JP3661396B2

JP3661396B2 - Electric vehicle brake device

Info

Publication number: JP3661396B2
Application number: JP05238898A
Authority: JP
Inventors: 元昭松山; 弘明林原
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: JPH11244340A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動三輪車、電動車椅子等の電動車両のブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動車両は、歩行の不自由な人が自由に移動できるようにするためのものであって、電動車椅子の外、路上を走行することを目的とした電動三輪車や電動四輪車等、種々のものがある。
【０００３】
上記電動車両を駐車したり車庫入れする場合等は、運転者が電動車両を押していった方が便利かつ容易である。そのように車両を手押しするときには、駆動輪の回転により駆動機構が従動したのでは、負荷が大きく、力の弱い人が押した場合非常に押しにくくなる。
そのため、電動車両では、通常、クラッチ機構により、運転時はモータや減速歯車等の駆動機構と駆動車輪を係合して駆動力が伝わるようにし、一方、手押しする等の非運転時には、駆動車輪と駆動車輪との縁を切って軽く移動できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クラッチ機構は駆動機構と駆動車輪との係合を入り切りするため、ギア機構やドグを使用し構造が複雑であり、電動車両の普及のためにでき得る限りのコスト削減が要求されるので、前記のクラッチ機構を用いないことが考えられる。
【０００５】
一方、電動車両は、停車時に確実に停車すべく駆動機構のモータはブレーキ付きのものが使用されており、このブレーキはモータへの駆動電流が供給されているときに解放されるので、停車時にはブレーキが効いた状態である。
【０００６】
したがって、前記のクラッチ機構を単に除いた電動車両では、手押してもブレーキが効いた状態なので動かすのが困難である。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解消するためなされたものであって、クラッチ機構を除いて構成を簡易化しコスト削減を図り、ブレーキ解除時にも所定速度以上での走行を制止できる電動車両のブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、次の構成を有する。
請求項１の発明は、モータ部で発生する駆動力を駆動機構を介して駆動輪に伝達して駆動可能になる電動車両であって、駆動機構は、当該電動車両の走行時および停止時のいずれもモータ部と駆動輪との間で駆動力の伝達をするものであると共に、電動車両の速度を検出する車両速度センサと電動車両に制動力を掛ける制動手段とを有し、制動手段は、モータ部のケース側と回転軸のそれぞれに固定された対の摺接体を、モータ部への駆動電流のＯＮ／ＯＦＦあるいは制動解除／制動入り信号とに応じて解放／摺接させて回転許容／制動する電磁ブレーキ体と、モータ部を発電させて制動する発電制動部とを有しているものであり、車両速度センサの検出車両速度が第２の所定速度を超えたならば発電制動を開始し、第２の所定速度より高い第１の所定速度を超えたときに電磁ブレーキ体により制動を掛けて電動車両の速度を第１の所定速度以下になるように制動制御する制動制御部を設けたことを特徴とする電動車両のブレーキ装置である。
請求項２の発明は、モータ部で発生する駆動力を駆動機構を介して駆動輪に伝達して駆動可能になる電動車両であって、電動車両の速度を検出する車両速度センサと電動車両に制動力を掛ける制動手段とを有し、制動手段は、モータ部のケース側と回転軸のそれぞれに固定された対の摺接体を、モータ部への駆動電流のＯＮ／ＯＦＦあるいは制動解除／制動入り信号とに応じて解放／摺接させて回転許容／制動する電磁ブレーキ体と、モータ部を発電させて制動する発電制動部とを有しているものであり、車両速度センサの検出車両速度が第１の所定速度を超えたならば発電制動を開始し、第１の所定速度より低い第２の所定速度より低くなったときに電磁ブレーキ体により制動を掛けて電動車両を停止させるように制動制御する制動制御部を設けたことを特徴とする電動車両のブレーキ装置である。
請求項３の発明は、電動車両の乗車走行状態、手押し状態および停止状態のうちのいずれかを選択して設定できる切換スイッチを設けており、この切換スイッチによって前記手押し状態が設定されたときに、制動制御部が前記制動制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両のブレーキ装置である。
【０００９】
本発明によれば、駆動機構は、当該車両の走行時および停止時のいずれもモータ部と駆動輪との間で駆動力の伝達をするものであるので、クラッチ機構を使用せず、構成が簡単で電動車両のコスト低減を図ることできる。
また、モータ部に電動車両の速度を検出する車両速度センサと電動車両に制動力を掛ける制動手段とを設ければ、速度センサと制動手段とをモータ部に一体にして製造部品の規格化ができる。
そして、切換スイッチの選択により、前記センサ検出の車両速度が所定速度に近づいたときに制動手段により制動を掛けて車両の速度を所定速度以下になるよう制御するので、不要な所定速度以上の走行を防止できる。
【００１０】
また、制動手段を、モータ部のケース体と回転時のそれぞれに固定された対の摺接体を、モータ部への駆動電流のＯＮ／ＯＦＦあるいは制動解除／制動入り信号とに応じて解放／摺接させて回転許容／制動する電磁ブレーキ体とするので、比較強い制動力を容易に得ることができる。
