JP6397290B2 - 電気自動車の教材システム - Google Patents
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Description
本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、分解された各構成部品を作業フロア上に整然と載置できるようにして、分解,組立の進捗管理を容易にし、かつ作業効率を向上させるとともに、体系的に構造や仕組み等を教え易くできるようにした電気自動車の教材システムを提供することを目的とする。
これにより、構成部品の平面部品像が可能な限り組立て作業手順に従って、また分解作業の手順に従って、隣接して並ぶので、言い換えれば、分解順に隣接して並ぶので、分解時には分解した構成部品を置き易くすることができ、組立時には目的の構成部品をより一層取り出し易くなり、分解,組立の作業効率をより一層向上させることができる。また、電気自動車の構造や仕組みを理解し易く、教員にとっても体系的に構造や仕組み等を教え易くすることができ、また、進捗管理が容易になる。また、分解,組立の要領を記載したマニュアルに、項番とともに構成部品に関する説明を記載しておけば、部品マット上に載置した構成部品とマニュアルの記載との照合を行い易くなり、この点でも、電気自動車の構造や仕組みを理解し易く、教員にとっても体系的に構造や仕組み等をより一層教え易く、予め計画した時間内で指導することができる。
また、必要に応じ、上記シャシマットと同じ長さの長辺を有した長方形状に形成され該シャシマットと同じ長さの長辺が上記シャシマットの他方の長辺に隣接して敷設される構成部品群の表示のない作業マットを備えた構成としている。
重要部品を体系的に並べることができるので、上記の作用,効果を確実に達成することができる。
更に、必要に応じ、上記部品マットの表面に表示される項番を、(n−i)として表示した構成としている。
但し、nは1から始まる大きな順番を示し、iは大きな順番内での1から始まる順位を示す。また、iが同じ数値の場合には、いずれから組みつけても良い部品であること、あるいは、一体に組み付けられる部品であることを示す。
そしてまた、必要に応じ、上記部品マットの表面に表示する項番ごとの構成部品は、
(1−1)リヤダンパ(Rr Damper(R))
(1−1)リヤダンパ(Rr Damper(L))
(1−2)スイングアーム(Rr Swing Arm)
(1−3)カップリング(Coupling)
(1−3)電動モータ(Motor)
(1−4)減速ギヤボックスに車軸を連結した組立体(Rer Suspension ASSY)
(1−5)スぺーサ(Spacer A)
(1−5)スぺーサ(Spacer A)
(1−5)ブレーキディスク(Rr Brake Disk(R))
(1−5)ブレーキディスク(Rr Brake Disk(L))
(1−5)ハブ(Rr Hub(R))
(1−5)ハブ(Rr Hub(L))
(1−6)ブレーキキャリパ(Rr Brake Caliper(R))
(1−6)ブレーキキャリパ(Rr Brake Caliper(L))
(2−1)ロワーアーム(Fr Suspension lower Arm(R))
(2−1)ロワーアーム(Fr Suspension lower Arm(L))
(2−2)フロントダンパ(Fr Damper(R))
(2−2)フロントダンパ(Fr Damper(L))
(2−3)フロントナックル(Fr Knuckle(R))
(2−3)フロントナックル(Fr Knuckle(L))
(2−4)アッパーアーム(Fr Suspension Upper Arm(R))
(2−4)アッパーアーム(Fr Suspension Upper Arm(L))
(2−5)ブレーキディスク(Fr Brake Disk(R))
(2−5)ブレーキディスク(Fr Brake Disk(L))
(2−5)ハブ(Fr Hub(R))
(2−5)ハブ(Fr Hub(L))
(2−6)アンチロールバー(Anti-Roll Bar)
(2−6)ブレーキキャリパ(Fr Brake Callper(R))
(2−6)ブレーキキャリパ(Fr Brake Callper(L))
(3−1)ステアリングギヤボックス(Steering Gear BOX/Tie Rod)
