(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
左右方向に延在する軸線を中心とした円環状の芯体と、前記芯体の円周方向に複数配置され各々自身の配置位置に於ける前記芯体の接線方向に延在する軸線周りに回転可能なドリブンローラとを含む主輪と、
前記フレームに取り付けられて前記主輪の内方を左右方向に貫通する支持軸と、
前記主輪の左右両側に配置され、各々自身の中心軸線周りに回転可能に前記支持軸に支持された左右のドライブディスクと、
前記左右のドライブディスクの各々に当該ドライブディスクの周方向に間隔をおいて配置され、各々前記ドライブディスクの中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に支持されて外周面をもって各々前記ドリブンローラの外周面に接触する複数の左右のドライブローラと、
前記フレームに取り付けられ、前記左右のドライブディスクを個別に回転駆動する駆動装置と、
前記フレームに回転可能に取り付けられ、前記ドライブローラが接触していない前記ドリブンローラを左右両側から挟むように前記ドリブンローラの外周面に転動可能に接触する左右のガイドローラを有する摩擦式走行装置。
【請求項２】
前記ガイドローラは、当該ガイドローラが接触する前記ドリブンローラの中心軸線に直交する方向に延在する中心軸線周りに回転可能である請求項１に記載の摩擦式走行装置。
【請求項３】
前記ガイドローラは前記芯体の中心を通る円周より前記主輪の径方向内方において前記ドリブンローラの外周面に接触し、前記左右のガイドローラの中心軸線がなす挟み角が９０度以下である請求項１または２に記載の摩擦式走行装置。
【請求項４】
前記ガイドローラは前記主輪の中心軸線より上方に位置する前記ドリブンローラの外周面に接触している請求項１から３の何れか一項に記載の摩擦式走行装置。
【請求項５】
前記ガイドローラは前記主輪の中心軸線より上方において前記ドライブローラが接触していない前記ドリブンローラの外周面に前記芯体の中心を通る円周より前記主輪の径方向内方において接触し、接触部位における前記外周面の接線方向に延在する軸線周りに転動可能なガイドローラを前記主輪の円周方向に複数有し、前記主輪が如何なる回転位置にあっても複数の前記ガイドローラのうちの少なくとも１個が前記ドリブンローラの外周面に接触する請求項１に記載の摩擦式走行装置。
【請求項６】
前記ガイドローラは、前記主輪の中心軸線を隔てた前後に各々配置されている請求項１から５の何れか一項に記載の摩擦式走行装置。
【請求項７】
前記ドライブローラが前記ドリブンローラと接触する点の集合により画成されるドライブ側接触円の直径が、前記ドリブンローラが前記ドライブローラと接触する点の集合により画成されるドリブン側接触円の直径より小さく、前記ドライブディスクが前記主輪に対して径方向にオフセットして配置され、前記ドリブンローラに近い側に位置する前記ドライブローラのみが前記ドリブンローラに接触している請求項１から６の何れか一項に記載の摩擦式走行装置。
【請求項８】
前記支持軸の中心軸線と前記主輪の中心軸線とが互いに平行であり、前記ドライブ側接触円を含む仮想平面とドリブン側接触円を含む仮想平面とが互いに平行である請求項７に記載の摩擦式走行装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載の摩擦式走行装置を有し、前記フレームに乗員の臀部を支持するサドルおよび乗員の足裏を支持するフットステップの少なくとも何れか一方が設けられた乗物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦式走行装置および乗物に関し、更に詳細には、全方向移動装置に用いられる摩擦式走行装置およびそれを用いた乗物に関する。
【背景技術】
【０００２】
全方向移動体のための摩擦式走行装置として、円環状の芯体と当該芯体の円周方向（円環方向）に複数配置され各々自身の配置位置に於ける前記芯体の接線方向の軸線周りに回転可能なドリブンローラ（フリーローラ）とを含むオムニホイール式の主輪（車輪）と、前記主輪の軸線方向の左右両側に各々自身の中心軸線周りに回転可能に配置された左右のドライブディスクと、前記左右のドライブディスクの各々に等間隔に円環状に配置され、各々前記ドライブディスクの中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に支持されて外周面をもって前記ドリブンローラの外周面に接触する複数のドライブローラとを有し、左右のドライブディスクが走行装置のフレームによって回転可能に支持され、左右のドライブローラがドリブンローラを左右より挟むようにして主輪を回転可能に支持し、主輪の下側に位置するドリブンローラが接地するものが知られている（例えば、特許文献１〜４）。
