JP2006341690A - Three-wheeled moving vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は三輪移動車両に関する。 The present invention relates to a three-wheeled mobile vehicle.
車両前後方向軸線を含むほぼ鉛直平面内を円弧状に延びる案内フレームを備え、案内フレームに沿って移動できるように搭載部材を案内フレームに取り付け、車両の姿勢を検出する姿勢センサの出力に基づいて搭載部材を案内フレームに沿い移動させるようにした移動車両が公知である(特許文献1参照)。この移動車両では、路面に車両前後方向の傾斜又は段差があると、この傾斜又は段差に応じて搭載部材が移動され、それによって車両安定性が維持されるようにしている。 Based on the output of a posture sensor for detecting the posture of the vehicle, provided with a guide frame that extends in an arc shape in a substantially vertical plane including the vehicle longitudinal axis, and mounted on the guide frame so as to be movable along the guide frame A moving vehicle is known in which a mounting member is moved along a guide frame (see Patent Document 1). In this moving vehicle, when there is an inclination or a step in the vehicle front-rear direction on the road surface, the mounting member is moved according to the inclination or the step, thereby maintaining the vehicle stability.
しかしながら、上述の移動車両では、車輪が車両本体に固定的に支持されているので、路面に車両横方向の傾斜又は段差があると、もはや車両安定性を確保することができないという問題点がある。 However, in the above-described moving vehicle, since the wheels are fixedly supported by the vehicle main body, there is a problem in that the vehicle stability can no longer be ensured if there is an inclination or a step in the lateral direction of the vehicle on the road surface. .
前記課題を解決するために1番目の発明によれば、一つの前輪と二つの後輪とを備えた三輪移動車両において、車両前後方向軸線を含むほぼ鉛直平面内を円弧状に延びる案内フレームを備え、該案内フレームに沿って移動できるように搭載部材を案内フレームに取り付け、二つの後輪をそれぞれ別個の後輪フレームにより担持すると共に、後輪が車両本体に対し上下方向に移動できるようにこれら後輪フレームを車両本体にそれぞれ枢着し、車両の姿勢を検出する姿勢センサの出力に基づいて搭載部材を案内フレームに沿い移動させると共に後輪を車両本体に対し上下方向に移動させる手段を具備している。 In order to solve the above-described problem, according to a first aspect of the present invention, in a three-wheel mobile vehicle having one front wheel and two rear wheels, a guide frame extending in an arc shape in a substantially vertical plane including the vehicle longitudinal axis is provided. The mounting member is attached to the guide frame so as to be movable along the guide frame, the two rear wheels are supported by the separate rear wheel frames, and the rear wheels can be moved vertically with respect to the vehicle body. Means for pivotally attaching these rear wheel frames to the vehicle body and moving the mounting member along the guide frame based on the output of the posture sensor for detecting the posture of the vehicle and moving the rear wheel in the vertical direction with respect to the vehicle body. It has.
また、2番目の発明によれば1番目の発明において、前記後輪を車両本体に対し上下方向に移動させるべきときにはこれら後輪を互いに逆向きに移動させるようにしている。 According to a second aspect, in the first aspect, when the rear wheels are to be moved vertically with respect to the vehicle body, the rear wheels are moved in opposite directions.
路面に車両前後方向の傾斜又は段差があるときにも、車両横方向の傾斜又は段差があるときにも、車両安定性を確保することができる。 The vehicle stability can be ensured even when the road surface has an inclination or a step in the vehicle front-rear direction and when there is an inclination or a step in the vehicle lateral direction.