また、制動手段を、モータ部を発電させる発電制動によるものにするので、簡単な構成で電動車両を制動できる。この場合、発電電力は、抵抗で消費したり、あるいは発電電力をバッテリーに蓄えるようにしてもよい。
また、請求項１の発明のように、制動手段に、電磁ブレーキ体と発電制動を用いて、回転速度に応じて効いてくる発電制動を電動車両が第２の所定速度を超えたら発電制動を開始して減速して行き、もしも第１の所定速度を超えたときには電磁ブレーキ体で強く制動できるようにする。したがって、制動は、２段階でかかり、制動による衝撃発生を防止でき、制動感覚がソフトになる。
また、請求項２の発明のように、車両速度センサの検出車両速度が第１の所定速度を超えたならば発電制動を開始し、第１の所定速度より低い第２の所定速度より低くなったときに電磁ブレーキ体により制動を掛けて電動車両を停止させるようにすれば、発電制動した後に停止状態に近づいて行ったときに電磁ブレーキ体の強い制動力により完全に停止状態にすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１〜図６は、実施形態１にかかる電動三輪車（電動車両の例）の制動装置の説明図である。図１に示すように、電動三輪車は、車体８上のシート１０上に乗員が腰を下ろしてフロアフートレスト１２に足を乗せた状態で乗車する。そして、乗員は、ハンドル１４の操舵およびスロットルレバー１６ａや各種スイッチ類の設けられたコントロールボックス（スイッチボックス）１６ｂおよびブレーキ１６ｃの操作により運転走行するものである。
【００１２】
シート１０の下方には、バッテリー１８とメインコントローラボックス２０とが搭載される。また、車体８の前端下部には前記ハンドル１４で操舵するステアリング機構により前輪２２が旋回動可能に軸支され、車体８後端下部左右には、駆動輪である後輪２４、２４が設けられる。
前記スイッチボックス１６ｂの指令により、メインコントローラボックス２０内のメインコントローラはバッテリー１８の電源を後輪２４、２４の駆動モータ２６に供給制御して走行する。
【００１３】
ここで、図２は駆動モータ２６と駆動機構２８を詳細に示す一部断面図であり、左側後輪は図示を省略している。図２に示すように、電動三輪車は、前記駆動モータ２６で発生する駆動力を駆動機構２８を介して後輪２４、２４に伝達して駆動可能にするものである。そして、前記駆動機構２８は、当該電動三輪車の走行時および停止時のいずれも駆動モータ２６と後輪２４、２４との間で駆動力の伝達をするものであり、従来技術のようなクラッチ機構を有していない。
【００１４】
すなわち、左右の後輪２４Ｌ、２４Ｒの車軸３０Ｌ、３０Ｒは車体８に弾性的に支持された筒状のケース体３２Ｌ、３２Ｒにベアリング３４により回動自在に支持されていて、車軸方向右後輪２４Ｒに寄った箇所のケース体３２Ｒが膨らんでいて、かつ、そこにカバー体３６ａが合わさり、駆動機構２８を内装したギアケース部３６を形成している。このギアケース部３６は、概略太鼓形状を呈して前部が前方に向けて延び、その延びた箇所の左側に駆動モータ２６が設置され、ケース部３６内部に出力軸２６ａが突出している。
【００１５】
前記駆動機構２８には、駆動モータ２６の出力軸２６ａにボルト締着されたピニオンギア３８がアイドルドリブンギア４０に噛み合い、このドリブンギア４０とアイドル軸に同軸固定されたアイドルドライブギア４２がディファレンシャルギアセット４４のリングギア４４ａに噛み合っている。このディファレンシャルギアセット４４は、前記リングギア４４ａと、左右車軸３０Ｌ、３０Ｒ軸線上に位置していて、左右車軸３０Ｌ、３０Ｒの内側端部に固定されたサイドギア４４ｂと、リングギア４４ａに固定された軸４４ｃと該軸４４ｃに支持されピニオンギア４４ｄとを有している。このピニオンギア４４ｄは、サイドギア４４ｂに噛み合っており、したがって、ディファレンシャルギアセット４４では、アイドルドライブギア４２によりリングギア４４ａが駆動し、これにより、ピニオンギア４４ｄを介して両サイドギア４４ｂが駆動されるようになると共に、ピニオンギア４４ｄにより、左右車軸３０Ｌ、３０Ｒの回転差を吸収するようになっている。
【００１６】
図３は駆動モータ２６の詳細断面図である。
図３に示すように、駆動モータ２６は、その外装に両端のエンドカバー２６ｂ、２６ｂ間に筒状のセンターハウジング２６ｃがスルーボルト２６ｄで締め付けて固定されたものになっている。そして、その外装内部では、出力軸２６ａがベアリングにより回動自在に軸支されていて、該出力軸２６ａの外周にはアーマチュア２６ｅが設けられ、センターハウジング２６ｃの内周面部にはアーマチュア２６ｅに対向して磁極２６ｆが配設されている。
【００１７】
駆動モータ２６に出力軸２６ａ先端とは反対側の尾端のエンドカバー２６ｂ内には、駆動モータ２６の出力軸２６ａの回転速度を検出しこれにより電動車両の速度を検出する速度センサ（車両速度センサ）４６と、電動車両に制動力をかける電磁ブレーキ（制動手段の一例）４８が設けられている。この場合、エンドカバー２６ｂは外方に向けて開く椀状を呈しており、開口部が蓋体５０で覆われてエンドカバー２６ｂと蓋体５０との間の空間部５１に速度センサ４６と電磁ブレーキ４８とが内装されている。前記電磁ブレーキ４８は駆動モータ２６への駆動電流のＯＮ／ＯＦＦとメインコントローラ５２からの制動解除／制動入り信号とに応じて回転許容／制動する。
【００１８】
すなわち、出力軸２６ａの尾端には、内側に電磁ブレーキ４８が外側に速度センサ４６が配設されている。電磁ブレーキ４８は、その固定側のシュー４８ａがコイル４８ｂと共に前記エンドカバー２６ｂの底部に定着固定されており、一方回動側のシュー４８ｃは出力軸２６ａ尾端にスプライン結合されることにより回転方向に固定されている。
そして、電磁ブレーキ４８の配設箇所外側の出力軸２６ａ上には、前記速度センサ４６のロータ４６ａが前記電磁ブレーキ回動側のシュー４８ｃと共にナットにより締着固定されている。このロータ４６ａは、径に大小のある段筒状に形成されていて太径部の内にナットが入りこんだ状態で細径部をナットで締着している。そして、このロータ４６ａの外周面に対向して、センサ検出部４６ｂがエンドカバー２６ｂに固定される。
