JP6858424B2 - 車両 - Google Patents
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Description
本発明は、左右一対の車輪等の路面当接部材を連動部材により機械的に連動させることで、車両の旋回時には路面当接部材を操舵すると同時に車体を強制的に傾斜させ、さらに、車両の制動時には左右一対の路面当接部材を進行方向に対して互いに非平行状態にして走行抵抗を増大させることで制動するようにした車両に関するものである。
特許文献1に示されている従来の車両は、前方に傾斜した転舵軸回りに前輪支持部材を回動可能に車体フレームで支持し、転舵軸廻りに前輪支持部材を回動させることで、各前輪を互いに上下逆方向に車体フレームに対して相対変位させると共に各前輪を操向し、旋回しながら走行する際に車体を強制的に傾斜させると共に車輪を操向するようにしている。
また、特許文献2に示される車両は、左右一対の後輪をそれぞれ個別に支持する各ナックルアームに左右一対のタイロッドがそれぞれ連結され、運転者がブレーキペダルを操作すると、各タイロッドが互いに離間する方向に変位して各後輪の指向するそれぞれの進行方向が車両の進行方向前方で互いに交差することで車両を制動するようにしている。
また、特許文献2に示される車両は、左右一対の後輪をそれぞれ個別に支持する各ナックルアームに左右一対のタイロッドがそれぞれ連結され、運転者がブレーキペダルを操作すると、各タイロッドが互いに離間する方向に変位して各後輪の指向するそれぞれの進行方向が車両の進行方向前方で互いに交差することで車両を制動するようにしている。
しかしながら、特許文献1に示される車両では旋回時に車体を傾動することができるものの、制動はタイヤの回転をブレーキディスク等の制動部材の摩擦力で制動するため、制動部材の発熱やタイヤのロック等の課題がある。
また、特許文献2に示される車両は、各後輪の指向するそれぞれの進行方向が車両の進行方向前方で互いに交差する状態とすることで制動することができるものの旋回走行時に車体を傾動させることが考慮されていない。また、転舵軸が直立しているため、タイヤが常に直立状態のため所謂、キャンバースラストを利用した制動効果を利用することもできない。
そこで、本発明は、車輪等の左右一対の路面当接部材を連動させる連動機構を制動以外の目的にも有効に活用するためになされたもので、連動機構が作動することで、車両が制動するだけでなく各路面当接部材を操舵すると共に、その操舵によって車両が旋回走行するとき、各路面当接部材が互いに上下逆方向に変位して旋回方向内側に車体が傾斜するようにした車両を提供することを目的とする。
また、特許文献2に示される車両は、各後輪の指向するそれぞれの進行方向が車両の進行方向前方で互いに交差する状態とすることで制動することができるものの旋回走行時に車体を傾動させることが考慮されていない。また、転舵軸が直立しているため、タイヤが常に直立状態のため所謂、キャンバースラストを利用した制動効果を利用することもできない。
そこで、本発明は、車輪等の左右一対の路面当接部材を連動させる連動機構を制動以外の目的にも有効に活用するためになされたもので、連動機構が作動することで、車両が制動するだけでなく各路面当接部材を操舵すると共に、その操舵によって車両が旋回走行するとき、各路面当接部材が互いに上下逆方向に変位して旋回方向内側に車体が傾斜するようにした車両を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明に係る車両は、走行路面に当接し、車両が走行する進路を決定する左右一対の路面当接部材と、前記各路面当接部材を個別に支持する左右一対のキャンバー部材と、前後方向に延びる左右一対の回動軸の各軸芯回りにそれぞれ回動可能に前記各キャンバー部材の各下部を個別に支持する左右一対のトレーリングアームと、上部が下部より前方に位置するように軸芯が傾斜した左右一対の転舵軸の各軸芯回りにそれぞれ回動可能に前記各トレーリングアームを個別に支持する車体と、前記各トレーリングアームにそれぞれ連結し、前記各トレーリングアーム同士を機械的に連動して前記各転舵軸の各軸芯回りに回動可能とする第一の連動部材と、前記各キャンバー部材の各上部にそれぞれ連結し、前記各キャンバー部材同士を機械的に連動して前記各回動軸の各軸芯回りに回動可能とする第二の連動部材とを備え、前記各トレーリングアームが前記第一の連動部材によって連動することで前記各路面当接部材および前記各キャンバー部材と共に前記各転舵軸の各軸芯回りにそれぞれ回動して車両が旋回走行するとき、旋回方向外側に位置する前記路面当接部材は前記車体に対して下方向に相対変位する一方、旋回方向内側に位置する前記路面当接部材は前記車体に対して上方向に相対変位するように構成された車両において、前記第一の連動部材と前記各トレーリングアームとの連結中心同士の距離または、前記第二の連動部材と前記各キャンバー部材との連結中心同士の距離を変更することで、前記各路面当接部材が指向するそれぞれの進行方向が前記車体の上方から見て互いに非平行になるように構成したことを特徴とするものである。
請求項2に記載した発明に係る車両は、請求項1に記載の車両において、前記第一の連動部材と前記各トレーリングアームとの各連結中心は、前記各転舵軸の前方にそれぞれ位置付けられ、前記各トレーリングアームと前記各キャンバー部材との各連結中心は、前記各転舵軸の後方にそれぞれ位置付けられていることを特徴とするものである。
本発明によれば、第一の連動部材と各トレーリングアームとの連結中心同士の距離または、第二の連動部材と各キャンバー部材との連結中心同士の距離を変更することで、各路面当接部材が指向するそれぞれの進行方向が車体の上方から見て互いに非平行になるように構成した。このような構成によって車両を制動することができるので、旋回走行時の各路面当接部材の操舵および車体の傾動に係わる第一の連動部材または、旋回走行時の各路面当接部材の傾動に係わる第二の連動部材を、車両の制動という他の目的のためにも有効に活用することができる。
(第1の実施の形態)
以下、本発明に係る第1の実施の形態を図1ないし図5を参照して詳細に説明する。図1において符号1で示すものは、本発明の実施の形態に係る車両を構成する雪上車であり、本発明でいう「車両」を構成する。図1および図2において矢印Fで示す方向は雪上車1の前方を示し、以下の説明で雪上車1の各構成部材に関して使用する前・後、左・右、上・下および内・外の語句は、各構成部材が雪上車1に組み付けられた状態において、雪上車1に乗車して見たときの方向や位置を指すものとする。雪上車1の前部には、走行路面に当接し、雪上車1が走行する進路を決定する左右一対の操向スキー3,3が前側懸架装置5を介して車体フレーム7に揺動可能に懸架され、雪上車1の後部には、伸縮可能な左右一対の後側懸架装置9,9を介して無限軌道装置11が車体フレーム7に懸架されている。左右一対の操向スキー3,3は本発明でいう「路面当接部材」を構成する。
以下、本発明に係る第1の実施の形態を図1ないし図5を参照して詳細に説明する。図1において符号1で示すものは、本発明の実施の形態に係る車両を構成する雪上車であり、本発明でいう「車両」を構成する。図1および図2において矢印Fで示す方向は雪上車1の前方を示し、以下の説明で雪上車1の各構成部材に関して使用する前・後、左・右、上・下および内・外の語句は、各構成部材が雪上車1に組み付けられた状態において、雪上車1に乗車して見たときの方向や位置を指すものとする。雪上車1の前部には、走行路面に当接し、雪上車1が走行する進路を決定する左右一対の操向スキー3,3が前側懸架装置5を介して車体フレーム7に揺動可能に懸架され、雪上車1の後部には、伸縮可能な左右一対の後側懸架装置9,9を介して無限軌道装置11が車体フレーム7に懸架されている。左右一対の操向スキー3,3は本発明でいう「路面当接部材」を構成する。
車体フレーム7は、前後方向に延びる基体フレーム13と、左右方向に延びる左右一対の第一連結シャフト15および第二連結シャフト17を介して基体フレーム13の前端部に連結されたハンドル支持フレーム19とを備えている。車体フレーム7は、本発明でいう「車体」を構成する。基体フレーム13は、互いに左右方向に一定の間隔を隔ててそれぞれ前後方向に延びる左右一対の平板状の側面部13a,13aと、これらの側面部13a,13aの上縁部同士を連結する上面部とを有し、該上面部に、乗員が着座するシート21が取り付けられている。基体フレーム13の各側面部13aの前部には、無限軌道装置11を駆動する左右一対の電動モータ23,23がそれぞれ結着され、これらの電動モータ23,23の近傍の前記各側面部13aには乗員の足を載置するための左右一対の足載部材25,25がそれぞれ結着されている。各足載部材25は、屈曲形成された板状の部材からなり、各足載部材25のそれぞれの前部により各電動モータ23の上方および後方がそれぞれ覆われている。各電動モータ23に電力を供給するための電源となる蓄電池29と、該蓄電池29から各電動モータ23に供給する電力を制御するための制御装置31とがシート21の下方に配設されている。
