(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルと、
前記操舵ハンドルにより操舵ハンドル軸を中心に転向し、前記操舵ハンドル軸を含む面に回転可能に軸支された前輪と、
前記操舵ハンドルが転向自在に取り付けられた本体フレームと、
前記本体フレーム後方に回転自在に設けられた後輪と、
から成る自転車において、
前記操舵ハンドル軸を含む前記本体フレームの進行方向に伸びる面に駆動スプロケットの回転面が略納まり、前記本体フレームの下方に設けた軸受に回転自在に軸支された駆動スプロケットと、
前記ハンドル軸から前方に伸びる前肢、前記ハンドル軸から下方に伸びる前輪支持軸、前記前輪支持軸の下端から上方に伸びるスプロケットステーのうちの少なくとも２つで構成される前輪フレームと、
前記前輪フレームの面に第一の中継スプロケットの回転面が略納まる第一の中継スプロケットと、
前記前輪フレームの面に対して平行な面に納まり、前記第一の中継スプロケットと同軸回転する第二の中継スプロケットと、
前記前輪に設けた前輪スプロケットと、
前記駆動スプロケットと前記第一の中継スプロケットに係歯する第一のチェーンと、
前記第二の中継スプロケットと前記前輪スプロケットに係歯する第二のチェーンと、
前記第一のチェーンに囲まれた前記本体フレームの面又は前輪フレームの面に納まるように前記操舵ハンドル軸の仮想延長線と略垂直に交わる姿勢で設けたプーリー揺動軸と、
前記プーリー搖動軸に搖動自在に軸支された一対のプーリー基板と
前記第一のチェーンが往路、復路において前記ハンドル軸の仮想延長線が横切る各交点付近で瓢箪形に括れを生するように、夫々のプーリー基板に回転自在に軸支された一対の括れ形成プーリーと、
から構成される前輪駆動・前輪操舵装置を設けたことを特長とする自転車。
【請求項２】
二つの後輪を備えると共に、
前記後輪の転向を可能にする方向自在軸と、
前記方向自在軸から下方に伸び、前記後輪を回転自在に軸支する後輪支持軸と、
前記方向自在軸又は前記後輪支持軸から前方に伸びる第二の連結板と、
前記第二の連結板の前端どうしを回動自在に繋ぐ第一の連結板と、
前記第一の連結板に一端が係止され他端が前記本体フレーム側に係止され、前記後輪を直進中立姿勢に付勢する後輪中立ばねと、
を備えたことを特長とする請求項１記載の自転車。
【請求項３】
前記前輪の転向を変換して、前記第一の連結板まで伝達する前後輪連携装置を備えることを特長とする請求項２記載の自転車。
【請求項４】
前記前後輪連携装置は、
前記前輪フレームの転向作動を変換・伝達する作動変換器と、
伝達された作動を後輪の転向に適した作動に整え、前記第一の連結板に伝える作動調整器と、
を備え、
前記前輪フレームと前記作動変換器との連結部、前記作動変換器と前記作動調整器との連結部、前記作動調整器と前記第一の連結板との連結部、の少なくとも一箇所にあそびを有する、又はばねによる連結機構を有することを特長とする請求項３記載の自転車。
【請求項５】
前記後輪の前記方向自在軸の仮想延長線の接地点と前記後輪の接地点との間に間隔があることを特長とする請求項２記載の自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は前輪駆動・前輪操舵、後輪による操舵補助自転車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
操舵により転向する前輪を一つのチェーンによって駆動する先行技術は、特許文献１がある。
【０００３】
ユニバーサルジョイント（等速ジョイント、自在軸継手、自在継手機構、ユニバーサルカプリング、方向可変両軸接合機、等種々の呼称があり、以後ＵＪと記す）により転向する前輪を駆動する先行技術は特許文献２など多数ある。
【０００４】
ＵＪ両軸の関係位置の厳密さを緩和する手段としてＵＪを２個使用する先行技術として特許文献３がある。
【０００５】
体重移動による本体フレームの傾斜で後輪の転向を行い、後輪を操舵に補助的に関与させる先行技術として前記特許文献１がある。
【０００６】
前輪と後輪をリンク機構で連携し転向を行う操舵の先行技術として特許文献４がある。
【０００７】
二つの後輪を連携させる先行技術として特許文献５がある。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１０−５０８１８８号公報（段落００１０〜００１２、段落００１７〜００１８、第１図〜第３図）
