(57)【要約】【課題】  左右一対の前輪間における駆動力の差により前輪および後輪を円滑に転舵させることができ、かつ、比較的小さな旋回半径で走行させることができる車両を提供すること。【解決手段】  車両１は左右一対の前輪３と、１つの後輪９と、各前輪３を支持する前輪支持部材５と、車体フレーム７と、各前輪３に駆動力を個別に付与する電動モータと、抵抗力付与装置４７とを備える。車体フレーム７は、後輪９を支持すると共に前輪支持部材５を軸芯Ｌｆ回りに回動可能に支持する。後輪９は、水平方向の全ての方向で転動方向を自由に変更可能に構成されている。各前輪３間における駆動力の差により前輪支持部材５を車体フレーム７に対して軸芯Ｌｆ回りに回動させる転舵力を発生させる。抵抗力付与装置４７は前記転舵力に抗して抵抗力を付与する。車両１の運転状況に応じて前記抵抗力を調整すべく抵抗力付与装置４７が制御される。【選択図】図１
2020006735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の前輪と、
少なくとも１つの後輪と、
前記各前輪をそれぞれ回転可能に支持する前輪支持部材と、
前記前輪支持部材を第一の軸芯回りに回動可能に支持すると共に前記後輪を回転可能に支持する車体と、
前記各前輪に対して駆動力を個別に付与する駆動力付与手段とを備え、
前記各前輪に前記駆動力付与手段により個別に駆動力を付与することで発生する前記各前輪間における駆動力の差により前記前輪支持部材を前記車体に対して前記第一の軸芯回りに回動させる転舵力を発生させるようにし、
前記前輪支持部材を前記車体に対して前記第一の軸芯回りに回動させることで前記各前輪を操向するようにした車両において、
前記転舵力に抗して抵抗力を付与する転舵抵抗力付与手段と、
前記駆動力付与手段および前記転舵抵抗力付与手段を制御する制御手段とをさらに備え、
前記後輪は、水平方向の全ての方向または水平方向の規定された角度の範囲内で転動方向を自由に変更可能に構成され、
前記制御手段は、前記車両の運転状況に応じて前記抵抗力を調整すべく前記転舵抵抗力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とする車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両において、
前記制御手段は、前記車両が高速で走行しているときより低速で走行しているときの方が、前記抵抗力が大きくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とする車両。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両において、
前記制御手段は、
前記各前輪の転舵時に一時的に、前記抵抗力が大きくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御すると共に、前記各前輪に付与される駆動力が、転舵方向内側の前輪より転舵方向外側の前輪の方が小さくなるように前記駆動力付与手段を制御した後、引き続いて、
前記抵抗力が小さくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御すると共に、前記各前輪に付与される駆動力が、転舵方向内側の前輪より転舵方向外側の前輪の方が大きくなるように前記駆動力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とする車両。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうち何れか一つに記載の車両において、
前記後輪は単一の後輪からなり、該後輪を回転可能に支持する後輪支持部材をさらに備え、
前記後輪支持部材は、第二の軸芯回りに回動可能に前記車体に支持され、
前記第一の軸芯および前記第二の軸芯は、それぞれ上部が下部より前方に位置するように傾斜し、
前記第二の軸芯は、それが下方に向かって延長された仮想直線と前記車両が前進しているときの走行路面との交点が前記後輪の前記走行路面との接地点より前記後輪の転動方向前方に位置するように配置されていることを特徴とする車両。
【請求項５】
請求項４に記載の車両において、
前記後輪が指向し得る転動方向の範囲を変更可能な転動方向範囲変更手段をさらに設け、
前記制御手段により前記転動方向範囲変更手段を制御するようにしたことを特徴とする車両。
【請求項６】
請求項５に記載の車両において、
前記制御手段は、前記車両が低速で走行するときより高速で走行するときの方が、前記後輪の転動方向の範囲が狭くなるように前記転動方向範囲変更手段を制御するように構成されていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右一対の前輪と、少なくとも１つの後輪とを備え、左右一対の前輪間における駆動力の差により前輪支持部材を車体に対して相対回動させることで各前輪の操向を行うようにした車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されている従来の車両は、左右一対の前輪間における駆動力の差により前輪支持部材を転舵軸回りに回動させることで各前輪を操向するように構成され、主に各前輪を操向することで車両を操舵している。
また、特許文献２に示されている従来の車両は、左右一対の前輪間における駆動力の差により発生したヨーモーメントにより、後輪を支持するキャスターハウジングが後輪転舵軸回りに回動することで転舵されるように構成されている。そして、キャスターハウジングの後輪転舵軸回りの回動に抗するようにコイルばねによる付勢力が常に付与されており、その付勢力は、走行速度が大きいほど大きくなるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７５７５１１号公報
【特許文献２】特許第６００３７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されている従来の車両では、前輪支持部材と車体との干渉を回避するために前輪支持部材の転舵軸回りの回動角度が一定の範囲に制限されるので、車両が旋回走行する場合の旋回半径をあまり小さくすることができなかった。
また、特許文献２に示されている従来の車両では、キャスターハウジングの後輪転舵軸回りの回動に抗するようにコイルばねによる付勢力が常に付与されているので、各前輪間における駆動力の差によりキャスターハウジングを後輪転舵軸回りに回動させようとしても円滑に回動させることができなかった。このため、各前輪の駆動力の差によるヨーモーメントにより後輪を転舵させる際の応答性が悪かった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、左右一対の前輪間における駆動力の差により前輪および後輪を円滑に転舵させることができ、かつ、比較的小さな旋回半径で走行させることができる車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明に係る車両は、左右一対の前輪と、少なくとも１つの後輪と、前記各前輪をそれぞれ回転可能に支持する前輪支持部材と、前記前輪支持部材を第一の軸芯回りに回動可能に支持すると共に前記後輪を回転可能に支持する車体と、前記各前輪に対して駆動力を個別に付与する駆動力付与手段とを備え、前記各前輪に前記駆動力付与手段により個別に駆動力を付与することで発生する前記各前輪間における駆動力の差により前記前輪支持部材を前記車体に対して前記第一の軸芯回りに回動させる転舵力を発生させるようにし、前記前輪支持部材を前記車体に対して前記第一の軸芯回りに回動させることで前記各前輪を操向するようにした車両において、前記転舵力に抗して抵抗力を付与する転舵抵抗力付与手段と、前記駆動力付与手段および前記転舵抵抗力付与手段を制御する制御手段とをさらに備え、前記後輪は、水平方向の全ての方向または水平方向の規定された角度の範囲内で転動方向を自由に変更可能に構成され、前記制御手段は、前記車両の運転状況に応じて前記抵抗力を調整すべく前記転舵抵抗力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
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、前記制御手段は、前記車両が高速で走行しているときより低速で走行しているときの方が、前記抵抗力が大きくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載した発明に係る車両は、請求項１または請求項２に記載の車両において、前記制御手段は、前記各前輪の転舵時に一時的に、前記抵抗力が大きくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御すると共に、前記各前輪に付与される駆動力が、転舵方向内側の前輪より転舵方向外側の前輪の方が小さくなるように前記駆動力付与手段を制御した後、引き続いて、前記抵抗力が小さくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御すると共に、前記各前輪に付与される駆動力が、転舵方向内側の前輪より転舵方向外側の前輪の方が大きくなるように前記駆動力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載した発明に係る車両は、請求項１ないし請求項３のうち何れか一つに記載の車両において、前記後輪は単一の後輪からなり、該後輪を回転可能に支持する後輪支持部材をさらに備え、前記後輪支持部材は、第二の軸芯回りに回動可能に前記車体に支持され、前記第一の軸芯および前記第二の軸芯は、それぞれ上部が下部より前方に位置するように傾斜し、前記第二の軸芯は、それが下方に向かって延長された仮想直線と前記車両が前進しているときの走行路面との交点が前記後輪の前記走行路面との接地点より前記後輪の転動方向前方に位置するように配置されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５に記載した発明に係る車両は、請求項４に記載の車両において、前記後輪が指向し得る転動方向の範囲を変更可能な転動方向範囲変更手段をさらに設け、前記制御手段により前記転動方向範囲変更手段を制御するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６に記載した発明に係る車両は、請求項５に記載の車両において、前記制御手段は、前記車両が低速で走行するときより高速で走行するときの方が、前記後輪の転動方向の範囲が狭くなるように前記転動方向範囲変更手段を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、後輪は転動方向を自由に変更可能に構成され、前輪を転舵させようとする転舵力に抗する抵抗力を車両の運転状況に応じて調整するように構成されている。このため、各前輪に付与する駆動力と前輪の転舵力に抗する抵抗力とを適宜制御することで、車両の運転状況に応じて前輪および後輪の転舵を好適に制御することができる。また、後輪は転動方向を自由に変更可能に構成されているので、各前輪の駆動力の差によるヨーモーメントにより後輪を転舵させる際の応答性が良好となる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、車両が高速で走行するときより低速で走行するときの方が、前輪の転舵力に抗する抵抗力が大きくなるように制御されるので、低速での走行時に、各前輪間の駆動力の差によるヨーモーメントにより後輪を円滑に転舵させることができる。このため、比較的小さな旋回半径で車両を旋回させることができ、狭い場所等でも小回りが利く。
