JP2006102003A - 小型電動車両の緊急停止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】つねに安全かつ適性作動を保証し、組立性および耐久性等を向上し得る小型電動車両の緊急停止装置を提供する。
【解決手段】車輪および運転者シートを取り付けた車体フレームに電動モータおよびバッテリを搭載し、電動モータによって車輪を駆動する。アクセルレバー１７の動きを電気信号に変換するためのアクセル信号変換機構を有するアクセル機構部１９が、操向ハンドル１１に対して揺動可能に支持され、アクセルレバー１７がアクセルレバー軸２１のまわりに回動する際、アクセルレバー１７が設定ストローク以上に操作されたときアクセル機構部１９がその支軸２０のまわりを揺動し、緊急停止検出スイッチ２８が作動する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、特に高齢者や足の不自由な人の利用に供する三輪または四輪の小型電動車両における緊急停止装置に関する。

この種の小型電動車両はセニアカー（Ｒ）等と呼ばれ、高齢者等の足代わりになるものとして極めて利用価値が高い。かかる小型電動車両の基本構成において、車輪および運転者が着座するシートを取り付けた車体フレームに電動モータおよびバッテリを搭載する。そして、電動モータによって車輪が駆動される。

また、たとえば車体後部のシートの前方には搭乗者が足を載せるためのフロアが設けられ、さらにその前方に前輪を操舵するステアリングシャフトが立設される。ステアリングシャフトの上端にはハンドルが取り付けられ、運転者はシートに着座して該ハンドルを操作するようになっている。

ここで、この種の小型電動車両ではハンドルに設けたアクセル機構にとっさの場合に使用できる緊急停止機構が設けられている。たとえば特許文献１に記載の電動車の操作装置では、ハンドルグリップを握った状態でアクセルレバーを容易に操作し得る構造を備えている。また、特許文献２に記載の小型電動車ではレバー操作の延長方向に緊急停止機構が備わっており、極めて使い易いものとなっている。

さらに、特許文献３や特許文献４にはアクセルがレバー回転軸中心に回転し、緊急停止操作はそのレバーを車体後方に引っ張ることにより行われる。

特許第２８０１６０６号公報 特許第３１７０２９７号公報 特開平９−１５０６４４号公報 特開２０００−５１２７６号公報

しかしながら、たとえば特許文献１に記載のものにあっては、アクセル操作の回転軸と緊急停止機構の回転軸が完全に一致しているため、その緊急停止機構が作動し易くなり、そのままでは予期せずに車体に振動等が加わった際、緊急停止してしまう場合がある。

また、特許文献３や特許文献４に記載のものでは、緊急の際に手で握った場合には緊急停止機構が有効に作動するが、突っ張ってしまうと緊急停止が有効に働かない。さらに、緊急停止操作のためにはアクセルレバーを手で予め握っておく必要があり、使用者や使用状況が限定されざるを得ない。また、この方式では車体構造も限定されることになり、すなわちハンドルは略水平状態に配置され、緊急停止機構は車体前後方向の操作により行われる。

本発明はかかる実情に鑑み、つねに安全かつ適性作動を保証し、組立性および耐久性等を向上し得る小型電動車両の緊急停止装置を提供することを目的とする。

本発明による小型電動車両の緊急停止装置は、車輪および運転者シートを取り付けた車体フレームに電動モータおよびバッテリを搭載し、前記電動モータによって前記車輪を駆動するようにした小型電動車両における小型電動車両の緊急停止装置であって、アクセルレバーの動きを電気信号に変換するためのアクセル信号変換機構を有するアクセル機構部が、操向ハンドルに対して揺動可能に支持され、前記アクセルレバーがアクセルレバー軸のまわりに回動する際、前記アクセルレバーが設定ストローク以上に操作されたとき前記アクセル機構部がその支軸のまわりを揺動し、緊急停止検出スイッチが作動するようにしたことを特徴とする。

また、本発明の小型電動車両の緊急停止装置において、前記アクセル機構部は、前記操向ハンドルと一体に固定された支持板上に前記支軸を介して支持され、前記アクセルレバー軸と前記支軸とを相互に平行に配置し、前記アクセルレバーの押下げ操作で車速が増速するように設定されることを特徴とする。

また、本発明の小型電動車両の緊急停止装置において、前記アクセルレバーのフルストローク時における該アクセルレバーの操作部上面と、前記操向ハンドルの握り部上面とが略水平になるように設定する一方、前記アクセルレバーの操作部をさらに押下げ操作することで前記緊急停止検出スイッチが作動することを特徴とする。

