(57)【要約】【課題】軽車両の姿勢修正を容易にすることを可能とする。【解決手段】車台フレーム３側に支持された車軸６５の両端部に前輪５，７が支持された軽車両１であって、車軸６５の左右中央部のボス部８１を前記車台フレーム３側に左右回転自在に支持し、車台フレーム３側に、回転力を出力する傾斜電動モータ８５を固定し、傾斜電動モータ８５と前記車軸６５のボス部８１との間に、傾斜電動モータ８５の駆動力を前記車軸６５の前記車台フレーム３側に対する左右回転力として伝達するピニオン８７及び弧状ラック８９を設け、車台フレーム３側に、車台フレーム３の左右傾斜を検出する傾斜センサ９１を設け、傾斜センサ９１の検出に応じて傾斜電動モータ８５を駆動制御するコントローラ５２を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車台フレーム側に支持された車軸の両端部に車輪が支持された軽車両であって、
前記車軸の左右中央部を前記車台フレーム側に左右揺動回転自在に支持し、
前記車台フレーム側に、回転力を出力する傾斜アクチュエータを固定し、
前記傾斜アクチュエータと前記車軸との間に、前記傾斜アクチュエータの出力を前記車軸の前記車台フレーム側に対する左右回転力として伝達する駆動力伝達機構を設け、
前記車台フレーム側に、該車台フレームの左右傾斜を検出する傾斜センサを設け、
前記傾斜センサの検出に応じて前記傾斜アクチュエータを駆動制御する傾斜制御部を設けた、
ことを特徴とする軽車両。
【請求項２】
請求項１記載の軽車両であって、
前記駆動力伝達機構は、前記傾斜アクチュエータの出力を行うピニオン及び前記車軸の左右中央部側に設けられ前記ピニオンが噛み合う弧状ラックである、
ことを特徴とする軽車両。
【請求項３】
請求項１又は２記載の軽車両であって、
前記車輪は、前記車軸の両端に支持され操向機構により操向可能な操向輪であり、
前記操向機構は、前記操向輪を前記車台フレーム側に操向可能に支持する操向リンク及び該操向リンクを操向駆動するために出力する操向アクチュエータを有し、
前記操向アクチュエータは、前記傾斜アクチュエータと共に前記車台フレーム側の左右中央部に配置され、
前記操向アクチュエータ及び操向リンク間に、前記車軸と共に傾斜する操向リンクの動作を許容しつつ操向駆動するための出力伝達を可能とする傾斜許容部を設けた、
ことを特徴とする軽車両。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の軽車両であって、
前記操向輪を前輪とし、前記車台フレームに支持した後輪を足こぎ機構により駆動可能とし、
前記車台フレームに、主座席及び該主座席よりも前方位置の副座席を設けた、
ことを特徴とする軽車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、介護者が主座席に乗り、被介護者を副座席に乗せて走行する介護車両等として供される軽車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、軽車両には、特許文献１に記載のようなものがある。
【０００３】
この軽車両は、後輪を足こぎによる駆動輪とし、前輪を操舵ハンドルにより操向可能な操向輪として車台フレームに支持し、座席を備えると共に、前部にキャリヤを備えている。
【０００４】
従って、キャリヤに物などを乗せ、座席に着座して後輪を足こぎにより駆動し、操舵ハンドルにより前輪を操向して走行することができる。
【０００５】
また、ハンドルポスト及び前輪が平行リンクで支持され、路面の左右傾斜に応じてハンドルポストを垂直方向へ姿勢修正すると平行リンクを介して前輪も連動して姿勢修正されるようになっている。
【０００６】
しかし、キャリヤに重量物を乗せているときなどは、ハンドルポストの姿勢修正に困難を伴うという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ９９／６１３０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、キャリヤに重量物を乗せているときなどは、ハンドルポストの姿勢修正に困難を伴う点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、姿勢修正を容易にするために、車台フレーム側に支持された車軸の両端部に車輪が支持された軽車両であって、前記車軸の左右中央を前記車台フレーム側