JP2012025224A - Tricycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、２つの前輪と１つの後輪とを有する三輪車に関する。 The present invention relates to a tricycle having two front wheels and one rear wheel.
三輪車として、２つの前輪と１つの後輪とを有する構成が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１の三輪車は、椅子に座った状態でハンドルを回すことで、後輪の向きを変えて右または左に転舵できるようになっている。特許文献２の三輪車は、メインフレーム上に立った状態でハンドルを回すことで、後輪の向きを変えて右または左に転舵できるようになっている。
As a tricycle, a configuration having two front wheels and one rear wheel is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The tricycle of Patent Document 1 can be steered to the right or left by changing the direction of the rear wheel by turning the handle while sitting on a chair. The tricycle of
三輪車の操舵装置は、四輪自動車の操舵装置と同様、自然な操舵フィーリングを得られること、小型であること、および製造コストが安価であることが望ましい。しかしながら、特許文献１では、単に、ハンドルの回転力がフレキシブルケーブルを介して後輪に伝わることが記載されているのみであり、後輪を転舵するための具体的な構成が不明である。また、特許文献２の三輪車は、ハンドル軸と後輪とが三輪車の前後方向に遠く離隔しており、操舵装置が大型化している。
As with a four-wheeled vehicle steering device, it is desirable that the three-wheeled vehicle steering device be able to obtain a natural steering feeling, be small, and have low manufacturing costs. However, Patent Document 1 merely describes that the rotational force of the handle is transmitted to the rear wheel via the flexible cable, and the specific configuration for turning the rear wheel is unknown. Further, in the tricycle of
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、自然な操舵フィーリングを得ることができ、操舵のための構成が小型であり、且つ製造コストが安価な三輪車を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a tricycle that can obtain a natural steering feeling, has a small structure for steering, and is low in manufacturing cost. To do.
上記目的を達成するため、本発明は、左右一対の前輪（４Ｌ，４Ｒ）と、各前記前輪の後方に配置された後輪（５）と、所定の中心軸線（Ｌ１２）回りに回転操作される操舵部材（７）と、前記中心軸線回りの前記操舵部材の力（Ｔ１，Ｔ２）をこの操舵部材の操作方向（Ｒ１，Ｒ２）と反対方向（Ｈ１，Ｈ２）の回転力（Ｆ１，Ｆ２）として出力する遊星伝達機構（８）と、前記回転力によって前記反対方向に前記後輪を転舵させる転舵機構（６）と、を備えることを特徴とする三輪車（１）を提供する（請求項１）。 In order to achieve the above object, the present invention is rotated around a pair of left and right front wheels (4L, 4R), a rear wheel (5) disposed behind each front wheel, and a predetermined center axis (L12). The steering member (7) and the force (T1, T2) of the steering member around the central axis are the rotational forces (F1, F2) opposite to the steering member operating directions (R1, R2) (H1, H2). ), And a turning mechanism (6) for turning the rear wheel in the opposite direction by the rotational force. The tricycle (1) is provided (1). Claim 1).
後輪を転舵させることで三輪車を旋回させる場合、後輪は、平面視で旋回方向と反対方向に転舵される必要がある。具体的には、三輪車を平面視で時計回りに旋回（右旋回）させるときには、後輪を反時計回りに回転させる。また、三輪車を平面視で反時計回りに旋回（左旋回）させるときには、後輪を時計回りに回転させる。
本発明によれば、運転者が操舵部材を回転させると、その操作方向とは反対方向に後輪が転舵される。これにより、操舵部材を操作した方向と反対方向に後輪を回転させることができる。これにより、操舵部材の操作方向と同じ方向に三輪車を旋回することができる。これにより、運転者に自然な操舵フィーリングを与えることができる。しかも、このような自然な操舵フィーリングを実現するために、電動モータ等の動力源を用いて操舵部材の操作方向と反対方向に後輪を回転させる必要がない。したがって、製造コストが安価である。また、遊星伝達機構のうち、操舵部材からの力が入力される入力部材と、転舵機構への力を出力する出力部材とを同軸に配置できる。このように、遊星伝達機構を用いて操舵装置を構成することにより、操舵装置を小型化できる。その結果、三輪車の小型化を達成できる。
When a tricycle is turned by turning the rear wheel, the rear wheel needs to be turned in a direction opposite to the turning direction in plan view. Specifically, when the tricycle is turned clockwise in a plan view (right turn), the rear wheel is rotated counterclockwise. Further, when turning the tricycle counterclockwise (left turn) in plan view, the rear wheel is rotated clockwise.
