JP2018020726A - 倒立振子型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】前傾状態で駐機する倒立振子型車両の駐機状態での倒立振子型車両のコンパクト化を図り、駐機スペースを削減すること。【解決手段】尾輪アーム（１１０）の揺動中心（Ａ）を、前記車体（１２）の中心面において前記起立状態における前記尾輪（１２６）の回転中心（Ｃ１）を中心として前記ディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）を通る円弧線（ＡＬ）より前記尾輪（１２６）の回転中心（Ｃ１）の側の領域で、且つディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）からの離間距離が同一と云う条件で、前記車体（１０）の中心面において、前記起立状態における前記尾輪（１２６）の回転中心（Ｃ１）と前記ディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）とを結ぶ仮想の直線（Ｌ１）と、前記前傾状態における仮想の尾輪（Ｘ）の回転中心（Ｃ２）と前記ディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）とを結ぶ仮想の直線（Ｌ２）との間の二等分線（Ｌ３）よりも上側の領域内に設定する。【選択図】図５

Description

本発明は、倒立振子型車両に関し、更に詳細には、倒立振子制御される主輪の後方に尾輪を有する倒立振子型車両に関する。

倒立振子型車両として、車体と、左右方向に延在する軸線を中心とした円環状の芯体と、前記芯体の円周方向に複数配置され各々自身の配置位置に於ける前記芯体の接線方向に延在する軸線周りに回転可能なドリブンローラとを含む主輪と、前記車体に取り付けられて左右方向に延在するディスク支持軸と、前記主輪の左右両側に配置され、前記ディスク支持軸に個別に回転可能に支持された左右のドライブディスクと、前記左右のドライブディスクの各々に当該ドライブディスクの周方向に間隔をおいて配置され、各々前記ドライブディスクの中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に支持されて外周面をもって前記ドリブンローラの外周面に接触する複数のドライブローラと、前記車体に取り付けられて前記左右のドライブディスクを個別に回転駆動する駆動装置と、前記車体が起立状態となるように前記駆動装置を制御する倒立振子制御装置とを具備した一輪式の倒立振子型車両に、旋回性の改善のために、前記車体に上下方向に揺動可能に取り付けられた尾輪アームと、前記尾輪アームの遊端（後端）に回転可能に取り付けられて前記主輪より後方において接地する尾輪とが追加されたものが知られている（例えば、特許文献１〜３）。

更に、倒立振子制御を停止した状態で倒立振子型車両を駐機させるために、車体にスタンドが設けられているものが知られている（例えば、特許文献４）。

国際公開２００８／１３９７４０号パンフレット 特開２０１３−２３７３２７号公報 特開２０１４−１５１２２号公報 特開２０１４−２３４０３４号公報

上述の如き倒立振子型車両は、駐機時も、主輪より後方に延在する尾輪アーム及び尾輪アームの後端に配置された尾輪が倒立振子制御時と同様に存在するため、駐機に必要なスペースが大きくなる。このことは、特に、車体を前傾状態で駐機させる場合、接地面に投影した倒立振子型車両の前後長が、起立状態時に比して前傾分だけ長くなることに相まって問題になり、駐機スペースの削減のために、駐機状態での倒立振子型車両のコンパクト化が要望される。

