JP2009023652A - 同軸二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の同軸二輪車では、人が立った状態で乗車している立位姿勢のように重心が高い位置にある場合に、旋回走行時の遠心力の作用等により搭乗者の上体が左右に振られて不安定になり、その力が著しく大きくなると車体が横方向に転倒するおそれが生じる。
【解決手段】運転者が搭乗する分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒと、その分割ステップを、走行方向をロール軸としたときのロール軸を中心に回転するロール方向へ姿勢変更可能に支持する車両本体１２と、その車両本体の走行方向と直交する方向の両側において同軸上に配置されると共に車両本体に回転可能に支持された一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒと、その一対の車輪を独立して回転駆動する一対の車輪駆動手段１４Ｌ，１４Ｒと、を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、同一軸心線上に配置された２個の車輪を備えた同軸二輪車に関し、特に、人を乗せて自由に走行できる同軸二輪車に関するものである。

従来の、この種の同軸二輪車としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、転倒し易い不安定車両を安定して走行するようにした不安定車両の走行制御装置に関するものが記載されている。この特許文献１に記載された不安定車両の走行制御装置は、「進行方向に平行する同一の直線上の位置を除く位置に配される少なくとも２個の車輪とそれを連結する車軸上に固定される座席とからなり、該車輪の回転軸線の上方に重心位置を備えてなる不安定車両の走行を制御する装置であって、前記回転軸線と重心位置とを結ぶ線の、車軸に直交する方向における重力方向に対する傾斜角度及び／又は傾斜角速度を検出する検出手段と、前記車輪に固定され、それを駆動する駆動手段、及び前記検出値を減少させるべく該駆動手段の制御値を決定する制御値決定手段、を備えた」ことを特徴としている。

このような構成を有する特許文献１の不安定車両の走行制御装置によれば、「車両を前後の所望の方向に傾斜させることによってその方向に走行することができる。また、２個の車輪で接地するのみであることから小回りがきき、狭隘な個所であっても困難なく走行することができる（発明の効果の欄を参照）」という効果が期待される。

従来の同軸二輪車の他の例としては、例えば、特許文献２に記載されているようなものもある。特許文献２には、同一軸の両端に車輪を備えた同軸二輪車に関するものが記載されている。この特許文献２に記載された同軸二輪車は、「一対の車輪と、該一対の車輪間に架設された車輪軸と、該車輪軸上に傾動可能に支持されたベースと、該ベースに装着され、上記一対の車輪の各々を駆動するための一対の駆動用モータと、上記一対の駆動用モータに作動指令を送る制御装置とを備える同軸二輪車において、上記ベースには、垂直方向の加速度を検出する加速度検出手段が設けられ、上記制御装置は、走行中に上記加速度検出手段によって検出された加速度の絶対値が所定の閾値以上である場合、減速させる作動指令を上記一対の駆動用モータの各々に送る」ことを特徴としている。

このような構成を有する特許文献２の同軸二輪車によれば、「垂直方向の加速度を検出する加速度検出手段を有し、例えば段差に乗り上げた場合など、走行中にこの加速度検出手段によって検出された加速度の絶対値が所定の閾値以上である場合、減速させる作動指令を一対の駆動用モータの各々に送るため、段差等に追従し、安全に走行することができる」という効果が期待される。

また、従来の同軸二輪車の更に他の例としては、例えば、特許文献３に記載されているようなものもある。特許文献３には、ループ制御を有する運搬用車両に関するものが記載されている。この特許文献３に記載された運搬用車両は、「運転者が搭乗するプラットフォームと、そのプラットフォームの走行方向と直交する方向に配置された複数の車輪を有する左右の車輪群と、左右の車輪群を個別に回転駆動する一対の車輪駆動手段と、先端にグリップを有し且つプラットフォームの上面に立設されたハンドル等を備えて構成されている。」
特開平４−２０１７９３号公報 特開２００５−６４３６号公報 米国特許第５７９１４２５号明細書

しかしながら、上述した特許文献１乃至３に記載されている同軸二輪車のいずれの場合においても、人が乗る搭乗部としてのステッププレート（特許文献１ではフレーム、特許文献２ではベース、特許文献３ではプラットフォーム）にハンドルの下端が固定されて立設されていると共に、車輪を回転自在に支持する支持部（特許文献１ではＤＣサーボモータ、特許文献２ではモータ等、特許文献３ではモータ付ドライブ）がステッププレートに固定されていて、そのステッププレートの上面（搭乗面）が走行面（路面）と常に平行となっていた。そのため、人が立った状態で乗車している立位姿勢のように重心が高い位置にある場合に、路面が走行方向と直交する方向に傾いているカント路面の走行時における重力の作用、或いは旋回走行時の遠心力の作用により、搭乗者の上体が左右に振られて不安定になり、その力が著しく大きくなると車体が横方向に転倒するおそれが生じる。

この点を、図２７乃至図２９を参照して、詳細に説明する。図２７Ａ〜２７Ｃは、従来の同軸二輪車を車両前方から見た状態を示すそれぞれ説明図である。図２７Ａ〜２７Ｃにおいて、符号１は、同軸二輪車の全体を示しており、ステッププレートを兼ねる車両本体２を備えている。車両本体２の走行方向と直交する方向の両側には左右の車輪３Ｌ，３Ｒが回転可能に取り付けられている。また、符号４は、車両本体２に搭乗している搭乗物（例えば、人等）を示しており、符号Ｇは、搭乗者４の重心を示し、符号Ｗは、搭乗者４の重量（荷重）を示している。

図２７Ａは、平坦な路面を同軸二輪車１が、横力や遠心力の影響を受けずに直進走行している状態を示している。この状態では、搭乗者４の重心Ｇは同軸二輪車１の略中央部上方にあり、その荷重Ｗは垂直に作用して車両本体２の略中央部に働いている。そのため、左右の車輪３Ｌ，３Ｒには略同じ大きさの荷重が作用し、これら車輪３Ｌ，３Ｒが接触する路面Ｅの接地点ＴＬ，ＴＲでは、その反力は略等しくなっている。

図２７Ｂは、同軸二輪車１が平坦な路面Ｅを旋回走行している状態を示している。この状態では、右車輪３Ｒ側から搭乗者４に遠心力（横力）Ｆが作用しており、この遠心力Ｆの影響によって荷重Ｗの重量ベクトルＷが角度θだけ傾くことになる。この重量ベクトルＷの延長線が路面Ｅと交わる接地点Ｒが左車輪３Ｌの接地点ＴＬの内側にある場合には、同軸二輪車１は安定性良く旋回走行することができる。ところが、図２７Ｃに示すように、接地点Ｒが接地点ＴＬの外側に移ると、左右の車輪３Ｌ，３Ｒがその遠心力Ｆを支えきれなくなり、走行の安定性が害されることになる。そして、搭乗者４に作用する遠心力Ｆが著しく大きくなると、同軸二輪車１は横転（横方向への転倒）することになる。

この同軸二輪車１において横転の生じる難易度は、搭乗者４の重心Ｇの高さによって大きく変化する。この状態を説明する図が、図２８である。図２８に示すように、搭乗者４の重心Ｇが低い位置にある場合には、その重心Ｇの重量ベクトルＷに許容される傾き角は角度θである。ところが、搭乗者４の重心Ｇが高くなって重心Ｇ１に移ると、車両本体２の中心から左右車輪３Ｌ，３Ｒの接地点ＴＬ，ＴＲまでの距離Ｓが変わらないため、その重心Ｇ１における傾き角が角度θ１となって、角度θより小さくなる（θ１＜θ）。

このことは、同軸二輪車１に横転の生じる難易度は、重心Ｇの高さと遠心力Ｆとの積によって現されることを意味している。即ち、重心Ｇに遠心力Ｆが作用したときの重量ベクトルＷの接地点Ｒが左車輪３Ｌの接地点ＴＬと一致するものとすると、Ｆ×Ｈ＝Ｓ（式１）が得られる。同様に、重心Ｇ１に遠心力Ｆ１が作用したときの重量ベクトルＷ１の接地点Ｒが左車輪３Ｌの接地点ＴＬと一致するものとすると、Ｆ１×Ｈ１＝Ｓ（式２）が得られる。従って、Ｆ×Ｈ＝Ｆ１×Ｈ１である。ここで、Ｈ＜Ｈ１であるから、Ｆ＞Ｆ１となる。即ち、重心が高くなると、その分だけ遠心力は小さくなるが、それでも同軸二輪車１に横転が生じてしまうことになる。

このような同軸二輪車１の横転は、図２９に示すような構成とすることによって防ぐことができる。図２９は、路面Ｅに対して車両本体２を、遠心力Ｆが作用する右車輪３Ｒ側に傾けたものである。このように、車両本体２を遠心力Ｆが作用する側に傾けると、重量ベクトルＷ１の接地点Ｒが左車輪３Ｌの接地点ＴＬの内側に移るため、同軸二輪車１の横転を防ぐことができ、安定した旋回走行を可能とすることができる。

解決しようとする問題点は、従来の同軸二輪車では、ステッププレートの上面（搭乗面）が走行面（路面）と常に平行となっていたため、人が立った状態で乗車している立位姿勢のように重心が高い位置にある場合に、カント路面の走行時における重力の作用や旋回走行時の遠心力の作用によって搭乗者の上体が左右に振られて不安定になり、その力が著しく大きくなると車体が横転するおそれがある、という点である。

本発明の同軸二輪車は、運転者が搭乗するステッププレートと、そのステッププレートを、走行方向をロール軸としたときのロール軸を中心に回転するロール方向へ姿勢変更可能に支持する車両本体と、その車両本体の走行方向と直交する方向の両側において同軸上に配置されると共に車両本体に回転可能に支持された一対の車輪と、その一対の車輪を独立して回転駆動する一対の車輪駆動手段と、を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明の同軸二輪車によれば、旋回時等において、搭乗者（運転者）の重心の重量ベクトルの接地点を車輪の接地点の内側に移すことにより、同軸二輪車の横転を防ぎ、安定した旋回走行が可能となる。

