JP6107614B2

JP6107614B2 - 乗り物

Info

Publication number: JP6107614B2
Application number: JP2013237163A
Authority: JP
Inventors: 康之加藤; 邦昭後藤; 栄司竹内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: US9205856B2; JP2015096388A; US20150137468A1

Description

本発明は、乗り物に関するものである。

従来、乗り物として、例えば特開２０１２−１１１３０５号公報に記載されるように、運転者が運転座席に座り、運転操作を行うものが知られている。この乗り物は、運転者が座る運転座席として、水平方向に向けた座部の後方から上方に延びる背もたれ部を有するものを備えている。運転者は、その運転座席に腰掛け、背もたれ部に腰および背中を付け、運転座席から前方に脚を出して着座し、運転操作を行う。すなわち、運転者は、足を腰および膝よりも前に置き、背中を背もたれ部に預ける姿勢で乗り物を運転することとなる。

特開２０１２−１１１３０５号公報特許第３８５３６５４号公報特開平０４−３１７８８２号公報特開２０１３−１１２２３５号公報

このような乗り物において、健康志向に沿った運転姿勢で運転操作が行えるものの開発が望まれている。例えば、上述した乗り物においては、運転者が足を腰および膝よりも前方に置き背中を背もたれ部に預ける姿勢で運転している。この場合、前方に伸ばした脚のハムストリングス筋の影響で骨盤に後傾モーメントが発生し、この骨盤の後傾に伴い、運転者は猫背となりやすい。また、上体部分の重力を受ける力点（例えば、腰椎）と座面反力の力点（例えば、座骨付近）が側面視で前後方向にずれていることにもより、骨盤に後傾モーメントが発生してしまい、この骨盤後傾に伴い、運転者は猫背姿勢となりやすい。このため、健康上において、必ずしも良好な運転姿勢とは言い難いものとなってしまう。

また、このような運転姿勢では、普段の生活で使っている筋力があまり使用されない状態で運転操作が行われることとなり、筋力活用の不足から脊髄回りの筋力のバランスの不整合を招くことも懸念される。

そこで本技術分野においては、良好な運転姿勢で下肢筋力を活用した運転操作を可能とすることにより、健康志向に沿う乗り物を提供することが望まれている。

すなわち、本発明の一側面に係る乗り物は、左右一対の車輪を備える乗り物であって、乗員が跨ることにより着座可能な着座部と、前記着座部の下側であって前方から見て前記着座部を挟んだ左右の位置にそれぞれに設けられ、前記車輪に接続されるロアアームにそれぞれ支持され、着座した前記乗員の足を載置するための足載置部と、乗員の手によって握られる把持部とを備え、前記足載置部は、前記乗員の足の動きにより回転するように構成され、その回転により左右への操舵を可能とする乗り物である。

この乗り物によれば、乗員が跨ることにより着座可能な着座部、および、その着座部を挟んだ左右の位置に設けられる足載置部を備えることにより、乗員が着座部に着座し足載置部に足を載置した際に乗員の頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような姿勢となる。このため、着座により乗員の骨盤が後傾したり、着座姿勢が猫背となったりすることが抑制され、健康志向に沿った良好な運転姿勢をとることができる。

また、足載置部がロアアームに支持されていることにより、足載置部に載せた足を踏ん張り又は蹴り出すことにより、乗り物を側方へ傾斜させ、その傾斜状態を調整することが容易となる。さらに、乗員が足載置部に載せた足を動かして操舵操作が行われることにより、普段の生活で使っている下肢の筋肉を活用して操舵操作を行うことができ、下肢筋肉を活用した運転操作が可能となる。さらに、乗員の頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような運転姿勢においては、足に乗員の体重を乗せやすく、足の捻りなどによる操舵操作が行いやすいものとなる。このように、良好な運転姿勢で下肢筋力を活用した運転操作が可能となり、健康志向に沿う乗り物を提供することができる。

この本発明の一側面に係る乗り物において、前記足載置部の回転に応じて前記車輪に操舵力を伝達させる車輪操舵力伝達機構を備え、前記足載置部は、前記乗員の足の動きにより回転するように構成され、その回転により前記車輪操舵力伝達機構を通じて左右への操舵を可能とするものであってもよい。

この場合、足載置部の回転に応じて車輪に操舵力を伝達させる車輪操舵力伝達機構を備えることにより、乗員が足を捻るなどして動かすことにより足載置部を回転させて車輪に操舵力を伝達させ、車両を確実に旋回させることができる。

また、本発明の一側面に係る乗り物において、前記車輪のうち右側の車輪に接続される右側のロアアームおよび前記車輪のうち左側の車輪に接続される左側のロアアームを備え、前記右側のロアアームと前記左側のロアアームが前後方向に向けた同一の軸線を中心に回転可能に取り付けられていてもよい。

この場合、右側の車輪に接続される右側のロアアームと左側の車輪に接続される左側のロアアームが同一の軸線を中心に回転可能に取り付けられることにより、乗り物が旋回した場合、足載置部を取り付けているロアアームの位置変動が小さいものとなり、左右のロアアームの高さ位置の変動が小さいものとなる。このため、乗り物の旋回時において、乗員の足元が上下に大きく変動することが抑制され、安定した運転操作が可能となる。

