JP4708975B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、進行方向に略沿って配列された前輪及び後輪を備え、これらの内径側にそれぞれ配置されたステップ部に搭乗者が足を載せて走行する乗物に関するものである。 The present invention relates to a vehicle that includes a front wheel and a rear wheel arranged substantially along a traveling direction, and a passenger travels with feet placed on step portions respectively disposed on the inner diameter side thereof.
従来、レクリエーション用途等に用いられる車輪式の乗物は、進行方向に沿って前輪及び後輪を配列し、その内径側に搭乗者が足を乗せるステップを設けたものが知られている。
従来、このような乗物として、前輪と後輪との間に配置される車体に内燃機関又は電動モータを搭載し、後輪をチェーン駆動するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as such a vehicle, there is known a vehicle in which an internal combustion engine or an electric motor is mounted on a vehicle body disposed between a front wheel and a rear wheel, and the rear wheel is chain-driven (for example, see Patent Document 1). .
上述したような乗物は、取り扱いの容易さや騒音等の観点から、電動化することが要望されている。しかし、車体にモータを搭載して後輪を駆動する場合、前後輪の間隔にモータ、バッテリ、コントローラ、動力伝達機構等が集中することから、そのレイアウトが困難であり設計上の制約が多い。
本発明の課題は、構造が簡単であり設計上の自由度が大きい乗物を提供することである。
Vehicles such as those described above are required to be motorized from the viewpoint of ease of handling, noise, and the like. However, when the motor is mounted on the vehicle body and the rear wheels are driven, the motor, battery, controller, power transmission mechanism and the like are concentrated in the space between the front and rear wheels, so that the layout is difficult and there are many design restrictions.
An object of the present invention is to provide a vehicle having a simple structure and a high degree of design freedom.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1の発明は、進行方向に配列された前輪及び後輪と、前記前輪及び前記後輪を支持する車体と、前記前輪及び前記後輪の内径側にそれぞれ配置され、搭乗者の足が載せられるステップ部と、前記前輪、前記後輪の少なくとも一方に設けられ、その内径側に前記ステップ部が配置される開口が形成された環状のダイレクトドライブモータとを備える乗物である。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention according to
請求項2の発明は、請求項1に記載の乗物において、少なくとも1つの前記ダイレクトドライブモータは、その非回転部が前記車体に固定されることを特徴とする乗物である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の乗物において、前記ステップ部の踏面は、このステップ部が設けられる前記前輪又は前記後輪の車軸よりも下側に設けられることを特徴とする乗物である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の乗物において、前記前輪の車軸よりも後方でありかつ前記後輪の車軸よりも前方に配置され、前記ダイレクトドライブモータを駆動する電力を供給する電力供給部と、前記電力供給部よりも上側に配置され、前記電力供給部から前記ダイレクトドライブモータへの電力供給量を制御する制御部とを備えることを特徴とする乗物である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の乗物において、前記前輪の前記ステップ部、前記後輪の前記ステップ部の少なくとも一方は、前記進行方向に対する踏面の傾斜を変更する踏面傾斜調整部を備えることを特徴とする乗物である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の乗物において、前記前輪、前記後輪の少なくとも一方は、前記車体に対して所定の操舵中心軸回りに回転可能に支持され、前記進行方向に対する前記操舵中心軸の傾斜を変更するキャスタ調整部を備えることを特徴とする乗物である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の乗物において、前記前輪の車軸と前記後輪の車軸との軸間距離を変更するホイールベース調整部を備えることを特徴とする乗物である。
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の乗物において、前記前輪を支持する前輪支持部に対して固定され、前記搭乗者によって把持されるグリップ部と、前記後輪を支持する後輪支持部又は前記車体に設けられ、前記後輪の車軸方向における両側にそれぞれ突き出して形成された正面乗車用ステップとを備えることを特徴とする乗物である。
請求項9の発明は、請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の乗物において、前記ダイレクトドライブモータは、前記前輪及び前記後輪にそれぞれ設けられることを特徴とする乗物である。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle according to the first aspect, at least one of the direct drive motors has a non-rotating portion fixed to the vehicle body.
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle according to the first or second aspect, the tread of the step portion is provided below the axle of the front wheel or the rear wheel provided with the step portion. It is a characteristic vehicle.
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle according to any one of the first to third aspects, the vehicle is disposed rearward of the front wheel axle and forward of the rear wheel axle. A power supply unit that supplies power for driving the drive motor, and a control unit that is disposed above the power supply unit and controls the amount of power supplied from the power supply unit to the direct drive motor. Vehicle.
According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle according to any one of the first to fourth aspects, at least one of the step portion of the front wheel and the step portion of the rear wheel is a tread surface with respect to the traveling direction. It is a vehicle characterized by including a tread surface inclination adjusting unit for changing the inclination of the vehicle.
According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle according to any one of the first to fifth aspects, at least one of the front wheel and the rear wheel rotates around a predetermined steering center axis with respect to the vehicle body. The vehicle includes a caster adjusting unit that is supported so as to change an inclination of the steering central axis with respect to the traveling direction.
