JP2015143042A - 移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ハウジング内の電子機器の冷却性能を担保しつつ、ハウジングの防水性能を高める移動体を提供する。
【解決手段】移動体１は、外部に露出する上カバー12を、熱膨張可能な材質で形成し、上カバー12の縁部12ａと下カバー11の縁部11ａとの間の隙間Ｓ１の端部を換気口Ｓとして利用する。自然換気によるハウジング10内の冷却と防水性能を同時に達成させることができる。移動体１を屋外で利用する場合、上カバー12には日光が当たり易く、下カバー11には日光が当たり難い。ハウジング10内の電子機器から発生される熱は上昇して上カバー12の内側に集まる。このため、上カバー12は、下カバー11に比べて温度が上がり易く、上カバー12と下カバー11との間で温度差ができ易い。このような現象を利用し、上カバー12の熱膨張によって、天気の良い日は換気口Ｓを大きく開かせることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、外部に露出すなわち屋外で日光が当たるように露出した電子機器収容用のハウジングを備えた移動体に係り、特に倒立二輪車に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２０１１−１１０９８０号公報がある。この公報に記載された移動体には、前進時に走行風を取り入れるための通気孔を有するフレームが設けられている。そして、フレーム内には、移動体前進時の走行風により流入する空気の流れに沿って、送風を行うための送風ファンが設けられている。送風ファンによる通気孔からの風によって、基板のパワー素子を冷却している。前後左右の移動時および停止時の判別に基づいて、送風ファンの回転速度を変更するような制御が行われている。前進時以外での流入風の減少に対して、送風ファンの回転速度を高めて常に良好な冷却性を確保している。フレームは瓢箪形状をなしており、フレームのクビレ部分に複数の通気孔が鉛直方向に並設されている。そして、このフレーム内では、通気孔の近傍に送風ファンが設置され、クビレ部分に電装ユニットが配置されている。そして、電装ユニットを送風ファンによって強制的に冷却している。

特開２０１１−１１０９８０号公報

しかしながら、前述した従来の移動体ではフレームのクビレ部分には通気孔が設けられているが、各通気孔から雨が入り易く、この雨水によって、フレーム内の電子機器に悪影響を与える虞があるといった問題点があった。そして、雨を考慮して通気孔を小さくした場合には、流入する空気量が低減するため、冷却性能の低下を招来する。

本発明は、ハウジング内の電子機器の冷却性能を担保しつつ、ハウジングの防水性能を高めるようにした移動体を提供することを目的とする。

本発明は倒立状態を維持するように制御されると共に、電子機器が収容されたハウジングを備えた移動体において、
外部に露出する前記ハウジングは、
上部が開口された下カバーと、
前記外部に露出して、前記下カバーの前記開口を塞ぐように配置されると共に、熱膨張可能な材質で形成された上カバーと、を有し、
前記上カバーの縁部と前記下カバーの縁部との間の隙間の端部が換気口として形成され
前記上カバーの熱膨張によって前記隙間及び前記換気口が大きくなる。

本発明では、外部に露出する上カバーを熱変形可能な材質で形成し、上カバーの縁部と下カバーの縁部との間の隙間の端部を換気口として利用している。このような構成により、自然換気によるハウジング内の冷却と防水性能を同時に達成させることができる。すなわち、移動体を屋外で利用する場合、上カバーには日光が当たり易く、下カバーには日光が当たり難く、さらに、ハウジング内の電子機器から発生される熱は上昇して上カバーの内側に集まる。このため、上カバーは、下カバーに比べて温度が上がり易く、上カバーと下カバーとの間で温度差ができ易い。このような現象を利用して、上カバーの熱変形により、天気の良い日は、換気口を大きく開かせることができる。これにより、ハウジング内での換気性能が高められ、ハウジング内の電子機器の冷却性能を担保することができる。これに対して、雨天時においては、上カバーに集中的に雨が当たるので、上カバーが下カバーに対してより冷却されるので、上カバーに熱収縮を発生させ、これによって、雨の日は、換気口を小さくするか又は閉じさせることができ、雨水が換気口から入り難くしている。

前記上カバーは、前記下カバーより熱膨張率が高い材質で形成されている。
このような構成によって、下カバーに対して上カバーの熱変形を一層容易に起こさせることができる。