また、本発明の一側面に係る乗り物において、本体の前部であって前記着座部の前方に取り付けられる前輪と、前記本体の後部であって前記着座部の後方に取り付けられる後輪と、をさらに備え、前記左右一対の車輪は、前記前輪と前記後輪の間の位置であって前記本体の左右に前記ロアアームを介して取り付けられていてもよい。さらに、本発明の一側面に係る乗り物において、前記足載置部の回転に応じて前記前輪に操舵力を伝達させる前輪操舵力伝達機構を備え、前記足載置部は、その回転により前記前輪操舵力伝達機構を通じて左右への操舵を可能とするものであってもよい。

本発明によれば、良好な運転姿勢で下肢筋力を活用した運転操作を可能とすることにより、健康志向に沿う乗り物を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る乗り物の構成概要図である。図１の乗り物の斜視図である。図１の乗り物の操舵力伝達機構の斜視図である。図１の乗り物の操舵力伝達機構の平面図である。図１の乗り物の背面概要図である。図１の乗り物の背面概要図である。図１の乗り物のロアアーム、アッパアームの説明図である。図１の乗り物の運転操作の説明図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図において、左右方向又は車幅方向をｘ方向で示し、前後方向又は走行方向をｙ方向で示し、上下方向をｚ方向で示している。

図１は本発明の一実施形態に係る乗り物の構成概要図であって、乗り物を側面視した図である。図２は本実施形態に係る乗り物の斜視概要図である。

本実施形態に係る乗り物１は、左右一対の車輪２、２を備えた乗り物であり、運転者Ｄが乗車して運転操作を行うことにより走行し、移動体、走行体又は走行車両として機能する。運転者Ｄは、乗り物１に乗車する乗員である。なお、図１では、一対の車輪２、２のうち右側の車輪２のみが図示されている。また、本実施形態では、乗員一人が乗車する乗り物に適用した場合について説明しているが、複数の乗員が乗車可能な乗り物に適用してもよい。

車輪２は、ロアアーム４１およびアッパアーム４２を介して、本体３に取り付けられている。車輪２は、本体３の右側と左側にそれぞれ一つずつ設けられており、例えば、乗り物１の側輪又は補助輪として機能する。本体３は、乗り物１の本体部分を構成する車体であり、例えば、乗り物１の前後方向に長い形状とされ、複数の棒状部材を接合したフレーム構造のものが用いられる。なお、この本体３は、乗車した運転者Ｄを支持できる剛性を有する構造のものであれば、フレーム構造以外の構造であってもよい。例えば、本体３は、棒状部材、板状部材、ブロック状部材などを組み合わせて構成してもよい。右側の車輪２は本体３から右側に突出して設けられるロアアーム４１およびアッパアーム４２を介して取り付けられている。また、図１には図示されていないが、左側の車輪２も、右側の車輪２と同様に、本体３から突出して設けられるロアアーム４１およびアッパアーム４２を介して取り付けられている。なお、ロアアーム４１およびアッパアーム４２の取付構造の詳細については、後述する。

本体３には、前輪２３、後輪２４が取り付けられている。すなわち、乗り物１は、前輪２３、後輪２４および左右一対の車輪２、２の四輪を備えている。前輪２３は、着座部５より前方に設けられ、後輪２４は着座部５より後方に設けられている。例えば、本体３の前部に前輪２３が取り付けられ、本体３の後部に後輪２４が取り付けられ、前輪２３と後輪２４の間の位置であって本体３の右側および左側にそれぞれ車輪２が取り付けられる。本実施形態において、車輪２は、前輪２３および後輪２４より外径の大きいものが用いられているが、前輪２３および後輪２４より外径の小さいものを用いてもよい。

前輪２３は、本体３の前部に対し、操舵機構２５およびサスペンション機構２６を介して、取り付けられている。前輪２３は、乗り物１の操舵輪または転舵輪として機能するものである。つまり、乗り物１は、前輪２３に操舵力が伝達されることによって、前輪２３の前方部分が正面から右側へ向くことで右旋回を行い、前輪２３の前方部分が左側を向くことで左旋回を行う。

操舵機構２５は、前輪２３へ操舵力を伝達するための機構であって、例えば、ステアリングシャフト２５ａの下端に、左右方向へ向けた水平部材２５ｂを取り付けて構成されている。ステアリングシャフト２５ａは、上下方向に向けて配置されるシャフト部材であって、本体３の前部に回動可能に取り付けられている。操舵機構２５の下部には、サスペンション機構２６が結合されている。サスペンション機構２６は、前輪２３を車輪として回転可能に支持しつつ緩衝機能を備えるものであり、スプリングおよびショックアブソーバ等を備えたものが用いられる。例えば、このサスペンション機構２６は、テレスコピックフォーク式のものが用いられ、前輪２３の右側と左側にそれぞれスプリングおよびショックアブソーバを備えた二つのシャフト状部材をそれぞれ配置して構成される。このフロントフォーク式のサスペンション機構２６は、下方側が乗り物１を前方へ傾斜しており、プラスのキャスタ角をもって前輪２３を取り付けている。なお、操舵機構２５およびサスペンション機構２６は、上述した形式のものに限られるものでなく、前輪２３を車輪として回転可能に支持しつつ操舵力を伝達できるものであれば、他の形式のものを用いてもよい。

後輪２４は、本体３の後部に対し、サスペンション機構２９を介して、取り付けられている。後輪２４は、乗り物１の駆動輪として機能するものである。つまり、乗り物１は、動力源から伝達される回転動力により後輪２４を回転させて走行する。動力源としては、例えばモータが用いられる。また、動力源としては、後輪２４を駆動できるものであれば、モータ以外のものであってもよく、例えばエンジンであってもよい。また、後輪２４の内部に設けられたホイールインモータなどを採用してもよい。また、駆動輪としては、後輪２４以外の前輪２３、車輪２であってもよい。

