JP6947811B2 - 原動機付車両の傾斜式前キャリッジおよび関連する原動機付車両 - Google Patents

Description

本発明は、原動機付車両（モータービークル）の傾斜式前キャリッジおよび関連する傾斜式原動機付車両に関する。

よく知られているように、当技術分野では、後部駆動輪と、２つの操舵および傾斜輪、すなわちロールまたは傾倒する前輪とを有する三輪車両が存在する。

後輪はそれゆえ駆動トルクを提供し、それによりトラクション（走行）を可能にするよう意図され、一方、前輪の対は車両の方向性を与えるという目的を有する。

２つの後輪の代わりに２つの前輪を使用することにより、トルクを伝達する差動装置の使用が回避される。これにより、コストと後車軸荷重とが低減される。

前キャリッジの車輪の対は、操舵だけでなく、傾斜およびロールすることができる。このように、後部に２つの車輪を備えた三輪車両とは異なり、前キャリッジに２つの車輪を備えた車両は、オートバイのようにカーブで傾倒できる点で、実際のオートバイに類似している。

２つの車輪のみを有する原動機付車両に対して、前キャリッジに２つの車輪の対を有するそのような車両は、自動車によってもたらされるものと同様、前輪の接地面における両輪支持によってもたらされるより大きな安定性を有する。

前輪はキネマティックシステムによって互いにキネマティックに（運動学的に）接続されており、このキネマティックシステムにより、例えば関節型四辺形部の介在によって、前輪が確実に、同期的かつ対称的にロールおよび／または操舵されるようになっている。

前輪のステアリング角に関しては、例えば自動車型のハンドルが使用される場合、カーブで外輪がよりオープンなままとなるようにして、前輪間に異なるステアリング角を設定することも可能である。

このため、傾斜式三輪原動機付車両は、オートバイの操縦性に加えて、四輪車両の安定性と安全性とを使用者にもたらすように設計されている。

実際、より高い安定性が、二輪原動機付車両に関して付加的要素の存在（例えば、第３の車輪およびそのキネマティックシステム）を含むのであれば、これは車両構造の重量を不可避的に増大させるので、所与の２つの目的は相反する。

また、３つの車輪「のみ」を有していることが、必ずしも四輪車両の安定性と接地性とを保証するわけではない。

したがって、これらの相反する目的にかない得るのと同時に、安定性および運転のしやすさ、ならびに信頼性および低コストを保証できる三輪車両を開発することが不可欠である。

これらの目的を達成するために、操舵運動中、およびロールまたは傾斜運動中の前輪を支持するべく、フレームの前部、すなわち前キャリッジの特定のジオメトリを開発しなければならない。

前述の課題を解決するために、当技術分野では三輪車両のためのいくつかの解決策が採用されており、そのうちの２つは前キャリッジでのものである。

当技術分野で公知のかかる解決策は、上記の安定性および操縦性のニーズを最適化することができていない。

したがって、既知の技術に関して挙げられた欠点および制限を解決するニーズが認識されている。

この要求は、請求項１に記載の原動機付車両の前キャリッジと、請求項２６に記載の原動機付車両とによって満たされる。

本発明のさらなる特徴および利点は、その好適かつ非限定的な実施形態の以下の説明から、さらに理解可能となるであろう。

本発明の一実施形態による原動機付車両の部分斜視図である。 図１に示す原動機付車両の前キャリッジの詳細ＩＩを表す斜視図である。 図２の矢印ＩＩＩの側から見た、図２の詳細を表す側面図である。 図２の矢印ＩＶの側から見た、図２の詳細を表す平面図である。 図２の矢印Ｖの側から見た、図２の詳細を表す側面図である。 本発明のさらに別の実施形態による原動機付車両の部分斜視図である。 図６に示す原動機付車両の前キャリッジの詳細ＶＩＩを表す斜視図である。 図７の矢印ＶＩＩＩの側から見た、図７の詳細を表す側面図である。 図７の矢印ＩＸの側から見た、図７の詳細を表す平面図である。 図７の矢印Ｘの側から見た、図７の詳細を表す側面図である。 本発明のさらに別の実施形態による原動機付車両の部分斜視図である。 図１１に示す原動機付車両の前キャリッジの詳細ＸＩＩを表す斜視図である。 図１２の矢印ＸＩＩＩの側から見た、図１２の詳細を表す側面図である。 図１２の矢印ＸＩＶの側から見た、図１２の詳細を表す平面図である。 図１２の矢印ＸＶの側から見た、図１２の詳細を表す側面図である。

以下に記載する実施形態間で共通の要素または部品は、同じ参照番号で示される。

前述の図面を参照すると、本発明による原動機付車両の全体概略図が４で集合的に示されている。

なお、本発明において、「原動機付車両（モータービークル）」という用語は、少なくとも３つの車輪、すなわち以下によりよく記載しているように、２つの前輪と、少なくとも１つの後輪とを有するあらゆるオートバイを含むものというように、広範な意味で考慮されるべきである。したがって、前キャリッジに２つの車輪と後車軸に２つの車輪とを有する、いわゆる四輪車も原動機付車両の定義に含まれる。

原動機付車両４は、少なくとも２つの前輪１０、１０’、１０’’を支持する前キャリッジ８から、１または複数の後輪（図示せず）を支持する後車軸まで延在しているフレーム６を備える。

