(57)【要約】【課題】回転半径を小さくでき、且つ、スムーズな旋回動作を実現できる車両を提供する。【解決手段】三輪車１は、左右一対の前輪４Ｌ，４Ｒと、これらの前輪４Ｌ，４Ｒの後方に配置された後輪５とを含んでいる。前輪４Ｌ，４Ｒの外周には、一方向クラッチに取り付けられたローラ５３Ｌ，５３Ｒが配置されている。左前輪４Ｌの一方向クラッチがローラ５３Ｌの回転を規制する方向と、右前輪４Ｒの一方向クラッチがローラ５３Ｒの回転を規制する方向とは、反対にされている。【選択図】図２
2012045982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の前輪と、これらの前輪の後方に配置された後輪と、各前記前輪および前記後輪に連結されたフレームとを備え、右旋回および左旋回が可能な車両において、
各前記前輪は、前輪本体と、この前輪本体の外周において前記前輪本体の周方向に並んで配置され前記周方向に沿って延びる中心軸線を有する複数のローラと、各ローラと前記前輪本体とを連結するために配置され、前記中心軸線回りの一方向の各前記ローラの回転を規制する複数の一方向クラッチと、を含み、
左側の前記前輪の前記一方向クラッチが前記ローラの回転を規制する方向と、右側の前記前輪の前記一方向クラッチが前記ローラの回転を規制する方向とが反対であることを特徴とする車両。
【請求項２】
請求項１において、前記車両の後方から見て、前記左側の前記前輪の前記ローラは、路面に接地しているとき、前記一方向クラッチによって、反時計回り方向への回転が規制されており、前記右側の前記前輪の前記ローラは、路面に接地しているとき、前記一方向クラッチによって、時計回り方向への回転が規制されていることを特徴とする車両。
【請求項３】
請求項１または２において、各前記前輪は、前記フレームに対する向きが固定されており、前記後輪は、前記フレームに対する向きが変更可能とされていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右一対の前輪を有する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車椅子には、左右一対の前輪が備えられている（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献２では、各前輪のリムの周囲に、横転ローラと称するローラ部材が複数配置されている。横転ローラは、車椅子の直進方向に対して直交する横進方向へ回転するように構成されている。横転ローラが回転することにより、左右の前輪を、横方向（車椅子の左右方向）へ移動させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６６９７９号公報
【特許文献２】特開２００８−１４９８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２の構成では、車椅子が前進走行しつつ右または左に向きを変える右旋回動作または左旋回動作をする際における、旋回性能を充分に高くし難い。具体的には、車椅子が前進走行しつつ、旋回する際、横転ローラが横方向に回転することにより、前輪と路面との間で生じる摩擦力のうち、横方向の成分が小さい。したがって、前輪に十分なコーナリングフォース（求心力）が生じずに、車椅子の回転半径が大きくなってしまう。このため、旋回性能を充分に高くし難い。
【０００５】
一方、特許文献１のように、単に支軸回りを回転可能な前輪を設けた場合、車椅子の旋回時に、前輪と路面との間の摩擦抵抗が大きくなり、スムーズな旋回をし難い。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、回転半径を小さくでき、且つ、スムーズな旋回動作を実現できる車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、左右一対の前輪（４Ｌ，４Ｒ）と、これらの前輪の後方に配置された後輪（５）と、各前記前輪および前記後輪に連結されたフレーム（２）とを備え、右旋回および左旋回が可能な車両（１）において、各前記前輪は、前輪本体（５１Ｌ，５１Ｒ）と、この前輪本体の外周において前記前輪本体の周方向（ＣＬ，ＣＲ）に並んで配置され前記周方向に沿って延びる中心軸線（Ｌ１０Ｌ，Ｌ１０Ｒ）を有する複数のローラ（５３Ｌ，５３Ｒ）と、各ローラと前記前輪本体とを連結するために配置され、前記中心軸線回りの一方向の各前記ローラの回転を規制する複数の一方向クラッチ（５０Ｌ，５０Ｒ）と、を含み、左側の前記前輪の前記一方向クラッチが前記ローラの回転を規制する方向（ＣＣＷ，ＣＷ）と、右側の前記前輪の前記一方向クラッチが前記ローラの回転を規制する方向（ＣＷ，ＣＣＷ）とが反対であることを特徴とする車両を提供する（請求項１）。
