(57)【要約】【課題】持ち運び時等において移動動作部に付着した汚れが利用者に付着することを防止できる倒立振子型移動体を提供する。【解決手段】基体２と、基体２に接続され、基体２を前後左右方向に移動可能とする車輪体３と、基体２に接続され、車輪体３を覆う下部被覆体１０と、車輪体３を駆動するアクチュエータ装置とを有する車両において、下部被覆体１０は、車輪体３を接地可能とする開口部１０ａを有すると共に、開口部１０ａを開閉可能とする開閉カバー８０が備えられていることを特徴とする。【選択図】図１１
2011068220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
該基体に接続され、該基体を前後左右方向に移動可能とする移動動作部と、
該基体に接続され、前記移動動作部を覆う被覆体と、
該移動動作部を駆動する駆動部とを有する倒立振子型移動体において、
前記被覆体は、前記移動動作部を接地可能とする開口部を有すると共に、前記開口部を開閉可能とする開閉部材が備えられていることを特徴とする倒立振子型移動体。
【請求項２】
前記倒立振子型移動体は、利用者が持ち運びに使用する持ち上げ部材と、
前記開口部の閉状態において、前記持ち上げ部材が持ち上げられた場合に、前記開閉部材に係合して閉状態を維持する係合機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載の倒立振子移動体。
【請求項３】
前記係合機構は、前記開閉部材から退避する方向に付勢されていることを特徴とする請求項２記載の倒立振子型移動体。
【請求項４】
前記開閉部材に錘が装着され、前記基体の倒立時には前記開閉部材が開状態に維持され、前記基体を所定方向に倒すと前記開閉部材が閉状態に移行することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の倒立振子型移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倒立振子型移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から倒立振子型の移動体を利用して、床面上を全方向（２次元的な全方向）に移動可能とする全方向移動車両（倒立振子型移動体）が、本願出願人により提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に見られる全方向移動車両（以下、車両という）は、床面に接地しながら床面上を全方向に移動可能な、球体状、車輪状またはクローラ状の移動動作部（移動動作部）と、移動動作部を駆動する電動モータ等を有するアクチュエータ装置とが基体に組み付けられている。
上述した車両では、アクチュエータ装置により移動動作部を駆動することによって、乗員および車両の全体の重心が、移動動作部の接地面のほぼ真上に位置するように、車両を移動させる制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／１３２７７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、上述した車両では、利便性の向上等を図るために、例えば車両にストラップや取手等を設け、これらストラップや取手等を利用して未使用時に利用者が簡単に持ち運べるようにしたい等の要請がある。
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の車両は、移動動作部が外部に露出している構成のため、使用時（走行時）に移動動作部に付着した砂や泥等の汚れが、持ち運び時に利用者に付着する虞がある。
【０００６】
そこで本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、持ち運び時等において移動動作部に付着した汚れが利用者に付着することを防止できる倒立振子型移動体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、本発明の倒立振子型移動体は、基体と、該基体に接続され、該基体を前後左右方向に移動可能とする移動動作部と、該基体に接続され、前記移動動作部を覆う被覆体と、該移動動作部を駆動する駆動部とを有する倒立振子型移動体において、前記被覆体は、前記移動動作部を接地可能とする開口部を有すると共に、前記開口部を開閉可能とする開閉部材が備えられていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、開閉部材によって開口部を閉状態とすることで、移動動作部が外部に露出しなくなる。そのため、持ち運び時において移動動作部が利用者に接触することがないので、移動動作部に付着した砂等の汚れが、利用者に付着することを防止できる。これにより、利用者は移動動作部の汚れを気にすることなく持ち運ぶことができるので、持ち運び動作を簡単に、かつスムーズに行うことができる。
その結果、利便性に優れた倒立振子型移動体を提供することができる。
【０００９】
また、前記倒立振子型移動体は、利用者が持ち運びに使用する持ち上げ部材と、前記開口部の閉状態において、前記持ち上げ部材が持ち上げられた場合に、前記開閉部材に係合して閉状態を維持する係合機構とを備えていることを特徴とする。
