JP7519807B2 - Mobile - Google Patents
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Description
本発明は、二輪車等の移動体に関する。 The present invention relates to a moving object such as a motorcycle.
従来、車体の前後に前輪及び後輪を有する二輪車等の移動体では、例えば、特許文献1に見られるように、後輪を支持する後方フレームが、前輪を支持する前方フレームから後方側に後ろ下がり方向に斜めに延在する回転軸線周りに前方フレームに対して回転し得るように、後方フレームを前方フレームに連結した構造を有する移動体が提案されている。 Conventionally, in a moving body such as a two-wheeled vehicle having front and rear wheels at the front and rear of the body, as seen in, for example, Patent Document 1, a moving body has been proposed having a structure in which the rear frame supporting the rear wheels is connected to the front frame so that the rear frame can rotate relative to the front frame about a rotation axis that extends obliquely rearward and downward from the front frame supporting the front wheels.
この移動体は、低速時に、二輪車のふらつきを軽減するふらつき軽減モードを有しており、車体が左側又は右側に傾いたときに、後輪が逆側に傾くように後方フレームを前方フレームに対して上記回転軸線周りに回転させることで、車体の傾きを抑制する方向のモーメントを発生させ、ひいては、車体のふらつきを軽減するようにしている。 This vehicle has a wobble reduction mode that reduces wobble of the two-wheeled vehicle when traveling at low speeds. When the vehicle body leans to the left or right, the rear frame rotates around the rotation axis relative to the front frame so that the rear wheel leans to the opposite side, generating a moment in a direction that suppresses the body's tilt, thereby reducing the body's wobble.
ところで、二輪車の如き移動体のふらつきを、後輪の傾動等により効果的に防止する上では(換言すれば、車体が左右に傾くのを抑制するモーメントを効果的に発生させる上では)、後輪が前方側の車体に対して傾くだけでなく、前方側の車体に対して車幅方向(移動体を後方から見て左右方向)に移動させ得ることが望ましい。 However, in order to effectively prevent wobbling of a moving body such as a two-wheeled vehicle by tilting the rear wheels (in other words, to effectively generate a moment that prevents the body from tilting left or right), it is desirable for the rear wheels not only to tilt relative to the body in front of them, but also to be able to move in the vehicle width direction (left and right direction when looking at the moving body from behind) relative to the body in front of them.
しかしながら、前記特許文献1に記載された移動体では、後輪を支持する後方フレームが前方フレームに対して、上記回転軸線周りに回転し得るように連結されているだけなので、後輪は、前方フレームに対して車幅方向に移動することはできない。 However, in the vehicle described in Patent Document 1, the rear frame that supports the rear wheels is only connected to the front frame so that it can rotate about the rotation axis, and the rear wheels cannot move in the vehicle width direction relative to the front frame.
加えて、前記特許文献1に記載された移動体では、前方フレームに対する後方フレームの回転軸線が後ろ下がりに延在する回転軸線であるので、後輪を前方フレームに対して右側に傾けるように後方フレームを前方フレームに対して回転させたとき、後輪は左向きに(上方から見て反時計回り方向に)転舵されてしまう。また、後輪を前方フレームに対して左側に傾けるように後方フレームを前方フレームに対して回転させたとき、後輪は右向きに(上方から見て時計回り方向に)転舵されてしまう。 In addition, in the mobile body described in Patent Document 1, the axis of rotation of the rear frame relative to the front frame extends rearward and downward, so when the rear frame is rotated relative to the front frame so as to tilt the rear wheels to the right relative to the front frame, the rear wheels are steered to the left (counterclockwise when viewed from above). Also, when the rear frame is rotated relative to the front frame so as to tilt the rear wheels to the left relative to the front frame, the rear wheels are steered to the right (clockwise when viewed from above).
このため、特許文献1に見られる如き移動体では、車体が左側又は右側に傾いた場合に、後輪の逆側への傾き量が小さいと、車体のさらなる傾きを抑制する効果が発生しにくい(車体のさらなる傾きを抑制するモーメントが発生しにくい)。ひいては、応答性よく車体の傾きを抑制することが困難になりやすい。 For this reason, in a moving body such as that shown in Patent Document 1, when the vehicle body tilts to the left or right, if the amount of tilt of the rear wheels to the opposite side is small, it is difficult to produce the effect of suppressing further tilt of the vehicle body (it is difficult to generate a moment that suppresses further tilt of the vehicle body). Ultimately, it can be difficult to suppress the tilt of the vehicle body with good responsiveness.
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、後輪の前側の車体に対する左右方向(車幅方向)への移動とロール方向への傾動とを簡易な構成で適切に行うことができる移動体を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of this background, and aims to provide a vehicle that can appropriately move the rear wheels in the left-right direction (vehicle width direction) relative to the vehicle body in front of them and tilt in the roll direction with a simple configuration.
