JP2001045606A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気ガスによる環境汚染を防ぎ、長距離の連
続走行に対する継続性を向上する。 【解決手段】 前輪２および後輪３の内輪部と外輪部と
の間にわたって太陽電池パネル８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ
を設けるとともに、泥よけカバー１２，１４に太陽電池
パネル１３，１５を設け、これらの太陽電池パネルから
の起電力によってバッテリ１１を充電するとともに前輪
２および後輪３に設けられるモータ５，６に駆動電力を
供給し、バッテリ１１の充電による走行の中断を少なく
して、継続走行を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの動力によ
って走行する電動自転車、電動バイク、電動スクータ、
電気自動車およびハイブリッドカーなどとして好適に実
施することができる電動車両および電動車両の走行支援
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大気汚染の防止対策の１つとし
て、自動車の排気ガスの無害化および有害物質の低濃度
化が図られるとともに、人および物の輸送速度の高速化
が図られている。自動車では、排気ガスを発生しない電
気自動車および排気ガスの発生量が少ないハイブリッド
カーなどの開発が進められ、また大気汚染のない自転車
では、人力によるペダルの踏込み力だけによって走行す
るいわば自力走行形自転車に対して、バッテリとモータ
とを補助動力として搭載した電動自転車の開発が進めら
れている。

【０００３】従来の電動自転車においては、バッテリの
電力によってモータを駆動し、このモータの動力をペダ
ルによって回転トルクが与えられるギアクランク軸に入
力し、走行時のペダルの踏込み力を軽減することができ
るように構成されている。

【０００４】また従来の電気自動車においては、多数の
バッテリを車体の床フレームに搭載し、これらのバッテ
リからの電力によってモータを駆動し、このモータの動
力によって車輪を回転駆動して、１度の充電で約４０〜
６０ｋｍ程度走行することができるように構成されてい
る。

【０００５】さらにまた従来の自転車においては、自転
車の運転者がペダルを踏み込む力は、たとえばペダルク
ランク、チェーンホイール、チェーンを介して駆動輪で
ある後輪に伝達され、連続的に、または断続的にペダル
を踏み込むことによって自転車を走行させることができ
る。また、補助的に電動機を備え、電動機の駆動力を駆
動輪に伝えるいわゆるアシストモータ付自転車において
は、前述のような人力による駆動輪の駆動に加え、電動
機の回転駆動による駆動輪の駆動によって、自転車を走
行させることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電動自転車
では、モータの動力が走行時の補助的なものであり、モ
ータの動力だけによって平坦地であっても約１〜２ｋｍ
以上の長い距離を自走することは不可能である。モータ
の動力だけによって長い距離を自走可能とするために
は、希望する走行距離に応じてバッテリの容量を大きく
することが容易に考えられるが、バッテリの容量を大き
くすると、その重量が大きくなってしまい、そのような
大きな重量のバッテリを自転車に搭載することは、実際
上、不可能であり、したがってモータの動力だけによる
走行距離を長くすることが困難である。

【０００７】また上記従来の電気自動車では、１度の充
電によって連続走行可能な距離は約４０〜６０ｋｍ程度
であるが、これは乗員が１名で平坦地を走行したときの
距離であり、乗員および乗載物の増加あるいは登坂路の
多い場合には、前記連続走行可能な距離は著しく減少し
てしまう。そのために、頻繁に充電しなければならなく
なり、しかもその充電時間は８〜１２時間程度と長く、
長距離を継続的に走行することは、実際上、困難であ
る。

【０００８】このように上記の電動自転車および電気自
動車などの電動車両では、モータへの電力の継続的供給
が不可能であるため、長い距離を停止時間をなるべく少
なくして継続的に走行することができないという問題を
有する。

【０００９】本発明の目的は、排気ガスを発生せずに長
距離を継続的に走行することができる電動車両および電
動車両の走行支援システムを提供することである。

【００１０】さらにまた人力による駆動輪の駆動方法に
おいて自転車を走行させるためには、ペダルと駆動輪と
がペダルクランク、チェーンホイール、チェーン等を介
して連結しているので、駆動輪を回転させるための駆動
力が運転者にそのまま要求されるので、発進時や登坂時
においては、運転者には多大な力が要求される。また電
動機を備えた自転車においては、電動機に駆動電力を供
給する電源装置が必要であり、その重量が大きく、自転
車の総重量が大きくなり、さらに電源装置の制御および
管理も複雑であって、このような自転車の取り扱いは不
便である。また、電動機を備えた自転車を運転する際に
は、ペダルを踏み込む動作を行わない場合が多くなるの
で、自転車を走行することによって、体を動かし、運動
を行うということが少なくなってしまう。

【００１１】本発明の他の目的は、発進時や登坂時にお
いても運転者に多大な力が要求されることがなく、一定
の力を供給するだけで快適かつ良好に自転車を走行する
ことができ、構造が複雑でなく、取り扱いが容易であっ
て、運転することによって適度な運動を行うことができ
る動力自転車を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、前輪と後輪と、前輪および後輪が設けられる車体
と、前輪および後輪のうち少なくともいずれか一方を駆
動するモータとを備え、前輪および後輪のうち少なくと
もいずれか一方の車輪の内輪部と外輪部との間に、太陽
電池を設け、この太陽電池の起電力によって、前記モー
タを駆動することを特徴とする電動車両である。

【００１３】本発明に従えば、前輪および後輪のうち少
なくともいずれか一方の車輪には、太陽電池が設けられ
る。この太陽電池は、前記車輪の内輪部と外輪部との間
で軸線に垂直な一平面に関して片側だけに設けられても
よく、両側に設けられてもよく、さらに前輪および後輪
の双方の前記一平面に関して片側または両側に設けられ
てもよい。

【００１４】このような太陽電池によって発生した起電
力を用いて前記モータを駆動することができ、これによ
って太陽電池に光が照射されている限りモータへ電力を
連続して供給することが可能となり、排気ガスを発生す
ることなしに長距離を継続的に走行することができる。

【００１５】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
構成において、車体の外表面に、第２の太陽電池を設け
ることを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、車体の外表面に第２の太
陽電池が設けられるので、この第２の太陽電池によって
発生される起電力によってより多くの電力を得ることが
でき、曇天などのように光の照射量が少ない状況であっ
てもより多くの起電力を発生することができ、連続走行
に対する継続性を向上することができる。

【００１７】請求項３記載の本発明は、請求項１または
２記載の構成において、太陽電池の起電力によって充電
され、放電によって前記モータを駆動するバッテリを備
えることを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、上記の車輪に設けられる
太陽電池あるいは車体の外表面に設けられる前記第２の
太陽電池からの起電力をバッテリに充電することが可能
であるので、モータを駆動しないときおよびモータを駆
動しても余剰の電力をそのバッテリに充電して蓄えるこ
とができ、したがって上記のように曇天時などのように
充分な光量が得られない状況下であっても、バッテリに
充電された電力を用いてモータを駆動することができ、
これによって連続走行に対する継続性を向上することが
できる。

【００１９】請求項４記載の本発明は、請求項３記載の
構成において、太陽電池からの起電力を、モータおよび
バッテリの双方に導く第１給電状態と、モータおよびバ
ッテリのいずれか一方に導く第２給電状態とに選択的に
切換える給電切換手段を設けることを特徴とする。

【００２０】本発明に従えば、給電切換手段によって前
記太陽電池からの起電力を第１給電状態と第２給電状態
とに選択的に切換えて供給することができるので、たと
えば太陽電池では光が充分に照射され、バッテリには走
行に充分な容量の起電力を発生し得る状態では、第１給
電状態として、バッテリの電力を消費せずに、あるいは
電力が少ない場合には充電しながら太陽電池からの起電
力によってモータを駆動することができる。また第２給
電状態では、太陽電池に充分に光が照射されず、バッテ
リの電力も少ない状態である場合、太陽電池からの起電
力をモータだけに導いてバッテリの放電を阻止した状態
で走行するか、あるいは走行せずに走行に充分な容量の
電力が得られるまでバッテリに太陽電池からの起電力を
導いて充電だけに利用するかを任意に選択することがで
きる。

【００２１】このように状況に応じて太陽電池の起電力
の導かれる方向を切換えることが可能であり、これによ
って走行時であっても無駄な電力はバッテリに充電し、
また充電によってモータへの電力が不足する状態であれ
ばモータだけに集中的に太陽電池からの起電力を供給
し、こうして太陽電池によって得られた起電力をモータ
の駆動およびバッテリへの充電に有効に利用することが
でき、無駄な電力消費を防止して、長距離の連続走行に
対する継続性を向上することができる。

【００２２】請求項５記載の本発明は、車体に搭載され
るバッテリからの電力によって駆動されるモータを備
え、このモータの動力によって車輪を駆動して走行する
電動車両において、前記バッテリは、車体の予め定める
装填完了位置と、車体から外部に少なくとも一部が露出
する交換位置とにわたって移動可能に搭載されることを
特徴とする電動車両である。

【００２３】本発明に従えば、車体にはバッテリとモー
タとが搭載され、このモータはバッテリからの電力によ
って駆動され、このモータの動力は車輪に伝えられて走
行することができる電動車両において、前記バッテリが
装填完了位置と交換位置とにわたって移動可能に搭載さ
れるので、バッテリの電力が低下したとき、そのバッテ
リを前記装填完了位置から交換位置に移動させて車体か
ら外部にそのバッテリの少なくとも一部が露出した状態
とし、そのバッテリを容易に車体から取出して予め準備
した完全充電状態のバッテリと迅速に交換することがで
き、これによってバッテリ交換のための車両の停止時間
が少なくて済み、連続運転に対する継続性を向上するこ
とができる。また上記のようにバッテリが交換位置に配
置された状態では、車体から外部に少なくとも一部が露
出する位置に配置されているので、バッテリの交換作業
の労力および手間が少なくて済み、バッテリ交換作業の
省力化を図ることができる。

【００２４】請求項６記載の本発明は、請求項５記載の
構成において、バッテリは、その予め定める位置で外部
に露出する電極を有し、車体には、前記装填完了位置に
配置されたバッテリの前記電極に接続して電気的に導通
する内部端子が設けられ、内部端子と前記バッテリと
は、電気的に接続されることを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、バッテリには外部に露出
する電極が設けられるとともに、車体には内部端子が設
けられるので、前記バッテリが装填完了位置に配置され
た状態では、前記電極と内部端子とが接触して電気的に
導通し、これによってバッテリが装填完了位置に配置さ
れた状態で、前記モータに電力を供給することが可能で
ある。したがって、車体のモータから延びる電力供給線
をバッテリに手作業で接続し、あるいは取外す必要がな
くなり、これによってバッテリの交換作業に要する時間
を短縮することができ、車両がバッテリ交換のために停
止しなければならない時間をさらに短縮することがで
き、連続走行に対する継続性をより一層向上することが
できる。

【００２６】請求項７記載の本発明は、請求項５または
６記載の構成において、車体には、バッテリを載置して
着脱可能に保持する支持台と、この支持台を前記装填完
了位置および交換位置間にわたって案内する案内部材
と、案内部材に設けられた支持台を装填完了位置から交
換位置に向けて移動する方向に力を付与する押出補助手
段とが設けられることを特徴とする。

【００２７】本発明に従えば、バッテリは支持台に載置
され、着脱可能に保持される。この支持台は案内部材に
よって装填完了位置と交換位置とにわたって案内され、
装填完了位置および交換位置間を円滑に移動することが
できる。このように案内部材によって案内される支持台
は、押出補助手段によって装填完了位置から交換位置に
向けて移動する方向に引張られ、あるいは押圧されて力
が付与されており、これによってバッテリ交換時に装填
完了位置に配置されるバッテリを支持台とともに容易に
移動させることができ、バッテリ交換作業の作業者への
負担を軽減することができる。

【００２８】請求項８記載の本発明は、請求項５〜７の
いずれかに記載の構成において、車体には、太陽電池が
設けられ、この太陽電池の起電力は、モータおよびバッ
テリのうち少なくとも一方に供給されることを特徴とす
る。

【００２９】本発明に従えば、車体に設けられる太陽電
池によってモータおよびバッテリのいずれか一方または
双方に給電することができ、これによってバッテリの電
力消費を抑制して、バッテリの交換回数を少なくし、１
度の充電で走行可能な距離を長くして、連続走行に対す
る継続性をより一層、向上することができる。

【００３０】請求項９記載の本発明は、モータによって
車輪を駆動して走行する電動車両に、前記モータに電力
を供給するバッテリを、装填完了と同時に電気的に接続
されるようにして交換自在に搭載し、電動車両の１度の
充電で走行可能な最大走行距離の範囲内に、道路に沿っ
て少なくとも１箇所のバッテリ交換設備を点在して設置
し、各バッテリ交換設備には、充電を完了した複数の交
換用バッテリが準備されることを特徴とする電動車両の
走行支援システムである。

【００３１】本発明に従えば、電動車両にバッテリを搭
載して装填を完了した状態では、その電動車両に電気的
に接続された状態とされ、このバッテリからモータに電
力を供給可能な状態に設定される。バッテリ交換設備
は、前記電動車両の１度の充電で走行可能な最大走行距
離の範囲内に少なくとも１箇所が設置され、各バッテリ
交換設備には充電を完了した複数の交換用バッテリが準
備される。電動車両は、走行中に自己のバッテリの容量
が低下したときには、最寄りのバッテリ交換設備におい
て前記充電を完了した交換用バッテリと交換し、再び走
行することができる。

【００３２】このようにして走行中にバッテリの容量が
低下したときには、そのバッテリを充電するのではな
く、予め準備されている充電完了後のバッテリと交換す
るだけであるので、電動車両がバッテリの充電のために
長時間にわたって走行を中断する必要がなく、走行の継
続性が向上され、このような排気ガスを発生しない電動
車両によって継続した長距離走行が可能となる。

【００３３】請求項１０記載の本発明は、運転者がペダ
ルを踏み込むことによって回転する回転部材と、前記回
転部材の回転速度を検出し、回転速度に対応する電圧信
号を出力する回転速度検出手段と、駆動輪を回転駆動す
る駆動手段と、駆動手段に電力を供給する電力供給手段
と、走行速度を検出し走行速度に対応した電圧信号を出
力する走行速度検出手段と、前記電力供給手段を制御す
る制御手段とを含む駆動装置とを備え、前記制御手段
は、前記回転速度に対応する電圧信号および走行速度に
対応する電圧信号に基づいて決定される制御信号を前記
電力供給手段に出力することを特徴とする電動車両であ
る。

