JP7336876B2

JP7336876B2 - 電動車両

Info

Publication number: JP7336876B2
Application number: JP2019095007A
Authority: JP
Inventors: 悠一横山; 浩嗣上野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2023-09-01
Anticipated expiration: 2039-05-21
Also published as: JP2020189536A

Description

本発明は、バッテリを搭載した電動車両に関する。

この種の車両として、従来、前輪１輪および後輪２輪の３輪車両として全体が構成されるとともに、左右の後輪を左右一対の電動モータによりそれぞれ駆動するように構成された電動車両が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の車両では、後輪の前方かつ上方におけるシートの下方にバッテリ保持部が設けられ、バッテリ保持部によりバッテリが保持される。

国際公開第２０１９／０４４１１９号

しかしながら、上記特許文献１記載の３輪車両等、前輪および後輪の少なくとも一方が１輪である電動車両では、例えば左右方向に傾斜した傾斜面を走行するときに、車両姿勢が不安定となり、車両が転倒しやすい。

本発明の一態様である電動車両は、前輪および後輪と、前輪または後輪を駆動する電動モータと、電動モータに電力を供給するバッテリと、車両の骨格を形成するフレームと、を備える。前輪および後輪の少なくとも一方は、単一の車輪であり、バッテリの左右方向幅は、単一の車輪の左右方向幅と同一ないし単一の車輪の左右方向幅よりも狭い。フレームは、前後方向中央部に配置されたメインフレームを有し、メインフレームは、前後方向かつ前方に向けて斜め上方に延在する左右一対のサイドフレームを含む。左右一対のサイドフレームの間には、凹状の空間が形成されるようにブラケットが架設され、凹状の空間に、バッテリが長手方向を前後方向に向けて左右方向中央部に配置される。

本発明によれば、傾斜面を走行するときの車両の姿勢安定性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る電動車両の全体構成を示す斜視図。本発明の実施形態に係る電動車両の全体構成を示す斜視図であり、図１Ａとは異なる方向から見た斜視図。本発明の実施形態に係る電動車両に設けられるハンドルの周囲の構成を示す正面図。本発明の実施形態に係る電動車両の主にフレームの構成を示す斜視図。本発明の実施形態に係る電動車両の主にフレームの構成を示す平面図。本発明の実施形態に係る電動車両の主にフレームの構成を示す底面図。本発明の実施形態に係る電動車両の主にフレームの構成を示す側面図。本発明の実施形態に係る電動車両に搭載されるバッテリの斜視図。本発明の実施形態に係る電動車両の全体構成を示す側面図。本発明の実施形態に係る電動車両の接地領域を示す平面図。本発明の実施形態に係る電動車両の傾斜面の走行時における動作を模式的に示す背面図。本発明の実施形態に係る電動車両に設けられるカバーの内側の部品の配置を示す正面図。

以下、図１Ａ～図１１を参照して本発明の一実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る電動車両は、例えばシニアカーや電動車椅子などと称される歩道を走行可能な一人乗り用の電動車両として構成され、歩行困難者等の移動手段として用いられる。なお、他の用途の電動車両として構成することもでき、ユーザは歩行困難者以外であってもよい。

図１Ａ，図１Ｂは、それぞれ本実施形態に係る電動車両（以下、単に車両と呼ぶこともある）１００の全体構成を示す斜視図である。なお、以下では、図示のように前後方向、左右方向および上下方向を定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。前後方向は車両１００の長さ方向、左右方向は車幅方向、上方方向は重力方向である。車両１００が水平面上に位置するとき、上下方向は車両１００の高さ方向に一致する。

図１Ａ，図１Ｂに示すように、車両１００は、２つの前輪１と１つの後輪２とを有し、後輪２を駆動輪とする３輪車両として構成される。車両１００は、前輪１と後輪２の他、車両１００の骨格を形成するフレーム１０と、フレーム１０の周囲を覆うカバー２０と、ユーザによって操作されるハンドル３０と、ユーザが着座するシート３とを主に有し、全体がほぼ左右対称に構成される。フレーム１０は、高強度の金属によって構成されるのに対し、カバー２０は、樹脂材により構成される。フレーム１０の構成は後述する。

