JP2005047459A - 手動式自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、前輪の前進方向への回転駆動を円滑に行うことができるとともに、車体を後退させることができるようにした手動式自転車を提供することにある。
【解決手段】 車体１の後部に回転可能に設けられた後輪４と、車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポスト３０と、ハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪３５と、ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸４１と、揺動軸に取付けられ車体の前後方向に揺動させることで揺動軸を正逆方向に回転させるハンドル４２と、揺動軸を正逆方向に回転させることで前輪を車体が前進する方向にだけ駆動する回転力を出力する駆動機構４７と、駆動機構から出力される回転力を前輪に伝達する第１の駆動輪５８と、第１の駆動輪と駆動機構との間に設けられこれらの一方から他方へ動力が伝達されるのを遮断するクラッチ６５とを具備する。
【選択図】 図３

Description

この発明はハンドルを車体の前後方向に揺動させることで走行する手動式自転車に関する。

車体に前輪と一対の後輪とが回転可能に設けられた三輪式の手動式自転車が知られており、この手動式自転車は上記前輪又は上記後輪のいずれかを駆動機構によって前進方向に回転駆動させることができるようになっている。このような三輪式の手動式自転車は走行時の安定性に優れるため、とくに下肢が不自由な利用者にとって有効な乗り物として注目されている。

上記前輪を駆動する駆動機構としては、特許文献１に示す構成が知られている。特許文献１に示された駆動機構は、ハンドルポストの上端にハンドルが車体の前後方向に沿って揺動可能に設けられている。ハンドルを利用者が上肢によって前後方向に揺動させると、その揺動によってリンク機構が作動し、このリンク機構によって駆動輪が回転駆動される。前輪には従動輪が一体的に設けられている。上記駆動輪と上記従動輪とにはチェーンが張設されている。それによって、上記ハンドルを揺動させれば、上記駆動輪、上記チェーン及び上記従動輪を介して上記前輪を車体が前進する方向に回転させることができるようになっている。
実用新案登録第３０８９７２７号公報

ところで、このような手動式の自転車において、操舵時に上記ハンドルによって前輪の方向を変える場合、三輪式で走行時の安定性がよいために、走行中に上記ハンドルを急角度で操作してしまうことがある。ハンドルの操作、つまり操舵角が急角度であると、車体が安定性を失い、転倒するという虞がある。

この発明は、ハンドルの操舵角を走行時の車体が安定性を損なうことがないよう制限できるようにした手動式自転車を提供することにある。

この発明は、リンク機構を用いずにハンドルを前後方向に揺動させて前輪を駆動する場合に、上記ハンドルの前後方向の揺動角度を制限することで、利用者が上半身を必要以上の前方や後方へ大きく倒さずにすむようにした手動式自転車を提供することにある。

車体と、
この車体の後部に回転可能に設けられた後輪と、
上記車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポストと、
このハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪と、
上記ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸と、
この揺動軸に取付けられ上記車体の前後方向に揺動させることで上記揺動軸を正逆方向に回転させるハンドルと、
上記揺動軸を正逆方向に回転させることで上記前輪を上記車体が前進する方向にだけ駆動する回転力を出力する駆動機構と、
この駆動機構から出力される回転力を上記前輪に伝達する動力伝達機構と、
上記ハンドルによって上記ハンドルポストを回転させて上記前輪の向きを変えるときに上記ハンドルポストの回転角度を制限する操舵角制限機構と
を具備したことを特徴とする手動式自転車にある。

上記操舵角制限機構は、
上記ハンドルポストに取付けられた支持部を有する取付け部材と、
一対の側辺部を有し中途部が上記支持部に回動可能に支持されていて、上記一対の側辺部が上記車体を挟む起立状態と車体に対して非対向位置になる倒伏状態とに回動する操舵角規制部材とによって構成されていることが好ましい。

この発明は、車体と、
この車体の後部に回転可能に設けられた後輪と、
上記車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポストと、
このハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪と、
上記ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸と、
この揺動軸に取付けられ上記車体の前後方向に揺動させることで上記揺動軸を正逆方向に回転させるハンドルと、
上記揺動軸を正逆方向に回転させることで上記前輪を上記車体が前進する方向にだけ駆動する回転力を出力する駆動機構と、
この駆動機構から出力される回転力を上記前輪に伝達する動力伝達機構と、
上記ハンドルの前後方向の揺動角度を規制する揺動角度規制手段と
を具備したことを特徴とする手動式自転車にある。

上記揺動角度規制手段は、
上記ハンドルの揺動に連動して揺動する係止軸と、上記車体側に設けられ上記ハンドルを前後方向に揺動させたときに所定の揺動位置でそれぞれ上記係止軸が当接してその揺動を制限する揺動規制部材と
を備えていることが好ましい。