【０００３】
この摩擦式走行装置は、左右のドライブディスクが個別の電動モータによって個別に回転駆動されることにより、主輪の回転（芯体の中心軸線周りの回転であり、以降、この回転を公転と云うことがある）とドリブンローラの回転との組み合わせによって前後、斜めおよび真横の全方向に走行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００８／１３２７７９号パンフレット
【特許文献２】特開２０１３−２３７３２７号公報
【特許文献３】特開２０１１−６３２０９号公報
【特許文献４】特開２０１３−１０７５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の摩擦式走行装置は、左右のドライブローラがドリブンローラを左右より挟むようにして主輪を回転可能に支持しているだけであるから、主輪がフレームに対して左右に倒れ、左右のドライブローラとドリブンローラとの接触関係が変動し、走行性能が低下したり、走行振動が発生したりする虞がある。このような課題はドライブディスクの小径化によって左右のドライブローラによるドリブンローラの挟む込みが下側においてのみ行われる型式のものほど顕著なものになる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、主輪がフレームに対して左右に倒れたことによる走行性能の低下或いは走行振動の発生を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による摩擦式走行装置は、フレーム（１０）と左右方向に延在する軸線を中心とした円環状の芯体（３２）と前記芯体（３２）の円周方向に複数配置され各々自身の配置位置に於ける前記芯体（３２）の接線方向に延在する軸線周りに回転可能なドリブンローラ（３４）とを含む主輪（３０）と、前記フレーム（１０）に取り付けられて前記主輪（３０の内方を左右方向に貫通する支持軸（２２）と、前記主輪（３０）の左右両側に配置され、各々自身の中心軸線周りに回転可能に前記支持軸（２２）に支持された左右のドライブディスク（７０）と、前記左右のドライブディスク（７０）の各々に当該ドライブディスク（７０）の周方向に間隔をおいて配置され、各々前記ドライブディスク（７０）の中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に支持されて外周面をもって各々前記ドリブンローラ（３４）の外周面に接触する複数の左右のドライブローラ（７６）と、前記フレーム（１０）に取り付けられ、前記左右のドライブディスク（７０）を個別に回転駆動する駆動装置（６４）と、前記フレーム（１０）に回転可能に取り付けられ、前記ドライブローラ（７６）が接触していない前記ドリブンローラ（３４）を左右両側から挟むように前記ドリブンローラ（３４）の外周面に転動可能に接触する左右のガイドローラ（１０４）を有する。
【０００８】
この構成によれば、左右のガイドローラ（１０４）によって主輪（３０）がフレーム（１０）に対して左右に倒れることが防止され、左右のドライブローラ（７６）とドリブンローラ（３４）との接触関係が変動することがなく、走行性能が低下したり、変動したり、走行振動が発生することが回避される。
【０００９】
本発明による摩擦式走行装置は、好ましくは、前記ガイドローラ（１０４）は、当該ガイドローラ（１０４）が接触する前記ドリブンローラ（３４）の中心軸線に直交する方向に延在する中心軸線周りに回転可能である。
【００１０】
この構成によれば、ガイドローラ（１０４）は、接触部位におけるドリブンローラ（３４）の外周面の接線方向に延在する軸線周りに転動自在になり、主輪（３０）の公転に伴って転動し、主輪（３０）の公転を阻害することがない。
【００１１】