(4−1)マスターシリンダ(Master Cylinder)
(4−2)パーキングブレーキ(Parking Brake)
(5−1)車輪(Tire/Wheel(R))
(5−1)車輪(Tire/Wheel(L))
(6−1)フロアパネル(Fr Floor Panel)
(6−1)フロアパネル(Rr Floor Panel)
(6−2)スロットルペダル(Throttl Pedal)
(6−2)ブレーキペダル(Brake Pedal)
(7−1)ステアリングシャフト(Steerring Shaft)
(8−1)コントロールボックス(Controller Box)
(8−2)バッテリ(Battery)
(8−2)バッテリブラケット(Battery Bracket)
(8−3)バッテリケーブル(Battery Cable)
(8−3)ホーン(Horn)
(9−1)座席(Seat)
(9−2)ステアリングホイール(Steering Wheel)
である構成にしている。
図1乃至図3に示すように、実施の形態に係る電気自動車の教材システムは、作業フロア上で完成された電気自動車EVを予め定めた複数の構成部品毎に分解するとともに、各構成部品を組立てて電気自動車EVを完成させるシステムである。ここで、作業フロアとは、屋内のみならず、屋外の地面や建物の屋上等を含む概念である。構成部品とは、部品単体であっても良く、複数の部品単体を組立てて構成される組立作業ごとのまとまった装置であっても良い。
(1−1)リヤダンパD(Rr)(Rr Damper(L))
(1−2)スイングアーム4(Rr Swing Arm)
(1−3)カップリング5(Coupling)
(1−3)電動モータM(Motor)
(1−4)減速ギヤボックスに車軸を連結した組立体6(Rer Suspension ASSY)
(1−5)スぺーサ7(Spacer A)
(1−5)スぺーサ7(Spacer A)
(1−5)ブレーキディスク8(Rr Brake Disk(R))
(1−5)ブレーキディスク8(Rr Brake Disk(L))
(1−5)ハブ9(Rr Hub(R))
(1−5)ハブ9(Rr Hub(L))
(1−6)ブレーキキャリパ10(Rr Brake Caliper(R))
(1−6)ブレーキキャリパ10(Rr Brake Caliper(L))
(2−1)ロワーアーム64(Fr Suspension lower Arm(L))
(2−2)フロントダンパD(Fr)(Fr Damper(R))
(2−2)フロントダンパD(Fr)(Fr Damper(L))
(2−3)フロントナックル61(Fr Knuckle(R))
(2−3)フロントナックル61(Fr Knuckle(L))
(2−4)アッパーアーム70(Fr Suspension Upper Arm(R))
(2−4)アッパーアーム70(Fr Suspension Upper Arm(L))
(2−5)ブレーキディスク11(Fr Brake Disk(R))
(2−5)ブレーキディスク11(Fr Brake Disk(L))
(2−5)ハブ12(Fr Hub(R))
(2−5)ハブ12(Fr Hub(L))
(2−6)アンチロールバー13(Anti-Roll Bar)
(2−6)ブレーキキャリパ14(Fr Brake Callper(R))
(2−6)ブレーキキャリパ14(Fr Brake Callper(L))
(3−1)ステアリングギヤボックス15(Steering Gear BOX/Tie Rod)
(4−1)マスターシリンダ16(Master Cylinder)
(4−2)パーキングブレーキ17(Parking Brake)
(5−1)車輪W(Tire/Wheel(L×2))
(6−1)フロアパネル18(Fr Floor Panel)
(6−1)フロアパネル18(Rr Floor Panel)
(6−2)スロットルペダル19(Throttl Pedal)
(6−2)ブレーキペダル20(Brake Pedal)
(7−1)ステアリングシャフト21(Steerring Shaft)
(8−1)コントロールボックス22(Controller Box)
(8−2)バッテリ23(Battery)
(8−2)バッテリブラケット24(Battery Bracket)
(8−3)バッテリケーブル25(Battery Cable)
(8−3)ホーン26(Horn)