上記動力伝達機構と上記駆動機構との間には、これらの一方から他方へ動力が伝達されるのを遮断する動力遮断機構が設けられていることが好ましい。

上記車体には利用者が着座する着座部が設けられ、この着座部は車体に対して前後方向及び高さ方向の調整可能であることが好ましい。

上記車体には利用者が着座する着座部が設けられ、この着座部は両側にそれぞれ回動可能に設けられた一対の肘掛けを有することが好ましい。

上記車体には利用者が着座する着座部が設けられ、この着座部は背凭れを有し、この背凭れの背面には被保持物の上部を保持する保持部材が設けられ、上記車体には上記保持部材の下方に上部が上記保持部材によって弾性的に保持された被保持物の下端部を受ける受け部が設けられていることが好ましい。

上記車体には利用者が着座する着座部が設けられ、この着座部は背凭れを有し、この背凭れの背面には着座部を介して車体を押し引きするための取っ手部材が設けられていることが好ましい。

上記後輪の外側には、後輪を手動で回転させるためのハンドリムが設けられていることが好ましい。

この発明によれば、走行時にハンドルを操作して前輪の向きを変えるとき、このハンドルによる操舵角が制限されるため、車体が安定性を失って転倒するのを防止することができる。

この発明によれば、ハンドルを前後方向に揺動させて前輪を駆動するとき、ハンドルの前後方向の揺動角度が制限されるため、利用者は上半身を前方及び後方に大きく屈曲させずにすむ。

以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。

図１はこの発明の三輪式の手動式自転車を示し、この手動式自転車は車体１を備えている。この車体１は前端側が上方に向かって屈曲したビーム２を有し、このビーム２の前端には筒状軸受３が下端をやや前方に向けて傾斜して取付けられている。図２（ａ）に示すように、上記ビーム２の後端には取付けアーム２ａが取付けられている。この取付けアーム２ａは、両端がビーム２に連結された中途部よりもわずかに上方向かって湾曲している。この取付けアーム２ａの両端にはそれぞれ後輪４が回転可能に取付けられている。各後輪４の外側には、外形寸法が後輪４よりもわずかに小さいハンドリム４ａが一体的に設けられている。

図１に示すように、上記ビーム２の後端部には車体１の前後方向に沿って位置決め可能なベース部材５ａが設けられている。このベース部材５ａには支柱５ｂが立設されている。この支柱５ｂには上端に着座部１０が設けられている。この着座部１０はパイプ材によって側面形状がＬ字状に形成されたフレーム１１を有する。このフレーム１１には、背凭れ６、座席シート８及び座席シート８の両側に設けられた左右一対の肘掛け７が取付けられている。

上記座席シート８の下端にはパイプ状の受け部材５ｃが垂設され、この受け部材５ｃは上記支柱にスライド可能に外嵌されている。この受け部材５ｃは上記支柱５ｂに対してねじ５ｄにより高さ調整可能となっている。それによって、着座部１０は図１１（ｂ）に実線と鎖線とで示すように、車体１に対して前後方向と高さ方向の位置が調整ができるようになっている。

上記ビーム２の中途部には、上記着座部１０に着座した利用者が足を載せるための足載せ部材９が設けられている。この足載せ部材９は、利用者の足が外れにくいように周壁を有する箱形状をなしているとともに、さらに利用者の足を保持するためのバンド（図示せず）が設けられている。

図８（ａ）に示すように、上記着座部１０のフレーム１１の背凭れ６の背面に位置する両側下端部にはそれぞれブラケット１２が固着されている。各ブラケット１２には支持短管１３が軸線を一致させて取付け固定されている。上記肘掛け７はＬ字状に曲成されパイプからなるアーム７ａを有し、このアーム７ａの一端部が上記支持短管１３に回動可能に挿通支持され、他端部には肘載せ部材７ｂが取付けられている。

図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記アーム７ａの一端部には端面に段部１４ａが形成された係止部材１４が取付け固定されている。この係止部材１４の段部１４ａが形成された端面は、肘掛け体７がほぼ水平に倒伏した状態で、上記支持短管１３の一端面に形成された段部１３ａの一端に係合し、その状態で下方への回動が制限される。

上記アーム７ａの端部は上記支持短管１３の他端側に突出し、その突出した部分にはストッパリング１５が固着されている。さらに一対のアーム７ａの両端部には支軸１６がパイプ材７ａの端部に対して回転可能に挿入されている。この支軸１６は一方のアーム７ａにストッパピン１７によって固定されている。それによって、肘掛け７は、図８（ａ）に実線で示す水平に倒伏した状態から、鎖線で示す起立位置に回動させることができるようになっている。起立時の角度は、図８（ｃ）に示すように上記係止部材１４の段部１４ａが上記支持短管１３の段部１３ａの他端面１１３ａに当接することで規制される。肘掛け７の水平状態から起立状態への回動角度は約１００度に設定されている。

このように、座席シート８の両側に設けられた肘掛け７がそれぞれ別々に回動させることができるようになっていることで、利用者は車体１の左右のどちら側からでも上記着座部１０に対して自由に乗降することができ、しかも利用者は左右の肘掛け７により転倒するのが防止できる。

