(57)【要約】【課題】従来技術の不利な点を解決し、走行時の負担の軽減と高速かつ快適な長距離走行とを実現可能とする。【解決手段】乗用装置１００は、駆動輪７５と、非駆動輪５５と、駆動輪７５および非駆動輪５５の軸距を変化させる態様で相対的に変形可能に接続されている前フレーム５および後フレーム７と、後フレーム７に設けられた座席７２と、前フレーム５に設けられたペダル２０と、駆動輪７５の中心軸に設けられた巻取部材１０と、基端側が該巻取部材１０に巻き取られるとともに、先端側の一部が非駆動輪５５を支持するフレーム５または該フレーム５に取り付けられた部材に係止されている線状部材１８と、線状部材１８を巻き取る方向に巻取部材１０を付勢する付勢部材と、巻取部材１０から線状部材１８が引き出されるときにのみ巻取部材１０から駆動輪７５へと動力を伝達するクラッチ装置と、を備える。【選択図】図５
2017109648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員の所定の動作に応じて伸縮動作し、前輪および後輪の軸距を変化させるフレームと、
該フレームの伸長動作を車輪の動力に変換する動力変換装置と、
を備えることを特徴とする乗用装置。
【請求項２】
駆動輪と、
非駆動輪と、
前記駆動輪および非駆動輪のいずれかをそれぞれ支持するフレームであって、前記駆動輪および前記非駆動輪の軸距を変化させる態様で相対的に変形可能に接続されている前フレームおよび後フレームと、
前記後フレームに設けられた座席と、
前記前フレームに設けられたペダルと、
前記駆動輪の中心軸に設けられた巻取部材と、
基端側が該巻取部材に巻き取られるとともに、先端側の一部が前記非駆動輪を支持するフレームまたは該フレームに取り付けられた部材に係止されている線状部材と、
前記線状部材を巻き取る方向に前記巻取部材を付勢する付勢部材と、
前記巻取部材と前記駆動輪との間での動力伝達を断続する装置であって、前記巻取部材から前記線状部材が引き出されるときにのみ前記巻取部材から前記駆動輪へと動力を伝達するクラッチ装置と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の乗用装置。
【請求項３】
前記前フレームに対して変位可能に設けられ、前記線状部材の先端側の一部が係合しているハンドル部材をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の乗用装置。
【請求項４】
前記ハンドル部材は、ピッチング方向へ回転可能な転動ハンドルを含むことを特徴とする請求項３に記載の乗用装置。
【請求項５】
前記線状部材の一部が巻き掛けられ、当該線状部材の経路の方向を転換する滑車部材をさらに備えることを特徴とする請求項３または４に記載の乗用装置。
【請求項６】
前記滑車部材の位置を変更する滑車位置変更機構をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の乗用装置。
【請求項７】
前記巻取部材がテーパー形状であることを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の乗用装置。
【請求項８】
前記座席の後方に設けられた背凭れをさらに備えることを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載の乗用装置。
【請求項９】
前記線状部材および前記巻取部材が左右一対ずつ設けられていることを特徴とする請求項２から８のいずれか一項に記載の乗用装置。
【請求項１０】
出力軸と、
該出力軸を支持する第１のフレームと、
該第１のフレームに対して相対的に変形可能に接続されている第２のフレームと、
前記第１のフレームまたは前記第２のフレームに設けられた座席と、
前記第２のフレームまたは前記第１のフレームに設けられたペダルと、
前記出力軸に設けられた巻取部材と、
基端側が該巻取部材に巻き取られるとともに、先端側の一部が前記第２のフレームに係止されている線状部材と、
前記線状部材を巻き取る方向に前記巻取部材を付勢する付勢部材と、
前記巻取部材と前記出力軸との間での動力伝達を断続する装置であって、前記巻取部材から前記線状部材が引き出されるときにのみ前記巻取部材から前記出力軸へと動力を伝達するクラッチ装置と、
を備えることを特徴とする動力発生装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の動力発生装置を動力源とする人力プロペラ航空機。
【請求項１２】
請求項１０に記載の動力発生装置を動力源とする発電装置。
【請求項１３】
駆動輪と、
非駆動輪と、
前記駆動輪および非駆動輪のいずれかをそれぞれ支持するフレームであって、前記駆動輪および前記非駆動輪の軸距を変化させる態様で相対的に変形可能に接続されている前フレームおよび後フレームと、
前記後フレームに設けられた座席と、
前記前フレームに設けられたペダルと、
前記駆動輪の中心軸に設けられた巻取部材と、
基端側が該巻取部材に巻き取られるとともに、先端側の一部が前記非駆動輪を支持するフレームまたは該フレームに取り付けられた部材に係止されている線状部材と、
前記線状部材を巻き取る方向に前記巻取部材を付勢する付勢部材と、
前記巻取部材と前記駆動輪との間での動力伝達を断続する装置であって、前記巻取部材から前記線状部材が引き出されるときにのみ前記巻取部材から前記駆動輪へと動力を伝達するクラッチ装置と、
を備えることを特徴とする運搬装置。
【請求項１４】
出力軸と、
該出力軸を支持する第１のフレームと、
該第１のフレームに対して相対的に変形可能に接続されている第２のフレームと、
前記第１のフレームまたは前記第２のフレームに設けられた座席と、
前記第２のフレームまたは前記第１のフレームに設けられたペダルと、
前記出力軸に設けられた巻取部材と、
基端側が該巻取部材に巻き取られるとともに、先端側の一部が前記第２のフレームに係止されている線状部材と、
前記線状部材を巻き取る方向に前記巻取部材を付勢する付勢部材と、
前記巻取部材と前記出力軸との間での動力伝達を断続する装置であって、前記巻取部材から前記線状部材が引き出されるときにのみ前記巻取部材から前記出力軸へと動力を伝達するクラッチ装置と、
前記出力軸に接続された負荷装置と、
