車両
【課題】旋回安定性を十分に高くすることができるようにする。
【解決手段】乗員によって操作される操舵部材と、車両のフレーム部材の所定の箇所に配設され、内周面に沿って第１の係合部６８が形成された固定部材５８と、該固定部材の径方向内方において回動自在に配設され、前記操舵部材の操作に伴って回動させられる回動部材５９と、該回動部材の外周縁に配設され、回動部材の回動を規制するための規制部材６４，６５とを有する。該規制部材は、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、前記第１の係合部と係合させられる第２の係合部を備える。回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、第１、第２の係合部が係合させられて、回動部材の回動が規制されるので、旋回安定性を高くすることができる。
【解決手段】乗員によって操作される操舵部材と、車両のフレーム部材の所定の箇所に配設され、内周面に沿って第１の係合部６８が形成された固定部材５８と、該固定部材の径方向内方において回動自在に配設され、前記操舵部材の操作に伴って回動させられる回動部材５９と、該回動部材の外周縁に配設され、回動部材の回動を規制するための規制部材６４，６５とを有する。該規制部材は、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、前記第１の係合部と係合させられる第２の係合部を備える。回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、第１、第２の係合部が係合させられて、回動部材の回動が規制されるので、旋回安定性を高くすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両においては、一般的に、乗員である運転者のほかに、複数の他の乗員を収容することができるようになっているが、運転者だけが車両に乗車することが多く、その場合、エネルギーが無用に消費されてしまう。このことから、例えば、二輪車、三輪車等の１人乗り用の車両が提供されている。
【０００３】
ところが、一人乗り用の車両においては、例えば、運転者が乗車するのに伴って重心の位置が高くなり、車両を旋回させるとき、すなわち、旋回時における安定性（以下「旋回安定性」という。）が低くなってしまう。そこで、例えば、二輪車においては、旋回時に運転者が車体を旋回中心側に傾斜させて走行させるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５５６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記二輪車においては、運転者が走行状態に応じて車体を傾斜させるので、適正な角度だけ傾斜させることが困難であり、運転者が違和感を覚えたり、不安を抱いたりしてしまう。
【０００６】
そこで、リンク機構、リンクモータ等を配設し、傾斜制御（姿勢制御）を行うことによって、旋回時に前記リンクモータを駆動し、車両に加わる横加速度に応じてリンク機構を作動させ、車体を傾斜させるようにした車両、例えば、三輪車が考えられる。
【０００７】
ところが、傾斜制御を行うことによって車体を傾斜させると、操舵が低速で行われる場合は、操舵部材としてのハンドルバーを操作したときの操舵に追従して車体を傾斜させることができるが、操舵が高速で行われる場合は、操舵に追従して車体を傾斜させることができず、旋回安定性を十分に高くすることができない。
【０００８】
本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、旋回安定性を十分に高くす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】
【０００９】
そのために、本発明の車両においては、乗員によって操作される操舵部材と、車両のフレーム部材の所定の箇所に配設され、内周面に沿って第１の係合部が形成された固定部材と、該固定部材の径方向内方において回動自在に配設され、前記操舵部材の操作に伴って回動させられる回動部材と、該回動部材の外周縁に配設され、回動部材の回動を規制するための規制部材とを有する。
【００１０】
そして、該規制部材は、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、前記第１の係合部と係合させられる第２の係合部を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車両においては、乗員によって操作される操舵部材と、車両のフレーム部材の所定の箇所に配設され、内周面に沿って第１の係合部が形成された固定部材と、該固定部材の径方向内方において回動自在に配設され、前記操舵部材の操作に伴って回動させられる回動部材と、該回動部材の外周縁に配設され、回動部材の回動を規制するための規制部材とを有する。
【００１２】
そして、該規制部材は、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、前記第１の係合部と係合させられる第２の係合部を備える。
【００１３】
この場合、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、第１、第２の係合部が係合させられて、回動部材の回動が規制されるので、旋回安定性を高くすることができる。
【００１４】
また、第１、第２の係合部を係合させるためのアクチュエータを配設する必要がないので、車両のコストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における三輪車の左側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における三輪車の背面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるリンク機構を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における操舵部の概念図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における三輪車の傾斜制御の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態における搭乗・操舵部の要部を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第１の図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第２の図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第１の図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第２の図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における通常位置に置かれたストッパの状態を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態におけるストッパとアクチュエータとの連結部を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における規制位置に置かれたストッパの状態を示す第１の図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態における規制位置に置かれたストッパの状態を示す第２の図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態におけるストッパが規制位置に置かれたときのスイッチの状態を示す第１の図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態におけるストッパが規制位置に置かれたときのスイッチの状態を示す第２の図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第３の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第４の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第５の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第６の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の第７の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、車両としての三輪車について説明する。
【００１７】
図２は本発明の第１の実施の形態における三輪車の左側面図、図３は本発明の第１の実施の形態における三輪車の背面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるリンク機構を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における操舵部の概念図である。
【００１８】
図において、１０は三輪車であり、該三輪車１０は、車両本体Ｂｄ、及び該車両本体Ｂｄに対して回転自在に配設された複数の、すなわち、三つの車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒを備える。
【００１９】
また、前記車両本体Ｂｄは、乗員である運転者が搭乗するための搭乗部１１、該搭乗部１１と車輪１２Ｆとを連結する操舵輪支持部材としての前輪フォーク１７、前記搭乗部１１より後方に配設された車両駆動部としての支持部２０、前記搭乗部１１より前方に配設され、運転者が三輪車１０を操縦するための操縦装置４１、前記支持部２０の下方に配設され、三輪車１０の所定の傾斜部位、本実施の形態においては、三輪車１０の全体、すなわち、車体を路面１８に対して左右に傾斜（リーン）させるための車両傾斜装置４３等を備える。なお、前記搭乗部１１と支持部２０とは、搭乗部１１のほぼ中央及び支持部２０の前端において、連結部２４を介して連結される。
【００２０】
また、前記支持部２０、車両傾斜装置４３、車輪１２Ｌ、１２Ｒ等によって本体部６１が、車輪１２Ｆ、前輪フォーク１７、操縦装置４１等によって、三輪車１０を操舵するための操舵部６２が、該操舵部６２及び搭乗部１１によって搭乗・操舵部６３が構成される。
【００２１】
前記車輪１２Ｆは、車両本体Ｂｄの前側における所定の位置、本実施の形態においては、三輪車１０の幅方向における中央に、前記前輪フォーク１７に対して回転自在に配設され、前輪として、かつ、操舵用の車輪（操舵輪）として機能する。なお、前記車輪１２Ｆの車軸に、車輪１２Ｆの回転速度に基づいて車速ｖを検出する車速検出部としての車速センサ５４が配設される。
【００２２】
また、車輪１２Ｌ、１２Ｒは、車両本体Ｂｄの後側における所定の位置、本実施の形態においては、三輪車１０の幅方向における左右の両端に、前記支持部２０に対して回転自在に配設され、後輪として、かつ、走行用の車輪（駆動輪）として機能する。そのために、前記車輪１２Ｌ、１２Ｒには、それぞれ、三輪車１０を走行させるための走行用の駆動部としての駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒが配設され、該駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動することによって車輪１２Ｌ、１２Ｒを回転させることができるようになっている。前記駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒは、それぞれ車輪１２Ｌ、１２Ｒ内に収容され、インホイールモータを構成する。
【００２３】
本実施の形態において、前記駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒとしては、速度制御、トルク制御等が可能なサーボモータが使用されるが、他の種類のモータを使用することができる。また、本実施の形態においては、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒがそれぞれ車輪１２Ｌ、１２Ｒ内に収容されるようになっているが、駆動モータを、車輪１２Ｆに配設したり、各車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒに配設したりすることができる。さらに、駆動モータを車両本体Ｂｄの所定の箇所に配設し、駆動モータと車輪１２Ｆとを連結したり、駆動モータと車輪１２Ｌ、１２Ｒとを連結したり、駆動モータと車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒとを連結したりすることができる。
【００２４】
さらに、本実施の形態においては、車両本体Ｂｄの前側に一つの車輪１２Ｆが、車両本体Ｂｄの後側に二つの車輪１２Ｌ、１２Ｒが配設されるようになっているが、車両本体Ｂｄの前側に二つの車輪を、車両本体Ｂｄの後側に一つの車輪を配設することができる。また、車両が二輪車である場合は、車両本体の左右の両端に車輪が配設され、車両が四輪車である場合は、車両本体の前側及び後側の左右の両端に車輪が配設される。
【００２５】
前記搭乗部１１は、運転者が着座するための部位である座席１１ａ、該座席１１ａより前方に配設され、運転者の足を置くための部位である搭乗部本体としての、かつ、床部材としてのフットレスト１１ｂ、該フットレスト１１ｂの前端から立ち上げて形成され、風よけ部を構成するフレーム部材１１ｃ、前記座席１１ａの後端から上方に向けて立ち上げて形成された背もたれ部１１ｄ、及び該背もたれ部１１ｄの背面から後方に向けて水平に延在させて配設された荷台１１ｅを備える。なお、本実施の形態において、三輪車１０は一人乗り用とされ、搭乗部１１に運転者だけが搭乗することができるようになっているが、搭乗部１１に運転者及び他の乗員を搭乗させたり、搭乗部１１の後方の車輪１２Ｌ、１２Ｒの上に、荷台１１ｅに代えて補助搭乗部を形成し、該補助搭乗部に他の乗員を搭乗させたりすることができる。
【００２６】
また、前記前輪フォーク１７は、例えば、付勢部材としてのスプリングが内蔵されたテレスコピックタイプのフォークであり、サスペンション装置（懸架装置）の一部を構成する。なお、該サスペンション装置は、例えば、一般的なオートバイ、自転車等の二輪車において使用される前輪用のサスペンション装置と同様の構造を有する。
【００２７】
そして、前記操縦装置４１は、三輪車１０の進行方向を変えたり、三輪車１０を旋回させたりするための第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａ、速度メータ、インジケータ等の表示要素としての図示されないメータ類、始動スイッチ、ボタン等の操作要素としての図示されないスイッチ類等を備える。なお、前記ハンドルバー４１ａに代えて、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのステアリングホイール、ジョグダイヤル、タッチパネル、押しボタン等を配設することができる。
【００２８】
また、図５に示されるように、ハンドルバー４１ａと前輪フォーク１７とが操舵軸部材４２によって連結され、該操舵軸部材４２は、上端が下端より後方に位置するように傾斜させられた状態で、ハンドルバー４１ａ及び前輪フォーク１７と共に前記フレーム部材１１ｃに対して回動自在（回転自在）に支持される。したがって、運転者が前記ハンドルバー４１ａを操作して回動させると、前輪フォーク１７及び車輪１２Ｆは、前記ハンドルバー４１ａの回動に応じて所定の舵角で回動させられ、三輪車１０の進行方向を変える。
【００２９】
そして、前記操舵軸部材４２には、操舵軸部材４２の前記フレーム部材１１ｃに対する回動量を、ハンドルバー４１ａの操舵量（操作量）を表す操舵角βとして検出する操舵量検出部としての、かつ、舵角検出部としての操舵軸エンコーダ４６が配設される。なお、前記操舵角βは、操舵軸部材４２の回転角度であり、運転者が三輪車１０に対して要求する要求旋回量を表す。
【００３０】
また、前記操舵軸部材４２における操舵軸エンコーダ４６の上方には、ハンドルバー４１ａから操舵軸部材４２に入力される捩（ねじ）りモーメントとしての第１のトルクを検出するための第１のトルク検出部としての、かつ、第１のトルクセンサとしてのハンドル側トルクセンサ４７が配設され、前記操舵軸部材４２における操舵軸エンコーダ４６の下方には、車輪１２Ｆから操舵軸部材４２に入力される第２のトルクを検出するための第２のトルク検出部としての、かつ、第２のトルクセンサとしての操舵輪側トルクセンサ４８が配設される。
【００３１】
前記ハンドル側トルクセンサ４７及び操舵輪側トルクセンサ４８は、例えば、磁気の変化を非接触で検出するトルクセンサから成り、本実施の形態においては、一般的な乗用車等の車両のパワーステアリング装置に採用されるトルクセンサと同様のものが使用されるが、微小なトルクの変化を検出することができるものであれば、他のトルクセンサを使用することができる。
【００３２】
なお、前記ハンドルバー４１ａには、三輪車１０を加速（発進も含む。）させるための第２の操作部としての、かつ、加速操作部材としての図示されないアクセルグリップ、及び三輪車１０を減速（制動も含む。）させるための第３の操作部としての、かつ、第１の減速操作部材としての図示されないブレーキレバーが配設される。
【００３３】
したがって、運転者は、前記ハンドルバー４１ａ、アクセルグリップ、ブレーキレバー等を操作して、所定の走行条件（例えば、進行方向、旋回方向、旋回半径、走行速度等）で三輪車１０を走行させることができる。
【００３４】
また、前記操縦装置４１には、前記アクセルグリップの操作量である加速操作量としてのアクセル操作値θを検出する加速操作量検出部としての図示されないアクセルセンサ、前記ブレーキレバー等の操作量である減速操作量を検出する減速操作量検出部としての図示されないブレーキセンサ等が配設される。
【００３５】
そして、前記車両傾斜装置４３は、車輪１２Ｌ、１２Ｒを支持する支持機構としての、かつ、車体を傾斜させるための車両傾斜機構としてのリンク機構３０、及び該リンク機構３０を作動させ、車体を傾斜させるためのアクチュエータとしての、かつ、傾斜用の駆動部としてのリンクモータ２５を備える。本実施の形態において、該リンクモータ２５としては、速度制御、トルク制御等が可能なサーボモータが使用されるが、他の種類のモータを使用することもできる。
【００３６】