一方、車両が高速で走行するときは、低速で走行するときより前輪の転舵力に抗する抵抗力が小さくなるように制御されるので、各前輪間の駆動力の差によるヨーモーメントは、前輪支持部材を車体に対して第一の軸芯回りに回動させるように作用する。このため、後輪による転舵を抑制することができると共に主に前輪により転舵されるので、高速での旋回性能を確保することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、車両を旋回走行させる場合に、前輪の転舵力に抗する抵抗力と各前輪に付与される駆動力とを二段階に亘って適宜制御するようにしている。このため、第一段階の制御で一時的に弾性変形していた前輪支持部材および前輪が元の状態に復帰しようとする復元力を、第二段階の制御のときに、前輪および前輪支持部材を車体に対して相対回動させる力として利用することができる。このため、その分、前輪の転舵を迅速に行うことができるだけでなく、前輪の転舵を補助するために特別な装置を設ける必要もない。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、前輪支持部材の回動中心たる第一の軸芯は、上部が下部より前方に位置するように傾斜しているので、車両の旋回方向に前輪支持部材が回動すると旋回方向内側に車体が傾斜し、これに伴って、後輪支持部材の回動中心たる第二の軸芯も同様に傾斜する。該第二の軸芯は、上部が下部より前方に位置するように傾斜し、その延長した仮想直線と走行路面との交点が後輪の接地点より後輪の転動方向前方に位置している。このため、車体が傾斜すると、後輪の接地点における走行路面からの鉛直方向上方への反力は、後輪を介して後輪支持部材を第二の軸芯回りに回動させて、後輪の転動方向前側を車体の傾斜方向に指向させるように作用する。この結果、その傾斜方向とは反対方向に過度に後輪が指向することがないので、車両が安定して旋回走行することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、後輪が指向し得る転動方向の範囲を変更可能な転動方向範囲変更手段をさらに設けたので、直進方向を中央に含む狭い角度範囲に後輪の転動方向を規制することにより、後輪が第二の軸芯回りに不所望に大きく回動することを防止することができる。また、転動方向範囲変更手段は、後輪の転動方向の範囲を変更するものであるので、その範囲内では後輪の転動方向を自由に変更することができるため、転動方向範囲変更手段を設けたことで、各前輪の駆動力の差によるヨーモーメントにより後輪を転舵させる際の応答性を損なうことはない。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、車両が低速で走行するときより高速で走行するときの方が、後輪の転動方向の範囲が狭くなるように制御されるので、直進方向を中央に含む狭い角度範囲に後輪の転動方向を規制することにより、車両が高速で走行しているときに受ける横風や路面の起伏等の外乱の影響で後輪が第二の軸芯回りに不所望に大きく回動することを防止することができる。
一方、低速で走行するときは、高速で走行するときより後輪の転動方向の範囲が広くなるように制御されるので、その分、後輪の転舵の範囲が広がるため、車両の取り回し性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両を前方斜め上方から見た状態を示す車両全体図である。
【図２】同車両を左側方から見た状態を示す外観図である。
【図３】同車両を上方から見た状態を示す外観図である。
【図４】同車両を前方から見た状態を示す外観図である。
【図５】同車両に搭載された制御装置および該制御装置と関係する各種機器の概略の構成を示すブロック図である。
【図６】同車両に組み付けられた抵抗力付与装置を破断して示した縦断面図である。
【図７】同抵抗力付与装置の長手方向中途部を破断して斜め上方から見た状態を示した図である。
【００１９】
【図８】低速で旋回走行する場合の同車両の挙動を説明するための模式図である。
【図９】低速で旋回走行している同車両を上方から見た状態を示す外観図である。
【図１０】低速で旋回走行している同車両を前方から見た状態を示す外観図である。
【図１１】高速で旋回走行する場合の同車両の挙動を説明するための模式図である。
【図１２】高速で旋回走行している同車両を前方から見た状態を示す外観図である。
【図１３】抵抗力付与装置の抵抗力の大きさと前輪側および後輪側の転舵量との関係を示すグラフである。
【００２０】
【図１４】各前輪に付与される駆動力の差と抵抗力付与装置の抵抗力とを変化させた場合の、前輪側および後輪側の転舵量が変化する様子を示すグラフである。
【図１５】同車両に組み付けられた回動角度規制装置を破断して示した縦断面図である。
【図１６】同回動角度規制装置を、カバーを取り外して斜め上方から見た状態を示した図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る車両の制御を変更した第１の変形例を示す図であって、車両が高速で旋回走行する場合の挙動を説明するための模式図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る車両の制御を変更した第２の変形例を示す図であって、車両が高速で旋回走行する場合の挙動を説明するための模式図である。
【００２１】
【図１９】第２の変形例に係る車両が高速で旋回走行しているところを上方から見た状態を示す外観図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る車両の制御を変更した第３の変形例を示す図であって、車両が高速で旋回走行する場合において、各前輪に付与される駆動力の差と抵抗力付与装置の抵抗力とが二段階の制御により変化するときの、前輪側の転舵量が変化する様子を示すグラフである。
【図２１】本発明の実施形態に係る車両の抵抗力付与装置とは異なる構成からなる第４の変形例に係る抵抗力付与装置を破断して示した縦断面図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る車両の後輪およびその取付構造を変更した第５の変形例に係る車両を前方斜め上方から見た状態を示す車両全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る車両の一例を図１ないし図１６を参照して詳細に説明する。図１ないし図４、図９、図１０および図１２において符号１で示すものは、本発明の実施形態に係る車両である。図１ないし図３および図９において矢印Ｆで示す方向は車両１の前方を示す。以下の説明で車両１およびその各構成部材に関して方向や部位を示すために使用する前・後、左・右、上・下および内・外の語句は、各構成部材が車両１に組み付けられた状態において、車両１に乗車して見たときの方向や位置を指すものとする。車両１の前部には左右一対の前輪３，３を備え、各前輪３はそれぞれ回転可能に前輪支持部材５によって支持され、前輪支持部材５は車体フレーム７に揺動可能に支持されている。車両１の後部には単一の後輪９が後輪支持部材１１を介して車体フレーム７に回転可能に支持されている。車体フレーム７は、本発明でいう「車体」を構成する。
【００２３】
車体フレーム７は、車両１の左右方向中央を前後方向に延びる円管状のフレーム本体１３と、該フレーム本体１３の前後方向中間部に結着された半円形状のステップ１５と、フレーム本体１３の前端に結着された円管状の軸支持部材１７と、該軸支持部材１７の後方近傍でフレーム本体１３に結着され後方斜め上方に向かって延びるハンドルポスト１９と、フレーム本体１３の後端に結着された円管状の軸支持部材２１とを備えている。フレーム本体１３の前後方向中央部は下方に向かって屈曲形成され、この曲形成された部位にステップ１５が結着されている。ステップ１５の左右方向中央部は、その前端部および後端部の凹状に切り欠かれた部位にフレーム本体１３が配設され結着されている。フレーム本体１３は、ステップ１５の前端部および後端部の凹状に切り欠かれた各部位から前方斜め上方と後方斜め上方とに向かってそれぞれ延びている。下方に向かって凸状に屈曲形成されたフレーム本体１３の前後方向中間部は、ステップ１５の下方に位置付けられている。
【００２４】
前輪支持部材５の左右方向中央部は、軸支持部材１７内に配設され該軸支持部材１７に一体的に結着された前輪転舵軸２３（図２参照）を介して該前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに回動可能に軸支持部材１７に支持されている。軸芯Ｌｆは、その上部が下部より前方に位置するように傾斜している。軸芯Ｌｆは、本発明でいう「第一の軸芯」を構成する。前輪支持部材５の左右方向両端部には、キャンバー軸２５を介して該キャンバー軸２５の軸芯Ｌｃ回りに回動可能に左右一対のモータハウジング２７，２７の下部がそれぞれ支持されている。軸芯Ｌｃは、その前部が後部より下方に位置するように傾斜して前後方向に延びるように配置されている。各モータハウジング２７内には、各前輪３に対して前輪３ごとに駆動力を個別に付与するための電動モータ２９（図５参照）が配設されている。各前輪３は、所謂、ホイールインモータの構造からなる。電動モータ２９は、本発明でいう「駆動力付与手段」を構成する。電動モータ２９の回転軸が各前輪３のハブ（図示せず）にそれぞれ結着され、電動モータ２９の回転軸が回転することで前輪３が回転するように構成されている。
【００２５】
各前輪３に電動モータ２９により個別に駆動力を付与することで発生する各前輪３間における駆動力の差により、前輪支持部材５を車体フレーム７に対して軸芯Ｌｆ回りに回動させる転舵力が発生する。そして、前輪支持部材５を車体フレーム７に対して軸芯Ｌｆ回りに回動させることで各前輪３を操向するように構成されている。なお、各前輪３間における駆動力の差を発生させる際に各前輪３に付与される駆動力としては、車両１の進行方向と同一の方向に前輪３を駆動する駆動力と、車両１の進行方向とは逆の方向に前輪３を駆動する駆動力とが含まれ、逆の方向に前輪３を駆動する駆動力には、後述する回生制動力が含まれる。そして、各前輪３間に駆動力の差が発生する場合としては、同一の方向に異なる大きさの駆動力が前輪３にそれぞれ付与される場合と、互いに逆の方向に同一または異なる大きさの駆動力が前輪３にそれぞれ付与される場合とがある。
【００２６】
ハンドルポスト１９が結着された部位とステップ１５が結着された部位との間に位置するフレーム本体１３の部位には、左右方向に延びるように配置された左右一対の棒状のキャンバリンク部材３１，３１の一端部がそれぞれボール継手またはゴムブッシュを介して回動可能に連結され、各キャンバリンク部材３１の他端部は、各モータハウジング２７の上部にそれぞれボール継手を介して回動可能に連結されている。
