特開 2022-150477 前二輪三輪車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022150477

(43)【公開日】2022-10-07

(54)【発明の名称】前二輪三輪車

(51)【国際特許分類】

   B62K 5/10 20130101AFI20220929BHJP

   B62K 5/08 20060101ALI20220929BHJP

   B62K 5/05 20130101ALI20220929BHJP

   B62M 6/45 20100101ALI20220929BHJP

   B62J 45/00 20200101ALI20220929BHJP

   B60L 15/00 20060101ALI20220929BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

B62K5/10

B62K5/08

B62K5/05

B62M6/45

B62J45/00

B60L15/00 Z

B60L15/20 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021053095

(22)【出願日】2021-03-26

(71)【出願人】

【識別番号】591001282

【氏名又は名称】大同メタル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002192

【氏名又は名称】特許業務法人落合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】水野 貴允

(72)【発明者】

【氏名】平松 雅男

【テーマコード（参考）】

3D011

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D011AA02

3D011AD01

3D011AD11

3D011AD18

5H125AA01

5H125AB02

5H125AC12

5H125BA06

5H125CA02

5H125CA11

5H125DD15

5H125EE41

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】直進安定性を高め、できるだけフレームのふらつきを抑制することができる前二輪三輪車を提供する。
【解決手段】前二輪三輪車１１は、操舵軸線Ｓｘ回りで回転自在にフレーム１５のヘッドチューブ１５ａに支持されるハンドル軸体２５と、前後方向に延びる第１軸線Ｌｘ回りに回転自在にヘッドチューブ１５ａの下方でハンドル軸体２５に支持され、左右端に、前後方向に延びる第２軸線Ｘｐ、Ｘｑ回りに平地ＧＲに対して傾斜自在に左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを支持するシーソー部材２７と、シーソー部材２７並びに左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂに連結されて、平地ＧＲに対して左右方向に傾斜するハンドル軸体２５の第１傾斜角αに比べて小さい第２傾斜角βで平地ＧＲに対して同方向に左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを傾斜させるリンク機構２８とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

操舵軸線回りで回転自在にフレームのヘッドチューブに支持されるハンドル軸体と、
前後方向に延びる第１軸線回りに回転自在に前記ヘッドチューブの下方で前記ハンドル軸体に支持され、左右端に、前後方向に延びる第２軸線回りに平地に対して傾斜自在に左前輪および右前輪を支持するシーソー部材と、
前記シーソー部材並びに前記左前輪および前記右前輪に連結されて、前記第１軸線回りで左右方向に傾斜するハンドル軸体の第１傾斜角に比べて小さい第２傾斜角で前記第２軸線回りに同方向に前記左前輪および前記右前輪を傾斜させるリンク機構と
を備えることを特徴とする前二輪三輪車。

【請求項2】

請求項１に記載の前二輪三輪車において、
前記左前輪に連結されて、電力の供給に応じて生じる駆動力で回転軸線回りに前記左前輪を駆動する左電動機と、
前記右前輪に連結されて、電力の供給に応じて生じる駆動力で回転軸線回りに前記右前輪を駆動する右電動機と、
前記左電動機および前記右電動機に接続されて、旋回時に前記左電動機および前記右電動機のいずれかに比べて前記左電動機および前記右電動機の他方に大きな前記駆動力を設定するコントローラーと
をさらに備える前二輪三輪車。

【請求項3】

請求項２に記載の前二輪三輪車において、前記リンク機構は、
前記第１軸線から第１長さで離れた位置に前記第１軸線に平行に延びる中央軸線回りに回転自在に前記ハンドル軸体に結合される連動リンク部材と、
前記第２軸線から前記第１長さよりも短い第２長さで離れた位置に前記第２軸線に平行に延びる軸線回りに回転自在に前記連動リンク部材に連結され、前記左前輪を支持する左ナックルと、
前記第２軸線から前記第１長さよりも長い第２長さで離れた位置に前記第２軸線に平行に延びる軸線回りに回転自在に前記連動リンク部材に連結され、前記右前輪を支持する右ナックルと
を備えることを特徴とする前二輪三輪車。

【請求項4】

請求項２または３に記載の前二輪三輪車において、前記第１傾斜角αに対する前記第２傾斜角βの比率β／αは１より小さく０．７以上に設定されることを特徴とする前二輪三輪車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操舵軸線回りで回転自在にフレームのヘッドチューブに支持されるハンドル軸体と、ヘッドチューブの下方でハンドル軸体に連結される左前輪および右前輪とを備える前二輪三輪車に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、ハンドル軸体に対して個別に上下方向に変位自在に支持される左前輪および右前輪を備える前二輪三輪車を開示する。例えば旋回時に左右方向にフレームが倒れても、ハンドル軸体の傾斜に応じて左前輪および右前輪が上下方向に変位することで左前輪および右前輪の傾斜に拘わらず左前輪および右前輪は地面に接し続けることができる。こうして地面に対して前輪の横滑りは抑制されることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－８１１６５号公報

