JP7539559B2 - 一人乗り電動車両 - Google Patents

Description

本発明は、一人乗り電動車両に関する。

一人乗り電動車両の一例として、ハンドル形電動車椅子が知られている。ハンドル形電動車椅子は、シニアカー（登録商標）と称される場合もある。例えば、特開２０２０－０４８６１１号公報（下記特許文献１）には、走行性能を高めた一人乗り電動車両が開示される。この一人乗り電動車両は、乗員が座るシートと、アームレストと、乗員が足を置くフットボードと、四輪の車輪と、車輪を駆動する電動モータと、前輪を支持する独立懸架のフロントサスペンションと、後輪を支持する独立懸架のリヤサスペンションとを備える。

特開２０２０－０４８６１１号公報

一人乗り電動車両において、サイズが大きい前輪を採用することにより、未舗装路や段差に対する走破性を高めることができる。一方、前輪の直径を大きくすると、乗員の足を置くスペースが狭くなる傾向にある。その結果、乗員が窮屈さを感じる可能性がある。

本願は、走破性を確保しつつ、乗員が自然な姿勢で乗車できる一人乗り電動車両を開示する。

本発明の実施形態における一人乗り電動車両は、乗員が座るシートと、前記乗員が足を置くフットボードと、少なくとも２輪の前輪及び少なくとも１輪の後輪を含む車輪と、前記車輪の少なくとも１輪を駆動するモータと、を備える。前記一人乗り電動車両の前後方向の全長Ｌ０に対する前記前輪の直径Ｒｆの割合は、０．２６以上（０．２６≦Ｒｆ／Ｌ０）であり、前記シートの前記乗員の尻を載せる部分より前記乗員の腿を載せる部分の方が高く、且つ、前記フットボードの足を置く面の後端が、前記シートの上面の前端より後方に位置する。

本開示によれば、走破性を確保しつつ、乗員が自然な姿勢で乗車できる一人乗り電動車両が提供できる。

図１は、本実施形態における一人乗り電動車両の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示す車両の側面図である。 図３は、図２に示す車両の上面図である。 図４は、シートの上面の角度の求め方を説明するための図である。 図５は、本実施形態における車両の乗員の姿勢を説明するための図である。 図６は、図３のＶ－Ｖ線の断面図である。 図７は、クッション材の積層体の荷重と沈み込みの関係を示すグラフである。

一人乗り電動車両において、サイズが大きい前輪を採用することにより、未舗装路や段差に対する走破性を高めることができる。発明者らは、特に、前輪の直径を大きくすることで、走破性を向上できることを見出している。例えば、前輪の直径を大きくすることで、段差の乗り越えや、路面の溝や凹凸に対する対応が容易になる。一方、前輪の直径を大きくすると、乗員の足を置くスペースが狭くなる傾向にある。例えば、足を置くスペースが狭くなると、乗員は窮屈さを感じ、快適性が低下する可能性がある。そこで、発明者らは、乗員の快適性も考慮して、走破性を向上させることを検討した。発明者らは、シート及びフットボードの構成について、鋭意検討し、足を置くスペースが狭くても乗員が自然な姿勢で乗車できる構成に想到した。

本発明の実施形態における一人乗り電動車両は、乗員が座るシートと、前記乗員が足を置くフットボードと、少なくとも２輪の前輪及び少なくとも１輪の後輪を含む車輪と、前記車輪の少なくとも１輪を駆動するモータと、を備える。前記一人乗り電動車両の前後方向の全長Ｌ０に対する前記前輪の直径Ｒｆの割合は、０．２６以上（０．２６≦Ｒｆ／Ｌ０）であり、前記シートの前記乗員の尻を載せる部分より前記乗員の腿を載せる部分の方が高く、且つ、前記フットボードの足を置く面の後端が、前記シートの上面の前端より後方に位置する。

上記構成によれば、一人乗り電動車両の前輪の直径が全長の０．２６倍以上であるため、走破性を確保できる。シートの前記乗員の尻を載せる部分より前記乗員の腿を載せる部分の方が高くなっているため、シートに座った乗員の腿が尻に対して上方に挙がる。これにより、乗員は、自然に、かかとを後方に引き、上半身を直立に近い状態に起こして座ることができる。その結果、乗員の膝下と上半身が略平行になる。これが、乗員にとって無理のない楽な姿勢となる。このように、走破性を確保しつつ、乗員が自然な姿勢で乗車できる一人乗り電動車両が提供される。

Ｒｆ／Ｌ０を大きくすることで、一人乗り電動車両の走行中のガタつき度合いが減り、溝及び段差の乗り越し性が向上する。そのため、一人乗り電動車両の乗り心地が向上する。しかし、一人乗り電動車両の前後方向の全長を保ったままＲｆ／Ｌ０を大きくすると、乗員のスペースが狭くなり、乗員の快適性が阻害される。そのため、従来は、Ｒｆ／Ｌ０を大きくするのは難しかった。上記構成によれば、０．２６≦Ｒｆ／Ｌ０としつつも、乗員が無理のない姿勢を取ることができ、快適性が確保される。Ｒｆ／Ｌ０は、０．２７≦Ｒｆ／Ｌ０がより好ましく、０．２８≦Ｒｆ／Ｌ０がさらに好ましい。Ｒｆ／Ｌ０の上限は、特に限定されないが、例えば、Ｒｆ／Ｌ０≦０．４５であってもよい。

一例として、車両の側面視で、シートの上面の水平面に対する角度θＳを、７°≦θＳとしてもよい。これにより、乗員が膝下と上半身を直立させる姿勢を取りやすくなる。この観点から、角度θＳは、８°≦θＳが好ましく、８．６°≦θＳがより好ましい。直立姿勢をサポートする観点から、角度θＳは、例えば、θＳ≦１５°としてもよい。

前記一人乗り電動車両において、前記フットボードの足を置く面は、側面視で、前輪より上方に位置する部分を含まないよう構成されてもよい。これにより、乗員が足を置ける領域が前輪の上方に配置されないので、乗員が、かかとを後方に引き上半身を直立させる姿勢をとりやすくなる。同様の観点から、フットボードの足を置く面の前端は、前輪より後方になるよう、フットボードが構成されてもよい。

