JP6915179B1

JP6915179B1 - 車両

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Publication number: JP6915179B1
Application number: JP2021006175A
Authority: JP
Inventors: 森　庸太朗; 庸太朗森
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-05-01
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2021-08-04
Anticipated expiration: 2041-01-19
Also published as: CN115485189A; JP2021176742A; US20230202611A1; EP4144627A4; EP4144627A1; JP2021176753A; WO2021220560A1; JP6935610B1; JP2021176754A; US11964727B2

Abstract

【課題】旋回性を向上する前輪１輪、後輪２輪の車両を提供する。【解決手段】車両１００は、前輪１および後輪２と、前輪１の上方に配置されたハンドル１４と、乗員の足が載置されるステップ２５と、前輪１を回転可能に、かつ、ハンドル１４の操作に伴い前輪１を転舵可能に支持する前フレーム１０と、後輪２を回転可能に支持するとともに、ステップ２５が一体に設けられた後フレーム２０と、前後方向に延在する軸線ＣＬ２を中心にして後フレーム２０に対し前フレーム１０を左右方向に揺動可能に支持する連結部７と、を備え、ステップ２５は、乗員の自重によりステップ２５に作用する荷重点が、平面視で前輪１の接地点と左右一対の後輪２のそれぞれの接地点とを結ぶ領域内に位置するように設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、前輪と後輪とを有する車両に関する。

従来より、単一の前輪と左右一対の後輪とを有する電動式の３輪車両が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の車両には、左右の後輪の内側に、立位姿勢の乗員の足が載置される左右一対のステップが設けられるとともに、前輪の上方に、前輪を転舵するためのハンドルが設けられ、電動モータにより後輪が駆動されて車両が走行する。

特開平８−３１０２５４号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の車両は、左右の後輪の内側に一対のステップが配置されるため、車両の幅が増大し、車両の旋回性に改善の余地がある。

本発明の一態様である車両は、前後方向に延在する中心線上に配置された一つの前輪と、中心線の左右両側に配置された左右一対の後輪と、前輪の上方に配置された操舵部と、乗員の足が載置される載置部と、前輪を回転可能に、かつ、操舵部によって操舵可能に支持する第１部材と、第１部材の後方に配置され、左右一対の後輪を回転可能に支持する第２部材と、前後方向に延在する軸線を中心にして第１部材と第２部材とを左右方向に揺動可能に連結する連結部と、前輪の回転軸が水平方向に向かう前輪の姿勢を基準姿勢とするとき、前輪が基準姿勢となるように軸線を中心とした回動力を第１部材に付与する付勢部と、を備える。載置部は、左右一対の後輪の前方に配置され、第２部材に支持されるように設けられるとともに、乗員の自重により載置部に作用する荷重点が、載置部の後端部から所定範囲内、かつ、平面視で前輪の接地点と左右一対の後輪のそれぞれの接地点とを結ぶ領域内に位置するように設けられ、付勢部は、シャフト部材と、シャフト部材に結合されたブロック部材と、ブロック部材の凹状に形成された複数の面に対向して配置された複数の弾性部材と、複数の弾性部材の周囲に配置され、複数の弾性部材の移動を規制するケース部材と、を有するダンパを備える。

本発明によれば、車両の旋回性を向上することができる。

本発明の実施形態に係る車両の全体構成を示す側面図。本発明の実施形態に係る車両の全体構成を示す平面図。図１の車両の一部であるパイプの内部構成を示す断面図。図１のIV-IV線に沿った断面図。図４Ａの状態から前フレームが揺動したときの動作の一例を示す図。ナイトハルトダンパが内蔵された連結部を構成するパイプの断面図。連結部の軸線とステップとの位置関係を示す車両の側面図。荷重点の位置を示す車両の平面図。図１の変形例を示す車両の側面図。図８のIX-IX線に沿って切断した断面図。図９の連結部にトルクが作用した状態を示す図。図９の連結部に図１０Ａより大きなトルクが作用した状態を示す図。

以下、図１〜図１０Ｂを参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る車両は、単一の前輪と左右一対の後輪とを有する三輪車両であり、ユーザが立位姿勢で乗車可能に構成される。

図１は、本発明の実施形態に係る車両１００の全体構成を示す側面図であり、図２は、平面図である。なお、図１には、ユーザＰＳの使用状態を併せて示す（二点鎖線）。以下では、図示のように車両１００の前後方向（長さ方向）、左右方向（幅方向）および上下方向（高さ方向）を定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。