【００２７】
一方、後輪支持部材１１は、その上端部に設けられた後輪転舵軸１１ａ（図２参照）が軸支持部材２１内に挿通され、該後輪転舵軸１１ａを介して該後輪転舵軸１１ａの軸芯Ｌｒ回りに回動可能に軸支持部材２１に支持されている。これによって、後輪９は、水平方向において全ての方向に後輪支持部材１１と共に軸芯Ｌｒ回りに回動可能に構成され、水平方向の全ての方向に転動方向を自由に変更可能に構成されている。軸芯Ｌｒは、本発明でいう「第二の軸芯」を構成する。
また、軸芯Ｌｒは、その上部が下部より前方に位置するように傾斜している。図２に示すように、、軸芯Ｌｒは、それが下方に向かって延長された仮想直線Ｓと車両１の走行路面Ｒとの交点Ｐが、車両１が前進している状態では、後輪９の走行路面Ｒとの接地点Ｑより後輪９の転動方向前方に位置するように配置されている。この配置関係によって、後輪９は車両１の進行に追随して的確な進行方向を指向しながら転動することができる。
【００２８】
ステップ１５は、図２に示すように、フレーム本体１３に結着された基面板１５ａと、該基面板１５ａの上方に配置された上面板１５ｂとを備えている。乗員は上面板１５ｂ上に立ち乗りする。基面板１５ａと上面板１５ｂとの間には、乗員が立ち乗りしたときに上面板１５ｂに付与される荷重を検出する複数の荷重センサ３３…が配設されている。配設される荷重センサ３３の個数は、上面板１５ｂに付与される前後左右の荷重分布を取得することができる個数であればよく、少なくとも３個あればよい。３個の場合は、基面板１５ａ上における前側または後側の何れか一方側で左右方向に離間した位置に２個配設し、他方側で左右方向中央の位置に１個配設する。
【００２９】
ハンドルポスト１９の上端部には、二等辺三角形状のハンドル３５が結着されている。該ハンドル３５は、ハンドル本体３５ａと、該ハンドル本体３５ａに対して回動可能なグリップ３５ｂとを備える。該グリップ３５ｂは、前記二等辺三角形状の底辺に相当する部位に配設され、乗員が手で把持することができる。グリップ３５ｂは、乗員の手の力で該グリップ３５ｂの軸芯回りに回動可能に構成され、手の力を緩めると、トーションばね（図示せず）のばね力により中立位置に復帰するように構成されている。ハンドル本体３５ａ内には、グリップ３５ｂの軸芯回りの回動角度（回動方向を含む。）と中立位置とを検出するグリップ回動センサ３７（図５参照）が配設されている。
【００３０】
ハンドルポスト１９におけるハンドル３５の下方近傍には、車両１の走行モードを切り替える走行モード切替スイッチ３９が配設されている。該走行モード切替スイッチ３９は、「停止」、「低速走行モード」および「高速走行モード」のうち何れか一つを択一的に乗員が選択し切り替えることができる。ハンドルポスト１９内の上端部には、ハンドルポスト１９に対して該ハンドルポスト１９の軸芯回りにハンドル３５を回動させる回動力をその回動方向も含めて検出するハンドル回動力センサ４１が配設されている。
【００３１】
車体フレーム７の軸支持部材１７内には、該軸支持部材１７に対して前輪支持部材５が相対回動するときの回動角度を検出する前側回動センサ４５（図５参照）が配設されている。
前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆと同軸上には抵抗力付与装置４７が配設され、該抵抗力付与装置４７は、各前輪３間における駆動力の差により前輪支持部材５を軸芯Ｌｆ回りに回動させる転舵力に抗する抵抗力を発生する。抵抗力付与装置４７は、本発明でいう「抵抗力付与手段」を構成する。抵抗力付与装置４７の抵抗力の大きさは、車両の運転状況に応じて略０から所定の大きさまで調整可能に構成され、その抵抗力の大きさに応じて、軸支持部材１７に対して前輪支持部材５が相対回動し難くなる。このため、各前輪３に付与する駆動力と前輪３の転舵力に抗する抵抗力とを適宜制御することで、車両１の運転状況に応じて前輪３および後輪９の転舵を好適に制御することができる。また、後輪９は転動方向を自由に変更可能に構成されているので、各前輪３の駆動力の差によるヨーモーメントにより後輪９を転舵させる際の応答性が良好となる。
【００３２】
一方、車体フレーム７の後端部の軸支持部材２１内には、該軸支持部材２１に対して後輪支持部材１１が相対回動するときの回動角度を検出する後側回動センサ４９（図５参照）が配設されている。
前記軸支持部材２１の上端には、後述する回動角度規制装置９９が結着されている。回動角度規制装置９９は、後輪転舵軸１１ａの軸芯Ｌｒと同軸上に配設され、軸支持部材２１に対して後輪支持部材１１が相対回動するときの回動可能な角度範囲を変更可能に構成されている。回動角度規制装置９９により後輪支持部材１１の回動可能な角度範囲が変更されることにより、後輪９が指向し得る転動方向の範囲も変更される。よって、回動角度規制装置９９は、本発明でいう「転動方向範囲変更手段」を構成する。
【００３３】
また、後輪支持部材１１には、後輪９の回転速度を検出する後輪回転センサ５３（図５参照）が配設されている。後輪回転センサ５３による検出値に基づいて車両１の走行速度を求めるようにしている。なお、後輪回転センサ５３を省略して、各電動モータ２９の回転軸の回転速度をそれぞれ検出して、それらの検出値の平均値を演算で求めることで車両１の走行速度を求めるようにしてもよい。
また、後輪９の車軸上には、後輪９を制動するための電磁ブレーキ５５が配設されている。該電磁ブレーキ５５は、供給される電力に応じて連続的に磁力が増減するように構成され、供給される電力が大きいほど磁力が大きくなり制動力が小さくなる。電力が遮断されると電磁ブレーキ５５内のばね部材のばね力により最大の制動力が付与されるように構成されている。なお、電磁ブレーキ５５に替えて、ドラムブレーキまたはディスクブレーキを電動モータの駆動により作動させて制動力を発生させるようにしてもよい。
【００３４】
前記抵抗力付与装置４７は、図６および図７に示すように、軸受部材５９を介して前輪転舵軸２３に回動可能に支持された円環状の基部材６１と、該基部材６１の上面に一体的に結着されたシリンダ６３と、前輪転舵軸２３の上端に一体的に結着された隔壁６５と、前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆと同軸に配設された螺子軸６７と、該螺子軸６７を軸芯Ｌｆに沿う方向に進退させる電動アクチュエータ６９とを備えている。基部材６１の外周面には、前輪支持部材５の左右方向中央部の前端部が結着されている。前記シリンダ６３は、軸芯Ｌｆと同軸の軸芯を有する円環状のシリンダ本体部６３ａと、該シリンダ本体部６３ａの上部開口および下部開口をそれぞれ液密に閉塞する上面部６３ｂおよび下面部６３ｃと、シリンダ本体部６３ａの内周面からその軸芯に向かって突出するように、シリンダ本体部６３ａと一体に形成された可動隔壁部６３ｄとを備えている。シリンダ６３内には、作動油を貯留する油室７１が形成されている。
【００３５】
前記隔壁６５は、軸芯Ｌｆと同軸の軸芯を有する円柱状の軸部６５ａと、該軸部６５ａからシリンダ本体部６３ａの内周面に向かって突出するように軸部６５ａと一体に形成された隔壁部６５ｂとを備えている。軸部６５ａの外周面に対向する可動隔壁部６３ｄの対向面は、軸部６５ａの外周面に沿った円弧状に形成され、軸部６５ａの外周面に摺接可能に構成されている。これによって、シリンダ６３内の油室７１は、可動隔壁部６３ｄと隔壁６５とで２つの油室に区画されている。隔壁６５の軸部６５ａには、その軸芯に沿って円柱状の軸穴が穿設され、該軸穴内には螺子軸６７の円柱状の下端部が挿入されている。該円柱状の下端部の外周面は、軸部６５ａの軸穴の内周面に摺接可能に構成されている。螺子軸６７は、隔壁６５の軸部６５ａに対して、螺子軸６７の軸芯に沿う方向には進退可能であるが、該軸芯回りの相対回動ができないように回転止めの構造に構成されている。軸部６５ａには、該軸部６５ａの軸穴の軸芯に直交するように貫通孔７３が穿設されており、可動隔壁部６３ｄと隔壁６５とで油室７１が区画されて形成されたシリンダ６３内の２つの油室同士は、貫通孔７３を介してのみ連通される。
【００３６】
前記電動アクチュエータ６９は、円筒状のケース６９ａと、該ケース６９ａ内で前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆと同軸に配設された回転軸６９ｂと、該回転軸６９ｂと一体的に結着され該回転軸６９ｂの周囲に配置されたロータ６９ｃと、該ロータ６９ｃの周囲に配置されケース６９ａの内周面に固定されたステータ６９ｄとを備えている。回転軸６９ｂには、その軸芯に沿って貫通孔が穿設され、該貫通孔の内周面には、その長手方向全域に亘って雌ねじ部が形成されている。該雌ねじ部には、前記螺子軸６７が螺合されている。電動アクチュエータ６９に電源が供給されて回転軸６９ｂが回転し、前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆに沿う方向に螺子軸６７が進退することで、軸部６５ａの貫通孔７３の開口面積が螺子軸６７の下端部によって変化させられる。
【００３７】
走行路面の凸凹により各前輪３が振動して、その振動が伝播することで前輪支持部材５が抵抗力付与装置４７の基部材６１と共に前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに往復回動したとしても、その往復回動によって抵抗力付与装置４７内の作動油が貫通孔７３を流通する際の流動抵抗により当該往復回動は減衰させられる。このため、抵抗力付与装置４７は、前輪３の操舵系に減衰力を与えるためのステアリングダンパーとしても機能する。
【００３８】
前記回動角度規制装置９９は、図１５および図１６に示すように、後輪転舵軸１１ａの上端部に結着されたハート形状のカム１０１と、該カム１０１のカム面によって進退するロッド１０３と、該ロッド１０３を中立位置に保持するよう該ロッド１０３にばね力を付与する一対の第一ばね部材１０７ａおよび第二ばね部材１０７ｂと、磁力を発生する円環状の一対の第一電磁コイル１０９ａおよび第二電磁コイル１０９ｂと、これらのものを収納する収納ケース１１１とを備えている。該収納ケース１１１は軸支持部材２１の上端面に結着されている。該収納ケース１１１は、ロッド１０３，各ばね部材１０７ａ，１０７ｂおよび各電磁コイル１０９ａ，１０９ｂを収納する円柱状の第一収納部１１１ａと、該第一収納部１１１ａに一端面が一体的に結着され、カム１０１を収納する第二収納部１１１ｂとを備えている。
【００３９】
ロッド１０３は、両端部にそれぞれ設けられ小さな外径を有する丸棒状の第一小径部１０３ａおよび第二小径部１０３ｂと、ロッド１０３の長手方向中途部に設けられ各小径部１０３ａ，１０３ｂより大きな外径を有する円柱状の大径部１０３ｃと、該大径部１０３ｃの長手方向中途部に設けられた円盤状のアーマチュア１０３ｄとを備えている。各小径部１０３ａ，１０３ｂと大径部１０３ｃとアーマチュア１０３ｄとは、互いに一体に形成されている。ロッド１０３の第一小径部１０３ａの長手方向中途部は、第二収納部１１１ｂの前記一端面に穿設された貫通孔に挿通され、第一小径部１０３ａの先端部には円柱状のローラ１１２を回転可能に支持する二股状のローラ保持部材１０３ｅが結着されている。
【００４０】