この構成によれば、持ち上げ部材を利用して倒立振子型移動体を持ち上げた際に、係合機構が開閉部材に係合されることで、開閉部材を閉状態でロックすることができる。これにより、持ち運び時において開閉部材によって開口部を確実に閉状態に維持して持ち運ぶことができる。したがって、持ち運び中に開閉部材が開くことがなく、利用者に汚れが付着することを確実に防ぐことができる。
また、倒立振子型移動体を持ち上げることで開閉部材がロックされるので、利用者によってロック作業を行う必要がない。そのため、持ち運び状態と搭乗状態との移行をスムーズに行うことができ、より利便性を高めることができる。また、ロック時に開閉部材に直接触れることがないので、利用者の手が汚れることもない。
【００１０】
また、前記係合機構は、前記開閉部材から退避する方向に付勢されていることを特徴とする。
この構成によれば、持ち上げ部材を降ろした際に、係合機構が開閉部材から退避して開閉部材と係合機構との係合が解除されることになる。これにより、持ち運び状態と搭乗状態との移行をスムーズに行うことができ、より利便性を高めることができる。
また、開閉部材の開動作及び閉動作時において、開閉部材と係合機構とが干渉することがない。
【００１１】
また、前記開閉部材に錘が装着され、前記基体の倒立時には前記開閉部材が開状態に維持され、前記基体を所定方向に倒すと前記開閉部材が閉状態に移行することを特徴とする。
この構成によれば、基体を所定方向に倒すことで、開閉部材が開状態から閉状態に移行するため、利用者によって開閉作業を行う必要がない。そのため、持ち運び状態と搭乗状態との移行をスムーズに行うことができ、より利便性を高めることができる。また、開閉作業時に開閉部材に直接触れることがないので、利用者の手が汚れることもない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、開閉部材によって開口部を閉状態とすることで、移動動作部が外部に露出しなくなる。そのため、持ち運び時において移動動作部が利用者に接触することがないので、移動動作部に付着した砂等の汚れが、利用者に付着することを防止できる。これにより、利用者は移動動作部の汚れを気にすることなく持ち運ぶことができるので、持ち運び動作を簡単に、かつスムーズに行うことができる。
その結果、利便性に優れた倒立振子型移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る車両を示す図であって、立ち乗り状態で運転している最中の斜視図である。
【図２】図１に示す車両を座り乗り状態で運転している最中の斜視図である。
【図３】ステップ部及び着座部を使用状態（座り乗り状態）にセットした場合の斜視図である。
【図４】車両の内部構造を示す図であって、車輪体及びアクチュエータ装置を拡大した図である。
【図５】車両の側面図である。
【図６】図１に示す倒立振子型車両の上部被覆体の縦断面図である。
【図７】図４に示す車輪体及びアクチュエータ装置を斜め下側から見た斜視図である。
【図８】図４に示す車輪体の斜視図である。
【図９】図４に示す車輪体とフリーローラとの関係を示す図であって、車輪体を側方から見た図である。
【図１０】図４に示す車輪体とフリーローラとの関係を示す図であって、車輪体を上方から見た図である。
【図１１】開閉カバーの開放ポジションを示す図であり、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１２】開閉カバーの斜視図である。
【図１３】開閉カバーの閉塞ポジションを示す図であり、図１のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。
【図１４】開閉カバーの閉塞ポジションを示す図であり、図１のＡ−Ａ線に相当する断面図である。
【図１５】車両の持ち運び手順を説明するための説明図であり、利用者が車両を持ち上げる状態を示す側面図である。
【図１６】車両の持ち運び手順を説明するための説明図であり、利用者が車両を持ち運んでいる状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る倒立振子型移動体の実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態の倒立振子型移動体１は、図１及び図２に示すように、利用者Ｐが立ち乗り状態或いは座り乗り状態のいずれの状態であっても運転することが可能とされ、床面Ｇ上を所望する方向に移動する全方向移動車両である。
なお、図１は、立ち乗り状態で運転している最中の斜視図である。図２は、座り乗り状態で運転している最中の斜視図である。
【００１５】
図３及び図４に示すように、この倒立振子型移動体（以下、車両という）１は、基体２と、床面Ｇに接しながら、該床面Ｇ上を全方向（前後方向及び左右方向を含む２次元的な全方向）に移動可能に基体２に接続され、該基体２を所望する方向に移動させる車輪体（移動動作部）３と、基体２の内部に配設され、車輪体３を駆動するアクチュエータ装置（駆動部）４と、基体２に取り付けられ、利用者Ｐが足部を載置するステップ部５と、基体２の上部に取り付けられ、利用者Ｐが着座可能な着座部６と、を備えている。
【００１６】
なお、図３はステップ部５及び着座部６を使用状態にセットした場合の車両１の外観斜視図である。図４は、車輪体３及びアクチュエータ装置４を拡大した基体２の内部構造を示す図である。
【００１７】
ここで、本実施形態では、ステップ部５に標準的な姿勢で乗車した利用者Ｐの姿勢から見た方向にしたがって前後左右及び上下を定義する。なお、「標準的な姿勢」とは、利用者Ｐの上体の体幹軸を概ね上下方向に向け、且つ、上体を捻ったりしていない自然な姿勢である。
