JP2006103553A - Compact electric vehicle - Google Patents
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Abstract
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小型電動車両に関する。 The present invention relates to a small electric vehicle for use by an elderly person or a person with reduced mobility.
小型電動車両は、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、例えば車体後部に乗員が着座するシートが設置され、その下方に駆動輪としての後輪が配設される。シートの前方下部には乗員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ための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、乗員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。 Small electric vehicles are extremely useful as substitutes for elderly people. In the basic configuration of such a small electric vehicle, for example, a seat on which an occupant sits is installed at the rear of the vehicle body, and a rear wheel as a driving wheel is disposed below the seat. A floor for the occupant to put his / her feet on is provided in the lower front part of the seat, and a steering shaft for steering the front wheels is further provided in front of the floor. A handle is attached to the upper end of the steering shaft, and an occupant is seated on the seat and operates the handle.
この種の小型電動車両においては、対象ユーザが腕力の弱い高齢者等であることから、ハンドル操作を軽快に行うことができるように抵抗力を小さくするとともに、小回り旋回ができるように前輪の最大切れ角を大きくするのが一般的である。 In this type of small electric vehicle, since the target user is an elderly person with weak arm strength, the resistance of the front wheel is reduced so that the steering wheel operation can be performed lightly and the small turn is possible. In general, the cutting angle is increased.
その一方で、ハンドルを常に軽快に切ることができる構造では、特に比較的高速で走行しているようなときに動的安定性を損なうおそれがある。この点に鑑みて、特許文献1には、高齢者等の移動のために供される小型電動車において、電動アクチュエータを用いて、高速走行時や後進時にハンドル切れ角を規制する構成が開示されている。 On the other hand, the structure in which the steering wheel can always be turned lightly may impair dynamic stability, particularly when the vehicle is traveling at a relatively high speed. In view of this point, Patent Document 1 discloses a configuration in which a handle turning angle is regulated at the time of high-speed traveling or reverse traveling using an electric actuator in a small electric vehicle provided for movement of an elderly person or the like. ing.
しかしながら、特許文献1に開示されたものでは、電動アクチュエータ等を用いるため大型化、複雑化してしまい、コストアップの要因ともなる。 However, in the one disclosed in Patent Document 1, since an electric actuator or the like is used, the size and complexity of the device are increased, which causes a cost increase.
また、高速走行時であっても、ハンドル切れ角に規制がかかるまではハンドルを急に切ることができるため、動的安定性が向上するとはいえない。 Further, even during high-speed traveling, the steering wheel can be sharply cut until the steering angle is restricted, so it cannot be said that the dynamic stability is improved.
さらに、車速や前後進状態を検知する手段が必要となり、構成が複雑化するとともに、正確な車速を検知できない場合には有効に機能しないおそれがある。 Furthermore, a means for detecting the vehicle speed and the forward / rearward movement state is required, the configuration becomes complicated, and there is a possibility that the vehicle does not function effectively when the accurate vehicle speed cannot be detected.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、大型化、複雑化することのない構成で動的安定性を確保することのできる小型電動車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a small electric vehicle that can ensure dynamic stability with a configuration that does not increase in size and complexity.
