(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両輪駆動式オートバイであって：
ヘッドパイプを含むフレーム；
フレームに付着されたエンジン；
前記ヘッドパイプに旋回式に付着された操舵機構であって、操舵機構は第１フォーク部材と第２フォーク部材を含む；
前記フレームに回転可能に取り付けられた後輪；
前記操舵機構に回転可能に取り付けられた前輪；
エンジンから後輪へ動力を伝達するよう作動する後輪駆動装置；
エンジンから前輪へ動力を伝達するよう作動する前輪駆動装置であって、前記前輪駆動装置は、少なくとも１つの駆動ギヤ、外側駆動パイプ及び内側駆動パイプを有し、駆動ギヤはヘッドパイプ内に配置されており、外側駆動パイプは、ヘッドパイプ内に配置された下部ヘッドパイプギヤに結合されており、下部ヘッドパイプギヤは、駆動ギヤの下部と係合されており、内側駆動パイプは、ヘッドパイプ内に配置された上部ヘッドパイプギヤに結合されており、上部ヘッドパイプギヤは、駆動ギヤの上部と係合されており、内側駆動パイプの一部は、外側駆動パイプ内に配置されている；
を含み、前輪駆動装置が：
第１フォーク部材に隣接して配置された第１フォーク軸であって、第１フォーク軸は外側駆動パイプにより駆動されるように構成され、第１フォーク軸は作動的に前輪と係合している；及び
第２フォーク部材に隣接して配置された第２フォーク軸であって、第２フォーク軸は内側駆動パイプにより駆動されるように構成され、第２フォーク軸は作動的に前輪と係合している；
を有する両輪駆動式オートバイ。
【請求項２】
第１フォーク軸は、外側駆動パイプの端部に結合された第１駆動部材を介して外側駆動パイプによって駆動されるように構成されており；
第２フォーク軸は、内側駆動パイプの端部に結合された第２駆動部材を介して内側駆動パイプによって駆動されるように構成されており；
第１駆動部材及び第２駆動部材は、前記操舵機構のフォーク・クラウンで取り囲まれている請求項１の両輪駆動式オートバイ。
【請求項３】
前記前輪駆動装置は前記前輪駆動装置を交互に係合及び解放するよう作動するライダー起動クラッチを有する請求項１の両輪駆動式オートバイ。
【請求項４】
前記クラッチは前記オートバイの後ハブと後ドロップアウトの間に配置される請求項３の両輪駆動式オートバイ。
【請求項５】
前記操舵機構は前輪にかけられた力を吸収するサスペンション・システムを含む請求項１の両輪駆動式オートバイ。
【請求項６】
両輪駆動式オートバイであって：
ヘッドパイプを含むフレーム；
フレームに旋回式に付着され、操舵機構がまわりを回転する操舵軸を有する操舵機構；
操舵機構に回転可能に取り付けられた前輪；
フレームに回転可能に取り付けられた後輪；
フレームに結合されたエンジン及び動力伝達機構であって、動力伝達機構はエンジンから後輪へ動力を伝達するよう作動する；及び
前輪へ動力を伝達するよう作動する前輪駆動機構であって、前輪駆動機構は下部ヘッドパイプギヤ、上部ヘッドパイプギヤ、第１駆動パイプ及び第２駆動パイプを含み、下部ヘッドパイプギヤと上部ヘッドパイプギヤは前記ヘッドパイプ内にそれぞれ配置され、下部ヘッドパイプギヤは第１駆動パイプの第１端に結合されており、上部ヘッドパイプギヤは第２駆動パイプの第１端に結合されており、下部ヘッドパイプギヤと上部ヘッドパイプギヤはそれぞれ操舵軸と実質的に同軸である回転軸のまわりを回転するように構成されている；
を含み、
前輪駆動機構は第１フォーク軸と第２フォーク軸を含み、第１フォーク軸は第１駆動パイプの第２端に結合された第１駆動部材により駆動されるように構成され、第１フォーク軸は作動的に前輪と係合し、第２フォーク軸は第２駆動パイプの第２端に結合された第２駆動部材により駆動されるように構成され、第２フォーク軸は作動的に前輪と係合する、
両輪駆動式オートバイ。
【請求項７】
第１駆動部材は第１噛み合いギヤであり、第２駆動部材は第２噛み合いギヤであり、第１噛み合いギヤと第２噛み合いギヤはそれぞれ、操舵軸上に配置され、前輪駆動機構は操舵機構のフォーク・クラウン内に対称的に配置された第１の噛み合いギヤ列及び第２の噛み合いギヤ列を含む請求項６の両輪駆動式オートバイ。
【請求項８】
前記第１駆動部材及び前記第２駆動部材は同軸であり、第１駆動部材及び第２駆動部材はそれぞれ、操舵機構のフォーク・クラウン内に配置されている請求項６の両輪駆動式オートバイ。
【請求項９】
前記第１の噛み合いギヤ列は前記第１噛み合いギヤと係合し、前記第２の噛み合いギヤ列は前記第２噛み合いギヤと係合する請求項７の両輪駆動式オートバイ。
【請求項１０】
前記第１駆動部材及び前記第２駆動部材は反対方向に回転させるよう構成される請求項６の両輪駆動式オートバイ。
【請求項１１】
前記第１のギヤ列は前記操舵機構の前フォークの第１のフォークパイプに配置された少なくとも１つのギヤを含み、かつ前記第２のギヤ列は前記前フォークの第２のフォークパイプに配置された少なくとも１つのギヤを含む請求項７の両輪駆動式オートバイ。
【請求項１２】
第１のフォーク軸は前記第１のフォークパイプに配置された前記少なくとも１つのギヤに係合するように構成され、第１のフォーク軸は第１のハブ・ギヤを含み；かつ
第２のフォーク軸は前記第２のフォークパイプに配置された前記少なくとも１つのギヤに係合するように構成され、第２のフォーク軸は第２のハブ・ギヤを含み；
前記第１のハブ・ギヤ及び前記第２のハブ・ギヤは前記前輪の両側に結合され、前記前輪を回転させるよう作動する；
請求項１１の両輪駆動式オートバイ。
【請求項１３】
操舵機構は前輪にかけられた衝撃を吸収するサスペンション・システムを含む請求項６の両輪駆動式オートバイ。
【請求項１４】
前記前輪駆動機構は、衝撃が前輪にかけられる間、サスペンション・システムの移動に対応する調節可能駆動コンポーネントを含む請求項１３の両輪駆動式オートバイ。
【請求項１５】
両輪駆動式二輪車であって：
ヘッドパイプを含むフレーム；
フレームに付着された動力伝達機構；
前記ヘッドパイプに旋回式に付着された操舵機構であって、操舵機構は第１のフォークパイプ及び第２のフォークパイプを含む；
前記フレームに回転可能に取り付けられた後輪；
前記操舵機構に回転可能に取り付けられた前輪；
前記動力伝達機構から前記後輪へ動力を伝達するよう作動する後輪駆動装置；
前輪へ動力を伝達する前輪駆動機構であって、前輪駆動機構は、少なくとも１つの駆動ギヤ、外側駆動パイプ及び内側駆動パイプを含み、駆動ギヤはヘッドパイプ内に配置されており、内側駆動パイプの一部は外側駆動パイプ及びヘッドパイプ内に配置されており、駆動ギヤは、駆動ギヤが回転するときに外側駆動パイプが第１の方向に回転し、内側駆動パイプが第１の方向に対向する第２の方向に回転するように外側駆動パイプ及び内側駆動パイプに作動的に結合されており、前輪駆動機構は第１のフォーク軸と第２のフォーク軸をさらに含み、第１のフォーク軸は、外側駆動パイプによって駆動されて前輪に動力を伝達するように構成され、第１のフォーク軸は第１の方向に回転するように構成され、第２のフォーク軸は、内側駆動パイプによって駆動されて前輪に動力を伝達するように構成され、第２のフォーク軸は第１の方向に対向する第２の方向に回転するように構成されている；
を含む両輪駆動式二輪車。
【請求項１６】
外側駆動パイプの端部、内側駆動パイプの端部、第１フォーク軸の一部、及び第２のフォーク軸の一部は、操舵機構のフォーク・クラウン内に取り囲まれている請求項１５に記載の両輪駆動式二輪車。
【請求項１７】
外側駆動機構の端部は第１駆動部材を含み、第１駆動部材は第１のフォーク軸に作動的に結合されており；内側駆動機構の端部は第２駆動部材を含み、第２駆動部材は第２のフォーク軸に作動的に結合されており；第１駆動部材及び第２駆動部材は、操舵機構のフォーク・クラウン内に取り囲まれている請求項１５に記載の両輪駆動式二輪車。
【請求項１８】
前記第１のフォークパイプに結合された第１の前ドロップアウト及び前記第２のフォークパイプに結合された第２の前ドロップアウトをさらに含み、前記前輪駆動機構は前記ヘッドパイプから前記第１のドロップアウト及び前記第２のドロップアウトまで取り囲まれている請求項１５の両輪駆動式二輪車。
【請求項１９】
前記動力伝達機構はエンジンを含む請求項１５の両輪駆動式二輪車。
【請求項２０】
両輪駆動式二輪車であって：
ヘッドパイプを含むフレーム；
動力伝達機構；
前記ヘッドパイプに旋回式に付着された操舵機構であって、操舵機構はフォーク・クラウンを含む；
前記フレームに回転可能に取り付けられた後輪；
前記操舵機構に回転可能に取り付けられた前輪；
前記動力伝達機構から前記後輪へ動力を伝達するよう作動する後輪駆動装置；及び
前輪へ動力を伝達する前輪駆動装置であって、前輪駆動装置は、下部ヘッドパイプギヤ及び上部ヘッドパイプギヤを含み、下部ヘッドパイプギヤ及び上部ヘッドパイプギヤはそれぞれ、ヘッドパイプ内に配置されており、下部ヘッドパイプギヤは第１駆動部材に結合されており、上部ヘッドパイプギヤは第２駆動部材に結合されており、第１駆動部材及び第２駆動部材は、フォーク・クラウン内に配置されており、前輪駆動装置は第１のフォーク軸と第２のフォーク軸をさらに含み、第１のフォーク軸は、第１駆動部材によって駆動されて第１の方向に回転するように構成され、第２のフォーク軸は、第２駆動部材によって駆動されて第１の方向に対向する第２の方向に回転するように構成され、第１のフォーク軸の少なくとも一部はフォーク・クラウン内に配置され、第２フォーク軸の少なくとも一部はフォーク・クラウン内に配置されている；
を含む両輪駆動式二輪車。
【請求項２１】
前記動力伝達機構はエンジンを含む請求項２０の両輪駆動式二輪車。
【請求項２２】
第１のフォーク軸は両輪駆動式オートバイの操舵軸に実質的に平行な中心線を規定し；かつ
第２のフォーク軸は両輪駆動式オートバイの操舵軸に実質的に平行な中心線を規定する；
請求項１の両輪駆動式オートバイ。
【請求項２３】
第１のフォーク部材は第１のフォークのパイプであり；かつ第１のフォーク軸の少なくとも１部は第１のフォークパイプ内に配置されている；
請求項１の両輪駆動式オートバイ。
【請求項２４】
第１のフォーク軸は第１の方向に回転するように構成され；かつ
第２のフォーク軸は第１の方向に対向する第２の方向に回転するように構成されている；
請求項１の両輪駆動式オートバイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
第１及び第２の実施形態に開示されている本発明は、両輪駆動式二輪車に関し、より特定的には、従来型のチェーンまたは軸機構によって駆動される後輪と、オートバイのトランスミッションまたは駆動される後輪の何れかから動力を前輪に伝達する一連の軸及びギヤによって駆動される前輪とを有する両輪駆動式オートバイに関する。さらに、関連の出願において開示されている実施形態を含む両輪駆動式オートバイ及び両輪駆動式自転車を組み立てる全ての先行技術による試みを凌ぐ新規かつ発明的改良として、本明細書に開示された両輪駆動式オートバイは、前輪駆動コンポーネントが、多くのコンポーネントを操舵軸上にオートバイの前フォーク内に対称的に配置することにより全操舵システムのトルク反作用及び慣性モーメントと平衡するように構成されている。本新規構成により、乗り手は、エンジン式前輪駆動装置の高速、ハイパワー回転の間も両輪駆動式オートバイの制御を維持することができる。
【０００２】
関連技術の説明
オートバイ及びオフロードのモトクロス・ライディングが盛んになるにつれて、乗り手がその車両に求める要求事項も劇的に増大してきた。従来型のオートバイは、エンジンを後輪に連動させるチェーンまたは軸を介して動力を得る。しかしながら、モトクロス及びオートバイの乗り手は今や、後輪のみの駆動では、概してコーナーリングやオフロードのライディングの間に車両が損傷し、制御不能となり、かつ前輪が不安定になるというライディング上の状況及び障害に直面している。プロのライダーにとっては、レースでの貴重な時間が障害物の回避や浮き石、砂、ごみ、泥または氷での牽引力の喪失によって失われる。後輪が動力を供給するだけでは、苛酷な山地状況での牽引及び登坂能力は極端に限定される。従って業界では、動力をモータからトランスミッションを介して前輪へ効率的かつ安全に伝達し、乗り手に荒れ地を安全に乗り超える増大された能力を与え、かつオートバイ自体の審美性、外観または機能を低下させない両輪駆動式オートバイが必要とされている。
【０００３】
両輪駆動式オートバイ及び両輪駆動式自転車は過去にも試行されているが、両輪駆動式オートバイに関する本発明は、先に開示も予想もされたことのない有意義な技術上かつ機能上の革新をもたらすものである。本発明の特徴は、操舵軸及びオートバイの中心線に対して対称配置されかつ平衡にされた前輪駆動コンポーネントにあり、これにより、他の場合には前輪の駆動時にオートバイのコントロールに悪影響を与えるトルク反作用が排除もしくは最小化される。また、本発明は、可動パーツによる乗り手への危険性を低減しかつオートバイの操舵の邪魔にならないようにオートバイのフレーム、ヘッドパイプ及び前フォークの内部に完全に包含された両輪駆動式オートバイ用の前輪駆動装置について説明している。
【０００４】