カバー２０は、大別すると、ハンドル３０の下方に設けられ、上下方向に延在するフロントカバー２１と、前輪１と後輪２との間に設けられ、前後方向に延在するフロアカバー２５とを有する。フロントカバー２１は、前輪１の近傍からハンドル３０の近傍にかけて延設されたフレーム１０（後述のフロントフレーム１４）を前後方向に挟み込むように構成された前後一対のカバー、すなわち前面カバー２２と後面カバー２３とを有する。前面カバー２２と後面カバー２３とは、いずれも左右方向および上下方向に延設され、全体が略矩形状に構成される。前面カバー２２と後面カバー２３とは、ボルト等の締結手段を用いて互いに一体に組み合わされ、これによりフロントカバー２１が構成される。

前面カバー２２には、例えば左右方向中央下端部にライト２２ａが取り付けられるとともに、ライト２２ａの上方に前かごの取付用のステイ２２ｂが取り付けられる。後面カバー２３には、上部にフック２３ａが取り付けられ、フック２３ａの下方に左右一対のドリンクホルダ２３ｂが設けられる。さらに後面カバー２３には、開閉可能な蓋２４が設けられる。蓋２４は、左右方向中央部内側に設けられたヒンジ部２４ａを支点にして上下方向に回動可能に設けられる。蓋２４は、城端部のフック２３ａを操作することで開放可能である。蓋２４を開放した状態では、蓋２４はヒンジ部２４ａに設けられた保持機構（不図示）によって水平姿勢に維持され、これにより蓋２４の上面に物（例えばフック２３ａに吊り下げていた物）を搭載することができる。

フロアカバー２５は、前輪１から後輪２にかけて延設されたフレーム１０（後述のメインフレーム１１）を上下方向に挟み込むように構成された上下一対のカバー、すなわち上面カバー２６と底面カバー２７とを有する。上面カバー２６と底面カバー２７とは、いずれも左右方向および前後方向に延設される。特に、上面カバー２６は、左右方向中央部が上方に膨出され、膨出部の左右方向両側に、シート３に着座したユーザが足を乗せるステップ２８が設けられる。ステップ２８の前端部は、前輪１と干渉しないように斜め上方に向けて延設される。上面カバー２６と底面カバー２７とは、ボルト等の締結手段を用いて互いに一体に組み合わされ、これによりフロアカバー２５が構成される。

シート３は、後輪２の前方かつ上方（斜め上方）に位置し、前方に向けて幅が狭くなるように前後方向細長に形成される。ハンドル３０は、前輪１のほぼ上方（厳密にはハンドル３０の上方かつやや後方）において左右方向に延在する。ユーザは、シート３に着座した状態で、ハンドル３０を両手で把持し、かつ、上面カバー２６の左右のステップ２８に両足を乗せた姿勢で、車両１００に乗車する。

後輪２の内側には、電力を供給されて駆動する走行モータ４（インホイールモータ）と、ブレーキユニット５とが収納される。例えば左側に走行モータ４が、右側にブレーキユニット５がそれぞれ配置される。ブレーキユニット５は、例えばドラムブレーキを構成するドラムブレーキユニットとして構成される。車両１００は、走行モータ４の駆動により走行し、ドラムブレーキの作動により制動力が付与される。走行モータ４は、車両１００に搭載された電力制御ユニット４７（図３）により駆動が制御される。電力制御ユニット４７は、インバータ回路等を有し、車両１００に搭載されたコントローラ（以下、車両コントローラと呼ぶ）から出力される制御信号に応じて動作する。

図２は、ハンドル３０の周囲の構成を示す正面図（シート３に着座したユーザから見た図）である。図２に示すように、ハンドル３０はステアリングシャフト５１の上端部に設けられたステム５２（図６）を介して支持され、左右方向に棒状に延在するバーハンドルとして構成される。ハンドル３０は、ステアリングシャフト５１を中心として左右方向に回動操作可能であり、ハンドル３０の回動操作により左右の前輪１が転舵し、車両１００を旋回させることができる。ハンドル３０の左右方向の長さ（全長）は、車両１００の左側の前輪１の左端面から右側の前輪１の右端面までの長さ（前輪幅）よりも短く（図４参照）、車幅は前輪幅により規定される。なお、ハンドル長さが前輪幅と等しくてもよく、ほぼ等しくてもよい。

ハンドル３０の左右両端部には、それぞれユーザが把持するグリップ３２Ｌ，３２Ｒが設けられる。左側のグリップ３２Ｌの左端部および右側のグリップ３２Ｒの右端部には、それぞれウインカーランプ３３が取り付けられる。なお、グリップ３２Ｌ，３２Ｒの左右内側には、乗車中のユーザが後方を確認するための左右一対のミラー３４がそれぞれ取り付けられる。ハンドル３０の左右中央部には、車速やバッテリ残量等の車両状態を表示する表示部５０が設けられる。

