JP4019727B2 - 小型電動車両 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に高齢者や足の不自由な人の利用に供する四輪の小型電動車両にに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の小型電動車両はたとえばセニアカー（Ｒ）等と呼ばれ、高齢者等の足代わりになるものとして極めて利用価値が高い。かかる小型電動車両の基本構成において、たとえば車体後部に乗員が着座するシートが設置され、その前方には乗員が足を載せるためのフロアが設けられ、さらにその前方に前輪を操舵するためのステアリングシャフトが立設される。ステアリングシャフトの上端にはハンドルが取り付けられ、乗員はシートに着座して該ハンドルを操作するようになっている。
【０００３】
通常、たとえば後輪を駆動する電動モータに電力を供給するバッテリを搭載するが、従来使用されている鉛蓄電池の場合車体全体の重量配分の関係で、一般にシートの下方に電池を配置するようにしていた。なお、この種の電動車両ではその動力源を、搭載したバッテリにすべて依存するため、バッテリは必然的に大型化する。そのためバッテリの配置スペースや重量は、その車両のかなりの配分を占める。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電動車両のようにシート下方に電池を搭載する場合、かなり嵩張る電池をカバーで覆うため結果的に車両の外観に鈍重な印象を持たせることになる。また、シート下方のスペースを利用して荷物や足の踏入れ場所を確保したいが、上述のように電池が配置されるため実質的にシート下方のスペースを活用することができない。
【０００５】
なお、シート下方のスペースを確保すべくフロアに電池を配置する例が知られているが、その場合でもバッテリをフロアと同等の高さになるように配置することは困難である。
【０００６】
本発明はかかる実情に鑑み、特に車両電源となる電池を効率的に配置する電池搭載構造等を有する小型電動車両を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の小型電動車両は、フレーム上に支持された単座シートの下方前方にて、前記フレーム上に敷設されたフロアを有し、ハンドル操作により左右に揺動する操向輪として前記フロアの前方に設けられた左右一対の前輪と、パワーユニットで駆動される駆動輪として前記単座シートの下方後部に設けられた左右一対の後輪とで走行可能に構成され、前記パワーユニットに電力を供給する二次電池とを備えた小型電動車両であって、前記フロアの主要領域においてその両側縁部に沿って配置された前記フレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを有する複数の前記二次電池を列設配置した電池ユニットを有する電池ケースを収容し、前記フロアの後方に配設した前記単座シートの下方に、前記パワーユニットに供給すべき電力を電子制御するメインコントローラと、前記電池ユニットの二次電池に充電を行なうための充電装置とが配設され、これらが前記フロアから一体的に連続して設けた車体カバーによって覆われるとともに、前記メインコントローラおよび充電装置の後方に位置する左右一対の後輪間の空間に、箱状もしくは籠状の荷物収納装置が装架されることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、この種の小型電動車両において車両フレームのレイアウトに合せて、電池ユニットを効率よく配置することでフロア面の確保等を有効に実現する。すなわちフロアパネルの主要領域においてその両側縁部に沿って配置されたフレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを有する電池ケースを収容し、この電池ケース内に複数の二次電池を列設配置する。このように複数の二次電池を同一平面上に配列し、電池搭載スペースを極めて薄く設定する。これにより最低地上高を確保しながら、広いフラット面を有するフロアを実現し、足元にユーティリティスペースを確保することができる。また、車両最下部に電池ユニットが配置されるため低重心化により、静的および走行安定性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基き、本発明による小型電動車両における好適な実施の形態を説明する。
図１〜図５は、この実施形態における小型電動車両の全体構成を示している。この実施形態は四輪小型電動車両の例であり、これらの図において車体フレームを含むフレームユニット１００の前後部にそれぞれ左右一対の前輪１および後輪２が支持される。前輪１は前輪支持機構２００により、また後輪２は後輪支持機構３００によりそれぞれ支持される。フレームユニット１００の後部寄りには、１人の乗員が着座するようにした単座シートを構成するシートユニット４００が支持される。単座シートの下方前方には、車体フレーム上に敷設された低床の乗員足載せフロアを構成するフロアパネル３を有する。フレームユニット１００の前部には、ハンドル操作により左右に揺動する操向輪としての前輪１を操舵する操舵機構５００を有する。
【００１７】
この例では後輪２が駆動輪として構成され、単座シートの下方後部に設けられた電動モータを含むパワーユニット６００によって駆動されるようになっている。そして本発明ではフロアパネル３の下側に、パワーユニット６００に電力を供給する二次電池を備えた電池ユニット７００が配置される。
【００１８】
フレームユニット１００は図６〜図８をも参照して、シャーシ部分を構成する車体フレーム１０１とステアリングハンドル等を支持するステアリングフレーム１０２とから構成され、車体フレーム１０１はメインフレーム１０３とリヤフレーム１０４を含む。メインフレーム１０３はさらに、センタフレーム部１０５とセンタフレーム部１０５の前方に延設したフロントフレーム部１０６とから構成される。
【００１９】
メインフレーム１０３は、左右両側で前後方向に配置された一対のメインフレーム部材１０７を含み、メインフレーム部材１０７はセンタフレーム部１０５およびフロントフレーム部１０６の境界付近で、図８等に示すように先細に窄んだ形状となっている。メインフレーム部材１０７は好適には角パイプ材により形成されるが、これに限らずたとえばＣチャンネル材あるいは丸パイプ材等で形成することができる。いずれの場合も、メインフレーム部材１０７は一定の高さ（上下方向の厚さ）を有する。また、各メインフレーム部材１０７には外側方に突出する、たとえば丸パイプ材でなるキャリイングハンドル１１１が付設される。
【００２０】
また、この例ではメインフレーム部材１０７においてその前端部とセンタフレーム部１０５およびフロントフレーム部１０６の境界付近と後端部とに３つのブリッジ部材１０８，１０９，１１０が横架され、これによりメインフレーム１０３の高い剛性を確保している。ブリッジ部材１０８，１０９は図７に示されるように、下方に突出するように湾曲形成され、後述する前輪支持機構のベース部材がブリッジ部材１０８，１０９上に配置されるようになっている。なお、実車では図７のようにメインフレーム１０３は適度に前上がりに傾斜した状態になり、このとき前輪支持機構のベース部材はほぼ水平支持される。
【００２１】
ここで、ステアリングフレーム１０２は図９にも示すように、４本のパイプ材１０２ａ〜ｄがフロントフレーム部１０６の前端部内側にて、一体的に立設支持されてなる。ステアリングフレーム１０２はフロントフレーム部１０６（メインフレーム部材１０７）から垂直に立ち上がっているが、上述のようにメインフレーム１０３が前上がりに傾斜するため、ステアリングフレーム１０２は単座シート側へ適度に傾斜する。なお、ステアリングフレーム１０２は好適には角パイプ材により形成される。
【００２２】
リヤフレーム１０４は、各メインフレーム部材１０７の後端部付近から後上方に傾斜配置され、それぞれの後端部でキャリイングハンドル１１２によって相互に結合される。リヤフレーム１０４の前後方向中ほどには、概略アーチ状もしくは台形状のブリッジ部材１１３が横架され、ブリッジ部材１１３の上部にシートユニット４００を支持するためのシートポスト１１４が取り付けられる。リヤフレーム１０４あるいはブリッジ部材１１３は、好適には角パイプ材により形成されるが、これに限らずたとえばＣチャンネル材あるいは丸パイプ材等で形成することができる。リヤフレーム１０４の後端部にはまた、下方に突出するように湾曲形成されたブリッジ部材１１５が横架される。
【００２３】