【特許文献２】特許２８５８３３４号公報（２-３頁、課題を解決するための手段、第１図〜第２図）
【特許文献３】ＷＯ２００６／１０６５９２号公報（段落０００４〜０００６、第１図〜第３図）
【特許文献４】特許２８６０９００号公報（段落００１０、第１図、第３図）
【特許文献５】特表２００２−５１６２２０号（段落００２１、第３図）
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ブリヂストンサイクル株式会社発行  取扱説明書  大人用三輪編  ブリヂストンワゴン  ４〜７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一つのチェーンで前輪を駆動する構成で、操舵ハンドルを操作して前輪を転向させると、チェーンと前輪が干渉・接触する（特許文献１、段落００１７参照）。
【００１１】
同軸回転する一対の中継スプロケットの間に、屈曲点が操舵ハンドル軸の仮想延長線上に位置するようにＵＪを設け、操舵による転向時も、前輪を駆動し、チェーンと前輪が干渉・接触することなく前輪駆動・前輪操舵機能を実現できる（特許文献２参照）。しかしＵＪは屈曲点が操舵ハンドル軸の延長線上に厳密に一致していること、及び入力軸と出力軸の両軸が同一平面にあり続けることが前提でる。
入出力軸にズレを生じた場合、磨耗や騒音が増大し遂には破損する。通常の使用条件であっても長期間の使用で自転車のフレームに歪みが生じ、軸間の距離・姿勢にズレを生ずるから、長持ちさせるには厳重な点検保守を要する。結果として、製造、維持管理に高コストを要する（特許文献３、段落０００４参照）。
【００１２】
ＵＪの二個組み合わ使用で、ＵＪ両軸を同一平面に維持し続ける厳格さを緩和できるが（特許文献３参照）、コストは二倍になる。
【００１３】
体重の左右移動で、重心位置を移動させ本体フレームを傾斜させることによって、後輪の転向を行う方式は訓練が必須である（特許文献１参照）。
【００１４】
前輪フレーム、中間フレーム、後輪フレームの三つのフレームが夫々縦軸で回動可能につながり、前輪フレームの転向を中間フレームを介して後輪フレームに伝える特許文献４の方式は、後輪フレームに乗る運転者を基準に作動をみると、左右に操舵ハンドル軸の位置がブレる操舵ハンドルを操作することになる。
自転車を複数のフレームに分けるに当り、人と自転車のマン−マシンシステムのインターフェース部（座席、ペダル、操舵ハンドル）に求められる条件人間工学的観点から下記２件に集約される。
１）座席とペダルが同一フレームに設けられること。
２）操舵ハンドルは隣り合うフレームに設けられること。
【００１５】
特許文献４の方式は、上記２）の条件に合致しない。２）の条件を充たす為、座席を中間フレームに設けると、１）は充たされるが、座席（中間フレーム）とペダル（後輪フレーム）がばらける。座席とペダルを中間フレームに設けると、前記１）、２）の条件は充たされるが、機構上チェーンの三次元屈曲装置を付設しない限り、旋回走行時、チェーンが後輪フレームに設けられた後輪を駆動できない。
また、前輪の転向を厳格に後輪に伝えるから、後輪は敏感に反応し、安定した操舵ができない。
【００１６】
二つの後輪を互いに上下逆方向に動くように連携させ、車体の傾斜を防ぎ、ローリング安定性を増す懸架装置としての先行技術（特許文献５参照）はあるが、両後輪は固定された方向に進むのみで、転向に関与していない。
【００１７】
本発明は、このような従来の問題を解決し、円滑な転向を可能にすると共に、低重心の安全な自転車を安価に提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
操舵ハンドルと、
前記操舵ハンドルにより操舵ハンドル軸を中心に転向し、前記操舵ハンドル軸を含む面に回転可能に軸支された前輪と、
前記操舵ハンドルが転向自在に取付けられた本体フレームと、
前記本体フレーム後方に回転自在に設けられた後輪と、
から成る自転車において、
前記操舵ハンドル軸を含む前記本体フレームの進行方向に伸びる面に駆動スプロケットの回転面が略納まり、前記本体フレームの下方に設けた軸受に回転自在に軸支された駆動スプロケットと、
前記ハンドル軸から前方に伸びる前肢、前記ハンドル軸から下方に伸びる前輪支持軸、前記前輪支持軸の下端から上方に伸びるスプロケットステーの何れかで構成される前輪フレームと、