本発明が解決しようとする課題は、前傾状態で駐機する倒立振子型車両の駐機状態での倒立振子型車両のコンパクト化を図り、駐機スペースを削減することである。

本発明による倒立振子型車両は、車体（１２）と、左右方向に延在する軸線を中心とした円環部材（４２）と、前記円環部材（４２）の円周方向に複数配置され各々自身の配置位置に於ける前記円環部材（４２）の接線方向に延在する軸線周りに回転可能なドリブンローラ（４４）とを含む主輪（４０）と、前記車体（１２）に取り付けられて左右方向に延在するディスク支持軸（４６）と、前記主輪（４０）の左右両側に配置され、前記ディスク支持軸（４６）に個別に回転可能に支持された左右のドライブディスク（５０）と、前記左右のドライブディスク（５０）の各々に当該ドライブディスク（５０）の周方向に間隔をおいて配置され、各々前記ドライブディスク（５０）の中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に支持されて外周面をもって前記ドリブンローラ（４４）の外周面に接触する複数のドライブローラ（５２）と、前記車体（１２）に取り付けられて前記左右のドライブディスクを個別に回転駆動する駆動装置（７２、８６）と、前記車体（１２）が起立状態となるように前記駆動装置（７２、８６）を制御する倒立振子制御装置（１０２）と、前記車体（１２）に上下方向に揺動可能に取り付けられた基端（１１０Ａ）を含み、当該基端（１１０Ａ）から車体後方に延在する尾輪アーム（１１０）と、前記尾輪アーム（１１０）の遊端（１１０Ｂ）に回転可能に取り付けられて前記主輪（４０）より後方において接地する尾輪（１２６）と、前記車体（１２）を所定の前傾状態で駐機させるために接地するように前記車体（１２）に設けられたスタンド（２８）とを具備した倒立振子型車両であって、前記尾輪アーム（１１０）の揺動中心（Ａ）は、前記車体（１２）の中心面において前記起立状態における前記尾輪（１２６）の回転中心（Ｃ１）を中心として前記ディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）を通る円弧線（ＡＬ）より前記尾輪（１２６）の回転中心（Ｃ１）の側の領域で、且つ前記ディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）からの離間距離が同一と云う条件で、前記車体（１０）の中心面において、前記起立状態における前記尾輪（１２６）の回転中心（Ｃ１）と前記ディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）とを結ぶ仮想の直線（Ｌ１）と、前記前傾状態における仮想の尾輪（Ｘ）の回転中心（Ｃ２）と前記ディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）とを結ぶ仮想の直線（Ｌ２）との間の二等分線（Ｌ３）よりも上側の領域内に位置する。

この構成によれば、尾輪アーム（１１０）の揺動中心（Ａ）がディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）と同心にある場合に比して前傾状態時の尾輪（１２６）の位置が所定の変位量（Ｅ）だけ主輪（４０）の側に近付くことになる。このことにより、前傾状態での駐機時の倒立振子型車両（１０）の前後長が短くなり、駐機状態での倒立振子型車両（１０）のコンパクト化が図られ、駐機スペースが削減される。

本発明による倒立振子型車両は、好ましくは、前記尾輪アーム（１１０）の前記揺動中心（Ａ）は、前記ディスク支持軸（４６）の中心と前記起立状態における前記尾輪（１２６）の回転中心（Ｃ１）とを結ぶ直線（Ｌ１）上或いは当該直線（Ｌ１）の近傍にある。

この構成によれば、尾輪アーム（１１０）の揺動中心（Ａ）がディスク支持軸（４６）の中心（Ｂ）と同心にある場合に比して前傾状態時の尾輪（１２６）の位置が所定の変位量（Ｅ）だけ主輪（４０）の側に近付くことになる。このことにより、前傾状態での駐機時の倒立振子型車両（１０）の前後長が短くなり、駐機状態での倒立振子型車両（１０）のコンパクト化が図られ、駐機スペースが削減される。しかも、尾輪アーム（１１０）の支持のために、車体（１２）が大きくなることがない。

本発明による倒立振子型車両は、好ましくは、前記主輪（４０）と前記尾輪（１２６）とは左右方向に見て前記車体の中心面を含んで存在し、前記尾輪アーム（１１０）は、前記起立状態及び前記前傾状態の何れにおいても前記尾輪（１２６）が前記主輪（４０）と干渉しないアーム長を有する。

この構成によれば、車体（１２）が起立状態及び前傾状態の何れにあっても、尾輪（１２６）が主輪（４０）の運動を阻害することがない。

本発明による倒立振子型車両は、好ましくは、前記車体（１２）は、前記主輪（４０）の左右両側にあって前記主輪（４０）に干渉しない板状の左右のサイドメンバ（１８）を含み、左右のサイドメンバ（１８）は、前記ディスク支持軸（４６）と、前記尾輪アーム（１１０）の前記揺動中心をなすアーム支持軸（１１２）とを支持している。

