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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162014
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】スイング機能付き車両
(51)【国際特許分類】
B62K 5/10 20130101AFI20241114BHJP
【ＦＩ】
B62K5/10
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023077143
(22)【出願日】2023-05-09
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-10-06
(71)【出願人】
【識別番号】304003837
【氏名又は名称】有限会社藤原ホイル
(74)【代理人】
【識別番号】100130513
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 直也
(74)【代理人】
【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
(74)【代理人】
【識別番号】100130177
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 弥一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100167380
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 隆
(72)【発明者】
【氏名】藤原 久男
【テーマコード（参考）】
3D011
【Ｆターム（参考）】
3D011AA01
3D011AA04
(57)【要約】
【課題】スイング機能を備えた車両における停車時の転倒を防止し、安定した走りを確保する。
【解決手段】フレーム１に接続されるリンク機構１０と、ハンドルポスト３の回転をリンク機構１０へ伝達する伝達機構７０を備え、伝達機構７０は内部に流体が充填された第一シリンダ８０及び第二シリンダ９０と、第一シリンダ８０と第二シリンダ９０との間で流体を流通させる流体通路７１とを備え、第一シリンダ８０が備える第一ロッド８１がハンドルポスト３の回転に伴って進退動作し、第一ロッド８１の進退動作が流体通路７１を通じて第二シリンダ９０が備える第二ロッド９１の進退動作に連動してリンク機構１０に伝達されることで、前輪Ｆ又は後輪Ｒが備える二つの車輪Ｗ，Ｗに対してフレーム１を左右へスイングさせる車両とした。
【選択図】図１
【解決手段】フレーム１に接続されるリンク機構１０と、ハンドルポスト３の回転をリンク機構１０へ伝達する伝達機構７０を備え、伝達機構７０は内部に流体が充填された第一シリンダ８０及び第二シリンダ９０と、第一シリンダ８０と第二シリンダ９０との間で流体を流通させる流体通路７１とを備え、第一シリンダ８０が備える第一ロッド８１がハンドルポスト３の回転に伴って進退動作し、第一ロッド８１の進退動作が流体通路７１を通じて第二シリンダ９０が備える第二ロッド９１の進退動作に連動してリンク機構１０に伝達されることで、前輪Ｆ又は後輪Ｒが備える二つの車輪Ｗ，Ｗに対してフレーム１を左右へスイングさせる車両とした。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
前輪（Ｆ）及び後輪（Ｒ）を結ぶフレーム（１）と、前記フレーム（１）に回転自在に支持されたハンドルポスト（３）と、前記前輪（Ｆ）及び前記後輪（Ｒ）の少なくとも一方に車体幅方向に並列する二つの車輪（Ｗ，Ｗ）を備え、前記ハンドルポスト（３）の回転によって前記前輪（Ｆ）が左右へ操舵される車両において、
前記フレーム（１）に接続されるリンク機構（１０）と、前記ハンドルポスト（３）の回転を前記リンク機構（１０）へ伝達する伝達機構（７０）を備え、
前記伝達機構（７０）は内部に流体が充填された第一シリンダ（８０）及び第二シリンダ（９０）と、前記第一シリンダ（８０）と前記第二シリンダ（９０）との間で流体を流通させる流体通路（１００）とを備え、前記第一シリンダ（８０）が備える第一ロッド（８１）が前記ハンドルポスト（３）の回転に伴って進退動作し、前記第一ロッド（８１）の進退動作が前記流体通路（１００）を通じて前記第二シリンダ（９０）が備える第二ロッド（９１）の進退動作に連動して前記リンク機構（１０）に伝達されることで、前記二つの車輪（Ｗ，Ｗ）に対して前記フレーム（１）を左右へスイングさせることを特徴とする車両。
前記フレーム（１）に接続されるリンク機構（１０）と、前記ハンドルポスト（３）の回転を前記リンク機構（１０）へ伝達する伝達機構（７０）を備え、
前記伝達機構（７０）は内部に流体が充填された第一シリンダ（８０）及び第二シリンダ（９０）と、前記第一シリンダ（８０）と前記第二シリンダ（９０）との間で流体を流通させる流体通路（１００）とを備え、前記第一シリンダ（８０）が備える第一ロッド（８１）が前記ハンドルポスト（３）の回転に伴って進退動作し、前記第一ロッド（８１）の進退動作が前記流体通路（１００）を通じて前記第二シリンダ（９０）が備える第二ロッド（９１）の進退動作に連動して前記リンク機構（１０）に伝達されることで、前記二つの車輪（Ｗ，Ｗ）に対して前記フレーム（１）を左右へスイングさせることを特徴とする車両。
【請求項2】
前記リンク機構（１０）は、車体幅方向に向く下部リンクバー（１２）と、前記下部リンクバー（１２）よりも上方に設けられ車体幅方向に向く上部リンクバー（１１）とを備え、前記第二ロッド（９１）は、前記上部リンクバー（１１）又は前記下部リンクバー（１２）に接続されている請求項１に記載の車両。
【請求項3】
