JP4211391B2 - 車両操縦装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪を移動させて車体の状態を制御する車両操縦装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような車両操縦装置としては、例えば実公平７−３５８２２号公報に記載されるものがある。この車両操縦装置は、前一輪、後二輪の三輪車において、後左右輪を上下逆方向に等量だけ移動させ、もって車体をロールさせるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両操縦装置では、単に後左右輪を上下逆方向に等量だけ移動させ、もって車体をロールさせるだけのものであるため、車輪に深いロール角度を与えることが難しく、十分なキャンバスラストが得にくいという問題がある。
【０００４】
本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたものであり、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせ、更には車輪に深いロール角度を与えて十分なキャンバスラストを得ることが可能な車両操縦装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の車両操縦装置は、運転者が操作手段を操作すると、ストローク手段によって前後左右輪の何れか一輪又は二輪以上が上下方向に移動され、その操作反力を運転者が認識しながら車体をロールするようにすると共に、ストローク手段によって車輪が上方向に移動されたときにはキャンバ調整手段によって当該車輪のキャンバがポジティブ方向に変化し、下方向に移動されたときには当該車輪のキャンバがネガティブ方向に変化するようにしたものである。
【０００６】
【発明の効果】
而して、本発明の車両操縦装置によれば、運転者が操作反力を認識しながら操作手段を操作すると、ストローク手段によって前後左右輪の何れか一輪又は二輪以上が上下方向に移動され、これにより車体をロールさせることができるので、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせ、更にはキャンバ調整手段によって上側に移動された車輪、つまり旋回内側の車輪はキャンバがポジティブ側に変化し、下側に移動された車輪、つまり旋回外側の車輪はキャンバがネガティブ側に変化するため、車体に対して車輪のロール角度を深め、もって十分なキャンバスラストを得ることが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両操縦装置の第１実施形態を図１、図２に基づいて説明する。図１ａは、本実施形態の車両操縦装置の車両概略構成図、図１ｂはペダル詳細図、図２ａは後輪ストローク手段とサスペンションリンク機構の構成図、図２ｂは後輪サスペンションリンク機構の正面図、図２ｃは車体ロール時の作用説明図である。
【０００８】
この第１実施形態の車両は、前一輪、後二輪の三輪車両である。また、駆動源としてエンジン、駆動系として変速機や最終減速機を備えた自動三輪車両である。フレーム３は、前端部が立上げられた梯状フレームであり、その中央部上方に、運転者が座る運転席２１が設けられている。また、前記フレーム３の前端部には筒状のハンドルポスト４が形成されている。そして、前輪１を回転自在に支持したフォーク１０を前記ハンドルポスト４内に挿通し、それをハンドルバー５に延設されているハンドルステム２６と連結する。これにより、ハンドルバー５を操作すると前輪１が転舵し、舵を取ることができる。なお、ハンドルバー５の右端部にはスロットルグリップ２２と前ブレーキレバー２３が設けられ、ハンドルバー５の左端部には後ブレーキレバー２４が設けられている。
【０００９】
一方、前記後左右輪は、夫々、独立したスイングアーム６を介してフレーム３に取付けられている。各スイングアーム６は、その前端部が、自在継手２５によって車体３に自在に支持されており、夫々のスイングアーム６の後端部に後左右輪が個別に回転自在に取付けられている。従って、後左右輪の夫々は、前記自在継手２５周りに、車両上下方向に個別に移動、つまりストロークするようになっている。なお、前記各スイングアーム６とフレーム３との間には夫々独立した油圧シリンダ７が介装されている。
【００１０】
また、前記各スイングアーム６の後端部は、上下に配設されたリンク部材２９、３０によってフレーム３後部のリヤサスペンションメンバ３ａに揺動可能に連結されている。このリヤサスペンションを構成するリンク機構のうち、前記上下のリンク部材２９、３０の幅は、車両正面視で、車幅方向外側が狭くなるようにしてある。具体的には、上側のリンク部材２９を、水平方向に対して、車幅方向外側が下がるようにし、下側のリンク部材３０を、水平方向に対して、車幅方向外側が上がるようにしている。これは、図２ｃに示すように、後輪２が上方向に移動したとき、対車体キャンバがポジティブになるように、また後輪２が下方向に移動したとき、対車体キャンバがネガティブなるようにするためである。つまり、このリンク機構のレイアウトが本発明のキャンバ調整手段を構成している。
【００１１】
一方、前記フレーム３の前方下部には、揺動軸２０の周りに揺動可能に揺動アーム１９が取付けられており、その左右両端部にペダル９が設けられている。これらペダル９は運転者の足で操作されるものであり、各ペダル９の先方にはシリンダ８が設けられている。各シリンダ８の夫々は、前記油圧シリンダ７の夫々に接続されている。つまり、右側ペダル９側のシリンダ８は後右輪のスイングアーム６の油圧シリンダ７に接続されており、左側ペダル９側のシリンダ８は後左輪のスイングアーム６の油圧シリンダ７に接続されている。つまり、実際には揺動アーム１９によって互いに逆向きに同調して作動するのであるが、車両前方の左側のペダル９は後左輪２の油圧シリンダ７を伸縮し、車両前方の右側のペダル９は後右輪２の油圧シリンダ７を伸縮する。なお、左右のペダル９の操作量と、各油圧シリンダ７の伸縮量は比例関係にある。
【００１２】
従って、例えば左旋回時に右側のペダル９を踏込むか、若しくは左側のペダル９の踏込みを緩めると、後右側のスイングアーム６が下方に押し下げられ、それに伴って後右輪２が下方に移動されると共に、後左側のスイングアーム６が上方に引き上げられ、それに伴って後左輪２が上方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。このとき、前述のように上方に移動される車輪、即ち後旋回内輪は対車体キャンバがポジティブ側に大きくなるので、車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられ、同様に下方に移動される車輪、即ち後旋回外輪は対車体キャンバがネガティブ側に大きくなるので、車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられる。即ち、旋回外輪も旋回内輪も、共に車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられ、これにより各車輪のキャンバスラストが大きくなる。このようにキャンバスラストが大きくなると、旋回性能が向上するばかりでなく、転舵量を小さくすることができるので、より効率のよい旋回が可能となる。
