(57)【要約】【課題】３輪以上の車両で重心をより容易且つ精密に効率よく移動および復帰させることができ、車両の停止の際にも左右揺れを精密に制御することができる３輪以上の車両に適用される重心移動装置を提供する。【解決手段】この重心移動装置は、一側が車体に遊動可能に固定され、一部または全部が車体の運行方向に対して左右移動可能に固定されている所定の形状のフレーム；およびフレームの左右移動を調節することにより、車体の重心を要求に応えて移動させるための重心移動制御部であって、回転中心を含んだ内部の一部が開放されている円筒状の回転体と、前記回転体の回転中心と同軸上に結合され、回転体の回転に伴って回転体と共に回転する回転バーと、それぞれの一側が前記回転体の内側に属した前記回転バーに対して回転可能に結合されている第１リンク部材と、一側はそれぞれの前記第１リンク部材の他側に対して回転可能に結合され、他側はフレームの上部に対して回転可能に結合されており、互いに交差して配置されている第２リンク部材とを含む重心移動制御部を含んでなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３輪以上の車両に適用される重心移動装置であって、
一側が車体に遊動可能に固定され、一部または全部が車体の運行方向に対して左右移動可能に固定されている所定の形状の遊動性フレームと、
前記フレームの左右移動を調節することにより、車体の重心を要求に応えて移動させるための重心移動制御部であって、（i）回転中心を含んだ内部の一部が開放されている円
筒状の回転体、（ii）前記回転体の回転中心と同軸上に結合され、前記回転体の回転に伴
って前記回転体と共に回転する回転バー、（iii）それぞれの一側が前記回転体の内側に属
した前記回転バーに対して回転可能に結合されている第１リンク部材、（iv）一側はそれ
ぞれの前記第１リンク部材の他側に対して回転可能に結合され、他側は前記フレームの上部に対して回転可能に結合されており、互いに交差して配置されている第２リンク部材を含む重心移動制御部とを含んでなることを特徴とする、重心移動装置。
【請求項２】
前記フレームの左右側面と車体の下部との間には弾性支持部材が結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の重心移動装置。
【請求項３】
それぞれの前記弾性支持部材が、ほぼ同一の引張強度を持つ圧縮バネであることを特徴とする、請求項２に記載の重心移動装置。
【請求項４】
それぞれの前記弾性支持部材は、圧縮バネと長さの異なるワイヤとの組み合わせのタイプである弾性支持部材、または圧縮バネと大きさまたは長さの異なるピストンとの組み合わせのタイプである弾性支持部材であることを特徴とする、請求項２に記載の重心移動装置。
【請求項５】
前記重心移動制御部は、ボールスクリューとボールナットからなるボールスクリュー装置をさらに含み、前記回転体の円筒状部分には、前記回転体と一体にまたは別個にギア部がさらに備えられており、前記ギア部が接する前記ボールナットには、前記ギア部に噛み合って前記ギア部の回転動作を誘発させる線形ギア部が形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の重心移動装置。
【請求項６】
前記ボールナットの下部に撓み防止ローラーまたはレールが配置され、前記撓み防止ローラーまたはレールは前記ボールナットの下部の車体に直接または間接に固定されることを特徴とする、請求項５項に記載の重心移動装置。
【請求項７】
前記ボールスクリューに対する前記ボールナットのシャットル運動が、電動モーターまたは油圧アクチュエータによって行われることを特徴とする、請求項５に記載の重心移動装置。
【請求項８】
前記電動モーターまたは油圧アクチュエータが電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）によって制御されることを特徴とする、請求項７に記載の重心移動装置。
【請求項９】
前記フレームの形状は、逆台形、正台形、正方形、長方形、正三角形および逆三角形よりなる群から選ばれることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の重心移動装置。
【請求項１０】
前記フレームの形状は、逆台形、正台形、正方形、長方形、正三角形および逆三角形よりなる群から選ばれることを特徴とする、請求項５に記載の重心移動装置。
【請求項１１】
前記フレームの形状は、逆台形、正台形、正方形、長方形、正三角形および逆三角形よりなる群から選ばれることを特徴とする、請求項６に記載の重心移動装置。
【請求項１２】
