JP5289312B2 - 三輪または四輪のオートバイのトリムを制御するシステム - Google Patents

Description

本発明は、三輪または四輪のオートバイタイプの乗物に関するものであり、とくに、三輪または四輪のオートバイタイプの乗物のトリムを制御するシステムに関するものである。

本発明は、従来のオートバイまたは自転車のようにコーナーの内側部分に向かって横向きに傾斜（リーン［ｌｅａｎ］）する三輪または四輪（その少なくとも２つは対をなしている）のオートバイタイプの乗物に関するものである。一例として参照される図１には、そのような乗物の輪郭の正面または背面の図が示されている。ここで、実線は直立状態を示し、破線は傾斜した状態を示す。

この特徴は、図２に示される公知のタイプの乗物に含ませることができる。すなわち、一般に左右車輪のハブ２，３を結合（リンク）させるレバー１のシステムにより形成される傾斜機構（チルト機構）を用いることで、乗物の一方側の車輪が乗物本体に対して上向きに移動し、乗物の他方側の車輪が乗物本体に対して下向きに同一距離移動することが可能になる。

典型的な構成においては、この機構はショックアブソーバーを含んでいる。このショックアブソーバーは、例えば中央部分４に設置され、スプリングおよびダンパーを含み、地面の凹凸を吸収して乗物全体の縦方向の負荷移動を制御する。

以上のような結合（リンク）機構は、通常は機械的なものであり、自動車またはオートバイの設計の分野で周知の種々のレイアウトを持つ縦方向および横方向のアームを備える。

１つの機構は２つの車輪の縦方向の移動を駆動し、第２の機構は右車輪と左車輪とを対にして一方の車輪の上昇移動（ａｓｃｅｎｄｉｎｇ ｍｏｖｅｍｅｎｔ）に対応して等しい量だけ他方の車輪を下降移動（ｄｅｓｃｅｎｄｉｎｇ ｍｏｖｅｍｅｎｔ）させ、第３の機構は双方の車輪をショックアブソーバーに結合させ、第４の機構は、前輪の場合のみであるが、乗物のステアリングを可能にする。

これらの機構は、複雑で、かさばり、重く、高価で、最適化が困難であることが分かる。

荒れた地面上で運転する場合には、一方側の車輪で生じた振動により、他方側の車輪でも減衰なしに振動が生じ、これにより方向性に関するロスおよびブレーキング距離増加の点で運転特性の低下が生じる。

ＷＯ−０２４４００８−Ａ２の特許出願によれば、レバーリンクとダブルピストンを備えた１対の中央ダンパーとからなる左右車輪の結合システムを有するオートバイが、開示されている。このシステムは、高価で組み立てが複雑な多くの機械要素、多くの回転結合、球状結合、および摺動結合を含むことから、とくに複雑であり、経時的に容易に摩耗し、結局、乗物が使用不能になったり維持が非常に高価になったりする。

右車輪と左車輪との簡単な機械的結合では、荒れた地形上で乗用する場合や車輪のグリップ力が低下した時に生ずる振動（例えば、非常に強くブレーキングした時または大きな角速度でコーナリングした時の“チャタリング［ｃｈａｔｔｅｒｉｎｇ］”）を減衰させることができない。
オートバイのトリムを制御するシステムの他の従来技術としては、以下のものが知られている。
ＥＰ−１３６２７７９−Ａ２には、オートバイの１対または双方の対の車輪に関して、当該対の車輪またはレバーのシステムとオートバイのシャシー上の固定点との間に１つ以上のダンパーを介在させることが、開示されている。
ＤＥ−９４１４７２４−Ｕ１には、２つの油圧シリンダーの両端部をパイプを介して互いに接続させることが、開示されている。シリンダー内のピストンにより、各シリンダーの隔室は互いに連通しない２つの部分に区画される。従って、２つの上側隔室部分間での油の移動の方向は、２つの下側の隔室部分間での油の移動の方向と逆である。
ＷＯ−９７／２７０７１−Ａ１およびＷＯ−０２４４００８−Ａ２には、２つの油圧シリンダーの上端部をパイプを介して互いに接続させることが、開示されている。ここでは、パイプにアキュムレーターが接続されていてもよいし接続されていなくてもよい。各シリンダーのピストンより下の隔室部分は、空隙であり、オートバイのトリム制御に際しては変化自由である。
公知のシステムには、なにがしかの欠陥がある。例えば、オートバイの傾斜がタイヤのグリップ力の限界に達しつつある時、上記のシステムは、更に傾斜角度が増加したり転倒したりするのを阻止する助けにはならない。

