車両の操舵装置
【課題】転舵される一対の従動輪に回転速度差を生じさせて車両を操舵することができる車両の操舵装置を提供すること。
【解決手段】三輪自転車１１は、ペダル１７の踏み込みにより駆動される後輪１３、及び従動輪としての左前輪２２Ｌ及び右前輪２２Ｒを有する。この三輪自転車１１の操舵装置は、左前輪２２Ｌと右前輪２２Ｒに回転速度差を生じさせて回転させる無段変速装置３０と、この無段変速装置３０の変速比を調節する調節手段Ｒを備える。
【解決手段】三輪自転車１１は、ペダル１７の踏み込みにより駆動される後輪１３、及び従動輪としての左前輪２２Ｌ及び右前輪２２Ｒを有する。この三輪自転車１１の操舵装置は、左前輪２２Ｌと右前輪２２Ｒに回転速度差を生じさせて回転させる無段変速装置３０と、この無段変速装置３０の変速比を調節する調節手段Ｒを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、三輪自転車は、２つの後輪（駆動輪）が１つの車軸で連結されるとともに、この車軸に固定されたチェーンギヤと、ペダル軸に固定されたチェーンギヤにチェーンが掛け渡されて構成されている。そして、三輪自転車は、ペダルの踏み込みにより後輪を駆動させることで前後進するようになっている。また、三輪自転車の１つの前輪を支持するフレームには、ハンドルが回動可能に支持され、このハンドルを操作することで前輪を転舵させて、三輪自転車を操舵するようになっている。ところで、このような三輪自転車では、２つの後輪が車軸で連結され、２つの後輪の回転速度は同じであるため、旋回し難いという問題があった。そこで、特許文献１には、両後輪の回転速度を制御可能にした三輪自転車が開示されている。この三輪自転車は、１つの前輪（従動輪）と、左右２つの後輪（駆動輪）とを有し、それら左右の後輪車軸の間にはべべルギヤが設けられている。そして、ベベルギヤを設けることで一対の後輪の回転速度を差動的に変化させ、旋回しやすくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５６−１４６６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に開示の三輪自転車において、その操舵は１つの従動輪たる前輪を転舵させて行っており、特許文献１には、転舵される一対の従動輪に回転速度差を生じさせる技術については何ら開示も示唆もない。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、転舵される一対の従動輪に回転速度差を生じさせて車両を操舵することができる車両の操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動源からの動力により駆動される駆動輪を有するとともに、左右方向へ揺動可能に支持された一対の従動輪を有する車両の操舵装置であって、前記一対の従動輪に回転速度差を生じさせる変速装置と、前記変速装置の変速比を調節する調節手段と、を備えることを要旨とする。
【０００７】
上記発明によれば、変速装置の駆動により生じた一対の従動輪間の回転速度差により、回転速度の速い従動輪が、遅い従動輪より先に進む結果、一対の従動輪が転舵し、この転舵により車両を操舵することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の操舵装置において、前記変速装置は、前記従動輪それぞれに動力伝達可能に連結される第１の回転軸と第２の回転軸を有するとともに、前記第１の回転軸の回転速度を、前記調節手段により決定された変速比に応じた回転速度に変更する変更手段を有し、前記変速装置は、前記変更手段により変更された回転速度で前記第２の回転軸を回転させることを要旨とする。
【０００９】
上記発明によれば、変更手段により、変速比に応じた回転速度で第２の回転軸を回転させることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両の操舵装置において、前記一対の従動輪の従動軸又は前記変速装置は、軸受部材を介して前記車両に設けられた支軸により左右方向へ揺動可能に支持されていることを要旨とする。
【００１０】
上記発明によれば、支軸を揺動中心として一対の従動輪を左右方向へ揺動させることで、車両を操舵することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の車両の操舵装置において、前記駆動源と前記駆動輪とを動力伝達可能に連結する駆動機構を備え、前記駆動源はペダルであり、前記駆動機構は前記ペダルの駆動軸及び駆動輪の車軸それぞれに設けられたスプロケットと、それらスプロケットに掛け渡されたチェーンであることを要旨とする。
【００１１】
上記発明によれば、ペダルの踏み込み動作によって発生する動力で車両が駆動される際、その駆動に従動する一対の従動輪を変速装置を用いて転舵させ、車両を操舵している。よって、運転者の操舵負担を軽減して車両を操舵することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜請求項４のうちいずれか一項に記載の車両の操舵装置において、前記変速装置は、前記変更手段としての少なくとも１つの転動体と、前記転動体が回転しつつ摺接する第１摺接面を有するとともに、前記第１の回転軸と一体回転する第１の支持部材と、前記転動体が回転しつつ摺接する第２摺接面を有するとともに、前記第２の回転軸と一体回転する第２の支持部材と、を有し、前記転動体を駆動させ、該転動体の回転軸を中心とした第１及び第２摺接面の作用半径を調節することで、前記第１の回転軸と第２の回転軸に回転速度差を生じさせるとともに、前記転動体が前記調節手段により駆動されることを要旨とする。
【００１３】
上記発明によれば、転動体を駆動させることで、第１及び第２摺接面の作用半径を変更し、変速比を変更することができるため、変速比の変更を衝撃の無い、無段状態で行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、転舵される一対の従動輪に回転速度差を生じさせて車両を操舵することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の操舵装置を備えた三輪自転車を示す模式図。
【図２】前輪及びセンターピボット機構を図３の２−２線から見た模式平面図。
【図３】前輪及び無段変速装置付近を模式的に示す正面図。
【図４】（ａ）は右進する場合を示す模式図、（ｂ）は左進する場合を示す模式図。
【図５】第２の実施形態の操舵装置を示す模式図。
【図６】操舵装置により左右前輪を転舵させた状態を模式的に示す図。
【図７】第３の実施形態の三輪自転車を模式的に示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の操舵装置を、車両としての三輪自転車１１の操舵装置に具体化した第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」は、三輪自転車を運転する運転者を基準とした「前」「後」「左」「右」として説明する。
【００１７】
図１に示すように、三輪自転車１１のフレーム１２後部には、駆動輪としての後輪１３に一体の車軸１４が回転可能に支持されるとともに、この車軸１４の右端部にはスプロケット１５が固定されている。また、フレーム１２の中央には、駆動軸１６が回転可能に支持されるとともに、この駆動軸１６の両端には駆動源としてのペダル１７が固定されている。また、駆動軸１６において、右側のペダル１７より内側には駆動スプロケット１８が固定されている。そして、駆動軸１６の駆動スプロケット１８と、車軸１４のスプロケット１５には、駆動チェーン１９が掛け渡されるとともに、ペダル１７の踏み込みにより、駆動チェーン１９を介して後輪１３が回転するようになっている。よって、本実施形態では、駆動スプロケット１８、スプロケット１５、及び駆動チェーン１９により、ペダル１７からの動力を後輪１３に伝達する駆動機構を構成している。
【００１８】
