JP4992855B2

JP4992855B2 - 小型車両

Info

Publication number: JP4992855B2
Application number: JP2008205185A
Authority: JP
Inventors: 義美梶谷; 淳森
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2028-08-08
Also published as: JP2010035966A

Description

本発明は、小型車両に関する。

近年、車椅子等の小型車両は、特許文献１乃至５に開示されているように、使用者の快適性を求めた構成とされている。特に、特許文献３乃至５には、比較的構成が簡易な平行リンク機構を用いて、使用者の快適性を求めた小型車両が開示されている。

特許文献３の小型車両は、枠体（フレーム部）に前後輪が左右方向に配置された平行リンク機構を介して設けられている。当該小型車両は、枠体から下方に突出するガイド部材を、平行リンク機構の縦リンクに当接させており、平行リンク機構の回転を搭乗部の姿勢変化に連動させている。

特許文献４、５の小型車両は、枠体に搭乗部が前後方向に配置された二つの平行リンク機構を介して設けられている。この平行リンク機構は、駆動部によって回転制御される構成とされている。当該小型車両は、使用者が乗降する際に、駆動部によって平行リンク機構を回転制御して、搭乗部を上昇させつつ、前方に移動させる。一方、当該小型車両は、走行する際に、駆動部によって平行リンク機構を回転制御して、搭乗部を下降させつつ、後方に移動させる。
ところで、特許文献６乃至８には、使用者の快適性を求めた小型車両ではないが、平行リンク機構を用いた技術が開示されている。
特開２０００−１１６７１８号公報特開２００４−４１８２１号公報特開２００１−２９９８２０号公報特開２００５−１５２０４９号公報特開２００２−３４５８９９号公報特許第２９５４２０４号公報特開２００５−２１８８３０号公報実開平５−３３９７９号公報

特許文献３の小型車両は、使用者の荷重変動に平行リンク機構が連動してしまい、良好に搭乗部を水平に制御することは困難である。しかも、搭乗部の水平度を検出する車体姿勢検出部を備えていないので、さらに搭乗部を水平に制御することは困難である。

また、特許文献３の小型車両は、横傾斜面のみを考慮した構成である。つまり、特許文献３の小型車両は、縦傾斜面に対して搭乗部を水平に制御することは困難である。
特許文献４、５の小型車両は、傾斜面に対して搭乗部を水平に制御する構成ではない。

本発明は、二方向の傾斜面に対して搭乗部を略水平に制御することができる小型車両を提供することを目的とする。

本発明の小型車両は、少なくとも二つの平行リンク機構が交差部分で相互の回転を拘束しないように連結されているフレーム部と、前記フレーム部の回転に連動可能な搭乗部と、前記フレーム部の姿勢を検出する車体姿勢検出部と、前記車体姿勢検出部の検出結果に基づいて、前記フレーム部を回転駆動する駆動部と、前記フレーム部に設けられた車輪と、を備える。このような構成により、二方向の傾斜面に対して搭乗部を水平に制御することができる。そのため、使用者の快適性を向上させることができる。

前記フレーム部は、前後方向に配置された第１の平行リンク機構と、左右方向に配置された第２の平行リンク機構と、を備え、前記第２の平行リンク機構の横リンクにおける長手方向の略中央位置は、前記第１の平行リンク機構の後側の縦リンクに、各々の平行リンク機構の回転を拘束しないように連結されていること、が好ましい。

前記フレーム部は、さらに左右方向に配置された第３の平行リンク機構を備え、前記第３の平行リンク機構の横リンクにおける長手方向の略中央位置は、前記第１の平行リンク機構の前側の縦リンクに、各々の平行リンク機構の回転を拘束しないように連結されていること、が好ましい。このような構成により、四輪構造とすることができるので、左右方向に対して対転倒トルクが増し、より安全性を向上させることができる。しかも、走破性を向上させることができる。

前記搭乗部は、前記第１の平行リンク機構の横リンクに支持軸を介して連結され、前記支持軸は、前記第１の平行リンク機構の縦リンクと平行状態を維持するように、前記第１の平行リンク機構の横リンクに回転可能に連結されていること、が好ましい。

