JP4674515B2 - 小型電動車両のクラッチ装置 - Google Patents

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三輪または四輪の小型電動車両におけるクラッチ装置に関する。

この種の小型電動車両は自操用ハンドル型車椅子に分類されるもので、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、車輪および運転者が着座するシートを取り付けた車体フレームに電動モータおよびバッテリを搭載する。そして、電動モータによって車輪が駆動される。

また、たとえば車体後部のシートの前方には搭乗者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、運転者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。

ここで、電動モータの駆動力はクラッチ機構を介して車輪に伝達され、運転者は必要に応じて、電動モータの駆動力伝達を断続するようにしている。この場合、安全上運転者（搭乗者）がシートに着座したままではクラッチの遮断操作をできないようにするため、たとえば特許文献１に記載のクラッチ機構では車体後端部等にクラッチレバーを配置している。また、特許文献２に記載のクラッチ機構のようにシートクッション自体をクラッチ機構として利用するものがある。

かかるクラッチ機構によれば、たとえば登坂時等において運転者が乗車したまま、誤ってクラッチ操作し、車体が勝手に動き出してしまうのを防ぐことができる。このように小型電動車両の実使用に際して、安全性を確保している。

特開平１１−３１００５１号公報 特開２０００−２３３６６０号公報 特開平９−２９４７７７号公報

しかしながら、運転者が降車後、たとえば充電操作等の際に車両を少しだけ動かしたい場合、車両の後方に回ったり、あるいはシートクッションをわざわざ取り外さなければならない。従来の小型電動車両では安全性は確保されるものの、クラッチに関連する取扱い操作が煩雑になり、手間がかからざるを得なかった。

なお、特許文献３には、シート後方に配置されたクラッチ操作装置が開示されている。この装置は、所謂介助ハンドルを有する電動車椅子を対象とするものであり、ジョイスティック型電動車椅子にはよく用いられる。

本発明はかかる実情に鑑み、操作・取扱性に優れ、高い安全性を保証する小型電動車両のクラッチ装置を提供することを目的とする。

本発明による小型電動車両のクラッチ装置は、車輪および運転者シートを取り付けた車体フレームに電動モータおよびバッテリを搭載し、前記電動モータによって前記車輪を駆動するようにした小型電動車両におけるクラッチ装置であって、前記電動モータの駆動力の伝達を断続するクラッチ機構を有し、前記クラッチ機構を操作するクラッチレバーを備え、前記運転者シートの背もたれ後面に凹部を設け、この凹部内に前記クラッチレバーを配設するとともに、前記クラッチレバーの端面を前記運転者シートの後面と略一致させて形成する一方、前記背もたれ後面の上部であってクラッチレバーを配設した凹部の上方位置に把持部を設け、前記把持部は前記クラッチレバーと共に把持し得るとともに、前記凹部を上側から覆うようにフード状に形成したことを特徴とする。

また、本発明の小型電動車両のクラッチ装置において、前記フード状に形成した把持部の下方で前記クラッチレバーの下部に開閉可能なリッドを連接配置し、該リッドが閉合する開口部を介して前記クラッチレバーまわりの構成部材にアクセス可能としたことを特徴とする。

また、本発明の小型電動車両のクラッチ装置において、前記開閉可能なリッドに後方視認用の発光手段を設けたことを特徴とする。

また、本発明の小型電動車両のクラッチ装置において、前記背もたれ後面の裏側に物品を保持可能な物品収納部を有し、前記リッドを開いて前記開口から物品を出し入れし得るようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、作業者は、一方の手でハンドルを支え、他方の手で先ずクラッチを切り、そのまま手押し移動を行うことができる。この場合、凹部内に配置されているクラッチレバーの端面内側に指先を掛け、上方へ回動することでクラッチケーブルが引っ張られ、これによりクラッチが切れる。クラッチを切る操作と車両を手押しする作業を、ワンタッチ動作で行うことができ、操作し易くきわめて取扱性に優れている。また、乗車時にクラッチが遮断されることがないため高い安全性を保証する。

また、クラッチレバーは、シートバックの後面に設けた凹部内に収容されるかたちで配設される。外観上クラッチレバーは突出しない配置構成であるため、外部との衝突等の心配がなく部材保護を図るとともに、外的要因による誤動作を防止することができる。また、かかる配置構成により外観的に違和感がなく、外観構成の点でも優れている。

さらに、クラッチレバーの下部で開閉可能なリッドを連接配置することにより、ガーニッシュ取付け後でも、部品類を取り付け、あるいは組み立てることができる。また、容易にメンテナンスすることができ、組立性やメンテナンス性の向上を図ることができる。

