(57)【要約】【課題】電子制御によらず、機械的に操舵輪の操舵角と連動させて車体のロール角を制御することよって、車両旋回時の搭乗者への負荷を増大させることなく、向心力を増大させ、高速での旋回を可能にする動作の円滑性、運転の快適性に優れた車両用走行制御装置を提供する。【解決手段】車両の旋回時にステアリングホイールの操作に応じて操舵輪を支持する車輪支持部１２ａ、１２ｂを左右方向に回動させて操舵輪の操舵角を変化させるステアリング機構１４と、車体のロール角を変化させるサスペンション機構２２と、ステアリング機構１４とサスペンション機構２２を連結しステアリング機構１４による操舵角の変化に連動させてサスペンション機構２２により向心力を増加させる方向に車体のロール角を変化させる連動機構２６とを有する。【選択図】図１
2018095230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前方に配置される左右の操舵輪をステアリングホイールによって操舵する車両に搭載される車両用走行制御装置において、
前記車両の旋回時に前記ステアリングホイールの操作に応じて前記操舵輪を支持する車輪支持部を左右方向に回動させて前記操舵輪の操舵角を変化させるステアリング機構と、前記車体のロール角を変化させるサスペンション機構と、前記ステアリング機構と前記サスペンション機構を連結し前記ステアリング機構による前記操舵角の変化に連動させて前記サスペンション機構により向心力を増加させる方向に前記車体のロール角を変化させる連動機構とを有することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用走行制御装置において、前記ステアリング機構は、前記車体に固定されるベース部と、前記ステアリングホイールの操作に応じて前記車体の幅方向に摺動するラック部と、該ラック部の両側から前記車体の幅方向に延設された左右のラック軸と、前記ベース部に形成され前記ラック軸を摺動自在に保持するラックガイド部と、長手方向の両端部に連結ボールジョイントを備え該連結ボールジョイントを介して左右の前記ラック軸と前記車輪支持部との間を連結する連結軸とを有し、前記サスペンション機構は、一端側が前記ベース部に連結され前記車体の左右両側に配置されて他端側で前記車輪支持部を回動自在に保持するアーム部と、前記車体と前記アーム部との間を連結する左右のサスペンション本体と、前記ベース部により前記車体の幅方向に摺動自在に保持され前記連動機構を介して前記ラック部と連結され該ラック部に連動して摺動するスライダー部と、該スライダー部の両側から前記車体の幅方向に延設された左右のスライダー軸と、前記ベース部に形成され前記スライダー軸を摺動自在に保持するスライダーガイド部と、前記スライダー軸と前記サスペンション本体を連結して前記車体のロール角を調整するロール角調整リンク部とを有することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用走行制御装置において、前記連動機構は、前記操舵角と前記ロール角との連動比を調整する連動比調整部を有することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の車両用走行制御装置において、前記連動機構は、前記車両の走行速度に応じて、前記連動比調整部により前記連動比を増減させることを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載の車両用走行制御装置において、前記連動機構は、前記ラック部に該ラック部の摺動方向と直交して前記車体の前後方向に摺動自在に保持された前後方向摺動部と、一端側にラック側ボールジョイントを備え該ラック側ボールジョイントを介して前記前後方向摺動部に連結されたラック側継手部と、前記スライダー部に該スライダー部の摺動方向と直交して前記車体の上下方向に摺動自在に保持された上下方向摺動部と、一端側にスライダー側ボールジョイントを備え該スライダー側ボールジョイントを介して前記上下方向摺動部に連結されたスライダー側継手部と、前記操舵角が０度の中立状態で前記ラック側ボールジョイントの中心を通り前記車体の前後方向と平行な前後軸及び前記スライダー側ボールジョイントの中心を通り前記車体の上下方向と平行な上下軸と直交して前記車体の幅方向と平行に配置される水平基準軸とを有し、前記ラック側継手部及び前記スライダー側継手部の他端側は前記水平基準軸に回動自在に保持され、前記連動比調整部は、前記前後軸と前記上下軸の交点を不動中心点として前記水平基準軸周りに回動自在に保持されたコア部と、前記コア部の前記不動中心点を通り前記水平基準軸と直交して配置され前記コア部を回動自在に支持する連動比調整軸と、前記コア部と共に前記連動比調整軸を前記水平基準軸周りに回動させる回動操作部とを有することを特徴とする車両用走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵において、操舵輪の操舵角と連動して車体のロール角を変化させる車両用走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動中の物体が旋回を行う際、その速度に応じた遠心力が発生し、物体をその旋回半径の外側に押し出そうとする。