左前輪１０’と右前輪１０’’とを区別することが可能であるが、ここでは左右の車輪１０’、１０’’の定義は単に慣習的なものであり、本車両の運転者向けのものである。したがって前記車輪を、原動機付車両の運転者の観察位置に対して、本車両の中心線平面Ｍ−Ｍの左右に配置している。

以下の記載において、また図面において、原動機付車両を運転中の運転者の観察位置に対して、前キャリッジにおける左右の構成要素をそれぞれ示すために記号’および’’を使用しながら、前記中心線平面Ｍ−Ｍに対する前キャリッジの鏡面反射要素または対称要素を参照する。

本発明においては、原動機付車両のフレーム６は任意の形状および大きさであってよく、例えばトレリス（トラス）型、ボックス型、シングルクレードルまたはダブルクレードルなどであってもよい。

原動機付車両のフレーム６は一体部品であっても複数の部品であってもよく、例えば原動機付車両のフレーム６は、１または複数の後部駆動輪を支持する後部スイングアーム（図示せず）を含み得る後車軸フレームと相互接続している。

前記スイングアームは、直接蝶着（ヒンジ取付）することによって、または中間レバーおよび／または中間フレームを挿置することによって、フレーム６に接続してもよい。

原動機付車両８の前キャリッジは、前キャリッジフレーム１６と、関節型四辺形部２０によって前キャリッジフレーム１６にキネマティックに接続された一対の前輪１０とを備える。

関節型四辺形部２０は、中間部ヒンジ２８で前キャリッジフレーム１６に蝶着された一対の横材（クロスメンバ）２４を備える。

関節型四辺形部の概念については広範な意味で考慮しなければならない。換言すれば、これは前キャリッジ、ひいては車両全体の傾斜運動を可能にするのに適した少なくとも４つの側部（ｓｉｄｅ）を有する構造体である。「関節型四辺形部」という用語はまた、関節型四辺形とキネマティックに等価な、より多数の側部および／または部品を有する構造体を意味するものとする。また、本発明は、前記傾斜運動を発生させるのに適した、複数の関節型四辺形部を備える前キャリッジを使用する解決策をさらに網羅している。

中間部ヒンジ２８は、互いに平行な中間部ヒンジ軸Ｗ−Ｗを画定している。

例えば、前記中間部ヒンジ２８は、長手方向Ｘ−Ｘまたは原動機付車両の運転方向を通る中心線平面ＭＭにまたがる前部ビーム３２と係合している。

例えば原動機付車両４のハンドルバー（図示せず）に接続されたステアリング機構が、公知の方法で、原動機付車両４のフレーム６のスリーブに回転可能に挿入したステアリングコラム上に枢着される。

横材２４は、反対側の横方向端部４０、４４間で、主として横方向Ｙ−Ｙに沿って延在している。

具体的には、横材２４を、側部ヒンジ５２で横方向端部４０、４４に枢着させた直立部４８によって、前記反対側の横方向端部４０、４４において互いに接続させている。

一実施形態では、横材２４、２４’、２４’’を、前部ビーム３２に対して片持ち式に（カンチレバー式に）取り付けている。

横材２４と直立部４８とは、前記関節型四辺形部２０を画定している。具体的には、前記四辺形部２０は、２つの横材２４、すなわち上部横材２４’と下部横材２４’’とを備え、上部横材２４’は関連ハンドルバーの一部に面しており、下部横材２４’’は、原動機付車両４を支持する地面に面している。

横材２４’、２４’’は、その形状、材料および大きさが互いに必ずしも等しいとは限らない。すなわち、各横材２４を単一の部品として、または複数の機械的に関連付けられた部品として、例えば溶接、ボルト、リベットなどによって作製してもよい。

直立部４８は２つあり、具体的には左直立部４８’および右直立部４８’’である。

左右の直立部４８’、４８’’の定義は単に慣習的なものであり、車両の運転者向けとなっている。前記左右の直立部４８’、４８’’を、原動機付車両の運転者の観察位置に対して、本車両の中心線平面Ｍ−Ｍの左右に配置している。

側部ヒンジ５２は互いに平行であり、側部ヒンジ軸Ｚ−Ｚのそれぞれを画定している。

好ましくは、前記中間部ヒンジ２８と前記側部ヒンジ５２とは、互いに平行な中間部ヒンジ軸Ｗ−Ｗおよび側部ヒンジ軸Ｚ−Ｚに従って指向されている。

左右の直立部４８’、４８’’は、左右の前輪１０’、１０’’をそれぞれ、各ステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’を中心に回転可能に支持している。前記ステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’は互いに平行である。

直立部４８はそれぞれ、上端部６０から下端部６４まで延在している。

上端部６０は上部横材２４’の方に向けられており、下端部６４は下部横材２４’’の方に向けられている。前輪はそれぞれ、前輪１０のスタブ軸５６を備える。

一実施形態によれば、関連する回転軸Ｒ−Ｒを中心に前輪１０を回転可能に支持するように、スタブ軸５６をそれぞれ前輪１０の回転ピン６８に機械的に接続している。

好ましくは、関節型四辺形部２０において対応する直立部４８の上端部６０と下端部６４との間に、前輪１０の回転ピン６８がそれぞれ配置される。

１つの想定可能な実施形態によれば、ヒンジ２８および５２は互いに平行であり、かつ前記ステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’に対しても直交している。換言すれば、一実施形態によれば、前記中間部ヒンジ２８を通る投影面Ｐに対して、ステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’は、中間部ヒンジ軸Ｗ−Ｗおよび側部ヒンジ軸Ｚ−Ｚと共に９０度の角度αを形成している。

