JP2007076564A - 車輪用ホイールおよび車輪制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤのビード間の距離を車両の走行中に調節して接地面形状を変更する。
【解決手段】 車軸に固定されたアクスル３０は、先端部を根元部に対して偏心可能に構成されている。根元部にはアウターハブ２０が固定され、先端部にはインナーハブ２２が固定される。インナーハブ２２には内側リム体１６が固定され、アウターハブ２０には外側リム体１８が固定される。内側リム体１６のリムフランジ１６ａには、タイヤ１０の車両内側のビード部１０ｂが装着される。外側リム体１８のリムフランジ１８ａには、タイヤ１０の車両外側のビード部１０ｃが装着される。制御装置１００からの指令に応じてアクスル３０の先端部を偏心させることで、内側リム体１６を外側リム体１８に対して車両前方や鉛直上方にずらすことができ、これに伴ってタイヤ接地面の形状が変化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は車輪用ホイールおよび車輪制御装置に関し、より詳細には、タイヤの路面接地状態を調整可能な車輪用ホイールおよびそれを制御する車輪制御装置に関する。

産業車両等では二つ割りに成形されたホイール体を組み合わせてタイヤに装着する方式のタイヤホイールが知られている。特許文献１には、一対のホイール体の一方に形成された円筒部を他方の円筒部に挿入し、その重なり合い部を締結して使用するタイヤホイールが開示されている。また、特許文献２には、リムフランジとディスクホイールとが一体成形された左右一対のホイール体の間に、リム底を形成するためのスペーサを配置し、このスペーサと一対のホイール体とをボルトにて結合したタイヤホイールが開示されている。
特開２００３−２４０６８２号公報 実開平６−８１８０２号公報

上記特許文献１においては、円筒部の重なり合い量を変更してタイヤのビード間の距離を調節する。また、上記特許文献２においては、幅の異なるスペーサをホイール体に結合することで、タイヤのビード間の距離を調節する。しかしながら、いずれの場合も、車輪を車両から外した状態でなければ調節をすることができない。

一般に、タイヤの路面接地部分（以下、単に「接地面」という）の幅や長さは、車両の走行性能に大きな影響を及ぼす。そこで、本願発明者は、タイヤのビード間の距離を車両の走行中に調節して接地面形状を変更できれば、走行性能の改善が可能であることを認識した。

本発明はこうした知見に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤ接地面の形状を変化させて車両の走行性能を調整可能とする技術を提供することにある。

本発明のある態様の車輪用ホイールは、タイヤの車両内側のビード部が装着される円環状のリムフランジを有する内側リム体と、タイヤの車両外側のビード部が装着される円環状のリムフランジを有する外側リム体と、外部からの指令に応じて作動し、前記内側リム体と前記外側リム体との相対位置を変化させるアクチュエータと、を備える。

この態様によると、ホイールを車両から取り外すことなく、車両の走行中であってもアクチュエータの作動によりタイヤ幅や接地面の形状を変化させることができる。

本発明の別の態様は、車輪制御装置である。この装置は、タイヤの車両内側のビード部が装着される円環状のリムフランジを有する内側リム体と、タイヤの車両外側のビード部が装着される円環状のリムフランジを有する外側リム体と、外部からの指令に応じて作動し、前記内側リム体と前記外側リム体の相対位置を変化させるアクチュエータと、車両の走行状態に合わせて前記アクチュエータを制御する制御手段と、を備える。

この態様によると、ホイールを車両から取り外すことなく、車両の走行中であってもアクチュエータの作動によりタイヤ幅や接地面の形状を変化させて、車両の走行性能を調整することができる。

前記アクチュエータは、車両の車軸に固定される第１軸と、第１軸に回転可能に連結され回転により先端を第１軸に対して変位可能な偏角部と、前記偏角部に回転可能に連結された第２軸と、から構成され、前記外側リム体または前記内側リム体のいずれか一方が前記第１軸に固定され、他方が前記第２軸に固定され、前記偏角部を回転させることで、前記内側リム体の中心軸と前記外側リム体の中心軸との軸間を離間せしめるようにしてもよい。これによって、内側リム体と外側リム体の軸を偏心させることができる。

車両の旋回を検出する旋回検出手段をさらに備え、前記制御手段は、旋回時の車両外輪側の少なくともひとつの車輪について、前記内側リム体が前記外側リム体に対して鉛直方向上方に位置するように前記アクチュエータを制御してもよい。これによって、車両旋回時にタイヤに発生するキャンバスラストが増大するので、旋回性能が向上する。

車両の旋回を検出する旋回検出手段をさらに備え、前記制御手段は、旋回時の車両外輪側の少なくともひとつの車輪について、前記外側リム体が前記内側リム体に対して車両前方に位置するように前記アクチュエータを制御してもよい。これによって、車両旋回時にタイヤに発生するコーナリングフォースが増大するので、旋回性能が向上する。

車両の制動状態を検出する制動検出手段をさらに備え、前記制御手段は、少なくとも左右一組の車輪について、前記外側リム体が前記内側リム体に対して車両前方に位置するように前記アクチュエータを制御してもよい。これによって、左右車輪にトーインが付けられたのと同様のタイヤ接地状態となるため、車両制動時の安定性が高まるとともに、制動距離を短縮することができる。

ステアリングホイールの保舵トルクを検出する保舵トルク検出手段をさらに備え、前記制御手段は、少なくともひとつの車輪について、車両外輪側に位置する内側リム体または外側リム体が他方のホイールに対して鉛直方向下方に位置するように前記アクチュエータを制御してもよい。これによって、タイヤにキャンバスラスト力が発生して車両が直進を維持しやすい状態になり、ドライバーの保舵トルクが軽減される。

前記外側リム体と前記内側リム体の間に同軸に配置された円筒部を有する連結部材をさらに備え、前記アクチュエータは前記連結部材の円筒部の円周上に複数配置され、各アクチュエータが車輪幅方向に伸縮する直動軸を有し、一部のアクチュエータの直動軸を前記内側リム体に連結し、残りのアクチュエータの直動軸を前記外側リム体に連結してもよい。この場合、前記制御手段は、前記アクチュエータの直動軸を伸縮させて、前記連結部材に対する前記内側リム体または前記外側リム体の相対位置を変化させてもよい。この構成によれば、外側リム体と内側リム体を車輪全周にわたって等距離だけ離間させる制御と、車両前方のタイヤ接地幅と後方のタイヤ接地幅とが異なるように、外側リム体と内側リム体を車軸垂直面に対して傾斜させた状態に離間させる制御の両方を実施することができる。

