JP7029776B2

JP7029776B2 - 電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置

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Inventors: 呉震洋
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Description

本発明は電気自動車の駆動装置に関し、特に、電気自動車が、例えば、純バッテリー駆動の電気自動車、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、燃料電池電気自動車（ＦＣＥＶ）、ハイブリッドバッテリーおよび燃料電池電気自動車、内燃エンジンと発電機を備えた航続距離延長型電気自動車、燃料電池航続距離延長型電気自動車などの航続距離延長型電気自動車、電気自動二輪車などであり、電気自動車の航続距離延長、トルクと速度の増加、燃料（酸素）供給、または電気自動車のメインバッテリーを充電する燃料電池への燃料供給が可能な、電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置に関する。

電気自動車は、従来の燃料自動車により引き起こされる環境汚染の問題とガソリン価格の上昇に対する懸念を背景に、大きな注目を集めるようになっている。エンジン使用を制限することなく、駆動モーターにより駆動され、動力源にバッテリーを用いる電気自動車が引き起こす環境汚染は少ない。

しかしながら、一般的な純電気自動車の問題が消費者を思いとどまらせている。問題の１つは、電気自動車のバッテリーがなくなるため電気自動車を停止させなければならないとき、使用者が電気自動車のバッテリーが充電されるまで相当時間待つ必要があることである。もう１つの問題は、充電スタンドがガソリンスタンドほど普及していないため、使用者は近くのスタンドを探さなければならないことである。このため、通常の運用下における電力の駆動時間を延長し、電気自動車のトルク性能と加速を高めることが業界に求められている。

さらに、車両の車輪が衝撃を受けると、モーターのコイル感知が影響を受け、さらには電流による磁場のパフォーマンスと電磁誘導のパフォーマンスに影響する。

本発明の目的は、電気自動車の航続距離延長、トルクと速度の増加、燃料（酸素）供給、または電気自動車のメインバッテリーを充電する燃料電池への燃料供給が可能な、電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置を提供することにある。

一実施態様において、ホイールセットを含む電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置は、ホイールモーターと、制振部材を含む。前記ホイールモーターは、電気自動車の前記ホイールセットに連結され、前記ホイールセットを駆動する。前記ホイールモーターはさらにメインバッテリーに接続され、ホイールモーターが逆向きで発電するときに前記メインバッテリーを充電する。前記制振部材は前記ホイールセットと前記ホイールモーターの間に連結され、前記ホイールモーターまたは前記ホイールセットの衝撃を吸収する。

一実施態様において、電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置は、遊星歯車アセンブリと、ホイールモーターを含む。前記遊星歯車アセンブリは、少なくとも１つの遊星歯車と、遊星キャリヤユニットと、リング歯車と、太陽歯車ユニットを含む。前記ホイールモーターは、対応する前記遊星歯車アセンブリに連結され、前記遊星歯車アセンブリと、前記遊星歯車アセンブリに連結された、電気自動車の複数の車輪のホイールセットを駆動する。前記ホイールモーターはさらにメインバッテリーに接続され、ホイールモーターが逆向きで発電するときに前記メインバッテリーを充電する。前記ホイールモーターが前記遊星歯車アセンブリに連結され、前記遊星歯車アセンブリを駆動するとき、前記ホイールモーターが前記遊星歯車アセンブリに対して正方向に作用し、前記遊星歯車アセンブリが前記ホイールセットを駆動して回転させる。前記ホイールモーターが前記遊星歯車アセンブリに連結されていながら、前記遊星歯車アセンブリを駆動しないとき、アイドリング状態の前記ホイールセットが前記遊星歯車アセンブリを逆向きに駆動し、これを受けて前記遊星歯車アセンブリが前記ホイールモーターを逆向きに駆動して逆向発電させ、前記メインバッテリーを充電する。本発明の電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置はさらに、前記メインバッテリーに接続され、前記メインバッテリーの充電に用いられる燃料電池を含む。前記燃料電池は前記メインバッテリーを充電し、および（または）電力源として作用することができる。

上述に基づき、以下に多様な構成を示す。

１. ホイールモーターが遊星歯車アセンブリを駆動するとき、前記ホイールモーターは前記遊星歯車アセンブリに対して正方向に作用し、前記遊星歯車アセンブリが前記ホイールを駆動して回転させ、その後次の６構成のいずれかを選択することができる。（１）トルク増加を達成するために、前輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を入力、遊星キャリヤを出力とすることで、後輪で同一方向の大きな減速を達成できる。（２）電気自動車の速度を高めるために、後輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を出力、遊星キャリヤを入力とすることで、前輪で同一方向の大きな速度増加を達成できる。さらに、次のいずれかを選択できる。（３）電気自動車の速度を高めるために、前輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を出力、遊星キャリヤを入力とすることで、後輪で同一方向の大きな速度増加を達成できる。（４）トルク増加を達成するために、後輪が発電のためにアイドル状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を入力、遊星キャリヤを出力とすることで、前輪で同一方向の大きな減速を達成できる。（５）トルク増加を達成するために、リング歯車を保持し、太陽歯車を入力、遊星キャリヤを出力とすることで、後輪と前輪で同一方向の大きな減速を達成できる。（６）電気自動車の速度を高めるために、リング歯車を保持、太陽歯車を出力、遊星キャリヤを入力とすることで、前輪と後輪で同一方向の大きな速度増加を達成できる。

２. 前記ホイールモーターが前記遊星歯車アセンブリを駆動しないとき、アイドリング状態のホイールが前記遊星歯車アセンブリを駆動し、前記遊星歯車アセンブリが前記ホイールモーターを逆方向に駆動して発電させる。前記遊星歯車アセンブリはその後次のいずれかの構成で動作させることができる。（１）前輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を入力、遊星キャリヤを出力とすることで、前輪用の前記遊星歯車アセンブリで同一方向の大きな減速を達成できる；または（２）後輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を出力、遊星キャリヤを入力とすることで、後輪用の前記遊星歯車アセンブリで同一方向の大きな速度増加を達成できる。さらに、前記遊星歯車アセンブリは次のいずれかの構成で動作させることができる。（３）前輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を出力、遊星キャリヤを入力とすることで、前輪用の前記遊星歯車アセンブリで同一方向の大きな速度増加を達成できる；または（４）後輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を入力、遊星キャリヤを出力とすることで、後輪用の前記遊星歯車アセンブリで同一方向の大きな減速を達成できる。

３. ホイールモーターの外側軸：前記遊星歯車が作用するように駆動されるとき、または前記遊星歯車が発電のために駆動されるとき、前記ホイールモーターの内側軸はエアコンプレッサに連結され、前記エアコンプレッサを駆動して空気を圧縮し、燃料として使用される圧縮空気（酸素を含む）を、電力源として作用する、及び（または）メインバッテリーを充電できる、燃料電池に供給することができる。

