JP2015085742A - 移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】非走行状態での扱いが容易な移動体を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係る移動体は、車輪６が取り付けられた車体２における車輪６の回転軸を中心とした前後方向への傾きに対して倒立制御する移動体であって、車体２の前方又は後方に突出する突出部７を備え、突出部７は、スタンド部８及び補助輪９を有し、スタンド部８は、倒立制御が実現される車体２の傾斜角度より大きな第１の傾斜角度以上で、突出部７が突出する側に車体２が傾くと路面に接触し、補助輪９は、車体２が傾いていない状態で、スタンド部８より下方に突出しておらず、スタンド部８より突出部７が突出する側に突出している。【選択図】図２

Description

本発明は、移動体に関し、例えば車輪が取り付けられた車体における当該車輪の回転軸を中心とした前後方向への傾きに対して倒立制御する移動体に関する。

従来から、倒立状態を維持して走行する移動体が知られている。このような移動体は、右側の車輪と左側の車輪とが同軸に配置された同軸二輪車であり、不安定であるため、例えば特許文献１の移動体は、搭乗者の非搭乗時（即ち、非走行状態）に倒立状態を維持するための脚部を備えている。

国際公開第２０１２１３７５５７号明細書

このような移動体は、一般的に移動体が備えるハンドルを把持した状態で牽引して移動させる。つまり、牽引する際に移動体を傾けるが、特許文献１の移動体は、非走行状態で前後方向に脚部を大きく展開させるため、ハンドルを把持した状態で牽引して移動させることが難しい。つまり、非走行状態での扱いが難しい。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、非走行状態での扱いが容易な移動体を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る移動体は、車輪が取り付けられた車体における前記車輪の回転軸を中心とした前後方向への傾きに対して倒立制御する移動体であって、
前記車体の前方又は後方に突出する突出部を備え、
前記突出部は、スタンド部及び補助輪を有し、
前記スタンド部は、前記倒立制御が実現される前記車体の傾斜角度より大きな第１の傾斜角度以上で、前記突出部が突出する側に前記車体が傾くと路面に接触し、
前記補助輪は、前記車体が傾いていない状態で、前記スタンド部より下方に突出しておらず、前記スタンド部より前記突出部が突出する側に突出している。

上述の移動体において、前記第１の傾斜角度より大きな第２の傾斜角度以上で、前記突出部が突出する側に前記車体が傾くと、前記スタンド部が前記路面に接触せず、前記補助輪が前記路面に接触することが好ましい。

上述の移動体において、前記第２の傾斜角度以上で前記突出部の突出する側に前記車体を傾けた状態の複数の移動体を連結可能な連結部を備えることが好ましい。

上述の移動体において、
使用者が把持するハンドルを備え、
前記突出部の突出する側への前記車体の傾斜角度が、人体平均データの７５％の高さを通り、且つ前記車体の前後方向に延在する線が前記ハンドルにおける使用者が把持する部分に交わる点と車輪の回転軸とを結んだ線と、前記車輪の回転軸を通り、且つ前記車体の上下方向に延在する線と、で成す前記第２の傾斜角度以上であって、人体平均データの２５％の高さを通り、且つ前記車体の前後方向に延在する線が前記ハンドルにおける使用者が把持する部分に交わる点と前記車輪の回転軸とを結んだ線と、前記車輪の回転軸を通り、且つ前記車体の上下方向に延在する線と、で成す第３の傾斜角度以下の範囲で、前記補助輪が前記路面に接触することが好ましい。

以上、説明したように、非走行状態での扱いが容易な移動体を提供することができる。

実施の形態の移動体を示す後方斜視図である。 実施の形態の移動体における突出部を示す上方斜視図である。 実施の形態の移動体における突出部を示す下方斜視図である。 水平な路面を走行する移動体を示す図である。 傾斜した路面を走行する移動体を示す図である。 傾斜した路面を走行する際の移動体のスタンド部及び補助輪と当該路面との関係を示す図である 駐車時の移動体を示す図である。 駐車時の移動体のスタンド部及び補助輪と路面との関係を示す図である。 牽引時の移動体を示す図である。 牽引時の移動体の傾斜角度と使用者の把持高さとの関係を示す図である。 図１０の状態に傾けた移動体におけるスタンド部、補助輪及び車体と路面との関係を示す図である。 牽引時の移動体の傾斜角度と使用者の把持高さとの関係を示す異なる図である。 図１２の状態に傾けた移動体におけるスタンド部、補助輪及び車体と路面との関係を示す図である 実施の形態の移動体における連結部の構成を示す斜視図である。 連結部を用いて他の移動体のハンドルを連結した状態を概略的に示す拡大図である。 実施の形態の移動体を複数連結して牽引する様子を示す図である

