JP3369546B2 - 電気自動車 - Google Patents
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車に係
り、特に、タンデムホイール式サスペンションで支持さ
れた車輪組を含む、６輪または８輪駆動、さらにはそれ
以上の数の車輪数を持つ車で車体客室内の床をフルフラ
ットフロアとした電気自動車に関するものである。 【０００２】図５に示すように、電気自動車とは、電動
機１０１の駆動力のみを用いて走行が可能な車であり、
その電動機１０１に供給する電力源として、二次電池
（バッテリー）を用いるものを狭義の電気自動車Ａ、エ
ンジン発電機を用いるものをシリーズハイブリッド車
Ｂ、燃料電池を用いるものを燃料電池車Ｃと呼ぶことに
する。なお、図５において、１０２は車輪、１０３はコ
ントローラ、１０４は二次電池、２０１はエンジン、２
０２は発電機、３０１は水素供給源、３０２は燃料電池
である。 【０００３】このように、電気自動車とは、回転式電気
電動機の駆動力のみを用いて走行が可能な車であり、そ
の電気電動機に供給する電力源として、二次電池、燃料
電池、内燃機関を用いた発電機、太陽電池等およびこれ
らを組み合わせたものを使用した車と定義する。ただ
し、以下の説明では、二次電池のみを用いた電気自動車
を念頭におくが、燃料電池、内燃機関発電機、太陽電池
を電力源とする車も当然に含まれる。 【０００４】 【従来の技術】モータリゼーションによる空気汚染を防
止する一つの決め手として電気自動車の開発が急務とな
ってきている。自然環境の保全は２１世紀の大きな目標
であることを認識して、本出願の発明者は１９８０年代
からその研究に着手し、その成果をあげつつある。 【０００５】電気自動車として、インホイールドライブ
で、バッテリーを床下に組み込んだバッテリービルトイ
ン式フレーム（ＢＢＦ）で、かつ各車輪を前後２個に分
離するタンデムホイール式サスペンションの電気自動車
は、理想的な構造の１つとして本出願の発明者が既に提
案済みである。例えば、電池に貯えられた電気エネルギ
ーが走行用の回転式電動機に供給され、該回転式電動機
によって車輪が駆動されるようになっている電気自動車
において、前記電気自動車の床構造体は、軸方向に中空
の複数のフレームから構成され、それによって前記床構
造体の剛性が高められていると共に、電池は前記床構造
体に収納され、前記回転式電動機の少なくとも一部は、
車輪のホイール部分に収納され、前記回転式電動機と床
構造体は懸架装置を介して接続されるようにしている
（特開平１０−２７８５９６号公報参照）。タンデムホ
イール式サスペンションを採用する理由は、６輪または
８輪駆動、あるいはそれ以上の車輪数の駆動となるの
で、路面への接地性が良好となり、大きな加速力を得る
ことができ、路面の凹凸が車体の上部に与える振動が時
間的に分散されて伝わるため乗り心地を向上させること
ができ、全ての車輪のうちいくつかの車輪が破損しても
走行を続けることができると共に、車輪のためのホイー
ルハウスが車室内部に突き出すことによる有効空間の減
少を抑えるために、車輪を小径化した際の耐荷重の低下
を車輪数を増やすことによりカバーすることにある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電気自
動車の構造の場合、運転席のドアと前輪とが構造上およ
び位置関係で干渉することになる。特に、後述するよう
な要人警護用の車では、運転席側の前ドアと前輪とが干
渉し合い、乗り降りに支障をきたす。しかし、車輪はタ
ンデムホイール式なので、少しぐらい取付位置を移動し
ても、全体の荷重のバランスは極端に悪くなることはな
い。また、車体がある程度の長さがあれば、ドアに対し
て車輪の位置を移動するように設計することもできる。
そこで、この点に着目した。 【０００７】本発明は、上記状況に鑑みて、車輪とドア
の位置をずらして乗り降りを容易にした車輪の配置を有
する電気自動車を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕インホイールドライブで、かつ、各車輪を前後２
個に分離するタンデムホイール式サスペンションの電気
自動車において、タンデム車輪組の前輪と後輪の間に前
ドアが配置されていることを特徴とする。 【０００９】本発明によれば、座席の位置の側部に設け
られるドア、特にフロントドアを２つの前輪の間に配置