【特許文献2】特開２００４－１６８０７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、二輪車では左右への旋回にあたってキャンバースラストが利用される。言うなれば、二輪車の乗員は旋回にあたって体重移動に基づき横方向にフレームを倒す。これによって良好な旋回性は実現されることができる。その一方で、乗員の体重移動はハンドル軸体の振れを引き起こす。直進安定性は低下してしまう。フレームのふらつきは生じる。

【0005】

本発明は、直進安定性を高め、できるだけフレームのふらつきを抑制することができる前二輪三輪車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】

本発明の一形態によれば、操舵軸線回りで回転自在にフレームのヘッドチューブに支持されるハンドル軸体と、前後方向に延びる第１軸線回りに回転自在に前記ヘッドチューブの下方で前記ハンドル軸体に支持され、左右端に、前後方向に延びる第２軸線回りに平地に対して傾斜自在に左前輪および右前輪を支持するシーソー部材と、前記シーソー部材並びに前記左前輪および前記右前輪に連結されて、前記第１軸線回りで左右方向に傾斜するハンドル軸体の第１傾斜角に比べて小さい第２傾斜角で前記第２軸線回りに同方向に前記左前輪および前記右前輪を傾斜させるリンク機構とを備える前二輪三輪車は提供される。

【0007】

前二輪三輪車では走行時に左前輪および右前輪は平地に接触し続ける。フレームは三点で地面に支持されるので、前二輪三輪車の転倒は防止されることができる。特に、左前輪および右前輪の間隔が広がれば広がるほど、前二輪三輪車の転倒は良好に防止されることができる。乗員の体重移動が生じても、フレームの傾斜に比べて左前輪および右前輪は小さく傾斜するので、ハンドル軸体の振れは抑制されることができる。良好な直進安定性は確立されることができる。フレームのふらつきは抑制されることができる。特に、悪路では路面の反力に応じてハンドル軸体が振れてもフレームのふらつきは縮小されることができる。

【0008】

前二輪三輪車は、前記左前輪に連結されて、電力の供給に応じて生じる駆動力で回転軸線回りに前記左前輪を駆動する左電動機と、前記右前輪に連結されて、電力の供給に応じて生じる駆動力で回転軸線回りに前記右前輪を駆動する右電動機と、前記左電動機および前記右電動機に接続されて、旋回時に前記左電動機および前記右電動機のいずれかに比べて前記左電動機および前記右電動機の他方に大きな前記駆動力を設定するコントローラーとをさらに備えてもよい。並列に配置される左前輪および右前輪では旋回時に内輪差が生じる。このとき、外輪に相当する前輪に大きな駆動力が設定されると、旋回性は高められることができる。左電動機および右電動機が利用されることで、直進安定性および旋回性は両立されることができる。一般に、直進安定性が高められると、旋回性は低下してしまう。

【0009】

前記リンク機構は、前記第１軸線から第１長さで離れた位置に前記第１軸線に平行に延びる中央軸線回りに回転自在に前記ハンドル軸体に結合される連動リンク部材と、前記第２軸線から前記第１長さよりも短い第２長さで離れた位置に前記第２軸線に平行に延びる軸線回りに回転自在に前記連動リンク部材に連結され、前記左前輪を支持する左ナックルと、前記第２軸線から前記第１長さよりも長い第２長さで離れた位置に前記第２軸線に平行に延びる軸線回りに回転自在に前記連動リンク部材に連結され、前記右前輪を支持する右ナックルとを備えてもよい。こうして左前輪および右前輪の第２傾斜角は第１長さおよび第２長さに基づき調整されることができる。第１長さおよび第２長さが調整されることで、乗員の姿勢安定性および旋回性は設定されることができる。

【0010】

前二輪三輪車では、前記第１傾斜角αに対する前記第２傾斜角βの比率β／αは１より小さく０．７以上に設定されてもよい。その結果、良好な直進安定性は実現されることができる。第１傾斜角αに対する第２傾斜角βの比率β／αが０．７を下回ってしまうと、操舵に拘わらず左前輪および右前輪の傾斜が過度に抑制されてしまうことから、左電動機および右電動機から駆動力が付加されても十分な旋回性は確保されることができない。

【発明の効果】

【0011】

以上のように開示の前二輪三輪車によれば、直進安定性を高め、できるだけフレームのふらつきを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る前二輪三輪車の全体構成を概略的に示す側面図である。

