JP2014065355A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle.
買物等での荷物の搬送を容易にする機器として、例えば、特許文献1および特許文献2に記載されている電動車両が提案されている。
As an apparatus for facilitating the transportation of luggage in shopping or the like, for example, electric vehicles described in
この電動車両は、車体フレームと、車体フレームに配置された制御装置およびバッテリと、同じく車体フレームに取り付けられた電動機と、電動機の回転軸に取り付けられた車輪と、車体フレームから上方に向けて取り付けられた操作桿と、操作桿の上端部に設けられた操作装置と、を備える。 The electric vehicle is mounted on the body frame, a control device and a battery arranged on the body frame, an electric motor attached to the body frame, a wheel attached to the rotating shaft of the electric motor, and an upward direction from the body frame. And an operating device provided at the upper end of the operating rod.
操作装置には、操作者が把持する把持部が設けられている。そして、把持部を介して操作桿に作用する操作者からの指示に応じて、電動機の作動(車輪の回転)は制御される。このようにして、この電動車両は、操作者の意思に応じ、前進および後進などの動作を行う。 The operating device is provided with a gripping part that the operator grips. Then, the operation of the electric motor (wheel rotation) is controlled in accordance with an instruction from an operator acting on the operating rod via the gripping portion. In this way, the electric vehicle performs operations such as forward movement and reverse movement according to the intention of the operator.
ここで、車体フレーム(車両本体)には、制御装置、バッテリおよび車輪が取り付けられた電動機、ならびに操作桿が、様々な場所に取り付けられる。そのため、車両本体には、部位によって作用する力が異なる。そのため、車両本体は、作用する力に応じて強度設計が容易な構成とする必要がある。 Here, a control device, an electric motor to which a battery and wheels are attached, and an operating rod are attached to the body frame (vehicle body) at various places. Therefore, the force acting on the vehicle body varies depending on the part. For this reason, the vehicle main body needs to be configured so that the strength design is easy according to the acting force.
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、車両本体に作用する力に応じて強度設計が容易な車両本体を備える電動車両を提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to provide an electric vehicle including a vehicle main body whose strength design is easy according to the force acting on the vehicle main body.
上記の課題を解決するために、本発明の電動装置は、車両本体と、この車両本体に配置された制御装置と、同じくこの車両本体に配置されこの制御装置に電力を供給するバッテリと、同じくこの車両本体に配置され制御装置からの制御電力により作動する電動機と、この電動機の回転出力部に取り付けられた車輪と、この車両本体に設けられている操作桿と、この操縦桿の端部に設けられ、操作者が把持する把持部を有する操作装置と、を備える。 In order to solve the above problems, an electric device of the present invention includes a vehicle main body, a control device disposed in the vehicle main body, a battery that is also disposed in the vehicle main body and supplies power to the control device, and An electric motor disposed in the vehicle main body and operated by control power from a control device, wheels attached to a rotation output portion of the electric motor, an operation rod provided in the vehicle main body, and an end portion of the control rod And an operating device having a grip portion that is gripped by an operator.
そして、この車両本体は、操作桿が取り付けられるメインフレームと、メインフレームに対し離間して別個設けられ、制御装置およびバッテリが配置されるサブフレームと、メインフレームとサブフレームを連結する連結部材と、を備え、連結部材に電動機が取り付けられている。 The vehicle main body includes a main frame to which the operation rod is attached, a subframe that is provided separately from the main frame and in which the control device and the battery are disposed, and a connecting member that connects the main frame and the subframe. The motor is attached to the connecting member.
このように、操作桿が取り付けられるメインフレームと、制御装置およびバッテリが配置されるサブフレームとを別個独立して設けることにより、メインフレームおよびサブフ
レームは、操作桿により作用する力、または制御装置・バッテリの重量に応じて、それぞれの異なる力に応じて強度設計することが容易となる。さらに、メインフレームとサブフレームとの間に連結部材を設け、その連結部材に電動機を取り付けることにより、車輪が取り付けられた電動機からの力に応じて連結部材の強度設計を独立して行うことができる。
Thus, by providing the main frame to which the operating rod is attached and the sub-frame in which the control device and the battery are arranged separately and independently, the main frame and the sub frame have a force acting on the operating rod or the control device. -It becomes easy to design the strength according to each different force according to the weight of the battery. Furthermore, by providing a connecting member between the main frame and the sub-frame and attaching an electric motor to the connecting member, the strength of the connecting member can be independently designed according to the force from the motor to which the wheel is attached. it can.
