倒立振子型一輪車

【課題】訓練、慣れを要することなく簡単な操作によって乗員の思い通りに旋回する倒立振子型一輪車を提供する。
【解決手段】倒立振子型一輪車の搭乗者フレーム１２に設けられた左右の足載せペダル２６を操作することにより、車輪支持フレーム３４ならびに車輪ユニット４２を搭乗者フレーム１２に対して前後方向軸線Ｘ周りに傾動させ、傾動方向にステア作用を生じさせる事で、旋回したい方向への体重移動を要することなく倒立振子型一輪車を旋回させる構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倒立振子型一輪車に関し、特に、前後方向の倒立振子制御を行われる倒立振子型一輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗り物として、車輪が原動機によって回転駆動される動力付き一輪車や、前後方向の倒立振子制御を行われる倒立振子型一輪車が知られている（例えば、特許文献１、２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１５６３５２号公報
【特許文献２】特表２００３−５０２００２号公報
【特許文献３】特開２００５−３３５６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
動力付き一輪車や倒立振子型一輪車は静止時に左右方向のバランスを取って自立することが難しい。また、その車輌の旋回は、ペダル漕ぎ式の一輪車と同様に、サドルに腰掛けたり、ボード上に起立したりしている乗員が曲がりたい側に体重移動を行い、車輪を接地面に対して傾けることにより行われる。しかし、体重移動によってバランスを崩すことなく思い通りの旋回を行うには、訓練、慣れが必要であり、このことが動力付き一輪車や倒立振子型一輪車の操作を難しくしている。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、訓練、慣れを要することなく簡単な操作によって乗員の思い通りに倒立振子型一輪車が静止時の左右方向のバランスを取りやすくすると共に、旋回できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による倒立振子型一輪は、前後方向の倒立振子制御を行われる倒立振子型一輪車であって、運転者が搭乗する搭乗者フレーム（１２、１０２）と、前記搭乗者フレーム（１２、１０２）に前後方向に延在する軸線周りに回動可能に取り付けられた車輪支持フレーム（３４、１２４）と、前記車輪支持フレーム（３４、１２４）に横方向に延在する軸線周りに回転可能に取り付けられた車輪（４６、１３４）と、前記車輪（４６、１３４）を前後方向の倒立振子制御と前後進走行のために回転駆動する駆動部（４８、１３６）と、前記搭乗者フレーム（１２、１０２）に設けられ、運転者によって操作される操舵部材（２６、１１４）と、前記操舵部材（２６、１１４）の操作によって前記車輪支持フレーム（３４、１２４）を前記搭乗者フレーム（１２、１０２）とに対して前後方向軸線周りに傾動させる傾動駆動部（５０、５２、５４、５８、１３８、１４０）とを有する。
【０００７】
この構成によれば、搭乗者が操舵部材（２６、１１４）を操作することにより、車輪支持フレーム（３４、１２４）が前後方向軸線周りに傾動し、左右方向に車輪（４６、１３４）の接地点を移動させることができるため、静止時の左右方向のバランスを取りやすくすると共に、傾動方向にステア作用が生じるから、旋回したい方向への体重移動を要することなく旋回する。
【０００８】
本発明による倒立振子型一輪は、好ましい一つの実施形態として、前記操舵部材は前記搭乗者フレームに各々個別に取り付けられた左右のペダル（２６）であり、前記傾動駆動部（５０、５２、５４、５８）は前記左右のペダル（２６）の変位を前記搭乗者フレーム（１２）に対する前記車輪支持フレーム（３４）の前後方向軸線周りの回動に変換する。