この構成によれば、アーム支持軸（１１２）の支持のための車体メンバを追加する必要がなく、車体（１２）の構造が複雑化することがない。

本発明による倒立振子型車両は、好ましくは、前記尾輪アーム（１１０）は、各々前記基端（１１０Ａ）を個別の前記アーム支持軸（１１２）によって左右のサイドメンバ（１８）に取り付けられて前記主輪（４０）の左右の外側方を車体後方に延在する左右の前後延在部（１１４Ａ、１１６Ａ）と、前記主輪（４０）の後方を左右方向に延在して前記前後延在部分（１１４Ａ、１１６Ａ）の後端を互いに接続する左右延在部（１１４Ｂ、１１６Ｂ）とを含んで門形をなし、前記左右延在部（１１４Ｂ、１１６Ｂ）に前記尾輪（１２６）が取り付けられている。

この構成によれば、尾輪アーム（１１０）が、主輪（４０）に干渉することなく、サイドメンバ（１８）に高い取付強度をもって揺動可能に取り付けられる。

本発明による倒立振子型車両によれば、尾輪アームの揺動中心の設定によって前傾状態で駐機する倒立振子型車両の駐機状態での倒立振子型車両のコンパクト化が図られ、駐機スペースが削減される。

本発明による倒立振子型車両の一つの実施形態の起立状態の側面図 本実施形態による倒立振子型車両の前傾状態の側面図 本実施形態による倒立振子型車両の正面図 図１の線IV−IVに沿った断面図 本実施形態による倒立振子型車両の尾輪位置を示す解図

以下に、本発明による倒立振子型車両の一つの実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。以下の説明では、倒立振子型車両に着座した乗員を基準として各方向を定める。

倒立振子型車両１０は、パイプ構造の車体フレーム（車体）１２を有する。車体フレーム１２は、左右一対のメインポスト１４と、後述の主輪４０の後方を取り囲むように延在して主輪４０の左右両側を各々前後方向に延在する左右の側部１６Ａを含み、当該側部１６Ａの中間部に対応する側のメインポスト１４の下端を接合された平面視でコ字形をしたロアーパイプ１６と、左右の側部１６Ａの各々の下側に接合された左右のサイドメンバ１８と、左右のメインポスト１４の中間部を互いに連結するクロスメンバ２２と、主輪４０の左右側方にあって各々後端をクロスメンバ２２に接合され、下端近傍をロアーパイプ１６の前端に接合された鉤形の左右のサイドパイプ２４とを含む。左右のサイドメンバ１８は、各々、アウタパネル１８Ａとインナパネル１８Ｂとによって構成され、後述の主輪４０の左右両側にあって主輪４０に干渉しない寸法及び形状の板状をなしている（図４参照）。

左右のメインポスト１４の上部には左右一対のサドルポスト３０によって一つのサドル３２が取り付けられている。左右のサイドメンバ１８には、各々ボルト３４によってステップ取付具３６が固定されている。左右のステップ取付具３６には、各々ステップ３８が取り付けられている。左右のステップ３８は搭乗者の左右の足置き場である。

左右のサイドメンバ１８には当該左右のサイドメンバ１８間を左右方向に水平に延在する一つのディスク支持軸４６の端部が固定されている。換言すると、ディスク支持軸４６は、左右のサイドメンバ１８間を左右方向に水平に延在し、左右のサイドメンバ１８によって両持ち支持されている。

左右のメインポスト１４及び左右のサイドメンバ１８間には一つの主輪４０及び左右のドライブディスク５０が配置されている。

主輪４０は、オムニホイール式のものであり、左右水平方向に延在する中心軸線を有する金属製の円環部材４２と、円環部材４２の外周にボール軸受４３（図４参照）を介して取り付けられた複数個の従動ローラ（フリーローラ）４４とを含む。各ドリブンローラ４４は、ゴム製の外周部を有するものであり、ボール軸受４３によって各々の配置位置における円環部材４２の接線方向に延在する軸線周りに個別に回転（自転）可能である。

