JP2009014945A - 走行車両のスキッド現象体験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤＴを路面から浮かした状態で走行してスキッド現象の体験をする。
【解決手段】タイヤ下部を接地状態で遊嵌できるフレーム２と、前記遊嵌したタイヤ下部の前後に位置する一対のローラ４、１５とを備え、一方のローラ１５を駆動モータ９の駆動によってローラ間の前後対向間距離を狭める方向に移動させ、これによりタイヤＴがローラ４、１５に乗り上げて接地状態から非接地状態になってフレーム２に設けたキャスタ輪３、１１による走行状態にしてスキッド現象を体験できるようにした。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両走行中にタイヤが横滑り状態のスリップが起こって発生するスキッド現象を体験するための走行車両のスキッド現象体験装置の技術分野に属するものである。

一般に、車両を運転する際においてタイヤが横滑り状態にスリップすることが有り、このようなスリップ現象はスキッド現象といわれ、これをドライバーに体験させておくことは運転の訓練の一つとして大切なことである。そこで車両全体を、キャスター付きフレームに上下移動自在な状態で載せ、車両を下降させてタイヤ走行している状態から車両を上昇させてキャスタ走行するようにしてスキッド現象を体験できるようにしたものが知られている（特許文献１参照）。ところがこのものは、車両全体をフレームに乗せ、４個のキャスタが車両の左右両側にそれぞれはみ出した状態になっているため、装置全体が大型なものになってしまうだけでなく、フレームに車両全体を取り付け固定しなければならず、そのための装置が必要なうえ、固定作業が面倒かつ煩雑になるという問題がある。
これに対し、タイヤをキャスタ付きフレームに載せるようにしたもの（特許文献２参照）や、タイヤの外側面にキャスタやコロ付きの補助タイヤを取付けるようにしたもの（特許文献３参照）が知られている。ところが前者のものは、走行当初からタイヤが路面から離間した非接地状態になっているため、走行開始と同時にスキッド現象が発生してしまう惧れがあって走行途中にスキッド現象が発生したことを体験することが事実上できないという問題がある。また後者のものは、コーナリングをして車体が傾斜した場合において、内輪になる側に設けたスキッド用輪体が路面に接地することでスキッド現象を発生させようとするものであるが、この場合、外輪側は、スキッド用輪体ではなくタイヤが接地していることになるため、スキッド現象を発生させるにはそれなりの速度で走行させなければならないという問題があるだけでなく、異なったタイヤ径のものには使用することができないという問題がある。
そこで車両にキャスタ付きのブラケットを上下動自在に設け、車両走行中にブラケットを上下調節させることによってタイヤを接地状態から非接地状態にしてスキッド現象を発生させるようにしたものが知られている（特許文献４参照）。
特公平５−５７９５４号公報 実用新案登録第３０４５７１９号公報 特許第２９２５０５０号公報 特開２０００−１４２５０８号公報