(9−1)座席27(Seat)
(9−2)ステアリングホイール28(Steering Wheel)
を備えて構成されている。
更に、図7に示すように、実施の形態に係る教材システムは、構成部品群の表示のない作業マット34を備えている。
詳しくは、実施の形態に係る教材システムは、シャシマット30Sと同じ長さの長辺を有した長方形状に形成され、シャシマット30Sと同じ長さの長辺がシャシマット30Sの一方の長辺に隣接して敷設される関連器具マット32と、シャシマット30Sと同じ長さの長辺を有した長方形状に形成され、シャシマット30Sと同じ長さの長辺がシャシマット30Sの他方の長辺に隣接して敷設される作業マット34とを備えている。
図2に示すように、ダンパDは、フロントダンパD(Fr)及びリヤダンパD(Rr)とを備え、実施の形態では、夫々同様に形成され、図9及び図10に示すように、進退動可能なショックアブソーバ40の両端に貫通孔からなる取付部41を有しショックアブソーバ40を進出方向に付勢するコイルスプリング42を備えて構成されている。フロントダンパD(Fr)は、図10(a),図14及び図15,図20及び図21に示すように、後で詳述するフロントのサスペンション装置60に設けられ、取付部41の貫通孔にピン43を挿入することにより、ロワーアーム64とシャシ2との間に架設されている。また、リヤダンパD(Rr)は、リヤのサスペンション装置44を構成し、取付部41の貫通孔にピン43を挿入することにより、リヤサスペンションアーム45とシャシ2との間に架設される。そして、図9に示すように、異仕様構成部品としてコイルスプリング42の強さ(バネ定数)の仕様の異なるダンパDが2以上(実施の形態では3種類のダンパDa,Db,Dc)が備えられ、何れかのダンパDa,Db,Dcが選択される。コイルスプリング42の強さ(バネ定数)の仕様としては、「強(硬い)」,「中(普通)」,「弱(やわらかい)」の3段階になっており、夫々順にダンパDa,Db,Dcに対応させている。各種のダンパDa,Db,Dcの取付部41は同様に形成されており、容易に交換が可能になっている。これにより、操舵性能,乗り心地,ロール特性(コーナリング特性)等の違いが体感できる。
車輪Wは、図9及び図11に示すように、貫通孔からなる取付部46を有したホイール47とタイヤ48とからなる。ホイール47は、図11に示すように、ハブ9にボルト49で取付けられる。そして、異仕様構成部品として直径の仕様の異なる車輪Wが2以上(実施の形態では2種の車輪Wa,Wb)備えられ、何れかの車輪Wa,Wbが選択される。車輪Wの直径の仕様としては、大,小の2段階になっている。各種の車輪Wa,Wbの取付部46は同様に形成されており、容易に交換が可能になっている。これにより、スピードとトルクが相反する関係であることが体感できる。
電動モータMにおいては、図9に示すように、異仕様構成部品として使用電流の仕様の異なる電動モータMが2以上備えられている。実施の形態では、直流仕様の電動モータMaと、交流仕様の電動モータMbとの2種類が備えられ、何れかの電動モータMa,Mbが選択される。電動モータMaは、後で詳述する駆動システムKに用いられ、図9,図12(a),図22及び図24に示すように、車輪Wに連係する減速ギヤボックス100の取付部104に取り付けられる取付部105を有し、ボルト108及びナット109で取付けられる。図9及び図12(b)に示すように、電動モータMbの取付部160には、雌ネジ161が設けられており、減速ギヤボックス100の取付部104に装着され、ボルト108を雌ネジ161に螺合して取付けられる。直流仕様の電動モータMa及び交流仕様の電動モータMbの選択により、加速性能の違い、回生エネルギーの回収やモーターコントローラーのプログラムの書き換えによるモータ特性の違い等が体感できる。
図9及び図10に示すように、現在使用中のものとは別の種類のダンパDを選択し、これと交換する。例えば、現在使用中のダンパDが、コイルスプリング42の強さが「中(普通)」のダンパDbの場合には、「強(硬い)」のダンパDa若しくは「弱(やわらかい)」のダンパDcと交換する。この場合、各種のダンパDa,Db,Dcにおいて、取付部41は同様に形成されているので、容易に交換を行うことができる。そして、再び、実際にこの電気自動車EVを運転し、操作性,走行性能,機能性能等について体感することができる。ダンパDのコイルスプリング42の強さの違いにより、主には、操舵性能の違いを体感することができる。