前記第一ばね部材１０７ａは、第二収納部１１１ｂの前記一端面とロッド１０３の大径部１０３ｃの一端面との間でロッド１０３の第一小径部１０３ａを囲繞するように介装されている。第二ばね部材１０７ｂは、第一収納部１１１ａの円盤状の側面とロッド１０３の大径部１０３ｃの他端面との間でロッド１０３の第二小径部１０３ｂを囲繞するように介装されている。第一電磁コイル１０９ａは、ロッド１０３の第一小径部１０３ａおよび大径部１０３ｃの一端部と第一ばね部材１０７ａとを囲繞するように配設されている。第二電磁コイル１０９ｂは、ロッド１０３の第二小径部１０３ｂおよび大径部１０３ｃの他端部と第二ばね部材１０７ｂとを囲繞するように配設されている。
【００４１】
一対の電磁コイル１０９ａ，１０９ｂの何れか一方に択一的に電源が供給されることでアーマチュア１０３ｄに作用する磁力が発生する。この磁力によりロッド１０３は、一対のばね部材１０７ａ，１０７ｂの何れか一方を圧縮すると共に圧縮することで生じるばね力に抗して進退させられる。第一電磁コイル１０９ａまたは第二電磁コイル１０９ｂへの電源の供給が停止されると、ロッド１０３は、一対のばね部材１０７ａ，１０７ｂのうち圧縮させられていた何れか一方のばね力により中立位置に復帰する。
【００４２】
後輪転舵軸１１ａがその軸芯Ｌｒ回りに回動可能な角度は、ロッド１０３が中立位置に位置しているときは所定の範囲に規制され、ロッド１０３がカム１０１の方向に最も移動しているときは０°を中央に含む狭い範囲に規制される。これらの規制は、ロッド１０３に結着されたローラ保持部材１０３ｅのローラ１１２がカム１０１のカム面に当接することで行われる。ロッド１０３がカム１０１から最も離間した位置に移動しているときは３６０°となり、後輪転舵軸１１ａの回動は規制されない。なお、ロッド１０３がカム１０１の方向に最も移動しているときは０°として後輪転舵軸１１ａが全く回動できないように構成することもできる。また、各電磁コイル１０９ａ，１０９ｂに供給する電力の大きさを適宜調整して、カム１０１とロッド１０３との距離を所望の距離に保持することができるように構成してもよい。
なお、前記回動角度規制装置９９は、一対の電磁コイル１０９ａ，１０９ｂによる磁力によりロッド１０３を進退させるように構成されているが、このような構成に替えて、電動モータの回転駆動によりロッドを進退させるようにした電動モータ駆動機構としてもよい。この場合の電動モータ駆動機構は、本発明でいう「回動角度規制手段」を構成する。
【００４３】
一方、ステップ１５の下方には電池７５が配設され、該電池７５の前方には制御装置７７が配設され、電池７５の後方には慣性センサ７９が配設されている。制御装置７７は、本発明でいう「制御手段」を構成する。前記各電動モータ２９，電磁ブレーキ５５，電動アクチュエータ６９，制御装置７７および各電磁コイル１０９ａ，１０９ｂには、電池７５から電源が供給される。慣性センサ７９は、車両１が走行しているとき、車両１の前後方向，左右方向および上下方向の各加速度と、車両１のヨー方向，ロール方向およびピッチ方向の各角速度とを検出することができる。
制御装置７７は、各種の検出信号が入力される入力部８１と、該入力部８１を介して入力された検出信号に基づいて各種の目標値を演算する演算処理部８３と、該演算処理部８３で演算された目標値に基づいて各種の制御対象物を制御する制御部８５とを備えている。
【００４４】
前記入力部８１内の各インターフェースには、上述した各荷重センサ３３，グリップ回動センサ３７，走行モード切替スイッチ３９，ハンドル回動力センサ４１，前側回動センサ４５，後側回動センサ４９，後輪回転センサ５３および慣性センサ７９がそれぞれ信号線を介して電気的に接続されている。制御部８５は、電動モータ制御部９１，抵抗力制御部９３，電磁ブレーキ制御部９７および回動角度制御部１００を備え、これらの制御部には、上述した各電動モータ２９，抵抗力付与装置４７および電磁ブレーキ５５がそれぞれ出力線を介して電気的に接続されている。
【００４５】
次に、制御装置７７による制御について説明する。
まず、走行モード切替スイッチ３９が「停止」の位置に切り替えられた状態では、電動モータ２９等の制御対象物や制御装置７７に対する電池７５からの電源の供給は遮断されている。したがって、各電動モータ２９には駆動力は発生しておらず、電磁ブレーキ５５はブレーキが作動しているので車両１は停止している。
乗員が、走行モード切替スイッチ３９を切り替えると、その切替信号が入力部８１を介して演算処理部８３に入力される。「低速走行モード」に切り替えられたと演算処理部８３で判断されると、走行速度が予め設定された基準速度Ｖ０未満の速度でしか走行することができないように制御部８５により制御される。一方、「高速走行モード」に切り替えられたと演算処理部８３で判断されると、走行速度が基準速度Ｖ０以上の速度で走行することができるように制御部８５により制御される。なお、基準速度Ｖ０は、適宜設定することが可能で、例えば４ｋｍ／時を挙げることができる。
【００４６】
＜低速走行モードの場合＞
低速走行モードでは、ステップ１５に乗員が立ち乗りしたときに各荷重センサ３３、後側回動センサ４９および後輪回転センサ５３により検出された各検出値が入力部８１を介して演算処理部８３に入力される。入力された各検出値に基づいて、車両１が走行するときの目標速度と、走行中の車両１が旋回するときの目標旋回量とが演算処理部８３により求められる。旋回量としては、例えば、車両１が旋回走行するときの車両１の中心が通過する旋回半径が挙げられる。目標旋回量とは、車両１が旋回走行するときの目標とする旋回半径をいう。求められた目標速度および目標旋回量の信号は制御装置８９の電動モータ制御部９１に送信され、送信された目標速度および目標旋回量に基づいて各電動モータ２９が電動モータ制御部９１により制御される。
【００４７】
詳細には、各荷重センサ３３により検出された各検出値が入力部８１を介して演算処理部８３に入力され、該演算処理部８３でステップ１５への乗員の荷重分布が求められる。その荷重分布がステップ１５の後端部側より前端部側の方に偏倚していると演算処理部８３で判断された場合は、その結果が電動モータ制御部９１に入力され、該電動モータ制御部９１により車両１が前進するように各電動モータ２９が制御される。逆に、荷重分布がステップ１５の前端部側より後端部側の方に偏倚していると演算処理部８３で判断された場合は、車両１が後進するように各電動モータ２９が制御される。これらの場合において、ステップ１５の前端部側の荷重センサ３３によると検出値と後端部側の荷重センサ３３によると検出値との比に応じて各電動モータ２９の駆動力が発生するように制御される。具体的には、検出値の比が１の場合は各電動モータ２９に駆動力を発生させず、検出値の比が１からずれた場合はそのずれ量が大きいほど各電動モータ２９に大きな駆動力を発生させる。
【００４８】
また、ステップ１５の前端部側または後端部側への荷重分布の偏倚に加えて、さらに、荷重分布がステップ１５の左端部側より右端部側の方に偏倚していると演算処理部８３で判断された場合は、ステップ１５の左端部側の荷重センサ３３によると検出値と右端部側の荷重センサ３３によると検出値との比に応じて各電動モータ２９の駆動力が分配されるように制御される。具体的には、検出値の比が１の場合は各電動モータ２９に同一の駆動力を発生させる。これにより車両１は直進走行する。一方、検出値の比が１からずれた場合はそのずれ量が大きい程、荷重分布が偏倚した側の電動モータ２９とは反対側の電動モータ２９に大きな駆動力が分配されるようにする。これにより車両１は旋回走行する。
そして、車両１の走行時に、後輪回転センサ５３の検出値が目標速度に合致するように各電動モータ２９が電動モータ制御部９１により制御される。また、車両１の旋回走行時に、後側回動センサ４９の検出値が目標旋回量に合致するように各電動モータ２９が電動モータ制御部９１により制御される。
【００４９】
また、低速走行モードでは、抵抗力付与装置４７の電動アクチュエータ６９が抵抗力制御部９３により制御されて螺子軸６７の下端部により貫通孔７３が完全に閉塞されている。これにより、油室７１内の作動油は螺子軸６７の下端部と貫通孔７３との僅かな隙間を介してしか流通することができないため、前輪転舵軸２３および隔壁６５に対して基部材６１およびシリンダ６３が相対回動する際に最も大きな抵抗力が付与される。なお、抵抗力制御部９３による電動アクチュエータ６９の制御は、前記抵抗力が段階的または連続的に変化するように予め実験により求められた制御プログラムに基づいて行われる。
【００５０】
以上のように低速走行モードでは、前輪３の転舵力に抗する抵抗力が、後述する高速走行モードのときより大きくなるように制御されて、前輪転舵軸２３に対する前輪支持部材５の相対回動が阻止される一方、後輪支持部材１１が後輪９と共に後輪転舵軸１１ａの軸芯Ｌｒ回りに自由に回動可能に構成されている。このため、低速走行モードで車両１が旋回走行する場合は次のようになる。まず、図８の図（Ａ）に示す直進状態から旋回走行に移行する場合、旋回方向内側より旋回方向外側に位置する前輪３の電動モータ２９に大きな駆動力が発生するように電動モータ制御部９１により各電動モータ２９が制御される。
【００５１】
これにより、両電動モータ２９間の駆動力の差により旋回方向のヨーモーメントが車両１に発生するので、図８の図（Ｂ）および図９に示すように、該ヨーモーメントにより後輪９が後輪支持部材１１と共に車体フレーム７に対して軸芯Ｌｒ回り（時計回り）に相対回動させられる。これにより、後輪９を円滑に転舵させることができるので、比較的小さな旋回半径で車両１を旋回させることができ、狭い場所等でも小回りが利く。また、このとき、前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５が殆ど回動しないので、図１０に示すように、車両１は、左右方向に傾斜することなく旋回走行することができ、低速走行時の旋回性を良好にすることができる。車両１が走行する際の旋回半径は、両電動モータ２９間の駆動力の差に応じて変動し、差が大きいほど小さくなり、旋回半径が最も小さくなると、前・後進することなく、その場旋回することもできる。
【００５２】
旋回走行しているときに、各電動モータ２９の駆動力が互いに等しくなるように電動モータ制御部９１により各電動モータ２９が制御されると、旋回方向とは逆向きのヨーモーメントが車両１に発生する。そして、図８の図（Ｃ）に示すように、該ヨーモーメントにより後輪９が後輪支持部材１１と共に車体フレーム７に対して軸芯Ｌｒ回り（反時計回り）に相対回動させられ、車両１は旋回走行から直進走行に復帰する（図８の図（Ｄ）参照）。
【００５３】
また、低速走行モードでは、回動角度規制装置９９における一対の電磁コイル１０９ａ，１０９ｂの何れにも電池７５から電力が供給されないように回動角度制御部１００により制御され、回動角度規制装置９９のロッド１０３は一対のばね部材１０７ａ，１０７ｂにより中立位置に保持される。このため、低速走行モードでは、後輪転舵軸１１ａがその軸芯Ｌｒ回りに回動可能な角度は直進方向を中央に含む所定の範囲に規制される。この結果、低速走行モードでは、車両１が旋回走行する際に後輪転舵軸１１ａが後輪９と共に直進方向を中央に含む所定の角度範囲で軸芯Ｌｒ回りに回動可能となる。このため、所定の角度範囲では後輪９が自由に転舵されるため、車両１の取り回し性を向上させることができる。また、回動角度規制装置９９は、後輪９の転動方向の範囲を変更するものであるので、その範囲内では後輪９の転動方向を自由に変更することができるため、回動角度規制装置９９を設けたことで、各前輪３の駆動力の差によるヨーモーメントにより後輪９を転舵させる際の応答性を損なうことはない。
