JPH03178832A

JPH03178832A - 電気自動車

Info

Publication number: JPH03178832A
Application number: JP1317345A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Higasa; 樋笠　博正; Fumihiko Ishikawa; 文彦石川; Shigenori Matsumura; 松村　茂憲; Hidetoshi Nasu; 那須　秀俊; Kazunobu Satou; 員暢佐藤
Original assignee: Shikoku Research Institute Inc
Current assignee: Shikoku Research Institute Inc
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1991-08-02
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2685315B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、操向輪の車軸と同心に駆動用電動機を設置
した電気自動車に関する。

（従来の技術）一般に自動車においては、自動車を操向するための操向
輪と自動車を駆動するための駆動輪とが設けられており
、自動車の運動性能の向上や内部空間の確保等のため、
近時操向輪が駆動輪をも兼ねる。前輪駆動車や四輪駆動
車が広く使用されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、このように操向輪が駆動輪を兼ねる場合には
、キングピン軸回りに操向輪が旋回することが必要であ
るとともに、旋回動作を行なう操向輪に駆動力を伝達す
ることも同時に必要であるので、その構造が極めて複雑
となる。

この発明は、このような背景に基づいてなされたもので
、駆動輪を兼ねる操向輪の構造を簡素化し、操向輪の旋
回動作の自由度を高めることによって自動車の運動性能
の向上を図ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するために、この発明は、キングピン軸
回りに旋回可能に構成した操向輪を有し、二の操向輪を
駆動用電動機で回転駆動して走行する電気自動車におい
て、この操向輪の車軸と同心に駆動用電動機の固定子を
配置するとともに、操内輪のホイール・リムには回転子
を構成し、この回転子を前記固定子の外側にはめ合わせ
て、駆動用電動機を＊戒したものである。

（作用）この発明によれば、操向輪に動力源としての駆動用電動
機が一体に設置されるので、旋回動作を行なう操向輪へ
の駆動力の伝達構造を設置せずに済み、簡素な構造とす
ることができる。

このため、操向輪のキングピン軸回りの旋回動作の支障
となる部材が少ないので、操向輪の旋回動作の角度範囲
を拡大することができ、自動車の運動性能を向上させる
ことができる。

（実施例）以下、図面に示す一実施例によりこの発明を説明する。

この実施例の電気自動車１は、四輪自動車であって、各
車輪はそれぞれのキングピン軸回りに旋回動作が可能に
構成された四輪操舵式となっており、各車輪の操舵装置
と、それぞれの駆動装置および懸架装置は、第１図に示
すものと同様に構成されている（第６図参照）。

第１図において、２は車輪、３はフレームである。

フレーム３の側面には、支持装置４が固定され、この支
持装置４は上下方向に貫通した透孔４ａを有し、この透
孔４ａの上下端部には軸受４ｂが設置されている。

そして、この支持装置４の透孔４ａには、下端部に車輪
２を保持する。キングピン軸５が貫通して装着されてい
る。

このキングピン軸５の上部には、一体にフランジ部５ａ
が形成されており、キングピン軸５の下端には、後述の
駆動用電動機６のフレームを兼ねるとともに、車軸１５
を水平に支持するベースプレート７が溶接等によって一
体に固着されている。

前記フランジ部５ａの上側に装着されたワッシャ４Ｃと
前記支持装置４に固定された上側の軸受４ｂの下端面と
の間にはコイルスプリング４ｄが介装され、このキング
ピン軸５は支持装置４に対して上下動可能であり、かつ
周方向に回動可能に支持されている。

そして、前記キングピン軸５の下端に固着されたベース
プレート７の中央には、ボス部２１とボス穴２４とが形
成され、ボス部２１の外周面上には後述の駆動用電動機
６の固定子巻線２３が固着され、ボス穴２４に車軸１５
を回動可能に装着することによって、車輪２が支持され
ている（第３図参照）。

