(57)【要約】  【課題】充電可能なバッテリーで駆動されるモータによって全部又は一部走行する電動車において、風力発電による充電補助機能を付帯し、充電ステーションでのバッテリー充電時間を短縮し、走行稼動時間を延長する電動車の提供。  【解決手段】充電可能なバッテリー４で駆動されるモータ７によって走行する電動車Ａにおいて、電動車Ａには発電装置１と当該発電装置１に下部を貫通支承された垂直縦軸Ｅを旋回中心に上端に固着した旋回自在な垂直軸式風車２０とからなる風力発電装置が配設され、パワーユニット８内部のモータ７ー、バッテリー４等を含む駆動機構と接続され、駆動機構及び走行装置１４が、パワーユニット８と一体に回転可能に設けられている特徴的構成手段の採用。  【選択図】図１
2005113820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能なバッテリーで駆動されるモータによって走行する電動車において、
当該電動車は、補助充電機能を有する風力発電装置と、発電していないときにバッテリーから逆流放電を防止する逆流防止装置と、当該バッテリーの過充電及び過放電を防止する充電制御装置とを備える、
ことを特徴とする電動車。
【請求項２】
前記電動車は、電動式小型特殊運搬車、電動式フォークリフト又はハイブリッド・カーである、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車。
【請求項３】
前記電動式小型特殊運搬車又は前記電動式フォークリフトが備える風力発電装置の風車は、垂直縦軸に取付けられる垂直軸方式である、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動車。
【請求項４】
前記ハイブリッド・カーが備える風力発電装置の風車は、水平横軸に取付けられるプロペラ方式である、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動車。
【請求項５】
前記風力発電装置は、前記垂直縦軸又は前記水平横軸に取付けられるフライホイールを備える、
ことを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の電動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能なバッテリーで駆動されるモータによって全部又は一部走行する電動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
市場内では、積荷の運搬・荷下ろし等に、ターレット式運搬車等の小型特殊運搬車、フォークリフト等の小型運搬車が使用されている。これらの運搬車には、ガソリン・軽油を燃料にするエンジン式とバッテリー電動式がある。従来は、特に、ディーゼルエンジン式のターレット式運搬車等の小型特殊運搬車、フォークリフト等の小型運搬車が主流であった。
【０００３】
近年、市場内でのエンジン式の小型運搬車の使用は、大気汚染を加速させる排気ガス及び周辺環境への騒音等の労働及び自然環境保護の問題の観点から、低公害車化、特に、有害物質を排出しない電動車への転換を法的に規制しようとしている。また、電動車は低温倉庫等の密閉した室内での使用が可能であることから、電動車への転換の促進が図られている。また、長距離及び高速走行性能を維持するため、エンジン駆動とモータ駆動を併用したハイブリッド・カーの開発が進められ、実用化されてきた。
【０００４】
なお、この種の電動車に関する技術の公知発明は、例えば以下の文献に開示されている。
【非特許文献１】“Clean & Safety  環境にやさしい、安全性の高い電動車”、［online］、株式会社関東機械センター、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.mightycar.co.jp/homepage/mighty/Product_web/battery/battery.htm＞
【非特許文献２】“商品カタログ”、［online］、住友ナコ マテリアル ハンドリング株式会社、インターネット＜ＵＲＬ：http://www5.mediagalaxy.co.jp/sumitomonacco/products/index.html＞
【非特許文献３】“カーラインナップ  プリウス”、［online］、トヨタ自動車株式会社、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.toyota.co.jp/Showroom/All_toyota_lineup/prius/index.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電動車は、充電可能なバッテリーで駆動されるモータによって走行するため、バッテリーを充電する必要がある。そのためには、長時間の充電時間を要するにも拘わらず、走行できる稼動時間が短いという問題が電動車にある。
【０００６】
また、法的規制により総てのディーゼルエンジン車が電動車に切換えられた場合、例えば、限られたスペースの市場内で、稼動する電動車の台数が多くなると、稼動電動車数を満足する市場内の充電ステーション用スペースを確保することが困難であることから、電動車が長時間の充電時間を要することは、さらに、充電ステーションでの停車による充電待ちの渋滞を引き起こし、場内交通の混雑、市場周辺への迷惑を誘発するという問題が電動車にある。
