| 【発明の名称】 |
電動車両 |
| 【発明者】 |
【氏名】菅 祐司
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| 【要約】 |
【課題】バッテリの充電作業を容易にする電動車両を提供する。
【解決手段】バッテリ１０と充電装置１１を前後にキャスター３５，３６を有したフレーム台１８に積載し、フレーム台の連結板２３と固定板２８の各嵌合溝２２，２７が、車両側本体フレーム７に設けた前方と後方の連結心棒２１、３２に嵌合し、フレーム台下部の傾斜屈曲先端部２４が本体フレームの連結溝部２５に嵌合し、さらに固定板近傍に設けた回動ロック板３０がコイルスプリング３１で後方連結棒３２の嵌合保持を行い連結固定する。これにより、バッテリユニット１７が車両本体１に着脱可可能となる。回動ロック板をその操作摘み３４で反附勢方向に回動すれば、容易にバッテリユニット１７が車両本体１より外れ、電源コンセントの所に移動して充電を簡単に行えるとともに、後部キャスターは登坂走行時に接地し、後方転倒防止輪としては働き安全性も向上する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 充電可能なバッテリを搭載し、該バッテリを駆動源としたモータにより駆動輪を回転駆動して走行する電動車両において、車体側の本体フレームに、バッテリを乗せたフレーム台が着脱自在に連結される構造となし、前記フレーム台の下部にはキャスターが設けられていることを特徴とする電動車両。
【請求項２】 前記フレーム台には、バッテリ充電装置が搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】 前記フレーム台の前後にキャスターが設けられ、その後部のキャスターは車体後部の駆動輪より後方位置に取り付けられて、電動車両の後方転倒防止輪を兼ねるようにしたことを特徴とする請求項１、および２のいずれかに記載の電動車両。
【請求項４】 本体フレーム側に前方連結心棒と後方連結心棒を設け、この前方連結心棒と後方連結心棒にそれぞれ嵌合する嵌合溝を有した連結部材を、前記フレーム台の前後に設けるとともに、前記後方連結棒を嵌合溝に嵌合保持するよう回動附勢されかつその嵌合を解くよう操作可能な回動ロック板を設けて、バッテリをそのフレーム台を介して本体フレームに着脱自在に連結させるバッテリ連結装置を形成したことを特徴とする請求項１、２および３のいずれかに記載の電動車両。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリを搭載し、このバッテリによりモータを駆動して走行する電動三輪車等の電動車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、バッテリを動力源として走行できる電動三輪車等が、自転車等に乗るには不安がある足腰の弱い人や老人にとっての外出する際の乗り物として、その運転操作性の簡単さ、また安全性も良いことなどから、普及し出している。
【０００３】特開平６−１１４０８６号公報や特開平８−２２９０７６号公報等には、電動三輪車が示されており、その全体構成は、車体の前部に１つの前輪、後部に２つの駆動輪を備え、この駆動輪を駆動するためのバッテリ、およびその充電装置等を車体後部のシート下部に搭載し、前輪に連結したハンドルの上端に設けられているハンドルを、シート部に乗った使用者が左右に操作することにより、行く先方向を変えて走行操舵するものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】ここで、これら電動車両は、バッテリを用いているので、一定時間使用（運転）すると、バッテリの充電が必要となる。この場合に、バッテリの充電用電源としては、一般家庭に備わる１００Ｖの電源コンセントを使用し、そこからの充電を可能としている。したがって、実際に充電するときは、バッテリに付備され、電動車両のシート部等の下に収納されている充電用のコードリールを引き出し、前記１００Ｖの電源コンセントに接続し充電を行っている。
【０００５】この場合に、一戸建てのような家では、電源コンセントは屋外にかなり設けられているので、充電は特に問題なく行える。また電源コンセントが屋外にない場合でも、延長コードを使い、家の中の電源コンセントから電動車両の近くまで伸ばすことで、さほどに苦労しないで充電を行える。
