JP5314176B1 - Tricycle - Google Patents
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Abstract
【課題】二つの前輪の上部に自転車用チャイルドシートがセット可能な荷台を設け、傾斜面の走行と、乗降時の安定性に優れた三輪自転車を提供する。
【解決手段】ハンドルポスト2の下方側に、支持フレーム4U,4Dの一端部が、前方斜め上方に向けて接合され、前方の他端部に補強フレーム4aが略垂直状態で接合され、ハンドルポスト2の上方側で前方に向け水平に接合された荷台フレーム4bの一端部と接合され、支持フレーム4U,4Dの左右に配置された二つの前輪11L,11Rを支持する一対のサイドポスト3L,3Rと、支持フレーム4U,4Dに渡って、直立姿勢保持機構5と揺動アーム6が回動可能に連結された構成である。
【選択図】図1Provided is a three-wheeled bicycle that is provided with a load bed on which two child seats can be set on the upper part of two front wheels, and is excellent in running on an inclined surface and stability when getting on and off.
One end of support frames 4U and 4D is joined to the lower side of the handle post 2 diagonally upward and forward, and a reinforcing frame 4a is joined to the other end of the front in a substantially vertical state. A pair of side posts 3L, 3R that are joined to one end of a load carrier frame 4b that is horizontally joined forward on the upper side of 2 and support two front wheels 11L, 11R arranged on the left and right of the support frames 4U, 4D. And, the upright posture holding mechanism 5 and the swing arm 6 are rotatably connected over the support frames 4U and 4D.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、左右二つの前輪で操舵し後輪を駆動する三輪自転車に関するものである。 The present invention relates to a three-wheeled bicycle that is steered by two left and right front wheels to drive a rear wheel.
従来、三輪自転車は二輪自転車に比べ、水平面においては転倒し難く非常に安定しているが、傾斜面においては安定が悪くなり走行が困難となる。この問題を解決する為、左右二つの前輪と一つの後輪を有する三輪自転車として傾斜地での走行を容易にするために、以下の提案がなされている。 Conventionally, compared to a two-wheeled bicycle, a three-wheeled bicycle is very stable because it hardly falls on a horizontal surface, but on an inclined surface, it becomes unstable and difficult to travel. In order to solve this problem, the following proposal has been made to facilitate traveling on an inclined ground as a three-wheeled bicycle having two front wheels on the left and one and one rear wheel.
特許文献1の三輪自転車は、ハンドルを支持するハンドルポストと、ハンドルポストを挟んで左右両側に夫々配置されたサイドポストに夫々回動可能に支持された左右のフロントフォークを有し、前二輪がフロントフォークに夫々回転可能に支持されている。
前記左右のサイドポストに両端が夫々連結され、ハンドルポストに中央部分が連結された回動可能な一対の上部リンクと下部リンクを有し、上部リンクと下部リンクは同一形状、同一寸法で構成されている。
これにより左右のサイドポストと一対の上部リンク及び下部リンクにより前二輪を左右に傾けるリンク機構が構成され、傾斜面走行においてハンドルポストの左右の傾きに応じて上部リンク及び下部リンクが回動して前二輪を左右に傾けることができ、直立姿勢保持機構が具備され、三輪自転車の安定が保たれている。
The three-wheeled bicycle of
The left and right side posts are connected to each other at both ends and the handle post has a pair of rotatable upper links and lower links, and the upper and lower links are configured in the same shape and dimensions. ing.
As a result, a link mechanism that tilts the front two wheels to the left and right is configured by the left and right side posts and a pair of upper and lower links, and the upper and lower links rotate according to the left and right tilt of the handle post when running on an inclined surface. The front two wheels can be tilted to the left and right, and an upright posture holding mechanism is provided to maintain the stability of the tricycle.
特許文献2の三輪自転車は、ハンドルを支持するハンドルポストと、ハンドルポストを挟んで一対のサイドポストが配置されている。
一対のサイドポスト内に、一対の内側前輪支持部が回動可能に組み込まれ、下部で左右の前輪を回転可能に支持し、上部は一対の外側車軸支持部の上部と連結されている。該一対の外側車軸支持部の下部は左右の前輪を外側から支持している。
前記一対のサイドポストの下部に連結され、ハンドルポストに中央部分が連結された回動可能な揺動アームと、左右のサイドポスト上部に一端部が連結され、他端部がハンドルポストに回動可能に連結された補助揺動アームにより構成されている。
これにより一対のサイドポストと下部揺動アーム及び上部の補助揺動アームにより前二輪を左右に傾ける機構が構成され、傾斜面走行においてハンドルポストの左右の傾きに応じて下部揺動アーム及び上部の補助揺動アームが回動して左右のサイドポストの傾きに応じて、前二輪を左右に傾けることができ、直立姿勢保持機構が具備され、三輪自転車の安定が保たれている。
In the three-wheeled bicycle of
A pair of inner front wheel support portions are rotatably incorporated in the pair of side posts, the left and right front wheels are rotatably supported at the lower portion, and the upper portion is connected to the upper portions of the pair of outer axle support portions. The lower portions of the pair of outer axle support portions support the left and right front wheels from the outside.
A swingable swinging arm connected to the lower part of the pair of side posts and having a central part connected to the handle post, one end connected to the upper part of the left and right side posts, and the other end rotated to the handle post. The auxiliary swing arm is connected in a possible manner.
As a result, a pair of side posts, a lower swing arm, and an upper auxiliary swing arm constitute a mechanism for tilting the front two wheels to the left and right. The auxiliary swing arm can be rotated to tilt the front two wheels to the left and right according to the inclination of the left and right side posts, and an upright posture holding mechanism is provided to keep the three-wheeled bicycle stable.