想定可能な実施形態によれば、前記角度αは８０度〜１２０度であり、好ましくは、前記角度αは９０度〜１１０度であり、さらにより好ましくは、前記角度αは１００度である。

ステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’、Ｓ’’を、前記投影面Ｐに対して４度〜２０度のステアリング角βで傾斜させていてもよく、より好ましくは、地面に垂直な垂直方向Ｎ−Ｎに対して、８度〜１６度で傾斜させていてもよい。

さらに別の実施形態によれば、ヒンジ２８および５２を、地面に平行な、すなわち投影面Ｐに対して垂直方向Ｎ−Ｎに垂直な中間部ヒンジ軸Ｗ−Ｗおよび側部ヒンジ軸Ｚ−Ｚに従って傾斜するように設けることも可能であり、かかる構成では、前記角度βは０度である。

また、図のように、ヒンジ２８および５２を、ステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’に対して垂直にならないように設けることも可能である。実際、上記のように、前記中間部ヒンジ２８を通る投影面Ｐに対してステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’および中間部ヒンジ軸Ｗ−Ｗおよび側部ヒンジ軸Ｚ−Ｚ間に認められる前記角度αは、８０度〜１２０度であってもよい。

中間部ヒンジ軸Ｗ−Ｗと側部ヒンジ軸Ｚ−Ｚとが地面に対して平行になることにより、内輪がロール運動において、カーブに対してほぼ垂直に浮き、車輪のロール運動が水平制動力（地面によって伝達される）から切り離され、かつ原動機付車両の車体に対して占めるスペースが少なくなるという２つの利点をもたらす。

なお、ステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’に対して中間部ヒンジ軸Ｗ−Ｗと側部ヒンジ軸Ｚ−Ｚとを傾斜させることにより、休止の静止状態で、前記中間部ヒンジ軸および側部ヒンジ軸Ｗ−Ｗ、Ｚ−Ｚが地面に対して平行とならないようにすると、制動状態、したがって後述する前輪１０’、１０’’のサスペンションの圧縮時には、地面とほぼ平行であることを仮定して、同じ中間部ヒンジ軸および側部ヒンジ軸Ｗ−Ｗ、Ｚ−Ｚが傾斜することになる。例えば静的状態では、中間部ヒンジ軸および側部ヒンジ軸Ｗ−Ｗ、Ｚ−Ｚは水平方向に対してゼロではない角度βを画定し（垂直方向に対して形成される角度と一致しており、これは水平方向では直角となる）、制動状態および最大圧縮時では、かかる角度は無効となる傾向がある。

制動時において、中間部ヒンジ軸Ｗ−Ｗと側部ヒンジ軸Ｚ−Ｚとが地面に対してほぼ平行になるとき、水平な、したがって地面に平行な制動力が、車輪の散漫な運動に沿った成分を付与せず、最終的には地面にほぼ直交する、つまり垂直になるのであれば、車輪スリップが回避されることになる。

なお、直立部４８’、４８’’の上端部６０および下端部６４を各前輪１０’、１０’’の回転ピン６８の上下に配置し、既知の技術による解決策の場合と同様に、これらを回転ピン６８の完全に上には配置していない。

換言すれば、前輪１０’、１０’’の回転ピン６８をそれぞれ、関節型四辺形部２０において対応する直立部４８の上端部６０と下端部６４との間に配置している。

これは、サスペンションを含む、車輪１０’、１０’’と関節型四辺形部との接続の剛性が、従来技術による前述の解決策よりも１桁程度より硬いことを意味し、これによって制動力または非対称な衝撃によって生じ得る、車輪１０’、１０’’による交互の共振の可能性がごくわずかとなるように促している。したがって、本発明は概して、軽量であるが安全かつ高精度であり、使用者にハンドルバーの振動または揺動を感じさせないため、運転手に前キャリッジに対する安心感をもたらす車両を提供することに寄与している。

さらに、関節型四辺形部の上部および下部横材２４’、２４’’を車輪の垂直方向間隙の近くに配置することにより、前車軸、したがって車両の重心を下方に移動させることができ、車両の動的挙動を改善している。

有利には、前キャリッジ８は、各前輪１０’、１０’’において、各回転軸Ｒ−Ｒ、Ｒ’−Ｒ’、Ｒ’’−Ｒ’’を中心に前輪１０’、１０’’を回転可能に支持するように、各前輪１０’、１０’’の回転ピン６８に機械的に接続された、各前輪１０’、１０’’のスタブ軸５６用の傾斜支持構造体７２を備える。

有利には、前記傾斜支持構造体７２を、各直立部４８’、４８’’の上端部６０および下端部６４に配置したステアリングヒンジ７６によって関節型四辺形部２０に蝶着させており、前記ステアリングヒンジは、互いに平行な車輪１０’、１０’’の各ステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’を画定している。

好ましくは、ステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’、Ｓ’’は、それぞれ直立部４８’、４８’’の対称軸と一致している。