前記リンク機構３０は、車輪１２Ｌの内側（三輪車１０の中央側）において、上下方向に延在させて配設され、駆動モータ５１Ｌを支持する左側の縦リンクユニット３３Ｌ、車輪１２Ｒの内側において、上下方向に延在させて配設され、駆動モータ５１Ｒを支持する右側の縦リンクユニット３３Ｒ、前記縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒの各上端部に対して相対的に回動自在に連結された上側の横リンクユニット３１Ｕ、前記縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒの各下端部に対して相対的に回動自在に連結された下側の横リンクユニット３１Ｄ、及び上下方向に延在させて配設され、上端が前記支持部２０に対して回動不能に固定され、横リンクユニット３１Ｕ、３１Ｄの中央部に対して相対的に回動自在に連結された中央縦部材２１を備える。
【００３７】
前記駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒは、それぞれ、固定部材としての図示されないケース、該ケースに取り付けられた図示されないステータ、該ステータに対して回動自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータに取り付けられた図示されない出力軸を備え、前記各ケースがそれぞれ縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒに固定され、各出力軸が車輪１２Ｌ、１２Ｒの軸に連結される。
【００３８】
また、前記リンクモータ２５は、前記支持部２０から下方に垂下させて配設された支持プレート２２を介して支持部２０に固定され、固定部材としてのケースｃｓ１、該ケースｃｓ１に取り付けられた図示されないステータ、該ステータに対して回動自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータに取り付けられた出力軸Ｌｓｈを備える。そして、前記ケースｃｓ１が支持プレート２２を介して支持部２０及び中央縦部材２１に対して回動不能に固定され、出力軸Ｌｓｈが前記横リンクユニット３１Ｕに対して回動不能に固定される。なお、前記出力軸Ｌｓｈは、中央縦部材２１と横リンクユニット３１Ｕとを回動自在に連結する連結軸と同一軸上に配設される。
【００３９】
したがって、リンクモータ２５を駆動して出力軸Ｌｓｈをケースｃｓ１に対して所定の角度だけ回動させると、横リンクユニット３１Ｕが、支持部２０及び中央縦部材２１に対して前記所定の角度だけ回動させられ、その結果、リンク機構３０が作動して屈曲させられ、車体は前記所定の角度だけ傾斜させられる。これに伴って、車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒは、路面１８に対して鉛直な状態を表す鉛直状態から前記所定の角度だけ傾斜させられ、キャンバが付与された状態になる。
【００４０】
また、前記リンクモータ２５は、出力軸Ｌｓｈをケースｃｓ１に対して任意の角度で回動不能に固定するための図示されないロック機構を備える。該ロック機構は、電磁ブレーキ等の機構から成る。なお、ロック機構によって出力軸Ｌｓｈがケースｃｓ１に対して回動不能に固定されている間、リンクモータ２５において電力は消費されない。
【００４１】
本実施の形態においては、ケースｃｓ１が支持部２０及び中央縦部材２１に対して回動不能に固定され、出力軸Ｌｓｈが前記横リンクユニット３１Ｕに対して回動不能に固定されるが、ケースｃｓ１を前記横リンクユニット３１Ｕに対して回動不能に固定し、出力軸Ｌｓｈを支持部２０及び中央縦部材２１に対して回動不能に固定することができる。
【００４２】
前記車両本体Ｂｄには、搭乗部１１の後方若しくは下方又は支持部２０に、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒ及びリンクモータ２５のエネルギー供給源である図示されないバッテリ装置、及び図示されない制御部が配設される。
【００４３】
本実施の形態において、該制御部は、コンピュータとして機能し、前記リンクモータ２５、操縦装置４１、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒ等と接続されるとともに、車速センサ５４、操舵軸エンコーダ４６、ハンドル側トルクセンサ４７、操舵輪側トルクセンサ４８、車体の傾斜角度を検出する図示されない傾斜角度センサ等の各種のセンサと接続されて、コンピュータシステムとしての車体制御システムを構成する。
【００４４】
次に、前記構成の三輪車１０における傾斜制御の動作について説明する。
【００４５】
図６は本発明の第１の実施の形態における三輪車の傾斜制御の動作を示すフローチャートである。
【００４６】
この場合、傾斜制御は、三輪車１０の電源が投入されている間、制御部の傾斜制御処理手段によって、繰り返し（例えば、０．２〔ｍｓ〕制御周期で）行われる。
【００４７】
まず、前記傾斜制御処理手段の停止判断処理手段は、停止判断処理を行い、車速ｖを読み込み、三輪車１０が停止している（ｖ＝０〔ｋｍ／ｈ〕である）かどうかを判断する（ステップＳ１）。そして、三輪車１０が停止していない（走行している）場合、前記傾斜制御処理手段の操舵量取得処理手段は、操舵量取得処理を行い、操舵角βを読み込むことによって取得する（ステップＳ２）。
【００４８】
続いて、前記傾斜制御処理手段の旋回半径算出処理手段は、旋回半径算出処理を行い、操舵角βに基づいて車輪１２Ｆの舵角αを算出し、該舵角α、及び車輪１２Ｆと車輪１２Ｌ、１２Ｒとの軸距離（ホイールベース）Ｌに基づいて三輪車１０の旋回半径Ｒ
Ｒ＝Ｌ／ｓｉｎα
を算出する（ステップＳ３）。なお、前記操舵角βと車輪１２Ｆの舵角αとは比例する。
【００４９】
次に、前記傾斜制御処理手段の横加速度算出処理手段は、横加速度算出処理を行い、車速ｖを読み込み（ステップＳ４）、横加速度ｇＬ
ｇＬ＝Ｍ・ｖ2 ／Ｒ
を算出する（ステップＳ５）。なお、値Ｍは三輪車１０の質量（乗員及び搭載物の質量も含む。）を表す。
【００５０】
続いて、前記傾斜制御処理手段の傾斜角度算出処理手段は、傾斜角度算出処理を行い、前記横加速度ｇＬに応じた適切な傾斜角度εを算出する（ステップＳ６）。そのために、前記傾斜角度算出処理手段は、前記横加速度ｇＬと重力加速度Ｇとを合成し、合成によって得られる接地荷重の作用点を、車輪１２Ｌと路面１８との接地点と、車輪１２Ｒと路面１８との接地点との中心に位置させるように傾斜角度εを算出する。
【００５１】
次に、前記傾斜制御処理手段の車体傾斜処理手段は、車体傾斜処理を行い、前記傾斜角度εに基づいて、リンクモータ２５を駆動し、リンク機構３０を作動させ、車体を傾斜させる（ステップＳ９）。
【００５２】
また、三輪車１０が停止している場合、前記傾斜角度算出処理手段は、図示されない加速度センサ、ジャイロセンサ等のセンサによって重力方向を取得し（ステップＳ７）、該重力方向に応じて適切な傾斜角度εを算出する（ステップＳ８）。そして、前記傾斜制御処理手段の車体傾斜処理手段は、前記傾斜角度εに基づいて、リンクモータ２５を駆動し、リンク機構３０を作動させ、車体を傾斜させる（ステップＳ９）。
【００５３】
このようにして、三輪車１０の旋回時に、旋回中心側に向けて適切な傾斜角度εだけ車体を傾斜させることができるので、三輪車１０の重心位置が旋回内輪側（三輪車１０を左側に向けて旋回させる場合には車輪１２Ｌ側であり、三輪車１０を右側に向けて旋回させる場合には車輪１２Ｒ側である。）に移動し、三輪車１０の重量の多くを旋回内輪に作用させ、該旋回内輪の接地荷重を大きくすることができる。したがって、三輪車１０に発生する遠心力に対する対抗力を大きくすることができるので、旋回内輪の浮き上がりを防止することができ、旋回安定性を高くすることができる。
【００５４】
また、車輪１２Ｌ、１２Ｒを旋回中心側に向けて傾斜させることができるので、各車輪１２Ｌ、１２Ｒのタイヤに横力によるキャンバスラストを発生させることができる。したがって、旋回安定性を一層高くすることができる。
【００５５】
さらに、搭乗部１１を旋回中心側に向けて傾斜させることができるので、運転者及び他の乗員を座席１１ａに押し付ける方向の力成分を大きくすることができる。したがって、運転者及び他の乗員に遠心力を体感させにくくすることができるので、運転者及び他の乗員が違和感を覚えたり、不安を抱いたりするのを防止することができる。
【００５６】
ところで、運転者がハンドルバー４１ａを操作して三輪車１０を旋回させようとしたときに、操舵が低速で行われる場合は、操舵に追従して車体を傾斜させることができるが、操舵が高速で行われる場合は、操舵に追従して車体を傾斜させることができないと、三輪車１０の旋回安定性を十分に高くすることができない。
【００５７】
そこで、本実施の形態においては、運転者がハンドルバー４１ａを操作したときの操舵軸部材４２の回転速度、すなわち、操舵角βの変化率を表す操舵速度ωに基づいて操舵軸部材４２の回動を規制し、操舵軸部材４２を停止させるための操舵規制機構が配設され、該操舵規制機構を作動させることによって、操舵を規制することができる。なお、前記操舵速度ωによって車両の状態及びハンドルバー４１ａの操作状態が表される。
【００５８】
図１は本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における搭乗・操舵部の要部を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第１の図、図９は本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第２の図である。
【００５９】
図７において、１１ｃはフレーム部材、１２Ｆは車輪、１７は前輪フォーク、５５は前記フレーム部材１１ｃにおける操舵軸部材４２を支持する部分、すなわち、軸支持部、５６は該軸支持部５５の軸方向における所定の位置、本実施の形態においては、上端部に形成された操舵規制機構である。
【００６０】
図１に示されるように、前記操舵規制機構５６は、固定部材としてのステータ５８、該ステータ５８の径方向内方において回動自在に配設され、ハンドルバー４１ａの操作に伴って回動させられる回動部材としてのロータ５９、及び該ロータ５９の外周縁に配設され、ロータ５９の回動を規制することによって、操舵軸部材４２の回動を規制するための第１、第２の規制部材６４、６５を備える。
【００６１】
前記ステータ５８は、筒状の形状を有し、軸支持部５５の上端部の径を大きくすることによって形成された筐（きょう）体部６７、及び該筐体部６７の内周面から径方向内方に向けて突出させて、かつ、筐体部６７の内周面に沿って所定のピッチで形成された第１の係合部としての複数の歯６８を備える。該各歯６８は、所定の形状、本実施の形態においては、四角形の形状を有し、筐体部６７の内周面から立ち上げて、ロータ５９を左方向に回動させたときの回転方向における上流側に形成された第１の面ｓ１、ロータ５９を左方向に回動させたときの回転方向における下流側に形成された第２の面ｓ２、及び前記第１の面ｓ１の先端と第２の面ｓ２の先端とを結ぶ第３の面ｓ３（頂面）から成る。
【００６２】
また、前記ロータ５９は、円柱状の形状を有し、前記操舵軸部材４２におけるステータ５８と対向する部分に形成され、三輪車１０を左方向に旋回させるために左方向への操舵が行われると、第１の回動方向、本実施の形態においては、矢印Ａ方向（ロータ５９を上方から見たときに左方向）に回動させられ、三輪車１０を右方向に旋回させるために右方向への操舵が行われると、第２の回動方向、本実施の形態においては、矢印Ｂ方向（ロータ５９を上方から見たときに右方向）に回動させられる。なお、ロータ５９の外周面は、ステータ５８とロータ５９とが干渉するのを防止するために、前記各歯６８の第３の面ｓ３より径方向内方に位置させられる。
【００６３】
そして、前記第１、第２の規制部材６４、６５は、ロータ５９の円周方向における複数箇所、本実施の形態においては、２箇所に、互いに１８０〔°〕の角度だけ隔てて配設され、左方向及び右方向への操舵が低速で行われる場合、操舵軸部材４２の回動を規制せず、左方向への操舵が高速で行われる場合、第１の規制部材６４が操舵軸部材４２の回動を規制し、右方向への操舵が高速で行われる場合、第２の規制部材６５が操舵軸部材４２の回動を規制する。
【００６４】
そのために、前記第１の規制部材６４は、前記ロータ５９の外周縁の近傍において、支持軸ｓｔ１を揺動中心としてロータ５９によって揺動自在に支持され、ロータ５９の回動に伴って揺動させられ、前記各歯６８と選択的に係合させられる揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側に、前記ロータ５９の径方向において互いに所定の間隔を置いて配設され、ストッパ７１の揺動角度を規定する一対の位置決め部材７２、７３、及び矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に配設され、前記ストッパ７１を、操舵が規制されない位置、すなわち、通常位置に置くように付勢する位置設定部としての、かつ、付勢部材としてのスプリング７４を備える。
【００６５】
前記ストッパ７１は、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側に向けて延在させて形成された第１のアーム部ｍ１、及び矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に向けて延在させて形成された第２のアーム部ｍ２を備え、前記第１のアーム部ｍ１の先端に、前記歯６８とストッパ７１とを係合させるための係合突部としての係合突起７５が形成される。
【００６６】
そして、前記スプリング７４は、一端がロータ５９に、他端が第２のアーム部ｍ２の先端に固定され、第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方に向けて付勢し、操舵速度ωが、スプリング７４の付勢力によって決まる所定の閾値以下である場合、図１に示されるように、スプリング７４の付勢力によって第１のアーム部ｍ１が位置決め部材７２に当接させられ、ストッパ７１が通常位置に置かれる。
【００６７】
また、前記第２の規制部材６５は、前記ロータ５９の外周縁の近傍において、支持軸ｓｔ２を揺動中心としてロータ５９によって揺動自在に支持され、ロータ５９の回動に伴って揺動させられ、前記各歯６８と選択的に係合させられる揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ８１、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側に、前記ロータ５９の径方向において互いに所定の間隔を置いて配設され、ストッパ８１の揺動角度を規定する一対の位置決め部材８２、８３、及び矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に配設され、前記ストッパ８１を通常位置に置くように付勢する位置設定部としての、かつ、付勢部材としてのスプリング８４を備える。
【００６８】
前記ストッパ８１は、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側に向けて延在させて形成された第１のアーム部ｍ１、及び矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に向けて延在させて形成された第２のアーム部ｍ２を備え、前記第１のアーム部ｍ１の先端に、前記歯６８とストッパ８１とを係合させるための係合突部としての係合突起８５が形成される。
【００６９】
そして、前記スプリング８４は、一端がロータ５９に、他端が第２のアーム部ｍ２の先端に固定され、第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方に向けて付勢し、操舵速度ωが、スプリング８４の付勢力によって決まる所定の閾値以下である場合、図１に示されるように、スプリング８４の付勢力によって第１のアーム部ｍ１が位置決め部材８２に当接させられ、ストッパ８１が通常位置に置かれる。
【００７０】
ところで、本実施の形態においては、前記第１、第２の規制部材６４、６５において、前記第１のアーム部ｍ１の質量が第２のアーム部ｍ２の質量より大きくされ、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側にストッパ７１の重心が、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側にストッパ８１の重心が置かれる。
【００７１】
したがって、前記操舵速度ωが前記所定の閾値より高い場合、ロータ５９が矢印Ａ方向に回動させられると、図８に示されるように、支持軸ｓｔ１より下流側に重心が置かれたストッパ７１は、支持軸ｓｔ１を中心として、重心がロータ５９の径方向外方に移動するように回動させられ、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７３に当接させて、操舵が規制される位置、すなわち、規制位置に置かれる。その結果、係合突起７５が歯６８の第１の面ｓ１に当接させられ、ストッパ７１と歯６８とが係合させられる。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ａ方向の回動が規制される。
【００７２】
このとき、ストッパ８１は、重心が矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に置かれるので、重心がロータ５９の径方向外方に移動するように回動させられることはなく、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８２に当接させたまま通常位置に置かれる。したがって、ストッパ８１と歯６８とが係合させられない。
【００７３】
また、前記操舵速度ωが前記所定の閾値より高い場合、ロータ５９が矢印Ｂ方向に回動させられると、図９に示されるように、支持軸ｓｔ２より下流側に重心が置かれたストッパ８１は、支持軸ｓｔ２を中心として、重心がロータ５９の径方向外方に移動するように回動させられ、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８３に当接させて規制位置に置かれる。その結果、係合突起８５が歯６８の第２の面ｓ２に当接させられ、ストッパ８１と歯６８とが係合させられる。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ｂ方向の回動が規制される。
【００７４】
このとき、ストッパ７１は、重心が矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に置かれるので、重心がロータ５９の径方向外方に移動するように回動させられることはなく、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７２に当接させたまま通常位置に置かれる。したがって、ストッパ７１と歯６８とが係合させられない。
【００７５】