前記フレーム部は、前後方向に配置された第１の平行リンク機構と、同じく前後方向に配置された第２の平行リンク機構と、左右方向に配置された第３の平行リンク機構と、を備え、前記第１の平行リンク機構及び前記第２の平行リンク機構の横リンクは、前記第３の平行リンク機構の縦リンクに、各々の平行リンク機構の回転を拘束しないように連結されていること、が好ましい。このような構成により、四輪構造とすることができるので、左右方向に対して対転倒トルクが増し、より安全性を向上させることができる。しかも、走破性を向上させることができる。

前記搭乗部は、前記第３の平行リンク機構の横リンクに支持軸を介して連結され、前記支持軸は、前記第３の平行リンク機構の縦リンクと平行状態を維持するように、前記第３の平行リンク機構の横リンクに回転可能に連結されていること、が好ましい。

前記フレーム部は、第１の平行リンク機構と第２の平行リンク機構とが、前記交差部分を通り、且つ前後方向に引かれた線を中心とする線対称に配置されていること、が好ましい。このような構成により、簡易な構成で、しかも安価に走破性の良い四輪構造を実現できる。

前記搭乗部は、前記交差部分に支持軸を介して連結されていること、が好ましい。

前記車体姿勢検出部は、前記フレーム部の姿勢として前記搭乗部の前後方向及び左右方向の傾きを検出し、前記駆動部は、当該検出結果に基づいて、前記搭乗部が略水平となるように、前記フレーム部を回転駆動すること、が好ましい。

前記車体姿勢検出部は、さらに前記小型車両の加減速及び旋回時に作用する力を検出し、前記駆動部は、当該検出結果に基づいて、前記小型車両の加減速及び旋回時に作用する力の向きと逆方向に前記搭乗部が傾くように、前記フレーム部を回転駆動すること、が好ましい。

前記車輪は、前記フレーム部にダンパー等の凹凸吸収機構を介して設けられていること、が好ましい。

本発明に係る小型車両は、二方向の傾斜面に対して搭乗部を略水平に制御することができる。

以下、本発明に係る小型車両の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。ちなみに、本実施形態の小型車両は、車椅子などに好適に用いられる。

＜実施形態１＞
本実施形態の小型車両１は、フレーム部２、搭乗部３、車体姿勢検出部４、駆動部５、車輪６を備えている。
フレーム部２は、第１の平行リンク機構２０１と第２の平行リンク機構２０２とが、交差部分で相互の回転を拘束しないように、平面視Ｔ字状に連結されている。

第１の平行リンク機構２０１は、前後方向に配置されている。この第１の平行リンク機構２０１は、四本の横リンク２０１ａ、前後の縦リンク２０１ｂを備えている。
横リンク２０１ａは、全て等しい長さとされている。横リンク２０１ａの両端には、図示を省略したが、縦リンク２０１ｂとの連結軸を嵌め込む嵌合穴が形成されている。二本の横リンク２０１ａは上下に配置されており、当該二本の横リンク２０１ａを一組として、縦リンク２０１ｂを挟み込むように、当該縦リンク２０１ｂの左右両側に配置されている。

縦リンク２０１ｂの左右両側部からは、図示を省略したが、それぞれ上下方向に等しい間隔を開けて相対峙する配置で、横リンク２０１ａとの連結軸が左右方向に突出している。この連結軸は、横リンク２０１ａと縦リンク２０１ｂとの回転軸として、横リンク２０１ａの嵌合穴に軸受け等を介して嵌め込まれている。

本実施形態の前側の縦リンク２０１ｂはＬ字形状に形成されている。縦リンク２０１ｂの垂直片の上下端部に、横リンク２０１ａが連結軸を介して回転可能に連結されている。縦リンク２０１ｂの水平片の先端に、車輪６として自在式のキャスターが設けられている。後側の縦リンク２０１ｂは、下側の横リンク２０１ａより下方に突出する突出部を備えている。この突出部の前後両側部からは、図示を省略したが、それぞれ相対峙する配置で第２の平行リンク機構２０２との連結軸が前後方向に突出している。さらに後側の縦リンク２０１ｂの前後両側部における上下の横リンク２０１ａの間の部分からも、図示を省略したが、それぞれ相対峙する配置で第２の平行リンク機構２０２との連結軸が前後方向に突出している。