無限軌道装置11は、基体フレーム13の前後方向中途部に前端部が回動可能に支持されたリヤアーム33と、該リヤアーム33の前端部と後端部とにそれぞれ回転可能に支持された前後一対の回転輪35,35と、これらの回転輪35,35に巻き掛けられた無限軌道帯37とを備えている。リヤアーム33は、本発明でいう「車体」を構成する。前記左右一対の後側懸架装置9,9の各上端部と各下端部とは、基体フレーム13の各側面部13aの後端部と、リヤアーム33の前後方向中途部の両側面部とにそれぞれ回動可能に連結されている。左右一対の後側懸架装置9,9が伸縮することで、無限軌道装置11は、その後端部が基体フレーム13に対して上下方向に揺動可能に構成されている。
ハンドル支持フレーム19は、互いに左右方向に一定の間隔を隔てて平行に配置された左右一対の矩形状の平板状部材39,39を備え、各平板状部材39は、基体フレーム13の両側面部13a間に一定の間隙を隔てて配置されている。両平板状部材39間には、シート21に着座した乗員が把持して操作する操舵ハンドル41の操舵軸41aが配置され、両平板状部材39,39の上端部同士に横架された回動軸43の軸芯回りに回動可能に操舵軸41aの長手方向中途部が支持されている。操舵ハンドル41のハンドル部41bには、蓄電池29から制御装置31への通電を許容または遮断する電源スイッチ45と、アクセルレバー47と、制御装置31に電気的に接続され前記アクセルレバー47の操作量を検出するアクセルセンサ49とが配設されている。アクセルレバー47を適宜操作することで、その操作量に応じた検出信号がアクセルセンサ49から制御装置31に送信され、この送信された信号に基づいて制御装置31により蓄電池29から各電動モータ23に供給される電力の量が増減制御される。なお、電動モータ23に替えてエンジンを雪上車1に搭載し、該エンジンの動力により無限軌道装置11を駆動するようにしてもよい。
前記前側懸架装置5は、基体フレーム13の左右一対の側面部13a,13aの前端部に前記第二連結シャフト17を介して回動可能に連結されたフロントアーム51と、該フロントアーム51の前端部にそれぞれの一端部が回動可能に連結され、それぞれの他端部が各操向スキー3の長手方向中途部に回動可能に連結された左右一対のトレーリングアーム53,53と、ハンドル支持フレーム19の前端部に上端部が回動可能に連結され、下端部がフロントアーム51の前後方向中途部に回動可能に連結された緩衝器55と、フロントアーム51の前後方向中途部にそれぞれの一端部が回動可能に連結され、それぞれの他端部が各操向スキー3の長手方向中途部に回動可能に連結された左右一対の棒状のキャンバーロッド57,57とを備えている。各操向スキー3は、各トレーリングアーム53の下端部により個別に支持される。フロントアーム51は本発明でいう「車体」を構成し、各キャンバーロッド57は本発明でいう「第二の連動部材」を構成する。
前記フロントアーム51は、互いに左右方向に一定の間隔を隔てて平行に配置され前後方向に延びる左右一対の平板状のフロントアーム片59,59と、これらのフロントアーム片59,59の前後方向中途部同士に横架結着されたブラケット61と、各フロントアーム片59の前端部同士に横架結着され、両端部に左右一対のキングピン63,63をそれぞれ支持する上下一対のキングピン支持部材65a,65bと、これらキングピン支持部材65a,65b間で各フロントアーム片59の前端部同士に横架結着された上下一対の平板状のガイド部材67,67とを備えている。ブラケット61は本発明でいう「第二の連動部材」を構成し、各キングピン63は本発明でいう「転舵軸」を構成する。各キングピン63は、上部が下部より前方に位置するようにそれぞれ傾斜した状態で上下方向に延びている。一対のガイド部材67,67は、互いに上下方向に一定の間隔を隔てて平行に配置されている。
前記各トレーリングアーム53は、それらの各上端部が前記キングピン63を介して該キングピン63の軸芯回りに回動可能にフロントアーム51の前端部にそれぞれ連結され個別に支持されている。
前記各トレーリングアーム53は、それらの各上端部が前記キングピン63を介して該キングピン63の軸芯回りに回動可能にフロントアーム51の前端部にそれぞれ連結され個別に支持されている。
各フロントアーム片59の後端部は、基体フレーム13の各側面部13aの内側で、かつ、ハンドル支持フレーム19の各平板状部材39の外側にそれぞれ配置されることで、各側面部13aと各平板状部材39との間にそれぞれ配置され、第二連結シャフト17を介して該第二連結シャフト17の軸芯回りに回動可能に各側面部13aに連結されている。
前記緩衝器55の上端部は、ハンドル支持フレーム19の各平板状部材39の間に配置され、各平板状部材39の前端部同士に横架結着された軸部材69を介して該軸部材69の軸芯回りに回動可能に各平板状部材39の前端部に連結されている。
前記緩衝器55の上端部は、ハンドル支持フレーム19の各平板状部材39の間に配置され、各平板状部材39の前端部同士に横架結着された軸部材69を介して該軸部材69の軸芯回りに回動可能に各平板状部材39の前端部に連結されている。
一方、フロントアーム51の各フロントアーム片59の前後方向中途部には、下方に向かって突出するように凸部59aがそれぞれ形成され、これらの凸部59a,59a同士に横架結着された軸部材71を介して該軸部材71の軸芯回りに回動可能に緩衝器55の下端部が各フロントアーム片59に連結されている。
前記各操向スキー3は、前後方向に延びるスキー73と、該スキー73の長手方向に直交する幅方向に延びる軸部材75を介して下端部が回動可能に連結されたキャンバー部材77とをそれぞれ備えている。各キャンバー部材77の上端部は、前記ブラケット61に各一端部が球面軸受を介して回動可能に連結された左右一対のキャンバーロッド57,57の各他端部に球面軸受を介して回動可能にそれぞれ連結されている。各キャンバー部材77は、その下部(軸部材75の近傍)が前記各トレーリングアーム53の下端部にそれぞれ左右一対の軸部材78,78を介して各軸部材78の軸芯回りに回動可能に連結されている。各軸部材78は、本発明でいう「回動軸」を構成する。各軸部材78の軸芯は、水平面上を雪上車1が一定の速度で直進走行しているときの水平面と鉛直面とに対して斜交する前後方向にそれぞれ延びている。なお、各軸部材78の軸芯は、これらの水平面および鉛直面のうち少なくとも何れか一方の面に対して斜交する前後方向に延びていればよい。
前記各操向スキー3は、前後方向に延びるスキー73と、該スキー73の長手方向に直交する幅方向に延びる軸部材75を介して下端部が回動可能に連結されたキャンバー部材77とをそれぞれ備えている。各キャンバー部材77の上端部は、前記ブラケット61に各一端部が球面軸受を介して回動可能に連結された左右一対のキャンバーロッド57,57の各他端部に球面軸受を介して回動可能にそれぞれ連結されている。各キャンバー部材77は、その下部(軸部材75の近傍)が前記各トレーリングアーム53の下端部にそれぞれ左右一対の軸部材78,78を介して各軸部材78の軸芯回りに回動可能に連結されている。各軸部材78は、本発明でいう「回動軸」を構成する。各軸部材78の軸芯は、水平面上を雪上車1が一定の速度で直進走行しているときの水平面と鉛直面とに対して斜交する前後方向にそれぞれ延びている。なお、各軸部材78の軸芯は、これらの水平面および鉛直面のうち少なくとも何れか一方の面に対して斜交する前後方向に延びていればよい。
キングピン63を介してフロントアーム51の前端部にそれぞれ回動可能に連結された各トレーリングアーム53の連結部には、前方に向かって延びるボールスタッド53aが一体的にそれぞれ形成されている。各ボールスタッド53aの先端部には左右一対の棒状のタイロッド79,79の一端部がそれぞれ球面軸受を介して回動可能に連結され、各タイロッド79の他端部は、単一の回動部材81の前端部にそれぞれ球面軸受を介して回動可能に連結されている。各タイロッド79および回動部材81は、本発明でいう「第一の連動部材」を構成する。回動部材81は、互いに上下方向に一定の間隔を隔てて平行に配置された上下一対の略台形状の板状部材83,83(図4の(4)図参照)と、各板状部材83後部の中央部を貫通して各板状部材83に一体的に結着された上下方向に延びる軸部材85(図4の(4)図および図5の(4)図参照)とを備えている。而して、各トレーリングアーム53は、各タイロッド79と回動部材81とを介して機械的に連動して各操向スキー3と共に各キングピン63の軸芯回りに互いに同一方向または逆方向に回動可能に構成されている。
