JP3553432B2 - ライディングシミュレーション装置 - Google Patents
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- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人が搭乗可能な模擬車体を備えるライディングシミュレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のライディングシミュレーション装置として、特開平１１−３０９５０号公報により、基台上に、模擬車体を第１の軸と第１の軸に直交する第２の軸との２軸の回転自由度を持って支持し、１対の直動アクチュエータにより模擬車体に第１の軸回りの回動と、第２の軸回りの回動とを与えるようにしたものが知られている。そして、このものでは、各直動アクチュエータを第１と第２の両軸の一方の軸に略平行な姿勢で配置し、各直動アクチュエータの固定部材を基台に他方の軸に平行な支軸を介して揺動自在に連結すると共に、各直動アクチュエータの可動部材に、基台上に他方の軸に平行な支軸を介して軸支したベルクランク状のリンクを連結し、このリンクと模擬車体とを両端にボールジョイントを取付けたロッドを介して連結している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のものは、各直動アクチュエータと模擬車体との間にリンクとロッドとから成るリンク機構が介設されるため、部品点数が増してコストが高くなる不具合がある。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑み、１対の直動アクチュエータによりリンク機構を介さずに模擬車体を第１と第２の各軸回りに回動し得るようにした、低コストのライディングシミュレーション装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、基台上に、人が搭乗可能な模擬車体を模擬車体の車長方向に長手のロール軸と車幅方向に長手のピッチ軸との２軸の回転自由度を持って支持する二輪車の形態のライディングシミュレーション装置において、模擬車体は、上端に操向自在なハンドルを取り付けたフロントコラムを備え、ピッチ軸に対しロール軸の軸線方向前方たるフロントコラム側にオフセットした位置に、ロール軸の軸線を含むピッチ軸に直交する面に関して対象に１対の直動アクチュエータを起立姿勢に配置し、各直動アクチュエータの固定部材を基台と、各直動アクチュエータの可動部材をフロントコラムの下部とに夫々自在継手を介して連結している。
【０００６】
本発明によれば、両直動アクチュエータを同方向に駆動すると、模擬車体が一方の軸回りに回動され、両直動アクチュエータを互に反対方向に駆動すると、模擬車体が他方の軸回りに回動される。
【０００７】
この際、各直動アクチュエータの固定部材と基台との連結部及び各直動アクチュエータの可動部材と模擬車体との連結部に夫々一方の軸に平行な軸線回りと他方の軸に平行な軸線回りとの２軸の回転自由度を与える必要があるが、この自由度は自在継手により与えられる。かくて、１対の直動アクチュエータによりリンク機構を介さずに模擬車体をロール軸とピッチ軸の各軸回りに回動できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２はスクータ型の二輪車用のライディングシミュレーション装置を示している。この装置は、基台１と、基台１上に後記する２軸の回転自由度を持って支持させた模擬車体２とを備えている。
【０００９】
模擬車体２は、上端に操向自在なハンドル２ａを設けたフロントコラム２ｂと、フロントコラム２ｂの下端から後方にのびるメインフレーム２ｃと、メインフレーム２ｃの後部上方に設けたリヤフレーム２ｄとを備えており、リヤフレーム２ｄ上に載架する図示省略したシートに人が着座し得るように構成されている。また、フロントコラム２ｂの下端には前方に張出す支持枠２ｅが固定されており、支持枠２ｅにモータ２ｆを取付けて、ハンドル２ａからのびるステアリング軸２ｇにモータ２ｆを減速機構２ｈを介して連結し、ハンドル２ａに対し運転状態に応じた操向負荷を与えるようにしている。
【００１０】
基台１には、車体用の支持台１ａが固定されており、この支持台１ａ上に、第１の軸たる前後方向（模擬車体２の車長方向）に長手のロール軸３を１対の軸受４，４を介して軸支している。そして、ロール軸３の上面に、図３に示す如く、これに直交する第２の軸たる横方向（模擬車体２の車幅方向）に長手のピッチ軸５を固定すると共に、模擬車体２のメインフレーム２ｃの下面に支持板２ｉを固定し、模擬車体２を支持板２ｉの下面に取付けた１対の軸受６，６を介してピッチ軸５に軸支している。かくて、模擬車体２には、ロール軸３回りとピッチ軸５回りとの２軸の回転自由度が与えられる。
