(57)【要約】【課題】１人乗りや２人乗りのパーソナルモビリティにおいて旋回走行時における走行安定性を確保する。【解決手段】左右の前輪支持部３Ｌ，３Ｒと車体４との間に旋回駆動部５を設けておいて、左右の前輪支持部３Ｌ，３Ｒ及び左右の前輪２Ｌ，２Ｒをステアリングの操作に応じて矢印Ｅ１，Ｅ２に示すように揺動させる。これにより、旋回走行時には、車体４は旋回内側に傾動（リーン）されると共に、外側前輪２Ｒと後輪６とのホイールベースＡ１が内側前輪２Ｌと後輪６とのホイールベースＡ２よりも長くなるように調整される。その結果、旋回走行時に受ける遠心力や突発的な力に対処することができ、走行安定性を確保することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右２つの前輪と、該２つの前輪をそれぞれ回転自在に支持する２つの前輪支持部と、該２つの前輪支持部と車体との間に介装されると共に旋回走行時には該車体を旋回内側に傾動させるように構成された旋回駆動部と、少なくとも１つの後輪と、を備えた車両において、
前記２つの前輪の内、旋回走行時に旋回内側に位置する方の前輪を“内側前輪”とし、反対側の前輪を“外側前輪”とし、前記内側前輪を支持する前輪支持部を“内側前輪支持部”とし、前記外側前輪を支持する前輪支持部を“外側前輪支持部”とした場合に、
前記旋回駆動部は、旋回走行時において前記外側前輪と前記後輪とのホイールベースが前記内側前輪と前記後輪とのホイールベースよりも長くなるように前記外側前輪支持部及び／又は前記内側前輪支持部を駆動するように構成された、
ことを特徴とする車両。
【請求項２】
前記前輪支持部は、
スプリング及びダンパーを有すると共に前記前輪を挟み込むように配置されて該前輪を回転自在に支持する一対のフォーク部材と、
該一対のフォーク部材の略上端部分を連結する連結部材と、
該連結部材から上方に突設された前輪操舵シャフトと、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記旋回駆動部は、前記前輪操舵シャフトをその軸回りに回転自在となるように軸支すると共に車両の前後方向に揺動自在となるように前記車体に支持されてなるシャフトホルダーと、該シャフトホルダーと一体的に揺動し得るように該ホルダーに連結されてなる第１ギヤと、該第１ギヤに噛合される第２ギヤとステアリングギヤに噛合される第３ギヤとを有する中間ギヤシャフトと、を有し、
該中間ギヤシャフトは、略車幅方向に延設されると共にその軸回りに回転自在となるように前記車体に軸支され、前記ステアリングシャフトを挟むように該ステアリングシャフトの左右両側にそれぞれ配置された、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記内側前輪の実舵角が前記外側前輪の実舵角よりも大きくなるように設定された、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右２つの前輪と少なくとも１つの後輪とを備えた車両に係り、詳しくは、旋回走行時に傾動（リーン）されるように構成された車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一人乗りや二人乗りのパーソナルモビリティ（以下、本明細書においては単に“車両”とする）が省エネや省スペース等の観点から注目を浴びており、それに伴って、種々の構造のものが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
図５(a) 及び(b) は、従来の車両の内部構造の一例を示す断面図であり、図６(a) は直進時の様子を示す模式図であり、同図(b) は旋回走行時の様子を示す模式図である。そして、これらの図において、符号１０２Ｌ，１０２Ｒは左右２つの前輪を示し、符号１０６は後輪を示し、符号１０４は車体を示している。
【０００４】
このような車両においては、省エネや省スペース等の観点から車幅は比較的小さく設定されているが、旋回走行時には遠心力の影響を低減するために車体１０４をリーン（傾斜）させて走行安定性を確保するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−９９２１８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２９９３号公報
【特許文献３】特開２０１３−２３０１８号公報
【特許文献４】特開２０１２−５１４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の車両においては省エネや省スペース等の観点からは車幅だけでなくホイールベースも小さい方が好ましいが、ホイールベースを小さくし過ぎると旋回走行時における走行安定性が悪くなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の問題を解消することのできる車両を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、図１(a) 〜(d) に例示するものであって、左右２つの前輪（２Ｌ，２Ｒ）と、該２つの前輪（２Ｌ，２Ｒ）をそれぞれ回転自在に支持する２つの前輪支持部（３Ｌ，３Ｒ）と、該２つの前輪支持部（３Ｌ，３Ｒ）と車体（４）との間に介装されると共に旋回走行時には該車体（４）を旋回内側に傾動させるように構成された旋回駆動部（５）と、少なくとも１つの後輪（６）と、を備えた車両（１）において、