この車軸１５は、ホイール・リムエ１に固定された後述
の回転子フレーム２６と一体に形成されたもので、前記
ベースプレート７を貫通して車両の内側に導出されてお
り、この車軸１５の導出された内端にはブレーキディス
ク１６が固着されている。

そして、このブレーキディスク１６の縁部に臨ませて、
ブレーキキャリパ１７が前記ベースプレート７に支持さ
れて配置されており、このブレーキキャリパ１７を適宜
作動させることによって制動を行なうようになっている
。なお、第１図中、１８はタイヤを示す。

前記支持部材４の上側となるキングピン軸５上には、ウ
オームホイル１４が固着され、この近傍にはギャードモ
ータ１２で駆動されるウオーム１３を配置して、前記ウ
オーム１３と噛合されている。

そのため、ギャードモータ１２を駆動することによって
、キングピン軸５．ベースプレート７および車軸１５を
経て車輪２を旋回させて操向操舵することができるよう
になっている。

そして、ウオーム・ホイルエ３はキングピン軸５上に形
成されたスプライン部５ｇにはめ合わされて取り付けら
れており、キングピン軸５の上下動に対してもウオーム
１３との噛合位置で静止して常に動力伝達が可能の状態
になっている。

このように構成されたベースプレート７と車輪２のホイ
ル・リム１１との間には、駆動用電動機６としてアウタ
ロータ型誘導電動機が第３図〜第５図に示すように構成
されている。

すなわち、駆動用電動機６は、固定子８と回転子９から
なり、このボス部２１の外周面側には、多数の鋼板から
なるヨーク２２が積層して装着され、このヨーク２２に
は、固定子巻線２３が設置されている。

そして、このボス部２１の内側に形成されたボス穴２４
内には軸受２５が設置されており、この軸受２５によっ
て、回転子９の回転軸を兼ねる車軸１５が回動可能に支
持されている。

回転子９は、第４図に斜視図で示すように、鋼板で容器
状に形成した回転子フレーム２６と車軸１５とを有し、
車ｌ１１１１５は回転子フレーム２６の中央に固定され
ている。

そして、回転子フレーム２６の内側周壁に沿って、第５
図に斜視図で示すがご型回転子２７がはめ込まれている
。

かご型回転子２７は、両端に設置されたエンドリング２
８の間を多数の導体２８で連結して構成したもので、回
転子巻線として作用し、前記固定子巻線２３との間で回
転力を発生するものである。

駆動用電動機８は、このように構成された回転子９が、
前記固定子８のボス部２１に形成されたボス穴２４の軸
受２５に車軸１５が装着されることにより構成される。

すなわち、車軸１５が軸受２５に適切に装着された状態
においては、回転子巻線であるかご型回転子２７は、ボ
ス部２１の外周に設置された固定子巻線２３の外周側を
覆うように配置されているので、電源を投入すると、回
転子９は固定子８のボス穴２４を中心に回転駆動される
。

そのため、この駆動用電動機６においては、外周側に回
転子９が位置して回転するので、この外周の回転子フレ
ーム２６をそのままホイール・リム１１にボルト等を用
いて連結する等の簡単な構造によって設置し、車輪２の
駆動用電動機６として使用することができる。

この実施例においては、この駆動用電動機６への電源の
供給は、前記キングピン軸５の上部に設置したジヨイン
ト部１９を経て行なわれる。

このジヨイント部１９は、第２図に示すように、絶縁リ
ング５ｂでそれぞれ電気的に絶縁状態としたスリップリ
ング５ｃを設け、これらのスリップリング５ｃの表面に
それぞれカーボンブラック５ｄを接触させるとともに、
キングピン軸５には軸穴５ｅを形成して、この軸穴５ｅ
内に電線を配置して下部の駆動用電動機６の近傍位置に
導くものである。

