JPH02254085A - オフセット荷重・平行リンク式車輪支持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ◎「産業上の利用分野」 オートバイ等と同様に、旋回中は内側に傾いて走る運動
性（バンク）を持った、三輪以上の乗り物において、横
に並んだ二つの車輪をリンクで結合して同時にバンクさ
せて旋回し、そのリンクを固定することによって、オー
トバイの足付きの代用としてＲｏｌ：させる車輪の支持
機構に関するものである。

Ｏ「従来技術」 オートバイやスクータ−などの二輪車は、経済的で小回
りが利く軽快な乗り物であるが、反面ライダーがむき出
しであって、風雨にさらされるという問題がある。また
二輪の構造上、停止時にはライダーが支えてやらなけれ
ば自立する事ができず、運転操作を誤ると転倒の危険性
もある。

この欠点を改良する、軽便で小型の乗り物がいろいろと
試みられてきたが、二輪型式では停止時に足付きをする
関係で、全体をカバーで覆うことは不可能で、ライダー
を風雨から守る完全な耐候性は実現し得ない。

そのため三輪ないし四輪型式として、横転を防ぐために
車輪の横幅を広げてしまっては、普通の自動車と変わり
がなくなってしまい、オートバイイの小型エンジンなど
を流用したものでは、交通の流れにも乗れない、出来の
悪い自動車に過ぎなくなってしまう。

人間の身体の寸法は変えることが出来ないわけであるか
ら、車体の幅を小さくした場合には、オートバイと同様
に旋回時に、遠心力に対抗して内側にバンクして走行す
る必要があることになる。

走行時は二輪で走り停止時には補助輪を出すような物が
考えられているが、停止時だけのために小さな車輪を出
し入れする機構を付けるのは、効率的ではなく１通常の
走行時には無駄な荷物であり、これだけの機構に頼って
カバーをしてしまうのは、スリップ時などの危険性が大
きくなる。

車体の中央をナハルトスプリングで結合した三輪の原付
スクータ−に、屋根を付けたものがよく見られるように
なったが１足付きの必要性がなくなったわけではなく、
その構造上大型大馬力化は難しく、バンク時には大間の
体重で車体を押さえ込む方式であるので、高速走行など
は無理があると言える。

◎［発明が解決しようとする問題点」 別の型式として、横に並んだ二つの車輪を概略′Ｆ行四
辺形となるリンクで結合して、二つの車輪を同時にバン
クさせ、オートバイと同様な動きをさせる方法が考えら
れる。停止時には、リンクを固定することによって１足
を出して支えなくても自立させることが出来、スリップ
時等にも走行状態のままで、このリンクの足付き機能を
使用することによって、転倒を防止するなどの安全性を
確保し、二輪車の運動特性はそのままで足付きを不要に
し、全体をカバーで覆った耐候性のある乗り物とするこ
とが可能である。

しかし小型の乗り物にカバーを付けることは、横風に対
する安定性などの問題も生じ、停止時だけのために車輪
の数を増やし、バンク用のリンクなどを追加してコスト
を増大させるだけの価値がないと思われていて、この型
式は現在試みられていない。

乗り物は本来が走ることが本分であるから、番の目的で
ある走行時において、コストの増大に見合うだけの性能
の向上、あるいは二輪型式では得られない何らかの特徴
を持たせるものであれば経済的にも実用化が可能となる
。

◎［問題点を解決するための手段」 このアイデアは、走行時にも特別な効果を持たせるもの
で、第１，２図はこのリンク機構の原理を説明したもの
で、第１図は正立状も、第２図はバンクした状もで、脇
の線図は車輪とその支持部材の各結合軸の動きを抜き出
して説明したものである。

つの車輪１（接地点Ｅ、Ｐ）を支持する左右の部材２　
（Ａ−ａ、　Ｂ−ｂ）を路面に対して平行なバンクアー
ム３　（Ａ−Ｃ−Ｂ、及びａ−ｃ−ｂ）で結合し、その
アームの中央に車体の荷重を支える部材４（Ｃ−ｃ）を
取り付け、各結合点はビン等で結合され進行方向と直角
の面内で自由に動くリンク機構く平行リンク！！１構）
としたもので、車体がバンクすれば、車体の支持部材４
（Ｃ−ｃ）とともに車輪の支持部材２（Ａ−ａ、Ｂ−ｂ
）も同様にバンクし、二輪車と同じ運動性を持つことに
なる。