【００３４】本発明に従えば、回転部材は運転者がペダ
ルを踏み込むことによって回転し、回転速度検出手段は
前記回転部材の回転速度を検出し、回転速度に対応する
電圧信号を出力する。駆動装置は、駆動輪を回転駆動す
る駆動手段と、駆動手段に電力を供給する電力供給手段
と、走行速度を検出し走行速度に対応した電圧信号を出
力する走行速度検出手段と、前記電力供給手段を制御す
る制御手段とを含み、前記制御手段は、前記回転速度に
対応する電圧信号および走行速度に対応する電圧信号に
基づいて決定される制御信号を前記電力供給手段に出力
する。前記回転速度に対応する電圧信号および走行速度
に対応する電圧信号に基づいて決定される制御信号が前
記電力供給手段に出力され、駆動手段は電力供給手段か
ら供給される電力に基づいた駆動力を駆動輪に与えるの
で、回転部材の回転を運転者が制御することによって、
電動車両の走行を行うことができる。

【００３５】請求項１１記載の本発明は、運転者がペダ
ルを踏み込むことによって回転する回転部材と、 前記
回転部材が回転することによって電力を発生する発電手
段と、前記回転部材の回転速度を検出し、回転速度に対
応する電圧信号を出力する回転速度検出手段と、駆動輪
を回転駆動する駆動手段と、駆動手段に電力を供給する
電力供給手段と、走行速度を検出し走行速度に対応した
電圧信号を出力する走行速度検出手段と、前記電力供給
手段を制御する制御手段とを含む駆動装置とを備え、前
記駆動装置は、前記回転速度に対応する電圧信号および
走行速度に対応する電圧信号に基づいて決定される制御
信号を前記電力供給手段に出力することを特徴とする電
動車両である。

【００３６】本発明に従えば、回転部材は自転車の運転
者がペダルを踏み込むことによって回転し、発電手段は
前記回転部材が回転することによって電力を発生し、回
転速度検出手段は前記回転部材の回転速度を検出し、回
転速度に対応する電圧信号を出力する。駆動装置は、駆
動輪を回転駆動する駆動手段と、駆動手段に電力を供給
する電力供給手段と、走行速度を検出し走行速度に対応
した電圧信号を出力する走行速度検出手段と、前記電力
供給手段を制御する制御手段とを含み、前記制御手段
は、前記回転速度に対応する電圧信号および走行速度に
対応する電圧信号に基づいて決定される制御信号を前記
電力供給手段に出力する。前記回転部材の回転に伴って
発電手段によって発電されるので、前記電力供給手段等
に電力を供給することができる。前記回転速度に対応す
る電圧信号および走行速度に対応する電圧信号に基づい
て決定される制御信号を前記電力供給手段に出力され、
駆動手段は電力供給手段から供給される電力に基づいた
駆動力を駆動輪に与えるので、回転部材の回転を運転者
が制御することによって、電動車両の走行を行うことが
できる。

【００３７】請求項１２記載の本発明は、運転者がペダ
ルを踏み込むことによって回転する回転部材と、前記回
転部材の回転速度を検出し回転速度に対応する電圧信号
を出力する回転速度検出手段と、駆動輪を回転駆動する
駆動装置とを含む動力自転車であって、 前記駆動装置
は、駆動輪を回転駆動する駆動手段と、前記回転速度検
出手段から出力される電圧信号を増幅して駆動信号とし
て駆動手段に伝える増幅手段とを備えることを特徴とす
る電動車両である。

【００３８】本発明に従えば、回転部材は運転者がペダ
ルを踏み込むことによって回転し、回転速度検出手段は
前記回転部材の回転速度を検出し、駆動装置は駆動輪を
回転駆動する。駆動装置は、駆動輪を回転駆動する駆動
手段と、前記回転速度検出手段から出力される電圧信号
を増幅して駆動信号として駆動手段に伝える増幅手段と
を備えるので、回転部材の回転速度に対応した電圧信号
が増幅して駆動手段に伝えられ、電動車両を走行させる
ために大きな力を用いて回転部材を回転させる必要がな
い。

【００３９】請求項１３記載の本発明は、運転者がペダ
ルを踏み込むことによって回転する回転部材と、前記回
転部材の回転速度を検出し回転速度に対応する電圧信号
を出力する回転速度検出手段と、駆動輪を回転駆動する
駆動装置とを含む動力自転車であって、前記駆動装置
は、駆動輪を回転駆動する駆動手段と、前記回転速度検
出手段から出力される電圧信号を増幅して駆動信号とし
て駆動手段に伝える増幅手段と、走行速度を検出する走
行速度検出手段と、前記駆動手段に電力を供給する電力
供給手段とを備え、走行速度が予め定められた速度未満
であって、かつ予め定められた条件を充たす場合に前記
電力供給手段から駆動手段に電力が供給されることを特
徴とする電動車両である。

【００４０】本発明に従えば、回転部材は運転者がペダ
ルを踏み込むことによって回転し、回転速度検出手段は
前記回転部材の回転速度を検出し、駆動装置は駆動輪を
回転駆動する。駆動装置は、駆動輪を回転駆動する駆動
手段と、前記回転速度検出手段から出力される電圧信号
を増幅して駆動信号として駆動手段に伝える増幅手段
と、走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記駆動
手段に電力を供給する電力供給手段とを備え、走行速度
が予め定められた速度未満であって、かつ予め定められ
た条件を充たす場合に前記電力供給手段から駆動手段に
電力が供給されるので、たとえば発信時において、電動
車両の走行速度が低速な場合であっても、駆動手段には
電力供給手段から電力が供給される。

【００４１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
電動自転車１を示す斜視図である。電動車両である電動
自転車１は、前輪２と、後輪３と、前輪２および後輪３
が設けられる車体４と、前輪２を回転駆動する前輪駆動
モータ５と、後輪３を回転駆動する後輪駆動モータ６
と、前輪２の左右両面に設けられる太陽電池パネル８
ａ，８ｂと、後輪３の左右両面に設けられる太陽電池パ
ネル９ａ，９ｂと、車体４の下パイプ１０に設けられる
バッテリ１１と、前輪泥よけカバー１２の外表面に設け
られる太陽電池パネル１３と、後輪泥よけカバー１４の
外表面に設けられる太陽電池パネル１５とを含む。

【００４２】このような電動自転車１にはさらに、車体
４の縦パイプ１６の上端部に挿入されて支持されるサド
ル１７、チェーン１８によって後輪３を回転駆動するペ
ダルクランク１９、前輪２を操舵するハンドル２０、お
よびこのハンドル２０に設けられ、各太陽電池パネル８
ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ，１３，１５からの起電力の供給
方向を切換える給電切換スイッチ２１が設けられる。こ
の給電切換スイッチ２１は、ハンドル２０の長手方向一
端部に装着される左グリップ２２に近接して設けられ、
この左グリップ２２を把持した手指で操作することがで
きる。ハンドル２０の長手方向他端部には、右グリップ
２３がその軸線まわりに矢符Ａ１，Ａ２方向に回動自在
に設けられる。この右グリップ２３を右手で把持した状
態で矢符Ａ１方向に手前側に回動することによってその
回動量に応じて増速し、矢符Ａ２方向に回動することに
よってその回動量に応じて減速することができる。

【００４３】下パイプ１０および縦パイプ１６の軸線方
向の各一端部は、ペダルクランク１９を回動自在に支持
するハンガーパイプ２４に溶接して固定され、これらの
ハンガーパイプ２４、下パイプ１０および縦パイプ１６
によってフレーム２５が構成される。

【００４４】下パイプ１０の軸線方向他端部には、連結
軸２７が挿通する前パイプ２６が溶接して固定され、連
結軸２７の上端部にはハンドル２０が固定され、連結軸
２７の下端部には前輪２を保持する前フォーク２８が連
結され、ハンドル２０の操作方向に前輪２を傾転させる
ことができる。

【００４５】前記縦パイプ１６の上端部近傍には、後輪
３を保持する後フォーク２９がボルトおよびナットによ
って連結されるとともに、荷台３０が連結される。

【００４６】図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見
た前輪２の拡大断面図である。上記の前輪２は、大略的
に円板状のホイール３５と、ホイール３５の外周部に装
着される環状のタイヤ３６と、ホイール３５の外周部に
装着され、タイヤ３６によって覆われる環状のタイヤチ
ューブ３７と、前記前輪駆動モータ５とを含む。ホイー
ル３５は、たとえば繊維強化プラスチック（略称ＦＲ
Ｐ）から成り、タイヤ３６は綿布にごむを含浸させた材
料から成り、タイヤチューブ３７はごむから成り、圧縮
空気が封止された前記タイヤ３６によって保護されてい
る。前記ホイール３５は、繊維強化プラスチック製とす
ることによって、所定の強度を有しかつ軽量化されてい
る。

【００４７】前記ホイール３５は、直円柱状のハブ３８
と、ハブ３８の外周部から半径方向外方に延びる平坦な
円環状のフランジ３９と、フランジ３９の外周部に連な
り、前記タイヤ３６およびタイヤチューブ３７が嵌まり
込む半径方向外方に臨んで開放した凹溝４０が形成され
るリブ４１とを有する。ハブ３８の中央には直円筒状の
金属から成るブッシュ４２が挿通して嵌着され、このブ
ッシュ４２には前輪駆動モータ５の出力軸４３が挿通さ
れる。出力軸４３には、その軸線方向に沿ってキー溝４
４が形成され、ブッシュ４２の内周部には半径方向内方
に突出したキー４５が形成される。ブッシュ４２に出力
軸４３が挿入された状態では、キー溝４４にキー４５が
嵌まり込み、出力軸４３の回転がホイール３５に伝達さ
れる。前記ハブ３８は内輪部を構成し、リブ４１は外輪
部を構成し、これらのハブ３８とリブ４１との間のフラ
ンジ３９の厚み方向両側の各表面４６ａ，４６ｂには前
記太陽電池パネル８ａ，８ｂがそれぞれ接着される。

【００４８】ハブ３８の軸線方向両側の端面４７，４８
には、同心円をなして２本の円環状の電極４９ａ，４９
ｂ；５０ａ，５０ｂが固着される。各電極４９ａ，４９
ｂ；５０ａ，５０ｂは、導電性材料から成り、この導電
性材料としては、たとえば銅から成る。各電極４９ａ，
４９ｂ；５０ａ，５０ｂには、ハブ３８の両端面４７，
４８を両側から覆うカバー体５１，５２に設けられる接
触子５３ａ，５３ｂ；５４ａ，５４ｂが弾発的に当接し
て電気的に導通する。各接触子５３ａ，５３ｂ；５４
ａ，５４ｂは、たとえば導電性金属から成る板ばねによ
って実現されてもよい。

【００４９】各カバー体５１，５２は、出力軸４３を軸
支する一対の軸受５５，５６の外輪に固定される。各軸
受５５，５６の外輪にはまた、前フォーク２８の各フォ
ークパイプ５７ａ，５７ｂの各下端部が溶接されて固定
される。一方の軸受５６の外輪にはまた、前輪駆動モー
タ５のモータ本体５８が図示しないビスなどの周知の連
結手段によって連結される。このようにして前輪駆動モ
ータ５のモータ本体５８は、一方の軸受５６の外輪、前
フォークパイプ５７ｂを介して車体４側に固定され、出
力軸４３に追従して回転することなく、出力軸４３の回
転を前輪２に伝達することができる。

【００５０】前記後輪３は、チェーン１８が巻掛けられ
る図示しないスプロケットホイルおよびバンドブレーキ
が設けられる点以外は上記の前輪２と同様に構成され
る。

【００５１】図３は、ハンドル２０に取付けられた給電
切換スイッチ２１を示す斜視図である。給電切換スイッ
チ２１は、前述したように、ハンドル２０の左グリップ
２２近傍に取付金具６１、ボルト６２およびナット６３
によって着脱可能に取付けられる。この給電切換スイッ
チ２１は、たとえばスライドスイッチによって実現さ
れ、スイッチ本体６４と、このスイッチ本体６４から突
出する操作片６５とを有する。操作片６５は、左グリッ
プ２２を把持した手指で操作して、複数の切換えモー
ド、すなわち全ての太陽電池パネル８ａ，８ｂ；９ａ，
９ｂ，１３，１５からの起電力が前輪駆動モータ５、後
輪駆動モータ６およびバッテリ１１に給電されないよう
に遮断状態とされる第１切換モード「切」、全ての太陽
電池パネル８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ，１３，１５からの
起電力をバッテリ１１に導いて充電状態とされる第２切
換モード「充」、後輪３に設けられる太陽電池パネル９
ａ，９ｂおよび後輪泥よけカバー１４に設けられる太陽
電池パネル１５からの起電力を後輪駆動モータ６に導い
て後輪３を駆動する第３切換モード「Ｒ」、前輪２に設
けられる太陽電池パネル８ａ，８ｂおよび前輪泥よけカ
バー１２に設けられる太陽電池パネル１３からの起電力
によって前輪駆動モータ５を駆動して前輪駆動走行を第
４切換モード「Ｆ」、および全ての太陽電池パネル８
ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ，１３，１５からの起電力によっ
て前輪駆動モータ５および後輪駆動モータ６を駆動して
前後輪駆動走行を行う第５切換モード「Ｒ・Ｆ」のいず
れかに選択的に切換えることができる。

【００５２】図４は、給電切換手段７０の電気的構成を
示すブロック図である。給電切換手段７０は、前記給電
切換スイッチ２１と、充放電切換回路６７とを含む。充
放電切換回路６７は、バッテリ１１が全負荷に対して各
駆動モータ５，６への出力電圧が低下して過放電になる
ことを防止するためにフロート充電回路によって実現さ
れる。各太陽電池パネル８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ，１
３，１５とバッテリ１１との間には、バッテリ１１から
各太陽電池パネル８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ，１３，１５
に向けて電流が逆流することを防止するために、逆流防
止用ダイオード７３が設けられる。この逆流防止用ダイ
オード７３は、バッテリ１１への充電時の電圧降下によ
る損失を可及的に少なくするために、ゲルマニウムパワ
ートランジスタによって実現されることが好ましい。

【００５３】前記バッテリ１１は、たとえばカーボンリ
チウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、およびリチウムイ
オン蓄電池のうちの１つによって実現することができ、
好ましくは前記バッテリ１１を複数の蓄電池を所要個数
接続してユニット化するため、素電池の個数が少なくて
済み、放電の初期から終期にわたって電圧降下の少ない
リチウムイオン蓄電池が好ましい。

