(57)【要約】【課題】  自走するための動力源を備え、スケートボード等に乗った状態の操作者を牽引する牽引装置であって、従来の牽引装置は、後輪の浮き上がりを防止するために装置全体の重量をある程度大きくする必要があり、その結果、駆動輪の路面に対するグリップ力が固定される構成であったので、スケートボード等の練習には不向きであった。【解決手段】  後輪に駆動輪２１を配置して、牽引時に発生する操作部材５０の引っ張り力の作用方向を変更することにより駆動輪２１の路面に対するグリップ力を自由に調整可能な構成とする。【選択図】        図１
2006103612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、該フレームの前部に設けた従動輪と、該従動輪の車軸よりも前側において前記フレームに搭載した重りと、前記フレームの後部に設けた駆動輪と、該駆動輪を回転させる駆動モータと、前記従動輪の車軸よりも後方かつ高い位置から後方へ延びた状態で前記フレームに上下に傾動可能に支持した操作部材を備え、該操作部材の端部を操作者が把持した状態で自走させて当該操作者を牽引可能な自走装置であって、
前記牽引される操作者が、前記操作部材を、当該自走装置を側方から見て前記操作部材の前記フレームに対する連結点と前記従動輪の車軸とを通る操作基準線に対して下方に傾動させて、前記操作部材に作用する引っ張り力の一部を前記駆動輪を路面に押し付ける方向に作用させる一方、前記操作部材を前記操作基準線に対して上方に傾動させて、前記操作部材に作用する引っ張り力の一部を前記駆動輪を路面から浮かせる方向に作用させる構成とした自走装置。
【請求項２】
請求項１記載の自走装置であって、駆動モータの電源としてバッテリを用い、該バッテリを前記重りとしてフレームの前部に搭載した自走装置。
【請求項３】
請求項１記載の自走装置であって、一端がフレームに接続され、他端を操作者が把持するロープを操作部材とする自走装置。
【請求項４】
請求項１記載の自走装置であって、従動輪を左右に操舵するための操舵機構を備えた自走装置。
【請求項５】
請求項４記載の自走装置であって、操作部材の後端に操作者が把持するハンドルを設け、該ハンドルに、駆動モータの起動、停止及び操舵機構を遠隔操作するための操作盤を設けた自走装置。
【請求項６】
請求項１記載の自走装置であって、フレームの後部に補助重りを搭載して、操作者を牽引することなく自走可能な構成とした自走装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自走するための車輪と駆動装置を備えた自走装置であって、例えば人がスケートボードの練習をする際に牽引装置として利用することができる自走装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、個人で手軽に楽しめるスポーツとして、スケートボードやインラインスケートが普及してきているが、これらを十分に楽しむには適当な斜面やジャンプ台があった方がよいのと同様、平坦な路面を滑走する場合でも手軽な牽引装置があれば、滑走時の姿勢等を十分に練習することができる。また、このような牽引装置があれば、例えばウエイクボードの練習を陸上でも手軽にできるようになる。
従来、このような滑走練習用の牽引装置として、例えば特表2002-535202号公報に開示されたものがあった。この従来の牽引装置は、スケートボードに搭乗した人あるいはインラインスケートを履いた人等を、これらのローラー（車輪）または滑動体を介して牽引する装置であって、シャシーの前部に支持された駆動輪と、シャシーの後部に支持された補助輪と、シャシーの後部から前部に延びる中間リンクと、この中間リンクの前端部であって駆動輪の回転軸線よりも前に設けられ、かつ駆動輪の回転軸線と平行に延びるピッチジョイントと、このピッチジョイントを介して中間リンクの前端部に連結されて後方に延びるステアリングコラムを備えている。