図１，２に示すように、車両１００は、前輪１および後輪２と、車両１００の骨格を構成するフレームＦＬとを有し、車両１００の左右方向の中心を通る中心線ＣＬ１（図２）に対し全体が左右対称に構成される。より詳しくは、前輪１は、中心線ＣＬ１に沿って配置され、左右の後輪２は中心線ＣＬ１を挟んで左右対称位置に配置される。前輪１は後輪２よりも大径である。なお、前輪１は後輪２と同径または後輪２が前輪１よりも大径であってもよい。フレームＦＬは前フレーム１０と後フレーム２０とを有する。

前フレーム１０は、中心線ＣＬ１に沿って前後方向に延在する断面略矩形状のメインフレーム１１と、上下方向に延在する断面略円筒形状の縦パイプ１２とを有する。メインフレーム１１は、前方にかけて上り勾配（前上がり）で傾斜し、その前端部は縦パイプ１２の後面に接合される。縦パイプ１２は、上端部が下端部よりも後方に位置するように傾斜して延在し、縦パイプ１２の内部に断面略円形状のハンドル軸１３が回転可能に挿入される。ハンドル軸１３の上端部には、ハンドル１４の左右方向中央部が固定され、下端部にはフロントフォーク１５が固定される。

前輪１の回転軸１ａはフロントフォーク１５により回転可能に支持される。前輪１は、ハンドル軸１３を中心としたハンドル１４の回動操作により転舵される。ハンドル１４は左右方向に延在し、その左右両端部にユーザＰＳによって把持されるグリップ１４ａが設けられる。フロントフォーク１５には、前輪１の上方から後方にかけて、前輪１の周囲を覆うように略円弧状のフロントフェンダー１６が取り付けられる。

詳細な図示は省略するが、前輪１の内側には、走行モータ４（インホイールモータ）と、ブレーキユニット５とが収納される。例えば左側に走行モータ４が、右側にブレーキユニット５がそれぞれ配置される。車両１００は、走行モータ４の駆動により走行する電動車両として構成される。ブレーキユニット５は、例えばドラムブレーキを構成するドラムブレーキユニットとして構成される。なお、図示は省略するが、後輪２にもブレーキユニットが設けられる。これらブレーキユニットは、ハンドル１４のグリップ１４ａの前方に設けられたブレーキレバー１４ｂの操作により作動し、前輪１および後輪２に制動力が付与される。なお、走行モータ４は前輪１でなく後輪２内、または前輪１と後輪２の双方に設けられてもよい。これにより、牽引能力や登坂能力を向上することができる。

縦パイプ１２の後面には、ホルダ１７が取り付けられ、ホルダ１７によりバッテリ６が支持される。バッテリ６は、電動機としての走行モータ４に供給される電力が蓄えられるリチウムイオン電池などの二次電池であり、バッテリ６から走行モータ４に供給される電力は、不図示の電力制御ユニットにより制御される。なお、図示は省略するが、ハンドル１４には、バッテリ残容量や設定車速等の車両情報を表示する表示部が設けられるとともに、メイン電源のオンオフを指令するスタータスイッチや走行指令を入力するアクセルレバーなどが、ユーザＰＳにより操作可能に設けられる。なお、バッテリ６は縦パイプ１２の内部に配置されてもよく、メインフレーム１１内等、他の構造部材の内部または周辺に配置されてもよい。例えばステップ２５の前方の傾斜部２８に配置してもよい。

後フレーム２０は、中心線ＣＬ１に沿って前後方向に延在する断面略矩形枠状のメインフレーム２１と、メインフレーム２１に交差して左右方向に延在する断面略矩形枠状の前後一対の横フレーム２２と、メインフレーム２１の左右両側において前後方向に延在する断面略矩形枠状の左右一対のサイドフレーム２３とを有する。メインフレーム２１は、前側のメインフレーム１１よりも下方において、前方にかけて上り勾配（前上がり）で軸線ＣＬ２に対し略平行に傾斜して延在する。後側のメインフレーム２１の水平線（路面３）に対するなす角は、前側のメインフレーム１１の水平線に対するなす角よりも小さい。なお、メインフレーム１１等のフレーム部材は直線状でなくてもよい。例えばパイプを折り曲げて構成してもよく、射出成型により構成してもよい。したがって、メインフレーム１１，２１のなす角の関係は上述したものに限らない。

