JP7158370B2 - 風防と天蓋付設の３輪自転車 - Google Patents

Description

本発明は風防と天蓋付設の３輪自転車に関する。

自転車の、傘さし、傘取付け運転が、２０１６年６月施行の道路交通法細則１０条４号により禁止となった。合法的なのは、雨天にレインコート、晴天時における帽子やサンバイザーなどの着用である。その一方で、車体に防具を取り付ける商品もある。

先行技術

特許文献

実用新案登録第３１１５１５６号

コロポックルカタログ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｒｏｐｏｋｋｕｒｕ．ｊｐ／ 雨避けグッズ「ｄｒｙｖｅ」カタログ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｒｙｖｅ．ｔｏｋｙｏ／

しかしながら、防具を取り付ける、組立て式の商品は市販されているが、普及していない。当該は、運転者の前面から頭上乃至は背後までを、軟質系の透明素材で覆うだけの方法である。従って、水滴の付着による視界不良や、対象が２輪車が故の横転事故にもつながる。しかも、当該の着脱には、工具と相応の手間や時間を要する。また、そのまま走行すれば、邪魔な存在となる。更には、市販３輪自転車への適用例が見当たらない。

本発明は、後２輪の３輪自転車である。運転者の前面に風防を、上面には天蓋を付設し、双方に間障を設けている。因って、障壁のない視界と空気の流れを確保し、上記課題を解決する。

本発明は、晴雨両用の３輪自転車である。防雨に加え、遮光と遮熱およびＵＶカットだけでなく、風圧処理にも対応する。即ち、付設する風防と天蓋、双方の間障がもたらす効果により、空気抵抗の低減と、整流の機能を備えている。しかも当該双方とも着脱容易である。加えて、後２輪が故に、安全且つ安心であり、広範な乗用機会を提供できる。

本発明の風防と天蓋付設の３輪自転車外観図である。 本発明に係る風防から天蓋に至る風の流れである。 本発明の風防と天蓋付設の３輪自転車正面図である。 本発明の風防と天蓋付設の３輪自転車側面図である。 本発明に係る前輪ダブルサスペンション断面図である。 本発明に係る後２輪独立懸架装置フレーム平面図と断面図である。 本発明に係る後ろ２輪フレーム平面図とサスペンション断面図である。 〔図８〕－１ 〔図８〕－２ 〔図８〕－３ 〔図８〕－４ 〔図８〕－５ 本発明に係る後２輪独立懸架装置作動説明図である。 本発明に係る天蓋主軸における拡張時の背断面である。 本発明に係る天蓋軸における短縮時の背断面である。 本発明に係る天蓋における前後左右拡張時の平面図である。 本発明に係る天蓋における左右短縮時の平面図である。 本発明に係る天蓋側面図 本発明に係る天蓋主軸支持アーム垂直保持装置背面図である。 本発明に係る天蓋主軸支持アーム垂直保持装置側断面図である。 本発明に係る天蓋主軸支持アーム背面図である。 本発明に係る天蓋主軸支持アームにおける車体直結ダンパーである。 本発明に係る天蓋主軸支持アーム昇降装置背断面図である。 〔図１９〕－ａ本発明に係る天蓋主軸支持アーム昇降装置固定時の側断面図である。〔図１９〕－ｂ本発明に係る天蓋主軸支持アーム昇降装置固定緩和時の側断面図である。〔図１９〕－ｃ本発明に係る天蓋主軸支持アーム昇降装置固定解除時の側断面図である。

本発明は、図１に示すとおり、前輪１と後輪２の３輪自転車である。ハンドル３の前面に風防４を、運転者の上面には天蓋３を付設し、自転車の速度に見合う装備とするため、当該４と５双方を隔てる間障６を設け、障壁のない視界を確保している。

