機構８を介して前輪１０９が回転自在に連結されている。尚、このギヤ機構８の詳細な構成については、先に図２及び図３に示した通りであるので、ここでは重複した説明は省略する。
【００４５】
クランク軸１０の両端末には、それぞれクランク１１が固着され、更に各クランク１１の端末には回転自在にペダル１２が取り付けられている。そして、前輪１０９は、ここでは不図示のハブに固着されたスポーク１５がリム１１３に固着されており、該リム１１３の周りに不図示のタイヤチューブ、タイヤ１１４が装着された構成となっている。フレーム１０７からは水平フォーク１５０、垂直フォーク１５１が延在しており、それらの先端が交差する位置に回転自在に後輪１５２が取り付けられている。後輪１５２も、不図示のハブに固着されたスポーク１５がリム１１３に固着されており、該リム１１３の周りに不図示のタイヤチューブ、タイヤ１１４が装着された構成となっている。
【００４６】
このように、第２の実施形態に係る二輪自転車では、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車を採用し、大幅に縦方向距離を縮小し、確保されたスペースに後輪を装着し、走行安定性を高めている。
【００４７】
このような構成において、ハンドルポスト１０２と前フォーク１０３は、ヘッドチューブ１０４の中で回転自在に保持され、両者は常にハンドル１０１の角度に連動するように設定されている。ペダル１２を踏み付ける力は、ギヤ機構８を介して不図示のハブ、前輪１０９に伝達され、その回転力により自転車が前進するようになっている。ギヤ機構の詳細な動作は、先に図２，３を参照して前述した通りである。即ち、図２，３を参照して概説すると、ペダル１２を踏みつける力が、クランク１１を介してクランク軸１０に伝達され、クランク軸１０の回転力が第１のギヤ１９、第２のギヤ２０、第３のギヤ２３、第４のギヤ２４を介してハブ２７に伝わり、前輪１０９が回転する。
【００４８】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態に係る自転車は、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車を基本としつつ、フレーム１０７に水平フォーク１５０及び垂直フォーク１５１が更に配設されており、当該水平フォーク１５０及び垂直フォーク１５１の交差する端末に後輪１５２が配設されたことを特徴とする。
【００４９】
前述した第１の実施形態に係る自転車（駆動一輪自転車）に比して、より安定操縦を実現するために、この第２の実施形態では、後輪１５２を取り付けた二輪自転車としているが、ギヤ機構８の採用により、前進機構のシンプル化、更にコストダウンとなる。
【００５０】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態は、第１の実施形態の駆動一輪自転車を基本にし、セパレーツの二輪の後輪を有する荷台を取り付けた三輪自転車に関するものである。
【００５１】
現行の道路交通法では、自転車の長さは１９０ｃｍを超えてはならないと定められている。自転車の普通の長さの自転車は約１８０ｃｍ位が多く、普通自転車の後輪駆動の後ろに荷台車等を付けるのには長さが許容範囲を超えてしまうので、そこで考案されて、現行製作されている三輪自転車は後輪駆動であるが、荷台の両横に車輪が付き荷台の下にセパレーツされた車軸がある。そして、ペダルの動力は二つに分割した二本のチェーンにより前述の二つの車軸に固着したギヤの夫々と噛み合っていて後輪を動かす仕組みとなっている。しかし、この三輪自転車の課題とするところは、荷台或いは後部構造体の大きさ、形、使用目的の制限とか様々な不自由が生じるので、荷台も小さく、その用向きは老人或いは身体障害者用とかに絞られてきている点にある。更に、それら機構の採用は前進機構のシンプル化を阻害しコストの上昇を招くことにある。当該発明は駆動一輪車プラスの思考により荷台及び後部構造体のスケール、形状は全く自由で、且つ目的も配達、配送、物販、老人介護、他使用上の自由度も高い。更に当該推進機構のシンプル化はコスト削減に繋がる。
【００５２】
しかるに、第３の実施形態に係る三輪自転車は、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車を使用し、ハンドル操作の機能も付いており、セパレーツされた左右に二輪をつけた荷台車を該駆動一輪自転車のヘッドチューブ若しくはヘッドチューブに繋ぐフレームに取り付けるだけでよく、荷台使用上の自由度が高く、目的に合った形状や大きさの設定ができるようになっている。更に、前述のチェーン機構が荷台下等に無い為、低い重心設定が可能で、荷台及び後部構造体のみならず当該三輪自転車の全体の安定とバランスが保たれることになる。以下、詳述する。