前記フレームの形状は、逆台形、正台形、正方形、長方形、正三角形および逆三角形よりなる群から選ばれることを特徴とする、請求項７に記載の重心移動装置。
【請求項１３】
前記フレームの形状は、逆台形、正台形、正方形、長方形、正三角形および逆三角形よりなる群から選ばれることを特徴とする、請求項８に記載の重心移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３輪以上の車両に係り、より具体的には、車両の走行の際、特に曲線走行の際に安定性および安全性を確保するために運行方向に対して左右方向に重心を移動しなければならない３輪以上の車両に適用される重心移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、３輪自動車とは、運転者の前方に２輪、運転者の後方に１輪がそれぞれ取りけられている車両（通常、逆三輪自動車と呼ばれる）、または運転者の後方に２輪、運転者の前方に１輪がそれぞれ取り付けられている車両（通常、正三輪自動車と呼ばれる）をいう。
【０００３】
このような３輪自動車における直線走行および曲線走行時の安全性および安定性を確保するためには、２輪車両が並んで取り付けられる自動車の車幅を正常的な４輪自動車の車幅より大きくし、或いはオートバイのように、遠心力に対して反対に働く求心力の方向に一部または全体の重心が瞬間的に移動しなければならない。前者の場合には車幅の増大により寧ろ大型化をもたらす一方、後者の場合には瞬間的な重心移動時の安定性および安全性の確保が問題となる。そういうわけで、前者を排除し且つ後者の問題を解決する方向に、３輪自動車の開発が行われてきた。
【０００４】
最近、より具体的には１９９７年フランクフルトモーターショーでは、ドイツのベンツ社が「Ｆ３００ Ｌｉｆｅ−ｊｅｔ」という名前で新概念の逆三輪自動車を発表し、世界的に注目を受けた。ところが、その逆三輪自動車は、その重心移動の際に車体と全ての車輪が運転者の操作方向に傾くように設計されており、必要以上の動力がかかるうえ、車体の重心移動自体に要求される動力も必要以上大きい。また、このような逆三輪自動車は、重心移動後の正位置への復帰、および停止時と搭乗時の揺れが依然として問題となる。
【０００５】
しかも、最近、日本の東京モーターショーにおいても、日本の「フィアロ(Phiaro)社から「フィアロ三輪（Ｐ６７ｂ ＥＴＥＲＮＩＴＹ）」という名称で正三輪自動車を発表し、世界的な注目を受けた。ところが、このような正三輪自動車は、重心移動円弧の中心点が地面から上方に位置しており、重心を移動するときに車輪の横滑り現象が発生するうえ、片方の車両側のタイヤが激しく磨耗する。特に、車両の曲線走行の際にはなお更である。また、このような自動車は、車体において最も大きい重量を占める後輪側に取り付けられたエンジンの重心が移動しないように設計されており、曲線走行の際には前記逆三輪自動車より危険をもたらす可能性が高いであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来の技術の問題点を一部または全て解決するために案出されたもので、その目的は、車両の運行方向に対して左右方向に重心の移動が要求される３輪以上の車両において、運行の際に要求に応えて重心をより容易且つ精密に効率よく移動および復帰させることができるとともに、停止の際にも左右揺れを精密に制御することができる、３輪以上の車両に適用される重心移動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、一側が車体に遊動可能に固定され、一部または全部が車体の運行方向に対して左右移動可能に固定されている所定の形状、例えば逆台形、正台形、正方形、長方形、正三角形または逆三角形の遊動性フレームと、前記フレームの左右移動を調節することにより、車体の重心を要求に応えて移動させるための重心移動制御部であって、（i）回転中心を含んだ内部の一部が開放されている円筒状の回転体、
（ii）前記回転体の回転中心と同軸上に結合され、前記回転体の回転に伴って前記回転体
と共に回転する回転バー、（iii）それぞれの一側が前記回転体の内側に属した前記回転バ
ーに対して回転可能に結合されている第１リンク部材、および（iv）一側はそれぞれの前
記第１リンク部材の他側に対して回転可能に結合され、他側は前記フレームの上部に対して回転可能に結合されており、互いに交差して配置されている第２リンク部材を含む重心移動制御部とを含んでなる、３輪以上の車両に適用される重心移動装置を提供する。
【０００８】