特許文献1に記載された三輪自転車は、前二輪の全体が左右のフロントフォークを介して左右のサイドポストの下方の位置に配置されている為、自転車全体の重心が高く、不安定である、又、左右のフロントフォーク、リンク機構、直立姿勢保持機構の構造により、自転車全体の重量が重くなるという問題があった。
The three-wheeled bicycle described in
特許文献2に記載された三輪自転車は、自転車全体の重心は特許文献1に比べ、低くなるように改善されているが、サイドポストの下部に連結された揺動アームとサイドポストの上部に連結された補助揺動アームに多数のベアリングが使用され、直立姿勢保持機構と、一対の外側前輪支持部も含め、部品数が多くなり、自転車全体の重量増とコストアップになるという問題があった。
The tricycle described in
さらに、上記特許文献1及び特許文献2の三輪自転車は、ハンドルを支持するハンドルポストと、ハンドルポストを挟んで左右両側に夫々サイドポストが配置される構造上、二つの前輪の上部には大きな荷物を積載する荷台の設置は困難であるという問題があった。
Further, the three-wheeled bicycles of
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、二つの前輪を左右に傾ける機構をより向上させ、自転車全体の重心を低くして乗りやすく、部品数を少なくして安価に製造でき、二つの前輪の上部に自転車用チャイルドシートがセット可能な荷台を設け、子供を安全に乗せることができることを目的とする。 The present invention is intended to solve the problems of such a conventional configuration, and further improves the mechanism for tilting the two front wheels to the left and right, lowers the center of gravity of the entire bicycle, and is easy to ride. The purpose is to be able to manufacture inexpensively by reducing the number, and to provide a loading platform on which the child seat for a bicycle can be set on the upper part of the two front wheels, so that a child can be safely placed.
二つの前輪で操舵し、後輪で駆動する三輪自転車において、ハンドルが接続された操向軸を支持するハンドルポストの前方に支持フレームを設け、該支持フレームの左右に、前記二つの前輪を転向可能に支持する一対のサイドポストが配置され、前記支持フレームの上部に、前記ハンドルポストの直立姿勢保持機能を有するばねの中央部が固定され、前記ばねの両端部が前記一対のサイドポストの上部に回動可能に連結されて、補助搖動機能を有し、前記ハンドルポストの左右への傾きと、復元力が与えられ、ばねが直立姿勢保持機能と、補助搖動アーム機能を併せ持つ構造を特徴とする。 In a three-wheeled bicycle that is steered by two front wheels and driven by rear wheels, a support frame is provided in front of a handle post that supports a steering shaft to which a handle is connected, and the two front wheels are turned to the left and right of the support frame. A pair of side posts that can be supported are disposed, and a central portion of a spring having an upright posture holding function of the handle post is fixed to an upper portion of the support frame, and both end portions of the spring are upper portions of the pair of side posts. The handle post is provided with an auxiliary peristaltic function, and the handle post is provided with an upright posture maintaining function and an auxiliary peristaltic arm function. To do.
前記支持フレームに固定されたセンターブラケットに、搖動アームの中心部が回動可能に連結され、前記一対のサイドポストの下部と、前記搖動アームの両端が回動可能に連結され、前記ハンドルポストの左右への傾きに応じて搖動が可能となり、前記ばねと連動して前記一対のサイドポストを左右に傾ける構造を特徴とする A center portion of the swing arm is rotatably connected to a center bracket fixed to the support frame, and a lower portion of the pair of side posts and both ends of the swing arm are rotatably connected to each other. It is possible to swing according to the tilt to the left and right, and the pair of side posts are tilted to the left and right in conjunction with the spring.
前記二つの前輪と前記支持フレームの左右に配置された前記一対のサイドポストを支持する一対のブラケットに一体形成された一対のナックルアームの前部と、中央部に位置するピットマンアームの前部がボールジョイントと連結棒で回動可能に連結され、前記ピットマンアームの後部と、転向スプロケットが接合されて、前記支持フレームに固定された前記センターブラケットの下部に、回動可能に連結され、前記転向スプロケットと、前記ハンドルが接続された操向軸の下端部に固定された操向スプロケットの相互間にチエーンが掛巡され、前記ハンドルの操舵に応じて前記支持フレームの左右に配置されたサイドポストを介して、前記二つの前輪の転向が可能となる構造を特徴とする A front part of a pair of knuckle arms formed integrally with a pair of brackets that support the pair of side posts disposed on the left and right sides of the two front wheels and the support frame, and a front part of a pitman arm located in the center part A ball joint and a connecting rod are rotatably connected to each other, and a rear part of the pitman arm and a turning sprocket are joined to each other and rotatably connected to a lower part of the center bracket fixed to the support frame. A side post is arranged between the sprocket and the steering sprocket fixed to the lower end portion of the steering shaft to which the handle is connected, and is arranged on the left and right of the support frame according to the steering of the handle. The structure is such that the two front wheels can be turned through
前記支持フレームに固定された前記センターブラケットと、前記一対のサイドポストに渡って回動可能に連結された前記搖動アームの搖動角度の調整と制止を可能にする機構を設け、乗る人の目的、状況に応じて車体の傾きを可変可能な構造にした事を特徴とする。 The center bracket fixed to the support frame, and a mechanism that enables adjustment and restraint of the swing angle of the swing arm that is rotatably connected across the pair of side posts; It is characterized by a structure that can change the tilt of the vehicle body according to the situation.