【００１１】
また、ライディングシミュレーション装置には、ピッチ軸５に対しロール軸３の軸線方向一方（本実施形態では前方）にオフセットした位置に、ロール軸３の軸線を含むピッチ軸５に直交する面ａに関して対称に左右１対の直動アクチュエータ７，７が配置されている。
【００１２】
各直動アクチュエータ７は、電動モータを内蔵するケーシング７ａと、ケーシング７ａに挿通した螺杆７ｂとを備えており、ケーシング７ａ内に螺杆７ｂに螺合するナットを軸支し、電動モータによりナットを回転させることで螺杆７ｂとケーシング７ａとが軸方向に相対移動するように構成されている。尚、この直動アクチュエータ７は、自動車の電動パワーステアリング用のアクチュエータとして使用されている公知のものである。
【００１３】
そして、各直動アクチュエータ７の螺杆７ｂの下端部を第１の自在継手８を介して基台１に連結すると共に、各直動アクチュエータ７のケーシング７ａを第２の自在継手９を介して模擬車体２に連結している。
【００１４】
第１の自在継手８は、基台１に固定の下部ヨーク８ａと螺杆７ｂに固定の上部ヨーク８ｂとを十字状金具８ｃを介して連結して成るフック形自在軸継手で構成されている。また、第２の自在継手９は、模擬車体２のフロントコラム２ｂの下部両側に突設した各ブラケット２ｊ上の軸受９ａに前後方向の軸９ｂを介して軸支されるフォーク状金具９ｃを備えており、該金具９ｃの二股部間にケーシング７ａを挿入した状態で、該金具９ｃを軸９ｂに直交する軸９ｄを介してケーシング７ａに枢着している。かくて、螺杆７ｂと基台１との連結部及びケーシング７ａと模擬車体２との連結部に夫々２軸の回転自由度が与えられ、螺杆７ｂとケーシング７ａは基台１と模擬車体２に対し任意の方向に傾動可能となる。
【００１５】
以上の構成によれば、１対の直動アクチュエータ７，７のケーシング７ａ，７ａを共に上動または下動させると、模擬車体２にピッチ軸５を支点にした前上りまたは前下りの回動、即ち、ピッチ動作が与えられ、両直動アクチュエータ７，７のケーシング７ａ，７ａを互に上下反対方向に移動させると、模擬車体２にロール軸３を支点にした横方向の回動、即ち、ロール動作が与えられる。かくて、搭乗者によるアクセル操作やブレーキ操作に応じてピッチ動作を与えると共に、搭乗者の体重移動に応じてロール動作を与えることにより、搭乗者に実車走行時と同様の車体挙動を体感させることができる。
【００１６】
また、本実施形態では、模擬車体２のフロントコラム２ｂの近傍に１対の直動アクチュエータ７，７を起立姿勢で配置しているため、フロントコラム２ｂに取付けるフロントカウル（図示せず）で直動アクチュエータ７，７を覆うことができて、体裁が良好になり、更に、模擬車体２のメインフレーム２ｃの両側部下方に空きスペースを広く確保でき、スクータ型二輪車に好適な構造になる。
【００１７】
尚、上記実施形態では、直動アクチュエータ７の螺杆７ｂを固定部材として基台１に連結し、ケーシング７ａを可動部材として模擬車体２に連結したが、ケーシング７ａを固定部材として基台１に連結し、螺杆７ｂを可動部材として模擬車体２に連結しても良い。また、直動アクチュエータ７は、上記実施形態のような電動式のものに限らず、シリンダを用いた流体圧式のものに構成しても良い。
【００１８】
また、自動車用のライディングシミュレーション装置において、基台上に模擬車体を鉛直方向のヨー軸と車幅方向のピッチ軸との２軸の回転自由度を持って支持する場合は、ヨー軸とピッチ軸との一方の軸、例えば、ピッチ軸に対しヨー軸の軸線方向一方たる下方にオフセットした位置に、ヨー軸の軸線を含むピッチ軸に直交する面に関して対称に１対の直動アクチュエータを配置し、各直動アクチュエータの固定部材と可動部材とを基台と模擬車体とに夫々自在継手を介して連結すれば良い。これによれば、両直動アクチュエータを同方向に駆動したとき、模擬車体にピッチ軸を中心にしたピッチ動作が与えられ、両直動アクチュエータを互に反対方向に駆動したとき、模擬車体にヨー軸を中心にしたヨー動作が与えられる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、１対の直動アクチュエータによりリンク機構を介さずに模擬車体を第１と第２の各軸回りに回動でき、部品点数を削減してコストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一例の側面図
【図２】図１に示した装置に平面図
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線截断面図