一人乗り電動車両におけるシートの位置が調整可能な場合、シートの上面の前端及び後端の位置は、シートが調整可能範囲内で最も後方に位置するよう調整された状態でのシートの上面の前端及び後端とする。

前記一人乗り電動車両は、前記前輪を操舵するハンドルをさらに備えてもよい。前記フットボードの少なくとも一部は、車両の前後方向において前記ハンドルと前記シートの間に位置してもよい。前記ハンドルの舵角が０度の状態において、前記ハンドルのグリップの後端は、前記フットボードの前端より後方に位置し、且つ、前記ハンドルのグリップの後端と前記フットボードの足を置く面の前端との間の車両の前後方向の距離Ｌａは、１４０ｍｍ以内であってもよい。これにより、足の置く位置と、グリップの位置が、前後方向で近くなる。そのため、乗員は、グリップを握った状態で、上半身が直立する姿勢を保ちやすくなる。

この観点から、距離Ｌａは、Ｌａ≦１００ｍｍが好ましく、Ｌａ≦９０ｍｍがより好ましい。また、グリップ位置と足を置く位置との前後位置関係が適切にする観点から、例えば、Ｌａ≧５０ｍｍが好ましく、Ｌａ≧７０ｍｍがより好ましい。

前記フットボードの足を置く面の前端と前記シートの上面の前端との間の車両の前後方向の距離Ｌｂは、３６０ｍｍ以下であってもよい。これにより、乗員の膝下が配置される空間の前後方向を小さくし、全長を一定の範囲に保ちつつ、前輪の直径を大きくすることができる。また、乗員は、膝下が直立するようにシートに座ることになり、自然に、膝下と上半身が直立する姿勢を保ちやすくなる。

同様の観点から、Ｌｂ≦３５０ｍｍが好ましく、Ｌａ≦３４０ｍｍがより好ましい。全長Ｌ０に対する距離Ｌｂの比率については、Ｌｂ／Ｌ０≦０．３０が好ましく、Ｌｂ／Ｌ０≦０．２９がより好ましく、Ｌｂ／Ｌ０≦０．２８がさらに好ましい。また、足を置くスペース確保の観点から、Ｌｂ≧３２０ｍｍが好ましく、Ｌａ≧３３０ｍｍがより好ましい。

前記一人乗り電動車両は、前記前輪を操舵するハンドルをさらに備えてもよい。前記ハンドルの舵角が０度の状態において、車両の側面視において、前記ハンドルのグリップの後端と前記フットボードの足を置く面の前端とを結ぶ仮想線と、前記ハンドルのグリップの後端と前記シートの上面の後端とを結ぶ仮想線とがなす角θＡは、θＡ≦７５°としてもよい。このように、ハンドル、フットボード、及びシートの位置関係を設定することで、シートに座り、ハンドルを握った乗員は、膝下及び上半身が平行に直立する姿勢になりやすくなる。

同様の観点から、θＡ≦７３°が好ましく、θＡ≦７０°がより好ましい。また、θＡ≧６０°が好ましく、θＡ≦６５°がより好ましい。

前記シートの上面の上端と、前記フットボードの足を置く面との間の車両の上下方向の距離Ｈ１０は、４０５ｍｍ以上としてもよい。これにより、乗員の膝下が配置される空間の高さを確保できる。そのため、乗員は、自然に、かかとを後方に引き、上半身を直立させやすくなる。同様の観点から、Ｈ１０≧４１０ｍｍが好ましく、Ｈ１０≧４１４ｍｍがより好ましい。また、乗員の膝下の空間の高さを適切にする観点から、Ｈ１０≦４３０ｍｍが好ましく、Ｈ１０≦４２０ｍｍがより好ましい。

前記一人乗り電動車両は、前記乗員の背中を支持する背面シートをさらに備えてもよい。前記背面シートの前面は、前記シートの上方において、前記シートの上面の後端より前方に張り出す部分を含んでもよい。この構成では、シートに座った乗員の背中をシートの上面の後端より前で支持することができる。これにより、乗員の上半身が直立するのをサポートできる。

前記背面シートは、背面クッションと、前記背面クッションを支持する背面支持体とを含んでもよい。前記背面クッションは、前記背面支持体により、前記シートの上面から離間し、且つ、前記シートの上面の後端より前方に少なくとも一部が配置される状態で保持されてもよい。これにより、乗員の直立姿勢をサポートする背面クッションを効率よく配置できる。

前記一人乗り電動車両は、前記前輪を操舵するハンドルと、前記シートの左右の少なくとも一方に設けられるアームレストと、をさらに備えてもよい。前記シートの上面の後端と前記アームレストの上端との間の車両の上下方向の距離Ｈ１は、前記シートの上面の後端と前記ハンドルのグリップの上端との間の車両の上下方向の距離Ｈａに対して、２／３以下（Ｈ１≦Ｈａ×（２／３））であってもよい。この構成によれば、乗員がブリップを握ってハンドル操作する時に、乗員の肘がアームレストと接触しにくくなる。乗員は、肘をアームレストに置かないでハンドルを操作できる。そのため、例えば、乗員は、積極的なハンドル操作ができる。この観点から、Ｈ１＜Ｈａ×（２／３）がより好ましく、Ｈ１≦Ｈａ×（５／１２）がさらに好ましく、Ｈ１≦Ｈａ×（１／２）がさらに好ましい。

前記一人乗り電動車両は、前記前輪を操舵するハンドルをさらに備えてもよい。前記シートの上面の後端と前記ハンドルのグリップの上端との間の車両の上下方向の距離Ｈａは、Ｈａ≧３００ｍｍであってもよい。このように、座面からハンドルのグリップまでの高さを高くすることで、乗員が、上半身を立てる姿勢を、腕を使ってサポートし易くなる。これにより、体幹の疲労を低減できる。また、乗員が操舵する際に、背中や体幹の筋肉をより動かすことができる。この観点から、Ｈａ≧３５０ｍｍが好ましく、Ｈａ≧３６０ｍｍがより好ましい。また、グリップ位置を適切な高さにする観点から、例えば、Ｈａ≦４５０ｍｍが好ましく、Ｈａ≧４００ｍｍがより好ましい。