【０００９】
この構成によれば、左右のペダル（２６）の踏み込みと云う簡単な操作で倒立振子型一輪（１０）が旋回する。
【００１０】
本発明による倒立振子型一輪は、好ましい他の一つの実施形態として、前記操舵部材は前記搭乗者フレーム（１０２）に回動可能に取り付けられたハンドル（１１４）であり、前記傾動駆動部（１３８、１４０）は前記ハンドル（１１４）の回動を前記搭乗者フレーム（１０２）に対する前記車輪支持フレーム（１２４）の前後方向軸線周りの回動に変換する。
【００１１】
この構成によれば、自転車のハンドル操作と同等のハンドル（１１４）の操作によって倒立振子型一輪（１００）が旋回する。
【００１２】
本発明による倒立振子型一輪は、好ましくは、更に、前記車輪が接地面に対して直立する中立位置に前記搭乗者フレームに対して前記車輪支持フレームを付勢する付勢部材を有する。
【００１３】
この構成によれば、旋回操作を行っていない時には、車輪（４６、１３４）が接地面に対して直立する中立位置で安定するので、直進走行が容易になる。
【００１４】
本発明による倒立振子型一輪は、好ましい一つの実施形態として、前記車輪（４６、１３４）の接地面が樽形に湾曲している。
【００１５】
この構成によれば、車輪（４６、１３４）の傾動が滑らかに行われ、良好な旋回性が得られる。
【００１６】
本発明による倒立振子型一輪は、好ましい他の一つの実施形態として、前記車輪（１４２）の接地面が、扁平面（１４２Ａ）と前記扁平面（１２４Ａ）の横方向両側に各々連続する湾曲面（１４２Ｂ）とにより構成されている。
【００１７】
この構成によれば、車輪（１４２）の直立性が高まる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による倒立振子型一輪車によれば、搭乗者が操舵部材を操作することにより、車輪支持フレームが前後方向軸線周りに傾動し、静止時においては左右方向に車輪の接地点を移動させることができるため、左右方向のバランスを取りやすくする。また走行時においては車輪の傾動方向にステア作用が生じるから、旋回したい方向への体重移動を要することなく旋回する。これにより、訓練、慣れを要することなく、搭乗者（乗員）の思い通りに倒立振子型一輪車を静止時に左右方向のバランスを取りやすくすると共に、旋回させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による倒立振子型一輪車の一つの実施形態を示す全体斜視図。
【図２】本実施形態による倒立振子型一輪車の分解斜視図。
【図３】本実施形態による倒立振子型一輪車の正面図。
【図４】本実施形態による倒立振子型一輪車の側面図。
【図５】本実施形態による倒立振子型一輪車の拡大平面図。
【図６】本実施形態による倒立振子型一輪車の要部の拡大側面図。
【図７】本実施形態による倒立振子型一輪車の要部の直進時の拡大正面図。
【図８】本実施形態による倒立振子型一輪車の要部の左旋回時の拡大正面図。
【図９】本発明による倒立振子型一輪車の他の実施形態を示す全体斜視図。
【図１０】他の実施形態による倒立振子型一輪車の要部の分解斜視図。
【図１１】他の実施形態による倒立振子型一輪車の側面図。
【図１２】他の実施形態による倒立振子型一輪車の正面図。
【図１３】本発明による倒立振子型一輪車に用いられる車輪の他の実施形態を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明による倒立振子型一輪車の一つの実施形態を、図１〜図８を参照して説明する。なお、以下の説明において、左側、右側は、搭乗者自身の左右方向であり、左手側が左側、右手側が右側であり、時計廻り方向、反時計廻り方向は車体後方より見た回動方向である。