【００１９】
そして、この速度センサ４６（検出部４６ｂ）出力は前記電子制御ユニットを含むメインコントローラ５２に入力されて、該メインコントローラ５２は当該速度センサ４６の検出車両速度が所定速度に近づいたときに電磁ブレーキ４８により制動をかけて車両の速度を所定速度以下になるよう制御する。
【００２０】
電磁ブレーキ４８は、原則的には駆動モータ２６への駆動電流のＯＮ（流入）時にはシュー４８ａおよび４８ｃ同士が離れて出力軸２６ａの回転を許容し、一方、駆動電流のＯＦＦ時にはシュー４８ａおよび４８ｃ同士が密着して出力軸２６ａの回転を制動するようになっている。そして、電磁ブレーキ４８は、電動三輪車の停止状態で乗員の指令により、電磁ブレーキを解放状態にするができるようになっている。
【００２１】
実施形態の電動三輪車の電気制御系を図５に示す。図５に示すように、充電器５４を介して電源としてのバッテリー１８へ充電ができるようになっている。そして、メインコントローラ５２へは、コントロールボックス（スイッチボックス）１６ｂに設けられたスイッチ類やインジケータ類の信号線が繋がっている。また、駆動モータ２６の出力線や、図示していないが、各種センサ類の信号線も繋がっている。
また、前記のメインコントローラ５２には、その内蔵するＲＯＭなどのメモリー内に、センサ４６検出の車両速度が所定速度に近づいたときに電磁ブレーキ４８により駆動モータ２６の出力軸２６ａに制動を掛けて車両の速度を所定速度以下になるよう制御するようになっている。
【００２２】
そして、図６に示すように、キースイッチ（切換スイッチ）を内蔵するキーシリンダー５６の信号線もメインコントローラ５２に繋がっており、キーシリンダー５６の回動位置の「切」、「走行」、「ライト点灯」および「手押」の選択により運転状態を設定できる。この場合、キーを上下方向に沿った状態で抜き差しできる位置で電源「切」状態である。そして、キーを差し込んで、右回しすると「走行」状態であり、さらに右に回すと「ライトが点灯」する。一方、キーを「切」の状態から、「手押」しにすると、電磁ブレーキが解除される。
【００２３】
実施形態の電動三輪車は、上記のように構成したので、走行時において、駆動モータ２６の駆動力を駆動機構２８を介して後輪に伝えて駆動力を発生する。停止時においては、いったんキースイッチを図６の「切り」の位置にしている。この状態では、電磁ブレーキ４８が制動状態であり、クラッチ機構もないため、車両を手押しできない。
【００２４】
そこで、車庫入れの時など手押しの必要なときは、キースイッチを「手押」に切り換える。これにより、まず電磁ブレーキ４８の励磁コイルに電流が供給されて電磁ブレーキが解除になり、車両を軽く押せるようになる。
そして、車両が坂道などに差しかかって、下り降りていく等したときには速度が増すが、その速度は速度センサ４６で検出されていて、その速度が所定速度（例えば４〜６ｋｍ／ｈ）に近づいたならば、電磁ブレーキ４８の励磁コイルへの電流供給が停止して制動させ、所定速度以上出ないようにする。
【００２５】
前記実施形態によれば、駆動機構２８は、当該電動三輪車は、クラッチ機構を使用しないので、走行時および停止時のいずれも駆動モータ２６と後輪２４、２４との間で駆動力の伝達をするものであるので、構成が簡単で電動三輪車のコスト低減を図ることできる。
【００２６】
また、駆動モータ２６に電動三輪車の速度を検出する車両速度センサ４６と電動三輪車に制動力をかける電磁ブレーキ４８とを設けるので、速度センサ４６と電磁ブレーキ４８とを駆動モータ２６に一体にして製造を規格化できる。
そして、前記センサ４６検出の車両速度が所定速度に近づいたときに電磁ブレーキ４８により制動をかけて車両の速度を所定速度以下になるよう制御するので、不要な所定速度以上の走行を防止できる。
【００２７】
また、制動手段として、駆動モータ２６への駆動電流のＯＮ／ＯＦＦに応じて回転許容／制動する電磁ブレーキ４８とするので、比較的強い制動力を容易に得ることができる。また、制動を確実化できる。
【００２８】
前記実施形態１の制動手段は電磁ブレーキであったが、本発明はこれに限定されず、実施形態２としてモータ部を発電させて発電電力を抵抗で消費したりバッテリーに充電したりする発電制動によるものとしてもよい。この場合、停止時および手押し時には、駆動モータ２６への電源線の接点２６ｍを開いておき、通常軽く動くようにし、所定速度に近づいたら接点を閉じて駆動モータ２６の発電力をメインコントローラ５２に戻すようにすることができる。このように制動手段を、モータによる発電制動とするので、簡単な構成で電動車両を制動するができる。
【００２９】
また、実施形態３として、制動手段を、モータ部への駆動電流のＯＮ／ＯＦＦと制動解除／制動入り信号とに応じて回転許容／制動する電磁ブレーキと、モータ部を発電させる発電制動とを有しているものとし、当該前記車両速度センサ４６の車両速度センサの検出車両速度が第２の所定速度を超えたならば発電制動を開始し、第２の所定速度より高い第１の所定速度を超えたときに電磁ブレーキ体により制動をかけて電動車両の速度を第１の所定速度以下になるように制動制御するものとしても、もちろん良いものである。
このようにすれば、制動は、２段階でかかり、制動による衝撃発生を防止でき、制動感覚がソフトになる。
また、変形例として、車両速度センサの検出車両速度が第１の所定速度を超えたならば発電制動を開始し、第１の所定速度より低い第２の所定速度より低くなったときに電磁ブレーキ体により制動をかけて電動車両を停止させるように制動制御するものにできる。このようにすれば、発電制動した後に停止状態に近づいて行ったときに電磁ブレーキ体の強い制動力により完全に停止状態にすることができる。
【００３０】
前記実施形態１〜３では電動車両として電動三輪車を示したが本発明の電動車両はこれに限定されないことはもちろんであり、電動車両として、電動車椅子にも本発明を適用できる。
