JP2003261039A

JP2003261039A - 小型電動車両

Info

Publication number: JP2003261039A
Application number: JP2002064164A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Hayashi; 邦宏林
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2003-09-16
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: JP4178818B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ハンドル切れ角を大きくし、使用性あるいは
操舵性能等に優れた操舵装置を備える小型電動車両を提
供する。【解決手段】操舵装置において、上端にハンドル５０
５を回動可能に支持するとともにフロア３の先端部から
上方へ突出するステアリングシャフト５０１と、左右方
向外側に向って延設されたサスペンションアーム２０３
の外側端部にキングピンを介して左右に揺動可能に支持
された前輪ステアリングナックル２０４とが、タイロッ
ドアーム５０９およびナックルアーム５１０を介してタ
イロッド５１１によって連結され、タイロッドアーム５
０９およびナックルアーム５１０は、キングピン２０８
の軸心相互間を結ぶ軸線を挟んで互いに反対方向に突出
するように配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に高齢者や足の
不自由な人の利用に供する四輪の小型電動車両にに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の小型電動車両はたとえばセニア
カー（Ｒ）等と呼ばれ、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、たとえば車体後部に乗員が着座するシ
ートが設置され、その前方には乗員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た
めの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、乗員はシ
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。

【０００３】従来の小型電動車両の特にステアリング機
構においてたとえば左右前輪が堅固で、車両中心部に揺
動軸を持つタイプのものがある。このタイプのもので
は、まずステアリングシャフトから一方のナックルアー
ムにタイロッドが取り付けられ、そこから他方のナック
ルアームへタイロッドが延設される構造となっている。
この構造では比較的ハンドル（ステアリング）切れ角を
大きくとれるが、前輪が左右独立懸架式のものには適用
することができない。

【０００４】通常、左右独立懸架式の場合には中央のス
テアリングシャフトにアームを設置し、そのアームから
タイロッドを延設した構造をとる。なお、この構造の場
合アーム長を長くとれないため、ハンドル切れ角をあま
り大きくとることができない等の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の問題を解決する
ものとして、最近知られるステアリング機構では、ステ
アリングシャフトのアームの上下にタイロッドが配置さ
れる。しかしながら、このステアリング機構ではタイロ
ッドが上下に配置されるためサスペンションアーム等の
設計の自由度が制限される。

【０００６】本発明はかかる実情に鑑み、ハンドル切れ
角を大きくし、使用性あるいは操舵性能等に優れた操舵
装置を備える小型電動車両を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の小型電動車両
は、車体フレーム上に支持された単座シートの下方前方
にて、前記車体フレーム上に敷設されたフロアを有し、
ハンドル操作により左右に揺動する操向輪として前記フ
ロアの前方に設けられた左右一対の前輪と、パワーユニ
ットで駆動される駆動輪として前記単座シートの下方後
部に設けられた左右一対の後輪とで走行可能に構成さ
れ、前記左右一対の前輪を操舵する操舵装置を前記車体
フレームの前端部に備えた小型電動車両であって、前記
操舵装置において、上端にハンドルを回動可能に支持す
るとともに前記フロアの先端部から上方へ突出するステ
アリングシャフトと、左右方向外側に向って延設された
サスペンションアームの外側端部にキングピンを介して
左右に揺動可能に支持された前輪ステアリングナックル
とが、タイロッドアームおよびナックルアームを介して
タイロッドによって連結され、前記タイロッドアームお
よび前記ナックルアームは、前記キングピンの軸心相互
間を結ぶ軸線を挟んで互いに反対方向に突出するように
配置されることを特徴とする。

【０００８】また、本発明の小型電動車両において、前
記タイロッドの両端が、前記キングピンの軸心相互間を
結ぶ軸線の前方および後方に位置するように構成された
ことを特徴とする。

【０００９】また、本発明の小型電動車両において、前
記ナックルアームを前記前輪ステアリングナックルから
前方に向って延設し、前記タイロッドアームを前記ステ
アリングシャフトから後方に向って延設したことを特徴
とする。

【００１０】また、本発明の小型電動車両において、前
記ステアリングシャフトの下端支持部を前記軸線よりも
前方に配置し、前記タイロッドアームの回動軸を前記ス
テアリングシャフトよりも後方に配置し、前記ステアリ
ングシャフトおよび前記タイロッドアームの回動軸を連
係手段により連係するとともに、前記タイロッドアーム
を前記フロアの前部下方に配設したことを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、最大操舵角を大きく確保
することができ、略アッカーマン理論線に従って切れ角
を推移させることが可能になる。これにより旋回運動し
てもタイヤの横滑りが少なく、構造的に無理な負荷が加
わらないとともに、タイヤの磨耗を有効に抑制すること
ができる。