図２に示すように、フレーム１２の前端には、支軸としてのピボット軸２０ａが上方へ突設されるとともに、このピボット軸２０ａは、軸受部材２０ｂの軸方向中央に挿通されている。軸受部材２０ｂは、ピボット軸２０ａを中心に左右方向へ揺動可能にフレーム１２に支持されている。従動輪としての左前輪２２Ｌは、その従動軸２１Ｌが軸受部材２０ｂにより回転可能に支持されることで、軸受部材２０ｂに支持されるとともに、従動輪としての右前輪２２Ｒは、その従動軸２１Ｒが軸受部材２０ｂにより回転可能に支持されることで、軸受部材２０ｂに支持されている。軸受部材２０ｂが、ピボット軸２０ａを中心として左右方向へ揺動することにより、左右両前輪２２Ｌ，２２Ｒが左右方向へ同時に揺動するようになっている。本実施形態では、ピボット軸２０ａと、軸受部材２０ｂとからセンターピボット機構２０が構成されている。
【００１９】
図３に示すように、左右両従動軸２１Ｌ，２１Ｒそれぞれには従動スプロケット２３Ｌ，２３Ｒが各従動軸２１Ｌ，２１Ｒと一体回転可能に固定されている。ピボット軸２０ａの先端には、変速装置としての無段変速装置３０が図示しない軸受を介してピボット軸２０ａに対し回動可能に支持されている。この無段変速装置３０の第１の支持部材を形成する入力ディスク３２と、第２の支持部材を形成する出力ディスク３４との間には、変更手段及び転動体として２つのボール３１が回転可能（転動可能）に支持されている。ボール３１は、入力ディスク３２の入力側支持面３２ａと、出力ディスク３４の出力側支持面３４ａに支持されている。また、各ボール３１は回転することで、入力側支持面３２ａの周縁に湾曲形成された第１摺接面３２ｂと、出力側支持面３４ａの周縁に形成された第２摺接面３４ｂに対し摺接可能になっている。
【００２０】
各ボール３１の回転軸をボール回転軸３１ａとして図示すると、ボール回転軸３１ａはボール３１の回転に伴い傾きが変更されるようになっている。また、入力ディスク３２には、第１の回転軸としての入力軸３３が一体回転可能に連結されるとともに、出力ディスク３４には、第２の回転軸としての出力軸３５が一体回転可能に連結されている。また、無段変速装置３０の入力軸３３にはコントローラ２７が接続されるとともに、このコントローラ２７にはワイヤＷが接続されている。無段変速装置３０は、コントローラ２７に対するワイヤＷの抜き差しによって、ボール回転軸３１ａの傾きを調節可能になっている。
【００２１】
図４に示すように、ワイヤＷには、その操作用の操作レバー３６が固定されている。そして、操作レバー３６の操作により、ワイヤＷがコントローラ２７に対して抜き差しされると、無段変速装置３０内のネジ機構が駆動されてボール３１が回転する結果、ボール回転軸３１ａの傾きが調節されるようになっている。ボール回転軸３１ａの傾きが変更されると、ボール回転軸３１ａから、第１及び第２摺接面３２ｂ，３４ｂの周縁への接触部に至るまでの距離である第１及び第２摺接面３２ｂ，３４ｂの作用半径ｒ１，ｒ２が変更される。その結果、無段変速装置３０の変速比が変更され、入力軸３３の回転速度が、変速比に応じた回転速度に変更されて出力軸３５に伝達されるようになっている。なお、ボール回転軸３１ａが傾いておらず、第１摺接面３２ｂと第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ１，ｒ２が同じ場合は、出力軸３５には、入力軸３３の回転速度がそのまま伝達されるようになっている。よって、本実施形態では、コントローラ２７、ワイヤＷ、及び操作レバー３６により、無段変速装置３０の変速比を調節する調節手段Ｒが構成されている。
【００２２】
無段変速装置３０における入力軸３３には、入力用スプロケット３７が固定されるとともに、出力軸３５には出力用スプロケット３８が固定されている。無段変速装置３０における入力軸３３の入力用スプロケット３７と、右前輪２２Ｒの従動軸２１Ｒに固定された従動スプロケット２３Ｒとには、出力チェーン４２Ｒが掛け渡されている。そして、入力軸３３の回転は、出力チェーン４２Ｒを介して従動軸２１Ｒに伝達され、右前輪２２Ｒが回転するようになっている。また、無段変速装置３０における出力軸３５の出力用スプロケット３８と、左前輪２２Ｌの従動軸２１Ｌに固定された従動スプロケット２３Ｌとには、出力チェーン４２Ｌが掛け渡されている。そして、出力軸３５の回転は、出力チェーン４２Ｌを介して従動軸２１Ｌに伝達され、左前輪２２Ｌが回転するようになっている。本実施形態では、無段変速装置３０と、調節手段Ｒとから操舵装置が構成されている。
【００２３】
次に、上記構成の三輪自転車１１の動力伝達経路について説明する。上記構成の三輪自転車１１において、ペダル１７の踏み込みにより生じた動力が駆動スプロケット１８、駆動チェーン１９、及びスプロケット１５を介して車軸１４に伝達される。そして、三輪自転車１１を前進させる場合は、ペダル１７踏み込みに伴う後輪１３の駆動による推力で左右従動軸２１Ｌ，２１Ｒが回転し、その結果、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが回転する。一方、三輪自転車１１を後進させる場合は、後輪１３が駆動輪として回転するとともに、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが引きずられるようにして回転する。
【００２４】
次に、上記三輪自転車１１の右進動作及び左進動作について説明する。
三輪自転車１１を右進させる場合、運転者は、ペダル１７を踏み込んで前進しながら、操作レバー３６を右に旋回させる。すると、図４（ａ）に示すように、ワイヤＷがコントローラ２７から引き出されて無段変速装置３０の変速比が変更されると、ワイヤＷの移動量に応じてボール３１が回転するとともにボール回転軸３１ａが傾き、第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ２が第１摺接面３２ｂの作用半径ｒ１より大きくなる。すると、出力軸３５の回転速度は、入力軸３３の回転速度より速くなる。その結果、左前輪２２Ｌと右前輪２２Ｒが互いに異なる回転速度で回転し、左前輪２２Ｌの回転速度が、右前輪２２Ｒの回転速度より速くなる。この左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの回転速度差により、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに動力差が生じて、軸受部材２０ｂがピボット軸２０ａを揺動中心として揺動し、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが転舵して三輪自転車１１は右進する。
【００２５】
一方、三輪自転車１１が左進させる場合は、運転者は、ペダル１７を踏み込みながら、操作レバー３６を左に旋回させる。すると、図４（ｂ）に示すように、ワイヤＷがコントローラ２７から引き出されて無段変速装置３０の変速比が変更されると、ワイヤＷの移動量に応じてボール３１が回転するとともにボール回転軸３１ａが傾き、第１摺接面３２ｂの作用半径ｒ１が第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ２より大きくなる。すると、出力軸３５の回転速度は、入力軸３３の回転速度より遅くなる。その結果、左前輪２２Ｌと右前輪２２Ｒが互いに異なる回転速度で回転し、左前輪２２Ｌの回転速度が、右前輪２２Ｒの回転速度より遅くなる。この左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの回転速度差により、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに動力差が生じて、軸受部材２０ｂがピボット軸２０ａを揺動中心として揺動し、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが転舵して三輪自転車１１は左進する。
【００２６】
また、三輪自転車１１を左進から直進に戻す場合、又は右進から直進に戻す場合、操作レバー３６を左進又は右進操作の状態から元に戻す。すると、ワイヤＷがコントローラ２７に戻され無段変速装置３０の変速比が変更され、第１摺接面３２ｂの作用半径ｒ１と、第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ２が同じになる。すると、出力軸３５の回転速度と、入力軸３３の回転速度が同じになる結果、左前輪２２Ｌと右前輪２２Ｒが同じ回転速度で回転し、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの動力差が無くなり、軸受部材２０ｂがピボット軸２０ａを揺動中心として揺動し、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが直進状態に戻り、三輪自転車１１は直進する。
