JP2004122869A - 揺動機構付き3輪車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車体フレーム16の左右にサスペンションアーム71,72を介して左右の後輪18,21を上下動可能に取付け、サスペンションアーム71,72側に対して車体フレーム16の左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム71,72側と車体フレーム16側との間に設け、左右のサスペンションアーム71,72を緩衝器76及びこの緩衝器76の両端に設けた連結手段94で連結し、連結手段94側の接続部材92と車体フレーム16側のスイング規制部118とで車体フレーム16のための揺動規制機構120を構成した。
【効果】連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制することができる。また、緩衝器を伸縮させるためにサスペンションアームと緩衝器とを連結する連結手段側の部材で揺動規制機構を構成するため、特別に揺動を規制する機構を設けずに済み、コストを抑えることができる。
【選択図】 図15
【効果】連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制することができる。また、緩衝器を伸縮させるためにサスペンションアームと緩衝器とを連結する連結手段側の部材で揺動規制機構を構成するため、特別に揺動を規制する機構を設けずに済み、コストを抑えることができる。
【選択図】 図15
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の揺動とサスペンションの上下動を規制するとともに、このためのコストを抑えた揺動機構付き3輪車に関する。
【0002】
【従来の技術】
車体を左右に揺動させるための揺動機構を備える三輪車が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、車体フレームにサスペンションを上下動可能に取付けた三輪車が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特公平1−23356号公報(第2−3頁、第1図、第2図、第4図)
【特許文献2】
実開平4−50590号公報(第4−5頁、第1図)
【0004】
特許文献1の第1図を以下の図17で説明し、特許文献1の第2図を以下の図18で説明し、特許文献1の第4図を以下の図19で説明する。なお、符号は振り直した。
図17は従来の三輪車を示す側面図であり、揺動式三輪車200は、1つの前輪201を備える前車体202と、2つの後輪203を備える後車体204とからなり、前車体202と後車体204との間に、後車体204に対して前車体202を左右に揺動させるための揺動ジョイント205を設けた車両である。
【0005】
図18は図17に示した揺動ジョイントの平面図(一部断面図)であり、揺動ジョイント205のケース206に軸受207を介して支軸208を回転可能に取付け、この支軸208に後車体204を構成するリヤフレーム211を取付けた状態を示す。
【0006】
図19は図18の19−19線断面図であり、支軸208に断面がほぼ矩形状のカム212を取付け、このカム212をほぼ矩形状の筒状内壁213で囲み、筒状内壁213の4隅に弾性体214を配置することで、弾性体214をカム212と筒状内壁213とで挟み込む構造にしたことを示す。カム212が筒状内壁213に対して相対回転すれば、弾性材214が撓んで図17に示した前車体202の揺動の緩衝を行う。
【0007】
特許文献2の第1図を以下の図20で説明する。なお、符号は振り直した。
図20は従来の車両のサスペンションを示す背面図であり、サブフレーム221に上アーム222及び下アーム223を上下スイング可能に取付け、これらの上アーム222及び下アーム223の先端にナックル224を取付け、このナックル224に枢支軸226を介してホルダ227を取付け、このホルダ227にハブ軸231を回転可能に取付け、このハブ軸231に駆動輪232を取付け、サブフレーム221とナックル224との間にクッションユニット233を設けた状態を示す。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図17〜図19において、揺動式三輪車200が走行中に、後車体204に対して前車体202が左右に揺動すると、揺動ジョイント205内の弾性体214が撓む。前車体202の揺動が過大になれば、弾性体214の撓みが更に大きくなり、弾性体214の寿命を早めることになる。従って、前車体202の揺動が過大にならないように、前車体202の揺動、詳しくは車体フレームの揺動を規制する機構を設ける必要がある。
【0009】
また、図20において、駆動輪232が上下動すれば、クッションユニット233が伸縮する。この場合、サブフレーム221側と駆動輪232のタイヤとの干渉を防ぐために、駆動輪232の上下動、あるいはサスペンションアームとしての上アーム222及び下アーム223のスイング量を規制する機構が必要になる。
更に、上記した2種の機構は構造が簡単でコストを抑えたものが望ましい。
【0010】
そこで、本発明の目的は、揺動機構付き3輪車を改良することで、車体フレームの揺動とサスペンションアームのスイングを規制するとともに、このためのコストを抑えることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、車体フレームの左右にサスペンションアームを介して左右の後輪を上下動可能に取付け、サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制する揺動規制機構を構成したことを特徴とする。
【0012】
連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制することができ、また、弾性手段を伸縮させるためにサスペンションアームと弾性手段とを連結する連結手段側の部材で揺動規制機構を構成するため、特別に揺動を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0013】
請求項2は、左右の連結手段同士を、接続部材で接続し、この接続部材の中央部を車体フレームにスイング可能に取付け、車体フレームに接続部材の傾き角を規制するストッパ部を設けることで、これらの接続部材及びストッパ部で揺動規制機構を構成したことを特徴とする。
車体フレームが揺動したときに、接続部材を車体フレーム側の部材に当てるようにすれば、車体フレームの揺動を規制することができる。
【0014】
請求項3は、車体フレームに左右のサスペンションアームをそれぞれスイング可能に取付け、これらの左右のサスペンションアームの先端にそれぞれ後輪を取付け、サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側にサスペンションアームのスイング量を規制するスイング量規制機構を設けたことを特徴とする。
【0015】
連結手段側にスイング量規制機構を設けたことで、サスペンションアームのスイング量を規制することができ、また、弾性手段を伸縮させるためにサスペンションアームと弾性手段とを連結する連結手段側にスイング量規制機構を設けるため、特別にスイング量を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0016】
請求項4は、連結手段を、サスペンションアームにスイング可能に取付けたリンクと、このリンクの先端にスイング可能に取付けたほぼL字状のベルクランクとから構成し、このベルクランクの屈曲部に第1の支点を設け、ベルクランクの2つの端部にそれぞれ第2・第3の支点を設けたときに、第1の支点をリンクの先端に取付け、左右の第2の支点を接続部材でそれぞれ接続し、第3の支点を弾性手段の端部に取付け、ベルクランク及び接続部材のうちの一方にストッパピンを設け、他方にストッパピンに当てる当接部を設け、これらのストッパピン及び当接部でスイング量規制機構を構成したことを特徴とする。
【0017】
サスペンションアームがスイングしたときに、ストッパピンに当接部を当てるようにすれば、サスペンションアームのスイング量を規制することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る揺動機構付き3輪車の側面図であり、揺動機構付き3輪車10(以下「(3輪車10」と記す。)は、ヘッドパイプ11に図示せぬハンドル軸を介して操舵可能に取付けたフロントフォーク12と、このフロントフォーク12の下端に取付けた前輪13と、フロントフォーク12に一体的に取付けたハンドル14と、ヘッドパイプ11の後部に取付けた車体フレーム16と、この車体フレーム16の後部に取付けたパワーユニット17と、このパワーユニット17で駆動する左右の後輪18,21と、車体フレーム17の上部に取付けた収納ボックス22と、この収納ボックス22の上部に開閉可能に取付けたシート23とからなる。
【0019】
