JP2008526604A - 装軌全地勢走行車 - Google Patents

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Abstract

【課題】 特定運転状況に対する車両のバランスを適合させるべく、運転者の移動を可能にする装軌ATVを提供することにある。
【解決手段】本発明は、内燃機関により駆動される1対の平行無限軌道(5)により完全に支持され、駆動されかつ操舵される装軌ATVに関する。ステアリング手段(15)は、両軌道(5)間の差動を制御して車両を操舵するように構成されている。ハンドルバー(15)が運転者シート(16)の前方で車両ボディ(1)に枢着されており、ハンドルバー(15)を旋回することにより車両の操舵を行う。本発明の他の態様によれば、運転者シート(16)は跨座式シートであり、フットレスト(9)が、このシート(16)の左側および右側でボディ(1)に配置されており、該フットレスト(9)は、軌道(5)の上方走行部(11)と下方走行部(10)との間の垂直方向位置にある。
【選択図】 図1

Description

本発明は、装軌全地勢走行車(ATV:tracked All Terrain
Vehicle)に関する。以下の記載において、用語「全地勢走行車(ATV)」とは、比較的小さい踏面(footprint)を有しかつ運転者単独または運転者と1人の乗客とが使用することを意図したオフ・ロード用車両を意味する。
車輪型ATVと装軌ATVとの間には、一般的に次のような区別がなされている。すなわち、車輪型ATVは、通常、4つの車輪と、運転者用の跨座式シートと、前輪のステアリング用ハンドルバーとを有している。その運転者は、シート上での運転者の位置、従って特定運転状況に対する車両のバランスに適合させてアクティブに乗ることができる。これにより、オフ・ロード条件下で高い運転速度を得ることができる。しかしながら、車輪駆動は、例えば柔軟路面または深雪路面でのグリップ力を欠くことまたは沈下し易いことから、万能オフ・ロード使用には不充分である。
柔軟路面で使用する場合には装軌ATVがパーフェクトである。なぜならば、装軌ATVの接地力が軌道(track)の全路面係合部分に亘って分散され、従って非常に低減されるからである。特許文献1には、車輪型ATV用の軌道変換キットが開示されているが、路面係合力および接地力の最高の分散は全軌道車両により提供される。
特許文献2には、このような全装軌(full-track)ATVが開示されている。この全装軌ATVは、1対の平行な路面係合軌道と、両軌道間の差動速度を制御して車両の操舵を可能にするジョイスティックとを有している。乗用車で知られている形式の運転者シートは、運転者の前方に配置されているジョイスティックに対して安定した位置を運転者に与える。しかしながら、このステアリング制御形式(ジョイスティック)およびシートの形式および位置により与えられる運転姿勢では、運転者が、特定運転状況に対する車両のバランスを高めるべく自発的に移動することは不可能である。
カナダ国特許出願CA−2,374,657号明細書 カナダ国特許出願CA−2,141,777号明細書
本発明の目的は、特定運転状況に対する車両のバランスを適合させるべく、運転者の移動を可能にする装軌ATVを提供することにある。
本発明の一態様によれば、装軌ATVは、車両ボディと、該車両ボディを完全に支持しかつ路面と係合する1対の無限軌道と、該軌道を駆動する内燃機関と、車両ボディ上に支持された運転者シートと、運転者が、それぞれ車両の速度制御および操舵が行えるように、両軌道の共通速度および差動速度の制御を可能にする速度制御手段およびステアリング手段とを有している。運転者シートの前方でボディにはハンドルバーが枢着されており、このハンドルバーの旋回により操作されるようにステアリング手段が配置されている。また、ハンドルバーには、運転者による車両の手動速度制御が行えるように速度制御手段が配置されている。
本発明の他の態様によれば、装軌ATVは、車両ボディと、該車両ボディを完全に支持しかつ路面と係合する1対の無限軌道と、該軌道を駆動する内燃機関と、車両ボディ上に支持された運転者シートと、運転者が、それぞれ車両の速度制御および操舵が行えるように、両軌道の共通速度および差動速度の制御を可能にする速度制御手段およびステアリング手段とを有している。運転者シートは跨座式シートであり、このシートの左側および右側には、両軌道の間でかつ軌道の上方走行部と、路面と係合する下方走行部との間の垂直方向位置に、運転者の足用のフットレストが配置されている。
