JP6153049B1

JP6153049B1 - 三輪車両

Info

Publication number: JP6153049B1
Application number: JP2017060250A
Authority: JP
Inventors: 祥郎高岡
Original assignee: 株式会社スタイルヤマモト
Priority date: 2017-03-25
Filing date: 2017-03-25
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2037-03-25
Also published as: JP2018161962A

Abstract

【課題】小回りのきく三輪車両を提供する。【解決手段】車体フレーム２の後下部の左右に左車輪用の左スイングアーム２０、右車輪用の右スイングアーム３０を上下回動自在に支持する。車体フレーム２の中央の上と下に、アッパアーム４１、ロアアーム４２を上下回動自在に支持し、アッパアーム４１、ロアアーム４２の回動端部に上下端部を連結した中間リンク４３を設ける。車体フレーム２の後部と中間リンク４３の間にショックアブソーバ４４を介装する。中間リンク４３に、前後方向を軸方向として後輪位置調節部材４５を回動自在に支持する。後輪位置調節部材４５は左側部分が上動・下動すると右側部分が下動・上動する。後輪位置調節部材４５の左側と左スイングアーム２０とに左コントロールリンク４６を連結し、後輪位置調節部材４５の右側と右スイングアーム３０とに右コントロールリンク４７を連結する。【選択図】図８

Description

本発明は三輪車両に係り、とくに左右２つの後輪を備えた三輪車両に関する。

従来から、特許第３２３１０６７号公報の図１３乃至図１６記載の如く、左右２つの後輪を備えた三輪車両がある。この三輪車両は、前部車体フレーム１に設けた前部車体ブラケット３に上下揺動自在に支持した揺動ブラケット９５に、後部車体に設けた後部車体ブラケット５をスイング軸を介して左右揺動自在に支持し、揺動ブラケット９５と前部車体フレーム１とをリアクッション８を介して接続したものである。これにより、前部車体は後部車体に対して左右に揺動することができ、かつ後部車体は全部車体に対してリアクッション８を伸縮させながら上下に揺動することができる。

ところが、上記した従来の三輪車両では、右または左に曲がるとき、左右の後輪が路面に接地しているので安定しているものの、路面に対し左右の後輪が鉛直に立ったままなので、小回りが難しい欠点があった。

特許第３２３１０６７号公報

本発明は上記した従来技術の問題に鑑みなされたもので、小回りの容易な三輪車両を提供することを、その目的とする。

請求項１記載の発明では、
前輪一輪、後輪二輪の三輪車両の車体フレームの後部左端部に揺動支持軸を介して上下に揺動自在に支持された左車輪用の左スイングアームと、
前記車体フレームの後部右端部に揺動支持軸を介して上下に揺動自在に支持された右車輪用の右スイングアームと、
前記左スイングアームの後端部に回転自在に装備された左後輪と、
前記右スイングアームの後端部に回転自在に装備された右後輪と、
前記車体フレームの後部の左右方向に見た中央の上と下に各々、揺動支持軸を介して上下に揺動自在に支持されたアッパアーム及びロアアームと、
前記アッパアームの揺動側端部と前記ロアアームの揺動側端部に上下端部が各々、連結軸を介して上下動自在に連結された中間リンクと、
前記車体フレームの後部と前記中間リンクの間に介装したショックアブソーバと、
前記中間リンクに、前後方向を軸方向とした回動支持軸を介して回動自在に支持されて、回動支持軸より左側部分が上動・下動すると右側部分が下動・上動する後輪位置調節部材と、
前記後輪位置調節部材の回動支持軸より左側と前記左スイングアームとに上下端部が各々、連結軸を介して連結された左コントロールリンクと、
前記後輪位置調節部材の回動支持軸より右側と前記右スイングアームとに上下端部が各々、連結軸を介して連結された右コントロールリンクと、
を備えたことを特徴としている。
請求項２記載の発明では、
左後輪と右後輪は、インホイールモータ駆動、ベルトドライブ駆動、チェーンドライブ駆動、ドライブシャフト駆動の内のいづれか１つの方式で駆動されること、
を特徴としている。