前輪支持機構２００は、前輪１を回転自在かつ揺動可能に支持するが、フロントフレーム部１０６の下方に保持された支持部としてのベース部材２０１と、ベース部材２０１上に固定されたサスペンションアームブラケット２０２と、サスペンションアームブラケット２０２によって上下方向に揺動自在に支持され、車両の左右方向中央部から外側へ延設されるとともにその外側端部で前輪１を回転自在に支持するサスペンションアーム２０３を含んでいる。
【００２４】
ここで、主にこの前輪支持機構２００により、後述する電池ケースの前方において左右の前輪１の対向間に亘り左右に延在し、該電池ケースよりも下側へ突出する剛性部材からなる突出構造が構成される。すなわちこの突出構造は図１〜図５あるいは図７等に示されるように、フロントフレーム部１０６の下方に突出して配置構成されたベース部材２０１、サスペンションアームブラケット２０２およびサスペンションアーム２０３等からなり、かかる突出構造を電池ケースの前方かつ下側に持つことで、車両の電源装置として重要な機能を有する電池ケースのバリヤもしくは防護手段を構成し、デリケートな電源装置を有効に保護することができる。なお、このようにフロントフレーム部１０６の下方に突出する突出構造を有していても、実車ではフロア３は前上がりに傾斜配置されるため（図７参照）下方に張り出すことはなく、最低地上高を有効に確保することができる。
【００２５】
前輪支持機構２００において図９をも参照して、メインフレーム１０３のブリッジ部材１０８，１０９上に配置されたベース部材２０１上には、左右のサスペンションアーム２０３それぞれに対して前後２つのサスペンションアームブラケット２０２が設けられている。各サスペンションアーム２０３は前後に分岐する二股状を呈し、その分岐した２つの基端が前後２つのサスペンションアームブラケット２０２により軸支される。サスペンションアーム２０３の先端には、コ字状のナックル２０４が回動可能に軸支される。ナックル２０４には車軸２０５が水平に延設され、この車軸２０５に前輪１が回転自在に支持される。
【００２６】
フロントフレーム部１０６の外側部にはサスペンションスプリング２０６を装架するためのブラケット２０７が固着し、該ブラケット２０７とサスペンションアーム２０３（二股状に分岐したうちの前側）との間にサスペンションスプリング２０６が装着される。
【００２７】
後輪支持機構３００は、パワーユニット６００と協働して後輪２を支持する。この場合、パワーユニット６００は電動モータおよびその出力軸に連結する減速ギヤ群を含み、最終段ギヤの支軸が後輪２の車軸３０１として構成される。パワーユニット６００の前端側は、メインフレーム部材１０７の後端に固着するブラケット３０２（図１〜図３等参照）を介して枢支される。パワーユニット６００の後端側は、ショックアブソーバ３０３の下端と連結する。ショックアブソーバ３０３の上端は、リヤフレーム１０４の後端に固着するブラケット３０４を介して枢支される。なお、ショックアブソーバ３０３は、圧縮コイルスプリングあるいは油圧等を利用したものであってよい。
【００２８】
シートユニット４００において、角パイプ材等で形成されたシートクッションフレーム４０１およびシートバックフレーム４０２が概略Ｌ字状に結合して一体化し、シートクッションフレーム４０１を略水平にしてシートポスト１１４上に支持される。この場合、シートユニット４００は左右に回動可能に、かつその回動途中における複数の角度位置で選択的に固定し得るように支持される。
【００２９】
シートクッションフレーム４０１には弾性体として構成されるシートクッション４０３が、またシートバックフレーム４０２には弾性体として構成されるシートバック４０４がそれぞれ取り付けられる。シートバックフレーム４０２の適度な高さ位置には、アームレスト４０５が回動可能に支持される。図３のようにシートポスト１１４上に支持されたシートユニット４００に着座した乗員は、フロアパネル３に足を乗せることができ、その際フロアパネル３の前部付近に配置されたフットブレーキ４を踏むことができるようになっている。
【００３０】
ここで、単座シートの回動支持機構の構成例を説明する。図１０において、シートクッションフレーム４０１の下側にベースブラケット４０６が結合し、該ベースブラケット４０６にはシートパイプ４０７が垂下される。一方シートポスト１１４にはパイプホルダ４０８が嵌合し、このパイプホルダ４０８にシートパイプ４０７が回転可能に内嵌するようになっている。これによりシートクッションフレーム４０１、したがって単座シートは左右に回動可能になる。なお、パイプホルダ４０８はシートポスト１１４に着脱可能にしてもよい。
【００３１】
また、ベースブラケット４０６にはその前部に軸受４０９を有するレバーホルダ４１０が固着する。軸受４０９には回転軸４１１が挿通し、回転軸４１１が外側へ延設されて図示のように適度に屈曲することによりレバー部４１２が形成される。回転軸４１１には、ベースブラケット４０６に開設された開口４１３から下方に突出する爪片４１４が固着する。レバー部４１２の操作で爪片４１４を回動させることができる。爪片４１４は、後述するストッパプレートの歯と係合可能な孔４１４ａを有している。一方、パイプホルダ４０８の上端にはストッパプレート４１５が固着し、ストッパプレート４１５の外周部には適度な角度間隔で複数の歯４１６が設けられる。各歯４１６の両側は逃げとして切除されており、これにより爪片４１４と係合可能になる。
【００３２】
パイプホルダ４０８にシートパイプ４０７を挿入することにより、単座シートはシートポスト１１４上に支持される。この場合、レバー部４１２の操作により爪片４１４を所望の歯４１６と係合させることにより、単座シートを所望の角度位置で選択的に固定することができる。
【００３３】
操舵機構５００において図５あるいは図９等を参照して、ステアリングフレーム１０２の内側には複数のホルダ５０２を介して、ステアリングシャフト５０１が回転自在に保持される。ステアリングシャフト５０１は長手方向の中間部でユニバーサルジョイント５０３を介して、単座シート側へ傾斜するように屈曲し、その上端部にブラケット５０４を介してステアリングハンドル５０５が支持される。ステアリングハンドル５０５は前部が切り欠かれた変形Ｕ字状を呈し、ステアリングハンドル５０５の適所を把持しながら、ブラケット５０４に取り付けられたアクセルレバー５０６を回動操作し得るようになっている。
【００３４】
フロントフレーム部１０６の各メインフレーム部材１０７の前端部内側には、ブラケット５０７が取り付けられており、このブラケット５０７上にステアリングシャフト５０１の下端を回転自在に支持するためのボスが設けられている。ブラケット５０７上のステアリングシャフト５０１の後側には、ステアリングシャフト５０１の下端に設けたギヤと噛合するギヤを有するカウンタ軸５０８が配置される。カウンタ軸５０８にはタイロッドアーム５０９が固定されるが、ステアリングシャフト５０１を右または左へ回転させると、カウンタ軸５０８を介してタイロッドアーム５０９が右側または左側へ回動する。
【００３５】
各前輪１において、ナックル２０４に固着するナックルアーム５１０とタイロッドアーム５０９とはタイロッド５１１を介して、相互に連結される。ステアリングハンドル５０５を右左旋させることで、ステアリングシャフト５０１、カウンタ軸５０８、タイロッドアーム５０９およびタイロッド５１１を介して前輪１は右または左に操舵される。このようにカウンタ軸５０８を設けることで、ステアリングハンドル５０５の旋回方向と同一方向に前輪１を操舵することができる。この場合、ステアリングシャフト５０１側のギヤとカウンタ軸５０８側のギヤのギヤ比を適宜選択することで、操舵角および操舵力を適切に設定することができる。
【００３６】
パワーユニット６００は前述したように、後輪支持機構３００と協働して後輪２を支持する。後述する電池ユニット７００はパワーユニット６００に電力を供給し、その電動モータ６０１が駆動されるようになっている。
【００３７】
本発明の電池ユニット７００において、図８に示すようにフロア（あるいはフロアパネルという）３の主要領域においてその両側縁部に沿って配置されたフレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを有する電池ケース７０１を収容し、この電池ケース７０１内に複数の二次電池７０２を列設配置する。図示例では前後２列で同一平面上に複数の二次電池７０２が配列される。
【００３８】
ここでフロア３は、前輪１よりも後方に位置しかつ前輪１の左右対向間隔と略等しい幅を有するメインフロア部５と、前輪１の左右対向間隔よりも狭小でかつメインフロア部５よりも狭小な幅でメインフロア部５の前方に延設したフロントフロア部６とにより構成される。フロア３の主要領域は、メインフロア部５により構成され、この部分に電池ケース７０１が配置される。