前記前輪フレームの面に第一の中継スプロケットの回転面が略納まる第一の中継スプロケットと、
前記前輪フレームの面に対して平行な面に納まり、前記第一の中継スプロケットと同軸回転する第二の中継スプロケットと、
前記前輪に設けた前輪スプロケットと、
前記駆動スプロケットと前記第一の中継スプロケットに係歯する第一のチェーンと、
前記第二の中継スプロケットと前記前輪スプロケットに係歯する第二のチェーンと、
前記第一のチェーンに囲まれた前記本体フレームの面又は前輪フレームの面に納まるように前記操舵ハンドル軸の仮想延長線と略垂直に交わる姿勢で設けたプーリー揺動軸と、
前記プーリー揺動軸に揺動自在に軸支された一対のプーリー基板と、                  前記第一のチェーンが往路、復路において前記ハンドル軸の仮想延長線が横切る各交点付近で瓢箪形に括れを生ずるように、夫々のプーリー基板に回転自在に軸支された一対の括れ形成プーリーと、
から構成される前輪駆動・前輪操舵装置を設けた自転車を提供することにより上記課題を解決したものである。
【００１９】
また、
二つの後輪を備えると共に、
前記後輪の転向を可能にする方向自在軸と、
前記方向自在軸から下方に伸び、前記後輪を回転自在に軸支する後輪支持軸と、
前記方向自在軸又は前記後輪支持軸から前方に伸びる第二の連結板と、
前記第二の連結板の前端どうしを回動自在に繋ぐ第一の連結板と、
前記第一の連結板に一端が係止され他端が前記本体フレーム側に係止され、前記後輪を直進中立姿勢に付勢する後輪中立ばねと、
を備えた自転車を提供することにより上記課題を解決したものである。
【００２０】
また、
前記前輪の転向を変換して、前記第一の連結板まで伝達する前後輪連携装置を備える自転車を提供することにより上記課題を解決したものである。
【００２１】
また、
前記前後輪連携装置は、
前記前輪フレームの転向作動を変換・伝達する作動変換器と、
伝達された作動を後輪の転向に適した作動に整え、前記第一の連結板に伝える作動調整器と、
を備え、
前記前輪フレームと前記作動変換器との連結部、前記作動変換器と前記作動調整器との連結部、前記作動調整器と前記第一の連結板との連結部、の少なくとも一箇所にあそびを有する、又はばねによる連結機構を有する自転車を提供することにより上記課題を解決したものである。
【００２２】
前記後輪の前記方向自在軸の仮想延長線の接地点と前記後輪の接地点との間に間隔がある自転車を提供することにより上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の前輪駆動・前輪操舵装置により、チェーンと前輪の干渉・接触を排除し、チェーンを三次元的に曲げることにより、ＵＪの使用を回避し、組立・調整を容易化し、さらに使用中の調整を不要化し、結果として安価になる。また本発明の後輪の操舵補助装置は訓練をしなくても、安全に乗車でき、前輪の転向が緩やかに後輪に伝わり、安定した操舵操作ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一の実施例の側面図である。
【図２】本発明の第一の実施例の斜視図である。
【図３】直線走行時の本発明の括れ形成プーリーを示す斜視図である。
【図４】旋回走行時の本発明の括れ形成プーリーを示す斜視図である。
【図５】ハンドル軸が後傾の場合の操舵効率を示すグラフである。
【図６】本発明の第二の実施例を示す斜視図である.
【図７】本発明の第三の実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第四の実施例を示す側面図である。
【図９】リカンベントタイプ実施例を示す側面図である。
【図１０】本発明の別の第一の実施例を示す側面図である。
【図１１】本発明のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
スプロケット、チェーン、プーリーによる前輪駆動・前輪操舵装置と後輪の操舵補助装置により安定した駆動・操舵が可能になり、低重心自転車を実現した。
【実施例１】
【００２６】
図１、図２は本発明を三輪自転車に適用した第一の実施例を示す。全ての図には前輪１２ａ、後輪１５ともにスポークを省略してある。