この牽引装置によれば、人はステアリングコラムの後端部を把持しつつ、これを上下動させることにより駆動輪の路面に対するグリップ力を増減してその走行状態を制御することができるので、比較的高い速度で走行させながらスケートボード等の練習を行うことができる。
【特許文献１】特表2002-535202号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の牽引装置によれば、前輪を駆動輪とする構成であるために、シャシーの回転（補助輪側の浮き上がり）を阻止するために装置重量を一定以上に設定する必要があり、かつこの装置重量によって前輪の路面に対するグリップ力が固定されてしまう構成となっていた。
本発明は、この問題を解消するためになされたもので、走行中における駆動輪の路面に対するグリップ力を任意に変更することができ、これにより走行速度を任意に制御することができる自走装置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】
【０００４】
このため、本発明は特許請求の範囲の各請求項に記載した構成の自走装置とした。
請求項１記載の自走装置によれば、当該自走装置を操作者を牽引する牽引装置として利用する場合、牽引される操作者が操作部材を操作基準線よりも下方へ傾動操作すると、当該自走装置の駆動力（前進力）により発生する当該操作部材の引っ張り力の一部が駆動輪を路面に向けて押し付け方向に作用するため、当該駆動輪の路面に対するグリップ力が増大して、当該自走装置の走行速度が高まる。
逆に、牽引される操作者が操作部材を操作基準線よりも上方へ傾動操作すると、操作部材の引っ張り力の一部がフレームを上方へ変位させて駆動輪を路面から浮き上がらせる方向の外力として作用するので、当該駆動輪の路面に対するグリップ力が弱まり、その結果当該自走装置の走行速度が低下する。
ここで、前輪より前側に重りが搭載されている。このため、この重りは、前輪の車軸を中心にしてフレームを、駆動輪が路面から浮き上がる方向に回転させる方向に作用する。このため、操作部材を操作基準線よりも上側に傾動操作してフレーム及び駆動輪を路面に押し付ける方向の外力がなくなると、上記重りの重さによりフレームに対して前輪の車軸を中心とする回転力が作用し、これによっても駆動輪の路面に対するグリップ力が低減される。
このように牽引される操作者が操作部材を操作基準線に対して上下に傾動することにより、駆動輪の路面に対するグリップ力を増減することができ、これにより当該自走装置の速度を任意に調整することができるので、使い勝手が向上し、またスケートボード等の練習を様々な形態で行うことができる。
上記重りとしては、駆動モータの電源としてバッテリを用いる場合には、このバッテリを活用することができる他、このバッテリとは別途専用の重りを搭載する構成とすることができる。
また、請求項１記載の構成の場合、操作部材の端部であって牽引される操作者が操作し易い部位に操作盤を配置し、この操作盤を操作することにより当該自走装置の走行、停止、左右旋回等の操作を行う構成とすることができる。左右旋回は、２つの駆動輪を備え、この二つの駆動輪を個別の駆動モータで回転制御することにより実現できる。
また、前側の従動輪を左右に首振り可能に設け、係る首振り動作を操作盤を介して遠隔操作可能とすることによっても当該自走装置を左右に旋回可能な構成とすることができる。
【０００５】
請求項２記載の自走装置によれば、比較的重量物であるバッテリを効率よく活用することができる。
請求項３記載の自走装置によれば、ロープを操作部材として用いることにより、操作部材として可撓性のない棒部材を用いる場合に比して牽引される操作者の動きの自由度を高めることができる。
請求項４記載の自走装置によれば、当該自走装置を左右へ旋回させることができる。
請求項５記載の自走装置によれば、牽引されつつ操作者が当該自走装置の起動停止及び左右旋回操作を楽に行うことができ、これにより当該自走装置の走行性能を高めることができ、またスケートボード等の練習を行う場合には、さらに多くの形態の練習を行うことができる。