例えば、特許文献１のような原動機を備えた車両の多くは、旋回を行う際に、その車輪（タイヤ）と地面との摩擦による向心力を遠心力と釣り合わせて旋回を行っているが、車両の搭乗者は遠心力により旋回半径の外側に引っ張られることになる。したがって、搭乗者の負荷を軽減して快適な乗り心地を実現するには、遠心力が小さくなる条件で旋回を行う必要があり、そのためには旋回時の速度を落とさなければならない。
近年では、自動車の運転快適性や安全性の向上を目指して、機械的な結合ではなく、電子制御により、運転者のアクセル、ステアリング、ブレーキなどの操作を車両の駆動力、操舵力、制動力発生機構に反映させる車両制御装置の開発が活発になっている。このような車両制御装置には、車両の駆動、操舵、制動に関する機能が失陥することのないように、高い信頼性が求められる。例えば、特許文献２には、車両制御装置として、制動力や駆動力や操舵角に関する制御手段を、１つのマスタとなる電子制御装置（電気制御装置（マイクロコンピュータ））によって集中制御する運転制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７０７００８号明細書
【特許文献２】特開２００３−２６３２３５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２のような電子制御装置を用いる車両制御装置では、運転者の操作量や車両の状態をモニタするセンサを１つのマスタとなる電子制御装置（マスタＥＣＵ）に入力し、車両制御用のアクチュエータである内燃機関制御装置やブレーキ制御装置やステアリング制御装置を統合制御しているため、マスタＥＣＵが故障すると、一切の操縦ができなくなってしまうという問題がある。従って、安全性確保のためには、マスタＥＣＵの信頼性を極めて高くしなければならないが、車両制御装置が高価になるという問題がある。また、各種センサで検出した値を元に各制御装置を制御するので、動作にタイムラグが生じてしまい、動作の円滑性、運転の快適性に欠けるという問題もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電子制御によらず、機械的に操舵輪の操舵角と連動させて車体のロール角を制御することよって、車両旋回時の搭乗者への負荷を増大させることなく、向心力を増大させ、高速での旋回を可能にする動作の円滑性、運転の快適性に優れた車両用走行制御装置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】
前記目的に沿う本発明に係る車両用走行制御装置は、車体の前方に配置される左右の操舵輪をステアリングホイールによって操舵する車両に搭載される車両用走行制御装置において、
前記車両の旋回時に前記ステアリングホイールの操作に応じて前記操舵輪を支持する車輪支持部を左右方向に回動させて前記操舵輪の操舵角を変化させるステアリング機構と、前記車体のロール角を変化させるサスペンション機構と、前記ステアリング機構と前記サスペンション機構を連結し前記ステアリング機構による前記操舵角の変化に連動させて前記サスペンション機構により向心力を増加させる方向に前記車体のロール角を変化させる連動機構とを有する。
これにより、本発明に係る車両用走行制御装置(以下、本装置ともいう)を搭載した車両の旋回時に操舵を行った際に、その操舵角と連動して確実に車体を傾斜させることができ、向心力を増大させて高速での旋回を可能とする。その一方で、搭乗者が水平方向へ引っ張られる力を小さくして、遠心力の影響を軽減でき、快適な乗り心地を実現することができる。
また、本装置搭載車両が、車輪と地面の摩擦力のみで発生させた向心力を遠心力と釣り合わせて旋回を行う従来の車両が旋回可能な旋回半径で旋回を行った場合、従来の車両と比べ、車輪と地面の摩擦力によって発生させる向心力に余裕ができ、操作性、車輪(タイヤ)の寿命が向上する。
さらに、電子制御によらず、操舵角の変化に連動させて機械的に車体のロール角を変化させることができ、動作にタイムラグが生じず、操作性、乗り心地を向上させることができる。しかも、電子制御に比べて安価で、誤動作が発生せず、動作の確実性、安定性にも優れる。
【０００７】
