JP2011246123A - 車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転軸回りに回転可能な車輪、を有する車であって、該車の姿勢を制御するための姿勢制御機構、を備える車であって、前記車輪は、前記回転軸の下方に位置し、該車の動作中に地面に接地可能な接地部、を有し、前記回転軸を含み、その法線の方向が水平方向となる仮想平面を第一仮想平面としたときに、前記接地部と前記第一仮想平面との交線は、直線部と、曲線部とを有し、前記曲線部上の点の中には、次の(1)の条件を満たす第一点が含まれることを特徴とする車。(1)前記第一点を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点における前記曲線部の接線の方向となる第二仮想平面が、前記車の重心よりも下方に位置する。
【選択図】図12
Description
(1)前記第一点を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点における前記曲線の接線の方向となる第二仮想平面が、前記車の重心よりも下方に位置する。
(2)前記第二点を含み、前記第一仮想平面と直交する第三仮想平面であって、該第三仮想平面の法線方向が前記第二点における前記曲線の接線の方向となる第三仮想平面が、前記車の重心よりも上方に位置する。
(1)前記第一点を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点における前記曲線の接線の方向となる第二仮想平面が、前記車の重心よりも下方に位置する。
(2)前記第二点を含み、前記第一仮想平面と直交する第三仮想平面であって、該第三仮想平面の法線方向が前記第二点における前記曲線の接線の方向となる第三仮想平面が、前記車の重心よりも上方に位置する。
(1)前記第一点を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点における前記曲線部の接線の方向となる第二仮想平面が、前記車の重心よりも下方に位置する。
このようにすれば、前記姿勢を傾斜状態に変化させ易く、かつ、該姿勢を適切な状態に維持させることが可能な車を実現することである。
他方、前記交線の両端は、前記車輪に備えられ、前記車の動作中に地面に接地しない非接地部、に隣接し、前記交線の中央は、前記車が直立状態にあるときに接地し、前記曲線部の点は、いずれも前記第一点であることとしてもよい。
他方、前記直線部は、前記交線の両端部に位置することとしてもよい。
このようにすれば、車が外力を受けた際に、該車が転倒することを防止することができる。
他方、前記直線部は、前記交線の中央部に位置することとしてもよい。
このようにすれば、前記車が直立状態にある姿勢を適切に維持することが可能となる。
このようにすれば、当該コントロールモーメントジャイロの姿勢制御能力を有効に発揮させることにより、前記姿勢をより適切に制御することが可能となる。
このようにすれば、前記車輪の数が一つである場合、車の姿勢は不安定になり易く、前記姿勢を傾斜状態へ変化させることが、より容易になる。
(1)前記第一点を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点における前記曲線の接線の方向となる第二仮想平面が、前記車の重心よりも下方に位置する。
(2)前記第二点を含み、前記第一仮想平面と直交する第三仮想平面であって、該第三仮想平面の法線方向が前記第二点における前記曲線の接線の方向となる第三仮想平面が、前記車の重心よりも上方に位置する。
(1)前記第一点を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点における前記曲線部の接線の方向となる第二仮想平面が、前記車の重心よりも下方に位置する。
このようにすれば、既述のほぼ総ての効果を奏するため、本発明の効果がより有効に達成される。
先ず、図1乃至図4を用いて、本実施の形態に係る車の構成例について、その概要を説明する。なお、本実施の形態においては、車の一例として、その車輪の数が一つである一輪車2について説明する。図1は、一輪車2の外観を示した斜視図である。図2は、一輪車2の主要構成要素の側面を模式的に示した図である。図3は、図2に示された一輪車2の前記主要構成要素を、図2中、記号A−Aにて示す断面で切断したときの模式断面図である。図4は、車輪8の斜視図である。
次に、第一交線100の一例について、図5を用いて説明する。
図5は、前記第一接地部8fの形状として、第一交線100の形状を説明するための図であり、当該図には前記一輪車2の姿勢が直立状態にあるときの第一交線100、第二交線110、第三交線120、及び、前記一輪車2の重心(図5において、記号Mで示す)が示されている。なお、図5には、矢印にて、一輪車2の上下方向と、車輪8の回転軸8aの軸方向とが示されている。また、説明を分かり易くするために、図中、車体4、CMG30等は省略されている。
(1)第一点104を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点104における前記曲線(すなわち、第一交線100)の接線方向となる第二仮想平面(図5において、直線B−Bを含み、紙面と直交する平面)が、一輪車2の重心Mよりも下方に位置する。
(2)第二点105を含み、前記第一仮想平面と直交する第三仮想平面であって、該第三仮想平面の法線方向が前記第二点105における前記曲線(すなわち、第一交線100)の接線方向となる第三仮想平面(図5において、直線C−Cを含み、紙面と直交する平面)が、一輪車2の重心Mよりも上方に位置する。
(3)第三点106を含み、前記第一仮想平面と直交する第四仮想平面であって、該第四仮想平面の法線方向が前記第三点106における前記曲線の接線方向となる第四仮想平面(図5において、直線D−Dを含み、紙面と直交する平面)が、一輪車2の重心Mを通過する。
なお、本実施の形態においては、前記重心Mが第一交線100の前記中心線上にあるため、前記中央103も前記第三点106に属することとなる。
上述したとおり、本実施の形態に係る一輪車2は、回転軸8a回りに回転可能な車輪8、を有する一輪車2であって、該一輪車2の姿勢を制御するためのCMG30、を備える一輪車2であって、前記車輪8は、前記回転軸8aの下方に位置し、該一輪車2の動作中に地面に接地可能な第一接地部8f、を有し、前記回転軸8aを含み、その法線の方向が水平方向となる仮想平面を第一仮想平面としたときに、前記第一接地部8fと前記第一仮想平面との第一交線100は曲線であり、前記曲線上の点の中には、次の(1)の条件を満たす第一点104と、次の(2)の条件を満たす第二点105と、が含まれている。
(1)前記第一点104を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点104における前記曲線の接線の方向となる第二仮想平面が、前記一輪車2の重心Mよりも下方に位置する。