【００５４】
また、低速走行モードで車両１が後進するように各電動モータ２９が制御される場合は、第二電磁コイル１０９ｂに電池７５から電力が供給されるように回動角度制御部１００により制御される。これにより、回動角度規制装置９９のロッド１０３は、第二ばね部材１０７ｂに抗して移動し、カム１０１から最も離間した位置に保持される。この結果、後輪転舵軸１１ａがその軸芯Ｌｒ回りに回動可能な角度は３６０°となるので、車両１の後進に伴って後輪転舵軸１１ａはその軸芯Ｌｒ回りに後輪９と共に回動して、後輪９は、図２に示す状態から１８０°方向転換してステップ１５に最も近接する。このため、車両１の後進が円滑に行われる。
【００５５】
＜高速走行モードの場合＞
一方、高速走行モードでは、ステップ１５の荷重センサ３３ではなく、グリップ回動センサ３７，ハンドル回動力センサ４１，前側回動センサ４５，後側回動センサ４９，後輪回転センサ５３および慣性センサ７９により検出された各検出値に基づいて各電動モータ２９が駆動される。これらの検出値が入力部８１を介して演算処理部８３に入力されて、車両１が走行するときの目標速度と、走行中の車両１が旋回するときの目標旋回量とが演算処理部８３により求められる。求められた目標速度および目標旋回量の信号は制御装置８９の電動モータ制御部９１に送信され、送信された目標速度および目標旋回量に基づいて各電動モータ２９が電動モータ制御部９１により制御される。また、前側回動センサ４５，後側回動センサ４９，後輪回転センサ５３および慣性センサ７９により検出された各検出値に基づいて現在の速度および旋回量が演算処理部８３でそれぞれ求められ、これらの値と目標速度および目標旋回量とが合致するように各電動モータ２９が電動モータ制御部９１により制御される。
【００５６】
高速走行モードでは、グリップ３５ｂを中立位置から回動させると、中立位置からの回動方向と回動角度とがグリップ回動センサ３７により検出される。検出された検出値が入力部８１を介して演算処理部８３に入力され、当該検出値に基づいて制御部８５により各電動モータ２９が制御される。車両１が前進するときの前輪３の回転方向とは逆の回転方向にグリップ３５ｂを回動すると、前進する方向に電動モータ２９が制御される。そのとき、グリップ３５ｂの回動角度が大きいほど走行速度が速くなるように電動モータ２９が制御される。中立位置から逆の方向にグリップ３５ｂを回動すると、その回動角度が大きいほど大きな回生電力が発生して大きな回生制動力が車両１に付与されるように電動モータ２９が制御される。このとき、電磁ブレーキ制御部９７により後輪９の電磁ブレーキ５５を駆動させて、電動モータ２９による前輪３の回生制動を補完するようにしてもよい。また、車両１を緊急停止させたい場合にも電動モータ２９による前輪３の回生制動と電磁ブレーキ５５による後輪９の制動とを同時に作動させるようにしてもよい。
【００５７】
また、高速走行モードでは、抵抗力付与装置４７の電動アクチュエータ６９が抵抗力制御部９３により自動的に制御されて、螺子軸６７の下端部が貫通孔７３から後退し貫通孔７３が完全に開口される。これにより、油室７１内の作動油は貫通孔７３を介して抵抗なく流通することができるため、前輪転舵軸２３および隔壁６５に対する基部材６１およびシリンダ６３の相対回動も抵抗なく許容される。この結果、基部材６１に結着された前輪支持部材５も前輪転舵軸２３に対する相対回動が抵抗なく許容される。
【００５８】
このため、図１１の図（Ａ）に示すように直進している車両１が旋回走行に移行する場合、旋回方向内側より旋回方向外側に位置する前輪３の電動モータ２９に大きな駆動力が発生するように電動モータ制御部９１により各電動モータ２９が制御されると、両電動モータ２９間の駆動力の差により前輪転舵軸２３に対して前輪３が前輪支持部材５と共に容易に相対回動させられる（図１１の図（Ｂ）参照）。このとき、前方に傾斜した前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５が回動することにより、車体フレーム７は旋回方向内側に傾斜するので、高速走行時の車両１の旋回性を良好にすることができる（図１２参照）。
【００５９】
以上のように、車両１が高速走行モードで走行するときは、低速走行モードで走行するときより前輪３の転舵力に抗する抵抗力が小さくなるように制御されるので、各前輪３間の駆動力の差によるヨーモーメントは、前輪支持部材５を車体フレーム７に対して軸芯Ｌｆ回りに回動させるように作用する。このため、後輪９による転舵が抑制されて主に前輪３により転舵されるので、高速走行モードでの旋回性能を確保することができる。また、高速走行モードでは、回動角度規制装置９９の第一電磁コイル１０９ａに電池７５から電力が供給されるように回動角度制御部１００により制御される。これにより、回動角度規制装置９９のロッド１０３は、第一ばね部材１０７ａに抗して移動し、カム１０１に最も近接した位置に保持される。このため、後輪転舵軸１１ａがその軸芯Ｌｒ回りに回動可能な角度は直進方向を中央に含む狭い範囲に規制されるので後輪９が指向し得る転動方向の範囲は低速走行モードのときより狭くなる。この結果、後輪９が軸芯Ｌｒ回りに不所望に大きく回動することを防止することができ、車両１が高速走行しているときに受ける横風や路面の起伏等の外乱の影響を低減することができる。
【００６０】
また、車体フレーム７が旋回方向内側に傾斜すると、後輪支持部材１１の回動中心たる軸芯Ｌｒも同様に傾斜する。該軸芯Ｌｒは、上部が下部より前方に位置するように傾斜し、その延長した仮想直線Ｓと走行路面Ｒとの交点Ｐが後輪９の接地点Ｑより後輪９の転動方向前方に位置している。このため、後輪９の接地点Ｑにおける走行路面Ｒからの鉛直方向上方への反力は、後輪９を介して後輪支持部材１１を軸芯Ｌｒ回りに回動させて、後輪９の転動方向前側を車体フレーム７の傾斜方向に指向させるように作用する。この結果、その傾斜方向とは反対方向に過度に後輪９が指向することがないので、車両１が安定して旋回走行することができる。
【００６１】
一方、車両１が旋回走行することで車両１に作用する遠心力は、各前輪３および後輪９と走行路面Ｒとの摩擦力と釣り合うことになるが、後輪９と走行路面Ｒとの摩擦力は、後輪９の転動方向前側が旋回方向外側を指向するように後輪９に作用する。したがって、車両１が旋回走行しているときの後輪９の指向方向は、後輪９の走行路面Ｒとの接地点Ｑに作用する走行路面Ｒからの鉛直方向上方への反力と、走行路面Ｒとの摩擦力とによって決定される。
後輪９の転動方向前側が旋回方向外側を指向すれば旋回半径が小さくなる一方、旋回方向内側を指向すれば前輪３の転動方向と後輪９の転動方向とが平行となる状態に近づくため車両１の進路を滑らかに変更することができる。
【００６２】
また、上述したように、各キャンバー軸２５が、それらの前部が後部より下方に位置するようにそれぞれ傾斜すると共に各モータハウジング２７が各キャンバリンク部材３１を介して車体フレーム７のフレーム本体１３にそれぞれ連結されている。このため、前輪転舵軸２３に対して前輪３が前輪支持部材５と共に相対回動すると、各前輪３のトウ角は、旋回方向外側に位置する前輪３がトウインの状態になると共に旋回方向内側に位置する前輪３がトウアウトの状態になる。このことも旋回性の向上に寄与する。また、これと同時に、各前輪３は、旋回方向内側に向かって傾斜する。すなわち、旋回方向内側に位置する前輪３はポジティブキャンバーとなり旋回方向外側に位置する前輪３はネガティブキャンバーとなる。この結果、旋回走行時の走行路面に対する各前輪３のグリップ力を向上させることができる。
【００６３】
車両１が旋回走行しているときに、各電動モータ２９の駆動力が互いに等しくなるように電動モータ制御部９１により各電動モータ２９が制御されると、前輪転舵軸２３に対して前輪３が前輪支持部材５と共に直進方向に相対回動させられ、車両１は旋回走行から直進走行に復帰する（図１１の図（Ｃ）参照）。このとき、電磁ブレーキ制御部９７により後輪９の電磁ブレーキ５５を一時的に駆動させれば、直進方向を指向するように前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５を回動させるモーメントが発生するので、各前輪３および前輪支持部材５の指向方向を直進方向に迅速に復帰させることができる。
【００６４】
ここで、抵抗力付与装置４７の抵抗力の大きさと前輪３側および後輪９側の転舵量との関係について、図１３を参照して説明する。この図は、両電動モータ２９間の駆動力の差を一定の値に保持した状態で車両１が旋回走行する場合の特性であり、前輪３側および後輪９側の転舵量を縦軸に取り、抵抗力付与装置４７により付与される抵抗力を横軸に取っている。前輪３側の転舵量は、前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５が回動するときの回動角度であり、前側回動センサ４５の検出値の絶対値に相当する。一方、後輪９側の転舵量は、後輪転舵軸１１ａの軸芯Ｌｒ回りに後輪支持部材１１が回動するときの回動角度であり、後側回動センサ４９の検出値の絶対値に相当する。図１３で、破線で示す特性は前輪３側の転舵量であり、実線で示す特性は後輪９側の転舵量である。
この図から分かるように、両電動モータ２９間の駆動力の差を一定の値に保持した状態では、抵抗力付与装置４７の抵抗力が小さいほど前輪３側の転舵量が多くなると共に後輪９側の転舵量が少なくなる。そして、抵抗力付与装置４７の抵抗力が大きくなるに連れて前輪３側の転舵量が減少すると共に後輪９側の転舵量が増加して、やがて、前輪３側の転舵量と後輪９側の転舵量とが逆転して前輪３側の転舵量より後輪９側の転舵量の方が多くなる。
【００６５】
次に、両電動モータ２９間の駆動力の差と抵抗力付与装置４７の抵抗力とを変化させた場合の、前輪３側および後輪９側の転舵量の変化について、図１４を参照して説明する。この図において、横軸に時間を取り、縦軸は、グラフ（Ａ）では両電動モータ２９間の駆動力の差を取り、グラフ（Ｂ）では抵抗力付与装置４７の抵抗力を取り、グラフ（Ｃ）では前輪３側および後輪９側の転舵量をそれぞれ取っている。横軸において、Ｔh時間は、走行モード切替スイッチ３９が高速走行モードに切り替えられて車両１が高速度で走行している時間帯であり、Ｔl時間は、走行モード切替スイッチ３９が低速走行モードに切り替えられて車両１が低速度で走行している時間帯であり、Ｔm時間は、走行モード切替スイッチ３９が高速走行モードに切り替えられて前記高速度と低速度との中間の中速度で車両１が走行している時間帯である。
【００６６】
駆動力の差を示すグラフ（Ａ）は、０を中心に上側が左方向に車両１が旋回する場合であり、下側が右方向に車両１が旋回する場合である。転舵量を示すグラフ（Ｃ）において、前輪３側の転舵量は、前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５が回動するときの回動角度であり、前側回動センサ４５の検出値に相当する。一方、後輪９側の転舵量は、後輪転舵軸１１ａの軸芯Ｌｒ回りに後輪支持部材１１が回動するときの回動角度であり、後側回動センサ４９の検出値に相当する。転舵量を示すグラフ（Ｃ）では、破線で示す特性は前輪３側の転舵量であり、実線で示す特性は後輪９側の転舵量である。前輪３側の転舵量は０を中心に上側が反時計回りに回動する場合であり、下側が時計回りに回動する場合である。一方、後輪９側の転舵量は０を中心に上側が時計回りに回動する場合であり、下側が反時計回りに回動する場合である。