本発明による摩擦式走行装置は、好ましくは、前記ガイドローラ（１０４）は前記芯体（３２）の中心を通る円周より前記主輪（３０）の径方向内方において前記ドリブンローラ（３４）の外周面に接触し、前記左右のガイドローラ（１０４）の中心軸線がなす挟み角が９０度以下である。
【００１２】
この構成によれば、ヨー方向の振動とピッチ方向の振動の双方を低減することができる。
【００１３】
本発明による摩擦式走行装置は、好ましくは、前記ガイドローラ（１０４）は前記主輪（３０）の中心軸線より上方に位置する前記ドリブンローラ（３４）の外周面に接触している。
【００１４】
この構成によれば、主輪（３０）に対して車体フレーム（１０）が上下に移動することが規制され、車体フレーム（１０）が持ち上げられた際には、車体フレーム（１０）と一体的に主輪（３０）も持ち上げられるので、車体フレーム（１０）と主輪（３０）とが上下方向に不要に相対的に変位することがない。
【００１５】
本発明による摩擦式走行装置は、好ましくは、前記ガイドローラ（１０４）は前記主輪（３０）の中心軸線より上方において前記ドライブローラ（７６）が接触していない前記ドリブンローラ（３４）の外周面に前記芯体（３２）の中心を通る円周より前記主輪（３０）の径方向内方において接触し、接触部位における前記外周面の接線方向に延在する軸線周りに転動可能なガイドローラ（１０４）を前記主輪（３０）の円周方向に複数有し、前記主輪（３０）が如何なる回転位置にあっても複数の前記ガイドローラ（１０４）のうちの少なくとも１個が前記ドリブンローラ（３４）の外周面に接触する。
【００１６】
この構成によれば、主輪（３０）が如何なる回転位置にあっても、左右のガイドローラ（１０４）による主輪（３０）の拘束作用が確実に行われる。
【００１７】
本発明による摩擦式走行装置は、好ましくは、前記ガイドローラ（１０４）は、前記主輪（３０）の中心軸線（Ｂ）を隔てた前後に各々配置されている。
【００１８】
この構成によれば、左右のガイドローラ（１０４）によって主輪（３０）がフレーム（１０）に対して前後左右（ヨー方向、ピッチ方向、ロール方向）に倒れることが防止され、左右のドライブローラ（７６）とドリブンローラ（３４）との接触関係が変動することがなく、走行性能が低下したり、変動したりすることが回避されると共に、ヨー方向の振動、ピッチ方向の振動及びロール方向の振動が低減する。
【００１９】
本発明による摩擦式走行装置は、好ましくは、前記ドライブローラ（７６）が前記ドリブンローラ（３４）と接触する点の集合により画成されるドライブ側接触円の直径（Ｄ１）が、前記ドリブンローラ（３４）が前記ドライブローラ（７６）と接触する点の集合により画成されるドリブン側接触円の直径（Ｄ２）より小さく、前記ドライブディスク（７０）が前記主輪（３０）に対して径方向にオフセットして配置され、前記ドリブンローラ（３４）に近い側に位置する前記ドライブローラ（７６）のみが前記ドリブンローラ（３４）に接触している。
【００２０】
この構成によれば、Ｄ１＝Ｄ２である場合に比してドライブローラ（７６）の個数を削減でき、部品点数および組付工数の削減、重量の低減化を図ることができる。また、接地していないドリブンローラ（３４）が無駄に回転駆動されることが減少し、動力損失が低減する。
【００２１】
本発明による摩擦式走行装置は、好ましくは、前記支持軸（２２）の中心軸線（Ａ）と前記主輪（３０）の中心軸線（Ｂ）とが互いに平行であり、前記ドライブ側接触円を含む仮想平面とドリブン側接触円を含む仮想平面とが互いに平行である。
【００２２】
この構成によれば、左右のドライブディスク（７０）の配置が左右に拡がることがなく、ドライブ側接触円を含む仮想平面が傾斜している場合に比して摩擦式走行装置の左右幅を小さくすることができる。
【００２３】
本発明による乗物は、上述の発明による摩擦式走行装置を有し、前記フレーム（１０）に乗員の臀部を支持するサドル（１８）および乗員の足裏を支持するフットステップ（２０）の少なくとも何れか一方が設けられている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による摩擦式走行装置および乗物によれば、左右のガイドローラによって主輪がフレームに対して左右に倒れることが防止され、左右のドライブローラとドリブンローラとの接触関係が変動することがなく、走行性能が低下したり、変動したり、走行振動が生じたりすることが回避される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による摩擦式走行装置が用いられた倒立振子型車両の一つの実施形態を示す斜視図