【０００７】
なお、ローラに関して、「周方向に沿って延びる中心軸線」とは、車両を側面視したときに、前輪本体の周方向と向きが完全に一致する中心軸線に限らず、前輪本体の周方向に概ね沿う直線状の中心軸線を含む。
本発明によれば、車両が右旋回動作または左旋回動作をしているとき、一方の前輪のローラは、路面に対する中心軸線回りの回転が規制されることになる。これにより、一方の前輪のローラと路面との間に十分な摩擦抵抗が生じ、このローラを含む一方の前輪に、十分なコーナリングフォース（求心力）が生じる。これにより、車両を小さい回転半径で旋回させることができ、高い旋回性能を実現できる。また、他方の前輪のローラは、路面に対する中心軸線回りの回転が規制されず、路面に対して自由回転することになる。これにより、他方の前輪のローラと路面との間の摩擦抵抗は小さく、このローラを含む他方の前輪を、小さい摩擦抵抗でスムーズに駆動することができる。これにより、車両をスムーズに旋回させることができる。このように、一方の車輪の働きにより、高い旋回性能を実現でき、且つ、他方の車輪の働きにより、スムーズな旋回を実現できる。
【０００８】
また、本発明において、前記車両の後方から見て、前記左側の前記前輪の前記ローラは、路面（１００）に接地しているとき、前記一方向クラッチによって、反時計回り方向（ＣＣＷ）への回転が規制されており、前記右側の前記前輪の前記ローラは、路面に接地しているとき、前記一方向クラッチによって、時計回り方向（ＣＷ）への回転が規制されている場合がある（請求項２）。
【０００９】
この場合において、車両が右旋回するときを考える。このとき、旋回の外側の前輪である左前輪のローラは、路面との接触により、車両後方から見て反時計回りに回転しようとする。しかしながら、一方向クラッチによって、左前輪のローラの中心軸線回りの回転は規制されている。これにより、左前輪のローラと路面との間に十分な摩擦力が生じる。その結果、車両の旋回の外側の前輪である左前輪に充分なコーナリングフォースを作用させることができるので、車両を小さい回転半径で右旋回させることができる。また、旋回の内側の前輪である右前輪のローラは、路面との接触により、車両後方から見て反時計回りに回転しようとする。このとき、右前輪のローラは、一方クラッチによって回転規制されずに、路面に対して中心軸線回りに反時計回り方向に回転可能である。これにより、旋回の内側に位置していることにより路面との滑りが大きくなる傾向にある右前輪と、路面との摩擦抵抗を少なくでき、右前輪をスムーズに駆動できる。以上より、右旋回のときに車両の回転半径を小さくできる効果と、右側の前輪をスムーズに駆動できる効果とを、可及的に大きくできる。
【００１０】
車両が左旋回する場合についても、上記と同様の効果を発揮できる。すなわち、旋回の外側の前輪である右前輪のローラは、路面との接触により、車両後方から見て時計回りに回転しようとする。しかしながら、一方向クラッチによって、右前輪のローラの中心軸線回りの回転は規制されている。これにより、右前輪のローラと路面との間に十分な摩擦力が生じる。その結果、車両の旋回の外側の前輪である右前輪に充分なコーナリングフォースを作用させることができるので、車両を小さい回転半径で左旋回させることができる。また、旋回の内側の前輪である左前輪のローラは、路面との接触により、車両後方から見て時計回りに回転しようとする。このとき、左前輪のローラは、一方クラッチによって回転規制されずに、路面に対して中心軸線回りを時計回り方向に回転可能である。これにより、旋回の内側に位置していることにより路面との滑りが大きくなる傾向にある左前輪と、路面との摩擦抵抗を少なくでき、左前輪をスムーズに駆動できる。以上より、左旋回のときに車両の回転半径を小さくできる効果と、左側の前輪をスムーズに駆動できる効果とを、可及的に大きくできる。
【００１１】
また、本発明において、各前記前輪は、前記フレームに対する向きが固定されており、前記後輪は、前記フレームに対する向きが変更可能とされている場合がある（請求項３）。
この場合、前輪は、フレームに対する向きが変化しないようにされているので、車両が前向きに直進走行しているときの車両の直進性をより高くできる。また、後輪の向きを変更することにより車両の向きを変更可能な構成とすることにより、車両をより小さい回転半径で回転させることができる。
【００１２】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る三輪車の概略構成を示す左側面図である。
【図２】三輪車の概略構成を示す正面図である。
【図３】収容空間周辺の主要部の一部断面図であり、三輪車を前後方向に沿って見た状態を示している。
