JP2024007910A - 車両の駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】後傾姿勢を軽減しやすく、またペダル操作をしやすくすることができる、車両の駆動機構を提供する。【解決手段】車両の駆動機構は、車両のシートに着座した運転者の左右の脚で車両の略前後方向に直動可能な一対のペダルと、ペダルを一端側で支持し他端側をペダルの下方領域で出力部とする、回転軸を中心に略前後方向に揺動可能な一対の往復動レバーと、一端側が出力部に回動可能に接続され、他端側が運転者の着座姿勢より下方領域を通り車両の後方に向かって延びる一対の連結ロッドと、連結ロッドの他端側が回転可能に接続されたクランクピンが固定された一対の回転体が、一対のワンウェイクラッチを介してクランクピンの位相が異なるように両端に接続された回転軸を有する、車両の駆動輪を駆動するための駆動ギヤと、を備える。【選択図】図４

Description

本開示は、車両の駆動機構に関する。

従来、様々な自転車（車両）が知られている。自転車のタイプとして、例えば、走行時の利用者の負担を軽減することができるように、人力走行に加え、モータ等を用いた電動アシスト走行や完全電動走行等を可能にする自転車が提案されている。

特開２０００－５３０７１号公報

普及している自転車のタイプとしては、立乗りタイプの車両があるが、その他のタイプとして、背もたれ付きのシートに座り、運転者が脚を前方に投げ出す姿勢で乗車するリカンベントタイプの自転車がある。リカンベントタイプの場合、通常の立乗りタイプの自転車に比べると運転者の運転姿勢を低くすることができて空気抵抗を少なくすることができるとともに、脚でペダルを押し動かす際の反力を背もたれに支えられた腰や背中で受け止められるため、脚力の伝達効率を安定し易くするこができる。その反面、立乗りタイプの自転車に比べて、運転時に後傾姿勢になりやすく、周囲の視認性低下や後傾姿勢を維持するための首への負担増加等が生じやすいという問題がある。また、その後傾姿勢を維持しつつペダルを操作するためには、一定の訓練や慣れが必要である場合があり、普及しにくい原因の一つになっていた。

そこで、本開示の課題の一つは、運転時の後傾姿勢を軽減しやすく、またペダル操作をしやすくすることができる、車両の駆動機構を提供することである。

本開示の一例としての車両の駆動機構は、車両のシートに着座した運転者の左右の脚で前記車両の略前後方向に直動可能な一対のペダルと、前記ペダルを一端側で支持し他端側を前記ペダルの下方領域で出力部とする、回転軸を中心に前記略前後方向に揺動可能な一対の往復動レバーと、一端側が前記出力部に回動可能に接続され、他端側が前記運転者の着座姿勢より下方領域を通り前記車両の後方に向かって延びる一対の連結ロッドと、前記連結ロッドの他端側が回転可能に接続されたクランクピンが固定された一対の回転体が、一対のワンウェイクラッチを介して前記クランクピンの位相が異なるように両端に接続された回転軸を有する、前記車両の駆動輪を駆動するための駆動ギヤと、を備える。この構成によれば、例えば、一対のペダルが車両の略前後方向に直動操作可能となり、かつペダル操作で発生した直動運動を着座姿勢の下方領域を通して、駆動輪に回転運動を与えるように伝達できる。つまり、運転者の脚を着座姿勢より下方領域で略前後方向で直動運動（屈伸運動）させることが可能になり、シートから着座姿勢を起こし易くなる。その結果、周囲の視認性改善や首への負担軽減に寄与することができる。また、駆動ギヤと連結ロッドとの間にワンウェイクラッチが存在するため、連結ロッドを動作させる場合に、ペダルの前後可動域が狭くクランクピンの位置が回転体の上死点または下死点を超えなくても回転体を一方向に効率的に回転させることができる。その結果、ペダルの前後の可動域の制限が緩和され、ペダルの操作性を向上することができる。

