CN103124671A - 车身倾斜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供车身倾斜装置，实现倾斜致动器的小型化。杠杆（20）在长度方向的中心（20c）由车身（16）保持为相对转动，且在两端部（20L、R）以能够伸缩的状态保持左侧车轮（10）、右侧车轮（12）。在杠杆（20）与车身（16）之间设置有倾斜致动器（50）。倾斜致动器（50）的壳体（60）被保持于车身（16），输出轴（58）被固定于杠杆（20）。当输出轴（58）旋转时，杠杆（20）转动，车身（20）倾斜。借助杠杆（20）将作用于杠杆（20）的力分配至左侧车轮（10）和右侧车轮（12），因此能够使倾斜致动器（50）的输出较小，相应地能够实现小型化。

Description

车身倾斜装置

技术领域

本发明涉及至少使车身朝左右方向倾斜的车身倾斜装置。

背景技术

专利文献1中记载了包括（a）车身倾斜装置和（b）能够切换允许该车身倾斜装置的主体与车轮之间的上下方向的相对移动的状态和阻止相对移动的状态的滑动锁止装置的车辆。车身倾斜装置包括作为倾斜致动器的电动马达和丝杠机构，然而，在未对电动马达供给电流的情况下，丝杠机构锁止，车身倾斜装置处于不能工作的状态。在车身倾斜装置正常的情况下，滑动锁止装置处于锁止状态，伴随着车轮倾斜装置的工作使车轮也倾斜，但是，当车轮倾斜装置异常的情况下，不对电动马达供给电流，并且滑动锁止装置处于解锁状态。借助车辆的自重，车身倾斜装置的主体和车轮在上下方向相对移动，车身的姿态返回大致水平的姿态。

专利文献2中记载了包括驱动车轮旋转的旋转驱动装置和使驾驶员所乘坐的搭乘部沿前后方向移动的搭乘部移动装置的车辆。在该车辆中，当搭乘部移动装置异常时对旋转驱动装置进行控制，当旋转驱动装置异常时对搭乘部移动装置进行控制。由此，能够抑制驾驶员的乘坐舒适性降低的情况。

专利文献3中记载了通过使设置于扭杆的两侧的致动器中的一方工作而使车身倾斜的倾斜装置。进而，当一方的致动器异常时，使另一方的致动器工作从而减小车身的倾斜角度。

专利文献4中记载了容许或抑制因车辆转弯而导致的倾斜的倾斜控制装置。倾斜控制装置是利用液压的装置，包括减震器等。

专利文献1：日本特开2009－214857号公报

专利文献2：日本特开2009－40381号公报

专利文献3：日本特开2009－184629号公报

专利文献4：日本特开2010－52728号公报

发明内容

本发明的课题在于车身倾斜装置的改进，例如实现包含于车身倾斜装置的倾斜致动器的小型化。

本发明所涉及的车身倾斜装置包括：（a）左右轮保持部件，该左右轮保持部件将左侧车轮以及右侧车轮保持为能够沿上下方向伸缩；以及（b）倾斜致动器，该倾斜致动器通过使左右轮保持部件和车身相对转动而至少使车身相对于路面的法线朝左右方向倾斜。

通过利用倾斜致动器使左右轮保持部和车身相对转动，至少使车身相对与路面的法线朝左右方向倾斜。例如，在车辆（交通工具）的转弯过程中，若使车身朝转弯方向内侧倾斜，与不使其朝转弯方向内侧倾斜的情况相比较，能够使车辆的重心的位置更靠转弯方向内侧，相应地，能够抑制转弯稳定性的降低。

特别是在轮距相对于车身的重心的高度（在上下方向上的长度）较小的车辆中，能够良好地抑制转弯稳定性的降低。

并且，在左右轮保持部件，经由倾斜致动器施加有车身（车架、其他装置等）的至少一部分的载荷，但施加于左右轮保持部件的载荷由左侧车轮和右侧车轮支承。因此，能够降低施加于倾斜致动器的输出轴的载荷，能够使倾斜致动器的输出较小，能够实现倾斜致动器的小型化。

以下，举例示出在本发明中认为可要求保护的发明（以下称作“要求保护的发明”。要求保护的发明至少包括权利要求书中记载的发明即“本发明”乃至“本申请的发明”，也包括本申请的发明的下位概念发明、本申请的发明的上位概念或者其他概念的发明）的几个方式并对其进行说明。各方式与权利要求同样按照项加以区分，并对各项标注标号而进行记载。这只不过是为了易于理解要求保护的发明，并非意图将构成要求保护的发明的构成要素限定于以下各项所记载的内容。即，要求保护的发明应当参考各项所附的记载、实施例的记载等加以解释，至少遵从于该解释，则即便是在各项的方式中进一步附加其他的构成要素后的方式、或从各项的方式删除构成要素后的方式也能够作为要求保护的发明的一个方式。

（1）一种车身倾斜装置，其特征在于，

该车身倾斜装置包括：

左右轮保持部件，该左右轮保持部件呈长条形状，并将在车辆的宽度方向上分离设置的左侧车轮以及右侧车轮分别保持为允许上下方向的相对移动的状态；以及

倾斜致动器，该倾斜致动器设置在上述左右轮保持部件与上述车辆的车身之间，通过使上述左右轮保持部件和上述车身相对转动而至少使上述车身相对于路面的法线朝左右方向倾斜，

上述倾斜致动器的输出轴固定于上述左右轮保持部件，并且，上述车身固定于上述倾斜致动器的主体。

左右轮保持部件连结左侧车轮和右侧车轮，施加于左右轮保持部件的载荷被分配至左侧车轮和右侧车轮。从该意义出发，能够将左右轮保持部件称作左右轮连结部件、杠杆部件。

倾斜致动器的输出轴是旋转轴，且以不能相对于左右轮保持部件相对旋转的方式安装（固定）于左右轮保持部件。并且，车身以不能相对于倾斜致动器相对转动的方式安装（固定）于倾斜致动器的主体。通过倾斜致动器的输出轴的旋转，使左右轮保持部件和车身相对转动，使车身相对于路面的法线朝左右方向倾斜。