サスペンション機構２９は、後輪２４を車輪として回転可能に支持しつつ緩衝機能を備えたものであって、例えば、スイングアーム２９ａおよびショックアブソーバ２９ｂを備えたスイングアーム式のものが用いられる。スイングアーム２９ａは、本体３の後部の下部位置に回動可能に取り付けられ、その後端に後輪２４を軸支している。ショックアブソーバ２９ｂは、本体３の後部の上部位置に回動可能に取り付けられ、その下端がスイングアーム２９ａの後部に回動可能に取り付けられている。ショックアブソーバ２９ｂは、スプリング等の支持ばね材を内蔵している。なお、サスペンション機構２９としては、後輪２４を車輪として回転可能に支持できるものであれば、他の形式のものを用いてもよい。

本体３には、着座部５が取り付けられている。着座部５は、運転者Ｄが着座するためのものであって、運転席又は運転座席として機能する。この着座部５は、本体３の前後方向の中央位置であって、ロアアーム４１の上方位置に配置されている。なお、ここでいう本体３の中央位置とは、本体３のほぼ中央位置も含むものである。

この着座部５は、運転者Ｄが跨ることにより着座可能に構成されている。例えば、着座部５として、乗馬に用いる鞍のような形状又は態様のものが用いられ、運転者Ｄの着座を安定させる鞍部材又は鞍部として機能する。この着座部５は、運転者Ｄが跨って左右の脚を下方へ降ろせるような横幅で形成される座部５１を有している。座部５１は、例えば、着座部５の他の部位と比べて上表面を下方に凹ませて構成される。これにより、運転者Ｄの着座位置を座部５１の形成位置に安定させることができる。また、このような凹みに代えて又は追加して、座部５１の前後の一方又は双方に、上方に突出する部位を設けてもよい。この場合も、運転者Ｄの着座位置を座部５１の位置からずれないように着座位置をより安定させることができる。

図１に示すように、乗り物１には、足載置部６が設けられている。足載置部６は、着座した運転者Ｄの足を載置するためのものである。この足載置部６は、着座部５より下側であって着座部５を挟んだ左右の位置にそれぞれに設けられている。言い換えれば、足載置部６は、着座部５の下方側であって、乗り物１の前後方向において着座部５と同一の位置に設けられている。ここで、着座部５と同一の位置とは、ほぼ同一の位置も含むものである。つまり、運転者Ｄが着座部５に跨って足載置部６に足を載置した際に、運転者Ｄの頭、腰および足が上下方向においてほぼ直線上に位置するように、足載置部６が前後方向において着座部５と同一又はほぼ同一の位置に設けられている。このとき、運転者Ｄの頭、腰および足が上下方向においてほぼ直線上に位置することにより、運転者Ｄの運転姿勢が乗馬姿勢となる。なお、図１では、左右一対の足載置部６、６のうち右側の足載置部６のみが図示されている。

足載置部６は、車輪２に接続されるロアアーム４１に取り付けられている。例えば、足載置部６は、ロアアーム４１上に直接支持され、又は、ロアアーム４１の上方に他部材を介して間接的に支持される。足載置部６がロアアーム４１に取り付けられることにより、運転者Ｄが足載置部６に載せた足を踏ん張り、または、蹴り出すことにより、本体３を反対側の側方へ容易に傾斜させることできる。このため、このような本体３の傾斜により、乗り物１の旋回操作が容易に行える。

乗り物１には、操作部２７が設けられている。操作部２７は、乗り物１を運転操作するためのものであって、運転者Ｄの手で握られる把持部２７ａを備えている。把持部２７ａは、例えば、上下方向に向けた棒状の部材であって、運転者Ｄの左右の手でそれぞれに把持できるように二つの棒状の把持部分を備えたものが用いられる。この把持部２７ａは、運転者Ｄの運転姿勢が乗馬姿勢を維持した状態で握れる位置に配置されている。また、把持部２７ａは、例えば、乗り物１の動力源（図示なし）に駆動動作指令信号を与える操縦部として機能する。具体的には、把持部２７ａの下部を中心にその上部が前後方向に揺動可能に構成され、把持部２７ａを前方へ倒してその上部を前方へ移動させることにより、駆動制御部（図示なし）から動力源に作動制御信号が出力される。この作動制御信号に応じて動力源が作動して後輪２４、前輪２３又は車輪２が回転駆動し、乗り物１が前方へ走行する。このとき、把持部２７ａの前方への移動量又は傾斜角度を大きくするほど乗り物１の駆動力が大きくなるように駆動制御される。また、把持部２７ａを前方位置から元の位置、すなわちニュートラルポジションに戻すことにより、動力源による駆動力の付与が停止する。さらに、ニュートラルポジションより後方へ把持部２７ａを移動させ又は傾けることにより、後輪２４、前輪２３又は車輪２に制動力がかかり、乗り物１を停止させる。この停止状態からさらに把持部２７ａを後方に移動させ又は傾けることにより、乗り物１が後方へ走行又は後退するように駆動制御される。

なお、操作部２７を本体３と一体に取り付けた場合には、操作部２７および把持部２７ａにより乗り物１の操舵操作を行うことはできないが、操作部２７を操舵機構２５と一体に取り付けて、操作部２７ないし把持部２７ａを左右に回転させることにより、前輪２３の転舵による操舵操作も可能となる。また、本実施形態では、操作部２７として、上下方向に向けた把持部２７ａを備えたものについて説明したが、把持部２７ａが自転車又は自動二輪車のハンドルのように水平方向に向けて設けられるものであってもよく、また自動車のハンドルのようにリング状のステアリングホイールのように設けられていてもよい。

