倒置摆动式车辆

申请号 CN201310183416.7 申请日 2013-05-09 公开(公告)号 CN103419875B 公开(公告)日 2016-01-20
申请人 本田技研工业株式会社; 发明人 清水雅浩; 盐见欣宣; 竹村佳也; 矢田涉; 武藤裕辅; 仲川雄飞;
摘要 一种倒置摆动式车辆包括:车辆主体 框架 ;包括配置成形成环的多个可转动从动滚子的主轮以及被支承以便在车辆主体框架上转动的一对左右 驱动盘 。每个驱动盘包括布置成以扭转关系与从动滚子 接触 的多个可转动驱动滚子。车辆还包括设置在驱动盘的外侧上的一对左右从动 滑轮 以及在主轮的上方附接到车辆主体框架并包括具有附接驱动滑轮的输出动 力 轴的 马 达的一对左右驱动单元。环形传送构件使驱动滑轮和从动滑轮互连。左右驱动单元彼此以竖直偏移关系布置。
权利要求

1.一种倒置摆动式车辆,包括:
车辆主体框架
主轮,其通过组合多个可转动从动滚子使得所述从动滚子的转动轴线形成环来形成;
左、右驱动盘,其被支承,以便在所述车辆主体框架上转动,从而以与所述主轮的转动轴线大致同轴的关系定位在所述车辆主体框架的相对左右侧上,并分别包括布置成以扭转关系与所述从动滚子接触的多个可转动驱动滚子;
左、右从动滑轮,其同轴设置在所述左、右驱动盘的车辆主体外侧;
左、右驱动单元,其在所述主轮上方附接到所述车辆主体框架,并具有附接驱动滑轮的输出动轴;以及
环形传送构件,其在相互相应的驱动滑轮和从动滑轮之间和周围延伸,
其中,所述倒置摆动式车辆具有可调节的附接机构,所述附接机构用于将所述左、右驱动单元附接到所述车辆主体框架,使得所述左、右驱动单元在向上和向下方向上的位置能够调节地改变。
2.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆,其中,在顶视平面图观看,所述左、右驱动单元至少部分彼此重叠。
3.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆,其中,所述左、右驱动单元以彼此向上和向下偏移的关系布置,每个所述驱动单元包括电动达和布置在所述电动马达和相应一个所述输出动力轴之间的减速齿轮器。
4.根据权利要求2所述的倒置摆动式车辆,其中,每个所述驱动单元包括电动马达和布置在所述电动马达和相应一个所述输出动力轴之间的减速齿轮器。
5.根据权利要求3所述的倒置摆动式车辆,其中,所述左、右驱动单元以彼此向上和向下偏移的关系布置,每个所述驱动单元的所述电动马达布置在相对于车辆宽度方向上的中心线偏移到没有布置相应一个所述减速齿轮器的一侧的位置,并且布置在上级上的驱动单元的电动马达定位在布置在下级上的驱动单元的减速齿轮器的正上方,而布置在上级上的驱动单元的减速齿轮器定位在布置在下级上的驱动机构单元的电动马达的正上方。
6.根据权利要求3所述的倒置摆动式车辆,其中,每个所述减速齿轮器包括相对于相应一个所述电动马达的中心轴线侧向伸出的伸出部,并且所述减速齿轮器的伸出部被布置成在左、右驱动单元之间在彼此不同的方向上伸出。
7.根据权利要求5所述的倒置摆动式车辆,其中,每个所述减速齿轮器包括相对于相应一个所述电动马达的中心轴线侧向伸出的伸出部,并且所述减速齿轮器的伸出部被布置成在左、右驱动单元之间在彼此不同的方向上伸出。
8.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆,其中,所述车辆主体框架具有大致彼此平行地布置在所述车辆主体的相对侧上的一对左、右附接板,所述附接板具有形成于其中的开口,相应的输出动力轴延伸穿过所述开口。
9.根据权利要求2所述的倒置摆动式车辆,其中,所述车辆主体框架具有大致彼此平行地布置在所述车辆主体的相对侧上的一对左、右附接板,所述附接板具有形成于其中的开口,相应的输出动力轴延伸穿过所述开口。
10.根据权利要求3所述的倒置摆动式车辆,其中,所述车辆主体框架具有大致彼此平行地布置在所述车辆主体的相对侧上的一对左、右附接板,所述附接板具有形成于其中的开口,相应的输出动力轴延伸穿过所述开口。
11.根据权利要求5所述的倒置摆动式车辆,其中,所述车辆主体框架具有大致彼此平行地布置在所述车辆主体的相对侧上的一对左、右附接板,所述附接板具有形成于其中的开口,相应的输出动力轴延伸穿过所述开口。
12.根据权利要求6所述的倒置摆动式车辆,其中,所述车辆主体框架具有大致彼此平行地布置在所述车辆主体的相对侧上的一对左、右附接板,所述附接板具有形成于其中的开口,相应的输出动力轴延伸穿过所述开口。
13.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆,其中,所述倒置摆动式车辆具有调节螺栓,所述调节螺栓被附接以便相对于所述车辆主体框架转动,并且与所述左、右驱动单元的上部螺纹配合,并且所述左、右驱动单元能够通过所述调节螺栓的调节相对于所述车辆主体框架在向上和向下方向上运动。
14.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆,其中,附接板在所述车辆主体的侧部附接到所述车辆主体框架,并且分别在向上和向下方向上细长的螺栓穿透孔形成在所述附接板内,并且所述左、右驱动单元通过安装螺栓固定到所述车辆主体框架,所述安装螺栓延伸穿过所述螺栓穿透孔并与所述左、右驱动单元保持螺纹接合。
15.根据权利要求14所述的倒置摆动式车辆,其中在所述附接板内形成有开口,相应的所述输出动力轴延伸穿过所述开口,并且所述左、右驱动单元的与所述输出动力轴邻近的部分固定到所述附接板。
16.根据权利要求14所述的倒置摆动式车辆,其中,所述左、右驱动单元各自的附接板分别附接到所述车辆主体的相应的左侧和右侧。
17.根据权利要求13所述的倒置摆动式车辆,其中,所述左、右驱动单元分别以彼此偏移的关系布置在上级和下级上,其中所述车辆主体框架的附接有所述下级上的驱动单元的上部框架部分定位在所述上级上的驱动单元的下方,并且即使所述上级上的驱动单元定位在其最向下位置时,用于接收转动所述调节螺栓的工具的空间也保持在所述上部框架和所述上级上的驱动单元的底部之间。
18.根据权利要求14所述的倒置摆动式车辆,其中,所述左、右驱动单元分别以彼此偏移的关系布置在上级和下级上,其中所述车辆主体框架的附接有所述下级上的驱动单元的上部框架部分定位在所述上级上的驱动单元的下方,并且即使所述上级上的驱动单元定位在其最向下位置时,用于接收转动所述调节螺栓的工具的空间也保持在所述上部框架和所述上级上的驱动单元的底部之间。
19.根据权利要求14所述的倒置摆动式车辆,其中,每个所述左、右驱动单元包括电动马达和减速齿轮器,其中所述减速齿轮器固定到相应的附接板,而所述电动马达定位在开放侧上。

说明书全文

倒置摆动式车辆

[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本发明根据35USC119要求基于2012年5月14日提交的日本专利申请No.2012-111054和2012年5月14日提交的日本专利申请No.2012-111059的优先权。每个这些优先权文献的全部主题,包括其说明书权利要求附图,都通过参考结合在此。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种倒置摆动式车辆,特别是涉及一种其中布置在主轮的相对左右端上的左右驱动盘通过相应的独立驱动单元驱动转动的倒置摆动式车辆。

背景技术

[0004] 传统上,例如作为倒置摆动式车辆,公知的是倒置摆动式车辆包括车辆主体框架、主轮、一对左右驱动盘和驱动单元(见例如专利文献1和2)。主轮通过组合多个可转动从动滚子使得从动滚子的转动轴线形成环带来构造。左右驱动盘被支承,以便在车辆主体框架上转动,并以与主轮的转动轴线大致同轴关系定位在主轮的相对侧上。每个左右驱动盘包括布置成以扭转关系与从动滚子接触的多个可转动驱动滚子。驱动单元分别彼此独立地驱动左右驱动盘。
[0005] 驱动单元包括用于驱动左侧驱动盘的左侧驱动单元和用于驱动右侧驱动盘的单独的右侧驱动单元。每个左右侧驱动单元包括在主轮上方的位置处附接到车辆主体框架的驱动达和附接到电动马达的输出动轴的驱动滑轮。每个左右侧驱动单元还包括附接到相应一个左右驱动盘的从动滑轮以及在相应的驱动滑轮和从动滑轮之间和周围延伸的环形传送带。
[0006] [专利文献1]-日本专利公开NO.2010-247640
[0007] [专利文献2]-日本专利公开NO.2011-63242
[0008] 所要求的是增加驱动盘的驱动转矩来改善倒置摆动式车辆的行驶性能。作为增加驱动转矩的对策,似乎可以推荐使用具有增加尺寸的电动马达,从而使用驱动马达的增加的输出转矩,或者升高电动马达和驱动盘之间的减速比。
[0009] 但是,在传统的倒置摆动式车辆中,左侧驱动单元的电动马达和右侧驱动单元的电动马达在车辆主体宽度方向上以彼此并置的关系布置在车辆的相同高度上。因此,电动马达的尺寸增加受到空间的限制,并且为了使用增加尺寸的电动马达,需要增加车辆主体宽度。另外,在由驱动滑轮、从动滑轮和环形传送带构造的动力传送机构中,减速比取决于驱动滑轮和从动滑轮之间的滑轮尺寸比,并且存在增加减速比的限制。
[0010] 相比之下,似乎可以推荐将新齿轮减速齿轮器添加到电动马达。但是,在将新减速齿轮器添加到电动马达的空间方面是困难的,并需要增加车辆主体的尺寸。
[0011] 另外,如果试图准备多种类型的倒置摆动式车辆,其具有根据驾驶员的身体而不同的输出转矩,例如身材小的人们驾驶的模型或者身材高大的人们驾驶的另一模型,那么传统的倒置摆动式车辆是不适用的。特别是,在传统的倒置摆动式车辆中,左侧驱动单元的电动马达和右侧驱动单元的电动马达在车辆主体的宽度方向上以并置和对准关系布置在车辆的相同高度上,如上所述。因此,不能确保改变不同输出转矩的电动马达所需的空间,特别是车辆主体宽度方向上的空间。因此,必须准备不同车辆分类的多个倒置摆动式车辆,其中车辆主体框架响应于电动马达的输出转矩来改变。

发明内容

[0012] 本发明的目的在于使其可以增加驱动盘的输出转矩,并同时保持紧凑的车辆主体构型,而不改变车辆分类。
[0013] 本发明的另一目的在于将适当的初始张紧施加到倒置摆动式车辆的驱动单元中所使用的环形传送带。
[0014] 在本说明书中,附图标记用来参考附图所示的示例性结构,并且这种标记用来说明本发明,而不是限制本发明。