また、車両の駆動機構の前記出力部は、当該出力部を例えば前記車両の前方に付勢する付勢部材を備えてもよい。この構成によれば、例えば、左右のペダルを支持する往復動レバーの出力部を車両の前方に引き寄せる。つまり、ペダルは、後方向に自動復帰することが可能になり、運転者が意図的に行うペダル操作は、前方押し込み動作のみとなる。その結果、ペダルの操作性をより向上させることができる。

また、車両の駆動機構の前記駆動ギヤまたは前記駆動輪には、例えば、回転電機が接続されていてもよい。この構成によれば、例えば、車両の人力走行、電動アシスト走行、完全電動走行を容易に実現することができる。また、ペダル発電機能、回生発電機能を容易に実現できる。

また、車両の駆動機構の前記駆動輪は、例えば、前記駆動ギヤのギヤ径より小径の従動ギヤを備える車軸によって支持され、前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの間には、チェーンが架け渡されていてもよい。この構成によれば、例えば、ペダル操作による回転運動の回転速度を容易に増速して、車両の走行性能の向上に寄与できる。

図１は、実施形態の車両の駆動機構の構成を示す例示的かつ模式的な側面図である。 図２は、実施形態の車両の駆動機構の構成を示す例示的かつ模式的な正面図である。 図３は、実施形態の車両の駆動機構の構成を示す例示的かつ模式的な背面図である。 図４は、実施形態の車両の駆動機構に含まれるワンウェイクラッチを備える駆動ギヤの構成を示す例示的かつ模式的な平面図である。

以下、本開示の実施形態および変形例を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。

なお、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

図１は、実施形態の車両１の駆動機構４の構成を示す例示的かつ模式的な側面図である。図２は、車両１の駆動機構４の構成を示す例示的かつ模式的な正面図である。また、図３は、車両１の駆動機構４の構成を示す例示的かつ模式的な背面図である。

まず、図１～図３を用いて、車両１の全体構成を説明する。図１～図３に示される車両１は、三輪電動アシスト自転車の一例である。車両１は、フレーム２と、複数（一例として三つ）の車輪３と、駆動機構４と、操舵部５と、シート装置６と、を備える。

三つの車輪３は、一つの前輪３Ｆと、二つの後輪３Ｒ（３ＲＬ，３ＲＲ）と、である。三つの車輪３は、回転可能にフレーム２に支持されている。詳細には、前輪３Ｆは、操舵部５を介してフレーム２に支持されている。二つの後輪３Ｒは、駆動機構４を介してフレーム２に支持されている。二つの後輪３ＲＬ，３ＲＲは、車両１の左右方向Ｄ３に間隔をあけて設けられている。車両１の左右方向Ｄ３は、幅方向とも称される。

駆動機構４は、二つの後輪３ＲＬ，３ＲＲを回転駆動する。詳細は後述するが、駆動機構４は、二つのペダル１１（１１Ｌ，１１Ｒ）と、変換機構１２と、駆動ギヤ１３（前側スプロケット）等を含む。駆動ギヤ１３と従動ギヤ１４（後側スプロケット）とは、チェーン１５によって動力伝達可能であり、従動ギヤ１４には、モータ１７と、伝達部１８とが接続されている。

二つのペダル１１（１１Ｌ，１１Ｒ）は、往復移動可能に設けられている。ペダル１１Ｌ，１１Ｒは、運転者２００の脚２００ａ，２００ｂによって押圧操作（屈伸操作）される。変換機構１２は、ペダル１１Ｌ，１１Ｒの往復運動を駆動ギヤ１３の回転運動に変換する。チェーン１５は、駆動ギヤ１３と従動ギヤ１４とに掛け渡されており、駆動ギヤ１３の回転に伴い従動ギヤ１４を回転させる。従動ギヤ１４は、車軸１６に連結されており、従動ギヤ１４が回転することにより車軸１６が回転する。車軸１６には、後輪３ＲＬ，３ＲＲが結合されており、車軸１６が回転することにより後輪３ＲＬ，３ＲＲが回転する。車軸１６は、例えば左右二つに分割されており、各車軸１６の間には差動装置が介在している。一方の車軸１６および他方の車軸１６は差動装置を介して従動ギヤ１４に結合されている。