本発明の好適な実施例に係る重心移動装置において、前記フレームの左右側面と車体の下部との間には弾性支持部材が結合される。このような弾性支持部材としては、同一の引張力を持つ通常の圧縮バネタイプの弾性支持部材、圧縮バネと長さの異なるワイヤとの組み合わせのタイプである弾性支持部材、または圧縮バネと大きさまたは長さの異なるピストンとの組み合わせのタイプである弾性支持部材が選択できる。このような弾性支持部材は、車両の曲線走行の際に重心が移動して一方に偏向したフレームが最小限の動力によってその位置にそのまま止まるようにする役割を果たす。逆に、このような弾性支持部材は、車両の曲線走行から直線走行への転換の際に、一方に偏向したフレームが最小限の動力によって容易に原位置に復帰できるようにする役割を果たす。
【０００９】
また、本発明の好適な実施例に係る重心移動装置において、前記重心移動制御部は、ボールスクリューとボールナットからなるボールスクリュー装置をさらに含み、前記回転体の円筒状部分には、前記回転体と一体にまたは別個にギア部がさらに備えられており、前記ギア部の接する前記ボールナットには、前記ギア部に噛み合って前記ギア部の回転動作を誘発させる線形ギア部が形成されている。
【００１０】
前記ボールスクリュー装置において、前記ボールスクリューに対する前記ボールナットのシャットル運動は、電動モーターまたは油圧アクチュエータによって行われる。
【００１１】
前記電動モーターまたは油圧アクチュエータは、好ましくは電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって制御される。
【発明の効果】
【００１２】
上述したように、本発明に係る３輪以上の車両に適用される重心移動装置は、車両の運行方向に対して左右方向に重心の移動が要求される３輪以上の車両において、運行の際に要求に応えて重心をより容易且つ精密に効率よく移動および復帰させることができるとともに、停止の際にも左右揺れを精密に制御することができるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について説明する。図面およびその説明は説明の目的で提供されたものに過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば、本発明の範囲内において多様な変形、追加および置換を加え得ることを理解するであろう。
【００１４】
図１は本発明の好適な実施例に係る３輪以上の車両に適用される重心移動装置（以下、「重心移動装置」）の要部を概略的に示し、図２および図３は本発明の好適な実施例に係る重心移動装置における重心移動制御部を示し、図４〜６は本発明の好適な実施例に係る重心移動装置の作動を示す。
【００１５】
これらの図面を参照すると、本発明の好適な実施例に係る重心移動装置１は、所定の形状の遊動性フレーム１０と、フレーム１０の左右移動を調節することにより、車体の重心を要求に応えて左右方向に移動させるための重心移動制御部とを含む。
【００１６】
遊動性フレーム１０は、図１に示すように、一側が車体に遊動可能に固定されており、一部が車体の運行方向に対して左右方向に遊動可能に固定されている。本実施例では、遊動性フレーム１０が逆台形の形状に示されているが、正台形、正方形、長方形、正三角形および逆三角形の形状を含む他の形状も可能である。これらの中でも、特に、逆台形のフレーム１０はより少ない力でもフレーム１０の左右動作が可能であって、車両の制御性をより向上させることができる。
【００１７】
重心移動制御部は、図示の如く、回転体２０、回転体２０の回転中心と同軸上に結合されている回転バー３０、回転体２０の回転に拘束される第１リンク部材４０、および一側は第１リンク部材４０に結合され、他側はフレーム１０の上部に対して回転可能に結合されている第２リンク部材４２を含む。回転体２０は、その回転中心を含んだ内部の一部が開放されている。本実施例では、回転体２０が円筒状に示されているが、その回転に否定的な影響を及ぼさなければいずれの他の形状も可能であろう。回転バー３０は、回転体２０の回転に伴って回転体と共に回転することが好ましい。第1リンク部材４０は、一側が、回転体２０の内側に属した回転バー３０に対して回転可能に結合される。第２リンク部材は、図示の如く、互いに交差配置されている。
【００１８】
また、重心移動制御部は、前述した構成要素以外にも、前記回転体２０を精密に回転させるためのボールスクリュー６２およびボールナット６４からなるボールスクリュー装置６０をさらに含む。一方、回転体２０の円筒状部分には回転体２０と一体にギア部２２がさらに備えられており、回転体２０のギア部２２が接するボールナット６４には、ギア部２２に噛み合ってギア部２２の回転動作を誘発させる線形ギア部６６が形成されている。本実施例では、ギア部２２が回転体２０と一体に備えられているが、回転体２０の回転動作を誘発させることができれば、回転体２０とは別途に備えられても構わない。
