JP6241813B2 - 小型電動車両 - Google Patents

Description

この発明は、小型電動車両に係り、特にコードリール装置の車体への搭載性を良好に維持する小型電動車両に関する。

従来、図１１、図１２に示すように、充電器を搭載している電動車椅子等からなる小型電動車両１０１においては、利便性向上のため、車体としてのレッグシールド１０２の前面にコードリール装置１０３を備えているものが多い。この場合、コードリール装置１０３の充電コード（充電用のＡＣコード）１０４をレッグシールド１０２に形成した開口部１０５から引き出した後、充電コード１０４のプラグ（ＡＣプラグ）１０４Ａを壁面１０６のコンセント１０７ヘ差し込み、充電を行っている。
このような小型電動車両としては、以下の先行技術文献がある。

特開２０００−１６６９８０号公報

特許文献１に係る電動車椅子の充電コード収容装置は、コードリール（コードリール装置）において、充電コードを収容した際に先端のプラグがシートクッション（座席クッション）の前縁部下方に配置されるようにし、充電コードの引出方向がシート（座席）の中心部分に対して斜前横外方になるように、引出口（コード取出口）を配置した構造である。

ところで、小型電動車両では、充電コードに１００Ｖの電圧が印加された状態では、走行用モータの駆動ができないように制御している。
しかしながら、充電コードに１００Ｖの電圧が印加されていない状態や、クラッチ操作によって手動での移動においては、第１に、壁面のコンセントにプラグを差し込んだまま小型電動車両を移動させた場合に、充電コード又はコードリール（コードリール装置）を破損させる不都合や、第２に、充電コードを引き出したまま小型電動車両を走行させた場合に、充電コードを障害物に引っ掛けてしまい、充電コード又はコードリール（コードリール装置）を破損する不都合や、第３に、充電コードを設置コード長さ以上に引き出そうとした場合に、充電コード又はコードリール（コードリール装置）を破損させるという不都合があり、改善が望まれていた。

そこで、この発明は、コードリール装置の車体への搭載性を良好に維持しつつ、充電コードに過大な張力が作用した場合でも、充電コードを保護し且つ車両の安全性を確保することができる小型電動車両を提供することを目的とする。

この発明は、コード取出口を有するケースと、前記ケース内に回転自在に配置されるリール本体と、一端が前記リール本体に連結されるとともに他端が前記コード取出口から外側へ引き出される充電コードと、前記充電コードを巻き取る方向に前記リール本体を回転させる巻取用スプリングとを備えるコードリール装置を搭載した電動小型車両において、前記ケースを車体に連結された回転軸に揺動自在に支持し、前記充電コードに過大な張力が作用した場合にのみ設置長さよりも撓んで前記ケースを前記充電コードの引出方向へ揺動させることが可能な支持スプリングによって前記ケースを前記車体に支持し、前記ケースと前記車体との間には前記ケースが前記充電コードの引出方向へ揺動したことを検出する検出装置を配置し、前記検出装置から出力される検出信号によって警報装置を作動する制御装置を備えていることを持徴とする。

この発明は、コードリール装置の車体への搭載性を良好に維持しつつ、充電コードに過大な張力が作用した場合でも、充電コードを保護し、且つ車両の安全性を確保することができる。

図１は小型電動車両の側面図である。（実施例） 図２は小型電動車両の平面図である。（実施例） 図３は小型電動車両の制御装置のシステム構成図である。（実施例） 図４はレッグシールドに配置されたコードリール装置の取付状態を示す斜視図である。（実施例） 図５は図６の矢印Ｖによるコードリール装置の正面図である。（実施例） 図６は図７のＶＩ−ＶＩ線によるコードリール装置の断面図である。（実施例） 図７はコードリール装置の取付状態を示す正面図である。（実施例） 図８は通常使用時のコードリール装置の動作を示す正面図である。（実施例） 図９は異常使用時のコードリール装置の動作を示す正面図である。（実施例） 図１０はコードリール装置の断面図である。（変形例） 図１１は小型電動車両の正面図である。（従来例） 図１２は充電時の小型電動車両の一部斜視図である。（従来例）

この発明は、コードリール装置の車両への搭載性を良好に維持しつつ、充電コードに過大な張力が作用した場合でも、充電コードを保護し、且つ車両の安全性を確保する目的を、ケースを車体に連結される回転軸に揺動自在に支持し、充電コードに過大な張力が作用した場合にのみ設置長さよりも撓んでケースを充電コードの引出方向へ揺動させることが可能な支持スプリングによってケースを車体に支持して実現するものである。