【００５３】
図６には、本発明の第３の実施形態に係る三輪自転車の構成を示し説明する。尚、第１の実施形態と同一構成については同一符号を付し重複した説明は省略する。ここでは後部構造体として荷台が装着されている例を示して説明する。
【００５４】
この図６に示されるように、フレーム２０７には、垂直チューブ２１６、ヘッドチューブ２０４が配設されている。シート２０５はシートポスト２０６に固着されており、シートポスト２０６は垂直チューブ２１６に固定される。ハンドル２０１は、ハンドルポスト２０２に固着されており、ハンドルポスト２０２の下部と前フォーク２０３の上部はヘッドチューブ２０４の中で左右の回転を同じくするように連結されている。
【００５５】
即ち、ハンドルポスト２０２と前フォーク２０３は、ヘッドチューブ２０４の中で連結され、ヘッドチューブ２０４の中で回転自在に保持されている。また、前フォーク２０３は、下方に向けて二股に分岐しており、その端末近くには第１の実施形態と同様の構成のギヤ機構８を介して前輪２０９が回転自在に連結されている。尚、ギヤ機構８の詳細な構成は、先に図２，３に示した通りであるので、重複した説明は省略する。
【００５６】
クランク軸１０の両端末には、それぞれクランク１１が固着され、更に各クランク１１の両端末には回転自在にペダル１２が取り付けられている。そして、前輪２０９は、ここでは不図示のハブに固着されたスポーク１５がリム２１３に固着されており、該リム２１３の周りに不図示のタイヤチューブ、タイヤ２１４が装着された構成となっている。フレーム２０７には、連結部２５４を介して荷台２５５が連結されており、荷台２５５には左右２輪からなる後輪２５２が回転自在に取り付けられている。即ち、後輪２５２は、左右の車輪をセパレーツにして左右の車輪の回転を自然に任せるよう構成されている。このような後輪２５２の構成により、走行安定性を高めている。
【００５７】
このような構成において、ハンドルポスト２０２と前フォーク２０３は、ヘッドチューブ２０４の中で回転自在に保持され、両者は常にハンドル２０１の角度に連動するように設定されている。ペダル１２を踏み付ける力は、ギヤ機構８を介して不図示のハブ、前輪２０９に伝達され、その回転力により自転車が前進するようになっている。ギヤ機構の詳細な動作は、先に図２，３を参照して前述した通りである。即ち、図２，３を参照して概説すると、ペダル１２を踏みつける力が、クランク１１を介してクランク軸１０に伝達され、クランク軸１０の回転力が第１のギヤ１９、第２のギヤ２０、第３のギヤ２３、第４のギヤ２４を介してハブ２７に伝わり、前輪２０９が回転することになる。
【００５８】
図７には、荷台２５５周辺の構成を示し説明する。図７に示されるように、荷台２５５には軸支持部２５７が設けられており、車軸２５６はこの軸支持部２５７により回転自在に支持されている。そして、車軸２５６は後輪２５２に連結されている。このような構成により、左右の後輪２５２が独立して回転自在に支持される。
【００５９】
図８には、後輪２５２のブレーキ機構を示し説明する。図８に示されるように、軸支持部２５７に車軸２５６が回転自在に保持されており、車軸２５６の一端には後輪２５２が取り付けられており、他端には摩擦板２５８が取り付けられている。ピン２６３を軸として押し板２６２が開閉自在に保持されており、該押し板２６２にはブレーキシュー２５９が取り付けられている。一端を止めピン２６６で固定された戻しバネ２６０には、梯形押し板２６１が接続されており、梯形押し板２６１は、引き棒２６４を介してブレーキレバー２６５に接続されている。引き棒２６４は、支持板２６７の孔によって往復運動できるようになっている。
【００６０】
このような構成において、ブレーキレバー２６５が操作されると、引き棒２６４が図中矢印の方向に引かれ、梯形押し板２６１が図中矢印の方向に移動する。これにより、押し板２６２がピン２６３を中心に開き、これにより、ブレーキシュー２５９が摩擦板２５８に当接し、ブレーキ力が働くことになる。後部接続車は、荷物や人員搬送車に使用される際、重量も増えて前輪のブレーキだけでは対応できなくなるが、以上は、それを解決する為の後輪用のブレーキ機構である。