【００１２】また、タイロッドアーム、ナックルアーム
およびタイロッドの配置関係を好適に設定することで、
車両の操縦性や安定性をさせることができる上、フロア
を広く確保することができ、フロアを有効に使用するこ
とができる。さらに、ステアリングシャフトとタイロッ
ドアームとを連結するギヤの減速比を適宜設定すること
で、ステアリング操作性を向上させることが可能にな
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基き、本発明による
小型電動車両における好適な実施の形態を説明する。図
１〜図５は、この実施形態における小型電動車両の全体
構成を示している。この実施形態は四輪小型電動車両の
例であり、これらの図において車体フレームを含むフレ
ームユニット１００の前後部にそれぞれ左右一対の前輪
１および後輪２が支持される。前輪１は前輪支持機構２
００により、また後輪２は後輪支持機構３００によりそ
れぞれ支持される。フレームユニット１００の後部寄り
には、１人の乗員が着座するようにした単座シートを構
成するシートユニット４００が支持される。単座シート
の下方前方には、車体フレーム上に敷設された低床の乗
員足載せフロアを構成するフロアパネル３を有する。フ
レームユニット１００の前部には、ハンドル操作により
左右に揺動する操向輪としての前輪１を操舵する操舵機
構５００を有する。

【００１４】この例では後輪２が駆動輪として構成さ
れ、単座シートの下方後部に設けられた電動モータを含
むパワーユニット６００によって駆動されるようになっ
ている。そして本発明ではフロアパネル３の下側に、パ
ワーユニット６００に電力を供給する二次電池を備えた
電池ユニット７００が配置される。

【００１５】フレームユニット１００は図６〜図８をも
参照して、シャーシ部分を構成する車体フレーム１０１
とステアリングハンドル等を支持するステアリングフレ
ーム１０２とから構成され、車体フレーム１０１はメイ
ンフレーム１０３とリヤフレーム１０４を含む。メイン
フレーム１０３はさらに、センタフレーム部１０５とセ
ンタフレーム部１０５の前方に延設したフロントフレー
ム部１０６とから構成される。

【００１６】メインフレーム１０３は、左右両側で前後
方向に配置された一対のメインフレーム部材１０７を含
み、メインフレーム部材１０７はセンタフレーム部１０
５およびフロントフレーム部１０６の境界付近で、図８
等に示すように先細に窄んだ形状となっている。メイン
フレーム部材１０７は好適には角パイプ材により形成さ
れるが、これに限らずたとえばＣチャンネル材あるいは
丸パイプ材等で形成することができる。いずれの場合
も、メインフレーム部材１０７は一定の高さ（上下方向
の厚さ）を有する。また、各メインフレーム部材１０７
には外側方に突出する、たとえば丸パイプ材でなるキャ
リイングハンドル１１１が付設される。

【００１７】また、この例ではメインフレーム部材１０
７においてその前端部とセンタフレーム部１０５および
フロントフレーム部１０６の境界付近と後端部とに３つ
のブリッジ部材１０８，１０９，１１０が横架され、こ
れによりメインフレーム１０３の高い剛性を確保してい
る。ブリッジ部材１０８，１０９は図７に示されるよう
に、下方に突出するように湾曲形成され、後述する前輪
支持機構のベース部材がブリッジ部材１０８，１０９上
に配置されるようになっている。なお、実車では図７の
ようにメインフレーム１０３は適度に前上がりに傾斜し
た状態になり、このとき前輪支持機構のベース部材はほ
ぼ水平支持される。

【００１８】ここで、ステアリングフレーム１０２は図
９にも示すように、４本のパイプ材１０２ａ〜ｄがフロ
ントフレーム部１０６の前端部内側にて、一体的に立設
支持されてなる。ステアリングフレーム１０２はフロン
トフレーム部１０６（メインフレーム部材１０７）から
垂直に立ち上がっているが、上述のようにメインフレー
ム１０３が前上がりに傾斜するため、ステアリングフレ
ーム１０２は単座シート側へ適度に傾斜する。なお、ス
テアリングフレーム１０２は好適には角パイプ材により
形成される。

【００１９】リヤフレーム１０４は、各メインフレーム
部材１０７の後端部付近から後上方に傾斜配置され、そ
れぞれの後端部でキャリイングハンドル１１２によって
相互に結合される。リヤフレーム１０４の前後方向中ほ
どには、概略アーチ状もしくは台形状のブリッジ部材１
１３が横架され、ブリッジ部材１１３の上部にシートユ
ニット４００を支持するためのシートポスト１１４が取
り付けられる。リヤフレーム１０４あるいはブリッジ部
材１１３は、好適には角パイプ材により形成されるが、
これに限らずたとえばＣチャンネル材あるいは丸パイプ
材等で形成することができる。リヤフレーム１０４の後
端部にはまた、下方に突出するように湾曲形成されたブ
リッジ部材１１５が横架される。

【００２０】前輪支持機構２００は、前輪１を回転自在
かつ揺動可能に支持するが、フロントフレーム部１０６
の下方に保持された支持部としてのベース部材２０１
と、ベース部材２０１上に固定されたサスペンションア
ームブラケット２０２と、サスペンションアームブラケ
ット２０２によって上下方向に揺動自在に支持され、車
両の左右方向中央部から外側へ延設されるとともにその
外側端部で前輪１を回転自在に支持するサスペンション
アーム２０３とを含んでいる。