另外，在本项所记载的车身倾斜装置中，至少使车身相对于路面的法线倾斜，但是，对于车轮，存在使其相对于路面的法线倾斜的情况和不使其相对于路面的法线倾斜的情况。并且，在使车轮也倾斜的情况下，存在车身相对于路面的法线的倾斜角度与车轮相对于路面的法线的倾斜角度相同的情况和不同的情况。车身相对于路面的法线的倾斜角度是指：倾斜致动器处于中立位置的状态、车辆位于水平路面上、并且车身水平（与路面平行）的情况下的，通过车身的一点（例如可以是重心）的铅垂线（以下称作规定车身的上下方向的上下方向线）与路面的法线之间的角度，车轮相对于路面的法线的倾斜角度是指：与上述情况下的车轮的旋转面平行且大致沿上下方向延伸的线、与路面的法线之间的角度。存在即便是在中立位置处车轮相对于路面的法线的倾斜角度也不为0°的情况。

（2）一种车身倾斜装置，其特征在于，

该车身倾斜装置包括：

左右轮保持部件，该左右轮保持部件呈长条形状，且在中间部被保持为能够相对于车辆的车身相对转动，并且在两端部将左侧车轮以及右侧车轮分别保持为允许上下方向的相对移动的状态；以及

倾斜致动器，该倾斜致动器通过使上述左右轮保持部件相对于上述车身相对转动而至少使上述车身相对于路面的法线朝左右方向倾斜，

上述左右轮保持部件固定于上述倾斜致动器的输出轴，并且，上述倾斜致动器的主体固定于上述车身。

倾斜致动器在主体中被保持为不能相对于车身相对转动，左右轮保持部件在其中间部以不能相对于输出轴相对旋转的方式设置于输出轴。左右轮保持部件经由倾斜致动器被保持于车身。

（3）也可以形成为：上述左侧车轮和右侧车轮分别经由支承件被保持于上述左右轮保持部件。

支承件可以包括彼此并列设置的减震器和弹簧，或者也可以包括减震器。

并且，在本项所记载的车身倾斜装置中，支承件和倾斜致动器串列设置，因此，能够使悬架和倾斜致动器分别单独地工作。

另外，由于左侧车轮和右侧车轮分别借助支承件和左右轮保持部件与车身连结，因此，可以认为利用支承件和左右轮保持部件的臂部构成了上部臂。臂部是指：左右轮保持部件与车轮卡合的各个卡合部、和倾斜致动器的输出轴所被固定的转动中心部（以能够相对于车身相对转动的方式被保持的部分）之间的部分。

（4）上述左侧车轮以及右侧车轮分别经由前置臂被保持于上述车身。

左侧车轮以及右侧车轮分别经由作为下部臂的前置臂以能够摆动的方式被保持于车身。因此，能够在左侧车轮与右侧车轮之间设置空间。例如能够将搁脚板、踏板操作装置配设于该空间。另外，根据车身的形状，左侧车轮以及右侧车轮也能够分别经由前置臂被保持，即便在该情况下，也能够在左侧车轮与右侧车轮之间设置空间。

并且，左侧车轮以及右侧车轮分别经由支承件以及左右轮保持部件的臂部连结于车身，并且经由前置臂连结于车身。左侧车轮以及右侧车轮的各自的外倾角等姿态由支承件以及左右轮保持部件的臂部（对应于上部臂）、前置臂（下部臂）、车身的姿态决定。并且，悬架几何结构是已知的，因此，可以认为，倾斜后的车轮的外倾角等姿态根据倾斜致动器的输出轴的旋转角度、即车身的倾斜角决定。

（5）上述左右轮保持部件也可以形成为沿上述车辆的宽度方向呈直线状地延伸的左右轮保持杆。

（6）上述左右轮保持部件在从上述车辆的正面观察的情况下呈弯曲的形状，并且，当上述左右轮保持部件与上述车身之间的相对转动位置为中立位置的情况下，上述左右轮保持部件的分别与上述左侧车轮以及右侧车轮的上述支承件卡合的卡合部分别以位于相比上述左右轮保持部件与上述倾斜致动器的输出轴的固定部靠上方的位置的姿态设置。

左右轮保持部件呈沿车辆的宽度方向延伸的长条形状，可以呈直线形状，也可以呈弯曲形状。作为呈弯曲形状的部件，例如呈V字形状、U字形状的部件相当于该情况。左右轮保持部件是一体制造的部件，通常为刚体。

以下，对呈直线形状的左右轮保持部件（以下，在本项中简称为直线状的杆）和呈V字形状的左右轮保持部件（以下，在本项中简称为V字状的杆）进行比较而加以说明。

在车轮的轮距相同的车辆中，在使用直线状的杆的情况下和使用V字状的杆的情况下，左侧车轮的卡合部与右侧车轮的卡合部之间的距离通常是相同的。

在该情况下，由于V字状的杆的在长度方向上的长度比直线状的杆的在长度方向上的长度长，因此其转动半径大。因此，在基于倾斜致动器的车身与左右轮保持部件之间的相对转动角度、即车身相对于路面的法线的倾斜角度相同的情况下，关于左侧车轮的卡合部与右侧车轮的卡合部的在上下方向上的变位，呈V字状的杆较小。结果，使用V字状的杆的情况下，能够缩小车高的变化量（车辆的重心的变化量），能够抑制当使车身朝转弯方向内侧倾斜的情况下的驾驶员的乘坐舒适性的降低。