車両の減速度を検出する減速度検出手段と、急制動を判定するための所定のしきい値と検出された減速度とを比較する判定手段と、をさらに備えてもよい。急制動と判定されたとき、前記制御手段は、前記内側リム体と前記外側リム体とのタイヤ幅方向の間隔を全周にわたって広げるように前記アクチュエータを制御してもよい。これによってタイヤ接地面の面積が増加し摩擦力が増大するので、制動性能が向上する。

車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、急旋回を判定するための所定のしきい値と検出された操舵角とを比較する判定手段と、をさらに備えてもよい。急旋回と判定されたとき、前記制御手段は、前記内側リム体と前記外側リム体とのタイヤ幅方向の間隔を全周にわたって広げるように前記アクチュエータを制御してもよい。これによってタイヤ接地面の面積が増加し車両の応答性が向上するので、旋回性能が向上する。

車輪の回転角を検出する回転角検出手段をさらに備え、前記制御手段は、検出された回転角を参照して、車両前方のタイヤ接地幅が後方のタイヤ接地幅より狭い状態を維持するように前記アクチュエータを制御してもよい。これによって、タイヤの発生力を増大させることができる。

また、前記制御手段は、検出された回転角を参照して、旋回時の車両内輪側の少なくともひとつの車輪について、車両前方のタイヤ接地幅が後方のタイヤ接地幅より広い状態を維持するように前記アクチュエータを制御し、旋回時の車両外輪側の少なくともひとつの車輪について、車両前方のタイヤ接地幅が後方のタイヤ接地幅より狭い状態を維持するように前記アクチュエータを制御してもよい。つまり、内輪の接地面は前開きにしてニューマチックトレールを小さくし、外輪の接地面は後開きにしてニューマチックトレールを大きくする。これによって、旋回時に内輪で外向きに働くコーナリングフォースを小さくできるため、ステアリングホイールが戻りやすくなる。

前記連結部材と前記内側リム体および前記外側リム体との間に挟持される伸縮自在の封止部材をさらに備えてもよい。これによって、ホイールの変位を許容しつつ、タイヤ空気室内を気密に保つことができる。

車両の車高を検出する車高検出手段と、前記内側リム体および前記外側リム体を含む車輪と車体とを連結し、伸縮可能に構成された車高調整手段と、前記内側リム体と前記外側リム体との相対位置変化に基づく車高変化量を推定する推定手段と、前記車高調整手段を制御して、前記車高変化量を打ち消す方向に車高を補正する車高補正手段と、をさらに備えてもよい。これによって、外側リム体および内側リム体の変位前後のタイヤ空気室の容積変化に起因する車高変化を緩和することができる。なお、車高調整手段には、電磁アブソーバやエアサスペンションなどが含まれる。

タイヤ空気圧を検出する空気圧検出手段と、タイヤ空気室に連通し空気を供給または排出する空気供給手段と、タイヤ空気室内への空気の流出入を制御する制御弁と、前記内側リム体と前記外側リム体との相対位置変化に基づく空気圧変化量を推定する推定手段と、前記制御弁を制御して、前記空気圧変化量を打ち消す方向にタイヤ空気圧を補正する空気圧補正手段と、をさらに備えてもよい。これによって、外側リム体および内側リム体の変位前後のタイヤ空気室の容積変化に起因する空気圧変化を緩和することができる。

本発明によれば、タイヤ接地面の形状を変化させて車両の走行性能を調整することができる。

本発明は、タイヤの車輪内側のビード部が装着される内側リム体と、タイヤの車輪外側のビード部が装着される外側リム体の二つを含む車輪用ホイールに関する。このホイールに内側リム体と外側リム体の相対位置を変化させるアクチュエータを組み合わせることによって、ホイールを車両から取り外すことなく、車両の走行中であってもタイヤ幅や接地面の形状を変化させて、車両の走行性能を調整することができる。
以下、いくつかの実施の形態をもとに本発明を詳細に説明する。

実施の形態１．
実施の形態１では、タイヤのビード部の両側にそれぞれ装着された内側リム体と外側リム体の軸を車輪半径方向に変位させる。図１は、実施の形態１に係る車輪用ホイールを示す。

図１には、車輪の断面図と懸架装置の一部が示されており、車輪は主にタイヤ１０とホイール２８を含む。車輪は、アーム５０によって、車両の懸架装置を構成するショックアブソーバ５２およびサスペンション５４に接続される。

ホイール２８は、タイヤ１０の車両内側のビード部１０ｂが装着される円環状のリムフランジ１６ａを備える内側リム体１６と、タイヤ１０の車両外側のビード部１０ｃが装着される円環状のリムフランジ１８ａを備える外側リム体１８とから構成される。内側リム体１６と外側リム体１８は、アーム５０のハブに取り付けられる円盤の外周から、円筒状のリムフランジ１６ａ、１８ａがそれぞれ車両の内側、外側に延設されている。リムフランジ１６ａ、１８ａの先端には、ビード部と嵌合するリムが設けられる。外側リム体１８のリムフランジ１８ａには空気バルブ１４が取り付けられる。

タイヤ１０のトレッド部１０ａは、タイヤが路面に接する部分である。トレッド部１０ａには、排水、制動力の発揮、操作性の向上などを目的としてトレッドパターンが刻まれている。
リムフランジ１６ａ、１８ａと接するビード部１０ｂ、１０ｃは、タイヤ１０を内側リム体１６および外側リム体１８に固定する部分であり、タイヤ１０の全周にわたるリング状の構造をしている。タイヤ１０内に空気が注入されると、ビード部１０ｂ、１０ｃはそれぞれリムフランジ１６ａ、１８ａと接してタイヤ１０内を気密にする。このビード部１０ｂ、１０ｃには、タイヤ内の空気の圧力やホイールの回転などにより大きな力がかかるので、その力に耐え得るよう中心に鋼線の束であるビードワイヤーが収められている。

内側リム体１６および外側リム体１８のディスクの中央には、貫通孔があけられたハブ取付け部が設けられる。ハブ取付け部とリムフランジは、ハブ取付け部から車輪半径方向に延び出す複数のスポークにより連結される。内側リム体１６と外側リム体１８のスポークは交互にハブ取付け部から延び出すことで、相互に干渉しないようにされている。内側リム体１６と外側リム体１８の相対する面にはシール材が貼付され、タイヤ空気室の気密を保つ。