前記二つの前輪を転向可能に支持した一対のサイドポスト、前期搖動アーム、直立姿勢保持機構、前輪転向機構、搖動アーム制止機構の各装置が前記二つの前輪間内に配置され、さらに、比較的重量を要する前記一対のサイドポストの転向機構、搖動アームが車軸近傍に配置され、重心を低くした構造を特徴とする。 A pair of side posts supporting the two front wheels so as to be able to turn, an initial swing arm, an upright posture holding mechanism, a front wheel turning mechanism, and a swing arm stopping mechanism are arranged between the two front wheels, The pair of side post turning mechanisms and the peristaltic arms, which require weight, are arranged in the vicinity of the axle, and have a low center of gravity.
前記支持フレームの上方で前記ハンドルポストの前方に、荷台フレームを設け、該荷台フレームの下部と、前記支持フレームの先端部を補強フレームで繋げ、大容量の荷台の取り付けを可能とし、自転車用チャイルドシートのセットが可能な構造を特徴とする。 A load carrier frame is provided above the support frame and in front of the handle post, and a lower portion of the load carrier frame and the tip of the support frame are connected by a reinforcing frame, so that a large capacity load carrier can be attached. It features a structure that can be set.
本発明によれば、重心を低くして傾斜面走行を可能にしたことにより、走行時、乗降時において安定性が向上し、二つの前輪を支持する一対のサイドポストがハンドルポストの前方に配置されたことにより、大容量の荷台の取り付けが可能となり、自転車用チャイルドシートが安定して積載できる。さらに、直立姿勢保持機能と、補助搖動アーム機能を併せ持つばねにより、構造の単純化を図り安価な製造が可能となる。 According to the present invention, since the center of gravity is lowered to enable traveling on an inclined surface, stability is improved during traveling and when getting on and off, and a pair of side posts supporting two front wheels are arranged in front of the handle post. As a result, a large-capacity loading platform can be attached, and a child seat for a bicycle can be stably loaded. Furthermore, the spring having both the upright posture holding function and the auxiliary swing arm function simplifies the structure and enables inexpensive manufacturing.
本発明の実施の形態に係わる三輪自転車ついて、以下図1〜図12を参照して詳細に説明する。 A three-wheeled bicycle according to an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
三輪自転車1は、図1と、図2に示すように、車体フレーム14の前方に、左右二つの前輪で操舵する前輪11L,11Rと、後方に駆動輪である後輪13と、ブレーキレバー2fを有したハンドル2aが接続された操向軸2bと、ハンドルポスト2と、ハンドルポスト2の前方に設けられた支持フレーム4U,4Dと、補強フレーム4aと、荷台フレーム4bと、支持フレーム4U,4Dの左右に、二つの前輪11L,11Rを支持する一対のサイドポスト3L,3Rが配置され、直立姿勢保持機構5と、揺動アーム6と、揺動アーム制止機構7と、前輪転向機構8と、ブレーキ10を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the three-
車体フレーム14の後方において、サドル15がサドルポスト15aに固定され、サドルポスト15aの中間部が車体フレーム14の後端部に接合され、サドルポスト15aの下部と、補助フレーム14aの下部とリヤフォーク14bが、駆動軸受け16に接合され、その他、後輪13、クランク軸17、クランクペタル17aと、駆動スプロケット18、被動スプロケット18a、無端状チエーン18bを有した構造は従来の一つの前輪の二輪自転車と同様であるため、詳細な説明を省略する。
尚ブレーキ本体10と、ブレーキレバー2f以外の部品及び、泥よけ、スタンド、一部車輪のリブは、図面を判りやすくするために、省略している。本実施の形態においては、三輪自転車1のサドル15に腰掛け、ハンドル2aを運転者が握った状態を基準として、左手側を左、右手側を右、として説明する。
At the rear of the
Parts other than the
図1と、図2に示す、三輪自転車1は、容量の大きな荷物を前輪11L,11Rの上部に積載するために、ハンドルポスト2の前方に設けられた支持フレーム4U,4D、と補強フレーム4aと、荷台フレーム4bと、支持フレーム4U,4Dの左右に配置された前輪11L,11Rを支持する一対のサイドポスト3L,3Rにより構成される。
The three-
図11に示す、傾斜面での走行(バンク走行)以下バンク走行を容易にするために、前輪11L,11Rを左右に傾ける機構は、図5と、図6と、図7に示す、支持フレーム4U,4Dの左右に配置されたサイドポスト3L,3Rと、複数の揺動アーム6と、三輪自転車1の直立姿勢保持機構5と、サイドポスト3L,3Rとセンターブラケット24に渡って連結される揺動アーム6、及び、直立姿勢保持機構5の複数のばね5aを連結する複数の連結軸23と、連結軸23を支持するベアリング21と、ベアリング受け22と、U字形ブラケット25により構成される。
In order to facilitate bank traveling, the mechanism for inclining the
図1と、図2に示す、ハンドルポスト2は、操向軸2bを回動可能に支持するための操向軸受け2cを上下に有し、操向軸2bは、ハンドルポスト2に支持され、最上部にブレーキレバー2fを有したハンドル2aが接続され、下端部に操向スプロケット2bの固定用のネジ孔が形成されている。
The
図1と、図4に示す、ハンドルポスト2の下方側に、支持フレーム4U,4Dの一端部が、前方斜め上方に向けて接合され、前方の他端部に補強フレーム4aが略垂直状態で接合されている。さらに、荷台フレーム4bの一端部がハンドルポスト2の上方側で前方に向け水平に接合され、他端部の近傍に支持フレーム4U,4Dに略垂直状態で接合された補強フレーム4aの上端部と略直角に交わる状態で接合される。
As shown in FIGS. 1 and 4, one end of the support frames 4U and 4D is joined to the lower side of the
図3と、図4と、図5に示す、支持フレーム4Dの上面に、金属板で曲折形成された取付け板7aが接合され、該取付け板7aの下部面に、センターブラケット24が金属板で曲折形成され、上部が取付け孔を有した複数の取付け面となり、下部面にベアリングホルダセット8eの取り付け用の長穴を複数個有し、支持フレーム4Dを挟む状態で、取付け板7aに上部の取付け面が固定されている。
3, 4, and 5, a mounting
支持フレーム4U,4Dは金属製の角パイプが望ましいが、軽量化を図ることができれば、金属板の曲折形成でもよい。又、支持フレーム4U,4Dは金属板の曲折形成による一体形成でもよく、所定の強度を有することができれば、プラスチック成形でも良い。 The support frames 4U and 4D are preferably metal square pipes, but may be formed by bending a metal plate as long as the weight can be reduced. Further, the support frames 4U and 4D may be integrally formed by bending a metal plate, or may be formed by plastic as long as it has a predetermined strength.