表示部５０としては、例えばユーザのスマートフォン等の携帯端末６０を用いることができ、ハンドル３０には、携帯端末６０を着脱可能に保持するホルダ６１が取り付けられる。携帯端末６０の表示部には、車両１００に搭載された不図示の通信ユニットと携帯端末６０との間で通信を行うことで、車両情報が表示される。なお、通信ユニットと携帯端末６０との間の通信は、車両コントローラにより制御される。

右側のグリップ３２Ｒの内側（左方）には、車両１００のメイン電源のオンオフを指令するスタータスイッチ３５と、車両１００の前進および後進の切換を指令する前後進切換スイッチ３６と、ホーンの作動を指令するホーンスイッチ３９とが、それぞれグリップ３２Ｒに隣接して設けられる。スタータスイッチ３５と前後進切換スイッチ３６とホーンスイッチ３９とからの信号は車両コントローラに入力され、車両コントローラによりメイン電源のオンオフ、車両１００の前後進およびホーンの作動が制御される。さらにグリップ３２Ｒの前方には、グリップ３２Ｒと略平行にアクセルレバー４１が配置される。

アクセルレバー４１は、その左側の基端部がハンドル３０の周面に沿って上下方向に移動可能に支持される。アクセルレバー４１の基端部には、アクセルレバー４１を上方に付勢するばね等の付勢部材が設けられる。アクセルレバー４１の操作は、不図示のセンサ等により検出され、その検出信号が車両コントローラに入力される。ユーザが、付勢部材の付勢力に抗してアクセルレバー４１を下方に操作すると、車両コントローラに車両１００の走行指令が入力され、走行モータ４が駆動される。ユーザがアクセルレバー４１の操作をやめると、アクセルレバー４１は付勢部材の付勢力により上方に移動する。これにより、車両コントローラに車両１００の走行停止指令が入力され、走行モータ４の駆動が停止される。

左側のグリップ３２Ｌの内側（右方）には、右左折を指令するウインカースイッチ３７と、最高車速を設定する速度設定スイッチ３８と、ホーンの作動を指令するホーンスイッチ３９とが、それぞれグリップ３２Ｌに隣接して設けられる。さらにグリップ３２Ｌの前方には、ブレーキレバー４２が配置される。ウインカースイッチ３７とホーンスイッチ３９とからの信号はそれぞれ車両コントローラに入力され、これらスイッチ３７，３９からの信号に応じてウインカーランプ３３の点消灯とホーンの作動が制御される。ブレーキレバー４２は、ブレーキワイヤを介してブレーキユニット５に接続され、ブレーキレバー４２の操作によりドラムブレーキを作動することができる。

速度設定スイッチ３８は、所定の上限車速（例えば６ｋｍ／ｈ）以下の範囲で、所定速度（例えば１ｋｍ／ｈ）毎に最高車速を設定するように構成される。上限車速は、歩道を走行可能な電動車両１００が満たすべき法令等により定められた車速であり、例えば成人男性の早歩きの歩行速度に基づいて定められる。速度設定スイッチ３８からの信号は車両コントローラに入力される。速度設定スイッチ３８により、上限車速以下の所定車速（例えば５ｋｍ／ｈ）に最高車速が設定されると、アクセルレバー４１の操作時の車両１００の最高車速がその所定車速（５ｋｍ／ｈ）に制限される。

以上の操作部材のうち、スタータスイッチ３５と、前後進切換スイッチ３６と、アクセルレバー４１とは、ユーザがグリップ３２Ｒを把持しながら右手で操作可能である。また、ウインカースイッチ３７と、速度設定スイッチ３８と、ホーンスイッチ３９と、ブレーキレバー４２とは、ユーザがグリップ３２Ｌを把持しながら左手で操作可能である。したがって、ユーザは、グリップ３２Ｌ，３２Ｒから手を離すことなく各種の走行操作を行うことができる。

図３は、車両１００からシート３、カバー２０およびハンドル３０に設けられた各種の部品を取り外した状態を示す車両１００の斜視図であり、主にフレーム１０の構成を示す。図４～図６は、それぞれ車両１００の平面図（上方から見た図）、底面図（下方から見た図）および側面図（右方から見た図）であり、図３と同様に主にフレーム１０の構成を示す。