請求項６記載の自走装置によれば、フレームの後部に補助重りが搭載されと、この補助重りによって駆動輪の路面に対するグリップ力が発生するため、牽引される操作者の操作部材の操作によることなく当該自走装置を一定速度で自走させることができる。このため、この構成の場合には、フレームから操作部材を取り外した状態とすることができる。すなわち、操作部材に代えて補助重りを搭載することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、以下説明する本実施形態の自走装置１を示している。この自走装置１は、縦枠１１と横枠１２と斜め枠１３を有する側面視直角三角形のフレーム１０を備えている。縦枠１１は横枠１２の後端部から上方へ直立状態に固定されている。斜め枠１３は、縦枠１１の上端と横枠１２の前部付近（後述する従動輪軸２２）に跨って配置されている。図２に示すように二本の横枠１２，１２が相互に平行に配置されている。
フレーム１０の横枠１２，１２の前部に二つの従動輪２０，２０が支持され、後部に一つの駆動輪２１が支持されている。図２に示すようにフレーム１０の前部には、従動輪軸２２が両横枠１２，１２に跨って固定されている。この従動輪軸２２の両端部に、それぞれ支軸２４を介して支持アーム２３が水平方向に回動可能に支持されている。両支持アーム２３は、図示するようにＬ字形に形成されて、側方に延びる横部２３ａと後方に延びる縦部２３ｂを有している。この両支持アーム２３，２３の横部２３ａ，２３ａにそれぞれ従動輪２０が回転自在に支持されている。図２では、両従動輪２０，２０が右側及び左側に操舵された状態が二点鎖線で示されている。
両支持アーム２３，２３の縦部２３ｂ，２３ｂ間は、連結ロッド２５により連結されている。このため、両支持アーム２３，２３は一体で水平方向に回動する。これについては後述する。
【０００７】
次に、フレーム１０の両横枠１２，１２の後部間に駆動輪２２が回転自在に支持されている。また、フレーム１０の中央には駆動モータ３０が搭載されている。この駆動モータ３０の出力軸に取り付けた駆動スプロケット３１と、上記駆動輪２１の車軸２１ａに取り付けた従動スプロケット３２との間には、チェーン３３が装着されている。駆動モータ３０が起動すると、駆動スプロケット３１、チェーン３３及び従動スプロケット３２からなる動力伝達機構を介して駆動輪２１が回転する。
駆動モータ３０は、バッテリ４０を電源としている。このバッテリ４０は、フレーム１０の前端部であって、従動輪２０，２０の車軸２０ａ（回転軸線）よりも前側に搭載されている。このバッテリ４０の重さは、従動輪２０，２０の車軸２０ａを中心にしてフレーム１０を図１において時計回り方向（図１において白抜きの矢印Ｕで示した方向）に回転させる外力、従って駆動輪２１を路面Ｒから浮き上がらせる方向の外力として作用する。
次に、斜め枠１３の後端であって縦枠１１の上端には、連結リング５１を介して操作部材５０の一端側が連結されている。本実施形態では、この操作部材５０としてロープ（ワイヤ、紐）が用いられている。以下の説明では、フレーム１０に対する操作部材５０の連結部を連結点５０ａともいう。
この操作部材５０の他端側には、二本の補助部材５２，５２を介してハンドルバー５３が取り付けられている。二本の補助部材５２，５２にも、相互に同じ長さのロープが用いられている。図２及び図３に示すようにこの二本の補助部材５２，５２とハンドルバー５３は、二等辺三角形を形成する状態で相互に接続されている。ハンドルバー５３の長手方向中央には、無線タイプの操作盤５４が取り付けられている。図３では、牽引される人（操作者Ｈ）から見た向きで操作盤５４等が示されている。操作盤５４には、前進ボタン５５と、後退ボタン５６と、右旋回ボタン５７と、左旋回ボタン５８が設けられている。前進ボタン５５を押し操作している間、駆動モータ３０が前進方向に回転して当該自走装置１が前進する。前進ボタン５５の押し操作を止めると、駆動モータ３０が停止し、従って自走装置１が停止する。後退ボタン５６を押し操作している間は、駆動モータ３０が逆転し続けて、自走装置１が後退する。後退ボタン５６の押し操作を止めると、駆動モータ３０が停止して自走装置１が停止する。また、右旋回ボタン５７を押し続ける間、両従動輪２０，２０が右旋回方向に回動して当該自走装置１が右旋回し、左旋回ボタン５８を押し続ける間、両従動輪２０，２０が左旋回方向に回動して自走装置１が左旋回する。両従動輪２０，２０の操舵機構については後述する。