并且，关于左侧车轮的卡合部、右侧车轮的卡合部的在左右方向上的变位，呈V字状的杆较小。因此，关于使车身朝转弯方向内侧倾斜的情况下的车轮的外倾角的变化量，使用V字状的杆的情况较小。即，在车身相对于路面的法线的倾斜角度相同的情况下，能够缩小外倾角，能够避免外倾角过大，能够使其成为合适的大小。

（7）该车身倾斜装置包括对上述倾斜致动器进行控制的倾斜致动器控制装置。

倾斜致动器例如能够以使得当车辆转弯时车身朝转弯方向内侧倾斜的方式进行控制。并且，能够以使得施加于左侧车轮的载荷和施加于右侧车轮的载荷大致相同的方式进行控制。例如，在转弯过程中，在车身作用有离心力和重力的合力，该合力的至少一部分施加于左右轮保持部件。该施加于左右轮保持部件的力能够以在左侧车轮和右侧车轮相同的方式进行分配。

并且，能够以使得当从正面观察的情况下合力的作用线在左侧车轮与右侧车轮之间的预先确定的范围内交叉的方式进行控制。在该情况下，施加于左侧车轮、右侧车轮的载荷并不限于相同。例如，能够以使得合力的作用线在连结设置于车辆的车轮（三轮以上）与路面的接地点而得的区域的内部交叉的方式进行控制。

（8）上述倾斜致动器包括电动马达和减速器。

虽然并非必须设置减速器，但是，在设置有减速器的情况下，能够提高电动马达的设计的自由度。电动马达能够称作倾斜马达。

（9）该车身倾斜装置包括倾斜锁止装置，当上述倾斜致动器无法正常工作的情况下，上述倾斜锁止装置在上述倾斜致动器的中立位置将上述倾斜致动器锁止。

所谓倾斜致动器无法正常工作的情况，（a）因倾斜致动器所包括的电动马达的故障、断线等而导致倾斜致动器发生异常的情况，（b）以对倾斜致动器供给电流的电源的异常等而导致电气系统异常的情况，（c）因对倾斜致动器进行控制的ECU、或者是在控制中使用的传感器等的异常而导致控制系统异常的情况等相当于该情况。

关于倾斜致动器的中立位置，左侧车轮以及右侧车轮各自与车身之间的中立位置、即左右轮保持部件与车身之间的中立位置对应于此。左侧车轮以及右侧车轮各自与车身之间的相对位置处于中立位置的状态是指车身相对于路面的法线并不倾斜的状态，是指当车辆位于水平路面上的情况下规定车身的上下方向的上下方向线与路面的法线平行的状态（车身水平的状态、左右轮保持部件水平延伸的状态）。在该位置，左右轮保持部件与车身之间的相对转动角度为0，倾斜致动器位于中立位置。并且，在倾斜致动器的中立位置处，输出轴也位于中立位置。输出轴从中立位置朝两个方向旋转，使车身向朝左侧倾斜的方向旋转、或者使车身向朝右侧倾斜的方向旋转。

（10）上述输出轴的以与上述中立位置对应的位置为中心的旋转角度在两个方向分别被设定在180°以下，上述倾斜锁止装置包括在上述输出轴的与上述中立位置对应的位置锁止上述输出轴的旋转锁止部。

倾斜锁止装置设置于能够与左右轮保持部件一体地转动的轴、即输出轴。输出轴是所谓的无法旋转一周以上的部件，该输出轴在其中立位置被锁止。输出轴的从中立位置朝两个方向旋转的旋转角度能够设定在150°以下、120°以下、90°以下等。

（11）上述倾斜锁止装置可以包括规定上述输出轴的旋转限度的止挡件。

虽然能够利用电动马达、减速器使得输出轴不会旋转一周以上，但是，在本项所记载的车身倾斜装置中，利用止挡件使得输出轴不会旋转一周以上。

（12）上述倾斜锁止装置包括：（a）能够在退避位置和作用位置之间移动的至少一个锁止部件；（b）以使上述至少一个锁止部件朝上述作用位置进行施力的施力部件；以及（c）倾斜锁止致动器，当上述倾斜致动器正常的情况下，上述倾斜锁止致动器克服上述施力部件的作用力将上述至少一个锁止部件保持于上述退避位置，当上述倾斜致动器无法正常工作的情况下，上述倾斜锁止致动器允许上述至少一个锁止部件朝上述作用位置移动。

锁止部件被保持为能够沿与输出轴的旋转方向交叉的方向（半径方向）相对移动，在锁止部件的作用位置，锁止部件与输出轴卡合而阻止该输出轴的旋转。

并且，能够利用锁止部件和止挡件限制输出轴的旋转角度，由此能够使输出轴迅速地返回中立位置。

（13）上述输出轴具备大径部和小径部，该大径部和小径部呈沿周方向排列的状态，且彼此半径不同，上述倾斜锁止装置包括两个锁止部件，上述两个锁止部件分别被保持为：在上述输出轴的中立位置处，上述两个锁止部件能够在与上述输出轴的上述大径部的两侧对应的位置移动。

（14）上述两个锁止部件分别彼此隔开相位，且被保持于下述位置：（i）在上述输出轴位于中立位置的情况下能够朝作用位置移动，并且（ii）在上述输出轴并不位于中立位置的情况下，一方的锁止部件能够朝作用位置移动，另一方的锁止部件的朝上述作用位置的移动被上述输出轴的大径部阻止。

（15）上述输出轴包括设置在其外周部的一个凹部，上述倾斜锁止装置包括一个锁止部件，该一个锁止部件被保持为：在上述输出轴的中立位置处，上述一个锁止部件能够在能够与上述凹部嵌合的位置移动。

锁止部件可以是一个，也可以是两个以上，通过锁止部件与输出轴卡合，输出轴被锁止。

在设置有两个锁止部件的情况下，在输出轴的中立位置处，锁止部件被保持为能够在大径部的两侧移动。通过在输出轴的大径部的两侧分别存在锁止部件，能够良好地阻止输出轴的旋转。