【０００７】
ここに於いて、本発明の解決すべき主要な目的は、次の通りである。
即ち、本発明の第１の目的は、充電ステーションでのバッテリー充電時間を短縮し、走行稼動時間を延長する電動車を提供せんとするものである。
【０００８】
本発明の第２の目的は、電動車が稼動中又は停止中に、風力発電装置により発電しバッテリー充電可能とする主電源又は補助電源と、発電していないときに当該バッテリーから逆流放電を防止する逆流防止装置と、当該バッテリーの過充電及び過放電を防止する充電制御装置とを備える電動車を提供せんとするものである。
【０００９】
本発明の第３の目的は、自力発電／充電型で稼動費用削減を可能とする電動車を提供せんとするものである。
【００１０】
本発明の他の目的は、明細書、図面、特に、特許請求の範囲の各請求項の記載から、自ずと明らかとなろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記課題の解決に当たり、電動車の稼動中又は停止中に発電可能とし、バッテリー充電可能とするため、電動車の補助充電機能を有する風力発電装置を備える特徴的手段を講じている。
【００１２】
さらに、具体的詳細に述べると、当該課題の解決では、本発明が次に列挙するそれぞれの新規な構成手段を採用することにより、前記目的を達成するようになされる。
【００１３】
即ち、本発明の第１の特徴は、充電可能なバッテリーで駆動されるモータによって走行する電動車において、当該電動車が補助充電機能を有する風力発電装置と、発電していないときにバッテリーから逆流放電を防止する逆流防止装置と、当該バッテリーの過充電及び過放電を防止する充電制御装置とを備える電動車の構成採用にある。
【００１４】
本発明の第２の特徴は、前記本発明の第１の特徴における前記電動車が、電動式小型特殊運搬車、電動式フォークリフト又はハイブリッド・カーである電動車の構成採用にある。
【００１５】
本発明の第３の特徴は、前記本発明の第２の特徴における前記電動式小型特殊運搬車又は前記電動式フォークリフトが備える風力発電装置の風車が、垂直縦軸に取付けられる垂直軸方式である電動車の構成採用にある。
【００１６】
本発明の第４の特徴は、前記本発明の第２の特徴における前記ハイブリッド・カーが備える風力発電装置の風車が、水平横軸に取付けられるプロペラ方式である電動車の構成採用にある。
【００１７】
本発明の第５の特徴は、前記本発明の第１，２，３又は４の特徴における前記風力発電装置が、前記垂直縦軸又は前記水平横軸に取付けられるフライホイールを備える電動車の構成採用にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電動車が風力発電装置を備えることで、電動車の稼動中又は停止中に、風力発電可能とし、バッテリの補助充電を可能とすることにより、充電ステーションでのバッテリー充電時間を短縮し、走行稼動時間を延長するという優れた効果を奏する。
【００１９】
さらに、電動車の充電ステーションでのバッテリー充電時間短縮と走行稼動時間延長は、稼動電動車数を満足する充電ステーション用スペース不足から生じる充電待ちの渋滞、周辺交通の混雑等を解消するという優れた効果を奏する。
【００２０】
また、本発明に係る「風力発電装置を搭載した電動車」は、風力を利用した自力発電／充電型であることから、電動車の稼動費用削減を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態例を示す電動車であるターレット式運搬車であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図２は、本発明の実施の形態例を示す電動車であるフォークリフトであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図３は、本発明の実施の形態例を示す電動車であるハイブリッド・カーであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図４は、図３に示した本発明の実施の形態例を示す電動車であるハイブリッド・カーに搭載したプロペラ式風車であって、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は拡大側面図である。
【００２３】
また、図５は、本発明の形態例総てに共通適用される風力発電装置システムを説明するための概要図である。
【００２４】
同図において、風力発電装置システムは、発電装置１と、逆流防止装置２と、充電制御装置３とバッテリー４とを主要構成部材として有している。発電装置１とバッテリー４は並列に接続する。電流は電圧の高い方から低い方へ流れるが、バッテリー４から発電装置１への逆流放電を防止するため、発電装置１とバッテリー４との間に逆流防止装置２を接続する。なお、発電装置１とバッテリー４との間には、充電制御装置３を接続し、バッテリー４の過充電及び過放電を防止する。出力端子５及び６は、モーター７の入力端子に入切り接続される。なお、図中、４ａ及び４ｂは、充電ステーション用の充電端子である。
【００２５】
（形態例１）
