JP2012145847A - オ−トバイのコーナリング練習機 - Google Patents

Abstract

【課題】屋内に設置し、安全且つ理論体系的にオートバイのコーナリング技術を習得できるオートバイのコーナリング練習機を提供する。
【解決手段】オートバイを模した簡易車体を有するオートバイのコーナリング練習機であって、簡易車体は、フレーム状の台座と、台座の後方から上方且つ前方に突出し、台座に対して前後左右に揺動可能に支持された揺動フレームと、揺動フレームと連結され、台座に対して左右方向に揺動するハンドルシャフトと、ハンドルシャフトに回転可能に支持されるハンドルと、揺動フレームが台座に対して揺動可能に且つ起立するように揺動フレームを弾性的に支持する揺動機構と、揺動機構を台座に対して摺動可能に連結するスライド機構とを有する。
【選択図】図２

Description

この発明は、オ−トバイで道路のカーブを走行する時の運動状態を模擬的に再現したオートバイのコーナリング練習機に関するものである。

オートバイで道路のカーブを走行する時には、円旋回運動による遠心力が作用する為、運転者は自身の重心位置を移動したり、ハンドルを操作したりしてオートバイ本体をカーブの内側に傾けると共に、傾いたタイヤが滑って転倒しないようバランスを取って運転しなければならない。更に、安全にすばやくカーブを走り抜ける為には様々なカーブを数多く経験するだけでなく、オートバイの操舵機能に関連した書物や映像を参考にして理論的にも運転技術を向上させる必要がある。模擬的な実車体験装置は、特許文献１などにおいて知られているが、その目的はあくまでも臨場感を追求したもので、ディスプレイ、センサ等の補助装置を含め装置が複雑で嵩張り、設置場所も比較的広い場所に限定されるので、簡易に個人が所有して、操舵機能をも考慮した、実用的な運転技術の習得に適用するには問題があった。

特開平７−１２１０９５号公報

また、実際にオートバイで道路のカーブを走行する時、運転者は自身の運転姿勢を看視可能な状態になく、更にオートバイ本体には傾きを表示する機能もないので運転者が客観的、且つ具体的に運転状況を把握する事が困難である。また、走行時の路面状態は刻々と変化して、常に不測の状況に有り、少しでもバランスを崩すと、タイヤが滑って転倒してしまう。更に危険性の増す見通しの悪い急なカーブでは、より多くの経験が必要とされるにも拘らず、走路区間は短く、走行時間、走行頻度とも制約され、夜間の走行、対向車両の有無、雨風等の気象状況といった様々な条件も加わると、技術の習得も難しく、事故が多発する要因にもなっている。

従って、限られた運転時間を補充し、天候や昼夜の時間帯にも左右されず、狭い屋内でも安全に使用でき、しかも種々なコーナー速度に対応した実体験に近いハンドリングを再現して基本技能とバランス感覚を向上させると共に、走行感をも付加したダイナミックな運転補助手段としてのオートバイのコーナリング練習機が必要とされる。

本発明は、上記の問題に鑑み、実際のコーナリング走行時のバランス状態を擬似的に体験できる簡易練習機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のオートバイのコーナリング練習機は、オートバイを模した簡易車体を有するオートバイのコーナリング練習機であって、簡易車体は、フレーム状の台座と、台座の後方から上方且つ前方に突出し、台座に対して前後左右に揺動可能に支持された揺動フレームと、揺動フレームと連結され、台座に対して左右方向に揺動するハンドルシャフトと、ハンドルシャフトに回転可能に支持されるハンドルと、揺動フレームが台座に対して揺動可能に、且つ、起立するように揺動フレームを弾性的に支持する揺動機構と、揺動機構を台座に対して摺動可能に連結するスライド機構とを有することを特徴とする。このような構成により、コーナリング練習機のユーザは、実際のオートバイのコーナリング走行時のバランス状態を擬似的に体験することが可能となる。

また、揺動機構は、複数のバネを有し、複数のバネは、揺動フレームを揺動機構に対して左右均等に付勢する構成としてもよい。このような構成とすることにより、スプリング力を調整することが可能となり、実際のコーナー速度やオートバイ車重の状態を細かく設定できる。

また、ハンドルは、アクセルグリップと、アクセルグリップの回転角度を出力する回転角度出力手段とを有し、スライド機構は、揺動フレームが左右方向に揺動したときに、アクセルグリップの回転角度に基づいて揺動機構を台座に対して摺動させる構成としてもよい。

また、簡易車体は、表示手段を有し、表示手段は、アクセルグリップの回転角度に基づいた情報を表示するのが好ましい。このような構成とすることにより、より実車に近い挙動を再現することが可能となる。

また、簡易車体は、揺動フレームの左右方向の揺動を制動する制動手段を有し、ハンドルは、ブレーキレバーと、ブレーキレバーの移動量を出力する移動量出力手段とを有し、制動手段は、ブレーキレバーの移動量に基づいて揺動フレームの左右方向の揺動を制動する構成としてもよい。

また、簡易車体が、ハンドルシャフトに連結され、ハンドルシャフトの左右方向の傾き角を検出する傾斜計を有することが好ましい。このような構成とすることにより、揺動姿勢を定量的に把握することができ、練習精度や練習効率を高めることができる。