従って、図１においては、「前」とは紙面に対して左斜め下方向をいい、「後」とは紙面に対して右斜め上方向をいうものとする。また、「右」とは紙面に対して左斜め上方向をいい、「左」とは紙面に対して右斜め下方向をいうものとする。また、「上」とは紙面に対して上方向をいい、「下」とは紙面に対して下方向をいうものとする。また、「前」と「後」とを結ぶ方向を前後方向Ｌ１といい、「左」と「右」とを結ぶ方向を左右方向Ｌ２といい、「上」と「下」とを結ぶ方向を上下方向Ｌ３という。
【００１８】
基体２は、図３及び図５に示すように、車輪体３、アクチュエータ装置４及びステップ部５を被覆する下部被覆体（被覆体）１０と、着座部６が取り付けられた上部被覆体１１と、で構成されており、側面視瓢箪形状（８の字形状）に形成されている。なお、図５は、車両１の側面図である。
下部被覆体１０は、下端部に開口部１０ａを有するスカート状のものであり、その内部には、図４に示すように、フレーム部材１８によって車輪体３及びアクチュエータ装置４が支持されている。車輪体３は、下部被覆体１０の開口部１０ａを通じて外部に露出し、床面Ｇに接地するようになっている。なお、これら車輪体３及びアクチュエータ装置４に関しては、後に詳細に説明する。
【００１９】
下部被覆体１０の右側及び左側にそれぞれ面する側面部には、図３、及び図５に示すように、利用者Ｐが足部を載置するステップ部５が延出している。
詳細に説明すると、下部被覆体１０の側面部には、ステップ部５を収納するための収納凹部１５が縦長状に凹み形成されている。この収納凹部１５は、図５に示すように、車両１を後傾（上部被覆体１１を下部被覆体１０よりも後方に倒した状態）させた際に、上下方向Ｌ３に沿って縦長状となるように形成されている。そして、この収納凹部１５内に収まるように、ステップ部５とストッパ１６とが配設されている。
【００２０】
なお、本実施形態の車両１は、運転時、上述した後傾姿勢で安定するように制御されている。そして、この後傾状態を基準として、利用者Ｐの体重移動等により基体２を前傾させると前方に進み、後傾状態からさらに後傾させると後方に進み、左右に傾けさせると左右に進むように、アクチュエータ装置４が車輪体３を駆動するようになっている。この点については、後に説明する。
【００２１】
ストッパ１６は、収納凹部１５内の下側に嵌った状態で固定されており、略前後方向Ｌ１に軸方向が向いた図示しない回動軸を上部に有している。ステップ部５は、平面視Ｕ形状に形成されており、ストッパ１６の上部を挟む形で上記回動軸に回動自在に連結されている。
これにより、ステップ部５は、収納凹部１５内に収納された収納状態から、右側及び左側にそれぞれ張り出すオープン状態の間で、回動自在とされている。
【００２２】
特に、車両１の未使用時や保管時等では、図３に示すようにステップ部５を収納凹部１５内に収納することが可能とされている。そして、車両１を使用する場合のときだけ、図１に示すように、ステップ部５を回動させて収納凹部１５内から引き出すことが可能とされている。この際、ステップ部５は、略９０度回動した時点でストッパ１６に接触し、その位置で姿勢が維持されるようになっている。従って、足部を載置するステップ面が、床面Ｇに対して略平行となるように設計されている。
【００２３】
ところで、このステップ部５は、図５に示すように、車輪体３の重心（車輪中心）Ｇ１と、車両重心Ｇ２と、を結ぶ車両軸線Ｔに対して、収納状態及びオープン状態のいずれの場合であっても交わるように設計されている。そのため、利用者Ｐがこのステップ部５を利用して立ち乗り状態又は座り乗り状態のいずれの状態で運転する場合であっても、利用者Ｐの重心位置がこの車両軸線Ｔ上に一致し易くなっている。
また、車輪体３の接地点Ｓの略真上にステップ部５が位置するので、この点においても利用者Ｐが非常にバランスを取り易く、運転し易い設計とされている。
【００２４】
上記のように構成された下部被覆体１０の上部には、上部被覆体１１が一体的に連設されている。
上部被覆体１１の右側及び左側にそれぞれ面する側面部には、図１及び図２に示すように利用者Ｐが着座することができる着座部６が展開される。この着座部６は、右側及び左側にそれぞれ跳ね上がるように回動自在に取り付けられており、未使用時等では上部被覆体１１の内側に収納することができるようになっている。
詳細に説明すると、まず、上部被覆体１１には、左右方向Ｌ２に貫通する平面視円形状の収納室３３が形成されており、この収納室３３を利用して図５に示すように着座部６を収納することが可能とされている。
【００２５】
着座部６は、図６に示すように、シート部３５と、このシート部３５に連結されたアーム部３６と、収納室３３の上部に回動自在に設けられ、アーム部３６の基端側がそれぞれ連結される回動体３７と、で構成されている。なお、図６は、上部被覆体１１の縦断面図である。
【００２６】
シート部３５は、臀部が載置される平面視略円形状のシート面３５ａと、このシート面３５ａに対向し、上記アーム部３６の先端が連結された対向面３５ｂと、シート面３５ａと対向面３５ｂとを一体的に繋ぐ周面３５ｃと、で構成されている。
シート面３５ａは、着座した際のフィット感を高めるために、周縁よりも中央部が凹むように滑らかに湾曲している。また、周面３５ｃは、着座部６を収納室３３に収納した際に上部被覆体１１に隙間なく接するように、滑らかな湾曲を描くＲ形状に形成されている。
【００２７】