する。 【００１０】また、ドアと車輪の構造上の干渉を抑制で
きるので、ドアの形状をフレーム近辺で大きくとれると
共に、乗り降り時の開口面積を大きくとることができる
ので、乗り降りが容易になる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。 【００１２】図１は本発明に係る電気自動車の外観を示
す図、図２は本発明に係る電気自動車の車台（シャー
シ）関連を示す図、図３は本発明に係る電気自動車のタ
ンデムホイール式サスペンションを示す図、図４は８輪
駆動の場合の車輪配置を示す図である。 【００１３】（１）車体（ドアと車輪の関係） ここで、図１〜図４により、ドアと車輪の関係を説明す
る。 【００１４】車輪は、タンデムホイール式サスペンショ
ンで支持される車輪組を含む、６輪または８輪とする。
ボデイ２０は、硬質軽量な材料、たとえばチタン合金製
とし、要人警護の用途等には特に合金の厚みが防弾特性
を満足する程度とする。また、車体前部に広い衝突緩衝
空間がとれるように運転席を配置する。窓ガラスは、補
強ガラスとし、例えばカーボンメッシュ入りガラスと
し、特に要人警護の用途等には防弾特性を備える。タイ
ヤも要人警護の用途等には防弾特性を備えるものとす
る。 【００１５】ボデイ２０は、フルフラットフロアで、自
由な座席配置がとれ、広い車室空間が確保でき、乗降が
容易なようにガルウイングドア２２を含む複数ドアを備
えている。 【００１６】車輪は前部前輪１６，１６′、前部後輪１
５，１５′、後部前輪１４，１４′、後部後輪１３，１
３′からなり、タンデムホイール式となっている。 【００１７】前部前輪１６，１６′は、ボデイ２０の衝
突時のクラッシャブルゾーンに一部含まれるように配置
してもよく、これにより、無駄な空間がなくなる。 【００１８】前部後輪１５，１５′は、運転席の後下部
に配置することが好ましく、これにより、乗り降りがこ
れまでの自動車同様に容易になる。 【００１９】前部前輪１６，１６′と前部後輪１５，１
５′との間は、運転者が容易に乗り降りできるように、
前ドア２１が配置できるように離されている。ここで言
う「間」とは、前部前輪１６，１６′と前部後輪１５，
１５′の中心を結ぶ線に対し、前部前輪１６，１６′と
前部後輪１５，１５′の各中心から垂線を立ち上げた際
の、両垂線の間に前ドア２１の外側表面の面積中心が来
るようにする間隔をいう。 【００２０】前ドア２１は、前ドアの前部側と後部側の
任意の側に、車輪のためのホイールハウスと対応する構
造を有していても良い。 【００２１】ガルウイングドア２２は、前部後輪１５，
１５′中心よりも後方に設けられて、主に運転席以外の
席の乗客の乗り降りに使用される。 【００２２】後ドア２３は、必要に応じて設けられ、乗
り降りが容易であれば、後部前輪１４，１４′のホイー
ルハウスと対応する構造を有していてもよい。 【００２３】特に、要人警護の用途で用いられるときに
は、前ドア２１、後ドア２３およびガルウイングドア２
２を開けると、これらのドアおよびボデイ２０によっ
て、図１に示すように、乗り降り時の要人を銃撃等から
守ることができる。 【００２４】（２）車台（シャーシ） 本発明の電気自動車は、インホイールドライブで、バッ
テリーを床下に組み込んだバッテリービルトイン式フレ
ーム（ＢＢＦ）で、かつ各車輪を前後２個に分離するタ
ンデムホイール式サスペンションを備え、室内空間を広
くとることができ、空気抵抗の比較的少ないボデイを備
えることにすると、本発明の効果が一層大きく発揮され
る。 【００２５】車台（シャーシ）１は断面が略長方形の複
数個の中空のフレーム２，２′、３，３′から構成し、
この中空のフレーム２，２′、３，３′内に電池を収納
するようにしたフレーム状のシャーシ１を構成する。 【００２６】ＢＢＦ構造においては、電池収納のために
新たな空間を設ける必要がなく、かつ、電池収納容器と
フレーム構造体が兼用できるために車体全体が軽量化で
きるという利点がある。また、重量物である電池が床下
に収納されているので、車体の重心が低く、自動車の安
定性や乗り心地が向上するという利点も生れる。 【００２７】このように、ＢＢＦ構造とインホイール方
式を採用することにより有効利用空間が広く、かつ車体
全体が軽量化でき、また車体の重心が低く、自動車の安
定性や乗り心地が良く、ロードホールディングも良い電
気自動車が得られる。 【００２８】以上のように、ＢＢＦ構造のフレーム内に
