JP7323209B2 - 自動三輪車 - Google Patents

Description

本発明は、前方に配置された一対の前輪と、後方に配置された一つの後輪を備えた自動三輪車に関する。

この種の自動三輪車は、停車時や走行時の安定性が高いことから、広く普及している。

ところで、このような自動三輪車においては、ある速度以上で走行している際に走行方向を変更する場合、自動二輪車と同様に車輪をバンクさせることにより走行方向の変更を行なうことができる。
かつ、安定した走行方向の変更を行なうためには、３個の車輪のバンク角を一致させる必要がある。

このようなバンク角を車輪に与える従来の技術が、例えば、特許文献１において示されている。

特開２００２－３３７７７９号公報

この技術は、三輪車に提供されたもので、特に、一対の前輪のそれぞれを個別のフロントフォークに装着し、これらのフロントフォークを、その長さ方向に所定間隔をおいた部位において、それぞれリンク片によって回動自在に連結するとともに、これらのリンク片の中間部を車体フレームの前部に設けられたステアリングポストの前部に上下に揺動自在に連結した構成としている。
また、後輪は車体フレームとともにバンクするような構成としている。

このような構成とすることにより、一対のリンク片と一対のフロントフォークによって略平行四辺形のリンク機構を構成し、車体フレームをバンクさせると、両フロントフォーク、すなわち、両前輪がその並行を維持しつつ同一角度でバンクさせられる。

また、後輪は車体フレームとともにバンクさせられることから、全ての車輪が同一角でバンクさせられる。

このような技術により、三輪車の走行方向変更時の安定性を向上させることが期待できるようになったが、なお、次のような改善すべき問題点が残されている。

前述した技術は、人力で走行する三輪車に適用したもので、その走行速度は比較的遅く、路面からの衝撃力も比較的弱く、したがって、フロントフォークやリンク機構、および、車体フレームへの影響は少ない。

また、走行速度が遅いことから制動が比較的容易であることから、簡便なブレーキ機構を適用している。

しかしながら、エンジン等の駆動力を利用して走行する自動三輪車では、走行速度の増加に伴い前述した衝撃力も大きくその対策が必要である。

また、走行速度が大きいことから、その制動を行なうブレーキ機構が必要となり、制動効果を高めるためには、ブレーキ機構を前輪に設ける必要がある。

本発明は、前述した従来の技術において残されている問題点に鑑みなされたもので、自動三輪車の構成部材への衝撃を極力緩和し、かつ、十分な制動を行なうことができる自動三輪車を提供することを課題とする。

本発明の自動三輪車は、前述した課題を解決するために、メインレームと、このメインフレームの前方に配置された一対の前輪と、前記メインフレームの後部に配置された後輪とを備えた自動三輪車であって、前記メインフレームの先端上部には、このメインフレームに、長さ方向の中間部において上下に揺動可能に装着された第１リンク片が設けられ、前記メインフレームの先端下部には、このメインフレームに、長さ方向の中間部において上下に揺動可能に装着された第２リンク片が設けられ、前記第１リンク片の各揺動端部と前記第２リンク片の各揺動端部との間には、それぞれ緩衝器が装着され、これらの緩衝器の各端部が前記第１リンク片および第２リンク片に揺動自在に連結され、かつ、それぞれの緩衝器に前記前輪が回動自在に装着されていることを特徴とする。

このような構成とすることにより、第１リンク片、第２リンク片、および、両緩衝器とによって略平行四辺形のリンク機構が形成される。

直線状の走行時は、前輪および後輪は走行面に対し略垂直に維持された状態で走行させられる。

このような直進状態では、メインフレームが３つの車輪で支持されて、安定した走行が得られる。

車線変更やカーブに沿って走行する際には、メインフレームを、走行方向を変更する側へバンクさせる。

このようなメインフレームのバンク時に、第１リンク片および第２リンク片がメインフレームに対して揺動させられるとともに、これらのリンク片と各緩衝器とが相対的に揺動させられる。

ここで、第１リンク片、第２リンク片、および、両緩衝器によって平行四辺形のリンク機構が形成されていることから、両緩衝器が平行状態を維持しつつメインフレームのバンク角にバンクさせられる。