モータ１７（回転電気）は、ペダル１１Ｌ，１１Ｒに作用する操作力（押圧力）に応じた回転力（アシスト力）を伝達部１８を介して従動ギヤ１４に付与する。これにより、車両１の走行時には、後輪３ＲＬ，３ＲＲは、ペダル１１Ｌ，ペダル１１Ｒに作用する操作力（押圧力）とモータ１７から伝達される力とによって回転駆動される。モータ１７は、バッテリ（不図示）から供給される電力によって回転する。

また、駆動機構４は、ブレーキ機能を有する。駆動機構４は、ブレーキ操作部材が操作されることにより、ブレーキ装置によって制動力を発生する。また、このとき、駆動機構４は、モータ１７の回生運転による制動力も発生することができる。

なお、他の実施形態においては、車両１は、モータ１７と伝達部１８との間等にクラッチを介在させて、駆動機構４の動作のみによって走行させる人力走行モードと、モータ１７の駆動によるアシスト走行モード、モータ１７の駆動のみによって走行する電動走行モードを切替可能としてもよい。また、車両１は、モータ１７と伝達部１８を省略して、人力駆動のみで走行するものとしてもよい。

操舵部５は、ハンドル３１と、連結機構３２と、を有する。連結機構３２は、第１の部分３３と、第２の部分３４と、変換部３５と、を有する。第１の部分３３は、ハンドル３１と結合されており、ハンドル３１と一体に回転する。第２の部分３４は、前輪３Ｆを回転可能に支持している。変換部３５は、第１の部分３３と第２の部分３４との間に介在し、第１の部分３３の回転運動を第２の部分３４の回転運動に変換する。このような構成によって、ハンドル３１の回転に応じて前輪３Ｆが転舵される。前輪３Ｆの上下方向は、前輪３Ｆが転舵されても車両１の上下方向Ｄ２に沿う。すなわち、前輪３Ｆは、転舵されても。車両１の上下方向Ｄ２に対して車両１の左右方向Ｄ３に傾斜しない。

フレーム２は、骨組体５１と、前側支持部５２と、後側支持部５３と、を有する。フレーム２の前後方向、上下方向、および左右方向は、車両１の前後方向Ｄ１、上下方向Ｄ２、および左右方向Ｄ３と一致する。

骨組体５１は、図３に示されるように、三角柱状に形成されている。具体的には、骨組体５１は、上側メンバー５４と、二つの下側メンバー５５と、複数の結合メンバー５６と、を有する。二つの下側メンバー５５は、左側の下側メンバー５５Ｌと、右側の下側メンバー５５Ｒと、である。上側メンバー５４、二つの下側メンバー５５、および複数の結合メンバー５６は、棒状に形成されている。一例として、上側メンバー５４、二つの下側メンバー５５、および複数の結合メンバー５６は、それぞれ、円筒パイプによって構成されている。なお、上側メンバー５４、二つの下側メンバー５５、および複数の結合メンバー５６の形状は、他の形状であってもよい。