[0015] 根据本发明的第一方面,提供一种倒置摆动式车辆,其包括:车辆主体框架;主轮,其通过组合多个可转动从动滚子使得所述从动滚子的转动轴线形成环来形成;左右驱动盘,其被支承,以便在所述车辆主体框架上转动,其方式是以与所述主轮的转动轴线大致同轴关系定位在所述车辆主体框架的相对左右侧上,并分别包括布置成以扭转关系与所述从动滚子接触的多个可转动驱动滚子。
[0016] 所述车辆还包括:左右从动滑轮,其同轴设置在所述驱动盘的车辆主体外侧;驱动单元,其在所述主轮上方附接到所述车辆主体框架,并具有附接驱动滑轮的输出动力轴;环形传送构件,其在相互相应的驱动滑轮和从动滑轮之间和周围延伸,其中所述左右驱动单元以彼此竖向偏移的关系布置。
[0017] 根据本发明的第二方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,平面图观看时,所述左右驱动单元至少部分彼此重叠。
[0018] 根据本发明的第三方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,每个所述驱动单元包括电动马达和布置在相应一个所述输出动力轴和所述电动马达之间的减速齿轮器。
[0019] 根据本发明的第四方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,每个所述驱动单元的所述电动马达布置在相对于车辆宽度方向上的中心线偏移到没有布置相应一个所述减速齿轮器的一侧的位置,并且布置在上级上的驱动单元的电动马达定位在布置在下级上的驱动单元的减速齿轮器的正上方,而布置在上级上的驱动单元的减速齿轮器定位在布置在下级上的驱动单元的电动马达的正上方。
[0020] 根据本发明的第五方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,每个所述减速齿轮器包括相对于相应一个所述电动马达的中心轴线侧向伸出的伸出部,并且所述减速齿轮器的伸出部被布置成在左右驱动单元之间在彼此不同的方向上伸出。
[0021] 根据本发明的第六方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,所述车辆主体框架具有大致彼此平行地布置在所述车辆主体的相对侧上的一对左右附接板,驱动单元固定在与输出动力轴相邻的部分处,而输出动力轴延伸穿过其中的开口或切去部分分别形成在附接板内。
[0022] 根据本发明的第七方面,提供一种倒置摆动式车辆,包括:车辆主体框架;主轮,其通过组合多个可转动从动滚子使得所述从动滚子的转动轴线形成环来形成;左右驱动盘,其被支承,以便在所述车辆主体框架上转动,其方式是以与所述主轮的转动轴线大致同轴关系定位在所述车辆主体框架的相对左右侧上,并分别包括布置成以扭转关系与所述从动滚子接触的多个可转动驱动滚子;左右从动滑轮,其同轴设置在所述驱动盘的车辆主体外侧;驱动单元,其在所述主轮上方附接到所述车辆主体框架,并具有附接驱动滑轮的输出动力轴;以及环形传送构件,其在相互相应的驱动滑轮和从动滑轮之间和周围延伸,其中,所述倒置摆动式车辆具有用于将所述左右驱动单元附接到所述车辆主体框架的可调节附接机构,使得所述左右驱动单元在向上和向下方向上的固定位置能够改变。
[0023] 根据本发明的第八方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,所述倒置摆动式车辆具有调节螺栓,所述调节螺栓被附接以便相对于所述车辆主体框架转动,并且与所述驱动单元的上部螺纹配合,并且所述驱动单元能够通过所述调节螺栓的旋入量的调节相对于所述车辆主体框架在向上和向下方向上运动。
[0024] 根据本发明的第九方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,附接板在所述车辆主体的侧部附接到所述车辆主体框架,并且分别采用在向上和向下方向上细长的细长孔形式的螺栓穿透孔形成在所述附接板内,并且所述驱动单元通过安装螺栓固定到所述车辆主体框架,所述安装螺栓延伸穿过所述螺栓穿透孔并与所述驱动单元保持螺纹接合。
[0025] 根据本发明的第十方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,所述输出动力轴延伸穿过其中的开口或切去部分分别形成在所述附接板内。
[0026] 根据本发明的第十一方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,左侧驱动单元的附接板和右侧驱动单元的附接板附接到车辆主体的彼此相反的侧部。
[0027] 根据本发明的第十二方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,所述左右驱动单元分别以彼此偏移的关系布置在上级和下级上,其中所述车辆主体框架的附接有所述下级上的驱动单元的上部框架定位在所述上级上的驱动单元的下方,并且即使所述上级上的驱动单元定位在其最向下运动位置时,用于转动所述调节螺栓的工具或家具推进其中的空间也保持在所述上部框架和所述上级上的驱动单元的底部之间。
[0028] 根据本发明的第十三方面,提供一种倒置摆动式车辆,其中,每个所述左右驱动单元由电动马达和减速齿轮器构造,并且所述减速齿轮器固定到附接板,而所述电动马达定位在开放侧上。
[0029] 根据本发明的第一方面,与左右驱动单元在车辆宽度方向上以并置关系布置在车辆的相同高度上的情况相比,每个驱动单元在相同的车辆主体宽度上可以在车辆宽度方向上采用更大的布置空间。因此,增加驱动单元的转矩,并且可以添加减速齿轮器,而不增加车辆主体宽度。另外,具有为不同驱动转矩的模型而准备的输出动力转矩的驱动单元可以适当地布置,而不改变车辆分类。
[0030] 根据本发明的第二方面,与左右驱动单元在车辆宽度方向上以并置关系布置在车辆的相同高度上的情况相比,单独驱动单元的尺寸增加(转矩增加)可以在相同车辆主体宽度的情况下进行。
[0031] 根据本发明的第三方面,由于开口设置在驱动单元的布置部分中,添加新的减速齿轮器,并且驱动盘的驱动转矩通过新减速齿轮器的减速而增加。
[0032] 根据本发明的第四方面,车辆主体框架的左右侧之间的重量平衡得到改善,并由于作为热源的电动马达以彼此隔开的关系布置,可以避免彼此邻近热源部分布置造成的热损害。
[0033] 根据本发明的第五方面,可以进行车辆主体的前后之间的空间有效利用和重量平衡。
[0034] 根据本发明的第六方面,包括驱动滑轮的动力传送区段通过附接板更牢固地支承,并且车辆主体框架的刚性通过附接板增强,并且动力传送区段的支承刚性增加。
[0035] 根据本发明的第七方面,如果驱动单元本身在向上和向下方向上相对于车辆主体框架的固定位置被改变,那么驱动滑轮和从动滑轮之间的间隔距离改变。因此,初始张紧施加到环形传送构件,而不需要提供例如张紧滚子的张紧施加装置。
[0036] 根据本发明的第八方面,施加到环形传送构件的初始张紧可以通过调节调节螺栓的旋入量来量化调节。
[0037] 根据本发明的第九方面,驱动单元可以通过简单附接结构附接到车辆主体框架,使其在向上和向下方向的固定位置可以改变。
[0038] 根据本发明的第十方面,环形传送构件的施加初始张紧并包括驱动滑轮的一侧通过附接板更牢固地支承。另外,车辆主体框架的刚性通过附接板改善,并且动力传送区段的支承刚性增加。
[0039] 根据本发明的第十一方面,左右驱动单元可以通过附接板的布置以高刚性单独支承。
[0040] 根据本发明的第十二方面,即使左右驱动单元相对彼此布置在两个上级和下级上,也可进行下级上的驱动单元在向上和向下方向上的位置的调节。车辆主体框架的附接下级上的驱动单元的上部框架用作车辆主体框架的附接上级上的驱动单元的下部框架。驱动单元可以经由其中容纳上级上的驱动单元的空间从没有设置附接板的一侧接近。简而言之,由于下级上的驱动单元的驱动侧变成上部空间的开放侧,上级和下级上的驱动单元的调节螺栓可以从相同侧接近,而不被环形传送构件阻挡。
[0041] 根据本发明的第十三方面,由于电动马达定位在开放侧,线束等可以容易布线,除此之外,电动马达可以简单连接。
[0042] 为了更加完全地理解本发明,读者参照以下详细描述部分,该部分应该与附图一起阅读。在以下的详细描述和附图中,相同的附图标记指的是相同部件。

附图说明

[0043] 图1是根据本发明的倒置摆动式车辆的一种实施方式的侧立视图。
[0044] 图2是根据本实施方式的倒置摆动式车辆的前立视图。
[0045] 图3是根据本实施方式的倒置摆动式车辆的透视图。
[0046] 图4是根据本实施方式的倒置摆动式车辆中所使用的车辆主体框架的透视图。
[0047] 图5是根据本实施方式的倒置摆动式车辆的座椅支承区段的部分剖视的侧立视图。
[0048] 图6是选择性示出了根据本实施方式的倒置摆动式车辆的行驶单元和驱动单元的前立视图。
[0049] 图7是选择性示出了根据本实施方式的倒置摆动式车辆的行驶单元和驱动单元的前立视图,并以截面图示出了行驶单元。
[0050] 图8是根据本实施方式的倒置摆动式车辆的轴支承区段的放大截面图。
[0051] 图9是选择性示出了根据本实施方式的倒置摆动式车辆的行驶单元和驱动单元的侧立视图,并以截面图示出了行驶单元。
[0052] 图10是根据本实施方式的倒置摆动式车辆的驱动单元中所使用的减速齿轮器的截面图。
[0053] 图11是示出了座椅的提升机构的下侧透视图。
[0054] 图12是示出了座椅的提升机构的平面图。
[0055] 图13是示出了位于降低位置的座椅提升机构的上侧透视图。
[0056] 图14是示出了位于升高位置的座椅提升机构的上侧透视图。
[0057] 图15是座椅的局部分解透视图。
[0058] 图16是示出了其中电池盒的盖打开的状态的上侧透视图。
[0059] 图17是处于向后倾斜状态的倒置摆动式车辆的侧立视图。
[0060] 图18是示出了座椅的一种改型的局部侧立视图。
[0061] 图19是选择性示出了根据另一实施方式的倒置摆动式车辆的行驶单元和驱动单元的前立视图。

具体实施方式

[0062] 下面,参考附图描述本发明的倒置摆动式车辆的一种实施方式。在以下描述中,参照坐在倒置摆动式车辆上的驾驶员限定各方向。
[0063] 倒置摆动式车辆1包括构造成轮的行驶单元50、用于驱动行驶单元50的左侧驱动单元90和右侧驱动单元130以及用于控制左侧驱动单元90和右侧驱动单元130的电单元300。倒置摆动式车辆1还包括用于将电能供应到电单元300的电池组250以及驾驶员坐在其上的座椅单元170。行驶单元50、左侧驱动单元90、右侧驱动单元130、电单元300、电池组250和座椅单元170支承在构成车辆主体骨架的车辆主体框架10上。
