(57)【要約】【課題】本発明は、モータ等の駆動源の最高出力を一時的に超える速度又は加速度で走行できるようにすることを目的とする。【解決手段】本発明に係る倒立振り子型二輪車１は、２つの車輪２と、車輪２を回転させる駆動力を発生させる駆動源と、倒立振り子型の姿勢を維持して走行可能なように駆動源を制御する制御部と、運転者Ｐの動作により発生する人力を車輪２に伝達する人力伝達機構とを備えるものである。例えば、人力伝達機構は、利用者Ｐが搭乗する搭乗部３に設けられ、利用者Ｐの足により操作可能な部材１０を備えることが好ましい。【選択図】図１
2010285102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの車輪と、
前記車輪を回転させる駆動力を発生させる駆動源と、
倒立振り子型の姿勢を維持して走行可能に前記駆動源を制御する制御部と、
運転者の動作により発生する人力を前記車輪に伝達する人力伝達機構と、
を備える倒立振り子型二輪車。
【請求項２】
前記人力伝達機構は、前記利用者が搭乗する搭乗部に設けられ、前記利用者の足により操作可能な部材を備えて構成される、
請求項１に記載の人力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの車輪を備えて構成される倒立振り子型二輪車に関し、特にその補助動力に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、２つの車輪を備え、倒立振り子型の姿勢を維持して走行する倒立振り子型二輪車の開発及び利用が進められている。このような倒立振り子型二輪車は、通常、電動モータ等を駆動源として走行する。
【０００３】
特許文献１において、上記のような構成を備える車両が開示されている。同文献に係る車両は、旋回時等における車両又は運転者の安定性を向上させることを目的とする構成を備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１５６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような倒立振り子型二輪車の走行時において、一時的に速度を上昇させたい状況が生ずる場合がある。車両の最高速度及び加速度は、安全性が確保される範囲内においては、モータ等の駆動源の最高出力により決定される。従って、従来の倒立振り子型二輪車のように、モータ等の単一の（ハイブリッド型等を含む）駆動源から走行用の出力を得る構成では、安全性が確保される範囲内であっても、駆動源の最高出力を超える速度又は加速度で走行することはできない。また、最高出力を増加させるためには、モータ、バッテリ等の大型化が必要となり、このような対処によると、コスト、車体重量の増大化等が問題となる。
【０００６】
そこで、本発明は、モータ等の駆動源の最高出力を一時的に超える速度又は加速度で走行可能な倒立振り子型二輪車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る倒立振り子型二輪車は、２つの車輪と、前記車輪を回転させる駆動力を発生させる駆動源と、倒立振り子型の姿勢を維持して走行可能に前記駆動源を制御する制御部と、運転者の動作により発生する人力を前記車輪に伝達する人力伝達機構とを備えるものである。
【０００８】
上記倒立振り子型二輪車によれば、走行中に運転者が所定の動作を行い、人力伝達機構を操作することにより、この運転者の動作により発生する人力が、車輪を回転させる動力として利用される。これにより、必要に応じて駆動源の最高出力を超える駆動力を車輪に与えることができる。
【０００９】
また、前記人力伝達機構は、前記利用者が搭乗する搭乗部に設けられ、前記利用者の足により操作可能な部材を備えて構成されることが好ましい。
【００１０】
人力伝達機構としては、様々な具体的な構成が考えられる。例えば、足、脚、手、腕、体幹等の動きに合わせて変位する部材を、倒立振り子型二輪車の適宜な部分に設置することにより、人力伝達機構を構成することができる。特に、足で操作することができる部材、例えばペダル、ホイール等を利用することにより、人力を効率的且つ安全に伝達することができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記本発明によれば、運転者が必要に応じて人力伝達機構に人力を加えることにより、モータ等の駆動源の最高出力を一時的に超える速度又は加速度で、車両を走行させることが可能となる。これにより、運転時の快適性を向上させることができ、又緊急な危険回避行動等をとることが可能となる。更に、運転者に身体の一部を定期的に動かす機会が与えられることにより、長時間同じ姿勢でいることによる疲労を回復させる効果等も期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る倒立振り子型二輪車の外観を示す概略図である。
【図２】実施の形態１に係る倒立振り子型二輪車の内部構造及び人力伝達機構の構造を例示する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１
図１は、本実施の形態に係る倒立振り子型二輪車１の外観を示している。この倒立振り子型二輪車１は、車輪２、搭乗部３、システムボックス４、ハンドル５、及びペダル１０を備えている。
【００１４】