上側メンバー５４および二つの下側メンバー５５は、それぞれ、車両１の前後方向Ｄ１に延びている。二つの下側メンバー５５は、上側メンバー５４よりも車両１の上下方向Ｄ２の下方に位置し、互いに車両１の左右方向に間隔をあけて並べられている。左側の下側メンバー５５Ｌは、上側メンバー５４よりも車両１の左右方向の左方向に位置し、右側の下側メンバー５５Ｒは、上側メンバー５４よりも車両１の左右方向の右方向に位置している。上側メンバー５４および二つの下側メンバー５５のそれぞれの前端部は、結合メンバー５６によって連結されている。また、上側メンバー５４および二つの下側メンバー５５のそれぞれの後端部は、結合メンバー５６によって連結されている。上側メンバー５４、二つの下側メンバー５５、および複数の結合メンバー５６は、互いに溶接等によって固定されている。二つの下側メンバー５５は、上側メンバー５４よりも車両１の上下方向Ｄ２の下方に位置し上側メンバー５４に固定された下側部５７を構成している。

前側支持部５２は、骨組体５１の前端部に固定されている。前側支持部５２は、操舵部５を支持している。

図１および図３に示されるように、後側支持部５３は、骨組体５１の後端部に固定されている。後側支持部５３は、ベース壁部５８と、二つの立壁部５９Ｌ，５９Ｒと、を有する。ベース壁部５８は、二つの下側メンバー５５の下方側に位置し、二つの下側メンバー５５に固定されている。二つの立壁部５９Ｌ，５９Ｒは、ベース壁部５８の左右の端部から上方に延びている。後側支持部５３は、車軸１６を回転可能に支持している。また、後側支持部５３は、モータ１７等を支持している。

シート装置６は、シート７１と、位置調整装置７２と、一対の反力装置７３と、を有する。

シート７１は、シートクッション７４と、シートバック７５と、を有し、運転者２００がシートバック７５にもたれ掛った姿勢で着座可能である。

シート７１は、車両１の上下方向Ｄ２に対して車両１の左右方向Ｄ３に傾斜可能に上側メンバー５４に支持されている。また、シート７１は、車両１の前後方向Ｄ１に移動可能に上側メンバー５４に支持されている。

図３に示されるように、反力装置７３は、左右に二つ設けられている。二つの反力装置７３は、シート７１と下側部５７との間に伸縮可能に介在し、シート７１の傾斜によって縮んだ場合にシート７１に反力を与える。具体的には、左側の反力装置７３Ｌは、シート７１のシートクッション７４の左端部と、左側の下側メンバー５５Ｌとの間に介在し、シートクッション７４の左端部に反力を与える。右側の反力装置７３Ｒは、シート７１のシートクッション７４の右端部と、右側の下側メンバー５５Ｒとの間に介在し、シートクッション７４の左端部に反力を与える。

各反力装置７３は、ダンパー８５と、ばね８６と、を有する。ばね８６とダンパー８５とは、一体に伸縮するように互いに連結されている。反力装置７３は、シート７１と一体となって、車両１の前後方向に移動可能である。

シート装置６の構成において、車両１を旋回させる場合に、シート７１に着座した運転者２００がハンドル３１を操舵するとともに車両１の旋回の内側に体重移動をすることより、シートクッション７４の旋回内側の端部が旋回内側の反力装置７３のダンパー８５の上端部を下方に押圧する。これにより、ダンパー８５およびばね８６が縮みながら、シート７１が車両１の上下方向Ｄ２に対して車両１の左右方向Ｄ３であって旋回内側に傾斜する。例えば、左旋回の場合には、車両１の上下方向Ｄ２に対してシート７１が左方向に傾斜する。別の言い方をすると、左旋回の場合には、シートクッション７４の左端部が車両１の上下方向Ｄ２の下方に移動し、シートクッション７４の右端部が車両１の上下方向Ｄ２の上方に移動する。一方、右旋回の場合には、シートクッション７４の右端部が車両１の上下方向Ｄ２の下方に移動し、シートクッション７４の左端部が車両１の上下方向Ｄ２の上方に移動する。すなわち、車両１の旋回時には、シートクッション７４の左右の端部のうち、旋回内側の端部が車両１の上下方向Ｄ２の下方に移動し、シートクッション７４の左右の端部のうち、旋回外側の端部が車両１の上下方向Ｄ２の上方に移動する。