前記２つの前輪（２Ｌ，２Ｒ）の内、旋回走行時に旋回内側に位置する方の前輪（図２(a) (b) においては符号２Ｌで示す方）を“内側前輪”とし、反対側の前輪（図２(a) (b) においては符号２Ｒで示す方）を“外側前輪”とし、前記内側前輪（２Ｌ）を支持する前輪支持部（３Ｌ）を“内側前輪支持部”とし、前記外側前輪（２Ｒ）を支持する前輪支持部（３Ｒ）を“外側前輪支持部”とした場合に、
前記旋回駆動部（５）は、旋回走行時において前記外側前輪（２Ｒ）と前記後輪（６）とのホイールベース（図２(b) の符号Ａ１参照）が前記内側前輪（２Ｌ）と前記後輪（６）とのホイールベース（図２(b) の符号Ａ２参照）よりも長くなるように前記外側前輪支持部（３Ｒ）及び／又は前記内側前輪支持部（３Ｌ）を駆動するように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記前輪支持部（３Ｌ，３Ｒ）が、スプリング（不図示）及びダンパー（不図示）を有すると共に前記前輪（２Ｌ又は２Ｒ）を挟み込むように配置されて該前輪（２Ｌ又は２Ｒ）を回転自在に支持する一対のフォーク部材（３０，３０）と、該一対のフォーク部材（３０，３０）の略上端部分を連結する連結部材（３１）と、該連結部材（３１）から上方に突設された前輪操舵シャフト（３２）と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記旋回駆動部（５）が、前記前輪操舵シャフト（３２）をその軸回りに回転自在となるように軸支すると共に車両（１）の前後方向に揺動自在となるように前記車体（４）に支持されてなるシャフトホルダー（５０）と、該シャフトホルダー（５０）と一体的に揺動し得るように該ホルダー（５０）に連結されてなる第１ギヤ（５１）と、該第１ギヤ（５１）に噛合される第２ギヤ（５２）とステアリングギヤ（７０）に噛合される第３ギヤ（５３）とを有する中間ギヤシャフト（５４）と、を有し、
該中間ギヤシャフト（５４）は、略車幅方向に延設されると共にその軸回りに回転自在となるように前記車体（４）に軸支され、前記ステアリングシャフト（７１）を挟むように該ステアリングシャフト（７１）の左右両側にそれぞれ配置されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記内側前輪（２Ｌ又は２Ｒ）の実舵角（図２(b) の符号θ２参照）が前記外側前輪（２Ｒ又は２Ｌ）の実舵角（図２(b) の符号θ１参照）よりも大きくなるように設定されたことを特徴とする。
【００１２】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１，２及び４に係る発明によれば、旋回走行時には前記旋回駆動部が車体を旋回内側に傾動させるようになっているため、遠心力による影響を低減して走行安定性を確保することができる。また、本発明によれば、旋回走行時には前記外側前輪前記後輪とのホイールベースが前記内側前輪と前記後輪とのホイールベースよりも長くなるように設定されているため、旋回時における走行安定性を確保することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、車体の傾動とホイールベースの変更の両方を１つの機構（つまり、旋回駆動部）で達成することができるので、構造の簡素化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１(a) は、本発明に係る車両の構造の一例を示す斜視図であり、同図(b) はその正面図であり、同図(c) はその平面図であり、同図(d) はその側面図である。
【図２】図２(a) は、旋回走行時における車両の様子の一例を示す正面図であり、同図(b) はその平面図である。
【図３】図３は、本発明に係る車両の詳細構造の一例を示す正面図である。
【図４】図４は、旋回走行時における車両の様子の一例を示す正面図である。
【図５】図５(a) 及び(b) は、従来の車両の内部構造の一例を示す断面図である。
【図６】図６(a) は従来の車両の直進時の様子を示す模式図であり、同図(b) は旋回走行時の様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１乃至図４に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
本発明に係る車両は、旋回走行時に車体が傾動されるように構成されたものであって、図１(a) 〜(d) に符号１で例示するように、
・  左右２つの前輪２Ｌ，２Ｒと、
