JP2004500277A - 車輌を平衡させるトレーラー - Google Patents

Abstract

【目的】動的平衡輸送機のためのトレーラーであり、輸送機及びトレーラーの組合体の制御のためなどで輸送機の傾斜を可能にするトレーラー。
【構成】トレーラーは、プラットフォームと、２端を有するアームとを含み、アームの一端はプラットフォームへ接続され、他端は水平軸の回りで枢動自在に輸送機へ接続されている。トレーラーは地面接触部材を有し、これは車輪、又はスキー又はスキッドとし得る。係止機構は故障状態に応答してピボットを係止し得る。トレーラーのプラットフォームは着座姿勢又は立姿勢にある搭乗者を支持して、この搭乗者の肩幅に等しい横方向線形寸法を有し得る。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は平衡車輌に取り付け得るトレーラーに関し、特に平衡車両の傾斜動作を可能にするアタッチメント機構に関する。
【０００２】
【従来技術】
個人移送用車輌は、例えば２つ以下の車輪が同時に地面に接触するときに前後面又は左右面の一方又は双方に安定化を与え得る。この種の車輌は、加速（直進及び旋回の双方）を含む車輌の運動が、車輌に搭乗する主体による車輌の傾斜によって部分的に又は全体的に制御される方式で運転される。前後転倒に関する安定が、その車輌上のユーザーの向きにより影響される車輌は、本明細書の説明の目的及び添付の特許請求範囲において「動的平衡」車輌と称される。このような車輌の１つが図１に示してある。また、このような車輌の様々な他の形態が米国特許第５，９７１，０９１号及び米国特許出願第０９／３２５，９７６号に説明されており、これら米国特許及び特許出願は参照により本明細書に組み込まれている。
【０００３】
図１は全体的に符号１８で示される従来の個人用輸送機を図示し、この輸送機は動的安定性がなく、普通に運転される間には平衡性が保たれる。主体１０が、支持プラットフォーム１２上に立ち、プラットフォーム１２に取り付けられたハンドル１６上のグリップ１４を把持することにより、車輌１８はあたかもスクーターのような方式で運転される。制御ループを与えて、主体の傾斜が車軸２２の回りの車輪２０へのトルクの負荷をもたらすことにより、車輌の加速が生じるようにしてもよい。車輌１８が少なくとも１つの偏揺制御器２８（補助小輪（ｔｈｕｍｂｗｈｅｅｌ）又は補助ダイアル（ｔｈｕｍｂ ｄｉａｌ）など）を有して、例えば、主体１０に、移動方向ｘ及びその横断軸ｙにより規定される平面に対して直交する垂直軸ｚに関して車輌を操縦可能にさせてもよい。
【０００４】
【発明の概要】
本発明の好適実施形態によれば、動的平衡輸送機のためのトレーラーが与えられ、これは支持体と、この支持体に接続されたアタッチメントハウジングとを有する。このトレーラーはプラットフォームと、２つの端部を有するアームとを有し、そのアームの一方の端部はプラットフォームへ接続されて、他方の端部はアタッチメントハウジングへ水平軸回りに枢動自在に接続されている。最後に、このトレーラーはプラットフォームへ接続された地面接触部材を有する。
【０００５】
本発明の代替的実施形態によれば、地面接触部材は車輪又はスキー又はスキッドとし得る。このトレーラーは、安定化不具合状態に応答してピボットを係止する係止機構を更に有してもよい。
【０００６】
本発明の他の局面は、動的平衡輸送機のための搭乗者支持体が与えられ、これは支持体と、この支持体へ接続されたアタッチメントとを有する。搭乗者支持トレーラーは、下側及び上側を有する基部と、輸送機の支持体に関して水平軸の回りで基部の移動を可能にするように基部へ接続されたピボットとを有する。また搭乗者支持体トレーラーは、基部の下側へ接続された地面接触部材と、基部の上面へ接続された実質的に垂直な支持柱と、この支持柱へ接続されたシートとし得る搭乗者支持体とを有する。
【０００７】
本発明の更なる局面によれば、立姿勢にあるユーザーを支持するトレーラーのプラットフォームは、そのユーザーの肩幅に実質的に等しい横方向線形寸法を有してもよい。