また、台座は、ハンドルシャフトを支持する凹面形状の受動板を有し、ハンドルシャフトは、受動板と係合すると共に、ハンドルシャフトを左右方向に回転可能に支持する樽形状ローラーを有することが好ましい。

また、簡易車体は、揺動フレームの左右方向の傾き角を検出する傾斜センサと、ユーザが揺動フレームを左右方向に揺動させたときに、ユーザの膝が当接する膝当てローラーとを有し、膝当てローラーは、前後方向に回転するように軸支されており、傾斜センサで検出される傾き角が所定の傾き角よりも大きくなった場合に回転駆動される構成としてもよい。このような構成とすることにより、より実際のオートバイのコーナリング走行時に近い状況を作ることができ、単調な定置練習が回避されて長時間の練習が可能となる。

また、簡易車体は、ハの字状に疑似的な道路を表示する表示手段を有し、表示手段は、傾斜センサで検出される傾き角に基づいて疑似的な道路を変形させて表示することが好ましい。

以上説明した如く、本発明では実際のコーナリング走行時のバランス状態を擬似的な簡易練習機で実現したので、室内等で安全に反復して練習ができる。また、ハンドル操作等実車に則して再現しているので基本技能の習得が可能となり、実車での練習走行時間が抑えられるので燃料の消費、タイヤやブレーキ等の消耗を減らした省エネ効果も期待でき、環境保護にも有効である。

図１は、本発明に係るオートバイのコーナリング練習機の一の実施形態を示す斜視図である。 図２は、図１の矢印Ａ方向から見たオートバイのコーナリング練習機の一の実施形態を示す斜視図である。 図３は、図１のオートバイのコーナリング練習機の台座が、カバーによって覆われている状態を示す本発明に係るオートバイのコーナリング練習機の一の実施形態の斜視図である。 図４は、図２の揺動機構のみを示す斜視図である。 図５は、図４の矢印Ｃ方向から見た揺動機構のみを示す斜視図である。 図６は、図４の矢印Ｄ方向と矢印Ｅ方向から見た揺動機構調整部のみを示す斜視図である。 図７は、図１の重量可変部のみの配置状態を示す斜視図である。 図８は、図１のスライド機構の配置状態を示す斜視図である。 図９は、図８のスライド機構の横滑り状態を示す斜視図である。 図１０は、本発明に係るオートバイのコーナリング練習機の測角機構並びに揺動傾斜時の支持機構の位置決め機構状態を示す斜視図である。 図１１は、図１の揺動フレームの垂直下部の機構構成を示す斜視図である。 図１２は、本発明に係るオートバイのコーナリング練習機の使用状態を示す斜視図である。 図１３は、本発明に係るオートバイのコーナリング練習機の使用状態を示す斜視図である。 図１４は、図１３の揺動機構のみを示す斜視図である。 図１５は、図１の揺動機構及び重量可変部の着脱状態を示す斜視図である。 図１６は、擬似コーナリング状態における本発明の使用状態を示す斜視図である。 図１７は、擬似コーナリング状態における本発明の使用状態を示す斜視図である。 図１８は、図１６、図１７における操舵機構と実際のオートバイの操舵機構との比較図である。図１８（ａ）は、本発明に係るオートバイのコーナリング練習機の操舵機構を示す側面図であり、図１８（ｂ）は、実際のオートバイの操舵機構を示す側面図である。 図１９は、図１８（ａ）の矢印Ｆ方向から見た操舵機構の樽形状ローラーの側面図である。 図２０は、図１８（ｂ）の矢印Ｇ方向から見た実際のオートバイの操舵機構の側面図である。 図２１は、本練習機の体験者の膝が本練習機の膝当て機構に接触している状態を示す斜視図である。 図２２は、本発明に係るオートバイのコーナリング練習機の表示機構と揺動機構との関係を示す斜視図である。 図２３は、本発明に係るオートバイのコーナリング練習機の表示機構と揺動機構との関係を示す斜視図である。 図２４は、図２３の矢印Ｈ方向から見た揺動機構とスライド機構との関係を示す斜視図である。

次に、本発明の一の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１、図２、図３及び図４に示すように、本発明に係るオートバイのコーナリング練習機は、五角形のフレーム状の台座４と、該台座４の頂角部以外の四隅を下側から支持する止め具付き脚車７０と、台座４の頂角部と対峙する側のフレームに嵌って４隅を水平方向に摺動自在に支持された方形状のフレーム４０と、方形状のフレーム４０の中央に架設された軸受ブラケット４０ｇに前後、左右方向に揺動自在に配置されたＬ字形状の揺動フレーム１と、揺動フレーム１の垂直部１ａの溝形ブラケット２の下側に設置され、且つ方形状のフレーム４０の中央に架設された軸受ブラケット４０ｇの下側に位置するセンタースプリング受けロッド８、９の左右両周溝と方形状のフレーム４０の左右両端に設けられたサイドスプリング受けロッド６、７の左右両周溝との間に弾装された複数の長尺なコイルスプリングセット１０、１１からなる揺動機構（詳細は、図５に示される）と、前記Ｌ字形状の揺動フレーム１の水平部１ｂ上に載置された座席１９とダミータンク５３からなる支持機構と、揺動フレーム１の垂直部１ａの前側上端から延設された張出部に設けられた錘のセット１２からなる重量可変部と、Ｌ字状の揺動フレーム１の水平部１ｂの先端に設けられたバーハンドル１４、アクセルグリップ５２、ハンドルシャフト１５、樽形状の支持ローラー１６及び台座４に設けられた凹面形状の受動板１８と、バーハンドル１４の正面に位置するパネル５４と、台座４の分割カバー５５（図３に示される）とから成るオートバイの擬似前輪機構とからなる。以下、更にこれらの機構の詳細について順次説明を行う。

