JP2021104739A - リーン型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】転倒しにくく、かつ、車体をリーンさせることの心理的な抵抗を小さくすることが可能なリーン型車両を提供する。【解決手段】リーン型車両は、車体２と、複数の車輪と、リーン機構と、リーンストッパ機構と、を備える。車輪は、左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒを含む。リーン機構は、車体２が前後方向を回転中心として傾斜した際に左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒを前後方向を回転中心として傾斜させる。リーンストッパ機構は、リーン角度が制限角度を超えないようにする。平面視において、複数の車輪のタイヤの接地位置を接続した直線の内側の領域を接地内領域１００としたときに、平面視において、リーン角度が制限角度となった状態での重心１０１が接地内領域１００に位置している。【選択図】図６

Description

本発明は、主として、旋回時等に車体を傾斜させるリーン型車両に関する。

特許文献１は、２つの前輪と、１つの後輪と、を備える三輪の車両を開示する。この車両は、車輪が横転するのを防止するための電子制御を行う。具体的には、この車両は、加速度センサの検出値と、タイヤのグリップ閾値と、に基づいて車輪の状態を判定し、車輪が浮き上がる前にブレーキを作動させる等して横転を防止する。

米国特許第８０８６３８２号明細書

リーン型車両は、車体を傾斜させて旋回を行うが、旋回時の車速によっては車体が大きく傾斜することがある。しかし、リーン型車両の運転に慣れていない人にとっては、車体を大きく傾斜させることに心理的な抵抗を感じることがある。この点に関し、特許文献１は、横転を防止するために加速度センサを設け、タイヤのグリップ閾値等を把握する必要があるため、処理が複雑になる。また、横転を防止するための制御は、車体が大きく傾斜しても横転の可能性が少ない場合は作動しないため、リーン型車両をリーンさせることの心理的な抵抗をあまり小さくできない可能性がある。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、転倒しにくく、かつ、車体をリーンさせることの心理的な抵抗を小さくすることが可能なリーン型車両を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成のリーン型車両が提供される。即ち、このリーン型車両は、車体と、複数の車輪と、リーン機構と、リーンストッパ機構と、を備える。前記車輪は、第１前輪及び第２前輪を含む。前記リーン機構は、前記車体が前後方向を回転中心として傾斜した際に前記第１前輪及び前記第２前輪を前後方向を回転中心として傾斜させる。前記リーンストッパ機構は、前記リーン機構によるリーン動作に応じて位置が変化するストッパを含んでおり、前記リーン機構によるリーン角度が制限角度となった場合に、前記ストッパが別の部材に接触することで、リーン角度が制限角度を超えないようにする。平面視において、複数の前記車輪のタイヤの接地位置を接続した直線の内側の領域を接地内領域としたときに、平面視において、リーン角度が制限角度となった状態での車両重心が前記接地内領域に位置している。

これにより、制限角度においてもリーン型車両が自立するので、リーン型車両が転倒しにくくなる。また、リーン型車両の運転に慣れていない人に対して、リーン型車両をリーンさせることの心理的な抵抗を小さくすることができる。

本発明によれば、転倒しにくく、かつ、車体をリーンさせることの心理的な抵抗を小さくすることが可能なリーン型車両が実現できる。

本発明の第１実施形態のリーン型車両の側面図。 リーン型車両の前部の側面図。 リーン型車両の前部の平面図。 リーン機構の斜視図。 リーンストッパ機構が動作する様子を示す概略正面図。 様々な条件における重心と接地面領域の位置関係を示す図。 第２実施形態のリーン型車両の前部の側面図。 第２実施形態のリーン機構の斜視図。 第２実施形態のリーンストッパ機構が動作する様子を示す概略正面図。 第３実施形態のリーンストッパ機構が動作する様子を示す概略正面図。 第４実施形態のリーンストッパ機構が動作する様子を示す概略正面図。

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明では、リーン型車両１に乗車した運転者から見た方向で、リーン型車両１の左右方向を定義する。従って、リーン型車両１が直立している状態では、前後方向は車長方向に一致し、左右方向は車幅方向に一致する。また、上下方向（鉛直方向）は高さ方向に一致する。

以下の説明では、ＡがＢに取り付けられる（支持される）と記載した場合は、ＡがＢに直接取り付けられる（支持される）構成だけでなく、別の部材を介して取り付けられる（支持される）構成も含むものとする。また、Ａが車幅方向中央と重なるとは、例えば平面視又は正面視においてリーン型車両の車幅方向中央を通る仮想線がＡと重なることである。また、前部とは、前後方向に２分割又は３分割した場合の最も前側の部分である（後部等についても同様）。また、部材の位置について説明するときは、特に断りがない限り、リーン型車両１が直立している状態、舵角が中立である状態、かつ、自重以外の荷重が掛かっていない状態における位置を示すものとする。

初めに、図１と図２を参照して、リーン型車両１の概要について説明する。

リーン型車両１は、車体２と、左前輪（第１前輪）３１Ｌと、右前輪（第２前輪）３１Ｒと、後輪９と、を備える。車体２は、リーン型車両１の骨格となる車体フレーム３を含んでいる。車体フレーム３は、複数のフレーム要素がボルト又は溶接等で連結された構成である。

左前輪３１Ｌは、車幅方向中央に対して左側（第１側）に配置されている。左前輪３１Ｌは、車幅方向中央に対して右側（第２側）に配置されている。左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒは、車体フレーム３に取り付けられる。左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒの詳細な取付方法については後述する。

後輪９は、車幅方向中央に配置されている。車体フレーム３の後部には、車体フレーム３に対して上下に搖動可能なスイングアーム４が取り付けられている。後輪９は、スイングアーム４に取り付けられている。

