JP7196822B2 - 分離型車両 - Google Patents

Description

本開示は、車体部とプラットフォーム（シャーシ部）とが分離可能な車両に関する。

従来、車両を駆動するためのモータ及びモータに電力を供給するためのバッテリを搭載したユニットと、モータ又はバッテリへ供給するための電力を発電するための発電システムを搭載したユニットとから構成される車両であって、上記２つのユニットが分離可能に構成される分離型の車両が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

独国特許出願公開第１０２００９０５７６９３号明細書

本開示の目的は、車体部とシャーシ部とが分離可能な車両において、車体部とシャーシ部との分離及び結合を容易に行うことができる技術を提供することにある。

本開示の分離型車両は、シャーシ部と車体部とを含み、それらシャーシ部と車体部とが分離可能に構成される車両である。シャーシ部は、複数の車輪と、それら車輪の少なくとも一部を駆動する原動機と、それら車輪の少なくとも一部の舵角を変更する操舵装置と、を具備する。車体部は、客室と荷室との少なくとも一方を具備する。
斯様な分離型車両は、
前記車体部の両側面に設けられ、車幅方向における外側から内側へ向かって車高方向における上側から下側へ傾斜する一対のテーパ部と、
前記シャーシ部の両側面において車両前後方向に延在する一対の支承部材と、
前記一対の支承部材の互いに対向する内壁面に設けられ、車高方向における上側から下側へ傾斜しつつ車幅方向における外側から内側へ突出する一対の傾斜突起と、
前記一対の支承部材の互いの間隔を車幅方向に沿って変更することで、車幅方向における前記一対の傾斜突起の互いの間隔を変更する伸縮装置と、
前記原動機と前記操舵装置と前記伸縮装置とを制御する制御部と、
を備える。
そして、地面に載置されている状態の前記車体部に前記シャーシ部を結合させる場合に、前記制御部は、
前記一対の傾斜突起の互いの間隔が前記車体部の幅より大きくなるように前記伸縮装置を制御することと、
前記一対の傾斜突起の間に前記車体部が位置するように前記原動機及び前記操舵装置を制御することと、
前記一対の傾斜突起の間に前記車体部が位置している状態で、前記一対の傾斜突起の互いの間隔が小さくなるように前記伸縮装置を制御することで、前記一対の傾斜突起を前記一対のテーパ部に係合させるとともに、前記一対の傾斜突起と前記一対のテーパ部とを互いに摺動させて、前記車体部を車高方向における下側から上側へ変位させることと、
を実行する。

本開示によれば、車体部とシャーシ部とが分離可能な車両において、車体部とシャーシ
部との分離及び結合を容易に行うことができる技術を提供することができる。

本実施形態における分離型車両の概略構成を示す図である。 本実施形態におけるシャーシ部の構成を示す側面図である。 本実施形態におけるシャーシ部の構成を示す背面図である。 本実施形態における支承部材の伸縮動作を説明するための図である。 本実施形態における車体部の構成を示す正面図である。 本実施形態において、シャーシ部と車体部との結合動作を示す第１の平面図である。 本実施形態において、シャーシ部と車体部との結合動作を示す第２の平面図である。 本実施形態において、シャーシ部と車体部との結合動作を示す第３の平面図である。 本実施形態において、シャーシ部と車体部との結合動作を示す第１の背面図である。 本実施形態において、シャーシ部と車体部との結合動作を示す第２の背面図である。

本開示は、車体部とシャーシ部とが分離可能な分離型車両に、車体部とシャーシ部とを結合及び分離する機能を持たせることで、重機械等の外部機器に依存することなく、車体部とシャーシ部との結合及び分離を行うことを特徴とする。

ここで、車体部とシャーシ部とを分離可能な分離型車両において、車体部及びシャーシ部の重量及び大きさ等を考慮すると、車体部とシャーシ部との結合作業及び分離作業を人手で行うことは困難である。そのため、上記の結合作業及び分離作業を行う場合は、分離型車両とは別にリフト又はクレーン等を備えた重機械が必要となる。よって、分離型車両のユーザが移動先等で車体部とシャーシ部との結合作業又は分離作業を手軽に行えない場合がある。

