JP2017128216A - 車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】車体の振動を抑制する【解決手段】車両は、複数の車輪と、車体と、座席と、連結部と、弾性部と、を備える。複数の車輪は、車両の幅方向に互いに離れて配置された一対の車輪を含んでいる。車体は、複数の車輪に連結されている。車体は、幅方向にロール可能である。連結部は、座席を、車体に、幅方向に回動可能に連結している。弾性部は、車体と座席との間に設けられ、車体に対して座席が回動した場合に、弾性変形することによって、車体と座席との間に復元力を作用させる。【選択図】 図8
Description
本開示は、車両の幅方向に互いに離れて配置された一対の車輪を含む複数の車輪と、ロール可能な車体と、を備える車両に関する。
従来から、種々の小型自動車が提案されている。例えば、一人乗りの小型自動車が提案されている。このような小型自動車としては、3輪自動車や、4輪自動車が提案されている。このような小型自動車に関する技術として、旋回時に車体を傾斜させる技術が提案されている。
ところで、車両の車体が、走行時に意図せず振動する場合があった。例えば、運転者がステアリングの向きを変更した場合に、車体が振動し得る。このような意図しない振動は、不具合を引き起こす場合があった。例えば、車両の走行安定性が低下する場合があった。
本明細書は、車体の振動を抑制する技術を開示する。
本明細書は、例えば、以下の適用例を開示する。
[適用例1]
車両であって、
前記車両の幅方向に互いに離れて配置された一対の車輪を含む複数の車輪と、
前記複数の車輪に連結された前記幅方向にロール可能な車体と、
座席と、
前記座席を、前記車体に、前記幅方向に回動可能に連結する連結部と、
前記車体と前記座席との間に設けられ、前記車体に対して前記座席が回動した場合に、弾性変形することによって、前記車体と前記座席との間に復元力を作用させる弾性部と、
を備える、車両
車両であって、
前記車両の幅方向に互いに離れて配置された一対の車輪を含む複数の車輪と、
前記複数の車輪に連結された前記幅方向にロール可能な車体と、
座席と、
前記座席を、前記車体に、前記幅方向に回動可能に連結する連結部と、
前記車体と前記座席との間に設けられ、前記車体に対して前記座席が回動した場合に、弾性変形することによって、前記車体と前記座席との間に復元力を作用させる弾性部と、
を備える、車両
この構成によれば、座席が車体に対して幅方向に回動可能であり、弾性部は、車体と座席との間に復元力を作用させるので、車体に対する座席の振動によって、車体の振動を抑制できる。
[適用例2]
適用例1に記載の車両であって、
前記車両の前方向を向いて見る場合に、前記一対の車輪のそれぞれの接地面の中心間の距離は、前記車両の全高よりも小さい、
車両。
適用例1に記載の車両であって、
前記車両の前方向を向いて見る場合に、前記一対の車輪のそれぞれの接地面の中心間の距離は、前記車両の全高よりも小さい、
車両。
上記のように車体の振動が抑制されているので、この構成のように、一対の車輪の間隔が小さい車両を実現できる。
[適用例3]
適用例1または2に記載の車両であって、
前記車両の前方向を向いて見る場合に、前記一対の車輪のそれぞれの接地面の中心間の距離は、前記車両の重心の地面からの高さよりも、小さい、
車両。
適用例1または2に記載の車両であって、
前記車両の前方向を向いて見る場合に、前記一対の車輪のそれぞれの接地面の中心間の距離は、前記車両の重心の地面からの高さよりも、小さい、
車両。
上記のように車体の振動が抑制されているので、この構成のように、一対の車輪の間隔が小さい車両を実現できる。
[適用例4]
適用例1から3のいずれかに記載の車両であって、
前記弾性部による前記復元力を変更する変更部を備える、
車両。
適用例1から3のいずれかに記載の車両であって、
前記弾性部による前記復元力を変更する変更部を備える、
車両。
この構成によれば、座席に印加される荷重などの条件に合わせて復元力を調整できるので、適切に、車体の振動を抑制できる。
なお、本明細書に開示の技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、車両、車両用の部品、等の態様で実現することができる。
A.第1実施例:
図1〜図4は、一実施例としての車両10を示す説明図である。図1は、車両10の右側面図を示し、図2は、車両10の上面図を示し、図3は、車両10の下面図を示し、図4は、車両10の背面図を示している。図2〜図4では、図1に示す車両10の構成のうち、説明に用いる部分が図示され、他の部分の図示が省略されている。図1〜図4には、6つの方向DF、DB、DU、DD、DR、DLが示されている。前方向DFは、車両10の前進方向であり、後方向DBは、前方向DFの反対方向である。上方向DUは、鉛直上方向であり、下方向DDは、上方向DUの反対方向である。右方向DRは、前方向DFに走行する車両10から見た右方向であり、左方向DLは、右方向DRの反対方向である。方向DF、DB、DR、DLは、いずれも、水平な方向である。左右の方向DR、DLは、前方向DFに垂直である。
図1〜図4は、一実施例としての車両10を示す説明図である。図1は、車両10の右側面図を示し、図2は、車両10の上面図を示し、図3は、車両10の下面図を示し、図4は、車両10の背面図を示している。図2〜図4では、図1に示す車両10の構成のうち、説明に用いる部分が図示され、他の部分の図示が省略されている。図1〜図4には、6つの方向DF、DB、DU、DD、DR、DLが示されている。前方向DFは、車両10の前進方向であり、後方向DBは、前方向DFの反対方向である。上方向DUは、鉛直上方向であり、下方向DDは、上方向DUの反対方向である。右方向DRは、前方向DFに走行する車両10から見た右方向であり、左方向DLは、右方向DRの反対方向である。方向DF、DB、DR、DLは、いずれも、水平な方向である。左右の方向DR、DLは、前方向DFに垂直である。
本実施例では、この車両10は、一人乗り用の小型車両である。車両10(図1、図2)は、車体20と、車体20に連結された1つの前輪12Fと、車体20に連結され車両10の幅方向(すなわち、右方向DRに平行な方向)に互いに離れて配置された2つの後輪12L、12Rと、を有する三輪車である。前輪12Fは、操舵可能であり、車両10の幅方向の中心に配置されている。後輪12L、12Rは、操舵不能な駆動輪であり、車両10の幅方向の中心に対して対称に配置されている。
車体20は、前部20aと、底部20bと、後部20cと、支持部20dと、を有している。底部20bは、水平な方向(すなわち、上方向DUに垂直な方向)に拡がる板状の部分である。前部20aは、底部20bの前方向DF側の端部から前方向DF側かつ上方向DU側に向けて斜めに延びる板状の部分である。後部20cは、底部20bの後方向DB側の端部から後方向DB側かつ上方向DU側に向けて斜めに延びる板状の部分である。支持部20dは、後部20cの上端から後方向DBに向かって延びる板状の部分である。車体20は、例えば、金属製のフレームと、フレームに固定されたパネルと、を有している。
車両10は、さらに、連結システム300によって車体20の底部20b上に連結された座席11(人が座るための座席11)と、底部20b上であって座席11よりも前方向DF側に配置されたアクセルペダル45とブレーキペダル46と、座席11の座面の下に配置され座席11に固定された制御装置110と、車体20の底部20bに固定されたバッテリ120と、前部20aの前方向DF側の端部に固定された操舵装置41と、操舵装置41に取り付けられたシフトスイッチ47と、を有している。連結システム300の詳細については、後述する。なお、図示を省略するが、車体20には、他の部材(例えば、屋根、前照灯など)が固定され得る。車体20に固定された部材は、車体の一部である、ということができる。