図３は、足載置部６および前輪操舵力伝達機構６２の説明図である。図４は、前輪操舵力伝達機構６２を平面から見た図である。

足載置部６は、運転者Ｄの足の動きにより回転可能に設けられ、その回転により乗り物１の左右の操舵を可能とするものである。言い換えれば、足載置部６は、運転者Ｄの足の動きにより回転可能に設けられ、その回転により走行中の乗り物１の左右の旋回、すなわち左方向又は右方向の旋回を可能とするものである。つまり、足載置部６は、乗り物１の操舵操作部又は操舵ペダルとして機能する。この足載置部６は、例えば、運転者Ｄの足を載置するのに適した大きさとされ、乗り物１の前後方向を長くした形状とされる。足載置部６は、例えば、上下方向を回転中心として回転可能に設けられている。これにより、運転者Ｄが足を捻ることにより回転し、その回転動作により乗り物１の左右の操舵又は旋回を可能とする。

ここでは、運転者Ｄの足の捻りより、足載置部６が回転する場合について説明するが、足載置部６は、足の捻り以外の足の動きで回転するものであってもよく、また、回転動作は、円弧状に回転移動するようなものであってもよい。また、図３では、足載置部６の上面が平滑な面状態となっているが、その上面に上下方向の凹凸を設けてもよい。この場合、運転者Ｄの足が足載置部６上で滑り動くことを抑制することができる。また、足載置部６の外縁部分に上方へ突出する突起部又は突条部を設けてもよい。この場合、運転者Ｄの足が足載置部６上からずれることを抑制することができる。

足載置部６は、その下方に配置される軸支部６１を介してロアアーム４１に取り付けられ、ロアアーム４１上で回転可能に設けられている。軸支部６１は、ロアアーム４１に設けられ、上下方向に向けた軸線を中心に足載置部６を回転可能に軸支している。

足載置部６には、前輪２３側に操舵力を伝達させる前輪操舵力伝達機構６２が接続されている。前輪操舵力伝達機構６２は、足載置部６の回転に応じて前輪２３に操舵力を伝達させる機構である。言い換えれば、前輪操舵力伝達機構６２は、足載置部６の前方部分が右側又は左側を向くように回転させる操舵動作があったときに、その操舵動作に応じた操舵力を前輪２３の操舵機構２５に伝達させる操舵力伝達機構として機能する。

この前輪操舵力伝達機構６２は、例えば、第一リンク部材６２ａ、第二リンク部材６２ｂ、第三リンク部材６２ｃ、第四リンク部材６２ｄおよび第五リンク部材６２ｅを備えて構成される。第一リンク部材６２ａは、棒状の部材であって、右側の足載置部６に取り付けられ、右側の足載置部６から前方左側へ水平方向に向けて突出するように設けられている。この第一リンク部材６２ａは、足載置部６と一体に移動し、足載置部６の回転移動と共に回転移動する。第二リンク部材６２ｂは、曲折した形状を呈する部材であって、その端部が第一リンク部材６２ａの先端部分に回動可能に取り付けられている。第二リンク部材６２ｂの中間位置の曲折部分は、ロアアーム４１に回動可能に軸支されている。これにより、足載置部６の回転移動により、第二リンク部材６２ｂの他方の端部が乗り物１の前後方向に移動する構造となっている。第三リンク部材６２ｃは、棒状の部材であって、その端部が第二リンク部材６２ｂの後端と回動自在に取り付けられ、他方の端部が第四リンク部材６２ｄの下端に回転可能に取り付けられている。第三リンク部材６２ｃは、乗り物１の前後方向に向けて配置され、第二リンク部材６２ｂの端部の前後方向への移動に応じて前後方向へ移動する。この第三リンク部材６２ｃにおける第二リンク部材６２ｂと接続される端部は、ボールジョイントが形成され、第二リンク部材６２ｂの端部に対し回動自在となっている。例えば、第二リンク部材６２ｂと第三リンク部材６２ｃの回動結合部は後述するロアアーム４１と本体３との回転取付の軸線Ｃ１の前後方向の軸上に位置する。このようなボールジョイント配置構造を用いることにより、旋回時に乗り物１が内傾した際、足載置部６側の機構と前輪２３側の機構の間に捻じれを生じた場合に、その影響を吸収することができる。第四リンク部材６２ｄは、曲折した形状を呈する部材であって、上下方向に向けて配置されている。第四リンク部材６２ｄの中間位置の曲折部分は、本体３に対し回動可能に軸支されている。これにより、第三リンク部材６２ｃの前後移動により、第四リンク部材６２ｄの下端が乗り物１の前後方向に移動し、他方の上端が前輪２３の操舵機構２５に対して接近又は離間するように移動する。第四リンク部材６２ｄの上端には、第五リンク部材６２ｅの端部が回転可能に取り付けられている。第五リンク部材６２ｅは、棒状の部材であり、他方の端部が操舵機構２５の水平部材２５ｂに回転可能に取り付けられている。これにより、第四リンク部材６２ｄの移動に応じて、第五リンク部材６２ｅが長手方向に移動し、操舵機構２５および前輪２３に操舵力が伝達される。