前記上カバーと前記下カバーは同じ材質で形成されている。

前記換気口は、前記ハウジングの上部で且つ後部側に設けられると共に、水平より下方に向けて開放されている。
このように換気口は、ハウジングの後部側で水平より下方に向けて開放されているので、走行時や駐車時に、上から降ってくる雨を換気口から入りにくくして、ハウジングの防水性能を更に高めている。さらに、換気口は下を向いているので、移動体の駐車時において、換気口から塵や埃が入り難くなる。

また、前記上カバーの熱膨張によって前記換気口が大きくなる上カバー拡張方向で前記換気口に対向する位置において、前記上カバーの前記縁部と前記下カバーの前記縁部との間には、熱膨張によって前記上カバーを前記上カバー拡張方向に移動させる熱膨張部品が配置され、前記熱膨張部品は、前記下カバーより熱膨張率が高い材質で形成されている。
このように、熱膨張部品は、上カバーの縁部と下カバーの縁部との間において、上カバー拡張方向で換気口と対向する位置に配置されている。そして、熱膨張部品は、熱膨張時に、上カバーを上カバー拡張方向に移動させ、熱収縮時に、上カバー拡張方向と反対の方向に移動させるように配置されているので、熱膨張部品によって、換気口の開口度を変えることが助成され、換気口の開口度の変化を確実に起こさせることができる。

また、前記換気口の近傍には、前記上カバーの前記縁部と前記下カバーの前記縁部とを連結する連結ガイド手段が配置され、前記連結ガイド手段は、前記換気口近傍において、前記上カバーの熱膨張によって前記換気口が大きくなる上カバー拡張方向における前記上カバーと前記下カバーとの相対的な離間を案内する。
このように、連結ガイド手段が換気口の近傍に配置されることで、換気口の開口度の変化を確実に起こさせることができる。

また、前記連結ガイド手段は、前記下カバーに形成された貫通孔を通して前記上カバーに固定される軸部を有する。
このような軸部を利用することで、上カバーと下カバーとの連結及びガイドを簡易に構成させることができる。

本発明によれば、ハウジング内の電子機器の冷却性能を担保しつつ、ハウジングの防水性能を高めることができる。

本発明に係る移動体の一実施形態を示す側面図である。 移動体に適用するハウジングを示す断面図である。 本発明に係る移動体のハウジングを示す側面図である。 ハウジングを乗員側から見た背面図である。 変形例に係るハウジングを示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る移動体の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、後述する「前」「後」は、移動体の前進方向を「前」として規定している。

図１に示されるように、移動体１は、立乗りタイプのパーソナルモビリティをなす倒立二輪車である。この移動体１は、倒立状態を維持するように制御されると共に、バッテリー、ジャイロ、車輪駆動用モータなどの重量部品が内部に収容された本体部２を有している。この本体部２は左右に車輪３を有し、本体部２の上面には、利用者が足を乗せるためのステップ４が設けられている。

このような本体部２には、棒状のステム６が立設され、ステム６の上部にはハンドル部７が固定されている。この移動体１は、ハンドル部７の根元近傍で且つステム６の上部において、スピードメータ、スイッチ、カードリーダを配置させるためのフロントパネルを具備したハウジング１０が設けられている。

図２に示されるように、ハウジング１０は、外部に露出すなわち屋外で日光が当たるように露出している。ハウジング１０は、カップ状の下カバー１１とカップ状の上カバー１２との開口同士の合わせによって構成される。下カバー１１の上部には、上方に向かって開放された開口１１Ｓが設けられている。これに対して、上カバー１２は、開口１１Ｓを塞ぐように配置されており、上カバー１２の縁部１２ａと下カバー１１の縁部１１ａとを合わせることで、ハウジング１０が構成されている。

ハウジング１０内には、電子機器としてのＩＣタグリーダ１３が収容され、このＩＣタグリーダ１３は、上カバー１２の内壁面側に固定されている。更に、電子機器としてのスイッチユニット１４が上カバー１２の内壁面側に固定されている。そして、ＩＣタグリーダ１３やスイッチユニット１４は、放熱する種々の電子部品を内部に備えている。このように、上カバー１２の上面側は、スピードメータ、オンオフスイッチ１４ａ、カードリーダ読取り部Ｃを備えたフロントパネルとして構成されることになる。