ＷＯ−０２４４００８−Ａ２ ＥＰ−１３６２７７９−Ａ２ ＤＥ−９４１４７２４−Ｕ１ ＷＯ−９７／２７０７１−Ａ１

従って、本発明の目的は、以上のような欠陥の低減された、三輪または四輪のオートバイのトリムを制御するシステムを提案することである。

本発明による三輪または四輪のオートバイのトリムを制御するシステムは、請求項１に記載されるとおりである。

その実施態様は、従属請求項に記載されている。

公知のタイプのトリム制御システムを備えたオートバイの模式的正面図である。 公知のタイプのトリム制御システムを備えたオートバイの模式的正面図である。 本発明のトリム制御システムの一実施形態を備えたオートバイの模式的正面図である。 本発明のトリム制御システムの一実施形態を備えたオートバイの模式的正面図である。 本発明のトリム制御システムの一実施形態を備えたオートバイの模式的正面図である。 本発明のトリム制御システムの一実施形態を備えたオートバイの模式的正面図である。 本発明のトリム制御装置の一実施形態を示す図である。 本発明のトリム制御装置の一実施形態を示す図である。 本発明のトリム制御装置の一実施形態を示す図である。 図７のトリム制御装置のオートバイへの具体的結合を示す図である。

本発明の目的および効果は、以下の添付図面を参照する実施形態の詳細な説明により、明らかになる。尚、図面において、同一の符号または記号は同一の部材を示す。

本発明の主たる特徴によれば、乗物のトリム制御は、オートバイの１つまたは双方の車輪対において、車輪振動機構または１つまたは双方の揺動アームと該揺動アームまたは車輪の近傍の乗物シャシー固定点との間に直接設置される、１つ以上のダンパーを挿入することにより、得られる。

上記ダンパーは、望ましくない高周波数の振動を減衰するように、但し、乗物のコーナリングの間の傾斜による低速振動を妨害しないように（妨害すると、乗物のハンドリングおよび容易使用性が損なわれる）、調整される。尚、ダンパーの減衰効果は、０．５Ｈｚ未満の周波数の完全振動が低く、高周波数（約２Ｈｚリミット以上）では高くあるべきである。

例えば、図３においては、ダンパー５は、車輪対のうちの一方車輪のハブ（例えばハブ２）とシャシーの固定点との間に直接搭載されている。図４においては、２つのダンパー５，６は、車輪対の２つの車輪のハブとシャシーの２つの固定点との間に直接搭載されている。図５においては、ダンパー５は、結合機構１と１つの車輪ハブ２との間または結合機構と乗物シャシーとの間に搭載されている。

図６は、４輪オートバイの実施形態を示すものであり、ここでは車輪７，８の対、およびそれらの揺動アーム９，１０を含む部分が、シャシー１１，１２に対するヒンジと共に示されている。ここでは、図１および２の配置の結合機構１も示されている。

本発明によれば、ダンパー５は、車輪７の揺動アーム９の位置９’とシャシー（図示されていない）の固定点５’との間を結合している。

ダンパー５または６は、公知のタイプのものであり、例えば油圧ピストンまたは気体圧ピストンである。

本発明の他の実施形態では、路面凹凸減衰機能［ｒｏａｄ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｄａｍｐｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ］を振動ダンパー５，６によるものとなし、これにより中央ショックアブソーバー４の減衰機能を低減し、該中央ショックアブソーバー４を単純なスプリングで置き換えることも可能である。

本発明の他の実施形態では、システムは、２つのダンパーの油圧的結合を含み、２つの車輪をそれぞれ上昇および下降させる機械的結合に替えて油圧的結合を用いる。

図７において、システムは、パイプ２３，２４に接続された２つの油圧シリンダー２１，２２を含む。これらのシリンダー内で、それぞれ連結ロッド２７，２８により駆動されてピストン２５，２６が摺動（スライド）する。これら２つのシリンダーでは、パイプを介して流体（通常は油であるが、これには限定されない）が流れる。ピストンは、シリンダー隔室内を互いに連通しない２つの隔室部分に区画しており、従って、２つのシリンダーの上側隔室間での流体移動の向きは、２つのシリンダーの下側隔室間での流体移動の向きと反対である。

シリンダーはヒンジ２１’，２２’により乗物シャシーに結合されている。また、ロッドは、ヒンジ２７’，２８’により各車輪ハブ（またはそれに結合したエレメント）に結合されている。

乗物が傾斜する時に、ピストンは、シリンダー隔室内の油をパイプを介して反対側のシリンダーへと送り、これによりロッドに結合されている２つの車輪を互いに反対向きに移動させる。

アキュムレーター２９が、その端部を各パイプ２３，２４に油圧的に結合されて、設けられている。アキュムレーターでは、２つの浮動ピストン（或いはバッフルまたは隔壁）３０，３１が設けられている。これらの浮動ピストンは、アキュムレーターの内部隔室を３つの部分に区画している。他の２つから隔離された中央の部分は、圧縮気体を含んでおり、スプリング機能を持つ。一方の車輪の急激な運動を引き起こす荒い地面の場合には、流体の運動はアキュムレーターにより部分的に吸収され、かくして直ちに他の車輪側へと流れて直ちに該車輪の運動を引き起こすようなことがない。