車輪１０’、１０’’はそれぞれ、車輪の中心線平面Ｒ’−Ｒ’、Ｒ’’−Ｒ’’を備え、車輪の前記中心線平面Ｒ’−Ｒ’、Ｒ’’−Ｒ’’は、好ましくは各前輪１０’、１０’’のステアリング軸線Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’、Ｓ’’を通っている。さらに別の実施形態では、各ステアリング軸線Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’、Ｓ’’と、関連する車輪の中心線平面Ｒ’−Ｒ’、Ｒ’’−Ｒ’’との間に、横方向のオフセットまたはカンチレバーを設けている。かかる横方向のカンチレバーは、０ｃｍ〜２ｃｍ、より好ましくは０ｃｍ〜１ｃｍ、さらにより好ましくは、前記横方向のカンチレバーは０．７ｃｍである。

好ましくは、前記傾斜支持構造体７２は、各車輪１０’、１０’’のリム８４によって画定される容積８０内に完全に収容される。

好ましくは、前記容積８０は、前記中間部ヒンジ２８を通る前キャリッジ８の中心線平面Ｍ−Ｍに面している。換言すれば、スタブ軸５６は内側で、すなわち原動機付車両の中心線平面Ｍ−Ｍに向かって回転し、スタブ軸５６と関連付けられた関連する構成要素を、外部の観察者が直接視認することはできない。

好適な実施形態によれば、前記傾斜支持構造体７２は、前輪１０’、１０’’の前記スタブ軸５６に接続されたガイドホイール８８と、前記ステアリングヒンジ７６によって、関節型四辺形部２０に蝶着された支持ブラケット９２とを備える。

ガイドホイール８８は、回転ピン６８に接続されており、また特有の車輪アタッチメント９４で、対応する車輪１０’、１０’’の前記回転ピン６８を回転可能に支持している。

ガイドホイール８８は軸方向両端部９６、９８間に延在しており、好ましくは、前記軸方向両端部９６、９８において、ガイドホイール８８はフレーム上の接続要素に機械的に接続されている。

例えば、各チルト軸Ｂ−Ｂを画定し、かつガイドホイール８８および支持ブラケット９２の回転並進接続を実現している少なくとも２つのチルトヒンジ１００によって、ガイドホイール８８の上部軸方向端部および下部軸方向端部９６、９８の両端部において、ガイドホイール８８を支持ブラケット９２にさらに蝶着させている。想定可能な実施形態によれば、以下によりよく説明しているように、各チルト軸Ｂ−Ｂを画定している３つのチルトヒンジ１００によって、ガイドホイール８８と支持ブラケット９２とを互いにひとまとめに接続している。

好ましくは、ガイドホイール８８、支持ブラケット９２、およびチルトヒンジ１００は、周方向に閉じた傾斜支持構造体７２を画定している。

「周方向に閉じた構造」とは、支持ブラケット９２におけるガイドホイール８８および車輪の中心線平面Ｒ’−Ｒ’、Ｒ’’−Ｒ’’上のチルトヒンジ１００の突出が閉じたポリラインを画定していること、すなわち閉じた外周を有することを意味するものとする。

好ましくは、各車輪１０’、１０’’の回転ピン６８を、前記周方向に閉じた傾斜支持構造体７２内に配置し、かつ／または側部ヒンジ５２および各直立部４８を前記周方向に閉じた傾斜支持構造体７２内に配置している。

有利には、傾斜支持構造体７２は、傾斜運動を制御するためのダンパ要素１０１および／または弾性要素１０２を備え、弾性要素１０２は、ガイドホイール８８および支持ブラケット９２を互いに接続させている。

一実施形態によれば、支持ブラケット９２とガイドホイール８８の軸方向端部９６、９８との間に、弾性要素１０２を片持ち式に取り付けている。

１つの想定可能な実施形態によれば、前記弾性要素１０２は、第１および第２のチルトヒンジ１０５、１０６でそれぞれガイドホイール８８および支持ブラケット９２と関連付けられた板ばね１０３である。

例えば、前記第１および第２のチルトヒンジ１０５、１０６は弾性変形ヒンジであってもよい。

換言すれば、板ばね１０３の少なくとも１つの端部を固定し、その結果ばねの弾性により、これが弾性的に撓んで弾性ヒンジを形成するようにすることも可能である。

１つの想定可能な実施形態によれば、傾斜支持構造体７２は、第１および第２のチルトヒンジ１０５、１０６で支持ブラケット９２およびガイドホイール８８に二重に蝶着されたコネクティングロッド１０４を備える。

１つの想定可能な実施形態によれば、ガイドホイール８８とコネクティングロッド１０４のアンカー１０５との間に、弾性要素１０２を片持ち式に取り付けている。

例えば、前記弾性要素１０２はコイルばねである。前記コイルばねを、傾斜支持構造体７２の変位キネマティクスの関数として、とりわけコネクティングロッド１０４の回転に応じて弾性力を適切に変化させるように、定常または可変ピッチのばねとすることができる。

さらに別の想定可能な実施形態によれば、コネクティングロッド１０４に対して平行に、ガイドホイール８８と支持ブラケット９２との間に弾性要素１０２を片持ち式に接続している。