樹脂からなる上カバー１２は、下カバー１１の樹脂材より熱膨張率が高い材質で形成されている。ハウジング１０において、上カバー１２の縁部１２ａと下カバー１１の縁部１１ａとの隙間Ｓ１の端部が換気口Ｓとして形成されている。換気口Ｓは、図３及び図４に示されるように、ハウジング１０の後部側の上部に設けられると共に、水平より下方に向けて開放されている。そして、スリット状をなす換気口Ｓは、水平方向に直線的に延在し、上カバー１２の熱膨張や熱収縮によって上下方向すなわち幅方向で大きくなったり、小さくなったり、換気口Ｓの開口度が変化する。

図２に示されるように、換気口Ｓは、乗員側に向けて開放されており、ハウジング１０の後部側に形成されている。上カバー１２には、内側に突出する突起部１２ｂが形成され、この突起部１２ｂと上カバー１２の端部１２ｅとの間の凹部１６内に下カバー１１の縁部１１ａが配置されている。この状態で、上カバー１２の縁部１２ａと下カバー１１の縁部１１ａとに隙間Ｓ１が形成され、この隙間Ｓ１の端部が換気口Ｓとして形成されることになる。そして、ハウジング１０の上部には、上カバー１２と下カバー１１と形成される通気口Ｐが外部に露出するように設けられ、この通気口Ｐに換気口Ｓが連通している。この通気口Ｐは、換気口Ｓに沿って水平方向に延在している。

換気口Ｓの近傍には、上カバー１２の縁部１２ａと下カバー１１の縁部１１ａとを連結するための連結ガイド手段２０が配置されている。この連結ガイド手段２０は、上カバー１２の熱膨張によって換気口Ｓが大きくなる方向(すなわち上カバー拡張方向Ａ)における上カバー１２と下カバー１１との相対的な離間を案内する。連結ガイド手段２０は、上カバー１２の突起部１２ｂに埋設された雌ネジ部２１と、この雌ネジ部２１に螺着される軸部２２ａとヘッド部２２ｂとを有するボルト２２と、ボルト２２の軸部２２ａの周囲に配置された筒部２３と、で構成されている。

この筒部２３は、下カバー１１の縁部１１ａに形成された貫通孔１１ｃ内に挿入されている。この筒部２３は、雌ネジ部２１とボルト２２のヘッド部２２ｂとの間に配置されている。筒部２３の周面をガイド面として、貫通孔１１ｃの周縁部を筒部２３の中心軸線方向に移動させることができる。また、筒部２３に設けられた鍔部２３ａによって、貫通孔１１ｃの周縁部の移動を規制している。このような構成の連結ガイド手段２０にあっては、換気口Ｓの開き幅を一定値以内で容易に規制することができる。この場合、換気口Ｓの熱膨張や熱収縮による開き幅は、０〜数ｍｍ程度である。なお、連結ガイド手段２０は、換気口Ｓに沿って左右に２箇所設けられている(図３及び図４参照)。

このように、連結ガイド手段２０が換気口Ｓの近傍に配置されることで、換気口Ｓの開口度の変化を確実に起こさせることができる。そして、このような連結ガイド手段２０は、雄ネジが形成された軸部２２ａを有するボルト２２を利用しているので、上カバー１２と下カバー１１との相対的なガイド、連結及び位置合わせを簡易な構成をもって達成させることができる。

ハウジング１０に関し、上カバー１２の縁部１２ａと下カバー１１の縁部１１ａにおいて、換気口Ｓ以外の部分で、上カバー１２と下カバー１１は、図示しない爪を引っ掛けて嵌め合わせにより、上カバー１２が上方へ外れないように連結されている。そして、この場合の連結は、上カバー１２が、上カバー拡張方向Ａにおいて換気口Ｓの熱膨張や熱収縮による開き幅分だけ動けるようになっている。このように、上カバー１２には、換気口Ｓ側への移動の自由度をもたせており、上カバー１２の加熱で、上カバー１２は、上カバー拡張方向Ａに熱膨張させ易くなり、上カバー１２の冷却で、上カバー拡張方向Ａと反対方向(上カバー収縮方向Ｂ)に熱収縮させ易くなる。

