JP6505136B2 - ２個より多い車輪を有する車両のトリムの改良制御システム - Google Patents

Description

本発明は、２個より多い車輪を有するオートバイのトリムの改良制御システムに関する。具体的には、少なくとも３個の車輪を有し、いわゆるホイールチルトシステムがあることによって横に傾くことができる、オートバイに関する。

従来技術で知られているように、前述の種類の車両は、一般に、３個の車輪を有し、最も知られている構造では前輪であるその２つは、車軸に配列され、場合によって機械または油圧振動システムによって傾けられる。

本発明は、従って特に三輪オートバイに関するが、しかしながら、同じ発明が、少なくとも２つの車輪が同じ車軸で互いにそろう三輪オートバイにも効果的に適用され得る。実際、車輪は、相互にオフセットまたは連結するが、しかし同じ車軸に沿って完全に整列しない。

本発明によるトリム制御システムの動作原理は、実際、オフセットされた車輪の場合でも効果的に適用でき、四輪傾斜車両にも適用できる。

本書で言及される２個より多い車輪を有するオートバイの卓越性は、従来の二輪車両、オートバイまたは自転車のように、コーナリングの際にカーブの内側の方に所定の角度だけ横に傾くことができることの卓越性である。

今日最も一般的な三輪車両の場合（従来技術の公知の解決策が例として本書で検討される）、傾斜車輪は、同じ車軸に連結される２つの前輪である。

チルト機能は、チルト機構を使用することによって公知の種類の車両で得られ、そのチルト機構は、同じ車軸に沿って対を成す車輪のハブを接続するレバーのシステムで通常構成され、それは、車両の一方の側の車輪が、車両に対して上方に移動できるようにし、他方の側の車輪が、同じ尺度でまた車両に対して下方に移動できるようにする。

典型的な構成では、この機構は、ショックアブソーバーを含み、そのショックアブソーバーは、例えば中央位置に取り付けられ、ばねおよびダンパーを含み、地面の凹凸を吸収し、車両全体の縦の荷重伝達を制御する。

現在の形態では、前記の接続機構は、機械的であり、縦または横アームと、自動車またはオートバイ設計の分野で既に知られている様々なレイアウトと、を有する。

機構の１つは、２つの車輪の垂直運動を案内し、第２の機構は、右車輪を左車輪に結合し、１つの車輪の下向きの動きを、反対側の車輪の等しい上向きの動きに対応させ、第３の機構は、両方の車輪をショックアブソーバーに接続し、第４の機構（前輪の場合）は、ステアリングを可能にして車両を案内する。

全てのこれらの機構は、複雑で、かさばり、重く、高価で、最適化が困難であることが、明白であると見てよい。

起伏のある地面で運転するとき、車両の一方の側の１つの車輪で引き起こされた振動は、他方の側に同様の持続する振動を誘発することがあり、それは、方向損失の点でも制動距離の延長の点でも、運転性の低下を引き起こすことがある。

特許文献１は、左車輪と右車輪との間の結合システムを有する四輪オートバイを開示し、その結合システムは、各車輪間のリンケージ接続と、一対の二重シリンダ中央ダンパーと、で構成される。このシステムは、特に複雑である。それは、多くの機械部品および多くの回転接合、玉継ぎ手およびスライド継ぎ手を含むからであり、それらは、高価で、組立が複雑であり、それらは、経年的使用で容易に摩耗することがあり、最終的に車両を使用不可能にするまたは維持に関してとても費用がかかるようにする。

左車輪と右車輪との間の簡単な機械的接合は、起伏の多い地形で走行するときにまたは車輪がグリップを失い始めるときに生じ得る振動または揺動を減衰できない。

他のシステムが、オートバイトリムを制御する従来技術において知られている。

オートバイの車輪一対の１つまたは両方において、特許文献２は、１つ以上のダンパーを示し、そのダンパーは、前記の車輪間に直接ある、または前記のリンケージシステムとオートバイシャーシの固定点との間にある。