【００６１】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態に係る自転車は、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車を基本としつつ、フレーム２０７に連結部２５４を介して荷台２５５が配設されており、当該荷台２５５には、独立して回転自在な２輪の後輪２５２が装着されていることを特徴とする。
【００６２】
更に、次のようなブレーキシステムを採用できる。即ち、後輪２５２が荷台２５５に設けられた軸支持部２５７に通された車軸２５６の一端に回転自在に保持されており、車軸２５６の他端には摩擦板２５８が取り付けられており、ピン２６３を軸として押し板２６２が開閉自在に保持されており、該押し板２６２にはブレーキシュー２５９が取り付けられており、その一端を止めピン２６６で固定された戻しバネ２６０には、梯形押し板２６１が接続されており、梯形押し板２６１は、引き棒２６４を介してブレーキレバー２６５に接続されており、引き棒２６４は、支持板２６７の孔によって往復運動できるようになっており、ブレーキレバー２６５が操作されると、引き棒２６４が引かれ、梯形押し板２６１が移動することにより、押し板２６２がピン２６３を中心に開き、これにより、ブレーキシュー２５９が摩擦板２５８に当接し、ブレーキ力が働くブレーキシステムを採用することができる。
【００６３】
このように、第３の実施形態では、安定操縦できるように後輪２５２を二輪取り付けている。これにより補助輪を用いず同所に荷台車の取り付けが可能となり、且つ、そのスケール、重量とも従来の自転車を小型、軽量に作る事が可能で、その機能は前述した通り小型化して取り回しも楽で、しかも荷台の荷物の重量に対しても従来以上の耐性を有している。また、荷台車の重心を低く設定でき、自転車の操行上もより安全が得られるような構成が実現される。荷物の配送、集荷、或いは商品の販売等々の目的に対応できる。荷台を人員搬送車とした場合には幼稚園児送迎車、介護人搬送車としても機能する。この場合にも、前述した後輪２５２のブレーキ機構が安全走行をサポートする。
【００６４】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態は、第１の実施形態の駆動一輪自転車を基本にし、荷台を取り付け、シート位置を変更可能とした三輪自転車に関するものである。
【００６５】
老人、病人等、非力者用の当三輪自転車の特徴は、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車に直にシート、及び買い物用のかごが付き、全長は短く、軽く、取り回しが楽で、且つ機能は普通の自転車と変わらない、速度対応能力を持ち、取り付けるかごは通常の自転車のかごに劣らない容量を持ち、何よりの特徴は重心が低くバランスが取れている事が挙げられる。また、座席がクランク軸に対して角度変更ができ、足の悪い人が自転車を漕ぎやすい姿勢で運転できるようになっている。以下、詳述する。
【００６６】
図９には本発明の第４の実施形態に係る自転車の構成を示し説明する。尚、第１の実施形態と同一構成については同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００６７】
この図９に示されるように、フレーム３０７には、ヘッドチューブ３０４が配設されている。シート３０５は、フレーム３０７に対して任意位置に固定部材３６０で取り付けできるようになっている。即ち、シート３０５がクランク軸に対して角度変更でき、足の悪い人がこぎやすい姿勢で運転できるように設定することができる。即ち、老人や、病人等、非力車が操縦しやすい設定とすることが可能となっている。
【００６８】
ハンドル３０１は、ハンドルポスト３０２に固着され、ハンドルポスト３０２の下端と前フォーク３０３の上部はヘッドチューブ３０４の中で左右の回転を同じくするように連結されている。即ち、ハンドルポスト３０２と前フォーク３０３は、ヘッドチューブ３０４に対して回転自在に保持されている。前フォーク３０３は、下方に向けて二股に分岐しており、その端末近くには第１の実施形態と同様の構成のギヤ機構８を介して前輪３０９が回転自在に連結されている。尚、ギヤ機構８の詳細な構成は、先に図２，３に示した通りであるので、ここでは重複した説明は省略する。
【００６９】