【０００６】しかし、マンション住まい場合、部屋が２階、３階などの場合、部屋から電動三輪車まで電源コードを伸ばすことは困難である。そうかと言って、バッテリを搭載して大変重量のある電動車両を自分の部屋にまで運び込むのも、重労働である。特に老人など力の弱い人にとっては、容易ではない。また１階にある共用の車両保管場所でそこに電源コンセントがあればそれを使用して充電できるが、使用した電力料の支払いの問題など、管理面での煩わしさが残ってしまう。
【０００７】本発明は上述の点に鑑みて成されたもので、車両本体に対し、バッテリおよび充電装置を着脱自在として電源コンセントの近くまで容易に持ち運び可能とし、さらにキャスターを具備させてその移動、運搬をより一層に便利にすることにより、高層マンションなどに住む老人など力の弱い人にとっても、充電作業が頗る簡単に行えるようにするとともに、そのキャスターが、バッテリを車体に搭載した通常使用時には、電動車両の登坂運転時に接地して車体の後方転倒防止に機能するという安全性をも高めた構造の電動車両を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成するために、本発明は、充電可能なバッテリを搭載し、該バッテリを駆動源としたモータにより駆動輪を回転駆動して走行する電動車両において、車体側の本体フレームに、バッテリを乗せたフレーム台が着脱自在に連結される構造となし、前記フレーム台の下部にはキャスターが設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】また、フレーム台には、バッテリ充電装置が搭載されていることを特徴とするものである。
【００１０】さらにフレーム台の前後にキャスターが設けられ、その後部のキャスターは車体後部の駆動輪より後方位置に取り付けられて、電動車両の後方転倒防止輪を兼ねるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】そしてまた、本体フレーム側に前方連結心棒と後方連結心棒を設け、この前方連結心棒と後方連結心棒にそれぞれ嵌合する嵌合溝を有した連結部材を、前記フレーム台の前後に設けるとともに、前記後方連結棒を嵌合溝に嵌合保持するよう回動附勢されかつその嵌合を解くよう操作可能な回動ロック板を設けて、バッテリをそのフレーム台を介して本体フレームに着脱自在に連結させるバッテリ連結装置を形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１３】図１は、本発明の実施形態に係る電動三輪車の外観図であり、また図２は、バッテリの装着の様相および、カバーが外されて、シート部下に設置されているバッテリ等が示されている状態の電動三輪車の外観図であり、図４は同じくその平面図を示したものである。
【００１４】本実施形態の電動三輪車は、車体１の後部両側に後述するモータにより回転駆動される駆動輪（後輪）２が設けられており、前部には１つの前輪３が備えられている。
【００１５】前記前輪３はハンドル軸４に連結されており、このハンドル軸４の上端にループ状のハンドル５が取り付けられており、このハンドル５を左右に操作することにより、前輪３が左右方向に動き、走行操舵することができる。
【００１６】前記前輪３と駆動輪２の間には、使用者が乗車したときに足を乗せるためのフロア部６が設けられており、このフロア部６は前後に伸びる本体フレーム７上に、樹脂により形成されたものを固定して取り付けられている。
【００１７】またフロア部６の後方位置には、支柱８が中央部から立設され、その支柱８上端部に使用者が乗車するためのシート９が取り付けられている。そして、シート９下方の空間、詳しくは前記支柱８より後方位置の空間に、バッテリ１０およびその充電装置１１が設置され、それらはカバー１２で覆われて保護されている。
【００１８】バッテリ１０およびその充電装置１１は、このシート９下方の空間に着脱自在に収納とした構造となっているが、その詳細は後述する。
【００１９】前記ハンドル５の中央部には、図４に示すように、バッテリ１０の残量や走行速度や前進後進などを表示する表示パネル１２、また前進後進を指示するスイッチ１３、警報ブザーなどのスイッチ１４さらに電源を入／切する電源スイッチ１５などが設けられている。また表示パネル１３の近くには前進、後進の速度を調整するアクセルレバー１６Ａ，ブレーキレバー１６Ｂなども設けられている。
【００２０】さて、次にバッテリ１０が車体１に着脱自在とされている構造について説明する。
【００２１】図２、３等において、１７は、車体１側の本体フレーム７に着脱自在に装着されるバッテリユニットで、バッテリ１０および充電装置１１は、上ベース１８ａと下ベース１８ｂ等を有するフレーム台１８に取り付け固定されている。