車体フレーム16は、ヘッドパイプ11から後方斜め下方へ延ばしたダウンパイプ25と、このダウンパイプ25の下部から後方更に後方斜め上方へ延ばした左右一対のロアパイプ26,27と、これらのロアパイプ26,27の後部に連結したセンタアッパフレーム28と、ダウンパイプ25から後方へ延ばすとともにセンタアッパフレーム28に連結したセンタパイプ31と、上記のロアパイプ26,27の後部及びセンタアッパフレーム28の後部側のそれぞれに連結した側面視J字状のJフレーム32とからなる。
【0020】
センタアッパフレーム28は、収納ボックス22を支持するとともにパワーユニット17を吊り下げる部材である。
Jフレーム32は、後輪18,21を懸架するリヤサスペンション及びこのリヤサスペンション側に対して車体フレーム16側の左右の揺動を許容する揺動機構とを取付ける部材である。これらのリヤサスペンション及び揺動機構については後に詳述する。
【0021】
パワーユニット17は、車体前方側に配置したエンジン34と、このエンジン34の動力を後輪18,21に伝達する動力伝達機構35とからなる。
ここで、41は前輪13の上方を覆うフロントフェンダ、42はバッテリ、43はウインカ、44はテールランプ、46はエアクリーナ、47はマフラである。
【0022】
図2は本発明に係る3輪車の要部側面図であり、Jフレーム32の上部とセンタアッパフレーム28の後端とを連結するためにJフレーム32及びセンタアッパフレーム28のそれぞれに連結パイプ52,52(奥側の連結パイプ52は不図示)を渡し、これらの連結パイプ52,52とセンタアッパフレーム28とに補強プレート53,53を取付け、Jフレーム32の後部の内側に側面視がほぼL字状のLパイプ54を取付け、センタアッパフレーム28にブラケット56,56(奥側のブラケット56は不図示)を取付け、これらのブラケット56,56に中継部材57を介してパワーユニット17の前部上部を取付け、補強プレート53,53から支持ロッド58を下方斜め後方へ延ばすことでパワーユニット17の後部を支持し、Lパイプ54の前部から前方へ突出部61を延ばすことでパワーユニット17の後端部を取付けたことを示す。なお、32A,32B,32Cは、それぞれJフレーム32においてほぼ水平とした下部水平部、上端側を下端側よりも後方へ移動させた後端傾斜部、前端部を後端部よりも上方へ移動させた上部傾斜部である。
【0023】
図3は本発明に係る3輪車の平面図であり、Jフレーム32の後部を1本のパイプで構成し、このJフレーム32にリヤサスペンション63(詳細は後述する。)を取付けたことを示す。なお、65は後輪用のブレーキレバー、66は前輪用のブレーキレバーである。
【0024】
図4は本発明に係る3輪車の要部平面図であり、Jフレーム32の左右にサスペンションアーム71,72を取付け、これらのサスペンションアーム71,72の先端にそれぞれホルダー(不図示)を取付け、これらのホルダーに回転可能にそれぞれ後輪18,21を取付け、これらの後輪18,21をパワーユニット17の動力伝達機構35から延ばしたドライブシャフト73,74で駆動する構造にしたことを示す。
【0025】
76はダンパ77と圧縮コイルばね(不図示)とからなる弾性手段としての緩衝器であり、左右のサスペンションアーム71,72のそれぞれの側に連結したものである。
【0026】
センタアッパフレーム28は、円形又はほぼ長円形の部材であり、この上部にほぼ同形の底を有する収納ボックス22(図1参照)を取付ける。
パワーユニット17の動力伝達機構35は、エンジン34の左部後部から後方へ延ばしたベルト式の無段変速機78と、この無段変速機78の後部に連結したギヤボックス81とからなり、このギヤボックス81の前側の出力軸にドライブシャフト74を接続し、ギヤボックス81の後側の出力軸にドライブシャフト73を接続する。
【0027】
図5は本発明に係る3輪車の第1斜視図であり、車体フレーム16のロアパイプ26,27の後部にJフレーム32の前部を取付けたことを示す。なお、83はホルダー(奥側のホルダー83は不図示)である。
【0028】
図6は本発明に係る3輪車の背面図であり、Jフレーム32の後端傾斜部32Bは、3輪車10に乗車しない状態では、ほぼ鉛直となるようにした部分であり、この後端傾斜部32Bにサスペンションアーム71,72の後部を取付ける。なお、85は後端傾斜部32Bにサスペンションアーム71,72の後部をスイング可能に取付けるための後部スイング軸である。
【0029】
図7は本発明に係る3輪車の第2斜視図であり、Jフレーム32から左右にサスペンションアーム71,72を延ばし、これらのサスペンションアーム71,72の先端にそれぞれホルダー83を取付け、サスペンションアーム71,72のそれぞれの上部に取付ブラケット86,87を介して円弧状リンク88,89をスイング可能に取付け、これらの円弧状リンク88,89の先端に側面視がほぼL字状のベルクランク90,91をスイング可能に取付け、これらのベルクランク90,91の上部端部間に緩衝器76を渡し、ベルクランク90,91の側部端部間にバー状の接続部材92を渡し、この接続部材92を揺動機構93を介してJフレーム32の後端傾斜部32Bに取付けたリヤサスペンション63を示す。
【0030】
上記の円弧状リンク88とベルクランク90、円弧状リンク89とベルクランク91は、それぞれサスペンションアーム71,72に緩衝器76を連結する連結手段94,94を構成する。
【0031】
円弧状リンク88,89はそれぞれ、中間部に側部突出部95を備え、これらの側部突出部95に、円弧状リンク88,89のスイングを制動するブレーキキャリパ96,96を取付けた部材である。なお、97,97はブレーキキャリパ96を備えたブレーキ装置であり、油圧によってブレーキキャリパ96,96でディスク98,98を挟み込む。ディスク98,98はそれぞれサスペンションアーム71,72に取付けた部材である。100は円弧状リンク88,89のスイング軸となるボルトである。
【0032】
ベルクランク90,91は、それぞれ2枚のクランクプレート102,102からなり、第1の支点としての第1ボルト103と、第2の支点としての第2ボルト104と、第3の支点としての第3ボルト106とを備える。なお、107は緩衝器76の伸縮を規制するストッパピンとした連結手段94側の部材としての第4ボルト、108…(…は複数個を示す。以下同じ。)は第1ボルト103〜第4ボルト107にねじ込むナットである。
【0033】
揺動機構93は、コーナリング時等に、サスペンションアーム71,72に対して車体フレーム16の左右の揺動を許容するとともに、揺動の傾きが大きくなるにつれて、内蔵する弾性体で反力を大きくして元の位置に戻すようにしたものである。
【0034】
図8(a)〜(c)は本発明に係る揺動機構の説明図であり、(a)は側面図(一部断面図)、(b)は(a)のb−b線断面図、(c)は(b)を元にした作用図である。
(a)において、揺動機構93は、Jフレーム32の後端傾斜部32B及びLパイプ54の後部に取付けたケース111と、このケース111内に収納したダンパラバー112…と、これらのダンパラバー112…を押圧するとともに接続部材92に取付けた押圧部材113と、この押圧部材113及び接続部材92を貫通させるとともに両端部をLパイプ54に設けた先端支持部114及び後端傾斜部32Bで支持した貫通ピン116とからなる、いわゆる「ナイトハルトダンパ」である。なお、117は接続部材92に押圧部材113をボルトで取付けるために押圧部材113に設けた取付部、118はLパイプ54に対する接続部材92のスイング量を規制するために先端支持部114に一体的に設けた車体フレーム16側の部材としてのスイング規制部である。
上記した接続部材92とスイング規制部118とは、車体フレーム16の左右の揺動を規制する揺動規制機構120を構成する。
【0035】
(b)において、ケース111は、左ケース121及び右ケース122とを合わせた部材であり、内部にダンパ収納室123を設け、このダンパ収納室123の4隅にダンパラバー112…を配置し、これらのダンパラバー112…を押圧部材113の凸状の押圧部124…で押圧する。
【0036】
(c)において、サスペンションアーム側に連結した接続部材92に対して、車体フレーム16が車体左方(図中の矢印leftは車体左方を表す。)へ揺動し、Lパイプ54が角度θだけ傾斜すると、揺動機構93のケース111は、押圧部材113に対して相対回転することになり、ケース111内に収納したダンパラバー112…はケース111と押圧部材113とに挟まれて圧縮され、ケース111、ひいては車体フレーム16を元の位置((a)の位置)に戻そうとする反力が発生する。
【0037】
図9は本発明に係る3輪車の第3斜視図(車体フレームの斜め後方から見た図)であり、Jフレーム32に、サスペンションアーム71,72(図7参照)の後部をスイング可能に取付けるための後部取付部127と、サスペンションアーム71,72の前部をスイング可能に取付けるための前部取付部128とを設けたことを示す。
【0038】
後部取付部127は、後端傾斜部32Bと、Lパイプ54から下部水平部32E(後述する。)へ下ろした鉛直ブラケット131とからなり、これらの後部傾斜部32B及び鉛直ブラケット131のそれぞれにサスペンションアーム71,72の後部を支持する後部スイング軸85(図6参照)を取付ける。