車体フレーム３には、エンジン５が取り付けられている。エンジン５は、リーン型車両１を走行させるための駆動源である。エンジン５が発生させた動力は、ドライブチェーン６を介して後輪９に伝達される。これにより、リーン型車両１を走行させることができる。エンジン５に代えて又は加えて他の駆動源、例えば走行用の電動モータが設けられていてもよい。あるいは、エンジン５に代えて、走行用の動力を運転者が付与するためのペダル等が設けられていてもよい。

車体フレーム３には、バーハンドル型のステアリングハンドル７が取り付けられている。運転者がステアリングハンドル７に回転操舵力を加えることで、この回転操舵力が後述の機構及び操舵ロッド２６を介して左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒに伝達される。その結果、リーン型車両１の進行方向を変化させることができる。以下では、リーン型車両１の進行方向が変化することをリーン型車両１が旋回すると称することがある。また、リーン型車両１は、後述のリーン機構により、旋回時において、路面に対して旋回中心側に傾斜する（リーンする）。なお、ステアリングハンドル７は、バーハンドル型に限られず、ステアリングホイールであってもよい。

ステアリングハンドル７の後方には、運転者が着座するためのシート８が配置されている。車体２の左側面と右側面にはそれぞれ図略のステップが配置されている。運転者は、シート８に跨って、左右のステップに足を載せる。このように、リーン型車両１は、運転者がシート８に跨って着座する種類の車両（鞍乗型車両）である。

次に、図２及び図３を参照して、リーン型車両１が備える前側のサスペンション１０について説明する。

サスペンション１０は、車体２と、左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒと、を連結している。サスペンション１０は、路面の凹凸等による左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒの振動が車体２に直接伝達しないように、車体２に伝達される振動を軽減する。また、以下の説明では、サスペンション１０を境界として、左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒ側（振動する側）に取り付けられている部材を「振動側の部材」と称する。サスペンション１０を境界として、車体２側（制振されている側）に取り付けられている部材を「制振側の部材」と称する。

サスペンション１０は、第１筒状サスペンション１１と、第２筒状サスペンション１２と、第３筒状サスペンション１３と、を備える。以下では、第１筒状サスペンション１１、第２筒状サスペンション１２、及び第３筒状サスペンション１３をまとめて「筒状サスペンション１１，１２，１３」と称する。筒状サスペンション１１，１２，１３は、それぞれ同じ構成である。筒状サスペンション１１，１２，１３は、自動二輪車に一般的に採用されるフロントフォークと同じ構成である。なお、サスペンション１０は、フロントフォーク型に限られない。

筒状サスペンション１１，１２，１３は、それぞれ、筒体１０ａと、スライド体１０ｂと、スプリング１０ｃと、を備える。

筒体（アウターチューブ）１０ａは、細長い筒状の部材である。筒体１０ａには、スライド体（インナーチューブ）１０ｂが挿入されている。スライド体１０ｂは、径が筒体１０ａよりも小さい細長い筒状の部材である。スライド体１０ｂは、筒体１０ａに対して、長手方向に沿って相対移動可能である。スライド体１０ｂの内部にはスプリング１０ｃが挿入されている。筒体１０ａとスライド体１０ｂは、スプリング１０ｃを介して接続されている。この構成により、スライド体１０ｂから筒体１０ａに伝達される振動を軽減できる。サスペンション１０の内部にはオイルが封入されており、筒体１０ａに対してスライド体１０ｂを移動させることでオイルが移動する。このオイルの移動が抵抗力（減衰力）となり、振動を短時間で減衰することができる。

本実施形態では、筒体１０ａがスライド体１０ｂよりも上側に位置しており、上述の「制振側の部材」は基本的には筒体１０ａと一体的に振動する。スライド体１０ｂは、筒体１０ａよりも下側に位置している。上述の「振動側の部材」は、基本的にはスライド体１０ｂと一体的に振動する。なお、筒体１０ａとスライド体１０ｂの上下の位置を反転させてもよい。

筒状サスペンション１１，１２，１３のそれぞれのスライド体１０ｂは、一体的にスライドする構成である。具体的には、サスペンション１０は、上連結部材１４と、下連結部材１５と、を備える。

上連結部材１４は、筒状サスペンション１１，１２，１３のそれぞれの筒体１０ａを連結する。これにより、筒状サスペンション１１，１２，１３のそれぞれの筒体１０ａが相対移動できないため、それぞれの筒体１０ａを一体化できる。また、筒状サスペンション１１，１２，１３の筒体１０ａの少なくとも１つは、車体フレーム３の前部に位置する前フレーム３ａに取り付けられている。

下連結部材１５は、筒状サスペンション１１，１２，１３のそれぞれのスライド体１０ｂを連結する。これにより、筒状サスペンション１１，１２，１３のそれぞれのスライド体１０ｂが相対移動できないため、それぞれのスライド体１０ｂを一体的にスライドさせることができる。また、筒状サスペンション１１，１２，１３のスライド体１０ｂの少なくとも１つは、下連結ベース１６に取り付けられている。下連結ベース１６には、後述の機構を介して、左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒが取り付けられている。

次に、図１及び図２を参照して、前輪の概要について説明する。

左前輪３１Ｌと右前輪３１Ｒは、車幅方向中央を基準として左右対称である。そのため、以下では、左前輪３１Ｌのみを説明し、右前輪３１Ｒ（右ホイール３２Ｒ、右タイヤ３３Ｒ）及び右ブレーキ３４Ｒ等に関する説明を省略する。