本発明の電動移動装置は、車両本体に作用する力に応じて強度設計が容易な車両本体を備える電動車両を提供することができる。 The electric movement apparatus of the present invention can provide an electric vehicle including a vehicle main body whose strength design is easy according to the force acting on the vehicle main body.
次に、この発明の実施形態の電動車両(手押しハンディカート)1を図1および図2に基づき説明する。図1は、本発明の実施形態における電動車両1の斜視図である。図2は、本発明の実施形態における車両本体10(車両フレーム10)の斜視図である。
Next, an electric vehicle (hand-held handy cart) 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective view of an
図1に示すように、電動車両1は、車両本体としての車体フレーム10と、制御装置4と、バッテリ5と、コントローラボックス6と、電動機(7,8)と、電動機(7,8)に取り付けられた車輪(20,30)と、操作桿2と、操作装置9と、を主に備える。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、車体フレーム10は、メインフレーム11と、サブフレーム12と、第1連結部材としての連結プレート13と、第2連結部材としての連結プレート14と、補強部材15と、を主に備える。サブフレーム12は、メインフレーム11に対し離間して別部材により別個設けられ、連結プレート(13,14)により連結されている。
As shown in FIG. 2, the
メインフレーム11は、金属製の円管部材からなるセンターフレーム11aと、第1および第2サイドフレーム(11b,11c)を備える。第1サイドフレーム11bは、金属製の円管部材を屈曲形成してなり、一端部をセンターフレーム11aに固定されている。同様に、第2サイドフレーム11cも、金属製の円筒部材を屈曲形成してなり、一端部を第1サイドフレーム11bと反対側の位置にてセンターフレーム11aに固定されている。
The
サブフレーム12は、金属製の円管部材を屈曲形成してなり、両端部が連結プレート(13,14)に固定されている。サブフレーム12の先端部12aの底部にはキャスタ3が取り付けられている。
The
次に、図1に基づき、車体フレーム10への各部品(2,4,5,6,7,8)の配置・取付けについて説明する。
Next, the arrangement / attachment of each component (2, 4, 5, 6, 7, 8) to the
操作桿2は、金属製の円管部材から形成されている。そして、センターフレーム11aの上端側からセンターフレーム11a内に挿入配置されている。ここで、センターフレーム11aの端部11a1には、固定部材41が設けられている。そして、固定部材41により、操作桿2は、センターフレーム11aに対し所望の位置にて軸方向固定される。
The
操作桿2の端部2aには、操作装置9が設けられている。操作装置9は、操作者Hが把持する把持部9aを備えている。ここで、把持部9aは、操作桿2の軸線2Lに対し車両前方に配置されている。また、操作装置9には、把持部9aの下側に金属製の保護部材9gが設けられている。この保護部材9gにより、把持部9aを把持する操作者Hの手を外部からの物体の衝突等から保護することができる。なお、本実施形態では、把持部9aは、全体が線2Lに対し車両前方に配置されているが、把持部9aの一部が軸線2Lに対し車両前方に配置されてもよい。
An
車体フレーム10のサブフレーム12には、金属板より形成されたコントローラボックス6が取り付けられている。そして、コントローラボックス6内に制御装置4およびバッテリ5が内包されている。このように、コントローラボックス6を介して制御装置4およびバッテリ5は、サブフレーム12に配置される。
A
図2に示すように、車体フレーム10の両サイドに配置される連結プレート(13,14)には、電動機(7,8)を取り付けるための取付部(13a,14a)が連結プレート(13,14)に一体的に設けられている。そして、図1に示すように、取付部13aを介して電動機7は連結プレート13に取り付けられ、取付部14aを介して電動機8は連結プレート14に取り付けられる。
As shown in FIG. 2, attachment portions (13 a, 14 a) for attaching the electric motors (7, 8) are connected to the connection plates (13, 14) on the connection plates (13, 14) arranged on both sides of the