旋回の終了の際には、運転者２００がハンドル３１を戻すとともに姿勢を元に戻すことにより、シート７１の上下方向Ｄ４が車両１の上下方向Ｄ２に沿うようにシート７１の姿勢が変化する。この際、反力装置７３は、シート７１に引っ張られることなく、ばね８６の復元力によって定常状態に復帰する。

以上のように、本実施形態では、車両１は、フレーム２と、三つまたは四つの車輪３と、シート７１と、反力装置７３と、を備える。フレーム２は、車両１の前後方向Ｄ１に延びた上側メンバー５４と、上側メンバー５４よりも車両１の上下方向Ｄ２の下方に位置し上側メンバー５４に固定された下側部５７と、を有する。三つまたは四つの車輪３は、前輪３Ｆと、後輪３ＲＬ，３ＲＲと、を含み、前輪３Ｆと後輪３ＲＬ，３ＲＲとの少なくとも一方が二つであり、回転可能にフレーム２に支持されている。シート７１は、車両１の上下方向Ｄ２に対して車両１の左右方向Ｄ３に傾斜可能に上側メンバー５４に支持されている。反力装置７３は、シート７１と下側部５７との間に伸縮可能に介在し、シート７１の傾斜によって縮んだ場合にシート７１に反力を与える。

このような構成によれば、例えば、シート７１に着座した運転者２００は、車両１の旋回時に旋回の内側に体重移動をする場合に、シート７１を旋回内側に傾斜させることできるので、体重移動をスムーズに行うことできる。その結果、車両１の旋回時の安定性を向上させることができる。

また、シート７１は、位置調整装置７２によって車両１の前後方向Ｄ１の位置の調整を可能に上側メンバー５４に連結されている。このような構成によれば、運転者２００の体形に応じて車両１の前後方向Ｄ１におけるシート７１の位置を調整することができる。

次に、上述のように構成される車両１の駆動機構４の詳細を図１及び図４を用いて説明する。図４は、駆動機構４に含まれるワンウェイクラッチ１２Ｗを備える駆動ギヤ１３の構成を示す例示的かつ模式的な平面図である。

上述したように、駆動機構４は、二つのペダル１１と、変換機構１２と、駆動ギヤ１３（前側スプロケット）と、を含む。変換機構１２は、二つのペダル１１により入力される直動運動を駆動ギヤ１３の回転運動に変換する。駆動ギヤ１３の回転運動は、チェーン１５を介して従動ギヤ１４（後側スプロケット）に伝達され車軸１６、すなわち車輪３を回転させて、車両１を走行させる。

変換機構１２は、具体的には、一対の往復動レバー１２ａ（１２ａＬ，１２ａＲ）と、一対の連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ，１２ｂＲ）と、一対の回転体１２ｃ（１２ｃＬ、１２ｃＲ）と、を含む。

図１に示されるように、一対の往復動レバー１２ａ（１２ａＬ，１２ａＲ）は、一端側に運転者２００の足裏を載せて踏込動作可能なペダル１１（１１Ｌ，１１Ｒ）を回動可能に支持し、他端側がペダル１１（１１Ｌ，１１Ｒ）の下方領域に位置する出力部１２ａｂ（１２ａｂＬ，１２ａｂＲ）を備える棒状の部材である。往復動レバー１２ａ（１２ａＬ，１２ａＲ）は、棒状の中間領域に形成される回転軸１２ａｃを中心に揺動可能である。したがって、往復動レバー１２ａ（１２ａＬ，１２ａＲ）は、車両１の略前後方向に揺動可能である。すなわち、ペダル１１（１１Ｌ、１１Ｒ）は、車両１のシート装置６に着座した運転者２００が左右の脚２００ａ，２００ｂを屈伸運動することで車両１の略前後方向に直動可能となる。