【００１３】
このように本実施形態の車両操縦装置によれば、操作手段であるペダル９の踏込みによってストローク手段である油圧シリンダ７を伸縮し、これにより後左右輪２を上下逆方向に移動させる構成としたため、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせることができる。また、操作手段であるペダル９の踏込み量と、ストローク手段である油圧シリンダ７の伸縮量、つまり車輪の上下方向への移動量とを比例関係とし、更に油圧シリンダ７の操作反力を足で認識することができるので、運転者が直接的に車体をロールする爽快感が得られる。また、上方に移動される車輪、即ち旋回内輪の対車体キャンバをポジティブに、下方に移動される車輪、即ち旋回外輪の対車体キャンバをネガティブにすることにより、各車輪の対地キャンバ角度を車体ロール角度よりも大きくしてキャンバスラストを大きくし、もって旋回性能の向上並びに転舵力の軽減が可能となる。
【００１４】
次に、本発明の車両操縦装置の第２実施形態について、図３を用いて説明する。本実施形態では、前記第１実施形態との相違点についてのみ述べる。
本実施形態では、前記第１実施形態のリンク機構を二段重ねにした。具体的には、前記下側のリンク部材３０を長くし、その中央部に上下リンク部材４１を上下方向に連結し、この上下リンク部材４１と前記上側リンク部材２９と車輪 (後輪) ２と下側リンク部材３０とで外側リンク機構を構成し、更に前記上下リンク部材４１と車体 (フレーム) ３との間に内上側リンク部材３９を介装し、この内上側リンク部材３９と車体 (フレーム) ３と上下リンク部材４１と下側リンク部材３０とで内側リンク機構を構成する。そして、どちらのリンク機構も、上側リンク部材２９と下側リンク部材３０、或いは内上側リンク部材３９と下側リンク部材３０との幅が、車幅方向外側で狭くなるように配設した。
【００１５】
このようにリンク機構を二段に重ねると、各リンク機構の倒れ量、特に下側リンク部材３０の上方への移動量を小さくすることができるので、当該下側リンク部材３０と車体 (フレーム) ３との干渉を抑制防止することができ、最低地上高も確保しやすい。勿論、前記第１実施形態と同様に効果が得られることはいうまでもない。
【００１６】
次に、本発明の車両操縦装置の第３実施形態について、図４〜図６を用いて説明する。本実施形態では、前記第１実施形態との相違点についてのみ述べる。
第１実施形態にも共通するが、本実施形態でも、前記上側のリンク部材２９を、水平方向に対して、車幅方向外側が下がるよう（下向き）にし、下側のリンク部材３０を、水平方向に対して、車幅方向外側が上がるよう（上向き）にしている。ここで、前記上側リンク部材２９の水平方向に対する下向きの角度を下向き角β1 、下側リンク部材３０の水平方向に対する上向きの角度を上向き角β2 としたとき、本実施形態では、例えば図４に示すような車両直進状態における下側リンク部材３０の上向き角β2 を上側リンク部材２９の下向き角β1 より大きく設定した。このように設定すると、下側リンク部材３０の方が上側リンク部材２９より長くなる。
【００１７】
図５ａは本実施形態の後輪２がバウンス量ｘだけバウンドした状態を示しており、図５ｂは後輪２が同じバウンス量ｘだけリバウンドした状態を示している。前述のように車両直進状態における下側リンク部材３０の上向き角β2 を上側リンク部材２９の下向き角β1 より大きく設定し、その結果、下側リンク部材３０の方が上側リンク部材２９より長くなると、同じバウンス量ｘに対し、バウンドする後輪２のポジティブ側への対車体キャンバ角θ1 は、リバウンドする後輪２のネガティブ側への対車体キャンバ角θ2 より大きくなる。
【００１８】
従って、前記第１実施形態と同様に、運転者の操作によって後旋回内輪を上方に移動し且つ後旋回外輪を下方に移動することにより車体を旋回方向内側にロールすると、各後輪には車体のロール角よりも大きな対地キャンバ角が与えられるが、図６に示すように、そのとき上方に移動される後旋回内輪の対地キャンバ角α2 の方が、下方に移動される後旋回外輪の対地キャンバ角α1 よりも大きくなる。
【００１９】
傾斜させた一つの車輪を平面上で等速度で回転させた場合、車輪の軌跡は円となり、その軌跡円の半径は車輪の傾斜角によって一義に決まることが一般的に知られている（以下、車輪の静的旋回半径と称す）。共に旋回内側に傾斜し且つ車両幅方向に離れて並んだ二つの車輪では、旋回外輪の静的旋回半径は旋回内輪の静的旋回半径より大きくなければならないはずであるが、前述のように旋回外輪の傾斜角（対地キャンバ角）と旋回内輪の傾斜角（対地キャンバ角）が等しいと車両運動に矛盾を生じる可能性がある。
【００２０】
本実施形態では、車両直進状態における下側リンク部材３０の上向き角β2 を上側リンク部材２９の下向き角β1 より大きく設定することにより、前述のように旋回内輪の対地キャンバ角α2 を旋回外輪の対地キャンバ角α1 より大きくすることができるので、旋回内外輪の軌跡円（静的旋回半径）の大きさを実際の旋回半径の大きさに一致させることができ、車両運動に矛盾がなく、タイヤの異常磨耗などの問題を回避することができる。
【００２１】
次に、本発明の車両操縦装置の第４実施形態について、図７、図８を用いて説明する。本実施形態では、前記第１実施形態との相違点についてのみ述べる。
本実施形態の根本的な車両構成は、前記第１実施形態のものとほぼ同様である。同様の構成要件には同等の符号を附して詳細な説明を省略する。細かい点から言えば、前記ペダル９は、前記揺動アーム１９を介してではなく、フレーム３に直接的に取付けられている。従って、何れか一方のペダル９を踏込んでも、そのシリンダ８に接続されていない側の、つまり反対側の油圧シリンダ７は伸長しない。同様に、何れか一方のペダル９の踏込みを緩めても、そのシリンダ８に接続されていない側の、つまり反対側の油圧シリンダ７は収縮しない。
【００２２】
本実施形態では、前記リンク機構をなす上側のリンク部材２９を外し、代わりにバネ２７及びダンパ２８からなるストラット部材を車体と車輪との間に介装した。具体的には、ダンパ２８を下部に、バネ２７を上部にして、両者を同軸上に配設してストラット部材を構成し、前記フレーム３後方のリヤサスペンションメンバ３ａからストラット連結部３ｂを上方に立上げ、そのストラット連結部３ｂにストラット部材の上端部を揺動可能に連結し、ストラット部材の下端部を前記スイングアーム６に剛結した。このストラット部材は、その軸線が、上方外向きになるようにレイアウトした。なお、バネ２７は、車両の自重を支持できる弾性係数とした。また、ダンパ２８は、車輪からの外乱を適切に減衰できる減衰係数とした。
【００２３】
一方、前記下側のリンク部材３０は、前記第１実施形態と同様に、水平方向に対して、車幅方向外側が上がるようにしている。このため、リンク部材３０の軸線とストラット部材の軸線とのなす角度が鈍角となる。このようにストラット部材とリンク部材とのなす角度を鈍角にすると、前記第１実施形態と同様に、後輪２が上方向に移動したとき、対車体キャンバがポジティブ側に大きくなり、また後輪２が下方向に移動したとき、対車体キャンバがネガティブ側に大きくなる。つまり、このストラット部材とリンク部材とのレイアウトが本発明のキャンバ調整手段を構成している。
【００２４】