第２の平行リンク機構２０２は、左右方向に配置されている。この第２の平行リンク機構２０２は、四本の横リンク２０２ａ、左右の縦リンク２０２ｂを備えている。
横リンク２０２ａは、全て等しい長さとされている。横リンク２０２ａの両端には、図示を省略したが、縦リンク２０２ｂとの連結軸を嵌め込む嵌合穴が形成されている。さらに横リンク２０２ａの長手方向の略中央位置には、図示を省略したが、第１の平行リンク機構２０１との連結軸を嵌め込む嵌合穴が形成されている。二本の横リンク２０２ａは上下に配置されており、当該二本の横リンク２０２ａを一組として、縦リンク２０２ｂ及び第１の平行リンク機構２０１の後側の縦リンク２０１ｂを挟み込むように、当該縦リンク２０２ｂ及び第１の平行リンク機構２０１の後側の縦リンク２０１ｂの前後両側に配置されている。第１の平行リンク機構２０１の後側の縦リンク２０１ｂから突出する連結軸は、第１の平行リンク機構２０１と第２の平行リンク機構２０２との回転軸として、横リンク２０２ａの略中央位置の嵌合穴に軸受け等を介して嵌め込まれている。

縦リンク２０２ｂの前後両側部からは、図示を省略したが、それぞれ上下方向に等しい間隔を開けて相対峙する配置で、横リンク２０２ａとの連結軸が前後方向に突出している。この連結軸は、横リンク２０２ａと縦リンク２０２ｂとの回転軸として、横リンク２０２ａの端部の嵌合穴に軸受け等を介して嵌め込まれている。

その結果、第１の平行リンク機構２０１は、第２の平行リンク機構２０２に拘束されることなく、前後方向に回転可能な構成となる。一方、第２の平行リンク機構２０２は、第１の平行リンク機構２０１に拘束されることなく、左右方向に回転可能な構成となる。

搭乗部３は、通例の車椅子の座面に相当する。搭乗部３は、フレーム部２の回転に連動する。具体的にいうと、搭乗部３は、第１の平行リンク機構２０１の上下の横リンク２０１ａに支持軸３０１を介して連結されている。この支持軸３０１の上部及び下部の左右両側部からは、図示を省略したが、第１の平行リンク機構２０１の上下の横リンク２０１ａとの連結軸が左右方向に突出している。第１の平行リンク機構２０１の横リンク２０１ａにおける長手方向の略中央位置には、図示を省略したが、支持軸３０１から突出する連結軸を嵌め込む嵌合穴が形成されている。支持軸３０１は、縦リンク２０１ｂを挟み込むように、当該縦リンク２０１ｂの左右に配置された横リンク２０１ａの間に挿入されている。支持軸３０１から突出する連結軸は、第１の平行リンク機構２０１の嵌合穴に軸受け等を介して嵌め込まれている。その結果、第１の平行リンク機構２０１が前後方向に回転すると、支持軸３０１と縦リンク２０１ｂとは平行状態を維持した状態で連動する。

車体姿勢検出部４は、フレーム部２の姿勢を検出する。車体姿勢検出部４は、図２に示すように姿勢センサー４０１、処理部４０２、バッテリー４０３を備えている。姿勢センサー４０１は、ジャイロセンサー又は加速度センサー等から成る。処理部４０２は、演算回路４０２ａ、記憶部４０２ｂを備えている。演算回路４０２ａは、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）から成る。記憶部４０２ｂは、プログラムメモリやデータメモリその他のＲＡＭやＲＯＭ等から成る。バッテリー４０３は、処理部４０２を駆動させる電源である。このバッテリー４０３は、駆動部５を駆動させる電源も兼ねている。

本実施形態の姿勢センサー４０１は、フレーム部２に設けられた搭乗部３の前後方向及び左右方向の傾斜を検出（感知）し、その検出信号を演算回路４０２ａに出力する。演算回路４０２ａは、記憶部４０２ｂに格納されているプログラムを呼び出して、搭乗部３の水平度を算出し、その算出結果を示す信号を駆動部５に出力する。

ちなみに、図示例の車体姿勢検出部４は、搭乗部３と支持軸３０１との間に配置されているが、当該支持軸３０１と連動する第１の平行リンク機構２０１の縦リンク２０１ｂに設けても良い。要するに、車体姿勢検出部４は、フレーム部２、しいては搭乗部３の水平度を検出できる位置に設けられていれば良い。