According to the present invention, when the driver rotates the steering member, the rear wheels are steered in the direction opposite to the operation direction. Thereby, a rear wheel can be rotated in the direction opposite to the direction which operated the steering member. Thus, the tricycle can be turned in the same direction as the operation direction of the steering member. Thereby, a natural steering feeling can be given to the driver. Moreover, in order to realize such a natural steering feeling, it is not necessary to rotate the rear wheels in the direction opposite to the operation direction of the steering member using a power source such as an electric motor. Therefore, the manufacturing cost is low. Further, in the planetary transmission mechanism, an input member that receives a force from the steering member and an output member that outputs a force to the steering mechanism can be arranged coaxially. In this way, the steering device can be downsized by configuring the steering device using the planetary transmission mechanism. As a result, downsizing of the tricycle can be achieved.
また、本発明において、前記後輪に駆動力を付与するための電動モータ（２５）と、この電動モータの電源（２４）とをさらに備え、前記電動モータおよび前記電源が前記後輪に隣接して配置されている場合がある（請求項２）。
この場合、電動モータおよび電源を後輪に隣接して配置しているので、三輪車が全体として占めるスペースを小さくできる。これにより、三輪車の小型化を達成できる。また、電動モータによって三輪車を前進または後進させることができる。これにより、本発明の三輪車を自走式の三輪車として用いることができる。さらに、重量物である電動モータおよび電源を地面の近くに配置できるので、三輪車の重心位置をより低くできる。また、電動モータと電源とを隣接させることができるので、これら電動モータおよび電源を一括して組み付けることができる。よって、三輪車の組み付けにかかる手間をより少なくできる。
The present invention further includes an electric motor (25) for applying a driving force to the rear wheel, and a power source (24) for the electric motor, wherein the electric motor and the power source are adjacent to the rear wheel. (Claim 2).
In this case, since the electric motor and the power source are disposed adjacent to the rear wheel, the space occupied by the tricycle as a whole can be reduced. Thereby, size reduction of a tricycle can be achieved. Further, the tricycle can be moved forward or backward by the electric motor. Thereby, the tricycle of the present invention can be used as a self-propelled tricycle. Further, since the heavy electric motor and power source can be arranged near the ground, the position of the center of gravity of the tricycle can be lowered. Moreover, since the electric motor and the power source can be adjacent to each other, the electric motor and the power source can be assembled together. Therefore, the labor required for assembling the tricycle can be reduced.
また、本発明において、前記遊星伝達機構の上方に配置され運転者が座るためのシート（３）と、各前記前輪に連結された前部（１３Ｌ，１３Ｒ）、および前記遊星伝達機構の下方に配置された後部（１０）を含むフレーム（２）と、前記シートおよび前記後部を接続する接続部材（３９）と、をさらに備える場合がある（請求項３）。
この場合、シートとフレームとの間に遊星伝達機構を配置することにより、デッドスペースであるシート下の空間に遊星伝達機構を配置できる。これにより、三輪車の更なる小型化を達成できる。
Further, in the present invention, a seat (3) arranged above the planetary transmission mechanism for a driver to sit, a front part (13L, 13R) connected to each front wheel, and below the planetary transmission mechanism The frame (2) including the rear part (10) disposed may further include a connection member (39) connecting the seat and the rear part (Claim 3).
In this case, by arranging the planetary transmission mechanism between the seat and the frame, the planetary transmission mechanism can be arranged in a space under the seat that is a dead space. Thereby, further downsizing of the tricycle can be achieved.
また、本発明において、前記操舵部材の中心軸線（Ｌ１２）および前記遊星伝達機構の中心軸線（Ｌ１３）は、上下に延び且つ互いに一致するように配置されており、前記遊星伝達機構は、前記操舵部材に一体回転可能に連結された第１要素（３３）と、前記転舵機構に連結された第２要素（３４）と、前記第１および第２要素を関連付ける第３要素（３５）と、を含む場合がある（請求項４）。 In the present invention, the central axis (L12) of the steering member and the central axis (L13) of the planetary transmission mechanism are arranged so as to extend vertically and coincide with each other, and the planetary transmission mechanism is A first element (33) coupled to the member so as to be integrally rotatable; a second element (34) coupled to the steering mechanism; a third element (35) associating the first and second elements; (Claim 4).
