JP7519993B2 - ２つの後輪を備える乗用サドル付き自動車 - Google Patents

Description

本発明は、２つの後輪を含む少なくとも３つの車輪を備える乗用サドル付き自動車に関する。

周知のように、２つの後輪を備える自動車は、乗客を運ぶためだけではなく、何よりも物を運ぶために用いられて、互いに対となる後輪があることにより、大きな積載量と安定性を有する。

周知の自動車は、少なくとも１つの前輪を備える前方フレームと、１対の後輪を備える後方フレームとを有する。

動力ユニットは、前方フレームが自動車の中央面に対して傾斜できるように、後方フレームに取り付けられている。この運動学により、通常の二輪車のようにカーブに向かうことができて、同時に、前端から部分的に独立していることを保つ後輪において、後軸の荷重を支えることができる。

一方、動力ユニットを、１対の後輪を有する後軸に設けることにより、複数の欠点をもたらす。

最も大きな課題は、後軸がロール回転しないため、駆動するとき、またカーブに向かうとき、乗用車のように、後軸が外側に付勢する遠心力を受けることにある。したがって、この効果が大きくなるにつれて、ロール回転運動を行うための前軸の独立性が無効化される。

外側に対する傾斜を制限するため、上述の自動車の後軸は、剛性軸を備えており、独立したサスペンションを１対の後輪に備える場合、カーブにおいて、後軸が前軸に対して反対の位相でロール回転するため、独立したサスペンションを１対の後輪に備えない。

独立したサスペンションを上述の種類の自動車に配置することは、カーブにおいて、後輪の一方、すなわちカーブの方向に対する内輪が地面に対して浮かぶ傾向があり、グリップを完全に失う傾向があることを意味する。

周知の方法において、一般的に、２つの代替手段がある。ある代替手段は、エンジンが剛性後軸によりロックされることにより、エンジンと剛性後軸との間でやりとりされるトルクが動力ユニットの内側にあり、トリムの変化の課題を生じないことである。または、別の代替手段は、動力装置がフレーム及び１つの前輪（又は複数の前輪）と共にロール回転する一方、後輪の間の横方向の伝達軸が地面に対して平行を保つことである。後者の場合、２つの部品が互いに分離されて、２つの部品を繋げる接続部により、長手方向の軸に対するトルクのやりとりを行うときだけ、反作用として車両をロールオフさせるトルクが生じる。

したがって、周知の方法は、一般的に、長手方向の軸に従ってトルクを伝えるように、駆動後輪と運動学的に接続される（トルクグリップのための）横方向の出力軸を備える動力装置の使用法を提供する。すなわち、後輪に対する伝達トルクは、移動方向と平行な長手方向の軸に送られる。

この状態において、車両が互いに対となる２つの後輪を備える一方、反作用トルクは、明らかに、駆動トルクと同じ方向にある一方、車両をロール回転させる傾向があり、又は車両のフレーム部が後輪軸に対する回転の自由度を有する。

車両のロール回転は、駆動トルクを受けて、特に３輪車両の場合、車両の安定性を損なう傾向がある。３輪車両の対となる２つの後輪は、乗車できるサドルを備えるバイクの積載量を増やすように形成されている。したがって、３輪車両は、高負荷の状態で移動することがある。

また、このロール回転する傾向は、運転手の運転の感覚を大きく悪化させる。

したがって、先行技術に関して記載されている欠点と制限を解決する必要がある。

この要求は、請求項１に記載の乗用サドル付き自動車により達成される。

本発明の特徴と利点が、好ましくは非限定的な実施形態の以下の説明から明らかになる。

図１は、本発明の実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の側面図を示す。 図２は、本発明の別の実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の側面図を示す。

図３は、直線配置又は直進のステップにおける、剛性後軸を備える乗用サドル付き自動車の概略背面図を示す。 図４は、ロール回転のステップにおける、剛性後軸を備える乗用サドル付き自動車の概略背面図を示す。

図５は、直線配置又は直進のステップにおける、２つの支持アームを有する後方ロール回転運動学機構を備える乗用サドル付き自動車の概略背面図を示す。 図６は、ロール回転のステップにおける、２つの支持アームを有する後方ロール回転運動学機構を備える乗用サドル付き自動車の概略背面図を示す。

図７は、直線配置又は直進のステップにおける、剛性軸と共に単一の支持アームを有する後方ロール回転運動学機構を備える乗用サドル付き自動車の概略背面図を示す。 図８は、ロール回転のステップにおける、剛性軸と共に単一の支持アームを有する後方ロール回転運動学機構を備える乗用サドル付き自動車の概略背面図を示す。

