JP4639572B2 - 電気自動車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動モータにより車輪を駆動する電気自動車に関し、詳しくは、各駆動車輪にそれぞれ駆動モータが直結して設けられるタイプの電気自動車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
駆動モータにより車輪を駆動する電気自動車として、各駆動車輪にそれぞれ駆動モータが直結して設けられるタイプの電気自動車が従来知られている。この種の電気自動車において、各駆動モータは、各駆動車輪のホイールに回転軸を直結した状態でホイール内に配置されているのが一般的である（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
このように駆動車輪のホイール内に配置された所謂ホイールインモータは、コイルスプリング、ショックアブソーバ、リンクなどで構成される懸架装置により車体に対して上下揺動自在に懸架されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７０８３１号公報（図１）
【特許文献２】
特開２０００−５２７８８号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１または特許文献２に記載されたようなホイールインモータを備える電気自動車では、懸架装置により駆動車輪と共にホイールインモータが車体に対して上下揺動するため、その慣性モーメントが大きくなって駆動車輪側のバネ下荷重が増大する。その結果、バネ下共振周波数が低下して駆動車輪の接地性が悪化し、車両操縦安定性が低下するという懸念がある。
【０００６】
そこで、本発明は、駆動モータに直結した駆動車輪側のバネ下荷重を低減できる電気自動車を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気自動車は、駆動車輪に直結された駆動モータが駆動車輪より車幅方向内側に配置される電気自動車であって、駆動モータは、その配置領域を車体の前後方向に横切る軸線を中心として回動自在に車体に支持されており、駆動車輪が軸線を揺動中心として上下揺動自在に車体に懸架され、駆動モータにおいて駆動車輪に対し軸線を挟んで反対側の端部には、駆動モータの回転軸に制動力を付与するブレーキ装置が付設され、ブレーキ装置は、駆動モータの回転軸における端部に固定されたディスクと、駆動モータのケーシングにおける端部に固定されたブレーキパッドと、を備えて構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る電気自動車では、車体に懸架された駆動車輪が上下揺動する際、駆動車輪に直結された駆動モータは駆動車輪の揺動中心である軸線を中心として回動する。このため、駆動モータの慣性モーメントは従来のホイルインモータの慣性モーメントに較べて大幅に低減され、駆動車輪側の慣性モーメントが低減される。その結果、駆動車輪側のバネ下荷重が低減される。
【０００９】
本発明の電気自動車において、駆動車輪を懸架する懸架装置は、駆動モータと車体との間に構成することができる。
【００１０】
また、本発明の電気自動車において、駆動モータの駆動車輪側と反対側の端部には、駆動モータの回転軸に制動力を付与するブレーキ装置を付設することができる。この場合、駆動車輪に対し軸線を挟んで反対側に配置されたブレーキ装置の重量が駆動車輪の慣性モーメントを低減するように作用するため、駆動車輪側のバネ下荷重が一層低減される。
【００１１】
さらに、本発明の電気自動車において、駆動モータと車体との間には、アクチュエータの作動により駆動車輪を転舵操作するリンク機構を構成することができる。この場合、駆動車輪はアクチュエータの作動に応じて転舵操作される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る電気自動車の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係る電気自動車の要部構造を示す平面図、図２は図１のII矢視図である。
【００１３】
一実施形態に係る電気自動車は、図１および図２に示すように、駆動車輪１のホイール１Ａが装着されるハブ２に対して回転軸３Ａの一端部が直結された駆動モータ３を備えている。この駆動モータ３は、例えば操向輪である左右の前輪をそれぞれ独立して駆動するように、車体４に対して左右対称に配設されている。なお、図示された駆動車輪１は車体４の左側に配設された左前輪であり、以下の説明において、前後、左右、上下の用語は車体４を基準としていうものとする。
【００１４】
