JP2001171524A - 電動車両の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作ストロークが小さく、かつ操作力検出の
精度が高い電動車両の操作装置を提供する。 【解決手段】 操作レバー６１の揺動支点より下方にあ
る作用点に駆動部材１９を係合させて、操作レバー６１
の揺動に応じてポテンショメータ２０の回転軸２０ａを
回動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両の操作装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平１０−１０９６４７号公
報に掲載された電動アシスト台車は、車体後部に立設さ
れたハンドルが、下端部のピンを支点として車体前後方
向に揺動するように構成されている。ハンドルの傾き具
合、すなわち操作力は、支点より少し上方に設けられた
ポテンショメータによって検出される。そして、このポ
テンショメータによる検出に応じて、駆動モータがアシ
スト力を発生する。ここで、ハンドルの操作部の操作ス
トロークをＳ１、操作部から支点までの距離をＡ、支点
からポテンショメータまでの距離をＢとすると、ポテン
ショメータに与えられる動作ストロークＳ２は、Ｓ２＝
Ｓ１・（Ｂ／Ａ）となり、Ｂの値はＡの値よりかなり小
さい。従って、動作ストロークＳ２は、操作ストローク
Ｓ１に比べて、かなり小さくなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の装
置において、ハンドルの操作に対して感度良く電動アシ
ストを行うためには、ポテンショメータの抵抗値変化を
大きくとることが必要であり、そのためには動作ストロ
ークＳ２を、ある程度の量確保しなければならない。ポ
テンショメータに対して所定量の動作ストロークＳ２を
確保しようとすれば、操作ストロークＳ１はかなり大き
な値になる。ところが、操作ストロークＳ１が大きい
と、ハンドルと車体との一体感が薄れ、操作に違和感が
生じる。

【０００４】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、操作ストロークが小さく、かつ操作力検出の精度が
高い電動車両の操作装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動車両に付
与される操作力を検出する電動車両の操作装置であっ
て、所定の長さで車体に立設されるとともに、車体の前
後方向に所定範囲で揺動可能な操作レバー、及び、この
操作レバーの上部に設けられ、操作力が付与される操作
部を有するハンドルと、前記操作レバーの揺動支点より
下方に配置され、当該揺動支点より下方にある前記操作
レバーの作用点によって駆動されるロータリ型のポテン
ショメータとを備えたものである（請求項１）。上記の
ように構成された電動車両の操作装置では、操作レバー
の上部にある操作部と、下部にある作用点との間に、揺
動支点が配置される。操作レバーの長さをＬ、操作部か
ら揺動支点までの距離をＬ１、揺動支点から作用点まで
の距離をＬ２、操作部に付与される操作ストロークをＳ
１、作用点に生じる動作ストロークをＳ２とすると、Ｓ
２＝Ｓ１・（Ｌ２／Ｌ１）となり、（Ｌ１＋Ｌ２）が、
ほぼＬに相当する。操作レバーが所定の長さＬを有して
いるという条件の下では、操作部と作用点との間に揺動
支点を配置した上記の構造により、比較的大きな値のＬ
２／Ｌ１を確保することが容易になる。これにより、一
定の操作ストロークに対して比較的大きな動作ストロー
クを確保して、ポテンショメータによる操作力の検出に
高い精度を得ることができる。また、逆に言えば、一定
の動作ストロークに対して操作ストロークを比較的小さ
く抑えることができる。

【０００６】上記電動車両の操作装置（請求項１）にお
いて、揺動支点は、操作部から作用点までの距離のほぼ
中間点にあってもよい（請求項２）。この場合、操作部
の操作ストロークと、ポテンショメータを駆動する作用
点の動作ストロークとが、ほぼ同一となる。

【０００７】上記電動車両の操作装置（請求項１又は
２）において、ポテンショメータの回転軸に対して当該
ポテンショメータの本体部を回転可能に電動車両の車体
へ取り付ける位置調整手段を設けてもよい（請求項
３）。この場合、位置調整手段を回動させると、ポテン
ショメータの本体部が回動する。これは、ポテンショメ
ータの回転軸を回動させることと同じであるので、操作
力検出の零点調整が可能になる。

