JP2010508188A - 三輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】三輪車を提供する。
【解決手段】本発明の三輪車は、はっきりした視野のシートポジション、省エネ型推進システム、および、制御可能な傾斜機構からなり、体重の移動により、傾斜位で、カーブ中の速度を増加させ、公共事業や運動器具に適用でき、また、直立、或いは、直線運転時、自動的に中間、水平基本位置に到達することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、三輪車（vehicle with three wheels）に関するものである。

米国特許第3237961号で三輪車が開示され、後輪スウィングアームは反対方向で移動することができるので、運転者が三輪車を制御でき、これらの運動は、二制御棒により、ハンドルバーの回転運動に結合されるからである。しかし、この車両は、幼児が使用する三輪車の設計である。もし、高速でカーブすると、外輪位置に大きい力を生じるので、運転者はハンドルバーでその力を補償する必要がある。運転者が、対応するてこ作用を施加することができるようにするため、ハンドルバーを広くするか、或いは、油圧操縦装置に連接しなければならない。

米国特許第4887829号で三輪車が開示され、後輪は、反対方向に移動できる後輪スウィングアームに結合される。この三輪車は、単一軌道車の方式でカーブに進入し、続いて、ハンドルバーで、転向インパルスを生成する。揺動素子が車両フレームに設置され、平衡素子となり、後輪スウィングアームが反対方向に移動する。車両フレームとの関係部分において、後輪スウィングアームは自由に移動でき、車両は二個の車輪がなく、一つの大きい後輪だけある場合、負荷が平均的に二個の後輪間に分配されやすい。よって、運転者は、単一軌道車上のカーブ向けに傾斜して傾斜限界に到達するまで、速度増加時のカーブで生じる遠心力に対抗するしかない。運転者が突然急カーブに進入する場合、平衡素子が自由移動するので、傾斜限界に達していなくても、カーブの外側に傾斜して、内輪が離昇する。平衡素子の作用を機械ブレーキで制限しても、類似の不安定運転状態が発生する。外輪と地面の接触が減少する時、車両は内輪の助けにより、更に傾斜する。よって、カーブ時の速度増加が必要で、その増加は、体重と遠心力の合力が外輪接触点にシフトすることにより生じるが、このような技術は曲芸的で、後輪スウィングアームを制御することができないからである。また、後輪は共同転向しないので、体重の移動により転向して、転向インパルスを生成しないのは不可能である。

国際特許第2006/008569 A1号でリカンベント三輪車が開示され、三輪車のはじめのニュートラルポジションは、グリップや転向ハンドルだけでなく、トーションばねにより維持される。しかし、限られた視野、限られた転向能力のために、このような車両は、一般の道路交通では限られた効果しかない。

この他、多くの公知技術中、三輪車のコンピュータ化油圧傾斜システムがある。符合する装備を有する車両は、車両が傾斜位に移動、或いは、外に傾斜するまで、重量と遠心力の合力を外輪の接触点方向にシフトすることができる。しかし、複雑すぎて、これらのシステムは、筋力やモーターにより駆動される軽量、便利な車両には適用できない。

本発明の目的は、はっきりした視野のシートポジション、省エネ型推進システム、および、制御可能な傾斜機構からなり、体重の移動により、傾斜位で、カーブ中の速度を増加させる軽量の三輪車を提供することである。

上述の目的と達成するため、本発明の三輪車は、公共事業や運動器具に適用でき、直立、或いは、直線運転時に、自動で中間、水平基本位置に到達することができる。本発明によると、以下の目的は、請求項１から４の特徴で達成される。よって、本発明の核心は、運転座席下の車両フレームに、剛性駆動素子を有する転向ヘッドを設置する。転向ヘッドは、制御素子により、車両フレームの傾斜と後輪スウィングアームの反対移動を結合し、車両の傾斜を制御すると共に、後輪を転向する。この他、本発明は、後輪スウィングアームの旋転軸を制御柱のレセプタクルと後輪底座の間に設置して、車両フレームの横の下向傾斜が、内後輪を上向けに移動させる。フットレバーにより、後輪スウィングアームを後輪スウィングアームの旋転軸から、制御柱のレセプタクルを越えるように延伸させ、後輪スウィングアームの上、下方向の移動の制御を補助するフットレストを格納する。車両フレーム上で、転向可能な前輪キャリアの垂直転向軸の後ろの領域に遊び滑車を設置し、この遊び滑車は、マニュアル駆動の前輪のチェーン駆動を、進行方向に対し後退方向で新たに引導して、ペダルクランクベアリングを低い位置に配置する。

本発明は、はっきりした視野のシートポジション、省エネ型推進システム、および、制御可能な傾斜機構からなり、体重の移動により、傾斜位で、カーブ中の速度を増加させる軽量の三輪車を提供することができる。