本発明の移動体は、車体と、該車体の前後方向に間隔を存して配置された前輪及び後輪と、前記前輪を前記車体に支持する前輪支持機構と、前記後輪を前記車体に支持する後輪支持機構とを備える移動体であって、
前記後輪支持機構は、前記後輪の接地箇所が前記車体の左右方向に変位するように、前記後輪が前記車体に対して該車体の左右方向に並進し得ると共に前記車体に対してロール方向に傾動し得るように該後輪を該車体に支持する多節リンク機構と、該多節リンク機構を駆動する一つ以上のアクチュエータとを有し、
前記多節リンク機構は、前記アクチュエータによる駆動によって、前記後輪の接地箇所が前記車体の左向きに変位するように、前記後輪が前記車体に対して前記車体の左向きに並進しつつ、該後輪が前記車体に対して左側に傾動することと、前記後輪の接地箇所が前記車体の右向きに変位するように、前記後輪が前記車体に対して前記車体の右向きに並進しつつ、該後輪が前記車体に対して右側に傾動することとを行い得るように構成され、
前記多節リンク機構は、前記車体の上下方向に間隔を有して該車体の左右方向に延在するように配置された第1リンク及び第2リンクと、該第1リンクの左側端部及び該第2リンクの左側端部のそれぞれに前記車体の前後方向の回転軸心を有する2つの関節のそれぞれを介して連結された第3リンクと、該第1リンクの右側端部及び該第2リンクの右側端部のそれぞれに前記車体の前後方向の回転軸心を有する2つの関節のそれぞれを介して連結された第4リンクとを備える四節リンク機構であり、
前記第1リンク及び前記第2リンクのうち、下側のリンクを第1リンク、上側のリンクを第2リンクと定義したとき、該第1リンクの左右の2つの前記関節のそれぞれの回転軸心の間の間隔は、該第2リンクの左右の2つの前記関節のそれぞれの回転軸心の間隔よりも小さい間隔に設定されており、
前記第1リンク及び前記第2リンクの一方が前記車体に支持され、他方に前記後輪が支持されていることを特徴とする(第1発明)。
A moving body of the present invention is a moving body including a vehicle body, front wheels and rear wheels arranged at a distance from each other in a front-to-rear direction of the vehicle body, a front wheel support mechanism that supports the front wheels on the vehicle body, and a rear wheel support mechanism that supports the rear wheels on the vehicle body,
the rear wheel support mechanism includes a multi-joint link mechanism that supports the rear wheel on the vehicle body so that the rear wheel can translate in the left-right direction of the vehicle body relative to the vehicle body and can tilt in a roll direction relative to the vehicle body so that a ground contact point of the rear wheel is displaced in the left-right direction of the vehicle body, and one or more actuators that drive the multi-joint link mechanism;
the multi-joint link mechanism is configured such that, by being driven by the actuator, the rear wheel can move in a translational direction toward the left of the vehicle body while tilting to the left with respect to the vehicle body so that the ground contact point of the rear wheel is displaced toward the left of the vehicle body, and the rear wheel can move in a translational direction toward the right of the vehicle body while tilting to the right with respect to the vehicle body so that the ground contact point of the rear wheel is displaced toward the right of the vehicle body,
the multi-joint link mechanism is a four-joint link mechanism including a first link and a second link arranged to extend in the left-right direction of the vehicle body with a gap therebetween in the up-down direction of the vehicle body, a third link connected to a left end of the first link and a left end of the second link via two joints each having a rotation axis in the fore-and-aft direction of the vehicle body, and a fourth link connected to a right end of the first link and a right end of the second link via two joints each having a rotation axis in the fore-and-aft direction of the vehicle body,
when a lower link of the first link and an upper link of the second link are defined as a first link and a second link, a distance between respective rotation axes of the two joints on the left and right of the first link is set to a distance smaller than a distance between respective rotation axes of the two joints on the left and right of the second link,
One of the first link and the second link is supported by the vehicle body, and the other supports the rear wheel (first invention).
なお、本発明において、「車体の前後方向」は、直進走行姿勢の移動体を上方から見た場合(該移動体を水平面に投影して見た場合)に、前輪及び後輪の車軸に直交もしくはほぼ直交する方向を意味し、「車体の左右方向」は、直進走行姿勢の移動体を上方から見た場合(該移動体を水平面に投影して見た場合)に、前輪及び後輪の車軸と平行もしくはほぼ平行になる方向を意味する。 In this invention, the "forward-rearward direction of the vehicle body" means a direction perpendicular or nearly perpendicular to the axles of the front and rear wheels when the vehicle is viewed from above in a straight-ahead driving position (when the vehicle is projected onto a horizontal plane), and the "left-right direction of the vehicle body" means a direction parallel or nearly parallel to the axles of the front and rear wheels when the vehicle is viewed from above in a straight-ahead driving position (when the vehicle is projected onto a horizontal plane).
ここで、「直進走行姿勢の移動体」というのは、移動体の直進走行時の姿勢と同じ姿勢の移動体を意味する。該「直進走行姿勢の移動体」は、より詳しくは、前輪及び後輪のそれぞれの車軸が互いに平行もしくはほぼ平行になると共に、前輪及び後輪が水平面に対して垂直もしくはほぼ垂直に起立した状態の移動体を意味する。また、「車体の前後方向」及び「車体の左右方向」は、空間的には、水平面に対して傾いた方向を含み得る。 Here, "a mobile body in a straight-ahead driving posture" means a mobile body in the same posture as when the mobile body is driving straight. More specifically, "a mobile body in a straight-ahead driving posture" means a mobile body in which the axles of the front and rear wheels are parallel or nearly parallel to each other, and the front and rear wheels are perpendicular or nearly perpendicular to the horizontal plane. In addition, "the fore-aft direction of the vehicle body" and "the left-right direction of the vehicle body" can spatially include directions inclined with respect to the horizontal plane.