４. 車輪の振動の衝撃、例えばホイールモーター上での上下の動きまたは前後の動き、または外力の軸方向の引きずりにより生じるホイールモーター上への衝撃は、前記遊星歯車アセンブリと車輪間に制振部材、自在継ぎ手、スプライン軸、軸ライナーを組み込むことで効果的に軽減することができる。

本発明は、以下に例示的に示された詳細な説明を通じてより明らかになるであろう。以下の説明は本発明を限定しない。

本発明の実施例１に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置のブロック図である。本発明の実施例１に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の詳細なブロック図である。本発明の実施例１に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の立体図である。本発明の実施例１に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の多様な実施態様を示す概略図である。本発明の実施例１に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の多様な実施態様を示す概略図である。本発明の実施例１に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の多様な実施態様を示す概略図である。本発明の実施例１に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の多様な実施態様を示す概略図である。本発明の実施例２に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の立体斜視図であり、メインバッテリー、エアコンプレッサ、空気貯蔵槽、燃料電池は省略されている。本発明の実施例２に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の部分立体分解図であり、メインバッテリー、エアコンプレッサ、空気貯蔵槽、燃料電池は省略されている。本発明の実施例２に基づいた制振部材の立体分解図である。本発明の実施例２に基づき前輪に組み立てられた制振部材を示す正面図である。図１０の線１１－１１に沿った断面図である。本発明の実施例２に基づいた自在継ぎ手の立体分解図である。本発明の実施例２に基づいたスプライン軸と軸ライナーの立体分解図である。本発明の実施例３に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の部分立体分解図であり、メインバッテリー、エアコンプレッサ、空気貯蔵槽、燃料電池は省略されている。本発明の実施例３に基づいた制振部材と前輪を示す立体分解図である。前輪に組み立てられた制振部材を示す立体斜視図である。前輪に組み立てられた制振部材を示す正面図である。本発明の実施例４に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の部分立体分解図であり、メインバッテリー、エアコンプレッサ、空気貯蔵槽、燃料電池、前輪は省略されている。本発明の実施例５に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の部分立体分解図であり、メインバッテリー、エアコンプレッサ、空気貯蔵槽、燃料電池、前輪は省略されている。本発明の実施例６に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の部分立体分解図であり、メインバッテリー、エアコンプレッサ、空気貯蔵槽、燃料電池は省略されている。本発明の実施例６に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の部分側面分解図である。

本発明によれば、電気自動車または電気自動二輪車で使用される航続距離延長・充電・駆動装置が提供される。多様な実施態様で示されるように、本発明の航続距離延長・充電・駆動装置は、電気自動車の航続距離延長と充電のために用いる、または電気自動車の航続距離延長、トルクと速度の増加、または電力使用時間延長のために用いることができる。本発明の航続距離延長・充電・駆動装置は、例えば、電気自動車、電気トラック、電気自動二輪車、電動自転車といった、メインバッテリーと燃料電池を使用する駆動エネルギー源を装備した電気車両など、多様な電気車両で使用することができる。さらに、本発明はそれらに限られず、本発明が対象とする電気自動車は、純バッテリー駆動の電気自動車、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、燃料電池電気自動車（ＦＣＥＶ）、ハイブリッドバッテリー及び燃料電池電気自動車、内燃エンジンと発電機を搭載した航続距離延長型電気自動車などの航続距離延長型電気自動車、燃料電池航続距離延長型電気自動車、電気自動二輪車といった、さまざまな種類の電気自動車を含むことができる。メインバッテリーは、例えば、リチウム電池、NiMH電池であり、燃料電池は、例えば、燃料電池の燃料として酸素を使用するもの、またはリチウム、バナジウム、亜鉛及びその他金属燃料電池、あるいはメタノール、直接メタノール型燃料電池などである。しかしながら、本発明はそれらに限らない。

本発明の実施例１によれば、電気自動車で使用される航続距離延長・充電・駆動装置が提供される。図１Ａに示すように、本発明の航続距離延長・充電・駆動装置は、遊星歯車アセンブリＡ１と、ホイールモーターＣ１を含む。前記ホイールモーターＣ１は対応する前記遊星歯車アセンブリＡ１に連結され、前記遊星歯車アセンブリＡ１と、電気自動車の車輪のホイールセット１００（前記遊星歯車アセンブリＡ１に連結されている）を駆動するために用いられる。前記ホイールモーターＣ１はさらに電気自動車のメインバッテリー２００に接続され、前記ホイールモーターＣ１が逆向きで発電するときに前記メインバッテリー２００を充電するために用いられる。前記ホイールモーターＣ１は前記遊星歯車アセンブリＡ１に連結され、前記遊星歯車アセンブリＡ１を駆動する。前記ホイールモーターＣ１が前記遊星歯車アセンブリＡ１に正方向に作用するとき、前記遊星歯車アセンブリＡ１が前記ホイールセット１００を駆動して回転させる。前記ホイールモーターＣ１が前記遊星歯車アセンブリＡ１に連結されていながら、前記遊星歯車アセンブリＡ１を駆動しないとき、前記ホイールセット１００はアイドリング状態となり、前記遊星歯車アセンブリＡ１を逆方向に駆動し、前記遊星歯車アセンブリＡ１が前記ホイールモーターＣ１を逆方向に駆動して逆向発電させ、前記メインバッテリー２００に充電する。

本発明の実施例２において、電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置はさらに、図１Ａに示すように、エアコンプレッサＤと、空気貯蔵槽Ｅを含む。前記エアコンプレッサＤは前記ホイールモーターＣ１に連結され、前記ホイールモーターＣ１が正方向に作用する、または逆方向に発電して前記メインバッテリー２００に充電するとき、前記エアコンプレッサＤは前記ホイールモーターＣ１に駆動されて空気を圧縮し、燃料として利用されるこの圧縮された空気が燃料電池に供給される。そのうち、前記燃料電池は前記メインバッテリー２００に電気的に接続され、前記メインバッテリー２００の充電に用いられる。前記燃料電池は前記メインバッテリーを充電し、および（または）電力源として作用することができる。前記空気貯蔵槽Ｅは流体が通るように前記エアコンプレッサＤに接続または連結され、前記エアコンプレッサＤにより圧縮された空気を貯蔵するために用いられる。

前記ホイールセット１００は、電気自動車の少なくとも１つの車輪を含む。例えば、前記ホイールセット１００は電気自動車の少なくとも１つの前輪としてもよく、あるいは前記ホイールセット１００は電気自動車の少なくとも１つの後輪としてもよい。上述の２つの実施例による航続距離延長・充電・駆動装置は、二輪、三輪、またはより多くの車輪を装備した電気自動二輪車や自転車などの電動車両に実装することができる。例えば、上述の２つの実施例のいずれかによる航続距離延長・充電・駆動装置は、電気自動二輪車や自転車の後輪ホイールセット（または前輪ホイールセット）に実装される。

