JP2656327B2 - 三輪車の操舵方法及びその機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は三輪車であって前方ピボット及び後方ピボッ
トによって回動可能に相互に連結された独立の前方フレ
ームと後方フレーム部分とを有するものに関する。さら
に詳しくは旋回杆を介在させることによって車体旋回の
制御を増大させることを可能にしている点に関する。

（従来の技術及び解決しようとする課題） 二つのフレーム部分を関節結合した三輪車というも
の、すなわち、前方フレーム部分を後方フレーム部分に
関して後方に傾斜せる軸心を中心に回動させることによ
って車体を旋回するということは、例えば本発明の発明
者に付与された米国特許第4,572,535号の明細書に示さ
れるように公知である。この米国特許の車体はそれ相応
の目的によく適応するものである。しかし、乗る人がも
っとまっすぐな姿勢で且つもっと車体の高い位置に座る
ことができるような三輪車を提供することが望まれる。
すなわち、バイクに乗るような自然に近い姿勢であって
しかも乗る人の視界が広いということが望ましいからで
ある。さらに、車体の操縦を容易に制御し得るというこ
とも望まれる。本発明はこれら２つの目標を達成しよう
とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の２つの目標を解決するものである。従
来の車体においては、前方フレーム部分のための後方ピ
ボットは後方フレーム部分に直接に設けられていて、こ
れによって車体旋回の制御を制限していた。一方、本発
明についての望ましい実施態様ではこの連結に短いレバ
ーすなわち旋回杆を利用する。この旋回杆は後方フレー
ム部分に設けた上方ピボット連結部から前方下方に突き
出る。前方フレーム部分の後方ピボットは旋回杆に回動
可能に連結される。その連結箇所は後方フレーム部分に
対するピボット結合部により下方へある距離離れた位置
のところである。旋回杆は後方フレーム部分に関して一
側方から他側方へと旋回する。そしてその旋回動作にと
もなって、後方ピボットまたは前方フレーム部分を一側
から他側方へ偏位させる。

ハンドル杆が旋回杆の下端に設けられる。このハンド
ル杆によって、乗っている人は旋回杆を左右いずれかへ
回動することができる。前方フレーム部分に固着した座
席に座っている人は体重を右に預けることによって車体
を旋回させることができる。すなわち、そうすることに
よって前方フレーム部分は傾斜軸心を中心に回動するこ
ととなるからである。そのような回動動作によって前輪
が右に旋回することになる。この旋回動作中に旋回杆を
左に移動させると、前方フレーム部分はさらに右側へと
曲がって、前輪が急旋回するよう仕向けることになる。
また、前の旋回動作中において旋回杆を右に移動させる
と一層緩やかな旋回となる。

乗っている人が旋回杆に取り付けたハンドルを操作す
ることにより旋回の程度及びそれに対応した自分の体重
の移動を調節できるという特徴に留意すべきである。車
体が極めて高速で走行している場合には、乗る人は旋回
時に自分の体重を内側車輪の方へ移してモーメントアー
ムを増大させる。そうすることによって車体の傾きをひ
き起こす遠心力に対抗する。そうすることにおいて車輪
の旋回角は減少して旋回の程度はゆるやかになる。これ
とは反対に、低速走行時、すなわち遠心力の大きさが問
題とならないような場合、旋回杆を外側車輪の方に移転
することによってもっと急な旋回を引き起こすことがで
きる。これは前方フレーム部分と後方フレーム部分との
間の関節結合によるところのものである。

上記のように乗っている人によって前方フレーム部分
の後方ピボットを所望量だけ回動調節することができる
ため、安定性を損うことなく座席の位置を高い所にもっ
てくることができる。このように座席の設置位置を高い
所としたことにより、乗る人は乗り心地よく視野も十分
なものとなる。

（実施例） 本発明は以下に示す実施例についての説明並びに添付
図面を参照することによって一層明確に理解され且つそ
の特徴が明らかにされるであろう。

第１図は本発明に関する三輪車の傾斜図である。

第２図は第１図の三輪車の左側面図である。但し一部
は断面図として表してある。

第３図は第１図の三輪車についての上面図であって、
車体が右旋回しているところである。しかし前方フレー
ム部分は右側に旋回していて車体旋回動作は緩やかなも
のとなっている。

