JP2001213178A - 電気自動車用直接駆動電動車輪とそれを利用した独立懸架装置 - Google Patents
電気自動車用直接駆動電動車輪とそれを利用した独立懸架装置Info
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- JP2001213178A JP2001213178A JP2000059618A JP2000059618A JP2001213178A JP 2001213178 A JP2001213178 A JP 2001213178A JP 2000059618 A JP2000059618 A JP 2000059618A JP 2000059618 A JP2000059618 A JP 2000059618A JP 2001213178 A JP2001213178 A JP 2001213178A
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- brake
- switch
- wheel
- switches
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- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 従来の電気自動車は変速装置、差動ギヤが必
要であったために重量が重くなり、車輪と駆動軸が切り
離されていないので独立懸架装置の構造も複雑であるの
で車輪を直接駆動することにより変速装置、差動ギヤを
無くし重量を軽くし、駆動軸を無くすことにより独立懸
架装置の構造を簡単にする。 【解決手段】 車輪側を回転子とし、回転子に永久磁石
または電磁結合により磁石となる電磁石３、位置検出用
素子、駆動軸側を固定子とし、固定子に電磁石６、スイ
ッチ、位置検出器、ブレーキ用スイッチ、極性切替えス
イッチ、ブレーキ用ディスク１９を取り付けた直接駆動
電動車輪をスプリング２０、ショックアブソーバ２１、
ブレーキ２２、ステアリング用ヒンジ２３、ステアリン
グ用アクチュエータと共に取り付け独立懸架装置とす
る。
要であったために重量が重くなり、車輪と駆動軸が切り
離されていないので独立懸架装置の構造も複雑であるの
で車輪を直接駆動することにより変速装置、差動ギヤを
無くし重量を軽くし、駆動軸を無くすことにより独立懸
架装置の構造を簡単にする。 【解決手段】 車輪側を回転子とし、回転子に永久磁石
または電磁結合により磁石となる電磁石３、位置検出用
素子、駆動軸側を固定子とし、固定子に電磁石６、スイ
ッチ、位置検出器、ブレーキ用スイッチ、極性切替えス
イッチ、ブレーキ用ディスク１９を取り付けた直接駆動
電動車輪をスプリング２０、ショックアブソーバ２１、
ブレーキ２２、ステアリング用ヒンジ２３、ステアリン
グ用アクチュエータと共に取り付け独立懸架装置とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車輪と駆動軸を切り
離し、車輪側に永久磁石または電磁結合により磁石とな
る電磁石を複数個取り付け回転子とし、駆動軸側に電磁
石を複数個取り付け固定子とした直接駆動電動車輪で、
ブレーキ時の制動エネルギーを回収可能とし急ブレーキ
時に電磁ブレーキとして機能する直接駆動電動車輪とそ
れを利用した独立懸架装置に関するものである。
離し、車輪側に永久磁石または電磁結合により磁石とな
る電磁石を複数個取り付け回転子とし、駆動軸側に電磁
石を複数個取り付け固定子とした直接駆動電動車輪で、
ブレーキ時の制動エネルギーを回収可能とし急ブレーキ
時に電磁ブレーキとして機能する直接駆動電動車輪とそ
れを利用した独立懸架装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気自動車用車輪は既存のエンジ
ン自動車のエンジンを電動機に取替えただけの電気自動
車、または前後の車軸に電動機を取り付けた構造の電気
自動車で、変速装置や差動ギヤを介してその動力を車輪
に伝えていた。
ン自動車のエンジンを電動機に取替えただけの電気自動
車、または前後の車軸に電動機を取り付けた構造の電気
自動車で、変速装置や差動ギヤを介してその動力を車輪
に伝えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気自動車は変
速装置、差動ギヤとそれに伴う駆動軸が必要であったた
めに重量が重くなり、車輪と駆動軸が切り離されていな
いので独立懸架装置の構造も複雑であった。
速装置、差動ギヤとそれに伴う駆動軸が必要であったた
めに重量が重くなり、車輪と駆動軸が切り離されていな
いので独立懸架装置の構造も複雑であった。
【０００４】本発明は車輪を直接駆動することにより変
速装置、差動ギヤ、駆動軸を無くして重量を軽くし、駆
動軸を無くすことにより独立懸架装置の構造を簡単にす
ることを目的としている。
速装置、差動ギヤ、駆動軸を無くして重量を軽くし、駆
動軸を無くすことにより独立懸架装置の構造を簡単にす
ることを目的としている。
【０００５】
【考案が解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、車輪と駆動軸を切り離し、車輪側