上記のように、車体フレーム10には、操作桿2、コントローラボックス6、車輪(20,30)が取り付けられた電動機(7,8)のように種々の部材が取り付けられる。本実施形態では、操作桿2が車体フレーム10に作用する力が大きいため、操作桿2が取り付けられるメインフレーム11を形成する円管を、他の円管に比して太い円管としている。
As described above, various members are attached to the
次に、図1、図6および図7に基づき電動車両1の配線・制御構造について説明する。
Next, the wiring / control structure of the
操作装置9には、メインスイッチ9f、操作スイッチ9eおよび力検出部9bが備えられている。そして、メインスイッチ9f、操作スイッチ9eおよび力検出部9bからの信号が信号線LSにより制御装置4に供給される。ここで、図6に示すように、信号線LSは、操作桿2内に螺旋配置されている。そのため、把持部9aの高さ調整のために操作桿9をメインフレーム11aに対し、軸線方向に出し入れした場合に信号線LSの挟み込みを適切に防止することができる。
The
バッテリ5は、制御装置4に電力を供給し、制御装置4は、操作スイッチ9eおよび力検出部9bからの信号に対応して電動機(7,8)に制御電力を供給する。ここで、制御装置4から電動機(7,8)への制御電力の供給は、電力線(LA,LB)により行われる。
The
メインスイッチ9fは、メインスイッチ9fに差し込まれたキー(図示せず)を所定の方向に回転させることにより、ON―OFF動作する。そして、キー(図示せず)によりメ
インスイッチ9fがON状態となると制御装置4を起動される。
The
操作スイッチ9eは、操作者の握る操作によりON状態となる。そして、操作スイッチ9eがON状態のときに、操作者が把持部9aを押し引きし、把持部9aに操作力が与えられると、この操作力が力検出部9bで検出され、検出された力信号に応じた制御電力が制御装置4から電動機(7,8)に供給される。
The
次に、図7に基づきコントローラボックス6の防水構造について説明する。
Next, the waterproof structure of the
コントローラボックス6には、防水接続壁6aと、分離壁6bが備えられている。また、コントローラボックス6内には、制御室6cと接続室6dが形成されている。ここで、制御室6cと接続室6dとは分離壁6bにより仕切られている。そして、制御室6c内に制御装置4とバッテリ5が配置されている。
The
防水接続壁6aには、信号線LSおよび電力線(LA,LB)を挿通させるための挿通孔(6f,6f,6f)が形成されている。そして、各挿通孔6fに対応する位置に各防水壁6eが取り付けられる。各防水壁6eは、防水接続壁6aと各防水壁6eの対向面間にそれぞれOリングOを配置し、ボルトS1およびナットS2により、防水接続壁6aに締結固定される。
The
各防水壁6eには、それぞれネジ締結コネクタCSが取り付けられている。ネジ締結コネクタCSのコネクタ本体CS1内には、それぞれ配線(LS,LA,LB)が挿通されている。そして、ナットCS3によりコネクタ本体CS1が防水壁6eに取り付けられ、ナットCS2によりコネクタ本体CS1内に配線(LS,LA,LB)が密閉状態にて取り付けられる。
A screw fastening connector CS is attached to each
各ネジ締結コネクタCSが接続室6d内に配策された配線(LS,LA,LB)は、制御装置4から接続室6d内に配策された配線(LS,LA,LB)と、コネクタCNにより電気的に接続される。
The wiring (LS, LA, LB) in which each screw fastening connector CS is arranged in the
次に、図3に基づき操作装置9における操作力検出構造について説明する。
Next, the operating force detection structure in the
操作力検出構造は、9cと、ベース部材9hと、回転ピン9iと、力検出部9bと、支持ピン9jと、作用ピン9kと、を備える。回動部9cは、把持部9aと樹脂部材にて一体成形されている。そのため、9cは、把持部9aに機械的に一体的に接続されている。
The operating force detection structure includes 9c, a
ベース部材9hは、操作桿2の端部2aに一体的に取り付けられている。回転ピン9iは、ベース部材9hに挿入係合されているとともに、両端は回動部9cに係合されている。そして、「回転ピン9i」と、「ベース部材9h」または「回動部9c」との係合部の少なくともいずれか一方は、回転自在に設定されている。そのため、回動部9cは、ベース部材9hに対し(回転ピン9iの)回転軸9d周りに回動可能に配置されている。すなわち、回動部9cは、ベース部材9hを介して操作桿2に回動可能に配置される。
The
また、力検出部9bは金属製の棒状体により形成され、表面には歪ゲージSGが取り付けられている。そして、力検出部9bの一端部は支持ピン9jにベース部材9hに搖動自在に軸支されている。また、力検出部9bの他端部は回動部9cに作用ピン9kにより回動部9cに取り付けられている。ここで、本実施形態では、回動部9cを支持する回転ピン9iと、力検出部9bを支持する支持ピン9jは、操作桿2の軸線2Lを挟んで配置されている。しかし、回転ピン9iと支持ピン9jの配置は上記に限られず、例えば、互いに軸線2Lに対し車両前方側または車両後方側にあってよい。