メインフレーム２１には、前後方向に所定間隔を空けて前後一対の横フレーム２２がそれぞれ接合される。前後の横フレーム２２は、路面３からの高さが互いに同一となるように例えばメインフレーム２１の底面の一部を切り欠いてメインフレーム２１に取り付けられる。前後の横フレーム２２の底面には、それぞれ左右一対の略コ字状の切り欠きが設けられ、左右のサイドフレーム２３は、この切り欠きに嵌合してそれぞれ前後方向に延在する。左右のサイドフレーム２３の後端部には、それぞれ後輪支持部２４が設けられ、後輪支持部２４により後輪２の回転軸２ａが回転可能に支持される。

前後の横フレーム２２の上面には、メインフレーム２１の左右両側において、前後方向に延在する平面視略矩形状の板材であるステップ（足置き）２５がそれぞれ取り付けられる。左右のステップ２５は、立位姿勢のユーザＰＳが両足を載せる載置部を構成し、ユーザＰＳの足裏全体が載置可能なようにステップ２５の前後方向の長さと左右方向の幅とが規定されるとともに、ステップ２５の上面（載置面）は、路面３と平行な水平面として構成される。

左右のステップ２５は、それぞれ左右の後輪２の前方に配置される。ステップ２５の上面は、後輪２の上端部よりも下方に位置する。なお、ステップ２５の上面は、後輪２の上端部よりも上方または後輪２の上端部と同一高さに位置してもよい。ステップ２５の後端部には、ステップ２５の上面よりも上方に膨出した膨出部２６が設けられる。膨出部２６は、ステップ２５の左右方向外側端面よりも左右方向外側に突出し、膨出部２６の後端部に、後輪２の前方から上方かつ後方にかけて、後輪２の周囲を覆うようにリアフェンダー２７が取り付けられる。ハンドル１４またはリアフェンダー２７により、車両１００の最大幅が規定される。

左右のステップ２５の前方には、それぞれ前方にかけて上り勾配で傾斜した傾斜部２８が設けられる。傾斜部２８は、ステップ２５の前端部を覆うように左右方向に延設される。このようにステップ２５の前後両端部に傾斜部２８と膨出部２６とを設けることで、ユーザＰＳの足の前後方向の移動を制限できる。特に、傾斜部２８は、例えば走行時にステップ２５の前端部が路面の障害物に衝突した場合において、乗員の足を保護する保護部材として機能する。

前フレーム１０と後フレーム２０とは、連結部７を介して揺動可能に連結される。以下、連結部７の構成について説明する。図１に示すように、前側のメインフレーム１１の後端部には、軸線ＣＬ２を中心とした略円筒形状のパイプ７１が一体に取り付けられる。軸線ＣＬ２は、後側のメインフレーム２１と略平行に、すなわち、前方にかけて上り勾配（前上がり）で前後方向に延在する。したがって、メインフレーム２１の上方に、メインフレーム２１に対し略平行にパイプ７１が配置される。

パイプ７１の内部には、軸線ＣＬ２に沿って断面略円形のシャフト７２が延在する。後側のメインフレーム２１には、パイプ７１を前後方向に挟むように上方に向けて前後一対のブラケット７３が突設される。図３は、パイプ７１の内部構成を示す断面図である。図３に示すように、パイプ７１の内部には、前後一対のベアリング７１ａ，７１ｂが圧入され、ベアリング７１ａ，７１ｂを介してパイプ７１の内周面からシャフト７２が回転可能に支持される。

シャフト７２は、一端部（前端部）がボルトの頭部形状に構成され、他端部（後端部）にねじ部が設けられる。シャフト７２は前後一対のブラケット７３を貫通し、後端部にナット７４が螺合される。これによりパイプ７１およびブラケット７３に対するシャフト７２の前後方向の位置が規制されるとともに、シャフト７２のねじの軸力によって、シャフト７２が前後のブラケット７３に固定される。その結果、ブラケット７３を介してシャフト７２とメインフレーム２１とが一体に回転可能となる。

以上の連結部７の構成により、パイプ７１はメインフレーム２１に対し軸線ＣＬ２を中心に回転可能に支持される。換言すると、パイプ７１を一体に有する前フレーム１０全体は、メインフレーム２１を一体に有する後フレーム２０全体に対し、軸線ＣＬ２を中心に左右方向に揺動可能に支持される。

図４Ａは、図１のIV-IV線に沿って切断した断面図、すなわちパイプ７１の前後方向中
央部における断面図である。図４Ａに示すように、パイプ７１の左右両端部には、左右方向外側に向けて略板状の上ばね受け７５が突設される。一方、メインフレーム２１の下端部には突起部７６が設けられ、突起部７６の左右両端部に、左右方向外側に向けて略板状の下ばね受け７７が突設される。下ばね受け７７の左右方向長さは、上ばね受け７５の左右方向長さよりも短い。