以下、本発明の例示実施形態を示す添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図1に側面図で示す装軌ATVは、前端部2および後端部3を備えた車両ボディ1を有している。後端部2から前端部2に向かう方向は、その真直走行方向4を示すものである。車両は1対の平行無限軌道5を有し、図1には左側の無限軌道のみが示されている。これらの軌道5は、キャリングホイール6、駆動ホイール7、テンショニングホイール8および支持ホイール9からなる軌道ホイールの周囲に取付けられている。キャリングホイール6は軌道5の下方走行部10の内面と係合して車両ボディ1を完全に支持し、一方、支持ホイール9は軌道5の上方走行部11を支持する。
軌道5の下方走行部10および上方走行部11とそれぞれ係合する別々のホイール6および9の使用により、これらのホイールの大きい垂直移動(好ましくは少なくとも10cm)を許容するキャリングホイール6の弾性サスペンションを使用できる。この例では、各キャリングホイール6は個々のスイングアーム12に取付けられており、該スイングアーム12は、ボディ1に枢着されかつショックアブソーバ13により傾斜位置に支持されている。このサスペンションシステムは、高速走行時でも、凹凸路面からの衝撃を吸収する。
駆動ホイール7は、軌道5を駆動する内燃機関に連結されている。この駆動システムに関する更なる詳細は、図4を参照して後述する。車両のステアリングは、左右の軌道間の差動速度を制御することにより行うことができ、例えば車輪型ATVの前輪またはスノーモービルのフロントスキー(これらは、通常、枢動するステアリング用ハンドルバーに連結されている)のように、路面と係合する枢動支持要素は存在しない。しかしながら、本発明者は、車輪型ATVのハンドルバーに非常に良く似た感覚で運転者が使用できるように全装軌ATVに配置されたこのようなハンドルバー15は、従来から使用されているジョイスティックよりも優れた車両のハンドリングが可能であることを見出している。
運転者シート16はボディに支持されており、ハンドルバー15は、運転者シート16の前方でボディに取付けられている。このハンドルバー15は車両のステアリング制御を行うためのものである。すなわち、ハンドルバー15は軌道に連結され、軌道の差動速度を制御して車両の操舵を行うように構成されている。ステアリング作用は、一方の軌道のみのポジティブまたはネガ゛ティブな加速または逆方向への両軌道の加速を意味する。ハンドルバー15はボディに枢着され、左方または右方に旋回すると、それぞれ左方または右方に操舵されるように構成されている。ハンドルバーと軌道との間の連結は、特に、軌道の駆動に使用される技術に基いて、機械的コンポーネンツ、電気的コンポーネンツまたは油圧的コンポーネンツまたはこれらの技術の種々の組合せで構成できる。ハンドルバーは、運転者が左方または右方に旋回して、車両にそれぞれ左方または右方旋回の命令を与えるように構成されている。
ジョイスティックと比較して、ハンドルバーの1つの長所は、ハンドルバーがこの各端部に1つのハンドル17を有しかつこれらのハンドル17がその枢軸線の実質的に両側にあるため、両ハンドルを同時に作用することにより、ハンドルバーを回転させることなく車両ボディに容易に力を伝達できることである。
運転中、運転者14の手はハンドルバーのハンドル上に置かれ、運転者の胴体の横方向移動によって、各ハンドルに作用する、強度の変化する垂直力が引起こされるが、これらの力はステアリング命令を意図するものではない。従って、ハンドルに作用する垂直力の効果は回避すべきものである。ハンドルバーは、その枢軸線18が垂直であれば、垂直力に対して鈍感である。しかしながら、この枢軸線18を運転者のシートに向けて傾斜させると、ハンドルバーの旋回による運転者からのハンドルの距離変化を小さくできる長所を有する。これらの理由から、ハンドルバーの枢軸線は、垂線に対して0〜40°の角度αで傾斜させるのが好ましい。
垂直方向または水平方向について言及するとき、車両は水平路面上に立つことを想定されたい。
