(57)【要約】支持機構（４）と、調整装置（１４）とを備えた、単軌道車両を安定させる装置。調整装置（１４）は、支持要素を選択的に上昇および下降させるように構成され、制御装置（１０）により駆動可能である。制御装置（１０）は、車両速度を検出する速度計からの制御信号と、横方向の加速を検出する加速度計からの制御信号とを組み合わせた関数に基づき作動可能である。調整装置（１４）は、少なくとも１個の支持・駆動要素（１５）と、同支持・駆動要素のロック、ロック解除、圧力付与、および拡張を行う手段とを備える。前記支持・駆動要素（１５）は、制御装置（１０）により、または運転者からの信号により、あるいはこれらの組み合わせに基づき作動可能であり、支持装置（４）の拡張および格納を行うように構成される。本発明の装置は、操縦要件を追加することなく、自動的に支持装置（４）を上昇および下降させることができる。
2005535490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持装置（４）および調整装置（１４）を備え、前記調整装置（１４）は、支持要素を選択的に上昇および下降させるとともに、制御装置（１０）により駆動可能であり、制御装置（１０）は、車両速度を検出する速度計からの制御信号と、横加速度を検出する加速度計からの制御信号との関数に基づき作動可能な、単軌道車両を安定させる装置において、前記調節装置（１４）は少なくとも１個の支持・駆動要素（１５）と、同支持・駆動要素（１５）のロック、ロック解除、圧力付与、および拡張を選択的に行う手段とを備え、前記支持・駆動要素（１５）は、制御装置（１０）および／または運転者からの信号の組み合わせに基づき作動可能であり、支持装置（４）の拡張および格納を行うように構成されており、支持装置に対して張力を付与することができることを特徴とする装置。
【請求項２】
各支持ローラ（５）にそれぞれ対応する２本の支持ストラット（６，７）を備え、前記支持ローラ（５）は内側および外側へ回動可能である前記装置において、同期して調節可能となるように、前記支持ストラット（６，７）が互いに対して連結されることと、前記支持・駆動要素（１５）がこれら支持ストラット（６，７）の一方に対して連結されることとを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各支持ローラ（５）にそれぞれ対応する２本の支持ストラット（６，７）を備え、前記支持ローラ（５）は内側および外側へ回動可能である前記装置において、各支持ストラット（６，７）が対応する支持・駆動要素（１５）に対して連結されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記支持・駆動要素（１５）が、外部に対して閉じられた油圧システム、例えば油圧を用いた油圧−空圧スプリング（２１）を有する油圧システムを備え、同油圧−空圧スプリング（２１）は、体積の平準化およびエネルギー貯留のためのエアチャンバ（２４）と、同エアチャンバ（２４）から分離された圧油チャンバ（２８）と、同圧油チャンバ（２８）内において案内され、連通弁（２６）を介して液体の排出を行うことにより固定状態（閉鎖状態）または解放状態（開放状態）とすることができるピストン（２５）とを備え、前記連通弁（２６）は電気的に、または他の駆動手段を用いて駆動可能であり、閉鎖状態と開放状態との間で切換え可能であることと、油圧−空圧スプリング（２１）に対して圧力付与、ロック、ロック解除、拡張を行う手段は、圧力を付与する動作時、または逆に拡張動作時において、圧油チャンバ（２８）からピストン（２５）の対向する側へ圧油を排出するように構成される油圧ポンプ（２９）を備えることとを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
支持・駆動要素（１５）を固定状態、解放状態、圧力付与状態および拡張状態に切換える制御および調整を行うために、電気的手段、空気圧を用いた手段、もしくは機械的手段、またはこれらのうち二つまたは三つの組み合わせが設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載される安定装置を備えた単軌道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載される単軌道車両(Einspurfahrzeug) を安定させる装置と、同装置を備えた単軌道車両とに関する。
【背景技術】
【０００２】