図９は、直線配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の背面図を示す。 図１０は、直線配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の斜視図を示す。 図１１は、傾斜配置又はロール回転配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の背面図を示す。 図１２は、傾斜配置又はロール回転配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の斜視図を示す。 図１３は、直線配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の斜視図を示す。 図１４は、直線配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の斜視図を示す。 図１５は、直線配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の背面図を示す。 図１６ａは、傾斜配置又はロール回転配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の背面図を示す。 図１６ｂは、傾斜配置又はロール回転配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の側面図を示す。 図１７ａは、直線配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の側面図を示す。 図１７ｂは、直線配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の背面図を示す。 図１８ａは、傾斜配置又はロール回転配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の側面図を示す。 図１８ｂは、傾斜配置又はロール回転配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の背面図を示す。 図１９ａは、直線配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の斜視図を示す。 図１９ｂは、直線配置における、本発明の好ましい実施形態に記載の乗用サドル付き自動車の斜視図を示す。

以下に説明する実施形態に共通している要素又は要素の一部は、同じ符号で参照されている。

上述の図面を参照して、符号４は、全体として、本発明に記載の乗用サドル付き自動車の全体概略図を示す。

本発明の目的のため、寸法、材料、動力装置の大きさ、及びエンジンの種類に関して限定することなく、乗用サドル付き自動車という用語が広義で理解される必要があることを示す。

乗用サドル付きの定義は、自動車がサドル６を備えること、及び運転手が、特にサドルに対して横方向の両側に配置されている脚部を備えるサドル自体の乗員として配置されることを意味する。

乗用サドル付き自動車４は、長手方向Ｙ－Ｙに沿って伸びて、且つ少なくとも１つの前輪１２を回転可能に支持する前端フレーム８を備える。前輪１２は、一般的に操舵輪である。また、固定されるように、又は連結式四角形により接続されるように、共に接続され得る２つの操舵前輪を有する四輪車を提供することもできる。

自動車はまた、後輪軸２２の両側に取り付けられている１対の後輪１６，２０を有する後軸フレーム１４を備える。

後輪１６，２０は、上記長手方向Ｙ－Ｙと垂直に配置されている後輪軸２２の周りを回転するように、周知の方法でベアリングに回転可能に支持されている。

乗用サドル付き自動車４はまた、上記前方フレーム８に取り付けられて、且つ駆動トルクを上記１対の後輪１６，２０、及び／又は上記前輪１２に与えるように構成されている動力ユニット２４を備える。

有利であるように、動力ユニット２４は、連結式トランスミッションジョイント３２により、上記後輪軸２２に接続されている。連結式トランスミッションジョイント３２は、上記前方フレーム８と上記後方フレーム１４との間において、上記長手方向Ｙ－Ｙ周りに相対的に回転できて、且つ駆動トルクを上記１対の後輪１６，２０に伝達するように構成されている。

特に、トルクを車輪に伝達することに関して、上記１対の後輪１６，２０は、駆動トルクを後輪１６，２０に与えるように構成されているトランスミッションシャフト２８を備える。トランスミッションシャフト２８は、上記長手方向Ｙ－Ｙと垂直な横方向Ｘ－Ｘに伸びる。

考えられる実施形態によれば、連結式トランスミッションジョイント３２は、トランスミッションシャフト２８を通過する横方向Ｘ－Ｘと、長手方向Ｙ－Ｙと平行な方向との間の交点に配置されている球中心（Ｃ）を有するホモキネティックジョイントである。

この方法により、上記中心は、非常に低く位置している、すなわち地面の近くに位置している。後軸は、バイクの良好なダイナミクスを有するため、後輪１６，２０の接点の中央面の突起の近くの地面を遮るように傾斜している。

さらに考えられる実施形態によれば、連結式トランスミッションジョイント３２は、平均的なホモキネティック伝達率を得るカルダンジョイントである。

傾斜する乗用サドル付き自動車４の種類は複数あってもよい。例えば、動力グループ２４が前方フレーム８に固定され得る。または、サスペンションアセンブリ３６を動力グループ２４と前端フレーム８との間に設ける／挿入することができる。上記サスペンションアセンブリ３６は、ばね及び／又はダンパを備えてもよい。