【００２７】
上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）操舵装置として、従動輪としての左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに回転速度差を生じさせる無段変速装置３０と、この無段変速装置３０の変速比を調節可能とする調節手段Ｒとを設けた。そして、無段変速装置３０の駆動により生じた左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの回転速度差に基づき左右前輪２２Ｌ，２２Ｒを転舵させることができ、三輪自転車１１を操舵することができる。
【００２８】
（２）そして、運転者は、ペダル１７を踏み込みながら三輪自転車１１を運転した状態で、調節手段Ｒの操作レバー３６を操作するだけで三輪自転車１１を操舵することができる。したがって、運転者が、例えば左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに直結されたハンドルを直接操作して三輪自転車１１を操舵する場合と比べると、運転者の操舵負担を軽減することができる。その結果として、例えば、手の力が弱かったり、腕を動かせなかったりするといった上肢不自由者であっても、三輪自転車１１を操舵することができる。
【００２９】
（３）例えば、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒのうち右前輪２２Ｒを駆動輪とした場合、その右前輪２２Ｒにペダル１７からの動力が直接入力されたとき、右進の際、左前輪２２Ｌには、右前輪２２Ｒに入力された動力より大きな動力が無段変速装置３０により付与される。一方、左進の際、左前輪２２Ｌには、右前輪２２Ｒに入力された動力より小さな動力が無段変速装置３０により付与される。この結果、右進速度は増速されるが、左進速度は減速され、右進が左進よりも高速になってしまう。しかし、本実施形態によれば、ペダル１７からの動力が入力される駆動輪を後輪１３とするとともに、従動輪である左右前輪２２Ｌ，２２Ｒを転舵させて三輪自転車１１を操舵するようにした。そして、無段変速装置３０により左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの間で回転速度差を変更可能にしたため、右進及び左進時の速度差が生じることを防止することができ、右進が左進より高速になることがない。
【００３０】
（４）無段変速装置３０は、右前輪２２Ｒの従動軸２１Ｒに動力連結された入力軸３３を備えるとともに、左前輪２２Ｌの従動軸２１Ｌに動力連結された出力軸３５を備え、さらに、調節手段Ｒによって回転することでボール回転軸３１ａの傾きを変更させるボール３１を備える。そして、調節手段Ｒの操作レバー３６の操作量に応じたボール３１の回転に基づき、入力軸３３の回転速度に対して変速された回転数が出力軸３５に伝達される。このため、無段変速装置３０を用いることで、調節手段Ｒの操作レバー３６の操作量に応じた右進及び左進を実現することができる。
【００３１】
（５）無段変速装置３０は、入力軸３３が一体化された入力ディスク３２と、出力軸３５が一体化された出力ディスク３４と、両ディスク３２，３３の間に介在されたボール３１とを備える。そして、ボール３１を回転させ、そのボール回転軸３１ａの傾きを調節することで、入力ディスク３２における第１摺接面３２ｂの作用半径ｒ１、及び出力ディスク３４における第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ２を変更することができる。よって、無段変速装置３０を用いることで、変速比の変更を衝撃の無い、無段状態で行うことができる。さらには、変速比の値は、ボール３１の回転（ボール回転軸３１ａの傾き）に伴う各摺接面３２ｂ，３４ｂの作用半径ｒ１，ｒ２が直接反映されるため、操作レバー３６の操作量を直接反映した操舵を行うことができる。
【００３２】
（６）左右の従動軸２１Ｌ，２１Ｒは、フレーム１２に設けられたセンターピボット機構２０に支持され、このセンターピボット機構２０は、フレーム１２から突設されたピボット軸２０ａと、このピボット軸２０ａを揺動中心として揺動するとともに、両従動軸２１Ｌ，２１Ｒを回転可能に支持する軸受部材２０ｂとからなる。そして、無段変速装置３０により、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに回転速度の差が生じると、その差に基づいて軸受部材２０ｂを揺動させ、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒを円滑に転舵させることができる。
【００３３】
（７）ペダル１７からの動力は、ペダル１７の駆動軸１６に固定された駆動スプロケット１８、駆動チェーン１９、及び車軸１４に固定されたスプロケット１５を介して後輪１３に伝達される。そして、三輪自転車１１は、ペダル１７の踏み込みによって発生する動力で駆動され、従動する左右前輪２２Ｌ，２２Ｒを無段変速装置３０で操舵している。よって、操作レバー３６の操作以外は、手による動作を必要せずに三輪自転車１１を操舵することができる。
【００３４】
（８）無段変速装置３０の入力軸３３と、右前輪２２Ｒの従動軸２１Ｒとは、各スプロケット２３Ｒ，３７及び出力チェーン４２Ｒにより動力伝達可能に連結され、出力軸３５と左前輪２２Ｌの従動軸２１Ｌとは、各スプロケット２３Ｌ，３８及び出力チェーン４２Ｌにより動力伝達可能に連結されている。このため、入力軸３３と右前輪２２Ｒ、及び出力軸３５と左前輪２２Ｌを、前後進方向への回転を伝達可能に容易に連結することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の操舵装置を、車両としての三輪自転車５１の操舵装置に具体化した第２の実施形態を図５〜図６にしたがって説明する。なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」は、三輪自転車を運転する運転者を基準とした「前」「後」「左」「右」として説明する。また、第１の実施形態の操舵装置と同一構成について同一符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００３６】
図５に示すように、フレーム１２の前部からは一対のサイドフレーム１２ａ，１２ｂが延設されるとともに、両サイドフレーム１２ａ，１２ｂの間からはセンターフレーム１２ｃが延設されている。各サイドフレーム１２ａ，１２ｂの先端には各センターピボット機構５２Ｌ，５２Ｒを介して一対の従動軸５３Ｌ，５３Ｒが支持されるとともに、両従動軸５３Ｌ，５３Ｒは、第１の実施形態と同様に、ピボット軸５２ａと、軸受部材５２ｂとからなるセンターピボット機構５２Ｌ，５２Ｒを回動中心として一軸状態で回動可能になっている。
【００３７】
図６に示すように、左側の従動軸５３Ｌには、従動輪としての左前輪５４Ｌが一体に固定されるとともに、右側の従動軸５３Ｒには、従動輪としての右前輪５４Ｒが一体に固定されている。また、左右両従動軸５３Ｌ，５３Ｒそれぞれには従動スプロケット５５Ｌ，５５Ｒが各従動軸５３Ｌ，５３Ｒと一体回転可能に固定されている。
【００３８】
センターフレーム１２ｃの前端上には、第１の実施形態と同様に無段変速装置３０が支持されている。入力軸３３の入力用スプロケット３７と、従動軸５３Ｒの従動スプロケット５５Ｒには出力チェーン５６Ｒが掛け渡されるとともに、出力軸３５の出力用スプロケット３８と、従動軸５３Ｌの従動スプロケット５５Ｌには出力チェーン５６Ｌが掛け渡されている。
【００３９】