に左右揺動回転自在に支持し、前記車台フレーム側に、回転力を出力する傾斜アクチュエータを固定し、前記傾斜アクチュエータと前記車軸との間に、前記傾斜アクチュエータの出力を前記車軸の前記車台フレーム側に対する左右回転力として伝達する駆動力伝達機構を設け、前記車台フレーム側に、該車台フレームの左右傾斜を検出する傾斜センサを設け、前記傾斜センサの検出に応じて前記傾斜アクチュエータを駆動制御する傾斜制御部を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、車台フレーム側に支持された車軸の両端部に車輪が支持された軽車両であって、前記車軸の左右中央を前記車台フレーム側に左右揺動回転自在に支持し、前記車台フレーム側に、回転力を出力する傾斜アクチュエータを固定し、前記傾斜アクチュエータと前記車軸との間に、前記傾斜アクチュエータの出力を前記車軸の前記車台フレーム側に対する左右回転力として伝達する駆動力伝達機構を設け、前記車台フレーム側に、該車台フレームの左右傾斜を検出する傾斜センサを設け、前記傾斜センサの検出に応じて前記傾斜アクチュエータを駆動制御する傾斜制御部を設けた。
【００１１】
このため、傾斜センサの検出に応じて傾斜アクチュエータにより車軸を左右中央部において車台フレームに対し回転させることで車台フレームの傾斜姿勢を修正させることができる。
【００１２】
従って、車台フレームの傾斜姿勢を自動的に修正させることができ、姿勢修正を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
姿勢修正を容易にするという目的を、車軸の左右中央部での回転構成と傾斜センサ及び傾斜アクチュエータとにより実現した。
【実施例１】
【００１４】
［フレーム構造］
図１は、本発明の実施例１に係る軽車両の側面図、図２は、同正面図、図３は、同平面図である。
【００１５】
図１〜図３のように、軽車両１は、車台フレーム３に対し、前後輪５，７，９が支持され、主座席１１及び主座席１１よりも前方位置の副座席１３が設けられている。
【００１６】
前記車台フレーム３は、主フレーム１５及びサイド・サポート・フレーム１７を備え、前後輪５，７を支持したものである。
【００１７】
前記主フレーム１５は、前後方向に延設され、後方へ凸形状に湾曲して前輪５，７の車軸側から後部上方側へ傾斜するように形成されている。この主フレーム１５の上端に主座席１１が支持されている。主座席１１は、後輪９の車軸上方側に配置され、座部１８及び背もたれ部１９を備えている。
【００１８】
主フレーム１５の中間部前部側に、フレーム支持ロッド２０が起立形成され、同後部側前記前輪５，７が操向輪として操向可能に支持され、且つ主フレーム１５に対し後述する左右傾斜機構を介して支持され、左右傾斜可能となっている。主フレーム１５の前端部１６は、副座席１３の左右中央下側を通り前輪５，７より前方へ突出し、この前端部１６に足乗せ部２１がヒンジ２２を介して回転可能に取り付けられている。従って、足乗せ部２１は、副座席１３の下部前方の実線図示の使用位置と鎖線図示の副座席１３の下側への収納位置とに移動可能に構成されている。
【００１９】
主フレーム１５の中間部後側に、駆動部支持フレーム２３，２５の前端が結合されている。駆動部支持フレーム２３，２５は、後方へ延設され、後端に前記後輪９が駆動輪として支持されている。駆動部支持フレーム２３，２５には、後輪９を覆う後輪カバー２６が取り付けられている。
【００２０】
後輪９は、電動アシスト部を備えた足こぎ機構２７により駆動可能となっている。足こぎ機構２７は、左右のペダル２９，３１を備えている。左右のペダル２９，３１は、ペダル・アーム１９ａ，３１ａの後端が駆動部支持フレーム２３，２５側に後輪９の車軸と同心に回転可能に支持されている。このペダル・アーム１９ａ，３１ａの後端が、駆動部支持フレーム２３，２５内に設けられた足こぎ機構２７の駆動部（図示せず）にギヤ等を介して連動結合され、駆動部は、後輪９の車軸に連動連結されている。後輪９の車軸には、アシスト電動モータ（図示せず）が連動連結され、このアシスト電動モータによりバッテリィ３２を電源として後輪９をアシスト駆動することができる。
【００２１】
前記サイド・サポート・フレーム１７は、ベース部３３、サポート部３５，３７、ハンドル支持部３９から成り、図２のように前方から見て上下に長い卵形枠状に形成されている。サポート部３５，３７の下部は、収束してベース部３３に連続し、ベース部３３が、主フレーム１５のフレーム支持ロッド２０に結合されている。サポート部３５，３７は、側部から見て前輪５，７の車軸側から後部上方側へ後方凹形状に湾曲して傾斜するように形成されている。
