JP5110267B2

JP5110267B2 - 走行車両

Info

Publication number: JP5110267B2
Application number: JP2007167653A
Authority: JP
Inventors: 正広長谷部; 隆文三宅; 真規岡田
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-06-26
Also published as: JP2009006752A

Description

本発明は、一軸上に設けた車輪に支持される車体の姿勢を安定に制御する走行車両に関する。

従来、搬送装置の姿勢制御としてカウンタウエイトを適用することでバランス状態を良好に維持するものがある（特許文献１参照）。

また、左右の駆動輪を姿勢感知センサの出力に応じて制御駆動することで前後方向のバランス保持のための姿勢制御と走行制御とを行う走行制御部を備えた人用移動機器で、錘を移動することにより、重心位置を変更し、制動時の車体の傾斜を小さくするものがある（特許文献２参照）。
特開２００４−１２９４３５号公報特開２００４−２７６７２７号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された発明では、車両のバランスを制御するバランサを新たに設ける必要があり、車両重量が重くなり、走行車両の駆動手段の出力も大きく、高コストとなっていた。

本発明は、上記課題を解決するものであって、搭載部を移動させることにより従来のバランサとしての機能を保持すると共に、搭載部の構造上の剛性を確保しつつ滑らかな移動を可能とし、アクチュエータの小型化、省エネを実現する走行車両を提供することを目的とする。

そのために、本発明は、車体と、前記車体に設けたガイドレールと、前記ガイドレールに移動可能に取り付けたスライダと、前記スライダに取り付けた搭載部と、前記車体に取り付けられた案内部と、前記案内部に沿って移動する移動部とを有し、前記移動部を移動させるアクチュエータと、前記車体に回転可能に支持され一軸上に設けた車輪と、を備えた走行車両において、前記移動部と前記搭載部とを一体に移動させるように連結するフレキシブルプレートを有し、前記アクチュエータを駆動させて、前記移動部、前記フレキシブルプレート、及び前記搭載部を移動させることにより、前記車体の姿勢を安定に制御することを特徴とする。

また、前記スライダの移動方向と、前記移動部の移動方向とが同一方向であることを特徴とする。

また、前記バッテリボックスと前記移動部は弾性的に連結されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、車体と、前記車体に設けたガイドレールと、前記ガイドレールに移動可能に取り付けたスライダと、前記スライダに取り付けた搭載部と、前記車体に取り付けられた案内部と、前記案内部に沿って移動する移動部とを有し、前記移動部を移動させるアクチュエータと、前記車体に回転可能に支持され一軸上に設けた車輪と、を備えた走行車両において、前記移動部と前記搭載部とを一体に移動させるように連結するフレキシブルプレートを有し、前記アクチュエータを駆動させて、前記移動部、前記フレキシブルプレート、及び前記搭載部を移動させることにより、前記車体の姿勢を安定に制御するので、搭載部を移動させることにより従来のバランサとしての機能を保持すると共に、搭載部の構造上の剛性を確保し、乗員など搭乗部の重量に対しても滑らかな移動を可能とし、アクチュエータの小型化、省エネを実現することができる。また、新たに部材を設ける必要がなく、既存の部材を利用することができ、コストを安くすることができる。

また、請求項２記載の発明によれば、前記スライダの移動方向と、前記移動部の移動方向とが同一方向であるので、寸法公差によるものではなく、乗員や車体の動きによって生じる荷重を低減するだけなので、更なるアクチュエータの小型化を実現することができる。

また、請求項３記載の発明によれば、前記バッテリボックスと前記移動部は弾性的に連結されるので、新たに部材を設ける必要がなく、既存の部材を利用しつつ、バランサとしての機能を向上させることができる。

以下、本発明の一例としての実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態の走行車両を示す図であり、図１（ａ）は走行車両の正面図、図１（ｂ）は走行車両の側面図である。

走行車両１は、車体２に搭載部の一例としての座席３を搭載し、ジョイスティック４を操作することで、図示しない左右のホイールモータ等の駆動手段を制御し、車体２及び搭載部の姿勢（傾斜角）を倒立状態に保ちながら、車輪５を駆動して走行する。車体２は、上部に、乗員Ｍの座る座席３を搭載すると共に、下部で車輪５を支持している。座席３は、荷重支持移動部として機能するガイドレール６及びスライダ７を介して車体２に対して前後に相対移動可能に支持され、乗員Ｍを搭載する座部３ａ、乗員Ｍの背もたれとなるシートバック３ｂ及び座席３を支持するシート支持部材３ｃを有する。シートバック３ｂの高さは乗員Ｍの頭部より高いことが好ましい。座席３前方には、乗員Ｍの脚部を載置するフットレスト８が設けられている。ジョイスティック４は、座席３に座る乗員Ｍが操作するもので、座席３に支持されている。左右の車輪５は、共通な軸上でホイールモータ等の駆動手段を介して車体２に対して回転可能に支持されており、前後駆動力を独立に制御することができる。なお、車輪５は、左右二輪に限らず、一輪でも複数輪でもよい。また、スライドアクチュエータ９及びフレキシブルプレート１０についての詳細は後述する。