本発明に係る車両用走行制御装置において、前記ステアリング機構は、前記車体に固定されるベース部と、前記ステアリングホイールの操作に応じて前記車体の幅方向に摺動するラック部と、該ラック部の両側から前記車体の幅方向に延設された左右のラック軸と、前記ベース部に形成され前記ラック軸を摺動自在に保持するラックガイド部と、長手方向の両端部に連結ボールジョイントを備え該連結ボールジョイントを介して左右の前記ラック軸と前記車輪支持部との間を連結する連結軸とを有し、前記サスペンション機構は、一端側が前記ベース部に連結され前記車体の左右両側に配置されて他端側で前記車輪支持部を回動自在に保持するアーム部と、前記車体と前記アーム部との間を連結する左右のサスペンション本体と、前記ベース部により前記車体の幅方向に摺動自在に保持され前記連動機構を介して前記ラック部と連結され該ラック部に連動して摺動するスライダー部と、該スライダー部の両側から前記車体の幅方向に延設された左右のスライダー軸と、前記ベース部に形成され前記スライダー軸を摺動自在に保持するスライダーガイド部と、前記スライダー軸と前記サスペンション本体を連結して前記車体のロール角を調整するロール角調整リンク部とを有することが好ましい。
これにより、ステアリングホイールを操作するだけでラック部を確実にラックガイド部に沿って摺動させることができる。また、ラック部の摺動に伴って、連結軸と連結された車輪支持部を左右方向に回動させ、操舵輪を所望の操舵角に転舵することができる。さらに、ラック部の摺動に連動させてスライダー部を確実に摺動させ、ロール角調整リンク部で車体のロール角を調整することができる。
【０００８】
ここで、アーム部の一端側はベース部に連結されるが、このアーム部の一端側をベース部に軸支し、アーム部が上下方向に揺動自在な構造とすることが好ましい。これにより、車両が凹凸面を走行する際に、操舵輪を支持する車輪支持部がアーム部と共に上下方向に揺動し、サスペンション機構で衝撃を吸収することができる。
なお、ロール角調整リンク部は、スライダー部の摺動にリンクして車体のロール角を調整できるものであればよく、その構造は適宜、選択することができる。例えば、サスペンション本体のストロークを増減させてもよいし、サスペンション本体を傾倒させてもよい。サスペンション本体のストロークを増減させる具体的なものは、サスペンション本体に用いられるショックアブソーバー等の構造に応じて、ピストンシリンダーを伸縮させるものや、コイルバネの下端に当接するストッパーの位置を上下動させるもの等が好適に用いられる。
【０００９】
本発明に係る車両用走行制御装置において、前記連動機構は、前記操舵角と前記ロール角との連動比を調整する連動比調整部を有することが好ましい。
これにより、車体の大きさ、車輪のサイズ、走行速度等に応じて操舵角とロール角との連動比を最適に調整することができ、汎用性に優れる。
【００１０】
本発明に係る車両用走行制御装置において、前記連動機構は、前記車両の走行速度に応じて、前記連動比調整部により前記連動比を増減させることが好ましい。
これにより、旋回時のカーブの曲率に応じて変動する走行速度に対して、車体を最適なロール角で傾斜させ、必要な向心力を得ることができ、走行安定性を向上させることができる。
【００１１】
本発明に係る車両用走行制御装置において、前記連動機構は、前記ラック部に該ラック部の摺動方向と直交して前記車体の前後方向に摺動自在に保持された前後方向摺動部と、一端側にラック側ボールジョイントを備え該ラック側ボールジョイントを介して前記前後方向摺動部に連結されたラック側継手部と、前記スライダー部に該スライダー部の摺動方向と直交して前記車体の上下方向に摺動自在に保持された上下方向摺動部と、一端側にスライダー側ボールジョイントを備え該スライダー側ボールジョイントを介して前記上下方向摺動部に連結されたスライダー側継手部と、前記操舵角が０度の中立状態で前記ラック側ボールジョイントの中心を通り前記車体の前後方向と平行な前後軸及び前記スライダー側ボールジョイントの中心を通り前記車体の上下方向と平行な上下軸と直交して前記車体の幅方向と平行に配置される水平基準軸とを有し、前記ラック側継手部及び前記スライダー側継手部の他端側は前記水平基準軸に回動自在に保持され、前記連動比調整部は、前記前後軸と前記上下軸の交点を不動中心点として前記水平基準軸周りに回動自在に保持されたコア部と、前記コア部の前記不動中心点を通り前記水平基準軸と直交して配置され前記コア部を回動自在に支持する連動比調整軸と、前記コア部と共に前記連動比調整軸を前記水平基準軸周りに回動させる回動操作部とを有することが好ましい。
連動比調整部の回動操作部を操作して、連動比調整軸が垂直となるようにして上下軸と一致させた状態では、ラック部が左右に摺動した際に、ラック側継手部は水平基準軸及びコア部と共に、上下軸（＝連動比調整軸）を中心に左右に回動する。このとき、スライダー側継手部の一端側はスライダー側ボールジョイントを介して上下方向摺動部に回動自在に連結されており、他端側は水平基準軸に回動自在に保持されているので、スライダー側継手部は上下軸（＝連動比調整軸）を中心にその場で回動する。この結果、スライダー部が摺動しないので、サスペンション機構が動作せず、車体は水平を保ったままとなる。つまり、ステアリング機構で操舵角を変化させる際に、必要に応じて、サスペンション機構が動作しないようにして、車体を傾斜させないことができる。