上記背凭れ６の背面の、上記取付け部材１１の上端辺にはパイプ材からなる取っ手部材１８が長手方向中途部を固定されて設けられている。この取っ手部材１８の両端部は背凭れ６の背面に対して約４５度の角度で起立する方向に折曲されている。その折曲部分には、介護者が把持するためのゴムなどによって筒状に形成された把持部１９が設けられている。

上記背凭れ６の背面の上記取っ手部材１８よりも下方には、所定長さの合成樹脂などからなる帯状弾性部材をループ状に曲成した保持部材２１が中途部を固定して設けられている。この保持部材２１の下方には、図１及び図１１（ａ），（ｂ）に示すように上面が開口した受け部材２２が設けられている。この受け部材２２は、上記後輪４が取付けられた取付けアーム２ａに受け部としての受けフレーム２３を取付け、この受けフレーム２３上に設けられている。

上記保持部材２１には傘や杖などの被保持物、この実施の形態では図１１（ｂ）に鎖線で示すように傘２４の上部が弾性的保持されている。この傘２４の先端部は上記受け部材２２に支持されている。それによって、利用者或いは介護者は傘２４などの長尺な被保持物を保持することができるようになっている。

図３と図５に示すように、上記筒状軸受３にはハンドルポスト３０が回転可能かつ上下方向に移動不能に挿通支持されている。このハンドルポスト３０の上端には軸受部材３１が取付けられている。ハンドルポスト３０の上記筒状軸受３から下方に突出した下端部はフォーク状の一対のサポート３２が形成されている。図１に示すように、これら各サポート３２の下端にはそれぞれ第１のブラケット３３が設けられている。図１には一方のブラケット３３だけが示され、他方のブラケット３３は図１２（ａ）に示されている。

各第１のブラケット３３にはそれぞれ第２のブラケット３４が固定されている。所定間隔で離間した一対の第２のブラケット３４の間には前輪３５が設けられている。この前輪３５は図１に示すように上記第２のブラケット３４に車軸３６によって回転可能に支持されている。この車軸３６には図示しない３〜７段の変速機が設けられている。

一対の第２のブラケット３４には、上記前輪３５を挟んだ一対のステム３７の下端が固定されている。一対のステム３７の上端には図３乃至図５に示すように取付け部材３８の一端が固着されている。この取付け部材３８の他端は上記筒状軸受３の上端に固定された連結部材３９に連結固定されている。

上記ハンドルポスト３０の上端に設けられた軸受部材３１には揺動軸４１の中途部が回転可能に支持されている。この揺動軸４１の両端部には図３に示すように取付けブロック４０が固着されている。一対の取付けブロック４０には図２に示すようにハンドル４２の水平部４２ａに所定の間隔で上端を固着した一対の取付け部４２ｂの下端部が図４に示すねじ４０ａによって取付け位置の調整自在に取付けられている。それによって、揺動軸４１とハンドル４２の水平部４２ａとの間の長さである、ハンドル４２の揺動のストロークを利用者に合わせて可変することができるようになっている。

ハンドル４２の水平部４２ａの両端には一対のグリップ４３が設けられている。一方のグリップ４３の近くにはブレーキレバー４４ａ、他方のグリップ４３の近くには上記変速機を操作する変速機レバー４４ｂ、水平部４２ａの中途部には後述するクラッチ６５を遮断操作するクラッチレバー４４ｃが設けられている。このクラッチレバー４４ｃと上記クラッチ６５とで動力遮断機構を構成している。

上記ハンドル４２を前後方向に揺動させれば、上記揺動軸４１が正逆方向に交互に回転し、その回転が図４に示す駆動機構４７によって前輪３５に伝達され、この前輪３５を前進方向に回転させるようになっている。上記駆動機構４７は、上記揺動軸４１の上記軸受部材３１の一側と他側にそれぞれ設けられた第１の動力伝達輪としての一対の第１のスプロケット４５ａ，４５ｂを有する。

一対の第１のスプロケット４５ａ，４５ｂはワンウエイクラッチ４６を介して上記揺動軸４１に設けられている。一方のワンウエイクラッチ４６は、一方の第１のスプロケット４５ａを上記揺動軸４１の正逆回転のうち一方向の回転、たとえば正回転にだけ上記揺動軸４１の回転に連動させ、他方のワンウエイクラッチ４６は、第１のスプロケット４５ｂを揺動軸４１の逆方向の回転にだけ連動するようになっている。

つまり、一方の第１のスプロケット４５ａは、ハンドル４２を図１２（ａ）に鎖線で示す状態から実線で示すように前方へ押し倒す方向に揺動させたときに上記揺動軸４１と一体的に回転し、図１２（ｂ）に鎖線で示す状態から実線で示すように前方へ倒した状態から後方へ戻す方向へ揺動させたときには上記揺動軸４１に対して空回転する。