旋回時、運転者の重心の位置を旋回半径の内側に移し、運転者に付与される遠心力とバランスさせる構成とすることにより、横転を起こし難く、安定した旋回走行が可能な同軸二輪車を、簡単な構成によって実現した。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。図１〜図２６は、本発明の実施の形態の例を説明するものである。即ち、図１Ａ及びＢは本発明の同軸二輪車の第１の実施例を示す正面図及び側面図、図２は図１Ａの要部を拡大した説明図、図３は図１Ｂの要部を拡大した説明図、図４は平面図、図５は図２のＤ−Ｄ線断面図、図６は第１の実施例に係る同軸二輪車の動作説明図、図７及び図８は同じく動作を説明する要部説明図、図９は第１の実施例に係る同軸二輪車の制御装置の回路説明図、図１０Ａ〜Ｃは搭乗者の動きを示す説明図である。

図１１Ａ及びＢは本発明の同軸二輪車の第２の実施例を示す正面図及び側面図、図１２Ａ及びＢは第２の実施例に係る同軸二輪車の動作を説明する要部説明図、図１３Ａ及びＢは本発明の同軸二輪車の第３の実施例を示す正面図及び側面図、図１４Ａ及びＢは第３の実施例に係る同軸二輪車の動作を説明する要部説明図、図１５Ａ及びＢは本発明の同軸二輪車の第４の実施例を示す正面図及び側面図、図１６Ａ及びＢは第４の実施例に係る同軸二輪車の動作を説明する要部説明図、図１７は平面図、図１８Ａ及びＢは本発明の同軸二輪車の第５の実施例を示す正面図及び側面図、図１９Ａ及びＢは第５の実施例に係る支持リンクの説明図、である。

また、図２０は第５の実施例に係る同軸二輪車の動作説明図、図２１は本発明の同軸二輪車の第６の実施例を示す側面図、図２２は本発明の同軸二輪車の第７の実施例を示す正面図、図２３は側面図、図２４は使用状態を示す説明図、図２５Ａ及びＢは本発明の同軸二輪車の第８の実施例を示す正面図及び側面図、図２６Ａ及びＢは第８の実施例に係る同軸二輪車の動作を説明する要部説明図である。

図１Ａ，１Ｂ、図２、図３及び図４に示すように、本発明の第１の実施例を示す同軸二輪車１０は、運転者が搭乗するステッププレートの一具体例を示す２つの分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒと、その分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒをロール方向Ｘへ姿勢変更可能にそれぞれ支持する車両本体１２と、その車両本体１２に回転可能に支持された一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒと、その一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒを回転駆動する車輪駆動手段の一具体例を示す一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒと、２つの分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒの姿勢を車両本体１２を介して間接的に変化させる操作レバーの第１の具体例を示すハンドル１５等を備えて構成されている。

２つの分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒは、運転者が片足ずつ乗せて搭乗するもので、人の足の大きさと同程度か又は少々大きく形成された偏平な一対の板体からなる。車両本体１２は、互いに平行をなして上下に配置された車体上部材１６及び車体下部材１７と、互いに平行をなして左右に配置されると共に車体上部材１６及び車体下部材１７と回動可能に連結された一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒと、を有する平行リンク機構として構成されている。この平行リンク機構の車体上部材１６と車体下部材１７との間には、車体上部材１６及び車体下部材１７と一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒとがなす角度をそれぞれ直角に維持するようにばね力を発生する第１の弾性部材の一具体例を示す一対のコイルばね１９Ｌ，１９Ｒが介在されている。

車体上部材１６と車体下部材１７は、図２〜図５に拡大して示すように、それぞれ下面側に開口された略四角形をなす筐体部１６ａ，１７ａと、各筐体部１６ａ，１７ａの四隅において長手方向へ突出するように形成された４箇所の軸受部１６ｂ，１７ｂと、それぞれ相手の部材側に突出するようにそれぞれ形成された一対のばね受部１６ｃ，１６ｃ及び１７ｃ，１７ｃとを備えて構成されている。車体上部材１６と車体下部材１７の車幅方向である左右方向の長さは同じ長さに設定されており、それぞれの角部に設けた４箇所の軸受部１６ｂ及び１７ｂは、両部材１６，１７を重ねたときに互いに重なり合う位置に設けられている。

この車体上部材１６には、左右方向である長手方向の中間部と両端部とのそれぞれ３箇所（前後両面で合計６箇所）に軸受孔がそれぞれ設けられている。また、車体下部材１７には、左右方向である長手方向の中間部と両端部とのそれぞれ３箇所（後面は両端部の２箇所で合計５箇所）に軸受孔がそれぞれ設けられている。車体上部材１６の両端の端部軸受孔と車体上部材１６の両端の端部軸受孔とは、互いに対応するよう等間隔に設定されており、これら端部軸受孔を有する左右の軸受部１６ｂ，１６ｂ及び１７ｂ，１７ｂ間に、一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒが介在されている。

一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒは、車体上部材１６の前後方向に配置された一対の軸受部１６ｂ，１６ｂ及び車体下部材１７の前後方向に配置された一対の軸受部１７ｂ，１７ｂ間に摺動可能に嵌り合う幅を有する偏平な板状の部材からなり、その平面部を上下方向に展開させて車体上部材１６及び車体下部材１７の左右の両側面に配置されている。更に、各側面部材１８Ｌ，１８Ｒの両側面には、車体上部材１６の一対の軸受孔と車体下部材１７の一対の軸受孔とに対応した軸受孔が４箇所に設けられている。

一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒの８つの軸受孔のうち、上部に位置する４つの軸受孔には、車体上部材１６の４箇所に設けた軸受部１６ｂの軸受孔を貫通する上回動支持ピン２１Ｌ，２１Ｒがそれぞれ回動可能に嵌合されて取り付けられている。また、一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒの８つの軸受孔のうち、下部に位置する４つの軸受孔には、車体下部材１７の４箇所に設けた軸受部１７ｂの軸受孔を貫通する下回動支持ピン２２Ｌ，２２Ｒがそれぞれ回動可能に嵌合されて取り付けられている。これにより、車体上部材１６及び車体下部材１７と左右の側面部材１８Ｌ，１８Ｒとによって平行リンク機構が構成されている。

一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒの各外面には、車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒがそれぞれ取り付けられている。車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒは、例えば、電動モータと、その電動モータの回転軸に動力伝達可能に連結された減速ギア列等によって構成することができる。各車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒは、各側面部材１８Ｌ，１８Ｒに固定される固定部と、その固定部に回転自在に支持された回転部とからなり、その回転部に一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒがそれぞれ取り付けられている。このように一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒを介して一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒに支持された一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒは、平坦な路面上に置いたときには、互いの回転中心が同一軸心線上に一致することになる。

また、一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒの上端部は、車体上部材１６の上面から適宜上方へ突出されており、その上端面に前記分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒがそれぞれ個別に取り付けられている。一対の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒは、車軸方向である左右方向に所定の隙間をあけて同じ高さ位置において水平に展開するように設けられている。一対の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒの間隔は、人が自然な状態で立っているときの両足間の距離とされている。

車体下部材１７の一対のばね受部１７ｃ，１７ｃは、左右方向の中央部において所定の隙間をあけて設けられている。これら一対のばね受部１７ｃ，１７ｃに対応する位置に、車体上部材１６の一対のばね受部１６ｃ，１６ｃが設けられている。そして、互いに対応するばね受部１６ｃ，１７ｃ間に、適当なばね力を有するコイルばね１９Ｌ，１９Ｒが適宜に圧縮された状態で装着されている。なお、図示しないが、各ばね受部１６ｃ，１７ｃにはコイルばね１９Ｌ，１９Ｒの各端部を支持するばね受け突起を設け、コイルばね１９Ｌ，１９Ｒの脱落を防止することが好ましい。

また、図５に示すように、車体上部材１６及び車体下部材１７の左右方向中央部には、操作レバーブラケット２４が取り付けられている。操作レバーブラケット２４は、車体上部材１６を前後方向へ跨ぐように構成された鞍状の部材からなり、前部には車体下部材１７の下部まで延びる前面部２４ａが設けられ、後部には車体上部材１６の下部近くまで延びる後面部２４ｂが設けられている。そして、操作レバーブラケット２４の上面には、ハンドル１５を固定支持するための嵌合部２４ｃが設けられている。操作レバーブラケット２４の前面部２４ａには、車体上部材１６の前中央軸受孔及び車体下部材１７の中央軸受孔と対応する位置にそれぞれ軸受孔が設けられている。そして、後面部２４ｂには、車体上部材１６の後中央軸受孔と対応する位置に軸受孔が設けられている。

操作レバーブラケット２４の前面部２４ａの上中央軸受孔には上前回動支持軸２５が回動可能に嵌合されている。また、後面部２４ｂの中央軸受孔には上後回動支持軸２６が回動可能に嵌合されている。上前回動支持軸２５の軸心線と上後回動支持軸２６の軸心線とは、互いの軸心線を一致させるように同一軸上に設定されている。上前回動支持軸２５の軸先端部は車体上部材１６の前面に設けた孔に嵌合されており、車体上部材１６の前面を貫通する固定ねじ２７によって締め付けられて固定されている。同様に、上後回動支持軸２６の軸先端部は車体上部材１６の後面に設けた孔に嵌合されており、車体上部材１６の後面を貫通する固定ねじ２８によって締め付けられて固定されている。

操作レバーブラケット２４の前面部２４ａの下中央軸受孔には下前回動支持軸２９が回動可能に嵌合されている。この下前回動支持軸２９を回動の中心として操作レバーブラケット２４がロール方向Ｘに回動される。この操作レバーブラケット２４の所定範囲内の回動を許容するため、車体上部材１６及び車体下部材１７の前面には、操作レバーブラケット２４との接触を回避するための凹欠部１６ｄ，１７ｄが設けられている。更に、操作レバーブラケット２４のロール方向Ｘへの回動量（回動角度）を介してハンドル１５の操作量（回動量）を検出するため、上前回動支持軸２５には角度検出センサ３１が取り付けられている。