これに対し、回動操作部の操作により、水平基準軸を中心として連動比調整軸を上下軸に対して傾斜させることにより、ラック部が左右に摺動した際に、ラック側継手部は水平基準軸及びコア部と共に、傾斜した連動比調整軸を中心に回動する。このとき、スライダー側継手部の一端側はスライダー側ボールジョイントを介して上下方向摺動部に回動自在に連結されており、他端側は水平基準軸に回動自在に保持されているので、スライダー側継手部も、傾斜した連動比調整軸を中心に回動する。つまり、連動機構全体が連動比調整軸を中心に水平面に対して捩じれるように回動するため、スライダー側継手部のスライダー側ボールジョイントが上下方向及び左右方向に移動することになり、それに伴ってスライダー側ボールジョイントに連結された上下方向摺動部が上下方向に摺動しながら、スライダー部と共に左右方向に移動する。この結果、スライダー部に連結されたロール角調整リンク部によって左右のサスペンション本体のストロークを増減させ若しくは左右のサスペンション本体を傾倒させることができ、操舵角に連動させて車体のロール角を変化させることができる。
連動比調整軸の傾斜角度に応じて、ラック部の左右方向の移動量とスライダー部の左右方向の移動量の比が変化するので、連動比調整部によって操舵角とロール角との連動比を簡単に調整することができる。
【００１２】
ここで、コア部としては立方体状や球体状に形成されたものが好適に用いられる。回動操作部は、コア部と共に連動比調整軸を水平基準軸周りに回動させることができればよいが、水平基準軸と同一軸線上に配置される回動操作軸によってベース部に回動自在に保持されたものが好適に用いられる。なお、この回動操作軸の延長線上にモーターを連結すれば、簡単に回動操作部を回動操作することができ、連動比調整軸の傾斜角度も管理することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る車両用走行制御装置は、車両の旋回時における操舵輪の操舵角と車体のロール角を機械的な制御によって確実に連動させることができる。また、操舵輪の操舵角と車体のロール角との連動比を、車両の走行速度に対応させて調整することが可能である。さらに、車両の旋回時に車体を傾斜させることで、向心力を増加させることができ、車輪と地面との摩擦のみで発生させた向心力を遠心力と釣り合わせて旋回を行う従来の車両に比べ、旋回時に出力可能な走行速度を高速化できる。また、車両の搭乗者が横（水平）方向へ引っ張られる力を小さくして、遠心力の影響を軽減でき、操作性、乗り心地も向上する。本装置を搭載した車両はコンピュータの計算（電子制御）に頼ることなく、機構によって車体を傾斜させるため、既存の電子制御を行う車両と比べ、信頼性が高い。本装置は一般的な車両へ導入することが可能で、拡張性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用走行制御装置の平面図である。
【図２】同車両用走行制御装置の正面図である。
【図３】同車両用走行制御装置の底面図である。
【図４】同車両用走行制御装置の回動操作部を省略した正面図である。
【図５】同車両用走行制御装置のベース部を省略した背面図である。
【図６】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同車両用走行制御装置のステアリング機構とサスペンション機構を連動させない場合の連動機構の動作前の状態を示す要部平面図、要部側面図、要部背面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同車両用走行制御装置のステアリング機構とサスペンション機構を連動させない場合の連動機構の動作を示す要部平面図、要部側面図、要部背面図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同車両用走行制御装置のステアリング機構とサスペンション機構を連動させる場合の連動機構の動作前の状態を示す要部平面図、要部側面図、要部背面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同車両用走行制御装置のステアリング機構とサスペンション機構を連動させる場合の連動機構の動作を示す要部平面図、要部側面図、要部背面図である。
【図１１】（Ａ）は同車両用走行制御装置の動作前の状態を示す要部正面図、（Ｂ）は同車両用走行制御装置の第１の動作を示す要部正面図、（Ｃ）は同車両用走行制御装置の第２の動作を示す要部正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図６に示す本発明の一実施の形態に係る車両用走行制御装置１０は、車体の前方に配置される左右の操舵輪をステアリングホイールによって操舵する車両に搭載され、操舵輪の操舵角と連動して車体のロール角を変化させるものである。
まず、車両用走行制御装置１０は、車両の旋回時にステアリングホイール（図示せず）の操作に応じて左右の操舵輪（図示せず）の車軸１１ａ、１１ｂを支持する車輪支持部１２ａ、１２ｂを軸支部１３ａ、１３ｂを中心に左右方向に回動させて操舵輪の操舵角を変化させるステアリング機構１４を有している。