これに対して、両輪駆動式オートバイを製造する先行技術による試みは、多くの露出されたパーツを有する油圧式、水圧式及び様々なベルト、軸またはチェーン駆動装置を使用してきた。重要な点は、両輪駆動式オートバイを製造しようとする先行技術による試行の悉くが機能的な両輪駆動式オートバイをもたらしていないことにある。まず、先行技術による試行はどれも、剛性軸を基礎とするオートバイの駆動システムは毎分数千回転で回転する可能性があって回転する前輪駆動システムから前フォークに沿ってトルク反作用が生成され、これが前輪の制御不能な引張りに繋がることを考慮していない。さらに、先行技術による試行は、オートバイへフルレンジ操舵を装備するまでには至っていない。
【０００５】
米国特許第４７０２３４０号は、オートバイのフォークに支持されたチェーンと前輪上の大型チェーン駆動ギヤに動力を供給するハンドルとによって駆動される前輪を有するオートバイを示している。同特許は、先に荒れ地での低速運転専用の同類の二輪車を製造したＲｏｋｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌに譲渡されている。同特許が示すように、任意の高速運転が可能なオートバイを製造する能力は、前輪の駆動チェーンにより極度に制限される。
【０００６】
米国特許第５０１４８０８号、第５０５０６９９号、第５０５４５７２号及び第５１１３９６４号は、一連のベルト、チェーン、ギヤまたはスプロケットによってモータから前フォークへ、さらにフォークの片側に沿って前輪へと動力を得る前輪を有するオートバイの変形例を示している。オートバイは、自転車の場合ほど広い操舵レンジを必要としないが、オートバイの片側に大型の駆動チェーンが存在すれば、高速時にオートバイを制御不能にする可能性のある操舵及び望ましくないトルク反作用の双方に関して問題を発生させる。前輪駆動チェーンが露出していることも、乗り手にとっては潜在的な危険因子である。
【０００７】
米国特許第５８７３４２８号及び第５８９４９０３号、日本国特許出願第９１５６５７０Ａ２号、欧州特許出願第０  ７７９  ２０５  Ａ２号及び欧州特許出願第０  ７７９  ２０５  Ａ３号は、油圧モータまたは水圧によってエンジンから前輪へと駆動される前輪を有するオートバイを示している。油圧駆動システムによって駆動される前輪を有するオートバイは、剛性軸駆動システムに比べて格段に低い効率の動力伝達を有している。
【０００８】
英国特許第１２８４８２１号は、極めて複雑な軸及びギヤ駆動システムによって駆動される前輪を有するオートバイを示している。このオートバイは、ヘッドパイプなしで根本的に設計し直されたフロント・エンドと、操舵軸の前いっぱいに伸長する超大型ギヤと、一方のフォーク・レッグ内部に位置づけられた前駆動システムとを含んでいる。前輪駆動システムと前輪駆動の高速回転とのアンバランスに起因して発生するトルク反作用は、結果的にオートバイを制御不能にすると思われる。この構成の前輪駆動もまた、フルレンジ操舵のさまたげとなる。
【０００９】
国際公開公報第９３／０９９９２号（ＰＣＴ／ＦＲ９２／０１０８４）は、操舵軸上で平衡されずにヘッドパイプのないかなり大型のフロント・エンド内に位置づけられた二輪駆動オートバイ用前輪駆動装置を開示している。このようなフロント・エンドは、急激なターンの間にはオートバイのフル操舵レンジを妨害し、複雑な地形でのオートバイの走行を不可能にし、安全面でもリスクをもたらす可能性がある。さらに、同発明は両フォーク・レッグ内部にある駆動システムを開示しているが、同発明は、幾つかのギヤが互いに垂直にオフセットされているような平衡された駆動システムを開示していない。さらに、同特許が示すように、標準的なオートバイのサイズでは駆動ギヤの直径は数インチである必要があるが、こうした駆動システム設計では多大なトルクが伝達され、軸及びギヤは共に十分には支持されない。要するに、開示された両輪駆動車は、トルクとの平衡の問題に十分には対応せず、もしくはフルレンジ操舵を供給していない。
【００１０】
両輪駆動式二輪車を製造する試みはまた、幾つかの両輪駆動式自転車の設計を含んでいる。概して両輪駆動式自転車には、１）フレームに付着された駆動トレーンを包含する永久設計と、２）従来の自転車を二輪駆動に変換するレトロフィット・キットとの２種類に分類される。これらのシステムには、１）標準的な自転車へのキットの形式による改造を自転車の購入に追加するものとして考えると高価である、２）低強度のたわみ軸はシステムへの適用可能荷重を制限する、３）レトロフィット・キットは装着にかなりの熟練を要し、かつあらゆるフレーム設計との共働を最適化するように設計することが不可能である、４）駆動機構は往々にして大型であってフレームの外に露出され、乗り手をさらに危険に曝しかつ自転車の全体としての外観を悪くする可能性がある、という主たる欠点がある。要するに、下記の両輪駆動式自転車は何れも、機能的な両輪駆動式オートバイを製造するように首尾良く改造または適合化され得ない。
【００１１】
米国特許第４７７３６６２号は、ハンドルに設置されたハンドペダル・システムに接続されたチェーンによって駆動される前輪を有する自転車を示している。この自転車は腕力で前輪を駆動し、かつ従来型の自転車フレームへ適合可能である。
【００１２】
米国特許第５５４２６８９号は、ハンドルを前後に揺らして前輪を駆動するように自転車に設置されることが可能な自転車用前輪駆動システムを示している。先に言及した米国特許第４７７３６６２号の場合のように、この自転車は、自転車を駆動するために、乗り手の腕を追加の動力源として利用しようとしている。しかしながら、車両の操舵、バランス及び制御よりも乗り手の腕の利用の方を多く必要とする駆動機構は安全上の問題を発生させ、かつプロ及びレクレーション双方のマウンテン・バイカーによる自転車の運転を妨害するように思われる。
【００１３】
米国特許第５０５２７０５号は、後輪から前輪へのキャリパ及びワイヤ駆動システムを介する動力分配を有する自転車を説明している。この駆動システムは、ワイヤで前輪上のキャリパに接続されている後輪上にクランプされたキャリパによって起動される。このシステムでは、ワイヤのスリップ及びトルク損失に起因する前輪への非効率的な動力伝達が問題となるように思われる。
【００１４】
米国特許第５２２４７２５号は、一連のチェーン及びスプロケットを使用して開発されている１つの永久的システムを説明している。この設計は、自転車を極めて扱いにくいものにし、かつ整備の困難なものにする可動パーツを多く使用している。上パイプに沿って延びる露出されたチェーンも乗り手にとっては危険なものとなる可能性があり、前チェーンもまた操舵を妨害すると思われる。
【００１５】
米国特許第５３２４０５７号は、前後両スプロケットと噛み合わされたチェーンにより複数のギヤ、プーリ及びばねシステムを介して駆動され、前輪に動力を供給する自転車を説明している。
【００１６】
米国特許第５３３２２４４号、第５２５３８８９号、第５１５８３１４号、第５１１６０７０号及び第４８９５３８５号は、フレキシブル・ワイヤまたはチェーンと組合わされたフレキシブル・ワイヤによって駆動される前輪を含む両輪駆動式自転車を開示している。アーカンソー州のＴｕｒｎｅｒ  Ｄｒｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｏｆ  Ｒｏｇｅｒｓ製のシステムのような他のシステムは、主として前輪を駆動するために必要なギヤリング及びチェーン・アタッチメントが改造された、任意の標準的な自転車フレームへの後付けが可能な駆動システムの市場をターゲットにしている。上述のように、ワイヤ駆動式の前輪は、ワイヤの巻き付けに起因して前輪への動力の伝達効率を悪くする。
【００１７】
米国特許第５３３２２４４号は、後ギヤボックスから前輪へ幾分かの動力を伝えるチェーン−スプロケット装置及びたわみ軸を開示している。このレトロフィット・システムは駆動システムに最も内側のスプロケットを使用するが、乗り手は一般に、他のスプロケットを使用してギヤをシフトすることができる。本発明による剛性軸の駆動装置に比べると、フレキシブルなワイヤの変形及びこれに伴う後輪から前輪への効率的動力伝達の損失が、これらの各システムの欠点である。
【００１８】
米国特許第５１５８３１４号は、複雑な機械的システムを使用して、動力付きの後輪から前輪に動力を供給する。後輪に結合されかつフレームに付着された第１の牽引チェーンは、上部に取り付けられた第２の牽引チェーンに付着する一連の剛性かつフレキシブルな軸に接続され、前輪に動力を供給する。米国特許第４０２９３３２号及び米国特許第４４７４６６０号もまた、複雑なチェーンまたはベルト式駆動及びプーリ・システムを有する両輪駆動式自転車を説明している。
【００１９】
米国特許第５４８５９０５号及び第５６６２１９７号には、ローラ・クラッチ・ベアリングを使用する自転車のハブが説明されている。しかしながらこれらの出願は何れも、両輪駆動式自転車の前輪駆動装置の動力伝達上の優位点をもたらすためにローラ・クラッチ・ハブを使用することを開示しておらず、また何れも、ハブ・シェルの強度及び持続時間を追加するためにハブ内で２個以上のローラ・クラッチを使用していない。
【００２０】
参照及び比較の意味で、本発明に関連する一連の出願は、主として、本明細書に開示されている両輪駆動式オートバイの新規態様とは機能的かつ技術的に異なる両輪駆動式自転車に関する実施形態を対象としている。両輪駆動式自転車に関するこれらの実施形態は全機能両輪駆動式自転車を開示しているが、その同じ設計を機能的な両輪駆動式オートバイに使用することは不可能であり、かつ同じ設計を使用しても機能的な両輪駆動式オートバイにはならない。第１に、自転車では前輪駆動装置が一方のフォーク・パイプだけに位置づけられているという事実は、操舵機構を一方向へ引っ張る傾向のある不均衡なトルク反作用に起因して、通常の乗車状況での両輪駆動式オートバイを制御不能にし、両輪駆動式自転車の人力による駆動システムの回転は遅いため、駆動システムを片方のフォーク・パイプ内だけに配置することによって生成されるトルク反作用を均衡させる必要はなくなる。従って、両輪駆動式自転車の前フォーク内における単一の駆動軸は自転車の軽量化にとっては重要であるが、エンジン式オートバイの場合は、こうした気遣いはさほど重要でない。さらに、駆動システムが片方のフォーク・パイプ内だけに位置づけられているという事実は、通常運転で両輪駆動式オートバイを制御不能にする。前輪駆動装置の高速のエンジン式回転の場合、両輪駆動式オートバイが適正に機能するためには、トルク反作用の均衡化、最小化及び相殺が最も重要となる。
【００２１】
開示されている両輪駆動式オートバイの実施形態は、両輪駆動式オートバイ及び両輪駆動式自転車に関する先行技術による全ての試行を凌いで新規でありかつ発明性がある。本明細書に開示された両輪駆動式オートバイは、前輪駆動コンポーネントが操舵システムによる全てのトルク反作用及び慣性モーメントを均衡化するように構成されている。さらに、本発明の両輪駆動式オートバイは、ヘッドパイプ内の操舵軸上に位置づけられた多数のコンポーネントを含んでいる。本明細書に開示された両輪駆動式オートバイは、オートバイの下部クラウン及び前フォーク内の中心線及び操舵軸に対して対称に配置されたコンポーネント、ギヤ及び駆動軸の（鏡のような）各対を特徴としている。本発明の両輪駆動式オートバイは、エンジン式前輪駆動装置の高速回転の間も乗り手が両輪駆動式オートバイの操舵の制御を維持できるようにするフルレンジの連続性操舵を有している。
【００２２】
本発明の両輪駆動式オートバイは、前輪駆動装置を取り囲み、かつ操舵機構が前輪駆動ギヤの周りを回転できるようにヘッドパイプ内のベアリング上に前フォークと操舵機構とを支持する別個のネックパイプを含むヘッドパイプを含んでいる。
【００２３】
本発明の両輪駆動式オートバイは、ベアリングによって支持された剛性軸の前輪駆動装置を含み、よって、先行開示された前輪駆動システムの場合のような前輪への非効率的な動力伝達は起こらない。
【００２４】
本明細書に開示された両輪駆動式オートバイはさらに、動力を、前輪と後輪へ同時に、動力損失なしに、かつ安全で効果的なオートバイの運転を可能にしかつモータから前輪への動力の瞬間的伝達を供給する割合で供給する剛性の前輪駆動装置を含んでいる。
【００２５】
本発明の両輪駆動式オートバイはさらに、実質的にオートバイのヘッドパイプ及びフォーク内の前輪駆動装置を取り囲むオートバイのフレーム及び前フォークを含み、乗り手の動作を妨害することなく、通常の制動及び操舵半径で、かつ可動パーツが与える乗り手への危険性を最小にして前輪への効果的な動力伝達を供給する。
【００２６】
本明細書に開示された両輪駆動式オートバイは、さらに、モトクロス、エンデューロ、ロード及びツーリング用の各オートバイを含む様々なオートバイの共通のフレーム構成及び設計に適合化されることが可能な前輪駆動装置を含んでいる。
【００２７】
本発明の両輪駆動式オートバイはさらに、任意選択で、状況が許せば乗り手による後輪のみの走行、両輪走行または前輪のみの走行運転の何れかを選択するオプションを可能にする前輪駆動装置内の係合クラッチを含んでいる。
【００２８】
本発明の前輪駆動技術は、任意選択で、よりスムーズな走行をもたらすためにオートバイの緩衝性の前フォーク及び後サスペンション・システムへ組み込まれることが可能である。
【００２９】
本明細書に開示された両輪駆動式オートバイはまた、任意選択で、ローラ・クラッチ・ベアリングまたは他の任意のタイプのラッチェット・クラッチもしくはスプラッグ・クラッチ・ベアリングを使用するフリー・ホイール式前ハブを含んでいる。さらに、ある代替実施形態では、フリー・ホイール式前ハブは、極度のトルク負荷下での前輪駆動装置の破損を防止するためのトルク制限クラッチを含んでいる。