【００３９】
また、前述したメインフレーム１０３のセンタフレーム部１０５は、メインフロア部５の左右両側縁部に沿って前後に延びる。フロントフレーム部１０６は、前輪１の左右対向間隔よりも小さい対向間隔でセンタフレーム部１０５の前方に延設される。この例ではセンタフレーム部１０５を構成するメインフレーム部材１０７相互間に、電池ケース７０１が配置される。
【００４０】
電池ケース７０１は図１１に示されるように、概略薄箱状を呈し、メインフレーム部材１０７と略同一高さに形成される。そして、この電池ケース７０１はメインフロア部５の下側でメインフレーム部材１０７相互間に配置される。本発明で使用するドライ形の二次電池７０２として典型的にはリチウムイオン電池が用いられるが、この種のドライ形二次電池は通常、多数のセルを組合せてパッキングされる。この場合、大型のセルモジュールの密度を上げるために所謂、俵積みになることが多く、そのままではかなり嵩だかなものになっていしまう。この実施形態では、前述したように左右一対の前輪１を備え、メインフロア部５を前輪１の左右対向間隔と略等しい幅を有する大面積に形成できたので、同一平面に前後２列で合計８つの二次電池７０２が配列可能である。二次電池７０２の幅（直径）をメインフレーム部材１０７の高さと同等か、僅かに高い程度に留めることで、電池搭載スペースを極めて薄く設定することができる。
【００４１】
電池ケース７０１の底部には図１２に示されるように、二次電池７０２の外形に対応するように形成された複数の凹凸状の保持部を備える。この保持部として本実施形態では、複数の半月状リブ７０１ａが形成される。上述のように二次電池７０２を同一平面に配列したことにより、二次電池７０２が振動等によって電池ケース７０１で動かないように固定する必要がある。半月状リブ７０１ａを設けることにより、二次電池７０２を適正に固定し相互に干渉しないようにしている。
【００４２】
電池ケース７０１は左右両側にフランジ状の取付部７０１ｂを有し、この取付部７０１ｂをメインフレーム部材１０７上に載せるかたちで、ビス等によって該メインフレーム部材１０７に取り付けられる。この場合、その取付用ビスの挿通孔７０１ｃが設けられる。電池ケース７０１の前部、すなわち前列側の二次電池７０２の前側にはホルダ７０１ｄを介して、セルコントローラ（基板）７０３が配置される。
【００４３】
セルコントローラ７０３は、二次電池７０２（セル）間で容量差や電位差が生じないように制御するが、電池ケース７０１の底部に対して垂直に設けられる。このようにセルコントローラ７０３をフロントサスペンションまわりの部品と二次電池７０２の間に垂直に設けることで、前後方向スペースを有効活用することができる。なお、セルコントローラ７０３を垂直に設けても、実車ではフロアは前上がりに傾斜配置されるため下方に出っ張ることはなく、最低地上高を有効に確保することができる。
【００４４】
図１２あるいは図１３に示されるように電池ケース７０１の上部には、平板状のカバー７０４が覆設される。カバー７０４は電池ケース７０１の上部開口と整合する形状を有し、その下面の周縁部から複数の爪片７０４ａが垂設される。電池ケース７０１には爪片７０４ａに対応して複数の係合部７０１ｅが設けられ、爪片７０４ａを係合部７０１ｅに係合させることでカバー７０４を固定する。なお、電池ケース７０１とカバー７０４の合せ部には、電池ケース７０１内に水あるいは塵等が侵入しないようにガスケットが装着される。二次電池７０２を収納した電池ケース７０１にカバー７０４を覆設固定することで、電池もしくはバッテリパックが構成される。
【００４５】
また、図１３にも示されるように電池もしくはバッテリパックの上側、すなわちカバー７０４の上側にフロアパネル３が配置される。フロアパネル３はスペーサを介して電池ケース７０１の取付部７０１ｂ上に載るかたちで、ビス等によって該メインフレーム部材１０７に取り付けられる。この場合、フロアパネル３の周縁部にはその取付用ビスの挿通孔３ａが設けられるとともに、取付部７０１ｂにも挿通孔３ａの対応位置に挿通孔７０１ｆが設けられる。
【００４６】
電池もしくはバッテリパックの下側、すなわち電池ケース７０１の下側には概略平板状のアンダガード７０５が配置される。アンダガード７０５は電池ケース７０１の下部を覆うように、ビス等によってブリッジ部材１０９およびブリッジ部材１１０（図６等参照）に取り付けられる。この場合、アンダガード７０５の前縁部および後縁部にはそれぞれ、その取付用ビスの挿通孔７０５ａ，７０５ｂが設けられる（図１２）。
【００４７】
さらに、本発明の小型電動車両において前述した各図を参照して、フロア３の後方に配設した単座シートの下方前半部には図３等に示されるように、パワーユニット６００の電動モータ６０１に供給すべき電力を電子制御するメインコントローラ７と、電池ユニット７００の二次電池７０２に充電を行なうための充電装置８とが配設される。メインコントローラ７および充電装置８は、フロア３から一体的に連続して設けた車体カバー（図示せず）によって覆われ、外部に露呈しないようになっている。
【００４８】
また、メインコントローラ７等の後方に位置する左右一対の後輪２間の空間には、箱状もしくは籠状の荷物収納装置９が装架され、この荷物収納装置９の上部には荷物等を出入れ可能とするための開口９ａが開設されている。前述したように単座シートはシートポスト１１４の上方至近位置で、該シートポスト１１４のまわりに回動可能に支持される。単座シートを適宜回動させることで、その下方に位置する荷物収納装置９の開口９ａの一部または全部を、単座シートで上方から開閉可能に覆うことができる。
【００４９】
一方また、ステアリングフレーム１０２の上部において、ステアリングハンドル５０５の前方至近位置にスイッチボックス（操作パネル）１０が取り付けられる。このスイッチボックス１０は、たとえば図７に示されるようにステアリングフレーム１０２の上端に固定された概略鍵形のブラケット１１を介して、支持される。スイッチボックス１０は各種スイッチ類を搭載するが、たとえば前後進切替えノブ、速度設定ノブ、バッテリ残量表示器および充電ランプ、さらには左右のウィンカスイッチおよびホーンボタン等のスイッチが配設される。
【００５０】
スイッチボックス１０は、ステアリングハンドル５０５の前方至近位置で適度に傾斜配置されており、運転操作に必要なスイッチ類に容易に手が届き、表示ランプ等の表示内容を見易く構成されている。したがって、単座シートに着座した乗員は、スイッチボックス１０のスイッチ類を簡単かつ的確に操作することができる。その際、必要に応じてアクセルレバー５０６を適宜操作可能である。
【００５１】
また、スイッチボックス１０の下方至近位置にコードリールを内蔵したコードリールケース１２が、ステアリングフレーム１０２に取り付けられる。コードリールには巻取り方向に付勢された充電用コードが、繰出し自在に巻回されており、該充電用コードは充電装置８に接続されている。電池ユニット７００の二次電池７０２に充電を行なう際には、コードリールケース１２から充電用コードを繰り出して、この充電用コードを介して充電装置８が外部電源と接続される。
【００５２】
ステアリングフレーム１０２の上部にはまた、たとえばホルダ５０２を利用してメインキー１３が取り付けられる。メインキー１３は、単座シートに着座した乗員が操作し易い位置に配置される。メインキー１３の下方にはステアリングフレーム１０２に箱状もしくは籠状の荷物収納装置１４が装架され、この荷物収納装置１４の上部には荷物等を出入れ可能とするための開口が開設されている。
【００５３】
上記の場合、各ユニットはプラスチックもしくは合成樹脂等で形成された車体カバーによって覆われ、車両全体として所定の外観意匠を得るようにデザインされる。この場合、ステアリングフレーム１０２まわりにはレッグシールド等が実装され、前輪１および後輪２まわりにはそれぞれフロントフェンダおよびリヤフェンダが装着されてよい。
【００５４】
さらに、実車においては走行上必要となる安全あるいは保安部品類が装備される。この種の装備品としてヘッドランプ、ウィンカ、ストップランプ、サイドミラーあるいはホーン等が含まれ、さらに必要に応じてその他の部品等が装備される。
【００５５】
本発明の小型電動車両の実使用において、単座シートに着座した乗員はステアリングハンドル５０５を把持し、アクセルレバー５０６を引きあるいは必要に応じてフットブレーキ４を踏むことで車両を走行させることができる。この場合、フロアパネル３の下側に収納されている電池ユニット７００からパワーユニット６００に電力が供給され、パワーユニット６００の電動モータ６０１が後輪２を駆動することで、乗員はこの小型電動車両を円滑かつ適正に運転することができる。