図３～図６に示すように、フレーム１０は、車両１００の中央部に配置されたメインフレーム１１と、メインフレーム１１の後端部から斜め上方に延在するシートフレーム１２と、シートフレーム１２の下方においてメインフレーム１１の後端部から後方に延在する左右一対のスイングアーム１３と、メインフレーム１１の前端部から上方に延在するフロントフレーム１４とを有する。

本実施形態の車両１００は、後輪２が駆動輪として構成される。このため、図４，図５に示すように、後輪２の幅（左右方向長さ）は前輪１の幅よりも広く、例えば後輪２の幅は前輪１の幅のほぼ２倍である。なお、後輪２の幅が前輪１の幅の２倍よりも広くあるいは狭くてもよい。後輪２の幅について一例を挙げると、車両の走行安定を考慮して１５０ｍｍ～２００ｍｍの範囲内であることが好ましい。一方、図６に示すように、後輪２の径は前輪１の径よりも大きく、後輪２の回転中心は前輪１の回転中心よりも上方に位置する。なお、後輪２と前輪１の径を同一としてもよく、後輪２の径を前輪１の径より小さくしてもよい。

図４，図５に示すように、メインフレーム１１は、前後方向かつ前方にかけて斜め上方に延在する左右一対のサイドフレーム１１１，１１２を有する。左右のサイドフレーム１１１，１１２の後端部は、平面視略コ字状のリアフレーム１１３の両端部にそれぞれ溶接等により固定される。左右のサイドフレーム１１１，１１２の前部は、それぞれ左右方向内側に屈曲され、それらの前端部は、前後方向に延在する略板状のフロントブラケット１１４（図３）にそれぞれ溶接等により固定される。これによりメインフレーム１１は、全体が平面視枠形状に、かつ、上下方向に傾斜して構成される。

シートフレーム１２は、メインフレーム１１の左右後端部にそれぞれボルト等により固定された左右一対の支持フレーム１２１，１２２を有する。これら支持フレーム１２１，１２２は、それぞれ平面視がサイドフレーム１１１，１１２と同一直線上に位置する。支持フレーム１２１，１２２は、後方にかけて斜め上方に延在し、後輪の上方（回転中心の上方）において前方かつ左右方向内側に向けて屈曲される。支持フレーム１２１，１２２はその前端部同士が接続フレーム１２３により一体に接続され、接続フレーム１２３上にシート３が取り付けられる。なお、図１Ａ，図１Ｂに示すように、接続フレーム１２３の後端部には、ユーザの臀部や腰部を支持するガイド１２４が取り付けられる。

図５に示すように、左右のスイングアーム１３は、それぞれ平面視がサイドフレーム１１１，１１２と同一直線上に位置する。リアフレーム１１３の後端部には、それぞれ左右両端面に左右方向に向けてねじ部（雌ねじ）が形成される。左右のねじ部には、それぞれ転倒防止用の左右一対のバー１５が螺合される。図５，図６に示すように、左右のスイングアーム１３の前端部は、それぞれ左右一対のバー１５の基端部に回動可能に軸支される。左右のスイングアーム１３の後端部は、後輪２の回転軸の左右両端部にそれぞれ回転可能に連結される。左右のスイングアーム１３には、後輪２の前方において溶接等によりプレート１３１が固定され、プレート１３１を介して左右のスイングアーム１３が一体化される。左右の支持フレーム１２１，１２２と左右のスイングアーム１３との間には、衝撃吸収ユニット１６が介装される。

図６に示すように、フロントフレーム１４は、メインフレーム１１の前方において前後方向に延在するベース１４１と、ベース１４１から上方に延在するステアリングパイプ１４２とを有する。ベース１４１の後端部は、フロントブラケット１１４の前端部にボルトにより結合され、これによりメインフレーム１１とフロントフレーム１４とが一体に設けられる。図５に示すように、ベース１４１には、左右方向に延在する左右一対の車軸フレーム１４３が取り付けられ、車軸フレーム１４３により左右の前輪１が回転可能に支持される。図６に示すように、ステアリングパイプ１４２の外周面には、フロントカバー２１（図１Ａ）を取り付けるためのブラケット１４２ａが突設される。

ステアリングパイプ１４２の内部には、ステアリングシャフト５１がステアリングパイプ１４２に対し回転可能に挿通される。ステアリングシャフト５１の上端部には、ボルトによりステム５２が取り付けられ、ステム５２にハンドル３０が固定される。ステアリングパイプ１４２を貫通したステアリングシャフト５１の下端部は、図４に示すように、左右一対のリンク機構５３に接続される。ユーザがハンドル３０を操舵すると、その操作力はステム５２、ステアリングシャフト５１およびリンク機構５３を介して前輪１に伝達され、前輪１が左右方向に転舵される。

