JP6722916B2

JP6722916B2 - 車両

Info

Publication number: JP6722916B2
Application number: JP2016071392A
Authority: JP
Inventors: 敬造荒木
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: US20180281887A1; CN108025783A; EP3437973A1; WO2017169806A1; JP2017178186A; US10421516B2; EP3437973B1; EP3437973A4

Description

本発明は、トレールを有する操舵輪を含む３つ以上の車輪が設けられた車体からなる車両に関するものである。

近年、エネルギー資源の枯渇問題に鑑み、車両の省燃費化が強く要求されている。その一方で、車両の低価格化等から、車両の保有者が増大し、１人が１台の車両を保有する傾向にある。そのため、例えば、４人乗りの車両を運転者１人のみが運転することで、エネルギーが無駄に消費されるという問題点があった。車両の小型化による省燃費化としては、車両を１人乗りの三輪車又は四輪車として構成する形態が最も効率的であるといえる。

しかし、走行状態によっては、車両の安定性が低下してしまうことがある。そこで、車体を横方向に傾斜（リーン）させることによって、旋回時の車両の安定性を向上させる技術が提案されている
特許文献１（特開２０１３−７１６８８号公報）には、車両において、車体を傾斜させる構成を有しており、操舵部の入力、車速センサ、横Ｇセンサに基づいて、車体の傾斜角、操舵輪の実舵角をそれぞれ計算して専用のモータで、傾斜角、実舵角を変える技術が開示されている。
特開２０１３−７１６８８号公報

特許文献１記載の車両はハンドルの入力、車速センサ、横Ｇセンサに基づいて、車体の傾斜角、操舵輪の実舵角をモータで変化させているため、低車速時においても実舵角を安定させることができ、全車速域で安定した走行をすることができる。

しかしながら、特許文献１記載の車両のように、車高が、トレッドに比べて相対的に高いような場合、走行が不安定となる可能性がある、という問題があった。

上記問題を解決するために、本発明に係る車両は、一対の第１サスペンションアームと、一対のジョイントを介して前記一対の第１サスペンションアームと接続されている前記一対の第２サスペンションアームと、前記一対の第１サスペンションアームと前記一対の第２サスペンションアームとを連結する一対の減衰装置と、前記一対の第２サスペンションアームに対して転舵軸を中心として回動可能に設けられる一対のフォークと、前記一対のフォークに配され、車高に比べて両者の間の距離が短い一対の前輪と、前記一対の前輪が設けられる車体と、前記車体を傾斜させる傾斜部と、前記傾斜部によって前記車体が傾斜すると、前記一対の前輪間の距離が増加することを特徴とする。

本発明に係る車両は、前記傾斜部によって前記車体が傾斜すると、トレッド幅が増加するので、このような本発明に係る車両によれば、必要に応じてトレッドが増加し、走行が安定すると共に、転倒のリスクを低減することが可能となる。

本発明の実施形態に係る車両１０の左側面図である。本発明の実施形態に係る車両１０の上面図である。本発明の実施形態に係る車両１０を後方からみた図である。本発明の実施形態に係る車両１０の旋回時の様子を後方からみた図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施形態に係る車両１０の左側面図である。また、図２は本発明の実施形態に係る車両１０の上面図である。また、図３は本発明の実施形態に係る車両１０を後方からみた図である。

図において、１０は、本実施の形態における車両であり、車体１５の駆動部（不図示）と、乗員が搭乗して操舵する搭乗部１１と、前輪として前方に配設され、傾斜することにより操舵可能な操舵輪としての左側の車輪１２Ｌ及び右側の車輪１２Ｒと、車体の後方において幅方向の中心に配設され、駆動輪であって操舵不能な非操舵輪として後輪である操舵可能な車輪１２Ｂと、を有する。

さらに、前記車両１０は、車体１５を左右に傾斜させる、すなわち、リーンさせるためのリーン機構、すなわち、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒを支持するサスペンションアーム等を傾斜させてそれにより車体１５自体を傾斜させる、不図示の車体傾斜機構を有している。