【図2】図１の矢印２の方向から観察される前二輪三輪車の正面図である。

【図3】図２の拡大部分正面図である。

【図4】電動駆動系の構成を概略的に示すブロック図である。

【図5】コントローラーの処理動作を概略的に示すフローチャートである。

【図6】巡航制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。

【図7】直進制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。

【図8】旋回制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。

【図9】斜面走行制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。

【図10】こぎ出し制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。

【図11】官能評価のランク付けを示す表である。

【図12】官能評価の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、上下および左右の各方向は前二輪三輪車に搭乗した乗員から見た方向をいう。

【0014】

図１は本発明の一実施形態に係る前二輪三輪車１１の全体構成を概略的に示す。前二輪三輪車１１は、左右に並んで配置される左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを支持する操舵系１３と、前端で操舵系１３に連結され、前端から後方に離れた位置で回転自在に単一の後輪１４を支持するフレーム１５とを備える。フレーム１５は、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの上方に配置されるヘッドチューブ１５ａと、ヘッドチューブ１５ａから後方に延びるダウンチューブ１５ｂと、ヘッドチューブ１５ａの後方でダウンチューブ１５ｂから上向きに延びるシートチューブ１５ｃと、ダウンチューブ１５ｂからさらに後方に延びて軸線Ｘｒ回りに回転自在に後輪１４を支持するチェーンステー１５ｄとを有する。後輪１４の軸線Ｘｒが水平方向に位置すると、フレーム１５の自立姿勢は確保される。このとき、フレーム１５の左右中心面は鉛直面に一致する。

【0015】

シートチューブ１５ｃの上端にはサドル１６が支持される。サドル１６は、シートチューブ１５ｃに差し込まれるシートピラー１７に固定される。サドル１６は乗員の臀部を受ける。

【0016】

フレーム１５には、乗員の人力で軸線Ｘｒ回りに後輪１４を駆動する人力駆動系１８が結合される。人力駆動系１８は、シートチューブ１５ｃの下方でダウンチューブ１５ｂに回転自在に支持されるクランク１９と、クランク１９の回転軸線Ｘｃに同軸にクランク１９に固定される駆動スプロケット２１と、後輪１４の軸線Ｘｒに同軸に後輪１４に固定される従動スプロケット２２と、駆動スプロケット２１および従動スプロケット２２に巻きかけられるチェーン２３とを備える。クランク１９は、後輪１４の軸線Ｘｒに平行な軸心を有し、ダウンチューブ１５ｂの軸受に回転自在に支持される駆動軸１９ａと、ダウンチューブ１５ｂよりも左側に突出する駆動軸１９ａの一端に結合されて、駆動軸１９ａから遠心方向に延びる左アーム１９ｂと、ダウンチューブ１５ｂよりも右側に突出する駆動軸１９ａの他端に結合されて、駆動軸１９ａから遠心方向に延びる右アーム１９ｃとを有する。左アーム１９ｂおよび右アーム１９ｃは駆動軸１９ａの軸心回りで１８０度の間隔で配置される。左アーム１９ｂおよび右アーム１９ｃの先端にはそれぞれペダル２４が連結される。ペダル２４は、駆動軸１９ａの軸心に平行な回転軸線回りで回転自在に左アーム１９ｂおよび右アーム１９ｃに支持される。乗員は、サドル１６に座りながら、左右のペダル２４に左右の足を載せることができる。

【0017】

操舵系１３は、地面から離れるに従って後方に変位する操舵軸線Ｓｘ回りに回転自在にヘッドチューブ１５ａに連結されるハンドル軸体２５と、ヘッドチューブ１５ａよりも上方でハンドル軸体２５に結合されて左右方向に延びるハンドルバー２６と、前後方向に延びる第１軸線Ｌｘ回りに回転自在にヘッドチューブ１５ａの下方でハンドル軸体２５に支持され、左右端に、平地に対して傾斜自在に左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを支持するシーソー部材２７と、シーソー部材２７並びに左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂに連結されて、第１軸線Ｌｘ回りで左右方向に傾斜するハンドル軸体２５の傾斜角に応じて左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを傾斜させるリンク機構２８とを備える。

【0018】

図２に示されるように、ハンドルバー２６の左右端にはそれぞれグリップ３１が固定される。ハンドルバー２６の左端には後輪ブレーキレバー３２が揺動自在に取り付けられる。後輪ブレーキレバー３２は例えば後輪１４のブレーキにワイヤー３３で連結される。後輪ブレーキレバー３２は左側のグリップ３１に並列に延びる。乗員の左手はグリップ３１を握りながら後輪ブレーキレバー３２を操作することができる。