また、シートバック内部に物品収納部を設けることで、開口から挿入された物品等は、保持片によって適正に保持され、物品収納部に安定して収納することができる。これにより機能性を大幅に向上させることができる。

以下、図面に基づき、本発明による小型電動車両のクラッチ装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は本発明の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に左右一対の前輪１０２および左右一対の後輪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および後部カバー１０７等からなる樹脂製カバーによって覆われる。

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の内側には左右それぞれの後輪１０３に対して、これ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あるいは図３等参照）が搭載され、左右の後輪１０３を独立して駆動するようになっている。そのため後述するクラッチケーブルを２本有する。さらにバッテリおよびその充電器等を含む動力装置が収容されている。この動力装置は、制御装置により制御されるようになっている。

後部カバー１０７の上側には、車体フレーム１０１からたとえば門型に立ち上がるブラケット１１１を介して、搭乗者が着座するシート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。なお、この旋回角度は車体センタから左右にたとえば４５度および９０度等に設定され、シートクッション１１３の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。

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、後述するように把持部１１９が設けられる。

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に着座した搭乗者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を操舵するためのステアリングシャフト１２０が立設されており、該ステアリングシャフト１２０の上端にはハンドル１２１が回動可能に取り付けられ、運転者は図１に示されるように、シート１１２に着座してハンドル１２１を操作するようになっている。また、ハンドル１２１の適所には、左右一対のバックミラー１２２がステー１２３を介して支持される。

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１２４が装架され、該キャリヤケース１２４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１２４の下方適所にヘッドライトが取り付けられる。

ここで、本発明に係る小型電動車両１００において、電動モータ１１０の駆動力の伝達を断続するクラッチ機構を有し、電動モータ１１０と後輪１０３はこのクラッチ機構を介して結合または遮断される。すなわち、通常状態ではクラッチ機構を介して電動モータ１１０および後輪１０３間の動力伝達径路が接続され、クラッチを切ることで両者間の動力伝達径路が遮断される。クラッチ機構は後述するように、クラッチレバーによって操作されるようになっている。

図４に示されるようにクラッチレバー１０は、シート１１２のシートバック１１４の後面１１４ａの上部に配設される。この場合、シートバック１１４の後面１１４ａに凹部１１を設け、この凹部１１内に収容されるかたちでクラッチレバー１０が配設される。凹部１１は人の手先が入る程度の横幅（車幅方向）を有しており、またその手先が入るのを誘導し得るように、上下方向に湾曲する滑らかな表面もしくは底面を持つ。常態では図４のようにクラッチレバー１０の端面１０ａは、シートバック１１４の後面１１４ａと略一致する。

また、シートバック１１４の後面１１４ａには、凹部１１を上側から覆うように概略フード状の把持部１１９が設けられている。把持部１１９はシートバック１１４の略頂部付近に位置し、内側は中空になっている。後述するように把持部１１９を把持した際同時に、クラッチレバー１０を操作し得るようになっている。

つぎに、図５および図６はクラッチレバー１０まわりの結合構造を示している。図においてシートフレームパイプ１２５に溶着されたブラケット１２が垂架され、ブラケット１２の基部付近でシャフト１３を介してクラッチレバー１０が回動可能に支持される。クラッチレバー１０はシャフト１３を支点として、上下方向に回動する。クラッチレバー１０の端面１０ａ内側は中空もしくは凹状になっており、図６のように端面１０ａの内側に指先を掛けて回動することができる。

上記のようにクラッチレバー１０はシャフト１３のまわりに回動するが、シャフト１３の周囲にはクラッチレバー１０を下方へ回動付勢する補助リターンスプリング（図示せず）が装着されている。この補助リターンスプリングは、クラッチ機構部に設けられるリターンスプリング（図示せず）と協働して、図６の状態でクラッチレバー１０から手を放すと、その弾力によりクラッチレバー１０を下方へ回動させる。一方、下方へ回動するクラッチレバー１０はブラケット１２の適所に当接し、図４の常態位置で停止するようになっている。

シートフレームパイプ１２５にはまた、把持部１１９の内側中空部に配置されるサブパイプ１４が溶着されている。クラッチレバー１０がシャフト１３のまわりに上方へ回動した際、その端面１０ａが図６のようにサブパイプ１４に当接する。この当接によりクラッチレバー１０の上方への回動位置が規定される。

クラッチレバー１０には、クラッチ機構を作動させるクラッチケーブル１５（この例では左右の後輪１０３を独立して操作するため２本有する）が接続される。この場合、クラッチケーブル１５の一端１５ａはブラケット１２の固定部１２ａに固定され、インナケーブル１６がクラッチレバー１０まで延出する。インナケーブル１６の先端はピン１７を介して、クラッチレバー１０の中間部位置付近に繋げられる。