A seventh aspect of the present invention is the vehicle according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a wheel base adjusting portion that changes an inter-axis distance between the axle of the front wheel and the axle of the rear wheel. It is a vehicle characterized by this.
The invention according to claim 8 is the vehicle according to any one of
The invention according to claim 9 is the vehicle according to any one of
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)中央部に開口が形成され、前輪又は後輪を直接駆動する環状のダイレクトドライブモータを設け、その内径側にステップ部を配置することによって、車体にモータを内蔵する必要がなくなるとともに、モータの出力を車輪側に伝達する動力伝達機構も不要となるから、設計の自由度が向上し、また乗物の構造を簡素化することができる。
(2)ダイレクトドライブモータの非回転部を車体に固定することによって、ダイレクトドライブモータの支持構造を簡素化することができる。
(3)ステップ部の踏面を車軸よりも低く配置することによって、安定性及び操作性を向上することができる。
(4)比較的重量が大きいバッテリ等の電力供給部を、ホイールベース間でありかつ制御部よりも下側に配置することによって、低重心化及びヨー慣性モーメントの低減を図り、操縦安定性を向上することができる。
(5)ステップ部の踏面の傾斜を調整可能とすることによって、搭乗者の体格や搭乗フォーム、用途等に適合させることができる。
(6)操舵中心軸の傾斜(キャスタ)、ホイールベースの少なくとも一方を調整可能とすることによって、操縦性と安定性とのバランスを搭乗者の好みに応じて変更することができる。
(7)グリップ部及び正面乗車用ステップを設けることによって、一般的な二輪車と同様に搭乗者の身体が進行方向側に向く搭乗姿勢を選択可能となり、使い勝手が向上する。
(8)ダイレクトドライブモータを前輪、後輪にそれぞれ設けて全輪駆動(AWD)化することによって、路面の摩擦係数が低い場合であっても走破性及び操縦安定性を確保することができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) An opening is formed in the central portion, and an annular direct drive motor that directly drives the front wheel or the rear wheel is provided, and by disposing a step portion on the inner diameter side, there is no need to incorporate a motor in the vehicle body, Since a power transmission mechanism for transmitting the motor output to the wheels is not necessary, the degree of freedom in design can be improved and the structure of the vehicle can be simplified.
(2) The support structure of the direct drive motor can be simplified by fixing the non-rotating portion of the direct drive motor to the vehicle body.
(3) Stability and operability can be improved by disposing the tread surface of the step portion lower than the axle.
(4) A power supply unit such as a relatively heavy battery is disposed between the wheel bases and below the control unit, thereby lowering the center of gravity and reducing the yaw moment of inertia, thereby improving steering stability. Can be improved.
(5) By making the inclination of the tread of the step portion adjustable, it is possible to adapt to the physique, boarding form, usage, etc. of the passenger.
(6) By making it possible to adjust at least one of the tilt (caster) and the wheel base of the steering center axis, the balance between maneuverability and stability can be changed according to the passenger's preference.
(7) By providing the grip portion and the front riding step, it is possible to select a riding posture in which the rider's body faces the traveling direction side as in the case of a general two-wheeled vehicle, and usability is improved.
(8) By providing a direct drive motor on each of the front wheels and rear wheels for all-wheel drive (AWD), it is possible to ensure running performance and steering stability even when the road surface has a low coefficient of friction.
本発明は、構造が簡単であり設計上の自由度が大きい乗物を提供するという課題を、中央部に開口を有するダイレクトドライブモータによって後輪を駆動し、その内径側にステップ部を配置することによって解決した。 The present invention aims to provide a vehicle having a simple structure and a high degree of freedom in design, and a rear wheel is driven by a direct drive motor having an opening in the central portion, and a step portion is disposed on the inner diameter side thereof. Solved by.
以下、本発明を適用した乗物の実施例1について説明する。
図1は、乗物の側面図であって、図1(a)、図1(b)はそれぞれ進行方向左側、右側から見た図である。
乗物1は、車体100、前輪ユニット200、後輪ユニット300、操作ユニット400(図1では図示しない。図8を参照。)を備えている。
Hereinafter, a first embodiment of a vehicle to which the present invention is applied will be described.
FIG. 1 is a side view of a vehicle, and FIGS. 1A and 1B are views seen from the left side and the right side of the traveling direction, respectively.