マニュアル前輪駆動を有する三輪車の側面図である。 三輪車の後輪スウィングアームの平面図である。 傾斜位の三輪車の背面図である。 雨よけを有する三輪車の側面図である。 スノートラックやスキッドを設置する三輪車の側面図である。 前輪にペダルクランクを有する幼児用三輪車の側面図である。 前輪のペダルクランクを有する幼児用三輪車の平面図である。 全懸垂、および、電気駆動を有する三輪車の側面図である。 油圧ペダル制御を有する三輪車の側面図である。 油圧ハンドルバー制御を有する三輪車の側面図である。 剛性前輪キャリアを有する三輪車の等角側面図である。 剛性前輪キャリアを有する三輪車の等角背面図である。 完全な外殻の三輪車の側面図である。 剛性フットレバーを有する三輪車の側面図である。 弾性素子を設置したフットレバーを有する三輪車の側面図である。 ステッパーを有する連携車両の側面図である。

実施例中、本発明の三輪車は、前輪と、後輪スウィングアーム５ａ、５ｂ上で、反対方向に移動する二後輪、車両フレーム１上に設置される運転席２と、ハンドルバー６と、からなる。本発明は運動設備に設計され、剛性前輪キャリア４を有し、車両フレーム１の一部分となる。転向可能な前輪キャリア３を搭載し、例えば、前輪フォークとして設置し、本発明は、公知の路上走行車とすることもでき、曲線半径と車両の傾斜角度は互いに独立して制御される。

本発明の特徴は、車両フレーム１が旋転可能な方式で、運転席２下方の転向ヘッド７上に設置され、且つ、車両が側辺に傾斜する時、後輪は直ちに方向を転換する。この他、駆動素子８ａ、８ｂが転向ヘッド７に設置されると共に、制御柱１１ａ、１１ｂを連接し、制御柱１１ａ、１１ｂは、車両フレーム１の旋転移動と後輪スウィングアーム５ａ、５ｂの反対移動を結合する。後輪スウィングアーム５ａ、５ｂの旋転軸３０は、制御柱１１ａ、１１ｂのレセプタクル２８ａ、２８ｂと後輪底座２９ａ、２９ｂの間に設置される。よって、例えば、右制御柱１１ａが下向けに移動するとき、右後輪は上に移動する。

運転席２は転向ヘッド７上に設置されるので、運転者が運転席２の水平位置を変更し、且つ、運転者の体重により、運転席２と車両フレーム１がレバーを形成する。このレバーは内側で維持されれば、図３のように、剛性駆動素子８ａ、８ｂは、後輪スウィングアーム５ａ、５ｂが反対方向に移動し続けるのを阻止する。よって、車輌は傾斜時に離昇せず、且つ、タイヤも外向けに傾斜しない。よって、車両がカーブで速度を増加するとき、重量と遠心力の合力により、後輪と地面の接触点を通過する。この傾斜機構は、適時に、傾斜を阻止する設計を有して、車両フレーム１と前輪を側辺方向で４５度以上傾斜させない。後輪の傾斜角度は前輪よりも小さいが、車両は極端な状態でアンダーステアする。

車両のカーブ中の速度が速くなると、運転者は更に大きな力でハンドルバー６を制御し、且つ、運転者の体は、運転席２方向に更に多くの距離を移動して、車両フレーム１をカーブさせ、後輪スウィングアーム５ａ、５ｂの反対移動を阻止する。しかし、運転者は、車両フレーム１横の乗客の体重に相当する力を施加するだけでよい。ペダルクランク９がない快速電動車両やペダルクランク９と電気ハブモーター２５を結合したハイブリッド車のカーブ時の速度を増加させるため、図１４と図１５で示されるように、機械的フットレバーにより後輪スウィングアーム５ａ、５ｂを制御する。ここで、後輪スウィングアーム５ａ、５ｂは、フットレバー３３ａ、３３ｂにより、制御柱１１ａ、１１ｂのレセプタクル２８ａ、２８ｂを越えて延伸し、フットレバー３３ａ、３３ｂの末端は、フットレスト３２ａ、３２ｂを設置する。運転者は、自身の体重以外に、ハンドルバー６を握って、フットレバー３３ａ、３３ｂを内側下方に押して、車両フレーム１を所望位置で維持させる。運転者は、フットレバー３３ａ、３３ｂとフットレスト３２ａ、３２ｂの間の張力を維持するだけで、運転者の体重が効果的に移動していなくても、後輪スウィングアーム５ａ、５ｂも反対方向に移動できない。運転スタイルに基づいて、フットレバー３３ａ、３３ｂはダブルジョイントを有するように設計することができ、噛合する歯車は運動方向を反対にし、運転者は、外側下向けに圧力を施加する。平坦でない地形上で発生する振動の負荷は、フットレバー３３ａ、３３ｂ上のばね３４ａ、３４ｂにより吸収される。運転者がカーブを通過する時、フットレスト３２ａ、３２ｂに対し更に大きい圧力を加えると、この装置は運転者が運転席２を離れる運動型車両に対し特に有効である。