【０００８】
本発明は添付図面を参照してなされる以下の説明を斟酌することにより一層容易に理解される。
【０００９】
【特定実施形態の詳細な説明】
ここで図２及び図３を参照すると、全体的に符号３０で示されるトレーラーの一実施形態の側面図及び斜視図がそれぞれ示してあり、これは全体的に符号３２で示される動的平衡個人用輸送機３２へ取り付け得る。トレーラー３０はアタッチメントハウジング３４にて輸送機３２へ接続されており、そのハウジング３４は輸送機の支持体１２へしっかりと接続されている。
【００１０】
図２及び図３に示す実施形態において、トレーラー３０は、ピボット端３７にてアタッチメントハウジング３４へ枢動自在に取り付けられたアーム３６を有し、このアームは前／後−垂直面（即ち図２における紙面）に対して水平に直交するピボット軸３８の回りに回動可能である。図２に示す実施形態においては、アーム３６は、支持体１２の後方縁４０が輸送機上の搭乗者の前方傾斜に応答して上方へ回動するときに、支持体１２と接触しないように形付けられている。アーム３６の対向端（本明細書では「コンテナ端」４２と称する）は、コンテナ４４へ取り付けられている。コンテナ４４は少なくとも１つのパッケージ又は包みを支持する能力のあるできるだけ単純な平坦な面とし得る。好適実施形態においては、コンテナ４４は被包された空間を規定する壁も有し、その空間には、パッケージ又は包み（これは雑多な形状とし得る）を保管して輸送機３２による輸送中の環境から保護することができる。
【００１１】
本発明の他の実施形態においては、コンテナ４４はカバー５０（図３に示す）も含み、これはコンテナの被包空間を覆う。カバー５０は、その全体をコンテナ４４から取り外し可能にさせてもよく、また代替的に、コンテナの壁へヒンジ付けしてもよい。更なる実施形態においては、カバー５０はコンテナの内容物のための付加的な保全を与えるように施錠してもよい。図３に示す実施形態では、コンテナが２つの包囲され蓋付きの空間を有する。
【００１２】
コンテナ４４は少なくとも１つの地面接触部材４６により支持されている。好適実施形態においては、地面接触部材は車輪である。更なる実施形態においては、車輪４６は輸送機３２がなす旋回に応答して垂直軸４８の回りに揺動できる。他の実施形態においては、地面接触部材はスキーとし得る。
【００１３】
図４を参照すると、本発明の他の形態を示す側面図が示してあり、ここではトレーラー部品の相対的な配置及び順序が図２及び図３に示す実施形態とは異なっている。図４の実施形態においては、アタッチメントハウジング４８が支持体１２の後方において接続されている。アタッチメントハウジング３４は支持体１２の後方縁を越えて延出し、ピボット６２にてトレーラー基部６０へ枢動自在に接続されている。基部６２は地面接触部材４６により支持されており、その地面接触部材は好適実施形態においては垂直軸４８の回りに揺動可能な車輪である。支持柱６４は基部６０へしっかりと取り付けられてシート６６を支持する。このシート６６は、輸送機３２の傾斜又は傾動におけるトレーラーの影響を最小化させながら、搭乗者を着座姿勢に支持する。本発明の更なる実施形態においては、支持体６４はコンテナ又は他の負荷も支持する。
【００１４】
通常操作の間、ピボット６２は前／後−垂直面へ自由に揺動できる状態にある。ピボット６２は、輸送機／トレーラー組合体が静的に安定化し得るとしても、輸送機３２が２輪動的安定化車輌の制御特性を保持することを可能にする。輸送機３２が動的安定性を維持する能力を失う故障状態においては、ピボット６２は、例えばトレーラー３０の前傾を防止し、且つ輸送機３２の後方傾斜を防止するように、ソレノイドの起動により係止させてもよい。この係止機構は、本発明の様々な実施形態において、制御信号により、或いは動力不具合により起動させ得る。ピボット係止及び係止起動の装備は機械分野の当業者にはよく知られている。
【００１５】