駆動部５は、車体姿勢検出部４の算出結果を示す信号に基づいて、搭乗部３が略水平となるように、平行リンク機構を回転駆動させる。駆動部５は、図２に示すように、第１の平行リンク機構２０１の駆動ユニット５０１ａ、第２の平行リンク機構２０２の駆動ユニット５０１ｂ、駆動ユニット５０１ａの制御回路５０２ａ、駆動ユニット５０１ｂの制御回路５０２ｂを備えている。駆動ユニット５０１ａ、５０１ｂは、一体化された減速機とモータとから成る。制御回路５０２ａ、５０２ｂは、当該算出信号を示す信号に基づいて、駆動ユニット５０１ａ、５０１ｂを制御する。

具体的にいうと、駆動ユニット５０１ａは、第１の平行リンク機構２０１における下側の一方の横リンク２０１ａと、搭乗部３の支持軸３０１との連結部分に配置されている。駆動ユニット５０１ｂは、第１の平行リンク機構２０１における後側の縦リンク２０１ｂと、第２の平行リンク機構２０２における上側の一方の横リンク２０２ａとの連結部分に配置されている。

すなわち、第１の平行リンク機構２０１側の駆動ユニット５０１ａは、搭乗部３の支持軸３０１の下端に設けられており、出力軸を左右方向に突出させている。当該出力軸は、第１の平行リンク機構２０１の下側の横リンク２０１ａに連結されている。

第２の平行リンク機構２０２側の駆動ユニット５０１ｂは、第１の平行リンク機構２０１の後側の縦リンク２０１ｂにおける第２の平行リンク機構２０２との連結部分に設けられており、出力軸を前後方向に突出させている。当該出力軸は、第２の平行リンク機構２０２の上側の横リンク２０２ａに連結されている。

このような駆動部５は、制御回路５０２ａ、５０２ｂが、車体姿勢検出部４から入力された当該算出結果を示す信号に基づいて、搭乗部３が略水平となるように、駆動ユニット５０１ａ、５０１ｂを制御して、平行リンク機構２０１、２０２を回転駆動させる。

車輪６は、前輪６０１、後輪６０２を備えている。前輪６０１は、上述したように自在式のキャスターであって、第１の平行リンク機構２０１の前側の縦リンク２０１ｂの下端に設けられている。後輪６０２は、第２の平行リンク機構２０２の左右の縦リンク２０２ｂの下端に回転可能に設けられている。ちなみに、本実施形態の後輪６０２は、モータ６０３によって駆動力が与えられる構成とされている。左右のモータ６０３は、例えば小型車両１を操縦するレバーからの操縦信号に基づいて制御され、左右輪の回転数を変えることによって当該小型車両１を旋回させる。但し、後輪６０２は、人力のよって駆動する構成とされていても良い。

このような構成の小型車両１は、平坦な路面を走行する際には、駆動部５によって、第１の平行リンク機構２０１及び第２の平行リンク機構２０２が略水平、すなわち直角四角形状に維持される。

一方、小型車両１は、図３に示すように、横傾斜面に差し掛かると、車体姿勢検出部４の姿勢センサー４０１が搭乗部３の傾きを検出し、その検出信号を処理部４０２に出力する。当該検出信号が入力された処理部４０２は、搭乗部３の水平度を算出し、その算出結果を示す信号を駆動部５の制御回路５０２ｂに出力する。当該算出結果を示す信号が入力された制御回路５０２ｂは、搭乗部３が略水平となるように駆動ユニット５０１ｂを制御し、第２の平行リンク機構２０２を回転駆動させる。

また、小型車両１は、図４に示すように、縦傾斜面に差し掛かると、車体姿勢検出部４の姿勢センサー４０１が搭乗部３の傾きを検出し、その検出信号を処理部４０２に出力する。当該検出信号が入力された処理部４０２は、搭乗部３の水平度を算出し、その算出結果を示す信号を駆動部５の制御回路５０２ａに出力する。当該算出結果を示す信号が入力された制御回路５０２ａは、搭乗部３が略水平となるように駆動ユニット５０１ａを制御し、第１の平行リンク機構２０１を回転駆動させる。

以上のように、小型車両１は、二つの平行リンク機構を交差部分で相互の回転を拘束しないように連結した構成であるので、二方向の傾斜面に対して搭乗部３を水平に制御することができる。そのため、使用者の快適性を向上させることができる。