図5と、図6に示す、サイドポスト3L,3Rは、転向軸3La,3Raを支持するものであり、転向軸3La,3Raを回動可能に支持するための転向軸受け3Lb,3Rbを上下に有する。
転向軸3La,3Raはサイドポスト3L,3Rに支持され、上部に取り付け部品は無く、下端部に転向軸支持部3Lc,3Rcを有する。
The side posts 3L and 3R shown in FIG. 5 and FIG. 6 support the turning shafts 3La and 3Ra, and the turning bearings 3Lb and 3Rb for supporting the turning shafts 3La and 3Ra so as to be rotatable up and down. Have.
The turning shafts 3La and 3Ra are supported by the side posts 3L and 3R, there are no attachment parts at the upper part, and there are turning shaft support parts 3Lc and 3Rc at the lower end.
図2と、図5と、図9に示す、金属板が曲折形成された一対の曲折ブラケット9L,9Rは、前輪11L,11Rの車軸12L,12Rの取り付け孔を垂直面に有し、サイドポスト3L,3Rに支持された転向軸3La,3Raの転向軸支持部3Lc,3Rcの取り付け孔を上面に有し、車軸12L,12Rの取り付け孔の垂直面を基準にして、サイドポスト3L,3Rを支持する接合面は、図5に示す、サイドポスト3L,3Rが略ハの字状になる角度で夫々左右対称に曲折形成され、同角度の状態で図1と、図9に示す前方に向けて、ナックルアーム9La,9Raが細く曲折形成され、先端部のボールジョイント8bの取付け面が外側に突出し、取り付け孔を設けて、図2に示す、車軸12L,12Rの取り付け用の垂直面と直角で夫々左右対称に曲折形成される。
サイドポスト3L,3Rが、略ハの字状に曲折形成され、組立時の角度調整が不要となり、ナックルアーム9La,9Raとの一体化で部品数が減少する。
曲折ブラケット9L,9Rと、ナックルアーム9La,9Raは分割して加工し接続する方法も可能である。
The pair of
The side posts 3L and 3R are formed in a substantially C-shape so that the angle adjustment at the time of assembly becomes unnecessary, and the number of parts is reduced by integration with the knuckle arms 9La and 9Ra.
The
図2と、図3とに示す、前輪11L,11Rの車軸12L,12Rにブレーキ本体10が接続され、連結パイプ9Lb,9Rbを介して曲折ブラケット9L,9Rの垂直面に車軸12L,12Rが固定され、前輪11L,11Rが回転可能になる。
サイドポスト3L,3Rは、図5に示す、支持フレーム4U,4Dを中心にして左右に配置され、略ハの字状の角度を有して、曲折ブラケット9L,9Rの上面に、転向軸支持部3Lc,3Rcにより回動可能に接合される。
The
The side posts 3L and 3R are arranged on the left and right with the support frames 4U and 4D shown in FIG. 5 as the center, have a substantially C-shaped angle, and support the turning shaft on the upper surfaces of the
図2と、図5に示す、支持フレーム4U,4Dの左右にハの字状に配置されたサイドポスト3L,3Rは、側面から見た場合は、図1と図4に示すように、支持フレーム4U,4Dに直交した状態で配置される。
The side posts 3L and 3R arranged in a square shape on the left and right sides of the support frames 4U and 4D shown in FIGS. 2 and 5 are supported as shown in FIGS. 1 and 4 when viewed from the side. Arranged in a state orthogonal to the
図4において、サイドポスト3L,3Rと、ハンドルポスト2は上下方向の軸線上においては平行でなくてもよく、サイドポスト3L,3Rは三輪自転車1の走行を基準にした垂直軸に対する角度の設定がなされ、ハンドルポスト2は操向と、前方の荷台41のスペースと、デザインを考慮した垂直軸に対する角度を夫々独自に設定可能である。
In FIG. 4, the side posts 3L and 3R and the
サイドポスト3L,3Rのハの字状の配置は、サイドポスト3L,3Rに支持された転向軸3La,3Raの地表面側に伸びた中心線の位置が、図2に示す、前輪11L,11Rの接地点、又は、接地点の直近になる構成で、前輪11L,11Rが左右に転向した場合において、前輪11Lと11R間の寸法(トレッド)の変化を少なくしている。
The cross-sectional arrangement of the side posts 3L, 3R is such that the position of the center line extending to the ground surface side of the turning shafts 3La, 3Ra supported by the side posts 3L, 3R is the