クランク軸１０の両端には、それぞれクランク１１が固着され、更に各クランク１１の先端には回転自在にペダル１２が取り付けられている。そして、前輪３０９は、ここでは不図示のハブに固着されたスポーク１５がリム３１３に固着されており、該リム３１３の周りに不図示のタイヤチューブとタイヤ３１４が装着された構成となっている。フレーム３０７には、かご３６１が連結されており、かご３６１には、左右が独立して回転可能な２輪からなる後輪３５２が回転自在に取り付けられている。即ち、後輪３５２は、左右の車輪をセパレーツにして左右の車輪の回転を自然に任せるよう構成されている。これにより走行安定性が確保されるようになっている。
【００７０】
このような構成において、ハンドルポスト３０２と前フォーク３０３は、ヘッドチューブ３０４の中で回転自在に保持され、両者は常にハンドル３０１の角度に連動するように設定されている。ペダル１２を踏み付ける力は、ギヤ機構８を介して、不図示のハブ、前輪３０９に伝達され、その回転力により自転車が前進するようになっている。ギヤ機構８の詳細な動作は、先に図２，３を参照して前述した通りである。即ち、図２及び図３を参照して概説すると、ペダル１２を踏みつける力が、クランク１１を介してクランク軸１０に伝達され、クランク軸１０の回転力が第１のギヤ１９、第２のギヤ２０、第３のギヤ２３、第４のギヤ２４を介してハブ２７に伝わり、前輪３０９が回転する。この前輪３０９の回転が駆動力となって、三輪自転車は前進するが、後輪３５２はセパレーツ、即ち独立して回転自在となっているので、走行安定性が確保される。
【００７１】
以上説明したように、本発明の第４の実施形態に係る自転車は、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車を基本としつつ、フレーム３０７に荷台３６１が配設されており、当該荷台３６１には、独立して回転自在な２輪の後輪３５２が装着されており、垂直チューブに換えて固定部材３６０を備えており、シート３０５が当該固定部材３６０によりフレーム３０７上を移動自在となっており、シート位置を調節可能としたことを特徴とする。
【００７２】
老人等の足の病気で、膝等の痛みを伴う病気の場合は、筋肉を動かさないと患部が更に悪くなるという矛盾を抱えている。それには足で体重を支える事無く移動できる、この第４の実施形態に係る三輪自転車が有効である。体重は自転車に預け、ペダルを踏む事により筋肉の強化、或いは退化防止を果たせる。第４の実施形態に係る三輪自転車は、腰かけてペダルを踏める、シート位置の距離、角度の変更が可能で、足の痛み具合や病状により適切にセット変更が可能となっている。
【００７３】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態は、第１の実施形態の駆動一輪自転車を基本にし、中輪２輪と後輪２輪の計４輪を備えた後部構造体としての人員送迎車を、連結部を介して連結した五輪自転車に関するものである。即ち、駆動一輪自転車を基本として、空きスペースを有効に活用して、後部構造体としての人員送迎車を連結したものである。
【００７４】
この第５の実施形態に係る五輪自転車では、前輪、後輪、中間に位置した中輪と三点接地となり、坂等にできる凹面、凸面などにおける一点の不接地が生じるのではないかとの懸念が生まれるが、当該五輪自転車においては、三点接地の前輪駆動であり、またシート位置が人員送迎車の前方にあるため、操縦者の体重が前輪の接地を確実にし、更に中輪にバネサスペンションを用いているため接地の三点は水平でなくてもよく、その問題を解決している。更に、後部の二輪は左右が独立して設置されている上、中輪が左右回転自在の為、前輪のカーブ時の曲がりを誘導する。後部に接続された後部構造体としての人員送迎車が三輪であっても三点接地となり同様となる。この形式の五輪自転車は、人員送迎のみならず、配送、物品販売等にも使用できることは勿論である。尚、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車を基本としつつ、後部の荷台若しくは後部構造体との接続には、連結部に換えて、後述する二機能継ぎ手機構を用いることもできる。
【００７５】
図１０には、本発明の第５の実施形態に係る五輪自転車の構成を示し説明する。尚、第１の実施形態と同一構成については同一符号を付し重複した説明は省略する。ここでは後部構造体として人員送迎車が装着されている例を示して説明する。
【００７６】