図２及び図３は、本実施形態の走行車両１の座席３下部付近を拡大した図である。図２は、拡大正面図、図３は、拡大側面図である。

本実施形態の走行車両１は、座席３を車体に対して移動させることでバランサとして機能させるものである。

車体２は、上部フレーム２１及び下部フレーム２２を有する。

上部フレーム２１は、車体前後方向に平行に配置される第１前後方向フレーム２１ａ及び第２前後方向フレーム２１ｂと、第１及び第２前後方向フレーム２１ａ，２１ｂの前方及び後方にそれぞれ結合され、第１及び第２前後方向フレーム２１ａ，２１ｂとの結合部の間に下向きに下凸形状部２１ｅ，２１ｆを有する前方フレーム２１ｃ及び後方フレーム２１ｄと、前方フレーム２１ｃ及び後方フレーム２１ｄの下凸形状部２１ｅ，２１ｆを連結し、スライドアクチュエータ９を載置するアクチュエータ載置部２１ｇと、前方フレーム２１ｃ及び後方フレーム２１ｄのそれぞれの両端部から上方に延伸する上下方向フレーム２１ｈと、上下方向フレーム２１ｈの上端に設けた座席支持部２１ｊとを有する。

下部フレーム２２は、図示しない左右のホイールモータ等の車輪支持部材に回動可能に連結される上方車輪支持フレーム２２ａ及び下方車輪支持フレーム２２ｂと、下方車輪支持フレーム２２ｂと上部フレーム２１とを連結する上部連結フレーム２２ｃと、上方車輪支持フレーム２２ａと下方車輪支持フレーム２２ｂとに回動可能に連結され、車輪支持部材と共にリンクを形成するリンクフレーム２２ｄとを有する
車体２の座席支持部２１には、上方に平行に配置されたガイドレール６が設けられ、ガイドレール６には、スライダ７が移動可能に取り付けられている。スライダ７は、座席３の座席支持部材３ｃに取り付けられている。従って、座席３は、車体２に対して、ガイドレール６に沿って相対移動可能に支持されている。これにより、高い剛性を確保すると共に、小さな駆動力で滑らかに移動することができる。

また、車体２のアクチュエータ載置部２１ｇには、スライドアクチュエータ９が取付けられている。スライドアクチュエータ９は、案内部９ａ及び移動部９ｂを有し、案内部９ａが車体２の下凸形状部２１ｅ，２１ｆを連結したアクチュエータ載置部２１ｇに取り付けられ、移動部９ｂは、弾性手段の一例としてのフレキシブルプレート１０を介してバッテリボックス１１の下方に取り付けられ、バッテリボックス１１の上方は、座席３の下方に設けた座席支持部材３ｃに取り付けられている。なお、移動部９ｂの移動方向は、スライダの移動方向と同一方向とするのが好ましい。また、本実施例では、このように設置したが、スライダ７によって荷重を支持していれば、バッテリボックス１１はどこに設置してもよい。

このように、スライドアクチュエータ９は、車体２の下凸形状部２１ｅ，２１ｆにアクチュエータ載置部２１ｇを介して設置されるので、スペースを有効利用することができる。

なお、案内部９ａは、直接車体２に取り付けられる必要はなく、途中に部材を介して車体２側に取り付けられてもよい。また、移動部９ｂも直接座席３に取り付けられる必要はなく、途中に部材を介して搭載部側である座席３側に取り付けられてもよい。

フレキシブルプレート１０は、スライドアクチュエータ９の移動部９ｂとバッテリボックス１１とを連結する部材であり、座席３からの荷重、走行時の変形等による荷重又は寸法公差等による組み付け時に発生する荷重を支えることで、スライドアクチュエータ９への作用を低減する板状の弾性体である。これにより、この弾性部材を備えない車両に比べてアクチュエータの出力を抑えることができるため、スライドアクチュエータ９の小型化、省エネ化を達成することができる。なお、本実施形態では、フレキシブルプレート１０を移動部９ｂと座席３側との間に、弾性的に連結するように設けたが、案内部９ａと車体２側との間に、弾性的に連結するように設けてもよい。また、弾性部材として、フレキシブルプレート１０を用いたが、バネやゴム等の他の弾性部材等を採用し、連結してもよい。