しかも、傾斜面に対して車体全体でバランスをとる構造である。すなわち、小型車両１が傾斜面に差し掛かった際に、搭乗部３を傾斜面の頂上側に移動させるので、傾斜面の谷側への転倒安定余裕を確保できる。
また、車体姿勢検出部４は搭乗部３の水平度を検出することができるので、直接に走行路面の傾きを検出する必要がない。

＜実施形態２＞
本実施形態の小型車両１０は、図５に概略的に示すように、実施形態１の小型車両１と略同様の構成とされているが、四輪構造とされている。なお、実施形態１と重複する説明は省略する。
小型車両１０のフレーム部２０は、第１の平行リンク機構２０１及び第２の平行リンク機構２０２の加え、さらに左右方向に配置された第３の平行リンク機構２０３を備えている。

具体的にいうと、第１の平行リンク機構２０１の前側の縦リンク２０１ｂは、後側の縦リンク２０１ｂと同様に、下側の横リンク２０１ａより下方に突出する突出部を備えている。この突出部の前後両側部からは、図示を省略したが、それぞれ相対峙する配置で第３の平行リンク機構２０３との連結軸が前後方向に突出している。さらに前側の縦リンク２０１ｂの前後両側部における上下の横リンク２０１ａの間の部分からも、図示を省略したが、それぞれ相対峙する配置で第３の平行リンク機構２０３との連結軸が前後方向に突出している。

第３の平行リンク機構２０３は、四本の横リンク２０３ａ、左右の縦リンク２０３ｂを備えている。横リンク２０３ａは、全て等しい長さとされている。横リンク２０３ａの両端には、図示を省略したが、縦リンク２０３ｂとの連結軸を嵌め込む嵌合穴が形成されている。さらに横リンク２０３ａの長手方向の略中央位置には、図示を省略したが、第１の平行リンク機構２０１との連結軸を嵌め込む嵌合穴が形成されている。二本の横リンク２０３ａは上下に配置されており、当該二本の横リンク２０３ａを一組として、縦リンク２０３ｂ及び第１の平行リンク機構２０１の前側の縦リンク２０１ｂを挟み込むように、当該縦リンク２０３ｂ及び第１の平行リンク機構２０１の前側の縦リンク２０１ｂの前後両側に配置されている。第１の平行リンク機構２０１の前側の縦リンク２０１ｂから突出する連結軸は、第１の平行リンク機構２０１と第３の平行リンク機構２０３との回転軸として、横リンク２０３ａの略中央位置の嵌合穴に軸受け等を介して嵌め込まれている。

縦リンク２０３ｂの前後両側部からは、図示を省略したが、それぞれ上下方向に等しい間隔を開けて相対峙する配置で、横リンク２０３ａとの連結軸が前後方向に突出している。この連結軸は、横リンク２０３ａと縦リンク２０３ｂとの回転軸として、横リンク２０３ａの嵌合穴に軸受け等を介して嵌め込まれている。そして、左右の縦リンク２０３ｂそれぞれの下端には、前輪６１１が回転可能に設けられている。ちなみに、本実施形態の前輪６１１は、後輪６０２と同様に、モータによって駆動力が与えられる構成とされている。左右のモータは、例えば小型車両１を操縦するレバーからの操縦信号に基づいて制御され、左右輪の回転数を変えることによって旋回する。但し、前輪６１１は、上記実施形態１と同様に、自在式のキャスターであっても良い。

このような構成の小型車両１０は、四輪構造であるので、左右方向に対して対転倒トルクが増し、より安全性を向上させることができる。しかも、走破性を向上させることができる。

ちなみに、上記構成の小型車両１０は、例えば右前輪（又は左前輪）６１１のみを浮かせようとすると、左後輪（又は右後輪）６０２が浮くような形態となる。この場合、搭乗部３を支持する支持軸３０１を、第１の平行リンク機構２０１の横リンク２０１ａにおける長手方向の中央位置から後方にずれた位置に設けることで、左後輪（又は右後輪）６０２の浮き上がりを防止することができる。このように小型車両１０の重心位置を工夫することによって、小型車両１０は前輪の左右いずれかの一輪、又は後輪の左右いずれかの一輪のみを浮かせることができる構成とすることができ、凹凸面の走破性が向上すると共に、使用者の快適性も向上する。若しくは、図示を省略したが、上下方向に伸縮自在なダンパー等の凹凸吸収機構を介して、車輪６をフレーム部２０に設けても、同様の効果を得ることができる。