アーム部３６は、先端から基端に向かって大きく湾曲しており、基端側が回動体３７の挿入部３７ａに圧入等により外嵌固定されている。これにより、回動体３７の回動に伴って、アーム部３６は回動するようになっている。
回動体３７は、前後方向Ｌ１に隣接して並んだ状態で配設されると共に、前後方向Ｌ１に軸方向が向いた回動軸３８に軸支されている。この回動体３７には上記挿入部３７ａが一体的に形成されており、該挿入部３７ａを略９０度の範囲内で回動させることができるようになっている。これにより、着座部６は、図１に示すように収納室３３に収まった状態から、図２に示すようにシート部３５が左右方向Ｌ２にそれぞれ跳ね上がり上部被覆体１１の最上部よりも高い位置でシート部３５が略水平となる状態まで可動するようになっている。
【００２８】
次に、車輪体３及びアクチュエータ装置４について、図４，図７から図１０を参照して詳細に説明する。
なお、図７は、図４に示す車輪体３及びアクチュエータ装置４を斜め下側から見た斜視図である。図８は、図４に示す車輪体３の斜視図である。図９は、図４に示す車輪体３とフリーローラ４３との関係を示す図であって、車輪体３を側方から見た図である。図１０は、図４に示す車輪体３とフリーローラ４３との関係を示す図であって、車輪体３を上方から見た図である。
【００２９】
車輪体３は、図４及び図７に示すように、ゴム状弾性材により円環状に形成されており、ほぼ円形の横断面形状を有する。この車輪体３は、その弾性変形によって、図８及び図９の矢印Ｙ１で示す如く、円形の横断面中心Ｃ１（より詳しくは、円形の横断面中心Ｃ１を通って車輪体３の軸心Ｃ２と同心となる円周線）回りに回転可能となっている。
なお、車輪体３の外表面にグリッド溝が形成されていても良い。このような場合には、厳密に言うと車輪体３の横断面形状が円形にはならないが、車輪体３の横断面形状は上記Ｃ１を中心として回転可能であれば良く、ここではグリッド溝が形成されているようなものも、まとめて円形という。
【００３０】
この車輪体３は、その軸心（車輪体３全体の直径方向に直交する軸心）Ｃ２を左右方向Ｌ２に向けた状態で、下部被覆体１０内に配設され、下部被覆体１０の開口部１０ａから露出した下端部にて床面Ｇに接地する。
そして、車輪体３は、アクチュエータ装置４による駆動によって、図８の矢印Ｙ２で示す如く車輪体３の軸心Ｃ２回りに回転する動作（即ち、床面Ｇ上を輪転する動作）と、車輪体３の横断面中心Ｃ１回りに回転する動作と、をそれぞれ行なうことが可能である。その結果、車輪体３は、それらの回転動作の複合動作によって、床面Ｇ上を全方向に移動することが可能となっている。
【００３１】
アクチュエータ装置４は、車輪体３を駆動させる動力を付与する駆動部として機能するものであって、図４及び図７に示すように、車輪体３と下部被覆体１０の左右の側面部との間に介装される回転部材４０と、この回転部材４０をそれぞれ回転させる左右の電動モータ４１と、を備えている。
電動モータ４１は、それぞれのハウジングが下部被覆体１０内に配設されたフレーム部材１８に支持されている。具体的に、フレーム部材１８は、軸心Ｃ２と同軸上に形成された円筒部１８ａを備え、この円筒部１８ａ内に電動モータ４１が各々取付けられている。なお、図示は省略するが、電動モータ４１の電源（蓄電器）は、基体２の適所に搭載されている。
【００３２】
左右の回転部材４０は、左右方向Ｌ２に軸心を有する支軸４２を介して下部被覆体１０の右側面に回転可能に支持されている。これら回転部材４０は、それぞれ電動モータ４１の出力軸に接続されており、電動モータ４１からそれぞれ伝達される動力（トルク）によって回転駆動される。
【００３３】
また、左右の回転部材４０は、それぞれ車輪体３側に向かって縮径する円錐台と同様の形状に形成されており、その外周面がテーパ外周面４０ａとなっている。
回転部材４０のテーパ外周面４０ａの周囲には、回転部材４０と同心の円周上に等間隔で並ぶようにして、複数のフリーローラ４３が配列されている。そして、これらのフリーローラ４３は、それぞれ、ブラケット４４を介してテーパ外周面４０ａに取付けられ、該ブラケット４４に回転自在に支承されている。
【００３４】
また、車輪体３は、左右のフリーローラ４３の間に挟まれるようにして、回転部材４０と同軸心に配置されている。この際、図４及び図９に示すように、各フリーローラ４３は、その軸心Ｃ３が車輪体３の軸心Ｃ２に対して傾斜すると共に、車輪体３の直径方向（車輪体３をその軸心Ｃ２の方向で見たときに、該軸心Ｃ２と各フリーローラ４３とを結ぶ径方向）に対して傾斜する姿勢で配置されている。そして、このような姿勢で、各フリーローラ４３のそれぞれの外周面が車輪体３の内周面に斜め方向に圧接されている。
【００３５】
より一般的に言えば、右側のフリーローラ４３は、回転部材４０が軸心Ｃ２回りに回転駆動されたときに、車輪体３との接触面で、軸心Ｃ２回りの方向の摩擦力成分（車輪体３の内周の接線方向の摩擦力成分）と、車輪体３の横断面中心Ｃ１回り方向の摩擦力成分（円形の横断面の接線方向の摩擦力成分）とを車輪体３に作用させ得るような姿勢で、車輪体３の内周面に圧接されている。左側のフリーローラ４３についても同様である。
【００３６】
上述した点をさらに詳細に説明する。
図９及び図１０に示すように、各フリーローラ４３の軸心Ｃ３は、車輪体３の軸心Ｃ２の軸方向から見て、少なくとも車輪体３の径方向に対してある角度（図９に示す角度α）を持って傾いていると同時に、車輪体３の内周側から径方向に見て、車輪体３の横断面中心Ｃ１に対してある角度（図１０に示す角度β１、β２）を持って傾いている。このような三次元的な軸線の傾きは、喩えると、ある角度の円錐面上に置かれた「はす歯傘歯車」の歯の傾きに似ている。
