JP6034593B2 - 倒立振子型車両 - Google Patents
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Description
車体フレーム10は、図4に示されているように、折曲した複数のパイプ材を溶接することによって形成されている。パイプ材は、鋼やアルミニウムからなる円形パイプであってよい。車体フレーム10は、走行ユニットを支持する走行ユニット支持部12と、走行ユニット支持部12の上部に接続され、駆動ユニットを支持する駆動ユニット支持部14と、走行ユニット支持部12の後部に接続され、バッテリパック250を支持するバッテリ支持部16とを有している。
走行ユニット50は、走行ユニット支持部12の左右の側部12Cの間に配置されている。走行ユニット50は、図1〜図3、図6、図7に示されているように、車幅方向(左右方向)に水平に延在する中空車軸54と、中空車軸54の外周に互いに独立して回転可能に支持された左右の駆動ディスク58と、中空車軸54によって挿通されると共に、左右の駆動ディスク58間に配置された環状の主輪52と、左右の駆動ディスク58にボルト59によって締結されたコグベルト用の左右の従動プーリ60とを有する。左右の駆動ディスク58と左右の従動プーリ60とは、全て中空車軸54の中心軸線を共通軸線として同一軸線上にある。図8に示されているように、駆動ディスク58の車幅方向における外面の中央には、円柱状のプーリ取付軸部58Cが突設されており、従動プーリ60には、軸心貫通孔60Aが形成されている。従動プーリ60は、軸心貫通孔60Aにプーリ取付軸部58Cが挿入された状態で、ボルト59によって駆動ディスク58の車幅方向の外側面に固定されている。
左側駆動ユニット90は、図1、図3に示されているように、上側かご部14I内に配置されている。左側駆動ユニット90は、図6〜図7、図9に示されているように、電動モータ92と、電動モータ92の左方に配置され、電動モータ92の出力軸(モータ出力軸)94に連結された減速機96と、減速機96の左方に配置され、減速機96の出力軸(減速機出力軸)98に連結されたコグベルト用の駆動プーリ100とにより構成されている。
図5に示されているように、センターポスト44の内部の上半部には樹脂製の円筒形ブッシュ47が嵌め入れられている。ブッシュ47は、上端に径方向外向きに延出した環状のフランジ部47Aを有し、フランジ部47Aがセンターポスト44の上端面とセンターポスト44に固定された抜け止め部材49との間に挟まれることによって軸線方向に移動不能にセンターポスト44に支持されている。
つぎに、図11〜図15を参照して伸縮支柱180を用いたシート200の昇降機構の詳細について説明する。図11及び図12に示すように、シートフレーム202は、ベース部材201の下面に複数のボルトにより締結された上下方向に開口する環状のメインフレーム211と、このメインフレーム211を車体前後方向に横切るようにして互いに略平行に延在する一対のサブフレーム212とを有している。メインフレーム211の後部は、伸縮支柱180のシリンダチューブ184の後側周面に位置する第1の接続基部213(図5参照)に接続されている。
図1及び図3に示されているように、棚板17上には、バッテリパック250を支持するためのバッテリケース251が支持されている。バッテリケース251は、矩形状の底板253と、底板253の前側及び左右両側に立設された前側壁254及び左右一対の側壁255とを有している。左右一対の側壁255は、前側壁254よりも上方に延出しており、バッテリケース251は、前側上部から上部、後部全域へと連続した開口257を有する箱形に形成されている。なお、他の実施形態では、開口257は少なくとも上方に開口していることが好ましく、後部側面が閉塞されていてもよい。左右の側壁255は、上下方向における中間部において後縁が前側へと凹んで、開口257を拡張している。これにより、バッテリケース251に支持されるバッテリパック250は、側面後部側の上下方向における中間部が露出するようになっている。