図４及び図５は、スライドアクチュエータ９を駆動させた状態を示す図であり、図４は、座席３を前方に移動させた状態を示す図、図５は、座席３を後方に移動させた状態を示す図である。

例えば、急加速をする場合、走行車両１全体を前方に傾け、車輪５の駆動力とのバランスを保ちながら、つまり倒立状態で走行することになるが、図４に示すように、移動部９ｂが案内部９ａに沿って前方に移動するようスライドアクチュエータ９を駆動させる。すると、移動部９ｂの移動に伴い、フレキシブルプレート１０、バッテリボックス１１及び座席３が車体２に対して前方へ移動する。これにより、重心を前方に移動することができ、乗員Ｍは安定した姿勢を保持したまま素早い加速をすることができる。

また、例えば、急減速をする場合、走行車両１全体を後方に傾け、車輪５の制動力とのバランスを保ちながら、つまり倒立状態で走行することになるが、図５に示すように、移動部９ｂが案内部９ａに沿って後方に移動するようスライドアクチュエータ９を駆動させる。すると、移動部９ｂの移動に伴い、フレキシブルプレート１０、バッテリボックス１１及び座席３が車体２に対して後方へ移動する。これにより、重心を後方に移動することができ、乗員Ｍは安定した姿勢を保持したまま素早い減速をすることができる。

このように、車体２と、車体２に設けたガイドレール６と、ガイドレール６に移動可能に取り付けたスライダ７と、スライダ７に取り付けた座席３と、車体２に取り付けられた案内部９ａと、案内部９ａに沿って移動する移動部９ｂとを有し、移動部９ｂを移動させるスライドアクチュエータ９と、車体２に回転可能に支持された車輪５と、を備えた走行車両１において、移動部９ｂと座席３はフレキシブルプレート１０を介して連結されたので、座席３を移動させることにより従来のバランサとしての機能を保持すると共に、座席３の構造上の剛性を確保しつつ滑らかな移動を可能とし、スライドアクチュエータ９の小型化、省エネを実現することができる。また、新たに部材を設ける必要がなく、既存の部材を利用することができ、コストを安くすることができる。

また、スライダ７の移動方向と、移動部９ｂの移動方向とが同一方向であるので、寸法公差によるものではなく、乗員や車体の動きによって生じる荷重を低減するだけなので、更なるアクチュエータの小型化を実現することができる。

また、座席３に取り付けたバッテリボックス１１を備え、バッテリボックス１１と移動部９ｂは弾性的に連結されるので、新たに部材を設ける必要がなく、既存の部材を利用しつつ、バランサとしての機能を向上させることができる。

本実施形態の走行車両を示す図である。本実施形態の走行車両の一部を拡大した正面図である。本実施形態の走行車両の一部を拡大した側面図である。座席を前方に移動させた状態を示す図座席を後方に移動させた状態を示す図

符号の説明

１…走行車両、２…車体、３…座席（搭載部）、４…ジョイスティック、５…車輪、６…ガイドレール、７…スライダ、８…フットレスト、９…スライドアクチュエータ（アクチュエータ）、９ａ…案内部、９ｂ…移動部、１０…フレキシブルプレート（弾性手段）、１１…バッテリボックス

Claims

車体と、
前記車体に設けたガイドレールと、
前記ガイドレールに移動可能に取り付けたスライダと、
前記スライダに取り付けた搭載部と、
前記車体に取り付けられた案内部と、前記案内部に沿って移動する移動部とを有し、前記移動部を移動させるアクチュエータと、
前記車体に回転可能に支持され一軸上に設けた車輪と、
を備えた走行車両において、
前記移動部と前記搭載部とを一体に移動させるように連結するフレキシブルプレートを有し、
前記アクチュエータを駆動させて、前記移動部、前記フレキシブルプレート、及び前記搭載部を移動させることにより、前記車体の姿勢を安定に制御する
ことを特徴とする走行車両。
前記スライダの移動方向と、前記移動部の移動方向とが同一方向であることを特徴とする請求項１に記載の走行車両。
前記搭載部に取り付けたバッテリボックスを備え、
前記バッテリボックスと前記移動部は弾性的に連結されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行車両。