【００２２】
前記主フレーム１５の中間部には、前記バッテリィ３２が着脱可能に支持され、着脱自在のバッテリィ・カバー４０で覆われている。
【００２３】
前記サポート部３５，３７の下部間側に、前記副座席１３が支持されている。副座席１３は、バケット状シートで構成され、座部４１及び背もたれ部４３を備えている。
【００２４】
座部４１は、後部４１ａ側がベース部３３及びフレーム支持ロッド２０上端に支持され、前端部４１ｂ側が左右サポート部３５，３７よりも前方へ突出している。背もたれ部４３は、上部４３ａ及び上下中間部４３ｂがサポート部３５，３７に支持され、サポート部３５，３７よりも後方へ突出している。
【００２５】
従って、サイド・サポート・フレーム１７のサポート部３５，３７は、副座席１３の両側部に立ち上がり該副座席１３に着座する副乗員である被介護者の側部をサポートする構成となっている。
【００２６】
この副座席１３は、前記前輪５，７の車軸上方側で、前記主座席１１よりも低位置に配置されている。この副座席１３の座部４１の座面の地上高さは、人の膝位置に対応させて設定されている。この座面の地上高さは、座部４１の前端部４１ｂの高さが基準となる。なお、地上高さを、座部４１の中央の座面等を基準とすることもできる。
【００２７】
サイド・サポート・フレーム１７のサポート部３５，３７には、フロント・サポート４５が取り付けられている。フロント・サポート４５は、前記副座席１３に着座する副乗員の前側を囲む形状となっている。フロント・サポート４５は、前部４５ａが、図２の鎖線図示のように基部４５ｂに対して左右方向へ回動可能に設けられている。基部４５ｂは、サポート部３５，３７に一体に設けられている。
【００２８】
従って、副座席１３に着座する際には、フロント・サポート４５の前部４５ａを基部４５ｂの一方に対し図２の鎖線図示のように回転させて退避移動させることができる。
【００２９】
前記ハンドル支持部３９は、サイド・サポート・フレーム１７の頂部側に設けられ、操舵部として操舵ハンドル５１を左右回転操作可能に支持している。この操舵ハンドル５１を主座席１１の主乗員が操作することで操向輪である前輪５，７を連動させ、操向することができる。操舵ハンドル５１には、ブレーキ・レバー５２，５４が設けられ、図示しないワイヤを介して一方は前輪５，７のブレーキに連動連結され、他方は後輪９のブレーキに連動連結されている。
【００３０】
ハンドル支持部３９には、回転角センサ５３が取り付けられている。回転角センサ５３は、操舵ハンドル５１の左右回転角を検出し、コントローラ５２に入力する構成となっている。
【００３１】
コントローラ５２は、回転角センサ５３の検出する左右回転角に応じて後述する操向電動モータを駆動制御し操向輪である前輪５，７を操向する構成となっている。
［操向機構及び左右傾斜機構］
図４は、前輪の操向機構及び左右傾斜機構を示す要部概略斜視図である。
【００３２】
図１〜図４のように、前記前輪５，７は、操向機構５５の操向リンク５６を介して操向可能であり、左右傾斜機構５７により主フレーム１５に対して左右傾斜可能となっている。この操向機構５５及び左右傾斜機構５７は、主フレーム１５上に着脱自在に取り付けられた機構カバー６３内に収容されている。
【００３３】
前記操向機構５５は、前記コントローラ５２により制御される操向電動モータ５９を備えている。操向電動モータ５９は、フレーム支持ロッド２０の中間部後面に固定されている。
【００３４】
前記前輪５，７は、前輪車軸６５の両端部に取り付けられたスピンドル６７，６９に回転自在に支持され、スピンドル６７，６９に固定された前記操向リンク５６のナックル・アーム７１，７３に同タイロッド７５の両端が相対回転自在に連結されている。
【００３５】
タイロッド７５の中央には、連動板７７が取り付けられ、操向電動モータ５９の出力軸に取り付けられたクランク７９が遊嵌結合されている。この結合によりクランク７９の左右揺動に対しタイロッド７５の左右及び若干の前後並進移動を可能とする。連動板７７及びクランク７９は、本実施例において、軸６５と共に傾斜する操向リンク５６の動作を許容しつつ操向駆動するための出力伝達を可能とする傾斜許容部を構成している。
【００３６】