図9及び図11に示すように、現在使用中のものとは別の種類の車輪Wを選択し、これと交換する。例えば、現在使用中の車輪Wが「大」の車輪Waであれば、「小」の車輪Wbに交換する。この場合、各種の車輪Wa,Wbにおいて、取付部46は同様に形成されているので、容易に交換を行うことができる。そして、再び、実際にこの電気自動車EVを運転し、操作性,走行性能,機能性能等について体感することができる。車輪Wの直径の仕様の違いにより、スピードとトルクが相反する関係であることを体感することができる。即ち、大きい直径の車輪Waでは、スピードが上がるがトルクは落ちる一方、小さい直径の車輪Wbでは、スピードは落ちるがトルクは増大する。これにより、走行性や操作性に与える影響などを知ることができ、学習効果を増大させることができる。
図9及び図12に示すように、現在使用中のものとは別の種類の電動モータMを選択し、これと交換する。例えば、現在使用中の電動モータが直流仕様の電動モータMaであれば、交流仕様の電動モータMbに交換する。そして、再び、実際にこの電気自動車EVを運転し、操作性,走行性能,機能性能等について体感することができる。電動モータMの使用電流の仕様の違いにより、加速性能の違い等、回生エネルギーの回収やモーターコントローラーのプログラムの書き換えによるモータ特性の違い等が体感できる。
図9及び図13に示すように、現在使用中の電動モータM及び減速ギヤボックス100に車軸を連結した組立体とスイングアーム4に変えて、インホイールモータMcの駆動機構50に交換する。これにより、電気自動車EVの構造や仕組みを理解することができる。それから、再び、実際にこの電気自動車EVを運転し、操作性,走行性能,機能性能等について体感する。この場合、インホイールモータMcの機能性についての理解を深め、また、走行性や操作性に与える影響などを知ることができ、学習効果を増大させることができる。
図20及び図21に示すように、アッパーアーム70の調整により、車輪Wのキャンバー角及び/またはキャスター角の仕様を変更することができる。キャンバー角及び/またはキャスター角の仕様の変更により、サスペンション装置60の機能性についての理解を深め、また、実際にこの電気自動車EVを運転し、走行性や操作性に与える影響などを知ることができ、学習効果を増大させることができる。
図24及び図25(a)に示すように、実施の形態では、電動モータMとして、直流仕様の電動モータMaが減速ギヤボックス100に直接装着されている場合に適用される。この状態では、減速が基本ギヤ比で行なわれているが、減速ギヤボックス100のギヤ比の仕様を変更するギヤ比変更装置110が備えられているので、減速ギヤ比を変更したい場合には、電動モータMを減速ギヤボックス100から取り外し、ギヤ比変更装置110を減速ギヤボックス100と電動モータMとの間に装着する。この場合、減速ギヤボックス100を逐一取り外さなくても、電動モータMを取り外してギヤ比変更装置110を組み込むだけで、全体のギヤ比を変更できるので、大型化することがなく、また、取付け作業も容易に行うことができ、作業効率を向上させることができる。
1 ボディ
2 シャシ
D ダンパ
Da,Db,Dc ダンパ(異仕様構成部品)
M 電動モータ
Ma,Mb 電動モータ(異仕様構成部品)
Mc インホイールモータ
W 車輪
Wa,Wb 車輪(異仕様構成部品)
30 部品マット
30S シャシマット(分割部品マット)
30A 第1部品マット(分割部品マット)
30B 第2部品マット(分割部品マット)
30C 第3部品マット(分割部品マット)
31 平面部品像
32 関連器具マット
34 作業マット
40 ショックアブソーバ
41 取付部
42 コイルスプリング
46 取付部
47 ホイール
48 タイヤ
50 駆動機構(交換構成部品)
60 サスペンション装置
61 ナックル部材
62 ボールジョイント機構
63 ボールジョイント機構
64 ロワーアーム
65 ボールスタッド
66 ハウジング
70 アッパーアーム
71 ベース
72 アーム
73 基板
74 基台
80 係合体
81 係合部
82 被係合体
83 被係合部
84 固定手段
85 雌ネジ部
86 ボルト