【００２１】
本実施形態による倒立振子型一輪車１０は搭乗者フレーム（車体）１２を有する。搭乗者フレーム１２は、平面視で四角枠状をなす鋼管製の下部フレーム１４と、下部フレーム１４に固定されて垂直方向に延在する一本のポール１６と、ポール１６の上端に固定されて水平方向に延在するハンドルバー１８とを有する。ハンドルバー１８の左右両端には搭乗者が手で握るグリップ２０が取り付けられている。
【００２２】
下部フレーム１４の左側部分と右側部分には各々ペダル支持プレート２２が固定されている。左右のペダル支持プレート２２にはそれぞれ水平方向に突出したペダル支持軸２４が固定されている。左右のペダル支持軸２４はそれぞれ板状のペダル部材２６がペダル支持軸２４の中心軸線周りに回動可能に取り付けられている。ペダル部材２６は、左右個別のものであり、ペダル支持軸２４による下部フレーム１４よりの支持位置がペダル部材２６の前後方向の１／２位置より車体後方側にあることにより、ペダル支持軸２４による回動支持位置により車体前方側に長い踏み込み部分２６Ａを有している。
【００２３】
ペダル部材２６と下部フレーム１４との間には引張コイルばね２８が取り付けられている。引張コイルばね２８は、ペダル部材２６をペダル支持軸２４の中心軸線周りに図４で見て反時計廻り方向に付勢している。これにより、ペダル部材２６は、図４に示されているように、踏み込み部分２６Ａが踏み込まれていない状態では、下底面がペダル支持プレート２２の上縁面に当接することによって略水平な状態を維持する。
【００２４】
下部フレーム１４の前部分と後部分には前部軸支凹部３０と後部軸支凹部３２とが前後方向に水平に延在する一つの軸線Ｘ上に形成されている。
【００２５】
倒立振子型一輪車１０は、搭乗者フレーム１２とは別に、車輪支持フレーム３４を有する。車輪支持フレーム３４は、平面視で下部フレーム１４より一回り小さい四角枠状をしており、前部分と後部分とに形成された前部軸支凸部３６と後部軸支凸部３８とが前部軸支凹部３０と後部軸支凹部３２とに回動可能に嵌合していることにより、水平軸線Ｘ周りに回動可能に搭乗者フレーム１２に連結されている。
【００２６】
車輪支持フレーム３４の左側部分と右側部分には各々車輪支持プレート４０が固定されている。左右の車輪支持プレート４０は一つの車輪ユニット４２を両持ち支持している。車輪ユニット４２は、ホイール４４と、ホイール４４の外周に取り付けられたゴムタイヤ４６と、ホイール４４内に配置され固定側を車輪支持プレート４０に固定連結され、回転出力側をホイール４４に固定連結されたホイールモータと呼ばれる電動モータ４８とを含んでいる。電動モータ４８は、回転中心軸線が横方向（左右方向）に延在する配置になっており、ホイール４４とゴムタイヤ４６とを横方向（左右方向）に延在する軸線Ｙ周りに正逆回転駆動する。ゴムタイヤ４６の外周面は接地面であり、車体前後方向の正面から見て幅方向中央が盛り上がった樽形に湾曲している。
【００２７】
車輪支持フレーム３４は、前部の横幅方向（軸線Ｙ方向）の中央位置（１／２の位置）に上下方向に長いキー形状の突部５０が形成されている。突部５０には左右方向（軸線Ｙ方向）に延在する横リンク部材５２の中央位置（１／２の位置）に形成されている上下方向に長い長孔５４にスライド可能に嵌合している。横リンク部材５２の左右両端部には、各々ピン５６によって縦リンク部材５８の上端部が回動可能に連結されている。左右の縦リンク部材５８の下端部はピン６０によって左右のペダル部材２６の前端部に回動可能に連結されている。
【００２８】