【符号の説明】
１ 基台 ２ 模擬車体
３ ロール軸（第１の軸） ５ ピッチ軸（第２の軸）
７ 直動アクチュエータ ７ａ ケーシング（可動部材）
７ｂ 螺杆（固定部材） ８，９ 自在継手
【発明の属する技術分野】
本発明は、人が搭乗可能な模擬車体を備えるライディングシミュレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のライディングシミュレーション装置として、特開平１１−３０９５０号公報により、基台上に、模擬車体を第１の軸と第１の軸に直交する第２の軸との２軸の回転自由度を持って支持し、１対の直動アクチュエータにより模擬車体に第１の軸回りの回動と、第２の軸回りの回動とを与えるようにしたものが知られている。そして、このものでは、各直動アクチュエータを第１と第２の両軸の一方の軸に略平行な姿勢で配置し、各直動アクチュエータの固定部材を基台に他方の軸に平行な支軸を介して揺動自在に連結すると共に、各直動アクチュエータの可動部材に、基台上に他方の軸に平行な支軸を介して軸支したベルクランク状のリンクを連結し、このリンクと模擬車体とを両端にボールジョイントを取付けたロッドを介して連結している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のものは、各直動アクチュエータと模擬車体との間にリンクとロッドとから成るリンク機構が介設されるため、部品点数が増してコストが高くなる不具合がある。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑み、１対の直動アクチュエータによりリンク機構を介さずに模擬車体を第１と第２の各軸回りに回動し得るようにした、低コストのライディングシミュレーション装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、基台上に、人が搭乗可能な模擬車体を模擬車体の車長方向に長手のロール軸と車幅方向に長手のピッチ軸との２軸の回転自由度を持って支持する二輪車の形態のライディングシミュレーション装置において、模擬車体は、上端に操向自在なハンドルを取り付けたフロントコラムを備え、ピッチ軸に対しロール軸の軸線方向前方たるフロントコラム側にオフセットした位置に、ロール軸の軸線を含むピッチ軸に直交する面に関して対象に１対の直動アクチュエータを起立姿勢に配置し、各直動アクチュエータの固定部材を基台と、各直動アクチュエータの可動部材をフロントコラムの下部とに夫々自在継手を介して連結している。
【０００６】
本発明によれば、両直動アクチュエータを同方向に駆動すると、模擬車体が一方の軸回りに回動され、両直動アクチュエータを互に反対方向に駆動すると、模擬車体が他方の軸回りに回動される。
【０００７】
この際、各直動アクチュエータの固定部材と基台との連結部及び各直動アクチュエータの可動部材と模擬車体との連結部に夫々一方の軸に平行な軸線回りと他方の軸に平行な軸線回りとの２軸の回転自由度を与える必要があるが、この自由度は自在継手により与えられる。かくて、１対の直動アクチュエータによりリンク機構を介さずに模擬車体をロール軸とピッチ軸の各軸回りに回動できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２はスクータ型の二輪車用のライディングシミュレーション装置を示している。この装置は、基台１と、基台１上に後記する２軸の回転自由度を持って支持させた模擬車体２とを備えている。
【０００９】
模擬車体２は、上端に操向自在なハンドル２ａを設けたフロントコラム２ｂと、フロントコラム２ｂの下端から後方にのびるメインフレーム２ｃと、メインフレーム２ｃの後部上方に設けたリヤフレーム２ｄとを備えており、リヤフレーム２ｄ上に載架する図示省略したシートに人が着座し得るように構成されている。また、フロントコラム２ｂの下端には前方に張出す支持枠２ｅが固定されており、支持枠２ｅにモータ２ｆを取付けて、ハンドル２ａからのびるステアリング軸２ｇにモータ２ｆを減速機構２ｈを介して連結し、ハンドル２ａに対し運転状態に応じた操向負荷を与えるようにしている。
【００１０】
基台１には、車体用の支持台１ａが固定されており、この支持台１ａ上に、第１の軸たる前後方向（模擬車体２の車長方向）に長手のロール軸３を１対の軸受４，４を介して軸支している。そして、ロール軸３の上面に、図３に示す如く、これに直交する第２の軸たる横方向（模擬車体２の車幅方向）に長手のピッチ軸５を固定すると共に、模擬車体２のメインフレーム２ｃの下面に支持板２ｉを固定し、模擬車体２を支持板２ｉの下面に取付けた１対の軸受６，６を介してピッチ軸５に軸支している。かくて、模擬車体２には、ロール軸３回りとピッチ軸５回りとの２軸の回転自由度が与えられる。