図３に示すように、右側の足載置部６と左側の足載置部６との間には、連動機構６３が設けられている。連動機構６３は、右側の足載置部６と左側の足載置部６の移動動作を連動させる機構であり、例えば、右側の足載置部６が右方向へ回転すれば、左側の足載置部６も右方向へ回転させる機構である。この連動機構６３は、例えば、第一リンク部材６３ａ、第二リンク部材６３ｂおよび第三リンク部材６３ｃを備えたものが用いられる。第一リンク部材６３ａは、棒状の部材であって、右側の足載置部６と左側の足載置部６にそれぞれ一つずつ取り付けられている。この第一リンク部材６３ａは、例えば、足載置部６から後方へ突出するように設けられ、足載置部６と一体に移動し、足載置部６の回転移動と共に回転する。第一リンク部材６３ａの後端には、第二リンク部材６３ｂの端部が回転可能に取り付けられている。第二リンク部材６３ｂは、棒状の部材であって、乗り物１の車幅方向に向けて配置されている。この第二リンク部材６３ｂは、第一リンク部材６３ａの回転移動に応じて、車幅方向に移動する。第二リンク部材６３ｂの他方の端部には、第三リンク部材６３ｃが取り付けられている。

第三リンク部材６３ｃは、ブロック状の部材であって、乗り物１の車幅方向において中央位置に設けられている。この第三リンク部材６３ｃは、右側の第二リンク部材６３ｂと左側の第二リンク部材６３ｂを結合する結合部材として機能するものであり、右側の第二リンク部材６３ｂ側からの伝達力を左側の第二リンク部材６３ｂ側へ伝達し、左側の第二リンク部材６３ｂ側からの伝達力を第二リンク部材６３ｂ側へ伝達する。

このように連動機構６３は、二つの第一リンク部材６３ａ、二つの第二リンク部材６３ｂおよび第三リンク部材６３ｃにより平行クランク機構を構成しており、右側の足載置部６と左側の足載置部６の回転動作を連動させている。なお、右側の足載置部６と左側の足載置部６の移動動作を連動させる機構としては、上述の連動機構６３以外の機構を用いてもよい。

図３に示すように、足載置部６の操舵力を車輪２側へ伝達させる車輪操舵力伝達機構６４が設けられている。車輪操舵力伝達機構６４は、足載置部６の回転に応じて車輪２、２に操舵力を伝達させる機構である。言い換えれば、車輪操舵力伝達機構６４は、足載置部６の前方部分が右側又は左側を向くように回転させる操舵動作があったときに、その操舵動作に応じた操舵力を車輪２側へ伝達させる操舵力伝達機構又は側輪操舵力伝達機構として機能する。車輪２は、乗り物１の操舵輪又は転舵輪として機能するものである。つまり、車輪２は、車輪操舵力伝達機構６４により操舵力が伝達されることにより転舵し、乗り物１の旋回を可能とする。

車輪操舵力伝達機構６４は、例えば、第一リンク部材６４ａおよび第二リンク部材６４ｂを備えて構成される。これらの第一リンク部材６４ａおよび第二リンク部材６４ｂは、右側の車輪２に操舵力を伝達するものと左側の車輪２に操舵力を伝達するものがそれぞれ設けられている。第一リンク部材６４ａは、棒状の部材であって、その端部が連動機構６３の第三リンク部材６３ｃに取り付けられている。第一リンク部材６４ａの他方の端部は、第二リンク部材６４ｂに回転可能に取り付けられている。第二リンク部材６４ｂは、曲折した形状を呈し、アクスルハウジング６５ａに取り付けられている。アクスルハウジング６５ａは、車輪２の車軸となるアクスル６５ｂを収容する収容部材である。アクスルハウジング６５ａの下部は、ロアアーム４１に対し、前後方向の軸線を中心に回転可能であって、プラスキャスター角を有するステア軸線Ｃ０を中心に回転可能に取り付けられている。アクスルハウジング６５ａの上部は、アッパアーム４２に対し、前後方向の軸線を中心に回転可能であって、プラスキャスター角を有するステア軸線Ｃ０を中心に回転可能に取り付けられている。

この車輪操舵力伝達機構６４において、足載置部６の操舵動作に応じて第三リンク部材６３ｃが移動すると、それと共に第一リンク部材６３ａ、６３ａがそれぞれ車幅方向に移動する。この第一リンク部材６３ａの移動により、第二リンク部材６３ｂを通じてアクスルハウジング６５ａおよびアクスル６５ｂがステア軸線Ｃ０を中心に回転し、車輪２が転舵される。

図５、６に、乗り物１のロアアーム４１およびアッパアーム４２の概要説明図を示す。

図５は、乗り物１を背面から見た場合のロアアーム４１およびアッパアーム４２の取付構造を示す概要図である。図６は、乗り物１が旋回した際のロアアーム４１およびアッパアーム４２の状態を示した図である。

図５に示すように、右側のロアアーム４１と左側のロアアーム４１は、本体３に取り付けられており、乗り物１の前後方向に延びる同一の軸線Ｃ１を中心に回動可能に取り付けられている。例えば、右側のロアアーム４１と左側のロアアーム４１は、乗り物１の前後方向に向けた同一の回転軸４３を中心に回動可能に取り付けられている。回転軸４３は、乗り物１の前後方向に向けて設けられ、本体３の車幅方向の中央位置に取り付けられている。本体３から外側へ延びるロアアーム４１の端部には、車輪２が、前後方向に延びる軸線を中心に回動可能に取り付けられている。例えば、ロアアーム４１の外側端部には、アクスルハウジング６５ａが、前後方向に延びる軸線を中心に回転可能であって、かつ、ステア軸線Ｃ０を中心に回転可能に取り付けられている。そして、アクセルハウジング６５ａには、アクスル６５ｂが車幅方向に延びる軸線を中心に取り付けられており、そのアクスル６５ｂに車輪２が取り付けられている。