【0039】
前部取付部128は、下部水平部32Eに間隔を開けてそれぞれ立ち上げた前部立上げ部133及び後部立上げ部134からなり、これらの前部立上げ部133及び後部立上げ部134のそれぞれにサスペンションアーム71,72の前部を支持する前部スイング軸136を取付ける。
【0040】
ここで、138は燃料タンク、142,143は車体フレーム16にエンジン34を搭載するためのエンジンマウント防振リンク、144はJフレーム32の下部水平部32Eの先端を取付けるためにロアパイプ26,27の後部下部に取付けたU字状のUパイプである。
【0041】
図5では、Y字状に分岐させた下部水平部32Aの前端をロアパイプ26,27に直接取付けた実施の形態を示したが、この図9では、Jフレーム32を、Y字状に分岐させた下部水平部32Eと、後端傾斜部32Bと、上部傾斜部32Cとから構成し、下部水平部32Eの前端をロアパイプ26,27にUパイプ144を介して取付けた別の実施の形態を示す。
【0042】
図10は本発明に係る車体フレームの平面図であり、Jフレーム32の下部水平部32Eを途中でY字状に分岐させてUパイプ144の後部に連結し、また、連結パイプ52,52をJフレーム32の上部傾斜部32Cからセンタアッパフレーム28へY字状に延ばしたことを示す。
【0043】
下部水平部32E(及び下部水平部32A(図5参照))は、詳しくは、1本の長尺の第1パイプ151を途中で曲げ、この第1パイプ151の屈曲部152の近傍に第2パイプ153を接続することで形成した部分である。なお、154は第1パイプ151に第2パイプ153を接続してY字状に分岐させたY字分岐部、155は上部傾斜部32Cに連結パイプ52,52を接続してY字状に分岐させたY字分岐部である。
第1パイプ151は、後端傾斜部32B及び上部傾斜部32Cを含む部材であり、Jフレーム32から第2パイプ153を除いたものである。
【0044】
このように、下部水平部32EをY字状に形成することで、Jフレーム32の下部前部とUパイプ144との結合を強固にし、連結パイプ52,52をY字状に配置することで、Jフレーム32の後部上部とセンタアップフレーム28の後部との結合を強固にすることができる。また、図5において、下部水平部32AをY字状に形成することで、Jフレーム32の下部前部とロアパイプ26,27との結合を強固にすることができる。
【0045】
図11は本発明に係るリヤサスペンションの背面図であり、乗員(運転者)1名が乗車した状態(この状態を「1G状態」という。)のリヤサスペンション63を示す。なお、図9に示したJフレーム32の後端傾斜部32B及び上部傾斜部32Cは省略した。また、図8(b)に示した揺動機構93の右ケース122は想像線で示した。このとき、車体フレーム16のLパイプ54はほぼ鉛直の状態にあり、接続部材92はほぼ水平の状態にある。
【0046】
接続部材92は、両端に扇形の扇形状部156,157を備え、これらの扇形状部156,157にそれぞれ連結手段94側の部材(及び当接部)としての円弧状長穴158,159を設けた部材であり、これらの円弧状長穴158,159にストッパピンとした第4ボルト107,107を通すことで、接続部材92に対するベルクランク90,91の傾き角度を規制する。このベルクランク90,91の傾き角度は、サスペンションアーム71,72の傾斜角度即ち後輪18,21の上下移動量によって変化する。換言すれば、円弧状長穴158,159は後輪18,21の上下移動量を規制する部分である。
【0047】
上記した第4ボルト107、107と接続部材92(詳しくは、円弧状長穴158,159)とは、サスペンションアーム71、72のスイング量を規制するスイング量規制機構160を構成する。
【0048】
以上に述べたリヤサスペンション63の作用を次に説明する。
図12は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第1作用図である。
例えば、左側の後輪18が図11に示した状態から移動量M1だけ上方に移動すると、サスペンションアーム71は後部スイング軸85及び前部スイング軸136(図9参照)を中心にして矢印aのように上方へスイングし、これに伴って、円弧状リンク88が矢印bのように上昇してベルクランク90を第2ボルト104を支点にして矢印cの向きにスイングさせ、緩衝器76を矢印dのように押し縮める。このようにして、左側の後輪18の上昇に伴う車体フレーム16(図10参照)側への衝撃の伝達を和らげる。
このとき、他方のサスペンションアーム72は図11と同じ状態にあるため、接続部材92は図11と同様にほぼ水平な状態にある。
【0049】
図13は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第2作用図である。
図11の状態から、後輪18,21が共に移動量M2だけ上昇する、又は車体フレーム16が後輪18,21に対して移動量M2だけ下降すると、サスペンションアーム71,72は、後部スイング軸85及び前部スイング軸136(図9参照)を中心にして矢印f,fのように上方へスイングし、これに伴って、円弧状リンク88,89が矢印g,gのように上昇してベルクランク90,91を第2ボルト104を支点にして矢印h,hの向きにスイングさせ、緩衝器76を矢印j,jのように押し縮める。この結果、緩衝器76による緩衝作用がなされるとともに、接続部材92の円弧状長穴158,159の端部にベルクランク90,91に取付けた第4ボルト107が当り、後輪18,21の上方移動量を規制する。
【0050】
図14は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第3作用図である。
図11の状態から、後輪18,21が共に移動量M3だけ下降する、又は車体フレーム16が後輪18,21に対して移動量M3だけ上昇すると、サスペンションアーム71,72は、後部スイング軸85及び前部スイング軸136(図9参照)を中心にして矢印m,mのように下方へスイングし、これに伴って、円弧状リンク88,89が矢印n,nのように下降してベルクランク90,91を第2ボルト104を支点にして矢印p,pの向きにスイングさせ、緩衝器76を矢印q,qのように引き伸す。この結果、緩衝器76による緩衝作用がなされるとともに、接続部材92の円弧状長穴158,159の端部にベルクランク90,91に取付けた第4ボルト107が当り、後輪18,21の下方移動量を規制する。
【0051】
図15は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第4作用図である。
図11の状態から、車体フレーム16、ここではLパイプ54が車体左方に角度φ1だけ揺動すると、Lパイプ54に貫通ピン116で連結した接続部材92は、矢印sのように左方へ平行移動する。これに伴い、円弧状リンク88,89は矢印t,tのように傾き、ベルクランク90,91は矢印u,uのように平行移動する。ベルクランク90,91の第3ボルト106,106間の間隔は変化しないので、緩衝器76の伸縮はない。このとき、接続部材92の下面がLパイプ54に設けたスイング規制部118に当り、車体フレーム16の揺動を規制する。
【0052】
更にこのとき、接続部材92に対して車体フレーム16が揺動するため、図8(c)で示したのと同様に、揺動機構によって車体フレーム16を元の位置(即ち、図11の位置である。)に戻そうとする反力が発生する。
【0053】
図16は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第5作用図である。
図11の状態から、後輪18が移動量M4だけ上昇し、且つ、車体フレーム16、ここではLパイプ54が車体左方に角度φ2だけ揺動すると、サスペンションアーム71は後部スイング軸85及び前部スイング軸136(図9参照)を中心にして矢印vのように上方へスイングするとともに、接続部材92は、矢印wのように左方へ移動する。これに伴って、円弧状リンク88は上昇するとともに左方へ傾斜し、円弧状リンク89は矢印xのように左方へ傾斜して、ベルクランク90は第2ボルト104を支点にして時計回りにスイングするとともに左方へ移動し、ベルクランク91は左方へ移動して、結果的に緩衝器76を押し縮め、緩衝作用をなす。このとき、接続部材92の円弧状長穴158の端部にベルクランク90に取付けた第4ボルト107が当り、後輪18の上方移動量を規制するとともに、接続部材92の下面がLパイプ54に設けたスイング規制部118に当り、車体フレーム16の揺動を規制する。
【0054】
以上の図15で説明したように、本発明は第1に、車体フレーム16の左右にサスペンションアーム71,72を介して左右の後輪18,21を上下動可能に取付け、サスペンションアーム71,72側に対して車体フレーム16の左右の揺動を許容する揺動機構93(図11参照)をサスペンションアーム71,72側と車体フレーム16側との間に設け、左右のサスペンションアーム71,72を緩衝器76及びこの緩衝器76の両端に設けた連結手段94で連結し、これらの連結手段94側の部材(即ち、接続部材92)と車体フレーム16側の部材(即ち、スイング規制部118)とで車体フレーム16の揺動を規制する揺動規制機構120を構成したことを特徴とする。