この実施形態では、前記第１実施形態の効果に加えて、前記ペダル９が左右独立していることから、例えば旋回外側のペダル９の踏込み量、即ち旋回外輪の下方への移動量に対し、旋回内側のペダル９の踏込み量、即ち旋回内輪の上方への移動量を大きくすれば、車両全体の重心点が下がり、沈み込みロールが可能となる。一般に、旋回内側にロールする場合、重心点が少し下がる、所謂沈み込みロールが官能上よいとされる。また、バネ２７で車両自重を支持するため、運転者のペダル踏力を小さくすることができる。また、ダンパ２８により車輪からの外乱を減衰し、車輪ストロークを滑らかにすることができる。
【００２５】
次に、本発明の車両操縦装置の第５実施形態について、図９〜図１１を用いて説明する。本実施形態では、前記第１及び第３実施形態との相違点についてのみ述べる。
本実施形態では、前輪を左右二輪にする。そのため、図９に示すように、前左右輪１も、夫々、スイングアーム１３を介してフレーム３に取付ける。そして、前輪１のスイングアーム１３にも、前記後輪２同様、油圧シリンダ１４をフレーム３との間に介装している。本実施形態では、ひとつのペダル９に二つのシリンダ８、１５を取付け、夫々の油室８ａ、１５ａを前後のスイングアーム６、１３の油圧シリンダ７、１４の油室７ａ、１４ａと連結する。即ち、左側のペダル９の二つのシリンダ８、１５は、前左側のスイングアーム１３の油圧シリンダ１４の油室１４ａ及び後左側のスイングアーム６の油圧シリンダ７の油室７ａと連結し、右側のペダル９の二つのシリンダ８、１５は、前右側のスイングアーム１３の油圧シリンダ１４の油室１４ａ及び後右側のスイングアーム６の油圧シリンダ７の油室７ａと連結する。従って、何れかのペダル９を踏込むと、同じ側の前後輪１、２が同時に下がり、何れかのペダル９の踏込みを緩めると、同じ側の前後輪１、２が同時に上がる。なお、ペダル９の踏込み量と油圧シリンダ７の伸縮量、即ち車輪の移動量とは比例関係にある。
【００２６】
図１０には、前述のように前輪が上下方向に移動するのを許容する舵取り機構を示す。前輪１を支持する支持部材、即ちナックル３６が前記スイングアーム１３の前端部に自在に取付けられている。この実施形態では、舵取り機構として、前記第１実施形態のハンドルバー５の代わりにステアリングホイール３１が用いられている。ステアリングホイール３１は、ステアリングポスト３２に挿通されているステアリングシャフト３３に連結されており、このステアリングシャフト３３と前記ハンドルポスト４に挿通されているアーム３７上端部とを連結ロッド３４で自在に連結し、更に前記アーム３７と前記ナックル３６とを対ロッド３８で自在に連結する。従って、通常の自動四輪車両と同様に、ステアリングホイール３１を操舵すると前輪１が転舵されて舵を取ることができる。
【００２７】
従って、例えば左旋回時に右側のペダル９を踏込むと、前右側と後右側のスイングアーム１３、６が同時に下方に押し下げられ、それに伴って前後右輪１、２が下方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。或いは、左側のペダル９の踏込みを緩めると、前左側と後左側のスイングアーム１３、６が上方に引き上げられ、それに伴って前後左輪１、２が上方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。それらを同時に行えば、車体のロール量は更に大きくなる。また、旋回外輪の下方への移動量に対し、旋回内輪の上方への移動量を大きくすれば、車両全体の重心点が下がり、沈み込みロールが可能となる。
【００２８】
また、このようなロール制御のほかに、例えば左右のペダル９を等量ずつ、踏込むと、前後左右輪１、２が同時に下方に移動されるので、重心点が上がり、車高が高くなる。逆に、左右のペダル９の踏込みを等量ずつ緩めると、前後左右輪１、２が同時に上方に移動されるので、重心点が下がり、車高が低くなる。
そして、本実施形態では、図１１に示すように、前記スイングアーム６、１３の揺動軸６ａ、１３ａを配設した。このうち、後輪２を支持するスイングアーム６は、後車軸が揺動軸６ａより後方にあることから、トレーリングアームの形態をなし、その揺動軸６ａは、車両平面視で、車両外側が後方に傾いている。また、前輪１を支持するスイングアーム１３は、前車軸が揺動軸１３ａより後方にあることから、リーディングアームの形態をなし、その揺動軸１３ａは、車両平面視で、車両外側が前方に傾いている。このようにスイングアーム６、１３の揺動軸６ａ、１３ａを傾けることにより、前記第１実施形態と同様に、後輪２が上方向に移動したとき、対車体キャンバがポジティブ側に大きくなり、また後輪２が下方向に移動したとき、対車体キャンバがネガティブ側に大きくなる。つまり、このスイングアーム６、１３の揺動軸６ａ、１３ａの車軸に対するレイアウトが本発明のキャンバ調整手段を構成している。従って、この点でも、前記第１実施形態と同様に効果が得られる。
【００２９】
このように本実施形態の車両操縦装置によれば、操作手段であるペダル９の踏込みによってストローク手段である油圧シリンダ７を伸縮し、これにより前後左輪又は前後右輪を同時に上下方向に移動させる構成としたため、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせ、更には車体を沈み込むようにロールさせたり、或いは車高を調整したりすることも可能となる。また、操作手段であるペダルの踏込み量と、ストローク手段である油圧シリンダ７の伸縮量、つまり車輪の上下方向への移動量とを比例関係とし、更に油圧シリンダ７の操作反力を足で認識することができるので、運転者が直接的に車体をロールする爽快感が得られる。また、旋回外輪側のペダル踏力を旋回内輪側のペダル踏力より大きくすることにより、旋回外輪荷重を大きくすることができ、これにより旋回外輪のコーナリングフォースを大きくして旋回性能を向上することも可能となる。また、上方に移動される車輪、即ち旋回内輪の対車体キャンバをポジティブに、下方に移動される車輪、即ち旋回外輪の対車体キャンバをネガティブにすることにより、各車輪の対地キャンバ角度を車体ロール角度よりも大きくしてキャンバスラストを大きくし、もって旋回性能の向上並びに転舵力の軽減が可能となる。
【００３０】
次に、本発明の車両操縦装置の第６実施形態について、図１２、図１３を用いて説明する。本実施形態では、前記第１実施形態との相違点についてのみ述べる。
この実施形態も、前記第１実施形態と同様に、前一輪、後二輪の自動三輪車両であるが、この実施形態でも、前記第４実施形態と同様に、舵取り機構としてステアリングホイール３１が用いられている。そして、本実施形態では、ステアリングホイール３１は、ステアリングポスト３２に挿通されているステアリングシャフト３３に連結されており、このステアリングシャフト３３と前記ハンドルポスト４に挿通されているフォーク１０上端部とを連結ロッド３４で自在に連結している。従って、通常の自動四輪車両と同様に、ステアリングホイール３１を操舵すると前輪１が転舵されて舵を取ることができる。なお、運転者が足で操作しているのは、通常の自動四輪車両と同じアクセル用或いはブレーキ用のペダル３５である。
【００３１】