また、「車体の上下方向」は、直進走行姿勢の移動体において鉛直方向に一致もしくはほぼ一致する方向を意味する。また、「ロール方向」は、「車体の前後方向」に延在する軸周りの方向を意味する。 The "up-down direction of the vehicle body" refers to a direction that coincides or nearly coincides with the vertical direction when the vehicle is moving in a straight line. The "roll direction" refers to a direction around an axis that extends in the "forward-rear direction of the vehicle body."
上記第1発明によれば、アクチュエータにより前記リンク機構を駆動することで、後輪を車体に対して該車体の左右方向に移動させることとロール方向に傾動させることとを併せて行うことができる。 According to the first aspect of the invention, by driving the link mechanism with an actuator, the rear wheels can be moved in the left-right direction of the vehicle body relative to the vehicle body and tilted in the roll direction at the same time.
その結果、移動体の低速走行時等において、車体のロール方向の傾きを抑制し得るようにロール方向のモーメントを発生させることを、車体に対する後輪の動き(車体の左右方向への移動とロール方向の傾動との複合動作)によって適切に実現することが可能となる。よって、第1発明によれば、後輪の前側の車体に対する左右方向(車幅方向)への移動とロール方向への傾動とを簡易な構成で適切に行うことが可能となる。 As a result, when the moving body is traveling at low speed, etc., it is possible to appropriately generate a moment in the roll direction so as to suppress the tilt of the vehicle body in the roll direction by the movement of the rear wheels relative to the vehicle body (a combined movement of the vehicle body in the left-right direction and tilting in the roll direction). Therefore, according to the first invention, it is possible to appropriately move the front side of the rear wheels in the left-right direction (vehicle width direction) and tilt in the roll direction relative to the vehicle body with a simple configuration.
また、アクチュエータを作動させることで、車体に対する後輪の左右方向への移動とロール方向の傾動との複合動作が上記の如く行われる。このため、車体の傾きを抑制し得るように車体にロール方向のモーメントを作用させることを、車体に対する後輪の上記の複合動作によって応答性良く発生させることが可能となる。 In addition, by operating the actuator, the combined motion of the rear wheels relative to the vehicle body, that is, the left-right movement and the roll tilting, is performed as described above, so that a roll moment can be applied to the vehicle body with good responsiveness by the combined motion of the rear wheels relative to the vehicle body so as to suppress the tilting of the vehicle body.
さらに、これによれば、車体に対する後輪の左右方向への移動とロール方向の傾動との複合動作を行うことを簡易な構成で適切に実現できる。
Furthermore, this makes it possible to appropriately achieve, with a simple configuration, a combined motion of moving the rear wheels in the left-right direction relative to the vehicle body and tilting them in the roll direction .
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態を図1~図3Bを参照して以下に説明する。図1を参照して、本実施形態の移動体1Aは鞍乗型の二輪車であり、フレーム構造の車体2と、車体2の前後方向に間隔を存して配置された各1輪の前輪3f及び後輪3rとを有する。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to Figures 1 to 3B. With reference to Figure 1, a moving
ここで、以降の説明では、車体2の「前後方向」(又は「車長方向」)と「左右方向」(又は「車幅方向」)とは、それぞれ、直進走行姿勢(直進走行時の姿勢と同じ姿勢)の移動体1Aを上方から見た場合(該移動体1Aを水平面に投影して見た場合)に、前輪3f及び後輪3rの車軸に直交もしくはほぼ直交する方向と、前輪3f及び後輪3rの車軸と平行もしくはほぼ平行な方向とを意味する。
In the following explanation, the "front-rear direction" (or "vehicle length direction") and "left-right direction" (or "vehicle width direction") of the