左前輪３１Ｌは、左ホイール３２Ｌと、左タイヤ３３Ｌと、を備える。また、左ホイール３２Ｌの車幅方向外側には、左ブレーキ（前輪ブレーキ機構）３４Ｌが取り付けられている。左ブレーキ３４Ｌは、左ホイール３２Ｌに取り付けられたブレーキディスク３４ａをブレーキキャリパー３４ｂで挟むことで、左前輪３１Ｌを制動する。なお、左ブレーキ３４Ｌは、左ホイール３２Ｌの車幅方向内側に取り付けられていてもよい。

左ホイール３２Ｌは、ハブ３２ａと、スポーク３２ｂと、リム３２ｃと、を備える。ハブ３２ａには、車軸が挿入されるハブ孔が形成されている。スポーク３２ｂは、ハブ３２ａから放射状に外側に延びる形状である。リム３２ｃは、スポーク３２ｂの径方向外側に接続されており、左タイヤ３３Ｌが取り付けられる。

左ホイール３２Ｌには、左ナックル部材としての左アーム４５が取り付けられている。上述の操舵ロッド２６の車幅方向外側の端部は左アーム４５に回転可能に取り付けられている。操舵ロッド２６は、左アーム４５を介して、操舵力を左前輪３１Ｌに伝達する。なお、左アーム４５は、後述のリーン機構の一部としても構成されている。つまり、本実施形態の左アーム４５は、実舵角を変更するためのナックル部材と、リーン型車両１をリーンさせるための部材と、を共通化したものである。

次に、図２及び図３を参照して、運転者が加えた回転操舵力を伝達する機構について説明する。

ステアリングハンドル７の下方には、リアブラケット２１が設けられている。ステアリングハンドル７とリアブラケット２１は、例えば固定具で連結されている。ステアリングハンドル７及びリアブラケット２１は、操舵回転軸線７ａ（上下方向に略平行な線）を回転中心として一定的に回転可能である。また、この操舵回転軸線７ａを中心としたステアリングハンドル７の回転角度を操舵角と称することがある。

リアブラケット２１には伝達アーム（回転伝達部）２２の後端が回転可能に取り付けられている。伝達アーム２２は、リアブラケット２１と、第１操舵部２３と、を接続する。伝達アーム２２は、ステアリングハンドル７に加えられた回転操舵力を第１操舵部２３に伝達する。

第１操舵部２３は、リアブラケット２１及びステアリングハンドル７の前方に位置している。また、第１操舵部２３は、車幅方向中央に重なるように位置している。第１操舵部２３には、伝達アーム２２の前端が取り付けられている。この構成により、ステアリングハンドル７及びリアブラケット２１の回転に伴って、第１操舵部２３を回転させることができる。

第１操舵部２３には、パンタグラフ機構２４が取り付けられている。パンタグラフ機構２４は、車幅方向中央に重なるように位置している。パンタグラフ機構２４は、第１リンク部２４ａと、第２リンク部２４ｂと、を備える。第１リンク部２４ａは、第１操舵部２３に、車幅方向を回転中心として回転可能に取り付けられている。第２リンク部２４ｂは、後述の第２操舵部２５に、車幅方向を回転中心として回転可能に取り付けられている。また、第２操舵部２５は、「振動側の部材」である。第１リンク部２４ａと第２リンク部２４ｂは、車幅方向を回転中心として回転可能に互いに連結されている。

以上の構成により、第１操舵部２３と第２操舵部２５の相対距離が変化した場合であっても、第１操舵部２３と第２操舵部２５が連結された状態を維持することができる。従って、路面の凹凸等によりサスペンション１０が伸縮した場合であっても、回転操舵力が伝達可能な状態を維持できる。

第２操舵部２５は、車幅方向中央に重なるように位置している。第２操舵部２５は、パンタグラフ機構２４を介して伝達された回転操舵力を操舵ロッド２６に伝達する。第２操舵部２５は、サスペンション取付部２５ａと、ロッド取付部２５ｂと、を備える。

サスペンション取付部２５ａは、パンタグラフ機構２４（詳細には第２リンク部２４ｂ）に取り付けられている。サスペンション取付部２５ａは、更に、下連結ベース１６に取り付けられている。第２操舵部２５は操舵に応じて回転するが、下連結ベース１６は操舵に応じて回転しない。そのため、第２操舵部２５は、下連結ベース１６に対して相対回転可能に取り付けられている。

ロッド取付部２５ｂは、サスペンション取付部２５ａの下部に取り付けられている。ロッド取付部２５ｂは、略Ｌ字状であり、サスペンション取付部２５ａから前方に延びる部分と、下方に延びる部分と、を含んでいる。この構成により、サスペンション取付部２５ａの下方に空間を形成できる。この空間には、後述のリーン機構の一部が配置される。

操舵ロッド２６は、ロッド取付部２５ｂに対して回転可能に取り付けられている。操舵ロッド２６の長手方向は車幅方向に一致している。操舵ロッド２６の左端は、左前輪３１Ｌ（詳細には左前輪３１Ｌのうち車軸よりも前方）に取り付けられている。操舵ロッド２６の右端は、右前輪３１Ｒ（詳細には右前輪３１Ｒのうち車軸よりも前方）に取り付けられている。運転者が加えた回転操舵力によってロッド取付部２５ｂが所定の回転軸線を中心に回転することで、操舵ロッド２６が左右の何れかに移動する。その結果、実舵角が変化する。実舵角とは、左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒの向き（詳細には略上下方向を回転中心とした回転角度）である。以上のようにして、運転者の操作に応じてリーン型車両１の進行方向を変化させることができる。

