JP2008068808A

JP2008068808A - 三輪電気自動車

Info

Publication number: JP2008068808A
Application number: JP2006251078A
Authority: JP
Inventors: Takashi Haneda; 隆志羽田
Original assignee: Shizuoka University of Art and Culture
Current assignee: Shizuoka University of Art and Culture
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2008-03-27

Abstract

【課題】カーブを曲がるとき等においても転倒が生じ難く安定した走行が可能な三輪電気自動車を提供する。
【解決手段】車両本体１内にバッテリＢが搭載され、当該バッテリＢの電力によりモータを駆動させて推進力を得る三輪電気自動車において、ハンドル５により操舵可能な左右一対の前輪２と、バッテリＢの電力で回転駆動する単輪から成る後輪３とを有するとともに、モータは、後輪３のホイール３ａに形成されて当該後輪３を回転駆動させるインホイールモータ１２から成るものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両本体内にバッテリが搭載され、当該バッテリの電力によりモータを駆動させて推進力を得る三輪電気自動車に関するものである。

近時において、環境対策に対する関心が高まりつつあり、特に電気自動車が注目されるに至っている。この電気自動車は、通常、バッテリ（蓄電池）の電力により車輪を駆動させて推進力を得るよう構成されているが、搭載するバッテリの電力に限界があり、十分な駆動力を得ることができなかった。従来、例えば特許文献１にて開示されているように、左右一対の前輪と単輪から成る後輪とを有した三輪電気自動車が提案されており、かかる三輪電気自動車によれば、後輪が１つであることから軽量化が図れることから、バッテリの電力である程度良好な推進力を得ることができる。
特開平１０−４５０８０号公報

しかしながら、上記従来の三輪電気自動車においては、電動機（モータ）に加え、当該モータの駆動力を後輪に伝達するためのパワーユニット（伝動機構や減速機構など）が車両本体の後輪側に必要となることから、車両全体の重心が後輪側となってしまい転倒し易くなってしまうという問題があった。即ち、カーブを曲がるときなど、減速が不十分なまま前輪を操舵すると、車両の重心が後輪側にあると遠心力により転倒し易くなってしまうのである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、カーブを曲がるとき等においても転倒が生じ難く安定した走行が可能な三輪電気自動車を提供することにある。

請求項１記載の発明は、車両本体内にバッテリが搭載され、当該バッテリの電力によりモータを駆動させて推進力を得る三輪電気自動車において、ハンドルにより操舵可能な左右一対の前輪と、前記バッテリの電力で回転駆動する単輪から成る後輪とを有するとともに、前記モータは、後輪のホイールに形成されて当該後輪を回転駆動させるインホイールモータから成ることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の三輪電気自動車において、前記インホイールモータは、バッテリの電圧が付与されるコアと、該コアを内部に収容しつつ当該コアとの間で生じる磁力で回転し得るとともにホイールと一体形成されたハウジングとから成り、車軸を中心として前記ハウジングがコアに対して回転するよう構成されたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の三輪電気自動車において、前記車両本体は、サスペンションを介して前記前輪及び後輪を支持する金属製フレームと、該金属製フレームを覆う樹脂製ボディとから構成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、モータが後輪のホイールに形成されて当該後輪を回転駆動させるインホイールモータから成るので、モータの駆動力を後輪に伝達するためのパワーユニット（伝動機構や減速機構など）を不要とすることができ、従来のものに比べ、車両本体の前輪側に重心を移動させることができる。従って、カーブを曲がるとき等においても三輪電気自動車の転倒を生じ難くすることができ、安定した走行が可能となる。

請求項２の発明によれば、インホイールモータは、バッテリの電圧が付与されるコアと、該コアを内部に収容しつつ当該コアとの間で生じる磁力で回転し得るとともにホイールと一体形成されたハウジングとから成り、車軸を中心として前記ハウジングがコアに対して回転するよう構成されたので、モータを別個配設したものに比べて駆動に関わる部分の小型化を図ることができるとともに、左右略対称な駆動機構となる故、車両本体の左右方向に対する重量バランスを維持することができる。