【００３１】
実施形態４は、電動車両に電動車椅子を適用したものである。例えば図７、図８に示すような実施形態４にかかる電動車椅子に適用することもできる。図７、図８の電動車椅子には前記図１〜６の電動三輪車と同様部分に同一の符号を付して説明を略する。
この電動車椅子は、上下に分割可能な車体６０を備え、この車体６０の下部前方の左右両側に回転可能なキャスタからなる小径の前輪６２が、車体６０の下部中央にバッテリ１８や充電器５４が、そして車体６０の下部後方の左右両側には駆動モータ２６および駆動機構６３からなる駆動装置がそれぞれ配設されており、各駆動装置には大径の後輪６４が回転可能に軸支されている。
【００３２】
車体６０は、着脱自在のシート６６、ロックレバーで固定されるバックシート６８、及び着脱自在の左右一対のアームレスト７０を組み合わせて構成され、各アームレスト７０の上部には着脱自在のクッションが装着されている。一のアームレスト７０の前方には駆動装置用のコントローラボックス１６ｃが設置され、このコントローラボックス１６ｃには電源スイッチ、操作レバー、及び速度レバーがそれぞれ取り付けられている。また、車体の前部には、フットプレート７２を支持する回転可能な左右一対のフットレスト７４、及びこの左右一対のフットレスト７４の間に架設されたフットガード７６がそれぞれ取り外し可能に配設されている。また、コントローラボックス１６ｃの操作レバーの操作により、左右の駆動モータ２６、２６の駆動力を別々に制御して操舵するものである。
【００３３】
各駆動装置は、図９に示すように、駆動モータ２６、および減速歯車セットからなる駆動機構６３から構成される。実施形態１と異なるところは、左右の後輪６４、６４それぞれについて、駆動モータ２６と駆動機構６３を有しているとともに、駆動機構６３、６３は左右一対のギアケース７８、７８に設置されて車体の下部後方にスイングユニット式に懸架されていると共の、駆動機構６３が出力軸２６ａからピニオンギア３８、アイドルドリブンギア４０、アイドルドライブギア４２を経由して、車軸３０の駆動ギア８０に噛み合って駆動力を伝えるものであり、デァファレンシャルギアは使用していないものである。したがって、デァファレンシャルギアセットを用いず、平行歯車セットのみのため、比較的構成が簡易のためコスト低減をしやすい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、駆動機構は、当該車両の走行時および停止時のいずれもモータ部と駆動輪との間で駆動力の伝達をするものであるので、クラッチ機構を使用せず、構成が簡単で電動車両のコスト低減を図ることできる。
また、モータ部に電動車両の速度を検出する車両速度センサと電動車両に制動力をかける制動手段とを設けるので、速度センサと制動手段とをモータ部に一体にして製造部品の規格化ができる。
そして、前記センサ検出の車両速度が所定速度に近づいたときに制動手段により制動を掛けて車両の速度を所定速度以下になるよう制御するので、不要な所定速度以上の走行を防止できる。
また、制動手段を、モータ部への駆動電流のＯＮ／ＯＦＦと制動解除／制動入り信号とに応じて回転許容／制動する電磁ブレーキ体とするので、比較強い制動力を容易に得ることができる。
また、制動手段を、モータ部を発電させて発電電力を抵抗で消費する発電制動によるものにするので、簡単な構成で電動車両を制動できる。
また、請求項１の発明によれば、電磁ブレーキ体と発電制動を用いて、回転速度に応じて効いてくる発電制動を電動車両が第２の所定速度を超えたら発電制動を開始して減速して行き、もしも第１の所定速度を超えたときには電磁ブレーキ体で強く制動できるようにする。したがって、制動は、２段階でかかり、制動による衝撃発生を防止でき、制動感覚がソフトになる。
また、請求項２の発明によれば、車両速度センサの検出車両速度が第１の所定速度を超えたならば発電制動を開始し、第１の所定速度より低い第２の所定速度より低くなったときに電磁ブレーキ体により制動を掛けて電動車両を停止させるようにすれば、発電制動した後に停止状態に近づいて行ったときに電磁ブレーキ体の強い制動力により完全に停止状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１〜３に係る電動三輪車の説明図である。
【図２】実施形態に係る駆動モータおよび駆動機構の説明図である。
【図３】駆動モータの部分断面詳細説明図である。
【図４】駆動モータの軸方向端の説明図である。
【図５】電動三輪車の電気制御系の説明図である。
【図６】キーシリンダーの説明図である。
【図７】実施形態４に係る電動車椅子の斜め前方視説明図である。
【図８】電動車椅子の斜め後方視説明図である。
【図９】電動車椅子の駆動機構の説明図である。
【符号の説明】
１６ｃコントロールボックス
２０メインコントローラボックス
２４後輪
２６駆動モータ
２８駆動機構
４８電磁ブレーキ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brake device for an electric vehicle such as an electric tricycle and an electric wheelchair.
[0002]
[Prior art]
The electric vehicle is intended to allow a person with reduced mobility to move freely. The electric vehicle is used for various purposes such as an electric tricycle and an electric four-wheel vehicle for running on the road outside the electric wheelchair. There is something.