図２において本体フレーム４の前方に設けられた軸受４ｂに、進行方向に伸びる本体フレームの面４ａに略納まる姿勢で、操舵ハンドル軸８が回動自在に軸支される。
本体フレーム４の下方に設けられた軸受４ｃに、本体フレームの面４ａに回転面２ｐが略納まるように回転自在に駆動スプロケット２が軸支され、ループ状の第一のチェーン３が掛り係歯される。第一のチェーン３は他方で、操舵ハンドル軸８が略納まる前輪フレームの面１４ｄに回転面１０ａｐが略納まる第一の中継スプロケット１０ａに掛り係歯される。ペダル１によって回転する駆動スプロケット２の回転力が第一の中継スプロケット１０ａに伝わる。
【００２７】
ループ状の第一のチェーン３が、その往路、復路で操舵ハンドル軸８の延長線が略垂直に横切る交点付近において括れを生じて瓢箪形を形成するように一対の括れ形成プーリー５、６が設けられる。
【００２８】
ハンドル軸８から下方に伸びる前輪支持軸１４ａの下端に軸受１４ｇが設けられ、前輪１２ａと前輪スプロケット１２ｂとから成る前輪アセンブリー１２が回転自在に軸支される。なお、図１、図２において、括れ形成プーリー５、６を明示するため手前側の前輪支持軸１４ａは一部切り欠いてある。ハンドル軸８から前方に張り出す前肢１４ｂの前端に設けられた軸受１４ｅに、第一の中継スプロケット１０ａと第二の中継スプロケット１０ｂとから成る中継スプロケットアセンブリー１０が回転自在に軸支される。中継スプロケットアセンブリー１０と前輪アセンブリー１２の間はスプロケットステー１４ｃで架橋されてもよい。前輪支持軸１４ａ、前肢１４ｂ、スプロケットステー１４ｃは側方から見ると三角形を形成し、前輪フレーム１４を構成している。前輪フレーム１４は、前肢１４ｂ又はスプロケットステー１４ｃのいずれかを備えていればよく、前輪フレーム１４は必ずしも三角系を形成する必要はない。
さらに又、図１１に示すように、前輪フレーム１４はスプロケットステー１４ｃ、前肢１４ｂで構成される。操舵ハンドル７はスプロケットステー１４ｃが上方に伸びた上端部に取り付けられる。ハンドル軸８は本体フレーム４に固定されてもよいし、又前輪フレーム１４に固定されてもよいし、さらに抜け落ち防止手段をもうけるなら（図示せず）本体フレーム４にも前輪フレーム１４にも固定する必要はない。
【００２９】
前輪１２ａと第一の中継スプロケット１０ａは夫々の回転面１２ａｐ、１０ａｐが前輪フレーム１４の面１４ｄに略一致するように設けられる。  
前輪フレーム１４の面１４ｄからｄ距離隔たったオフセット面１４ｆに回転面１０ｂｐが一致するように、第一の中継スプロケット１０ａと同軸回転する第二の中継スプロケット１０ｂが軸受１４ｅに軸支される。またオフセット面１４ｆに回転面１２ｂｐが略一致するように、前輪１２ａと同軸回転する前輪スプロケット１２ｂが軸受１４ｇに軸支される。  
第二の中継スプロケット１０ｂと前輪スプロケット１２ｂにループ状の第二のチェーン１１が掛り系歯される。
【００３０】
第一の中継スプロケット１０ａと第二の中継スプロケット１０ｂは結合されて同軸回転が保たれてもよいし、前進方向の回転のみ伝えるラチェット等の一方向クラッチ（図示せず）が設けられてもよい。また第一の中継スプロケット１０ａの回転軸を入力軸、第二の中継スプロケット１０ｂの回転軸を出力軸とする内装型変速機（図示せず）を設けてもよい。また電動アシスト化する場合に踏み込みトルクセンサー（図示せず）を設けてもよいし、さらに電動アシストモーター（検出された踏み込みトルクに応じた回転を出力するモーター、図示せず）を設けてもよい。
【００３１】
前輪スプロケット１２ｂと前輪１２ａは固定され同軸回転が保たれてもよいし、一方向クラッチ（図示せず）が介在してもよいし、内装型変速機（図示せず）が介在してもよい。電動アシスト化する場合、前輪１２ａのハブ１２ｈに電動アシストモーター（図示せず）が組み込まれてもよい。
【００３２】
図３に示すように、直進走行時は本体フレームの面４ａ付近に駆動スプロケット２の回転面２ｐ、ハンドル軸８、一対の括れ形成プーリー５、６、第一の中継スプロケット１０ａの回転面１０ａｐ、第一のチェーン３が略納まり整列している。直進走行時は一対の括れ形成プーリー５、６は特別な機能を果たしていない。
【００３３】
一対の括れ形成プーリー５、６はプーリー基盤５ａ、６ａに植設されたプーリー軸５ｂ、６ｂに回転自在に軸支される。ループ状の第一のチェーン３で囲まれた本体フレーム４の面４ａに、プーリー揺動軸９が操舵ハンドル軸８の延長線と略垂直に交わるように本体フレーム４に植設され、プーリー基盤５ａ、６ａはプーリー揺動軸９に揺動自在に軸支されている。  