この場合、遊星伝達機構を上下方向に薄くできる。これにより、シートの下方の空間を上下方向に関して狭くできる。したがって、三輪車の更なる小型化を達成できる。また、シートに座った運転者が操舵部材を水平な向きに回転することで、後輪を転舵できる。これにより、シートに座った状態の運転者は、操舵部材に大きな力を入れやすい姿勢で操舵部材を操作できる。したがって、操舵に関して運転者に与える負担を少なくできる。また、遊星伝達機構の第１要素に対する第２要素の回転伝達比を調整することで、操舵部材の操作量に対する後輪の転舵量の比を容易に調整できる。回転伝達比を大きくすることにより、操舵部材をあまり回転させなくても、後輪の転舵角を大きくできる。一方、回転伝達比を小さくすることにより、運転者が操舵部材に作用させる必要のある操舵力が小さくて済む。これにより、より小さい力で後輪を転舵できる。 In this case, the planetary transmission mechanism can be thinned vertically. Thereby, the space below the seat can be narrowed in the vertical direction. Therefore, further downsizing of the tricycle can be achieved. In addition, the driver sitting on the seat can turn the rear wheel by rotating the steering member in a horizontal direction. Thus, the driver sitting on the seat can operate the steering member in a posture in which a large force can be easily applied to the steering member. Therefore, the burden on the driver regarding steering can be reduced. Further, by adjusting the rotation transmission ratio of the second element to the first element of the planetary transmission mechanism, the ratio of the rear wheel turning amount to the operation amount of the steering member can be easily adjusted. By increasing the rotation transmission ratio, the turning angle of the rear wheels can be increased without rotating the steering member too much. On the other hand, by reducing the rotation transmission ratio, the steering force that the driver needs to act on the steering member can be reduced. Thereby, the rear wheel can be steered with a smaller force.
また、本発明において、前記第１要素は内歯歯車（３３）を含み、前記第２要素は太陽歯車（３４）を含み、前記第３要素は前記内歯歯車および前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車（３５）を含み、前記接続部材は、前記遊星歯車を自転可能に支持し、且つ、前記シートと前記後部とを接続する軸部材（３９）を含む場合がある（請求項５）。
この場合、操舵部材（内歯歯車）の回転は、遊星歯車と太陽歯車との噛み合いにより反対方向の回転として転舵機構に伝わる。また、軸部材は、遊星歯車を支持する機能に加え、シートとフレームとを接続する機能を有している。これにより、シートとフレームとを接続する専用の部材が不要であり、三輪車をより一層小型化できる。
In the present invention, the first element includes an internal gear (33), the second element includes a sun gear (34), and the third element is a planetary gear meshing with the internal gear and the sun gear. (35), and the connection member may include a shaft member (39) that supports the planetary gear in a rotatable manner and connects the seat and the rear portion.
In this case, the rotation of the steering member (internal gear) is transmitted to the steering mechanism as rotation in the opposite direction due to the meshing of the planetary gear and the sun gear. The shaft member has a function of connecting the seat and the frame in addition to the function of supporting the planetary gear. Thereby, a dedicated member for connecting the seat and the frame is unnecessary, and the tricycle can be further reduced in size.