例えば、前記弾性要素１０２は板ばね１０３である。

ガイドホイール８８は、ダンパ要素１０１を備える直線ガイドである。この直線ガイドホイール８８は、各車輪１０’、１０’’に対して動揺軸Ｔ−Ｔを画定している。

一実施形態によれば、ガイドホイール８８は、ダンパ要素１０１を収容するステム１２４と、同軸上かつ同一平面上でステム１２４に装着され、かつステム１２４に対して並進移動可能なケース１２６とを備え、ケース１２６は、対応する車輪１０’、１０’’のスタブ軸５６を支持し、かつばね１２０によって弾性的に影響を受けている。

１つの想定可能な実施形態によれば、傾斜支持構造体７２は、第３のチルトヒンジ１１０で支持ブラケット９２とガイドホイール８８とに蝶着された端部１２８を備える。第１、第２および第３のチルトヒンジ１０５、１０６、１１０は、各ヒンジ軸Ｂ−Ｂをひとまとめに画定し、かつガイドホイール８８および支持ブラケット９２の回転並進接続を実現している。

一実施形態によれば、各車輪１０’、１０’’の中心線平面Ｒ’−Ｒ’、Ｒ’’−Ｒ’’に垂直なチルト軸Ｂ−Ｂにおいて、チルトヒンジ１００、１０５、１０６、１１０を支持ブラケット９２とガイドホイール８８とに蝶着させている。

一実施形態によれば、前記ステアリングヒンジ７６によって画定されるステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’に垂直なチルト軸Ｂ−Ｂにおいて、チルトヒンジ１００、１０５、１０６、１１０を支持ブラケット９２とガイドホイール８８とに蝶着させている。

好ましくは、関節型四辺形部２０における上部および下部横材２４’、２４’’の横方向端部４０、４４を、前記直立部４８’、４８’’内に形成される横方向座部１５２内に少なくとも一部収容している。

好ましくは、ガイドホイール８８にそれぞれ、対応する車輪１０’、１０’’の制動手段１５４を装着している。

例えば、前記制動手段１５４はディスク・ブレーキ・キャリパを備えていてもよい。本発明においては、制動手段１５４はいかなるタイプのものであってもよいが、好ましくは前記制動手段１５４を、各車輪１０’、１０’’のリム８４によって画定される容積８０内に入るように位置決めし、かつ寸法決めしている。

好ましくは、前記ガイドホイール８８は、制動手段１５４のガイドホイール８８への取付けを可能にする専用のアイレット１５５を備える。

好ましくは、前記支持ブラケット９２を、原動機付車両の関連するハンドルバーにキネマティックに接続されたステアリングタイロッド１５６に接続している。例えば、ヒンジまたは球形ジョイント１６０を介在させることにより、ステアリングタイロッド１５６を各支持ブラケット９２に接続してもよい。

上記のように、本発明による原動機付車両４は少なくとも１つの後部駆動輪を備え、１つの想定可能な実施形態によれば、原動機付車両は後車軸において２つの後部駆動輪を備える。

例えば、原動機付車両が四輪車である実施形態では、前輪１０’、１０’’に関して上述したように、関節型四辺形部２０によって後車軸の後部駆動輪を互いに対して接続し、かつ後車軸フレームに接続している。

想定可能な実施形態によれば、原動機付車両の前キャリッジ８は、前キャリッジフレーム１６と、関節型四辺形部２０によって前キャリッジフレーム１６にキネマティックに接続された一対の前輪１０’、１０’’とを有し、
関節型四辺形部２０は、中間部ヒンジ２８で前キャリッジフレーム１６に蝶着された一対の横材２４’、２４’’を有し、
横材２４’、２４’’は、反対両側の横方向端部４０、４４において、側部ヒンジ５２のところで横方向端部４０、４４に枢着された直立部４８、４８’、４８’’によって互いに接続され、各直立部４８’、４８’’は、上端部６０から下端部６４まで延び、上端部６０は、上部横材２４’に向き合い、下端部６４は、下部横材２４’’に向き合い、
横材２４’、２４’’および直立部４８は、関節型四辺形部２０を画定している
原動機付車両の前キャリッジ８において、
前キャリッジ８は、各前輪１０’、１０’’において、関連する回転軸Ｒ’−Ｒ’、Ｒ’’−Ｒ’’を中心として前輪１０’、１０’’を回転可能に支持するように前輪１０’、１０’’の回転ピン６８に機械的に接続された、各前輪１０’、１０’’のスタブ軸５６用の傾斜支持構造体７２を有し、
傾斜支持構造体７２は、各直立部４８’、４８’’の上端部６０および下端部６４に配置されたステアリングヒンジ７６によって関節型四辺形部２０に蝶着され、ステアリングヒンジは、互いに平行な車輪１０’、１０’’のそれぞれのステアリング軸Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’を画定し、
傾斜支持構造体７２は、
専用の車輪アタッチメント９４において前輪１０’、１０’’の回転ピン６８に接続されるガイドホイール８８と、
ステアリングヒンジ７６によって、関節型四辺形部２０に蝶着された支持ブラケット９２と
を有し、
ガイドホイール８８は、少なくとも３つのチルトヒンジ１００、１０５、１０６、１１０によって上部軸方向端部および下部軸方向端部９６、９８の両端部において支持ブラケット９２にさらに蝶着され、少なくとも３つのチルトヒンジ１００、１０５、１０６、１１０は、それぞれのチルト軸Ｂ−Ｂを画定し、かつガイドホイール８８および支持ブラケット９２の間の回転並進接続を形成し、
傾斜支持構造体７２は、傾斜運動を制御するためのダンパ要素１０１および／または弾性要素１０２を有し、弾性要素１０２は、ガイドホイール８８および支持ブラケット９２を互いに接続している、ことを特徴とする。