【００３４】
図４に旋回走行時の括れ形成プーリー５、６および第一の中継スプロケット１０ａの挙動を示す。右方向（時計方向）への旋回走行時、ハンドル７の操作によって、第一の中継スプロケット１０ａは矢印１０ｄ方向に転向し、第一の中継スプロケット１０ａの転向に従い第一のチェーン３は、括れ形成プーリー５、６がプーリー搖動軸９を中心に夫々矢印５ｄ、６ｄ方向に振れることにより、三次元的に屈曲する。
【００３５】
本来ローラータイプのチェーンは一つの平面内に納まるように使用され、三次元的に屈曲するように作られていない。本発明では、括れ形成プーリー５、６が予め括れを形成し、かつハンドル軸８に略垂直な揺動軸９を中心に揺動するように設けておくことにより第一のチェーン３は駆動スプロケット２の側で捻れを生じて、三次元屈曲が可能になる。
図１、図２にはプーリー揺動軸９は本体フレーム４に植設されているが、図１１に示すように前輪フレーム１４の一対のスプロケットステー１４ｃをつなぐブリッジ部１４ｋに植設されてもよい。前輪フレーム１４に植設された場合は、旋回走行時、第一のチェーン３は、第一の中継スプロケット１０ａの側で捻れを生じて三次元屈曲する。
ローラータイプのチェーンの一駒毎の捻れは僅かであるが多数個繋がれば、捻れが集積されて充分な捻れになになり、三次元屈曲を可能にする。
【００３６】
以上述べた本発明の前輪駆動・前輪操舵装置において前輪スプロケット１２ｂを回転駆動する第二のチェーン１１は、前輪１２ａと共に転向回動するから、操舵ハンドル７を大きく操作しても、転向する前輪１２ａに干渉・接触することはない。  
【００３７】
本発明のチェーン、スプロケット、プーリーによる前輪駆動・前輪操舵システムを成立させる各要素間の関係を要約すれば、下記の如くになる。
下記要素が、本体フレームの面４ａに、操舵ハンドル軸８に対する位置・姿勢の条件（括弧内に示す）を満たして位置している。
１）駆動スプロケット２の回転面２ａ
２）操舵ハンドル軸８
３）第一のチェーン３（操舵ハンドル軸８の延長線に略直交する）
旋回走行時、第一の中継スプロケット１０ａの側は本体フレーム面４ａから外れる。
４）括れ形成プーリー５、６（操舵ハンドル軸８の延長線付近に位置する）
５）括れ形成プーリー揺動軸９（操舵ハンドル軸８の延長線に略直交する）
前輪フレーム１４に植設の場合は旋回走行時、本体フレームの面４ａから外れる。
６）第一の中継スプロケット１０ａの回転面１０ａｐ
旋回走行時は本体フレームの面４ａから外れる。
【００３８】
図１０に示すように第一の中継スプロケット１０ａを小型のスプロケット１０ａ１、と小型プーリー１０ａ２に分けてもよい。第一のチェーン３は括れ形成プーリー５、６で充分括れている必要があり、第一の中継スプロケット１０ａを単独では小型化できない。第一の小型スプロケット１０ａ１と小型プーリー１０ａ２を設けることで小型化を図れる。小型プーリー１０ａ２は前輪フレーム１4に設けた軸１４ｊを中心に反時計方向に付勢された（付勢手段図示せず）アーム１４ｍの先端に回転自在に軸支され、テンショナーとして作用させてもよい。
【００３９】
実施例を示す図において、スプロケットは全て歯を省略してあるが、チェーンに噛み合う歯を備える必要がある。また第一のチェーン３、第二のチェーン１１も駒を省略してある。駒を省略しベルト状に簡略化し、図４に示すように横縞を描くことにより、カーブ走行時の第１のチェーン３が駆動スプロケット２側で捻れる状態（揺動軸９が本体フレーム４に植設された場合）を示し、第一のチェーン３の三次元屈曲を表してある。
【００４０】
以上チェーンとスプロケットの組み合わせで述べたが、歯付きベルト（タイミングベルト）と歯付きプーリーの組み合わせを用いてもよい。   
【００４１】
また駆動スプロケット２、第一の中継スプロケット１０ａ、第二の中継スプロケット１０ｂ、前輪スプロケット１２ｂには、スプロケットの歯の保護、周囲への油汚れ、飛散防止、チェーン外れ防止などの目的でスプロケットの外径寸法よりもやや大きめなフランジを取り付けてもよいし、包み込むカバーを付けることが望ましい（図示せず）。また括れ形成プーリー５、６は外装変速機に用いられる歯丈の低い歯付きプーリーを用いてもよいが、必ずしも歯付きである必要はなく、チェーンの凹凸形状に沿う形状を備えていればよいし、さらにはチェーンの凹凸をある程度吸収し、振動や騒音を抑えるゴム状の外周を持つプーリーでもよい。また括れ形成プーリー５、６にはチェーン外れ防止のためにガイド又はフランジを付けることが望ましい（図示せず）。