移動体１に関しては、使用時において外部(すなわち屋外で日光が当たるような場所)で利用されることが多々ある。この場合、雨天時にも移動体１が利用されることになるので、ハウジング１０には防水性能が求められる。また、ハウジング１０内には冷却することが好ましい電子機器(例えばＩＣタグリーダ１３やスイッチユニット１４)が収容されているので、このような電子機器を冷却することも求められている。そこで、このような事情を考慮して、外部に露出する上カバー１２を、下カバー１１より熱膨張率が高い材質で形成し、上カバー１２の縁部１２ａと下カバー１１の縁部１１ａとの間の隙間Ｓ１の端部を換気口Ｓとして利用している。

このような構成により、自然換気によるハウジング１０内の冷却と防水性能を同時に達成させることができる。すなわち、移動体１を屋外で利用する場合、上カバー１２には日光が当たり易く、下カバー１１には日光が当たり難い。さらに、ハウジング１０内の電子機器から発生される熱は上昇して上カバー１２の内側に集まる。このため、上カバー１２は、下カバー１１に比べて温度が上がり易く、上カバー１２と下カバー１１との間で温度差ができ易い。このような現象を利用して、上カバー１２を、下カバー１１より熱膨張率が高い材質で形成することで、天気の良い日は、換気口Ｓを大きく開かせることができる。上カバー１２は、下カバー１１より熱膨張率が高い材質で形成されているので、下カバー１１に対して上カバー１２の熱変形を一層容易に起こさせることができる。

これにより、ハウジング１０内での換気性能が高められ、ハウジング１０内の電子機器の冷却性能を担保することができる。これに対して、雨天時においては、上カバー１２に集中的に雨が当たるので、上カバー１２が下カバー１１に対してより冷却されるので、上カバー１２の熱収縮を促進させ、これによって、雨の日は、換気口Ｓを小さくするか又な閉じさせることができ、雨水が換気口Ｓから入り難くしている。

さらに、換気口Ｓは、ハウジング１０の後部側において水平より下方に向けて開放されているので、走行時や駐車時に、上から降ってくる雨が換気口Ｓから入りにくくなり、ハウジング１０の防水性能を更に高めている。さらに、換気口Ｓは下を向いているので、移動体１の駐車時において、換気口Ｓから塵や埃が入り難くなる。また、換気口Ｓは、ハウジング１０の後部側に配置されているので、走行時に雨や埃が入りにくい。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、下記のような種々の変形が可能である。

図５に示されるように、例えば、上カバー拡張方向Ａで換気口Ｓに対向する位置において、上カバー１２の縁部１２ａと下カバー１１の縁部１１ａとの間には、熱膨張によって上カバー１２を上カバー拡張方向Ａに移動させる熱膨張部品３０が配置されている。この熱膨張部品３０は、下カバー１１より熱膨張率が高い材質で形成されている。この熱膨張部品３０は、換気口Ｓと対向するように配置されると共に、ハウジング１０の前部側で水平方向に延在し換気口Ｓに対して略平行に配置される。

ハウジング１０の前部側において、上カバー１２の縁部１２ａには、内方に向かって突出する突起部３１が形成され、この突起部３１に形成された熱膨張部品収容凹部３１ａは、換気口Ｓと対向するようにハウジング１０の前側部で水平方向に延在する。この熱膨張部品収容凹部３１ａ内には、下カバー１１の縁部１１ａが挿入されている。この下カバーの縁部１１ａと熱膨張部品収容凹部３１ａの壁面３１ｂとの間に熱膨張部品３０が配置され、熱膨張部品３０は、熱膨張部品収容凹部３１ａ内において上カバー１２と下カバー１１との両方又は何れか一方に固定されている。よって、熱膨張部品３０の熱膨張により、上カバー１２と下カバー１１とは相対的に変位する。