上記他方の第１のスプロケット４５ｂは、図１２（ａ）に示すようにハンドル４２を前方に倒す方向に揺動させたときには揺動軸４１に対して空回転し、図１２（ｂ）に示すように前方から後方へ戻す方向へ揺動させたときに揺動軸４１と一体的に回転するようになっている。

図６に示すように、上記取付け部材３８の一端部には軸線を平行にした第１の支軸５１と第２の支軸５２とが設けられている。第１の支軸５１は軸受５３によって回転可能に設けられ、第２の支軸５２はピン５４によって固定されている。第１の支軸５１は中空状であって、両端部を上記取付け部材３８の幅方向両側面から突出させている。上記取付け部材３８の一方の側面から突出した上記第１の支軸５１の一端部には第２の動力伝達輪としての一方の第２のスプロケット５５ａが固定されている。

上記第２の支軸５２は上記取付け部材３８の他方の側面から一端部を突出させ、その一端部には同じく第２の動力伝達輪としての他方の第２のスプロケット５５ｂが軸受５２ａを介して回転可能に設けられている。図４に示すように、これら一対の第２のスプロケット５５ａ，５５ｂは上記一対の第１のスプロケット４５ａ，４５ｂに対し、それぞれ車体１の前後に沿って対応する位置に設けられている。

対応位置する一方の第１のスプロケット４５ａと一方の第２のスプロケット５５ａ、及び他方の第１のスプロケット４５ｂと他方の第２のスプロケット５５ｂとにはそれぞれ第１の動力伝達部材としての第１のチェーン５６ａ，５６ｂが張設されている。

上記第１の支軸５１の他端部と第２の支軸５２の他端部とには、互いに噛合して歯車列を構成する第１の歯車５７ａと第２の歯車５７ｂとが設けられている。第１の歯車５７ａは第１の支軸５１に嵌合固定され、第２の歯車５７ｂは上記他方の第２のスプロケット５５ｂと一体形成されていて、上記第２の主軸５２に回転可能に設けられている。一方の第１のスプロケット４５ａが揺動軸４１とともに回転すると、その回転が一方の第１のチェーン５６ａを介して一方の第２のスプロケット５５ａに伝達される。それによって、第１の支軸５１が回転駆動される。

他方の第１のスプロケット４５ｂが揺動軸４１とともに回転すると、その回転が他方の第１のチェーン５６ｂを介して他方の第２のスプロケット５５ｂに伝達される。それによって、第２の支軸５２が回転駆動される。第２の支軸５２が回転すると、その回転が第２、第１の歯車５７ｂ，５７ａによって逆方向に変換されて第１の支軸５１に伝達される。

つまり、第１の支軸５１は、一方の第１のスプロケット４５ａの回転と、この一方の第１のスプロケット５５ａの回転と逆方向に回転する他方の第１のスプロケット４５ｂの回転に対し、それぞれ同方向に回転駆動されるようになっている。

上記第１の支軸５１の一端部には、スプロケットからなる第１の駆動輪５８が後述する動力遮断機構を構成するクラッチ６５を介して上記第１の支軸５１の回転に連動可能に設けられている。上記前輪１５の一側には上記第１の駆動輪５８に比べて小径なスプロケットからなる第２の駆動輪５９が（図１に示す）前輪１５を回転可能に支持した車軸１６に設けられている。

上記第１の駆動輪５８と第２の駆動輪５９とには第２のチェーン６１が張設されている。したがって、上記第１の支軸５１が回転駆動されれば、その回転に第１の駆動輪５８、第２のチェーン６１及び第２の駆動輪５９を介して前輪１５が車体１を前進する方向に回転駆動される。

なお、詳細は図示しないが、上記第１、第２のチェーン５６ａ，５６ｂ，６１には、これらチェーンに所定の張力を与えて弛みを除去するチェーン緊張装置が設けられている。それによって、駆動時にチェーンが外れるのが防止され、動力伝達が確実に行なえるようになっている。

上記クラッチ６５は、図６（ａ）に示すように中空状の上記第１の支軸５１にスライド可能に挿通された作動軸６６を有する。この作動軸６６の一端部は上記第１の歯車５７ａの一端面から外方へ突出し、その突出端には鍔６７が設けられている。この鍔６７と上記第１の歯車５７ａの端面との間には上記作動軸６６を矢印で示す作動方向に付勢したばね６８が設けられている。

上記作動軸６６の他端は一方の第１のスプロケット４５ａの側面から外方へ突出し、その突出端には上記第１の駆動輪５８が一体的に固定されている。この第１の駆動輪５８の上記一方の第１のスプロケット４５ａ側の一側面には可動盤７１がねじ６９によって取付け固定されている。この可動盤７１には先端部が上記第１のスプロケット５５ａ側に突出した複数の係止ピン７２が周方向に所定間隔で設けられている。