図１、図２、図３、図４及び図５に示されるように、Ｌ字形状の揺動フレーム１は支持機構のシャーシー本体を形成しており、図４において、該揺動フレーム１の垂直部１ａは、上向きコ字状の溝と、該溝と９０度の位相となる下向きコ字状の溝との合せ形状を持った溝形ブラケット２の上向きコ字状溝に、水平ピン３ａを介して、該水平ピン３ａを中心に前後方向（図４の右上と左下を結んだ方向）に揺動自在に挿入されており、溝形ブラケット２の下部は、水平ピン３ｂを介して、センターピン５（後述）に対して該水平ピン３ｂを中心に左右方向（図４の左上と右下を結んだ方向）に揺動自在に軸支され、水平ピン３ｂは揺動フレーム１の揺動に応じて一体回転する。また、溝形ブラケット２の両側面には、外周に受け溝の付いたスプリングポスト２ａ、２ｂが配置され、更に、揺動フレーム１の垂直部１ａには、張り出し頂点にスプリング受け部を設けた三角形状のステップブラケット２９ａ、２９ｂを配置し、該ステップブラケット２９ａ、２９ｂのスプリング受け部の一端とスプリングポスト２ａ、２ｂの間を、リアスプリング１７ａ、１７ｂで接続し、揺動フレーム１の前後方向の揺動に弾力を持たせている。また、スプリング受け部のそれぞれからは、水平方向に被験者の足を載せる為の棒状のステップ２０ａ、２０ｂ（図１）が設けられている。

また、溝形ブラケット２の下向きコ字状の溝に回転軸支されて、該溝内に位置する水平ピン３ｂの中央部は、該水平ピン３ｂに直交して配置されたセンターピン５の上部水平穴に揺動自在に軸支され、該センターピン５は方形状のフレーム４０の中央に架設された軸受ブラケット４０ｇに、その軸方向が鉛直方向となるように回転自在に軸支されているので、揺動フレーム１も、溝形ブラケット２を介して軸受ブラケット４０ｇ上で鉛直方向周りに回転自在に構成されている。更に、該溝形ブラケット２の下向き枠部の後面には、Ｌ字形のＬ形ブラケット３０が固定され、該Ｌ形ブラケット３０の下面にはＬ形ブラケットピン３１が設けられ、該Ｌ形ブラケットピン３１は、ブロック型のスプリング受けブラケット３２に回転軸支されている。このため、溝形ブラケット２を左右方向に揺動させると、Ｌ型ブラケット３０と一体になったスプリング受けブラケット３２は、溝形ブラケット２と反対方向（すなわち、揺動フレーム１と反対方向）に揺動する。また、図４、図５において、該スプリング受けブラケット３２には、左右にセンタースプリング受けロッド８、９が軸支され、方形状のフレーム４０の左右の端面板４０ａ、４０ｂには台形ねじ用ナット３３ａ、３３ｂが設けられ、更に、該台形ねじ用ナット３３ａ、３３ｂには、台形ねじ３４ａ、３４ｂが回転自在にねじ込まれ、そして、該台形ねじ３４ａ、３４ｂの他端にはサイドスプリング受けロッド６、７の中央部が軸着されている。また、図５において、センタースプリング受けロッド８、９の円周上には複数のスプリング受け用の溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ及び溝９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが設けられ、同じくサイドスプリング受けロッド６、７の円周上にも、複数のスプリング受け用の溝６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄ、７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられ、両溝との間には、長尺なコイルスプリングセット１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄ）及び１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄ）がそれぞれ弾装されている。後述するように、左右に設けられた該コイルスプリングセット１０及び１１の伸縮力を適宜調整することにより、座席１９等の支持機構を直立に維持すると共に、本練習機の擬似コーナリング体験状態において、支持機構を、左右何れの方向においても揺動自在に支持する揺動機構を構成する。