上記から理解され得るように、本発明は従来技術の欠点を克服する。

有利には、本発明は、既知の技術による解決策に対して、本車両の動的挙動を向上させる。

実際、前輪支持体の特定の配置および構造により、前輪の瞬間回転中心を長手方向に対して後方に著しく移動させることが可能となる。

このようにして、サスペンションの沈み込みに対して、伸縮ステムを有する従来型のフォークを使用することによって得られる制御に匹敵する、より良好な制御が可能となる。換言すれば、このサスペンションの沈み込みは均一かつ漸進的に生じるものであるため、本原動機付車両の前キャリッジにおいて運転手に安定感および信頼感をもたらす。

さらに、前輪の支持体の傾斜式取付けを行うことにより、ガイドホイールに収容されたばねと緩衝装置とを備える同じサスペンションが、応力を受けて曲がることを防止している。このようにして、サスペンションのステムおよびケース間のスライドが容易になり、これによってジャミング現象を回避している。したがって、傾斜により、サスペンションが曲がることなく、ひいてはジャミングすることなく、フレームに対する車輪の揺動運動を吸収できる場合、サスペンションの大型化を回避して、サスペンションのかかる曲がりおよびジャミングを排除することが可能となる。

この効果は制動の場合により顕著となり、これはなぜなら、作動時の大きな力がサスペンションを曲げやすくならずに、サスペンションが自由に傾斜し、伸張し、かつ圧縮し得ることにより、アスファルトの粗度を再現して運転手に前キャリッジに対する安心感と信頼感とをもたらしているためである。

曲げ荷重に耐える必要がない場合、より小さくより軽いサスペンションを使用することができる。

また、サスペンションの構成要素の寸法を減少させることにより、前キャリッジの質量が削減され、このために、傾斜式車両の扱いやすさが増し、またより傾倒しやすい状態となる。

また、図のように、車輪のステアリング軸をその回転ピンに対して、長手方向において後方にかなり移動させている。

このようにして、操舵中、本車両の中心線平面に向かう車輪後部の間隙を、より小さいものにすることができる。このように、車輪が同じステアリング角を有する状態で、前輪の後部がそれぞれ車両の前キャリッジのフレームと干渉することなく、比較的狭い車輪左右間隔、すなわち前輪間の横方向距離を採用することが可能となる。

結果として、より狭い車輪左右間隔を採用して、本車両の横方向寸法を全体的に減少させることができる。前輪においてより狭い車輪左右間隔を採用することで、より傾倒または傾斜しやすい俊敏な車両を実現することに寄与している。

加えて、前キャリッジに対して後方に移動させ、このために保護される位置にステアリングリンケージを配置することが可能である。また、前記ステアリングリンケージを後方の秘匿位置に配置しているので、外部の観察者にはこれが隠れる状態となってもよい。

さらに、ステアリング軸および関連するステアリング機構またはレバレッジを長手方向において後方に移動させることにより、前キャリッジの質量を長手方向に後退させて、いわゆる質量の中心化に寄与し、ひいてはカーブ走行時および加速時または制動時の両方において、本車両の動力学を改善することが可能となる。

なお、これに加えて、本発明による前キャリッジのばね上質量は削減されており、それにより道路の粗さを再現する前キャリッジの能力が改善されている点に留意すべきである。

なお、その上、長手方向および横方向の両方において、前輪の支持体の剛性は極めて高くなっている。

実際、横方向において、非常に頑強であり、かつ車輪が同じ角度で傾倒または傾斜することができる関節型四辺形構造体が提供される。

なお、一方で適切なチルト手段によってガイドホイールに結合され、他方で横方向四辺形部の頑強な構造体にさらに結合されるブラケットが提供される場合、長手方向において極めて頑強なチルト構造体が使用される点に留意すべきである。このように、支持体の傾斜によって、長手方向の力がブラケットの頑強な構造上に放出され、またブラケットの構造を介してこの力が関節型四辺形部上に放出される。

加えて、本発明による前キャリッジ構造はとりわけコンパクトであるため、有利には、各車輪の支持、懸架および操舵に関するすべてのキネマティックシステムを、同じ車輪のリムによって占められている空間内に収容することができる。このようにして、美観上明らかな利点に加え、構成要素が各車輪内で遮蔽されることにより空気力学抵抗が減少することで、動力学的利点も得られることになる。

記載している解決策は相互接続されたサスペンションの事例に当てはまるものであり、これは、前輪の荷重に対する平衡が前輪の対上の均等荷重によって見出されることで得られる。ここでは荷重の伝達が四辺形部によって、それゆえその慣性によって行われ、これは車両全体にも影響し、したがって慣性それ自体に関連した大きさの遅延を有する。

実際には、車輪の対の間に介在する慣性は、独立車輪における解決策の１つにかなり近い解決策を相互接続された車輪にもたらすように機能して、車輪上で発生し得、通常では減衰されないであろう、いかなる共振現象をも打ち消す。

このように、本発明による原動機付車両は、２つの車輪の対を設けたことによって、二輪自動車よりも安定性が高くなる点だけでなく、二輪自動車では典型的な、取り扱いや傾倒のしやすさが際立つ点も保証することができる。