一方、図１に示すとおり、風防２を上下２段で構成し、当該２の接合部に狭小空間４を設け、風圧の制御と整流を行なう。図４も参照。

図２に示す矢印は、風防２の狭小空間４を経て、天蓋３に至る風の流れである。当該３の後尾に配備する隆起部７は、間障６からも加わる風圧が誘因となる、当該３の浮揚を抑制するエアスポイラーとしの機能がある。

図１と図２に示す、風防２の狭小空間４を構成する仕切５は、整流板であり、中央部のみが当該２上段と、下段の受けとの噛み合わせにより結合し、固定している。

図１と図３で示すのは、風防２と車体との固定方法である。まず、当該２の上段左右内側には、グリップ一体プレート８を接着し、ハンドル１に取付け固定する。当該２の下段左右内側には、プレート９を接着のうえ連結し、Ｔ型具１０を取付ける。

図１と図３では、風防２下段下部の固定の仕掛けも示す。当該２と一体のＴ字型具１０は動かず、当該１０を挟み込む円弧状の接続板１１のスリットが上下に摺動する。図４も参照。また、ハンドル１に直結する当該１１の左右旋回に対応すべく、円形状に面取りを施してある。

図１に示す風防２は、上下段とも取り外しできる。まず上段は、ハンドル１からグリップ一体プレート８を外し、仕切５の上下噛み合わせを分離する。次に下段は、接続板１１からＴ字型具１０の固定を解除して引き抜き、上下段ともヒンジ１２を支点に３ッ折りすれば、取り外しできる状態となる。

１ ハンドル
２ 風防
３ 天蓋
４ 狭小空間
５ 仕切
６ 間障
７ 隆起部
８ グリップ一体プレート
９ プレート
１０ Ｔ字型具
１１ 接続板
１２ ヒンジ
１３ 天蓋主軸支持アーム
１４ 天蓋主軸支持アーム昇降装置
１５ 天蓋主軸支持アーム垂直保持装置

図５に示すのは、前輪ダブルサスペンションの断面図である。ヘッドチューブ３に内蔵し、フロントフォーク１が路面から受ける衝撃と振動を、上下２段構えで緩和、減衰する。下段は、コイルバネ５と複数の積層弾性素材６を組み合わせており、当該３と内接するインナーチューブ４に組み込み、当該１に直結する。

続いて図５に示すのは、上段サスペンションの構造である。まず、ハンドルステム１０のステム昇降ネジ９をネジ受け台座８に差し込み、その下にある固定盤７との空間に、積層弾性素材６を挟み入れる。

さらに図５で、上段サスペンションの取付け方法を示す。それは、フロントフォーク１からハンドルステム１０に至る連結の仕方である。まず、当該１とフロントフォーク連結板１３および、フロントフォーク連結チューブ１４をフロントフォーク固定ネジ１２により一体化する。次に当該１４の上部から、ハンドルステム連結チューブ１５と一体のハンドルステム連結板１６を挿入し、ハンドルステム固定ネジ１７により、当該１０に固定する。因って、当該１からの振動が当該１０まで伝わり、上段サスペンションが機能する。

図５で加えて示す。分断状態のフロントフォーク回転軸２と、ハンドルステム回転軸１１が連動する仕掛である。それは、フロントフォーク連結チューブ１４と、ハンドルステム連結チューブ１５が、真円以外のチューブであるから。従って、当該１４と当該１５は、上下動しても回転しない。

１ フロントフォーク
２ フロントフォーク回転軸
３ ヘッドチューブ
４ インナーチューブ
５ コイルバネ
６ 弾性素材
７ 固定盤
８ ネジ受台座
９ ステム昇降ネジ
１０ ハンドルステム
１１ ハンドルステム回転軸
１２ フロントフォーク固定ネジ
１３ フロントフォーク連結板
１４ フロントフォーク連結チューブ
１５ ハンドルステム連結チューブ
１６ ハンドルステム連結板
１７ ハンドルステム固定ネジ

図６に示すのは、後２輪の平面図と自在軸４の断面図である。ボトムブラケット１、左右チェーンステー２、チェーンステー連結チューブ３は一体であり、左右Ｌ字型チェーンステー５とハブ８も、フォークエンド６により一体化している。