これに対し、本開示における分離型車両は、互いに分離可能に構成されるシャーシ部と車体部とを備える。シャーシ部は、複数の車輪と、それら車輪の少なくとも一部を駆動する原動機と、それら車輪の少なくとも一部の舵角を変更する操舵機構と、を具備し、道路上を走行可能に構成される。また、車体部は、客室と荷室との少なくとも一方を含み、乗客と荷物との少なくとも一方を載せることができるように構成される。そして、車体部の両側面には、車幅方向における外側から内側へ向かって車高方向における上側から下側へ傾斜する一対のテーパ部が設けられる。これに対し、シャーシ部には、該シャーシ部の両側面において車両前後方向に延在する一対の支承部材と、前記一対の支承部材の互いに対向する内壁面に設けられる一対の傾斜突起とが設けられる。傾斜突起は、支承部材の内壁面から車幅方向の内側に向かって突出するように形成される。その際、傾斜突起は、車幅方向における外側から内側へ向かって車高方向における上側から下側へ傾斜するように形成される。つまり、車高方向における上側から下側へ向かうほど一対の傾斜突起の互いの間隔が小さくなるように、一対の傾斜突起が形成される。さらに、シャーシ部は、前記一対の支承部材の互いの間隔を車幅方向に沿って変更させることで、車幅方向における前記一対の傾斜突起の互いの間隔を変更する伸縮装置と、前記原動機と前記操舵装置と前記伸縮装置とを制御する制御部と、を備える。伸縮装置は、特定の構造を有する装置に限定されず、既知の様々な装置を採用することができる。例えば、伸縮装置は、油圧シリンダを利用して一対の支承部材の間隔を変更させる機構であってもよく、又は電動モータによってギア若しくはチェーンを駆動することで一対の支承部材の間隔を変更させる機構であっ
てもよい。

上記した分離型車両において、車体部とシャーシ部とが分離状態にあるときは、車体部は、地面に載置されるため、自力で移動することはできない。一方、シャーシ部は、原動機によって車輪を駆動させるとともに操舵装置によって車輪の舵角を変更させることで、自力で移動することができる。そこで、車体部とシャーシ部とを結合させる場合は、制御部が、先ず伸縮装置を制御することで、一対の傾斜突起の互いの間隔を車体部の幅より大きくさせる。次いで、制御部は、原動機及び操舵装置を制御することで、一対の傾斜突起の間に車体部が位置するようにシャーシ部を移動させる。そして、一対の傾斜突起の間に車体部が位置している状態で、制御部が、一対の支承部材の互いの間隔が小さくなるように伸縮装置を制御することで、一対の傾斜突起の互いの間隔を小さくさせる。これにより、車体部のテーパ部と支承部材の傾斜突起とが互いに係合（当接）する。テーパ部と傾斜突起とが係合した状態で、一対の傾斜突起の互いの間隔がさらに小さくされると、テーパ部と傾斜突起とが互いに摺動する。一対のテーパ部が一対の傾斜突起に沿って摺動すると、該一対のテーパ部が車高方向における下側から上側へ変位させられ、それに伴って車体部も車高方向における下側から上側へ変位させられることになる。これにより、車体部を地面から離間させることができる。なお、車高方向における車体部の位置は、一対の傾斜突起の間隔が小さくなるほど高くなる。よって、車体部の地上高（地面から車体部の底面までの距離）が走行に適した大きさに達した時点で、制御部が伸縮装置の動作を停止させればよい。斯様にして車体部とシャーシ部とが結合された車両は、適正に走行することが可能となる。

なお、シャーシ部と車体部とを分離させる場合は、上記と逆の手順で作業が行われればよい。つまり、分離型車両が停車した状態で、制御部が、一対の傾斜突起の間隔を大きくすべく伸縮装置を制御する。これにより、車体部が車高方向における下側へ変位させられ、車体部が接地する。そして、一対の傾斜突起の間隔が車体部の幅より大きくなると、テーパ部と傾斜突起との係合が解除される。これにより、シャーシ部と車体部とが互いに分離した状態となる。その結果、シャーシ部は、単独で走行可能な状態になる。