ハンドルバーは、左方または右方のいずれにも旋回されていないその中間位置にあるとき、その両ハンドルが、水平平面に対して実質的に平行でかつ互いに角度βだけ僅かに傾斜するように配向され、これにより、ハンドルの自由端が車両ボディの後端部の方向を向くような形状を有している。この形状の長所は、運転者がハンドルを保持するとき、立上った運転姿勢および座った運転姿勢において、運転者の手および前腕が一直線になることである。両ハンドル間の最適角度βは、両ハンドル間の距離に基づいて定められる。車輪型ATVから知られているサイズおよび形状をもつハンドルバーを使用するのが好ましい。ハンドルの外端部間の幅が少なくとも0.5mであるハンドルバーは、かなり良好な車両のハンドリングが可能であるが、少なくとも0.7mの幅をもつハンドルバーも好ましく使用できる。両ハンドル間の傾斜角度βは、運転者の前腕がそれぞれのハンドルに対して実質的に直角になるように定めるべきであるが、例えば、正確に平行なハンドルを備えた真直ハンドルバーを使用することもできる。
上記ステアリング手段は、左右に旋回させることにより操作される、4輪ATVのハンドルバーに非常に良く似た構成を有している。しかしながら、ハンドルバーは異なる態様で取付けることもできる。すなわち、運転者の左右の手のための個々のハンドルを、好ましくはニュートラル位置にある枢動ハンドルバーのハンドルの位置に一致する位置において、ボディに配置することもできる。
車両の走行速度である、軌道の共通速度を制御すべく軌道に連結された速度制御手段30もハンドルバーに配置されている(図示されてはいない)。このための可能な例として、モータバイクのスロットルグリップのような回転グリップ、または車輪型ATVから知られているような、運転者の一方の手の親指で操作できるように構成されたスロットルレバーがある。
装軌ATVには更にブレーキシステムが設けられており、該ブレーキシステムは、運転者がその少なくとも一方の手で車両を制動できる、ハンドルバーに配置されたブレーキレバーのようなブレーキ制御手段31を有している。このように、車両を運転するための重要な制御装置をハンドルバー集中させたことにより、運転者の姿勢をいつでも特定運転状況に適合させる最大自由度を運転者に与えることができる。
運転者シート16は跨座式シートであり、この運転者シート16の左側および右側には、運転者の足を載せるフットレスト19が配置されている。この構成により、運転者を充分に保持できると同時に、運転者の胴体移動が可能になる。真直走行方向4では、フットレスト19は、運転者の足首がハンドルバーから後方に距離29だけ隔たるように位置して、運転者がその足を移動させることなく、快適な立上った運転姿勢をとりかつ立上った運転姿勢と座った運転姿勢との変化が行えるように配置される。運転者シート上での意図する座り位置22に対するフットレスト19の位置は、運転者の下脚が垂線に対して角度γだけ傾斜して、運転者の膝の方が足首よりも車両ボディの前端部2に近くなるように定めるのが好ましい。これにより、運転者は容易に立上ることができる。
この例では、シート21は車両の後方に延びていて、運転者14の後ろに乗客28を乗せることができる充分な長さを有している。フットレスト19は、運転者14の足の後ろに乗客28の足を載せることができる充分な長さを有している。
フットレストは、運転者がその足を置くことができる任意の表面で形成できる。本発明の例でのフットレストの位置は、図1と同じ車両の平面図である図2から一層明白になるであろう。ボディは水密船殻(watertight hull)23を有し、該船殻の下部は両軌道間に位置している。この船殻は実質的に閉鎖されたデッキ21を有し、該閉鎖デッキ21は、車両が雨に曝されたときに、船殻内への雨水の侵入を阻止する。各フットレスト19はデッキ21内の対応凹部内に配置されかつ軌道の下方走行部10と上方走行部11との間の垂直方向位置に配置されている。フットレストのこの低い位置は、運転者シートも比較的低い位置に配置でき、車両およびその運転者を含むユニット全体の重心を低下させることに寄与する。