図４に示されるように、往復動レバー１２ａ（１２ａＬ，１２ａＲ）の出力部１２ａｂには、例えば、ベアリング１２ｅを介して連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ，１２ｂＲ）の一端側が回動可能に接続される。

図１に示されるように、連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ，１２ｂＲ）は、他端側が着座姿勢の運転者２００の脚２００ａ，２００ｂの下方領域を通り、車両１の後方に向かって延びる棒状部材である。連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ，１２ｂＲ）の他端側は、円盤形状の回転体１２ｃ（１２ｃＬ、１２ｃＲ）に固定されたクランクピン１２ｄ（１２ｄＬ，１２ｄＲ）に、ベアリング１２ｅを介して回転可能に接続されている。クランクピン１２ｄＬとクランクピン１２ｄＲは、回転体１２ｃ（１２ｃＬ、１２ｃＲ）の周縁部に固定されている。したがって、運転者２００が、ペダル１１（１１Ｌ，１１Ｒ）を車両１の前方向に交互に踏み込み、往復動レバー１２ａ（１２ａＬ，１２ａＲ）を車両１の略前後方向に揺動させる直動運動を行うと、その直動運動に対応して連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ，１２ｂＲ）が車両１の略前後方向に直動運動する。その結果、回転体１２ｃ（１２ｃＬ，１２ｃＲ）が連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ，１２ｂＲ）の前後方向の移動量に応じて回転する。

一般に、連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ，１２ｂＲ）の前後方向の移動量（ストローク）が、クランクピン１２ｄ（１２ｄＬ，１２ｄＲ）を上死点及び下死点を超えて回転すれば、回転体１２ｃ（１２ｃＬ，１２ｃＲ）を一方向に回転させることができる。ただし、その場合、運転者２００は、ペダル１１（１１Ｌ，１１Ｒ）を予め定められた量（例えばフルストローク）まで踏み込む必要があり、不慣れな運転者２００や高齢者には踏込操作時の負担になったり、疲労の増加を招いたりする場合がある。

本実施形態の駆動機構４の場合、回転体１２ｃ（１２ｃＬ，１２ｃＲ）は、ワンウェイクラッチ１２Ｗ（１２ＷＬ，１２ＷＲ）を介して駆動ギヤ１３の回転軸１３ｓに接続されている。図４に示されるように、駆動ギヤ１３は、ハウジング１３ａに収容され、回転軸１３ｓがベアリング１３ｂによって回転可能に軸支されている。ワンウェイクラッチ１２Ｗは、一方向の回転時のみ動力伝達が可能で、逆方向の回転時には動力伝達を行わない（空転する）ものである。ワンウェイクラッチ１２Ｗは、例えば、図１において、連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ，１２ｂＲ）が車両１の後方に向かって移動したときのみ、動力伝達するものとする。つまり、連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ，１２ｂＲ）が車両１の前方に向かって移動したときには、動力伝達を行わない。その結果、クランクピン１２ｄ（１２ｄＬ，１２ｄＲ）が上死点や下死点を超えない場合でも回転体１２ｃ（１２ｃｌ、１２ｃＲ）は、一定方向（例えば、図１における反時計回り方向に回転して、車両１を前進走行させる回転運動を発生させることができる。この場合、クランクピン１２ｄＬとクランクピン１２ｄＲの位相をずらしておけば、車両１の前後方向に連結ロッド１２ｂ（１２ｂＬ、１２ｂＲ）が交互に直動運動することにより、ペダル１１（１１Ｌ、ペダル１１Ｒ）の踏込量（ペダル可動域）の大小に拘わらず、駆動ギヤ１３が一方向（走行方向）に回転し、車両１を前進走行させる回転力を発生させることができる。