アッパアーム４２は、ロアアーム４１の上方位置にロアアーム４１と平行となるように配置されている。右側のアッパアーム４２と左側のアッパアーム４２は、本体３に取り付けられており、乗り物１の前後方向に向けた同一の軸線Ｃ２を中心に回動可能に取り付けられている。例えば、右側のアッパアーム４２と左側のアッパアーム４２は、乗り物１の前後方向に向けた同一の回転軸４４を中心に回動可能に取り付けられている。回転軸４４は、乗り物１の前後方向に向けて設けられ、本体３の車幅方向の中央位置に取り付けられている。本体３から外側へ延びるアッパアーム４２の端部には、車輪２が、前後方向に延びる軸線を中心に回動可能に取り付けられている。例えば、アッパアーム４２の外側端部には、アクセルハウジング６５ａが、前後方向に延びる軸線を中心に回転可能であって、かつ、ステア軸線Ｃ０を中心に回転可能に取り付けられている。

図６に示すように、乗り物１が旋回した場合、本体３および車輪２、２が旋回内側へ内傾する。このとき、本体３と車輪２を接続する左右のロアアーム４１、４１がそれぞれ本体３の中心位置で同一の軸線Ｃ１を中心に回転可能に取り付けられることにより、左右のロアアーム４１、４１が互いに直線状を保ち、互いの高さ位置に変動を生じにくい。すなわち、足載置部６を取り付けているロアアーム４１の位置変動が小さく、左右のロアアーム４１、４１の間の高さ位置の変動が小さいものとなる。このため、乗り物１の旋回時に、運転者Ｄの足元が上下に大きく変動することが抑制され、安定した運転操作が可能となる。例えば、仮に、本体３の右端に右側のロアアーム４１を取り付け、本体３の左端に左側のロアアーム４１を取り付けた場合、乗り物１が右側に旋回すると、その旋回で本体３が右側へ内傾することによって、右側のロアアーム４１の位置が低くなり、左側のロアアーム４１の位置が高くなる。このため、左右のロアアーム４１、４１の高さ位置が大きく異なり、左右の足載置部６、６の高さ位置も大きく異なるように変動する。従って、乗り物１の旋回時に、運転者Ｄの足元が上下に大きく変動することとなる。本実施形態に係る乗り物１では、上述したように、このような不具合を抑制することができるのである。なお、ロアアーム４１およびアッパアーム４２のアーム部材の取付構造によっては、アッパアーム４２上に足載置部６を設ける場合もある。また、ロアアーム４１とアッパアーム４２のうち、アッパアーム４２の設置を省略する場合もある。さらに、左右のロアアーム４１、４１が回転可能に取り付けられる同一の軸線は、ほぼ同一の軸線を含むものである。例えば、本体３および車輪２、２が旋回内側へ内傾したときに、足載置部６を取り付けているロアアーム４１の位置変動が小さく、左右のロアアーム４１、４１の間の高さ位置の変動が小さくなる程度に、左右のロアアーム４１、４１の回転中心となる軸線がずれていてもよい。

図７にロアアーム４１およびアッパアーム４２の具体例を示す。

ロアアーム４１は、水平方向に向けて設けられ、本体側の部分が分岐して二つの端部４１ａ、４１ｂを備えている。端部４１ａと端部４１ｂは、同一の軸線Ｃ１を中心として回転可能に取り付けられている。また、右側のロアアーム４１の端部４１ａと左側のロアアーム４１の端部４１ａは、同一の回転軸４３ａにより軸支されており、この回転軸４３ａを中心に回転可能となっている。回転軸４３ａは本体３に取り付けられている。また、右側のロアアーム４１の端部４１ｂと左側のロアアーム４１の端部４１ｂは、同一の回転軸４３ｂにより軸支されており、この回転軸４３ｂを中心に回転可能となっている。回転軸４３ｂは本体３に取り付けられている。このようにロアアーム４１の本体側に二つの端部４１ａ、４１ｂを設けることにより、本体３に対するロアアーム４１の取付強度を高めることができる。なお、回転軸４３ａ、４３ｂは、図５、６における回転軸４３を構成するものである。また、ここでは、右側のロアアーム４１と左側のロアアーム４１を同一の回転軸４３ａ、４３ｂで回転可能に取り付ける場合について説明したが、右側のロアアーム４１と左側のロアアーム４１が同一の軸線を中心に回転可能に取り付けられていれば、それぞれ異なる回転軸部材によって取り付けられていてもよい。

アッパアーム４２は、水平方向に向けて設けられ、本体側の部分が分岐して二つの端部４２ａ、４２ｂを備えている。端部４２ａと端部４２ｂは、同一の軸線Ｃ２を中心として回転可能に取り付けられている。また、右側のアッパアーム４２の端部４２ａと左側のアッパアーム４２の端部４２ａは、同一の回転軸４４ａにより軸支されており、この回転軸４４ａを中心に回転可能となっている。回転軸４４ａは本体３に取り付けられている。また、右側のアッパアーム４２の端部４２ｂと左側のアッパアーム４２の端部４２ｂは、同一の回転軸４４ｂにより軸支されており、この回転軸４４ｂを中心に回転可能となっている。回転軸４４ｂは本体３に取り付けられている。このようにアッパアーム４２の本体側に二つの端部４２ａ、４２ｂを設けることにより、本体３に対するアッパアーム４２の取付強度を高めることができる。なお、回転軸４４ａ、４４ｂは、図５、６における回転軸４４を構成するものである。また、ここでは、右側のアッパアーム４２と左側のアッパアーム４２を同一の回転軸４４ａ、４４ｂで回転可能に取り付ける場合について説明したが、右側のアッパアーム４２と左側のアッパアーム４２が同一の軸線を中心に回転可能に取り付けられていれば、それぞれ異なる回転軸部材によって取り付けられていてもよい。

