(57)【要約】【課題】車体フレームの構造を簡素化した小型電動車両を提供するにある。【解決手段】車幅方向左右一対のメインフレーム４５およびこれらのメインフレーム４５を連結する複数のクロスメンバ部材４６〜５０とから構成される車体フレーム３４を備え、左右の各メインフレーム４５にそれぞれ一ヶ所の折曲部５１を設けて各メインフレーム４５を側面視で折曲部５１を最下点として直線状に前方および後方に向かって緩やかに上昇する略Ｖ字状に折曲形成すると共に、左右のメインフレーム４５後部を平行に配置し、平面視で折曲部５１から前方のメインフレーム４５前部を内側に向かって直線状に先窄まりに折曲形成したものである。【選択図】  図４
2004201827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操向ハンドルによって左右に操舵可能な左右一対の前輪と、電動モータによって駆動される左右一対の後輪と、上記操向ハンドルの後方に配置される運転シートと、上記操向ハンドルと上記運転シートとの間に備えられる足載せ部と、車幅方向左右一対のメインフレームおよびこれらのメインフレームを連結する複数のクロスメンバ部材とから構成される車体フレームとを備え、左右の上記各メインフレームにそれぞれ一ヶ所の折曲部を設けて上記各メインフレームを側面視で上記折曲部を最下点として直線状に前方および後方に向かって緩やかに上昇する略Ｖ字状に折曲形成すると共に、上記左右のメインフレーム後部を平行に配置し、平面視で上記折曲部から前方の上記メインフレーム前部を内側に向かって直線状に先窄まりに折曲形成する一方、上記左右のメインフレーム後部間に上記電動モータを備えた駆動ユニットおよび上記電動モータ駆動用バッテリを搭載すると共に、上記メインフレーム前部の外側に上記前輪の作動スペースを設けたことを特徴とする小型電動車両。
【請求項２】
上記車体フレームに上下方向にスイング自在に枢着される上記駆動ユニットを弾性的に支持する一本のクッションユニットを設け、上記メインフレームから上方に向かって突設されたシートパイプの車幅方向中央に設けられた、上記運転シートを水平方向に回動自在に支持するシートポストに上記クッションユニットの上部支持ブラケットを設けた請求項１記載の小型電動車両。
【請求項３】
上記シートポストの前部から前方下部に向かって補強ステーを延設し、この補強ステーを中央に挟んで車幅方向両側に上記バッテリを配置すると共に、上記クッションユニットを中央に挟んで車幅方向両側に電装品を配置した請求項２記載の小型電動車両。
【請求項４】
上記足載せ部を構成するフロア部材を上記左右のメインフレーム間に跨設すると共に、上記メインフレームおよび上記フロア部材をそれぞれ異なる素材から形成した請求項１、２または３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、小型電動車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動式の車椅子のような小型電動車両は車輪の他に駆動系機器（モータ等）やバッテリ、操輪装置および運転シート等を支持するための車体フレームを備えている。車体フレームはバッテリ等の重量物を搭載するため、ある程度の強度を必要とする反面、軽量化も望まれる。
【０００３】
一般的な小型電動車両の車体フレーム構造は、例えば特開２００１−２８６００５号公報（特許文献１参照）や特開２００２−２１１４３１号公報（特許文献２参照）に示されている。
【０００４】
上述した一般的な車体フレームの具体例を図５（平面図）および図６（側面図）にて示す。図５および図６に示すように、車体フレーム１は基本的に車幅方向左右一対のパイプ状メインフレーム２を複数個のクロスメンバ３で連結したものである。
【０００５】
車体フレーム１の中央前寄りは足載せ部４を形成するため側面視で低く形成され、その前後は前輪懸架装置５および左右一対の後輪（図示せず）を備える駆動ユニット（図示せず）の配置用クリアランス確保のためにメインフレーム２の複数箇所が折曲されて側面視で足載せ部４より高く形成されている。また、車体フレーム１の前部は左右一対の前輪（図示せず）の作動スペースを確保するため、メインフレーム２の前端部が平面視で内側に配置されるよう折曲されている。
【０００６】
車体フレーム１の中央後寄りには運転シート（図示せず）支持用のシートポスト６を保持するシートフレーム７が上方に向かって立設されると共に、シートフレーム７の後部には、前端部が車体フレーム１に上下方向にスイング自在に枢着される駆動ユニットを弾性的に支持するクッションユニット（図示せず）のブラケット８が平面視で車体フレーム１の中央より幅方向にオフセットして配置されている。
【０００７】
そして、シートポスト６下方のスペースにはバッテリ９やコントロールボックス１０が、その後方のスペースにはチャージボックス１１（充電器）がそれぞれ配置されている。
【０００８】
