JPH02267092A - 前二輪式三輪車 - 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） 本発明は、前輪が２個で、後輪が１個である前二輪式三
輪車に関するものである。

（従来の技術） 第９図〜第１１回は従来の三輪自転車の一例を示すもの
で、これは前輪が１個で、後輪が２個であるところの後
二輪式三輪自転車である。

すなわち図中１はメインフレーム、１ａはヘッドパイプ
、１ｂはメインパイプ、１ｃは立パイプ、２は前輪、３
は前フオーク、４はハンドルポスト、５はハンドル、６
は後輪、７は後車軸、８（第１０１１図参照）は左右の
後車軸７を連結している車軸７＋ｚ−ム、　　９は連結
部材１ｏを介してメインフレーム１と連結した車体の揺
動中心となる軸、１１はこの軸９の両側にそれぞれ突設
したブラケットであり、これらのブラケン目ｌは軸９を
中心にして上方へは回動できるようになっている。１２
はこれら左右のブラケット１１の外側端部と、前記の車
軸フレーム８との間にそれぞれかり渡した復元ばねであ
る。

また１３（第９図参照）はシートポスト、１４はサドル
、１５はクランク軸、１６はクランクアーム、１７はペ
ダル、１８はチェーンである。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかしながら上述したような従来の三輪自転車において
、旋回しようとするときには、旋回の外側方へ向って遠
心力が作用するため、この遠心力に対抗するには、乗り
手の体幹操作によって車体を旋回の内側方へ傾けなけれ
ばならない。

第１１図は乗り手の体幹操作によって車体を図における
左側に傾けた状態を示すものである。

すなわち第９〜１１図に示す従来の三輪自転車では、旋
回時に容易に転倒するのを防止するため、メインフレー
ムが左右に揺動できるように構成して、重心の左右への
移動が可能にすると共に、旋回終了時には復元ばね１２
の作用によって、正立位置に戻すようにしである。しか
しながらこの場合、重心の左右への移動は乗り手の体幹
操作にまかされているため、自転車にうまく乗れない人
は臨機応変の移動操作がうまくできないので、操縦が不
安定になってしまう。

また前１輪で後２輪の三輪自転車では、通常後輪の一つ
を駆動して前進するが、例えば左後輪駆動の三輪自転車
で左旋回すると、遠心力によって駆動輪にかかる鉛直荷
重が減少するため駆動力が不足してしまう。

また後２輪の三輪車は、後２輪の向きが平行に固定され
ているため、旋回時に後輪が横すべりして旋回性能が悪
くなると共に、小回りがきかないという欠点がある。さ
らに後２輪の三輪車は、おりて三輪車を押して歩くとき
に、足が後輪にあたって歩きにくく、また後二輪の三輪
車の後部は重いため、持ち上げて方向変換をしたり、車
庫入れの操作がしにくいという問題点があった。

（課題を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明においては、前二輪
式三輪車の前二輪をそれぞれ支持する２組の前ホークを
回動自在に支持する２組の支持パイプをセンターパイプ
と一体に結合すると共に、このセンターパイプより後方
にバランシングロッドを突設して前輪フレームを形成し
、後輪を支持する部分とヘッドパイプとをメインパイプ
により結合すると共に、このメインパイプにロンド保合
部を設けてメインフレームを形成し、ステアリング軸の
中間部を屈曲し、この屈曲部の下側に前記前輪フレーム
のセンターパイプを回動自在に嵌合し、屈曲部の上側に
前記メインフレームのヘッドパイプを回動自在に嵌合す
ると共に、前記バランシングロッドをロシド係合部に係
合し、前記ステアリング軸に固着したハンドルの操作に
よって左右の前輪を操舵できるようにして前二輪式三輪
車を構成する。