・  該２つの前輪２Ｌ，２Ｒをそれぞれ回転自在に支持する２つの前輪支持部３Ｌ，３Ｒと、
・  該２つの前輪支持部３Ｌ，３Ｒと車体４の間に介装されると共に旋回走行時には該車体４を旋回内側（つまり、旋回中心の側）に傾動（リーン）させるように構成された旋回駆動部５と、
・  少なくとも１つの後輪６と、
を備えている。
【００１８】
なお、本明細書においては、前記２つの前輪２Ｌ，２Ｒの内、車両の旋回走行時に旋回内側に位置する方の前輪（図２(a) (b) においては左前輪２Ｌ）を適宜“内側前輪”と称することとし、反対側の前輪（図２(a) (b) においては右前輪２Ｒ）を適宜“外側前輪”と称することとし、前記内側前輪を支持する前輪支持部（図２(a) (b) においては前輪支持部３Ｌ）を適宜“内側前輪支持部”と称することとし、前記外側前輪を支持する前輪支持部（図２(a) (b) においては前輪支持部３Ｒ）を“外側前輪支持部”と称することとする。因みに、車両１が左ではなく右に旋回する場合には、右前輪２Ｒが内側前輪となり、左前輪２Ｌが外側前輪となり、右前輪支持部３Ｒが内側前輪支持部となり、左前輪支持部３Ｌが外側前輪支持部となる。
【００１９】
そして、前記旋回駆動部５は、車両１の旋回走行時においては、図２(b) に例示するように、前記外側前輪２Ｒと前記後輪６とのホイールベースＡ１が前記内側前輪２Ｌと前記後輪６とのホイールベースＡ２よりも長くなるように前記外側前輪支持部３Ｒ及び／又は前記内側前輪支持部３Ｌを駆動するように構成されている。因みに、車両１が左ではなく右に旋回する場合には、前記外側前輪“２Ｌ”と前記後輪６とのホイールベース“Ａ２”が前記内側前輪“２Ｒ”と前記後輪６とのホイールベース“Ａ１”よりも長くなるように前記外側前輪支持部３Ｒ及び／又は前記内側前輪支持部３Ｌを駆動するように構成されている。なお、図１及び図２に示す旋回駆動部５は左右いずれに旋回する場合も左右両方の前輪支持部３Ｌ，３Ｒを駆動するように構成されているが、外側前輪支持部のみを駆動する場合、内側前輪支持部のみを駆動する場合を本発明の範囲から除外するものではない。
【００２０】
本発明によれば、旋回走行時には前記旋回駆動部５が車体４を旋回内側に傾動させるようになっているため、遠心力による影響を低減して走行安定性を確保することができる。また、本発明によれば、旋回走行時には前記外側前輪２Ｒ又は２Ｌと前記後輪６とのホイールベースＡ１又はＡ２が前記内側前輪２Ｌ又は２Ｒと前記後輪６とのホイールベースＡ２又はＡ１よりも長くなるように設定されているため、旋回時における走行安定性を確保することができる。つまり、本発明に係る車両は１人乗りや２人乗りのコンパクトでホイールベースが小さい車両であるが、逆バンクのカーブを走行する場合や、凹凸があるようなカーブを走行する場合や、カーブを走行している最中にブレーキを掛けなければならないような場合には遠心力以外の力が突発的に作用することもあり得る。本発明によれば、旋回走行時において上述のようにホイールベースが長くなるように設定されているため、そのような様々な事態に対処することができ、結果的に走行安定性を確保することができる。
【００２１】
なお、図１(a) 〜(d) 及び図２(a) (b) に例示する車両１における後輪６の数は１つであるが、もちろんこれに限られるものではなく、２つであっても、或いはそれ以上であっても良い。
【００２２】
また、上述の前輪支持部としては様々な構造のものを利用することができるが、いわゆるテレスコピックフォークと称される構造のものであって、図１(b) 及び図３に明示されているように、
・  スプリング（不図示）やダンパー（不図示）を有すると共に前記前輪２Ｌ又は２Ｒを挟み込むように配置されて該前輪２Ｌ又は２Ｒを回転自在に支持する一対のフォーク部材３０，３０と
・  該一対のフォーク部材３０，３０の略上端部分（上端部分又は上端の近傍の部分の意）を連結する連結部材３１と、
・  該連結部材３１から上方に突設されたシャフト（以下、“前輪操舵シャフト”とする）３２と、
を備えるような構造にすると良い。
【００２３】
一方、本発明における旋回駆動部は、
・  旋回走行時に車体４を旋回内側に傾動させ、
・  旋回走行時に前記外側前輪２Ｒ又は２Ｌと前記後輪６とのホイールベースＡ１又はＡ２が前記内側前輪２Ｌ又は２Ｒと前記後輪６とのホイールベースＡ２又はＡ１よりも長くなる
ように、前記外側前輪支持部３Ｒ又は３Ｌ及び／又は前記内側前輪支持部３Ｌ又は３Ｒを駆動する（つまり、該外側前輪支持部３Ｒ又は３Ｌと前記車体４との相対位置関係や、該内側前輪支持部３Ｌ又は３Ｒと該車体４との相対位置関係を変更する）ものであれば良く、
・  ギヤを利用して構成したものや、
・  リンク部材を利用して構成したものや、
・  油圧シリンダーを用いて油圧を制御するように構成したものや、
・  モーターを利用して構成したものや、
・  タイミングプーリー及びベルトを利用して構成したもの
などを挙げることができる。
【００２４】
図１乃至図３に例示する旋回駆動部５は、ギヤを利用して構成したものであり、