図１〜図９は、この発明の実施例を示すものである。
図１、図２に示すように、電動車椅子等からなる小型電動車両１には、車体フレームに前輪２・２と後輪３・３とが装着されている。
また、車体フレームには、車体４を構成するように、レッグシールド（フロントシールド）５と、ステップ（フロントフロア）６と、リアカバー（動力部収容ボックス）７とが取り付けられている。このリアカバー７の上側には、座席８が配置されている。
レッグシールド５の前面は、フロントカバー９で覆われている。レッグシールド５の上部には、ステアリングポスト１０が配置されている。このステアリングポスト１０の上部には、ハンドル１１と計器盤１２を含む操作パネル１３とが取り付けられている。
リアカバー７内には、駆動輪としての後輪３を駆動する走行用モータ１４が配置されている。

図４に示すように、レッグシールド５の前面には、コードリール装置１５が配置される。
このコードリール装置１５は、図５、図７に示すように、コード取出口１６を有するケース１７と、このケース１７内に中央軸部１８を中心に回転自在に配置されるリール本体１９と、一端がリール本体１９に連結されるとともに他端がコード取出口１６から外側へ引き出される充電コード（ＡＣコード）２０と、この充電コード２０を巻き取る方向にリール本体１９を回転させる巻取用スプリング２１とを備える。充電コード２０は、所定の設置コード長さに形成され、先端にプラグ（ＡＣプラグ）２０Ａを備える。

また、コードリール装置１５においては、図５に示すように、ケース１７の取付突部２２の軸孔２３に車体４のレッグシールド５に連結された回転軸２４を挿入してケース１７を揺動自在に支持させている。コードリール装置１５においては、充電コード２０に過大な張力が作用した場合にのみ設置長さよりも撓んでケース１７を充電コード２０の引出方向へ揺動させることが可能な支持スプリングとしての一対の第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６によってケース１７をレッグシールド５に支持している。第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６は、所定の設置長さで円形状に形成され、伸縮可能に構成されている。
回転軸２４は、レッグシールド５に固定したボス部２７に支持されている。このボス部２７と第１支持スプリング２５と第２支持スプリング２６とは、ケース１７の周辺でレッグシールド５の前面に略円周方向等間隔に配置されている。
ケース１７の外周部位には、図５に示すように、第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６内に挿入する第１挿入用突部２８・第２挿入用突部２９が突出して設けられている。この場合、取付突部２２と第１挿入用突部２８と第２挿入用突部２９とは、略等円周方向間隔でケース１７の外周面に突出して形成されている。
また、ケース１７の周辺でレッグシールド５の前面には、第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６を支持する第１スプリング取付部３０・第２スプリング取付部３１が配置されている。

この実施例に係るコードリール装置１５では、図７に示すように、車体４のレッグシールド５へ固定する際に、１点を回転軸２４で揺動可能、残りの２点を第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６で支持して、充電コード２０を強い力又は限界以上に引っ張った際に揺動する構造である。このように、コードリール装置１５の揺動支持点以外の支持点を第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６で支持することにより、コードリール装置１５を揺動可能に安定して設置できる。
また、第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６は、通常の充電コード２０の引き力では伸縮せず、車体４を移動させるような大きな力、又は、コードリール装置１５を破損させるような大きな力がかかったときに伸縮し、コードリール装置１５の揺動を行うことが可能となるような弾性力に設定されている。
更に、第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６には、充電コード２０の巻取用スプリング２１よりもバネ定数の高いバネ定数を用いる。これにより、強い力、若しくは設置コード長さ以上に充電コード２０を引き出そうとした場合にのみ、コードリール装置１５が揺動する構造とすることができる。

更に、コードリール装置１５においては、ケース１７と車体４のレッグシールド５との間にはケース１７が充電コード２０の引出方向へ揺動したことを検出するコードリール回動検出装置（以下「検出装置」という）３２を配置するとともに、この検出装置３２から出力される検出信号によって警報装置３３を作動させる制御装置３４を備えている。
検出装置３２は、回転検知スイッチであって、図７に示すように、レッグシールド５の前面に固定された本体部３５と、この本体部３５に保持されてケース１７に接する検知レバー３６とからなり、コードリール装置１５の周辺に配置されている。検出装置３２は、コードリール装置１５が揺動して検知レバー３６が変移すると、コードリール装置１５の揺動を検知してオンになり、それ以外ではオフ状態になっている。
警報装置３３は、図２に示すように、操作パネル１３に配置された計器盤１２内に配置され、図３に示すように、警報音出力器３７と警報表示器３８とを備える。