【００４２】
本体フレーム４の後方に後輪１５の転向を自在にする方向自在軸１６、方向自在軸１６の下方に伸びる後輪支持軸１９、後輪支持軸１９の下端に回転自在な後輪１５を設ける。  後輪支持軸１９から前方に伸びる第二の連結板１７、第二の連結板１７の前端どうしを繋ぐ第一の連結板１８、第一の連結板１８に一端が系止される後輪中立ばね２０、から成る方向安定化装置６０が後輪１５に付設される。
方向安定化装置６０を付設することで、後輪１５の操舵補助機能が安定的に発揮される。第二の連結板１７は、泥除けのためのフェンダーを支える機能を副次的に果たしてもよいし、また方向自在軸１６に直接植設されてもよい。
【００４３】
図１、図２に操舵を補助するための前後輪連携装置６１の第一の実施例を示す。前後輪連携装置６１は、前輪１２ａの一定角度以上の転向を後輪１５の方向安定化装置６０に伝え後輪１５を安定的に操舵補助する。
前後輪連携装置６１は主たる要素として作動変換器３２と作動調整器３６から成る。前輪支持軸１４ａから後方に伸びる前輪ステー３１に植設された旋回ピン３４は、作動変換器（レバー）３２に植設されたばね掛けピン３３と前輪中立ばね３０で繋がれ、互いに引き合うことで前輪１２ａは直進中立姿勢に保たれる。また旋回ピン３４は作動変換器３２の二股部３９と適度のあそびを以って緩く繋がっており、前輪フレーム１４が一定角度以上転向した場合、旋回ピン３４が二股部３９に作用し軸４０に回動可能に軸支された作動変換器３２を動かし、他端に植設された伝達ピン３５があそびをもって嵌る長穴部３７に作用して、軸３８によって回動自在に軸支された作動調整器（レバー）３６を動かす。
【００４４】
作動調整器３６は作動方向や作動量を調整して後輪中立ばね２０を介して第一の連結板１８に伝え、方向安定化装置６０に作用し、後輪１５を前輪１２ａと逆方向に転向して操舵を補助する。
ハンドル７を僅かに転向するだけでは、旋回ピン３４は二股部３９に作用せず前輪中立ばね３０に引かれて作動変換器３２は僅かに転向するが、伝達ピン３５は作動調整器３６の長穴部３７とあそびを以って緩やかに繋がっており後輪１５はほとんど転向しない。
【００４５】
長穴部３７、二股部３９は夫々伝達ピン３５、旋回ピン３４とあそびをもって緩く嵌っていればよく、必ずしも長穴形状、二股形状に限定されない。
上記の旋回ピン３４から作動変換器３２、作動調整器３６、第一の連結板１７に至る前後輪連携装置６１の連結部のうち少なくとも一箇所にあそび、乃至はばねによる柔軟性のある結合を持たせておくことが必要である。また、前後輪連携装置６１は駆動スプロケット２の下側で、左右をペダル１の回転動作によって幅（一般に約１５０ミリ）の制限を受る。従って作動変換器３２の軸４０は駆動スプロケット２の中心付近の下側に配置し、作動変器３２の振れ幅を左右のペダル１の回転動作で制約される範囲に納める。
【００４６】
後輪中立ばね２０、前輪中立ばね３０の張力を加減することにより、また旋回ピン３４と二股部３９、伝達ピン３５と長穴部３７のあそびを調節して後輪１５の操舵補助の程度を調整する。
【００４７】
ハンドル軸８の後傾角度が大きくなると、ハンドル７による操舵の効率が低下する状態を図５に示す。鉛直線に対するハンドル軸８の傾き（後傾角度）をα、ハンドルの操舵角度をθ、進行方向に対する前輪の実効転向角度をωとしたときの操舵効率ω／θ（％）を図５に示す。操舵角度θが４５度以内の範囲で、後傾角度αが３０度では、操舵効率は９０％近くを維持しているが、後傾角度αが４５度では７０％代、後傾角度αが６０度では５０％代に落ちる。後輪１５が操舵に寄与するように、コントロールされた方向自在輪にしておくことで、操舵は効率よく行われる。
【実施例２】
【００４８】
前輪１２ａの転向を後輪１５に伝え操舵を補助する前後輪連携装置６１の第二の実施例を図６に示す。本実施例においても前後輪連携装置６１は主たる要素部材として作動変換器３２と作動調整器３６から成り、前輪１２ａの転向を変換・調整して第一の連結板１８に伝え、操舵を補助する。
【００４９】