【図４】三輪車の遊星伝達機構周辺の断面図であり、三輪車を正面から見た状態を示している。
【図５】左前輪を拡大した左側面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図であり、左車輪の一方向クラッチの概略構成を示している。
【図７】右前輪を拡大した右側面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図であり、右車輪の一方向クラッチの概略構成を示している。
【図９】（Ａ）は、三輪車の右旋回動作を説明するための主要部の模式的な平面図であり、（Ｂ）は、三輪車の右旋回動作を説明するために三輪車の主要部を後方から見た模式的な一部断面図である。
【図１０】（Ａ）は、三輪車の左旋回動作を説明するための主要部の模式的な平面図であり、（Ｂ）は、三輪車の左旋回動作を説明するために三輪車の主要部を後方から見た模式的な一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る三輪車の概略構成を示す左側面図である。図２は、三輪車の概略構成を示す正面図である。なお、本実施形態における前後、上下および左右の各方向は、直進状態の三輪車に乗車している運転者が前方を向いているときの当該運転者の視点を基準とする。
【００１５】
図１および図２を参照して、三輪車１は、例えば、１人乗りの自走式の電動三輪車であり、車椅子である。三輪車１は、フレーム２と、フレーム２の後部に配置されたシート３と、フレーム２の前部に配置された左右一対の前輪としての左前輪４Ｌおよび右前輪４Ｒと、フレーム２の後部に配置された後輪５と、後輪５を転舵するための転舵機構６と、転舵機構６を操作するための操舵部材７と、操舵部材７と転舵機構６との間に介在する遊星伝達機構８と、を備えている。
【００１６】
フレーム２は、例えば金属材料等の剛性部材を用いて形成されている。フレーム２は、左部９Ｌと、右部９Ｒと、左部９Ｌおよび右部９Ｒを連結する後連結部１０と、を含んでいる。後連結部１０は、フレーム２の後部として設けられている。左部９Ｌおよび右部９Ｒは、左右対称に配置されている。左部９Ｌは、側面視でクランク形形状に形成された第１部分１１Ｌと、第１部分１１Ｌと後連結部１０との間に配置された第２部分１２Ｌとを含んでいる。
【００１７】
第１部分１１Ｌは、その前部が路面１００に近い低い位置で前後方向Ｘ１に延びており、中間部が斜め上後ろに延びており、後部が路面１００から高い位置で前後方向Ｘ１に延びている。第１部分１１Ｌの前部は、前連結部１３Ｌを含んでいる。前連結部１３Ｌは、フレーム２の前部として設けられており、第１支軸１４Ｌを介して左前輪４Ｌを回転可能に支持している。左前輪４Ｌは、第１部分１１Ｌの左方に配置されている。左前輪４Ｌは、フレーム２に対する向き（上下方向Ｚ１に延びる軸線回りの向き）が固定されている。前連結部１３Ｌの上部には、運転者の足（左足）を載せるための足載せ部１５Ｌが設けられている。
【００１８】
第２部分１２Ｌは、左右方向Ｙ１に延びており、第１部分１１Ｌの後部および後連結部１０に固定されている。
第１部分１１Ｒは、その前部が路面１００に近い低い位置で前後方向Ｘ１に延びており、中間部が斜め上後ろに延びており、後部が路面１００から高い位置で前後方向Ｘ１に延びている。第１部分１１Ｒの前部は、前連結部１３Ｒを含んでいる。前連結部１３Ｒは、フレーム２の前部として設けられており、第１支軸１４Ｒを介して右前輪４Ｒを回転可能に支持している。右前輪４Ｒは、第１部分１１Ｒの右方に配置されている。右前輪４Ｒは、フレーム２に対する向き（上下方向Ｚ１に延びる軸線回りの向き）が固定されている。前連結部１３Ｒの上部には、運転者の足（右足）を載せるための足載せ部１５Ｒが設けられている。
【００１９】
第２部分１２Ｒは、左右方向Ｙ１に延びており、第１部分１１Ｒの後部および後連結部１０に固定されている。
シート３は、後連結部１０の上方に配置されている。シート３上に運転者が座ることが可能となっている。シート３は、フレーム２の後連結部１０に固定されている。
転舵機構６は、後輪５を、上下方向Ｚ１に延びる第１中心軸線Ｌ１１回りに回動させることにより、フレーム２に対する後輪５の向きを変更し、後輪５を転舵するようになっている。転舵機構６は、後連結部１０の下方に配置されている。転舵機構６は、連結部１８と、連結部１８が固定されたサブフレーム１９と、サブフレーム１９の下端部１９ａに取り付けられ後輪５を回転可能に支持する第２支軸２０と、を含んでいる。第２支軸２０は、後輪５に一体回転可能に連結されている。
【００２０】