このオフセット荷重平行リンクの場合は、車体の支持部
材４の結合点Ｃが、左右の車輪の支持部材２を結合する
点Ａ−Ｂを結ｌだ線上ではなく−上下方向にずらした位
置で三角形ＡＢＣを形作るバンクアーム３によって結合
することを特徴としている。（上のアームａｂｃも同様
に三角形の結合とする） ◎「作用」 このような三角形のアームのリンクｆｉｌ　３７ｉとす
ることによって、バンクした時の重心Ｇの動く軌跡は、
車輪の支持部材Ｂ−ｂと重心Ｇから路面ＥＮ−Ｆと平行
に引いた線との交点ｆが、車輪の接地点Ｆを中心に回転
する動きではなく、バンクアームの結合点Ｃ，Ｂを結ん
だ線と平行に引いた線との交点ｆが、接地点Ｆを中心に
回転する動きと同じ軌跡になる。

このことは重心Ｇの高さＧ−Ｎよりも、三角形のアーム
ＡＢＣのオフセット分（ｇ−ｆの長さ）だけ路面Ｎより
もｈだけ下の、Ｈを回転中心としてバンクすることにな
り、バンクアームＡＢＣの形状により、実効重心高さＧ
−Ｈを自由に設定できることになる。

また上下どちらかのバンクアームを一体ではなく分割と
することも考えられ、この構成でも同様の機能を得るこ
とができる。（第３図）◎［効果Ｊ 車体全体のレイアウトや他の部分を変えることなく、こ
の平行リンク機構のバンクアームの寸法を変更して、ｒ
ｌＲのオフセット・量を設定することによって、自由に
実効重心高さを変えることができる。

オートバイの場合は、四輪車と違って重心が低ければ良
いと言うものではなく−ｎｊｊｔ＆方向に関しては重心
の低いほうが、発進加速やブレーキ時などのビゾチング
モーションが抑えられ、安定性やブレーキ力の配分など
で有利であるが、左右方向に関しては重心が低いと一般
に２に倒れ込んだりする傾向が出て、落ち着きがなくコ
ントロールしにくい操縦性になりやすい０重心が高いと
車体の倒れ込む速度が遅くなり、左右にバランスを収り
ながら走るオートバイでは安定性を増すことができるわ
けである。

この平行リンク機構は、前後方向の幾何学的重心高さと
独立して１、左右方向の実効重心高さを設定できるもの
である。実際の操縦性については。

キャスター角やトレールなどのセツティングが絡みあっ
て単純には行かないが、重心高さの制約が無くなってそ
れだけ設計の自由度が広がり、操縦性と安定性を両立さ
せた。より運動特性の良い、高性能のものが期待出来る
。

◎［サスペンションとしての構成」 横に並んだ二つの車輪をこの平行リンクｆｉ横で支持す
るわけであるが、さらに＆Ｉ［ｉ機能を含めたサスペン
ション機構は、車体をバンクさせる運動特性を崩さない
ために、車輪を含めた平行リンク全体を車体に対して上
下させることになり、緩衝用のリンクは平行リンクの横
方向の動きと独立して進行方向の面内で作動するリンク
とし、平行リンクの荷重軸Ｃ１ｃと結合されることにな
る。

この場合、進行方向を向いた［ｉ用リンクと横方向の平
行リンクとの結合軸は二方向の軸の動きが必要になり、
中心の上下二点だけで結合されているだけなので、平行
リンクの水平面内での回転を規制するためのラジアスロ
ッドが必要となる。

またオフセット荷重の平行リンクでは、荷重軸と車輪の
支持部材の結合軸を結ぶ線が離れているため、荷重軸を
中心とした前１麦方向の動きが起こるので、その位置決
めも必要になってくる。