この図１０に示されるように、フレーム４０７には、垂直チューブ４１６、ヘッドチューブ４０４が配設されている。シート４０５はシートポスト４０６に固着されており、シートポスト４０６は垂直チューブ４１６に固定される。シートポスト４０６は、垂直チューブ４１６に対して上下移動可能となっている。ハンドル４０１は、ハンドルポスト４０２に固着されており、ハンドルポスト４０２の下端と前フォーク４０３の上部はヘッドチューブ４０４の中で左右の回転を同じくするように連結されている。
【００７７】
即ち、ハンドルポスト４０２と前フォーク４０３は、ヘッドチューブ４０４の中で連結され、ヘッドチューブ４０４によって回転自在に保持されている。また、前フォーク４０３は、下方に向けて二股に分岐しており、その端末近くには第１の実施形態と同様の構成のギヤ機構８を介して前輪４０９が回転自在に連結されている。尚、ギヤ機構８の詳細な構成は、先に図２，３に示した通りであるので、重複した説明は省略する。
【００７８】
クランク軸１０の両端末には、それぞれクランク１１が固着され、更に各クランク１１の端末には回転自在にペダル１２が取り付けられている。そして、前輪４０９は、ここでは不図示のハブに固着されたスポーク１５がリム４１３に固着されており、該リム４１３の周りに不図示のタイヤチューブ、タイヤ４１４が装着された構成となっている。フレーム４０７には、連結部４５０を介して人員送迎車４５１が連結されている。
【００７９】
人員送迎車４５１は、バネサスペンション４５３を介して当該人員送迎車４５１に配設された２輪からなる中輪４５２と、２輪からなる後輪４５６を備えており、更に人員が座るための台座４５４、４５５が配設されている。中輪４５２は、左右回転自在ともなっている。シートベルト４５７、４５８も設けられており、安全性が確保されるようになっている。このように、この五輪自転車は三点接地の前輪駆動であり、またシート位置が前方にあるため、操縦者の体重が前輪４０９の接地を確実にし、更に中輪４５２にバネサスペンション４５３を用いているため接地の三点は水平でなくてもよく、安定性の問題を解決している。更に、後輪４５６の二輪は左右が独立して設置されている上、中輪４５２が左右回転自在の為、前輪のカーブ時の曲がりを誘導するよう工夫がなされている。
【００８０】
このような構成において、ハンドルポスト４０２と前フォーク４０３は、ヘッドチューブ４０４の中で回転自在に保持され、両者は常にハンドル４０１の角度に連動するように設定されている。ペダル１２を踏み付ける力は、ギヤ機構８を介して不図示のハブ、前輪４０９に伝達され、その回転力により自転車が前進するようになっている。ギヤ機構の詳細な動作は、先に図２，３を参照して前述した通りである。即ち、図２，３を参照して概説すると、ペダル１２を踏みつける力が、クランク１１を介してクランク軸１０に伝達され、クランク軸１０の回転力が第１のギヤ１９、第２のギヤ２０、第３のギヤ２３、第４のギヤ２４を介してハブ２７に伝わり、前輪４０９が回転することになる。前輪４０９の回転が駆動力となり、五輪自転車は走行するが、そのとき、人員送迎車４５１に装着された中輪４５２、４５６は独立して駆動可能となっており、しかも中輪４５２は左右回転自在となっているので、操縦性が確保される。
【００８１】
図１１には、駆動一輪自転車部分と後部構造体である人員送迎車４５１とを連結する二機能継ぎ手機構の構成を示し説明する。即ち、図１０に示した連結部４５０に換えて、図１１に示されるような二機能継ぎ手機構を採用することができるのである。
【００８２】
尚、図１１（ａ）は二機能継ぎ手機構の蓋部材４６６ａ，４６６ｂを外した状態を上方から見た図であり、図１１（ｂ）は二機能継ぎ手機構の側面の一部断面図であり、図１１（ｃ）は設置台４６１ａに装着される蓋部材４６６ａを示した図であり、図１１（ｄ）は設置台４６１ｂに装着される蓋部材４６６ｂを示した図である。
【００８３】
これら図に示されるように、設置台４６１ａは駆動一輪自転車側のフレーム４０７に設置され、設置台４６１ｂは人員送迎車４５１側に設置される。設置台４６１ａには軸柱４６４を中心として角度変更自在の遊動子４６３を備えており、遊動子４６３は連結棒４６２を介して設置台４６１ｂ側の回転盤４６５と接続されている。遊動子４６３は、軸柱４６４を回転中心として、図１１（ａ）中、破線で示すように左右に回転自在である。また設置台４６１ｂに対して回転盤４６５は回転自在となっており、例えば人員送迎車を牽引している駆動一輪自転車が走行中何らかの事情でバランスを崩し、垂直方向の角度が傾いても、人員送迎車は二機能継ぎ手の円盤の回転が角度変更を吸収して人員送迎車の角度変更、即ち傾きを防いでいる。
【００８４】