The
車体100は、前輪ユニット200及び後輪ユニット300を支持するものであって、バッテリ室110、前輪ユニット支持部120、後輪ユニット支持部130を備えるとともに、バッテリ室110に収容されるバッテリ140、コントローラ150を備えている。
バッテリ室110は、前輪ユニット200及び後輪ユニット300に挟まれた領域に設けられた箱型容器状の部分であって、その進行方向左側における上部には、開閉可能な蓋であり内部へのアクセスを可能とするメインテナンスハッチ111が設けられている。
前輪ユニット支持部120、後輪ユニット支持部130は、それぞれ前輪ユニット200、後輪ユニット300を、進行方向右側から片持ち支持する部分であって、バッテリ室110の前端部、後端部と連続して形成されている。
これらのバッテリ室110、前輪ユニット支持部120、後輪ユニット支持部130は、例えば炭素繊維強化樹脂(CFRP)によって補強された合板等によって一体に形成されている。
また、前輪ユニット支持部120は、後述する前輪ユニット200の上側支柱250、下側支柱260がそれぞれ固定される基部121,122が設けられている。
The
The
The front wheel
The
Further, the front wheel
バッテリ140は、後述するダイレクトドライブモータユニット330に電力を供給する電力供給部であって、例えば、リチウムマンガン系バッテリ等の2次電池が用いられる。
コントローラ150は、操作ユニット400側から入力される搭乗者の操作に応じて、バッテリ140からダイレクトドライブモータユニット330への電力供給量を制御する制御部である。
The
The
前輪ユニット200、後輪ユニット300は、乗物1の進行方向に沿って配列されている。
図2は、前輪ユニット200の外観斜視図であって、図2(a)は直進時の状態を示し、図2(b)は操舵時の状態を示している(図2(b)は、リム及びタイヤは図示を省略している)。
前輪ユニット200は、タイヤ210、リム220、ステップ部230、ハブベアリングユニット240、上側支柱250、下側支柱260、ガード270を備えている。
The
2 is an external perspective view of the
The
タイヤ210は、例えば、繊維とゴム系材料との複合材によって形成された構造体(ケーシング)の表面にゴム系材料のトレッドゴムを添付した空気入りタイヤである。
リム220は、タイヤ210のビード部を支持するとともにタイヤ210と協働してタイヤ210内の空気を保持する環状の部材である。
タイヤ210及びリム220は、この乗物1の前輪を構成するものである。
The
The
The
ステップ部230は、搭乗者が左足を載せる部分でありかつ前輪を回転可能に支持する前輪支持部であって、リム220の内径側に挿入されている。
ステップ部230は、その外周面が前輪の車軸と略同心の円筒面状に形成された筒状体であって、開口部231、踏面232、上側支持部233、下側支持部234を備えている。
開口部231は、ステップ部230を車軸方向に貫通して形成され、車軸方向から見た断面が略矩形となっている。
踏面232は、開口部231の内周面を構成する面のうち、下側に配置された平面であって、搭乗者の足を載せる部分である。踏面232は、前輪の車軸よりも下側に配置されている。
上側支持部233、下側支持部234は、それぞれステップ部230の外周面部における上部、下部に設けられ、後述するピロボールジョイント251,261が接続される部分であって、これらのピロボールジョイント251,261の図示しないボールスタッドが締結される図示しないネジ部を備えている。上側支持部233、下側支持部234は、ステップ部230の周方向に分布してそれぞれ複数設けられている。
The
The
The opening 231 is formed so as to penetrate the
The
The
ハブベアリングユニット240は、リム220をステップ部230に対して車軸回りに回転可能に支持するものであって、例えば深溝玉軸受等の転がり軸受を備え、その外輪はリム220の内径側に固定され、内輪はステップ部230の外周面部に固定されている。
The
上側支柱250、下側支柱260は、それぞれ車体100の前輪ユニット支持部120から略車軸方向に沿ってステップ部230側に突き出して形成されている。
上側支柱250、下側支柱260は、それぞれその先端部にピロボールジョイント(ロッドエンド)251,261を備えている。
ピロボールジョイント251は、上側支柱250とステップ部230の上側支持部233とを、相互に回転可能に接続するスフェリカルベアリング(ロッドエンドベアリング)を備えている。
ピロボールジョイント261は、下側支柱260とステップ部230の下側支持部234とを、相互に回転可能に接続するスフェリカルベアリングを備えている。
ここで、ピロボールジョイント251,261のそれぞれの回転中心を通る直線は、前輪の操舵中心軸(キングピン軸)となる。そして、ピロボールジョイント251,261は、前輪の車軸に対してそれぞれ後方側、前方側にずらして配置されることによって、この操舵中心軸は後傾した状態(キャスタ角が正)となっている。
The
The
The pillow ball joint 251 includes a spherical bearing (rod end bearing) that rotatably connects the
The pillow ball joint 261 includes a spherical bearing that rotatably connects the
Here, the straight lines passing through the respective rotation centers of the pillow ball joints 251 and 261 become the steering center axis (kingpin axis) of the front wheels. The pillow ball joints 251 and 261 are arranged so as to be shifted rearward and forward with respect to the axle of the front wheel, respectively, so that the steering central shaft is tilted backward (the caster angle is positive).