また、本発明の小型電動車両の緊急停止装置において、前記アクセルレバーのフルストローク時における前記アクセルレバーの前記操作部および前記操向ハンドルの前記握り部のそれぞれ中心を通る仮想軸線と、前記アクセルレバーの前記操作部および前記アクセル機構部の前記支軸のそれぞれ中心を通る軸線とがなす第１の交差角度が、前記仮想軸線と前記アクセルレバーの前記操作部および前記アクセルレバー軸のそれぞれ中心を通る軸線とがなす第２の交差角度よりも鋭角度になるように、前記アクセル機構部の前記支軸を配置することを特徴とする。

また、本発明の小型電動車両の緊急停止装置において、前記アクセル機構部を前記支持板から離間する方向に常時付勢するリターンスプリングが装着されることを特徴とする。

また、本発明の小型電動車両の緊急停止装置において、前記運転者シート前方の車両前部に前記操向ハンドルを有し、該操向ハンドルの中央部より車幅方向少なくともいずれか一方側に前記アクセルレバーが延設されることを特徴とする。

本発明によれば、先ず組立て上、アクセルレバーおよびアクセルレバー軸とアクセル信号変換機構とを一体のアクセル機構部に形成し、これにより予組付けが可能になり、組立て性が向上する。

また、通常操作時と緊急停止時のアクセルレバーの操作方向を異ならせ、アクセルレバーの操作部をハンドルグリップにより接近して配置することができ、コンパクト化等に有利である。また、これにより緊急停止機構が不用意に作動するのを防止するとともに、緊急停止時の動作方向が通常操作時の延長上にあるようにすることで、咄嗟の場合にも迅速に対応操作することができ、高い安全性を保証することができる。

以下、図面に基づき、本発明による小型電動車両の緊急停止装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る小型電動車両の全体構成を示す側面図、図２は正面図、図３は平面図である。小型電動車両１００において、車体フレーム１０１に左右一対の前輪１０２および左右一対の後輪１０３が、サスペンションを介して支持される。車体フレーム１０１はその一部を除き、前部カバー１０４、レッグシールド１０５、フロア１０６および後部カバー１０７等からなる樹脂製カバーによって覆われる。

車体後部において概略箱状もしくは箱型の後部カバー１０７が上方に突設され、後部カバー１０７の内側には後輪１０３を駆動するための駆動モータ１０８や駆動モータ１０８の出力を車軸１０９に伝達するギヤユニット１１０（図２あるいは図３等参照）、さらにバッテリおよびその充電器等を含む動力装置が収容されている。この動力装置は、制御装置により制御されるようになっている。

後部カバー１０７の上側には、車体フレーム１０１からたとえば門型に立ち上がるブラケット１１１を介して、搭乗者が着座するシート１１２が搭載される。シート１１２はシートクッション１１３とシートバック（背もたれ）１１４を含み、後部カバー１０７上で水平方向に旋回可能に支持される。なお、この旋回角度は車体センタから左右にたとえば４５度および９０度等に設定され、シートクッション１１３の両側部に付設された操作レバー１１５の操作で適宜旋回させることができる。

さらに、シートバック１１４の両側部にはアームレスト１１６が設けられ、各アームレスト１１６は、支点１１７のまわりに回動可能に支持される。各アームレスト１１６の側面にはそれぞれウィンカ１１８が配設される。また、シートバック１１４の背面には、後述するように把持部１１９が設けられる。

レッグシールド１０５は車体前部で上方に突設され、シート１１２に着座した搭乗者の脚まわりを風等があたらないように保護する。レッグシールド１０５の内部には前輪１０２を操舵するためのステアリングシャフト１２０が立設されており、該ステアリングシャフト１２０の上端には、後述するハンドルユニット１０が回動可能に取り付けられる。運転者は図１に示されるように、シート１１２に着座してハンドルユニット１０を操作するようになっている。また、ハンドルユニット１０の適所には、左右一対のバックミラー１２１がステー１２２を介して支持される。

レッグシールド１０５の前面部には収納籠もしくはキャリヤケース１２３が装架され、該キャリヤケース１２３を適宜物入れとして使用することができる。なお、キャリヤケース１２３の下方適所にヘッドライトが取り付けられる。

ここで、本発明に係る小型電動車両１００において、ハンドルユニット１０の具体的構成例について説明する。車体前部に立設されたステアリングシャフト１２０の上部は、図１のように後方へ適度に傾斜しており、その上端にハンドルユニット１０が支持される。また、シート１１２の前方に位置するハンドルユニット１０は、水平から運転者側へ適度に傾斜して配置される。