上ばね受け７５の左右両端部には、それぞれ左右一対のコイルばね８の上端部が連結され、下ばね受け７７の左右両端部には、それぞれ左右のコイルばね８の下端部が連結される。図４Ａは、パイプ７１の中心（軸線ＣＬ２）を通る鉛直方向の軸線ＣＬ３、すなわち路面３に垂直な垂線ＣＬ３と、前フレーム１０の縦パイプ１２に沿った軸線ＣＬ４とのなす角（揺動角θ）が０°である基準姿勢を示す。基準姿勢では、前輪１の路面３に対する傾斜角は０°であり、前輪１の回転軸１ａは水平方向を向いている。ユーザＰＳが前フレーム１０を左右方向に傾斜させないで、パイプ７１に軸線ＣＬ２を中心とした左右方向のトルクが作用していなければ、左右のコイルばね８の付勢力は互いに均衡し、車両１００は、平衡状態として基準姿勢に保たれる。

一方、図４Ｂに示すように、ユーザＰＳが前フレーム１０を左右方向一方（例えば右方）に傾斜させると、揺動角θが増加し、パイプ７１に軸線ＣＬ２を中心としたトルクが作用する。このとき、図４Ａの状態と比べて、右側のコイルばね８が縮退し、左側のコイルばね８が伸長する。これにより、前フレーム１０には、前フレーム１０を基準姿勢に戻すような図４Ｂの矢印Ａ方向の付勢力が作用する。付勢力は、揺動角θが増加するほど増大する。このため、左右一対の付勢部材であるコイルばね８によって、前フレーム１０の揺動に対し回転抵抗が作用し、揺動量を良好に制限することができる。パイプ７１に作用するトルクが０になると、前フレーム１０はコイルばね８の弾性力により初期位置（基準姿勢）に復帰する。

なお、他の付勢部材をコイルばね８とは別に、あるいはコイルばね８に追加して設けてもよい。例えば、パイプ７１とシャフト７２との間に、外周面がパイプ７１の内周面に接合され、内周面がシャフト７２の外周面に接合されるような略リング状のゴム部材を介装し、後フレーム２０に対する前フレーム１０の揺動時に、ゴム部材のせん断ひずみにより前フレーム１０を基準姿勢に戻すような付勢力を作用するようにしてもよい。あるいは、パイプの７１内部にナイトハルトダンパを介装するようにしてもよい。

図５は、ナイトハルトダンパ８０が内蔵されたパイプ７１の断面図である。なお、図５では、パイプ７１が断面略矩形枠状に構成される。図５に示すように、ナイトハルトダンパ８０は、シャフト７２と一体に回転可能なようにシャフト７２にスプライン結合された略菱形のカムブロック８１と、カムブロック８１の凹状に形成された各面に対向して配置されたゴムローラ８２とを有する。図５の初期状態からパイプ７１にトルクが作用して、パイプ７１が軸線ＣＬ２を中心に回転すると、パイプ７１とカムブロック８１との間でゴムローラ８２が押圧されて弾性変形し、ゴムローラ８２が楕円になる。このとき、パイプ７１の回転角が大きくなるに従い、パイプ７１に対する回転抵抗は大きくなる。パイプ７１に作用するトルクが０になると、ゴムローラ８２は、弾性力により元の形状に復帰し、前フレーム１０は基準姿勢に戻る。

図６は、連結部７の軸線ＣＬ２とステップ２５との位置関係を示す車両１００の側面図である。なお、以下では、乗員の自重によってステップ２５上に作用する力の作用点を荷重点Ｐａと定義し、前輪１および後輪２が路面３に接地する領域の中心点を接地点Ｐ１，Ｐ２と定義する。接地点Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ回転軸１ａ，２ａの回転中心の鉛直下方の点である。

図６に示すように、荷重点Ｐａは、軸線ＣＬ２に直交する仮想平面ＰＬ１上において、軸線ＣＬ２よりも下方に位置する。荷重点Ｐａは、路面３に垂直な鉛直面ＰＬ２上においても、軸線ＣＬ２よりも下方に位置する。ユーザＰＳは車両１００を左右方向に旋回するとき、膝および足首を軽く曲げて上半身を左右に傾ける。これにより、ステップ２５に両足を載せたままの安定した姿勢で、前フレーム１０を揺動させ、前輪１を左右に傾斜させることができる。その結果、車両１００をスムーズに旋回させることができ、旋回性が向上する。