以上のように構成された車両１００は、走行モータ４等に電力を供給するためのバッテリ４５を有する。バッテリ４５は重量物であるため、特に本実施形態のように３輪の車両１００に搭載する場合には、車両１００の姿勢安定性を考慮してバッテリ４５を配置する必要がある。本実施形態では、メインフレーム１１によりバッテリ４５が支持される。以下、バッテリ４５の配置について詳細に説明する。

図５，図６に示すように、左右のサイドフレーム１１１，１１２の間には、略板状のブラケット１１５が架設される。ブラケット１１５の左右両端部は、それぞれサイドフレーム１１１，１１２に溶接等により固定される。ブラケット１１５は、サイドフレーム１１１，１１２から鉛直下方に延在した後、左右方向内側に屈曲されて延在し、全体が正面視略コ字状に形成される。ブラケット１１５の底面は水平方向に延在し、その底面の高さは、リアフレーム１１３の後端部の高さとほぼ等しい。これにより、メインフレーム１１の内側に、サイドフレーム１１１，１１２とリアフレーム１１３とにより囲まれ、ブラケット１１５を底面とした凹状の空間ＳＰが形成される。

空間ＳＰには、可搬式のバッテリ（バッテリパック）４５が収容される。図７は、バッテリ４５の斜視図である。図７に示すように、バッテリ４５は、全体が略直方体形状を呈し、その長手方向の端部（バッテリ４５の上端部）に持ち運び用の取っ手４６が設けられる。バッテリ４５を可搬式とすることで、車両１００から取り外したバッテリ４５を、例えばバッテリ４５を収容可能な充電ユニット等に接続して充電することが可能になる。また、車両１００から離れた種々の電気機器に対する電力源としてバッテリ４５を広く用いることができる。

図３に示すように、バッテリ４５は、その長手方向を前後方向に向けた状態、すなわち横にした状態で、空間ＳＰに収容される。収容状態では、バッテリ４５の側面はブラケット１１５により支持され、底面はブラケット１１５と底面カバー２７（図１Ａ，図１Ｂ）とにより支持される。なお、底面カバー２７に、バッテリ４５の形状に対応した凹部を形成し、凹部にバッテリ４５を収容するようにしてもよい。図６に示すように、バッテリ４５を空間ＳＰに収容した状態では、前輪１の上端と後輪２の上端とを接続して得られる仮想平面ＰＬよりも、バッテリ４５は下方に位置する。図３に示すように、バッテリ４５の後方におけるプレート１３１（図５）の上面には、電力制御ユニット４７が配置され、バッテリ４５と電力制御ユニット４７とは電気的に接続される。

図８は、電動車両１００の側面図である。図８に示すように、上面カバー２６には、バッテリ４５の形状に対応した蓋２６ａが、蓋２６ａの後端部に設けられたヒンジ部２６ｂを支点にして矢印方向に開閉可能に設けられ、蓋２６ａの内側にバッテリ４５が収容される。蓋２６ａには、例えばその裏面に弾性変形可能な押圧部が設けられる。蓋２６ａを閉じると、バッテリ４５の上面は押圧部により押圧され、これによりバッテリ４５を、がたつくことなく保持することができる。また、押圧部により保持する構成は、ボルト等により保持する場合に比べてバッテリ４５の着脱が容易である。なお、押圧部を介して保持する代わりに、バッテリ４５をボルト等によりサイドフレーム１１１，１１２や底面カバー２７に固定するようにしてもよい。

以上の構成によれば、図５に示すように、後輪２の左右両側に配置された左右一対のスイングアーム１３と、メインフレーム１１の左右一対のサイドフレーム１１１，１１２とが互いに前後方向の同一直線上に配置される。このため、サイドフレーム１１１，１１２の内側の収容空間ＳＰにバッテリ４５を配置するとき、後輪２の幅とバッテリ４５の幅とがほぼ同一となる。これによりバッテリ４５を、後輪２の幅からはみ出さないように車両１００の中央部に安定的に配置することができる。また、図６に示すように、収容空間ＳＰには、バッテリ４５を横に倒して配置するので、バッテリ４５は、前輪１と後輪２とによって規定される仮想平面ＰＬよりも下方に位置する。このため、バッテリ４５を起立して配置する場合よりも、バッテリ４５の重心位置が下方にずれ、車両１００の安定性がより高まる。