【００２１】ここで、主にこの前輪支持機構２００によ
り、後述する電池ケースの前方において左右の前輪１の
対向間に亘り左右に延在し、該電池ケースよりも下側へ
突出する剛性部材からなる突出構造が構成される。すな
わちこの突出構造は図１〜図５あるいは図７等に示され
るように、フロントフレーム部１０６の下方に突出して
配置構成されたベース部材２０１、サスペンションアー
ムブラケット２０２およびサスペンションアーム２０３
等からなり、かかる突出構造を電池ケースの前方かつ下
側に持つことで、車両の電源装置として重要な機能を有
する電池ケースのバリヤもしくは防護手段を構成し、デ
リケートな電源装置を有効に保護することができる。な
お、このようにフロントフレーム部１０６の下方に突出
する突出構造を有していても、実車ではフロア３は前上
がりに傾斜配置されるため（図７参照）下方に張り出す
ことはなく、最低地上高を有効に確保することができ
る。

【００２２】前輪支持機構２００において図９をも参照
して、メインフレーム１０３のブリッジ部材１０８，１
０９上に配置されたベース部材２０１上には、左右のサ
スペンションアーム２０３それぞれに対して前後２つの
サスペンションアームブラケット２０２が設けられてい
る。各サスペンションアーム２０３は前後に分岐する二
股状を呈し、その分岐した２つの基端（内側端）が前後
２つのサスペンションアームブラケット２０２により上
下へ回動自在に軸支される。サスペンションアーム２０
３の先端には、コ字状のナックル２０４（前輪ステアリ
ングナックル）がキングピン２０８を介して左右に回動
可能に軸支される。ナックル２０４には車軸２０５が水
平に延設され、この車軸２０５に前輪１が回転自在に支
持される。

【００２３】フロントフレーム部１０６の外側部にはサ
スペンションスプリング２０６を装架するためのブラケ
ット２０７が固着し、該ブラケット２０７とサスペンシ
ョンアーム２０３（二股状に分岐したうちの前側）との
間にサスペンションスプリング２０６が装着される。

【００２４】後輪支持機構３００は、パワーユニット６
００と協働して後輪２を支持する。この場合、パワーユ
ニット６００は電動モータおよびその出力軸に連結する
減速ギヤ群を含み、最終段ギヤの支軸が後輪２の車軸３
０１として構成される。パワーユニット６００の前端側
は、メインフレーム部材１０７の後端に固着するブラケ
ット３０２（図１〜図３等参照）を介して枢支される。
パワーユニット６００の後端側は、ショックアブソーバ
３０３の下端と連結する。ショックアブソーバ３０３の
上端は、リヤフレーム１０４の後端に固着するブラケッ
ト３０４を介して枢支される。なお、ショックアブソー
バ３０３は、圧縮コイルスプリングあるいは油圧等を利
用したものであってよい。

【００２５】シートユニット４００において、角パイプ
材等で形成されたシートクッションフレーム４０１およ
びシートバックフレーム４０２が概略Ｌ字状に結合して
一体化し、シートクッションフレーム４０１を略水平に
してシートポスト１１４上に支持される。この場合、シ
ートユニット４００は左右に回動可能に、かつその回動
途中における複数の角度位置で選択的に固定し得るよう
に支持される。

【００２６】シートクッションフレーム４０１には弾性
体として構成されるシートクッション４０３が、またシ
ートバックフレーム４０２には弾性体として構成される
シートバック４０４がそれぞれ取り付けられる。シート
バックフレーム４０２の適度な高さ位置には、アームレ
スト４０５が回動可能に支持される。図３のようにシー
トポスト１１４上に支持されたシートユニット４００に
着座した乗員は、フロアパネル３に足を乗せることがで
き、その際フロアパネル３の前部付近に配置されたフッ
トブレーキ４を踏むことができるようになっている。

【００２７】ここで、単座シートの回動支持機構の構成
例を説明する。図１０において、シートクッションフレ
ーム４０１の下側にベースブラケット４０６が結合し、
該ベースブラケット４０６にはシートパイプ４０７が垂
下される。一方シートポスト１１４にはパイプホルダ４
０８が嵌合し、このパイプホルダ４０８にシートパイプ
４０７が回転可能に内嵌するようになっている。これに
よりシートクッションフレーム４０１、したがって単座
シートは左右に回動可能になる。なお、パイプホルダ４
０８はシートポスト１１４に着脱可能にしてもよい。

【００２８】また、ベースブラケット４０６にはその前
部に軸受４０９を有するレバーホルダ４１０が固着す
る。軸受４０９には回転軸４１１が挿通し、回転軸４１
１が外側へ延設されて図示のように適度に屈曲すること
によりレバー部４１２が形成される。回転軸４１１に
は、ベースブラケット４０６に開設された開口４１３か
ら下方に突出する爪片４１４が固着する。レバー部４１
２の操作で爪片４１４を回動させることができる。爪片
４１４は、後述するストッパプレートの歯と係合可能な
孔４１４ａを有している。一方、パイプホルダ４０８の
上端にはストッパプレート４１５が固着し、ストッパプ
レート４１５の外周部には適度な角度間隔で複数の歯４
１６が設けられる。各歯４１６の両側は逃げとして切除
されており、これにより爪片４１４と係合可能になる。

【００２９】パイプホルダ４０８にシートパイプ４０７
を挿入することにより、単座シートはシートポスト１１
４上に支持される。この場合、レバー部４１２の操作に
より爪片４１４を所望の歯４１６と係合させることによ
り、単座シートを所望の角度位置で選択的に固定するこ
とができる。