【０００８】上記電動車両の操作装置（請求項３）にお
いて、位置調整手段は、ポテンショメータの本体部を固
定させる部分と、回転操作可能であって電動車両の本体
部へ取り付けられる長手部分とを有する取付板であって
もよい（請求項４）。この場合、長手部分の操作によ
り、位置調整手段を容易に回動させることができる。

【０００９】上記電動車両の操作装置（請求項１又は
２）において、操作部は、電動車両の左右に立設された
前記操作レバーの上端部同士を水平に連結するととも
に、連結部において各操作レバーに対して揺動可能であ
り、ポテンショメータは各操作レバーに対してそれぞれ
設けられているものであってもよい（請求項５）。この
場合、操作部の揺動により、各操作レバーが互いに別々
に揺動し、各ポテンショメータが駆動される。従って、
左右の操作力を個別に検出することができる。

【００１０】上記電動車両の操作装置（請求項１）にお
いて、操作レバーは垂直部と、この垂直部の上端から車
体後方に曲げられた傾斜部とを有し、前記垂直部は、こ
れを前方及び後方にそれぞれ揺動させる方向に付勢する
第１のばね及び第２のばねによって支持されており、操
作レバーの揺動支点からばねの力が作用する位置までの
距離に関して、前記第１のばねの方が前記第２のばねよ
り所定距離長くなるように配置されていてもよい（請求
項６）。この場合、傾斜部の存在によって生じるモーメ
ントを、第１のばねと第２のばねとのモーメントの腕の
長さの差によって相殺し、垂直部を垂直に支持すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１、図２及び図３は、それぞ
れ、本発明の一実施形態による操作装置を装備した電動
車両の側面図、背面図及び平面図である。当該電動車両
は、例えば乳酸生菌飲料の運搬車として用いられるもの
である。図２及び図３を参照した図１において、車体１
は、金属製のパイプ、平板等を溶接、締結若しくは嵌合
して構成されており、主として、フレームベース２と、
このフレームベース２の後部の車体左右両側に取付部材
３を介して立設された角パイプからなるバックパイプ４
と、このバックパイプ４とフレームベース２とを接続す
る車体左右のサイドフレーム５と、バックパイプ４に接
続され、車体１に対して所定の長さで立設されたハンド
ル６とを備えている。フレームベース２の前端部の左右
にはキャスタ７が取り付けられ、後方側の左右には駆動
輪８が取り付けられている。駆動輪８を駆動する駆動部
及び、これを制御する制御部は、フレームベース２の下
面に取り付けられた制御部ケース９（図２）内に収納さ
れている。右側のバックパイプ４には、バッテリラック
１０が取り付けられている。このバッテリラック１０に
は、バッテリ１１が脱着可能に取り付けられる。

【００１２】上記ハンドル６は、バックパイプ４に接続
される操作レバー６１と、左右の操作レバー６１を接続
する水平な操作部６２とにより構成されている。この操
作部６２のグリップ位置から操作レバー６１の上端部に
かけて、スポンジ又はゴム状の材料からなるカバー部材
６２１が被せられている。また、操作部６２の左右のグ
リップ位置にはブレーキレバー１２が取り付けられてお
り、これを操作することにより、ブレーキワイヤ１３
（図２）を介して、駆動輪８の内側（車体幅方向におけ
る内側）に取り付けられたブレーキ装置１４（図１）を
作動させることができる。また、駐車ブレーキレバー３
０と２本のブレーキロッド３１（図３）とからなる駐車
ブレーキも装備されている。駐車ブレーキレバー３０
を、図２における水平右方向に操作することにより、ブ
レーキロッド３１の先端が駆動輪８のリム８ａ（図１）
の間に挿通されて、駐車ブレーキがかかる。