この場合、車体2の「前後方向」(又は「車長方向」)と、「左右方向」(又は「車幅方向」)とは、空間的には、水平面に平行な方向に限らず、水平面に対して傾斜した方向であってもよい。なお、移動体1Aの直進走行姿勢は、より詳しくは、前輪3f及び後輪3rのそれぞれの車軸が互いに平行もしくはほぼ平行になると共に、前輪3f及び後輪3rが水平面に対して垂直もしくはほぼ垂直に起立した状態での移動体1Aの姿勢である。
In this case, the "front-rear direction" (or "vehicle length direction") and "left-right direction" (or "vehicle width direction") of the
また、車体2の「上下方向」は、直進走行姿勢の移動体1Aにおいて鉛直方向に一致もしくはほぼ一致する方向を意味する。なお、車体2の「前後方向」(又は車長方向)、「左右方向」(又は車幅方向)、「上下方向」の意味は後述の他の実施形態でも同様である。
The "up-down direction" of the
車体2は、その前端部にヘッドパイプ2aを有すると共に、該ヘッドパイプ2aから後方側に延設された上側車体フレーム2bと、該上側車体フレーム2bの下側で、該ヘッドパイプ2aから下方に凸になるような形態で後方側に延設された下側車体フレーム2cとを有し、上側車体フレーム2bに、運転者が着座するシート4が装着されている。なお、下側車体フレーム2cの後端部は、上側車体フレーム2bに固定されている。
The
前輪3fは、車体2の前部に前輪支持機構10を介して支持されている。該前輪支持機構10としては、例えば通常の自動二輪車の前輪支持機構と同様の構造のものを採用し得る。図示例の前輪支持機構10は、例えばダンパー(図示省略)を含むフロントフォーク11を有し、該フロントフォーク11の下端部に前輪側アクスルユニット12を介して前輪3fが軸支されている。
The
フロントフォーク11は、車体2のヘッドパイプ2aの軸心周りに前輪3fと共に回転し得るように車体2に組付けられている。そして、ヘッドパイプ2aの上側に組付けられたハンドル13を運転者が操作することで、フロントフォーク11が前輪3fと共にヘッドパイプ2aの軸心周りに回転するように、ハンドル13がフロントフォーク11に連結されている。これにより、ハンドル13の操作によって、前輪3fの操舵を行うことが可能となっている。
The
後輪3rは、車体2の後部に後輪支持機構20を介して支持されている。該後輪支持機構20は、後輪3rを車体2に対してピッチ方向(車体2の左右方向(車幅方向)の軸周りの方向)に揺動させ得るように構成されている共に、後輪3rを車体2に対してロール方向(車体2の前後方向(車長方向)の軸周りの方向)に傾動させることと車体2に対し左右方向に移動させることとを行い得るように構成されている。
The
かかる後輪支持機構20の構成を以下に図2及び図3Aを参照して具体的に説明する。なお、図3Aは、図2に示す矢印Y3の方向で後輪支持機構20を見た図である。この場合、矢印Y3の方向は、後述する関節25a~25dの回転軸心の方向と平行な方向である。
The configuration of the rear
後輪支持機構20は、スイングアーム21と、多節リンク機構の一例としての四節リンク機構23とを備える。スイングアーム21は、車体2に対してピッチ方向に揺動し得るように、該スイングアーム21の前端部が車体2に(例えば下側車体フレーム2cの後部に)軸支されている。そして、スイングアーム21の前端部と後端部との間の中間部に突設された軸受け部21aと、下側車体フレーム2cの後部の上端寄りの部分(又は上側車体フレーム2b)とが、車体2に対するスイングアーム21の揺動を制動するダンパー22を介して連結されている。
The rear
四節リンク機構23は、車体2の上下方向に間隔を存して該車体2の左右方向に延在するように配置される第1リンク24a及び第2リンク24bと、第1リンク24a及び第2リンク24bのそれぞれの左側端部を連結する第3リンク24cと、第1リンク24a及び第2リンク24bのそれぞれの右側端部を連結する第4リンク24dとの4つのリンク24a~24dを備える。
The four-
この場合、第3リンク24cと第1リンク24aとの連結、第3リンク24cと第2リンク24bとの連結、第4リンク24dと第1リンク24aとの連結、及び第4リンク24dと第2リンク24bとの連結は、各々、車体2の前後方向の回転軸心を有する関節25a,25b,25c,25dを介してなされている。
In this case, the
従って、第3リンク24cは、第1リンク24aに対して関節25aの回転軸心周りに相対回転し得るように連結されていると共に、第2リンク24bに対して関節25bの回転軸心周りに相対回転し得るように連結されている。また、第4リンク24dは、第1リンク24aに対して関節25cの回転軸心周りに相対回転し得るように連結されていると共に、第2リンク24bに対して関節25dの回転軸心周りに相対回転し得るように連結されている。
The
なお、本実施形態では、関節25a~25dのそれぞれの回転軸心の方向は、より詳しくは、車体2の前後方向であると共に、直進走行姿勢の移動体1Aにおいて、例えば水平もしくはほぼ水平な方向である、ただし、直進走行姿勢の移動体1Aにおける関節25a~25dの回転軸心の方向は、水平面に対して前下がり、もしくは後ろ下がりに傾いた方向であってもよい。
In this embodiment, the direction of each rotation axis of the
また、図3Aに示すように、本実施形態では、第1リンク24aの両端部の関節25a,25cのそれぞれの回転軸心の間の間隔Daと、第2リンク24bの両端部の関節25b,25dのそれぞれの回転軸心の間の間隔Dbとは、Da<Dbとなるように設定されている。そして、第1リンク24a及び第2リンク24bの一方、例えば、下側の第1リンク24aにスイングアーム21の後端部が固定されている。これにより、四節リンク機構23の全体が、スイングアーム21と共に車体2に対してピッチ方向に揺動し得るようになっている。
As shown in FIG. 3A, in this embodiment, the distance Da between the rotational axes of the
また、第1リンク24a及び第2リンク24bのうちの上側の第2リンク24bから後方に延設された支持アーム26a,26bの後端部に後輪側アクスルユニット27を介して後輪3rが軸支されている。なお、図3Aに示す後輪支持機構20は、左右一対の支持アーム26a,26b備えているが、いずれか一方の支持アーム26a又は26bだけを備えてもよい。
The
四節リンク機構23には、各関節25a~25dで連結されたリンク同士の相対回転を行わせるためのアクチュエータ28が組付けられている。本実施形態では、四つの関節25a~25dのうちの一つの関節、例えば関節25aに、第1リンク24aに対して第3リンク24cを該関節25aの回転軸心周りに回転駆動するアクチュエータ28が装着されている。
An