【0019】

ハンドルバー２６の右端には前輪ブレーキレバー３４が揺動自在に取り付けられる。前輪ブレーキレバー３４は例えば前輪１２ａ、１２ｂのブレーキにワイヤー３５で連結される。前輪ブレーキレバー３４は右側のグリップ３１に並列に延びる。乗員の右手はグリップ３１を握りながら前輪ブレーキレバー３４を操作することができる。

【0020】

リンク機構２８は、第１軸線Ｌｘに平行に前後方向に延びる左第２軸線Ｘｐ回りで回転自在に、第１軸線Ｌｘよりも左側でシーソー部材２７に連結される左ナックル３７と、第１軸線Ｌｘに平行に前後方向に延びる右第２軸線Ｘｑ回りで回転自在に、第１軸線Ｌｘよりも右側でシーソー部材２７に連結される右ナックル３８と、第１軸線Ｌｘに平行に延びる中央軸線Ｘａ回りに回転自在にハンドル軸体２５に結合され、ハンドル軸体２５に左ナックル３７および右ナックル３８を連結するリンクアーム（連動リンク部材）３９とを有する。リンクアーム３９は第２軸線Ｘｐ、Ｘｑに平行な軸線Ｘｓ、Ｘｔ回りで揺動自在に左ナックル３７および右ナックル３８にそれぞれ連結される。こうして４つの関節（軸線Ｌｘ、Ｘａ、Ｘｓ、Ｘｐ）を有する四辺形のリンク機構と、４つの関節（軸線Ｌｘ、Ｘａ、Ｘｔ、Ｘｑ）を有する四辺形のリンク機構とは確立される。こうしたリンクアーム３９の働きで、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂは、平地ＧＲに対して左右方向に傾斜するハンドル軸体２５の第１傾斜角αに比べて小さい第２傾斜角βで同方向に平地ＧＲに対して傾斜することができる。

【0021】

ここでは、図３に示されるように、中央軸線Ｘａは平地ＧＲの垂直方向に第１軸線Ｌｘから第１長さＬａで離れる。左ナックル３７の軸線Ｘｓは平地ＧＲの垂直方向に左第２軸線Ｘｐから第２長さＬｂで離れる。右ナックル３８の軸線Ｘｔは平地ＧＲの垂直方向に右第２軸線Ｘｑから第２長さＬｂで離れる。第２長さＬｂは第１長さＬａよりも大きく設定される。そして、第１傾斜角αに対する第２傾斜角βの比率β／αは１より小さく０．７以上に設定される。

【0022】

左ナックル３７には、回転軸線ＸＬ回りで回転自在に左前輪１２ａのハブ４１が結合される。右ナックル３８には、回転軸線ＸＲ回りで回転自在に右前輪１２ｂのハブ４１が結合される。図１に示されるように、左前輪１２ａ、右前輪１２ｂおよび後輪１４は、それぞれ、ハブ４１と、ハブ４１に同軸であってスポーク４２でハブ４１に連結されるリム４３と、リム４３に装着されるゴムタイヤ４４とで形成される。

【0023】

図４に示されるように、前二輪三輪車１１には、電力で生じる駆動力で回転軸線ＸＬ、ＸＲ回りに左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを駆動する電動駆動系５１が結合される。電動駆動系５１は、左前輪１２ａに接続されて、電力の供給に応じて左前輪１２ａに駆動力を付与する第１電動機５２と、第１電動機５２に接続されて、第１電動機５２に供給される電力を制御する第１ドライバー回路５３と、右前輪１２ｂに接続されて、電力の供給に応じて右前輪１２ｂに駆動力を付与する第２電動機５４と、第２電動機５４に接続されて、第２電動機５４に供給される電力を制御する第２ドライバー回路５５と、第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に接続されて、第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に供給される電力を貯蔵するバッテリー５６とを備える。第１電動機５２および第２電動機５４には例えば直流（ＤＣ）ブラシレスモーターが用いられることができる。第１電動機５２および第２電動機５４は左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの車軸に直接に連結されてもよくギア機構を介して間接に連結されてもよい。第１電動機５２および第２電動機５４にはバッテリー５６から個別に電力が供給される。したがって、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動力は個別に設定される。