[0003]
When the electric vehicle is parked or put in the garage, it is convenient and easy for the driver to push the electric vehicle. When the vehicle is pushed in such a manner, if the drive mechanism is driven by the rotation of the drive wheels, it is very difficult to push when a person with a heavy load and a weak force pushes the vehicle.
For this reason, in an electric vehicle, a driving mechanism such as a motor or a reduction gear is usually engaged with a driving wheel by a clutch mechanism so that driving force is transmitted during driving. And the edge with the drive wheel is cut so that it can move lightly.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the clutch mechanism engages and disengages the drive mechanism and the drive wheel, the gear mechanism and the dog are used and the structure is complicated, and the cost reduction as much as possible is required for the spread of electric vehicles. It is conceivable that the clutch mechanism is not used.
[0005]
On the other hand, in order to stop the electric vehicle reliably when stopping, the motor of the drive mechanism is equipped with a brake, and this brake is released when the drive current is supplied to the motor. The brake is in effect.
[0006]
Therefore, in an electric vehicle that simply excludes the clutch mechanism, it is difficult to move because the brake is effective even if it is pushed by hand.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is a brake for an electric vehicle that can reduce the cost by simplifying the configuration except for the clutch mechanism, and can stop traveling at a predetermined speed or higher even when the brake is released. An object is to provide an apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
The invention according to claim 1 is an electric vehicle that can be driven by transmitting the driving force generated by the motor unit to the driving wheels via the driving mechanism, and the driving mechanism is used when the electric vehicle travels and stops. with either is to the transmission of the driving force between the motor and drive wheels, and a braking means for applying a braking force to the vehicle speed sensor and the electric vehicle for detecting the speed of the electric vehicle, braking means The pair of sliding contacts fixed to the case side of the motor unit and the rotating shaft are released / slided in response to ON / OFF of driving current to the motor unit or braking release / braking-in signal and rotate. An electromagnetic brake body that allows / brakes and a power generation braking unit that generates power and brakes the motor unit. If the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor exceeds a second predetermined speed, power generation braking is performed. Higher than the second predetermined speed Brakes electric vehicle, characterized in that a brake control unit for the brake control such that the speed of the electric vehicle in the following first predetermined speed by multiplying the braking by the electromagnetic brake body when it exceeds the first predetermined speed Device.
According to a second aspect of the present invention , there is provided an electric vehicle capable of being driven by transmitting a driving force generated by the motor unit to a driving wheel through a driving mechanism, the vehicle speed sensor detecting the speed of the electric vehicle, and the electric vehicle. Braking means for applying a braking force, and the braking means includes a pair of sliding contacts fixed to the case side of the motor unit and the rotary shaft, respectively, for turning on / off the driving current to the motor unit or releasing the braking / The vehicle has an electromagnetic brake body that allows rotation / braking by releasing / sliding in response to a brake-on signal, and a power generation braking section that generates power and brakes the motor section, and is detected by a vehicle speed sensor. If the speed exceeds the first predetermined speed, the dynamic braking is started, and when the speed is lower than the second predetermined speed that is lower than the first predetermined speed, the electric vehicle is stopped by applying the braking by the electromagnetic brake body. Braking control unit for controlling braking By providing a braking device for an electric vehicle characterized by.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a change-over switch capable of selecting and setting any of the riding state, the hand-pressed state, and the stop state of the electric vehicle, and when the hand-pressed state is set by the change-over switch. a braking device for an electric vehicle according to claim 1 or 2 braking control unit and performing the brake control.
[0009]
According to the present invention, the drive mechanism transmits the driving force between the motor unit and the drive wheels both when the vehicle is running and when the vehicle is stopped. It is simple and can reduce the cost of the electric vehicle.
Further, by providing a vehicle speed sensor and brake means for the electric vehicle Ru multiplying a braking force detecting the speed of the electric vehicle motor unit, standardization of manufactured parts and the speed sensor and the braking means so as to be integrated in the motor unit Can do.
When the vehicle speed detected by the sensor approaches the predetermined speed by the selection of the changeover switch, braking is applied by the braking means to control the vehicle speed to be lower than the predetermined speed. Can be prevented.
[0010]
In addition, the brake means is released from a pair of sliding contact bodies fixed to the case body of the motor unit and the rotating unit according to ON / OFF of a driving current to the motor unit or a brake release / braking on signal. Since the electromagnetic brake body is slidably contacted and allowed to rotate / brake, a relatively strong braking force can be easily obtained.
In addition, since the braking means is based on power generation braking that generates electric power from the motor unit, the electric vehicle can be braked with a simple configuration. In this case, the generated power may be consumed by resistance, or the generated power may be stored in a battery.
Further, as in the first aspect of the invention, the electromagnetic brake body and the dynamic braking are used for the braking means, and the dynamic braking that is effective according to the rotational speed is performed when the electric vehicle exceeds the second predetermined speed. The vehicle starts and decelerates. If the first predetermined speed is exceeded, the electromagnetic brake body can be braked strongly. Therefore, braking is applied in two stages, impact generation due to braking can be prevented, and the braking sensation becomes soft.
Further, as in the second aspect of the invention, if the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor exceeds the first predetermined speed, the dynamic braking is started and becomes lower than the second predetermined speed which is lower than the first predetermined speed. if so as to stop the electric vehicle by multiplying the braking by an electromagnetic brake member when the, be completely stopped by the strong braking force of the electromagnetic brake body when approached in a stopped state after the dynamic braking it can.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIGS. 1-6 is explanatory drawing of the braking device of the electric tricycle (example of an electric vehicle) concerning Embodiment 1. FIGS. As shown in FIG. 1, the electric tricycle rides on the seat 10 on the vehicle body 8 in a state where the occupant sits down and puts his feet on the floor footrest 12. The passenger travels by steering the steering wheel 14 and operating the throttle lever 16a and a control box (switch box) 16b provided with various switches and the brake 16c.