アウターハブ２０とインナーハブ２２は、アーム５０に固定されたアクスル３０に対して回転自在に取り付けられる。アウターハブ２０の中筒部２０ａが、円錐ころ軸受４２、４４を介してアクスル３０に取り付けられる。インナーハブ２２の中筒部２２ａが円錐ころ軸受４６を介してアクスル３０に取り付けられる。内側リム体１６はインナーハブ２２に固定され、外側リム体１８はアウターハブ２０に固定される。

アクスル３０は、根元部、偏角部、先端部から構成される。偏角部は、根元部および先端部に対して回転可能に接続される。図示しない車体に設置された制御装置１００からの指令により偏角部を回転させると、根元部に対して先端部が車輪半径方向に変位する。この動作によって、先端部に固定されたインナーハブ２２をアウターハブ２０に対して偏心させることができる。図１は、インナーハブ２２をアウターハブ２０に対して鉛直上方に変位させたとき、すなわち内側リム体１６を外側リム体１８に対して鉛直上方に変位させたときの様子を示している。
なお、アクスル３０の詳細な構成については、図３ないし図６を参照して後述する。

アクスル３０とホイール２８は、車両の左右駆動輪に設けられることが好ましいが、一部の車輪にのみ設けても、全車輪に設けてもよい。

図２は、アウターハブ２０とインナーハブ２２の組み合わせ図である。図２は、内側リム体１６と外側リム体１８とを取り外した状態で、図１中の矢印Ａの方向からアウターハブ２０とインナーハブ２２を見た様子を示す。

図示するように、アウターハブ２０の中央に十字状の切り込みが設けられており、その内部に十字形状のインナーハブ２２が配置される。インナーハブ２２の外形と、アウターハブ２０の十字状の切り込みとの間は若干の間隔を持つように設計されており、インナーハブ２２が車輪半径方向に変位した場合にもアウターハブ２０と干渉しないようになっている。インナーハブ２２には、内側リム体１６を固定するための４つのボルト穴２６が等間隔に設けられる。アウターハブ２０にも、外側リム体１８を固定するための４つのボルト穴２４が等間隔に設けられる。

図３ないし図６は、アクスル３０のうち図１に「Ｂ」で示した部分の詳細な内部構造を示す。アクスル３０は円筒形の外筒を持つが、図３〜６はその外筒の半周分を取り除いたときの様子を示す。

図３、図４は、アクスル３０の根元部と先端部が同軸にある場合を表しており、図３は平面図、図４は斜視図である。
根元部３２は、アームに固定されている。根元部３２と偏角部３４は、軸に対して所定の角度で切断された切片で回転可能に連結される。偏角部３４と先端部３６も同様に、所定の角度で切断された切片で回転可能に連結される。根元部３２の内壁には、円盤６０が傾いた状態で接合され、円盤６０の中心からは軸７４が延びる。軸７４の他端にはギヤ６４が取り付けられる。軸７４の途中には、偏角部３４の内壁に固定板７０で固定されたモータ６２が配設される。モータ６２は、図示しない電池からの電力供給を受けて回転駆動される。先端部３６の内壁には、円盤６８が傾いた状態で接合され、円盤６８の中心からは軸７２が延びる。軸７２の他端にはギヤ６６が取り付けられ、このギヤ６６はギヤ６４と係合する。

図５、図６は、アクスル３０の先端部が根元部に対して偏心している場合を表しており、図５は平面図、図６は斜視図である。
モータ６２を駆動すると、円盤６０は根元部３２に固定されていることからモータ６２自身が回転を始め、その結果、固定板７０を介して偏角部３４が根元部３２に対して回転する。偏角部３４が回転すると、その内壁がギヤ６６を押圧して、ギヤ６４に対してギヤ６６が移動する。ギヤ６６の移動は、軸７２および円盤６８を介して先端部３６に伝わり、図５および図６に示すように、先端部３６の中心軸が根元部３２の中心軸から離間した状態になる。

この動作にしたがって、先端部３６に固定されたインナーハブ２２が、根元部３２に固定されたアウターハブ２０に対して偏心する。これに伴って、内側リム体１６が外側リム体１８に対して変位する。すなわち、アクスル３０は、内側リム体１６と外側リム体１８の相対位置を変化させるアクチュエータとして動作する。

モータ６２の回転角を制御することで偏角部３４の回転角度を調節でき、これに伴ってインナーハブ２２をアウターハブ２０と同軸の位置、図２の右方、上方、および左方に変位させることができる。これは、内側リム体１６と外側リム体１８を同軸にすること、内側リム体１６を外側リム体１８に対して車両前方に変位させること、鉛直上方に変位させること、および車両後方に変位させることにそれぞれ対応する。

なお、内側リム体１６をアウターハブ２０に固定し、外側リム体１８をインナーハブ２２に固定してもよい。この場合でも、内側リム体１６の中心軸と外側リム体１８の中心軸との軸間を離間させることは同じである。

図７は、ホイール２８の制御装置１００の機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

車速センサ１０２は、車輪付近に取り付けられ、車輪の回転数に基づいて車速を検出する。操舵角センサ１０４は、図示しない車両のステアリングホイールに設置され、ドライバーによるステアリング操舵角を検出する。ペダルストロークセンサ１０６は、図示しない車両のブレーキペダルに設置され、ドライバーによるブレーキペダルの踏み込み量を検出する。ヨーレートセンサ１０８は、図示しない車体に設置され、走行中の車両のヨーレートを検出する。これらセンサの出力は、変位制御部１２０に入力される。

変位制御部１２０は、検出部１２２と、判定部１２４と、変位量決定部１２６と、アクスル制御部１３０を含む。検出部１２２は、各種センサからの出力を受け取り、判定部１２４に渡す。判定部１２４は、センサ出力にしたがって、ホイール変位制御を実施するか否かを判定する。ホイール変位制御を実施すべきと判定されると、変位量決定部１２６は、内側リム体１６を外側リム体１８に対していずれの方向に変位すべきか、すなわち、車両前方、車両後方、および鉛直上方のいずれに変位させるかを決定し、アクスル制御部１３０に送る。アクスル制御部１３０は、決定された方位にホイールを変位させるために必要なモータ６２の回転角を算出し、右前輪のアクスル３０Ｒまたは左前輪のアクスル３０Ｌのモータを駆動する。これによって、右前輪または左前輪のホイールを変位させることができる。

次に、内側リム体１６を外側リム体１８に対して変位させることにより得られる効果について説明する。ホイールを上下に相対変位させると、タイヤの接地面の内外で、タイヤの有効半径が異なることになる。すると、タイヤの接地面が円錐側面の形状に擬せられるため、タイヤにキャンバスラストを発生させることができる。また、ホイールを車両の前後方向に相対変位させると、トレッド部がタイヤの中心線に対して角度の付いた状態になるので、タイヤにコーナリングフォースを発生させることができる。

