JP4456932B2

JP4456932B2 - 小型電動車

Info

Publication number: JP4456932B2
Application number: JP2004156437A
Authority: JP
Inventors: 重則木村; 潔河村; 勝弘丸山; 光雄和田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: JP2005337366A

Description

本発明は、歩行の不自由な人の利用する電動カート、ゴルフカート、各種産業施設内での運搬用カート、などに使用される小型電動車に関する。

歩行の不自由な人の利用する電動カートとしては、電動モータに連動連結された車輪駆動系にネガティブブレーキを装備するとともに、ネガティブブレーキより伝動下手側にクラッチを介在し、このクラッチを人為的に切り操作して保持する操作具を備え、切り状態に保持されたクラッチを運転座席への荷重検知に基づいて自動的に入り操作するよう構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１０８７６５号公報

上記構成によると、クラッチを切り操作しておくことで、ネガティブブレーキと絶縁された後輪を自由回転可能にして任意に手押し移動させることができ、また、クラッチを入れ忘れていても運転座席に着座すればクラッチが自動的に入り操作されて、後輪を通常通りモータ駆動する状態がもたらされる。しかし、手押し移動時に、凹凸や段差の大きい箇所を移動させると車体がバウンドした際の衝撃によって着座と同等の荷重が作用してクラッチが勝手に入れられてしまい、後輪がネガティブブレーキに連結されてしまって急に手押し移動できなくなり、再びクラッチを切り操作しなければならないことがあった。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、大きい凹凸や段差があっても、不用意にクラッチが入れられてしまうことなく円滑に手押し移動を行うことができるようにすることを主たる目的としている。

第１の発明は、電動モータに連動連結された車輪駆動系にネガティブブレーキを装備するとともに、ネガティブブレーキより伝動下手側にクラッチを介在し、このクラッチを人為的に切り操作して保持する操作具を備え、切り状態に保持されたクラッチを運転座席への荷重印加に基づいて自動的に入り操作するクラッチ自動入り操作機構を装備した小型電動車において、
前記操作具をクラッチ入り位置とクラッチ切り位置との範囲で回動可能に構成するとともに、前記操作具に一端側の第１連係位置と他端側の第２連係位置とに亘る長穴を形成して、前記運転座席への荷重印加によって変位する作動部材の下端を前記操作具の長孔に連動連係し、前記操作具に対する前記作動部材の下端の連係位置を前記第１連係位置と前記第２連係位置とに人為的に切り換え操作可能に構成すると共に、前記第２連係位置において前記作動部材の下端を係入保持させる凹部を前記操作具の長孔に形成し、前記作動部材の下端の連係位置を前記第１連係位置に操作した状態で、前記運転座席に荷重が印加されると、前記作動部材によってクラッチ切り位置の前記操作具がクラッチ入り位置の方向に強制回動されて、前記操作具がクラッチ入り位置に操作され、前記クラッチ自動入り操作機構が機能し、前記作動部材の下端の連係位置を前記第２連係位置に操作した状態で、前記運転座席に荷重が印加されると、前記作動部材によってクラッチ切り位置の前記操作具をクラッチ入り位置の方向とは反対方向に回動させる力が作用し、かつ、前記凹部によって前記作動部材の下端の前記第１連係位置側への移動が阻止されて、前記操作具がクラッチ切り位置に保持され、前記クラッチ自動入り操作機構が機能しないように構成してあることを特徴とする。

上記構成によると、大きい凹凸や段差のない箇所を手押し移動する際には、クラッチ自動入り操作機構が機能する状態でクラッチを切って手押し移動させる。この状態では、次に搭乗して走行する際にクラッチの入れ忘れがあっても、運転座席への着座に基づいてクラッチは自動的に入り操作され、通常通りモータ駆動に伴ってネガティブブレーキが解除されて車輪駆動系へ動力伝達がなされる。

また、大きい凹凸や段差のある箇所を手押し移動する際には、クラッチ自動入り操作機構が機能しない状態でクラッチを切って手押し移動させる。この状態では、手押し移動時に大きい凹凸や段差を通過する時に車体が大きくバウンドしてもその衝撃でクラッチが勝手に入ってしまうことはない。ただし、この場合は、人為的にクラッチ自動入り操作機構を機能する状態に戻さない限り、運転座席に着座してもクラッチは入れられることはない。

