JP6916052B2

JP6916052B2 - 電動車両

Info

Publication number: JP6916052B2
Application number: JP2017130260A
Authority: JP
Inventors: 光寿加納; 藤原　昇; 昇藤原
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2021-08-11
Anticipated expiration: 2037-07-03
Also published as: JP2019011029A

Description

本発明は、前輪と一対の後輪を備えた電動車両に関するものである。

従来より、前輪と一対の後輪を備えた電動車両に関する技術が種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載された車両においては、伸縮装置を介して互いの間隔を伸縮可能に連結された操舵（だ）部及び駆動部を備える車体と、前記操舵部に回転可能に取り付けられた車輪であって、前記車体を操舵する操舵輪と、前記駆動部に回転可能に取り付けられた車輪であって、前記車体を駆動する駆動輪と、車速を検出する車速検出手段と、乗員が要求する前記車体の要求旋回量を検出する要求旋回量検出手段と、前記駆動部を旋回方向に傾斜させる傾斜用アクチュエータ装置と、該傾斜用アクチュエータ装置を制御して車体の傾斜を制御する制御装置とを有する車両であって、前記制御装置は、旋回する際に、前記伸縮装置を作動させて操舵輪と駆動輪との軸距離を短縮させる。

このような構成によれば、車体を傾斜させても車体の安定を維持することができ、旋回性能を向上させることができるとともに、安定した走行状態を実現することができる。

特開２０１１−４６２７５号公報

つまり、上記特許文献１に記載された車両においては、操舵輪と駆動輪との軸距離が短縮されたか否かに拘わらず車体の安定が維持されるため、例えば、自動搬送時であっても乗車が可能であった。

そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、一対の後輪が前方収納されることによって乗車走行が不安定となる電動車両を提供することを課題とする。

この課題を解決するためになされた請求項１に係る発明は、電動車両であって、前輪と、前方収納可能に設けられた一対の後輪とを備え、平面視において、電動車両の乗車走行時の重心位置は、一対の後輪が前方収納される前の状態では、前輪及び一対の後輪が走行面に接地する接地点を頂点とする三角形の内側にあり、一対の後輪が前方収納された後の状態では、三角形の外側にあることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電動車両であって、一対の後輪を回動可能に支持する車軸と、乗員の着座するサドルとを備え、サドルは、一対の後輪が前方収納された後の状態では、車軸の後方側に位置することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の電動車両であって、一端部に後輪を支持する後輪フレームと、後輪フレームの他端部を回動可能に支持することによって後輪を前方収納可能にする収納軸とを備え、収納軸は、電動車両の車幅方向と平行に設けられたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の電動車両であって、一端部に後輪を支持する後輪フレームと、後輪フレームの他端部を回動可能に支持することによって後輪を前方収納可能にする収納軸とを備え、収納軸は、電動車両の高さ方向と平行に設けられたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項２に記載の電動車両であって、サドルを前倒させる折畳機構を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る発明の電動車両では、一対の後輪が前方収納される前の状態にあると、電動車両の重心位置が、前輪及び一対の後輪が走行面に接地する各接地点を頂点とする三角形の内側にあるので、乗車走行が安定する。これに対して、一対の後輪が前方収納された後の状態にあると、電動車両の重心位置が上記三角形の外側にあるので、乗車走行が不安定となる。つまり、請求項１に係る発明の電動車両では、一対の後輪が前方収納されることによって乗車走行が不安定となる。

請求項２に係る発明の電動車両では、一対の後輪が前方収納された後の状態にあると、サドルが車軸の後方側に位置する。サドルは、乗員が着座するものであって、電動車両の重心位置又はその付近にあるものである。車軸は、一対の後輪を回動可能に支持するものである。従って、一対の後輪が前方収納された後の状態では、サドルと車軸の相対位置によって、電動車両の重心位置が上記三角形の外側にあることが確保される。つまり、請求項２に係る発明の電動車両は、一対の後輪が前方収納されることによって乗車走行が不安定となることを、サドルと車軸の相対位置で確保している。