【００３０】操舵機構５００において図５あるいは図９
等を参照して、ステアリングフレーム１０２の内側には
複数のホルダ５０２を介して、ステアリングシャフト５
０１が回転自在に保持される。ステアリングシャフト５
０１は長手方向の中間部でユニバーサルジョイント５０
３を介して、単座シート側へ傾斜するように屈曲し、そ
の上端部にブラケット５０４を介してステアリングハン
ドル５０５が支持される。ステアリングハンドル５０５
は前部が切り欠かれた変形Ｕ字状を呈し、ステアリング
ハンドル５０５の適所を把持しながら、ブラケット５０
４に取り付けられたアクセルレバー５０６を回動操作し
得るようになっている。

【００３１】フロントフレーム部１０６の各メインフレ
ーム部材１０７の前端部内側には、ブラケット５０７が
取り付けられており、このブラケット５０７上にステア
リングシャフト５０１の下端を回転自在に支持するため
のボスが設けられている。ブラケット５０７上のステア
リングシャフト５０１の後側には、ステアリングシャフ
ト５０１の下端に設けたギヤと噛合するギヤを有するカ
ウンタ軸５０８が配置される。カウンタ軸５０８にはタ
イロッドアーム５０９が固定されるが、ステアリングシ
ャフト５０１を右または左へ回転させると、カウンタ軸
５０８を介してタイロッドアーム５０９が右側または左
側へ回動する。

【００３２】各前輪１において、ナックル２０４に固着
するナックルアーム５１０とタイロッドアーム５０９と
はタイロッド５１１を介して、相互に連結される。ステ
アリングハンドル５０５を右左旋させることで、ステア
リングシャフト５０１、カウンタ軸５０８、タイロッド
アーム５０９およびタイロッド５１１を介して前輪１は
右または左に操舵される。このようにカウンタ軸５０８
を設けることで、ステアリングハンドル５０５の旋回方
向と同一方向に前輪１を操舵することができる。この場
合、ステアリングシャフト５０１側のギヤとカウンタ軸
５０８側のギヤのギヤ比を適宜選択することで、操舵角
および操舵力を適切に設定することができる。

【００３３】パワーユニット６００は前述したように、
後輪支持機構３００と協働して後輪２を支持する。後述
する電池ユニット７００はパワーユニット６００に電力
を供給し、その電動モータ６０１が駆動されるようにな
っている。

【００３４】本発明の電池ユニット７００において、図
８に示すようにフロア（あるいはフロアパネルという）
３の主要領域においてその両側縁部に沿って配置された
フレーム相互間に、該フレームの高さと略同等の高さを
有する電池ケース７０１を収容し、この電池ケース７０
１内に複数の二次電池７０２を列設配置する。図示例で
は前後２列で同一平面上に複数の二次電池７０２が配列
される。

【００３５】ここでフロア３は、前輪１よりも後方に位
置しかつ前輪１の左右対向間隔と略等しい幅を有するメ
インフロア部５と、前輪１の左右対向間隔よりも狭小で
かつメインフロア部５よりも狭小な幅でメインフロア部
５の前方に延設したフロントフロア部６とにより構成さ
れる。フロア３の主要領域は、メインフロア部５により
構成され、この部分に電池ケース７０１が配置される。

【００３６】また、前述したメインフレーム１０３のセ
ンタフレーム部１０５は、メインフロア部５の左右両側
縁部に沿って前後に延びる。フロントフレーム部１０６
は、前輪１の左右対向間隔よりも小さい対向間隔でセン
タフレーム部１０５の前方に延設される。この例ではセ
ンタフレーム部１０５を構成するメインフレーム部材１
０７相互間に、電池ケース７０１が配置される。

【００３７】電池ケース７０１は図１１に示されるよう
に、概略薄箱状を呈し、メインフレーム部材１０７と略
同一高さに形成される。そして、この電池ケース７０１
はメインフロア部５の下側でメインフレーム部材１０７
相互間に配置される。本発明で使用するドライ形の二次
電池７０２として典型的にはリチウムイオン電池が用い
られるが、この種のドライ形二次電池は通常、多数のセ
ルを組合せてパッキングされる。この場合、大型のセル
モジュールの密度を上げるために所謂、俵積みになるこ
とが多く、そのままではかなり嵩だかなものになってい
しまう。この実施形態では、前述したように左右一対の
前輪１を備え、メインフロア部５を前輪１の左右対向間
隔と略等しい幅を有する大面積に形成できたので、同一
平面に前後２列で合計８つの二次電池７０２が配列可能
である。二次電池７０２の幅（直径）をメインフレーム
部材１０７の高さと同等か、僅かに高い程度に留めるこ
とで、電池搭載スペースを極めて薄く設定することがで
きる。

【００３８】電池ケース７０１の底部には図１２に示さ
れるように、二次電池７０２の外形に対応するように形
成された複数の凹凸状の保持部を備える。この保持部と
して本実施形態では、複数の半月状リブ７０１ａが形成
される。上述のように二次電池７０２を同一平面に配列
したことにより、二次電池７０２が振動等によって電池
ケース７０１で動かないように固定する必要がある。半
月状リブ７０１ａを設けることにより、二次電池７０２
を適正に固定し相互に干渉しないようにしている。