（作　用） 本発明の三輪車は上述のように構成したから、後−輪を
保持しているメインフレームと、前二輪を保持している
前輪フレームとは、ステアリング軸を介してほぼ自由度
のない状態で連結されている。そして直進走行時にはス
テアリング軸が前後方向にのみ傾斜しているから、メイ
ンフレームは直立状態になっており、またハンドルを操
作して旋回すると、ステアリング軸の上半部がハンドル
の舵角に応じて旋回の内側へ傾斜するようになるから、
メインフレームも旋回の内側に傾く結果、乗り手も自然
に旋回の内側へ重心が移動するように体幹操作すること
になる。

したがって本発明の三輪車は、自転車にうまく乗れない
人でも転倒することなく、安定した走行ができる。

また駆動輪が後−輪であるため、駆動輪が浮き上がった
り、横すべりするおそれがなくなると共に、三輪車を押
して歩くときにも、後輪が邪魔になることがなくなる。

さらに後−輪伐の三輪車は後部が軽いため、後部を持ち
上げて方向変換をしたり、車庫入れをする操作が容易に
なる。

（実施例） 以下、第１図〜第８図について本発明の一実施例を説明
する。図中２０は前輪、２１は後輪、２２はメインフレ
ーム、２３は前ホーク、２４はハンドル、２５＝　５ はクランク軸、２６はクランクアーム、２７はペダル、
２８はチェーンケース、２９ばシートポスト、３０はサ
ドルである。

第２図は本実施例におけるメインフレーム２２の詳細を
示すもので、２２ａはヘッドパイプ、２２１］はメイン
パイプ、２２ｃはハンガーラグ、２２ｄは立パイプ、２
２ｅはチェーンステー、２２ｆはバックボークであり、
２２ｇはメインバイブ２２ｂの後部の下面にロッド係合
部として固着したチャンネル状の部材である。

第３図はステアリング軸３１の実施例を示すもので、こ
のステアリング軸３１は中間部を約１０度程度屈曲させ
である。すなわち３１ａは」二側パイプで、その上端部
にはねし３１ｂが形成しである。また３１ｃは下側パイ
プで、その下端部にはねじ３１ｄと切り割り溝３１ｅが
形成しである。３１ｆば上側パイプ３１ａと下側パイプ
３１ｃとを接続する屈曲継手である。

また第４図は、２個の前輪２０を前ホーク２３を介して
支持すると共に、センターパイプを介して前記ステアリ
ング軸３１に枢支するための前輪フレーム３２の実施例
を示すものである。すなわち３２ａはステアリング軸３
１の下側パイプ３１Ｃに嵌合するセンターパイプで、３
２ｂは腕パイプ３２ｃを介してそれぞれセンターパイプ
３２ａの左右両側に固着した前ホーク支持パイプであり
、３２ｄはセンターパイプ３２ａの背面から後方に向ｉ
Ｊで突設したバランシングロッドである。

そして本実施例においては、第１．５．７図に示すよう
に、前記メインフレーム２２に、後端２１およびその駆
動装置、ならびにサドル３０等の必要な部品を絹み付け
ると共に、メインフレーム２２のヘッドパイプ２２ａに
ステアリング軸３１の上側パイプ３１ａを挿入し、この
ステアリング軸３１の下側パイプ３１ｃに前記フレーム
３２のセンターパイプ３２ａ　全嵌合させると共に、バ
ランシングロッド３２ｄの後端部をメインフレーム２２
のロッド係合部２２ｇに挿入する。

そして前輪フレーム３２の左右の前ボーク支持パイプ３
２ｂに前ボーク２３を組み付けると共に、この前ホーク
２３に前輪２０を装着し、さらに第５図に示ずように、
ステアリング軸３１をハンドル２４（第１図参照）を介
して左右に回動させた場合に、左右の前輪２０が適正に
操舵されるようにする。

すなわち第６図に示すように、前輪フレーム３２のセン
ターパイプ３２ａの下方に突出するステアリング軸３１
の下端部に、楕円状のプレート３３を半円状の２個の孔
３３ａを介して嵌合し、このプレート３３の下面に、ブ
ツシュ３４を介して二股状の突起３５ａを有するプレー
ト３５を装着する。