を備えることを特徴とする運動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員の所定動作を駆動力に変換する動力発生装置、およびこれを利用して推進する乗用装置に関し、また、運搬装置および運動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車は、乗員がペダルを踏んだときの力を駆動力に変換し、これによって車軸を回転させ、推進力を得るように構成された装置である。従来の自転車としては、ある定形の形状のフレームを備えたものが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−００９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の自転車に乗った乗員は、定形形状のフレームやペダル位置などによって定まる姿勢をとらなければならず、場合によっては前かがみの姿勢を続けなければならず、特に長距離での高速走行において人体に負担が強いられる場合もある。
【０００５】
また、従来の自転車の根本的な構造は、左右のペダルを交互に踏みクランク、スプロケットを回転させ、チェーン駆動して推進力を得るというものであるが、駆動力の伝達効率の観点、走行時の負担軽減の観点、人間工学的な合理性の観点などからは、構造由来の限界、不利点が存在すると考えられる。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の不利な点を解決し、走行時の負担の軽減と高速かつ快適な長距離走行とを実現可能とする乗用装置および動力発生装置等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】
【０００７】
かかる課題を解決するべく、本発明者は、駆動力の効率の観点、走行時の負担軽減の観点、人間工学的な合理性の観点から、従来とはまったく異なる構成に着想し、本発明を想到するに至った。本発明に係る乗用装置は、
乗員の所定の動作に応じて伸縮動作し、前輪および後輪の軸距を変化させるフレームと、
該フレームの伸長動作を車輪の動力に変換する動力発生装置と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る乗用装置は、
駆動輪と、
非駆動輪と、
前記駆動輪および非駆動輪のいずれかをそれぞれ支持するフレームであって、前記駆動輪および前記非駆動輪の軸距を変化させる態様で相対的に変形可能に接続されている前フレームおよび後フレームと、
前記後フレームに設けられた座席と、
前記前フレームに設けられたペダルと、
前記駆動輪の中心軸に設けられた巻取部材と、
基端側が該巻取部材に巻き取られるとともに、先端側の一部が前記非駆動輪を支持するフレームまたは該フレームに取り付けられた部材に係止されている線状部材と、
前記線状部材を巻き取る方向に前記巻取部材を付勢する付勢部材と、
前記巻取部材と前記駆動輪との間での動力伝達を断続する装置であって、前記巻取部材から前記線状部材が引き出されるときにのみ前記巻取部材から前記駆動輪へと動力を伝達するクラッチ装置と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
乗員が、座席に着座した姿勢のまま下肢でペダルを押し出すように踏み出すと、後フレームに対して前フレームが相対的に変形し、駆動輪と非駆動輪の軸距が広がる。このとき、この変形動作に伴い、巻取部材から引き出される線状部材は、当該巻取部材を回転させ、駆動輪を駆動させる。また、乗員が下肢の力を緩めると、付勢部材の付勢力により巻取部材が線状部材を巻き取り、相対変形したフレームを元の形へと戻す。このときは、クラッチ装置が巻取部材と駆動輪との間での動力伝達を遮断するので、巻取部材が線状部材を巻き取る動作は乗用装置の推進力に影響を与えない。
【００１０】
このような乗用装置は、下肢によってペダルを押し出すという、人体が発揮しうる最も大きな力の一つを動力に利用し、尚かつ、線状部材を利用して動力伝達し駆動輪を直接的に回転させる構造であることから、効率的でかつ効果的な走行を実現する。すなわち、従来の走行において、乗員が主に使用している筋肉は脚のみに止まり、例えば長距離走行において脚の筋力だけを長時間使用した場合、筋肉疲労した部位のパフォーマンスは徐々に低下する。これに対し、本発明に係る乗用装置では、脚のみではなく、全身の筋力を動力に変換する構造であるため、乗員が同じスピードで走行した場合に、一つの部位への疲労蓄積が少なく有利である。
【００１１】
乗用装置は、前記前フレームに対して変位可能に設けられ、前記線状部材の先端側の一部が係合しているハンドル部材をさらに備えることが好ましい。この場合、乗員は、ハンドルを変位させる動作を行うことによって線状部材をさらに引き出し、乗用装置のさらなる推進力を発生させることができる。
【００１２】
前記ハンドル部材は、ピッチング方向へ回転可能な転動ハンドルを含むことが好ましい。ハンドル部材が変位するにつれて乗員に対する転動ハンドルの角度が変わる場合にも、当該転動ハンドルは適宜回転し、乗員の掌の動きに追従する。
【００１３】
また、乗用装置は、前記線状部材の一部が巻き掛けられ、当該線状部材の経路の方向を転換する滑車部材をさらに備えることが好ましい。滑車部材によれば、フレームの変形態様とハンドルの変位の態様に合わせて線状部材の経路を設定し、フレーム変形やハンドル変位を動力へとさらに効率的に変換することが可能となる。
【００１４】
乗用装置は、前記滑車部材の位置を変更する滑車位置変更機構をさらに備えていてもよい。滑車部材の位置を変更し、線状部材の経路を変更することによって、フレーム変形時やハンドル変位時の線状部材の引出量を変えることができる。
【００１５】
また、前記巻取部材がテーパー形状であることも好ましい。該テーパー形状の巻取部材の細径部分から太径部分へと線状部材を巻き掛けておけば、線状部材が引き出されるにつれて駆動輪の回転量が増加する。つまり、これによれば、機械の構造的な特徴を利用して、自動的に変速する無段変速装置と同等の機能を備え付けることができる。
【００１６】
また、乗用装置は、前記座席の後方に設けられた背凭れをさらに備えていてもよい。背凭れにより、乗員は、高速かつ快適な長距離走行に適した姿勢をとりやすくなる。
【００１７】
また、乗用装置において、前記線状部材および前記巻取部材が左右一対ずつ設けられていてもよい。
【００１８】
また、本発明に係る動力発生装置は、
出力軸と、
該出力軸を支持する第１のフレームと、
該第１のフレームに対して相対的に変形可能に接続されている第２のフレームと、
前記第１のフレームまたは前記第２のフレームに設けられた座席と、
前記第２のフレームまたは前記第１のフレームに設けられたペダルと、
前記出力軸に設けられた巻取部材と、
基端側が該巻取部材に巻き取られるとともに、先端側の一部が前記第２のフレームに係止されている線状部材と、