以上説明したように、第５の実施形態に係る自転車は、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車を基本としつつ、フレーム４０７に連結部４５０を介して人員送迎車４５１が接続されており、当該人員送迎車４５１は、独立して回転自在な２輪からなる中輪４５２と独立して回転自在な２輪からなる後輪４５６を備えており、当該中輪４５２は左右回転も自在であり、更に中輪４５２にはバネサスペンション４５３が配設されていることを特徴とする。
【００８５】
従って、第５の実施形態に係る五輪自転車によれば、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車を基本とすることで、短縮された縦方向距離を有効活用すべく後部構造体としての人員送迎車４５１を接続したものであり、人員送迎車４５１は、中輪４５２と後輪４５６の４輪を備えており、それぞれが独立して回転自在であり、しかも中輪４５２は左右回転自在ともなっているので、路面の状況によらず、安定した走行性を確保することが可能となっている。この形式の五輪自転車は、人員送迎のみならず、配送、物品販売等にも使用できることは勿論である。
【００８６】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態は、第１の実施形態の駆動一輪自転車を基本にし、折りたたみ可能とした二輪自転車に関するものである。また、安定操縦を実現するために、この第６の実施形態では、後輪を取り付けた二輪自転車としているが、ギヤ機構の採用により、そのスケール、重量とも従来の自転車を小型、軽量に作る事が可能で、その機能は前述した通り小型化して取り回しも楽で、自転車の操行上もより安全が得られる。
【００８７】
図１２には本発明の第６の実施形態に係る二輪自転車の構成を示し説明する。尚、第１の実施形態と同一構成については同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００８８】
この図１２に示されるように、フレーム５０７には蝶番折れ目５５１が２箇所設けられており、通常の使用態様では補強包体５５０により蝶番折れ目５５１は被覆されて見えないようになっている。この補強包体５５０を、図中矢印の方向にスライドさせると蝶番折れ目５５１が露呈し、折りたたみ可能となる。補強包体５５０にはシート５０５が取り付けられている。ハンドル５０１は、ハンドルポスト５０２に固着されており、ハンドルポスト５０２の下端はヘッドチューブ５０４の中で回転自在に保持されている。
【００８９】
前フォーク５０３は、下方に向けて二股に分岐しており、その端末近くには第１の実施形態と同様の構成のギヤ機構８を介して前輪５０９が回転自在に取り付けられている。ギヤ機構８の詳細な構成は、先に図２及び図３に示した通りであるので、重複した説明は省略する。フレーム５０７には、垂直フォーク５５３が取り付けられており、垂直フォーク５５３の端末において回転自在に後輪５５２が取り付けられている。リム５１３には不図示のタイヤチューブ、タイヤ５１４が装着されている。
【００９０】
図１３には、ヘッドチューブ５０４の一部断面図を示し説明する。この図１３に示されるように、ヘッドチューブ５０４の中にはハンドルポスト５０２が挿入されており、ハンドルポスト５０２には蝶番折れ目５５４が設けられている。ヘッドチューブ５０４は、ネジ継止部５５５により２分割できるようになっている。ヘッドチューブ５０４が２分割され、一方が図中矢印で示す方向にスライドされると、蝶番折れ目５５４が露呈し該蝶番折れ目５５４を折り曲げることが可能となる。
【００９１】
このような構成において、ハンドルポスト５０２は、ヘッドチューブ５０４の中で回転自在に保持され、ハンドル５０１の角度に連動するように設定されている。ペダル１２を踏み付ける力は、ギヤ機構８を介して不図示のハブ及び前輪５０９に伝達され、その回転力により自転車が前進するようになっている。ギヤ機構の詳細な動作は、先に図２，３を参照して前述した通りである。即ち、図２，３を参照して概説すると、ペダル１２を踏みつける力が、クランク１１を介してクランク軸１０に伝達され、クランク軸１０の回転力が第１のギヤ１９、第２のギヤ２０、第３のギヤ２３、第４のギヤ２４を介してハブ２７に伝わり、前輪５０９が回転することになる。前輪５０９の回転が駆動力となって二輪自転車は前進することになる。
【００９２】