図６で示す。左右Ｌ字型チェーンステー５は、自在軸４を支点として、前後左右に作動し、ハブ８と左右ホイール７が、当該５の動きに呼応する。

同じく図６で示す。左右ホイール７は、ハブ８により連結しているが、固定はしていない。然るに、ホイール連結チューブ１０は、当該７とは一体であるが、当該８とは、非接触の回転体である。

さらに図６で示す。左右ホイール７は、フリーホイール９により、回転力を得ると共に、ディスクブレーキ１１により同時制動する。

図７で示すのは、後２輪のフレーム平面とサスペンション１６の背断面および、側断面である。ボトムブラケット１、シートチューブ１３、枝分かれのシートステー１４は一体であり、当該１４の強度を左右連結チューブ１５が補完している。

図７で、サスペンション１６の構造と機能を示す。当該１６は、シートステー１４とフォークエンド６との節点に位置し、上下２層に配する較軟２種類の弾性素材から成り、当該６を支点として、上下左右の動きに対応する。

図８－１、２、３、４、５は、後輪独立懸架装置の作動説明である。簡略図を用いる。上は、チェーンステー連結チューブ１、下は、ホイール９それぞれの背面を示す。

１ ボトムブラケット
２ チェーンステー
３ チェーンステー連結チューブ
４ 自在軸
５ Ｌ字型チェーンステー
６ フォークエンド
７ ホイール
８ ハブ
９ フリーホイール
１０ ホイール連結チューブ
１１ ディスクブレーキ
１２ ブレーキパッド

図８－１、２、３、４、５は、後輪独立懸架装置の作動説明である。簡略図を用いる。上はチェーンステー連結チューブ１、下はホイール９、それぞれ背面を示す。

図８－１に示す。片側ホイール９が、凸状の障害物を通過する場合である。自在軸２の回転が、Ｌ字型チェーンステー３を押し上げ、連動するサスペンション５を上方圧縮して、衝撃を減衰する。左右ホイール連結チューブ８は、フォークエンド６を支点として、障害物側に上方回転するが、チェーンステー連結チューブ１は、水平を保ち、車体の直立姿勢と安定走行を制御する。

図８－２で示す。片側ホイール９が、凹状の障害物を通過する場合である。自在軸２の回転が、Ｌ字型チェーンステー３を押し下げ、連動するサスペンション５および、ハブ７と一体のフォークエンド６が下方に伸延し、落差を吸収する。またチェーンステー連結チューブ１は、凸状障害物の場合と同様、水平であり、安定走行を維持する。

図８－３は、両ホイール９が傾斜面走行する場合を示す。運転者は、斜面の高い方へ体重移動する。従って、自在軸２が、Ｌ字型チェーンステー３を押し上げ、サスペンション５も連動して上方圧縮する。一方、ハブ７と一体の当該９、フォークエンド６は斜面との平行を保つ。しかも、サスペンション５に対する加圧により、当該９の回転数は、斜面の高い方が低い方に比べて減少するので、直進走行の保持が可能となる。

さらに図８－３で示す。斜面走行において、傾斜角度がより大きい場合である。運転者の体重移動が大きくなるため、低い側のハブ５と、一体のホイール９は荷重ゼロとなる。そこで低い側の当該９の接地を維するため、フォークエンド６が左右の傾斜に加え、下方伸延し、直進性と安定走行をサポートする。

図８－４で示す。両ホイール９が、凸状または、凹状の障害を同時に通過する場合である。両サスペンション５には、車体と運転者の荷重が付加される。即ち、当該５は、凸状の障害に対して上方圧縮を、凹状の障害には下方圧縮して衝撃を吸収し、安定走行を保持する。

図８－５で示すのは、平坦な路面走行での方向転換である。運転者の体重移動が関係する。つまり、左右ホイール９に与える付加の強弱が、当該９の回転数の差となり、進む方向を決める。