さらに、上述の２つの実施例による航続距離延長・充電・駆動装置は、三輪以上の車輪を装備した、電気自動車やトラックなどの電動車両に実装することができる。一例において、電気自動車の四輪の各車輪（４つの個別のホイールセット１００とみなされる）が上述の２つの実施例のいずれかによる航続距離延長・充電・駆動装置を装備することができる。同様に、例えば六輪または八輪の電動車両も、上述の２つの実施例のいずれかを使用して構成することができる。さらに、例えば、電気自動車の実装において、本発明の航続距離延長・充電・駆動装置は、１つのホイールセットとしてみなされる複数の左後輪と、べつの１つのホイールセットとしてみなされる複数の右後輪向けに構成されてもよい。本発明の装置の上述の構成例を参照することで、本発明の装置は複数の左前輪と複数の右前輪での別の実装に用いるために構成することもできる。前記ホイールモーターに関して、例えば、前記ホイールモーターは、軸方向磁束型モーター、軸方向磁束型永久磁石モーター、永久磁石リラクタンスモーター、ブラシレスＤＣモーター、ラジアル型ブラシレスＤＣモーター、ディスク型ブラシレスＤＣモーター、ディスク型軸方向磁束型ブラシレスＤＣモーター、またはスロットレス軸方向磁束型永久磁石モーターとすることができる、またはこれらを使用して実装されてもよいが、本発明はこれらに限られず、その他任意の適したモーターを本発明に基づく実装に利用することもできる。

さらに、電気自動車は、上述の２つの実施例のいずれかによる航続距離延長・充電・駆動装置でホイールモーター及び遊星歯車アセンブリとホイールセットの多様な構成を利用して、電気自動車の航続距離を延長するため、トルクと速度を増加するため、また電気自動車の車輪のアイドリング時にメインバッテリーを充電して航続距離延長を達成するために構成してもよい。例示を目的として、以下にいくつかの実施態様を示す。

図１Ｂと図２に示す電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置のブロック図と立体図を参照する。この実施態様において、電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置は、遊星歯車アセンブリＡ１と、ホイールモーターＣ１と、燃料電池３００と、エアコンプレッサＤを含む。例えば、電気自動車の前輪１０１、後輪１０２など２つ以上の車輪が対応する遊星歯車アセンブリＡ１に連結される。前記遊星歯車アセンブリＡ１は前記ホイールモーターＣ１に連結される。前記ホイールモーターＣ１は前記エアコンプレッサＤと前記メインバッテリーに２００接続される。前記エアコンプレッサＤは、航続距離延長・充電・駆動装置内での運転により、前記燃料電池３００の燃料とする圧縮空気を供給できる。さらに、前記燃料電池３００は前記メインバッテリー２００の充電に用いることができる。この実施態様において、前記電気自動車は前記メインバッテリー２００と燃料電池３００を利用して車輪を駆動するための電力を供給する。

図２に示すように、前記遊星歯車アセンブリＡ１は、遊星歯車Ａ１４と、遊星キャリヤユニットと、リング歯車Ａ１１と、太陽歯車ユニットを含む。例えば、前記遊星キャリヤユニットは、少なくとも遊星キャリヤＡ２と遊星キャリヤ軸Ａ１５を含み、前記太陽歯車ユニットは太陽歯車Ａ１３と太陽歯車軸Ａ１６を含む。前記遊星歯車アセンブリＡ１の前記遊星キャリヤＡ１２は前記遊星キャリヤ軸Ａ１５に結合される。前記遊星歯車アセンブリＡ１の前記遊星歯車Ａ１４は、前記遊星キャリヤＡ１２により支持かつ位置決めされて、前記リング歯車Ａ１１内に周設される。前記太陽歯車軸Ａ１６は前記太陽歯車Ａ１３の一側に配置され、前記太陽歯車Ａ１３は前記遊星歯車Ａ１４の内側に配置され、前記太陽歯車Ａ１３と前記遊星歯車Ａ１４が相互作用することができる。また、少なくとも１つの車輪（即ち、ホイールセット）とホイールモーターＣ１に１つ以上の遊星歯車アセンブリＡ１を配設することができる。

前記ホイールモーターＣ１は前記遊星歯車アセンブリＡ１に連結され、車輪をさらに駆動する。前記ホイールモーターＣ１が前記遊星歯車アセンブリＡ１を駆動するとき、前記ホイールモーターＣ１が正方向に前記遊星歯車アセンブリＡ１に作用し、その後前記遊星歯車アセンブリＡ１が車輪を駆動して回転させる。このとき以下に示す構成のいずれかを選択することができる。（１）前記太陽歯車軸Ａ１６に連結された前記ホイールモーターＣ１が前記太陽歯車軸Ａ１６を駆動し、さらに前記遊星キャリヤＡ１２に連結された前記太陽歯車Ａ１３が前記遊星キャリヤＡ１２を駆動し、さらに後輪１０２に連結された前記遊星キャリヤ軸Ａ１５が後輪１０２を駆動するとき、前記太陽歯車Ａ１３が入力、前記遊星キャリヤＡ１２が出力となり、前記リング歯車Ａ１１が保持され、後輪で同一方向の大幅な減速を生じ、後輪でトルクが増加される。（２）前記遊星キャリヤ軸Ａ１５に連結された前記ホイールモーターＣ１が前記遊星キャリヤ軸Ａ１５を駆動し、さらに前記太陽歯車Ａ１３に連結された前記遊星キャリヤＡ１２が前記太陽歯車Ａ１３を駆動し、さらに前輪１０１に連結された前記太陽歯車軸Ａ１６が前記前輪１０１を駆動するとき、前記遊星キャリヤＡ１２が入力、前記太陽歯車Ａ１３が出力となり、前記リング歯車Ａ１１が保持され、前輪で同一方向の大きな速度増加を生じ、電気自動車の速度が高められる。また、（３）前記ホイールモーターＣ１が前記遊星キャリヤ軸Ａ１５に連結され、前記遊星キャリヤ軸Ａ１５を駆動し、前記太陽歯車Ａ１３に連結された前記遊星キャリヤＡ１２が前記前記太陽歯車Ａ１３を駆動し、後輪１０２に連結された前記太陽歯車軸Ａ１６が前記後輪１０２を駆動するとき、前記遊星キャリヤＡ１２が入力、前記太陽歯車Ａ１３が出力となり、前記リング歯車Ａ１１が保持され、後輪で同一方向の大きな速度増加を生じ、電気自動車の速度が高められる。（４）前記ホイールモーターＣ１が前記太陽歯車軸Ａ１６に連結され、前記太陽歯車軸Ａ１６を駆動し、前記遊星キャリヤＡ１２に連結された前記太陽歯車Ａ１３が前記遊星キャリヤＡ１２を駆動し、前輪１０１に連結された前記遊星キャリヤ軸Ａ１５が前記前輪１０１を駆動するとき、前記太陽歯車Ａ１３が入力、前記遊星キャリヤＡ１２が出力となり、前記前記リング歯車Ａ１１が保持され、前のホイールセットで同一方向の大きな減速を生じ、前輪でトルクが増加される。従って、一部の実施態様において、構成例は電気自動車の運用の実装向けに異なる方法で選択または組み合わせることが可能である。