ところが前記ブラケットの上下動調節をさせるものは、ブラケットを上下動させるための装置をいちいち車両に固定しなければならず面倒かつ煩雑であるという問題があるだけでなく、キャスタをタイヤ位置ではなく、タイヤよりも車両左右方向中央側に寄せた状態で配する構成になるため、キャスタを配設する場所の確保をするため、車両を大幅に改造する必要があるだけでなく、左右キャスタ間の間隔が狭くなって車体の左右の安定性が欠けることになって発生するスキッド現象に違和感があり、これらに本発明が解決せんとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、タイヤ下部を接地状態で遊嵌されるフレームと、前記遊嵌したタイヤ下部の前後に位置し、前後対向間距離をタイヤが接地状態から非接地状態に乗り上げる状態にまで移動調整できるようフレームに設けられた転動自在な一対のローラと、ローラの前後移動調整をするための動力提供をする駆動手段と、フレームの前後に設けられ、タイヤが非接地状態になったときフレームにスキッド現象を発生させるための輪体とを備えて構成したことを特徴とする走行車両のスキッド現象体験装置である。
請求項２の発明は、一対のローラは、一方が前後移動をし、他方は前後移動しないものであることを特徴とする請求項１記載の走行車両のスキッド現象体験装置である。
請求項３の発明は、駆動手段は、減速手段を介して動力の出力をするものであることを特徴とする請求項２記載の走行車両のスキッド現象体験装置である。
請求項４の発明は、フレームには、タイヤ下部の左右側面を転動支持する補助ローラが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記載の走行車両のスキッド現象体験装置である。
請求項５の発明は、補助ローラは、タイヤの回転に対応すべく斜軸に転動自在に支持されていることを特徴とする請求項４記載の走行車両のスキッド現象体験装置である。
請求項６の発明は、補助ローラの左右少なくとも一方は、タイヤ幅に応じて左右位置調整自在に設けられていることを特徴とする請求項４または５記載の走行車両のスキッド現象体験装置である。
請求項７の発明は、輪体は、フレームが自立走行できるよう少なくとも４個設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１記載の走行車両のスキッド現象体験装置である。
請求項８の発明は、駆動手段はフレームの前後方向一端部に設けられ、前後方向他端部にタイヤ走行可能な上面を有したブラケットが設けられ、該ブラケット上面を走行してタイヤはフレームにセットされるものとし、タイヤは、走行可能な傾斜面を有した渡し板を介して路面とブラケット上面とのあいだの移動をするように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１記載の走行車両のスキッド現象体験装置である。

請求項１の発明とすることで、スキッド現象を発生させようとするタイヤをフレームに遊嵌した状態でタイヤ走行をし、このタイヤ走行状態において前後ローラの対向間隔を狭めていって、タイヤを接地状態から前後ローラに乗り上げた非接地状態にすることでスキッド現象の発生が可能になり、この結果、タイヤ位置が路面に支持された実際に近い状態でのスキッド現象の体験を、タイヤをフレームに遊嵌した状態にセットするだけでよいことになって、装置自体を車両に固定するような面倒かつ煩雑なことをしないでもできることになる。
請求項２の発明とすることで、タイヤを前後ローラに乗り上げさせるための構成を、一方のローラの前後移動だけでできることになって構造の簡略化が達成できる。
請求項３の発明とすることで、タイヤを前後ローラに乗り上げさせてスキッド現象を発生させることが穏やかにできることになって、タイヤが種々の接地状態から完全に非接地状態になるまでに発生する細かいスキッド現象の発生を容易に体験することができる。
請求項４の発明とすることで、フレームに遊嵌したタイヤが補助ローラに支持されることになってフレームに対して左右にぶれることをなくし、安定させることができる。
請求項５の発明とすることで、補助ローラによるタイヤ側面の支持が確実になって安定性が一段と向上する。
請求項６の発明とすることで、フレームに遊嵌したタイヤを該フレームに対して安定支持することを、タイヤ幅が異なったものに対応できることになって、種々の車両に用いることができる。
請求項７の発明とすることで、フレームが自立走行した安定性の高いものになって、スキッド現象発生状態においての安心感を高めることができる。
請求項８の発明とすることで、タイヤのフレームへのセットまたはリセットが、いちいちジャッキアップすることなく行えることができ、作業性が向上する。

次ぎに、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図面において、１はスキッド現象体験装置であって、該スキッド現象体験装置１は、前後方向に長い矩形状をしていてタイヤＴの下部を接地状態で遊嵌できる大きさの前後方向に長い矩形状のフレーム２を用いて構成されているが、該フレーム２の前後方向一端部（本実施の形態では前端部）２ａには、左右一対のキャスタ輪（本発明の輪体に相当する。）３がフレーム２の一端から外方（前方）に突出するようブラケット４を介して取付けられている。因みにこのものでは、スキッド現象体験装置１は左右後輪をそれぞれ組込まれるため一対が形成されるが、前記キャスタ輪３が取り付けられるブラケット４は、上面が平滑になっていてタイヤＴが走行可能であり、そしてタイヤＴをフレーム２に遊嵌したとき、車体フレームＦが干渉しないよう左右方向内側辺が切欠かれた形状になっており、その左右両側部位にキャスタ輪３が取り付けられるが、該キャスタ輪３は、スキッド現象を発生させるため左右首振り揺動自在になっている。このため、スキッド現象体験装置１は、図１に示すように左右一対が線対称状に形成されていて、左右両タイヤ同時のスキッド現象の体験できるようになっているが、左右どちらか一方のタイヤのスキッド現象を体験する場合には該体験しようとするタイヤに取り付けることで体験することができる。
さらにフレーム２の一端部には、フレーム２の一端よりも内側に位置していて、前記遊嵌したタイヤＴと一端側において対向するようローラ５が設けられるが、該ローラ５は、左右方向を向いてフレーム２に支持された横軸５ａを支軸として回転自在に軸支されている。