一方、メインフレームの前端部を内側に折曲して前輪の作動スペースを確保する代りに、例えば図７に示すように、メインフレーム２１の前端部を別部品２２として設けているものもある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２８６００５号公報（段落番号［００１４］、［００１５］、図５および図６）
【００１０】
【特許文献２】
特開２００２−２１１４３１号公報（段落番号［０００７］、図８および図９）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、メインフレームを複数箇所で折曲したり、メインフレームの前端部を別部品として設けたりした場合、メインフレームの前後方向の強度が低下して好ましくない。また、加工も複雑になり、コストがかかる。
【００１２】
さらに、従来のシートポスト廻りの構造はデッドスペースが多く設けられ、電装品等の車体内装備部品の配置に無駄が多い。さらにまた、クッションユニットのブラケットを平面視で車体フレームの中央より幅方向にオフセットして配置するとクッション荷重が左右でアンバランスになり、車体フレームの一部に大きな荷重がかかってその耐久性を低下させる。
【００１３】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、車体フレームの構造を簡素化した小型電動車両を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明の他の目的は、車体フレーム上のスペースの有効利用を図った小型電動車両を提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る小型電動車両は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、操向ハンドルによって左右に操舵可能な左右一対の前輪と、電動モータによって駆動される左右一対の後輪と、上記操向ハンドルの後方に配置される運転シートと、上記操向ハンドルと上記運転シートとの間に備えられる足載せ部と、車幅方向左右一対のメインフレームおよびこれらのメインフレームを連結する複数のクロスメンバ部材とから構成される車体フレームとを備え、左右の上記各メインフレームにそれぞれ一ヶ所の折曲部を設けて上記各メインフレームを側面視で上記折曲部を最下点として直線状に前方および後方に向かって緩やかに上昇する略Ｖ字状に折曲形成すると共に、上記左右のメインフレーム後部を平行に配置し、平面視で上記折曲部から前方の上記メインフレーム前部を内側に向かって直線状に先窄まりに折曲形成する一方、上記左右のメインフレーム後部間に上記電動モータを備えた駆動ユニットおよび上記電動モータ駆動用バッテリを搭載すると共に、上記メインフレーム前部の外側に上記前輪の作動スペースを設けたものである。
【００１６】
また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、上記車体フレームに上下方向にスイング自在に枢着される上記駆動ユニットを弾性的に支持する一本のクッションユニットを設け、上記メインフレームから上方に向かって突設されたシートパイプの車幅方向中央に設けられた、上記運転シートを水平方向に回動自在に支持するシートポストに上記クッションユニットの上部支持ブラケットを設けたものである。
【００１７】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、上記シートポストの前部から前方下部に向かって補強ステーを延設し、この補強ステーを中央に挟んで車幅方向両側に上記バッテリを配置すると共に、上記クッションユニットを中央に挟んで車幅方向両側に電装品を配置したものである。
【００１８】
そして、上述した課題を解決するために、請求項４に記載したように、上記足載せ部を構成するフロア部材を上記左右のメインフレーム間に跨設すると共に、上記メインフレームおよび上記フロア部材をそれぞれ異なる素材から形成したものである。
【００１９】
【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。
【００２０】
図１は、本発明が適用された小型電動車両としての電動四輪車の左側面図である。この電動四輪車３１は、左右一対のパンクレス前輪３２および同じく左右一対のパンクレス後輪３３を支持するプラットフォーム型の車体フレーム３４を備える。
【００２１】
車体フレーム３４はその略中央部に足載せ部３５を有し、この足載せ部３５を含む車体フレーム３４の前後が例えば合成樹脂製の車体カバー３６で覆われる。
【００２２】
前輪３２は車体フレーム３４の前部に図示しない前輪懸架装置およびステアリング機構によって左右に操舵可能に支持される。ステアリング機構は車体カバー３６を構成する例えばレッグシールド３７で覆われ、その上部には前輪操舵用の操向ハンドル３８と電装部３９とが回動一体に設けられる。また、レッグシールド３７の前面には荷物搭載用のバスケット４０が設けられる。
【００２３】