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In addition, in the above, the numbers in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る三輪車の概略構成を示す左側面図である。図２は、三輪車の概略構成を示す正面図である。なお、本実施形態における前後、上下および左右の各方向は、直進状態の三輪車に乗車している運転者が前方を向いているときの当該運転者の視点を基準とする。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a left side view showing a schematic configuration of a tricycle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of the tricycle. Note that the front, rear, top and bottom, and left and right directions in the present embodiment are based on the driver's viewpoint when the driver riding on the tricycle in a straight traveling state is facing forward.
図１および図２を参照して、三輪車１は、例えば、１人乗りの自走式の電動三輪車であり、車椅子である。三輪車１は、フレーム２と、フレーム２の後部に配置されたシート３と、フレーム２の前部に配置された左右一対の前輪４Ｌ，４Ｒと、フレーム２の後部に配置された後輪５と、後輪５を転舵するための転舵機構６と、転舵機構６を操作するための操舵部材７と、操舵部材７と転舵機構６との間に介在する遊星伝達機構８と、を備えている。
Referring to FIGS. 1 and 2, a tricycle 1 is, for example, a one-seater self-propelled electric tricycle, which is a wheelchair. The tricycle 1 includes a
フレーム２は、例えば金属材料等の剛性部材を用いて形成されている。フレーム２は、左部９Ｌと、右部９Ｒと、左部９Ｌおよび右部９Ｒを連結する後連結部１０と、を含んでいる。後連結部１０は、フレーム２の後部として設けられている。左部９Ｌおよび右部９Ｒは、左右対称に配置されている。左部９Ｌは、側面視でクランク形形状に形成された第１部分１１Ｌと、第１部分１１Ｌと後連結部１０との間に配置された第２部分１２Ｌとを含んでいる。
The
第１部分１１Ｌは、その前部が路面１００に近い低い位置で前後方向Ｘ１に延びており、中間部が斜め上後ろに延びており、後部が路面１００から高い位置で前後方向Ｘ１に延びている。第１部分１１Ｌの前部は、前連結部１３Ｌを含んでいる。前連結部１３Ｌは、フレーム２の前部として設けられており、第１支軸１４Ｌを介して左前輪４Ｌを回転可能に支持している。左前輪４Ｌは、第１部分１１Ｌの左方に配置されている。左前輪４Ｌは、フレーム２に対する向き（上下方向Ｚ１に延びる軸線回りの向き）が固定されている。前連結部１３Ｌの上部には、運転者の足（左足）を載せるための足載せ部１５Ｌが設けられている。
The
第２部分１２Ｌは、左右方向Ｙ１に延びており、第１部分１１Ｌの後部および後連結部１０に固定されている。
第１部分１１Ｒは、その前部が路面１００に近い低い位置で前後方向Ｘ１に延びており、中間部が斜め上後ろに延びており、後部が路面１００から高い位置で前後方向Ｘ１に延びている。第１部分１１Ｒの前部は、前連結部１３Ｒを含んでいる。前連結部１３Ｒは、フレーム２の前部として設けられており、第１支軸１４Ｒを介して右前輪４Ｒを回転可能に支持している。右前輪４Ｒは、第１部分１１Ｒの右方に配置されている。右前輪４Ｒは、フレーム２に対する向き（上下方向Ｚ１に延びる軸線回りの向き）が固定されている。前連結部１３Ｒの上部には、運転者の足（右足）を載せるための足載せ部１５Ｒが設けられている。
The
The first portion 11 </ b> R has a front portion extending in the front-rear direction X <b> 1 at a low position close to the
第２部分１２Ｒは、左右方向Ｙ１に延びており、第１部分１１Ｒの後部および後連結部１０に固定されている。
シート３は、後連結部１０の上方に配置されている。シート３上に運転者が座ることが可能となっている。シート３は、フレーム２の後連結部１０に固定されている。
転舵機構６は、後輪５を、上下方向Ｚ１に延びる第１中心軸線Ｌ１１回りに回動させることにより、後輪５を転舵するようになっている。転舵機構６は、後連結部１０の下方に配置されている。転舵機構６は、連結部１８と、連結部１８が固定されたサブフレーム１９と、サブフレーム１９の下端部１９ａに取り付けられ後輪５を回転可能に支持する第２支軸２０と、を含んでいる。第２支軸２０は、後輪５に一体回転可能に連結されている。
The
The
The
サブフレーム１９は、正面視において逆Ｕ字形形状に形成されている。後輪５の外径は、各前輪４Ｌ，４Ｒの外径よりも大きくされている。後輪５と路面１００との接地位置Ｐ１は、シート３よりも後方に配置されている。
左右方向Ｙ１に関して、連結部１８の中心位置は、後輪５の中心位置と揃えられている。側面視において、連結部１８は、前斜め上に延びている。連結部１８は、上下方向Ｚ１（鉛直方向）に対して所定のキャスタ角θ１をなしている。
The
With respect to the left-right direction Y1, the center position of the connecting
連結部１８、サブフレーム１９、第２支軸２０および後輪５は、操舵部材７の回転に伴い、第１中心軸線Ｌ１１回りに回動ようになっている。
サブフレーム１９には、左右一対のカバー２１Ｌ，２１Ｒが取り付けられている。各カバー２１Ｌ，２１Ｒは、側面視において、後輪５のうち、外周部を除く部分を覆っている。各カバー２１Ｌ，２１Ｒは、後輪５に対向する対向面側に窪みが形成されており、各カバー２１Ｌ，２１Ｒ内に収容空間２２Ｌ，２２Ｒが形成されている。収容空間２２Ｌ，２２Ｒは、後輪５に隣接して形成されている。