一部の実施態様において、（１）前記遊星歯車アセンブリＡ１が正方向（ｕｐｒｉｇｈｔ）に設置され、即ち、前記ホイールモーターＣ１は前記太陽歯車軸Ａ１６に連結され、前記遊星キャリヤ軸Ａ１５が車輪に連結され、車輪で同一方向の大きな減速を生じ、車輪でトルクが増加される。（２）前記遊星歯車アセンブリＡ１が逆方向（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）に設置され、即ち、前記ホイールモーターＣ１が前記遊星キャリヤ軸Ａ１５に連結され、前記太陽歯車軸Ａ１６が車輪に連結され、車輪で同一方向の大きな速度増加を生じ、電気自動車の速度が増加される。

前記ホイールモーターＣ１が前記遊星歯車アセンブリＡ１に連結されていながら、前記遊星歯車アセンブリＡ１を駆動しないとき、アイドリング状態の車輪が前記遊星歯車アセンブリＡ１を逆向きに駆動し、これを受けて前記遊星歯車アセンブリＡ１が前記ホイールモーターＣ１を逆向きに駆動して逆向発電させ、前記メインバッテリー２００を充電する。前記遊星歯車アセンブリＡ１は次の構成のいずれかで動作することができる。（１）前記前輪１０１がアイドリング状態で、前記前輪１０１が前記太陽歯車軸Ａ１６に連結され、前記太陽歯車軸Ａ１６を駆動し、前記太陽歯車Ａ１３が前記遊星キャリヤＡ１２に連結され、前記遊星キャリヤＡ１２を駆動し、前記遊星キャリヤ軸Ａ１５が前記ホイールモーターＣ１に連結され、前記ホイールモーターＣ１を駆動して発電するとき、前記リング歯車Ａ１１が保持され、前記太陽歯車Ａ１３が入力、前記遊星キャリヤＡ１２が出力となり、前記遊星歯車アセンブリＡ１が同一方向の大きな減速を達成し、前記メインバッテリー２００を充電する。（２）前記後輪１０２がアイドリング状態で、前記後輪１０２が前記遊星キャリヤ軸Ａ１５に連結され、前記遊星キャリヤ軸Ａ１５を駆動し、前記遊星キャリヤＡ１２が前記陽歯車Ａ１３に連結され、前記陽歯車Ａ１３を駆動し、前記太陽歯車軸Ａ１６が前記ホイールモーターＣ１に連結され、前記ホイールモーターＣ１を駆動して発電するとき、前記リング歯車Ａ１１が保持され、前記遊星キャリヤＡ１２が入力、前記太陽歯車Ａ１３が出力となり、前記遊星歯車アセンブリＡ１が同一方向の大きな速度増加を達成し、前記メインバッテリー２００を充電する。さらに、次の構成のいずれかを選択することができる。（３）前記前輪１０１がアイドリング状態で、前記前輪１０１が前記遊星キャリヤ軸Ａ１５に連結され、前記遊星キャリヤ軸Ａ１５を駆動し、前記遊星キャリヤＡ１２が前記太陽歯車Ａ１３に連結され、前記太陽歯車Ａ１３を駆動し、前記太陽歯車軸Ａ１６が前記ホイールモーターＣ１に連結され、前記ホイールモーターＣ１を駆動して発電するとき、前記リング歯車Ａ１１が保持され、前記遊星キャリヤＡ１２が入力、前記太陽歯車Ａ１３が出力となり、前記遊星歯車アセンブリＡ１が同一方向の大きな速度増加を達成し、前記メインバッテリー２００を充電する。（４）前記後輪１０２がアイドリング状態で、前記後輪１０２が前記太陽歯車軸Ａ１６に連結され、前記太陽歯車軸Ａ１６を駆動し、前記太陽歯車Ａ１３が前記遊星キャリヤＡ１２に連結され、前記遊星キャリヤＡ１２を駆動し、前記遊星キャリヤ軸Ａ１５が前記ホイールモーターＣ１に連結され、前記ホイールモーターＣ１を駆動して発電するとき、前記リング歯車Ａ１１が保持され、前記太陽歯車Ａ１３が入力、前記遊星キャリヤＡ１２が出力となり、前記遊星歯車アセンブリＡ１が同一方向の大きな減速を達成し、前記メインバッテリー２００を充電する。従って、一部の実施態様において、構成例は電気自動車の運用の実装向けに異なる方法で選択または組み合わせることが可能である。

一部の実施態様において、複数の遊星歯車アセンブリＡ１を用いることができる。１つまたは複数の遊星歯車アセンブリＡ１が少なくとも１つの車輪（即ち、ホイールセット）及びホイールモーターＣ１とともに配設される。複数の遊星歯車Ａ１４を用いることもでき、相隣する遊星歯車Ａ１４間には間隔が保持される。