[0064] (车辆主体框架)
[0065] 如图4所示,车辆主体框架10通过彼此焊接多个弯曲管构件来形成。管构件可以是由制成的圆管。车辆主体框架10包括用于支承行驶单元的行驶单元支承区段12和连接到行驶单元支承区段12的上部并在其上支承驱动单元的驱动单元支承区段14。车辆主体框架10还包括连接到行驶单元支承区段12的后部并在其上支承电池组250的电池支承区段16。
[0066] 车辆主体框架10包括管构件形式的中心柱(提升设备支承构件)44,其向上和向下延伸,并在其相对的上端和下端开放。中心柱44连接到行驶单元支承区段12的上部。一对U形狭槽形成在中心柱44的下端处,使其在向左和向右方向上延伸穿过中心柱44,并继续到中心柱44的下端面。行驶单元支承区段12通过将管构件弯曲成环形马鞍形状来形成,并在其后端部处接收在狭槽内并焊接到狭槽。
[0067] 行驶单元支承区段12具有成对的在向前和向后方向上并在向左和向右方向上延伸的前边缘部分12A和后边缘部分12B。行驶单元支承区段12还包括大致U形的一对左右侧部12C,其具有分别连接到前边缘部分和后边缘部分的左端和右端的左端和右端,并在其中心部分处伸出到宽度方向的外侧,并向下延伸。行驶单元支承区段12在其后边缘部分12B处结合到中心柱44。大致三形的一对左右角撑板46被结合到后边缘部分12B和中心柱44之间的结合部分,以便加强结合部分。
[0068] 左右踏板支承管36联接到左右侧部12C的下部并向下延伸。一对踏板附接板38联接到左右踏板支承管36的前侧,并向前延伸,使其表面向左和向右指向。用于支承驾驶员的脚底的一对踏板40在车辆宽度方向上以伸出方式设置在左右踏板附接板38的外面上。
[0069] 一对板形轴支承板20被结合到左右侧部12C的下部,使其向下延伸并具有向左和向右指向的面。轴支承板20在其前边缘处联接到踏板支承管36的后部。轴承凹入部分20A形成在每个左右轴支承板20内,使其在向左和向右方向上延伸经过轴支承板20并向下开放。
[0070] 驱动单元支承区段14通过将包括中心柱44的多个管布置成笼形来形成,并刚好设置在行驶单元支承区段12的上方。驱动单元支承区段14具有第一管14A和第二管14B。第一管14A从行驶单元支承区段12的前边缘部分12A的右端部向上向后倾斜延伸,以弯曲状态向上延伸,并折弯、接着向后延伸,弯曲、向下向左延伸并结合到在中心柱44的向上和向下方向的中间部分处的外面。
[0071] 第二管14B从行驶单元支承区段12的前边缘部分的左端部向上向后倾斜延伸,折弯并向上延伸,并进一步折弯、向后延伸以形成自由端。
[0072] 一对第三管14C在其前端处结合到以倾斜关系向后向上延伸的第一管14A和第二管14B的下端部。第三管14C在向前和向后方向上单独延伸,并在其后端处结合到行驶单元支承区段12的后边缘部分12B。第四管14D在其前端处联接到第一管14A的向上延伸的部分的中间部分。第四管14D向后延伸,折弯并向下延伸,并在其后端处结合到右侧第三管14C。第五管14E在其前端处结合到第二管14B的向上延伸的部分的中间部分。第五管14E向后延伸,折弯以便向后向上延伸,并进一步折弯以便向右延伸,并结合到中心柱44的中间部分的外面。第一管14A的在其上部处向前和向后延伸的部分以及第二管14B的上端部通过在向左和向右方向上平延伸的第六管14F结合在一起。
[0073] 第四管14D的向前和向后延伸的部分和第五管14E的向前和向后延伸的部分通过在向左和向右方向上水平延伸的第七管14G结合在一起。第一管14A和第二管14B的向上延伸的部分通过在向左和向右方向上延伸的连接板14H结合在一起。通过将驱动单元支承区段14的一部分(第一管14A、第五管14E)连接到中心柱44的中间部分(或上部),可以在向上和向下方向上运动的座椅200可以得到稳定支承。注意到也可以通过其中电池支承区段16的一部分连接到中心柱44的中间部分(或上部)的构型来获得类似的效果。
[0074] 驱动单元支承区段14具有笼形,其包括具有大致立方体的上侧笼部分14I和下侧笼部分14J的两个上级和下级。上侧笼部分14I相对于驱动单元支承区段14向上布置,而下侧笼部分14J相对于驱动单元支承区段14向下布置横跨通过第七管14G提供的边界。上侧笼部分14I具有框架(左侧框架形部分),其形成由第二管14B的上半部分、第五管14E以及左侧驱动单元附接板22限定的上侧笼部分14I的左侧部分,左侧驱动单元附接板22是联接到上侧笼部分14I的框架的板形角撑板。下侧笼部分14J具有框架(右侧框架形部分),其形成由第一管14A的下半部、右侧的第三管14C和第四管14D以及右侧驱动单元附接板24限定的下侧笼部分14J的右侧部分,右侧驱动单元附接板24是联接到下侧笼部分14J的框架的板形角撑板。左侧驱动单元附接板22和右侧驱动单元附接板24以竖直偏移状态布置,并且彼此平行地布置在车辆主体宽度方向上的外侧上。
[0075] 电池支承区段16由布置成通道形状的管形成,在平面观看向前开放,并在其左端部和右端部处结合到行驶单元支承区段12的侧部12C的后部。平板形式的支架板17设置在电池支承区段16的通道形状的内侧上。电池支承区段16和支架板17具有相对于行驶单元支承区段12向后伸出的支架形状。形成U形(半圆形状)的加强管30在其相对端处结合到行驶单元支承区段12的每个侧部12C的后部。换言之,U形加强管30以伸出方式设置在行驶单元支承区段12的侧部12C的后部处。左右加强管30的上部和电池支承区段16的相对的左右部分的下部通过一对左右直线支撑管32结合在一起。支撑管32用作加强电池支承区段16的支撑。
[0076] 包括行驶单元支承区段12、驱动单元支承区段14和电池支承区段16的车辆主体框架10通过由合成树脂制成并由图1中的假想线表示的外壳体18覆盖
[0077] (行驶单元)
[0078] 行驶单元50布置在行驶单元支承区段12的左右侧部12C之间。如图1-3、6和7所示,行驶单元50包括在车辆宽度方向(向左和向右方向)上水平延伸的中空轴54和被支承以便在中空轴54的外周边上彼此独立转动的左右驱动盘58。行驶单元50还包括中空轴54穿过其中并布置在左右驱动盘58之间的环形主轮52以及用于通过螺栓59紧固到左右驱动盘58的齿形带的左右从动滑轮60。左右驱动盘58和左右从动滑轮60布置在与中空轴54的作为公共轴线的中心轴线相同的轴线上。如图8所示,柱形滑轮附接轴部分58C以伸出方式设置在每个驱动盘58在车辆宽度方向上的外面的中心处,并且轴向通孔60A形成在每个从动滑轮60内。从动滑轮60通过螺栓59以滑轮附接轴部分58C插入轴向通孔60A的状态固定到驱动盘58在车辆宽度方向上的外侧面。
[0079] 主轮52是根据倒置摆动控制被驱动的驱动轮,如图7所示,主轮由圆环构件62和附接到圆环构件62的外周边的多个从动滚子(自由滚子)64构成,圆环构件由金属制成。主轮52在其从动滚子64处接触地面。每个从动滚子64由安装成在圆环构件62的外周边上转动的筒形金属基部64A和粘接到金属基部64A的外周边的硫化橡胶的筒形橡胶外周边部分64B构成。多个从动滚子64设置在圆环构件62的环形方向上(圆周方向),并且可在从动滚子64本身的布置位置处围绕圆环构件62的切线单独转动(旋转)。简而言之,主轮52通过组合可以彼此独立转动的多个从动滚子64使其形成环来构成。严格来说,多个从动滚子64被组合成形成具有对应于从动滚子64的数量的多个角度的多边形,由此形成主轮52。
[0080] 左右驱动盘58具有外直径小于圆环构件62的中心半径的盘形,并且其外周边部分是具有大致截顶锥形的锥形外周边部分58D。由金属制成的多个驱动滚子66在锥形外周边部分58D上在周向上以等距离支承转动。左侧驱动盘58的驱动滚子66和右侧驱动盘58的驱动滚子66以彼此向左和向右对称关系布置,并且驱动滚子66的中心以与驱动盘58的转动中心成扭转关系布置。因此,左右驱动滚子66具有向左和向右对称形状,并具有类似于螺旋齿轮的齿的倾斜布置。
[0081] 中空轴54支承左右驱动盘58,以便经由两对球轴承(径向球轴承)56彼此独立转动。球轴承56在中空轴54的外周边上在中空轴54的轴线方向上以彼此隔开的关系布置。如图8所示,左右驱动盘58具有轴向通孔58A。以偏移状态增加直径的增加直径部分58B在轴线方向的相对侧上形成在轴向通孔58A的开口端处。轴环构件57配合在中空轴54的外周边上,并且两个球轴承56在其内圈处配合在中空轴54上,从而在其之间夹持轴环构件
57,并且在其外圈处与增加直径部分58B配合。两个球轴承56在其外圈的端面处邻靠形成在增加直径部分58B的端部处的定位台阶部分58E,并且在其内圈的端面处邻靠轴环构件
57,使其在轴线方向上定位,并以彼此隔开的关系布置。注意到轴环构件57的轴向长度和在轴线方向上成对地形成在轴向通孔58A的轴向通孔58A的相对侧上的定位台阶部分58E的尺寸彼此相等。
[0082] 通过减小中空轴54的端部侧的直径,一对定位台阶部分54A在轴线方向上以彼此隔开预定距离的关系形成在中空轴54的外周边上。在轴线方向上左右驱动盘58之间的距离通过两个球轴承56中的轴线方向的内侧上的球轴承56的内圈的端面与定位台阶部分54A邻靠来设置。
[0083] 螺母68与形成在中空轴54的左右端部附近内的每个阳螺纹部分54B螺纹配合。通过螺母68的紧固,形成在螺母68的内直径侧上的环形突出部68A压靠两个球轴承56中的轴线方向的外侧上的球轴承56的内圈的端面。因此,两个球轴承56的内圈和轴环构件
57通过定位台阶部分54A和螺母68夹持,并相对于中空轴54在驱动盘58的轴线方向上定位。因此,驱动盘58通过低摩擦阻力的支承结构支承转动。
[0084] 螺母68形成比球轴承56的外圈的外直径大的外直径(凸缘外直径)。简而言之,螺母68形成比驱动盘58的轴向通孔58A的内直径大的外直径。因此,球轴承56的布置位置被螺母68隐藏,由此形成迷宫密封,使得灰尘不容易进入球轴承56。
[0085] 同时,从动滑轮60的轴向通孔60A形成比螺母68的外直径大。简而言之,轴向通孔60A具有允许螺母68在轴线方向上延伸经过轴向通孔60A的内直径。因此,在螺母68与中空轴螺纹配合的状态下,从动滑轮60可以安装在驱动盘58上和从驱动盘58移除。