このように、本実施の形態においては、操舵が高速で行われる場合に、操舵軸部材４２の回動が規制され、操舵角βが、操舵軸部材４２の回動が規制されたときの値より大きくならないので、ハンドルバー４１ａを操作したときの三輪車１０の旋回安定性を高くすることができる。また、傾斜制御において、操舵に追従して車体を傾斜させることができるので、運転者及び他の乗員が違和感を覚えるのを防止することができる。
【００７６】
また、操舵規制機構５６が軸支持部５５に配設されるので、操舵規制機構５６の構造を簡素化することができる。したがって、三輪車１０を小型化することができる。
【００７７】
そして、ロータ５９が回動させられるのに伴って、ストッパ７１、８１が通常位置及び規制位置に選択的に置かれるので、ストッパ７１、８１を通常位置及び規制位置に置くためのアクチュエータを配設する必要がない。したがって、操舵規制機構５６の構造を簡素化することができるだけでなく、三輪車１０のコストを低くすることができる。
【００７８】
次に、前記第２の規制部材６５を制御部によって作動させることができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７９】
図１０は本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構を示す図、図１１は本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第１の図、図１２は本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第２の図、図１３は本発明の第２の実施の形態における通常位置に置かれたストッパの状態を示す図、図１４は本発明の第２の実施の形態におけるストッパとアクチュエータとの連結部を示す図、図１５は本発明の第２の実施の形態における規制位置に置かれたストッパの状態を示す第１の図、図１６は本発明の第２の実施の形態における規制位置に置かれたストッパの状態を示す第２の図、図１７は本発明の第２の実施の形態におけるストッパが規制位置に置かれたときのスイッチの状態を示す第１の図、図１８は本発明の第２の実施の形態におけるストッパが規制位置に置かれたときのスイッチの状態を示す第２の図である。
【００８０】
この場合、固定部材としての前記ステータ５８及び回動部材としてのロータ５９のうちの一方、本実施の形態においては、ロータ５９に第１、第２の規制部材６４、６５が配設される。
【００８１】
該第１、第２の規制部材６４、６５は、ロータ５９の円周方向における複数箇所、本実施の形態においては、２箇所に、互いに１８０〔°〕の角度だけ隔てて配設され、左方向及び右方向への操舵が低速で行われる場合、ロータ５９の回動を規制せず、左方向への操舵が高速で行われる場合、第１の規制部材６４がロータ５９の回動を規制し、右方向への操舵が高速で行われる場合、第２の規制部材６４がロータ５９の回動を規制する。
【００８２】
そのために、前記第１の規制部材６４は、前記ロータ５９の外周縁の近傍に、支持軸ｓｔ１を揺動中心として揺動自在に支持された揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側に、前記ロータ５９の径方向において互いに所定の間隔を置いて配設され、ストッパ７１の揺動角度を規定する一対の位置決め部材７２、７３、及び矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に配設され、前記ストッパ７１の位置を設定し、通常位置及び規制位置に置くための位置設定部としてのアクチュエータ９１を備える。
【００８３】
前記ストッパ７１は、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側に向けて延在させて形成された第１のアーム部ｍ１、及び矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に向けて延在させて形成された第２のアーム部ｍ２を備え、前記第１のアーム部ｍ１の先端に、第１の係合部としての歯６８とストッパ７１とを係合させるための係合突部としての係合突起７５が形成される。
【００８４】
そして、前記アクチュエータ９１は、第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方及び径方向内方に向けて移動させ、図１１に示されるように、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７２、７３に選択的に当接させ、ストッパ７１を通常位置及び規制位置に選択的に置く。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ａ方向の回動が規制される。
【００８５】
また、前記第２の規制部材６５は、前記ロータ５９の外周縁の近傍に、支持軸ｓｔ２を揺動中心として揺動自在に支持された第２の係合部としてのストッパ８１、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側に、前記ロータ５９の径方向において互いに所定の間隔を置いて配設され、ストッパ８１の揺動角度を規定する一対の位置決め部材８２、８３、及び矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に配設され、前記ストッパ８１を通常位置及び規制位置に置くための位置設定部としてのアクチュエータ９２を備える。
【００８６】
前記ストッパ８１は、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側に向けて延在させて形成された第１のアーム部ｍ１、及び矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に向けて延在させて形成された第２のアーム部ｍ２を備え、前記第１のアーム部ｍ１の先端に、前記歯６８とストッパ８１とを係合させるための係合突部としての係合突起８５が形成される。
【００８７】
そして、前記アクチュエータ９２は、第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方及び径方向内方に向けて移動させ、図１２に示されるように、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８２、８３に選択的に当接させ、ストッパ８１を通常位置及び規制位置に選択的に置く。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ｂ方向の回動が規制される。
【００８８】
次に、図１３〜１８に基づいて、前記アクチュエータ９１、９２について説明する。この場合、アクチュエータ９１、９２の構造は同じであるので、アクチュエータ９１についてだけ説明する。
【００８９】
前記アクチュエータ９１は、ロータ５９の所定の部位に形成された固定部５９ａに取り付けられた位置設定用の駆動部としてのソレノイド９３、該ソレノイド９３とストッパ７１の第２のアーム部ｍ２の先端とを連結する連結要素９４、及び前記ストッパ７１を通常位置に置くように第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方に向けて付勢する付勢部材としてのスプリング９５を備える。
【００９０】
前記ソレノイド９３は、コイル部９３ａ及び進退要素としてのプランジャ９３ｂを備え、前記コイル部９３ａに図示されないコイルが配設される。また、前記連結要素９４は、プランジャ９３ｂの先端において、プランジャ９３ｂによって回動自在に支持された第１の連結部９４ａ、第２のアーム部ｍ２の先端に、連結要素９４の進退方向に沿って形成された長溝７１ａ内において回動自在に、かつ、進退自在（摺動自在）に配設された第２の連結部９４ｂ、及び前記第１の連結部９４ａの両端と第２の連結部９４ｂの両端とを連結する一対の第３の連結部９４ｃを備える。そして、前記スプリング９５は、一端がロータ５９の所定の部位に形成された固定部５９ｂに、他端が第２のアーム部ｍ２の先端に固定される。なお、前記スプリング９５のばね定数は、ロータ５９が回動させられたときに、第１のアーム部ｍ１に発生する遠心力によって、第２のアーム部ｍ２がロータ５９の径方向内方側に移動させられないように設定される。
【００９１】
また、ロータ５９におけるストッパ７１と対向する面には、一対の電極ｔｍ１、ｔｍ２が、ストッパ７１における第２のアーム部ｍ２の裏面には電極ｔｍ３が形成され、前記電極ｔｍ１、ｔｍ２に電源回路９６が接続される。なお、電極ｔｍ１〜ｔｍ３は導電性の高い材料、本実施の形態においては、銅板によって形成される。
【００９２】
そして、前記コイルに電流が供給（通電）されず、アクチュエータ９１がオフにされると、図１３に示されるように、プランジャ９３ｂが前進位置に置かれ、連結要素９４も前進位置に置かれる。そして、第２のアーム部ｍ２はスプリング９５の付勢力によってロータ５９の径方向外方側に移動させられ、ストッパ７１は通常位置に置かれ、第２の連結部９４ｂは、前記長溝７１ａのロータ５９における径方向内方側の端部ｅｎに置かれる。このとき、電極ｔｍ１〜ｔｍ３は、図１７に示されるように接続され、前記コイルに電流を供給することができる状態になる。
【００９３】
また、前記コイルに電流が供給され、アクチュエータ９１がオンにされると、図１５に示されるように、プランジャ９３ｂが後退位置に置かれ、連結要素９４も後退位置に置かれる。そして、第２のアーム部ｍ２がスプリング９５の付勢力に抗してロータ５９の径方向内方側に移動させられ、ストッパ７１は、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７３に当接させて規制位置に置かれ、第２の連結部９４ｂは、そのまま前記長溝７１ａの端部ｅｎに置かれる。
【００９４】
このとき、図１８に示されるように電極ｔｍ２、ｔｍ３間が遮（しゃ）断され、前記コイルへの電流の供給が停止させられ、前記アクチュエータ９１がオフにされる。そして、プランジャ９３ｂは、図１６に示されるように前進位置に置かれ、連結要素９４も前進位置に置かれるが、係合突起７５と歯６８との間に発生する摩擦力によって、係合突起７５と歯６８とは係合させられた状態を維持し、ストッパ７１は規制位置に置かれたままになる。したがって、第２の連結部９４ｂは、前記長溝７１ａのロータ５９における径方向外方側の端部ｅｔに置かれる。
【００９５】
なお、運転者が第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａを操作して反対の方向（操舵を戻す方向）に回動させると、ロータ５９が反対の方向に回動させられ、係合突起７５と歯６８との係合が解除される。したがって、スプリング９５の付勢力によって第２のアーム部ｍ２がロータ５９の径方向外方側に移動させられ、ストッパ７１は通常位置に置かれる。そして、第２の連結部９４ｂは、前記長溝７１ａのロータ５９における径方向内方側の端部ｅｎに置かれる。
【００９６】
ところで、本実施の形態においては、操舵速度ωが所定の閾値ａ以下である場合、アクチュエータ９１、９２においてソレノイド９３がオフにされる。その場合、図１０に示されるように、ストッパ７１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７２に当接させて通常位置に置かれ、ストッパ８１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８２に当接させて通常位置に置かれる。したがって、ストッパ７１、８１と歯６８とが係合させられない。
【００９７】
また、操舵速度ωが所定の閾値ａより高い場合、ロータ５９が矢印Ａ方向に回動させられると、アクチュエータ９１がオンにされ、アクチュエータ９２がオフにされる。その場合、図１１に示されるように、ストッパ７１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７３に当接させて規制位置に置かれ、ストッパ８１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８２に当接させて通常位置に置かれる。
【００９８】
したがって、係合突起７５が歯６８の第１の面ｓ１に当接させられ、ストッパ７１と歯６８とが係合させられる。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ａ方向の回動が規制される。
【００９９】
そして、操舵速度ωが所定の閾値ａより高い場合、ロータ５９が矢印Ｂ方向に回動させられると、アクチュエータ９１がオフにされ、アクチュエータ９２がオンにされる。その場合、図１２に示されるように、ストッパ７１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７２に当接させて通常位置に置かれ、ストッパ８１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８３に当接させて規制位置に置かれる。
【０１００】
したがって、係合突起８５が歯６８の第２の面ｓ２に当接させられ、ストッパ８１と歯６８とが係合させられる。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ｂ方向の回動が規制される。
【０１０１】
次に、前記操舵規制機構５６を作動させる際の前記制御部の動作について説明する。
【０１０２】
図１９は本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１０３】
三輪車１０の旋回時に、運転者がハンドルバー４１ａを操作して所定の方向に回動させ、操舵を行うと、前記制御部の車両状態判断処理手段としての、かつ、操作状態判断処理手段としての操舵速度判断処理手段は、車両状態判断処理としての、かつ、操作状態判断処理としての操舵速度判断処理を行い、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって、操舵速度ωを算出（取得）し、該操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断する（ステップＳ１）。
【０１０４】
そして、操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記制御部の操舵規制処理手段は、操舵規制処理を行い、アクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ２）、ストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、ストッパ７１又はストッパ８１と歯６８とを係合させ、操舵軸部材４２の回動を規制する。したがって、それ以上、操舵軸部材４２が回動させられることはなく、操舵角βは、操舵軸部材４２の回動が規制されたときの値に維持される。
【０１０５】
このように、本実施の形態においては、操舵が高速で行われる場合に、操舵軸部材４２の回動が規制され、操舵角βが、操舵軸部材４２の回動が規制されたときの値より大きくならないので、傾斜制御において操舵に追従して車体を傾斜させることができるようになる。したがって、運転者及び他の乗員が違和感を覚えるのを防止することができる。
【０１０６】
また、操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかによって、アクチュエータ９１、９２がオン・オフさせられ、ストッパ７１、８１が通常位置又は規制位置に置かれるので、ストッパ７１、８１を確実に通常位置及び規制位置に置くことができる。
【０１０７】
そして、ロータ５９に電極ｔｍ１、ｔｍ２が、ストッパ７１に電極ｔｍ３が形成され、ストッパ７１、８１が通常位置に置かれると、電極ｔｍ１〜ｔｍ３が接続され、前記コイルに電流を供給することができる状態になり、ストッパ７１、８１が規制位置に置かれると、電極ｔｍ２、ｔｍ３間が遮断され、前記コイルへの電流の供給が停止させられるので、ストッパ７１、８１の位置を検出するためのセンサを配設する必要がない。したがって、三輪車１０のコストを低くすることができる。
【０１０８】
ところで、三輪車１０に発生する横加速度ｇＬが小さい場合は、仮に、操舵軸部材４２の回動が規制されなくても、旋回安定性が低くなることはない。
【０１０９】
そこで、三輪車１０に発生する横加速度ｇＬが小さい場合に、操舵軸部材４２の回動を規制しないようにすることができる。その場合、制御部の横加速度判断処理手段は、横加速度判断処理を行い、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下であるかどうかを判断し、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈより大きい場合、制御部の操舵規制処理手段は、操舵軸部材４２の回動を規制し、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下である場合、操舵規制処理手段は操舵軸部材４２の回動を規制しない。したがって、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。
【０１１０】
また、本実施の形態においては、操舵速度ωが閾値ａより高い場合に、操舵軸部材４２の回動が規制されるようになっているが、三輪車１０の車速ｖが低い場合には、仮に、操舵軸部材４２の回動が規制されなくても、旋回安定性が低くなることはない。
【０１１１】
そこで、車速ｖに対応させて操舵速度ωの閾値ａを設定し、例えば、車速ｖが閾値ｖｔｈ以下である場合に、閾値ａを大きくしてａ１（＞ａ）にすることができる。
【０１１２】
その場合、制御部の車速判断処理手段は、車速判断処理を行い、車速ｖが閾値ｖｔｈより高いかどうかを判断し、車速ｖが閾値ｖｔｈより高い場合に、制御部の閾値変更処理手段は、閾値変更処理を行い、閾値ａを変更してａ１にする。そして、前記操舵速度判断処理手段は、操舵速度ωが閾値ａ１より高いかどうかを判断する。したがって、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。
【０１１３】
さらに、本実施の形態においては、操舵速度ωが閾値ａより高い場合に、操舵軸部材４２の回動が規制されるようになっているが、三輪車１０に加わる横加速度ｇＬが小さい場合には、仮に、操舵軸部材４２の回動が規制されなくても、旋回安定性が低くなることはない。
【０１１４】
そこで、横加速度ｇＬに対応させて操舵速度ωの閾値ａを設定し、例えば、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下である場合に、閾値ａを大きくしてａ１（＞ａ）にすることができる。
【０１１５】
その場合、前記横加速度判断処理手段は、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下であるかどうかを判断し、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下である場合に、前記閾値変更処理手段は、閾値ａを変更してａ１にする。そして、前記操舵速度判断処理手段は、操舵速度ωが閾値ａ１より高いかどうかを判断する。したがって、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。