単軌道車両（例えばオートバイや自転車）は、十分な走行速度で走行しているときには安定しているが、停止時においては、転倒を回避するために、運転者が足で支持するか、あるいはスキッドや支持ローラ等の支持装置を用いて支持しなければならない。車体構造により足で支持することができない、二輪を有する完全に覆われた車両においては、側方に支持ローラを備えた支持装置を使用することが知られている。同支持装置は、高速走行時には、やや上方へ持ち上げられ、単軌道車両が車体を傾斜させながら方向転換を行うことを可能にする。同様の装置は、身体障害者用、小柄運転者用、更には運転学習用や試験走行用の覆われていない単軌道車両にも用いられている。また、高速走行時における支持装置の上昇、あるいは停止時における安定性のための支持装置の下降が、速度計の信号に基づいて、特定の速度で自動的に行われるように構成したり、または少なくとも運転者に対して支持装置の切換えが必要であることを警告するように構成することが提案されている。実際には、単純に速度信号に基づいて作動させる試みは成功を収めていない。事実、支持装置に一方向への負荷がかかる場合に（例えば方向転換を行う場合や、側方に傾斜している道路を走行する場合に）、支持装置を上昇させると、十分な速度を出しているにもかかわらず車両は一方向へ傾いてしまう。
【０００３】
導入部分において説明されたタイプの装置は、特許文献１に記載されている。特許文献１においては、速度計に加えて、横加速度を検出する加速度計を設けることが開示されている。加速度計により、転倒の兆候が生じたとき、例えば、一方向への負荷がかかったときに、支持装置が上昇することを防いだり、あるいは、横加速度が大きくなったときに、十分な速度が出ているにもかかわらず支持装置を下降させる。前記支持装置の上昇または下降のパラメータとして、横加速度を考慮に入れて速度計信号を使用することにより、車室を有するオートバイを運転する際に、運転者に対して作動の可能性を表示する適切な、かつ信頼できる方法が知られている。
【特許文献１】欧州特許第００９７６２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、運転者がこの表示に応答して支持装置を上昇させる際に、異なる車両操縦動作に慣れることが比較的難しいという問題があった。支持ローラが下降させられている場合（すなわち複数軌道車両モードにある場合）には、ステアリング装置を時計方向へ回すことにより、右へ曲がることができる。支持ローラが上昇させられている単軌道モードにおいては、ステアリング装置を同様に作動させると、車両を左へ傾斜させることになり、その結果、左へ曲がることになる。したがって、運転者が操縦動作の変化に驚き、ステアリング装置を間違った方向へ動作させる虞があるため、支持装置を自動的に作動させることは実用に即さない。このため、この公知の設計は、支持装置の不適当な作動を防ぐ障害受動的な(fail-passiven) システムにおいて使用される場合には、特に好適である。障害受動的なシステムでは、例えば、十分な速度で走行しており、かつ横方向の加速がない場合にのみ、運転者が支持装置の上昇を開始させることができ、適切な条件下でのみ、運転者が支持装置を再度下降させることができるように、支持装置の不適切な作動を防止する。しかしながら、足で支持する従来の単軌道車両と比較した場合、この設計は操作要件が変更されることになるため、必然的に相当の再習得が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、導入部分において説明されたタイプの装置を改変することにある。改変された装置においては、上述した点において特に改良されており、上述した問題が生じない。
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴部分に記載される本発明により達成される。
本発明の好都合な点は、主として、単純な方法で確実に車両を安定させる装置を達成できるという事実にある。同装置においては、熟練を必要とするハンドル操作に対する動作の変化が、一番低い速度範囲の走行モードに移行すると、誤った方向へのハンドル操作が回避され、これに対応して車両の安定性が向上される。本発明に基づき設計された装置により、二輪車の搭乗者に特別な再習得を必要とすることなく、追加の操作要件なしに支持装置を自動的に作動させることが容易になり、さらには、熟練していない者であっても二輪車の運転テクニックを安全に学ぶことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施例は、従属請求項に記載されている。
本発明は、図面において概略的に示される実施例に基づき説明されている。