【００３０】
本明細書に開示された両輪駆動式オートバイはさらに、後輪から、またはオートバイ中央のエンジン及びトランスミッションから直接前輪へ動力を供給するために、オートバイのフレーム、ヘッドパイプ及び前フォークへ、またはフレームに付着されたパイプ内へと組み込まれることが可能な代替駆動システムを提案している。このような代替前輪駆動装置の１つは、ボール・ベアリング式駆動システムを特徴としている。
【００３１】
他の特徴及び優位点は、以下の開示内容及び添付された請求の範囲からより完全に明白となるであろう。
【００３２】
発明の開示
本発明は両輪駆動式オートバイであり、これはまた、前輪及び後輪双方により同時的に動力を供給される両輪駆動式オートバイとしても周知である。本明細書に開示された両輪駆動式オートバイは、緩衝性の前フォークまたは後サスペンション・システムを含むことが可能である。さらに両輪駆動式オートバイの前輪駆動装置は、モトクロス、エンデューロ、ロード、クルージング及びツーリング用の各オートバイを含む多数のオートバイ・フレームの構成に適合化されることが可能である。
【００３３】
本発明は、第１及び第２の実施形態に特定的に説明されているように、関連出願において開示された両輪駆動式自転車を含む両輪駆動式オートバイに関する先行する全ての試行に比べて、幾つかの新規かつ発明的特徴を有している。第１に、本明細書に開示された両輪駆動式オートバイは、前輪駆動コンポーネントが操舵システムによるトルク反作用及び慣性モーメントを均衡化するように構成されている。第２に、本発明に開示された両輪駆動式オートバイは、前輪への動力の伝達に伴って操舵及び制御に悪影響を与える可能性のある任意のトルク反作用を最小化する、または打ち消すためにヘッドパイプ内の操舵軸上に位置づけられた多数のコンポーネントを含んでいる。
【００３４】
本明細書に開示された両輪駆動式オートバイは、前輪への動力の伝達に伴って操舵及び制御に悪影響を与える可能性のある任意のトルク反作用を最小化する、または打ち消すためにオートバイの下部クラウン及び前フォーク内の操舵軸及び中心線に対して配置された対の、または平衡性かつ対称性のコンポーネント、ギヤ及び駆動軸を特徴としている。本明細書に開示されているような前フォーク及びヘッドパイプ内の対称性の駆動軸及びコンポーネントで構成された両輪駆動式オートバイは、フルレンジの連続性操舵を容易にする一方で、エンジン式前輪駆動装置の高速回転の間にも乗り手が制御を維持できるようにする。
【００３５】
先行開示された両輪駆動式の自転車及びオートバイとは異なり、本発明は、オートバイのヘッドパイプ内の操舵軸上に位置づけられた複数のコンポーネントと少なくとも２つの前輪駆動ギヤとを含む両輪駆動式オートバイ用前輪駆動装置を開示している。さらに、本明細書に開示された両輪駆動式オートバイは、任意選択で、切断された、もしくは破断区画を特徴とするヘッドパイプ及びネックパイプ内の前輪駆動装置を組み込んでいる。但し本発明では、ヘッドパイプ内、もしくはフォーク部材間の典型的なヘッドパイプが位置づけられる場所付近の何れかの操舵軸に沿ってコンポーネントを含む任意の前輪駆動装置が予測される。
【００３６】
さらに、回転性の前輪駆動コンポーネントは、通常の高速走行の間に前輪への回転トルクの生成傾向が制限されるように、前輪より上の操舵軸に沿って配置することが望ましい。前輪駆動コンポーネントが操舵軸からほんの少しでも外れて移動すると、操舵を困難にするトルク反作用が発生する可能性がある。さらに、駆動コンポーネントを両側の前フォークに沿って対称に配置し、よってこれらを反対方向に回転させれば、トルク反作用を相殺する平衡効果が供給される。本発明の前輪駆動構造は、オートバイに安定性を与え、あらゆる速度での操舵及び運転を可能にする。
【００３７】
本明細書に開示された両輪駆動式オートバイの追加的特徴には、動力をオートバイのトランスミッション内を基点とするギヤから、もしくは後輪に位置づけられたギヤから前輪へ伝達する前輪駆動装置が含まれる。この前輪駆動装置は、剛性軸及び噛み合いギヤまたは、オートバイのフレーム内に吸収される、かつ操舵レンジを制限することなく前輪へ動力を供給する際の動力損失を最小化する、ボール・ベアリング式駆動装置を含む他の多くの駆動コンポーネント及びアッセンブリを含むことが可能である。本発明による両輪駆動式オートバイは、乗り手に向上した安全性及び危険な地形一帯を走行する間にも速度を大幅に上げる能力をもたらす。
【００３８】
本発明の両輪駆動式オートバイはさらに、前輪への主要な動力伝達手段として一連の剛性軸を使用している。剛性軸は、事実上瞬間的に動力を伝達するという優位点を有するのに対して、たわみ軸はトルクを受けると通常１０乃至２０度の回転変位を有し、これがスポンジのような感覚を与える。同様に、油圧式の駆動装置も、システム中に動力を伝達することに関しては剛性駆動システムほど効率的ではない。さらに、剛性軸駆動装置はベアリングによって支持されるため、前輪駆動システムにおける摩擦は極めて少なくなる。
【００３９】
本発明の両輪駆動式オートバイの前輪駆動システムは、前輪駆動装置を固定された位置に維持し、これによりスリップを最小化し、もしくはなくして、これが重要な点であるが可動パーツを取り囲んで乗り手に対する危険を最小限に抑えるために、実質的に、フレーム内またはフレームに付着されたチュービング内、ヘッドパイプ及びネックパイプ内及び／または前フォークのクラウン及び／またはフォークパイプ内の何れかに包含されている。前輪駆動システムを囲うことにより、オートバイの全体的な美的外観も維持される。先行する両輪駆動式オートバイ及び自転車は前輪への多くの外的な駆動チェーンを特徴としていたが、これらは外観を著しく低下させるものであった。前輪駆動装置をヘッドパイプ及びネックパイプで取り囲み、かつターンの間に前輪駆動装置を収容するようにネックパイプを改造すれば、前輪駆動システムを妨げることなくオートバイの操舵機構をスムーズに曲げることができる。最後に、前輪駆動装置を囲むと、モトクロス、ロード及びツーリングを含む多くの共通のオートバイ・フレーム設計への適合化が容易になる。
【００４０】
本発明の両輪駆動式オートバイの前輪ハブは、噛み合いギヤに付着されるように設計されている。より特定的には、動力は、オートバイのトランスミッションまたは後輪から、各フォークパイプ内に位置づけられている対称配置された駆動軸の下端に位置づけられたギヤを含む剛性の駆動システム、及び前輪ハブの両側に取り付けられたギヤとの噛み合いを介して前輪へ伝達される。ギヤは真っ直ぐの歯または螺旋状（スパイラル）の歯を特徴とすることが可能であるが、強度、滑らかさ及びより静かな動力伝達の点で螺旋状ギヤの方が好適である。
【００４１】
本発明のオートバイのヘッド及びネックパイプまたは操舵軸部分は、少なくとも３つの噛み合いギヤを、そのうちの１つはオートバイのトランスミッションを起源とする、もしくは後輪からの主駆動軸の前端に付着され、他の２つは下部フォークのクラウン内に位置づけられたギヤに付着された駆動軸に取り付けられるように収容すべく改造されている。噛み合いギヤはヘッドパイプ内のベアリング上に支持され、ベアリングと前輪駆動コンポーネントとを操舵軸に沿って一直線に維持している。開示された本構造はさらに、両輪駆動式オートバイの操舵を制限することなく、操舵のレスポンス性及び制御にとって最適の地面に対するフォーク角度を供給する。標準サイズの場合も拡大サイズの場合もあるヘッドパイプ及びネックパイプは、オートバイが操舵される間でもネックパイプが前輪駆動ギヤの噛み合いを妨害しないように改造されている。
【００４２】
本発明の両輪駆動式オートバイのネックパイプは好適には中央を切断され、ベアリングと前輪駆動コンポーネントとを操舵軸に沿って一直線に維持するようにヘッドパイプ内のベアリング上に支持されている噛み合いギヤを収容している。より特定的には、ネックパイプは、ヘッドパイプ内の回転する前輪駆動ギヤ及びコンポーネントの上下に２つの別個のネックパイプ部分を生成するように破断または切断されている。これらのネックパイプ部分は次に、ニードル・ベアリングによってヘッドパイプ内に、かつフォーク・クラウンの型締め力によってヘッドパイプの上下に支持される。この方法では、ヘッドパイプはフォーク部材の上端間及びハンドルの下に位置づけられたギヤ・ケーシングとして機能する。ケーシングは、ハンドル及びフォーク部材の回転を妨害しないように位置づけることが重要である。
【００４３】
本発明の両輪駆動式オートバイの前フォーク・ポスト内部を下降する前輪駆動軸は、オートバイの操舵の自由な動作及び前タイヤの自由な回転を可能にするように、かつディスク・ブレーキ・システムを妨害しないように構成されている。本明細書に開示されている第１及び第２の実施形態では、フォーク・クラウン内部の二列の対称性の噛み合いギヤが動力を操舵軸から外へ、前輪の両側のフォーク部材内に位置づけられた駆動軸へと伝達する。代替として、ユニバーサル・ジョイント・システムを使用することもできる。
【００４４】
本発明の両輪駆動式オートバイの前輪駆動システムはまた、前フォークを圧縮できるようにする調整可能なコンポーネントを含む場合もあり、また前輪駆動装置が後輪を起源とする場合には後サスペンションの移動に対応するように調整可能なコンポーネントを含む場合もある。第１の実施形態の場合のように、フォーク・パイプ内のスライドする軸を使用して緩衝性前フォークの膨張及び収縮に対応することも可能である。代替として、伸縮性のユニバーサル・ジョイントを使用して前フォークの延長及び短縮に合わせた調節を行うこともできる。また、マイター・ギヤの代わりに多くの代替的な駆動ギヤの組合せを使用して動力を主駆動軸から前駆動軸システムへ伝達することもできる。
【００４５】
本発明の前輪駆動システムは、任意選択で、乗り手が両輪駆動のオートバイを後輪のみの駆動から両輪駆動へ、かつトランスミッション内にクラッチが位置づけられていれば潜在的には前輪のみの駆動へと任意にシフトできるようにする、オートバイのトランスミッション内または後輪の何れかに位置づけられた係合クラッチを含んでいる。前輪駆動装置の本係合クラッチは、業界で周知であるような油圧式または水圧式クラッチ、もしくは本発明の第４の実施形態が示すような噛み合う犬歯プレートを特徴とするワイヤ起動式の機械的クラッチの何れかであることが可能である。
【００４６】
また、少なくとも１つのローラ・クラッチを使用するフリー・ホイール式またはワンウェイ式前ハブも開示されている。本ローラ・クラッチには、ワンウェイ・ハブがそのフリー・ホイーリング方向から係合方向へ逆転すると実質上瞬間的に係合するという優位点がある。本明細書に開示されたフリー・ホイール式ハブはまた、駆動システムを介して苛酷なトルク負荷を伝達する際の前輪駆動装置の故障を防止するトルク制限クラッチを特徴とする場合もある。
【００４７】
従って、本発明の広範な態様によれば、本発明の両輪駆動式オートバイは下記のものを包含することができる。
（ａ）動力を、エンジン及びトランスミッションから、または後輪から前輪へ、主駆動軸と前駆動軸と一連の噛み合いギヤとを含む一連の剛性の駆動軸を介して、もしくは代替として、前輪に動力を同じく効率的かつ瞬間的に伝達するボール・ベアリング式駆動システムのような他の前輪駆動構造を介して伝達する剛性の前輪駆動装置、
（ｂ）フレームと、ヘッドパイプと、操舵パイプと、前輪駆動システムを取り囲む部分を含むチュービングで構成された前フォーク、
（ｃ）ｉ）操舵軸上または操舵軸の直近に、かつ好適には回転する前輪駆動装置に対応するように改造されているヘッドパイプ及びネックパイプ内に位置づけられ、ｉｉ）軸の回転に起因するトルク反作用を最小限に抑えるように設計され、かつｉｉｉ）フルレンジ操舵に対応するように設計されたコンポーネントを有する前輪駆動装置、
（ｄ）前輪駆動装置からの回転性のトルク反作用を平衡化するように、かつ制動またはタイヤの回転を妨害することなくオートバイの自由な操舵動作及び前輪の自由な回転の双方を可能にするように構成された、中心線に対して対称に配置された１対の前駆動軸、及び前輪の反対側に位置づけられた１対の前駆動軸、
（ｅ）よりスムーズな乗車を保証するために、緩衝性の前フォークまたは後サスペンションの移動に対応するように調整可能なコンポーネントを有する前輪駆動装置、
（ｆ）乗り手にオートバイを両輪駆動から後輪のみの駆動にシフトする任意選択を供給する係合クラッチ、
（ｇ）最終的にバックラッシュを最小限に抑えて前輪への実質上瞬間的な動力伝達を可能にする前輪におけるワンウェイ・ハブ、
（ｈ）故障する前に前輪駆動装置内部の極度のトルク負荷を解放させるトルク制限クラッチ。
【００４８】
要約すれば、本発明においては、動力は、両輪駆動式オートバイのエンジンから一連の噛み合いギヤを含む剛性の前輪駆動装置を介して伝達される。オートバイのフレームは、動力を前輪へ伝達する前輪駆動システムを包含するように設計されている。
【００４９】