本発明の小型電動車両は、乗員が着座するシートと、前記シートの前方下部に設けられたフロアと、前記フロアの前方に立設されたステアリングシャフトを含む操舵機構と、前記操舵機構により左右に揺動する左右の前輪と、駆動輪として設けられた後輪とを備えた小型電動車両であって、前記ステアリングシャフトと同軸上にステアリングダンパ機構を配設した点に特徴を有する。
また、本発明の小型電動車両の他の特徴とするところは、前記ステアリングダンパ機構は、前記ステアリングシャフトと同軸上に配置され、前記ステアリングシャフトと一体回転するカム部材と、前記ステアリングシャフトと同軸上に配置され、前記カム部材が前記ステアリングシャフトとともに前記操舵機構の直進状態から右又は左に回転すると前記ステアリングシャフトに沿って軸方向移動するカム受け部材と、前記カム受け部材の軸方向移動に対する緩衝作用を持つ緩衝器とを具備する点にある。この場合に、前記ステアリングダンパ機構は、前記カム受け部材の軸方向移動に対して前記操舵機構の直進状態に付勢力を与える付勢手段を更に具備するようにしてもよい。また、前記緩衝器は、前記カム受け部材の軸方向移動が低速のときに減衰力が小さく、高速のときに減衰力が大きくなる特性を有するようにしてもよい。
また、本発明の小型電動車両の他の特徴とするところは、前記ステアリングシャフトは、上部と下部とが連結部材を介して連結するとともに前記上部が前記シート側へ傾倒する構成とされ、前記ステアリングダンパ機構は、前記ステアリングシャフトのうち前記連結部材より下方位置に配設される点にある。
また、本発明の小型電動車両の他の特徴とするところは、前記操舵機構は、前記ステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトの回転が伝達されるタイロッド連結プレートと、前記各前輪を回転自在に、かつ、左右に揺動可能に支持する前輪ブラケットと、前記タイロッド連結プレートと前記各前輪ブラケットとを相互に連結するタイロッドとを含む点にある。この場合に、前記タイロッド連結プレート、前記前輪ブラケット、及び前記タイロッドは、前記フロアの前部下方に配置されるようにしてもよい。
A small electric vehicle according to the present invention includes a seat on which an occupant is seated, a floor provided at a lower front portion of the seat, a steering mechanism including a steering shaft standing in front of the floor, and left and right by the steering mechanism. A small electric vehicle including left and right front wheels that swing and a rear wheel provided as a drive wheel, characterized in that a steering damper mechanism is provided coaxially with the steering shaft.
Another feature of the small electric vehicle of the present invention is that the steering damper mechanism is disposed coaxially with the steering shaft, and is configured to be coaxial with the steering shaft, a cam member that rotates integrally with the steering shaft, and And a cam receiving member that moves axially along the steering shaft when the cam member rotates together with the steering shaft from the straight traveling state to the right or left, and a buffer for the axial movement of the cam receiving member. And a shock absorber having an action. In this case, the steering damper mechanism may further include an urging unit that applies an urging force to the straight movement state of the steering mechanism with respect to the axial movement of the cam receiving member. Further, the shock absorber may have a characteristic that the damping force is small when the axial movement of the cam receiving member is low, and the damping force is large when the cam receiving member is high speed.
Another feature of the small electric vehicle according to the present invention is that the steering shaft is configured such that an upper part and a lower part are connected via a connecting member and the upper part is inclined to the seat side. The damper mechanism is located at a position below the connecting member in the steering shaft.
According to another aspect of the small electric vehicle of the present invention, the steering mechanism is configured such that the steering shaft, a tie rod connecting plate to which rotation of the steering shaft is transmitted, the front wheels are rotatable, and And a front wheel bracket that is supported so as to swing right and left, and a tie rod that connects the tie rod connecting plate and the front wheel brackets to each other. In this case, the tie rod connecting plate, the front wheel bracket, and the tie rod may be disposed below the front portion of the floor.
本発明によれば、ステアリングシャフトと同軸上にステアリングダンパ機構を配設するようにしたので、ステアリングダンパ機構の設置スペースが小さくてすみ、大型化、複雑化することのない構成で動的安定性を確保することのできる小型電動車両を提供することができる。
特に、ステアリングダンパ機構が、ステアリングシャフトと同軸上に配置され、ステアリングシャフトと一体回転するカム部材と、ステアリングシャフトと同軸上に配置され、カム部材が回転するとカム部材のカムの作用によりステアリングシャフトに沿って軸方向移動するカム受け部材と、カム受け部材の軸方向移動に対する緩衝作用を持つ緩衝器とを具備する構成とし、緩衝器が、カム受け部材の軸方向移動が低速のときに減衰力が小さく、高速のときに減衰力が大きくなる特性を有するようにすれば、ハンドルを急に切ったときにはハンドル切れ角が規制され、ハンドルをゆっくりと切ったときにはハンドル操作は軽快なままで、ハンドル切れ角が規制されることもなく小回り旋回することができる。
According to the present invention, since the steering damper mechanism is disposed coaxially with the steering shaft, the installation space for the steering damper mechanism can be reduced, and dynamic stability can be achieved with a configuration that does not increase in size and complexity. Thus, it is possible to provide a small electric vehicle capable of ensuring the above.