本発明に係る車両１０においては、基本的に、旋回時には、車体１５の傾斜角を変化させて旋回を行う。すなわち、車両１０は不図示の車体傾斜機構によって、搭乗部１１を含む車体１５を旋回内輪側へ傾斜させることによって、旋回性能の向上と乗員の快適性の確保とを図る。

すなわち、前記車両１０は車体１５を横方向（左右方向）に傾斜させることができる。なお、図３に示される例においては、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒは路面１８に対して直立している状態を示している。

搭乗部１１における座席１１ａは、車両１０の走行中に乗員が着座するための部位である。また、前記フットレスト１１ｂは、乗員の足部を支持するための部位であり、座席１１ａの前方側（図１における右側）下方に配設される。

搭乗部１１の後方若しくは下方又は本体部２０には、図示されないバッテリ装置が配設されている。該バッテリ装置は、駆動輪である車輪１２Ｂを回転駆動する回転駆動装置などのエネルギー供給源である。また、搭乗部１１の後方若しくは下方には、図示されない制御装置、インバータ装置、各種センサ等が収納されている。

座席１１ａの前方には、操縦装置４１が配設されている。該操縦装置４１には、乗員が操作して操舵方向、操舵角等の操舵指令情報を入力する操舵装置としてのハンドル４１ａ、速度メータ等のメータ、インジケータ、スイッチ等の操縦に必要な部材が配設されている。

乗員は、前記ハンドル４１ａ及びその他の部材を操作して、車両１０の走行状態（例えば、進行方向、走行速度、旋回方向、旋回半径等）を指示する。なお、前記操舵装置として、ハンドル４１ａに代えて他の装置、例えば、ステアリングホイール、ジョグダイヤル、タッチパネル、押しボタン等の装置を使用することもできる。

車輪１２Ｌ、車輪１２Ｒは、サスペンション装置（懸架装置）の一部である一対のフォーク６７を介して一対の第２サスペンションアーム５２に接続されている。左右のフォーク６７は、それぞれの転舵軸６６を中心として回動可能に一対の第２サスペンションアーム５２に取り付けられている。

第２サスペンションアーム５２は、ジョイント５４を介して第１サスペンションアーム５１と接続されている。当該ジョイント５４は、回動軸５３を中心として、第２サスペンションアーム５２と第１サスペンションアーム５１とを回動自在に接続するものである。

また、第１サスペンションアーム５１と第２サスペンションアーム５２とは、ジョイント５４とは別に、減衰装置であるショックアブソーバ５５によっても連結されている。なお、ショックアブソーバ５５については図１にのみ模式的に示しており、その他の図面では図示を省略している。

車輪１２Ｒ、車輪１２Ｌの転舵軸６６と路面の交点Ｐと車輪の接地点Ｏとの間には、所定のトレールＬ_Tがあり、回動自在な状態である、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒのキャンバ角に追随する形で、自動的に操舵される。また、本実施形態に係る車両１０においては、車輪１２Ｒ、車輪１２Ｌの転舵軸６６（の延長）と路面の交点Ｐが、前記操舵輪の接地点Ｏより前方である。

なお、車輪１２Ｒ、車輪１２Ｌの回動とは、車両１０が走行しているときにおける車輪１２Ｒ、車輪１２Ｌ自体の回転のことではなく、車輪１２Ｒ、車輪１２Ｌの転舵軸６６周りの回動に基づく車輪１２Ｒ、車輪１２Ｌの動作のことを言う。

ハンドル４１ａは、図示されない操舵軸部材の上端に接続され、該操舵軸部材の上端は、搭乗部１１が備える図示されないフレーム部材に対して回転可能に取り付けられている。

前記操舵軸部材の上端のフレーム部材に対する回転角、すなわち、乗員がハンドル４１ａを操作して入力した操舵角指令値としてのハンドル角は、入力操舵角検出手段としてのハンドル操作角センサ（不図示）によって検出される。該ハンドル操作角センサは、例えば、エンコーダ等から成る。

本発明に係る車両１０は、ハンドル操作角センサによって検出されるハンドル角と、車速センサによって検出される車速とに基づいてリーン角を決定し、これに基づいて不図示の車体傾斜機構によって車体１５を傾斜させ、車両１０を旋回させる。