【0055】
連結手段94側の部材と車体フレーム16側の部材とで車体フレーム16の揺動を規制することができ、また、緩衝器76を伸縮させるためにサスペンションアーム71,72と緩衝器76とを連結する連結手段94側の部材で揺動規制機構120を構成するため、特別に揺動を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0056】
更に、車体フレーム16の揺動を規制することで、揺動機構93のダンパラバー112(図8(a)参照)が過度に撓むのを防止することができ、ダンパラバー112の寿命を延ばすことができる。
【0057】
本発明は第2に、左右の連結手段94同士を、連結手段94側の部材としての接続部材92で接続し、この接続部材92の中央部を車体フレーム16にスイング可能に取付け、車体フレーム16に接続部材92の傾き角を規制するスイング規制部118を設けることで、これらの接続部材92及びスイング規制部118で揺動規制機構120を構成したことを特徴とする。
車体フレーム16が揺動したときに、接続部材92を車体フレーム16側の部材に当てるようにすれば、車体フレーム16の揺動を規制することができる。
【0058】
本発明は第3に、図3及び図11で説明したように、車体フレーム16に左右のサスペンションアーム71,72をそれぞれスイング可能に取付け、これらの左右のサスペンションアーム71,72の先端にそれぞれ後輪18,21を取付け、サスペンションアーム71,72側に対して車体フレーム16の左右の揺動を許容する揺動機構93をサスペンションアーム71,72側と車体フレーム16側との間に設け、左右のサスペンションアーム71,72を緩衝器76及びこの緩衝器76の両端に設けた連結手段94で連結し、これらの連結手段94側にサスペンションアーム71,72のスイング量を規制するスイング量規制機構160を設けたことを特徴とする。
【0059】
連結手段94側にスイング量規制機構160を設けたことで、サスペンションアーム71,72のスイング量を規制することができ、また、緩衝器76を伸縮させるためにサスペンションアーム71,72と緩衝器76とを連結する連結手段94側にスイング量規制機構160を設けるため、特別にスイング量を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0060】
更に、サスペンションアーム71,72のスイング量を規制することで、後輪18,21のタイヤと車体フレーム16とのクリアランスを確保できる。
【0061】
本発明は第4に、連結手段94を、サスペンションアーム71,72にスイング可能に取付けた円弧状リンク88,89と、これらの円弧状リンク88,89の先端にスイング可能に取付けたほぼL字状のベルクランク90,91とから構成し、これらのベルクランク90,91の屈曲部に第1ボルト103を設け、ベルクランク90,91の2つの端部にそれぞれ第2・第3ボルト104,106を設けたときに、第1ボルト103を円弧状リンク88,89の先端に取付け、左右の第2ボルト104を接続部材92でそれぞれ接続し、第3ボルト106を緩衝器76の端部に取付け、ベルクランク90,91及び接続部材92のうちの一方にストッパピンとしての第4ボルト107を設け、他方に第4ボルト107に当てる当接部としての円弧状長穴158,159を設け、これらの第4ボルト107及び円弧状長穴158,159でスイング量規制機構160を構成したことを特徴とする。
【0062】
サスペンションアーム71,72がスイングしたときに、接続部材92の両端部(例えば、円弧状長穴158,159)をベルクランク90,91の一部(例えば、第4ボルト107,107)に当てるようにすれば、サスペンションアーム71,72のスイング量を規制することができる。
【0063】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の揺動機構付き3輪車は、車体フレームの左右にサスペンションアームを介して左右の後輪を上下動可能に取付け、サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制する揺動規制機構を構成したので、連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制することができ、また、弾性手段を伸縮させるためにサスペンションアームと弾性手段とを連結する連結手段側の部材で揺動規制機構を構成するため、特別に揺動を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0064】
請求項2の揺動機構付き3輪車は、左右の連結手段同士を、接続部材で接続し、この接続部材の中央部を車体フレームにスイング可能に取付け、車体フレームに接続部材の傾き角を規制するストッパ部を設けることで、これらの接続部材及びストッパ部で揺動規制機構を構成したので、車体フレームが揺動したときに、接続部材を車体フレーム側の部材に当てるようにすれば、車体フレームの揺動を規制することができる。
【0065】
請求項3の揺動機構付き3輪車は、車体フレームに左右のサスペンションアームをそれぞれスイング可能に取付け、これらの左右のサスペンションアームの先端にそれぞれ後輪を取付け、サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側にサスペンションアームのスイング量を規制するスイング量規制機構を設けたので、サスペンションアームのスイング量を規制することができ、また、弾性手段を伸縮させるためにサスペンションアームと弾性手段とを連結する連結手段側にスイング量規制機構を設けるため、特別にスイング量を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0066】
請求項4の揺動機構付き3輪車は、連結手段を、サスペンションアームにスイング可能に取付けたリンクと、このリンクの先端にスイング可能に取付けたほぼL字状のベルクランクとから構成し、このベルクランクの屈曲部に第1の支点を設け、ベルクランクの2つの端部にそれぞれ第2・第3の支点を設けたときに、第1の支点をリンクの先端に取付け、左右の第2の支点を接続部材でそれぞれ接続し、第3の支点を弾性手段の端部に取付け、ベルクランク及び接続部材のうちの一方にストッパピンを設け、他方にストッパピンに当てる当接部を設け、これらのストッパピン及び当接部でスイング量規制機構を構成したので、サスペンションアームがスイングしたときに、ストッパピンに当接部を当てるようにすれば、サスペンションアームのスイング量を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る揺動機構付き3輪車の側面図
【図2】本発明に係る3輪車の要部側面図
【図3】本発明に係る3輪車の平面図
【図4】本発明に係る3輪車の要部平面図
【図5】本発明に係る3輪車の第1斜視図
【図6】本発明に係る3輪車の背面図
【図7】本発明に係る3輪車の第2斜視図
【図8】本発明に係る揺動機構の説明図
【図9】本発明に係る3輪車の第3斜視図
【図10】本発明に係る車体フレームの平面図
【図11】本発明に係るリヤサスペンションの背面図
【図12】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第1作用図
【図13】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第2作用図
【図14】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第3作用図
【図15】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第4作用図
【図16】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第5作用図
【図17】従来の三輪車を示す側面図
【図18】図17に示した揺動ジョイントの平面図
【図19】図18の19−19線断面図
【図20】従来の車両のサスペンションを示す背面図
【符号の説明】
10…揺動機構付き3輪車、16…車体フレーム、18,21…後輪、71,72…サスペンションアーム、76…弾性手段(緩衝器)、88,89…リンク(円弧状リンク)、90,91…ベルクランク、92…連結手段側の部材(接続部材)、93…揺動機構、94…連結手段、103…第1の支点(第1ボルト)、104…第2の支点(第2ボルト)、106…第3の支点(第3ボルト)、107…連結手段側の部材(第4ボルト)、118…車体フレーム側の部材(スイング規制部)、120…揺動規制機構、158,159…連結手段側の部材(円弧状長穴)、160…スイング量規制機構。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の揺動とサスペンションの上下動を規制するとともに、このためのコストを抑えた揺動機構付き3輪車に関する。
【0002】