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。なお、以下の説明における前後方向、左右方向及び上下方向は、図１に示すように、移動体１を基準とするものである。

先ず、本実施の形態の移動体の基本構成を説明する。なお、本実施の形態の移動体の基本構成は、一般的な倒立型の同軸二輪車の基本構成と略等しいので、簡単に説明する。

図１は、本実施の形態の移動体を示す後方斜視図である。図１に示すように、移動体１は、車体２、ステッププレート３、ハンドル４、右側車輪５及び左側車輪６等を備えている。車体２には、図示を省略した制御装置やバッテリー等が搭載されている。また、車体２には、ステッププレート３及びハンドル４が設けられている。

ステッププレート３には、使用者が例えば立位姿勢で搭乗する。ハンドル４は、支柱４ａ及び把持部４ｂを備えている。支柱４ａの下端部は、例えば、車体２に回転可能に連結されている。把持部４ｂは、支柱４ａの上端部に連結されており、使用者に把持される。

右側車輪５及び左側車輪６は、回転軸を共通にするように、車体２に設けられている。これらの右側車輪５及び左側車輪６は、個別にモーターによって回転駆動する。各々のモーターは、制御装置によって制御される。

このような移動体１は、移動体１、ひいては車体２における右側車輪５及び左側車輪６の回転軸を中心とした前後方向への傾きに対して当該移動体１の倒立状態を維持するように前後方向に移動し、例えば、ハンドル４の左右方向への傾きに基づいて左右方向に旋回する。但し、移動体１の旋回動作は、ステッププレート３の左右方向への傾斜角度等に基づくものでもよい。

次に、本実施の形態の移動体１の突出部の基本構成を説明する。図２は、突出部を示す上方斜視図である。図３は、突出部を示す下方斜視図である。図２及び図３に示すように、本実施の形態の突出部７は、車体２から後方に突出している。突出部７は、スタンド部８及び補助輪９を備えている。

スタンド部８は、移動体１を駐車する際にスタンド（支持部）として機能する。スタンド部８は、固定部８ａ、延在部８ｂ及び収容部８ｃを備えており、路面に接触した際の接触抵抗が少ない、例えば樹脂等で一体的に成形されている。なお、スタンド部８の路面への接触範囲については後述する。

固定部８ａは、車体２の後方側の下端部に固定されている。延在部８ｂは、固定部８ａから後方に延在している。延在部８ｂの先端部は、路面に接触した際に引っ掛からないように、面取りされていることが好ましい。収容部８ｃは、補助輪９を収容する。収容部８ｃは、延在部８ｂの上方に配置されている。

補助輪９は、移動体１を牽引する際に路面との摩擦低減部材として機能する。補助輪９は、左右方向に延在する回転軸９ａを中心として前後方向に回転する。この補助輪９は、移動体１が傾いていない状態、即ち移動体１の傾斜角度（なお、以下の説明において、傾斜角度とは、上下方向に延在する基準軸Ｒ１に対する移動体１における右側車輪５及び左側車輪６の回転軸を中心とした前方又は後方への傾斜角度θ（図１０）をいう。）がゼロの状態で、スタンド部８より下方に突出しておらず、スタンド部８より後方に突出する。なお、補助輪９の路面への接触範囲については後述する。

次に、スタンド部８及び補助輪９の路面への接触範囲について説明する。先ず、移動体１の走行時におけるスタンド部８及び補助輪９と路面との関係を説明する。図４は、水平な路面を走行する移動体１を示す図である。図５は、傾斜した路面を走行する移動体１を示す図である。図６は、傾斜した路面を走行する際の移動体１のスタンド部８及び補助輪９と当該路面との関係を示す図である。

上述のように移動体１を前後方向に移動させる際に使用者は移動体１を前後方向に傾動させるが、図４及び図５に示すように、路面が水平面及び傾斜面のいずれであっても、スタンド部８及び補助輪９は路面に接触しない。つまり、図６に示すように、スタンド部８及び補助輪９と路面との距離が最も近くなることが想定される、移動体１が傾斜面を下る際においても、スタンド部８及び補助輪９と路面との間に隙間が確保される。

次に、移動体１の駐車時におけるスタンド部８及び補助輪９と路面との関係を説明する。図７は、駐車時の移動体１を示す図である。図８は、駐車時の移動体１のスタンド部８及び補助輪９と路面との関係を示す図である。

