JP5237783B2 - 鞍乗型車両 - Google Patents
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Description
特許文献1には、車体の前部に一対の車輪が設けられている自動三輪車両が開示されている。前部の一対の車輪を支持する機構は、ダブル・ウィッシュボーン型懸架機構で構成されている。このダブル・ウィッシュボーン型懸架機構はナイトハルトばねを備え、ナイトハルトばねの弾性力によって車体の傾斜を制限している。よって、低速時であっても車両の安定性は比較的よい。
特許文献2には、メインフレームの前端に回転可能に支持された上下一対のクロスバーと、一対のクロスバーの両側に略上下方向に支持された左右一対のサイドチューブとによって関節四角形を呈するロール機構で構成されている。一対のサイドチューブは一対の車輪を回転可能に支持している。このように構成される支持機構は、一対の車輪をメインフレーム(車体)に対して上下動可能に支持し、車体を傾斜させて旋回することができる。
すなわち、実施例1で説明した車両では、車体の姿勢変化に対し常に弾性力が抵抗として働いているので、車速が一定以上となる通常走行では旋回性能が低下する。よって、搭乗者は快適に走行できない。
すなわち、請求項1に記載の発明は、車体を傾斜させて旋回可能な鞍乗型車両であって、車体を挟んで設けられた少なくとも一対の車輪を、車体に対して上下動可能に支持する支持機構と、前記支持機構を操作して、車体の傾斜量を変更する調整機構と、車速を検出する車速検出部と、前記車速検出部の検出結果に応じて前記調整機構を制御する制御部と、を備え、前記調整機構は、前記支持機構から離脱可能であり、前記制御部は、前記調整機構による前記支持機構の操作を行わせないときは、前記調整機構と前記支持機構とを非接触にさせる鞍乗型車両である。
また、調整機構による操作を行わせないときには、調整機構によって支持機構の動作が妨げられることを確実に回避することができる。
また、制御部は、車体の傾斜量を的確に調整することができる。
さらに、路面状況等によらず、車体の上下方向が鉛直方向と略平行にさせることができる。
また、調整機構は油圧シリンダを備えて構成されているので、好適に支持機構を操作することができる。
さらに、ロッドが支持機構と離脱可能であるので、ロッドが支持機構を押圧していないときは、ロッドによって支持機構の動作が妨げられることを確実に回避することができる。
図1は、実施例に係る鞍乗型車両の概略構成を示す斜視図であり、図2は、実施例に係る鞍乗型車両の外観を示す側面図である。図3は、実施例に係る鞍乗型車両の正面図であり、図4は鞍乗型車両が傾斜した状態を正面から見た図である。図3と図4では、図1および図2に記載されているハンドルやメインフレーム等が省略されている。なお、以下の説明において用いる「右側」、「左側」は、鞍乗型車両に乗車した搭乗者から見た場合を基準とする。図2においては図面の左側が鞍乗型車両1の前側であり、図面の右側が鞍乗型車両1の後側である。
1.支持機構〜右側、左側支持機構
メインフレーム3の前端下部に、車体の前部へ延びる右側ロアアーム21Rと左側ロアアーム21Lとが車幅方向に並んで設けられている。右側ロアアーム21Rと左側ロアアーム21Lの一端は、ピボット軸22周りに回転可能である。メインフレーム3の前端上部には、車体の前部へ延びる右側アッパーアーム23Rと左側アッパーアーム23Lとが車幅方向に並んで設けられている。右側アッパーアーム23Rと左側アッパーアーム23Lの一端はピボット軸24周りに回転可能である。
右側ロアアーム21Rには、ショックアブソーバ31Rが連動連結されている(図1参照)。左側ロアアーム21Lには、ショックアブソーバ31Lが連動連結されている(図2参照)。各ショックアブソーバ31R、31Lの他端は、それぞれバランスビーム33(図3、図4参照)の両端に連動連結されている。バランスビーム33は、その中心部の1軸回りに回転可能にメインフレーム3に支持されている。
上述したハンドル11の下部には、操舵リンク機構35が連動連結されている(図1参照)。操舵リンク機構35には、右側ステアリングロッド37Rと左側ステアリングロッド37Lとが連結されている。右側ステアリングロッド37Rの他端は、右側ナックルアーム25Rの上部に連動連結されている。左側ステアリングロッド37Lの他端は、左側ナックルアーム25Lに連動連結されている。そして、ハンドル11の操作に応じて、右側ナックルアーム25Rおよび左側ナックルアーム25Lがそれぞれその縦軸心回りに回転し、左右輪27に舵角を与える。
1.支持機構〜右側、左側支持機構