なお、この実施例における前記軸穴５ｅは、スイベル・
ジヨイント５ｆを介して前記ブレーキキャリパ１７への
作動油圧の通路にも兼用している。

このように、車輪２の駆動装置として、車軸１５と同心
に駆動用電動機６の固定子８を配置するとともに、車輪
２のホイール・リム１１に回転子９を構成し、この回転
子９を前記固定子８の外側にはめ合わせて、駆動用電動
機６を構成して電力を供給することとしたので、車輪２
に駆動力を作用させるために動力伝達構造を設置するこ
とが不要となる。

そのため、車輪２の側方の空間を広く利用して操向装置
を構成することが可能となり、各車輪２の操向角度（旋
回角度）を従来より格段に大きく設定することができ、
従来の自動車より高い運動性能を得ることができる。

例えば、このように構成された車輪２を４個設けた。こ
の電気自動車ｌにおいては、各車輪２毎に設けたギャー
ドモータ１２を適宜制御して駆動させることによって、
第７図に示すような種々の走行を行なうことができる。

なお、図中矢印Ｆは、電気自動車１の車体前方を示す。

すなわち、第７図（ａ）に示すように、各車輪２の向き
を一定の斜め方向に設定することによって車体の姿勢を
直進走行状態としたまま斜行走行を行なうことができる
。

これは、電気自動車１が高速で走行中に安定した姿勢の
まま走行車線の変更等を行なうことができることを意味
する。

第７図（ｂ）に示すように、車輪２のうち前輪２ａ、２
ｂと後輪２ｃ、２ｄとを逆向きに設定すると、電気自動
車１が小回りを容易に行なうことができる利点がある。

さらに、第７図（Ｃ）に示すように、左右の車輪２ａと
２　ｂｌ　　および２ｃと２ｄとを互いに逆向きに設定
することによって、電気自動車ｌの車体内を旋回の中心
とする。いわゆるスピンターンをすることができ電気自
動車１の運動性能がさらに高くなる。

また、第７図（ｄ）に示すように、すべての車輪２を電
気自動車１の車体側方に向けて設定すると、側方移動が
可能となり、縦列駐車等がきわめて容易となる利点があ
る。

また、以上説明した実施例においては、車輪２の駆動用
電動機６を各車輪２のホイール・リム１１内に構成した
ので、各車輪２の内側に駆動用電動機６の設置にともな
う大きな突出部を形成せずに済み、車輪２の間の空間を
大きく確保することができる利点もある。

なお、以上説明した実施例は、四輪操舵式の四輪駆動車
に関するものであるが、この発明はいわゆる前輪駆動車
や後輪操舵式の後輪駆動車であっても、同様に実施する
ことができる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、操向輪に動力
源としての駆動用電動機が一体に設置されるので、旋回
動作を行なう操向輪への駆動力の伝達構造を設置せずに
済み、簡素な構造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例に関し、第１図は第６図の工〜
■矢視による要部の構造説明図、第２図はキングピン軸
の上部の拡大図、第３図は駆動用電動機の断面図、第４
１３０は回転子の斜視図、第５図はかご型回転子の斜視
図、第６図は電気自動車の車輪の配置説明図、第７図（
ａ）〜（ｄ）はこの電気自動車の走行状態の説明図であ
って、　（ａ）は斜行走行の説明図、　（ｂ）は小回り
走行の説明図、　（Ｃ）はスピンターン走行の説明図、
　（ｄ）は側方走行の説明図である。１；電気自動車、２；操向輪（車輪）、５；　キングピン軸、６；駆動用電動機、８；固定子、９；　回転子、１１；　ホイール・リム、１５；　車輪。

Claims

【特許請求の範囲】キングピン軸回りに旋回可能に構成した操向輪を有し、
この操向輪を駆動用電動機で回転駆動して走行する電気
自動車において、この操向輪の車軸と同心に駆動用電動機の固定子を配置
するとともに、操向輪のホイール・リムには回転子を構
成し、この回転子を前記固定子の外側にはめ合わせて、
駆動用電動機を構成したことを特徴とする電気自動車。