The connecting
A pair of left and right covers 21 </ b> L and 21 </ b> R are attached to the
図３は、収容空間２２Ｒ周辺の主要部の一部断面図であり、三輪車１を前後方向Ｘ１に沿って見た状態を示している。図３に示すように、三輪車１は、後輪５を前進または後進させるための駆動装置２３を備えている。駆動装置２３は、収容空間２２Ｒ内に収容されている。駆動装置２３は、バッテリ等の電源２４と、電源２４を電源とする電動モータ２５と、電動モータ２５の出力を後輪５に伝達するための伝達機構２６と、を含んでいる。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the main part around the
電源２４および電動モータ２５のハウジング２５ａは、サブフレーム１９に固定されている。伝達機構２６は、例えばプーリ式の減速機構である。伝達機構２６は、電動モータ２５の出力軸２５ｂに一体回転可能に連結された駆動プーリ２７と、第２支軸２０に一体回転可能に連結された従動プーリ２８と、これらのプーリ２７，２８間に巻き回された無端状のベルト２９とを含んでいる。
The
図１および図２を参照して、操舵部材７は、上下方向Ｚ１に沿って延びる所定の中心軸線としての第２中心軸線Ｌ１２回りに回動可能となっている。第２中心軸線Ｌ１２と第１中心軸線Ｌ１１とは、一致している。操舵部材７は、シート３の下方に配置された環状の操舵部材本体３１と、操舵部材本体３１から左右方向Ｙ１に延びる左右一対のバー３２Ｌ，３２Ｒとを含んでいる。各バー３２Ｌ，３２Ｒは、例えばＬ字形形状に形成されており、先端が斜め前上を向いている。各バー３２Ｌ，３２Ｒの先端部は、把持部として設けられており、シート３を左右方向Ｙ１に挟むように配置されている。運転者は、バー３２Ｌ，３２Ｒの先端部を両手で把持して操舵部材７を回転操作することができる。
Referring to FIGS. 1 and 2, the steering
図４は、三輪車１の遊星伝達機構８周辺の断面図であり、三輪車１を正面から見た状態を示している。図５は、遊星伝達機構８周辺の斜視図である。図４および図５を参照して、遊星伝達機構８は、シート３の下方で、且つフレーム２の後連結部１０の上方に配置されている。
遊星伝達機構８は、操舵部材７の第２中心軸線Ｌ１２回りの操舵力（操舵トルク）を操舵部材７の操作方向と反対方向の回転力として転舵機構６に出力するために設けられている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the periphery of the
The
遊星伝達機構８は、上下方向Ｚ１に延びる第３中心軸線Ｌ１３をその中心軸線として有している。第３中心軸線Ｌ１３は、第１中心軸線Ｌ１１と一致しており、且つ第２中心軸線Ｌ１２と一致している。遊星伝達機構８は、第１要素としての内歯歯車３３と、第２要素としての太陽歯車３４と、第３要素としての遊星歯車３５と、遊星歯車３５を支持する接続部材としてのキャリア３６と、を含んでいる。
The
内歯歯車３３は、内周面に歯部が形成されたリング部材である。内歯歯車３３は、操舵部材本体３１の内周面に、圧入等によって一体回転可能に連結されている。太陽歯車３４は、内歯歯車３３に取り囲まれている。太陽歯車３４には、出力軸３７が一体回転可能に連結されている。出力軸３７は、太陽歯車３４から真っ直ぐに下向きに延び、且つ下端部３７ａが後斜め下に延びている（図１参照）。
The
図４を参照して、この出力軸３７は、フレーム２の後連結部１０に形成された挿通孔１０ａを通ってこの後連結部１０の下方に延びている。出力軸３７の下端部３７ａには、連結部１８が固定されている。これにより、連結部１８（後輪５）は、出力軸３７および太陽歯車３４とともに、第３中心軸線Ｌ１３回りを回動可能である。出力軸３７は、軸受３８を介して、後連結部１０の挿通孔１０ａに回転可能に支持されている。
Referring to FIG. 4, the
遊星歯車３５は、内歯歯車３３と太陽歯車３４との間に配置されており、内歯歯車３３と太陽歯車３４とを関連づけている。遊星歯車３５は、例えば、複数（本実施形態において、４つ）設けられており、内歯歯車３３の周方向に沿って等間隔に配置されている。
各遊星歯車３５は、内歯歯車３３および太陽歯車３４の双方に噛み合っている。各遊星歯車３５は、操舵部材７および内歯歯車３３とは同じ回転方向に回転し、且つ太陽歯車３４とは反対方向に回転するようになっている。なお、内歯歯車３３に対する太陽歯車３４の回転比（遊星伝達機構８の伝達比）は、各歯車３３，３４，３５の歯数を適宜設定することにより、所定の値に設定されている。
The
Each
キャリア３６は、シート３と、接続部材（軸部材）としての第３支軸３９と、フレーム２の後連結部１０とを含んでいる。第３支軸３９は、遊星歯車３５にそれぞれ設けられている。第３支軸３９は、対応する遊星歯車３５を当該遊星歯車３５の中心軸線Ｌ１４回りに回転可能に（自転可能に）支持している。上下方向Ｚ１に関して、各第３支軸３９は、内歯歯車３３よりも長くされている。各第３支軸３９の上端部は、シート３の下面に形成された凹部３ａに嵌め込まれている。また、各第３支軸３９の下端部は、フレーム２の後連結部１０の上面に形成された凹部１０ｂに嵌め込まれている。
The
上記の構成により、各第３支軸３９は、シート３とフレーム２の後連結部１０とを接続している。また、少なくとも３つ（本実施形態において、４つ）の第３支軸３９が各凹部３ａ，１０ｂに嵌め込まれていることにより、シート３とフレーム２の後連結部１０とは固定され、第１中心軸線Ｌ１１回りの相対回転が規制されている。
上記の概略構成を有する三輪車１の前進動作について、説明する。三輪車１の動作を説明するための模式的な平面図である図６（Ａ）を参照して、三輪車１を右旋回させる場合、運転者は、操舵部材７を、時計回り方向である第１操作方向Ｒ１に回動する。このときの操舵部材７の操舵力（トルク）Ｔ１により、操舵部材本体３１、内歯歯車３３および各遊星歯車３５は、対応する中心軸線Ｌ１１，Ｌ１４回りを第１操作方向Ｒ１に回動する。これにより各遊星歯車３５は、太陽歯車３４を第１操作方向Ｒ１とは反対の反対方向Ｈ１に回転させ、この反対方向Ｈ１の回転力Ｆ１が転舵機構６に出力される。これにより、後輪５等が、第１中心軸線Ｌ１１を中心として上記反対方向Ｈ１に回動（転舵）する。これにより、三輪車１を右旋回することができる。