サブフレーム１９は、正面視において逆Ｕ字形形状に形成されている。後輪５の外径は、各前輪４Ｌ，４Ｒの外径よりも大きくされている。後輪５と路面１００との接地位置Ｐ１は、シート３よりも後方に配置されている。
左右方向Ｙ１に関して、連結部１８の中心位置は、後輪５の中心位置と揃えられている。側面視において、連結部１８は、前斜め上に延びている。連結部１８は、上下方向Ｚ１（鉛直方向）に対して所定のキャスタ角θ１をなしている。
【００２１】
連結部１８、サブフレーム１９、第２支軸２０および後輪５は、操舵部材７の回転に伴い、第１中心軸線Ｌ１１回りに回動するようになっている。後輪５は、第２支軸２０、サブフレーム１９および連結部１８等を介して、フレーム２に連結されている。
サブフレーム１９には、左右一対のカバー２１Ｌ，２１Ｒが取り付けられている。各カバー２１Ｌ，２１Ｒは、側面視において、後輪５のうち、外周部を除く部分を覆っている。各カバー２１Ｌ，２１Ｒは、後輪５に対向する対向面側に窪みが形成されており、各カバー２１Ｌ，２１Ｒ内に収容空間２２Ｌ，２２Ｒが形成されている。収容空間２２Ｌ，２２Ｒは、後輪５に隣接して形成されている。
【００２２】
図３は、収容空間２２Ｒ周辺の主要部の一部断面図であり、三輪車１を前後方向Ｘ１に沿って見た状態を示している。図３に示すように、三輪車１は、後輪５を前進または後進させるための駆動装置２３を備えている。駆動装置２３は、収容空間２２Ｒ内に収容されている。駆動装置２３は、バッテリ等の電源２４と、電源２４を電源とする電動モータ２５と、電動モータ２５の出力を後輪５に伝達するための伝達機構２６と、を含んでいる。
【００２３】
電源２４および電動モータ２５のハウジング２５ａは、サブフレーム１９に固定されている。伝達機構２６は、例えばプーリ式の減速機構である。伝達機構２６は、電動モータ２５の出力軸２５ｂに一体回転可能に連結された駆動プーリ２７と、第２支軸２０に一体回転可能に連結された従動プーリ２８と、これらのプーリ２７，２８間に巻き回された無端状のベルト２９とを含んでいる。
【００２４】
図１および図２を参照して、操舵部材７は、上下方向Ｚ１に沿って延びる所定の中心軸線としての第２中心軸線Ｌ１２回りに回動可能となっている。第２中心軸線Ｌ１２と第１中心軸線Ｌ１１とは、一致している。操舵部材７は、シート３の下方に配置された環状の操舵部材本体３１と、操舵部材本体３１から左右方向Ｙ１に延びる左右一対のバー３２Ｌ，３２Ｒとを含んでいる。各バー３２Ｌ，３２Ｒは、例えばＬ字形形状に形成されており、先端が斜め前上を向いている。各バー３２Ｌ，３２Ｒの先端部は、把持部として設けられており、シート３を左右方向Ｙ１に挟むように配置されている。運転者は、バー３２Ｌ，３２Ｒの先端部を両手で把持して操舵部材７を回転操作することができる。
【００２５】
図４は、三輪車１の遊星伝達機構８周辺の断面図であり、三輪車１を正面から見た状態を示している。図４を参照して、遊星伝達機構８は、シート３の下方で、且つフレーム２の後連結部１０の上方に配置されている。
遊星伝達機構８は、操舵部材７の第２中心軸線Ｌ１２回りの操舵力（操舵トルク）を操舵部材７の操作方向と反対方向の回転力として転舵機構６に出力するために設けられている。
【００２６】
遊星伝達機構８は、上下方向Ｚ１に延びる第３中心軸線Ｌ１３をその中心軸線として有している。第３中心軸線Ｌ１３は、第１中心軸線Ｌ１１と一致しており、且つ第２中心軸線Ｌ１２と一致している。遊星伝達機構８は、第１要素としての内歯歯車３３と、第２要素としての太陽歯車３４と、第３要素としての遊星歯車３５と、遊星歯車３５を支持する接続部材としてのキャリア３６と、を含んでいる。
【００２７】
内歯歯車３３は、内周面に歯部が形成されたリング部材である。内歯歯車３３は、操舵部材本体３１の内周面に、圧入等によって一体回転可能に連結されている。太陽歯車３４は、内歯歯車３３に取り囲まれている。太陽歯車３４には、出力軸３７が一体回転可能に連結されている。出力軸３７は、太陽歯車３４から真っ直ぐに下向きに延び、且つ下端部３７ａが後斜め下に延びている（図１参照）。
【００２８】
図４を参照して、この出力軸３７は、フレーム２の後連結部１０に形成された挿通孔１０ａを通ってこの後連結部１０の下方に延びている。出力軸３７の下端部３７ａには、連結部１８が固定されている。これにより、連結部１８（後輪５）は、出力軸３７および太陽歯車３４とともに、第３中心軸線Ｌ１３回りを回動可能である。出力軸３７は、軸受３８を介して、後連結部１０の挿通孔１０ａに回転可能に支持されている。
【００２９】
遊星歯車３５は、内歯歯車３３と太陽歯車３４との間に配置されており、内歯歯車３３と太陽歯車３４とを関連づけている。遊星歯車３５は、例えば、複数（本実施形態において、４つ）設けられており、内歯歯車３３の周方向に沿って等間隔に配置されている。