一方、フレーム２の前後方向他端部（後端部）２ｂには貫通孔２ｃが前後方向に向けて穿設され、該貫通孔２ｃに作動軸７が前後方向を向いて貫通している。さらにフレーム他端部２ｂにはブラケット８がフレーム他端から他側外方に向けて突出するようにして設けられており、該ブラケット８に外輪が支持された軸受６、６ａ、６ｂによって前記作動軸７が前後方向を向く軸芯を中心として回転自在に軸支されている。

９は作動軸７に対して左右方向一側（タイヤＴに取り付けた場合、車両の左右方向外側）に偏倚する状態で前記ブラケット８に固定される補助ブラケット８ｂに取り付けられた減速機構（図示せず）付きの駆動モータ（例えばギヤドモータ）であって、該駆動モータ９のモータ軸９ａに設けた駆動歯車１０が、作動軸７に設けた従動歯車１０ａに噛合しており、而して作動軸７は、駆動モータ９の正逆駆動に連動して前記前後方向を向く軸芯回りに正逆回転するようになっている。尚、該ブラケット８にも前記同様のキャスタ輪１１が左右に一対設けられている。そしてフレーム２はこれら４個のキャスタ輪３、１１によって自立走行できるようになっている。また、本実施の形態では駆動歯車１０と従動歯車１０ａとを同径としたが、駆動歯車１０の方を小径にして減速するように構成しても良い。

１２はフレーム２の他端側フレーム内に配された平面視コ字形をした可動ブラケットであって、該可動ブラケット１２は、ブラケット左右両辺から左右方向外方に突出するようそれぞれ設けた上下の走行輪１３によってフレーム２の左右両端部２ｄに前後方向移動自在に支持されている。そして可動ブラケット１２の一端部にはローラ１４が左右方向を向いた横軸１４ａによって転動自在に設けられている。さらに可動ブラケット１２には、内周面にメネジ１５ａが刻設された筒体１５が前後方向を向いて取付けられている。そして該筒体１５には前記作動軸７が前後方向に向けて貫通し、該作動軸７に刻設したオネジ７ａが前記メネジ１５ａに螺合している。そして前述した駆動モータ９の正逆駆動に基づいて可動ブラケット１２は前後方向に移動することになり、これによってローラ１４は、前記ローラ５に対して前後方向に離接移動して前後対向間隔を調整でき、これによってローラ１４は前後位置調整ローラを構成している。尚、作動軸７のフレーム２内において筒体１５から突出する部位は、可動ブラケット１２に一体的に設けたカバー１２ａによって覆蓋されている。

そしてタイヤＴを接地するようフレーム２内に遊嵌セットした状態で車両の走行をし、該走行中に駆動モータ９を駆動して他端側のローラ１４を一端側のローラ５に近接させていくと、ローラ５、１４間の対向間隔が次第に狭くなっていき、これによって接地状態で走行しているタイヤＴがローラ５、１４に次第に乗り上げることになって路面から浮き上がった非接地状態になってキャスタ輪３、１１による走行状態になり、これによって車両はスキッド現象が発生可能な状態になる。そしてこの状態で操舵操作をする等すればスキッド現象が発生するように設定される。因みに、斯かる装置１を、ローラ１４が後側に位置するよう後輪タイヤＴに取り付けた場合、該取り付け状態で車両が前進すると、タイヤＴは前側のローラ５に当たる状態で装置１自体を連れ動かすことになり、この状態で後側のローラ１４を前方に移動していってタイヤＴに当たると、該後側ローラ１４は、当たっているタイヤＴによって前端が上後方に向いた回転をすることになり、これによってタイヤＴの後側ローラ１４への乗り上げが助長されて自然なタイヤＴの乗り上げができる設定になっている。

