JP2006198048A - 電動ゴルフカート - Google Patents

Abstract

【課題】 発電機やモータコントローラ等の配置構成を工夫した電動ゴルフカートを提供する。
【解決手段】 バッテリを電源として駆動される走行モータと、バッテリを充電するエンジン駆動の発電機を備えた電動ゴルフカートにおいて、上部に燃料タンクが搭載された燃料タンク一体型の発電機から燃料タンク２７を分離し、燃料タンク２７が分離された発電機本体を含む発電装置２６を後部座席１１下に配置して、燃料タンク２７は発電機に対して後方上部に配置し、バッテリ２９は前部座席１０下の最上部に配置して、モータコントローラ２８を前部座席下の最下部に配置してフロア８面の下方に露出させた。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、ゴルフ場でプレーヤーやゴルフバック等を運搬する電動ゴルフカートに関するものである。

ゴルフ場のゴルフカートとしては、従来から種々のタイプのものが提供されている。例えば、手押しタイプから電動タイプあるいはエンジンを駆動力とした非乗用タイプと乗用タイプのものが多用されている。これらのうち、本願発明に係わる電動ゴルフカートは他の電動車とは異なり、コースに沿って走行するとはいえ、路面状態の不安定な広いエリアを各ホールのティーグランドやグリーン近傍等で発進と停止を頻繁に行いながら走行し、時にはリモコン操作により無人で運転されるものである。

ところで、従来の電動ゴルフカートは、電源としてはバッテリのみであって、自己充電装置を有しないものであった。しかも、ゴルフカートのバッテリも大きさ及び重量の面から自ずと制限があり、平均的な１ラウンド終了に要する電源容量に幾分かの余裕を持たせる程度であって、長時間プレーや特殊な走行運転時には電源容量に不足が生じることもあるが、コースにはプレー中に電源であるバッテリに充電する場所は設置されていないのが普通であり、電源容量不足で立ち往生を起こす可能性があった。そのため、バッテリ電源より電力を継続的に供給して走行させるために、ゴルフ場においてその日のラウンド、例えば１ラウンド終了後にカートハウスで夜の間に充電する必要があり、その日は走行させることができなくなる。

また、カートハウスで充電するとしても、通常、カートハウスにはゴルフカートに充電するための１台１台毎のステーションを設ける必要があり、ゴルフ場が保有するゴルフカートの全台数分のステーションを設置するには広い場所を必要とする。また、ステーションにカートの全台数を収納できない場合は、ステーション外のゴルフカートを対象に、カートハウス内で充電コードをカートまで引っ張らなければならず、他のカートが邪魔になり面倒であった。

更に、全カートを一度に充電するには大容量の電源を必要とするため、設備投資が必要となり、ゴルフ場の合理化を進めるための阻害要因でもあった。

このような問題を解決するために、電動ゴルフカートのバッテリ電源を充電するためのエンジン駆動の発電機をゴルフカートの本体部に具備した構成のものが提案されており、特許文献１には、前部座席下にバッテリを配置し、後部座席下に発電機を配置したものが提案されている。
特開２００２−１０３９９１号公報

ところで、通常のエンジン発電機は、上部に燃料タンクが搭載された燃料タンク一体型のものが一般的であり、このような燃料タンク一体型の発電機を座席下に配置すると、給油がし難いと共に、座席高さが高くなって乗員の足がカートフロア面に届かないなど不安定になり、危険である。

また、エンジン発電機は高温になると共にノイズを発生するので、その付近に走行モータを駆動制御するモータコントローラが配置されればカート誤動作の要因に繋がる。

そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、発電機やモータコントローラ等の配置構成を工夫した電動ゴルフカートを提供することを目的とするものである。

上記のような目的を達成するために、本願発明は、バッテリを電源として駆動される走行モータと、前記バッテリを充電するエンジン駆動の発電機を備えた電動ゴルフカートにおいて、上部に燃料タンクが搭載された燃料タンク一体型のエンジン発電機から燃料タンクを分離し、燃料タンクが分離されたエンジン発電機本体を座席下に配置したことを特徴とするものである。