図1から図4までは、本発明による実施例の三輪移動車両1を示している。図1から図4までを参照すると、三輪移動車両1は車両本体2と、一つの前輪3と、二つの後輪4と、人又は荷物を搭載可能な搭載部材5と、姿勢制御装置6とを具備する。
1 to 4 show a three-wheel mobile vehicle 1 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 to 4, a three-wheeled moving vehicle 1 includes a
本発明による実施例では、車両本体2は一対の本体フレーム2aを備えている。これら本体フレーム2aは互いに離間して、かつ車両前後方向軸線を含んでほぼ鉛直方向に拡がる対称面K−Kに関し対称的に配置される。
In the embodiment according to the present invention, the vehicle
一方、一つの前輪3は前輪フレーム7を介して車両本体2に取り付けられる。即ち、前輪フレーム7の前端には前輪3が回転可能に担持され、前輪フレーム7の後端は車両本体2に枢着され、即ちピボット軸線PF回りに回転可能に取り付けられる。前輪フレーム7の後端におけるピボット軸線PFは対称面K−Kにほぼ垂直であり、従って前輪3は車両本体2に対し上下方向に移動可能になっている。また、前輪フレーム7は、サスペンション8を介して車両本体2に連結されている。
On the other hand, one
これに対し、二つの後輪4はそれぞれ対応する後輪フレーム9を介して車両本体2に取り付けられる。即ち、各後輪フレーム9の後端には後輪4が回転可能に担持され、後輪フレーム9の前端は車両本体2に枢着され、即ち共通のピボット軸線PR回りに回転可能に取り付けられる。後輪フレーム9の前端におけるピボット軸線PRもそれぞれ対称面K−Kにほぼ垂直であり、従って後輪4は互いに独立して車両本体2に対し上下方向に移動可能になっている。
On the other hand, the two
図1及び図2(A)から明らかなように、前輪3は対称面K−K内に配置され、後輪4は対称面K−Kに関し対称的に配置される。
As is clear from FIGS. 1 and 2A, the
本体フレーム2aの頂部にはそれぞれ、対称面K−K内を円弧状に延びる案内フレーム10が取り付けられ、これら案内フレーム10に上述の搭載部材5が移動可能に取り付けられる。具体的には、図3に示されるように、案内フレーム10の側面に案内溝10aが形成されており、搭載部材5のアーム5aの先端に形成された突起がこれら案内溝10a内を移動する。車両安定性の観点からは、案内フレーム10の曲率中心が三輪移動車両1の接地面よりも下方に位置することが好ましい。
A
姿勢制御装置6は搭載部材5を案内フレーム10に沿って車両前後方向に移動させるための、搭載部材移動装置11と、後輪4又は後輪フレーム9を上下方向に移動させるための後輪移動装置12とを具備する。
The attitude control device 6 moves the
本発明による実施例では、搭載部材移動装置11は搭載部材5に取り付けられており、図3に示されるように電気モータ11aと、電気モータ11aにベルトを介して連結された駆動プーリ11bとを具備する。案内フレーム10の円弧状外周に沿ってタイミングベルト11cが設けられており、駆動プーリ11bはこのタイミングベルト11cに係合されている。従って、電気モータ11aが駆動されて駆動プーリ11bが回転されると、搭載部材5が移動されることになる。なお、タイミングベルト11cは案内フレーム10同士の間の間隙を覆うように設けられ、従って防塵の役割を果たす。このため、別個の防塵部材を設ける必要がないので、車両を軽量化することができる。
In the embodiment according to the present invention, the mounting
一方、本発明による実施例の後輪移動装置12は図4に示されるように、例えば電気モータ12aと、電気モータ12aの揺動運動を後輪フレーム9又は後輪4の上下運動に変換する変換装置12bとを備えている。変換装置12bは共通の軸線PX回りに回転可能に本体フレーム2aに支持された一対のリンク12cを具備する。各リンク12cの一端は接続部材12dを介し、電気モータ12aの駆動軸に固定されたプレート12eに接続される。ここで、接続部材12dはリンク12c及びプレート12eにそれぞれ回転可能に接続されている。なお、電気モータ12aの回転軸線はほぼ対称面K−K(図1、図2(A))上に位置しており、プレート12eは対称面K−Kの両側にほぼ水平方向に延びている。一方、各リンク12cの他端は比較的硬いサスペンション12fを介して後輪フレーム9にそれぞれ接続される。ここで、サスペンション12fはリンク12c及び後輪フレーム9にそれぞれ回転可能に接続されている。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the rear
電気モータ12aが図4のA方向に回転駆動されると、右後輪4Rが軸線PX回りに上方に移動され、左後輪4Lが軸線PR回りに下方に移動される。これに対し、電気モータ12aが図4のB方向に回転駆動されると、右後輪4Rが軸線PR回りに下方に移動され、左後輪4Lが軸線PR回りに上方に移動される。
When the
このように本発明による実施例では、後輪4を車両本体2に対し上下方向に移動させるべきときにはこれら後輪4が互いに逆向きに、しかもほぼ同じ量又は角度だけ移動される。このようにすると後輪4の移動量が少なくてすむ。なお、図4以外の図面では姿勢制御装置6は簡素化して示されている。
Thus, in the embodiment according to the present invention, when the
一対の後輪4をそれぞれ別個に、車両本体2に対し上下方向に移動させるようにしてもよいし、右後輪4Rの上下方向移動量と左後輪4Lの上下方向移動量とを互いに異なるようにしてもよい。
The pair of
図2(B)に示されるように、車両本体2には三輪移動車両1又は搭載部材5の姿勢を検出する姿勢センサ13が取り付けられる。この姿勢センサ13からの出力に基づき、三輪移動車両1の安定性が確保されるように、即ち例えば搭載部材5の座面5bが水平に維持されるように、姿勢制御装置6が駆動される。具体的には、搭載部材移動装置11により搭載部材5が車両前後方向に移動され、後輪移動装置12により後輪4が上下方向に移動される。なお、姿勢センサ13は三輪移動車両1のどの位置に取り付けてもよく、例えば搭載部材5に取り付けることもできる。