本発明によれば、右または左に曲がる際に、三輪車両の安定性を確保しながら、小回りを可能とできる。

本発明に係る自動三輪車の外観斜視図である（実施例１）。自動三輪車の側面図である。自動三輪車の平面図である。自動三輪車の背面図である。自動三輪車の主要部の構成を示す一部省略した斜視図である。自動三輪車の主要部の構成を示す一部省略した平面図である。自動三輪車の主要部の構成を示す一部省略した側面図である。第２のリンク構造の機能を示す説明図である。自動三輪車が右に曲がる際の第２のリンク構造の作用を示す説明図である。自動三輪車が左に曲がる際の第２のリンク構造の作用を示す説明図である。自動三輪車の変形例を示す外観斜視図である。自動三輪車の他の変形例を示す外観斜視図である。

以下、本発明の最良の形態を実施例に基づき説明する。

図１は本発明に係る自動三輪車の外観斜視図、図２は図１に示す自動三輪車の側面図、図３は図１に示す自動三輪車の平面図、図４は図１に示す自動三輪車の背面図、図５は図１の自動三輪車の主要部を示す一部省略した斜視図、図６は図１の自動三輪車の主要部の構成を示す一部省略した平面図、図７は図１の自動三輪車の主要部の構成を示す一部省略した側面図である。
これらの図において、１は前輪一輪、後輪二輪の三輪車両の一例としての自動三輪車であり、左右２つの後輪はここではインホイールモータ駆動式である。２は自動三輪車１の車体フレームであり、この車体フレーム２は左側部と右側部に配設された略Ｃ字状の左フレーム３と右フレーム４、左フレーム３と右フレーム４の間に架設された複数の横フレーム５、６、７などから成る。横フレーム５、６、７は車体フレーム２の後部で、左フレーム３と右フレーム４の間に、下から上へ順に架設されている。１０は車体フレーム２の前端部に回転自在に装備されたハンドル、１１は車体フレーム２の前端部に回転自在に支持されたステアリングシャフト（図示しない）に結合されたフロントフォーク、１２はフロントフォーク１１に回転自在に装備された前輪である。１３は車体フレーム２に装着された座席、１４はバッテリ、モータ制御装置などを含む電装ボックスである。ハンドル１０はステアリングシャフトの上端に装着されている。

２０は左後輪用の左スイングアームであり、この左スイングアーム２０は車体フレーム２の後下部の左端部から後方へ直線的に延設されている。左フレーム３の後下部と横フレーム５の左端部に一対のブラケット２１が固着されている。左スイングアーム２０の前端部がブラケット２１に備えた揺動支持軸（ピボット軸）２２を介して上下揺動自在に支持されている。左スイングアーム２０の後端部にはインホイールモータ２３と、回転自在でインホイールモータ２３により回転駆動される左後輪２４が装備されている。３０は右後輪用の右スイングアームであり、この右スイングアーム３０は車体フレーム２の後下部の右端部から後方へ直線的に延設されている。右フレーム４の後下部と横フレーム５の右端部に一対のブラケット３１が固着されている。右側スイングアーム３０の前端部がブラケット３１に備えた揺動支持軸（ピボット軸）３２を介して上下揺動自在に支持されている。右スイングアーム３０の後端部にはインホイールモータ３３と、回転自在でインホイールモータ３３により回転駆動される左後輪３４が装備されている。

４０は車体フレーム２の後部の左右方向の中央に装備されたリアサスペンションであり、左後輪２４と右後輪３４から車体フレーム２に伝わる衝撃を吸収する。リアサスペンション４０の内、４１と４２は車体フレーム２の後部の上下から後方へ延設されたアッパアーム（Ａ型アッパアーム）とロアアーム、４３はアッパアーム４１とロアアーム４２の後端部に連結された中間リンク、４４は車体フレーム２の後部と中間リンク４３の間に介装されたショックアブソーバ（ここではスプリング付ダンパとする）、４５は中間リンク４３に回動自在に軸支された後輪位置調節部材、４６は後輪位置調節部材４５の左端部と左スイングアーム２０に両端部が連結された左コントロールリンクとしての左コントロールロッド、４７は後輪位置調節部材４５の右端部と右スイングアーム３０に両端部が連結された右コントロールリンクとしての右コントロールロッドである。