車両１００の重心位置について説明する。図８の点Ｇ１は、ユーザが乗車する前の車両１００の重心位置を表し、点Ｇ２はシート３に着座した所定体重のユーザ自身の重心位置を表し、点Ｇｔは、ユーザが乗車した状態の車両１００の全体の重心位置を表す。本実施形態では、車両１００の重心の位置（点Ｇ１）が低いため、車両全体の重心の位置（点Ｇｔ）も低くなる。点Ｇｔから水平面に対し鉛直下方に垂線を下ろしたときの路面との交点を、車両１００の姿勢安定性を示すパラメータである接地点Ｐａと呼ぶ。

図９は、車両１００の接地領域を示す平面図である。図９において、左右の前輪１と路面とが接地する領域の中心線（接地線）をそれぞれＬ１，Ｌ２で表し、後輪２と路面とが接地する領域の中心線（接地線）をＬ３で表す。接地線Ｌ１～Ｌ３はそれぞれ左右方向に延在する。各接地線Ｌ１，Ｌ２の左右方向外側端部の点（接地点）Ｐ１，Ｐ２と、接地線Ｌ３の左右両端部の点（接地点）Ｐ３，Ｐ４と、を結んで得られる領域、すなわち略台形の領域を、便宜上、安定領域ＡＲと呼ぶ。

図８の接地点Ｐａが安定領域ＡＲ内に位置すれば、車両１００の転倒を防ぐことができる。例えば、車両１００が水平面上を走行しているとき、図９に示すように接地点Ｐａは、車両１００の左右方向中心を通る基準線ＣＬ上に位置する（Ｐａ０）。一方、車両１００の模式的な背面図である図１０に示すように、例えば車両１００が右上がりに傾斜した所定傾斜角度θの傾斜面を走行すると、接地点Ｐａは基準線ＣＬよりも左方にずれる（図９のＰａ１）。接地点Ｐａの基準線ＣＬからのずれ量は、傾斜角度θが大きいほど大きくなり、傾斜角度θが所定角度以上になると、車両１００が転倒するおそれがある。

バッテリ４５は、所定の傾斜角度θ１（例えば１５°～３０°）において接地点Ｐａが安定領域ＡＲ内に位置するという要件、すなわち所定の傾斜角度θ１での車両１００の転倒を防止するという要件を満たすように配置される。この点、本実施形態では、駆動輪である後輪２の安定した走行駆動力を得るために、後輪２が幅広に形成される。このため、安定領域ＡＲの面積を拡大することができ、傾斜路面での接地点Ｐａの基準線ＣＬからのずれ量を減少させることができる。また、本実施形態では、バッテリ４５が、後輪２とほぼ同等の幅に形成されてメインフレーム１１の内側に横に倒して配置される。このため、車両１００の重心の点Ｇｔの位置が低くなり、傾斜路面での接地点Ｐａの基準線ＣＬからのずれ量を減少させることができる。その結果、所定の傾斜角度θ１において接地点Ｐａを安定領域ＡＲ内に設定することができる。

本実施形態の電動車両１００は、上述したように可搬式のバッテリ４５を搭載するため、バッテリ４５を車両１００から取り外した状態で充電可能である。さらに車両１００は充電ポートを備えており、バッテリ４５を車両１００に搭載した状態でも充電することができる。充電ポートは、例えば後面カバー２３の蓋２４（図１Ａ）の内側に設けられる。

図１１は、後面カバー２３の蓋２４の内側の構成を示す正面図（後方から見た図）である。なお、蓋２４は開放時に水平姿勢に維持されるが、図１１では、蓋２４の図示を省略する。図１１に示すように、後面カバー２３には、交流電力を出力するコンセント２３１と、ＵＳＢ端子が接続される複数のＵＳＢコネクタ２３２と、バッテリ４５を充電する充電ポート２３３とが設けられる。このように後面カバー２３にコンセント２３１とＵＳＢコネクタ２３２とを設けることで、バッテリ４５の電力を種々の用途に用いることができる。また、後面カバー２３に充電ポート２３３を設けることで、バッテリ４５の充電も容易である。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態に係る電動車両１００は、前輪１および後輪２と、後輪２を駆動する走行モータ（電動モータ）４と、走行モータ４に電力を供給するバッテリ４５と、を備える（図１Ａ、図１Ｂ）。後輪２は、単一の車輪であり、バッテリ４５の左右方向幅は、後輪２の左右方向幅と略同一である（図４）。このように重量物であるバッテリ４５が後輪２と略同一幅に構成されることで、後輪２の幅を超えずに車両１００にバッテリ４５を配置することができる。このため、車両１００の安定性が高まり、傾斜路面の走行時における車両１００の転倒を抑制することができる。