図１に示すように、駆動モータ３の駆動車輪１側と反対側の端部には、駆動モータ３の回転軸３Ａに制動力を付与するディスクブレーキ装置５が付設されている。このディスクブレーキ装置５は、駆動モータ３の回転軸３Ａの他端部に固定されたディスク５Ａと、駆動モータ３のケーシング３Ｂの他端部に固定されたキャリパ５Ｂ側のブレーキパッド５Ｃなどを備えて構成されている。
【００１５】
ここで、駆動モータ３は、その配置領域を車体４の前後方向に横切る軸線Ｃを中心として回動自在に車体４に支持されており、駆動車輪１は軸線Ｃを中心として上下揺動自在に車体４に懸架されている。そのための構造として、駆動モータ３のケーシング３Ｂには、軸線Ｃに沿って略水平に突出する前後一対のピボット軸３Ｃ，３Ｄが突設されており、この駆動モータ３と車体４との間に駆動車輪１の懸架装置が構成されている。
【００１６】
駆動車輪１の懸架装置は、駆動モータ３のケーシング３Ｂから後方に突出するピボット軸３Ｄをジョイント６を介して相対回動自在に支持するように駆動モータ３の後方に配設される支持アーム７と、ケーシング３Ｂから前方に突出するピボット軸３Ｃをジョイント８を介して相対回動自在に支持するように駆動モータ３の前方に配設される支持ブロック９などを備えて構成されている。
【００１７】
図２に示すように、支持アーム７の基端部は、車体４に固定された支持ベース１０に対し、上下方向に沿って設置されたピボット軸１１を介して連結されており、この支持アーム７は、車体４に対して前後方向に揺動自在に支持されている（図１参照）。
【００１８】
支持アーム７の先端部には、ジョイント６を支持する支持部７Ａがジョイント６を囲むコ字状に屈曲して形成されている（図２参照）。この支持部７Ａには、ジョイント６からピボット軸１１と平行に突設された上下一対のピボット軸６Ａ，６Ａが相対回動自在に嵌合されて連結されている。そして、ジョイント６には、駆動モータ３のケーシング３Ｂから後方に突出するピボット軸３Ｄが相対回動自在に嵌合されて連結されている（図１参照）。
【００１９】
一方、支持ブロック９は、ジョイント８を囲む枠状に形成されており、この支持ブロック９には、ジョイント８からピボット軸１１と平行に突設された上下一対のピボット軸８Ａ，８Ａ（図１参照）が相対回動自在に嵌合されて連結されている。そして、このジョイント８には、図１に示すように、駆動モータ３のケーシング３Ｂから前方に突出するピボット軸３Ｃが相対回動自在に嵌合されて連結されている。
【００２０】
このような支持ブロック９は、転舵操作用のアクチュエータ１２のプランジャ１２Ａの先端部に固定されている。そして、このアクチュエータ１２は、車体４に固定された支持ベース１３に支持ロッド１４を介して支持されている。
【００２１】
すなわち、図１に示すように、駆動モータ３は、支持ブロック９に対してはピボット軸８Ａ，８Ａを中心に回動自在に支持され、支持アーム７に対してはピボット軸６Ａ，６Ａを中心に回動自在に支持されている。
【００２２】
このため、駆動モータ３は、アクチュエータ１２のプランジャ１２Ａの伸縮動作に伴ない支持ブロック９が左右方向に移動すると、支持アーム７側のピボット軸６Ａ，６Ａを中心として左右に揺動するのであり、駆動モータ３の回転軸３Ａに直結された駆動車輪１が左右方向に転舵される。例えば、アクチュエータ１２のプランジャ１２Ａが伸張動作すると、駆動車輪１は左方向に転舵され、反対にプランジャ１２Ａが収縮動作すると、駆動車輪１は右方向に転舵される。
【００２３】
このように、一実施形態においては、アクチュエータ１２のプランジャ１２Ａの伸縮動作に応じて一対のピボット軸３Ｃ，３Ｄを左右に揺動させることにより駆動車輪１を転舵操作するリンク機構が車体４と駆動モータ３との間に構成されている。
【００２４】
なお、図示しない右側の前輪の懸架装置は、図１と左右対称に構成されているため、アクチュエータのプランジャが伸張動作すると、駆動車輪が右方向に転舵され、反対にプランジャが収縮動作すると、駆動車輪が左方向に転舵される。
【００２５】
従って、一実施形態の電気自動車においては、左転舵の際には、図１に示すアクチュエータ１２のプランジャ１２Ａが伸張動作すると同時に図示しない右側のアクチュエータのプランジャが収縮動作し、右転舵の際には、図１に示すアクチュエータ１２のプランジャ１２Ａが収縮動作すると同時に図示しない右側のアクチュエータのプランジャが伸張動作するように、左右のアクチュエータの動作が図示しないステアリングホイールの操作に連動して制御される。
【００２６】
ここで、図２に示すように、駆動モータ３のケーシング３Ｂの上面には、軸線Ｃに対して車輪１とは反対側（車体４側）の位置から支持アーム７の上方に向かって突出する受板１５が固定されており、この受板１５と支持アーム７との間には、コイルスプリング１６を巻装したショックアブソーバ１７が架設されている。すなわち、駆動モータ３の回転軸３Ａに直結された駆動車輪１が軸線Ｃを中心として上下揺動自在に車体４に懸架されている。なお、図示しない右側の前輪の懸架装置においても、同様のショックアブソーバが左右対称に架設されている。