図１、図３、図５に示すように、ステアリング機構１４は、車体（図示せず）に固定されるベース部１５と、ステアリングホイールの操作に応じて車体の幅方向に摺動するラック部１６を有しており、ラック部１６の左右両側から車体の幅方向にラック軸１７ａ、１７ｂが延設されている。ベース部１５には、車体の幅方向と平行に形成された左右のラック軸ガイド孔１８ａ、１８ｂによりラック軸１７ａ、１７ｂを摺動自在に保持し、ラック部１６の摺動をガイドするラックガイド部１９が形成されている。また、左右のラック軸１７ａ、１７ｂと車輪支持部１２ａ、１２ｂとの間は、長手方向の両端部に連結ボールジョイント２０を備えた連結軸２１ａ、２１ｂで連結されている。これにより、ステアリングホイールを操作してラック部１６を車体の左右方向に摺動させることで、ラック軸１７ａ、１７ｂに連結された連結軸２１ａ、２１ｂを介して左右の車輪支持部１２ａ、１２ｂを軸支部１３ａ、１３ｂを中心に左右方向に回動させて操舵輪の操舵角を変化させることができる。
【００１６】
次に、車両用走行制御装置１０は、車体のロール角を変化させるサスペンション機構２２を備えている。
図１、図２、図４、図５に示すように、サスペンション機構２２は、ベース部１５の両側に連結され車体の左右両側に配置されるアーム部２４ａ、２４ｂを有している。アーム部２４ａ、２４ｂの一端側は揺動軸２３ａ、２３ｂにより、ベース部１５に対して上下方向に揺動自在に支持されている。また、アーム部２４ａ、２４ｂの他端側に設けられた軸支部１３ａ、１３ｂにより、車輪支持部１２ａ、１２ｂが左右方向に回動自在に保持されている。そして、ベース部１５に固定される車体と、車輪支持部１２ａ、１２ｂを保持するアーム部２４ａ、２４ｂとの間は、左右のサスペンション本体２５ａ、２５ｂによって連結される。
また、図１〜図４に示すように、サスペンション機構２２は、ベース部１５により車体の幅方向に摺動自在に保持され連動機構２６を介してラック部１６と連結され、ラック部１６に連動して摺動するスライダー部２７を有している。そして、スライダー部２７の左右両側から車体の幅方向にスライダー軸２８ａ、２８ｂが延設されており、ベース部１５には、車体の幅方向と平行に形成された左右のスライダー軸ガイド孔２９ａ、２９ｂによりスライダー軸２８ａ、２８ｂを摺動自在に保持し、スライダー部２７の摺動をガイドするスライダーガイド部３０が形成されている。
【００１７】
図２、図４、図５、図６に示すように、サスペンション本体２５ａ、２５ｂは、シリンダ部３２ａ、３２ｂとシリンダ部３２ａ、３２ｂに内挿されたピストン部３３ａ、３３ｂを有しており、シリンダ部３２ａ、３２ｂの内部にはピストン部３３ａ、３３ｂの下端に当接してピストン部３３ａ、３３ｂを上方に付勢するコイルバネ３４が収容されている。シリンダ部３２ａ、３２ｂの下端部はアーム部２４ａ、２４ｂの上面に車体の前後方向と平行に設けられたシリンダ支持軸３５ａ、３５ｂによって車体の左右方向に揺動自在に支持されている。
また、ベース部１５の左右両側には支持柱３６ａ、３６ｂが立設されており、支持柱３６ａ、３６ｂの上端から車体の外側に向かってサスペンション支持アーム３７ａ、３７ｂが延設されている。サスペンション支持アーム３７ａ、３７ｂの先端にはピストン部３３ａ、３３ｂを上下方向に摺動自在に保持する摺動孔３８が形成されたピストン保持部材３９ａ、３９ｂが取り付けられている。このピストン保持部材３９ａ、３９ｂは車体の前後方向と平行に設けられたピストン支持軸４０ａ、４０ｂによってサスペンション支持アーム３７ａ、３７ｂに保持されており、ピストン支持軸４０ａ、４０ｂを中心に揺動自在となっている。このようにピストン部３３ａ、３３ｂを上下方向に摺動自在に保持するピストン保持部材３９ａ、３９ｂが、サスペンション支持アーム３７ａ、３７ｂに揺動自在に保持されているので、サスペンション本体２５ａ、２５ｂの伸縮（ピストン部３３ａ、３３ｂの昇降）や傾倒に対応することができる。
そして、スライダー軸２８ａ、２８ｂの先端部とサスペンション本体２５ａ、２５ｂのピストン部３３ａ、３３ｂはロール角調整リンク部４１ａ、４１ｂで連結されている。ロール角調整リンク部４１ａ、４１ｂの両端部は、スライダー軸２８ａ、２８ｂの先端部に車体の前後方向と平行に設けられたスライダー側回動軸４２ａ、４２ｂと、ピストン部３３ａ、３３ｂの長手方向の途中に車体の前後方向と平行に設けられたピストン側回動軸４３ａ、４３ｂで回動自在に保持されている。
【００１８】
以上の構成により、スライダー部２７が左右に移動した際に、ロール角調整リンク部４１ａ、４１ｂを介してサスペンション本体２５ａ、２５ｂを伸縮させたり、ピストン支持軸４０ａ、４０ｂを中心にサスペンション本体２５ａ、２５ｂを傾倒させたりして、車体のロール角を調整することができる。
なお、ピストン部３３ａ、３３ｂの上端部及びピストン支持軸４０ａ、４０ｂとピストン側回動軸４３ａ、４３ｂの間には外形がピストン部３３ａ、３３ｂよりも大きく形成されたストッパー部４４、４５が設けられており、これによりピストン部３３ａ、３３ｂの可動範囲を制限することができる。