１ チェーンステー連結チューブ
２ 自在軸
３ Ｌ字型チェーンステー
４ シートステー
５ サスペンション
６ フォークエンド
７ ハブ
８ ホイール連結チューブ
９ ホイール

図９、図１０に示すのは、天蓋を支える天蓋主軸の延伸、短縮背断面である。当該は天蓋の左右伸縮を行なう。操作は、両端にあるメインパイプ固定軸２のプッシュ・プルによる。図９は走行モードの延伸、図１０は駐輪モードの短縮である。

図９では構造を示す。メインパイプ１、メインパイプ固定軸２、主軸パイプ３、ラック５は一体化している。収納パイプ７は、主軸支持アーム９に固定し、当該１、２、３、５を被覆収納する。また、当該７には、延伸保持のため、延伸ストッパー１０を両端の上下対角に設けてある。なお、歯車軸６の両端は、当該７に固定している。

図１０では、主軸パイプ３、左右短縮時における構造を示す。歯車４の回転により、ラック６の位置関係が逆転すると共に、短縮保持のため、収納ストッパー１１が作動する。また、収納パイプ７には、グリップ８を付設してあり、ヒンジ１２を支点として、後方に開閉する。従って、天蓋主軸全体を、主軸支持アーム９から取外しできる。

１ メインパイプ
２ メインパイプ固定軸
３ 主軸パイプ
４ 歯車
５ 歯車軸
６ ラック
７ 収納パイプ
８ グリップ
９ 主軸支持アーム
１０ 延伸ストッパー
１１ 収納ストッパー
１２ ヒンジ

図１１、図１２は、天蓋の平面を示す。図１１は、天蓋の左右拡張時、図１２は、短縮時である。操作は、天蓋主軸両端、メインパイプ固定軸１２を、手動によりプッシュ・プルで行なう。

図１２は、次の、手動による前後短縮を点線で示す。サブパイプ２がメインパイプ１に納まる仕組みである。それは、左右のビームスライダー８が当該１の外径を、当該２が当該１の内径を摺動して成立する。なお、当該１と当該２のサイドビーム６は、上下に重なっている。上の当該６は、当該１のビームホルダー７で固定しており、スライドするのは、下のアンダービーム９である。

天蓋の左右幅は、６００ミリ以内に収め、道路交通法に準ずる

図１３は、天蓋側面を示す。ザブビーム４は、メインビーム５の下面に、オーバーラップ状態で密接している。しかし、当該４は、後方へのスライドと同時に、点線の如く、当該５から分離する。

図１１、１２と図１３で天蓋の構造部材を示す。メインパイプ１、サブパイプ２、リアパイプ３は、中空可変素材である。ヘッド３は、軟質素材。サブビーム４、メインビーム５、サイドビーム６、サブサイドビーム１０は、何れも２層を形成する可変素材。加えて、天蓋全体を被覆するＵＶカット且つ防水素材を挟み込むため、断面形状は彎曲している。

図１１と１２、図１３では、各部材の固定方法を示す。サブサイドビーム１０、リアパイプ１１は、メインパイプ固定軸１２に埋め込み、メインビーム５は、リアパイプ１１を巻き込み固定してある。当該５と当該１０、サイドビーム６、ならびに、当該４と点線で示すアンダービーム９は、その交点で２層どおしをかしめ、固定する。

図１１と図１３で示す。ヘッド３は、サブパイプ２とサブビーム４の先端を内包し、天蓋の前後伸縮を手動で行なうため、下面に窪みを設けてある。

１ メインパイプ
２ サブパイプ
３ ヘッド
４ サブビーム
５ メインビーム
６ サイドビーム
７ ビームホルダー
８ ビームスライダー
９ アンダービーム
１０ サブサイドビーム
１１ リアパイプ
１２ メインパイプ固定軸