【００１９】
ボールスクリュー装置６０は、ボールナット６４側の内部とボールスクリュー６２との間にベアリングが備えられており、ボールナット６４の精密操作を可能にする。このようなボールスクリュー装置６０によって回転体２０の回転動作はさらに精密になる。しかも、このようなボールスクリュー装置６０は、車両が停止されている時だけでなく、運行中の時にも車両の左右揺れが抑制されるようにする。
【００２０】
このようなボールスクリュー装置６０におけるボールスクリュー６２に対するボールナット６４のシャットル運動は、電動モーターＭ１または油圧アクチュエータ（図示せず）によって行われる。このような電動モーターＭ１または油圧アクチュエータは電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって制御される。
【００２１】
ボールナット６４の下部には、撓み防止およびより円滑な線形移動のために、撓み防止ローラーまたはレール７０が配置される。このような撓み防止ローラーまたはレール７０は、ボールナット６４の下部の車体に直接または間接に固定される。
【００２２】
図２〜図４を参照すると、回転体２０は、電動モーターＭ１を用いてボールスクリュー装置６０の駆動によって特定の方向（例えば、図３および図４の矢印方向）に回転する。回転体２０は、図示の如く、その中心を含んだ内部の一部が開放されている形状であって、回転体２０が矢印方向に回転すると、図面上右側に図面符号４０ｂで示されている第１リンク部材が回転体２０の内側部分によって押圧され、第１リンク部材４０ｂが下降する。このような第１リンク部材４０ｂの押し下げ動作によって遊動性フレーム１０全体が特定の方向（この場合には図面上右方向）に傾く（特に、図４参照）。すなわち、車両の遠心力方向に対する反対方向（求心力方向）に車体の中心が移動して車両の曲線走行の際にも安全に走行することができる。
【００２３】
しかも、本発明に係る重心移動装置１の重心移動制御部には、前述した構成要素以外にも弾性支持部材５０が含まれる。本実施例では、弾性支持部材５０として圧縮バネが使用される。これらのバネ５０は、フレーム１０の左側面とフレーム１０の左側に属した車体の下部との間に、そしてフレーム１０の右側面とフレーム１０の右側に属した車体の下部との間に結合される。
【００２４】
このようなバネ５０は、回転体２０の助けによってフレーム１０が特定の方向にその重心を移動しても、その反対側を支持して所望の程度に重心が移動し、重心移動に対する要求がないときには車体が元の状態に容易に復帰できるようにする。このようなバネ５０は、フレーム１０の左側面とフレーム１０の左側に属した車体の下部との間に、そしてフレーム１０の右側面とフレーム１０の右側に属した車体の下部との間に結合される。設置されるバネ５０の数の増加は、車両の走行中に安定性をさらに確保する。本実施例では、同一の引張強度を持つ多数のバネ５０が用いられているが、フレームの左右各側面上に、車体が引張強度を異にするか、或いは引張強度の異なる構造を持つバネ５０が順次設置されることもある。これについての具体的な説明は図面を参照して後述する。
【００２５】
図７は重心移動制御部の変形例を示す。本実施例では、本発明の好適な実施例に係る重心移動装置１０の重心移動制御部とは異なり、回転バー３０に電動モーターＭ２が直接結合されている。
【００２６】
図８は本発明の他の好適な実施例に係る重心移動装置１を示す。図８に示した重心移動装置１は、弾性支持部材がワイヤと圧縮バネの組み合わせからなっている以外は、図１に示した重心移動装置１と同様である。
【００２７】
図８を参照すると、本発明の他の好適な実施例に係る重心移動装置１で使用される弾性支持部材５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、ワイヤ（上部側）と圧縮バネ（下部側）の組み合わせから構成されている。このような弾性支持部材５２ａ、５２ｂ、５２ｃで使用される圧縮バネの長さは同一であるが、ワイヤの長さは相異する。ワイヤの長さを異にしたことは、フレーム１０が特定の方向に移動するとき、その反対側に位置する弾性支持部材５２ａ、５２ｂ、５２ｃが順次作用できるようにしたのである。この場合には、図面符号５２ａで表した弾性支持部材がまず作用した後、弛んでいるワイヤを採用した弾性支持部材５２ｂが作用し、最後にさらに弛んでいるワイヤを採用した弾性支持部材５２ｃが作用する。弾性支持部材５２ａ、５２ｂ、５２ｃの数は車体の重量や車両の搭乗人員などを考慮して当業者の選択に依存する。
【００２８】