電池を収納することにより、有効利用空間は広くなる。
また、電気自動車には電池および駆動装置の他に回転式
電動機の速度とトルクを制御する制御装置、車載型の充
電器、冷暖房装置等も搭載されるが、これらのすべて、
あるいは一部も電池と同様にシャーシ１の内部空間に収
納して、ＢＢＦをコンポーネントビルトイン式フレーム
（ＣＢＦ）という概念に発展させることにより、車体内
部の有効容積を増やすことが可能となる。 【００２９】従来の電気自動車のようにホイールハウス
が車体内に大きく突き出ると、有効利用空間を広くする
ことはできない。この問題は、車輪の直径を従来のもの
に比較して小さく、例えば半分にして解決することがで
きる。このように車輪を小径化すると、車輪１輪当たり
の耐荷重が低下し、かつ路面から車体が受ける振動も増
加する。そこで本発明におけるタンデムホイール式サス
ペンションでは、自動車の車輪１輪を前後に配置した小
径の車輪２輪に置き替えることにより、路面から車体が
受ける振動を極力抑えるように構成される。 【００３０】回転式電動機によって車輪が駆動されるよ
うになっている電気自動車において、前記自動車のシャ
ーシ１は、軸方向に中空の複数個のフレームから構成さ
れ、それによって前記シャーシ１の剛性が高められてい
ると共に、電池は前記シャーシ１に収納され、前記回転
式電動機の少なくとも１部は、車輪のホイール部分に収
納され、前記回転式電動機とシャーシ１は懸架装置を介
して接続されるように構成される。 【００３１】シャーシ１内には、回転式電動機の速度お
よびトルクを制御する制御装置の少なくともその一部も
収納されるように構成し、また、充電器の少なくともそ
の一部も収納されるように構成される。車輪の前輪また
は後輪あるいは双方の車輪が、前後方向に２個連続して
取り付けられるように構成し、２個連続して取り付けら
れている車輪が、懸架装置を介して取り付けられるよう
に構成される。 【００３２】シャーシ１は、断面が略長方形の４個の中
空体から上面が略平面になるように構成されている。す
なわち、車両の両側に位置する軸方向に中空のサイドフ
レーム２，２′と、その内側に同様に位置する軸方向に
中空のセンターフレーム３，３′とから構成されてい
る。そして、これらのフレーム２，２′，３，３′は所
定幅になるように互いに平行に配置され、補強用のサブ
フレームが取り付けられた上でサイドフレーム２，２′
にはドアが、またセンターフレーム３，３′には従来周
知の座席、ステアリング、アクセルあるいはブレーキペ
ダル、カウル、進行方向を定めるためのレバー等が取り
付けられ、これにより電気自動車の基本部分が構成され
ている。しかしながら、これらは図には示されていな
い。 【００３３】また、シャーシ１は、上記したようにサイ
ドフレーム２，２′と、センターフレーム３，３′とか
ら所定幅になるように形成されているが、これらのフレ
ーム２，２′，３，３′の製作法、材質等は格別限定さ
れない。しかしながら、例えばアルミニウムの押し出し
成形技術により成形するのが望ましい。このようにして
形成されるセンターフレーム３，３′およびサイドフレ
ーム２，２′は、強度の強化や収納物の大きさの関係
で、前後方向あるいは左右方向に複数個に仕切ることも
できるが、図１には仕切る例は示されていない。 【００３４】センターフレーム３，３′は、自動車の全
長から車の前部および後部の衝突緩衝部分を差し引いた
長さに略等しく、高さおよび幅は収納する電池Ｂ，Ｂ′
…の形状あるいは大きさを考慮して、電池Ｂ，Ｂ′…の
高さよりやや高く、幅はやや広く作られている。また、
サイドフレーム２，２′はセンターフレーム３，３′よ
りもホイールハウスの部分だけ短く、高さはセンターフ
レーム３，３′と略同じ高さになっている。 【００３５】本実施の形態によると、シャーシ１は、上
記のように中空の断面が略長方形のセンターフレーム
３，３′とサイドフレーム２，２′から構成されている
ので、どのフレームにも電池を収納することができる
が、図１では中央部に位置するセンターフレーム３，
３′に収納する例を示した。この場合、電池Ｂ，Ｂ′，
…は前方からもあるいは後方からも収納できる。しかし
ながら、図２において右方の後方にホイール８，８′を
駆動する駆動用のモータ、減速機等からなる駆動装置が
配置されているので、前方から台に載せて出し入れする
ようになっている。また、サイドフレーム２，２′に
は、後述する回転式電動機の速度、トルク等を制御する
