JP5952395B2 - ハブ無しの自動平衡ヒューマントランスポータ - Google Patents

Description

本発明は、製造が非常にシンプルである自動平衡ヒューマントランスポータ（Ｓｅｌｆ−ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｈｕｍａｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ）又はジャイロポッド（ｇｙｒｏｐｏｄ）に関する。

最もよく知られる自動平衡ヒューマントランスポータは、「セグウエー（ｓｅｇｗａｙ、商標登録）」という商品名で販売されている。このような自動平衡ヒューマントランスポータは、使用者が直立して立つプラットフォームを有する。プラットフォームは、その側部において設けられる二つの車輪を装備する。自動平衡ヒューマントランスポータは、把持及び操舵のためのハンドルと、車輪を駆動するモータに作用するジャイロ安定化装置とを装備する。

このようなジャイロポッドは多くの構成部品を有し、製造に費用がかかる。特に、車輪はプラットフォームに取り付けられる減速ギアボックスの出力軸と、連結された駆動モータによって駆動される入力軸とにそれぞれ組み付けられる。この配置は複雑であり製造に費用がかかる。

ごく最近では、よりシンプルな設計による自動平衡ヒューマントランスポータが提案されていて、「エウィ（ｅｗｅｅ）」という商品名で販売されている。このトランスポータは、ハンドルを形成し、下端部において二つの車輪を支持する細長い中央本体を有する。その本体は、使用者の足を捕らえるよう、車輪の外側においてその本体の両側の一方を延ばした半分のプラットフォームを備える。

半分のプラットフォームによる分割された配置は、使用者に足を離して立つことを強いると共に、より横幅の広い乗物につながるので、この配置は人間工学的でないように思われる。

本発明の目的は、集中型のプラットフォームを有し、簡単な設計のジャイロポッドである。

この目的を達成するために、二つの車輪が側部に設けられるプラットフォームであって、把持及び操舵のためのハンドルと、複数の車輪を駆動する複数のモータに作用するジャイロ安定化装置とを装備するプラットフォームを備える自動平衡ヒューマントランスポータを提案する。本発明によれば、複数の車輪のそれぞれは、三日月型である複数の支持体のそれぞれにより支持される複数の軸受部材と協働するリムを備え、各支持体は関連するリムに本質的に面して延びると共に関連する駆動モータを支持し、それにより、このモータが、リムに作用することで、対応する車輪を駆動するようになり、複数の支持体がプラットフォームの複数の側部に固定される。

従って、各駆動モータは、関連する車輪のリムと直接的に（摩擦又はかみ合わせることにより）協働することができ、このことは、必然的に高い減速比を提供し、減速ギアボックスの費用を抑える。

好ましい実施形態によれば、複数のモータのそれぞれは、リムの環状区間と協働するローラを装備するシャフトを有し、それにより、プラットフォームにより支持された重量が複数のローラを介して複数の車輪に伝達される。

このように、ローラは、リムの環状区間に取り付けられた内部の走路部材（ｒｕｎｗａｙ）と協働することができ、それにより、車輪は、この走路部材とローラとの間の摩擦により、その回転が駆動されるようになる。プラットフォームの重量が複数のローラを本質的に通り、このことが、モータの力が複数の車輪に伝わることを確実にする。

好ましくは、プラットフォームは、固定される複数の支持体間を延びる複数の横材により支持される足板を備える。この配置は製作及び組立を非常にシンプルにし、さらに非常に剛性が高いことを示す。また、この配置は、自動平衡ヒューマントランスポータの重心を低くすることを可能にする。

本発明は、添付した図面を参考にし、特に限定されない本発明の一実施形態についての以下の説明を照らすことで、より良く理解されるであろう。

本発明による自動平衡ヒューマントランスポータの分解図である。 図１の自動平衡ヒューマントランスポータの透視図であり、自動平衡ヒューマントランスポータの下部を示す。 複数の車輪うちの一つの断面と、支持体に関連する複数の軸受部材のうちの一つの領域とを示す図である。 摩擦ローラの領域における車輪の部分断面を示す透視図である。 複数の軸受部材のうちの一つの領域における車輪の部分断面を示す透視図である。

図を参照してわかるように、本発明による自動平衡ヒューマントランスポータは、足板２を備えるプラットフォーム１を備える。足板２は二つの後方横材３と二つの前方横材４とを備える構造体上に載置される。後方横材３及び前方横材４は、それらの端部を介して（例えば押し込み型としてこれら支持体に）固定されることにより、三日月型の複数の支持体５の間を延びる。後方横材３は、ハンドルグリップ８が端部にある、把持及び操作ハンドル７を捕らえるよう構成された固定装置６を支持する。横材３、４により形成された組立体と支持体５は剛構造を形成する。特に、固定装置６は二つの後方横材３に固定されるよう提供されてよく、このことが構造のねじりを大幅に制限する。

図３に示すように、複数の車輪１０のそれぞれは、走行部材１３（例えば、空気式タイヤ又は固体エラストマタイヤ）を外側に支持するリム１１を備え、そして、複数の車輪１０のそれぞれは、本実施例ではリムの内部通路に収容される走路部材１２（例えばエラストマ走路）を内側に支持する。