【００１９】
次に、ステアリング機構１４とサスペンション機構２２を連結し、ステアリング機構１４の動作に連動させてサスペンション機構２２を動作させる連動機構２６について説明する。
まず、図５に示すように、連動機構２６は、ラック部１６にその摺動方向と直交して車体の前後方向に摺動自在に保持された略円板状の前後方向摺動部４６を備えている。ラック部１６には前後方向摺動部４６を摺動自在に保持するラック部ガイド孔４７と、ラック部ガイド孔４７の内側に対向配置された２カ所のラック側突起部４８が形成されており、前後方向摺動部４６にはラック側突起部４８と係合する前後方向切欠き部４９が形成されている。これにより、前後方向摺動部４６がラック部ガイド孔４７の中で回転することがなく、確実に前後方向に摺動することができる。ラック側突起部４８と前後方向切欠き部４９は互いに係合して前後方向摺動部４６の回転を防止できればよく、その形状、数、配置等は適宜、選択することができる。なお、前後方向摺動部４６を矩形状や多角形状に形成した場合は、ラック側突起部４８と前後方向切欠き部４９は不要である。
また、図１、図３、図５に示すように、前後方向摺動部４６の中心部には球面状のラック部ジョイント孔５０が形成されている。前後方向摺動部４６と連結されるラック側継手部５１は、図１に示すように、一端側である基部５２の底面部中央にラック側ボールジョイント５３を有し、他端側である基部５２の上面部両側に対向配置された２つのラック継手側対向片５４を有している。このラック側ボールジョイント５３がラック部ジョイント孔５０に回動自在に保持されることにより、ラック側継手部５１は前後方向摺動部４６に対して任意の方向に回動自在となっている。
【００２０】
さらに、連動機構２６は、図３に示すように、スライダー部２７にその摺動方向と直交して車体の上下方向に摺動自在に保持された略円板状の上下方向摺動部５５を備えている。スライダー部２７には上下方向摺動部５５を摺動自在に保持するスライダー部ガイド孔５６と、スライダー部ガイド孔５６の内側に対向配置された２カ所のスライダー側突起部５７が形成されており、上下方向摺動部５５にはスライダー側突起部５７と係合する上下方向切欠き部５８が形成されている。これにより、上下方向摺動部５５がスライダー部ガイド孔５６の中で回転することがなく、確実に上下方向に摺動することができる。スライダー側突起部５７と上下方向切欠き部５８は互いに係合して上下方向摺動部５５の回転を防止できればよく、その形状、数、配置等は適宜、選択することができる。なお、上下方向摺動部５５を矩形状や多角形状に形成した場合は、スライダー側突起部５７と上下方向切欠き部５８は不要である。
また、図４、図５、図６に示すように、上下方向摺動部５５の中心部には球面状のスライダー部ジョイント孔５９が形成されている。上下方向摺動部５５と連結されるスライダー側継手部６０は、一端側である基部６１の底面部中央にスライダー側ボールジョイント６２を有し、他端側である基部６１の上面部両側に対向配置された２つのスライダー継手側対向片６３を有している。このスライダー側ボールジョイント６２がスライダー部ジョイント孔５９に回動自在に保持されることにより、スライダー側継手部６０は上下方向摺動部５５に対して任意の方向に回動自在となっている。
【００２１】
ここで、図１、図６に示すように、操舵角が０度の中立状態でラック側ボールジョイント５３の中心を通り車体の前後方向と平行な軸を前後軸ｘとし、同じくスライダー側ボールジョイント６２の中心を通り車体の上下方向と平行な軸を上下軸ｚとする。このとき、連動機構２６は前後軸ｘ及び上下軸ｚと直交して車体の幅方向と平行に配置される水平基準軸６４（以下、水平基準軸６４の中心線を水平基準軸６４と表記する場合がある。）を有している。そして、ラック側継手部５１のラック継手側対向片５４及びスライダー側継手部６０のスライダー継手側対向片６３は水平基準軸６４に回動自在に保持されている。
さらに、連動機構２６は前後軸ｘと上下軸ｚの交点を不動中心点ｐとして水平基準軸６４周りに回動自在に保持された立方体状のコア部６５を有している。また、コア部６５は不動中心点ｐを通り水平基準軸６４と直交して配置される連動比調整軸６６（以下、連動比調整軸６６の中心線を連動比調整軸６６と表記する場合がある。）周りにも回動自在に支持されている。そして、連動比調整軸６６の両端部を支持する回動操作部６７は、左右両側に水平基準軸６４と同一軸線上に配置される回動操作軸６８を有しており、この回動操作軸６８がベース部１５に形成された操作軸保持孔６９に回動自在に保持されている。このコア部６５、連動比調整軸６６、回動操作部６７を合わせたものが連動比調整部７０であり、回動操作軸６８に連結したモーター（図示せず）等で回動操作部６７を回動操作することにより、コア部６５と共に連動比調整軸６６を水平基準軸６４を中心に回動させることができる。この連動比調整部７０は操舵角とロール角との連動比を調整する。また、連動比調整部７０により、車両の走行速度に応じて連動比を調整（増減）することができる。