【００１３】次に、上記ハンドル６と、バックパイプ４
の内部の構造とについて、図４〜図１０を参照してさら
に詳細に説明する。図４は、図１から、ハンドル６とバ
ックパイプ４の一部とを抜き出して拡大した一部断面図
を含む側面図である。図４において、ハンドル６の操作
レバー６１は、バックパイプ４に内挿される垂直部６１
ａと、この垂直部６１ａの上端から後方に曲げられた傾
斜部６１ｂとにより構成されている。操作レバー６１
は、バックパイプ４に固定されたピン１５を中心軸とし
て、バックパイプ４との隙間Ｘ（例えば前後それぞれ４
ｍｍ程度）の範囲内で車体の前後方向に揺動可能に保持
されている。操作部６２に押し操作力が付与されると、
操作レバー６１の垂直部６１ａはピン１５を中心として
反時計回り方向に揺動（回動）し、操作部６２に引き操
作力が付与されると、操作レバー６１の垂直部６１ａは
ピン１５を中心として時計回り方向に揺動（回動）す
る。

【００１４】図５は、図４におけるＶ方向から、ハンド
ル６の操作レバー（左側）６１と操作部６２との接続部
を見た断面図である。図において、操作部６２の端部に
はロッドエンド６２２が取り付けられている。一方、ね
じ６１１は、カップワッシャ６１２を介して、ロッドエ
ンド６２２の端部を貫通した状態で、２個のナット６１
３により操作レバー６１の端部に固定されている。従っ
て、操作部６２は、ねじ６１１を中心軸として、操作レ
バー６１に対して揺動（回動）自在な状態に保持されて
いる。車体の右側の操作レバー６１と操作部６２との接
続部も、これと左右対称な同様の構造である。従って、
左右の操作レバー６１は、操作部６２の左側及び右側に
それぞれ付与された操作力に応じて、互いに独立して揺
動する。

【００１５】図６は、図４におけるVI部の内部構造を示
す断面図である。図６において、操作レバー６１の下端
部には、操作レバー６１の先端部材として、断面形状が
略Ｓ字状のばね受け部材１６が取り付けられている。ば
ね受け部材１６の２つの凹部１６ａ及び１６ｂにはそれ
ぞれ、同一の圧縮ばね１７及び１８が取り付けられてい
る。圧縮ばね１７は、操作レバー６１がピン１５（図
４）を中心として時計回り方向に揺動するように付勢
し、圧縮ばね１８は逆に、操作レバー６１がピン１５を
中心として反時計回り方向に揺動するように付勢してい
る。圧縮ばね１７及び１８の取付位置は、互いに上下方
向にシフトしており、ピン１５からばねの力が作用する
位置までの距離に関して、圧縮ばね１８の方が、圧縮ば
ね１７より長い。従って、操作レバー６１を反時計回り
方向に揺動させようとするモーメントｍ_ｆが、時計回り
方向に揺動させようとするモーメントｍ_ｒを上回る。こ
の差（ｍ_ｆ−ｍ_ｒ）は、傾斜部６１ｂの存在により重心
が後方に偏ったハンドル６が、自重により操作レバー６
１を時計回り方向に揺動させようとするモーメントｍ_ｇ
に等しくなるように設計されている。従って、操作部６
２に手を触れない状態では、操作レバー６１を両方向に
揺動させようとする力が拮抗して、操作レバー６１の垂
直部６１ａは垂直に支持され、バックパイプ４との隙間
Ｘ（図４）は、前後に等しく確保されている。

【００１６】上記ばね受け部材１６の下端部には、凹部
１６ｃが設けられ、この凹部１６ｃに駆動部材１９の球
状の頭部１９ａが係合している。ピン１５（図４）から
当該係合位置（操作レバー６１の作用点）までの距離
は、ピン１５から操作部６２までの距離とほぼ等しくな
るように設計されている。言い換えれば、操作レバー６
１の支点であるピン１５は、力点である操作部６２と、
作用点である係合位置とのほぼ中間点にある。従って、
操作部６２の操作ストロークと、操作レバー６１の作用
点の動作ストロークは、互いにほぼ等しい。