図９と図１０で示されるように、原則的に、フットペダル１０、或いは、転向レバー１２上の油圧減速システムは、後輪スウィングアーム５ａ、５ｂに対し、追加の圧力を施加する。異なる直径の油圧シリンダ１３は、各種状況に対応するので、油圧システムは必須の装置ではない。電動アクチュエータが油圧素子を代替することもできる。

本発明は、マニュアルチェーン駆動を利用するので、リハビリ目的に適用できる。平衡訓練において、例えば、ブレーキ２５を油圧キャリパーブレーキ（hydraulic caliper brake）として設置し、運転席２下方の転向ヘッド７をブロックする。ブロック状態下で、車両は、剛性三輪車のような作用をする。起動開始時、加速中の車両がタイヤの回転力により平衡安定する時、運転車はブレーキレバーを釈放する。はじめの水平位置は伸縮ばね１８ａ、１８ｂにより支承されるが、その後の直線運転中では、本発明の運転経験は公知の二輪車と同じである。

一実施例中、本発明は、運動目的の車両だけに適用でき、剛性前輪キャリア４は、転向と傾斜の施力制御により、運転者に提供される動態曲線挙動を“スウィング”と称する。運転席２下方に位置する転向ヘッド７の転向軸１４と路面との挟角は２５から４５度が好ましい。転向可能な前輪キャリア３を転向する車両は、３から２５度でよく、到達する最高速度によって決定する。曲線半径は車両の傾斜程度の独立した転向可能な前輪キャリア３により修正することができるからである。

基本的に、速度が遅いマニュアルチェーン駆動の車両中、後輪の転向が非常に重要で、コスト節約のため、後輪ではなく前輪を駆動する。転向時にチェーンの駆動で生成されるトルクを低下させるため、搭載チェーンラン１５は前輪ハブ１６から車両フレーム１上の一点に引導され、その点は、転向可能な前輪キャリア３の垂直転向軸１７にできるだけ接近させる。転向時、チェーンとタイヤは互いに快速接触するので、公知の前輪駆動の自転車を操作するとき、転向に制限を受ける。しかし、本発明の三輪車は、共同で後輪を転向し、車両は小回りが利く。

チェーン駆動の再引導も非常に重要である。マニュアル前輪駆動の場合、ペダルクランクのベアリングは前輪より高く設置され、通常、運転者は、若干斜めの座り姿勢でペダルに接触する。運転者が本発明の三輪車に座って運転し、前輪の牽引力を維持し、および、前輪のブレーキにより、車両を停止させる時の転倒の可能性を最低限にするために、車両フレーム１で、且つ、転向可能な前輪キャリア３の垂直転向軸１７の後ろの領域に、遊び滑車１８を設置する。チェーンテンショナー３１の助けにより、搭載チェーンラン１５は前輪ハブ１６から上向けに、転向可能な前輪キャリア３の垂直転向軸１７に平行な車両フレーム１に引導され、この箇所から下向けにペダルクランク９のチェーンホイールに引導され、ペダルクランク９のチェーンホイールは低位置、且つ、最大効果を達成する位置に配置し、転向時、過多な施力なしで、元に戻る。

車両が自動的にはじめの水平位置に位置する場合、伸縮ばね１８ａ、１８ｂを運転席２下方の転向ヘッド７と後輪スウィングアーム５ａ、５ｂの間に設置する。伸縮ばね１８ａ、１８ｂは後輪スウィングアーム５ａ、５ｂに対し相同の圧力を施加し、後輪スウィングアーム５ａ、５ｂを平衡位置に位置させる。転向ヘッド７内に、トーションばね、或いは、トーションバーを整合して、相同の効果を達成する。

反対方向に移動する後輪スウィングアーム５ａ、５ｂの弾力メカニズムは、中央支柱１９により実現する。ここで、転向ヘッド７は移動可能な方式で、スイベルジョイント２０上に設置され、スイベルジョイント２０は車両の進行方向を横切るように設置され、中央支柱１９と連接し、例えば、スイベルジョイント２０は張力ばねを設置する。

本発明は簡単な傾斜制御メカニズムを有するので、図６と図７で示されるように、幼児専用の車両に適用することもできる。同様に、例えば、ハブモーター２５により駆動され、図４で示されるように、雨よけ２１を設置する都市車両や、図１３で示されるように、ハードトップ２６と横スライドドア２７により被覆される車両にも応用できる。以上の車両は、運転席後方や前方に座席を設置することができる。