各遊星歯車３５は、内歯歯車３３および太陽歯車３４の双方に噛み合っている。各遊星歯車３５は、操舵部材７および内歯歯車３３とは同じ回転方向に回転し、且つ太陽歯車３４とは反対方向に回転するようになっている。なお、内歯歯車３３に対する太陽歯車３４の回転比（遊星伝達機構８の伝達比）は、各歯車３３，３４，３５の歯数を適宜設定することにより、所定の値に設定されている。
【００３０】
キャリア３６は、シート３と、接続部材（軸部材）としての第３支軸３９と、フレーム２の後連結部１０とを含んでいる。第３支軸３９は、遊星歯車３５にそれぞれ設けられている。第３支軸３９は、対応する遊星歯車３５を当該遊星歯車３５の中心軸線Ｌ１４回りに回転可能に（自転可能に）支持している。上下方向Ｚ１に関して、各第３支軸３９は、内歯歯車３３よりも長くされている。各第３支軸３９の上端部は、シート３の下面に形成された凹部３ａに嵌め込まれている。また、各第３支軸３９の下端部は、フレーム２の後連結部１０の上面に形成された凹部１０ｂに嵌め込まれている。
【００３１】
上記の構成により、各第３支軸３９は、シート３とフレーム２の後連結部１０とを接続している。また、少なくとも３つ（本実施形態において、４つ）の第３支軸３９が各凹部３ａ，１０ｂに嵌め込まれていることにより、シート３とフレーム２の後連結部１０とは固定され、第１中心軸線Ｌ１１回りの相対回転が規制されている。
図５は、左前輪４Ｌを拡大した左側面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図であり、一方向クラッチ５０Ｌの概略構成を示している。図５および図６に示すように、左前輪４Ｌは、円環状の前輪本体５１Ｌと、前輪本体５１Ｌの外周に配置された支持部材５２Ｌと、支持部材５２Ｌに支持された一方向クラッチ５０Ｌと、一方向クラッチ５０Ｌに取り付けられたローラ５３Ｌと、を含んでいる。
【００３２】
前輪本体５１Ｌの外周のリム部５４Ｌに、支持部材５２Ｌが固定されている。支持部材５２Ｌは、前輪本体５１Ｌの周方向ＣＬに等間隔に複数配置されており、リム部５４Ｌの全周に亘って配置されている。
支持部材５２Ｌは、棒状に形成されており、前輪本体５１Ｌから前輪本体５１Ｌの径方向外方に向けて延びリム部５４Ｌに固定された固定部５５Ｌと、固定部５５Ｌに対して略直交するように延びる支持部５６Ｌと、を含んでいる。支持部５６Ｌは、固定部５５Ｌに対して、三輪車１の前進時の左前輪４Ｌの回転方向の上流側に延びている。
【００３３】
一方向クラッチ５０Ｌは、各支持部材５２Ｌに取り付けられている。なお、各一方向クラッチ５０Ｌは、同様の構成を有しているので、以下では、主に１つの一方向クラッチ５０Ｌについて説明する。
一方向クラッチ５０Ｌは、ローラ５３Ｌと前輪本体５１Ｌとを連結するために設けられている。図６を参照して、一方向クラッチ５０Ｌは、円筒状の外周面５７１Ｌを有する内輪５７Ｌと、内周面にカム面５８１Ｌが形成された外輪５８Ｌと、ころ５９Ｌと、付勢部材６０Ｌとを含んでいる。
【００３４】
内輪５７Ｌは、支持部５６Ｌの外周面に固定されている。外輪５８Ｌは、内輪５７Ｌを取り囲む環状に形成されている。カム面５８１Ｌは、内輪５７Ｌの周方向の一方に向かうに従い内輪５７Ｌの外周面５７１Ｌとの距離が短くなるように形成されている。内輪５７Ｌの外周面５７１Ｌと外輪５８Ｌのカム面５８１Ｌとによって、楔状空間６１Ｌが形成されている。楔状空間６１Ｌに、ころ５９Ｌが配置されている。付勢部材６０Ｌは、例えばばね部材であり、内輪５７Ｌの周方向に関して、ころ５９Ｌを楔状空間６１Ｌの狭い側へ付勢している。ローラ５３Ｌは、円筒状に形成されており、外輪５８Ｌの外周面に固定されている。図５および図６を参照して、ローラ５３Ｌの中心軸線Ｌ１０Ｌは、前輪本体５１Ｌの周方向ＣＬに略沿うように直線状に延びている。なお、カム面５８１Ｌ、楔状空間６１Ｌ、ころ５９Ｌおよび付勢部材６０Ｌは、それぞれ１つのみ図示されているけれども、内輪５７の周方向に等間隔に複数配置されている。
【００３５】
上記の構成により、路面１００に接地している状態の左前輪４Ｌのローラ５３Ｌは、三輪車１の後方から見たときに、中心軸線Ｌ１０Ｌ回りに関して、反時計回り方向ＣＣＷへの回転が規制されており、時計回り方向ＣＷへの回転は許容されている。すなわち、路面１００に接地している状態のローラ５３Ｌおよび外輪５８Ｌは、反時計回り方向ＣＣＷに回転しようとすると、ころ５９Ｌに噛み込まれ、回転が規制される。一方、路面１００に接地している状態のローラ５３Ｌおよび外輪５８Ｌは、時計回り方向ＣＷに回転するときには、ころ５９Ｌが噛み込まれず、時計回り方向ＣＷへの回転が許容される。
【００３６】