上カバー１２の端部１２ｅは、下カバー１１の棚面１１ｄ上に載置され、この棚面(ガイド面)１１ｄを上カバー拡張方向Ａと平行にすることで、熱膨張部品３０による上カバー１２と下カバー１１との相対的な変位を確実なものとしている。なお、上カバー１２の縁部１２ａと下カバー１１の縁部１１ａにおいて、換気口Ｓ以外の部分で、上カバー１２と下カバー１１は、図示しない爪を引っ掛けて嵌め合わせにより連結されている。そして、この連結状態は、上カバー１２と下カバー１１とが相対的な変位を可能にするために、上カバー拡張方向Ａで多少の自由度をもたせている。

このように、熱膨張部品３０は、上カバー１２の縁部１２ａと下カバー１１の縁部１１ａとの間で、上カバー拡張方向Ａにおいて換気口Ｓと対向する位置に配置され、熱膨張部品３０は、熱膨張時に、上カバー１２を上カバー拡張方向Ａに移動させ、熱収縮時に、上カバー拡張方向Ａと反対の方向Ｂに移動させるように配置されているので、熱膨張部品３０によって、換気口Ｓの開口度を変えることが助成され、換気口Ｓに開口度の変化を確実に起こさせることができる。

他の例として、上カバー１２と下カバー１１とを同じ材質で形成してもよい。この場合、上カバー１２を積極的に加熱させるために、ハウジング１０の上部にスイッチユニット１４や、他の電子部品を積極的に収容させるようにしてもよい。このような構成によって、移動体１のスイッチがオン状態で、ハウジング１０内の上と下とで温度差ができやすくなる。そして、同じ材質で上カバー１２と下カバー１１を成形することで、製造コストの低減を図ることができる。

１…移動体 ２…本体部 ３…車輪 ７…ハンドル部 １０…ハウジング １１…下カバー １１ａ…縁部 １１ｃ…貫通孔 １１Ｓ…開口 １２…上カバー １２ａ…縁部 １３…ＩＣタグリーダ(電子機器) １４…スイッチユニット(電子機器) ２０…連結ガイド手段 ２２…ボルト ２２ａ…軸部 ２２ｂ…ヘッド部 ２３…筒部 ２３ａ…鍔部 ３０…熱膨張部品 ３１ａ…熱膨張部品収容凹部 Ａ…上カバー拡張方向 Ｂ…上カバー収縮方向 Ｓ…換気口

Claims (7)

1. 倒立状態を維持するように制御されると共に、電子機器が収容されたハウジングを備えた移動体において、
   外部に露出する前記ハウジングは、
   上部が開口された下カバーと、
   前記外部に露出して、前記下カバーの前記開口を塞ぐように配置されると共に、熱膨張可能な材質で形成された上カバーと、を有し、
   前記上カバーの縁部と前記下カバーの縁部との間の隙間の端部が換気口として形成され
   前記上カバーの熱膨張によって前記隙間及び前記換気口が大きくなる、
   移動体。
2. 前記上カバーは、前記下カバーより熱膨張率が高い材質で形成された、
   請求項１記載の移動体。
3. 前記上カバーと前記下カバーは同じ材質で形成された、
   請求項１記載の移動体。
4. 前記換気口は、前記ハウジングの上部で且つ後部側に設けられると共に、水平より下方に向けて開放されている、
   請求項１〜３の何れか一項記載の移動体。
5. 前記上カバーの熱膨張によって前記換気口が大きくなる上カバー拡張方向で前記換気口に対向する位置において、前記上カバーの前記縁部と前記下カバーの前記縁部との間には、熱膨張によって前記上カバーを前記上カバー拡張方向に移動させる熱膨張部品が配置され、前記熱膨張部品は、前記下カバーより熱膨張率が高い材質で形成されている、
   請求項１〜４の何れか一項記載の移動体。
6. 前記換気口の近傍には、前記上カバーの前記縁部と前記下カバーの前記縁部とを連結する連結ガイド手段が配置され、前記連結ガイド手段は、前記換気口近傍において、前記上カバーの熱膨張によって前記換気口が大きくなる上カバー拡張方向における前記上カバーと前記下カバーとの相対的な離間を案内する、
   請求項１〜５の何れか一項記載の移動体。
7. 前記連結ガイド手段は、前記下カバーに形成された貫通孔を通して前記上カバーに固定された軸部を有する、
   請求項６記載の移動体。

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