アクセルペダル45は、車両10を加速するためのペダルである。アクセルペダル45の踏み込み量(「アクセル操作量」とも呼ぶ)は、ユーザの望む加速力を表している。ブレーキペダル46は、車両10を減速するためのペダルである。ブレーキペダル46の踏み込み量(「ブレーキ操作量」とも呼ぶ)は、ユーザの望む減速力を表している。シフトスイッチ47は、車両10の走行モードを選択するためのスイッチである。本実施例では、「ドライブ」と「ニュートラル」と「リバース」と「パーキング」との4つの走行モードから1つを選択可能である。「ドライブ」は、駆動輪12L、12Rの駆動によって前進するモードであり、「ニュートラル」は、駆動輪12L、12Rが回転自在であるモードであり、「リバース」は、駆動輪12L、12Rの駆動によって後退するモードであり、「パーキング」は、少なくとも1つの車輪(例えば、後輪12L、12R)が回転不能であるモードである。
操舵装置41は、回動軸Ax1を中心に車両10の旋回方向に向けて前輪12Fを回動可能に支持する装置である。操舵装置41は、前輪12Fを回転可能に支持する前フォーク17と、ユーザによる操作によってユーザの望む旋回方向と操作量とが入力される操作入力部としてのハンドル41aと、ハンドル41aと前フォーク17とを連結するジョイント装置65と、を有している。
前フォーク17は、例えば、サスペンション(コイルスプリングとショックアブソーバ)を内蔵したテレスコピックタイプのフォークである。ジョイント装置65は、回動軸Ax1を中心に前フォーク17(すなわち、前輪12F)を回動可能に支持する軸支持部を有している(図示省略)。この軸支持部は、車体20に固定されている。
図1に示すように、本実施例では、操舵装置41の回動軸Ax1は、地面GLに対して斜めに傾斜しており、具体的には、回動軸Ax1に平行に下方向DD側へ向かう方向は、斜め前方を向いている。そして、操舵装置41の回動軸Ax1と地面GLとの交点P2は、前輪12Fと地面GLとの接触点P1よりも、前方向DF側に位置している。従って、操舵装置41によって前輪12Fが旋回方向に回動した場合に、車両10は、安定して旋回できる。
2つの後輪12L、12Rは、後輪支持部80に回動可能に支持されている。後輪支持部80(図4)は、モータ台30と、モータ台30の上部に固定された第1支持部82と、モータ台30の前部に固定された第2支持部83と、を有している。図1では、説明のために、モータ台30と第1支持部82と第2支持部83のうちの右後輪12Rに隠れている部分も実線で示されている。図2では、説明のために、車体20に隠れている後輪支持部80と後輪12L、12Rと連結部材75とが、実線で示されている。
第1支持部82(図4)は、モータ台30の上方向DU側に配置されている。第1支持部82は、左後輪12Lの上方向DU側から、右後輪12Rの上方向DU側まで、右方向DRに平行に延びる板状の部分を含んでいる。第2支持部83(図1、図2)は、モータ台30の前方向DF側の、左後輪12Lと右後輪12Rとの間に配置されている。
右後輪12R(図1)は、リムを有するホイール12Raと、ホイール12Raのリムに装着されたタイヤ12Rbと、を有している。ホイール12Raには、右電気モータ51R(図4)が固定されている。右電気モータ51Rは、ステータとロータとを有している(図示省略)。右電気モータ51Rのロータは、ホイール12Raに固定されている。右電気モータ51Rのロータの回転軸は、ホイール12Raの回転軸と同じであり、右方向DRに平行である。右電気モータ51Rのステータは、モータ台30に固定されている。左後輪12Lの構成は、右後輪12Rの構成と、同様である。具体的には、図示を省略するが、左後輪12Lは、ホイールとタイヤとを有している。ホイールには、左電気モータ51Lが固定されている。左電気モータ51Lのロータは、ホイールに固定され、左電気モータ51Lのステータは、モータ台30に固定されている。これらの電気モータ51L、51Rは、後輪12L、12Rを直接的に駆動するインホイールモータである。
車体20は、図1、図4に示すように、ロール軸AxRを中心に回動可能に、後輪支持部80に連結されている。本実施例では、車体20は、サスペンションシステム70と連結部材75とによって、後輪支持部80に連結されている。ロール軸AxRは、後方向DB側から前方向DF側に向かって延びている。図2、図4に示すように、サスペンションシステム70は、車両10の幅方向の中心に対して対称に配置された左サスペンション70Lと、右サスペンション70Rと、を有している。本実施例では、各サスペンション70L、70Rは、コイルスプリングとショックアブソーバとを内蔵するテレスコピックタイプのサスペンションである。各サスペンション70L、70Rは、各サスペンション70L、70Rの中心軸70La、70Ra(図4)に沿って、伸縮可能である。図4に示すように車両10が直立している状態では、各サスペンション70L、70Rの中心軸は、鉛直方向におおよそ平行である。
サスペンション70L、70Rの上端は、第1軸方向(例えば、前方向DF)に平行な軸を中心に回動可能に、車体20の支持部20dに連結されている。サスペンション70L、70Rの下端は、第2軸方向(例えば、右方向DR)に平行な軸を中心に回動可能に、後輪支持部80の第1支持部82に連結されている。第2軸方向は、第1軸方向と異なる方向(例えば、第1軸方向に直交する方向)であってもよい。これに代えて、第2軸方向は、第1軸方向に平行な方向であってもよい。また、サスペンション70L、70Rと他の部材との連結部分の構成としては、他の種々の構成(例えば、玉継ぎ手)を採用可能である。
連結部材75は、図1、図2に示すように、前方向DFに延びる棒である。連結部材75は、車両10の幅方向の中心に配置されている。連結部材75の前方向DF側の端は、車体20の後部20cに連結されている。連結部分の構成は、玉継ぎ手である。連結部材75は、後部20cに対して、予め決められた範囲内で、任意の方向に動くことができる。また、連結部材75は、後部20cに対して、連結部材75の中心軸を中心に回動可能である。連結部材75の後方向DB側の端は、後輪支持部80の第2支持部83に連結されている。連結部分の構成は、玉継ぎ手である。連結部材75は、第2支持部83に対して、予め決められた範囲内で、任意の方向に動くことができ、また、第2支持部83に対して、連結部材75の中心軸を中心に回動可能である。以上により、車体20は、後輪支持部80に対して、幅方向に回動可能である。
各サスペンション70L、70Rは、後輪支持部80と車体20との間に、それらの間の距離を広げる方向の力を作用させる。そして、水平な地面GLに対して車体20が傾斜していない状態、すなわち、水平な地面GLに対して車体20が直立している状態で、サスペンション70L、70Rの力は、釣り合っている。この状態から、車体20が右方向DR側に傾いた場合には、右サスペンション70Rによる反発力が強くなる。この結果、サスペンション70L、70Rは、車体20の回動位置を直立の位置に戻すような復元力を車体20に作用させる。車体20が左方向DL側に傾いた場合には、左サスペンション70Lによる反発力が強くなる。この結果、サスペンション70L、70Rは、車体20の回動位置を直立の位置に戻すような復元力を車体20に作用させる。このような復元力により、車体20は、後輪支持部80に対して(ひいては、地面GLに対して)、後述するロール軸AxRを中心に、幅方向に振動可能である。
車体20は、サスペンションシステム70と連結部材75とを介して、後輪支持部80に連結されている。車体20は、後輪支持部80に対して、動くことが可能である。図1のロール軸AxRは、車体20が後輪支持部80に対して右方向DRまたは左方向DLに回動する場合の中心軸を示している。本実施例では、ロール軸AxRは、前輪12Fと地面GLとの接触点P1と、連結部材75の近傍と、を通る直線である。車体20と車体20に接続された他の部材(例えば、座席11と操舵装置41)とは、サスペンション70L、70Rの伸縮によって、ロール軸AxRを中心に、回動可能である(このような車体20の回動は、ロールとも呼ばれる)。