【従来の技術】
車体を左右に揺動させるための揺動機構を備える三輪車が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、車体フレームにサスペンションを上下動可能に取付けた三輪車が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特公平1−23356号公報(第2−3頁、第1図、第2図、第4図)
【特許文献2】
実開平4−50590号公報(第4−5頁、第1図)
【0004】
特許文献1の第1図を以下の図17で説明し、特許文献1の第2図を以下の図18で説明し、特許文献1の第4図を以下の図19で説明する。なお、符号は振り直した。
図17は従来の三輪車を示す側面図であり、揺動式三輪車200は、1つの前輪201を備える前車体202と、2つの後輪203を備える後車体204とからなり、前車体202と後車体204との間に、後車体204に対して前車体202を左右に揺動させるための揺動ジョイント205を設けた車両である。
【0005】
図18は図17に示した揺動ジョイントの平面図(一部断面図)であり、揺動ジョイント205のケース206に軸受207を介して支軸208を回転可能に取付け、この支軸208に後車体204を構成するリヤフレーム211を取付けた状態を示す。
【0006】
図19は図18の19−19線断面図であり、支軸208に断面がほぼ矩形状のカム212を取付け、このカム212をほぼ矩形状の筒状内壁213で囲み、筒状内壁213の4隅に弾性体214を配置することで、弾性体214をカム212と筒状内壁213とで挟み込む構造にしたことを示す。カム212が筒状内壁213に対して相対回転すれば、弾性材214が撓んで図17に示した前車体202の揺動の緩衝を行う。
【0007】
特許文献2の第1図を以下の図20で説明する。なお、符号は振り直した。
図20は従来の車両のサスペンションを示す背面図であり、サブフレーム221に上アーム222及び下アーム223を上下スイング可能に取付け、これらの上アーム222及び下アーム223の先端にナックル224を取付け、このナックル224に枢支軸226を介してホルダ227を取付け、このホルダ227にハブ軸231を回転可能に取付け、このハブ軸231に駆動輪232を取付け、サブフレーム221とナックル224との間にクッションユニット233を設けた状態を示す。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図17〜図19において、揺動式三輪車200が走行中に、後車体204に対して前車体202が左右に揺動すると、揺動ジョイント205内の弾性体214が撓む。前車体202の揺動が過大になれば、弾性体214の撓みが更に大きくなり、弾性体214の寿命を早めることになる。従って、前車体202の揺動が過大にならないように、前車体202の揺動、詳しくは車体フレームの揺動を規制する機構を設ける必要がある。
【0009】
また、図20において、駆動輪232が上下動すれば、クッションユニット233が伸縮する。この場合、サブフレーム221側と駆動輪232のタイヤとの干渉を防ぐために、駆動輪232の上下動、あるいはサスペンションアームとしての上アーム222及び下アーム223のスイング量を規制する機構が必要になる。
更に、上記した2種の機構は構造が簡単でコストを抑えたものが望ましい。
【0010】
そこで、本発明の目的は、揺動機構付き3輪車を改良することで、車体フレームの揺動とサスペンションアームのスイングを規制するとともに、このためのコストを抑えることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、車体フレームの左右にサスペンションアームを介して左右の後輪を上下動可能に取付け、サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制する揺動規制機構を構成したことを特徴とする。
【0012】
連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制することができ、また、弾性手段を伸縮させるためにサスペンションアームと弾性手段とを連結する連結手段側の部材で揺動規制機構を構成するため、特別に揺動を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0013】
請求項2は、左右の連結手段同士を、接続部材で接続し、この接続部材の中央部を車体フレームにスイング可能に取付け、車体フレームに接続部材の傾き角を規制するストッパ部を設けることで、これらの接続部材及びストッパ部で揺動規制機構を構成したことを特徴とする。
車体フレームが揺動したときに、接続部材を車体フレーム側の部材に当てるようにすれば、車体フレームの揺動を規制することができる。
【0014】
請求項3は、車体フレームに左右のサスペンションアームをそれぞれスイング可能に取付け、これらの左右のサスペンションアームの先端にそれぞれ後輪を取付け、サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側にサスペンションアームのスイング量を規制するスイング量規制機構を設けたことを特徴とする。
【0015】
連結手段側にスイング量規制機構を設けたことで、サスペンションアームのスイング量を規制することができ、また、弾性手段を伸縮させるためにサスペンションアームと弾性手段とを連結する連結手段側にスイング量規制機構を設けるため、特別にスイング量を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0016】
請求項4は、連結手段を、サスペンションアームにスイング可能に取付けたリンクと、このリンクの先端にスイング可能に取付けたほぼL字状のベルクランクとから構成し、このベルクランクの屈曲部に第1の支点を設け、ベルクランクの2つの端部にそれぞれ第2・第3の支点を設けたときに、第1の支点をリンクの先端に取付け、左右の第2の支点を接続部材でそれぞれ接続し、第3の支点を弾性手段の端部に取付け、ベルクランク及び接続部材のうちの一方にストッパピンを設け、他方にストッパピンに当てる当接部を設け、これらのストッパピン及び当接部でスイング量規制機構を構成したことを特徴とする。
【0017】
サスペンションアームがスイングしたときに、ストッパピンに当接部を当てるようにすれば、サスペンションアームのスイング量を規制することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る揺動機構付き3輪車の側面図であり、揺動機構付き3輪車10(以下「(3輪車10」と記す。)は、ヘッドパイプ11に図示せぬハンドル軸を介して操舵可能に取付けたフロントフォーク12と、このフロントフォーク12の下端に取付けた前輪13と、フロントフォーク12に一体的に取付けたハンドル14と、ヘッドパイプ11の後部に取付けた車体フレーム16と、この車体フレーム16の後部に取付けたパワーユニット17と、このパワーユニット17で駆動する左右の後輪18,21と、車体フレーム17の上部に取付けた収納ボックス22と、この収納ボックス22の上部に開閉可能に取付けたシート23とからなる。
【0019】
車体フレーム16は、ヘッドパイプ11から後方斜め下方へ延ばしたダウンパイプ25と、このダウンパイプ25の下部から後方更に後方斜め上方へ延ばした左右一対のロアパイプ26,27と、これらのロアパイプ26,27の後部に連結したセンタアッパフレーム28と、ダウンパイプ25から後方へ延ばすとともにセンタアッパフレーム28に連結したセンタパイプ31と、上記のロアパイプ26,27の後部及びセンタアッパフレーム28の後部側のそれぞれに連結した側面視J字状のJフレーム32とからなる。
【0020】
センタアッパフレーム28は、収納ボックス22を支持するとともにパワーユニット17を吊り下げる部材である。
Jフレーム32は、後輪18,21を懸架するリヤサスペンション及びこのリヤサスペンション側に対して車体フレーム16側の左右の揺動を許容する揺動機構とを取付ける部材である。これらのリヤサスペンション及び揺動機構については後に詳述する。
【0021】
パワーユニット17は、車体前方側に配置したエンジン34と、このエンジン34の動力を後輪18,21に伝達する動力伝達機構35とからなる。
ここで、41は前輪13の上方を覆うフロントフェンダ、42はバッテリ、43はウインカ、44はテールランプ、46はエアクリーナ、47はマフラである。
【0022】
図2は本発明に係る3輪車の要部側面図であり、Jフレーム32の上部とセンタアッパフレーム28の後端とを連結するためにJフレーム32及びセンタアッパフレーム28のそれぞれに連結パイプ52,52(奥側の連結パイプ52は不図示)を渡し、これらの連結パイプ52,52とセンタアッパフレーム28とに補強プレート53,53を取付け、Jフレーム32の後部の内側に側面視がほぼL字状のLパイプ54を取付け、センタアッパフレーム28にブラケット56,56(奥側のブラケット56は不図示)を取付け、これらのブラケット56,56に中継部材57を介してパワーユニット17の前部上部を取付け、補強プレート53,53から支持ロッド58を下方斜め後方へ延ばすことでパワーユニット17の後部を支持し、Lパイプ54の前部から前方へ突出部61を延ばすことでパワーユニット17の後端部を取付けたことを示す。なお、32A,32B,32Cは、それぞれJフレーム32においてほぼ水平とした下部水平部、上端側を下端側よりも後方へ移動させた後端傾斜部、前端部を後端部よりも上方へ移動させた上部傾斜部である。