【０１１６】
ところで、車速ｖが低い場合に、操舵速度ωに関係なく、操舵軸部材４２の回動を規制しないようにすることができる。そこで、三輪車１０の車速ｖが低い場合には、操舵軸部材４２の回動を規制しないようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１１７】
図２０は本発明の第３の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１１８】
この場合、制御部の前記車速判断処理手段は、車速ｖが閾値ｖｔｈより高いかどうかを判断し（ステップＳ１１）、車速ｖが閾値ｖｔｈより高い場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、該操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断する（ステップＳ１２）。
【０１１９】
そして、操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ１３）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１２０】
この場合、車速ｖが閾値ｖｔｈ以下である場合に操舵軸部材４２の回動が規制されないので、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。したがって、例えば、三輪車１０を駐車させる場合等において、低速で、かつ、素早い動作が必要になる場合に、操舵速度ωが高くても、操舵軸部材４２の回動が規制されないので、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａの操作性を高くすることができ、三輪車１０を迅速に、かつ、確実に駐車させることができる。
【０１２１】
ところで、三輪車１０を走行させているときに、路面１８（図２）の凹凸によって車輪１２Ｆに外力が加わり、車輪１２Ｆが左方又は右方に振られることがある。その場合、操舵軸支持部材としての前輪フォーク１７を介して操舵軸部材４２に回動が伝達されるが、操舵軸部材４２の回転角度が、操舵量検出部としての、かつ、舵角検出部としての操舵軸エンコーダ４６によって操舵角βとして検出されるので、前記操舵速度判断処理において、操舵軸部材４２の回転角度の変化率が操舵速度ωとして算出されることになり、操舵速度ωが閾値ａより大きいと、前記操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制されてしまう。
【０１２２】
そこで、車輪１２Ｆに外力が加わったときに、操舵軸部材４２の回動を規制しないようにした本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１２３】
図２１は本発明の第４の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１２４】
この場合、前記制御部の外力判断処理手段は、外力判断処理を行い、第１のトルク検出部としての、かつ、第１のトルクセンサとしてのハンドル側トルクセンサ４７によって検出された、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａから操舵軸部材４２（回動部材としてのロータ５９）に入力される第１のトルクＴｓ、及び第２のトルク検出部としての、かつ、第２のトルクセンサとしての操舵輪側トルクセンサ４８によって検出された、車輪１２Ｆから操舵軸部材４２に入力される第２のトルクＴｔを読み込んで取得し、第１のトルクＴｓが第２のトルクＴｔより大きいかどうかを判断する（ステップＳ２１）。
【０１２５】
そして、第１のトルクＴｓが第２のトルクＴｔより大きい場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、該操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断し（ステップＳ２２）、操舵速度ωが閾値ａ以下である場合、制御部は処理を終了する。
【０１２６】
また、操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ２３）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１２７】
この場合、路面１８の凹凸によって車輪１２Ｆに外力が加わり、車輪１２Ｆが左方又は右方に振られると、第１のトルクＴｓが第２のトルクＴｔ以下になり、制御部は処理を終了するので、前記操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制されることがない。したがって、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。
【０１２８】
ところで、操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制されると、通常、運転者はハンドルバー４１ａを元に戻すが、仮に、ハンドルバー４１ａを元に戻すことなく、三輪車１０を走行し続けると、旋回安定性が低くなることがある。
【０１２９】
そこで、操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制された後に、ハンドルバー４１ａが操作されていない場合に、旋回安定性が低くなるのを抑制するようにした本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１３０】
図２２は本発明の第５の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１３１】
この場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断する（ステップＳ３１）。操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ３２）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１３２】
そして、操舵軸部材４２の回動が規制されると、前記操舵速度判断処理手段は、操舵速度ωが０（零）であるかどうかを判断し（ステップＳ３３）、操舵速度ωが０である場合、前記車速判断処理手段は、三輪車１０が走行しているかどうかを、車速ｖが０より高いかどうかによって判断し（ステップＳ３４）、車速ｖが０より高い場合に、制御部の制動処理手段は、制動処理を行い、三輪車１０の制動力（減速加速度）ＦＢを所定の値、本実施の形態においては、０．１Ｇにセットし、三輪車１０を０．１Ｇで制動する（ステップＳ３５）。なお、Ｇは重力加速度である。
【０１３３】
そのために、前記制動処理手段は、車速ｖを読み込み、該車速ｖの変化率を表す減速度を算出し、減速度が０．１Ｇになるように走行用の駆動部としての駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを回生によって駆動する。なお、回生によって発生させられた電力はバッテリ装置に送られる。
【０１３４】
この場合、操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制された後に、ハンドルバー４１ａが操作されないまま三輪車１０が走行させられている場合に、三輪車１０を制動させることができるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１３５】
また、アクチュエータ９１、９２にフェールが発生したり、第１の係合部としての歯６８と、係合突部としての係合突起７５、８５とが噛み込んで、係合を解除することができなくなったりしたときでも、三輪車１０を制動させることができるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１３６】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。
【０１３７】
図２３は本発明の第６の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１３８】
この場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断する（ステップＳ４１）。操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ４２）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１３９】
そして、操舵軸部材４２の回動が規制されると、前記操舵速度判断処理手段は、操舵速度ωが０であるかどうかを判断し（ステップＳ４３）、操舵速度ωが０である場合、前記車速判断処理手段は、三輪車１０が走行しているかどうかを、車速ｖが０より高いかどうかによって判断し（ステップＳ４４）、車速ｖが０より高い場合に、制御部の経過時間判断処理手段は、経過時間判断処理を行い、図示されないタイマのカウント値ｃをインクリメントし（ステップＳ４５）、車速ｖが０より高いと判断されてから経過した時間、すなわち、経過時間ｔが、所定の時間、本実施の形態においては、２〔秒〕より大きいかどうかを判断する（ステップＳ４６）。
【０１４０】
経過時間ｔが２〔秒〕より大きい場合、前記制動処理手段は、三輪車１０の制動力（減速加速度）ＦＢを最大値Ｆｍａｘにセットし（ステップＳ４７）、三輪車１０を最大値Ｆｍａｘで制動する。なお、前記操舵速度判断処理において、操舵速度ωが閾値ａ以下である場合、前記経過時間判断処理手段はタイマのカウント値ｃを０にする。
【０１４１】
この場合、操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制された後に、操舵部材としてのハンドルバー４１ａが操作されないまま三輪車１０が走行させられている場合に、三輪車１０を停止させることができるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１４２】
また、アクチュエータ９１、９２にフェールが発生したり、第１の係合部としての歯６８と、係合突部としての係合突起７５、８５とが噛み込んで、係合を解除することができなくなったりしたときでも、三輪車１０を停止させることができるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１４３】
ところで、前記第４の実施の形態においては、外力判断処理において、車輪１２Ｆから操舵軸部材４２に入力される第２のトルクＴｔが、ハンドルバー４１ａから操舵軸部材４２に入力される第１のトルクＴｓより大きい場合に、操舵軸部材４２の回動が規制されないようになっているが、走行環境によっては旋回安定性が低くなってしまうことがある。例えば、運転者が一定の操舵角βでハンドルバー４１ａを操作しているときに、路面１８の凹凸によって車輪１２Ｆに大きな外力が加わり、車輪１２Ｆが左方又は右方に大きく振られると、旋回安定性が低くなってしまう。
【０１４４】
そこで、運転者が一定の操舵角βでハンドルバー４１ａを操作しているときに、走行環境に応じて操舵軸部材４２の回動を規制することができるようにした本発明の第７の実施の形態について説明する。なお、第１〜第６の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１４５】
図２４は本発明の第７の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１４６】
ここでは、走行環境が路面１８の凹凸である場合を例にとって説明する。すなわち、路面１８の凹凸によって車輪１２Ｆに大きな外力が加わった場合を例にとって説明する。
【０１４７】
この場合、前記制御部の外力判断処理手段は、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａから操舵軸部材４２に入力される第１のトルクＴｓ、及び車輪１２Ｆから操舵軸部材４２に入力される第２のトルクＴｔを読み込み、第２のトルクＴｔが第１のトルクＴｓより大きいかどうかを判断し（ステップＳ５１）、第２のトルクＴｔが第１のトルクＴｓより大きい場合、第２のトルクＴｔが、絶対値であらかじめ十分に大きく設定された閾値Ｔ’より大きいかどうかを判断する（ステップＳ５２）。
【０１４８】
そして、第２のトルクＴｔが閾値Ｔ’より大きい場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、該操舵速度ωが０であるかどうかを判断し（ステップＳ５３）、操舵速度ωが０である場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ５４）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１４９】
この場合、運転者が一定の操舵角βでハンドルバー４１ａを操作しているときに、路面１８の凹凸によって車輪１２Ｆに大きな外力が加わった場合に、操舵軸部材４２の回動が規制されるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１５０】
なお、旋回安定性に影響を及ぼす走行環境としては、路面１８の凹凸に加えて、路面１８の幅方向の傾斜、路面１８の幅方向の段差等が考えられる。例えば、道路を走行中に、その区間だけ路面１８が幅方向に傾斜している短い区間や、幅方向の段差が存在している短い区間を通過した場合、車体が傾斜した方向に車輪１２Ｆが振られるので、旋回安定性が低くなってしまう。
【０１５１】
このような場合には、車体に図示されない横加速度センサを配設し、該横加速度センサによって検出された横加速度に応じて操舵軸部材４２の回動を規制することにより、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１５２】
具体的には、一般的な加速度センサ、ジャイロセンサ等から成る横加速度センサを、例えば、搭乗部１１の背面等に配設し、前記横加速度センサによって検出された横加速度が所定の閾値より大きい場合に、操舵規制処理手段がアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして、ストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制するようにする。これにより、路面１８の幅方向の傾斜、路面１８の幅方向の段差等によって車体が傾斜した場合に、操舵軸部材４２の回動を適切に規制することができ、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１５３】
次に、本発明にける他の態様について説明する。
【０１５４】
第１の態様において、
車両状態判断処理手段は、操舵速度を取得し、操舵速度が閾値より高いかどうかを判断する操舵速度判断処理手段であり、
操舵規制処理手段は、操舵速度が閾値より高い場合に、第２の係合部を第１の係合部と係合させ、回動部材の回動を規制する。
【０１５５】
また、第２の態様において、
第２の係合部は、固定部材に対して揺動自在に配設されて、第１の係合部と係合させられない通常位置、及び第１の係合部と係合させられる規制位置と採り、
操舵規制処理手段は、操舵速度が閾値以下である場合に、第２の係合部を通常位置に置き、操舵速度が閾値より高い場合に、第２の係合部を規制位置に置く。
【０１５６】
そして、第３の態様においては、
回動部材に第１、第２の規制部材が配設され、
第１の規制部材は、回動部材が左方向に回動させられるときに規制位置に置かれ、回動部材が右方向に回動させられるときに通常位置に置かれ、
第２の規制部材は、回動部材が左方向に回動させられるときに通常位置に置かれ、回動部材が右方向に回動させられるときに規制位置に置かれる。
【０１５７】
また、第４の態様において、
第２の係合部は、所定の支持軸を揺動中心にして回動部材によって揺動自在に支持され、
回動部材の回動方向における支持軸より下流側に、第２の係合部を第１の係合部と係合させるための係合突起が形成される。
【０１５８】
そして、第５の態様において、
回動部材は、操舵部材と、車両の前輪を支持する前輪フォークとを連結する操舵軸部材に形成される。
【０１５９】
また、第６の態様においては、
車速が閾値より高いかどうかを判断する車速判断処理手段と、
車速が閾値より高い場合に、操舵速度の閾値を大きくする閾値変更処理手段とを有する。
【０１６０】
そして、第７の態様においては、
横加速度が閾値以下であるかどうかを判断する横加速度判断処理手段と、
横加速度が閾値より大きい場合に、操舵速度の閾値を大きくする閾値変更処理手段とを有する。
【０１６１】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【０１６２】
１０ 三輪車
１１ｃ フレーム部材
４１ａ ハンドルバー
５８ ステータ
５９ ロータ
６４、６５ 第１、第２の規制部材
６８ 歯
７１、８１ ストッパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両においては、一般的に、乗員である運転者のほかに、複数の他の乗員を収容することができるようになっているが、運転者だけが車両に乗車することが多く、その場合、エネルギーが無用に消費されてしまう。このことから、例えば、二輪車、三輪車等の１人乗り用の車両が提供されている。
【０００３】
ところが、一人乗り用の車両においては、例えば、運転者が乗車するのに伴って重心の位置が高くなり、車両を旋回させるとき、すなわち、旋回時における安定性（以下「旋回安定性」という。）が低くなってしまう。そこで、例えば、二輪車においては、旋回時に運転者が車体を旋回中心側に傾斜させて走行させるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５５６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記二輪車においては、運転者が走行状態に応じて車体を傾斜させるので、適正な角度だけ傾斜させることが困難であり、運転者が違和感を覚えたり、不安を抱いたりしてしまう。
【０００６】
そこで、リンク機構、リンクモータ等を配設し、傾斜制御（姿勢制御）を行うことによって、旋回時に前記リンクモータを駆動し、車両に加わる横加速度に応じてリンク機構を作動させ、車体を傾斜させるようにした車両、例えば、三輪車が考えられる。
【０００７】
ところが、傾斜制御を行うことによって車体を傾斜させると、操舵が低速で行われる場合は、操舵部材としてのハンドルバーを操作したときの操舵に追従して車体を傾斜させることができるが、操舵が高速で行われる場合は、操舵に追従して車体を傾斜させることができず、旋回安定性を十分に高くすることができない。