【００２７】
以上のように構成された駆動車輪１の懸架装置を有する一実施形態の電気自動車においては、図示しないステアリングホイールが転舵操作されると、左右のアクチュエータのプランジャの伸縮動作が相互に反対に同期して制御されることにより、左右の前輪がステアリングホイールの転舵方向と同方向に転舵される。
【００２８】
ここで、一実施形態の電気自動車の走行中、駆動車輪１は、車体４に対し軸線Ｃを中心として上下に揺動し、そのショックをコイルスプリング１６およびショックアブソーバ１７が吸収する。その際、駆動車輪１に直結された駆動モータ３は、軸線Ｃを中心として回動するため、駆動モータ３の慣性モーメントは従来のホイールインモータの慣性モーメントに較べて大幅に低減される。また、駆動車輪１に対し軸線Ｃを挟んで反対側に配置されたディスクブレーキ装置５の重量が駆動車輪１の慣性モーメントを低減するように作用する。
【００２９】
このため、一実施形態の電気自動車においては、駆動モータ３を含めた駆動車輪１側のバネ下荷重が大幅に低減されるのであり、駆動車輪１の接地性が向上し、操縦安定性が向上する。
【００３０】
本発明に係る電気自動車は、一実施形態に限定されるものではない。例えば、一実施形態においては、操向車輪である左右一対の前輪を駆動モータ３に直結した駆動車輪１としているが、左右一対の後輪を駆動モータに直結した駆動車輪として構成してもよいし、前後左右の４輪を駆動モータに直結した駆動車輪として構成してもよい。これらの場合、転舵操作の必要のない駆動車輪については、アクチュエータおよびリンク機構を省略することができる。
【００３１】
また、駆動モータ３に付設されるディスクブレーキ装置５は、ドラムブレーキ装置に変更してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電気自動車では、車体に懸架された駆動車輪が上下揺動する際、駆動車輪に直結された駆動モータが駆動車輪の揺動中心である軸線を中心として回動する。このため、駆動モータの慣性モーメントが従来のホイルインモータの慣性モーメントに較べて大幅に低減され、駆動車輪側の慣性モーメントが低減される。従って、本発明の電気自動車によれば、駆動車輪側のバネ下荷重を低減することができ、その結果、駆動車輪の接地性を向上して操縦安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気自動車の要部構造を示す平面図である。
【図２】図１のII矢視図である。
【符号の説明】
１…駆動車輪、１Ａ…ホイール、２…ハブ、３…駆動モータ、３Ａ…回転軸、３Ｂ…ケーシング、３Ｃ，３Ｄ…ピボット軸、４…車体、５…ディスクブレーキ装置、５Ａ…ディスク、５Ｂ…キャリパ、５Ｃ…ブレーキパッド、６…ジョイント、６Ａ…ピボット軸、７…支持アーム、７Ａ…支持部、８…ジョイント、８Ａ…ピボット軸、９…支持ブロック、１０…支持ベース、１１…ピボット軸、１２…アクチュエータ、１２Ａ…プランジャ、１３…支持ベース、１４…支持ロッド、１５…受板、１６…コイルスプリング１６、１７…ショックアブソーバ。

Claims (4)

1. 駆動車輪に直結された駆動モータが前記駆動車輪より車幅方向内側に配置される電気自動車であって、
   前記駆動モータは、その配置領域を車体の前後方向に横切る軸線を中心として回動自在に車体に支持されており、
   前記駆動車輪が前記軸線を揺動中心として上下揺動自在に車体に懸架され、
   前記駆動モータにおいて前記駆動車輪に対し前記軸線を挟んで反対側の端部には、前記駆動モータの回転軸に制動力を付与するブレーキ装置が付設され、
   前記ブレーキ装置は、前記駆動モータの回転軸における前記端部に固定されたディスクと、前記駆動モータのケーシングにおける前記端部に固定されたブレーキパッドと、を備えて構成されていることを特徴とする電気自動車。
2. 前記駆動車輪の前記軸線を揺動中心とした上下揺動により、前記駆動モータが前記軸線周りに回動することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
3. 前記駆動車輪を懸架する懸架装置が前記駆動モータと車体との間に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気自動車。
4. 前記駆動モータと車体との間には、アクチュエータの作動により前記駆動車輪を転舵操作するリンク機構が構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の電気自動車。

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