また、図６において左右台形ねじ３４ａ、３４ｂの他端には、インデックスプランジャ３５ａ、３５ｂとグリップ３６ａ、３６ｂを設けた円盤状のソリッドハンドル３７ａ、３７ｂが嵌入固定されており、ソリッドハンドル３７ａ、３７ｂを回転させることによって左右台形ねじ３４ａ、３４ｂを回転させることができるようになっている。また、該ソリッドハンドル３７ａ、３７ｂの対面には、該インデックスプランジャ３５ａ、３５ｂのピンが嵌入する孔が設けられた略小判状のスライドプレート３９ａ、３９ｂが配置され、更に該スライドプレート３９ａ、３９ｂには、台形ねじ３４ａ、３４ｂを挟んで該台形ねじ３４ａ、３４ｂの軸方向と平行な一対のガイドピン３８ａ、３８ｂが嵌入支持され、該ガイドピン３８ａ、３８ｂの先端は、方形状のフレーム４０の端面板４０ａ、４０ｂを貫通してサイドスプリング受けロッド６、７に嵌入固定されている。このため、左右台形ねじ３４ａ、３４ｂが回転しても、スライドプレート３９ａ、３９ｂ及びサイドスプリング受けロッド６、７はガイドピン３８ａ、３８ｂを介して方形状のフレーム４０の端面板４０ａ、４０ｂにガイドされるので、スライドプレート３９ａ、３９ｂ及びサイドスプリング受けロッド６、７が左右台形ねじ３４ａ、３４ｂと一体となって回転しないようになっている。このような構造を取ることにより、ソリッドハンドル３７ａ、３７ｂを回転させると、台形ねじ３４ａ、３４ｂが回転し、台形ネジ用ナット３３ａ及び３３ｂによって該回転運動を直進運動に変換して、サイドスプリング受けロッド６、７を左右方向にスライドさせ、コイルスプリングセット１０、１１の着脱補助（弛めることによってコイルスプリング１０、１１の取り外しが容易となる）と伸縮力の微調整を行うことができる。更に、インデックスプランジャ３５ａ、３５ｂのピンを、スライドプレート３９ａ、３６ｂの孔に嵌入して、ソリッドハンドル３７ａ、３７ｂの回転を止めることができ、これによって、コイルスプリング１０、１１の伸縮力を維持できる。

また、揺動フレーム１の垂直部１ａの前側には張出部が延設され、該張出部には、図２及び図７に示されるように、錘セット１２が設けられている。張出部には、周面にねじが切られた支柱１２ｅが設けられ、該支柱１２ｅには、中心に穴の開いた穴開き錘１２ａ、１２ｂ、１２ｃがそれぞれ嵌合し、支柱１２ｃの先端をナット１２ｄでねじ止めすることによって、重量可変部を構成し、支柱１２ｅに対してナット１２ｄを弛めて取り外し、支柱１２ｅから錘１２ａ、１２ｂ、１２ｃを適宜取り外すことによって、揺動フレーム１の重量を変化させることができる。

図１に示されるように、揺動フレーム１の水平部１ｂ先端には軸受１３が取り付けられている。軸受１３には、剛性のバーハンドル１４の中央に設けられたハンドル取り付けプレートにその上端が取り付けられ下方向に伸びる剛性のハンドルシャフト１５が回転自在に軸支され、バーハンドル１４のプレートと剛性のハンドルシャフト１５に取り付けられたＳ字形プレートの上面との間には、支持シャフト１４ａが架設されている。また、該ハンドルシャフト１５の下端には、樽形状のローラー１６が、その軸方向を支持機構の軸方向（図１の矢印Ａの方向）と略一致させ、且つその軸方向を回転軸として回転自在に取り付けられており、更に、該樽形状のローラー１６は、台座４の頂角部に設けられた凹面形状の窪みを形成する受動板１８に支持されている。このようにオートバイのハンドル機構の前輪部分を樽形状のローラー１６と凹面形状の窪みを形成する受動板１８とで構成したのは、後で説明するように、オートバイがコーナーを高速で旋回する際に前輪タイヤなどに掛かる力学的な作用をできうる限り擬似再現できるようにするためである。

そして、以上説明したことから明らかな如く、揺動フレーム１の水平部１ｂとの間に載置された座席１９に、本発明に係るコーナリング練習機を体験する被験者が着座し、前方に配置されたバーハンドル１４を握り、ダミータンク５３を膝で挟み、揺動フレーム１の垂直下部１ａに配置されたステップ２０ａ、２０ｂに脚を乗せて実車と同じ運転姿勢を取る事が出来る。

次に図１、図８、及び図９を参照して、スライド機構について説明する。

図１、図８において、台座４の後方の溝形構造部に嵌って、該台座４のフレームに前後左右の４隅に設けられた長穴に嵌入支持されたフレーム支持ピン４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを介して、左右水平方向に横滑りする方形状のフレーム４０には、該フレーム４０のフレーム支持ピン４０ｅ、４０ｆの内側にあって、同じく軸線を左右に移動し、先端にスプリング受け部を設けた、センタリングピン４１ａ、４１ｂが配置されている。また、台座４には中央スプリングポスト４２ａ、４２ｂを配置し、センタリングピン４１ａ、４１ｂのスプリング受け部を、センタリングスプリング４３ａ、４３ｂによって両者を弾性接続して、方形状のフレーム４０を台座４の溝形構造部の枠長手方向中央に維持する。更に、該台座４にはセンタリングピン４１ａ、４１ｂを嵌入する長穴の上方に、中央部にスプリング受けを設けた矩形状のフリクションアーム４４ａ、４４ｂの各片端部を支点支持して配置し、同じく長穴の下方に下部スプリングポスト４５ａ、４５ｂを配置して、該下部スプリングポスト４５ａ、４５ｂとフリクションアーム４４ａ、４４ｂのスプリング受けをフリクションスプリング４６ａ、４６ｂで弾性接続する。また、台座４に支点支持して円弧回転するフリクションアーム４４ａ、４４ｂの下面は、センタリングピン４１ａ、４１ｂの外周面に対峙して配置する。これにより該センタリングピン４１ａ、４１ｂに対してセンタリングスプリング４３ａ、４３ｂに準じた拘束力が付加されると同時に、フリクションアーム４４ａ、４４ｂは、フリクションスプリング４６ａ、４６ｂに準じた拘束力でセンタリングピン４１ａ、４１ｂを長穴の下方の内周面に向かって押しつける。そして、フリクションアーム４４ａ、４４ｂの円弧回転でセンタリングピン４１ａ、４１ｂへの接触位置と角度を変化させてセンタリングピン４１ａ、４１ｂへの拘束力を制御し、横滑り量を可変式とする。