本実施形態では、前記第１実施形態における後左右輪２のストロークを、レバー１１を介して、運転者が手で行う。即ち、図１３ａに示すように、前記ステアリングホイール３１の下方に配設された二本のレバー１１は、夫々、後左輪のスイングアーム６及び後右輪のスイングアーム６の前方下部にワイヤ１２で連結されており、運転者がレバー１１を手前に引くとスイングアーム６が下方に回転して車輪が下がり、運転者がレバー１１を先方に押すとスイングアーム６が上方に回転して車輪が上がる。なお、スイングアーム６の取付構造は、前記第１乃至第４実施形態の何れかと同等とする。
【００３２】
従って、例えば左旋回時に右側のレバー１１を引くと、後右側のスイングアーム６が下方に押し下げられ、それに伴って後右輪２が下方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。或いは、左側のレバー１１を押すと、後左側のスイングアーム６が上方に引き上げられ、それに伴って後左輪２が上方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。それらを同時に行えば、車体のロール量は更に大きくなる。また、旋回外輪の下方への移動量に対し、旋回内輪の上方への移動量を大きくすれば、車両全体の重心点が下がり、沈み込みロールが可能となる。
【００３３】
このとき、前述のように上方に移動される車輪、即ち後旋回内輪は対車体キャンバがポジティブ側に大きくなるので、車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられ、同様に下方に移動される車輪、即ち後旋回外輪は対車体キャンバがネガティブ側に大きくなるので、車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられる。即ち、旋回外輪も旋回内輪も、共に車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられ、これにより各車輪のキャンバスラストが大きくなる。このようにキャンバスラストが大きくなると、旋回性能が向上するばかりでなく、転舵量を小さくすることができるので、より効率のよい旋回が可能となる。
【００３４】
また、このようなロール制御のほかに、例えば左右のレバー１１を等量ずつ引くと、後左右輪２が同時に下方に移動されるので、重心点が上がり、前下がりにピッチする。逆に、左右のレバー１１を等量ずつ押すと、後左右輪２が同時に上方に移動されるので、重心点が下がり、後下がりにピッチする。
このように本実施形態の車両操縦装置によれば、操作手段であるレバー１１の操作によってストローク手段であるワイヤ１２を操作し、これにより後左右輪２を夫々個別に上下方向に移動させる構成としたため、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせ、更には車体を沈み込むようにロールさせたり、或いはピッチさせたりすることも可能となる。また、操作手段であるレバーの操作量と、車輪の上下方向への移動量とを比例関係とし、更にレバーの操作反力を手で認識することができるので、運転者が直接的に車体をロールする爽快感が得られる。また、旋回外輪側のレバー操作力を旋回内輪側のレバー操作力より大きくすることにより、旋回外輪荷重を大きくすることができ、これにより旋回外輪のコーナリングフォースを大きくして旋回性能を向上することも可能となる。また、上方に移動される車輪、即ち旋回内輪の対車体キャンバをポジティブに、下方に移動される車輪、即ち旋回外輪の対車体キャンバをネガティブにすることにより、各車輪の対地キャンバ角度を車体ロール角度よりも大きくしてキャンバスラストを大きくし、もって旋回性能の向上並びに転舵力の軽減が可能となる。
【００３５】
なお、図１３ｂには、前記レバー１１の異なる構成を示す。即ち、前記図１３ａのレバー１１は、左右に夫々独立していたが、この図１３ｂのものは左右が一体化している。そして、この一体のレバー１１の中央部をステアリングポスト３２の下面に、揺動軸４０を介して揺動可能に取付ける。左右のワイヤ１２は、レバー１１の左右両側に連結する。このようにすることにより、レバー１１の左右何れかを引くか、又は押すと、逆側が押されるか、又は引かれるため、前述の後輪移動を左右対称に行うことが可能となる。
【００３６】
また、前記各実施形態では、車輪ストローク手段として油圧やワイヤ１２を用いたが、操作量と車輪移動量とが比例関係にあり、その操作反力を運転者が認識できるものであればどのようなものを使用してもよい。また、操作を足又は手で行うものについてのみ説明したが、身体のどこを使って操作できるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両操縦装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の車両操縦装置のリンク機構と作用の説明図である。
【図３】本発明の車両操縦装置の第２実施形態を示す後輪支持構造の構成図である。
【図４】本発明の車両操縦装置の第３実施形態を示す概略構成図である。
【図５】図４の車両操縦装置のリンク機構の説明図である。
【図６】図４の車両操縦装置の作用の説明図である。
【図７】本発明の車両操縦装置の第４実施形態を示す概略構成図である。
【図８】図７の車両操縦装置のリンク機構の説明図である。
【図９】本発明の車両操縦装置の第５実施形態を示す車輪移動構造の構成図である。
【図１０】図９の車両操縦装置の前輪舵取り構造の構成図である。
【図１１】図９の車両操縦装置の揺動軸の説明図である。
【図１２】本発明の車両操縦装置の第６実施形態を示す概略構成図である。
【図１３】図１２の車両操縦装置の車輪移動操作機構の構成図である。
【符号の説明】
１は前輪 (車輪）
２は後輪 (車輪）
３はフレーム
５はハンドルバー
６はスイングアーム
７は油圧シリンダ
８はシリンダ
９はペダル
１０はフォーク
１１はレバー
１２はワイヤ
１３はスイングアーム
１４は油圧シリンダ
１５はシリンダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪を移動させて車体の状態を制御する車両操縦装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような車両操縦装置としては、例えば実公平７−３５８２２号公報に記載されるものがある。この車両操縦装置は、前一輪、後二輪の三輪車において、後左右輪を上下逆方向に等量だけ移動させ、もって車体をロールさせるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両操縦装置では、単に後左右輪を上下逆方向に等量だけ移動させ、もって車体をロールさせるだけのものであるため、車輪に深いロール角度を与えることが難しく、十分なキャンバスラストが得にくいという問題がある。
【０００４】
本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたものであり、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせ、更には車輪に深いロール角度を与えて十分なキャンバスラストを得ることが可能な車両操縦装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の車両操縦装置は、運転者が操作手段を操作すると、ストローク手段によって前後左右輪の何れか一輪又は二輪以上が上下方向に移動され、その操作反力を運転者が認識しながら車体をロールするようにすると共に、ストローク手段によって車輪が上方向に移動されたときにはキャンバ調整手段によって当該車輪のキャンバがポジティブ方向に変化し、下方向に移動されたときには当該車輪のキャンバがネガティブ方向に変化するようにしたものである。