図5(A)、図5(B)は、前方向DFを向いて見た車両10の概略図である。図5(A)は、図4と同様の背面図を示し、図5(B)は、座席11と車体20の底部20bと連結システム300とを示している。図中では、水平な地面GLに対して直立した車体20と座席11が、実線で示され、ロール軸AxRを中心に回動した車体20と座席11(すなわち、地面GLに対して傾斜した車体20と座席11)が、点線で示されている。図5(A)中のロール軸AxRは、サスペンション70L、70Rを含み前方向DFに垂直な平面上のロール軸AxRを示している。図5(B)中のロール軸AxRは、座席11と連結システム300とを含み前方向DFに垂直な平面上のロール軸AxRを示している。
車体20は、種々の場合に、ロールし得る。例えば、車両10が旋回する場合に、運転者は、座席11上で旋回の中心側に向けて自己の重心を移動させることによって、車体20を旋回の中心側に回動させることができる。これにより、車両10は、安定して旋回できる。他にも、車両10が起伏のある道を走行する場合や、運転者がハンドル41aの向きを変更した場合などに、車体20はロールし得る。
図1には、車両10の制御に用いられる要素も示されている。具体的には、車両10は、車速センサ122と、操舵角センサ124と、アクセルペダルセンサ145と、ブレーキペダルセンサ146と、シフトスイッチ147と、制御装置110と、右電気モータ51Rと、左電気モータ51L(図2)と、を有している。
車速センサ122は、車両10の車速を検出するセンサである。操舵角センサ124は、前輪12Fの操舵角を検出するセンサである。ここでは、前輪12Fの方向(すなわち、前輪12Fの転がる方向)が前方向DFを向いている場合の操舵角がゼロであることとする。アクセルペダルセンサ145は、アクセルペダル45の踏み込み量(アクセル操作量とも呼ぶ)を検出するセンサである。ブレーキペダルセンサ146は、ブレーキペダル46の踏み込み量(ブレーキ操作量とも呼ぶ)を検出するセンサである。
制御装置110は、プロセッサ(例えば、CPU)と、揮発性記憶装置(例えば、DRAM)と、不揮発性記憶装置(例えば、フラッシュメモリ)と、を有するコンピュータを有している。不揮発性記憶装置には、制御装置110の動作のためのプログラムが、予め格納されている。プロセッサは、不揮発性記憶装置に格納されたプログラムを実行することによって、種々の処理を実行する。また、制御装置110は、バッテリ120からの電力を電気モータ51L、51Rに供給する電気回路(例えば、インバータ回路)を有している。
車両制御部100のプロセッサは、センサ122、124、145、146とシフトスイッチ47とからの信号を受信し、受信した信号に応じて車両10(具体的には、電気モータ51L、51R)を制御する。車両10の制御の手順としては、公知の種々の手順を採用可能である。
図6は、連結システム300の説明図である。図6(A)は、連結システム300の右側面図を示し、図6(B)は、後方向DBを向いて見た連結システム300の正面図を示し、図6(C)は、連結システム300の上面図を示し、図6(D)は、連結システム300の分解斜視図を示している。図中には、連結システム300に加えて、車体20の底部20bの一部分と、座席11の下方向DD側の一部分と、が示されている。図6(D)では、説明のために、連結システム300の要素のうちの座席11に隠れている部分も、実線で示されている。
連結システム300は、車体20の底部20bの上面20buに、ネジや溶接などによって固定された2個の第1軸受310と、座席11の下面11dに、ネジや溶接などによって固定された第2軸受320と、これらの軸受310、軸受320の貫通孔311、321に挿入されたシャフト330と、を有している。軸受310、320とシャフト330とは、例えば、金属で形成されている。貫通孔311、321は、前方向DFに平行な貫通孔である。これらの軸受310、320は、前方向DFに沿って並んで配置されており、第2軸受320は、2個の第1軸受310の間に配置されている。第2軸受320は、座席11の下面11dから、第1軸受310の近傍まで、下方向DDに向かって延びる板状の部分を含んでいる。そして、3個の軸受310、320の3個の貫通孔311、321は、前方向DFに平行な1本の直線に沿って並ぶように、配置されている。これらの軸受310、320は、車両10の幅方向のおおよそ中央に配置されている。シャフト330は、3個の貫通孔311、312を貫通している。これにより、座席11は、車体20に対して、シャフト330を中心に、右方向DRと左方向DLとに(すなわち、車両10の幅方向に)、回動可能である。以下、2個の第1軸受310と1個の第2軸受320とシャフト330との全体を、連結部329とも呼ぶ。連結部329は、座席11を、幅方向に回動可能に、車体20に連結している。
連結システム300は、さらに、車体20の底部20bの上面20buに形成された6個の下バネ受部340と、座席11の下面11dに形成された6個の上バネ受部350と、4個のコイルバネ360と、を有している。バネ受部340、350とコイルバネ360とは、例えば、金属で形成されている。6個の上バネ受部350は、それぞれ、6個の下バネ受部340の上方向DU側に位置するように、配置されている。1個の下バネ受部340と、その下バネ受部340の上方向DU側に位置する1個の上バネ受部350とは、1個のコイルバネ360を支持するバネ支持部345を形成する。すなわち、連結システム300は、6組のバネ支持部345を有している。3組のバネ支持部345は、軸受310、320の右方向DR側で、前方向DFに沿って並ぶように配置されている。残りの3組のバネ支持部345は、軸受310、320の左方向DL側で、前方向DFに沿って並ぶように配置されている。右方向DR側の3組のバネ支持部345と、左方向DL側の3組のバネ支持部345とは、軸受310、320に対して対称に配置されている。
図6(D)等に示すように、下バネ受部340は、突出部341と受面342とを有している。突出部341は、車体20の底部20bの上面20buから上方向DU側へ突出している。受面342は、突出部341の根元を囲む環状の面であり、車体20の底部20bの上面20buとおおよそ同じ平面上の面である。下バネ受部340にコイルバネ360が嵌め込まれる場合、突出部341は、コイルバネ360の下方向DD側から内周側に挿入され、そして、コイルバネ360の下方向DD側の端部は、受面342に接触する。これにより、コイルバネ360の下方向DD側の端部は、下バネ受部340によって支持される。
上バネ受部350の構成は、下バネ受部340の構成を上下反転された構成と同じである。具体的には、上バネ受部350は、突出部351と、受面352とを有している。突出部351は、座席11の下面11dから下方向DD側へ突出している。受面352は、受面352の根元を囲む環状の面であり、座席11の下面11dとおおよそ同じ平面上の面である。上バネ受部350にコイルバネ360が嵌め込まれる場合、突出部351は、コイルバネ360の上方向DU側から内周側に挿入され、そして、コイルバネ360の上方向DU側の端部は、受面352に接触する。これにより、コイルバネ360の上方向DU側の端部は、上バネ受部350によって支持される。
このように、1組のバネ支持部345(すなわち、1個の下バネ受部340と1個の上バネ受部350)によって、1個のコイルバネ360が支持される。本実施例では、6組のバネ支持部345のうちの4組のバネ支持部345に、コイルバネ360が嵌め込まれている。2個のコイルバネ360は、右方向DR側の3個のバネ支持部345のうち、前方向DF側のバネ支持部345と後方向DB側のバネ支持部345とに、嵌め込まれている。残りの2個のコイルバネ360は、左方向DL側の3個のバネ支持部345のうち、前方向DF側のバネ支持部345と後方向DB側のバネ支持部345とに、嵌め込まれている。後述するように、中央の2個のバネ支持部345は、予備のバネ支持部345である。