車輪２は、倒立振り子型二輪車１の下部において、図２に示すように、軸Ａ上において互いに平行となるように２つ配置されている。
【００１５】
搭乗部３は、両車輪２を各種部材により回転可能に連結し、運転者Ｐを搭乗可能にする部材である。また、搭乗部３の状態変化を検出し、この検出結果を車両の姿勢制御、走行制御等に利用することが可能であるが、本発明は、このような搭乗部３の構成及び制御に限定されるものではない。
【００１６】
システムボックス４は、車輪２を回転させる駆動力を発生させる駆動源、コンピュータを含んで構成され駆動源の出力等を制御する制御部、人力伝達機構を構成する各種部材等を収容する部分である。この人力伝達機構については、後に詳述する。
【００１７】
ハンドル５は、運転者Ｐが把持可能な部材であり、その下端部が搭乗部３又は制御部の一部に揺動可能に連結している。運転者Ｐがハンドル５に加えた操作を制御部により検出し、この検出結果を車両の姿勢制御、走行制御等に利用することが可能であるが、本発明は、ハンドル５の構成及び制御に限定されるものではない。
【００１８】
ペダル１０は、人力伝達機構の一部を構成するものである。本実施の形態に係るペダル１０は、搭乗部３上の運転者Ｐの足下に配置され、運転者Ｐが足で踏み込むことにより変位する部材であり、図２に示すように、両足側に１つずつ設けられている。
【００１９】
図２は、本実施の形態に係る倒立振り子型二輪車１の内部構造及び人力伝達機構の構造を示している。同図下部において、ベース部材２１、モータ２２、減速機２３が示されている。ベース部材２１は、搭乗部３（図２には図示せず）に固定されている。モータ２２は、ベース部材２１に固定され、その駆動軸が車輪２のホイール２５に連結している。減速機２３は、モータ２２の駆動軸又は／及びホイール２５とに連結している。
【００２０】
上記ベース部材２１の上部において、人力伝達機構を構成する部材として、ペダル１０、第１のギヤ３１、第２のギヤ３２、第３のギヤ３３、第４のギヤ３４、第５のギヤ３５、第６のギヤ３６、第７のギヤ３７、クラッチ３８が示されている。
【００２１】
図中左側のペダル１０を運転者Ｐが踏むと、第１のギヤ３１が軸Ｂを中心に＋方向（矢印方向に見て時計回り）に回転する。この時、左側のペダル１０は、図中右側のペダル１０に示されるように、下方に押し下げられた状態となる。ここで、＋方向とは、各軸Ａ，Ｂ，Ｃを矢印方向に見て時計回りの方向であり、例えば図中左側の車輪２が＋方向に回転する時、倒立振り子型二輪車１は、座標系Ｙで示す方向（紙面から手前側への方向）に進行する。−方向は、上記＋方向の反対である。クラッチ３８は、第１のギヤ３１が＋方向に回転する時にのみその動力を第２のギヤ３２に伝達する。第１のギヤ３１が＋方向に回転する時、第２のギヤ３２も＋方向に回転する。第２のギヤ３２は、第３のギヤ３３と噛合している。第３のギヤ３３は、車輪２のシャフト２５に固定されている。これにより、第２のギヤ３２が＋方向に回転すると、第３のギヤが−方向に回転すると共に、車輪２が−方向に回転する。
【００２２】
また、第４のギヤ３４は、第１のギヤ３１と噛合しており、第１のギヤ３１が＋方向に回転すると、軸Ｃを中心に−方向に回転する。第５のギヤ３５は、第４のギヤ３４と噛合しており、第４のギヤ３４が−方向に回転すると、軸Ｂを中心に−方向に回転する。この時、右側のペダル１０は、図中左側のペダル１０に示されるように、上方に引き上げられた状態となる。また、第５のギヤ３５が−方向に回転する時、クラッチ３８の作用により、その動力は第６のギヤ３６に伝達されない。そして、右側のペダル１０が踏み込まれると、上記左側のペダル１０の場合と同様に、第５のギヤ３５が＋方向に回転し、第６のギヤ３６、第７のギヤ３７、及び右側の車輪２が−方向に回転する。
【００２３】
上記構成によれば、運転者Ｐが走行中にペダル１０を踏み込むことにより、この踏み込み動作により発生する人力が、車輪２を回転させる動力として利用される。そのため、一時的にモータ２２の最高出力を超える駆動力を車輪２に与えることができ、モータ２２の限界を超える速度又は加速度で倒立振り子型二輪車１を走行させることが可能となる。これにより、運転時の快適性を向上させることができ、又緊急な危険回避行動等を取ることが可能となる。更に、運転者Ｐに足を定期的に動かす機会が与えられることにより、長時間同じ姿勢でいることによる疲労を回復させる効果等も期待することができる。
【００２４】
また、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能なものである。本実施の形態においては、搭乗部３に設けられたペダル１０を利用する構成を示したが、本発明に係る人力伝達機構としては、他にも様々な形態を適用することができる。例えば、脚、手、腕、体幹等の動きに合わせて変位する部材を、倒立振り子型二輪車１の適宜な部分に取り付けることにより、人力伝達機構を構成することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  倒立振り子型二輪車
２  車輪
３  搭乗部
４  システムボックス（駆動源、制御システム、人力伝達機構等を含む）
５  ハンドル
１０  ペダル（人力伝達機構）
２１  ベース部材
２２  モータ
２３  減速機
２５  ホイール
３１〜３７  第１〜第７のギヤ
３８  クラッチ
Ｐ  運転者
【図１】
2010285102.tif 000003
【図２】
2010285102.tif 000004