次に、図４及び図５を参照して、リーン機構４２について説明する。

また、リーン機構４２の説明において、回転可能に取り付けられているとは、前後方向を回転中心として、相対回転可能に取り付けられていることを意味する。

下連結ベース１６の後部には、下連結ベース１６から下側に延びるリーンベース４１が取り付けられている。リーンベース４１は、リーン機構４２を支持するとともに、リーン機構４２を車体２側（車体フレーム３側）に連結するための部材である。リーンベース４１は、車幅方向中央と重なるように位置している。

リーンベース４１及びリーン機構４２は、下連結ベース１６に取り付けられているので、「振動側の部材」である。また、リーンベース４１及びリーン機構４２は、比較的低い位置（側面視で一部又は全体が左前輪３１Ｌと重なる位置）に配置されている。これにより、重量物を低い位置に配置できるので、リーン型車両１を安定させることができる。

リーンベース４１は、上取付部４１ａと、下取付部４１ｃと、を備える。上取付部４１ａ及び下取付部４１ｃは、前側（前後方向の一側、以下同じ）の面に形成されている。上取付部４１ａは、下取付部４１ｃよりも上方かつ後方に位置している。上取付部４１ａには、前方に突出する上突出筒４１ｂが形成されている。下取付部４１ｃには、前方に突出する下突出筒４１ｄが形成されている。なお、後述の第２実施形態で示すように、リーンベース４１の構成は第１実施形態とは異なっていてもよい。

リーン機構４２は、上アーム４３と、下アーム４４と、左アーム（第１アーム）４５と、右アーム（第２アーム）４６と、を備える。上アーム４３は、下アーム４４よりも上方に位置している。上アーム４３の左端、及び、下アーム４４の左端には、左アーム４５がそれぞれ回転可能に連結されている。上アーム４３の右端、及び、下アーム４４の右端には、右アーム４６がそれぞれ回転可能に連結されている。リーン機構４２は、車幅方向中央と重なるように位置しており、左アーム４５と右アーム４６は車幅方向中央を基準として左右対称である。

上アーム４３の左端には二股状の取付部がそれぞれ形成されている。上アーム４３は、二股状の取付部で左アーム４５の上部を前後方向で挟み込むようにして、左アーム４５に取り付けられる。これにより、左前輪３１Ｌを適切に傾斜させることができる。上アーム４３の右端、下アーム４４の左端及び右端についても、同様に二股状の取付部が形成されている。

上アーム４３の長手方向の中央には、上支点部４３ａが形成されている。上支点部４３ａは、軸方向が前後方向となる筒状の部分である。上支点部４３ａは上取付部４１ａに回転可能に取り付けられている。また、上支点部４３ａの前端には、連結リンク４８が回転可能に取り付けられている。連結リンク４８は、上支点部４３ａの前端に加え、上突出筒４１ｂの前端にも回転可能に取り付けられている。これにより、リーンベース４１と連結リンク４８で上アーム４３を前後方向で挟み込むように支持できるので、片持ちの場合と比較して上アーム４３を安定的に支持できる。なお、上突出筒４１ｂと連結リンク４８は省略してもよい。

下アーム４４は、上アーム４３と同様に取り付けられている。具体的には、下アーム４４の長手方向の中央には、下支点部４４ａが形成されている。下支点部４４ａは、軸方向が前後方向となる筒状の部分である。下支点部４４ａは下取付部４１ｃに回転可能に取り付けられている。また、下支点部４４ａの前端には、リーンブラケット４９が回転可能に取り付けられている。リーンブラケット４９は、下支点部４４ａの前端に加え、下突出筒４１ｄの前端にも回転可能に取り付けられている。これにより、リーンベース４１とリーンブラケット４９で下アーム４４を前後方向で挟み込むように支持できるので、片持ちの場合と比較して下アーム４４を安定的に支持できる。

また、本実施形態のリーンブラケット４９は、下アーム４４だけでなく、リーンに関する別の機構（例えばリーンブレーキ機構５０の一部）をリーンベース４１に取り付ける機能も有している。なお、リーンブラケット４９は、下アーム４４のみを取り付けるための部材（連結リンク４８と同様の部材）であってもよい。

また、上突出筒４１ｂ及び下突出筒４１ｄは、何れも、上アーム４３より下方であって、下アーム４４よりも上方に位置している。これにより、例えば上突出筒４１ｂが上取付部４１ａよりも上方にある構成等と比較して、リーン機構４２の上下方向のサイズを小さくすることができる。

左アーム４５は、左ホイール３２Ｌに回転可能に取り付けられている。具体的には、左アーム４５は、左ホイール３２Ｌのハブ３２ａに取り付けられている。左アーム４５は、左ホイール３２Ｌと一体的に動くように、左ホイール３２Ｌに固定されている。同様に、右アーム４６は、右ホイール３２Ｒのハブ３２ａに固定されている。

４つのアームは平行リンクを構成している。従って、図５に示すように、リーン動作時においても、上アーム４３と下アーム４４は平行を維持する。また、上アーム４３は、上支点部４３ａを回転中心として、リーンベース４１に対して相対回転する。同様に、下アーム４４は、下支点部４４ａを回転中心として、リーンベース４１に対して相対回転する。このように、リーン機構４２は、リーンベース４１に対して相対回転する。

また、４つのアームは平行リンクなので、リーン動作時においても、左アーム４５と右アーム４６は平行を維持する。従って、左前輪３１Ｌと右前輪３１Ｒを同じリーン角度で傾斜させることができる。リーン角度とは、リーン型車両１の車高方向と、路面に垂直な方向と、がなす角である。