制御装置、電池Ｂ，Ｂ′，…を充電する充電器、車内用
の冷暖房装置等が収納されている。 【００３６】インホイール式駆動装置７，７′自体は、
回転式電動機の回転数を減らすための減速歯車機構、機
械式ブレーキ、回転を支えるためのベアリング等から一
体構造的に形成されている。そして駆動輪のホイール
８，８′の内部に取り付けられ、回転式電動機の電機子
が固定されている外枠は、サスペンションアームに取り
付けられている。ホイール８，８′にはタイヤが取り付
けられ、走行を可能としている。インホイール式駆動装
置７，７′には、サスペンションを形成するアーム類、
バネ、ダンパー等が取り付けられるが、図２では省略さ
れている。 【００３７】なお、図２においては、インホイール式駆
動装置７，７′は、後部後輪のホイール８，８′のみに
取り付けられているが、これらを前輪のホイールのみに
取り付けることも、また８輪のすべてのホイールに取り
付けることも可能である。 【００３８】また、図２に示すように、車輪の直径を従
来のものに比較して小さくして、有効利用空間をさらに
広く確保し、車輪の小径化により生じる車輪１輪当たり
の耐荷重の低下を２輪に置き替えることにより補ったも
のである。すなわち、シャーシ１は比較的小径の４個の
後部前後輪１３，１３′，１４，１４′と、同様に比較
的小径の４個の前部前後輪１５，１５′，１６，１６′
とで支えられている。本実施の形態によってもインホイ
ール式駆動装置７，７′が適用される。このインホイー
ル式駆動装置７，７′は、後部前後輪１３，１３′、１
４，１４′に対称的に２個あるいは４個または前部前後
輪１５，１５′、１６，１６′に同様に対称的に２個あ
るいは４個、さらには、これらの車輪１３〜１６′の８
個のすべてに取り付けることもできる。しかしながら、
図２には後部後輪１３，１３′のみにインホイール式駆
動装置７，７′が取り付けられた例が示されている。な
お、これらの車輪１３〜１６′は、サスペンション構造
を形成するアーム類、バネ、ダンパー等を介して同様に
センターフレーム３，３′に取り付けられる。 【００３９】本発明は上記の実施の形態に限定されるこ
となく、色々な形で実施できる。例えば、上記実施の形
態ではセンターフレーム３，３′は、２個になっている
が、フレームの数を増やして軽量化された小型の電池を
適用することもできる。また、サイドフレーム２，２′
には、制御装置、充電器、車内用の冷暖房装置等が収納
されているが、これらの機器の全部が収納できない時は
その一部が収納される。 【００４０】さらには、本実施の形態は乗用の電気自動
車に関するものであるが、本発明はトラック、バス等に
広く応用できることも明らかである。 【００４１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。 【００４２】 【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 【００４３】自動車のシャーシは、軸方向に中空の複数
個のフレームから構成され、それによって前記シャーシ
の剛性が高められていると共に、電池は前記シャーシに
収納され、前記回転式電動機の少なくとも一部は、車輪
のホイール部分に収納され、前記回転式電動機とシャー
シは懸架装置を介して接続されているので、車室内の広
い空間が有効に利用できる。しかも、電池はシャーシを
構成している中空体内に収納されているので、電気自動
車の重心の位置は低く、安定している。 【００４４】制御装置、充電器、冷暖房装置の少なくと
もその一部がシャーシ内に収納されているので、車室内
の有効に利用可能な空間はさらに拡大されている。車輪
が前後方向に２個連続して取り付けられているので、車
輪の径を小さく、かつ軽くすることができる。したがっ
て、インホイール式の駆動装置を採用しているにも拘ら
ず、バネ下重量の影響を最小限に押さえることができ、
車の乗り心地も向上している。 【００４５】また、車輪のためのホイールハウスが車室
内部に突き出すことによる有効空間の減少を最小限度に
抑えることができ、車室内の利用可能な空間をさらに拡
大できる。 【００４６】更に、車の側面に取り代られるドアとタイ
ヤハウスとの干渉を抑えることができるため、ドアを取
り付ける位置の自由度が増し、その結果として乗員の乗
り降りの容易性が増大し、ひいては車室内の空間をより
有効に利用することが可能になるという効果も期待でき
る。タンデムホイール式サスペンションを用いたので、