上記一方の第２のスプロケット５５ａの一側面には固定盤７３が取付け固定されている。この固定盤７３には上記係止ピン７２が係合可能な複数の係止孔７４が周方向に所定間隔、つまり係止ピン７２と対応する間隔で穿設されている。上記作動軸６６がばね６８の復元力によって付勢された状態では、上記係止ピン７２が上記係止孔７４に係合し、固定盤７３に可動盤７１が圧接している。それによって、上記第１の支軸５１の回転に上記第１の駆動輪５８が連動するようになっている。この第１の駆動輪５８の両側面にはそれぞれカバー７６が設けられている。このカバー７６は、第２のチェーン６１の上記第１の駆動輪５８に係合した部分を覆っている。

図３と図４に示すように、上記取付け部材３８の先端部には作動杆７５の一端が回動可能に連結されている。この作動杆７５の中途部は上記作動軸６６の一端に設けられた鍔６７に対向しており、他端には上記クラッチレバー４４ｃに一端を連結した操作ワイヤ７６の他端が連結されている。

上記クラッチレバー４４ｃを操作すると、作動杆７５が一端を支点として図４に実線で示す位置から鎖線で示す位置に回動変位する。それによって、作動軸６６は、作動杆７５の中途部によって押圧されるから、ばね６８の付勢力に抗して軸方向にスライドする。作動軸６６がばね６８の付勢力に抗してスライドすると、その動きに可動盤７１と第１の駆動輪５８とが連動するから、図６（ｂ）に示すように、可動盤７１が固定盤７３から離れ、可動盤７１の係止ピン７２が固定盤７３の係止孔７４から外れる。それによって、クラッチ６５による第１の駆動輪５８と第１の支軸５１との間の動力伝達が遮断される。

上記ハンドル４２の揺動によって前輪３５を駆動する駆動機構４７、つまり一対の第１のスプロケット４５ａ，４５ｂ、一対の第２のスプロケット５５ａ，５５ｂ及び第１のチェーン５６ａ，５６ｂなどは図１に示すようにカバー８１によって覆われている。

図４と図１０に示すように、上記カバー８１の上記ハンドル４２側の一端部の両側外面には取付け軸８２の両端に取付けられたカム状の揺動規制部材８３が設けられている。

図３に示すように、上記揺動軸４１の両端部に固定された上記一対の取付けブロック４０には揺動規制部材８３とで揺動角度規制手段を構成する一対の上記係止軸８５ａ，８５ｂが設けられている。図１０（ａ）に示すように一方の係止軸８５ａは、上記ハンドル４２を前方へ揺動させたときに揺動規制部材８３の１つの側面８３ａに当接する。図１０（ｂ）に示すように、他方の係止軸８５ｂはハンドル４２を後方へ揺動させたときに揺動規制部材８３の外の側面８３ｂに当接する。それによって、上記ハンドル４２の前方と後方への揺動角度が制限される。

ハンドル４２の揺動角度が制限されると、利用者はハンドル４２を揺動操作するときに、上半身が前方や後方に倒れ過ぎるのが防止される。上記揺動規制部材８３と係止軸８５とでハンドル４２の前後方向の揺動角度を規制する揺動角度規制機構８６を構成している。なお、揺動角度規制機構８６によるハンドル４２の前後方向の揺動角度は、たとえば係止軸８５が当接する揺動規制部材８３を異なる形状のものに交換することで、利用者に応じて調整することができる。利用者の身長や体形に対する調整は、この揺動規制部材８３のほか、着座部１０の高さと前後方向の位置を変更する調整機構と、ハンドル４２の揺動のストロークの調整によっても行うことができる。

上記車体１のビーム２と上記筒状軸受３との連結部分には、図９（ａ）〜（ｃ）に示すようにハンドル４２の水平方向の回動角度、すなわち操舵角を制限する操舵角制限機構８８が設けられている。この操舵角制限機構８８は、上記ハンドルポスト３０の上端に一端が固着された取付け部材８９を有する。この取付け部材８９の上端部は鉤状に曲成された支持部９１に形成されている。

上記支持部９１にはコ字状をなした操舵角規制部材９２の中間部が回動可能に支持されている。この操舵角規制部材９２は、図９（ａ），（ｂ）に実線で示すように起立方向に回動させた状態で保持でき、その状態で両側辺部９２ａが上記車体１のビーム２の前端部を所定の間隔で挟んでいる。

それによって、ハンドル４２の操舵（水平方向の回動）に連動してハンドルポスト３０が回転すると、所定の回転角度で操舵角規制部材９２の一側辺部９２ａ或いは他側辺部９２ａの先端部が上記ビーム２に当接する。それによって、上記ハンドル４２の操舵角が制限されることになる。

なお、ビーム２には、操舵角規制部材９２の一側辺部９２ａ或いは他側辺部９２ａがビーム２に当たったときに、上記操舵角規制部材９２が図９（ｂ）に矢印で示す方向に回動するのを阻止するためのストッパ部材９３が設けられている。

この実施の形態では、ハンドル４２の操舵角は４０度に制限されている。それによって、走行中にハンドル４２を急角度で操作するのが制限されるから、車体１の横転を防止することができる。