With the above configuration, each
The forward movement of the tricycle 1 having the above schematic configuration will be described. Referring to FIG. 6A, which is a schematic plan view for explaining the operation of the tricycle 1, when the tricycle 1 is turned to the right, the driver turns the steering
一方、図６（Ｂ）を参照して、三輪車１を左旋回させる場合、運転者は、操舵部材７を、反時計回り方向である第２操作方向Ｒ２に回動する。このときの操舵部材７の操舵力（トルク）Ｔ２により、操舵部材本体３１、内歯歯車３３および各遊星歯車３５は、対応する中心軸線Ｌ１１，Ｌ１４回りを第２操作方向Ｒ２に回動する。これにより各遊星歯車３５は、太陽歯車３４を第２操作方向Ｒ２とは反対の反対方向Ｈ２に回転させ、この反対方向Ｈ２の回転力Ｆ２が転舵機構６に出力される。これにより、連結部１８や、後輪５等が、第１中心軸線Ｌ１１を中心として上記反対方向Ｈ２に回動（転舵）する。これにより、三輪車１を左旋回することができる。
On the other hand, referring to FIG. 6B, when the tricycle 1 is turned left, the driver rotates the steering
以上説明したように、本実施形態によれば、三輪車１を旋回させる場合、後輪５は、平面視で旋回方向と反対方向に転舵される必要がある。具体的には、三輪車１を平面視で時計回りに旋回（右旋回）させるときには、後輪５を反時計回り（反対方向Ｈ１）に回転させる。また、三輪車１を平面視で反時計回りに旋回（左旋回）させるときには、後輪５を時計回り（反対方向Ｈ２）に回転させる。
As described above, according to the present embodiment, when the tricycle 1 is turned, the
操舵部材７が回転されると、その操作方向Ｒ１，Ｒ２とは反対方向Ｈ１，Ｈ２に後輪５が転舵される。これにより、操舵部材７を操作した方向と反対方向に後輪５を回転させることができる。その結果、操舵部材７の操作方向と同じ方向に三輪車１を旋回することができる。
これにより、運転者に自然な操舵フィーリングを与えることができる。しかも、このような自然な操舵フィーリングを実現するために、電動モータ等の動力源を用いて操舵部材７の操作方向と反対方向に後輪５を操向させる必要がない。したがって、製造コストが安価である。また、遊星伝達機構８のうち、操舵部材７からの力が入力される内歯歯車３３と、転舵機構６への力を出力する太陽歯車３４とを同軸に配置できる。このように、遊星伝達機構８を用いて操舵装置を構成することにより、操舵装置を小型化できる。その結果、三輪車１の小型化を達成できる。
When the steering
Thereby, a natural steering feeling can be given to the driver. In addition, in order to realize such a natural steering feeling, it is not necessary to steer the
また、電動モータ２５および電源２４を後輪５に隣接して配置しているので、三輪車１が全体として占めるスペースを小さくできる。これにより、三輪車１の小型化を達成できる。さらに、電動モータ２５によって三輪車１を前進または後進させることができる。これにより、三輪車１を自走式の三輪車として用いることができる。
さらに、重量物である電動モータ２５および電源２４を路面１００の近くに配置できるので、三輪車１の重心位置をより低くできる。また、電動モータ２５と電源２４とを隣接させることができるので、これら電動モータ２５および電源２４を一括してサブフレーム１９に組み付けることができる。よって、三輪車１の組み付けにかかる手間をより少なくできる。
Further, since the
Furthermore, since the heavy
また、後輪５を駆動輪とすることにより、各前輪４Ｌ，４Ｒには駆動源を設けなくてよい。これにより、各前輪４Ｌ，４Ｒの近傍に配置される足載せ部１５Ｌ，１５Ｒを広くできる。
また、シート３とフレーム２の後連結部１０との間に遊星伝達機構８を配置することにより、デッドスペースであるシート３下の空間に遊星伝達機構８を配置できる。これにより、三輪車１の更なる小型化を達成できる。
Further, by using the
Further, by arranging the
さらに、遊星伝達機構８の第３中心軸線Ｌ１３を上下に延ばすようにすることで、遊星伝達機構８を上下方向Ｚ１に薄くできる。これにより、シート３の下方の空間を上下方向Ｚ１に関して狭くできる。したがって、三輪車１の更なる小型化を達成できる。また、シート３に座った運転者が操舵部材７を水平な向きに回転することで、後輪５を転舵できる。これにより、シート３に座った状態の運転者は、操舵部材７に大きな力を入れやすい姿勢で操舵部材７を操作できる。したがって、操舵に関して運転者に与える負担を少なくできる。
Further, by extending the third central axis L13 of the
また、遊星伝達機構８の内歯歯車３３に対する太陽歯車３４の回転伝達比を調整することで、操舵部材７の操作量に対する後輪５の転舵量の割合を容易に調整できる。回転伝達比を大きくすることにより、操舵部材７をあまり回転させなくても、後輪５の転舵角を大きくできる。一方、回転伝達比を小さくすることにより、運転者が操舵部材７に作用させる必要のある操舵力Ｔ１，Ｔ２が小さくて済む。これにより、より小さい力で後輪５を転舵できる。