図７は、右前輪４Ｒを拡大した右側面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図であり、一方向クラッチ５０Ｒの概略構成を示している。図７および図８に示すように、右前輪４Ｒは、円環状の前輪本体５１Ｒと、前輪本体５１Ｒの外周に配置された支持部材５２Ｒと、支持部材５２Ｒに支持された一方向クラッチ５０Ｒと、一方向クラッチ５０Ｒに取り付けられたローラ５３Ｒと、を含んでいる。
【００３７】
前輪本体５１Ｒの外周のリム部５４Ｒに、支持部材５２Ｒが固定されている。支持部材５２Ｒは、前輪本体５１Ｒの周方向ＣＲに等間隔に複数配置されており、リム部５４Ｒの全周に亘って配置されている。
支持部材５２Ｒは、棒状に形成されており、前輪本体５１Ｒから前輪本体５１Ｒの径方向外方に向けて延びリム部５４Ｒに固定された固定部５５Ｒと、固定部５５Ｒに対して略直交するように延びる支持部５６Ｒと、を含んでいる。支持部５６Ｒは、固定部５５Ｒに対して、三輪車１の前進時の右前輪４Ｒの回転方向の上流側に延びている。
【００３８】
一方向クラッチ５０Ｒは、各支持部材５２Ｒに取り付けられている。なお、各一方向クラッチ５０Ｒは、同様の構成を有しているので、以下では、主に１つの一方向クラッチ５０Ｒについて説明する。
一方向クラッチ５０Ｒは、ローラ５３Ｒと前輪本体５１Ｒとを連結するために設けられている。図８を参照して、一方向クラッチ５０Ｒは、円筒状の外周面５７１Ｒを有する内輪５７Ｒと、内周面にカム面５８１Ｒが形成された外輪５８Ｒと、ころ５９Ｒと、付勢部材６０Ｒとを含んでいる。
【００３９】
内輪５７Ｒは、支持部５６Ｒの外周面に固定されている。外輪５８Ｒは、内輪５７Ｒを取り囲む環状に形成されている。カム面５８１Ｒは、内輪５７Ｒの周方向の一方に向かうに従い内輪５７Ｒの外周面５７１Ｒとの距離が短くなるように形成されている。内輪５７Ｒの外周面５７１Ｒと外輪５８Ｒのカム面５８１Ｒとによって、楔状空間６１Ｒが形成されている。楔状空間６１Ｒに、ころ５９Ｒが配置されている。付勢部材６０Ｒは、例えばばね部材であり、内輪５７Ｒの周方向に関して、ころ５９Ｒを楔状空間６１Ｒの狭い側へ付勢している。ローラ５３Ｒは、円筒状に形成されており、外輪５８Ｒの外周面に固定されている。図７および図８を参照して、ローラ５３Ｒの中心軸線Ｌ１０Ｒは、前輪本体５１Ｒの周方向ＣＲに略沿うように直線状に延びている。なお、カム面５８１Ｒ、楔状空間６１Ｒ、ころ５９Ｒおよび付勢部材６０Ｒは、それぞれ１つのみ図示されているけれども、内輪５７の周方向に等間隔に複数配置されている。
【００４０】
上記の構成により、路面１００に接地している状態の右前輪４Ｒのローラ５３Ｒは、三輪車１の後方から見たときに、中心軸線Ｌ１０Ｒ回りに関して、時計回り方向ＣＷへの回転が規制されており、反時計回り方向ＣＣＷへの回転は許容されている。すなわち、路面１００に接地している状態のローラ５３Ｒおよび外輪５８Ｒは、時計回り方向ＣＷに回転しようとすると、ころ５９Ｒに噛み込まれ、回転が規制される。一方、路面１００に接地している状態のローラ５３Ｒおよび外輪５８Ｒは、反時計回り方向ＣＣＷに回転するときには、ころ５９Ｒが噛み込まれず、反時計回り方向ＣＣＷへの回転が許容される。
【００４１】
すなわち、図６および図８に示すように、左前輪４Ｌの一方向クラッチ５０Ｌがローラ５３Ｌの回転を規制する方向と、右前輪４Ｒの一方向クラッチ５０Ｒがローラ５３Ｒの回転を規制する方向とが、反対方向となっている。
上記の概略構成を有する三輪車１の前進時の旋回動作について、説明する。図９（Ａ）は、三輪車１の右旋回動作を説明するための主要部の模式的な平面図であり、図９（Ｂ）は、三輪車１の右旋回動作を説明するために三輪車１の主要部を後方から見た模式的な一部断面図である。図９（Ａ）および図９（Ｂ）を参照して、三輪車１を右旋回させる場合、運転者は、後輪５が平面視で反時計回り方向に回転するように操舵部材７を操作する。これにより、三輪車１は、三輪車１の右方に位置する旋回中心ＴＲを中心として右旋回する。このとき、路面１００に接地している状態の左前輪４Ｌのローラ５３Ｌは、反時計回り方向ＣＣＷへの回転が規制されている。これにより、路面１００に接地している状態の左前輪４Ｌのローラ５３Ｌと、路面１００との間には、摩擦力が生じる。その結果、三輪車１を右旋回させるコーナリングフォースＦＲが、ローラ５３Ｌ（左前輪４Ｌ）に作用する。
【００４２】
また、路面１００に接地している状態の右前輪４Ｒのローラ５３Ｒは、反時計回り方向ＣＣＷへの回転は規制されていない。これにより、路面１００に接地している状態の右前輪４Ｒのローラ５３Ｒは、路面１００に対して旋回の外側である左側に向けてスムーズに回転することができる。これにより、旋回中心ＴＲに近い右前輪４Ｒは、路面１００に対して滑りをほとんど生じない。その上、左前輪４Ｌのローラ５３Ｌと路面１００との間の摩擦抵抗により、右前輪４Ｒは、旋回の外側である左側には大きくは流されない。