(2)前記第二点105を含み、前記第一仮想平面と直交する第三仮想平面であって、該第三仮想平面の法線方向が前記第二点105における前記曲線の接線の方向となる第三仮想平面が、前記一輪車2の重心Mよりも上方に位置する。
上記実施の形態においては、第一交線100の中央部に、その線上の点がいずれも第二点105である第二曲線部109が配置し、前記第一交線100の両端部に、その線上の点がいずれも第一点104である第一曲線部108が配置している場合(以下、本件例)について説明した。しかし、第一交線100の形状については、これに限定されるものではなく、他の例も考えられる。本項では、第一交線100の形状の、他の例(以下、第一変形例、及び、第二変形例とする)について説明する。なお、各変形例に係る第一交線100においては、本件例に係る第一交線100と同様、一端側の形状と他端側の形状とが、ほぼ線対称であるため、以降、第一交線100の一端部の形状についてのみ説明することとする。
先ず、第一変形例について、図10及び図11を用いて説明する。図10は、第一変形例に係る第一接地部8fの第一交線100の形状を説明するための図である。図11については、後述する。また、図10と図11には、矢印にて、車輪8の回転軸8aの軸方向と、一輪車2の上下方向とが示されている。また、説明を分かり易くするために、図中、車体4、CMG30等は省略されている。
次に、第二変形例について、図12及び図13を用いて説明する。図12は、第二変形例に係る第一接地部8fの第一交線100の形状を説明する図であり、図11に相当する図である。図13については、後述する。なお、図12及び図13には、矢印にて、車輪8の回転軸8aの軸方向と、一輪車2の上下方向をそれぞれ示している。また、図12及び図13においては、説明を分かり易くするために、車体4、CMG30等は省略されている。
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る車について説明したが、上記発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
8 車輪 8a 回転軸
8b 内筒 8c ゴム部
8d 接地部 8e 非接地部
8f 第一接地部 8g 第二接地部
9 カウンタバランス 30 コントロールモーメントジャイロ(CMG)
32 ホイール 32a 回転軸
34 ジンバル 34a 回転軸
36 ターンテーブル 38 ジンバルモータ
60 内部モータ 100 第一交線
101 一端 102 他端
103 中央 104 第一点
105 第二点 106 第三点
108 第一曲線部 109 第二曲線部
110 第二交線 120 第三交線
210 直線部 220 曲線部
221 第三曲線部 222 第四曲線部
Claims (7)
- 回転軸回りに回転可能な車輪、を有する車であって、
該車の姿勢を制御するための姿勢制御機構、を備える車であって、
前記車輪は、
前記回転軸の下方に位置し、該車の動作中に地面に接地可能な接地部、
を有し、
前記回転軸を含み、その法線の方向が水平方向となる仮想平面を第一仮想平面としたときに、
前記曲線部上の点の中には、次の(1)の条件を満たす第一点が含まれることを特徴とする車。
(1)前記第一点を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点における前記曲線部の接線の方向となる第二仮想平面が、前記車の重心よりも下方に位置する。 - 請求項1に記載の車において、
前記交線の両端は、
前記車輪に備えられ、前記車の動作中に地面に接地しない非接地部、
に隣接し、
前記交線の中央は、前記車が直立状態にあるときに接地し、
前記曲線部の点は、いずれも前記第一点であることを特徴とする車。 - 請求項1又は請求項2に記載の車において、
前記直線部は、前記交線の両端部に位置することを特徴とする車。 - 請求項1又は請求項2に記載の車において、
前記直線部は、前記交線の中央部に位置することを特徴とする車。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の車において、
前記姿勢制御機構はコントロールモーメントジャイロであることを特徴とする車。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の車において、
前記車輪の数は、一つであることを特徴とする車。 - 回転軸回りに回転可能な車輪、を有する車であって、該車の姿勢を制御するための姿勢制御機構、を備える車であって、前記車輪は、前記回転軸の下方に位置し、該車の動作中に地面に接地可能な接地部、を有し、前記回転軸を含み、その法線の方向が水平方向となる仮想平面を第一仮想平面としたときに、前記接地部と前記第一仮想平面との交線は、直線部と、曲線部とを有し、前記曲線部上の点の中には、次の(1)の条件を満たす第一点が含まれ、前記交線の両端は、前記車輪に備えられ、前記車の動作中に地面に接地しない非接地部、に隣接し、前記交線の中央は、前記車が直立状態にあるときに接地し、 前記曲線部の点は、いずれも前記第一点であり、前記直線部は、前記交線の両端部に位置し、前記直線部は、前記交線の中央部に位置し、前記姿勢制御機構はコントロールモーメントジャイロであり、前記車輪の数は、一つであることを特徴とする車。
(1)前記第一点を含み、前記第一仮想平面と直交する第二仮想平面であって、該第二仮想平面の法線方向が前記第一点における前記曲線部の接線の方向となる第二仮想平面が、前記車の重心よりも下方に位置する。
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US8672062B2 (en) | 2011-05-26 | 2014-03-18 | Gregory C Schroll | Internal means for rotating an object between gravitationally stable states |
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---|---|---|---|---|
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JPH09175462A (ja) * | 1995-12-25 | 1997-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 一輪車 |
JP2005162060A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Sony Corp | 搬送体、搬送体の駆動装置および搬送体の搬送方法 |
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