さらに、上記構成の小型車両１０は、例えば前輪６１１の左右いずれかの一輪のみを浮かせて段差を越えようとすると、第２の平行リンク機構２０２と第３の平行リンク機構２０３とて回転角度が異なる。そのため、浮かせた側とは反対側の前輪６１１は、左右方向に地面を蹴って、小型車両１０の進行方向が若干変化する。この場合、小型車両１０の進行方向は、段差を避ける方向に変化する。よって、小型車両１０は、段差を良好に回避しながら、走行することができ、使用者の快適性が一層向上する。

＜実施形態３＞
本実施形態の小型車両１１は、図６に概略的に示すように、実施形態２の小型車両１０と略同様の構成とされている。そのため、上記実施形態と重複する説明は省略する。

具体的にいうと、フレーム部２１は、第１の平行リンク機構２２１、第２の平行リンク機構２２２が共に前後方向に配置され、第３の平行リンク機構２２３は左右方向に配置された構成とされている。つまり、本実施形態のフレーム部２１は、実施形態２のフレーム２０を１／２ｒａｄ回転させた形態とされている。そして、第１の平行リンク機構２２１の前側の縦リンク２２１ｂ及び第２の平行リンク機構２２２の前側の縦リンク２２２ｂに前輪６２１が設けられている。第１の平行リンク機構２２１の後側の縦リンク２２１ｂ及び第２の平行リンク機構２２２の後側の縦リンク２２２ｂに後輪６２２が設けられている。

このような構成の小型車両１１も、四輪構造であるので、左右方向に対して対転倒トルクが増し、より安全性を向上させることができる。しかも、走破性を向上させることができる。

ちなみに、上記構成の小型車両１１も、例えば右前輪（又は左前輪）６２１のみを浮かせようとすると、左後輪（又は右後輪）６２２が浮くような形態となる。この場合、第３の平行リンク機構２２３を、第１の平行リンク機構２２１及び第２の平行リンク機構２２２における長手方向の中央位置から後方にずれた位置に連結することにより、搭乗部３を後方にずらせることで、左後輪（又は右後輪）６２２の浮き上がりを防止することができる。このように小型車両１１の重心位置を工夫することによって、小型車両１１は前輪の左右いずれかの一輪、又は後輪の左右いずれかの一輪のみを浮かせることができる構成とすることができ、凹凸面の走破性が向上すると共に、使用者の快適性も向上する。若しくは、図示を省略したが、上下方向に伸縮自在なダンパー等の凹凸吸収機構を介して、車輪６をフレーム部２１に設けても、同様の効果を得ることができる。

さらに、上記構成の小型車両１１は、当該小型車両１１の前後バランスを、第１の平行リンク機構２２１の駆動ユニットと第２の平行リンク機構の駆動ユニットとでそれぞれ分割して調整することができる。

また、前輪６２１と後輪６２２とが同一の平行リンク機構に設けられているので、前輪６２１で段差を乗り越える際に、後輪６２２の駆動力を無駄なく前輪６２１に伝達することができ、段差をスムーズに乗り越えることができる。

＜実施形態４＞
本実施形態の小型車両１２は、図７に示すように、二つの平行リンク機構を用いた四輪構造とされている。なお、上記実施形態と重複する説明は省略する。

具体的にいうと、フレーム部２２は、第１の平行リンク機構２３１と第２の平行リンク機構２３２とが、交差部分Ｐを通り、且つ前後方向に引いた線Ｎを中心とする線対称に配置されている。すなわち、第１の平行リンク機構２３１と第２の平行リンク機構２３２とは支柱２３７を介して連結されている。支柱２３７の側部からは、第１の平行リンク機構２３１の回転を拘束しないように、第１の平行リンク機構２３１の横リンク２３１ａとの連結軸が突出している。第１の平行リンク機構２３１の横リンク２３１ａにおける長手方向の中央位置に、支柱２３７から突出する連結軸を嵌め込む嵌合穴が形成されている。図７では詳細な図示は省略したが、支柱２３７を挟み込むように、第１の平行リンク機構２３１の横リンク２３１ａが配置され、支柱２３７から突出する連結軸が、第１の平行リンク機構２３１の横リンク２３１ａの嵌合穴に軸受け等を介して嵌め込まれている。