【０００８】
本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、旋回安定性を十分に高くす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】
【０００９】
そのために、本発明の車両においては、乗員によって操作される操舵部材と、車両のフレーム部材の所定の箇所に配設され、内周面に沿って第１の係合部が形成された固定部材と、該固定部材の径方向内方において回動自在に配設され、前記操舵部材の操作に伴って回動させられる回動部材と、該回動部材の外周縁に配設され、回動部材の回動を規制するための規制部材とを有する。
【００１０】
そして、該規制部材は、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、前記第１の係合部と係合させられる第２の係合部を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車両においては、乗員によって操作される操舵部材と、車両のフレーム部材の所定の箇所に配設され、内周面に沿って第１の係合部が形成された固定部材と、該固定部材の径方向内方において回動自在に配設され、前記操舵部材の操作に伴って回動させられる回動部材と、該回動部材の外周縁に配設され、回動部材の回動を規制するための規制部材とを有する。
【００１２】
そして、該規制部材は、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、前記第１の係合部と係合させられる第２の係合部を備える。
【００１３】
この場合、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、第１、第２の係合部が係合させられて、回動部材の回動が規制されるので、旋回安定性を高くすることができる。
【００１４】
また、第１、第２の係合部を係合させるためのアクチュエータを配設する必要がないので、車両のコストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における三輪車の左側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における三輪車の背面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるリンク機構を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における操舵部の概念図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における三輪車の傾斜制御の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態における搭乗・操舵部の要部を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第１の図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第２の図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第１の図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第２の図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における通常位置に置かれたストッパの状態を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態におけるストッパとアクチュエータとの連結部を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における規制位置に置かれたストッパの状態を示す第１の図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態における規制位置に置かれたストッパの状態を示す第２の図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態におけるストッパが規制位置に置かれたときのスイッチの状態を示す第１の図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態におけるストッパが規制位置に置かれたときのスイッチの状態を示す第２の図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第３の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第４の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第５の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第６の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の第７の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、車両としての三輪車について説明する。
【００１７】
図２は本発明の第１の実施の形態における三輪車の左側面図、図３は本発明の第１の実施の形態における三輪車の背面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるリンク機構を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における操舵部の概念図である。
【００１８】
図において、１０は三輪車であり、該三輪車１０は、車両本体Ｂｄ、及び該車両本体Ｂｄに対して回転自在に配設された複数の、すなわち、三つの車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒを備える。
【００１９】
また、前記車両本体Ｂｄは、乗員である運転者が搭乗するための搭乗部１１、該搭乗部１１と車輪１２Ｆとを連結する操舵輪支持部材としての前輪フォーク１７、前記搭乗部１１より後方に配設された車両駆動部としての支持部２０、前記搭乗部１１より前方に配設され、運転者が三輪車１０を操縦するための操縦装置４１、前記支持部２０の下方に配設され、三輪車１０の所定の傾斜部位、本実施の形態においては、三輪車１０の全体、すなわち、車体を路面１８に対して左右に傾斜（リーン）させるための車両傾斜装置４３等を備える。なお、前記搭乗部１１と支持部２０とは、搭乗部１１のほぼ中央及び支持部２０の前端において、連結部２４を介して連結される。
【００２０】
また、前記支持部２０、車両傾斜装置４３、車輪１２Ｌ、１２Ｒ等によって本体部６１が、車輪１２Ｆ、前輪フォーク１７、操縦装置４１等によって、三輪車１０を操舵するための操舵部６２が、該操舵部６２及び搭乗部１１によって搭乗・操舵部６３が構成される。
【００２１】
前記車輪１２Ｆは、車両本体Ｂｄの前側における所定の位置、本実施の形態においては、三輪車１０の幅方向における中央に、前記前輪フォーク１７に対して回転自在に配設され、前輪として、かつ、操舵用の車輪（操舵輪）として機能する。なお、前記車輪１２Ｆの車軸に、車輪１２Ｆの回転速度に基づいて車速ｖを検出する車速検出部としての車速センサ５４が配設される。
【００２２】
また、車輪１２Ｌ、１２Ｒは、車両本体Ｂｄの後側における所定の位置、本実施の形態においては、三輪車１０の幅方向における左右の両端に、前記支持部２０に対して回転自在に配設され、後輪として、かつ、走行用の車輪（駆動輪）として機能する。そのために、前記車輪１２Ｌ、１２Ｒには、それぞれ、三輪車１０を走行させるための走行用の駆動部としての駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒが配設され、該駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動することによって車輪１２Ｌ、１２Ｒを回転させることができるようになっている。前記駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒは、それぞれ車輪１２Ｌ、１２Ｒ内に収容され、インホイールモータを構成する。
【００２３】
本実施の形態において、前記駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒとしては、速度制御、トルク制御等が可能なサーボモータが使用されるが、他の種類のモータを使用することができる。また、本実施の形態においては、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒがそれぞれ車輪１２Ｌ、１２Ｒ内に収容されるようになっているが、駆動モータを、車輪１２Ｆに配設したり、各車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒに配設したりすることができる。さらに、駆動モータを車両本体Ｂｄの所定の箇所に配設し、駆動モータと車輪１２Ｆとを連結したり、駆動モータと車輪１２Ｌ、１２Ｒとを連結したり、駆動モータと車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒとを連結したりすることができる。
【００２４】
さらに、本実施の形態においては、車両本体Ｂｄの前側に一つの車輪１２Ｆが、車両本体Ｂｄの後側に二つの車輪１２Ｌ、１２Ｒが配設されるようになっているが、車両本体Ｂｄの前側に二つの車輪を、車両本体Ｂｄの後側に一つの車輪を配設することができる。また、車両が二輪車である場合は、車両本体の左右の両端に車輪が配設され、車両が四輪車である場合は、車両本体の前側及び後側の左右の両端に車輪が配設される。
【００２５】
前記搭乗部１１は、運転者が着座するための部位である座席１１ａ、該座席１１ａより前方に配設され、運転者の足を置くための部位である搭乗部本体としての、かつ、床部材としてのフットレスト１１ｂ、該フットレスト１１ｂの前端から立ち上げて形成され、風よけ部を構成するフレーム部材１１ｃ、前記座席１１ａの後端から上方に向けて立ち上げて形成された背もたれ部１１ｄ、及び該背もたれ部１１ｄの背面から後方に向けて水平に延在させて配設された荷台１１ｅを備える。なお、本実施の形態において、三輪車１０は一人乗り用とされ、搭乗部１１に運転者だけが搭乗することができるようになっているが、搭乗部１１に運転者及び他の乗員を搭乗させたり、搭乗部１１の後方の車輪１２Ｌ、１２Ｒの上に、荷台１１ｅに代えて補助搭乗部を形成し、該補助搭乗部に他の乗員を搭乗させたりすることができる。
【００２６】
また、前記前輪フォーク１７は、例えば、付勢部材としてのスプリングが内蔵されたテレスコピックタイプのフォークであり、サスペンション装置（懸架装置）の一部を構成する。なお、該サスペンション装置は、例えば、一般的なオートバイ、自転車等の二輪車において使用される前輪用のサスペンション装置と同様の構造を有する。
【００２７】
そして、前記操縦装置４１は、三輪車１０の進行方向を変えたり、三輪車１０を旋回させたりするための第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａ、速度メータ、インジケータ等の表示要素としての図示されないメータ類、始動スイッチ、ボタン等の操作要素としての図示されないスイッチ類等を備える。なお、前記ハンドルバー４１ａに代えて、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのステアリングホイール、ジョグダイヤル、タッチパネル、押しボタン等を配設することができる。
【００２８】
また、図５に示されるように、ハンドルバー４１ａと前輪フォーク１７とが操舵軸部材４２によって連結され、該操舵軸部材４２は、上端が下端より後方に位置するように傾斜させられた状態で、ハンドルバー４１ａ及び前輪フォーク１７と共に前記フレーム部材１１ｃに対して回動自在（回転自在）に支持される。したがって、運転者が前記ハンドルバー４１ａを操作して回動させると、前輪フォーク１７及び車輪１２Ｆは、前記ハンドルバー４１ａの回動に応じて所定の舵角で回動させられ、三輪車１０の進行方向を変える。
【００２９】
そして、前記操舵軸部材４２には、操舵軸部材４２の前記フレーム部材１１ｃに対する回動量を、ハンドルバー４１ａの操舵量（操作量）を表す操舵角βとして検出する操舵量検出部としての、かつ、舵角検出部としての操舵軸エンコーダ４６が配設される。なお、前記操舵角βは、操舵軸部材４２の回転角度であり、運転者が三輪車１０に対して要求する要求旋回量を表す。
【００３０】
また、前記操舵軸部材４２における操舵軸エンコーダ４６の上方には、ハンドルバー４１ａから操舵軸部材４２に入力される捩（ねじ）りモーメントとしての第１のトルクを検出するための第１のトルク検出部としての、かつ、第１のトルクセンサとしてのハンドル側トルクセンサ４７が配設され、前記操舵軸部材４２における操舵軸エンコーダ４６の下方には、車輪１２Ｆから操舵軸部材４２に入力される第２のトルクを検出するための第２のトルク検出部としての、かつ、第２のトルクセンサとしての操舵輪側トルクセンサ４８が配設される。
【００３１】
前記ハンドル側トルクセンサ４７及び操舵輪側トルクセンサ４８は、例えば、磁気の変化を非接触で検出するトルクセンサから成り、本実施の形態においては、一般的な乗用車等の車両のパワーステアリング装置に採用されるトルクセンサと同様のものが使用されるが、微小なトルクの変化を検出することができるものであれば、他のトルクセンサを使用することができる。
【００３２】
なお、前記ハンドルバー４１ａには、三輪車１０を加速（発進も含む。）させるための第２の操作部としての、かつ、加速操作部材としての図示されないアクセルグリップ、及び三輪車１０を減速（制動も含む。）させるための第３の操作部としての、かつ、第１の減速操作部材としての図示されないブレーキレバーが配設される。
【００３３】
したがって、運転者は、前記ハンドルバー４１ａ、アクセルグリップ、ブレーキレバー等を操作して、所定の走行条件（例えば、進行方向、旋回方向、旋回半径、走行速度等）で三輪車１０を走行させることができる。
【００３４】
また、前記操縦装置４１には、前記アクセルグリップの操作量である加速操作量としてのアクセル操作値θを検出する加速操作量検出部としての図示されないアクセルセンサ、前記ブレーキレバー等の操作量である減速操作量を検出する減速操作量検出部としての図示されないブレーキセンサ等が配設される。
【００３５】
そして、前記車両傾斜装置４３は、車輪１２Ｌ、１２Ｒを支持する支持機構としての、かつ、車体を傾斜させるための車両傾斜機構としてのリンク機構３０、及び該リンク機構３０を作動させ、車体を傾斜させるためのアクチュエータとしての、かつ、傾斜用の駆動部としてのリンクモータ２５を備える。本実施の形態において、該リンクモータ２５としては、速度制御、トルク制御等が可能なサーボモータが使用されるが、他の種類のモータを使用することもできる。
【００３６】
前記リンク機構３０は、車輪１２Ｌの内側（三輪車１０の中央側）において、上下方向に延在させて配設され、駆動モータ５１Ｌを支持する左側の縦リンクユニット３３Ｌ、車輪１２Ｒの内側において、上下方向に延在させて配設され、駆動モータ５１Ｒを支持する右側の縦リンクユニット３３Ｒ、前記縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒの各上端部に対して相対的に回動自在に連結された上側の横リンクユニット３１Ｕ、前記縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒの各下端部に対して相対的に回動自在に連結された下側の横リンクユニット３１Ｄ、及び上下方向に延在させて配設され、上端が前記支持部２０に対して回動不能に固定され、横リンクユニット３１Ｕ、３１Ｄの中央部に対して相対的に回動自在に連結された中央縦部材２１を備える。
【００３７】
前記駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒは、それぞれ、固定部材としての図示されないケース、該ケースに取り付けられた図示されないステータ、該ステータに対して回動自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータに取り付けられた図示されない出力軸を備え、前記各ケースがそれぞれ縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒに固定され、各出力軸が車輪１２Ｌ、１２Ｒの軸に連結される。
【００３８】
また、前記リンクモータ２５は、前記支持部２０から下方に垂下させて配設された支持プレート２２を介して支持部２０に固定され、固定部材としてのケースｃｓ１、該ケースｃｓ１に取り付けられた図示されないステータ、該ステータに対して回動自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータに取り付けられた出力軸Ｌｓｈを備える。そして、前記ケースｃｓ１が支持プレート２２を介して支持部２０及び中央縦部材２１に対して回動不能に固定され、出力軸Ｌｓｈが前記横リンクユニット３１Ｕに対して回動不能に固定される。なお、前記出力軸Ｌｓｈは、中央縦部材２１と横リンクユニット３１Ｕとを回動自在に連結する連結軸と同一軸上に配設される。
【００３９】
したがって、リンクモータ２５を駆動して出力軸Ｌｓｈをケースｃｓ１に対して所定の角度だけ回動させると、横リンクユニット３１Ｕが、支持部２０及び中央縦部材２１に対して前記所定の角度だけ回動させられ、その結果、リンク機構３０が作動して屈曲させられ、車体は前記所定の角度だけ傾斜させられる。これに伴って、車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒは、路面１８に対して鉛直な状態を表す鉛直状態から前記所定の角度だけ傾斜させられ、キャンバが付与された状態になる。
【００４０】
また、前記リンクモータ２５は、出力軸Ｌｓｈをケースｃｓ１に対して任意の角度で回動不能に固定するための図示されないロック機構を備える。該ロック機構は、電磁ブレーキ等の機構から成る。なお、ロック機構によって出力軸Ｌｓｈがケースｃｓ１に対して回動不能に固定されている間、リンクモータ２５において電力は消費されない。
【００４１】
本実施の形態においては、ケースｃｓ１が支持部２０及び中央縦部材２１に対して回動不能に固定され、出力軸Ｌｓｈが前記横リンクユニット３１Ｕに対して回動不能に固定されるが、ケースｃｓ１を前記横リンクユニット３１Ｕに対して回動不能に固定し、出力軸Ｌｓｈを支持部２０及び中央縦部材２１に対して回動不能に固定することができる。
【００４２】