左右のドライブディスク５０は、図４に示されているように、主輪４０の左右両側に配置されており、各々、ハブ部材５０Ａと、ハブ部材５０Ａの外周に軸線方向（左右方向）に間隔をおいて固定された円盤状のアウタプレート５０Ｂ及びインナプレート５０Ｃと、アウタプレート５０Ｂとインナプレート５０Ｃとの間に固定されたローラ支持部材５０Ｄとを含み、各ハブ部材５０Ａがボール軸受５１によってディスク支持軸４６に外周に個別に回転可能に取り付けられている。

左右のローラ支持部材５０Ｄは、各々、円周方向に等間隔をおいて複数の金属製の左右のドライブローラ５２を各々個別に回転可能に支持している。左右のドライブローラ５２は、互いに左右対称形をなすように配置されており、各ドライブローラ５２の回転中心はドライブディスク５０の回転中心に対してねじれの関係となるように配置されている。これにより、左右のドライブローラ５２は、左右対称形をなし、はすば歯車の歯すじに似た傾斜配置となっている。

左右のドライブローラ５２は、各々、外周面を主輪４０のドリブンローラ４４の外周面に押し付けられるようにして接触し、左右両側からドリブンローラ４４を挟むことにより、主輪４０を左右のドライブディスク５０間に無軸状態で支持している。

左右のドライブディスク５０の外側には、各々、コグベルト用の左右のドリブンプーリ５４、５６が各ドライブディスク５０と同心に取り付けられている。なお、説明の都合上、左側のドリブンプーリ５４と右側のドリブンプーリ５６とを異なる個別の符号を付けて説明する。

左右のサイドパイプ２４には、クロスメンバ５７によって互いに連結されている。クロスメンバ５７にはモータマウント部材５８が固定されている。左右のサイドパイプ２４上にはモータマウント部材５８等によって同一構造の左側用駆動ユニット（駆動装置）７２と右側用駆動ユニット（駆動装置）８６とが前後に左右反転の配置で取り付けられている。

左側用駆動ユニット７２は電動モータ６８と減速装置７０とを含む。減速装置７０の出力軸７４にはコグベルト用のドライブプーリ７６が取り付けられている。ドライブプーリ７６とドリブンプーリ５４との間には無端のコグベルト９２が掛け渡されている。右側用駆動ユニット８６は電動モータ８２と減速装置８４とを含む。減速装置８４の出力軸８８にはコグベルト用のドライブプーリ９０が取り付けられている。ドライブプーリ７６とドリブンプーリ５４との間には無端のコグベルト９４が掛け渡されている。

左右のメインポスト１４の後部にはメインポスト１４から後方に延出するように設けられたリアパイプ９６によってバッテリ取付ボックス９８が取り付けられている。バッテリ取付ボックス９８にはバッテリ１００が着脱可能に取り付けられている。バッテリ１００は、バッテリ取付ボックス９８と共に、左側用駆動ユニット７２及び右側用駆動ユニット８６より更に後側において、主輪４０とサドル３２との間に配置されている。バッテリ１００は、電動モータ６８、８２及び後述する主輪ＰＤＵ１０２等の車載電装品の電力を供給する車載電源である。

左右のメインポスト１４の上部には主輪ＰＤＵ（倒立振子制御装置）１０２が取り付けられている。主輪ＰＤＵ１０２は、電動モータ６８、８２を制御するためのコンピュータ式の主輪制御用パワードライブユニットであり、バッテリ取付ボックス９８に取り付けられたジャイロセンサ１０４の出力信号等を入力して倒立不倒制御及び走行制御を行う。

主輪ＰＤＵ１０２は、乗員を含む倒立振子型車両１０全体の重心がニュートラル位置（例えば、ディスク支持軸４６の上方）にある時には、倒立振子制御則に従った制御処理に基づいて電動モータ６８、８２を駆動し、図１に示されているように、車体フレーム１２を直立姿勢に維持する。