動力は、エンジンから、トランスミッション内を起源とする、もしくは後輪からの前輪駆動軸に伝達される。主駆動軸の前端にある駆動ギヤは、操舵軸に、または操舵軸の直近にヘッドパイプ及び操舵パイプ内の中心線に沿って位置づけられた少なくとも１つの追加的駆動ギヤと噛み合う。操舵軸に沿った追加的な前輪駆動コンポーネントは、両輪駆動式オートバイを制御しかつ操舵する乗り手の能力に基づいて回転する前輪駆動装置から発生するトルクの影響を相殺する、または最小限に抑える。さらに、ネック及びヘッドパイプは標準サイズであり、もしくは代替として前輪へ動力を伝達する間のフル操舵能力を見込んで標準型の自転車より拡大されている。剛性の前輪駆動装置対は次に、前輪の両側に沿って、フォーク・クラウン内に、もしくは代替としてユニバーサル・ジョイントにより前輪駆動軸に付着されて位置づけられることが可能な一連の噛み合いギヤを介して対称的に下降する。当業者には、前輪を妨害しない前駆動軸システムの他の構成方法が認識されるであろうし、本明細書に開示された実施形態は限定的に解釈されるべきものではない。
【００５０】
前輪駆動軸は、前フォーク内の前輪の両側に沿った軸を介する動力を、各前軸の下端に付着された駆動ギヤと前輪ハブの各端部の外周に取り付けられたギヤとの噛み合いを通じて伝達する。前輪ハブは、乗り手が自由に惰走できるように一方向をキャッチして他の方向へはフリー・ホイールするワンウェイ・ハブであることが可能である。前輪ハブは、一方向のフリー・ホイーリングを可能にする少なくとも１つのローラ・クラッチを使用することができる。ローラ・クラッチには、静かな操作及びほとんど瞬間的な係合という追加的優位点がある。事実上全てのラチェット式ハブはラチェットの係合に伴うある程度のバックラッシュを特徴とするが、ローラ・クラッチは事実上、ハブの回転方向が変わるとすぐに係合する。前輪駆動装置を介して伝達される動力は全て瞬間的に前輪を牽引するものとなるため、前輪駆動装置にとってこの機能は重要である。これに対して、ラチェット式の前ハブを使用すると、前輪が係合して前輪駆動装置により動力を供給された状態になる以前に前ハブに幾分かの回転性のバックラッシュが発生する結果となる。さらに、前ハブ内に２つ以上ローラ・クラッチを使用すると、トルク力がハブ・シェル内のより広い表面上に拡散し、システムに追加の強度が供給される。
【００５１】
開示内容が示すように、本発明の前輪駆動システムは、両輪駆動式オートバイの緩衝性前フォークへ完全に組み込むことができる。スライド式の前駆動軸は噛み合いギヤ内部をスライドする、もしくは代替として、フォーク部材内部の内側のスライド軸及び外側のスライド軸は、緩衝性の前フォークの長さの変化に伴って互いに関連してスライドする。代替的な前フォーク設計には、噛み合いギヤの代わりに拡張式のボール・スプライン・ユニバーサル・ジョイントを使用することが含まれる。前輪駆動装置を前フォーク・クラウン及びフォーク部材内に完全に一体化することは、オートバイの美的外観と露出された回転パーツが乗り手に与える危険性を最小化することの両面において重要である。さらに、前輪駆動装置をフォーク・パイプで取り囲めば、前輪駆動装置が固定位置に保持され、動力の伝達効率が上がる。当業者には、緩衝性の前フォークの拡張及び収縮に伴って前駆動軸システムを拡張しかつ収縮させると同時に前輪の操舵または回転を妨害しない方法で緩衝性の前フォークをオートバイのフレームに構成しかつ取り付ける他の方法が認識されるであろう。
【００５２】
本発明の両輪駆動式オートバイの一実施形態は、剛性の駆動システムを介するエンジン及びトランスミッションから前輪への直接的な動力伝達を特徴としている。剛性の駆動システムは、オートバイのフレーム内部またはオートバイのフレームに付着されたチュービングの内部かつヘッドパイプ及び操舵パイプの内部にあり、フルレンジの操舵及び前輪への瞬間的な動力伝達を可能にしている。さらに、先に開示された両輪駆動式自転車とは対照的に、操舵軸及び中心線に対して対称に位置づけられた前輪駆動コンポーネントは、両輪駆動式オートバイを操舵または運転しながらトルク反作用を制御する上で重要である。
【００５３】
両輪駆動式自転車の場合と同様に、両輪駆動式オートバイは、特に登坂走行及びぼろぼろの滑りやすい材質上での降坂のコーナリングの間に、前輪の牽引力及び移動性が増大されている。緩衝性の前フォーク及び後サスペンションは、万能の上級ライダーが経験したことのない、よりスムーズな走行及び前輪と地面とのより優れた接触を保証する。本発明は、開示された全ての実施形態を使用する機能的な両輪駆動式二輪車の製造方法を開示するものである。
本発明による図面の簡単な説明
図１は、エンジンに位置づけられたトランスミッションを直接の起源とする前輪駆動装置を有する、本発明の両輪駆動式オートバイの一実施形態の側面図である。
図２は、対称性の駆動軸を有する本発明の両輪駆動式オートバイの前フォークの正面図である。
図３は、本発明による両輪駆動式オートバイのヘッドパイプ及び破断されたネックパイプの側面図である。
図４は、本発明の両輪駆動式オートバイのフォーク・クラウン内にある一連の噛み合いギヤの平面図である。
図５は、本発明による両輪駆動式オートバイ用のローラ・クラッチを有するワンウェイ式前ハブの正面図である。
図６は、本発明による両輪駆動式オートバイの後輪及び前輪駆動システムの側面図である。
図７は、本発明による両輪駆動式オートバイ用のローラ・クラッチを有するワンウェイ式前ハブの正面図である。
図８は、前ローラ・クラッチを有しかつ本発明によるトルク制限クラッチを含むワンウェイ式前ハブの分解図である。
図９は、本発明による両輪駆動車の前輪駆動装置の係合クラッチの分解図である。
図１０は、図９の係合クラッチの外側クラッチ板の斜視図である。
図１１は、調整可能なレーキ機能を有する四節リンクの前サスペンション・システムを特徴とする両輪駆動式フル・サスペンション・マウンテンバイクの側面図である。
【００５４】
詳細な説明
エンジン及びトランスミッションを起源とする駆動システムを有する両輪駆動式オートバイを示す本発明の第１の実施形態
図１は、エンジン４０２及びオートバイのトランスミッション４０３を直接の起源とするオートバイの前輪駆動装置４０１（図６参照）を有する両輪駆動式オートバイ４００を示す本発明の第１の実施形態の側面図である。図６は、本発明による両輪駆動式オートバイの後輪及び前輪駆動システムの側面図である。本実施形態の両輪駆動式オートバイ４００は、後輪４０４と前輪４０５とを含んでいる。後輪４０４はさらに後輪ハブ４０６を含み、前輪はさらにワンウェイ式の前輪ハブ４０７を含んでいる。後輪４０４と後輪ハブ４０６とは、オートバイのフレームに付着された後輪軸４０８を中心として回転する。前輪４０５は、両輪駆動式オートバイ４００のオートバイ操舵機構４１１に付着された前輪軸４１０を中心として回転する。オートバイのフレームはさらに前フレーム部分４１２を含み、前フレーム部分４１２はその後端にピボット・ポイント４１３を、かつその前端にオートバイのヘッドパイプ４１４を含んでいる。右後輪支持アーム４１５と左後輪支持アーム（図示されていない）とは、ピボット・ポイントの両側に旋回式に付着している。右後輪支持アーム４１５及び左後輪支持アーム（図示されていない）上の右支持アームのドロップアウト４１６及び左支持アームのドロップアウト（図示されていない）は各々後輪軸４０８に付着し、後輪４０４を支持している。後サスペンション４１７は、右後輪支持アーム４１５と左後輪支持アーム（図示されていない）との間で前フレーム部分４１２に旋回式に付着している。後サスペンション４１７は、ピボット・ポイント４１３の周りの後輪４０４の移動に対応して伸長かつ収縮し、衝撃及び衝突を吸収してよりスムーズな走行をもたらす。さらに、技術上周知であるように、前フレーム部分４１２は、フレーム・チュービング、バー及び他の支持部材による無数の組合せを包含してエンジン４０２、オートバイのトランスミッション４０３、シート４１８及びオートバイ操舵機構４１１を支持することができる。
【００５５】
図１乃至３が示すように、オートバイ操舵機構４１１は前フレーム部分４１２へオートバイのヘッドパイプ４１４内に回転可能に取り付けられ、前輪４０５に回転可能に付着するオートバイの緩衝性前フォーク４１９を含んでいる。オートバイの緩衝性前フォーク４１９は、長さを調節して衝撃を吸収し、乗り手によりスムーズな走行をもたらす。オートバイの緩衝性前フォーク４１９はさらに、オートバイの上部フォーク・クラウン４２２とオートバイの下部フォーク・クラウン４２３とによって互いに平行に保持されたオートバイの右フォークパイプ４２０とオートバイの左フォークパイプ４２１とを含んでいる。オートバイの上部フォーク・クラウン４２２はさらにオートバイのハンドル４２４を支持し、下端４２６でオートバイの上部ヘッドパイプ・ベアリング４２７上のオートバイのヘッドパイプ４１４内に回転可能に支持された上部操舵パイプ４２５に付着している。下部フォーク・クラウン４２３はさらに、上端４２９でオートバイの下部ヘッドパイプ・ベアリング４３０上のオートバイのヘッドパイプ４１４内に回転可能に支持された下部操舵パイプ４２８に付着している。
【００５６】
オートバイの右フォークパイプ４２０とオートバイの左フォークパイプ４２１とはさらに、各々各オートバイのフォークパイプ４２０、４２１の下端を前輪軸４１０に付着する右フォーク・ドロップアウト４３１と左フォーク・ドロップアウト４３２とを含んでいる。
【００５７】
本実施形態では、エンジン４０２から後輪４０４への動力伝達は、オートバイのトランスミッション４０３からこれに付着された第１のトランスミッション駆動スプロケット４３３を介し、次にこれが後輪ハブ４０６及び後輪４０４に付着されかつこれらに動力を供給する後駆動チェーン４３４及び後輪駆動スプロケット４３５を駆動して行われる。代替として、技術上周知であるように、後輪４０４への動力供給は、後駆動軸（図示されていない）により直接トランスミッションから後輪ハブ４０６上に取り付けられた後駆動ギヤ（図示されていない）へ行われる。
【００５８】
図１乃至６が示すような本発明の実施形態では、エンジン４０２は動力を、前フレーム部分４１２内に位置づけられたオートバイの前輪駆動装置４０１、オートバイのヘッドパイプ４１４及びオートバイの緩衝性前フォーク４１９を介して前輪４０５へ伝達する。より特定的には、エンジン４０２は動力をオートバイのトランスミッション４０３を介して第２のトランスミッション駆動スプロケット４３６へ伝達する。次に、第２のトランスミッション駆動スプロケット４３６は動力を、前駆動チェーン４３７を介して前駆動スプロケット４３８へ伝達する。第１の前駆動ギヤ４３９は前駆動スプロケット４３８の外周上に設置され、動力を主前駆動軸４４１の後端に付着された第２の前駆動ギヤ４４０に伝達する。図２及び３が示すように、本実施形態のオートバイのヘッドパイプ４１４内では、オートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２が主前駆動軸４４１の前端４４３に付着して上部ヘッドパイプギヤ４４５及び下部ヘッドパイプ・ギヤ４４６と噛み合い、かつこれらに動力を供給している。
【００５９】
主前駆動軸４４１は、本実施形態では主駆動パイプ４４７の内部に含まれ、各端部で主駆動軸ベアリング４４４により支持されている。代替構造では、主前駆動軸４４１の各端部を前フレーム部分４１２で支持することにより、主駆動パイプ４４７の必要性が排除される。主前駆動軸４４１は前フレーム部分４１２内に位置づけられているため、回転する主前駆動軸４４１によって乗り手に危険が及ぶリスクはほとんどなく、個別の主駆動パイプ４４７で取り囲む必要はない可能性があり、これを本発明を限定するものとして解釈すべきではない。従って、前フレーム部分４１２内にオートバイの前輪駆動装置４０１を支持するための重要な検討事項は、付着された第１の前駆動ギヤ４３９と第２の前駆動ギヤ４４０とを有する前駆動スプロケット４３８が所定位置に確実に保持されてスムーズで効率的な噛み合いと主前駆動軸４４１への動力伝達とを保証しなければならないことにある。さらに、主前駆動軸４４１は両端で確実に支持されて、オートバイのヘッドパイプ４１４内の自由な回転、しかもオートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２を介する上部ヘッドパイプギヤ４４５及び下部ヘッドパイプ・ギヤ４４６へのスムーズな動力伝達を可能にしなければならない。
【００６０】
本実施形態における第２のトランスミッション・スプロケット４３６、前駆動チェーン４３７及び前駆動スプロケット４３８の使用は、本発明を限定するものとして解釈してはならない。前駆動チェーン４３７は、オートバイのトランスミッション４０３から直接動力を受け入れ、かつユニバーサル・ジョイント・システム（図示されていない）を介して、もしくは第２の前駆動軸（図示されていない）の前端及び主前駆動軸４４１の後端に付着された１対の噛み合いギヤ（図示されていない）を介して主前駆動軸４４１へ動力を伝達する第２の前駆動軸（図示されていない）によって容易に交換されることが可能である。前駆動チェーン４３７及び主前駆動軸４４１を保有する理由の１つは、両輪駆動式オートバイ４００のエンジン４０２及びガソリンタンク４４８またはバッテリ（図示されていない）の周囲に適正な間隙を設けることにある。
【００６１】