なお、図１に示す駆動機構４の場合、上述したように、ペダル１１Ｌとペダル１１Ｒを交互に踏み込むことで最も効率的に駆動ギヤ１３を回転させることができる。また、駆動機構４の構造上、ペダル１１Ｌとペダル１１Ｒは、独立的に操作可能であるため、別の操作方法においては、ペダル１１Ｌとペダル１１Ｒのいずれか一方のみを踏み込むことでも駆動ギヤ１３を回転させることができる。したがって、運転者２００の疲労の程度や運転環境等に応じて、ペダル１１の操作方法の選択が可能であり、使い勝手の向上に寄与することができる。

ところで、前述したように、回転体１２ｃ（１２ｃｌ、１２ｃＲ）と回転軸１３ｓとの間にワンウェイクラッチ１２Ｗ（１２ＷＬ，１２ＷＬ）を介在させた場合、車両１の後方に移動した連結ロッド１２ｂを運転者２００が人力により引き戻す必要がある。例えば、足裏とペダル１１とをベルト等により固定して、脚力を利用して後方に引き戻す必要がある。そこで、駆動機構４は、図１に示されるように、往復動レバー１２ａ（１２ａＬ，１２ａＲ）の出力部１２ａｂに往復動レバー１２ａ（１２ａＬ，１２ａＲ）を前方に引き戻す付勢部材として、例えば、リターンスプリングＳ（ＳＬ，ＳＲ）の一端が接続されている。リターンスプリングＳの他端は、例えば、前側支持部５２に固定されている。その結果、往復動レバー１２ａ（１２ａＬ，１２ａＲ）は常時、出力部１２ａｂが前方に付勢され、ペダル１１（１１Ｌ，１１Ｒ）が回転軸１２ａｃを中心に揺動し、回転軸１２ａｃより後方に位置するようになる。つまり、運転者２００は、人力でペダル１１を後方に引き戻す必要がなく、ペダル１１は常に踏込可能状態に復帰するので、ペダリングが容易になる。なお、図１の場合付勢部材としてリターンスプリングＳを用いる例を示したが、ペダル１１を車両１の後方に復帰させる反力を付与する反力付与機構であればよい。例えば、反力付与機構はリンク機構等により実現してもよいし、モータ等の動力を用いてもよい。

このように、本実施形態の駆動機構４の場合、一対のペダル１１が車両１の略前後方向に直動操作可能となり、かつペダル操作で発生した直動運動を運転者２００が前方に脚２００ａ，２００ｂを投げ出すように着座姿勢の下方領域を通して後輪３Ｒ（駆動輪）に回転運動を与えるように伝達できる。つまり、運転者２００の脚２００ａ，２００ｂを着座姿勢より下方領域で略前後方向で直動運動させることが可能になる。その結果、ペダル１１のペダリングのワークスペースと、連結ロッド１２ｂ等の駆動機構４の可動スペースの適正化、両立化が容易になるとともに、シート装置６から着座姿勢を起こし易くなり、駆動機構４は、周囲の視認性改善や首への負担軽減に寄与することができる。また、駆動ギヤ１３と連結ロッド１２ｂとの間にワンウェイクラッチ１２Ｗが存在するため、連結ロッド１２ｂを動作させる場合に、ペダル１１の前後可動域が狭くクランクピン１２ｄの位置が回転体１２ｃの上死点または下死点を超えなくても回転体１２ｃを一方向に効率的に回転させることができる。その結果、運転者２００の個人差によるスロトーク量の差や筋力の差に基づくペダル１１の前後の可動域の違いがある場合でも、可動域の制限が緩和され、ペダル１１の操作性を向上することができる。

また、上述したように、運転者２００が、ペダル１１を車両１の略前後方向に直動ペダリングすることにより駆動ギヤ１３が回転する。駆動輪である後輪３Ｒは、駆動ギヤ１３のギヤ径より小径の従動ギヤ１４を備える車軸１６によって支持され、駆動ギヤ１３と従動ギヤ１４との間には、チェーン１５が架け渡されている。したがって、駆動ギヤ１３の回転は増速され従動ギヤ１４に伝達され、後輪３Ｒを回転させるので、車両１の走行性能を向上することができる。この場合、ギヤ径の異なる従動ギヤ１４を複数配列し、チェーン１５を架け替えることによりギヤ比を変化させることが可能となり、状況に応じた走行状態を実現することができる。