小型電動車両１００の実使用において、シート１１２に着座した運転者は図１に示されるようにハンドル１２１を持ち、該ハンドル１２１に装着されたアクセルレバーを操作することで車両を走行させることができる。なお、このときクラッチ機構を介して電動モータ１１０および後輪１０３間の動力伝達径路が接続されているのは勿論である。

さて、上記構成において、たとえば充電作業等のために車両から降車後、クラッチ機構を切ることで車両を手押しすることができる。この場合、作業者（運転者）は図７のように、一方の手でハンドル１２１を支え、他方の手で先ずクラッチを切り、そのまま手押し移動を行うことができる。すなわち、凹部１１内で図４のように配置されているクラッチレバー１０の端面１０ａ内側に指先を掛け、上方へ回動することでインナケーブル１６が引っ張られ、これによりクラッチが切れる。このときクラッチレバー１０の端面１０ａがサブパイプ１４に当接し、したがってこのクラッチが切れた状態で、作業者は力を出し易い体勢で車両を押すことができる。

車両の移動後、クラッチレバー１０から手を放すことで、リターンスプリングと補助リターンスプリングの弾力によりクラッチレバー１０が下方へ回動する。これによりクラッチレバー１０はブラケット１２の適所に当接し、クラッチが接続されることで車両が停止する。なお、作業者が仮に誤って車体から手を放した場合でも、即座にクラッチが繋がり車両が停止する。

このようにクラッチを切る操作と車両を手押しする作業を、言わばワンタッチ動作で行うことができ、操作し易くきわめて取扱性に優れている。また、作業者に対する作業負担が軽減され、高齢者等には有利である。なお、この作業は降車して行なわれ、したがって乗車時にクラッチが遮断されることがないため高い安全性を保証する。

さらに、クラッチレバー１０は、シートバック１１４の後面１１４ａに設けた凹部１１内に収容されるかたちで配設される。外観上クラッチレバー１０は突出しない配置構成であるため、外部との衝突等の心配がなく部材保護を図るとともに、外的要因による誤動作を防止することができる。また、かかる配置構成により外観的に違和感がなく、外観構成の点でも優れている。

つぎに、本発明による小型電動車両のクラッチ装置の第２の実施形態を説明する。この場合、前述の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いるものとする。
図８は本発明の第２の実施形態に係る小型電動車両のシートバック１１４を示す斜視図である。シートバック１１４の後面１１４ａはガーニッシュ（典型的には樹脂製であり、鋼板製の場合もある）により構成される。ところで、本発明のように外観やクラッチの操作性あるいは安全性等を考慮したシートバックガーニッシュ内蔵型クラッチでは、ガーニッシュを有することでクラッチケーブル１５や、後述する後方視認用ＬＥＤ等の取付けは必ずしも容易でない。また、ガーニッシュを一旦取り外して、それらの部品を取り付ける場合、シート表皮にしわが寄ったり張りがなくなって、そのままでは良好な外観を得るのが難しくなる。

そこで、第２の実施形態ではガーニッシュ取付け後でもクラッチケーブル１５等を取付け可能とし、さらにはメンテナンスを容易化するようにしたものである。
すなわち、図８および図９に示したようにクラッチレバー１０の下部で開閉可能なリッド２０を連接配置し、該リッド２０が閉合する開口部２１を介してクラッチレバー１０まわりの構成部材にアクセス可能としたものである。

リッド２０は支持アーム２２を介して上下方向に開閉可能に支持される。なお、支持アーム２２の先端部は、シートフレームパイプ１２５等を利用してシートバック１１４の背もたれ後面１１４ａの裏側に枢支される。リッド２０の裏側には、背もたれ後面１１４ａ側に設けた係合部（図示せず）と係合可能なロック爪２３が設けられている。図９のようにリッド２０を閉じることでロック爪２３が係合部と係合し、閉じ状態に保持することができるようになっている。

図９のように閉じられたリッド２０は、背もたれ後面１１４ａのガーニッシュ面と略面一化し、外観的にもスッキリとまとまっている。なお、リッド２０の上方には把持部１１９が配置されているため、この把持部１１９が言わば庇として機能し、リッド２０とガーニッシュ面との境界部位からの雨水等の浸入を確実に防止することができるようになっている。

また、第２の実施形態では、リッド２０には後方視認用の発光手段が設けられている。この例では発光手段として、図９のように複数のＬＥＤを列設してなる後方ＬＥＤ２４を有する。

また、背もたれ後面１１４ａの裏側に物品を保持可能な物品収納部を有し、リッド２０を開いて開口２１から物品を出し入れし得るようになっている。この例では図１０に示されるように背もたれ後面１１４ａの裏側において、側部（車両幅方向）と下部に複数の保持片２５が配設され、これらの保持片２５により物品収納部２６が構成される。