続いて、該スライド機構とアクセルワークを同期させる中継機構について説明する。図８に示されるように、フリクションアーム４４ａ、４４ｂの他端にはジョイントピン４７ａ、４７ｂを配置して、端面上に長穴をもったジョイントアーム４８ａ、４８ｂの該長穴に嵌入し、更に、該ジョイントアーム４８ａ、４８ｂは長穴を下にして立ち上げた各上端部を、該ジョイントアーム４８ａ、４８ｂを挟んで断面Ｈ形状のジョイントブラケット４９の各フランジ溝部枠内に両端軸支のピンで接続する。また、該ジョイントブラケット４９の断面Ｈ形状のＨ面中央部ウェブの中心（中心位置には後述するセンター穴を配置）から各フランジ溝方向の平面上にスライドシャフト５０ａ、５０ｂを垂直に配置し、台座４の後面中央部の張出しフランジ面に前記スライドシャフト５０ａ、５０ｂが嵌入するガイド穴を配置し、ジョイントブラケット４９を垂直方向に摺動させる。更に、ジョイントブラケット４９の断面Ｈ形状のＨ面中央部ウェブの中心位置に前述のセンター穴を設け、通常の内部ワイヤー先端ナット接続タイプのアクセルワイヤー５１の内部ワイヤーを接続する。また、張出しフランジ面にはスライドシャフト５０ａ、５０ｂのガイド穴に挟まれた中心位置にアクセルワイヤー５１の端部を固定し、他端をアクセルグリップ５２の導入部に接続する。該機構により前記アクセルワイヤー５１の内部ワイヤーを出し入れするとジョイントブラケット４９が上下し、フリクションアーム４４ａ、４４ｂが円弧回転する。一連の操作機構に対応するスライド作動は、図９に示す様に揺動フレーム１を傾け、アクセルグリップ５２を回して、アクセルワイヤー５１の内部ワイヤーを引っ張ってフリクションスプリング４６ａ、４６ｂの張力に対抗してジョイントブラケット４９を引き上げて、フリクションアーム４４ａ、４４ｂを回動させ、センタリングピン４１ａ、４１ｂに対するフリクションアーム４４ａ及び４４ｂの拘束力が、該アクセルワイヤー５１の引っ張り量に応じて解除され、揺動フレーム１の傾きに応じて、４箇所のフレーム支持ピン４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ及びフリクションアーム４４ａ、４４ｂが、台座４に設けられた長穴内をスライドし、揺動フレーム１も同調して横滑りする。

次に図１、図１０、及び図１１を参照して、測角機構並びに揺動傾斜時の支持機構の位置決め機構について説明する。

図１０において、測角器２１は、ハンドル取り付けプレート前部の張り出しステイの角度指示パネル２２に嵌められていて、通常の傾斜計で傾斜角を計測し、かかる傾斜角を機械的に変換して、揺動角を指針で示す。ここで使用される傾斜計としては、重力方向を検出し、重力方向の傾き具合から傾斜角を測定するものであり、ポテンションメータを利用するものや加速度センサを利用するものがあり、最近では、非接触型のポテンションメータ（光学型や磁気抵抗素子型）も利用されている。更に、揺動フレーム１と一体の水平ピン３ｂ軸端には円盤状のディスク２３の中心が取り付けられており、溝形ブラケット２の下向き枠部の前面には、円盤状のディスクを挟むブレーキパット２４が設けられている。円盤状のディスク２３とブレーキパット２４は、通常のオートバイに用いられている油圧式のディスクブレーキの仕組みと同じであり、更に、ブレーキレバー２５を握ることで、マスターシリンダー内のピストンがブレーキフルードを押し、その圧力を受けたキャリバーピストンがブレーキパッド２４を押し、そのブレーキパッド２４が円盤状のディスク２３を挟み込むことで、揺動した揺動フレーム１をその位置で制動させることができ、これによって上記の揺動傾斜時の支持機構が構成される。尚、この油圧式ディスクブレーキは、片押しピストン式のブレーキであっても良い。