前記リンク機構（１０）は、車体幅方向に向く下部リンクバー（１２）と、前記下部リンクバー（１２）よりも上方に設けられ車体幅方向に向く上部リンクバー（１１）と、前記上部リンクバー（１１）又は前記下部リンクバー（１２）に接続されたばね機構（３０）を受ける受け部材（１３）を備え、前記第二ロッド（９１）は、前記受け部材（１３）に接続されている請求項１に記載の車両。
【請求項4】
前記下部リンクバー（１２）は、前記後輪（Ｒ）が備える前記二つの車輪（Ｗ，Ｗ）を支持している請求項１から３のいずれか一つに記載の車両。
【請求項5】
前記伝達機構（７０）は、前記ハンドルポスト（３）の回転によって回転するピニオン（７２）と、前記ピニオン（７２）に噛み合うラック（７３）とを備え、前記ラック（７３）は前記第一ロッド（８１）に接続されている請求項１から３のいずれか一つに記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、前輪又は後輪に車体幅方向に並列する二つの車輪を備え、フレームを車体幅方向に傾斜させるスイング機能を備えた車両に関するものである。
【背景技術】
【0002】
前輪に車体幅方向に並列する二つの車輪を備えた前二輪車両や、後輪に車体幅方向に並列する二つの車輪を備えた後二輪車両がある。
【0003】
例えば、特許文献１の前二輪車両は、操向ハンドルに連なる操向軸がハンドルポストに回動自在に支承されている。ハンドルポストには、リンク機構を介して左右のサイドポストが連結されている。左右のサイドポストの下端には、左右の前輪をそれぞれ回転自在に支持する左右のフロントフォークが接続されている。リンク機構は４節リンク機構からなり、左右のフロントフォークに連結され、左右のサイドポストに両端がピン結合される上部リンク、上部リンクよりも下方に配置されて左右のサイドポストに両端がピン結合される下部リンクを備えている。上部リンクの中央部と、下部リンクの中央部は、ハンドルポストに回動自在に連結されている。
【0004】
また、特許文献２の前二輪車両は、フレームポストに操向回転自在に支持されているハンドル軸と、左右の前輪をそれぞれ回転自在に支持する左右のホークバーと、左右のホークバーを連結して４節リンク機構（平行リンク）を形成する上下のリンクバーと、ハンドル軸を上下のリンクバーの各中央部に揺動自在に連結する連結部と、平行リンクとハンドル軸間に設けられた左右の前輪軸間の高さ位置の変化を防止する方向に復元力を与えるばね手段とを含んで構成されている。
【0005】
また、例えば、特許文献３，４の後二輪車両は、車体の前後方向へ伸びるフレームと、フレームの前端に設けられた筒状のセンターポストと、センターポストに取り付けられた前輪用の操舵機構を備えている。操舵機構は、前輪を回転自在に支持するフロントフォーク部材と、センターポストに挿通されるハンドルポストと、操舵ハンドル等から構成されている。また、フレームの後端には、左右の後輪間の車軸を支持する後輪保持部が接続されている。運転者の踏力でクランクペダルを回転させると、チェーンを介して後輪が駆動される。
【0006】
なお、電動補助自転車の後二輪車両は、フレームの中央付近に、運転者の踏力をアシストする踏力補助装置が設けられている。運転者の踏力が入力されるクランクペダルが踏力補助装置に接続され、シャフトやチェーンを介して、後輪の左右のタイヤホイールを結ぶ車軸に駆動力が伝達されるようになっている。また、近年は、エンジン等の原動機を備えたバイクにおいても、後二輪車両が実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２００２－３３７７７９号公報
【特許文献2】特開２０１０－０４２７１０号公報
【特許文献3】特開平１０－２６４８７５号公報
【特許文献4】特開平１０－２６４８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従来のスイング機能を備えた前二輪車両や後二輪車両では、交差点やカーブを通過する時に車体を傾斜させることで、左右の後輪が接地した状態を維持しつつ、スムーズな走行が可能である。しかし、スイング機能を備えた車両では、例えば、運転者が片足を地面について停車しているような状態で、運転者がバランスを崩すと車体が大きく傾斜して転倒する恐れがある。また、車体の傾斜が不充分であったり過度であったりすると、安定した走りを確保できない恐れもある。
【0009】
そこで、この発明の課題は、前輪又は後輪に車体幅方向に並列する二つの車輪を備え、フレームを車体幅方向に傾斜させるスイング機能を備えた車両において、停車時における転倒を防止し、安定した走りを確保することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するために、この発明は、前輪及び後輪を結ぶフレームと、前記フレームに回転自在に支持されたハンドルポストと、前記前輪及び前記後輪の少なくとも一方に車体幅方向に並列する二つの車輪を備え、前記ハンドルポストの回転によって前記前輪が左右へ操舵される車両において、前記フレームに接続されるリンク機構と、前記ハンドルポストの回転を前記リンク機構へ伝達する伝達機構を備え、前記伝達機構は内部に流体が充填された第一シリンダ及び第二シリンダと、前記第一シリンダと前記第二シリンダとの間で流体を流通させる流体通路とを備え、前記第一シリンダが備える第一ロッドが前記ハンドルポストの回転に伴って進退動作し、前記第一ロッドの進退動作が前記流体通路を通じて前記第二シリンダが備える第二ロッドの進退動作に連動して前記リンク機構に伝達されることで、前記二つの車輪に対して前記フレームを左右へスイングさせることを特徴とする車両を採用した。
【0011】
ここで、前記リンク機構は、車体幅方向に向く下部リンクバーと、前記下部リンクバーよりも上方に設けられ車体幅方向に向く上部リンクバーとを備え、前記第二ロッドは、前記上部リンクバー又は前記下部リンクバーに接続されている構成を採用できる。
【0012】