軸線ＣＬ２は、前上がりに延在する。このため、車両１００の旋回時において、後輪２に対する前輪１の切れ角を増加することができる。その結果、旋回半径を小さくすることができ、旋回性を一層向上することができる。なお、図６では、軸線ＣＬ２が、後輪２の接地点Ｐ２を通る鉛直面内において、接地点Ｐ２の上方、より詳しくは後輪２の回転軸２ａの上方を通過しているが、軸線ＣＬ２は回転軸２ａの下方を通過してもよい。

軸線ＣＬ２は、荷重点Ｐａよりも距離Ｄ１（例えば２０ｃｍ）だけ上方の仮想線Ｌ１と荷重点Ｐａよりも距離Ｄ２（例えば１０ｃｍ）だけ下方の仮想線Ｌ２との間に位置することが好ましい。このような範囲に軸線ＣＬ２が位置するように連結部７が設けられることで、車両１００の旋回時に、ユーザＰＳは安定した姿勢で前輪１を左右に傾斜することができ、車両１００の旋回性が向上する。

この場合、ステップ２５の後端部から荷重点Ｐａまでの距離Ｄ３は所定範囲内（例えば５ｃｍ〜１５ｃｍ）であることが好ましい。図７は、右側のステップ２５上の荷重点Ｐａの位置を示す平面図である。図７に示すように、ステップ２５の後端部から荷重点Ｐａまでの距離Ｄ３が上記所定範囲内であるとき、荷重点Ｐａは、前輪１の接地点Ｐ１と左右の後輪２の接地点Ｐ２とを結んで得られた三角形の領域ＡＲ内に位置する。

これにより、ユーザＰＳは、車両１００の姿勢が安定した状態で乗車することができ、乗車が容易である。すなわち、ユーザＰＳは、一方（例えば右側）のステップ２５に足を載せて自重を作用した後、他方（例えば左側）のステップ２５に足を載せて車両１００への乗り込み動作を行うが、荷重点Ｐａが領域ＡＲ内に位置するため、乗り込み動作時に他方の後輪２が浮き上がることを抑制することができ、車両姿勢が安定する。また、車両１００の前側を傾けて旋回走行するとき、旋回方向の内側の後輪２の浮き上がりも抑制することができる。停車時には、ユーザＰＳはステップ２５に両足を載せたまま安定した姿勢を保つことができる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両１００は、前後方向に延在する中心線ＣＬ１上に配置された単一の前輪１と、中心線ＣＬ１の左右両側に配置された左右一対の後輪２と、前輪１の上方に配置されたハンドル１４と、ユーザＰＳの足が載置されるステップ２５と、前輪１を回転可能に、かつ、ハンドル１４の操作に伴い前輪１を転舵可能に支持する前フレーム１０と、前フレーム１０の後方に配置され、後輪２を回転可能に支持するとともに、ステップ２５が一体に設けられた後フレーム２０と、前後方向に延在する軸線ＣＬ２を中心にして後フレーム２０に対し前フレーム１０を左右方向に揺動可能に支持する連結部７と、を備える（図１）。ステップ２５は、ユーザＰＳの自重によりステップ２５に作用する荷重点Ｐａが、平面視で前輪１の接地点Ｐ１と左右一対の後輪２のそれぞれの接地点Ｐ２とを結ぶ領域ＡＲ内に位置するように設けられる（図７）。

このように左右一対の後輪２を支持する後フレーム２０に対し単一の前輪１を支持する前フレーム１０を、連結部７を介して揺動可能に支持することで、旋回時に前輪１が傾斜し、車両１００の旋回性が向上する。また、ステップ２５に作用する荷重点Ｐａが接地点Ｐ１，Ｐ２の領域ＡＲ内に位置するようにステップ２５が設けられるため、左右一対の後輪２の左右内側にステップ２５を配置する必要がなく、車両１００が車幅方向に拡大することを抑えながら、ユーザＰＳは、車両１００の旋回時にも安定した姿勢で乗車することができる。

（２）ステップ２５は、中心線ＣＬ１の左右両側にそれぞれ設けられた左右一対のステップ２５であり、左右一対のステップ２５は、それぞれ平面視で三角形の領域ＡＲ内に位置するように設けられる（図７）。これにより、走行中または停車中において、左右いずれかのステップ２５にユーザＰＳの自重が極端に作用した場合であっても、ユーザＰＳは安定した姿勢で乗車することができる。