さらに、前記発電機から分離した燃料タンクを発電機に対して後方上部に配置したことを特徴とするものである。

また、前部座席と後部座席を有し、前記発電機を後部座席下に配置し、前記バッテリと前記走行モータを駆動制御するモータコントローラを前部座席下に配置したことを特徴とするものである。

また、前記バッテリを前部座席下の最上部に配置し、前記モータコントローラを前部座席下の最下部に配置してフロア面の下方に露出させたことを特徴とするものである。

本願発明によれば、燃料タンクが分離されたエンジン発電機本体を座席下に配置したことにより、座席高さが高くなるのを抑制することができ、乗員の安全性等の向上を図ることができる。

さらに、燃料タンクを発電機に対して後方上部に配置したことにより、給油が容易になると共に、座席前方の足元等のスペースを確保することができ、且つ燃料を自由落下方式で発電機エンジンに供給することができるため、燃料供給のためのポンプを必要とせず、コスト削減の効果がある。

また、発電機を後部座席下に配置し、バッテリとモータコントローラを前部座席下に配置したことにより、モータコントローラが発電機エンジンと離れているため、発電機エンジンから発生するノイズの影響を抑制することができる。また、重量バランスも良くなる。

また、バッテリを前部座席下の最上部に配置し、モータコントローラを前部座席下の最下部に配置してフロア面の下方に露出させたことにより、定期的に交換が必要となるバッテリのメンテナンスが容易になると共に、モータコントローラを高温になる発電機エンジンから遠ざけ、風の循環が良いカート下方に露出して設置することで、モータコントローラの温度上昇を抑制することができる。

以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る電動ゴルフカートの外観斜視図、図２はその側面図、図３はその制御系構成を示すブロック図である。

図１，図２に示すように、本実施形態のゴルフカートは、左右各一対の前輪１及び後輪２により支えられた車体フレーム３の前下部と後下部にバンパー４，５を有し、車体フレーム３の前後をフロントカウル６及びリアカウル７により覆うと共に、これらの間に架設されたフロア８上に前部座席１０及び後部座席１１を設置し、フロントカウル６の内側に突出するステアリングシャフト１２に前部座席１０への着座姿勢で操作可能なステアリングホイール（ハンドル）１３を取り付けて構成されている。また、図示はしないが、車体前部には、走行路に埋設された誘導線の誘導電流を検出する左右一対の誘導センサや、誘導線の近傍に停止や速度制御等のために埋設されたマグネットを検出するマグネットセンサが取り付けられている。

前部座席１０及び後部座席１１には、それぞれシート１４，１５や肘当て１６，１７や背もたれ１８，１９が取り付けられている。

また、フロントカウル６とリアカウル７との間には、これらのそれぞれから上方に立設されたウインドウフレーム２０とルーフピラー２１により前部座席１０及び後部座席１１の上方を覆うルーフ板２２が支持されている。さらに、リアカウル７の後部には、ゴルフバッグを搭載するため後方斜め上方に傾斜させたバッグ受け２３がヒンジ２４やリンク機構２５により折り畳み可能に取り付けられている。

上記後部座席１１のシート１５の下には、通常の燃料タンク一体型のエンジン発電機から燃料タンクを分離したエンジン発電機本体や、発電機エンジン起動用のセルモータ等を含む発電装置２６が搭載されており、その後方上部に、発電機から分離した燃料タンク２７が設置されている。また、前部座席１０のシート１４の下には、走行モータ駆動制御用の多数のパワートランジスタ等を収納したモータコントローラ２８がその下面をフロア８面より下方に露出して設置され、その上側にバッテリ２９が搭載されている。