各板状部材83から上下にそれぞれ突出した前記軸部材85の上下両端部には、互いに平行な平面が左右方向両側面に形成された上下一対のスライダ87,87が軸部材85の軸芯回りに相対回動可能にそれぞれ取り付けられている。換言すると、回動部材81は、軸部材85の軸芯回りに回動可能に各スライダ87に支持されている。各スライダ87は、前記各ガイド部材67の左右方向中央部にそれぞれ形成された長孔67a(図1,図2および図5の(2)図参照)にそれぞれ係合している。各長孔67aは、前後方向に長い長円状で互いに同一形状に形成されている。
而して、各スライダ87は、軸部材85に対して該軸部材85の軸芯回りに相対回動可能に構成され、かつ、各スライダ87の両側面が各長孔67aに係合した状態で各長孔67aに沿って移動可能に構成されている。各長孔67aは、車体フレーム7およびフロントアーム51の左右方向中央を通り上下方向および前後方向に広がる仮想平面が各長孔67aの左右方向中央(幅方向中央)を通るように位置付けられている。このことから、各スライダ87が各長孔67aに沿って移動可能な軌道は仮想平面上の予め決められた軌道を構成し、この仮想平面上の予め決められた軌道に沿って各スライダ87は移動可能とされる。
前記各タイロッド79の一端部は、一対の板状部材83,83の前端部間に配置され、球面軸受を介して回動可能に各板状部材83にそれぞれ連結されている。
前記操舵ハンドル41の操舵軸41aの下端部には、互いに上下方向に一定の間隔を隔てて平行に配置された上下一対の略三角形状の板状部材89a,89aからなるハンドルアーム89が一体的に結着されている。該ハンドルアーム89の左右両端部と前記回動部材81の後側両端部とは、左右一対の棒状のリンク部材91,91を介してそれぞれ連結されている。詳細には、各リンク部材91は、それらの一端部がハンドルアーム89の一対の板状部材89a,89a間に配置された状態で球面軸受を介して回動可能にそれぞれ連結され、各他端部が回動部材81の一対の板状部材83,83間に配置された状態で球面軸受を介して回動可能にそれぞれ連結されている。
前記操舵ハンドル41の操舵軸41aの下端部には、互いに上下方向に一定の間隔を隔てて平行に配置された上下一対の略三角形状の板状部材89a,89aからなるハンドルアーム89が一体的に結着されている。該ハンドルアーム89の左右両端部と前記回動部材81の後側両端部とは、左右一対の棒状のリンク部材91,91を介してそれぞれ連結されている。詳細には、各リンク部材91は、それらの一端部がハンドルアーム89の一対の板状部材89a,89a間に配置された状態で球面軸受を介して回動可能にそれぞれ連結され、各他端部が回動部材81の一対の板状部材83,83間に配置された状態で球面軸受を介して回動可能にそれぞれ連結されている。
上述したように構成された雪上車1では、各キングピン63の軸芯回りに回動する各トレーリングアーム53の可動範囲においては、各キャンバー部材77と各トレーリングアーム53との連結中心(軸部材78の軸芯方向の中間点)が移動する軌跡は、各仮想鉛直面ML,MR(図3の(2)図参照)より外側方で、かつ、各キングピン63の後方にそれぞれ位置している。なお、各仮想鉛直面ML,MRとは、平坦な水平面上を一定の速度で雪上車1が直進走行しているときの各キングピン63の軸芯をそれぞれ通る各仮想鉛直面をいう。
〔雪上車の操縦〕
次に、上述した雪上車1の操縦について説明する。
(走行するまでの操作)
まず、シート21に着座した乗員が、操舵ハンドル41に設けられた電源スイッチ45をオンしたのち、アクセルレバー47を操作して蓄電池29から各電動モータ23に電力を供給する。そして、アクセルレバー47の操作量を徐々に増加して各電動モータ23に供給する電力も増加させる。これによって、各電動モータ23が駆動され各電動モータ23の回転動力が動力伝達車(図示せず)を介して無限軌道帯37に伝達され該無限軌道帯37が駆動されることで雪上車1が走行する。図1,図2および図3の(1)図ないし(3)図において、左右一対の操向スキー3,3および操舵ハンドル41が指向する方向は、雪上車1が直進走行するときの方向を示している。各ガイド部材67の長孔67aに対する各スライダ87の位置に関し、この実施の形態での以下の説明では、図3の(1)図ないし(4)図に示した各スライダ87の位置を「第一の位置」ということにする。
次に、上述した雪上車1の操縦について説明する。
(走行するまでの操作)
まず、シート21に着座した乗員が、操舵ハンドル41に設けられた電源スイッチ45をオンしたのち、アクセルレバー47を操作して蓄電池29から各電動モータ23に電力を供給する。そして、アクセルレバー47の操作量を徐々に増加して各電動モータ23に供給する電力も増加させる。これによって、各電動モータ23が駆動され各電動モータ23の回転動力が動力伝達車(図示せず)を介して無限軌道帯37に伝達され該無限軌道帯37が駆動されることで雪上車1が走行する。図1,図2および図3の(1)図ないし(3)図において、左右一対の操向スキー3,3および操舵ハンドル41が指向する方向は、雪上車1が直進走行するときの方向を示している。各ガイド部材67の長孔67aに対する各スライダ87の位置に関し、この実施の形態での以下の説明では、図3の(1)図ないし(4)図に示した各スライダ87の位置を「第一の位置」ということにする。
次に、アクセルレバー47の操作量をさらに増加すると、各電動モータ23の回転動力もさらに増加し、雪上車1の走行速度が上昇する。
(旋回走行の操作)
次に、直進走行している雪上車1を旋回させる操作について説明する。
雪上車1が直進走行しているときに、乗員が操舵ハンドル41を操舵軸41aの軸芯回りで例えば反時計回りに回動させると、操舵軸41aに結着されたハンドルアーム89も操舵軸41aの軸芯回りに回動し、ハンドルアーム89に連結された一対のリンク部材91,91のうち右側のリンク部材91が前方に移動すると共に左側のリンク部材91が後方に移動する(図4の(1)図ないし(4)図参照)。これによって、各リンク部材91に連結された回動部材81は、各リンク部材91に連れ回されて軸部材85の軸芯回りで反時計回りに回動する。このとき、各スライダ87は、各ガイド部材67の長孔67aにそれぞれ係合しているので軸部材85の軸芯回りに回動することはない。
(旋回走行の操作)
次に、直進走行している雪上車1を旋回させる操作について説明する。
雪上車1が直進走行しているときに、乗員が操舵ハンドル41を操舵軸41aの軸芯回りで例えば反時計回りに回動させると、操舵軸41aに結着されたハンドルアーム89も操舵軸41aの軸芯回りに回動し、ハンドルアーム89に連結された一対のリンク部材91,91のうち右側のリンク部材91が前方に移動すると共に左側のリンク部材91が後方に移動する(図4の(1)図ないし(4)図参照)。これによって、各リンク部材91に連結された回動部材81は、各リンク部材91に連れ回されて軸部材85の軸芯回りで反時計回りに回動する。このとき、各スライダ87は、各ガイド部材67の長孔67aにそれぞれ係合しているので軸部材85の軸芯回りに回動することはない。
軸部材85の軸芯回りに回動部材81が回動すると、回動部材81に連結された各タイロッド79は左右方向の同じ方向(左方向)に移動し、この移動により各トレーリングアーム53は、各ボールスタッド53aを介して連れ回され各キングピン63の軸芯回りで反時計回りに各操向スキー3と共に同じ方向(左方向)回動する。これによって、雪上車1は左に旋回走行する。
逆に、乗員が操舵ハンドル41を操舵軸41aの軸芯回りで時計回りに回動させると、ハンドルアーム89,各リンク部材91,回動部材81,各タイロッド79および各トレーリングアーム53は、上述した方向とは逆向きに回動または移動し、雪上車1は右方向に旋回走行する。
逆に、乗員が操舵ハンドル41を操舵軸41aの軸芯回りで時計回りに回動させると、ハンドルアーム89,各リンク部材91,回動部材81,各タイロッド79および各トレーリングアーム53は、上述した方向とは逆向きに回動または移動し、雪上車1は右方向に旋回走行する。
また、各キングピン63の軸芯は、上部が下部より前方に位置するようにそれぞれ傾斜し、かつ、各キャンバー部材77と各トレーリングアーム53との連結中心(軸部材78の軸芯方向の中間点)が各仮想鉛直面ML,MRより外側方で、かつ、各キングピン63の後方にそれぞれ位置している。このため、雪上車1が旋回走行するとき、旋回方向外側に位置する操向スキー3はフロントアーム51に対して下方向に相対変位する一方、旋回方向内側に位置する操向スキー3はフロントアーム51に対して上方向に相対変位する。これによって、旋回方向内側に車体フレーム7等が傾斜するため、雪上車1の旋回性が良好になる。
(制動の操作)
次に、走行している雪上車1を制動する操作について説明する。