走行特性が良好になる。 【００４７】各ドアは、全て開くと、要人の乗り降り
時、要人を銃撃等から守る防弾壁の役目をする。
り、特に、タンデムホイール式サスペンションで支持さ
れた車輪組を含む、６輪または８輪駆動、さらにはそれ
以上の数の車輪数を持つ車で車体客室内の床をフルフラ
ットフロアとした電気自動車に関するものである。 【０００２】図５に示すように、電気自動車とは、電動
機１０１の駆動力のみを用いて走行が可能な車であり、
その電動機１０１に供給する電力源として、二次電池
（バッテリー）を用いるものを狭義の電気自動車Ａ、エ
ンジン発電機を用いるものをシリーズハイブリッド車
Ｂ、燃料電池を用いるものを燃料電池車Ｃと呼ぶことに
する。なお、図５において、１０２は車輪、１０３はコ
ントローラ、１０４は二次電池、２０１はエンジン、２
０２は発電機、３０１は水素供給源、３０２は燃料電池
である。 【０００３】このように、電気自動車とは、回転式電気
電動機の駆動力のみを用いて走行が可能な車であり、そ
の電気電動機に供給する電力源として、二次電池、燃料
電池、内燃機関を用いた発電機、太陽電池等およびこれ
らを組み合わせたものを使用した車と定義する。ただ
し、以下の説明では、二次電池のみを用いた電気自動車
を念頭におくが、燃料電池、内燃機関発電機、太陽電池
を電力源とする車も当然に含まれる。 【０００４】 【従来の技術】モータリゼーションによる空気汚染を防
止する一つの決め手として電気自動車の開発が急務とな
ってきている。自然環境の保全は２１世紀の大きな目標
であることを認識して、本出願の発明者は１９８０年代
からその研究に着手し、その成果をあげつつある。 【０００５】電気自動車として、インホイールドライブ
で、バッテリーを床下に組み込んだバッテリービルトイ
ン式フレーム（ＢＢＦ）で、かつ各車輪を前後２個に分
離するタンデムホイール式サスペンションの電気自動車
は、理想的な構造の１つとして本出願の発明者が既に提
案済みである。例えば、電池に貯えられた電気エネルギ
ーが走行用の回転式電動機に供給され、該回転式電動機
によって車輪が駆動されるようになっている電気自動車
において、前記電気自動車の床構造体は、軸方向に中空
の複数のフレームから構成され、それによって前記床構
造体の剛性が高められていると共に、電池は前記床構造
体に収納され、前記回転式電動機の少なくとも一部は、
車輪のホイール部分に収納され、前記回転式電動機と床
構造体は懸架装置を介して接続されるようにしている
（特開平１０−２７８５９６号公報参照）。タンデムホ
イール式サスペンションを採用する理由は、６輪または
８輪駆動、あるいはそれ以上の車輪数の駆動となるの
で、路面への接地性が良好となり、大きな加速力を得る
ことができ、路面の凹凸が車体の上部に与える振動が時
間的に分散されて伝わるため乗り心地を向上させること
ができ、全ての車輪のうちいくつかの車輪が破損しても
走行を続けることができると共に、車輪のためのホイー
ルハウスが車室内部に突き出すことによる有効空間の減
少を抑えるために、車輪を小径化した際の耐荷重の低下
を車輪数を増やすことによりカバーすることにある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電気自
動車の構造の場合、運転席のドアと前輪とが構造上およ
び位置関係で干渉することになる。特に、後述するよう
な要人警護用の車では、運転席側の前ドアと前輪とが干
渉し合い、乗り降りに支障をきたす。しかし、車輪はタ
ンデムホイール式なので、少しぐらい取付位置を移動し
ても、全体の荷重のバランスは極端に悪くなることはな
い。また、車体がある程度の長さがあれば、ドアに対し
て車輪の位置を移動するように設計することもできる。
そこで、この点に着目した。 【０００７】本発明は、上記状況に鑑みて、車輪とドア
の位置をずらして乗り降りを容易にした車輪の配置を有
する電気自動車を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕インホイールドライブで、かつ、各車輪を前後２
個に分離するタンデムホイール式サスペンションの電気
自動車において、タンデム車輪組の前輪と後輪の間に前
ドアが配置されていることを特徴とする。 【０００９】本発明によれば、座席の位置の側部に設け
られるドア、特にフロントドアを２つの前輪の間に配置
する。 【００１０】また、ドアと車輪の構造上の干渉を抑制で