87 長孔
90 係合体(基板73)
91 係合部(凹部91a)
91a 凹部
91b 凸部
92 被係合体(ボルト96)
93 被係合部(雄ネジ部96a)
94 固定手段
95 雌ネジ部
96 ボルト
96a 雄ネジ部
97 長孔
K 駆動システム
100 減速ギヤボックス
101 減速ギヤ機構
101a デファレンシャルギヤ機構
102 出力要素
103 入力要素
104 取付部
104a 取付面
105 取付部
105a 取付面
106 挿通孔
107 挿通孔
108 ボルト
109 ナット
110 ギヤ比変更装置(別構成部品)
111 接続要素
112 変更ギヤ機構
X0 基本接続
X1 第1接続
X2 第2接続
127 カップリング
130 アダプタ
140 駆動システム説明装置
160 インホイールモータ説明装置
Claims (4)
- 作業フロア上で完成された電気自動車を予め定めた複数の構成部品毎に分解するとともに該各構成部品を組立てて電気自動車を完成させる電気自動車の教材システムにおいて、
作業フロアに敷設され分解された各構成部品の全部若しくは一部を載置する部品マットを備え、該部品マットの表面に載置する各構成部品を模した平面部品像を表示し、該平面部品像の上に対応する構成部品を載置可能にし、
上記部品マットの各平面部品像を、各構成部品の組立ての作業手順に基づいて該各構成部品に付与した項番順に、可能な限り隣接して表示し、該部品マットの各平面部品像の近傍に、該各平面部品像に対応する構成部品の項番を表示し、
上記部品マットの各平面部品像の近傍に、該各平面部品像に対応する構成部品の名称を表示し、
上記部品マットを複数の分割部品マットに分割し、
上記構成部品としてシャシを含み、上記分割部品マットの1つを上記シャシが載置されるシャシ専用の長方形状に形成されたシャシマットとして構成し、
上記シャシに組立てられる各構成部品を、該各構成部品の組立て順に基づいて該各構成部品に付与した項番順に可能な限り複数にグループ化し、上記シャシマット以外の分割部品マットを2以上設け、該シャシマット以外の各分割部品マットに、上記グループ化した構成部品群に対応した平面部品像群を夫々表示し、
上記構成部品群の組立てに使用する工具を含む関連器具が載置されるとともに上記シャシマットと同じ長さの長辺を有した長方形状に形成され該シャシマットと同じ長さの長辺が上記シャシマットの一方の長辺に隣接して敷設される関連器具マットを備え、該関連器具マットに上記関連器具が載置される複数のエリアを表示し、
上記シャシマットと同じ長さの長辺を有した長方形状に形成され該シャシマットと同じ長さの長辺が上記シャシマットの他方の長辺に隣接して敷設される構成部品群の表示のない作業マットを備えたことを特徴とする電気自動車の教材システム。 - 上記部品マットの表面に表示される構成部品は、少なくとも、サスペンションを構成するダンパ,電動モータ,電動モータが取付けられ車輪に連係される減速ギヤボックスを有した組立体,フロアパネル,シート,サイドブレーキ,ブレーキディスク,ハブ,ブレーキキャリパ,サスペンションアーム,ステアリングギヤボックス,車輪,スロットルペダル,ブレーキペダル,ステアリングシャフト,モーターコントローラーやコンバーターが収納されたコントロールボックス,バッテリ,ステアリングホイールであることを特徴とする請求項1記載の電気自動車の教材システム。
- 上記部品マットの表面に表示される項番を、(n−i)として表示したことを特徴とする請求項2記載の電気自動車の教材システム。
但し、nは1から始まる大きな順番を示し、iは大きな順番内での1から始まる順位を示す。また、iが同じ数値の場合には、いずれから組みつけても良い部品であること、あるいは、一体に組み付けられる部品であることを示す。 - 上記部品マットの表面に表示する項番ごとの構成部品は、
(1−1)リヤダンパ(Rr Damper(R))
(1−1)リヤダンパ(Rr Damper(L))
(1−2)スイングアーム(Rr Swing Arm)
(1−3)カップリング(Coupling)
(1−3)電動モータ(Motor)
(1−4)減速ギヤボックスに車軸を連結した組立体(Rer Suspension ASSY)
(1−5)スぺーサ(Spacer A)
(1−5)スぺーサ(Spacer A)
(1−5)ブレーキディスク(Rr Brake Disk(R))