雪上車1が直進走行しているときに、乗員が操舵ハンドル41のハンドル部41bを後方に移動させると、回動軸43の軸芯回りに操舵ハンドル41が回動して操舵軸41aの下端部が前方に移動し、ハンドルアーム89と共に各リンク部材91が同時に前方に移動する(図5の(1)図ないし(4)図参照)。各ガイド部材67の長孔67aに対する各スライダ87の位置に関し、この実施の形態での以下の説明では、図5の(1)図ないし(4)図に示した各スライダ87の位置を「第二の位置」ということにする。
次に、走行している雪上車1を制動する操作について説明する。
雪上車1が直進走行しているときに、乗員が操舵ハンドル41のハンドル部41bを後方に移動させると、回動軸43の軸芯回りに操舵ハンドル41が回動して操舵軸41aの下端部が前方に移動し、ハンドルアーム89と共に各リンク部材91が同時に前方に移動する(図5の(1)図ないし(4)図参照)。各ガイド部材67の長孔67aに対する各スライダ87の位置に関し、この実施の形態での以下の説明では、図5の(1)図ないし(4)図に示した各スライダ87の位置を「第二の位置」ということにする。
各リンク部材91が前方に移動することで、各リンク部材91に連結された回動部材81は、各ガイド部材67の長孔67aに係合する各スライダ87と共に長孔67aに沿って前方に移動し、この移動によって、回動部材81に連結された各タイロッド79に引張力が付与される。各タイロッド79の引張力は各ボールスタッド53aを互いに引き寄せるように作用して、各ボールスタッド53aと各タイロッド79との連結中心同士の距離は縮小するように変更され、各トレーリングアーム53は各キングピン63の軸芯回りで互いに逆向きに回動する。
具体的には、上方から見たとき、右側のトレーリングアーム53はキングピン63の軸芯回りで反時計回りに右側の操向スキー3と共に回動し、左側のトレーリングアーム53はキングピン63の軸芯回りで時計回りに左側の操向スキー3と共に回動し、各操向スキー3の各スキー73はハの字状に位置付けられる。これによって、上方から見て、各操向スキー3のスキー73が指向するそれぞれの進行方向は互いに非平行になり、雪上車1の進行方向前方で互いに交差する。この結果、直進走行している雪上車1は制動される。このとき、各軸部材78の軸芯が前後方向にそれぞれ延びていることと、各キャンバー部材77の上端部に連結された各キャンバーロッド57のリンク機構との関係から、各キャンバー部材77の上端部同士の距離は、操舵ハンドル41のハンドル部41bを後方に移動させる前の状態(図3に示す状態)と比べて小さくなっている。この結果、各操向スキー3を前方から見たとき、右側の操向スキー3はその軸部材78の軸芯回りで時計回りの方向に傾斜する一方、左側の操向スキー3はその軸部材78の軸芯回りで反時計回りの方向に傾斜する。
換言すると、走行路面に対向する各スキー73の対向面は、それらの対向面の左右方向外側縁73a(図3の(3)図参照)に対する内側縁73b(図3の(3)図参照)の鉛直方向の相対位置が、操舵ハンドル41のハンドル部41bを後方に移動させる前の状態(図3に示す状態)よりそれぞれ低くなる。このように各操向スキー3のスキー73が左右方向に傾斜することと、各スキー73が平面視でハの字状に位置付けられることとが相俟って、雪上車1の制動力がさらに向上する。
なお、雪上車1が旋回走行しているときも、乗員が操舵ハンドル41のハンドル部41bを後方に移動させれば、上述したことと同様に各スキー73が左右方向に傾斜すると共に平面視でハの字状に位置付けられ雪上車1が制動される。
なお、雪上車1が旋回走行しているときも、乗員が操舵ハンドル41のハンドル部41bを後方に移動させれば、上述したことと同様に各スキー73が左右方向に傾斜すると共に平面視でハの字状に位置付けられ雪上車1が制動される。
また、各キングピン63の軸芯は、上部が下部より前方に位置するようにそれぞれ傾斜し、かつ、各トレーリングアーム53のボールスタッド53aと各タイロッド79との各連結中心が各キングピン63の前方にそれぞれ位置付けられ、さらに、各キャンバー部材77と各トレーリングアーム53との連結中心(軸部材78の軸芯方向の中間点)が各仮想鉛直面ML,MRより外側方で、かつ、各キングピン63の後方にそれぞれ位置付けられている。このため、雪上車1が制動されて図5に示すような状態に各操向スキー3が位置付けられているとき、各トレーリングアーム53を介して雪上車1の前側の荷重が各操向スキー3に付与されることにより各操向スキー3のスキー73の下面に作用する走行路面からの反力は、各キングピン63の軸芯回りに各トレーリングアーム53を互いに逆向きに回動させるように作用して各タイロッド79に張力が付与される。
各タイロッド79に付与される張力は、スライダ87が前記第二の位置に位置付けられているとき該スライダ87を前記第一の位置に戻すように作用する。このため、スライダ87を第二の位置に位置付けることで雪上車1を制動している状態からスライダ87を第一の位置に戻すことで制動を解除する状態にすべく操舵ハンドル41を回動軸43の軸芯回りに回動する操作を円滑に行うことができる。
而して、乗員が操舵ハンドル41のハンドル部41bを前方に移動させ、操舵ハンドル41を元の位置に戻すと、各スライダ87が前記第二の位置から前記第一の位置に戻り、上方から見て各スキー73が指向するそれぞれの進行方向も元の状態に戻り略平行になる。
このようにして、各スライダ87が前記第一の位置と前記第二の位置との間を移動することで、各トレーリングアーム53は、各操向スキー3と共に各キングピン63の軸芯回りに互いに逆方向に回動するように構成されている。
而して、乗員が操舵ハンドル41のハンドル部41bを前方に移動させ、操舵ハンドル41を元の位置に戻すと、各スライダ87が前記第二の位置から前記第一の位置に戻り、上方から見て各スキー73が指向するそれぞれの進行方向も元の状態に戻り略平行になる。
このようにして、各スライダ87が前記第一の位置と前記第二の位置との間を移動することで、各トレーリングアーム53は、各操向スキー3と共に各キングピン63の軸芯回りに互いに逆方向に回動するように構成されている。
上述したような本発明の第1の実施の形態によれば、各トレーリングアーム53が機械的に連動して各操向スキー3と共に各キングピン63の軸芯回りに互いに同一方向または逆方向に回動可能に構成され、逆方向に回動することで雪上車1が制動する一方、同一方向に回動することで各操向スキー3を操舵し、しかも、その操舵によって雪上車1が旋回走行するとき、旋回方向外側に位置する操向スキー3を下方向に、旋回方向内側に位置する操向スキー3を上方向にそれぞれフロントアーム51に対して相対変位するようにした。これによって、各トレーリングアーム53が機械的に連動して各操向スキー3と共に各キングピン63の軸芯回りに回動するという連動機構を有効に活用することができる。
(第2の実施の形態)
次に、本発明に係る第2の実施の形態について図6ないし図9を参照して以下に説明する。なお、この第2の実施の形態における説明および該説明で参照する図において、上述した第1の実施の形態で説明したものと同一または同等の部材,部位および方向等については、同一の名称および符号を使用して詳細な説明は省略し、前記第1の実施の形態とは異なる点を主に詳細に説明する。この第2の実施の形態においても、上述した第1の実施の形態で説明したものと同一または同等の構成については、同様の作用・効果を奏することができるのは言うまでもない。
次に、本発明に係る第2の実施の形態について図6ないし図9を参照して以下に説明する。なお、この第2の実施の形態における説明および該説明で参照する図において、上述した第1の実施の形態で説明したものと同一または同等の部材,部位および方向等については、同一の名称および符号を使用して詳細な説明は省略し、前記第1の実施の形態とは異なる点を主に詳細に説明する。この第2の実施の形態においても、上述した第1の実施の形態で説明したものと同一または同等の構成については、同様の作用・効果を奏することができるのは言うまでもない。
前記第1の実施の形態では、車両が雪上車1で構成された例を示したが、第2の実施の形態では車両が自動車100で構成され、該自動車100は本発明でいう「車両」を構成する。この自動車100の前部には、走行路面に当接し、自動車100が走行する進路を決定する左右一対の前輪101,101が前側懸架装置5を介して車体フレーム7に揺動可能に懸架され、自動車100の後部には一つの後輪109が後側懸架装置111を介して車体フレーム7に揺動可能に懸架されている。各前輪101は、前側懸架装置5の各トレーリングアーム53の下端部により個別に支持されている。各前輪101は本発明の「路面当接部材」を構成する。なお、この自動車100では、後輪109を1つで構成したが、これに替えて、後輪109を左右一対の後輪109,109で構成してもよい。