左右何れのペダル部材２６も踏み込まれていない状態では、左右の引張コイルばね２８のばね力が上述のリンク機構によって横リンク部材５２に均等に作用することにより、突部５０と長孔５４との嵌合のもとに、図７に示されているように、ゴムタイヤ４６が接地面に対して直立する中立位置に、車輪支持フレーム３４が搭乗者フレーム１２に対して付勢され、この状態が維持される。
【００２９】
図６に示されているように、左側のペダル部材２６の前側が引張コイルばね２８のばね力に抗して踏み込まれると、その踏込量に応じて左側の縦リンク部材５８が引き下げられ、車体後方から見て横リンク部材５２が長孔５４と突部５０との嵌合部を回動中心として反時計廻り方向に回動する。この横リンク部材５２の回動により、図８に示されているように、車輪支持フレーム３４ならびにゴムタイヤ４６が搭乗者フレーム１２に対してＸ軸周りに車体後方から見て反時計廻り方向に回動し、左側のペダル部材２６の踏み込み量に応じて左側に傾く。
【００３０】
これとは反対に、右側のペダル部材２６の前側が引張コイルばね２８のばね力に抗して踏み込まれると、その踏込量に応じて右側の縦リンク部材５８が引き下げられ、車体後方から見て横リンク部材５２が長孔５４と突部５０との嵌合部を回動中心として時計廻り方向に回動する。この横リンク部材５２の回動により、車輪支持フレーム３４がＸ軸周りに搭乗者フレーム１２に対して車体後方から見て時計廻り方向に回動し、右側のペダル部材２６の踏込量に応じて右側に傾く。
【００３１】
このようにして、左右のペダル部材２６が操舵部材をなし、長孔５４をもって車輪支持フレーム３４の突部５０に係合している横リンク部材５２と左右の縦リンク部材５８が左右のペダル部材２６の踏込量（変位）を、搭乗者フレーム１２に対する車輪支持フレーム３４の前後方向軸線（軸線Ｘ）周りの回動に変換する傾動駆動部をなす。
【００３２】
搭乗者フレーム１２のポール１６には、電動モータ４８の電源ユニット６２と制御装置６４とが取り付けられている。電源ユニット６２は、再充電可能な二次電池を含んでおり、制御装置６４にも電力供給を行う。制御装置６４は、ジャイロセンサ、傾斜角センサ、加速度センサ等を含み、前後方向の倒立振子制御と、搭乗者の前後方向の重心移動検知に基づく前後進走行のための電動モータ４８の回転駆動を制御する。
【００３３】
この倒立振子型一輪車１０は、前後方向の倒立振子制御によってポール１６が前後方向に傾動しない前後方向姿勢を維持する。この倒立振子制御下で、搭乗者は、左右の手で左右のグリップ２０を握り、左右の足を左右のペダル部材２６上に載せることにより、倒立振子型一輪車１０に直立搭乗した状態になる。
【００３４】
この搭乗状態で、搭乗者が前側に体重移動（重心移動）を行うと、倒立振子制御下のもとに、倒立振子型一輪車１０は、前側への体重移動の大きさに比例した速度で前進走行する。これに対し、搭乗者が後側に体重移動を行うと、倒立振子制御下のもとに、倒立振子型一輪車１０は、後側への体重移動の大きさに比例した速度で後進走行する。
【００３５】
直進走行したい場合には、左右のペダル部材２６の双方に、ペダル支持軸２４の真上あるいはこれより後方に体重をかける。この場合には、図７に示されているように、横リンク部材５２が略水平姿勢を保ち、車輪支持フレーム３４が搭乗者フレーム１２に対して左右何れにも傾斜せず、ゴムタイヤ４６が幅方向中央部で接地点Ａをもって接地して接地面に対し直立する。この状態では、倒立振子型一輪車１０は、左右何れの方向にもステア作用を及ぼされずに直進する。
【００３６】