図９は本発明の別の好適な実施例に係る重心移動装置１を示す。図９に示した重心移動装置１は、弾性支持部材がピストンと圧縮バネの組み合わせからなっている以外は、図１に示した重心移動装置１と同様である。
【００２９】
図９を参照すると、本発明の別の好適な実施例に係る重心移動装置１で使用される弾性支持部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃは、ピストン（上部側）と圧縮バネ（下部側）の組み合わせから構成されている。このような弾性支持部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃで使用されるピストンと圧縮バネの長さまたは大きさは、互いに反比例する。ピストンの長さまたは大きさを異にしたことは、フレーム１０が特定の方向に移動するときにその反対側に位置する弾性支持部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃが順次作用できるようにしたのである。この場合には、図面符号５４ａで表した弾性支持部材がまず作用した後、より大きいまたは長いピストンを採用した弾性支持部材５４ｂが作用し、最後にはさらに大きいまたはさらに長いピストンを採用した弾性支持部材５２ｃが作用する。これらの弾性支持部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃの数は、車体の重量や車両の搭乗人員などを考慮して当業者の選択に依存する。
【００３０】
図１０〜図１２は本発明に係る重心移動装置が適用できる多様な車種を例示的に示す。すなわち、図１０は逆三輪自動車、図１１は正三輪自動車、図１２は菱形形状の自動車である。これらの車両の共通点は、運転者の運転操作によって瞬間的に車体の重心が移動しなければ、運転者の安全性だけでなく車両の安全性が確保できないことである。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野における熟練した当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および範囲から逸脱することなく、各種変形、追加および置換を加え得ることを理解するであろう。
【００３２】
本発明の前記および他の目的、特徴および利点は、添付図面を参照する次の説明からさらに明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の好適な実施例に係る重心移動装置の要部を示す斜視図である。
【図２】図１に示した重心移動装置における重心移動制御部の要部を示す斜視図である。
【図３】図２に示した重心移動制御部の正面図である。
【図４】図１に示した重心移動装置の正面図である。
【図５】直線走行時のフレームを示す図である。
【図６】曲線走行時のフレームの移動を示す図である。
【図７】図２〜図４に示した重心移動制御部の変形例を示す図である。
【図８】本発明の他の好適な実施例に係る重心移動装置の要部を示す斜視図である。
【図９】本発明の別の好適な実施例に係る重心移動装置の要部を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る重心移動装置が適用できる多様な車種を例示的に示す図であって、逆三輪自動車を示す図である。
【図１１】本発明に係る重心移動装置が適用できる多様な車種を例示的に示す図であって、正三輪自動車を示す図である。
【図１２】本発明に係る重心移動装置が適用できる多様な車種を例示的に示す図であって、菱形形状の自動車を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…重心移動装置、１０…遊動性フレーム、２０…回転体、３０…回転バー、４０…第１リンク部材、４２…第２リンク部材
【図１】
2009533278.tif 000003
【図２】
2009533278.tif 000004
【図３】
2009533278.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009533278.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009533278.tif 000009
【図８】
2009533278.tif 000010
【図９】
2009533278.tif 000011
【図１０】
2009533278.tif 000012
【図１１】
2009533278.tif 000013
【図１２】
2009533278.tif 000014
【国際調査報告】
2009533278.tif 000015
2009533278.tif 000016