【０００８】
操作盤５４の各操作に伴う信号は、アンテナ５９を経て無線で制御装置６０に受信される。この制御装置６０は受信用のアンテナ６１を備えている。制御装置６０は、フレーム１０の後部に搭載されている。この制御装置６０により、駆動モータ３０の起動制御及び後述するステアリングモータ７１の起動制御がなされる。  次に、左右の従動輪２０，２０の操舵を行う操舵機構７０について説明する。フレーム１０の斜め枠１３の前部に上記ステアリングモータ７１が取り付けられている。図示は省略されているが、このステアリングモータ７１の出力軸には二本のケーブル７２，７３が接続されている。ステアリングモータ７１が正転方向に起動すると、一方のケーブル７２が巻き取られ、他方のケーブル７３が繰り出され、逆転方向に起動すると、一方のケーブル７２が繰り出されて他方のケーブル７３が巻き取られる。両ケーブル７２，７３は、フレーム１０の両横枠１２，１２間に取り付けた分配盤７４を経て、一方のケーブル７２は左側の従動輪２０側に、他方のケーブル７３は右側の従動輪２０側に取り回されている。一方のケーブル７２は、左側の従動輪２０を回動支持する支持アーム２３の縦部２３ｂに連結され、他方のケーブル７３は右側の従動輪２０を回動支持する支持アーム２３の縦部２３ｂに連結されている。
このように構成された操舵機構７０によれば、ステアリングモータ７１を正転方向に起動すると一方のケーブル７２が巻き取られる一方、他方のケーブル７３が繰り出されて、両支持アーム２３，２３がそれぞれ支軸２４を中心にして反時計回りに回動し、これにより両従動輪２０，２０が左旋回方向に操舵される。逆に、ステアリングモータ７１が逆転方向に起動すると一方のケーブル７２が繰り出され、他方のケーブル７３が巻き取られ、これにより両支持アーム２３，２３がそれぞれ支軸２４を中心にして時計回り方向に回動し、これにより両従動輪２０，２０が右旋回方向に操舵される。
ステアリングモータ７１の起動停止、回転方向については、操作盤５４の操作を経て制御装置６０によってなされる。すなわち、操作盤５４の右旋回ボタン５７を押し続ける間、ステアリングモータ７１が逆転し続けて、両従動輪２０，２０が右旋回方向に操舵される。その後、左旋回ボタン５８を押すと、両従動輪２０，２０は、左側に戻される。左旋回ボタン５８を押し操作し続ける間、ステアリングモータ７１は正転して、両従動輪２０，２０が左旋回方向に操舵される。
【０００９】
以上のように構成した本実施形態の自走装置によれば、両従動軸２０，２０の車軸２０ａに対して前側にバランスウエイトとしてのバッテリ４０が配置され、後ろ側に駆動輪２１が配置されている。このため、バッテリ４０の重量は、駆動輪２１を路面Ｒから浮き上がらせる方向の外力として作用する。バッテリ４０の重量及びその従動輪２０の車軸２０ａからの距離は、操作部材５０を何ら操作しない状態で駆動輪２１が適度なグリップ力（押し付け力、初期設定駆動力）で路面Ｒに接地されるように設定されている。
一方、フレーム１０の後部であって上記車軸２０ａよりも後方かつ高い位置には操作部材５０が連結されている。図４に示すようにこの操作部材５０を、車軸２０ａと当該操作部材５０のフレーム１０に対する連結点５０ａとを通る操作基準線Ｊに対して下側（図１及び図４において白抜きの矢印Ｄで示す方向）に傾動させると、当該自走装置１の走行に伴い発生する操作部材５０の引っ張り力の一部がフレーム１０を下方へ押し付ける方向の外力として作用し、従って駆動輪２１を路面Ｒに押し付ける外力（図４中白抜きの矢印Ｐで示す方向の外力）として作用する。このように操作部材５０を操作基準線Ｊよりも下側（矢印Ｄ側）に傾動操作すると、駆動輪２１の路面Ｒに対するグリップ力が増大し、従って当該自走装置１の走行速度が高くなる。