【０００６】
【発明の効果】
而して、本発明の車両操縦装置によれば、運転者が操作反力を認識しながら操作手段を操作すると、ストローク手段によって前後左右輪の何れか一輪又は二輪以上が上下方向に移動され、これにより車体をロールさせることができるので、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせ、更にはキャンバ調整手段によって上側に移動された車輪、つまり旋回内側の車輪はキャンバがポジティブ側に変化し、下側に移動された車輪、つまり旋回外側の車輪はキャンバがネガティブ側に変化するため、車体に対して車輪のロール角度を深め、もって十分なキャンバスラストを得ることが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両操縦装置の第１実施形態を図１、図２に基づいて説明する。図１ａは、本実施形態の車両操縦装置の車両概略構成図、図１ｂはペダル詳細図、図２ａは後輪ストローク手段とサスペンションリンク機構の構成図、図２ｂは後輪サスペンションリンク機構の正面図、図２ｃは車体ロール時の作用説明図である。
【０００８】
この第１実施形態の車両は、前一輪、後二輪の三輪車両である。また、駆動源としてエンジン、駆動系として変速機や最終減速機を備えた自動三輪車両である。フレーム３は、前端部が立上げられた梯状フレームであり、その中央部上方に、運転者が座る運転席２１が設けられている。また、前記フレーム３の前端部には筒状のハンドルポスト４が形成されている。そして、前輪１を回転自在に支持したフォーク１０を前記ハンドルポスト４内に挿通し、それをハンドルバー５に延設されているハンドルステム２６と連結する。これにより、ハンドルバー５を操作すると前輪１が転舵し、舵を取ることができる。なお、ハンドルバー５の右端部にはスロットルグリップ２２と前ブレーキレバー２３が設けられ、ハンドルバー５の左端部には後ブレーキレバー２４が設けられている。
【０００９】
一方、前記後左右輪は、夫々、独立したスイングアーム６を介してフレーム３に取付けられている。各スイングアーム６は、その前端部が、自在継手２５によって車体３に自在に支持されており、夫々のスイングアーム６の後端部に後左右輪が個別に回転自在に取付けられている。従って、後左右輪の夫々は、前記自在継手２５周りに、車両上下方向に個別に移動、つまりストロークするようになっている。なお、前記各スイングアーム６とフレーム３との間には夫々独立した油圧シリンダ７が介装されている。
【００１０】
また、前記各スイングアーム６の後端部は、上下に配設されたリンク部材２９、３０によってフレーム３後部のリヤサスペンションメンバ３ａに揺動可能に連結されている。このリヤサスペンションを構成するリンク機構のうち、前記上下のリンク部材２９、３０の幅は、車両正面視で、車幅方向外側が狭くなるようにしてある。具体的には、上側のリンク部材２９を、水平方向に対して、車幅方向外側が下がるようにし、下側のリンク部材３０を、水平方向に対して、車幅方向外側が上がるようにしている。これは、図２ｃに示すように、後輪２が上方向に移動したとき、対車体キャンバがポジティブになるように、また後輪２が下方向に移動したとき、対車体キャンバがネガティブなるようにするためである。つまり、このリンク機構のレイアウトが本発明のキャンバ調整手段を構成している。
【００１１】
一方、前記フレーム３の前方下部には、揺動軸２０の周りに揺動可能に揺動アーム１９が取付けられており、その左右両端部にペダル９が設けられている。これらペダル９は運転者の足で操作されるものであり、各ペダル９の先方にはシリンダ８が設けられている。各シリンダ８の夫々は、前記油圧シリンダ７の夫々に接続されている。つまり、右側ペダル９側のシリンダ８は後右輪のスイングアーム６の油圧シリンダ７に接続されており、左側ペダル９側のシリンダ８は後左輪のスイングアーム６の油圧シリンダ７に接続されている。つまり、実際には揺動アーム１９によって互いに逆向きに同調して作動するのであるが、車両前方の左側のペダル９は後左輪２の油圧シリンダ７を伸縮し、車両前方の右側のペダル９は後右輪２の油圧シリンダ７を伸縮する。なお、左右のペダル９の操作量と、各油圧シリンダ７の伸縮量は比例関係にある。
【００１２】
従って、例えば左旋回時に右側のペダル９を踏込むか、若しくは左側のペダル９の踏込みを緩めると、後右側のスイングアーム６が下方に押し下げられ、それに伴って後右輪２が下方に移動されると共に、後左側のスイングアーム６が上方に引き上げられ、それに伴って後左輪２が上方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。このとき、前述のように上方に移動される車輪、即ち後旋回内輪は対車体キャンバがポジティブ側に大きくなるので、車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられ、同様に下方に移動される車輪、即ち後旋回外輪は対車体キャンバがネガティブ側に大きくなるので、車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられる。即ち、旋回外輪も旋回内輪も、共に車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられ、これにより各車輪のキャンバスラストが大きくなる。このようにキャンバスラストが大きくなると、旋回性能が向上するばかりでなく、転舵量を小さくすることができるので、より効率のよい旋回が可能となる。
【００１３】
このように本実施形態の車両操縦装置によれば、操作手段であるペダル９の踏込みによってストローク手段である油圧シリンダ７を伸縮し、これにより後左右輪２を上下逆方向に移動させる構成としたため、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせることができる。また、操作手段であるペダル９の踏込み量と、ストローク手段である油圧シリンダ７の伸縮量、つまり車輪の上下方向への移動量とを比例関係とし、更に油圧シリンダ７の操作反力を足で認識することができるので、運転者が直接的に車体をロールする爽快感が得られる。また、上方に移動される車輪、即ち旋回内輪の対車体キャンバをポジティブに、下方に移動される車輪、即ち旋回外輪の対車体キャンバをネガティブにすることにより、各車輪の対地キャンバ角度を車体ロール角度よりも大きくしてキャンバスラストを大きくし、もって旋回性能の向上並びに転舵力の軽減が可能となる。
【００１４】
次に、本発明の車両操縦装置の第２実施形態について、図３を用いて説明する。本実施形態では、前記第１実施形態との相違点についてのみ述べる。
本実施形態では、前記第１実施形態のリンク機構を二段重ねにした。具体的には、前記下側のリンク部材３０を長くし、その中央部に上下リンク部材４１を上下方向に連結し、この上下リンク部材４１と前記上側リンク部材２９と車輪 (後輪) ２と下側リンク部材３０とで外側リンク機構を構成し、更に前記上下リンク部材４１と車体 (フレーム) ３との間に内上側リンク部材３９を介装し、この内上側リンク部材３９と車体 (フレーム) ３と上下リンク部材４１と下側リンク部材３０とで内側リンク機構を構成する。そして、どちらのリンク機構も、上側リンク部材２９と下側リンク部材３０、或いは内上側リンク部材３９と下側リンク部材３０との幅が、車幅方向外側で狭くなるように配設した。