図４に示されるようにハンドル１１は概略ループ状に形成され、後述するハンドルベースを介してその中央部付近で（図５）、ステアリングシャフト１２０によって下側から支持される。ハンドル１１の前後をまたいで中央に、各種コントロールスイッチ等を搭載したスイッチボックス１２が設けられる。スイッチボックス１２の略平坦な上面には、最大速度設定スイッチ１３、前進・後進切替えスイッチ１４および左右ウィンカスイッチ１５ａ，１５ｂが中央部前後方向に沿って配置される。また、スイッチボックス１２の上面前部には、各種表示ランプが点灯するようにしたインジケータ１６が列設される。

スイッチボックス１２の内部には後述するアクセル機構部が収容され、アクセルレバー１７と相俟ってアクセル操作を行い得るようになっている。この実施形態ではスイッチボックス１２の両側に左右一対のアクセルレバー１７を備え、いずれのアクセルレバー１７でもアクセル操作可能になっている。

図６は、アクセル機構部まわりを示している。ここで、ハンドル１１は内部のパイプ材１１Ａの外側にハンドルグリップ１１Ｂが外嵌する２重構造を有し、中央部前後にハンドルベース１８（支持板）が架け渡され、ハンドル１１と一体的に結合している。ハンドルベース１８は前述のようにステアリングシャフト１２０と結合しており、したがってハンドル１１の操作でステアリングシャフト１２０を回転し、これにより操舵機構（図示せず）を介して左右の前輪１０２を操舵することができる。

ハンドルベース１８上内側にアクセル機構部１９全体が、支軸２０を介して回動可能に支持される。なお、アクセル機構部１９の回動角度は後述するように、緊急停止装置を作動させるに足れば十分であり、実際にはその可動範囲は数度程度である。アクセル機構部１９には左右方向にアクセルレバー軸２１が回転可能に支持され、アクセル機構部１９から延出する各アクセルレバー軸２１の端部にはアクセルレバー１７が取り付けられる。アクセルレバー１７はアクセルレバー軸２１のまわりに回動する。通常操作では図５のように、実線で示される初期位置（アクセル全閉位置）と２点鎖線で示される回動位置（アクセル全開位置）の間を往復動する。

アクセルレバー軸２１にはドライブギヤ２２が取り付けられ、ドライブギヤ２２はドリブンギヤ２３と噛合する。ドリブンギヤ２３の軸２４はポテンショメータ２５に連結し、したがってアクセルレバー軸２１の回転によりドライブギヤ２２およびドリブンギヤ２３を介して、その回転量に応じてポテンショメータ２５が駆動される。ポテンショメータ２５の出力はメインコントローラ（図示せず）に送出され、このメインコントローラからの制御信号により駆動モータ１０８が駆動されるようになっている。

アクセルレバー軸２１にはまた、リターンスプリング２６が装着されている。リターンスプリング２６はその弾力により、アクセルレバー軸２１、したがってアクセルレバー１７をその初期位置方向へ回動付勢する。アクセルレバー１７に入力がない限り、初期位置に自動復帰するようになっている。この場合、アクセルレバー軸２１上にはストッパ２７（この例では略矩形状のプレート）が取り付けられている。ストッパ２７は図７に示されるように、その両端部２７ａ，２７ｂでハンドルベース１８に当接し、それぞれの当接位置でアクセルレバー１７の全閉位置および全開位置が規定される。

なおここで、上述したドライブギヤ２２、ドリブンギヤ２３、軸２４、ポテンショメータ２５、リターンスプリング２６およびストッパ２７の各部材は、アクセル信号変換機構を構成する。

前述したようにアクセル機構部１９は支軸２０を介して、ハンドルベース１８に対して回動もしくは揺動可能に支持される。詳しくは後述するものとするが、緊急停止時には図８のように支軸２０のまわりに回動することで、ハンドルベース１８（あるいはハンドル１１）に対して傾動する。なお、通常操作時にはアクセル機構部１９は、後述するリターンスプリングによりハンドルベース１８と略平行に保持される。

アクセル機構部１９の端部（運転者側）には図８等に示されるように、その接点２８ａがハンドルベース１８もしくはその付属物に接触することにより作動するスイッチ２８が設けられており、スイッチ２８の作動でアクセル機構部１９の傾動を検出することができる。スイッチ２８の出力はメインコントローラに送出され、このメインコントローラからの制御信号により駆動モータ１０８の電磁ブレーキが作動して車両が停止するようになっている。なお、アクセル機構部１９の下面にはリターンスプリング２９が装着されていて、傾動したアクセル機構部１９を元の状態（位置）に復帰させることができる。