従って、第１の発明によると、大きい凹凸や段差があっても不用意にクラッチが入れられてしまうことなく円滑に手押し移動を行うことができるようになった。

上記構成によると、操作具をクラッチ切り位置に切換え操作しただけではクラッチ自動入り操作機構は機能する状態にあり、操作具をクラッチ切り位置に切換える操作と、作動部材の連係位置を通常の第１連係位置から第２連係位置に切換える操作の二操作を意識的に行ってはじめてクラッチ自動入り作動が牽制阻止される状態をもたらすことができる。これにより、クラッチ自動入り作動が牽制阻止される状態に切換えてしまって着座しても、モータ駆動による走行ができなくなるような状態を不用意にもたらすことがなく、取扱いが容易となる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図１に本発明に係る小型電動車の側面が、図２のその平面が、また、図３にその正面がそれぞれ示されている。この小型電動車は、主として歩行の不自由な人が移動用に使用するものであって、車体前部に、左右一対の前輪１と、この前輪１を操向操作するＴ形の操縦ハンドル２が配備されるとともに、車体後部にモータ駆動される左右一対の後輪３、運転座席４、バッテリ５、および、コントローラ６、等が配備されている。

車体を構成する主フレーム１０の前部に、左右の前輪１がサスペンション機構１１を介して左右独立に上下動可能に懸架されるとともに、この前輪１を操向操作するステアリング軸１２が立設支承され、ステアリング軸１２の上端に前記操縦ハンドル２が連結されている。また、前記主フレーム１０の後部にバッテリ５が搭載されるとともに、運転座席４が縦軸心ａ周りに旋回可能に支持され、かつ、後輪アクスル１３がサスペンションバネ１４を介して支点ｂ周りに上下揺動自在に弾性支持されている。

図７に示すように、前記後輪アクスル１３は、前記支点ｂ周りに上下揺動自在に主フレー１０に枢支連結された左右一対のブラケット１５に、左右の後輪２を軸支装着した伝動ケース１６が連結されるとともに、伝動ケース１６に、電磁式のネガティブブレーキ１７を備えた直流型の電動モータ１８が横向き姿勢で連結されて構成されており、前記ブラケット１５と主フレーム１０に亘って左右一対のサスペンションバネ１４が支持ロッド１９を介して架設されている。

図５に示すように、電動モータ１８の回転動力は、出力ピニオンギヤ２１を介して中間軸２２に支持した大径ギヤ２３に減速伝達された後、この大径ギヤ２３の側面に咬合されたシフトギヤ２４を介してデフ機構２５に伝達され、デフ機構２５に突き合わせ装備された左右の車軸２６に分岐される。また、一方の車軸２６に機械式のブレーキ２７が装備されている。

主フレーム１０の前部には前輪１およびステアリング軸１２の下半部を覆うフロントカバー２８が配備されるとともに、主フレーム１０の後部には、バッテリ５、後輪アクスル１５、および、コントローラ６、等を覆うリヤカバー２９が配備され、さらに、主フレーム１０の前後中間部にはステップ３０が配備されている。また、ステアリング軸１２の上半部にはヘッドライト３１を備えたトップカバー３２が装備されている。

図４に示すように、前記操縦ハンドル２の左右には内向きに屈曲されたＵ形グリップ２ａが備えられるとともに、ハンドル中央にはパネルボックス３３が設けられている。このパネルボックス３３には、電源スイッチ３４、アクセルレバー３５、最高速度設定ダイヤル３６、前後進切換えスイッチ３７、左右一対の方向指示スイッチ３８、警笛スイッチ３９、充電状態表示ランプ４０、等が装備されて前記コントローラ６にそれぞれ接続されており、一方（この例では右側）のグリップ２ａを持った手の指先でアクセルレバー３５を下方に押し下げ揺動すると、ネガティブブレーキ１７が制動解除されるとともに電動モータ１８がアクセル操作量に応じて加速され、アクセルレバー３５への操作を解除するとアクセルレバー３５が上方へ復帰揺動して電動モータ１８への通電が断たれるとともにネガティブブレーキ１７が制動作動して車体が停止するようになっている。ここで、前記最高速度設定ダイヤル３６は、アクセルレバー３５を最大に押し下げ操作した時の速度を設定するものである。また、着座状態を検知するセンサ（図示せず）が運転座席４に組み込まれており、着座状態でのみモータ駆動による走行が許容されるようになっている。

また、一方（この例では右側）のグリップ２ａには、前記ブレーキ２７にワイヤ連係されたブレーキレバー４１が装備されており、このブレーキレバー４１を握り操作することで、緊急停止や急停止を行うことができるようになっている。