さらに、例えば、前記ホイールモーターＣ１の外側軸を用いて前記遊星歯車アセンブリＡ１の少なくとも１つの遊星歯車Ａ１４を駆動し、正方向に作用させる、または前記遊星歯車アセンブリＡ１の遊星歯車Ａ１４により駆動して発電させる。前記ホイールモーターＣ１の内側軸が前記エアコンプレッサＤに連結され、前記エアコンプレッサＤを駆動する。前記エアコンプレッサＤは空気を圧縮し、燃料電池３００に燃料として圧縮空気を供給する。例えば、前記ホイールモーターＣ１の内側軸はクランク軸に連結され、前記エアコンプレッサＤのエアシリンダの１つまたは複数のピストンを駆動し、圧縮空気が燃料として使用され、燃料電池３００に供給されるようにする。一実施態様において、本発明の航続距離延長・充電・駆動装置は圧縮空気を貯蔵するための少なくとも１つの空気貯蔵槽Ｅを備えてもよく、前記空気貯蔵槽Ｅは流体が通るように前記エアコンプレッサＤに接続または連結され、前記空気貯蔵槽Ｅは前記エアコンプレッサＤが空気圧縮に用いられるとき、前記エアコンプレッサＤにより圧縮された空気を貯蔵するために用いられる。例えば、圧縮空気は前記エアコンプレッサＤのピストンが駆動された後から圧縮空気が貯蔵される前記空気貯蔵槽Ｅより供給することができる。しかしながら、本発明はこれに限られず、圧縮空気を供給するためにエアコンプレッサＤを駆動できるあらゆる構造または構成も本発明の実施態様と見なされると理解される。別の一実施態様において、前記メインバッテリー２００は圧縮空気を燃料として取得する燃料電池３００を使用して充電されてもよい。さらに、本発明は前記ホイールモーター、前記遊星歯車アセンブリ、前記車輪の連結または組み合わせ方法に限らない。前記ホイールモーター、前記遊星歯車アセンブリ、前記車輪間は軸対軸の連結に加え、一部の実施態様においては、前記ホイールモーター、前記対応する遊星歯車アセンブリ、前記ホイールセットの車輪のうち、任意の２つまたは３つすべてが距離ゼロで連結（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｔｈｚｅｒｏｄｉｓｔａｎｃｅ）される。別の実施態様において、前記ホイールモーターと、前記対応する遊星歯車アセンブリのいずれかまたはすべてが、前記ホイールセットの車輪に直接、または少なくとも１つのクッション／緩衝材／緩衝器を介して、組み込まれる。さらに別の実施態様において、前記ホイールモーターと、前記対応する遊星歯車アセンブリのいずれかまたはすべてが、前記ホイールセットの車輪に直接、または少なくとも１つのクッション、緩衝材、緩衝器、ダンパーを介して、螺合される。また別の実施態様において、前記ホイールモーターと、前記対応する遊星歯車アセンブリのいずれかまたはすべてが、ラッチ／バックル／ボタンにより前記ホイールセットの車輪に結合される、または少なくとも１つのクッション／緩衝材／緩衝器を介してラッチ／バックル／ボタンにより前記ホイールセットの車輪に結合されてもよい。

上述のように、電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置の実施態様は、効果的に電気自動車の航続距離を延長し、車輪のアイドリングを利用してメインバッテリー２００を充電することができる。加えて、一部の実施態様はさらにトルクと速度を増加することができる。一部の実施態様では、メインバッテリー２００の充電に利用できる燃料電池３００の燃料として（酸素を含有する）空気を供給でき、電気自動車の電力の使用時間をさらに延長することができる。従って、本発明の航続距離延長・充電・駆動装置は電気自動車の充電回数減少を達成することができる。電気自動車の使用者は、充電スタンドを見つける時間を節約でき、使用体験が向上されるため、使用者による電気自動車の受け入れ度を高めることができる。

図３から図６に本発明の航続距離延長・充電・駆動装置の別の実施態様を示す。図３から図５において、遊星歯車アセンブリは４つの遊星歯車Ａ１４を備えている。図６では、遊星歯車Ａ１４の複数のアレイがあり、相隣する遊星歯車アレイの間には間隔が存在し、各遊星歯車アレイは２つ以上の相互に係合された遊星歯車Ａ１４を備えることができる。

図７と図８を参照する。この実施態様は前記遊星歯車アセンブリＡ１が前記ホイールセット１００（図１Ａを参照）に制振部材を介して組み込まれており、以下で説明する。本発明の実施例２の航続距離延長・充電・駆動装置は、遊星歯車アセンブリＡ１と、ホイールモーターＣ１と、制振部材１と、クランク軸２と、自在継ぎ手３と、スプライン軸４と、軸ライナー５を含む。前記クランク軸２は前記ホイールモーターＣ１に連結され、エアコンプレッサを駆動して動作させる。前記クランク軸２の機能は前の段落ですでに説明されているため、ここでは説明を省略する。前記ホイールモーターＣ１と前記遊星歯車アセンブリＡ１は電気自動車の車体またはフレームに組み込むことができる。ここでいう車体またはフレームは車両のシャーシである。つまり、前記ホイールモーターＣ１と前記遊星歯車アセンブリＡ１は、対応する車輪に相対する位置にあるシャーシの位置に組み込むことができる。

図９から図１１を参照する。前記制振部材１は、前記遊星歯車アセンブリＡに連結された結合盤１１と、緩衝部材１２と、複数のボルト（第１ボルト１３及び第２ボルト１４）を含む。前記緩衝部材１２は前記結合盤１１と前記ホイールセットに連結される。前記ホイールセットは、例えば、前輪１０１または後輪（図１Ｂに示す）とすることができる。この実施態様において、前記ホイールセットは、例示的に、前輪１０１である。前記前輪１０１はリム１０１ａを備えている。前記リム１０１ａは、外壁１０１ｂと、前記外壁１０１ｂから前記制振部材１に向かって延伸された囲み壁１０１ｃを備えている。複数の第１貫通孔１０１ｄが前記外壁１０１ｂを貫通して形成され、環状に間隔をあけて配置される。前記結合盤１１は円盤状である。複数の第２貫通孔１１１が前記結合盤１１を貫通して形成され、環状に間隔をあけて配置される。この実施態様において、前記緩衝部材１２は円盤状である。前記緩衝部材１２の２つの表面の一方が前記結合盤１１に連結され、前記緩衝部材１２の他方の表面が前記前輪１０１のリム１０１ａに連結される。前記第１ボルト１３はそれぞれ前記前輪１０１の第１貫通孔１０１ｄに挿通されて前記前記緩衝部材１２に固定される。これにより、前記前輪１０１と前記緩衝部材１２が相互に組み立てられる。前記第２ボルト１４はそれぞれ前記結合盤１１の第２貫通孔１１１に挿通されて前記緩衝部材１２に固定される。これにより、前記結合盤１１と前記緩衝部材１２が相互に組み立てられる。