上記操舵角規制部材９２を図９（ｂ）に鎖線で示すように倒伏方向へ回動させれば、その両側辺部９２ａがビーム２から外れるから、ハンドル４２の操舵角の制限を解除することができる。

上記筒状軸受３の下端部には、この筒状軸受３に対するハンドルポスト３０の回転トルクを調整するトルク調整部材９４が設けられている。このトルク調整部材９４によってハンドルポスト３０の回転トルクを調整すれば、たとえばハンドルポスト３０に図示しない前かごを取付け、この前かごに荷物を入れたときに、その荷物の重さでハンドル４２が不用意に回るのを防止することができる。

なお、この発明において、ハンドル２２の揺動運動を回転運動に変換してその回転運動を前輪３５に伝達する要素が駆動機構４７を構成しており、この駆動機構４７のうち、一対の第２のスプロケット５５ａ，５５ｂの回転運動を第１の支軸５１を介して前輪３５に伝達する要素が動力伝達機構を構成している。

このように構成された手動式自転車によれば、車体１を走行させる場合、足載せ部材９に足を載せて座席シート８に着座した利用者が両手でハンドル４２のグリップ４３を把持し、そのハンドル４２を車体１の前後方向に揺動させる。ハンドル４２を前方に押すと、揺動軸４１が図１２（ａ）に矢印Ｘで示す方向に回転し、その回転に一方の第１のスプロケット４５ａがワンウエイクラッチ４６によって連動し、他方の第１のスプロケット４５ｂがワンウエイクラッチ４６によって空回転する。それによって、一方の第１のチェーン５６ａ及び一方の第２のスプロケット５５ａを介して第１の支軸５１が同図に矢印Ｙで示す上記揺動軸４１と同じ方向に回転する。

一方の第１のスプロケット４５ａが回転することで、一方の第１のチェーン５６ａを介して第１の支軸５１が回転すると、その回転は第１、第２の歯車５７ａ，５７ｂ、及び他方の第１のチェーン５６ｂを介して他方の第１のスプロケット４５ｂに一方の第１のスプロケット４５ａと逆方向の回転となって伝達される。しかしながら、他方の第１のスプロケット４５ｂは、その回転方向には揺動軸４１に対してワンウエイクラッチ４６によって空回転するから、揺動軸４１の矢印Ｘで示す方向への回転を妨げることがない。

その結果、第１の支軸３１の一端部にクラッチ６５を介して設けられた第１の駆動輪５８が同方向に回転し、その回転が第２のチェーン６１を介して第２の駆動輪５９に伝達されるから、この第２の駆動輪５９によって前輪３５が矢印Ｚで示す方向、つまり車体１を前進させる方向に回転駆動される。

前方に押したハンドル２２を後方へ引いて揺動軸２１を図１２（ｂ）に矢印Ｋで示す方向（図１２（ａ）に示すＸ方向と逆方向）へ回転させると、一方の第１のスプロケット４５ａはワンウエイクラッチ４６によって上記揺動軸４１に対して空回転する。しかしながら、他方の第１のスプロケット４５ｂは上記揺動軸４１とともに矢印Ｋで示す方向に回転する。

他方の第１のスプロケット４５ｂが矢印Ｋで示す方向に回転すると、その回転が他方の第１のチェーン５６ｂを介して第２の支軸５２に設けられた他方の第２のスプロケット５５ｂに伝達される。他方の第２のスプロケット５５ｂの回転は第２、第１の歯車５７ｂ，５７ａによって逆方向に変換されて第１の歯車５７ａが設けられた第１の支軸５１に伝達される。

つまり、ハンドル４２を前方に倒した状態から後方へ戻して揺動軸４１を先程と逆方向に回転させると、その回転が第２、第１の歯車５７ｂ，５７ａによって逆方向に変換されて第１の支軸５１に伝達される。

そのため、前方に押し倒したハンドル４２を後方へ戻すときにも、第１の支軸５１にクラッチ６５を介して設けられた第１の駆動輪５８は、ハンドル４２を前方へ押し倒したときと同方向である、同図に矢印Ｙで示す方向に回転するから、この第１の駆動輪５８の回転によって前輪３５を車体１が前進する方向に回転させることができる。すなわち、ハンドル４２を前後方向に揺動させることで、前輪３５を常に車体１を前進させる方向に回転させることができる。

ハンドル４２を後方へ戻して前輪３５を前進方向へ回転させるとき、その前輪３５の回転が第１の支軸５１に設けられた一方の第２のスプロケット５５ａ、一方の第１のチェーン５６ａを介して一方の第１のスプロケット４５ａに伝達される。このときの一方の第１のスプロケット４５ａの回転方向は、揺動軸４１に連動して回転する他方の第１のスプロケット４５ｂの回転方向と逆方向となる。

しかしながら、ハンドル４２を後方へ戻して揺動軸４１を矢印Ｋ方向へ回転させたときには、この揺動軸４１の回転に対して一方の第１のスプロケット４５ａがワンウエイクラッチ４６によって空回転する。そのため、一方の第１のスプロケット４５ａは揺動軸４１の矢印Ｋで示す方向への回転を妨げることがない。