前記線状部材を巻き取る方向に前記巻取部材を付勢する付勢部材と、
前記巻取部材と前記出力軸との間での動力伝達を断続する装置であって、前記巻取部材から前記線状部材が引き出されるときにのみ前記巻取部材から前記駆動輪へと動力を伝達するクラッチ装置と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
このような動力発生装置によると、下肢によってペダルを押し出すという、人体が発揮しうる最も大きな力の一つを動力に利用することができる。また、線状部材を利用して動力伝達し出力軸を直接的に回転させる構造であることから、効率的でかつ効果的な走行を実現する。
【００２０】
このような動力発生装置は、人力プロペラ航空機、発電装置等の動力源に適用することができる。
【００２１】
また、本発明に係る運搬装置は、
駆動輪と、
非駆動輪と、
前記駆動輪および非駆動輪のいずれかをそれぞれ支持するフレームであって、前記駆動輪および前記非駆動輪の軸距を変化させる態様で相対的に変形可能に接続されている前フレームおよび後フレームと、
前記後フレームに設けられた座席と、
前記前フレームに設けられたペダルと、
前記駆動輪の中心軸に設けられた巻取部材と、
基端側が該巻取部材に巻き取られるとともに、先端側の一部が前記非駆動輪を支持するフレームまたは該フレームに取り付けられた部材に係止されている線状部材と、
前記線状部材を巻き取る方向に前記巻取部材を付勢する付勢部材と、
前記巻取部材と前記駆動輪との間での動力伝達を断続する装置であって、前記巻取部材から前記線状部材が引き出されるときにのみ前記巻取部材から前記駆動輪へと動力を伝達するクラッチ装置と、
を備えることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る運動装置は、
出力軸と、
該出力軸を支持する第１のフレームと、
該第１のフレームに対して相対的に変形可能に接続されている第２のフレームと、
前記第１のフレームまたは前記第２のフレームに設けられた座席と、
前記第２のフレームまたは前記第１のフレームに設けられたペダルと、
前記出力軸に設けられた巻取部材と、
基端側が該巻取部材に巻き取られるとともに、先端側の一部が前記第２のフレームに係止されている線状部材と、
前記線状部材を巻き取る方向に前記巻取部材を付勢する付勢部材と、
前記巻取部材と前記出力軸との間での動力伝達を断続する装置であって、前記巻取部材から前記線状部材が引き出されるときにのみ前記巻取部材から前記出力軸へと動力を伝達するクラッチ装置と、
前記出力軸に接続された負荷装置と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、走行時の負担の軽減と高速かつ快適な長距離走行とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る乗用装置の初期状態を示す側面図である。
【図２】乗員が足でペダルを踏み出したときの乗用装置の状態を示す側面図である。
【図３】乗員が足でペダルをさらに踏み出したときの乗用装置の状態を示す側面図である。
【図４】乗員がハンドル部材を引き上げはじめたときの乗用装置の状態を示す側面図である。
【図５】乗員がハンドル部材をさらに引き上げたときの乗用装置の状態を示す側面図である。
【図６】乗用装置のハンドル部材の構成例を示す図である。
【図７】ヘッドチューブ（前フレーム）、フロントフォーク、アーム、滑車位置変更機構などの構成例を示す図である。
【図８】後輪、ワンウェイクラッチ、巻取用円錐体などの構成例を示す図である。
【図９】ワンウェイクラッチ（クラッチ装置）の内部の構成例を示す図である。
【図１０】動力が伝達されない遮断状態における動力伝達ローラー、慣性クローなどの状態を示す拡大図である。
【図１１】動力が伝達される噛み合い状態における動力伝達ローラー、慣性クローなどの状態を示す拡大図である。
【図１２】中心軸の構成例を示す半裁断面図である。
【図１３】（Ａ）ワンウェイクラッチの内部の構成を示す図、（Ｂ）ワンウェイクラッチおよび中心軸の縦断面図である。
【図１４】ワンウェイクラッチを構成する内輪体および動力伝達ローラーの構成例を示す、（Ａ）縦断面図と、（Ｂ）回転中心軸に沿って見た図である。
【図１５】ヘッドチューブ、トップチューブ、ダウンチューブの結合部分を中心にした拡大図である。
【図１６】本発明に係る動力発生装置の構成例を示す図である。
【図１７】乗用装置が３輪車である場合の後輪、中心軸、巻取用円錐体などの構成の概略を示す図である。
【図１８】本発明に係る動力発生装置を人力プロペラ航空機に適用した場合の出力系統の概略構成例を示す図である。
【図１９】本発明に係る動力発生装置を人力発電機に適用した場合の出力系統の概略構成例を示す図である。
【図２０】乗員がハンドル部材をさらに引き上げたときの乗用装置の状態を示す側面図であって、ベースフレームとトップチューブとの接続箇所、およびベースフレームとダウンチューブとの接続箇所、ならびに乗員の重心位置における力の方向・大きさ等を併せて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下に示す実施形態では、本発明を二輪自転車に適用した例に基づき説明する（図１等参照）。
【００２６】
＜乗用装置１００の構成例＞
図１等に示す乗用装置１００は、ハンドル部材３０、ヘッドチューブ５、トップチューブ６Ａ、ダウンチューブ６Ｂ、ベースフレーム７、伸縮調整管８、ワンウェイクラッチ（クラッチ装置）９、巻取用円錐体（巻取部材）１０、ぜんまいバネ（付勢部材）１１、フロントフォーク１２、ハンドル１３、アーム１５、ワイヤー（線状部材）１８、ワイヤー滑車（滑車部材）１９、ペダル２０、滑車位置変更機構２１、座席７２、背凭れ７４などを備えている（なお、図７では、ヘッドチューブ５とともに９０度旋回した状態のハンドル１３を示している）。また、ハンドル部材３０は、転動ハンドル１、操舵棒２、前関節棒３、後関節棒４Ａ、後関節リンク４Ｂ等によって構成されている。
【００２７】
前フレームたるヘッドチューブ５は乗用装置１００の前側の骨格、後フレームたるベースフレーム７は後側の骨格をそれぞれ構成する。ヘッドチューブ５は、フロントフォーク１２を介して非駆動輪である前輪５５を支持しており、ベースフレーム７は駆動輪である後輪７５を直接的に支持している（図１等参照）。
【００２８】