前輪支持軸１４ａの両脇のブラケット１４ｈに植設されたブラケットピン１４ｉに第一のロッド５１の一端が回動自在に軸支される。第一のロッド５１の他端に軸４０によって本体フレーム４に回動自在に軸支されたＬ字形の作動変換器（レバー）３２の第一のピン３２ａが嵌り回動自在に軸支され、作動変換器３２のもう一方の第二のピン３２ｂに第二のロッド５２の一端が回動自在に軸支される。図６において第一のロッド５１、作動変換器３２、第二のロッド５２は並列して一対設けられているが、片側のみでも作動する。第二のロッド５２の他端は作動調整器（レバー）３６に回動自在に軸支される。
【００５０】
前輪１２ａの転向は作動変換器３２で前後方向の往復運動に変換され、本体フレーム４に軸支された作動調整器３６で調整され、後輪１５の方向安定化装置６０の方向中立ばね２０に伝わり、後輪１５が前輪１２ａと逆に転向し旋回走行に寄与する。図６に示す矢印は、操舵ハンドル７を右方向（時計回り）に操舵したときの各部の作動方向を示す。
後輪中立ばね２０は後輪１５を中立姿勢に保つばかりでなく、前後輪連携装置６１を遡って前輪１２ａを直進中立姿勢に付勢する。
【実施例３】
【００５１】
前輪１２ａと後輪１５を連携させる前後輪連携装置６１の第三の実施例を図７に示す。本実施例において前後輪連携装置６１は、第一、第二の作動変換器（プーリー）３２ａ、３２ｂと作動調整器（レバー）３６、ワイヤー５３、５４により前輪１２ａの転向を変換・調整して後輪中立ばね２０及び第一の連結板１８に伝え操舵を補助する。
【００５２】
ブラケットピン１４ｉにワイヤー５３、５４の一端が固定され、第一の作動変換器（プーリー）３２ａで、前輪フレーム１４の転向は前後の往復運動に変わり、同時に一対のワイヤー５３、５４どうしの間隔が狭められて駆動スプロケット２の下を通り、第二の作動変換器（プーリー）３２ｂに至り間隔が広げられて作動調整器（レバー）３６に固定される。作動調整器３６の後方に伸びる二股部３６ａは第一の連結板１８に植設されたピン１８ａがあそびをもって緩く嵌ると同時に後輪中立ばね２０により、互いに引き合っている。直進走行時には、後輪中立ばね２０、第一の連結板１８、第二の連結板１７、方向自在軸１６から成る後輪１５の方向安定化装置６０により後輪１５が中立姿勢に保たれると同時に、前後輪連携装置６１を遡って前輪１２ａを直進中立姿勢に付勢される。
図７に示すように、操舵ハンドル７を時計方向に操舵すると前輪１２ａは時計方向に転向し、各部は図７に示す矢印の方向に動き、後輪１５が反時計方向に転向することで時計方向の旋回走行を補助する。
【００５３】
第一の実施例（図１、図２）と第二の実施例（図６）においては、後輪中立ばね２０のみで第一の連結板１８と作動調整器３６が繋がるが、第三の実施例（図７）においては、後輪中立ばね２０の引っ張り力と共に、作動調整器３６の後方に伸びる二股部３６ａと第一の連結板１８に植設されたピン１８ａがあそびを持った緩い嵌め合いにより後輪１５を転向させる。第一の実施例と第二の実施例においても、第三の実施例と同じく、後輪中立ばね２０と共に、二股部３６ａとピン１８ａのあそびのある嵌め合いによる繋がりを適用してもよい。
【実施例４】
【００５４】
図８に示す方向自在軸１６の延長接地点１６ａと後輪の接地点１５ｂと間隔Ｌを隔てる後輪支持軸１９により、前記の前後輪連携装置６１を代替、乃至は補強できる。前記間隔Ｌを有する後輪支持軸１９と方向自在軸１６を設けることで、直進走行時には後輪１５の方向が中立に保たれるように付勢され、安定した直線走行が得られる。
【００５５】
旋回走行時、時計回り方向（図８において紙面手前側）にハンドル７を操舵したとき、前輪１２ａが紙面手前側に進み、紙面向う側への遠心力がはたらき、方向自在軸１６を持つ一対の後輪１５は紙面向う側への旋回走行となり、時計回りの旋回走行を補助する。ハンドル７を中立姿勢に戻せば遠心力は消え、後輪１５は中立姿勢に落ち着く。間隔Ｌを長くすると、過剰な旋回走行（ドリフト走行）をしたり、直進走行時であっても道路の横方向の傾斜に過剰に反応する。また、間隔Ｌを短くし過ぎると、後輪１５の転向動作が鈍くなり機能不全になる。従って後輪中立ばね２０の張力と共に、最適な間隔Ｌに設定する必要がある。
【００５６】
図８に示すように、間隔Ｌを有する後輪支持軸１９を備える後輪の方向自在装置６２と前後輪連携装置６１を併せ採用して互いに補助し合うようにしてもよい。間隔Ｌを有する後輪支持軸１９のみで操舵を補助する場合は、一端が第一の連結板１８に係止される後輪中立ばね２０の他端は本体フレーム４に係止される（図示せず）。