このようなゴルフカートは、リアカウル７の下側に搭載された図示しない走行モータにより後輪２を駆動し、フロントカウル６の下側に搭載された図示しない舵取り機構の動作により前輪１が操向されて走行する。前記ステアリングホイール１３は、手動走行時における前輪１の操向手段として用いられるものであり、コース内での所定の走行路に沿った自動走行中は、前輪１の操向が、走行路に埋設された誘導線の検出結果に応じて前記舵取り機構を動作させて行われることから、ステアリングホイール１３の操作は不要である。

上記電動ゴルフカートの制御系構成を図３により説明する。動力部であるモータ部は、走行モータ３０、メインブレーキ（ＭＢ）モータ３１、パーキングブレーキ（ＰＢ）モータ３２、自動／手動切替（ＨＭ）モータ３３、ステアリング制御（ＳＭ）モータ３４で構成している。

走行モータ３０の制御部３５には、前述したモータコントローラ２８に相当する走行モータ制御回路と電流検出回路が設けられている。また、メインブレーキモータ３１の制御部３６には、メインブレーキモータ制御回路と電流検出回路とブレーキ位置（ポジション）センサが設けられている。パーキングブレーキモータ３２の制御部３７には、パーキングブレーキモータ制御回路と電流検出回路が設けられている。自動／手動切替モータ３３の制御部３８には、自動／手動切替モータ制御回路と自動／手動検知スイッチが設けられている。ステアリング制御用モータ３４の制御部３９には、ステアリング制御用モータ制御回路が設られている。各モータはメインＣＰＵ（マイコン）４０により制御される。

一方、電源となるバッテリ２９は、電圧検出回路４１を介して動力系に接続されている。バッテリ２９の電圧を電圧検出回路４１で検出し、本実施形態において上記メインＣＰＵ４０とは独立して設けられた発電機制御ＣＰＵ４２の指令により発電機制御回路４３を介して発電装置２６の制御を行っている。

発電装置２６は、エンジン駆動の発電機２６ａと、発電機エンジンを起動するセルモータ２６ｂやチョーク制御部２６ｃや位置センサ２６ｄで構成している。位置センサ２６ｄは、発電機エンジンの回転数を測定するためのセンサで、回転数に応じて周期の異なるパルス信号を出力する。発電機２６ａからの発電出力はバッテリ充電器４４の端子に接続されている。

また、キースイッチ４５、発進／停止スイッチ４６、前／後検出スイッチ４７、前述したマグネットセンサが取り付けられたマグネットセンサ回路４８、エンコーダ４９、リモコン受信器５０、送信アンテナ５１ａや受信アンテナ５１ｂが取り付けられた衝突防止装置であるカートガード５１、ブレーキペダルを踏めばＯＮ，離せばＯＦＦとなるブレーキスイッチ５２等がメインＣＰＵ４０に接続されている。本実施形態においては、上記キースイッチ４５、発進／停止スイッチ４６、前／後検出スイッチ４７、マグネットセンサ回路４８、エンコーダ４９、リモコン受信器５０、ブレーキスイッチ５２からの各信号、及び前述した電圧検出回路４１からの電圧検出信号と、メインＣＰＵ４０からパーキングブレーキ（ＰＢ）制御部３７を介してＰＢモータ３２をＯＮ／ＯＦＦ制御するためのパーキングブレーキ信号と、自動／手動切替（ＨＭ）モータ３３の制御部３８からメインＣＰＵ４０に出力される自動／手動検知信号等が発電機制御ＣＰＵ４２にも入力されるように構成している。

また、ステアリング部の制御系は、前述した誘導センサが取り付けられたステアリング回路５３、前述のステアリングホイール（ハンドル）１３に連動されたトルクセンサ５４、ステアリング制御用モータ３４及びその制御部３９等を有し、トルクセンサ５４はステアリング操作量を検出する手段として配置されている。