ハンドルポスト2と、サイドポスト3L,3Rの位置関係は、図3と、図9の上部から見て、ハンドルポスト2を基点として、中心部の交点が二等辺三角形となる。ハンドルポスト2と、サイドポスト3L,3Rの間のスペースは自由に可変可能である。従って、図1の支持フレーム4U,4D及び荷台フレーム4bの前後方向の長さも可変可能となり、荷台フレーム4bに大きな荷台の設置が可能となる。
The positional relationship between the
図5と、図6と、図7に示す、複数の揺動アーム6と、直立姿勢保持機構5をサイドポスト3L,3Rとセンターブラケット24に、回動可能に連結する複数の連結軸23は、両端部にネジが設けられ、ベアリング21が嵌入されて、ベアリング受け22に緩挿され金属板で曲折形成されたU字形ブラケット25が接合された構成で、U字形ブラケット25により、サイドポスト3L,3Rの夫々上下と、センターブラケット24の中央部に接合される。
連結軸23と、ベアリング受け22と、U字形ブラケット25は夫々同一形状、同一寸法、が望ましい、部品の共通化により、コストを安く押さえることが可能となる。
5, 6, and 7, the plurality of oscillating
The connecting
図4と、図5と、図7に示す、直立姿勢保持機構5は、バンク走行で傾いたハンドルポスト2の左右の傾きを直立姿勢に戻す為のものであり、直立姿勢保持機構5は、複数のばね5aと、複数のばね受け5bと、一個のセンターばね押さえ5cと、複数のサイドばね押さえ5dと、複数の金属ワッシャー5eで構成され、ばね5aは金属板で形成された板ばねで、中心部と両端部に軸孔を有し、支持フレーム4Uの上面に、ばね5aの中心部が、金属板で両端部に軸孔を有したセンターばね押さえ5cで固定される。
The upright
図4と、図5に示す、ばね受け5bは、複数の金属板が左右対称でL字状に曲折形成され、夫々垂直面と水平面を有し、各面に軸穴を設け、水平面に、ばね5aの両端部を金属板で形成され軸孔を有したサイドばね押さえ5dで固定され、垂直面が、連結軸23の両側に金属ワッシャー5eを嵌挿後、サイドポスト3L,3Rの近傍を挟む状態で回動可能に連結される。
図7に示す、連結軸23は、サイドポスト3L,3Rの上部の外側(車輪側)に、U字形ブラケット25で接合される。
4 and 5, the
The connecting
ばね5aは、金属製の板ばねで説明したが、棒状、又は、線状のものを複数本並べた状態又は、金属とプラスチックを合わせて板状に形成されたもの、その他、撓みによる強度が保たれれば特殊ゴム、プラスチックでもよい。当然ばね受け5bも変更される。
ばね5aは、図5に示す、左右の連結軸23の中心部線上の近傍の位置に配置される状態が望ましい。
ばね5aは、複数で説明したが、連結軸23の形状の変更、又は、連結ピン等により、単体の構成も可能である。
The
It is desirable that the
Although a plurality of the
揺動アーム6は、図4に示すように、金属板がコの字状に曲折形成され、中心部と、両端に軸孔が設けられ、中心部の軸孔が図5と図6に示す、センターブラケット24の中央部で、支持フレーム4Dの下部の直近に接合された連結軸23の両側に金属ワッシャー5eを挿入後、回動可能に固定される。
As shown in FIG. 4, the
揺動アーム6の両端は、サイドポスト3L,3Rの内側(支持フレーム4D側)に連結された、連結軸23の両側に金属ワッシャー5eを挿入後、揺動アーム6の両端の軸孔が嵌挿されて固定され、サイドポスト3L,3Rに回動可能に連結される。
Both ends of the
サイドポスト3L,3Rは、複数の揺動アーム6と直立姿勢保持機構5で回動可能に支持され、図2と、図5に示すように、支持フレーム4U,4Dを介して直立姿勢保持機構5のばね5aが常に水平を保つ状態となり、ハンドルポスト2の直立姿勢が保持される。
The side posts 3L and 3R are rotatably supported by a plurality of
揺動アーム6は、軽量化の目的で金属板がコの字状に曲折をされているが、平板、棒状でもよい、材質は、ステンレス、アルミが望ましいが、鉄、強化プラスチック等で、三輪自転車として前輪11L,11Rを支持する強度が保たれればよい。
揺動アーム6は複数で説明したが、直立姿勢保持機構5と関連して、連結軸23の形状の変更、又は、連結ピン等により単体の構成も可能である。
The
Although a plurality of the
上述した前輪11L,11Rを左右に傾ける機構について説明する。バンク走行において、図11に示すように、ハンドルポスト2が左に傾いた場合には、揺動アーム6が運転者を基準にして、時計回り方向に回転し、サイドポスト3L,3Rも夫々左側に傾き、支持フレーム4Uに固定された直立姿勢保持機構5のばね5aは、サイドポスト3L,3Rを介して、揺動アーム6と連動し、運転者を基準にして、時計回り方向に撓み、補助揺動アームの機能を果たし、前輪11L,11Rを左に安定して傾かせる。
A mechanism for tilting the
又、バンク走行において、ハンドルポスト2が右に傾いた場合には、下部揺動アーム6が運転者を基準にして、反時計回り方向に回転し、サイドポスト3L,3Rも夫々右側に傾き、支持フレーム4Uに固定された直立姿勢保持機構5のばね5aは、サイドポスト3L,3Rを介して揺動アーム6と連動し、運転者を基準にして、反時計回り方向に撓み、補助揺動アームの機能を果たし、前輪11L,11Rを右に安定して傾かせる。
Further, when the
バンク走行が終了すると、直立姿勢保持機構5のばね5aは、補助揺動アームの機能を維持した状態で、ハンドルポスト2を元に戻そうとする力が働き、ハンドルポスト2は元に戻り直立姿勢が保持される。
このとき、前輪11L,11Rは図2に示すように、地面に対して垂直になるように配置されている。
When the bank travel is finished, the
At this time, the