[0086] 以如上所述方式组装到中空轴54的左右驱动盘58被支承在大致相同的轴线上(同心地),使得主轮52如图2和6所示通过左右驱动滚子66组成的环形滚子系组从相对的左右侧夹持。因此,主轮52被支承在左右驱动盘58之间,并防止从它们之间离开。
[0087] 更特别是,驱动盘58的驱动滚子66的外周面以压靠主轮52的从动滚子64的橡胶外周部分64B的外周面的方式接触。驱动滚子66和从动滚子64之间的接触位置在左右驱动盘58之间向左和向右对称。另外,该接触位置位于从动滚子64的外周面的在直径方向上相对于圆环构件62的直径位置以及该位置上的驱动滚子66的外周面向内定位(转动中心侧)的部分上。这表示左右驱动盘58的驱动滚子66之间的轴线方向上的最小距离的尺寸小于从动滚子64的外直径尺寸。
[0088] 左右驱动盘58的驱动滚子66从相对的左右侧夹持从动滚子64,以便在左右驱动盘58之间以非轴线状态支承主轮52,并且可围绕主轮52本身的中心与左右驱动盘58一起转动(旋转)。
[0089] 作为包括左右驱动盘58、左右从动滑轮60、中空轴54和主轮52的行驶单元50的组件(子组件)以如上所述的方式构造。
[0090] 在此子组件中,轴线方向上的左右驱动盘58之间的距离的尺寸根据形成在中空轴54的外周边上的两个左右定位台阶部分54A之间的轴线方向上的距离来独特地设置成适当数值。因此,驱动盘58的驱动滚子66和主轮52的从动滚子64之间的摩擦设置精度得到改善,并有助于其管理。
[0091] 行驶单元50布置在行驶单元支承区段12的左右侧部12C之间并在中空轴54的相对端处通过轴支承板20的轴承凹入部分20A支承。减小直径端部54C形成在中空轴54的相对的左右端处,使其通过形成台阶部分而减小直径。左右减小直径端部54C插入轴承凹入部分20A内,使其台阶部分邻靠轴支承板20。轴环构件69配合在经过左右减小直径端部54C的轴承凹入部分20A的端部侧上。带头螺栓72插入中空轴54的中央通孔55,使其从一端经过垫片70。带头螺栓72的端部从中央通孔55的另一端侧伸出,经过垫片70并与螺母74螺纹配合。带头螺栓72的头部和螺母74经过垫片70压迫轴环构件69。因此,每个轴支承板20夹持在减小直径端部54C的台阶部分和带头螺栓72或螺母74之间,且轴环构件69和垫片70介于轴支承板和带头螺栓72或螺母74之间。
[0092] 构造成子组件的行驶单元50与行驶单元支承区段12的组装以如下方式进行。首先,行驶单元50布置在行驶单元支承区段12的左右侧部12C之间。接着,形成在中空轴54的相对端处的减小直径端部54C的外周边从下侧(开放侧)配合到固定到左右侧部12C的轴支承板20的向下开放的轴承凹入部分20A(参考图4)。
[0093] 接着,轴环构件69相对于减小直径端部54C的减小直径端部54C与轴支承板20接合的部分在轴线方向的外侧上与中空轴54的减小直径端部54C的外周边配合。接着,在垫片70夹持在轴环构件69的端面和带头螺栓72之间的状态下,用作支承轴的带头螺栓72从中空轴54的轴向端之一插入中空轴54的中央通孔55。带头螺栓72在其端部处从中央通孔55向外伸出经过中央通孔55。
[0094] 接着,另一轴环构件69相对于减小直径端部54C的与轴支承板20接合的部分在轴线方向的另一侧上与中空轴54的另一减小直径端部54C的外周边配合。接着,螺母74被紧固到从中央通孔55向外伸出的带头螺栓72的螺纹端部72A,其中另一垫片70夹持在轴环构件69的端面和螺母74之间。行驶单元50与行驶单元支承区段12的组装由此完成。
[0095] 可以以此方式利用左右驱动盘58、左右从动滑轮60、中空轴54和主轮52,而不使得结构复杂,并且该单元可简单地附接到车辆主体框架10。
[0096] 如本实施方式中,行驶单元50可包括经由后轮臂78支承在中空轴54上的后轮单元80。后轮臂78在其后端部处大致线性延伸,并具有分支成叉形部分78A的前端部。后轮臂78被支承成经由球轴承(径向球轴承)76在叉形部分78A处在轴环构件69上枢转运动。轴环构件69在中空轴54的左右减小直径端部54C上被安装在叉形部分78A之间,从而布置行驶单元50的左右驱动盘58、左右从动滑轮60和主轮52。因此,后轮臂78可在主轮52后面延伸,而不与左右驱动盘58、左右从动滑轮60和主轮52干涉。
[0097] 后侧限制止挡34被附接到加强管30。后侧限制止挡34邻靠后轮臂78的上面,以限制后轮臂78围绕中空轴54的向上枢转运动(向左观看车辆的状态时后轮臂在逆时针方向上的枢转运动(参考图1))。换言之,车辆主体框架10的最大向后翻转角度(最大向后倾斜角度)被设定。
[0098] 前侧限制止挡42被附接到踏板支承管36。前侧限制止挡42邻靠后轮臂78的下面,以限制后轮臂78围绕中空轴54的向下枢转运动(向左观看车辆的状态时后轮臂在顺时针方向上的枢转运动(参考图1))。换言之,车辆主体框架10的向前最大翻转角度(最大向前倾斜角度)被设定。
[0099] 后轮单元80支承在后轮臂78的后端处。后轮单元80包括支承在后轮臂78上的后轮82、用于驱动后轮82转动的电动马达84以及用于覆盖后轮82和电动马达84的外壳体85。后轮臂78可围绕中空轴54的轴线枢转,并且后轮单元80通过后轮单元80本身的重量使得后轮82与地面接触。
[0100] 后轮82可以是由被支承以便在后轮臂78上转动的环构件和被附接以便在环构件的外周边上转动的自由滚子构成的全方向轮。环构件被驱动,从而在在自由滚子接触地面的状态下,通过电动马达84围绕在车辆主体向前和向后方向上延伸的中心轴线转动,即围绕在平面观看时垂直于中空轴54的轴线的中心轴线(主轮52的转动中心轴线)转动。
[0101] (驱动单元)
[0102] 左侧驱动单元90如图1和3所示布置在上侧笼部分14I内。左侧驱动单元90如图6、7和9所示由电动马达92、连接到电动马达92的输出动力轴(马达输出动力轴)94的减速齿轮器96和用于布置在减速齿轮器96的左侧的齿形带并连接到减速齿轮器96的输出动力轴(减速齿轮器输出动力轴)98的驱动滑轮100构成。
[0103] 减速齿轮器96是齿轮类型,其具有两个平行轴线,并包括具有直接连接到电动马达92的输出动力轴侧的封闭结构的湿式齿轮箱102,如图10所示。减速齿轮器96包括马达输出动力轴94的端部、减速齿轮器输出动力轴98、中间轴112、小齿轮114、大齿轮116、齿轮箱102内的另一小齿轮118和大齿轮120。输出动力轴98布置成通过球轴承104和106在与马达输出动力轴94相同的轴线上转动。中间轴112布置成通过球轴承108和110在平行于减速齿轮器输出动力轴98的轴线上转动。小齿轮114被固定到马达输出动力轴
94的端部。大齿轮116被固定到中间轴112并与小齿轮114啮合。小齿轮118被固定到中间轴112,并且大齿轮120被固定到减速齿轮器输出动力轴98并与小齿轮118啮合。
[0104] 在减速齿轮器96中,其中间轴112的布置部分从电动马达92的外面在径向上向外伸出,并且此伸出部102A相对于电动马达92的中心轴线的位置定位在倾斜上后侧上。
[0105] 减速齿轮器输出动力轴98的端部伸出到齿轮箱102的与电动马达92的该侧的相对侧(左侧),并且驱动滑轮100被固定到该端部。换言之,减速齿轮器96布置在电动马达92和减速齿轮器输出动力轴98之间。
[0106] 多个螺纹孔(未示出)形成在齿轮箱102的左壁内,并且多个(所示例子为三个)螺栓穿透孔22A形成在左侧驱动单元附接板22内,如图4所示。延伸经过螺栓穿透孔22A的附接螺栓26被旋入螺纹孔内,以便将减速齿轮器96(即左侧驱动单元90)固定到左侧驱动单元附接板22。注意到左侧驱动单元90可从右侧放置在上侧笼部分14I内,此处,没有左侧驱动单元附接板22,并且是开放的,由减速齿轮器96开始。
[0107] 减速齿轮器输出动力轴98向外伸出经过形成在左侧驱动单元附接板22内的切去部分22B(参考图4),并且驱动滑轮100附接到减速齿轮器输出动力轴98的向外伸出端的非常接近左侧驱动单元附接板22的外侧面的位置。齿形带122在驱动滑轮100和从动滑轮60之间延伸。由于齿形带122绕其延伸的驱动滑轮100与减速齿轮器输出动力轴98一起定位在左侧驱动单元附接板22侧上,因此包括驱动滑轮100的左侧动力传送区段通过左侧驱动单元附接板22更牢固地支承。左侧驱动单元附接板22是左侧驱动单元90与车辆主体框架10的附接板,并且同时用作用来增加上侧笼部分14I的刚性并增加左侧动力传送区段的支承刚性的角撑板。
[0108] 注意到由于左侧驱动单元附接板22的切去部分22B的尺寸设置成使得处于固定到减速齿轮器输出动力轴98的状态下的驱动滑轮100可以在车辆宽度方向上经过其中,因此其中驱动滑轮100固定到减速齿轮器输出动力轴98的左侧驱动单元90可以组装到上侧笼部分14I。
[0109] 每个螺栓穿透孔22A是在向上和向下方向上细长的细长孔,并且左侧驱动单元90在向上和向下方向上与左侧驱动单元附接板22的固定位置可以在细长孔的范围内改变。通过改变左侧驱动单元90在向上和向下方向上的固定位置,可以改变施加到齿形带122的张紧。简而言之,螺栓穿透孔22A与延伸穿过螺栓穿透孔22A的安装螺栓26协作,以便用作左侧驱动单元90在向上和向下方向上的运动的引导部分,并且施加到齿形带122的张紧通过改变左侧驱动单元90在向上和向下方向上的固定位置来改变。
[0110] 调节螺栓124附接到第六管14F,使其向上和向下延伸经过第六管14F,如图4和9所示。调节螺栓124被旋入形成在齿轮箱102的上壁内的螺纹孔(未示出)内。
[0111] 通过在松开安装螺栓26的状态下改变调节螺栓124到螺纹孔内的旋入量,整个左侧驱动单元90相对于上侧笼部分14I(第六管14F)向上或向下运动。通过左侧驱动单元90的向上或向下运动,可以调节施加到齿形带122的张紧。通过用定螺母126将调节螺栓124紧固到第六管14F,可以抑制齿形带122的张紧变化。
[0112] 右侧驱动单元130如图1和3所示布置在下侧笼部分14J内。右侧驱动单元130等同于左右颠倒的左侧驱动单元90。如图6、7和9所示,右侧驱动单元130由电动马达132、附接到电动马达132的输出动力轴(未示出)侧(右侧)的减速齿轮器136和用于附接到减速齿轮器136的随后描述的输出动力轴(减速齿轮器输出动力轴)138的齿形带的驱动滑轮140构成,以下描述减速齿轮器136。