すなわちプレート３５に設けた孔３５ｂをステアリング
軸３１の下端部に嵌合すると共に、プレート３５の二股
状の突起３５ａ間の弧状部３５ｃに円板状の弾性体３６
の外周部が重合するようにあてがって、プレート３３の
孔３３ｂ　と弾性体３６の中心孔３６ａにボルト３７を
挿通し、ナツト３８により締結する。

そしてプレート３５の二股状の突起３５ａに、第５図に
示すように、それぞれロッド３９を突設し、これらのロ
ッド３９の先端部に、ロッド４０の一端部をピン４１に
より連結し、ロッド４０の他端部とピン４２により連結
したロッド４３の基部を前車軸４４に固定する。

すなわち上述のようにすれば、ハンドル２４を介してス
テアリング軸３１を左右に回動させることによって、左
右の前輪２０を前ホーク支持パイプ３２ｂを中心にして
回動させることにより操舵することができるが、この前
輪操向装置は、三輪車の旋回を無理なく行うようにする
ために、各ロッド３９４０、４３の寸法、またはプレー
ト３５の二股状の突起３５ａの角度を適宜定めることに
よって、左右の前輪の舵角が異なるいわゆるアッカーマ
ン型ステアリングにすることができる。

つぎに上述のように構成した本発明の前二輪式三輪車の
作用を説明する。

第１図に示す三輪車は、通常の自転車のように、乗り手
がサドル３０に跨がって、ペダル２７を踏みこめば前進
でき、ハンドル２４を操作することによって左右の前輪
２０を転向させて旋回することができるが、本発明の三
輪車は、この旋回時に自動的にメインフレーム２２を旋
回の内側方へ傾りることによって旋回時に生ずる遠心力
に対応する求心力を得ることができる。

つぎにその原理を第７図について説明する。

すなわち前輪フレーム３２は、左右の前輪２０によって
路面に対して平行（水平）に保持される。したがって路
面に対して相対的に位置が規制されることになる。ハン
ドル２４を回転させると、ハンドル２４が固着されてい
るステアリング軸３１の下側パイプ３１ｃが前輪フレー
ム３２のセンターパイプ３２ａの軸線を中心に回転する
から、それに伴って上側パイプ３１ａは屈曲点を頂点と
する円錐面の周面上を回顧運動することになる。このた
め上側パイプ３１ａに枢着したメインフレーム２２のヘ
ッドパイプ２２ａは、上側パイプ３１ａと嵌合したまま
上側パイプ３１ａの軸線のまわりに相対的に回転するか
ら、メインフレーム２２は常に正面を向きならが左右に
傾動する。そしてこのメインフレーム２２の正対運動は
、前輪フレーム３２と一体に形成されているバランシン
グロッド３２ｄの端部がメインフレーム２２のメインパ
イプ２２ｂの下面に設けた矩形溝を有するロッド係合部
２２ｇ内に前後・上下方向にのみ若干摺動できるように
挿入されていることによって保証されている。その結果
、メインフレーム２２の中心構成面はハンドル２４の回
転に伴って、鉛直面に対し傾斜する（バンク角をもつ）
ように運動することになる。

いま、第７図に示すように、ステアリング軸３１の屈曲
点、すなわち上側パイプ３１ａの軸線と下側パイプ３１
ｃの軸線の交点を原点Ｏとし、図のよな直交座標系ｘ、
ｙ、ｚを定めると共に、前輪フレーム３２のセンターパ
イプ３２ａの軸線ＣＣ’　　、！：、地面に平行にとっ
たＸ軸とのなす角をθとし、ステアリング軸３１の屈曲
角をゾとする。

またステアリング軸３１の上側パイプ３１ａの軸線（す
なわちハンドルステムの軸線）面上に点Ｐをとって、ハ
ンドル２４を軸線画のまわりに角度ωだけ回転させると
、ステアリング軸３１の下側パイプ３１ｃはセンターパ
イプ３２ａ内を角度ω′−ωｃｏｓ　５１５だけ同じ向
きに回転し、軸面上の点Ｐは軸「と直交する点Ｐを通る
円０゛上を運動して点Ｑに至る。このとき／ＰＯＱをｙ
ｚ画面上投影したＺＰ゛ＯＱ’　がすなわち、メインフ
レーム２２の鉛直面に対する傾斜角をあられしている。