これらヘッドチューブ５およびベースフレーム７は、リンク部材であるトップチューブ６Ａおよび同じくリンク部材であるダウンチューブ６Ｂとピン結合されており、これらトップチューブ６Ａおよびダウンチューブ６Ｂとともに四節リンク機構を構成している（図１等参照）。これにより、ヘッドチューブ５およびベースフレーム７は相対位置を変え、当該乗用装置１００の軸距（ホイールベースともいい、前輪５５の中心と後輪７５の中心との距離のこと）を変化させる（図１、図３等参照）。なお、ピン結合される部分には、必要に応じてベアリングが利用されてもよい（以下、同じ）。
【００２９】
トップチューブ６Ａとダウンチューブ６Ｂのそれぞれの前端はヘッドチューブ５の板状継手部５Ａにピン結合され、それぞれの後端はベースフレーム７にピン結合されている（図１、図１５等参照）。本実施形態のトップチューブ６Ａとダウンチューブ６Ｂは例えばＨ形に成型されたＨ形鋼であり、Ｈ形の四端の４箇所（この他、前端と後端１箇所ずつの計２箇所などでもよい）にベアリングを内蔵していて、四節リンク機構を構成する。
【００３０】
ヘッドチューブ５は、ベアリング（図示省略）を内蔵しており、フロントフォーク１２を支える。ヘッドチューブ５の下の部分には左右両側にアーム１５が接続されている（図７参照）。アーム１５の下部には、ペダル支持部材１６を介してペダル２０が取り付けられている。また、アーム１５は伸縮調整管８を含む（図７等参照）。
【００３１】
なお、これらヘッドチューブ５およびベースフレーム７は、乗用装置１００の車体の操縦用に軽量化すると同時に車体走行する上で求められる剛性を有する。また、これらヘッドチューブ５およびベースフレーム７は、伸縮するように相対変形する動作が走行中の乗員の動作の障害になることなく、円滑に運転できるようになっている。
【００３２】
座席（腰掛け）７２は、ベースフレーム７に上に形成されている（図１等参照）。また、座席７２の後方には背凭れ７４が設けられている。背凭れ７４は、乗員が、高速かつ快適な長距離走行に適した姿勢たとえば楽な状態で寝そべった姿勢をとる際に利用することができる（図５等参照）。なお、座席７２は腰を掛けられるもの、背凭れ７４は背を凭れ掛けられるものであれば形状、大きさ、材質は問わない。
【００３３】
ハンドル部材３０は、従来の自転車におけるハンドルと同様に操舵装置として機能する他、推進力を出力する装置としても機能するように変位可能に設けられている。本実施形態のハンドル部材３０は、ヘッドチューブ５に対して左右へ転動可能に設けられており、ハンドル部材３０を右（左）に転動させることによって乗用装置１００を操舵し、走行方向を右（左）寄りに変えることができる。特に図示していないが、ヘッドチューブ５には必要に応じてハンドル部材３０用のベアリングが設けられている。
【００３４】
また、ハンドル部材３０は、ヘッドチューブ５に対して、乗員が上肢を使って引き上げることができるように変位可能に設けられている。具体的には、ハンドル部材３０は、操舵棒２、前関節棒３、後関節棒４Ａ、後関節リンク４Ｂ等によって以下のように構成されている。
【００３５】
まず、操舵棒２は左右一対の２本の棒で構成されている（図６参照）。これら二本の棒の上端には、転動ハンドル１を装入するためのパイプ２Ａが設けられている。なお、操舵棒２は１本の棒で構成されていてもよいし、２本の棒が途中で合体する形となっていてもよい。また、操舵棒２、およびハンドル部材３０を構成する各パーツは棒状のものに限られることはなく、機能しうる限りは湾曲、曲折等した形状であってもよいことはいうまでもない。
【００３６】
転動ハンドル１は、乗員が把持するグリップを構成する。本実施形態の転動ハンドル１は、パイプ２Ａによってピッチング方向へ回転可能な状態で支持されている（図６等参照）。
【００３７】
前関節棒３は左右一対の２本の棒で構成されている（図６参照）。前関節棒３の一端部は操舵棒２の下部付近に連接軸３２およびピン継手（ピン、リベット、ボルト、ベアリング等で構成される部材。以下同じ）３４を介してピン結合され、他端部はフロントフォーク１２にピン結合されている。なお、前関節棒３は、左右いずれかの１本の棒材で構成されていてもよい。
【００３８】
後関節棒４Ａおよび後関節リンク４Ｂは、操舵棒２の左右それぞれに１本ずつ計２本、両者合計で４本が設けられて関節構造を形成している（図６等参照）。なお、後関節棒４Ａおよび後関節リンク４Ｂが、操舵棒２の左右いずれかに１本ずつ計２本が設けられていてもよい。後関節棒４Ａの一端部は操舵棒２の中間あたりに、ピン継手４３を介してピン結合され、他端部は後関節リンク４Ｂの一部とピン継手４４を介してピン結合されている。また、後関節リンク４Ｂの他端部は、フロントフォーク１２の上部に、連接軸４２およびピン継手４５を介してピン結合されている。
【００３９】
なお、連接軸４２は、ハンドル１３と同一、あるいはハンドル１３に接合されている部分である。すなわち、ハンドル１３はヘッドチューブ５の内部を通りフロントフォーク１２に接続されており、一般的な自転車と同様の構造で操舵機能を実現している。また、一般的な自転車はハンドルが１箇所にてフロントフォーク１２につながるのに対し、本実施形態のハンドル１３は、２箇所（連接軸４２と連接軸３２とがつながる部分）でハンドル１３とつながっており、走行時、および停止時の安定性、また操舵を円滑に行うことを可能としている。
【００４０】
後輪７５の中心軸７６には巻取用円錐体１０が設けられている（図８参照）。巻取用円錐体１０は、ワイヤー１８を巻き取り収納する巻取部材として機能するもので、動力伝達経路の中においては、ワンウェイクラッチ９とぜんまいバネ１１との間に接続されている。巻取用円錐体１０の小径部分には、ワイヤー１８の一端が取り付けられている。
【００４１】
なお、本実施形態では、巻取用円錐体１０、ワイヤー１８、ワイヤー滑車１９などからなる動力発生装置２００を左右にそれぞれ対称的に配置している。このように左右一対の部材からなる動力発生装置２００は、動力を二分して左右均等に伝達する。なお、これら巻取用円錐体１０、ワイヤー１８等は、左右一対ではなく左右いずれかのみに設けられた場合にも機能することができ、こうした場合にはさらなる軽量化が可能となる。
【００４２】
テーパー形状である巻取用円錐体１０に対し、ワイヤー１８は、細径部分から太径部分へと順に巻き掛けられている。このため、ワイヤー引出時には、ワイヤー１８が引き出されるにつれて巻取用円錐体１０、および後輪７５の回転量が増加し、加速度が生じる。すなわち、テーパー形状の部材を採用した構造の特徴を利用して、自動的に変速する無段変速装置と同等の機能が実現されている。
すなわち、