【００６７】
この図から分かるように、高速度の時間帯のｔ１時点では、左方向に車両１が旋回するように駆動力の差が付与され、抵抗力付与装置４７の抵抗力は最小であり、前輪３側の転舵量は反時計回りで大きな値を示し、後輪９側の転舵量は時計回りで小さな値を示している。また、中速度の時間帯のｔ２時点では、左方向に車両１が旋回するように付与されていた駆動力の差が０に向かって減少している途中であり、抵抗力付与装置４７の抵抗力は最小と最大との中間程度であり、前輪３側の転舵量は反時計回りで一定の値を示し、後輪９側の転舵量は時計回りで一定の値を示している。また、中速度の時間帯のｔ３時点では、右方向に車両１が旋回するように付与されていた駆動力の差が０に向かって減少している途中であり、抵抗力付与装置４７の抵抗力は中間程度であり、前輪３側の転舵量は時計回りで一定の値を示し、後輪９側の転舵量は反時計回りで一定の値を示している。また、高速度の時間帯のｔ４時点では、右方向に車両１が旋回するように付与されていた駆動力の差が増加している途中であり、抵抗力付与装置４７の抵抗力は最大であり、前輪３側の転舵量は０であり、後輪９側の転舵量は時計回りで一定の値を示し０に向かって減少している途中である。
【００６８】
次に、上述した実施形態を変更する変形例として第１ないし第５の変形例を図１７ないし図２２を参照して以下に説明する。なお、これらの変形例の説明で参照する図において、前記実施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、同一の符号を付し詳細な説明は省略し、前記実施形態とは異なる点を主に詳細に説明するものとする。これらの変形例においても、前記実施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。
【００６９】
（第１の変形例）
上述した実施形態では、高速走行モードで、前輪転舵軸２３に対する前輪支持部材５の相対回動が抵抗なく許容されるように抵抗力付与装置４７が制御されたことで、車両１が旋回走行する場合は、車両１の転舵が主に各前輪３で行われていた。しかし、各前輪３による転舵に加えて後輪９の転舵も行われるようにしてもよい。詳細には、次のような制御になる。
まず、車両１が直進しているとき、抵抗力が小さくなるように抵抗力制御部９３により抵抗力付与装置４７を制御する。
次に、車両１が直進走行から旋回走行に移行する場合、旋回方向内側より旋回方向外側に位置する前輪３の電動モータ２９に大きな駆動力が発生するように電動モータ制御部９１により各電動モータ２９を制御する（図１７の図（Ａ）参照）。すると、両電動モータ２９間の駆動力の差により旋回方向のヨーモーメントが車両１に発生して前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５が回動する。
【００７０】
次に、演算処理部８３により求められた目標旋回量に現在の旋回量が到達するまでの所定のタイミングに、最も大きな抵抗力が発生するように抵抗力制御部９３により抵抗力付与装置４７を制御する。これにより、両電動モータ２９間の駆動力の差により旋回方向のヨーモーメントが車体フレーム７に発生し、そのヨーモーメントが後輪９を後輪支持部材１１と共に車体フレーム７に対して軸芯Ｌｒ回り（時計回り）に相対回動させるように作用する（図１７の図（Ｂ）参照）。このとき、回動角度制御部１００による制御により、後輪転舵軸１１ａがその軸芯Ｌｒ回りに回動可能な角度は直進方向を中央に含む狭い範囲に規制されているものの、その範囲では後輪９も転舵され得る。この結果、前輪３だけでなく後輪９も転舵されるため車両１の旋回性を良好にすることができる。このような制御は、旋回方向の異なる複数のカーブが連続する道路を走行する場合に好適である。
【００７１】
旋回走行している車両１を直進走行に戻すときは、図１７の図（Ｃ）に示すように、抵抗力付与装置４７による抵抗力が小さくなるように制御されると共に、各電動モータ２９の駆動力が互いに等しくなるように各電動モータ２９が制御される。すると、前輪転舵軸２３に対して前輪３が前輪支持部材５と共に直進方向に相対回動させられる。このとき、電磁ブレーキ制御部９７により後輪９の電磁ブレーキ５５を一時的に駆動させれば、直進方向を指向するように前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５を回動させるモーメントと、後輪転舵軸１１ａの軸芯Ｌｒ回りに後輪支持部材１１を回動させるモーメントとが発生するので、各前輪３および後輪９の指向方向をそれぞれ直進方向に迅速に復帰させることができる（図１７の図（Ｃ）参照）。そして、車両１は旋回走行から直進走行に復帰する（図１７の図（Ｄ）参照）。
【００７２】
（第２の変形例）
第２の変形例は、高速走行モードで車両１が旋回走行する場合において、電動モータ制御部９１による各電動モータ２９の制御と、抵抗力制御部９３による抵抗力付与装置４７の制御とを、前記実施形態や第１の変形例とは異なる方法で行うようにしたものである。詳細には、次のような制御になる。
まず、車両１が直進しているとき、抵抗力が小さくなるように抵抗力制御部９３により抵抗力付与装置４７を制御する。
次に、車両１が直進走行から旋回走行に移行する場合、旋回方向内側より旋回方向外側に位置する前輪３の電動モータ２９に大きな駆動力が発生するように電動モータ制御部９１により各電動モータ２９を制御する（図１８の図（Ａ）参照）。すると、両電動モータ２９間の駆動力の差により旋回方向のヨーモーメントが車両１に発生して前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５が回動する。
【００７３】
次に、演算処理部８３により求められた目標旋回量に現在の旋回量が到達するまでの所定のタイミングに、最も大きな抵抗力が発生するように抵抗力制御部９３により抵抗力付与装置４７を制御すると同時に、旋回方向外側より旋回方向内側に位置する前輪３の電動モータ２９に大きな駆動力が発生するように電動モータ制御部９１により各電動モータ２９を制御する（図１８の図（Ｂ）参照）。これにより、両電動モータ２９間の駆動力の差により旋回方向とは反対方向のヨーモーメントが車両１に発生して、該ヨーモーメントが後輪９を後輪支持部材１１と共に車体フレーム７に対して軸芯Ｌｒ回り（図１８の図（Ｂ）では反時計回り）に相対回動させるように作用する。このとき、回動角度制御部１００による制御により、後輪転舵軸１１ａがその軸芯Ｌｒ回りに回動可能な角度は直進方向を中央に含む狭い範囲に規制されているものの、その範囲では後輪９も転舵され得る。この結果、前輪３の転動方向と後輪９の転動方向とが平行な状態に近づくため車両１の進路を滑らかに変更することができる。このときの車両１を上方から見た状態を図１９は示している。このような制御は、複数の車線間で車線変更する場合に好適である。
【００７４】
旋回走行している車両１を直進走行に戻すときは、図１８の図（Ｃ）に示すように、抵抗力付与装置４７による抵抗力が小さくなるように制御されると共に、各電動モータ２９の駆動力が互いに等しくなるように各電動モータ２９が制御される。すると、前輪転舵軸２３に対して前輪３が前輪支持部材５と共に直進方向に相対回動させられる。このとき、電磁ブレーキ制御部９７により後輪９の電磁ブレーキ５５を一時的に駆動させれば、直進方向を指向するように前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５を回動させるモーメントと、後輪転舵軸１１ａの軸芯Ｌｒ回りに後輪支持部材１１を回動させるモーメントとが発生するので、各前輪３および後輪９の指向方向をそれぞれ直進方向に迅速に復帰させることができる（図１８の図（Ｃ）参照）。そして、車両１は旋回走行から直進走行に復帰する（図１８の図（Ｄ）参照）。
【００７５】
（第３の変形例）
第３の変形例は、高速走行モードで車両１が旋回走行する場合において、電動モータ制御部９１による各電動モータ２９の制御と、抵抗力制御部９３による抵抗力付与装置４７の制御とを、前記実施形態や第１および第２の変形例とは異なる方法で行うようにしたものである。
詳細には、図２０のグラフ（Ａ）ないし（Ｃ）に実線で示すような二段階の制御になる。なお、これらのグラフにおいて、破線で示す特性は、この二段階の制御を行わなかった場合の特性を示している。これらのグラフでは、横軸に時間を取り、縦軸は、グラフ（Ａ）では両電動モータ２９間の駆動力の差を取り、グラフ（Ｂ）では抵抗力付与装置４７による抵抗力を取り、グラフ（Ｃ）では前輪３側の転舵量を取っている。
【００７６】
グラフ（Ａ）は、０を中心に上側が旋回方向に車両１を走行させるように駆動力の差が付与された場合であり、下側が反旋回方向に車両１を走行させるように駆動力の差が付与された場合である。グラフ（Ｃ）における前輪３側の転舵量は、前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆ回りに前輪支持部材５が回動するときの回動角度であり、前側回動センサ４５の検出値に相当する。グラフ（Ｃ）において上方に行くほど旋回方向への回動角度が大きくなる。
【００７７】
まず第一段階の制御として、高速走行モードで旋回を開始する時に一時的に、抵抗力が低速走行モードのときより大きくなるように抵抗力制御部９３により抵抗力付与装置４７を制御する（グラフ（Ａ）のＥ参照）。このとき、好ましくは抵抗力が最も大きくなるように制御する。そして、この制御と共に、各前輪３に付与される駆動力が、旋回方向内側に位置する前輪３より旋回方向外側に位置する前輪３の方が小さくなるように電動モータ制御部９１により各電動モータ２９を制御する（グラフ（Ｂ）のＦ参照）。すなわち、各前輪３に付与される駆動力の差が、一時的に反旋回方向に車両１を走行させるように作用する。これにより、目標としている旋回方向の内側に位置する前輪３より旋回方向外側に位置する前輪３の走行路面に対する荷重が一時的に増加するため、その増加した荷重によって一時的に前輪支持部材５が弾性変形して撓むと共に旋回方向外側に位置する前輪３も弾性変形して窪む。
【００７８】
その後、引き続いて第二段階の制御として、抵抗力が小さくなるように抵抗力制御部９３により抵抗力付与装置４７を制御する（グラフ（Ａ）のＧ参照）。そして、この制御と共に、各前輪３に付与される駆動力が、目標としている旋回方向の内側に位置する前輪３より旋回方向外側に位置する前輪３の方が大きくなるように電動モータ制御部９１により各電動モータ２９を制御する（グラフ（Ｂ）のＨ参照）。このような第二段階の制御は、車両１の走行速度を低下させることなく高速走行のまま行われる。これにより、両電動モータ２９間の駆動力の差により前輪転舵軸２３に対して前輪３が前輪支持部材５と共に相対回動させられる。このとき、前記第一段階の制御で一時的に弾性変形していた前輪支持部材５および前輪３が元の状態に復帰しようとする復元力を、第二段階の制御のときに、前輪３および前輪支持部材５を前輪転舵軸２３に対して相対回動させる力として利用することができる。このため、その分、前輪３の転舵を迅速に行うことができるだけでなく、前輪３の転舵を補助するために特別な装置を設ける必要もない。