従って、操向電動モータ５９が左右何れかの方向へ回転駆動されるとクランク７９及び連動板７７を介してタイロッド７５が左右何れかの方向へ移動し、ナックル・アーム７１，７３がタイロッド７５から回転力を受ける。
【００３７】
ナックル・アーム７１，７３への回転力は、スピンドル６７，６９に伝達され、スピンドル６７，６９が連動回転し、前輪５，７が左右何れかの方向へ操向される。
【００３８】
前記左右傾斜機構５７は、前輪５，７の車軸６５を路面の左右傾きに応じて車台フレーム３に対し左右何れかへ傾き回転させ、車台フレーム３の水平走行を維持させるものである。
【００３９】
前記車軸６５は、左右中央にボス部８１を備え、ボス部８１が主フレーム１５上に配置され、主フレーム１５に固定されたブラケット６１及びフレーム支持ロッド２０間に回転自在に支持されている。ボス部８１には、弧状ラック８９が固定されている。
【００４０】
前記フレーム支持ロッド２０の前面側（図１左側）には、傾斜電動モータ８５が支持され、この傾斜電動モータ８５は、傾斜制御部としても機能するコントローラ５２により制御される。傾斜電動モータ８５の駆動軸に取り付けられたピニオン８７は、前記ボス部８１に固定された弧状ラック８９に噛み合っている。
【００４１】
前記フレーム支持ロッド２０には、傾斜センサ９１が取り付けられている。傾斜センサ９１は、車台フレーム３の左右傾斜を検出してその信号を前記コントローラ５２へ入力する。
［姿勢制御］
従って、軽車両１が道路の端の傾斜した路面等を走行するようなとき、傾斜センサ９１が車台フレーム３の左右傾斜角を検出してコントローラ５２へ入力すると、コントローラ５２は、傾斜電動モータ８５へ駆動信号を出力し、傾斜電動モータ８５が傾斜に応じて駆動される。
【００４２】
この傾斜電動モータ８５の駆動によりピニオン８７を介して弧状ラック８９が駆動され、ボス部８１が左右へ回転駆動される。
【００４３】
ボス部８１が回転駆動されると車軸６５が、ボス部８１において左右何れかへ揺動回転し、前輪５，７が車軸６５と共に車台フレーム３に対して路面の傾斜方向へ傾く。
【００４４】
この前輪５，７及び車軸６５の傾きにより車台フレーム３は、ほぼ水平状態を維持することができ、左右何れかへ傾斜した路面でも主座席１１及び副座席１３はほぼ傾くことなく、そのまま安定した姿勢で円滑に走行することができる。
【００４５】
軽車両１が水平な路面走行へ移行したときは、傾斜センサ９１が車台フレーム３の水平を検出してコントローラ５２へ入力すると、コントローラ５２は、傾斜電動モータ８５へ駆動信号を出力し、傾斜電動モータ８５が前記傾斜から水平に戻ったことに応じて駆動される。
【００４６】
この駆動により、前記とは逆に車軸６５が車台フレーム３に対して傾斜を戻され、主座席１１及び副座席１３は、路面傾斜変化に係わらずほぼ傾き動作することなく、そのまま安定した姿勢で円滑に走行することができる。
［着座等］
主乗員である介護者は、乗車する前に副乗員である被介護者を副座席１３に着座させる。
【００４７】
このとき、フロント・サポート４５の前部４５ａを図２の鎖線図示のように退避位置に回転させると共に、足乗せ部２１をヒンジ２２中心に回転させ、図１の鎖線図示の収納位置とする。
【００４８】
被介護者を副座席１３の座部４１に対して後ろ向きに立たせ、そのまま被介護者の膝を折るようにして座部４１上に腰を落とさせる。
【００４９】
次いで、足乗せ部２１を回転させて図１の実線図示の使用位置へセットし、被介護者の両足を持ち上げ、足乗せ部２１上へ乗せる。
【００５０】
次いで、被介護者の上半身を副座席１３の背もたれ部４３に確実に保持させ、フロント・サポート４５の前部４５ａを図２の実線図示の位置へ戻す。
【００５１】
この被介護者の着座状態では、上半身が背もたれ部４３に確実に保持され、側部はサイド・サポート・フレーム１７のサポート部３５，３７によりサポートされる。被介護者の前側は、フロント・サポート４５により確実にサポートされる。
【００５２】
主乗員である介護者は、主座席１１に着座し、走行ハンドル５１を握ると共に左右のペダル２９，３１に左右の足を掛ける。
【００５３】
ペダル２９，３１を交互に踏み込むと電動アシストの足こぎ機構２７の動作により後輪９が駆動され前後輪５，７，９の３輪で走行することができる。
【００５４】
操舵ハンドル５１を旋回方向へ操舵すると、回転角センサ５３が操舵による操舵ハンドル５１の回転角を検出し、コントローラ５２へ入力する。
【００５５】