并且，在设置有两个锁止部件的情况下，与设置一个锁止部件的情况相比较，能够更可靠地阻止输出轴的旋转。例如，即便输出轴并不位于中立位置，也可以使两个锁止部件中的一方的锁止部件朝作用位置移动。输出轴的朝一方向的旋转由该一方的锁止部件阻止，能够阻止输出轴越过中立位置而朝相反侧旋转。并且，通过输出轴与一方的锁止部件抵接，能够使输出轴移动到中立位置（包括使其在中立位置停止的情况），能够使另一方的锁止部件朝作用位置移动，能够将输出轴锁止在中立位置。

当设置有一个锁止部件的情况下，与设置两个的情况相比，存在能够减少部件数量的优点。优选与当发生异常时输出轴缓慢地返回中立位置的倾斜致动器组合使用。

（16）上述倾斜锁止致动器包括对上述锁止部件赋予驱动力的螺线管。

通过螺线管励磁，锁止部件被保持于退避位置，通过螺线管消磁，允许锁止部件朝作用位置移动。这样，当电气系统发生异常时，螺线管消磁，从而能够允许锁止部件朝作用位置移动。当因电气系统的异常而导致倾斜致动器无法正常工作的情况下，能够使锁止部件朝作用位置移动，能够将倾斜致动器锁止。

另外，倾斜致动器也可以包括缸体。

（17）上述倾斜锁止致动器针对一个锁止部件包括彼此并列配设的多个线圈。

（18）上述多个线圈彼此连接于不同的电源。

若线圈并列设置有多个，则即便在多个线圈中的一个发生断线等异常、或因多个电源中的一个发生异常而导致无法对一个线圈供给电流，也能够利用其余的线圈将锁止部件保持于退避位置。由此，能够避免尽管倾斜致动器正常，但因倾斜锁止装置的异常而导致锁止部件朝作用位置移动从而倾斜致动器被锁止的情况。

这样，若设置有多个线圈、电源，则能够提高倾斜锁止装置的可靠性。

（19）一种车身倾斜装置，其特征在于，包括：

倾斜致动器，该倾斜致动器设置于在车辆的宽度方向隔开间隔设置的左侧车轮和右侧车轮的各自与上述车辆的车身之间，且至少使上述车身相对于路面的法线朝左右方向倾斜；以及

倾斜锁止装置，当上述倾斜致动器无法正常工作的情况下，在上述左侧车轮以及上述右侧车轮的各自与上述车身之间的相对位置为中立位置的状态下，该倾斜锁止装置锁止上述倾斜致动器。

倾斜锁止装置并不限于上述记载的倾斜致动器，能够与形成为其他构造的倾斜致动器组合使用。并且，倾斜锁止装置优选应用于通过倾斜致动器的输出轴的旋转使车身相对于路面朝左右方向倾斜的机构。另外，关于倾斜锁止装置，能够采用上述各项所记载的特征。

附图说明

图1是示出本发明的实施例1所涉及的车身倾斜装置整体的概要图。

图2是包括上述实施例所涉及的车身倾斜装置的交通工具的主视图（局部剖视图）。

图3是示出上述交通工具的悬架的概要图。

图4是概要地示出上述车身倾斜装置所包含的倾斜致动器的图。

图5是上述车身倾斜装置所包含的倾斜锁止装置的沿着I－I线的剖视图。

图6是表示存储于上述倾斜角ECU的存储部的倾斜角控制程序的流程图。

图7是示出因上述车身倾斜装置的工作而导致的车身的姿态的变化的图。（a）为处于中立位置的状态，（b）为倾斜的状态。

图8是示出上述倾斜锁止装置的工作状态的图。（a）为示出解锁状态的图，（b）为示出一方的锁止部件位于工作位置的状态的图，（c）为示出锁止状态的图。

图9是示出因本发明的实施例2所涉及的车身倾斜装置的工作而导致的车身的姿态的变化的图，是与因实施例1所涉及的车身倾斜装置的工作而导致的车身的姿态的变化进行比较而示出的图。（a）是示出搭载有实施例2所涉及的车身倾斜装置的车辆的车身处于中立位置的情况下的状态的图，（b）是示出使上述车身倾斜的状态的图。（c）是示出使搭载有实施例1所涉及的车身倾斜装置的车辆的车身处于中立位置的情况下的状态的图，（d）是示出使上述车身倾斜的状态的图。

图10是本发明的实施例3所涉及的车身倾斜装置所包含的倾斜锁止装置的沿着I－I线的剖视图。

图11是示意性地示出本发明的实施例4所涉及的车身倾斜装置所包含的倾斜锁止装置的螺线管的周围的图。

具体实施方式

以下，对作为本发明的一个实施方式的车身倾斜装置进行说明。

车身倾斜装置被搭载于如图2所示的作为车辆的交通工具。交通工具包括左右前轮10、12和一个后轮14，在左右前轮10、12与车身16之间设置有车身倾斜装置。

另外，车身倾斜装置也能够搭载于包括左右前轮和左右后轮的四轮的交通工具，或搭载于包括一个前轮和左右后轮的三轮的交通工具。车身倾斜装置能够设置在左右后轮和车身之间。

实施例1

<杠杆（seesaw bar）>

如图1所示，车身倾斜装置包括作为左右轮保持部件的杠杆20。杠杆20是形成为长条形状的一体的部件，且多为刚体。杠杆20沿交通工具的左右方向（宽度方向）延伸，在其中间部（在本实施例中为长度方向的中点）20C由车身16保持为能够相对转动，且在左侧端部20L、右侧端部20R分别以能够伸缩的方式保持左前轮10、右前轮12。

左前轮10、右前轮12分别经由悬架22被保持于车身16。悬架22分别包括作为下部臂的前置臂30和支承件32。前置臂30连结在将左右前轮10、12保持为能够相对旋转的车轮保持部34的下部，支承件32连结在车轮保持部34的上部，上述前置臂30和支承件32连结在车轮保持部34的相互分离的位置。