に永久磁石または電磁結合により磁石となる電磁石を複
数個取り付けて回転子とし、駆動軸側に電磁石を複数個
取り付けて固定子とした直接駆動電動車輪で、固定子の
電磁石を入り切りするスイッチ、ブレーキ時に電磁石の
回路を切替えるブレーキ用スイッチ、極性切替えスイッ
チを取り付けた車輪とそれを利用した独立懸架装置であ
る。
に本発明においては、車輪と駆動軸を切り離し、車輪側
に永久磁石または電磁結合により磁石となる電磁石を複
数個取り付けて回転子とし、駆動軸側に電磁石を複数個
取り付けて固定子とした直接駆動電動車輪で、固定子の
電磁石を入り切りするスイッチ、ブレーキ時に電磁石の
回路を切替えるブレーキ用スイッチ、極性切替えスイッ
チを取り付けた車輪とそれを利用した独立懸架装置であ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００７】図１は車輪全体の単線結線図で図２は同じ
回路の繰り返し部分の電力複線結線図と制御単線結線図
であり、回転子と固定子の磁石がそれぞれ２４個で、ス
タート時に半数の電磁石に通電する場合の直接駆動電動
車輪である。図において、車輪側を回転子２とし、回転
子２に永久磁石または電磁結合により磁石となる電磁石
３、位置検出用素子４、駆動軸側を固定子５とし、固定
子５に電磁石６、スイッチ７、位置検出器８、ブレーキ
用スイッチ９、極性切替えスイッチ１０を取り付けた直
接駆動電動車輪。
回路の繰り返し部分の電力複線結線図と制御単線結線図
であり、回転子と固定子の磁石がそれぞれ２４個で、ス
タート時に半数の電磁石に通電する場合の直接駆動電動
車輪である。図において、車輪側を回転子２とし、回転
子２に永久磁石または電磁結合により磁石となる電磁石
３、位置検出用素子４、駆動軸側を固定子５とし、固定
子５に電磁石６、スイッチ７、位置検出器８、ブレーキ
用スイッチ９、極性切替えスイッチ１０を取り付けた直
接駆動電動車輪。
【０００８】図３は本発明の直接駆動電動車輪を電気自
動車に取り付けた時の制御システム図であり、図４は電
力結線図である。図において、ハンドル操作角検出器１
１、アクセル検出器１２、ブレーキ検出器１３、シフト
レバー選択検出器１４、コンピュタ１５、スイッチ制御
器１６、電池１７を取り付けた電気自動車。
動車に取り付けた時の制御システム図であり、図４は電
力結線図である。図において、ハンドル操作角検出器１
１、アクセル検出器１２、ブレーキ検出器１３、シフト
レバー選択検出器１４、コンピュタ１５、スイッチ制御
器１６、電池１７を取り付けた電気自動車。
【０００９】図５は本発明の直接駆動電動車輪１を前輪
用の懸架装置１８に取り付けた時の断面図である。図に
おいてブレーキ用ディスク１９を取り付けた直接駆動電
動車輪をスプリング２０、ショックアブソーバ２１、ブ
レーキ２２、ステアリング用ヒンジ２３、ステアリング
用アクチュエータ２４、タイヤ２５と共に取り付けた前
輪用独立懸架装置。
用の懸架装置１８に取り付けた時の断面図である。図に
おいてブレーキ用ディスク１９を取り付けた直接駆動電
動車輪をスプリング２０、ショックアブソーバ２１、ブ
レーキ２２、ステアリング用ヒンジ２３、ステアリング
用アクチュエータ２４、タイヤ２５と共に取り付けた前
輪用独立懸架装置。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、以上で説明したように構成さ
れているので、ハンドルの操作角、アクセルペダルの操
作量、ブレーキペダルの操作量、シフトレバーの位置、
車輪の回転速度、回転位置をコンピュタに入力でき、コ
ンピュタの指示によりスイッチ制御器を介して直接駆動
電動車輪を駆動できるので、以下に記載されるような効
果がある。
れているので、ハンドルの操作角、アクセルペダルの操
作量、ブレーキペダルの操作量、シフトレバーの位置、
車輪の回転速度、回転位置をコンピュタに入力でき、コ
ンピュタの指示によりスイッチ制御器を介して直接駆動
電動車輪を駆動できるので、以下に記載されるような効
果がある。
【００１１】このようにすればスタート時のトルクが必
要な時に通電する電磁石の個数と位置をコンピュタとス
イッチ制御器、スイッチで図９の様に矢印に従って切替
えることができ、速度が増し必要トルクが少なくなれば
順次図１０、図１１の様にスイッチを投入し通電する電
磁石の個数を減らし、通電する電磁石の位置を矢印に従
って切替えることによる自動変速、またはシフトレバー
位置による手動変速ができるので変速装置が不要であ
る。
要な時に通電する電磁石の個数と位置をコンピュタとス
イッチ制御器、スイッチで図９の様に矢印に従って切替
えることができ、速度が増し必要トルクが少なくなれば
順次図１０、図１１の様にスイッチを投入し通電する電
磁石の個数を減らし、通電する電磁石の位置を矢印に従
って切替えることによる自動変速、またはシフトレバー
位置による手動変速ができるので変速装置が不要であ
る。
【００１２】ハンドルの操作角、車輪の回転速度、回転
位置によりコンピュタでスイッチ制御器を介して個々の
車輪の回転数を制御できるので差動ギヤの機能を持たせ
ることができ、差動ギヤが不要である。
位置によりコンピュタでスイッチ制御器を介して個々の
車輪の回転数を制御できるので差動ギヤの機能を持たせ
ることができ、差動ギヤが不要である。