上記のように構成された小型電動車においては、手押し移動する際に後輪３を自由にするためのクラッチ４２が装備されている。図５に示すように、前記クラッチ４２は、中間軸２２に外嵌装着したバネ４３によって前記シフトギヤ２４を付勢シフトして大径ギヤ２３の側面に咬合させることでクラッチ入り状態に安定保持され、シフトギヤ２４をバネ４３に抗して図中左方向にシフトして大径ギヤ２３の側面との咬合を解除することでクラッチ切り状態をもたらして、デフ機構２５以降の伝動系を自由状態にするよう構成されており、シフトギヤ２４を人為的に操作する構造が以下のように構成されている。

前記シフトギヤ２４に係合されたシフトフォーク４４を備えたクラッチ操作軸４５が、伝動ケース１６の側面に横方向にスライド自在に貫通支承されるとともに、このクラッチ操作軸４５の外方突出部分に、クラッチ入り切り用の操作具としての操作レバー４６が、外方への移動を阻止された状態で回動自在に遊嵌されている。そして、この操作レバー４６は、伝動ケース１６の側面に突設された一対のストッパ４７，４８によってその回動範囲が制限されている。

前記操作レバー４６におけるボス部４６ａのケース側の端面が傾斜カム面Ｓ1に形成されるとともに、伝動ケース１６の外面には前記傾斜カム面Ｓ1に対向する固定傾斜カム面Ｓ2が形成されており、通常時には、図７に示すように、操作レバー４６が一方のストッパ４７に近接した「クラッチ入り位置」にあり、この時、図６（イ）に示すように、固定傾斜カム面Ｓ2が傾斜カム面Ｓ1に面接合する姿勢にあって、クラッチ４２が入り状態にある。そして、操作レバー４６を前記「クラッチ入り位置」から図中反時計方向以上に回動操作して、図８に示すように、ストッパ４８に接近する「クラッチ切り位置」まで操作すると、図６(ロ）に示すように、固定傾斜カム面Ｓ2に対して傾斜カム面Ｓ1が回動することで操作レバー４６がカム作用によって相対的に外方に押し出し変位されて乗り上がり保持され、これによってクラッチ操作軸４５が外方にスライド操作されてクラッチ４２が切り状態に切換え保持されるのである。

上記のようにして「クラッチ切り位置」に切換え保持された操作レバー４６は、運転座席４への着座に基づいて自動的に「クラッチ入り位置」に強制操作されるようになっており、この操作を行うクラッチ自動入り操作機構５０の構造を以下に説明する。

前記操作レバー４６は側面形状で略Ｌ形に形成されており、その一端に摘み部４６ａが突設されるとともにレバー基部側には長孔５１が形成されている。この長孔５１には作動部材としての連係ロッド５２の下端５２ａが係入されるとともに、連係ロッド５２の上部が前記主フレーム１０の後端部に貫通され、主フレーム１０に対する連係ロッ５２の下方への抜け出しがピン５３によって阻止されている。また、連係ロッド５２には圧縮コイルバネ５５が外嵌装着されるとともに、この圧縮コイルバネ５５は、下端がストッパピン５４によって受止められた鍔付きスリーブ５６に下方から支持されている。

図７は、運転座席４に人が着座していない状態で操作レバー４６が「クラッチ入り位置」にある状態を示し、この時、連係ロッド５２の下端５２ａは長孔５１の一端に位置するとともに、連係ロッド５２に備えた圧縮コイルバネ５５の上端は主フレーム１０から離れている。この状態で運転座席４に人が着座すると、主フレーム１０がサスペンションバネ１４を圧縮しながら沈み込み、主フレーム１０の後端部が圧縮コイルバネ５５の上端に接近、あるいは、接触する。

運転座席４に人が着座していない状態で操作レバー４６を前記「クラッチ入り位置」から反時計方向に回動操作して「クラッチ切り位置」に切換えると、図８に示す手押し移動状態となる。この時、連係ロッド５２の下端５２ａは長孔５１の一端（第１連係位置）に位置するとともに、連係ロッド５２に備えた圧縮コイルバネ５５の上端が主フレーム１０に接触して少し圧縮変形された状態となっており、この状態で運転座席４に人が着座すると、主フレーム１０がサスペンションバネ１４を圧縮しながら沈み込み、主フレーム１０の後端部が圧縮コイルバネ５５の上端を下方へ強く押圧することになり、この下方への押圧力が連係ロッド５２を介して操作レバー４６に伝えられ、「クラッチ切り位置」にある操作レバー４６は時計方向に回動されて「クラッチ入り位置」に強制復帰される。