【0024】

電動駆動系５１は、さらに、第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に接続されて、第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５の動作を制御するコントローラー５７と、左前輪１２ａの回転速度を検出し、検出した左前輪速をコントローラー５７に供給する左前輪速センサー５８と、右前輪１２ｂの回転速度を検出し、検出した右前輪速をコントローラー５７に供給する右前輪速センサー５９と、後輪１４の回転速度に基づき車速を検出し、検出した車速をコントローラー５７に供給する後輪速センサー６１と、クランク１９に作用する踏力を検出し、検出した踏力の大きさをコントローラー５７に供給する踏力センサー６２と、ヘッドチューブ１５ａに対するハンドルバー２６の操舵角を検出し、検出した操舵角をコントローラー５７に供給する操舵センサー６３と、鉛直方向（重力方向）に対してシートチューブ１５ｃの傾斜角を検出し、検出した傾斜角をコントローラー５７に供給する傾斜センサー６４と、鉛直方向に直交する水平面に対して左右方向に路面の傾斜角を検出し、検出した路面の傾斜角をコントローラー５７に供給する斜面センサー６５とを備える。

【0025】

後輪速センサー６１は、例えば、後輪１４の軸受に取り付けられて、後輪１４の回転速度に基づき車速を特定する電気信号を出力する。操舵センサー６３は、例えば、ヘッドチューブ１５ａに取り付けられて、操舵軸線Ｓｘ回りでハンドル軸体２５の回転角を特定する電気信号を出力する。傾斜センサー６４は、例えば、シートチューブ１５ｃに取り付けられて、平地での直進時に後輪１４の軸線Ｘｒに直交する鉛直面に対して左右方向に傾斜角を特定する電気信号を出力する。傾斜センサー６４には例えばジャイロセンサーが用いられることができる。斜面センサー６５は、例えば、ハンドル軸体２５に取り付けられて、シーソー部材２７の前下がり軸線Ｌｘ回りにリンク機構２８の傾斜角を特定する電気信号を出力する。コントローラー５７、速度センサー５８、５９、６１、踏力センサー６２、操舵センサー６３、傾斜センサー６４および斜面センサー６５にはバッテリー５６から動作電力が供給される。

【0026】

コントローラー５７は記憶デバイス５７ａを含む。記憶デバイス５７ａには、例えば、踏力に対して電動機の回転数（１分あたり）を割り当てるルックアップテーブルが格納される。ルックアップテーブルには、踏力の大きさごとに、割り当てられた回転数（１分あたり）を実現する電流値が規定される。

【0027】

走行にあたって乗員は自立する前二輪三輪車１１のサドル１６を跨ぐ。乗員は左手で左のグリップ３１を握り右手で右のグリップ３１を握る。乗員は左右のペダル２４にそれぞれ左足および右足を載せる。乗員がペダル２４を踏むと、クランク１９に乗員の踏力が作用する。回転軸線Ｘｃ回りでクランク１９は回転する。クランク１９の回転は、駆動スプロケット２１、チェーン２３および従動スプロケット２２の働きで後輪１４に伝達される。こうして人力の駆動力は後輪１４の回転を引き起こす。前二輪三輪車１１は前進する。

【0028】

コントローラー５７のスイッチがオンされると、コントローラー５７は電動アシストの制御を実施する。図５に示されるように、走行時、ステップＳ１でコントローラー５７は走行速度を検出する。検出にあたってコントローラー５７には後輪速センサー６１から信号が供給される。走行速度が予め決められた速度を超えたと判断されると、コントローラー５７はステップＳ２で巡航制御を実施する。予め決められた速度を超えると、前進方向の慣性力の働きで前二輪三輪車１１の姿勢や挙動は安定する。したがって、コントローラー５７は、安定した姿勢や挙動に基づき左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動を制御する。巡航制御の詳細は後述される。

【0029】

ステップＳ１で、走行速度が予め決められた速度以下であれば、コントローラー５７はステップＳ３でこぎ出し制御を実施する。こぎ出し時には前二輪三輪車１１の姿勢や挙動が安定しないことから、姿勢や挙動の不安定さに基づき左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動は制御される。こぎ出し制御の詳細は後述される。

【0030】

図６に示されるように、巡航制御にあたってコントローラー５７はステップＴ１で平地での走行時に後輪１４の軸線Ｘｒに直交する鉛直面に対して左右方向にシートチューブ１５ｃの傾斜角を検出する。検出にあたってコントローラー５７には傾斜センサー６４から信号が供給される。シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた傾斜角以下であれば、コントローラー５７はステップＴ２で直進制御を実施する。シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた傾斜角以下のとき、乗員は直進走行を意図すると推定される。コントローラー５７は左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動を制御し前二輪三輪車１１の直進安定性を高める。直進制御の詳細は後述される。

【0031】

ステップＴ１で、シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた傾斜角を超えたと判断されると、コントローラー５７はステップＴ３で旋回制御を実施する。シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた傾斜角を超えると、乗員は旋回を意図すると推定される。一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。したがって、コントローラー５７は、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの間で旋回時に生じる回転数の差に基づき左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動を制御する。こうして旋回時に挙動の安定性は高められる。旋回制御の詳細は後述される。