一方、車体フレーム３４の後部には後輪３３に動力を伝達する駆動ユニット４１が配置される。駆動ユニット４１はその前端部が車体フレーム３４に上下方向にスイング自在に枢着されると共に、クッションユニット４２により車体フレーム３４に弾性的に支持される。
【００２４】
駆動ユニット４１上方の車体フレーム３４後部には一段高いシートポスト４３が配置され、このシートポスト４３に運転シート４４が設置される。
【００２５】
図２は、電動四輪車３１の平面図であり、車体カバー３６等の外装品を取り外した状態を示す。また、図３は車体フレーム３４単体の平面図であり、図４は車体フレーム３４単体の斜視図である。
【００２６】
図１〜図４に示すように、車体フレーム３４は車幅方向左右一対の、例えばアルミニウム製パイプから成るメインフレーム４５と、これらのメインフレーム４５を連結する複数のクロスメンバ部材４６〜５０とから構成される。
【００２７】
各メインフレーム４５は、その略中央部にそれぞれ一ヶ所の折曲部５１を有し、側面視でこの折曲部５１を最下点として直線状に前方および後方に向かって緩やかに上昇する略Ｖ字状に折曲形成され、折曲部５１を境に前部フレーム４５Ｆと後部フレーム４５Ｒとを形成する。また、左右の後部フレーム４５Ｒは平行に配置されると共に、平面視で上記折曲部５１から前方の前部フレーム４５Ｆが内側に向かって直線状に先窄まりに折曲形成される。
【００２８】
前部フレーム４５Ｆの前端（図３および図４においては左側）は前記ステアリング機構を支持するステアリングブラケットおよび前輪懸架装置の一部を兼ねた第一クロスメンバ４６によって連結される。また、この第一クロスメンバ４６の後方には第二クロスメンバ４７が離間して架設される。
【００２９】
さらに、第一クロスメンバ４６後方の、メインフレーム４５の折曲部５１直後には第三クロスメンバ４８が架設されると共に、この第三クロスメンバ４８の後方には第四クロスメンバ４９が離間して架設される。そして、後部フレーム４５Ｒの後端（図３および図４においては右側）は第五クロスメンバ５０によって連結される。
【００３０】
第二クロスメンバ４７と第三クロスメンバ４８との間は足載せ部３５として設定され、例えば鉄製の板材をプレス加工したフロア部材５２が左右のメインフレーム４５間に跨設される。フロア部材５２は強度部材としてのクロスメンバを兼ねており、平面視矩形形状を有し、前部フレーム４５Ｆの上面に載置されることによりフロア部材５２の両側前部が前部フレーム４５Ｆの外方に突出する。そして、これらの突出部分前方のメインフレーム４５外側に左右に操舵される前輪３２の作動スペース５３が設けられる。
【００３１】
左右の後部フレーム４５Ｒの略中央部にはシートパイプ５４が跨設される。シートパイプ５４は左右の後部フレーム４５Ｒ上面からやや内側寄りに上方に向かって延びる左右の立ち上がり部５４ａと、これらの立ち上がり部５４ａの上端を連結する水平部５４ｂとから構成され、立ち上がり部５４ａおよび水平部５４ｂは例えばアルミニウム製パイプから一体的に折曲形成される。
【００３２】
シートパイプ５４の、水平部５４ｂの車幅方向中央には前記運転シート４４を水平方向に回動自在且つ所定の位置においてロック可能に支持するシートポスト４３が形成される。また、このシートポスト４３の前部からは前方下部の、メインフレーム４５の折曲部５１直後に架設された第三クロスメンバ４８に向かって補強ステー５５が延設される。
【００３３】
左右の後部フレーム４５Ｒの略中央部下面にはそれぞれピボットブラケット５６が設けられ、これらのピボットブラケット５６に前記駆動ユニット４１の前端部がスイング自在に枢着される。駆動ユニット４１はギヤケース５７と電動モータ５８とから構成され、ギヤケース５７は車幅方向一側、本実施形態においては右側に配置されると共に、反対側の左側に電動モータ５８が、図示しないその出力軸が車幅方向に延びるよう、横置きに配置される。
【００３４】
また、シートポスト４３の後部には駆動ユニット４１を弾性的に支持するクッションユニット４２の上部支持ブラケット５９が設けられる。そして、駆動ユニット４１のギヤケース５７からはアクスルシャフト６０が車幅方向に向かって延び、その両端に後輪３３が取り付けられる。
【００３５】
運転シート４４直下の第三クロスメンバ４８および第四クロスメンバ４９上面は上記電動モータ５８駆動用バッテリ６１の載置スペースとして用いられる。また、バッテリ６１は補強ステー５５を中央に挟んで車幅方向両側に配置される。
【００３６】
また、左右の後部フレーム４５Ｒの後部と、第四クロスメンバ４９および第五クロスメンバ５０に囲まれた空間にはは駆動ユニット４１の上方を覆うように電装品設置プレート６２が跨設される。電装品設置プレート６２はクッションユニット４２を中央に挟んで車幅方向両側に配置され、一方にはバッテリ６１から電動モータ５８に流れる電流を制御する電装品であるメインコントロールボックス６３が、他方には外部電源をバッテリ６１に充電する電装品であるチャージボックス６４（充電器）がそれぞれ配置される。そして、電装品設置プレート６２は水平より例えばやや後下がりに傾斜して設置され、水滴等が電装品設置プレート６２上に溜まるのを防止する。