（２）バッテリ４５は、その長手方向を前後方向に向けて車両１００の左右方向中央部に配置される（図３）。これによりバッテリ４５の重心位置が低くなり、車両１００の安定性が一層高まる。

（３）車両は、単一の後輪２と、２つの前輪１とにより構成される（図１Ａ，図１Ｂ）。このように車両１００が３輪車両として構成されると、右側の前輪１の右端面から左側の前輪１の左端面までの長さによって車幅が規定され、前輪１側に比べて後輪２側が不安定になりやすい。この点、本実施形態では、バッテリ４５の幅を後輪２の幅と同等にしたので、３輪車両の安定性を十分に高めることができる。

（４）車両１００が左右方向の所定傾斜角度θ１の路面を走行するとき、所定体重のユーザの乗車時の車両１００の重心位置（図８の点Ｇｔ）から水平面に対し鉛直下方に下ろした垂線が、後輪２の路面との左右両端側の接地点Ｐ３，Ｐ４と左側の前輪１の路面との左端側の接地点Ｐ１と右側の前輪１の路面との右端側の接地点Ｐ２とによって囲まれる略台形状の安定領域ＡＲ（図９）内を通過するように、バッテリ４５が配置される。すなわち、接地点Ｐａ（図８）が安定領域ＡＲ内に位置するように、車両１００にバッテリ４５が搭載される。これにより、所定傾斜角度θ１の路面を走行中の車両１００が左右方向に転倒することを防止できる。

（５）後輪２は、走行モータ４により駆動される単一の駆動輪である（図１Ａ，図１Ｂ）。このため、走行モータ４の個数が１つで済み、安価に構成できる。また、バッテリ４５の幅が後輪２の幅と同等になるように後輪２を幅広に構成しているので、安定した走行駆動力（グリップ力）を得ることが可能である。これに対し、駆動輪としての後輪が２つの車輪で構成されるとともに前輪が単一の車輪で構成される場合、車両旋回時の抵抗を抑えるために前輪の幅を拡大することは困難であり、したがって、本実施形態のようにバッテリ４５の幅を単一の車輪の幅と同等に構成することは難しい。

（６）バッテリ４５は、その上端部が前輪１と後輪２のそれぞれの頂点を結んで得られる仮想平面ＰＬよりも下方に位置するように配置される（図６）。すなわち、仮想平面ＰＬからバッテリ４５が突出せずに配置される。これにより車両１００の重心位置が低くなり、車両１００の転倒を抑制することができる。

（７）車両１００は、歩道を走行可能なように最高速度を所定速度以下に制限する速度設定スイッチ３８等の速度制限部をさらに備える（図２）。これにより車両１００を、いわゆるシニアカーなどとして好適に用いることができる。

（８）車両１００は、上下方向に延在するステアリングシャフト５１を介して前輪１を操舵するハンドル３０と、ステアリングシャフト５１（ステアリングパイプ１４２）の周囲を覆うフロントカバー２１と、をさらに備える（図１Ａ，図３）。フロントカバー２１は、その後面（後面カバー２３）に、開閉可能な蓋２４を有する（図１Ａ）。蓋２４の内側に、バッテリ４５に電気的に接続可能なコンセント２３１、ＵＳＢコネクタ２３２および充電ポート２３３等の種々のコネクタ部が設けられる（図１１）。これにより、バッテリ４５の電力を容易に他の用途に用いることができるとともに、バッテリ４５の充電も容易である。

本実施形態は、種々の形態に変形することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、前輪１が２輪、後輪２が１輪の３輪車両として車両１００を構成したが、前輪および後輪の少なくとも一方が単一の車輪であれば、車両の構成は上述したものに限らない。例えば、前輪が１輪、後輪が２輪の３輪車両であってもよく、前輪および後輪がそれぞれ１輪の２輪車両であってもよい。すなわち、単一の車輪である第１輪は後輪以外であってもよく、第１輪と前後方向異なる方向に配置された車輪である第２輪、第３輪は前輪以外であってもよい。