さて、第２の実施形態において、三輪自転車１１を左進させる場合、運転者は、ペダル１７を踏み込みながら、操作レバー３６を左に旋回させる。すると、図６に示すように、無段変速装置３０により、右前輪５４Ｒの回転速度が左前輪５４Ｌの回転速度より速くなるように左右前輪５４Ｌ，５４Ｒに回転速度差が生じ、左右前輪５４Ｌ，５４Ｒが各センターピボット機構５２Ｌ，５２Ｒを介して回動し、左右前輪５４Ｌ，５４Ｒが転舵して三輪自転車１１は左進する。なお、図示しないが、三輪自転車１１を右進させる場合には、操作レバー３６を右に旋回させると、無段変速装置３０により、左前輪５４Ｌの回転速度が右前輪５４Ｒの回転速度より速くなるように左右前輪５４Ｌ，５４Ｒに回転速度差が生じ、左右前輪５４Ｌ，５４Ｒが転舵して三輪自転車１１は右進する。
【００４０】
したがって、上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（５）、（７）〜（８）と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
（９）左右前輪５４Ｌ，５４Ｒそれぞれをセンターピボット機構５２Ｌ，５２Ｒを介して回動可能に支持した。このため、左右前輪５４Ｌ，５４Ｒは、独立して転舵されるため、より円滑な操舵を可能にすることができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の操舵装置を、車両としての三輪自転車６１の操舵装置に具体化した第３の実施形態を図７にしたがって説明する。なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」は、三輪自転車を運転する運転者を基準とした「前」「後」「左」「右」として説明する。また、第１の実施形態の操舵装置と同一構成について同一符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００４２】
図７に示すように、三輪自転車６１において、従動輪としての左前輪６３Ｌは、その従動軸６４Ｌを介して無段変速装置３０の出力軸３５に一体回転可能に固定されるとともに、従動輪としての右前輪６３Ｒは、その従動軸６４Ｒを介して無段変速装置３０の入力軸３３に一体回転可能に固定されている。無段変速装置３０のケーシングには、軸受部材６２ｂを介してピボット軸６２ａの下部が回動可能に支持されるとともに、このピボット軸６２ａの上端はフレーム１２の前端に固定されている。そして、ピボット軸６２ａと、軸受部材６２ｂとからセンターピボット機構６２が構成されるとともに、無段変速装置３０は、軸受部材６２ｂ及びピボット軸６２ａを介してフレーム１２に支持されている。また、無段変速装置３０は、ピボット軸６２ａを揺動中心として左右方向へ揺動可能に支持されている。
【００４３】
したがって、上記第３の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（５）、（７）〜（８）と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
（１０）無段変速装置３０をセンターピボット機構６２を介して揺動可能にフレーム１２に支持した。このため、無段変速装置３０によって左右前輪６３Ｌ，６３Ｒに回転速度差が生じたとき、その回転速度差に応じて無段変速装置３０そのものが左右に揺動するため、無段変速装置３０に一体化された左右前輪６３Ｌ，６３Ｒを円滑に転舵させることができる。
【００４４】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 第２の実施形態において、出力チェーン５６Ｌ，５６Ｒに張力を付与するテンショナをフレーム１２に設けてもよい。
【００４５】
・ 第１及び第２の実施形態において、入力軸３３と従動軸２１Ｒ，５３Ｒ、及び出力軸３５と従動軸２１Ｌ，５３Ｌは、チェーンの代わりにベルトを用いて動力伝達可能に連結されていてもよい。
【００４６】
・ 各実施形態では、ペダル１７の踏み込みにより生じる動力によって三輪自転車１１，５１，６１を駆動させたが、電動モータや内燃機関等の外部駆動源からの動力により三輪自転車１１，５１，６１を駆動させてもよい。
【００４７】
・ 各実施形態では、変速装置として無段変速装置３０に具体化したが、左前輪２２Ｌ，５４Ｌ，６３Ｌと右前輪２２Ｒ，５４Ｒ，６３Ｒの２つの車輪に回転速度差を付与することができるのであれば、変速装置としてはその他の形式の変速装置に代えてもよい。
【００４８】
・ 各実施形態では、無段変速装置３０によって左右前輪２２Ｌ，２２Ｒ，５４Ｌ，５４Ｒ，６３Ｌ，６３Ｒに回転速度差を生じさせて操舵可能にしたが、無段変速装置３０によって回転速度差を生じさせる一対の車輪を一対の後輪としてもよい。この場合、駆動輪となる前輪は一対であってもよいし、１つであってもよい。
【００４９】
・ 各実施形態では、無段変速装置３０に２つのボール３１を設けたタイプとしたが、ボール３１の数は任意に変更してもよい。また、変更手段としては、ボール３１の代わりに、ディスクを用いてもよい。
【００５０】
・ 各実施形態では、操舵装置を三輪自転車１１，５１，６１に適用したが、四輪自転車、四輪自動車、左右二輪の原動機に適用してもよい。
・ 各実施形態では、操作レバー３６の操作によりワイヤＷ及びコントローラ２７を操作して無段変速装置３０の変速比を調節可能にしたが、調節手段は変更してもよい。例えば、三輪自転車１１の運転者の腰の角度に連動して無段変速装置３０の変速比を調節可能にしたり、ペダル１７の左右の踏み込み量に連動して無段変速装置３０の変速比を調節可能にしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
ｒ１，ｒ２…作用半径、Ｒ…調節手段、Ｗ…調節手段を構成するワイヤ、１１，５１，６１…車両としての三輪自転車、１３…駆動輪としての後輪、１４…車軸、１５…駆動機構を構成するスプロケット、１６…駆動軸、１７…駆動源としてのペダル、１８…駆動機構を構成する駆動スプロケット、１９…駆動機構を構成する駆動チェーン、２０ａ，５２ａ，６２ａ…支軸としてのピボット軸、２０ｂ，５２ｂ，６２ｂ…軸受部材、２１Ｌ，２１Ｒ，５３Ｌ，５３Ｒ，６４Ｌ，６４Ｒ…従動軸、２２Ｌ，５４Ｌ，６３Ｌ…従動輪としての左前輪、２２Ｒ，５４Ｒ，６３Ｒ…従動輪としての右前輪、２７…調節手段としてのコントローラ、３０…変速装置としての無段変速装置、３１…変更手段及び転動体としてのボール、３１ａ…回転軸としてのボール回転軸、３２…第１の支持部材としての入力ディスク、３２ｂ…第１摺接面、３３…第１の回転軸としての入力軸、３４…第２の支持部材としての出力ディスク、３４ｂ…第２摺接面、３５…第２の回転軸としての出力軸、３６…調節手段としての操作レバー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、三輪自転車は、２つの後輪（駆動輪）が１つの車軸で連結されるとともに、この車軸に固定されたチェーンギヤと、ペダル軸に固定されたチェーンギヤにチェーンが掛け渡されて構成されている。そして、三輪自転車は、ペダルの踏み込みにより後輪を駆動させることで前後進するようになっている。また、三輪自転車の１つの前輪を支持するフレームには、ハンドルが回動可能に支持され、このハンドルを操作することで前輪を転舵させて、三輪自転車を操舵するようになっている。ところで、このような三輪自転車では、２つの後輪が車軸で連結され、２つの後輪の回転速度は同じであるため、旋回し難いという問題があった。そこで、特許文献１には、両後輪の回転速度を制御可能にした三輪自転車が開示されている。この三輪自転車は、１つの前輪（従動輪）と、左右２つの後輪（駆動輪）とを有し、それら左右の後輪車軸の間にはべべルギヤが設けられている。そして、ベベルギヤを設けることで一対の後輪の回転速度を差動的に変化させ、旋回しやすくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５６−１４６６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に開示の三輪自転車において、その操舵は１つの従動輪たる前輪を転舵させて行っており、特許文献１には、転舵される一対の従動輪に回転速度差を生じさせる技術については何ら開示も示唆もない。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、転舵される一対の従動輪に回転速度差を生じさせて車両を操舵することができる車両の操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動源からの動力により駆動される駆動輪を有するとともに、左右方向へ揺動可能に支持された一対の従動輪を有する車両の操舵装置であって、前記一対の従動輪に回転速度差を生じさせる変速装置と、前記変速装置の変速比を調節する調節手段と、を備えることを要旨とする。