(1) 巻取用円錐体１０の大径部から小径部にかけて回転が少なくなるにつれ、同じ引く距離に対しての、駆動部の回転数が上がる。これはつまり、同じ速度で転動ハンドル１を引いたとして自動的に加速度が生まれるということであり、逆に、引く力が徐々に弱まったとしてもスピードが維持されるということができる。人間工学的には、転動ハンドル１を引き始める時と引き終わる時とで力の入りやすさが異なるため、この機構によれば、人間個人に合わせた調整ができる。
(2) 巻取用円錐体１０の小径部から大径部にかけての角度が大きくなるほどに、ワイヤー１８が小径部に向かってすべりつまりを起こす可能性があるが、この場合には、特に図示はしていないが、円錐体の表面に細かな溝や段差を設けることによって滑りを防止することができる。
(3) 巻取用円錐体１０の代わりに円柱体を採用した場合にも、円錐体のように加速度を生じさせることは可能である。すなわち、例えばワイヤー１８をテーパー状として徐々に径が変わるようにしてワイヤー１８自体に幅と厚みを持たせ、巻き取られたワイヤー１８の上にワイヤー１８の他の部分が折り重なるように巻き取ることにより、内側に折り重なっている部分と、外側に折り重なっている部分とで円周に差が生じる。この円周の差分を利用して加速度を生じさせることが可能である。
(4) なお、特に図示はしないが、巻取用円錐体１０に段差を設け、ワイヤー１８が巻き取られる段を変えることにより、一般的な自転車で採用されている変速機能と同等の性能を発揮させることも可能である。
【００４３】
なお、ここでは円錐体を巻取部材としたが、母線が直線ではなく、膨らみあるいはくびれを有する形状（例えば紡錘形など）の巻取部材を採用することもできる。また、巻取部材として、巻取用円錐体１０のようなテーパー状の部材の代わりに、円筒形状のような径が一定の部材を用いることもできる。また、本実施形態では巻取用円錐体１０を中心軸７６と同軸上で回転するようにしたが、これは好適な一例にすぎず、巻取部材が、中心軸７６とは同軸ではない位置に配置されてギア列で連結されていてもよい。
【００４４】
ぜんまいバネ１１は、ワイヤー１８を巻き取る方向に巻取用円錐体１０を付勢している。ワイヤー１８が引き出されれば引き出されるほどぜんまいバネ１１が巻かれ、弾性による反発力が蓄勢される。特に図示はしていないが、ぜんまいバネ１１はケーシングに収容され、その一端（例えば内側端）が中心軸７６に接続され、その他端がケーシング内部に固定された状態となっており、巻取用円錐体１０が順向回転すると、それに伴って一端（内側端）側からケーシング内で巻かれて畜勢する。また、ワイヤー１８を引っ張る力（すなわち巻取用円錐体１０を回転させるトルク）が働かなくなると、畜勢された反発力によって巻取用円錐体１０を逆向方向へと回転させる。
【００４５】
なお、本実施形態で説明したぜんまいバネ１１は、巻取用円錐体１０を付勢する部材の好適な一例にすぎない。この他、付勢部材として、この他、バネ輪、コイルスプリングなど、所要のトルクを発生させる弾性部材を利用することができる。
【００４６】
ワンウェイクラッチ９は、巻取用円錐体１０と後輪７５との間での動力伝達を断続する装置である。本実施形態のワンウェイクラッチ９は、巻取用円錐体１０からワイヤー１８が引き出されるときにのみ巻取用円錐体１０から後輪７５へと動力を伝達して順向回転させるように構成されている。
【００４７】
＜ワンウェイクラッチ９について＞
ここで、本実施形態の乗用装置１００におけるワンウェイクラッチ９について詳細に説明する（図９等参照）。すなわち、ワンウェイクラッチ（クラッチ装置）９は、
駆動力を受けて回転する内輪体（駆動側回転体）９１と、
該内輪体（駆動側回転体）９１の外周面９１Ａに形成された複数の凹部９２と、
該凹部９２に対応して配置された動力伝達ローラー（動力伝達体）９３と、
該動力伝達ローラー９３の周方向への可動範囲を規制する規制壁９４Ｂで仕切られた室９４Ｃを有し、前記内輪体（駆動側回転体）９１に対して相対回転可能な慣性クロー（筒状中間回転体）９４と、
前記動力伝達ローラー９３が接触離反する被伝達面９５Ｄを有する外輪体（従動側回転体）９５と、
を備えており、
前記凹部９２は、
前記内輪体９１が順方向に回転するときに前記動力伝達ローラー９３を径方向外側に押し出し前記外輪体９５の被伝達面９５Ｄに接触させる押出部９２Ｐと、
前記内輪体９１が順方向に回転するとき以外は、前記規制壁９４Ｂと協働し、前記動力伝達ローラー９３を、前記外輪体９５の被伝達面９５Ｄに接触しない位置に維持する爪部９２Ｑと、
を備えている。
【００４８】
内輪体（駆動側回転体）９１は、巻取用円錐体１０と一体的に構成され、これらと同量回転する。本実施形態の内輪体９１は輪状に形成されており、中心軸７６に回転可能な状態で嵌合している（図１２、図１３参照）。なお、符号９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、ワンウェイクラッチ９の内部に設けられた軸受である（図８参照）。
【００４９】
内輪体９１の外周面９１Ａには例えば３つの凹部９２が一例として等間隔（間隔はランダムの場合もある）に形成されている（図９、図１４等参照）。凹部９２は、周方向において一方側と他方側とで形状や深さが異なる非対称形状とされている。すなわち、一方側は、外周面９１Ａから緩やかに傾斜する浅い傾斜面からなる押出部９２Ｐであり、他方側は、押出部９２Ｐよりも深くえぐれた窪みからなる爪部９２Ｑである。押出部９２Ｐは、該押出部９２Ｐと規制壁９４Ｂとの間に動力伝達ローラー９３を維持することができないほど浅く、尚かつ緩い傾斜とされている（図１１参照）。一方、爪部９２Ｑは、該爪部９２Ｑと規制壁９４Ｂとの間に動力伝達ローラー９３を引っ掛けて維持することが可能な程度に深く、かつ急な傾斜面を有する（図１０参照）。
【００５０】
動力伝達ローラー９３は、内輪体９１の動力を外輪体９５へ伝達する位置と、伝達しない位置との間を移動可能に内装された動力伝達体である。本実施形態の動力伝達ローラー９３は円柱体からなり、慣性クロー９４に形成された室９４Ｃの内部で動くことができるように設けられている（図１４等参照）。すなわち、動力伝達ローラー９３は、周方向においては室９４Ｃの一方の規制壁９４Ｂに当接する位置と他方の規制壁９４Ｂに当接する位置との間を動くことができ、径方向においては、内輪体９１に形成された凹部９２に当接する位置と、外輪体９５の被伝達面９５Ｄに当接する位置との間を動くことができる（図１０、図１１参照）。なお、動力伝達ローラー９３に代えて例えば球状の部材などを動力伝達部材に用いることが可能である。
【００５１】