[0012]
A battery 18 and a main controller box 20 are mounted below the seat 10. Further, a front wheel 22 is pivotally supported by a steering mechanism steered by the handle 14 at the lower front end of the vehicle body 8 so that the vehicle can turn. Rear wheels 24 and 24 as drive wheels are provided at the lower left and right of the rear end of the vehicle body 8. .
In accordance with the command from the switch box 16b, the main controller in the main controller box 20 travels by controlling the power supply of the battery 18 to the drive motors 26 of the rear wheels 24 , 24 .
[0013]
Here, FIG. 2 is a partial sectional view showing the drive motor 26 and the drive mechanism 28 in detail, and the illustration of the left rear wheel is omitted. As shown in FIG. 2, the electric tricycle transmits the driving force generated by the driving motor 26 to the rear wheels 24 and 24 via the driving mechanism 28 so that the driving can be driven. The drive mechanism 28 transmits a driving force between the drive motor 26 and the rear wheels 24, 24 both when the electric tricycle is running and when it is stopped. Does not have.
[0014]
That is, the axles 30L, 30R of the left and right rear wheels 24L, 24R are rotatably supported by the bearings 34 on the cylindrical case bodies 32L, 32R elastically supported by the vehicle body 8, and the right rear wheel in the axle direction. The case body 32 </ b> R near the 24 </ b> R swells, and the cover body 36 a is combined therewith to form a gear case portion 36 in which the drive mechanism 28 is built. The gear case portion 36 has a substantially drum shape, and the front portion extends forward. The drive motor 26 is installed on the left side of the extended portion, and the output shaft 26 a protrudes inside the case portion 36.
[0015]
In the drive mechanism 28, a pinion gear 38 bolted to the output shaft 26a of the drive motor 26 meshes with the idle driven gear 40, and an idle drive gear 42 coaxially fixed to the driven gear 40 and the idle shaft is a differential gear. It meshes with the ring gear 44a of the set 44. The differential gear set 44 is positioned on the ring gear 44a, the left and right axles 30L and 30R, and is fixed to the side gear 44b and the ring gear 44a fixed to the inner ends of the left and right axles 30L and 30R. A shaft 44c and a pinion gear 44d supported by the shaft 44c are provided. The pinion gear 44d meshes with the side gear 44b. Therefore, in the differential gear set 44, the ring gear 44a is driven by the idle drive gear 42, and thereby both the side gears 44b are driven via the pinion gear 44d. At the same time, the rotation difference between the left and right axles 30L, 30R is absorbed by the pinion gear 44d.
[0016]
FIG. 3 is a detailed sectional view of the drive motor 26.
As shown in FIG. 3, the drive motor 26 is configured such that a cylindrical center housing 26c is fastened to the exterior between end covers 26b, 26b at both ends by fastening with through bolts 26d. In the exterior, the output shaft 26a is rotatably supported by a bearing, an armature 26e is provided on the outer periphery of the output shaft 26a, and the inner peripheral surface portion of the center housing 26c is opposed to the armature 26e. A magnetic pole 26f is provided.
[0017]
The output shaft 26a distal the opposite side of the end cover 26b of the tail and the drive motor 26, a speed sensor (vehicle for detecting the speed of the detected thereby electric vehicle rotational speed of the output shaft 26 a of the drive motor 26 (Speed sensor) 46 and an electromagnetic brake (an example of a braking means) 48 for applying a braking force to the electric vehicle are provided. In this case, the end cover 26b has a bowl shape that opens outward, the opening is covered with the lid 50, and the speed sensor 46 and the electromagnetic wave are placed in the space 51 between the end cover 26b and the lid 50. A brake 48 is provided. The electromagnetic brake 48 permits / brakes rotation according to ON / OFF of the drive current to the drive motor 26 and the brake release / brake-in signal from the main controller 52.
[0018]
That is, at the tail end of the output shaft 26a, an electromagnetic brake 48 is disposed inside and a speed sensor 46 is disposed outside. The electromagnetic brake 48 has a fixed shoe 48a fixed to the bottom of the end cover 26b together with the coil 48b, while the rotating shoe 48c is splined to the tail end of the output shaft 26a to rotate in the direction of rotation. It is fixed to.
Then, on the output shaft 26a of the outer distribution設箇plants of the electromagnetic brake 48, the rotor 46a of the speed sensor 46 is fastening fixed by the electromagnetic brake rotating side of the shoe 48 c nut with. The rotor 46a is formed in a stepped cylindrical shape having a large and small diameter, and a small diameter portion is fastened with a nut in a state where the nut is inserted into a large diameter portion. And the sensor detection part 46b is fixed to the end cover 26b facing the outer peripheral surface of this rotor 46a .
[0019]
The output of the speed sensor 46 (detection unit 46b) is input to the main controller 52 including the electronic control unit, and the main controller 52 performs electromagnetic braking when the vehicle speed detected by the speed sensor 46 approaches a predetermined speed. The vehicle is braked by 48 to control the vehicle speed to a predetermined speed or less.
[0020]
In principle, the electromagnetic brake 48 separates the shoes 48a and 48c when the drive current to the drive motor 26 is ON (inflow) and allows the output shaft 26a to rotate. On the other hand, when the drive current is OFF, the shoes 48a and 48c. They are in close contact with each other to brake the rotation of the output shaft 26a. The electromagnetic brake 48 can release the electromagnetic brake in accordance with an occupant command while the electric tricycle is stopped.
[0021]
An electric control system of the electric tricycle of the embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the battery 18 as a power source can be charged via the charger 54. The main controller 52 is connected to signal lines of switches and indicators provided in the control box (switch box) 16b . In addition, output lines of the drive motor 26 and signal lines of various sensors (not shown) are also connected.