【００１７】上記駆動部材１９は、ロータリ型のポテン
ショメータ２０の回転軸２０ａによって軸支されてい
る。駆動部材１９と回転軸２０ａとは、駆動部材１９に
螺着されたねじ２１により互いに固定されている。ポテ
ンショメータ２０は、図６に示すバックパイプ４の裏側
から、取付板２２及び位置決め板２３等（詳細後述）を
介して取り付けられている。この取付板２２は縦長の形
状であり、上部がポテンショメータ２０を取り付ける部
分であり、下方に伸びた長手部分が、ねじ２４により、
バックパイプ４に取り付けられる部分である。なお、ポ
テンショメータ２０の回り止め２０ｂは、取付板２２に
設けられた凹部２２ｂに係合している。従って、ポテン
ショメータ２０は、取付板２２に対して回転規制されて
いる。ねじ２４を挿通させる孔２２ｃは、横に長い形状
であり、これにより、回転軸２０ａを中心として取付板
２２を時計回り方向又は反時計回り方向に所定範囲で自
在に回転させて取り付けることができる。従って、取付
板２２は、ポテンショメータ２０を車体に取り付ける際
若しくは取り付けた後の位置調整手段としての作用を有
する。ポテンショメータ２０は、図６に示すバックパイ
プ４の背面側から、樹脂製のカバー２５により覆われて
おり、このカバー２５は、ねじ２６によりバックパイプ
４に固定されている。

【００１８】図８は、図６に示すバックパイプ４の背面
側からカバー２５の内部のポテンショメータ２０等を見
た断面図である。また、図９は、図６に示すバックパイ
プ４の右側面側からポテンショメータ２０等を見た断面
図である。図８及び図９に示すように、ポテンショメー
タ２０に接続されたケーブル２７は、ゴムブッシング２
８を介してカバー２５の外へ導出され、制御部ケース９
（図２）に接続されている。ポテンショメータ２０の抵
抗値の変化に応じて、制御部ケース９内の制御部が、対
応する駆動部（この場合は、左駆動輪用）に電動アシス
ト力を発生させる。

【００１９】図１０は、ポテンショメータ２０の取付構
造を示す斜視図である。まず、ポテンショメータ２０の
回転軸２０ａ及びねじ部２０ｂを、取付板２２の孔２２
ａに挿通し、反対側から位置決め板２３、スプリングワ
ッシャ２９ｗ及びナット２９を通して、ポテンショメー
タ２０の回り止め２０ｂ（図６，図８）を凹部２２ｂに
係合させた位置でナット２９を締め付ける。これによ
り、ポテンショメータ２０は取付板２２に固定され、ポ
テンショメータ２０の本体部（回転軸２０ａ以外の部
分）は取付板２２に対して回転規制される。次に、回転
軸２０ａを、駆動部材１９の孔１９ｂに挿入し、ねじ２
１で固定する。次に、駆動部材１９の頭部１９ａを、駆
動部材１９の長さよりやや小さめの直径に形成されたバ
ックパイプ４の孔４ａをくぐらせるようにして通し、頭
部１９ａをばね受け部材１６（図６）に係合させる。こ
のとき、位置決め板２３は、孔４ａに密嵌され、回転軸
２０ａの軸心が所定位置に配置される。この状態で、ね
じ２４により、取付板２２をバックパイプ４に固定す
る。このとき、孔２２ｃが横長に形成されているため、
取付板２２は、下部の長手部分を回転操作することによ
り、回転軸２０ａを中心として所定範囲で回動可能であ
る。取付板２２の回動によりポテンショメータ２０の本
体部が回動するため、回転軸２０ａを回すことと同様の
調整が可能となる。これにより、ポテンショメータ２０
の抵抗値に基づく零点調整を行うことができる。

【００２０】以上の構成において、操作部６２に引き操
作力が付与されると、図７に示すように操作レバー６１
が揺動して、圧縮ばね１７が伸び、圧縮ばね１８が圧縮
される。駆動部材１９は反時計回り方向に回動して、ポ
テンショメータ２０の回転軸２０ａが所定量回転する。
一方、操作部６２に押し操作力が付与されると、図７に
示す状態とは左右対称に操作レバー６１が揺動して、圧
縮ばね１７が圧縮され、圧縮ばね１８が伸びる。駆動部
材１９は時計回り方向に回動して、ポテンショメータ２
０の回転軸２０ａが所定量回転する。いずれの場合も、
操作レバー６１の作用点は、操作部６２における操作ス
トロークにほぼ等しい動作ストロークを生じるので、ポ
テンショメータ２０の回転軸２０ａには十分な回転量が
与えられる。