慣性クロー９４は、例えば内輪体９１よりも比重が大きい材料で形成されるなどにより、内輪体９１よりも慣性が大きく、該内輪体９１の動きに遅れて動作する筒状部材であり、内輪体９１と外輪体９５の間に配置されている（図９等参照）。慣性クロー９４には、周方向等間隔となる３箇所に、凹部９２に対応して室９４Ｃが形成されている。
【００５２】
室９４Ｃは、規制壁９４Ｂで仕切られた空間からなる。規制壁９４Ｂは、回転方向に対して垂直な面であってもよいし、幾らか傾斜した面であってもよい。また、規制壁９４Ｂは、平滑な面であってもよいし、曲面や面取りされた面を含む面であってもよい。
【００５３】
外輪体９５は、慣性クロー９４の外側に位置する部材である。外輪体９５の内周面が被伝達面９５Ｄとなる。また、外輪体９５は後輪７５と接続されており、該後輪７５と一体的に回転する。
【００５４】
続いて、ワンウェイクラッチ９の動作について説明する（図１０、図１１等参照）。
【００５５】
静止した状態のワンウェイクラッチ９においては、凹部９２、動力伝達ローラー９３、慣性クロー９４（の規制壁９４Ｂ）、外輪体９５（の被伝達面９５Ｄ）のいずれも、互いに干渉することなく独立した状態となっている。
【００５６】
内輪体９１が駆動されて順向回転すると、動力伝達ローラー９３は、凹部９２の押出部９２Ｐの方へと相対的に移動し、押出部９２Ｐの傾斜面から受ける外方向への力によって、また、場合によってはローラー自身に作用する遠心力の作用が加わって外側に押し出され、外輪体９５の被伝達面９５Ｄに押し付けられる（図１１参照）。また、慣性を有する慣性クロー９４が、規制壁９４Ｂを介して動力伝達ローラー９３に順方向とは逆の方向への力を作用させる。これらの作用によるくさび効果により、内輪体９１、動力伝達ローラー９３および外輪体９５が噛み合った状態となり、内輪体９１の回転動力が外輪体９５へと伝達される。なお、慣性クロー９４は、このように噛み合った状態のときにのみ制動される。
【００５７】
内輪体９１が止まり、あるいは逆方向へと回転し始めると、くさび効果がなくなり、内輪体９１、動力伝達ローラー９３および外輪体９５の噛み合い状態は解除される。また、内輪体９１が逆方向に回転し始めたとき、動力伝達ローラー９３は、自身の慣性の作用で内輪体９１の動きに連動せず、取り残された慣性クロー９４により、深くえぐれた窪みからなる爪部９２Ｑの方へと相対的に押し出される。このとき、凹部９２の爪部９２Ｑは、慣性クロー９４の規制壁９４Ｂとの間に動力伝達ローラー９３を挟み込み、当該動力伝達ローラー９３を、外輪体９５の被伝達面９５Ｄに接触しない状態に維持する（図１０参照）。したがって、内輪体９１の回転動力は外輪体９５へと伝達されない。
【００５８】
なお、従前の一般的なワンウェイクラッチに言及しておくと以下のとおりである。
【００５９】
すなわち、一般的なワンウェイクラッチとして、外輪と内輪、ローラー、スプリング等で構成され、外輪の内側または内輪の外側にカム面を持ったポケットが設けられたカム式のワンウェイクラッチがある（ローラー式とも呼ばれる）。ポケットの内部にはローラーが配置され、スプリングによって外輪のカム面と内輪の外側、あるいは内輪のカム面と外輪の内側に接触するように保たれている。内輪に対して外輪がある一方向に回転しようとするとカム面とローラーとの接触面圧が高くなり、抵抗となって内輪への動力を伝達する。逆方向に回転すると、カム面とローラーとの接触面圧が低くなり、滑って動力伝達を切断する。
【００６０】
しかし、このようなワンウェイクラッチでは、動力切断状態においても摩擦が生じていることがある。すなわち、例えば一般的な自転車に用いられるワンウェイクラッチは、自転車走行中、常にクラッチが噛みうる状態のまま空回りしているのであり、摩擦によってエネルギーが損失している。
【００６１】
一方、本実施形態のごときワンウェイクラッチ９は、乗用装置１００の走行中、クラッチが噛んだ状態と噛まない状態の両方を発動させており、クラッチが噛んでいないときの摩擦を軽減させ、あるいはなくしている。
【００６２】
＜乗用装置１００のその他の構成＞
ワイヤー１８は、ベースフレーム７に対するヘッドチューブ５等の相対的な変形動作、およびヘッドチューブ５に対する転動ハンドル１等の伸縮動作に伴い巻取用円錐体１０から引き出され、後輪７５を回転させる。ワイヤー１８の基端側は巻取用円錐体１０の小径部分に取り付けられ、先端側（先端またはワイヤー１８の途中の部分）は操舵棒２に取り付けられている。また、ワイヤー１８はその途中でワイヤー滑車１９に掛けられている（図５等参照）。ワイヤー滑車１９から操舵棒２に至るまで、ワイヤー１８はヘッドチューブ５の中を挿通されている。なお、いうまでもないが、ワイヤー１８はヘッドチューブ５の中を通っていなくても機能する。
【００６３】
ワイヤー滑車１９は、アーム１５に内蔵された伸縮調整管８の下端に取り付けられており、掛けられたワイヤー１８の経路を変える。
【００６４】
伸縮調整管８は、アーム１５に対してスライド可能であり、ワイヤー滑車１９の位置を変える滑車位置変更機構２１を構成している（図７等参照）。特に詳しい図示はしていないが、滑車位置変更機構２１は、長溝、蝶ネジあるいは蝶ボルト等、伸縮調整管８をスライドさせ、所望位置でアーム１５に固定するための部材を備えている。ワイヤー滑車１９の位置を変更することによって、フレーム変形動作、およびハンドル伸縮動作に伴うワイヤー１８の引出量を変えることができる。
【００６５】
＜乗用装置１００の動作＞
続いて、上述した乗用装置１００の動作について説明する（図１等参照）。
【００６６】
乗員が、座席７２に座った姿勢で（図１参照）、ペダル２０を両足で踏み出すと、ベースフレーム７に対してトップチューブ６Ａ、ダウンチューブ６Ｂ、ヘッドチューブ５の各リンクが動き、前輪５５と後輪７５の間隔つまり軸距（ホイールベース）が広がる（図２、図３参照）。この動きは、巻取用円錐体１０からワイヤー１８が引き出され、内輪体９１を順向回転させる動力に変換される。このとき、上述したようにワンウェイクラッチ９は動力を伝達する状態となるので、該動力が後輪７５へと伝達され、乗用装置１００を前方へ推進させる力として作用する。
【００６７】
続いて、乗員が転動ハンドル１を上方手前へ引っ張ると、前関節棒３、後関節棒４Ａ、後関節リンク４Ｂの各リンクが動き、転動ハンドル１および操舵棒２が引き上げられる（図４参照）。この動きに伴い、巻取用円錐体１０からワイヤー１８がさらに引き出され、内輪体９１をさらに回転させる動力となり、乗用装置１００をさらに推進させる力として作用する（図５参照）。
【００６８】
なお、転動ハンドル１を引く動作の間、当該転動ハンドル１は操舵棒２に対してピッチング方向へ自動的に回転し、乗員の掌の向きに追従する。このため、乗員は、転動ハンドル１を持ち直す必要がなく、引上げ動作を円滑に行うことができる。