このような構成の電動ゴルフカートの手動運転を行う場合には、図示しない自動／手動切替レバーを「手動」にすると、手動走行モードになり、通常の乗用ゴルフカートと同じようにハンドル１３を操作することにより、ハンドル１３の左方向または右方向への回転に応動するトルクセンサ５４のステアリング操作量を検出する手段が作動し、メインＣＰＵ４０を介してステアリング制御用モータ３４を左方向または右方向に回転させる。そして、ハンドル１３の操作量とアクセルやブレーキペダルの操作によって、プレーヤー自身による操作で前進，後進の運転ができる。

一方、自動走行する場合には、自動／手動切替レバーを「自動」にすると、自動走行モードとなる。そのとき、走行路に沿って埋設された誘導線に流れる誘導電流を誘導信号として左右の誘導センサで検出し、ステアリング回路５３によって増幅，検波した後、差動出力を得て、メインＣＰＵ４０に入力される。また、走行路に埋設されたマグネット配列による停止や速度制御情報等がマグネットセンサからマグネットセンサ回路４８を介してメインＣＰＵ４０に入力される。

そして、メインＣＰＵ４０の指令により自動操縦と自動加減速、自動停止を行いながら走行路に沿って走行する。さらに、リモコンまたはゴルフカート本体の発進／停止スイッチ４６の操作で任意の場所で発進，停止することもできる。また、前方方向の障害物や停止あるいは走行中の他のゴルフカ−トにおけるカートガード５１の送信アンテナ５１ａからの出力を自車のカートガード５１の受信アンテナ５１ｂにより検出したら衝突を防止するために自動的にパーキングブレーキ（ＰＢ）をかけて停止する等、各種安全装置により衝突等の危険を察知すると緊急停止する。

次に、本実施形態における発電機やバッテリ及びモータコントローラのより具体的な配置構成を図４〜図７の要部拡大図を用いて説明する。なお、前記図１，図２と同一部分には同一符号を用いている。

前述したように、後部座席１１のシート１５の下には、通常の燃料タンク一体型のエンジン発電機から燃料タンク２７を分離したエンジン発電機本体２６ａや、発電機エンジン起動用のセルモータ２６ｂ等を含む発電装置２６が搭載されており、その後方上部に、発電機から分離した燃料タンク２７が設置されている。

後部座席１１のシート１５の下に配置された発電装置２６は、図４に示すように、その下部側が後部座席１１下方に横架されたフレーム３ａ，３ａに形成された複数の発電機取付部３ｂに固定されている。

また、分離された燃料タンク２７は、図５に示すように、上記発電装置２６の後方上部にあって、２本のルーフピラー２１，２１間に配置され、それぞれの近傍に形成された複数の燃料タンク取付部２７ａに固定されている。この燃料タンク２７は片側の一部が側方に突出し、その突出部上面に給油口２７ｂが設けられて、容易に給油を行うことができるようになっている。

上記燃料タンク２７内に給油された燃料（ガソリン）は、図６に示すように、燃料チューブ２７ｃ，燃料コック２７ｄを介して発電装置２６の発電機エンジンに自然落下方式で供給されるように構成されている。

一方、前部座席１０のシート１４の下には、前述したように走行モータ駆動制御用の多数のパワートランジスタ等を収納したモータコントローラ２８がその下面をフロア８面より下方に露出して設置され、その上側（最上部）にバッテリ２９が搭載されている。従って、前部座席１０のシート１４を外して、バッテリ２９のメンテナンスを容易に行うことができるようになっている。

上記モータコントローラ２８は、図７に示すように、その下部側が前部座席１０下方に横架されたフレーム３ｃに形成された複数のモータコントローラ取付部３ｄに固定されている。このモータコントローラ２８には放熱板２８ａが取り付けられており、この放熱板２８ａが下方に露出して、温度上昇するモータコントローラ２８をフロア８の下方を流れる風により効率良く冷却することができるように構成されている。