【００４３】
次に、三輪車１の前進時の左旋回動作について、説明する。図１０（Ａ）は、三輪車１の左旋回動作を説明するための主要部の模式的な平面図であり、図１０（Ｂ）は、三輪車１の左旋回動作を説明するために三輪車１の主要部を後方から見た模式的な一部断面図である。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）を参照して、三輪車１を左旋回させる場合、運転者は、後輪５が平面視で時計回り方向に回転するように操舵部材７を操作する。これにより、三輪車１は、三輪車１の左方に位置する旋回中心ＴＬを中心として左旋回する。このとき、路面１００に接地している状態の右前輪４Ｒのローラ５３Ｌは、時計回り方向ＣＷへの回転が規制されている。これにより、路面１００に接地している状態の右前輪４Ｒのローラ５３Ｒと、路面１００との間には、摩擦力が生じる。その結果、三輪車１を左旋回させるコーナリングフォースＦＬが、ローラ５３Ｒ（右前輪４Ｒ）に作用する。
【００４４】
また、路面１００に接地している状態の左前輪４Ｌのローラ５３Ｌは、時計回り方向ＣＷへの回転は規制されていない。これにより、路面１００に接地している状態の左前輪４Ｌのローラ５３Ｌは、路面１００に対して旋回の外側である右側に向けてスムーズに回転することができる。これにより、旋回中心ＴＬに近い左前輪４Ｌは、路面１００に対して滑りをほとんど生じない。その上、右前輪４Ｒのローラ５３Ｒと路面１００との間の摩擦抵抗により、左前輪４Ｌは、旋回の外側である右側には大きくは流されない。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、三輪車１が右旋回動作をしているとき、左前輪４Ｌのローラ５３Ｌは、路面１００に対する中心軸線Ｌ１０Ｌ回りの回転が規制されることになる。これにより、左前輪４Ｌのローラ５３Ｌと路面１００との間に十分な摩擦抵抗が生じ、この左前輪４Ｌに、十分なコーナリングフォースＦＲが生じる。これにより、三輪車１を小さい回転半径で右旋回させることができ、高い旋回性能を実現できる。また、右前輪４Ｒのローラ５３Ｒは、路面１００に対する中心軸線Ｌ１０Ｒ回りの回転が規制されず、路面１００に対して自由回転することになる。これにより、右前輪４Ｒローラ５３Ｒと路面１００との間の摩擦抵抗は小さく、このローラ５３Ｒを含む右前輪４Ｒを、小さい摩擦抵抗でスムーズに駆動することができる。これにより、三輪車１をスムーズに右旋回させることができる。このように、左前輪４Ｌの働きにより、高い右旋回性能を実現でき、且つ、右前輪４Ｒの働きにより、スムーズな右旋回を実現できる。
【００４６】
より具体的には、旋回の外側の前輪である左前輪４Ｌのローラ５３Ｌは、路面１００との接触により、車両後方から見て反時計回り方向ＣＣＷに回転しようとする。しかしながら、一方向クラッチ５０Ｌによって、左前輪４Ｌのローラ５３Ｌの中心軸線Ｌ１０Ｌ回りの回転は規制されている。これにより、左前輪４Ｌのローラ５３Ｌと路面１００との間に十分な摩擦力が生じる。その結果、三輪車１の旋回の外側の左前輪４Ｌに充分なコーナリングフォースＦＲを作用させることができるので、三輪車１を小さい回転半径で右旋回させることができる。また、右旋回時の旋回の内側である右前輪４Ｒのローラ５３Ｒは、路面１００との接触により、車両後方から見て反時計回り方向ＣＣＷに回転しようとする。このとき、右前輪４Ｒのローラ５３Ｒは、一方向クラッチ５０Ｒによって回転規制されずに、路面１００に対して中心軸線Ｌ１０Ｒ回りを反時計回り方向ＣＣＷに回転可能である。これにより、右旋回時に旋回の内側に位置していることにより路面１００との滑りが大きくなる傾向にある右前輪４Ｒと、路面１００との摩擦抵抗を少なくでき、右前輪４Ｒをスムーズに駆動できる。以上より、右旋回のときに三輪車１の回転半径を小さくできる効果と、右前輪４Ｒをスムーズに駆動できる効果とを、可及的に大きくできる。
【００４７】
三輪車１が左旋回動作をしているときも、上記と同様の効果を発揮することができる。すなわち、三輪車１が左旋回動作をしているとき、右前輪４Ｒのローラは、路面１００に対する中心軸線Ｌ１０Ｒ回りの回転が規制されることになる。これにより、右前輪４Ｒのローラ５３Ｒと路面１００との間に十分な摩擦抵抗が生じ、このローラ５３Ｒを含む右前輪４Ｒに、十分なコーナリングフォースＦＬが生じる。これにより、三輪車１を小さい回転半径で右旋回させることができ、高い旋回性能を実現できる。また、左前輪４Ｌのローラ５３Ｌは、路面１００に対する中心軸線Ｌ１０Ｌ回りの回転が規制されず、路面１００に対して自由回転することになる。これにより、左前輪４Ｌのローラ５３Ｌと路面１００との間の摩擦抵抗は小さく、このローラ５３Ｌを含む左前輪４Ｌを、小さい摩擦抵抗でスムーズに駆動することができる。これにより、三輪車１をスムーズに左旋回させることができる。このように、右前輪４Ｒの働きにより、高い旋回性能を実現でき、且つ、左前輪４Ｌの働きにより、スムーズな左旋回を実現できる。