【図２】本実施形態による摩擦式走行装置の正面図
【図３】本実施形態による摩擦式走行装置の要部の斜視図
【図４】本実施形態による摩擦式走行装置の要部の側面図
【図５】本実施形態による摩擦式走行装置の要部の拡大平断面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明による摩擦式走行装置が用いられた搭乗タイプの倒立振子型車両（乗物）の一つの実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。
【００２７】
図１に示されているように、本実施形態の倒立振子型車両（全方向移動装置）は、車体骨格をなす車体フレーム１０を有する。車体フレーム１０は、前後２個の上部部材１２と、上部部材１２の左右両端より各々垂下し且つ前後２個の上部部材１２を互いに接続する左右の脚部材１４と、脚部材１４の下部に取り付けられた左右の下部支持プレート１６とを含む。上部部材１２の上部には乗員の臀部を支持するサドル１８が取り付けられている。下部支持プレート１６には乗員の足裏を支持する左右のフットステップ２０が取り付けられている。
【００２８】
左右の脚部材１４および下部支持プレート１６間には主輪３０および左右のドライブディスク７０が配置されている。
【００２９】
主輪３０は、図２に示されているように、左右方向に水平に延在する軸線（中心軸線Ｂ）を中心とした円環状の芯体３２と、芯体３２の円周方向に複数配置され、各々自身の配置位置に於ける芯体３２の接線方向に延在する軸線周りに回転可能なドリブンローラ３４とを含む。芯体３２は金属等の硬質材料によって構成され、ドリブンローラ３４はゴム等の弾性体によって構成されている。
【００３０】
左右のドライブディスク７０は、図１、図２に示されているように、主輪３０の左右両側に対称に配置され、各々、円筒状のハブ部７２と、ハブ部７２の外周より外方に延出した略円盤状のホイール部７４とを有する。左右のドライブディスク７０の各ホイール部７４の外周部には周方向に隔置して複数のドライブローラ７６が各々ローラ支持軸７８によってドライブディスク７０の回転軸線（中心軸線Ａ）に対してねじれの関係をなす回転軸線周りに回転可能に取り付けられている。ドライブローラ７６は、金属或いはプラスチック等の比較的硬質の材料によって構成されている。
【００３１】
ドライブローラ７６はホイール部７４の周方向に等間隔をおいて「はすば歯車」の歯の配列のような配置になり、ドライブディスク７０の中心軸線Ａに対するドライブローラ７６のねじれの関係が、全てのドライブローラ７６において同一になっている。
【００３２】
左右の下部支持プレート１６には各々スリーブ２３（図２参照）が取り付けられている。スリーブ２３は主輪３０の内方を左右方向に貫通して略水平に延在するディスク支持軸２２を支持している。ディスク支持軸２２は、左右のハブ部７２内を左右方向に貫通し、ボール軸受７５（図２参照）によって左右のハブ部７２を同軸上に個別に回転可能に支持している。換言すると、車体フレーム１０は一つのディスク支持軸２２によって左右のハブ部７２、つまり左右のドライブディスク７０を各々略水平な同一軸線上に回転可能に支持している。ディスク支持軸２２の中心軸線はドライブディスク７０の中心軸線Ａと同一であり、中心軸線Ａと主輪３０の中心軸線Ｂとは互いに平行である。
【００３３】
ここで、ドライブローラ７６がドリブンローラ３４と接触する点を結んだ仮想円、つまりドライブローラ７６がドリブンローラ３４と接触する点の集合により画成される仮想円をドライブ側接触円と呼び、ドライブローラ７６がドリブンローラ３４と接触する点を結んだ仮想円、つまりドリブンローラ３４がドライブローラ７６と接触する点の集合により画成される仮想円をドリブン側接触円と呼ぶ。
【００３４】
ドライブ側接触円の直径Ｄ１（図２参照）とドリブン側接触円の直径Ｄ２（図３参照）との関係は、Ｄ１＜Ｄ２であり、例えば、ドライブ側接触円の直径Ｄ１はドリブン側接触円の直径Ｄ２の概ね１／２程度であってよい。そして、ドライブディスク７０の中心軸線Ａと主輪３０の中心軸線Ｂとは水平方向（左右方向）に延在して互いに平行であり、左右のドライブディスク７０はディスク支持軸２２によって同一軸線上に支持されているから、ドライブ側接触円を含む仮想平面とドリブン側接触円を含む仮想平面とはドライブディスク７０の中心軸線Ａおよび中心軸線Ｂに直交する面をもって、つまり鉛直面をもって互いに平行である。