なお、傾斜角度αは、０度ではなく、角度β１、β２は何れも９０度でないことが必要である。
【００３７】
このように、フリーローラ４３の軸心Ｃ３を、車輪体３の軸心Ｃ２に対して直交する仮想垂直面に対して三次元的に傾けることにより、各フリーローラ４３の外周面と車輪体の外周面との接触部において作用する摩擦力が、フリーローラ４３の横力として車輪体３の接線方向（軸心Ｃ２回り）と、軸心Ｃ３回り方向とに作用することとなる。
なお、フリーローラ４３は、その一方だけが三次元的に傾いていれば良く、他方は車輪体３の回転方向に対して平行であっても良い。また、上述した摩擦力が最大限発揮されるように、フリーローラ４３と車輪体３との接触面には、適度な凹凸加工や粗面加工を施しておくと良い。
【００３８】
（開閉カバー）
ここで、本実施形態の車両１は、開口部１０ａの開口方向が上下方向Ｌ３を向いた状態（基体２が倒立した状態）で、利用者Ｐは車両１に搭乗可能な搭乗状態（図１，図２参照）となる一方で、下部被覆体１０及び上部被覆体１１の前側に面する前面部１０ｄ，１１ｄ（倒立状態における前面部）を床面Ｇに接地させ、開口部１０ａの開口方向が前後方向Ｌ１を向いた状態（基体２が横置きされた状態）で、利用者Ｐが持ち運び可能な持ち運び状態（図１４参照）となる。
【００３９】
図１１は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図１２は開閉カバーの斜視図である。
図１１及び図１２に示すように、本実施形態の車両１は、下部被覆体１０の開口部１０ａを開閉可能とする開閉カバー（開閉部材）８０を備えている。この開閉カバー８０は、下部被覆体１０の側面部のうち、一方の側面部側に形成されたフレーム部材１８の円筒部１８ｂに片持ち状で回転可能に支持されており、円筒部１８ａの軸方向（Ｌ２方向）から見て略扇形状に形成されている。具体的に、開閉カバー８０は、軸方向に沿って貫通する貫通孔８１が形成されたベース部８２を備えている。貫通孔８１は、円筒部１８ａの外径よりも大きく形成されており、支軸４２と同軸上に配置されている。また、貫通孔８１の内周縁には車輪体３に向かって立設する首部８３が形成されており、この首部８３内には、ベアリング８４が圧入等により内嵌固定されている。そして、首部８３内にベアリング８４を介して円筒部１８ａを挿入することで、開閉カバー８０がベアリング８４を介して円筒部１８ａ周りに回転可能に支持されている。
【００４０】
ベース部８２の外周縁における一部には、車輪体３の径方向に沿って延在する扇状部８６が形成されている。この扇状部８６は、基端から先端に向けて周方向に沿って漸次拡大するように形成されており、基端がベース部８２に連結される一方、先端にはカバー本体８７が連結されている。このカバー本体８７は、持ち運び状態において下部被覆体１０の開口部１０ａを閉塞するためのものであり、車輪体３の径方向外側であって、下部被覆体１０の内側に配置されている。具体的に、カバー本体８７は、左右方向Ｌ２から見て車輪体３の周方向に沿って円弧状に形成されると共に、前後方向Ｌ１から見て車輪体３の横断面の周方向に沿って円弧状に形成され、車輪体３の外表面における一部を覆うように形成されている。すなわち、カバー本体８７の横断面の周方向一端側に扇状部８６の先端が連結されており、開閉カバー８０の横断面形状は略Ｊ字状に形成されている。
【００４１】
また、ベース部８２と扇状部８６との連結部分における周方向一端側には、車輪体３の周方向に沿って張り出す張出部８８が形成されており、この張出部８８には錘８９が装着されている。そして、開閉カバー８０は、錘８９が常に重力方向下端部に配置されるように円筒部１８ａ周り（支軸４２周り）に回転するように構成されている。すなわち、開閉カバー８０は、錘８９の自重を利用することで、基体２の傾動動作に連動して基体２に相対的に回転可能に構成されている。これにより、車両１の倒立状態（使用時）では、図１２に示すように錘８９が接地点Ｓの真上に配置されると共に、カバー本体８７が後側に配置されて開口部１０ａを開状態とする開放ポジションに維持される。一方、車両１の横置き状態（持ち運び状態）では、図１３，図１４に示すようにカバー本体８７が開口部１０ａを開口部１０ａを閉状態とする閉塞ポジションに維持される。
なお、図１３，図１４は開閉カバーの閉塞ポジションを示す図であり、図１３は図１のＢ−Ｂに相当する断面図、図１４は図１のＡ−Ａ線に相当する断面図である。
【００４２】
そして、開閉カバー８０の閉塞ポジションにおいて、カバー本体８７の周縁部は、車輪体３の径方向から見て下部被覆体１０の周縁部と重なるように配置されている。すなわち、カバー本体８７の車輪体３の周方向における中心角（カバー本体８７の両端部と車輪体３の重心Ｇ１とのなす角）は、開口部１０ａの中心角（開口部１０ａの両端部と車輪体３の重心Ｇ１のなす角）に比べて大きく形成されている。また、カバー本体８７の周方向における他端側には、カバー本体８７の厚さ方向に沿って凹み形成された凹部９０が形成されている。
【００４３】
また、図５に示すように、車両１の後部には、持ち運び用のストラップ（持ち上げ部材）９１を係止する一対のフック部（第１フック部９２及び第２フック部９３）が設けられている。第１フック部（持ち上げ部材）９２は、例えば貫通孔を有する枠型の部材であり、上部被覆体１１の後側に面する後面部１１ｃから後方に向けて突出するように固定されている。