特許文献３は、２つの油圧シリンダを示し、その２つの油圧シリンダは、管によって２つの端部で互いに依存し合って接続される。オイルは、シリンダに存在し、管によってそれらの間を流れることができる。シリンダピストンは、シリンダのチャンバを２つの部分に分け、それらは連通せず、２つの上部シリンダでのオイルの動きが、下部チャンバでの逆の動きに対応するようになっている。

特許文献４および特許文献１は、２つの油圧シリンダを示し、その２つの油圧シリンダは、管に接続されたアキュムレータの有無にかかわらず、管によって上端部で互いに依存し合って接続される。シリンダのピストンの下の下部チャンバは、空であり、ピストンは、オートバイトリムに従って自由に動く。

最後に、本出願人は、特許文献５の特許権者であり、特許文献５はハイドロニューマチックシステムに関し、そのハイドロニューマチックシステムは、シリンダ一対を備え、それは、それぞれ車輪を傾けるためのものであり、シリンダの上側部分はオイルを含み、下側部分はガスを含む。

公知のシステムは、全く欠点がないということはない。例えばオートバイの傾きがタイヤのグリップ限界に至りつつあるとき、これらの公知のシステムは、倒れ角の増加のまたは転落の悪影響を制限するのに寄与しない。

特許文献５のハイドロニューマチックシステムは、これらの欠点を、シリンダの下部チャンバに含まれるガスが、コーナーで車両を支持できる車輪にスラストを付与することによって克服し、コーナーでのより良い接地性を可能にし、それは、安全走行の快い感じ、および従って高い運転快適性につながる。

従って、従来技術の著しい改良を構成するにもかかわらず、「油圧チルトシステム」の頭字語であるＨＴＳと以下示される、特許文献５の対象であって本出願人によって開発されたハイドロニューマチック解決策は、シリンダの下側部分に存在する圧縮ガスによって引き起こされた「真っすぐにする」スラストが、使用者にとって逆効果であるサスペンション反応を発生させることがある、オフロード走行での（すなわち起伏の多い地形での走行条件での）、またはトラックレーシング条件での、限界を示し得る。

国際公開第０２４４００８号 欧州特許出願公開第１３６２７７９（Ａ２）号 独国実用新案第９４１４７２４（Ｕ１）号 国際公開第９７１２７０７１号 欧州特許第２０４６５８９号

結果的に、本発明の主な課題は、とりわけ車両が傾くコーナーでの車両トリムを改良するように、特許文献５の対象である本出願人によって開発されたＨＴＳハイドロニューマチックシステムを改良することである。

この課題内で、本発明の対象は、車両の大きい倒れ角のコーナーで生じ得る望ましくない真っすぐにする効果を中和することである。

本発明のさらなる対象は、２個より多い車輪を有する車両の改良ハイドロニューマチックチルトシステムを提供することであり、それは、手動でまたは電子制御ユニットの介入によって、作動および作動の停止ができ、こうして車両トリムを改善できるようにする。

このおよび他の課題は、添付の請求項１に記載のハイドロニューマチックシステムによって達成される。

さらなる特徴は、従属請求項に記載される。

本発明のさらなる目的および利点は、添付の図１に非限定的例として示される実施形態の詳細な説明において明らかになる。

本発明による２個より多い車輪を有する車両の改良ハイドロニューマチックチルトシステムの概観を示す。

本発明による２個より多い車輪を有する車両の改良ハイドロニューマチックチルトシステムは、第１油圧接続手段２３によって流体連通して配置された少なくとも１つの第１油圧シリンダ１０および１つの第２油圧シリンダ２０を備える。

前記の第１油圧接続手段２３は、有利にはコンジットから成ってよく、より好ましくは管から成ってよく、それは、特に、前記の第１油圧シリンダ１０および第２油圧シリンダ２０の第１上部チャンバ１０ａおよび第２上部チャンバ２０ａを油圧連通状態にし、その中には、本出願人によって開発されたチルトシステムＨＴＳから知られるように、オイルが含まれる。