折りたたむ際には、以下の手順をとる。即ち、補強包体５５０を図中矢印の方向にスライドさせて蝶番折れ目５５１を露呈し、当該蝶番折れ目５５１に従ってフレーム５０７を折り畳む。さらに、ヘッドチューブ５０４をネジ継止部５５５にて分割し、一方を図中矢印の方向にスライドさせ、蝶番折れ目５５４を露呈し、当該蝶番折れ目５５４に従ってハンドルポスト５０２を折り畳む。
【００９３】
以上説明したように、本発明の第６の実施形態に係る自転車は、第１の実施形態に係る駆動一輪自転車を基本としつつ、フレーム５０７に垂直フォーク５５３が更に配設されており、垂直フォーク５５３の端末に後輪５５２が配設されており、フレーム５０７及びハンドルポスト５０２に蝶番折れ目５５１，５５４が設けられており、当該蝶番折れ目５５１，５５４によりフレーム５０７及びハンドルポスト５０２を折り曲げ可能としたことを特徴とする。
【００９４】
従って、第６の実施形態によれば、第１、第２の実施形態の効果に加えて、自転車をコンパクトに折り畳むことが可能となり、携帯性が向上することになる。即ち、本実施形態に係る二輪自転車は、屋外スポーツ等の際、電車、汽車等に手荷物として携帯でき、且つ車で出かけるのにも簡単に他の荷物と一緒に車のトランクに積める大きさに折り畳むことができる折りたたみ二輪自転車である。
【００９５】
上述の各実施形態に説明した自転車は、一輪乃至五輪自転車に限定されず、更に複数の車輪を備えた自転車一般に適用可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１  ハンドル
２  ハンドルポスト
３  前フォーク
４  ヘッドチューブ
５  シート
６  シートポスト
７  フレーム
８  ギヤ機構
９  車輪
１０  クランク軸
１１  クランク
１２  ペダル
１３  リム
１４  タイヤ
１５  スポーク
１６  垂直チューブ
１７  管状軸受
１８  ベアリング
１９  第１ギヤ
２０  第２ギヤ
２１  軸受け
２２  連動軸
２３  第３ギヤ
２４  第４ギヤ
２５  管軸孔
２６  ベアリング
２７  ハブ
２７ａハブ管
【図１】
2011079367.tif 000003
【図２】
2011079367.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年1月5日(2010.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルと、
上記ハンドルに固着したハンドルポストと、
先端部が２方向に分岐した前フォークと、
フレームと、
上記フレームに固着され、その内部で上記ハンドルポストの下端と上記前フォークの上部が左右の回転を同じくするよう連結され、該ハンドポストと上記前フォークを保持しているヘッドチューブと、
上記前フォークが分岐して下に延びる端末近くの左右に設けられた管軸孔と、
中空で且つ一方にハブ管を有するハブと、
上記ハブにスポーク、リム、ゴムチューブ、タイヤを取り付けて形成した車輪と、
上記車輪を形成した上記ハブの中空孔が上記前フォークの上記管軸孔に仮設され、上記管軸孔、上記ハブの中空孔、もう一方の上記管軸孔と管状軸受が通されて、同管状軸受の両端は左右の上記管軸孔に固着され、更に中空孔を有する管状軸受と、
上記管状軸受の中空孔に回転自在に通されたクランク軸と、
上記クランク軸の左右端に固着されたクランクと、
上記クランクの両端末に回転自在に取り付けられたペダルと、
上記クランク軸の一方に固着され、上記分岐した一方の前フォークの外側に位置する第１ギヤと、上記第１ギヤに噛合するもので、上記前フォークに設けられた軸受けにより回転自在に支持される連動軸の一端に固着され、上記分岐した一方の前フォークの外側に位置する第２ギヤと、上記連動軸の他端に固着され、上記第２ギヤと連動するもので上記分岐した一方の前フォークの内側に位置する第３ギヤと、上記ハブ管に固着され、上記第３ギヤと噛合するもので、上記分岐した一方の前フォークの内側に位置する第４ギヤと、からなるギヤ機構と、
上記フレームに固着された垂直チューブと、
上記垂直チューブに固定されたシートポストと、
上記シートポストに固着されたシートと、
を備え、
上記管状軸受の中空孔は上記クランク軸を回転自在に保持し、上記管状軸受の外周は上記車輪全体の重力が集中する上記ハブを支持し、
上記ペダルに加わる人力が上記クランク、クランク軸、第１ギヤ乃至第４ギヤからなるギヤ機構を通じて、上記ハブに至り、上記車輪にトルクを与える
ことを特徴とする自転車。
【請求項２】