[0113] 减速齿轮器136是齿轮类型,其具有两个平行轴,并包括具有直接联接到电动马达132的输出动力轴侧的封闭结构的湿式齿轮箱142。除了具有左右颠倒的布置之外,齿轮箱142具有与包括所述减速比的减速齿轮器96类似的内部结构,并因此这里省略其内部结构的详细说明。减速齿轮器136在其中间轴(未示出)的布置部分处在径向上从电动马达132的外轮廓向外伸出。该伸出部分142A相对于电动马达132的中心轴线的位置定位在车辆主体的前侧上。
[0114] 减速齿轮器输出动力轴138在其端部伸出到齿轮箱142的与电动马达132的一侧相对的侧(右侧),并且驱动滑轮140固定到其端部。换言之,减速齿轮器136布置在电动马达132和减速齿轮器输出动力轴138之间。
[0115] 多个螺纹孔(未示出)形成在齿轮箱142的右壁内,并且多个(所示例子为三个)螺栓穿透孔24A形成在右侧驱动单元附接板24内。通过将穿过螺栓穿透孔24A的安装螺栓28旋入螺纹孔内,减速齿轮器136(即右侧驱动单元130)固定到右侧驱动单元附接板24。
注意到右侧驱动单元130可从左侧放置在下侧笼部分14J内,此处,没有右侧驱动单元附接板24,并且是开放的,由减速齿轮器136开始。
[0116] 减速齿轮器输出动力轴138经过形成在右侧驱动单元附接板24内的切去部分24B(参考图4)并伸出到外侧,并且驱动滑轮140附接到减速齿轮器输出动力轴138的外侧伸出端的非常接近右侧驱动单元附接板24的外侧面的位置。环形齿形带144在驱动滑轮
140和右侧从动滑轮60之间和周围延伸。齿形带144绕其延伸的驱动滑轮140与减速齿轮器输出动力轴138一起定位在右侧驱动单元附接板24的侧部。因此,包括驱动滑轮140的右侧动力传送区段通过右侧驱动单元附接板24牢固地支承。右侧驱动单元附接板24用作用于右侧驱动单元130与车辆主体框架10的附接板,并且同时用作用来增加下侧笼部分
14J的刚性并增加右侧动力传送区段的支承刚性的角撑板。
[0117] 每个螺栓穿透孔24A是在向上和向下方向上细长的细长孔,并且右侧驱动单元130在向上和向下方向上与右侧驱动单元附接板24的固定位置可以在细长孔的范围内改变。这用作初始张紧的调节机构。通过改变右侧驱动单元130在向上和向下方向上的固定位置,可以改变施加到齿形带144的张紧。换言之,螺栓穿透孔24A与延伸穿过螺栓穿透孔
24A的安装螺栓28协作,以便用作右侧驱动单元130在向上和向下方向上的运动的引导部分。另外,施加到齿形带144的张紧通过改变右侧驱动单元130在向上和向下方向上的固定位置来改变。
[0118] 调节螺栓146附接到第七管14G,使其向上和向下延伸经过第七管14G,如图4和9所示。调节螺栓146被旋入形成在齿轮箱142的上壁内的螺纹孔(未示出)内。
[0119] 通过在松开安装螺栓28的状态下改变调节螺栓146到螺纹孔内的旋入量,右侧驱动单元130相对于下侧笼部分14J(第七管14G)向上或向下运动。通过右侧驱动单元130的这种向上或向下运动,可以调节施加到齿形带144的张紧。通过用锁定螺母148将调节螺栓146紧固到第七管14G,可以抑制齿形带144的张紧变化。
[0120] 调节螺栓124和146使得左侧驱动单元90和右侧驱动单元130从上方悬挂,并使得左侧驱动单元90和右侧驱动单元130在产生张紧的方向上支承在它们与齿形带122和144相对的位置处。因此,有助于左侧驱动单元90和右侧驱动单元130在张紧调节时的定位。
[0121] 注意到使用这种设置,即使在上级上的左侧驱动单元90定位在其最下部位置时,也可以在左侧驱动单元90的底部和下级上的调节螺栓146的头部之间确保用于插入转动调节螺栓146的工具T或夹具的空间149。在上侧笼部分14I的下部框架(第四管14D、第五管14E)用作下侧笼部分14J的上部框架并且调节螺栓146附接到桥接第四管14D和第五管14E的第七管14G的情况下(如同附图所示的实施方式的情况),调节螺栓146的头部从没有附接左侧驱动单元附接板22的一侧(右侧)接近。因此,齿形带144的张紧可以通过调节螺栓146的操作来调节,而不被齿形带122阻挡。注意到通过同样从没有附接左侧驱动单元附接板22的一侧(右侧)接近上级上的调节螺栓124,可以从相同侧进行齿形带122和144的张紧调节。
[0122] 左右从动滑轮60具有相同数量的齿,并且左右驱动滑轮100和140具有比左右从动滑轮60的齿的数量少的相同数量的齿。通过从动滑轮60和驱动滑轮100和140之间的齿的数量差别,左右之间实现相同减速比的次级减速。虽然左右齿形带122和144的长度彼此不同,由于从动滑轮60和驱动滑轮100和140之间的减速比取决于齿数量的比而与带长度无关,因此从动滑轮60和驱动滑轮100和140可以在左右之间形成共用。
[0123] 以此方式,左侧驱动单元90和右侧驱动单元130以偏移状态布置在两个上级和下级上,而它们相对于彼此左右颠倒,并且在平面观看彼此大部分重叠。上级上的左侧驱动单元90的电动马达92以偏移关系设置到右侧,该侧在车辆宽度方向(向左和向右方向)上相对于车辆主体中心线C(参考图6)与减速齿轮器96的布置侧相反。同时,下级上的右侧驱动单元130的电动马达132以偏移关系设置到左侧,该侧在车辆宽度方向(向左和向右方向)上相对于车辆主体中心线C(参考图6)与减速齿轮器136的布置侧相反。
[0124] 通过这种布置,上级上的左侧驱动单元90的电动马达92定位在下级上的右侧驱动单元130的减速齿轮器136的正上方。另外,上级上的左侧驱动单元90的减速齿轮器96定位在下级上的右侧驱动单元130的电动马达132的正上方。
[0125] 在本实施方式的倒置摆动式车辆1中,左侧驱动单元90和右侧驱动单元130在主轮52上方的位置处以偏移状态布置在两个上级和第二级上,并且如上所述在平面观看时彼此大部分重叠。因此,与电动马达92和132以在车辆宽度方向上并置的关系布置在车辆的相同高度上的情况相比,可以在相同车辆主体宽度上针对左侧驱动单元90和右侧驱动单元130的每个在车辆宽度方向上采用更大的布置空间。
[0126] 因此,电动马达92和132的尺寸增加(转矩增加)以及减速齿轮器96和136的添加可以在不增加车辆主体宽度的情况下变得可能。在安装减速齿轮器96和136时,驱动盘58的驱动转矩以及由此的主轮52的驱动转矩可以增加。此外,由于减速齿轮器96和136是具有两个平行轴的形式,其中电动马达92和132的输出动力轴94和减速齿轮器96和136的输出动力轴98和138布置在相同轴线上,可以预想到通过紧凑结构利用小体积的电动马达92和132。另外,具有准备用于不同驱动转矩的模型的输出动力转矩的左侧驱动单元90和右侧驱动单元130可以适当布置,而不改变车辆的分类。
[0127] 另外,由于左侧驱动单元90和右侧驱动单元130布置在两个上级和下级上,倒置摆动式车辆1的重心的位置可以向上定位,并有助于倒置摆动式车辆1的倒置摆动控制。
[0128] 由于左侧驱动单元90和右侧驱动单元130以左右颠倒状态布置在两个上级和下级上,左右之间的重量平衡得到提高。此外,形成热源的电动马达92和132在车辆宽度方向上以彼此隔开的关系布置,并且可以避免由于热源的相邻布置造成的热损害。另外,由于电动马达92和132定位在没有左侧驱动单元附接板22和右侧驱动单元附接板24的开放侧上,因此同样有利地增强冷却性能,并且有助于用于电力装置(未示出)到电动马达92和132的线束的连线和连接。
[0129] 在左侧驱动单元90的减速齿轮器96的伸出部102A相对于电动马达92的中心轴线的位置定位在向上向后倾斜侧的同时,右侧驱动单元130的减速齿轮器136的伸出部142A相对于电动马达132的中心轴线的位置向前定位。换言之,减速齿轮器96和136的伸出部102A和142A的伸出方向在上级和下级之间不同。因此,可以预想到空间的有效利用和车辆主体在向前和向后方向上的重量平衡的调节。
[0130] 在上级上的减速齿轮器96的伸出部102A相对于电动马达92的中心轴线的位置定位在向上向后倾斜侧的情况下,倒置摆动式车辆1的重心位置进一步向上定位,并且有助于倒置摆动式车辆1的倒置摆动控制。右侧驱动单元130的减速齿轮器136的伸出部142A相对于电动马达132的中心轴线的位置向前定位与右侧驱动单元130的减速齿轮器输出动力轴138的转动中心以偏移关系从左侧驱动单元90的减速齿轮器输出动力轴98的转动中心定位到车辆主体后侧重合。这有助于通过空间的有效利用来节省空间。
[0131] 由于左侧驱动单元90和右侧驱动单元130分别是电动马达92和132和减速齿轮器96和136的组件,减速齿轮器96和136的齿轮箱102和142(由于润滑油而作为潮湿腔室)可以集合在左侧驱动单元90和右侧驱动单元130的与干式齿形带系统(驱动滑轮100和140、齿形带122和144以及左右从动滑轮60)分开的一侧。因此,左侧驱动单元90、右侧驱动单元130和齿形带系统的驱动系统的维护性能得到提高。
[0132] 另外,可以只通过以下过程就容易地进行运行和驱动系统的组装。特别是,组装到中空轴54的左右驱动盘58和左右从动滑轮60以及组装在左右驱动盘58之间的主轮52的子组件(即行驶单元)通过螺栓72和螺母74附接到轴支承板20。接着,与驱动滑轮100和140分别组装的左侧驱动单元90和右侧驱动单元130被附接到驱动单元支承区段14。另外,齿形带122和144围绕驱动滑轮100和140和左右从动滑轮60缠绕。
[0133] 如图9所示,左侧驱动单元90的减速齿轮器输出动力轴98的转动中心定位在经过中空轴54的中心的竖直线P上。但是,在侧立视图观看时,右侧驱动单元130的减速齿轮器输出动力轴138的转动中心相对于经过中空轴54的中心的竖直线P的转动中心以偏移关系定位到车辆主体后侧。
[0134] (座椅单元)
[0135] 如图5所示,由树脂制成的柱形套筒47配合在中心柱44的内侧的上半部分内。柱形套筒47具有在其上端处在直径方向上向外延伸的环形凸缘部分47A。柱形套筒47在其凸缘部分47A处夹持在中心柱44的上端面和固定到中心柱44的保持构件49之间,使得柱形套筒47支承在中心柱44上,而不在轴线方向上运动。
[0136] 伸缩支柱180被插入中心柱44,并用作支承座椅以便向上和向下运动的支承柱。特别是,伸缩支柱180在车辆主体向前和向后方向上布置在驱动单元90和130以及电池组
250之间。因此,在伸缩支柱180用来调节座椅的高度时,车辆主体的空间被有效利用,以避免车辆主体的尺寸增加,同时相对沉重的驱动单元90和130以及电池组250可以相对于伸缩支柱180(座椅200)向前和向后很好平衡地布置,由此保持车辆主体的重心的良好平衡。伸缩支柱180由具有锁的气体弹簧(缸式提升设备)构成,并插入中心柱44内,其中活塞杆182定位在下侧,而活塞杆182的端部通过螺母45固定到中心柱44的底部。伸缩支柱180的缸管184被安装成与柱形套筒47一起滑动运动,使其可以相对于车辆主体框架