【００１３】ブレーキ時はブレーキ操作量にあわせて、
スイッチとブレーキ用スイッチを図１２、図１３、図１
４のように投入し制動エネルギーを回収することがで
き、後退時においても極性切替えスイッチを切替えるこ
とにより制動エネルギーを回収することができる。
スイッチとブレーキ用スイッチを図１２、図１３、図１
４のように投入し制動エネルギーを回収することがで
き、後退時においても極性切替えスイッチを切替えるこ
とにより制動エネルギーを回収することができる。
【００１４】シフトレバーの位置とブレーキペダル操作
量により、スイッチとブレーキ用スイッチを投入し、エ
ンジンブレーキの機能も持たせることができる。
量により、スイッチとブレーキ用スイッチを投入し、エ
ンジンブレーキの機能も持たせることができる。
【００１５】急ブレーキ時には全ての電磁石に通電する
ことにより電磁ブレーキとして働かせて、機械式ブレー
キの補助とすることができるので安全性が増加する。
ことにより電磁ブレーキとして働かせて、機械式ブレー
キの補助とすることができるので安全性が増加する。
【００１６】変速装置、差動ギヤが不要なため構造が簡
単になり、重量が軽くなることにより製作時のエネルギ
ーの削減、走行時の燃料消費量の削減が可能となる。
単になり、重量が軽くなることにより製作時のエネルギ
ーの削減、走行時の燃料消費量の削減が可能となる。
【００１７】車輪の中心から離れた位置で駆動すること
になるので、力学的に車輪の中心で駆動する場合に比べ
て、より小さい入力で駆動することが可能となる。
になるので、力学的に車輪の中心で駆動する場合に比べ
て、より小さい入力で駆動することが可能となる。
【００１８】独立懸架装置の機構が簡単になるので、製
作が容易になり製作時のエネルギーの削減が可能とな
る。
作が容易になり製作時のエネルギーの削減が可能とな
る。
【００１９】より完全な状態に近い独立懸架装置とな
り、乗り心地が良く、走行時の各車輪に要求される接地
圧を提供するため動力伝達効率が上昇する。
り、乗り心地が良く、走行時の各車輪に要求される接地
圧を提供するため動力伝達効率が上昇する。
【００２０】差動ギヤが無くなり、ステアリング装置の
機構を地面より離れた場所に取り付けられるので、床下
の余裕が大きくなり走行性能が向上する。
機構を地面より離れた場所に取り付けられるので、床下
の余裕が大きくなり走行性能が向上する。
【図１】直接駆動電動車輪全体の単線結線図である。
【図２】直接駆動電動車輪の同じ回路の繰り返し部分の
電力復線結線図と制御単線結線図である。
電力復線結線図と制御単線結線図である。
【図３】直接駆動電動車輪を電気自動車に取り付けた時
の制御システム図である。
の制御システム図である。
【図４】直接駆動電動車輪電気自動車の電力回路単線結
線図である。
線図である。
【図５】直接駆動電動車輪を前輪用独立懸架装置に取り
付けた時の断面図である。
付けた時の断面図である。
【図６】直接駆動電動車輪と前輪用独立懸架装置の平面
詳細図である。
詳細図である。
【図７】直接駆動電動車輪と、それを独立懸架装置に取
り付けた電気自動車の垂直断面図である。
り付けた電気自動車の垂直断面図である。
【図８】直接駆動電動車輪と、それを独立懸架装置に取
り付けた電気自動車の水平断面図である。
り付けた電気自動車の水平断面図である。
【図９】直接駆動電動車輪のシフトレバーロー、又はバ
ックの位置のときのと各スイッチと電磁石の単線結線図
である。
ックの位置のときのと各スイッチと電磁石の単線結線図
である。
【図１０】直接駆動電動車輪のシフトレバーセカンドの
位置のときの各スイッチと電磁石の単線結線図である。
位置のときの各スイッチと電磁石の単線結線図である。
【図１１】直接駆動電動車輪のシフトレバートップの位
置のときの各スイッチと電磁石の単線結線図である。
置のときの各スイッチと電磁石の単線結線図である。
【図１２】直接駆動電動車輪のブレーキが大きい制動力
を必要とする時、またはシフトレバーロー、あるいはバ
ックの位置のエンジンブレーキ効果を得る時の各スイッ
チと電磁石の復線結線図である。
を必要とする時、またはシフトレバーロー、あるいはバ
ックの位置のエンジンブレーキ効果を得る時の各スイッ
チと電磁石の復線結線図である。
【図１３】直接駆動電動車輪のブレーキが中間の制動力
を必要とする時、またはシフトレバーセカンドの位置の
エンジンブレーキ効果を得る時の各スイッチと電磁石の
復線結線図である。
を必要とする時、またはシフトレバーセカンドの位置の
エンジンブレーキ効果を得る時の各スイッチと電磁石の
復線結線図である。
【図１４】直接駆動電動車輪のブレーキが小さい制動力
を必要とする時、またはシフトレバートップの位置のエ
ンジンブレーキ効果を得る時の各スイッチと電磁石の復
線結線図である。
を必要とする時、またはシフトレバートップの位置のエ
ンジンブレーキ効果を得る時の各スイッチと電磁石の復
線結線図である。
１ 車輪 ２ 回転子 ３ 永久磁石または電磁結合により磁石となる電磁石 ４ 位置検出用素子 ５ 固定子 ６ 電磁石 ７ スイッチ ８ 位置検出器 ９ ブレーキ用スイッチ １０ 極性切替えスイッチ １１ ハンドル操作角検出器 １２ アクセル検出器 １３ ブレーキ検出器 １４ シフトレバー選択検出器 １５ コンピュタ １６ スイッチ制御器 １７ 電池 １８ 懸架装置 １９ ブレーキ用ディスク ２０ スプリング ２１ ショックアブソーバ ２２ ブレーキ ２３ ステアリング用ヒンジ ２４ ステアリング用アクチュエータ ２５ タイヤ