請求項３に係る発明の電動車両は、電動車両の車幅方向と平行に設けられた収納軸を備えている。収納軸は、後輪フレームの他端部に回動可能に支持されたものであって、後輪フレームの一端部に支持された後輪を前方収納可能とするものである。従って、請求項３に係る発明の電動車両では、収納軸を介して後輪を前方収納するため、一対の後輪が前方収納された後の状態がコンパクトであり、一対の後輪が前方収納された後の状態での搬送時において小回りを利かせることが可能である。

請求項４に係る発明の電動車両は、電動車両の高さ方向と平行に設けられた収納軸を備えており、請求項３に係る発明の電動車両と同様にして、一対の後輪が前方収納された後の状態をコンパクトにすることが可能であり、一対の後輪が前方収納された後の状態での搬送時において小回りを利かせることが可能である。

請求項５に係る発明の電動車両では、一対の後輪が前方収納された後の状態において、折畳機構でサドルを前倒させることによって、乗員がサドルに着座することを困難にすることが可能である。

本実施形態の小型電動車両を、一対の後輪が展開された状態（以下、「展開状態」という。）で表した斜視図である。展開状態の同小型電動車両を表した側面図である。展開状態の同小型電動車両を表した平面図である。同小型電動車両を、一対の後輪が前方収納された状態（以下、「収納状態」という。）で表した側面図である。収納状態の同小型電動車両を表した平面図である。同小型電動車両の重心位置と、同小型電動車両の前輪及び一対の後輪が走行面に接地する接地点を頂点とする三角形とを、展開状態と収納状態とで表した平面図である。収納状態の同小型電動車両を、サドルを前倒させた状態で表した側面図である。同小型電動車両が備える収納軸の変更例を表した平面図である。連結部材が設けられた同小型電動車両を、展開状態で表した斜視図である。車椅子が連結部材で連結された同小型電動車両を展開状態で表した側面図である。車椅子が連結部材で連結された同小型電動車両を収納状態で表した側面図である。

以下、本発明に係る小型電動車両について、本発明を具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ説明する。以下の説明に用いる各図面では、基本的構成の一部（例えば、ブレーキ関係や電気配線関係の各部品等）が省略されて描かれており、描かれた各部の寸法比等は必ずしも正確ではない。

各図において、前後方向、上下方向、及び左右方向は、各図に記載された通りである。但し、図２、図４、図７、図１０、図１１の各側面図では、各図の紙面の奥側が右方向であり、各図の紙面の手前側が左方向である。図３、図５、図６、図８の各平面図では、各図の紙面の奥側が下方向であり、各図の紙面の手前側が上方向である。

（１）小型電動車両の概要
図１乃至図３に表されたように、本実施形態の小型電動車両１０は、メインフレーム１２を備えている。メインフレーム１２は、その前端部及び後端部が上方向に曲がった形状を有している。メインフレーム１２の前端部には、フロントフレーム１４が回動可能に立設されている。フロントフレーム１４の上端部には、ハンドル１６が固設されている。これによって、ハンドル１６は、フロントフレーム１４を介して、平面視で正逆方向に回転可能に設けられている。

フロントフレーム１４には、取付部材１８，１８を介して、カバー２０が取り付けられている。これによって、カバー２０は、フロントフレーム１４の前方側に配設されている。フロントフレーム１４の下端部には、車輪支持フレーム２２が固設されている。車輪支持フレーム２２には、前輪２４が回動可能に支持されている。

メインフレーム１２では、その前端部と後端部の間において、ボード２６が載設されている。メインフレーム１２の後端部には、一対のサドル支持フレーム２８，２８が立設されている。一対のサドル支持フレーム２８，２８は、一定距離離間した平行な状態にある。一対のサドル支持フレーム２８，２８の上端部には、サドル３０が固設されている。サドル３０には、その左右側及び後側を囲んだパイプ材３２が固設されている。