複数の車輪１０のそれぞれは、走路部材１２が支持体５の外側面に面して延びるように、対応する支持体５に取り付けられる。この支持体は、全体的に三日月型の形状であり、４つの軸受部材、本実施例では滑り軸受部材８を支持している。その軸受部材は、支持体５上でリムを案内して回転させるよう、リムの内側面及びその側部と協働するために、関連する支持体５の外側面から突出している。複数の軸受部材は、例えば、ポリアミドで作製されてよい。

特に図３から分かるように、本実施例において、複数の滑り軸受部材８は全体的に円筒形状であり、リム１１の内側面をまたがる鐙を形成するよう切り欠かれた前方面と、対応するよう形成された支持体５の複数の収容部９のうちの一つに収容可能な半円筒形状の後方面を有する。

関連する支持体５に車輪１０を組み付けるために、必要とされる全ては、複数の軸受部材８がリム１１の内側面に提供されること、及び、支持体５が、その軸線方向において車輪へスライドされ、それにより４つの軸受部材８がそれらの収容部９に入ることである。そして、図１に示すように、複数の軸受部材８はネジを用いて支持体５に固定される。

複数の車輪の回転駆動部は、支持体５により支持される複数のモータ１４によって実現される。複数のモータ１４のそれぞれは、走路部材１２と摩擦によって直接的に協働するローラ１５を支持する出力軸を備える。減速比は必然的に高く、減速ギアボックスの必要性を回避する。

プラットフォーム１及び乗客の重量の大部分は、複数のローラ１５を介して複数の車輪１０に伝達され、これにより、ローラ１５が走路部材１２に対して強く圧力を掛けることが確保され、モータからの力を良好な伝達を確実にすることが充分に可能となる。このように、リムに対してローラを押し付ける装置を使用することなく、半径方向荷重の全てが複数のモータにより複数の車輪に伝達される。

そして、図示してないが、自動平衡ヒューマントランスポータは、複数のモータを制御して自動平衡ヒューマントランスポータを安定させる（好ましくは、複数のモータの間に配置される）電子機器を、バッテリーパック（好ましくは前方横材４の領域に配置される）と同様に備える。

このように作製された組立体は、非常にシンプルであり、組立体の構成要素の数量は減少する。（少なくとも形状について）少し複雑である唯一の構成部品は支持体５である。従って、本発明は、低コストな屋内用の自動平衡ヒューマントランスポータの製造に完全に適している。

本発明は、上述されたものに限定されず、特許請求の範囲によって定義された範囲内とされる如何なる選択的な形態も包含している。特に、本実施例において複数の軸受部材は複数の滑り軸受部材であるが、それらは他の形式の如何なる複数の軸受部材、例えば複数の転がり軸受部材であってよい。

本発明において、複数のモータは走路部材１２と直接的に協働する摩擦ローラを備えているが、それは思いつく他の如何なる駆動形態、例えば車輪によって支持される歯車と協働するモータ軸の端部で固定されるピニオンであってよい。そのとき、部材は、プラットフォームの重量と使用者の重量とを、複数の車輪、例えばリム上を回転しピニオンと同軸であるシンプルなローラに伝達するように提供される必要がある。

さらに、ジャイロ安定化装置は足板の下方に担持されるが、ハンドル７に、又は、さらに支持体５に組み込まれてよい。

Claims (5)

1. 二つの車輪（１０）が側部に設けられるプラットフォーム（１）であって、把持及び操舵のためのハンドル（７）と、前記二つの車輪を駆動する複数のモータ（１４）に作用するジャイロ安定化装置とを装備するプラットフォームを備える、自動平衡ヒューマントランスポータにおいて、
   前記二つの車輪のそれぞれは、三日月型の複数の支持体（５）のそれぞれにより支持される複数の軸受部材（８）と協働するリム（１１）を備え、前記支持体のそれぞれは関連する前記リムに面して延びると共に関連する駆動モータを支持し、それにより、前記モータが、前記リムに作用することで、対応する車輪を駆動するようになり、複数の前記支持体が、前記プラットフォームの複数の側部に固定される、ことを特徴とする、自動平衡ヒューマントランスポータ。
2. 前記プラットフォームは、複数の前記支持体（５）の間を延びて固定される横材（３、４）により支持される足板（２）を備える、請求項１に記載の自動平衡ヒューマントランスポータ。
3. 各モータは、前記車輪の前記リムに取り付けられた走路部材（１２）と協働する摩擦ローラ（１５）を介して、関連する前記車輪を駆動する、請求項１に記載の自動平衡ヒューマントランスポータ。
4. 前記プラットフォームの重量と使用者の重量とが、複数の前記モータの複数の前記摩擦ローラ（１５）を介して、前記二つの車輪に伝達される、請求項３に記載の自動平衡ヒューマントランスポータ。
5. 前記リムを案内する複数の前記軸受部材（８）は、複数の滑り軸受部材である、請求項１に記載の自動平衡ヒューマントランスポータ。

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