【００２２】
以上のように構成された連動機構２６の動作について説明する。
まず、ステアリング機構１４の動作に対して、サスペンション機構２２を連動させない場合について説明する。
ステアリング機構１４とサスペンション機構２２を連動させない場合は、連動比調整部７０の回動操作部６７を操作して、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、連動比調整軸６６が垂直となるようにして上下軸ｚと一致させる。この状態から、図８（Ａ）に示すように、ラック部１６を右方向に摺動させると、ラック側継手部５１は図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように水平基準軸６４及びコア部６５と共に、上下軸ｚ（＝連動比調整軸６６）を中心に右回りに回動する。このとき、スライダー側継手部６０の一端側はスライダー側ボールジョイント６２を介して上下方向摺動部５５に回動自在に連結されており、他端側のスライダー継手側対向片６３は水平基準軸６４に回動自在に保持されているので、スライダー側継手部６０は上下軸ｚ（＝連動比調整軸６６）を中心にその場で回動する。この結果、スライダー部２７は摺動しないので、サスペンション機構２２が動作せず、車体は水平を保ったままとなる。よって、ラック部１６を右方向に摺動させてステアリング機構１４で操舵角を変化させる際に、サスペンション機構２２が動作しないようにして、車体を傾斜させないことができる。
なお、ラック部１６が左方向に摺動した際には、左右方向の動作が逆転するだけで同様の動作を行うので説明を省略する。
【００２３】
次に、ステアリング機構１４の動作に対して、サスペンション機構２２を連動させる場合について説明する。
ステアリング機構１４とサスペンション機構２２を連動させる場合は、回動操作部６７を操作して、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、水平基準軸６４を中心として連動比調整軸６６を上下軸ｚに対して車体前方側に傾斜させる。この状態から、図１０（Ａ）に示すように、ラック部１６を右方向に摺動させると、ラック側継手部５１は図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように水平基準軸６４及びコア部６５と共に、傾斜した連動比調整軸６６を中心に回動する。このとき、スライダー側継手部６０の一端側はスライダー側ボールジョイント６２を介して上下方向摺動部５５に回動自在に連結されており、他端側のスライダー継手側対向片６３は水平基準軸６４に回動自在に保持されているので、スライダー側継手部６０も、傾斜した連動比調整軸６６を中心に回動する。つまり、連動機構２６全体が連動比調整軸６６を中心に水平面に対して捩じれるように回動するため、スライダー側継手部６０のスライダー側ボールジョイント６２が上方向及び左方向に移動することになり、それに伴ってスライダー側ボールジョイント６２に連結された上下方向摺動部５５も上方向に摺動しながら、スライダー部２７と共に左方向に移動する。
【００２４】
よって、図１１（Ａ）の状態からラック部１６を右方向に摺動させることにより、図１１（Ｂ）に示すようにステアリング機構１４で、左側の車輪支持部１２ａを軸支部１３ａを中心に右方向に回動させて操舵角を変化させる（同時に、右側の車輪支持部１２ｂも軸支部１３ｂを中心に右方向に回動する）際に、それに連動してサスペンション機構２２が動作する。つまり、ラック部１６が右方向に移動すると、上述のようにスライダー部２７は左方向に移動するので、図１１（Ｂ）に示すようにスライダー部２７に延設された左側のスライダー軸２８ａを介して連結されたロール角調整リンク部４１ａのスライダー側回動軸４２ａは左方向に移動する。これにより、ロール角調整リンク部４１ａで押されたピストン側回動軸４３ａが上方に移動し、ピストン部３３ａを上昇させてサスペンション本体２５ａのストロークを増加させることができる。このとき、図示はしないが、右側のスライダー軸２８ｂを介して連結されたロール角調整リンク部４１ｂのスライダー側回動軸４２ｂも左方向に移動する。これにより、ロール角調整リンク部４１ｂに引っ張られたピストン側回動軸４３ｂが下方に移動し、ピストン部３３ｂを下降させてサスペンション本体２５ｂのストロークを減少させることができる。この結果、操舵角の変化に連動して車体の左側が上昇し、右側が下降して、向心力を増加させる方向に車体のロール角を調整することができる。
なお、ラック部１６が左方向に摺動した際には、左右の動作が逆転するだけで同様の動作を行うので説明を省略する。