The
次に、図4および図5に基づき操作装置9における操作力検出構造の動作について説明する。
Next, the operation of the operating force detection structure in the
図4は、操作者Hが「押す力」の操作力を把持部9aに作用させたときの操作力検出構造の動作を示す。「押す力」の操作力が把持部9aに作用すると、回動部9cは、軸線9d周りに紙面視反時計周りに微小角度回動する。そして、回動部9cが微小角度回動すると、作用ピン9kより力検出部9bに力検出部9bを伸長させる伸長力が作用する。この伸長力により力検出部9bは伸長方向の歪が形成し、この歪が歪ゲージSGにより検出される。そして、この歪により把持部9aに作用する操作力が検出される。
FIG. 4 shows the operation of the operating force detection structure when the operator H applies an operating force of “pushing force” to the
一方、図5は、操作者Hが「引く力」の操作力を把持部9aに作用させたときの操作力検出構造の動作を示す。「引く力」の操作力が把持部9aに作用すると、回動部9cは、軸線9d周りに紙面視時計周りに微小角度回動する。そして、回動部9cが微小角度回動すると、作用ピン9kより力検出部9bに力検出部9bを圧縮させる圧縮力が作用する。この圧縮力により力検出部9bは圧縮方向の歪が形成し、この歪が歪ゲージSGにより検出される。そして、この歪により把持部9aに作用する操作力が検出される。
On the other hand, FIG. 5 shows the operation of the operating force detection structure when the operator H applies an operating force of “pulling force” to the
次に、図8および図9に基づき本実施形態にかかる電動車両1の左右に配置される電動機(7,8)および車輪(20,30)について説明する。なお、電動機7と電動機8、および車輪20と車輪30は、同一構造のため、一方(電動機7,車輪20)について以下説明する。
Next, the electric motors (7, 8) and wheels (20, 30) arranged on the left and right of the
図8に示すように、電動機7は、電動機本体7bと、回転出力部7aと、を主に備える。電動機本体7bは、内部にモータ(図示せず)と、回転センサ(図示せず)と、減速機(図示せず)を主に備えている。モータは、制御装置4から供給される制御電力により回転動作する。なお、上記の制御電力は、回転センサおよび力検出部からの信号に基づき制御される。そして、モータの回転動作は減速機により減速され、減速された回転出力が回転出力部7aから出力される。
As shown in FIG. 8, the
電動機7は、(車体フレーム10の)連結プレート13の取付部13aにネジS3で取り付けられている。そして、電動機7の回転出力部7aに車輪20がネジ(図示せず)により取り付けられている。
The
次に、図9に基づき電動機7の防水構造について説明する。
Next, the waterproof structure of the
図9に示すように電動機7のフロントブラケット7cの端部に略円筒形状のシールフォルダ7dが取り付けられている。シールフォルダ7dは、円筒形状の回転出力部7aを径方向外側から内包する位置に所定の空隙を配して設けられている。そして、この空隙部分にシール部材SEが設けられている。
As shown in FIG. 9, a substantially
シール部材SEは円環形状の本体部SE1が、シールフォルダ7dの内壁に圧入により固定されている。そして、シール部材SEのラビリンス部SE2が回転出力部7aの外壁に水密状態を保ちながら摺接する。
The seal member SE has an annular main body SE1 fixed to the inner wall of the
次に、図8に基づき車輪20の構造について説明する。
Next, the structure of the
図8に示すように、車輪20は、ホイール20aと、チューブ20b、タイヤ20cと、備える。ホイール20aは、取付部20dと、複数のスポーク20eと、を備える。取付部20dは、有底円筒形状(椀形状)をしており、円盤形状の底部20d1と、底部20
d1の外縁から一体に形成された円筒形状の筒部20d2と、を備える。
As shown in FIG. 8, the
a cylindrical tube portion 20d2 formed integrally from the outer edge of d1.