【００７９】
このことは、図２０のグラフ（Ｃ）において、上述した二段階の制御を行った場合の実線で示す特性と、該二段階の制御を行わなかった場合（前記実施形態の場合）の破線で示す特性とを対比すると明確である。
また、車両１を旋回走行から直進走行に復帰させたい場合は、第一段階として一時的に、抵抗力付与装置４７の抵抗力が大きくなるように制御すると共に各前輪３に付与される駆動力の差が、反復帰方向に各前輪３を転舵させるように各電動モータ２９を制御したのち、引き続き第二段階の制御として、抵抗力付与装置４７の抵抗力が小さくなるように制御すると共に各前輪３に付与される駆動力の差が、復帰方向に各前輪３を転舵させるように各電動モータ２９を制御する。これにより、車両１を旋回走行から直進走行に迅速に復帰させることができる。
【００８０】
（第４の変形例）
前記実施形態において説明した抵抗力付与装置４７は、電動アクチュエータ６９の駆動により螺子軸６７を進退させて、作動油が貫通孔７３を流通する際の流動抵抗を変化させることで、前輪支持部材５が回動するときの抵抗力を調整するようにしていた。しかし、これに替えて、図２１に示すような抵抗力付与装置４７'により、前輪支持部材５が回動するときの抵抗力を調整するようにしてもよい。該抵抗力付与装置４７'は、本発明でいう「転舵抵抗力付与手段」を構成する。該抵抗力付与装置４７'は、前輪転舵軸２３の軸芯Ｌｆと同軸に配設され前輪転舵軸２３の上端に一体的に結着された円柱状の軸部材１１５と、軸受部材５９を介して前輪転舵軸２３に回動可能に支持された円環状の基部材１１７と、該基部材１１７の上面に一体的に結着された有底円筒状のシリンダ１１９と、該シリンダ１１９内に配設された電磁クラッチ装置１２１とを備えている。
【００８１】
該電磁クラッチ装置１２１は、軸部材１１５の外周面に一体的に結着された円管状部材１２３と、該円管状部材１２３の外周側に配置された、それぞれ複数の第一摩擦板１２５…および第二摩擦板１２７…と、これらの摩擦板１２５，１２７を挟むように配置された、それぞれ円環状のアーマチュア１２９および電磁コイル１３１と、シリンダ１１９の内周面に一体的に結着された円管状部材１３３とを備えている。各第一摩擦板１２５は、円管状部材１２３に対して、軸芯Ｌｆ回りの相対回動が規制されると共に軸芯Ｌｆに沿う方向に相対移動が許容されるように円管状部材１２３に装着されている。各第二摩擦板１２７は、円管状部材１３３に対して、軸芯Ｌｆ回りの相対回動が規制されると共に軸芯Ｌｆに沿う方向に相対移動が許容されるように円管状部材１３３に装着されている。アーマチュア１２９は、各円管状部材１２３，１３３に対して、軸芯Ｌｆ回りの相対回動と軸芯Ｌｆに沿う方向への相対移動とが許容されるように装着されている。電磁コイル１３１は、円管状部材１２３に結着されている。
【００８２】
低速走行モードでは、抵抗力付与装置４７'の電磁クラッチ装置１２１が抵抗力制御部９３により制御されて、電池７５の電源が電磁コイル１３１に供給され該電磁コイル１３１に磁力が発生することで、該電磁コイル１３１に向かってアーマチュア１２９が強く引き寄せられる。これにより、各第一摩擦板１２５と各第二摩擦板１２７とが圧接して両者間に大きな摩擦力が発生することで、前輪転舵軸２３および軸部材１１５に対して基部材１１７およびシリンダ１１９が相対回動する際に最も大きな抵抗力が付与される。抵抗力制御部９３による電磁クラッチ装置１２１の制御は、前記摩擦力が段階的または連続的に変化するように予め実験により求められた制御プログラムに基づいて行われる。
【００８３】
なお、各第一摩擦板１２５と各第二摩擦板１２７との間の摩擦力を調整する構成としては、上述したようなアーマチュア１２９と電磁コイル１３１との間の磁力を変化させる構成に限らない。例えば、水や油等の液体中に磁性体の微粒子を分散させた磁性流体を各第一摩擦板１２５と各第二摩擦板１２７との間に介在させると共に、電磁コイルに通電して発生させた磁界を前記磁性流体に作用させることで、各第一摩擦板１２５と各第二摩擦板１２７との間に抵抗力を発生させるようにしてもよい。このような構成によれば、電磁コイルに供給する電力を増減して磁界の強さを調整することで各第一摩擦板１２５と各第二摩擦板１２７との間に介在する磁性流体の抵抗力を適宜調整することができる。
【００８４】
（第５の変形例）
前記実施形態において説明した後輪９は、該後輪９を支持する後輪支持部材１１が水平方向の全ての方向に回動可能に車体フレーム７に支持されていることで、水平方向の全ての方向に転動可能に構成されていた。しかし、水平方向の全ての方向に転動可能な後輪としては、前記実施形態の後輪９に限らない。例えば、図２２に示すような後輪９'を採用してもよい。該後輪９'は、オムニホイールにより構成され、車体フレーム７に結着された後輪支持部材１１'に回転可能に支持されている。後輪９'は、その車軸回りの円周方向に等角度間隔に複数の樽状の転動ローラ１３５…が配列された円環状の転動体を一対備えている。各転動ローラ１３５は、転動体の一部を構成する円環状のリテーナに個別に回転可能に支持されているので、転動ローラ１３５の軸芯に直交する方向に転動することができる。また、転動体における各転動ローラ１３５の円周方向の配列位置は、一対の転動体同士でずれており、これによって、転動体が転動するとき各転動ローラ１３５が途切れることなく連続的に走行路面と接触するので、滑らかに転動することができる。このようなオムニホイールにより構成された後輪９'によっても、水平方向の全ての方向で転動方向を自由に変更することができる。
なお、この第５の変形例の場合は、前記実施形態のような、後輪９が指向し得る転動方向の範囲を変更可能な回動角度規制装置９９は設けていないので、車両１の走行モードが低速走行モードと高速走行モードとで区別なく、水平方向の全ての方向に後輪９は転動し得る。
【００８５】
上述した実施形態や第１ないし第５の変形例は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記実施形態および各変形例に限定されるものではなく、特許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。
【００８６】
例えば、上述した実施形態および各変形例では、荷重センサ３３，グリップ回動センサ３７，ハンドル回動力センサ４１，前側回動センサ４５，後側回動センサ４９，後輪回転センサ５３および慣性センサ７９の各検出値に基づいて車両１の目標速度および目標旋回量と、現在の速度および旋回量とが制御装置７７内の演算処理部８３により求められる例を示した。しかし、これに替えて、制御部８５内のメモリ（図示せず）に予め記憶された地図情報、全地球測位システム（ＧＰＳ）により取得される位置情報、走行エリアにおける走行規制情報および車両１に搭載された撮像装置（図示せず）により取得される画像情報（走行路とその周辺の画像および道路標識の画像等）に基づいて車両１の目標速度および目標旋回量と、現在の速度および旋回量とを演算処理部８３により求めるようにしてもよい。このときの目標旋回量としては、例えば、車両１が旋回走行するときの車両１の中心が通過すべき旋回半径に加え、車両１の中心が通過すべき軌跡が挙げられる。
【００８７】
また、前記走行エリアにおける走行規制情報は、インターネット等の通信ネットワークを介して取得されてもよいし、走行エリアに設置された情報発信装置から発信された走行規制情報を、車両１に搭載した検出装置（図示せず）により無線で受信するようにしてもよい。このようにして受信された走行規制情報や撮像装置により取得された道路標識の画像情報に基づいて、低速モードと高速モードとの切り替えや、進入禁止エリアへの進入回避を演算処理部８３により自動的に行うようにしてもよい。低速モードに切り替えるべき走行エリアとしては、例えば歩道が挙げられる。
【００８８】
また、前記実施形態では、軸支持部材１７と軸支持部材２１とを車体フレーム７にそれぞれ直接結着するようにし、前記第５の変形例では、後輪支持部材１１'を車体フレーム７に直接結着する例を示した。しかし、これに限らず、軸支持部材１７、軸支持部材２１および後輪支持部材１１'を、ゴムもしくは樹脂等の材料からなる弾性部材またはばね部材を備えた緩衝器を介して車体フレーム７に支持させるように構成してもよい。なお、このような緩衝器を介して軸支持部材１７を車体フレーム７に支持させるように構成した場合は、上述した第３の変形例における二段階の制御では、前輪３および前輪支持部材５の弾性変形だけでなく緩衝器の弾性部材またはばね部材の撓みも加わることになる。このため、その分、前輪支持部材５および前輪３を元の状態に復帰させようとする復元エネルギーが大きくなり、前輪３の操舵を一層迅速に行うことができる。
【００８９】
また、前記実施形態では、低速走行モードの場合は、目標速度と目標旋回量とを求めるために、複数の荷重センサ３３を使用する例を示した。しかし、荷重センサ３３に替えて、所定の荷重以上が付与されると接続し、付与されなくなると遮断する単なるスイッチをステップ１５に複数配置するようにしてもよい。また、これ以外の方法として、ハンドルポスト１９またはハンドル３５にジョイスティックを取り付けて、該ジョイスティックを乗員が操作することでその操作量および操作方向に基づいて目標速度と目標旋回量とを求めるようにしてもよい。
また、前記実施形態および第５の変形例では、後輪９，９'は１つだけ設ける例を示したが、これに限らず、後輪９，９'を左右一対設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  車両
３  前輪
５  前輪支持部材
７  車体フレーム（車体）
９  後輪
９' 後輪
１１  後輪支持部材
２９  電動モータ（駆動力付与手段）
４７  抵抗力付与装置（転舵抵抗力付与手段）
４７' 抵抗力付与装置（転舵抵抗力付与手段）
７７  制御装置（制御手段）
９９  回動角度規制装置（転動方向範囲変更手段）
Ｌｆ  軸芯（第一の軸芯）
Ｌｒ  軸芯（第二の軸芯）
Ｒ  走行路面
Ｓ  仮想直線
【図１】
2020006735.tif 000003
【図２】
2020006735.tif 000004
【図３】
2020006735.tif 000005
【図４】
2020006735.tif 000006
【図５】
2020006735.tif 000007
【図６】
2020006735.tif 000008
【図７】
2020006735.tif 000009
【図８】
2020006735.tif 000010
【図９】
2020006735.tif 000011
【図１０】
2020006735.tif 000012
【図１１】
2020006735.tif 000013
【図１２】
2020006735.tif 000014
【図１３】
2020006735.tif 000015
【図１４】
2020006735.tif 000016
【図１５】
2020006735.tif 000017
【図１６】
2020006735.tif 000018