乗員を含む倒立振子型車両１０全体の重心がニュートラル位置より前側に移動すると、主輪ＰＤＵ１０２は倒立振子制御則に従った制御処理のもとに電動モータ６８、８２をそれぞれ正転方向に同一速度で駆動する。この電動モータ６８、８２の駆動によって、左右のドライブディスク５０が同一速度で前転し、主輪４０が自身の輪中心を回転軸として正転、つまり、前進方向に公転する。この時には、左右のドライブディスク５０に回転速度差が生じないため、ドライブディスク５０のドライブローラ５２及び主輪４０のドリブンローラ４４が自転せず、倒立振子型車両１０は真っ直ぐに前進する。

乗員を含む倒立振子型車両１０全体の重心がニュートラル位置より後側に移動すると、主輪ＰＤＵ１０２が倒立振子制御則に従った制御処理のもとに、電動モータ６８、８２をそれぞれ逆転方向に同一速度で駆動する。この電動モータ６８、８２の駆動によって、左右のドライブディスク５０が同一速度で逆転し、主輪４０が自身の輪中心を回転軸として逆転、つまり、後進方向に公転する。このとき、左右のドライブディスク５０に回転速度差が生じないため、ドライブディスク５０のドライブローラ５２及び主輪４０のドリブンローラ４４が自転せず、倒立振子型車両１０は真っ直ぐに後進する。

乗員を含む倒立振子型車両１０全体の重心がニュートラル位置より左側あるいは右側に移動すると、主輪ＰＤＵ１０２が、倒立振子制御則に従った制御処理のもとに、電動モータ６８と電動モータ８２とを、互いに異なった回転方向及び又は回転速度に駆動する。この電動モータ６８、８２の駆動によって、左右のドライブディスク５０間に回転速度差が生じ、左右のドライブディスク５０の回転力による円周（接線）方向の力に対し、この力に直交する向きの分力がドライブディスク５０のドライブローラ５２と主輪４０のドリブンローラ４４との接触面に作用する。この分力によってドリブンローラ４４が自身の中心軸線周りに回転（自転）することになる。

ドリブンローラ４４の回転は、左右のドライブディスク５０の回転速度差によって定まる。例えば、左右のドライブディスク５０を互いに同一速度で逆向きに回転させると、主輪４０は全く公転せず、ドリブンローラ４４の自転だけが生じる。これにより、主輪４０には左右方向の走行力が加わることになり、倒立振子型車両１０は、左右方向に移動（真横移動）する。また、左右のドライブディスク５０を同一方向に相違した速度で回転させると、主輪４０の公転と共にドリブンローラ４４の自転が生じる。これにより、倒立振子型車両１０は、斜め前方や斜め後方に移動する。

左右のサイドパイプ２４の前部には、左右のサイドパイプ２４を互いに連結するようにフロントプレート２６が取り付けられている。フロントプレート２６にはスタンド２８が取り付けられている。スタンド２８は、左右両側にフロントプレート２６との固定部から前方下方に延出した脚部２８Ａを含み、図２に示されているように、倒立振子制御の停止下で、車体フレーム１２が所定の前傾角度で前傾することにより、脚部２８Ａの先端が接地することで、車体フレーム１２を所定の前傾状態で駐機させる。図１に示されているように、倒立振子制御によって車体フレーム１２が起立した起立状態では、脚部２８Ａの先端は路面から離間するので、スタンド２８が固定配置であっても、スタンド２８が倒立振子型車両１０の走行に支障を与えることがない。

左右のサイドメンバ１８には尾輪アーム１１０が取り付けられている。尾輪アーム１１０は左右対称の左側部材１１４及び右側部材１１６との組立体により構成されている。左側部材１１４及び右側部材１１６は、各々左右方向に水平に延在する互いに同心の個別のアーム支持軸１１２によって前端を左右のサイドメンバ１８に上下方向に揺動可能に取り付けられており、この前端が尾輪アーム１１０の基端１１０Ａをなしている。左側部材１１４及び右側部材１１６は、主輪４０の左右の外側方を車体後方に延在する前後延在部１１４Ａ、１１６Ａと、前後延在部１１４Ａ、１１６Ａの後端から各々左右方向内側に折曲して主輪４０の後方を左右方向に延在し、先端を互い連結されて尾輪アーム１１０の遊端１１０Ｂをなす左右延在部１１４Ｂ、１１６Ｂとを含んで平面視で門形（ステープル形）をなしている。