また、前記リンク機構は、車体幅方向に向く下部リンクバーと、前記下部リンクバーよりも上方に設けられ車体幅方向に向く上部リンクバーと、前記上部リンクバー又は前記下部リンクバーに接続されたばね機構を受ける受け部材を備え、前記第二ロッドは、前記受け部材に接続されている構成を採用できる。
【0013】
これらの各態様において、前記下部リンクバーは、前記後輪の前記二つの車輪を支持している構成を採用できる。
【0014】
さらに、これらの各態様において、前記伝達機構は、前記ハンドルポストの回転によって回転するピニオンと、前記ピニオンに噛み合うラックとを備え、前記ラックは前記第一ロッドに接続されている構成を採用できる。
【発明の効果】
【0015】
この発明は、後輪に車体幅方向に並列する二つの車輪を備えた後二輪車両において、停車時における転倒を防止でき、また、安定した走りを確保できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】この発明の第一の実施形態を示す全体図
【図6A】リンクユニットの上部リンクバーを示す正面図
【図7A】リンクユニットの下部リンクバーを示す正面図
【図8A】リンクユニットのバネ受けを示す平面図
【図9】第一の実施形態の変形例を示す平面図
【図10】この発明の第二の実施形態を示す全体図
【発明を実施するための形態】
【0017】
この発明の実施形態からなる後二輪車両Ｃを、図面に基づいて説明する。図１～図９は第一の実施形態を、図１０～図１２は第二の実施形態を示している。第一の実施形態では前輪ＦＬ／ＦＲに車体の幅方向に並列する二つの車輪（タイヤホイール）Ｗ，Ｗを、後輪Ｒに一つの車輪（タイヤホイール）Ｗを備えた前二輪自転車を例に、この発明のスイング機能付き車両を説明し、第二の実施形態では前輪Ｆに一つの車輪Ｗを、後輪ＲＬ／ＲＲに車体の幅方向に並列する二つの車輪Ｗ，Ｗを備えた後二輪自転車を例に、この発明のスイング機能付き車両を説明する。
【0018】
（第一の実施形態）
第一の実施形態の前二輪車両Ｃの基本構成は、図１に示すように、車体の前後方向に延びるフレーム１によって、前輪Ｆと後輪Ｒとが結ばれている。フレーム１のダウンチューブの前端には筒状のセンターポスト（ヘッドチューブ）４が設けられ、センターポスト４には、前輪用の操舵機構が取り付けられている。操舵機構は、前輪Ｆを構成する二本のタイヤホイールＷを車軸Ａの軸回りに回転自在に支持する車輪支持部材（フロントフォーク部材）６０と、車輪支持部材６０を支持するハンドルポスト３を備えている。ハンドルポスト３はセンターポスト４に挿通されて、フレーム１に対して軸回り回転自在に支持されている。ハンドルポスト３の上端３ａには、クランプ部材によって操舵ハンドル２が接続されている。
第一の実施形態の前二輪車両Ｃの基本構成は、図１に示すように、車体の前後方向に延びるフレーム１によって、前輪Ｆと後輪Ｒとが結ばれている。フレーム１のダウンチューブの前端には筒状のセンターポスト（ヘッドチューブ）４が設けられ、センターポスト４には、前輪用の操舵機構が取り付けられている。操舵機構は、前輪Ｆを構成する二本のタイヤホイールＷを車軸Ａの軸回りに回転自在に支持する車輪支持部材（フロントフォーク部材）６０と、車輪支持部材６０を支持するハンドルポスト３を備えている。ハンドルポスト３はセンターポスト４に挿通されて、フレーム１に対して軸回り回転自在に支持されている。ハンドルポスト３の上端３ａには、クランプ部材によって操舵ハンドル２が接続されている。
【0019】
フレーム１から立ち上がるシートチューブ１ｃの上部には、サドル５が昇降自在に取り付けられている。サドル５に座る運転者は、操舵ハンドル２の両端のグリップ部２ａを掴んで操作できるようになっている。また、操舵ハンドル２の両端には前輪ＦＬ／ＦＲ及び後輪Ｒに付与する制動力を調整するブレーキレバーが設けられている。運転者が操舵ハンドル２を左右に回動させることにより、ハンドルポスト３がフレーム１に対して軸回り回転して二輪の前輪ＦＬ／ＦＲが左右に操舵される。なお、車輪支持部材６０は、上方側が一本の軸で構成され、タイヤホイールＷ側は二股に分かれてその先端で二輪の前輪ＦＬ／ＦＲのタイヤホイールＷの車軸Ａの両端を支持する構造となっている。
【0020】
また、フレーム１は、その後方側にチェーンステー１ａとシートステー１ｂを一体に備えている。シートステー１ｂは、フレーム１の前後方向に伸びるチェーンステー１ａの後端とシートチューブ１ｃの上部とを結んでいる。以下、チェーンステー１ａとシートステー１ｂを後輪支持部９と総称する。後輪支持部９の後端に、後輪Ｒを構成する一本のタイヤホイールＷが車軸Ｂの軸回りに回転自在に支持されている。運転者の踏力でクランクペダル７を回転させると、フロントスプロケット８ａとリアスプロケット８ｂとの間に巻回された無端状のチェーン６を介して後輪Ｒが駆動される。
【0021】
また、フレーム１には、車輪支持ユニットＵが取り付けられている。車輪支持ユニットＵは、対の車輪支持部材６０，６０とハンドルポスト３との間に設けられ、ハンドルポスト３と対の車輪支持部材６０，６０とを車体幅方向へ揺動自在に支持する第一のリンク機構（スイング機構）１０と、対の車輪支持部材６０，６０とハンドルポスト３との間に設けられる第二のリンク機構（操舵機構）４０と、を備えている。また、車輪支持ユニットＵには、ハンドルポスト３の軸回り回転を第一のリンク機構１０へ伝達する伝達機構７０が取り付けられている。
【0022】
対の車輪支持部材６０，６０の上端は、それぞれ筒状を成す対のサイドポスト５０，５０内に挿通されてその対のサイドポスト５０，５０に支持されている。左側の車輪支持部材６０は、左側のサイドポスト５０に軸回り回転自在に支持され、右側の車輪支持部材６０は、右側のサイドポスト５０に軸回り回転自在に支持されている。左右の車輪Ｗの回転中心面、タイヤを保持するリム部の幅方向中心線を含む面は、左右それぞれのサイドポスト５０の軸線を含む位置、又は、そのサイドポスト５０の軸線と平行な位置に配置されている。なお、左右のサイドポスト５０，５０の軸線同士は、互いに平行であるか、あるいは、上方へ向かって徐々に近づくようにややキャンバーを付けた構成であってもよい。