また、リーンベース４１は、上アーム４３の長手方向の中央（上支点部４３ａ）と、下アーム４４の長手方向中央（下支点部４４ａ）と、を連結している。従って、リーンベース４１は、左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒと同じリーン角度で傾斜する。言い換えれば、車体２も左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒと同じリーン角度で傾斜する。また、後輪９は車体２と一体的にリーンする。以上のようにして、リーン型車両１はリーン可能に構成されている。

リーンブレーキ機構５０は、リーン動作を制動するための機構である。リーンブレーキ機構５０は、ブレーキディスク５１と、ブレーキキャリパー５２と、を備える。ブレーキディスク５１は、下アーム４４に取り付けられており、下アーム４４の下支点部４４ａを中心にして、下アーム４４とともに回転する。ブレーキキャリパー５２は、リーンベース４１に取り付けられており、リーンベース４１と一体的に回転する。

従って、リーン動作時においてブレーキディスク５１とブレーキキャリパー５２は相対回転する。また、ブレーキキャリパー５２は、ブレーキパッドを備えている。ブレーキキャリパー５２は、運転者の操作又は制御装置の指令により、ブレーキパッドをブレーキディスク５１に押し付けることができる。従って、リーン動作時にブレーキパッドをブレーキディスク５１に押し付けることで、リーンブレーキを作動させることができる。

次に、図４及び図５を参照して、リーンストッパ機構７０及びそのレイアウトについて説明する。

リーンストッパ機構７０は、リーン動作時に相対位置が変化する部材同士が接触することで、リーン角度の上限値（以下、制限角度）を設けるための構成である。リーン型車両１の運転に慣れていない運転者はリーン型車両１をリーンさせることに心理的な抵抗を感じることがあるが、制限角度が設けられていることで、心理的な抵抗を小さくすることができる。

本実施形態のリーンストッパ機構７０は、ストッパ７１と、上アーム４３と、で構成されている。

ストッパ７１は、リーンベース４１に取り付けられている。具体的には、ストッパ７１は、リーンベース４１の下取付部４１ｃの車幅方向を向く面（左面と右面の両方）に固定具を用いて取り付けられている。２つのストッパ７１は、車幅方向中央を基準として左右対称である。ストッパ７１の取付方向は、車幅方向と平行である。取付方向とは、取付けに用いる固定具の軸方向か、あるいは取り付けられる部材同士の接触面の法線方向である。また、ストッパ７１は、リーンベース４１に対して相対回転できないように取り付けられている。

上述したように、リーン動作時において、リーンベース４１と上アーム４３は上支点部４３ａを回転中心として相対回転する。そのため、リーン角度が大きくなるに連れて、上アーム４３とストッパ７１の距離が近くなり、上述した制限角度に到達するタイミングで上アーム４３とストッパ７１が接触する。そのため、リーン角度が制限角度以上になることを防止できる。

ストッパ７１は、リーン角度が制限角度以上になることを防止する機能のみを有する専用の部材であってもよいし、別の部材にストッパの機能を持たせてもよい。

また、本実施形態のストッパ７１は、略直方体状であり、上アーム４３と接触する箇所が面取りされている。従って、直方体の角部に上アーム４３が衝突することを防止できるので、リーン角度が制限角度に到達した際に上アーム４３が受ける反力を分散させることができる。

また、上アーム４３がストッパ７１に衝突する方向は上下方向に平行である。衝突する方向とは、面同士が接触する場合において、その接触面の法線方向である。また、ストッパ７１の取付方向は車幅方向に平行である。従って、ストッパ７１の取付方向と、上アーム４３がストッパ７１に衝突する方向と、は垂直（略垂直を含む、以下同じ）である。従って、上アーム４３の衝突によって、ストッパ７１の固定が緩みにくい。

また、ストッパ７１は、リーンベース４１に着脱可能に取り付けられている。従って、例えばストッパ７１が破損しても、ストッパ７１のみを交換することができる。また、異なる形状のストッパ７１に付け替えることで、ストッパ７１から上アーム４３までの距離（相対回転方向に沿う長さ）を変化させることができる。これにより、ストッパ７１の付け替えによって、制限角度を変化させることができる。

あるいは、ストッパ７１が上アーム４３までの距離を調整する機構を有していてもよい。これにより、ストッパ７１を付け替えることなく制限角度を変化させることができる。距離を調整する機構としては、ボルト等を回転させることで軸方向に移動する機構を適用できる。

また、本実施形態では、上アーム４３と下アーム４４の前後位置は一致しておらず、下アーム４４の方が前方に位置している。従って、上アーム４３の下方に空間が存在する。そして、この空間にストッパ７１が位置している。このように、本実施形態では、上アーム４３と下アーム４４の前後方向の位置関係を有効に活用して、リーンストッパ機構７０を実現している。

また、本実施形態では、操舵ロッド２６及びリーンブレーキ機構５０が下アーム４４よりも前方に位置している。従って、下アーム４４の後方に空間が存在する。そして、この空間にストッパ７１が位置している。このように、本実施形態では、操舵ロッド２６及びリーンブレーキ機構５０の位置を有効に活用して、リーンストッパ機構７０を実現している。

また、ストッパ７１は、正面視で、上アーム４３と下アーム４４の間に位置している。これにより、リーン機構４２の周囲に空間を形成できるので、この空間に別の部材を配置することができる。

次に、図６を参照して、リーンストッパ機構７０によって実現される制限角度について説明する。

初めに、リーン型車両１が自立する条件について説明する。平面視において、複数の車輪（具体的にはタイヤ）と路面との接触箇所を線分で接続する。これらの線分で囲まれる空間を接地内領域１００と称する。本実施形態のリーン型車両１は、三輪なので、接地内領域１００は三角形である。リーン型車両１の重心が平面視で接地内領域１００内に存在すれば、リーン型車両１の車速が０であっても、リーン型車両１は自立する。