図５で示されるように、本発明のタイヤをスノートラック２２やスキッド２３に交換して、冬季スポーツに適用できる。

この他、図１６で示されるように、本発明は、運動用途の連携車両とすることもでき、乗客は、運転席２上の横棒３７を握って、ステッパーにより後輪を駆動することができる。この場合、伸縮ばね３８ａ、３８ｂを設置するペダル３５ａ、３５ｂは、移動可能な方式で、各後輪スウィングアーム５ａ、５ｂの内側や外側に設置され、乗客の足は左右交互にペダル３５ａ、３５ｂを推動し、これにより、螺旋状チェーンホイール３６ａ、３６ｂは、フリーホイールメカニズムを設置し、二後輪中の一輪のハブから突出し、チェーンホイスト３１ａ、３１ｂにより、遊び滑車３９ａ、３９ｂを囲繞する。伸縮ばね３８ａ、３８ｂが個別のペダル３５ａ、３５ｂをはじめの位置に引き入れる時、螺旋状チェーンホイール３６ａ、３６ｂも同様に、はじめの位置に戻る。これにより、運転者がペダルクランク９により前輪を駆動するとき、乗客はステッパーにより後輪を駆動させることができる。

原則的に、図１７で示されるように、傾斜ジョイント（inclination joint）は前方に用いることができ、鋼線４０を転向ダンパーとすることができる。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

Claims (11)

1. 三輪車であって、車輌フレーム（１）、運転席（２）、および、反対方向に移動する後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）からなり、
   剛性駆動素子（８ａ、８ｂ）を有する転向ヘッド（７）が、前記運転席（２）の下方の前記車輌フレーム（１）に設置され、前記転向ヘッドは、制御素子により、前記車輌フレーム（１）の傾斜と前記後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）の反対移動を結合し、前記三輪車の傾斜を制御すると共に、前記後輪を操縦することを特徴とする三輪車。
2. 三輪車であって、車輌フレーム（１）、運転席（２）、および、反対方向に移動する後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）からなり、
   前記後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）の旋転軸（３０）を、制御柱（１１ａ、１１ｂ）のレセプタクル（２８ａ、２８ｂ）と後輪底座（２９ａ、２９ｂ）の間に設置して、前記車両フレーム（１）の横傾斜が、内後輪を上向けに移動させることを特徴とする三輪車。
3. 三輪車であって、車輌フレーム（１）、運転席（２）、および、反対方向に移動する後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）からなり、
   フットレバー（３３ａ、３３ｂ）により、前記後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）の旋転軸（３０）は、制御柱（１１ａ、１１ｂ）のレセプタクル（２８ａ、２８ｂ）を越えるように延伸して、前記後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）の上、下方向の移動の制御を補助するフットレスト（３２ａ、３２ｂ）を格納することを特徴とする三輪車。
4. 三輪車であって、車輌フレーム（１）、運転席（２）、および、反対方向に移動する後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）からなり、
   車両フレーム（１）上で、転向可能な前輪キャリア（３）の垂直転向軸（１７）の後ろの領域に、遊び滑車（１８）を設置し、前記遊び滑車（１８）は、マニュアル駆動の前輪のチェーン駆動を、進行方向に対し後退方向で新たに引導して、ペダルクランクベアリング（２４）を低い位置に配置することを特徴とする三輪車。
5. 伸縮ばね（３８ａ、３８ｂ）を設置するペダル（３５ａ、３５ｂ）が前記後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）に設置され、前記ペダルは、チェーンホイスト（３１ａ、３１ｂ）、および、螺旋状チェーンホイール（３６ａ、３６ｂ）により後輪を駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の三輪車。
6. 伸縮ばね（１８ａ、１８ｂ）を運転席（２）下方の転向ヘッド（７）に設置し、伸縮ばね（１８ａ、１８ｂ）は後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）を平衡位置に位置させ、前記三輪車の水平位置を安定させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の三輪車。
7. 中央支柱（１９）は、運転席（２）の下方に設置された前記転向ヘッド（７）、および、前記車輌フレーム（１）の間に設置することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の三輪車。
8. 油圧シリンダ（１３）が、運転席（２）の下方に設置された前記転向ヘッド（７）に設置され、前記油圧シリンダは前記後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）の反対移動に対し追加制御を実行することを特徴とする請求項１〜７に記載のいずれかに三輪車。
9. ブレーキ（２５）が、運転席（２）の後に設置された前記転向ヘッド（７）に設置され、前記ブレーキ（２５）により旋転動作を阻止することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の三輪車。
10. 受容孔が、反対方向に移動する前記の二後輪スウィングアーム（５ａ、５ｂ）、および、前記前輪キャリアに設置され、スノートラック（２２）やスキッド（２３）を前記受容孔に設置することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の三輪車。
11. 雨よけ（２１）を前記車輌フレーム（１）に設置することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の三輪車。