このことから、操作者Ｈが当該自走装置１により牽引されて、スケートボードＳ等を楽しむ場合に、操作者Ｈが姿勢を低くして操作部材５０を操作基準線Ｊよりも下側に傾動操作することにより、より高速でのスケートボードＳ等を楽しむことができる。
自走装置１の速度を下げる場合、あるいは停止する場合には、操作部材５０を操作基準線Ｊよりも上側（図１において白抜きの矢印Ｕで示す方向）に傾動操作すると、当該自走装置１の走行により発生する操作部材５０の引っ張り力の一部がフレーム１０の後部を上方へ持ち上げる外力として作用し、またバッテリ４０が従動輪２０，２０の車軸２０ａを中心としてフレーム１０の後部を上方へ変位させる方向に常時作用していることから、駆動輪２１の路面Ｒに対するグリップ力が低下する。駆動輪２１の路面Ｒに対するグリップ力が低下すれば、当該自走装置１の走行速度は低下する。フレーム１０の後部が上方へ十分に変位して駆動輪２１が路面Ｒから浮き上がれば自走装置１は停止する。また、操作盤５４の前進ボタン５５の押し操作を止めれば、駆動モータ３０が停止するため、自走装置１は停止する。
当該自走装置１の発進時または走行中において、操作部材５０を操作基準線Ｊに対して同一線上に位置させた状態では、駆動輪２１に対して路面Ｒに押し付ける外力あるいは路面Ｒから浮き上がらせる方向の外力が付加されない。この場合は、フレーム１０等とバッテリ４０との重量差に相当する外力が駆動輪２１に付加され、これが路面Ｒに対するグリップ力（初期設定駆動力）となる。
【００１０】
以上説明したように牽引される操作者Ｈが操作部材５０を操作基準線Ｊに対して上下に傾動することにより、駆動輪２１の路面Ｒに対するグリップ力を増減することができるので、当該自走装置１の速度を任意に調整することができるので、使い勝手が向上し、またスケートボードＳ等の練習を平坦な路面Ｒでも自由に行うことができ、ひいてはスケートボードＳ等の練習を従来よりも様々な形態で行うことができる。
また、操作部材５０として可撓性のあるロープを用いる構成としたので、可撓性のない操作バー等にした場合に比して、牽引される操作者Ｈの動作の自由度を高めることができる。
さらに、前記した従来の牽引装置によれば、フレームの後ろ側に配置した補助輪の路面からの浮き上がりを規制するために当該牽引装置の全体重量を一定以上に設定する必要があり、これにより可搬性を損なうこととなっていた。また、そのために、駆動輪の接地面圧が装置重量により固定されてしまう問題があった。これに対して、上記例示した自走装置１によれば、操作部材５０の傾動操作により駆動輪２１の路面Ｒに対するグリップ力を自由に増減することができる構成であるので、当該自走装置１の全体重量を軽量化することができ、これによりその可搬性または取り扱い性を高めることができる。
また、操作盤５４と制御装置６０との間で無線で信号の送受信を行う構成（リモートコントロール方式）であるので、自走装置１から離れた位置で牽引される場合であってもその走行状態を容易に制御することができる。
さらに、操作者Ｈが高い姿勢（スケートボードＳ上で真っ直ぐに立った姿勢）で当該自走装置１を発進させた場合であっても、高い姿勢であることから操作部材５０が操作基準線Ｊに対して上側に傾動操作されていることにより、駆動輪２１の路面Ｒに対するグリップ力が小さい状態でゆっくり発進するので、操作者Ｈが前につんのめることがない。また、操作者ＨがスケートボードＳ上で真っ直ぐに立った状態では、駆動輪２１が路面Ｒから浮き上がるように設定することにより、前進ボタン５５を誤って押し操作した場合に当該自走装置１の不要な発進を禁止することもできる。
また、例示した自走装置１によれば、走行中に意図的に操作部材５０を操作基準線Ｊより上側に傾動操作して駆動輪２１を路面Ｒに対してスリップさせることにより、いわゆるスピンターンをすることができる。
【００１１】