【００４８】
より具体的には、左旋回時の旋回の外側の前輪である右前輪４Ｒのローラ５３Ｒは、路面１００との接触により、車両後方から見て時計回り方向ＣＷに回転しようとする。しかしながら、一方向クラッチ５０Ｒによって、右前輪４Ｒのローラ５３Ｒの中心軸線Ｌ１０Ｒ回りの回転は規制されている。これにより、右前輪４Ｒのローラ５３Ｒと路面１００との間に十分な摩擦力が生じる。その結果、三輪車１の左旋回時の旋回の外側の右前輪４Ｒに充分なコーナリングフォースＦＲを作用させることができるので、三輪車１を小さい回転半径で左旋回させることができる。また、旋回の内側の左前輪４Ｌのローラ５３Ｌは、路面１００との接触により、車両後方から見て時計回り方向ＣＷに回転しようとする。このとき、左前輪４Ｌのローラ５３Ｌは、一方向クラッチ５０Ｌによって回転規制されずに、路面１００に対して中心軸線Ｌ１０Ｌ回りを時計回り方向ＣＷに回転可能である。これにより、左旋回時の旋回の内側に位置していることにより路面１００との滑りが大きくなる傾向にある左前輪４Ｌと、路面１００との摩擦抵抗を少なくでき、左前輪４Ｌをスムーズに駆動できる。以上より、左旋回のときに三輪車１の回転半径を小さくできる効果と、左前輪４Ｌをスムーズに駆動できる効果とを、可及的に大きくできる。
【００４９】
また、左前輪４Ｌおよび右前輪４Ｒは、フレーム２に対する向きが固定されており、後輪５は、フレーム２に対する向きが変更可能とされている。これにより、各前輪４Ｌ，４Ｒは、フレーム２に対する向きが変化しないようにされているので、三輪車１が前向きに直進走行しているときの三輪車１の直進性をより高くできる。また、後輪５の向きを変更することにより三輪車１の向きを変更可能な構成とすることにより、三輪車１をより小さい回転半径で回転させることができる。さらに、各前輪４Ｌ，４Ｒを転舵させるための転舵機構が不要であり、三輪車１の前部をより軽量にできる。
【００５０】
さらに、平面視において、後輪５を、三輪車１の直進時の位置から９０°回転させることで、すなわち、後輪５を三輪車１の左右方向と平行な向きに転舵させることで、各前輪４Ｌ，４Ｒの接地中心を結んだ線分の略中心（トレッド中心）を旋回中心にして、三輪車１を旋回させることができる。これにより、旋回半径がゼロに近い状態で三輪車１を旋回（その場旋回）させることができる。このとき、電動モータ２５の回転方向を逆向きにするという簡易な方法で、後輪５の向きを変更することなく、三輪車１の旋回方向を変更できる。
【００５１】
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、一方向クラッチ５０Ｌ，５０Ｒとして、楔状空間６１Ｌ，６１Ｒに、ころ５９Ｌ，５９Ｒおよび付勢部材６０Ｌ，６０Ｒを配置する構成としたけれども、これに限定されない。各一方向クラッチとして、他の構成を有する一方向クラッチを用いてもよい。
【００５２】
また、一方向クラッチ５０Ｌがローラ５３Ｌの回転を規制する方向を、上記実施形態とは逆にしてもよい。このとき、一方向クラッチ５０Ｒがローラ５３Ｒの回転を規制する方向は、上記実施形態とは逆となる。
さらに、各前輪４Ｌ，４Ｒは、フレーム２に対する向きが固定された構成を説明したけれども、これに限定されない。各前輪４Ｌ，４Ｒは、フレーム２に対する向きを変更可能とされていてもよい。この場合、後輪５の転舵と協働して各前輪４Ｌ，４Ｒを転舵させることで、より小さな回転半径で三輪車１を旋回させることができる。
【００５３】
また、後輪は、１つに限らず、２つ以上設けられていてもよい。
さらに、本発明は、車椅子に限らず、左右一対の前輪を有する他の車両に適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…三輪車（車両）、２…フレーム、４Ｌ，４Ｒ…前輪、５…後輪、５０Ｌ，５０Ｒ…一方向クラッチ、５１Ｌ，５１Ｒ…前輪本体、５３Ｌ，５３Ｒ…ローラ、１００…路面、ＣＷ…時計回り方向、ＣＣＷ…反時計回り方向、ＣＬ，ＣＲ…前輪本体の周方向、Ｌ１０Ｌ，Ｌ１０Ｒ…中心軸線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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