【０００７】
上記発明によれば、変速装置の駆動により生じた一対の従動輪間の回転速度差により、回転速度の速い従動輪が、遅い従動輪より先に進む結果、一対の従動輪が転舵し、この転舵により車両を操舵することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の操舵装置において、前記変速装置は、前記従動輪それぞれに動力伝達可能に連結される第１の回転軸と第２の回転軸を有するとともに、前記第１の回転軸の回転速度を、前記調節手段により決定された変速比に応じた回転速度に変更する変更手段を有し、前記変速装置は、前記変更手段により変更された回転速度で前記第２の回転軸を回転させることを要旨とする。
【０００９】
上記発明によれば、変更手段により、変速比に応じた回転速度で第２の回転軸を回転させることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両の操舵装置において、前記一対の従動輪の従動軸又は前記変速装置は、軸受部材を介して前記車両に設けられた支軸により左右方向へ揺動可能に支持されていることを要旨とする。
【００１０】
上記発明によれば、支軸を揺動中心として一対の従動輪を左右方向へ揺動させることで、車両を操舵することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の車両の操舵装置において、前記駆動源と前記駆動輪とを動力伝達可能に連結する駆動機構を備え、前記駆動源はペダルであり、前記駆動機構は前記ペダルの駆動軸及び駆動輪の車軸それぞれに設けられたスプロケットと、それらスプロケットに掛け渡されたチェーンであることを要旨とする。
【００１１】
上記発明によれば、ペダルの踏み込み動作によって発生する動力で車両が駆動される際、その駆動に従動する一対の従動輪を変速装置を用いて転舵させ、車両を操舵している。よって、運転者の操舵負担を軽減して車両を操舵することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜請求項４のうちいずれか一項に記載の車両の操舵装置において、前記変速装置は、前記変更手段としての少なくとも１つの転動体と、前記転動体が回転しつつ摺接する第１摺接面を有するとともに、前記第１の回転軸と一体回転する第１の支持部材と、前記転動体が回転しつつ摺接する第２摺接面を有するとともに、前記第２の回転軸と一体回転する第２の支持部材と、を有し、前記転動体を駆動させ、該転動体の回転軸を中心とした第１及び第２摺接面の作用半径を調節することで、前記第１の回転軸と第２の回転軸に回転速度差を生じさせるとともに、前記転動体が前記調節手段により駆動されることを要旨とする。
【００１３】
上記発明によれば、転動体を駆動させることで、第１及び第２摺接面の作用半径を変更し、変速比を変更することができるため、変速比の変更を衝撃の無い、無段状態で行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、転舵される一対の従動輪に回転速度差を生じさせて車両を操舵することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の操舵装置を備えた三輪自転車を示す模式図。
【図２】前輪及びセンターピボット機構を図３の２−２線から見た模式平面図。
【図３】前輪及び無段変速装置付近を模式的に示す正面図。
【図４】（ａ）は右進する場合を示す模式図、（ｂ）は左進する場合を示す模式図。
【図５】第２の実施形態の操舵装置を示す模式図。
【図６】操舵装置により左右前輪を転舵させた状態を模式的に示す図。
【図７】第３の実施形態の三輪自転車を模式的に示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の操舵装置を、車両としての三輪自転車１１の操舵装置に具体化した第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」は、三輪自転車を運転する運転者を基準とした「前」「後」「左」「右」として説明する。
【００１７】
図１に示すように、三輪自転車１１のフレーム１２後部には、駆動輪としての後輪１３に一体の車軸１４が回転可能に支持されるとともに、この車軸１４の右端部にはスプロケット１５が固定されている。また、フレーム１２の中央には、駆動軸１６が回転可能に支持されるとともに、この駆動軸１６の両端には駆動源としてのペダル１７が固定されている。また、駆動軸１６において、右側のペダル１７より内側には駆動スプロケット１８が固定されている。そして、駆動軸１６の駆動スプロケット１８と、車軸１４のスプロケット１５には、駆動チェーン１９が掛け渡されるとともに、ペダル１７の踏み込みにより、駆動チェーン１９を介して後輪１３が回転するようになっている。よって、本実施形態では、駆動スプロケット１８、スプロケット１５、及び駆動チェーン１９により、ペダル１７からの動力を後輪１３に伝達する駆動機構を構成している。
【００１８】
図２に示すように、フレーム１２の前端には、支軸としてのピボット軸２０ａが上方へ突設されるとともに、このピボット軸２０ａは、軸受部材２０ｂの軸方向中央に挿通されている。軸受部材２０ｂは、ピボット軸２０ａを中心に左右方向へ揺動可能にフレーム１２に支持されている。従動輪としての左前輪２２Ｌは、その従動軸２１Ｌが軸受部材２０ｂにより回転可能に支持されることで、軸受部材２０ｂに支持されるとともに、従動輪としての右前輪２２Ｒは、その従動軸２１Ｒが軸受部材２０ｂにより回転可能に支持されることで、軸受部材２０ｂに支持されている。軸受部材２０ｂが、ピボット軸２０ａを中心として左右方向へ揺動することにより、左右両前輪２２Ｌ，２２Ｒが左右方向へ同時に揺動するようになっている。本実施形態では、ピボット軸２０ａと、軸受部材２０ｂとからセンターピボット機構２０が構成されている。
【００１９】
図３に示すように、左右両従動軸２１Ｌ，２１Ｒそれぞれには従動スプロケット２３Ｌ，２３Ｒが各従動軸２１Ｌ，２１Ｒと一体回転可能に固定されている。ピボット軸２０ａの先端には、変速装置としての無段変速装置３０が図示しない軸受を介してピボット軸２０ａに対し回動可能に支持されている。この無段変速装置３０の第１の支持部材を形成する入力ディスク３２と、第２の支持部材を形成する出力ディスク３４との間には、変更手段及び転動体として２つのボール３１が回転可能（転動可能）に支持されている。ボール３１は、入力ディスク３２の入力側支持面３２ａと、出力ディスク３４の出力側支持面３４ａに支持されている。また、各ボール３１は回転することで、入力側支持面３２ａの周縁に湾曲形成された第１摺接面３２ｂと、出力側支持面３４ａの周縁に形成された第２摺接面３４ｂに対し摺接可能になっている。
【００２０】
各ボール３１の回転軸をボール回転軸３１ａとして図示すると、ボール回転軸３１ａはボール３１の回転に伴い傾きが変更されるようになっている。また、入力ディスク３２には、第１の回転軸としての入力軸３３が一体回転可能に連結されるとともに、出力ディスク３４には、第２の回転軸としての出力軸３５が一体回転可能に連結されている。また、無段変速装置３０の入力軸３３にはコントローラ２７が接続されるとともに、このコントローラ２７にはワイヤＷが接続されている。無段変速装置３０は、コントローラ２７に対するワイヤＷの抜き差しによって、ボール回転軸３１ａの傾きを調節可能になっている。
【００２１】