【００５４】このような充放電切換回路６７には、前述
の給電切換スイッチ２１によって選択された第１〜第５
切換モードのうちの１つが給電方向切換信号として入力
される。第１モード「切」では、各太陽電池パネル８
ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ，１３，１５から各駆動モータ
５，６およびバッテリ１１への電流は全て遮断され、第
２切換モード「充電」では、各太陽電池パネル８ａ，８
ｂ；９ａ，９ｂ，１３，１５からの起電力がバッテリ１
１だけに供給されて充電状態とされ、各駆動モータ５，
６への供給が遮断される。また第３切換モード「Ｒ」で
は、後輪３に設けられる各太陽電池パネル９ａ，９ｂお
よび後輪泥よけカバー１４に設けられる太陽電池パネル
１５からの起電力が後輪駆動モータ６に供給されるとと
もに、その起電力の余剰分はバッテリ１１に供給されて
充電される。さらに第４切換モード「Ｆ」では、前輪２
に設けられる各太陽電池パネル８ａ，８ｂおよび前輪泥
よけカバー１２に設けられる太陽電池パネル１３からの
起電力は、前輪駆動モータ５に供給されるとともに、そ
の起電力の余剰分はバッテリ１１に供給されて充電され
る。さらに第５切換モード「Ｒ・Ｆ」では、前輪２およ
び後輪３の各太陽電池パネル８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂお
よび各泥よけカバー１２，１４に設けられる各太陽電池
パネル１３，１５からの起電力が前輪駆動モータ５およ
び後輪駆動モータ６に供給されるとともに、その余剰分
はバッテリ１１に供給されて充電される。

【００５５】さらに充放電切換回路６７は、各太陽電池
パネル８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ，１３，１５の受光量が
少なく、したがって発生する起電力が少ない場合には、
バッテリ１１からの電力を各駆動モータ５，６のいずれ
か一方または双方に第３〜第５切換モードに応じて選択
的に供給し、不足分をバッテリ１１から補給する。また
このバッテリ１１の容量が予め定める一定値以下に低下
し、かつ受光不足によって起電力が少ないときには、各
駆動モータ５，６のいずれにも電力は供給されず、バッ
テリ１１の容量、たとえば電圧が前記予め定める値に回
復するまで、そのバッテリに供給される。

【００５６】このような給電切換手段７０において、前
記第３〜第５切換モードによって第１給電状態を構成
し、第２切換モードによって第２給電状態を構成する。
このように給電切換手段７０は、各駆動モータ５，６お
よびバッテリ１１に同時に給電する第１給電状態と、バ
ッテリ１１にのみ起電力を導く第２給電状態とに選択的
に切換えることができる。これによって下り坂などを走
行する際には、第２切換モード「充」に切換スイッチ２
１を設定して、各太陽電池パネル８ａ，８ｂ；９ａ，９
ｂ，１３，１５からの起電力によってバッテリ１１を充
電し、上り坂を走行する際に、各太陽電池パネル８ａ，
８ｂ；９ａ，９ｂ，１３，１５からの起電力とバッテリ
１１からの電力とによって各駆動モータ５，６のいずれ
か一方または双方を駆動し、前輪２および後輪３のいず
れか一方または双方を大きな回転トルクで駆動して走行
することができる。

【００５７】このように各太陽電池パネル８ａ，８ｂ；
９ａ，９ｂ，１３，１５による起電力を有効に利用して
バッテリ１１を充電し、あるいは各駆動モータ５，６を
選択的に駆動することができるので、バッテリ１１を別
途に準備されたたとえば急速充電器などによって実現さ
れる充電設備を用いて充電する必要がなくなり、長距離
を連続的に継続して走行することが可能となる。

【００５８】実施の形態では、前輪２および後輪３の両
側には、太陽電池がパネル状にして設けられるが、本発
明の実施の他の形態では、前記一方の車輪の内輪部と外
輪部との間で軸線に垂直な一平面に関して片側だけに設
けられてもよく、両側に設けられてもよく、さらに前輪
２および後輪３の双方の前記一平面に関して片側だけに
設けられてもよい。

【００５９】このような太陽電池によって発生した起電
力を用いて前記モータ５，６を駆動することができ、こ
れによって太陽電池に光が照射されている限りモータ
５，６へ電力を連続して供給することが可能となり、排
気ガスを発生することなしに長距離を継続的に走行する
ことができる。

【００６０】また車体４の各泥よけカバー１２，１４の
外表面に第２の太陽電池１３．１５が設けられるので、
この第２の太陽電池によって発生される起電力によって
より多くの電力を得ることができ、曇天などのように光
の照射量が少ない状況であってもより多くの起電力を発
生することができ、連続走行に対する継続性を向上する
ことができる。

【００６１】しかも上記の車輪２，３に設けられる太陽
電池８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂあるいは車体の外表面に設
けられる前記第２の太陽電池１３，１５からの起電力を
バッテリ１１に充電することが可能であるので、モータ
５，６を駆動しないときおよびモータ５，６を駆動して
も余剰の電力をそのバッテリ１１に充電して蓄えること
ができる。したがって上記のように曇天時などのように
充分な光量が得られない状況下であっても、バッテリ１
１に充電された電力を用いてモータ１１を駆動すること
ができ、これによって連続走行に対する継続性を向上す
ることができる。

【００６２】さらに給電切換手段７０によって前記太陽
電池８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂからの起電力を第１給電状
態と第２給電状態とに選択的に切換かえて供給すること
ができるので、たとえば太陽電池では光が充分に照射さ
れ、バッテリ１１には走行に充分な容量の起電力を発生
し得る状態では、第１給電状態として、バッテリ１１の
電力を消費せずに、あるいは電力が少ない場合には充電
しながら太陽電池からの起電力によってモータ５，６を
駆動することができる。また第２給電状態では、太陽電
池８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂに充分に光が照射されず、バ
ッテリ１１の電力も少ない状態である場合、太陽電池８
ａ，８ｂ；９ａ，９ｂからの起電力をモータ５，６だけ
に導いてバッテリ１１の放電を阻止した状態で走行する
か、あるいは走行せずに走行に充分な容量の電力が得ら
れるまでバッテリ１１に太陽電池８ａ，８ｂ；９ａ，９
ｂからの起電力を導いて充電だけに利用するかを任意に
選択することができる。

【００６３】このように状況に応じて太陽電池８ａ，８
ｂ；９ａ，９ｂの起電力の導かれる方向を切換えること
が可能であり、これによって走行時であっても無駄な電
力はバッテリ１１に充電し、また充電によってモータ
５，６への電力が不足する状態であればモータ５，６だ
けに集中的に太陽電池８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂからの起
電力を供給し、こうして太陽電池８ａ，８ｂ；９ａ，９
ｂによって得られた起電力をモータ５，６の駆動および
バッテリ１１への充電に有効に利用することができ、無
駄な電力消費を防止して、長距離の連続走行に対する継
続性を向上することができる。

【００６４】図５は本発明の実施の他の形態の電気自動
車８１を示す斜視図であり、図６は図５の切断面線ＶＩ
−ＶＩから見た拡大断面図である。なお、図５は、電気
自動車８１がバッテリ交換のためにトランクリッド８２
および右側後部ドア８３を開いた状態が示されている。
電動車両である電気自動車８１は、車体８４の後部８５
のラゲッジスペース８６に搭載される複数（本実施の形
態では４）のバッテリ８７〜９０および後部座席９１の
下方に搭載されるバッテリ９２からの電力によって駆動
されるモータ９３を備え、このモータ９３の動力によっ
て各車輪９４を駆動して走行することができる。車体８
４の屋根には、各バッテリ８７〜９０を充電する太陽電
池１１８が設けられる。

【００６５】このような電気自動車８１において、前記
ラゲッジスペース８６には各バッテリ８７〜９０を図６
の実線で示す予め定める装填完了位置と、車体８４から
外部に少なくとも一部が露出する図６の仮想線で示す交
換完了位置とにわたって移動可能に収容することができ
るバッテリ収納ユニット９５が、複数のタッピンねじ９
６によって、前記ラゲッジスペース８６に臨む車体８４
の内壁９７に固定される。バッテリ収納ユニット９５
は、トランクリッド８２を開いたときに形成されるラゲ
ッジスペース８６の開口９８を介して外部に露出する大
略的に１／４円筒状に弯曲した正面壁９９と、正面壁９
９の下端部に屈曲して連なる平坦状の底面壁１００と、
正面壁９９および底面壁１００の図６の紙面に垂直な長
手方向両端部に屈曲して連なり、正面壁９９および底面
壁１００間の空間を塞ぐ一対の側壁１０１，１０２と、
正面壁９９に一体的に連なり、各バッテリ８７，９０が
個別に収容され、正面壁９９上で開口する中空直方体状
のバッテリ収容部１０３〜１０６とを有する。

【００６６】各バッテリ収容部１０３〜１０６は、正面
壁９９からいわば内方に突き出た状態で形成され、各バ
ッテリ収容部１０３〜１０６の底壁部分１０７のほぼ中
央には、図６の紙面に垂直な長手方向に間隔をあけて各
一対の軸孔１０８がそれぞれ形成され、各軸孔１０８に
は軸１０９がその軸線方向に移動自在に挿通される。各
軸１０９は、各バッテリ収容部１０３〜１０６のバッテ
リ８７〜９０がそれぞれ収容される空間内に配置される
軸線方向一端部には、接触片１１０が固着され、軸線方
向他端部には前記モータ９３に駆動電力を供給する電力
供給線１１１が接続される。底壁部分１０７の軸孔１０
８の周縁部と接触片１１０との間には、各バッテリ８７
〜９０の各一対の電極１１２に弾発的に当接して電気的
接続を確実にするために、圧縮コイルばね１１３が装着
される。この圧縮コイルばね１１３によって、前記接触
片１１０は底壁部分１１７から開口部側に向けて弾発的
に付勢されている。

【００６７】各バッテリ収容部１０３〜１０６内には、
各バッテリ８７〜９０がそれぞれ乗載される支持台１１
４が、各一対の側壁部分１１８に相互に対向する内面に
形成される案内溝１１５に沿って移動自在に設けられ
る。この案内溝１１５が形成される各一対の側壁部分１
１８は、案内部材として設けられる。このような各側壁
部分１１８の開口部１２４近傍には、図６の切断面線Ｖ
ＩＩ−ＶＩＩから見た図７に拡大して示されるように、
係止爪１２１がそれぞれ設けられる。

【００６８】この係止爪１２１は、各側壁部分１１８の
相互に対向する内面１２２から内方に突出する係合部１
２３と、この係合部１２３が一体的に形成され、基端部
が各バッテリ収容部１０３〜１０６の開口部１２４より
も底壁部分１０７側で各側壁部分１１８に一体的に連な
るアーム１２５とを有する。

【００６９】係合部１２３部分には、図７の上方である
底壁部分１０７に臨んで内面１２２に垂直な係止面１２
６と、係止面１２６からアーム１２５に近接するにつれ
てアーム１２５の基端部側、したがって底壁部分１０７
側に傾斜するセンタリング用案内面１２７とが形成され
る。また係合部１２３には、開口部１２４に近づくにつ
れて内面１２２に近接する方向に傾斜する挿入用案内面
１２８が形成される。

【００７０】このような係止爪１２１によって、各バッ
テリ８７〜９０のうち、たとえば図５の電気自動車８１
の後方から見て左下に配置されるバッテリ８９を図６の
仮想線で示される交換位置から装填完了位置に向けて押
込むにつれて、そのバッテリ８９の押込み方向下流側の
端壁の両側方の角部が各係止爪１２１の挿入用案内面１
２８を押圧し、その押圧力の両側方への分力によって、
各係止爪１２１は図７の仮想線で示されるように、矢符
Ｃ１で示す両側へ弾発的に変形し、これによって係合部
１２３はバッテリ８９の移動経路から退避する。この状
態でさらにバッテリ８９を矢符Ｂ１方向へ押込むことに
よって、係合部１２３はその先端部１２９がバッテリ８
９の両側面１３０に弾発的に当接しながら摺動し、バッ
テリ８９の開口部１２４側に臨む端面１３１が係合部１
２３の前記係止面１２６を押込み方向Ｂ１下流側にわず
かに超えることによって、係合部１２３は前記アーム１
２５の弾性回復力によって矢符Ｃ２方向に角変位して復
帰する。このとき、係合部１２３には、前記係止面１２
６よりもアーム１２５側にセンタリング用案内面１２７
が形成されるので、バッテリ８９の前記開口部１２４側
の端面１３１と側面１３０とが交差する角部１３２にセ
ンタリング用案内面１２７が当接しても、各係止爪１２
１は相互に近接する方向Ｃ２に弾発的に復帰しようとす
るため、バッテリ８９は、両側から各係止爪１２１の相
互に近接する方向への押圧力がバランスする中立位置に
まで押返され、かつ引張ばね１３３による排出方向Ｂ２
への引張力によって係止面１２６に端面１３１が当接す
るまで押返され、角部１３２が係合部１２３のセンタリ
ング用案内面１２７と係止面１２６とが交差する交差部
１３４に嵌まり込むことによってバッテリ８９に作用す
る力が安定状態となり、バッテリ８９は各側壁部分１１
８の内面１２２間の中立位置で安定に保持される。

【００７１】このような状態で、電気自動車８１の走行
によってバッテリ８９に振動あるいは衝撃力が作用して
も、バッテリ８９は端面１３１に係止面１２６が形成さ
れた状態で引張ばね１３３によって排出方向Ｂ２方向に
弾発的に押圧され、かつ両側から各係止爪１２１によっ
て弾発的に押圧された状態で保持され、大きな力でバッ
テリ８９が一方の側壁部分１１８に衝突することが回避
され、バッテリ８９の損傷および断線などが防がれる。

【００７２】各側壁部分１１８の内面１２２に形成され
る前記案内溝１１５は、底壁部分１０７に平行な直線移
動領域１１６ａと、この直線移動領域１１６ａに連な
り、開口部１２４に近接するにつれて上壁部分１１７に
近接する方向に緩やかに弯曲して傾斜する曲線移動領域
１１６ｂとを有する。これらの直線移動領域１１６ａと
曲線移動領域１１６ｂとは、支持台１１４に乗載された
バッテリ８９が開口部１２４から外方へ或る程度突出し
た状態、たとえば１／２程度突出した状態となる位置で
滑らかに弯曲して交差しており、これによってバッテリ
８９を支持台１１４に乗載して図６の仮想線で示される
ように交換位置に配置した状態では、略水平面に対して
バッテリ収容部１０５が鉛直面上で角度θ１を成してい
ても、交換位置に配置されたバッテリ８９は前記略水平
面に対して前記角度θ１よりも小さい角度θ２（θ２＜
θ１）の状態で配置され、バッテリ８９の交換を容易に
行うことが可能である。これによってバッテリの交換時
間を短縮して、交換作業者の労力の軽減および電気自動
車８１のバッテリ交換のために停車する時間の短縮を図
り、長距離走行に対する連続走行の継続性を向上するこ
とができる。