【0023】
第一のリンク機構１０（請求項では、単にリンク機構（１０）と称する）は、上部リンクバー１１と、上部リンクバー１１よりも下方に設けられる下部リンクバー１２と、上部リンクバー１１の中央部及び下部リンクバー１２の中央部をそれぞれハンドルポスト３に対して揺動自在に連結する揺動軸１５，１６とを備えている。上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２は、それぞれ車体幅方向に伸びる長手状の部材で構成されている。
【0024】
上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２の両端は、それぞれ対のサイドポスト５０，５０間にピン結合されて、その接続部はピンの軸回りに揺動自在である。上部リンクバー１１とサイドポスト５０，５０とは、それぞれピン１７を介して接続されている。また、下部リンクバー１２とサイドポスト５０，５０とは、それぞれピン１８を介して接続されている。ピン１７，１８の軸線は車体の前後方向を向き、且つ、サイドポスト５０，５０の軸線に直交するように設定されている。これにより、左右のサイドポスト５０，５０、上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２で四節クランク機構を構成している。
【0025】
上部リンクバー１１は、センターポスト４に対して揺動軸１５の軸周りに揺動自在である。揺動軸１５は、センターポスト４に固定され、上部リンクバー１１の長手方向中央を貫通している。上部リンクバー１１は、車体幅方向右端が上昇すれば車体幅方向左端が下降し、上部リンクバー１１の車体幅方向右端が下降すれば車体幅方向左端が上昇する。ここで、センターポスト４に不動の揺動軸１５と上部リンクバー１１との間に軸受を配置してもよいし、揺動軸１５と上部リンクバー１１とを一体として、センターポスト４と揺動軸１５との間に軸受を配置してもよい。
【0026】
上部リンクバー１１の構造を、図６Ａ及び図６Ｂに示す。上部リンクバー１１は、センターポスト４を挟んで車体幅方向一方側（運転者から見て右側）に配置される第一上部リンクバー１１ａと、他方側（運転者から見て左側）に配置される第二上部リンクバー１１ｂとに分割して構成されている。図中の符号１１ｄは揺動軸１５が挿通される孔であり、符号１１ｅは揺動軸１５の拡径した頭部が保持される座繰り部である。また、第一上部リンクバー１１ａ及び第二上部リンクバー１１ｂは、それぞれ二枚の板材が車体前後方向に並列して配置されて、その二枚の板材が連結材１１ｃで接続されている。
【0027】
下部リンクバー１２は、揺動軸１６の軸周りに揺動自在である。揺動軸１６は、センターポスト４に固定され、下部リンクバー１２の長手方向中央を貫通している。下部リンクバー１２は、車体幅方向右端が上昇すれば車体幅方向左端が下降し、下部リンクバー１２の車体幅方向右端が下降すれば車体幅方向左端が上昇する。ここで、センターポスト４に不動の揺動軸１６と下部リンクバー１２との間に軸受を配置してもよいし、揺動軸１６と下部リンクバー１２とを一体として、センターポスト４と揺動軸１６との間に軸受を配置してもよい。
【0028】
下部リンクバー１２の構造を、図７Ａ及び図７Ｂに示す。下部リンクバー１２も同様に、センターポスト４を挟んで車体幅方向一方側に配置される第一下部リンクバー１２ａと、他方側に配置される第二下部リンクバー１２ｂとに分割して構成されている。図中の符号１２ｄは揺動軸１６が挿通される孔であり、符号１２ｅは揺動軸１６の拡径した頭部が保持される座繰り部である。また、第一下部リンクバー１２ａ及び第二下部リンクバー１２ｂは、それぞれ二枚の板材が車体前後方向に並列して配置されて、その二枚の板材が連結材１２ｃで接続されている。この連結材１２ｃとは別に、二枚の板材同士はバネ受け３３で接続されている。
【0029】
ばね機構（サスペンション機構３０）は、センターポスト４に揺動自在に連結される受け部材１３と、その受け部材１３に支持される弾性部材３１を備えている。受け部材１３は、連結部１９によってセンターポスト４に支持されている。また、弾性部材３１は、下部リンクバー１２と受け部材１３との間に配置されるコイルバネで構成されている。
【0030】
受け部材１３の構造を、図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに示す。また、受け部材１３は、二枚の板材が車体前後方向に並列して配置されて連結材１３ｄで接続されている。この連結材１３ｄとは別に、二枚の板材同士はバネ受け３２で接続されている。図中の符号１３ｃは上部リンクバー１１が備える支持突起１１ｆが侵入する凹部である。支持突起１１ｆは傾斜面１３ｅに沿って底へ向かってガイドされて、凹部１３ｃの底を押圧することで受け部材１３を保持する。
【0031】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、弾性部材３１の下端は下部リンクバー１２の両端のバネ受け３３に当接した状態に保持され、弾性部材３１の上端は受け部材１３の両端のバネ受け３２に当接した状態に保持されている。図中の符号３４は、上部リンクバー１１と受け部材１３との相対移動を案内するガイドを示し、図中の符号１３ｆは、ガイドが入り込む孔を示している。
【0032】
なお、この実施形態では、上部リンクバー１１は、第一上部リンクバー１１ａと第二上部リンクバー１１ｂとに分割して構成されているが、これを、全長に亘って連続する一つの部材で構成してもよい。また、下部リンクバー１２についても同様に、第一下部リンクバー１２ａと第二下部リンクバー１２ｂを、全長に亘って連続する一つの部材で構成してもよい。受け部材１３については、左右両側に弾性部材３１を配置しているため、左右で部材を分割せずに全長に亘って連続する一つの部材で構成することが望ましい。