Further, the main controller 52 of the can, in memory such as a ROM to its built-in vehicle speed sensor 46 detects the over braking on the output shaft 26a of the drive motor 26 by the electromagnetic brake 48 when approaching a predetermined speed The vehicle speed is controlled to be equal to or lower than a predetermined speed.
[0022]
As shown in FIG. 6, the signal line of the key cylinder 56 including a key switch (changeover switch) is also connected to the main controller 52, and the rotation position of the key cylinder 56 is “OFF”, “RUN”, “ The operation state can be set by selecting “light on” and “hand-held”. In this case, the power is in the “off” state at a position where the key can be inserted / removed along the vertical direction. When the key is inserted and turned to the right, it is in the “running” state, and further to the right, the “light is turned on”. On the other hand, the key from the state of "OFF", and to be "Te押", electromagnetic brake is Ru is released.
[0023]
Since the electric tricycle of the embodiment is configured as described above, during driving, the driving force of the driving motor 26 is transmitted to the rear wheels via the driving mechanism 28 to generate the driving force. At the time of stop, the key switch is once set to the “OFF” position in FIG. In this state, since the electromagnetic brake 48 is in a braking state and there is no clutch mechanism, the vehicle cannot be pushed manually.
[0024]
Therefore, when hand pressing is necessary, such as when entering the garage, the key switch is switched to “hand pressing”. As a result, first, an electric current is supplied to the exciting coil of the electromagnetic brake 48, the electromagnetic brake is released, and the vehicle can be pushed lightly.
When the vehicle approaches a hill or the like and goes down, the speed increases. The speed is detected by the speed sensor 46, and the speed approaches a predetermined speed (for example, 4 to 6 km / h). If so, the current supply to the exciting coil of the electromagnetic brake 48 is stopped and braked so that it does not exceed a predetermined speed.
[0025]
According to the embodiment, since the electric tricycle does not use the clutch mechanism, the drive mechanism 28 transmits the driving force between the drive motor 26 and the rear wheels 24 and 24 both during travel and when stopped. Therefore, the configuration is simple and the cost of the electric tricycle can be reduced.
[0026]
Further, the drive motor 26 is provided with a vehicle speed sensor 46 for detecting the speed of the electric tricycle and an electromagnetic brake 48 for applying a braking force to the electric tricycle. Therefore, the speed sensor 46 and the electromagnetic brake 48 are manufactured integrally with the drive motor 26. Can be standardized.
When the vehicle speed detected by the sensor 46 approaches a predetermined speed, braking is performed by the electromagnetic brake 48 to control the vehicle speed to be equal to or lower than the predetermined speed.
[0027]
Further, since the electromagnetic brake 48 that allows / brakes rotation according to ON / OFF of the drive current to the drive motor 26 is used as the braking means, a relatively strong braking force can be easily obtained. Moreover, braking can be ensured.
[0028]
The braking means of the first embodiment is an electromagnetic brake. However, the present invention is not limited to this, and as the second embodiment, power generation braking is performed in which the motor unit generates power and the generated power is consumed by resistance or the battery is charged. It may be due to. In this case, when stopping and pushing, the contact 26m of the power supply line to the drive motor 26 is opened so that it normally moves lightly. When the speed approaches a predetermined speed, the contact is closed and the power generated by the drive motor 26 is transmitted to the main controller 52. It can be made to return. As described above, since the braking means is power generation braking by the motor, the electric vehicle can be braked with a simple configuration.
[0029]
Further, as a third embodiment, the braking means includes: an electromagnetic brake that allows rotation / braking according to ON / OFF of driving current to the motor unit and braking release / braking on signal; and power generation braking that causes the motor unit to generate power. If the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor of the vehicle speed sensor 46 exceeds the second predetermined speed, the dynamic braking is started, and the first predetermined speed higher than the second predetermined speed. Of course, it is also possible to perform braking control so that the speed of the electric vehicle becomes equal to or lower than the first predetermined speed by applying braking by the electromagnetic brake body when exceeding the above.
In this way, braking is applied in two stages, impact generation due to braking can be prevented, and the braking sensation becomes soft.
Further, as a modification, when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor exceeds the first predetermined speed, the dynamic braking is started, and when the vehicle speed becomes lower than the second predetermined speed lower than the first predetermined speed, the electromagnetic brake is started. The brake can be controlled so that the electric vehicle is stopped by applying braking by the body. If it does in this way, when it approaches to a stop state after carrying out power generation braking, it can be made into a stop state completely by the strong braking force of an electromagnetic brake body.
[0030]
Although the electric tricycle is shown as the electric vehicle in the first to third embodiments, the electric vehicle of the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an electric wheelchair as the electric vehicle.
[0031]
In the fourth embodiment, an electric wheelchair is applied to an electric vehicle. For example, the present invention can also be applied to an electric wheelchair according to the fourth embodiment shown in FIGS. The same parts as those of the electric tricycle shown in FIGS. 1 to 6 are assigned the same reference numerals to the electric wheelchairs shown in FIGS.
The electric wheelchair includes a vehicle body 60 that can be divided into upper and lower parts, a small-diameter front wheel 62 made of a caster that can be rotated on the left and right sides of the lower part of the vehicle body 60, and a battery 18 and a charger 54 at the lower center of the vehicle body 60. A driving device including a driving motor 26 and a driving mechanism 63 is disposed on each of the left and right sides of the lower rear portion of the vehicle body 60. A large-diameter rear wheel 64 is rotatably supported by each driving device. Yes.