角度検出センサ３１は、図５に示すように、上前回動支持軸２５に固定された軸部３１ａと、その軸部３１ａとの間の相対的な回転変位量を検出する検出部３１ｂとによって構成される。検出部３１ｂは、固定板３２の一端に固定されていて、その固定板３２の他端は、固定ねじ３３によって操作レバーブラケット２４の前面部２４ａに固定されている。角度検出センサ３１としては、例えば、ポテンショメータやバリコン構造のセンサ等を適用することができる。この角度検出センサ３１では、軸部３１ａと検出部３１ｂとの間に生じる回転変位量に応じて抵抗値が変化することを利用して、車体上部材１６に対する操作レバーブラケット２４の傾き角度を検出することができる。

操作レバーブラケット２４の嵌合部２４ｃには、操作レバーの第１の具体例を示すハンドル１５の下端部が固定されている。ハンドル１５は、嵌合部２４ｃに嵌合して固定されるハンドルポスト３５と、このハンドルポスト３５の上端部に設けられたハンドルレバー３６とからなっている。ハンドルポスト３５は、車両本体１２に対して少々前傾した状態で取り付けられており、先端側が上方に延在されている。ハンドルレバー３６はコ字状に形成されており、その両端の突起部を上方へ向けた状態でその中間部に、ハンドルレバー３６の上端部が連結されて一体に構成されている。

更に、ハンドルレバー３６の一方の突起部の上端部には、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒの駆動を制御することができる旋回操作リング３７が取り付けられている。旋回操作リング３７は、手動操作によって車両の旋回動作を制御するもので、旋回動作のためのアクセルリングをなすものである。この旋回操作リング３７を、運転者が旋回したいと思う所望の方向へ回動することにより、その操作量に応じた信号が後述する制御装置に出力される。これにより、旋回操作リング３７の操作量に応じて制御装置が一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒの駆動を制御し、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒに回転差を生じさせて所望の速度で旋回走行することができる。

図５に示すように、ハンドル１５の基部である操作レバーブラケット２４の上面には、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒや制御装置その他の電子機器、電気装置等に電力を供給する電源の一具体例を示すバッテリー３８が収納された電源収納部３９が設けられている。電源収納部３９は、この実施例ではカートリッジ構造とされていて、多数のバッテリー３８が収納されている。しかしながら、電源としては、この実施例で示したバッテリー３８に限定されるものではなく、携帯が可能な蓄電池や燃料電池その他の電源を用いることができることは勿論である。電源収納部３９は、電源カバー４１によって覆われており、雨やホコリ等が入り込まないようにしている。

車体上部材１６の筐体部１６ａには、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒ等を駆動する駆動回路４４Ｌ，４４Ｒが内蔵されている。また、車体下部材１７には、車両本体１２やハンドル１５等の姿勢を検出してそれらの検出信号を出力する姿勢検出手段である姿勢センサユニット４５と、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒ等を駆動制御するための制御信号を出力する制御装置４６が設けられている。制御装置４６は、姿勢センサユニット４５からの検出信号や角度検出センサ３１からの検出信号等に基づき所定の演算処理を実行し、必要な制御信号を一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒ等に出力する。

図９に示すように、制御装置４６は、例えば、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を有する演算回路４７と、プログラムメモリやデータメモリその他のＲＡＭやＲＯＭ等を有する記憶装置４８等を備えて構成されている。制御装置４６には、バッテリー３８と一対の駆動回路４４Ｌ，４４Ｒが接続されていて、それらは非常停止スイッチ４９を介しても接続されている。一対の駆動回路４４Ｌ，４４Ｒは、一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回転速度や回転方向等を個別に制御するもので、これらに一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒが個別に接続されている。

この制御装置４６には、ハンドル１５の傾斜角度を検出する角度検出センサ３１からの検出信号と、旋回操作リング３７からの回動操作量に応じた信号と、姿勢センサユニット４５からの検出信号とが供給される。姿勢センサユニット４５は、同軸二輪車１０の走行時における角速度や加速度を検出してその角速度や走行加速度を制御するために用いられるもので、例えば、ジャイロセンサと、加速度センサとから構成される。

ジャイロセンサは、車両本体１２のピッチ軸（一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒの車軸に相当する軸）５１（図３を参照）と、ロール軸（車両本体１２の中心を通り、車両の走行方向と平行をなす軸）５２（図２を参照）と、ヨー軸（車両本体１２の中心を通り、車両が走行する路面と垂直をなす軸）の少なくともいずれか１つの軸に関する角速度を検出するものである。また、姿勢センサユニット４５の加速度センサは、車両本体１２を３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）で現したときの少なくともいずれか１つの軸に関する加速度を検出するものである。

このような構成を有する同軸二輪車１０は、例えば、次のようにして走行することができる。図１Ａ，１Ｂは、平坦な路面Ｅを直進走行するときの車両状態を示すもので、この状態では、ハンドル１５の中心をなす軸心線ＣＬは、走行路面Ｅに対して正面から見て垂直となっている。また、左右の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒは、同じ高さで水平に維持されている。

図６は、平坦な路面Ｅを直進走行している車両の片方の車輪（この実施例では左車輪１３Ｌ）が段差Ｋに乗り上げた状態を示している。この場合には、搭乗者がハンドル１５を垂直（重力方向）に保つことにより、左右の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒを水平にした状態で走行することができる。そのため、路面Ｅの段差Ｋを、左右の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒの高さ方向の変化で吸収できることから、立ったままで運転する搭乗者の重心が高い位置にある状態であっても、上体が左右に振られることなく、安定して操縦することができ、安定して走行することができる。

図７は、平坦な路面Ｅを旋回走行している状態を示している。この場合には、搭乗者がハンドル１５及び上体を旋回中心側（内側）に傾斜させることにより、左右の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒと左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒとをハンドル１５と同じ方向に傾斜させて、搭乗者を含めた車両全体を、遠心力に容易に対向し得る状態にすることができる。

また、図８は、傾斜した路面（カント路面Ｍ）を、その傾斜方向と直交する方向に走行している状態を示している。この場合には、段差Ｋに乗り上げたロール軸方向（進行方向に対して左右方向）の路面変化の状態と同様に、搭乗者がハンドル１５を垂直（重力方向）に保つことにより、左右の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒを水平にした状態で走行することができる。そのため、カント路面Ｍを、左右の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒの高さ方向の変化で吸収することができる。その結果、立ったままで運転する搭乗者の重心が高い位置にある状態であっても、上体が左右に振られることなく、安定して操縦し且つ走行することができる。

次に、同軸二輪車１０の旋回方法について説明する。図１０Ａは、同軸二輪車１０が平坦な路面Ｅを直進走行している状態を示している。図１０Ｂは、平坦な路面Ｅを左方向へ旋回走行している状態を示している。また、図１０Ｃは、カント路面Ｍ（段差Ｋの場合も同様である。）を直進走行している状態を示している。

同軸二輪車１０による旋回走行には、大きく分けて、ハンドル１５の傾きのみで旋回量（旋回速度や旋回半径等）を決定する方法と、ハンドル１５の傾きに加えて搭乗者が旋回操作リング３７を回して旋回量を決定する（旋回速度を速める）方法と、を挙げることができる。

まず、ハンドル１５の傾きのみで旋回量を決定して旋回走行する方法について説明する。この旋回走行における旋回操作量は、図７に示すように、重力軸Ｖに対するハンドル１５のハンドル実質倒れ角θｈにより決定する。この旋回操作量及び車両速度に基づいて、所定の遠心力を発生させる旋回半径となるように左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒに回転差を与えて旋回する。この場合、ハンドル実質倒れ角θｈの検出は、次のようにして行うことができる。

その１は、前述した姿勢センサユニット４５を、ハンドル１５に取り付けるか、又はハンドル１５と平行に傾斜する一対の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒの一方に取り付け、ハンドル１５の傾きを直接検出する。

その２は、図５に示すように、姿勢センサユニット４５を、車体下部材１７に取り付ける。この場合には、ハンドル１５と車体下部材１７又は車体上部材１６との相対角度を検出するための位置センサを設ける。図５に示す実施例では、位置センサとしては車体上部材１６に設けた角度検出センサ３１が該当しており、その角度検出センサ３１としては、例えばポテンショメータ等を適用することができる。この角度検出センサ３１の出力と姿勢センサユニット４５の出力とを使用し、重力軸Ｖを基準とした車両本体１２内部の姿勢センサユニット４５の出力「重力軸Ｖに対する車体傾斜角θｇ」と、角度検出センサ３１の出力「車体に対するハンドル１５のハンドル相対倒れ角θｐ」との差を算出し、ハンドル１５のハンドル実質倒れ角θｈ（θｐ−θｇ＝θｈ）を検出する。

例えば、角度検出センサ３１の出力であるハンドル相対倒れ角θｐと姿勢センサユニット４５の出力である車体傾斜角θｇとが一致している場合には、図１０Ａ並びに図８及び図１０Ｃに示すように、路面状況（平坦路面、カント路面Ｍ及び段差Ｋ等）のいかんに係わらず、ハンドル１５が垂直で直進走行状態である。一方、図７に示すように、同軸二輪車１０の旋回走行時には、角度検出センサ３１の出力であるハンドル相対倒れ角θｐから姿勢センサユニット４５の出力である車体傾斜角θｇを引いた値が重力軸Ｖに対するハンドル実質倒れ角θｈとなり、このハンドル実質倒れ角θｈに基づいて旋回操作量が決定される。

次に、ハンドル１５の傾きに加えて搭乗者が旋回操作リング３７を回して旋回量を決定する方法について説明する。この旋回走行方法は、例えば、低速旋回走行や超信地旋回（左右の車輪を逆に回転させることにより、その場で車体を旋回させること）等、遠心力がほとんど発生していない（例えば、遠心力が０．１Ｇ以下）場合にはハンドルを傾けるより、ハンドルレバー３６の先端に設けた旋回操作リング３７を手動で回転操作することによって実行される方が操作性は良く、ハンドル１５の傾きと旋回操作リングを併用することにより、搭乗者は走行速度に応じた操作を選択できる。この場合には、旋回操作リング３７の回動操作を基準としてその操作量に、上述したハンドル１５の傾きのみで旋回量を決定して旋回走行する方法が加えられ、両方が併用された状態で旋回走行時の旋回操作量が制御される。