第４図は第３図の場合と同様に三輪車の上面図であっ
て車体が右旋回をしている。ただし前方フレーム部分は
左側に旋回していて車体旋回動作は急激なものとなって
いる。

第１図及び第２図によると、前方フレーム部分は車輪
14を跨いで支承する支持杆10,12を含む。この支持杆10,
12に取り着けたブラケット18,20はハブボルト22を、し
たがって前輪14を、回転可能に支持する。スプロケット
ベアリング16はこの支持杆10,12の前端に取り着けられ
る。一方、この支持杆前端はスプロケット24を回転させ
るペダル15を支持する。チェーン19がスプロケット24と
前輪ハブとを連結することによって前輪14は回転駆動さ
れる。支承杆10,12は前輪の後方へと若干の下降角度を
もって延び、それからさらに上向き約30度の角度をもっ
て曲がって後方へと延びる。

支持杆のこの曲がった所の直ぐ後方にはプレート26が
その支持杆10,12の底部に固定される。プレート26の穴
にはボルト28が挿通される。ボルト28はワッシャ30、厚
手のゴムはと目32を貫通し、さらに、プレート26、下側
ゴムはと目34を貫通し、最後に後方フレーム部分36の前
方突出端のところを貫通する。ナット38がボルト先端部
にねじ込まれて上記の部品を締めつける。この構成は以
後、前方ピボット40と呼ぶこととする。

支持杆10,12は前方ピボット40の位置から上方に第２
のピボットのところまで延びる。このピボット42も同様
に上下のゴムはと目に挟まれたプレート26を有し、ボル
トがワッシャ30とこのプレート26及びゴムはと目とを貫
通するものである。しかしながら、こちらのピボット42
は支持杆10,12を、後方フレームに直結するのではな
く、旋回杆44に取り付けるためのものである。この旋回
杆44について詳細は後述する。支持杆10,12は上記ピボ
ット42の上方で終る。一対の座席支持杆46,48はその一
端が支持杆10,12の上端に連結され、それからそれは前
輪14の周辺を通り越して、他端がベアリングハウジング
16に固着される。

成形加工された座席50は装着ブラケット52に固定され
る。そうすることによって、座席50は座席支持杆46,48
に装着されることになる。装着ブラケット52は座席支持
杆46,48に沿ってスライドすることができ且つロックね
じ54によって所望の位置に固定することができるため、
座席50はその位置を前後方向に調整することができる。

次に後方フレーム部分36についてみると、それは水平
方向に延びる交叉杆56とその両端に装着された装着板58
とを有する。後輪62のハブ60のためのハブボルト64はこ
の後輪62の内側のところで装着板58に取り着けられる。
同時にこのハブボルト64は後輪62の外側のところでＵ型
杆66の両端それぞれに取り付けられる。後方フレーム部
分36は前方ピボット40から後方へ延び、Ｕ型杆66の下方
を通り、交叉杆56の中央位置にその一端が固着される。

後方フレーム部分36には、Ｕ型杆66の直ぐ後方で、且
つ、支持杆10,12と座席支持杆46,48との連結位置のほぼ
下方に、支持柱68が設けられる。この支持柱68は傾斜し
た上方ベアリングプレート70を備える。旋回杆44はこの
ベアリングプレート70のピボット72から延長びる。その
延長びる傾斜角度は上方にある角度をもって延びている
支持杆10,12の部分と同じ角度である。旋回杆44は支持
杆10,12と平行に延びるが、その支持杆10,12とはある間
隔を保って離れており、そしてハンドグリップ76を有す
るＵ型ハンドル杆74を支持する端部材のところで終る。
ピボット72とハンドル杆74との中間位置には、第２ピボ
ット42が跨ぎ杆10,12と旋回杆44との間にあってその両
者を連結する。

（操作の説明） ここで、実施例の三輪車の旋回動作について説明する
第３図及び第４図をみることとする。座席50は第３図及
び第４図では仮想線で示す。三輪車に乗る人は座席支持
杆46,48で支持された座席50にすわり、足はペダル15に
かけて前輪を回転駆動し三輪車を動かす。装着ブラケッ
ト52の位置を座席支持杆46,48に沿って調整することに
よって、乗る人の足の長さに適合させることができる。
乗る人の手はハンドル杆74のハンドルグリップ76を握
る。