メインフレーム１２の後端部には、一対のスイングアーム３４，３４の上端部が、一対の収納軸３６，３６を介して、回動可能に支持されている。各収納軸３６は、小型電動車両１０の車幅方向（つまり、左右方向）に対して平行に設けられている。これによって、一対のスイングアーム３４，３４は、それぞれの上端部にある収納軸３６を回転中心にして、図１乃至図３に表された展開状態から各スイングアーム３４の前方側へ回転可能に支持されている。

一対のスイングアーム３４，３４の下端部には、一対の車軸３８，３８を介して、一対の後輪４０，４０が回動可能に支持されている。尚。各車軸３８は、小型電動車両１０の車幅方向に対して平行に設けられている。

一対のスイングアーム３４，３４の下端部には、それらの外側において、一対のマッドガード４２，４２が固設されている。各マッドガード４２は、後輪４０の上側から前側に亘って、後輪４０を覆っている。

一対のスイングアーム３４，３４の下端部の間には、連結棒４４が渡設されている。これによって、一対のスイングアーム３４，３４が一体化されており、一対の後輪４０，４０が、一続きになるように繋ぎ合わされている。連結棒４４には、ストライカー４６が固設されている。これに対して、メインフレーム１２には、ストライカー４６と噛み合うラッチ４８が固設されている。

一対のスイングアーム３４，３４の下端部には、その内側において、一対の電動モーター５０，５０が固設されている。各電動モーター５０の出力軸は、上述した各車軸３８である。一対の電動モーター５０，５０に関する電気的構成については、公知技術であることから、詳細な説明を省略する。更に、一対の電動モーター５０，５０に対しては、異なる回転速度による差動制御を遠隔操作で行うことが可能であるが、このような差動制御も公知技術であることから、詳細な説明を省略する。

図１乃至図３に表された展開状態の小型電動車両１０では、乗員がサドル３０に着座すると、乗員の手でハンドル１６が握られ、乗員の足がボード２６に乗せられる。このような状態が、運転時の乗員の基本姿勢である。

尚、図２において、前輪２４が走行面Ｕに接地する位置を接地点１０２で示しており、後輪４０が走行面Ｕに接地する位置を接地点１０４で示している。

（２）小型電動車両の収納状態
小型電動車両１０では、上述したように、一対のスイングアーム３４，３４が、それぞれの上端部にある収納軸３６を回転中心にして、図１乃至図３に表された展開状態から各スイングアーム３４の前方側へ回転可能である。そこで、一対のスイングアーム３４，３４を前方側へ回転させると、連結棒４４によって、一対のスイングアーム３４，３４が一体的に回転する。

そのため、一対の後輪４０，４０も、一対のスイングアーム３４，３４の上端部にある収納軸３６を回転中心にして、前方側へ回転する。これによって、小型電動車両１０は、図４及び図５に表されるように、一対の後輪４０，４０が前方収納された収納状態になる。小型電動車両１０の収納状態は、ストライカー４６とラッチ４８によって、ロック又はアンロックされる。尚、図１乃至図３に表された展開状態は、一対のスイングアーム３４，３４が不図示のストッパーに係止されることによって保たれる。

（３）小型電動車両の重心位置
本実施形態では、図６に表されたように、小型電動車両１０の重心位置１００は、平面視でサドル３０内にあり、小型電動車両１０が展開状態又は収納状態に移行しても、殆ど変わらない。

更に、小型電動車両１０の重心位置１００は、小型電動車両１０が展開状態にある場合には、前輪２４の接地点１０２及び一対の後輪４０，４０の各接地点１０４，１０４を頂点とする三角形Ｔ１の内側にある。

これに対して、小型電動車両１０が収納状態にある場合には、小型電動車両１０の重心位置１００は、前輪２４の接地点１０２及び一対の後輪４０，４０の各接地点１０４，１０４を頂点とする三角形Ｔ２の外側にある。更に、サドル３０の中心は、平面視で、上述した各車軸３８の軸線Ｌの後方側に位置する。