まず、ハンドルレバー３６の旋回操作リング３７を手動で回転操作することにより、その旋回操作リング３７の操作量がポテンショメータ等からなる位置検出センサによって検出され、その検出信号が制御装置４６に供給される。これにより制御装置４６が、車両速度による所定の遠心力（例えば、０．２Ｇ）を発生させる旋回半径となるように左右の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒに制御信号を出力し、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒに所定の回転差を与える。

ここで、更に急旋回を行いたい場合には、搭乗者がハンドル１５を旋回中心側に傾斜させる。すると、そのハンドル１５の傾斜量が前述したようにして角度検出センサ３１によって検出されると共に、姿勢センサユニット４５によって車両の姿勢が検出され、ハンドル１５の傾斜量に対応した車輪制御量が算出される。このハンドル１５の傾斜による車輪制御量が旋回操作リング３７の旋回操作による車輪制御量に加算される。その結果、所定の遠心力（例えば、０．４Ｇ）を発生させる旋回半径となるように制御装置４６が左右の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒに制御信号を出力し、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回転差を変更する。これにより、旋回速度が速いにも係わらず、立位姿勢の搭乗者の上体が左右に振れることなく、安定して旋回走行することが可能となる。

第１の実施例では、ステッププレートを２つに分割して左右に配置したが、このように２つの分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒを用いる場合には、次のような利点がある。例えば、段差を乗り上げる場合、図６に示すように、まず、片輪を段差Ｋに乗り上げるが、このとき搭乗者が重心を下側（乗り上げていない側）の車輪側に移すことにより、乗り上げ側の車輪をより少ない駆動力で段差Ｋに乗り上げることができる。続いて、乗り上がった側の車輪側に重心を移動させ、次に下側（乗り上げていない側）の車輪の段差を乗り上げることにより、丁度足で段差Ｋを上がる感覚となるため、より少ない駆動力で楽に段差Ｋを乗り越えることができる。

図１１及び図１２は、本発明に係る同軸二輪車の第２の実施例を示すものである。この第２の実施例として示す同軸二輪車６０は、車両本体６２を１個の筐体で形成すると共に、その車両本体６２に２つの分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒを個別に回動自在に支持し、更に、２つの分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒと操作レバーブラケット６４とを連結リンク６８で回動可能に連結したものである。この第２の実施例において、前述した第１の実施例と同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。

図１１Ａ，１１Ｂ及び図１２Ａ，１２Ｂに示すように、車両本体６２は１個の筐体として構成されており、その幅方向である左右方向の両側に設けた取付部６２Ｌ，６２Ｒに左右の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒがそれぞれ取り付けられている。そして、各車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒに左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒがそれぞれ回転自在に支持されている。また、車両本体６２の上部の中央にはハンドル支持部６５が設けられ、上部の両側にはステップ支持部６５Ｌ，６５Ｒが設けられている。中央のハンドル支持部６５と両側のステップ支持部６５Ｌ，６５Ｒには、それぞれ軸受孔が車両走行方向である前後方向に貫通するように設けられている。

車両本体６２のハンドル支持部６５とステップ支持部６５Ｌ，６５Ｒに設けた３つの軸受孔は同じ高さに設定されており、ハンドル支持部６５は回動支持軸６６によって操作レバーブラケット６４に回動可能に支持され、左右のステップ支持部６５Ｌ，６５Ｒには上回動支持ピン６７Ｌ，６７Ｒによって左右の分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒが回動可能に支持されている。各分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒには、足が乗せられるステップ面と垂直をなす方向に突出されたアーム部６１ａがそれぞれ設けられている。各アーム部６１ａには、その根元部分と先端部とに軸受孔がそれぞれ設けられており、根元部分の軸受孔に前記上回動支持ピン６７Ｌ，６７Ｒが回動自在に嵌合されている。

また、各アーム部６１ａの先端部の軸受孔には、左右の分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒのアーム部６１ａ間を連結する連結リンク６８の両端部が、下回動支持ピン６９Ｌ，６９Ｒによって回動自在に連結されている。そして、連結リンク６８の軸方向の中間部は、回動連結ピン７１によって操作レバーブラケット６４に回動自在に支持されている。そのため、操作レバーブラケット６４には、各アーム部６１ａに設けた２つの軸受孔と同じ間隔で２つの軸受孔が設けられている。これにより、操作レバーブラケット６４と左右の分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒと連結リンク６８とは平行リンク機構を構成している。その他の構成は、前記第１の実施例と同様である。

かくして、搭乗者がハンドル１５又は分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒを傾けると、左右の分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒ又はハンドル１５が同期して同じ方向に傾くことになる。図１２Ａは、ハンドル１５を直立させた初期状態を示すものである。また、図１２Ｂは、ハンドル１５と左右の分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒを傾けた状態を示すものである。このとき、左右の分割ステップ６１Ｌ，６１Ｒの上面は、ハンドル１５を傾けた分だけ路面Ｅに対して傾いた状態となる。このような構造として同軸二輪車６０を構成することによっても、前記第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

図１３及び図１４は、本発明に係る同軸二輪車の第３の実施例を示すものである。この第３の実施例として示す同軸二輪車８０は、車両本体８２を１個の筐体で形成すると共に、その車両本体８２に１つのステッププレート８１を姿勢変更自在に支持し、そのステッププレート８１に操作レバーであるハンドル１５を一体的に固定する構成としたものである。この第３の実施例において、前述した第１の実施例と同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。

図１３Ａ，図１３Ｂ及び図１４Ａ，図１４Ｂに示すように、車両本体８２は１個の筐体として構成されており、その幅方向である左右方向の両側に設けた取付部８２Ｌ，８２Ｒに左右の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒがそれぞれ取り付けられ、各車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒに左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒがそれぞれ回転自在に支持されている。車両本体８２の上部の中央にはステップ支持部８５が設けられている。このステップ支持部８５には、軸受孔が車両走行方向である前後方向に貫通するように設けられている。

ステッププレート８１は、車両本体８２から左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒにかけて、これらの略全体を覆う大きさを有する１枚の板体として構成されている。ステッププレート８１の下面の左右方向略中央部にはブラケット部８４が一体に設けられている。ブラケット部８４は、前後方向に所定の隙間をあけて設けた２つの凸部からなり、その凸部間に車両本体８２のステップ支持部８５が嵌合されている。これらブラケット部８４とステップ支持部８５とが、同一軸心線上に配置された２つの回動支持軸８６によって前後から回動自在に支持されている。

更に、ステッププレート８１と車両本体８２との間には、車両本体８２に対してステッププレート８１を水平に保持するための弾性部材の一具体例を示す４個のコイルばね８７が介在されている。４個のコイルばね８７は、前後方向及び左右方向にそれぞれ対称となるよう所定の間隔をあけて配置されている。そのため、ステッププレート８１の下面の４箇所には、コイルばね８７の上端を支持するためのばね支持部８８が４箇所に設けられ、これに対応して車両本体８２の上面には、コイルばね８７の下端を支持するためのばね支持部８９が４箇所に設けられている。

かくして、搭乗者がハンドル１５又はステッププレート８１のいずれか一方を傾けると、それと一体に構成された他方のステッププレート８１又はハンドル１５が同方向へ一体に傾けられることになる。図１４Ａは、ハンドル１５を直立させた初期状態を示すものである。また、図１４Ｂは、ハンドル１５及びステッププレート８１を傾けた状態を示すものである。このとき、ステッププレート８１の上面は、ハンドル１５を傾けた分だけ路面Ｅに対して傾いた状態となる。このような構造として同軸二輪車８０を構成することによっても、前記第１及び第２の実施例と同様の効果を得ることができる。なお、弾性部材としては、この実施例で示したコイルばね８７に限定されるものではなく、例えば、板ばねやゴム状弾性体等を用いることができることは勿論である。

図１５乃至図１７は、本発明に係る同軸二輪車の第４の実施例を示すものである。この第４の実施例として示す同軸二輪車１００は、車両本体１０２を１個の筐体で形成すると共に、その車両本体１０２の上部にステッププレート１０１を一体に設けている。更に、車両本体１０２には、操作レバーであるハンドル１５が、あるロール軸を回動中心として回動可能に取り付けられており、そのハンドル１５を常に初期位置である中立位置に戻すように付勢する復帰付勢手段を設ける構成としている。この第４の実施例において、前述した第１の実施例等と同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。

図１５Ａ，１５Ｂ及び図１６Ａ，１６Ｂに示すように、車両本体１０２は、適当な厚さを有する１個の筐体として構成されており、その幅方向である車両左右方向の中央部の前後には、ハンドル１５のロール方向における回動操作を許容するための前凹部１０３Ｆと後凹部１０３Ｂが設けられている。更に、車両本体１０２の幅方向両側には取付部１０２Ｌ，１０２Ｒが設けられており、各取付部１０２Ｌ，１０２Ｒには左右の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒがそれぞれ固定されている。そして、左右の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒには左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒが、互いの回転中心となる軸心線を一致させるように同一軸心線上に回転可能に支持されている。

また、車両本体１０２の上部には、その上面よりも大きくて四方に張り出した平板状のステッププレート１０１が一体に設けられている。図１７に示すように、ステッププレート１０１と車両本体１０２には、左右方向中央部の前後を縊らせることによって前記前凹部１０３Ｆと後凹部１０３Ｂを設けており、これにより左右の搭乗部１０１Ｌ，１０１Ｒを形成している。前凹部１０３Ｆの前面と後凹部１０３Ｂの背面には、前後方向へ互いの軸心線を一致させた状態で前回動支持ピン１０５Ｆと後回動支持ピン１０５Ｂがそれぞれ取り付けられている。この前後の回動支持ピン１０５Ｆ，１０５Ｂによって操作レバーブラケット１０４が車両本体１０２に対してロール方向へ回動自在に支持されている。