以上のようにステアリング機構１４の動作とサスペンション機構２２の動作を連動させる場合、連動比調整軸６６の傾斜角度に応じて、ラック部１６の左右方向の移動量とスライダー部２７の左右方向の移動量の比が変化するので、連動比調整部７０の操作によって操舵角とロール角との連動比を簡単に調整することができる。但し、連動比調整軸６６を上下軸ｚに対して車体後方側に傾斜させると、ラック側継手部５１とスライダー側継手部６０の回動方向が逆転し、スライダー部２７の摺動方向が反転する。つまり、連動比調整軸６６の傾斜方向によって、ラック部１６とスライダー部２７の摺動方向を同方向にするか逆方向にするかを切り換えることができるので、サスペンション本体２５ａ、２５ｂやロール角調整リンク部４１ａ、４１ｂの構造に応じて、連動比調整軸６６の傾斜方向を選択する必要がある。
【００２５】
また、車両が凸部を走行する際には、図１１（Ｃ）に示すように操舵輪を支持する左側の車輪支持部１２ａがアーム部２４ａと共に揺動軸２３ａを中心に上方向に揺動し、サスペンション機構２２で衝撃を吸収することができる。また、車両が凹部を走行する際には、車輪支持部１２ａがアーム部２４ａと共に揺動軸２３ａを中心に下方向に揺動し、サスペンション機構２２で衝撃を吸収することができる。これらの動作は右側の車輪支持部１２ｂについても同様なので、説明を省略する。
なお、図１１（Ｂ）の動作と図１１（Ｃ）の動作は同時に行わせることができる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。特に、サスペンション機構はサスペンション本体のストロークを増減させたり、サスペンション本体を傾倒させたりして、車体のロール角を調整できるものであればよく、サスペンション本体やロール角調整リンク部の構造は適宜、選択することができる。また、連動機構もステアリング機構の動作に連動してサスペンション機構を動作させることができればよく、その構造は適宜、選択することができる。例えば、ステアリングホイールの操作に伴って回動する回動部材の回転運動を左右方向の往復運動に変換するなどして、ロール角調整リンク部に伝達し、サスペンション機構を動作させるものを用いることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０：車両用走行制御装置、１１ａ、１１ｂ：車軸、１２ａ、１２ｂ：車輪支持部、１３ａ、１３ｂ：軸支部、１４：ステアリング機構、１５：ベース部、１６：ラック部、１７ａ、１７ｂ：ラック軸、１８ａ、１８ｂ：ラック軸ガイド孔、１９：ラックガイド部、２０：連結ボールジョイント、２１ａ、２１ｂ：連結軸、２２：サスペンション機構、２３ａ、２３ｂ：揺動軸、２４ａ、２４ｂ：アーム部、２５ａ、２５ｂ：サスペンション本体、２６：連動機構、２７：スライダー部、２８ａ、２８ｂ：スライダー軸、２９ａ、２９ｂ：スライダー軸ガイド孔、３０：スライダーガイド部、３２ａ、３２ｂ：シリンダ部、３３ａ、３３ｂ：ピストン部、３４：コイルバネ、３５ａ、３５ｂ：シリンダ支持軸、３６ａ、３６ｂ：支持柱、３７ａ、３７ｂ：サスペンション支持アーム、３８：摺動孔、３９ａ、３９ｂ：ピストン保持部材、４０ａ、４０ｂ：ピストン支持軸、４１ａ、４１ｂ：ロール角調整リンク部、４２ａ、４２ｂ：スライダー側回動軸、４３ａ、４３ｂ：ピストン側回動軸、４４、４５：ストッパー部、４６：前後方向摺動部、４７：ラック部ガイド孔、４８：ラック側突起部、４９：前後方向切欠き部、５０：ラック部ジョイント孔、５１：ラック側継手部、５２：基部、５３：ラック側ボールジョイント、５４：ラック継手側対向片、５５：上下方向摺動部、５６：スライダー部ガイド孔、５７：スライダー側突起部、５８：上下方向切欠き部、５９：スライダー部ジョイント孔、６０：スライダー側継手部、６１：基部、６２：スライダー側ボールジョイント、６３：スライダー継手側対向片、６４：水平基準軸、６５：コア部、６６：連動比調整軸、６７：回動操作部、６８：回動操作軸、６９：操作軸保持孔、７０：連動比調整部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月9日(2017.5.9)
【手続補正１】
【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】
本発明に係る車両用走行制御装置は、車両の旋回時における操舵輪の操舵角と車体のロール角を機械的な制御によって確実に連動させることができる。また、操舵輪の操舵角と車体のロール角との連動比を、車両の走行速度に対応させて調整することが可能である。さらに、車両の旋回時に車体を傾斜させることで荷重移動を少なくする。タイヤの素材であるゴムの特性上、荷重が増えると摩擦係数が減るため、荷重移動を少なくすることで向心力の減少を軽減する。結果、車体を傾斜させないものに比べ、旋回時に出力可能な走行速度を高速化できる。また、車両の搭乗者が横（水平）方向へ引っ張られる力を小さくして、遠心力の影響を軽減でき、操作性、乗り心地も向上する。本装置を搭載した車両はコンピュータの計算（電子制御）に頼ることなく、機構によって車体を傾斜させるため、既存の電子制御を行う車両と比べ、信頼性が高い。本装置は一般的な車両へ導入することが可能で、拡張性が高い。