・  上述の前輪操舵シャフト３２をその軸回りに回転自在となるように軸支すると共に車両１の前後方向に揺動自在となるように前記車体４に支持されてなる略筒状のシャフトホルダー（図１(b) 及び図３の符号５０参照）と、
・  該シャフトホルダー５０と一体的に揺動し得るように該ホルダー５０に連結されてなる第１ギヤ（図１(a) 及び(d) の符号５１参照）と、
・  該第１ギヤ５１に噛合される第２ギヤ（図１(a) 及び(d) の符号５２参照）とステアリングギヤ（図３の符号７０参照）に噛合される第３ギヤ５３とを有するシャフト（図３の符号５４参照。以下、“中間ギヤシャフト”とする）と、
により構成されている。なお、前記中間ギヤシャフト５４は、略車幅方向に延設されると共にその軸回りに回転自在となるように前記車体４に軸支されている。また、前記前輪支持部３Ｌ，３Ｒは左右それぞれに１つずつ配置されているので、前記シャフトホルダー５０や前記第１ギヤ５１も左右それぞれに１つずつ配置されることとなり、前記中間ギヤシャフト５４はステアリングシャフト７１を挟むように該ステアリングシャフト７１の左右両側にそれぞれ配置されることとなる。
【００２５】
ところで、上述の第１ギヤ５１としてはスパーギヤ（平歯車）を用いると良い。この第１ギヤ５１は左右の前輪２Ｌ，２Ｒを前後に揺動するものであるので、円板形状のギヤである必要は必ずしもなく、図示のような扇形ギヤ（いわゆるセクター歯車）であれば足りる。また、上述の第２及び第３ギヤ５２，５３にはベベルギヤを用いると良い。
【００２６】
旋回駆動部５及び前輪支持部３Ｌ，３Ｒは上述のような構造であるため、ステアリング７２が例えば図４で矢印Ｃに示す方向に操作されて前記ステアリングギヤ７０が回転すると、その回転は該ステアリングギヤ７０に噛合されている２つの第３ギヤ５３，５３を介して左右の中間ギヤシャフト５４，５４に伝わり、各中間ギヤシャフト５４，５４は矢印Ｄ１，Ｄ２に示す方向に回転することとなる。その回転は前記第２ギヤ５２，５２及び前記第１ギヤ５１，５１を介して前記シャフトホルダー５０，５０に伝達されることとなり、その結果、左前輪２Ｌは矢印Ｅ１に示すように軸Ｇを中心として走行方向の後方に揺動され、右前輪２Ｒは矢印Ｅ２に示すように軸Ｇを中心として走行方向の前方に揺動されることとなる。これにより、
・  旋回走行時に車体４は旋回内側に傾動され、かつ、
・  旋回走行時に前記外側前輪２Ｒと前記後輪６とのホイールベースＡ１が前記内側前輪２Ｌと前記後輪６とのホイールベースＡ２よりも長くなる
こととなる。したがって、図６(a) や(b) に示すような複雑な平行リンク機構等を不要として、構造を簡素化することができる。また、上述の旋回駆動部５によれば、車体４の傾動とホイールベースの変更の両方を１つの機構で達成することができるので、その点においても構造の簡素化を達成することができる。つまり、本発明に係る車両１では、“直進時における左前輪２Ｌの接地点”及び“直進時における右前輪２Ｒの接地点”はいずれも前記軸Ｇよりも後方（車両１の走行方向においての後方）にあり、旋回走行時にはいずれか一方の前輪（図２(a) の場合には左前輪２Ｌ）が軸Ｇを中心として所定角度だけ走行方向の後方に揺動され、他方の前輪（図２(a) の場合には右前輪２Ｒ）が軸Ｇを中心として所定角度だけ走行方向の前方に揺動されることとなる。その結果、“前方に揺動された前輪の接地点と軸Ｇとの高低差（距離）”と“後方に揺動された前輪の接地点と軸Ｇとの高低差（距離）”とは等しくなくなり、前者の方が後者よりも大きくなるので上述のように車体４は旋回内側に傾動されることとなる。
【００２７】
この場合、図２(b) に示すように、前記内側前輪２Ｌの実舵角θ２が前記外側前輪２Ｒの実舵角θ１よりも大きくなるようにすると良い。そのようにした場合には、車両１の旋回性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１                    車両
２Ｌ，２Ｒ            前輪
３Ｌ，３Ｒ            前輪支持部
４                    車体
５                    旋回駆動部
６                    後輪
３０                  フォーク部材
３１                  連結部材
３２                  前輪操舵シャフト
５０                  シャフトホルダー
５１，５１            第１ギヤ
５２，５２            第２ギヤ
５３，５３            第３ギヤ
５４，５４            中間ギヤシャフト
７０                  ステアリングギヤ
Ａ１，Ａ２              ホイールベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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