操作レバーブラケット１０４は、車両本体１０２の前面に対向される前アーム部１０４ａと、車両本体１０２の背面に対向される後アーム部１０４ｂと、前アーム部１０４ａと後アーム部１０４ｂとの間に架け渡されて車両本体１０２の上面に対向される架橋部１０４ｃと、架橋部１０４ｃの前側上面に形成された筒軸部１０４ｄとを有している。筒軸部１０４ｄにはハンドル１５のハンドルポスト３５の下端部が嵌合されて圧入等の固着手段によって固定されており、これによりハンドル１５が操作レバーブラケット１０４に固定されて一体的に構成されている。

操作レバーブラケット１０４の前アーム部１０４ａの架橋部１０４ｃに近い部分には通し孔が設けられており、その通し孔を貫通する前回動支持ピン１０５Ｆのねじ軸部が車両本体１０２の前面に設けたねじ孔に螺合されている。この前アーム部１０４ａの先部は、車両本体１０２の下面の近傍まで延在されており、その先端には、復帰付勢手段１０７による復帰付勢力が左右両側から作用される操作部１０６が設けられている。また、後アーム部１０４ｂの先部には通し孔が設けられており、その通し孔を貫通する後回動支持ピン１０５Ｂのねじ軸部が車両本体１０２の背面に設けたねじ孔に螺合されている。これにより、前後の回動支持ピン１０５Ｆ，１０５Ｂの軸心線を結ぶロール軸を中心として、車両本体１０２に対してハンドル１５がロール方向へ回動自在に支持されている。

図１６Ａ及び１６Ｂに示すように、復帰付勢手段１０７は、操作レバーブラケット１０４の操作部１０６の左右両側に配置された一対の押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒと、各押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒを軸方向へ摺動自在に支持する一対のスリーブ１０９Ｌ，１０９Ｒと、各押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒを操作部１０６側に付勢する弾性部材の一具体例を示すコイルばね１１０Ｌ，１１０Ｒ等を備えて構成されている。各スリーブ１０９Ｌ，１０９Ｒは、各押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒの摺動摩擦力を軽減するために設けたもので、車両本体１０２に圧入等の固着手段によってそれぞれ固定されている。なお、弾性部材としては、コイルばねに限定されるものではなく、板ばねや捩りばねは勿論のこと、ゴム状弾性体等を用いることができる。

復帰付勢手段１０７は、車両本体１０２の前凹部１０３Ｆに配設されている。この復帰付勢手段１０７の一対のコイルばね１１０Ｌ，１１０Ｒを収納するために前凹部１０３Ｆは、その下方を広げて裾広がりの凹部として形成されている。これにより、車両本体１０２の前部には左右対称に配置された肉厚の斜面部１１１Ｌ，１１１Ｒが形成されており、各斜面部１１１Ｌ，１１１Ｒに設けた穴に、スリーブ１０９Ｌ，１０９Ｒがそれぞれ圧入されて固定されている。

一対のスリーブ１０９Ｌ，１０９Ｒは左右対称に配置されていて、前アーム部１０４ａに近い一端を少し下げた前下がりの状態とされている。これらスリーブ１０９Ｌ，１０９Ｒの穴内に、押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒがそれぞれ軸方向へ摺動自在に挿入されている。これにより、一対の押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒは、それらの軸心線が水平状態から互いに少し傾いた状態で交差されている。一対の押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒに傾き角を設定した理由は、前アーム部１０４ａの先端に設けた操作部１０６が前回動支持ピン１０５Ｆを中心として回動することに対応させたものである。このように、操作部１０６の回動による操作力の入力方向を押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒの軸心線と略一致させることにより、押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒを比較的小さな力でスムースに摺動させることができる。

各押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒの、前アーム部１０４ａに近い一端にはフランジ状の当接部１１４が一体に設けられ、その反対側の他端には止め輪１１５が固定ねじ１１６により固着されて一体的に構成されている。各押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒにはコイルばね１１０Ｌ，１１０Ｒが装着されており、各コイルばね１１０Ｌ，１１０Ｒの一端が当接部１１４にそれぞれ着座され、その他端が斜面部１１１Ｌ，１１１Ｒの外面にそれぞれ着座されている。各押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒの他端には、スリーブ１０９Ｌ，１０９Ｒよりも大きな外径を有するリング状の止め輪１１５が固定ねじ１１６で締め付けられて固定されている。止め輪１１５は、各押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒが各スリーブ１０９Ｌ，１０９Ｒから抜け出すのを防止すると共に、当接部１１４を所定位置に突出させるためのものである。

かくして、一対の押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒは、コイルばね１１０Ｌ，１１０Ｒのばね力によって車両本体１０２の内側へと常時付勢されており、その内側への移動が止め輪１１５によって規制されている。この押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒの当接部１１４と操作レバーブラケット１０４の操作部１０６との間に力が確実に伝達されるようにするため、操作部１０６の左右両面には、押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒの傾き角に対応した傾きを有する傾斜面１０６Ｌ，１０６Ｒが設けられている。これらの傾斜面１０６Ｌ，１０６Ｒに対して押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒの軸心線は、図１６Ａに示す初期状態では、それぞれが略垂直に交差するように設定されている。

また、前回動支持ピン１０５Ｆに関連して操作レバーブラケット１０４には、車両本体１０２に対するハンドル１５の傾き角を検出する角度検出センサ３１が設けられている。この角度検出センサ３１は、車両本体１０２に固定された前回動支持ピン１０５Ｆとハンドルポスト３５との相対角度を求めることによって車両本体１０２に対するハンドル１５の傾き角を検出することができるもので、その傾き角に応じた検出信号を出力する。この検出信号に基づいて制御装置が、左右の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒに所定の制御信号を出力して左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回転速度を制御し、傾き角に応じて所定の旋回走行を実行する。

この同軸二輪車１００の走行制御は、重力軸に対するハンドル１５の傾き角を重力軸基準として検出することも可能である。図１５Ｂに示す符号１１８は、重力軸に対するハンドル１５の傾き角を検出する姿勢センサユニットである。姿勢センサユニット１１８は、操作レバーブラケット１０４の架橋部１０４ｃに搭載されていて、同軸二輪車１００の略中心部（略重心位置）に配置されている。

図１５Ａ，１５Ｂ、図１６Ａ及び図１７は、平坦路においてハンドル１５を直立させた初期状態を示すものである。この場合、ステッププレート１０１の上面は路面Ｅに対して平行状態となっており、また、ハンドル１５の軸心線ＣＬは重力方向に向いていて、路面Ｅに対して平行状態となっている。このとき、ハンドル１５と一体をなす操作レバーブラケット１０４の下端に設けた操作部１０６の両側の傾斜面１０６Ｌ，１０６Ｒには、復帰付勢手段１０７の一対の押圧ロッド１０８Ｌ，１０８Ｒが左右両側から等しい力で押圧されている。そのため、ハンドル１５は、その軸心線ＣＬを重力方向に向けた中立位置に維持されている。この状態では、ステッププレート１０１上において、搭乗者が重力に対して平行に立つと共に、ハンドル１５の軸心線ＣＬを重力方向に向けた状態を維持することにより、同軸二輪車１００を安定性良く直進走行することができる。

また、路面がカント路面や片側に段差のある段差路面である場合には、カントの傾斜角度や段差の高さに応じてステッププレート１０１の上面が、ロール軸を中心としてロール方向に傾いた状態となる。この場合、車両本体１０２に対してハンドル１５が直角に交わる状態（ハンドル１５の軸心線ＣＬを傾斜角に対して直角にする）を維持すると共に、搭乗者が重力に対して平行に立つことにより、同軸二輪車１００を安定性良く直進走行することができる。

図１６Ｂは、平坦路において、ハンドル１５を左車輪１３Ｌ側に傾けた状態を示すものである。図１６Ａに示す状態から、旋回方向外側に位置するコイルばね１１０Ｒのばね力に抗して押圧ロッド１０８Ｒを後退させてハンドル１５を傾けることにより図１６Ｂに示す状態に変化させると共に、搭乗者がハンドル１５と共に重心位置を旋回方向内側へ傾けることにより、同軸二輪車１００を安定性良く旋回走行することができる。このとき、ハンドル１５の旋回操作リング３７を同時に回動操作することにより、旋回速度を更に調整することができる。

このような旋回状態において、ハンドル１５を傾けている力を抜く（例えば、ハンドル１５から手を離す）と、操作部１０６の一方の傾斜面１０６Ｒにのみ一方の押圧ロッド１０８Ｒが当接され、その押圧ロッド１０８Ｒに装着されているコイルばね１１０Ｒによる付勢力が一方の傾斜面１０６Ｒに作用している一方、他方の傾斜面１０６Ｌと他方の押圧ロッド１０８Ｌとの間には隙間が設定されている。そのため、一方のコイルばね１１０Ｒの付勢力によって一方の押圧ロッド１０８Ｒが操作部１０６の一方の傾斜面１０６Ｒを押圧し、その押圧力によって操作レバーブラケット１０４は、図１６Ｂにおいて反時計方向に回動される。

そして、ハンドル１５の軸心線ＣＬが路面Ｅと垂直になる図１６Ａに示す状態までハンドル１５が復帰すると、操作部１０６の他方の傾斜面１０６Ｌに他方の押圧ロッド１０８Ｌが当接される。これにより、他方の押圧ロッド１０８Ｌに装着されている他方のコイルばね１１０Ｌのばね力によって、それ以上の操作レバーブラケット１０４の回動が規制される。このように、ハンドル１５には、常に、初期位置である中立位置に戻ろうとする力が作用することになり、操作力が加えられていない状態では、ハンドル１５は中立位置に維持される。

図１８乃至図２０は、本発明に係る同軸二輪車の第５の実施例を示すものである。この第５の実施例として示す同軸二輪車１２０は、図１等に示した第１の実施例に係る同軸二輪車１０に、搭乗者が腰掛けるためのサドル装置１２１を設けたものである。このサドル装置１２１は、搭乗者が腰掛けることができるサドル１２２と、そのサドル１２２を支持する支持ロッド１２３と、その支持ロッド１２３を進退動作可能に支持する緩衝ロッド１２４等を備えて構成されている。その他の構成は、同軸二輪車１０と同一であるため、同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。