本実施例では、荷重の無い状態でのコイルバネ360の長さL1(図6(D))は、連結部329によって連結された状態の車体20の受面342と座席11の受面352との間の距離L2よりも、長い。従って、連結システム300に組み込まれた4個のコイルバネ360は、それぞれ、座席11と車体20(ここでは、底部20b)との間に、それらの間の距離を広げる方向の力を作用させる。そして、図5(B)の実線で示すように、車体20に対して座席11が傾斜していない状態、すなわち、車体20に対して座席11が直立している状態で、4個のコイルバネ360の力は、釣り合っている。
図7は、車体20に対する座席11の回動の説明図である。図中には、図5(B)と同様の概略図が示されている。図7(A)は、車体20が水平な地面GLに対して直立した状態を示し、図7(B)は、車体20が水平な地面GLに対して傾斜した状態を示している。図中では、車体20に対して直立した座席11が、実線で示され、連結システム300のシャフト330を中心に回動した座席11(すなわち、車体20に対して傾斜した座席11)が、点線で示されている。図示するように、地面GLに対して車体20が直立している場合と傾斜している場合とのいずれにおいても、座席11は、車体20に対して、連結システム300のシャフト330を中心に、車両10の幅方向に回動可能である。
座席11が、車体20に対して直立する位置から回動した場合、4個のコイルバネ360の全体は、座席11と車体20との間に復元力を作用させる。例えば、座席11が車体20に対して左方向DL側に傾いた場合には、左方向DL側のコイルバネ360の長さが、右方向DR側のコイルバネ360の長さよりも短くなるので、左方向DL側のコイルバネ360の力が、右方向DR側のコイルバネ360の力よりも強くなる。この結果、4個のコイルバネ360は、座席11と車体20との間に、座席11の回動位置を直立の位置に戻すような復元力を作用させる。座席11が右方向DR側に傾いた場合も、4個のコイルバネ360は、座席11と車体20との間に、座席11の回動位置を直立の位置に戻すような復元力を作用させる。このような復元力により、座席11は、車体20に対して、シャフト330を中心に、幅方向に振動可能である。
図8は、車体20と座席11とを示す力学的モデルの説明図である。図中には、前方向DFを向いて見たモデルが示されている。図中の座席重心95cは、座席11と、座席11に座っている人と、座席11に載っている物と、の全体(載荷座席95と呼ぶ)の重心である。座席質量95mは、載荷座席95の質量である。載荷座席95は、座席11が連結システム300のシャフト330を中心に回動する場合に、座席11と共に回動する人と物との全体を示している。
なお、図8中の座席重心95cと座席質量95mは、満載状態での載荷座席95の重心と質量とを示している。満載状態は、車両10が、車両10の総重量が許容される車両総重量になるように、乗員(可能なら荷物も)を積んだ状態である。例えば、荷物の最大重量は規定されず、最大定員数が規定される場合がある。この場合、座席重心95cと座席質量95mとは、車両10に対応付けられた最大定員数の乗員が車両10に搭乗した状態の重心と質量とである。乗員の体重としては、最大定員数に予め対応付けられた基準体重(例えば、55kg)が採用される。また、最大定員数に加えて、荷物の最大重量が規定される場合がある。この場合、座席重心95cと座席質量95mとは、最大定員数の乗員と、最大重量の荷物と、を積んだ状態での、載荷座席95の重心と質量である。座席11に荷物を載せることが想定されていない場合には、載荷座席95は、荷物を含まずに、座席11と人との全体を示している。
図中の重心90cと質量90mとは、車体20と、車体20に載っている全ての人と物と、の全体から載荷座席95を除いた残りの部分(残余部分90と呼ぶ)の重心と質量とである(残余重心90c、残余質量90mとも呼ぶ)。残余部分90は、車体20がロール軸AxRを中心にロールする場合に、車体20と共にロールする人と物との全体から載荷座席95を除いた残りを示している。なお、図8中の残余重心90cと残余質量90mとは、満載状態での残余部分90の重心と質量とである。
図示するように、残余部分90は、サスペンション70R、70Lを介して、回動可能(ひいては、振動可能)に地面GLに接続されている。この残余部分90には、コイルバネ360を介して、回動可能(ひいては、振動可能)に、載荷座席95が接続されている。このような力学的なモデルの構成は、いわゆる動吸振器(ダイナミックダンパとも呼ばれる)の構成と、同じである。すなわち、載荷座席95の振動が、残余部分90の振動を、抑制できる。例えば、運転者がハンドル41aの向きを変更した場合に、車体20がロール軸AxRを中心にロールし得る。ここで、ロール軸AxRを中心とする車体20の双方向の回動(すなわち、振動)が継続する場合がある。例えば、運転者がハンドル41aの向きを左右に振動させた場合に、車体20の振動が継続する場合がある。車体20の振動が継続すると、車両10の走行安定性が低下する可能性がある。本実施例では、車体20に対して座席11が振動することによって、このような車体20の振動を抑制できる。
また、残余部分90の質量90mと載荷座席95の質量95mとが、コイルバネ360によって分離される。従って、載荷座席95が車体20に堅く固定されている場合と比べて、ロール軸AxRを中心にロールする部分90の質量90mが軽くなるので、残余部分90の固有振動数が高くなる。走行中の車体20に印加されてロール軸AxRを中心に車体20を振動させるような力の振動数は、低い場合が多い。例えば、運転者がハンドル41aの向きを左右に振動させる場合、車体20に印加される力の振動数は、1Hzから2Hz程度である。残余部分90の質量90mと載荷座席95の質量95mとをコイルバネ360によって分離することによって、残余部分90の固有振動数を、そのような力の振動数よりも高くできる。この結果、車体20が共振によって大きく振動することを、抑制できる。
なお、残余部分90、ひいては、車体20の振動を抑制するためには、複数のコイルバネ360の全体による有効バネ定数は、実際に生じ得る振動を抑制できるように、予め調整される。ここで、有効バネ定数は、車体20に対する座席11の回動位置と所定の回動位置(ここでは、直立の位置)との間の差に対する、車体20と座席11とに作用する復元力の大きさの割合である。複数のコイルバネ360の全体によって作用する復元力を、1個のバネによって実現すると仮定した場合に、その1個のバネのバネ定数は、有効バネ定数と同じである。コイルバネ360のバネ定数を大きくすれば、有効バネ定数も大きくなる。コイルバネ360のバネ定数を小さくすれば、有効バネ定数も小さくなる。ここで、載荷座席95の固有振動数が、残余部分90の固有振動数と一致するように、有効バネ定数を調整すれば、車体20の振動を適切に抑制できる。一般的には、座席質量95mが大きいほど、コイルバネ360による適切な有効バネ定数が大きくなる。
なお、載荷座席95の振動の振幅が大きい場合には、座席11に座っている人は、違和感を覚える場合がある。このような違和感を抑制するためには、シャフト330を中心とする座席11の回動に起因する座席11の座面11s(図1、図2)上の位置の鉛直方向の振動の最大振幅が小さいことが好ましい。例えば、最大振幅は、10mm以下であることが好ましく、5mm以下であることが特に好ましい。
現実の座席質量95mは、座席11に座る人によって異なる。従って、コイルバネ360による適切な有効バネ定数は、座席11に座る人によって異なる。本実施例では、図6で説明したように、右方向DR側と左方向DL側とのそれぞれに、予備のバネ支持部345が設けられている。この2個の予備のバネ支持部345のそれぞれに追加のコイルバネ360を嵌め込むことによって、連結システム300の有効バネ定数を大きくできる。また、本実施例では、図6で説明したように、右方向DR側の2個のバネ支持部345と左方向DL側の2個のバネ支持部345とのそれぞれに、コイルバネ360が嵌め込まれている。ここで、右方向DR側の1個のコイルバネ360と左方向DL側の1個のコイルバネ360とを取り外すことによって、連結システム300の有効バネ定数を小さくできる。このように、複数個のバネ支持部345は、コイルバネ360の数の増減によって、複数のコイルバネ360の全体による復元力を変更することができる。例えば、車体20の重量や座席11の重量や人の体重などの条件に応じて、復元力を調整することによって、適切に、車体20の振動を抑制できる。また、本実施例では、右方向DR側と左方向DL側との両方に、複数個のバネ支持部345が設けられている。従って、左右の力のバランスを維持しつつ、有効バネ定数を変更できる。なお、複数個のバネ支持部345は、コイルバネ360の全体による復元力を変更する変更部であるといえる。