【0033】
左右のばね機構３０は、サスペンション機能のほかに、センターポスト４を傾斜状態（水平方向に対して車体幅方向いずれかの側へ傾斜した状態）から中立状態（傾斜していない状態）に復帰させる復元機能も発揮する。なお、このようなサスペンション機能及び復元機能を求めない場合は、左右のばね機構３０を省略してもよい。また、左右のばね機構３０を構成するコイルバネ３１，３１の軸線同士は、互いに平行であるか、あるいは、上方へ向かって徐々に近づくようにややキャンバーを付けた構成であってもよい。
【0034】
第二のリンク機構４０は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ハンドルポスト３の下端３ｂに接続される横方向へ伸びる中央接続片４６と、その中央接続片４６の前端部に設けられる上下方向の接続軸４６ａ，４６ｂを備えている。ハンドルポスト３と中央接続片４６とは一体に軸回り回転するように固定されている。
【0035】
対の車輪支持部材６０の上端には、前方へ突出する接続片４１ａ，４１ｂが設けられ、その接続片４１ａ，４１ｂの端部に上下方向の支持軸４５ａ，４５ｂが設けられている。運転者から見て右側の車輪支持部材６０から伸びる接続片４１ａの支持軸４５ａと、ハンドルポスト３の下端に設けられた中央接続片４６から立ち上がる接続軸４６ａとの間は、操舵用リンクバー４３ａで接続されている。また、運転者から見て左側の車輪支持部材６０から伸びる接続片４１ｂの支持軸４５ｂと、中央接続片４６から立ち上がる接続軸４６ｂとの間は、同じく操舵用リンクバー４３ｂで接続されている。各操舵用リンクバー４３ａ，４３ｂの両端は、それぞれ環状の接続部４２ａ，４２ｂ及び環状の接続部４４ａ，４４ｂを介して、支持軸４５ａ，４５ｂ及び接続軸４６ａ，４６ｂの軸回りに揺動自在である。運転者が操舵ハンドル２を旋回動作させると、第二のリンク機構４０の機能によって、左右それぞれの車輪支持部材６０がサイドポスト５０の軸回りに回転して、車輪Ｗ，Ｗが同方向に回転する。直進方向に対する各車輪Ｗ，Ｗの操舵角は、操舵ハンドル２の旋回量（回転角度）によって調整することができる。これにより、交差点やカーブを通過する際の旋回が可能である。
【0036】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、フレーム１には内部に流体が充填された第一シリンダ８０が、また、第一のリンク機構１０には内部に流体が充填された第二シリンダ９０が備えられている。第一シリンダ８０と第二シリンダ９０との間は流体通路１００で接続されて、互いに流体が行き来できるようになっている。ここで、流体として、例えば作動油を用いることができるが、液体・気体の別を問わず、他の流体であってもよい。第一シリンダ８０は、フレーム１のダウンチューブ前端に固定され、第二シリンダ９０は第一のリンク機構１０に対してブラケット９８及びボルト９８ａ等で固定されている。
【0037】
第一シリンダ８０は、ハンドルポスト３の回転に伴って進退動作する第一ロッド８１を備えている。ハンドルポスト３の回転は、伝達機構７０を介して第一シリンダ８０の第一ロッド８１に伝達される。第一シリンダ８０は、図４Ａ～図４Ｃに示すように、筒状のシリンダケース８２内にシリンダ室８３が形成されており、そのシリンダ室８３内にピストン８６が筒軸方向に沿って進退自在に収容されている。ピストン８６には、第一ロッド８１が接続されている。第一ロッド８１は、ピストン８６に対して筒軸方向一方側と筒軸方向他方側へそれぞれ突出して設けられて、ピストン８６とともに一体に進退する。
【0038】
この実施形態の伝達機構７０は、ハンドルポスト３の回転によって回転するピニオン７２と、ピニオン７２に噛み合うラック７３とを備え、ラック７３は第一ロッド８１に接続されて構成されている。具体的には、第一ロッド８１には、駆動部材７４が接続されている。駆動部材７４は長手状部材で構成されて、その長手方向両端が、第一ロッド８１の筒軸方向一方側の端部と筒軸方向他方側の端部に接続されてナット８１ａで固定されている。駆動部材７４の長手方向中央には、ボルト７４aによってラック７３が固定されている。ハンドルポスト３の下端３ｂにはピニオン７２が固定されており、ピニオン７２の歯７２ａがラック７３の歯７３ａに噛み合っている。これにより、ハンドルポスト３の回転動作が第一ロッド８１の進退動作として伝達される。
【0039】
第一ロッド８１の進退動作は、流体通路１００を通じて第二シリンダ９０に伝達される。第二シリンダ９０は、第一シリンダ８０の動作に連動して進退動作する第二ロッド９１を備えている。図５Ａ～図５Ｃに示すように、筒状のシリンダケース９２内にシリンダ室９３が形成されており、そのシリンダ室９３内にピストン９６が筒軸方向に沿って進退自在に収容されている。ピストン９６には、第二ロッド９１が接続されている。第二ロッド９１は、ピストン９６に対して筒軸方向一方側と筒軸方向他方側へそれぞれ突出して設けられて、ピストン９６とともに一体に進退する。
【0040】
流体通路１００は二つの通路で構成され、一つの通路は、第一シリンダ８０のシリンダ室８３のうち一方のシリンダ室８３ａの開口８４ａと、第二シリンダ９０のシリンダ室９３のうち一方のシリンダ室９３ａの開口９４ａとを結んでいる。また、もう一つの通路は、第一シリンダ８０のシリンダ室８３のうち他方のシリンダ室８３ｂの開口８４ｂと、第二シリンダ９０のシリンダ室９３のうち他方のシリンダ室９３ｂの開口９４ｂとを結んでいる。
【0041】