車両１０の車高に比べて、車輪１２Ｒ、車輪１２Ｌ間の距離が、相対的に短いような場合、走行が不安定となる可能性がある。そこで、本発明に係る車両１０においては、上記のような旋回時、トレッド幅を増やすような動作を行うことで、前記のような可能性を低減させる。
なお、本明細書では「トレッド」なる語と「トレッド幅」なる語とを使い分けており、前者は一般的なトレッドの定義と同義であり、後者は図３や図４の視点で車両１０を見たときの車輪Ｂと車輪Ｒ（或いはＬ）との間の距離である。

図４は本発明の実施形態に係る車両１０の旋回時の様子を後方からみた図である。図４は、ハンドル４１ａの右回転の操作に伴い、車両１０が右に旋回する様子を例示している。このとき、本発明に係る車両１０においては、第２サスペンションアーム５２に設けられている車輪１２Ｌは、図２の点線で示すように、車両１０の側方に移動し、車輪間のトレッド幅が増加するように動作する。また、車輪１２Ｌは、フォーク６７によって転舵自在とされているため、車体１５の傾斜に追随する形で車輪１２Ｌが転舵し、車両１０が所望とする旋回動作を行うことができるようになっている。

図３に示す車体１５の直立状態においては、車輪１２Ｌと車輪１２Ｂとの間のトレッド幅はａであるが、図４に示す車体１５の傾斜状態においては、車輪１２Ｌと車輪１２Ｂとの間のトレッド幅は、ｂ＞ａを満たすｂとなり、車両１０の車高に比べて、トレッド幅が相対的に狭く旋回時の走行が不安定となるといった事態を回避することができる。

また、第２サスペンションアーム５２は、ショックアブソーバ５５を介して第１サスペンションアーム５１に連結されているため、旋回のためにハンドル４１ａを回転操作するのに伴い、第２サスペンションアーム５２は緩やかに車幅方向に広がりつつトレッド幅が増加する。

さらに、旋回から直進のためにハンドル４１ａを切り直し、車体１０が傾斜状態から直立状態に復帰する際にも、ショックアブソーバ５５による減衰効果により、第２サスペンションアーム５２は緩やかに車体１５に近づきつつ、トレッド幅が縮小するようになっている。

本発明に係る車両１０においては、車体１５が傾きトレッド幅が変化する際には、キャスタートレイルを有する車輪１２Ｌ、１２Ｒ、及び、ショックアブソーバ５５が、スムーズにトレッド幅の増減による変化を吸収することで旋回性、直進性の双方を得ることができる。

以上のように、本発明に係る車両１０は、車体傾斜機構（傾斜部）によって車体１５が傾斜すると、トレッド幅が増加するので、このような本発明に係る車両１０によれば、必要に応じてトレッドが増加し、走行が安定すると共に、転倒のリスクを低減することが可能となる。

１０・・・車両
１１・・・搭乗部
１１ａ・・・座席
１１ｂ・・・フットレスト
１５・・・車体
１２Ｂ・・・車輪
１２Ｒ・・・車輪
１２Ｌ・・・車輪
４１ａ・・・ハンドル
５１・・・第１サスペンションアーム
５２・・・第２サスペンションアーム
５３・・・回動軸
５４・・・ジョイント
５５・・・ショックアブソーバ（減衰装置）
６６・・・転舵軸
６７・・・フォーク

Claims

一対の第１サスペンションアームと、
一対のジョイントを介して前記一対の第１サスペンションアームと接続されている前記一対の第２サスペンションアームと、
前記一対の第１サスペンションアームと前記一対の第２サスペンションアームとを連結する一対の減衰装置と、
前記一対の第２サスペンションアームに対して転舵軸を中心として回動可能に設けられる一対のフォークと、
前記一対のフォークに配され、車高に比べて両者の間の距離が短い一対の前輪と、
前記一対の前輪が設けられる車体と、
前記車体を傾斜させる傾斜部と、
前記傾斜部によって前記車体が傾斜すると、前記一対の前輪間の距離が増加することを特徴とする車両。