【００２２】前記フレーム台１８は、前記上ベース１８ａおよび下ベース１８ｂと、これら上下ベース１８ａ，１８ｂを支持するところの支柱２０等とからなり、前記バッテリ１０および充電装置１１はその上ベース１８ａ上に設置されている。すなわち、バッテリ１０、例えば起電圧１２Ｖ，電池容量３５ＡＨで、重量が１３〜１４ｋｇ程度の鉛蓄電池が２基、図５に示すように、上ベース１８ａ上に並置して取り付け固定されているとともに、これら２基のバッテリ１０，１０の間に、前記充電装置１１が設置されている。前記２基のバッテリ１０、１０は直列接続されて、２４Ｖの駆動電圧を発生できるものとなっっている。また、一回の充電容量の７０％で２０ｋｍ程度を平地走行できる走行能力を有するものとなっている。
【００２３】１９はこの２基のバッテリ１０、１０の電力端子で、前記上ベース１８ａの先端部に一方（実施例では左側）に寄せて設けられている。
【００２４】さて、バッテリユニット１７を車本１に連結させる構造を次に説明すると、フレーム台１８の上ベース１８ａの前端部下部に、車体１側の本体フレーム７に設けられている前方の連結心棒２１（後で詳述する）と嵌合する嵌合溝２２を有した連結部材なる板体状の連結片２３、２３が、左右両側に取り付け固定されている。
【００２５】またフレーム台１８の下ベース１８ｂは、その前方部が上方へ少し傾斜屈曲形成され、この傾斜屈曲先端部２４が、やはり後述するところの車体１側の本体フレーム７の下部に設けられている連結用溝部２５に嵌入するようになっている。
【００２６】したがって、上方に位置する前記板体状の連結片２３，２３と下方に位置する前記下ベース１８ｂの傾斜屈曲先端部２４は、協働して、前記バッテリユニット１７を車体１側の本体フレーム７に連結するための前方連結装置を形成するものとなり、前記板体状の連結片２３，２３はその第１連結部材となり、前記傾斜屈曲先端部２４はその第２連結部材となる。
【００２７】また、フレーム台１８の後方部には、そのフレーム台１８の中間高さ位置当たりに、一対の支持軸２６、２６が水平に設けられ、その支持軸２６に、前方にＵ字状の嵌合溝２７を設けた全体形状が略Ｕ字型をした板状の連結部材なる固定板２８が固着されている。また、この固定板２８と合わさるような格好で、先端に爪状の係止部２９を有した板状の回動ロック板３０が前記支持軸２６に回動自在に軸着されている。
【００２８】そして、前記回動ロック板３０は、その後部上端と前記下ベース１８ｂとの間に張設したコイルスプリング３１により常に上方へ引っ張られ、その結果常に反時計方向へ回動附勢された状態にされている。これによって、図２に示すように、回動ロック板３０はその係止部２９が固定板２８の嵌合溝２７の入り口付近に進出し、嵌合溝２７と嵌合するところの車体１側の本体フレーム７に設けられている後方の連結心棒３２（後述する）が抜けないように保持し、バッテリユニット１７を本体フレーム７、すなわち車体１に連結固定する役目を果たしている。
【００２９】また、回動ロック板３０の係止部２９の先端には、連結時に前記本体フレーム７側の後方連結棒３２が嵌合溝２７に案内嵌合されるようにするためのテーパー部３３が形成され、このテーパー部３３により、前記本体フレーム７側の後方連結棒３２は、図３に示すように、回動ロック板３０を前記コイルスプリング３１に抗して押し上げて開放回動させ、後方連結棒３２の嵌合溝２７内への挿入を可能とさせている。
【００３０】また、回動ロック板３０には、これを前記コイルスプリング３１の附勢力に抗して、嵌合溝２７を開放するよう時計方向に回動させ、後方連結心棒３２とのロックを解除するための操作摘み３４が後部に形成されている。
【００３１】そして、前記他方の支持軸２６にも、同様の固定板２８および回動ロック板３０が装着されている。
【００３２】したがって、前記固定板２８および回動ロック板３０等は、前記前方連結装置と対応する後方連結装置を構成し、第３の連結部材となっている。
【００３３】ところで、フレーム台１８の下ベース１８ｂには、その傾斜屈曲先端部２４の下部と下ベース１８ｂ後方の下部とにそれぞれキャスター３５、３６が装着され、本体フレーム７から取り外したバッテリユニット１７を簡単に移動できるようにしている。
【００３４】そして、この前後のキャスター３５，３６は、バッテリユニット１７を車本１に装着したときには、図２に示すように、地面Ｇに接地せず地面Ｇから浮くようになり、電動３輪車の走行に支障のないようになっている。このように、バッテリユニット１７は、前記キャスター３５，３６が地面Ｇから浮くような関係で、車本１に取り付けられる取り付け構造とされている。