サドル１２２は、一般的な自転車に用いられているサドルと同じものであり、人が腰掛ける腰掛け部１２２ａと、その腰掛け部１２２ａを支持するフレーム部１２２ｂ等を有している。フレーム部１２２ｂは、支持ロッド１２３の上端に着脱可能に固定されている。フレーム部１２２ｂには複数のコイルばねが取り付けられており、そのコイルばねを介して腰掛け部１２２ａが弾性的に支持されている。

支持ロッド１２３は、入れ子式に構成された内ロッド１２３ａと外ロッド１２３ｂを有しており、内ロッド１２３ａの上端にサドル１２２のフレーム部１２２ｂが取り付けられている。外ロッド１２３ｂの上端には、内ロッド１２３ａを締付固定する締付具１２５が取り付けられており、この締付具１２５を締め込むことによって内ロッド１２３ａを任意の高さで固定することができる。更に、外ロッド１２３ｂの下端には、支持ロッド１２３をハンドル１５に固定するための固定具１２６が設けられている。

固定具１２６は、外ロッド１２３ｂの下端を保持する継手部１２６ａと、ハンドルポスト３５を締め付けるバンド部１２６ｂと、このバンド部１２６ｂと継手部１２６ａとを回動可能に連結する連結軸１２６ｃ等を備えている。バンド部１２６ｂは、固定ねじ１２７によってハンドルポスト３５に締付固定可能とされている。これにより、支持ロッド１２３は、連結軸１２６ｃを回動中心として前後方向へ回動可能に構成されている。この支持ロッド１２３の前後方向への回動量を規制して所定の範囲内で進退動作可能とするために、緩衝ロッド１２４が設けられている。

緩衝ロッド１２４は、図１９Ａ及び１９Ｂに示すように、互いに進退移動可能とされた第１の筒体１３１及び第２の筒体１３２と、第１の筒体１３１と第２の筒体１３２を引き寄せ合うコイルばね１３３とを有している。第２の筒体１３２は、第１の筒体１３１の穴に着脱可能に嵌合される小径部１３２ａを有しており、この小径部１３２ａの長さの範囲内において、両筒体１３１，１３２が互いに離脱することなく軸方向へ相対的に移動可能とされている。更に、第１の筒体１３１と第２の筒体１３２には、各筒体を直径方向へ貫通するストッパピン１３４，１３５が設けられている。

一方のストッパピン１３４にはコイルばね１３３の一端が係止され、他方のストッパピン１３５にはコイルばね１３３の他端が係止されている。コイルばね１３３は、圧縮された状態で２つのストッパピン１３４，１３５間に架け渡されており、このコイルばね１３３のばね力によって２つの筒体１３１，１３２は、常に引き合う方向へ付勢されている。この緩衝ロッド１２４の一端には第１の取付具１３６が固定され、他端には第２の取付具１３７が固定されている。

第１の取付具１３６は、ハンドルポスト３５を締め付けることができるバンド状の部材からなり、第１の枢軸１３８によって第１の筒体１３１と回動可能に連結されている。同じく、第２の取付具１３７は、外ロッド１２３ｂを締め付けることができるバンド状の部材からなり、第２の枢軸１３９によって第２の筒体１３２と回動可能に連結されている。そして、第１の取付具１３６と第２の取付具１３７は、それぞれ固定ねじ１２７によってハンドルポスト３５又は外ロッド１２３ｂに締付固定可能とされている。

このサドル装置１２１を有する同軸二輪車１２０によれば、図２０に示すように、サドル１２２に腰掛けた状態で同軸二輪車１２０を運転操作することができ、かかる場合においても、前記第１の実施例と同様に、同軸二輪車１２０を安定性良く直進走行及び旋回走行することができる。この場合、同軸二輪車１２０を運転操作するための動作や操作は、第１の実施例で述べたものと同様である。

この実施例において、搭乗者がサドル１２２に全体重を掛けて乗る場合には、上半身の動きによる重心移動によって運転操作することになる。そのため、俊敏な運転操作が難しくなるおそれがあることから、サドル１２２と分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒ（ステップが１枚の場合も同様）の双方に搭乗者の体重が分散するように搭乗することが好ましい。そのような乗り方をすることにより、搭乗者の脚部を含む身体全体の重心移動による俊敏な前後走行が実現されると共に、左右の分割ステップ１１Ｌ，１１Ｒへの体重の分配変化を利用したハンドル１５のロール方向への俊敏な操作も可能となる。特に、この実施例によれば、搭乗者の体重の一部をサドル１２２で支持するために、脚部にかかる負担を軽減して疲労を少なくすることができる。

更に、この実施例では、ハンドル１５に対してサドル１２２を前後方向へ進退移動可能に構成したため、サドル１２２に腰掛けることによって脚部の自由が制限されるおそれを少なくすることができる。例えば、サドル１２２に腰掛けた状態での走行時に、サドル１２２が固定されていて動かないものとすると、搭乗者が重心を後方へ移動することが困難になるため体重移動による急加速や急停車が困難になるが、本実施例のようにサドル１２２を前後方向へ進退移動可能として搭乗者の後方への移動を妨げない構成とすることにより、急加速や急停車に対して安全且つ容易に対応することができる。しかも、サドル１２２が後方へ移動した後、その移動力が解除されると、コイルばね１３３のばね力によってサドル１２２が自動的に前方の所定位置まで戻されるため、ハンドル１５とサドル１２２の間隔を当初の安定性の良い状態に復帰させることができる。

図２１は、本発明に係る同軸二輪車の第６の実施例を示すものである。この第６の実施例として示す同軸二輪車１４０は、図１８等に示した第５の実施例に係る同軸二輪車１２０に、車両前方に突出する補助輪１４１を設けたものである。この第６の実施例において、第５の実施例に係る同軸二輪車１２０と異なるところは補助輪１４１の構成のみであるため、ここでは補助輪１４１について説明し、その他の同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。なお、この実施例では補助輪を車両前方に突出した例について説明するが、補助輪を車両後方に突出するように構成してもよいことは勿論である。

補助輪１４１は、ステッキ１４２の下端に回転自在に取り付けられている。ステッキ１４２は、パイプ状の部材によって形成されたロッド１４３と、このロッド１４３の上端に固定された固定具１４４と、ロッド１４３の下端に固定された軸受具１４５を有している。固定具１４４は、ロッド１４３の上端を保持する継手部１４４ａと、ハンドルポスト３５を締め付けるバンド部１４４ｂと、このバンド部１４４ｂと継手部１４４ａとを回動可能に連結する連結ねじ１４４ｃ等を備えている。バンド部１４４ｂは、固定ねじ１２７によってハンドルポスト３５に締付固定可能とされている。

軸受具１４５は、ロッド１４３の下端を保持する保持部１４５ａと、この保持部１４５ａに回動自在に支持された軸受部１４５ｂを有している。軸受部１４５ｂは、ロッド１４３の軸心線を回動中心として保持部１４５ａによって回動自在とされている。この軸受部１４５ｂは、互いに平行をなして下方に突出した一対の軸受片を有しており、一対の軸受片には水平方向に延在された支持軸１４６が両端支持されている。この支持軸１４６に、補助輪１４１が回転自在に支持されている。

補助輪１４１としては、前後方向に回転自在とされた一般的な車輪であってもよいが、前後方向と同時に水平方向にも回転自在とされた車輪を適用することが好ましい。このような車輪としては、例えば、オムニホイールやキャスタ輪等を挙げることができる。この補助輪１４１が取り付けられたステッキ１４２を角度調整可能に支えるためにターンバックル１４７が設けられている。

ターンバックル１４７は、軸方向の長さを調整可能とした伸縮軸部１４８と、この伸縮軸部１４８の一端に設けたハンドル側バンド部１５０と、伸縮軸部１４８の他端に設けたステッキ側バンド部１５１を有している。伸縮軸部１４８は、軸方向の一側に右ねじの雄ねじを設け且つ他側に左ねじの雄ねじを設けた回動軸１４８ａと、筒体の内面に右ねじの雌ねじを設けた第１の筒体１４８ｂと、筒体の内面に左ねじの雌ねじを設けた第２の筒体１４８ｃからなり、これらが互いに螺合されて伸縮可能に構成されている。更に、第１の筒体１４８ｂ及び第２の筒体１４８ｃの各一端には、それぞれ接続片が設けられている。これらの接続片と各バンド部１５０，１５１の接続片とが、それぞれ連結ねじ１５２によって回動可能に連結されている。

ハンドル側バンド部１５０は、固定ねじ１２７によってハンドルポスト３５に締付固定されている。また、ステッキ側バンド部１５１は、固定ねじ１２７によってロッド１４３に締付固定されている。これらバンド部１５０，１５１間に架け渡されている伸縮軸部１４８の、回動軸１４８ａを一方に回転させて第１の筒体１４８ｂと第２の筒体１４８ｃの間隔を大きく（伸長）することにより、ステッキ１４２が前方に押し出されて補助輪１４１と車輪１３Ｌ，１３Ｒの間隔が広くなる。これとは逆に、回動軸１４８ａを他方に回転させて第１の筒体１４８ｂと第２の筒体１４８ｃの間隔を小さく（収縮）することにより、ステッキ１４２が後方に引き込まれて補助輪１４１と車輪１３Ｌ，１３Ｒの間隔が狭くなる。このような補助輪１４１の付いた同軸二輪車１４０においても、前述したような走行制御を行うことにより、第１の実施例に係る同軸二輪車１０等と同様に、同軸二輪車１４０を安定性良く直進走行及び旋回走行することができる。

図２２乃至図２４は、本発明に係る同軸二輪車の第７の実施例を示すものである。この第７の実施例として示す同軸二輪車１６０は、搭乗者の足による操作によって旋回走行ができるように構成したものである。この同軸二輪車１６０は、図１等に示した同軸二輪車１０のハンドルポスト３５を短くし、その短くしたハンドルポスト１６２の先端に足操作部１６３を設けることによって構成している。この第７の実施例において、第１の実施例に係る同軸二輪車１０と異なるところはハンドルポスト１６２と足操作部１６３の構成のみであるため、ここではハンドルポスト１６２と足操作部１６３について説明し、その他の同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。