前記車両本体Ｂｄには、搭乗部１１の後方若しくは下方又は支持部２０に、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒ及びリンクモータ２５のエネルギー供給源である図示されないバッテリ装置、及び図示されない制御部が配設される。
【００４３】
本実施の形態において、該制御部は、コンピュータとして機能し、前記リンクモータ２５、操縦装置４１、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒ等と接続されるとともに、車速センサ５４、操舵軸エンコーダ４６、ハンドル側トルクセンサ４７、操舵輪側トルクセンサ４８、車体の傾斜角度を検出する図示されない傾斜角度センサ等の各種のセンサと接続されて、コンピュータシステムとしての車体制御システムを構成する。
【００４４】
次に、前記構成の三輪車１０における傾斜制御の動作について説明する。
【００４５】
図６は本発明の第１の実施の形態における三輪車の傾斜制御の動作を示すフローチャートである。
【００４６】
この場合、傾斜制御は、三輪車１０の電源が投入されている間、制御部の傾斜制御処理手段によって、繰り返し（例えば、０．２〔ｍｓ〕制御周期で）行われる。
【００４７】
まず、前記傾斜制御処理手段の停止判断処理手段は、停止判断処理を行い、車速ｖを読み込み、三輪車１０が停止している（ｖ＝０〔ｋｍ／ｈ〕である）かどうかを判断する（ステップＳ１）。そして、三輪車１０が停止していない（走行している）場合、前記傾斜制御処理手段の操舵量取得処理手段は、操舵量取得処理を行い、操舵角βを読み込むことによって取得する（ステップＳ２）。
【００４８】
続いて、前記傾斜制御処理手段の旋回半径算出処理手段は、旋回半径算出処理を行い、操舵角βに基づいて車輪１２Ｆの舵角αを算出し、該舵角α、及び車輪１２Ｆと車輪１２Ｌ、１２Ｒとの軸距離（ホイールベース）Ｌに基づいて三輪車１０の旋回半径Ｒ
Ｒ＝Ｌ／ｓｉｎα
を算出する（ステップＳ３）。なお、前記操舵角βと車輪１２Ｆの舵角αとは比例する。
【００４９】
次に、前記傾斜制御処理手段の横加速度算出処理手段は、横加速度算出処理を行い、車速ｖを読み込み（ステップＳ４）、横加速度ｇＬ
ｇＬ＝Ｍ・ｖ2 ／Ｒ
を算出する（ステップＳ５）。なお、値Ｍは三輪車１０の質量（乗員及び搭載物の質量も含む。）を表す。
【００５０】
続いて、前記傾斜制御処理手段の傾斜角度算出処理手段は、傾斜角度算出処理を行い、前記横加速度ｇＬに応じた適切な傾斜角度εを算出する（ステップＳ６）。そのために、前記傾斜角度算出処理手段は、前記横加速度ｇＬと重力加速度Ｇとを合成し、合成によって得られる接地荷重の作用点を、車輪１２Ｌと路面１８との接地点と、車輪１２Ｒと路面１８との接地点との中心に位置させるように傾斜角度εを算出する。
【００５１】
次に、前記傾斜制御処理手段の車体傾斜処理手段は、車体傾斜処理を行い、前記傾斜角度εに基づいて、リンクモータ２５を駆動し、リンク機構３０を作動させ、車体を傾斜させる（ステップＳ９）。
【００５２】
また、三輪車１０が停止している場合、前記傾斜角度算出処理手段は、図示されない加速度センサ、ジャイロセンサ等のセンサによって重力方向を取得し（ステップＳ７）、該重力方向に応じて適切な傾斜角度εを算出する（ステップＳ８）。そして、前記傾斜制御処理手段の車体傾斜処理手段は、前記傾斜角度εに基づいて、リンクモータ２５を駆動し、リンク機構３０を作動させ、車体を傾斜させる（ステップＳ９）。
【００５３】
このようにして、三輪車１０の旋回時に、旋回中心側に向けて適切な傾斜角度εだけ車体を傾斜させることができるので、三輪車１０の重心位置が旋回内輪側（三輪車１０を左側に向けて旋回させる場合には車輪１２Ｌ側であり、三輪車１０を右側に向けて旋回させる場合には車輪１２Ｒ側である。）に移動し、三輪車１０の重量の多くを旋回内輪に作用させ、該旋回内輪の接地荷重を大きくすることができる。したがって、三輪車１０に発生する遠心力に対する対抗力を大きくすることができるので、旋回内輪の浮き上がりを防止することができ、旋回安定性を高くすることができる。
【００５４】
また、車輪１２Ｌ、１２Ｒを旋回中心側に向けて傾斜させることができるので、各車輪１２Ｌ、１２Ｒのタイヤに横力によるキャンバスラストを発生させることができる。したがって、旋回安定性を一層高くすることができる。
【００５５】
さらに、搭乗部１１を旋回中心側に向けて傾斜させることができるので、運転者及び他の乗員を座席１１ａに押し付ける方向の力成分を大きくすることができる。したがって、運転者及び他の乗員に遠心力を体感させにくくすることができるので、運転者及び他の乗員が違和感を覚えたり、不安を抱いたりするのを防止することができる。
【００５６】
ところで、運転者がハンドルバー４１ａを操作して三輪車１０を旋回させようとしたときに、操舵が低速で行われる場合は、操舵に追従して車体を傾斜させることができるが、操舵が高速で行われる場合は、操舵に追従して車体を傾斜させることができないと、三輪車１０の旋回安定性を十分に高くすることができない。
【００５７】
そこで、本実施の形態においては、運転者がハンドルバー４１ａを操作したときの操舵軸部材４２の回転速度、すなわち、操舵角βの変化率を表す操舵速度ωに基づいて操舵軸部材４２の回動を規制し、操舵軸部材４２を停止させるための操舵規制機構が配設され、該操舵規制機構を作動させることによって、操舵を規制することができる。なお、前記操舵速度ωによって車両の状態及びハンドルバー４１ａの操作状態が表される。
【００５８】
図１は本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における搭乗・操舵部の要部を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第１の図、図９は本発明の第１の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第２の図である。
【００５９】
図７において、１１ｃはフレーム部材、１２Ｆは車輪、１７は前輪フォーク、５５は前記フレーム部材１１ｃにおける操舵軸部材４２を支持する部分、すなわち、軸支持部、５６は該軸支持部５５の軸方向における所定の位置、本実施の形態においては、上端部に形成された操舵規制機構である。
【００６０】
図１に示されるように、前記操舵規制機構５６は、固定部材としてのステータ５８、該ステータ５８の径方向内方において回動自在に配設され、ハンドルバー４１ａの操作に伴って回動させられる回動部材としてのロータ５９、及び該ロータ５９の外周縁に配設され、ロータ５９の回動を規制することによって、操舵軸部材４２の回動を規制するための第１、第２の規制部材６４、６５を備える。
【００６１】
前記ステータ５８は、筒状の形状を有し、軸支持部５５の上端部の径を大きくすることによって形成された筐（きょう）体部６７、及び該筐体部６７の内周面から径方向内方に向けて突出させて、かつ、筐体部６７の内周面に沿って所定のピッチで形成された第１の係合部としての複数の歯６８を備える。該各歯６８は、所定の形状、本実施の形態においては、四角形の形状を有し、筐体部６７の内周面から立ち上げて、ロータ５９を左方向に回動させたときの回転方向における上流側に形成された第１の面ｓ１、ロータ５９を左方向に回動させたときの回転方向における下流側に形成された第２の面ｓ２、及び前記第１の面ｓ１の先端と第２の面ｓ２の先端とを結ぶ第３の面ｓ３（頂面）から成る。
【００６２】
また、前記ロータ５９は、円柱状の形状を有し、前記操舵軸部材４２におけるステータ５８と対向する部分に形成され、三輪車１０を左方向に旋回させるために左方向への操舵が行われると、第１の回動方向、本実施の形態においては、矢印Ａ方向（ロータ５９を上方から見たときに左方向）に回動させられ、三輪車１０を右方向に旋回させるために右方向への操舵が行われると、第２の回動方向、本実施の形態においては、矢印Ｂ方向（ロータ５９を上方から見たときに右方向）に回動させられる。なお、ロータ５９の外周面は、ステータ５８とロータ５９とが干渉するのを防止するために、前記各歯６８の第３の面ｓ３より径方向内方に位置させられる。
【００６３】
そして、前記第１、第２の規制部材６４、６５は、ロータ５９の円周方向における複数箇所、本実施の形態においては、２箇所に、互いに１８０〔°〕の角度だけ隔てて配設され、左方向及び右方向への操舵が低速で行われる場合、操舵軸部材４２の回動を規制せず、左方向への操舵が高速で行われる場合、第１の規制部材６４が操舵軸部材４２の回動を規制し、右方向への操舵が高速で行われる場合、第２の規制部材６５が操舵軸部材４２の回動を規制する。
【００６４】
そのために、前記第１の規制部材６４は、前記ロータ５９の外周縁の近傍において、支持軸ｓｔ１を揺動中心としてロータ５９によって揺動自在に支持され、ロータ５９の回動に伴って揺動させられ、前記各歯６８と選択的に係合させられる揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側に、前記ロータ５９の径方向において互いに所定の間隔を置いて配設され、ストッパ７１の揺動角度を規定する一対の位置決め部材７２、７３、及び矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に配設され、前記ストッパ７１を、操舵が規制されない位置、すなわち、通常位置に置くように付勢する位置設定部としての、かつ、付勢部材としてのスプリング７４を備える。
【００６５】
前記ストッパ７１は、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側に向けて延在させて形成された第１のアーム部ｍ１、及び矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に向けて延在させて形成された第２のアーム部ｍ２を備え、前記第１のアーム部ｍ１の先端に、前記歯６８とストッパ７１とを係合させるための係合突部としての係合突起７５が形成される。
【００６６】
そして、前記スプリング７４は、一端がロータ５９に、他端が第２のアーム部ｍ２の先端に固定され、第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方に向けて付勢し、操舵速度ωが、スプリング７４の付勢力によって決まる所定の閾値以下である場合、図１に示されるように、スプリング７４の付勢力によって第１のアーム部ｍ１が位置決め部材７２に当接させられ、ストッパ７１が通常位置に置かれる。
【００６７】
また、前記第２の規制部材６５は、前記ロータ５９の外周縁の近傍において、支持軸ｓｔ２を揺動中心としてロータ５９によって揺動自在に支持され、ロータ５９の回動に伴って揺動させられ、前記各歯６８と選択的に係合させられる揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ８１、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側に、前記ロータ５９の径方向において互いに所定の間隔を置いて配設され、ストッパ８１の揺動角度を規定する一対の位置決め部材８２、８３、及び矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に配設され、前記ストッパ８１を通常位置に置くように付勢する位置設定部としての、かつ、付勢部材としてのスプリング８４を備える。
【００６８】
前記ストッパ８１は、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側に向けて延在させて形成された第１のアーム部ｍ１、及び矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に向けて延在させて形成された第２のアーム部ｍ２を備え、前記第１のアーム部ｍ１の先端に、前記歯６８とストッパ８１とを係合させるための係合突部としての係合突起８５が形成される。
【００６９】
そして、前記スプリング８４は、一端がロータ５９に、他端が第２のアーム部ｍ２の先端に固定され、第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方に向けて付勢し、操舵速度ωが、スプリング８４の付勢力によって決まる所定の閾値以下である場合、図１に示されるように、スプリング８４の付勢力によって第１のアーム部ｍ１が位置決め部材８２に当接させられ、ストッパ８１が通常位置に置かれる。
【００７０】
ところで、本実施の形態においては、前記第１、第２の規制部材６４、６５において、前記第１のアーム部ｍ１の質量が第２のアーム部ｍ２の質量より大きくされ、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側にストッパ７１の重心が、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側にストッパ８１の重心が置かれる。
【００７１】
したがって、前記操舵速度ωが前記所定の閾値より高い場合、ロータ５９が矢印Ａ方向に回動させられると、図８に示されるように、支持軸ｓｔ１より下流側に重心が置かれたストッパ７１は、支持軸ｓｔ１を中心として、重心がロータ５９の径方向外方に移動するように回動させられ、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７３に当接させて、操舵が規制される位置、すなわち、規制位置に置かれる。その結果、係合突起７５が歯６８の第１の面ｓ１に当接させられ、ストッパ７１と歯６８とが係合させられる。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ａ方向の回動が規制される。
【００７２】
このとき、ストッパ８１は、重心が矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に置かれるので、重心がロータ５９の径方向外方に移動するように回動させられることはなく、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８２に当接させたまま通常位置に置かれる。したがって、ストッパ８１と歯６８とが係合させられない。
【００７３】
また、前記操舵速度ωが前記所定の閾値より高い場合、ロータ５９が矢印Ｂ方向に回動させられると、図９に示されるように、支持軸ｓｔ２より下流側に重心が置かれたストッパ８１は、支持軸ｓｔ２を中心として、重心がロータ５９の径方向外方に移動するように回動させられ、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８３に当接させて規制位置に置かれる。その結果、係合突起８５が歯６８の第２の面ｓ２に当接させられ、ストッパ８１と歯６８とが係合させられる。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ｂ方向の回動が規制される。
【００７４】
このとき、ストッパ７１は、重心が矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に置かれるので、重心がロータ５９の径方向外方に移動するように回動させられることはなく、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７２に当接させたまま通常位置に置かれる。したがって、ストッパ７１と歯６８とが係合させられない。
【００７５】
このように、本実施の形態においては、操舵が高速で行われる場合に、操舵軸部材４２の回動が規制され、操舵角βが、操舵軸部材４２の回動が規制されたときの値より大きくならないので、ハンドルバー４１ａを操作したときの三輪車１０の旋回安定性を高くすることができる。また、傾斜制御において、操舵に追従して車体を傾斜させることができるので、運転者及び他の乗員が違和感を覚えるのを防止することができる。
【００７６】
また、操舵規制機構５６が軸支持部５５に配設されるので、操舵規制機構５６の構造を簡素化することができる。したがって、三輪車１０を小型化することができる。
【００７７】
そして、ロータ５９が回動させられるのに伴って、ストッパ７１、８１が通常位置及び規制位置に選択的に置かれるので、ストッパ７１、８１を通常位置及び規制位置に置くためのアクチュエータを配設する必要がない。したがって、操舵規制機構５６の構造を簡素化することができるだけでなく、三輪車１０のコストを低くすることができる。
【００７８】
次に、前記第２の規制部材６５を制御部によって作動させることができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７９】
図１０は本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構を示す図、図１１は本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第１の図、図１２は本発明の第２の実施の形態における操舵規制機構の動作を示す第２の図、図１３は本発明の第２の実施の形態における通常位置に置かれたストッパの状態を示す図、図１４は本発明の第２の実施の形態におけるストッパとアクチュエータとの連結部を示す図、図１５は本発明の第２の実施の形態における規制位置に置かれたストッパの状態を示す第１の図、図１６は本発明の第２の実施の形態における規制位置に置かれたストッパの状態を示す第２の図、図１７は本発明の第２の実施の形態におけるストッパが規制位置に置かれたときのスイッチの状態を示す第１の図、図１８は本発明の第２の実施の形態におけるストッパが規制位置に置かれたときのスイッチの状態を示す第２の図である。
【００８０】
この場合、固定部材としての前記ステータ５８及び回動部材としてのロータ５９のうちの一方、本実施の形態においては、ロータ５９に第１、第２の規制部材６４、６５が配設される。
【００８１】
該第１、第２の規制部材６４、６５は、ロータ５９の円周方向における複数箇所、本実施の形態においては、２箇所に、互いに１８０〔°〕の角度だけ隔てて配設され、左方向及び右方向への操舵が低速で行われる場合、ロータ５９の回動を規制せず、左方向への操舵が高速で行われる場合、第１の規制部材６４がロータ５９の回動を規制し、右方向への操舵が高速で行われる場合、第２の規制部材６４がロータ５９の回動を規制する。
【００８２】
そのために、前記第１の規制部材６４は、前記ロータ５９の外周縁の近傍に、支持軸ｓｔ１を揺動中心として揺動自在に支持された揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側に、前記ロータ５９の径方向において互いに所定の間隔を置いて配設され、ストッパ７１の揺動角度を規定する一対の位置決め部材７２、７３、及び矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に配設され、前記ストッパ７１の位置を設定し、通常位置及び規制位置に置くための位置設定部としてのアクチュエータ９１を備える。