なお、アームレストが、シートに対して可動に取り付けられる場合、上記のアームレストの配置構成は、アームレストが車両の上下方向において最も低い位置にある状態における配置構成とする。

前記一人乗り電動車両は、前記シートの左右の少なくとも一方に設けられるアームレストをさらに備えてもよい。前記シートの上面の後端と前記アームレストの上端との間の車両の上下方向の距離Ｈ１は、Ｈ１＜２００ｍｍであってもよい。これにより、乗員は、シートに着座した状態で、腕を動かす範囲を広く確保できる。例えば、乗員は、アームレストに接触せずにハンドル操作がしやすくなる。この観点から、Ｈ１＜１９５ｍｍがより好ましく、Ｈ１＜１９０ｍｍがさらに好ましく、Ｈ１＜１８５ｍｍがさらに好ましい。なお、アームレストの高さを確保する観点から、Ｈ１≧１６０ｍｍが好ましく、Ｈ１≧１７０ｍｍがより好ましい。

前記シートは、着座クッションを含んでもよい。前記着座クッションは、反発弾性の異なる複数のクッション材を含んでもよい。この場合、前記複数のクッション材のうち前記乗員の尻を載せる部分に配置されるクッション材は、他の部分に配置されるクッション材より高い反発弾性を有してもよい。乗員が上半身を直立した状態でシートに座ると、尻の部分に上半身の体重が集中する。そこで、乗員の尻を載せる部分のクッションの反発弾性を部分的に高くコントロールすることにより、尻の部分の沈み込み量を適正な圧力になるよう調整し、適正なホールド感を与えることで、乗員が姿勢を保ちやすくすることができる。

前記シートの前記着座クッションにおいて、前記乗員の尻を載せる部分に配置されるクッション材は、積層された３層のクッション材を含んでもよい。前記３層のうち中央の層の反発弾性は、他の層の反発弾性より高くすることができる。これにより、沈み込みを抑えつつも、乗員の座り心地を確保できる。具体的には、乗員が、着座クッション表面の硬さを感じにくく、且つ、ある程度沈み込んだ段階で急に固くなる底付き感も感じにくくすることができる。

前記一人乗り電動車両は、前記乗員の背中を支持する背面シートをさらに備えてもよい。車両の前後方向において、前記背面シートの後端は、前記後輪の後端と同じ位置か又は前記後輪の後端より前方に位置してもよい。これにより、後輪を大きくした場合でも、限られた全長の中で、後輪と背面シートを効率よく配置することができる。

前記一人乗り電動車両は、前記乗員の背中を支持する背面シートをさらに備えてもよい。前記背面シートは、前記後輪の車軸より後方に位置してもよい。これにより、後輪を大きくした場合でも、限られた全長の中で、後輪と背面シートを効率よく配置することができる。

前記シートの車両の前後方向の中央は、前記後輪の前端より後方に位置してもよい。これにより、後輪を大きくした場合でも、限られた全長の中で、後輪と背面シートを効率よく配置することができる。また、同様の観点から、前記シートの車両の前後方向の中央は、前記後輪の前端より後方に位置し、且つ、前記後輪の車軸より前方に位置してもよい。

前記一人乗り電動車両は、車体フレームと、前記車体フレームにピボット軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記後輪を回転可能に支持するリヤアームと、前記車体フレームと前記リヤアームとの間に設けられたリヤサスペンションとをさらに備えてもよい。前記リヤサスペンションの上部は前記車体フレームに回転可能に取り付けられ、前記リヤサスペンションの下部は、前記リヤアームに回転可能に取り付けられてもよい。この構成において、リヤサスペンションの上部の取り付け位置は、車両の側方から見て、前記シートの前後方向中央より前方に配置することができる。これにより、サスペンションの伸縮によりシートに座った乗員の腿に近い位置に、サスペンションの上部の回転軸が配置されることになる。そのため、乗員が自然な姿勢を保ちやすくなる。

本明細書における一人乗り電動車両における各構成要素の配置は、特に言及がない場合は、設計空車状態すなわち装備質量状態のときのものである。設計空車状態は、車両に乗員が乗車しておらず、荷物なども積まれていない状態で、乗員が乗車すればすぐに運行できる状態である。設計空車状態の一人乗り電動車両は、例えば、バッテリ、ミラー等を有する場合はこれらを含んでいる。また、本明細書における各構成要素の配置は、特に言及がない場合は、一人乗り電動車両が水平面に直立状態で置かれた場合の配置である。一人乗り電動車両の直立状態は、車両の上下方向が鉛直方向、すなわち重力方向と一致している状態である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図面において、矢印Ｆは、車両の前方向を示している。矢印Ｂは、車両の後方向を示している。矢印Ｕは、車両の上方向を示している。矢印Ｄは、車両の下方向を示している。矢印Ｒは、車両の右方向を示している。矢印Ｌは、車両の左方向を示している。

車両の前後方向、左右方向、及び上下方向は、一人乗り電動車両の車体フレームを基準としている。すなわち、車両の前後方向、左右方向及び上下方向は、車体フレームの前後方向、左右方向及び上下方向である。側面視は、車両の左右方向から見ることを意味する。図面においては、車体フレームの上下方向は、鉛直方向と一致している。つまり、図面は、車両が前後又は左右に傾斜することなく、直立している状態を示している。また、図面に示される車両は、いずれも、ハンドルの舵角が０度の状態である。

以下の説明において、単に「前方」、「後方」、「左方」、「右方」、「上方」、又は、「下方」と記載した場合は、それぞれ、車両の前後方向の前方、車両の前後方向の後方、車両の左右方向の左方、車両の左右方向の右方、車両の上下方向の上方、又は、車両の上下方向の下方を意味するものとする。

図１は、本実施形態における一人乗り電動車両の構成例を示す斜視図である。一人乗り電動車両１（以下、単に「車両１」と称することもある。）は、乗員が座るシート４と、乗員が足を置くフットボード３と、前輪８ｆ及び後輪８ｂと、前輪８ｆを操舵するハンドル７と、グリップ７ａと、後輪８ｂを駆動するモータ９とを有する。本例では、シート４は、鞍乗型ではなく椅子型である。