上記フレームに水平フォーク及び垂直フォークが更に配設されており、当該水平フォーク及び垂直フォークの交差する端末に後輪が配設された
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項３】
上記フレームに連結部を介して荷台が配設されており、
当該荷台には、独立して回転自在な２輪の後輪が装着されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項４】
上記後輪が荷台に設けられた軸支持部に通された車軸の一端に回転自在に保持されており、車軸の他端には摩擦板が取り付けられており、ピンを軸として押し板が開閉自在に保持されており、該押し板にはブレーキシューが取り付けられており、その一端を止めピンで固定された戻しバネには、梯形押し板が接続されており、梯形押し板は、引き棒、支持板を介してブレーキレバーに接続されており、ブレーキレバーが操作されると、引き棒が引かれ、梯形押し板が移動することにより、押し板がピンを中心に開き、これにより、ブレーキシューが摩擦板に当接し、ブレーキ力が働く
ことを特徴とする請求項３に記載の自転車。
【請求項５】
上記フレームに荷台が配設されており、
当該荷台には、独立して回転自在な２輪の後輪が装着されており、
上記垂直チューブに換えて固定部材を備えており、
上記シートが当該固定部材により上記フレーム上を移動自在となっており、シート位置を調節可能とした
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項６】
上記フレームに連結部を介して人員送迎車が接続されており、
当該人員送迎車は、独立して回転自在な２輪からなる中輪と、独立して回転自在な２輪からなる後輪を備えており、当該中輪は左右回転も自在であり、
更に上記中輪にはバネサスペンションが配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【請求項７】
上記フレームに垂直フォークが更に配設されており、当該垂直フォークの端末に後輪が配設されており、
上記フレーム及びハンドルポストに蝶番折れ目が設けられており、当該蝶番折れ目により上記フレーム及びハンドルポストを折り曲げ可能とした
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述技術的な課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る自転車は、ハンドルと、上記ハンドルに固着したハンドルポストと、先端部が２方向に分岐した前フォークと、フレームと、上記フレームに固着され、その内部で上記ハンドルポストの下端と上記前フォークの上部が左右の回転を同じくするよう連結され、該ハンドポストと上記前フォークを保持しているヘッドチューブと、上記前フォークが分岐して下に延びる端末近くの左右に設けられた管軸孔と、中空で且つ一方にハブ管を有するハブと、上記ハブにスポーク、リム、ゴムチューブ、タイヤを取り付けて形成した車輪と、上記車輪を形成した上記ハブの中空孔が上記前フォークの上記管軸孔に仮設され、上記管軸孔、上記ハブの中空孔、もう一方の上記管軸孔と管状軸受が通されて、同管状軸受の両端は左右の上記管軸孔に固着され、更に中空孔を有する管状軸受と、上記管状軸受の中空孔に回転自在に通されたクランク軸と、上記クランク軸の左右端に固着されたクランクと、上記クランクの両端末に回転自在に取り付けられたペダルと、上記クランク軸の一方に固着され、上記分岐した一方の前フォークの外側に位置する第１ギヤと、上記第１ギヤに噛合するもので、上記前フォークに設けられた軸受けにより回転自在に支持される連動軸の一端に固着され、上記分岐した一方の前フォークの外側に位置する第２ギヤと、上記連動軸の他端に固着され、上記第２ギヤと連動するもので上記分岐した一方の前フォークの内側に位置する第３ギヤと、上記ハブ管に固着され、上記第３ギヤと噛合するもので、上記分岐した一方の前フォークの内側に位置する第４ギヤと、からなるギヤ機構と、上記フレームに固着された垂直チューブと、上記垂直チューブに固定されたシートポストと、上記シートポストに固着されたシートと、を備え、上記管状軸受の中空孔は上記クランク軸を回転自在に保持し、上記管状軸受の外周は上記車輪全体の重力が集中する上記ハブを支持し、上記ペダルに加わる人力が上記クランク、クランク軸、第１ギヤ乃至第４ギヤからなるギヤ機構を通じて、上記ハブに至り、上記車輪にトルクを与えることを特徴とする。