JP4356350B2 - Small electric vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シニアカー等に代表されるように、前輪の操向ハンドルと着座シートとの間に低床状の足載せ部が設けられ、電動モーターの動力を減速歯車列により減速して着座シート下部に配置された後輪に伝達するように構成された小型電動車両に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の小型電動車両において、例えば特開平10−201795号公報に示されるように、電動モーターと減速歯車列とがユニット化されたパワーユニットの前部が車体フレーム後下部付近に設けられた揺動軸に回動自在に軸支され、このパワーユニットの後部に後輪が軸支され、パワーユニットと車体フレームとの間にリヤクッションユニットが連結されたものがある。パワーユニットと後輪は車体フレームに対して上下に揺動し、パワーユニット自体が後輪のサスペンションアームの役割を果たす。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−201795公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように後輪のサスペンションアームを兼ねるパワーユニットは比較的重量物であるため、バネ下重量が重くなり、しかもサスペンションアームとしての全長が短いため、走行路面の凹凸に対する後輪の追従性が悪くなり小型電動車両の乗り心地が損なわれやすい。
【0005】
また、着座シート下方のスペースがパワーユニットにより占有されてしまうため、着座シート下方に物品収納スペースを設けることができないという問題があった。
【0006】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、乗り心地を良くすると同時に着座シート下方に大容量の物品収納スペースを設置可能にし、併せて生産性の向上とクラッチ操作性の向上を図ることのでき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】
上記目的を達成するため、本発明に係る小型電動車両は、請求項1に記載したように、車体フレームの前部と後部にそれぞれ前輪と左右一対の後輪が設けられ、上記前輪の操向ハンドルと上記車体フレームの後寄りに設けられた着座シートとの間に低床状の足載せ部が設けられ、電動モーターと減速歯車列とがユニット化されたパワーユニットの前部が、車体フレームの後下部付近に設けられた揺動軸に回動自在に軸支され、このパワーユニットの後部に上記後輪が軸支された小型電動車両において、前記電動モーターと減速歯車列とがユニット化されたパワーユニットを左右一対の後輪に合わせそれぞれ独立して設け、これら左右のパワーユニットの後部外側面に左右の後輪をそれぞれ軸支する一方、電動モーターを上記揺動軸に近接するように上記パワーユニットの前寄りであって車幅方向内側面に配置し、車両側面視で前記パワーユニットの揺動軸と電動モーターの出力軸と減速歯車列の各歯車軸と後輪の車軸とリヤクッションユニット連結部とを一直線上に配置し、パワーユニットを構成するユニットケース形状を上記直線に対して上下対称に造形するとともに、前記減速歯車列に設けられるクラッチレリーズ機構のクラッチ操作軸を車両側面視で前記揺動軸と電動モーターの出力軸との間に設け、且つ、クラッチ操作軸を回動させるクラッチ操作レバーの先端をパワーユニットの車幅方向外側であって車両側面視で前記後輪の輪郭外に配置し、さらに、前記パワーユニットの後部と車体フレームとの間を連結するリヤクッションユニットを左右のパワーユニットにそれぞれ個別に設けた。
【0008】
上記構成によれば、重量の大きい電動モーターがパワーユニットの揺動軸に近づき、これにより揺動軸回りの慣性モーメントが小さくなって事実上のバネ下重量が軽くなるとともに、パワーユニットの全長が伸びて揺動軸と後輪車軸との間の距離が長くなるため、後輪の路面追従性が良くなって乗り心地が向上する。また、左右の後輪が独立懸架されると同時に左右のパワーユニットが小型になるため揺動軸回りの慣性モーメントが一層小さくなり、一段と乗り心地が向上する。しかも、左右のパワーユニットの間に空きスペースができるため、着座シート下方に物品収納スペースを設置可能になる。さらにクラッチ操作性が向上する。また、左右のパワーユニットを共通部品化することができ、小型電動車両の生産性が向上する。
【0012】
また、本発明に係る小型電動車両は、請求項2に記載したように、前記パワーユニットを構成するユニットケースの前端部に延長アームを連結し、この延長アームの前端を前記揺動軸に軸支した。こうすれば、延長アームを軽量に形成することによりバネ下重量を大きくすることなくパワーユニットの全長を伸ばして後輪の路面追従性を良くし、乗り心地をより向上させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る小型電動車両の一例を示す左側面図、図2は同斜視図である。