In particular, the steering damper mechanism is disposed coaxially with the steering shaft, and is disposed on the same shaft as the steering shaft and the steering shaft. When the cam member rotates, the cam of the cam member causes the steering shaft to rotate. A cam receiving member that moves in the axial direction along with a shock absorber that has a buffering action against the axial movement of the cam receiving member, and the shock absorber has a damping force when the axial movement of the cam receiving member is slow. When the handle is sharply turned, the steering angle is restricted when the handle is suddenly cut, and the handle operation remains light when the handle is turned slowly. A small turn is possible without restricting the turning angle.
(第1の実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。図1は本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には、左右一対の前輪102及び左右一対の後輪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、及び後部カバー107等からなる樹脂製カバーにより覆われる。
(First embodiment)
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of a small electric vehicle according to the present embodiment, FIG. 2 is a front view, and FIG. 3 is a plan view. In the small
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や図3等参照)、さらにバッテリ及びその充電器等を含む動力装置が収容されている。
A substantially box-shaped or box-shaped
後部カバー107の上側には、車体フレーム101から例えば門型に立ち上がるブラケット111を介して、乗員が着座するシート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。この旋回角度は車体センタから左右に例えば45度及び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。
A
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、例えば小型電動車両100を手押しするときに把持することのできる把持部119が設けられる。
Furthermore,
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に着座した乗員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を操舵するための操舵機構200を構成するステアリングシャフト201が立設されており、該ステアリングシャフト201の上端にハンドルユニット120が回動可能に取り付けられる。乗員は、図1に示すように、シート112に着座してハンドルユニット120を操作するようになっている。また、ハンドルユニット120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。
The
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。
A storage box or
図4、5には、操舵機構200の構成を示す。車体フレーム101(図4、5では不図示)の前端にはブラケット202を介して左右2本のステアリングフレーム203が立設支持される。各ステアリングフレーム203の上部は、後述するステアリングシャフト201に合わせてシート112側へ適度に屈曲している。
4 and 5 show the configuration of the
ステアリングフレーム203の内側にはホルダ204を介してステアリングシャフト201が回転自在に保持される。ステアリングシャフト201は、上部と下部とがユニバーサルジョイント205を介して連結する構成とされ、上部がシート112側へ適度に傾倒している。これにより、フロア空間を広く確保するとともに、ハンドルユニット120を乗員の近くに位置させることができる。この場合に、ステアリングシャフト201は、シート112(座面)より上方位置にてシート112側へ傾倒するようにするのが好適である。
A
ステアリングシャフト201の上端にはハンドルユニット120が支持される。ハンドルユニット120は、ループハンドル124と、ループハンドル124の中央にて前後に架け渡すようにして設けられる操作ボックス125と、操作ボックス125の両側に配設される左右一対のアクセルレバー126と、主に駐輪用に用いられるブレーキレバー127とを備える。ハンドルユニット120は水平から乗員側へ適度に傾斜して配置され、無理に手を伸ばすことなくループハンドル124の所望位置を握ることができ、自然な姿勢でハンドル操作を行うことができる。
A
ステアリングシャフト201の下端付近では、左右のサスペンションアーム206が車幅方向中央部から外側へそれぞれ延設される。各サスペンションアーム206は、その前後において、車体フレーム101(図4、5では不図示)に固定されるサスペンションアームブラケット207(後側のサスペンションアームブラケットは不図示)によって上下方向に揺動可能に支持される。
In the vicinity of the lower end of the
各サスペンションアーム206の先端にはコ字状のナックルアーム208(前輪ブラケット)がキングピン209を介して左右に揺動可能に軸支され、ナックルアーム208から水平方向に延設される車軸210に前輪102が回転自在に支持される。ブラケット202の外側部にはサスペンションスプリング211を装架するためのブラケット212が固着し、ブラケット212とサスペンションアーム206との間にサスペンションスプリング211が装着される。