前輪ユニット200は、ピロボールジョイント251,261をそれぞれステップ部230に装着する上側支持部233、下側支持部234を選択することによって、進行方向に対する踏面232の傾斜を調整可能となっている。
図3は、踏面の傾斜の調整方法を示す模式図である。
踏面232が略水平となる上側支持部233及び下側支持部234の選択を基準とした場合、もとの位置に対して前方側の上側支持部233及びもとの位置に対して後方側の下側支持部234を選択することによって、踏面232の傾斜を、その進行方向側の端部が高くなるように変更することができ、これらの上側支持部233及び下側支持部234は、踏面傾斜調整部として機能する。
The
FIG. 3 is a schematic diagram showing a method for adjusting the inclination of the tread.
When the selection of the
ガード270は、ステップ部230の進行方向左側の端部から、その外径側につば状に張り出して形成されたボード状の部材であって、搭乗者の足等がタイヤ210等の回転部分と接触することを防止するものである。
The
図4は、後輪ユニット300の外観斜視図である。
図5は、後輪ユニット300の斜視図であって、車軸を含みかつ鉛直方向に延在する平面における断面を示す図である。
図6は、図1のVI−VI部矢視断面図である。
後輪ユニット300は、タイヤ310、リム320、ダイレクトドライブ(DD)モータユニット330、ステップ部340、ハブベアリングユニット350、ブレーキ360、ガード370を備えている。
タイヤ310及びリム320は、それぞれ前輪用のタイヤ210及びリム220と同様のものであって、乗物1の後輪を構成するものである。
FIG. 4 is an external perspective view of the
FIG. 5 is a perspective view of the
6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG.
The
The
DDモータユニット330は、例えば、その中央部に開口が形成された円環状の直流ブラシレスモータであって、後輪に対してインホイールモータとして装着され、ギア列等による減速を行わずに直接後輪を駆動するものである。
図7は、DDモータユニット330の外観斜視図であって、図7(a)、図7(b)は、それぞれ進行方向右側(車体100の後輪ユニット支持部130側)、左側(ガード370側)から見た状態を示す図である。
DDモータユニット330は、ステータ331、ロータ332、コイルC、マグネットM、センサSを備えている。
The
FIG. 7 is an external perspective view of the
The
ステータ(固定子)331は、車体100の後輪ユニット支持部130に固定され、後輪の車軸と同心に形成された円環状の部材であって、その外径側にコイルC及びセンサSが固定されるものである。
ロータ(回転子)332は、後述するハブベアリングユニット350の外輪352側に設けられるハウジング354に固定され、後輪の車軸と同心に形成された円環状の部材であって、その内周面部にマグネットMが固定されるものである。
コイルCは、複数の相にグループ分けされた電機子を、ステータ331の周方向に配列したものである。
マグネットMは、ロータ332の内周面部に周方向に配列して固定され、コイルCに対して間隔を隔てて対向して配置されている。
センサSは、ステータ331に対するロータ332の位置を検出するものである。
The stator (stator) 331 is an annular member fixed to the rear wheel
The rotor (rotor) 332 is an annular member fixed to a
The coil C is formed by arranging armatures grouped into a plurality of phases in the circumferential direction of the
The magnet M is arranged and fixed in the circumferential direction on the inner peripheral surface portion of the
The sensor S detects the position of the
ここで、図7に示すように、コイルCは、ステータ331の外周における一部の範囲にのみ配置され、この範囲は、例えば車軸回りにおける角度が約120°程度となるように設定されるとともに、車軸に対して上方側に設けられている。このようなコイルCを配置する範囲は、DDモータユニット330が所望の出力を得られるように適宜設定される。
また、センサSは、上述したコイルCの配置範囲の一方の端部に隣接して配置されている。
Here, as shown in FIG. 7, the coil C is disposed only in a partial range on the outer periphery of the
Further, the sensor S is disposed adjacent to one end of the above-described arrangement range of the coil C.