更に、図１１に示す如く、揺動フレーム１の垂直部１ａの溝形ブラケット２の後面には、張出ブラケットを介してアーチ形の近接スイッチマグネット２６ａが設けられている。また、溝形ブラケット２の後面には、水平ピン３ｂの軸端に近接スイッチマグネット２６ａに対峙する扇形状のスイッチ部材２６が設けられており、該扇形状のスイッチ部材２６の所望の左右角度位置には、近接スイッチマグネットが所定の範囲に近づくと磁気を感知して後述する電動モーター２７ａ、２７ｂの回転をＯＮにする近接スイッチセンサ２６ｂ、２６ｃが設けられている。そして、図１に示す如く、台座４の水平部両前端には、電動モーター２７ａ，２７ｂが配置されており、該電動モーター２７ａ、２７ｂの回転軸には膝当てローラー２８ａ、２８ｂが軸着され、該膝当てローラー２８ａ、２８ｂは、本練習機の被験者が揺動機構を所定の角度まで傾けたときに被験者の膝が膝当てローラーに接触する位置に配置されている。

次に本発明にかかるオートバイのコーナリング練習機の使用方法につき図１２、図１３及び図１４を参照して説明する。

例えば室内で使用する場合、まず図１２に示す被験者５６は座席１９に座り、揺動フレーム１の垂直部１ａの両測面に取り付けられた一対のステップ２０ａ、２０ｂに脚を乗せ、バーハンドル１４を握って運転姿勢を取る。次に図１３に示すように、被験者５６は重心位置を移動しながら、図１３のように揺動機構を傾けて図１４のように一方のスプリングセット１１が伸びた状態で均衡させ、ブレーキレバー２５を握って揺動フレーム１を停止させると同時に、測角器２１の示した角度値を見て傾斜バランス状態を定量的に把握する。

更にブレーキレバー２５を解除して体の重心位置を外側に移動するとスプリングセット１１が更に伸びて傾斜角度が増すと同時にスプリングセット１１の張力も増すのでカーブでの遠心力が増加した時の運転バランス感覚が再現出来る。この動作を左右繰り返し種々のカーブでのバランス状態を測角器２１の示した値を見ながら定量的に把握する。

また、図５のスプリングセット１０、１１の取り付け本数を左右同数増減することにより、例えば図１５の如くスプリング１０ａと１１ａを取外して（サイドスプリング受けロッド６ａ、７ａから外して方形状のフレーム４０の下面部に置く）張力を低下させて傾斜角度とバランスを変化させると、コーナーの旋回速度が低下し遠心力が減少した場合の運転バランスを再現でき、穴開き錘１２ｃを外すと車両重量の異なる車体状況にも対応できる。以上の動作を図１２に示す如く、前後左右に配置したカメラ５８で撮影すると、運転姿勢と傾斜角度の関係がより客観的に把握出来る。

続いてハンドル操作に関し図１６、図１７、図１８、図１９及び図２０を参照して説明する。

オートバイがカーブに差掛かり、高速でコーナーに進入して、車体が旋回中心側に傾けられると、前輪タイヤには旋回中心方向に切込んだ形で舵角が発生し、更に車体の傾きが増すと前輪タイヤの接地側面が路面より押し戻される状態となり、車体の傾きに反比例して舵角が減少していく。この動作に対応したハンドル操作として図１６の矢印方向で旋回中心側へ切る操舵と、図１７の矢印方向で元に戻す操舵が必要となる。この車体動作と操舵作用に対応し、実車前輪と路面の接地関係を擬似体験すべく、その軸線を中心に回転自在な樽形状ローラー１６と凹面形状の窪みを形成する受動板１８とがその役割を果たす。また、図１８（ａ）の樽形状ローラー１６のローラー径５９ａは、図１８（ｂ）に示される実車前輪タイヤ６０の径Ｒと同等とし、図１９の樽形状ローラーの断面径５９ｂは、実車前輪タイヤ６０の断面径を漸次減少させるものとする。更に、図１６において被験者５６が、バーハンドル１４を持ち、リアスプリング１７ａ、１７ｂの伸縮力や体重移動で、バーハンドル１４に荷重しながら揺動フレーム１を傾けて樽形状ローラー１６を凹面形状の受動板１８に接地させる擬似コーナリングの作動状態は、実車で車体が傾いた場合の図２０における車輪のトロコイド運動に対して以下の差異がある。即ち、擬似揺動機構では水平ピン３ｂが回転固定支持結合の為、車輪の水平方向移動量６４（図２０に示される）が過剰拘束となって樽形状ローラー１６と凹面形状の受動板１８の接地面に滑動による滑り摩擦力が生ずる。従って、該滑り摩擦力は過剰力となり、図１９の樽形状ローラー１６の軸中心回転量６５の転動として転がり摩擦力へ変換して削減する。また、該変換機構で操舵メカニズムが実車と差異なく機能することにより図１８のハンドルシャフト１５と樽形状ローラー１６の接地角度のキャスターアングル６１や、接地間隙のトレール６２の関係を維持再現でき、更に、実車前輪が平坦な路面を走行しているのと同様な効果を出すため、樽形状ローラー１６の側面は、漸次減少したローラー断面径５９ｂに対応して、凹面形状とした受動板１８の曲率面６３と接地するものである。これによって、オートバイがコーナーを高速で旋回する際に前輪タイヤなどに掛かる力学的な作用と操舵機構ができうる限り擬似再現できるようになる。また、高速で旋回する際、前記車体の傾きとアクセル開閉操作で前輪を支点に後輪がコーナー外側にスライドする。この動作に対応し、実車後輪と路面の接地関係を擬似体験すべく、図８、図９のごとく、その軸線を左右にスライドする方形フレームを導入しアクセルグリップ５２と同期して揺動フレーム１を傾けてセンタリングピンのフリクションを増減して実施する。