【００７３】前記支持台１１４の操縦方向Ｂ１下流側と
上流側とには、各一対の案内ローラ１３５ａ，１３５ｂ
が設けられ、下流側の案内ローラ１３５は、前記案内溝
１１５に移動自在に嵌まり込み、支持台１１４、したが
ってバッテリ８９の不所望な変位を防止して、円滑に交
換位置および装填完了位置間にわたって移動させること
ができるように構成される。

【００７４】具体的には、前記下流側の各案内ローラ１
３５ａは、案内溝１１５に上方から臨む上面および下方
から臨む下面に外周面が接触しており、上下のがたつき
が防止される。また案内溝１１５の開口部１２４寄りの
内周面部分には、前記下流側の各案内ローラ１３５ａが
当接するので、バッテリ８９を交換位置に配置したと
き、支持台１１４は前記角度θ２よりも小さくなる方向
に傾転することが防がれる。このとき支持台１１４の下
面は、開口部１２４に下方から臨む下縁部１３６によっ
て支持され、引張ばね１３３のばね力によって保持さ
れ、手放し状態であっても、不所望に底壁部分１０７側
へ変位してしまうことが防がれ、これによってバッテリ
８７を取出した後に再びバッテリ収容部１０５内に嵌ま
り込んだ支持台１１４を図６の仮想線で示される交換位
置に引出す手間が省かれる。上流側の各案内ローラ１３
５ｂは、下壁部分１１９上で転動し、安定に支持台１０
４を案内することができる。

【００７５】以上の説明では、電気自動車８１を後方か
ら見て左下に配置されるバッテリ収容部１０５に関連し
て説明したが、残余のバッテリ収容部１０３，１０４，
１０６に関しても同様に構成され、各バッテリ８７，８
８，９０を円滑に装填完了位置と交換位置とにわたって
移動させ、円滑かつ迅速に交換することができる。

【００７６】このような電気自動車８１の後部座席９１
の下方には、前記ラゲッジスペース８６に搭載される複
数（本実施の形態では４）のバッテリ８７〜９０が放電
によって容量が低下したときの補助電源として、前記バ
ッテリ９２が搭載される。このバッテリ９２は、後部座
席９１の下方の細長い狭い空間に着脱可能に装着され、
長手方向一端部には陽極および陰極の２つの電極１４１
が設けられる。また長手方向他端部には、交換時に作業
者が把持する把手１４２が設けられる。このようなバッ
テリ９２は、後部座席９１の下方に設けられ、後部座席
９１を支持する中空のバッテリ収容ケース１４３が設け
られる。このバッテリ収容ケース１４３にもまた、前述
のバッテリ収容１０３〜１０６と同様に、軸１０９およ
び接触片１１０から成る電極１１２、圧縮コイルばね１
１３、支持台１１４ならびに引張ばね１３３が設けら
れ、バッテリ９２を支持台１１４に載置してバッテリ収
容ケース１４３から突出させた交換位置と、バッテリ９
２がバッテリ収容ケース１４３内に収容され、各電極１
４１がバッテリ収容ケース１４３の接触片１１０に接触
して電気的に導通した装填完了位置とにわたって移動自
在に搭載される。このバッテリ収容ケース１４３に設け
られる支持台１１４は、前述のバッテリ収容部１０３〜
１０６に設けられる支持台１１４のように交換位置で下
方に傾転するものではなく、交換位置および装填完了位
置間にわたって直線移動するように構成される。またバ
ッテリ９２が装填完了位置に配置された状態では、バッ
テリ収容ケース１４３に設けられる係止爪１２１によっ
て、装填完了位置から交換位置にバッテリ９２が支持台
１１４とともに引張ばね１３３のばね力によって排出さ
れないように形成されている。このようなバッテリ９２
は、前記ラゲッジスペース８６に搭載される各バッテリ
８７〜９０の容量が低下したとき、予備的に用いられ
る。

【００７７】再び図５を参照して、上述したような電気
自動車８１において、前記ラゲッジスペース８６に搭載
される各バッテリ８７〜９０の容量が低下したとき、バ
ッテリ交換設備である充電ラック１５０に載置される充
電完了後の複数の交換用バッテリ１５１に交換すること
ができる。この充電ラック１５０は、左右一対の上下に
長手の縦枠部材１５２，１５３と、各縦枠部材１５２，
１５３の上端部を相互に連結する上枠部材１５４と、各
縦枠部材１５２，１５３間にわたって上下に間隔をあけ
て相互に平行に配置され、両端部が各縦枠部材１５２，
１５３に連結される複数（本実施の形態では４）の棚部
材１５５ａ〜１５５ｄとを含む。

【００７８】各棚部材１５５ａ〜１５５ｄには、それぞ
れ２つのバッテリ１５１が把手１５６を手前に向けてほ
ぼ平行に載置される。この状態では、各バッテリ１５１
は、各電極１１２が、充電ラック１５０を正面から見て
奥側の各棚部材１５５ａ〜１５５ｄに設けられる充電用
端子１５８に接触して電気的に導通し、図示しない急速
充電器によってパルス充電を行うことができる。このよ
うなパルス充電では、各バッテリ１５１がある程度充電
されるまでは比較的オン時間を長くし、かつオフ時間を
短くし、充電が進むにつれて、次第にオン時間を短く
し、オフ時間を長く変化するように設定される。このよ
うなオン時間とオフ時間とは、各バッテリの端子間電圧
および温度の変化を高分解能センサによって検出し、そ
の検出値に応じて最短時間で充電が完了するようにオン
／オフ時間を変化するように構成される。

【００７９】前記上枠部材１５４および各棚部材１５５
ａ〜１５５ｄには、その下方に載置されたバッテリの充
電完了を表示するために、充電完了表示ランプ１５９が
設けられる。このランプ１５９がたとえば点灯している
ときには、その下に収容されているバッテリ１５１は未
完了充電状態であり、この充電が完了したとき、前記ラ
ンプ１５９が消灯するように構成されてもよい。このよ
うな充電完了表示ランプ１５９を各バッテリ１５１の載
置位置毎に設けることによって、外部から一目で充電状
態を確認することができ、利便性が向上される。また補
助電源として搭載されるバッテリ９２を充電するため
に、上記の充電ラック１５０と機能的に同様な充電ラッ
クが設けられている。

【００８０】このような充電ラック１５０は、その１ま
たは複数が少なくとも電気自動車８１が前記ラゲッジス
ペース８６に搭載される複数のバッテリ８７〜９０の全
てを用いて１度の充電で走行可能な最大走行距離の範囲
内に少なくとも１箇所が設置されるように点在して設け
られる。この最大走行距離の範囲内に少なくとも１箇所
とは、たとえば既存の給油所に前記充電ラック１５０を
１または複数設置して実現されてもよく、あるいは別途
にバッテリ交換を行うための充電スタンドまたはバッテ
リ交換スタンドなどのバッテリ交換用設備を新規に設け
て実現されてもよく、要するに電気自動車８１が停車し
て安全にバッテリ交換を行える設備を少なくとも電気自
動車８１が１度の充電で走行可能な距離を直径とする円
で囲まれた領域内に１箇所が存在するように、点在して
設けられることによって、バッテリ交換のための短い時
間の停止だけで長距離であっても継続的に走行すること
ができる。

【００８１】このようなバッテリ交換設備において、電
気自動車８１が走行中に自己のバッテリ８７〜９０の容
量が低下したときに、最寄りのバッテリ交換設備におい
て、すでに充電を完了した交換用バッテリ１５１を交換
し、再び走行することができる。このようにして走行中
にバッテリの容量が低下したときに新たなバッテリと交
換するだけであるので、電気自動車８１がバッテリ８７
〜９０の充電を行うために長時間にわたって走行を中断
する必要がなく、連続走行に対する継続性を向上するこ
とができる。このような電気自動車８１によって長距離
を継続的に走行することができるので、排気ガスの発生
量を格段に少なくし、環境汚染を低減することができ
る。

【００８２】また各バッテリ８７〜９０，９２には外部
に露出する電極１１２が設けられるとともに、車体には
内部端子である接触片１１０が設けられるので、前記バ
ッテリ８７〜９０，９２が装填完了位置に配置された状
態では、前記電極１１２と接触片１１０とが接触して電
気的に導通し、これによってバッテリ８７〜９０，９２
が装填完了位置に配置された状態で、前記モータ９３に
電力を供給することが可能である。したがって、車体の
モータ９３から延びる電力供給線をバッテリ８７〜９
０，９２に手作業で接続し、あるいは取外す必要がなく
なり、これによってバッテリ８７〜９０，９２の交換作
業に要する時間を短縮することができ、車両がバッテリ
交換のために停止しなければならない時間をさらに短縮
することができ、連続走行に対する継続性をより一層向
上することができる。

【００８３】さらに各バッテリ８７〜９０，９２は支持
台１１４に載置され、着脱可能に保持される。この支持
台１１４はバッテリ収容部１０３〜１０６およびバッテ
リ収容ケース１４３によって装填完了位置と交換位置と
にわたって案内され、押出補助手段である引張ばね１３
３によって装填完了位置から交換位置に向けて移動する
方向に引張られて力が付与されており、これによってバ
ッテリ交換時に装填完了位置に配置されるバッテリ８７
〜９０，９２を支持台１１４とともに容易に移動させる
ことができ、バッテリ交換作業の作業者への負担を軽減
することができる。

【００８４】しかも車体８４の屋根に設けられる太陽電
池１１８によってモータ９３およびバッテリ８７〜９０
のいずれか一方または双方に給電することができ、これ
によってバッテリ８７〜９０の電力消費を抑制して、バ
ッテリ８７〜９０の交換回数を少なくし、１度の充電で
走行可能な距離を長くして、連続走行に対する継続性を
より一層、向上することができる。

【００８５】図８は本発明の実施の他の一形態の電動車
両である電動自転車２１０の簡略した側面図であり、図
９は電動自転車２１０の電気的な構成を説明するための
ブロック図であり、図１０は回転部材２２２付近を簡略
して示す拡大側面図である。

【００８６】電動自転車２１０の基本的な構成は一般的
な従来の自転車の構成と類似しており、電動自転車２１
０は、電動自転車２１０の骨格を構成するフレーム部材
である上パイプ２１１、縦パイプ２１２、下パイプ２１
３、および前パイプ２１４と、操舵輪である前輪２１５
および駆動輪である後輪２１６と、操舵部材であるハン
ドル２１７と、運転者の尻部が載置されるサドル２１８
と、運転者が運転者の足を当接し踏み込むペダル２１９
とを有する。

【００８７】前記上パイプ２１１、縦パイプ２１２、下
パイプ２１３および前パイプ２１４は、一般的には鋼管
が用いられ、前輪２１５および後輪２１６を地面に当接
させ、ハンドル２１７が前輪２１５の略上方に位置する
ように電動自転車２１０を略垂直に起立させた正立状態
（以下、単に「正立状態」という）において、電動自転
車２１０の側面から見た場合に、上パイプ２１１、縦パ
イプ２１２、下パイプ２１３および前パイプ２１４が略
三角形を形成するように、内空の継ぎ手部材２２０を介
して連結される。縦パイプ２１２と下パイプ２１３との
連結部分には、略水平な軸線２２１を有するクランクピ
ンが回動自在に軸支される。クランクピンには後述する
回転部材２２２が取り付けられる。前パイプ２１４は、
上パイプ２１１および下パイプ２１３に対して、回動自
在に取り付けられ、ハンドル２１７を操作することによ
って、電動自転車２１０を操舵することができる。

【００８８】前記前輪２１５は、ごむなどの弾性材料か
らなるタイヤ２２３と、タイヤ２２３に内包されるごむ
などの弾性材料からなるチューブと、円形のリム２２４
と、リム２２４の内側中心であって前輪２１５の車軸２
２５を有するハブ２２６と、リム２２４およびハブ２２
６に両端が固定される複数のスポーク２２７とを有す
る。車軸２２５は、前パイプ２１４の下方に延びて連結
される一対の前ホーク２２８の遊端部２２９に回動自在
に軸支される。

【００８９】前記ハンドル２１７は、前パイプ２１４の
上端部２３０から上方に延びて連結されるハンドルポス
ト２３１と、ハンドルポスト２３１を中心として左右方
向に対称に、かつ略水平に延びるハンドルバー２３２と
を有し、ハンドルバー２３２の遊端部２３３にはグリッ
プ２３４が取り付けられる。ハンドルポスト２３１、前
パイプ２１４および前ホーク２２８は、略一直線上に連
結されるので、運転者がグリップ２３４を掴み、ハンド
ル２１７をハンドルポスト２３１の上下方向軸線まわり
に略水平に角変位させることによって、前パイプ２１４
および前ホーク２２８もハンドルポスト２３１の動きに
連動して、それぞれの上下方向軸線まわりに角変位し、
これによって前輪２１５の方向が変化し、電動自転車２
１０の走行方向を調節することができる。

【００９０】前記後輪２１６は、前輪２１５と類似の構
成であって、ごむなどの弾性材料からなるタイヤ２３５
と、タイヤ２３５に内包されるごむなどの弾性材料から
なるチューブと、円形のリム２３６と、リム２３６の内
側中心であって前輪２１６の車軸２３７を有するハブ２
３８と、リム２３６およびハブ２３８に両端を固定され
る複数のスポーク２３９とを有する。車軸２３７は、上
パイプ２１１および縦パイプ２１２の連結部分２４０に
下方に延びて連結される一対の後ホーク２４１の遊端部
２４２に回動自在に軸支される。後輪２１６の車軸２３
７が軸支される前記遊端部２４２と、縦パイプ２１２と
下パイプ２１３との前記連結部分（図８においては、回
転部材２２２によって隠れている）とは、ステー部材２
４３の両端が取り付けられ、電動自転車２１０の正立状
態において、電動自転車２１０を側面から見た状態で、
後ホーク２４１、縦パイプ２１２およびステー部材２４
３は略三角形を形成する。このように後ホーク２４１、
縦パイプ２１２およびステー部材２４３が略三角形を形
成するので、電動自転車２１０は充分な強度を有する。