【００３９】電池ケース７０１は左右両側にフランジ状
の取付部７０１ｂを有し、この取付部７０１ｂをメイン
フレーム部材１０７上に載せるかたちで、ビス等によっ
て該メインフレーム部材１０７に取り付けられる。この
場合、その取付用ビスの挿通孔７０１ｃが設けられる。
電池ケース７０１の前部、すなわち前列側の二次電池７
０２の前側にはホルダ７０１ｄを介して、セルコントロ
ーラ（基板）７０３が配置される。

【００４０】セルコントローラ７０３は、二次電池７０
２（セル）間で容量差や電位差が生じないように制御す
るが、電池ケース７０１の底部に対して垂直に設けられ
る。このようにセルコントローラ７０３をフロントサス
ペンションまわりの部品と二次電池７０２の間に垂直に
設けることで、前後方向スペースを有効活用することが
できる。なお、セルコントローラ７０３を垂直に設けて
も、実車ではフロアは前上がりに傾斜配置されるため下
方に出っ張ることはなく、最低地上高を有効に確保する
ことができる。

【００４１】図１２あるいは図１３に示されるように電
池ケース７０１の上部には、平板状のカバー７０４が覆
設される。カバー７０４は電池ケース７０１の上部開口
と整合する形状を有し、その下面の周縁部から複数の爪
片７０４ａが垂設される。電池ケース７０１には爪片７
０４ａに対応して複数の係合部７０１ｅが設けられ、爪
片７０４ａを係合部７０１ｅに係合させることでカバー
７０４を固定する。なお、電池ケース７０１とカバー７
０４の合せ部には、電池ケース７０１内に水あるいは塵
等が侵入しないようにガスケットが装着される。二次電
池７０２を収納した電池ケース７０１にカバー７０４を
覆設固定することで、電池もしくはバッテリパックが構
成される。

【００４２】また、図１３にも示されるように電池もし
くはバッテリパックの上側、すなわちカバー７０４の上
側にフロアパネル３が配置される。フロアパネル３はス
ペーサを介して電池ケース７０１の取付部７０１ｂ上に
載るかたちで、ビス等によって該メインフレーム部材１
０７に取り付けられる。この場合、フロアパネル３の周
縁部にはその取付用ビスの挿通孔３ａが設けられるとと
もに、取付部７０１ｂにも挿通孔３ａの対応位置に挿通
孔７０１ｆが設けられる。

【００４３】電池もしくはバッテリパックの下側、すな
わち電池ケース７０１の下側には概略平板状のアンダガ
ード７０５が配置される。アンダガード７０５は電池ケ
ース７０１の下部を覆うように、ビス等によってブリッ
ジ部材１０９およびブリッジ部材１１０（図６等参照）
に取り付けられる。この場合、アンダガード７０５の前
縁部および後縁部にはそれぞれ、その取付用ビスの挿通
孔７０５ａ，７０５ｂが設けられる（図１２）。

【００４４】さらに、本発明の小型電動車両において前
述した各図を参照して、フロア３の後方に配設した単座
シートの下方前半部には図３等に示されるように、パワ
ーユニット６００の電動モータ６０１に供給すべき電力
を電子制御するメインコントローラ７と、電池ユニット
７００の二次電池７０２に充電を行なうための充電装置
８とが配設される。メインコントローラ７および充電装
置８は、フロア３から一体的に連続して設けた車体カバ
ー（図示せず）によって覆われ、外部に露呈しないよう
になっている。

【００４５】また、メインコントローラ７等の後方に位
置する左右一対の後輪２間の空間には、箱状もしくは籠
状の荷物収納装置９が装架され、この荷物収納装置９の
上部には荷物等を出入れ可能とするための開口９ａが開
設されている。前述したように単座シートはシートポス
ト１１４の上方至近位置で、該シートポスト１１４のま
わりに回動可能に支持される。単座シートを適宜回動さ
せることで、その下方に位置する荷物収納装置９の開口
９ａの一部または全部を、単座シートで上方から開閉可
能に覆うことができる。

【００４６】一方また、ステアリングフレーム１０２の
上部において、ステアリングハンドル５０５の前方至近
位置にスイッチボックス（操作パネル）１０が取り付け
られる。このスイッチボックス１０は、たとえば図７に
示されるようにステアリングフレーム１０２の上端に固
定された概略鍵形のブラケット１１を介して、支持され
る。スイッチボックス１０は各種スイッチ類を搭載する
が、たとえば前後進切替えノブ、速度設定ノブ、バッテ
リ残量表示器および充電ランプ、さらには左右のウィン
カスイッチおよびホーンボタン等のスイッチが配設され
る。

【００４７】スイッチボックス１０は、ステアリングハ
ンドル５０５の前方至近位置で適度に傾斜配置されてお
り、運転操作に必要なスイッチ類に容易に手が届き、表
示ランプ等の表示内容を見易く構成されている。したが
って、単座シートに着座した乗員は、スイッチボックス
１０のスイッチ類を簡単かつ的確に操作することができ
る。その際、必要に応じてアクセルレバー５０６を適宜
操作可能である。

【００４８】また、スイッチボックス１０の下方至近位
置にコードリールを内蔵したコードリールケース１２
が、ステアリングフレーム１０２に取り付けられる。コ
ードリールには巻取り方向に付勢された充電用コード
が、繰出し自在に巻回されており、該充電用コードは充
電装置８に接続されている。電池ユニット７００の二次
電池７０２に充電を行なう際には、コードリールケース
１２から充電用コードを繰り出して、この充電用コード
を介して充電装置８が外部電源と接続される。