（３）連結部７は、軸線ＣＬ２が後方に向けて下り勾配で傾斜するように設けられる（図１）。これにより、前輪１の旋回時の切れ角が増加し、車両１００の旋回性を向上することができる。

（４）前輪１の径は後輪２の径よりも大きい（図１）。これにより、後輪２を支持するサイドフレーム２３を介してステップ２５を低位置に設けることができ、ユーザＰＳの車両１００への乗降性が高まる。

（５）ステップ２５は、軸線ＣＬ２に直交する仮想平面ＰＬ１上で荷重点Ｐａが軸線ＣＬ２よりも下方に位置するように設けられる（図６）。これにより、荷重点Ｐａをより路面３に近付けることができ、ユーザＰＳの安定性が一層高まる。

（６）車両１００は、前輪１の回転軸１ａが水平方向に向かう前輪１の姿勢を基準姿勢とするとき、前輪１が基準姿勢となるように軸線ＣＬ２を中心とした回動力を前フレーム１０（パイプ７１）に付与するコイルばね８をさらに備える（図４Ａ）。これにより、前フレーム１０は傾斜姿勢から基準姿勢にばね力によって自動復帰することができ、安定した姿勢で車両を駐車することができる。

（７）コイルばね８は、前フレーム１０（パイプ７１）と後フレーム２０（メインフレーム２１）とを弾性的に接続するように弾性接続部として構成される（図４Ａ）。これにより、簡易な構成で前フレーム１０に対し付勢力を及ぼすことができる。

（８）コイルばね８は、軸線ＣＬ２の左右両側に配置される（図４Ａ）。これにより、付勢部材が左右対称に構成され、前フレームが左右いずれの方向に傾斜した場合でも、同様に付勢力を及ぼすことができる。

（９）ステップ２５は、後輪２の前方に配置される（図１）。これにより、車幅の増加を抑えることができ、移動性や携帯性に優れた車両１００として構成することができる。

（１０）車両１００は、前輪１を駆動する走行モータ４と、走行モータ４に電力を供給するバッテリ６と、をさらに備える（図１）。これにより、ペダル等の駆動部が不要であり、車両１００を簡易に構成することができる。

上記実施形態（図３）では、パイプ７１の前後両側にブラケット７３を配置するとともに、軸線ＣＬ２に沿ってパイプ７１とブラケット７３とを貫通するシャフト７２を介して、前フレーム１０と後フレーム２０とを揺動可能に連結するようにしたが、連結部の構成はこれに限らない。図８は、他の連結部を有する車両１００の全体構成を示す側面図であり、図９は、図８の連結部の要部構成を示す断面図（図８のIX-IX線に沿った断面図）である。

図８，図９に示すように、前側のメインフレーム１１と後側のメインフレーム２１との間に設けられる連結部７０は、後面視略台形状を呈する台形リンクにより構成される。より詳しくは、連結部７０は、メインフレーム１１の下端部に固定され、メインフレーム１１を中心として左右方向に延在するとともに軸線ＣＬ２と平行に延在する略板状の水平リンク７０１と、メインフレーム２１の左右側面に固定され、メインフレーム２１を中心として左右方向に延在するとともに軸線ＣＬ２と平行に延在する略板状の水平リンク７０２と、水平リンク７０１の左端部と水平リンク７０２の左端部とを連結する略板状の前後一対の連結リンク７０３と、水平リンク７０１の右端部と水平リンク７０２の右端部とを連結する略板状の前後一対の連結リンク７０４とを有し、全体が左右対称に構成される。下側の水平リンク７０２は上側の水平リンク７０１よりも長尺に構成される。なお、下側の水平リンク７０２を上側の水平リンク７０１よりも短尺に形成してもよく、リンク機構の構成は図示したものに限らない。前後の連結リンク７０３および７０４は、それぞれ軸線ＣＬ２と平行に延在する略板状の連結プレート７０５を介して一体に連結される。

連結リンク７０３，７０４は、軸線ＣＬ２と平行に延在する軸部７０６を介してそれぞれ水平フレーム７０１，７０２に回動可能に支持される。図９に示すように、台形リンクの内側には、弾性体として、ブロック状のゴム材であるゴムブロック７１０が配置される。ゴムブロック７１０は、上下の水平リンク７０１，７０２と左右の連結リンク７０３，７０４ないし連結プレート７０５とにそれぞれ固定される。なお、弾性体の構成はこれに限らない。例えば弾性体をウレタンにより構成してもよく、ゴム材やウレタン以外の弾性体を用いてもよい。左側の上下一対の軸部７０６の中心を通る直線Ｌａと、右側の上下一対の軸部７０６を通る直線Ｌｂとの交点は、揺動の中心線である軸線ＣＬ２に相当する。