【0014】
この小型電動車両1は、車体の前部と後部にそれぞれ左右一対の前輪2と後輪3が設けられたセニアカータイプのものであり、その車体フレーム4は、例えば梯子状に鋼管を連結して低床で平坦な足載せ部を備えた鋼管製プラットフォーム型のメインフレーム5の後部に後上がりのリヤフレーム6を設けた構造である。
【0015】
前輪2はメインフレーム5の前部左右両側にサスペンション機構8を介して設けられ、メインフレーム5の前部に立設されたステアリングフレーム9の上部には前輪2の操向ハンドル10が設けられている。なお、ステアリングフレーム9の後部には収納ボックス11が着脱可能に設けられている。
【0016】
一方、車体フレーム4の後寄り、例えばリヤフレーム6の上部にシートフレーム12を介して着座シート13が設置されている。この着座シート13は乗降性向上のため回転可能であり、座面13aと背もたれ13bと左右一対のアームレスト13cを備えている。
【0017】
そして、操向ハンドル10(ステアリングフレーム9)と着座シート13(シートフレーム12)との間に低床状の足載せ部14が形成されている。なお、図示はされていないが、前後輪2,3、メインフレーム5、リヤフレーム6、ステアリングフレーム8、シートフレーム12、足載せ部14等は、全て合成樹脂等で形成されたカバー部材により覆われ、各カバー部材により車体のボディーが構成される。
【0018】
図3にも示すように、メインフレーム5の後端付近には車幅方向に沿う左右一対の長ボルト状の揺動軸17が支持片18,19間に架設されて設けられ、この揺動軸17の各々に、それぞれ独立した左右一対のパワーユニット20の前部が回動自在に軸支され、各パワーユニット20の後部外側面にそれぞれ後輪3が直接軸支されている。したがって、揺動軸17を軸として左右のパワーユニット20の後部が後輪3と共に上下に揺動可能であり、パワーユニット20自体が後輪3のサスペンションアームの役割を果たす。
【0019】
左右のパワーユニット20の後部とリヤフレーム6との間にはリヤクッションユニット22が連結される。このリヤクッションユニット22は左右のパワーユニット20に個別に設けられる。なお、操向ハンドル10にはアクセルレバー24により操作される制御盤25が設けられ、その前方にはバッテリー充電器26と充電コードリール27が設置され、足載せ部14の内部には後述する電動モーター31の電源となるバッテリー28が積載され、着座シート13の下方にはメインコントローラー29が設置されている。
【0020】
図3、図4に示すように、パワーユニット20は、電動モーター31と減速歯車列32とがユニット化されたものである。減速歯車列32は例えばアルミ合金製のユニットケース34の内部に設置され、電動モーター31はユニットケース34の外部に設置されている。なお、図3と図4は左側のパワーユニット20の構造を示しているが、右側のパワーユニット20は完全な対称構造であるため、図示は省略する。
【0021】
ユニットケース34の前端部には鋼製の延長アーム36が連結されている。この延長アーム36は、例えば車幅方向に延びるアームパイプ37と、このアームパイプ37の外端と内端に固着されたアウタープレート38およびインナープレート39と、これらのプレート38,39にそれぞれ固着された筒状のブッシュホルダー40,41と、アームパイプ37の中間部に固着されたセンタープレート42とを備えて軽量に構成され、ブッシュホルダー40,41の内部にゴムブッシュ43,44とインナーパイプ45,46が固着されている。
【0022】
一方、ユニットケース34は、車幅方向内側に位置するインナーケース50と、車幅方向外側に位置するアウターケース51とが最中合わせにされて図示しない複数の固定ボルトで締結固定される構造であり、インナーケース50の前部が延長アーム36のアウタープレート38とセンタープレート42との間に挟まれて3本の固定ボルト53,54で締結固定される。なお、図4にはアウターケース51が取り外された状態が示されている。
【0023】
揺動軸17は延長アーム36前端のインナーパイプ45,46の内径部に密に挿通され、支持片19に固着されたナット56に締結される。その際、締結力がゴムブッシュ43,44とインナーパイプ45,46に加わらないようにインナーパイプ45,46間にスペーサーパイプ57が介装される。パワーユニット20はゴムブッシュ43,44の弾力により車体フレーム4に対して防振的に保持される。
【0024】
電動モーター31は、揺動軸17に近接するように極力パワーユニット20の前寄りに配置されてインナーケース50の内側面に4本の固定ボルト60で締結固定され、その出力軸61がユニットケース34の内部に突入している。ユニットケース34の内部には、前方から順にクラッチ操作軸62と電動モーター31の出力軸61と一次歯車軸63と二次歯車軸64と後輪車軸65が配置されている。