従って、所定の構造の両輪駆動式オートバイ４００は、動力を直接オートバイのトランスミッション４０３からオートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２へ伝達する代替構造の主駆動軸（図示されていない）を特徴とする可能性もある。代替として、動力を直接後輪４０４からオートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２へ伝達する両輪駆動式オートバイも予測される（図１１が示す前輪駆動システム等）。このような構造は、リンク仕掛け、チェーン及びスプロケット・コンポーネント及び伸縮性のユニバーサル・ジョイント（図示されていない）を使用して後サスペンション４１７の動作及びオートバイ・フレームの代替サイズ及び設計に対処する。さらに、エンジンから前輪まで、または後輪から前輪までのギヤ比を（技術上周知であるように、ギヤまたはスプロケットの歯数を変えることにより）調整し、好適には前輪が後輪に比べて僅かに駆動不足となるようにすることは重要な検討事項である。
【００６２】
オートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２は、オートバイのヘッドパイプ４１４内の両輪駆動式オートバイ４００の中心線４４９上、もしくは中心線４４９の直近でオートバイ操舵機構４１１の操舵軸４５０のすぐ後に位置づけられている。オートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２と回転する主前駆動軸４４１の前端４４３とを両輪駆動式オートバイ４００の中心線４４９上に配置することにより、操舵及び制御に影響を及ぼす可能性のあるトルク反作用は最小限に抑えられる。同様に、上部ヘッドパイプギヤ４４５と下部ヘッドパイプ・ギヤ４４６とは、操舵及び制御に影響を及ぼす可能性のあるトルク反作用を最小限に抑える、または除去するために、オートバイのヘッドパイプ４１４内のオートバイ操舵機構４１１の操舵軸４５０上、またはその直近に位置づけられている。
【００６３】
主前駆動軸４４１からオートバイのヘッドパイプ４１４を介する動力の伝達に際しては、上部ヘッドパイプギヤ４４５は内側駆動パイプ４５１に付着されていて、上端４５２と下端４５３とを含んでいる。この場合の上端４５２は、上部操舵パイプ４２５内で上部操舵パイプ・ベアリング４５４上に回転式に支持され、下端４５３はオートバイの下部フォーク・クラウン４２３内に回転式に支持されている。下部ヘッドパイプ・ギヤ４４６は、上端４５６と下端４５７とを含む外側駆動パイプ４５５に付着され、第１の下部操舵パイプ・ベアリング４５８上の上端４５６で下部操舵パイプ４２８内に回転式に支持されている。第２の下部操舵パイプ・ベアリング４５９は、外側駆動パイプ４５５に追加の回転性支持を供給する。本実施形態では、内側駆動パイプ４５１は外側駆動パイプ４５５内の操舵軸４５０上、もしくは操舵軸４５０の直近に配置され、外側駆動パイプ４５５とは独立して回転する。さらに、内側駆動パイプ４５１の下端４５３は、外側駆動パイプ４５５の下端４５７を通ってこれより下へ伸長している。内側駆動パイプ４５１及び外側駆動パイプ４５５上の支持ベアリング４５４、４５８、４５９の数、タイプ及び配置は、本発明を限定するものとして解釈すべきではなく、オートバイのヘッドパイプ４１４内にオートバイの前輪駆動装置４０１を十分に支持するに足るものであれば、任意数のベアリングが予測される。
【００６４】
上部ヘッドパイプギヤ４４５と下部ヘッドパイプ・ギヤ４４６とは、オートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２の反対側でオートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２と噛み合うため、付着された内側駆動パイプ４５１を含む上部ヘッドパイプギヤ４４５と付着された外側駆動パイプ４５５を含む下部ヘッドパイプ・ギヤ４４６とは、オートバイのヘッドパイプ４１４内の上部操舵パイプ４２５より下、かつ下部操舵パイプ４２８より上で互いに反対方向に回転する。この構造により、オートバイのヘッドパイプ４１４内部でのヘッドパイプ・ギヤ４４２、４４５、４４６の回転が可能になり、さらに、オートバイの前輪駆動装置４０１を廻るオートバイ操舵機構４１１の回転が許容される。さらに、付着された内側駆動パイプ４５１を含む上部ヘッドパイプギヤ４４５と付着された外側駆動パイプ４５５を含む下部ヘッドパイプ・ギヤ４４６とは、オートバイ操舵機構４１１の操舵軸４５０上、もしくは操舵軸４５０の直近に位置づけられていて、オートバイのヘッドパイプ４１４内部でのオートバイの前輪駆動装置４０１の回転によって発生するトルク反作用が最小限に抑えられかつ平衡化される。
【００６５】
図２及び４が示すように、第１の噛み合いクラウン・ギヤ列４６０、４６１、４６２は外側駆動パイプ４５５によって駆動され、第２の噛み合いクラウン・ギヤ列４６３、４６４、４６５は内側駆動パイプ４５１によって駆動される。より特定的には、外側駆動パイプ４５５の下端４５７は第１のクラウン・ギヤ４６０に付着し、第１のクラウン・ギヤ４６０は第２のクラウン・ギヤ４６１と噛み合ってこれを駆動し、第２のクラウン・ギヤ４６１は第３のクラウン・ギヤ４６２と噛み合ってこれを駆動する。同様に、内側駆動パイプ４５１の下端４５３は第４のクラウン・ギヤ４６３に付着し、第４のクラウン・ギヤ４６３は第５のクラウン・ギヤ４６４と噛み合ってこれを駆動し、第５のクラウン・ギヤ４６４は第６のクラウン・ギヤ４６５と噛み合ってこれを駆動する。
【００６６】
オートバイの下部フォーク・クラウン４２３内における第１の噛み合いクラウン・ギヤ列４６０、４６１、４６２及び第２の噛み合いクラウン・ギヤ列４６３、４６４、４６５の配置は、下記の幾つかの目的に叶うものである。例えば、オートバイの下部フォーク・クラウン４２３は、本質的に、短いギヤ軸４９７及び支持ベアリング（図示されていない）上での自由な回転を可能にしながら、噛み合いクラウン・ギヤ４６０、４６１、４６２、４６３、４６４、４６５を固定位置に保持するギヤボックスとして機能することができる。また、例えばこの下部フォーク・クラウンは噛み合いクラウン・ギヤ４６０、４６１、４６２、４６３、４６４、４６５を包囲し、乗り手を危険に曝す可能性のある可動パーツの露出を低減させている。第３に、外側駆動パイプ４５５によって駆動される第１の噛み合いクラウン・ギヤ列４６０、４６１、４６２は、各々内側駆動パイプ４５１によって駆動される第２の噛み合いクラウン・ギヤ列４６３、４６４、４６５とは反対かつ平衡的な方向へ回転する。図示されているように、噛み合いクラウン・ギヤ４６０、４６１、４６２、４６３、４６４、４６５は螺旋状の設計またはスパイラル設計であるが、ストレート歯ギヤの使用も可能である。本明細書に開示されているような、ギヤ数、噛み合い歯の設計及び操舵機構内の配置を含むギヤの設計及び構造は、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。さらに、オートバイの下部フォーク・クラウン４２３内部の噛み合いクラウン・ギヤ４６０、４６１、４６２、４６３、４６４、４６５の配置は限定的なものとして解釈されるべきではなく、これらは、オートバイ操舵機構４１１またはオートバイの緩衝性前フォーク４１９における上部フォーク・クラウン４２２内部または別のフォーク・ギヤ支持体（図示されていない）に容易に配置されることが可能である。
【００６７】
さらに特定的に説明すると、図４が示すように（乗り手の目線で）上から見た場合、第１のクラウン・ギヤ４６０は外側駆動パイプ４５５によって時計方向へ駆動され、内側駆動パイプ４５１によって駆動されかつ第１のクラウン・ギヤ４６０の真下に位置づけられた第４のクラウン・ギヤ４６３は反時計方向へ回転する。第１のクラウン・ギヤ４６０及び第４のクラウン・ギヤ４６３は共に操舵軸４５０及び中心線４４９上またはその直近に位置づけられ、各クラウン・ギヤ４６０、４６３の反対方向の回転は、各クラウン・ギヤ４６０、４６３の回転によって発生する潜在的なトルク反作用を平衡化しかつ相殺する、もしくは最小限に抑える傾向がある。オートバイの下部フォーク・クラウン４２３内で操舵軸４５０及び中心線４４９から移動した位置で、第２のクラウン・ギヤ４６１は第１のクラウン・ギヤ４６０によって反時計方向へ駆動され、一方の第５のクラウン・ギヤ４６４は、第４のクラウン・ギヤ４６３によって時計方向へ駆動される。操舵軸４５０及び中心線４４９から対称距離で離隔された第２のクラウン・ギヤ４６１と第５のクラウン・ギヤ４６４とによる反対の回転方向は、各クラウン・ギヤ４６１、４６４の回転によって発生する潜在的なトルク反作用を平衡化しかつ相殺する、もしくは最小限に抑える傾向がある。最後に、第３のクラウン・ギヤ４６２は第２のクラウン・ギヤ４６１によって時計方向へ駆動され、一方の第６のクラウン・ギヤ４６５は、第５のクラウン・ギヤ４６４によって反時計方向へ駆動される。第３のクラウン・ギヤ４６２と第６のクラウン・ギヤ４６５とは、オートバイの下部フォーク・クラウン４２３内で操舵軸４５０及び中心線４４９から対称に遠距離で離隔配置され、各クラウン・ギヤ４６２、４６５の反対の回転方向は、潜在的なトルク反作用を平衡化しかつ相殺する、もしくは最小限に抑える傾向がある。
【００６８】
このように、反対方向への回転及び操舵軸４５０及び中心線４４９に対する対称配置、平衡化されたクラウン・ギヤ対である４６０と４６３、４６１と４６４、４６２と４６５を通じて、回転トルク及び慣性モーメントはオートバイの下部フォーク・クラウン４２３内部で平衡化されかつ相殺され、もしくは最小限に抑えられるため、乗り手は両輪駆動式オートバイ４００のより良好な制御を維持することができる。クラウン・ギヤ４６０、４６１、４６２、４６３、４６４、４６５の上記数、配置及び回転方向は、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。当業者には、同様の対称品質及び平衡構造を有する代替構造の噛み合いクラウン・ギヤが容易に想定できるであろう。
【００６９】
本実施形態では、第３のクラウン・ギヤ４６２及び第６のクラウン・ギヤ４６５は各々、オートバイの右フォークパイプ４２０及びオートバイの左フォークパイプ４２１内に位置づけられている。第３のクラウン・ギヤ４６２はその内面に溝が付けられていて右フォーク駆動軸４６７の右上部スプライン端４６６を受け入れ、第６のクラウン・ギヤ４６５は溝が付けられた内面４９６を有し、左フォーク駆動軸４６９の左上部スプライン端４６８を受け入れる。フォーク駆動軸４６７、４６９は、オートバイのフォークパイプ４２０、４２１内のフォークパイプ・ベアリング４８９、４９０、４９１、４９２上へ、クラウン・ギヤ４６２、４６５内でのフォーク駆動軸４６７、４６９の回転及び上下動作は許容するがオートバイのフォークパイプ４２０、４２１内の側方動作は妨げるように支持されている。この方法で、回転するオートバイの前輪駆動装置４０１もまた、オートバイの緩衝性前フォーク４１９の動作に合わせて調節される。ある代替構造では、上部スプライン端４６６、４６８はさらにベアリングまたはブッシング上にクラウン・ギヤ４６２、４６５より上で回転式に支持されることが可能であり、オートバイのフォークパイプ４２０、４２１内に追加支持を供給する。
【００７０】
オートバイの前輪駆動装置４０１の回転に伴って、右フォーク駆動軸４６７の右上部スプライン端４６６は第３のクラウン・ギヤ４６２へとスライドしてこれにより動力を供給され、左フォーク駆動軸４６９の左上部スプライン端４６８は第６のクラウン・ギヤ４６５へとスライドしてこれにより動力を供給される。さらに、上述のように第３のクラウン・ギヤ４６２及び第６のクラウン・ギヤ４６５の反対方向の回転に起因して、右フォーク駆動軸４６７及び左フォーク駆動軸４６９は各々オートバイの右フォークパイプ４２０及びオートバイの左フォークパイプ４２１内で反対方向へ回転し、これにより、回転するフォーク駆動軸４６７、４６９によって発生するトルク反作用及び慣性が平衡化されかつ相殺され、もしくは最小限に抑えられる。
【００７１】
右フォーク駆動軸４６７は、右前ハブ・ギヤ４７１と噛み合ってこれを駆動する右フォーク駆動軸ギヤ４７０に付着している。同様に、左フォーク駆動軸４６９は、左前ハブ・ギヤ４７３と噛み合ってこれを駆動する左フォーク駆動軸ギヤ４７２に付着している。図２及び４が示すように、第３のクラウン・ギヤ４６２、右フォーク駆動軸４６７及び右フォーク駆動軸ギヤ４７０の（乗り手から見て）時計方向への回転は、右前ハブ・ギヤ４７１及びこれに付着された前輪４０５の（地面に対する）前方向回転の原因となり、これを引き起こす。同様に、第６のクラウン・ギヤ４６５、左フォーク駆動軸４６９及び左フォーク駆動軸ギヤ４７２の（乗り手から見て）反時計方向への回転は、左前ハブ・ギヤ４７３及びこれに付着された前輪４０５の（地面に対する）前方向回転の原因となり、これを引き起こす。
【００７２】
ある代替実施形態は、衝撃に応答してオートバイの緩衝性前フォーク４１９を調節できるように、右フォーク駆動軸４６７と左フォーク駆動軸４６９とをスライドする２つの別々の区画にして構成する。上側のスライド区画（図示されていない）は第３のクラウン・ギヤ４６２及び第６のクラウン・ギヤ４６５に各々付着され、右フォーク駆動軸ギヤ４７０及び左フォーク駆動軸ギヤ４７２に各々付着される下側のスライド区画（図示されていない）と共に回転しかつこれを超えてスライドする。
【００７３】