ステップ部340は、搭乗者が右足を載せる部分であって、リム320の内径側に配置され、DDモータユニット330のステータ331に固定されている。ステップ部340は、ベアリング支持部341、筒状部342、ガード支持部343、開口部344、踏面345を備え、DDモータユニット330のステータ331とともに後輪を回転可能に支持する後輪支持部としても機能するものである。
ベアリング支持部341は、DDモータユニット330のステータ331の進行方向左側の端部に固定された略円環状の部材であって、その外周面がハブベアリングユニット350の内輪351の内径側に圧入され、固定されることによって、ハブベアリングユニット350を支持するものである。
筒状部342は、ベアリング支持部341のDDモータユニット330とは反対側の端面から、車軸方向に突き出して配置されている。
ガード支持部343は、筒状部342の進行方向左側の端部に固定され、筒状部342の外径側につば状に張り出して形成されたフランジ部を備えている。
開口部344は、上述したベアリング支持部341、筒状部342、ガード支持部343、及び、DDモータユニット330のステータ331を、車軸方向に貫通して形成され、車軸方向から見た断面が略矩形となっている。
踏面345は、開口部344の内周面を構成する面のうち、下側に配置された平面であって、搭乗者の足を載せる部分である。踏面345は、後輪の車軸よりも下側に配置されている。尚、開口部344の内周面を構成する面は必ずしも略矩形である必要は無く、例えば踏面345の面をタイヤ接地面側に接近させる設定とすれば、走行安定性が高まることとなる。
The
The
The
The
The
The
ハブベアリングユニット350は、内輪351、外輪352、鋼球353を有する深溝玉軸受と、ハウジング354とを備えている。
内輪351、外輪352は、それぞれその外周面、内周面に鋼球353を案内する軌道面が形成されている。
鋼球353は、内輪351、外輪352の軌道面間に組み込まれ、図示しない保持器によって保持された転動体である。
ハウジング354は、外輪352の外径側に固定される円環状の部材であって、フランジ部354a,354bを備えている。
フランジ部354aは、ハウジング354の進行方向左側の端部に設けられ、内径側に張り出して形成され、リム320が固定されるものである。
フランジ部354bは、ハウジング354の進行方向右側の端部に設けられ、外径側に張り出して形成され、DDモータユニット330のロータ332が固定されるものである。
The
The inner ring 351 and the
The
The
The
The
ブレーキ360は、後輪を制動するものであって、ブレーキロータ361、キャリパ362を備えている。
ブレーキロータ361は、DDモータユニット330のロータ332の進行方向右側の端部に固定され、ロータ332に対してその外径側につば状に張り出して形成されたブレーキディスクである。
キャリパ362は、車体100の後輪ユニット支持部130に固定され、後述する操作ユニット400のブレーキレバー440の操作に応じてブレーキロータ361に図示しないブレーキバッドを加圧接触させて制動力を発生させるものである。
キャリパ362は、後輪の車軸に対して略下側に配置されている。
The
The
The
The
ガード370は、ステップ部340のガード支持部343から、その外径側につば状に張り出して形成されたボード状の部材であって、搭乗者の足等がタイヤ310等の回転部分と接触することを防止するものである。
また、ガード370は、その進行方向左側の表面部から突き出して形成され、ステップ部340の踏面345と連続して形成された上面部を有するサブステップ371を備えている。
The
The
図8は、操作ユニット400の外観を示す図である。
操作ユニット400は、搭乗者が乗物1のスロットル操作及びブレーキ操作を行う操作部であって、ハンドルバー410、グリップ420、スロットルレバー430、ブレーキレバー440を備えている。
ハンドルバー410は、例えば円筒状の金属パイプを用いて形成されている。
グリップ420は、例えばゴム系材料等によって形成された円筒状の部材であって、その内径側にハンドルバー410が挿入され固定されるものである。ここで、ハンドルバー410の両端部は、グリップ420の両端部からそれぞれ突き出して配置されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating an appearance of the
The
The
The
スロットルレバー430は、ハンドルバー410の一方の端部に固定され、フレキシブルワイヤW1を介して車体100内部のコントローラ150に接続されている。スロットルレバー430は、その操作ストロークに応じてフレキシブルワイヤW1の図示しないインナーワイヤを牽引するものであり、コントローラ150は、このインナーワイヤの牽引量を検出する図示しない位置検出手段(エンコーダ)を備え、その出力に応じてDDモータユニット330のコイルCに通電される電流のパルス波形を変化させ、DDモータユニット330の出力を調整する。
The
ブレーキレバー440は、ハンドルバー410の他方の端部に固定され、フレキシブルワイヤW2を介してブレーキ360のキャリパ362に接続されている。ブレーキレバー440は、その操作ストロークに応じてフレキシブルワイヤW2の図示しないインナーワイヤを牽引するものであり、キャリパ362は、このインナーワイヤの牽引量に応じた加圧力でブレーキパッドをブレーキロータ361に対して接触させる。
ここで、操作ユニット400は、実質的にフレキシブルワイヤW1、W2によってのみ車体100側に接続され、車体100に対して所望の位置において使用可能となっている。
The
Here, the
次に、乗物1の搭乗方法について説明する。
図9は、乗物1における搭乗者の搭乗姿勢の一例を示す図である。
搭乗者Rは、左足の爪先を前輪側のステップ部230の開口231内に挿入し、左足を踏面232に載せるとともに、右足の爪先を後輪側のステップ部340の開口344内に挿入し、右足を踏面345に載せる。
そして、操作ユニット400(図9においては図示しない)を右手、左手のいずれかによって把持し、その指によってスロットルレバー430及びブレーキレバー440を操作して加減速を行う。また、乗物1の操向は、搭乗者の体重移動等によって行う。
Next, a method for boarding the
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the boarding posture of the passenger in the
The rider R inserts the toe of the left foot into the
Then, the operation unit 400 (not shown in FIG. 9) is held by either the right hand or the left hand, and the
また、乗物1は、一般的な自動二輪車と同様に、搭乗者Rの身体が進行方向に面した状態(以下、「正面乗車」と称する)での走行も可能となっている。
この場合、乗物1は、正面乗車用ハンドル501、正面乗車用ステップ502が装着される。
図10は、乗物1における搭乗者の搭乗姿勢の他の例を示す図であって、正面乗車の状態を示す図である。