【0023】
図3は本発明に係る3輪車の平面図であり、Jフレーム32の後部を1本のパイプで構成し、このJフレーム32にリヤサスペンション63(詳細は後述する。)を取付けたことを示す。なお、65は後輪用のブレーキレバー、66は前輪用のブレーキレバーである。
【0024】
図4は本発明に係る3輪車の要部平面図であり、Jフレーム32の左右にサスペンションアーム71,72を取付け、これらのサスペンションアーム71,72の先端にそれぞれホルダー(不図示)を取付け、これらのホルダーに回転可能にそれぞれ後輪18,21を取付け、これらの後輪18,21をパワーユニット17の動力伝達機構35から延ばしたドライブシャフト73,74で駆動する構造にしたことを示す。
【0025】
76はダンパ77と圧縮コイルばね(不図示)とからなる弾性手段としての緩衝器であり、左右のサスペンションアーム71,72のそれぞれの側に連結したものである。
【0026】
センタアッパフレーム28は、円形又はほぼ長円形の部材であり、この上部にほぼ同形の底を有する収納ボックス22(図1参照)を取付ける。
パワーユニット17の動力伝達機構35は、エンジン34の左部後部から後方へ延ばしたベルト式の無段変速機78と、この無段変速機78の後部に連結したギヤボックス81とからなり、このギヤボックス81の前側の出力軸にドライブシャフト74を接続し、ギヤボックス81の後側の出力軸にドライブシャフト73を接続する。
【0027】
図5は本発明に係る3輪車の第1斜視図であり、車体フレーム16のロアパイプ26,27の後部にJフレーム32の前部を取付けたことを示す。なお、83はホルダー(奥側のホルダー83は不図示)である。
【0028】
図6は本発明に係る3輪車の背面図であり、Jフレーム32の後端傾斜部32Bは、3輪車10に乗車しない状態では、ほぼ鉛直となるようにした部分であり、この後端傾斜部32Bにサスペンションアーム71,72の後部を取付ける。なお、85は後端傾斜部32Bにサスペンションアーム71,72の後部をスイング可能に取付けるための後部スイング軸である。
【0029】
図7は本発明に係る3輪車の第2斜視図であり、Jフレーム32から左右にサスペンションアーム71,72を延ばし、これらのサスペンションアーム71,72の先端にそれぞれホルダー83を取付け、サスペンションアーム71,72のそれぞれの上部に取付ブラケット86,87を介して円弧状リンク88,89をスイング可能に取付け、これらの円弧状リンク88,89の先端に側面視がほぼL字状のベルクランク90,91をスイング可能に取付け、これらのベルクランク90,91の上部端部間に緩衝器76を渡し、ベルクランク90,91の側部端部間にバー状の接続部材92を渡し、この接続部材92を揺動機構93を介してJフレーム32の後端傾斜部32Bに取付けたリヤサスペンション63を示す。
【0030】
上記の円弧状リンク88とベルクランク90、円弧状リンク89とベルクランク91は、それぞれサスペンションアーム71,72に緩衝器76を連結する連結手段94,94を構成する。
【0031】
円弧状リンク88,89はそれぞれ、中間部に側部突出部95を備え、これらの側部突出部95に、円弧状リンク88,89のスイングを制動するブレーキキャリパ96,96を取付けた部材である。なお、97,97はブレーキキャリパ96を備えたブレーキ装置であり、油圧によってブレーキキャリパ96,96でディスク98,98を挟み込む。ディスク98,98はそれぞれサスペンションアーム71,72に取付けた部材である。100は円弧状リンク88,89のスイング軸となるボルトである。
【0032】
ベルクランク90,91は、それぞれ2枚のクランクプレート102,102からなり、第1の支点としての第1ボルト103と、第2の支点としての第2ボルト104と、第3の支点としての第3ボルト106とを備える。なお、107は緩衝器76の伸縮を規制するストッパピンとした連結手段94側の部材としての第4ボルト、108…(…は複数個を示す。以下同じ。)は第1ボルト103〜第4ボルト107にねじ込むナットである。
【0033】
揺動機構93は、コーナリング時等に、サスペンションアーム71,72に対して車体フレーム16の左右の揺動を許容するとともに、揺動の傾きが大きくなるにつれて、内蔵する弾性体で反力を大きくして元の位置に戻すようにしたものである。
【0034】
図8(a)〜(c)は本発明に係る揺動機構の説明図であり、(a)は側面図(一部断面図)、(b)は(a)のb−b線断面図、(c)は(b)を元にした作用図である。
(a)において、揺動機構93は、Jフレーム32の後端傾斜部32B及びLパイプ54の後部に取付けたケース111と、このケース111内に収納したダンパラバー112…と、これらのダンパラバー112…を押圧するとともに接続部材92に取付けた押圧部材113と、この押圧部材113及び接続部材92を貫通させるとともに両端部をLパイプ54に設けた先端支持部114及び後端傾斜部32Bで支持した貫通ピン116とからなる、いわゆる「ナイトハルトダンパ」である。なお、117は接続部材92に押圧部材113をボルトで取付けるために押圧部材113に設けた取付部、118はLパイプ54に対する接続部材92のスイング量を規制するために先端支持部114に一体的に設けた車体フレーム16側の部材としてのスイング規制部である。
上記した接続部材92とスイング規制部118とは、車体フレーム16の左右の揺動を規制する揺動規制機構120を構成する。
【0035】
(b)において、ケース111は、左ケース121及び右ケース122とを合わせた部材であり、内部にダンパ収納室123を設け、このダンパ収納室123の4隅にダンパラバー112…を配置し、これらのダンパラバー112…を押圧部材113の凸状の押圧部124…で押圧する。
【0036】
(c)において、サスペンションアーム側に連結した接続部材92に対して、車体フレーム16が車体左方(図中の矢印leftは車体左方を表す。)へ揺動し、Lパイプ54が角度θだけ傾斜すると、揺動機構93のケース111は、押圧部材113に対して相対回転することになり、ケース111内に収納したダンパラバー112…はケース111と押圧部材113とに挟まれて圧縮され、ケース111、ひいては車体フレーム16を元の位置((a)の位置)に戻そうとする反力が発生する。
【0037】
図9は本発明に係る3輪車の第3斜視図(車体フレームの斜め後方から見た図)であり、Jフレーム32に、サスペンションアーム71,72(図7参照)の後部をスイング可能に取付けるための後部取付部127と、サスペンションアーム71,72の前部をスイング可能に取付けるための前部取付部128とを設けたことを示す。
【0038】
後部取付部127は、後端傾斜部32Bと、Lパイプ54から下部水平部32E(後述する。)へ下ろした鉛直ブラケット131とからなり、これらの後部傾斜部32B及び鉛直ブラケット131のそれぞれにサスペンションアーム71,72の後部を支持する後部スイング軸85(図6参照)を取付ける。
【0039】
前部取付部128は、下部水平部32Eに間隔を開けてそれぞれ立ち上げた前部立上げ部133及び後部立上げ部134からなり、これらの前部立上げ部133及び後部立上げ部134のそれぞれにサスペンションアーム71,72の前部を支持する前部スイング軸136を取付ける。
【0040】
ここで、138は燃料タンク、142,143は車体フレーム16にエンジン34を搭載するためのエンジンマウント防振リンク、144はJフレーム32の下部水平部32Eの先端を取付けるためにロアパイプ26,27の後部下部に取付けたU字状のUパイプである。
【0041】
図5では、Y字状に分岐させた下部水平部32Aの前端をロアパイプ26,27に直接取付けた実施の形態を示したが、この図9では、Jフレーム32を、Y字状に分岐させた下部水平部32Eと、後端傾斜部32Bと、上部傾斜部32Cとから構成し、下部水平部32Eの前端をロアパイプ26,27にUパイプ144を介して取付けた別の実施の形態を示す。
【0042】
図10は本発明に係る車体フレームの平面図であり、Jフレーム32の下部水平部32Eを途中でY字状に分岐させてUパイプ144の後部に連結し、また、連結パイプ52,52をJフレーム32の上部傾斜部32Cからセンタアッパフレーム28へY字状に延ばしたことを示す。
【0043】
下部水平部32E(及び下部水平部32A(図5参照))は、詳しくは、1本の長尺の第1パイプ151を途中で曲げ、この第1パイプ151の屈曲部152の近傍に第2パイプ153を接続することで形成した部分である。なお、154は第1パイプ151に第2パイプ153を接続してY字状に分岐させたY字分岐部、155は上部傾斜部32Cに連結パイプ52,52を接続してY字状に分岐させたY字分岐部である。