この場合、中央ダンパー４は、アキュムレーターで置き換えてもよい。

システムは、傾斜動作により引き起こされる円滑な運動を減衰させることなく伝達し、荒れ地により引き起こされる急激な振動を減衰させるように、調整される。これは、油流通路の正確なカリブレーション［ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ］により達成され、場合によっては、流量制御弁を用い、アキュムレーターの予圧を変化させる。

また、回路における油量を増減することで、乗物全体の高さを調節することも可能である。

更に、右から左へ（またはその逆）の油の流通路を閉じ、乗物の上下方向位置をロックする（例えば駐輪時に）ことも可能である。

図８に示される変形例においては、図７のアキュムレーター２９が２つの分離アキュムレーター２９，２９’に分割されており、図７の隔室の中央部分が２つの部分に分離し、各アキュムレーターについて１つ設けられたものとなっている。

図９に示される他の変形例においては、図７に示される回路の下側の部分（シリンダー２１，２２の下側部分間のパイプ２４）を除去して、これを回路下側部分を満たす圧縮気体で置き換えることも可能である。単一のアキュムレーター２９’が上側パイプ２３のみに結合されている。このオプションは、回路の機能性を維持して、２つの非常に重要な特徴をもたらす。すなわち、傾斜角度が増加する時、一方のシリンダーにおける気体の利用空間は減少し、圧力が増大し、更に傾斜角度が増加することへのシステムの抵抗が増大する。これは、タイヤのグリップ力が限界に達しつつあるので当該角度以上の傾斜が危険であることをライダーに感得させる助けになるので、非常に有利である。この装置を用いない場合には、パイロットは、乗物が更なる傾斜を急激に阻止されるような幾つかの機械的停止に至るまで傾斜角度を増大させることになる。これは、非常に危険な状況ではないが、望ましいことでは決してない。

他の利点は、乗物の部分的な“自立”能である。事故等により転倒した場合には、乗物は片側に最大傾斜の状態にある。圧縮ガスは、パイロットが乗物を直立させて再搭乗するのを助ける。

図１０は、図７に示されるシステムを４輪オートバイタイプの乗物のリアサスペンションに適用した実施形態を示す図である。ここでは、２つのアキュムレーターが１つのユニットに集約されている。

本システムの簡易化された変形例においては、アキュムレーターを省略することができ、この場合には乗物の高さ制御および縦方向のトリム（フロント側またはリア側が別々に上昇または下降する）の制御ができない。

当業者であれば以上の記載に基づき本発明を実施することが可能であるので、更なる実施上の詳細については、ここで説明はしない。

好ましい実施形態を開示する本明細書および添付図面を参照した当業者にとって、本発明の多くの更なる変更、改変、変形、並びに他の使用および用途が可能であることは、明らかであろう。そのような変更、改変、変形、並びに他の使用および用途は、本発明の原理および範囲から逸脱しない限りにおいて、本発明に包含されるものと見なされるべきである。

Claims (3)

1. １対の前輪と１対の後輪、または１つの前輪と１対の後輪、または１対の前輪と１つの後輪を有する三輪または四輪のオートバイのトリムを制御するシステムであって、
   前記トリムを制御するシステムは、少なくとも１対の車輪同士を油圧的に結合する油圧システムを有し、
   前記油圧システムは、パイプ（２３）を介して一端部において接続されている２つの油圧シリンダー（２１，２２）を含んでおり、前記油圧シリンダー内において各ピストン（２５，２６）が各連結ロッド（２７，２８）によりスライドせしめられ、前記ピストンは前記油圧シリンダーの各隔室を互いに連通しない２つの隔室部分に区画しており、
   前記油圧シリンダーおよび前記連結ロッドは、接続部（２１’，２２’，２７’，２８’）により、それぞれ前記オートバイのシャシーおよび前記１対の車輪の各ハブ（２，３）または各揺動アーム（９，１０）に接続されており、
   前記パイプ（２３）と連通する前記油圧シリンダーの第１の隔室部分には前記パイプを介して流通可能な液体が存在しており、
   前記油圧シリンダーの閉じた第２の隔室部分には圧縮気体が存在しており、
   前記トリムの制御は、前記油圧シリンダーの閉じた第２の隔室部分に存在する圧縮気体の圧力が増大することによりリーン角度の増加に対する抵抗が生ずるようにしてなされ、
   前記トリム制御システムは、更に、第１のアキュムレーター（２９’）を含み、該第１のアキュムレーターの一端部は油圧的に前記パイプ（２３）と接続されており、前記第１のアキュムレーター（２９’）内には浮動ピストン（３３）が配置されており、該浮動ピストンは油圧回路の他の部分から隔離され圧縮気体が存在する隔室を形成していることを特徴とするトリム制御システム。
2. 前記油圧シリンダーは前記１対の車輪のハブ（２，３）と前記シャシー上の固定点（５’）との間を結合していることを特徴とする、請求項１に記載のトリム制御システム。
3. 前記油圧シリンダーは前記１対の車輪の揺動アーム（９，１０）の各点（９’）と前記シャシー上の固定点（５’）との間を結合していることを特徴とする、請求項１に記載のトリム制御システム。

Images