(57)【要約】【課題】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する。【解決手段】電動モーター３１と減速歯車列３２とをユニット化したパワーユニット２０の前部を車体フレーム４の揺動軸１７に回動自在に軸支し、その後部に後輪３を軸支し、電動モーター３１を揺動軸１７に近接するようにパワーユニット２０の前寄りに配置し、車両側面視で揺動軸１７と後輪車軸６５とを結ぶ直線Ｓ上に略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、パワーユニット２０の後部と車体フレーム４との間にリヤクッションユニット２２を連結した。パワーユニット２０は左右に独立させて設け、それぞれに左右の後輪３とリヤクッションユニット２２を個別に設け、左右のパワーユニット２０の間に物品収納スペースを設けた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、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に配置し、車両側面視で揺動軸と後輪車軸とを結ぶ直線上に略一致するように電動モーターの出力軸と減速歯車列の各歯車軸を配置し、パワーユニットの後部と車体フレームとの間にリヤクッションユニットを連結したことを特徴とする小型電動車両。
【請求項２】
前記パワーユニットを左右に独立させて設け、これら左右のパワーユニットにそれぞれ左右の後輪を軸支し、リヤクッションユニットを左右のパワーユニットに個別に設けたことを特徴とする請求項１に記載の小型電動車両。
【請求項３】
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したことを特徴とする請求項２に記載の小型電動車両。
【請求項４】
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揺動軸と電動モーターの出力軸との間に設けたことを特徴とする請求項１に記載の小型電動車両。
【請求項５】
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とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の小型電動車両。
【発明の詳細な説明】
【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、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に配置し、車両側面視で揺動軸と後輪車軸とを結ぶ直線上に略一致するように電動モーターの出力軸と減速歯車列の各歯車軸を配置し、パワーユニットの後部と車体フレームとの間にリヤクッションユニットを連結した。
【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。
【０００９】
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左右に独立させて設け、これら左右のパワーユニットにそれぞれ左右の後輪を軸支し、リヤクッションユニットを左右のパワーユニットに個別に設けた。こうすれば、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。
【００１０】
さらに、本発明に係る小型電動車両は、請求項３に記載したように、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した。これにより、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。
【００１１】
そして、本発明に係る小型電動車両は、請求項４に記載したように、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揺動軸と電動モーターの出力軸との間に設けたため、クラッチ操作性が向上する。
【００１２】
また、本発明に係る小型電動車両は、請求項５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
【図１】
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【図２】
2004321312.tif 000004
【図３】
2004321312.tif 000005
【図４】
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