図４に示すように、レッグシールド５には、コードリール装置１５付近で、充電コード２０を出し入れさせる開口部３９が形成されている。

制御装置３３は、図３に示すように、検出装置３２と警報装置３３とが接続したスイッチボックス４０と、このスイッチボックス４０にＣＡＮ等の通信手段４１を介して接続したモータコントローラ４２とを備える。
スイッチボックス４０は、図２に示すように、ハンドル４付近の操作パネル１３に配置され、また、図３に示すように、中央演算処理部（ＣＰＵ）４３と、第１〜第４インタフェース４４Ａ〜４４Ｄとを備える。第１インタフェース４４Ａは、中央演算処理部（ＣＰＵ）４３と検出装置３２とに接続する。第２インタフェース４４Ｂ・第３インタフェース４４Ｃは、中央演算処理部（ＣＰＵ）４３と警報装置３３の警報音出力器３７・警報表示器３８とに接続する。第４インタフェース４４Ｄは、中央演算処理部（ＣＰＵ）４３とモータコントローラ４２とに接続する。
モータコントローラ４２は、図１に示すように、座席８の下方に配置され、中央演算処理部（ＣＰＵ）４５と、第１インタフェース４６Ａ、第２インタフェース４６Ｂとを備え、走行用モータ１４に接続している。第１インタフェース４６Ａは、中央演算処理部（ＣＰＵ）４５とスイッチボックス４０の第４インタフェース４４Ｄとに接続する。第２インタフェース４６Ｂは、中央演算処理部（ＣＰＵ）４５と走行用モータ１４とに接続する。

図８に示すように、コードリール装置１５が定常位置にある場合には、検出装置３２が、オフ状態にある。つまり、使用者が充電を開始する際、充電コード２０を引き出す。そのとき、通常使用状態では、充電コード２０の巻取用スプリング２１が最大限に伸びたととしても、第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６が伸縮することがない。これは、第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６のバネ定数が巻取用スプリング２１のバネ定数よりも高く設定されているからである。このため、コードリール装置１５は揺動せず、また、検出装置３２はオフ状態のままである。
そして、図９に示すように、充電コード２０が強く引かれた場合、又は、充電コード２０が設置コード長さ以上に引かれた場合に、コードリール装置１５が揺動し、検出装置３２の検知レバー３６を押えることにより、検出装置３２がオンする。つまり、使用者が充電コード２０を引き出す際、コードリール装置１５に異常をもたらすような強い力で引き出す場合、又は、充電コード２０の引き出し自体は正常な力で行われた場合においても、設置コード長さ以上に引き出そうとした場合には、第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６が伸縮することで、コードリール装置１５は揺動し、検出装置３２はオンになる。又は、充電コード２０を引き出したまま小型電動車両１を走行し、充電コード２０を障害物等に引っ掛けた場合にも、充電コード２０に強い力が掛かることで、コードリール装置１５は揺動し、検出装置３２はオンになる。更に、コードリール装置１５が揺動することで、コードリール装置１５、及び充電コード２０に加わる力を逃がすことにもなる。
その後、図３に示すように、検出装置３２がスイッチボックス４０ヘオン信号を送信すると、スイッチボックス４０は、検出装置３２の信号を受け、警報音出力器３７・警報表示器３８を動作させ、また、モータコントローラ４２は、スイッチボックス４０からＣＡＮ等の通信手段４１により検出装置３２の信号を受け、走行用モータ１４を停止するよう制御する。つまり、スイッチボックス４０は、検出装置３２がオンした場合、警報音を鳴らす、又は、警告表示を行い、強い力で充電コード２０を引き出し、又は、充電コード２０の引き出し過ぎすぎを、使用者に知らせる。そして、充電コード２０及びコードリール装置１５に負担がかかる動作を停止してもらうことで、充電コード２０及びコードリール装置１５の故障を未然に防ぐことが可能となる。また、充電コード２０が引き出された状態のまま走行し、充電コード２０が障害物等に引っ掛けて検出装置３２がオンした場合に、小型電動車両１の走行を停止することで、充電コード２０及びコードリール装置１５の故障を未然に防ぐことが可能となる。