続いて、具体的な制御を以下の実施例１ないし３を参照して説明する。

（実施例１）
実施例１では、車両の旋回時に、車両外輪側の車輪について、内側リム体１６が外側リム体１８に対して鉛直上方に位置するように、アクスル３０を駆動する。

図８は、実施例１のフローチャートである。図８のフローは、車両の走行中常に繰り返し実行される。まず、検出部１２２は車速と操舵角を検出し（Ｓ１０）、車両が旋回中であることを判定するためのしきい値と操舵角とを比較して、ホイールの変位制御を実施するか否かを判定する（Ｓ１２）。実施しないと判定すると（Ｓ１２のＮ）、このルーチンを終了し、実施すると判定すると（Ｓ１２のＹ）、変位量決定部１２６は、操舵角の大きさおよび車速を参照してホイールの偏心量を決定し（Ｓ１４）、アクスル制御部１３０は、車両外輪側に位置する車輪のアクスル３０を駆動する（Ｓ１６）。具体的には、内側リム体１６を外側リム体１８よりも鉛直上方にずらすようにする。これによって、車両旋回時にタイヤに発生するキャンバスラストが増大するので、旋回性能が向上する。

ホイールを鉛直上下方向に変位させる代わりに、車両の前後方向に変位させてもよい。この場合、Ｓ１２でホイール変位制御を実施すると判定されると、変位量決定部１２６は、操舵角の大きさおよび車速を参照してホイールの前後偏心量を決定し、アクスル制御部１３０は、車両外輪側に位置する車輪について、外側リム体が内側リム体に対して車両前方に位置するようにアクスルを駆動する。これによって、車両旋回時にタイヤに発生するコーナリングフォースが増大するので、旋回性能が向上する。

（実施例２）
実施例２では、車両の制動時に、車両外側に位置する外側リム体１８が内側リム体１６に対して車両前方に位置するように、アクスル３０を駆動する。

図９は、実施例２のフローチャートである。実施例１と同様、車両の走行中は常にこのフローが繰り返されている。まず、検出部１２２は車速とペダルストローク量を検出し（Ｓ２０）、車両が制動中であることを判定するためのしきい値とペダルストローク量とを比較して、ホイールの変位制御を実施するか否かを判定する（Ｓ２２）。実施しないと判定すると（Ｓ２２のＮ）、このルーチンを終了し、実施すると判定すると（Ｓ２２のＹ）、変位量決定部１２６は、車速を参照してホイールの前後偏心量を決定し（Ｓ２４）、アクスル制御部１３０は、少なくとも左右一組の車輪について、外側リム体１８が内側リム体１６に対して車両前方に変位するようにアクスル３０を駆動する（Ｓ２６）。これによって、左右車輪にトーインが付けられたのと同様のタイヤ接地状態となるため、車両制動時の安定性が高まるとともに、制動距離を短縮することができる。なお、実施例２のホイール変位制御の対象となる車輪は、駆動輪であることが好ましい。

（実施例３）
実施例３では、車両が直進しているにもかかわらずドライバーがステアリングを操作している状態が検出されたとき、ステアリングの操作方向とは逆方向にキャンバスラスト力が発生するようにアクスル３０を駆動する。

図１０は、実施例３のフローチャートである。実施例１、２と同様、車両の走行中は常にこのフローが繰り返されている。まず、検出部１２２は、操舵角および車両のヨーレートを検出する（Ｓ３０）。判定部１２４は、操舵入力があるにもかかわらず車両が直進走行している状態を、操舵角とヨーレートの値にしたがって判定する（Ｓ３２）。操舵角に相当するヨーレートが発生している場合は（Ｓ３２のＹ）、車両は通常の旋回走行をしていると考えられるので、このルーチンを終了する。操舵角相当のヨーレートが発生していないと判定すると（Ｓ３２のＮ）、ドライバーによる操舵入力がないと車両を直進走行させられない状態にあると考えられるので、変位量決定部１２６は、操舵角を参照してホイールの上下偏心量を決定し（Ｓ３４）、アクスル制御部１３０は、操舵方向とは反対側の車輪について、外側リム体１８が内側リム体１６に対して鉛直上方に位置するようにアクスル３０を駆動する（Ｓ３６）。これによって、タイヤにキャンバスラスト力が発生して車両が直進を維持しやすい状態になり、ドライバーの保舵トルクが軽減され、運転者の操作快適性が向上する。

以上説明したように、実施の形態１によれば、車両の走行状態に応じてホイールを相対変位させ、タイヤ単体でキャンバスラストやコーナリングフォースを発生させることによって、旋回時の安定性向上や制動停止距離の短縮といった車両の走行性能を向上させることができる。また、右前輪のみや左前輪のみといった制御が可能なので、車両の走行状態により適した調整を実現することができる。さらに、懸架装置を動作させることなく車輪単体でタイヤの発生力を調整できるので、車両の軽量化に貢献する。

実施の形態２．
実施の形態１では、内側リム体と外側リム体の中心軸を車輪半径方向に変位させることを述べたが、実施の形態２では、内側リム体と外側リム体を車輪幅方向に変位させる例について説明する。

図１１は、実施の形態２に係る車輪用ホイールを示す。図１１には、車輪の断面図と懸架装置の一部が示されており、車輪はタイヤ１５２とホイール１５０を含む。また、図１２はホイール１５０の組み立て図である。
以下、図１１と図１２をともに参照してホイールの構造について説明する。

車輪は、アーム１９０によって、車輪の懸架装置を構成するスプリング１９２と電磁アブソーバ１９４に接続される。電磁アブソーバ１９４には、電動モータとそれにより駆動されるピストンが内蔵されており、電動モータによってアブソーバのストローク量を調整することで、一定範囲内で車高を調整可能である。なお、車高の調整手段として、電磁アブソーバの代わりにエアサスペンションを使用してもよい。

ホイール１５０は、内側リム体１６０、外側リム体１６８、スペーサ１６４、および封止部材１６２、１６６を含む。内側リム体１６０は、タイヤ１５２の車両内側のビード部が装着される円環状のリムから構成される。外側リム体１６８は、タイヤ１５２の車両外側のビード部が装着される円環状のリムから構成される。
スペーサ１６４は、内側リム体１６０と外側リム体１６８の間に挟まれて同軸上に配置される。スペーサ１６４は、図１２に示すように、円環状のつば部１６４ａと、つば部から車両外側に突出し、車軸のハブ１８０にボルト１７８によってスペーサ１６４を締結するためのボルト穴１６４ｃを底部に備えた器部１６４ｂとからなり、全体として帽子形状をなしている。つば部１６４ａの円周には等間隔に貫通穴が形成されており、それぞれの貫通穴に直動アクチュエータ１７２が装着されている。直動アクチュエータ１７２は内部にソレノイドを備えており、図示しない車体に設置された制御装置２００からの指令に応答して直動軸１７０を車輪幅方向に伸縮自在に構成されている。