上記実施形態では、バッテリ４５を直方体形状に構成したが、バッテリの形状はこれに限らず、したがってバッテリ４５を横置き以外に配置してもよい。上記実施形態では、バッテリ４５を前輪１および後輪２の頂点を通る仮想平面ＰＬの下方に配置したが、仮想平面と交差して配置されてもよい。上記実施形態では、バッテリ４５の左右方向幅を、単一の車輪である後輪２の幅と略同一としたが、バッテリの幅が単一の車輪の幅よりも狭くてもよい。上記実施形態では、歩道を走行可能なように速度制限部（速度設定スイッチ３８）により車両１００の最高速度を所定速度以下に制限するようにしたが、電動車両は歩道以外の道路を走行可能としてもよい。

上記実施形態では、シャフト部材としてのステアリングシャフト５１とステアリングパイプ１４２とを介してハンドルを支持するようにしたが、シャフト部材の構成はこれに限らない。上記実施形態では、後面カバー２３に開閉可能な蓋２４を設けるようにしたが、カバーおよび蓋部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、蓋２４の内側にコンセント２３１とＵＳＢコネクタ２３２と充電ポート２３３とを設けるようにしたが、他のコネクタ部を設けるようにしてもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１前輪、２後輪、４走行モータ、１４フロントフレーム、２１フロントカバー、２３後面カバー、２４蓋、３０ハンドル、３８速度設定スイッチ、４５バッテリ、５１ステアリングシャフト、１００電動車両、２３１コンセント、２３２ＵＳＢコネクタ、２３３充電ポート、ＡＲ安定領域、ＰＬ仮想平面

Claims

前輪および後輪と、
前記前輪または前記後輪を駆動する電動モータと、
前記電動モータに電力を供給するバッテリと、
車両の骨格を形成するフレームと、を備え、
前記前輪および前記後輪の少なくとも一方は、単一の車輪であり、
前記バッテリの左右方向幅は、前記単一の車輪の左右方向幅と同一ないし前記単一の車輪の左右方向幅よりも狭く、
前記フレームは、前後方向中央部に配置されたメインフレームを有し、
前記メインフレームは、前後方向かつ前方に向けて斜め上方に延在する左右一対のサイドフレームを含み、
前記左右一対のサイドフレームの間には、凹状の空間が形成されるようにブラケットが架設され、
前記凹状の空間に、前記バッテリが長手方向を前後方向に向けて左右方向中央部に配置されることを特徴とする電動車両。
請求項１に記載の電動車両において、
前記前輪と前記後輪との間に設けられ、前後方向に延在するフロアカバーをさらに備え、
前記バッテリは、着脱可能な可搬式のバッテリであり、
前記フロアカバーは、前記メインフレームを上下方向に挟み込むように構成された上面カバーおよび底面カバーを有し、
前記上面カバーには、前記凹状の空間に配置された前記バッテリの上面を押圧して保持する押圧部が設けられることを特徴とする電動車両。
請求項１または２に記載の電動車両において、
前記単一の車輪は、前記前輪および前記後輪のいずれか一方を構成する第１輪であり、
前記前輪および前記後輪のいずれか他方は、それぞれ左側および右側に配置された第２輪および第３輪を有することを特徴とする電動車両。
請求項３に記載の電動車両において、
前記電動車両が左右方向の所定傾斜角度の路面を走行するとき、所定体重のユーザの乗車時の前記電動車両の重心位置から水平面に対し鉛直下方に下ろした垂線が、前記第１輪の路面との左右両端側の接地点と前記第２輪の路面との左端側の接地点と前記第３輪の路面との右端側の接地点とによって囲まれる略台形状の領域内を通過するように、前記バッテリが配置されることを特徴とする電動車両。
請求項３または４に記載の電動車両において、
前記第１輪は前記後輪であり、かつ、前記電動モータにより駆動される駆動輪であることを特徴とする電動車両。
請求項３～５のいずれか１項に記載の電動車両において、
前記バッテリは、その上端部が前記第１輪、前記第２輪および前記第３輪のそれぞれの頂点を結んで得られる仮想平面よりも下方に配置されることを特徴とする電動車両。
請求項１～６のいずれか１項に記載の電動車両において、
歩道を走行可能なように最高速度を所定速度以下に制限する速度制限部をさらに備えることを特徴とする電動車両。
請求項１～７のいずれか１項に記載の電動車両において、
上下方向に延在するシャフト部材を介して前記前輪を操舵するハンドルと、
前記シャフト部材の周囲を覆うカバーと、をさらに備え、
前記カバーは、その後面に、開閉可能な蓋部を有し、
前記蓋部の内側に、前記バッテリに電気的に接続可能なコネクタ部が設けられることを特徴とする電動車両。