【００８３】
前記ストッパ７１は、矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より下流側に向けて延在させて形成された第１のアーム部ｍ１、及び矢印Ａ方向における支持軸ｓｔ１より上流側に向けて延在させて形成された第２のアーム部ｍ２を備え、前記第１のアーム部ｍ１の先端に、第１の係合部としての歯６８とストッパ７１とを係合させるための係合突部としての係合突起７５が形成される。
【００８４】
そして、前記アクチュエータ９１は、第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方及び径方向内方に向けて移動させ、図１１に示されるように、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７２、７３に選択的に当接させ、ストッパ７１を通常位置及び規制位置に選択的に置く。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ａ方向の回動が規制される。
【００８５】
また、前記第２の規制部材６５は、前記ロータ５９の外周縁の近傍に、支持軸ｓｔ２を揺動中心として揺動自在に支持された第２の係合部としてのストッパ８１、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側に、前記ロータ５９の径方向において互いに所定の間隔を置いて配設され、ストッパ８１の揺動角度を規定する一対の位置決め部材８２、８３、及び矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に配設され、前記ストッパ８１を通常位置及び規制位置に置くための位置設定部としてのアクチュエータ９２を備える。
【００８６】
前記ストッパ８１は、矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より下流側に向けて延在させて形成された第１のアーム部ｍ１、及び矢印Ｂ方向における支持軸ｓｔ２より上流側に向けて延在させて形成された第２のアーム部ｍ２を備え、前記第１のアーム部ｍ１の先端に、前記歯６８とストッパ８１とを係合させるための係合突部としての係合突起８５が形成される。
【００８７】
そして、前記アクチュエータ９２は、第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方及び径方向内方に向けて移動させ、図１２に示されるように、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８２、８３に選択的に当接させ、ストッパ８１を通常位置及び規制位置に選択的に置く。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ｂ方向の回動が規制される。
【００８８】
次に、図１３〜１８に基づいて、前記アクチュエータ９１、９２について説明する。この場合、アクチュエータ９１、９２の構造は同じであるので、アクチュエータ９１についてだけ説明する。
【００８９】
前記アクチュエータ９１は、ロータ５９の所定の部位に形成された固定部５９ａに取り付けられた位置設定用の駆動部としてのソレノイド９３、該ソレノイド９３とストッパ７１の第２のアーム部ｍ２の先端とを連結する連結要素９４、及び前記ストッパ７１を通常位置に置くように第２のアーム部ｍ２をロータ５９の径方向外方に向けて付勢する付勢部材としてのスプリング９５を備える。
【００９０】
前記ソレノイド９３は、コイル部９３ａ及び進退要素としてのプランジャ９３ｂを備え、前記コイル部９３ａに図示されないコイルが配設される。また、前記連結要素９４は、プランジャ９３ｂの先端において、プランジャ９３ｂによって回動自在に支持された第１の連結部９４ａ、第２のアーム部ｍ２の先端に、連結要素９４の進退方向に沿って形成された長溝７１ａ内において回動自在に、かつ、進退自在（摺動自在）に配設された第２の連結部９４ｂ、及び前記第１の連結部９４ａの両端と第２の連結部９４ｂの両端とを連結する一対の第３の連結部９４ｃを備える。そして、前記スプリング９５は、一端がロータ５９の所定の部位に形成された固定部５９ｂに、他端が第２のアーム部ｍ２の先端に固定される。なお、前記スプリング９５のばね定数は、ロータ５９が回動させられたときに、第１のアーム部ｍ１に発生する遠心力によって、第２のアーム部ｍ２がロータ５９の径方向内方側に移動させられないように設定される。
【００９１】
また、ロータ５９におけるストッパ７１と対向する面には、一対の電極ｔｍ１、ｔｍ２が、ストッパ７１における第２のアーム部ｍ２の裏面には電極ｔｍ３が形成され、前記電極ｔｍ１、ｔｍ２に電源回路９６が接続される。なお、電極ｔｍ１〜ｔｍ３は導電性の高い材料、本実施の形態においては、銅板によって形成される。
【００９２】
そして、前記コイルに電流が供給（通電）されず、アクチュエータ９１がオフにされると、図１３に示されるように、プランジャ９３ｂが前進位置に置かれ、連結要素９４も前進位置に置かれる。そして、第２のアーム部ｍ２はスプリング９５の付勢力によってロータ５９の径方向外方側に移動させられ、ストッパ７１は通常位置に置かれ、第２の連結部９４ｂは、前記長溝７１ａのロータ５９における径方向内方側の端部ｅｎに置かれる。このとき、電極ｔｍ１〜ｔｍ３は、図１７に示されるように接続され、前記コイルに電流を供給することができる状態になる。
【００９３】
また、前記コイルに電流が供給され、アクチュエータ９１がオンにされると、図１５に示されるように、プランジャ９３ｂが後退位置に置かれ、連結要素９４も後退位置に置かれる。そして、第２のアーム部ｍ２がスプリング９５の付勢力に抗してロータ５９の径方向内方側に移動させられ、ストッパ７１は、第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７３に当接させて規制位置に置かれ、第２の連結部９４ｂは、そのまま前記長溝７１ａの端部ｅｎに置かれる。
【００９４】
このとき、図１８に示されるように電極ｔｍ２、ｔｍ３間が遮（しゃ）断され、前記コイルへの電流の供給が停止させられ、前記アクチュエータ９１がオフにされる。そして、プランジャ９３ｂは、図１６に示されるように前進位置に置かれ、連結要素９４も前進位置に置かれるが、係合突起７５と歯６８との間に発生する摩擦力によって、係合突起７５と歯６８とは係合させられた状態を維持し、ストッパ７１は規制位置に置かれたままになる。したがって、第２の連結部９４ｂは、前記長溝７１ａのロータ５９における径方向外方側の端部ｅｔに置かれる。
【００９５】
なお、運転者が第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａを操作して反対の方向（操舵を戻す方向）に回動させると、ロータ５９が反対の方向に回動させられ、係合突起７５と歯６８との係合が解除される。したがって、スプリング９５の付勢力によって第２のアーム部ｍ２がロータ５９の径方向外方側に移動させられ、ストッパ７１は通常位置に置かれる。そして、第２の連結部９４ｂは、前記長溝７１ａのロータ５９における径方向内方側の端部ｅｎに置かれる。
【００９６】
ところで、本実施の形態においては、操舵速度ωが所定の閾値ａ以下である場合、アクチュエータ９１、９２においてソレノイド９３がオフにされる。その場合、図１０に示されるように、ストッパ７１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７２に当接させて通常位置に置かれ、ストッパ８１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８２に当接させて通常位置に置かれる。したがって、ストッパ７１、８１と歯６８とが係合させられない。
【００９７】
また、操舵速度ωが所定の閾値ａより高い場合、ロータ５９が矢印Ａ方向に回動させられると、アクチュエータ９１がオンにされ、アクチュエータ９２がオフにされる。その場合、図１１に示されるように、ストッパ７１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７３に当接させて規制位置に置かれ、ストッパ８１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８２に当接させて通常位置に置かれる。
【００９８】
したがって、係合突起７５が歯６８の第１の面ｓ１に当接させられ、ストッパ７１と歯６８とが係合させられる。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ａ方向の回動が規制される。
【００９９】
そして、操舵速度ωが所定の閾値ａより高い場合、ロータ５９が矢印Ｂ方向に回動させられると、アクチュエータ９１がオフにされ、アクチュエータ９２がオンにされる。その場合、図１２に示されるように、ストッパ７１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材７２に当接させて通常位置に置かれ、ストッパ８１は第１のアーム部ｍ１を位置決め部材８３に当接させて規制位置に置かれる。
【０１００】
したがって、係合突起８５が歯６８の第２の面ｓ２に当接させられ、ストッパ８１と歯６８とが係合させられる。このようにして、操舵軸部材４２の矢印Ｂ方向の回動が規制される。
【０１０１】
次に、前記操舵規制機構５６を作動させる際の前記制御部の動作について説明する。
【０１０２】
図１９は本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１０３】
三輪車１０の旋回時に、運転者がハンドルバー４１ａを操作して所定の方向に回動させ、操舵を行うと、前記制御部の車両状態判断処理手段としての、かつ、操作状態判断処理手段としての操舵速度判断処理手段は、車両状態判断処理としての、かつ、操作状態判断処理としての操舵速度判断処理を行い、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって、操舵速度ωを算出（取得）し、該操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断する（ステップＳ１）。
【０１０４】
そして、操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記制御部の操舵規制処理手段は、操舵規制処理を行い、アクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ２）、ストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、ストッパ７１又はストッパ８１と歯６８とを係合させ、操舵軸部材４２の回動を規制する。したがって、それ以上、操舵軸部材４２が回動させられることはなく、操舵角βは、操舵軸部材４２の回動が規制されたときの値に維持される。
【０１０５】
このように、本実施の形態においては、操舵が高速で行われる場合に、操舵軸部材４２の回動が規制され、操舵角βが、操舵軸部材４２の回動が規制されたときの値より大きくならないので、傾斜制御において操舵に追従して車体を傾斜させることができるようになる。したがって、運転者及び他の乗員が違和感を覚えるのを防止することができる。
【０１０６】
また、操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかによって、アクチュエータ９１、９２がオン・オフさせられ、ストッパ７１、８１が通常位置又は規制位置に置かれるので、ストッパ７１、８１を確実に通常位置及び規制位置に置くことができる。
【０１０７】
そして、ロータ５９に電極ｔｍ１、ｔｍ２が、ストッパ７１に電極ｔｍ３が形成され、ストッパ７１、８１が通常位置に置かれると、電極ｔｍ１〜ｔｍ３が接続され、前記コイルに電流を供給することができる状態になり、ストッパ７１、８１が規制位置に置かれると、電極ｔｍ２、ｔｍ３間が遮断され、前記コイルへの電流の供給が停止させられるので、ストッパ７１、８１の位置を検出するためのセンサを配設する必要がない。したがって、三輪車１０のコストを低くすることができる。
【０１０８】
ところで、三輪車１０に発生する横加速度ｇＬが小さい場合は、仮に、操舵軸部材４２の回動が規制されなくても、旋回安定性が低くなることはない。
【０１０９】
そこで、三輪車１０に発生する横加速度ｇＬが小さい場合に、操舵軸部材４２の回動を規制しないようにすることができる。その場合、制御部の横加速度判断処理手段は、横加速度判断処理を行い、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下であるかどうかを判断し、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈより大きい場合、制御部の操舵規制処理手段は、操舵軸部材４２の回動を規制し、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下である場合、操舵規制処理手段は操舵軸部材４２の回動を規制しない。したがって、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。
【０１１０】
また、本実施の形態においては、操舵速度ωが閾値ａより高い場合に、操舵軸部材４２の回動が規制されるようになっているが、三輪車１０の車速ｖが低い場合には、仮に、操舵軸部材４２の回動が規制されなくても、旋回安定性が低くなることはない。
【０１１１】
そこで、車速ｖに対応させて操舵速度ωの閾値ａを設定し、例えば、車速ｖが閾値ｖｔｈ以下である場合に、閾値ａを大きくしてａ１（＞ａ）にすることができる。
【０１１２】
その場合、制御部の車速判断処理手段は、車速判断処理を行い、車速ｖが閾値ｖｔｈより高いかどうかを判断し、車速ｖが閾値ｖｔｈより高い場合に、制御部の閾値変更処理手段は、閾値変更処理を行い、閾値ａを変更してａ１にする。そして、前記操舵速度判断処理手段は、操舵速度ωが閾値ａ１より高いかどうかを判断する。したがって、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。
【０１１３】
さらに、本実施の形態においては、操舵速度ωが閾値ａより高い場合に、操舵軸部材４２の回動が規制されるようになっているが、三輪車１０に加わる横加速度ｇＬが小さい場合には、仮に、操舵軸部材４２の回動が規制されなくても、旋回安定性が低くなることはない。
【０１１４】
そこで、横加速度ｇＬに対応させて操舵速度ωの閾値ａを設定し、例えば、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下である場合に、閾値ａを大きくしてａ１（＞ａ）にすることができる。
【０１１５】
その場合、前記横加速度判断処理手段は、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下であるかどうかを判断し、横加速度ｇＬが閾値ｇＬｔｈ以下である場合に、前記閾値変更処理手段は、閾値ａを変更してａ１にする。そして、前記操舵速度判断処理手段は、操舵速度ωが閾値ａ１より高いかどうかを判断する。したがって、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。
【０１１６】
ところで、車速ｖが低い場合に、操舵速度ωに関係なく、操舵軸部材４２の回動を規制しないようにすることができる。そこで、三輪車１０の車速ｖが低い場合には、操舵軸部材４２の回動を規制しないようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１１７】
図２０は本発明の第３の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１１８】
この場合、制御部の前記車速判断処理手段は、車速ｖが閾値ｖｔｈより高いかどうかを判断し（ステップＳ１１）、車速ｖが閾値ｖｔｈより高い場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、該操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断する（ステップＳ１２）。
【０１１９】
そして、操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ１３）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１２０】
この場合、車速ｖが閾値ｖｔｈ以下である場合に操舵軸部材４２の回動が規制されないので、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。したがって、例えば、三輪車１０を駐車させる場合等において、低速で、かつ、素早い動作が必要になる場合に、操舵速度ωが高くても、操舵軸部材４２の回動が規制されないので、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａの操作性を高くすることができ、三輪車１０を迅速に、かつ、確実に駐車させることができる。
【０１２１】
ところで、三輪車１０を走行させているときに、路面１８（図２）の凹凸によって車輪１２Ｆに外力が加わり、車輪１２Ｆが左方又は右方に振られることがある。その場合、操舵軸支持部材としての前輪フォーク１７を介して操舵軸部材４２に回動が伝達されるが、操舵軸部材４２の回転角度が、操舵量検出部としての、かつ、舵角検出部としての操舵軸エンコーダ４６によって操舵角βとして検出されるので、前記操舵速度判断処理において、操舵軸部材４２の回転角度の変化率が操舵速度ωとして算出されることになり、操舵速度ωが閾値ａより大きいと、前記操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制されてしまう。
【０１２２】
そこで、車輪１２Ｆに外力が加わったときに、操舵軸部材４２の回動を規制しないようにした本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１２３】
図２１は本発明の第４の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１２４】
この場合、前記制御部の外力判断処理手段は、外力判断処理を行い、第１のトルク検出部としての、かつ、第１のトルクセンサとしてのハンドル側トルクセンサ４７によって検出された、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａから操舵軸部材４２（回動部材としてのロータ５９）に入力される第１のトルクＴｓ、及び第２のトルク検出部としての、かつ、第２のトルクセンサとしての操舵輪側トルクセンサ４８によって検出された、車輪１２Ｆから操舵軸部材４２に入力される第２のトルクＴｔを読み込んで取得し、第１のトルクＴｓが第２のトルクＴｔより大きいかどうかを判断する（ステップＳ２１）。