【００９１】サドル２１８は、運転者の尻部が当接する
シート部２４４と、シート部２４４の下方に配置される
バネなどの緩衝部材２４５とを有し、上パイプ２１１お
よび縦パイプ２１２の連結部分であるシートポスト２４
６の上方に取り付けられる。前輪２１５には、リム２２
４に接触して、摩擦力によって前輪２１５の回転を阻止
するリムブレーキ２４７が設けられ、リムブレーキ２４
７に連結されたブレーキワイヤ２４８を介してハンドル
２１７に取り付けられたブレーキレバー２４９を操作す
ることによって、リムブレーキ２４７を作動させること
ができる。

【００９２】一対のペダル２１９は、前記クランクピン
に取り付けられた一対のペダルクランク２５０の遊端部
２５１に、ペダル心棒２５２によって回動自在に軸着さ
れており、ペダル２１９、ペダルクランク２５０および
クランクピンは全体としてクランクを構成する。前述の
ように、クランクピンに取り付けられた回転部材２２２
は、ペダル２５０を踏み込むことによって、回転する。
クランクピンと回転部材２２２との取り付けは、ラチェ
ット機構によって、クランクが正転方向に回転する場合
にのみペダル２１９を踏み込むことによって与えられる
踏み力が回転部材２２２に伝達され、回転部材２２２
が、クランクピンの軸線２２１まわりに角変位する。ク
ランクの正転方向とは、電動自転車２１０の正立状態に
おいて、ペダル２１９が軸線２２１よりも上方に位置す
るときに、ペダル２１９を後輪２１６から離反して前輪
２１５に近接する方向に、すなわちペダル２１９が後輪
２１６側から前輪２１５側に移動する方向である。

【００９３】さらに電動自転車２１０は、前記回転部材
２２２が回転することによって電力を発生する発電手段
２６０と、前記回転部材２２２の回転速度を検出し、回
転速度に対応する電圧信号を出力する回転速度検出手段
２７０と、駆動輪である後輪２１６を回転駆動する駆動
装置２８０とを備えている。

【００９４】前記発電手段２６０は、前記ステー部材２
４３の回転部材２２２寄りに取り付けられ、前記回転部
材２２２の回転に伴って回転する直流発電機であって、
発電した電力は電力供給手段２８２に送られる。

【００９５】前記回転速度検出手段２７０は、前記縦パ
イプ２１２の回転部材２２２寄りに取り付けら、磁気セ
ンサおよびコンデンサ、抵抗等を含み、回転部材２２２
の回転速度を検出し、回転速度に対応した電圧信号とし
て取り出す。回転部材２２２は、前述のとおりクランク
ピンに取り付けられ、ペダル２１９を踏み込むことによ
って与えられる踏み力によって回転する。回転部材２２
２は、略円形の円盤状であって、周囲表面２７１は、交
互にＮ極性およびＳ極性を示すように磁化されている。
回転速度検出手段２７０の磁気センサは、回転部材２２
２の周囲表面２７１に対向してわずかな間隔を空けて配
置され、前記周囲表面２７１付近の磁界の変化を検出
し、その変化を電圧信号として制御手段２８４に伝達す
る。

【００９６】前記駆動装置２８０は、後輪２１６に回転
駆動力を与える駆動手段２８１と、駆動手段２８１に電
力を供給する電力供給手段２８２と、電動自転車２１０
の走行速度を検出し走行速度に対応した電圧信号を出力
する走行速度検出手段２８３と、前記電力供給手段２８
２を制御する制御手段２８４とを含み、前記回転速度に
対応する電圧信号および自転車の走行速度に対応する電
圧信号に基づいて決定される制御信号を前記電力供給手
段２８２に出力する。

【００９７】前記駆動手段２８１は、前記ステー部材２
４３のハブ２３８寄りに取り付けられ、前記後輪２１６
のハブ２３８に取り付けられたスプロケットホイール２
５３に駆動力を伝達する駆動軸を有する直流電動機であ
り、電力供給手段２８２から駆動電力が供給され、制御
手段２８４によって、駆動軸の回転が制御される。

【００９８】二次電池等によって達成される電力供給手
段２８２は前記縦パイプ２１２に取り付けられ、前記発
電手段２６０によって発電された電力を蓄えるととも
に、前記駆動手段２８１に駆動電力を供給する。

【００９９】走行速度検出手段２８３は前記駆動手段２
８１の駆動軸の回転速度を検出し、検出した回転速度に
対応した電圧信号を制御手段２８４に伝達する。駆動手
段２８１の駆動軸は後輪２１６のスプロケットホイール
２５３と連動しており、駆動軸の回転速度は電動自転車
２１０の走行速度に対応するので、走行速度検出手段２
８３は電動自転車２１０の走行速度を検出することにな
る。

【０１００】制御手段２８４は、入力された回転部材２
２２の回転速度に対応した電圧信号の予め定められた比
率で増幅し、この増幅された電圧信号と電動自転車２１
０の走行速度に対応した電圧信号とを比較し、増幅され
た電圧信号を目標値として、入力される電動自転車２１
０の走行速度に対応した電圧信号となるように電力供給
手段２８２に駆動信号を出力する。すなわち、増幅され
た電圧信号が電動自転車２１０の走行速度に対応する電
圧信号よりも大きな場合には、制御手段２８４は電力供
給手段２８２が駆動手段２８１により大きな駆動電力を
供給するように駆動信号を出力し、電動自転車２１０の
走行速度に対応する電圧信号が増幅された電圧信号より
も大きな場合には、制御手段２８４は電力供給手段２８
２が駆動手段２８１に電力供給を停止するように駆動信
号を出力する。

【０１０１】図１１は電動自転車２１０に用いられる駆
動装置２８０の電気回路図であり、図１２は回転速度検
出手段２７０によって出力される電圧Ｖ１および走行速
度検出手段２８３によって出力される電圧Ｖ２の関係を
示すグラフである。

【０１０２】回転速度検出手段２７０によって出力され
る電圧Ｖ１および走行速度検出手段２８３によって出力
される電圧Ｖ２は減算回路２９０に入力され、電圧Ｖ
１，Ｖ２の差に比例した電圧が出力され、出力電圧は駆
動回路２９１に入力され、電力供給手段２８２から供給
される電力が直流原動機等によって達成される駆動手段
２８１に供給される。回転部材２２２の回転に伴って発
電手段２６０から出力される電力は、整流回路２９２を
経由して二次電池等によって達成される電力供給手段２
８２に入力される。

【０１０３】すなわち、ペダル２１９を運転者が踏み込
むことによって回転部材２２２が回転し、回転部材２２
２の回転速度に対応した電圧Ｖ１と電動自転車２１０の
走行速度に対応した電圧Ｖ２との差が０になるように、
駆動回路２９１が駆動手段２８１を駆動する。このよう
に回転部材２２２の回転速度、すなわち、運転者のペダ
ル２１９を踏み込む力によって、駆動手段２８１が駆動
輪である後輪２１６に与える駆動力が制御され、電動自
転車２１０の走行速度を調整することができる。

【０１０４】回転部材２２２は、駆動輪である後輪２１
６には連結されていないので、たとえば発進時や登坂時
のように走行抵抗が大きな場合においても、一定の力で
ペダル２１９を踏み込むことによって、電動自転車２１
０を走行させることができる。また回転部材２２２の回
転に伴って、発電手段２６０が電力を発生し、電力供給
手段２８２に電力を与えるので、電力供給手段２８２の
稼動時間を伸ばすことができ、さらに電力供給手段２８
２は電力を蓄えることができるので長時間に亘って電動
自転車２１０を走行させることができる。

【０１０５】図１３は本発明の実施の他の一形態の電動
車両である電動自転車３１０の構成を示すブロック図で
ある。

【０１０６】電動自転車３１０は、電動自転車２１０と
類似の構成であって、自転車の運転者がペダル２１９を
踏み込むことによって回転する回転部材２２２と、前記
回転部材２２２の回転速度を検出し回転速度に対応する
電圧信号を出力する回転速度検出手段２７０と、電動自
転車３１０の駆動輪である後輪２１６を回転駆動する駆
動装置３１１とを含む。電動自転車３１０において、電
動自転車２１０に対応する部分については同一の符号を
付し、その説明を省略する場合がある。

【０１０７】前記駆動装置３１１は、駆動輪である後輪
２１６を回転駆動する駆動手段３１２と、前記回転速度
検出手段２７０から出力される電圧信号を増幅して駆動
信号として駆動手段３１２に伝える増幅手段３１３と、
走行速度を検出する走行速度検出手段３１４と、前記駆
動手段３１２に電力を供給する電力供給手段３１５とを
備える。前記電力供給手段３１５は、走行速度が予め定
められた速度未満であって、かつ予め定められた条件を
充たす場合に駆動手段３１２に電力を供給する。

【０１０８】前記回転速度検出手段２７０によって検出
された回転部材２２２の回転速度に対応する電圧信号
は、増幅手段３１３に入力されて増幅される。増幅され
た電圧信号は駆動手段３１２に入力され、駆動輪である
後輪２１６を回転駆動する。増幅手段３１３は、演算増
幅器、抵抗などによって達成される。

【０１０９】前記回転部材２２２の回転速度に対応する
電圧信号は、増幅回路等である増幅手段３１３の電圧源
として増幅手段３１３に供給される。電圧信号は増幅手
段３１３によって駆動手段３１２に増幅して伝えられ、
直流電動機等によって達成される駆動手段３１２を駆動
させる。増幅手段３１３は、縦パイプ２１２またはステ
ー部材２４３に取り付けられる。

【０１１０】走行速度検出手段３１４は、駆動輪である
後輪２１６に連結されたスプロケットホイール２５３の
回転数を電動自転車３１０の走行速度として検出する。
検出した電動自転車３１０の走行速度は電力供給手段３
１５に伝達される。走行速度検出手段３１４は、ステー
部材２４３に取り付けられる。

【０１１１】電力供給手段３１５は、走行速度検出手段
３１４から伝達された電動自転車３１０の走行速度が、
予め定められた速度以下の場合に、駆動手段３１２に駆
動電力を供給する。

【０１１２】回転速度検出手段２７０と増幅手段３１
３、増幅手段３１３と駆動手段３１２、電力供給手段３
１５と走行速度検出手段３１４とは、互いに近接した位
置に配置してもよく、互いに間隔を空けて配置されてい
てもよく、有線または無線で、互いに電気的信号の送受
信を行うことができる。駆動手段３１２と電力供給手段
３１５とは、互いに銅線などの導電線で連結され、駆動
電力が電力供給手段３１５から駆動手段３１２に供給さ
れる。

【０１１３】電動機等によって達成される駆動手段３１
２は、入力された駆動信号である電圧信号を起電力とし
て、この起電力に対応する回転数で回転する。駆動手段
３１２の回転駆動力は、駆動輪である後輪２１６に連結
されたスプロケットホイール２５３を介して伝達され
る。

【０１１４】運転者がペダル２１９を踏み込むことによ
って、回転部材２２２が回転し、回転速度検出手段２７
０が回転部材２２２の回転速度を検出する。回転速度検
出手段２７０は回転部材２２２の回転速度を電気信号で
ある電圧信号に変換し、増幅手段３１３に伝達する。増
幅手段３１３は電圧信号を増幅し、駆動手段３１２に伝
達する。駆動手段３１２は、電圧信号を駆動手段３１２
に伝達する。走行速度検出手段３１４によって検出され
た電動自転車３１０の走行速度は、走行速度に対応する
電圧信号として電力供給手段３１５に伝えられる。電力
供給手段３１５は、走行速度に対応する電圧信号が予め
定められた電圧未満であって、回転部材２２２が電動自
転車３１０が前進する方向に回転している場合には、駆
動手段３１２に駆動電力を供給する。たとえば、電動自
転車３１０の走行速度が予め定められた走行速度、たと
えば時速２ｋｍに対応する電圧未満の場合であって、か
つ、回転部材２２２が正転する方向に回転している場合
には、電力供給手段３１５から駆動手段３１２に駆動電
力が供給され、駆動力が駆動輪である後輪２１６に与え
られる。

【０１１５】電動自転車３１０の走行速度が予め定めら
れた速度以上の場合、すなわち電力供給手段３１５に走
行速度検出手段３１４から入力される電圧が予め定めら
れた電圧以上の場合には、電力供給手段３１５は駆動手
段３１２に駆動電力を供給しない。したがって、電力供
給手段３１５に蓄えられた電力を消費しない。

【０１１６】以上のように、運転者がペダル２１９を踏
み込むことによって、電動自転車３１０を走行させよう
とした場合であって、かつ、電動自転車３１０の走行速
度が予め定められた走行速度以下の場合には、駆動手段
３１２は電力供給手段３１５から駆動電力を供給される
ので、発進時および登坂時等において、速度不足または
速度低下に伴い、回転部材２２２の回転速度に基づく回
転駆動力だけでは走行が困難な場合であっても、駆動手
段３１２が駆動輪である後輪２１６に回転駆動力を与え
るので、良好な走行を行うことができる。電力供給手段
３１５は、前述のような発進時および登坂時等におい
て、走行が困難な場合だけに利用されるものであるの
で、大容量の電源装置とする必要がなく、したがって、
電力供給手段３１５を軽量とすることができる。すなわ
ち、電動自転車３１０の車体重量を小さくすることがで
き、電動自転車３１０の操作性が向上する。

【０１１７】また回転部材２２２は、従来の自転車のよ
うに駆動輪である後輪２１６に連結されていないので、
ペダル２１９を踏み込むことによって与えられる踏み力
は、走行路の状態に基づく走行抵抗に影響されることな
く、一定の力でよく、後輪２１６に与えられる回転駆動
力は電気的に増幅されるので、わずかな力で高速走行を
行うことができる。電動自転車３１０の走行速度は、回
転部材２２２の回転速度に対応する電圧を増幅して得ら
れるので、回転部材２２２の回転速度をペダル２１９を
踏み込むことによって調節することができる。したがっ
て、ペダル２１９を踏み込むことによって回転部材２２
２の回転速度を調節し、所望の走行速度を得ることがで
きる。

【０１１８】さらに回転部材２２２の回転速度に基づく
電圧信号を増幅手段３１３の電圧源として利用するの
で、別途増幅手段３１３の電圧源を設ける必要がないの
で、電動自転車３１０の構造が複雑となることがなく、
取り扱いが利便である。

【０１１９】さらにまた、ペダル２１９を踏み込むこと
によって回転部材２２２を回転させるので、電動自転車
３１０を運転することによって適度な運動を行うことが
できる。

【０１２０】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、前輪お
よび後輪のうち少なくともいずれか一方の車輪には、太
陽電池が設けられる。この太陽電池は、前記車輪の内輪
部と外輪部との間で軸線に垂直な一平面に関して片側だ
けに設けられてもよく、両側に設けられてもよく、さら
に前輪および後輪の双方の前記一平面に関して片側また
は両側に設けられてもよい。