従って要約すると、両輪駆動式オートバイ４００の本実施形態は、操舵軸４５０及び中心線４４９上に配置されかつオートバイ操舵機構４１１及びオートバイの緩衝性前フォーク４１９内に操舵軸４５０に対して平衡式に対称配置されたコンポーネントを含むオートバイの前輪駆動装置４０１を開示している。エンジン４０２からオートバイのトランスミッション４０３を介して伝達された動力は第２のトランスミッション駆動スプロケット４３６を駆動し、これは前駆動チェーン４３７を介して前駆動スプロケット４３８へ動力を伝達する。第１の前駆動ギヤ４３９は前駆動スプロケット４３８の外周上に取り付けられていて第２の前駆動ギヤ４４０と噛み合ってこれに動力を伝達し、第２の前駆動ギヤ４４０は主前輪駆動軸４４１に付着されてこれに動力を伝達する。
【００７４】
動力をオートバイのヘッドパイプ４１４及びオートバイの左フォークパイプ４２１からオートバイのヘッドパイプ４１４内の主前駆動軸４４１の前端４４３に付着されたオートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２を介して伝達するために、オートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２は、内側駆動パイプ４５１に付着された上部ヘッドパイプギヤ４４５と噛み合ってこれに動力を伝達する。内側駆動パイプ４５１の下端４５３は第４のクラウン・ギヤ４６３に付着してこれに動力を供給し、第４のクラウン・ギヤ４６３は第５のクラウン・ギヤ４６４と噛み合ってこれを駆動し、第５のクラウン・ギヤ４６４は第６のクラウン・ギヤ４６５と噛み合ってこれを駆動する。左フォーク駆動軸４６９の左上部スプライン端４６８は第６のクラウン・ギヤ４６５の回転へとスライドされてこれに駆動され、オートバイの左フォークパイプ４２１内に位置づけられた左フォーク駆動軸４６９に動力が伝達される。左フォーク駆動軸ギヤ４７２は左フォーク駆動軸４６９に付着されてこれに駆動され、さらに左前ハブ・ギヤ４７３と噛み合ってこれを駆動し、左前ハブ・ギヤ４７３はワンウェイ式前輪ハブ４０７及びこれに付着された前輪４０５に付着されてこれらを駆動する。
【００７５】
オートバイの左フォークパイプ４２１を介する動力の伝達を平衡化するため、オートバイの前輪駆動装置４０１の回転力は、オートバイのヘッドパイプ４１４及びオートバイの右フォークパイプ４２０を介して対称的に伝達される。オートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２は、オートバイのヘッドパイプ４１４内で主前駆動軸４４１の前端４４３と付着し、外側駆動パイプ４５５に付着された下部ヘッドパイプ・ギヤ４４６と噛み合ってこれに動力を伝達する。外側駆動パイプ４５５の下端４５７は第１のクラウン・ギヤ４６０に付着してこれに動力を供給し、第１のクラウン・ギヤ４６０は第２のクラウン・ギヤ４６１と噛み合ってこれを駆動し、第２のクラウン・ギヤ４６１は第３のクラウン・ギヤ４６２と噛み合ってこれを駆動する。右フォーク駆動軸４６７の右上部スプライン端４６６は、第３のクラウン・ギヤ４６２へとスライドしてこれに駆動され、オートバイの右フォークパイプ４２０内に位置づけられた右フォーク駆動軸４６７へ動力が伝達される。右フォーク駆動軸ギヤ４７０は右フォーク駆動軸４６７に付着されてこれに駆動され、さらに右前ハブ・ギヤ４７１と噛み合ってこれを駆動し、右前ハブ・ギヤ４７１はワンウェイ式前輪ハブ４０７及びこれに付着された前輪４０５に付着されてこれらを駆動する。
【００７６】
先に論じたように、オートバイの緩衝性前フォーク４１９内におけるオートバイの前輪駆動装置４０１の反作用的回転及び操舵軸４５０及び中心線４４９に対して対称的な配置、オートバイの前輪駆動装置４０１の回転コンポーネントによって発生するトルク反作用及び慣性のこれによる平衡化及び相殺もしくは最小化は、限定的なものとして解釈されるべきではない。
【００７７】
操舵軸４５０に沿ってかつオートバイのヘッドパイプ４１４内にコンポーネントを配置する多数の構造が予測される。さらに、オートバイの下部フォーク・クラウン４２３内のクラウン・ギヤ４６０、４６１、４６２、４６３、４６４、４６５の数、対称配置及び平衡回転の方向を変更するための多くの構造も予測される。オートバイの前輪駆動装置４０１をオートバイの下部フォーク・クラウン４２３、オートバイの右フォークパイプ４２０及びオートバイの左フォークパイプ４２１内へと組み込むことが好適であるが、この構造は限定的であるものとして解釈されるべきではなく、任意の前輪駆動装置コンポーネントをオートバイの緩衝性前フォーク４１９の外に位置づけることは容易である。
【００７８】
本実施形態はまた、上部操舵パイプ４２５及び下部操舵パイプ４２８をも特徴としているが、オートバイのヘッドパイプ・ギヤ４４２、上部ヘッドパイプ駆動ギヤ４４５及び下部ヘッドパイプ・ギヤ４４６の周りのオートバイ操舵機構４１１の回転を可能にする代替構造も予測され、操舵パイプは、噛み合うヘッドパイプ・ギヤ４４２、４４５、４４６の周りのオートバイ操舵機構４１１の自由な回転を可能にする破断区画（図示されていない）を特徴とする単一のユニットであることも可能である。さらに、当業者には、チェーン及び軸による前輪駆動装置をボール・ベアリング式駆動システムを含む代替駆動システムに容易に交換できることが認識されるであろう。さらに、オートバイの前輪駆動装置４０１は、関連出願において開示されたものに類似する構造で、かつ図１１の実施形態において示されているように、容易に後輪４０４を直接の起源とすることができる。
【００７９】
両輪駆動式オートバイのローラ・クラッチを有するワンウェイ式前ハブを示す本発明の第２の実施形態
図５は、右ローラ・クラッチ４７５と左ローラ・クラッチ４７６とを有する両輪駆動式オートバイ４００のためのワンウェイ式前輪ハブ４０７の正面図である。本実施形態では、ワンウェイ式前輪ハブ４０７は、オートバイの外側ハブ・シェル４７７と、右内側ハブ・シェル４７８と、左内側ハブ・シェル４７９とを含んでいる。右内側ハブ・シェル４７８はさらに右ローラ・クラッチ面４８０を含み、左内側ハブ・シェル４７９はさらに左前ローラ・クラッチ面４８１を含んでいる。本実施形態では、右内側ハブ・シェル４７８と左内側ハブ・シェル４７９とは、組立てを容易に行えるように別個のものとなっているが、単一のものにすることもできる。代替として、右内側ハブ・シェル４７８と左内側ハブ・シェル４７９とは、第３の実施形態に関して後述されるようなトルク制限クラッチ・アッセンブリ２９９に類似するオートバイのトルク制限クラッチ構造体（図示されていない）に対応するために、各々数個の部分で構成されることも可能である。
【００８０】
前輪軸４１０は、右内側ハブ・シェル４７８及び左内側ハブ・シェル４７９内に回転式に付着し、第１の前輪軸ベアリング４８２及び第２の前輪軸ベアリング４８３を介して支持されている。前輪軸４１０は、各端部で右フォーク・ドロップアウト４３１及び左フォーク・ドロップアウト４３２に付着し、かつ第１の前ハブ・エンドキャップ４８４及び第２の前ハブ・エンドキャップ４８５によって右内側ハブ・シェル４７８及び左内側ハブ・シェル４７９内の所定位置に保持されている。第１の前ハブ・ベアリング４８６はオートバイの外側ハブ・シェル４７７と右内側ハブ・シェル４７８との間に配置されていて、オートバイの外側ハブ・シェル４７７及び右内側ハブ・シェル４７８は、ワンウェイ式前輪ハブ４０７の横力を支持しながら独立して回転することができる。同様に、第２の前ハブ・ベアリング４８７はオートバイの外側ハブ・シェル４７７と左内側ハブ・シェル４７９との間に配置されていて、オートバイの外側ハブ・シェル４７７及び左内側ハブ・シェル４７９は、ワンウェイ式前輪ハブ４０７の横力を支持しながら独立して回転することができる。オートバイの外側ハブ・シェル４７７はさらに、技術上周知であるように、オートバイの前輪４０５に付着している。オートバイの外側ハブ・シェル４７７はまた、本実施形態が示すようにオートバイのディスク・ブレーキ・ロータ４８８にも付着している。
【００８１】
ローラ・クラッチ４８０、４８１は技術上周知であって内側及び外側の円筒（図示されていない）で構成され、内部に一連のローラ（図示されていない）が含まれる内部空間を画定している。内側の円筒はさらに、各々が個々のローラを分離する一連のランプ状の構造体（図示されていない）を含んでいる。ローラ・クラッチ４８０、４８１の作動中は、内側の円筒の一方向への回転がローラをランプの底へと押し下げ、内側の円筒は外側の円筒とは反対の方向へ回転できるようになる。しかしながら、ローラ・クラッチの内側の円筒が反対の方向へ回転すると、ローラ（図示されていない）はランプ状の構造体（図示されていない）を回転して上がり、内側の円筒のランプ状の構造体の頂上近くに押し入り、外側の円筒を締め付ける。ローラ・クラッチの内側と外側の円筒間でのローラによるこのウェッジングは内側の円筒と外側の円筒とを回転式にロックし、これらを一緒に回転させる。
【００８２】
右前ハブ・ギヤ４７１はボルト（図示されていない）を介して右内側ハブ・シェル４７８に付着し、左前ハブ・ギヤ４７３はボルト（図示されていない）を介して左内側ハブ・シェル４７９に付着している。右ローラ・クラッチ４７５はオートバイの外側ハブ・シェル４７７へとプレス嵌めされ、右内側ハブ・シェル４７８の右ローラ・クラッチ面４８０は右ローラ・クラッチ４７５へとスライドする。同様に、左ローラ・クラッチ４７６はオートバイの外側ハブ・シェル４７７へとプレス嵌めされ、左内側ハブ・シェル４７９の左ローラ・クラッチ面４８１は左ローラ・クラッチ４７６へとスライドする。先に論じたように、この構造により、右内側ハブ・シェル４７８及び左内側ハブ・シェル４７９がオートバイの外側ハブ・シェル４７７に対して一方向へ回転すると、オートバイの外側ハブ・シェル４７７は右内側ハブ・シェル４７８及び左内側ハブ・シェル４７９に対して自由に回転することができる。但し、第１の実施形態に関して述べた通り、右及び左フォーク駆動軸４６７、４６９及び右及び左フォーク駆動軸ギヤ４７０、４７２が各々右及び左前ハブ・ギヤ４７１、４７３に動力を供給すると、付着された右及び左内側ハブ・シェル４７８、４７９は反対方向へ回転し、右及び左ローラ・クラッチ４７５、４７６は回転を阻止され、オートバイの外側ハブ・シェル４７７及びこれに付着された前輪（図示されていない）が相応に回転する結果となる。従って、この方法では、前輪駆動装置４０１を介する右及び左前ハブ・ギヤ４７１、４７３への回転力が右及び左内側ハブ・シェル４７８、４７９の回転及びオートバイの外側ハブ・シェル４７７及び前輪（図示されていない）の対応する回転を引き起こす結果となり、両輪駆動の両輪駆動式オートバイ４００が製造される。
【００８３】
ローラ・クラッチ・ハブは、動力を事実上瞬間的に前輪へ伝達するため、両輪駆動式オートバイに比類なく適合している。ラチェット式のワンウェイ・クラッチを使用する場合は、ラチェットが前輪への動力供給を始めるまでにある程度のバックラッシュがあるため、前輪が後輪に比べて駆動不足であれば、前輪への動力の伝達に僅かな遅延が生じる結果となる。
【００８４】
本明細書に開示されているように前ハブにローラ・クラッチを使用することの追加の優位点は、両輪駆動式オートバイは両輪駆動または後輪駆動のみの何れの走行も可能であるために、ラチェット式のワンウェイ・ハブを使用すると前輪が惰走する際のラチェット音が一定になることにある。さらに、本発明はまた、両輪駆動式オートバイのワンウェイ式前ハブに少なくとも２つのローラ・クラッチを使用することを開示している。２つ以上のローラ・クラッチの使用は、駆動される前輪の半径方向力を拡散させるより広い表面積を供給する。より広い表面に力を拡散させるこの能力は、補強用スリーブを不要にする。
【００８５】
ローラ・クラッチ４７５、４７６を有するワンウェイ式前ハブ４０７の使用及び構造は、限定的なものとして解釈されるべきではなく、代替構造も予測される。ある代替構造は、前ローラ・クラッチ４７５、４７６の代わりにスプラグ・クラッチ（図示されていない）を使用する。同様に、極度のトルク負荷下でのオートバイの前輪駆動装置４０１の故障尤度を低減させるために、両輪駆動式オートバイ４００の前輪ハブ４０７と共に後述の第３の実施形態に示されているようなトルク制限クラッチを包含することも可能である。
【００８６】
ローラ・クラッチ及びトルク制限クラッチを有するワンウェイ式前ハブを示す両輪駆動車の第３の実施形態
図７は、前ローラ・クラッチ２１４を有する両輪駆動車のためのワンウェイ式前ハブ２１３の正面図である。本実施形態では、ワンウェイ式前ハブ２１３は、外側前ハブ・シェル２１５と、内側前ハブ・シェル２１６とを含んでいる。内側前ハブ・シェル２１６はさらに、前ハブ・ローラ・クラッチ面２１７を含んでいる。本実施形態では、内側前ハブ・シェル２１６及び前ハブ・ローラ・クラッチ面２１７は別個の部分であって後述のトルク制限クラッチ・アッセンブリ２９９に対応し、内側前ハブ・シェル２１６はさらに内側ハブばね軸３１２を含んでいる。但し、トルク制限クラッチ・アッセンブリ２９９のない構造では、前ハブ・ローラ・クラッチ面２１７を有する内側前ハブ・シェル２１６は単一部分であることも可能である。
【００８７】