ハンドル４２を前後方向に揺動させて車体１を前進させる、上述した構成の駆動機構を備えた手動式自転車において、所定の停止位置を通り過ぎたり、所定の位置に駐車したいときなどには、車体１を後退させたいことがある。車体１を後退させるためには後輪４とともに前輪３５を後退方向に回転させなければならない。後輪４は後退方向に自由に回転するが、前輪３５を後退方向へ回転させると、この前輪３５の回転が駆動機構を構成する第２の駆動輪５９及び第２のチェーン６１を介して第１の駆動輪５８に伝達され、この第１の駆動輪５８が図１２（ａ），（ｂ）に矢印Ｙで示す方向と逆方向に回転する。

第１の駆動輪５８が矢印Ｙと逆方向に回転すると、クラッチ６５を介して第１の支軸５１が同方向に回転する。この第１の支軸５１の回転は、一方の第１のチェーン５６ａを介して一方の第１のスプロケット４５ａに伝達される。また、第１の支軸５１の回転は、第１、第２の歯車５７ａ、５７ｂで回転方向が逆方向に変換されたのち、他方の第１のチェーン５６ｂを介して他方の第１のスプロケット４５ｂに伝達される。

その結果、一対の第１のスプロケット４５ａ，４５ｂが同時に逆方向に回転しようとするため、その回転がワンウエイクラッチ４６を介して揺動軸４１に伝達されることで、この揺動軸４１が回転不能となってしまう。つまり、前輪３５が回転せず、車体１の後退が不能となってしまう。

そこで、車体１を後退させるときにはクラッチレバー４４ｃを握り、クラッチ６５を遮断し、前輪３５から駆動機構４７に動力が伝達されないようにする。つまり、前輪３５を後退方向に回転させたときに、この前輪３５とともに第２の駆動輪５９と第２のチェーン６１を介して回転する第１の駆動輪５８の回転が第１の支軸５１に伝達されないようにする。

それによって、前輪３５を後退方向に回転させても、この前輪３５の回転が駆動機構４７の揺動軸４１に設けられた一対の第１のスプロケット４５ａ，４５ｂに逆方向の回転となって伝達されることがなくなるから、上記前輪３５を後退方向に円滑に回転させることができる。つまり、クラッチレバー４４ｃを握って車体１を後方へ押すことで、この車体１を後退させることができる。しかも、後退時にハンドル４２が前後方向に揺動することがないから、ハンドル４２が邪魔になったり、利用者などに不用意にぶつかるなどのこともない。

車体１を後退させる場合、利用者が一方の手でクラッチレバー４４ｃを握り、他方の手で後輪４に設けられたハンドリム４ａを操作して後輪４を後退方向に回転させてもよく、介助者がいる場合には利用者がクラッチレバー４４ｃを握り、介助者が着座部１０の背凭れ６の背面に設けられた取っ手部材１８の把持部１９を握って後退させるようにしてもよい。

上記クラッチレバー４４ｃを握ってクラッチ６５を切り、その状態で介護者が取って部材１８の把持部１９を把持して車体１を動かすこともできる。なお、クラッチレバー４４ｃを握ったとき、図示せぬストッパなどによってその状態で保持できるようにしておけば、車体１を後退させるときなどの操作を容易に行なうことが可能となる。

利用者はハンドル４２を操舵しながらこのハンドル４２によってハンドルポスト３０を回転させて車体１の進行方向を変えることができる。そのため、車体１の進行方向の変換をスムースに行なうことができる。操舵時に、ハンドル４２の操舵角が大きすぎると、車体１が転倒する虞がある。しかしながら、ハンドルポスト３０の回転角度、つまり操舵角は操舵角制限機構８８によって車体１が転倒しない範囲、たとえば左右約４０度に設定されているから、利用者は進行方向の変換を安全に行なうことができる。

車体１を前進させるためのハンドル４２の前後方向の揺動角度は、揺動角度規制機構８６によって制限されている。そのため、着座部１０に着座した利用者は上半身を前方へ屈曲させ過ぎたり、後方へ倒し過ぎることなく、ハンドル４２を揺動操作できるから、車体１の前進操作も比較的容易に行なうことができる。

なお、この発明は上記一実施の形態に限定されるものではない。手動式自転車として車体に１つの前輪と２つの後輪が設けられた三輪自転車の場合について説明したが、前輪と後輪とがともに２つある四輪自転車や前輪と後輪とが１つずつの二輪自転車の場合にもこの発明を適用することができる。