図1、図2を参照する。メインフレーム11の後端下部には、車体の後部へ延びる右側リアアーム41Rと左側リアアーム41Lとが車幅方向に並んで設けられている。右側リアアーム41R、および、左側リアアーム41Lはそれぞれ、揺動軸PV周りに回転可能である。右側リアアーム41Rの後端部には右側車輪43Rが回転可能に支持されている。左側リアアーム41Lの後端部には右側車輪43Lが回転可能に支持されている。右側車輪43Rと左側車輪43Lとは車体を挟む位置関係となる。
図1を参照する。右側リアアーム41R、および、左側リアアーム41Lの間には、キャリアビーム51がメインフレーム3に連結されている。キャリアビーム51は、スタビライザー53を回転可能に保持している。さらに、キャリアビーム51の先端部には、ショックアブソーバ55が連動連結している。ショックアブソーバ55の他端はメインフレーム3に連動連結されている。スタビライザー53の両端には、それぞれ右側ロッド57Rと左側ロッド57Lとが連動連結されている(左側ロッド57Lについては図2を参照)。右側ロッド57Rの他端は、右側リアアーム41Rに連動連結されている。左側ロッド57Lの他端は、左側リアアーム41Lに連動連結されている。
図1、図2を参照する。エンジン17の駆動力は、ベベルギヤ(図示省略)を介して左右1対のドライブシャフト61R、61Lに出力される。ドライブシャフト61Rの中間にはダブルカルダンジョイント63Rが設けられている。ドライブシャフト61Rの後部は、図示省略の軸受け部(図示省略)を介して右側リアアーム41Rに回転可能に保持されている。ドライブシャフト61Rの後端は別個のベベルギヤ(図示省略)が設けられており、このベベルギヤに車輪43Rが連結されている。ドライブシャフト61Lは、ドライブシャフト61Rと同様に構成されている。
メインフレーム3の後端上部には右側油圧シリンダ71Rと左側油圧シリンダ71Lが設けられている。右側油圧シリンダ71Rは右側リアアーム41Rの上方に配置され、左側油圧シリンダ71Lは左側リアアーム41Lの上方に配置されている。以下、右側油圧シリンダ71Rおよび左側油圧シリンダ71Lの構成は略同じであるので、右側油圧シリンダ71Rを例にとって説明する。
油圧シリンダ71は、差動回路によって駆動可能な差動シリンダである。シリンダチューブ73内は、ロッド75に連結されたピストン77によってキャップ側Cの油室と、ヘッド側Hの油室に遮断されている。以下、キャップ側Cの油室を適宜「キャップ側C」と略記し、ヘッド側の油室を「ヘッド側H」と記載する。シリンダチューブ73には、ロッド75が退避位置に位置していることを検出する位置センサ79が設けられている。待避位置はとしては、例えば図6に示すロッド75の位置が例示される。位置センサ79は、この発明における位置検出部に相当する。
次に、図1を参照して鞍乗型車両1が備える各種の検出部について説明する。鞍乗型車両1は、車速を検出する車速センサ91と、傾斜角を検出する傾斜センサ93とを備えている。ここで、傾斜角とは、車体が略鉛直方向に対して左右に傾斜している角度であり、傾斜する方向によって正負の値をとる。傾斜量とは、傾斜角の大きさ(傾斜角の絶対値)である。なお、傾斜センサ93は、車速が0[km/h]または低速の条件で傾斜角を検出できれば十分であり、車速が比較的大きい場合や、遠心力等が働いている場合には精度良く検出できなくてもよい。車速センサ91は、この発明における車速検出部に相当する。傾斜センサ93は、この発明における傾斜角検出部に相当する。
図11は、鞍乗型車両1が備える制御系の概略構成を示すブロック図である。制御部95には、車速センサ91および傾斜センサ93の各検出結果、および、油圧回路80の各種方向制御弁85乃至88の開閉状態が入力される。また、制御部95は、電動モータ83の出力を制御するとともに、電動モータ83の電流値の入力を受ける。さらに、制御部95は表示部12に各種の情報を出力する。なお、各種方向制御弁85乃至88からの入力および電動モータ93に対する入出力は、それぞれ右側油圧回路80R、左側油圧回路80Lごとに別個独立している。さらに、制御部95は、エンジン17に燃料(混合気)を供給する燃料供給系97、および、混合気を点火して燃焼させる点火系99を制御する。制御部95は、各種処理を実行する中央演算処理装置(CPU)や記憶媒体、あるいは、マイクロコンピュータとによって実現されている。
搭乗者がエンジンキーをオンにすることによって制御部95が起動する。
制御部95は車速センサ91の検出結果に基づいて、車速がv1以下か否かを判断する。v1としては、例えば5[km/h]である。車速がv1以下以下であれば、ステップS3に移り、一連の傾斜量調整処理を行う。車速がv1より大きい場合はステップS4に移る。