【０１２１】このような太陽電池によって発生した起電
力を用いて前記モータを駆動することができ、これによ
って太陽電池に光が照射されている限りモータへ電力を
連続して供給することが可能となり、排気ガスを発生す
ることなしに長距離を継続的に走行することができる。

【０１２２】請求項２記載の本発明によれば、車体の外
表面に第２の太陽電池が設けられるので、この第２の太
陽電池によって発生される起電力によってより多くの電
力を得ることができ、曇天などのように光の照射量が少
ない状況であってもより多くの起電力を発生することが
でき、連続走行に対する継続性を向上することができ
る。

【０１２３】請求項３記載の本発明によれば、上記の車
輪に設けられる太陽電池あるいは車体の外表面に設けら
れる前記第２の太陽電池からの起電力をバッテリに充電
することが可能であるので、モータを駆動しないときお
よびモータを駆動しても余剰の電力をそのバッテリに充
電して蓄えることができ、したがって上記のように曇天
時などのように充分な光量が得られない状況下であって
も、バッテリに充電された電力を用いてモータを駆動す
ることができ、これによって連続走行に対する継続性を
向上することができる。

【０１２４】請求項４記載の本発明によれば、給電切換
手段によって前記太陽電池からの起電力を第１給電状態
と第２給電状態とに選択的に切換えて供給することがで
きるので、たとえば太陽電池では光が充分に照射され、
バッテリには走行に充分な容量の起電力を発生し得る状
態では、第１給電状態として、バッテリの電力を消費せ
ずに、あるいは電力が少ない場合には充電しながら太陽
電池からの起電力によってモータを駆動することができ
る。また第２給電状態では、太陽電池に充分に光が照射
されず、バッテリの電力も少ない状態である場合、太陽
電池からの起電力をモータだけに導いてバッテリの放電
を阻止した状態で走行するか、あるいは走行せずに走行
に充分な容量の電力が得られるまでバッテリに太陽電池
からの起電力を導いて充電だけに利用するかを任意に選
択することができる。

【０１２５】このように状況に応じて太陽電池の起電力
の導かれる方向を切換えることが可能であり、これによ
って走行時であっても無駄な電力はバッテリに充電し、
また充電によってモータへの電力が不足する状態であれ
ばモータだけに集中的に太陽電池からの起電力を供給
し、こうして太陽電池によって得られた起電力をモータ
の駆動およびバッテリへの充電に有効に利用することが
でき、無駄な電力消費を防止して、長距離の連続走行に
対する継続性を向上することができる。

【０１２６】請求項５記載の本発明によれば、車体には
バッテリとモータとが搭載され、このモータはバッテリ
からの電力によって駆動され、このモータの動力は車輪
に伝えられて走行することができる電動車両において、
前記バッテリが装填完了位置と交換位置とにわたって移
動可能に搭載されるので、バッテリの電力が低下したと
き、そのバッテリを前記装填完了位置から交換位置に移
動させて車体から外部にそのバッテリの少なくとも一部
が露出した状態とし、そのバッテリを容易に車体から取
出して予め準備した完全充電状態のバッテリと迅速に交
換することができ、これによってバッテリ交換のための
車両の停止時間が少なくて済み、連続運転に対する継続
性を向上することができる。また上記のようにバッテリ
が交換位置に配置された状態では、車体から外部に少な
くとも一部が露出する位置に配置されているので、バッ
テリの交換作業の労力および手間が少なくて済み、バッ
テリ交換作業の省力化を図ることができる。

【０１２７】請求項６記載の本発明によれば、バッテリ
には外部に露出する電極が設けられるとともに、車体に
は内部端子が設けられるので、前記バッテリが装填完了
位置に配置された状態では、前記電極と内部端子とが接
触して電気的に導通し、これによってバッテリが装填完
了位置に配置された状態で、前記モータに電力を供給す
ることが可能である。したがって、車体のモータから延
びる電力供給線をバッテリに手作業で接続し、あるいは
取外す必要がなくなり、これによってバッテリの交換作
業に要する時間を短縮することができ、車両がバッテリ
交換のために停止しなければならない時間をさらに短縮
することができ、連続走行に対する継続性をより一層向
上することができる。

【０１２８】請求項７記載の本発明によれば、バッテリ
は支持台に載置され、着脱可能に保持される。この支持
台は案内部材によって装填完了位置と交換位置とにわた
って案内され、装填完了位置および交換位置間を円滑に
移動することができる。このように案内部材によって案
内される支持台は、押出補助手段によって装填完了位置
から交換位置に向けて移動する方向に引張られ、あるい
は押圧されて力が付与されており、これによってバッテ
リ交換時に装填完了位置に配置されるバッテリを支持台
とともに容易に移動させることができ、バッテリ交換作
業の作業者への負担を軽減することができる。

【０１２９】請求項８記載の本発明によれば、車体に設
けられる太陽電池によってモータおよびバッテリのいず
れか一方または双方に給電することができ、これによっ
てバッテリの電力消費を抑制して、バッテリの交換回数
を少なくし、１度の充電で走行可能な距離を長くして、
連続走行に対する継続性をより一層、向上することがで
きる。

【０１３０】請求項９記載の本発明によれば、電動車両
にバッテリを搭載して装填を完了した状態では、その電
動車両に電気的に接続された状態とされ、このバッテリ
からモータに電力を供給可能な状態に設定される。バッ
テリ交換設備は、前記電動車両の１度の充電で走行可能
な最大走行距離の範囲内に少なくとも１箇所が設置さ
れ、各バッテリ交換設備には充電を完了した複数の交換
用バッテリが準備される。電動車両は、走行中に自己の
バッテリの容量が低下したときには、最寄りのバッテリ
交換設備において前記充電を完了した交換用バッテリと
交換し、再び走行することができる。

【０１３１】このようにして走行中にバッテリの容量が
低下したときには、そのバッテリを充電するのではな
く、予め準備されている充電完了後のバッテリと交換す
るだけであるので、電動車両がバッテリの充電のために
長時間にわたって走行を中断する必要がなく、走行の継
続性が向上され、このような排気ガスを発生しない電動
車両によって継続した長距離走行が可能となる。

【０１３２】請求項１０記載の本発明によれば、回転速
度に対応する電圧信号および電動車両の走行速度に対応
する電圧信号に基づいて決定される制御信号が前記電力
供給手段に出力され、駆動手段は電力供給手段から供給
される電力に基づいた駆動力を駆動輪に与えるので、回
転部材の回転を運転者が制御することによって、電動車
両の走行を行うことができる。

【０１３３】請求項１１記載の本発明によれば、回転部
材の回転に伴って発電手段によって発電されるので、前
記電力供給手段等に電力を供給しすることができる。前
記回転速度に対応する電圧信号および電動車両の走行速
度に対応する電圧信号に基づいて決定される制御信号を
前記電力供給手段に出力され、駆動手段は電力供給手段
から供給される電力に基づいた駆動力を駆動輪に与える
ので、回転部材の回転を運転者が制御することによっ
て、電動車両の走行を行うことができる。

【０１３４】請求項１２記載の本発明よれば、駆動装置
は、電動車両の駆動輪を回転駆動する駆動手段と、前記
回転速度検出手段から出力される電圧信号を増幅して駆
動信号として駆動手段に伝える増幅手段とを備えるの
で、回転部材の回転速度に対応した電圧信号が増幅して
駆動手段に伝えられ、電動車両を走行させるために大き
な力を用いて回転部材を回転させる必要がない。

【０１３５】請求項１３記載の本発明によれば、駆動装
置は、電動車両の駆動輪を回転駆動する駆動段と、前記
回転速度検出手段から出力される電圧信号を増幅して駆
動信号として駆動手段に伝える増幅手段と、電動車両の
走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記駆動手段
に電力を供給する電力供給手段とを備え、電動車両の走
行速度が予め定められた速度未満であって、かつ予め定
められた条件を充たす場合に前記電力供給手段から駆動
手段に電力が供給されるので、たとえば電動車両の発信
時において、電動車両の走行速度が低速な場合であって
も、駆動手段には電力供給手段から電力が供給される。

【０１３６】以上のように本発明によれば、排気ガスを
発生せずに長距離を停止時間をなるべく少なくして継続
的に走行することができ、電動自転車の場合には、発進
時や登坂時においても運転者は多大な力が要求されるこ
とがなく、一定の力を供給するだけで快適かつ良好に電
動車両を走行することができ、運転することによって適
度な運動を行うことができるとともに、構造が複雑でな
く、取り扱いが容易な電動車両を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の電動自転車１を示す斜
視図である。

【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た前輪２の拡
大断面図である。

【図３】ハンドル２０に取付けられた給電切換スイッチ
２１を示す斜視図である。

【図４】給電切換手段７０の電気的構成を示すブロック
図である。

【図５】本発明の実施の他の形態の電気自動車８１を示
す斜視図である。

【図６】図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た拡大断面図
である。

【図７】図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た拡大断
面図である。

【図８】本発明の実施の他の一形態の電動車両である電
動自転車２１０の簡略した側面図である。

【図９】電動自転車２１０の電気的な構成を説明するた
めのブロック図である。

【図１０】回転部材２２２付近を簡略して示す拡大側面
図である。

【図１１】電動自転車２１０に用いられる駆動装置２８
０の電気回路図である。

【図１２】回転速度検出手段２７０によって出力される
電圧Ｖ１および走行速度検出手段２８３によって出力さ
れる電圧Ｖ２の関係を示すグラフである。

【図１３】本発明の実施の他の一形態の電動車両である
電動自転車３１０の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１，２１０，３１０ 電動自転車 ２ 前輪 ３ 後輪 ４ 車体 ５ 前輪駆動モータ ６ 後輪駆動モータ ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１３，１５ 太陽電池パネル １１ バッテリ １７ サドル ２０ ハンドル ２１ 給電切換スイッチ ３５ ホイール ４３ 出力軸 ４９ａ，４９ｂ；５０ａ，５０ｂ 電極 ５８ モータ本体 ６７ 充電回路 ７０ 給電切換手段 ８１ 電気自動車 ８４ 車体 ８６ ラゲッジスペース ８７〜９０；９２；１５１ バッテリ ９３ モータ １０３〜１０６ バッテリ収容部 １１０ 接触片 １１２ 電極 １１３ 圧縮コイルばね １１４ 支持台 １２１ 係止爪 １３３ 引張ばね １５０ 充電ラック １５８ 充電用端子 ２２２ 回転部材 ２６０ 発電手段 ２７０ 回転速度検出手段 ２８０，３００，３１１ 駆動装置 ２８１，３１２ 駆動手段 ２８２，３１５ 電力供給手段 ２８３，３１４ 走行速度検出手段 ２８４ 制御手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年２月１６日（２０００．２．１
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 電動車両

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの動力によ
って走行する電気自動車およびハイブリッドカーなどと
して好適に実施することができる電動車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大気汚染の防止対策の１つとし
て、自動車の排気ガスの無害化および有害物質の低濃度
化が図られるとともに、人および物の輸送速度の高速化
が図られている。自動車では、排気ガスを発生しない電
気自動車および排気ガスの発生量が少ないハイブリッド
カーなどの開発が進められ、また大気汚染のない自転車
では、人力によるペダルの踏込み力だけによって走行す
るいわば自力走行形自転車に対して、バッテリとモータ
とを補助動力として搭載した電動自転車の開発が進めら
れている。

【０００３】従来の電動自転車においては、バッテリの
電力によってモータを駆動し、このモータの動力をペダ
ルによって回転トルクが与えられるギアクランク軸に入
力し、走行時のペダルの踏込み力を軽減することができ
るように構成されている。

【０００４】また従来の電気自動車においては、多数の
バッテリを車体の床フレームに搭載し、これらのバッテ
リからの電力によってモータを駆動し、このモータの動
力によって車輪を回転駆動して、１度の充電で約４０〜
６０ｋｍ程度走行することができるように構成されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電動自転車
では、モータの動力が走行時の補助的なものであり、モ
ータの動力だけによって平坦地であっても約１〜２ｋｍ
以上の長い距離を自走することは不可能である。モータ
の動力だけによって長い距離を自走可能とするために
は、希望する走行距離に応じてバッテリの容量を大きく
することが容易に考えられるが、バッテリの容量を大き
くすると、その重量が大きくなってしまい、そのような
大きな重量のバッテリを自転車に搭載することは、実際
上、不可能であり、したがってモータの動力だけによる
走行距離を長くすることが困難である。

【０００６】また上記従来の電気自動車では、１度の充
電によって連続走行可能な距離は約４０〜６０ｋｍ程度
であるが、これは乗員が１名で平坦地を走行したときの
距離であり、乗員および乗載物の増加あるいは登坂路の
多い場合には、前記連続走行可能な距離は著しく減少し
てしまう。そのために、頻繁に充電しなければならなく
なり、しかもその充電時間は８〜１２時間程度と長く、
長距離を継続的に走行することは、実際上、困難であ
る。

【０００７】このように上記の電動自転車および電気自
動車などの電動車両では、モータへの電力の継続的供給
が不可能であるため、長い距離を停止時間をなるべく少
なくして継続的に走行することができないという問題を
有する。

【０００８】本発明の目的は、排気ガスを発生せずに長
距離を継続的に走行することができる電動車両を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、車体に搭載さ
れるバッテリからの電力によって駆動されるモータを備
え、このモータの動力によって車輪を駆動して走行する
電動車両において、前記バッテリは、車体の予め定める
装填完了位置と、車体から外部に少なくとも一部が露出
する交換位置とにわたって移動可能に搭載され、車体に
は、バッテリを載置して着脱可能に保持する支持台と、
この支持台を前記装填完了位置および交換位置間にわた
って案内する案内部材と、案内部材に設けられた支持台
を装填完了位置から交換位置に向けて移動する方向に力
を付与する押出補助手段とが設けられることを特徴とす
る電動車両である。

【００１０】本発明に従えば、車体にはバッテリとモー
タとが搭載され、このモータはバッテリからの電力によ
って駆動され、このモータの動力は車輪に伝えられて走
行することができる電動車両において、前記バッテリが
装填完了位置と交換位置とにわたって移動可能に搭載さ
れるので、バッテリの電力が低下したとき、そのバッテ
リを前記装填完了位置から交換位置に移動させて車体か
ら外部にそのバッテリの少なくとも一部が露出した状態
とし、そのバッテリを容易に車体から取出して予め準備
した完全充電状態のバッテリと迅速に交換することがで
き、これによってバッテリ交換のための車両の停止時間
が少なくて済み、連続運転に対する継続性を向上するこ
とができる。また上記のようにバッテリが交換位置に配
置された状態では、車体から外部に少なくとも一部が露
出する位置に配置されているので、バッテリの交換作業
の労力および手間が少なくて済み、バッテリ交換作業の
省力化を図ることができる。