10向上和向下运动。
[0137] 缸管184的上端从中心柱44向上伸出。缸管184在其上端处固定到座椅(鞍座)200的座椅框架202。座椅200由通过弯曲管构件形成大致四边形框架形状的所述座椅框架202构成。座椅200进一步由固定到座椅框架202的板形式的基部构件201和附接到基部构件201的上部并具有缓冲性能的座椅主体206构成。座椅200进一步由附接到基部构件201的下部的座椅底盖204和附接到座椅底盖204的相对左右侧的侧防护构件207构成。用于进行伸缩支柱180的解锁的座椅提升杆(操作杆)198(参考图11)布置在座椅底盖204的一个侧部上。
[0138] 侧防护构件207由比较硬的材料(这里为橡胶)制成,并设置成在座椅200的宽度方向(向左和向右方向)定位在最外侧。因此,即使考虑到骑行舒适性等,座椅主体206由比较软的材料(这里为聚酯)制成,驾驶员也可以在驾驶员登上倒置摆动式车辆1时根据情况需要通过抓握左右侧防护构件207而采取稳定的骑行姿态。另外,如图2所示,车辆主体的部件设置成定位在假想线L1的内侧,假想线L1将左右侧防护构件207的外边缘和左右侧踏板40的外边缘彼此连接。换言之,座椅200和踏板40在向左和向右方向上设置比外壳体18更大的宽度。因此,同样在车辆主体向左或向右翻转的状态下,只有侧防护构件207中的一个和踏板40中的一个接触地面等,并因此可以防止车辆主体部件的损坏或类似情况的出现。
[0139] 在所述的座椅支承结构中,座椅200附接到伸缩支柱180,使其定位在车辆主体的最上部处。驱动单元90和130和电池单元的一部分布置在座椅200的下侧,如图1所示。因此,可使得车辆主体紧凑,同时可以保持良好的重心平衡。如果伸缩支柱180的座椅提升杆198被操作,那么伸缩支柱180的锁定被取消,并且缸管184通过伸缩支柱180的内部气体压力向上运动。因此,座椅主体206的高度可以根据驾驶员的身体、喜好等自由调节。
[0140] (座椅提升机构)
[0141] 现在参考图11-15描述用于座椅200的使用伸缩支柱180的提升机构。如图11和12所示,座椅框架202包括通过多个螺栓紧固到基部构件201的下面并在向上和向下方向上开放的环形主框架211,以及大致彼此平行延伸从而在车辆主体的向前和向后方向上横跨主框架211的一对子框架212。主框架211在其后部连接到第一连接基部213(参考图5),基部定位在伸缩支柱180的缸管184的后侧周面上。
[0142] 子框架212的后端被弯曲到内侧,并彼此连接以形成U形连接部分214。此连接部分214连接到定位在缸管184的前侧周面上的第二连接基部215(参考图5)。第二连接基部215相对于与主框架211连接的连接基部213向下定位。另外,子框架212在其前端处连接到主框架211的前部的内周面。
[0143] 如图13所示,座椅提升杆198包括具有曲柄形状的杆臂(第一臂)222和与杆臂221接合的操作臂(第二臂)212。在杆臂221上,左端侧上的杆部分221b响应于右端侧上的直部分221a的操作输入而摆动,该直部分221a具有设置在其末端处的操作件(操作部分)220。操作臂222响应于杆部分221b的摆动而枢转,以便按压伸缩支柱180的解锁按钮(提升调节按钮)181。
[0144] 杆臂221的直部分221a在向左和向右方向上延伸,并且通过具有U形支承部分的安装支架224附接以便枢转运动到附接板223。附接板223在主框架211和座椅框架202下方的一个子框架212之间延伸,如图11所示。杆部分221b从直部分221a的左端向后弯曲,并且杆部分221b的端部进一步在向左和向右方向上延伸,并与操作臂222的前侧上部接合。
[0145] 如图13所示,操作臂222包括平板形式的主体部分230,主体部分230内形成缸管184的上部延伸穿过其中的开口230a;以及设置成在主体部分230的左右边缘和前边缘向上伸出的周壁部分231。周壁部分231在其右前部分处被切去,使得杆部分221b可以邻靠主体部分230的上面。杆部分221b通过周壁部分231的前侧锁定,从而防止其从主体部分
230的上面脱离。
[0146] 枢轴232在向左和向右方向上延伸,并且配合在周壁部分231的左右后部内。枢轴232通过从主框架211的后部以向上伸出的方式设置的一对支承件233支承。枢轴232相对于伸缩支柱180定位在车辆主体后侧上,并且操作臂222的与杆部分221b接合的接合部分222a(主体部分230的前侧上部)相对于伸缩支柱180定位在车辆主体前侧(参考图5)。通过刚刚描述的这种构型,可以在座椅主体206下方的有限空间内确保较高的杠杆比(从枢轴232到与杆部分221b接合的接合部分222a的距离和从枢轴232到与解锁按钮181邻靠的邻靠部分的距离之间的比),并且驾驶员可以较小的力按压解锁按钮181。另外,操作臂222布置在成对的子框架212之间的空间内,并在该空间内枢转运动。换言之,对于座椅框架202,可以确保座椅提升杆198在座椅200下方的布置空间的强度,并消除可能在运动主体运动时出现的对于杆操作形成干扰的影响。
[0147] 下推杆234设置在操作臂222上,使其在开口230a上方在向左和向右方向上横跨主体部分230的开口230a。下推杆234的下面与向上偏压的解锁按钮181处于通常接触状态。一对腿部234a形成在下推杆234的相对端处,使其大致在竖直方向上延伸。腿部234a固定到周壁部分231的左右周面。
[0148] 在座椅200的高度需要调节时,杆臂221可以通过驾驶员向上提升操作件220的前端来枢转(参考图13的箭头A)。此时,杆臂221的杆部分221b向下摆动,以便下压操作臂222的前侧,由此向下枢转操作臂222。因此,解锁按钮181通过向下运动的下推杆234按压,消除其锁定的伸缩支柱180的缸管184向上运动,如图14所示。在座椅200向上运动到希望高度时,驾驶员可通过取消操作件220的操作取消解锁按钮181的按压,以便将伸缩支柱180再次置于锁定状态。注意到在座椅200的位置向下运动时,驾驶员可在操作件220的前端向上提升的状态下向下按压座椅200的上面,并在希望高度处取消操作件220的操作。另外,杆臂221在相反方向(不按压操作臂222的方向)上的枢转运动通过与杆部分221b邻靠的枢转运动限制销235来限制。
[0149] 除了操作件220以及附接操作件220的杆臂221的右端侧上的一部分之外,座椅提升杆198容纳在座椅200内。在座椅提升杆198结合在座椅200内时,操作件220之外的部件被组装到座椅内,如图15所示,并且座椅200在杆臂221的右端从形成在座椅底盖204内的开口(狭缝)236延伸的状态下组装。接着,在整个座椅200最终组装的状态下,操作件220可以配合到杆臂221的右端,并通过六角螺母237固定。因此,组装性能良好。
[0150] 座椅提升杆198以如下方式设置,即在平面观看时,与座椅200的包括操作件220和操作臂221的从开口236伸出的部分的下侧重叠。另外,至少从座椅提升杆198定位在最外侧的操作件220设置成使其在座椅200下方相对于外壳体18定位在外侧上。因此,在其中驾驶员以双腿夹持车辆主体的姿态登上车辆主体(外壳体)并同时容易接近伸缩支柱180的座椅提升杆198的紧凑构型中,可以防止与座椅提升杆198的意外接触。
[0151] (电池组的支承结构)
[0152] 如图1和3所示,用于支承电池组250的电池盒251被支承在支架板17上。电池盒251包括矩形形状的底板253、前侧壁254和在底板253的前侧和相对的左右侧上直立的一对左右侧壁255。该对左右侧壁255向上延伸得比前侧壁254远,并且电池盒251形成盒体形状,其具有从前侧上部到上部和后部的整个区域连续的开口257(参考图16)。注意到在另一实施方式中,开口257优选地至少向上开放,并且后部侧面可以闭合。左右侧壁255在向上和向下方向上被下压到其中间部分的后边缘处的前侧,以扩张开口257。因此,通过电池盒251支承的电池组250在向上和向下方向上在侧面后部侧的中间部分处暴露。
[0153] 支架258联接到中心柱44,使其向后延伸,并且电池盒251的前侧壁254在其前面处连接到支架258。外壳体18沿着开口257的边缘部分布置,使得电池盒251的开口257暴露于外侧。
[0154] 电池组250形成大致竖直细长的平行六面体。锁定突出部262以伸出方式设置在电池盒251的底板253的上面上,并且接收孔263以凹入状态设置在电池组250的底面上,使得锁定突出部262可接收在接收孔263内。锁定突出部262伸入接收孔263内,以限制电池组250在沿着该面的方向上相对于底板253的滑动运动,同时电池组250可以围绕锁定突出部262向后倾斜。特别是,通过接收孔263和锁定突出部262之间的接合,电池组250可在安装位置和可移除位置之间枢转,在安装位置上,其前面沿着前侧壁254延伸,在可移除位置上,其前面相对于前侧壁254向后倾斜。在安装位置,形成在电池组250和电池盒251上的端子(未示出)彼此接触,以允许电力从电池组250供应。注意到在其他实施方式中,锁定突出部262可以不形成在底板253上,而是可以形成在前侧壁254上。
[0155] 如图1和16所示,盖260被支承成在前侧壁254的上边缘部分处枢转运动,并形成电池盒251的上壁。盖260包括用于闭合形成在前侧壁254的上部处的开口的前板265、以一角度连接到前板265的上边缘并被构造成闭合形成在左右侧壁255的上端之间的开口的上板266以及以一角度连接到上板266的后边缘的后板267。盖260具有大致通道形状的横截面。
[0156] 盖260具有以伸出方式设置在前板265的反面(后面)内的一对左右臂268。轴269被支承在前侧壁254的后面的上部处,使其在向左和向右方向上延伸。盖260通过轴
269在其臂268处支承以便枢转运动,使其支承在前侧壁254的上边缘部分上,从而围绕在向左和向后方向延伸的轴线枢转运动。盖260可以在闭合位置和打开位置之间枢转,在闭合位置,盖260闭合电池盒251的上部,并且在打开位置,盖260在从右侧到前侧观看时在逆时针方向上枢转。扭转螺旋弹簧(未示出)介于盖260和前侧壁254之间,并通过轴269支承。因此,盖260通过扭转螺旋弹簧偏压到打开位置。注意到盖260可以只在伸缩支柱