図11に示す、ハンドルポスト2が左右に傾いた場合、直立姿勢保持機構5のばね5aに撓みが発生し、ばね5aを支持フレーム4Uに固定したセンターばね押さえ5cの端面の撓み発生部から左右のサイドポスト3L,3Rに連結された連結軸23の中心部までの寸法が撓み量に応じて変化するのに対し、揺動アーム6の中心部の連結軸23とサイドポスト3L,3Rに連結された連結軸23のピッチ寸法の変化は無いので、2つの前輪11L,11Rが傾いた状態において、上下で略平行状態を保つためには、図5に示す、揺動アーム6を連結する連結軸23のピッチに対し、ばね5aは、撓み発生部からサイドポスト3L,3Rに連結した連結軸23の中心部までの寸法を、撓みしろを考慮して若干長く設定される。ただし、三輪自転車の使用目的、特性により、自由に設定することは可能である。
When the
図5と、図6と、図7に示す、直立姿勢保持機構5のばね5aの中央部が支持フレーム4Uに直接固定されて連結軸23が不要となり、支持フレーム4Dの直下に配置された連結軸23に、ハンドルポスト2が邪魔することなく揺動アーム6の中心部が固定され、サイドポスト3L,3Rの上下の連結部に連結軸23は夫々1個の配置が可能となり、ベアリング21を含めた部品数が少ない構成となる。
又、ばね5aと、揺動アーム6の連結をベアリング21が支持する連結軸23で説明したが、連結ピンへの変更も可能である。
As shown in FIGS. 5, 6, and 7, the central portion of the
In addition, the connection between the
図3と、図4と、図8と、図9に示す、サイドポスト3L,3Rで支持された、2つの前輪11L,11Rの操舵をする前輪転向機構8は、サイドポスト3L,3Rを支持する曲折ブラケット9L,9Rに一体形成されたナックルアーム9La,9Raに夫々ボールジョイント8bが回動可能に固定され、中央に位置するピットマンアーム8aの前部の左右にボールジョイント8bが夫々回動可能に固定され、左右に分かれて連結棒8cでナックルアーム9La,9Raに固定されたボールジョイント8bに連結される。
ピットマンアーム8aの後部と転向スプロケット8dが固着されて、センターブラケット24の下部面に固定されたベアリングホルダセット8eに、回動可能に連結される。
The front
The rear part of the
ハンドル2aを接続した操向軸2bの最下端面に操向スプロケット2dが固定され、ピットマンアーム8aの後部と固着された転向スプロケット8dの相互間に操向チエーン2eが掛巡され、ハンドル2aの左右の回動が操向チエーン2eを介してピットマンアーム8aからナックルアーム9La,9Raに伝達され、サイドポスト3L,3Rを介して前輪11L,11Rを転向させる構成である。
尚、今回操向チエーン2eでの説明をしたが、タイミングプーリー、タイミングベルトによる方法でもよい。
The
Although the
センターブラケット24は、図5と、図8に示す、支持フレーム4Dに接合された取付け板7aにサイドポスト3L,3Rと平行に固定され、下部の取付け面はベアリングホルダセット8eの接合面が固定できる巾で前後に突出し、複数の取り付け用の長孔を有し、ハンドルポスト2と直角に曲折形成される。従って、図4に示す、転向スプロケット8dと、操向スプロケット2dが同一線上に配置されて取付けられ、相互間に操向チエーン2eが掛巡される。
ハンドルポスト2の配置角度が変更されれば、センターブラケット24の下部の取付け面の曲折角度もハンドルポスト2の配置角度に合わせて変更される。
The
If the arrangement angle of the
センターブラケット24の下部の取り付け面の長孔により、ベアリングホルダセット8eを移動させ、操向チエーン2eの張り具合が微調整される。
サイドポスト3L,3Rの配置の変更による操向スプロケット2dと、転向スプロケット8dの相互間隔変更は、チエーンの長さで調整される。
The bearing holder set 8e is moved by the long hole in the lower mounting surface of the
The mutual interval change between the steering
図5、図8、図9に示す、ピットマンアーム8aは金属板で曲折形成され、前端部にボールジョイント8bを固定する左右2個の取り付け穴と、後端部に一個の軸孔を有し、後端部に取付けワッシャー8fを挟んで、転向スプロケット8dが下側の位置で固着され、ベアリングホルダセット8eのボールベアリング21の内輪の下部に、スペーサ8kを介して、回動可能に固定され、ハンドルポスト2に支持されたハンドル2aを備えた操向軸2bの最下端面に固定された操向スプロケット2dとの相互間に操向チエーン2eが掛巡される。
5, 8, and 9, the
ピットマンアーム8aと、ナックルアーム9La,9Raの上下の位置関係は、図2に示すように、ハンドルポスト2と、前輪11L,11Rが直立状態において平行にセットすることが望ましい、このためには、図8に示す、ピットマンアーム8aの中間部分の曲折部で調整が可能となる。
As shown in FIG. 2, it is desirable that the
ピットマンアーム8aと、ナックルアーム9La,9Raの長さ方向の寸法は、ハンドル2aの操舵により前輪11L,11Rの転向がスムースにできる寸法で、図9に示すような状態で、転向スプロケット8dの中心からピットマンアーム8aに連結されたボールジョイント8bの中心までの寸法と、サイドポスト3L,3Rの中心からナックルアーム9La,9Raに連結されたボールジョイント8bの中心までの寸法が同一であることが望ましい。ただし、ハンドル2aの操舵角度と、前輪11L,11Rの転向角度に違いを持たせたい場合は、ピットマンアーム8aと、ナックルアーム9La,9Raの長さの変更が可能である。
The lengthwise dimensions of the