(1−5)ブレーキディスク(Rr Brake Disk(L))
(1−5)ハブ(Rr Hub(R))
(1−5)ハブ(Rr Hub(L))
(1−6)ブレーキキャリパ(Rr Brake Caliper(R))
(1−6)ブレーキキャリパ(Rr Brake Caliper(L))
(2−1)ロワーアーム(Fr Suspension lower Arm(R))
(2−1)ロワーアーム(Fr Suspension lower Arm(L))
(2−2)フロントダンパ(Fr Damper(R))
(2−2)フロントダンパ(Fr Damper(L))
(2−3)フロントナックル(Fr Knuckle(R))
(2−3)フロントナックル(Fr Knuckle(L))
(2−4)アッパーアーム(Fr Suspension Upper Arm(R))
(2−4)アッパーアーム(Fr Suspension Upper Arm(L))
(2−5)ブレーキディスク(Fr Brake Disk(R))
(2−5)ブレーキディスク(Fr Brake Disk(L))
(2−5)ハブ(Fr Hub(R))
(2−5)ハブ(Fr Hub(L))
(2−6)アンチロールバー(Anti-Roll Bar)
(2−6)ブレーキキャリパ(Fr Brake Callper(R))
(2−6)ブレーキキャリパ(Fr Brake Callper(L))
(3−1)ステアリングギヤボックス(Steering Gear BOX/Tie Rod)
(4−1)マスターシリンダ(Master Cylinder)
(4−2)パーキングブレーキ(Parking Brake)
(5−1)車輪(Tire/Wheel(R))
(5−1)車輪(Tire/Wheel(L))
(6−1)フロアパネル(Fr Floor Panel)
(6−1)フロアパネル(Rr Floor Panel)
(6−2)スロットルペダル(Throttl Pedal)
(6−2)ブレーキペダル(Brake Pedal)
(7−1)ステアリングシャフト(Steerring Shaft)
(8−1)コントロールボックス(Controller Box)
(8−2)バッテリ(Battery)
(8−2)バッテリブラケット(Battery Bracket)
(8−3)バッテリケーブル(Battery Cable)
(8−3)ホーン(Horn)
(9−1)座席(Seat)
(9−2)ステアリングホイール(Steering Wheel)
であることを特徴とする請求項3記載の電気自動車の教材システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014196156A JP6397290B2 (ja) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 電気自動車の教材システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014196156A JP6397290B2 (ja) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 電気自動車の教材システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016066031A JP2016066031A (ja) | 2016-04-28 |
JP6397290B2 true JP6397290B2 (ja) | 2018-09-26 |
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ID=55805491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014196156A Active JP6397290B2 (ja) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 電気自動車の教材システム |
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Country | Link |
---|---|
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