図９は、図４Ａと同様、揺動角が０°である基準姿勢を示す。基準姿勢では、ゴムブロック７１０が平衡状態を保ち、軸線ＣＬ２は、水平リンク７０１よりも上方の縦パイプ１２に沿った軸線ＣＬ４（図４Ａ参照）上に位置する。この状態から、ユーザＰＳが前フレーム１０を左右方向一方（例えば左方）に傾斜させると、メインフレーム１１を介して連結部７０（水平リンク７０１）に左方へのトルクが作用する。このトルクの増加に伴い、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、揺動角（軸線ＣＬ４の鉛直線に対するなす角θ）が増加し、ゴムブロック７１０が押圧されて弾性変形する。

このとき、揺動角の増加に伴い、ゴムブロック７１０による、揺動角が０°である基準姿勢に戻ろうとする力（復元力）は増大し、図１０Ａよりも図１０Ｂの方が復元力は大きい。また、揺動角が大きくなるに従い、軸線ＣＬ２の軸線ＣＬ４からの左右方向の位置ずれ量、換言すると後側のメインフレーム２１に対する軸線ＣＬ２の左右方向の位置ずれ量が増大する。メインフレーム１１を介して作用するトルクが０になると、ゴムブロック７１０は、弾性力により元の形状に復帰し、前フレーム１０は直立状態の基準姿勢（図９）に戻る。

このように連結部７０を台形リンクとして構成することで、すなわち、前側のメインフレーム１１に固定された水平リンク７０１（第１リンク）と、後側のメインフレーム２１に固定された水平リンク７０２（第２リンク）と、水平リンク７０１の左端部と水平リンク７０２の左端部とに回動可能に連結された連結リンク７０３（第３リンク）と、水平リンク７０１の右端部と水平リンク７０２の右端部とに回動可能に連結され、連結リンク７０３と長さの等しい連結リンク７０４（第４リンク）と、を有するように構成することで、揺動の中心である軸線ＣＬ２の位置を揺動方向とは反対側の左右方向にずらすことができる。これにより、車両１００の操縦性を変化させることができる。したがって、台形リンクを構成する各リンク７０１〜７０４の長さを適宜調整することで、最適な操縦性が得られるように車両１００を構成することができる。なお、前側のメインフレーム１１を有する前フレーム１０（第１部材）と後側のメインフレーム２１を有する後フレーム２０（第２部材）とを、台形リンク以外のリンク機構を介して揺動可能に連結するようにしてもよい。すなわち、他のリンク機構を用いて、上述したのと同様、第１部材の揺動に伴い、第２部材の左右方向中心位置からの揺動軸線ＣＬ２の左右方向の位置ずれ量が増大するようにしてもよい。

上記実施形態は、上述した以外の種々の形態に変更することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、車両１００が単一の前輪１と左右一対の後輪２とを有するように構成したが、車両の中心線上に配置された一つの前輪と中心線の左右両側に配置された二つの後輪を有するのであれば、車輪の構成は上述したものに限らない。なお、一つの前輪には、単一の前輪だけでなく、例えば１か所に設けられた一対の前輪、すなわちペア前輪も含まれる。

上記実施形態では、乗員（ユーザＰＳ）が立位姿勢で乗車するように車両１００を構成したが、乗員が着座するシートを設け、着座姿勢で乗車するように車両を構成してもよい。この場合も、乗員の自重によりステップ（載置部）に作用する荷重点が、平面視で前輪の接地点と左右一対の後輪のそれぞれの接地点とを結ぶ領域内に位置するように、載置部を設ければよい。

上記実施形態では、前輪１を回転可能に、かつ、ハンドル（操舵部）の操作に伴い前輪１を転舵可能に支持するように前フレーム１０（第１部材）を構成するとともに、後輪２を回転可能に支持するとともに、ステップ２５が一体に設けられるように後フレーム２０（第２部材）を構成したが、第１部材と第２部材の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、横フレーム２２の上方にステップ２５（載置部）を設けたが、第２部材に支持されるのであれば、載置部の支持形態はいかなるものでもよい。すなわち、載置部は、第２部材から直接的に支持されてもよいし、中間部材を介して間接的に支持されてもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１前輪、２後輪、４走行モータ、６バッテリ、７連結部、８コイルばね、１０前フレーム、１４ハンドル、２０後フレーム、２５ステップ、７０連結部、１００車両、７０１，７０２水平リンク、７０３，７０４連結リンク、Ｐａ荷重点、Ｐ１，Ｐ２接地点、ＣＬ２軸線、ＡＲ領域