さらに本実施の形態のものは、フレーム２の左右両側部の前後には、前記遊嵌したタイヤＴの下部の左右両側面を転動自在に支持する補助ローラ１６、１７が設けられるが、該補助ローラ１６、１７はタイヤＴ側面の円弧に添うよう斜軸１６ａ、１７ａによって回転自在に軸支されている。そして左右方向一方（車体の左右方向内側）の補助ローラ１６の斜軸１６ａはフレーム２に固定された固定ブラケット１６ｂを介して設けられるが、他方（車体の左右方向外側）の補助ローラ１７の斜軸１７ａは、フレーム２に対して左右方向位置調整自在な可動ブラケット１７ｂを介して設けられ、該可動ブラケット１７ｂの左右位置を調整することで、タイヤＴの幅に対応した支持ができるようになっている。因みに、可動ブラケット１７ｂが車両の左右方向外側になるよう設定されているため、タイヤＴに装置１を取付けたとき、可動ブラケット１７ｂは車両の左右方向外側に位置することになり、この結果、可動ブラケット１７ｂのタイヤ幅に対応した左右位置調製が容易になるという利点がある。

さらに前記駆動モータ９は、直流モータであってバッテリ電源をエネルギー源として正逆駆動するものであるが、駆動モータ９には、エンコーダによって例示される回転数検知手段１８が内装されている。回転数検知手段１８はマイクロコンピュータを用いて構成される制御部１９に接続されるが、該制御部１９は、該回転数検知手段１８の検知に基づいて作動軸７の回転数を演算し、これに基づいて可動ブラケット１２の移動位置、つまり前後位置調整用のローラ１４の移動位置を判別できるようになっている。尚、モータ駆動をするためのバッテリは、専用のものをトランクや座席に搭載して使用してもよいが、車両に搭載しているバッテリを利用することができ、この場合、例えばシガーライタ用のコネクタにリード線に設けたコネクタを差し込み接続して電源を確保するようにしても良い。

前記ローラ１４の移動位置制御は制御部１８に接続される操作スイッチ２０の選択操作で実行される。つまり操作具２０には複数の操作スイッチ２０ａが列状に設けられ、該操作スイッチ２０ａの何れかを選択操作することで、ローラ１４を対応する位置に移動するよう駆動モータ９に駆動指令が出力され、これによってタイヤＴを種々の半接地状態にしてのスキッド現象を体験できる設定になっている。移動位置は、制御部１９に予め登録しておくが、前記列状に設けたスイッチ２０ａを順次歩進する操作をすることで、位置調整用のローラ１４がローラ５に近づく、あるいは遠ざかるよう順次登録しておくことが操作性の点で好ましい。

またタイヤＴを持ち上げるためのローラ１４の位置は、タイヤＴの径によって異なるものであり、そこでタイヤ径に対応してローラ１４の位置の設定変更ができるように構成することができ、この場合、前述したスキッド現象を発生させるための通常モードとローラ位置の設定変更をする変更モードとに切換えるモード切換えスイッチ２０ｂを設け、該モード切換えスイッチ２０ｂを操作して変更モードにした状態で、スイッチ操作をしているあいだ駆動モータ９を正逆駆動させ続けることができる手動駆動スイッチ２０ｃを適宜操作して任意の位置に停止させ、この状態で前記操作スイッチ２０ａの何れかを選択操作すると、該選択操作された操作スイッチ２０ａを操作したときの移動位置が変更登録されるように設定されている。そしてこのように設定変更が終了したら、モード切換えスイッチ２０ｂを操作すると通常モードに移行し、これによって設定変更されたものでのスキッド現象が体験できるようになっている。