【００１１】
また、ライディングシミュレーション装置には、ピッチ軸５に対しロール軸３の軸線方向一方（本実施形態では前方）にオフセットした位置に、ロール軸３の軸線を含むピッチ軸５に直交する面ａに関して対称に左右１対の直動アクチュエータ７，７が配置されている。
【００１２】
各直動アクチュエータ７は、電動モータを内蔵するケーシング７ａと、ケーシング７ａに挿通した螺杆７ｂとを備えており、ケーシング７ａ内に螺杆７ｂに螺合するナットを軸支し、電動モータによりナットを回転させることで螺杆７ｂとケーシング７ａとが軸方向に相対移動するように構成されている。尚、この直動アクチュエータ７は、自動車の電動パワーステアリング用のアクチュエータとして使用されている公知のものである。
【００１３】
そして、各直動アクチュエータ７の螺杆７ｂの下端部を第１の自在継手８を介して基台１に連結すると共に、各直動アクチュエータ７のケーシング７ａを第２の自在継手９を介して模擬車体２に連結している。
【００１４】
第１の自在継手８は、基台１に固定の下部ヨーク８ａと螺杆７ｂに固定の上部ヨーク８ｂとを十字状金具８ｃを介して連結して成るフック形自在軸継手で構成されている。また、第２の自在継手９は、模擬車体２のフロントコラム２ｂの下部両側に突設した各ブラケット２ｊ上の軸受９ａに前後方向の軸９ｂを介して軸支されるフォーク状金具９ｃを備えており、該金具９ｃの二股部間にケーシング７ａを挿入した状態で、該金具９ｃを軸９ｂに直交する軸９ｄを介してケーシング７ａに枢着している。かくて、螺杆７ｂと基台１との連結部及びケーシング７ａと模擬車体２との連結部に夫々２軸の回転自由度が与えられ、螺杆７ｂとケーシング７ａは基台１と模擬車体２に対し任意の方向に傾動可能となる。
【００１５】
以上の構成によれば、１対の直動アクチュエータ７，７のケーシング７ａ，７ａを共に上動または下動させると、模擬車体２にピッチ軸５を支点にした前上りまたは前下りの回動、即ち、ピッチ動作が与えられ、両直動アクチュエータ７，７のケーシング７ａ，７ａを互に上下反対方向に移動させると、模擬車体２にロール軸３を支点にした横方向の回動、即ち、ロール動作が与えられる。かくて、搭乗者によるアクセル操作やブレーキ操作に応じてピッチ動作を与えると共に、搭乗者の体重移動に応じてロール動作を与えることにより、搭乗者に実車走行時と同様の車体挙動を体感させることができる。
【００１６】
また、本実施形態では、模擬車体２のフロントコラム２ｂの近傍に１対の直動アクチュエータ７，７を起立姿勢で配置しているため、フロントコラム２ｂに取付けるフロントカウル（図示せず）で直動アクチュエータ７，７を覆うことができて、体裁が良好になり、更に、模擬車体２のメインフレーム２ｃの両側部下方に空きスペースを広く確保でき、スクータ型二輪車に好適な構造になる。
【００１７】
尚、上記実施形態では、直動アクチュエータ７の螺杆７ｂを固定部材として基台１に連結し、ケーシング７ａを可動部材として模擬車体２に連結したが、ケーシング７ａを固定部材として基台１に連結し、螺杆７ｂを可動部材として模擬車体２に連結しても良い。また、直動アクチュエータ７は、上記実施形態のような電動式のものに限らず、シリンダを用いた流体圧式のものに構成しても良い。
【００１８】
また、自動車用のライディングシミュレーション装置において、基台上に模擬車体を鉛直方向のヨー軸と車幅方向のピッチ軸との２軸の回転自由度を持って支持する場合は、ヨー軸とピッチ軸との一方の軸、例えば、ピッチ軸に対しヨー軸の軸線方向一方たる下方にオフセットした位置に、ヨー軸の軸線を含むピッチ軸に直交する面に関して対称に１対の直動アクチュエータを配置し、各直動アクチュエータの固定部材と可動部材とを基台と模擬車体とに夫々自在継手を介して連結すれば良い。これによれば、両直動アクチュエータを同方向に駆動したとき、模擬車体にピッチ軸を中心にしたピッチ動作が与えられ、両直動アクチュエータを互に反対方向に駆動したとき、模擬車体にヨー軸を中心にしたヨー動作が与えられる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、１対の直動アクチュエータによりリンク機構を介さずに模擬車体を第１と第２の各軸回りに回動でき、部品点数を削減してコストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一例の側面図
【図２】図１に示した装置に平面図
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線截断面図
【符号の説明】
１ 基台 ２ 模擬車体