【００５６】
ところで、この種の電動車両は法規制による形式認定上、全長１２００ｍｍ、全幅７００ｍｍ以下と規制されている。この条件で４輪タイプの車両を構成すると、各車輪は車両の四隅に配置されることになる。また、狭い通路等を走行するためにステアリング切れ角を大きく確保する関係で、車両フレームのレイアウトは前輪付近で窄んだ形態となっている。さらに、フロアをステップや荷物置き等として使用するためには広いフラット面が必要になる。そのため前輪の干渉を極力避けるため、前方を上げた傾斜フロアを構成する。
【００５７】
本発明の小型電動車両では特に車両フレームのレイアウトに合せて、電池ユニット７００を効率よく配置することでフロア面の確保等を有効に実現する。すなわちフロアパネル３の主要領域においてその両側縁部に沿って配置されたフレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを有する電池ケース７０１を収容し、この電池ケース７０１内に複数の二次電池７０２を列設配置する。このように複数の二次電池７０２を同一平面上に配列し、電池搭載スペースを極めて薄く設定する。これにより最低地上高を確保しながら、広いフラット面を有するフロアを実現し、足元にユーティリティスペースを確保することができる。また、車両最下部に電池ユニット７００が配置されるため低重心化により、静的および走行安定性が向上する。
【００５８】
この場合、電池ユニット７００において電池ケース７０１は取付部７０１ｂをメインフレーム部材１０７上に載せるかたちで、メインフレーム部材１０７に取り付けられる。二次電池７０２の重量を電池ケース７０１またはアンダガード７０５で支持するので、車体カバーは強度部材でなくともよく、結果的にコスト低減を図ることができる。また、電池ケース７０１の底部に保持部としての半月状リブ７０１ａを設けることで、二次電池７０２を適正に固定し、車両走行時の耐振動性を向上することができる。
【００５９】
さらに、二次電池７０２の前側にホルダ７０１ｄを介して、電池ケース７０１の底部に対して垂直にセルコントローラ７０３が配置される。省スペース化を図るとともに、セルコントローラ７０３をフロントサスペンションまわりの部品で有効に保護することができる。
また、電池もしくはバッテリパックの上下にフロアパネル３およびアンダガード７０５を配置し、電池パックを有効に保護する。
【００６０】
ここで、本発明の小型電動車両において前述したように前輪支持機構２００により、電池ケース７０１よりも下側へ突出する剛性部材からなる突出構造を有する。かかる突出構造を電池ケース７０１の前方かつ下側に持つことで、車両の電源装置として重要な機能を有する電池ケース７０１のバリヤもしくは防護手段を構成し、デリケートな電源装置を有効に保護することができる。
【００６１】
また、荷物収納装置９は適宜物入れ等として使用することができるが、単座シートを回動させることで、その下方に位置する開口９ａの一部または全部を、単座シートで上方から開閉可能に覆うことができる。このように荷物収納装置９を配置構成することで、走行振動などで荷物が飛び出してしまうのを防止することができるとともに、使い勝手に優れ利便性を向上することができる。
【００６２】
以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
たとえば電池ケース７０１における二次電池７０２の配列方法等は、図示例のもの他に種々の配列方法が可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、この種の小型電動車両において車両フレームのレイアウトに合せて、電池ユニットを効率よく配置することでフロア面の確保等を有効に実現する。すなわち複数の二次電池を同一平面上に配列し、電池搭載スペースを極めて薄く設定する。これにより最低地上高を確保しながら、広いフラット面を有するフロアを実現し、足元にユーティリティスペースを確保することができる。また、車両最下部に電池ユニットが配置されるため低重心化により、静的および走行安定性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す前方斜視図である。
【図２】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す後方斜視図である。
【図３】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す側面図である。
【図４】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す平面図である。
【図５】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す正面図である。
【図６】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレームユニットおよび電池ユニットまわりを示す斜視図である。
【図７】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレームユニットまわりを示す側面図である。
【図８】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレームユニットまわりを示す平面図である。
【図９】本発明の小型電動車両の実施形態における前輪支持機構まわりを示す斜視図である。
【図１０】本発明の小型電動車両の実施形態における単座シートの回動機構まわりを示す斜視図である。
【図１１】本発明の小型電動車両の実施形態における電池ユニットを示す斜視図である。
【図１２】本発明の小型電動車両の実施形態における電池ユニットを示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の小型電動車両の実施形態における電池ユニットを示す側面図である。
【図１４】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレームユニットおよび電池ユニットまわりの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 前輪
２ 後輪
３ フロアパネル
４ ブレーキペダル
７ メインコントローラ
８ 充電装置
９ 荷物収納装置
１０ スイッチボックス
１２ コードリールケース
１３ メインキー
１００ フレームユニット
１０１ 車体フレーム
１０２ ステアリングフレーム
１０３ メインフレーム
１０４ リヤフレーム
１０５ センタフレーム部
１０６ フロントフレーム部
１０７ メインフレーム部材
１０８，１０９，１１０ ブリッジ部材
１１４ シートポスト
２００ 前輪支持機構
２０１ ベース部材
２０２ サスペンションアームブラケット
２０３ サスペンションアーム
２０４ ナックル
２０５ 車軸
２０６ サスペンションスプリング
２０７ ブラケット
３００ 後輪支持機構
３０１ 車軸
３０２ ブラケット
３０３ ショックアブソーバ
４００ シートユニット
４０１ シートクッションフレーム
４０２ シートバックフレーム
４０３ シートクッション
４０４ シートバック
４０５ アームレスト
５００ 操舵機構
５０１ ステアリングシャフト
５０５ ステアリングハンドル
５０６ アクセルレバー
５０８ カウンタ軸
５０９ タイロッドアーム
５１０ ナックルアーム
５１１ タイロッド
６００ パワーユニット
６０１ 電動モータ
７００ 電池ユニット
７０１ 電池ケース
７０２ 二次電池
７０３ セルコントローラ
７０４ カバー
７０５ アンダガード
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に高齢者や足の不自由な人の利用に供する四輪の小型電動車両にに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の小型電動車両はたとえばセニアカー（Ｒ）等と呼ばれ、高齢者等の足代わりになるものとして極めて利用価値が高い。かかる小型電動車両の基本構成において、たとえば車体後部に乗員が着座するシートが設置され、その前方には乗員が足を載せるためのフロアが設けられ、さらにその前方に前輪を操舵するためのステアリングシャフトが立設される。ステアリングシャフトの上端にはハンドルが取り付けられ、乗員はシートに着座して該ハンドルを操作するようになっている。