【００６９】
また、巻取用円錐体１０からワイヤー１８が引き出されるのに伴って、ぜんまいバネ１１が巻かれ、ワイヤー１８を巻き取る方向に巻取用円錐体１０を付勢する。乗員が、踏み込んだ両足の力、引っ張り上げた腕の力を緩めると、巻取用円錐体１０が逆向回転してワイヤー１８を巻き取り、これに伴って、トップチューブ６Ａ、ダウンチューブ６Ｂ、ヘッドチューブ５の各リンク、前関節棒３、後関節棒４Ａ、後関節リンク４Ｂの各リンク、転動ハンドル１、操舵棒２などは初期状態に戻る（図１参照）。この際、ワンウェイクラッチ９は切断状態にあるので、後輪７５は順向のまま回転し続け、乗用装置１００の走りに影響はない。
【００７０】
なお、ここまで、初期状態に戻る形態の一例として、ぜんまいバネ１１の力でワイヤー１８が巻き戻され、これによって前輪５５を引き戻され、ヘッドチューブ（前フレーム）５およびベースフレーム（後フレーム）７が元の状態（初期状態）に戻る形態を説明したが、これらフレームを初期状態に戻る機構はこれに限られることはなく、他にも以下に示すような形態がある。
【００７１】
(1) ワイヤー１８の代わりに、伸縮性のある線状部材（例えば、ゴム紐のようなもの）を採用することで、前輪５５を引き戻す効果、フレームを初期状態に戻す効果を高めることができる。
【００７２】
(2) ペダル２０を押す足（靴）とペダル２０の間には摩擦がある。この摩擦を、足を引き戻す際にも利用し、足を引く動作に連動してフレーム伸縮を初期状態に戻す。なお、一般的なスポーツ用ロードバイクのように、ビンディングによって靴をペダル２０に接合ないし固定させることが可能である。
【００７３】
(3) 後輪７５を駆動輪とする場合、後輪７５に比べて、前輪５５の方が、地面から受ける摩擦の影響が大きいため、前輪５５の進むスピードに遅れが生じ、結果として、摩擦抵抗力がフレームを初期状態に戻す力として作用する。
【００７４】
(4) 進行方向からの空気を直接受ける前輪５５に作用する空気抵抗は、前輪５５の後ろに位置している後輪７５に作用する空気抵抗に比較して多い。このため、前輪５５に作用する空気抵抗は、フレームを初期状態に戻す力の一助となっている。
【００７５】
(5) ヘッドチューブ５に接続されたトップチューブ６Ａおよびダウンチューブ６Ｂの該ヘッドチューブ５側の前端の間に設置されたストッパー５１は、ヘッドチューブ５に対するトップチューブ６Ａの可動範囲を制限し、フレーム（車体）が伸びすぎた状態とならないよう動きを規制する（図１５参照）。また、このストッパー５１は、フレーム（車体）が初期状態に戻る際にダウンチューブ６Ｂの動きを制限し、縮み過ぎとなるのを規制する。
【００７６】
(6) 後輪７５の駆動部（巻取用円錐体１０）を中心として、ベースフレーム７とトップチューブ６Ａとの接続箇所６ａ、およびベースフレーム７とダウンチューブ６Ｂとの接続箇所６ｂの２点と、乗員の重心（図２０において、重心を表す記号を付している）は、一点鎖線で表す円周上に位置している（図２０参照）。また、破線と二点鎖線で示した線は、上記の２つの接続箇所６ａ，６ｂおよび、乗員の重心から加わる力を表す。これらはベクトル線で方向と、その線の長さと数字が力の強さを示す。乗員の体重が図２０において反時計回りに回ることにより、トップチューブ６Ａの方が相対的に前に押し出される。ヘッドチューブ５がトップチューブ６Ａからの力を強く受けることにより、トップチューブ６Ａが立ち上がるような動きになり、前輪５５は後退する。以上が、乗員の体重の影響によりフレームが初期状態に戻る機構であるが、乗員が座る位置を変えることにより、破線と二点鎖線で表記した力が変わるため、戻りやすさについて影響を及ぼす。
【００７７】
なお、ここでは、各部材の動きを理解しやすくするため、ペダル２０を踏み出す動作と、転動ハンドル１を引き上げる動作とを分けて説明したが、最も大きな動力が得られるのは、ペダル２０を踏み出す動作と転動ハンドル１を引き上げる動作を同時に行ったときである。この動作は、運動に例えれば、ウエイトリフティングで一気にバーベルを持ち上げる動作と同様であり、一瞬で引く動作と押す動作を同時に行った場合に最も強い力を生むことができる。
【００７８】
また、図４、図５等に示した内容からわかるように、引上げ時の転動ハンドル１は直線的に動くのではなく、前関節棒３、後関節棒４Ａ、後関節リンク４Ｂの各リンクによって定まる曲線上を動く。このため、乗員は、ボートを漕ぐときのごとき放物線を描くような動作で転動ハンドル１を引き上げることができる。
【００７９】
しかも、図からわかるとおり、乗員は、背凭れ７４に体重を預けた姿勢のまま乗用装置１００に乗り続けることができる。したがって、高速かつ快適な長距離走行に適した姿勢をとりやすく、疲れにくい。
【００８０】
また、乗用装置１００においては、走行するとき、ワイヤー１８が巻き戻される状況（ワンウェイクラッチ９が噛んでいない状況）は、ワイヤー１８を引き出す状況（ワンウェイクラッチ９が噛んでいる状況）の後で必ず発生する。この点で、本実施形態の乗用装置１００は、一般的な自転車等とは全く異なる。つまり、ワイヤー１８が巻き戻される状況で抵抗が発生していると、走行自体に不必要な抵抗を与えかねないが、この乗用装置１００においてはそのような抵抗が排除されている。
【００８１】
このような乗用装置１００によれば、人体（乗員）の力を余すことなく十分に発揮し、同時に空気抵抗を低減することによる高速化と、人間工学に基づいた無理のない全身運動による体質改善とフィットネス効果を実現することができる。
【００８２】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれ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種々変形実施可能である。例えば、上述した実施形態においては、本発明を自転車に適用した例を挙げつつ説明したが、同様の構造は、３輪車や４輪車など、２輪より多くの車輪（補助輪を含む）を有する乗用装置においても適用できることはいうまでもない（図１７参照）。
【００８３】
また、上述した実施形態では、乗員の所定の動作に応じて伸縮動作し、前輪および後輪の軸距を変化させるフレームとして、トップチューブ６Ａ、ダウンチューブ６Ｂ、ヘッドチューブ５の各リンクにより、あたかも尺取虫のように曲がって伸縮するフレームを例示したが、これは好適な一例にすぎない。特に図示はしないが、この他、直動スライダー（一例として、大小のパイプを嵌合させ、滑らせて一方を変位させるもの）などを利用した、前フレームと後フレームとが直線的に摺動する機構によって伸縮動作するフレームを構成することもできる。