図２は、図１に示す車両１の側面図である。図３は、図１に示す車両１の上面図である。図２に示すように、車両１の前後方向の全長Ｌ０に対する前輪８ｆの直径Ｒｆの割合は、０．２６以上（０．２６≦Ｒｆ／Ｌ０）である。このように、全長に対する前輪の直径の割合を設定することで、溝の踏破及び段差の乗り越えの能力が向上する。例えば、全長Ｌ０が、一人乗り電動車両の典型的なサイズである１２００ｍｍの場合、前輪８ｆの直径Ｒｆは、（１２００×０．２６＝）３１２ｍｍ以上となる。この場合、例えば、５ｃｍ程度を、余裕を持って乗り越えることができることを発明者らは見出している。また、０．２８≦Ｒｆ／Ｌ０とすることで、５ｃｍの段差に対して斜めから侵入して乗り越えること、及び１０ｃｍの縁石を乗り越えることができることが発明者らによって見出されている。

後輪８ｂの直径Ｒｂについては、特に限定されないが、例えば、前輪８ｆと同様に、０．２６≦Ｒｂ／Ｌ０としてもよく、０．２７≦Ｒｂ／Ｌ０が好ましく、０．２８≦Ｒｂ／Ｌ０がより好ましい。これにより、走破性をより高めることができる。

図２に示す例では、０．２６≦Ｒｂ／Ｌ０とした構成において、シート４は、乗員の尻を載せる部分より乗員の腿を載せる部分の方が高くなるよう構成される。さらに、フットボード３は、足を置く面の後端３ｂｐが、シート４の上面４ｕの前端４ｆｐより後方に位置するように構成される。これにより、車両１の走破性を確保しつつ、乗員が、自然な姿勢で乗車することが可能になる。

図３では、シート４の乗員の尻を載せる部分４ｕａをドットで示している。また、シート４の前後方向中央の位置を線Ｋ１で、シート４の左右方向中央を線Ｋ５で示している。このように、上面視でのシート４の前後方向中央は、線Ｋ１で示すように、シート４の上面４ｕの前端４ｆｐと後端４ｂｐの間の中央において左右方向に延びる仮想線で示される。

図３に示す例では、上面視で、シート４の左右方向中央を含み、且つ前後方向中央Ｋ１より後方を含む領域が尻を載せる部分４ｕａとなっている。すなわち、シート４の上面４ｕの前後方向中央Ｋ１より後方の領域を含み、シート４の上面４ｕの左右方向の端及び前方の端に接しない領域が、尻を載せる部分４ｕａである。尻を載せる部分４ｕａの前方の領域が、腿を載せる部分４ｕｂとなる。この例では、腿を載せる部分は、尻を載せる部分４ｕａから、シート４の上面４ｕの前端４ｆｐに至るまでの間の領域の一部であって、尻を載せる部分４ｕａに接する領域である。

シート４の乗員の尻を載せる部分４ｕａのシート４の上面の高さは、腿を載せる部分４ｕｂのシート４の上面の高さよりも低くなっている。例えば、シート４の上面４ｕは、シート４の前後方向中央Ｋ１より後方の領域から、前後方向中央Ｋ１より前方の領域にわたって、前方に行くにしたがって高くなるように傾斜する部分を含んでもよい。これにより、尻を載せる部分４ｕａより、腿を載せる部分４ｕｂを高くすることができる。なお、腿を載せる部分を、尻を載せる部分より高くする構成は、このように、シート４の上面４ｕに傾斜を設ける態様に限られない。例えば、前後方向中央Ｋ１より後方の位置から前方の位置へわたって、シート４の上面４ｕが段階的に高くなるよう構成されてもよい。

なお、着座クッションがある場合は、着座クッションの最も前方の位置をシート４の上面４ｕの前端４ｆｐとし、着座クッションの最も後方の位置を、シート４の上面４ｕの後端４ｂｐとする。

シート４の尻を載せる部分より腿を載せる部分を高くする構成の例として、これに限られないが、例えば、図２に示すように、側面視で、シート４の上面４ｕの水平面に対する角度θＳを、７°≦θＳとしてもよい。これにより、乗員が膝下と上半身を直立させる姿勢を取りやすくなる。この観点から、角度θＳは、８°≦θＳが好ましく、８．６°≦θＳがより好ましい。直立姿勢をサポートする観点から、角度θＳは、θＳ≦１５°としてもよい。

ここで、シート４の上面４ｕの水平面に対する角度θＳの求め方を説明する。図４は、角度θＳの求め方を説明するための図である。図４（ａ）の線４－１は、図２に示すシート４の左右方向中央の部分の側面視の形状の例である。図４（ａ）に示すように、シートの上面の尻及び腿が置かれる領域に、シート上面の角度に支配的な直線が定義できる場合は、その直線と水平面との角度をθＳとする。なお、角度の決定に用いる直線は、車両の左右方向に垂直な面内の直線とする。支配的な直線は、シートの上面の形状にある程度沿っており、シートの上面の線として近似できる線である。

図４（ａ）において、線４－１は、尻が置かれる領域４ｕａ（すなわち、左右方向中央の仮想線Ｋ５（図３参照））における断面の形状である。線４－２は、尻が置かれる領域４ｕａの左右方向外側の凸部の断面形状である。このように、尻又は腿が置かれる領域外におけるシートの凸部は、角度θＳの測定の対象外とする。

図４（ｂ）は、シートの上面が凹形状である場合の例を示す。この場合、凹部の両端の頂点を結ぶ直線が定義される、このように、両頂点から定義された直線の水平面に対する角度をθＳとする。

図４（ｃ）は、シートの上面に凸部がある場合の例を示す。この場合、凸部を除く部分で定義される支配的な直線の水平線に対する角度を、θＳとする。このように、シートの上面において、尻及び腿を載せる領域以外の凸部（例えば、ランバーサポート等）は、角度θＳを算出に加味しない。