さらに、上記のように、関節型四辺形部における直立部の上端部および下端部をそれぞれの前輪の回転ピンの上下に配置し、既知の技術による解決策の場合と同様に、これらを回転ピンの完全に真上には配置していない。これは、サスペンションを含む、各車輪と関節型四辺形部との接続の剛性が、従来技術による前述の解決策よりも１桁程度より硬いことを意味し、これによって制動力または非対称な衝撃によって生じ得る、前輪による交互の共振の可能性がごくわずかとなるように促している。したがって、本発明は概して、軽量であるが安全かつ高精度であり、使用者にハンドルバーの振動または揺動を感じさせないため、運転手に前キャリッジに対する安心感をもたらす車両を提供することに寄与している。

当業者であれば、偶発的かつ具体的な要件を満たすことを目的として、上記の解決策に対して多数の修正および変更をなすことができ、これらはすべて、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にある。

Claims (27)

1. 前キャリッジフレーム（１６）と、
   関節型四辺形部（２０）によって前記前キャリッジフレーム（１６）にキネマティックに接続された一対の前輪（１０’、１０’’）と、
   中間部ヒンジ（２８）で前記前キャリッジフレーム（１６）に蝶着された一対の横材（２４’、２４’’）を有する前記関節型四辺形部（２０）と、
   反対両側の横方向端部（４０、４４）において、側部ヒンジ（５２）のところで前記横方向端部（４０、４４）に枢着された直立部（４８、４８’、４８’’）によって互いに接続された前記横材（２４’、２４’’）であって、各直立部（４８’、４８’’）は上端部（６０）から下端部（６４）まで延び、前記上端部（６０）は、前記上部横材（２４’）に向き合い、また前記下端部（６４）は、前記下部横材（２４’’）に向き合う、前記横材（２４’、２４’’）と、
   前記関節型四辺形部（２０）を画定する前記横材（２４’、２４’’）および前記直立部（４８）と
   を有する、原動機付車両の前キャリッジ（８）であって、
   前記前キャリッジ（８）は、各前輪（１０’、１０’’）のところに傾斜支持構造体（７２）を有し、前記傾斜支持構造体（７２）は、関連する回転軸（Ｒ’−Ｒ’、Ｒ’’−Ｒ’’）を中心に前記前輪（１０’、１０’’）を回転可能に支持するように各前輪（１０’、１０’’）の回転ピン（６８）に機械的に接続され、
   前記傾斜支持構造体（７２）は、各直立部（４８’、４８’’）の前記上端部（６０）および前記下端部（６４）に配置されたステアリングヒンジ（７６）によって前記関節型四辺形部（２０）に蝶着され、前記ステアリングヒンジは、互いに平行な前記車輪（１０’、１０’’）のそれぞれのステアリング軸（Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’）を画定し、
   前記傾斜支持構造体（７２）は、
   特有の車輪アタッチメント（９４）で前輪（１０’、１０’’）の前記回転ピン６８に接続されたガイドホイール（８８）と、
   前記ステアリングヒンジ（７６）によって前記関節型四辺形部（２０）に蝶着された支持ブラケット（９２）と、
   少なくとも２つのチルトヒンジ（１００、１０５、１０６、１１０）によって、反対両側の上部軸方向端部および下部軸方向端部（９６、９８）で前記支持ブラケット（９２）に蝶着された前記ガイドホイール（８８）であって、前記少なくとも２つのチルトヒンジ（１００、１０５、１０６、１１０）は、それぞれのチルト軸（Ｂ−Ｂ）を画定し、かつ前記ガイドホイール（８８）および前記支持ブラケット（９２）の間の回転並進接続を形成している、前記ガイドホイール（８８）と
   を有し、また
   前記傾斜支持構造体（７２）は、傾斜運動を制御するためのダンパ要素（１０１）および／または弾性要素（１０２）を有し、前記弾性要素（１０２）は、前記ガイドホイール（８８）および前記支持ブラケット（９２）を互いに接続している
   ことを特徴とする、原動機付車両の前キャリッジ（８）。
2. 前記弾性要素（１０２）は、前記支持ブラケット（９２）と前記ガイドホイール（８８）の軸方向端部（９６、９６）との間に配置される、請求項１に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
3. 前記弾性要素（１０２）は、第１および第２のチルトヒンジ（１０５、１０６）で前記ガイドホイール（８８）および前記支持ブラケット（９２）とそれぞれ関連付けられた板ばね（１０３）である、請求項１または２に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
4. 前記第１および第２のチルトヒンジ（１０５、１０６）は弾性変形ヒンジである、請求項３に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
5. 前記傾斜支持構造体（７２）は、第１および第２のチルトヒンジ（１０５、１０６）で前記支持ブラケット（９２）および前記ガイドホイール（８８）に二重に蝶着されたコネクティングロッド（１０４）を有する、請求項１から２までのいずれかに記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
6. 前記弾性要素（１０２）は、前記ガイドホイール（８８）と前記コネクティングロッド（１０４）のアンカー（１０５）との間に配置される、請求項５に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
7. 前記弾性要素（１０２）はコイルばねである、請求項５または６に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
8. 前記弾性要素（１０２）は、前記コネクティングロッド（１０４）と並列に、前記ガイドホイール（８８）と前記支持ブラケット（９２）との間に配置される、請求項５に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
9. 前記弾性要素（１０２）は板ばね（１０３）である、請求項８に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
10. 前記ガイドホイール（８８）は、前記ダンパ要素（１０１）を有する直線ガイドである、請求項１から９までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