【００４９】ステアリングフレーム１０２の上部にはま
た、たとえばホルダ５０２を利用してメインキー１３が
取り付けられる。メインキー１３は、単座シートに着座
した乗員が操作し易い位置に配置される。メインキー１
３の下方にはステアリングフレーム１０２に箱状もしく
は籠状の荷物収納装置１４が装架され、この荷物収納装
置１４の上部には荷物等を出入れ可能とするための開口
が開設されている。

【００５０】上記の場合、各ユニットはプラスチックも
しくは合成樹脂等で形成された車体カバーによって覆わ
れ、車両全体として所定の外観意匠を得るようにデザイ
ンされる。この場合、ステアリングフレーム１０２まわ
りにはレッグシールド等が実装され、前輪１および後輪
２まわりにはそれぞれフロントフェンダおよびリヤフェ
ンダが装着されてよい。

【００５１】さらに、実車においては走行上必要となる
安全あるいは保安部品類が装備される。この種の装備品
としてヘッドランプ、ウィンカ、ストップランプ、サイ
ドミラーあるいはホーン等が含まれ、さらに必要に応じ
てその他の部品等が装備される。

【００５２】ここで図１４〜図１７において、この実施
形態による操舵装置をさらに説明する。操舵装置におい
て前述したように、上端にステアリングハンドル５０５
を回動可能に支持するとともにフロア３の先端部から上
方へ突出するステアリングシャフト５０１と、左右方向
外側に向って延設されたサスペンションアーム２０３の
外側端部にキングピン２０８を介して左右に揺動可能に
支持されたナックル２０４とが、タイロッドアーム５０
９およびナックルアーム５１０を介してタイロッド５１
１によって連結される。

【００５３】ステアリングフレーム１０２の下端に溶接
されるブラケット５０７には、その凹部内に図１６に示
されるようにステアリングシャフト取付用ボス５１２と
カウンタ軸取付用ボス５１３とが配設される。ボス５１
２には軸受５１４（好適には樹脂製ブッシュ）を介し
て、ステアリングシャフト５０１の下端が軸支される。
軸受５１４の上部においてステアリングシャフト５０１
に略半月状のギヤ５１５（平歯車）が固着し、ギヤ５１
５にはカウンタ軸５０８に固着する略半月状のギヤ５１
６（平歯車）が噛合する。カウンタ軸５０８はベアリン
グ５１７を介して、ボス５１３によって軸支され、この
場合上下のベアリング５１７の間にスペーサ５１８が介
挿される。

【００５４】そして本発明では特に、タイロッドアーム
５０９およびナックルアーム５１０は図１５に示される
ように、左右のキングピン２０８の軸心相互間を結ぶ軸
線を挟んで互いに反対方向に突出するように配置され
る。この場合、ナックルアーム５１０をナックル２０４
から斜め前方に向って延設し、タイロッドアーム５０９
をステアリングシャフト５０１から後方に向って延設す
る。

【００５５】このようにタイロッドアーム５０９および
ナックルアーム５１０を配置構成することで、タイロッ
ド５１１の両端のロッドエンド５１１ａおよび５１１ｂ
が、キングピン２０８の軸心相互間を結ぶ軸線の前方お
よび後方に位置する。

【００５６】また、ステアリングシャフト５０１の下端
支持部（ステアリングシャフト取付用ボス５１２）をキ
ングピン２０８の軸心相互間を結ぶ軸線よりも前方に配
置し、タイロッドアーム５０９の回動軸（カウンタ軸５
０８）をステアリングシャフト５０１よりも後方に配置
する。そして、ステアリングシャフト５０１およびカウ
ンタ軸５０８が、連係手段としてのギヤ５１５，５１６
により連係される。この場合、タイロッドアーム５０９
はフロア３の前部下方に配設される（図２あるいは図９
等参照）。

【００５７】本発明の操舵装置において、所謂アッカー
マン理論に近づくステアリング切れ角を確保し、円滑か
つ適正な操舵、走行性能を実現する。ここで、アッカー
マン理論とは図１８を参照して、操舵された左右前輪
（Ｆ）の車軸中心線Ｍ１，Ｍ２が、後輪（Ｒ）の車軸延
長線Ｍ′上で交差するというものである。左側前輪を切
れ角αで切ったとき、右側前輪の切れ角βとすると、次
式が成り立つ。なお図中において、Mはキングピン２０
８の軸心相互間を結ぶ軸線を示す。ｃｏｔα＝Ｂ／Ｌｃｏｔβ＝Ａ＋Ｂ／Ｌなお、Ｌは前後車軸間距離（ホイールベース）、Ａはキ
ングピン間距離である。

【００５８】たとえば図示例のように車両旋回中心の内
側となる左側前輪（切れ角α）の車軸中心線Ｍ₁、およ
び車両旋回中心の外側となる右側前輪（切れ角β）の車
軸中心線Ｍ₂とし、また車両中心線Ｃと平行なキングピ
ン中心線Ｎに関して車軸中心線Ｍ₁と線対称な直線Ｍ₁′
とする。内側の切れ角を変化させ（０〜９０°）、その
角度ごとに車軸中心線Ｍ₂と直線Ｍ₁′の交点をプロット
することにより、アッカーマン理論線Ｐが得られる。