図４（ｄ）は、シートの上面が全体的に凸形状であり、角度に支配的な直線が定義できない場合の例である。このように、支配的な直線の定義が困難な場合、車両の左右方向の寸法が２００ｍｍ×車両の前後方向の寸法が３００ｍｍの平滑な板をシート上面に置き、板の中央に３ｋｇの錘を乗せて安定した時の板の上面の水平面に対する角度をθＳとする。なお、板は、板の左右方向中央をシート上面の左右方向中央に合わせ、板の後端部を、シート上面の乗員が実際に尻を載せ得る領域の後端に合わせた位置に載せるものとする。

なお、シート４の上面４ｕの尻を載せる部分４ｕａの傾斜は一定でなくてもよい。例えば、尻を載せる部分４ｕａが局所的に凹み、腿を載せる部分４ｂｕより低くなっていてもよい。

図２に示すように、フットボード３の足を置く面の後端３ｂｐは、シート４の上面４ｕの前端４ｆｐより後方に位置する。これにより、シート４の下に空間ができ、乗員が、シート４の下に足を入れることができる。これにより、乗員が上半身を直立させる姿勢を取りやすくなる。

図５は、本実施形態における一人乗り電動車両１における乗員の姿勢を説明するための図である。図５（ａ）は、図１～図３に示す車両１に乗員が乗った状態を示す図である。図５（ｂ）は、従来の一人乗り電動車両８０Ａに乗員が乗った状態を示す図である。図５に示すように、本実施形態の車両１では、上記のシート４及びフットボード３の構成により、シートに座った乗員の腿が尻に対して上方に挙がる。乗員は、自然に、かかとを後方に引き、上半身を直立に近い状態に起こして座ることができる。その結果、乗員の膝下と上半身が略平行になる。この時、乗員の骨盤が直立し、背骨がＳ字状にカーブする。これが、乗員にとって無理のない自然な姿勢となる。また、この姿勢は、健康の観点からも好ましい。これに対して、図５（ｂ）に示す例では、乗員は上半身を後方に倒し背面シートにもたれる姿勢となる。乗員の膝下を斜めにして、足を前方に投げ出した状態となる。この場合、乗員の骨盤は後傾し、背骨はＣ字状にカーブする。また、図５（ａ）に示すように、本実施形態の車両１は、乗員のためのスペースの前後方向の寸法を小さくできる構成となっている。図５（ａ）の例では、乗員が、膝の曲げを概ね９０°又はそれより小さい角度としても、自然に収まる様に、シート及びフットボードが構成される。これにより、前輪８ｆの直径Ｒｆを大きくできる。その結果、走破性と快適性の両立が可能となる。また、車両１の走破性を高め且つ直立姿勢で乗りやすい構成とすることで、乗員が主体的な操作を楽しむことができる。

図２に示すように、フットボード３の少なくとも一部は、車両１の前後方向においてハンドル７とシート４の間に位置する。ハンドル７の舵角が０度の状態において、ハンドル７のグリップ７ａの後端７ｂｐは、フットボード３足を置く面の前端３ｆｐより後方に位置する。ハンドル７のグリップ７ａの後端７ｂｐとフットボード３の足を置く面の前端３ｆｐとの間の車両１の前後方向の距離Ｌａは、この範囲に限られないが、例えば、４０～１４０ｍｍとすることができる。これにより、ハンドル７の位置と足を置く位置との関係が適切になり、乗員が直立姿勢をとりやすくなる。一例として、Ｌａ≦９０ｍｍとすることで、特に、シート４に座ってハンドル７のグリップ７ａを握った乗員が、直立姿勢を取りやすくなる。逆に、Ｌａが長くなりすぎると、ハンドル７のグリップ７ａを握った乗員が、足を前方に投げ出す姿勢になりやすくなる（図５（ｂ）参照）。

フットボード３の足を置く面の前端３ｆｐとシート４の上面４ｕの前端４ｆｐとの間の車両の前後方向の距離Ｌｂは、この範囲に限られないが、例えば、３２０～３６０ｍｍとすることができる。なお、フットボード３の足を置く面は、フットボード３の上面である。足を置く面は、必ずしも、平面でなくてもよい。本実施形態では、一例として、フットボード３の足を置く面の全面が、水平面と平行である。

図２に示すように、車両１の側面視において、舵角０度のハンドル７のグリップ７ａの後端７ｂｐとフットボード３の足を置く面の前端３ｆｐとを結ぶ仮想線Ｋ２と、ハンドル７のグリップ７ａの後端７ｂｐとシート４の上面４ｕの後端４ｂｐとを結ぶ仮想線Ｋ３とがなす角θＡは、θＡ≦７５°としてもよい。このように、ハンドル７のグリップ７ａ、フットボード３、及びシート４の位置関係を設定することで、シート４に座り、ハンドル７を握った乗員は、膝下及び上半身が直立する姿勢になりやすくなる。例えば、θＡが大きくなりすぎると、グリップを握った乗員が、足を前方に投げ出す姿勢になりやすくなる（図５（ｂ）参照）。

図２を参照し、シート４の上面４ｕの後端４ｂｐとハンドル７のグリップ７ａの上端７ｕｐとの間の車両１の上下方向の距離Ｈａは、この範囲に限定されないが、例えば、３００ｍｍ≦Ｈａ≦４５０ｍｍとすることができる。これにより、シート４に座った乗員が、グリップ７ａを握ることで、腕を使って上半身を立てる姿勢をサポートし易くなる。

シート４の上面４ｕの上端４ｕｐと、フットボード３の足を置く面との間の車両の上下方向の距離Ｈ１０は、例えば、４０５ｍｍ以上とすることができる。これにより、シート４に座った乗員が、膝下を垂直にできるように、シート４の高さ、すなわち、レッグ高を確保することができる。なお、フットボード３の足を置く面が水平でない場合、Ｈ１０は、足を置く面の最も高い位置からシート４の上面４ｕの上端４ｕｐまでの距離とする。

図２に示す例では、車両１は、乗員の背中を支持する背面シート６をさらに備える。背面シート６は、シート４の上面４ｕの後端４ｂｐに接続される。背面シート６は、シート４の上面４ｕの後端４ｂｐから上方に延びる。背面シート６の前面６ｆは、シート４の上方において、シート４の上面４ｕの後端４ｂｐより前方に張り出す部分を含んでもよい。これにより、シート４に座った乗員の背中をシート４の上面４ｕの後端４ｂｐより前で支持することができる（図５（ａ）参照）。背面シート６により、乗員の上半身の直立姿勢がサポートできる。