【００３５】
前述の如く、Ｄ１＜Ｄ２であることにより、ドライブディスク７０が主輪３０に対して径方向（上下方向）にオフセットして配置され、このオフセットによってドリブンローラ３４に近い側に位置するドライブローラ７６がドリブンローラ３４に接触している。つまり、ドライブディスク７０の中心軸線Ａが主輪３０の中心軸線Ｂに対して直径Ｄ２と直径Ｄ１との差に応じた量をもって下方（径方向）に偏倚しており、左右のドライブローラ７６はドリブンローラ３４に近い側に位置するもののみが外周面をもって下側、つまり接地側に位置するドリブンローラ３４の外周面（主輪３０の径方向内方の外周面）に左右対称に摺接（接触）している。理想的には接地状態にあるドリブンローラ３４にのみドライブローラ７６が摩擦による動力伝達に有効に接触している。Ｄ１＜Ｄ２であることにより、Ｄ１＝Ｄ２である場合に比してドライブローラ７６の個数を削減でき、ドライブディスク７０を小型化、軽量化することができる。
【００３６】
接地側に位置するドライブローラ７６は、サドル１８に乗員が着座した状態では、乗員の荷重が車体フレーム１０を介してディスク支持軸２２に作用することにより、接地している主輪３０のドリブンローラ３４に上方から押し付けられる。接地するドリブンローラ３４の個数は、設計上は１〜２個であるが、サドル１８に乗員が着座した状態では、乗員の荷重が、車体フレーム１０、ディスク支持軸２２、ドライブディスク７０、ドライブローラ７６を介してドリブンローラ３４に作用し、ゴム製のドリブンローラ３４が弾性変形することにより、多くなると考えられる。
【００３７】
図１〜図５に示されているように、左右の下部支持プレート１６の前部及び後部には、各々、取付金具１００によってヨーク形状のブラケット１０２が固定されている。前後、左右の合計の４個のブラケット１０２は、各々、２個のガイドローラ１０４を主輪３０の円周方向に隔置してローラ軸１０６によって回転自在に支持している。ガイドローラ１０４は、円筒状のストレートローラであり、主輪３０の中心軸線Ｂを隔てた前後に、各々ローラ軸１０６によって主輪３０の左右両側に２個ずつ配置され、主輪３０の中心軸線Ｂを通る水平面より上方に位置してドライブローラ７６が接触していないドリブンローラ３４を左右両側から挟むようにドリブンローラ３４の外周面に転動可能に接触している。
【００３８】
ガイドローラ１０４は、当該ガイドローラ１０４が接触するドリブンローラ３４、つまり接触相手のドリブンローラ３４の中心軸線に直交する方向に延在する中心軸線Ｃの周りに回転可能である。更に詳細には、ガイドローラ１０４は、側面視で、芯体３２の中心を通る円周より主輪３０の径方向内方においてドリブンローラ３４の外周面に接触しており、図５に示されているように、接触部位におけるドリブンローラ３４の外周面の接線方向に延在する軸線（中心軸線Ｃ）周りに転動可能であり、平面視で、左右のガイドローラ１０４の中心軸線Ｃがなす挟み角θａが、９０度以下で、左右のドライブローラ７６の中心軸線Ｃがなす挟み角より大きい。図４に示されているように、主輪３０の円周方向の上側に位置するドライブローラ７６のピッチ角θｂ（水平線に対する中心軸線Ｃの傾斜角）は１０〜２０度であってよく、搭乗荷重による主輪３０に対する車体フレーム１０の沈み込みを考量してピッチ角θｂにオフセット角θｃが加えられてよい。
【００３９】
隣り合うドリブンローラ３４のガイドローラ１０４が接触する部位におけるピッチと左右２個ずつのガイドローラ１０４のピッチとが相違しており、左右のガイドローラ１０４は、主輪３０が如何なる回転位置にあっても、主輪３０の円周方向に異なる位置にある２個のガイドローラ１０４のうちの少なくとも一方が必ずドリブンローラ３４の外周面に接触する。
【００４０】