（４）サドルの前倒
図７に表されたように、小型電動車両１０では、折畳機構Ｆによって、一対のサドル支持フレーム２８，２８を折り畳むことが可能である。一対のサドル支持フレーム２８，２８が折り畳まれると、サドル３０は、折畳機構Ｆを回転中心にして、サドル３０の前方側へ回転する。これによって、サドル３０は、前倒しながら、メインフレーム１２に近接する。尚、折畳機構Ｆは、ヒンジ技術等を使用するものであるが、公知技術であることから、詳細な説明を省略する。

（５）纏め
以上詳細に説明した通り、本実施形態の小型電動車両１０では、小型電動車両１０が展開状態にあると、前輪２４及び一対の後輪４０，４０が走行面Ｕに接地する各接地点１０２，１０４，１０４を頂点とする三角形Ｔ１の内側において、小型電動車両１０の重心位置１００が存在するので、小型電動車両１０の乗車走行が安定する。これに対して、小型電動車両１０が収納状態にあると、前輪２４及び一対の後輪４０，４０が走行面Ｕに接地する各接地点１０２，１０４，１０４を頂点とする三角形Ｔ２の外側において、小型電動車両１０の重心位置１００が存在するので、小型電動車両１０の乗車走行が不安定となる。つまり、本実施形態の小型電動車両１０では、一対の後輪４０，４０が前方収納されることによって乗車走行が不安定となる。

従って、例えば、小型電動車両１０を差動制御の遠隔操作によって自動搬送する場合には、小型電動車両１０を収納状態にすれば、乗車走行が不安定であるので、不用意な乗車を防止することが可能である。

本実施形態の小型電動車両１０では、小型電動車両１０が収納状態にあると、サドル３０の中心が平面視で各車軸３８の軸線Ｌの後方側に位置する。サドル３０は、乗員が着座するものであって、平面視で小型電動車両１０の重心位置１００が存在するものである。各車軸３８は、一対の後輪４０，４０を回動可能に支持するものである。従って、収納状態の小型電動車両１０では、サドル３０（の中心）と各車軸３８（の軸線Ｌ）の相対位置によって、小型電動車両１０の重心位置１００が上記三角形Ｔ２の外側にあることが確保される。つまり、本実施形態の小型電動車両１０は、一対の後輪４０，４０が前方収納されることによって乗車走行が不安定となることを、サドル３０（の中心）と各車軸３８（の軸線Ｌ）の相対位置で確保している。この点は、サドル３０が平面視で小型電動車両１０の重心位置１００の付近にある場合も同様である。

本実施形態の小型電動車両１０は、小型電動車両１０の車幅方向（つまり、左右方向）と平行に設けられた一対の収納軸３６，３６を備えている。各収納軸３６は、スイングアーム３４の上端部に回動可能に支持されたものであって、スイングアーム３４の下端部に支持された後輪４０を前方収納可能とするものである。従って、本実施形態の小型電動車両１０では、各収納軸３６を介して各後輪４０を前方収納するため、小型電動車両１０の収納状態がコンパクトであり、更に、収納状態の小型電動車両１０の搬送時において小回りを利かせることが可能である。

本実施形態の小型電動車両１０では、折畳機構Ｆでサドル３０を前倒させることによって、小型電動車両１０が収納状態において、乗員がサドル３０に着座することを困難にすることが可能である。この点は、小型電動車両１０が展開状態でも同様である。

ちなみに、本実施形態において、小型電動車両１０は、「電動車両」の一例である。スイングアーム３４は、「後輪フレーム」の一例である。スイングアーム３４の上端部は「後輪フレームの他端部」の一例である。スイングアーム３４の下端部は、「後輪フレームの一端部」の一例である。

（６）変更例
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。但し、以下の説明では、上記実施形態と実質的に共通する部分には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

（６−１）収納軸の変更例
例えば、図８に表されたように、収納軸３６は、小型電動車両１０の高さ方向（つまり、上下方向（図８では、紙面に対して垂直方向））に対して平行に設けられてもよい。これによっても、スイングアーム３４及び後輪４０を、スイングアーム３４の上端部にある収納軸３６を回転中心にして、図８の二点鎖線で示された展開状態からスイングアーム３４の前方側へ回転可能に支持することが可能である。