【００８４】
また、上述した実施形態では、ペダル２０を踏み出す動作と、転動ハンドル１を引き上げる動作の両方を動力に変換する構造の乗用装置１００を例示したが、これも好適な一例にすぎない。特に図示はしないが、ワイヤー１８の先端側を、操舵棒２にではなく、ヘッドチューブ（前フレーム）５に取り付けることにより、ペダル２０を踏み出す動作のみを動力に変換する構造とすることができる。この場合、転動ハンドル１は、乗用装置１００の推進動力とは関係のない操舵装置として機能する。転動ハンドル１以外の操舵装置を採用してもよい（例えば３輪車における、体重移動に応じて舵を切る前輪装置、など）。
【００８５】
また、上述した実施形態では、後輪７５を駆動する乗用装置１００を例示したがこれも好適な一例にすぎない。特に図示はしないが、これとは逆に、前輪５５を駆動する構造の乗用装置１００に本発明を適用することもできる。また、このような前輪駆動の乗用装置１００において、後輪７５を操舵輪としてもよい。
【００８６】
また、上述した実施形態で説明した動力発生装置２００を、自転車等のみならず、人力プロペラ航空機、人力発電機などの各種装置に適用することができる。この動力発生装置２００は、後輪（駆動輪）の代わりの出力軸７８と（図１８参照）、該出力軸７８を支持するベースフレーム（第１のフレーム）７と、該ベースフレーム７に対して相対的に変形可能に接続されているヘッドチューブ（第２のフレーム）５と、座席７２と、ペダル２０と、出力軸７８に設けられた巻取用円錐体（巻取部材）１０と、基端側が該巻取用円錐体１０に巻き取られるとともに、先端側の一部がヘッドチューブ５に係止されているワイヤー（線状部材）１８と、ワイヤー１８を巻き取る方向に巻取用円錐体１０を付勢するぜんまいバネ（付勢部材）１１と、巻取用円錐体１０と出力軸７８との間での動力伝達を断続するとともに、巻取用円錐体１０からワイヤー１８が引き出されるときにのみ巻取用円錐体１０から出力軸７８へと動力を伝達するワンウェイクラッチ９と、を備える。
【００８７】
この場合、動力発生装置２００は、例えば、ベースフレーム７が台座２０２で支持される一方、ヘッドチューブ５が、台座２０２上のスライダー２０４で前後方向にスライド可能な状態で支持される（図１６参照）。これにより、台座２０２上でフレームの伸縮動作をしながら出力軸７８を回転させることができる。出力軸７８は、直接または間接的に接続されたプロペラ２０６を回転させる（図１８参照）。なお、符号２０８，２１０はベアリングである。
【００８８】
また、人力発電機４００に用いられた動力発生装置２００は、出力軸７８で、当該人力発電機４００の回転軸を回転させる（図１９参照）。出力軸７８に慣性輪４０２が設けられていてもよい。
【００８９】
上述のごとき動力発生装置２００によると、下肢によってフレーム等を押し出すという、人体が発揮しうる最も大きな力の一つを動力に利用することができる。さらに、上肢でハンドルを引くことによる出力を加えることもできる。また、ワイヤー１８を利用して動力伝達して出力軸を直接的に回転させる構造であることから、効率的でかつ効果的に動力を発生することができる。
【００９０】
すなわち、従来の走行において乗員が主に使用している筋肉は脚のみに止まり、例えば長距離走行において脚の筋力だけを長時間使用した場合、筋肉疲労した部位のパフォーマンスは徐々に低下するが、これに対し、脚のみではなく、全身の筋力を動力に変換する本実施形態の乗用装置１００によれば、同じスピードで走行した場合に乗員の一つの部位への局所的な疲労蓄積が少なく、その点で有利である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、複数の車輪を有し、人の力で推進する自転車などの乗物に適用して好適である。また、本発明は、人力プロペラ航空機、発電装置等の動力源に適用しても好適である。
【符号の説明】
【００９２】
１  転動ハンドル
２  操舵棒
２Ａ  パイプ
３  前関節棒
４Ａ  後関節棒
４Ｂ  後関節リンク
５  ヘッドチューブ（前フレーム）
５Ａ  板状継手部
６Ａ  トップチューブ
６Ｂ  ダウンチューブ
７  ベースフレーム（後フレーム）
８  伸縮調整管
９  ワンウェイクラッチ（クラッチ装置）
９Ａ〜９Ｃ  軸受
１０  巻取用円錐体（巻取部材）
１１  ぜんまいバネ（付勢部材）
１２  フロントフォーク
１３  ハンドル
１５  アーム
１６  ペダル支持部材
１８  ワイヤー（線状部材）
１９  ワイヤー滑車（滑車部材）
２０  ペダル
２１  滑車位置変更機構
３０  ハンドル部材
３２  連接軸
３４  ピン継手
４２  連接軸
４３〜４５  ピン継手
５１  ストッパー
５５  前輪（非駆動輪）
７２  座席
７４  背凭れ
７５  後輪（駆動輪）
７６  中心軸
７８  出力軸
９１  内輪体（駆動側回転体）
９１Ａ  外周面
９２  凹部
９２Ｐ  押出部
９２Ｑ  爪部
９３  動力伝達ローラー（動力伝達体）
９４  慣性クロー（筒状中間回転体）
９４Ｂ  規制壁
９４Ｃ  室
９５  外輪体（従動側回転体）
９５Ｄ  被伝達面
１００  乗用装置
２００  動力発生装置
２０２  台座
２０４  スライダー
２０６  プロペラ
２０８  ベアリング
２１０  ベアリング
４００  人力発電機
４０２  慣性輪
【図１】
2017109648.tif 000003
【図２】
2017109648.tif 000004
【図３】
2017109648.tif 000005
【図４】
2017109648.tif 000006
【図５】
2017109648.tif 000007
【図６】
2017109648.tif 000008
【図７】
2017109648.tif 000009
【図８】
2017109648.tif 000010
【図９】
2017109648.tif 000011
【図１０】
2017109648.tif 000012
【図１１】
2017109648.tif 000013
【図１２】
2017109648.tif 000014
【図１３】
2017109648.tif 000015
【図１４】
2017109648.tif 000016
【図１５】
2017109648.tif 000017
【図１６】
2017109648.tif 000018
【図１７】
2017109648.tif 000019
【図１８】
2017109648.tif 000020
【図１９】
2017109648.tif 000021
【図２０】
2017109648.tif 000022