【０００３】
通常、たとえば後輪を駆動する電動モータに電力を供給するバッテリを搭載するが、従来使用されている鉛蓄電池の場合車体全体の重量配分の関係で、一般にシートの下方に電池を配置するようにしていた。なお、この種の電動車両ではその動力源を、搭載したバッテリにすべて依存するため、バッテリは必然的に大型化する。そのためバッテリの配置スペースや重量は、その車両のかなりの配分を占める。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電動車両のようにシート下方に電池を搭載する場合、かなり嵩張る電池をカバーで覆うため結果的に車両の外観に鈍重な印象を持たせることになる。また、シート下方のスペースを利用して荷物や足の踏入れ場所を確保したいが、上述のように電池が配置されるため実質的にシート下方のスペースを活用することができない。
【０００５】
なお、シート下方のスペースを確保すべくフロアに電池を配置する例が知られているが、その場合でもバッテリをフロアと同等の高さになるように配置することは困難である。
【０００６】
本発明はかかる実情に鑑み、特に車両電源となる電池を効率的に配置する電池搭載構造等を有する小型電動車両を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の小型電動車両は、フレーム上に支持された単座シートの下方前方にて、前記フレーム上に敷設されたフロアを有し、ハンドル操作により左右に揺動する操向輪として前記フロアの前方に設けられた左右一対の前輪と、パワーユニットで駆動される駆動輪として前記単座シートの下方後部に設けられた左右一対の後輪とで走行可能に構成され、前記パワーユニットに電力を供給する二次電池とを備えた小型電動車両であって、前記フロアの主要領域においてその両側縁部に沿って配置された前記フレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを有する複数の前記二次電池を列設配置した電池ユニットを有する電池ケースを収容し、前記フロアの後方に配設した前記単座シートの下方に、前記パワーユニットに供給すべき電力を電子制御するメインコントローラと、前記電池ユニットの二次電池に充電を行なうための充電装置とが配設され、これらが前記フロアから一体的に連続して設けた車体カバーによって覆われるとともに、前記メインコントローラおよび充電装置の後方に位置する左右一対の後輪間の空間に、箱状もしくは籠状の荷物収納装置が装架されることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、この種の小型電動車両において車両フレームのレイアウトに合せて、電池ユニットを効率よく配置することでフロア面の確保等を有効に実現する。すなわちフロアパネルの主要領域においてその両側縁部に沿って配置されたフレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを有する電池ケースを収容し、この電池ケース内に複数の二次電池を列設配置する。このように複数の二次電池を同一平面上に配列し、電池搭載スペースを極めて薄く設定する。これにより最低地上高を確保しながら、広いフラット面を有するフロアを実現し、足元にユーティリティスペースを確保することができる。また、車両最下部に電池ユニットが配置されるため低重心化により、静的および走行安定性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基き、本発明による小型電動車両における好適な実施の形態を説明する。
図１〜図５は、この実施形態における小型電動車両の全体構成を示している。この実施形態は四輪小型電動車両の例であり、これらの図において車体フレームを含むフレームユニット１００の前後部にそれぞれ左右一対の前輪１および後輪２が支持される。前輪１は前輪支持機構２００により、また後輪２は後輪支持機構３００によりそれぞれ支持される。フレームユニット１００の後部寄りには、１人の乗員が着座するようにした単座シートを構成するシートユニット４００が支持される。単座シートの下方前方には、車体フレーム上に敷設された低床の乗員足載せフロアを構成するフロアパネル３を有する。フレームユニット１００の前部には、ハンドル操作により左右に揺動する操向輪としての前輪１を操舵する操舵機構５００を有する。
【００１７】
この例では後輪２が駆動輪として構成され、単座シートの下方後部に設けられた電動モータを含むパワーユニット６００によって駆動されるようになっている。そして本発明ではフロアパネル３の下側に、パワーユニット６００に電力を供給する二次電池を備えた電池ユニット７００が配置される。
【００１８】
フレームユニット１００は図６〜図８をも参照して、シャーシ部分を構成する車体フレーム１０１とステアリングハンドル等を支持するステアリングフレーム１０２とから構成され、車体フレーム１０１はメインフレーム１０３とリヤフレーム１０４を含む。メインフレーム１０３はさらに、センタフレーム部１０５とセンタフレーム部１０５の前方に延設したフロントフレーム部１０６とから構成される。
【００１９】
メインフレーム１０３は、左右両側で前後方向に配置された一対のメインフレーム部材１０７を含み、メインフレーム部材１０７はセンタフレーム部１０５およびフロントフレーム部１０６の境界付近で、図８等に示すように先細に窄んだ形状となっている。メインフレーム部材１０７は好適には角パイプ材により形成されるが、これに限らずたとえばＣチャンネル材あるいは丸パイプ材等で形成することができる。いずれの場合も、メインフレーム部材１０７は一定の高さ（上下方向の厚さ）を有する。また、各メインフレーム部材１０７には外側方に突出する、たとえば丸パイプ材でなるキャリイングハンドル１１１が付設される。
【００２０】
また、この例ではメインフレーム部材１０７においてその前端部とセンタフレーム部１０５およびフロントフレーム部１０６の境界付近と後端部とに３つのブリッジ部材１０８，１０９，１１０が横架され、これによりメインフレーム１０３の高い剛性を確保している。ブリッジ部材１０８，１０９は図７に示されるように、下方に突出するように湾曲形成され、後述する前輪支持機構のベース部材がブリッジ部材１０８，１０９上に配置されるようになっている。なお、実車では図７のようにメインフレーム１０３は適度に前上がりに傾斜した状態になり、このとき前輪支持機構のベース部材はほぼ水平支持される。
【００２１】
ここで、ステアリングフレーム１０２は図９にも示すように、４本のパイプ材１０２ａ〜ｄがフロントフレーム部１０６の前端部内側にて、一体的に立設支持されてなる。ステアリングフレーム１０２はフロントフレーム部１０６（メインフレーム部材１０７）から垂直に立ち上がっているが、上述のようにメインフレーム１０３が前上がりに傾斜するため、ステアリングフレーム１０２は単座シート側へ適度に傾斜する。なお、ステアリングフレーム１０２は好適には角パイプ材により形成される。
【００２２】
リヤフレーム１０４は、各メインフレーム部材１０７の後端部付近から後上方に傾斜配置され、それぞれの後端部でキャリイングハンドル１１２によって相互に結合される。リヤフレーム１０４の前後方向中ほどには、概略アーチ状もしくは台形状のブリッジ部材１１３が横架され、ブリッジ部材１１３の上部にシートユニット４００を支持するためのシートポスト１１４が取り付けられる。リヤフレーム１０４あるいはブリッジ部材１１３は、好適には角パイプ材により形成されるが、これに限らずたとえばＣチャンネル材あるいは丸パイプ材等で形成することができる。リヤフレーム１０４の後端部にはまた、下方に突出するように湾曲形成されたブリッジ部材１１５が横架される。
【００２３】
前輪支持機構２００は、前輪１を回転自在かつ揺動可能に支持するが、フロントフレーム部１０６の下方に保持された支持部としてのベース部材２０１と、ベース部材２０１上に固定されたサスペンションアームブラケット２０２と、サスペンションアームブラケット２０２によって上下方向に揺動自在に支持され、車両の左右方向中央部から外側へ延設されるとともにその外側端部で前輪１を回転自在に支持するサスペンションアーム２０３を含んでいる。
【００２４】