なお、図１１に示されるようにクラッチレバー１０の側近にはその動き、すなわちクラッチの入り・切りを検出するクラッチセンサ２７が設けられている。このクラッチセンサ２７によれば、クラッチレバー１０を操作してクラッチを切り、電動小型車両１００を手押し状態としたとき、駆動モータ１０８が空転しないように電気的に停止させるようになっている。

第２の実施形態において、リッド２０を開けると図１１にも示されるように開口２１が開放され、このような状態とすることでガーニッシュ取付け後でも、これを取り外すことなくクラッチケーブル１５等を取り付け、あるいは後方ＬＥＤ２４を組み立てることができる。さらに組付、組立後には開口２1を介してシートバック１１４内部に手を入れ、容易にメンテナンスすることができる。このようにクラッチレバー１０まわりの部品の組立性やメンテナンス性の向上を図ることができる。

また、リッド２０を開けて開放された開口２１を介して、図１０の矢印のように上部から物品を挿入し、物品収納部２６に収納することができる。たとえば、図１２のように開口２１から挿入された取扱説明書２００等は、保持片２５によって適正に保持され、物品収納部２６に安定して収納することができる。また、必要に応じて開口２１から取り出すこともでき、機能性を大幅に向上させることができる。

さらに、実使用においては、リッド２０に配置された後方ＬＥＤ２４を発光させることができ、良好な後方視認性を確保することができる。このように後方視認性を向上させることで実用上、高い安全性を保証することができる。

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。
たとえば、本発明は三輪または四輪の小型電動車両の他に、電動車椅子（モータチェアタイプ）に対しても有効に適用可能であり、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る小型電動車両の側面図である。 本発明の実施形態に係る小型電動車両の正面図である。 本発明の実施形態に係る小型電動車両の平面図である。 本発明の実施形態におけるクラッチレバーまわりの外観斜視図である。 本発明の実施形態におけるクラッチレバーまわりの結合構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるクラッチレバーまわりの結合構造を示す側断面図である。 本発明の実施形態におけるクラッチレバー作用を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における小型電動車両のシートバックを示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における小型電動車両のシートバックを示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態におけるシートバック内部を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態におけるリッド開き状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における物品収納部の使用状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ クラッチレバー、１１ 凹部、１２ ブラケット、１３ シャフト、１４ サブパイプ、１５ クラッチケーブル、１６ インナケーブル、２０ リッド、２１ 開口部、２２ 支持アーム、２４ 後方ＬＥＤ、２５ 保持片、２６ 物品収納部、１００ 小型電動車両、１０１ 車体フレーム、１０２ 前輪、１０３ 後輪、１０４ 前部カバー、１０５ レッグシールド、１０６ フロア、１０７ 後部カバー、１０８ 駆動モータ、１０９ 車軸、１１０ ギヤユニット、１１２ シート、１１３ シートクッション、１１４ シートバック、１１６ アームレスト、１１８ ウィンカ、１１９ 把持部、１２０ ステアリングシャフト、１２１ ハンドル、１２２ バックミラー、１２４ キャリヤケース、２００ 取扱説明書。

Claims (4)

1. 車輪および運転者シートを取り付けた車体フレームに電動モータおよびバッテリを搭載し、前記電動モータによって前記車輪を駆動するようにした小型電動車両におけるクラッチ装置であって、
   前記電動モータの駆動力の伝達を断続するクラッチ機構を有し、前記クラッチ機構を操作するクラッチレバーを備え、前記運転者シートの背もたれ後面に凹部を設け、この凹部内に前記クラッチレバーを配設するとともに、前記クラッチレバーの端面を前記運転者シートの後面と略一致させて形成する一方、前記背もたれ後面の上部であってクラッチレバーを配設した凹部の上方位置に把持部を設け、
   前記把持部は前記クラッチレバーと共に把持し得るとともに、前記凹部を上側から覆うようにフード状に形成したことを特徴とする小型電動車両のクラッチ装置。
2. 前記フード状に形成した把持部の下方で前記クラッチレバーの下部に開閉可能なリッドを連接配置し、該リッドが閉合する開口部を介して前記クラッチレバーまわりの構成部材にアクセス可能としたことを特徴とする請求項１に記載の小型電動車両のクラッチ装置。
3. 前記開閉可能なリッドに後方視認用の発光手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の小型電動車両のクラッチ装置。
4. 前記背もたれ後面の裏側に物品を保持可能な物品収納部を有し、前記リッドを開いて前記開口から物品を出し入れし得るようにしたことを特徴とする請求項３に記載の小型電動車両のクラッチ装置。

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