図２２〜図２３に示すように、ハンドル１６１は、同軸二輪車１０のハンドル１５のハンドルポスト３５を高さ方向の適当な低い位置で切断してハンドルポスト１６２を形成すると共に、そのハンドルポスト１６２の上端に足操作部１６３を設けることによって構成されている。足操作部１６３は、搭乗者の膝部分を受け止める一対の膝受け部材１６４Ｌ，１６４Ｒと、一対の膝受け部材１６４Ｌ，１６４Ｒが固定されると共に運搬等のための把持部１６５ａを有するレバー部材１６５と、そのレバー部材１６５をハンドルポスト１６２に固定するためのレバー固定具１６６等によって構成されている。

一対の膝受け部材１６４Ｌ，１６４Ｒは、搭乗者の膝部分を受け止めると共に膝部分のロール方向の動きをハンドルポスト１６２に伝達することができるもので、適当な長さの円筒を半分にしたような樋状の半円筒体として形成されている。一対の膝受け部材１６４Ｌ，１６４Ｒの内面には、膝部分との接触を和らげて衝撃を吸収するための膝パッド１６７がそれぞれ接着剤等の固着手段によって取り付けられている。このような一対の膝受け部材１６４Ｌ，１６４Ｒが、水平方向に延在されたレバー部材１６５の両端に一体的に固定されている。

レバー部材１６５は、真っ直ぐに延びた棒状の部材からなり、その長手方向の中途部に把持部１６５ａが一体に設けられている。把持部１６５ａは、コ字状に形成された取手からなり、この把持部１６５ａを上方へ突出させた状態でレバー部材１６５がレバー固定具１６６に固定されている。レバー固定具１６６は、レバー部材１６５が固定される固定板１６６ａと、その固定板１６６ａと協働してハンドルポスト１６２を挟持する押え板１６６ｂを有している。固定板１６６ａは、レバー部材１６５と接触するために水平方向に延在された固定部を有しており、その固定部の両端には挿通孔を有する鍔部が設けられている。各鍔部の挿通孔には固定ねじのねじ軸部が挿通されており、２本の固定ねじ１６８によってレバー部材１６５が固定板１６６ａに締付固定されている。

固定板１６６ａと押え板１６６ｂの接合面には、ハンドルポスト１６２の直径に見合った曲率半径を有する半円形の切欠きがそれぞれ設けられている。更に、押え板１６６ｂの切欠きの両側には、固定ねじ１６９のねじ軸部が挿通される挿通孔がそれぞれ設けられている。この押え板１６６ｂの切欠きと固定板１６６ａの切欠きとでハンドルポスト１６２の外周面を挟み付け、その状態で２本の固定ねじ１６９によって押え板１６６ｂが固定板１６６ａに締め付けられている。これにより、レバー固定具１６６を介して足操作部１６３がハンドルポスト１６２に締付固定され、ハンドル１６１が構成されている。

図２４は、同軸二輪車１６０の使用状態を説明する図である。搭乗者は、ハンドル１６１を跨いで左分割ステップ１１Ｌ上に左足を乗せ、右分割ステップ１１Ｒ上に右足を乗せると共に、左足の膝を左膝受け部材１６４Ｌの内側に当接させ、右足の膝を右膝受け部材１６４Ｒの内側に当接させる。この状態において、搭乗者が膝位置を左右方向に移動させてハンドル１６１を左又は右側に傾倒させることにより、前述した同軸二輪車１０と同様にして、同軸二輪車１６０の旋回動作を実現することができる。

特に、第７の実施例に係る同軸二輪車１６０では、足だけの操作によって走行制御を行うことができ、走行中に手腕が拘束されないため、荷物の保持や物体のハンドリング等の手腕の動作を自由に行うことができる。また、ハンドル１６１のレバー部材１６５に把持部１６５ａを設けたことにより、例えば、把持部１６５ａを持つことによって乗り降りの動作を安全に行うことができると共に、旋回操作時の補助として手を使用することができる。更に、把持部１６５ａを持つことにより、同軸二輪車１６０の持ち運びを容易に行うことができる。

図２５及び図２６は、本発明に係る同軸二輪車の第８の実施例を示すものである。この第８の実施例として示す同軸二輪車１８０は、２本のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒによる操作によって旋回走行ができるように構成したものである。この同軸二輪車１８０は、図１１等に示した同軸二輪車６０のハンドル１５を削除する一方、左右の分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒに２本のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒを設けることによって構成している。この第８の実施例において、第２の実施例に係る同軸二輪車６０と異なるところは２本のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒに関連する構成のみであるため、ここでは異なる部分について説明し、その他の同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。

図２５Ａ，２５Ｂ及び図２６Ａ，２６Ｂに示すように、左右の分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒの上面には、それぞれハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒが一体的に設けられている。左右のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒは、真っ直ぐに延びたパイプ状のハンドルポスト１８３と、その上端に設けたグリップ１８４を有し、一方の左ハンドル１８１Ｌの１８１Ｌの上部には旋回操作リング３７が設けられている。各ハンドルポスト１８３の下端は、左右の分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒの上面に設けたボス部１８５Ｌ，１８５Ｒにそれぞれ嵌合され、圧入等の固着手段によって一体的に固定されている。各ボス部１８５Ｌ，１８５Ｒに対するハンドルポスト１８３の固定は、固定ねじその他の固着手段であってもよいことは勿論である。

左右のボス部１８５Ｌ，１８５Ｒは、左右の分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒの上面の前端であって互いに離反するよう外側に配置されており、左右のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒ間を搭乗者が容易にすり抜けることができる隙間が設定されている。これにより、搭乗者は、ステップに搭乗している状態から、２本のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒ間をすり抜けて前方の中央へ降車することができるようにしている。

左右の分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒを回動可能に支持する車両本体６２の内部には、車両本体６２の姿勢を検出してその検出信号を出力する姿勢検出手段である姿勢センサユニット４５が内蔵されている。車両本体６２の上部の両側にはステップ支持部６５Ｌ，６５Ｒが設けられており、各ステップ支持部６５Ｌ，６５Ｒには、それぞれ軸受孔が車両走行方向である前後方向に貫通するように設けられている。左右のステップ支持部６５Ｌ，６５Ｒに設けた軸受孔は同じ高さに設定されており、それらの軸受孔を貫通する上回動支持ピン６７Ｌ，６７Ｒによって左右の分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒが回動可能に支持されている。

各分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒには、足が乗せられるステップ面と垂直をなす下方に突出したアーム部６１ａがそれぞれ設けられている。各アーム部６１ａには、その根元部分と先端部とに軸受孔がそれぞれ設けられており、根元部分の軸受孔に前記上回動支持ピン６７Ｌ，６７Ｒが回動自在に嵌合されている。更に、一方のハンドル１８１Ｌの回動中心となる上回動支持ピン６７Ｌには、ハンドル１８１Ｌの傾き角を検出する角度検出センサ３１が設けられている。

また、各アーム部６１ａの先端部の軸受孔には、左右の分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒのアーム部６１ａ間を連結する連結リンク６８の両端部が、下回動支持ピン６９Ｌ，６９Ｒによって回動自在に連結されている。これにより、左右の分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒと連結リンク６８とによって平行リンク機構が構成され、２本のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒの傾きに対して同期が取られている。その他の構成は、前記第２の実施例と同様である。このような構造として同軸二輪車１８０を構成することによっても、前記第１〜第７の実施例と同様の効果を得ることができる。

即ち、搭乗者が左右のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒの少なくとも一方（両方のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒでもよい。）を左右方向の任意の方向に傾けると、その傾き角が左分割ステップ１８２Ｌの傾きに起因して角度検出センサ３１によって検出され、その検出信号が制御装置に出力される。その結果、制御装置４６が左右の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒに制御信号を出力し、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回転差を制御する。これにより、立位姿勢の搭乗者の上体が左右に振れることなく、同軸二輪車１８０を安定して旋回走行することができる。このとき、車速を考慮して所定の遠心力が発生するように旋回指令を与えることにより、更にスムースな旋回走行を実現することができる。

また、前記旋回指令は、分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒの傾き角を検出する角度検出センサによる検出結果に基づいて制御する場合だけでなく、車両本体６２に設けた加速度センサ等で構成される重力軸を検出できる姿勢センサユニット４５の検出結果も併用して制御することも可能である。この場合には、姿勢センサユニット４５によって分割ステップ１８２Ｌ，１８２Ｒの傾き角が求まるため、カント路面等のように傾斜した路面を走行する際に、車両本体６２の左右方向の路面傾斜に対する影響を排除し、重力軸方向に平行な姿勢で走行が可能である。

また、本実施例においては、２本のハンドル１８１Ｌ，１８１Ｒを、所定間隔あけて左右に配置する構成としたことにより、搭乗者に対する前後方向の障害物を無くすことができ、車両の前後どちらからでも乗車、降車を行うことができる。そのため、同軸二輪車１８０の前後方向への転倒の回避が容易になった。

以上説明したように、本願発明によれば、ステッププレート又はハンドルを旋回内側のロール軸方向へ傾斜させることによって旋回走行するため、遠心力に対向して立位姿勢等の重心の高い状態であっても、安定して車両の操縦及び走行が可能となる。この場合、ステッププレート部に車軸及び車輪を取り付けることにより、車輪についても旋回内側にキャンバ角を生じるため、タイヤに掛かる横力を低減させて、安定したタイヤグリップを得ることができる。

また、カント路面走行や片輪段差乗り上げ等のようにロール軸方向（車両の進行方向と直交する左右方向）の路面変化に対して、一対の分割ステップが左右に傾くことなく水平のままとなるため、その路面変化を一対の分割ステップの上下変動による高さ方向の変化で吸収することができ、乗車状態が立位姿勢等の重心の高い状態であっても、上体が左右に振られることなく安定して車両の操縦及び走行を行うことができる。しかも、斜め方向から段差を乗り上げようとした場合、歩行時の段差上がりのように、左右の足にかける重心移動を行うことにより少ない駆動パワーで段差上りが可能である。