コントローラ５２は、回転角に応じて操向電動モータ５９を駆動させ、前記のように左右前輪５，７を旋回方向へ操向させることができる。
［実施例の効果］
本発明の実施例は、車台フレーム３側に支持された車軸６５の両端部に前輪５，７が支持された軽車両１であって、前記車軸６５の左右中央部のボス部８１を前記車台フレーム３側に左右回転自在に支持し、前記車台フレーム３側に、回転力を出力する傾斜電動モータ８５を固定し、前記傾斜電動モータ８５と前記車軸６５のボス部８１との間に、前記傾斜電動モータ８５の出力を前記車軸６５の前記車台フレーム３側に対する左右回転力として伝達するピニオン８７及び弧状ラック８９を設け、前記車台フレーム３側に、該車台フレーム３の左右傾斜を検出する傾斜センサ９１を設け、前記傾斜センサ９１の検出に応じて前記傾斜電動モータ８５を駆動制御するコントローラ５２を設けた。
【００５６】
このため、傾斜センサ９１の検出に応じて傾斜電動モータ８５により車軸６５をボス部８１において車台フレーム３に対し回転させることで傾斜姿勢を修正させることができる。
【００５７】
従って、車台フレーム３の傾斜姿勢を自動的に修正させることができ、姿勢修正を容易にすることができる。
【００５８】
前記前輪５，７は、前記車軸６５の両端に支持され操向機構５５により操向可能な操向輪であり、前記操向機構５５は、前記前輪５，７を前記車台フレーム３側に操向可能に支持する操向リンク５６及び該操向リンク５６を操向駆動するために出力する操向電動モータ５９を有し、前記操向電動モータ５９は、前記傾斜電動モータ８５と共に前記車台フレーム３側の左右中央部であるフレーム支持ロッド２０に取り付けて配置され、前記操向電動モータ５９及び操向リンク５６間に、前記車軸６５と共に傾斜する操向リンク５６の動作を許容しつつ操向駆動するための出力伝達を可能とする傾斜許容部として連動板７７及びクランク７９を設けた。
【００５９】
従って、前輪５，７及び車軸６５の傾斜に係わらず操向電動モータ５９により操向機構５５を無理なく駆動し、操向させることができる。  
前記車台フレーム３に支持した後輪９を足こぎ機構２７により駆動可能とし、前記車台フレーム３に、主座席１１及び該主座席１１よりも前方位置の副座席１３を設けた。
【００６０】
従って、副座席１３に被介護者Ｂを乗せ、介護者Ａが主座席に乗り、足こぎ機構２７で走行するとき、操向ハンドル５１の操作で旋回走行しながら路面の左右傾斜に応じて軽車両１の傾斜姿勢制御を無理なく行わせることができる。
［その他］
前輪５，７を駆動輪とすることもできる。
【００６１】
後輪９或いは前後輪５，７，９を操向輪とすることもできる。
【００６２】
操舵部は、操舵ハンドル５１に代えて操舵用のボタン、レバーなどで構成することもできる。
【００６３】
操向電動モータ５９は、傾斜電動モータ８５は、油圧モータなどで構成することも可能である。
【００６４】
傾斜許容部は、クランク及び球面軸受けなどにより構成することもできる。この場合、球面軸受けのボール部をクランクに係合させ、このボール部をタイロッド７５側に設ける支持部面に左右相対回転且つ前後相対移動可能に支持させる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】軽車両の側面図である。（実施例１）
【図２】軽車両の正面図である。（実施例１）
【図３】軽車両の平面図である。（実施例１）
【図４】前輪の操向機構及び左右傾斜機構を示す要部概略斜視図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００６６】
１  軽車両
３  車台フレーム
５，７  前輪（操向輪）
９  後輪（駆動輪）
１１  主座席
１３  副座席
２７  足こぎ機構
３６  コントローラ（傾斜制御部）
５１  操舵ハンドル（操舵部）
５５  操向機構
５６  操向リンク
５９  操向電動モータ（操向アクチュエータ）
６３  縦ロッド（左右中央部）
６５  車軸
７７  連動板（傾斜許容部）
７９  クランク（傾斜許容部）
８１  ボス部（車軸の左右中央部）
８５  傾斜電動モータ（傾斜アクチュエータ）
８７  ピニオン（駆動力伝達機構）
８９  弧状ラック（駆動力伝達機構）
９１  傾斜センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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