【００２１】ポテンショメータ２０の回転軸２０ａに十
分な回転量が与えられることにより、ポテンショメータ
２０の抵抗値変化を大きくとることができる。従って、
抵抗値変化に基づく電圧変化の幅が大きくなるので、操
作力の検出精度が高くなる。また逆に、ポテンショメー
タ２０の回転軸２０ａに十分な回転量を与えつつも、こ
れに対する操作ストロークは小さい。従って、操作者に
対して、操作部６２が揺動しているとほとんど感じさせ
ることなく、ポテンショメータ２０の抵抗値変化を引き
出すことができる。これにより、操作の違和感なく、操
作力に正確に対応した電動アシスト力を発生させること
ができる。操作者が操作部６２から手を離すと、圧縮ば
ね１７又は１８により、操作レバー６１は元の垂直位置
に戻り、ポテンショメータ２０の抵抗値が中立値に復帰
する。

【００２２】なお、図４〜図１０は、車体の左側の構造
に関してのものであるが、車体の右側の構造は左右対称
の同様の構造である。従って、操作部６２の左右のグリ
ップ位置に付与された操作力に応じて、左右の各操作レ
バー６１に対応してそれぞれ設けられたポテンショメー
タ２０の抵抗値が変化する。制御部ケース９内の制御部
はこれを受けて、左右の駆動部に、操作力に対応した電
動アシスト力を発生させる。

【００２３】上記実施形態においては、操作レバー６１
の支点であるピン１５が、操作部６２と操作レバー６１
の作用点とのほぼ中間点にあるように構成したが、基本
的には、中間点から離れた位置であっても、操作部６２
と作用点との間にあればよい。操作レバー６１の揺動支
点であるピン１５が、操作部６２（力点）と作用点との
間にある場合、操作レバー６１の長さをＬ、操作部６２
からピン１５までの距離をｄ１、ピン１５から作用点ま
での距離をｄ２、操作部６２に付与される操作ストロー
クをＳ１、作用点に生じる動作ストロークをＳ２とする
と、 Ｓ２＝Ｓ１・（ｄ２／ｄ１） ．．．（１） となり、（ｄ１＋ｄ２）が、ほぼＬに相当する。一方、
同じ長さの操作レバー６１について、仮に、ピン１５が
操作レバー６１の下端部にあり、作用点がピン１５より
上方にあるとすれば、操作部６２からピン１５までの距
離ｄ１が、Ｌにほぼ等しくなる。従って、 Ｓ２＝Ｓ１・（ｄ２／Ｌ） ．．．（２） となる。（１）式と（２）式を比較すれば、（２）式は
Ｌの値が大きいため、ｄ２／Ｌの値を大きくすることは
困難であるが、（１）式ではそのような制約がなく、比
較的大きな値のｄ２／ｄ１を確保することが容易にな
る。従って、操作部６２と、操作レバー６１の作用点と
の間に、操作レバー６１の支点（ピン１５）を配置する
構成によれば、一定の操作ストロークに対して比較的大
きな動作ストロークを確保して、ポテンショメータ２０
による操作力の検出に高い精度を得ることができる。ま
た、逆に言えば、一定の動作ストロークに対して操作ス
トロークを比較的小さく抑えることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１の電動車両の操作装置によれ
ば、一定の操作ストロークに対して比較的大きな動作ス
トロークを確保して、ポテンショメータによる操作力の
検出に高い精度を得ることができる。また、逆に言え
ば、一定の動作ストロークに対して操作ストロークを比
較的小さく抑えることができる。従って、操作ストロー
クが小さく、かつ、操作力検出の精度が高い操作装置を
提供することができる。