A U-shaped knuckle arm 208 (front wheel bracket) is pivotally supported at the tip of each
また、ステアリングシャフト201の下端後方にはカウンタ軸213が配置され、ステアリングシャフト201の下端に設けたギヤ201aとカウンタ軸213のギヤ213aとが噛合する。カウンタ軸213はタイロッド連結プレート214に固定されており、ステアリングシャフト201が右又は左に回転すると、カウンタ軸213を介してタイロッド連結プレート214が右又は左に回動する。この場合に、タイロッド連結プレート214の回動限界は、ブラケット202の下方に配置されたストッパ215に当接するまでとなっている。
A
タイロッド連結プレート214と各ナックルアーム208とはタイロッド216を介して相互に連結する。これにより、ハンドル操作によりステアリングシャフト201が右又は左に回転すると、カウンタ軸213、タイロッド連結プレート214、タイロッド216、及びナックルアーム208を介して前輪102が右又は左に操舵されることになる。なお、ステアリングシャフト201のギヤ201aとカウンタ軸213のギヤ213aとのギヤ比を適宜選択することで、操舵角及び操舵力を適切に設定することができる。
The tie
図1に示すように、車体フレーム101は前上がりに傾斜し、すなわちフロア106も前上がりに傾斜し、フロア106の前部がステアリングシャフト201の近傍まで延設される。この場合に、タイロッド連結プレート214、ナックルアーム208、タイロッド216等はフロア106の前部下方に配置される。かかる構成により、タイロッド連結プレート214、ナックルアーム208、タイロッド216等に干渉することなくフロア106を広くすることができる。
As shown in FIG. 1, the
ここで、ユニバーサルジョイント205より下方位置にてステアリングシャフト201と同軸上にステアリングダンパ機構217が配設される。
Here, a
図6を参照して、ステアリングダンパ機構217の構成例について説明する。ステアリングダンパ機構217は、ステアリングシャフト201と同軸上に配置され、ステアリングシャフト201と一体回転する筒状のカムブラケット218と、カムブラケット218に固定された筒状のカム部材219と、ステアリングシャフト201と同軸上に配置され、カム部材219が回転するとカム219aの作用によりステアリングシャフト201に沿って軸方向移動する筒状のカム受け部材(カムフォロア)220と、カム受け部材220の軸方向移動に対して緩衝作用を持つ緩衝器221と、緩衝器221まわりに配設され、カム受け部材220の軸方向移動に対して操舵機構200の直進状態に付勢力を与えるコイルスプリング222とにより構成される。
A configuration example of the
カム部材219は筒状に形成され、その上面に少なくとも1つのカム219aが円弧に沿って設けられる。また、カム受け部材220も筒状に形成され、その内外側面及び下面に開口するカム受け凹部220aが形成されるとともに、該カム受け凹部220a内にカム219aが位置する。図6に示す例では、ステアリングシャフト201とともにカム部材219が操舵機構200の直進状態から左右いずれかの方向(矢印l、r)に回転して範囲Xを越えると、カム受け部材220がカム219aにより押し上げられてステアリングシャフト201に沿って軸方向移動する(矢印u)。
The
また、緩衝器221としては、具体的には図示しないが、例えばシリンダチューブ内にカム受け部材220に連係するピストンを摺動自在に組み込み、ピストンにより区画される圧力室間をオリフィスを介して連通する構成とした油圧作動式のものを用いればよい。この場合、図7に示すように、ピストンの移動(カム受け部材220の軸方向移動)が高速になるにつれて減衰力が大きくなる特性が得られる。すなわち、ステアリングシャフト201がゆっくりと回転するときには減衰力が小さく、急に回転するときには減衰力が大きくなる。
Although not specifically shown as the
上記構成とされた小型電動車両100において、図1に示すように、シート112に着座した乗員はハンドルユニット120のループハンドル124を持ち(或いは軽く手を掛け)、アクセルレバー126を操作することで、車両を走行させることができる。また、アクセルレバー126から手を離せば、アクセルレバー126は初期位置(アクセル全閉位置)に復帰し、車両を停止させることができる。
In the small
ここで、例えば車両の走行中にハンドル124を急に切ってステアリングシャフト201にトルクが入力されると、ステアリングシャフト201とともにカム部材219が一体回転する。そして、カム部材219が図6に示す範囲Xを越えて回転すると、カム受け部材220がカム219aにより押し上げられてステアリングシャフト201に沿って軸方向移動しようとする。ところが、緩衝器221は、カム受け部材220の軸方向移動が高速であるので、カム受け部材220に対して大きな減衰力を付与する。したがって、ハンドル操作に対して大きな抵抗力が作用し、ハンドル切れ角が規制されることになる。
Here, for example, when the
また、前輪102が受ける外乱によりステアリングシャフト201にトルクが入力される場合も同様に、カム受け部材220の軸方向移動が高速であるので、大きな減衰力が付与され、外乱の影響がハンドル側に伝わるのを防止する防振効果が発揮される。
Similarly, when torque is input to the
それに対して、ハンドル124をゆっくりと切ったときは、同様にカム部材219が図6に示す範囲Xを越えて回転すると、カム受け部材220がカム219aにより押し上げられてステアリングシャフト201に沿って軸方向移動しようとするが、この場合、緩衝器221は、カム受け部材221の軸方向移動が低速であるので、カム受け部材221に対して小さな減衰力しか付与しない。したがって、ハンドル操作は軽快なままで、ハンドル切れ角が最大になるまで規制されることもなく小回り旋回することができる。
On the other hand, when the
以上述べたように、ステアリングシャフト201と同軸上にステアリングダンパ機構217を配設したので、ステアリングダンパ機構217の設置スペースが小さくてすみ、特にステアリングダンパ機構217をステアリングシャフト201の回転を直線運動に変換して緩衝させる簡素な構成とすることにより、大型化、複雑化することのない構成で動的安定性を確保することのできる小型電動車両を提供することができる。
As described above, since the
(第2の実施形態)
