JP2012110076A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、乗員の運動不足解消のための運動のエネルギーを電気エネルギーに変換し、車両の走行・操作系の装備品の駆動に利用するようにしたものである。 According to the present invention, the energy of motion for eliminating the lack of motion of the occupant is converted into electric energy and used for driving the equipment of the traveling / operating system of the vehicle.
長時間自動車を運転する場合の運転者の運動不足解消のために、運転席の床面に足こぎペダル式のアクセル装置を装備した自動車が知られている(特許文献1)。このアクセル装置は、運転者がペダルをこぐ運動量に応じて自動車の駆動力を制御するようにしたものである。 An automobile equipped with a pedal pedal type accelerator device on the floor surface of a driver's seat is known in order to solve the lack of movement of the driver when driving the automobile for a long time (Patent Document 1). In this accelerator device, the driving force of the automobile is controlled in accordance with the momentum of the driver pedaling.
前記の足こぎペダル式のアクセル装置をこぐことによって発生する運動エネルギーは、スロットル弁の開閉エネルギー等に消費され、自動車の駆動源のエネルギーとして回収・利用することはできない。したがって、運転者の運動不足の解消には有益であっても、自動車の駆動源のエネルギーの補給には無益である。 The kinetic energy generated by rowing the foot pedal type accelerator device is consumed by the opening / closing energy of the throttle valve and the like, and cannot be recovered and used as the energy of the drive source of the automobile. Therefore, even if it is beneficial for resolving the driver's lack of exercise, it is useless for replenishing the energy of the driving source of the automobile.
また、運転者の運動不足の解消には役立っても、他の乗員の運動不足の解消には役立たない。さらに、長距離の運転時にはかえって運転者に過負荷となり、また危険回避のための急加速などの対応が困難である等の問題がある。 Moreover, even if it helps to solve the lack of exercise for the driver, it does not help to solve the lack of exercise for other passengers. Further, there are problems such as overloading the driver during long-distance driving and difficulty in dealing with rapid acceleration for avoiding danger.
そこで、この発明は運転系統とは別系統の運動補助装置を車内に設け、その装置を操作することによって生じる運動エネルギーを電気エネルギーとして回収することにより、電気自動車の走行・操作等に利用することを課題とする。 In view of this, the present invention can be used for running / operation of an electric vehicle by providing a movement assist device of a system different from the driving system in the vehicle and recovering kinetic energy generated by operating the device as electric energy. Is an issue.
前記の課題を解決するために、この発明は、車輪その他の車両各部を駆動する駆動源となる主蓄電池が搭載された電気自動車において、乗員用の運動補助装置、前記運動補助装置によって作動される発電機、前記発電機によって得られた電力を回収する回収用蓄電池を備え、前記運動補助装置が乗員の座席近傍に設置された構成を採用したものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention is operated by an occupant's exercise assistance device and the exercise assistance device in an electric vehicle equipped with a main storage battery serving as a drive source for driving wheels and other parts of the vehicle. A configuration is adopted in which a generator and a storage battery for recovering the electric power obtained by the generator are provided, and the exercise assisting device is installed in the vicinity of a passenger's seat.
前記の電気自動車を運行している場合、乗員は必要に応じて運動補助具を操作して運動を行うことにより、運動不足を解消することができる。これと同時に、前記運動によって発電機が回転される。その回転によって発電された電力は回収用蓄電池に蓄電され、自動車の運行に必要な電力として利用される。 When operating the electric vehicle, the occupant can solve the lack of exercise by operating the exercise assisting device as necessary to exercise. At the same time, the generator is rotated by the movement. The electric power generated by the rotation is stored in the recovery storage battery and used as electric power necessary for driving the automobile.
前記の回収用蓄電池としては、車輪駆動モータ以外の車両の操作系の装備品(アクセル、ステアリング、ブレーキ、エアコン等)を駆動する操作用蓄電池を利用するのが一般的であるが、前記主蓄電池を回収用蓄電池として用い、回収電力を主蓄電池に蓄電するようにしてもよい。また、回収電力を主蓄電池と操作用蓄電池の両方に蓄電するようにしてもよい。 As the above-mentioned recovery storage battery, an operation storage battery that drives equipment (accelerator, steering, brake, air conditioner, etc.) for the operation system of the vehicle other than the wheel drive motor is generally used. May be used as the storage battery for recovery, and the recovered power may be stored in the main storage battery. Further, the recovered power may be stored in both the main storage battery and the operation storage battery.