ここで、主にこの前輪支持機構２００により、後述する電池ケースの前方において左右の前輪１の対向間に亘り左右に延在し、該電池ケースよりも下側へ突出する剛性部材からなる突出構造が構成される。すなわちこの突出構造は図１〜図５あるいは図７等に示されるように、フロントフレーム部１０６の下方に突出して配置構成されたベース部材２０１、サスペンションアームブラケット２０２およびサスペンションアーム２０３等からなり、かかる突出構造を電池ケースの前方かつ下側に持つことで、車両の電源装置として重要な機能を有する電池ケースのバリヤもしくは防護手段を構成し、デリケートな電源装置を有効に保護することができる。なお、このようにフロントフレーム部１０６の下方に突出する突出構造を有していても、実車ではフロア３は前上がりに傾斜配置されるため（図７参照）下方に張り出すことはなく、最低地上高を有効に確保することができる。
【００２５】
前輪支持機構２００において図９をも参照して、メインフレーム１０３のブリッジ部材１０８，１０９上に配置されたベース部材２０１上には、左右のサスペンションアーム２０３それぞれに対して前後２つのサスペンションアームブラケット２０２が設けられている。各サスペンションアーム２０３は前後に分岐する二股状を呈し、その分岐した２つの基端が前後２つのサスペンションアームブラケット２０２により軸支される。サスペンションアーム２０３の先端には、コ字状のナックル２０４が回動可能に軸支される。ナックル２０４には車軸２０５が水平に延設され、この車軸２０５に前輪１が回転自在に支持される。
【００２６】
フロントフレーム部１０６の外側部にはサスペンションスプリング２０６を装架するためのブラケット２０７が固着し、該ブラケット２０７とサスペンションアーム２０３（二股状に分岐したうちの前側）との間にサスペンションスプリング２０６が装着される。
【００２７】
後輪支持機構３００は、パワーユニット６００と協働して後輪２を支持する。この場合、パワーユニット６００は電動モータおよびその出力軸に連結する減速ギヤ群を含み、最終段ギヤの支軸が後輪２の車軸３０１として構成される。パワーユニット６００の前端側は、メインフレーム部材１０７の後端に固着するブラケット３０２（図１〜図３等参照）を介して枢支される。パワーユニット６００の後端側は、ショックアブソーバ３０３の下端と連結する。ショックアブソーバ３０３の上端は、リヤフレーム１０４の後端に固着するブラケット３０４を介して枢支される。なお、ショックアブソーバ３０３は、圧縮コイルスプリングあるいは油圧等を利用したものであってよい。
【００２８】
シートユニット４００において、角パイプ材等で形成されたシートクッションフレーム４０１およびシートバックフレーム４０２が概略Ｌ字状に結合して一体化し、シートクッションフレーム４０１を略水平にしてシートポスト１１４上に支持される。この場合、シートユニット４００は左右に回動可能に、かつその回動途中における複数の角度位置で選択的に固定し得るように支持される。
【００２９】
シートクッションフレーム４０１には弾性体として構成されるシートクッション４０３が、またシートバックフレーム４０２には弾性体として構成されるシートバック４０４がそれぞれ取り付けられる。シートバックフレーム４０２の適度な高さ位置には、アームレスト４０５が回動可能に支持される。図３のようにシートポスト１１４上に支持されたシートユニット４００に着座した乗員は、フロアパネル３に足を乗せることができ、その際フロアパネル３の前部付近に配置されたフットブレーキ４を踏むことができるようになっている。
【００３０】
ここで、単座シートの回動支持機構の構成例を説明する。図１０において、シートクッションフレーム４０１の下側にベースブラケット４０６が結合し、該ベースブラケット４０６にはシートパイプ４０７が垂下される。一方シートポスト１１４にはパイプホルダ４０８が嵌合し、このパイプホルダ４０８にシートパイプ４０７が回転可能に内嵌するようになっている。これによりシートクッションフレーム４０１、したがって単座シートは左右に回動可能になる。なお、パイプホルダ４０８はシートポスト１１４に着脱可能にしてもよい。
【００３１】
また、ベースブラケット４０６にはその前部に軸受４０９を有するレバーホルダ４１０が固着する。軸受４０９には回転軸４１１が挿通し、回転軸４１１が外側へ延設されて図示のように適度に屈曲することによりレバー部４１２が形成される。回転軸４１１には、ベースブラケット４０６に開設された開口４１３から下方に突出する爪片４１４が固着する。レバー部４１２の操作で爪片４１４を回動させることができる。爪片４１４は、後述するストッパプレートの歯と係合可能な孔４１４ａを有している。一方、パイプホルダ４０８の上端にはストッパプレート４１５が固着し、ストッパプレート４１５の外周部には適度な角度間隔で複数の歯４１６が設けられる。各歯４１６の両側は逃げとして切除されており、これにより爪片４１４と係合可能になる。
【００３２】
パイプホルダ４０８にシートパイプ４０７を挿入することにより、単座シートはシートポスト１１４上に支持される。この場合、レバー部４１２の操作により爪片４１４を所望の歯４１６と係合させることにより、単座シートを所望の角度位置で選択的に固定することができる。
【００３３】
操舵機構５００において図５あるいは図９等を参照して、ステアリングフレーム１０２の内側には複数のホルダ５０２を介して、ステアリングシャフト５０１が回転自在に保持される。ステアリングシャフト５０１は長手方向の中間部でユニバーサルジョイント５０３を介して、単座シート側へ傾斜するように屈曲し、その上端部にブラケット５０４を介してステアリングハンドル５０５が支持される。ステアリングハンドル５０５は前部が切り欠かれた変形Ｕ字状を呈し、ステアリングハンドル５０５の適所を把持しながら、ブラケット５０４に取り付けられたアクセルレバー５０６を回動操作し得るようになっている。
【００３４】
フロントフレーム部１０６の各メインフレーム部材１０７の前端部内側には、ブラケット５０７が取り付けられており、このブラケット５０７上にステアリングシャフト５０１の下端を回転自在に支持するためのボスが設けられている。ブラケット５０７上のステアリングシャフト５０１の後側には、ステアリングシャフト５０１の下端に設けたギヤと噛合するギヤを有するカウンタ軸５０８が配置される。カウンタ軸５０８にはタイロッドアーム５０９が固定されるが、ステアリングシャフト５０１を右または左へ回転させると、カウンタ軸５０８を介してタイロッドアーム５０９が右側または左側へ回動する。
【００３５】
各前輪１において、ナックル２０４に固着するナックルアーム５１０とタイロッドアーム５０９とはタイロッド５１１を介して、相互に連結される。ステアリングハンドル５０５を右左旋させることで、ステアリングシャフト５０１、カウンタ軸５０８、タイロッドアーム５０９およびタイロッド５１１を介して前輪１は右または左に操舵される。このようにカウンタ軸５０８を設けることで、ステアリングハンドル５０５の旋回方向と同一方向に前輪１を操舵することができる。この場合、ステアリングシャフト５０１側のギヤとカウンタ軸５０８側のギヤのギヤ比を適宜選択することで、操舵角および操舵力を適切に設定することができる。
【００３６】
パワーユニット６００は前述したように、後輪支持機構３００と協働して後輪２を支持する。後述する電池ユニット７００はパワーユニット６００に電力を供給し、その電動モータ６０１が駆動されるようになっている。
【００３７】
本発明の電池ユニット７００において、図８に示すようにフロア（あるいはフロアパネルという）３の主要領域においてその両側縁部に沿って配置されたフレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを有する電池ケース７０１を収容し、この電池ケース７０１内に複数の二次電池７０２を列設配置する。図示例では前後２列で同一平面上に複数の二次電池７０２が配列される。
【００３８】
ここでフロア３は、前輪１よりも後方に位置しかつ前輪１の左右対向間隔と略等しい幅を有するメインフロア部５と、前輪１の左右対向間隔よりも狭小でかつメインフロア部５よりも狭小な幅でメインフロア部５の前方に延設したフロントフロア部６とにより構成される。フロア３の主要領域は、メインフロア部５により構成され、この部分に電池ケース７０１が配置される。
【００３９】
また、前述したメインフレーム１０３のセンタフレーム部１０５は、メインフロア部５の左右両側縁部に沿って前後に延びる。フロントフレーム部１０６は、前輪１の左右対向間隔よりも小さい対向間隔でセンタフレーム部１０５の前方に延設される。この例ではセンタフレーム部１０５を構成するメインフレーム部材１０７相互間に、電池ケース７０１が配置される。
【００４０】