上記のように、クラッチ自動入り操作機構５０は、操作レバー４６を「クラッチ切り位置」に切換えて手押し移動した後、「クラッチ入り位置」に戻し忘れていても、次に着座することで自動的に操作レバー４６を「クラッチ入り位置」に強制操作して、モータ駆動による走行を可能な状態に復帰させる機能を備えているのであるが、操作レバー４６と連係ロッド５２の連係状態を変更することで、クラッチ自動入り操作機構５０の自動クラッチ入り機能を解除することができるようになっている。

つまり、図９に示すように、手押し移動のために操作レバー４６を「クラッチ切り位置」に切換え保持した状態において、連係ロッド５２の下部を人為的に図中左方向に振って、連係ロッド５２の下端５２ａを操作レバー４６に形成した長孔５１の一端（第１連係位置）から他端（第２連係位置）にまでスライド移動させると、連係ロッド５２の下端５２ａは長孔５１の他端に形成した凹部５１ａに落ち込んで安定保持される。

このように連係ロッド５２の下端５２ａが、「クラッチ切り位置」に切換えられた操作レバー４６における第２連係位置に切換えられた状態では、主フレーム１０が下方に沈み込み変位して圧縮コイルバネ５５を介して下方への押圧荷重が連係ロッド５２に作用すると、操作レバー４６は図中反時計方向に回動されようとするが、この時の操作レバー４６はストッパ４８によって反時計方向への回動が接当阻止されているので、操作レバー４６は「クラッチ切り位置」に保持されたままとなる。つまり、連係ロッド５２の下端５２ａを凹部５１ａが形成された第２連係位置に切換えておくと、クラッチ自動入り操作機構５０のクラッチ自動入り作動が牽制阻止された状態がもたらされ、手押し移動中に車体のバウンドなどの衝撃で主フレーム１０が下方に沈み込み変位しても、クラッチ４２が勝手に入れられてネガティブブレーキ１７の制動作用で手押し移動が不能な状態になってしまうことが回避されるのである。ただし、連係ロッド５２の下端５２ａを第２連係位置に切換えて手押し移動した後は、人為的に連係ロッド５２の下端５２ａを第１連係位置に戻しておく操作が必要となる。

小型電動車の全体側面図小型電動車の全体平面図小型電動車の全体正面図操縦ハンドル部の平面図後輪アクスルの縦断背面図クラッチ部の縦断背面図クラッチ入り状態の後輪アクスルを示す側面図クラッチ自動入り操作機構が機能するクラッチ切り状態の後輪アクスルを示す側面図クラッチ自動入り操作機構が機能しないクラッチ切り状態の後輪アクスルを示す側面図

符号の説明

４運転座席
１７ネガティブブレーキ
１８電動モータ
４２クラッチ
４６操作具（操作レバー）
５０クラッチ自動入り操作機構
５２作動部材（連係ロッド）

Claims

電動モータに連動連結された車輪駆動系にネガティブブレーキを装備するとともに、ネガティブブレーキより伝動下手側にクラッチを介在し、このクラッチを人為的に切り操作して保持する操作具を備え、切り状態に保持されたクラッチを運転座席への荷重印加に基づいて自動的に入り操作するクラッチ自動入り操作機構を装備した小型電動車において、
前記操作具をクラッチ入り位置とクラッチ切り位置との範囲で回動可能に構成するとともに、前記操作具に一端側の第１連係位置と他端側の第２連係位置とに亘る長穴を形成して、前記運転座席への荷重印加によって変位する作動部材の下端を前記操作具の長孔に連動連係し、
前記操作具に対する前記作動部材の下端の連係位置を前記第１連係位置と前記第２連係位置とに人為的に切り換え操作可能に構成すると共に、前記第２連係位置において前記作動部材の下端を係入保持させる凹部を前記操作具の長孔に形成し、
前記作動部材の下端の連係位置を前記第１連係位置に操作した状態で、前記運転座席に荷重が印加されると、前記作動部材によってクラッチ切り位置の前記操作具がクラッチ入り位置の方向に強制回動されて、前記操作具がクラッチ入り位置に操作され、前記クラッチ自動入り操作機構が機能し、
前記作動部材の下端の連係位置を前記第２連係位置に操作した状態で、前記運転座席に荷重が印加されると、前記作動部材によってクラッチ切り位置の前記操作具をクラッチ入り位置の方向とは反対方向に回動させる力が作用し、かつ、前記凹部によって前記作動部材の下端の前記第１連係位置側への移動が阻止されて、前記操作具がクラッチ切り位置に保持され、前記クラッチ自動入り操作機構が機能しないように構成してあることを特徴とする小型電動車。