（第４．５図） ◎「リンク固定方式Ｊ　（請求項２） 平行リンクを足付きの代わりに固定する方法として、リ
ンクの部分に固定機構を取り付ける方法もあるが、この
ラジアスロッドを兼用させる機構が合理的である。

第５図のように、左右のラジアスロッド８を八の字形に
一体に結合し、中心を！ａＷ用アーム７の根木近くに、
バンク動作に追従して動くよう、進行方向の軸で回転で
きる部材１０に収り付け、進行方向の面内ではサスペン
ションの動きに干渉しないが水平面内での位置決めがで
きる構成とし、その取り付け部材を固定することによっ
て平行リンクを固定する機構とする。

◎［実施例ＡＪ 第３．４．５図は、車体をバンクさせる平行リンクと）
［用のリンクを組み合わせた実施例の一つで、それぞれ
正面、側面、平面図を示したものである。

［街ｉｆｆ　ｆｉｌの部分は、スプリングとダンパーを
持った緩衝装置５の下端を、車体から出した緩衝用アー
ム７で結合したストラット形式とし、緩衝装置５の側面
に平行リンクのバンクアーム３，６を収り付けたもので
ある。この実施例Ａの場合は、上のバンクアーム６を分
割形式とした例を示している。

さらに車体部からバンクアーム３の両端へ、八の字形の
ラジアスロッド８を結合し、進行方向に向いた取り付け
軸１０を介してこのラジアス口・ブトを車体に収り付け
、固定ユニット９によって取り付け軸１．０を固定する
ことによって平行リンクを固定し、オートバイの足付き
と同様な（至）きをさせるものである。

Ｏｒ実施例Ｂ」 この平行リンクｆｉＩＩＪを前後に付けて四輪とするこ
とも可能なわけであるが、第６図は、実施例として前二
輪　ｔ＆−輪の形式を示したもので、車輪とサスペンシ
ョンの関係を示し、車体部分は省略しである。前輪をこ
の平行リンク１１１１構とし、後輪はオートバイで・−
収約なスイングアーム方式と組み合わせたものである。

図のように、車体部からウィンシュボーン形のｔｘ街ア
ーム７を伸ばし、その先に平行リンクのバンクアーム３
を取り付けている。その取り付け軸はユニバーサルジヨ
イント形式とし、平行リンクｌ！１ｒａの横の動きと緩
衝リンクの縦の動きをひとつの軸で行っている。この平
行リンク機構を前輪に使用しているなめ、ステアリング
を行うのに、車輪の支持部材２との結合軸をボールジョ
インｌ−やそれに類する物とし、ステアリングリンク１
４を介して車輪の方向を操作するようにしている。これ
らの軸は、二輪を組み合わせたりした他の方式でも使用
可能である。

さらに実施ＩＪＩＡと同様に、八の字形のラジアスロッ
ド８をバンクアーム３の両端へ結合し、取り付け軸１０
を固定ユニ・ノド９によって固定することによって、オ
ートバイの足ｆすきの代用となる、平行リンクの固定を
行わせるものである。

Ｏ「ラジアスロフドによる固定方式の効果Ｊラジアスロ
ッドを、平行リンクの固定用に兼用する方式の利点とし
て、次のようなものがあげられる。

（１）バンク用のリンクを固定した時に完全な剛体にな
らず、ラジアスロッドを弾性のある部材とすれば、四輪
車のスタビライザバーと同じような役割となり、路面の
左右の纒かい１ｉｉｌ！を吸収出来ることになる。また
、自由な状態から固定状態に入っな瞬１ｍの画？を和ら
げることも出来る。