きるので、ドアの形状をフレーム近辺で大きくとれると
共に、乗り降り時の開口面積を大きくとることができる
ので、乗り降りが容易になる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。 【００１２】図１は本発明に係る電気自動車の外観を示
す図、図２は本発明に係る電気自動車の車台（シャー
シ）関連を示す図、図３は本発明に係る電気自動車のタ
ンデムホイール式サスペンションを示す図、図４は８輪
駆動の場合の車輪配置を示す図である。 【００１３】（１）車体（ドアと車輪の関係） ここで、図１〜図４により、ドアと車輪の関係を説明す
る。 【００１４】車輪は、タンデムホイール式サスペンショ
ンで支持される車輪組を含む、６輪または８輪とする。
ボデイ２０は、硬質軽量な材料、たとえばチタン合金製
とし、要人警護の用途等には特に合金の厚みが防弾特性
を満足する程度とする。また、車体前部に広い衝突緩衝
空間がとれるように運転席を配置する。窓ガラスは、補
強ガラスとし、例えばカーボンメッシュ入りガラスと
し、特に要人警護の用途等には防弾特性を備える。タイ
ヤも要人警護の用途等には防弾特性を備えるものとす
る。 【００１５】ボデイ２０は、フルフラットフロアで、自
由な座席配置がとれ、広い車室空間が確保でき、乗降が
容易なようにガルウイングドア２２を含む複数ドアを備
えている。 【００１６】車輪は前部前輪１６，１６′、前部後輪１
５，１５′、後部前輪１４，１４′、後部後輪１３，１
３′からなり、タンデムホイール式となっている。 【００１７】前部前輪１６，１６′は、ボデイ２０の衝
突時のクラッシャブルゾーンに一部含まれるように配置
してもよく、これにより、無駄な空間がなくなる。 【００１８】前部後輪１５，１５′は、運転席の後下部
に配置することが好ましく、これにより、乗り降りがこ
れまでの自動車同様に容易になる。 【００１９】前部前輪１６，１６′と前部後輪１５，１
５′との間は、運転者が容易に乗り降りできるように、
前ドア２１が配置できるように離されている。ここで言
う「間」とは、前部前輪１６，１６′と前部後輪１５，
１５′の中心を結ぶ線に対し、前部前輪１６，１６′と
前部後輪１５，１５′の各中心から垂線を立ち上げた際
の、両垂線の間に前ドア２１の外側表面の面積中心が来
るようにする間隔をいう。 【００２０】前ドア２１は、前ドアの前部側と後部側の
任意の側に、車輪のためのホイールハウスと対応する構
造を有していても良い。 【００２１】ガルウイングドア２２は、前部後輪１５，
１５′中心よりも後方に設けられて、主に運転席以外の
席の乗客の乗り降りに使用される。 【００２２】後ドア２３は、必要に応じて設けられ、乗
り降りが容易であれば、後部前輪１４，１４′のホイー
ルハウスと対応する構造を有していてもよい。 【００２３】特に、要人警護の用途で用いられるときに
は、前ドア２１、後ドア２３およびガルウイングドア２
２を開けると、これらのドアおよびボデイ２０によっ
て、図１に示すように、乗り降り時の要人を銃撃等から
守ることができる。 【００２４】（２）車台（シャーシ） 本発明の電気自動車は、インホイールドライブで、バッ
テリーを床下に組み込んだバッテリービルトイン式フレ
ーム（ＢＢＦ）で、かつ各車輪を前後２個に分離するタ
ンデムホイール式サスペンションを備え、室内空間を広
くとることができ、空気抵抗の比較的少ないボデイを備
えることにすると、本発明の効果が一層大きく発揮され
る。 【００２５】車台（シャーシ）１は断面が略長方形の複
数個の中空のフレーム２，２′、３，３′から構成し、
この中空のフレーム２，２′、３，３′内に電池を収納
するようにしたフレーム状のシャーシ１を構成する。 【００２６】ＢＢＦ構造においては、電池収納のために
新たな空間を設ける必要がなく、かつ、電池収納容器と
フレーム構造体が兼用できるために車体全体が軽量化で
きるという利点がある。また、重量物である電池が床下
に収納されているので、車体の重心が低く、自動車の安
定性や乗り心地が向上するという利点も生れる。 【００２７】このように、ＢＢＦ構造とインホイール方
式を採用することにより有効利用空間が広く、かつ車体
全体が軽量化でき、また車体の重心が低く、自動車の安
定性や乗り心地が良く、ロードホールディングも良い電
気自動車が得られる。 【００２８】以上のように、ＢＢＦ構造のフレーム内に
電池を収納することにより、有効利用空間は広くなる。