【００５７】
図１に示す座席２１の下方に積載スペース２５が生まれる。電動自転車の場合、電池積載スペースとして活用でき長距離走行可能な電動自転車乃至は電動アシスト自転車とすることができる。
【００５８】
どの実施例においても、座席２１は本体フレーム４に、図示しない手段で取り付けられる。運転者２３の体形に応じて座席２１を前後に動かせるように、スライド・固定式取り付け可能（図示せず）にしておくことが望ましい。背凭れ２２はペダル１を前方に踏み出す反作用としての運転者２３の後退を阻止するストッパーとしても機能するから、必須である。また、座席２１の背凭れ２２の角度調節装置（図示せず）により可変式にしてもよい。
【実施例５】
【００５９】
図９に示すように、本体フレーム４をさらに低い構造とし空気抵抗を低減すると共に、座席２１を低い位置に設け背凭れ２２を大きく後に倒し、運転者２３が安楽な姿勢で乗車できるリカンベントタイプ三輪自転車とすることができる。従来のリカンベント自転車では運転者の両脇に配置した操舵桿で操舵を行い、運転者の前方に何も遮る物が無く、前方からの飛来物に対して無防備であった。操舵桿式操舵操作が違和感や不安感を抱かせる要因となる恐れがあった。図９に示すように本発明の操舵ハンドル７は、ハンドル軸８を後に大きく傾斜させ運転者２３の近傍に位置させ、従来の自転車の操舵ハンドル７と同様に運転者２３の近くに配置するため、運転者にとって安全であると同時に安心感を与える。
【００６０】
本発明を三輪自転車に適用すれば、、横風にも強く、転倒の危険がないから、防風、防雨、遮光のため、図９に示すように、キャノピー（天蓋）２７で座席を覆い、全天候型の乗り物にすることもできる。キャノピー２７をソーラーパネルで覆い、駆動を補助するモーター電源としてもよい。全ての実施例においてブレーキ、ランプ等の付帯品は従来の市販品が使用できる。  
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明を三輪自転車に適用すれば、転倒を避けるための注意事項（非特許文献１）を排除し転倒の危険性を低減でき、前輪駆動・前輪操舵装置と、後輪の操舵補助によって低重心設計が可能になり、快適安全な乗物が実現できる。さらに本発明は自転車以外の、原動機付オートバイ、電動オートバイにも適用できる。
ＵＪを使わずに、チェーン・スプロケット・プーリーの駆動伝達装置でチェーンと前輪の接触を回避し、コスト高を回避できる。
トータルの効果として、転倒の危険性が低減し、寛いで乗車でき、低速でも転倒せず、停車してそのままの姿勢で休息でき、若者から年寄りまで全ての年代の人々に適合する乗り物を実現できる。
【符号の説明】
【００６２】
１  ペダル
２  駆動スプロケット
３  第一のチェーン
４  本体フレーム
４ａ  本体フレームの面
５  括れ形成プーリー
６ 括れ形成プーリー
７  操舵ハンドル
８  操舵ハンドル軸
９  揺動軸
１０  中継スプロケットアセンブリー
１０ａ  第一の中継スプロケット
１０ｂ  第二の中継スプロケット
１１  第二のチェーン
１２  前輪アセンブリー
１２ａ  前輪
１２ｂ  前輪スプロケット
１４  前輪フレーム
１４ａ  前輪支持軸
１４ｂ  前肢
１４ｃ  スプロケットステー
１４ｄ  前輪フレームの面
１４ｅ  中継スプロケット軸受
１４ｆ  オフセット面
１４ｋ  ブリッジ部
１５  後輪
１５ｂ  後輪接地点
１６  方向自在軸
１７  第二の連結板
１８  第一の連結板
１９  後輪支持軸
２０  後輪中立ばね
２１  座席
２７  キャノピー
３０  前輪中立ばね
３１  前輪ステー
３２  作動変換器  
３３  ばね掛けピン  
３４  旋回ピン
３５  伝達ピン
３６  作動調整器
３７  長穴部
３９  二股部
５１  第一のロッド
５２  第二のロッド
５３  ワイヤー
５４  ワイヤー
６０  方向安定化装置
６１  前後輪連携装置
【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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【図１１】
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