第８図は上述した角θ、ψに実用的な値をあてはめて、
ハンドル回転角ωを一４５″から＋４５°まで変化させ
たときのメインフレーム２２の傾斜角ＺＰ’　ＯＱ′を
計算してグラフ化したものである。

すなわちこの第８図によれば、ハンドル２４の回転角に
ほぼ比例してメインフレーム２２の傾斜角が変化してい
ることがわかる。

（発明の効果） 本発明の三輪車は上述のように構成したから、後−輪２
１を保持しているメインフレーム２２と、前二輪２０を
保持している前輪フレーム３２とは、ステアリング軸３
１を介してほぼ自由度のない状態で連結されている。そ
して直進走行時にはステアリング軸３１が前後方向にの
み傾斜しているから、メインフレーム２２は正面より見
て直立状態になっており、またハンドル２４を操作して
旋回すると、ステアリング軸３１の上半部３１ａがハン
ドル２４の舵角に応じて旋回の内側へ傾斜するようにな
るから、メインフレーム２２も旋回の内側に傾く結果、
乗り手も自然に旋回の内側へ重心が移動するように体幹
操作することになる。

したがって本発明の三輪車によれば、自転車にうまく乗
れない人でも転倒することなく、安定した走行ができる
という効果が得られる。

また本発明の三輪車は駆動輪が後−輪であるため、駆動
輪が浮き上がったり、横すべりするおそれがなくなると
共に、三輪車を押して歩くときにも、後輪が邪魔になる
ことがなくなる。

さらに後−軸式の三輪車は後部が軽いため、後部を持ち
上げて方向変換をしたり、車庫入れをする操作が容易に
なる等の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明三輪車の斜視図゛、 第２図はそのメインフレームの斜視図、第３図はステア
リング軸の斜視図、 第４図は前輪フレームの斜視図、 第５図は前輪操向装置の斜視図、 第６図はステアリング軸下端の各種連結部材を示す斜視
図、 第７図はメインフレームと前輪フレームとの結合状態を
示す作用説明用の斜視図、 第８図はハンドルの回転角とメインフレームの傾斜角の
関係を示すグラフ、 第９図は従来の三輪自転車の一例を示す斜視図、第１０
図および第１１図はその後二輪の車軸フレームとメイン
フレームとの関係を示す説明図である。 ２０・・・前輪　　　　　　　２１・・・後輪２２・・
・メインフレーム　　２２ａ・・・ヘッドパイプ２２ｂ
・・・メインパイプ　　２２ｇ・・・ロッド係合部２３
・・・前ホーク　　　　　２４・・・ハンドル３１・・
・ステアリング軸　　３１ａ・・・上側パイプ３１ｃ・
・・下側パイプ　　　３１ｆ・・・屈曲継手３２・・・
前輪フレーム　　　３２ａ・・・センターパイプ３２ｂ
・・・前ホーク支持パイプ ３２ｄ・・・バランシングロット ４２（ビンン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、前二輪式三輪車の前二輪をそれぞれ支持する２組の
   前ホークを回動自在に支持する２組の支持パイプをセン
   ターパイプと一体に結合すると共に、このセンターパイ
   プより後方にバランシングロッドを突設して前輪フレー
   ムを形成し、後輪を支持する部分とヘッドパイプとをメ
   インパイプにより結合すると共に、このメインパイプに
   ロッド係合部を設けてメインフレームを形成し、ステア
   リング軸の中間部を屈曲し、この屈曲部の下側に前記前
   輪フレームのセンターパイプを回動自在に嵌合し、屈曲
   部の上側に前記メインフレームのヘッドパイプを回動自
   在に嵌合すると共に、前記バランシングロッドをロッド
   係合部に係合し、前記ステアリング軸に固着したハンド
   ルの操作によって左右の前輪を操舵できるようにしたこ
   とを特徴とする前二輪式三輪車。