また、駆動機構に用いられるスプロケット及びチェーンに代わり、プーリ及びベルトを用いるようにしてもよい。

この発明の一実施の形態を示す手動式自転車の側面図。 （ａ）は手動式自転車の正面図、（ｂ）は前輪部分の平面図。 ハンドルポストに設けられたカバーを除去した駆動機構の斜視図。 図３に示す駆動機構の平面図。 図３に示す駆動機構の側面図。 （ａ）は駆動機構のクラッチ機構の部分の断面図、（ｂ）はクラッチ機構を切った状態の断面図。 クラッチ機構の主要要素を示す分解斜視図。 （ａ）は着座部の斜視図、（ｂ）は着座部に肘掛けを倒伏可能に設けた構造を一部断面して示す側面図、（ｃ）は肘掛けの回動を説明するための図。 （ａ）は操舵角制限機構の斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図。 （ａ）はハンドルの前方への揺動角度が制限された状態の説明図、（ｂ）は後方への揺動角度が制限された状態の説明図。 （ａ）は前輪の操舵範囲を示す手動式自転車の平面図、（ｂ）はハンドルの揺動範囲を示す手動式自転車の側面図。 （ａ）はハンドルを前方へ押すときの動作の説明図、（ｂ）は前方へ押したハンドルを後方へ戻すときの動作の説明図。

符号の説明

１…車体、４…後輪、１０…着座体、３０…ハンドルポスト、３５…前輪、４１…揺動軸、４２…ハンドル、４４ｃ…クラッチレバー（動力遮断機構）、４５ａ，４５ｂ…第１のスプロケット（第１の動力伝達輪）、４６…ワンウエイクラッチ、４７…駆動機構、５５ａ，５５ｂ…第２のスプロケット（第２の動力伝達輪）、５６ａ，５６ｂ…第１のチェーン（第１の動力伝達部材）、５８…第１の駆動輪（、５９…第２の駆動輪、６１…第２のチェーン（第２の動力伝達部材）、６５…クラッチ（動力遮断機構）、７１…可動盤、７３…固定盤。

Claims (10)

1. 車体と、
   この車体の後部に回転可能に設けられた後輪と、
   上記車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポストと、
   このハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪と、
   上記ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸と、
   この揺動軸に取付けられ上記車体の前後方向に揺動させることで上記揺動軸を正逆方向に回転させるハンドルと、
   上記揺動軸を正逆方向に回転させることで上記前輪を上記車体が前進する方向にだけ駆動する回転力を出力する駆動機構と、
   この駆動機構から出力される回転力を上記前輪に伝達する動力伝達機構と、
   上記ハンドルによって上記ハンドルポストを回転させて上記前輪の向きを変えるときに上記ハンドルポストの回転角度を制限する操舵角制限機構と
   を具備したことを特徴とする手動式自転車。
2. 上記操舵角制限機構は、
   上記ハンドルポストに取付けられた支持部を有する取付け部材と、
   一対の側辺部を有し中途部が上記支持部に回動可能に支持されていて、上記一対の側辺部が上記車体を挟む起立状態と車体に対して非対向位置になる倒伏状態とに回動する操舵角規制部材とによって構成されていることを特徴とする請求項１記載の手動式自転車。
3. 車体と、
   この車体の後部に回転可能に設けられた後輪と、
   上記車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポストと、
   このハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪と、
   上記ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸と、
   この揺動軸に取付けられ上記車体の前後方向に揺動させることで上記揺動軸を正逆方向に回転させるハンドルと、
   上記揺動軸を正逆方向に回転させることで上記前輪を上記車体が前進する方向にだけ駆動する回転力を出力する駆動機構と、
   この駆動機構から出力される回転力を上記前輪に伝達する動力伝達機構と、
   上記ハンドルの前後方向の揺動角度を規制する揺動角度規制手段と
   を具備したことを特徴とする手動式自転車。
4. 上記揺動角度規制手段は、
   上記ハンドルの揺動に連動して揺動する係止軸と、上記車体側に設けられ上記ハンドルを前後方向に揺動させたときに所定の揺動位置でそれぞれ上記係止軸が当接してその揺動を制限する揺動規制部材と
   を備えていることを特徴とする請求項３記載の手動式自転車。
5. 上記動力伝達機構と上記駆動機構との間には、これらの一方から他方へ動力が伝達されるのを遮断する動力遮断機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の手動式自転車。
6. 上記車体には利用者が着座する着座部が設けられ、この着座部は車体に対して前後方向及び高さ方向の調整可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の手動式自転車。
7. 上記車体には利用者が着座する着座部が設けられ、この着座部は両側にそれぞれ回動可能に設けられた一対の肘掛けを有することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の手動式自転車。
8. 上記車体には利用者が着座する着座部が設けられ、この着座部は背凭れを有し、この背凭れの背面には被保持物の上部を保持する保持部材が設けられ、上記車体には上記保持部材の下方に上部が上記保持部材によって弾性的に保持された被保持物の下端部を受ける受け部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の手動式自転車。
9. 上記車体には利用者が着座する着座部が設けられ、この着座部は背凭れを有し、この背凭れの背面には着座部を介して車体を押し引きするための取っ手部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の手動式自転車。
10. 上記後輪の外側には、後輪を手動で回転させるためのハンドリムが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の手動式自転車。

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