オフ・ロード運転の場合には、重量配分は、車両および運転者の両者の重心が、車両の踏面の重心の垂直上方にあるならば最適であると考えられる。踏面とは車両が路面上に立つ表面であり、両軌道が路面と係合する下方走行部10の表面からなる。真直走行方向の場合には、この踏面の重心は、軌道の下方走行部の中央に位置する。従って、運転者シートは、真直走行方向の場合に、下方走行部10の中央からの運転者シート上での運転者の意図する座り位置の偏寄が下方走行部10の長さの30%を超えないような位置に配置するのが好ましい。
運転者がその移動により車両のバランスに影響を与えることができるか否かは、踏面および車両の全重量により決められる。車両の踏面および重量が小さいほど、運転者の移動により車両のバランスに大きい影響が与えられる。軌道5の下方走行部10の長さは2mを超えないこと、および車両の空重量(unfuled weight)は450kgを超えないことが好ましい。
図3には同じ車両が斜視図で示されており、この図面では、水密船殻23およびデッキ21を備えた車両ボディ1の形状が一層明白に示されている。この水密船殻23の体積は、車両が水中浮遊移動するのに充分な大きさである。水中浮遊移動車両の軌道の上方走行部11は水面より上にあり、このため、軌道が車両を首尾良く推進できる。
図4は、図2のIV−IV線に沿って船殻23およびデッキ21を切断し、車両の内部が見えるようにした、同じ車両の斜視断面図である。車両ボディがフレーム構造24を有し、該フレーム構造24に船殻23およびデッキ21が取付けられている。フットレスト19はデッキ21の一体部分であり、各フットレストはデッキ21の凹部内に位置している。
また、フレームには、内燃機関/ギヤボックス組立体25が支持されている。この組立体25は、この重心が車両の踏面の重心の垂直上方に位置するように、車両の中央に最も良く配置される。真直移動方向では、軌道の下方走行部10の中央からの内燃機関/ギヤボックス組立体25の距離は、軌道の長さの30%を超えないことが好ましい。ギヤボックスが全く存在しない場合または着脱可能なギヤボックスが使用される場合には、内燃機関のみについて、同じことが適用される。
内燃機関のシャフトを、差動ギヤ装置27を介して軌道の駆動ホイール7に連結するトランスミッション26も示されている。しかしながら、他の多くの駆動システムを考えることができよう。すなわち、例えば内燃機関が発電機を駆動し、駆動ホイールが電気モータにより駆動されるように構成するか、内燃機関が油圧ポンプを駆動し、駆動ホイールが油圧モータにより駆動されるように構成することもできる。ステアリングシステムは、両軌道間の差動速度を制御する手段を必要とする。当業者には、種々の駆動技術の各々についての全装軌車両用の種々のステアリングシステムが既に知られている。
当業者ならば、上記方法および実施形態についての多くの変更は明白であり、上記説明が本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によってのみ定められるものである。
本発明による装軌ATVを示す簡単化した側面図である。 図1の車両を示す簡単化した平面図である。 図1の車両を示す簡単化した斜視図である。 図1の車両のボディ内部を示す、図2のIV−IV線に沿う斜視断面図である。
符号の説明
1 車両ボディ
5 無限軌道
10 下方走行部
11 上方走行部
15 ハンドルバー
16 運転者シート
17 ハンドル
19 フットレスト
21 デッギ
23 水密船殻

Claims (31)

  1. 真直走行方向を定める前端部(2)および後端部(3)をもつ車両ボディ(1)と、真直走行方向と平行に軌道ホイール(6、7、8、9)の回りで回転可能に取付けられかつ車両ボディ(1)を完全に支持する1対の路面係合無限軌道(5)とを有し、該無限軌道(5)の各々が上方走行部(11)および路面と係合する下方走行部(10)を備え、前記軌道ホイールが、上方走行部(11)を支持する支持ホイール(9)と、各軌道(5)の下方走行部(10)の内面上でボディ(1)を支持するキャリングホイール(6)とを備え、該キャリングホイール(6)は、サスペンション手段(13)を介してボディ(1)から弾性的に懸架され、軌道(5)を駆動すべく該軌道(5)に連結された内燃機関(25)と、ボディ(1)上に支持された運転者シート(16)と、速度制御手段(30)およびステアリング手段(15)とを更に有し、該速度制御手段(30)およびステアリング手段(15)は軌道(5)に連結されかつ軌道(5)の共通速度および差動速度を制御してそれぞれ車両の速度制御および操舵を行う構成の装軌ATVにおいて、