＜実施形態＞
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（分離型車両の概要）
図１は、本実施形態における分離型車両１の概略構成を示す図である。本実施形態における分離型車両１は、シャーシ部１００と車体部２００とを備える。これらシャーシ部１００と車体部２００とは互いに結合可能及び分離可能に構成される。シャーシ部１００は、複数の車輪１００ａ～１００ｂを備え、道路上を走行可能に構成される。車体部２００は、客室と荷室との少なくとも一方を備え、乗客と荷物との少なくとも一方を搭載可能に構成される。

（シャーシ部の構成）
ここで、シャーシ部１００の具体的な構成について、図１から図４に基づいて説明する。図２は、シャーシ部１００の構成を示す側面図である。図３は、シャーシ部１００の構成を示す背面図である。図４は、シャーシ部１００における支承部材１０３の伸縮動作を説明するための図である。

シャーシ部１００は、図１から図３に示すように、駆動ユニット部１０１と、一対のフレーム部１０２と、を備える。駆動ユニット部１０１は、例えば、シャーシ部１００の前
端部に配置され、車高方向に延在する箱型に形成される。駆動ユニット部１０１は、図２に示すように、一対の車輪（前輪）１００ａと、モータ１０１１と、操舵装置１０１２と、制御部１０１３と、を含んで構成される。前輪１００ａは、駆動ユニット部１０１の底部における左右の各々に、懸架装置を介して取り付けられる。モータ１０１１は、電気エネルギを利用して前輪１００ａを駆動する。斯様なモータ１０１１は、本開示における「原動機」に相当する。なお、前輪１００ａを駆動するための原動機としては、モータ１０１１の代わりに、内燃機関、又は内燃機関とモータとのハイブリッド機構を利用することもできる。操舵装置１０１２は、前輪１００ａの舵角を変更する。操舵装置１０１２としては、モータ又は油圧を利用して車輪の舵角を変更する、既知の装置を用いることができる。制御部１０１３は、上記したモータ１０１１、操舵装置１０１２、及び後述の伸縮装置１０２２を制御するコンピュータであり、典型的にはＥＣＵ（Electronic Control Unit）等を含んで構成される。制御部１０１３は、例えば、与えられた運行指令に従ってモ
ータ１０１１及び操舵装置１０１２を制御することで、シャーシ部１００を自動運転で自律的に走行させる。なお、制御部１０１３は、ユーザの運転操作に従ってモータ１０１１及び操舵装置１０１２を制御することで、シャーシ部１００を手動運転で走行させてもよい。また、制御部１０１３は、例えば、ユーザ等から与えられる指令に従って伸縮装置１０２２を制御することで、後述する一対の支承部材１０３の互いの間隔を車幅方向に沿って変更する。

一対のフレーム部１０２は、図１から図３に示すように、駆動ユニット部１０１の背面における両側部分から車両前後方向における後側へ向かって延在する一対の板状部材で構成される。一対のフレーム部１０２には、一対の車輪（後輪）１００ｂと、一対の支承部材１０３と、バッテリ１０２１と、伸縮装置１０２２とが取り付けられる。一対の後輪１００ｂの一方は、一対のフレーム部１０２の一方に懸架装置を介して取り付けられる。また、一対の後輪１００ｂの他方は、一対のフレーム部１０２の他方に懸架装置を介して取り付けられる。支承部材１０３は、一対のフレーム部１０２の内壁面に取り付けられ、車両前後方向に延在する一対の柱状部材で構成される。支承部材１０３は、図４に示すように、車幅方向に沿って移動自在な態様でフレーム部１０２に取り付けられる。フレーム部１０２には、車幅方向における外側から内側へ向かって車高方向における上側から下側へ傾斜する傾斜突起１０３１が設けられる。バッテリ１０２１は、前述のモータへ供給するための電気エネルギを蓄積する。バッテリ１０２１は、一対のフレーム部１０２の一方に搭載されてもよく、又は一対のフレーム部１０２の両方に搭載されてもよい。なお、バッテリ１０２１は、駆動ユニット部１０１に搭載されてもよい。伸縮装置１０２２は、図４に示すように、一対の支承部材１０３を車幅方向に沿って移動させることで、一対の支承部材１０３の互いの間隔を変更（伸縮）する。伸縮装置１０２２としては、既知の装置を利用することができる。例えば、伸縮装置１０２２は、油圧シリンダを利用して支承部材１０３を移動させる装置であってもよく、又は電動モータによってギア若しくはチェーンを駆動することで支承部材１０３を移動させる装置であってもよい。