アッパアーム４１は左右対称に斜め後方へ延設された左分岐アーム４１ａと右分岐アーム４１ｂが後端側で一体化された構造を有する。車体フレーム２の後部に架設された横フレーム７に中央から見て左右対称に一対ずつのブラケット５０、５１が固着されている。左分岐アーム４１ａの前端部は一対のブラケット５０に揺動支持軸５２を介して上下揺動自在に支持されている。右分岐アーム４１ｂの前端部は一対のブラケット５１に揺動支持軸５３を介して上下揺動自在に支持されている。車体フレーム２の後部に架設された横フレーム６の中央に一対のブラケット５４が固着されている。ロアアーム４２の前端部は一対のブラケット５４に揺動支持軸５５を介して上下揺動自在に支持されている。ロアアーム４２は平面的に見て車体フレーム２の左右方向の中心線に沿って後方に延長されている。中間リンク４３は上下に略角棒状に延設されており、中間リンク４３の上端部にアッパアーム４１の後端部である揺動側端部が回動支持軸５６により連結されている。ロアアーム４２の後端部である揺動側端部は中間リンク４３の下端部のコ字状の支持部に回動支持軸５７により連結されている。

アッパアーム４１、中間リンク４３、ロアアーム４２は第１のリンク機構５８を成す。第１のリンク機構５８は揺動支持軸５２及び５３と５５を固定支点、回動支持軸５６、５７を可動支点として、中間リンク４３が上下に移動する。中間リンク４３は平面的に見て、自動三輪車１の左右方向の中央で上下に移動する。また中間リンク４３は側面的に見て、左スイングアーム２０、右スイングアーム３０の長手方向の内、ほぼ真ん中近くで上下に移動する。なお、中間リンク４３は側面的に見て、左スイングアーム２０、右スイングアーム３０の長手方向の真ん中より前寄りまたは後寄りで上下に移動するようにしても良い。

横フレーム７の左右方向の中央にコ字状のブラケット５９が固着されている。ショックアブソーバ４４の上端部はブラケット５９に支持軸６０を介して支持されている。ショックアブソーバ４４の下端部は中間リンク４３の下端部で、回動支持軸５６のすぐ上側に支持軸６１により支持されている。中間リンク４３が上動するときショックアブソーバ４４には圧縮力が掛かり、中間リンク４３が下動するとき伸長力が掛かる。ショックアブソーバ４４は中間リンク４３が上下動するときの衝撃を吸収する。

後輪位置調節部材４５は左右に延びた二等辺三角形の形状をした厚板部材からなる。後輪位置調節部材４５は左右方向の中央が回動支持軸６２を介して中間リンク４３に支持されている。回動支持軸６２は前後方向を軸方向としている。回動支持軸６２は中間リンク４３の上端部で、回動支持軸５６のすぐ下に配備されている。左コントロールロッド４６は上端部と下端部が連結軸としてのピンボールジョイント６３、６４により後輪位置調節部材４５の背面側の左端部と左スイングアーム２０の前後方向に見た中央近くの右側面に連結されている。右コントロールロッド４７は上端部と下端部が連結軸としてのピンボールジョイント６５、６６により後輪位置調節部材４５の背面側の右端部と右スイングアーム３０の前後方向に見た中央近くの左側面に連結されている。

左スイングアーム２０、左コントロールロッド４６、後輪位置調節部材４５、右コントロールロッド４７、右スイングアーム３０は第２のリンク機構６７を成す。第２のリンク機構６７は揺動支持軸２２、３２を固定支点、回動支持軸６２を半固定支点、ピンボールジョイント６３乃至６６を可動支点として、左スイングアーム４６、右スイングアーム４７が上下に揺動する。
後輪位置調節部材４５が背面から見て水平姿勢から時計回りに回動すると、右コントロールロッド４７が右スイングアーム３０を引き上げ、左コントロールロッド４６が左スイングアーム２０を押し下げる（図８（１）参照）。反対に車輪位置調節部材４５が背面から見て水平姿勢から反時計回りに回動すると、右コントロールロッド４７が右スイングアーム３０を押し下げ、左コントロールロッド４６が左スイングアーム２０を引き上げる（図８（２）参照）。

電装ボックス１４のモータ制御装置（図示せず）はドライバのアクセル操作、ブレーキ操作、ハンドル操作に応じてインホイールモータ２３、３３を制御し、左後輪２４と右後輪３４を回転駆動させたり、停止させたりする。左スイングアーム２０、右スイングアーム３０の後端部にはドライバのブレーキ操作に応じて左後輪２４と右後輪３４にブレーキを掛けるブレーキ機構（図示せず）が装備されている。