図１４は、天蓋主軸支持アーム垂直保持装置背面を示す。図１５は、側断面である。その位置は、天蓋主軸支持アームと車体を結ぶ中間にある。天蓋の垂直保持と、車体の左右傾斜を吸収するために機能する。

図１４、図１５の両図で示す。車体の傾斜を吸収する仕組みである。車体固定パイプ５を支点として、主軸支持中継ぎアーム１の下部補強パイプ８が、左右に傾斜する。連動して、垂直保持バランサー２ａのコイルバネが伸縮し、天蓋を垂直に保つ。加えて、当該２ａが能力の限界を越えると、２ｂのコイルスプリングが伸長し、垂直保持をコントロールする。

図１６で示すのは、図１４と同一の、天蓋主軸支持アーム垂直保持装置背面である。図１７は、その一部分、中継ぎアーム縦補助パイプ３、車体接続縦パイプ５、車体固定パイプ６の側断面を示す。

図１７では、ダンパー４の機能を示す。当該４は、中継ぎアーム縦補助パイプ３の内径を上下動し、車体で減衰緩和後の余剰振動を吸収する。天蓋安定のサポート役である。また、垂直保持バラサー２ａコイルバネも、同調作動する。

１ 天蓋主軸支持中継ぎアーム
２ 垂直保持バランサー２ａコイルバネ
２ｂコイルスプリング
３ 中継ぎアーム縦補助パイプ
４ ダンパー
５ 車体接続縦パイプ
６ 車体固定パイプ
７ 中継ぎアーム上部補強パイプ
８ 中継ぎアーム下部補強パイプ

図１８に示す。天蓋主軸支持アーム昇降装置背断面である。当該１の左右に付設している。連結バー７により一体化しており、天蓋主軸支持アーム１の高さ調節を行なう。

図１９－ａ、ｂ、ｃは、天蓋主軸支持アーム１の高さを調節する段取り、固定、緩和、解除を示す側断面である。まず、図１９－ａは、当該１の固定時を示す。次の図１９－ｂは、固定の緩和である。操作は、当該１の連結バー７で行なう。車体の背後から、当該７を手前に手操ると、固定バネ兼連結バー回転軸５と連動する、昇降装置固定バネ４が逆反りし、支持アーム固定板３との密着が弛む。

図１９－ｃでは、解除を示す。連結バー７を、車体の背後から手前に引き寄せると、支持アーム固定板３は、固定板開閉軸８を支点に回転し、天蓋主軸支持アーム１から離れる。即ち、天蓋主軸支持アームホールドパイプ２の内径を上下に摺動する。
１ 天蓋主軸支持アーム
２ 天蓋主軸支持アームホールドパイプ
３ 支持アーム固定板
４ 昇降装置固定バネ
５ 固定バネ兼連結バー回転軸
６ 固定バネ開閉軸
７ 連結バー
８ 支持アーム固定板開閉軸
９ 固定板保護カバー

Claims (1)

1. 前面の風防と上面の天蓋により、運転者を防護し、車体の安定確保のため、後２輪を備える３輪自転車であり、路面からの衝撃と振動を減衰・緩和するため、ハンドル装着の風防には、前輪ダブルサスペンションを、重心が車体後部にある、天蓋と当該支柱のバランス保持にも対処が必要な後輪には、独立懸架装置を採用し、前記前輪ダブルサスペンションは、上下２段分割の風防が、路面から受ける衝撃と振動を減衰・緩和するため、上下２層に分割配置の上、ハンドルと車輪の中間部にある車体、ヘッドチューブに内蔵しており、当該下層でまず、風防下段が受ける路面からの衝撃を緩和・制振し、更に当該上層が、前述上段に及ぶ余剰振動を緩和・吸収する分担制御方式であり、ハンドル前部に、外径が異なる長円など真円でない連結チューブ２本を、上下直列に配し、当該の両端にある接続部で車体と合体すると共に、前記前輪サスペンションとの連動により相互に摺動させ、操輪装置とする、風防と天蓋付設の３輪自転車。

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