さらにこのものでは、フレーム２の左右外側部２ｄには前後リミットスイッチ２１、２２が設けられているが、該リミットスイッチ２１、２２は、可動ブラケット１２が前後方向移動限界位置まで移動した場合に該可動ブラケット１２に設けたカム２３、２４が当接して移動限界位置の検知をし、該検知信号が前記制御部１９に入力してこれ以上の前後移動を禁止（規制）するように設定されている。

２５はタイヤＴをフレーム２にセットし、またはリセットする（取り外す)ための渡し板であって、該渡し板２５は、路面から前記ブラケット４の上面に至るよう傾斜面２５ａになっていてタイヤＴが走行可能になっている。さらに渡し板２５の左右両側面板２５ｂには路面に接地する状態で支持板２５ｃが左右方向外方に向けて突設されており、該支持板２５ｃに設けた支持孔２５ｄを貫通する状態でアンカーボルト２６を路面に打ち込むことで渡し位置２５を路面に固定支持できるようになっている。渡し板２５の後端部には、支持杆２５ｅが後方に向けて突設されているが、該支持杆２５ｅをブラケット４の上面板４ａの下面に沿う状態で上面板４ａを貫通させ、その貫通先端に穿設した貫通孔２５ｆに係止棒２５ｇを抜き差し自在に貫通差込みすることで該係止棒２５ｇはブラケット４の前端縁に係止し、これによって渡し板２５はブラケット４と一体化し、体験装置１を不動の状態に維持できるようになっている。

叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、前述したように渡し板２５を体験装置１と一体化する状態でセットし、そして車両をバックしながら後輪タイヤＴを渡し板傾斜面２５ａを登ってブラケット４の上面を通過させることフレーム２内にセットすることができる。勿論、後輪タイヤＴをそれぞれジャッキアップした状態で、体験装置１をもぐりこませることでセットすることもできる。この場合に、まずタイヤＴが路面に接地する状態でセットし、この状態で車両走行をすることになるが、この走行状態で操作スイッチ２０ａを操作して駆動モータ９を駆動させ、ローラ１４をタイヤＴに近接する側に移動させていくと、前後ローラ５、１４の対向間隔が狭くなっていってタイヤＴは前後ローラ５、１４に乗り上げた浮き上がり状態になってキャスタ輪３、１１が走行するスキッド現象体験可能状態になり、この状態でドライバーが操舵する等して車両に操向荷重が働くと、キャスタ輪３、１１による左右方向の操向がなされてスキッド現象が発生する。この場合、左右両タイヤＴを浮き上がらせた状態でのスキッド現象の体験、左右何れか一方のタイヤＴを浮き上がらせた状態でのスキッド現象の体験、さらにはタイヤＴの浮き上がり量を任意に調整した、つまりタイヤが路面に接地する状態から離間する状態までを種々調整した状態でのスキッド現象の体験が必要においてできることになる。

このように本発明が実施されたものにおいては、スキッド現象を疑似体験できることになるが、斯かるスキッド現象体験装置１は、車両に固定する必要がなく、単にスキッド現象を発生させようとするタイヤをフレームに遊嵌することでセットでき、そしてタイヤ走行状態において前後ローラ５、１４の対向間隔を狭めていくことで、タイヤＴを接地状態から前後ローラ５、１４に乗り上げた非接地状態にすることでスキッド現象の発生が可能になり、この結果、タイヤ位置が路面に支持された実際に近い状態でのスキッド現象の体験を装置自体を車両に固定するような面倒かつ煩雑なことをしないでもできることになる。

しかもこのものでは、タイヤＴを前後ローラ５、１４に乗り上げさせるための構成を、一方のローラ１４の前後移動だけでできることになって装置自体の構造の簡略化が達成できる。勿論、前後両ローラ５、１４を前後移動させたものでも本発明を実施することができる。

さらにこのものでは、ローラ１４の前後移動を、メネジ１５ａ、オネジ７ａの螺合によるものとしたため、ネジピッチを小さくすることで大きな作動力が確保できることになって車両荷重が働くタイヤＴの持ち上げに安定性をもたせた状態でしかも容易になると共に、タイヤＴが種々の半接地状態から完全に非接地状態になるまでの細かい調整が自由にできることになってスキッド現象の発生状態の調節が容易になって種々のスキッド現象の体験ができる。