これにより、尾輪アーム１１０は、主輪４０に干渉することなく、サイドメンバ１８に高い取付強度をもって揺動可能に取り付けられる。

尾輪アーム１１０にはロアーパイプ１６に設けられた固定側ストッパ１７に当接することにより車体フレーム１２の後傾を制限して最大後傾を設定する可動側ストッパ１１１が設けられている。

遊端１１０Ｂには、左右延在部１１４Ｂと１１６Ｂを互いに結合すべく複数のボルト１２０によってブラケット１２２が取り付けられている。ブラケット１２２は、左右方向に水平に延在する車軸１２４によってゴムタイヤ１２６Ａによる尾輪１２６を回転可能に支持している。尾輪１２６は、ゴムタイヤ１２６Ａをもって主輪４０の接地点より後方に離れた位置にて接地し、乗員を含む倒立振子型車両１０全体の重心がニュートラル位置より左前方やあるいは右前方に移動した際に、接地点を旋回中心として倒立振子型車両１０が旋回することをアシストする。

この場合、尾輪１２６は、対称性を有する旋回性能を得るために主輪４０の真後ろ位置にあることが好ましい。換言すると、主輪４０と尾輪１２６とは、車体フレーム１２を左右方向に２分割する鉛直な中心面（図５の紙面）を含んで存在している。そして、尾輪アーム１１０は、車体フレーム１２の起立状態、前傾状態及び最大後傾状態の何れにおいて尾輪１２６が主輪４０と干渉しないアーム長に設定されている。これにより、車体フレーム１２が起立状態、前傾状態及び最大後傾状態の何れにあっても、尾輪１２６が主輪４０の運動を阻害することがない。

尾輪アーム１１０の揺動中心Ａは、アーム支持軸１１２の中心により決まり、ディスク支持軸４６の中心Ｂに対して後方に偏倚した位置にある。好適な尾輪アーム１１０の揺動中心Ａについて、図５を参照して説明する。揺動中心Ａは、車体フレーム１２を左右方向に２分割する鉛直な中心面（図５の紙面）において車体フレーム１２が起立した状態（起立状態）における尾輪１２３の回転中心Ｃ１を中心としてディスク支持軸４６の中心Ｂを通る半径Ｒの円弧線ＡＬより尾輪１２６の回転中心Ｃ１の側の領域で、且つディスク支持軸４６の中心Ｂからの離間距離が同一と云う条件で、前記中心面において、起立状態における尾輪１２６の回転中心Ｃ１とディスク支持軸４６の中心Ｂとを結ぶ仮想の直線Ｌ１と車体フレーム１２が駐機のために前傾した状態（前傾状態）における仮想の尾輪Ｘの回転中心Ｃ２（仮想の中心位置）とディスク支持軸４６の中心Ｂとを結ぶ仮想の直線Ｌ２とがなす小さい方の挟角θを２分割する二等分線Ｌ３よりも上側の領域内に位置している。より好ましくは、尾輪アーム１１０の揺動中心Ａの位置は、上述の条件を満たした上で、ディスク支持軸４６の中心Ｂを通る水平線ＨＬの下方である。

なお、ここで云うディスク支持軸４６の中心Ｂからの離間距離は、所定のアーム長を有する尾輪アーム１１０（揺動中心Ａを有する尾輪アーム１１０）において、起立状態時に尾輪１２６の回転中心が実際に位置する点（回転中心Ｃ１と同一）とディスク支持軸４６の中心Ｂとを結ぶ線分の長さであり、中心Ｂと回転中心Ｃ１との結ぶ直線距離（離間距離）と、中心Ｂと回転中心Ｃ２との結ぶ直線距離（離間距離）とが等しい。