【００４４】
一方、第２フック部（持ち上げ部材）９３は、貫通孔を有する枠型の部材であり、下部被覆体１０の後側に面する後面部（倒立状態における後面部）１０ｃから後方に向けて突出するように配置されると共に、下部被覆体１０に対して回動可能に構成されている。具体的に、図５，図１１に示すように、下部被覆体１０の後面部１０ｃにはスリット９４が形成されており、スリット９４間を左右方向Ｌ２で架け渡すようにシャフト９５が設けられている。そして、第２フック部９３の基端には、シャフト９５に挿通されるリンク部９６が連結されており、これにより第２フック部９３はシャフト９５周りに回動可能に支持されている。
【００４５】
ここで、開口部１０ａの閉状態において、第２フック部９３と開閉カバー８０とは、係合機構９７により閉状態を維持するように係合可能に構成されている。具体的に、係合機構９７は、カバー本体８７の凹部９０に係合可能な係合部９８を備えている。この係合部９８は、スリット９４から突出するように形成された側面視略Ｌ字状の部材であり、基端がリンク部９６の外周面に片持ち状に連結されている。そして、係合部９８はシャフト９５周りに回動することで、先端側がスリット９４を通じて下部被覆体１０内に進退可能に回動するようになっている。具体的に、係合部９８は、先端がスリット９４から下部被覆体１０内を臨むように配置される進入位置と、係合部９８の先端が下部被覆体１０内から抜け出した状態で配置される退避位置との間で回動するようになっている。
【００４６】
そして、図１４に示すように、下部被覆体１０の開口部１０ａの閉状態（車両１の横置き状態）において、係合部９８を進入位置に配置することで、係合部９８の先端がカバー本体８７の凹部９０内に係合可能に構成されている。すなわち、係合部９８と凹部９０とが係合することで、開口部１０ａが閉状態でロックされることになる。
【００４７】
また、図１１に示すように、係合部９８は、図示しない付勢手段によって退避位置に向けて付勢されており、車両１の倒立状態において開閉カバー８０が開放ポジションにある場合に、係合部９８の先端とカバー本体８７の外周面とが干渉しないようになっている。なお、これら係合部９８やリンク部９６、シャフト９５等、またカバー本体８７の凹部９０等によって係合部９８を凹部９０内に係合させるための係合機構９７を構成している。
そして、図１４に示すように、各フック部９２，９３にストラップ９１の両端をそれぞれ連結することで、このストラップ９１を利用して車両１を上方へ持ち上げ、持ち運びできるようになっている。なお、本実施形態において、ストラップ９１は各フック部９２，９３に着脱可能に構成されるが、これに限られることはなく、常時連結されていても構わない。
【００４８】
（作用）
次に、上述した車両１の作用について説明する。
はじめに、車両１を運転（操縦）する場合について説明する。本実施形態の車両１においては、基体２にステップ部５及び着座部６がそれぞれ取り付けられているので、立ち乗り状態及び座り乗り状態のいずれの状態であっても運転することが可能である。
【００４９】
まず、立ち乗りする場合について、説明する。
この場合には、図１に示すように、下部被覆体１０の収納凹部１５内に収納されているステップ部５を略９０度回動させて収納凹部１５から引き出し、左右に張り出させる。この際、左右のステップ部５は、略９０度回動した時点でストッパ１６に当たるので、ステップ面が床面Ｇに対して略平行な状態で姿勢が安定する。
【００５０】
ステップ部５を引き出した後、利用者Ｐは、基体２を跨りながら両脚の足部を左右のステップ部５に載置する。そして、立ち乗りした後、利用者Ｐの体重移動等に起因する基体２の傾きに応じて、アクチュエータ装置４が車輪体３を駆動する。具体的には、後方に傾斜している基体２を、利用者Ｐが上体を傾ける等の体重移動によって前方に傾斜させた場合には、車両１が前方に移動するように、アクチュエータ装置４が車輪体３を駆動する。同様に、利用者Ｐが上体を傾ける等の体重移動によって基体２を後方、右側或いは左側に傾斜させた場合には、基体２がそれぞれ傾いた方向に車両１が移動するように、アクチュエータ装置４が車輪体３を駆動する。
【００５１】
ここで、車輪体３を駆動するアクチュエータ装置４の動きと車両１の移動方向との関係について簡単に説明する。
まず、利用者Ｐが体重移動によって基体２を前後方向Ｌ１に傾けた場合、電動モータ４１はそれぞれ、回転部材４０を同方向に等速度で回転駆動する。すると、車輪体３は、回転部材４０と同方向に軸心Ｃ２回りに回転することとなる。その結果、車輪体３が床面Ｇ上を前後方向Ｌ１に輪転するので、車両１を前後方向Ｌ１に移動させることができる。
なお、この場合、車輪体３はその横断面中心Ｃ１回りには回転しない。
【００５２】
また、利用者Ｐが体重移動によって基体２を左右方向Ｌ２に傾けた場合、電動モータ４１は回転部材４０を互いに逆方向に同じ大きさの速度で回転駆動する。すると、車輪体３は、その横断面中心Ｃ１回りに回転することとなる。その結果、車輪体３がその軸心Ｃ２方向（すなわち左右方向Ｌ２）に移動するので、車両１を左右方向Ｌ２に移動させることができる。
なお、この場合、車輪体３はその軸心Ｃ２回りには回転しない。
【００５３】