また、電気自動車には電池および駆動装置の他に回転式
電動機の速度とトルクを制御する制御装置、車載型の充
電器、冷暖房装置等も搭載されるが、これらのすべて、
あるいは一部も電池と同様にシャーシ１の内部空間に収
納して、ＢＢＦをコンポーネントビルトイン式フレーム
（ＣＢＦ）という概念に発展させることにより、車体内
部の有効容積を増やすことが可能となる。 【００２９】従来の電気自動車のようにホイールハウス
が車体内に大きく突き出ると、有効利用空間を広くする
ことはできない。この問題は、車輪の直径を従来のもの
に比較して小さく、例えば半分にして解決することがで
きる。このように車輪を小径化すると、車輪１輪当たり
の耐荷重が低下し、かつ路面から車体が受ける振動も増
加する。そこで本発明におけるタンデムホイール式サス
ペンションでは、自動車の車輪１輪を前後に配置した小
径の車輪２輪に置き替えることにより、路面から車体が
受ける振動を極力抑えるように構成される。 【００３０】回転式電動機によって車輪が駆動されるよ
うになっている電気自動車において、前記自動車のシャ
ーシ１は、軸方向に中空の複数個のフレームから構成さ
れ、それによって前記シャーシ１の剛性が高められてい
ると共に、電池は前記シャーシ１に収納され、前記回転
式電動機の少なくとも１部は、車輪のホイール部分に収
納され、前記回転式電動機とシャーシ１は懸架装置を介
して接続されるように構成される。 【００３１】シャーシ１内には、回転式電動機の速度お
よびトルクを制御する制御装置の少なくともその一部も
収納されるように構成し、また、充電器の少なくともそ
の一部も収納されるように構成される。車輪の前輪また
は後輪あるいは双方の車輪が、前後方向に２個連続して
取り付けられるように構成し、２個連続して取り付けら
れている車輪が、懸架装置を介して取り付けられるよう
に構成される。 【００３２】シャーシ１は、断面が略長方形の４個の中
空体から上面が略平面になるように構成されている。す
なわち、車両の両側に位置する軸方向に中空のサイドフ
レーム２，２′と、その内側に同様に位置する軸方向に
中空のセンターフレーム３，３′とから構成されてい
る。そして、これらのフレーム２，２′，３，３′は所
定幅になるように互いに平行に配置され、補強用のサブ
フレームが取り付けられた上でサイドフレーム２，２′
にはドアが、またセンターフレーム３，３′には従来周
知の座席、ステアリング、アクセルあるいはブレーキペ
ダル、カウル、進行方向を定めるためのレバー等が取り
付けられ、これにより電気自動車の基本部分が構成され
ている。しかしながら、これらは図には示されていな
い。 【００３３】また、シャーシ１は、上記したようにサイ
ドフレーム２，２′と、センターフレーム３，３′とか
ら所定幅になるように形成されているが、これらのフレ
ーム２，２′，３，３′の製作法、材質等は格別限定さ
れない。しかしながら、例えばアルミニウムの押し出し
成形技術により成形するのが望ましい。このようにして
形成されるセンターフレーム３，３′およびサイドフレ
ーム２，２′は、強度の強化や収納物の大きさの関係
で、前後方向あるいは左右方向に複数個に仕切ることも
できるが、図１には仕切る例は示されていない。 【００３４】センターフレーム３，３′は、自動車の全
長から車の前部および後部の衝突緩衝部分を差し引いた
長さに略等しく、高さおよび幅は収納する電池Ｂ，Ｂ′
…の形状あるいは大きさを考慮して、電池Ｂ，Ｂ′…の
高さよりやや高く、幅はやや広く作られている。また、
サイドフレーム２，２′はセンターフレーム３，３′よ
りもホイールハウスの部分だけ短く、高さはセンターフ
レーム３，３′と略同じ高さになっている。 【００３５】本実施の形態によると、シャーシ１は、上
記のように中空の断面が略長方形のセンターフレーム
３，３′とサイドフレーム２，２′から構成されている
ので、どのフレームにも電池を収納することができる
が、図１では中央部に位置するセンターフレーム３，
３′に収納する例を示した。この場合、電池Ｂ，Ｂ′，
…は前方からもあるいは後方からも収納できる。しかし
ながら、図２において右方の後方にホイール８，８′を
駆動する駆動用のモータ、減速機等からなる駆動装置が
配置されているので、前方から台に載せて出し入れする
ようになっている。また、サイドフレーム２，２′に
は、後述する回転式電動機の速度、トルク等を制御する
制御装置、電池Ｂ，Ｂ′，…を充電する充電器、車内用