また、好ましくは、尾輪アーム１１０の揺動中心Ａの位置は、直線Ｌ１上或いは直線Ｌ１の近傍である。

なお、符号Ｃ３は、最大後傾時の尾輪１２３の回転中心を示している。

尾輪アーム１１０の揺動中心Ａが上述の如く設定されることにより、駐機のための前傾状態時には、尾輪１２３の回転中心は符号Ｃ４によって示されている位置に位置する。

これにより、尾輪アーム１１０の揺動中心Ａがディスク支持軸４６の中心Ｂと同心にある場合に比して前傾状態時の尾輪１２３の位置が変位量Ｅだけ主輪４０の側に近付くことになる。このことにより、前傾状態での駐機時の倒立振子型車両１０の前後長が短くなり、駐機状態での倒立振子型車両１０のコンパクト化が図られ、駐機スペースが削減される。

また、尾輪アーム１１０の揺動中心Ａがディスク支持軸４６の中心Ｂを通る水平線ＨＬの下方の領域に設定されていることにより、尾輪アーム１１０を不必要に長くすることが回避される。

尾輪アーム１１０がディスク支持軸４６によって支持される場合には、ディスク支持軸４６は尾輪アーム１１０の支持分だけ軸長を長くする必要が生じるが、本実施形態では、尾輪アーム１１０はディスク支持軸４６との異軸のアーム支持軸１１２によって支持されるから、ディスク支持軸４６を尾輪アーム１１０の支持分だけ軸長を長くする必要が生じない。このことにより、倒立振子型車両１０の左右方向幅（車幅）を小さくすることができる。このことによっても駐機スペースが削減される。

また、左右のサイドメンバ１８がディスク支持軸４６とアーム支持軸１１２との双方を支持しているから、アーム支持軸１１２の支持のための車体メンバを追加する必要がなく、車体フレーム１２の構造が複雑化することがない。しかも、尾輪アーム１１０の揺動中心Ａが、ディスク支持軸４６の中心Ｂと起立状態における尾輪１２６の回転中心Ｃ１とを結ぶ直線Ｌ１の近傍にあることにより、尾輪アーム１１０の支持のために、左右のサイドメンバ１８が大型化することがない。

以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、尾輪アーム１１０の揺動中心Ａは、ディスク支持軸４６の中心Ｂと起立状態における尾輪１２６の回転中心Ｃ１とを結ぶ直線Ｌ１上にあってもよい。尾輪１２６は、特開２０１４−２３４０３６号公報に示されているような電動式のオムニホイールによって構成されていてもよい。車体フレーム１２の構成は、上述の実施形態のものに限られることはなく、種々の構成のものであってよい。本発明は、主輪４０の内径に対してドライブディスク５０の外径が大幅に小さく、主輪４０の中心に対してドライブディスク５０の中心（ディスク支持軸４６の中心Ｂ）が大きく偏心している型式のものにも適用することができる。

また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

１０ ：倒立振子型車両
１２ ：車体フレーム
１４ ：メインポスト
１６ ：ロアーパイプ
１６Ａ ：側部
１７ ：固定側ストッパ
１８ ：サイドメンバ
１８Ａ ：アウタパネル
１８Ｂ ：インナパネル
２２ ：クロスメンバ
２４ ：サイドパイプ
２６ ：フロントプレート
２８ ：スタンド
２８Ａ ：脚部
３０ ：サドルポスト
３２ ：サドル
３４ ：ボルト
３６ ：ステップ取付具
３８ ：ステップ
４０ ：主輪
４２ ：円環部材
４３ ：ボール軸受
４４ ：ドリブンローラ
４６ ：ディスク支持軸
５０ ：ドライブディスク
５０Ａ ：ハブ部材
５０Ｂ ：アウタプレート
５０Ｃ ：インナプレート
５０Ｄ ：ローラ支持部材
５１ ：ボール軸受
５２ ：ドライブローラ
５４ ：ドリブンプーリ
５６ ：ドリブンプーリ
５７ ：クロスメンバ
５８ ：モータマウント部材
６８ ：電動モータ
７０ ：減速装置
７２ ：左側用駆動ユニット（駆動装置）
７４ ：出力軸
７６ ：ドライブプーリ
８２ ：電動モータ
８４ ：減速装置
８６ ：右側用駆動ユニット（駆動装置）
８８ ：出力軸
９０ ：ドライブプーリ
９２ ：コグベルト
９４ ：コグベルト
９６ ：リアパイプ
９８ ：バッテリ取付ボックス
１００ ：バッテリ
１０２ ：主輪ＰＤＵ（倒立振子制御装置）
１０４ ：ジャイロセンサ
１１０ ：尾輪アーム
１１０Ａ ：基端
１１０Ｂ ：遊端
１１１ ：可動側ストッパ
１１２ ：アーム支持軸
１１４ ：左側部材
１１４Ａ ：延在部
１１４Ｂ ：左右延在部
１１６ ：右側部材
１１６Ａ ：延在部
１１６Ｂ ：左右延在部
１２０ ：ボルト
１２２ ：ブラケット
１２３ ：尾輪
１２４ ：車軸
１２６ ：尾輪
１２６Ａ ：ゴムタイヤ