    前記ステアリング手段は、運転者シート(16)の前方でボディに枢着されかつ左方または右方に旋回されてそれぞれ左方または右方に操舵するように配置されたハンドルバー(15)であり、前記速度制御手段(30)は、運転者が車両速度を手動制御できるようにハンドルバー(15)に配置されていることを特徴とする装軌ATV。
  2. 手動制動ができるようにハンドルバーに配置されたブレーキ制御手段(31)を備えたブレーキシステムを更に有することを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  3. 前記ハンドルバー(15)の後ろには、運転者が立上った運転姿勢をとることを可能にする、運転者の左右の足のフットレスト(19)が設けられていることを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  4. 前記フットレスト(19)は、両軌道(5)の間でかつ両軌道(5)の上方走行部(11)より垂直下方に位置していることを特徴とする請求項3記載の装軌ATV。
  5. 前記運転者シートは跨座式シート(16)であり、フットレスト(19)は運転者シート(16)の左側および右側に設けられていることを特徴とする請求項4記載の装軌ATV。
  6. 前記サスペンション手段(13)は、キャリングホイール(6)がボディに対して少なくとも10cmの垂直移動ができるように配置されていることを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  7. 前記キャリングホイール(6)は、弾性サスペンション手段(13)を介してボディ(1)から個々に懸架されていることを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  8. 前記軌道の路面と係合する下方走行部(10)の長さは2mを超えないことを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  9. 空重量が450kgを超えないことを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  10. 前記ボディは水密船殻(23)を有し、該水密船殻(23)の体積は、車両が水中浮遊移動できるのに充分な大きさを有することを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  11. 前記水中浮遊車両の軌道の上方走行部(11)は、水面より上方にあることを特徴とする請求項10記載の装軌ATV。
  12. 前記ボディ(1)は実質的に閉鎖されたデッキ(21)を有し、前記フットレスト(9)の各々がデッキ(21)内の対応凹部内に配置されていることを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  13. 前記内燃機関(25)は、真直走行方向において、軌道(5)の路面と係合する下方走行部(11)の中央から内燃機関の重心までの距離が下方走行部(11)の長さの30%を超えない位置でボディ(1)に取付けられていることを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  14. 前記運転者シート(16)は、真直走行方向において、軌道(5)の路面と係合する下方走行部(11)の中央からの運転者の意図する座り位置の偏寄が下方走行部(10)の長さの30%を超えないような位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載の装軌ATV。
  15. 真直走行方向を定める前端部(2)および後端部(3)をもつ車両ボディ(1)と、真直走行方向と平行に軌道ホイール(6、7、8、9)の回りで回転可能に取付けられかつ車両ボディ(1)を完全に支持する1対の路面係合無限軌道(5)とを有し、該無限軌道(5)の各々が上方走行部(11)および路面と係合する下方走行部(10)を備え、前記軌道ホイールが、上方走行部(11)を支持する支持ホイール(9)と、各軌道(5)の下方走行部(10)の内面上でボディ(1)を支持するキャリングホイール(6)とを備え、該キャリングホイール(6)は、サスペンション手段(13)を介してボディ(1)から弾性的に懸架され、軌道(5)を駆動すべく該軌道(5)に連結された内燃機関(25)と、ボディ(1)上に支持された運転者シート(16)と、速度制御手段(30)およびステアリング手段(15)とを更に有し、該速度制御手段(30)およびステアリング手段(15)は軌道(5)に連結されかつ軌道(5)の共通速度および差動速度を制御してそれぞれ車両の速度制御および操舵を行う構成の装軌ATVにおいて、