直動アクチュエータ１７２は、スペーサ１６４のつば部１６４ａの円周に、車両外側と車両内側とを交互に向くように装着される。すなわち、図１２に示すように、８個の直動アクチュエータ１７２のうち４つは内側リム体１６０方向に直動軸が延び出すように配置され、残りの４つは外側リム体１６８方向に直動軸が延び出すように配置される。直動軸１７０の先端には支承体１７０ａが取り付けられ、この支承体が内側リム体１６０または外側リム体１６８の外縁に形成された貫通穴を通してボルトにより締結される。したがって、４つの直動アクチュエータ１７２は内側リム体１６０とスペーサ１６４とを連結し、別の４つの直動アクチュエータ１７２は外側リム体１６８とスペーサ１６４とを連結する。つまり、スペーサ１６４から延び出す直動軸１７０によって内側リム体１６０と外側リム体１６８が支持された状態になる。なお、直動アクチュエータ１７２には、図示しない電池から電力を供給してもよいし、または図示しない車両に備えられた車載バッテリから電力を供給してもよい。

この構成によって、内側リム体１６０および外側リム体１６８をスペーサ１６４からタイヤ幅方向に拡縮することができる。また、直動軸１７０の伸張長を４つの直動アクチュエータで変えることによって、車軸に直交する面（車軸回転面）に対して、内側リム体１６０および外側リム体１６８を傾斜した状態に変位させることができる。

内側リム体１６０とスペーサ１６４の間、およびスペーサ１６４と外側リム体１６８の間には、弾性体で形成され、伸縮自在の蛇腹の胴体を有する封止部材１６２および１６６が挟持される。これら封止部材１６２、１６６によって、タイヤ空気室内が気密に保たれるとともに、ホイール１５０全体の形状が維持される。また、封止部材１６２、１６６の蛇腹の導体によって、ホイールの変位によるタイヤ幅の変更も可能になる。

タイヤ空気室には、空気導管２４４が連通している。空気導管２４４は、ハブ内部を通過してタイヤ空気室に連通する。空気導管２４４の他端には、空気を供給または排出するための空気供給装置２４２が配置される。この空気供給装置２４２は、車体に搭載される。空気導管２４４の途中には、外部からの指令によっていずれかの方向への空気の流出を可能にすることで、タイヤ空気室への空気の供給またはタイヤ空気室からの空気の排出をさせるための制御弁２４６が配置される。

図１３は、ホイール１５０の制御装置２００の機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。

車輪回転センサ２０２は、車輪とともに回転するディスクに等間隔に刻まれた溝をカウントすることで、車輪の回転角を検出する。ペダルストロークセンサ２０４は、図示しない車両のブレーキペダルに設置され、ドライバーによるブレーキペダルの踏み込み量を検出する。摩擦センサ２０６は、路面のウェット／ドライ状態を検出し、タイヤ接地面の摩擦係数を推定する。加速度センサ２０８は、車両の加速度を検出する。操舵角センサ２１０は、図示しない車両のステアリングホイールに設置され、ドライバーによるステアリング操舵角を検出する。これらセンサの出力は、変位制御部２２０に入力される。

変位制御部２２０は、検出部２２２と、実施判定部２２４と、制御量決定部２２６と、アクチュエータ制御部２３０を含む。検出部２２２は、各種センサからの出力を受け取り、実施判定部２２４に渡す。実施判定部２２４は、センサ出力にしたがって、ホイール変位制御を実施するか否かを判定する。ホイール変位制御を実施すべきと判定されると、制御量決定部２２６は、ホイール１５０に設置された直動アクチュエータ１７２それぞれについて、直動軸の伸縮量を計算する。アクチュエータ制御部２３０は、計算された伸縮量にしたがって、直動アクチュエータ１７２を制御する。

次に、実施の形態２にしたがってホイールを変位させることにより得られる効果について説明する。制御装置２００によるタイヤ変位制御には、大きく分けて２種類がある。
第１は、内側リム体１６０と外側リム体１６８を車輪全周にわたって等距離だけ離間させる制御である。すなわち、直動アクチュエータの直動軸を同一方向に等距離だけ伸張させる。この結果、タイヤ幅は直動軸の伸張分だけ増加する。内側リム体１６０と外側リム体１６８を車両幅方向に離間させることによって、タイヤ接地面の面積が増大し、車両の旋回性能や制動性能が向上する。

第２は、内側リム体１６０と外側リム体１６８を、車両前方のタイヤ接地幅と後方のタイヤ接地幅とが異なるように、車軸垂直面に対して傾斜させた状態に離間させる制御である。言い換えると、鉛直上方から観察したときにタイヤ接地面の形状が台形状になるようにする。
従来のタイヤでは、タイヤ接地面の面圧分布と変形形状とが大きくずれているために、摩擦力を十分に使い切ることができなかった。これに対し、実施の形態２では、タイヤ接地面の形状を調整して面圧分布に近づけることによって、摩擦力を十分に発揮することが可能になる。
なお、この第２の制御時には、車輪が回転してもタイヤ接地面の形状が台形を維持するように、上述した車輪回転センサにより検出される車輪回転角を参照して、車輪の回転に合わせて直動アクチュエータの伸縮量を随時調整する必要がある。

ここで、図１４を参照して、タイヤ接地面の形状を台形に変形させたときのタイヤ発生力について説明する。図中、（ａ）はホイール変位を実施しない通常時、（ｂ）はタイヤ接地面前端の接地幅を後端の接地幅より狭くした「後開き」時、（ｃ）はタイヤ接地面前端の接地幅を後端の接地幅より広くした「前開き」時についての図である。（ａ）〜（ｃ）には、それぞれ、内側リム体１６０と外側リム体１６８のスペーサ１６４に対する位置関係、タイヤ発生力および接地面形状が描かれている。

（ａ）の通常時には、外側リム体と内側リム体は、スペーサに対して平行に配置される。したがって、接地面形状は略長方形である。タイヤ発生力のグラフにおいて、半円Ｐｓはタイヤ接地面の最大静止摩擦力であり、半楕円Ｐｄは動摩擦力を表している。ｆはタイヤ接地面における微小面積でのタイヤ発生力である。Ｆはタイヤに生じる横力であり、Ｆ＝∫ｆ・ｄｘの関係を有する。