（２）固定機構を１１Ｌ体側に持ってくることによって
バネｒ重量が増加しない、質量の集中化にも有１１１で
ある。

（３）固定ｉ１１１３１の伝達機清か、サスペンシリン
の動きに影響されないので華純で確実なものになる。

◎［ラジアスロッドとバンクアームの兼用方式１％式％
） ラジアスロッド８の車体側の取付軸１０の位置を、Ｍｆ
Ｅ用アーム７の車体側の取付軸からバンクアーム３と緩
衝用アーム７の結合軸を結んだ線上に持ってくると、ラ
ジアスロッドとバンクアームの相対的位置が一定となる
ので、この二つを一体の物（以下、ラジアスアーム）と
することが出来る。（第７図） ラジアスロッドを利用したリンク固定機構では固定の状
態になって車輪のＲ重分布が片寄った時に、ラジアスロ
フドの荷重分担量が増えてくるので第７図のように、ラ
ジアスアーム１２の渡し梁（バンクアームに相当する）
を荷重を支えるＭＷ！装′ｙ１．５の位置へ持ってくる
ことによって、通常の状丁フでもこのラジアスアームで
、車体の荷重を受けるようにすることが考えられる。こ
の場合、緩衝用アームに相当するサスペンション支持口
・Ｖド１１は、主に位置決めの働きをすることになる。

◎「作用」 ラジアスアームの車体側の取付軸Ｒから、サスペンショ
ン支持ロッドとラジアスアームの結合軸Ｓを結んだ線の
延長と、車輪の支持部材の上下の結合軸ＡＢａｂで形成
される平面の交点Ｃが、ラジアスアームと車輪の支持部
材との結合軸で形作られる三角形ＡＢＣが、オフセット
荷重平行リンク機構のバンクアームに相当するものとな
り、Ａ−Ｂの中心Ｍと交点Ｃとの長さが荷重のオフセ・
１ト量となるわけである。

請求項１について補足すれば、バンクアームあるいは車
体の支持部材等が車輪のバンクする作動面内に無くても
、緩衝用アームとの結合軸との位置関係において平行リ
ンクＷｌ構のオフセット荷重を構成すれば、実効重心高
さを変える効果が得られることになる。

◎［実施例、ＣＪ 第７図は、バンクアームと一体化したラジアスロッド（
ラジアスアーム）を示す斜視図で、車体及び車輪などは
省略して示している。またこれは。

荷重を受ける下部のアームのみを示したもので、車輪の
支持部材２の上部に付く平行リンクのバンクアームは省
略しであるが、前述の第６図の様な部材を取り付けて構
成しても良く、この図に示したものと同様な形状の部材
を取り付けて構成することも出来る。

概略’Ａ」の字形に形成したラジアスアーム１２の中間
に、ＭＷＩ装置５を取り付ける渡し梁（Ｔ−Ｓ−Ｕ＞を
設け、ラジアスアームの中央（Ｒ）をユニバーサルジヲ
ィント等を介した結合軸１０で重体に取り付け、結合軸
を進行方向の向きにしてリンクの先の車輪を車体と同時
にバンクさせ、またその結合軸を固定することによって
足付き作用を行わせる。ＭＷＩ装置の取り付け部付近よ
りサスペンションの支持ロッドを結合し、その車体側の
取り付け軸（Ｖ、Ｗ）とラジアスアームの車体側の結合
軸（Ｒ）を−直線上に並べることによって、上下方向に
回転できる状態で左右の位置決めをさせる。

ＯＦ兼用方式の効果」 （１）ラジアスロッドと緩衝用アームが一体化されるの
で、部品点数が減少して重量やコストの低減がなされる
。

（２）ストロークする先端部の、平行リンク機構のバン
クアームが省略されるので、サスペンションの質量が車
体側に茨まり、バネ下重量が少なくなってサスペンショ
ンの緩衝性能を高めることができる。

（３）ｎｉｒ述の固定方式では、平行リンクを固定して
荷重が片側にかかった時に、ラジアスロッドの荷重分担
量が大きくなるので、強度を保つためには＆［用アーム
と同程度まで太い部材を必要とするが、兼用するこの方
式では、通常の状態でもラジアスアームが荷重を受は持
っているので無駄がなく、相対的に重置を低減すること
が出来る。

Ｏｒ平行リすクｌｌ！清の特徴Ｊ これは、左右の車輪を同時にバンクさせる平行リンクＩ
Ｉ！構の新しい効果や、実用性を与えるためのリンク固
定方式の発明で、この形式の乗り物を実現させることを
目的としているわけであるが。

これが実用化された場合の、オートバイと比較した特徴
を述べてみると。

（１）左右の車輪を支持する平行リンクＦ！４構の動き
を固定することによって、停止特の足ｎきの必要がなく
なるので一車体全体をカバーで覆うことがｉ′ｉＴ能と
なり、ライダーを風雨から守る耐候性が格段によくなる
。