（車体部の構成）
次に、車体部２００の構成について、図１及び図５に基づいて説明する。車体部２００は、その内部に客室と荷室との少なくとも一方が形成される箱型の筐体である。車両前後方向における車体部２００の長さは、車両前後方向における支承部材１０３の長さと略同等である。車体部２００の幅（図５中のＷ２）は、一対の支承部材１０３が車幅方向における外側の変位端に位置している状態（一対の支承部材１０３の各々がフレーム部１０２の内壁面に当接している状態）における一対の支承部材１０３の先端の間隔（図３中のＷ１）より小さい。なお、車高方向における車体部２００の高さは、適宜変更し得る。また、車体部２００の両側面には、一対のテーパ部２０１が設けられる。テーパ部２０１は、車幅方向における外側から内側へ向かって車高方向における上側から下側へ傾斜するように形成される。本例におけるテーパ部２０１は、図５に示すように、車体部２００におけ
る両側面の途中から底面にかけて、車体部２００の幅が連続的に小さくなるように形成される。なお、車体部２００が地面に載置された状態におけるテーパ部２０１の上端の地上高（図５中のｈ２）は、傾斜突起１０３１の先端の地上高（図３中のｈ１）より高くなるように設定される。また、テーパ部２０１の傾斜角度は、傾斜突起１０３１の傾斜角度と略同等になるように設定される。

（シャーシ部と車体部との結合動作）
次に、シャーシ部１００と車体部２００とを結合させる場合におけるシャーシ部１００の動作について図６から図１０に基づいて説明する。図６から図８は、シャーシ部１００と車体部２００とを連結する様子を示す側面図である。図９及び図１０は、シャーシ部１００と車体部２００とを連結する様子を示す背面図である。

シャーシ部１００と車体部２００とが分離状態にあるときは、車体部２００が地面に載置された状態となる。その際、車体部２００は自力で走行することができないが、シャーシ部１００は自力で走行することができる。そこで、先ず、図６に示すように、シャーシ部１００の制御部１０１３が、一対の傾斜突起１０３１の先端の間隔を車体部２００の幅Ｗ２より大きい間隔Ｗ１とすべく、伸縮装置１０２２を制御する。続いて、図７に示すように、制御部１０１３は、モータ１０１１及び操舵装置１０１２を制御することで、一対の傾斜突起１０３１の間に車体部２００が収まるようにシャーシ部１００を移動（後進）させる。そして、図８に示すように、車体部２００の前端がシャーシ部１００における駆動ユニット部１０１の背面部分に当接すると、制御部１０１３が、シャーシ部１００の移動を停止させるべくモータ１０１１を制御する。

図８に示す如く車体部２００が一対の傾斜突起１０３１の間に収まると、制御部１０１３は、図９に示すように、一対の傾斜突起１０３１の互いの間隔を小さくすべく、伸縮装置１０２２を制御する。これにより、一対の傾斜突起１０３１が車体部２００の両側面に設けられたテーパ部２０１と係合する。一対の傾斜突起１０３１とテーパ部２０１とが係合した状態で、一対の傾斜突起１０３１の互いの間隔がさらに小さくされると、一対の傾斜突起１０３１とテーパ部２０１とが互いに摺動する。これにより、各傾斜突起１０３１の先端側から基端側へ向かってテーパ部２０１が摺動していくことで、図１０に示すように、車体部２００が車高方向における下側から上側へ持ち上げられることになる。その結果、車体部２００が地面から離間する。そして、車体部２００における底面の地上高（地面から車体部２００の底面までの距離）が走行に適した高さになると、制御部１０１３が、伸縮装置１０２２の動作を停止させる。なお、本例においては、図１０に示すように、車体部２００の両側面が一対の支承部材１０３の内壁面に当接する状態で、車体部２００における底面の地上高が走行に適した高さになるように、シャーシ部１００及び車体部２００が設計されている。斯様にしてシャーシ部１００と車体部２００とが結合されると、車体部２００を地面に干渉させることなく、シャーシ部１００を走行させることができる。なお、シャーシ部１００と車体部２００とが結合された状態において、車体部２００の位置を固定するためのロック機構がシャーシ部１００に設けられてもよい。