制御部95は、各電動モータ93を駆動して、右側ロッド75Rおよび左側ロッド75Lを前進させる。このとき、各ロッド75が例えば50[N]の反力を受けるまでは油圧回路80は、早送りモードで動作する。各ロッド75が対応するリアアーム41に接触すると、反力が50[N]を超え、油圧回路80は微調整モードに自動的に切り替わる。油圧回路80が微調整モードに切り替わったことを、図示省略の検出部により制御部95が検知すると、ステップS5に移る。
制御部95は、電動モータ93を駆動して、ロッド75を退避位置まで後退させる。これにより、ロッド75は、リアアーム41と非接触状態となる。そして、ステップS2に戻る。
制御部95は車速センサ91の検出結果に基づいて、車速がv1以下か否かを判断する。車速がv1以下であれば、ステップS6に移る。車速がv1より大きい場合はステップS4に移り、傾斜量調整処理を終了させる。
制御部95は傾斜センサ93の検出結果に基づき、傾斜量がθ1以下か否かを判断する。なお、傾斜量は傾斜角の絶対値である。傾斜量θ1としては、例えば0.5度である。傾斜量がθ1以下であれば、ステップS5に戻る。傾斜量がθ1より大きい場合は、ステップS7に移る。
制御部95は傾斜センサ93の検出結果に基づき、車体が左右のいずれの方向に傾斜しているか、判断する。右側に車体が傾斜する右傾斜のときはステップS8に移り、右傾斜でないとき、すなわち、左傾斜のときはステップS9に移る。
車体の傾斜角に応じて、右側支持機構(右側リアアーム41R)および左側支持機構(左側リアアーム41L)の操作量を演算処理する。この演算処理では、車体の傾斜量を0度に変更するための操作量を求める。そして、この操作量に相当する右側ロッド75Rおよび左側ロッド75Lの各移動量(移動距離[mm])を算出する。本ステップS8では、右傾斜している車体を鉛直(直立)姿勢に戻すための操作量であり、具体的には、右側ロッド75Rの前進距離[mm]、および、左側ロッド75Lの後退距離[mm]が算出される。さらに、各ロッド75の前進距離および後退距離を、電動モータ83の駆動量(電流値など)に換算する。なお、車体の傾斜角に応じて、直接、電動モータ83の駆動量を算出してもよい。この場合であっても、電動モータ83の駆動量に対応するロッドの移動量が算出されたことに変わりはない。
ステップS8で算出した駆動量に基づいて、制御部95は電動モータ83を駆動する。油圧回路80は微調整モードで動作するので、右側ロッド75Rは所定の距離だけ前進し、左側ロッド75Lは所定の距離だけ後退する。右側ロッド75Rは右側リアアーム41Rを下方に押し下げる。これにより左側リアアーム41Lが上方に移動するので左側ロッド75Lが後退しても、左側ロッド75Lと左側リアアーム41Lとは接触した状態に保たれる。このように、左右のロッド75がそれぞれリアアーム41を下方に押圧することで、車体の傾斜量を0度に調整する。そして、ステップS5に移る。
ステップS8と同様の処理を行い、ロッド75の移動量を演算処理する。本ステップS10では、左傾斜している車体を鉛直姿勢に戻すための操作量であり、右側ロッド75Rの後退距離、および、左側ロッド75Lの前進距離が算出される。
ステップS10で算出した駆動量に基づいて、制御部95は電動モータ83を制御する。これにより、右側ロッド75Rが後退し、左側ロッド75Lが前進し、車体の傾斜量は0度に変更される。そして、ステップS5に移る。
3 … メインフレーム
21R、21L … ロアアーム
23R、23L … アッパーアーム
25R、25L … ナックルアーム
27、27R、27L … 車輪
31R、31L … ショックアブソーバ
33 … バランスビーム
41R、41L … リアアーム
51 … キャリアビーム
53 … スタビライザー
55 … ショックアブソーバ
57R、57L … ロッド
71、71R、71L … 油圧シリンダ
75、75R、75L … ロッド
79 … 位置センサ
80、80R、80L … 油圧回路
81 … 油圧ポンプ
85、88 … 逆止弁
86、87 … 切換弁
91 … 車速センサ
93 … 傾斜センサ
95 … 制御部
97 … 燃料供給系
99 … 点火系
Claims (12)
- 車体を傾斜させて旋回可能な鞍乗型車両であって、
車体を挟んで設けられた少なくとも一対の車輪を、車体に対して上下動可能に支持する支持機構と、
前記支持機構を操作して、車体の傾斜量を変更する調整機構と、
車速を検出する車速検出部と、
前記車速検出部の検出結果に応じて前記調整機構を制御する制御部と、
を備え、
前記調整機構は、前記支持機構から離脱可能であり、
前記制御部は、前記調整機構による前記支持機構の操作を行わせないときは、前記調整機構と前記支持機構とを非接触にさせる鞍乗型車両。 - 車体を傾斜させて旋回可能な鞍乗型車両であって、
車体を挟んで設けられた少なくとも一対の車輪を、車体に対して上下動可能に支持する支持機構と、