【００１５】
このようにリンク機構を二段に重ねると、各リンク機構の倒れ量、特に下側リンク部材３０の上方への移動量を小さくすることができるので、当該下側リンク部材３０と車体 (フレーム) ３との干渉を抑制防止することができ、最低地上高も確保しやすい。勿論、前記第１実施形態と同様に効果が得られることはいうまでもない。
【００１６】
次に、本発明の車両操縦装置の第３実施形態について、図４〜図６を用いて説明する。本実施形態では、前記第１実施形態との相違点についてのみ述べる。
第１実施形態にも共通するが、本実施形態でも、前記上側のリンク部材２９を、水平方向に対して、車幅方向外側が下がるよう（下向き）にし、下側のリンク部材３０を、水平方向に対して、車幅方向外側が上がるよう（上向き）にしている。ここで、前記上側リンク部材２９の水平方向に対する下向きの角度を下向き角β1 、下側リンク部材３０の水平方向に対する上向きの角度を上向き角β2 としたとき、本実施形態では、例えば図４に示すような車両直進状態における下側リンク部材３０の上向き角β2 を上側リンク部材２９の下向き角β1 より大きく設定した。このように設定すると、下側リンク部材３０の方が上側リンク部材２９より長くなる。
【００１７】
図５ａは本実施形態の後輪２がバウンス量ｘだけバウンドした状態を示しており、図５ｂは後輪２が同じバウンス量ｘだけリバウンドした状態を示している。前述のように車両直進状態における下側リンク部材３０の上向き角β2 を上側リンク部材２９の下向き角β1 より大きく設定し、その結果、下側リンク部材３０の方が上側リンク部材２９より長くなると、同じバウンス量ｘに対し、バウンドする後輪２のポジティブ側への対車体キャンバ角θ1 は、リバウンドする後輪２のネガティブ側への対車体キャンバ角θ2 より大きくなる。
【００１８】
従って、前記第１実施形態と同様に、運転者の操作によって後旋回内輪を上方に移動し且つ後旋回外輪を下方に移動することにより車体を旋回方向内側にロールすると、各後輪には車体のロール角よりも大きな対地キャンバ角が与えられるが、図６に示すように、そのとき上方に移動される後旋回内輪の対地キャンバ角α2 の方が、下方に移動される後旋回外輪の対地キャンバ角α1 よりも大きくなる。
【００１９】
傾斜させた一つの車輪を平面上で等速度で回転させた場合、車輪の軌跡は円となり、その軌跡円の半径は車輪の傾斜角によって一義に決まることが一般的に知られている（以下、車輪の静的旋回半径と称す）。共に旋回内側に傾斜し且つ車両幅方向に離れて並んだ二つの車輪では、旋回外輪の静的旋回半径は旋回内輪の静的旋回半径より大きくなければならないはずであるが、前述のように旋回外輪の傾斜角（対地キャンバ角）と旋回内輪の傾斜角（対地キャンバ角）が等しいと車両運動に矛盾を生じる可能性がある。
【００２０】
本実施形態では、車両直進状態における下側リンク部材３０の上向き角β2 を上側リンク部材２９の下向き角β1 より大きく設定することにより、前述のように旋回内輪の対地キャンバ角α2 を旋回外輪の対地キャンバ角α1 より大きくすることができるので、旋回内外輪の軌跡円（静的旋回半径）の大きさを実際の旋回半径の大きさに一致させることができ、車両運動に矛盾がなく、タイヤの異常磨耗などの問題を回避することができる。
【００２１】
次に、本発明の車両操縦装置の第４実施形態について、図７、図８を用いて説明する。本実施形態では、前記第１実施形態との相違点についてのみ述べる。
本実施形態の根本的な車両構成は、前記第１実施形態のものとほぼ同様である。同様の構成要件には同等の符号を附して詳細な説明を省略する。細かい点から言えば、前記ペダル９は、前記揺動アーム１９を介してではなく、フレーム３に直接的に取付けられている。従って、何れか一方のペダル９を踏込んでも、そのシリンダ８に接続されていない側の、つまり反対側の油圧シリンダ７は伸長しない。同様に、何れか一方のペダル９の踏込みを緩めても、そのシリンダ８に接続されていない側の、つまり反対側の油圧シリンダ７は収縮しない。
【００２２】
本実施形態では、前記リンク機構をなす上側のリンク部材２９を外し、代わりにバネ２７及びダンパ２８からなるストラット部材を車体と車輪との間に介装した。具体的には、ダンパ２８を下部に、バネ２７を上部にして、両者を同軸上に配設してストラット部材を構成し、前記フレーム３後方のリヤサスペンションメンバ３ａからストラット連結部３ｂを上方に立上げ、そのストラット連結部３ｂにストラット部材の上端部を揺動可能に連結し、ストラット部材の下端部を前記スイングアーム６に剛結した。このストラット部材は、その軸線が、上方外向きになるようにレイアウトした。なお、バネ２７は、車両の自重を支持できる弾性係数とした。また、ダンパ２８は、車輪からの外乱を適切に減衰できる減衰係数とした。
【００２３】
一方、前記下側のリンク部材３０は、前記第１実施形態と同様に、水平方向に対して、車幅方向外側が上がるようにしている。このため、リンク部材３０の軸線とストラット部材の軸線とのなす角度が鈍角となる。このようにストラット部材とリンク部材とのなす角度を鈍角にすると、前記第１実施形態と同様に、後輪２が上方向に移動したとき、対車体キャンバがポジティブ側に大きくなり、また後輪２が下方向に移動したとき、対車体キャンバがネガティブ側に大きくなる。つまり、このストラット部材とリンク部材とのレイアウトが本発明のキャンバ調整手段を構成している。
【００２４】
この実施形態では、前記第１実施形態の効果に加えて、前記ペダル９が左右独立していることから、例えば旋回外側のペダル９の踏込み量、即ち旋回外輪の下方への移動量に対し、旋回内側のペダル９の踏込み量、即ち旋回内輪の上方への移動量を大きくすれば、車両全体の重心点が下がり、沈み込みロールが可能となる。一般に、旋回内側にロールする場合、重心点が少し下がる、所謂沈み込みロールが官能上よいとされる。また、バネ２７で車両自重を支持するため、運転者のペダル踏力を小さくすることができる。また、ダンパ２８により車輪からの外乱を減衰し、車輪ストロークを滑らかにすることができる。
【００２５】
次に、本発明の車両操縦装置の第５実施形態について、図９〜図１１を用いて説明する。本実施形態では、前記第１及び第３実施形態との相違点についてのみ述べる。
本実施形態では、前輪を左右二輪にする。そのため、図９に示すように、前左右輪１も、夫々、スイングアーム１３を介してフレーム３に取付ける。そして、前輪１のスイングアーム１３にも、前記後輪２同様、油圧シリンダ１４をフレーム３との間に介装している。本実施形態では、ひとつのペダル９に二つのシリンダ８、１５を取付け、夫々の油室８ａ、１５ａを前後のスイングアーム６、１３の油圧シリンダ７、１４の油室７ａ、１４ａと連結する。即ち、左側のペダル９の二つのシリンダ８、１５は、前左側のスイングアーム１３の油圧シリンダ１４の油室１４ａ及び後左側のスイングアーム６の油圧シリンダ７の油室７ａと連結し、右側のペダル９の二つのシリンダ８、１５は、前右側のスイングアーム１３の油圧シリンダ１４の油室１４ａ及び後右側のスイングアーム６の油圧シリンダ７の油室７ａと連結する。従って、何れかのペダル９を踏込むと、同じ側の前後輪１、２が同時に下がり、何れかのペダル９の踏込みを緩めると、同じ側の前後輪１、２が同時に上がる。なお、ペダル９の踏込み量と油圧シリンダ７の伸縮量、即ち車輪の移動量とは比例関係にある。