【００１１】本発明に従えば、バッテリは支持台に載置
され、着脱可能に保持される。この支持台は案内部材に
よって装填完了位置と交換位置とにわたって案内され、
装填完了位置および交換位置間を円滑に移動することが
できる。このように案内部材によって案内される支持台
は、押出補助手段によって装填完了位置から交換位置に
向けて移動する方向に引張られ、あるいは押圧されて力
が付与されており、これによってバッテリ交換時に装填
完了位置に配置されるバッテリを支持台とともに容易に
移動させることができ、バッテリ交換作業の作業者への
負担を軽減することができる。

【００１２】また本発明は、バッテリは、その予め定め
る位置で外部に露出する電極を有し、車体には、前記装
填完了位置に配置されたバッテリの前記電極に接続して
電気的に導通する内部端子が設けられ、内部端子と前記
バッテリとは、電気的に接続されることを特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、バッテリには外部に露出
する電極が設けられるとともに、車体には内部端子が設
けられるので、前記バッテリが装填完了位置に配置され
た状態では、前記電極と内部端子とが接触して電気的に
導通し、これによってバッテリが装填完了位置に配置さ
れた状態で、前記モータに電力を供給することが可能で
ある。したがって、車体のモータから延びる電力供給線
をバッテリに手作業で接続し、あるいは取外す必要がな
くなり、これによってバッテリの交換作業に要する時間
を短縮することができ、車両がバッテリ交換のために停
止しなければならない時間をさらに短縮することがで
き、連続走行に対する継続性をより一層向上することが
できる。

【００１４】本発明は、車体には、太陽電池が設けら
れ、この太陽電池の起電力は、モータおよびバッテリの
うち少なくとも一方に供給されることを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、車体に設けられる太陽電
池によってモータおよびバッテリのいずれか一方または
双方に給電することができ、これによってバッテリの電
力消費を抑制して、バッテリの交換回数を少なくし、１
度の充電で走行可能な距離を長くして、連続走行に対す
る継続性をより一層、向上することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態の電
気自動車８１を示す斜視図であり、図２は図１の切断面
線ＶＩ−ＶＩから見た拡大断面図である。なお、図１
は、電気自動車８１がバッテリ交換のためにトランクリ
ッド８２および右側後部ドア８３を開いた状態が示され
ている。電動車両である電気自動車８１は、車体８４の
後部８５のラゲッジスペース８６に搭載される複数（本
実施の形態では４）のバッテリ８７〜９０および後部座
席９１の下方に搭載されるバッテリ９２からの電力によ
って駆動されるモータ９３を備え、このモータ９３の動
力によって各車輪９４を駆動して走行することができ
る。車体８４の屋根には、各バッテリ８７〜９０を充電
する太陽電池１１８が設けられる。

【００１７】このような電気自動車８１において、前記
ラゲッジスペース８６には各バッテリ８７〜９０を図２
の実線で示す予め定める装填完了位置と、車体８４から
外部に少なくとも一部が露出する図２の仮想線で示す交
換完了位置とにわたって移動可能に収容することができ
るバッテリ収納ユニット９５が、複数のタッピンねじ９
６によって、前記ラゲッジスペース８６に臨む車体８４
の内壁９７に固定される。バッテリ収納ユニット９５
は、トランクリッド８２を開いたときに形成されるラゲ
ッジスペース８６の開口９８を介して外部に露出する大
略的に１／４円筒状に弯曲した正面壁９９と、正面壁９
９の下端部に屈曲して連なる平坦状の底面壁１００と、
正面壁９９および底面壁１００の図２の紙面に垂直な長
手方向両端部に屈曲して連なり、正面壁９９および底面
壁１００間の空間を塞ぐ一対の側壁１０１，１０２と、
正面壁９９に一体的に連なり、各バッテリ８７，９０が
個別に収容され、正面壁９９上で開口する中空直方体状
のバッテリ収容部１０３〜１０６とを有する。

【００１８】各バッテリ収容部１０３〜１０６は、正面
壁９９からいわば内方に突き出た状態で形成され、各バ
ッテリ収容部１０３〜１０６の底壁部分１０７のほぼ中
央には、図２の紙面に垂直な長手方向に間隔をあけて各
一対の軸孔１０８がそれぞれ形成され、各軸孔１０８に
は軸１０９がその軸線方向に移動自在に挿通される。各
軸１０９は、各バッテリ収容部１０３〜１０６のバッテ
リ８７〜９０がそれぞれ収容される空間内に配置される
軸線方向一端部には、接触片１１０が固着され、軸線方
向他端部には前記モータ９３に駆動電力を供給する電力
供給線１１１が接続される。底壁部分１０７の軸孔１０
８の周縁部と接触片１１０との間には、各バッテリ８７
〜９０の各一対の電極１１２に弾発的に当接して電気的
接続を確実にするために、圧縮コイルばね１１３が装着
される。この圧縮コイルばね１１３によって、前記接触
片１１０は底壁部分１１７から開口部側に向けて弾発的
に付勢されている。

【００１９】各バッテリ収容部１０３〜１０６内には、
各バッテリ８７〜９０がそれぞれ乗載される支持台１１
４が、各一対の側壁部分１１８に相互に対向する内面に
形成される案内溝１１５に沿って移動自在に設けられ
る。この案内溝１１５が形成される各一対の側壁部分１
１８は、案内部材として設けられる。このような各側壁
部分１１８の開口部１２４近傍には、図２の切断面線Ｖ
ＩＩ−ＶＩＩから見た図３に拡大して示されるように、
係止爪１２１がそれぞれ設けられる。

【００２０】この係止爪１２１は、各側壁部分１１８の
相互に対向する内面１２２から内方に突出する係合部１
２３と、この係合部１２３が一体的に形成され、基端部
が各バッテリ収容部１０３〜１０６の開口部１２４より
も底壁部分１０７側で各側壁部分１１８に一体的に連な
るアーム１２５とを有する。

【００２１】係合部１２３部分には、図３の上方である
底壁部分１０７に臨んで内面１２２に垂直な係止面１２
６と、係止面１２６からアーム１２５に近接するにつれ
てアーム１２５の基端部側、したがって底壁部分１０７
側に傾斜するセンタリング用案内面１２７とが形成され
る。また係合部１２３には、開口部１２４に近づくにつ
れて内面１２２に近接する方向に傾斜する挿入用案内面
１２８が形成される。

【００２２】このような係止爪１２１によって、各バッ
テリ８７〜９０のうち、たとえば図５の電気自動車８１
の後方から見て左下に配置されるバッテリ８９を図６の
仮想線で示される交換位置から装填完了位置に向けて押
込むにつれて、そのバッテリ８９の押込み方向下流側の
端壁の両側方の角部が各係止爪１２１の挿入用案内面１
２８を押圧し、その押圧力の両側方への分力によって、
各係止爪１２１は図３の仮想線で示されるように、矢符
Ｃ１で示す両側へ弾発的に変形し、これによって係合部
１２３はバッテリ８９の移動経路から退避する。この状
態でさらにバッテリ８９を矢符Ｂ１方向へ押込むことに
よって、係合部１２３はその先端部１２９がバッテリ８
９の両側面１３０に弾発的に当接しながら摺動し、バッ
テリ８９の開口部１２４側に臨む端面１３１が係合部１
２３の前記係止面１２６を押込み方向Ｂ１下流側にわず
かに超えることによって、係合部１２３は前記アーム１
２５の弾性回復力によって矢符Ｃ２方向に角変位して復
帰する。このとき、係合部１２３には、前記係止面１２
６よりもアーム１２５側にセンタリング用案内面１２７
が形成されるので、バッテリ８９の前記開口部１２４側
の端面１３１と側面１３０とが交差する角部１３２にセ
ンタリング用案内面１２７が当接しても、各係止爪１２
１は相互に近接する方向Ｃ２に弾発的に復帰しようとす
るため、バッテリ８９は、両側から各係止爪１２１の相
互に近接する方向への押圧力がバランスする中立位置に
まで押返され、かつ引張ばね１３３による排出方向Ｂ２
への引張力によって係止面１２６に端面１３１が当接す
るまで押返され、角部１３２が係合部１２３のセンタリ
ング用案内面１２７と係止面１２６とが交差する交差部
１３４に嵌まり込むことによってバッテリ８９に作用す
る力が安定状態となり、バッテリ８９は各側壁部分１１
８の内面１２２間の中立位置で安定に保持される。

【００２３】このような状態で、電気自動車８１の走行
によってバッテリ８９に振動あるいは衝撃力が作用して
も、バッテリ８９は端面１３１に係止面１２６が形成さ
れた状態で引張ばね１３３によって排出方向Ｂ２方向に
弾発的に押圧され、かつ両側から各係止爪１２１によっ
て弾発的に押圧された状態で保持され、大きな力でバッ
テリ８９が一方の側壁部分１１８に衝突することが回避
され、バッテリ８９の損傷および断線などが防がれる。

【００２４】各側壁部分１１８の内面１２２に形成され
る前記案内溝１１５は、底壁部分１０７に平行な直線移
動領域１１６ａと、この直線移動領域１１６ａに連な
り、開口部１２４に近接するにつれて上壁部分１１７に
近接する方向に緩やかに弯曲して傾斜する曲線移動領域
１１６ｂとを有する。これらの直線移動領域１１６ａと
曲線移動領域１１６ｂとは、支持台１１４に乗載された
バッテリ８９が開口部１２４から外方へ或る程度突出し
た状態、たとえば１／２程度突出した状態となる位置で
滑らかに弯曲して交差しており、これによってバッテリ
８９を支持台１１４に乗載して図６の仮想線で示される
ように交換位置に配置した状態では、略水平面に対して
バッテリ収容部１０５が鉛直面上で角度θ１を成してい
ても、交換位置に配置されたバッテリ８９は前記略水平
面に対して前記角度θ１よりも小さい角度θ２（θ２＜
θ１）の状態で配置され、バッテリ８９の交換を容易に
行うことが可能である。これによってバッテリの交換時
間を短縮して、交換作業者の労力の軽減および電気自動
車８１のバッテリ交換のために停車する時間の短縮を図
り、長距離走行に対する連続走行の継続性を向上するこ
とができる。

【００２５】前記支持台１１４の操縦方向Ｂ１下流側と
上流側とには、各一対の案内ローラ１３５ａ，１３５ｂ
が設けられ、下流側の案内ローラ１３５は、前記案内溝
１１５に移動自在に嵌まり込み、支持台１１４、したが
ってバッテリ８９の不所望な変位を防止して、円滑に交
換位置および装填完了位置間にわたって移動させること
ができるように構成される。

【００２６】具体的には、前記下流側の各案内ローラ１
３５ａは、案内溝１１５に上方から臨む上面および下方
から臨む下面に外周面が接触しており、上下のがたつき
が防止される。また案内溝１１５の開口部１２４寄りの
内周面部分には、前記下流側の各案内ローラ１３５ａが
当接するので、バッテリ８９を交換位置に配置したと
き、支持台１１４は前記角度θ２よりも小さくなる方向
に傾転することが防がれる。このとき支持台１１４の下
面は、開口部１２４に下方から臨む下縁部１３６によっ
て支持され、引張ばね１３３のばね力によって保持さ
れ、手放し状態であっても、不所望に底壁部分１０７側
へ変位してしまうことが防がれ、これによってバッテリ
８７を取出した後に再びバッテリ収容部１０５内に嵌ま
り込んだ支持台１１４を図２の仮想線で示される交換位
置に引出す手間が省かれる。上流側の各案内ローラ１３
５ｂは、下壁部分１１９上で転動し、安定に支持台１０
４を案内することができる。

【００２７】以上の説明では、電気自動車８１を後方か
ら見て左下に配置されるバッテリ収容部１０５に関連し
て説明したが、残余のバッテリ収容部１０３，１０４，
１０６に関しても同様に構成され、各バッテリ８７，８
８，９０を円滑に装填完了位置と交換位置とにわたって
移動させ、円滑かつ迅速に交換することができる。

【００２８】このような電気自動車８１の後部座席９１
の下方には、前記ラゲッジスペース８６に搭載される複
数（本実施の形態では４）のバッテリ８７〜９０が放電
によって容量が低下したときの補助電源として、前記バ
ッテリ９２が搭載される。このバッテリ９２は、後部座
席９１の下方の細長い狭い空間に着脱可能に装着され、
長手方向一端部には陽極および陰極の２つの電極１４１
が設けられる。また長手方向他端部には、交換時に作業
者が把持する把手１４２が設けられる。このようなバッ
テリ９２は、後部座席９１の下方に設けられ、後部座席
９１を支持する中空のバッテリ収容ケース１４３が設け
られる。このバッテリ収容ケース１４３にもまた、前述
のバッテリ収容１０３〜１０６と同様に、軸１０９およ
び接触片１１０から成る電極１１２、圧縮コイルばね１
１３、支持台１１４ならびに引張ばね１３３が設けら
れ、バッテリ９２を支持台１１４に載置してバッテリ収
容ケース１４３から突出させた交換位置と、バッテリ９
２がバッテリ収容ケース１４３内に収容され、各電極１
４１がバッテリ収容ケース１４３の接触片１１０に接触
して電気的に導通した装填完了位置とにわたって移動自
在に搭載される。このバッテリ収容ケース１４３に設け
られる支持台１１４は、前述のバッテリ収容部１０３〜
１０６に設けられる支持台１１４のように交換位置で下
方に傾転するものではなく、交換位置および装填完了位
置間にわたって直線移動するように構成される。またバ
ッテリ９２が装填完了位置に配置された状態では、バッ
テリ収容ケース１４３に設けられる係止爪１２１によっ
て、装填完了位置から交換位置にバッテリ９２が支持台
１１４とともに引張ばね１３３のばね力によって排出さ
れないように形成されている。このようなバッテリ９２
は、前記ラゲッジスペース８６に搭載される各バッテリ
８７〜９０の容量が低下したとき、予備的に用いられ
る。