前軸５９は、内側ハブ・シェル２１６内に回転式に付着し、第１の前ハブ軸ベアリング２１８を介して、かつ外側ハブ・シェル２１５内のその他端付近は第２の前ハブ軸ベアリング２１９を介して支持されている。第３の前ハブ軸ベアリング３０６もまた、ワンウェイ式前ハブ２１３内の軸の支持を追加するために使用可能である。前軸５９は、各端で両輪駆動車（図示されていない）の前フォーク（図示されていない）の右前ドロップアウト１７と左前ドロップアウト１８とに付着し、前ハブ・エンドキャップ３０４によってハブ内の所定位置に保持される。前ハブ・ベアリング３０５は外側ハブ・シェル２１５と内側ハブ・シェル２１６との間に配置されていて、外側ハブ・シェル２１５及び内側ハブ・シェル２１６は、ワンウェイ式前ハブ２１３の横力を支持しながら独立して回転することができる。外側ハブ・シェル２１５はさらに、技術上周知であるように前輪（図示されていない）のスポーク（図示されていない）に付着している。外側前ハブ・シェル２１５はまた、本実施形態が示すようにディスク・ブレーキ・ロータ３００にも付着している。
【００８８】
前ベベル・ギヤ３２は、ボルト（図示されていない）を介して内側前ハブ・シェル２１６に付着している。前ローラ・クラッチ２１４は、外側前ハブ・シェル２１５にプレス嵌めされる。前ハブ・ローラ・クラッチ面２１７は、前ローラ・クラッチ２１４へとスライドする。先に論じた通り、この構造では、内側前ハブ・シェルが一方向へ回転すると、外側前ハブ・シェル２１５は内側前ハブ・シェル２１６に対して自由に回転することができる。しかしながら、前輪駆動装置（図示されていない）のピニオン・ギヤ３１が前ベベル・ギヤ３２に動力を供給すると、付着された内側前ハブ・シェル２１６は反対方向へ回転して前ローラ・クラッチ２１４が回転をロックされた状態となり、外側前ハブ・シェル２１５及び付着された前輪（図示されていない）は相応に回転することになる。従って、この方法では、前輪駆動装置（図示されていない）を介する前ベベル・ギヤ３２への回転力が内側前ハブ・シェル２１６の回転及び外側前ハブ・シェル２１５及び前輪（図示されていない）の対応する回転を引き起こす結果となり、両輪駆動の自転車が製造される。
【００８９】
図８は前ローラ・クラッチ２１４を有するワンウェイ式前ハブ２１３の分解図を描いたものであり、トルク制限クラッチ・アッセンブリ２９９をも示している。本図が示すように、内側ハブ・シェル２１６は第１の斜めの圧力プレート３０１を含み、前ハブ・ローラ・クラッチ面２１７は第２の斜めの圧力プレート３０２を含んでいる。これらの圧力プレートは、内側でワンウェイ式前ハブ２１３に嵌合する。この構造により、前輪駆動装置を介して極度のトルク負荷が伝達される場合でも、システムを損傷することなく負荷を逃がせるように、前輪駆動装置（図示されていない）は前輪（図示されていない）とは独立して回転することが可能である。
【００９０】
本実施形態では、第１の斜めの圧力プレート３０１は内側ハブ・シェル２１６の外周に成形されている。第２の斜めの圧力プレート３０２は、前ハブ・ローラ・クラッチ面２１７に成形されている。第１の斜めの圧力プレート３０１は、第２の斜めの圧力プレート３０２に当接し、かつ調節可能な圧力プレートばね３０３によって第２の斜めの圧力プレート３０２とは定常静止接触状態に保持されている。調節可能な圧力プレートばね３０３の第１の圧力プレートばね端３０９は、前ハブ・ローラ・クラッチ面２１７の内側圧力プレート面３０７内に配置されかつこれに圧力を印加し、調節可能な圧力プレートばね３０３の第２の圧力プレートばね端３１１は、内側ハブばね軸３１２の端部に付着する調節可能な圧力プレートばね止め３０８に付着している。本実施形態では、調節可能な圧力プレートばね止め３０８は内側ハブばね軸３１２上で所定位置にねじ込まれ、こうして調節可能な圧力プレートばね３０３の張力を、調節可能な圧力プレートばね止め３０８が内側ハブばね軸３１２上でねじ込まれる長さに依存して調節可能にする。調節可能な圧力プレートばね止め３０８は、前ハブ・ベアリング３０５によって外側前ハブ・シェル２１５に対して回転式に支持され、内側ハブばね軸３１２は、第３の前ハブ軸ベアリング３０６によって前軸５９上に回転式に支持される。
【００９１】
第１の斜めの圧力プレート３０１と第２の斜めの圧力プレート３０２との定常接触により、回転力が前ベベル・ギヤ３２から内側ハブ・シェル２１６及びトルク制限クラッチ・アッセンブリ２９９及び前ローラ・クラッチ２１４を介して外側前ハブ・シェル２１５へ伝達されると、前輪１７を駆動することができる。但し、前輪駆動装置（図示されていない）を介して、他の場合であれば前輪駆動装置の何らかのパーツを故障させる可能性があるような苛酷な回転トルク負荷が伝達されると、第１の斜めの圧力プレート３０１と第２の斜めの圧力プレート３０２との定常接触はこの回転トルクに圧倒され、第１の斜めの圧力プレート３０１は第２の斜めの圧力プレート３０２との接触を外されて調節可能な圧力プレートばね３０３が短縮される。従って、駆動システムの苛酷なトルクは逃がされ、第１の斜めの圧力プレート３０１及び第２の斜めの圧力プレート３０２は、調節可能な圧力プレートばね３０３からの圧力によってその定常接触を回復させる。
【００９２】
ローラ・クラッチ・ハブは、動力を事実上瞬間的かつ無音で前輪へ伝達するため、両輪駆動車に比類なく適合している。ラチェット式のワンウェイ・クラッチを使用する場合は、ラチェットが前輪への動力供給を始めるまでにある程度のバックラッシュがあるため、後輪がスリップすると、前輪への動力の伝達に僅かな遅延が生じる結果となる。
【００９３】
本明細書に開示されているように前ハブにローラ・クラッチを使用することの追加の優位点は、両輪駆動車は両輪駆動または後輪駆動のみの何れの走行も可能であるために、ラチェット式のワンウェイ・ハブを使用すると前輪が惰走する際のラチェット音が一定になることにある。さらに、第２の実施形態はまた、両輪駆動式オートバイ４００のワンウェイ式前輪ハブ４０７に少なくとも２つのローラ・クラッチを使用することを開示している。２つ以上のローラ・クラッチの使用は、駆動される前輪の半径方向力を拡散させるより広い表面積を供給する。より広い表面に力を拡散させるこの能力は、補強用スリーブを不要にし、ハブがより軽量になる。
【００９４】
ローラ・クラッチ２１４を有するワンウェイ式前ハブ２１３及びトルク制限ワンウェイ式前ハブ・クラッチ・アッセンブリ２９９の使用及び構造は、限定的なものとして解釈されるべきではなく、代替構造も予測される。ある代替構造は、前ローラ・クラッチ２１４の代わりにスプラグ・クラッチ（図示されていない）を使用する。さらに、ワンウェイ式前ハブ２１３内には、２つ以上のローラ・クラッチ２１４を包含することもできる。同様に、極度のトルク負荷下でのオートバイの前輪駆動装置４０１の故障尤度を低減させるために、両輪駆動式オートバイ４００の前輪ハブ４０７と共にトルク制限クラッチ２９９を包含することも可能である。
【００９５】
ワンウェイ式前ハブ２１３に関しては、外側前ハブ・シェル２１５及び内側前ハブ・シェル２１６はアルミニウムまたは、ワンウェイ式前ハブ２１３の回転によって発生する軸方向の力及び回転力に耐え得る他の任意の軽金属で製造されることが可能であり、どのような特定金属の使用も、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。さらに本発明では、外側前ハブ・シェル２１５の周囲の補強用スリーブは不要である。最後に、トルク制限クラッチ２９９に関しては多くの構造が予測され、圧力プレート３０１、３０２及び圧力プレートばねの使用は、前輪駆動装置の苛酷なトルクを逃がすことのできるメカニズムを限定するものとして解釈されるべきではない。
【００９６】
前輪駆動装置の係合クラッチを示す両輪駆動車の第４の実施形態
図９を参照すると、両輪駆動車の第４の実施形態は、前輪駆動装置（図示されていない）に係合クラッチ２２０を組み込んでいる。係合クラッチ２２０は、乗り手に両輪駆動式自転車を、係合クラッチ２２０が掛かると両輪駆動モードで、もしくは代替として、係合クラッチ２２０が外れると後輪駆動のみのモードで運転する任意選択を供給する。本実施形態に類似する一構造体では、係合クラッチ２２０は両輪駆動式オートバイ４００によって使用されることが可能であり、エンジン４０２及びオートバイのトランスミッション４０３におけるオートバイの前輪駆動装置４０１に、もしくは（後輪４０４からの直接前輪駆動装置が使用されている場合は）後輪４０４の何れかに取り付けられることが可能である。さらに、技術上周知であるように、油圧式または水圧式の係合クラッチを使用して、両輪駆動式オートバイ４００の乗り手が後輪のみの駆動から両輪駆動へシフトできるようにすることも可能である。前輪駆動装置４０１がエンジン４０２及びトランスミッション４０３を起源とする両輪駆動式オートバイ４００では、係合クラッチ２２０を使用してオートバイに、前輪駆動装置４０１及び前輪４０５のみに動力を供給する設定へのクラッチのシフトによる後輪のみの駆動、両輪駆動または所定の状況下での前輪のみの駆動を供給することができる。
【００９７】
図９は、両輪駆動車（図示されていない）のワンウェイ式後ハブ２００に取り付けられた係合クラッチ２２０の分解図を示している。本実施形態において開示されている通り、係合クラッチ２２０全体はワンウェイ式後輪ハブ２００と左後ドロップアウト（図示されていない）との間の空間に嵌るため、標準的なフレーム間隔、標準的な後ハブのサイズ及び標準的な自転車コンポーネントの使用が可能になる。
【００９８】
図９が示すような本実施形態では、内側クラッチ・プレート２２１は、ボルト２２２を介して外側ハブ・シェル２０２のディスク・ブレーキ取付け面２０４に付着する。クラッチ・ベアリング２２３は内側クラッチ・プレート２２１の外端２２４上へプレス嵌めされ、かつ後ギヤ・リング２２５はクラッチ・ベアリング２２３上へプレス嵌めされていて、内側クラッチ・プレート２２１と後ギヤ・リング２２５とはクラッチ・ベアリング２２３上で独立して回転する。さらに、内側クラッチ・プレート２２１と後ギヤ・リング２２５との間には、係合クラッチ２２０内の横力を支持するために平らなニードル・ベアリング（図示されていない）を配置することができる。後ギヤ・リング２２５の内端２２６は、外側クラッチ・プレート２２７を受け入れるように設計されている。外側クラッチ・プレート２２７は一連の後ギヤ・リング止め２２８を有し、これらは、後ギヤ・リング２２５の内端２２６上の外側クラッチ・プレート・レセプタ２２９の列に嵌る。代替として、後ギヤ・リング止め２２８及び外側クラッチ・プレート・レセプタ２２９は、外側クラッチ・プレート２２７及び後ギヤ・リング２２５を互いにスライドさせる任意の雄及び雌スプライン構造に交換することもできる。組立てられると、後ギヤ・リング２２５及び外側クラッチ・プレート２２７は、後ギヤ・リング２２５の外側クラッチ・プレート・レセプタ２２９内部に外側クラッチ・プレート２２７の後ギヤ・リング止め２２８が配置されることにより、合体して回転する。外側クラッチ・プレート２２７は、後ギヤ・リング２２５のスナップ・リング・スロット２３１へ挿入されるスナップ・リング２３０によって所定位置に保持される。
【００９９】
内側クラッチ・プレート２２１はさらに、係合クラッチ２２０が組立てられると外側クラッチ・プレート２２７と面する一連の内側の犬歯２３３を含んでいる。同様に、外側クラッチ・プレート２２７はさらに、係合クラッチ２２０が組立てられると内側クラッチ・プレート２２１と面する一連の外側の犬歯２３４を含んでいる。内側の犬歯２３３は各々平らな接面２３５をさらに含み、外側の犬歯２３４は各々反対側の平らな接面２３６をさらに含んでいる。最終的に、係合クラッチ２２０が組み立てられると、内側クラッチ・プレート２２１と外側クラッチ・プレート２２７とは離隔して保持されるが、後ベベル・リング・ギヤ２２５のばね面２３２上に沿った外周に置かれる円形のクラッチばね２３７には係合されない。係合クラッチ全体は、外側ハブ・シェル２０２のディスク・ブレーキ取付け面２０４と、後駆動ベベル・ギヤ３７が配置される左ドロップアウト８との間に配置される。図１０は外側クラッチ・プレート２２７の代替図であり、後ギヤ・リング止め２２８と、外側の犬歯２３４と、反対側の平らな接面２３６とを示している。
【０１００】
本実施形態における係合クラッチ２２０の係合は、ワイヤ起動式の外部シフト機構（図示されていない）によって促進される。係合クラッチ２２０を係合させる際には、乗り手は操舵機構（図示されていない）上のワイヤ起動レバー（図示されていない）をシフトする。その結果としてのワイヤの動きは、外部シフト機構を外側クラッチ・プレート２２７へと押しやり、外側クラッチ・プレート２２７は内側クラッチ・プレート２２１の方へ移動して円形のクラッチばね２３７を圧縮する。外側クラッチ・プレート２２７と内側クラッチ・プレート２２１とが完全に連結すると、外側クラッチ・プレート２２７上の外側の犬歯２３４の反対側の平らな接面２３６が内側クラッチ・プレート２２１上の内側の犬歯２３３の平らな接面２３５と接触するに至り、係合クラッチ２２０が係合する。
【０１０１】
係合クラッチ２２０が係合されると、前輪駆動装置は、下記の通りに作動して動力を前輪１７へ伝達する。動力は、後駆動スプロケット（図示されていない）からワンウェイ式後ハブ（図示されていない）を介して伝達される。外側ハブ・シェル２０２の回転は内側クラッチ・プレート２２１に動力を供給し、内側クラッチ・プレート２２１は、内側の犬歯２３３の平らな接面２３５を介して、連結された外側クラッチ・プレート２２７の外側の犬歯２３４の反対側の平らな接面２３６に動力を伝達する。外側クラッチ・プレート２２７は次に、外側クラッチ・プレート２２７の後ギヤ・リング止め２２８と後ギヤ・リング２２５の外側クラッチ・プレート・レセプタ２２９との連結により、後ギヤ・リング２２５へ動力を伝達する。次に後ギヤ・リング２２５は、噛み合い駆動軸ピニオン・ギヤ（図示されていない）と真っ直ぐな主駆動軸（図示されていない）とを介して前輪駆動装置（図示されていない）へ動力を伝達する。係合クラッチ２２０が係合されていない（両輪駆動式自転車が後輪駆動モードで作動されている）ときは、内側クラッチ・プレート２２１の内側の犬歯ギヤ２３３と外側クラッチ・プレート２２７の外側の犬歯ギヤ２３４とは円形のクラッチばね２３７によって離隔され、動力は前輪駆動装置を介して伝達されない。