図６には、平面視におけるリーン型車両１の重心（車両重心）１０１の位置が示されている。重心１０１は、例えば重量物であるエンジン５に平面視で重なる位置に存在する。重心１０１は、自重以外がリーン型車両１に掛かっていない状態（つまり、運転者及び荷物等を支持していない状態）における重心である。なお、一般的に運転者は重心の近くに着座するため、運転者を含めた重心は、運転者を除いた重心の近傍に位置する。従って、運転者を除いた重心を用いてリーン型車両１の自立の判定しても、運転者が着座している状態の判定結果として有用である。

図６には、条件Ａ、条件Ｂ、及び条件Ｃにおけるリーン型車両１の接地内領域１００と重心１０１が示されている。

条件Ａでは、リーン型車両１のリーン角度が０°であり（即ちリーン型車両１が直立しており）、実舵角が０度である。条件Ａでは、重心１０１は車幅方向中央に重なるように位置している。条件Ａにおいて、重心１０１は、接地内領域１００内に位置している。従って、条件Ａのリーン型車両１は自立する。

条件Ｂでは、リーン型車両１のリーン角度が制限角度であり、実舵角が０度である。リーン角度が大きくなるに連れて重心１０１が車幅方向外側（第１方向、図では左方向）に移動する。従って、リーン型車両１が自立しにくくなる。また、車輪の接地箇所が車幅方向外側に変化するため、接地内領域１００の大きさも僅かに変化する。

本実施形態では、条件Ｂにおいても、重心１０１が接地内領域１００の内に位置している。従って、リーン型車両１は、リーン角度が制限角度に一致する状態においても自立する。これにより、例えばリーン動作時においても、リーン型車両１が自立する状態を維持できる。そのため、仮にリーン動作時にリーン型車両１の車速が遅くなったとしても、リーン型車両１は自立する（転倒しない）。これにより、リーン型車両１の姿勢を安定させるとともに、リーン動作に対する運転者の心理的な抵抗を小さくすることができる。

条件Ｃでは、リーン型車両１のリーン角度が制限角度であり、実舵角が最大角度である。実舵角が大きくなるに連れて、左前輪３１Ｌと路面の接触箇所、及び、右前輪３１Ｒと路面の接触箇所が変化する。そのため、接地内領域１００が小さくなる。従って、リーン型車両１が自立しにくくなる。最大角度について簡単に説明する。ステアリングハンドル７を回転させると、ステアリングハンドル７又はそれと一体的に回転する部材が、別の部材に接触して、それ以上ステアリングハンドル７を回転させることができなくなる。この状態における左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒの実舵角が「実舵角の最大角度」である。

本実施形態では、条件Ｃにおいても、重心１０１が接地内領域１００の内に位置している。従って、リーン型車両１は、リーン角度が制限角度に一致し、かつ、実舵角が最大角度に一致する状態においても自立する。このように、本実施形態のリーン型車両１は非常に転倒しにくい構成であるため、リーン動作に対する運転者の心理的な抵抗を大幅に小さくすることができる。

次に、図７から図９を参照して、第２実施形態のリーン型車両１について説明する。

第２実施形態の説明では、主として第１実施形態と相違する構成について説明する。また、第２実施形態の説明では、第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。

第１実施形態のサスペンション１０は、３本の筒状サスペンション１１，１２，１３を備える。これに対し、第２実施形態のサスペンション１０は、２本の筒状サスペンション１１，１２を備える。第１筒状サスペンション１１と第２筒状サスペンション１２は車幅方向に並ぶように位置している。

第１実施形態では、ステアリングハンドル７の回転操舵力は第１操舵部２３を介してパンタグラフ機構２４に伝達される。これに対し、第２実施形態では、ステアリングハンドル７の回転操舵力は、パンタグラフ機構２４に直接伝達される。従って、ステアリングハンドル７と同軸で回転する部材にパンタグラフ機構２４が取り付けられる。

また、第２実施形態では、下連結ベース１６が第２操舵部２５と交差しておらず、下連結ベース１６の真下にリーンベース４１が位置している。また、上アーム４３及び下アーム４４は、リーンベース４１よりも後方側に位置している。それに伴い、操舵ロッド２６及びリーンブレーキ機構５０についても、リーンベース４１よりも後方側に位置している。このように、リーン及び操舵に関する部材をリーンベース４１の一側（第１実施形態では前側、第２実施形態では後側）にすることで、リーン及び操舵に関する部材を集約して配置できる。

また、図８に示すように、上アーム４３及び下アーム４４の取付構造についても、第１実施形態とは異なる。第１実施形態では、リーンベース４１の上取付部４１ａと下取付部４１ｃは、前後方向の位置が異なっていた。これに対し、第２実施形態では、上取付部４１ａと下取付部４１ｃの前後方向の位置は同じである。そのため、上アーム４３及び下アーム４４は、前後方向の位置が同じである。

また、第１実施形態では、リーンベース４１には、上突出筒４１ｂと下突出筒４１ｄが形成されていたが、第２実施形態では、この両方の機能を有する中突出筒４１ｅが形成されている。従って、リーンブラケット４９は、上支点部４３ａ、中突出筒４１ｅ、下支点部４４ａ、及びリーンブレーキ機構５０をまとめてリーンベース４１に取り付ける。

図９に示すように、ストッパ７１は、下アーム４４に取り付けられている。ストッパ７１は、下アーム４４に２箇所で固定されており、下アーム４４と一体的に回転する。ストッパ７１は、平面視でリーンベース４１に重なる位置に取り付けられている。上述したように、リーン動作時においてリーンベース４１と下アーム４４は相対回転する。リーン角度が制限角度に到達するタイミングでリーンベース４１とストッパ７１が接触する。そのため、リーン角度が制限角度以上になることを防止できる。