前記の第１油圧シリンダ１０および第２油圧シリンダ２０の第１下部チャンバ１０ｂおよび第２下部チャンバ２０ｂは、それぞれ、加圧ガスを含む。

車両が傾くとき、カーブの内側の車輪に対応するピストン（例えば前記の第１シリンダ１０と関連する第１ピストン１００）は、シリンダ自体の第１上部チャンバ１０ａに含まれているオイルを、第１接続管２３によって、反対側のシリンダ（この場合第２シリンダ２０）に押し込み、こうして第１ピストン１０および第２ピストン２００に接続された２つの車輪を反対方向に動かす。

端部が接続管２３に油圧接続されたアキュムレータ２４が、存在してよい。回転ピストン（またはセプタムまたはバッフル）は、アキュムレータ２４に存在し、アキュムレータ２４は、ばね機能を有する加圧ガスを含む。単一の車輪の急な動きを引き起こし得る起伏の多い地形の場合、流体の動きは、即時の動きを引き起こす他の車輪の方に即時に流れることなく、アキュムレータによって部分的に減衰される。

加圧ガスはシステムに存在し、それはシリンダの下側部分を充填する。

この解決策は、２つの重要な特徴を導入することによって回路機能を維持する。倒れ角が増加するとき、コーナーの外側のシリンダに含まれているガスの利用可能空間が減少し、その圧力が増加し、こうしてシステムの「抵抗」を増加させ、倒れ角をさらに増加させる。これは、運転者が、タイヤのグリップ限界に至りつつあるので危険になり始める角度を「感じる」のに寄与するのに、非常に効果的である。

別の利点は、加圧ガスによって付与される真っすぐにする効果である。カーブの外側の車両の側に位置する下部チャンバの中の加圧ガスの存在により、運転者が、カーブから抜け出た車両を真っすぐにする必要があるとき、または、車両を反対側に迅速に傾けることによって迅速に方向を変えなければならないとき（例えば一連のカーブおよび逆カーブで走行するために）、車両は運転者にとって難なく非常に迅速に真っすぐになる。

しかしながら、起伏の多い地形の場合に望ましくない効果を決定するのは、まさに、コーナリング時にカーブの外側にあるシリンダで圧縮されるシリンダの下部チャンバにある加圧ガスの存在である。

実際、横にタックルされる起伏の多い地形の場合、それは、傾斜面の川上のシリンダの圧縮を引き起こし（例えば第１シリンダ１０）、前記の第１シリンダ１０の第１上部シリンダ１０ａに存在するオイルは、前記の第１油圧接続管２３を通って前記の第２シリンダ２０の第２上部チャンバ２０ａの方に通過し、こうして前記の第２シリンダ２０の第２下部チャンバ２０ｂに存在するガスのさらなる圧縮を引き起こす。ガスの前記のさらなる圧縮は、横スラストを引き起こし、それは、車両の垂直トリムを不安定にし得る。

同様に、深穴または大きいくぼみは、車両トリムに悪影響を有し得る。この場合も直線およびコーナーの両方でのシリンダの下側部分の圧縮ガスのためである。

しかしながら、凹凸がなくても、運転者にとって、コーナーの外側にあるシリンダの加圧ガスによって引き起こされる真っすぐにする効果を、低減または完全に除外することが、望ましいことがある。例えば、運転者が、この場合も外側シリンダの下側部分の加圧ガスの存在によって、引き起こされるフロントエンド抵抗を「感じる」ことなく、より高速で増強した角度で車両を傾けることを望む場合である（トラックレーシング走行の卓越性）。

本発明によるハイドロニューマチックチルトシステムは、第２接続手段４０をさらに備えることによって、これらの欠点を解決することを可能にし、第２接続手段４０は、前記の第１シリンダ１０および第２シリンダの第１下部チャンバ１０ｂおよび第２下部チャンバ２０ｂを、流体連通状態にし、さらにガス遮断手段５０が前記の第２接続手段４０に設けられる。