また、発生した車体の舵角は図１６に示すように、揺動フレーム１がセンターピン５を中心として回転運動することで対応する事が出来る。

次に本練習機の膝当て機構とその作動について図２１を参照して説明する。

最近のスポーツタイプのオートバイではカーブでオートバイを傾けた際、膝を路面に当ててその傾きを感知する方法が取られ、ライディングスーツに通称バンクセンサとも呼ばれる膝当てパット５７を備えたものも有る。

本発明はその形態を取り入れたもので、被験者５６が体の重心位置を移動して揺動フレーム１を中心より右方向或いは左方向の外側に傾けると、揺動フレーム１の傾斜に応じて、近接スイッチマグネット２６ａが、近接スイッチセンサ２６ｂ或いは２６ｃのいずれかに接近し、所定の範囲に入ると、それによって、電動モーター２７ａ若しくは２７ｂのスイッチが作動し、軸着された膝当てローラー２８ａ若しくは２８ｂが回転を始める。更に被験者５６が重心位置を移動して揺動フレーム１を更に傾けても、扇形の近接スイッチマグネット２６ａの端部が、近接スイッチセンサ２６ｂ若しくは２６ｃの作動範囲内にあるので、電動モーター２７ａ若しくは２７ｂは回転を継続し、被験者２９が回転中の膝当てローラー２８ａ若しくは２８ｂに自らの膝当てパット３０を接触させると、その回転運動の感触から相対的にオートバイの速度状態が再現され、路面接触感覚と共に走行感覚が得られる。

また、前記の通り、接触感覚から走行感覚を再現するが、更に、視覚的に再現する為の表示装置を図２２、図２３及び図２４により説明すると、正面にＬＥＤを埋め込んだパネル５４を配置し、遠近法に因る道路に見立てカタカナのハの字形を表示させ、該ハの字形を不図示のＰＩＣ等（マイクロコントローラ）を使用して上から順番に点滅させる。また、図２４に示す如くスライド機構のフリクションアーム４４ａが台座４に支持されて円弧回転する支点端面と、通常のシャフトを回転させて抵抗値を変化させる可変抵抗器６６のシャフトを接続し、該可変抵抗器６６の本体を台座４の後面中央部の張出しフランジ面に配置された可変抵抗器取付ブラケット６７に固定する。このことにより、前記図９のアクセル操作（図２４のアクセルワイヤー５１の内部ワイヤーを押し引きする）はフリクションアーム４４ａを回転し、接続された可変抵抗器６６のシャフトの回転に換えて内部の巻線抵抗値を変化させ、ＰＩＣの発信回路のＬＥＤ点滅速度を可変にして、抵抗値に応じて、ハの字に配列されたＬＥＤを点滅させ、擬似道路の走行速度が増減するような視覚的変化を与える。更に、揺動フレーム１の垂直下部１ａの溝形ブラケット２の後面には、張出ブラケットを介して後端部に表示用近接センサ検出体６８を設け、扇形状のスイッチ部材２６の後端面には揺動角度を分割した各位置に高周波発信型の表示用近接センサ６９を放射状に分配し、該表示用近接センサ６９の各々の揺動角度に対応した路面表示（図２３のパネル５４でハの字形を上辺から揺動側に漸次移動変形したもの）をＰＩＣにプログラムする。なお、路面表示のパネル５４には、重複する路面形状を集約し、総ての路面形状を表示可能なようにＬＥＤを配置した画面表示ＬＥＤ５４ａを適用している。そうして揺動フレーム１が傾き、表示用近接センサ検出体６８が表示用近接センサ６９に近づき電磁誘導を検出すると、ＰＩＣが傾斜角度に適応した路面を表示し、点滅ライトの移動パターンと併せてカーブ状態をも視覚的に再現する。