左側に旋回走行したい場合には、図６に示されているように、左側のペダル部材２６の踏み込み部分２６Ａを引張コイルばね２８のばね力に抗して下方へ踏み込む。この左側のペダル部材２６の踏み込みにより、踏込量に応じて左側の縦リンク部材５８が引き下げられ、車体後方から見て横リンク部材５２が長孔５４と突部５０との嵌合部を回動中心として車体後方から見て反時計廻り方向に回動する。この横リンク部材５２の回動により、図８に示されているように、車輪支持フレーム３４が搭乗者フレーム１２に対し左側のペダル部材２６の踏み込み量に応じて左側に傾き、ゴムタイヤ４６は接地面に対し左側に傾き、左側の肩部寄りに移動した接地点Ｂで接地するようになる。この状態では、倒立振子型一輪車１０は、左側のペダル部材２６の踏込量に応じた左方向のステア作用を及ぼされることになり、踏込量が大きいほど、小さい旋回半径で左旋回する。
【００３７】
右側に旋回走行したい場合には、右側のペダル部材２６の踏み込み部分２６Ａを引張コイルばね２８のばね力に抗して下方へ踏み込む。この右側のペダル部材２６の踏み込みにより、踏込量に応じて右側の縦リンク部材５８が引き下げられ、車体後方から見て横リンク部材５２が長孔５４と突部５０との嵌合部を回動中心として車体後方から見て時計廻り方向に回動する。この横リンク部材５２の回動により、車輪支持フレーム３４が搭乗者フレーム１２に対し右側のペダル部材２６の踏み込み量に応じて右側に傾き、ゴムタイヤ４６は接地面に対し右側に傾き、右側の肩部寄りに移動した接地点で接地するようになる。この状態では、倒立振子型一輪車１０は、右側のペダル部材２６の踏込量に応じた左方向のステア作用を及ぼされることになり、踏込量が大きいほど、小さい旋回半径で右旋回する。
【００３８】
これにより、搭乗者は、直立した姿勢のまま、左右のペダル部材２６の踏み込みだけで、旋回したい方向への体重移動を要することなく旋回することができる。これにより、訓練、慣れを要することなく、左右のペダル部材２６の踏み込みと云う簡単な操作によって搭乗者（乗員）の思い通りに倒立振子型一輪車１０を旋回させることができる。
【００３９】
また、静止時に右側に重心が移動した場合には、右側のペダル部材２６を踏み込むことでゴムタイヤ４６を右側に傾動させ、ゴムタイヤ４６の接地点を右側へ移動させることができる。これにより、移動した重心位置の鉛直下方向に接地点を位置させることができるため、バランスを容易に取ることが可能となる。
【００４０】
以下に、本発明による倒立振子型一輪車のもう一つの実施形態を、図９〜図１１を参照して説明する。
【００４１】
本実施形態による倒立振子型一輪車１００は搭乗者フレーム（車体）１０２を有する。搭乗者フレーム１０２は、前後方向にヨーク形状（ステープル形状）をなす基部１０４と、基部１０４上に立設されたサドル支持パイプ１０６に固定されたサドル１０８と、基部１０４に固定された軸受スリーブ１１０を回転可能に貫通して基部１０４より回動可能に支持されたハンドルコラム１１２と、ハンドルコラム１１２の上端に固定されて水平方向に延在する操舵部材であるハンドルバー１１４と、基部１０４の左右両側に固定されたステップ支持アーム１１６と、ステップ支持アーム１１６の先端に取り付けられたステッププレート１１８とを有する。ハンドルバー１１４の左右両端には搭乗者が手で握るグリップ１２０が取り付けられている。
【００４２】
基部１０４は、前後方向に水平に延在する支持軸１２２を両持ち支持している。支持軸１２２は車輪支持フレーム１２４の上部スリーブ１２６を自身の中心軸線周り（軸線Ｘ周り）に回転可能に支持している。上部スリーブ１２６の左右両側には車輪支持アーム１２８が固定されている。左右の車輪支持アーム１２８は、上部スリーブ１２６と協働して二股形状をなし、一つの車輪ユニット１３０を両持ち支持している。
【００４３】
車輪ユニット１３０は、ホイール１３２と、ホイール１３２の外周に取り付けられたゴムタイヤ１３４と、ホイール１３２内に配置され固定側を車輪支持アーム１２８の先端に固定連結され、回転出力側をホイール１３２に固定連結されたホイールモータと呼ばれる電動モータ１３６とを含んでいる。電動モータ１３６は、回転中心軸線が横方向（左右方向）に延在する配置になっており、ホイール１３２とゴムタイヤ１３４とを横方向（左右方向）に延在する軸線Ｙ周りに正逆回転駆動する。ゴムタイヤ１３４の外周面は接地面であり、幅方向中央が盛り上がった樽形に湾曲している。