本発明の代替的実施形態は図５ａ及び図５ｂの下部に示す挟みリンクを採用する。先ず図５ａを参照すると、トレーラー３０はここでも輸送機３２へ接続されており、この輸送機３２は好ましくは動的平衡車輌である。輸送機３２への接続は連接７０によりなし得る。この連接７０は、輸送機の傾斜を可能にするように水平（ピッチ）軸７２の回りで枢動する。図５ａ及び図５ｂに示す実施形態においては、トレーラー３０が単トレーラー車輪７４に搭載されているが、付加的な車輪又は地面接触要素（例えばスキッド）を有するトレーラーが本発明の目的の範囲内にある。トレーラー車輪７４は、垂直（偏揺れ）軸７６の回りに枢動して、輸送機の旋回実行に追随するようにされている。挟みリンク７８は、輸送機及びトレーラーの接続系８０の急旋回を可能にさせるように、車輪７４の操縦を与える。実際には、図５ｂに示されるように、輸送機３２及びトレーラー３０の接続系８０は、輸送機３２の回転軸８８の中心８６を車輪７４の操縦性の垂直軸７６へ結ぶ線８４に対して車輪７４が垂直になる（このとき接続系８０は適切に旋回し得る）程度まで、矢印８２で示すように適切に回動し得る。
【００１６】
ここで図６ａを参照すると、本発明の更なる実施形態の下面図が示してあり、ここではトレーラー９０が、キャスターを有さない２つの車輪９２を有し、またトレーラー９０は全ての軸回りで回動可能なようにボール継手９４にて輸送機３２へ接続されている。図６ｂに示す代替的実施形態においては、トレーラー９６は、キャスターを有さない１つの車輪９８により地面の上方へ支持されており、またピッチ及び偏揺れ軸の回りで回動可能なように自在継手１００にて輸送機３２へ接続されている。図６ａ及び図６ｂの両方の実施形態はそれぞれトレーラー９０及び９６を輸送機３２の前／後傾斜から有効に分離する。その輸送機３２の前／後傾斜は上述したように接続系の運動の制御に用いてもよい。説明した実施形態の更なる特徴は、トレーラー９０及び９６、特にそれらのプラットフォーム６０（図４に示す）が人間を立姿勢又は着座姿勢の何れでも受け入れられるように寸法付けし得ることである。本発明の好適実施形態においては、ユーザーの肩幅に実質的に等しい横方向線形寸法を有する。トレーラー及び輸送機の部品の各々の傾斜は有効に分離されているので、トレーラー上に立つ搭乗者は、平衡を維持する目的で輸送機のドライバを単に保持する必要があるのみである。更に、輸送機のドライバ上に力を及ぼすことにより、トレーラー上で搬送される搭乗者に接続系を駆動させることが可能である。
【００１７】
図６ｃに模式的に示される本発明の代替的実施形態においては、多重トレーラー１０２を直列に互いに取り付けて単独の輸送機３２により牽引し得る。
【００１８】
ここに説明した本発明の実施形態は単なる例示を意図しており、様々な変形及び変更が当業者には明らかである。このような変形及び変更の全てが添付の特許請求の範囲に規定された本発明の目的の範囲内にあることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は本発明の実施形態を有益に採用し得る形式の従来技術の動的平衡車輌の側面図である。
【図２】
図２は本発明の実施形態により動的平衡車輌へ枢動自在に取り付けられたトレーラーのの側面図である。
【図３】
図３は図２のトレーラーの斜視図である。
【図４】
図４は本発明の実施形態による車輌の支持プラットフォームの後方に配置されたピボットにより動的平衡車輌へ接続されたトレーラーの側面図である。
【図５】
図５ａ及び図５ｂは本発明の他の実施形態によりトレーラーを急旋回における平衡車輌に追従させることを可能にする挟みリンクにより動的平衡車輌に接続されたトレーラーの下面図を示す。
【図６】
図６ａはボール継手にて動的平衡車輌へ接続された２輪トレーラーの上面図である。図６ｂは自在継手にて動的平衡車輌へ接続された１輪トレーラーの上面図である。図６ｃは単独の動的平衡車輌により牽引される多重トレーラーの模式図である。

Claims (17)