乗員の座席近くに設置された運動補助装置を乗員が適宜操作することにより、自動車内の乗員の運動不足を解消することができる。運動補助装置によって作動される発電機を備えていることにより、乗員の運動エネルギーを電気ネルギーに変換することができ、その電気エネルギーを回収することにより、車両の走行・操作系の装備品の駆動等に利用することができる。 When the occupant appropriately operates the exercise assisting device installed near the occupant's seat, the lack of exercise of the occupant in the automobile can be solved. Equipped with a generator that is actuated by an exercise assistance device, it is possible to convert the kinetic energy of the occupant into electric energy, and by collecting the electric energy, driving the equipment of the vehicle running and operating system Etc. can be used.
運動エネルギーを電気エネルギーとして回収・蓄電することにより、例えば、燃料切れのような場合でも、最寄りの給電所まで走行可能となる。また、自己発電が可能であり、高効率であることから、航続距離を延長することができる。 By collecting and storing kinetic energy as electric energy, for example, even in the case of running out of fuel, it is possible to travel to the nearest power station. In addition, self-power generation is possible and high efficiency makes it possible to extend the cruising distance.
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態1]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[Embodiment 1]
図1に示したように、実施形態1に係る電気自動車11は、それぞれインホイールモータ形式のモータ12を備えた4個の車輪13を有する4輪駆動自動車である。これらの車輪13その他の車両各部を駆動する駆動源となる主蓄電池14がボディ15の内部のシャーシ(図示省略)上に設置される。
As shown in FIG. 1, the
前部座席16及び後部座席17に座った乗員のつま先が届く範囲の床面上にそれぞれ床面設置型の運動補助装置18a及び発電・蓄電ユニット19が設置される。また、後部座席17の天井部には天井設置型等の運動補助装置18b及び発電・蓄電ユニット19が設けられる。
A floor-mounted
ボディ15内部の適宜位置にコントローラ20(図5参照)が設けられる。また、全部の車輪13又は一部の車輪13に操作系ユニット30が設けられる。操作系ユニット30は、運転者の指令に基づき制御される車輪13の減加速、操舵、制動等の操作を行うアクセル、ステアリング、ブレーキ等の操作系の装備品を含む。
A controller 20 (see FIG. 5) is provided at an appropriate position inside the
前記の運動補助装置18a、18bは、乗員が着席した姿勢で操作できるものであり、運転操作とは無関係に乗員の運動不足解消の一手段として使用されるものである。床面設置型の運動補助装置18aは、図2(a)(b)に示したように、一対の足こぎ式回転ペダル21、前記ペダル21によって回転される回転軸22及び回転軸22を支持するケーシング23により構成される。左右のペダル21に左右の足を乗せ、足を回転させる足こぎ運動を行うと回転軸22が回転する。
The
前記の一対の足こぎ式回転ペダル21、前記ペダル21によって回転される回転軸22によって運動操作入力部39が構成される。
The pair of foot-operated
前記ケーシング23の内部に前記の発電・蓄電ユニット19が設けられる。この発電・蓄電ユニット19は、発電機25と操作用蓄電池26とから成り、発電機25のロータが前記回転軸22に固定され、運動操作入力部39の回転軸22の回転に伴って直流電力が発電される。発電機25の出力側は操作用蓄電池26と主蓄電池14に電気的に接続され(図5参照)、発電機25によって発電された電力を回収・蓄電する。
The power generation /
操作用蓄電池26及び主蓄電池14はともに回収用蓄電池としての役目を担う。発電された電力を操作用蓄電池26にのみ回収・蓄電するようにしてもよい。この場合は、操作用蓄電池26のみが回収用蓄電池としての役目を果たす。
Both the
なお、発電・蓄電ユニット19をケーシング23の外部に設け、その外部において回転軸22に発電機25のロータを固定するようにしてもよい。