正面乗車用ハンドル501は、前輪ユニット200のステップ部230に対して着脱可能に固定され、ステップ部230から上方に延在する支柱501aの上端部に、略水平方向に延在し、搭乗者Rの手によって把持されるグリップ部を有するハンドルバー501bを設けたものである。このハンドルバー501bは、図示しないスロットルレバー及びブレーキレバーを備えている。なお、正面乗車用ハンドル501を用いる場合は、操作ユニット400は用いない。
正面乗車用ステップ502は、車体100の後輪ユニット支持部130及びステップ部340のガード支持部343に着脱可能に固定され、これらに対して進行方向右側及び左側にそれぞれ突き出して形成され、搭乗者Rが両足をそれぞれ載せるものである。
The
In this case, the
FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the boarding posture of the passenger in the
The front riding handle 501 is detachably fixed to the
The
以上のように、本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)中央部に開口が設けられたDDモータユニット330を用い、搭乗者Rの足が載せられる踏面345の一部をステータ331の内径側に配置することによって、車体100側にモータを設ける必要がなく、さらにモータの駆動力を車輪に伝達する機構も不要となるから、設計の自由度が向上するとともに、乗物1の構造を簡素化することができる。
これによって、製造及び整備保守等の容易化を図ることができ、コストも低くすることができる。
また、車体100にモータを内蔵する必要がないため、バッテリ140を搭載可能なスペースが増え、大型のバッテリ140を採用することによって走行距離、時間を長くすることができる。
(2)DDモータユニット330の非回転部であるステータ331を車体100の後輪ユニット支持部130に直接固定することによって、DDモータユニット330の支持構造を簡素化することができ、軽量化及び高剛性化を図ることができる。
(3)ステップ部230、340の踏面は、それぞれ前輪、後輪の車軸よりも下側に配置されているから、安定性及び操作性を向上することができる。
(4)比較的重量が大きいバッテリ140を車体100の下部に搭載し、その上部にコントローラ150を配置することによって、低重心化及びヨー慣性モーメントの低減を図り、操縦安定性を向上することができる。
(5)前輪側のステップ部230の踏面232の傾斜が調整可能であるから、搭乗者の体格や搭乗フォーム、用途等に適合させることができる。
(6)グリップ部を有する正面乗車用ハンドル501、及び、正面乗車用ステップ502を設けて、一般的な二輪車等と同様の正面乗車も可能としたから、ステップ部230、340を用いた搭乗方法に不慣れな搭乗者であっても容易に搭乗することができる。
(7)重量物であるブレーキ360のキャリパ362を、車軸に対して下方に配置したから、低重心化を図ることができ操縦安定性が向上する。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A motor is provided on the
As a result, manufacturing and maintenance can be facilitated and costs can be reduced.
Further, since it is not necessary to incorporate a motor in the
(2) By directly fixing the
(3) Since the treads of the
(4) By mounting the
(5) Since the inclination of the
(6) Since a front riding handle 501 having a grip portion and a
(7) Since the
次に、本発明を適用した乗物の実施例2について説明する。
図11は、実施例2の乗物における前輪ユニット支持部の構成を示す図である。以下、上述した実施例1と同様の部分については同じ符号を付して説明を省略し、相違点について説明する。
実施例2の乗物2は、実施例1の前輪ユニット200の上側支柱250及び下側支柱260に代えて、以下説明する上側支柱280及び下側支柱290を備えている。
Next, a second embodiment of the vehicle to which the present invention is applied will be described.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a front wheel unit support portion in the vehicle of the second embodiment. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and differences will be described.
The
上側支柱280、下側支柱290は、車両の略前後方向に延在する梁状の部材であって、後端部を車体100の前端部に固定され、前端部をピロボールジョイント251、261にそれぞれ接続されている。
また、上側支柱280は、前端部の位置が後端部よりも高くなるように傾斜して配置されている。
そして、上側支柱280は、車体100の前端部からピロボールジョイント251までの突出し長さを、その長手方向に沿ってスライドすることによって調整可能となっている。
乗物2は、上側支柱280のスライドによって、前輪のキャスタ角C1,C2が変更され、このとき上側支柱280は、キャスタ調整部として機能する。
The
Further, the
And the upper support |
In the
以上説明した実施例2によれば、上述した実施例1と同様の効果に加えて、キャスタ角が調整可能であるから、操縦性と安定性とのバランスを搭乗者の好みに応じて変更することができる。例えば、キャスタ角を小さくして旋回時の挙動をクイックにしたり、反対にキャスタ角を大きくして自律安定性を高め、操縦を容易とすることができる。 According to the second embodiment described above, in addition to the same effects as the first embodiment described above, the caster angle can be adjusted, so the balance between maneuverability and stability is changed according to the passenger's preference. be able to. For example, the caster angle can be reduced to make the behavior during turning quick, and conversely, the caster angle can be increased to increase the autonomous stability and facilitate the maneuvering.