As shown in FIG. 2B, a
後輪4内には例えば電気モータ4aがそれぞれ内蔵されており、三輪移動車両1を駆動すべきときにはこれら電気モータ4aが別個に駆動される。この場合、電気モータ4a(図2(B))に回転速度差をつけることによって、車両進行方向を変更することができる。
For example,
電気モータ4a及び姿勢制御装置6は車両本体2に搭載された電源(図示しない)から電力の供給を受け、車両本体2に搭載された制御装置(図示しない)によって制御される。
The
図5から図10は上述した本発明による実施例の三輪移動車両1を一人乗り電動車椅子1Aから構成した場合を示している。この場合、図5に示されるように、電動車椅子1Aの横幅を例えば搭乗者Pの肩幅程度にまで小さくすることができ、電動車椅子1Aの走行に必要な横幅を人が歩くときに必要な横幅と同程度にすることができる。その結果、従来の電動車椅子よりも高い運動性を発揮でき、搭乗者例えば老人の活動範囲を広げることができる。
5 to 10 show a case where the above-described three-wheeled mobile vehicle 1 according to the embodiment of the present invention is constituted by a single-seat
また、図5に示されるように、前輪3が一輪であるので、搭乗者Pの脚が前輪3と干渉するのを阻止できる。
Further, as shown in FIG. 5, since the
このように電動車椅子1Aの横幅を低減できるのは、次に説明するように、電動車椅子1Aの安定性が確保されているからである。
The reason why the width of the
図6及び図7は路面Rに車両前後方向の傾斜がある場合の電動車椅子1Aを示している。これらの場合には、搭載部材5である座席5Aが搭載部材移動装置11により案内フレーム10に沿いつつ車両前方又は後方に移動され、電動車椅子1Aの安定性が維持される。
6 and 7 show the
図8は路面に車両横方向の段差がある場合の電動車椅子1Aを示している。この場合、前輪3及び右後輪4Rは平坦面Fに接地しつつ左後輪4Lが段差Bに乗り上げている。しかしながら、この場合、左後輪4Lが後輪移動装置12により車両本体2に対し上方に移動され、右後輪4Rが後輪移動装置12により車両本体2に対し下方に移動され、このため電動車椅子1Aないし座席5Aが傾くことはない。このようにして、車両横方向の傾斜又は段差があるときにも、車両重心が車両中心に維持され、車両安定性が確保される。
FIG. 8 shows the
図9及び図10は本発明による別の実施例を示している。図9に示される例では、前輪3を担持する前輪フレーム7が車両横方向に回転可能に車両本体2に取り付けられると共に、前輪フレーム7にハンドル14が固定されている点で、図1から図8までの実施例と構成を異にしている。この場合、搭乗者Pがハンドル14を操作することによって電動車椅子1Aの進行方向が変更される。従って、後輪4の電気モータ4aを別個に制御する必要がない。
9 and 10 show another embodiment according to the present invention. In the example shown in FIG. 9, the front wheel frame 7 carrying the
一方、図10に示される例では、前輪3がいわゆるオムニホイール(登録商標)3Aから構成されている点で、図1から図8までの実施例と構成を異にしている。このオムニホイール(登録商標)3Aは車輪の外周に回転可能に取り付けられた複数の樽状ホイール15を備えており、車両前後方向には車輪全体が回転することにより、車両横方向には樽状ホイール15が回転することにより、それぞれ移動可能になっている。この場合、後輪4はそれぞれ別個の電気モータ4aにより駆動されているので、二つの後輪4の回転速度に差を設ければ、電動車椅子1Aの進行方向を変更することができる。
On the other hand, in the example shown in FIG. 10, the configuration is different from that of the embodiment shown in FIGS. 1 to 8 in that the
本発明による実施例の三輪移動車両1を有人又は無人作業車両から構成することもできる。この場合、車両1は例えば山林における狭い山道や木々の間や、工事現場、災害現場における狭隘空間を容易に移動することができ、作業の自動化が促進される。 The three-wheeled moving vehicle 1 of the embodiment according to the present invention can be constituted by a manned or unmanned work vehicle. In this case, the vehicle 1 can easily move, for example, between narrow mountain roads and trees in mountain forests, narrow spaces in construction sites and disaster sites, and automation of work is promoted.
1 三輪移動車両
2 車両本体
3 前輪
4 後輪
5 搭載部材
6 姿勢制御装置
7 前輪フレーム
9 後輪フレーム
10 案内フレーム
11 搭載部材移動装置
12 後輪移動装置
13 姿勢センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-
Claims (2)
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JP2005168271A JP2006341690A (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Three-wheeled moving vehicle |
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---|---|---|---|---|
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-
2005
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