如图3所示，前置臂30在一端部经由球节以能够相对转动的方式连结于车轮保持部34，且在另一端部由车身16保持为能够绕沿左右方向延伸的轴线摆动。支承件32包括相互并列配设的减震器36和弹簧38，在一端部固定于车轮保持部34，且另一端部在杠杆20的两端部20L、20R分别由销40L、40R保持为能够绕沿前后方向延伸的轴线相对转动。这样，支承件32经由杠杆20被保持于车身16，可以认为由支承件32和杠杆20的臂（中点20C和左侧端部20L、右侧端部20R各自之间的部分）构成上部臂。

在本实施例中，下部臂是前置臂30，因此，能够在左右前轮10、12之间确保空间，例如容易设置交通工具的踏板操作装置等。

<倾斜致动器>

车身倾斜装置包括设置在杠杆20与车身16之间的倾斜致动器50。

如图4所示，倾斜致动器50包括电动马达亦即倾斜马达52、减速器54。并且，作为倾斜致动器50的输出轴58的旋转轴以能够相对旋转的方式被保持于壳体60（参照图1）的内侧。在倾斜致动器50中，电动马达52的输出轴的旋转速度由减速器54减速而从输出轴58输出，但该输出轴58被固定于杠杆20（以不能相对旋转的方式嵌合）。倾斜致动器50的输出轴58以与沿交通工具的前后方向延伸的轴线A平行的方式延伸，壳体60也同样以与轴线A平行的方式延伸。壳体60如图1所示被固定于车身16（以不能相对转动的方式设置）。

因此，通过倾斜致动器50的输出轴58的旋转，杠杆20和车身16相对转动，杠杆20以及车身16绕沿前后方向延伸的轴线A转动。

<倾斜锁止装置>

车身倾斜装置包括对倾斜致动器50的输出轴58的旋转进行锁止的倾斜锁止装置62。

如图5所示，倾斜锁止装置62包括：（1）壳体70；（2）以能够相对于壳体70相对移动的方式被保持于壳体70的两个锁止部件72、74；以及（3）分别驱动锁止部件72、74的倾斜锁止致动器76、78。

[壳体等]

壳体70例如固定（以不能相对移动的方式）设置于倾斜致动器50的壳体60，或者与壳体60为共通的部件等。并且，壳体70由多个部件构成。

在壳体70形成有沿轴线A方向延伸的贯通孔84，倾斜致动器50的输出轴58配设于贯通孔84。并且，在与贯通孔84连通、且相位相互隔开的位置，形成有沿半径方向（与输出轴58的旋转方向交叉的方向）延伸的锁止部件卡合孔86、88，在锁止部件卡合孔86、88分别以能够滑动的方式嵌合有锁止部件72、74。此外，壳体70包括止挡件90。止挡件90是规定输出轴58的旋转限度的部件，由在贯通孔84中朝半径方向内侧突出的半径方向突部构成。

另一方面，倾斜致动器50的输出轴58形成为包括半径彼此不同的大径部96和小径部98的截面形状，在中立位置处形成为大径部96与止挡件90对置的状态、即大径部96的周方向的中心点与止挡件90的周方向的中心点隔开180°中心角的状态。输出轴58以从中立位置朝两个方向所允许的旋转角度最大的姿态配设。输出轴58的中立位置对应于倾斜致动器50的中立位置。

进而，止挡件90的半径方向突部的内周侧的端部位于小径部98的外周与大径部96的外周之间，止挡件90的两侧面能够分别抵接于大径部96与小径部98之间的阶梯部（两侧）100、102。因此，通过阶梯部100、102抵接于止挡件90来规定输出轴58的旋转限度，在本实施例中，输出轴58无法旋转一周以上，换言之，输出轴58的从中立位置旋转的旋转角度在180°以下、在本实施例中为100°以下。

另外，在输出轴58的中立位置，车身16相对于路面的法线的倾斜角度亦即倾斜角为0，在交通工具停止于水平路面或者直行行驶的状态下，杠杆20和车身16均处于水平姿态。如图7（a）所示，在该位置处，通过车身上的一点（例如重心）的铅垂线（以下称作规定车身的上下方向的上下方向线）与路面的法线平行。该位置是杠杆20与车身16的中立位置亦即左侧车轮10、右侧车轮12与车身16的中立位置。这样，输出轴58的中立位置、倾斜致动器50的中立位置、杠杆20与车身16的中立位置、车轮10、12与车身16的中立位置相互对应。

[锁止部件]

并且，锁止部件72、74呈长条形状，且被保持成沿着输出轴58的半径方向（沿着与旋转方向交叉的方向）的姿态。锁止部件72、74分别能够在退避位置和作用位置之间相对移动，在退避位置，前端面110位于相比贯通孔84的外周面靠外侧的位置，在作用位置，前端面110位于贯通孔84内部的、上述输出轴58的大径部96的外周面与小径部98的外周面之间。

锁止部件72、74分别被保持于下述位置：（i）在输出轴58的中立位置，能够朝作用位置移动的位置（能够与输出轴58的大径部96的两侧卡合的位置）；以及（ii）在输出轴58从中立位置偏离的情况下，一方的锁止部件能够朝作用位置移动、另一方的锁止部件与输出轴58的大径部96的外周面对置从而朝向作用位置的移动被阻止的位置，换言之，在输出轴58从中立位置偏离的情况下，两个锁止部件嵌合孔86、88中的一方敞开、另一方由大径部96堵塞的位置。

[倾斜锁止致动器]

倾斜锁止致动器76、78的构造相同，因此，对倾斜锁止致动器76进行说明，对于倾斜锁止致动器78，对相同部件标以相同标号并省略说明。倾斜锁止致动器76、78是对输出轴58的旋转进行锁止的部件，因此也能够称作旋转锁止部。