The power generation /
図3に示した床面設置型の他の運動補助装置18aは、足踏み式上下動ペダル27、その先端部にボール継手28を介して連結された上下方向の連接ロッド29、連接ロッド29の上端が回転自在に連結されたクランク31及びクランク31の回転軸32により構成される。回転軸32の一端部はケーシング33に挿通される。回転軸32の他端部には手動輪34が設けられる。ケーシング33の内部に発電・蓄電ユニット19が設けられることは前記の場合と同様である。
The other floor-mounted
前記の足踏み式上下動ペダル27、ボール継手28、連接ロッド29、クランク31及び回転軸32によって運動操作入力部39が構成される。
The stepping type
前記ペダル27はその中間部が支軸27aによって揺動自在に支持されている。その上に両足又は片足を載せ、前後両端部を上下方向に揺動させることにより連接ロッド29を上下動させることができる。連接ロッド29の上下動によりクランク31、回転軸32が回転される。手動輪34は回転の当初において連接ロッド29とクランク31の位置関係が死点にある場合に、回転を付勢するために操作される。また、手動輪34は回転の途中においてクランク31が死点を円滑に通過させるフライホイールの作用も行う。
The intermediate portion of the
図4に示した天井設置型の運動補助装置18bは、回転軸35に巻き付けた操作紐36、回転軸35を支持するケーシング37、ケーシング37の内部において前記回転軸35に付設された戻しばね38とから成る。操作紐36の下端に取手36aが設けられる。取手36aを引き下げると操作紐36が巻き戻され、回転軸35が回転される。最下端において取手36aの力を緩めると戻しばね38によって回転軸35が逆転され、操作紐36が巻き戻される。
4 includes an
この場合も前記ケーシング37の内部に発電・蓄電ユニット19が設けられる。前記の回転軸35、操作紐36及び戻しばね38によって運動操作入力部39が構成される。
Also in this case, the power generation /
図示の場合、運動補助装置18bを後部座席17の天井部分に設けるようにしているが、前部座席16又は全座席の天井部分に設けてもよい。
In the illustrated case, the
図5は前記電気自動車の電力系統を示している。主蓄電池14の電力は主駆動系統40によって各車輪13のモータ12に供給され、また主操作系統41によって各操作系ユニット30に供給される。これらの電力供給の制御は、コントローラ20に搭載されたCPUを含むワイヤハーネス45、46により制御される。
FIG. 5 shows a power system of the electric vehicle. The electric power of the
また、前記の各発電機25によって発電された回収電力を主蓄電池14に蓄電するために、発電機25と主蓄電池14の間に充電系統42が設けられる。
In addition, a charging
発電機25ごとに設けられた操作用蓄電池26には、発電機25によって得られた回収電力の一部を蓄電し、その蓄電された電力を駆動系統43によって各モータ12に供給するようにしている。この場合は、回収された電力を、主蓄電池14と操作用蓄電池26に振り分けて蓄電するようにしているが、操作用蓄電池26にのみ回収・蓄電するようにしてもよい。
The
前記操作用蓄電池26の電力は、操作系統44によって操作系ユニット30に供給される。操作系ユニット30の諸作用は、コントローラ20に搭載されたCPUを含むワイヤハーネス46により制御される。
The electric power of the
なお、図6は、前記インホイールモータ形式のモータ12の具体的形状を示している。このモータ12は、図示のように、モータ部48、減速部49及び車輪ハブ部50を備えたものである。
FIG. 6 shows a specific shape of the
実施形態1の電気自動車11は以上のようなものであり、通常の走行時は主蓄電池14からの電力が、主駆動系統40(図5参照)により各車輪13のモータ12へ、また主操作系統41により操作系ユニット30へそれぞれ供給される。
The
乗員が運動不足解消のために、運動補助具18a、18bを操作すると、発電機25おいて発電が行われる。その電力は充電系統42を経て主蓄電池14に蓄電され、同時に操作用蓄電池26に蓄電される。操作用蓄電池26に蓄電された電力は、駆動系統43を経てモータ12に供給されるか、又は操作系統44を経て操作系ユニット30に供給される。
When the occupant operates the
このようにして、運動補助具18a、18bによって発生された運動エネルギーは無駄に消費されることなく、車両側に電気エネルギーとして回収され、その運行に利用される。
[実施形態2]
In this way, the kinetic energy generated by the
[Embodiment 2]
前記の実施形態1の場合は、4輪自動車の全車輪13にインホイールモータ形式のモータ12を設けたものであったが、実施形態2の場合は、図7(a)(b)に示すように、車体設置型のモータ51を使用している。