【手続補正書】
【提出日】平成１２年３月２１日（２０００．３．２
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (9)
- 【請求項１】車輪（１）に回転子（２）を取り付け、回
転子（２）に永久磁石または電磁結合により磁石となる
電磁石（３）位置検出用素子（４）を取り付け、固定子
（５）に電磁石（６）スイッチ（７）位置検出器（８）
を取り付けた直接駆動電動車輪。 - 【請求項２】固定子にブレーキ用スイッチ（９）を取り
付け、固定子または車体に極性切替えスイッチ（１０）
を取り付けた直接駆動電動車輪。 - 【請求項３】急ブレーキ時に全てのスイッチ（７）を投
入、固定子電磁石に通電し電磁ブレーキとする直接駆動
電動車輪。 - 【請求項４】スタート時に（全数−１）のスイッチ数以
下の数のスイッチ（７）を投入、スイッチ（７）の投入
位置を替え、駆動する直接駆動電動車輪。 - 【請求項５】必要なトルクに追従するためにスイッチ
（７）の投入数を増減、スイッチ（７）の投入位置を替
え、トルクに追従する直接駆動電動車輪。 - 【請求項６】ブレーキ時にブレーキペダル踏み込み操作
量の制動力に追従するためにスイッチ（７）とブレーキ
用スイッチ（９）の投入数を増減させ、極性切替えスイ
ッチ（１０）を後退時に投入する直接駆動電動車輪。 - 【請求項７】エンジンブレーキの機能を得るためにスイ
ッチ（７）とブレーキ用スイッチ（９）の投入数を増減
させる直接駆動電動車輪。 - 【請求項８】直接駆動電動車輪（１）にブレーキ用ディ
スク（１９）を取り付け、スプリング（２０）とショッ
クアブソーバ（２１）をブレーキ（２２）と共に取り付
けた独立懸架装置。 - 【請求項９】ステアリング用ヒンジ（２３）を取り付
け、ステアリング用アクチュエータ（２４）で進行方向
に対する角度を変えることができるようにした独立懸架
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000059618A JP2001213178A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 電気自動車用直接駆動電動車輪とそれを利用した独立懸架装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000059618A JP2001213178A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 電気自動車用直接駆動電動車輪とそれを利用した独立懸架装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001213178A true JP2001213178A (ja) | 2001-08-07 |
Family
ID=18580046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000059618A Pending JP2001213178A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 電気自動車用直接駆動電動車輪とそれを利用した独立懸架装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001213178A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104527454A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-22 | 天津小刀电动科技股份有限公司 | 电动车用三档控制器 |
| CN106739909A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-05-31 | 深圳大学 | 电动车轮毂转向悬架系统 |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000059618A patent/JP2001213178A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104527454A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-22 | 天津小刀电动科技股份有限公司 | 电动车用三档控制器 |
| CN106739909A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-05-31 | 深圳大学 | 电动车轮毂转向悬架系统 |
| CN106739909B (zh) * | 2017-01-06 | 2024-03-15 | 深圳大学 | 电动车轮毂转向悬架系统 |
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