これに伴って、両緩衝器に取り付けられている両前輪も同一のバンク角にバンクさせられる。

一方、後輪はメインフレームとともにバンクさせられることから、全車輪が同一のバンク角でバンクさせられる。
この結果、走行方向を円滑に変更することができる。

一方、走行面の凹凸が大きい場合、この凹凸を乗り越える際に生じる衝撃力が、前輪や後輪を介してメインフレームへ作用する。

このような衝撃力が生じると、この衝撃力を緩衝器の作用により緩和しつつメインフレーム等へ伝達することができる。

これによって、メインフレーム等の揺れを抑制することができるとともに、その損傷を防止することができる。

前記緩衝器が固定部と可動部とによって構成され、可動部に前輪が回動自在に装着され、固定部に可動部をその可動方向にガイドするガイド部材が設けられた構成とすることができる。

このような構成とすることにより、ガイド部材によって、固定部に対する可動部の軸周りの回動を規制することができる。

これによって、前輪と緩衝器との相対的な位置関係の変化を、緩衝器の伸縮方向に拘束して前輪の向きを安定させることができる。

前記緩衝器の可動部と前輪との間に、ブレーキ機構が設けられている構成とすることができる。

このような構成とすることにより、前輪への制動を可能にしてその制動作用を効果的に高めることができる。

前記メインフレームの前部に、上下に沿ったステアリングポストが設けられているとともに、このステアリングポストに、このステアリングポストを回動自在に貫通するステアリングシャフトが設けられ、このステアリングポストの上端にステアリングハンドルが装着されている構成とすることができる。

このような構成とすることにより、ステアリングを構成する機構を、前述した前輪の支持機構と独立してメインフレームに組み込むことができる。

これによって、自動三輪車の前方にかかる重量を前輪によって支持させることにより、この重量がステアリングを構成する機構へ作用することを抑制して、ステアリング機能に与える影響を抑制することができる。

前記ステアリングシャフト下端部にはピットマンアームが設けられ、前記各緩衝器の固定部には、その中心軸線から離間するように伸びるナックルアームが設けられ、これらのナックルアームが前記ピットマンアームに回動自在に連結された構成とすることができる。

このような構成とすることにより、緩衝器によって支持されている重量がステアリングシャフトやステアリングポスト等へ作用することを抑制することができる。

この結果、ステアリングの構成部材へかかる外力を小さくしてステアリン機能を安定した状態に保持することができる。

本発明によれば、自動三輪車の構成部材への衝撃を極力緩和し、かつ、十分な制動を行なうことができる

本発明の一実施形態の自動三輪車を示す側面図である。 本発明の一実施形態の自動三輪車を示す要部の正面図である。 本発明の一実施形態の自動三輪車を示す要部の平面図である。 本発明の一実施形態の自動三輪車を示すもので、ステアリングハンドルを操作した際の要部の平面図である。 本発明の一実施形態の自動三輪車を示すもので、左へバンクさせた状態を示す要部の正面図である。 本発明の一実施形態の自動三輪車を示すもので、緩衝器下部の斜視図である。 本発明の一実施形態の自動三輪車を示すもので、緩衝器下部の斜視図である。 本発明の一実施形態の自動三輪車を示すもので、緩衝器下部の斜視図である。 本発明の一実施形態の自動三輪車を示すもので、ショックアブソーバの支持構造の詳細図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
これらの図において、符号１は本実施形態の自動三輪車を示す。

この自動三輪車１は、図１に示すように、メインフレーム２の前部下方に一対の前輪３が装着され、メインフレーム２の後部下方に１個の後輪４が装着されている。

前記メインフレーム２の先端上部には、図２に示すように、このメインフレーム２に、長さ方向の中間部においてピボット軸５を介して上下に揺動可能に装着された第１リンク片６が設けられ、メインフレーム２の先端下部には、このメインフレーム２に、長さ方向の中間部においてピボット軸７を介して上下に揺動可能に装着された第２リンク片８が設けられている。

前記第１リンク片６の各揺動端部と第２リンク片８の各揺動端部との間には、図２に示すように、それぞれ、緩衝器としてのショックアブソーバ９が装着されており、このショックアブソーバ９は流体圧シリンダによって構成され、シリンダ９ａと、このシリンダ９ａに進退可能に装着されたピストンロッド９ｂによって構成されている。

前記ショックアブソーバ９は、図２、図６、図７、図８、および、図９に示すように、そのシリンダ９ａがホルダー１１に固定されており、また、ピストンロッド９ｂには後述するスライダ１４が固定されている。