請求項３の発明によれば、車両本体は、サスペンションを介して前輪及び後輪を支持する金属製フレームと、該金属製フレームを覆う樹脂製ボディとから構成されたので、三輪電気自動車の強度を維持しつつ軽量化を図ることができ、バッテリの電力を有効に利用することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る三輪電気自動車は、車両本体内にバッテリが搭載され、当該バッテリの電力によりモータを駆動させて推進力を得るものであり、図１〜３に示すように、車両本体１と、バッテリＢと、左右一対の前輪２と、単輪から成る後輪３と、インホイールモータ１２とから主に構成されている。

車両本体１は、サスペンション（前輪用サスペンション１０及び後輪用サスペンション１４）を介して前輪２及び後輪３を支持する金属製フレーム１ｂ（図５参照）と、該金属製フレーム１ｂを覆う樹脂製ボディ１ａとから構成されている。金属製フレーム１ｂには、フロント側（前輪２側）に固定されたバッテリＢや運転者が着座し得るシート４等が設置されているとともに、樹脂製ボディ１ａには、風防６、ライト７等が配設されている。

バッテリＢとして、車両用として汎用的な鉛蓄電池を使用することができるが、リチウムイオンバッテリを用いることもできる。かかるリチウムイオンバッテリを用いれば、バッテリ重量を著しく低減させることができるとともに、駆動のための電力を略倍増することができる。樹脂製ボディ１ａとして、ＦＲＰなどの合成樹脂複合材料を用いるのが好ましい。

また、左右の前輪２は、サスペンションアーム１１及び前輪用サスペンション１０を介して金属製フレーム１ｂと連結されて支持されるとともに、図４に示すように、ハンドル５と連結されて操舵が可能とされている。即ち、ハンドル５と連動するシャフト５ａには、左右方向に延びるタイロッド８が連結されているとともに、各タイロッド８の先端がキングピン９と連結されており、ハンドル５の操作により前輪２の操舵が可能とされている。尚、同図中符号２ａは、前輪２のホイールを示している。

更に、後輪３は、図５に示すように、インホイールモータ１２により車軸Ｌ１を中心として回転駆動されるとともに、スイングアーム１３及び後輪用サスペンション１４を介して金属製フレーム１ｂと連結して支持されている。スイングアーム１３は、軸Ｌ２を中心として上下に揺動可能とされており、揺動端側に車軸Ｌ１が設けられて後輪３と連結されている。

インホイールモータ１２は、後輪３のホイール３ａに形成されて当該後輪３を回転駆動させるためのもので、図６に示すように、バッテリＢの電圧が付与されるコア１５（ステータコア）と、該コア１５を内部に収容しつつ当該コア１５との間で生じる磁力で回転し得るとともにホイール３ａと一体形成されたハウジング１６とから成り、車軸Ｌ１を中心としてハウジング１６がコア１５に対して回転するよう構成されている。

即ち、バッテリＢからの電圧がコア１５に付与されると、当該コア１５内を流れる電流により磁界が生じ、ハウジング１６を車軸Ｌ１周りに回転させることとなり、ホイール３ａと共に後輪３のタイヤが回転駆動されて車両本体１が前進又は後退するようになっているのである。因みに、コア１５を流れるバッテリＢからの電流の向きを変更することにより、車両本体１が前進又は後退し得る。

このように、本実施形態においては、上記の如くインホイールモータ１２を後輪３のホイール３ａ内に形成し、当該後輪３を回転駆動させることにより、車両本体１の推進力を得るようになっているので、モータを別個配設したものに比べて駆動に関わる部分の小型化を図ることができるとともに、後輪３に対して左右略対称な駆動機構とすることができることから、車両本体１の左右方向に対する重量バランスを維持することができる。