車体フレーム7の上面部には、乗員が搭乗するための略球状の乗車室113が配設され、該乗車室113内には、乗員が着座するためのシート(図示せず)および自動車100を操縦するための操舵ハンドル41が設けられ、乗車室113の前部には、透明体113aが組み付けられている。各前輪101のハブ部には、各前輪101を個別に回転駆動するための電動モータ115の回転軸がそれぞれ固着されている。各前輪101は、所謂、ホイールインモータの構造からなる。各電動モータ115には、それらの回転軸の回転速度を個別に検出する回転速度検出センサ(図示せず)が配設され、該回転速度検出センサは信号線(図示せず)を介して制御装置31に電気的に接続されている。
各電動モータ115の本体には、円環状のキャンバー部材116(図9参照)がそれぞれ結着され、各キャンバー部材116の内面側上部には、フロントアーム51の左右方向中央に向かって突出する凸部116aがそれぞれ形成されている。各凸部116aの先端部には各キャンバーロッド57の一端部が球面軸受を介して回動可能にそれぞれ連結され、各キャンバーロッド57の他端部は、各フロントアーム片59に結着されたブラケット61に球面軸受を介して回動可能にそれぞれ連結されている。各キャンバー部材116は、その下端部が各トレーリングアーム53の下端部にそれぞれ前後方向に延びる左右一対の軸部材78,78を介して各軸部材78の軸芯回りに回動可能に連結されている。各軸部材78は、本発明でいう「回動軸」を構成する。各軸部材78の軸芯は、水平面上を自動車100が一定の速度で直進走行しているときの水平面と鉛直面とに対して斜交する前後方向にそれぞれ延びている。なお、各軸部材78の軸芯は、これらの水平面および鉛直面のうち少なくとも何れか一方の面に対して斜交する前後方向に延びていてもよい。
各前輪101の下端部を除く殆どの部分は前輪カバー117によって覆われ、フロントアーム51の上面側はフロントカバー119によって覆われ、後輪109の上部および前部は後輪カバー121によって覆われている。
前記後側懸架装置111は、基体フレーム13の左右一対の側面部13a,13aの前後方向中途部(各側面部13aの後端寄り)に、左右方向に延びる第三連結シャフト123を介して回動可能に連結されたリヤアーム33と、該リヤアーム33における第三連結シャフト123の近傍と各側面部13aの後端部とを連結する伸縮可能な後側懸架装置9とを備えている。
前記後側懸架装置111は、基体フレーム13の左右一対の側面部13a,13aの前後方向中途部(各側面部13aの後端寄り)に、左右方向に延びる第三連結シャフト123を介して回動可能に連結されたリヤアーム33と、該リヤアーム33における第三連結シャフト123の近傍と各側面部13aの後端部とを連結する伸縮可能な後側懸架装置9とを備えている。
図9に示すように、各トレーリングアーム53のボールスタッド53aの先端部には、各タイロッド79の一端部がそれぞれ球面軸受を介して回動可能に連結され、各タイロッド79の他端部は、単一の回動部材81の前端部にそれぞれ球面軸受を介して回動可能に連結されている。回動部材81は、互いに上下方向に一定の間隔を隔てて平行に配置された上下一対の略二等辺三角形状の板状部材83,83を備えている。各板状部材83の後端部には、これら後端部同士を連結し上下方向に延びる軸部材85を介して該軸部材85の軸芯回りに相対回動可能に略三角形状の回動部材125の前端部が連結されている。換言すると、回動部材81は、軸部材85の軸芯回りに回動可能に回動部材125に支持されている。回動部材125後部の下部は、左右方向に延びる軸部材127を介して該軸部材127の軸芯回りに相対回動可能にフロントアーム51に支持されている。
而して、各トレーリングアーム53は、各タイロッド79と回動部材81とを介して機械的に連動して各前輪101と共に各キングピン63の軸芯回りに互いに同一方向または逆方向に回動可能に構成されている。
なお、回動部材81と操舵ハンドル41とは油圧シリンダ装置(図示せず)を介して連結され、回動部材81の軸部材85の軸芯回りの回動と、操舵ハンドル41の操舵軸41aの軸芯回りの回動とが、前記油圧シリンダ装置を流動する作動油の圧力によって連動させられるように構成されている。
なお、回動部材81と操舵ハンドル41とは油圧シリンダ装置(図示せず)を介して連結され、回動部材81の軸部材85の軸芯回りの回動と、操舵ハンドル41の操舵軸41aの軸芯回りの回動とが、前記油圧シリンダ装置を流動する作動油の圧力によって連動させられるように構成されている。
回動部材125は、車体フレーム7の基体フレーム13およびフロントアーム51の左右方向中央を通り上下方向および前後方向に広がる仮想平面が回動部材125の左右方向中央(厚さ方向中央)を通るように位置付けられている。このことから、回動部材125が軸部材127の軸芯回りに回動可能な軌道は、仮想平面上の予め決められた軌道を構成し、この仮想平面上の予め決められた軌道に沿って回動部材125は移動可能とされる。
回動部材125後部の上部には、前後方向に延びるブレーキワイヤ129の一端部(前端部)が回動可能に連結され、該ブレーキワイヤ129の他端部(後端部)は、ブレーキ操作子を構成するブレーキペダル133の一端部に連結されている。該ブレーキペダル133の長手方向中途部は、左右方向に延びる軸部材131を介して回動可能に基体フレーム13に支持されている。ブレーキペダル133の他端部には、乗員の足の踏力を付与するための踏部133aが設けられている。
回動部材125後部の上部には、前後方向に延びるブレーキワイヤ129の一端部(前端部)が回動可能に連結され、該ブレーキワイヤ129の他端部(後端部)は、ブレーキ操作子を構成するブレーキペダル133の一端部に連結されている。該ブレーキペダル133の長手方向中途部は、左右方向に延びる軸部材131を介して回動可能に基体フレーム13に支持されている。ブレーキペダル133の他端部には、乗員の足の踏力を付与するための踏部133aが設けられている。
なお、ブレーキペダル133に替えて、ブレーキ操作子を構成するブレーキレバーを操舵ハンドル41に配設すると共に、該ブレーキレバーにブレーキワイヤ129を連結し、該ブレーキレバーを操作して回動部材125を回動するようにしてもよい。また、ブレーキペダル133やブレーキレバーのブレーキ操作子の操作力をブレーキワイヤ129を介して付与することで回動部材125を回動する機械的な制動機構に替えて、ブレーキ操作子の操作量を検出するセンサと、回動部材125を回動するアクチュエータとがそれぞれ電線を介して電気的に接続された制御装置(ブレーキバイワイヤ)の作動により回動部材125を回動するようにしてもよい。
また、操舵ハンドル41の操舵軸41aの下端部には、該操舵軸41aの軸芯回りに操舵ハンドル41が回動されたときの操舵角に相当する回動角度を検出するロータリエンコーダからなる角度センサ135(図6の(1)図参照)が配設され、該角度センサ135は信号線(図示せず)を介して制御装置31に電気的に接続されている。操舵ハンドル41が回動されて角度センサ135が検出した検出信号が制御装置31に送信される。
各電動モータ115の前記回転速度検出センサからの検出信号と、アクセルレバー47の操作量に応じたアクセルセンサ49からの検出信号と、操舵ハンドル41の回動角度に応じた角度センサ135からの検出信号とに基づいて、蓄電池29から各電動モータ115に供給すべきそれぞれの電力の値が制御装置31内に設けられた演算装置により個別に算出され、それらの算出された値に基づいて制御装置31により蓄電池29から各電動モータ115に電力がそれぞれ供給される。このとき、各電動モータ23に供給される各電力が互いに相違し、各電動モータ23から各前輪101に付与される駆動トルクに差が生じることで、左右一対の前輪101,101は、各トレーリングアーム53と共に各キングピン63の軸芯回りに同一方向に回動する。これによって、左右一対の前輪101,101のうち相対的に大きな駆動トルクが付与された一方の前輪101が前方に移動すると共に、相対的に小さな駆動トルクが付与された他方の前輪101が後方に移動する。この結果、自動車100は旋回走行する。
上述したように構成された自動車100では、各キングピン63の軸芯回りに回動する各トレーリングアーム53の可動範囲においては、各キャンバー部材77と各トレーリングアーム53との連結中心(軸部材78の軸芯方向の中間点)が移動する軌跡は、各仮想鉛直面ML,MR(図7の(2)図参照)より外側方で、かつ、各キングピン63の後方にそれぞれ位置している。なお、各仮想鉛直面ML,MRとは、平坦な水平面上に自動車100が置かれ、かつ、直進走行する際の方向を各前輪101が指向しているときの各キングピン63の軸芯をそれぞれ通る各仮想鉛直面をいう。
〔自動車の操縦〕