電池ケース７０１は図１１に示されるように、概略薄箱状を呈し、メインフレーム部材１０７と略同一高さに形成される。そして、この電池ケース７０１はメインフロア部５の下側でメインフレーム部材１０７相互間に配置される。本発明で使用するドライ形の二次電池７０２として典型的にはリチウムイオン電池が用いられるが、この種のドライ形二次電池は通常、多数のセルを組合せてパッキングされる。この場合、大型のセルモジュールの密度を上げるために所謂、俵積みになることが多く、そのままではかなり嵩だかなものになっていしまう。この実施形態では、前述したように左右一対の前輪１を備え、メインフロア部５を前輪１の左右対向間隔と略等しい幅を有する大面積に形成できたので、同一平面に前後２列で合計８つの二次電池７０２が配列可能である。二次電池７０２の幅（直径）をメインフレーム部材１０７の高さと同等か、僅かに高い程度に留めることで、電池搭載スペースを極めて薄く設定することができる。
【００４１】
電池ケース７０１の底部には図１２に示されるように、二次電池７０２の外形に対応するように形成された複数の凹凸状の保持部を備える。この保持部として本実施形態では、複数の半月状リブ７０１ａが形成される。上述のように二次電池７０２を同一平面に配列したことにより、二次電池７０２が振動等によって電池ケース７０１で動かないように固定する必要がある。半月状リブ７０１ａを設けることにより、二次電池７０２を適正に固定し相互に干渉しないようにしている。
【００４２】
電池ケース７０１は左右両側にフランジ状の取付部７０１ｂを有し、この取付部７０１ｂをメインフレーム部材１０７上に載せるかたちで、ビス等によって該メインフレーム部材１０７に取り付けられる。この場合、その取付用ビスの挿通孔７０１ｃが設けられる。電池ケース７０１の前部、すなわち前列側の二次電池７０２の前側にはホルダ７０１ｄを介して、セルコントローラ（基板）７０３が配置される。
【００４３】
セルコントローラ７０３は、二次電池７０２（セル）間で容量差や電位差が生じないように制御するが、電池ケース７０１の底部に対して垂直に設けられる。このようにセルコントローラ７０３をフロントサスペンションまわりの部品と二次電池７０２の間に垂直に設けることで、前後方向スペースを有効活用することができる。なお、セルコントローラ７０３を垂直に設けても、実車ではフロアは前上がりに傾斜配置されるため下方に出っ張ることはなく、最低地上高を有効に確保することができる。
【００４４】
図１２あるいは図１３に示されるように電池ケース７０１の上部には、平板状のカバー７０４が覆設される。カバー７０４は電池ケース７０１の上部開口と整合する形状を有し、その下面の周縁部から複数の爪片７０４ａが垂設される。電池ケース７０１には爪片７０４ａに対応して複数の係合部７０１ｅが設けられ、爪片７０４ａを係合部７０１ｅに係合させることでカバー７０４を固定する。なお、電池ケース７０１とカバー７０４の合せ部には、電池ケース７０１内に水あるいは塵等が侵入しないようにガスケットが装着される。二次電池７０２を収納した電池ケース７０１にカバー７０４を覆設固定することで、電池もしくはバッテリパックが構成される。
【００４５】
また、図１３にも示されるように電池もしくはバッテリパックの上側、すなわちカバー７０４の上側にフロアパネル３が配置される。フロアパネル３はスペーサを介して電池ケース７０１の取付部７０１ｂ上に載るかたちで、ビス等によって該メインフレーム部材１０７に取り付けられる。この場合、フロアパネル３の周縁部にはその取付用ビスの挿通孔３ａが設けられるとともに、取付部７０１ｂにも挿通孔３ａの対応位置に挿通孔７０１ｆが設けられる。
【００４６】
電池もしくはバッテリパックの下側、すなわち電池ケース７０１の下側には概略平板状のアンダガード７０５が配置される。アンダガード７０５は電池ケース７０１の下部を覆うように、ビス等によってブリッジ部材１０９およびブリッジ部材１１０（図６等参照）に取り付けられる。この場合、アンダガード７０５の前縁部および後縁部にはそれぞれ、その取付用ビスの挿通孔７０５ａ，７０５ｂが設けられる（図１２）。
【００４７】
さらに、本発明の小型電動車両において前述した各図を参照して、フロア３の後方に配設した単座シートの下方前半部には図３等に示されるように、パワーユニット６００の電動モータ６０１に供給すべき電力を電子制御するメインコントローラ７と、電池ユニット７００の二次電池７０２に充電を行なうための充電装置８とが配設される。メインコントローラ７および充電装置８は、フロア３から一体的に連続して設けた車体カバー（図示せず）によって覆われ、外部に露呈しないようになっている。
【００４８】
また、メインコントローラ７等の後方に位置する左右一対の後輪２間の空間には、箱状もしくは籠状の荷物収納装置９が装架され、この荷物収納装置９の上部には荷物等を出入れ可能とするための開口９ａが開設されている。前述したように単座シートはシートポスト１１４の上方至近位置で、該シートポスト１１４のまわりに回動可能に支持される。単座シートを適宜回動させることで、その下方に位置する荷物収納装置９の開口９ａの一部または全部を、単座シートで上方から開閉可能に覆うことができる。
【００４９】
一方また、ステアリングフレーム１０２の上部において、ステアリングハンドル５０５の前方至近位置にスイッチボックス（操作パネル）１０が取り付けられる。このスイッチボックス１０は、たとえば図７に示されるようにステアリングフレーム１０２の上端に固定された概略鍵形のブラケット１１を介して、支持される。スイッチボックス１０は各種スイッチ類を搭載するが、たとえば前後進切替えノブ、速度設定ノブ、バッテリ残量表示器および充電ランプ、さらには左右のウィンカスイッチおよびホーンボタン等のスイッチが配設される。
【００５０】
スイッチボックス１０は、ステアリングハンドル５０５の前方至近位置で適度に傾斜配置されており、運転操作に必要なスイッチ類に容易に手が届き、表示ランプ等の表示内容を見易く構成されている。したがって、単座シートに着座した乗員は、スイッチボックス１０のスイッチ類を簡単かつ的確に操作することができる。その際、必要に応じてアクセルレバー５０６を適宜操作可能である。
【００５１】
また、スイッチボックス１０の下方至近位置にコードリールを内蔵したコードリールケース１２が、ステアリングフレーム１０２に取り付けられる。コードリールには巻取り方向に付勢された充電用コードが、繰出し自在に巻回されており、該充電用コードは充電装置８に接続されている。電池ユニット７００の二次電池７０２に充電を行なう際には、コードリールケース１２から充電用コードを繰り出して、この充電用コードを介して充電装置８が外部電源と接続される。
【００５２】
ステアリングフレーム１０２の上部にはまた、たとえばホルダ５０２を利用してメインキー１３が取り付けられる。メインキー１３は、単座シートに着座した乗員が操作し易い位置に配置される。メインキー１３の下方にはステアリングフレーム１０２に箱状もしくは籠状の荷物収納装置１４が装架され、この荷物収納装置１４の上部には荷物等を出入れ可能とするための開口が開設されている。
【００５３】
上記の場合、各ユニットはプラスチックもしくは合成樹脂等で形成された車体カバーによって覆われ、車両全体として所定の外観意匠を得るようにデザインされる。この場合、ステアリングフレーム１０２まわりにはレッグシールド等が実装され、前輪１および後輪２まわりにはそれぞれフロントフェンダおよびリヤフェンダが装着されてよい。
【００５４】
さらに、実車においては走行上必要となる安全あるいは保安部品類が装備される。この種の装備品としてヘッドランプ、ウィンカ、ストップランプ、サイドミラーあるいはホーン等が含まれ、さらに必要に応じてその他の部品等が装備される。
【００５５】
本発明の小型電動車両の実使用において、単座シートに着座した乗員はステアリングハンドル５０５を把持し、アクセルレバー５０６を引きあるいは必要に応じてフットブレーキ４を踏むことで車両を走行させることができる。この場合、フロアパネル３の下側に収納されている電池ユニット７００からパワーユニット６００に電力が供給され、パワーユニット６００の電動モータ６０１が後輪２を駆動することで、乗員はこの小型電動車両を円滑かつ適正に運転することができる。
【００５６】
ところで、この種の電動車両は法規制による形式認定上、全長１２００ｍｍ、全幅７００ｍｍ以下と規制されている。この条件で４輪タイプの車両を構成すると、各車輪は車両の四隅に配置されることになる。また、狭い通路等を走行するためにステアリング切れ角を大きく確保する関係で、車両フレームのレイアウトは前輪付近で窄んだ形態となっている。さらに、フロアをステップや荷物置き等として使用するためには広いフラット面が必要になる。そのため前輪の干渉を極力避けるため、前方を上げた傾斜フロアを構成する。
【００５７】