（２）車輪がスリップしたりバランスを崩した時等でも
、走行状態のままリンク固定による足付きによって転倒
などの危険性を回避できるので、安全性が大きくなる。

（３）足付きの心配がないわけであるから、個人の体格
などの制約にとられれず、例えば足の短い人でも、大型
車を操ることが出来ることになり、重置の大きな車でも
（バランスを崩したら支えられない）という、いわゆる
［立ちボケ」の不安が解消されることになる。

〈４〉平行リンク機構の場合、左右二つの車輪になった
にもかかわらず、前述の実施例に示すようにサスベンジ
迂ンのクッシジンユニットは、一つで済ますことが出来
る。

（５〉さらにオフセ・１ト荷重の平行リンク機構として
実効重心高さを自由に設定することによって、−輪のオ
ートバイでは得られない高い運動性を持った、高性能の
乗り物を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は、原理を示す説明図。 第３．．４．５図は、実施例（Ａ）のそれぞれ正面図、
側面図、平面図を示す。 第６図は、実施例（Ｂ）を示す斜視図。 第７図は、実施例（Ｃ）を示す斜視図。 １は、車輪 ２は、車輪の支持部材 ３は、バンクアーム ４は、車体の支持部材 ５は、緩ｆｌ！装置 ６は、分割のバンクアーム ７は、緩衝用アーム ８は、ラジアスロツド ９は、固定ユニット １０は、車体側の取り付け軸 １１は、サスペンシロン支持ロッド １２は、兼用形のラジアスアーム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】左右の車輪を支持する部材の上下の二点（Ａ−ａ
   及びＢ−ｂ）を、正立状態において路面に対して平行と
   なるように連結された横部材（バンクアーム）のそれぞ
   れの結合点（Ａ−Ｂ及びａ−ｂ）を進行方向に対して直
   角の面内で動く軸とし左右の車輪を車体と同時に傾ける
   リンク機構（平行リンク機構）において、横方向に渡し
   たバンクアームの中央部の車体の荷重を受ける部材との
   結合軸（Ｃ、ｃ）、ないし相当する幾何学的結合軸を、
   車輪の支持部材との結合軸（Ａ、Ｂ及びａ、ｂ）を結ん
   だ直線上より上下にずらした位置に設けて構成したリン
   クとした、車輪の支持機構。 【２】平行リンク機構の中心の荷重軸に進行方向の平面
   内で作動する緩衝用のリンクを結合して、車体の重量を
   支えるサスペンションのリンク機構の組合わせにおいて
   、車体をバンクさせる平行リンク機構の作動に不要な水
   平面内での動きなどを規制するために、車体から平行リ
   ンクの両端に放射上に設けるラジアスロッドを、左右を
   一体の部材として概略八の字形に構成し、中央部分の車
   体との取り付け軸の進行方向に向いている軸の横方向に
   回転する動作を固定することによって、平行リンクの動
   きを連動して固定させ、車体の倒れ込みを止める機構。 【３】第２項のラジアスロッドの八の字形の中間に渡し
   梁を設け、その中央部（Ｓ）に、この部材（ラジアスア
   ーム）の位置決めをするサスペンション支持ロッド及び
   スプリングとダンパーを持った緩衝装置を結合したリン
   クにおいて、その結合軸（Ｓ）をＡの字形のラジアスア
   ームと車輪を支持する部材との結合軸（Ａ、Ｂ）及び、
   車体側の取り付け軸（Ｒ）で形成する平面より下側に配
   置し、ラジアスアームの車体側の取り付け軸（Ｒ）とサ
   スペンション支持ロッドの取り付け軸（Ｓ）を結んだ線
   の延長と、左右の車輪を支持する部材の上下の結合軸で
   形成される平面との交点（Ｃ）が、左右の結合軸（Ａ−
   Ｂ）を結んだ線よりも上下にずれた位置にくるように配
   置して、空間上に第１項に示す平行リンク機構の幾何学
   的結合を構成して、同様な作動をさせるリンク機構。