図４に示すように、ワイヤＷには、その操作用の操作レバー３６が固定されている。そして、操作レバー３６の操作により、ワイヤＷがコントローラ２７に対して抜き差しされると、無段変速装置３０内のネジ機構が駆動されてボール３１が回転する結果、ボール回転軸３１ａの傾きが調節されるようになっている。ボール回転軸３１ａの傾きが変更されると、ボール回転軸３１ａから、第１及び第２摺接面３２ｂ，３４ｂの周縁への接触部に至るまでの距離である第１及び第２摺接面３２ｂ，３４ｂの作用半径ｒ１，ｒ２が変更される。その結果、無段変速装置３０の変速比が変更され、入力軸３３の回転速度が、変速比に応じた回転速度に変更されて出力軸３５に伝達されるようになっている。なお、ボール回転軸３１ａが傾いておらず、第１摺接面３２ｂと第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ１，ｒ２が同じ場合は、出力軸３５には、入力軸３３の回転速度がそのまま伝達されるようになっている。よって、本実施形態では、コントローラ２７、ワイヤＷ、及び操作レバー３６により、無段変速装置３０の変速比を調節する調節手段Ｒが構成されている。
【００２２】
無段変速装置３０における入力軸３３には、入力用スプロケット３７が固定されるとともに、出力軸３５には出力用スプロケット３８が固定されている。無段変速装置３０における入力軸３３の入力用スプロケット３７と、右前輪２２Ｒの従動軸２１Ｒに固定された従動スプロケット２３Ｒとには、出力チェーン４２Ｒが掛け渡されている。そして、入力軸３３の回転は、出力チェーン４２Ｒを介して従動軸２１Ｒに伝達され、右前輪２２Ｒが回転するようになっている。また、無段変速装置３０における出力軸３５の出力用スプロケット３８と、左前輪２２Ｌの従動軸２１Ｌに固定された従動スプロケット２３Ｌとには、出力チェーン４２Ｌが掛け渡されている。そして、出力軸３５の回転は、出力チェーン４２Ｌを介して従動軸２１Ｌに伝達され、左前輪２２Ｌが回転するようになっている。本実施形態では、無段変速装置３０と、調節手段Ｒとから操舵装置が構成されている。
【００２３】
次に、上記構成の三輪自転車１１の動力伝達経路について説明する。上記構成の三輪自転車１１において、ペダル１７の踏み込みにより生じた動力が駆動スプロケット１８、駆動チェーン１９、及びスプロケット１５を介して車軸１４に伝達される。そして、三輪自転車１１を前進させる場合は、ペダル１７踏み込みに伴う後輪１３の駆動による推力で左右従動軸２１Ｌ，２１Ｒが回転し、その結果、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが回転する。一方、三輪自転車１１を後進させる場合は、後輪１３が駆動輪として回転するとともに、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが引きずられるようにして回転する。
【００２４】
次に、上記三輪自転車１１の右進動作及び左進動作について説明する。
三輪自転車１１を右進させる場合、運転者は、ペダル１７を踏み込んで前進しながら、操作レバー３６を右に旋回させる。すると、図４（ａ）に示すように、ワイヤＷがコントローラ２７から引き出されて無段変速装置３０の変速比が変更されると、ワイヤＷの移動量に応じてボール３１が回転するとともにボール回転軸３１ａが傾き、第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ２が第１摺接面３２ｂの作用半径ｒ１より大きくなる。すると、出力軸３５の回転速度は、入力軸３３の回転速度より速くなる。その結果、左前輪２２Ｌと右前輪２２Ｒが互いに異なる回転速度で回転し、左前輪２２Ｌの回転速度が、右前輪２２Ｒの回転速度より速くなる。この左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの回転速度差により、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに動力差が生じて、軸受部材２０ｂがピボット軸２０ａを揺動中心として揺動し、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが転舵して三輪自転車１１は右進する。
【００２５】
一方、三輪自転車１１が左進させる場合は、運転者は、ペダル１７を踏み込みながら、操作レバー３６を左に旋回させる。すると、図４（ｂ）に示すように、ワイヤＷがコントローラ２７から引き出されて無段変速装置３０の変速比が変更されると、ワイヤＷの移動量に応じてボール３１が回転するとともにボール回転軸３１ａが傾き、第１摺接面３２ｂの作用半径ｒ１が第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ２より大きくなる。すると、出力軸３５の回転速度は、入力軸３３の回転速度より遅くなる。その結果、左前輪２２Ｌと右前輪２２Ｒが互いに異なる回転速度で回転し、左前輪２２Ｌの回転速度が、右前輪２２Ｒの回転速度より遅くなる。この左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの回転速度差により、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに動力差が生じて、軸受部材２０ｂがピボット軸２０ａを揺動中心として揺動し、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが転舵して三輪自転車１１は左進する。
【００２６】
また、三輪自転車１１を左進から直進に戻す場合、又は右進から直進に戻す場合、操作レバー３６を左進又は右進操作の状態から元に戻す。すると、ワイヤＷがコントローラ２７に戻され無段変速装置３０の変速比が変更され、第１摺接面３２ｂの作用半径ｒ１と、第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ２が同じになる。すると、出力軸３５の回転速度と、入力軸３３の回転速度が同じになる結果、左前輪２２Ｌと右前輪２２Ｒが同じ回転速度で回転し、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの動力差が無くなり、軸受部材２０ｂがピボット軸２０ａを揺動中心として揺動し、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒが直進状態に戻り、三輪自転車１１は直進する。
【００２７】
上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）操舵装置として、従動輪としての左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに回転速度差を生じさせる無段変速装置３０と、この無段変速装置３０の変速比を調節可能とする調節手段Ｒとを設けた。そして、無段変速装置３０の駆動により生じた左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの回転速度差に基づき左右前輪２２Ｌ，２２Ｒを転舵させることができ、三輪自転車１１を操舵することができる。
【００２８】
（２）そして、運転者は、ペダル１７を踏み込みながら三輪自転車１１を運転した状態で、調節手段Ｒの操作レバー３６を操作するだけで三輪自転車１１を操舵することができる。したがって、運転者が、例えば左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに直結されたハンドルを直接操作して三輪自転車１１を操舵する場合と比べると、運転者の操舵負担を軽減することができる。その結果として、例えば、手の力が弱かったり、腕を動かせなかったりするといった上肢不自由者であっても、三輪自転車１１を操舵することができる。
【００２９】
（３）例えば、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒのうち右前輪２２Ｒを駆動輪とした場合、その右前輪２２Ｒにペダル１７からの動力が直接入力されたとき、右進の際、左前輪２２Ｌには、右前輪２２Ｒに入力された動力より大きな動力が無段変速装置３０により付与される。一方、左進の際、左前輪２２Ｌには、右前輪２２Ｒに入力された動力より小さな動力が無段変速装置３０により付与される。この結果、右進速度は増速されるが、左進速度は減速され、右進が左進よりも高速になってしまう。しかし、本実施形態によれば、ペダル１７からの動力が入力される駆動輪を後輪１３とするとともに、従動輪である左右前輪２２Ｌ，２２Ｒを転舵させて三輪自転車１１を操舵するようにした。そして、無段変速装置３０により左右前輪２２Ｌ，２２Ｒの間で回転速度差を変更可能にしたため、右進及び左進時の速度差が生じることを防止することができ、右進が左進より高速になることがない。