これにより、ピストン８６の移動により第一シリンダ８０の一方のシリンダ室８３ａの容積が縮小すると、第二シリンダ９０の一方のシリンダ室９３ａへ流体が移動する。これにより、一方のシリンダ室９３ａの容積が増大してピストン９６を押圧するので、第二ロッド９１が他方側へ（他方のシリンダ室９３ｂの容積が縮小する側へ）進出する。また、ピストン８６の移動により第一シリンダ８０の他方のシリンダ室８３ｂの容積が縮小すると、第二シリンダ９０の他方のシリンダ室９３ｂへ流体が移動する。これにより、他方のシリンダ室９３ｂの容積が増大してピストン９６を押圧するので、第二ロッド９１が一方側へ（一方のシリンダ室９３ａの容積が縮小する側へ）進出する。
【0042】
第二ロッド９１には、駆動部材９７が接続されている。駆動部材９７と受け部材１３とは、リンクバー１０５によって接続されている。リンクバー１０５の一方の端部は、駆動部材９７に対してピン１０５ｂで接続されて、互いにピン１０５ｂの軸回りに揺動自在である。また、リンクバー１０５の他方の端部は、受け部材１３に設けられた接続部１０６に対してピン１０５ａで接続されて、互いにピン１０５ａの軸回りに揺動自在である。ピン１０５ａは、接続部１０６の孔１０７（図８Ｂ、図８Ｃ参照）に挿通される。受け部材１３は、支持突起１１ｆが凹部１３ｃに係合することで上部リンクバー１１に保持されているので、第二ロッド９１は、駆動部材９７及びリンクバー１０５を介して上部リンクバー１１に接続されていることになる。
【0043】
第二ロッド９１が図３Ａに示す状態から図中右側へ伸長すると、上部リンクバー１１及び受け部材１３からの反力で、下部リンクバー１２が図中左方向へ相対移動するように、第一のリンク機構１０が変形する。すなわち、下部リンクバー１２が図中左方向へ押し出され、逆に上部リンクバー１１が図中右方向に押し出される方向に第一のリンク機構１０が変形する。図３Ｂは、変形後の第一のリンク機構１０である。図３Ｂは、路面に接地した前輪ＦＬ／ＦＲに対して、フレーム１が車体幅方向左側へ傾倒して左操舵（旋回）状態である。また、第二ロッド９１が図３Ａに示す状態から図中左側へ伸長すると、下部リンクバー１２が図中右方向へ相対移動するように、第一のリンク機構１０が変形する。すなわち、下部リンクバー１２が図中右方向へ押し出され、逆に上部リンクバー１１が図中左方向に押し出される方向に第一のリンク機構１０が変形する。これにより、路面に接地した前輪ＦＬ／ＦＲに対して、フレーム１が車体幅方向右側へ傾倒して右操舵（旋回）状態となる。
【0044】
このように、第二ロッド９１の進退が第一のリンク機構１０に伝達されることで、二つの車輪Ｗ，Ｗに対してフレーム１が左右へスイングする。操舵度合いに応じてフレーム１を傾倒させることができるので、安定した走りを確保できるとともに、停車時に不用意にスイングすることを規制することで転倒を防止できる。
【0045】
この実施形態では、第二ロッド９１が受け部材１３を介して間接的に上部リンクバー１１に接続されている態様としているが、第二ロッド９１が直接的に上部リンクバー１１に接続されている態様としてもよい。また、第二ロッド９１が、間接的又は直接的に下部リンクバー１２に接続されている態様としてもよい。これは、後述の実施形態においても同様である。
【0046】
なお、図９は、第一の実施形態における伝達機構７０の変形例を示している。
【0047】
図９の伝達機構７０は、ハンドルポスト３の回転によってハンドルポスト３の軸回りに回転する回転部材７７と、回転部材７７と駆動部材７４とは、リンクバー７５によって接続されている。リンクバー７５の一方の端部は、駆動部材７４の係止部７６に対してピン７５ａで接続されて、互いにピン７５ａの軸回りに揺動自在である。また、リンクバー７５の他方の端部は、回転部材７７に対してピン７５ｂで接続されて、互いにピン７５ｂの軸回りに揺動自在である。これにより、ハンドルポスト３の回転動作が第一ロッド８１の進退動作として伝達される。
【0048】
この変形例における伝達機構７０以外の構成は、前述の実施形態と同様とできるので、その説明を省略する。
【0049】
（第二の実施形態）
この発明の第二の実施形態を、図１０～図１２に示す。以下、第一の実施形態との差異点である後輪ＲＲ／ＲＬの構造、その後輪ＲＲ／ＲＬ側に取り付けられる第一のリンク機構１０及び第二シリンダ９０等の構成を中心に説明する。
この発明の第二の実施形態を、図１０～図１２に示す。以下、第一の実施形態との差異点である後輪ＲＲ／ＲＬの構造、その後輪ＲＲ／ＲＬ側に取り付けられる第一のリンク機構１０及び第二シリンダ９０等の構成を中心に説明する。
【0050】
第二の実施形態は、図１０に示すように、一輪の前輪ＦのタイヤホイールＷが車輪支持部材６０によって支持されて、二輪の後輪ＲＲ／ＲＬのタイヤホイールＷが後輪支持部９に支持されている後二輪自転車である。ハンドルポスト３がフレーム１に対して軸回り回転して、前輪Ｆが左右に操舵される。
【0051】
図１１に示すように、後輪支持部９には第一のリンク機構１０が接続され、その第一のリンク機構１０には後輪Ｒの二つの車輪Ｗ，Ｗを結ぶ車軸Ｂを回転自在に支持する軸受６３，６３が接続されている。二輪の後輪ＲＲ／ＲＬのタイヤホイールＷは、車軸Ｂの両端部に取り付けられている。運転者の踏力でクランクペダル７を回転させると、フロントスプロケット８ａとリアスプロケット８ｂとの間に巻回された無端状のチェーン６を介して後輪ＲＲ／ＲＬが駆動される。チェーン６は、二輪の後輪ＲＲ／ＲＬを結ぶ車軸Ｂに設けられたスプロケットに巻回されるが、右側の後輪ＲＲと左側の後輪ＲＬをそれぞれ別々の車軸Ｂ，Ｂで支持して、一方の車軸Ｂのみにスプロケットを設けてもよい。図１１及び図１２中の符号６２はブレーキディスクである（ブレーキパッド及びブレーキキャリパ等は図示せず）。ブレーキディスク６２は、両方の車輪Ｗ，Ｗにそれぞれ設けられている。
【0052】
第一のリンク機構１０は、上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２と、左右のばね機構３０とで構成されている。左右のばね機構３０は、上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２に対してピンの軸回りに揺動自在である。左右のばね機構３０、上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２で四節クランク機構を構成している。