【００５９】図１９は、本発明の操舵装置において前輪
１を左へ操舵した場合に、上述したアッカーマン理論線
Ｐを得るのと同様な方法で左側前輪１の切れ角αおよび
右側前輪１の切れ角βを変化させ（α＝０°，１５°，
３０°，４５°，６０°，．．．およびβ＝０°，１５
°，３０°，４５°，６０°，．．．）、このときのア
ッカーマン理論線Ｐとの対応関係を示している。この場
合、タイロッドアーム５０９を回動させことで、ナック
ルアーム５１０の揺動角度が変化し、アッカーマン理論
線Ｐにおける車軸中心線Ｍ₂と直線Ｍ₁′の交点をプロッ
トしたのと同様に、切れ角αおよび切れ角βの角度変化
１５°ごとに交点Ｐ₀，Ｐ₁₅，Ｐ₃₀，Ｐ₄ ₅，
Ｐ₆₀，．．．．をプロットしたものである。図から分か
るように切れ角α＝８０°程度までアッカーマン理論線
Ｐと略一致している。

【００６０】本発明の小型電動車両の実使用において、
単座シートに着座した乗員はステアリングハンドル５０
５を把持し、アクセルレバー５０６を引きあるいは必要
に応じてフットブレーキ４を踏むことで車両を走行させ
ることができる。この場合、フロアパネル３の下側に収
納されている電池ユニット７００からパワーユニット６
００に電力が供給され、パワーユニット６００の電動モ
ータ６０１が後輪２を駆動することで、乗員はこの小型
電動車両を円滑かつ適正に運転することができる。

【００６１】ところで、この種の電動車両は法規制によ
る形式認定上、全長１２００ｍｍ、全幅７００ｍｍ以下
と規制されている。この条件で４輪タイプの車両を構成
すると、各車輪は車両の四隅に配置されることになる。
また、狭い通路等を走行するためにステアリング切れ角
を大きく確保する必要がある。本発明ではナックルアー
ム５１０をナックル２０４から前方に向って延設し、タ
イロッドアーム５０９をステアリングシャフト５０１か
ら後方に向って延設する。このようにタイロッドアーム
５０９およびナックルアーム５１０を配置構成すること
で、直進時（図１５参照）におけるタイロッド５１１の
軸線と車両前後方向の軸線との挟み角を鋭角に設定する
ことができ、これにより最大操舵角を大きく確保するこ
とができる。そして、前輪１の内側の切れ角が８０°程
度になっても（図１７参照）、略アッカーマン理論線Ｐ
に従って切れ角を推移させることが可能になる。

【００６２】また、上述のように直進時におけるタイロ
ッド５１１の軸線と車両前後方向の軸線との挟み角を鋭
角に設定することで、ナックルアーム５１０と車両前後
方向の軸線との挟み角を、車両左右方向の内側へ開くよ
うに形成することができる。これによりナックルアーム
５１０の先端と前輪１とのクリアランスを大きく確保し
ても、ナックル２０４を揺動可能に支持するキングピン
２０８を前輪１に近づけてスクラブ半径（キングピンオ
フセット）を小さく設定することができる。スクラブ半
径を小さくすることで、車両の操縦性や安定性を向上さ
せることができる。

【００６３】さらに、フロア３の先端部から上方へ突出
するステアリングシャフト５０１を車両前方に配置する
ことができるため、フロア３を広く確保することがで
き、フロア３を有効に使用することができる。この場
合、ステアリングシャフト５０１を軸線Ｍよりも前方に
配置することで、フロア３をより広く形成することがで
きる。

【００６４】また、ステアリングシャフト５０１とタイ
ロッドアーム５０９とが連係手段としてのギヤ５１５，
５１６を介して連結される。その場合、これらのギヤの
減速比を適宜設定することで、ステアリング操作性を向
上させることが可能になる。たとえば腕力の弱い女性高
齢者等にあっては減速比を大きくし、小さいハンドル操
作力で操舵することができる。また、男性においては減
速比を比較的大きくすることで、小さいハンドル切れ角
で前輪切れ角を大きく、すなわちクイックな操作感が得
られる。

【００６５】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
ばタイロッドアーム５０９をその中心線に沿って２分割
し、左右別々の動きを可能に構成することで、所謂モー
タチェア等の小型電動車両のようなその場旋回が可能に
なる。この場合、ハンドル操作を連続的に行なっていき
ながらそのままその場旋回をするのは不可能であるた
め、その場旋回時は一旦停止し、左右前輪を「ハ」の字
状にする機構を備える必要がある。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の小型電動車両において最大操舵角を大きく確保す
ることができ、略アッカーマン理論線に従って切れ角を
推移させることが可能になる。これにより旋回運動して
もタイヤの横滑りが少なく、構造的に無理な負荷が加わ
らないとともに、タイヤの磨耗を有効に抑制することが
できる。また、タイロッドアーム、ナックルアームおよ
びタイロッドの配置関係を好適に設定することで、車両
の操縦性や安定性をさせることができる上、フロアを広
く確保することができ、フロアを有効に使用することが
できる。さらに、ステアリングシャフトとタイロッドア
ームとを連結するギヤの減速比を適宜設定することで、
ステアリング操作性を向上させることが可能になる等の
利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の小型電動車両の実施形態における基本
構成を示す前方斜視図である。