倾斜锁止致动器76包括：（a）螺线管120；以及（b）将螺线管120的驱动力传递到锁止部件72的驱动传递部件122。

驱动部件122大致呈L字状，且在中间的弯曲部由销123以能够绕与轴线A平行的轴线转动的方式被保持于壳体70。并且，在一端部与螺线管120的输出杆126卡合，在另一端部与锁止部件72卡合。驱动传递部件122被保持为能够绕弯曲部转动，与此相对，输出杆126、锁止部件72被保持为能够直线移动，因此，上述部件以允许上述部件的相对移动的状态、且能够相互传递力的状态卡合。具体而言，在驱动传递部件122的一端部和输出杆126，设置于驱动传递部件122的前端部的由一对相互对置的部件构成的保持部130以从与输出杆126的轴线B交叉的方向的两侧夹持设置于输出杆126的突部132的状态与突部132卡合。由此，允许突部132与驱动传递部件122之间的沿与轴线B交叉的方向的相对移动，且能够相互传递力。并且，在驱动传递部件122的另一端部与锁止部件72处，设置于驱动传递部件122的前端部的销136与设置于锁止部件72的后退侧端部的长孔134卡合。长孔134沿与锁止部件72的移动方向交叉的方向延伸，销136能够在长孔134中相对移动，且能够借助销136与长孔134的侧壁来相互传递力。

并且，在弯曲部处，在驱动传递部件122与壳体70之间设置有弹簧142，该弹簧142朝箭头S方向（锁止部件72的前进方向）对驱动传递部件122施力。

当螺线管120被励磁时，输出杆126被拉入。驱动传递部件122克服弹簧142的作用力而绕销123朝箭头R方向转动，使锁止部件72移动到退避位置。从而锁止部件72的前端面110处于贯通孔84的外部，允许输出轴58的旋转。

当螺线管120消磁时，朝向退避位置的方向（箭头R方向）的力不再发挥作用。允许驱动传递部件122借助弹簧142的作用力朝箭头S方向转动，允许锁止部件72朝作用位置移动。

<ECU>

如图4所示，在车身倾斜装置设置有倾斜角控制ECU180。倾斜角控制ECU180以计算机为主体，包括输入输出部、存储部、执行部等。并且，在输入输出部连接有检测未图示的转向操纵部件的操作量φ的转向操纵量传感器182、检测交通工具的行驶速度V的车速传感器184、检测横摆率γ的横摆率传感器186、交通工具的主开关188等，并且，经由未图示的驱动电路连接有倾斜马达52、倾斜锁止装置62的螺线管120等。

<车身倾斜装置的工作>

在本实施例中，在交通工具的转弯过程中，使车身16朝转弯内侧倾斜。以图6的流程图表示的倾斜角控制程序每隔预先确定的设定时间就执行一次。

在步骤1（简称为S1。对于其他步骤也同样）中，判定主开关188是否接通。当主开关188接通的情况下，在S2中判定倾斜致动器50是否处于能够正常工作的状态。当处于能够正常工作的状态的情况下，在S3中，使倾斜锁止装置62的螺线管12励磁，由此使倾斜锁止装置62成为解锁状态。如图8（a）所示，锁止部件72、74被保持于退避位置。由此，允许输出轴58旋转。

其次，在S4中，检测操作量φ、车速V、横摆率γ等，并基于操作量φ、车速V、横摆率γ等决定倾斜角θ，决定倾斜致动器50的旋转角度，在S5中，据此对倾斜马达52进行控制。

具体而言，基于操作量φ、车速V、横摆率γ等取得转弯半径，求出离心力。另一方面，在转弯过程中，车辆的重心欲朝转弯方向外侧移动，但是，当使车身16朝转弯方向内侧倾斜时，重心朝转弯方向内侧移动，因此，与不使车身16倾斜的情况相比较，重心位于转弯方向内侧。重心的位置由转弯状态和倾斜角度决定。

并且，当在转弯过程中使车身16倾斜的情况下，基于作用于车辆的离心力、重力以及重心的位置求出上述力的合力的大小、方向，在本实施例中，以使得合力F中的作用于杠杆20的力的方向成为图7（b）的箭头F所示的方向的方式求出车身16相对于路面的法线的倾斜角度亦即倾斜角，从而求出倾斜致动器50的旋转角度（车身16与杠杆20之间的相对角度）。

这样，在本实施例中，通过使车身16朝转弯方向内侧倾斜，能够抑制重心的朝向旋转方向外侧的移动，并且能够使作用于左侧车轮10、右侧车轮12的载荷相同。由此，能够提高转弯稳定性。

并且，虽然左右前轮10、12也倾斜，但左右前轮10、12的倾斜角度由车身16的倾斜角和悬架22决定。

此外，由于作用于杠杆20的力被分配至左右轮10、12，因此，能够减小作用于倾斜致动器50的输出轴58的力。结果，能够使倾斜致动器50为输出较小的致动器，能够实现倾斜致动器50的小型化，能够实现耗电量的降低。

另外，在图7（b）中，为了更好地理解使车身16倾斜的情况下的车辆的状态，以夸大倾斜角度的方式进行记载（在后述的图9中也相同）。

另一方面，当主开关188截止的情况下、或者是倾斜致动器50无法正常工作的情况下，在S6中使倾斜锁止装置62成为锁止状态。螺线管120消磁，允许锁止部件72、74前进（朝作用位置移动）。存在通过进行控制而使螺线管120消磁的情况，以及因电气系统的异常等而不对螺线管120供给电流从而螺线管120消磁的情况。

在倾斜致动器50无法正常工作的情况下等，通过螺线管120消磁，不再作用有朝向退避位置方向的力，允许锁止部件72、74朝作用位置移动。在该时刻，当倾斜致动器50处于中立位置的情况下，如图8（c）所示，锁止部件72、74在大径部96的两侧前进到前端面110接近小径部98的外周面的位置、即大径部96的外周面与小径部98的外周面之间的位置。由此，阻止输出轴58的旋转。