Claims (5)

1. 車体と、
   左右方向に延在する軸線を中心とした円環部材と、前記円環部材の円周方向に複数配置され各々自身の配置位置に於ける前記円環部材の接線方向に延在する軸線周りに回転可能なドリブンローラとを含む主輪と、
   前記車体に取り付けられて左右方向に延在するディスク支持軸と、
   前記主輪の左右両側に配置され、前記ディスク支持軸に個別に回転可能に支持された左右のドライブディスクと、
   前記左右のドライブディスクの各々に当該ドライブディスクの周方向に間隔をおいて配置され、各々前記ドライブディスクの中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に支持されて外周面をもって前記ドリブンローラの外周面に接触する複数のドライブローラと、
   前記車体に取り付けられて前記左右のドライブディスクを個別に回転駆動する駆動装置と、
   前記車体が起立状態となるように前記駆動装置を制御する倒立振子制御装置と、
   前記車体に上下方向に揺動可能に取り付けられた基端を含み、当該基端から車体後方に延在する尾輪アームと、
   前記尾輪アームの遊端に回転可能に取り付けられて前記主輪より後方において接地する尾輪と、
   前記車体を所定の前傾状態で駐機させるために接地するように前記車体に設けられたスタンドとを具備した倒立振子型車両であって、
   前記尾輪アームの揺動中心は、前記車体の中心面において前記起立状態における前記尾輪の回転中心を中心として前記ディスク支持軸の中心を通る円弧線より前記尾輪の回転中心の側の領域で、
   且つ前記ディスク支持軸の中心からの離間距離が同一と云う条件で、前記車体の中心面において前記起立状態における前記尾輪の回転中心と前記ディスク支持軸の中心とを結ぶ仮想の直線と、前記前傾状態における仮想の尾輪の回転中心と前記ディスク支持軸の中心とを結ぶ仮想の直線との間の二等分線よりも上側の領域内に位置する倒立振子制御装置。
2. 前記尾輪アームの前記揺動中心は、前記ディスク支持軸の中心と前記起立状態における前記尾輪の回転中心とを結ぶ直線上或いは当該直線の近傍にある請求項１に記載の倒立振子型車両。
3. 前記主輪と前記尾輪とは左右方向に見て前記車体の中心面を含んで存在し、前記尾輪アームは、前記起立状態及び前記前傾状態の何れにおいても前記尾輪が前記主輪と干渉しないアーム長を有する請求項１又は２に記載の倒立振子型車両。
4. 前記車体は、前記主輪の左右両側にあって前記主輪に干渉しない板状の左右のサイドメンバを含み、左右のサイドメンバは、前記ディスク支持軸と、前記尾輪アームの前記揺動中心をなすアーム支持軸とを支持している請求項１〜３の何れか一項に記載の倒立振子型車両。
5. 前記尾輪アームは、各々前記基端を個別の前記アーム支持軸によって左右のサイドメンバに取り付けられて前記主輪の左右の外側方を車体後方に延在する左右の前後延在部と、前記主輪の後方を左右方向に延在して前記前後延在部の後端を互いに接続する左右延在部とを含んで門形をなし、前記左右延在部に前記尾輪が取り付けられている請求項４に記載の倒立振子型車両。

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