【００３７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３８】
左右の各メインフレーム４５の略中央部にそれぞれ一ヶ所の折曲部５１を設け、各メインフレーム４５を側面視でこの折曲部５１を最下点として直線状に前方および後方に向かって緩やかに上昇する略Ｖ字状に折曲形成すると共に、左右のメインフレーム４５後部（後部フレーム４５Ｒ）を平行に配置し、平面視で折曲部５１から前方のメインフレーム４５前部（前部フレーム４５Ｆ）を内側に向かって直線状に先窄まりに折曲形成し、左右一対のメインフレーム４５を複数のクロスメンバ部材４６〜５０で連結したことにより、車体フレーム３４の構造が簡素化し、加工や製造が容易になってコストおよび重量の削減を図ることが可能となる。また、折曲部５１が各メインフレーム４５に一ヶ所だけであるため、メインフレーム４５の前後方向の強度低下が防げると共に、不要な補強部材が除去できて車体フレーム３４の構造が簡素化するので、加工や製造が容易になってコストおよび重量の削減が図れる。
【００３９】
さらに、車体フレーム３４に上下方向にスイング自在に枢着される駆動ユニット４１を弾性的に支持するクッションユニット４２を一本とし、メインフレーム４５後部（後部フレーム４５Ｒ）から上方に向かって突設されたシートパイプ５４の車幅方向中央に設けられた、運転シート４４を水平方向に回動自在に支持するシートポスト４３にクッションユニット４２の上部支持ブラケット５９を設けたことにより、クッション荷重が左右バランスよく車体フレーム３４に分散され、車体フレーム３４の耐久性が向上する。
【００４０】
さらにまた、車幅方向中央に設けられたシートポスト４３の前部から前方下部に向かって補強ステー５５を延設し、この補強ステー５５を中央に挟んで車幅方向両側にバッテリ６１を配置すると共に、クッションユニット４２を中央に挟んで車幅方向両側に電装品を配置したことにより、重量物が左右バランスよく、且つシートポスト４３を中心に集中的に配置できるので、スペースを有効に利用しながらマスの集中化、低重心化および左右のバランス化を図ることができ、車体フレーム３４構造の簡素化および効率のよい強度確保もできて好ましいレイアウトとなる。
【００４１】
そして、例えば、メインフレーム４５を例えばアルミニウム製パイプから、フロア部材５２を鉄製の板材からそれぞれ形成するといったように、両者を異なる素材から形成し、さらに、フロア部材５２をメインフレーム４５より重い素材とすれば、フロア部材５２がバランスウェイトとなり、例え駆動ユニット４１や電装品、バッテリ６１等が車両中央より後方に位置しても前後の重量配分が良好に設定でき、走行安定性が増す。
【００４２】
ところで、上述した実施形態においてはパイプ材を用いてメインフレーム４５を形成した例を示したが、板金やダイキャスト等でメインフレームを形成してもよく、さらに、素材はアルミニウムや鉄に限らず、またすべての車体フレーム構成部材を同一素材にしてもよい。なお、アルミニウムを多用すればリサイクル率が向上する。
【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、車体フレームの構造が簡素化すると共に、メインフレームの前後方向の強度低下を防止できる。
【００４４】
また、車体フレームの耐久性が向上すると共に、スペースを有効に利用しながらマスの集中化、低重心化および左右のバランス化を図ることができる。
【００４５】
さらに、前後の重量配分が良好に設定でき、操向安定性が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る小型電動車両の一実施形態を示す電動四輪車の左側面図。
【図２】車体カバー等の外装品を取り外した状態の電動四輪車の平面図。
【図３】車体フレーム単体の平面図。
【図４】車体フレーム単体の斜視図。
【図５】従来の具体的な車体フレームの一例を示す平面図。
【図６】従来の具体的な車体フレームの一例を示す側面図。
【図７】従来の具体的な車体フレームの他の例を示す平面図。
【符号の説明】
３１  電動四輪車（小型電動車両）
３２  前輪
３３  後輪
３４  車体フレーム
３５  足載せ部
３８  操向ハンドル
４１  駆動ユニット
４２  クッションユニット
４３  シートポスト
４４  運転シート
４５  メインフレーム
４６〜５０  第一〜第五クロスメンバ（クロスメンバ部材）
５１  折曲部
５２  フロア部材
５３  前輪の作動スペース
５４  シートパイプ
５５  補強ステー
５８  電動モータ
５９  クッションユニットの上部支持ブラケット
６１  バッテリ
６２  電装品設置プレート
６３  メインコントロールボックス（電装品）
６４  チャージボックス（電装品）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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