図２に示す例では、背面シート６は、背面クッション６１と、背面クッション６１を支持する背面支持体６２とを有する。背面クッション６１は、背面支持体６２により、シート４の上面４ｕから離間し、且つ、シート４の上面４ｕの後端４ｂｐより前方に少なくとも一部が配置される状態で保持される。背面クッション６１の前面が背面シート６の前面６ｆとなり、乗員の背中をサポートする。なお、背面支持体６２は、シート４の着座クッションを支持するシート支持体と一体的に形成されてもよい。

図２に示す例では、背面シート６の後端６ｂｐは、後輪８ｂの後端８ｂｂｐより前方に位置している。この構成により、シート４に座った乗員の背中は、後輪８ｂの後端８ｂｂｐより後方には行かない。この構成においては、側面視において、シート４の上面４ｕの乗員が尻を載せる部分が、後輪８ｂの車軸ｂｗｊを通る垂直方向の仮想線Ｋ６と重なることになる。乗員は、後輪８ｂの上で上半身を直立させることで、車両１との一体感をより高めることができる。なお、背面シート６の後端６ｂｐが、車両１の前後方向において後輪８ｂの後端８ｂｂｐと同じ位置であっても、同様の効果を得ることができる。

図２に示す例では、背面シート６の全体が、後輪８ｂの車軸ｂｗｊより後方に位置している。これにより、シート４が、側面視で、後輪８ｂの車軸ｂｗｊを通る垂直方向の仮想線Ｋ６と重なることになる。この構成においても、シート４に座った乗員は、後輪８ｂの上で上半身を直立させることで、車両１との一体感をより高めることができる。

図３に示す例では、シート４の左右方向中央の位置を仮想線Ｋ５で示している。シート４の左右方向中央において、シート４の上面４ｕの後端４ｂｐと、背面シート６の前面６ｆの前端６ｆｃｐとの間の車両１の前後方向の距離Ｌｃは、例えば、４０ｍｍ≦Ｌｃ≦６０ｍｍとすることができる。

図２及び図３に示す例では、仮想線Ｋ１で示されるシート４の車両の前後方向中央は、後輪８ｂの前端より後方に位置している。これにより、側面視において、シート４の上面４ｕの乗員が尻を載せる部分が、後輪８ｂの車軸ｂｗｊを通る垂直方向の仮想線Ｋ６と重なることになる。

図２に示す例では、車両１は、アームレスト５をさらに備える。図１及び図３に示すように、アームレスト５は、シート４の左右に設けられる。アームレスト５は、シート４の側方に取り付けられる。アームレスト５は、シート４の側面から上方に延びる。アームレスト５の上部は、前後に延びる台となっている。台の上面は、平面となっている。アームレスト５は、左右方向に延びる軸を中心に回転可能に取り付けられてもよい。

シート４の上面４ｕの後端４ｂｐとアームレスト５の上端との間の車両の上下方向の距離Ｈ１は、例えば、Ｈ１＜２００ｍｍとすることができる。このように、アームレスト５のシート４に対する高さを低くすることで、乗員の肘が、ハンドル操作時にアームレスト５に当たりにくくなる。これにより、シート４に座った乗員が、上半身を直立させた姿勢でハンドル操作する際に、アームレスト５が操作の邪魔にならないようにできる。この構成のアームレスト５は、ハンドル操作時に肘を置くことを想定した仕様ではない。

或いは、距離Ｈ１を、シート４の上面４ｕの後端４ｂｐとハンドル７のグリップ７ａの上端７ｕｐとの間の車両１の上下方向の距離Ｈａに対して、２／３以下（Ｈ１≦Ｈａ×（２／３））としてもよい。この構成においても、乗員がグリップ７ａを握ってハンドル操作する時に、乗員の肘がアームレストに当たりにくくなる。

図６は、図３のシート及び背面シートの部分のＶ－Ｖ線の断面図である。図６に示す例では、シート４は、着座クッション４０１と、着座クッション４０１の下部を支持するシート支持体４０２を有する。着座クッションは、反発弾性の異なる複数のクッション材４１１～４１３を含む。複数のクッション材４１１～４１３のうち乗員の尻を載せる部分には、反発弾性の高いクッション材４１３が配置される。クッション材４１３の反発弾性は、他のクッション材４１１、４１２の反発弾性より高い。クッション材の反発弾性が高いとは、すなわち、硬い、又は反発力が高いということである。反発弾性の高いクッション材は、特に限定されないが、例えば、独立気泡構造体の材料、又は、発泡シリコン等としてもよい。なお、クッション材の反発弾性は、ＪＩＳ Ｋ６５００－３：２０１１に規定する反発弾性の求め方によって求められるものとする。

反発弾性の高いクッション材４１３が配置される領域は、シート４において、乗員の尻が載せられる部分、すなわち、乗員の体重が集中する部分であることが好ましい。例えば、着座クッション４０１において、シート４の前後方向中央Ｋ１より後方であり、且つ、左右方向の中央Ｋ５を通りシート４の左右の端及び前方の端に接しない部分に、他よりも反発弾性の高いクッション材４１３を配置することができる。

本実施形態の車両１では、シート４に座った乗員は、上半身が直立の状態になりやすい。そのため、シート４の乗員の尻を載せる部分に、乗員の体重が集中する傾向にある。乗員の座り心地の向上のためには、シート４の着座クッション全体を柔らかめに形成することが好ましい。しかし、シート４全体を均一に柔らかくすると、体重が一部に集中して荷重が閾値を超えると急に硬くなる。この場合、乗員は底付き感を感じる。そこで、図６に示すように、着座クッション４０１の尻が載せられる部分４ｕａに、他のクッション材４１１、４１２より反発弾性の高いクッション材４１３を配置することで、荷重集中部の沈み込みを緩和できる。