次に上記した実施例の動作を説明する。
自動三輪車１が水平で平らな路面を走行中、車体フレーム２は路面に対し真っ直ぐ立っており、横フレーム５、６、７は水平である。何らかの原因で後輪位置調節部材４５が背面から見て水平姿勢から時計回りに回動すると、右コントロールロッド４７が右車輪３４を押し下げる。すると右車輪３４が路面を押す荷重が大きくなり、右車輪３４が路面から受ける反力が大きくなり、右コントロールロッド４７を押し上げる。この結果、後輪位置調節部材４５が水平姿勢に戻る。反対に、何らかの原因で後輪位置調節部材４５が背面から見て水平姿勢から反時計回りに回動すると、左コントロールロッド４７が左車輪２４を押し下げる。すると、左車輪２４が路面を押す荷重が大きくなり、左車輪２４が路面から受ける反力が大きくなり、左コントロールロッド４６を押し上げる。この結果、後輪位置調節部材４５が水平姿勢に戻る。このようにして、水平で平らな路面を走行中、後輪位置調節部材４５はほぼ水平な向きとなっている。

走行中に左車輪２４と右車輪３４が同じ段差を乗り越えて左車輪２４、右車輪３４が路面から大きな反力を受けると、左コントロールロッド４６と右コントロールロッド４７が後輪位置調節部材４５を大きな力で上方に押す。この上向きの力は回動支軸軸６２から中間リンク４３に伝達されて中間リンク４３を上方移動させるが、中間リンク４３と横フレーム７の間に連結されたショックアブソーバ４４の働きで車体フレーム２には衝撃が緩和されて伝達される。

これと異なり、図９に示す如く、直進状態から右に曲がるため、ドライバがハンドル１０を右に切るとともに体重を右に傾けると、車体フレーム２が真っ直ぐ立った状態から右に傾き、横フレーム５、６、７は右に傾く。左車輪２４、右車輪３４は車体フレーム２の傾きと一体的に傾く。カーブする側の右車輪３４は路面７０との接地状態を続ける。この際、後輪位置調節部材４５は車体フレーム２の傾きと一体的に傾き、左車輪２４は路面７０から浮こうとする。右車輪３４が路面７０を押す荷重が大きくなり、右車輪３４が路面７０から受ける反力が大きくなり、右コントロールロッド４７を押し上げる。すると、後輪位置調節部材４５は背面から見て右端部が反時計方向に回動して上動し、後輪位置調節部材４５の左端部が反時計方向に回動して下動する。この結果、左コントロールロッド４６が左スイングアーム２０を下方へ押す。従って、左車輪２４は路面７０との接地状態を維持でき、自動三輪車１の安定性を確保できる。また、左車輪２４、右車輪３４は右に傾いているので小回りが可能となる。

反対に、図１０に示す如く、直進状態から左に曲がるため、ドライバがハンドル１０を左に切るとともに体重を左に傾けると、車体フレーム２が真っ直ぐ立った状態から左に傾き、横フレーム５、６、７は左に傾く。左車輪２４、右車輪３４は車体フレーム２の傾きと一体的に傾く。カーブする側の左車輪２４は路面７０との接地状態を続ける。この際、後輪位置調節部材４５は車体フレーム２の傾きと一体的に傾き、右車輪３４は路面７０から浮こうとする。左車輪２４が路面７０を押す荷重が大きくなり、左車輪２４が路面７０から受ける反力が大きくなり、左コントロールロッド４６を押し上げる。すると、後輪位置調節部材４５は背面から見て左端部が時計方向に回動して上動し、後輪位置調節部材４５の右端部が時計方向に回動して下動する。この結果、右コントロールロッド４７が右スイングアーム３０を下方へ押す。従って、右車輪３４は路面７０との接地状態を維持でき、自動三輪車１の安定性を確保できる。左車輪２４、右車輪３４は左に傾いているので小回りが可能となる。

この実施例によれば、右（または左）に曲がるとき、車体フレーム２の傾きに伴って左車輪２４、右車輪３４が傾く。カーブする側の右車輪３４（または左車輪２４）は路面７０との接地状態を続ける。この際、後輪位置調節部材４５は車体フレーム２の傾きと一体的に傾き、右車輪３４（または左車輪２４）は路面７０から浮こうとする。右車輪３４（または左車輪２４）が路面７０を押す荷重が大きくなり、右車輪３４（または左車輪２４）が路面７０から受ける反力が大きくなり、右コントロールロッド４７（または左コントロールロッド４６）を押し上げる。この結果、後輪位置調節部材４５の右端部（または左端部）が上動し、左端部（または右端部）が下動し、左コントロールロッド４６（または右コントロールロッド４７）が左スイングアーム２０（または右スイングアーム３０）を下方へ押す。従って、左車輪２４（または右車輪３４）は路面７０との接地状態を維持でき、自動三輪車１の安定性を確保できる。また、左車輪２４、右車輪３４が右（左）に傾いているので小回りが可能となる。