また、第２実施形態では、ストッパ７１は略Ｕ字状であり、正面視でリーンベース４１を囲うように配置されている。この構成により、ストッパ７１は、１つの部材で左右の何れのリーン動作に対してもストッパとして機能する。

次に、図１０を参照して、第３実施形態について説明する。

第３実施形態のリーン機構４２は、更に第２ベース７５を備える。第２ベース７５は、リーンベース４１と前後方向で向かい合うように位置している。第２ベース７５には、リーンベース４１と同様に、上アーム４３及び下アーム４４が取り付けられる。また、第３実施形態では、リーンベース４１と第２ベース７５を接続するようにストッパ７１が配置される。ストッパ７１は、直立時において、上下方向で上アーム４３と下アーム４４の中央に配置される。

リーン動作時には上アーム４３と下アーム４４の距離が近くなるため、上アーム４３及び下アーム４４はストッパ７１に近接する。そして、リーン角度が制限角度に到達するタイミングで、上アーム４３及び下アーム４４とストッパ７１が接触する。そのため、リーン角度が制限角度以上になることを防止できる。

次に、図１１を参照して、第４実施形態について説明する。

第４実施形態のストッパ７１は、上アーム４３と下アーム４４の間に取り付けられている。具体的には、ストッパ７１は、下アーム４４の上面に取り付けられている。ストッパ７１は、台座７１ｂと、緩衝体７１ｃと、を備える。緩衝体７１ｃは、ゴム等の弾性体又は軟性樹脂であり、衝突時の衝撃を緩和する。

上述したように、リーン動作時には上アーム４３と下アーム４４の距離が近くなるため、上アーム４３及び下アーム４４はストッパ７１に近接する。そして、リーン角度が制限角度に到達するタイミングで、上アーム４３及び下アーム４４とストッパ７１（緩衝体７１ｃ）が接触する。そのため、リーン角度が制限角度以上になることを防止できる。

このように、リーン動作に伴って相対位置が近づく関係にある任意の部分にストッパ７１を取り付けることができる。また、緩衝体７１ｃを備える構成は、第４実施形態に限られず、第１から第３実施形態にも適用可能である。

以上に説明したように、上記実施形態のリーン型車両１は、車体２と、複数の車輪と、リーン機構４２と、リーンストッパ機構７０と、を備える。車輪は、左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒを含む。リーン機構４２は、車体２が前後方向を回転中心として傾斜した際に左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒを前後方向を回転中心として傾斜させる。リーンストッパ機構７０は、リーン機構４２によるリーン動作に応じて位置が変化するストッパ７１を含んでおり、リーン機構４２によるリーン角度が制限角度となった場合に、ストッパ７１が別の部材に接触することで、リーン角度が制限角度を超えないようにする。平面視において、複数の車輪のタイヤの接地位置を接続した直線の内側の領域を接地内領域１００としたときに、平面視において、リーン角度が制限角度となった状態での重心１０１が接地内領域１００に位置している。

これにより、制限角度においてもリーン型車両１が自立するので、リーン型車両１が転倒しにくくなる。また、リーン型車両１の運転に慣れていない人に対して、リーン型車両１をリーンさせることの心理的な抵抗を小さくすることができる。

また、上記実施形態のリーン型車両１において、平面視において、リーン角度が第１方向の制限角度となった状態であって、かつ左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒの実舵角が中立の状態での重心１０１が、接地内領域１００に位置している。

これにより、例えば低速走行時におけるリーン型車両１の姿勢を安定させることができる。

また、上記実施形態のリーン型車両１において、平面視において、リーン角度が第１方向の制限角度となった状態であって、かつ左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒの実舵角を第１方向の最大角度まで大きくした状態での重心１０１が、接地内領域１００に位置している。

実舵角を変化させるとタイヤの接地位置が変化するため重心１０１が接地内領域１００から外れ易くなるが、実舵角を限界まで大きくしても重心１０１が接地内領域１００にあることで、リーン型車両１がより一層転倒しにくくなる。

また、上記実施形態のリーン型車両１において、左前輪３１Ｌ及び右前輪３１Ｒに加え、単一の後輪９を備える。

これにより、転倒しにくい三輪のリーン型車両１が実現できる。

また、上記実施形態のリーン型車両１において、このリーン型車両１は、リーン機構４２を車体２に連結するためのリーンベース４１を備える。リーン機構４２は、上アーム４３と、下アーム４４と、左アーム４５と、右アーム４６と、を備える。下アーム４４は、上アーム４３よりも下方に位置している。左アーム４５は、左前輪３１Ｌに取り付けられるとともに、上アーム４３及び下アーム４４に回転可能に取り付けられる。右アーム４６は、右前輪３１Ｒに取り付けられるとともに、上アーム４３及び下アーム４４に回転可能に取り付けられる。リーンストッパ機構７０は、リーンベース４１に設けられたストッパ７１が上アーム４３又は下アーム４４に接触するか、上アーム４３及び下アーム４４の少なくとも一方に設けられたストッパ７１がリーンベース４１に接触することで、リーン角度が制限角度を超えないようにする。

これにより、リーン機構４２の上アーム４３又は下アーム４４の動きを利用して、リーンストッパ機構７０を実現できる。

また、上記実施形態のリーン型車両１において、ストッパ７１を取り付けるための固定具の軸方向と、上アーム４３、下アーム４４、又はリーンベース４１がストッパ７１に接触する方向と、が垂直である。