該アクチュエータ28は、例えば減速機付きの電動モータにより構成される。この場合、アクチュエータ28としての電動モータのハウジンングが第1リンク24a及び第3リンク24cの一方(図2では例えば第1リンク24a)に固定され、出力軸が第1リンク24a及び第3リンク24cの他方(図2では例えば第3リンク24c)に固定される。
The
これにより、アクチュエータ28を作動させることで、第3リンク24cが第1リンク24aに対して関節25aの回転軸心周りに回転駆動され、ひいては、各関節25a~25dで連結されたリンク同士の相対回転が互いに連動して行われる(図3Bを参照)。
As a result, by operating the
なお、四節リンク機構23を駆動するアクチュエータ28は、電動モータに限らず、例えば油圧アクチュエータであってもよい。また、回転型のアクチュエータ28の代わりに、直動型のアクチュエータを使用することも可能である。
The
本実施形態の後輪支持機構20は、以上の如くスイングアーム21、ダンパー22、四節リンク機構23、アクチュエータ28、及び支持アーム26a,26bを備えている。この場合、車体2に対するスイングアーム21のピッチ方向の揺動によって、後輪3rは車体2に対してピッチ方向に揺動可能である。
As described above, the rear
また、アクチュエータ28を作動させることで、四節リンク機構23の各関節25a~25dで連結されたリンク同士の相対回転が互いに連動して行われる。これにより、図3Bに例示する如く、後輪3rが車体2に対してロール方向に傾動しつつ、車体2に対して横方向に移動する。
In addition, by operating the
この場合、前記したように、四節リンク機構23の関節25a,25cのそれぞれの回転軸心の間の間隔Daと、関節25b,25dのそれぞれの回転軸心の間の間隔DbとがDa<Dbとなるように設定されていると共に、後輪3rが第2リンク24bから延設された支持アーム26a,26bの後端部に後輪側アクスルユニット27を介して軸支されている。
In this case, as described above, the distance Da between the rotational axes of the
このため、後輪3rを車体2の右側に傾けるようにアクチュエータ28を作動させたとき、図3Bに例示するように、後輪3rが車体2に対して右側に(移動体1Aの後方から見て時計回り方向に)傾きつつ、車体2に対して右側に移動する。また、後輪3rを車体2の左側に傾けるようにアクチュエータ28を作動させたときには、後輪3rは、上記と逆に、車体2に対して左側に(移動体1Aの後方から見て反時計回り方向に)傾きつつ、車体2に対して左側に移動する。
Therefore, when the
補足すると、車体2に対する後輪3rのロール方向の傾動は、単一の傾動中心軸線の周りに行われるものではないものの、上記の如く四節リンク機構23を有する本実施形態の移動体1Aでは、直進走行姿勢の移動体1Aにおける後輪3rの車輪幅中心面(後輪3rの中心を通って該後輪3rの車軸に直交する平面)と、後輪3rが車体2に対してロール方向に傾いた状態での該後輪3rの車輪幅中心面との交線(疑似的な傾動中心軸線)が、後輪3rの接地面の下側を通って車体2の前後方向に延在する。
To add, although the tilting of the
また、図示は省略するが、移動体1Aには、走行用の動力源としての走行用アクチュエータも搭載されている。該走行用アクチュエータは、例えば、前輪側アクスルユニット12又は後輪側アクスルユニット27に前輪3f又は後輪3rを回転駆動し得るように装着される電動モータにより構成され得る。あるいは、例えば、走行用アクチュエータとして電動モータ、油圧モータ、もしくは内燃機関等を車体2に搭載し、該走行用アクチュエータから適宜の動力伝達機構を介して前輪3f又は後輪3rに回転駆動力を伝達し得るようにしてもよい。
Although not shown, the moving
以上説明した本実施形態の移動体1Aでは、移動体1Aの走行停止状態、あるいは、低速走行時に、車体2のロール方向の傾斜を抑制するように、前記アクチュエータ28の作動制御が図示しない制御装置により行われる。
In the
例えば、車体2が起立姿勢(車体2の上下方向が鉛直方向に一致もしくはほぼ一致する姿勢)から左側に傾いた場合(移動体1Aの後方から見て反時計回り方向に車体2が傾いた場合)には、アクチュエータ28は、後輪3rを車体2に対して左側に傾けるように制御される。このとき、後輪3rが車体2に対して左側に傾きつつ、車体2に対して左側に移動することで、車体2を起立姿勢に戻す方向のモーメントが応答性よく発生する。これにより、車体2がさらに左側に傾くのが速やかに抑制される。
For example, when the
また、車体2が起立姿勢から右側に傾いた場合(移動体1Aの後方から見て時計回り方向に車体2が傾いた場合)には、アクチュエータ28は、後輪3rを車体2に対して右側に傾けるように制御される。このとき、後輪3rが車体2に対して右側に傾きつつ、車体2に対して右側に移動することで、車体2を起立姿勢に戻す方向のモーメントが応答性よく発生する。これにより、車体2がさらに右側に傾くのが速やかに抑制される。
Furthermore, when the
加えて、本実施形態では、後輪3rを後輪側アクスルユニット27を介して軸支する支持アーム26a,26bが第1リンク24a及び第2リンク24bのうちの上側の第2リンク24bから延設されているため、図3A及び図3Bを比較してわかるように、シート4の高さ(路面からの高さ)は、車体2に対する後輪3rの傾きが小さいほど(車体2のロール方向での姿勢が起立姿勢に近いほど)、低くなる。このため、車体2は、起立姿勢に戻りやすくなる。よって、本実施形態の移動体1Aによれば、走行停止状態や、低速走行時に、車体2がロール方向で傾くのを適切に抑制することができる。
In addition, in this embodiment, the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図4~図5Bを参照して以下に説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と同一の構成要素については第1実施形態と同一の参照符号を用いると共に、第1実施形態と同一の事項については、詳細な説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described below with reference to Figures 4 to 5B. Note that in this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed descriptions of the same matters as those in the first embodiment will be omitted.