このような場合でも、上記実施形態と同様にして、小型電動車両１０の収納状態がコンパクトであり、更に、収納状態の小型電動車両１０の搬送時において小回りを利かせることが可能である。

（６−２）車椅子との連結
また、小型電動車両１０は、車椅子に連結されてもよい。そのような場合には、図９に表されたように、一対の連結部材８１，８１を、ハンドル１６の両端部にそれぞれ取り付ける。各連結部材８１は、第１連結穴８２及び第２連結穴８３が設けられた本体８４を有している。

第１連結穴８２は、ハンドル１６の端部が嵌挿される大きさで本体８４に設けられている。ハンドル１６の端部は、第１連結穴８２に挿入して嵌められると、本体８４の上側から螺入された固定ネジ８５によって本体８４に止着される。これによって、各連結部材８１がハンドル１６の両端部に固定される。

第２連結穴８３は、車椅子２００の手押しハンドル２０２（図１０，図１１参照）の端部が挿入可能な大きさで本体８４に貫設されている。手押しハンドル２０２の端部は、第２連結穴８３に差し入れられると、本体８４の外側から螺入された固定ネジ８６によって本体８４に止着される。これにより、各連結部材８１において、手押しハンドル２０２が固定される。

このようにして、ハンドル１６と手押しハンドル２０２が各連結部材８１を介して接続されると、図１０及び図１１に表すようにして、車椅子２００の後輪２０４が走行面Ｕから離間された状態で、小型電動車両１０と車椅子２００がひと続きにされる。

これにより、小型電動車両１０は、車椅子２００を押し又は引きながら移動させることができる。その移動の際には、小型電動車両１０は、図１０の展開状態又は図１１の収納状態にセットされる。更に、小型電動車両１０は、小型電動車両１０と車椅子２００がひと続きにされた状態を保持しながら、上述したようにして、図１０の展開状態又は図１１の収納状態に切り替えることが可能である。

図１０及び図１１では、車椅子２００の前輪２０６が走行面Ｕと接地する位置を接地点２０８で示している。更に、その接地点２０８から小型電動車両１０の後輪４０の接地点１０４までの距離（以下、「ホイルベース」という。）を、符号Ｄ１，Ｄ２で示している。符号Ｄ１は、図１０の展開状態におけるホイルベースである。符号Ｄ２は、図１１の収納状態におけるホイルベースである。図１１の収納状態におけるホイルベースＤ２は、図１０の展開状態におけるホイルベースＤ１よりも短い。

１０小型電動車両
２４前輪
３０サドル
３４スイングアーム
３６収納軸
３８車軸
４０後輪
１００重心位置
１０２前輪の接地点
１０４一対の後輪の接地点
Ｆ折畳機構
Ｔ１三角形
Ｔ２三角形
Ｕ走行面

Claims

前輪と、
前方収納可能に設けられた一対の後輪とを備え、
平面視において、電動車両の乗車走行時の重心位置は、前記一対の後輪が前方収納される前の状態では、前記前輪及び該一対の後輪が走行面に接地する接地点を頂点とする三角形の内側にあり、該一対の後輪が前方収納された後の状態では、該三角形の外側にあることを特徴とする電動車両。
前記一対の後輪を回動可能に支持する車軸と、
乗員の着座するサドルとを備え、
前記サドルは、前記一対の後輪が前方収納された後の状態では、前記車軸の後方側に位置することを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
一端部に前記後輪を支持する後輪フレームと、
前記後輪フレームの他端部を回動可能に支持することによって前記後輪を前方収納可能にする収納軸とを備え、
前記収納軸は、前記電動車両の車幅方向と平行に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動車両。
一端部に前記後輪を支持する後輪フレームと、
前記後輪フレームの他端部を回動可能に支持することによって前記後輪を前方収納可能にする収納軸とを備え、
前記収納軸は、前記電動車両の高さ方向と平行に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動車両。
前記サドルを前倒させる折畳機構を備えたことを特徴とする請求項２に記載の電動車両。