車室を有するオートバイとして図１に示される単軌道車両は、車体１と、前輪２と、後輪３と、安定装置とを備える。同安定装置は、支持ローラ５を有する支持装置４を備えている。各支持ローラ５は、これに対応する支持ストラット６，７上に支持されている。支持ストラット６，７は、内側および外側へ回動可能となっている。支持ストラット６および７は、それぞれ車体１に設けられたスロット８から延出しており、図示される低位置にある支持位置と、高位置にある休止位置との間で、前記各スロット内において調節可能である。支持装置４は、車両に設けられた制御装置１０により駆動可能である。制御装置１０は、車速を検出する速度計（図示しない）からの制御信号と横方向の加速を検出する加速度計（図示しない）からの制御信号との関数に基づき作動させることができる。
【０００８】
図２〜図４に示されるように、支持ストラット６および７は、車両の二つの支持点１１および１２において、互いに対向するそれぞれの端部に対して回動可能に連接されており、制動装置に設けられたバネ要素１３により、同期して調節可能となるように互いに連結されている。支持装置４は、支持・駆動要素１５を備える調節装置１４により駆動可能である。支持・駆動要素１５は、制御装置１０からの制御信号および／または運転者からの制御信号に基づき作動させることが可能であり、各支持点１６，１７において、車両および支持ストラットに対して連接される。図２には、前記支持・駆動要素１５を備えた支持装置４が、後述の方法により、路面に対してほぼ垂直な横方向における支持を行う拡張された固定位置にて示されている。このため、この状態においては、複数軌道車両として直接的な操縦動作を行うことになる。
【０００９】
図３には、前記支持・駆動要素１５を備えた支持装置４が、後述する解放状態にて示されている。この状態においては、支持された状態にない単軌道車両のように、逆方向にハンドルを操作することにより、車両の傾斜を若干制動することができる。
【００１０】
図４には、前記支持・駆動要素１５を備えた支持装置４が、張力が付与された状態にて示されている。この状態においては、支持されていない単軌道状態での走行において、自由に車体を傾斜させることができる。
【００１１】
改変された実施例（図示しない）においては、２本の支持ストラット６および７のそれぞれに先行する各支持・駆動要素１５が配置されていてもよく、同支持・駆動要素１５は互いに影響を及ぼすことができる。
【００１２】
図５には、ピストン／シリンダ機構２０と連動可能な支持・駆動要素１５の実施例が示されている。ピストン／シリンダ機構２０は、外部に向かって閉じられており、圧力付与装置２２を備えたロック可能な油圧−空圧スプリング２１を備える。同スプリング２１は、エアチャンバ２４と、同エアチャンバから分離された圧油チャンバ２８と、同圧油チャンバ２８内において案内されるピストン２５とを備える。ピストン２５は、連通弁２６を用いた液体の排出により、固定状態（閉鎖状態）と解放状態（開放状態）とに切換え可能である。連通弁２６は、電気的に、または他の駆動手段（図示される例においては電磁石２７）を用いて駆動可能であり、閉鎖状態と開放状態とに切換えられる。
【００１３】
エアチャンバ２４は、加圧手段を収容するように構成されており、同加圧手段は、スプリングの緩衝手段とすること、支持ストラット６，７を拡張状態とすること、圧力が付与された状態においては拡張させるエネルギーを蓄えること、および体積を平準化することを目的とする。連通弁２６が開放状態にあるときには外部から加えられる力により、連通弁２６が閉鎖状態にあるときにはピストンの他方の側へ周囲の流体を排出することにより、油圧−空圧スプリング２１に対して圧力を付与することができる。また、油圧−空圧スプリング２１は、圧力が付与された状態においては、油圧的又は機械的にロック可能であり、このロックが解除されると、蓄積されたエネルギーが、支持状態とするために前記安定装置を下降させるために用いられる。圧力付与装置２２は、制御弁３０を有する油圧ポンプ２９を備える。制御弁３０は、圧力が付与されている動作時には圧油を排出するように、反対方向に回転されるときには支持ストラットの拡張を補助することができるように構成される。
【００１４】
同様にエアチャンバ２４の外部に向かって閉じられ、連通弁２６がスプリング２１の外部に位置する接続路３１に設けられるか、または同接続路３１に対して接続されている、改変された実施例（図示しない）においては、複動式サーボシリンダとして機能することになり、駆動路の開度が大きくなると、支持・駆動要素の全体の長さを短くすることができる。この設計においては、油圧システム自体が閉鎖されて、駆動要素のピストンロッド３２が後退することにより高くなる内圧が、弁３０の開放により、安定装置を降下させるために蓄積されたエネルギーとして作動可能であることも特徴とする。
【００１５】