【0053】
左右のばね機構３０は、左右一対のコイルバネ３１，３１で構成されている。各コイルバネ３１，３１の上下に取り付けられたバネ受け３２は、上部リンクバー１１の両端及び下部リンクバー１２の両端に対してそれぞれピン接合されている。このため、左右のばね機構３０は、上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２に対してピンの軸回りに揺動自在である。これにより、左右のばね機構３０、上部リンクバー１１及び下部リンクバー１２で四節クランク機構を構成している。また、下部リンクバー１２の長手方向両端は、車軸Ｂを支持する軸受６３，６３にボルト６３ａを介して固定されている。これにより、後輪ＲＲ／ＲＬの二つの車輪Ｗ，Ｗは、下部リンクバー１２に支持されている。
【0054】
左右のばね機構３０は、サスペンション機能のほかに、フレーム１を傾斜状態（水平方向に対して車体幅方向いずれかの側へ傾斜した状態）から中立状態（傾斜していない状態）に復帰させる復元機能も発揮する。なお、このようなサスペンション機能及び復元機能を求めない場合は、左右のばね機構３０を省略して、その代わりに上部リンクバー１１や下部リンクバー１２と同様な伸縮機能がない通常のリンクバーによって、上部リンクバー１１と下部リンクバー１２の左端同士、上部リンクバー１１と下部リンクバー１２の右端同士をピン接合してもよい。
【0055】
後輪支持部９に取り付けられるこれらの装置、すなわち、第一のリンク機構１０、車軸Ｂ及び後輪ＲＲ／ＲＬ等によって、車輪支持ユニットＵを構成している。
【0056】
前述の実施形態と同様に、第一シリンダ８０は、フレーム１のダウンチューブ前端に固定されている。また、第二シリンダ９０は第一のリンク機構１０に対してブラケット９８及びボルト９８ａ等で固定されている。
【0057】
運転者が操舵ハンドル２を旋回動作させると、第二のリンク機構４０の機能によって、左右それぞれの車輪支持部材６０がサイドポスト５０の軸回りに回転して、前輪Ｆの車輪Ｗが同方向に回転する。これにより、交差点やカーブを通過する際の旋回が可能である。
【0058】
また、運転者が行う操舵ハンドル２の操作によりハンドルポスト３が軸回り回転すると、ハンドルポスト３の回転動作が伝達機構７０を通じて第一ロッド８１の進退動作として伝達される。第一ロッド８１の進退動作は、流体通路１００を通じて第二シリンダ９０に伝達されて第二ロッド９１が動作する。
【0059】
第二ロッド９１が図１１に示す状態から図中右側へ伸長すると、下部リンクバー１２が図中右方向へ相対移動するように、第一のリンク機構１０が変形する。すなわち、下部リンクバー１２が図中右方向へ押し出され、逆に上部リンクバー１１が図中左方向に押し出される方向に第一のリンク機構１０が変形する。これにより、フレーム１及び後輪支持部９を車体幅方向左側へ傾斜させ、運転者の重心移動を促進して車両の左旋回をスムーズにする。図１２は、変形後の第一のリンク機構１０である。図１２は、路面に接地した後輪ＲＬ／ＲＲに対して、フレーム１が車体幅方向左側へ傾倒して左操舵（旋回）状態である。これにより、運転者の重心移動を促進して車両の右旋回をスムーズにする。
【0060】
また、第二ロッド９１が図１１に示す状態から図中右側へ伸長すると、下部リンクバー１２が図中左方向へ相対移動するように、第一のリンク機構１０が変形する。すなわち、下部リンクバー１２が図中左方向へ押し出され、逆に上部リンクバー１１が図中右方向に押し出される方向に第一のリンク機構１０が変形する。これにより、フレーム１及び後輪支持部９を右方向へ傾斜させ、運転者の重心移動を促進して車両の右旋回をスムーズにする。これにより、運転者の重心移動を促進して車両の右旋回をスムーズにする。
【0061】
このように、第二ロッド９１の進退が第一のリンク機構１０に伝達されることで、後輪ＲＬ／ＲＲの二つの車輪Ｗ，Ｗに対してフレーム１が左右へスイングする。操舵度合いに応じてフレーム１を傾倒させることができるので、安定した走りを確保できるとともに、停車時に不用意にスイングすることを規制することで転倒を防止できる。
【0062】
上記の第二の実施形態では、シートステー１ｂ及びチェーンステー１ａで後輪支持部９を構成したが、後輪支持部９の形態は、車両の仕様に応じて種々の態様を採用できる。
【0063】
なお、前述の各実施形態において、上部リンクバー１１と下部リンクバー１２との車体幅方向への相対移動をロックすることでスイング機能を停止するロック機構を、第一のリンク機構１０のいずれかの場所に備えさせてもよい。また、それに代えて又は加えて、ハンドルポスト３の回転の第一シリンダ８０への伝達を入断する切り替え機構を、伝達機構７０のいずれかの箇所に備えさせてもよい。ロック機構や切り替え機構は、車両の仕様に応じて選択的に取り付けることができる。
【0064】
また、上記の各実施形態では、前二輪自転車及び後二輪自転車を例にこの発明の内容を説明したが、これ以外にも、例えば、運転者の踏力をモータの駆動力によって補助する踏力補助装置を備えた電動補助自転車（前二輪又は後二輪タイプの電動補助自転車）、原動機付自転車（前二輪又は後二輪タイプの原動機付自転車）、その他のバイク（前二輪又は後二輪タイプのトライク（特定二輪車））等、フレーム１が左右へスイング可能な各種の車両Ｃにおいても、この発明を適用できる。
【符号の説明】
【0065】
１ フレーム
２ 操舵ハンドル
３ ハンドルポスト
４ センターポスト
９ 後輪支持部
１０ 第一のリンク機構（リンク機構）
１１ 上部リンクバー
１２ 下部リンクバー
１３ 受け部材
１５，１６ 揺動軸
３０ ばね機構
７０ 伝達機構
８０ 第一シリンダ
８１ 第一ロッド
９０ 第二シリンダ
９１ 第二ロッド
１００ 流体通路