図1に示されているように、電装ユニット300は、左右の駆動ユニット90、130を制御するための主輪制御用パワードライブユニット301(以下、主輪PDUという)と、尾輪ユニット80を制御するための尾輪制御用パワードライブユニット302(以下、尾輪PDUという)と、バッテリパックから供給される直流電圧を所定の直流電圧に降圧するDC−DCコンバータ304(以下、コンバータという)と、各種センサとの信号のやり取りをするためのI/Oインターフェースユニット305(以下、I/Oユニットという)と、電源の入切を操作するためのスイッチユニット306と、車体フレーム10(倒立振子型車両1)の所定の軸線(例えば、鉛直線)に対する傾斜角及び角速度を検出するジャイロセンサ308とを有している。I/Oユニット305には、シートユニット170に組み込まれた着座センサ307、ジャイロセンサ308及びスイッチユニット306からの信号が入力している。
倒立振子型車両1の走行動作について説明する。主輪PDU272は、ジャイロセンサ308により計測される車体フレーム10の前後左右の傾斜角及び角速度の変化よりシート本体206に着座した搭乗者を含む倒立振子型車両1全体の重心位置を随時演算する。
Claims (7)
- 倒立振子制御に基づき駆動される主輪(52)を有する走行ユニット(50)と、
前記走行ユニットに支持され、前記走行ユニットから上方へと延在した状態に維持される車体フレーム(10)と、
前記車体フレームに支持されて前記主輪の上方に配置され、前記主輪を駆動する駆動ユニット(90、130)と、
前記駆動ユニットの前側において前記車体フレームに支持され、前記駆動ユニットを制御する電装ユニット(300)と
を備える倒立振子型車両において、
前記電装ユニットは、上下方向に延在するように配置され、下方から上方へと空気を送るファン(321)と、前記駆動ユニットのコントローラ(301)と、変圧器(304)とを有し、
前記コントローラ、前記変圧器及び前記ファンは、上下方向に配列され、上下方向に延在する通気通路を画成するカバー(335、338)によって覆われていることを特徴とする倒立振子型車両。 - 前記車体フレームに結合された基板を更に有し、
前記カバーは前記基板に前記通気通路を画成するように結合され、
前記コントローラ、前記変圧器及び前記ファンは、前記通気通路に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の倒立振子型車両。 - 前記カバー、前記車体フレーム及び前記駆動ユニットを内包し、当該倒立振子型車両の外表面を形成するアウタシェル(18)を更に有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の倒立振子型車両。
- 前記車体フレームの上方に支持され、前縁が前記駆動ユニットの前縁よりも前方に延出したシート(200)と、
前記車体フレームの下部において、前方へと突出した構造体(322)と
を有し、
前記シートの前縁と前記構造体との前縁とを結ぶ仮想線(L3)は、前記主輪の前方を通過し、
前記電装ユニットは、前記仮想線と前記駆動ユニットとの間に配置され、かつ前後方向において前記仮想線と前記主輪との間に配置された部分を有することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つの項に記載の倒立振子型車両。 - 前記駆動ユニットは、その前縁が前記主輪の前縁よりも後方に配置され、
前記電装ユニットは、前記主輪の前縁と前記駆動ユニットの前縁との間に配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つの項に記載の倒立振子型車両。 - 前記電装ユニットは、ジャイロセンサ(308)を含み、前記ジャイロセンサは前記駆動ユニットの前方かつ前記コントローラの後方に配置されて前記車体フレームに支持されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つの項に記載の倒立振子型車両。
- 前記主輪は、複数の回転自在の従動ローラ(64)を当該従動ローラの回転軸線が円環状をなすように組み合わせてなり、
前記走行ユニットは、前記車体フレームに前記主輪の回転軸線と概ね同軸をなして前記主輪の左右両側に位置するように回転可能に支持され、前記従動ローラに対してねじれの関係をもって接触するように配置された複数の回転自在な駆動ローラ(66)を備えた左右の駆動ディスク(58)を有し、
前記駆動ユニットは、前記左右の駆動ディスクに対応して2つ設けられ、
前記2つの駆動ユニットは、上下方向に配列され、前記主輪に対して前後方向に幅が狭くなっていることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つの項に記載の倒立振子型車両。
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