【0025】
電動モーター31の出力軸61には一次ドライブギヤ(ピニオンギヤ)68が刻設され、一次歯車軸63には一次ドリブンギヤ69と二次ドライブギヤ70が設けられ、二次歯車軸64には二次ドリブンギヤ71と三次ドライブギヤ72が設けられ、後輪車軸65には三次ドリブンギヤ73が設けられている。後輪車軸65はアウターケース51から車幅方向外側に突出し、ここに後輪3がナット74で固定される。
【0026】
一次ドライブギヤ68は一次ドリブンギヤ69に、二次ドライブギヤ70は二次ドリブンギヤ71に、三次ドライブギヤ72は三次ドリブンギヤ73にそれぞれ噛み合い、一次歯車軸63、二次歯車軸64、および各ギヤ68〜73等により減速歯車列32が構成される。
【0027】
各ドライブギヤ68,70,72の歯数は、噛み合う相手のドリブンギヤ69,71,73の歯数よりも少なく設定されているため、出力軸61の回転が3段階に減速されて後輪車軸65に伝達される。
【0028】
クラッチ操作軸62と電動モーター31の出力軸61と一次歯車軸63と二次歯車軸64とリヤクッションユニット22の連結部22aは、車両側面視(図4参照)で揺動軸17と後輪車軸65とを結ぶ直線S上に一致するように配置されており、連結部22aがユニットケース34の最後部に位置付けられ、ユニットケース34(インナーケース50、アウターケース51)の形状は直線Sに対して上下対称に造形されている。
【0029】
二次ドライブギヤ70は一次歯車軸63に対して回転自在かつ軸方向に摺動自在に設けられ、一次歯車軸63に回転一体に設けられた一次ドリブンギヤ69との間に噛み合いクラッチ76が設けられ、二次ドライブギヤ70が一次ドリブンギヤ69側に摺動すると噛み合いクラッチ76が結合して一次歯車軸63と一次ドリブンギヤ69と二次ドライブギヤ70が回転一体になる。二次ドライブギヤ70はクラッチスプリング77により常に一次ドリブンギヤ69側に付勢され、噛み合いクラッチ76が結合した状態にされている。
【0030】
一方、クラッチ操作軸62の外端部にはクラッチ操作レバー78が設けられ(図1〜図3参照)、クラッチ操作軸62の中間部にはレリーズスリーブ79が摺動自在に設けられ、このレリーズスリーブ79に固定されたレリーズフォーク80の先端が二次ドライブギヤ70に形成されたフォーク溝81に回転自在に係合している。
【0031】
また、レリーズスリーブ79の内側に隣接してスラストピース82が設けられ、クラッチ操作軸62、噛み合いクラッチ76、クラッチスプリング77、クラッチ操作レバー78、レリーズスリーブ79、レリーズフォーク80、フォーク溝81、スラストピース82等からクラッチレリーズ機構83が構成されている。クラッチレリーズ機構83と減速歯車列32はユニットケース34の内部に貯留されたオイルにより潤滑される。
【0032】
小型電動車両1を手押しする場合には、左右のパワーユニット20のクラッチ操作レバー78を操作してクラッチ操作軸62を回動させる。これにより、スラストピース82がレリーズスリーブ79を反電動モーター31側に押圧し、レリーズフォーク80がクラッチスプリング77の付勢力に抗して二次ドライブギヤ70を一次ドリブンギヤ69から離反する方向にスライドさせ、噛み合いクラッチ76の結合を解除する。このため、二次ドライブギヤ70が一次歯車軸63に対して回転自在となり、後輪3の回転が電動モーター31を逆駆動しなくなるため軽い力で小型電動車両1を手押しできる。
【0033】
操向ハンドル10に設けられた制御盤25のアクセルレバー24が操作されると、メインコントローラー29がバッテリー28の電圧を電動モーター31に供給して電動モーター31を起動させる。電動モーター31の出力は減速歯車列32により減速されて後輪3に伝達される。メインコントローラー29は操向ハンドル10の操向角やアクセルレバー24の操作量等に応じて左右の電動モーター31へ適切な電圧供給を行い、小型電動車両1をスムーズに走行させる。
【0034】
インナーケース50の後輪支持部にはドラム式のブレーキ装置86が設けられており、このブレーキ装置86は足載せ部14の前部に設けられたブレーキペダル87を踏むか、あるいは操向ハンドル10に設けられたブレーキレバーを握ることにより後輪3の回転を制動する。
【0035】
以上のように構成された小型電動車両1は、パワーユニット20に設けられる重量物である電動モーター31をユニットケース34の極力前寄りに配置して揺動軸17に近接させるとともに、車両側面視で揺動軸17と後輪車軸65とを結ぶ直線S上に一致するように電動モーター31の出力軸61と減速歯車列32の各歯車軸63,64を配置したため、揺動軸17回りの慣性モーメントを小さくして事実上のバネ下重量を軽減するとともに、パワーユニット20の全長を伸ばして揺動軸17と後輪車軸65との間の距離を長くし、後輪3の路面追従性を良くして小型電動車両1の乗り心地を向上させることができる。