与此相对，当倾斜致动器50并不处于中立位置的情况下，例如处于从中立位置朝一方向旋转后的状态的情况下，如图8（b）所示，一方的锁止部件72移动到作用位置，但另一方的锁止部件74处于朝向作用位置的移动被大径部96的外周面阻止的状态。具体而言，允许并不相对于中立位置位于输出轴58的大径部96所位于的一侧的锁止部件72的前进，阻止相对于中立位置位于大径部96侧的锁止部件74的前进。在该状态下，大径部96朝向与锁止部件92相反侧的旋转由止挡件90限制，朝向锁止部件92的方向的旋转由锁止部件92限制，超过中立位置的旋转由锁止部件72阻止。结果，能够使输出轴58朝中立位置移动，如图8（c）所示，允许锁止部件74的朝作用位置的移动，输出轴58的旋转被阻止。

这样，在倾斜锁止装置62中，在输出轴58处于中立位置时，锁止部件72、74分别被保持于大径部96的两侧、换言之被保持于止挡件90与大径部96之间，因此，在锁止部件72、74的作用位置处，能够良好地阻止输出轴58的旋转，能够将输出轴58在中立位置保持于锁止状态。

实施例2

在实施例1中，杠杆20呈直线形状，但是，在本实施例中，杠杆200呈V字形状。

如图9（a）所示，杠杆200在弯曲部亦即长度方向的中心200C被保持为能够相对于车身16相对转动，且在左侧端部200L、右侧端部200R分别与左右轮10、12的支承件32卡合，在中立位置，两端部200L、R位于中心200C的上方。

如图9（b）所示，能够通过倾斜致动器50的控制使车身16倾斜，能够提高转弯稳定性。

其次，对呈V字形状的杠杆200和呈直线形状的杠杆20进行比较而加以说明。

如图9（a）～（d）所示，在杠杆所被搭载的车辆中，当轮距T相同的情况下等，在杠杆20、200中，两端部之间的从正面观察的情况下的距离T1、T2彼此相同（T1=T2）。

在该情况下，呈V字形状的杠杆200的在长度方向上的长度较长，杠杆200的转动半径r1大于杠杆20的转动半径r2（r1>r2）。并且，在倾斜角的控制范围内，杠杆200的端部200L、R双方均在由转动半径r1决定的圆的上半部分的范围内移动，但是，杠杆20的端部20L、R中的一方伴随着从中立位置转动而朝由转动半径r2决定的圆的上方移动，另一方朝下方移动。结果，在车身16的倾斜角θ相同的情况下，关于两端部的在上下方向上的移动量，杠杆200的两端部的移动量较小，相应地，重心的移动量（车辆高度的变化量）△dg较小（△dg1<△dg2），能够抑制当使车辆朝转弯内侧倾斜的情况下的乘坐舒适性的降低。

并且，关于两端部的在左右方向上的移动量，与旋转半径大的量相应地，杠杆200的移动量较小。结果，使用杠杆200的情况下，车身16倾斜前后的车轮的外倾角θt的变化量较小，因此，倾斜后的外倾角θt小（θt1<θt2），能够良好地抑制转弯外侧的车轮的外倾角过大的情况。

外倾角根据与轮胎之间的关系而在合适的范围内决定，因此，并不希望外倾角过大。针对该情况，根据杠杆200，能够避免外倾角变得过大，能够使其为合适的大小。

实施例3

另外，倾斜锁止装置的构造并无限制。

在本实施例中，设置有倾斜锁止装置300。倾斜锁止装置包括一个锁止部件302和一个倾斜锁止致动器304。在壳体306形成有沿轴线A方向延伸的贯通孔308，倾斜致动器50的输出轴310配设于贯通孔308。在输出轴310的外周部形成有一个锁止部件302的嵌合孔亦即凹部312，并且，在该凹部312的两侧形成有大径部314、316。进而，通过该大径部314、316与止挡件320抵接来规定输出轴310的旋转限度。在本实施例中，输出轴310的从中立位置起的旋转容许角度设定在90°以下。并且，在壳体306形成有与贯通孔308连通且沿半径方向延伸的嵌合孔322，锁止部件302以能够滑动的方式嵌合于嵌合孔322。嵌合孔322设置在当输出轴310位于中立位置时与凹部312对置的位置。此外，对于输出轴310的大径部314、316，当大径部314与止挡件320抵接的状态下，另一方的大径部316位于堵塞嵌合孔322的位置，在大径部316与止挡件320抵接的状态下，大径部314位于堵塞嵌合孔322的位置，锁止部件302形成为允许在上述一对大径部314、316之间朝作用位置移动。

另一方面，倾斜锁止致动器304包括螺线管330和弹簧332，锁止部件302的后端部以无法相对于螺线管330的输出轴沿轴向相对移动（稍稍允许相对转动的状态）的方式卡合于螺线管330的输出杆。并且，弹簧332是拉伸弹簧，朝前进方向对锁止部件302施力。

当螺线管330被励磁时，锁止部件302克服弹簧332的作用力移动到前端340位于贯通孔308的外侧的退避位置，并被保持于退避位置。

与此相对，当螺线管330消磁时，允许锁止部件302朝作用位置移动。当锁止部件302与凹部312对置时，锁止部件302与凹部312嵌合，阻止输出轴310的旋转。

实施例4

螺线管也可以包括多个线圈。图11中示出该情况下的一例。在图11中，螺线管398包括两个线圈400、402，且分别与电源404、406连接。设置有两组线圈和电源的组。这两个线圈400、402以当被供给电流时沿相同方向作用有电磁驱动力的状态设置，插棒式铁心408能够借助两个线圈400、402中的至少一方工作。插棒式铁心408的前端是输出杆410，且与实施例1所记载的传递驱动部件122或者实施例3所记载的锁止部件302卡合。