また、利用者Ｐが体重移動によって基体２を前後左右に対して斜め方向に傾けた場合、電動モータ４１は回転部材４０を、互いに異なる速度（方向を含めた速度）で、同方向又は逆方向に回転駆動する。すると、車輪体３は、その軸心Ｃ２回りに回転すると同時に、その横断面中心Ｃ１回りに回転することとなる。その結果、これらの回転動作の複合動作（合成動作）によって、前後方向Ｌ１及び左右方向Ｌ２に対して傾斜した方向に車輪体３が移動するので、車両１を斜め方向に移動させることができる。
なお、この場合の車輪体３の移動方向は、回転部材４０の回転方向を含めた回転速度（回転方向に応じて極性が定義された回転速度ベクトル）の差に依存して変化するものとなる。
【００５４】
上述したように、アクチュエータ装置４によって適宜駆動された車輪体３は、床面Ｇ上を全方向（２次元的な全方向）に移動し、基体２を利用者Ｐが進行したい方向（体重移動等によって基体２を傾けた方向）に向けて移動させる。これにより、利用者Ｐは、立ち乗り状態で基体２を所望する方向に移動させることができる。
【００５５】
次に、座り乗りをする場合には、まず、上部被覆体１１の収納室３３に収まっている着座部６を、図６に示すようにシート部３５が左右方向Ｌ２にそれぞれ跳ね上がるように回動させる。そして、上部被覆体１１の最上部よりも高い位置でシート部３５が略水平となるようにセットする。
【００５６】
そして、着座部６のセットが完了した後、利用者Ｐは、図２に示すように、ステップ部５に足部を載置すると共に着座部６に腰掛けて着座する。これにより、利用者Ｐは、座り乗り状態で基体２を所望する方向に進行させることができる。
【００５７】
次に、車両１の持ち運び手順について説明する。
まず、図１から図１１に示すような倒立状態の車両１を略９０度前傾させ、図１３から図１５に示すように、車両１は上部被覆体１１及び下部被覆体１０の前面部１０ｄ，１１ｄが床面Ｇにそれぞれ接地した横置き状態とする。これにより、開口部１０ａの開口方向が前後方向Ｌ１に向くと共に、各フック部９２，９３が上方を向いた状態で、車両１が横置きされる。なお、横置きにする直前の状態が座り乗り状態であった場合には、シート部３５を回動させ、着座部６を収納室３３に収納した後に車両１を横置き状態とする。なお、図１５は車両の持ち運び手順を説明するための説明図である。
【００５８】
ここで、本実施形態では、車両１を倒立状態から横置き状態へと前傾させる際に、この前傾動作に連動して開閉カバー８０が基体２に対して回転するようになっている。具体的に、開閉カバー８０には錘８９が装着されているため、車両１が前傾した場合には錘８９が自重によって常に重力方向下方に配置されるように、開閉カバー８０が基体２に対して回転することになる。すなわち、床面Ｇに対して基体２のみが前傾することで、開閉カバー８０は下部被覆体１０の開口部１０ａを閉塞する方向に相対的に回転する。これにより、開閉カバー８０が開放ポジションから閉塞ポジションへと移行することになり、カバー本体８７によって開口部１０ａが閉塞された閉状態となる。なお、係合部９８は付勢手段によって退避位置に向けて付勢されているので、開閉カバー８０の回転時においてカバー本体８７に干渉する虞がない。そのため、開閉カバー８０は、錘８９の自重によって速やかに回転することになる。
【００５９】
そして、図１５に示すように、車両１を横置きにした状態で各フック部９２，９３にストラップ９１を連結する。そして、ストラップ９１を掴んだ状態で車両１を上方に向けて持ち上げると、ストラップ９１に作用する引張力が付勢手段の付勢力に抗する方向に作用し、第２フック部９３がシャフト９５周りに回動する。これにより、係合部９８も進入位置に向けて回動することになり、係合部９８の先端がスリット９４を通じて下部被覆体１０内に進入する。そして、係合部９８の先端が下部被覆体１０内でカバー本体８７の凹部９０に係合することで、開閉カバー８０が閉状態でロックされることになる。
【００６０】
図１６は、車両の持ち運び手順を説明するための説明図である。
そして、図１６に示すように、ストラップ９１を肩部に掛けることで、車両１を容易に持ち運びすることができるようになる。なお、ストラップ９１を利用して車両を持ち運んでいる状態では、ストラップ９１に常に引張力が作用することになるので、係合部９８とカバー本体８７とのロックが外れることはない。
【００６１】
一方、持ち運び状態から再び車両１に搭乗したい場合は、まず車両１を利用者Ｐの肩から降ろし、上部被覆体１１及び下部被覆体１０の前面部が床面Ｇにそれぞれ接地するように車両１を横置きする。車両１が床面Ｇに接地すると、ストラップ９１による引張力が緩和される。この場合、係合部９８は退避位置に向けて付勢されているので、ストラップ９１の引張力が緩和されることで、係合部９８が退避位置に向けて回動する。これにより、係合部９８とカバー本体８７の凹部９０とのロックが解除される。
【００６２】
そして、係合部９８と開閉カバー８０とのロックが解除された状態で、車両１を倒立状態に向けて起き上がらせると、これに伴って錘８９が常に重力方向下方に配置されるように開閉カバー８０が基体２に対して回転する。これにより、下部被覆体１０の開口部１０ａが除々に開放され、車両１の倒立状態では、カバー本体８７が下部被覆体１０と車輪体３との間に収納された開放ポジションに移行する。これにより、開口部１０ａが完全に開放されることになり、この状態で上述した座り乗りや立ち乗りを行うことができる。
【００６３】
このように、本実施形態では、下部被覆体１０の開口部１０ａを開閉可能とする開閉カバー８０を設ける構成とした。