[0032]
The vehicle body 60 is configured by combining a detachable seat 66, a back seat 68 fixed by a lock lever, and a pair of detachable left and right armrests 70, and a detachable cushion is mounted on the top of each armrest 70. Yes. A controller box 16c for a driving device is installed in front of one armrest 70, and a power switch, an operation lever, and a speed lever are attached to the controller box 16c. A pair of rotatable left and right footrests 74 that support the foot plate 72 and a foot guard 76 installed between the pair of left and right footrests 74 are detachably disposed at the front portion of the vehicle body. . Further, steering is performed by separately controlling the driving forces of the left and right drive motors 26 and 26 by operating the operation lever of the controller box 16c.
[0033]
As shown in FIG. 9, each drive device includes a drive motor 26 and a drive mechanism 63 including a reduction gear set. The difference from the first embodiment is that each of the left and right rear wheels 64 and 64 has a drive motor 26 and a drive mechanism 63, and the drive mechanisms 63 and 63 are installed in a pair of left and right gear cases 78 and 78. The drive mechanism 63 is suspended from the lower rear portion of the vehicle body in a swing unit manner, and is transferred from the output shaft 26a to the drive gear 80 of the axle 30 via the pinion gear 38, the idle driven gear 40, and the idle drive gear 42. It engages and transmits the driving force, and the differential gear is not used. Therefore, since the differential gear set is not used and only the parallel gear set is used, the configuration is relatively simple and the cost can be easily reduced.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the drive mechanism transmits the driving force between the motor unit and the drive wheels both when the vehicle is running and when it is stopped. Therefore, the configuration is simple and the cost of the electric vehicle can be reduced.
In addition, since the motor unit is provided with a vehicle speed sensor that detects the speed of the electric vehicle and a braking unit that applies a braking force to the electric vehicle, the speed sensor and the braking unit can be integrated with the motor unit to standardize manufacturing parts. .
Then, when the vehicle speed detected by the sensor approaches a predetermined speed, braking is applied by the braking means to control the vehicle speed to be equal to or lower than the predetermined speed, so that it is possible to prevent travel exceeding an unnecessary predetermined speed.
Further, since the braking means is an electromagnetic brake body that allows rotation / braking in accordance with ON / OFF of the drive current to the motor unit and braking release / braking on signal, a relatively strong braking force can be easily obtained. .
In addition, since the braking means is based on power generation braking that generates power from the motor unit and consumes the generated power by resistance, the electric vehicle can be braked with a simple configuration.
According to the first aspect of the invention, the electromagnetic braking body and the dynamic braking are used to start the dynamic braking that is effective according to the rotational speed when the electric vehicle exceeds the second predetermined speed. If the first predetermined speed is exceeded, the electromagnetic brake body can be used for strong braking. Therefore, braking is applied in two stages, impact generation due to braking can be prevented, and the braking sensation becomes soft.
According to the invention of claim 2 , if the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor exceeds the first predetermined speed, the dynamic braking is started and becomes lower than the second predetermined speed lower than the first predetermined speed. if so as to stop the electric vehicle by multiplying the braking by an electromagnetic brake member when the, be completely stopped by the strong braking force of the electromagnetic brake body when approached in a stopped state after the dynamic braking it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an electric tricycle according to first to third embodiments of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a drive motor and a drive mechanism according to the embodiment.
FIG. 3 is a partial sectional detail explanatory view of a drive motor.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an axial end of a drive motor.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an electric control system of the electric tricycle.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a key cylinder.
FIG. 7 is an oblique front view explanatory view of an electric wheelchair according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the electric wheelchair as viewed obliquely from the rear.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a drive mechanism of an electric wheelchair.
[Explanation of symbols]
16c Control box 20 Main controller box 24 Rear wheel 26 Drive motor 28 Drive mechanism 48 Electromagnetic brake

Claims

An electric vehicle that can be driven by transmitting a driving force generated by a motor unit to a driving wheel via a driving mechanism,
The drive mechanism transmits a driving force between the motor unit and the drive wheels both when the electric vehicle is running and when it is stopped, and also includes a vehicle speed sensor that detects the speed of the electric vehicle and the electric vehicle. Braking means for applying a braking force,
The braking means releases / slids a pair of sliding contact bodies fixed to the case side of the motor unit and the rotating shaft in accordance with ON / OFF of driving current to the motor unit or braking release / braking on signal. And an electromagnetic brake body that permits / brakes rotation and a power generation braking unit that generates power and brakes the motor unit,
When the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor exceeds the second predetermined speed, power generation braking is started, and when the first predetermined speed higher than the second predetermined speed is exceeded, braking is applied by the electromagnetic brake body to be electrically operated. A braking device for an electric vehicle, comprising: a braking control unit that performs braking control so that a vehicle speed is equal to or lower than a first predetermined speed .

An electric vehicle that can be driven by transmitting a driving force generated by a motor unit to a driving wheel via a driving mechanism,
The drive mechanism transmits a driving force between the motor unit and the drive wheels both when the electric vehicle is running and when it is stopped, and also includes a vehicle speed sensor that detects the speed of the electric vehicle and the electric vehicle. Braking means for applying a braking force,
The braking means releases / slids a pair of sliding contact bodies fixed to the case side of the motor unit and the rotating shaft in accordance with ON / OFF of driving current to the motor unit or braking release / braking on signal. And an electromagnetic brake body that permits / brakes rotation and a power generation braking unit that generates power and brakes the motor unit,
When the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor exceeds the first predetermined speed, power generation braking is started. When the vehicle speed becomes lower than the second predetermined speed, which is lower than the first predetermined speed, braking is applied by the electromagnetic brake body. A braking device for an electric vehicle, comprising a braking control unit that performs braking control so as to stop the electric vehicle.

A change-over switch that can select and set one of the riding state, the hand pushing state, and the stopping state of the electric vehicle is provided.
The braking device for an electric vehicle according to claim 1 or 2 , wherein the braking control unit performs the braking control when the hand-pressed state is set by the changeover switch.