【図２】本発明の小型電動車両の実施形態における基本
構成を示す後方斜視図である。

【図３】本発明の小型電動車両の実施形態における基本
構成を示す側面図である。

【図４】本発明の小型電動車両の実施形態における基本
構成を示す平面図である。

【図５】本発明の小型電動車両の実施形態における基本
構成を示す正面図である。

【図６】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレ
ームユニットおよび電池ユニットまわりを示す斜視図で
ある。

【図７】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレ
ームユニットまわりを示す側面図である。

【図８】本発明の小型電動車両の実施形態におけるフレ
ームユニットまわりを示す平面図である。

【図９】本発明の小型電動車両の実施形態における前輪
支持機構まわりを示す斜視図である。

【図１０】本発明の小型電動車両の実施形態における単
座シートの回動機構まわりを示す斜視図である。

【図１１】本発明の小型電動車両の実施形態における電
池ユニットを示す斜視図である。

【図１２】本発明の小型電動車両の実施形態における電
池ユニットを示す分解斜視図である。

【図１３】本発明の小型電動車両の実施形態における電
池ユニットを示す側面図である。

【図１４】本発明の小型電動車両の実施形態における操
舵装置まわりを示す斜視図である。

【図１５】本発明の小型電動車両の実施形態における操
舵装置まわりを示す平面図である。

【図１６】本発明の小型電動車両の実施形態におけるス
テアリングシャフトとタイロッドアームの連結構造を示
す平面図および断面図である。

【図１７】本発明の小型電動車両の実施形態における操
舵装置まわりを示す平面図である。

【図１８】本発明の小型電動車両に係るアッカーマン理
論線を説明するための模式図である。

【図１９】本発明の小型電動車両の実施形態における操
舵装置のアッカーマン理論線との対応関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１前輪、２後輪、３フロアパネル、４ブレーキ
ペダル、７メインコントローラ、８充電装置、９
荷物収納装置、１０スイッチボックス、１２コードリ
ールケース、１３メインキー、１００フレームユニ
ット、１０１車体フレーム、１０２ステアリングフレ
ーム、１０３メインフレーム、１０４リヤフレー
ム、１０５センタフレーム部、１０６フロントフレ
ーム部、１０７メインフレーム部材、１０８，１０
９，１１０ブリッジ部材、１１４シートポスト、２
００前輪支持機構、２０１ベース部材、２０２サ
スペンションアームブラケット、２０３サスペンショ
ンアーム、２０４ナックル、２０５車軸、２０６
サスペンションスプリング、２０７ブラケット、２０
８キングピン、３００後輪支持機構、３０１車
軸、３０２ブラケット、３０３ショックアブソー
バ、４００シートユニット、４０１シートクッショ
ンフレーム、４０２シートバックフレーム、４０３
シートクッション、４０４シートバック、４０５
アームレスト、５００操舵機構、５０１ステアリン
グシャフト、５０５ステアリングハンドル、５０６
アクセルレバー、５０７ブラケット、５０７ａク
ランプ部、５０８カウンタ軸、５０９タイロッドア
ーム、５１０ナックルアーム、５１１タイロッド、
５１４クランプ部材、５１５ボルト、６００パワ
ーユニット、６０１電動モータ、７００電池ユニッ
ト、７０１電池ケース、７０２二次電池、７０３
セルコントローラ、７０４カバー、７０５アンダガ
ード。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体フレーム上に支持された単座シート
の下方前方にて、前記車体フレーム上に敷設されたフロ
アを有し、ハンドル操作により左右に揺動する操向輪と
して前記フロアの前方に設けられた左右一対の前輪と、
パワーユニットで駆動される駆動輪として前記単座シー
トの下方後部に設けられた左右一対の後輪とで走行可能
に構成され、前記左右一対の前輪を操舵する操舵装置を
前記車体フレームの前端部に備えた小型電動車両であっ
て、前記操舵装置において、上端にハンドルを回動可能に支
持するとともに前記フロアの先端部から上方へ突出する
ステアリングシャフトと、左右方向外側に向って延設さ
れたサスペンションアームの外側端部にキングピンを介
して左右に揺動可能に支持された前輪ステアリングナッ
クルとが、タイロッドアームおよびナックルアームを介
してタイロッドによって連結され、前記タイロッドアームおよび前記ナックルアームは、前
記キングピンの軸心相互間を結ぶ軸線を挟んで互いに反
対方向に突出するように配置されることを特徴とする小
型電動車両。
【請求項２】前記タイロッドの両端が、前記キングピ
ンの軸心相互間を結ぶ軸線の前方および後方に位置する
ように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の小
型電動車両。
【請求項３】前記ナックルアームを前記前輪ステアリ
ングナックルから前方に向って延設し、前記タイロッド
アームを前記ステアリングシャフトから後方に向って延
設したことを特徴とする請求項１または２に記載の小型
電動車両。
【請求項４】前記ステアリングシャフトの下端支持部
を前記軸線よりも前方に配置し、前記タイロッドアーム
の回動軸を前記ステアリングシャフトよりも後方に配置
し、前記ステアリングシャフトおよび前記タイロッドア
ームの回動軸を連係手段により連係するとともに、前記
タイロッドアームを前記フロアの前部下方に配設したこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の小
型電動車両。