【００３０】
（４）無段変速装置３０は、右前輪２２Ｒの従動軸２１Ｒに動力連結された入力軸３３を備えるとともに、左前輪２２Ｌの従動軸２１Ｌに動力連結された出力軸３５を備え、さらに、調節手段Ｒによって回転することでボール回転軸３１ａの傾きを変更させるボール３１を備える。そして、調節手段Ｒの操作レバー３６の操作量に応じたボール３１の回転に基づき、入力軸３３の回転速度に対して変速された回転数が出力軸３５に伝達される。このため、無段変速装置３０を用いることで、調節手段Ｒの操作レバー３６の操作量に応じた右進及び左進を実現することができる。
【００３１】
（５）無段変速装置３０は、入力軸３３が一体化された入力ディスク３２と、出力軸３５が一体化された出力ディスク３４と、両ディスク３２，３３の間に介在されたボール３１とを備える。そして、ボール３１を回転させ、そのボール回転軸３１ａの傾きを調節することで、入力ディスク３２における第１摺接面３２ｂの作用半径ｒ１、及び出力ディスク３４における第２摺接面３４ｂの作用半径ｒ２を変更することができる。よって、無段変速装置３０を用いることで、変速比の変更を衝撃の無い、無段状態で行うことができる。さらには、変速比の値は、ボール３１の回転（ボール回転軸３１ａの傾き）に伴う各摺接面３２ｂ，３４ｂの作用半径ｒ１，ｒ２が直接反映されるため、操作レバー３６の操作量を直接反映した操舵を行うことができる。
【００３２】
（６）左右の従動軸２１Ｌ，２１Ｒは、フレーム１２に設けられたセンターピボット機構２０に支持され、このセンターピボット機構２０は、フレーム１２から突設されたピボット軸２０ａと、このピボット軸２０ａを揺動中心として揺動するとともに、両従動軸２１Ｌ，２１Ｒを回転可能に支持する軸受部材２０ｂとからなる。そして、無段変速装置３０により、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒに回転速度の差が生じると、その差に基づいて軸受部材２０ｂを揺動させ、左右前輪２２Ｌ，２２Ｒを円滑に転舵させることができる。
【００３３】
（７）ペダル１７からの動力は、ペダル１７の駆動軸１６に固定された駆動スプロケット１８、駆動チェーン１９、及び車軸１４に固定されたスプロケット１５を介して後輪１３に伝達される。そして、三輪自転車１１は、ペダル１７の踏み込みによって発生する動力で駆動され、従動する左右前輪２２Ｌ，２２Ｒを無段変速装置３０で操舵している。よって、操作レバー３６の操作以外は、手による動作を必要せずに三輪自転車１１を操舵することができる。
【００３４】
（８）無段変速装置３０の入力軸３３と、右前輪２２Ｒの従動軸２１Ｒとは、各スプロケット２３Ｒ，３７及び出力チェーン４２Ｒにより動力伝達可能に連結され、出力軸３５と左前輪２２Ｌの従動軸２１Ｌとは、各スプロケット２３Ｌ，３８及び出力チェーン４２Ｌにより動力伝達可能に連結されている。このため、入力軸３３と右前輪２２Ｒ、及び出力軸３５と左前輪２２Ｌを、前後進方向への回転を伝達可能に容易に連結することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の操舵装置を、車両としての三輪自転車５１の操舵装置に具体化した第２の実施形態を図５〜図６にしたがって説明する。なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」は、三輪自転車を運転する運転者を基準とした「前」「後」「左」「右」として説明する。また、第１の実施形態の操舵装置と同一構成について同一符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００３６】
図５に示すように、フレーム１２の前部からは一対のサイドフレーム１２ａ，１２ｂが延設されるとともに、両サイドフレーム１２ａ，１２ｂの間からはセンターフレーム１２ｃが延設されている。各サイドフレーム１２ａ，１２ｂの先端には各センターピボット機構５２Ｌ，５２Ｒを介して一対の従動軸５３Ｌ，５３Ｒが支持されるとともに、両従動軸５３Ｌ，５３Ｒは、第１の実施形態と同様に、ピボット軸５２ａと、軸受部材５２ｂとからなるセンターピボット機構５２Ｌ，５２Ｒを回動中心として一軸状態で回動可能になっている。
【００３７】
図６に示すように、左側の従動軸５３Ｌには、従動輪としての左前輪５４Ｌが一体に固定されるとともに、右側の従動軸５３Ｒには、従動輪としての右前輪５４Ｒが一体に固定されている。また、左右両従動軸５３Ｌ，５３Ｒそれぞれには従動スプロケット５５Ｌ，５５Ｒが各従動軸５３Ｌ，５３Ｒと一体回転可能に固定されている。
【００３８】
センターフレーム１２ｃの前端上には、第１の実施形態と同様に無段変速装置３０が支持されている。入力軸３３の入力用スプロケット３７と、従動軸５３Ｒの従動スプロケット５５Ｒには出力チェーン５６Ｒが掛け渡されるとともに、出力軸３５の出力用スプロケット３８と、従動軸５３Ｌの従動スプロケット５５Ｌには出力チェーン５６Ｌが掛け渡されている。
【００３９】
さて、第２の実施形態において、三輪自転車１１を左進させる場合、運転者は、ペダル１７を踏み込みながら、操作レバー３６を左に旋回させる。すると、図６に示すように、無段変速装置３０により、右前輪５４Ｒの回転速度が左前輪５４Ｌの回転速度より速くなるように左右前輪５４Ｌ，５４Ｒに回転速度差が生じ、左右前輪５４Ｌ，５４Ｒが各センターピボット機構５２Ｌ，５２Ｒを介して回動し、左右前輪５４Ｌ，５４Ｒが転舵して三輪自転車１１は左進する。なお、図示しないが、三輪自転車１１を右進させる場合には、操作レバー３６を右に旋回させると、無段変速装置３０により、左前輪５４Ｌの回転速度が右前輪５４Ｒの回転速度より速くなるように左右前輪５４Ｌ，５４Ｒに回転速度差が生じ、左右前輪５４Ｌ，５４Ｒが転舵して三輪自転車１１は右進する。
【００４０】
したがって、上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（５）、（７）〜（８）と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
（９）左右前輪５４Ｌ，５４Ｒそれぞれをセンターピボット機構５２Ｌ，５２Ｒを介して回動可能に支持した。このため、左右前輪５４Ｌ，５４Ｒは、独立して転舵されるため、より円滑な操舵を可能にすることができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の操舵装置を、車両としての三輪自転車６１の操舵装置に具体化した第３の実施形態を図７にしたがって説明する。なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」は、三輪自転車を運転する運転者を基準とした「前」「後」「左」「右」として説明する。また、第１の実施形態の操舵装置と同一構成について同一符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００４２】
図７に示すように、三輪自転車６１において、従動輪としての左前輪６３Ｌは、その従動軸６４Ｌを介して無段変速装置３０の出力軸３５に一体回転可能に固定されるとともに、従動輪としての右前輪６３Ｒは、その従動軸６４Ｒを介して無段変速装置３０の入力軸３３に一体回転可能に固定されている。無段変速装置３０のケーシングには、軸受部材６２ｂを介してピボット軸６２ａの下部が回動可能に支持されるとともに、このピボット軸６２ａの上端はフレーム１２の前端に固定されている。そして、ピボット軸６２ａと、軸受部材６２ｂとからセンターピボット機構６２が構成されるとともに、無段変速装置３０は、軸受部材６２ｂ及びピボット軸６２ａを介してフレーム１２に支持されている。また、無段変速装置３０は、ピボット軸６２ａを揺動中心として左右方向へ揺動可能に支持されている。
【００４３】
したがって、上記第３の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（５）、（７）〜（８）と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