一方、フレーム２には、遊嵌したタイヤ下部の左右両側面を転動自在に支持するための補助ローラ１６、１７が設けられているため、該遊嵌したタイヤＴが補助ローラ１６、１７に支持されることになってフレーム２に対して左右にぶれてしまうことがなく、安定させることができる。しかもこの場合において、補助ローラ１６、１７はタイヤの回転に対応すべく斜軸１６ａ、１７ａに転動自在に支持されているため、タイヤＴをより安定させた支持ができることになる。そのうえ一方の補助ローラ１７は、左右方向に位置調整自在に設けられているため、フレーム２に遊嵌したタイヤＴを該フレーム２に対して安定支持することを、タイヤ幅が異なったものにも自在に対応できることになって、種々の車両に用いることができる。

また、フレーム２には４個のキャスタ輪３、１１が設けられていて、フレーム２自体が自立走行できるようになっているので、フレーム２が自立走行した安定性の高いものになって、スキッド現象発生状態においての安心感を高めることができる。

左右スキッド現象体験装置の平面図である スキッド現象体験装置の側面図である。 スキッド現象体験装置の斜視図である。 スキッド現象体験装置にタイヤをセットした状態を示す斜視図である。 （Ａ）はタイヤが接地している状態、（Ｂ）はタイヤがローラに乗り上げている状態を示す要部の断面側面図である。 制御回路のブロック図である。 スキッド現象体験装置の要部縦断面拡大図である。 車両にスキッド現象体験装置を取付けた状態を示す概略背面図である。 （Ａ）は渡し板の斜視図、（Ｂ）は渡し板を体験装置にセットした状態を示す要部側面図である。

符号の説明

１ スキッド現象体験装置
２ フレーム
３ キャスタ輪
５ ローラ
７ 作動軸
７ａ オネジ
９ 駆動モータ
１１ キャスタ輪
１２ 可動ブラケット
１４ ローラ
１５ 筒体
１５ａ メネジ
１６、１７ 補助ローラ
２５ 渡し板

Claims (8)

1. タイヤ下部を接地状態で遊嵌されるフレームと、前記遊嵌したタイヤ下部の前後に位置し、前後対向間距離をタイヤが接地状態から非接地状態に乗り上げる状態にまで移動調整できるようフレームに設けられた転動自在な一対のローラと、ローラの前後移動調整をするための動力提供をする駆動手段と、フレームの前後に設けられ、タイヤが非接地状態になったときフレームにスキッド現象を発生させるための輪体とを備えて構成したことを特徴とする走行車両のスキッド現象体験装置。
2. 一対のローラは、一方が前後移動をし、他方は前後移動しないものであることを特徴とする請求項１記載の走行車両のスキッド現象体験装置。
3. 駆動手段は、減速手段を介して動力の出力をするものであることを特徴とする請求項２記載の走行車両のスキッド現象体験装置。
4. フレームには、タイヤ下部の左右側面を転動支持する補助ローラが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記載の走行車両のスキッド現象体験装置。
5. 補助ローラは、タイヤの回転に対応すべく斜軸に転動自在に支持されていることを特徴とする請求項４記載の走行車両のスキッド現象体験装置。
6. 補助ローラの左右少なくとも一方は、タイヤ幅に応じて左右位置調整自在に設けられていることを特徴とする請求項４または５記載の走行車両のスキッド現象体験装置。
7. 輪体は、フレームが自立走行できるよう少なくとも４個設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１記載の走行車両のスキッド現象体験装置。
8. 駆動手段はフレームの前後方向一端部に設けられ、前後方向他端部にタイヤ走行可能な上面を有したブラケットが設けられ、該ブラケット上面を走行してタイヤはフレームにセットされるものとし、タイヤは、走行可能な傾斜面を有した渡し板を介して路面とブラケット上面とのあいだの移動をするように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１記載の走行車両のスキッド現象体験装置。

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