（ａ）において、接地面前端からすべり角βの傾きでタイヤ発生力ｆは増加していき、ｆが最大静止摩擦力Ｐｓに到達すると、接地面が滑って移行は動摩擦力Ｐｄと同一になる。このとき、タイヤ接地面の前後方向の中心線から横力（タイヤ接地面で旋回時に発生する力）の始点までの距離が「ニューマチックトレールξ」に相当する。
（ｂ）の後開き時には、外側リム体と内側リム体を、タイヤ前側でスペーサに近接しタイヤ後側で離間するように配置される。したがって、（ｂ）の中段に示すように、最大静止摩擦力Ｐｓが、接地面前端で摩擦力が減少し、接地面後端で摩擦力が増大する形状に変化する。この場合、タイヤ発生力ｆの最大値は、図示するように（ａ）の通常時よりも増加し、これに伴ってニューマチックトレールξは大きくなる。
逆に、（ｃ）の前開き時には、外側リム体と内側リム体を、タイヤ前側でスペーサから離間させタイヤ後ろ側で近接するように配置される。したがって、（ｃ）の中段に示すように、最大静止摩擦力Ｐｓが、接地面前端で摩擦力が増大し、接地面後端で摩擦力が減少する形状に変化する。この場合、タイヤ発生力ｆの最大値は、図示するように（ａ）の通常時よりも減少し、これに伴ってニューマチックトレールξは小さくなる。

続いて、具体的な制御を以下の実施例４ないし７を参照して説明する。

（実施例４）
実施判定部２２４は、急制動を判定するための所定のしきい値と加速度センサ２０８により検出された減速度とを比較する。減速度が所定のしきい値を越るとホイール変位制御を実施すべきと判定し、アクチュエータ制御部２３０は、外側リム体と内側リム体とのタイヤ幅方向の間隔を全周にわたって広げるように直動アクチュエータ１７２を駆動する。これによってタイヤ接地面の面積が増加し摩擦力が増大するので、制動性能が向上する。

（実施例５）
実施判定部２２４は、急旋回を判定するための所定のしきい値と操舵角センサ２１０により検出された操舵角とを比較する。操舵角が所定のしきい値を越えるとホイール変位制御を実施すべきと判定し、アクチュエータ制御部２３０は、外側リム体と内側リム体のタイヤ幅方向の間隔を全周にわたって広げるように直動アクチュエータ１７２を駆動する。これによってタイヤ接地面の面積が増加し車両の応答性が向上するので、旋回性能が向上する。

（実施例６）
実施判定部２２４が摩擦センサ２０６の出力からタイヤの発生力が小さいと判定したとき、アクチュエータ制御部２３０は、左右の車輪について、接地面前端のタイヤ幅が後端のタイヤ幅よりも狭い状態を維持するように直動アクチュエータ１７２を制御する。つまり、左右両輪とも接地面を後開きの状態にする。これによって、タイヤの発生力が向上する。

（実施例７）
実施判定部２２４は、操舵角センサ２１０の出力から車両が旋回中か否かを判定する。旋回中と判定されたとき、アクチュエータ制御部２３０は、車輪回転センサ２０２で検出された回転角を参照し、旋回時の車両内輪側の車輪について、旋回中、接地面前端のタイヤ幅が後端のタイヤ幅よりも広い状態を維持するように直動アクチュエータ１７２を制御する。さらに、車両外輪側の車輪について、旋回中、接地面前端のタイヤ幅が後端のタイヤ幅よりも狭い状態を維持するように直動アクチュエータ１７２を制御する。つまり、内輪の接地面は前開きにしてニューマチックトレールを小さくし、外輪の接地面は後開きにしてニューマチックトレールを大きくする。これによって、旋回時に内輪で外向きに働くコーナリングフォースを小さくできるため、ステアリングホイールが戻りやすくなる。

図１５は、実施の形態２に係るホイール変位制御のフローチャートである。このフローは、車両の走行中常に繰り返し実行される。まず、実施判定部２２４は各種センサの検出値を受け取り（Ｓ６０）、実施例４〜７のいずれのホイール変位制御を実施するかを決定する（Ｓ６２）。実施しない場合（Ｓ６２のＮ）、このルーチンを終了する。実施する場合（Ｓ６２のＹ）、制御量決定部２２６は、実施例４〜７のうち選択された制御方法に応じて直動アクチュエータ１７２の変位量を算出する（Ｓ６４）。そして、アクチュエータ制御部２３０は、算出された変位量になるように各直動アクチュエータ１７２を制御する（Ｓ６６）。

以上説明したように、実施の形態２のホイールを使用すると、以下のような効果が得られる。タイヤ幅を車輪全周にわたって増加させる第１の制御では、タイヤ最大摩擦力が向上し、車両限界性能が向上する。また、接地面を台形状にする第２の制御では、車輪のニューマチックトレールを可変できるため、車両の操舵力を調整して操舵性能を改善することができる。

実施の形態１、２では、分割した二枚のホイールの相対位置を変化させ、タイヤの接地面形状やタイヤ幅を変更することで、車両の走行性能を改善することを述べた。しかしながら、走行中にタイヤの接地面形状やタイヤ幅を変更すると、他の車両性能に影響が及びうる。
例えば、実施の形態２においてホイールの間隔を広げてタイヤ幅を増大させると、タイヤ空気室の容積が増加するためタイヤ空気圧が低下する。すると、タイヤ変形に伴うエネルギーロスが増大する。またタイヤ空気圧が低下すればその分だけ車高が低下するので、車両底部が路面と接触したり、タイヤが車体のタイヤハウスに干渉したりする可能性がある。
逆に、ホイールの間隔を狭めてタイヤ幅を減少させると、タイヤ空気室の容積が減少するためタイヤ空気圧が増大する。すると、タイヤの接地性能も低下しうるし、タイヤ直径の増加により車高が高くなり空気抵抗が増加する。

したがって、ホイール変位制御を実施したときには、これに付随するタイヤ空気圧変化および車高変化を補正することが好ましい。以下では、ホイール変位制御の実行時に選択的に実行すべき補正制御について説明する。

図１６は、図１３に示した制御装置とともに使用される補正制御装置の機能ブロック図である。以下の説明では、実施の形態２で述べたホイール１５０を対象にした補正制御について説明するが、実施の形態１で述べたホイール２８についても同様の構成で補正制御を実施可能である。