前記支持機構を操作して、車体の傾斜量を変更する調整機構と、
車速を検出する車速検出部と、
前記車速検出部の検出結果に応じて前記調整機構を制御する制御部と、
車体の傾斜角を検出する傾斜角検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記傾斜角検出部の検出結果に基づいて、前記調整機構による前記支持機構の操作量を可変し、
前記制御部は、前記傾斜角検出部の検出結果に基づいて、車速が所定の速度以下の場合では、前記車体の傾斜量を略0度にする鞍乗型車両。 - 車体を傾斜させて旋回可能な鞍乗型車両であって、
車体を挟んで設けられた少なくとも一対の車輪を、車体に対して上下動可能に支持する支持機構と、
前記支持機構を操作して、車体の傾斜量を変更する調整機構と、
車速を検出する車速検出部と、
前記車速検出部の検出結果に応じて前記調整機構を制御する制御部と、
を備え、
前記調整機構は、前進および後退して前記支持機構を移動させるロッドを有する油圧シリンダを備えて構成され、
前記ロッドは前進することで前記支持機構を押圧可能であり、かつ、後退することで前記支持機構から離脱可能である鞍乗型車両。 - 請求項3に記載の鞍乗型車両において、
前記調整機構は、前記ロッドを前進および後退させるとともに、前記ロッドの前進速度を可変可能な油圧回路を備え、
前記油圧回路は、前記ロッドが前記支持機構に接触するまでは、前記ロッドが前記支持機構に接触した状態で前記支持機構を押圧するときに比べて、前記ロッドの前進速度を大きくさせる鞍乗型車両。 - 請求項4に記載の鞍乗型車両において、
前記油圧回路は、前記ロッドが受ける反力に対応する作動油の圧力によって作動するパイロット作動形方向制御弁を備え、前記ロッドが所定の反力を受けているときは前記ロッドの前進速度が比較的低い回路に自動的に切り替わる鞍乗型車両。 - 請求項3から請求項5のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記制御部は、前記調整機構による前記支持機構の操作を行わせていない場合は、前記ロッドを所定の退避位置まで後退させる鞍乗型車両。 - 請求項6に記載の鞍乗型車両において、
前記ロッドが前記退避位置に位置していることを検出する位置検出部と、
車体の傾斜量の制御に関する情報を表示する表示部と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記調整機構による前記支持機構の操作を行わせていない場合であって前記ロッドが退避位置に位置していないと判断したときは、前記表示部に警報を表示させる鞍乗型車両。 - 請求項6に記載の鞍乗型車両において、
前記ロッドが前記退避位置に位置していることを検出する位置検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記調整機構による前記支持機構の操作を行わせていない場合であって前記ロッドが退避位置に位置していないと判断したときは、車速を所定以下に制限する鞍乗型車両。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記制御部は、車速が所定の速度以下の場合では、前記調整機構による前記支持機構の操作を行わせて前記車体の傾斜量を小さくする鞍乗型車両。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記制御部は、車速が所定の速度より大きい場合では、前記調整機構による前記支持機構の操作を行わせない鞍乗型車両。 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記調整機構は、前記制御部が停止しているときは、前記制御部が停止したときの車体の傾斜量を維持する鞍乗型車両。 - 請求項1から請求項11のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記一対の車輪は右側車輪と左側車輪であり、
前記支持機構は、
前記右側車輪を上下動可能に支持する右側支持部材と、
前記左側車輪を上下動可能に支持する左側支持部材と、
前記右側支持機構および前記左側支持機構に連動連結するとともに車体に回転可能に支持されて、前記右側車輪および前記左側車輪の各上下動を互いに反対向きで同等量とさせるバランサ部材と、
を備え、
前記調整機構は、
前記右側支持部材を操作して右側車輪の車体に対する高さ位置を調整する右側調整機構と、
前記左側支持部材を押圧して左側車輪の車体に対する高さ位置を調整する左側調整機構と、
を備えている鞍乗型車両。
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