この構成によれば、開閉カバー８０を閉状態とすることで、車輪体３が外部に露出しなくなる。そのため、持ち運び時において車輪体３が利用者Ｐに接触することがないので、車輪体３に付着した砂等の汚れが、利用者Ｐに付着することを防止できる。これにより、利用者Ｐは車輪体３の汚れを気にすることなく持ち運ぶことができるので、持ち運び動作を簡単に、かつスムーズに行うことができる。
その結果、利便性に優れた車両１を提供することができる。
【００６４】
また、開閉カバー８０を基体２に対して回転可能に構成すると共に、開閉カバー８０に錘８９が装着されているため、車両１の倒立状態と横置き状態との移行に連動して、開閉カバー８０が開放ポジションと閉塞ポジションとの間で自動的に移行することになる。そのため、利用者Ｐによって開閉作業を行う必要がないので、持ち運び状態と搭乗状態との移行をスムーズに行うことができ、より利便性を高めることができる。また、開閉カバー８０に直接触れることがないので、利用者Ｐの手が汚れることもない。
【００６５】
さらに、横置き状態において、ストラップ９１を介して車両１を引き上げた際に、係合部９８が開閉カバー８０の凹部９０に係合されることで、開閉カバー８０をロックすることができるので、持ち運び時において開閉カバー８０を確実に閉状態にして持ち運ぶことができる。したがって、持ち運び中に開閉カバー８０が開くことがなく、利用者Ｐに汚れが付着することを確実に防ぐことができる。
一方、係合部９８は付勢手段によって退避位置に向けて方向に付勢されているので、ストラップ９１による引張力を緩めることで係合部９８と凹部９０とのロックが解除されることになる。これにより、開閉カバー８０が自重によって回転して開口部１０ａが開状態になるため、持ち運び状態から搭乗状態への移行を速やかに行うことができる。
【００６６】
また、図３に示すように、着座部６及びステップ部５をそれぞれ基体２に収納することができるので、未使用時や保管時等にコンパクトにすることができる。したがって、狭いスペースであっても保管等を行うことができ、利便性を向上することができる。また、持ち運びする際に、着座部６やステップ部５に干渉することなく、またこれらを気にすることなく持ち運びできる。したがって、この点においても扱い易く、利便性を高めることができる。
【００６７】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や形状などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、車輪体３をゴム状弾性材により円環状に形成した場合について説明したが、球状やクローラ状等でもよい。
また、上述した実施形態では、各フック部９２，９３等を基体２の後側に設け、基体２を前傾させることで開閉カバー８０を閉状態にする構成としたが、これに限らず各フック部９２，９３等を基体２の前側に設け、基体２を後傾させることで開閉カバー８０を開状態にする構成にしても構わない。
さらに、上述した実施形態では、ストラップ９１を肩に掛けて車両１を持ち運ぶ構成について説明したが、これに限らず取手等を設けても構わない。さらに、ストラップ９１や取手等を設置する場所は車両１の後部及び前部側に限られない。この場合においても、ストラップ９１や取手等を持ち上げた際に、これに連動して開閉カバー８０に係合する係合機構を設けることが好ましい。
【００６８】
さらに、係合部９８と凹部９０とが係合された時点で車両１の電源がＯＦＦ状態になる一方、係合が解除された時点で車両１の電源がＯＮ状態になるような構成にしても構わない。
また、上述した実施形態では、開閉カバー８０を片持ち状に形成したが、両持ち状に構成しても構わない。
さらに、フレーム部材１８によって車輪体３を覆うように構成しても構わない。
【００６９】
また、上述した実施形態では、本発明を基体２に車輪体３が１つだけ設けられた一輪車に採用した場合について説明したが、これに限らず車輪体３を複数設けても構わない。さらに、少なくとも１つが全方向に移動可能な車輪体３であれば、他の車輪は車輪体３に従動して回転する従動輪であってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…車両（倒立振子型移動体）  ２…基体  ３…車輪体（移動動作部）  ４…アクチュエータ装置（駆動部）  １０…下部被覆体（被覆体）  １０ａ…開口部  ８０…開閉カバー（開閉部材）  ９１…ストラップ（持ち上げ部材）  ９２…第１フック部（持ち上げ部材）  ９３…第２フック部（持ち上げ部材）  ９７…係合機構
【図１】
2011068220.tif 000003
【図２】
2011068220.tif 000004
【図３】
2011068220.tif 000005
【図４】
2011068220.tif 000006
【図５】
2011068220.tif 000007
【図６】
2011068220.tif 000008
【図７】
2011068220.tif 000009
【図８】
2011068220.tif 000010
【図９】
2011068220.tif 000011
【図１０】
2011068220.tif 000012
【図１１】
2011068220.tif 000013
【図１２】
2011068220.tif 000014
【図１３】
2011068220.tif 000015
【図１４】
2011068220.tif 000016
【図１５】
2011068220.tif 000017
【図１６】
2011068220.tif 000018