さて、上記構成の小型電動車両１００の実使用において、シート１１２に着座した運転者は図１に示されるようにハンドルユニット１０のハンドル１１を持ち、あるいは軽く手を掛け、該ハンドル１１に装着されたアクセルレバー１７を操作することで車両を走行させることができる。すなわち、走行中のアクセル操作では図９のようにハンドルグリップ１１Ｂ（握り部）に手を置いた状態で、手指でアクセルレバー１７を軽く下方に押すことで走行することができる。その際、アクセルレバー１７の押し加減を適宜調節することで、増速あるいは減速しスピードがコントロールされる。

図８に示すように車両停車時にはアクセルレバー１７の操作部１７Ａ（手指で押す部分）は、点線で示される初期位置にあり、該操作部１７Ａを押すとアクセル信号変換機構を介してポテンショメータ２５からメインコントローラへ信号が送出され、その信号に応じて駆動モータ１０８が駆動される。そして、実線で示されるアクセル全開位置まで回動することで、そのときの最大速度が得られる。

ストッパ２７の端部２７ｂがハンドルベース１８に当接するアクセル全開位置で、アクセルレバー１７がフルストロークになるように設定されているが、このときアクセルレバー１７の操作部１７Ａの上面と、ハンドルグリップ１１Ｂの上面とが略水平になる。アクセルレバー１７をフルストロークからさらに押下げ操作することで、アクセル機構部１９がその支軸２０のまわりに２点鎖線のように揺動する。アクセル機構部１９の揺動によりスイッチ２８の接点２８ａがハンドルベース１８に接触し、スイッチ２８がＯＮしてアクセル機構部１９が傾動したことを検出することができる。スイッチ２８の出力はメインコントローラに送出され、このメインコントローラからの制御信号により駆動モータ１０８の電磁ブレーキが作動して車両が停止する。

このときアクセルレバー１７の操作部１７Ａは、図８の２点鎖線のように支軸２０を中心とする回動軌跡に沿って回動する。このようにアクセルレバー１７の回動中心が、アクセルレバー軸２１から支軸２０へシフトすることで、フルストロークに達するまでのアクセルレバー軸２１を中心とする回動軌跡よりも前方側の軌跡を通る。したがって、全開位置にあるアクセルレバー１７がハンドルグリップ１１Ｂ直近まで接近し、あるいは一部接するように設定しても、その後アクセルレバー１７がハンドルグリップ１１Ｂから逃げる軌跡とように支軸２０を配置することで、むやみに緊急停止機構が働かないようにしている。

すなわち、この実施形態では特に図８に示したように、アクセルレバー１７のフルストローク時におけるその操作部１７Ａおよびハンドル１１のハンドルグリップ１１Ｂのそれぞれ中心を通る仮想軸線Ａと、アクセルレバー１７の操作部１７Ａおよび支軸２０のそれぞれ中心を通る軸線Ｂとがなす第１の交差角度αが、仮想軸線Ａとアクセルレバー１７の操作部１７Ａおよびアクセルレバー軸２１のそれぞれ中心を通る軸線Ｃとがなす第２の交差角度βよりも鋭角度になるように、アクセル機構部１９の支軸２０が配置される。

支軸２０をこのように配置することで、前述のように通常操作時と緊急停止時でアクセルレバー１７の回動軌跡を変更する。すなわち、通常操作時と緊急停止時のアクセルレバー１７の操作方向を異ならせ、アクセルレバー１７の操作部１７Ａをハンドルグリップ１１Ｂにより接近して配置することができる。また、これにより緊急停止機構が不用意に作動するのを防止するとともに、緊急停止時の動作方向が通常操作時の延長上にあるようにすることで、咄嗟の場合にも迅速に対応操作することができる。

また、アクセル全開位置でアクセルレバー１７の操作部１７Ａの上面とハンドルグリップ１１Ｂの上面とが略水平になり、アクセルレバー１７をさらに押下げ操作することで緊急停止機構が作動する。このようにアクセルレバー１７の通常操作領域と緊急停止操作領域をハンドルグリップ１１Ｂ上面の上方とそれよりも下方の領域で分割することにより、この点でも緊急停止機構が不用意に作動するのを防止することができる。