【００２６】
図１０には、前述のように前輪が上下方向に移動するのを許容する舵取り機構を示す。前輪１を支持する支持部材、即ちナックル３６が前記スイングアーム１３の前端部に自在に取付けられている。この実施形態では、舵取り機構として、前記第１実施形態のハンドルバー５の代わりにステアリングホイール３１が用いられている。ステアリングホイール３１は、ステアリングポスト３２に挿通されているステアリングシャフト３３に連結されており、このステアリングシャフト３３と前記ハンドルポスト４に挿通されているアーム３７上端部とを連結ロッド３４で自在に連結し、更に前記アーム３７と前記ナックル３６とを対ロッド３８で自在に連結する。従って、通常の自動四輪車両と同様に、ステアリングホイール３１を操舵すると前輪１が転舵されて舵を取ることができる。
【００２７】
従って、例えば左旋回時に右側のペダル９を踏込むと、前右側と後右側のスイングアーム１３、６が同時に下方に押し下げられ、それに伴って前後右輪１、２が下方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。或いは、左側のペダル９の踏込みを緩めると、前左側と後左側のスイングアーム１３、６が上方に引き上げられ、それに伴って前後左輪１、２が上方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。それらを同時に行えば、車体のロール量は更に大きくなる。また、旋回外輪の下方への移動量に対し、旋回内輪の上方への移動量を大きくすれば、車両全体の重心点が下がり、沈み込みロールが可能となる。
【００２８】
また、このようなロール制御のほかに、例えば左右のペダル９を等量ずつ、踏込むと、前後左右輪１、２が同時に下方に移動されるので、重心点が上がり、車高が高くなる。逆に、左右のペダル９の踏込みを等量ずつ緩めると、前後左右輪１、２が同時に上方に移動されるので、重心点が下がり、車高が低くなる。
そして、本実施形態では、図１１に示すように、前記スイングアーム６、１３の揺動軸６ａ、１３ａを配設した。このうち、後輪２を支持するスイングアーム６は、後車軸が揺動軸６ａより後方にあることから、トレーリングアームの形態をなし、その揺動軸６ａは、車両平面視で、車両外側が後方に傾いている。また、前輪１を支持するスイングアーム１３は、前車軸が揺動軸１３ａより後方にあることから、リーディングアームの形態をなし、その揺動軸１３ａは、車両平面視で、車両外側が前方に傾いている。このようにスイングアーム６、１３の揺動軸６ａ、１３ａを傾けることにより、前記第１実施形態と同様に、後輪２が上方向に移動したとき、対車体キャンバがポジティブ側に大きくなり、また後輪２が下方向に移動したとき、対車体キャンバがネガティブ側に大きくなる。つまり、このスイングアーム６、１３の揺動軸６ａ、１３ａの車軸に対するレイアウトが本発明のキャンバ調整手段を構成している。従って、この点でも、前記第１実施形態と同様に効果が得られる。
【００２９】
このように本実施形態の車両操縦装置によれば、操作手段であるペダル９の踏込みによってストローク手段である油圧シリンダ７を伸縮し、これにより前後左輪又は前後右輪を同時に上下方向に移動させる構成としたため、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせ、更には車体を沈み込むようにロールさせたり、或いは車高を調整したりすることも可能となる。また、操作手段であるペダルの踏込み量と、ストローク手段である油圧シリンダ７の伸縮量、つまり車輪の上下方向への移動量とを比例関係とし、更に油圧シリンダ７の操作反力を足で認識することができるので、運転者が直接的に車体をロールする爽快感が得られる。また、旋回外輪側のペダル踏力を旋回内輪側のペダル踏力より大きくすることにより、旋回外輪荷重を大きくすることができ、これにより旋回外輪のコーナリングフォースを大きくして旋回性能を向上することも可能となる。また、上方に移動される車輪、即ち旋回内輪の対車体キャンバをポジティブに、下方に移動される車輪、即ち旋回外輪の対車体キャンバをネガティブにすることにより、各車輪の対地キャンバ角度を車体ロール角度よりも大きくしてキャンバスラストを大きくし、もって旋回性能の向上並びに転舵力の軽減が可能となる。
【００３０】
次に、本発明の車両操縦装置の第６実施形態について、図１２、図１３を用いて説明する。本実施形態では、前記第１実施形態との相違点についてのみ述べる。
この実施形態も、前記第１実施形態と同様に、前一輪、後二輪の自動三輪車両であるが、この実施形態でも、前記第４実施形態と同様に、舵取り機構としてステアリングホイール３１が用いられている。そして、本実施形態では、ステアリングホイール３１は、ステアリングポスト３２に挿通されているステアリングシャフト３３に連結されており、このステアリングシャフト３３と前記ハンドルポスト４に挿通されているフォーク１０上端部とを連結ロッド３４で自在に連結している。従って、通常の自動四輪車両と同様に、ステアリングホイール３１を操舵すると前輪１が転舵されて舵を取ることができる。なお、運転者が足で操作しているのは、通常の自動四輪車両と同じアクセル用或いはブレーキ用のペダル３５である。
【００３１】
本実施形態では、前記第１実施形態における後左右輪２のストロークを、レバー１１を介して、運転者が手で行う。即ち、図１３ａに示すように、前記ステアリングホイール３１の下方に配設された二本のレバー１１は、夫々、後左輪のスイングアーム６及び後右輪のスイングアーム６の前方下部にワイヤ１２で連結されており、運転者がレバー１１を手前に引くとスイングアーム６が下方に回転して車輪が下がり、運転者がレバー１１を先方に押すとスイングアーム６が上方に回転して車輪が上がる。なお、スイングアーム６の取付構造は、前記第１乃至第４実施形態の何れかと同等とする。
【００３２】
従って、例えば左旋回時に右側のレバー１１を引くと、後右側のスイングアーム６が下方に押し下げられ、それに伴って後右輪２が下方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。或いは、左側のレバー１１を押すと、後左側のスイングアーム６が上方に引き上げられ、それに伴って後左輪２が上方に移動されるので、車体は進行方向左側、即ち旋回内側にロールする。それらを同時に行えば、車体のロール量は更に大きくなる。また、旋回外輪の下方への移動量に対し、旋回内輪の上方への移動量を大きくすれば、車両全体の重心点が下がり、沈み込みロールが可能となる。
【００３３】
このとき、前述のように上方に移動される車輪、即ち後旋回内輪は対車体キャンバがポジティブ側に大きくなるので、車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられ、同様に下方に移動される車輪、即ち後旋回外輪は対車体キャンバがネガティブ側に大きくなるので、車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられる。即ち、旋回外輪も旋回内輪も、共に車体よりも大きなロール角度、つまり対地キャンバ角度が与えられ、これにより各車輪のキャンバスラストが大きくなる。このようにキャンバスラストが大きくなると、旋回性能が向上するばかりでなく、転舵量を小さくすることができるので、より効率のよい旋回が可能となる。