前記ホルダー１１の上端部は、図９に示すように、ボールジョイント１０（１０ａ）を介して第１リンク片６の一方の揺動端部へ連結され、また、ホルダー１１の下端部は、ボールジョイント１０（１０ｂ）を介して第２リンク片８の一方の揺動端部へ連結されている。

また、各上方のボールジョイント１０ａには、図６、図７、および、図９に示すように、ナックルアーム１２が突設されており、このナックルアーム１２が連結アーム２４を介してピットマンアーム２３へ相対動自在に連結されている。

一方、メインフレーム２の前方上部には、上下に沿ったステアリングポスト２０が設けられているとともに、このステアリングポスト２０に、このステアリングポスト２０を回動自在に貫通するステアリングシャフト２１が設けられて、このステアリングシャフト２１の上端にステアリングハンドル２２が装着されている。

さらに、これらのナックルアーム１２が連結アーム２４によってピットマンアーム２３に回動自在に連結されて、ステアリングハンドル２２とともにステアリング機構を構成している。

前記ホルダー１１の下部は、図６ないし図８に詳述するように、ショックアブソーバ９のピストンロッド９ｂの側方から下方を経て前方に至る延設部１１ａが形成されて、また、この延設部１１ａとホルダー１１の上方の部位との間に、ショックアブソーバ９のピストンロッド９ｂと平行なガイドロッド１３が装着され、このガイドロッド１３に、ピストンロッド９ｂの先端に装着されたスライダ１４が摺動可能に装着されている。

本実施形態においては、この延設部１１ａ、ガイドロッド１３、および、スライダ１４によってガイド部材が構成されている。

そして、前記スライダ１４に前輪３が回動自在に装着されており、これによって、ステアリング操作時以外の前輪３の動きをショックアブソーバ９の伸縮方向に拘束して前輪３の向きを安定させることができる。

一方、前記前輪３は、その内周にホイール１５が装着されて構成されており、ホイール１５の内側にはブレーキ機構を構成するブレーキディスク１７が固定され、また、スライダ１４には、ブレーキディスク１７間に摩擦を生じさせて制動を行なうキャリパ（図示略）が設けられている。

このような構成とすることにより、第１リンク片５、第２リンク片８、および、両ホルダー１１とによって略平行四辺形のリンク機構が形成される。

一方、前記後輪４は、図１に示すように、メインフレーム２の後方下部に揺動自在に装着され、かつ、ショックアブソーバ１８によって支持されたスイングアーム１９の揺動端部に回転自在に装着されている。

そして、後輪４は、メインフレーム２の中央部に搭載されたエンジン等の駆動手段によって回転駆動させられるようになっている。

このように構成された本実施形態の自動三輪車１は、直線状の走行時は、図２に示すように、前輪３および後輪４は走行面に対し略垂直に維持された状態で走行させられる。

このような直進状態では、メインフレーム２が３つの車輪３・４で支持されて、安定した走行が得られる。

車線変更やカーブに沿って走行する際には、メインフレーム２を、走行方向を変更する側へバンクさせる。

このようなメインフレーム２のバンク時に、第１リンク片６および第２リンク片８がメインフレーム２に対して揺動させられるとともに、これらのリンク片６・８と各ホルダー１１（ショックアブソーバ９）とが相対的に揺動させられる。

ここで、第１リンク片６、第２リンク片８、および、両ホルダー１１（ショックアブソーバ９）によって平行四辺形のリンク機構が形成されていることから、両ホルダー１１が平行状態を維持しつつメインフレーム２のバンク角にバンクさせられる。

これに伴って、図４に示すように、両ショックアブソーバ９に取り付けられている両前輪３も同一のバンク角にバンクさせられる。

一方、後輪４はメインフレーム２とともにバンクさせられることから、全車輪が同一のバンク角でバンクさせられる。
この結果、走行方向を円滑に変更することができる。

また、たとえば、低速走行時において、走行方向の変更を行なう場合には、ステアリングハンドル２２を操作してピットマンアーム２３を回動させて連結アーム２４を移動させる。

このような連結アーム２４の移動により、図４に示すように、ナックルアーム１２の一方が、ボールジョイント１０周りに押圧回動させられるとともに、他方のナックルアーム１２がボールジョイント１０周りに牽引回動させられる。