【0036】
しかも、ユニットケース34の前端部に軽量な延長アーム36を連結し、その前端を揺動軸17に軸支したため、バネ下重量をさほど大きくすることなくパワーユニット20の全長を一段と伸ばして後輪3の路面追従性をより良くし、乗り心地を一層向上させることができた。
【0037】
また、パワーユニット20を左右に独立させて設け、それぞれに後輪3を軸支して個別にリヤクッションユニット22を設けたため、左右の後輪3が独立懸架されて路面追従性が向上するとともに左右のパワーユニット20が小型になるため揺動軸17回りの慣性モーメントが一層小さくなり、一段と乗り心地が向上する。
【0038】
さらに、このようにパワーユニット20を左右に独立させたことと、電動モーター31を揺動軸17に近接させてパワーユニット20の前方に配置したことにより、左右のパワーユニット20の間に空きスペースができ、着座シート13の下方に大容量の物品収納スペース90を設けることが可能になった。この物品収納スペース90は図示したように箱状に形成しても、あるいはキャリヤ状に形成してもよい。
【0039】
リヤクッションユニット22はパワーユニット20の後端部に連結されるため、揺動軸17とリヤクッションユニット22の連結部22aとの間の距離は長くなるが、その分リヤクッションユニット22のバネ定数を小さくできるので結果として軽量化が可能になる。
【0040】
さらに、このようにユニットケース34の最後部に設けられたリヤクッションユニット22の連結部22aを、クラッチ操作軸62と電動モーター31の出力軸61と減速歯車列32の各歯車軸63,64とともに、車両側面視で揺動軸17と後輪車軸65とを結ぶ直線S上に一致するように配置し、ユニットケース34(50,51)の形状を直線Sに対して上下対称に造形したため、1種類のパワーユニット20を上下逆さまにすることにより左右両側に使用することができ、左右のパワーユニット20を共通部品化して小型電動車両1の生産性を飛躍的に向上させることができる。
【0041】
一方、クラッチ操作軸62を車両側面視で揺動軸17と電動モーター31の出力軸61との間に設けたため、クラッチ操作軸62を回動させるクラッチ操作レバー78の先端を車両側面視で後輪3の輪郭外に配置することができ、これによりクラッチ操作レバー78の操作性を大きく向上させることができた。
【0042】
なお、本実施形態では4輪タイプの小型電動車両に本発明の構成を適用した例について説明したが、3輪タイプの小型電動車両であっても本発明の構成を適用することができる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る小型電動車両によれば、後輪のバネ下重量を軽減するとともに、後輪のサスペンションアームとしてのパワーユニットの全長を延長して路面の凹凸に対する後輪の追従性を良くし、乗り心地を良くすると同時に、着座シート下方に大容量の物品収納スペースを設置可能にし、併せて生産性の向上とクラッチ操作性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る小型電動車両の一例を示す左側面図。
【図2】本発明に係る小型電動車両の一例を示す斜視図。
【図3】本発明の一実施形態を示すパワーユニットの横断面図。
【図4】図3のIV-IV矢視図。
【符号の説明】
1 小型電動車両
2 前輪
3 後輪
4 車体フレーム
10 操向ハンドル
13 着座シート
14 足載せ部
17 揺動軸
20 パワーユニット
22 リヤクッションユニット
22a リヤクッションユニットの連結部
31 電動モーター
32 減速歯車列
34 ユニットケース
36 延長アーム
61 電動モーターの出力軸
62 クラッチ操作軸
63 一次歯車軸
64 二次歯車軸
65 後輪車軸
83 クラッチレリーズ機構
90 物品収納スペース
S 揺動軸と後輪車軸とを結ぶ直線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, as represented by a senior car or the like, a seat with a low floor is provided between a steering wheel for a front wheel and a seating seat, and the power of the electric motor is decelerated by a reduction gear train so that the seating seat The present invention relates to a small electric vehicle configured to transmit to a rear wheel disposed in a lower portion.