这样，由于设置有两组线圈和电源的组，因此，即便在两个线圈400、402中的任一方发生断线，或者因两个电源404、406中的任一方的异常而导致无法对线圈供给电流，也能够将锁止部件保持于退避位置。结果，能够良好地防止虽然倾斜致动器50正常、但因倾斜锁止致动器的异常而导致倾斜致动器50被锁止的情况。

另外，线圈也可以设置三个以上。

并且，多个线圈可以彼此并排配设也可以串列配设。只要配设成能够利用多个线圈中的任一个使锁止部件以同样方式工作即可。

此外，并非必须设置多组线圈和电源的组，即便形成为在一个线圈连接多个电源、或者在一个电源连接多个线圈，与线圈和电源的组为一组的情况相比较，能够提高倾斜锁止装置的可靠性。

另外，倾斜致动器50的控制的方式并不限定于上述实施例的方式。倾斜致动器50并非必须以使得施加于左侧车轮10和右侧车轮12的载荷相同的方式进行控制，能够以使得合力的作用线通过期望的区域内的方式进行控制。

并且，在上述实施例中，倾斜锁止致动器50、304包括螺线管210、330，但也能够形成为包括缸体、电动马达等。

此外，杠杆的形状并无限制，也可以呈U字型。

并且，并非必须设置倾斜锁止装置。此外，倾斜锁止装置也可以与倾斜致动器50以外的倾斜致动器组合而加以使用等，本发明除了能够以上面记载的方式实施之外，也可以以基于本领域技术人员的知识施加各种变更、改进后的方式加以实施。

标号说明：

10、12…车轮；16…车身；20…杠杆；30…前置臂；32…支承件；50…倾斜致动器；52…倾斜马达；58…输出轴；60…壳体；62…倾斜锁止装置；72、74…锁止部件；76、78…倾斜锁止致动器；90…止挡件；96…大径部；98…小径部；120…螺线管；122…驱动传递部件；142…弹簧；300…倾斜锁止装置；302…锁止部件；304…倾斜致动器；310…输出轴；312…凹部；330…螺线管；332…弹簧。

Claims (10)

1.一种车身倾斜装置，其特征在于，

该车身倾斜装置包括：

左右轮保持部件，该左右轮保持部件呈长条形状，并将在车辆的宽度方向上分离设置的左侧车轮以及右侧车轮分别保持为允许上下方向的相对移动的状态；以及

倾斜致动器，该倾斜致动器设置在所述左右轮保持部件与所述车辆的车身之间，通过使所述左右轮保持部件和所述车身相对转动而至少使所述车身相对于路面的法线朝左右方向倾斜，

所述倾斜致动器的输出轴固定于所述左右轮保持部件，并且，所述车身固定于所述倾斜致动器的主体。

2.根据权利要求1所述的车身倾斜装置，其中，

所述左侧车轮和所述右侧车轮分别经由支承件被保持于所述左右轮保持部件，并且经由前置臂被保持于所述车身。

3.根据权利要求1或2所述的车身倾斜装置，其中，

所述左右轮保持部件是在所述车辆的宽度方向呈直线状地延伸的左右轮保持杆。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车身倾斜装置，其中，

所述左侧车轮以及所述右侧车轮分别经由支承件被保持于所述左右轮保持部件，该左右轮保持部件在从车辆的正面观察的情况下呈弯曲的形状，并且，当所述左右轮保持部件与所述车身之间的相对转动位置为中立位置的情况下，所述左右轮保持部件的分别与所述左侧车轮以及右侧车轮的所述支承件卡合的卡合部以位于相比所述左右轮保持部件与所述倾斜致动器的输出轴的固定部靠上方的位置的姿态配设。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的车身倾斜装置，其中，

所述车身倾斜装置包括倾斜锁止装置，当所述倾斜致动器无法正常工作的情况下，所述倾斜锁止装置在所述倾斜致动器的中立位置将所述倾斜致动器锁止。

6.根据权利要求5所述的车身倾斜装置，其中，

所述输出轴的以与所述中立位置对应的位置为中心的旋转角度在两个方向分别被设定在180°以下，所述倾斜锁止装置包括在所述输出轴的与所述中立位置对应的位置锁止所述输出轴的旋转锁止部。

7.根据权利要求5或6所述的车身倾斜装置，其中，

所述倾斜锁止装置包括：（a）能够在退避位置和作用位置之间移动的至少一个锁止部件；（b）以使所述至少一个锁止部件朝所述作用位置的方向进行施力的施力部件；以及（c）倾斜锁止致动器，当所述倾斜致动器正常的情况下，所述倾斜锁止致动器克服所述施力部件的作用力将所述至少一个锁止部件保持于所述退避位置，当所述倾斜致动器无法正常工作的情况下，所述倾斜锁止致动器允许所述至少一个锁止部件朝所述作用位置移动。

8.根据权利要求7所述的车身倾斜装置，其中，

所述输出轴具备大径部和小径部，所述大径部和小径部呈沿周方向排列的状态，且彼此半径不同，所述倾斜锁止装置包括两个锁止部件，所述两个锁止部件分别被保持为：在所述输出轴位于与所述中立位置对应的位置的状态下，所述两个锁止部件能够在壳体的与所述输出轴的所述大径部的两侧对应的位置移动。

9.根据权利要求7所述的车身倾斜装置，其中，

所述输出轴包括设置在其外周部的一个凹部，所述倾斜锁止装置包括一个锁止部件，该一个锁止部件被保持为：在所述输出轴位于与所述中立位置对应的位置的状态下，所述一个锁止部件能够在壳体的能够与所述凹部嵌合的位置移动。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的车身倾斜装置，其中，

所述倾斜锁止致动器包括对所述至少一个锁止部件赋予驱动力的螺线管。

Images