第1パイプ151は、後端傾斜部32B及び上部傾斜部32Cを含む部材であり、Jフレーム32から第2パイプ153を除いたものである。
【0044】
このように、下部水平部32EをY字状に形成することで、Jフレーム32の下部前部とUパイプ144との結合を強固にし、連結パイプ52,52をY字状に配置することで、Jフレーム32の後部上部とセンタアップフレーム28の後部との結合を強固にすることができる。また、図5において、下部水平部32AをY字状に形成することで、Jフレーム32の下部前部とロアパイプ26,27との結合を強固にすることができる。
【0045】
図11は本発明に係るリヤサスペンションの背面図であり、乗員(運転者)1名が乗車した状態(この状態を「1G状態」という。)のリヤサスペンション63を示す。なお、図9に示したJフレーム32の後端傾斜部32B及び上部傾斜部32Cは省略した。また、図8(b)に示した揺動機構93の右ケース122は想像線で示した。このとき、車体フレーム16のLパイプ54はほぼ鉛直の状態にあり、接続部材92はほぼ水平の状態にある。
【0046】
接続部材92は、両端に扇形の扇形状部156,157を備え、これらの扇形状部156,157にそれぞれ連結手段94側の部材(及び当接部)としての円弧状長穴158,159を設けた部材であり、これらの円弧状長穴158,159にストッパピンとした第4ボルト107,107を通すことで、接続部材92に対するベルクランク90,91の傾き角度を規制する。このベルクランク90,91の傾き角度は、サスペンションアーム71,72の傾斜角度即ち後輪18,21の上下移動量によって変化する。換言すれば、円弧状長穴158,159は後輪18,21の上下移動量を規制する部分である。
【0047】
上記した第4ボルト107、107と接続部材92(詳しくは、円弧状長穴158,159)とは、サスペンションアーム71、72のスイング量を規制するスイング量規制機構160を構成する。
【0048】
以上に述べたリヤサスペンション63の作用を次に説明する。
図12は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第1作用図である。
例えば、左側の後輪18が図11に示した状態から移動量M1だけ上方に移動すると、サスペンションアーム71は後部スイング軸85及び前部スイング軸136(図9参照)を中心にして矢印aのように上方へスイングし、これに伴って、円弧状リンク88が矢印bのように上昇してベルクランク90を第2ボルト104を支点にして矢印cの向きにスイングさせ、緩衝器76を矢印dのように押し縮める。このようにして、左側の後輪18の上昇に伴う車体フレーム16(図10参照)側への衝撃の伝達を和らげる。
このとき、他方のサスペンションアーム72は図11と同じ状態にあるため、接続部材92は図11と同様にほぼ水平な状態にある。
【0049】
図13は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第2作用図である。
図11の状態から、後輪18,21が共に移動量M2だけ上昇する、又は車体フレーム16が後輪18,21に対して移動量M2だけ下降すると、サスペンションアーム71,72は、後部スイング軸85及び前部スイング軸136(図9参照)を中心にして矢印f,fのように上方へスイングし、これに伴って、円弧状リンク88,89が矢印g,gのように上昇してベルクランク90,91を第2ボルト104を支点にして矢印h,hの向きにスイングさせ、緩衝器76を矢印j,jのように押し縮める。この結果、緩衝器76による緩衝作用がなされるとともに、接続部材92の円弧状長穴158,159の端部にベルクランク90,91に取付けた第4ボルト107が当り、後輪18,21の上方移動量を規制する。
【0050】
図14は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第3作用図である。
図11の状態から、後輪18,21が共に移動量M3だけ下降する、又は車体フレーム16が後輪18,21に対して移動量M3だけ上昇すると、サスペンションアーム71,72は、後部スイング軸85及び前部スイング軸136(図9参照)を中心にして矢印m,mのように下方へスイングし、これに伴って、円弧状リンク88,89が矢印n,nのように下降してベルクランク90,91を第2ボルト104を支点にして矢印p,pの向きにスイングさせ、緩衝器76を矢印q,qのように引き伸す。この結果、緩衝器76による緩衝作用がなされるとともに、接続部材92の円弧状長穴158,159の端部にベルクランク90,91に取付けた第4ボルト107が当り、後輪18,21の下方移動量を規制する。
【0051】
図15は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第4作用図である。
図11の状態から、車体フレーム16、ここではLパイプ54が車体左方に角度φ1だけ揺動すると、Lパイプ54に貫通ピン116で連結した接続部材92は、矢印sのように左方へ平行移動する。これに伴い、円弧状リンク88,89は矢印t,tのように傾き、ベルクランク90,91は矢印u,uのように平行移動する。ベルクランク90,91の第3ボルト106,106間の間隔は変化しないので、緩衝器76の伸縮はない。このとき、接続部材92の下面がLパイプ54に設けたスイング規制部118に当り、車体フレーム16の揺動を規制する。
【0052】
更にこのとき、接続部材92に対して車体フレーム16が揺動するため、図8(c)で示したのと同様に、揺動機構によって車体フレーム16を元の位置(即ち、図11の位置である。)に戻そうとする反力が発生する。
【0053】
図16は本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第5作用図である。
図11の状態から、後輪18が移動量M4だけ上昇し、且つ、車体フレーム16、ここではLパイプ54が車体左方に角度φ2だけ揺動すると、サスペンションアーム71は後部スイング軸85及び前部スイング軸136(図9参照)を中心にして矢印vのように上方へスイングするとともに、接続部材92は、矢印wのように左方へ移動する。これに伴って、円弧状リンク88は上昇するとともに左方へ傾斜し、円弧状リンク89は矢印xのように左方へ傾斜して、ベルクランク90は第2ボルト104を支点にして時計回りにスイングするとともに左方へ移動し、ベルクランク91は左方へ移動して、結果的に緩衝器76を押し縮め、緩衝作用をなす。このとき、接続部材92の円弧状長穴158の端部にベルクランク90に取付けた第4ボルト107が当り、後輪18の上方移動量を規制するとともに、接続部材92の下面がLパイプ54に設けたスイング規制部118に当り、車体フレーム16の揺動を規制する。
【0054】
以上の図15で説明したように、本発明は第1に、車体フレーム16の左右にサスペンションアーム71,72を介して左右の後輪18,21を上下動可能に取付け、サスペンションアーム71,72側に対して車体フレーム16の左右の揺動を許容する揺動機構93(図11参照)をサスペンションアーム71,72側と車体フレーム16側との間に設け、左右のサスペンションアーム71,72を緩衝器76及びこの緩衝器76の両端に設けた連結手段94で連結し、これらの連結手段94側の部材(即ち、接続部材92)と車体フレーム16側の部材(即ち、スイング規制部118)とで車体フレーム16の揺動を規制する揺動規制機構120を構成したことを特徴とする。
【0055】
連結手段94側の部材と車体フレーム16側の部材とで車体フレーム16の揺動を規制することができ、また、緩衝器76を伸縮させるためにサスペンションアーム71,72と緩衝器76とを連結する連結手段94側の部材で揺動規制機構120を構成するため、特別に揺動を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0056】
更に、車体フレーム16の揺動を規制することで、揺動機構93のダンパラバー112(図8(a)参照)が過度に撓むのを防止することができ、ダンパラバー112の寿命を延ばすことができる。
【0057】
本発明は第2に、左右の連結手段94同士を、連結手段94側の部材としての接続部材92で接続し、この接続部材92の中央部を車体フレーム16にスイング可能に取付け、車体フレーム16に接続部材92の傾き角を規制するスイング規制部118を設けることで、これらの接続部材92及びスイング規制部118で揺動規制機構120を構成したことを特徴とする。
車体フレーム16が揺動したときに、接続部材92を車体フレーム16側の部材に当てるようにすれば、車体フレーム16の揺動を規制することができる。
【0058】
本発明は第3に、図3及び図11で説明したように、車体フレーム16に左右のサスペンションアーム71,72をそれぞれスイング可能に取付け、これらの左右のサスペンションアーム71,72の先端にそれぞれ後輪18,21を取付け、サスペンションアーム71,72側に対して車体フレーム16の左右の揺動を許容する揺動機構93をサスペンションアーム71,72側と車体フレーム16側との間に設け、左右のサスペンションアーム71,72を緩衝器76及びこの緩衝器76の両端に設けた連結手段94で連結し、これらの連結手段94側にサスペンションアーム71,72のスイング量を規制するスイング量規制機構160を設けたことを特徴とする。