以上、この実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項１に係る発明は、ケース１７を車体４のレッグシールド５に連結された回転軸２４に揺動自在に支持し、充電コード２０に過大な張力が作用した場合にのみ設置長さよりも撓んでケース１７を充電コード２０の引出方向へ揺動させることが可能な第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６によってケース１７を車体４のレッグシールド５に支持している。また、ケース１７と車体４のレッグシールド５との間には、ケース１７が充電コード２０の引出方向へ揺動したことを検出する検出装置３２を配置している。更に、検出装置３２から出力される検出信号によって警報装置３３を作動させる制御装置３４を備えている。
上記の構造によれば、ケース１７を車体４のレッグシールド５に連結される回転軸２４に揺動自在に支持し、充電コード２０に過大な張力が作用した場合にのみ設置長さより撓んでケース１７を充電コード２０の引出方向へ揺動させることが可能な第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６によってケース１７を車体４のレッグシールド５に支持したため、コードリール装置１５の小型電動車両１への搭載性を良好に維持し、且つ充電コード２０に過大な張力が作用した場合、ケース１７を充電コード２０の引出方向へ揺動させて充電コード２０の破損を防止することができる。
また、ケース１７が充電コード２０の引出方向へ揺動したことを検出装置３２によって検出し、検出装置３２から出力される信号によって警報装置３３を作動させるため、充電コード２０の引き出し過ぎを使用者に知らせ、使用者に充電コード２０の引き出し過ぎを解消する行動を促すことができる。
また、請求項２に係る発明では、制御装置３４は、走行用モータ１４に接続し、検出装置３２から出力される検出信号によって走行用モータ１４を停止させる。
具体的には、コードリール装置１５が揺動した際に、検出装置３２がオンする構造であり、充電コード２０が引っ張られていることを検知することが可能となり、充電コード２０のプラグ２０Ａ（ＡＣプラグ）の接続状態で、小型電動車両１を移動させたときの警告、及び、充電操作時の充電コード２０の引っ張り過ぎに対して、警報装置３３による警告、制御装置３４による小型電動車両１の停止動作を行う。
これにより、充電コード２０に過大な張力が作用した場合に走行用モータ１４を停止させることで、充電コード２０を壁面のコンセントに接続したままで小型電動車両１が走行し続けることが防止でき、小型電動車両１の安全性を確保することができる。
更に、請求項３に係る発明では、第１支持スプリング２５・第２支持スプリング２６のバネ定数は、巻取用スプリング２１のバネ定数よりも高く設定されている。
これにより、充電コード２０がコード取出口１６から限界まで引き出された後、ケース１７を回転軸２４周りで揺動し、充電コード２０に過大な張力が作用することを防止できる。

なお、この発明においては、コードリール装置のケースを３点支持として説明したが、ケースが揺動可能な状態であれば、支持点が１点で、他の支持点は、１点以上あれば構成は可能である。
例えば、図１０に示すように、検出装置３２として、ケース１７の揺動を検知できるセンサとして、マイクロスイッチ４７をケース１７の周辺で車体４のレッグシールド５に固定することも可能である。この場合、ケース１７は、バネ性支持部材４８によって支持されている。

この発明に係る小型電動車両のコードリール装置を、電動二輪車等の他の車両にも適用可能である。

１ 小型電動車両
４ 車体
５ レッグシールド
１２ 計器盤
１３ 操作パネル
１４ 走行用モータ
１５ コードリール装置
１６ コード取出口
１７ ケース
１９ リール本体
２０ 充電コード
２０Ａ 充電コードのプラグ
２１ 巻取用スプリング
２４ 回転軸
２５ 第１支持スプリング
２６ 第２支持スプリング
３２ 検出装置
３３ 警報装置
３４ 制御装置
４０ スイッチボックス
４１ 通信手段
４２ モータコントローラ

Claims (3)

1. コード取出口を有するケースと、前記ケース内に回転自在に配置されるリール本体と、一端が前記リール本体に連結されるとともに他端が前記コード取出口から外側へ引き出される充電コードと、前記充電コードを巻き取る方向に前記リール本体を回転させる巻取用スプリングとを備えるコードリール装置を搭載した電動小型車両において、前記ケースを車体に連結された回転軸に揺動自在に支持し、前記充電コードに過大な張力が作用した場合にのみ設置長さよりも撓んで前記ケースを前記充電コードの引出方向へ揺動させることが可能な支持スプリングによって前記ケースを前記車体に支持し、前記ケースと前記車体との間には前記ケースが前記充電コードの引出方向へ揺動したことを検出する検出装置を配置し、前記検出装置から出力される検出信号によって警報装置を作動する制御装置を備えていることを持徴とする電動小型車両。
2. 前記制御装置は、走行用モータに接続し、前記検出装置から出力される検出信号によって前記走行用モータを停止させることを特徴とする請求項１に記載の小型電動車両。
3. 前記支持スプリングのバネ定数は、前記巻取用スプリングのバネ定数よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の小型電動車両。

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