図4及び図5Aを参照して、本実施形態の移動体1Bでは、後輪支持機構30の一部の構成だけが第1実施形態と相違している。具体的には、本実施形態では、後輪支持機構30は、前記四節リンク機構23及びアクチュエータ28の代わりに、三節リンク機構33と、これを駆動する2つのアクチュエータ38a,38bとを備えている。なお、図5Aは、後輪支持機構30を図4に示す矢印Y5の方向で見た図である。この場合、矢印Y5の方向は、後述する関節35a,35bの回転軸心の方向と平行な方向である。
Referring to Figures 4 and 5A, in the moving
三節リンク機構33は、車体2の左右方向に延在する第1リンク34aと、第1リンク34aの左右の両端部のうちの一方の端部、例えば左側端部に関節35aを介して連結された第2リンク34bと、該第2リンク34bの関節35aと反対側の端部に関節35bを介して連結された第3リンク34cとを備える。関節35a,35bは、前記四節リンク23の関節25a~25dと同様に、車体2の前後方向の回転軸心を有する。
The three-
従って、第2リンク34bは、第1リンク34aに対して関節35aの回転軸心周りの方向に相対回転し得るように連結されると共に、第3リンク34cに対して関節35bの回転軸心周りの方向に相対回転し得るように連結されている。
Therefore, the
なお、関節35a,35bのそれぞれの回転軸心の方向は、第1実施形態の四節リンク機構23の関節25a~25dと同様に、車体2の前後方向であると共に、直進走行姿勢の移動体1Bにおいて、例えば水平もしくはほぼ水平な方向である。ただし、直進走行姿勢の移動体1Bにおける関節35a,35bの回転軸心の方向は、水平面に対して前下がり、もしくは後ろ下がりに傾いた方向であってもよい。
The direction of the rotation axis of each of the
また、本実施形態の後輪支持機構30は、車体2に対してピッチ方向に揺動し得るように車体2に軸支されたスイングアーム21と、該スイングアーム21の揺動を制動するダンパー22とを第1実施形態と同様に備えている。そして、スイングアーム21の後端部が、第1リンク34aに固定されている。これにより、三節リンク機構33の全体が、スイングアーム21と共に車体2に対してピッチ方向に揺動し得るようになっている。
The rear
また、本実施形態の後輪支持機構30では、三節リンク機構33と後輪3rとを接続する支持アーム26が、第3リンク34cから後方に延設されており、該支持アーム26の後端部に、後輪側アクスルユニット27を介して後輪3rが軸支されている。なお、図5Aに示す後輪支持機構30は、後輪3rの左側に一つの支持アーム26だけを備えているが、後輪3rの右側に支持アームが備えられていてもよく、あるいは、後輪3rの左右の両側に一対の支持アームを備えていてもよい。
In addition, in the rear
三節リンク機構33を駆動する2つのアクチュエータ38a,38bのうちのアクチュエータ38aは、第1リンク34aに対して第2リンク34bを相対回転させるアクチュエータ、アクチュエータ38bは、第2リンク34bに対して第3リンク34cを相対回転させるアクチュエータ38bである。これらの各アクチュエータ38a,38bは、例えば減速機付きの電動モータにより構成され、関節35a,35bに各々装着されている。
Of the two
この場合、アクチュエータ38aとしての電動モータのハウジンングが第1リンク34a及び第2リンク34bの一方(図4では例えば第1リンク34a)に固定され、出力軸が第1リンク34a及び第2リンク34bの他方(図4では例えば第2リンク34b)に固定される。これにより、アクチュエータ38aを作動させることで、第2リンク34bが第1リンク34aに対して関節35aの回転軸心周りに回転駆動される。
In this case, the housing of the electric motor serving as the
また、アクチュエータ38bとしての電動モータのハウジンングが第2リンク34b及び第3リンク34cの一方(図4では例えば第3リンク34c)に固定され、出力軸が第2リンク34b及び第3リンク34cの他方(図4では例えば第2リンク34b)に固定される。これにより、アクチュエータ38bを作動させることで、第3リンク34cが第2リンク34bに対して関節35bの回転軸心周りに回転駆動される。
The housing of the electric motor serving as
なお、三節リンク機構33を駆動するアクチュエータ38a,38bは、電動モータに限らず、例えば油圧アクチュエータであってもよい。また、回転型のアクチュエータ38a,38bのそれぞれの代わりに、直動型のアクチュエータを使用することも可能である。
The
本実施形態の後輪支持機構30は、以上の如くスイングアーム21、ダンパー22、三節リンク機構33、アクチュエータ38a,38b、及び支持アーム26を備えている。そして、本実施形態の移動体1Bは、以上説明した事項以外の構成は、第1実施形態と同じである。
As described above, the rear
本実施形態の移動体1Bでは、アクチュエータ38a,38bは、関節35aの回転角(第1リンク34aと第2リンク34bとの間の相対回転角)と、関節35bの回転角(第2リンク34bと第3リンク34cとの間の相対回転角)とを所定の相関関係に維持しつつ、車体2の傾きに応じて後輪3rを傾動させるように図示しない制御装置により制御される。
In the
具体的には、本実施形態では、第1リンク34aと第2リンク34bとの間の相対回転角と、第2リンク34bと第3リンク34cとの間の相対回転角とが、第1実施形態の四節リンク機構23の第1リンク24aと第3リンク24cとの間の相対回転角と、第3リンク24cと第2リンク24bとの間の相対回転角との関係と同じ関係に維持されるようにアクチュエータ38a,38bの作動制御が行われる。
Specifically, in this embodiment, the operation of
そして、移動体1Bの走行停止状態、あるいは、低速走行時には、車体2のロール方向の傾斜を第1実施形態と同様に抑制するように、アクチュエータ38a,38bの作動制御が行われる。すなわち、車体2が起立姿勢から左側に傾いた場合には、アクチュエータ38a,38bは、後輪3rを第1実施形態と同じ形態で、車体2に対して左側に傾動させつつ、左側に移動させるように制御される。