また、図4には、重心10cと高さHc、Htと距離Wcとが示されている。重心10cは、上述した満載状態での車両10の全体の重心である。高さHcは、平らな地面GLからの重心10cの高さである(重心高さHcとも呼ぶ)。高さHtは、車両10の全高である(全高Htとも呼ぶ)。距離Wcは、前方向DFを向いて見る場合の、一対の後輪12L、12Rのそれぞれの接地面12Lc、12Rcの中心間の距離(右方向DRの距離)である。前方向DFを向いて見る場合の接地面の中心は、接地面の左方向DL側の端から右方向DR側の端までの右方向DRの距離を二等分する位置である。
図4の実施例では、距離Wcは、全高Htよりも小さい。上記のように、本実施例では、車体20の振動が抑制されているので、車両10の走行安定性が向上している。従って、図4の実施例のように、距離Wcを全高Htよりも小さくした場合であっても、車両10は、安定して走行可能である。
また、図4の実施例では、距離Wcは、重心高さHcよりも小さい。上記のように、本実施例では、車体20の振動が抑制されているので、車両10の走行安定性が向上している。従って、図4の実施例のように、距離Wcを重心高さHcよりも小さくした場合であっても、車両10は、安定して走行可能である。
また、距離Wcを小さくすることによって、車両10の幅を小さくすることができる。この結果、車両10は、狭い道を容易に走行できる。
B.第2実施例:
図9は、連結システムの第2実施例の説明図である。図9(A)〜図9(D)は、図6(A)〜図6(D)と同様に、連結システム300bの右側面図と正面図と上面図と分解斜視図とをそれぞれ示している。図6の第1実施例の連結システム300との差異は、バネ支持部345とコイルバネ360とが、スタビライザ400に置換されている点だけである。第2実施例の連結システム300bの連結部329は、第1実施例の連結部329と同じである。この連結システム300bは、第1実施例の連結システム300の代わりに、車両10に適用可能である。
図9は、連結システムの第2実施例の説明図である。図9(A)〜図9(D)は、図6(A)〜図6(D)と同様に、連結システム300bの右側面図と正面図と上面図と分解斜視図とをそれぞれ示している。図6の第1実施例の連結システム300との差異は、バネ支持部345とコイルバネ360とが、スタビライザ400に置換されている点だけである。第2実施例の連結システム300bの連結部329は、第1実施例の連結部329と同じである。この連結システム300bは、第1実施例の連結システム300の代わりに、車両10に適用可能である。
スタビライザ400は、スタビライザバー410と、2個の調整装置430と、2個の筒部440と、を有している。スタビライザバー410は、車両10の幅方向(右方向DRに平行な方向)に沿って延びるトーションバー411と、トーションバー411の両端に接続され後方向DB側に向かって伸びる2本のアーム412と、を有している。トーションバー411は、車体20の上面20buにネジや溶接などによって固定された2個のブラケット420によって、トーションバー411の中心軸を中心に回動可能に車体20の底部20bの上面20bu上に連結されている。スタビライザバー410とブラケット420とは、例えば、金属で形成されている。ブラケット420のうちトーションバー411と接触する部分は、弾性材料(例えば、ゴム)で形成されていてもよい。
2個の調整装置430は、座席11の下面11dに、ネジや溶接などによって固定されており、第2軸受320の右方向DR側と左方向DL側とに配置されている。各調整装置430は、筒部440をスライド可能に支持している。左方向DL側の筒部440には、左方向DL側のアーム412が挿入され、右方向DR側の筒部440には、右方向DR側のアーム412が挿入される。アーム412は、筒部440を介して、調整装置430、ひいては、座席11に、連結される。すなわち、アーム412上の筒部440との接触位置は、スタビライザバー410上の座席11との連結位置に対応している。なお、図9(B)に示すように、調整装置430と筒部440とは、車体20の底部20bの上面20buから上方向DU側に離れた位置に、配置されている。そして、座席11は、シャフト330を中心に、幅方向に回動可能である。
本実施例では、調整装置430は、後方向DBに平行に延びるスリット432を有するケース433と、後方向DBに平行に延びるネジ431と、ネジ431にねじ込まれた図示しないナットと、を有している。ネジ431のネジ山の部分と、ナットとは、ケース433内に収容されている。筒部440は、スリット432を通じて、ナットに連結されている。ネジ431を回転させることによって、ナットとナットに連結された筒部440とは、スリット432に沿って(すなわち、後方向DBに平行な方向に沿って)、スライド可能である。これにより、トーションバー411と筒部440との間の後方向DBの距離Da(図9(C))を調整可能である。なお、この距離Daは、スタビライザバー410上の座席11との連結位置と、トーションバー411と、の間の距離である。また、図9の実施例では、右方向DR側の調整装置430のスリット432は、ケース433の右方向DR側の面に形成され、左方向DL側の調整装置430のスリット432は、ケース433の左方向DL側の面に形成されている。そして、調整装置430と筒部440とは、例えば、金属で形成されている。筒部440のうちアーム412と接触する部分は、弾性材料(例えば、ゴム)で形成されていてもよい。
図9(B)に示すように、座席11がシャフト330を中心に左方向DL側に回動する場合、左方向DL側の筒部440(すなわち、左方向DL側のアーム412)が下方向DDに移動し、右方向DR側の筒部440(すなわち、右方向DR側のアーム412)が上方向DUに移動する。これにより、トーションバー411がねじれる。ねじれたトーションバー411は、ねじれた状態から元に戻る力、すなわち、左方向DL側に回動した座席11を右方向DRに回動させようとする復元力を、車体20と座席11との間に作用させる。座席11がシャフト330を中心に右方向DR側に回動する場合、トーションバー411は逆向きにねじれる。これにより、トーションバー411は、右方向DR側に回動した座席11を左方向DLに回動させようとする復元力を、車体20と座席11との間に作用させる。なお、本実施例では、車体20に対して座席11が直立している状態で、トーションバー411のねじれがゼロである。
このように、本実施例では、スタビライザ400は、図6の第1実施例のバネ支持部345とコイルバネ360と同様に、座席11が所定の回動位置(ここでは、直立の位置)から回動した場合に、車体20と座席11との間に復元力を作用させることができる。従って、本実施例の連結システム300bは、第1実施例の連結システム300と同様に、車体20に対する座席11の振動によって、車体20の振動を抑制できる。