図2に示す、ハンドル2aを右に操舵し、図3に示す、2つの前輪11L,11Rが、図10に示す、約45度転向した状態である。2つの前輪11L,11Rの上部が若干開いた逆ハの字状態は図5に示す、サイドポスト3L,3Rがハの字状態に配置された影響であり、図1に示す、サイドポスト3L,3Rが走行時の直進性を良好にするため、上部が後方に傾斜する配置がされ、この傾斜と、逆ハの字状態の角度が合さることにより、右側へのカーブ時に内輪側、図10の場合は右側の前輪11Rの上部がさらに右に傾斜し、曲がりやすく、左側の前輪11Lは外輪側で略垂直に近い状態となり、カーブ走行時に踏ん張りやすくなるので、スムースなカーブ走行が可能となる。
The
図10は、2つの前輪11L,11Rが約45度転向し、まだ転向途中で、さらに55度〜60度までは転向可能となり、十分な小回りができ、駐輪の際、前一輪の二輪自転車と同程度の扱いが可能である。
FIG. 10 shows that the two
前輪転向機構8と、サイドポスト3L,3Rの配置の関係による前輪11L,11Rの転向時の車輪間の接地巾(トレッド)の変化は、図3と図10を比較した場合、右側への転向時において若干狭くなる程度であり、接地部での車輪の動きが僅かで、転向抵抗が少なない。従って、ハンドルの操向抵抗も少なく、前輪11L,11Rの車輪間の巾(トレッド)が自由に設定でき、走行時に前輪11L,11Rの転向がスムースに行われ、カーブ走行が安定する。又、乗降時に車体が転倒し難い構成が可能となる。
尚、左側への転向時も右側への転向と同様で、スムースなカーブ走行が可能となる。
The change in the contact width (tread) between the wheels when turning the
The turning to the left side is the same as the turning to the right side, and smooth curve traveling is possible.
図2、図3、図4、図5に示す、搖動アーム制止機構7は、ハンドルポスト2の左右の傾きを、揺動アーム6と、直立姿勢保持機構5のばね5aと、左右のサイドポスト3L,3Rを介して、2つの前輪11L,11Rに伝えられた傾きを制止するもので、支持フレーム4Dの上面に接合された金属板で曲折形成された取付け板7aと、左右の調整ネジ7bと、ばね座金33と、ナット32で構成される。
2, 3, 4, and 5, the swing
取付け板7aは、前方にセンターブラケット24の取付け面を有し、搖動アーム6の上部に位置した面が、図5に示す、搖動アーム6の搖動角度にあわせ曲折形成され、図4に示す、取付け板7aの左右に固定された調整ネジ7bにより、搖動アーム6のコの字状の曲折部上面の巾方向の中央部の位置で制止される。
The mounting
調整ネジ7bは、前輪11L,11Rが直立状態において、調整ネジ7bの先端部は搖動アーム6の上面に対し、図2と、図5に示す、左右同間隔に配置される。
図11は、ハンドルポスト2が左に傾いた状態を示し、左側の調整ネジ7bの先端部が搖動アーム6の上面に係合し、搖動アーム6が制止した状態である。
When the
FIG. 11 shows a state in which the
調整ネジ7bの先端部と搖動アーム6の上面の間隔により、ハンドルポスト2の傾き角度が決まり、三輪自転車1の走行目的において、調整ネジ7bにより自由にセットが可能である。例えば、スポーツ走行が目的の場合は間隔を広くして、傾き角度を大きくすることにより、急カーブを速い速度で曲がりやすくなる。大きな荷物の運搬時、自転車用チャイルドシートに子供を載せる場合は間隔を狭くして、傾き角度を小さくすることにより安定させることができる。
The inclination angle of the
図1、図2、図3に示す、前輪11L,11Rを転向可能に支持した一対のサイドポスト3L,3Rの最上部の転向軸3La,3Raは、2つの前輪11L,11Rの最上部より低く、直立姿勢保持機構5、搖動アーム6、制止機構7、前輪転向機構8、は一対のサイドポスト3L,3Rの上部の転向軸受け3Lb,3Rbより下部に配置されたことにより、荷台フレーム4bとこれを支える補強フレーム4aの上部以外の三輪自転車1の走行に係わる機構についてはブレーキ本体10も含め、すべて前輪11L,11Rの間に配置される。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the uppermost turning shafts 3La and 3Ra of the pair of
ばね5aが一定の撓みしろを確保できれば、他の部品、機構においてもサイズが自由に設定できるので、一般の市販自転車で使用されている車輪であれば、どのサイズでも前輪11L,11R内への配置が可能となる。
If the
比較的重い前輪転向機構8と、搖動アーム6が前輪11L,11Rの中心部に近い状態で配置されたことにより、三輪自転車1の重心が低くなり、子供や老人が乗りやすく、走行が安定する。
Since the relatively heavy front
図1と、図2に示す、ハンドルポスト2に接合された荷台フレーム4bは金属板を略コの字状に曲折形成される。支持フレーム4U,4Dの先端部に略垂直状態に接合された補強フレーム4aは、金属板を略コの字上に曲折形成され、荷台フレーム4bの下部に略直角に接合される。これにより、支持フレーム4U,4Dと荷台フレーム4bに十分な強度が確保できる。
荷台フレーム4b及び補強フレーム4aは金属製の角パイプでもよい。又支持フレーム4U,4Dと同一材質が望ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
図12に示す、荷台フレーム4bに、前輪11L,11Rの巾と同じ巾を有する荷台41が接合されて、荷台41の上部に自転車用チャイルドシート42がセットされる。
前輪11L,11Rを支持するサイドポスト3L,3Rがハンドルポスト2の前方に配置されたことにより、自転車用チャイルドシート42の重心が、車軸12L,12Rの垂直方向の中心線より後方の位置で配置され、子供を乗せても十分な安定が確保できる。