When the moving
より詳しくは、三節リンク機構33の第1リンク34aと第2リンク34bとの間の相対回転角と、第2リンク34bと第3リンク34cとの間の相対回転角とのそれぞれを、第1実施形態で後輪3rを車体2に対して左側に傾ける場合における四節リンク機構23の第1リンク24aと第3リンク24cとの間の相対回転角と、第3リンク24cと第2リンク24bとの間の相対回転角とのそれぞれと同じように変化させるようにアクチュエータ38a,38bが制御される。これにより、車体2が左側にさらに傾くのが速やかに抑制される。
More specifically, the
また、車体2が起立姿勢から右側に傾いた場合には、アクチュエータ38a,38bは、後輪3rを第1実施形態と同じ形態で、車体2に対して右側に傾動させつつ、右側に移動させるように制御される。
In addition, when the
より詳しくは、三節リンク機構33の第1リンク34aと第2リンク34bとの間の相対回転角と、第2リンク34bと第3リンク34cとの間の相対回転角とのそれぞれを、第1実施形態で後輪3rを車体2に対して右側に傾ける場合における四節リンク機構23の第1リンク24aと第3リンク24cとの間の相対回転角と、第3リンク24cと第2リンク24bとの間の相対回転角とのそれぞれと同じように変化させるようにアクチュエータ38a,38bが制御される。これにより、車体2が右側にさらに傾くのが速やかに抑制される。
More specifically, the
加えて、本実施形態においても、シート4の高さ(路面からの高さ)を、車体2に対する後輪3rの傾きが小さいほど、低くすることができる。このため、車体2は、起立姿勢に戻りやすくなる。よって、本実施形態の移動体1Bによれば、走行停止状態や、低速走行時に、車体2がロール方向で傾くのを適切に抑制することができる。
[他の実施形態]
Additionally, in this embodiment as well, the height of the seat 4 (height from the road surface) can be made lower as the inclination of the
[Other embodiments]
本発明は、以上説明した第1実施形態及び第2実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態を採用することもできる。以下に他の実施形態をいくつか簡略的に説明する。前記第1実施形態では、スイングアーム21を四節リンク機構23の第1リンク24aに固定し、支持アーム26を四節リンク機構23の第2リンク24bに固定することに代えて、スイングアーム21を第2リンク24bに固定し、支持アーム26を第1リンク24aに固定してもよい。
The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and other embodiments may be adopted. Below, some other embodiments are briefly described. In the first embodiment, instead of fixing the
同様に、前記第2実施形態では、スイングアーム21を三節リンク機構33の第1リンク34aに固定し、支持アーム26を三節リンク機構33の第3リンク34cに固定することに代えて、スイングアーム21を第3リンク34cに固定し、支持アーム26を第1リンク34aに固定してもよい。
Similarly, in the second embodiment, instead of fixing the
第1実施形態及び第2実施形態で、上記のようにした場合には、後輪3rが起立姿勢から傾くほど、シート4の高さを低くするようにすることができる。このため、運転者がシート4に着座した状態で、車体2が右側又は左側に傾いた場合に、該運転者の足を路面に着地させやすくなる。
In the first and second embodiments, when the above is done, the height of the
また、前記第1実施形態又は第2実施形態では、四節リンク機構23又は三節リンク機構33と車体2との間にスイングアーム21を備えたが、例えば、第1実施形態における四節リンク機構23の第1リンク24a(又は第2リンク24b)を車体2に固定すると共に、支持アーム26a,26bの前端部を第2リンク24b(又は第1リンク24a)に対してピッチ方向に揺動し得るように軸支してもよい。そして、支持アーム26a,26bのピッチ方向の揺動を制動するダンパーを第2リンク24b(又は第1リンク24a)と、支持アーム26a,26bとの間に介装してもよい。
In the first or second embodiment, a
同様に、第2実施形態における三節リンク機構33の第1リンク34a(又は第3リンク34c)を車体2に固定すると共に、支持アーム26の前端部を第3リンク34c(又は第1リンク34a)に対してピッチ方向に揺動し得るように軸支してもよい。そして、支持アーム26のピッチ方向の揺動を制動するダンパーを第3リンク34c(又は第1リンク34a)と、支持アーム26との間に介装してもよい。
Similarly, the
1A,1B…移動体、2…車体、3f…前輪、3r…後輪、20,30…後輪支持機構、23…四節リンク機構(多節リンク機構)、24a…第1リンク、24b…第2リンク、24c…第3リンク、24d…第4リンク、25a,25b,25c,25d…関節、28…アクチュエータ、33…三節リンク機構(多節リンク機構)、38a,38b…アクチュエータ。 1A, 1B...mobile body, 2...vehicle body, 3f...front wheel, 3r...rear wheel, 20, 30...rear wheel support mechanism, 23...four-bar link mechanism (multi-bar link mechanism), 24a...first link, 24b...second link, 24c...third link, 24d...fourth link, 25a, 25b, 25c, 25d...joint, 28...actuator, 33...three-bar link mechanism (multi-bar link mechanism), 38a, 38b...actuator.