１ 揺動フレーム
１ａ 垂直部
１ｂ 水平部
２ 溝形ブラケット
２ａ、２ｂ スプリングポスト
３ａ、３ｂ 水平ピン
４ 台座
５ センターピン
６ サイドスプリング受けロッド
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ スプリング受け用の溝
７ サイドスプリング受けロッド
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ スプリング受け用の溝
８ センタースプリング受けロッド
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ スプリング受け用の溝
９ センタースプリング受けロッド
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ スプリング受け用の溝
１０ コイルスプリングセット
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ スプリング
１１ コイルスプリングセット
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ スプリング
１２ 錘セット
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 穴開き錘
１２ｄ ナット
１２ｅ 支柱
１３ 軸受
１４ バーハンドル
１４ａ 支持シャフト
１５ ハンドルシャフト
１６ 樽形状ローラー
１７ａ、１７ｂ リアスプリング
１８ 受動板
１９ 座席
２０ａ、２０ｂ ステップ
２１ 測角器
２２ 角度指示パネル
２３ ディスク
２４ ブレーキパット
２５ ブレーキレバー
２６ スイッチ部材
２６ａ 近接スイッチマグネット
２６ｂ、２６ｃ 近接スイッチセンサ
２７ａ、２７ｂ 電動モーター
２８ａ、２８ｂ 膝当てローラー
２９ａ、２９ｂ ステップブラケット
３０ Ｌ形ブラケット
３１ Ｌ形ブラケットピン
３２ スプリング受けブラケット
３３ａ、３３ｂ 台形ねじ用ナット
３４ａ、３４ｂ 台形ねじ
３５ａ、３５ｂ インデックスプランジャ
３６ａ、３６ｂ グリップ
３７ａ、３７ｂ ソリッドハンドル
３８ａ、３８ｂ ガイドピン
３９ａ、３９ｂ スライドプレート
４０ フレーム
４０ａ、４０ｂ 端面板
４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ フレーム支持ピン
４０ｇ 軸受ブラケット
４１ａ、４１ｂ センタリングピン
４２ａ、４２ｂ 中央スプリングポスト
４３ａ、４３ｂ センタリングスプリング
４４ａ、４４ｂ フリクションアーム
４５ａ、４５ｂ 下部スプリングポスト
４６ａ、４６ｂ フリクションスプリング
４７ａ、４７ｂ ジョイントピン
４８ａ、４８ｂ ジョイントアーム
４９ ジョイントブラケット
５０ａ、５０ｂ スライドシャフト
５１ アクセルワイヤー
５２ アクセルグリップ
５３ ダミータンク
５４ パネル
５４ａ 画面表示ＬＥＤ
５５ 分割カバー
５６ 被験者
５７ 膝当てパット
５８ カメラ
５９ａ ローラー径
５９ｂ ローラー断面径
６０ 実車前輪タイヤ
６１ キャスターアングル
６２ トレール
６３ 曲率面
６４ 水平方向移動量
６５ 軸中心回転量
６６ 可変抵抗器
６７ 可変抵抗器取付ブラケット
６８ 表示用近接センサ検出体
６９ 表示用近接センサ
７０ 止め具付き脚車

Claims (9)

1. オートバイを模した簡易車体を有するオートバイのコーナリング練習機であって、
   前記簡易車体は、
   フレーム状の台座と、
   前記台座の後方から上方且つ前方に突出し、前記台座に対して前後左右に揺動可能に支持された揺動フレームと、
   前記揺動フレームと連結され、台座に対して左右方向に揺動するハンドルシャフトと、
   前記ハンドルシャフトに回転可能に支持されるハンドルと、
   前記揺動フレームが前記台座に対して揺動可能に、且つ、起立するように前記揺動フレームを弾性的に支持する揺動機構と、
   前記揺動機構を前記台座に対して摺動可能に連結するスライド機構と、
   を有することを特徴とするオートバイのコーナリング練習機。
2. 前記揺動機構は、複数のバネを有し、
   前記複数のバネは、前記揺動フレームを前記揺動機構に対して左右均等に付勢することを特徴とする請求項１に記載のオートバイのコーナリング練習機。
3. 前記ハンドルは、アクセルグリップと、前記アクセルグリップの回転角度を出力する回転角度出力手段とを有し、
   前記スライド機構は、前記揺動フレームが左右方向に揺動したときに、前記アクセルグリップの回転角度に基づいて前記揺動機構を前記台座に対して摺動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオートバイのコーナリング練習機。
4. 前記簡易車体は、表示手段を有し、
   前記表示手段は、前記アクセルグリップの回転角度に基づいた情報を表示することを特徴とする請求項３に記載のオートバイのコーナリング練習機。
5. 前記簡易車体は、前記揺動フレームの左右方向の揺動を制動する制動手段を有し、
   前記ハンドルは、ブレーキレバーと、前記ブレーキレバーの移動量を出力する移動量出力手段とを有し、
   前記制動手段は、前記ブレーキレバーの移動量に基づいて前記揺動フレームの左右方向の揺動を制動することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のオートバイのコーナリング練習機。
6. 前記簡易車体が、前記ハンドルシャフトに連結され、前記ハンドルシャフトの左右方向の傾き角を検出する傾斜計を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のオートバイのコーナリング練習機。
7. 前記台座は、前記ハンドルシャフトを支持する凹面形状の受動板を有し、
   前記ハンドルシャフトは、前記受動板と係合すると共に、前記ハンドルシャフトを左右方向に回転可能に支持する樽形状ローラーを有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のオートバイのコーナリング練習機。
8. 前記簡易車体は、
   前記揺動フレームの左右方向の傾き角を検出する傾斜センサと、
   ユーザが前記揺動フレームを左右方向に揺動させたときに、前記ユーザの膝が当接する膝当てローラーと、を有し、
   前記膝当てローラーは、前後方向に回転するように軸支されており、前記傾斜センサで検出される傾き角が所定の傾き角よりも大きくなった場合に回転駆動されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のオートバイのコーナリング練習機。
9. 前記簡易車体は、ハの字状に疑似的な道路を表示する表示手段を有し、
   前記表示手段は、前記傾斜センサで検出される傾き角に基づいて前記疑似的な道路を変形させて表示することを特徴とする請求項８に記載のオートバイのコーナリング練習機。

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