ここで、アクセルレバー１７およびアクセルレバー軸２１とアクセル信号変換機構とを一体のアクセル機構部１９に形成し、これにより余組付けが可能になり、組立て性が向上する。
また、アクセルレバー軸２１およびアクセル信号変換機構を、緊急停止機構の支軸２０とは別体に構成したことで、アクセル機構部１９の耐久性を向上することができる。

以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
たとえば、本実施形態ではスイッチボックス１２の両側に左右一対のアクセルレバー１７を備えた例を説明したが、いずれか一方の側のみアクセルレバー１７を設けてもよい。
また、本発明は三輪または四輪の小型電動車両の他に、電動車椅子（モータチェアタイプ）に対しても有効に適用可能であり、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る小型電動車両の側面図である。 本発明の実施形態に係る小型電動車両の正面図である。 本発明の実施形態に係る小型電動車両の平面図である。 本発明の実施形態におけるハンドルユニットの外観斜視図である。 本発明の実施形態におけるハンドルユニットの側面図である。 本発明の実施形態におけるハンドルユニットの内部構造を示す平面図である。 本発明の実施形態におけるアクセル機構部まわりを示す側面図である。 本発明の実施形態における緊急停止機構の作用を示す側面図である。 本発明の実施形態におけるアクセルレバーの使用例を示す側面図である。

符号の説明

１０ ハンドルユニット
１１ ハンドル
１２ スイッチボックス
１７ アクセルレバー
１８ ハンドルベース
１９ アクセル機構部
２０ 支軸
２１ アクセルレバー軸
２２ ドライブギヤ
２３ ドリブンギヤ
２５ ポテンショメータ
２６ リターンスプリング
２７ ストッパ
２８ スイッチ
２９ リターンスプリング
１００ 小型電動車両
１０１ 車体フレーム
１０２ 前輪
１０３ 後輪
１０４ 前部カバー
１０５ レッグシールド
１０６ フロア
１０７ 後部カバー
１０８ 駆動モータ
１０９ 車軸
１１０ ギヤユニット
１１２ シート
１１３ シートクッション
１１４ シートバック
１１６ アームレスト
１１８ ウィンカ
１１９ 把持部
１２０ ステアリングシャフト
１２１ バックミラー
１２３ キャリヤケース

Claims (6)

1. 車輪および運転者シートを取り付けた車体フレームに電動モータおよびバッテリを搭載し、前記電動モータによって前記車輪を駆動するようにした小型電動車両における小型電動車両の緊急停止装置であって、
   アクセルレバーの動きを電気信号に変換するためのアクセル信号変換機構を有するアクセル機構部が、操向ハンドルに対して揺動可能に支持され、前記アクセルレバーがアクセルレバー軸のまわりに回動する際、前記アクセルレバーが設定ストローク以上に操作されたとき前記アクセル機構部がその支軸のまわりを揺動し、緊急停止検出スイッチが作動するようにしたことを特徴とする小型電動車両の緊急停止装置。
2. 前記アクセル機構部は、前記操向ハンドルと一体に固定された支持板上に前記支軸を介して支持され、前記アクセルレバー軸と前記支軸とを相互に平行に配置し、前記アクセルレバーの押下げ操作で車速が増速するように設定されることを特徴とする請求項１に記載の小型電動車両の緊急停止装置。
3. 前記アクセルレバーのフルストローク時における該アクセルレバーの操作部上面と、前記操向ハンドルの握り部上面とが略水平になるように設定する一方、前記アクセルレバーの操作部をさらに押下げ操作することで前記緊急停止検出スイッチが作動することを特徴とする請求項１または２に記載の小型電動車両の緊急停止装置。
4. 前記アクセルレバーのフルストローク時における前記アクセルレバーの前記操作部および前記操向ハンドルの前記握り部のそれぞれ中心を通る仮想軸線と、前記アクセルレバーの前記操作部および前記アクセル機構部の前記支軸のそれぞれ中心を通る軸線とがなす第１の交差角度が、前記仮想軸線と前記アクセルレバーの前記操作部および前記アクセルレバー軸のそれぞれ中心を通る軸線とがなす第２の交差角度よりも鋭角度になるように、前記アクセル機構部の前記支軸を配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の小型電動車両の緊急停止装置。
5. 前記アクセル機構部を前記支持板から離間する方向に常時付勢するリターンスプリングが装着されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の小型電動車両の緊急停止装置。
6. 前記運転者シート前方の車両前部に前記操向ハンドルを有し、該操向ハンドルの中央部より車幅方向少なくともいずれか一方側に前記アクセルレバーが延設されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の小型電動車両の緊急停止装置。

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