図１は、本発明の形態例１を示す電動車であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。図中、本実施形態例１の電動車であるターレット式運搬車Ａは、充電可能なバッテリー４で駆動されるモータ７によって走行する電動車であって、パワーユニット８と、台枠９と、荷台１０とを備えている。
【００２６】
パワーユニット８は、台枠９の前部に旋回テーブル１１を介して垂直縦軸Ｄを旋回中心に左右に旋回自在に支持されている。パワーユニット８の上部には、ハンドルを兼ねた円形のフレーム１２及びアクセル操作部１３が配設され、内部には前記風力発電装置システムのモーター７、バッテリー４、逆流防止装置２、充電制御装置３等を含む駆動機構（図面省略）、及び前輪駆動の走行装置１４が、パワーユニット８と一体に回転可能に設けられている。
【００２７】
台枠９上に柵立てした手すり１５により仕切られた後側には荷台１０が設けられており、その下方側には台枠９に軸受を介して回転自在に支持された後輪１６が配設され、また、台枠９上の手すり１５により仕切られた前側には、パワーユニット８を臨んで運転者が立つステップ１７が形成され、ステップ１７の直前片側にフットブレーキ１８を、後部片側にパーキングブレーキ１９が設けられている。
【００２８】
また、手すり１５の上部には、発電装置１と当該発電装置１に下部を貫通支承された垂直縦軸Ｅを旋回中心に上端に固着した旋回自在な垂直縦軸式風車２０とからなる風力発電装置が設置され、風力発電装置システムに接続されている（図面省略）。図中、２１はフライホイールで、風力エネルギーを貯え、風が止んでも脈動のない円滑な安定回転を長期に持続せしめる。
【００２９】
本形態例の仕様は、以上の具体的実施態様を呈するので、ターレット式運搬車Ａが停止中であっても、いかなる方向の風に対しても垂直縦軸風車２０が旋回し発電可能である。そのため、風向制御が不要で、かつ、シンプルな構造となり、ターレット式運搬車Ａに搭載可能となる。なお、ターレット式運搬車Ａが風を切って走行稼動中であっても、本形態例の仕様により、旋回発電可能である。
【００３０】
従って、ターレット式運搬車Ａに風力発電装置を備えることで、ターレット式運搬車Ａの稼動中又は停止中に、風力発電可能とし、バッテリー４へ充電可能とする補助充電機能を有することにより、充電ステーションでのバッテリー充電時間を短縮し、走行稼動時間を延長することが可能となる。
【００３１】
さらに、ターレット式運搬車Ａの充電ステーションでのバッテリー充電時間短縮と走行稼動時間延長は、稼動電動車数を満足する充電ステーション用スペース不足から生じる充電待ちの渋滞、周辺交通の混雑等を解消するという優れた効果を奏する。
【００３２】
また、本発明に係る「風力発電装置を搭載した電動車」は、風力を利用した自力発電／充電型であることから、電動車の稼動費用削減を可能とする。
【００３３】
（形態例２）
図２は、本発明の形態例２を示す電動車であって、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図である。図中、本実施形態例２の電動車である電動式フォークリフトＢは、充電可能なバッテリー４で駆動されるモータ７によって走行する電動車である。電動フォークリフトＢは、車体を構成するベースフレーム２２と、このベースフレーム２２の前方下部に装着された走行輪２３と、前記ベースフレーム２２の後方下部に装着され、走行機能と操舵機能とを備えた駆動輪２４とを備え、前記ベースフレーム２２の前方上部には、物品のリフトを行うフォーク２５の昇降をなすマスト２６が設けられ、また、前記ベースフレーム２２の前記駆動輪２４の上方位置には、ボックスフレーム２７内に図示しないバッテリー４やモータ７を含む駆動機構が設けられている。
【００３４】
当該駆動機構は、ボックスフレーム２７内部に前記駆動輪２４の回転や操舵をなすモータ７、バッテリー４、逆流防止装置２、充電制御装置３等が収納され、また、前記モータ７の駆動や前記マスト２６の移動、あるいは、前記フォーク２５の昇降を駆動制御する図示しない制御手段が設けられている。
【００３５】
また、フォークリフトの運転室２８の屋根フレーム２８ａ上には、発電装置１と発電装置１に下部を貫通支承された垂直縦軸Ｆを旋回中心に上端に固着した旋回自在な垂直軸式風車２９とからなる風力発電機構が設置され、前記駆動機構（図面省略）と発電装置１とが接続されている。図中、３０はフライホイールで、風力エネルギーを貯え、風が止んでも円滑な安定回転を長期に持続せしめる。
【００３６】
本形態例の仕様は、以上の具体的実施態様を呈するので、フォークリフトＢが停止中であっても、いかなる方向の風に対しても旋回発電可能である。そのため、風向制御が不要で、かつ、シンプルな構造となり、フォークリフトＢに搭載可能となる。なお、フォークリフトＢが稼動中であっても、本形態例の仕様により、旋回発電可能である。
【００３７】
従って、フォークリフトＢに風力発電装置を備えることで、フォークリフトＢの稼動中又は停止中に、風力発電可能とし、バッテリ４の充電可能とする補助充電機能を有することにより、充電ステーションでのバッテリー充電時間を短縮し、走行稼動時間を延長することが可能となる。あわせて、本発明に係る「風力発電装置を搭載した電動車」は、風力を利用した自力発電／充電型であることから、電動式フォークリフトＢの稼動費用削減を可能とする。
【００３８】
（形態例３）