一実施態様において、前記緩衝部材１２はダンパー１２１と複数の連結スリーブ１２２を備えてもよい。前記ダンパー１２１は円盤状で、弾性材料で製造することができ、前記連結スリーブ１２２は金属材料で製造することができる。複数の第１位置決め孔１２１ａと複数の第２位置決め孔１２１ｂはそれぞれ前記ダンパー１２１を貫通して形成され、環状に間隔をあけて配置される。前記第１位置決め孔１２１ａの２端と、前記第２位置決め孔１２１ｂの２端にはそれぞれ前記連結スリーブ１２２が配置される。前記第１位置決め孔１２１ａの位置と前記第２位置決め孔１２１ｂの位置は交互に配置される。前記第１ボルト１３は対応する第１位置決め孔１２１ａで前記連結スリーブ１２２にそれぞれ固定され、前記第２ボルト１４は対応する第２位置決め孔１２１ｂで前記連結スリーブ１２２にそれぞれ固定される。この実施態様において、前記第１貫通孔１０１ｄの数と前記第２貫通孔１１１の数はいずれも５個であるが、実施態様はこれらに限らない。前記第１貫通孔１０１ｄは等角度に間隔をあけて配置される。前記第２貫通孔１１１も等角度に間隔をあけて配置される。前記第１位置決め孔１２１ａの数と前記第２位置決め孔１２１ｂの数はいずれも５個であるが、実施態様はこれらに限らない。前記連結スリーブ１２２の数は２０個であるが、実施態様はこれに限らない。前記連結スリーブ１２２の数は前記第１位置決め孔１２１ａと前記第２位置決め孔１２１ｂの数に対応する。さらに、図において、２つ１組としての連結スリーブ１２２は例として示されている。また、前記結合盤１１、前記緩衝部材１２、前記前輪１０１は前記第１ボルト１３と前記第２ボルト１４を介して相互に固定され、組み立てられる。前記第１ボルト１３の数と前記第２ボルト１４の数は、前記第１貫通孔１０１ｄの数と前記第２貫通孔１１１の数にそれぞれ対応する。図では、前記第１ボルト１３の数と前記第２ボルト１４の数はそれぞれ５個であり、２本のボルトが例として示されている。

この実施態様において、前記ダンパー１２１はゴムやシリコーンなどの弾性材料で製造され、前記連結スリーブは金属材料で製造される。従って、前記第１ボルト１３と前記第２ボルト１４は前記連結スリーブ１２２にしっかり固定され、前記ダンパー１２１を破損することがない。さらに、前記結合盤１１は前記第２ボルト１４により前記連結スリーブ１２２にしっかり固定され、前記前輪１０１は前記第１ボルト１３により前記連結スリーブ１２２にしっかり固定される。従って、前記前輪１０１と前記結合盤１１に衝撃が加わったとき、前記前輪１０１と前記結合盤１１の振動力がそれぞれ前記第１ボルト１３と前記第２ボルト１４を通じてダンパー１２１に伝達される。これにより、前記ダンパー１２１が振動力を吸収して衝撃吸収機能を発揮する。

図８、図１２、図１３を参照する。前記自在継ぎ手３、前記スプライン軸４、前記軸ライナー５は、前記遊星歯車アセンブリＡ１と前記制振部材１の間に連結される。この実施態様において、前記自在継ぎ手３の二端のうち一端が前記遊星歯車アセンブリＡ１に連結され、前記自在継ぎ手３の他端が前記軸ライナー５に連結される。さらに、前記スプライン軸４の二端のうち一端が前記軸ライナー５に連結され、前記スプライン軸４の他端が前記制振部材１に連結されるが、前記自在継ぎ手３、前記スプライン軸４、前記軸ライナー５間の連結関係はこれに限らない。前記自在継ぎ手３と、前記スプライン軸４及び前記軸ライナー５のアセンブリの位置は互換でき、また前記スプライン軸４と前記軸ライナー５の位置も互換できる。前記スプライン軸４と前記軸ライナー５は相互に対応する。前記スプライン軸４は前記軸ライナー５に対して軸方向に移動できるが、前記スプライン軸４は前記軸ライナー５に対して回転させることはできない。この実施態様において、複数のリブ４１が前記スプライン軸４１の外側表面の二端のうちの一端上に形成され、複数の溝５１が前記軸ライナー５上に形成され、前記溝５１が前記リブ４１にそれぞれ対応する。これにより、前記スプライン軸４は前記軸ライナー５に対して軸方向に移動できるが、前記スプライン軸４は前記軸ライナー５に対して回転させることはできない。このため、前記前輪１０１は回転の間内側にまたは外側に向かって水平移動し、外力により軸方向に引っ張られることで部品に生じる損傷を軽減することができる。

前記自在継ぎ手３は十字形の連結部材３１と、２つのヨークシャフト３２を含む。前記２つのヨークシャフト３２は、前記連結部材３１の水平軸と長手方向軸に回動可能に枢着される。前記前輪１０１が衝撃を受けて上下または前後に移動されると、前記前輪１０１は前記自在継ぎ手３により前記遊星歯車アセンブリＡ１に対して上下移動または前後移動することができる。これにより、前記前輪１０１の移動中、前記前輪１０１の移動が前記遊星歯車アセンブリＡ１と前記ホイールモーターＣ１に影響を与えない。

図１４に本発明の実施例３に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置を示す。実施例３においては、前記制振部材１と前記前輪１０１が若干異なる。明確に示すため、以下の段落では、前記制振部材１と前記前輪１０１について説明する。

図１５から図１７を参照する。実施例３において、前記緩衝部材１６のダンパー１６１はリング状である。前記ダンパー１６１は内環状面１６１ａと外環状面１６１ｂを備えている。前記内環状面１６１ａに結合盤１５と係合するための凹陥状の内環状溝１６１ｃが形成される。前記外環状面１６１ｂに前記リム１０１ｅと係合するための凹陥状の外環状溝１６１ｂが形成される。この実施態様において、前記リム１０１ｅの外壁１０１ｆはさらに開口を備え、複数の第１貫通孔１０１ｈが前記リム１０１ｅの外壁１０１ｆを貫通して形成され、環状に間隔をあけて配置される。前記結合盤１５は円盤状であり、複数の第２貫通孔１５１が前記結合盤１５を貫通して形成され、環状に間隔をあけて配置される。前記ダンパー１６１の外環状溝１６１ｄに前記開口の周縁が係合される。複数の第１位置決め孔１６１ｅと複数の第２位置決め孔１６１ｆはそれぞれ前記ダンパー１６１を貫通して形成され、環状に間隔をあけて配置される。前記第１位置決め孔１６１ｅの２端と、前記第２位置決め孔１６１ｆの２端にはそれぞれ前記連結スリーブ１６２が配置される。前記第１位置決め孔１６１ｅは前記外環状溝１６１ｄに連通され、前記第２位置決め孔１６１ｆは前記内環状溝１６１ｃに連通される。前記第１位置決め孔１６１ｅの位置と前記第２位置決め孔１６１ｆの位置は交互に配置される。第１ボルト１７は、対応する第１貫通孔１０１ｈと対応する第１位置決め孔１６１ｅで前記連結スリーブ１６２にそれぞれ固定される。第２ボルト１８は、対応する第２貫通孔１５１と対応する第２位置決め孔１６１ｆで前記連結スリーブ１６２にそれぞれ固定される。この実施態様において、任意の第１位置決め孔１６１ｅと任意の第２位置決め孔１６１ｆは、前記ダンパー１６１の軸方向延長線上にないが、実施態様なこれに限らない。任意の第１位置決め孔１６１ｅと任意の第２位置決め孔１６１ｆは、前記ダンパー１６１の軸方向延長線上にあってもよい。さらに、一実施態様において、前記第１貫通孔１０１ｈの数は、前記第１位置決め孔１６１ｅの数に等しく、前記第１貫通孔１０１ｈは前記第１位置決め孔１６１ｅに対応し、前記第２貫通孔１５１の数は、前記第２位置決め孔１６１ｆの数に等しく、前記第２貫通孔１５１は前記第２位置決め孔１６１ｆに対応する。