前記の第２油圧接続手段は、剛性管または可撓性ホースから成る。

前記の遮断手段５０は、前記のシリンダの２つの下部チャンバ１０ｂおよび２０ｂを、分けるまたは流体連通状態にすることによって、前記の第２接続手段４０を通るガス流を調節する。

前記の遮断手段５０は、好ましくはバルブから成り、それは、例えばボタンまたはレバー式制御の手段によって、運転者によって作動可能である、または、全ての瞬間で車両の動的状態のおよびトリムの異なる表示信号を処理する制御ユニットによって作動可能である。

そのようなバルブは、ソレノイドまたはステッパモータによって電気的に作動することができる。

遮断手段５０が運転者によって制御されるとき、運転者は、経路のタイプに応じて最も良いトリム構成を選ぶことができる。

システムの動作は以下の通りである。

遮断手段５０が閉じられるとき、本発明による改良ハイドロニューマチックシステムは、従来のシステムのように働き、従来のシステムでは、ガスを含むシリンダの下部チャンバ１０ｂ，２０ｂは、互いから分けられ、シリンダに存在するガスは、含まれているチャンバの体積が減少するにつれて圧縮され、こうして第２の接続手段４０が使われていないハイドロニューマチックチルトシステムの真っすぐにするスラストを決定する。

遮断手段５０が開いているとき、ガスは、一方のシリンダから他方に自由に通過することができ、特に前記の第２の接続手段４０によって下部チャンバ１０ｂ，２０ｂから他方にである。

従って、システムのこの構成では、コーナリング時に車両が傾くときに、カーブの外側のシリンダの下部チャンバに含まれているガスは、チャンバ自体の内部で圧縮される代わりに、反対側のシリンダのチャンバの方に流れることができる。遮断手段が完全に開いている場合、ガスは、ピストンの動きによって押されて、一方のチャンバから他方に十分に流れ、真っすぐにする効果を、完全に相殺する、または、とにかく大幅に制限する。シリンダの下部チャンバに圧力の差がないからである。

バルブでの操作により、運転者または車両の電子制御システムは、中間形態を有利に選ぶことができ、ガスの圧縮を、および従ってシリンダの下部チャンバの圧力のそれぞれの差を、完全に相殺せずに、低減するようにし、結果として生じる真っすぐにする効果を完全に相殺しないようにする。

システムの説明を考慮すると、注目すべきは、運転者が、完全にコーナリングするときも、運転者の判断で、瞬間ごとに遮断バルブ５０を閉位置から開位置にしてよいこと、または、バルブは、車両の動的パラメータ（速度、遠心加速度、地面などのくぼみによって引き起こされる車輪の突然の傾斜など）に従って、電子制御ユニットによって有利に開かれてよいことであり、一方、遮断バルブ５０の開位置から閉位置に移行するときに注意がなされなければならない。バルブは、チャンバの圧力状態が等しく、下部シリンダの体積が等しい状態で、閉じられなければならないからである。

チャンバの体積が等しい状態は、チルトシステムが整列しているときに（すなわち、車両が傾いていないときに）、得られる。

従って、例として、遮断手段５０は、平面で停止した車両で閉じられてよく、センタスタンドでの車両であればより良い。

全ての場合で、本発明によるチルトシステムは、遮断バルブ５０の閉鎖を可能にする車両トリム制御システムを有利に備えてよい。前記の車両トリム制御システムは、傾斜センサまたは前記の第１ピストン１００および第２ピストンのロッドの延在を測定できるセンサ、またはサスペンションアームの傾斜を検出できる手段、または前記の下部チャンバ１０ｂ，２０ｂの体積が等しいことに対応する整列したチルトシステムの状態を検出できる他の同様の手段、を備えてよい。