【００４４】
ハンドルコラム１１２の下端部は軸受スリーブ１１０を貫通して基部１０４の下方にあり、この下端部にベベル歯車１３８が固定されている。上部スリーブ１２６の外周部にはベベル歯車１３８と噛合するベベル歯車１４０が固定されている。ベベル歯車１３８と１４０とは、ハンドルバー１１４の回動を搭乗者フレーム１０２に対する車輪支持フレーム１２４の前後方向軸線（軸線Ｘ）周りの回動に変換する傾動駆動部をなす。
【００４５】
これにより、ハンドルコラム１１２を回動中心としてハンドルバー１１４を左側に廻すと、ベベル歯車１３８と１４０との噛み合いによって上部スリーブ１２６が軸線Ｘ周りに車体後方より見て反時計廻り方向に回動する。この回動により、車輪支持フレーム１２４が搭乗者フレーム１０２に対しハンドルバー１１４の操作量に応じて左側に傾く。
【００４６】
これとは反対に、ハンドルコラム１１２を回動中心としてハンドルバー１１４を右側に廻すと、ベベル歯車１３８と１４０との噛み合いによって上部スリーブ１２６が軸線Ｘ周りに車体後方より見て時計廻り方向に回動する。この回動により、車輪支持フレーム１２４が搭乗者フレーム１０２に対しハンドルバー１１４の操作量に応じて右側に傾く。
【００４７】
搭乗者フレーム１０２のサドル支持パイプ１０６には、電動モータ１３６の電源ユニット１４２と制御装置１４４とが取り付けられている。電源ユニット１４２は、再充電可能な二次電池を含んでおり、制御装置１４４にも電力供給を行う。制御装置１４４は、ジャイロセンサ、傾斜角センサ、加速度センサ等を含み、前後方向の倒立振子制御と、搭乗者の前後方向の重心移動検知に基づく前後進走行のための電動モータ１３６の回転駆動を制御する。
【００４８】
この倒立振子型一輪車１００は、前後方向の倒立振子制御によってハンドルコラム１１２およびサドル支持パイプ１０６が前後方向に傾動しない前後方向姿勢を維持する。この倒立振子制御下で、搭乗者は、左右の手で左右のグリップ１２０を握り、サドル１０８に腰掛け、左右の足を左右のステッププレート１１８上に載せることにより、倒立振子型一輪車１００に着座搭乗した状態になる。
【００４９】
この搭乗状態で、搭乗者が前側に体重移動（重心移動）を行うと、倒立振子制御下のもとに、倒立振子型一輪車１００は、前側への体重移動の大きさに比例した速度で前進走行する。これに対し、搭乗者が後側に体重移動を行うと、倒立振子制御下のもとに、倒立振子型一輪車１００は、後側への体重移動の大きさに比例した速度で後進走行する。
【００５０】
直進走行したい場合には、ハンドルバー１１４の延在方向が軸線Ｙと平行になる中立位置に位置させる。この場合には、車輪支持フレーム１２４が搭乗者フレーム１０２に対して左右何れにも傾斜せず、ゴムタイヤ１３４が幅方向中央部で接地して接地面に対し直立する。この状態では、倒立振子型一輪車１００は、左右何れの方向にもステア作用を及ぼされずに直進する。
【００５１】
左側に旋回走行したい場合には、ハンドルバー１１４を左側に回動させる。この回動によってハンドルコラム１１２、ベベル歯車１３８、１４０が回動し、車輪支持フレーム１２４が搭乗者フレーム１０２に対しハンドルバー１１４の操作量に応じて左側に傾き、ゴムタイヤ１３４は接地面に対し左側に傾き、左側の肩部で接地するようになる。この状態では、倒立振子型一輪車１００は、ハンドルバー１１４の左側への操作量に応じた左方向のステア作用を及ぼされることになり、操作量が大きいほど、小さい旋回半径で左旋回する。
【００５２】