A
Since the side posts 3L, 3R that support the
荷台41はハンドルポスト2を介して車体フレーム14と一体化され、前輪11L,11Rの転向と直接連動しないので、静止時に2つの前輪11L,11Rが転向しても、自転車用チャイルドシート42の向きが変わることなく安定を保ち、走行時においてもハンドル2aの転向時の細かな動きが自転車用チャイルドシート42に伝わり難いので安全な走行が可能となる。
The
前輪11L,11Rを支持するサイドポスト3L,3Rがハンドルポスト2の前方に配置されたことにより、車体の重心の位置が後方に移動し、前輪11L,11R用のブレーキレバー2fを握り、ブレーキ本体10を制動させた場合、充分な制動力を前輪11L,11Rに与えることができ、三輪自転車1を短い距離で安定して止めることができる。
Since the side posts 3L, 3R supporting the
上述した各部品の固定は各図に示すように、六角孔付きボルト8h、六角ボルト31、ナット32、ばね座金33、平座金34によりなされる。
Each component described above is fixed by a hexagon
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変は可能である。
例えば、上記実施の形態では、人力駆動による三輪自転車に本発明を適用した場合について説明したが、人力をアシストする動力源を備える三輪自転車、動力源付の三輪自転車にも適用が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a three-wheel bicycle driven by human power has been described. However, the present invention can also be applied to a three-wheel bicycle including a power source that assists human power and a three-wheel bicycle with a power source.
また、本発明の実施の形態では、前輪11L,11Rは、片側支持のため、通常の自転車の車輪にとどまらず、ブレーキ10も含め、車椅子の車輪を使用することも可能である。
In the embodiment of the present invention, since the
また、本発明の実施の形態では、ハンドルポスト2の前方に向けて支持フレーム4U,4Dを設け、直立姿勢保持機構5のばね5aの中央部を支持フレーム4Uの上面に固定する例について説明したが、ハンドルポスト2の前後に支持フレームを設けて、ばね5aの中央部をハンドルポスト2の前後に固定するか、又は前後のいずれかに支持フレームを設けて固定し、サイドポスト3L,3Rをハンドルポスト2の左右に配置する構成も可能である。
Further, in the embodiment of the present invention, an example in which the support frames 4U and 4D are provided toward the front of the
また、本発明の実施の形態では、搖動アーム6は金属板でコの字状に曲折形成され、中心部と、両端に軸孔を設け、センターブラケット24の中央部と、サイドポスト3L,3Rに連結される例について説明したが、金属板でコの字状に曲折形成された構造部分を、ばね5aと同等以上の強度を有する金属製の板ばねで、連結構造は搖動アーム6と同様にする構成も可能である。
Further, in the embodiment of the present invention, the
1 ・・・・・・ 三輪自転車
2 ・・・・・・ ハンドルポスト
2a ・・・・・ ハンドル
2b ・・・・・ 操向軸
2c ・・・・・ 操向軸受け
2d ・・・・・ 操向スプロケット
2e ・・・・・ 操向チエーン
2f ・・・・・ ブレーキレバー
3L,3R ・・ サイドポスト
3La,3Ra 転向軸
3Lb,3Rb 転向軸受け
3Lc,3Rc 転向軸支持部
4U,4D ・・ 支持フレーム
4a ・・・・・ 補強フレーム
4b ・・・・・ 荷台フレーム
5 ・・・・・・ 直立姿勢保持機構
5a ・・・・・ ばね
5b ・・・・・ ばね受け
5c ・・・・・ センターばね押さえ
5d ・・・・・ サイドばね押さえ
5e ・・・・・ 金属ワッシャー
6 ・・・・・・ 搖動アーム
7 ・・・・・・ 搖動アーム制止機構
7a ・・・・・ 取付け板
7b ・・・・・ 調整ネジ
8 ・・・・・・ 前輪転向機構
8a ・・・・・ ピットマンアーム
8b ・・・・・ ボールジョイント
8c ・・・・・ 連結棒
8d ・・・・・ 転向スプロケット
8e ・・・・・ ベアリングホルダセット
8f ・・・・・ 取付けワッシャー
8h ・・・・・ 六角孔付きボルト
8k ・・・・・ スペーサ
9L,9R ・・ 曲折ブラケット
9La,9Ra ナックルアーム
9Lb,9Rb 連結パイプ
10 ・・・・・ ブレーキ本体
11L,11R 前輪
12L,12R 車軸
13 ・・・・・ 後輪
14 ・・・・・ 車体フレーム
21 ・・・・・ ベアリング
22 ・・・・・ ベアリング受け
23 ・・・・・ 連結軸
24 ・・・・・ センターブラケット
25 ・・・・・ U字形ブラケット
31 ・・・・・ 六角ボルト
32 ・・・・・ ナット
33 ・・・・・ ばね座金
34 ・・・・・ 平座金
41 ・・・・・ 荷台
42 ・・・・・ 自転車用チャイルドシート
1 ...
3Lb, 3Rb Turning bearings 3Lc, 3Rc Turning
41 ……
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