【０１２５】
そして、第１のトルクＴｓが第２のトルクＴｔより大きい場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、該操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断し（ステップＳ２２）、操舵速度ωが閾値ａ以下である場合、制御部は処理を終了する。
【０１２６】
また、操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ２３）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１２７】
この場合、路面１８の凹凸によって車輪１２Ｆに外力が加わり、車輪１２Ｆが左方又は右方に振られると、第１のトルクＴｓが第２のトルクＴｔ以下になり、制御部は処理を終了するので、前記操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制されることがない。したがって、操舵軸部材４２の回動を規制する頻度を少なくすることができる。
【０１２８】
ところで、操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制されると、通常、運転者はハンドルバー４１ａを元に戻すが、仮に、ハンドルバー４１ａを元に戻すことなく、三輪車１０を走行し続けると、旋回安定性が低くなることがある。
【０１２９】
そこで、操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制された後に、ハンドルバー４１ａが操作されていない場合に、旋回安定性が低くなるのを抑制するようにした本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１３０】
図２２は本発明の第５の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１３１】
この場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断する（ステップＳ３１）。操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ３２）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１３２】
そして、操舵軸部材４２の回動が規制されると、前記操舵速度判断処理手段は、操舵速度ωが０（零）であるかどうかを判断し（ステップＳ３３）、操舵速度ωが０である場合、前記車速判断処理手段は、三輪車１０が走行しているかどうかを、車速ｖが０より高いかどうかによって判断し（ステップＳ３４）、車速ｖが０より高い場合に、制御部の制動処理手段は、制動処理を行い、三輪車１０の制動力（減速加速度）ＦＢを所定の値、本実施の形態においては、０．１Ｇにセットし、三輪車１０を０．１Ｇで制動する（ステップＳ３５）。なお、Ｇは重力加速度である。
【０１３３】
そのために、前記制動処理手段は、車速ｖを読み込み、該車速ｖの変化率を表す減速度を算出し、減速度が０．１Ｇになるように走行用の駆動部としての駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを回生によって駆動する。なお、回生によって発生させられた電力はバッテリ装置に送られる。
【０１３４】
この場合、操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制された後に、ハンドルバー４１ａが操作されないまま三輪車１０が走行させられている場合に、三輪車１０を制動させることができるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１３５】
また、アクチュエータ９１、９２にフェールが発生したり、第１の係合部としての歯６８と、係合突部としての係合突起７５、８５とが噛み込んで、係合を解除することができなくなったりしたときでも、三輪車１０を制動させることができるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１３６】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。
【０１３７】
図２３は本発明の第６の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１３８】
この場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、操舵速度ωが閾値ａより高いかどうかを判断する（ステップＳ４１）。操舵速度ωが閾値ａより高い場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ４２）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１３９】
そして、操舵軸部材４２の回動が規制されると、前記操舵速度判断処理手段は、操舵速度ωが０であるかどうかを判断し（ステップＳ４３）、操舵速度ωが０である場合、前記車速判断処理手段は、三輪車１０が走行しているかどうかを、車速ｖが０より高いかどうかによって判断し（ステップＳ４４）、車速ｖが０より高い場合に、制御部の経過時間判断処理手段は、経過時間判断処理を行い、図示されないタイマのカウント値ｃをインクリメントし（ステップＳ４５）、車速ｖが０より高いと判断されてから経過した時間、すなわち、経過時間ｔが、所定の時間、本実施の形態においては、２〔秒〕より大きいかどうかを判断する（ステップＳ４６）。
【０１４０】
経過時間ｔが２〔秒〕より大きい場合、前記制動処理手段は、三輪車１０の制動力（減速加速度）ＦＢを最大値Ｆｍａｘにセットし（ステップＳ４７）、三輪車１０を最大値Ｆｍａｘで制動する。なお、前記操舵速度判断処理において、操舵速度ωが閾値ａ以下である場合、前記経過時間判断処理手段はタイマのカウント値ｃを０にする。
【０１４１】
この場合、操舵規制処理において操舵軸部材４２の回動が規制された後に、操舵部材としてのハンドルバー４１ａが操作されないまま三輪車１０が走行させられている場合に、三輪車１０を停止させることができるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１４２】
また、アクチュエータ９１、９２にフェールが発生したり、第１の係合部としての歯６８と、係合突部としての係合突起７５、８５とが噛み込んで、係合を解除することができなくなったりしたときでも、三輪車１０を停止させることができるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１４３】
ところで、前記第４の実施の形態においては、外力判断処理において、車輪１２Ｆから操舵軸部材４２に入力される第２のトルクＴｔが、ハンドルバー４１ａから操舵軸部材４２に入力される第１のトルクＴｓより大きい場合に、操舵軸部材４２の回動が規制されないようになっているが、走行環境によっては旋回安定性が低くなってしまうことがある。例えば、運転者が一定の操舵角βでハンドルバー４１ａを操作しているときに、路面１８の凹凸によって車輪１２Ｆに大きな外力が加わり、車輪１２Ｆが左方又は右方に大きく振られると、旋回安定性が低くなってしまう。
【０１４４】
そこで、運転者が一定の操舵角βでハンドルバー４１ａを操作しているときに、走行環境に応じて操舵軸部材４２の回動を規制することができるようにした本発明の第７の実施の形態について説明する。なお、第１〜第６の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１４５】
図２４は本発明の第７の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【０１４６】
ここでは、走行環境が路面１８の凹凸である場合を例にとって説明する。すなわち、路面１８の凹凸によって車輪１２Ｆに大きな外力が加わった場合を例にとって説明する。
【０１４７】
この場合、前記制御部の外力判断処理手段は、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａから操舵軸部材４２に入力される第１のトルクＴｓ、及び車輪１２Ｆから操舵軸部材４２に入力される第２のトルクＴｔを読み込み、第２のトルクＴｔが第１のトルクＴｓより大きいかどうかを判断し（ステップＳ５１）、第２のトルクＴｔが第１のトルクＴｓより大きい場合、第２のトルクＴｔが、絶対値であらかじめ十分に大きく設定された閾値Ｔ’より大きいかどうかを判断する（ステップＳ５２）。
【０１４８】
そして、第２のトルクＴｔが閾値Ｔ’より大きい場合、前記操舵速度判断処理手段は、操舵角βを読み込み、該操舵角βを微分することによって操舵速度ωを算出し、該操舵速度ωが０であるかどうかを判断し（ステップＳ５３）、操舵速度ωが０である場合、前記操舵規制処理手段は、位置設定部としてのアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして（ステップＳ５４）、揺動部材としての、かつ、第２の係合部としてのストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制する。
【０１４９】
この場合、運転者が一定の操舵角βでハンドルバー４１ａを操作しているときに、路面１８の凹凸によって車輪１２Ｆに大きな外力が加わった場合に、操舵軸部材４２の回動が規制されるので、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１５０】
なお、旋回安定性に影響を及ぼす走行環境としては、路面１８の凹凸に加えて、路面１８の幅方向の傾斜、路面１８の幅方向の段差等が考えられる。例えば、道路を走行中に、その区間だけ路面１８が幅方向に傾斜している短い区間や、幅方向の段差が存在している短い区間を通過した場合、車体が傾斜した方向に車輪１２Ｆが振られるので、旋回安定性が低くなってしまう。
【０１５１】
このような場合には、車体に図示されない横加速度センサを配設し、該横加速度センサによって検出された横加速度に応じて操舵軸部材４２の回動を規制することにより、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１５２】
具体的には、一般的な加速度センサ、ジャイロセンサ等から成る横加速度センサを、例えば、搭乗部１１の背面等に配設し、前記横加速度センサによって検出された横加速度が所定の閾値より大きい場合に、操舵規制処理手段がアクチュエータ９１、９２の一方をオンにして、ストッパ７１、８１の一方を規制位置に置き、操舵軸部材４２の回動を規制するようにする。これにより、路面１８の幅方向の傾斜、路面１８の幅方向の段差等によって車体が傾斜した場合に、操舵軸部材４２の回動を適切に規制することができ、旋回安定性が低くなるのを防止することができる。
【０１５３】
次に、本発明にける他の態様について説明する。
【０１５４】
第１の態様において、
車両状態判断処理手段は、操舵速度を取得し、操舵速度が閾値より高いかどうかを判断する操舵速度判断処理手段であり、
操舵規制処理手段は、操舵速度が閾値より高い場合に、第２の係合部を第１の係合部と係合させ、回動部材の回動を規制する。
【０１５５】
また、第２の態様において、
第２の係合部は、固定部材に対して揺動自在に配設されて、第１の係合部と係合させられない通常位置、及び第１の係合部と係合させられる規制位置と採り、
操舵規制処理手段は、操舵速度が閾値以下である場合に、第２の係合部を通常位置に置き、操舵速度が閾値より高い場合に、第２の係合部を規制位置に置く。
【０１５６】
そして、第３の態様においては、
回動部材に第１、第２の規制部材が配設され、
第１の規制部材は、回動部材が左方向に回動させられるときに規制位置に置かれ、回動部材が右方向に回動させられるときに通常位置に置かれ、
第２の規制部材は、回動部材が左方向に回動させられるときに通常位置に置かれ、回動部材が右方向に回動させられるときに規制位置に置かれる。
【０１５７】
また、第４の態様において、
第２の係合部は、所定の支持軸を揺動中心にして回動部材によって揺動自在に支持され、
回動部材の回動方向における支持軸より下流側に、第２の係合部を第１の係合部と係合させるための係合突起が形成される。
【０１５８】
そして、第５の態様において、
回動部材は、操舵部材と、車両の前輪を支持する前輪フォークとを連結する操舵軸部材に形成される。
【０１５９】
また、第６の態様においては、
車速が閾値より高いかどうかを判断する車速判断処理手段と、
車速が閾値より高い場合に、操舵速度の閾値を大きくする閾値変更処理手段とを有する。
【０１６０】
そして、第７の態様においては、
横加速度が閾値以下であるかどうかを判断する横加速度判断処理手段と、
横加速度が閾値より大きい場合に、操舵速度の閾値を大きくする閾値変更処理手段とを有する。
【０１６１】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【０１６２】
１０ 三輪車
１１ｃ フレーム部材
４１ａ ハンドルバー
５８ ステータ
５９ ロータ
６４、６５ 第１、第２の規制部材
６８ 歯
７１、８１ ストッパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員によって操作される操舵部材と、
車両のフレーム部材の所定の箇所に配設され、内周面に沿って第１の係合部が形成された固定部材と、
該固定部材の径方向内方において回動自在に配設され、前記操舵部材の操作に伴って回動させられる回動部材と、
該回動部材の外周縁に配設され、回動部材の回動を規制するための規制部材とを有するとともに、
該規制部材は、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、前記第１の係合部と係合させられる第２の係合部を備えることを特徴とする車両。
【請求項２】
前記第２の係合部は、固定部材に対して揺動自在に配設されて、第１の係合部と係合させられない通常位置、及び第１の係合部と係合させられる規制位置を採り、前記操舵速度が閾値以下である場合に、付勢部材の付勢力によって通常位置に置かれ、前記操舵速度が閾値より高い場合に、前記付勢部材の付勢力に抗して回動させられて規制位置に置かれる請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記回動部材に第１、第２の規制部材が配設され、
前記第１の規制部材は、前記回動部材が左方向に回動させられるときに規制位置に置かれ、回動部材が右方向に回動させられるときに通常位置に置かれ、
前記第２の規制部材は、前記回動部材が左方向に回動させられるときに通常位置に置かれ、回動部材が右方向に回動させられるときに規制位置に置かれる請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
前記第２の係合部は、所定の支持軸を揺動中心にして回動部材によって揺動自在に支持され、
前記回動部材の回動方向における前記支持軸より下流側に、第２の係合部を第１の係合部と係合させるための係合突部が形成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
【請求項５】
前記回動部材は、前記操舵部材と、車両の前輪を支持する前輪フォークとを連結する操舵軸部材に形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項６】
車両における所定の傾斜部位を傾斜させるための車両傾斜機構と、
該車両傾斜機構を作動させるためのアクチュエータと、
前記回動部材の回動角度を表す操舵角を検出する操舵量検出部と、
前記操舵角に基づいて傾斜制御を行い、前記アクチュエータを駆動する傾斜制御処理手段とを有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１】
乗員によって操作される操舵部材と、
車両のフレーム部材の所定の箇所に配設され、内周面に沿って第１の係合部が形成された固定部材と、
該固定部材の径方向内方において回動自在に配設され、前記操舵部材の操作に伴って回動させられる回動部材と、
該回動部材の外周縁に配設され、回動部材の回動を規制するための規制部材とを有するとともに、
該規制部材は、回動部材の回動速度を表す操舵速度が閾値より高い場合に、前記第１の係合部と係合させられる第２の係合部を備えることを特徴とする車両。
【請求項２】
前記第２の係合部は、固定部材に対して揺動自在に配設されて、第１の係合部と係合させられない通常位置、及び第１の係合部と係合させられる規制位置を採り、前記操舵速度が閾値以下である場合に、付勢部材の付勢力によって通常位置に置かれ、前記操舵速度が閾値より高い場合に、前記付勢部材の付勢力に抗して回動させられて規制位置に置かれる請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記回動部材に第１、第２の規制部材が配設され、
前記第１の規制部材は、前記回動部材が左方向に回動させられるときに規制位置に置かれ、回動部材が右方向に回動させられるときに通常位置に置かれ、
前記第２の規制部材は、前記回動部材が左方向に回動させられるときに通常位置に置かれ、回動部材が右方向に回動させられるときに規制位置に置かれる請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
前記第２の係合部は、所定の支持軸を揺動中心にして回動部材によって揺動自在に支持され、
前記回動部材の回動方向における前記支持軸より下流側に、第２の係合部を第１の係合部と係合させるための係合突部が形成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
【請求項５】
前記回動部材は、前記操舵部材と、車両の前輪を支持する前輪フォークとを連結する操舵軸部材に形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項６】
車両における所定の傾斜部位を傾斜させるための車両傾斜機構と、
該車両傾斜機構を作動させるためのアクチュエータと、
前記回動部材の回動角度を表す操舵角を検出する操舵量検出部と、
前記操舵角に基づいて傾斜制御を行い、前記アクチュエータを駆動する傾斜制御処理手段とを有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−１７０１０（Ｐ２０１２−１７０１０Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５５２４０（Ｐ２０１０−１５５２４０）
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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