【０１０２】
両輪駆動車用の開示された係合クラッチ２２０は、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。当業者には、車両の前ハブ上への係合クラッチ・アッセンブリの配置を含む、両輪駆動車へ組込まれることが可能な代替設計が認識されるであろう。クラッチ・プレート２２１、２２７自体も、圧力プレートまたは他の、本明細書に開示された犬歯ギヤに代わるものを特徴とすることが可能である。さらに、クラッチ・プレート２２１、２２７は軽量のアルミニウムで製造することが可能であり、かつ強度を高めるためにハード・コートで陽極酸化されることが可能である。係合クラッチ２２０はまた、後駆動スプロケット（図示されていない）と同じ側のワンウェイ式後ハブ上に配置されることも可能である。さらに本実施形態は、内側及び外側のクラッチ・プレート２２１、２２７を分離して保持するために円形のウェーブ・スプリング２３７を使用しているが、様々な円形ばねの使用が可能である。最後に、ハブ及びディスク・ブレーキ・システムを含む標準的な産業機器の最も広い適用にとって、標準型の後輪スペーシングに嵌合する係合クラッチのサイズは極めて重要であるが、代替のハブ・スペーシングも予測される。
【０１０３】
前フォーク部材へ入れる両輪駆動車用四節リンク前サスペンションを特徴とする両輪駆動車の第５の実施形態
図１１は、前輪駆動装置の四節リンク前サスペンション１３２への組込みを特徴とする両輪駆動車１３１を示した図である。この特定の構造は良く普及している設計であり、僅かな改造によって両輪駆動式オートバイにも使用することができる。改造には、第１の実施形態で開示されているような、操舵機構及び前フォーク駆動パイプへの噛み合いギヤ及び対称性の駆動軸、ギヤ及びコンポーネントの追加が含まれる。さらに、図１１が示す四節リンク前サスペンション１３２のための前輪駆動装置のコンポーネントは、左リンク・フォーク部材１３７へ組み込まれる。四節リンク前サスペンション１３２はまた、乗り手が走行状況に依存して両輪駆動式自転車１３１のレーキ（地面に対するフォーク角度）を調節できるようにする左レーキ調節棒１３４と右レーキ調節棒（図示されていない）とを特徴としている。
【０１０４】
四節リンク前サスペンション１３２は、衝撃を車両のフレームの方に多く吸収させ、操舵機構及び必然的に乗り手の腕及び肩にはあまり吸収させないその能力によって、自転車及びオートバイの業界では周知である。前輪駆動装置は後ハブ１４２に取り付けられた後ベベル・ギヤ３７を含み、これは後駆動軸１２２の後端に取り付けられた駆動軸ピニオン・ギヤ３８と噛み合ってこれを駆動する。伸縮式の後ボール・スプライン・ユニバーサル・ジョイント・システム１１３は、後駆動軸１２２の前端を前リンク駆動軸１３５の後端に付着する。前リンク駆動軸１３５は、その前端に第１の前リンク駆動ギヤ１３６を含んでいる。
【０１０５】
第５の実施形態の四節リンク前サスペンション１３２は、先の実施形態が示す典型的なヘッドパイプ構造体を含まない。代わりに四節リンク前サスペンション１３２は、左レーキ調節棒１３４と右レーキ調節棒（図示されていない）とを介して各々、下降駆動パイプ１１８の前端と左フォーク・ポスト１３３及び右フォーク・ポスト（図示されていない）の上端とに直接旋回式に付着されている。次にリンク・フォーク・クラウン１３８は、ボールソケット・ジョイント１３９を左前リンク・アーム１４０及び右前リンク・アーム（図示されていない）に付着し、かつ左フォーク・ポスト１３３及び右フォーク・ポスト（図示されていない）の下端を各々左リンク・フォーク部材１３７及び右リンク・フォーク部材（図示されていない）の上端に付着する。
【０１０６】
左リンク・フォーク部材１３７及び右リンク・フォーク部材（図示されていない）の下端は、次に左リンク・フォーク・ドロップアウト１４３及び右リンク・フォーク・ドロップアウト（図示されていない）における前ハブ１４１に付着する。本図が示すように、「四節」リンク前サスペンション１３２は平行四辺形を形成し、かつその４つの「節」として、ｉ）下降駆動パイプ１１８の前端、至るｉｉ）左レーキ調節棒１３４及び右レーキ調節棒（図示されていない）、至るｉｉｉ）各々左フォーク・ポスト１３３及び右フォーク・ポスト（図示されていない）の上端、及びｉｖ）次には下降駆動パイプ１１８へ旋回式に接続される左前リンク・アーム１４０及び右リンク・アーム（図示されていない）へのリンク・フォーク・クラウン１３８で構成される旋回可能なアタッチメントを含んでいる。
【０１０７】
両輪駆動車１３１の本実施形態では、第１の前リンク駆動ギヤ１３６は、操舵機構の支持ケーシング１４５内で下降駆動パイプ１１８の前端に操舵機構の支持ケーシング１４５の直後へ位置づけられた第２の前リンク駆動ギヤ１４４と噛み合ってこれに動力を供給する。第１の前リンク駆動ギヤ１３６及び第２の前リンク駆動ギヤ１４４は、操舵機構１３０に近接する下降駆動パイプ１１８の前端内で、かつ操舵機構の支持ケーシング１４５内で操舵軸の極めて近くに連結されている。
【０１０８】
第１の前リンク駆動ギヤ１３６及び第２の前リンク駆動ギヤ１４４と操舵機構１３０及び操舵機構の支持ケーシング１４５との近接さは、前輪駆動装置の回転の結果として生じる任意のトルク反作用を最小限に抑える働きをする。さらに、本実施形態では、第１の前リンク駆動ギヤ１３６と第２の前リンク駆動ギヤ１４４とは９０度の角度で噛み合う。但し、９０度未満及び９０度を超える噛み合い角度を生成することは容易であり、９０度の噛み合い角度は本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【０１０９】
第２の前リンク駆動ギヤ１４４による前輪１７への動力の供給は、短い接続軸９２、伸縮式のリンク・ボール・スプライン・ユニバーサル・ジョイント・システム１４６、内側前リンク駆動軸１４７及びこれに付着された前リンク駆動軸ギヤ１４８を介して行われる。前リンク駆動軸ギヤ１４８は次に、前輪１７を駆動する前ベベル・ギヤ３２と噛み合ってこれを駆動する。伸縮式のリンク・ボール・スプライン・ユニバーサル・ジョイント・システム１４６は、短い接続軸９２を介して第２の前リンク駆動ギヤ１４４へ操舵軸に極く近づいて付着し、操舵に悪影響を与える任意のトルク反作用を最小限に抑える。さらに、四節リンク前サスペンション１３２の前輪駆動装置には、拡張可能なユニバーサル・ジョイント・システムを使用することが可能である。最後に、第２の前リンク駆動ギヤ１４４に直接付着された伸縮式の前ボール・スプライン・ユニバーサル・ジョイント・システム１４６を特徴とする所定の構造体では、短い接続軸９２が不要である場合がある。
【０１１０】
図１１が示す両輪駆動車１３１の追加の態様は、内側前リンク駆動軸１４７が左リンク・フォーク部材１３７に包囲されていることにある。さらに、左フォーク・ポスト１３３及び右フォーク・ポスト（図示されていない）の上端には各々、左レーキ調節棒１３４及び右レーキ調節棒（図示されていない）が旋回式に付着されている。各レーキ調節棒は、少なくとも２つの前レーキ調節ロケーション、即ち前レーキ調節ロケーション１４９と後レーキ調節ロケーション１５０とを有し、これらには、乗り手が両輪駆動車のレーキを調節できるように、左フォーク・ポスト１３３及び右フォーク・ポスト（図示されていない）を任意選択で付着することができる。左フォーク・ポスト１３３及び右フォーク・ポスト（図示されていない）のロケーションをこれらの個々の前レーキ調節ロケーション１４９から個々の後レーキ調節ロケーション１５０へ移動させることにより、乗り手は走行状況に合わせて前フォークのレーキを調節することができる。
【０１１１】
開示されている両輪駆動式オートバイ用前輪駆動装置の四節リンク前サスペンションへの適合化は、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。当業者には、リンク・サスペンション及び対応する前輪駆動装置のロケーションの代替設計が認識されるであろう。さらに、レーキ調節穴の数も限定的に解釈されるべきものではなく、各レーキ調節棒は３つ以上のレーキ調節穴で容易に構成されることが可能である。
【０１１２】
本発明を考察するに当たっては、本開示内容は単なる例示であり、本発明の範囲は本明細書に開示された実施形態に限定されるべきものではないことを旨としなければならない。本発明は、前輪駆動装置が前フォークに完全に包囲されている、緩衝性の前フォークと後サスペンションとを有する両輪駆動車の設計及び構造の双方を開示している。追加的な実施形態は、ローラ・クラッチ、係合クラッチ及びトルク制限クラッチを使用するワンウェイ式前ハブを含む前輪駆動装置の態様を開示している。
【０１１３】
本明細書に開示された実施形態及び発明は有益であり、他の実施形態へ互換的に組み込むことができる点は重要である。多くのシナリオを例示するためには、両輪駆動式オートバイ４００はまた、図１１の第５の実施形態において開示された前四節リンク・サスペンションを特徴とすることができる。また、第３の実施形態が示すようにトルク制限クラッチ２９９をその前輪１７に含むローラ・クラッチを有するワンウェイ式前ハブ２１３を、第１及び第２の実施形態が示す両輪駆動式オートバイに使用することも可能である。また、オートバイが単一のクラウン・フォークを有することは一般的ではないが、単一のクラウン・フォークを他の二輪車でのアプリケーション用に適合化させることもできる。
【０１１４】
本発明によれば、センター・ドライブ・トランスミッションまたは後輪からの動力伝達は、フルレンジ操舵を可能にし、車両の美しさを保ち、かつ露出された前輪駆動パーツによって乗り手が負傷することを防止する、車両のフレームに内蔵された剛性の駆動システムを通じて達成される。ヘッドパイプ、下部クラウン及びフォークパイプ内部での前輪駆動コンポーネントの操舵軸上及び中心線に対して対称的かつ平衡的な配置が、前輪の被駆動に伴って前輪駆動装置の回転から発生するトルク反作用を最小限に抑える点は重要である。さらに、剛性軸システムは、任意の二輪車の前輪に事実上瞬間的な動力伝達を供給する。
【０１１５】
両輪駆動式二輪車は、特にばらついた、または滑りやすい材質上での登坂及び降坂のコーナリングの間に、前輪の増大された牽引力及び可動度を発揮する。緩衝性の前フォーク及び後サスペンションは、万能の上級ライダーが経験したことのない、よりスムーズな走行及び前輪と地面とのより優れた接触を保証する。係合クラッチは、前輪駆動装置の効用をさらに強化し、乗り手に後輪のみの駆動または両輪駆動の任意選択を供給する。本発明は、機能的な両輪駆動式二輪車、及び特には開示された全ての実施形態を有する両輪駆動式オートバイの優れた製造方法を開示している。予測される通り、この完全に一体化された前輪駆動装置は、市場に存在する大部分の最新式車両に匹敵するものであるだけでなく、多くの業界において全く新規なカテゴリーを創出するものと思われる。
【０１１６】
以上、本発明をその第１乃至第５の実施形態に関して説明したが、本発明の実施形態はこの他にもさらに、本発明の基本的範囲を逸脱することなく考案されることが可能であり、本発明の範囲は添付の請求の範囲によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エンジンに位置づけられたトランスミッションを直接の起源とする前輪駆動装置を有する、本発明の両輪駆動式オートバイの一実施形態の側面図である。
【図２】  対称性の駆動軸を有する本発明の両輪駆動式オートバイの前フォークの正面図である。
【図３】  本発明による両輪駆動式オートバイのヘッドパイプ及び破断されたネックパイプの側面図である。
【図４】  本発明の両輪駆動式オートバイのフォーク・クラウン内にある一連の噛み合いギヤの平面図である。
【図５】  本発明による両輪駆動式オートバイ用のローラ・クラッチを有するワンウェイ式前ハブの正面図である。
【図６】  本発明による両輪駆動式オートバイの後輪及び前輪駆動システムの側面図である。
【図７】  本発明による両輪駆動式オートバイ用のローラ・クラッチを有するワンウェイ式前ハブの正面図である。
【図８】  前ローラ・クラッチを有しかつ本発明によるトルク制限クラッチを含むワンウェイ式前ハブの分解図である。
【図９】  本発明による両輪駆動車の前輪駆動装置の係合クラッチの分解図である。
【図１０】  図９の係合クラッチの外側クラッチ板の斜視図である。
【図１１】  調整可能なレーキ機能を有する四節リンクの前サスペンション・システムを特徴とする両輪駆動式フル・サスペンション・マウンテンバイクの側面図である。
【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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