図７及び図８に示すように、移動体１が後方に傾いた状態でスタンド部８のみが路面に接触し、当該スタンド部８が移動体１を支持する。詳細には、移動体１の後方への傾斜角度θが、移動体１の倒立制御が実現される傾斜角度より大きな第１の傾斜角度θ１以上で、且つ第１の傾斜角度θ１より大きい第２の傾斜角度θ２（図１０）未満で、スタンド部８が路面に接触し、補助輪９が路面に接触しない。つまり、使用者が降車して移動体１を後方に第１の傾斜角度θ１傾けると、スタンド部８が路面に接触して移動体１を倒立状態で支持することができる。

第１の傾斜角度θ１は、移動体１の倒立制御が実現される傾斜角度、走行する路面の勾配及び安全マージン等を考慮して設定され、移動体１の傾斜角度θが第１の傾斜角度θ１未満では、スタンド部８及び補助輪９は路面に接触しない。

移動体１が想定外の急勾配の路面を走行し、スタンド部８が路面に接触しても、補助輪９は路面に接触しないので、補助輪９のみで移動体１が支持されることがなく、右側車輪５及び左側車輪６による駆動制御を維持することができる。

しかも、スタンド部８が路面に接触することで、使用者に移動体１の傾斜角度θが第１の傾斜角度θ１に達していることを知らせることができる。

このとき、スタンド部８の先端部に面取りが施されていると、路面との摩擦を低減することができ、スタンド部８が路面に引っ掛かることを抑制することができる。なお、第２の傾斜角度θ２については、後述する。

次に、移動体１の牽引時におけるスタンド部８及び補助輪９と路面との関係を説明する。図９は、牽引時の移動体１を示す図である。図１０は、牽引時の移動体１の傾斜角度θと使用者の把持高さとの関係を示す図である。図１１は、図１０の状態に傾けた移動体１におけるスタンド部８、補助輪９及び車体２と路面との関係を示す図である。図１２は、牽引時の移動体１の傾斜角度θと使用者の把持高さとの関係を示す異なる図である。図１３は、図１２の状態に傾けた移動体１におけるスタンド部８、補助輪９及び車体２と路面との関係を示す図である。

図９及び図１０に示すように、使用者がハンドル４の把持部４ｂを把持して移動体１を後方に第２の傾斜角度θ２以上傾けると、スタンド部８が路面に接触せず、補助輪９が路面に接触する。これにより、移動体１は補助輪９のみで支持されることになり、抵抗が大きい右側車輪５及び左側車輪６等が路面に接触しないので、使用者は軽快に移動体１を牽引することができる。

ここで、使用者が比較的高い位置でハンドル４の把持部４ｂを把持して傾けた際の移動体１の傾斜角度θが第２の傾斜角度θ２以上であって、且つ使用者が比較的低い位置でハンドル４の把持部４ｂを把持して傾けた際の移動体１の傾斜角度θが、車体２が路面と接触しない第３の傾斜角度θ３以下の範囲で、補助輪９が路面に接触することが好ましい。

例えば、図１０〜図１３に示すように、移動体１の傾斜角度θが、人体平均データの７５％の高さＨ１（例えば、１０３０ｍｍ）を通り、且つ前後方向に延在する線Ｌ１がハンドル４における使用者が把持する部分に交わる点Ｐ１と左側車輪６（右側車輪５）の回転軸Ｒ２とを結んだ線Ｌ２と、基準軸Ｒ１と、で成す角度（第２の傾斜角度θ２）以上であって、人体平均データの２５％の高さＨ２（例えば、７５０ｍｍ）を通り、且つ前後方向に延在する線Ｌ３がハンドル４における使用者が把持する部分に交わる点Ｐ２と左側車輪６（右側車輪５）の回転軸Ｒ２とを結んだ線Ｌ４と、基準軸Ｒ１と、で成す角度（第３の傾斜角度θ３）以下の範囲で、補助輪９が路面に接触することが好ましい。このように設定することで、使用者が比較的低い位置でハンドル４を把持して移動体１を牽引しても、車体２が路面に接触することを抑制することができる。

このように本実施の形態の突出部７は、スタンド部８に加えて補助輪９を備えているので、スタンド部８を用いて駐車時に移動体１を倒立状態で支持できるだけでなく、補助輪９を用いて移動体１を軽快に牽引することができる。そのため、移動体１の非走行時の扱いが容易である。