次に、上述した自動車100の操縦について説明する。
(走行するまでの操作)
前記第1の実施の形態に係る雪上車1とこの第2の実施の形態に係る自動車100とでは、各電動モータ23の回転動力が伝達される対象物が、前者は無限軌道帯37であるのに対して後者は左右一対の前輪101,101である点で相違するものの、それ以外の、走行するまでの操作は両者共通するので、ここでの「走行するまでの操作」の説明は省略する。なお、図6の(1)図ないし(3)図と、図7の(1)図および(2)図と、図9の(1)図において、左右一対の前輪101,101が指向する方向は、自動車100が直進走行するときの方向を示している。フロントアーム51に対する回動部材125の位置に関し、この実施の形態での以下の説明では、図9の(1)図に示した回動部材125の位置を「第一の位置」ということにする。
次に、上述した自動車100の操縦について説明する。
(走行するまでの操作)
前記第1の実施の形態に係る雪上車1とこの第2の実施の形態に係る自動車100とでは、各電動モータ23の回転動力が伝達される対象物が、前者は無限軌道帯37であるのに対して後者は左右一対の前輪101,101である点で相違するものの、それ以外の、走行するまでの操作は両者共通するので、ここでの「走行するまでの操作」の説明は省略する。なお、図6の(1)図ないし(3)図と、図7の(1)図および(2)図と、図9の(1)図において、左右一対の前輪101,101が指向する方向は、自動車100が直進走行するときの方向を示している。フロントアーム51に対する回動部材125の位置に関し、この実施の形態での以下の説明では、図9の(1)図に示した回動部材125の位置を「第一の位置」ということにする。
(旋回走行の操作等)
次に、直進走行している自動車100を旋回させる操作について説明する。
乗員が操舵ハンドル41を操舵軸41aの軸芯回りで例えば時計回りに回動させると、その回動角度に応じた検出信号が制御装置31により受信される。この検出信号と、各電動モータ115の前記回転速度検出センサからの検出信号と、アクセルレバー47の操作量に応じたアクセルセンサ49からの検出信号とに基づいて、制御装置31により蓄電池29から各電動モータ115に電力がそれぞれ供給される。このとき、右側の前輪101の電動モータ23に比べて左側の前輪101の電動モータ23の方に大きな電力が供給されるので、各電動モータ23から各前輪101に付与される駆動トルクに差が生じ、左側の前輪101はトレーリングアーム53と共にキングピン63の軸芯回りで右方向に回動する。左側のトレーリングアーム53の回動に伴って左側のタイロッド79が右方向に移動し、軸部材85の軸芯回りで右方向に回動部材81が回動する。この回動によって、右側のタイロッド79が右方向に移動し、右側のトレーリングアーム53が右側の前輪101と共にキングピン63の軸芯回りに右方向に回動する。この結果、自動車100は右方向に旋回走行する。図8の(1)図および(2)図は、このときの左右一対の前輪101,101の状態を示している。
次に、直進走行している自動車100を旋回させる操作について説明する。
乗員が操舵ハンドル41を操舵軸41aの軸芯回りで例えば時計回りに回動させると、その回動角度に応じた検出信号が制御装置31により受信される。この検出信号と、各電動モータ115の前記回転速度検出センサからの検出信号と、アクセルレバー47の操作量に応じたアクセルセンサ49からの検出信号とに基づいて、制御装置31により蓄電池29から各電動モータ115に電力がそれぞれ供給される。このとき、右側の前輪101の電動モータ23に比べて左側の前輪101の電動モータ23の方に大きな電力が供給されるので、各電動モータ23から各前輪101に付与される駆動トルクに差が生じ、左側の前輪101はトレーリングアーム53と共にキングピン63の軸芯回りで右方向に回動する。左側のトレーリングアーム53の回動に伴って左側のタイロッド79が右方向に移動し、軸部材85の軸芯回りで右方向に回動部材81が回動する。この回動によって、右側のタイロッド79が右方向に移動し、右側のトレーリングアーム53が右側の前輪101と共にキングピン63の軸芯回りに右方向に回動する。この結果、自動車100は右方向に旋回走行する。図8の(1)図および(2)図は、このときの左右一対の前輪101,101の状態を示している。
逆に、乗員が操舵ハンドル41を操舵軸41aの軸芯回りで反時計回りに回動させると、回動部材81,各タイロッド79および各トレーリングアーム53は、上述した方向とは逆向きに回動または移動し、自動車100は左方向に旋回走行する。
また、各キングピン63の軸芯は、上部が下部より前方に位置するようにそれぞれ傾斜し、かつ、各キャンバー部材116と各トレーリングアーム53との連結中心(軸部材78の軸芯方向の中間点)が各仮想鉛直面ML,MRより外側方で、かつ、各キングピン63の後方にそれぞれ位置している。このため、自動車100が旋回走行するとき、旋回方向外側に位置する前輪101はフロントアーム51に対して下方向に相対変位する一方、旋回方向内側に位置する前輪101はフロントアーム51に対して上方向に相対変位する。これによって、旋回方向内側に車体フレーム7等が傾斜するため、自動車100の旋回性が良好になる。
また、各キングピン63の軸芯は、上部が下部より前方に位置するようにそれぞれ傾斜し、かつ、各キャンバー部材116と各トレーリングアーム53との連結中心(軸部材78の軸芯方向の中間点)が各仮想鉛直面ML,MRより外側方で、かつ、各キングピン63の後方にそれぞれ位置している。このため、自動車100が旋回走行するとき、旋回方向外側に位置する前輪101はフロントアーム51に対して下方向に相対変位する一方、旋回方向内側に位置する前輪101はフロントアーム51に対して上方向に相対変位する。これによって、旋回方向内側に車体フレーム7等が傾斜するため、自動車100の旋回性が良好になる。
(制動の操作)
次に、走行している自動車100を制動する操作について説明する。
自動車100が直進走行しているときに、乗員がブレーキペダル133の踏部133aを足で踏むと、軸部材131の軸芯回りにブレーキペダル133が回動してブレーキワイヤ129が引っ張られ、回動部材125が回動部材81と共に軸部材127の軸芯回りに回動する。この回動によって、回動部材81が後方に移動し、該回動部材81に連結された各タイロッド79に引張力が付与される。各タイロッド79の引張力は各ボールスタッド53aを互いに引き寄せるように作用して、各ボールスタッド53aと各タイロッド79との連結中心同士の距離は縮小するように変更され、各トレーリングアーム53は各キングピン63の軸芯回りで互いに逆向きに回動する。
次に、走行している自動車100を制動する操作について説明する。
自動車100が直進走行しているときに、乗員がブレーキペダル133の踏部133aを足で踏むと、軸部材131の軸芯回りにブレーキペダル133が回動してブレーキワイヤ129が引っ張られ、回動部材125が回動部材81と共に軸部材127の軸芯回りに回動する。この回動によって、回動部材81が後方に移動し、該回動部材81に連結された各タイロッド79に引張力が付与される。各タイロッド79の引張力は各ボールスタッド53aを互いに引き寄せるように作用して、各ボールスタッド53aと各タイロッド79との連結中心同士の距離は縮小するように変更され、各トレーリングアーム53は各キングピン63の軸芯回りで互いに逆向きに回動する。
具体的には、上方から見たとき、右側のトレーリングアーム53はキングピン63の軸芯回りで反時計回りに右側の前輪101と共に回動し、左側のトレーリングアーム53はキングピン63の軸芯回りで時計回りに左側の前輪101と共に回動し、各前輪101は平面視でハの字状に位置付けられる。これによって、上方から見て、各前輪101が指向するそれぞれの進行方向は互いに非平行になり、自動車100の進行方向前方で互いに交差する。この結果、直進走行している自動車100は制動される。図9の(2)図は、このときの左右一対の前輪101,101の状態を示している。フロントアーム51に対する回動部材125の位置に関し、この実施の形態での以下の説明では、図9の(2)図に示した回動部材125の位置を「第二の位置」ということにする。
このとき、各軸部材78の軸芯が前後方向にそれぞれ延びていることと、各凸部116aに連結された各キャンバーロッド57のリンク機構との関係から、各基部材116の凸部116a同士の距離は、ブレーキペダル133を操作する前の状態(図7および図9の(1)図に示す状態)と比べて小さくなっている。この結果、各前輪101を前方から見たとき、右側の前輪101はその軸部材78の軸芯回りで時計回りの方向に傾斜する一方、左側の前輪101はその軸部材78の軸芯回りで反時計回りの方向に傾斜する。換言すると、走行路面に対向する各前輪101の対向面は、それらの対向面の左右方向外側縁101a(図7の(1)図参照)に対する内側縁101b(図7の(1)図参照)の鉛直方向の相対位置が、ブレーキペダル133を操作する前の状態よりそれぞれ低くなる。このように各前輪101が左右方向に傾斜すること(ネガティブキャンバー)と、各前輪101が平面視でハの字状に位置付けられること(トーイン)とが相俟って、自動車100の制動力がさらに向上する。