図３は、本発明の形態例３を示す電動車であって、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図である。図４は、図３に示した本発明の実施の形態例を示す電動車に搭載したプロペラ式風車であって、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は拡大側面図である。
【００３９】
図３中、本実施形態例３の電動車であるハイブリッド・カーＣは、図示しないエンジンで駆動するとともに、充電可能なバッテリー４で駆動されるモータ７によっても走行する電動車である。ハイブリッド・カーＣの屋根部には、支軸３１の上端に固着した発電装置１と発電装置１を貫通支承した水平横軸Ｇを旋回中心に前端に固着した旋回自在なプロペラ式風車３２とからなる風力発電装置が設置され、より効率的な発電を行うため、走行中の風力抵抗を大きくする一対の風導流壁３３が設置されている。また、車体フロント内に格納されたモーター７、バッテリー４等を含む駆動機構（図面省略）は、逆流防止装置２及び発電装置１と接続されている。図４に示すとおり、発電装置１を貫通支承した水平横軸Ｇを旋回中心に前端に固着した旋回自在なプロペラ式風車３２は、ハイブリッド・カーＣの走行中、プロペラ式風車３２は高回転数になることから、さらに、水平横軸Ｇ後部に固着した旋回自在なフライホイール３４が設置されている。
【００４０】
本形態例の仕様は、以上の具体的実施態様を呈するので、ハイブリッド・カーＣが前進走行中、風導流壁３３、３３により大きな出力の旋回発電可能である。車屋根部上に設けた風導流壁３３、３３間に設置されているため、車体前後進方向のみの風向で旋回し、風向制御が不要で、かつ、シンプルな構造となり、ハイブリッド・カーに搭載可能となる。なお、ハイブリッド・カーが停止中であっても、前方から後方への風向きの場合、本形態例の仕様により、旋回発電可能である。
【００４１】
さらに、フライホイール３４は、ハイブリッド・カーＣが走行中に回転エネルギーを蓄積し、風力変化に伴い、変換する電気エネルギの急激な脈流を可及的に押さえ、常に安定した電流変換を行い、停車直後も暫く回転を保持するとともに、プロペラ式風車３２の水平横軸Ｇに対する回転バランスを均衡させ滑らかな回転と破損防止機能をも果たす。
【００４２】
従って、ハイブリッド・カーＣに風力発電装置を備えることで、ハイブリッド・カーＣの稼動中又は少なくとも停止直後まで、風力発電可能とし、バッテリー４の充電可能とする補助充電機能を有することにより、走行稼動時間を延長することが可能となる。あわせて、本発明に係る「風力発電装置を搭載した電動車」は、風力を利用した自力発電／充電型であることから、ハイブリッド・カーＣの稼動費用削減を可能とする。
【００４３】
以上、本発明の実施の代表的な形態例について説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段にのみ限定されるものではなく、前述した効果を有する範囲内において、適宜、変更実施することが可能なものである。
【００４４】
例えば、上述の実施形態では、一機の垂直軸式風車又はプロペラ式風車を用いているが、複数の垂直軸式風車又はプロペラ式風車を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態例１を示す電動車であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の実施の形態例２を示す電動車であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の実施の形態例３を示す電動車であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】図３に示した本発明の実施の形態例３を示す電動車に搭載したプロペラ式風車であって、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は拡大側面図である。
【図５】本発明に共通適用される風力発電装置システムを説明するための概要図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ…電動式ターレット式運搬車
Ｂ…電動式フォークリフト
Ｃ…ハイブリッド・カー
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ…軸
１…発電装置
２…逆流防止装置
３…充電制御装置
４…バッテリー
４ａ，４ｂ…充電ステーション用の充電端子
５，６…出力端子
７…モータ
８…パワーユニット
９…台枠
１０…荷台
１１…旋回テーブル
１２…円形のフレーム
１３…アクセル操作部
１４…走行装置
１５…手すり
１６…後輪
１７…ステップ
１８…フットブレーキ
１９…パーキングブレーキ
２０…垂直軸式風車
２１…フライホイール
２２…ベースフレーム
２３…走行輪
２４…駆動輪
２５…フォーク
２６…マスト
２７…ボックスフレーム
２８…フォークリフトの運転室
２８ａ…屋根フレーム
２９…垂直軸式風車
３０…フライホイール
３１…支軸
３２…プロペラ式風車
３３…風導流壁
３４…フライホイール
【図１】
2005113820.tif 000003
【図２】
2005113820.tif 000004
【図３】
2005113820.tif 000005
【図４】
2005113820.tif 000006
【図５】
2005113820.tif 000007