[0002]
[Prior art]
In this type of small electric vehicle, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-201795, the front part of a power unit in which an electric motor and a reduction gear train are unitized is provided in the vicinity of the rear lower part of the body frame. There is a shaft that is pivotally supported by a shaft, a rear wheel is pivotally supported at the rear portion of the power unit, and a rear cushion unit is connected between the power unit and the vehicle body frame. The power unit and the rear wheel swing up and down with respect to the body frame, and the power unit itself functions as a suspension arm for the rear wheel.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-201795
[Problems to be solved by the invention]
However, since the power unit that also serves as the suspension arm for the rear wheel is relatively heavy, the unsprung weight is heavy and the overall length of the suspension arm is short. It gets worse and the riding comfort of small electric vehicles tends to be impaired.
[0005]
In addition, since the space below the seating seat is occupied by the power unit, there is a problem that an article storage space cannot be provided below the seating seat.
[0006]
The present invention has been made to solve these problems, and improves the ride comfort and allows a large-capacity article storage space to be installed under the seating seat. It aims at providing the small electric vehicle which can aim at improvement.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a small electric vehicle according to the present invention is provided with a front wheel and a pair of left and right rear wheels at a front portion and a rear portion of a vehicle body frame, respectively, as described in
[0008]
According to the above configuration, the heavy electric motor approaches the swing shaft of the power unit, thereby reducing the moment of inertia around the swing shaft and reducing the actual unsprung weight, and extending the total length of the power unit. Since the distance between the swing shaft and the rear wheel axle is increased, the road surface followability of the rear wheel is improved and the riding comfort is improved. In addition, since the left and right rear wheels are independently suspended and the left and right power units are miniaturized, the moment of inertia around the swinging shaft is further reduced, and the ride comfort is further improved. Moreover, since an empty space is created between the left and right power units, an article storage space can be installed below the seating seat. Furthermore, the clutch operability is improved. Further, the left and right power units can be made into a common part, and the productivity of the small electric vehicle is improved.
[0012]
Further, the small-sized motorized vehicle according to the present invention, as described in
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a left side view showing an example of a small electric vehicle according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view thereof.
[0014]
This small
[0015]
The
[0016]
On the other hand, a
[0017]
A low floor-
[0018]
As shown in FIG. 3, a pair of left and right long bolt-shaped
[0019]
A
[0020]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0021]
A
[0022]
On the other hand, the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
A primary drive gear (pinion gear) 68 is formed on the
[0026]
The
[0027]
Since the number of teeth of each
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
On the other hand, a
[0031]
A
[0032]
When manually pushing the small
[0033]
When the
[0034]
A drum-
[0035]
In the small
[0036]
In addition, since the
[0037]
Further, since the
[0038]
Furthermore, since the
[0039]
Since the
[0040]
Further, the connecting
[0041]
On the other hand, since the
[0042]
In the present embodiment, an example in which the configuration of the present invention is applied to a four-wheel type small electric vehicle has been described. However, the configuration of the present invention can also be applied to a three-wheel type small electric vehicle.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the small electric vehicle according to the present invention, the unsprung weight of the rear wheel is reduced, and the total length of the power unit as the suspension arm of the rear wheel is extended so that the rear wheel follows the unevenness of the road surface. It is possible to improve the productivity and the ride comfort, and at the same time, it is possible to install a large-capacity article storage space below the seating seat, and it is possible to improve productivity and clutch operability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a left side view showing an example of a small electric vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a small electric vehicle according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a power unit showing an embodiment of the present invention.
4 is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
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Claims (2)
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