（１０）無段変速装置３０をセンターピボット機構６２を介して揺動可能にフレーム１２に支持した。このため、無段変速装置３０によって左右前輪６３Ｌ，６３Ｒに回転速度差が生じたとき、その回転速度差に応じて無段変速装置３０そのものが左右に揺動するため、無段変速装置３０に一体化された左右前輪６３Ｌ，６３Ｒを円滑に転舵させることができる。
【００４４】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 第２の実施形態において、出力チェーン５６Ｌ，５６Ｒに張力を付与するテンショナをフレーム１２に設けてもよい。
【００４５】
・ 第１及び第２の実施形態において、入力軸３３と従動軸２１Ｒ，５３Ｒ、及び出力軸３５と従動軸２１Ｌ，５３Ｌは、チェーンの代わりにベルトを用いて動力伝達可能に連結されていてもよい。
【００４６】
・ 各実施形態では、ペダル１７の踏み込みにより生じる動力によって三輪自転車１１，５１，６１を駆動させたが、電動モータや内燃機関等の外部駆動源からの動力により三輪自転車１１，５１，６１を駆動させてもよい。
【００４７】
・ 各実施形態では、変速装置として無段変速装置３０に具体化したが、左前輪２２Ｌ，５４Ｌ，６３Ｌと右前輪２２Ｒ，５４Ｒ，６３Ｒの２つの車輪に回転速度差を付与することができるのであれば、変速装置としてはその他の形式の変速装置に代えてもよい。
【００４８】
・ 各実施形態では、無段変速装置３０によって左右前輪２２Ｌ，２２Ｒ，５４Ｌ，５４Ｒ，６３Ｌ，６３Ｒに回転速度差を生じさせて操舵可能にしたが、無段変速装置３０によって回転速度差を生じさせる一対の車輪を一対の後輪としてもよい。この場合、駆動輪となる前輪は一対であってもよいし、１つであってもよい。
【００４９】
・ 各実施形態では、無段変速装置３０に２つのボール３１を設けたタイプとしたが、ボール３１の数は任意に変更してもよい。また、変更手段としては、ボール３１の代わりに、ディスクを用いてもよい。
【００５０】
・ 各実施形態では、操舵装置を三輪自転車１１，５１，６１に適用したが、四輪自転車、四輪自動車、左右二輪の原動機に適用してもよい。
・ 各実施形態では、操作レバー３６の操作によりワイヤＷ及びコントローラ２７を操作して無段変速装置３０の変速比を調節可能にしたが、調節手段は変更してもよい。例えば、三輪自転車１１の運転者の腰の角度に連動して無段変速装置３０の変速比を調節可能にしたり、ペダル１７の左右の踏み込み量に連動して無段変速装置３０の変速比を調節可能にしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
ｒ１，ｒ２…作用半径、Ｒ…調節手段、Ｗ…調節手段を構成するワイヤ、１１，５１，６１…車両としての三輪自転車、１３…駆動輪としての後輪、１４…車軸、１５…駆動機構を構成するスプロケット、１６…駆動軸、１７…駆動源としてのペダル、１８…駆動機構を構成する駆動スプロケット、１９…駆動機構を構成する駆動チェーン、２０ａ，５２ａ，６２ａ…支軸としてのピボット軸、２０ｂ，５２ｂ，６２ｂ…軸受部材、２１Ｌ，２１Ｒ，５３Ｌ，５３Ｒ，６４Ｌ，６４Ｒ…従動軸、２２Ｌ，５４Ｌ，６３Ｌ…従動輪としての左前輪、２２Ｒ，５４Ｒ，６３Ｒ…従動輪としての右前輪、２７…調節手段としてのコントローラ、３０…変速装置としての無段変速装置、３１…変更手段及び転動体としてのボール、３１ａ…回転軸としてのボール回転軸、３２…第１の支持部材としての入力ディスク、３２ｂ…第１摺接面、３３…第１の回転軸としての入力軸、３４…第２の支持部材としての出力ディスク、３４ｂ…第２摺接面、３５…第２の回転軸としての出力軸、３６…調節手段としての操作レバー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力により駆動される駆動輪を有するとともに、左右方向へ揺動可能に支持された一対の従動輪を有する車両の操舵装置であって、
前記一対の従動輪に回転速度差を生じさせる変速装置と、
前記変速装置の変速比を調節する調節手段と、
を備えることを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項２】
前記変速装置は、前記従動輪それぞれに動力伝達可能に連結される第１の回転軸と第２の回転軸を有するとともに、前記第１の回転軸の回転速度を、前記調節手段により決定された変速比に応じた回転速度に変更する変更手段を有し、前記変速装置は、前記変更手段により変更された回転速度で前記第２の回転軸を回転させることを特徴とする請求項１に記載の車両の操舵装置。
【請求項３】
前記一対の従動輪の従動軸又は前記変速装置は、軸受部材を介して前記車両に設けられた支軸により左右方向へ揺動可能に支持されている請求項１又は請求項２に記載の車両の操舵装置。
【請求項４】
前記駆動源と前記駆動輪とを動力伝達可能に連結する駆動機構を備え、前記駆動源はペダルであり、前記駆動機構は前記ペダルの駆動軸及び駆動輪の車軸それぞれに設けられたスプロケットと、それらスプロケットに掛け渡されたチェーンである請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の車両の操舵装置。
【請求項５】
前記変速装置は、前記変更手段としての少なくとも１つの転動体と、
前記転動体が回転しつつ摺接する第１摺接面を有するとともに、前記第１の回転軸と一体回転する第１の支持部材と、
前記転動体が回転しつつ摺接する第２摺接面を有するとともに、前記第２の回転軸と一体回転する第２の支持部材と、を有し、
前記転動体を駆動させ、該転動体の回転軸を中心とした第１及び第２摺接面の作用半径を調節することで、前記第１の回転軸と第２の回転軸に回転速度差を生じさせるとともに、前記転動体が前記調節手段により駆動される請求項２〜請求項４のうちいずれか一項に記載の車両の操舵装置。
【請求項１】
駆動源からの動力により駆動される駆動輪を有するとともに、左右方向へ揺動可能に支持された一対の従動輪を有する車両の操舵装置であって、
前記一対の従動輪に回転速度差を生じさせる変速装置と、
前記変速装置の変速比を調節する調節手段と、
を備えることを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項２】
前記変速装置は、前記従動輪それぞれに動力伝達可能に連結される第１の回転軸と第２の回転軸を有するとともに、前記第１の回転軸の回転速度を、前記調節手段により決定された変速比に応じた回転速度に変更する変更手段を有し、前記変速装置は、前記変更手段により変更された回転速度で前記第２の回転軸を回転させることを特徴とする請求項１に記載の車両の操舵装置。
【請求項３】
前記一対の従動輪の従動軸又は前記変速装置は、軸受部材を介して前記車両に設けられた支軸により左右方向へ揺動可能に支持されている請求項１又は請求項２に記載の車両の操舵装置。
【請求項４】
前記駆動源と前記駆動輪とを動力伝達可能に連結する駆動機構を備え、前記駆動源はペダルであり、前記駆動機構は前記ペダルの駆動軸及び駆動輪の車軸それぞれに設けられたスプロケットと、それらスプロケットに掛け渡されたチェーンである請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の車両の操舵装置。
【請求項５】
前記変速装置は、前記変更手段としての少なくとも１つの転動体と、
前記転動体が回転しつつ摺接する第１摺接面を有するとともに、前記第１の回転軸と一体回転する第１の支持部材と、
前記転動体が回転しつつ摺接する第２摺接面を有するとともに、前記第２の回転軸と一体回転する第２の支持部材と、を有し、
前記転動体を駆動させ、該転動体の回転軸を中心とした第１及び第２摺接面の作用半径を調節することで、前記第１の回転軸と第２の回転軸に回転速度差を生じさせるとともに、前記転動体が前記調節手段により駆動される請求項２〜請求項４のうちいずれか一項に記載の車両の操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０１５７６（Ｐ２０１２−１０１５７６Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４９１５２（Ｐ２０１０−２４９１５２）
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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