三輪車を右に旋回するには、第３図に示すように、乗
っている人がその上半身を右側に傾けることによって行
なう。このように身を傾けることによって、前方フレー
ム部分を第２図に示す傾斜回動軸心80を中心に回動させ
ることになる。この軸心80は上方に角度をもって延びる
支持杆10,12の部分の傾斜にならうもので、すなわち、
水平または接地面78に対して約30度の角度をもってい
る。この軸心80は前方ピボットのところの後方フレーム
部分36の直上をボルト28を通過し、それから後方ピボッ
トのところの旋回杆44の直上を通る、ということは留意
すべきである。以後明らかになるように、前方フレーム
部分が軸心80を中心に回動することによって二つのピボ
ット40,42には相対的なねじれ運動が生じる。そしてこ
の運動は、長尺のボルト28とゴムはと目32,34によって
形成される余裕すなわち遊びによって許容されることに
なる。したがって、軸心80は真の固定軸心とはみなすこ
とはできない。この軸心は前後２のフレーム部分の中間
位置にあるところのシフト軸心である、という方が正確
かもしれない。

前方フレーム部分の旋回動作は、一部は前輪14が地面
78、すなわち第２図の接地点82に接することにより制御
される。前方フレーム部分が傾動することによって前輪
13は傾斜軸心80及び制御地点（接地点82）に拘束されな
がら傾く。すなわち、前輪13は第３図及び第４図に示す
ように曲がる。このような前輪の曲がりは旋回杆44に関
係なく行なわれる。すなわち、旋回杆44は後方フレーム
部分36に対して同一位置を維持しているのである。とい
っても、その曲がる大きさは、旋回杆44によって実質的
に左右することができるのであって、したがって、以下
に説明するように、旋回運動を制御するうえでの基礎と
なる。

第１図、第３図及び第４図から特に明らかなように、
左右いずれかの側への旋回運動はハンドル杆74を用いて
行なうことができる。乗っている人の左手により左のバ
ンドルグリップ76を前の方へ押し倒し、また、右手によ
りハンドグリップ76を後方に持ち上げることによって旋
回杆44を第３図に示すように右側にシフトさせる。この
旋回杆44を右側にシフトすることは後方ピボット42も右
側にシフトすることになりさらに、前方フレーム部分全
体の上方後端を右側にシフトさせることになる。これは
前輪の旋回角度を減ずるような働きをすることになり、
さらに、乗っている人の体重を旋回内側の車輪すなわち
右側の車輪に移すことになる。これは第３図の仮想線で
示した座席50の位置をみればわかる。

次に第４図を参照する。これも同様に右側への旋回動
作をしているときのものである。しかし、今度は旋回杆
44は左側に旋回されている。すなわち、左のハンドグリ
ップ76は後方に引っぱり上げられる。そして右側のハン
ドグリップ76は前方に押し上げられる。今度は前方フレ
ーム部分の上端は左側に移動して前輪の通常の旋回動作
を強める。したがって一層急な旋回が行なわれることに
なる。さらに、乗っている人の体重が外側の車輪にシフ
トする。

乗っている人がこの三輪車を運転するにあたっては、
旋回半径は、体重を旋回方向にかける動作と、さらに旋
回杆44を右ないし左に移動することの動作とを組み合わ
せることによって調整する。車体が比較的高いスピード
で走っているときは、旋回半径は制限されなければなら
ない。したがって、右側へ制限するには旋回杆を右側に
移動させることをしてやらなければならない。こうする
ことによって乗る人の体重を内側の車輪に移してやり、
釣り合いをとるためのモーメントアーム（外側車輪の接
地点から重心までの横方向距離）を増加させて、車体の
傾きに対抗する。ゆっくりした走行で車体の傾きは問題
にならないが急角度の旋回を望む場合には、旋回杆44は
旋回するのと反対側に回動させ、その結果、関節角度を
増大する。

本発明は三輪車の使用可能性を実質的に向上させるも
のであることは確実である。基本的には本発明の特徴
は、上方ピボットを後方フレーム部分に結合するた際し
てその上方ピボットを後方フレーム部分にに関して横方
向にシフトさせ得るようにする点にある。この横方向シ
フトは前に実施例として示した旋回杆でもって行なうよ
うにしている。シフトのためのその他の機構をもってし
ても行なうことができる筈である。一例として、ベアリ
ングプレートを両側方に延ばして、軸心80に対して平行
な軸心を中心とした前方に向いた凹面に近い形状とする
ことも考えられる。そのプレートには横方向長孔があっ
てピボット42をそこでガイドすることによって、前の実
施例と同様に、旋回杆が前方フレーム部分の上端を左右
いずれかに動かせるようにする。ハンドル杆を後方フレ
ーム部分にとりつけて、乗っている人が座席を引っぱる
ことができるようにしてやると、その結果前方フレーム
部分の上端は左右いずれかの方に動くこととなる。旋回
杆44は、柱68を短くし杆36（すなわち後方フレーム部分
36）上を前方に移動させることによって、その位置を前
後逆にしてもよい。そうすると、旋回杆44は後方且つ上
方にピボット72からピボット42へと延びることになり、
支持杆10,12のもっと後方に据えられることになる。