反発弾性の高いクッション材４１３は、より低い反発弾性を有する他のクッション材４１２と、車両１の上下方向に重ねて配置されてもよい。これにより、柔らかさを残しつつ、荷重集中部の沈み込みを緩和できる。図６に示す例では、反発弾性が高いクッション材４１３は、車両１の上下方向において、より反発弾性が低いクッション材４１１、４１２の間に配置される。この例では、シート４の着座クッション４０１において、乗員の尻を載せる部分４ｕａに配置されるクッション材４１２、４１３、４１１は、積層された３層のクッション材を含む。これらの３層のうち中央の層の反発弾性は、他の層の反発弾性より高い、すなわち、他の層より硬く、反発が高い。

このように、着座クッション４０１の尻の載せる部分４ｕａにおいて、低反発弾性のクッション材４１１、４１２の間に高反発弾性のクッション材４１３が配置される。着座クッション４０１の他の部分は、低反発弾性のクッション材４１１、４１２が配置される。これにより、着座クッション４０１は、荷重集中部もある程度凹み、周囲とともに変形する。そのため、沈み込みの緩和と、ホールド感の向上を両立させることができる。

図７は、反発弾性が異なる複数のクッション材を重ねたクッションの荷重と沈み込みの関係の一例を示すグラフである。図７に示す例では、硬い高反発クッションの層と、柔らかい低反発クッション層の２層を荷重方向に積層した構造Ａ、Ｂと、柔らかい層の間に硬い層を配置した３層の構造Ｃのそれぞれについての関係が示される。図７のグラフから、構造Ａのように、高反発クッションを低反発クッションの上層（表層）に入れると、初期段階から荷重に対する沈み込みが小さい。この構造Ａの場合、乗員は、硬さを感じる。構造Ｂのように、下層を硬く、上方を柔らかくすると、初期は柔らかいが、早い段階で、急に硬くなる。乗員は、沈み込みが急に止まり、底付き感を感じる。る状況となるが、構造Ｃのように、３層の中央に高反発クッションに入れる事で、荷重の増加とともに、段階的に硬くなる。この場合、初期の柔らかさ、中間のストローク感、及び最後の底付き対応が全て可能になる。

図２を再び参照し、車両１は、車体フレーム２を有する。車体フレーム２は、車両１の下部で前後方向に延びるロアフレーム２４と、ロアフレーム２４の前部に接続されるダウンチューブ２１と、ダウンチューブ２１の前部に取り付けられるヘッドパイプ２２と、ロアフレーム２４の前方に位置する前部フレーム２３と、ロアフレーム２４の後部から上方へ延びシート４を支持するシートフレーム２５とを有する。

ヘッドパイプ２２は、操舵軸２６を回転可能に支持する。操舵軸２６の上部にハンドル７が取り付けられる。前部フレーム２３には、アーム４１、４２の一端が回転可能に取り付けられる。アーム４１、４２の他端は、ナックルアーム４７に回転可能に取り付けられる。ナックルアーム４７は、前輪８ｆを回転可能に支持する。アーム４１、４２は、上下に配置された２つのアーム４１、４２を含む。操舵軸２６の下部には、操舵軸２６とともに回転するピットマンアーム４９が接続される。ピットマンアーム４９は、タイロッドを（図示略）介してナックルアーム４７に接続される。操舵軸２６の回転は、ピットマンアーム４９、タイロッド及びナックルアーム４７を介して前輪８ｆへ伝達される。

アーム４１と車体フレーム２（図２の例ではヘッドパイプ２２）の間に、フロントサスペンション４３が設けられる。フロントサスペンション４３の一方端部は車体フレーム２に回転可能に取り付けられ、他方端部は、アーム４１に回転可能に取り付けられる。フロントサスペンション４３及びアーム４１、４２によって独立懸架のフロントサスペンションシステムが構成される。フロントサスペンションシステムは、例えば、ウィッシュボーン式サスペンションとすることができる。

なお、図１及び図３に示すように、前輪８ｆは、左右に配置される２輪の車輪で構成される。そのため、一対のアーム４１、４２、ナックルアーム４７、及びフロントサスペンション４３が、左右の２輪の前輪８ｆのそれぞれに対応して設けられる。

車両１は、リヤアーム５１をさらに備える。リヤアーム５１は、車体フレーム２にピボット軸５６を中心に回転可能に取り付けられ、後輪８ｂを回転可能に支持する。車体フレーム２（図２の例ではシートフレーム２５）とリヤアーム５１との間にリヤサスペンション５３が設けられる。リヤサスペンション５３の一方端部は車体フレーム２に回転可能に取り付けられ、他方端部は、リヤアーム５１に回転可能に取り付けられる。リヤサスペンション５３及びリヤアーム５１によって独立懸架のリヤサスペンションシステムが構成される。リヤサスペンションシステムは、例えば、トレーリングアーム式サスペンションとすることができる。なお、フロントサスペンション４３及びリヤサスペンション５３は、軸方向に伸縮可能なショックアブソーバであり、例えば、コイルスプリングとダンパを有する。

図２の例では、リヤサスペンション５３の上部の車体フレーム２（シートフレーム２５）への取り付け位置は、車両１の側面視で、シート４の前後方向中央Ｋ１より前方に位置する。すなわち、リヤサスペンション５３の上部の回転軸が、シート４の前後方向中央Ｋ１より前方に配置される。リヤサスペンション５３が伸縮すると、シート４の前後方向中央Ｋ１より前方の回転軸を中心に、車体フレーム２に対してリヤサスペンション５３が回転する。そのため、リヤサスペンション５３の伸縮によりシート４に座った乗員の腿の付近に回転軸が位置することになる。そのため、乗員が自然な姿勢を保ちやすくなる。

リヤサスペンション５３は、伸びきった状態で、上部が下部より前方に位置するよう前傾している。すなわち、リヤサスペンション５３の上部の取り付け位置が、下部の取り付け位置より前方に位置する。これにより、リヤサスペンション５３の上部の取り付け位置が、シート４に座った乗員の腿に近くなる。

本実施形態における車両１は、独立懸架のフロントサスペンションシステムおよび独立懸架のリヤサスペンションシステムを備える。これにより、路面の凹凸に対する追従性が向上する。また、車両１の旋回性能を高めることができる。

リヤアーム５１には、モータ９が設けられている。モータ９は、インホイールモータである。モータ９は後輪８ｂを駆動する。モータ９の出力軸は、ギヤ（図示略）を介して後輪８ｂに接続される。