また、本実施例では、調整装置430は、筒部440とトーションバー411との間の距離Daを調整可能である。筒部440をトーションバー411に近づけることによって、座席11の回動位置の変化量に対する、アーム412の位置の変化量(すなわち、トーションバー411のねじれ量)の割合が、大きくなる。この結果、スタビライザ400による有効バネ定数を大きくすることができる。逆に、筒部440をトーションバー411から遠ざけることによって、座席11の回動位置の変化量に対する、アーム412の位置の変化量(すなわち、トーションバー411のねじれ量)の割合が、小さくなる。この結果、有効バネ定数を小さくできる。このように、2個の調整装置430は、距離Daを調整することによって、スタビライザ400による復元力を変更することができる。例えば、車体20の重量や座席11の重量や人の体重などの条件に応じて、復元力を調整することによって、適切に、車体20の振動を抑制できる。また、本実施例では、右方向DR側と左方向DL側との両方に、調整装置430が設けられている。従って、左右の力のバランスを維持しつつ、有効バネ定数を変更できる。なお、調整装置430は、スタビライザバー410による復元力を変更する変更部であるといえる。
C.第3実施例:
図10は、連結システムの第3実施例の説明図である。図10(A)〜図10(D)は、図6(A)〜図6(D)と同様に、連結システム300cの右側面図と正面図と上面図と分解斜視図とをそれぞれ示している。図6の第1実施例の連結システム300との差異は、3点ある。第1の差異は、連結部329が、楔510と溝520とを有する連結部329cに置換されている点である。第2の差異は、コイルバネ360が、下側の受面342と上側の受面352との両方に固定されている点である。図示を省略するが、コイルバネ360は、例えば、ブラケットによって、受面342、352に着脱可能に固定されている。第3の差異は、荷重の無い状態でのコイルバネ360の長さL1c(図10(D))が、車体20の受面342と座席11の受面352との間の距離L2c(図10(A))よりも、短い点である。連結システム300cの他の構成は、第1実施例の連結システム300の対応する部分の構成と同じである。この連結システム300cは、第1実施例の連結システム300の代わりに、車両10に適用可能である。
図10は、連結システムの第3実施例の説明図である。図10(A)〜図10(D)は、図6(A)〜図6(D)と同様に、連結システム300cの右側面図と正面図と上面図と分解斜視図とをそれぞれ示している。図6の第1実施例の連結システム300との差異は、3点ある。第1の差異は、連結部329が、楔510と溝520とを有する連結部329cに置換されている点である。第2の差異は、コイルバネ360が、下側の受面342と上側の受面352との両方に固定されている点である。図示を省略するが、コイルバネ360は、例えば、ブラケットによって、受面342、352に着脱可能に固定されている。第3の差異は、荷重の無い状態でのコイルバネ360の長さL1c(図10(D))が、車体20の受面342と座席11の受面352との間の距離L2c(図10(A))よりも、短い点である。連結システム300cの他の構成は、第1実施例の連結システム300の対応する部分の構成と同じである。この連結システム300cは、第1実施例の連結システム300の代わりに、車両10に適用可能である。
楔510は、先鋭な角512が上方向DUを向いた状態で、車体20の底部20bの上面20buに、ネジや溶接などによって固定されている。楔510の角512は、後方向DBに平行な方向に沿って延びている。座席11の下面11dには、上方向DUに向かって凹む溝520が形成されている。この溝520は、後方向DBに平行な方向に沿って延びる直方体形状の溝であり、楔510の角512の上方向DU側に配置されている。この溝520内に、楔510の角512が、挿入される。
4個のコイルバネ360は、それぞれ、座席11と車体20(ここでは、底部20b)との間に、それらの間の距離を小さくする方向の力、すなわち、座席11を楔510に向かって押しつけるような力を作用させる。そして、図10(B)に示すように、車体20に対して座席11が直立している状態で、4個のコイルバネ360の力は、釣り合っている。そして、座席11は、楔510の角512を中心に、幅方向に回動可能である。このように、楔510と溝520(すなわち、連結部329c)は、コイルバネ360の力を利用して、座席11を、車体20に、幅方向に回動可能に連結している、といえる。
座席11が、車体20に対して所定の回動位置(ここでは、直立する位置)から回動した場合、4個のコイルバネ360は、座席11と車体20との間に復元力を作用させる。例えば、車体20が右方向DR側に傾いた場合には、左方向DL側のコイルバネ360の長さが、右方向DR側のコイルバネ360の長さよりも長くなるので、左方向DL側のコイルバネ360の力が、右方向DR側のコイルバネ360の力よりも強くなる。この結果、4個のコイルバネ360は、座席11と車体20との間に、座席11を左方向DL側に回動させて座席11の回動位置を直立の位置に戻すような復元力を作用させる。座席11が右方向DR側に傾いた場合も、4個のコイルバネ360は、座席11と車体20との間に、座席11の回動位置を直立の位置に戻すような復元力を作用させる。このような復元力により、座席11は、車体20に対して、楔510の角512を中心に、幅方向に振動可能である。従って、連結システム300cは、第1実施例の連結システム300と同様に、座席11の振動によって、車体20の振動を抑制できる。
また、図10(B)に示すように、溝520の右方向DRに平行な方向の幅W20は、楔510の角512の幅よりも広い。従って、座席11は、角512が溝520内に挿入された状態で、右方向DRに平行な方向に移動可能である。例えば、座席11が角512を中心に回動する場合に、座席11は、右方向DRに平行な方向に移動し得る。これにより、座席11の運動エネルギの一部が、楔510の角512と溝520との間の摩擦熱に変換される。この結果、座席11の振動が継続することを抑制できる。
また、本実施例においても、第1実施例と同様に、複数個のバネ支持部345は、コイルバネ360の増減によって、コイルバネ360による復元力を変更することができる。従って、車体20の重量や座席11の重量や人の体重などの条件に応じて、復元力を調整することによって、適切に、車体20の振動を抑制できる。
D.第4実施例:
図11は、連結システムの第4実施例の説明図である。図11は、図6(B)と同様に、連結システム300dの正面図を示している。図6の第1実施例の連結システム300との差異は、右方向DR側のバネ支持部345とコイルバネ360とが省略されている点と、連結部329が、車両10の幅方向のおおよそ中央よりも右方向DR側に配置されている点と、である。連結システム300dの他の構成は、第1実施例の連結システム300の対応する部分の構成と同じである。この連結システム300dは、第1実施例の連結システム300の代わりに、車両10に適用可能である。
図11は、連結システムの第4実施例の説明図である。図11は、図6(B)と同様に、連結システム300dの正面図を示している。図6の第1実施例の連結システム300との差異は、右方向DR側のバネ支持部345とコイルバネ360とが省略されている点と、連結部329が、車両10の幅方向のおおよそ中央よりも右方向DR側に配置されている点と、である。連結システム300dの他の構成は、第1実施例の連結システム300の対応する部分の構成と同じである。この連結システム300dは、第1実施例の連結システム300の代わりに、車両10に適用可能である。
本実施例においても、座席11は、シャフト330を中心に、車体20に対して回動可能である。また、コイルバネ360は、満載状態で、座席11がおおよそ車体20に対して直立するように、構成されている。座席11が所定の回動位置(ここでは、直立の位置)から右方向DR側に回動した場合には、コイルバネ360が延びる。これにより、コイルバネ360は、座席11と車体20との間に、座席11を左方向DL側に回動させて所定の回動位置に戻すような復元力を作用させる。座席11が所定の回動位置から左方向DL側に回動した場合も、コイルバネ360は、座席11と車体20との間に、座席11の回動位置を所定の回動位置に戻すような復元力を作用させる。
このように、車体20に対する座席11の回動の中心は、車両10の幅方向の中央でなくてもよい。この場合も、車体20に対して座席11が振動することによって、車体20の振動が抑制される。