Claims (1)
前記後輪支持機構は、前記後輪の接地箇所が前記車体の左右方向に変位するように、前記後輪が前記車体に対して該車体の左右方向に並進し得ると共に前記車体に対してロール方向に傾動し得るように該後輪を該車体に支持する多節リンク機構と、該多節リンク機構を駆動する一つ以上のアクチュエータとを有し、
前記多節リンク機構は、前記アクチュエータによる駆動によって、前記後輪の接地箇所が前記車体の左向きに変位するように、前記後輪が前記車体に対して前記車体の左向きに並進しつつ、該後輪が前記車体に対して左側に傾動することと、前記後輪の接地箇所が前記車体の右向きに変位するように、前記後輪が前記車体に対して前記車体の右向きに並進しつつ、該後輪が前記車体に対して右側に傾動することとを行い得るように構成され、
前記多節リンク機構は、前記車体の上下方向に間隔を有して該車体の左右方向に延在するように配置された第1リンク及び第2リンクと、該第1リンクの左側端部及び該第2リンクの左側端部のそれぞれに前記車体の前後方向の回転軸心を有する2つの関節のそれぞれを介して連結された第3リンクと、該第1リンクの右側端部及び該第2リンクの右側端部のそれぞれに前記車体の前後方向の回転軸心を有する2つの関節のそれぞれを介して連結された第4リンクとを備える四節リンク機構であり、
前記第1リンク及び前記第2リンクのうち、下側のリンクを第1リンク、上側のリンクを第2リンクと定義したとき、該第1リンクの左右の2つの前記関節のそれぞれの回転軸心の間の間隔は、該第2リンクの左右の2つの前記関節のそれぞれの回転軸心の間隔よりも小さい間隔に設定されており、
前記第1リンク及び前記第2リンクの一方が前記車体に支持され、他方に前記後輪が支持されていることを特徴とする移動体。 A moving body comprising: a vehicle body; front and rear wheels arranged at an interval in a front-to-rear direction of the vehicle body; a front wheel support mechanism that supports the front wheels on the vehicle body; and a rear wheel support mechanism that supports the rear wheels on the vehicle body,
the rear wheel support mechanism includes a multi-joint link mechanism that supports the rear wheel on the vehicle body so that the rear wheel can translate in the left-right direction of the vehicle body relative to the vehicle body and can tilt in a roll direction relative to the vehicle body so that a ground contact point of the rear wheel is displaced in the left-right direction of the vehicle body, and one or more actuators that drive the multi-joint link mechanism;
the multi-joint link mechanism is configured such that, by being driven by the actuator, the rear wheel can move in a translational direction toward the left of the vehicle body while tilting to the left with respect to the vehicle body so that the ground contact point of the rear wheel is displaced toward the left of the vehicle body, and the rear wheel can move in a translational direction toward the right of the vehicle body while tilting to the right with respect to the vehicle body so that the ground contact point of the rear wheel is displaced toward the right of the vehicle body,
the multi-joint link mechanism is a four-joint link mechanism including a first link and a second link arranged to extend in the left-right direction of the vehicle body with a gap therebetween in the up-down direction of the vehicle body, a third link connected to a left end of the first link and a left end of the second link via two joints each having a rotation axis in the fore-and-aft direction of the vehicle body, and a fourth link connected to a right end of the first link and a right end of the second link via two joints each having a rotation axis in the fore-and-aft direction of the vehicle body,
when a lower link of the first link and an upper link of the second link are defined as a first link and a second link, a distance between respective rotation axes of the two joints on the left and right of the first link is set to a distance smaller than a distance between respective rotation axes of the two joints on the left and right of the second link,
A moving body, wherein one of the first link and the second link is supported on the vehicle body, and the rear wheel is supported on the other link.
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