図１８に本発明の実施例４の電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置を示す。この実施態様において、本発明の装置はホイールモーターＣ２と制振部材１を含む。前記ホイールモーターＣ２はフランジＣ２１を備え、複数の第２貫通孔Ｃ２１１が前記フランジＣ２１上に形成され、環状に間隔をあけて配置される。前記制振部材１は、前記結合盤１５と前記緩衝部材１６を備えていない。前記制振部材１は、ダンパー１６１と、第１ボルト１７（図１４参照）と、第２ボルト１８と、連結スリーブ１６２を含む。前記ダンパー１６１の内環状溝１６１ｃは、前記ホイールモーターＣ２のフランジＣ２１と係合され、前記第２ボルト１８により前記第２貫通孔Ｃ２１１及び第２位置決め孔１６１ｆに固定される。前記ダンパー１６１は、実施例３と同様に、前記ホイールセット１００の前輪１０１に連結される（図１Ａ参照）。前記制振部材１を直接前記ホイールモーターＣ２に組み立てることで、凹凸のある道路表面により引き起こされる前記ホイールセット１００と前記ホイールモーターＣ２の振動と騒音の問題を軽減できる。この実施態様において、前記遊星歯車アセンブリ、前記自在継ぎ手、前記スプライン軸、前記軸ライナーは省略されており、図面には前記ホイールモーターＣ２と前記制振部材１間の関係のみが示されていると理解される必要がある。

図１９に本発明の実施例５に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置を示す。この実施態様において、本発明の装置はホイールモーターＣ１、遊星歯車アセンブリＡ２、制振部材１を含む。前記遊星歯車アセンブリＡ２は前記ホイールモーターＣ１に連結され、かつフランジＡ２１を備え、複数の第２貫通孔Ａ２１１が前記フランジＡ２１上に形成され、環状に間隔をあけて配置される。前記制振部材１は結合盤１５を備えておらず、前記緩衝部材１６はダンパー１６１と、第１ボルト１７（図１４参照）と、第２ボルト１８と、連結スリーブ１６２を含む。前記ダンパー１６１の内環状溝１６１ｃは、前記遊星歯車アセンブリＡ２のフランジＡ２１と係合され、前記第２ボルト１８により前記第２貫通孔Ａ２１１及び第２位置決め孔１６１ｆに固定される。前記ダンパー１６１は、実施例３と同様に、前記ホイールセット１００の前輪１０１に連結される（図１Ａ参照）。前記制振部材１を直接前記遊星歯車アセンブリＡ２に組み立てることで、凹凸のある道路表面により引き起こされる前記ホイールセット１００と、前記ホイールモーターＣ１と、前記遊星歯車アセンブリＡ２の振動と騒音の問題を軽減できる。この実施態様において、前記自在継ぎ手、前記スプライン軸、前記軸ライナーは省略されており、図面には前記ホイールモーターＣ１と、前記遊星歯車アセンブリＡ２と、前記制振部材１間の関係のみが示されていると理解される必要がある。

図２０と図２１に本発明の実施例５に基づいた電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置を示す。この実施態様では、前記制振部材１とその他部材間の相対位置が実施例２と異なる。例えば、前記ホイールモーターＣ１は前記制振部材１と組み立てることができる。または、前記ホイールモーターＣ１と、前記遊星歯車アセンブリＡ１と、前記制振部材１を相互に組み立ててもよい。さらなる実施態様において、前記ホイールモーターＣ１は前記遊星歯車アセンブリＡ１と組み立てられ、前記遊星歯車アセンブリＡ１の一端が前記制振部材１と組み立てられ、前記自在継ぎ手３、前記軸ライナー５、前記スプライン軸４と順に連結される。前記自在継ぎ手３の一端が前記制振部材１の結合盤１１の１つに連結され、前記スプライン軸４の一端が前記制振部材１の別の結合盤１１に連結され、前記スプライン軸４に連結された前記結合盤１１は前記前輪１０１に連結される。前記ホイールモーターＣ１と前記遊星歯車アセンブリＡ１は電気自動車の車体またはフレームに組み込むことができる。ここでいう車体またはフレームは車両のシャーシである。つまり、前記ホイールモーターＣ１と前記遊星歯車アセンブリＡ１は、対応する車輪に相対する位置にあるシャーシの位置に組み込むことができる。

まとめとして、以下に多様な構成を示す。

１. ホイールモーターが遊星歯車アセンブリを駆動するとき、前記ホイールモーターは前記遊星歯車アセンブリに対して正方向に作用し、前記遊星歯車アセンブリが前記ホイールを駆動して回転させ、その後次の構成のいずれかを選択することができる。（１）トルク増加を達成するために、前輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を入力、遊星キャリヤを出力とすることで、後輪で同一方向の大きな減速を達成できる。または、（２）電気自動車の速度を高めるために、後輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を出力、遊星キャリヤを入力とすることで、前輪で同一方向の大きな速度増加を達成できる。さらに、次のいずれかを選択できる。（３）電気自動車の速度を高めるために、前輪が発電のためにアイドリング状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を出力、遊星キャリヤを入力とすることで、後輪で同一方向の大きな速度増加を達成できる。または、（４）トルク増加を達成するために、後輪が発電のためにアイドル状態の間、リング歯車を保持し、太陽歯車を入力、遊星キャリヤを出力とすることで、前輪で同一方向の大きな減速を達成できる。

３. ホイールモーターの外側軸：前記遊星歯車が作用するように駆動されるとき、または前記遊星歯車が発電のために駆動されるとき、前記ホイールモーターの内側軸はエアコンプレッサに連結され、前記エアコンプレッサを駆動して空気を圧縮し、燃料として使用される圧縮空気（酸素を含む）を、メインバッテリーを充電する、及び（または）電力源として作用できる、燃料電池に供給することができる。

本発明について実施例により、好ましい実施態様を示すことで説明したが、本発明は開示された実施態様に限定する必要はないと理解される必要がある。反対に、添付の請求項の要旨と範囲内に含まれるさまざまな変更及び類似の配置を含むことが意図されており、特許請求の範囲はそれらすべての変更及び類似の構成を含むように最も広い解釈がなされる必要がある。