なお、図１及び図３に示すように、後輪８ｂは、左右に配置される２輪の車輪で構成される。そのため、一対のリヤアーム５１、リヤサスペンション５３、及びモータ９は、左右の２輪の後輪８ｂそれぞれに対応して設けられる。なお、モータ９は、左右の２輪の後輪８ｂのうちいずれか１つの車輪にのみ、設けられてもよい。また、後輪８ｂのモータの代わりに、又は、後輪８ｂのモータに替えて、前輪８ｆにモータが設けられてもよい。

図１に示す例では、一人乗り電動車両１は、四輪のハンドル形電動車椅子である。なお、一人乗り電動車両１は、ここで例示した四輪のハンドル形電動車椅子に限定されない。一人乗り電動車両１は、例えば、ジョイスティック形電動車椅子であってもよい。一人乗り電動車両１は、電動車椅子に限られず、その他、一人乗りの運搬車両又は電動カート等であってもよい。また、車輪の数は３輪又は、４輪より多くてもよい。例えば、後輪は２輪ではなく１輪でもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。

１：一人乗り電動車両、２：車体フレーム、３：フットボード、４：シート、５：アームレスト、６：背面シート、７：ハンドル、７ａ：グリップ、８ｆ：前輪、８ｂ：後輪、９：モータ

Claims (14)

1. 一人乗り電動車両であって、
   乗員が座るシートと、
   前記乗員が足を置くフットボードと、
   少なくとも２輪の前輪及び少なくとも１輪の後輪を含む車輪と、
   前記車輪の少なくとも１輪を駆動するモータと、を備え、
   前記一人乗り電動車両の前後方向の全長Ｌ０に対する前記前輪の直径Ｒｆの割合は、０．２６以上（０．２６≦Ｒｆ／Ｌ０）であり、
   前記シートの前記乗員の尻を載せる部分より前記乗員の腿を載せる部分の方が高く、且つ、前記フットボードの足を置く面の後端が、前記シートの上面の前端より後方に位置する、一人乗り電動車両。
2. 請求項１に記載の一人乗り電動車両であって、
   前記前輪を操舵するハンドルをさらに備え、
   前記フットボードの少なくとも一部は、車両の前後方向において前記ハンドルと前記シートの間に位置し、
   前記ハンドルの舵角が０度の状態において、前記ハンドルのグリップの後端は、前記フットボードの前端より後方に位置し、且つ、前記ハンドルのグリップの後端と前記フットボードの足を置く面の前端との間の車両の前後方向の距離Ｌａは、１４０ｍｍ以内である、一人乗り電動車両。
3. 請求項１又は２に記載の一人乗り電動車両であって、
   前記フットボードの足を置く面の前端と前記シートの上面の前端との間の車両の前後方向の距離Ｌｂは、３６０ｍｍ以下である、一人乗り電動車両。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の一人乗り電動車両であって、
   前記前輪を操舵するハンドルをさらに備え、
   前記ハンドルの舵角が０度の状態において、車両の側面視において、前記ハンドルのグリップの後端と前記フットボードの足を置く面の前端とを結ぶ仮想線と、前記ハンドルのグリップの後端と前記シートの上面の後端とを結ぶ仮想線とがなす角θＡは、θＡ≦７５°である、一人乗り電動車両。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の一人乗り電動車両であって、
   前記シートの上面の上端と、前記フットボードの足を置く面との間の車両の上下方向の距離Ｈ１０は、４０５ｍｍ以上である、一人乗り電動車両。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の一人乗り電動車両であって、
   前記乗員の背中を支持する背面シートをさらに備え、
   前記背面シートの前面は、前記シートの上方において、前記シートの上面の後端より前方に張り出す部分を含む、一人乗り電動車両。
7. 請求項６に記載の一人乗り電動車両であって、
   前記背面シートは、背面クッションと、前記背面クッションを支持する背面支持体とを含み、前記背面クッションは、前記背面支持体により、前記シートの上面から離間し、且つ、前記シートの上面の後端より前方に少なくとも一部が配置される状態で保持される、一人乗り電動車両。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の一人乗り電動車両であって、
   前記前輪を操舵するハンドルと、
   前記シートの左右の少なくとも一方に設けられるアームレストと、をさらに備え、
   前記シートの上面の後端と前記アームレストの上端との間の車両の上下方向の距離Ｈ１は、前記シートの上面の後端と前記ハンドルのグリップの上端との間の車両の上下方向の距離Ｈａに対して、２／３以下（Ｈ１≦Ｈａ×（２／３））である、一人乗り電動車両。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の一人乗り電動車両であって、
   前記シートの左右の少なくとも一方に設けられるアームレストをさらに備え、
   前記シートの上面の後端と前記アームレストの上端との間の車両の上下方向の距離Ｈ１は、Ｈ１＜２００ｍｍである、一人乗り電動車両。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の一人乗り電動車両であって、
    前記シートは、着座クッションを含み、前記着座クッションは、反発弾性の異なる複数のクッション材を含み、前記複数のクッション材のうち前記乗員の尻を載せる部分に配置されるクッション材は、他の部分に配置されるクッション材より高い反発弾性を有する、一人乗り電動車両。
11. 請求項１０に記載の一人乗り電動車両であって、
    前記シートの前記着座クッションにおいて、前記乗員の尻を載せる部分に配置されるクッション材は、積層された３層のクッション材を含み、前記３層のうち中央の層の反発弾性は、他の層の反発弾性より高い、一人乗り電動車両。
12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載の一人乗り電動車両であって、
    前記乗員の背中を支持する背面シートをさらに備え、
    車両の前後方向において、前記背面シートの後端は、前記後輪の後端と同じ位置か又は前記後輪の後端より前方に位置する、一人乗り電動車両。
13. 請求項１～１２のいずれか１項に記載の一人乗り電動車両であって、
    前記乗員の背中を支持する背面シートをさらに備え、
    前記背面シートは、前記後輪の車軸より後方に位置する、一人乗り電動車両。
14. 請求項１～１３のいずれか１項に記載の一人乗り電動車両であって、
    前記シートの車両の前後方向の中央は、前記後輪の前端より後方に位置する、一人乗り電動車両。
    

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