組み合わせることのできる、支持装置４に先行する本発明の支持・駆動要素１５は、速度信号および横方向の加速度信号により、および／または運転者により（すなわち、固定状態または解放状態に設定することにより、あるいは拡張状態または圧力付与状態に設定することにより）、動作が決定される。このため、静止状態にある場合および／または傾斜して走行する場合においては、低位置にあって確実に支持することができ、単軌道走行時においては自動的に高位置に移動され、停止前においては自動的に低位置へ移動させることができる。したがって、本発明の改良された安定装置を用いて、以下の操作状態が可能となる。
【００１６】
［固定状態（図２）］
例えばロック状態にある油圧−空圧スプリングとして構成される、固定状態にある支持・駆動要素１５は、路面に対してほぼ垂直な方向における車両の支持に影響を及ぼし、駐輪時、操縦時、後退時、低速度走行時、および／または滑りやすい路面の走行時に用いられる。ハンドル操作は、例えばタンデム車または三輪車のように、直接的である（すなわちハンドルを左へ切ると左へ曲がる）。この状態においては、要素１５は、変動する負荷に対して要素１５の長さが少し変化することで、安定装置のスプリング緩衝部材として機能する。
【００１７】
［解放状態（図３）］
支持・駆動要素１５は、速度計信号が大きくなることにより、および／または運転者により発せされた信号により、自動的に拡張状態へ移行する。しかしながら、横方向におけるバランスがとれている場合のみ（すなわち横方向への加速度が小さい場合のみ）、例えば図示される例において油圧−空圧スプリングがロック解除状態にある場合には、支持装置４が低位置にあり、かつ前方へ走行するモードとなっており、単軌道車両としての車両の操縦が可能となる。すなわち、方向転換を行うために、ハンドルを反対方向に操作し、傾斜姿勢をとる。これにより、一方のまたは両方の支持装置は路面を辿り、横方向の加速が発生した場合や停止時において、速度計信号が小さくなることにより、または横方向の加速度信号が大きくなることにより、あるいは運転者により信号が発せられることにより、自動的に「固定状態」へ直ちに移行するため、転倒が防止される。さらには、車両が傾斜姿勢をとっている場合には、圧力が付与される方向に抗して駆動される油圧ポンプを拡張させることにより、車両の姿勢が正される。そして、車両が一方の側に横たわった状態にある場合のような極限の状態にあっても、このように車体を起こすことができる。
【００１８】
[圧力付与状態（図４）] 
支持装置４は、車両の運転動作を変更することなく、支持・駆動要素１５に圧力を付与することにより、または運転者からの信号に応答して、随時、「解放」運転状態から自動的に上昇させることができる。内部または外部の圧力付与装置２２を用いて、図では油圧−空圧スプリング２１内の流体をピストンの対向する側へ排出することにより、または外部から機械的に圧力を付与することにより、支持装置４が上昇させられて、確実に単軌道車両の操作で車両を自由に傾斜させられるように、支持・駆動要素１５は長さを変えることができ、すなわち圧力が付与された状態とすることができる。
【００１９】
この運転状態から、速度計信号が小さくなることにより、および／または運転者からの信号により、誤った下降動作に対するセーフティロックを防ぎ、その後、支持・駆動要素１５は、自動的に、または運転者からの信号に応答して解放され、迅速に下降させられ、圧力が付与されていた間に予め蓄積され、解放されたエネルギーにより、「解放」状態（図３参照）へ移行する。この動作は、運転動作に変更を生じさせることはなく、したがって、運転者による再設定が不要である。車両転倒の兆候である、速度計信号がさらに小さくなった場合や、横方向への加速が生じた場合には、支持・駆動要素１５は自動的に、または運転者からの信号に応答して、「拡張」した「固定」状態（図２参照）へ移行し、確実に、転倒する虞なく安全な停止を行い、および／または車両の姿勢を修正する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の装置を備えた単軌道車両の側面図。
【図２】単軌道車両を安定させるための本発明の装置を背後からみた断面図。
【図３】第２の操作位置にある図２の装置を示す図。
【図４】第３の操作位置にある図２の装置を示す図。
【図５】図２の装置の詳細を示す、拡大縦断面図。
【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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【国際調査報告】
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