なお、自動車100が旋回走行しているときも、乗員がブレーキペダル133の踏部133aを足で踏めば、上述したことと同様に各前輪101が左右方向に傾斜すると共に平面視でハの字状に位置付けられ自動車100が制動される。
なお、自動車100が旋回走行しているときも、乗員がブレーキペダル133の踏部133aを足で踏めば、上述したことと同様に各前輪101が左右方向に傾斜すると共に平面視でハの字状に位置付けられ自動車100が制動される。
また、各キングピン63の軸芯は、上部が下部より前方に位置するようにそれぞれ傾斜し、かつ、各トレーリングアーム53のボールスタッド53aと各タイロッド79との各連結中心が各キングピン63の前方にそれぞれ位置付けられ、さらに、各キャンバー部材77と各トレーリングアーム53との連結中心(軸部材78の軸芯方向の中間点)が各仮想鉛直面ML,MRより外側方で、かつ、各キングピン63の後方にそれぞれ位置付けられている。このため、自動車100が制動されて図9の(2)図に示すような状態に各前輪101が位置付けられているとき、各トレーリングアーム53を介して自動車100の前側の荷重が各前輪101の下面に作用する走行路面からの反力は、各キングピン63の軸芯回りに各トレーリングアーム53を互いに逆向きに回動させるように作用して各タイロッド79に張力が付与される。
各タイロッド79に付与される張力は、回動部材125が前記第二の位置に位置付けられているとき回動部材125を前記第一の位置に戻すように作用する。このため、回動部材125を第二の位置に位置付けることで自動車100を制動している状態から回動部材125を第一の位置に戻すことで制動を解除する状態にすべくブレーキペダル133を非制動の位置に戻す操作を円滑に行うことができる。
而して、乗員がブレーキペダル133の踏部133aから足を離すと、回動部材125が前記第二の位置から前記第一の位置に戻り、上方から見て各前輪101が指向するそれぞれの進行方向も元の状態に戻り略平行になる。
このようにして、回動部材125が前記第一の位置と前記第二の位置との間を移動することで、各トレーリングアーム53は、各前輪101と共に各キングピン63の軸芯回りに互いに逆方向に回動するように構成されている。
而して、乗員がブレーキペダル133の踏部133aから足を離すと、回動部材125が前記第二の位置から前記第一の位置に戻り、上方から見て各前輪101が指向するそれぞれの進行方向も元の状態に戻り略平行になる。
このようにして、回動部材125が前記第一の位置と前記第二の位置との間を移動することで、各トレーリングアーム53は、各前輪101と共に各キングピン63の軸芯回りに互いに逆方向に回動するように構成されている。
(第3の実施の形態)
次に、本発明に係る第3の実施の形態について図10および図11を参照して以下に説明する。なお、これらの図およびこの第3の実施の形態での説明において、上述した第1または第2の実施の形態で説明したものと同一もしくは同等の部材,部位および方向等については、同一の名称および符号を使用して詳細な説明は省略し、前記第1の実施の形態等とは異なる点を主に詳細に説明する。この第3の実施の形態においても、上述した第1の実施の形態等で説明したものと同一もしくは同等の構成については、同様の作用・効果を奏することができるのは言うまでもない。
次に、本発明に係る第3の実施の形態について図10および図11を参照して以下に説明する。なお、これらの図およびこの第3の実施の形態での説明において、上述した第1または第2の実施の形態で説明したものと同一もしくは同等の部材,部位および方向等については、同一の名称および符号を使用して詳細な説明は省略し、前記第1の実施の形態等とは異なる点を主に詳細に説明する。この第3の実施の形態においても、上述した第1の実施の形態等で説明したものと同一もしくは同等の構成については、同様の作用・効果を奏することができるのは言うまでもない。
前記第1および第2の実施の形態では、車両を制動したり、その制動を解除する方法として、各タイロッド79が連結された回動部材81を前後方向に移動させるように構成した例を示したが、これに替えて、第3の実施の形態のように、各キャンバーロッド57が連結された回動部材137を前後方向に移動させるようにしてもよい。
図10に示すように、各キャンバー部材116の凸部116aの先端部には、各キャンバーロッド57の一端部がそれぞれ球面軸受を介して回動可能に連結され、各キャンバーロッド57の他端部は、単一の回動部材137の一端部(図10の(1)図において上端部)にそれぞれ球面軸受を介して回動可能に連結されている。回動部材137の他端部(図10の(1)図において下端部)は、左右方向に延び各フロントアーム片59間に横架された軸部材139を介して該軸部材139の軸芯回りに回動可能に各フロントアーム片59に連結されている。回動部材137は、本発明でいう「第二の連動部材」を構成する。
図10に示すように、各キャンバー部材116の凸部116aの先端部には、各キャンバーロッド57の一端部がそれぞれ球面軸受を介して回動可能に連結され、各キャンバーロッド57の他端部は、単一の回動部材137の一端部(図10の(1)図において上端部)にそれぞれ球面軸受を介して回動可能に連結されている。回動部材137の他端部(図10の(1)図において下端部)は、左右方向に延び各フロントアーム片59間に横架された軸部材139を介して該軸部材139の軸芯回りに回動可能に各フロントアーム片59に連結されている。回動部材137は、本発明でいう「第二の連動部材」を構成する。
回動部材137は、互いに左右方向に一定の間隔を隔てて平行に配置された左右一対の板状部材141,141と、各板状部材141の一端部(図10の(1)図において上端部)同士に横架結着された連結部材142と、各板状部材141の他端部(図10の(1)図において下端部)同士に横架結着された第一円管143と、各板状部材141の長手方向中途部(連結部材142寄りの部位)にそれぞれ穿設された貫通孔に回動可能に挿入された軸部材145とを備えている。軸部材145の中央部には、前後方向に延びるブレーキワイヤ129の一端部(前端部)が回動可能に連結され、該ブレーキワイヤ129の他端部(後端部)は、ブレーキペダル133に連結されている。
前記回動部材81の軸部材85は、各フロントアーム片59の前端部同士に横架結着されたブラケット(図示せず)の左右方向中央部に、軸部材85の軸芯回りに回動可能に支持されている。回動部材81と操舵ハンドル41とは油圧シリンダ装置(図示せず)を介して連結され、回動部材81の軸部材85の軸芯回りの回動と、操舵ハンドル41の操舵軸41aの軸芯回りの回動とが、前記油圧シリンダ装置を流動する作動油の圧力によって連動させられるように構成されている。
前記回動部材81の軸部材85は、各フロントアーム片59の前端部同士に横架結着されたブラケット(図示せず)の左右方向中央部に、軸部材85の軸芯回りに回動可能に支持されている。回動部材81と操舵ハンドル41とは油圧シリンダ装置(図示せず)を介して連結され、回動部材81の軸部材85の軸芯回りの回動と、操舵ハンドル41の操舵軸41aの軸芯回りの回動とが、前記油圧シリンダ装置を流動する作動油の圧力によって連動させられるように構成されている。
〔自動車の操縦〕
次に、上述した自動車100の操縦について説明する。
(走行するまでの操作)
走行するまでの操作は、前記第2の実施の形態に係る自動車100と共通するので、ここでの「走行するまでの操作」の説明は省略する。なお、図10の(1)図において、前輪101が指向する方向は、自動車100が直進走行するときの方向を示している。
(旋回走行の操作等)
次に、直進走行している自動車100を旋回させる操作および旋回走行するときの自動車100の各構成部材の挙動についても、前記第2の実施の形態に係る自動車100と共通するので、ここでの「旋回走行の操作等」の説明は省略する。
次に、上述した自動車100の操縦について説明する。
(走行するまでの操作)
走行するまでの操作は、前記第2の実施の形態に係る自動車100と共通するので、ここでの「走行するまでの操作」の説明は省略する。なお、図10の(1)図において、前輪101が指向する方向は、自動車100が直進走行するときの方向を示している。
(旋回走行の操作等)
次に、直進走行している自動車100を旋回させる操作および旋回走行するときの自動車100の各構成部材の挙動についても、前記第2の実施の形態に係る自動車100と共通するので、ここでの「旋回走行の操作等」の説明は省略する。