【００３５】また、後方のキャスター３６は、駆動輪２より後ろ位置に取り付けられているため、電動３輪車で登り坂を走行する時に、その後ろに搭載した重たいバッテリ１０により重心が後方となっている電動３輪車が後方へ転倒しそうになった時に、後方のキャスター３６は接地して、その後方転倒を防止する転倒防止用の補助キャスターの役割をも果たしている。
【００３６】上記にように、車本１への搭載時に、バッテリユニット１７のキャスター３５，３６は、地面Ｇより浮き、電動３輪車の走行を支障を与えないことが要求される。そこで、キャスター３５，３６が浮くような高さで、バッテリユニット１７が取り付けられるように、本体フレーム７側の前方連結心棒２１および後方連結心棒３２の取り付け高さが設定されている。また、フレーム台１８の全高もその条件を満足するような高さ寸法に、さらにバッテリ１０，１０がシート９に当たらないような余裕を持った高さ位置になるようにと設計される。
【００３７】一方、バッテリユニット１７が結合する相手側の車体１には、そのバッテリユニット１７のフレーム台１８と結合する本体フレーム７があり、そしてその本体フレーム７は、そのフロア部９の後方より、平行に延びる左右のフレーム部７Ａ，７Ｂを有している。このフレーム部７Ａ，７Ｂ同士の幅間隔に対して、前記フレーム台１８の上ベース１８ａおよび下ベース１８ｂの幅（横幅）は、少し小さく寸法設定されていて、バッテリユニット１７を車体１に対し、そのフレーム台１８によって着脱自在に連結したときに、上ベース１８ａおよび下ベース１８ｂは、本体フレーム７のフレーム部７Ａ，７Ｂ間に介挿した状況で連結されるように成している。
【００３８】また、本体フレーム７には、前記フレーム部７Ａ，７Ｂ間を貫通するように、駆動軸３７が装着されているとともに、モータ３９およびその減速装置４０などの駆動装置が、フレーム部７Ａ，７Ｂ間の空間部に設置されている。
【００３９】そして、前述した後方に延びる平行なフレーム部７Ａ，７Ｂ間に、前方連結心棒２１が水平に張り渡し固定されているとともに、後方に、前記前方連結心棒２１よりは短い長さの後方連結心棒３２が、横架固定されている。
【００４０】また、前方連結心棒２１は、本体フレーム７上に立設形成した装着用壁板４１に取り付け固定され、この壁板４１の上方位置には、バッテリユニット１７を搭載したときに、それに設けられている前記電力出力端子１９と接触する受電端子４２が設けられている。
【００４１】これによって、前方連結心棒２１は、前記フレーム台１８の第１連結部である板体状の連結片２３，２３の嵌合溝２２，２２と嵌まり合う連結部となっており、後方連結心棒３２は、前記フレーム台１８の第３連結部である固定板２８の固定溝２７と嵌まり合う連結部となっている。
【００４２】一方、上方の前記前方連結心棒２１と対応して、その下方位置には、鉄板などを略Ｌ字型に曲げて形成した連結腕片４３が本体フレーム７の下位置に固設されており、この連結腕片４３とフロアー部９下面との間に連結用溝部２５を形成している。
【００４３】したがって、このフロアー部９下面の連結用溝部２５は、前記フレーム台１８の第２連結部である下ベースの傾斜屈曲先端部２４と嵌まり合う連結部となっている。
【００４４】以上の構成となっており、バッテリユニット１７を車体１の後方より押し込むと、図２に示すように、フレーム台１８側の連結板２３の嵌合溝２２が、車体１側の本体フレーム７の前方連結心棒２１に嵌まり込み、またフレーム台１８の下ベース１８ｂの傾斜屈曲先端部２４が、本体フレーム７下面の連結用溝部２５に嵌入して、前方部の結合が行われる。
【００４５】同時に、本体フレーム７の後方連結棒３２が、フレーム台１８の後部側にある回動ロック板３０のテーパー部３３に当たり、次いで後方連結心棒３２の相対的な水平移動につれて、図３のように回動ロック板３０をコイルスプリング３１の弾性力に抗して上方へ回動させ、その係止突起２９を固定板２８の嵌合溝２７から退避させる。ゆえに、後方連結心棒３２は嵌合溝２７内に移動挿入し、奥まで入り込んだ時点で、回動ロック板３０はコイルスプリング３１による引っ張り回動力で反時計方向（下方向）へ復帰回動し、再び係止突起２９が嵌合溝２７の入り口に進出して、後方連結心棒３２が嵌合溝２７から抜けないようにロックするようになる。これにより、バッテリユニット１７と車体１の本体フレーム７との後部連結が行なわれる。
【００４６】こうして、バッテリユニット１７は、その前部と後部が本体フレーム７の前方部と後方部にそれぞれ連結固定され、確実に車体１に装着固定される。装着したバッテリユニット１７はそのキャスター３５，３６が地上Ｇより浮き、電動三輪車の走行に問題はない。また、バッテリ１０の電力出力端子１９も車体１側の受電端子４１と接触し、モータ３９を駆動可能とする電気回路も形成される。こうして、電動三輪車はバッテリ駆動で操舵走行可能となる。