更に、本発明によれば、同軸二輪車を、一般的な人の投影床面積（幅約４００ｍｍ以内、長さ約２５０ｍｍ以内）のサイズで構成することができる。かかる場合には、歩道等の混み合った場所においても、人の歩行スペースと同等の車幅であることから、他人の歩行の邪魔になることなく、スムースな走行が可能である。

以上説明したが、本願発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば、ハンドルの把持部をコ字状に形成した例について説明したが、把持部は一文字であってもよく、また、把持部を楕円形や円形としても良く、その他のハンドル形状を適用できることは勿論である。このように、本願発明は、その要旨を変更しない範囲で各種の変更実施が可能である。

本発明の同軸二輪車の第１の実施例を示すもので、図１Ａは正面図、図１Ｂは側面図である。 図１Ａに示す同軸二輪車の要部を拡大した説明図である。 図１Ｂに示す同軸二輪車の要部を拡大した説明図である。 本発明の同軸二輪車の第１の実施例の平面図である。 図２に示す同軸二輪車のＤ−Ｄ線部分の拡大断面図である。 図１Ａに示す同軸二輪車の動作を説明するもので、片輪が段差に乗り上げた状態の説明図である。 図１Ａに示す同軸二輪車の動作を説明するもので、平坦な路面における旋回走行状態の説明図である。 図１Ａに示す同軸二輪車の動作を説明するもので、カント路面における直進走行状態の説明図である。 本発明の同軸二輪車の第１の実施例に係る制御装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の同軸二輪車の第１の実施例の走行状態を説明するもので、図１０Ａは平坦路面の直進走行、図１０Ｂは平坦路面の旋回走行、図１０Ｃはカント路面の直進走行を示す、それぞれ説明図である。 本発明の同軸二輪車の第２の実施例を示すもので、図１１Ａは正面図、図１１Ｂは側面図である。 図１１Ａに示す同軸二輪車の要部を拡大したもので、図１２Ａは直進走行状態、図１２Ｂは旋回走行状態の、それぞれ説明図である。 本発明の同軸二輪車の第３の実施例を示すもので、図１３Ａは正面図、図１３Ｂは側面図である。 図１３Ａに示す同軸二輪車の要部を拡大したもので、図１４Ａは直進走行状態、図１４Ｂは旋回走行状態の、それぞれ説明図である。 本発明の同軸二輪車の第４の実施例を示すもので、図１５Ａは正面図、図１５Ｂは側面図である。 図１５Ａに示す同軸二輪車の要部を拡大したもので、図１６Ａは直進走行状態、図１６Ｂは旋回走行状態の、それぞれ説明図である。 本発明の同軸二輪車の第４の実施例の平面図である。 本発明の同軸二輪車の第５の実施例を示すもので、図１８Ａは正面図、図１８Ｂは側面図である。 本発明の同軸二輪車の第６の実施例に係るサドル支持リンクを示すもので、図１９Ａは縮んだ状態の断面図、図１９Ｂは延びた状態の断面図である。 本発明の同軸二輪車の第５の実施例の使用状態を示す説明図である。 本発明の同軸二輪車の第６の実施例を示す側面図である。 本発明の同軸二輪車の第７の実施例を示す正面図である。 本発明の同軸二輪車の第７の実施例を示す側面図である。 本発明の同軸二輪車の第７の実施例の使用状態を示す説明図である。 本発明の同軸二輪車の第８の実施例を示すもので、図２５Ａは正面図、図２５Ｂは側面図である。 図２５Ａに示す同軸二輪車の要部を拡大したもので、図２６Ａは直進走行状態、図２６Ｂは旋回走行状態の、それぞれ説明図である。 同軸二輪車と遠心力との関係を説明するもので、図２７Ａは遠心力が作用していない状態、図２７Ｂは遠心力が作用している状態、図２７Ｃは遠心力によって車両が横転する状態の、それぞれ説明図である。 同軸二輪車と遠心力と搭乗者の重心の高さとの関係を説明する説明図である。 同軸二輪車に作用する遠心力に対向する対策を示す説明図である。

符号の説明

１０，６０，８０，１００，１２０，１４０，１６０，１８０‥同軸二輪車、 １１Ｌ，１１Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒ，１８２Ｌ，１８２Ｒ‥分割ステップ（ステッププレート）、 １２，６２，８２，１０２‥車両本体、 １３Ｌ，１３Ｒ‥車輪、 １４Ｌ，１４Ｒ‥車輪駆動ユニット（車輪駆動手段）、 １５，１６１，１８１Ｌ，１８１Ｒ‥ハンドル（操作レバー）、 １６‥車体上部材、 １７‥車体下部材、 １８Ｌ，１８Ｒ‥側面部材、 １９Ｌ，１９Ｒ‥コイルばね（第１の弾性部材）、 ２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒ，６５Ｌ，６５Ｒ，６７Ｌ，６７Ｒ，６９Ｌ，６９Ｒ‥回動支持ピン、 ２４，６４，１０４‥操作レバーブラケット、 ２５，２６，２９，６６，８６‥回動支持軸、 ３１‥角度検出センサ（角度検出手段）、 ３５，１６２，１８３‥ハンドルポスト、 ３６‥ハンドルレバー、 ３７‥旋回操作リング、 ３８‥バッテリー、 ４４Ｌ，４４Ｒ‥駆動回路、 ４５，１１８‥姿勢センサユニット（姿勢検出手段）、 ４６‥制御装置、 ５１‥ピッチ軸、 ５２‥ロール軸、 ６８‥連結リンク、 ７１‥回動連結ピン、 ８1，１０１‥ステッププレート、 ８７‥コイルばね（第２の弾性部材）、 １０６‥操作部、 １０７‥復帰付勢手段、 １０８Ｌ，１０８Ｒ‥押圧ロッド、 １０９Ｌ，１０９Ｒ‥スリーブ、 １１０Ｌ，１１０Ｒ‥コイルばね（弾性部材）、 １２１‥サドル装置、 １２２‥サドル、 １２３‥支持ロッド、 １２４‥緩衝ロッド、 １４１‥補助輪、 １４２‥ステッキ、 １６３‥足操作部、 １６４Ｌ，１６４Ｒ‥‥膝受け部材、 １６５‥レバー部材、 １６６‥レバー固定具、 ＣＬ‥ハンドルの軸心線、 Ｋ‥段差、 Ｍ‥カント路面、 Ｖ‥重力軸、 θｇ‥車体傾斜角、 θｈ‥ハンドル実質倒れ角、 θｐ‥ハンドル相対倒れ角

Claims (13)

1. 運転者が搭乗するステッププレートと、
   前記ステッププレートを、走行方向をロール軸としたときの当該ロール軸を中心に回転するロール方向へ姿勢変更可能に支持する車両本体と、
   前記車両本体の前記走行方向と直交する方向の両側において同軸上に配置されると共に当該車両本体に回転可能に支持された一対の車輪と、
   前記一対の車輪を独立して回転駆動する一対の車輪駆動手段と、
   を設けたことを特徴とする同軸二輪車。
2. 前記車両本体は、互いに平行をなして上下に配置された車体上部材及び車体下部材と、互いに平行をなして左右に配置されると共に前記車体上部材及び車体下部材と回動可能に連結された一対の側面部材と、を有する平行リンク機構を備え、
   前記ステッププレートを２つに分割して２つの分割ステップを設け、当該２つの分割ステップを前記一対の側面部材に個別に固定すると共に、当該一対の側面部材に前記一対の車輪駆動手段を介して前記一対の車輪を支持したことを特徴とする請求項１記載の同軸二輪車。
3. 前記ステッププレートを２つに分割して２つの分割ステップを設け、当該２つの分割ステップを前記車両本体に個別に姿勢変更可能に支持すると共に、当該２つの分割ステップ間を連結リンクによって回動可能に連結したことを特徴とする請求項１記載の同軸二輪車。
4. 前記車体上部材と前記車体下部材との間には、当該車体上部材及び車体下部材と前記一対の側面部材とのなす角度をそれぞれ直角に維持するようにばね力を発生する第１の弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項２記載の同軸二輪車。
5. 前記ステッププレートと前記車両本体との間には、当該車両本体に対して前記ステッププレートを平行に維持するようにばね力を発生する第２の弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項１記載の同軸二輪車。
6. 前記ステッププレートの重力軸に対する角度を検出してその検出信号を出力する姿勢検出手段を設け、当該姿勢検出手段からの検出信号に基づき前記一対の車輪駆動手段の駆動を、所定の遠心力が付与されるように制御することを特徴とする請求項１記載の同軸二輪車。
7. 前記一対の車輪駆動手段に出力される制御信号に基づき、前記運転者に付与される遠心力を打ち消すように前記ステッププレートの姿勢を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の同軸二輪車。
8. 前記車両本体には、前記運転者の重量の少なくとも一部を支えるサドルを設けたことを特徴とする請求項１記載の同軸二輪車。
9. 前記ステッププレートの姿勢の変化に同期して前記ステッププレートと同じ方向に傾く操作レバーを更に備えたことを特徴とする請求項１記載の同軸二輪車。
10. 前記一対の車輪駆動手段に電力を供給する電源装置をさらに備え、前記電源装置が、前記ステッププレートに前記運転者が搭乗する際に前記運転者の左右の足の間の空間となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の同軸二輪車。
11. 前記ステッププレートを２つに分割して２つの分割ステップを設け、当該２つの分割ステップを前記車両本体に個別に姿勢変更可能に支持すると共に、
    前記電源装置が、前記２つの分割ステップの間の空間に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の同軸二輪車。
12. 前記一対の車輪駆動手段に電力を供給する電源装置をさらに備え、前記電源装置が、前記２つの分割ステップの間の空間であって、前記２つの分割ステップに片足ずつを乗せて前記運転者が登場する際に前記運転者の左右の足の間の空間となる位置に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の同軸二輪車。
13. 前記車両本体に連結され、前記一対の分割ステップの姿勢変化に同期して前記１対の分割ステップと同じ方向に傾く操作レバーをさらに備え、
    前記電源装置が、前記操作レバーとともに傾斜するよう前記操作レバーの基部に配置されていることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の同軸二輪車。

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