(変形例)
本発明は、以上説明した各実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)乗物の構成は、各実施例によって限定されず、適宜変更することができる。例えば、各実施例とは逆に、搭乗者から見て右側が進行方向となるようにしてもよい。また、各実施例は、前輪を車体に対して操舵しているが、これに限らず、前輪、後輪がそれぞれ車体に対して操舵されるようにしてもよく、また、後輪のみが操舵されるようにしてもよい。
また、例えば車体の中間部分に車体の長さを調節する部分を設けて、前後輪の車軸間隔であるホイールベースを変更可能としてもよい。これによって、操縦性と安定性とのバランスを、搭乗者の好みに応じて変更することができる。
(2)各実施例は、後輪のみをDDモータによって駆動しているが、本発明はこれに限らず、前後輪をそれぞれDDモータによって駆動して全輪駆動(AWD)としたり、前輪のみを駆動する構成としてもよい。特に、AWDとした場合は、低μ路面における走破性や操縦安定性が向上する。
(3)各実施例は、電力供給部として例えばリチウムマンガン系の電池を用いているが、これに限らず、例えば鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムマンガン系以外のリチウムイオン電池等の各種電池や、キャパシタ、燃料電池等を用いてもよい。また、電力供給部は、例えば、エンジン等の動力を用いて駆動される発電装置であってもよい。さらに、燃料電池や発電装置を、バッテリ、キャパシタ等の蓄電手段と組み合わせた電気ハイブリッドシステムを構成してもよい。
(4)各実施例は、加減速操作を例えば1対のレバーによって行なうものであるが、これに限らず、他の操作方法によるものであってもよい。また、加減速操作を、1つの操作部によって行うようにしてもよい。例えば、スロットルレバーにブレーキ操作の機能を与え、スロットルレバーを解放した場合には自動的にブレーキがかかるようにしてもよい。
(5)各実施例は、ブレーキとして、例えば機械式ディスクブレーキを備えているが、これに限らず、例えば油圧式ディスクブレーキ、ドラムブレーキ、モータを利用した回生ブレーキ等の他の種類のブレーキも適用することができる。回生ブレーキを用いればブレーキ機構の簡素化が図れると同時に走行距離の増大が図れることとなる。
(6)各実施例は、ダイレクトドライブモータのコイルを周上の一部に偏在して配置しているが、これに限らず、例えば2分割して対角に配置したり、3分割して120°ピッチで配置するようにしてもよい。また、コイルを全周にわたって配置してもよい。
(7)実施例2は、上側支柱がスライドすることによってキャスタ角の変更を行っているが、これに限らず、前輪ユニット支持部の取付箇所を複数設けて、その選択によってキャスタ角を変更してもよい。
(8)各実施例は、正面乗車用ステップを後輪支持部に設けたが、これに限らず、車体側に設けてもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The structure of a vehicle is not limited by each Example, It can change suitably. For example, contrary to each embodiment, the right side when viewed from the passenger may be the traveling direction. In each embodiment, the front wheels are steered with respect to the vehicle body. However, the present invention is not limited to this. The front wheels and the rear wheels may be steered with respect to the vehicle body, and only the rear wheels are steered. You may be made to do.
Further, for example, a portion for adjusting the length of the vehicle body may be provided in an intermediate portion of the vehicle body so that the wheel base that is the axle interval between the front and rear wheels can be changed. As a result, the balance between maneuverability and stability can be changed according to the passenger's preference.
(2) In each embodiment, only the rear wheels are driven by the DD motor. However, the present invention is not limited to this, and the front and rear wheels are each driven by the DD motor to be all-wheel drive (AWD), or only the front wheels are driven. It is good also as a structure which drives. In particular, when AWD is used, running performance and steering stability on a low μ road surface are improved.
(3) Each embodiment uses, for example, a lithium manganese battery as a power supply unit, but is not limited thereto, for example, various batteries such as a lead battery, a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery other than a lithium manganese battery, A capacitor, a fuel cell, or the like may be used. In addition, the power supply unit may be a power generation device that is driven using power from an engine or the like, for example. Furthermore, you may comprise the electric hybrid system which combined the fuel cell and the electric power generating apparatus with electrical storage means, such as a battery and a capacitor.
(4) In each embodiment, the acceleration / deceleration operation is performed by, for example, a pair of levers. However, the present invention is not limited to this, and other operation methods may be used. Further, the acceleration / deceleration operation may be performed by one operation unit. For example, a brake operation function may be given to the throttle lever, and the brake may be automatically applied when the throttle lever is released.
(5) Each embodiment includes, for example, a mechanical disc brake as a brake. However, the present invention is not limited to this, and other types of brakes such as a hydraulic disc brake, a drum brake, and a regenerative brake using a motor may be used. Can be applied. If the regenerative brake is used, the brake mechanism can be simplified and at the same time the travel distance can be increased.
(6) In each embodiment, the coils of the direct drive motor are unevenly distributed in a part of the circumference. However, the present invention is not limited to this. For example, the coils are divided into two and arranged diagonally, or divided into three. You may make it arrange | position with a 120 degree pitch. Moreover, you may arrange | position a coil over a perimeter.