本発明の小型電動車両では特に車両フレームのレイアウトに合せて、電池ユニット７００を効率よく配置することでフロア面の確保等を有効に実現する。すなわちフロアパネル３の主要領域においてその両側縁部に沿って配置されたフレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを有する電池ケース７０１を収容し、この電池ケース７０１内に複数の二次電池７０２を列設配置する。このように複数の二次電池７０２を同一平面上に配列し、電池搭載スペースを極めて薄く設定する。これにより最低地上高を確保しながら、広いフラット面を有するフロアを実現し、足元にユーティリティスペースを確保することができる。また、車両最下部に電池ユニット７００が配置されるため低重心化により、静的および走行安定性が向上する。
【００５８】
この場合、電池ユニット７００において電池ケース７０１は取付部７０１ｂをメインフレーム部材１０７上に載せるかたちで、メインフレーム部材１０７に取り付けられる。二次電池７０２の重量を電池ケース７０１またはアンダガード７０５で支持するので、車体カバーは強度部材でなくともよく、結果的にコスト低減を図ることができる。また、電池ケース７０１の底部に保持部としての半月状リブ７０１ａを設けることで、二次電池７０２を適正に固定し、車両走行時の耐振動性を向上することができる。
【００５９】
さらに、二次電池７０２の前側にホルダ７０１ｄを介して、電池ケース７０１の底部に対して垂直にセルコントローラ７０３が配置される。省スペース化を図るとともに、セルコントローラ７０３をフロントサスペンションまわりの部品で有効に保護することができる。
また、電池もしくはバッテリパックの上下にフロアパネル３およびアンダガード７０５を配置し、電池パックを有効に保護する。
【００６０】
ここで、本発明の小型電動車両において前述したように前輪支持機構２００により、電池ケース７０１よりも下側へ突出する剛性部材からなる突出構造を有する。かかる突出構造を電池ケース７０１の前方かつ下側に持つことで、車両の電源装置として重要な機能を有する電池ケース７０１のバリヤもしくは防護手段を構成し、デリケートな電源装置を有効に保護することができる。
【００６１】
また、荷物収納装置９は適宜物入れ等として使用することができるが、単座シートを回動させることで、その下方に位置する開口９ａの一部または全部を、単座シートで上方から開閉可能に覆うことができる。このように荷物収納装置９を配置構成することで、走行振動などで荷物が飛び出してしまうのを防止することができるとともに、使い勝手に優れ利便性を向上することができる。
【００６２】
以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
たとえば電池ケース７０１における二次電池７０２の配列方法等は、図示例のもの他に種々の配列方法が可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、この種の小型電動車両において車両フレームのレイアウトに合せて、電池ユニットを効率よく配置することでフロア面の確保等を有効に実現する。すなわち複数の二次電池を同一平面上に配列し、電池搭載スペースを極めて薄く設定する。これにより最低地上高を確保しながら、広いフラット面を有するフロアを実現し、足元にユーティリティスペースを確保することができる。また、車両最下部に電池ユニットが配置されるため低重心化により、静的および走行安定性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す前方斜視図である。
【図２】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す後方斜視図である。
【図３】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す側面図である。
【図４】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す平面図である。
【図５】本発明の小型電動車両の実施形態における基本構成を示す正面図である。
【図６】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレームユニットおよび電池ユニットまわりを示す斜視図である。
【図７】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレームユニットまわりを示す側面図である。
【図８】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレームユニットまわりを示す平面図である。
【図９】本発明の小型電動車両の実施形態における前輪支持機構まわりを示す斜視図である。
【図１０】本発明の小型電動車両の実施形態における単座シートの回動機構まわりを示す斜視図である。
【図１１】本発明の小型電動車両の実施形態における電池ユニットを示す斜視図である。
【図１２】本発明の小型電動車両の実施形態における電池ユニットを示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の小型電動車両の実施形態における電池ユニットを示す側面図である。
【図１４】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレームユニットおよび電池ユニットまわりの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 前輪
２ 後輪
３ フロアパネル
４ ブレーキペダル
７ メインコントローラ
８ 充電装置
９ 荷物収納装置
１０ スイッチボックス
１２ コードリールケース
１３ メインキー
１００ フレームユニット
１０１ 車体フレーム
１０２ ステアリングフレーム
１０３ メインフレーム
１０４ リヤフレーム
１０５ センタフレーム部
１０６ フロントフレーム部
１０７ メインフレーム部材
１０８，１０９，１１０ ブリッジ部材
１１４ シートポスト
２００ 前輪支持機構
２０１ ベース部材
２０２ サスペンションアームブラケット
２０３ サスペンションアーム
２０４ ナックル
２０５ 車軸
２０６ サスペンションスプリング
２０７ ブラケット
３００ 後輪支持機構
３０１ 車軸
３０２ ブラケット
３０３ ショックアブソーバ
４００ シートユニット
４０１ シートクッションフレーム
４０２ シートバックフレーム
４０３ シートクッション
４０４ シートバック
４０５ アームレスト
５００ 操舵機構
５０１ ステアリングシャフト
５０５ ステアリングハンドル
５０６ アクセルレバー
５０８ カウンタ軸
５０９ タイロッドアーム
５１０ ナックルアーム
５１１ タイロッド
６００ パワーユニット
６０１ 電動モータ
７００ 電池ユニット
７０１ 電池ケース
７０２ 二次電池
７０３ セルコントローラ
７０４ カバー
７０５ アンダガード
Claims (2)
- フレーム上に支持された単座シートの下方前方にて、前記フレーム上に敷設されたフロアを有し、ハンドル操作により左右に揺動する操向輪として前記フロアの前方に設けられた左右一対の前輪と、パワーユニットで駆動される駆動輪として前記単座シートの下方後部に設けられた左右一対の後輪とで走行可能に構成され、前記パワーユニットに電力を供給する二次電池とを備えた小型電動車両であって、
前記フロアの主要領域においてその両側縁部に沿って配置された前記フレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを有する複数の前記二次電池を列設配置した電池ユニットを有する電池ケースを収容し、
前記フロアの後方に配設した前記単座シートの下方に、前記パワーユニットに供給すべき電力を電子制御するメインコントローラと、前記電池ユニットの二次電池に充電を行なうための充電装置とが配設され、これらが前記フロアから一体的に連続して設けた車体カバーによって覆われるとともに、前記メインコントローラおよび充電装置の後方に位置する左右一対の後輪間の空間に、箱状もしくは籠状の荷物収納装置が装架されることを特徴とする小型電動車両。 - 前記荷物収納装置の上部に荷物等を出入れ可能とするための開口が開設されるとともに、前記単座シートは前記フレームから立設したシートポスト上に回動可能に支持され、前記荷物収納装置の開口の一部または全部を前記単座シートで上方から開閉可能に覆ったことを特徴とする請求項１に記載の小型電動車両。
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