【0032】

図７に示されるように、直進制御が実行されると、コントローラー５７はステップＶ１でハンドルバー２６の操舵角を検出する。検出にあたってコントローラー５７には操舵センサー６３から信号が供給される。操舵角に基づき左前輪１２ａが内輪であると判断されると、ステップＶ２でコントローラー５７は右前輪１２ｂの駆動力に比べて大きな駆動力を左前輪１２ａに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第１電動機５２に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第２電動機５４に供給される電流値は特定される。傾斜角（または操舵角）が大きいほど、係数は小さい値であればよい。

【0033】

続くステップＶ３で制御信号は第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に供給される。第１ドライバー回路５３は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機５２に電流を供給する。第１電動機５２は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路５５は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機５４に電流を供給する。第２電動機５４は左前輪１２ａを駆動する。ハンドルバー２６が微小角度で左に切られていても、右前輪１２ｂ（外輪）に比べて左前輪１２ａ（内輪）に大きな駆動力が付与されることでハンドルバー２６は直進方向に戻される。

【0034】

ステップＶ１で、操舵角に基づき右前輪１２ｂが内輪であると判断されると、ステップＶ４でコントローラー５７は左前輪１２ａの駆動力に比べて大きな駆動力を右前輪１２ｂに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第２電動機５４に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第１電動機５２に供給される電流値は特定される。

【0035】

続くステップＶ３で制御信号は第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に供給される。第１ドライバー回路５３は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機５２に電流を供給する。第１電動機５２は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路５５は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機５４に電流を供給する。第２電動機５４は左前輪１２ａを駆動する。ハンドルバー２６が微小角度で右に切られていても、左前輪１２ａ（外輪）に比べて右前輪１２ｂ（内輪）に大きな駆動力が付与されることでハンドルバー２６は直進方向に戻される。

【0036】

前述のように、シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた値以下のとき、乗員は直進走行を意図すると推定される。このとき、ハンドルバー２６の操舵が検出されると、外輪に比べて内輪に大きな駆動力が付与されることでハンドルバー２６は直進方向に戻される。こうして直進安定性は高められる。一般に、直進走行時には、二輪車の乗員は左右方向の重心のずれをハンドルの操舵で補う。こうしたハンドルバー２６の操舵が第１電動機５２および第２電動機５４の働きで支援されることで直進安定性は高められる。走行時の挙動の安定性は高められる。

【0037】

図８に示されるように、旋回制御が実行されると、コントローラー５７はステップＷ１でハンドルバー２６の操舵角を検出する。検出にあたってコントローラー５７には操舵センサー６３から信号が供給される。操舵角に基づき左前輪１２ａが内輪であると判断されると、ステップＷ２でコントローラー５７は左前輪１２ａの駆動力に比べて大きな駆動力を右前輪１２ｂに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第２電動機５４に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第１電動機５２に供給される電流値は特定される。傾斜角（または操舵角）が大きいほど、係数は小さい値であればよい。

【0038】

続くステップＷ３で制御信号は第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に供給される。第１ドライバー回路５３は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機５２に電流を供給する。第１電動機５２は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路５５は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機５４に電流を供給する。第２電動機５４は左前輪１２ａを駆動する。左前輪１２ａ（内輪）に比べて右前輪１２ｂ（外輪）に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成される。

【0039】

ステップＷ１で、操舵角に基づき左前輪１２ａが外輪であると判断されると、ステップＷ４でコントローラー５７は右前輪１２ｂの駆動力に比べて大きな駆動力を左前輪１２ａに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第１電動機５２に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第２電動機５４に供給される電流値は特定される。

【0040】

続くステップＷ３で制御信号は第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に供給される。第１ドライバー回路５３は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機５２に電流を供給する。第１電動機５２は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路５５は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機５４に電流を供給する。第２電動機５４は左前輪１２ａを駆動する。右前輪１２ｂ（内輪）に比べて左前輪１２ａ（外輪）に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成される。

【0041】

前述のように、シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた値を超えると、乗員は旋回を意図すると推定される。一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。このとき、ハンドルバー２６の操舵角が検出されると、内輪に比べて外輪に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成されることができる。車両はスムースに旋回することができる。旋回時に挙動の安定性は高められることができる。良好な操舵性は実現されることができる。直進走行時と旋回時とで内輪および外輪の間で駆動力の大小関係が切り替わることで、走行時の挙動の安定性は良好に高められることができる。