例えば、平面でセンタスタンドによって支持された車両の状態で、本発明によるハイドロニューマチックシステムの前記の第１シリンダ１０および第２シリンダ２０の下部チャンバ１０ｂ，２０ｂの体積は、等しく、ガス量は、２つのチャンバで等しく分配され、この状態は、チルトシステムの正確な動作に必須である。

本発明の多くの変更、改良、変形ならびに他の使用および適用は、当業者に、その好ましい実施形態を示す説明および添付図面を検討した後で明らかになる。添付の請求項に定められた本発明の範囲と異ならず、本文の不可欠な部分を形成する、そのような変更、改良、変形ならびに他の使用および適用は、本発明によってカバーされる。

Claims (11)

1. ２個より多い車輪を有する車両のハイドロニューマチックチルトシステムであって、前記車両は、前記ハイドロニューマチックチルトシステムによって傾く少なくとも２つの車輪を有し、前記システムは、少なくとも１つの第１油圧シリンダ（１０）および第２油圧シリンダ（２０）を備え、前記第１油圧シリンダ（１０）および第２油圧シリンダ（２０）は、前記車両のそれぞれの傾斜車輪とそれぞれ関連し、前記第１油圧シリンダ（１０）および第２油圧シリンダ（２０）は、オイルを含む第１上部チャンバ（１０ａ）および第２上部チャンバ（２０ａ）と、加圧ガスを含む第１下部チャンバ（１０ｂ）および第２下部チャンバ（２０ｂ）と、をそれぞれ含み、前記システムは、それが第２接続手段（４０）を有し、前記第２接続手段（４０）は、前記第１下部チャンバ（１０ｂ）および第２下部チャンバ（２０ｂ）を、前記第１油圧シリンダ（１０）および第２油圧シリンダ（２０）と流体連通状態にし、前記ガスが、一方のシリンダから他方に流れることができるようになっていることを特徴とする、チルトシステム。
2. 請求項１に記載のチルトシステムであって、前記第２接続手段（４０）は、さらに遮断手段（５０）を備え、前記遮断手段（５０）は、前記第２接続手段（４０）によって一方のシリンダから他方に通過するガス流を調節するように適合されていることを特徴とする、チルトシステム。
3. 請求項２に記載のチルトシステムであって、前記第２接続手段（４０）は管を備えることを特徴とする、チルトシステム。
4. 請求項２に記載のチルトシステムであって、前記遮断手段（５０）は、機械的または電気的に作動するバルブを備えることを特徴とする、チルトシステム。
5. 請求項２に記載のチルトシステムであって、前記遮断手段は、プロポーショニングバルブ（５０）を備えることを特徴とする、チルトシステム。
6. 請求項２に記載のチルトシステムであって、前記遮断手段は、開閉バルブ（５０）を備えることを特徴とする、チルトシステム。
7. 請求項４，５または６に記載のチルトシステムであって、前記バルブ（５０）は、手動作動システムによって運転者によって制御されることを特徴とする、チルトシステム。
8. 請求項４，５または６に記載のチルトシステムであって、前記バルブ（５０）は、電子制御ユニットによって自動的に制御されることを特徴とする、チルトシステム。
9. 請求項８に記載のチルトシステムであって、前記電子制御ユニットは、車両トリム制御システムをさらに備え、前記車両トリム制御システムは、開位置から閉位置への前記バルブ（５０）の切り替えを制御することを特徴とする、チルトシステム。
10. 請求項９に記載のチルトシステムであって、それは、傾斜センサを備え、前記傾斜センサは、遮断バルブ（５０）を閉じるためのイネーブル信号を前記制御ユニットに送るように適合されていることを特徴とする、チルトシステム。
11. 請求項９に記載のチルトシステムであって、それは、センサを備え、前記センサは、前記第１油圧シリンダ（１０）および第２油圧シリンダ（２０）とそれぞれ関連する第１ピストン（１００）および第２ピストン（２００）のロッドの延在を検出するように適合され、および遮断バルブ（５０）を閉じるためのイネーブル信号を前記制御ユニットに送るように適合されていることを特徴とする、チルトシステム。

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