３ ロール軸（第１の軸） ５ ピッチ軸（第２の軸）
７ 直動アクチュエータ ７ａ ケーシング（可動部材）
７ｂ 螺杆（固定部材） ８，９ 自在継手
Claims (1)
- 基台上に、人が搭乗可能な模擬車体を模擬車体の車長方向に長手のロール軸と車幅方向に長手のピッチ軸との２軸の回転自由度を持って支持する二輪車の形態のライディングシミュレーション装置において、
模擬車体は、上端に操向自在なハンドルを取り付けたフロントコラムを備え、
ピッチ軸に対しロール軸の軸線方向前方たるフロントコラム側にオフセットした位置に、ロール軸の軸線を含むピッチ軸に直交する面に関して対象に１対の直動アクチュエータを起立姿勢に配置し、
各直動アクチュエータの固定部材を基台と、各直動アクチュエータの可動部材をフロントコラムの下部とに夫々自在継手を介して連結する
ことを特徴とするライディングシミュレーション装置。
Priority Applications (8)
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| JP27078699A JP3553432B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | ライディングシミュレーション装置 |
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| BRPI0004337-0A BR0004337B1 (pt) | 1999-09-24 | 2000-09-20 | aparelho para simulaÇço de passeio em veÍculos. |
| IT2000MI002063A IT1318911B1 (it) | 1999-09-24 | 2000-09-21 | Apparecchiatura per simulare una corsa su un veicolo con un corpo diveicolo simulato. |
| DE10046944A DE10046944B4 (de) | 1999-09-24 | 2000-09-21 | Gerät zum Simulieren einer Fahrt auf einem Fahrzeug |
| CNB00128813XA CN1154964C (zh) | 1999-09-24 | 2000-09-22 | 机动车的模拟乘坐装置 |
| FR0012090A FR2799035B1 (fr) | 1999-09-24 | 2000-09-22 | Simulateur de conduite d'un vehicule |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP27078699A JP3553432B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | ライディングシミュレーション装置 |
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| JP3553432B2 true JP3553432B2 (ja) | 2004-08-11 |
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ID=17490988
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP27078699A Expired - Fee Related JP3553432B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | ライディングシミュレーション装置 |
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| JP (1) | JP3553432B2 (ja) |
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| DE (1) | DE10046944B4 (ja) |
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| US20050075850A1 (en) * | 2003-05-28 | 2005-04-07 | Tonic Fitness Technology, Inc. | Dynamic platform with a reality simulting device |
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