左右のホイール部７４の外側には各々円盤状の取付プレート７１によってドリブンプーリ６０が同心に固定されている。車体フレーム１０には、図１に示されているように、主輪３０の上方にギヤボックス６２が取り付けられている。ギヤボックス６２の外壁には左右の電動モータ６４（図１では右側のドライブディスク７０を駆動する電動モータのみを図示）および左右のドライブプーリ６６（図１では左側のドライブディスク７０用のドライブプーリのみを図示）が取り付けられている。ギヤボックス６２は減速歯車装置（不図示）を内蔵しており、当該減速歯車装置は左右の電動モータ６４の回転を減速して左右のドライブプーリ６６に個別に伝達する。ドライブプーリ６６とドリブンプーリ６０とには左右で対応するもの同士間に無端のコグドベルト６８（図１では左側のドライブディスク７０用のコグドベルトのみを図示）が掛け渡されている。これにより、左右のドライブディスク７０は左右の電動モータ６４によって個別に回転駆動される。
【００４１】
図１に示されているように、下部支持プレート１６にはアーム支持軸９０によって尾輪支持アーム９２の基端が回動可能に連結されている。尾輪支持アーム９２は、基端より主輪３０の後方に向けて延在し、アーム支持軸９０の中心軸線周りに車体フレーム１０に対して略上下方向に回動可能になっている。尾輪支持アーム９２は遊端にオムニホイール式の尾輪（副輪）９４をドライブディスク７０の回転軸線（中心軸線Ａ）に直交する略水平な中心軸線Ｅ周りに回転可能に支持している。尾輪９４は尾輪支持アーム９２に取り付けられた電動モータ９６によって中心軸線Ｅ周りに回転駆動される。
【００４２】
ギヤボックス６２の前部には電気ボックス９８が取り付けられている。電気ボックス９８は、電子制御装置、ジャイロセンサ、モータドライブユニット等を内蔵している。電子制御装置は、倒立振子制御則に従った制御処理に基づいて車体フレーム１０が略直立姿勢を維持すべく左右の電動モータ６４を制御すると共に、旋回のために電動モータ９６を制御する。なお、車体フレーム１０には、図示されていないが、これらの電装品の電源をなすバッテリが搭載されている。
【００４３】
左右の電動モータ６４が同一方向に且つ同一速度で駆動されている場合には、左右のドライブディスク７０が同一速度で同一方向に回転し、ドライブディスク７０の回転がドライブローラ７６および第２のドライブローラ８４とドリブンローラ３４との摩擦力によって主輪３０に伝達され、主輪３０が、円環中心を回転軸線（中心軸線Ｂ）として回転、つまり公転する。このとき、左右のドライブディスク７０に回転速度差が生じないため、主輪３０のドリブンローラ３４が自転せず、倒立振子型車両は真っ直ぐに前進あるいは後進する。
【００４４】
左右の電動モータ６４が互いに異なった回転方向及び又は互いに異なった回転速度に駆動されている場合には、左右のドライブディスク７０間に回転速度差が生じ、左右のドライブディスク７０の回転力による円周（接線）方向の力に対し、この力に直交する向きの分力が左右のドライブローラ７６と主輪３０のドリブンローラ３４との接触面に作用する。この分力によってドリブンローラ３４が自身の中心軸線回りに回転（自転）することになる。
【００４５】
ドリブンローラ３４の回転は、左右のドライブディスク７０の回転速度差によって定まるから、例えば、左右のドライブディスク７０を互いに同一速度で逆向きに回転させると、主輪３０は全く公転せず、ドリブンローラ３４の自転だけが生じる。これにより、主輪３０には左右方向の走行力が加わることになり、倒立振子型車両は、左右方向に走行（真横移動）する。左右のドライブディスク７０を同一方向に相違した速度で回転させると、主輪３０の公転と共にドリブンローラ３４の自転が生じ、倒立振子型車両は斜め前方あるいは斜め後方に走行する。
【００４６】
電動モータ９６によって尾輪９４が回転駆動されると、倒立振子型車両は主輪３０の接地点を中心として旋回する。なお、主輪３０及び尾輪９４が同時に回転駆動されると、その回転駆動の状態に応じて、旋回中心位置は変化する。
【００４７】
前後のガイドローラ１０４は、各々、主輪３０の上側に位置するドリブンローラ３４に左右両側に接触していることにより、主輪３０が接地点を傾斜基点として左右方向に傾斜することを規制、つまり車体フレーム１０に対する主輪３０のロール運動を規制する。
【００４８】
このことにより、Ｄ１＜Ｄ２であっても、主輪３０が車体フレーム１０に対して左右に倒れることが防止され、左右のドライブローラ７６とドリブンローラ３４との接触関係が変動することがなく、走行性能が低下したり、走行性能が変動したり、走行振動が発生したりすることが回避される。この作用は、ガイドローラ１０４が主輪３０の中心軸線Ｂを隔てた前後に各々配置されていることにより、より確実なものになる。