以上のように、本実施形態においては、通常の燃料タンク一体型のエンジン発電機から燃料タンク２７を分離することにより車載レイアウトの自由度が図れ、燃料タンク２７が分離されたエンジン発電機２６ａを含む発電装置２６を後部座席１１のシート１５下に配置したことにより、後部座席１１の座席高さが高くなるのを抑制することができ、乗員の安全性等の向上を図ることができる。

また、分離した燃料タンク２７を上記発電装置２６のエンジン発電機２６ａに対して後方上部に配置したことにより、給油が容易になると共に、後部座席１１前方の足元等のスペースを確保することができ、且つ燃料を自由落下方式で発電機エンジンに供給することができるため、燃料供給のためのポンプを必要とせず、コスト削減の効果がある。

また、前述した特許文献１では、前部座席下にバッテリを配置し、後部座席下に発電機を配置することにより重量バランスを良くしているが、これに対して、本実施形態では、燃料タンク２７を後部座席１１の後方に配置することにより悪化する重量バランスが、モータコントローラ２８を前部座席１０下に配置することにより改善されて、重量バランスが良くなる。

さらに、モータコントローラ２８を前部座席１０下に配置しても、バッテリ２９が最上部となるように配置したので、発電機を有しない既存のバッテリ車（前部座席下はバッテリのみ）と同様のバッテリ搭載位置を実現できるため、定期的に交換が必要となるバッテリ２９のメンテナンスが容易になる。

また、モータコントローラ２８を高温になる発電機エンジンから遠ざけ、風の循環が良いカート下方に露出して設置することで、モータコントローラ２８の温度上昇を抑制することができる。さらに、発電機エンジンと離れているため、発電機エンジンから発生するノイズの影響を抑制することができる。

本願発明の一実施形態に係る電動ゴルフカートの外観斜視図。 その側面図。 その制御系構成を示すブロック図。 上記実施形態のカート後部を斜め下方から見た要部拡大図。 同じく、カート後部を斜め上方から見た要部拡大図。 同じく、カート後部を側方から見た要部拡大図。 同じく、カート前部を斜め下方から見た要部拡大図。

符号の説明

１ 前輪
２ 後輪
３ 車体フレーム
３ｂ 発電機取付部
３ｄ モータコントローラ取付部
６ フロントカウル
７ リアカウル
８ フロア
１０ 前部座席
１１ 後部座席
１３ ステアリングホイール（ハンドル）
２０ ウインドウフレーム
２１ ルーフピラー
２２ ルーフ板
２３ バッグ受け
２６ 発電装置
２６ａ 発電機
２６ｂ セルモータ
２６ｃ チョーク制御部
２６ｄ 位置センサ
２７ 燃料タンク
２７ａ 燃料タンク取付部
２７ｂ 給油口
２７ｃ 燃料チューブ
２７ｄ 燃料コック
２８ モータコントローラ
２８ａ 放熱板
２９ バッテリ
３０ 走行モータ
４０ メインＣＰＵ
４１ 電圧検出回路
４２ 発電機制御ＣＰＵ
４３ 発電機制御回路
４４ 充電器

Claims (4)

1. バッテリを電源として駆動される走行モータと、前記バッテリを充電するエンジン駆動の発電機を備えた電動ゴルフカートにおいて、
   上部に燃料タンクが搭載された燃料タンク一体型のエンジン発電機から燃料タンクを分離し、燃料タンクが分離されたエンジン発電機本体を座席下に配置したことを特徴とする電動ゴルフカート。
2. 前記発電機から分離した燃料タンクを発電機に対して後方上部に配置したことを特徴とする請求項１記載の電動ゴルフカート。
3. 前部座席と後部座席を有し、前記発電機を後部座席下に配置し、前記バッテリと前記走行モータを駆動制御するモータコントローラを前部座席下に配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動ゴルフカート。
4. 前記バッテリを前部座席下の最上部に配置し、前記モータコントローラを前部座席下の最下部に配置してフロア面の下方に露出させたことを特徴とする請求項３記載の電動ゴルフカート。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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