【００４７】電動三輪車で登坂走行するときには、後方のキャスター３６が接地し、電動３車の後方転倒を防止でき、安全である。
【００４８】そして、一定時間（一定距離）走行し、電池容量が無くなって充電するときは、回動ロック板３０の摘み３４を持ち、これをコイルスプリング３１に抗して下方（時計方向）に回動すれば、その係止突起２９が固定板２８の嵌合溝２７より退避するので、後方連結棒３２と固定板２８との結合が外れ、バッテリユニット１７全体を本体フレーム７から外すことが可能となる。後部の連結を外れ、そのまま後方に引き出すようにすると、フレーム台１８の前部側もその連結板２３および下ベース１８ａの傾斜屈曲先端部２４が、本体フレーム７側の前方連結心棒２１、および連結用溝部２５から外れて、バッテリユニット１７を完全に分離できるようになる。
【００４９】そして、分離させたバッテリユニット１７はキャスター３５，３６が付いているため、容易に移動でき、電源コンセントの近くまで持ってきて、バッテリユニット１７からコードを引き出し、電源コンセントに接続し充電を行えば良い。このバッテリユニット１７には充電装置１１も備わっているので、別体物の充電装置を電源コンセントに接続して充電するよりは、充電作業は簡単に行えるようになる。
【００５０】充電完了後、バッテリユニット１７を車本１に着装するには、バッテリユニット１７を車体１の後ろに持ってきて後方より押し込む。その押し込み動作に伴い、前述したように、本体フレーム７側の後方連結心棒３２は、自然に固定板２８の固定溝２７に回動ロック板３０により抜け止め連結固定され、またバッテリユニット１７の前方連結装置である連結板２３およびした下ベース１８ｂ先端の傾斜屈曲先端部２４が、前方連結心棒２１および連結用溝部２５にそれぞれ連結して、装着固定される。
【００５１】このように、バッテリユニット１７が車体１に脱着自在にとした構成になっているで、バッテリ１０の充電作業が頗る簡単に行えるという非常に使用性の良いものとなっている。
【００５２】
【発明の効果】以上にように、本発明によれば、充電式のバッテリがキャスター付きのフレーム台に設置され、このフレーム台が車体側の本体フレームに着脱自在とされて、バッテリが車体に搭載される構成の電動車両としたので、充電時にバッテリのみを車体から外し、容易に電源コンセントの近くまで移動して来て充電することができる。これにより、老人など力の弱い人でも、簡単に充電することが可能となり、使用性が向上する。
【００５３】また、フレーム台には、充電装置も設置されているので、充電装置が別に設けられている場合のように、バッテリと充電装置を電気接続する等の手間も省け、充電作業がやり易くなる。
【００５４】また、フレーム台の前後に付いているキャスターのうち、後方のキャスターは、車体に備わる後方の走行輪より後部に位置して設けているので、登り坂の運転時に、車体が後方に転倒しようとしたときに、地面に当たり、その後方転倒防止に役立ち、安全性が向上する。
【００５５】また、バッテリはそれを載せたフレーム台の前後に設けた連結部材の嵌合溝が、車体側本体フレームに設けた前方連結心棒と後方連結心棒に嵌合し、かつ後方の連結心棒をフレーム台側にある回動ロック部材にて嵌合溝より抜けないように嵌合保時し連結固定させることができる着脱装置なので、使用者はフレーム台を車体の後方よりドッキングさせるように押し込みさせれば、簡単に装着することができ、また外すのも、回動ロック板をそのロック方向の付勢力に抗する操作力を与えるだけで、簡単に車体から分離することができる。よって、格別に難しい操作を必要としないで、バッテリの脱着を行える。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年４月２０日（１９９９．４．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３２３１
【弁理士】
【氏名又は名称】紋田 誠
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３０８２１２（Ｐ２０００−３０８２１２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２日（２０００．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１１２１７６ |
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