第2の実施形態として、図8を参照して、ステアリングダンパ機構217の他の構成例について説明する。図8に示すものはカム受け凹部220aの形状を変更したものであり、基本的な構成要素は第1の実施形態で説明したものと同様であるので、同一の符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
As a second embodiment, another configuration example of the
図6に示したステアリングダンパ機構217では、範囲Xを越えるまでは減衰力が付与されず、範囲Xを越えたときにはじめて減衰力が段階的に付与され、その減衰力はカム部材219(すなわち、ステアリングシャフト201)の回転量によらず略一定である。
In the
それに対して、図8に示すステアリングダンパ機構217では、範囲Xを狭くするとともに、範囲Xを越えたときに、カム部材219(すなわち、ステアリングシャフト201)の回転量に応じて減衰力が無段階的に大きく付与されるようになっている。この場合は、例えばハンドル124を急に切ったときに、その操作量が大きいほど大きな減衰力(抵抗力)が付与されることになる。
On the other hand, in the
なお、図6、8に示したものは一例であり、カム219aやカム受け凹部220aの形状を適宜設定することにより、所望の緩衝特性を得ることができる。例えばカム受け凹部220aが複数段の階段形状を有するようにすれば、カム部材219(すなわち、ステアリングシャフト201)の回転量に応じて減衰力が複数段階的に大きく付与されるようになる。
6 and 8 are merely examples, and desired buffer characteristics can be obtained by appropriately setting the shapes of the
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。例えば緩衝器221は限定されるものではなく、直線緩衝器、回転緩衝器、蛇腹による空気圧緩衝器等、各種構造のものを用いることができる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated with embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention. For example, the
100 小型電動車両
102 前輪
103 後輪
106 フロア
112 シート
120 ハンドルユニット
200 操舵機構
201 ステアリングシャフト
203 ステアリングフレーム
205 ユニバーサルジョイント
206 サスペンションアーム
208 ナックルアーム
213 カウンタ軸
214 タイロッド連結プレート
216 タイロッド
217 ステアリングダンパ機構
218 カムブラケット
219 カム部材
220 カム受け部材
221 緩衝器
222 コイルスプリング
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ステアリングシャフトと同軸上にステアリングダンパ機構を配設したことを特徴とする小型電動車両。 A seat on which an occupant is seated; a floor provided at a lower front portion of the seat; a steering mechanism including a steering shaft erected in front of the floor; and left and right front wheels swinging left and right by the steering mechanism; A small electric vehicle having a rear wheel provided as a drive wheel,
A small electric vehicle characterized in that a steering damper mechanism is disposed coaxially with the steering shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004293982A JP2006103553A (en) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Compact electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004293982A JP2006103553A (en) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Compact electric vehicle |
Publications (1)
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---|---|
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ID=36373741
Family Applications (1)
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JP2004293982A Pending JP2006103553A (en) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Compact electric vehicle |
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JP (1) | JP2006103553A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010234904A (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Honda Motor Co Ltd | Steering damper device of saddle-riding type vehicle |
JP2013052706A (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Otani Zosen Kogyo Kk | Self-propelled cart |
TWI608959B (en) * | 2017-03-31 | 2017-12-21 | Shock-proof and anti-tilt structure of electric vehicle |
-
2004
- 2004-10-06 JP JP2004293982A patent/JP2006103553A/en active Pending
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