E.第5実施例:
図12は、図9のスタビライザ400を制御する制御システム500のブロック図である。制御システム500は、重量センサ125と、調整装置制御部102と、右調整モータ43Rと、左調整モータ43Lと、を有している。
図12は、図9のスタビライザ400を制御する制御システム500のブロック図である。制御システム500は、重量センサ125と、調整装置制御部102と、右調整モータ43Rと、左調整モータ43Lと、を有している。
右調整モータ43Rは、右方向DR側の調整装置430(図9(D))のネジ431に接続されており、左調整モータ43Lは、左方向DL側の調整装置430のネジ431に接続されている。これらの調整モータ43R、43Lは、ネジ431を回転させることによって、トーションバー411と筒部440との間の距離Da(図9(C))を変更できる。
重量センサ125は、座席11(図1)に取り付けられており、座席11に印加されている荷重を測定するセンサである。重量センサ125としては、例えば、歪みゲージやピエゾを用いたセンサを用いることができる。重量センサ125は、例えば、座席11の座面11sの下に配置され、座面11sに印加される荷重を測定する。重量センサ125によって測定される荷重は、座席11に座っている人の重量(ひいては、座席質量95m)と相関がある。
調整装置制御部102は、プロセッサ(例えば、CPU)と、揮発性記憶装置(例えば、DRAM)と、不揮発性記憶装置(例えば、フラッシュメモリ)と、を有するコンピュータを有している。不揮発性記憶装置には、調整装置制御部102の動作のためのプログラムが、予め格納されている。プロセッサは、不揮発性記憶装置に格納されたプログラムを実行することによって、種々の処理を実行する。また、調整装置制御部102は、バッテリ120からの電力を調整モータ43R、43Lに供給する電気回路(例えば、インバータ回路)を有している。このような調整装置制御部102は、図1の制御装置110の一部であってもよい。また、調整装置制御部102は、制御装置110とは別の装置であってもよい。
調整装置制御部102は、重量センサ125からの信号を受信し、受信した信号に応じて調整モータ43R、43Lを制御する。具体的には、調整装置制御部102は、重量センサ125からの信号によって表される荷重が大きい場合には、距離Da(図9(C))が小さくなるように、調整モータ43R、43Lを駆動する。これにより、スタビライザ400による有効バネ定数が大きくなるので、座席11の振動の振幅が過剰に大きくなることを抑制できる。また、調整装置制御部102は、荷重が小さい場合には、距離Daが大きくなるように、調整モータ43R、43Lを駆動する。これにより、スタビライザ400による有効バネ定数が小さくなるので、座席11が振動しなくなることを抑制できる。
このように、本実施例では、調整装置制御部102は、スタビライザバー410による復元力を変更する変更部(ここでは、調整装置430)を制御する制御部として、動作する。また、調整装置制御部102は、重量センサ125からの信号を用い、座席11に印加される荷重に応じて、荷重と距離Da(すなわち、荷重と復元力)との予め決められた対応関係に従って、調整装置430を制御する。従って、ユーザが調整装置430を操作しなくても、適切な有効バネ定数を実現できる。なお、本実施例では、調整装置制御部102は、重量センサ125からの信号によって表される荷重が変化したことに応じて、自動的に、調整装置430を動作させる。ただし、調整装置制御部102が調整装置430を動作させるための条件は、他の種々の条件であってよい。例えば、調整装置制御部102は、ユーザの指示に応じて、重量センサ125からの信号の取得と、調整装置430の制御とを実行してもよい。
F.変形例:
(1)座席11を車体20に幅方向に回動可能に連結する連結部(座席連結部とも呼ぶ)の構成としては、図6の連結部329の構成や図10の連結部329cの構成に代えて、他の任意の構成を採用可能である。例えば、図6の実施例において、座席11に2個以上の軸受が設けられていてもよい。また、車体20に固定された軸受の数が1であってもよい。また、車体20の底部20bに代えて、後部20cに軸受が固定されていてもよい。このように、種々のヒンジを含む連結部を採用してよい。また、図10の実施例において、座席11に楔510が固定され、車体20の底部20bに溝520が設けられていてもよい。このように、凹部と、凹部に嵌め込まれて凹部に対して回動可能な凸部と、を含む連結部を採用してもよい。いずれの場合も、座席11の回動の中心は、座面11sよりも高い位置に配置されていてもよい。
(1)座席11を車体20に幅方向に回動可能に連結する連結部(座席連結部とも呼ぶ)の構成としては、図6の連結部329の構成や図10の連結部329cの構成に代えて、他の任意の構成を採用可能である。例えば、図6の実施例において、座席11に2個以上の軸受が設けられていてもよい。また、車体20に固定された軸受の数が1であってもよい。また、車体20の底部20bに代えて、後部20cに軸受が固定されていてもよい。このように、種々のヒンジを含む連結部を採用してよい。また、図10の実施例において、座席11に楔510が固定され、車体20の底部20bに溝520が設けられていてもよい。このように、凹部と、凹部に嵌め込まれて凹部に対して回動可能な凸部と、を含む連結部を採用してもよい。いずれの場合も、座席11の回動の中心は、座面11sよりも高い位置に配置されていてもよい。
(2)車体と座席との間に設けられ、車体と座席との間に復元力を作用させる弾性部の構成としては、図6の複数個のコイルバネ360や図9のスタビライザバー410に代えて、弾性変形が可能な他の任意の構成を採用可能である。例えば、エアバネ、板バネ、ゴムなどの他の種々の弾性体を採用してもよい。一般的には、弾性部の構成としては、車体と座席との間に設けられ、車体に対して座席が回動した場合に、弾性変形することによって、車体と座席との間に復元力を作用させる任意の構成を採用可能である。例えば、弾性部は、車体に固定されていてもよく、また、車体に固定されていないものの車体に接触することによって車体に力を印加するように構成されていてもよい。いずれの場合も、弾性部は、車体に接続されている、といえる。同様に、弾性部は、座席に固定されていてもよく、また、座席に固定されていないものの座席に接触することによって座席に力を印加するように構成されていてもよい。何れの場合も、弾性部は、座席に接続されている、といえる。このように、弾性部を車体と座席とに接続することによって、弾性部は、車体と座席との間に復元力を作用させることができる。
(3)複数の車輪に車体をロール可能に連結する車体連結部の構成としては、サスペンションシステム70と連結部材75との組み合わせに代えて、他の任意の構成を採用可能である。例えば、モータ台30に形成された軸受と、車体20に形成された軸受と、これらの軸受に挿入されてモータ台30と車体20とを回動可能に連結するシャフトと、を備える構成を採用してもよい。いずれの場合も、後方向DB側から前方向DF側に向けてロール軸を辿る場合に、ロール軸は、地面GLに対して斜めに上昇してもよい。
また、車両は、複数の車輪に車体をロール可能に連結する車体連結部(例えば、図1のサスペンションシステム70など)を用いずに、車体が車両の幅方向にロール可能であるように、構成されていてもよい。例えば、車体自身が変形可能(例えば、弾性変形可能)であるように構成されてもよい。この場合、車体自身が変形する(例えば、ねじれる)ことによって、車体は幅方向にロール可能である。また、車輪が、弾性変形可能なタイヤを備えてもよい。この場合、タイヤが弾性変形することによって、車体は幅方向にロール可能である。