【００４９】
また、ガイドローラ１０４は、接地点を通る鉛直線より前後方向に離れた位置にあるドリブンローラ３４に接触していることにより、主輪３０が車体フレーム１０に対して接地点を通る鉛直線周りに回転することを規制、つまり車体フレーム１０に対する主輪３０のヨー運動を規制すること、及び主輪３０が車体フレーム１０に対してピッチ運動することを規制する。これにより、主輪３０の上側のドリブンローラ３４が左右のドライブローラ７６によって挟まれていなくても、主輪３０が車体フレーム１０に対してヨー運動（回転変位）及びピッチ運動（前後変位）することが防止される。
【００５０】
平面視で左右のガイドローラ１０４の中心軸線Ｃがなす挟み角θａが大きいと、ヨー方向の振動を低減する作用が顕著になり、挟み角θａが小さいと、ピッチ方向の振動が低減する作用が顕方著になるから、振動の具合に応じて挟み角θａが、３０〜９０度程度に最適設定されればよい。ヨー方向の振動とピッチ方向の振動の双方を低減する挟み角θａは９０度以下である。
【００５１】
また、左右のガイドローラ１０４は、主輪３０が如何なる回転位置にあっても、主輪３０の円周方向に異なる位置にある２個のガイドローラ１０４のうちの少なくとも一方が、側面視で、芯体３２の中心を通る円周より主輪３０の径方向内方からドリブンローラ３４の外周面に必ず接触するから、ロール運動、ヨー運動、ピッチ運動の規制が、主輪３０の回転位置に如何に拘わらず常に確実に行われる。
【００５２】
ガイドローラ１０４は、接触相手のドリブンローラ３４の中心軸線に直交する方向に延在する中心軸線Ｃの周りに回転可能であり、接触部位におけるドリブンローラ３４の外周面の接線方向に延在する軸線周りに転動自在であるから、主輪３０の公転に伴って転動し、主輪３０の公転を阻害することがない。
【００５３】
ガイドローラ１０４は、接触相手のドリブンローラ３４の回転（自転）を阻害するが、接触相手のドリブンローラ３４はドライブローラ７６と接触しておらず、自転することがないドリブンローラ３４であるから、このことが問題なることがない。
【００５４】
また、主輪３０は、ガイドローラ１０４によって車体フレーム１０から支持され、ピッチ角θｂ＋オフセット角θｃの存在によって車体フレーム１０と主輪３０との上下方向の相対的な移動が規制されているから、車体フレーム１０が持ち上げられた際には、車体フレーム１０と一体的に主輪３０も持ち上げられ、車体フレーム１０と主輪３０とが上下方向に不要に相対的に変位することが回避される。
【００５５】
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。たとえば、左右のガイドローラ１０４は、２個ずつに限られることはなく、それ以上の複数であっても、１個であってもよい。左右のガイドローラ１０４は、主輪３０の左右両側に互い平行な軸線上に配置されてもよい。また。ガイドローラ１０４の設置は、Ｄ１＜Ｄ２の摩擦式走行装置以外に、Ｄ１とＤ２とが略等しい摩擦式走行装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０    車体フレーム
１２    上部部材
１４    脚部材
１６    下部支持プレート
１８    サドル
２０    フットステップ
２２    ディスク支持軸
２３    スリーブ
３０    主輪
３２    芯体
３４    ドリブンローラ
６０    ドリブンプーリ
６２    ギヤボックス
６４    電動モータ
６６    ドライブプーリ
６８    コグドベルト
７０    ドライブディスク
７１    取付プレート
７２    ハブ部
７４    ホイール部
７５    ボール軸受
７６    ドライブローラ
７８    ローラ支持軸
９０    アーム支持軸
９２    尾輪支持アーム
９４    尾輪
９６    電動モータ
９８    電気ボックス
１００  取付金具
１０２  ブラケット
１０４  ガイドローラ
１０６  ローラ軸
【図１】
0006618373.tif 000002
【図２】
0006618373.tif 000003
【図３】
0006618373.tif 000004
【図４】
0006618373.tif 000005
【図５】
0006618373.tif 000006