【0059】
連結手段94側にスイング量規制機構160を設けたことで、サスペンションアーム71,72のスイング量を規制することができ、また、緩衝器76を伸縮させるためにサスペンションアーム71,72と緩衝器76とを連結する連結手段94側にスイング量規制機構160を設けるため、特別にスイング量を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0060】
更に、サスペンションアーム71,72のスイング量を規制することで、後輪18,21のタイヤと車体フレーム16とのクリアランスを確保できる。
【0061】
本発明は第4に、連結手段94を、サスペンションアーム71,72にスイング可能に取付けた円弧状リンク88,89と、これらの円弧状リンク88,89の先端にスイング可能に取付けたほぼL字状のベルクランク90,91とから構成し、これらのベルクランク90,91の屈曲部に第1ボルト103を設け、ベルクランク90,91の2つの端部にそれぞれ第2・第3ボルト104,106を設けたときに、第1ボルト103を円弧状リンク88,89の先端に取付け、左右の第2ボルト104を接続部材92でそれぞれ接続し、第3ボルト106を緩衝器76の端部に取付け、ベルクランク90,91及び接続部材92のうちの一方にストッパピンとしての第4ボルト107を設け、他方に第4ボルト107に当てる当接部としての円弧状長穴158,159を設け、これらの第4ボルト107及び円弧状長穴158,159でスイング量規制機構160を構成したことを特徴とする。
【0062】
サスペンションアーム71,72がスイングしたときに、接続部材92の両端部(例えば、円弧状長穴158,159)をベルクランク90,91の一部(例えば、第4ボルト107,107)に当てるようにすれば、サスペンションアーム71,72のスイング量を規制することができる。
【0063】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の揺動機構付き3輪車は、車体フレームの左右にサスペンションアームを介して左右の後輪を上下動可能に取付け、サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制する揺動規制機構を構成したので、連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制することができ、また、弾性手段を伸縮させるためにサスペンションアームと弾性手段とを連結する連結手段側の部材で揺動規制機構を構成するため、特別に揺動を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0064】
請求項2の揺動機構付き3輪車は、左右の連結手段同士を、接続部材で接続し、この接続部材の中央部を車体フレームにスイング可能に取付け、車体フレームに接続部材の傾き角を規制するストッパ部を設けることで、これらの接続部材及びストッパ部で揺動規制機構を構成したので、車体フレームが揺動したときに、接続部材を車体フレーム側の部材に当てるようにすれば、車体フレームの揺動を規制することができる。
【0065】
請求項3の揺動機構付き3輪車は、車体フレームに左右のサスペンションアームをそれぞれスイング可能に取付け、これらの左右のサスペンションアームの先端にそれぞれ後輪を取付け、サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側にサスペンションアームのスイング量を規制するスイング量規制機構を設けたので、サスペンションアームのスイング量を規制することができ、また、弾性手段を伸縮させるためにサスペンションアームと弾性手段とを連結する連結手段側にスイング量規制機構を設けるため、特別にスイング量を規制する機構を設けずに済み、部品数の増加を抑えることができる。従って、構造を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【0066】
請求項4の揺動機構付き3輪車は、連結手段を、サスペンションアームにスイング可能に取付けたリンクと、このリンクの先端にスイング可能に取付けたほぼL字状のベルクランクとから構成し、このベルクランクの屈曲部に第1の支点を設け、ベルクランクの2つの端部にそれぞれ第2・第3の支点を設けたときに、第1の支点をリンクの先端に取付け、左右の第2の支点を接続部材でそれぞれ接続し、第3の支点を弾性手段の端部に取付け、ベルクランク及び接続部材のうちの一方にストッパピンを設け、他方にストッパピンに当てる当接部を設け、これらのストッパピン及び当接部でスイング量規制機構を構成したので、サスペンションアームがスイングしたときに、ストッパピンに当接部を当てるようにすれば、サスペンションアームのスイング量を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る揺動機構付き3輪車の側面図
【図2】本発明に係る3輪車の要部側面図
【図3】本発明に係る3輪車の平面図
【図4】本発明に係る3輪車の要部平面図
【図5】本発明に係る3輪車の第1斜視図
【図6】本発明に係る3輪車の背面図
【図7】本発明に係る3輪車の第2斜視図
【図8】本発明に係る揺動機構の説明図
【図9】本発明に係る3輪車の第3斜視図
【図10】本発明に係る車体フレームの平面図
【図11】本発明に係るリヤサスペンションの背面図
【図12】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第1作用図
【図13】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第2作用図
【図14】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第3作用図
【図15】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第4作用図
【図16】本発明に係るリヤサスペンションの作用を示す第5作用図
【図17】従来の三輪車を示す側面図
【図18】図17に示した揺動ジョイントの平面図
【図19】図18の19−19線断面図
【図20】従来の車両のサスペンションを示す背面図
【符号の説明】
10…揺動機構付き3輪車、16…車体フレーム、18,21…後輪、71,72…サスペンションアーム、76…弾性手段(緩衝器)、88,89…リンク(円弧状リンク)、90,91…ベルクランク、92…連結手段側の部材(接続部材)、93…揺動機構、94…連結手段、103…第1の支点(第1ボルト)、104…第2の支点(第2ボルト)、106…第3の支点(第3ボルト)、107…連結手段側の部材(第4ボルト)、118…車体フレーム側の部材(スイング規制部)、120…揺動規制機構、158,159…連結手段側の部材(円弧状長穴)、160…スイング量規制機構。
Claims (4)
- 車体フレームの左右にサスペンションアームを介して左右の後輪を上下動可能に取付け、前記サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側の部材と車体フレーム側の部材とで車体フレームの揺動を規制する揺動規制機構を構成したことを特徴とする揺動機構付き3輪車。
- 前記左右の連結手段同士を、接続部材で接続し、この接続部材の中央部を前記車体フレームにスイング可能に取付け、車体フレームに接続部材の傾き角を規制するストッパ部を設けることで、これらの接続部材及びストッパ部で前記揺動規制機構を構成したことを特徴とする請求項1記載の揺動機構付き3輪車。
- 車体フレームに左右のサスペンションアームをそれぞれスイング可能に取付け、これらの左右のサスペンションアームの先端にそれぞれ後輪を取付け、前記サスペンションアーム側に対して車体フレームの左右の揺動を許容する揺動機構をサスペンションアーム側と車体フレーム側との間に設け、左右のサスペンションアームを弾性手段及びこの弾性手段の両端に設けた連結手段で連結し、この連結手段側の部材に前記サスペンションアームのスイング量を規制するスイング量規制機構を設けたことを特徴とする揺動機構付き3輪車。
- 前記連結手段は、前記サスペンションアームにスイング可能に取付けたリンクと、このリンクの先端にスイング可能に取付けたほぼL字状のベルクランクとからなり、このベルクランクの屈曲部に第1の支点を設け、ベルクランクの2つの端部にそれぞれ第2・第3の支点を設けたときに、第1の支点を前記リンクの先端に取付け、左右の第2の支点を接続部材でそれぞれ接続し、第3の支点を前記弾性手段の端部に取付け、前記ベルクランク及び前記接続部材のうちの一方にストッパピンを設け、他方にストッパピンに当てる当接部を設け、これらのストッパピン及び当接部で前記スイング量規制機構を構成したことを特徴とする請求項3記載の揺動機構付き3輪車。
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