Further, by adjusting the rotation transmission ratio of the
上記のように、操舵部材７（内歯歯車３３）の回転は、遊星歯車３５と太陽歯車３４との噛み合いにより反対方向Ｈ１，Ｈ２の回転として転舵機構６に伝わる。また、各第３支軸３９は、遊星歯車３５を支持する機能に加え、シート３とフレーム２の後連結部１０とを接続する機能を有している。これにより、シート３とフレーム２とを接続する専用の部材が不要であり、三輪車１をより一層小型化できる。
As described above, the rotation of the steering member 7 (internal gear 33) is transmitted to the
例えば、１つの前輪および２つの後輪を備え、旋回性を高めるために、２つの後輪のそれぞれに電動モータが設けられているか、または差動機構を介し電動モータの動力が与えられる三輪車を比較例として考える。この比較例では、旋回性を高めるためのモータや差動機構が必要で、重量および製造コストが増加してしまう。
一方、本実施形態では、このような旋回性を高めるための電動モータや差動機構が不要であるので、三輪車１を軽量に、且つ安価にできる。
For example, a tricycle equipped with one front wheel and two rear wheels, each of which has an electric motor or a power supply of the electric motor via a differential mechanism in order to improve turning performance. Consider as a comparative example. In this comparative example, a motor and a differential mechanism for improving turning performance are necessary, and the weight and manufacturing cost increase.
On the other hand, in the present embodiment, such an electric motor or differential mechanism for improving the turning performance is not necessary, so that the tricycle 1 can be reduced in weight and cost.
本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、フレーム２に代えて、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、後連結部１０から前方に向けて一本の骨部４１が延びるフレーム２Ａを設けてもよい。なお、以下では、前述の実施形態と同様の構成には図に同一の符号を付して説明を省略する。
The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, instead of the
フレーム２Ａの骨部４１は、後連結部１０から斜め前下に向けて延びている。骨部４１の先端（下端）には、上下方向Ｚ１に延びる回動軸４２が相対回転可能に連結されている。回動軸４２の上端および下端は、骨部４１から突出している。回動軸４２の上端には、左右方向Ｙ１に延びる棒状の足載せ部４３が一体回転可能に連結されている。回動軸４２の下端には、アーム４４の前端が一体回転可能に連結されている。アーム４４は、略Ｖ形形状に形成されている。アーム４４の後端には、左前輪４Ｌおよび右前輪４Ｒが取り付けられている。アーム４４および各前輪４Ｌ，４Ｒは、回動軸４２回りに一体回転可能となっている。
The
この構成によれば、運転者は、足載せ部４３に足を載せ、足で足載せ部４３を回動させることで、各前輪４Ｌ，４Ｒを回動軸４２回りに転舵することができる。これにより、操舵部材７による後輪５の転舵と併せて、より小さい回転半径で三輪車１を旋回させることができる。なお、回動軸４２と骨部４１とを繋ぐゴムなどの弾性部材を設けておき、三輪車１の直進状態から足載せ部４３を回動させたとき（旋回状態）にしたときに、この弾性部材が弾性変形するようにしてもよい。これにより、弾性部材の弾性復元力によって、足載せ部４３、回動軸４２、アーム４４および各前輪４Ｌ，４Ｒを車両直進状態のときの位置に自動的に復帰させることができる。
According to this configuration, the driver can steer the
また、各上記実施形態において、軸部材としての第３支軸３９によってシート３とフレーム２の後連結部１０とを接続する構成としたけれども、これに限定されない。例えば、遊星伝達機構８の外側に、シート３とフレーム２とを接続する部材を接続部材として設けてもよい。
さらに、内歯歯車３３を入力部材として操舵部材７に連結し、太陽歯車３４を出力部材として転舵機構６に連結する構成を説明したけれども、これに限定されない。遊星伝達機構は、操舵部材７の操作回転と反対方向の回転力を出力できるような構成であればよいので、遊星伝達機構のうち操舵部材７が連結される歯車と、転舵機構６が連結される歯車とは、上記の例示の組み合わせに限定されない。
Moreover, in each said embodiment, although it was set as the structure which connects the sheet |
Furthermore, although the
また、第１中心軸線Ｌ１１、第２中心軸線Ｌ１２および第３中心軸線Ｌ１３は、上下方向Ｚ１と平行に（鉛直に）延びていなくてもよい。 Further, the first central axis L11, the second central axis L12, and the third central axis L13 may not extend in parallel (vertically) with the up-down direction Z1.