車高センサ２１２は、電磁アブソーバ１９４に設置され、ピストンのストローク量を検出して車高を推定する。代わりに、車体底部に設置した赤外線センサによって車体底部と路面との距離を直接測定してもよい。空気圧センサ２１４は、タイヤ空気室内に設置され、タイヤ空気圧を検出する。

補正制御部２５０は、ホイール変位制御部内の制御量決定部２２６から制御量情報を受け取って、補正を実施するか否かを判定する。
具体的には、各直動アクチュエータ１７２の伸縮量の情報は、車高変化量推定部２３２に入力される。また、車高センサ２１２からの現在の車高も車高変化量推定部２３２に入力される。車高変化量推定部２３２は、ホイール変位制御実施前後の車高変化量を算出し、補正実施判定部２３６に渡す。補正実施判定部２３６は、車高の変化量が許容範囲内か否かを判定する。許容範囲を越えていると、車高制御部２３８は、車高変化を打ち消す方向に電磁アブソーバ１９４を制御して車高を調整する。
各直動アクチュエータ１７２の伸縮量の情報は、空気圧変化量推定部２３４にも入力される。また、空気圧センサ２１４からの現在のタイヤ空気圧も空気圧変化量推定部２３４に入力される。空気圧変化量推定部２３４は、ホイール変位制御実施前後の空気圧変化量を算出し、補正実施判定部２３６に渡す。許容範囲を越えていると、空気圧制御部２４０は、空気圧変化量を打ち消す方向に制御弁２４６を制御して、タイヤ空気圧を調整する。

図１７は、車高変化補正制御のフローチャートである。まず、車高センサ２１２により車両の車高を検出する（Ｓ７０）。続いて、車高変化量推定部２３２は、直動アクチュエータ１７２の伸縮量を参照してタイヤ空気室の容積変化を計算し、さらにホイール変位制御実施後の推定車高を計算する。続いて、現在の車高と推定車高との差分である車高変化量を算出する（Ｓ７２）。補正実施判定部２３６は、車高変化量と予め定められたしきい値とを比較して、車高変化量が許容範囲内か否かを判定する（Ｓ７４）。許容範囲内であれば（Ｓ７４のＹ）、このフローチャートを終了し、許容範囲を超えていれば（Ｓ７４のＮ）、車高補正を実施すると判定する。車高制御部２３８は、車高変化を打ち消す方向に、つまり、ホイール変位制御後の車高が制御前の車高と同程度になるような電磁アブソーバ１９４のピストンの変位量を算出し、その値に応じて電磁アブソーバを制御する（Ｓ７６）。なお、車高制御部２３８は、車高変化量を完全に打ち消すように車高を調整してもよいが、許容範囲を下回る範囲まで車高調整を実施してもよい。

図１８は、空気圧変化補正制御のフローチャートである。まず、空気圧センサによりタイヤ空気圧を検出する（Ｓ８０）。続いて、空気圧変化量推定部２３４は、直動アクチュエータ１７２の伸縮量を参照してタイヤ空気室の容積変化を計算し、さらにホイール変位制御実施後の推定空気圧を計算する。続いて、現在のタイヤ空気圧と推定空気圧との差分である空気圧変化量を算出する（Ｓ８２）。補正実施判定部２３６は、空気圧変化量と予め定められたしきい値とを比較して、空気圧変化量が許容範囲内か否かを判定する（Ｓ８４）。許容範囲内であれば（Ｓ８４のＹ）、このフローチャートを終了し、許容範囲を超えていれば（Ｓ８４のＮ）、空気圧補正を実施すると判定する空気圧制御部２４０は、空気圧変化を打ち消す方向に、つまり、ホイール変位制御との空気圧が制御前の空気圧と同程度になるような空気供給量又は排出量を算出し、その値に応じて制御弁２４６を制御する（Ｓ８６）。なお、空気圧制御部２４０は、空気圧変化量を完全に打ち消すように空気圧を調整してもよいが、車両の走行性能が低下しない範囲内に収まるまで空気圧調整を実施してもよい。

空気圧補正制御を実施すれば、タイヤ空気圧の変化に伴う車高変化は解消できるので、この場合は車高調整を実施する必要はない。したがって、電磁アブソーバでなく通常のアブソーバを備えていてもよい。逆に、車高補正制御を実施してもタイヤ空気圧変化を解消することはできない。したがって、空気圧補正制御に必要な装置、すなわち制御弁、空気配管、および空気供給装置を備えていない場合は、ホイール変位制御によるタイヤ幅の変化量に上下限を設定しておくことが好ましい。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、駆動輪に分割ホイールを装着することを述べたが、駆動輪以外の車輪にも分割ホイールを装着してもよい。

実施の形態１に係るホイールを含む車輪を示す図である。 アウターハブとインナーハブの組み合わせ図である。 アクスルの内部構成を示す平面図である。 アクスルの内部構成を示す斜視図である。 アクスルの内部構成を示す平面図である。 アクスルの内部構成を示す斜視図である。 図１で示した制御装置の機能ブロック図である。 実施例１のフローチャートである。 実施例２のフローチャートである。 実施例３のフローチャートである。 実施の形態２に係るホイールを含む車輪を示す図である。 実施の形態２に係るホイールの組み立て図である。 図１１で示した制御装置の機能ブロック図である。 タイヤ接地面形状の効果を説明する表である。 実施の形態２に係るホイール変位制御のフローチャートである。 補正制御装置の機能ブロック図である。 車高変化補正制御のフローチャートである。 空気圧変化補正制御のフローチャートである。

符号の説明

１０ タイヤ、 １０ａ トレッド部、 １０ｂ ビード部、 １６ 内側リム体、 １６ａ リムフランジ、 １８ 外側リム体、 １８ａ リムフランジ、 ２０ アウターハブ、 ２２ インナーハブ、 ２８ ホイール、 ３０ アクスル、 ３２ 根元部、 ３４ 偏角部、 ３６ 先端部、 ６２ モータ、 １００ 制御装置、 １０２ 車速センサ、 １０４ 操舵角センサ、 １０６ ペダルストロークセンサ、 １０８ ヨーレートセンサ、 １２０ 変位制御部、 １２２ 検出部、 １２４ 判定部、 １２６ 変位量決定部、 １３０ アクスル制御部、 １５０ ホイール、 １５２ タイヤ、 １６０ 内側リム体、 １６２ 封止部材、 １６４ スペーサ、 １６６ 封止部材、 １６８ 外側リム体、 １７０ 直動軸、 １７２ 直動アクチュエータ、 １９４ 電磁アブソーバ、 ２００ 制御装置、 ２０２ 車輪回転センサ、 ２０４ ペダルストロークセンサ、 ２０８ 加速度センサ、 ２１０ 操舵角センサ、 ２２０ 変位制御部、 ２２２ 検出部、 ２２４ 実施判定部、 ２２６ 制御量決定部、 ２３０ アクチュエータ制御部、 ２３２ 車高変化量推定部、 ２３４ 空気圧変化量推定部、 ２３６ 補正実施判定部、 ２３８ 車高制御部、 ２４０ 空気圧制御部、 ２４２ 空気供給装置、 ２４６ 制御弁。