In the case of the first embodiment, the in-wheel
図7(a)の場合は、車輪13ごとにモータ51を設け、モータ51が減速機52、ドライブシャフト53及びハブ54を介して車輪13に連結されている。図7(b)の場合は、一対の前車輪、一対の後車輪ごとに1台ずつモータ51を設け、それぞれのモータ51がデファレンシャルギヤ55、各車輪13に対応したドライブシャフト53及びハブ54を介して各車輪13に連結されている。
In the case of FIG. 7A, a
前記いずれの場合も、前記実施形態1に示した運動補助具18a又は18bを所要の座席に設けている。実施形態1の場合と同様に、主蓄電池14及び操作用蓄電池26を備え、これらの蓄電池14、26に回収・蓄電した電力を自動車の走行に利用するようにしている。
[実施形態3]
In either case, the
[Embodiment 3]
実施形態3は、図8(a)から(c)に示したように、左右一対の前車輪13にモータ12、51を設け、後車輪13は従動輪となっている。図8(a)はホイールインモータ形式のモータ12、同(b)は車輪13ごとの車体搭載形式のモータ51、同(c)は一対の前車輪13について1台のモータ51設け、デファレンシャルギヤ55によって左右に振り分けるようにしている。その詳細は、前記実施形態2の場合と同様である。
In the third embodiment, as shown in FIGS. 8A to 8C,
また、運動補助装置18a、18bを備え、主蓄電池14及び操作用蓄電池26に電力を回収・蓄電することは前記の場合と同様である。
The
11 電気自動車
12 モータ
13 車輪
14 主蓄電池
15 ボディ
16 前部座席
17 後部座席
18a、18b 運動補助装置
19 発電・蓄電ユニット
20 コントローラ
21 足こぎ式回転ペダル
22 回転軸
23 ケーシング
25 発電機
26 操作用蓄電池
27 足踏み式上下動ペダル
27a 支軸
28 ボール継手
29 連接ロッド
30 操作系ユニット
31 クランク
32 回転軸
33 ケーシング
34 手動輪
35 回転軸
36 操作紐
36a 取手
37 ケーシング
38 戻しばね
39 運動操作入力部
40 主駆動系統
41 主操作系統
42 充電系統
43 駆動系統
44 操作系統
45 ワイヤハーネス
46 ワイヤハーネス
48 モータ部
49 減速部
50 車輪ハブ部
51 モータ
52 減速機
53 ドライブシャフト
54 ハブ
55 デファレンシャルギヤ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
A motor driven by the driving storage battery is installed for each pair of wheels, and the motor is connected to each wheel via a reduction gear, a differential gear, a drive shaft corresponding to each wheel, and a hub for each wheel. The electric vehicle according to any one of claims 1 to 8, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010254994A JP2012110076A (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
ITLI20120013A1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-20 | D Ancona Pier Lorenzo Levi | EQUIPMENT TO INTEGRATE TRACTION OF VEHICLES TO PEDAL |
CN106515343A (en) * | 2016-12-30 | 2017-03-22 | 北京汽车研究总院有限公司 | Vehicle suspension system and vehicle |
JP2017188086A (en) * | 2016-02-16 | 2017-10-12 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド | Exercise system and vehicle control method |
ES2718847A1 (en) * | 2018-01-04 | 2019-07-04 | Monferve S L | Manual battery recharging system for vehicles (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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- 2010-11-15 JP JP2010254994A patent/JP2012110076A/en active Pending
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