このようなナックルアーム１２の回動により、両ホルダー１１が、図９に示すように、その上下に設けられたボールジョイント１０ａ・１０ｂを結んだ仮想軸Ｌを中心として、同一方向で同一角度に回動させられ、これによって、両前輪３を目的とする走行方向へ向けることができる。

一方、走行面の凹凸が大きい場合、この凹凸を乗り越える際に生じる衝撃力が、前輪３や後輪４を介してメインフレームへ２作用する。

このような衝撃力が生じると、この衝撃力をショックアブソーバ９の作用により緩和しつつメインフレーム２等へ伝達することができる。

これによって、メインフレーム２等の揺れを抑制することができるとともに、その損傷を防止することができる。

制動時には、自動三輪車１の慣性力が前輪３に大きく作用するが、前輪３にブレーキ機構が設けられていることから、前述した慣性力を効果的に減衰させることができ、安定しかつ確実な制動を行なうことができる。

また、ステアリングを構成する機構と前輪の支持機構とを独立してメインフレーム２に組み込んだことにより、自動三輪車の前方にかかる外力を前輪３によって支持させて、この外力がステアリング機構へ作用することを抑制することができる。

これによって、ステアリング機能に与える影響を抑制し、その健全性を高めることができる。

なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって設計要求等に基づき種々変更可能である。

１ 自動三輪車
２ メインフレーム
３ 前輪
４ 後輪
５ ピボット軸
６ 第１リンク片
７ ピボット軸
８ 第２リンク片
９ ショックアブソーバ
９ａ シリンダ
９ｂ ピストンロッド
１０（１０ａ・１０ｂ） ボールジョイント
１１ ホルダー
１１ａ 延設部
１２ ナックルアーム
１３ ガイドロッド
１４ スライダ
１５ ホイール
１６ タイヤ
１７ ブレーキディスク
１８ ショックアブソーバ
１９ スイングアーム
２０ ステアリングポスト
２１ ステアリングシャフト
２２ ステアリンハンドル
２３ ピットマンアーム
２４ 連結アーム

Claims (4)

1. メインフレームと、このメインフレームの前方に配置された一対の前輪と、前記メインフレームの後部に配置された後輪と、を備えた自動三輪車であって、
   前記メインフレームの先端上部には、前記前輪よりも上方位置に、長さ方向の中間部において上下に揺動可能に装着された第１リンク片が設けられ、
   前記メインフレームの先端下部には、前記前輪の中心近傍位置に、長さ方向の中間部において上下に揺動可能に装着された第２リンク片が設けられ、
   前記第１リンク片の各揺動端部と前記第２リンク片の各揺動端部との間に、それぞれ緩衝器が装着され、
   前記各緩衝器は、固定部としてのシリンダと、可動部としてのピストンロッドと、によって構成され、
   前記各シリンダは、前記第１リンク片及び前記第２リンク片に揺動自在に連結される一対のホルダーにそれぞれ固定され、
   前記各ホルダーには、その下部に、前記各ピストンロッドの側方から下方を経て前方に至る延設部が形成され、
   前記各延設部と前記各ホルダーの上方の部位との間に、前記各ピストンロッドと平行なガイドロッドが装着され、
   前記各ピストンロッドの先端には、前記各ガイドロッドに対して摺動可能に装着されたスライダが装着され、
   前記各スライダには、前記各前輪が回動自在に装着され、
   前記各延設部、前記各ガイドロッド及び前記各スライダによって、前記各ピストンロッドをその可動方向にガイドするガイド部材が構成され、
   前記第１リンク片、前記第２リンク片及び前記各ホルダーによって、前記各前輪を前記メインフレームの傾斜と同期して傾斜させるリンク機構が構成されていることを特徴とする自動三輪車。
2. 前記各ピストンロッドと前記前輪との間に、ブレーキ機構が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の自動三輪車。
3. 前記メインフレームの前部に、上下に沿ったステアリングポストが設けられているとともに、このステアリングポストに、このステアリングポストを回動自在に貫通するステアリングシャフトが設けられ、このステアリングシャフトの上端にステアリングハンドルが装着されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動三輪車。
4. 前記ステアリングシャフト下端部にはピットマンアームが設けられ、前記各シリンダには、その中心軸線から離間するように伸びるナックルアームが設けられ、これらのナックルアームが前記ピットマンアームに回動自在に連結されていることを特徴とする、請求項３に記載の自動三輪車。