180伸长的状态下枢转,直到座椅200布置在不与盖260干涉的上部位置。在伸缩支柱180收缩直到座椅200定位在下部位置(就座位置)时,座椅200在其后端面处与盖260的前板265邻靠,从而限制盖260从闭合位置到打开位置的枢转运动。盖260在闭合位置处与外壳体18协作,从而平滑地形成倒置摆动式车辆1的外面。
[0157] 在电池组250的上面上形成一个锁闩孔270和一对左右接收孔271,使得接收孔271布置在锁闩孔270的左右上。同时,在盖260的上板266的反面以伸出方式设置一个锁闩273和一对左右突出部274,使得突出部274布置在锁闩273的左右上。通过将电池组
250布置在安装位置并将盖260布置在闭合位置,成对的左右突出部274插入成对的左右接收孔271,并且锁闩273插入锁闩孔270。锁闩273和锁闩孔270以公知的推推机构形成,使得如果锁闩273一旦推入锁闩孔270,那么锁闩273就通过锁闩孔270锁定,并且如果锁闩273在锁闩273通过锁闩孔270锁定的状态下被再次推入锁闩孔270,锁闩273通过锁闩孔270的锁定被取消。在锁闩273与锁闩孔270接合并且突出部274与接收孔271接合时,盖260被保持在闭合位置,并且电池组250被保持在安装位置。
[0158] 在电池组250被安装在电池盒251上时,伸缩支柱180首先伸长,将座椅200布置在上部位置。因此,由于盖260可以枢转到打开位置,盖260布置到打开位置。接着,电池组250被倾斜从而从电池盒251的后部接近,使其下端部分到达前侧,由此电池盒251的锁定突出部262伸入到电池组250的接收孔内,从而将电池组250布置到可移除位置。接着,电池组250相对于电池盒251围绕锁定突出部262枢转,以便将电池组250布置到安装位置。接着,盖260枢转到闭合位置,使得锁闩273和锁闩孔270以及突出部274和接收孔271彼此接合。因此,电池组250被安装在电池盒251上。接着,伸缩立柱180收缩从而将座椅200布置在下部位置,由此限制盖260的枢转运动。因此,盖260被向下推动,并且由于盖260即使在锁闩273和锁闩孔270之间的接合取消时也不能枢转,因此电池组250被保持在支承在电池盒251和盖260之间的状态。在电池组250将要从电池盒251移除时,伸缩立柱180伸长,将座椅200布置到上部位置,允许盖260枢转运动到打开位置。
[0159] (电单元)
[0160] 如图1所示,电单元300包括用于控制左右驱动单元90和130的主轮控制动力驱动单元301(此后称为主轮PDU)以及用于控制后轮单元80的后轮控制动力驱动单元302(此后称为后轮PDU)。电单元300还包括用于将从电池组供应的DC电压分步减小到预定DC电压的DC-DC转换器304(此后称为转换器)以及将信号传送到多种传感器并从多种传感器传送信号的I/O接口单元305(此后称为I/O单元)。电单元300还包括操作电源接通/断开的开关单元306以及用于检测车辆主体框架10(倒置摆动式车辆1)相对于预定轴线(例如竖直线)的倾斜角度和角速度的回转传感器308。来自结合在座椅单元170中的就座传感器307、回转传感器308和开关单元306的信号被输入I/O单元305。
[0161] 如图1所示,在车辆主体框架10内,行驶单元支承区段12的前边缘部分12A在侧立视观看最向前布置。由于驱动单元支承区段14的前端由从前边缘部分12A朝着上侧向后倾斜的第一管14A和第二管14B形成,因此该驱动单元支承区段14的前端从前边缘部分12A向后偏移。布置在行驶单元支承区段12下方的行驶单元50的主轮52的外周边上的前端比前边缘部分12A向前更远地伸出。为了包括车辆主体框架10和行驶单元50,外壳体
18的前面部分形成弯曲面,其从驱动单元支承区段14的前侧上端平滑延伸到主轮52的外周前端。因此,在车辆主体框架10的前侧上,空间315形成在车辆主体框架10的前侧和外壳体18的前面部分之间。特别是,空间315被形成为使其从驱动单元支承区段14的第一管14A和第二管14B的前侧延伸到行驶单元支承区段12的前侧。电单元300布置在空间
315内。
[0162] 主轮PDU301和后轮PDU302包括由CPU、存储器等构成的微型计算机和用于控制供应到电动马达84、92和132的电流或电压的开关电路。来自就座传感器307、回转传感器308和开关单元306的信号经由I/O单元305输入主轮PDU301和后轮PDU302。主轮PDU301基于事先设置的倒置摆动控制响应于来自就座传感器307和回转传感器308的信号而控制电动马达92和132。后轮PDU302基于事先设置的转动控制规则响应于来自就座传感器307和回转传感器308的信号而控制电动马达84。
[0163] 如图1和3所示,主轮PDU301和后轮PDU302支承在矩形第一板320的相同面上。主轮PDU301在纵向上支承在第一板320的一侧上,而后轮PDU302支承在另一侧上。另外,扇321设置在第一板320的布置有主轮PDU301的端部处。在本实施方式中,风扇321是公知的轴流风扇,其具有矩形的框架主体和被支承以便在框架主体内转动的转动翼。风扇
321布置在第一板320上,使其转动轴线平行于第一板320的纵向延伸。主轮PDU301大于后轮PDU302,并且其离开第一板320的厚度更大。
[0164] 如图4所示,支架322被安装在行驶单元支承区段12的前边缘部分12A以及左右成对侧部12C的前端部处。支架322具有朝着后部向上推进的倾斜面,并具有比前边缘部分12A更远地向前延伸的前端。另外,一对固件323联接到驱动单元支承区段14的第一管14A和第二管14B的下端部,并在向前方向以及它们彼此接近的方向上伸出。第一板320通过螺钉、螺栓等被紧固到支架322的前端和紧固件323。第一板320向前和向后延伸地布置,使得后轮PDU302布置在前侧上,同时主轮PDU301布置在后侧上。第一板320进一步以倾斜关系布置,使其朝着后部向上推进。第一板320布置成使其前端部相对于支架322的前端部向后偏移。支架322的前端部比第一板320和支承在第一板320上的后轮PDU302更远地向前延伸。
[0165] 如图1和3所示,转换器304、I/O单元305和开关单元306支承在矩形的第二板325的相同面上。转换器304在纵向上支承在第二板325的一侧上,并且I/O单元305和开关单元306以彼此并置关系支承在第二板325的另一侧上。转换器304大于I/O单元305,并且离开第二板325的厚度更大。一对紧固件326联接到驱动单元支承区段14的第一管
14A和第二管14B的向上和向下延伸部分的中间部分,并在它们彼此接近的方向上伸出。第二板325通过螺钉、螺栓等紧固到紧固件326的前侧和连接板14H。第二板325具有向前和向后指向的面,并向上和向下延伸地布置。转换器304布置在第二板325的前面的下部处,并且I/O单元305布置在前面的上左部分上,而开关单元306布置在前面的上右部分处。
[0166] 开关单元306具有向前延伸经过形成在外壳体18的前面部分内的开口并向外暴露的开关按钮328。开关按钮328的作为推动操作面的外面具有类似于外壳体18的外面向上倾斜指向并响应于开关的接通或断开状态而发光的显示装置329。显示装置329可以例如是LED。注意到在另一实施方式中,显示装置329可以间断地接通或发出彩色光的形式指示倒置摆动式车辆的状态(例如是否存在失效、电池剩余容量等)。
[0167] 如图1和2所示,第一盖335联接到第一板320的前面侧,从而覆盖后轮PDU302、主轮PDU301和风扇321。第一盖335具有位于其前端部分的前开口336,并在其后端部分处具有后开口(未示出),其限定风扇321的外周边。换言之,主轮PDU301和后轮PDU302布置在由第一板320和第一盖335限定的空间内,并且该限定的空间允许空气经过前开口336和风扇321连通。外壳体18优选地在其一部分处具有用于外侧和内侧彼此连通的通风口,其定位在第一盖335的前开口336的前部。
[0168] 第二盖338联接到第二板325的前面侧,从而覆盖转换器304、I/O单元305和开关单元306。第二盖338在其下端部分处联接到第一盖335的后端部分的外面,并经由风扇321与第一盖335的内侧连通。第二盖338具有位于其上端部分处的上部开口339。换言之,转换器304、I/O单元305和开关单元306布置在由第二板325和第二盖338限定的空间内。该限定的空间允许空气经由风扇321和上部开口339连通。注意到开关单元306的开关按钮328延伸穿过第二盖338,并伸出到外壳体18的前面部分。
[0169] 通过如上所述的构造,如果风扇321转动,那么外壳体18的下部的空气从第一盖335的前开口336吸入,顺序地经过第一盖335的内侧、风扇321和第二盖338的内侧,并从第二盖338的上部开口339排放。在空气经过第一盖335和第二盖338的内侧时,空气与后轮PDU302、主轮PDU301、转换器304、I/O单元305和开关单元306交换热量,以使其冷却。由第一盖335和第二盖338限定的路径在倾斜的同时在向上和向下方向上延伸。由于空气从布置在下端侧上的前开口336吸入并从布置在上端侧上的上部开口339排放,因此通过在第一盖335和第二盖338内的热交换加热的空气容易流动。
[0170] 从第二盖338的上部开口339排放的空气沿着外壳体18的上壁的内面向后引入外壳体18,并从形成在外壳体18的后面部分的上端处的出口342(参考图16)排放到外壳体18外侧。因此,经过第一盖335的内侧和第二盖338的内侧的高温空气不冲击在驾驶员上。注意到用于上部开口339和出口342彼此连通的通风管可以设置在外壳体18内。
[0171] 回转传感器308被支承在安装在成对的左右第三管14C的前端部分之间的支架345上(参考图4),并布置在第一管14A和第二管14B的下端部分之间,如图1所示。更特别是,回转传感器308在向前和向后方向上布置在第一板320和右侧驱动单元130之间,并在向上和向下方向上布置在第二板325和主轮52之间。
[0172] 虽然在以如上所述的方式构造的电单元300中,第一盖335的前边缘布置在电单元300的最前侧,如图1所示,第一盖335的前边缘相对于经过构成行驶单元50的前边缘的主轮52的前边缘(特别是布置在最前侧的从动滚子64的前边缘)的竖直线L2(切线)布置在后侧。另外,后轮PDU302、主轮PDU301、转换器304、I/O单元305、开关单元306、第一盖335和第二盖338相对于经过座椅200的前边缘(特别是座椅主体206的前边缘)和支架322的前边缘的虚线L3向后布置。通过刚刚描述的这种构型,如果比较大的物体与倒置摆动式车辆1的前侧部分碰撞,那么由于该物体与座椅200的前边缘或支架322的前边缘碰撞,可以避免它与电单元300的碰撞。