しかも、スタンド部８は移動体１を第１の傾斜角度θ１以上傾けると路面に接触するように車体２から突出していればよく、簡単な構成で、且つコンパクトである。

また、本実施の形態の突出部７は、スタンド部８及び補助輪９を一体的に備えているので、コンパクトである。

ここで、上述の移動体１は、他の移動体との連結部を備えていることが好ましい。図１４は、本実施の形態の移動体１の連結部の構成を示す斜視図である。図１５は、連結部を用いて他の移動体１のハンドルを連結した状態を概略的に示す拡大図である。図１６は、本実施の形態の移動体１を複数連結して牽引する様子を示す図である。

図１４に示すように、移動体１は、ハンドル４の上部に連結部１０を備えていることが好ましい。連結部１０は、例えば、後方に向かって開口部を有する略Ｕ字形状に形成されたクランプ部材であって、連結される移動体１を後方に第２の傾斜角度θ２以上傾けた状態で、図１５に示すように、内部に当該移動体１のハンドル４の支柱４ａが嵌め込まれる。このとき、連結部１０を例えば弾性体等で形成すると、内部に嵌め込まれた支柱４ａを左右方向から把持することができる。但し、連結部１０の構成は、上記の限りでなく、要するに移動体１を連結できる構成であればよい。

このような連結部１０を備えることで、第２の傾斜角度θ２以上傾けて補助輪９で支持された移動体１の連結部１０に、同じく第２の傾斜角度θ２以上傾けて補助輪９で支持された移動体１の支柱４ａを嵌め込むことで、図１６に示すように、複数の移動体１を連結した状態で牽引することができる。これにより、複数の移動体１を簡単に移動させることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。

上記実施の形態では、移動体１を後方に傾けて支持及び牽引しているが、移動体１を前方に傾けて支持及び牽引してもよい。このとき、突出部７は、車体２から前方に突出するように設けられる。また、突出部７は、車体２から前方及び後方に突出するように設けてもよい。

上記実施の形態では、スタンド部８に補助輪９を設けているが、補助輪９をスタンド部８とは別に車体２に設けてもよい。

１ 移動体
２ 車体
３ ステッププレート
４ ハンドル、４ａ 支柱、４ｂ 把持部
５ 右側車輪
６ 左側車輪
７ 突出部
８ スタンド部、８ａ 固定部、８ｂ 延在部、８ｃ 収容部
９ 補助輪、９ａ 回転軸
１０ 連結部
Ｒ１ 基準軸
Ｒ２ 車輪の回転軸
θ 移動体の傾斜角度
θ１ 第１の傾斜角度
θ２ 第２の傾斜角度
θ３ 第３の傾斜角度

Claims (4)

1. 車輪が取り付けられた車体における前記車輪の回転軸を中心とした前後方向への傾きに対して倒立制御する移動体であって、
   前記車体の前方又は後方に突出する突出部を備え、
   前記突出部は、スタンド部及び補助輪を有し、
   前記スタンド部は、前記倒立制御が実現される前記車体の傾斜角度より大きな第１の傾斜角度以上で、前記突出部が突出する側に前記車体が傾くと路面に接触し、
   前記補助輪は、前記車体が傾いていない状態で、前記スタンド部より下方に突出しておらず、前記スタンド部より前記突出部が突出する側に突出している移動体。
2. 前記第１の傾斜角度より大きな第２の傾斜角度以上で、前記突出部が突出する側に前記車体が傾くと、前記スタンド部が前記路面に接触せず、前記補助輪が前記路面に接触する請求項１に記載の移動体。
3. 前記第２の傾斜角度以上で前記突出部の突出する側に前記車体を傾けた状態の複数の移動体を連結可能な連結部を備える請求項２に記載の移動体。
4. 使用者が把持するハンドルを備え、
   前記突出部の突出する側への前記車体の傾斜角度が、人体平均データの７５％の高さを通り、且つ前記車体の前後方向に延在する線が前記ハンドルにおける使用者が把持する部分に交わる点と前記車輪の回転軸とを結んだ線と、前記車輪の回転軸を通り、且つ前記車体の上下方向に延在する線と、で成す前記第２の傾斜角度以上であって、人体平均データの２５％の高さを通り、且つ前記車体の前後方向に延在する線が前記ハンドルにおける使用者が把持する部分に交わる点と前記車輪の回転軸とを結んだ線と、前記車輪の回転軸を通り、且つ前記車体の上下方向に延在する線と、で成す第３の傾斜角度以下の範囲で、前記補助輪が前記路面に接触する請求項２又は３に記載の移動体。

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