1. 支持体と、この支持体へ接続されたアタッチメントハウジングとを有する動的平衡輸送機のためのトレーラーであって、
   （ａ）プラットフォームと、
   （ｂ）ピボット端及びコンテナ端を有し、そのコンテナ端がコンテナへ接続され、且つそのピボット端が前記アタッチメントハウジングへ水平軸回りに枢動自在に接続されたアームと、
   （ｃ）前記プラットフォームへ接続された地面接触部材とを備えるトレーラー。
2. 請求項１のトレーラーにおいて、前記プラットフォーム上に配置されたコンテナを更に含むトレーラー。
3. 請求項１のトレーラーにおいて、前記地面接触部材が車輪であるトレーラー。
4. 請求項１のトレーラーにおいて、前記地面接触部材がスキー及びスキッドの一方であるトレーラー。
5. 請求項１のトレーラーにおいて、安定化不具合状態に応答してピボットを係止する係止機構を更に備えるトレーラー。
6. 支持体と、この支持体へ接続されたアタッチメントとを有する動的平衡輸送機のための搭乗者支持トレーラーであって、
   （ａ）下側及び上側を有する基部と、
   （ｂ）前記輸送機の前記支持体に関して水平軸の回りで前記基部の運動を可能にするように前記基部へ接続されたピボットと、
   （ｃ）前記基部の前記下側へ接続された地面接触部材と、前記基部の上面に接続された実質的に垂直な支持柱と、
   （ｄ）前記支持柱へ接続された搭乗者支持体とを備える搭乗者支持トレーラー。
7. 請求項６の搭乗者支持トレーラーにおいて、前記地面接触部材が車輪である搭乗者支持トレーラー。
8. 請求項６の搭乗者支持トレーラーにおいて、前記搭乗者支持体がシートである搭乗者支持レーラー。
9. 請求項６の搭乗者支持トレーラーにおいて、安定化不具合状態に応答してピボットを係止する係止機構を更に備える搭乗者支持トレーラー。
10. 動的平衡輸送機の後ろの肩幅により特徴付けられるユーザーを搬送するためのトレーラーであって、
    （ａ）立姿勢にあるユーザーを保持し、このユーザーの肩幅に実質的に等しい横方向線形寸法を有するプラットフォームと、
    （ｂ）向きにより特徴付けられて、縦走面の上方に前記プラットフォームを支持する地面接触部材と、
    （ｃ）前記輸送機に関して水平軸の回りで前記プラットフォームの運動を可能にするピボットとを備えるトレーラー。
11. 請求項１０のトレーラーにおいて、第２の地面接触部材を更に備えるトレーラー。
12. 請求項１１のトレーラーにおいて、前記ピボットがボール継手であるトレーラー。
13. 請求項１０のトレーラーにおいて、前記ピボットがＵ継手であるトレーラー。
14. 請求項１０のトレーラーにおいて、前記輸送機の運動を前記地面接触部材の前記向きに結合させる挟みリンクを更に含むトレーラー。
15. 二本脚のユーザーを搬送し、そのユーザーの脚が立姿勢における特性領域を規定するトレーラーであって、
    （ａ）ユーザーを保持し、立姿勢のユーザーの前記特性領域に実質的に等しい領域を有するプラットフォームと、
    （ｂ）縦走面の上方に前記プラットフォームを支持する地面接触部材と、
    （ｃ）前記輸送機に関して水平軸の回りで前記プラットフォームの運動を可能にするピボットとを備えるトレーラー。
16. 地面接触部材を有するトレーラーを、支持体及びこの支持体へ接続されたアタッチメントハウジングを有する動的平衡輸送機へ接続する方法であって、
    （ａ）ピボット端及びコンテナ端を有し、そのコンテナ端がコンテナへ接続されたアームを設ける段階と、
    （ｂ）前記アームの前記ピボット端を水平軸の回りで前記アタッチメントハウジングへ接続する段階とを含む方法。
17. 肩幅により特徴付けられるユーザーを搬送する方法であって、
    （ａ）プラットフォームを動的平衡輸送機へ接続する段階であり、そのプラットフォームは、ユーザーの肩幅よりも実質的に小さい横方向線形寸法を有し、
    （ｂ）前記プラットフォーム上にユーザーを配置する段階とを含む方法。