上記実施形態によれば、モータが後輪のホイールに形成されて当該後輪を回転駆動させるインホイールモータ１２から成るので、モータの駆動力を後輪に伝達するためのパワーユニット（伝動機構や減速機構など）を不要とすることができ、従来のものに比べ、車両本体１の前輪２側（フロント側）に重心を移動させることができる。従って、カーブを曲がるとき等においても三輪電気自動車の転倒を生じ難くすることができ、安定した走行が可能となる。

また、車両本体１は、サスペンションを介して前輪２及び後輪３を支持する金属製フレーム１ｂと、該金属製フレーム１ｂを覆う樹脂製ボディ１ａとから構成されたので、三輪電気自動車の強度を維持しつつ軽量化を図ることができ、バッテリＢの電力を有効に利用することができる。言い換えれば、軽量化によって電力が小さなバッテリを用いても三輪電気自動車の推進力を十分に得ることができる。

更に、本実施形態の如き三輪電気自動車によれば、四輪電気自動車に比べ、車輪が１つ少ない分だけ部品点数を低減させて軽量化を図ることができるとともに、構造が簡単となることから、故障の可能性が低くなり維持費の低減を図ることができる。また、エンジンを搭載した自動車に比べ、排ガスや騒音を生じることがなく、環境を配慮した将来性の高い乗り物となっている。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば公共的目的で使用されるタウンカーや福祉的目的で使用されるシニアカーなどに適用することができる。また、本実施形態においては、シート４が１つ形成された１人乗り用となっているが、シートを複数形成して複数人で搭乗可能としてもよい。

更に、インホイールモータを別の形態のものとして後輪を回転駆動させるよう構成してもよい。例えば、コアを回転させるコア回転型のインホイールモータにて後輪を回転駆動させたり、或いは同軸の変速ギア（遊星ギア等から成る変速ギア）を後輪のホイール内に内蔵させたものとしてもよい。また、本実施形態においては、車両本体が金属製フレームと樹脂製ボディとから構成されているが、金属やカーボン製のボディを用いたり、或いはモノコック構造のボディとしてもよい。

ハンドルにより操舵可能な左右一対の前輪と、バッテリの電力で回転駆動する単輪から成る後輪とを有するとともに、モータが、後輪のホイールに形成されて当該後輪を回転駆動させるインホイールモータから成る三輪電気自動車であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

本発明の実施形態に係る三輪電気自動車を示す側面図同三輪電気自動車を示す正面図同三輪電気自動車を示す平面図同三輪電気自動車における前輪とハンドルとの連結構成を示す模式図同三輪電気自動車における金属製フレーム全体（樹脂製ボディを取り除いた状態）を示す模式図同三輪電気自動車におけるインホイールモータを示す断面模式図

符号の説明

１車両本体
１ａ樹脂製ボディ
１ｂ金属製フレーム
２前輪
３後輪
４シート
５ハンドル
６風防
７ライト
８タイロッド
９キングピン
１０前輪用サスペンション
１１サスペンションアーム
１２インホイールモータ
１３スイングアーム
１４後輪用サスペンション
１５コア
１６ハウジング
Ｂバッテリ

Claims

車両本体内にバッテリが搭載され、当該バッテリの電力によりモータを駆動させて推進力を得る三輪電気自動車において、
ハンドルにより操舵可能な左右一対の前輪と、
前記バッテリの電力で回転駆動する単輪から成る後輪と、
を有するとともに、前記モータは、後輪のホイールに形成されて当該後輪を回転駆動させるインホイールモータから成ることを特徴とする三輪電気自動車。
前記インホイールモータは、バッテリの電圧が付与されるコアと、該コアを内部に収容しつつ当該コアとの間で生じる磁力で回転し得るとともにホイールと一体形成されたハウジングとから成り、車軸を中心として前記ハウジングがコアに対して回転するよう構成されたことを特徴とする請求項１記載の三輪電気自動車。
前記車両本体は、サスペンションを介して前記前輪及び後輪を支持する金属製フレームと、該金属製フレームを覆う樹脂製ボディとから構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の三輪電気自動車。