    前記運転者シート(16)は跨座式シート(16)であり、運転者の足用のフットレスト(9)は、運転者シート(16)の左側および右側で、軌道(5)の上方走行部(11)と、路面と係合する下方走行部(10)との間の垂直方向位置に配置されていることを特徴とする装軌ATV。
  16. 前記左右のハンドル(17)は、それぞれ運転者の左手および右手で掴むことができるようにボディ(1)に配置され、速度制御手段(30)およびステアリング制御手段(15)は、運転者が、前記ハンドル(17)を掴む手で操作できるように配置されていることを特徴とする請求項15記載の装軌ATV。
  17. 前記ステアリング手段(15)は、少なくとも一方の前記ハンドル(17)を備えかつこの少なくとも一方のハンドル(17)により手動操作できるように配置されていることを特徴とする請求項16記載の装軌ATV。
  18. 前記速度制御手段(30)は、手動速度制御が行えるように一方のハンドル(17)と関連していることを特徴とする請求項16記載の装軌ATV。
  19. 手動制動できるように少なくとも一方のハンドル(17)の近傍に配置されたブレーキ制御手段(31)を備えたブレーキシステムを更に有していることを特徴とする請求項16記載の装軌ATV。
  20. 前記ハンドル(17)は、本質的に水平平面内に配置されていることを特徴とする請求項16記載の装軌ATV。
  21. 前記ステアリング手段は運転者シート(16)の前方でボディ(1)に取付けられたハンドルバー(15)であり、前記左右のハンドル(17)はこのハンドルバー(15)に配置されていることを特徴とする請求項16記載の装軌ATV。
  22. 前記ハンドルバー(15)は、ボディ(1)に枢着されかつ左方または右方に旋回させることによりそれぞれ左方へのステアリング操作または右方へのステアリング操作が行えるように配置されていることを特徴とする請求項21記載の装軌ATV。
  23. 前記サスペンション手段(13)は、キャリングホイール(6)がボディ(1)に対して少なくとも10cmの垂直移動ができるように配置されていることを特徴とする請求項15記載の装軌ATV。
  24. 前記キャリングホイール(6)は、弾性サスペンション手段(13)を介してボディ(1)から個々に懸架されていることを特徴とする請求項15記載の装軌ATV。
  25. 前記軌道の路面と係合する下方走行部(10)の長さは2mを超えないことを特徴とする請求項15記載の装軌ATV。
  26. 空重量が450kgを超えないことを特徴とする請求項15記載の装軌ATV。
  27. 前記ボディは水密船殻(23)を有し、該水密船殻(23)の体積は、車両が水中浮遊移動できるのに充分な大きさを有することを特徴とする請求項15記載の装軌ATV。
  28. 前記水中浮遊車両の軌道の上方走行部(11)は、水面より上方にあることを特徴とする請求項26記載の装軌ATV。
  29. 前記ボディ(1)は実質的に閉鎖されたデッキ(21)を有し、前記フットレスト(9)が、それぞれデッキ(21)内の対応凹部内に配置されていることを特徴とする請求項15記載の装軌ATV。
  30. 前記内燃機関(25)は、真直走行方向において、軌道(5)の路面と係合する下方走行部(10)の中央から内燃機関の重心までの距離が下方走行部(11)の長さの30%を超えない位置でボディ(1)に取付けられていることを特徴とする請求項15記載の装軌ATV。
  31. 前記運転者シート(16)は、真直走行方向において、軌道(5)の路面と係合する下方走行部(11)の中央からの運転者の意図する座り位置の偏寄が下方走行部(10)の長さの30%を超えないような位置に配置されていることを特徴とする請求項15記載の装軌ATV。
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