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、制御盤５４と制御装置との間を有線で接続してもよい。
また、ロープに代えて可撓性のない操作バーを操作部材として用いることもできる。操作部材は、操作者Ｈの体格（伸長）に合わせて、あるいは操作者Ｈの好みに合わせて長いもの、または短いものに交換することができ、また可撓性のあるロープ、可撓性のない操作バーに自由に取り替えることができる。操作者Ｈは、長さや材質あるいはデザインについて自分の好みの操作部材５０に交換して当該自走装置１を利用することができる。
さらに、例示した自走装置１は、スケートボードＳに限らず、ローラスケートの練習等に用いることもでき、またスケートボードＳを用いてウエイクボードの練習を陸上で手軽に行うことができる。
また、二つの従動輪２０，２０と一つの駆動輪２１を備える構成を例示したが、一つの従動輪と一つの駆動輪、あるいは二つの従動輪と二つの駆動輪を備える構成としてもよい。
また、縦枠１１と横枠１２，１２と斜め枠１３を有する側面視直角三角形をなすフレーム１０を例示したが、側面視矩形のフレームであってもよく、要は、操作部材５０を連結する連結点５０ａが、従動輪２０，２０の車軸２０ａよりも後ろ側かつ高い位置に設定されていればよい。
さらに、フレーム１０の前部に搭載する重りとして、例示したバッテリ４０に代えて専用の重りを用いることもできる。
また、図示は省略したが、例示した自走装置１は、牽引装置（牽引車両）としてではなく、例えば自走式芝刈り機、自走式散水機等としても利用することができる。この場合、操作部材５０を収納もしくは取り外しておけばよい。操作部材５０の代わりに、フレーム１０の後部に適度な重量の補助重りを吊り下げておき、これにより駆動輪２１の路面Ｒに対する適切なグリップ力を得ることができる。この構成が特許請求の範囲の請求項６に記載した発明の実施形態に相当する。この非牽引状態（操作者Ｈを牽引しない単独での自走状態）の自走装置１を自走させつつ、フレーム１０に別途装備した刃具により芝刈りし、また噴水装置により芝への散水等を行うことができる。この形態の自走装置は、サッカー場、ゴルフ場あるいは公園等において利用することができる。
また、上記補助重りも省略して、初期設定駆動力で自走させることもできる。このように当該自走装置を非牽引状態で自走させる場合には、操作盤５４により無線でリモートコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る自走装置の全体側面図である。本図は、操作者を牽引する状態を示している。
【図２】実施形態に係る自走装置の全体平面図である。
【図３】操作部材の後部であってハンドルバー周辺の平面図である。
【図４】例示した実施形態に係る自走装置の全体側面図である。本図は、操作者が姿勢を低くして操作部材を操作基準線に対して下側に傾動操作した状態を示している。
【符号の説明】
【００１３】
１…自走装置
１０…フレーム
１１…縦枠、１２…横枠、１３…斜め枠
２０…従動輪、２０ａ…車軸
２１…駆動輪、２１ａ…車軸
２２…従動輪軸
２３…支持アーム、２３ａ…横部、２３ｂ…縦部
２５…連結ロッド
３０…駆動モータ
３１…駆動スプロケット、３２…従動スプロケット、３３…チェーン
４０…バッテリ
５０…操作部材（ロープ）、５０ａ…連結点
５３…ハンドルバー
５４…操作盤
５５…前進ボタン、５６…後退ボタン、５７…右旋回ボタン、５８…左旋回ボタン
６０…制御装置
７０…操舵機構
７１…ステアリングモータ、７２，７３…ケーブル、７４…分配盤
Ｈ…操作者（牽引される人）、Ｓ…スケートボード
Ｒ…路面
Ｊ…操作基準線
【図１】
2006103612.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006103612.tif 000005
【図４】
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