なお、図示を省略したバッテリからの電力供給を受けて駆動するモータ１７は、ペダル１１Ｌ，１１Ｒに作用する操作力（押圧力）に応じた回転力（アシスト力）を伝達部１８を介して従動ギヤ１４（駆動輪）に付与する。これにより、車両１の走行時には、後輪３ＲＬ，３ＲＲは、ペダル１１Ｌ，ペダル１１Ｒに作用する操作力（押圧力）とモータ１７から伝達される力とによって回転駆動され、運転者２００の走行時の負荷の軽減に寄与できる。また別の実施形態において、モータ１７は、駆動ギヤ１３にアシスト力を付与してもよく、同様に運転者２００の走行時の負荷の軽減に寄与することができる。なお、モータ１７は、ジェネレータとしても機能し、非アシスト走行時に回生を行い、バッテリを充電するようにしてもよい。なお、上述した実施形態では、駆動ギヤ１３がチェーン１５を介して従動ギヤ１４に接続される例を示した。別の実施形態では、駆動ギヤ１３に車軸１６を設け、駆動ギヤ１３が後輪３Ｒを直接回転させるようにしてもよい。

したがって、車両１は、例えばモータ１７を伝達部１８から切り離して、ペダル１１のペダリングのみにより走行する、人力走行モード、モータ１７を伝達部１８に接続したうえで、モータ１７のアシストを受けることなく走行する回生走行モード、モータ１７のアシストを受けて走行するアシスト走行モード、モータ１７の駆動のみで走行する電動走行モード等を実現することができる。

以上、本実施形態および変形例を説明したが、上述した実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態および変形例は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態および変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…車両、３…車輪、３Ｆ…前輪、３Ｒ…後輪、４…駆動機構、５…操舵部、６…シート装置、１１…ペダル、１２…変換機構、１２Ｗ…ワンウェイクラッチ、１２ａ…往復動レバー、１２ａｂ…出力部、１２ａｃ…回転軸、１２ｂ…連結ロッド、１２ｃ…回転体、１２ｄ…クランクピン、１２ｅ…ベアリング、１３…駆動ギヤ、１４…従動ギヤ、１５…チェーン、１６…車軸、１７…モータ（回転電気）、２００…運転者、２００ａ，２００ｂ…脚。

Claims (4)

1. 車両のシートに着座した運転者の左右の脚で前記車両の略前後方向に直動可能な一対のペダルと、
   前記ペダルを一端側で支持し他端側を前記ペダルの下方領域で出力部とする、回転軸を中心に前記略前後方向に揺動可能な一対の往復動レバーと、
   一端側が前記出力部に回動可能に接続され、他端側が前記運転者の着座姿勢より下方領域を通り前記車両の後方に向かって延びる一対の連結ロッドと、
   前記連結ロッドの他端側が回転可能に接続されたクランクピンが固定された一対の回転体が、一対のワンウェイクラッチを介して前記クランクピンの位相が異なるように両端に接続された回転軸を有する、前記車両の駆動輪を駆動するための駆動ギヤと、
   を備える、車両の駆動機構。
2. 前記出力部は、当該出力部を前記車両の前方に付勢する付勢部材を備える、請求項１に記載の車両の駆動機構。
3. 前記駆動ギヤまたは前記駆動輪には、回転電機が接続されている、請求項１に記載の車両の駆動機構。
4. 前記駆動輪は、前記駆動ギヤのギヤ径より小径の従動ギヤを備える車軸によって支持され、前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの間には、チェーンが架け渡されている、請求項１に記載の車両の駆動機構。

Images