(4)弾性部による復元力を変更する変更部の構成としては、図6の複数のバネ支持部345や図10の調整装置430に代えて、他の任意の構成を採用可能である。例えば、弾性部がエアバネである場合には、エアバネ内のガス圧力を調整する装置を採用してもよい。この場合、ガス圧力が高いほど、有効バネ定数が大きくなる。いずれの場合も、車両10には、図12の調整装置制御部102のように、変更部を制御する制御部(変更制御部ともよぶ)が設けられていることが好ましい。ここで、重量センサ125が省略されてもよい。この場合、変更制御部は、推定荷重を選択するユーザの指示に応じて、選択された推定荷重に適した復元力を実現するように変更部を制御してもよい。推定荷重は、座席11に印加される荷重の推定値であり、例えば、複数の段階(例えば、5段階)の中から選択されてもよい。ただし、変更制御部が省略されてもよい。また、変更部が省略されてもよい。
(5)車両の構成としては、上述した構成に代えて、他の任意の構成を採用可能である。例えば、図9のスタビライザ400と、図10の連結部329cと、を組み合わせてもよい。また、図4で説明した一対の車輪12L、12Rの間の距離Wcが、車両10の重心10cの高さHc以上であってもよい。さらに、距離Wcが、車両10の全高Ht以上であってもよい。このように一対の車輪12L、12Rの間の距離Wcが長い場合には、距離Wcが短い場合と比べて、車両10の走行安定性を向上できる。
また、制御装置110は、座席11に代えて、車両10の他の任意の部分(例えば、車体20)に固定されていてもよい。バッテリ120は、車体20の底部20bに代えて、車両10の他の任意の部分(例えば、車体20の後部20c、または、座席11)に固定されていてもよい。図12の調整装置制御部102も、同様に、車両10の任意の部分に固定されてよい。なお、バッテリ120のように重い装置は、ロール軸よりも低い位置に配置されることが好ましい。これにより、車両の走行安定性を向上できる。特に、図1の実施例のように、車両10の重心10cがロール軸AxRよりも低い位置に配置される場合には、車両10の走行安定性を更に向上できる。
また、車輪を駆動する駆動装置は、車輪を直接的に駆動するインホイールモータに代えて、車輪にギヤを介して連結された電気モータであってもよい。また、電気モータに代えて、内燃機関を採用してもよい。また、車両は、車両の幅方向に互いに離れて配置された2つの前輪と、1つの後輪と、を有する三輪車であってもよい。また、車両は、2個以上の前輪と、2個以上の後輪と、を有してもよい。また、操舵可能な車輪は、後輪であってもよい。また、駆動輪が、前輪であってもよい。また、駆動輪が、操舵可能な車輪であってもよい。一般的には、車両は、車両の幅方向に互いに離れて配置された一対の車輪を含む複数の車輪を備えることが好ましい。また、車両の乗車定員は、1人に代えて、2人以上であってもよい。ただし、1人用の小型自動車のように車幅が狭い場合(例えば、図4の距離Wcが全高Ht未満の場合、さらには、距離Wcが高さHc未満の場合)、車体の振動を抑制することによる走行安定性の向上の効果が顕著である。
上記各実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部あるいは全部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、図12の調整装置制御部102の機能を、専用のハードウェア回路によって実現してもよい。
また、本発明の機能の一部または全部がコンピュータプログラムで実現される場合には、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体(例えば、一時的ではない記録媒体)に格納された形で提供することができる。プログラムは、提供時と同一または異なる記録媒体(コンピュータ読み取り可能な記録媒体)に格納された状態で、使用され得る。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、メモリーカードやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種ROM等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスクドライブ等のコンピュータに接続されている外部記憶装置も含み得る。
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。
10...車両、10c...重心、11...座席、11d...下面、11s...座面、12F...前輪、12L...左後輪、12R...右後輪、12Lc...接地面、12Ra...ホイール、12Rb...タイヤ、17...前フォーク、20...車体、20a...前部、20b...底部、20c...後部、20d...支持部、20bu...上面、30...モータ台、41...操舵装置、41a...ハンドル、43L...左調整モータ、43R...右調整モータ、45...アクセルペダル、46...ブレーキペダル、47...シフトスイッチ、51L...左電気モータ、51R...右電気モータ、65...ジョイント装置、70...サスペンションシステム、70L...左サスペンション、70R...右サスペンション、70La...中心軸、75...連結部材、80...後輪支持部、82...第1支持部、83...第2支持部、90...残余部分、90c...残余重心、90m...残余質量、95...載荷座席、95c...座席重心、95m...座席質量、100...車両制御部、102...調整装置制御部、110...制御装置、120...バッテリ、122...車速センサ、124...操舵角センサ、125...重量センサ、145...アクセルペダルセンサ、146...ブレーキペダルセンサ、147...シフトスイッチ、300、300b、300c、300d...連結システム、310...第1軸受、311、321...貫通孔、320...第2軸受、329、329c...連結部、330...シャフト、340...下バネ受部、341...突出部、342...受面、345...バネ支持部、350...上バネ受部、351...突出部、352...受面、360...コイルバネ、400...スタビライザ、410...スタビライザバー、411...トーションバー、412...アーム、420...ブラケット、430...調整装置、431...ネジ、432...スリット、433...ケース、440...筒部、500...制御システム、510...楔、512...角、520...溝、P1...接触点、P2...交点、L2...距離、DU...上方向、DD...下方向、DF...前方向、DB...後方向、DL...左方向、DR...右方向、GL...地面、Da...距離、Wc...距離、Ht...全高、W20...幅、L2c...距離、Ax1...回動軸、AxR...ロール軸、Ht...全高、
Claims (4)
- 車両であって、
前記車両の幅方向に互いに離れて配置された一対の車輪を含む複数の車輪と、
前記複数の車輪に連結された前記幅方向にロール可能な車体と、
座席と、
前記座席を、前記車体に、前記幅方向に回動可能に連結する連結部と、
前記車体と前記座席との間に設けられ、前記車体に対して前記座席が回動した場合に、弾性変形することによって、前記車体と前記座席との間に復元力を作用させる弾性部と、
を備える、車両 - 請求項1に記載の車両であって、
前記車両の前方向を向いて見る場合に、前記一対の車輪のそれぞれの接地面の中心間の距離は、前記車両の全高よりも小さい、
車両。 - 請求項1または2に記載の車両であって、
前記車両の前方向を向いて見る場合に、前記一対の車輪のそれぞれの接地面の中心間の距離は、前記車両の重心の地面からの高さよりも、小さい、
車両。 - 請求項1から3のいずれかに記載の車両であって、
前記弾性部による前記復元力を変更する変更部を備える、
車両。
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-
2016
- 2016-01-20 JP JP2016008813A patent/JP2017128216A/ja active Pending
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