Ａ１遊星歯車アセンブリ
Ａ１１リング歯車
Ａ１２遊星キャリヤ
Ａ１３太陽歯車
Ａ１４遊星歯車
Ａ１５遊星キャリヤ軸
Ａ１６太陽歯車軸
Ａ２遊星キャリヤ
Ａ２１フランジ
Ａ２１１第２貫通孔
Ｃ１ホイールモーター
Ｃ２ホイールモーター
Ｃ２１フランジ
Ｃ２１１第２貫通孔
Ｄエアコンプレッサ
Ｅ空気貯蔵槽
１制振部材
２クランク軸
３自在継ぎ手
３１連結部材
３２ヨークシャフト
４スプライン軸
４１リブ
５軸ライナー
５１溝
１００ホイールセット
１０１前輪
１０１ａリム
１０１ｂ外壁
１０１ｃ囲み壁
１０１ｄ第１貫通孔
１０１ｅリム
１０１ｆ外壁
１０１ｈ第１貫通孔
１０２後輪
１１結合盤
１１１第２貫通孔
１２緩衝部材
１２１ダンパー
１２１ａ第１位置決め孔
１２１ｂ第２位置決め孔
１２２連結スリーブ
１３第１ボルト
１４第２ボルト
１５結合盤
１５１第２貫通孔
１６緩衝部材
１６１ダンパー
１６１ａ内環状面
１６１ｂ外環状面
１６１ｃ内環状溝
１６１ｄ外環状溝
１６１ｅ第１位置決め孔
１６１ｆ第２位置決め孔
１６２連結スリーブ
１７第１ボルト
１８第２ボルト
２００メインバッテリー
３００燃料電池

Claims

電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置であって、前記装置が、遊星歯車アセンブリと、メインバッテリーと、ホイールモーターと、燃料電池と、を含み、
前記遊星歯車アセンブリが、少なくとも１つの遊星歯車と、遊星キャリヤユニットと、リング歯車と、太陽歯車ユニットを含み、
前記ホイールモーターが対応する前記遊星歯車アセンブリに連結され、前記遊星歯車アセンブリと、前記遊星歯車アセンブリに連結された前記電気自動車の複数の車輪のホイールセットを駆動するために用いられ、前記ホイールモーターがさらに前記メインバッテリーに接続され、前記ホイールモーターが逆向きで発電するときに前記メインバッテリーを充電するために用いられ、
前記燃料電池が前記メインバッテリーに接続され、前記メインバッテリーの充電に用いられ、
前記ホイールモーターが前記遊星歯車アセンブリに連結され、前記遊星歯車アセンブリを駆動するとき、前記ホイールモーターが前記遊星歯車アセンブリに対して正方向に作用し、前記遊星歯車アセンブリが前記ホイールセットを駆動して回転させ、
前記ホイールモーターが前記遊星歯車アセンブリに連結されていながら、前記遊星歯車アセンブリを駆動しないとき、アイドリング状態の前記ホイールセットが前記遊星歯車アセンブリを逆向きに駆動し、これを受けて前記遊星歯車アセンブリが前記ホイールモーターを逆向きに駆動して逆向発電させ、前記メインバッテリーを充電し、
前記遊星キャリヤユニットが遊星キャリヤと、遊星キャリヤ軸を含み、前記太陽歯車ユニットが太陽歯車と、太陽歯車軸を含み、
前記ホイールモーターが前記太陽歯車軸に接続されて前記太陽歯車軸を駆動し、前記太陽歯車が前記遊星キャリヤに接続されて前記遊星キャリヤを駆動し、前記遊星キャリヤ軸が前記ホイールセットに接続されて前記ホイールセットを駆動するとき、前記太陽歯車を入力とし、前記遊星キャリヤを出力とし、前記リング歯車を保持することにより、前記ホイールセットにおいて同一方向に速度を減少させ、前記ホイールセットのトルクを増加させ、
前記装置がさらに、前記ホイールセットと前記ホイールモーターの間に連結された制振部材を含み、前記制振部材が前記ホイールモーターまたは前記ホイールセットの衝撃を吸収し、
前記遊星歯車アセンブリが前記ホイールモーターと前記制振部材の間に連結され、
前記ホイールセットが複数の第１貫通孔を備え、前記第１貫通孔が環状に間隔をあけて配置され、
前記制振部材が、結合盤と、ダンパーと、複数の連結スリーブと、複数のボルトを含み、
前記結合盤が前記遊星歯車アセンブリに連結され、かつ複数の第２貫通孔を備え、
前記ダンパーが円盤状であり、かつ複数の第１位置決め孔と複数の第２位置決め孔を備え、前記第１位置決め孔が環状に間隔をあけて配置され、前記第２位置決め孔が環状に間隔をあけて配置され、
前記複数の連結スリーブが前記第１位置決め孔と前記第２位置決め孔にそれぞれ配置され、
前記複数のボルトが対応する前記連結スリーブを介して前記第１貫通孔と前記第１位置決め孔にそれぞれ挿通され、かつ対応する前記連結スリーブを介して前記第２貫通孔と前記第２位置決め孔にそれぞれ挿通され、前記制振部材が前記ホイールセットと前記結合盤にそれぞれ固定されたことを特徴とする、請求項１に記載の電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置。
前記装置がさらに、前記遊星歯車アセンブリに連結された自在継ぎ手と、前記制振部材に連結されたスプライン軸と、前記自在継ぎ手と前記スプライン軸の間に連結された軸ライナーと、を含み、そのうち、前記スプライン軸が複数のリブを含み、前記リブが前記スプライン軸の一端に配置され、前記軸ライナーが複数の溝を含み、前記溝が前記軸ライナー上で前記スプライン軸のリブを受け入れるために用いられることを特徴とする、請求項１に記載の電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置。
前記装置がさらに、前記ホイールモーターに連結されたエアコンプレッサと、流体が通るように前記エアコンプレッサに接続された空気貯蔵槽を含み、
前記ホイールモーターが正方向に作用する、または逆方向に発電して前記メインバッテリーに充電するとき、前記エアコンプレッサが前記ホイールモーターに駆動されて空気を圧縮し、燃料として利用される圧縮された空気が電源となり得る前記燃料電池に供給され、
前記空気貯蔵槽が、前記エアコンプレッサにより圧縮された空気を貯蔵するために用いられることを特徴とする、請求項２に記載の電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置。
前記ホイールモーターが前記遊星キャリヤ軸に接続されて前記遊星キャリヤ軸を駆動し、前記遊星キャリヤが前記太陽歯車に接続されて前記太陽歯車を駆動し、前記太陽歯車軸が前記ホイールセットに接続されて前記ホイールセットを駆動するとき、前記遊星キャリヤを入力とし、前記太陽歯車を出力とし、前記リング歯車を保持することにより、前記ホイールセットにおいて同一方向に速度を増加させ、前記電気自動車の速度を向上させることを特徴とする、請求項１に記載の電気自動車の航続距離延長・充電・駆動装置。