11. 前記ガイドホイール（８８）は、ステム（１２４）と、前記ステム（１２４）に同軸に装着され、かつ前記ステム（１２４）に対して並進移動可能なケース（１２６）とを有し、前記ケース（１２６）は車輪スタブ軸（５６）を支持し、前記ダンパ要素（１０１）は前記ケース（１２６）と前記ステム（１２４）との間に配置される、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
12. 前記ガイドホイール（８８）、前記支持ブラケット（９２）、および前記チルトヒンジ（１００、１０５、１０６、１１０）は、周方向に閉じた傾斜支持構造体（７２）を画定している、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
13. 各前記車輪（１０’、１０’’）の前記回転ピン（６８）は、前記周方向に閉じた傾斜支持構造体（７２）内に配置され、かつ／または前記側部ヒンジ（５２）およびそれぞれの前記直立部（４８’、４８’’）は、前記周方向に閉じた傾斜支持構造体（７２）内に配置される、請求項１２に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
14. 前記傾斜支持構造体（７２）は、第３のチルトヒンジ（１１０）で前記支持ブラケット（９２）と前記ガイドホイール（８８）とに蝶着された端部（１２８）を有する、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
15. 前記チルトヒンジ（１００、１０５、１０６、１１０）は、各車輪（１０’、１０’’）の中心線平面（Ｒ’−Ｒ’、Ｒ’’−Ｒ’’）に垂直な前記チルト軸（Ｂ−Ｂ）において前記支持ブラケット（９２）と前記ガイドホイール（８８）とに蝶着される、請求項１から１４までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
16. 前記チルトヒンジ（１００、１０５、１０６、１１０）は、前記ステアリングヒンジ（７６）によって画定される前記ステアリング軸（Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’）に垂直な前記チルト軸（Ｂ−Ｂ）において、前記支持ブラケット（９２）と前記ガイドホイール（８８）とに蝶着される、請求項１から１５までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
17. 前記傾斜支持構造体（７２）は、各車輪（１０’、１０’’）のリム（８４）によって画定される容積（８０）内に完全に収容され、前記容積（８０）は、前記中間部ヒンジ（２８）を通る前記前キャリッジ（８）の中心線平面（Ｍ−Ｍ）に面している、請求項１から１６までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
18. 前記上部および下部横材（２４’、２４’’）の横方向端部（４０、４４）が、前記直立部（４８’、４８’’）内に形成される横方向座部（１５２）内に少なくとも部分的に収容される、請求項１から１７までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
19. 各ガイドホイール（８８）には、対応する前記車輪（１０’、１０’’）の制動手段（１５４）が固定される、請求項１から１８までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
20. 前記支持ブラケット（９２）には、前記原動機付車両の関連するハンドルバーにキネマティックに接続されたステアリングタイロッド（１５６）が接続される、請求項１から１９までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
21. 前記中間部ヒンジおよび前記側部ヒンジ（２８、５２）は、互いに平行であり、かつ前記ステアリング軸（Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’）が、前記中間部ヒンジ（２８）を通る投影面（Ｐ）に関して前記中間部ヒンジ（Ｗ−Ｗ）および前記側部ヒンジ（Ｚ−Ｚ）の軸と角度（α）を形成するように配向されており、前記角度αは８０度〜１２０度である、請求項１から２０までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
22. 前記中間部ヒンジおよび前記側部ヒンジ（２８、５２）は、互いに平行であり、かつ前記ステアリング軸（Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’）が、前記中間部ヒンジ（２８）を通る投影面（Ｐ）に対して前記中間部ヒンジ（Ｗ−Ｗ）および前記側部ヒンジ（Ｚ−Ｚ）の軸と９０度の角度（α）を形成するように、前記ステアリング軸（Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’）に対して直交している、請求項１から２１までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
23. 前記ステアリング軸（Ｓ’−Ｓ’、Ｓ’’−Ｓ’’）は、前記中間部ヒンジ（２８）を通る投影面（Ｐ）に関して、地面に垂直な垂直方向（Ｎ−Ｎ）に対して４度〜２０度のステアリング角（β）で傾斜している、請求項１から２２までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
24. 前記中間部ヒンジおよび側部ヒンジ（２８、５２）は、地面に平行な、すなわち地面に垂直な垂直方向（Ｎ−Ｎ）に対して垂直な中間部ヒンジ（Ｗ−Ｗ）および側部ヒンジ（Ｚ−Ｚ）の軸を規定している、請求項１から２３までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
25. 前記中間部ヒンジ（２８）および前記側部ヒンジ（５２）は、互いに平行な中間部ヒンジ（Ｗ−Ｗ）および側部ヒンジ（Ｚ−Ｚ）の軸を規定している、請求項１から２４までのいずれか一項に記載の原動機付車両の前キャリッジ（８）。
26. 後車軸に駆動輪を有し、かつ請求項１から２５までのいずれか一項に記載の前キャリッジ（８）を有する原動機付車両（４）。
27. 前記原動機付車両（４）は、前記後車軸（１２）に２つの後部駆動輪（１４）を有する、請求項２６に記載の原動機付車両（４）。

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