Claims (18)

1. タイヤの車両内側のビード部が装着される円環状のリムフランジを有する内側リム体と、
   タイヤの車両外側のビード部が装着される円環状のリムフランジを有する外側リム体と、
   外部からの指令に応じて作動し、前記内側リム体と前記外側リム体との相対位置を変化させるアクチュエータと、
   を備えることを特徴とする車輪用ホイール。
2. 前記内側リム体の中心軸と前記外側リム体の中心軸との軸間を変化させることを特徴とする請求項１に記載の車輪用ホイール。
3. 前記内側リム体と前記外側リム体の車輪幅方向の間隔を変化させることを特徴とする請求項１に記載の車輪用ホイール。
4. 前記外側リム体と前記内側リム体の間に同軸に配置された円筒部を有する連結部材をさらに備え、
   前記アクチュエータは前記連結部材の円筒部の円周上に複数配置され、各アクチュエータが車輪幅方向に伸縮する直動軸を有し、一部のアクチュエータの直動軸は前記内側リム体に連結され、残りのアクチュエータの直動軸は前記外側リム体に連結されることを特徴とする請求項３に記載の車輪用ホイール。
5. タイヤの車両内側のビード部が装着される円環状のリムフランジを有する内側リム体と、
   タイヤの車両外側のビード部が装着される円環状のリムフランジを有する外側リム体と、
   外部からの指令に応じて作動し、前記内側リム体と前記外側リム体の相対位置を変化させるアクチュエータと、
   車両の走行状態に合わせて前記アクチュエータを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする車輪制御装置。
6. 前記アクチュエータは、車両の車軸に固定される第１軸と、第１軸に回転可能に連結され回転により先端を第１軸に対して変位可能な偏角部と、前記偏角部に回転可能に連結された第２軸と、から構成され、
   前記外側リム体または前記内側リム体のいずれか一方が前記第１軸に固定され、他方が前記第２軸に固定され、前記偏角部を回転させることで、前記内側リム体の中心軸と前記外側リム体の中心軸との軸間を離間せしめることを特徴とする請求項５に記載の車輪制御装置。
7. 車両の旋回を検出する旋回検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、旋回時の車両外輪側の少なくともひとつの車輪について、前記内側リム体が前記外側リム体に対して鉛直方向上方に位置するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項５または６に記載の車輪制御装置。
8. 車両の旋回を検出する旋回検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、旋回時の車両外輪側の少なくともひとつの車輪について、前記外側リム体が前記内側リム体に対して車両前方に位置するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項５または６に記載の車輪制御装置。
9. 車両の制動状態を検出する制動検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、少なくとも左右一組の車輪について、前記外側リム体が前記内側リム体に対して車両前方に位置するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項５または６に記載の車輪制御装置。
10. ステアリングホイールの保舵トルクを検出する保舵トルク検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、少なくともひとつの車輪について、車両外輪側に位置する内側リム体または外側リム体が他方のホイールに対して鉛直方向下方に位置するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項５または６に記載の車輪制御装置。
11. 前記外側リム体と前記内側リム体の間に同軸に配置された円筒部を有する連結部材をさらに備え、
    前記アクチュエータは前記連結部材の円筒部の円周上に複数配置され、各アクチュエータが車輪幅方向に伸縮する直動軸を有し、一部のアクチュエータの直動軸は前記内側リム体に連結され、残りのアクチュエータの直動軸は前記外側リム体に連結され、
    前記制御手段は、前記アクチュエータの直動軸を伸縮させて、前記連結部材に対する前記内側リム体または前記外側リム体の相対位置を変化させることを特徴とする請求項５に記載の車輪制御装置。
12. 車両の減速度を検出する減速度検出手段と、
    急制動を判定するための所定のしきい値と検出された減速度とを比較する判定手段と、をさらに備え、
    急制動と判定されたとき、前記制御手段は、前記内側リム体と前記外側リム体とのタイヤ幅方向の間隔を全周にわたって広げるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項５または１１に記載の車輪制御装置。
13. 車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
    急旋回を判定するための所定のしきい値と検出された操舵角とを比較する判定手段と、
    をさらに備え、
    急旋回と判定されたとき、前記制御手段は、前記内側リム体と前記外側リム体とのタイヤ幅方向の間隔を全周にわたって広げるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項５または１１に記載の車輪制御装置。
14. 車輪の回転角を検出する回転角検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、検出された回転角を参照して、車両前方のタイヤ接地幅が後方のタイヤ接地幅より狭い状態を維持するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項５または１１に記載の車輪制御装置。
15. 車両の回転角を検出する回転角検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、検出された回転角を参照して、旋回時の車両内輪側の少なくともひとつの車輪について、車両前方のタイヤ接地幅が後方のタイヤ接地幅より広い状態を維持するように前記アクチュエータを制御し、旋回時の車両外輪側の少なくともひとつの車輪について、車両前方のタイヤ接地幅が後方のタイヤ接地幅より狭い状態を維持するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項５または１１に記載の車輪制御装置。
16. 前記連結部材と前記内側リム体および前記外側リム体との間に挟持される伸縮自在の封止部材をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の車輪制御装置。
17. 車両の車高を検出する車高検出手段と、
    前記内側リム体および前記外側リム体を含む車輪と車体とを連結し、伸縮可能に構成された車高調整手段と、
    前記内側リム体と前記外側リム体との相対位置変化に基づく車高変化量を推定する推定手段と、
    前記車高調整手段を制御して、前記車高変化量を打ち消す方向に車高を補正する車高補正手段と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項５または１１に記載の車輪制御装置。
18. タイヤ空気圧を検出する空気圧検出手段と、
    タイヤ空気室に連通し空気を供給または排出する空気供給手段と、
    タイヤ空気室内への空気の流出入を制御する制御弁と、
    前記内側リム体と前記外側リム体との相対位置変化に基づく空気圧変化量を推定する推定手段と、
    前記制御弁を制御して、前記空気圧変化量を打ち消す方向にタイヤ空気圧を補正する空気圧補正手段と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項５または１１に記載の車輪制御装置。

Images