また、シャーシ部１００と車体部２００とを分離させる場合は、前述の図６から図１０に示した手順と逆の手順で、制御部１０１３が、モータ１０１１、操舵装置１０１２、及び伸縮装置１０２２を制御すればよい。すなわち、制御部１０１３は、先ず、シャーシ部１００が停止している状態で、車体部２００を接地させるべく、伸縮装置１０２２を制御する。具体的には、制御部１０１３は、一対の傾斜突起１０３１の互いの間隔が大きくなるように伸縮装置１０２２を制御することで、車体部２００を車高方向における上側から下側へ変位させる。車体部２００が接地した後は、制御部１０１３は、一対の傾斜突起１０３１の先端の間隔が車体部２００の幅Ｗ２より大きい間隔Ｗ１となるように、伸縮装置１０２２を制御する。これにより、一対の傾斜突起１０３１とテーパ部２０１との係合が
解除され、シャーシ部１００と車体部２００とが分離される。その結果、シャーシ部１００は、単独で走行可能になる。

以上述べた実施形態によれば、リフト又はクレーン等を備えた重機械等に依存することなく、シャーシ部１００と車体部２００との結合作業及び分離作業を行うことができる。これにより、分離型車両１のユーザは、移動先等においてシャーシ部１００と車体部２００との結合及び分離を手軽に行うことが可能になる。

なお、本実施形態では、車体部の両側面の途中から底面にかけてテーパ部が形成される例について述べたが、テーパ部の位置は適宜変更し得る。例えば、車体部の両側面に鍔状に突出するテーパ部を突設してもよい。

＜その他＞
上記した実施形態はあくまでも一例であって、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。また、本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。

１ 分離型車両
１００ シャーシ部
１００ａ 前輪
１００ｂ 後輪
１０１ 駆動ユニット部
１０２ フレーム部
１０３ 支承部材
１０１１ モータ
１０１２ 操舵装置
１０１３ 制御部
１０２１ バッテリ
１０２２ 伸縮装置
１０３１ 傾斜突起
２００ 車体部
２０１ テーパ部

Claims (1)

1. 複数の車輪とそれら車輪の少なくとも一部を駆動する原動機とそれら車輪の少なくとも一部の舵角を変更する操舵装置とを具備するシャーシ部、及び、客室と荷室との少なくとも一方を具備する車体部、を含み、それらシャーシ部と車体部とが分離可能に構成される車両であって、
   前記車体部の両側面に設けられ、車幅方向における外側から内側へ向かって車高方向における上側から下側へ傾斜する一対のテーパ部と、
   前記シャーシ部の両側面において車両前後方向に延在する一対の支承部材と、
   前記一対の支承部材の互いに対向する内壁面に設けられ、車高方向における上側から下側へ傾斜しつつ車幅方向における外側から内側へ突出する一対の傾斜突起と、
   前記一対の支承部材の互いの間隔を車幅方向に沿って変更することで、車幅方向における前記一対の傾斜突起の互いの間隔を変更する伸縮装置と、
   前記原動機と前記操舵装置と前記伸縮装置とを制御する制御部と、
   を備え、
   地面に載置されている状態の前記車体部に前記シャーシ部を結合させる場合に、
   前記制御部は、
   前記一対の傾斜突起の互いの間隔が前記車体部の幅より大きくなるように前記伸縮装置を制御することと、
   前記一対の傾斜突起の間に前記車体部が位置するように前記原動機及び前記操舵装置を制御することと、
   前記一対の傾斜突起の間に前記車体部が位置している状態で、前記一対の傾斜突起の互いの間隔が小さくなるように前記伸縮装置を制御することで、前記一対の傾斜突起を前記一対のテーパ部に係合させるとともに、前記一対の傾斜突起と前記一対のテーパ部とを互いに摺動させて、前記車体部を車高方向における下側から上側へ変位させることと、
   を実行する、
   分離型車両。

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