【0042】

ここで、一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。旋回の曲率が大きいほど、重心の移動距離は大きくなる。重心の移動距離が大きくなれば、シートチューブ１５ｃの傾斜は大きくなる。したがって、シートチューブ１５ｃの傾斜に合わせて内輪と外輪との間で駆動力差が大きくなれば、車両は旋回の曲率に合わせてスムースに旋回することができる。旋回時に挙動の安定性は高められることができる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。

【0043】

巡航制御では、直進制御時に、斜面走行制御が重畳的に実行されてもよい。図９に示されるように、斜面走行制御が実行されると、コントローラー５７はステップＱ１で路面の傾斜角を検出する。検出にあたってコントローラー５７には斜面センサー６５から信号が供給される。路面の傾斜角に基づき左前輪１２ａが下側輪であると判断されると、ステップＱ２でコントローラー５７は右前輪１２ｂの駆動力に比べて大きな駆動力を左前輪１２ａに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第１電動機５２に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第２電動機５４に供給される電流値は特定される。傾斜角が大きいほど、係数は小さい値であればよい。

【0044】

続くステップＱ３で制御信号は第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に供給される。第１ドライバー回路５３は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機５２に電流を供給する。第１電動機５２は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路５５は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機５４に電流を供給する。第２電動機５４は右前輪１２ｂを駆動する。左右方向に傾斜する斜面で走行時に、右前輪１２ｂ（上側輪）に比べて左前輪１２ａ（下側輪）に大きな駆動力が付与されることで、斜面に沿って下降する力に抗する駆動力が左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂに付与される。こうして直進安定性は高められる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。

【0045】

ステップＱ１で、路面の傾斜角に基づき右前輪１２ｂが下側輪であると判断されると、ステップＱ４でコントローラー５７は左前輪１２ａの駆動力に比べて大きな駆動力を右前輪１２ｂに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第２電動機５４に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第１電動機５２に供給される電流値は特定される。

【0046】

続くステップＱ３で制御信号は第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に供給される。第１ドライバー回路５３は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機５２に電流を供給する。第１電動機５２は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路５５は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機５４に電流を供給する。第２電動機５４は右前輪１２ｂを駆動する。左右方向に傾斜する斜面で走行時に、左前輪１２ａ（上側輪）に比べて右前輪１２ｂ（下側輪）に大きな駆動力が付与されることで、斜面に沿って下降する力に抗する駆動力が左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂに付与される。こうして直進安定性は高められる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。

【0047】

図１０に示されるように、こぎ出し制御が実行されると、ステップＲ１でコントローラー５７は左前輪１２ａの回転速度および右前輪１２ｂの回転速度を検出する。検出にあたってコントローラー５７には左前輪速センサー５８および右前輪速センサー５９から信号が供給される。左前輪１２ａの回転速度が右前輪１２ｂの回転速度よりも小さければ、ステップＲ２でコントローラー５７は左前輪１２ａの回転速度に基づき制御信号を生成する。制御信号では踏力（人力）の大きさに応じて第１電動機５２および第２電動機５４に共通に供給される電流値が特定される。

【0048】

続くステップＲ３で制御信号は第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に供給される。第１ドライバー回路５３は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機５２に電流を供給する。第１電動機５２は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路５５は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機５４に電流を供給する。第２電動機５４は右前輪１２ｂを駆動する。

【0049】

左前輪１２ａの回転速度が右前輪１２ｂの回転速度以上であれば、ステップＲ４でコントローラー５７は右前輪１２ｂの回転速度に基づき制御信号を生成する。制御信号では踏力（人力）の大きさに応じて第１電動機５２および第２電動機５４に共通に供給される電流値が特定される。

【0050】

続くステップＲ３で制御信号は第１ドライバー回路５３および第２ドライバー回路５５に供給される。第１ドライバー回路５３は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機５２に電流を供給する。第１電動機５２は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路５５は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機５４に電流を供給する。第２電動機５４は右前輪１２ｂを駆動する。

【0051】

静止状態からこぎ出し始めたとき、前進方向に慣性力が十分に高まっていないことから、左右方向に重心がずれることで前二輪三輪車１１には左右方向にふらつく力が作用する。このとき、シートチューブ１５ｃの傾斜に合わせて第１電動機５２および第２電動機５４が個別に制御されても、そうした制御は姿勢の安定化に寄与しない。無駄に電力が消費されてしまう。左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂで共通に１回転速度が設定されると、制御の無駄は省かれ、消費電力は節制されることができる。