右側に旋回走行したい場合には、ハンドルバー１１４を右側に回動させる。この回動によってハンドル１１２、ベベル歯車１３８、１４０が回動し、車輪支持フレーム１２４が搭乗者フレーム１０２に対しハンドルバー１１４の操作量に応じて右側に傾き、ゴムタイヤ１３４は接地面に対し右側に傾き、右側の肩部で接地するようになる。この状態では、倒立振子型一輪車１００は、ハンドルバー１１４の右側への操作量に応じた左方向のステア作用を及ぼさることになり、操作量が大きいほど、小さい旋回半径で右旋回する。
【００５３】
これにより、搭乗者は、着座した姿勢のまま、自転車のハンドル操作と同等のハンドルバー１１４の操作だけで、旋回したい方向への体重移動を要することなく旋回することができる。これにより、訓練、慣れを要することなく、ハンドル操作と云う簡単な操作によって搭乗者（乗員）の思い通りに倒立振子型一輪車１００を旋回させることができる。
【００５４】
上述の何れの実施形態でも、ゴムタイヤ４６、１３４は、接地面が車体前後方向の正面から見て樽形に湾曲しているものが用いられているから、傾動が滑らかに行われ、良好な旋回性が得られるが、ゴムタイヤ４６、１３４は、図１３に示されているように、扁平面１４２Ａと扁平面１４２Ａの横方向両側に各々連続するＲ状の湾曲面１４２Ｂを有するゴムタイヤ１４２が用いられてもよい。このゴムタイヤ１４２による場合には、扁平面１４２Ａの存在により、樽形のものより、ゴムタイヤ１４２の直立性が高まる。
【符号の説明】
【００５５】
１０倒立振子型一輪車
１２搭乗者フレーム
２６ペダル部材
２８引張コイルばね
３４車輪支持フレーム
４２車輪ユニット
４６ゴムタイヤ
４８電動モータ
５０突部
５２横リンク部材
５４長孔
５８縦リンク部材
１００倒立振子型一輪車
１０２搭乗者フレーム
１０８サドル
１１２ハンドルコラム
１１４ハンドルバー
１１８ステッププレート
１２２支持軸
１２４車輪支持フレーム
１３０車輪ユニット
１３４ゴムタイヤ
１３６電動モータ
１３８、１４０べベル歯車

【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向の倒立振子制御を行われる倒立振子型一輪車であって、
運転者が搭乗する搭乗者フレームと、
前記搭乗者フレームに前後方向に延在する軸線周りに回動可能に取り付けられた車輪支持フレームと、
前記車輪支持フレームに横方向に延在する軸線周りに回転可能に取り付けられた車輪と、
前記車輪を前後方向の倒立振子制御と前後進走行のために回転駆動する駆動部と、
前記搭乗者フレームに設けられ、運転者によって操作される操舵部材と、
前記操舵部材の操作によって前記車輪支持フレームを前記搭乗者フレームに対して前後方向軸線周りに傾動させる傾動駆動部と、
を有する倒立振子型一輪車。
【請求項２】
前記操舵部材は前記搭乗者フレームに各々個別に取り付けられた左右のペダルであり、前記傾動駆動部は前記左右のペダルの変位を前記搭乗者フレームに対する前記車輪支持フレームの前後方向軸線周りの回動に変換する請求項１に記載の倒立振子型一輪車。
【請求項３】
前記操舵部材は前記搭乗者フレームに回動可能に取り付けられたハンドルであり、
前記傾動駆動部は前記ハンドルの回動を前記搭乗者フレームに対する前記車輪支持フレームの前後方向軸線周りの回動に変換する請求項１に記載の倒立振子型一輪車。
【請求項４】
前記車輪が接地面に対して直立する中立位置に戻るように、前記搭乗者フレームに対して前記車輪支持フレームを付勢する付勢部材を有する請求項１から３の何れか一項に記載の倒立振子型一輪車。
【請求項５】
前記車輪の接地面が樽形に湾曲している請求項１から４の何れか一項に記載の倒立振子型一輪車。
【請求項６】
前記車輪の接地面が、扁平面と扁平面の横方向両側に各々連続する湾曲面とにより構成されている請求項１から４の何れか一項に記載の倒立振子型一輪車。

【図１】