底部20d1は、ネジ(図示せず)により、電動機7の回転出力部7aの端部に取り付けられる。そして、筒部20d2は、電動機7に向けて、電動機7の一部を内包する位置に配置される。そして、電動機7の一部を覆う筒部20d2にスポーク20eが放射状に一体に設けられている。上記のように、ホイール20aの取付部20dを椀形状とし、電動機7の一部を覆う位置に配置することにより、車輪20は、電動機7側(車両1側)にオフセットすることができる。そのため、車両1の車幅を小さくすることができ、車幅方向に車両1をコンパクトにすることができる、
The bottom portion 20d1 is attached to an end portion of the
最後に、図10および図11に基づき、把持部9aを操作桿の軸線に対し車両前方に配置したことによる効果を示す。
Finally, based on FIG. 10 and FIG. 11, the effect by having arrange | positioned the holding
図10に示すように、把持部9aを操作桿2の軸線2Lに対し車両前方に配置したことにより、車両1の全長(L0)を短くすることができる。
As shown in FIG. 10, the entire length (L0) of the
図11に示すように、把持部9aを操作桿2の軸線2Lに対し車両前方に配置したことにより、把持部9a(操作桿2)をある程度の角度において、引き倒した場合に、把持部9aの地上からの高さ(h)を大きく変えることのない(δh=小)。
As shown in FIG. 11, when the
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
1…手押しハンディカート(電動車両),2…操作桿,2a…端部,2L…軸線,3…キャスタ,4…制御装置,5…バッテリ,6…コントローラボックス,6a…防水接続壁,6b…分離壁,6c…制御室,6d…接続室,6e…防水壁,6f…挿通孔,7…電動機,7a…回転出力部,7b…電動機本体,7c…フロントブラケット,7d…シールフォルダ,8…電動機,8a…回転出力部,9…操作装置,9a…把持部,9b…力検出部,9c…回動部,9d…回転軸,9e…操作スイッチ,9f…メインスイッチ,9g…保護部材,9h…ベース部材,9i…回転ピン,9j…支持ピン,9k…作用ピン,10…車体フレーム(車両本体),11…メインフレーム,11a…センターフレーム,11a1…端部,11b…第1サイドフレーム,11c…第2サイドフレーム,12…サブフレーム,12a…先端部,13…第1連結部材(連結プレート),13a…取付部,14…第2連結部材(連結プレート),14a…取付部,15…補強部材,20…車輪,20a…ホイール,20b…チューブ,20c…タイヤ,20d…取付部,20e…スポーク,30…車輪,41…固定部材,H…操作者,LS…信号線,LA…電力線,LB…電力線,CS…ネジ締結コネクタ,CS1…コネクタ本体,CS2…接続ナット,CS3…ナット,O…Oリング,S1…ボルト,S2…ナット,CN…コネクタ,S3…ネジ,SE…シール部材,SE1…本体部,SE2…ラビリンス部,SG…歪ゲージ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記車両本体は、前記操作桿が取り付けられるメインフレームと、前記メインフレームに対し離間して別個設けられ、前記制御装置および前記バッテリが配置されるサブフレームと、前記メインフレームと前記サブフレームを連結する連結部材と、を備え、前記連結部材に前記電動機が取り付けられていることを特徴とする電動車両。 A vehicle main body, a control device arranged in the vehicle main body, a battery arranged in the vehicle main body for supplying electric power to the control device, an electric motor arranged in the vehicle main body and operated by control electric power from the control device, An electric motor provided with a wheel attached to a rotation output portion of the electric motor, an operating rod provided in the vehicle main body, and an operating device provided at an end portion of the control rod and having a gripping portion gripped by an operator. In the vehicle,
The vehicle main body is provided with a main frame to which the operation rod is attached, a sub-frame that is provided separately from the main frame, the control device and the battery are disposed, and the main frame and the sub-frame are connected to each other. And an electric vehicle, wherein the electric motor is attached to the connecting member.
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