２ 操舵ハンドル
３ ハンドルポスト
４ センターポスト
９ 後輪支持部
１０ 第一のリンク機構（リンク機構）
１１ 上部リンクバー
１２ 下部リンクバー
１３ 受け部材
１５，１６ 揺動軸
３０ ばね機構
７０ 伝達機構
８０ 第一シリンダ
８１ 第一ロッド
９０ 第二シリンダ
９１ 第二ロッド
１００ 流体通路
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【手続補正書】
【提出日】2023-08-08
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
前輪（Ｆ）及び後輪（Ｒ）を結ぶフレーム（１）と、前記フレーム（１）に回転自在に支持されたハンドルポスト（３）と、前記前輪（Ｆ）及び前記後輪（Ｒ）の少なくとも一方に車体幅方向に並列する二つの車輪（Ｗ，Ｗ）を備え、前記ハンドルポスト（３）の回転によって前記前輪（Ｆ）が左右へ操舵される車両において、
前記フレーム（１）に接続されるリンク機構（１０）と、前記ハンドルポスト（３）の回転を前記リンク機構（１０）へ伝達する伝達機構（７０）を備え、
前記伝達機構（７０）は内部に流体が充填された第一シリンダ（８０）及び第二シリンダ（９０）と、前記第一シリンダ（８０）と前記第二シリンダ（９０）との間で流体を流通させる流体通路（１００）とを備え、前記第一シリンダ（８０）が備える第一ロッド（８１）が前記ハンドルポスト（３）の回転に伴って進退動作し、前記第一ロッド（８１）の進退動作が前記流体通路（１００）を通じて前記第二シリンダ（９０）が備える第二ロッド（９１）の進退動作に連動して前記リンク機構（１０）に伝達されることで、前記二つの車輪（Ｗ，Ｗ）に対して前記フレーム（１）を左右へスイングさせるものであり、
前記リンク機構（１０）は、車体幅方向に向く下部リンクバー（１２）と、前記下部リンクバー（１２）よりも上方に設けられ車体幅方向に向く上部リンクバー（１１）と、前記上部リンクバー（１１）又は前記下部リンクバー（１２）に接続されたばね機構（３０）を受ける受け部材（１３）を備え、前記第二ロッド（９１）は、前記受け部材（１３）に接続されている車両。
前記フレーム（１）に接続されるリンク機構（１０）と、前記ハンドルポスト（３）の回転を前記リンク機構（１０）へ伝達する伝達機構（７０）を備え、
前記伝達機構（７０）は内部に流体が充填された第一シリンダ（８０）及び第二シリンダ（９０）と、前記第一シリンダ（８０）と前記第二シリンダ（９０）との間で流体を流通させる流体通路（１００）とを備え、前記第一シリンダ（８０）が備える第一ロッド（８１）が前記ハンドルポスト（３）の回転に伴って進退動作し、前記第一ロッド（８１）の進退動作が前記流体通路（１００）を通じて前記第二シリンダ（９０）が備える第二ロッド（９１）の進退動作に連動して前記リンク機構（１０）に伝達されることで、前記二つの車輪（Ｗ，Ｗ）に対して前記フレーム（１）を左右へスイングさせるものであり、
前記リンク機構（１０）は、車体幅方向に向く下部リンクバー（１２）と、前記下部リンクバー（１２）よりも上方に設けられ車体幅方向に向く上部リンクバー（１１）と、前記上部リンクバー（１１）又は前記下部リンクバー（１２）に接続されたばね機構（３０）を受ける受け部材（１３）を備え、前記第二ロッド（９１）は、前記受け部材（１３）に接続されている車両。
【請求項2】
前記下部リンクバー（１２）は、前記後輪（Ｒ）が備える前記二つの車輪（Ｗ，Ｗ）を支持している請求項１に記載の車両。
【請求項3】
前輪（Ｆ）及び後輪（Ｒ）を結ぶフレーム（１）と、前記フレーム（１）に回転自在に支持されたハンドルポスト（３）と、前記前輪（Ｆ）及び前記後輪（Ｒ）の少なくとも一方に車体幅方向に並列する二つの車輪（Ｗ，Ｗ）を備え、前記ハンドルポスト（３）の回転によって前記前輪（Ｆ）が左右へ操舵される車両において、
前記フレーム（１）に接続されるリンク機構（１０）と、前記ハンドルポスト（３）の回転を前記リンク機構（１０）へ伝達する伝達機構（７０）を備え、
前記伝達機構（７０）は内部に流体が充填された第一シリンダ（８０）及び第二シリンダ（９０）と、前記第一シリンダ（８０）と前記第二シリンダ（９０）との間で流体を流通させる流体通路（１００）とを備え、前記第一シリンダ（８０）が備える第一ロッド（８１）が前記ハンドルポスト（３）の回転に伴って進退動作し、前記第一ロッド（８１）の進退動作が前記流体通路（１００）を通じて前記第二シリンダ（９０）が備える第二ロッド（９１）の進退動作に連動して前記リンク機構（１０）に伝達されることで、前記二つの車輪（Ｗ，Ｗ）に対して前記フレーム（１）を左右へスイングさせるものであり、
前記伝達機構（７０）は、前記ハンドルポスト（３）の回転によって回転するピニオン（７２）と、前記ピニオン（７２）に噛み合うラック（７３）とを備え、前記ラック（７３）は前記第一ロッド（８１）に接続されている車両。
前記フレーム（１）に接続されるリンク機構（１０）と、前記ハンドルポスト（３）の回転を前記リンク機構（１０）へ伝達する伝達機構（７０）を備え、
前記伝達機構（７０）は内部に流体が充填された第一シリンダ（８０）及び第二シリンダ（９０）と、前記第一シリンダ（８０）と前記第二シリンダ（９０）との間で流体を流通させる流体通路（１００）とを備え、前記第一シリンダ（８０）が備える第一ロッド（８１）が前記ハンドルポスト（３）の回転に伴って進退動作し、前記第一ロッド（８１）の進退動作が前記流体通路（１００）を通じて前記第二シリンダ（９０）が備える第二ロッド（９１）の進退動作に連動して前記リンク機構（１０）に伝達されることで、前記二つの車輪（Ｗ，Ｗ）に対して前記フレーム（１）を左右へスイングさせるものであり、
前記伝達機構（７０）は、前記ハンドルポスト（３）の回転によって回転するピニオン（７２）と、前記ピニオン（７２）に噛み合うラック（７３）とを備え、前記ラック（７３）は前記第一ロッド（８１）に接続されている車両。