【００２９】再び図１を参照して、上述したような電気
自動車８１において、前記ラゲッジスペース８６に搭載
される各バッテリ８７〜９０の容量が低下したとき、バ
ッテリ交換設備である充電ラック１５０に載置される充
電完了後の複数の交換用バッテリ１５１に交換すること
ができる。この充電ラック１５０は、左右一対の上下に
長手の縦枠部材１５２，１５３と、各縦枠部材１５２，
１５３の上端部を相互に連結する上枠部材１５４と、各
縦枠部材１５２，１５３間にわたって上下に間隔をあけ
て相互に平行に配置され、両端部が各縦枠部材１５２，
１５３に連結される複数（本実施の形態では４）の棚部
材１５５ａ〜１５５ｄとを含む。

【００３０】各棚部材１５５ａ〜１５５ｄには、それぞ
れ２つのバッテリ１５１が把手１５６を手前に向けてほ
ぼ平行に載置される。この状態では、各バッテリ１５１
は、各電極１１２が、充電ラック１５０を正面から見て
奥側の各棚部材１５５ａ〜１５５ｄに設けられる充電用
端子１５８に接触して電気的に導通し、図示しない急速
充電器によってパルス充電を行うことができる。このよ
うなパルス充電では、各バッテリ１５１がある程度充電
されるまでは比較的オン時間を長くし、かつオフ時間を
短くし、充電が進むにつれて、次第にオン時間を短く
し、オフ時間を長く変化するように設定される。このよ
うなオン時間とオフ時間とは、各バッテリの端子間電圧
および温度の変化を高分解能センサによって検出し、そ
の検出値に応じて最短時間で充電が完了するようにオン
／オフ時間を変化するように構成される。

【００３１】前記上枠部材１５４および各棚部材１５５
ａ〜１５５ｄには、その下方に載置されたバッテリの充
電完了を表示するために、充電完了表示ランプ１５９が
設けられる。このランプ１５９がたとえば点灯している
ときには、その下に収容されているバッテリ１５１は未
完了充電状態であり、この充電が完了したとき、前記ラ
ンプ１５９が消灯するように構成されてもよい。このよ
うな充電完了表示ランプ１５９を各バッテリ１５１の載
置位置毎に設けることによって、外部から一目で充電状
態を確認することができ、利便性が向上される。また補
助電源として搭載されるバッテリ９２を充電するため
に、上記の充電ラック１５０と機能的に同様な充電ラッ
クが設けられている。

【００３２】このような充電ラック１５０は、その１ま
たは複数が少なくとも電気自動車８１が前記ラゲッジス
ペース８６に搭載される複数のバッテリ８７〜９０の全
てを用いて１度の充電で走行可能な最大走行距離の範囲
内に少なくとも１箇所が設置されるように点在して設け
られる。この最大走行距離の範囲内に少なくとも１箇所
とは、たとえば既存の給油所に前記充電ラック１５０を
１または複数設置して実現されてもよく、あるいは別途
にバッテリ交換を行うための充電スタンドまたはバッテ
リ交換スタンドなどのバッテリ交換用設備を新規に設け
て実現されてもよく、要するに電気自動車８１が停車し
て安全にバッテリ交換を行える設備を少なくとも電気自
動車８１が１度の充電で走行可能な距離を直径とする円
で囲まれた領域内に１箇所が存在するように、点在して
設けられることによって、バッテリ交換のための短い時
間の停止だけで長距離であっても継続的に走行すること
ができる。

【００３３】このようなバッテリ交換設備において、電
気自動車８１が走行中に自己のバッテリ８７〜９０の容
量が低下したときに、最寄りのバッテリ交換設備におい
て、すでに充電を完了した交換用バッテリ１５１を交換
し、再び走行することができる。このようにして走行中
にバッテリの容量が低下したときに新たなバッテリと交
換するだけであるので、電気自動車８１がバッテリ８７
〜９０の充電を行うために長時間にわたって走行を中断
する必要がなく、連続走行に対する継続性を向上するこ
とができる。このような電気自動車８１によって長距離
を継続的に走行することができるので、排気ガスの発生
量を格段に少なくし、環境汚染を低減することができ
る。

【００３４】また各バッテリ８７〜９０，９２には外部
に露出する電極１１２が設けられるとともに、車体には
内部端子である接触片１１０が設けられるので、前記バ
ッテリ８７〜９０，９２が装填完了位置に配置された状
態では、前記電極１１２と接触片１１０とが接触して電
気的に導通し、これによってバッテリ８７〜９０，９２
が装填完了位置に配置された状態で、前記モータ９３に
電力を供給することが可能である。したがって、車体の
モータ９３から延びる電力供給線をバッテリ８７〜９
０，９２に手作業で接続し、あるいは取外す必要がなく
なり、これによってバッテリ８７〜９０，９２の交換作
業に要する時間を短縮することができ、車両がバッテリ
交換のために停止しなければならない時間をさらに短縮
することができ、連続走行に対する継続性をより一層向
上することができる。

【００３５】さらに各バッテリ８７〜９０，９２は支持
台１１４に載置され、着脱可能に保持される。この支持
台１１４はバッテリ収容部１０３〜１０６およびバッテ
リ収容ケース１４３によって装填完了位置と交換位置と
にわたって案内され、押出補助手段である引張ばね１３
３によって装填完了位置から交換位置に向けて移動する
方向に引張られて力が付与されており、これによってバ
ッテリ交換時に装填完了位置に配置されるバッテリ８７
〜９０，９２を支持台１１４とともに容易に移動させる
ことができ、バッテリ交換作業の作業者への負担を軽減
することができる。

【００３６】しかも車体８４の屋根に設けられる太陽電
池１１８によってモータ９３およびバッテリ８７〜９０
のいずれか一方または双方に給電することができ、これ
によってバッテリ８７〜９０の電力消費を抑制して、バ
ッテリ８７〜９０の交換回数を少なくし、１度の充電で
走行可能な距離を長くして、連続走行に対する継続性を
より一層、向上することができる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、車体に
はバッテリとモータとが搭載され、このモータはバッテ
リからの電力によって駆動され、このモータの動力は車
輪に伝えられて走行することができる電動車両におい
て、前記バッテリが装填完了位置と交換位置とにわたっ
て移動可能に搭載されるので、バッテリの電力が低下し
たとき、そのバッテリを前記装填完了位置から交換位置
に移動させて車体から外部にそのバッテリの少なくとも
一部が露出した状態とし、そのバッテリを容易に車体か
ら取出して予め準備した完全充電状態のバッテリと迅速
に交換することができ、これによってバッテリ交換のた
めの車両の停止時間が少なくて済み、連続運転に対する
継続性を向上することができる。また上記のようにバッ
テリが交換位置に配置された状態では、車体から外部に
少なくとも一部が露出する位置に配置されているので、
バッテリの交換作業の労力および手間が少なくて済み、
バッテリ交換作業の省力化を図ることができる。

【００３８】本発明によれば、バッテリは支持台に載置
され、着脱可能に保持される。この支持台は案内部材に
よって装填完了位置と交換位置とにわたって案内され、
装填完了位置および交換位置間を円滑に移動することが
できる。このように案内部材によって案内される支持台
は、押出補助手段によって装填完了位置から交換位置に
向けて移動する方向に引張られ、あるいは押圧されて力
が付与されており、これによってバッテリ交換時に装填
完了位置に配置されるバッテリを支持台とともに容易に
移動させることができ、バッテリ交換作業の作業者への
負担を軽減することができる。

【００３９】請求項２記載の本発明によれば、バッテリ
には外部に露出する電極が設けられるとともに、車体に
は内部端子が設けられるので、前記バッテリが装填完了
位置に配置された状態では、前記電極と内部端子とが接
触して電気的に導通し、これによってバッテリが装填完
了位置に配置された状態で、前記モータに電力を供給す
ることが可能である。したがって、車体のモータから延
びる電力供給線をバッテリに手作業で接続し、あるいは
取外す必要がなくなり、これによってバッテリの交換作
業に要する時間を短縮することができ、車両がバッテリ
交換のために停止しなければならない時間をさらに短縮
することができ、連続走行に対する継続性をより一層向
上することができる。

【００４０】請求項３記載の本発明によれば、車体に設
けられる太陽電池によってモータおよびバッテリのいず
れか一方または双方に給電することができ、これによっ
てバッテリの電力消費を抑制して、バッテリの交換回数
を少なくし、１度の充電で走行可能な距離を長くして、
連続走行に対する継続性をより一層、向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の電気自動車８１を示す
斜視図である。

【図２】図１の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た拡大断面図
である。

【図３】図２の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た拡大断
面図である。

【符号の説明】 ８１ 電気自動車 ８４ 車体 ８６ ラゲッジスペース ８７〜９０；９２；１５１ バッテリ ９３ モータ １０３〜１０６ バッテリ収容部 １１０ 接触片 １１２ 電極 １１３ 圧縮コイルばね １１４ 支持台 １２１ 係止爪 １３３ 引張ばね １５０ 充電ラック １５８ 充電用端子

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D035 AA00 AA06 5H115 PA00 PA13 PC06 PG04 PG10 PI16 PI17 PI23 PI29 PO02 PO06 PO08 PU02 PU23 PU25 PU30 PV07 QE01 QE03 QE04 QE06 QE10 QH08 QI07 SE03 SE06 TB03 TI05 TO21 TU16 TU17 UI14 UI35

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪と後輪と、前輪および後輪が設けら
   れる車体と、前輪および後輪のうち少なくともいずれか
   一方を駆動するモータとを備え、 前輪および後輪のうち少なくともいずれか一方の車輪の
   内輪部と外輪部との間に、太陽電池を設け、この太陽電
   池の起電力によって、前記モータを駆動することを特徴
   とする電動車両。
2. 【請求項２】 車体の外表面に、第２の太陽電池を設け
   ることを特徴とする請求項１記載の電動車両。
3. 【請求項３】 太陽電池の起電力によって充電され、放
   電によって前記モータを駆動するバッテリを備えること
   を特徴とする請求項１または２記載の電動車両。
4. 【請求項４】 太陽電池からの起電力を、モータおよび
   バッテリの双方に導く第１給電状態と、モータおよびバ
   ッテリのいずれか一方に導く第２給電状態とに選択的に
   切換える給電切換手段を設けることを特徴とする請求項
   ３記載の電動車両。
5. 【請求項５】 車体に搭載されるバッテリからの電力に
   よって駆動されるモータを備え、このモータの動力によ
   って車輪を駆動して走行する電動車両において、 前記バッテリは、車体の予め定める装填完了位置と、車
   体から外部に少なくとも一部が露出する交換位置とにわ
   たって移動可能に搭載されることを特徴とする電動車
   両。
6. 【請求項６】 バッテリは、その予め定める位置で外部
   に露出する電極を有し、 車体には、前記装填完了位置に配置されたバッテリの前
   記電極に接続して電気的に導通する内部端子が設けら
   れ、 内部端子と前記バッテリとは、電気的に接続されること
   を特徴とする請求項５記載の電動車両。
7. 【請求項７】 車体には、バッテリを載置して着脱可能
   に保持する支持台と、この支持台を前記装填完了位置お
   よび交換位置間にわたって案内する案内部材と、案内部
   材に設けられた支持台を装填完了位置から交換位置に向
   けて移動する方向に力を付与する押出補助手段とが設け
   られることを特徴とする請求項５または６記載の電動車
   両。
8. 【請求項８】 車体には、太陽電池が設けられ、この太
   陽電池の起電力は、モータおよびバッテリのうち少なく
   とも一方に供給されることを特徴とする請求項５〜７の
   いずれかに記載の電動車両。
9. 【請求項９】 モータによって車輪を駆動して走行する
   電動車両に、前記モータに電力を供給するバッテリを、
   装填完了と同時に電気的に接続されるようにして交換自
   在に搭載し、 電動車両の１度の充電で走行可能な最大走行距離の範囲
   内に、道路に沿って少なくとも１箇所のバッテリ交換設
   備を点在して設置し、 各バッテリ交換設備には、充電を完了した複数の交換用
   バッテリが準備されることを特徴とする電動車両の走行
   支援システム。
10. 【請求項１０】 運転者がペダルを踏み込むことによっ
    て回転する回転部材と、 前記回転部材の回転速度を検
    出し、回転速度に対応する電圧信号を出力する回転速度
    検出手段と、 駆動輪を回転駆動する駆動手段と、駆動手段に電力を供
    給する電力供給手段と、走行速度を検出し走行速度に対
    応した電圧信号を出力する走行速度検出手段と、前記電
    力供給手段を制御する制御手段とを含む駆動装置とを備
    え、 前記制御手段は、前記回転速度に対応する電圧信号およ
    び走行速度に対応する電圧信号に基づいて決定される制
    御信号を前記電力供給手段に出力することを特徴とする
    電動車両。
11. 【請求項１１】 運転者がペダルを踏み込むことによっ
    て回転する回転部材と、 前記回転部材が回転すること
    によって電力を発生する発電手段と、 前記回転部材の回転速度を検出し、回転速度に対応する
    電圧信号を出力する回転速度検出手段と、 駆動輪を回転駆動する駆動手段と、駆動手段に電力を供
    給する電力供給手段と、走行速度を検出し走行速度に対
    応した電圧信号を出力する走行速度検出手段と、前記電
    力供給手段を制御する制御手段とを含む駆動装置とを備
    え、 前記駆動装置は、前記回転速度に対応する電圧信号およ
    び走行速度に対応する電圧信号に基づいて決定される制
    御信号を前記電力供給手段に出力することを特徴とする
    電動車両。
12. 【請求項１２】 運転者がペダルを踏み込むことによっ
    て回転する回転部材と、前記回転部材の回転速度を検出
    し回転速度に対応する電圧信号を出力する回転速度検出
    手段と、駆動輪を回転駆動する駆動装置とを含む動力自
    転車であって、 前記駆動装置は、駆動輪を回転駆動する駆動手段と、前
    記回転速度検出手段から出力される電圧信号を増幅して
    駆動信号として駆動手段に伝える増幅手段とを備えるこ
    とを特徴とする電動車両。
13. 【請求項１３】 運転者がペダルを踏み込むことによっ
    て回転する回転部材と、前記回転部材の回転速度を検出
    し回転速度に対応する電圧信号を出力する回転速度検出
    手段と、駆動輪を回転駆動する駆動装置とを含む動力自
    転車であって、 前記駆動装置は、駆動輪を回転駆動する駆動手段と、前
    記回転速度検出手段から出力される電圧信号を増幅して
    駆動信号として駆動手段に伝える増幅手段と、走行速度
    を検出する走行速度検出手段と、前記駆動手段に電力を
    供給する電力供給手段とを備え、 走行速度が予め定められた速度未満であって、かつ予め
    定められた条件を充たす場合に前記電力供給手段から駆
    動手段に電力が供給されることを特徴とする電動車両。