これにより、ストッパ７１に掛かる力の方向と固定具の軸方向とが垂直であるので、ストッパ７１の固定を緩みにくくすることができる。

また、上記実施形態のリーン型車両１において、このリーン型車両１は、リーン動作に伴うリーン機構４２の動きを制動することでリーン動作を制動するリーンブレーキ機構５０を備える。リーンブレーキ機構５０は、上アーム４３及び下アーム４４の一方の動きを制動する。リーンストッパ機構７０は、上アーム４３及び下アーム４４の他方を用いてリーン角度が制限角度を超えないようにする。

これにより、リーンブレーキ機構５０とリーンストッパ機構７０を効率的に配置できる。

また、上記実施形態のリーン型車両１において、ストッパ７１が着脱可能、又は、ストッパ７１の位置を変更可能である。

これにより、リーン角の制限角度を調整することができる。

また、上記実施形態のリーン型車両１において、ストッパ７１には、衝撃を緩和する緩衝体７１ｃが設けられている。

これにより、ストッパ７１が作動した場合の衝撃を緩和できる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上述した第１実施形態と第２実施形態の特徴を適宜組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態の筒状サスペンションの本数又はリーン機構４２等を第１実施形態に適用することができる。他の特徴についても同様である。

上述した様々な機構において、部品の形状、部品のレイアウト、部品の取付構造、動力の伝達構造等は一例であり、異なる構成であってもよい。例えば、左アーム４５と操舵力を伝達する部品を共通とせずに、別々の部品とすることができる。

上記実施形態では、２つの前輪及び１つの後輪を有するリーン型車両１に本発明を適用する例を説明したが、車輪数はこれに限られず、後輪が２つであってもよい。また、リーン型車両１に乗車可能な人の数も１又は２に限られず、３以上であってもよい。

１ リーン型車両
２ 車体
７ ステアリングハンドル
１０ サスペンション
２３ 第１操舵部
２４ パンタグラフ機構
２５ 第２操舵部
３１Ｌ 左前輪（第１前輪）
３１Ｒ 右前輪（第２前輪）
３２Ｌ 左ホイール
３２Ｒ 右ホイール
４２ リーン機構
５０ リーンブレーキ機構
７０ リーンストッパ機構
７１ ストッパ

Claims (9)

1. 車体と、
   第１前輪及び第２前輪を含む複数の車輪と、
   前記車体が前後方向を回転中心として傾斜した際に前記第１前輪及び前記第２前輪を前後方向を回転中心として傾斜させるリーン機構と、
   前記リーン機構によるリーン動作に応じて位置が変化するストッパを含んでおり、前記リーン機構によるリーン角度が制限角度となった場合に、前記ストッパが別の部材に接触することで、リーン角度が制限角度を超えないようにするリーンストッパ機構と、
   を備え、
   平面視において、複数の前記車輪のタイヤの接地位置を接続した直線の内側の領域を接地内領域としたときに、
   平面視において、リーン角度が制限角度となった状態での車両重心が前記接地内領域に位置していることを特徴とするリーン型車両。
2. 請求項１に記載のリーン型車両であって、
   平面視において、リーン角度が車幅方向の第１方向の制限角度となった状態であって、かつ前記第１前輪及び前記第２前輪の実舵角が中立の状態での車両重心が、前記接地内領域に位置していることを特徴とするリーン型車両。
3. 請求項１に記載のリーン型車両であって、
   平面視において、リーン角度が車幅方向の第１方向の制限角度となった状態であって、かつ前記第１前輪及び前記第２前輪の実舵角を前記第１方向の最大角度まで大きくした状態での車両重心が、前記接地内領域に位置していることを特徴とするリーン型車両。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載のリーン型車両であって、
   前記第１前輪及び前記第２前輪に加え、単一の後輪を備えることを特徴とするリーン型車両。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載のリーン型車両であって、
   前記リーン機構を前記車体に連結するためのリーンベースを備え、
   前記リーン機構は、
   上アームと、
   前記上アームよりも下方に位置している下アームと、
   前記第１前輪に取り付けられるとともに、前記上アーム及び前記下アームに回転可能に取り付けられる第１アームと、
   前記第２前輪に取り付けられるとともに、前記上アーム及び前記下アームに回転可能に取り付けられる第２アームと、
   を備え、
   前記リーンストッパ機構は、前記リーンベースに設けられた前記ストッパが前記上アーム又は前記下アームに接触するか、前記上アーム及び前記下アームの少なくとも一方に設けられた前記ストッパが前記リーンベースに接触することで、前記リーン角度が制限角度を超えないようにすることを特徴とするリーン型車両。
6. 請求項５に記載のリーン型車両であって、
   前記ストッパを取り付けるための固定具の軸方向と、前記上アーム、前記下アーム、又は前記リーンベースが前記ストッパに接触する方向と、が垂直であることを特徴とするリーン型車両。
7. 請求項５又は６に記載のリーン型車両であって、
   リーン動作に伴う前記リーン機構の動きを制動することでリーン動作を制動するリーンブレーキ機構を備え、
   前記リーンブレーキ機構は、前記上アーム及び前記下アームの一方の動きを制動し、
   前記リーンストッパ機構は、前記上アーム及び前記下アームの他方を用いて前記リーン角度が制限角度を超えないようにすることを特徴とするリーン型車両。
8. 請求項１から７までの何れか一項に記載のリーン型車両であって、
   前記ストッパが着脱可能、又は、前記ストッパの位置を変更可能であることを特徴とするリーン型車両。
9. 請求項１から８までの何れか一項に記載のリーン型車両であって、
   前記ストッパには、衝撃を緩和する緩衝体が設けられていることを特徴とするリーン型車両。

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