【００３４】
また、このようなロール制御のほかに、例えば左右のレバー１１を等量ずつ引くと、後左右輪２が同時に下方に移動されるので、重心点が上がり、前下がりにピッチする。逆に、左右のレバー１１を等量ずつ押すと、後左右輪２が同時に上方に移動されるので、重心点が下がり、後下がりにピッチする。
このように本実施形態の車両操縦装置によれば、操作手段であるレバー１１の操作によってストローク手段であるワイヤ１２を操作し、これにより後左右輪２を夫々個別に上下方向に移動させる構成としたため、運転者自身が自らの意思で、旋回内側に車体をロールさせ、更には車体を沈み込むようにロールさせたり、或いはピッチさせたりすることも可能となる。また、操作手段であるレバーの操作量と、車輪の上下方向への移動量とを比例関係とし、更にレバーの操作反力を手で認識することができるので、運転者が直接的に車体をロールする爽快感が得られる。また、旋回外輪側のレバー操作力を旋回内輪側のレバー操作力より大きくすることにより、旋回外輪荷重を大きくすることができ、これにより旋回外輪のコーナリングフォースを大きくして旋回性能を向上することも可能となる。また、上方に移動される車輪、即ち旋回内輪の対車体キャンバをポジティブに、下方に移動される車輪、即ち旋回外輪の対車体キャンバをネガティブにすることにより、各車輪の対地キャンバ角度を車体ロール角度よりも大きくしてキャンバスラストを大きくし、もって旋回性能の向上並びに転舵力の軽減が可能となる。
【００３５】
なお、図１３ｂには、前記レバー１１の異なる構成を示す。即ち、前記図１３ａのレバー１１は、左右に夫々独立していたが、この図１３ｂのものは左右が一体化している。そして、この一体のレバー１１の中央部をステアリングポスト３２の下面に、揺動軸４０を介して揺動可能に取付ける。左右のワイヤ１２は、レバー１１の左右両側に連結する。このようにすることにより、レバー１１の左右何れかを引くか、又は押すと、逆側が押されるか、又は引かれるため、前述の後輪移動を左右対称に行うことが可能となる。
【００３６】
また、前記各実施形態では、車輪ストローク手段として油圧やワイヤ１２を用いたが、操作量と車輪移動量とが比例関係にあり、その操作反力を運転者が認識できるものであればどのようなものを使用してもよい。また、操作を足又は手で行うものについてのみ説明したが、身体のどこを使って操作できるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両操縦装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の車両操縦装置のリンク機構と作用の説明図である。
【図３】本発明の車両操縦装置の第２実施形態を示す後輪支持構造の構成図である。
【図４】本発明の車両操縦装置の第３実施形態を示す概略構成図である。
【図５】図４の車両操縦装置のリンク機構の説明図である。
【図６】図４の車両操縦装置の作用の説明図である。
【図７】本発明の車両操縦装置の第４実施形態を示す概略構成図である。
【図８】図７の車両操縦装置のリンク機構の説明図である。
【図９】本発明の車両操縦装置の第５実施形態を示す車輪移動構造の構成図である。
【図１０】図９の車両操縦装置の前輪舵取り構造の構成図である。
【図１１】図９の車両操縦装置の揺動軸の説明図である。
【図１２】本発明の車両操縦装置の第６実施形態を示す概略構成図である。
【図１３】図１２の車両操縦装置の車輪移動操作機構の構成図である。
【符号の説明】
１は前輪 (車輪）
２は後輪 (車輪）
３はフレーム
５はハンドルバー
６はスイングアーム
７は油圧シリンダ
８はシリンダ
９はペダル
１０はフォーク
１１はレバー
１２はワイヤ
１３はスイングアーム
１４は油圧シリンダ
１５はシリンダ
Claims (6)
- 前輪及び後輪の少なくとも何れか一方に設けられた左右輪を上下方向に移動させるストローク手段と、前記ストローク手段による車輪の上方向への移動時に当該車輪の対車体キャンバをポジティブ側にするか又は前記ストローク手段による車輪の下方向への移動時に当該車輪の対車体キャンバをネガティブ側にするキャンバ調整手段と、前記ストローク手段による車輪の上下方向への移動を運転者によって操作可能とすると共に運転者がその操作反力を認識することができる操作手段とを備え、前記キャンバ調整手段はリンク機構を備え、当該リンク機構を構成する上下のリンク部材の車両上下方向における間隔は、車幅方向外側が狭く、且つ車両直進状態で前記下側のリンク部材は上向き且つ上側のリンク部材は下向きであり、当該下側のリンク部材の上向き角は上側のリンク部材の下向き角より大きいことを特徴とする車両操縦装置。
- 前輪及び後輪の少なくとも何れか一方に設けられた左右輪を上下方向に移動させるストローク手段と、前記ストローク手段による車輪の上方向への移動時に当該車輪の対車体キャンバをポジティブ側にするか又は前記ストローク手段による車輪の下方向への移動時に当該車輪の対車体キャンバをネガティブ側にするキャンバ調整手段と、前記ストローク手段による車輪の上下方向への移動を運転者によって操作可能とすると共に運転者がその操作反力を認識することができる操作手段とを備え、前記キャンバ調整手段は、車輪側部材に剛結され且つ車体側部材に揺動可能に結合されたストラット部材と車輪と車体との間に配設された一本のリンク部材とを備え、当該リンク部材の軸線とストラット部材の軸線とのなす角度が車両直進状態で鈍角であることを特徴とする車両操縦装置。
- 前輪及び後輪の少なくとも何れか一方に設けられた左右輪を上下方向に移動させるストローク手段と、前記ストローク手段による車輪の上方向への移動時に当該車輪の対車体キャンバをポジティブ側にするか又は前記ストローク手段による車輪の下方向への移動時に当該車輪の対車体キャンバをネガティブ側にするキャンバ調整手段と、前記ストローク手段による車輪の上下方向への移動を運転者によって操作可能とすると共に運転者がその操作反力を認識することができる操作手段とを備え、前記キャンバ調整手段は、車輪側部材に剛結され且つ車体側部材に回転可能に結合された揺動アームを備え、当該揺動アームの回転軸は、車軸より後方で且つ車両平面視で車両外側が前方に傾いているか、又は車軸より前方で且つ車両平面視で車両外側が後方に傾いていることを特徴とする車両操縦装置。
- 前記操作手段は少なくとも一本の操作レバーを備えて構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両操縦装置。
- 前記操作手段は少なくとも一個の操作ペダルを供えて構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両操縦装置。
- 前記操作手段の操作量と前記ストローク手段による車輪の上下方向への移動量を比例関係又はほぼ比例関係にあることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の車両操縦装置。
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