さらに第１の平行リンク機構２３１が回転した際に、第２の平行リンク機構２３２に干渉しないように、第２の平行リンク機構２３２が支柱２３７に連結されている。本実施形態では、第１の平行リンク機構２３１の上下の横リンク２３１ａの間に、第２の平行リンク機構２３２の下側の横リンク２３２ａを通した形態で、第２の平行リンク機構２３２が支柱２３７に連結されている。ここでも、支柱２３７の側部からは、第２の平行リンク機構２３２の回転を拘束しないように、第２の平行リンク機構２３２の横リンク２３２ａとの連結軸が突出している。第２の平行リンク機構２３２の横リンク２３２ａにおける長手方向の中央位置に、支柱２３７から突出する連結軸を嵌め込む嵌合穴が形成されている。支柱２３７を挟み込むように、第２の平行リンク機構２３２の横リンク２３２ａが配置され、支柱２３７から突出する連結軸が、第２の平行リンク機構２３２の横リンク２３２ａの嵌合穴に軸受け等を介して嵌め込まれている。

当該交差部分の支柱２３７には、支持軸３０１を介して搭乗部３が連結されている。そのため、本実施形態の搭乗部３も、平行リンク機構の回転に連動する構成となる。

このような小型車両１２は、二つの平行リンク機構で四輪構造を実現しているので、平行リンク機構の駆動部も二つで良い。そのため、簡易な構成で、しかも安価に走破性の良い四輪構造を実現できる。

＜実施形態５＞
なお、上記実施形態１〜４の小型車両は、駆動部が搭乗部３を略水平となるようにフレーム部２を回転駆動させているが、姿勢センサー４０１がジャイロセンサーだけでなく、加速度センサーも備えている場合は、フレーム部２の水平度だけでなく、さらに小型車両に作用する力を検出することが好ましい。この場合、姿勢センサー４０１は、小型車両の加減速及び旋回時に作用する力を検出し、その検出信号を処理部４０２に出力する。処理部４０２は、当該検出信号に基づいて、小型車両の加減速及び旋回時に作用する力の向き、大きさを算出し、その算出結果を示す信号を駆動部５に出力する。駆動部５は、当該算出結果を示す信号に基づいて、当該作用する力の向きと逆方向に搭乗部３が傾くように、フレーム部２を回転駆動させる。この場合、搭乗部３の角度は、予めシミュレーション等によって当該作用する力と当該搭乗部３の傾斜角度との関係を算出しておき、その算出結果に基づいて決定される。これにより、当該作用する力を打ち消すことができ、使用者の快適性をより向上させることができる。

以上、本発明に係る小型車両の実施形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。例えば、駆動部５の配置位置は、上記実施形態に限定されない。要するに、平行リンク機構の横リンクと縦リンクとの連結部に設けられていれば良い。また、駆動部５の駆動ユニットはモータと減速機との組み合わせに限らない。例えば、駆動部５をボールネジとモータとの組み合わせ、又は油圧シリンダなどの直動アクチュエータ等で構成し、当該駆動部５を対角線方向に隣接する横リンクと縦リンクとの連結部相互を連結するように配置しても良い。

上記実施形態の小型車両は、フレーム部を平面視Ｔ字状、Ｈ字状、Ｘ字状に構成したが、この限りでない。ロの字形状に四つの平行リンク機構を連結しても良く、連結する平行リンク機構の個数は特に限定されない。要するに、複数個の平行リンク機構が相互の回転を拘束しないように連結されていれば良い。

本発明に係る実施形態１の小型車両を概略的に示した斜視図である。車体姿勢検出部及び駆動部を示したブロック図である。小型車両が横傾斜面を走行する際のフレーム部の回転を概略的に示した図である。小型車両が縦傾斜面を走行する際のフレーム部の回転を概略的に示した図である。本発明に係る実施形態２の小型車両を概略的に示した斜視図である。本発明に係る実施形態３の小型車両を概略的に示した斜視図である。本発明に係る実施形態４の小型車両を概略的に示した斜視図である。

符号の説明

１、１０、１１、１２小型車両
２、２０、２１、２２フレーム部
２０１、２２１、２３１第１の平行リンク機構
２０１ａ、２３１ａ横リンク
２０１ｂ。２２１ｂ縦リンク
２０２、２２２、２３２第２の平行リンク機構
２０２ａ、２３２ａ横リンク
２０２ｂ、２２２ｂ縦リンク
２０３、２２３第３の平行リンク機構
２０３ａ横リンク
２０３ｂ縦リンク
３搭乗部、３０１支持軸
４車体姿勢検出部
５駆動部
６車輪
６０１、６１１、６２１前輪
６０２、６２２後輪
Ｐ交差部分