なお、上記した実施例では、後輪位置調節部材は略二等辺三角形状としたが、回転支持軸を中心として左右に延びた横長の長方形状としたり、横長の楕円形状としたりしても良い。
また、上記した実施例では、左後輪、右後輪をインホイールモータにより駆動する場合を例に挙げて説明したが、図１１に示す如く座席１３の下の車体フレーム２に、エンジン、トランスミッション、デェファレンシャルギアを含むパワーユニット８０を搭載し、パワーユニット８０で発生させた左右の回転駆動力をベルトドライブ式またはチェーンドライブ式の動力伝達機構８１、８２により、左後輪２４、右後輪３４に伝達して回転駆動するようにしても良い。ベルトドライブ式の場合、動力伝達機構８１、８２の出力側にベルト式無段変速機を備えても良い。パワーユニット８０はモータ式に置き換えることもできる。
或いは、図１２に示す如く座席１３の下の車体フレーム２に、エンジン、トランスミッションを含むパワーユニット９０を搭載し、パワーユニット９０で発生させた回転力をプロペラシャフト９１により後方の左車輪２４、右車輪３４の中間に装備したデェファレンシャルギア部９２を駆動するようにする。プロペラシャフト９１とデェファレンシャルギア部９２の入力軸の間は等速ジョイントなどのユニバーサルジョイントで接続する。そして、デェファレンシャルギア部９２の左右の出力軸に各々、等速ジョイントなどのユニバーサルジョイントを介して左右のドライブシャフト９３、９４を接続し、左右のドライブシャフト９３、９４の出力側を各々、等速ジョイントなどのユニバーサルジョイントを介して左後輪２４、右後輪３４の回転軸に連結するようにしても良い。パワーユニット９０はモータ式に置き換えることもできる。

本発明は、２つの後輪を備えたインホイールモータ駆動式、ベルトドライブ式、チェーンドライブ式、ドライブシャフト駆動式などの各種の三輪車両に適用可能である。

１自動三輪車
２車体フレーム
２０左スイングアーム
２４左後輪
３０右スイングアーム
３４左後輪
４０リアサスペンション
４１アッパアーム
４２ロアアーム
４３中間リンク
４４ショックアブソーバ
４５後輪位置調節部材
４６左コントロールロッド
４７右コントロールロッド

Claims

前輪一輪、後輪二輪の三輪車両の車体フレームの後部左端部に揺動支持軸を介して上下に揺動自在に支持された左車輪用の左スイングアームと、
前記車体フレームの後部右端部に揺動支持軸を介して上下に揺動自在に支持された右車輪用の右スイングアームと、
前記左スイングアームの後端部に回転自在に装備された左後輪と、
前記右スイングアームの後端部に回転自在に装備された右後輪と、
前記車体フレームの後部の左右方向に見た中央の上と下に各々、揺動支持軸を介して上下に揺動自在に支持されたアッパアーム及びロアアームと、
前記アッパアームの揺動側端部と前記ロアアームの揺動側端部に上下端部が各々、連結軸を介して上下動自在に連結された中間リンクと、
前記車体フレームの後部と前記中間リンクの間に介装したショックアブソーバと、
前記中間リンクに、前後方向を軸方向とした回動支持軸を介して回動自在に支持されて、回動支持軸より左側部分が上動・下動すると右側部分が下動・上動する後輪位置調節部材と、
前記後輪位置調節部材の回動支持軸より左側と前記左スイングアームとに上下端部が各々、連結軸を介して連結された左コントロールリンクと、
前記後輪位置調節部材の回動支持軸より右側と前記右スイングアームとに上下端部が各々、連結軸を介して連結された右コントロールリンクと、
を備えたことを特徴とする三輪車両。
左後輪と右後輪は、インホイールモータ駆動、ベルトドライブ駆動、チェーンドライブ駆動、ドライブシャフト駆動の内のいづれか１つの方式で駆動されること、
を特徴とする請求項１記載の三輪車両。