(制動の操作)
次に、走行している自動車100を制動する操作について説明する。
自動車100が直進走行しているときに、乗員がブレーキペダル133の踏部133aを足で踏むと、軸部材131の軸芯回りにブレーキペダル133が回動してブレーキワイヤ129が引っ張られ、回動部材137が軸部材139の軸芯回りに回動する。この回動によって、回動部材137の連結部材142が後方に移動し、該連結部材142に連結された各キャンバーロッド57に引張力が付与される。各キャンバーロッド57の引張力は各キャンバー部材116の凸部116aを互いに引き寄せるように作用して、各基部材116の凸部116aと各キャンバーロッド57との連結中心同士の距離は、縮小するように変更され、ブレーキペダル133を操作する前の状態(図10の(1)図に示す状態)と比べて小さくなる。この結果、各キャンバー部材116は、各軸部材78の軸芯回りで互いに逆向きに回動する。
次に、走行している自動車100を制動する操作について説明する。
自動車100が直進走行しているときに、乗員がブレーキペダル133の踏部133aを足で踏むと、軸部材131の軸芯回りにブレーキペダル133が回動してブレーキワイヤ129が引っ張られ、回動部材137が軸部材139の軸芯回りに回動する。この回動によって、回動部材137の連結部材142が後方に移動し、該連結部材142に連結された各キャンバーロッド57に引張力が付与される。各キャンバーロッド57の引張力は各キャンバー部材116の凸部116aを互いに引き寄せるように作用して、各基部材116の凸部116aと各キャンバーロッド57との連結中心同士の距離は、縮小するように変更され、ブレーキペダル133を操作する前の状態(図10の(1)図に示す状態)と比べて小さくなる。この結果、各キャンバー部材116は、各軸部材78の軸芯回りで互いに逆向きに回動する。
具体的には、自動車100を前方から見たとき、右側のキャンバー部材116は軸部材78の軸芯回りで時計回りに右側の前輪101と共に回動し、左側のキャンバー部材116は軸部材78の軸芯回りで反時計回りに左側の前輪101と共に回動する。このとき、各軸部材78の軸芯は、水平面上を自動車100が一定の速度で直進走行しているときの水平面と鉛直面とに対して斜交する前後方向にそれぞれ延びているので、各前輪101は、各軸部材78の軸芯回りを回動することで、平面視でハの字状に位置付けられる。これによって、上方から見て、各前輪101が指向するそれぞれの進行方向は互いに非平行になり、自動車100の進行方向前方で互いに交差する。この結果、直進走行している自動車100は制動される。図10の(2)図および図11の(1)図,(2)図は、このときの前輪101の状態を示している。なお、各軸部材78の軸芯は、これらの水平面および鉛直面のうち少なくとも何れか一方の面に対して斜交する前後方向に延びていればよいのは、前記第1の実施の形態等と同様である。
また、軸芯がそれぞれ前後方向に延びる各軸部材78の軸芯回りに各キャンバー部材116が前輪101と共に互いに逆向きに回動する結果、各前輪101を前方から見たとき、右側の前輪101はその軸部材78の軸芯回りで時計回りの方向に傾斜する一方、左側の前輪101はその軸部材78の軸芯回りで反時計回りの方向に傾斜する。このため、走行路面に対向する各前輪101の対向面は、それらの対向面の左右方向外側縁101aに対する内側縁101bの鉛直方向の相対位置が、ブレーキペダル133を操作する前の状態よりそれぞれ低くなる。このように各前輪101が左右方向に傾斜すること(ネガティブキャンバー)と、各前輪101が平面視でハの字状に位置付けられること(トーイン)とが相俟って、自動車100の制動力がさらに向上する。
なお、自動車100が旋回走行しているときも、乗員がブレーキペダル133の踏部133aを足で踏めば、上述したことと同様に各前輪101が左右方向に傾斜すると共に平面視でハの字状に位置付けられ自動車100が制動される。
なお、自動車100が旋回走行しているときも、乗員がブレーキペダル133の踏部133aを足で踏めば、上述したことと同様に各前輪101が左右方向に傾斜すると共に平面視でハの字状に位置付けられ自動車100が制動される。
上述した本発明の第1ないし第3の実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記の各実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲と明細書との全体から読み取れる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更後の車両もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
例えば、上述した各実施の形態においては、雪上車1や自動車100を制動する際に、上方から見て、各スキー73や各前輪101が指向するそれぞれの進行方向が雪上車1や自動車100の進行方向前方で互いに交差する例を示したが、これに限らず、各スキー73や各前輪101が指向するそれぞれの方向が雪上車1や自動車100の進行方向後方で互いに交差するようにしてもよい。
例えば、上述した各実施の形態においては、雪上車1や自動車100を制動する際に、上方から見て、各スキー73や各前輪101が指向するそれぞれの進行方向が雪上車1や自動車100の進行方向前方で互いに交差する例を示したが、これに限らず、各スキー73や各前輪101が指向するそれぞれの方向が雪上車1や自動車100の進行方向後方で互いに交差するようにしてもよい。
1 雪上車(車両)
3 操向スキー(路面当接部材)
7 車体フレーム(車体)
33 リヤアーム(車体)
51 フロントアーム(車体)
53 トレーリングアーム
57 キャンバーロッド(第二の連動部材)
61 ブラケット(第二の連動部材)
63 キングピン(転舵軸)
77 キャンバー部材
78 軸部材(回動軸)
79 タイロッド(第一の連動部材)
81 回動部材(第一の連動部材)
100 自動車(車両)
101 前輪(路面当接部材)
116 キャンバー部材
137 回動部材(第二の連動部材)
3 操向スキー(路面当接部材)
7 車体フレーム(車体)
33 リヤアーム(車体)
51 フロントアーム(車体)
53 トレーリングアーム
57 キャンバーロッド(第二の連動部材)
61 ブラケット(第二の連動部材)
63 キングピン(転舵軸)
77 キャンバー部材
78 軸部材(回動軸)
79 タイロッド(第一の連動部材)
81 回動部材(第一の連動部材)
100 自動車(車両)
101 前輪(路面当接部材)
116 キャンバー部材
137 回動部材(第二の連動部材)
Claims (2)
- 走行路面に当接し、車両が走行する進路を決定する左右一対の路面当接部材と、
前記各路面当接部材を個別に支持する左右一対のキャンバー部材と、
前後方向に延びる左右一対の回動軸の各軸芯回りにそれぞれ回動可能に前記各キャンバー部材の各下部を個別に支持する左右一対のトレーリングアームと、
上部が下部より前方に位置するように軸芯が傾斜した左右一対の転舵軸の各軸芯回りにそれぞれ回動可能に前記各トレーリングアームを個別に支持する車体と、
前記各トレーリングアームにそれぞれ連結し、前記各トレーリングアーム同士を機械的に連動して前記各転舵軸の各軸芯回りに回動可能とする第一の連動部材と、
前記各キャンバー部材の各上部にそれぞれ連結し、前記各キャンバー部材同士を機械的に連動して前記各回動軸の各軸芯回りに回動可能とする第二の連動部材とを備え、
前記各トレーリングアームが前記第一の連動部材によって連動することで前記各路面当接部材および前記各キャンバー部材と共に前記各転舵軸の各軸芯回りにそれぞれ回動して車両が旋回走行するとき、旋回方向外側に位置する前記路面当接部材は前記車体に対して下方向に相対変位する一方、旋回方向内側に位置する前記路面当接部材は前記車体に対して上方向に相対変位するように構成された車両において、
前記第一の連動部材と前記各トレーリングアームとの連結中心同士の距離、または、前記第二の連動部材と前記各キャンバー部材との連結中心同士の距離を変更することで、前記各路面当接部材が指向するそれぞれの進行方向が前記車体の上方から見て互いに非平行になるように構成したことを特徴とする車両。 - 請求項1に記載の車両において、
前記第一の連動部材と前記各トレーリングアームとの各連結中心は、前記各転舵軸の前方にそれぞれ位置付けられ、
前記各トレーリングアームと前記各キャンバー部材との各連結中心は、前記各転舵軸の後方にそれぞれ位置付けられていることを特徴とする車両。
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