後軸の配置はまた、変わり得る。例えば、上記後輪１６，２０は、上記後輪軸２２を形成する剛性軸５２により互いに接続され得る。

好ましくは、上記１対の後輪１６，２０は、ロール回転運動学機構６４に取り付けられている。このロール回転運動学機構６４は、上記長手方向Ｙ－Ｙに沿って形成される自動車の中央面Ｍ－Ｍに対して１対の後輪１６，２０をロール回転させ得る。

考えられる実施形態によれば、上記ロール回転運動学機構６４は、両端部７６，８０において、（横方向Ｘ－Ｘに関して）上記１対の後輪１６，２０のそれぞれの車輪１６，２０にそれぞれ接続されている少なくとも１つの第１支持アーム６８と第２支持アーム７２とを備える。この実施形態において、剛性軸５２は、長手方向Ｙ－Ｙ及び横方向Ｘ－Ｘと垂直な垂直方向Ｚ－Ｚに沿って、上記第１支持アーム６８と上記第２支持アーム７２との間に構成されている。

さらに考えられる実施形態によれば、上記ロール回転運動学機構６４は、第１支持アーム６８と、第２支持アーム７２を形成する剛性軸５２とを備える。

また、この場合、第１支持アーム６８と剛性軸は、両端部７６，８０において、（横方向Ｘ－Ｘに関して）上記１つの後輪１６，２０のそれぞれの車輪１６，２０と接続されている。

さらに詳細には、第１支持アーム６８と第２支持アーム７２（及び／又は剛性軸５２）は、端部ヒンジ４４により上記後輪１６，２０と接続されている。

ある実施形態によれば、上記端部ヒンジ４４は、設けられていれば、後輪１６，２０のロール回転運動に対応するため、長手方向のヒンジである。これらの長手方向のヒンジは、ホモキネティックジョイント８４と協調する。特に、上記端部ヒンジ４４は、トランスミッションシャフト２８の端部に配置されて、ホモキネティックジョイント８４と幾何学的に重なる。

上述のすべての実施形態において、バイクは、駆動トルクを上記後輪１６，２０に伝達するデフ５６を備えてもよい。上記デフはまた、ビスカスジョイント及び／又は電気制御を備える自動ロック型、機械型であってもよい。

本発明に記載の傾斜する乗用サドル付き自動車の動作を説明する。

特に、本発明の方法において、駆動トルクの伝達は横軸に沿って起こる。これは、始めに、反作用トルクは横方向に向かい、車両のホイールベースの互いに離間している前輪と後輪において放出されることを意味する。この反作用トルクは、特に、反作用トルクが長手方向に向かう場合に生じる牽引力／圧縮力と比べられるとき、相対的に大きなピッチにより、明らかに制限されているサスペンションにおいて、牽引力／圧縮力を生じるため、明らかに制限されているピッチ回転モーメントを生じる傾向がある。

実際には、駆動トルクと反作用のトルクが長手方向を向く周知の方法の場合、このトルクは、ホイールベースよりも明らかに小さな距離で互いに離間している後輪において放出される。したがって、牽引力／圧縮力の摘出は、かなり大きくなり、乗用サドル付き自動車の吊るされたマスにおいて明らかに誘発されるロール回転を生じる。一方、本発明の方法は、エンジンの加速／減速により、いずれかのロール回転を誘発することはなく、非常に制限されて、且つ運転手が実質的に感知できないピッチ回転を誘発することを制限する。

同時に、本発明のトランスミッションジョイントは、ロール回転が正確にできることにより、フレームと後輪との間において生じるいずれかのロール回転を生じない。

本発明は、説明から分かるように、従来技術の欠点を克服することができる。

実際には、駆動トルク及び対応する反作用トルクの伝達は、長手方向ではなく横方向で起こる。したがって、従来技術の方法とは異なり、エンジンの加速と減速により、ロール回転は生じない。

駆動トルクに対して反作用するトルクにより誘発される変化だけが、完全に無視できるほどのピッチ回転運動である。この無視できるほどのピッチ回転運動は、車両の姿勢の安定性を損なわず、運転の感覚を悪化させない。このピッチ回転運動は、（互いに対となる後輪の間の軌道よりも明らかに大きな）車両のホイールベースに対して反比例するため、無視できる。

したがって、本発明の方法において、動力装置により伝達されるトルクに対する反作用は、ロール回転の反作用ではなく、ピッチ回転をもたらす。

ロール回転の観点から、設けられているジョイントは、後輪とフレームとの間で長手方向のロール回転軸周りに相対的に回転できるトランスミッションジョイントであるため、ロール回転は誘発されない。