【0052】

本実施形態に係る前二輪三輪車１１では走行時に左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂは平地ＧＲに接触し続ける。フレーム１５は三点で地面に支持されるので、前二輪三輪車１１の転倒は防止されることができる。特に、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの間隔が広がれば広がるほど、前二輪三輪車１１の転倒は良好に防止されることができる。乗員の体重移動が生じても、フレーム１５の傾斜に比べて左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂは小さく傾斜するので、ハンドル軸体２５の振れは抑制されることができる。良好な直進安定性は確立されることができる。フレーム１５のふらつきは抑制されることができる。特に、悪路では路面の反力に応じてハンドル軸体２５が振れてもフレーム１５のふらつきは縮小されることができる。

【0053】

本実施形態では、直進安定性の向上に応じてコントローラー５７の直進制御は抑制されることができる。コントローラー５７の消費電力は抑制されることができる。こうして電動アシスト時の走行距離は増大することができる。巡航制御では、シートチューブ１５ｃの傾斜角が予め決められた傾斜角以下のとき、直進制御は省略されてもよい。

【0054】

並列に配置される左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂでは旋回時に内輪差が生じる。このとき、外輪に相当する前輪に大きな駆動力が設定されると、旋回性は高められることができる。本実施形態では、旋回時に第１電動機５２および第２電動機５４が利用されることで、直進安定性および旋回性は両立されることができる。一般に、直進安定性が高められると、旋回性は低下してしまう。

【0055】

本実施形態では、リンク機構２８は、第１軸線Ｌｘから第１長さＬａで離れた位置に第１軸線Ｌｘに平行に延びる中央軸線Ｘａ回りに回転自在にハンドル軸体２５に結合されるリンクアーム３９と、左第２軸線Ｘｐから第２長さＬｂで離れた位置に左第２軸線Ｘｐに平行に延びる軸線Ｘｓ回りに回転自在にリンクアーム３９に連結され、左前輪１２ａを支持する左ナックル３７と、右第２軸線Ｘｑから第２長さＬｂで離れた位置に右第２軸線Ｘｑに平行に延びる軸線Ｘｔ回りに回転自在にリンクアーム３９に連結され、右前輪１２ｂを支持する右ナックル３８とを備える。こうして左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの第２傾斜角βは第１長さＬａおよび第２長さＬｂに基づき調整されることができる。第１長さＬａおよび第２長さＬｂが調整されることで、乗員の姿勢安定性および旋回性は設定されることができる。

【0056】

前述のように、本実施形態では、第１傾斜角αに対する第２傾斜角βの比率β／αは１より小さく０．７以上に設定される。その結果、良好な直進安定性は実現されることができる。第１傾斜角αに対する第２傾斜角βの比率β／αが０．７を下回ってしまうと、操舵に拘わらず左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの傾斜が過度に抑制されてしまうことから、第１電動機５２および第２電動機５４から駆動力が付加されても十分な旋回性は確保されることができない。

【0057】

本発明者は前二輪三輪車１１の姿勢安定性および旋回性を検証した。検証にあたって実物の前二輪三輪車１１に基づき官能評価が実施された。前二輪三輪車１１では第１傾斜角αに対する第２傾斜角βの比率β／αが変更された。比率β／αの変更にあたってシーソー部材２７や左右のナックル３７、３８、リンクアーム３９の交換に基づき第１長さＬａおよび第２長さＬｂは調整された。設定された比率β／αごとに３人の被験者が姿勢安定性および旋回性を評価した。評価にあたって、図１１に示されるように、１０段階のランク付けが実施された。乗車時、第１電動機５２および第２電動機５４の制御は無効化された。

【0058】

図１２に示されるように、比率β／αが１を下回ると、直進安定性は高められることが確認された。その一方で、比率β／αが０．７を下回ると、著しく旋回性が低下してしまった。小回りがきかなかった。なお、グラフ中、個々のプロットは３者の平均値を示す。

【符号の説明】

【0059】

１１…前二輪三輪車、１２ａ…左前輪、１２ｂ…右前輪、１５…フレーム、１５ａ…ヘッドチューブ、２５…ハンドル軸体、２７…シーソー部材、２８…リンク機構、３７…左ナックル、３８…右ナックル、３９…連動リンク部材（リンクアーム）、５２…左電動機（第１電動機）、５４…右電動機（第２電動機）、５７…コントローラー、ＧＲ…平地、Ｌａ…第１長さ、Ｌｂ…第２長さ、Ｌｘ…（シーソー部材の）第１軸線、Ｓｘ…操舵軸線、Ｘａ…中央軸線、Ｘｐ…第２軸線（左第２軸線）、Ｘｑ…第２軸線（右第２軸線）、Ｘｓ…（連動リンク部材左の）軸線、Ｘｔ…（連動リンク部材右の）軸線、α…第１傾斜角、β…第２傾斜角。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】