【図１７】
2020006735.tif 000019
【図１８】
2020006735.tif 000020
【図１９】
2020006735.tif 000021
【図２０】
2020006735.tif 000022
【図２１】
2020006735.tif 000023
【図２２】
2020006735.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月30日(2019.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の前輪と、
少なくとも１つの後輪と、
前記各前輪をそれぞれ回転可能に支持する前輪支持部材と、
前記前輪支持部材を第一の軸芯回りに回動可能に支持すると共に前記後輪を回転可能に支持する車体と、
前記各前輪に対して駆動力を個別に付与する駆動力付与手段とを備え、
前記各前輪に前記駆動力付与手段により個別に駆動力を付与することで発生する前記各前輪間における駆動力の差により前記前輪支持部材を前記車体に対して前記第一の軸芯回りに回動させる転舵力を発生させるようにし、
前記前輪支持部材を前記車体に対して前記第一の軸芯回りに回動させることで前記各前輪を操向するようにした車両において、
前記転舵力に抗して抵抗力を付与する転舵抵抗力付与手段と、
前記駆動力付与手段および前記転舵抵抗力付与手段を制御する制御手段とをさらに備え、
前記後輪は、水平方向の全ての方向または水平方向の規定された角度の範囲内で転動方向を自由に変更可能に構成され、
前記制御手段は、前記車両の運転状況に応じて前記抵抗力を調整すべく前記転舵抵抗力付与手段を制御するように構成され、前記車両が高速で走行しているときより低速で走行しているときの方が、前記抵抗力が大きくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とする車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両において、
前記制御手段は、
前記各前輪の転舵時に一時的に、前記抵抗力が大きくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御すると共に、前記各前輪に付与される駆動力が、転舵方向内側の前輪より転舵方向外側の前輪の方が小さくなるように前記駆動力付与手段を制御した後、引き続いて、
前記抵抗力が小さくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御すると共に、前記各前輪に付与される駆動力が、転舵方向内側の前輪より転舵方向外側の前輪の方が大きくなるように前記駆動力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とする車両。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両において、
前記後輪は単一の後輪からなり、該後輪を回転可能に支持する後輪支持部材をさらに備え、
前記後輪支持部材は、第二の軸芯回りに回動可能に前記車体に支持され、
前記第一の軸芯および前記第二の軸芯は、それぞれ上部が下部より前方に位置するように傾斜し、
前記第二の軸芯は、それが下方に向かって延長された仮想直線と前記車両が前進しているときの走行路面との交点が前記後輪の前記走行路面との接地点より前記後輪の転動方向前方に位置するように配置されていることを特徴とする車両。
【請求項４】
請求項３に記載の車両において、
前記後輪が指向し得る転動方向の範囲を変更可能な転動方向範囲変更手段をさらに設け、
前記制御手段により前記転動方向範囲変更手段を制御するようにしたことを特徴とする車両。
【請求項５】
請求項４に記載の車両において、
前記制御手段は、前記車両が低速で走行するときより高速で走行するときの方が、前記後輪の転動方向の範囲が狭くなるように前記転動方向範囲変更手段を制御するように構成されていることを特徴とする車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明に係る車両は、左右一対の前輪と、少なくとも１つの後輪と、前記各前輪をそれぞれ回転可能に支持する前輪支持部材と、前記前輪支持部材を第一の軸芯回りに回動可能に支持すると共に前記後輪を回転可能に支持する車体と、前記各前輪に対して駆動力を個別に付与する駆動力付与手段とを備え、前記各前輪に前記駆動力付与手段により個別に駆動力を付与することで発生する前記各前輪間における駆動力の差により前記前輪支持部材を前記車体に対して前記第一の軸芯回りに回動させる転舵力を発生させるようにし、前記前輪支持部材を前記車体に対して前記第一の軸芯回りに回動させることで前記各前輪を操向するようにした車両において、前記転舵力に抗して抵抗力を付与する転舵抵抗力付与手段と、前記駆動力付与手段および前記転舵抵抗力付与手段を制御する制御手段とをさらに備え、前記後輪は、水平方向の全ての方向または水平方向の規定された角度の範囲内で転動方向を自由に変更可能に構成され、前記制御手段は、前記車両の運転状況に応じて前記抵抗力を調整すべく前記転舵抵抗力付与手段を制御するように構成され、前記車両が高速で走行しているときより低速で走行しているときの方が、前記抵抗力が大きくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
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、前記制御手段は、前記各前輪の転舵時に一時的に、前記抵抗力が大きくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御すると共に、前記各前輪に付与される駆動力が、転舵方向内側の前輪より転舵方向外側の前輪の方が小さくなるように前記駆動力付与手段を制御した後、引き続いて、前記抵抗力が小さくなるように前記転舵抵抗力付与手段を制御すると共に、前記各前輪に付与される駆動力が、転舵方向内側の前輪より転舵方向外側の前輪の方が大きくなるように前記駆動力付与手段を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項３に記載した発明に係る車両は、請求項１または請求項２に記載の車両において、前記後輪は単一の後輪からなり、該後輪を回転可能に支持する後輪支持部材をさらに備え、前記後輪支持部材は、第二の軸芯回りに回動可能に前記車体に支持され、前記第一の軸芯および前記第二の軸芯は、それぞれ上部が下部より前方に位置するように傾斜し、前記第二の軸芯は、それが下方に向かって延長された仮想直線と前記車両が前進しているときの走行路面との交点が前記後輪の前記走行路面との接地点より前記後輪の転動方向前方に位置するように配置されていることを特徴とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項４に記載した発明に係る車両は、請求項３に記載の車両において、前記後輪が指向し得る転動方向の範囲を変更可能な転動方向範囲変更手段をさらに設け、前記制御手段により前記転動方向範囲変更手段を制御するようにしたことを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項５に記載した発明に係る車両は、請求項４に記載の車両において、前記制御手段は、前記車両が低速で走行するときより高速で走行するときの方が、前記後輪の転動方向の範囲が狭くなるように前記転動方向範囲変更手段を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
詳細には、車両が高速で走行するときより低速で走行するときの方が、前輪の転舵力に抗する抵抗力が大きくなるように制御されるので、低速での走行時に、各前輪間の駆動力の差によるヨーモーメントにより後輪を円滑に転舵させることができる。このため、比較的小さな旋回半径で車両を旋回させることができ、狭い場所等でも小回りが利く。
一方、車両が高速で走行するときは、低速で走行するときより前輪の転舵力に抗する抵抗力が小さくなるように制御されるので、各前輪間の駆動力の差によるヨーモーメントは、前輪支持部材を車体に対して第一の軸芯回りに回動させるように作用する。このため、後輪による転舵を抑制することができると共に主に前輪により転舵されるので、高速での旋回性能を確保することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、車両を旋回走行させる場合に、前輪の転舵力に抗する抵抗力と各前輪に付与される駆動力とを二段階に亘って適宜制御するようにしている。このため、第一段階の制御で一時的に弾性変形していた前輪支持部材および前輪が元の状態に復帰しようとする復元力を、第二段階の制御のときに、前輪および前輪支持部材を車体に対して相対回動させる力として利用することができる。このため、その分、前輪の転舵を迅速に行うことができるだけでなく、前輪の転舵を補助するために特別な装置を設ける必要もない。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、前輪支持部材の回動中心たる第一の軸芯は、上部が下部より前方に位置するように傾斜しているので、車両の旋回方向に前輪支持部材が回動すると旋回方向内側に車体が傾斜し、これに伴って、後輪支持部材の回動中心たる第二の軸芯も同様に傾斜する。該第二の軸芯は、上部が下部より前方に位置するように傾斜し、その延長した仮想直線と走行路面との交点が後輪の接地点より後輪の転動方向前方に位置している。このため、車体が傾斜すると、後輪の接地点における走行路面からの鉛直方向上方への反力は、後輪を介して後輪支持部材を第二の軸芯回りに回動させて、後輪の転動方向前側を車体の傾斜方向に指向させるように作用する。この結果、その傾斜方向とは反対方向に過度に後輪が指向することがないので、車両が安定して旋回走行することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、後輪が指向し得る転動方向の範囲を変更可能な転動方向範囲変更手段をさらに設けたので、直進方向を中央に含む狭い角度範囲に後輪の転動方向を規制することにより、後輪が第二の軸芯回りに不所望に大きく回動することを防止することができる。また、転動方向範囲変更手段は、後輪の転動方向の範囲を変更するものであるので、その範囲内では後輪の転動方向を自由に変更することができるため、転動方向範囲変更手段を設けたことで、各前輪の駆動力の差によるヨーモーメントにより後輪を転舵させる際の応答性を損なうことはない。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、車両が低速で走行するときより高速で走行するときの方が、後輪の転動方向の範囲が狭くなるように制御されるので、直進方向を中央に含む狭い角度範囲に後輪の転動方向を規制することにより、車両が高速で走行しているときに受ける横風や路面の起伏等の外乱の影響で後輪が第二の軸芯回りに不所望に大きく回動することを防止することができる。
一方、低速で走行するときは、高速で走行するときより後輪の転動方向の範囲が広くなるように制御されるので、その分、後輪の転舵の範囲が広がるため、車両の取り回し性を向上させることができる。