次に、本実施形態に係る乗り物１の乗車姿勢について説明する。

図１において、運転者Ｄは、乗り物１に乗車するにあたり、着座部５に跨って、その着座部５に着座する。このとき、運転者Ｄの脚は着座部５の下方へ降ろす状態となり、運転者Ｄの足は着座部５の下方に設けられる足載置部６に載せられる。運転者Ｄの乗車姿勢は、頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような姿勢となり、いわゆる乗馬姿勢又は乗馬姿勢に近い姿勢となる。このため、運転者Ｄの上体部分の重力を受ける力点（例えば、腰椎）と座面反力の力点（例えば、座骨付近）がほぼ一致し、脚部のハムストリングス筋による後傾モーメントも骨盤に発生しない。したがって、着座により運転者Ｄの骨盤が後傾したり、着座姿勢が猫背となったりすることが抑制され、猫背姿勢の及ぼす健康上の影響（例えば、肩こり、腰痛、鬱状態など）を抑えることができ、運転者Ｄの健康上において良好な運転姿勢をとることができる。

また、このような乗車姿勢をとることにより、運転者Ｄの背筋が伸びた状態とすることができるため、運転者Ｄの腰椎部分を後ろから支持するランバーサポートを設ける必要がない。したがって、乗り物１の低コスト化が図れ、乗り物１の軽量化が図れる。

また、この乗車姿勢においては、運転者Ｄの脚が腰部の下方に降ろされた状態となっている。これにより、脚部のハムストリングス筋による後傾モーメントも骨盤に発生せず、骨盤が後傾しにくいため、運転者Ｄの人体脊髄形状の状態が良好なものとなり、運転者Ｄの精神面および肉体面において理想的な状態とすることができる。また、この乗車姿勢においては、背筋の伸びた姿勢となり、血流が良好なものとなり、運転者Ｄの脳に血液が流入しやすい状態となる。このため、運転者Ｄの脳の働きの悪化を抑制でき、運転判断を適切なものとすることができる。

また、このような乗車姿勢においては、運転者Ｄの上体が上下方向へ伸びた状態となるため、乗り物１に生ずるピッチングやローリングなどの振動が運転者Ｄ自身に伝達されることを抑制することできる。例えば、乗り物１にピッチングやローリングなどの振動が生じた場合、運転者Ｄが腰などを動かすことにより、その振動が運転者Ｄの上半身や頭部へ伝達されることを抑制することができる。

次に、本実施形態に係る乗り物１の運転操作について説明する。

図１に示すように、運転者Ｄが乗り物１に乗車した状態において、手で把持部２７ａを握って運転操作が行われる。この把持部２７ａを前方に傾けて倒すことにより、車載された動力源（図示なし）が作動し、後輪２４、前輪２３又は車輪２が回転駆動して、乗り物１が前方へ走行する。このとき、運転者Ｄが腕を伸ばして手で握れる位置に把持部２７ａが設けられることにより、運転者Ｄが乗馬姿勢を維持したまま、運転操作が行える。運転者Ｄが把持部２７ａを元の位置、すなわちニュートラルポジションに戻すことにより、動力源による駆動力の付与が停止する。さらに、ニュートラルポジションより後方へ把持部２７ａを移動させ又は傾けることにより、後輪２４、前輪２３又は車輪２に制動力がかかり、乗り物１が停止する。

運転者Ｄが、乗り物１の停止状態から更に、把持部２７ａを後方に移動させ又は傾けて倒すことにより、車載された動力源、すなわち駆動部が作動し、後輪２４、前輪２３又は車輪２が逆回転して、乗り物１が後退する。このように、進行したい方向へ把持部２７ａを動かすことにより、乗り物１の前進および後退が行える。このため、運転者Ｄの直感に応じて乗り物１の前進および後退が行えるため、乗り物１の運転操作が容易に行える。また、乗り物１の誤操作を抑制することができる。

乗り物１の走行中において、乗り物１にピッチングやローリングなどの挙動に応じた振動が生じた場合、上述したように、運転者Ｄが腰など動かすことにより、その振動が運転者Ｄの上半身や頭部へ伝達されることを抑制することができる。

この乗り物１の旋回操作は、次のように行われる。図８に示すように、まず、運転者Ｄが足載置部６に載せた足を踏ん張り、または、蹴り出すことにより、本体３を旋回内側に向けて傾斜させる。このとき、足載置部６がロアアーム４１に支持されているため、旋回外側の足の踏ん張り又は蹴り出しにより、乗り物１の本体３を容易に傾斜させることができる。仮に、足載置部６が本体３に支持されていた場合には、足載置部６に載せた足を蹴り出しても本体３に横方向の力が加わらず、本体３を容易に傾斜させることは困難である。これに対し、本実施形態に係る乗り物１では、ロアアーム４１上に設けられる足載置部６に運転者Ｄの足が載せられているので、本体３を側方へ傾斜させることが容易であり、細かい傾斜調整も容易に行える。

そして、運転者Ｄが足を捻って足載置部６を回転させることにより、その回転動作に応じて前輪２３および車輪２、２に操舵力が伝達される。これにより、前輪２３および車輪２，２が転舵し、所望の方向へ旋回操作することができる。このような旋回操作において、本体３の内傾により、プラスキャスター角を有するステア軸回りの接地荷重反力モーメントが変化し、前輪２３および車輪２、２が転舵するため、ある程度の旋回操作が可能となるが、足載置部６の回転により、操舵調整を細かく行うことが可能となる。