Claims

前後方向に延在する中心線上に配置された一つの前輪と、
前記中心線の左右両側に配置された左右一対の後輪と、
前記前輪の上方に配置された操舵部と、
乗員の足が載置される載置部と、
前記前輪を回転可能に、かつ、前記操舵部によって操舵可能に支持する第１部材と、
前記第１部材の後方に配置され、前記左右一対の後輪を回転可能に支持する第２部材と、
前後方向に延在する軸線を中心にして前記第１部材と前記第２部材とを左右方向に揺動可能に連結する連結部と、
前記前輪の回転軸が水平方向に向かう前記前輪の姿勢を基準姿勢とするとき、前記前輪が前記基準姿勢となるように前記軸線を中心とした回動力を前記第１部材に付与する付勢部と、を備え、
前記載置部は、前記左右一対の後輪の前方に配置され、前記第２部材に支持されるように設けられるとともに、乗員の自重により前記載置部に作用する荷重点が、前記載置部の後端部から所定範囲内、かつ、平面視で前記前輪の接地点と前記左右一対の後輪のそれぞれの接地点とを結ぶ領域内に位置するように設けられ、
前記付勢部は、シャフト部材と、前記シャフト部材に結合されたブロック部材と、前記ブロック部材の凹状に形成された複数の面に対向して配置された複数の弾性部材と、前記複数の弾性部材の周囲に配置され、前記複数の弾性部材の移動を規制するケース部材と、を有するダンパを備えることを特徴とする車両。
請求項１に記載の車両において、
前記第１部材は、前記連結部が取り付けられるフレーム部と、略上下方向に延在し、前記フレーム部に、前記フレーム部に対して相対回転可能に支持される軸部と、を有し、
前記軸部の上端部に前記操舵部が固定され、前記軸部の下端部に前記前輪が支持されることを特徴とする車両。
請求項１または２に記載の車両において、
前記載置部は、前記中心線の左右両側にそれぞれ設けられた左右一対の載置部であり、
前記左右一対の載置部における前記荷重点は、それぞれ平面視で前記領域内に位置するように設けられることを特徴とする車両。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両において、
前記連結部は、前記軸線が後方に向けて下り勾配で傾斜するように設けられることを特徴とする車両。
請求項４に記載の車両において、
前記前輪の径は前記後輪の径よりも大きいことを特徴とする車両。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両において、
前記付勢部は、前記第１部材と前記第２部材とを弾性的に接続する弾性接続部をさらに有することを特徴とする車両。
請求項６に記載の車両において、
前記付勢部は、前記軸線の左右両側に配置される左右一対の付勢部であることを特徴とする車両。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両において、
前記前輪を駆動する電動機と、
前記電動機に電力を供給するバッテリと、をさらに備えることを特徴とする車両。
請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両において、
前記連結部は、リンク機構により構成されることを特徴とする車両。
前後方向に延在する中心線上に配置された一つの前輪と、
前記中心線の左右両側に配置された左右一対の後輪と、
前記前輪の上方に配置された操舵部と、
乗員の足が載置される載置部と、
前記前輪を回転可能に、かつ、前記操舵部によって操舵可能に支持する第１部材と、
前記第１部材の後方に配置され、前記左右一対の後輪を回転可能に支持する第２部材と、
前後方向に延在する軸線を中心にして前記第１部材と前記第２部材とを左右方向に揺動可能に連結する連結部と、
前記前輪の回転軸が水平方向に向かう前記前輪の姿勢を基準姿勢とするとき、前記前輪が前記基準姿勢となるように前記軸線を中心とした回動力を前記第１部材に付与する付勢部と、を備え、
前記載置部は、前記左右一対の後輪の前方に配置され、前記第２部材に支持されるように設けられるとともに、乗員の自重により前記載置部に作用する荷重点が、前記載置部の後端部から所定範囲内、かつ、平面視で前記前輪の接地点と前記左右一対の後輪のそれぞれの接地点とを結ぶ領域内に位置するように設けられ、
前記付勢部は、シャフト部材と、前記シャフト部材に結合された略菱型のブロック部材と、前記ブロック部材の凹状に形成された略菱型の各面に対向して配置されたゴム状の複数のローラ部材と、前記複数のローラ部材の周囲に配置され、前記複数のローラ部材の移動を規制するケース部材と、を有するダンパを備えることを特徴とする車両。