さらに別な実施例として、１つの旋回輪を後方にもっ
て来て二つの平行な駆動輪を前方にもってくることが考
えられる。その場合、もちろん、座席の方向もペダルの
機構もそれに対応して変えてやることになる。また、前
方フレーム部分と後方フレーム部分との連結について
は、軸心80が前高後低となる傾きのもとで行なうことと
なる。

以上述べたような実施例のほかに他の変形例が本発明
の範囲内で、すなわち、特許請求の範囲の各項で記載さ
れた事項内において考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の三輪車の斜視図である。 第２図は第１図の三輪車の左側面図である。 第３図は第１図の三輪車の上面図である。 第４図は第１図の三輪車の旋回動作が異なる上面図であ
る。 10,12……支持杆、44……旋回杆、 14……前輪、46……座席支持杆、 15……ペダル、50……座席、 32……ゴムはと目、70……ベアリングプレート、 36……後方フレーム部分、74……Ｕ型ハンドル杆、 40……前方ピボット、80……傾斜回動軸心、 42……第２ピボット。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】三輪車にして、第１フレーム部分（10、1
   2）、第２フレーム部分（36）、第１フレーム部分に回
   転可能に支持された単一車輪（14）、及び第２フレーム
   部分に回転可能に支持され平行に離間する一対の車輪
   （62、62）を有し、 第１及び第２フレーム部分のうちの一方は、車体の前方
   フレーム部分であり、他方は、車体の後方フレーム部分
   であり、 第１フレーム部分（10、12）と第２フレーム部分（36）
   の間に第１連結手段（40）及び第２連結手段（42、44）
   が配置され、第１及び第２連結手段は、第１フレーム部
   分（10、12）から第２フレーム部分（36）へ向かう方向
   へ傾斜した傾斜軸心（40、42）を含み、 枢動手段（74、76）により、傾斜軸心（40、42）を中心
   に第１フレーム部分（10、12）と第２フレーム部分（3
   6）とが相対的に回動され、 第２連結手段（42、44）は、傾斜軸心（42）を、第２フ
   レーム部分（36）に関して左右いずれか一方の側へ向け
   てシフトさせるが、第１フレーム部分（10、12）に関し
   ては、固定位置に留まらせる側方シフト手段（44）を含
   むことを特徴とする三輪車。
2. 【請求項２】請求項１に記載の三輪車にして、座席（5
   0）を有し、座席（50）は、傾斜軸心（42）のシフトに
   伴って側方へシフトされる第１フレーム部分（10、1
   2））に取り付けれることを特徴とする三輪車。
3. 【請求項３】請求項２に記載の三輪車にして、傾斜軸心
   （42）のシフト動作を制御するため座席にすわった人に
   よって制御し得るマニュアル制御手段（74、76）を含む
   ことを特徴とする三輪車。
4. 【請求項４】請求項３に記載の三輪車にして、第２連結
   手段（42、44）は、一端が第２フレーム部分（36）に回
   動可能に連結された旋回杆（44）を備え、旋回杆（44）
   は、第１フレーム部分（10、12）に回動可能に連結さ
   れ、傾斜軸心（42）の方向は、旋回杆（44）を一側方か
   ら他側方へ回動させることにより第２フレーム部分に関
   してシフトされることを特徴とする三輪車。
5. 【請求項５】請求項４に記載の三輪車にして、マニュア
   ル制御手段は、旋回杆（44）に連結されるハンドル（7
   4、76）を含むことを特徴とする三輪車。
6. 【請求項６】請求項５に記載の三輪車にして、旋回杆
   （44）の下方にベアリングプレート（70）を具備し、ベ
   アリングプレート（70）は、旋回杆（44）を支持すると
   共に旋回杆（44）の回動平面を画成することを特徴とす
   る三輪車。
7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の三輪車
   にして、第１フレーム部分は、単一車輪（14）から前方
   へ突き出しており、単一車輪（14）は、第１フレーム部
   分の突き出した部分上の足こぎ用ペダル（15）に連結さ
   れることを特徴とする三輪車。