[0173] 在本实施方式中,支承在向前和向后方向上具有比主轮52小的宽度的左右驱动单元90和130的车辆主体框架10设置在包括主轮52的行驶单元50的上方。另外,电单元300设置在作为通过提供外壳体18而形成的死区的空间315内,外壳体18平滑地覆盖车辆主体框架10的上前边缘到主轮52的前边缘。因此,可以预料到整个倒置摆动式车辆1的紧凑性。另外,由于开关单元306的开关按钮328和显示装置329设置在外壳体18的前侧面上,可有助于坐在座椅200上的驾驶员对显示装置的确认和开关按钮328的操作。另外,可以使得驾驶员之外的第三方更难以进行开关按钮328的操作。
[0174] 现在,参考图17描述驾驶员将要登上的倒置摆动式车辆的构型和操作。在驾驶员意欲登上倒置摆动式车辆(即将要坐在座椅200上)时,驾驶员会操作登车按钮241(参考图17)以便临时停止倒置摆动控制,登车按钮241设置在驾驶员容易从处于图1所示的自己直立状态(即起动后)的倒置摆动式车辆1的后部接近登车按钮241的位置上。因此,如图17所示,车辆(更特别是车辆主体框架10、支承在框架10的上部处的驱动单元等)通过自重围绕中空轴54向后枢转(参考图2)。随后,设置在车辆主体框架10上的后侧限制止挡34停止在它与后轮臂78的上面接触的位置,从而将车辆置于向后倾斜状态。此时,座椅200也与车辆主体框架10一起从图1所示的驱动位置向后枢转,以便运动到图17所示的下部开始登车位置(向后等待位置)。因此,由于座椅200的座椅面位置变低,甚至从车辆主体的后部,驾驶员也可容易就座。坐在车辆上的驾驶员可再次操作登车按钮241,以起动倒置摆动控制。倒置摆动控制的起动可在就座传感器307检测到驾驶员就座之后经过预定时间时执行,而不考虑登车按钮241的操作。
[0175] 这里,如图1所示,座椅主体206具有包括在侧立视图观看时在大致水平方向上从前边缘到中央部分的座椅面的座椅面主要部分206a以及从座椅面主要部分206a的后边缘向后向上倾斜的座椅面后部206b。以此方式,由于座椅200具有倾斜的座椅面后部206b,驾驶员的臀部可得到稳定支承。另一方面,在驾驶员坐在座椅200上时,由于座椅面后部206b如图17所示倾斜到大致水平方向,驾驶员可在后部等待位置更容易从车辆主体后部登上车辆。另外,在支承座椅主体206的下侧的基部构件201中,主要部分201a形成大致平坦形状,并且后部201b类似于座椅主体206的座椅面如图11所示向后向上倾斜地倾斜。
因此,座椅面上的载荷可以有利地分布,同时允许座椅主体206由于驾驶员的载荷变形
[0176] 注意到在座椅200置于图18的变型所示的向后倾斜状态时,座椅面角度可以设置成使得座椅面后部206b在侧立视图观看时置于与水平方向相同或低于水平方向的倾斜状态(这里座椅面后部206b相对于水平方向以预定角度θ向后向下倾斜地倾斜)。因此,可以进一步有助于驾驶员就座。
[0177] (倒置摆动式车辆的姿态和驱动控制)
[0178] 描述倒置摆动式车辆1的行驶操作。主轮PDU301在任何时刻根据回转传感器308测量的车辆主体框架10在向前或向后以及向左或向右方向上的倾斜角度以及角速度的变化来进行有关包括坐在座椅主体206上的驾驶员的整个倒置摆动式车辆1的重心位置的算术操作。
[0179] 在包括驾驶员的整个倒置摆动式车辆1的重心定位在中间位置(例如伸缩立柱180的中心的正上方的位置)时,主轮PDU301按照倒置摆动控制规则根据控制过程来驱动左右驱动单元90和130的电动马达92和132,以便将车辆主体保持在直立姿态。
[0180] 此时,后轮PDU302按照旋转控制规则根据控制过程将后轮单元80的电动马达84保持在停止状态,并且后轮82不转动。
[0181] 如果包括驾驶员的整个倒置摆动式车辆1的重心相对于中间位置运动到前侧,那么主轮PDU301按照倒置摆动控制规则根据控制过程以相同速度在向前转动方向上驱动左右驱动单元90和130的电动马达92和132。左右驱动盘58按照电动马达92和132的驱动以相同速度向前转动,并且主轮52围绕其轮中心向前转动,即在向前方向上旋转。此时,由于左右驱动盘58之间不存在转动速度差,驱动盘58的驱动滚子66和主轮52的从动滚子64不转动,并且倒置摆动式车辆1直线向前运动。
[0182] 如果包括驾驶员的整个倒置摆动式车辆1的重心相对于中间位置运动到后侧,那么主轮PDU301按照倒置摆动控制规则根据控制过程以相同速度在相反转动方向上驱动左右驱动单元90和130的电动马达92和132。左右驱动盘58按照电动马达92和132的驱动以相同速度反向转动,并且主轮52围绕其轮中心反向转动,即在向后方向上旋转。此时,由于左右驱动盘58之间不存在转动速度差,驱动盘58的驱动滚子66和主轮52的从动滚子64不转动,并且倒置摆动式车辆1直线向后运动。
[0183] 在向前运动和向后运动时,后轮PDU302执行按照旋转控制规则的控制过程,以便保持后轮单元80的电动马达84的停止状态,并因此,后轮82不旋转。但是,后轮82的自由滚子随着倒置摆动式车辆1的向前运动而转动。
[0184] 如果包括驾驶员的整个倒置摆动式车辆1的重心相对于中间位置运动到左侧或右侧,那么主轮PDU301按照倒置摆动控制规则根据控制过程在彼此不同的转动方向和/或以彼此不同的转动速度驱动左右驱动单元90和130的电动马达92和132。通过电动马达92和132的驱动,左右驱动盘58之间存在转动速度差。因此,由于左右驱动盘58的转动力,在垂直于周向(切向)上的力的方向上的力的分量作用在左右驱动滚子66和主轮52的从动滚子64的接触面上。通过该力的分量,从动滚子64围绕其中心轴线转动(旋转)。
[0185] 从动滚子64的转动通过左右驱动盘58之间的转动速度差确定。例如,如果左右驱动盘58以相同速度在彼此不同的相反方向上转动,那么主轮52根本不旋转,但是从动滚子64出现转动。因此,向左和向右方向上的驱动力施加到主轮52,倒置摆动式车辆1在向左或向右方向上运动(横向运动)。此外,如果左右驱动盘58在相同方向上以彼此不同的速度转动,则从动滚子64发生转动,同时主轮52旋转。因此,倒置摆动式车辆1向前倾斜或向后倾斜运动。
[0186] 此时,后轮PDU302可驱动后轮单元80的电动马达84,使得后轮82按照旋转控制规则根据控制过程在成直角的方向上以等于运动速度的转动速度转动(旋转)。如果由于主轮52的从动滚子64的转动造成的运动量和由于后轮82的转动造成的运动量之间出现差别,那么倒置摆动式车辆1转向。
[0187] 虽然,结合其多个示例性实施方式描述了本发明,但本领域普通技术人员可容易理解到,本发明不局限于以上描述的实施方式,而可以适当改变,而不偏离本发明的范围。例如主轮52可以被构造成使得多个从动滚子64被组合以形成其中它们可以彼此独立转动的环形。用于通过刚刚描述的这种组合形成从动滚子64的支承构件不局限于圆环构件62,而可以通过盘形构件实现,该盘形构件在其外周边上具有用于从动滚子64的多个支承部分。另外,后轮82不局限于全方向轮,而可以通过使用正常橡胶轮胎的主轮实现。左侧驱动单元90的减速齿轮器96的伸出部102A可以相对于电动马达92的中心轴线的位置与右侧驱动单元130的减速齿轮器136的伸出部142A的伸出方向相反地伸出到车辆主体后侧。
左侧驱动单元附接板22和右侧驱动单元附接板24可以具有减速齿轮器输出动力轴98和
138可以穿过其中的开口(通孔),以代替切去部分22B和24B。
[0188] 另外,以上描述的实施方式中的部件不是完全必要的部件,而可以适当选择和选用,而不偏离本发明的范围。减速齿轮器不是必要的,而可以省略,但是左右驱动滑轮100和140可以直接通过左右电动马达92和132驱动,如图19所示。后轮单元80也可以省略。
[0189] 附图标记的描述
[0190] 1 倒置摆动式车辆、10 车辆主体框架、12 行驶单元支承区段、14 驱动单元支承区段、16 电池支承区段、18 外壳体、22 左侧驱动单元附接板、22A 螺栓穿透孔、22B 切去部分、24 右侧驱动单元附接板、24A 螺栓穿透孔、24B 切去部分、26 附接螺栓、28 安装螺栓、40 踏板、42 前侧限制止挡、44 中心柱、46 角撑板、47 柱形套筒、50 行驶单元、52 主轮、54 中空轴、54A 定位台阶部分、55 中央通孔、56 球轴承、58 驱动盘、60 从动滑轮、62 圆环构件、64 从动滚子、66 驱动滚子、68 螺母、68A 环形突出部、72 带头螺栓、74 螺栓、78 后轮臂、80 后轮单元、82 后轮、84 电动马达、85 外壳体、90 左侧驱动单元、92 电动马达、94 输出动力轴(马达输出动力轴)、96 减速齿轮器、98 输出动力轴(减速齿轮器输出动力轴)、100 驱动滑轮、102 齿轮箱、102A 伸出部、122 齿形带、124 调节螺栓、126 锁定螺母、130 右侧驱动单元、132 电动马达、136 减速齿轮器、138 输出动力轴(减速齿轮器输出动力轴)、140 驱动滑轮、142 齿轮箱、142A 伸出部、144 齿形带、146 调节螺栓、148 锁定螺母、170 座椅单元、180 伸缩支柱、181 解锁按钮、182 活塞杆、184 缸管、198 座椅提升杆、200 座椅、201 基部构件、202 座椅框架、204 座椅底盖、206 座椅主体、206a 座椅面主要部分、206b 座椅面后部、207 侧防护构件、211 主框架、212 子框架、221 杆臂、
222 操作臂、222a 接合部分、234 下推杆、235 枢转运动限制销、236 开口、241 登车按钮、
250 电池组、251 电池盒、254 前侧壁、257 开口、260 盖、262 锁定突出部、263 接收孔、
268 臂、270 锁闩孔、273 锁闩、300 电单元、301 主轮控制动力驱动单元、302 后轮控制动力驱动单元、304 DC-DC转换器、305 I/O接口单元、306 开关单元、308 回转传感器、320 第一板、321 风扇、325 第二板、328 开关按钮、329 显示装置、335 第一盖、338 第二盖。
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