この旋回操作は、運転者Ｄが旋回しようとする方向へ腰や足を向けることによって行うことができ、直感に応じた旋回操作となるため、誤操作を生じにくいものとなる。また、運転者Ｄが足を動かして操舵操作を行えることにより、普段の生活で使っている下肢の筋肉を活用して操舵操作を行うことが可能となる。このため、運転者Ｄの下肢筋肉の減退を抑制することができる。さらに、運転者Ｄの頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような運転姿勢においては、足に運転者Ｄの体重を乗せやすく、足の踏ん張り、蹴り出しおよび足の捻りによる操舵操作が行いやすいものとなり、運転者Ｄの下肢の筋肉を操舵操作又は旋回操作に有効活用することができる。

以上のように、本実施形態に係る乗り物１によれば、運転者Ｄが跨ることにより着座可能な着座部５、および、その着座部５を挟んだ左右の位置に設けられる足載置部６を備えることにより、運転者Ｄが着座部５に着座し足載置部６に足を載置した際に運転者Ｄの頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような姿勢となる。このため、着座により運転者Ｄの骨盤が後傾したり、着座姿勢が猫背となったりすることが抑制され、健康上において良好な運転姿勢をとることができる。

また、足載置部６が本体３でなくロアアーム４１に支持されていることにより、足載置部６に載せた足を踏ん張り、または、蹴り出すことによって本体３を容易に傾斜させることができる。また、運転者Ｄが足載置部６に載せた足を動かすことで操舵操作が行われることにより、普段の生活で使っている下肢の筋肉を活用して操舵操作を行うことができ、下肢筋肉の減退を抑制することができる。また、運転者Ｄの頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような運転姿勢においては、足に運転者Ｄの体重を乗せやすく、足の捻りによる操舵操作が行いやすいものとなり、乗員の下肢の筋肉を操舵操作又は旋回操作に有効活用することができる。さらに、足載置部６は車輪２に接続されるロアアーム４１に支持されており、足載置部６上で足を踏ん張ることにより荷重を車輪２に伝達しやすく、操作性が良好なものとなる。このように、良好な運転姿勢で下肢筋力を活用した運転操作が可能となり、健康志向に沿う乗り物１を提供することができる。

また、この乗り物１によれば、足載置部６の回転動作に応じて転舵輪、すなわち前輪２３および車輪２に操舵力を伝達させる前輪操舵力伝達機構６２および車輪操舵力伝達機構６４を備えることにより、運転者Ｄの足の動きにより足載置部６を回転させることで転舵輪に操舵力を伝達させ、車両を確実に旋回させることができる。

また、この乗り物１によれば、右側の車輪２に接続される右側のロアアーム４１と左側の車輪２に接続される左側のロアアーム４１が同一の軸線Ｃ１を中心に回転可能に取り付けられることにより、乗り物１が旋回した場合、足載置部６を取り付けているロアアーム４１の位置変動が小さいものとなり、左右のロアアーム４１、４１の間の高さ位置の変動が小さいものとなる。このため、乗り物１の旋回時において、運転者Ｄの足元が上下に大きく変動することが抑制され、安定した運転操作が可能となる。

なお、上述した実施形態は本発明に係る乗り物の一実施形態を説明したものであり、本発明に係る乗り物は本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る乗り物は、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る乗り物を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

１…乗り物、２…車輪、３…本体、５…着座部、６…足載置部、２３…前輪、２４…後輪、２７…操作部、２７ａ…把持部、４１…ロアアーム、４２…アッパアーム、６２…前輪操舵力伝達機構、６４…車輪操舵力伝達機構、Ｄ…運転者。

Claims

左右一対の車輪を備える乗り物であって、
乗員が跨ることにより着座可能な着座部と、
前記着座部の下側であって前方から見て前記着座部を挟んだ左右の位置にそれぞれに設けられ、前記車輪に接続されるロアアームにそれぞれ支持され、着座した前記乗員の足を載置するための足載置部と、
乗員の手によって握られる把持部と、
を備え、
前記足載置部は、前記乗員の足の動きにより回転するように構成され、その回転により左右への操舵を可能とする、
乗り物。
前記足載置部の回転に応じて前記車輪に操舵力を伝達させる車輪操舵力伝達機構を備え、
前記足載置部は、前記乗員の足の動きにより回転するように構成され、その回転により前記車輪操舵力伝達機構を通じて左右への操舵を可能とする、
請求項１記載の乗り物。
前記車輪のうち右側の車輪に接続される右側のロアアームおよび前記車輪のうち左側の車輪に接続される左側のロアアームを備え、
前記右側のロアアームと前記左側のロアアームが前後方向に延びる同一の軸線を中心に回転可能に取り付けられている、
請求項１又は２に記載の乗り物。
本体の前部であって前記着座部の前方に取り付けられる前輪と、
前記本体の後部であって前記着座部の後方に取り付けられる後輪と、をさらに備え、
前記左右一対の車輪は、前記前輪と前記後輪の間の位置であって前記本体の左右に前記ロアアームを介して取り付けられている、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の乗り物。
前記足載置部の回転に応じて前記前輪に操舵力を伝達させる前輪操舵力伝達機構を備え、
前記足載置部は、その回転により前記前輪操舵力伝達機構を通じて左右への操舵を可能とする、
請求項４に記載の乗り物。