Claims

少なくとも二つの平行リンク機構が交差部分で相互の回転を拘束しないように連結されているフレーム部と、
前記フレーム部の回転に連動可能な搭乗部と、
前記フレーム部の姿勢を検出する車体姿勢検出部と、
前記車体姿勢検出部の検出結果に基づいて、前記フレーム部を回転駆動する駆動部と、
前記フレーム部に設けられた車輪と、を備えており、
前記フレーム部は、前後方向に配置された第１の平行リンク機構と、左右方向に配置された第２の平行リンク機構と、を備え、
前記第２の平行リンク機構の横リンクにおける長手方向の略中央位置は、前記第１の平行リンク機構の後側の縦リンクに、各々の平行リンク機構の回転を拘束しないように連結されていることを特徴とする小型車両。
前記フレーム部は、さらに左右方向に配置された第３の平行リンク機構を備え、
前記第３の平行リンク機構の横リンクにおける長手方向の略中央位置は、前記第１の平行リンク機構の前側の縦リンクに、各々の平行リンク機構の回転を拘束しないように連結されていることを特徴とする請求項１に記載の小型車両。
前記搭乗部は、前記第１の平行リンク機構の横リンクに支持軸を介して連結され、
前記支持軸は、前記第１の平行リンク機構の縦リンクと平行状態を維持するように、前記第１の平行リンク機構の横リンクに回転可能に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の小型車両。
少なくとも二つの平行リンク機構が交差部分で相互の回転を拘束しないように連結されているフレーム部と、
前記フレーム部の回転に連動可能な搭乗部と、
前記フレーム部の姿勢を検出する車体姿勢検出部と、
前記車体姿勢検出部の検出結果に基づいて、前記フレーム部を回転駆動する駆動部と、
前記フレーム部に設けられた車輪と、を備えており、
前記フレーム部は、前後方向に配置された第１の平行リンク機構と、同じく前後方向に配置された第２の平行リンク機構と、左右方向に配置された第３の平行リンク機構と、を備え、
前記第１の平行リンク機構及び前記第２の平行リンク機構の横リンクは、前記第３の平行リンク機構の縦リンクに、各々の平行リンク機構の回転を拘束しないように連結されていることを特徴とする小型車両。
前記搭乗部は、前記第３の平行リンク機構の横リンクに支持軸を介して連結され、
前記支持軸は、前記第３の平行リンク機構の縦リンクと平行状態を維持するように、前記第３の平行リンク機構の横リンクに回転可能に連結されていることを特徴とする請求項４に記載の小型車両。
少なくとも二つの平行リンク機構が交差部分で相互の回転を拘束しないように連結されているフレーム部と、
前記フレーム部の回転に連動可能な搭乗部と、
前記フレーム部の姿勢を検出する車体姿勢検出部と、
前記車体姿勢検出部の検出結果に基づいて、前記フレーム部を回転駆動する駆動部と、
前記フレーム部に設けられた車輪と、を備えており、
前記フレーム部は、第１の平行リンク機構と第２の平行リンク機構とが、前記交差部分を通り、且つ前後方向に引かれた線を中心とする線対称に配置され、
前記搭乗部は、前記交差部分に支持軸を介して連結されていることを特徴とする小型車両。
前記車体姿勢検出部は、前記フレーム部の姿勢として前記搭乗部の前後方向及び左右方向の傾きを検出し、
前記駆動部は、当該検出結果に基づいて、前記搭乗部が略水平となるように、前記フレーム部を回転駆動することを特徴とする請求項１又は４又は６に記載の小型車両。
前記車体姿勢検出部は、さらに前記小型車両の加減速及び旋回時に作用する力を検出し、
前記駆動部は、当該検出結果に基づいて、前記小型車両の加減速及び旋回時に作用する力の向きと逆方向に前記搭乗部が傾くように、前記フレーム部を回転駆動することを特徴とする請求項７に記載の小型車両。
前記車輪は、前記フレーム部にダンパー等の凹凸吸収機構を介して設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の小型車両。