当業者は、具体的且つ付帯的な要求を満たすため、上述の方法に対して複数の変更と調整を行い得る。すべての変更と調整は、以下の請求項において定められる保護の範囲に含まれる。

Claims (11)

1. 乗用サドル付き自動車（４）であって、
   少なくとも１つの前輪（１２）を有して、長手方向（Ｙ－Ｙ）に沿って伸びる前端フレーム（８）と、
   後輪軸（２２）の両側に取り付けられている１対の後輪（１６，２０）を有する後軸フレーム（１４）と、
   前記前端フレーム（８）に取り付けられて、且つ駆動トルクを前記１対の後輪（１６，２０）、及び／又は前記前輪（１２）に与えるように構成されている動力ユニット（２４）とを備えており、
   前記動力ユニット（２４）は、連結式トランスミッションジョイント（３２）により、前記後輪軸（２２）に接続されており、
   前記連結式トランスミッションジョイント（３２）は、
   前記前端フレーム（８）と前記後軸フレーム（１４）との間において、前記長手方向（Ｙ－Ｙ）周りに相対的に回転できて、
   駆動トルクを前記１対の後輪（１６，２０）に伝達するように構成され、
   前記１対の後輪（１６，２０）は、駆動トルクを前記１対の後輪（１６，２０）に与えるように構成されているトランスミッションシャフト（２８）を備えており、
   前記トランスミッションシャフト（２８）は、前記長手方向（Ｙ－Ｙ）に対して横方向（Ｘ－Ｘ）に伸び、
   前記連結式トランスミッションジョイント（３２）は、前記トランスミッションシャフト（２８）を通過する前記横方向（Ｘ－Ｘ）と、前記長手方向（Ｙ－Ｙ）と平行な方向との間の交点に配置されている球中心（Ｃ）を有するホモキネティックジョイントであることを特徴とする、乗用サドル付き自動車（４）。
2. 前記１対の後輪（１６，２０）は、前記後輪軸（２２）を形成する剛性軸（５２）により互いに接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の乗用サドル付き自動車（４）。
3. 前記１対の後輪（１６，２０）は、ロール機構（６４）に取り付けられており、
   前記ロール機構（６４）は、前記長手方向（Ｙ－Ｙ）に沿って形成されている前記自動車（４）の中央面（Ｍ）に対して前記１対の後輪（１６，２０）をロール回転させることができることを特徴とする、請求項２に記載の乗用サドル付き自動車（４）。
4. 前記ロール機構（６４）は、両端部（７６，８０）において、前記１対の後輪（１６，２０）のそれぞれの車輪にそれぞれ接続されている少なくとも１つの第１支持アーム（６８）と第２支持アーム（７２）とを備えており、
   前記剛性軸（５２）は、前記第１支持アーム（６８）と前記第２支持アーム（７２）との間に構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の乗用サドル付き自動車（４）。
5. 前記ロール機構（６４）は、第１支持アーム（６８）と、第２支持アーム（７２）を形成する前記剛性軸（５２）とを備えることを特徴とする、請求項３に記載の乗用サドル付き自動車（４）。
6. 前記第１支持アーム（６８）と前記第２支持アーム（７２）は、端部ヒンジ（４４）により前記１対の後輪（１６，２０）に接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の乗用サドル付き自動車（４）。
7. 前記第１支持アーム（６８）と前記剛性軸（５２）は、端部ヒンジ（４４）により前記１対の後輪（１６，２０）に接続されていることを特徴とする、請求項５に記載の乗用サドル付き自動車（４）。
8. 前記端部ヒンジ（４４）は、前記トランスミッションシャフト（２８）の両端部に配置されて、ホモキネティックジョイント（８４）と幾何学的にオーバーラップすることを特徴とする、請求項６又は７に記載の乗用サドル付き自動車（４）。
9. サスペンションユニット（３６）は、前記動力ユニット（２４）と前記前端フレーム（８）との間に設けられていることを特徴とする、請求項１～８のいずれかに記載の乗用サドル付き自動車（４）。
10. 前記サスペンションユニット（３６）は、ばね及び／又はダンパを備えることを特徴とする、請求項９に記載の乗用サドル付き自動車（４）。
11. 駆動トルクを前記１対の後輪（１６，２０）に伝達するデフ（５６）を備える、請求項１～１０のいずれかに記載の乗用サドル付き自動車（４）。

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