(7) In the second embodiment, the caster angle is changed by sliding the upper support column. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of attachment points of the front wheel unit support portion are provided, and the caster angle is changed by the selection. May be.
(8) In each of the embodiments, the front ride step is provided on the rear wheel support portion.
1 乗物
100 車体
110 バッテリ室
120 前輪ユニット支持部
130 後輪ユニット支持部
140 バッテリ
150 コントローラ
200 前輪ユニット
210 タイヤ
220 リム
230 ステップ部
240 ハブベアリングユニット
250 上側支柱
260 下側支柱
251,261 ピロボールジョイント
270 ガード
300 後輪ユニット
310 タイヤ
320 リム
330 ダイレクトドライブモータユニット
340 ステップ部
350 ハブベアリングユニット
354 ハウジング
360 ブレーキ
361 ブレーキロータ
362 キャリパ
400 操作ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記前輪及び前記後輪を支持する車体と、
前記前輪及び前記後輪の内径側にそれぞれ配置され、搭乗者の足が載せられるステップ部と、
前記前輪、前記後輪の少なくとも一方に設けられ、その内径側に前記ステップ部が配置される開口が形成された環状のダイレクトドライブモータと
を備える乗物。 Front and rear wheels arranged in the direction of travel;
A vehicle body that supports the front wheel and the rear wheel;
A step portion that is disposed on the inner diameter side of each of the front wheel and the rear wheel, and on which a passenger's foot is placed;
A vehicle comprising: an annular direct drive motor provided on at least one of the front wheel and the rear wheel and having an opening on the inner diameter side where the step portion is disposed.
少なくとも1つの前記ダイレクトドライブモータは、その非回転部が前記車体に固定されること
を特徴とする乗物。 The vehicle of claim 1,
The vehicle characterized in that at least one of the direct drive motors has a non-rotating portion fixed to the vehicle body.
前記ステップ部の踏面は、このステップ部が設けられる前記前輪又は前記後輪の車軸よりも下側に設けられること
を特徴とする乗物。 In the vehicle according to claim 1 or claim 2,
The stepping surface of the step portion is provided below the axle of the front wheel or the rear wheel where the step portion is provided.
前記前輪の車軸よりも後方でありかつ前記後輪の車軸よりも前方に配置され、前記ダイレクトドライブモータを駆動する電力を供給する電力供給部と、
前記電力供給部よりも上側に配置され、前記電力供給部から前記ダイレクトドライブモータへの電力供給量を制御する制御部とを備えること
を特徴とする乗物。 In the vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A power supply unit that is disposed behind the front wheel axle and forward of the rear wheel axle, and that supplies power for driving the direct drive motor;
The vehicle comprising: a control unit that is disposed above the power supply unit and that controls a power supply amount from the power supply unit to the direct drive motor.
前記前輪の前記ステップ部、前記後輪の前記ステップ部の少なくとも一方は、前記進行方向に対する踏面の傾斜を変更する踏面傾斜調整部を備えること
を特徴とする乗物。 In the vehicle according to any one of claims 1 to 4,
At least one of the step part of the front wheel and the step part of the rear wheel includes a tread inclination adjusting part that changes the inclination of the tread with respect to the traveling direction.
前記前輪、前記後輪の少なくとも一方は、前記車体に対して所定の操舵中心軸回りに回転可能に支持され、
前記進行方向に対する前記操舵中心軸の傾斜を変更するキャスタ調整部を備えること
を特徴とする乗物。 In the vehicle according to any one of claims 1 to 5,
At least one of the front wheel and the rear wheel is supported so as to be rotatable around a predetermined steering center axis with respect to the vehicle body,
A vehicle comprising: a caster adjustment unit that changes an inclination of the steering central axis with respect to the traveling direction.
前記前輪の車軸と前記後輪の車軸との軸間距離を変更するホイールベース調整部を備えること
を特徴とする乗物。 In the vehicle according to any one of claims 1 to 6,
A vehicle comprising: a wheel base adjustment unit that changes an inter-axis distance between an axle of the front wheel and an axle of the rear wheel.
前記前輪を支持する前輪支持部に対して固定され、前記搭乗者によって把持されるグリップ部と、
前記後輪を支持する後輪支持部又は前記車体に設けられ、前記後輪の車軸方向における両側にそれぞれ突き出して形成された正面乗車用ステップとを備えること
を特徴とする乗物。 In the vehicle according to any one of claims 1 to 7,
A grip that is fixed to a front wheel support that supports the front wheel and is gripped by the occupant;
The vehicle includes: a rear wheel support portion that supports the rear wheel, or a front ride step that is provided on the vehicle body and protrudes from both sides of the rear wheel in the axle direction.
前記ダイレクトドライブモータは、前記前輪及び前記後輪にそれぞれ設けられること
を特徴とする乗物。
In the vehicle according to any one of claims 1 to 8,
The direct drive motor is provided on each of the front wheel and the rear wheel.
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