【００２５】請求項２の電動車両の操作装置によれば、
操作部の操作ストロークと、ポテンショメータを駆動す
る作用点の動作ストロークとが、ほぼ同一となり、操作
ストロークの抑制と、高い精度とを好適に両立させるこ
とができる。

【００２６】請求項３の電動車両の操作装置によれば、
ポテンショメータの取り付けの際若しくは取り付け後に
操作力検出の零点調整が可能になるので、便利である。

【００２７】請求項４の電動車両の操作装置によれば、
長手部分の操作により、位置調整手段を容易に回動させ
ることができるので、扱いやすい。

【００２８】請求項５の電動車両の操作装置によれば、
左右の操作力を個別に検出することができるので、左右
個別に電動アシスト力を発生させることができる。

【００２９】請求項６の電動車両の操作装置によれば、
重心が後方に偏った操作レバーに対して、同一のばねに
より垂直部を垂直に支持することができるので、部品
（ばね）の種類を低減することができ、部品コストも節
約できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による操作装置を装備した
電動車両の側面図である。

【図２】上記電動車両の背面図である。

【図３】上記電動車両の平面図である。

【図４】図１から、一部を抜き出して拡大した一部断面
図を含む側面図である。

【図５】図４におけるＶ方向から見た断面図である。

【図６】図４におけるVI部の内部構造を示す断面図であ
る。

【図７】図６に示す状態から操作レバーが揺動した状態
を示す断面図である。

【図８】図６に示すバックパイプの背面側からカバー内
部のポテンショメータ等を見た断面図である。

【図９】図６に示すバックパイプの右側面側からポテン
ショメータ等を見た断面図である。

【図１０】上記ポテンショメータの取付構造を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ 車体 ６ ハンドル １５ ピン １７，１８ 圧縮ばね ２０ ポテンショメータ ２０ａ 回転軸 ２２ 取付板 ６１ 操作レバー ６１ａ 垂直部 ６１ｂ 傾斜部 ６２ 操作部 ６１１ ねじ ６２２ ロッドエンド

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動車両に付与される操作力を検出する電
   動車両の操作装置であって、 所定の長さで車体に立設されるとともに、車体の前後方
   向に所定範囲で揺動可能な操作レバー、及び、この操作
   レバーの上部に設けられ、操作力が付与される操作部を
   有するハンドルと、 前記操作レバーの揺動支点より下方に配置され、当該揺
   動支点より下方にある前記操作レバーの作用点によって
   駆動されるロータリ型のポテンショメータとを備えたこ
   とを特徴とする電動車両の操作装置。
2. 【請求項２】前記揺動支点は、前記操作部から前記作用
   点までの距離のほぼ中間点にある請求項１記載の電動車
   両の操作装置。
3. 【請求項３】前記ポテンショメータの回転軸に対して当
   該ポテンショメータの本体部を回転可能に電動車両の車
   体へ取り付ける位置調整手段を設けた請求項１又は２記
   載の電動車両の操作装置。
4. 【請求項４】前記位置調整手段は、前記ポテンショメー
   タの本体部を固定させる部分と、回転操作可能であって
   電動車両の本体部へ取り付けられる長手部分とを有する
   取付板である請求項３記載の電動車両の操作装置。
5. 【請求項５】前記操作部は、電動車両の左右に立設され
   た前記操作レバーの上端部同士を水平に連結するととも
   に、連結部において各操作レバーに対して揺動可能であ
   り、前記ポテンショメータは各操作レバーに対してそれ
   ぞれ設けられている請求項１又は２記載の電動車両の操
   作装置。
6. 【請求項６】前記操作レバーは垂直部と、この垂直部の
   上端から車体後方に曲げられた傾斜部とを有し、前記垂
   直部は、これを前方及び後方にそれぞれ揺動させる方向
   に付勢する第１のばね及び第２のばねによって支持され
   ており、前記操作レバーの揺動支点からばねの力が作用
   する位置までの距離に関して、前記第１のばねの方が前
   記第２のばねより所定距離長くなるように配置されてい
   る請求項１記載の電動車両の操作装置。