１…三輪車、２，２Ａ…フレーム、３…シート、４Ｌ，４Ｒ…前輪、５…後輪、６…転舵機構、７…操舵部材、８…遊星伝達機構、１０…後連結部（後部）、１３Ｌ，１３Ｒ…前連結部（前部）、２４…電源、２５…電動モータ、３３…内歯歯車（第１要素）、３４…太陽歯車（第２要素）、３５…遊星歯車（第３要素）、３９…第３支軸（接続部材、軸部材）、Ｆ１，Ｆ２…回転力、Ｈ１，Ｈ２…反対方向、Ｌ１２…操舵部材の中心軸線（所定の中心軸線）、Ｌ１３…第３中心軸線（遊星伝達機構の中心軸線）、Ｒ１，Ｒ２…操作方向、Ｔ１，Ｔ２…操舵力（操舵部材の力）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tricycle, 2, 2A ... Frame, 3 ... Seat, 4L, 4R ... Front wheel, 5 ... Rear wheel, 6 ... Steering mechanism, 7 ... Steering member, 8 ... Planetary transmission mechanism, 10 ... Rear connection part (rear part) , 13L, 13R ... front connecting part (front part), 24 ... power source, 25 ... electric motor, 33 ... internal gear (first element), 34 ... sun gear (second element), 35 ... planetary gear (third) Element), 39 ... third support shaft (connecting member, shaft member), F1, F2 ... rotational force, H1, H2 ... opposite direction, L12 ... center axis of steering member (predetermined center axis), L13 ... third center Axis (center axis of planetary transmission mechanism), R1, R2 ... operation direction, T1, T2 ... steering force (force of steering member).
Claims (5)
各前記前輪の後方に配置された後輪と、
所定の中心軸線回りに回転操作される操舵部材と、
前記中心軸線回りの前記操舵部材の力をこの操舵部材の操作方向と反対方向の回転力として出力する遊星伝達機構と、
前記回転力によって前記反対方向に前記後輪を転舵させる転舵機構と、
を備えることを特徴とする三輪車。 A pair of left and right front wheels;
A rear wheel disposed behind each of the front wheels;
A steering member that is rotated around a predetermined center axis;
A planetary transmission mechanism that outputs a force of the steering member around the central axis as a rotational force in a direction opposite to the operation direction of the steering member;
A steering mechanism for turning the rear wheels in the opposite direction by the rotational force;
A tricycle characterized by comprising:
前記電動モータおよび前記電源が前記後輪に隣接して配置されていることを特徴とする三輪車。 In claim 1, further comprising an electric motor for applying a driving force to the rear wheel, and a power source of the electric motor,
The tricycle characterized in that the electric motor and the power source are arranged adjacent to the rear wheel.
各前記前輪に連結された前部、および前記遊星伝達機構の下方に配置された後部を含むフレームと、
前記シートおよび前記後部を接続する接続部材と、をさらに備えることを特徴とする三輪車。 The seat according to claim 1 or 2, which is disposed above the planetary transmission mechanism and for a driver to sit on.
A frame including a front portion connected to each front wheel and a rear portion disposed below the planetary transmission mechanism;
A tricycle further comprising a connecting member connecting the seat and the rear portion.
前記遊星伝達機構は、前記操舵部材に一体回転可能に連結された第１要素と、前記転舵機構に連結された第２要素と、前記第１および第２要素を関連付ける第３要素と、を含むことを特徴とする三輪車。 In Claim 3, the central axis of the steering member and the central axis of the planetary transmission mechanism are arranged to extend vertically and coincide with each other,
The planetary transmission mechanism includes a first element coupled to the steering member so as to be integrally rotatable, a second element coupled to the steering mechanism, and a third element that associates the first and second elements. Tricycle characterized by including.
前記接続部材は、前記遊星歯車を自転可能に支持し、且つ、前記シートと前記後部とを接続する軸部材を含むことを特徴とする三輪車。 In Claim 4, the first element includes an internal gear, the second element includes a sun gear, the third element includes a planetary gear meshing with the internal gear and the sun gear,
The connection member includes a shaft member that rotatably supports the planetary gear and that connects the seat and the rear portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010164021A JP2012025224A (en) | 2010-07-21 | 2010-07-21 | Tricycle |
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Publications (1)
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|---|---|
| JP2012025224A true JP2012025224A (en) | 2012-02-09 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012025224A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015096388A (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle |
-
2010
- 2010-07-21 JP JP2010164021A patent/JP2012025224A/en active Pending
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