の冷暖房装置等が収納されている。 【００３６】インホイール式駆動装置７，７′自体は、
回転式電動機の回転数を減らすための減速歯車機構、機
械式ブレーキ、回転を支えるためのベアリング等から一
体構造的に形成されている。そして駆動輪のホイール
８，８′の内部に取り付けられ、回転式電動機の電機子
が固定されている外枠は、サスペンションアームに取り
付けられている。ホイール８，８′にはタイヤが取り付
けられ、走行を可能としている。インホイール式駆動装
置７，７′には、サスペンションを形成するアーム類、
バネ、ダンパー等が取り付けられるが、図２では省略さ
れている。 【００３７】なお、図２においては、インホイール式駆
動装置７，７′は、後部後輪のホイール８，８′のみに
取り付けられているが、これらを前輪のホイールのみに
取り付けることも、また８輪のすべてのホイールに取り
付けることも可能である。 【００３８】また、図２に示すように、車輪の直径を従
来のものに比較して小さくして、有効利用空間をさらに
広く確保し、車輪の小径化により生じる車輪１輪当たり
の耐荷重の低下を２輪に置き替えることにより補ったも
のである。すなわち、シャーシ１は比較的小径の４個の
後部前後輪１３，１３′，１４，１４′と、同様に比較
的小径の４個の前部前後輪１５，１５′，１６，１６′
とで支えられている。本実施の形態によってもインホイ
ール式駆動装置７，７′が適用される。このインホイー
ル式駆動装置７，７′は、後部前後輪１３，１３′、１
４，１４′に対称的に２個あるいは４個または前部前後
輪１５，１５′、１６，１６′に同様に対称的に２個あ
るいは４個、さらには、これらの車輪１３〜１６′の８
個のすべてに取り付けることもできる。しかしながら、
図２には後部後輪１３，１３′のみにインホイール式駆
動装置７，７′が取り付けられた例が示されている。な
お、これらの車輪１３〜１６′は、サスペンション構造
を形成するアーム類、バネ、ダンパー等を介して同様に
センターフレーム３，３′に取り付けられる。 【００３９】本発明は上記の実施の形態に限定されるこ
となく、色々な形で実施できる。例えば、上記実施の形
態ではセンターフレーム３，３′は、２個になっている
が、フレームの数を増やして軽量化された小型の電池を
適用することもできる。また、サイドフレーム２，２′
には、制御装置、充電器、車内用の冷暖房装置等が収納
されているが、これらの機器の全部が収納できない時は
その一部が収納される。 【００４０】さらには、本実施の形態は乗用の電気自動
車に関するものであるが、本発明はトラック、バス等に
広く応用できることも明らかである。 【００４１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。 【００４２】 【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 【００４３】自動車のシャーシは、軸方向に中空の複数
個のフレームから構成され、それによって前記シャーシ
の剛性が高められていると共に、電池は前記シャーシに
収納され、前記回転式電動機の少なくとも一部は、車輪
のホイール部分に収納され、前記回転式電動機とシャー
シは懸架装置を介して接続されているので、車室内の広
い空間が有効に利用できる。しかも、電池はシャーシを
構成している中空体内に収納されているので、電気自動
車の重心の位置は低く、安定している。 【００４４】制御装置、充電器、冷暖房装置の少なくと
もその一部がシャーシ内に収納されているので、車室内
の有効に利用可能な空間はさらに拡大されている。車輪
が前後方向に２個連続して取り付けられているので、車
輪の径を小さく、かつ軽くすることができる。したがっ
て、インホイール式の駆動装置を採用しているにも拘ら
ず、バネ下重量の影響を最小限に押さえることができ、
車の乗り心地も向上している。 【００４５】また、車輪のためのホイールハウスが車室
内部に突き出すことによる有効空間の減少を最小限度に
抑えることができ、車室内の利用可能な空間をさらに拡
大できる。 【００４６】更に、車の側面に取り代られるドアとタイ
ヤハウスとの干渉を抑えることができるため、ドアを取
り付ける位置の自由度が増し、その結果として乗員の乗
り降りの容易性が増大し、ひいては車室内の空間をより
有効に利用することが可能になるという効果も期待でき
る。タンデムホイール式サスペンションを用いたので、
走行特性が良好になる。 【００４７】各ドアは、全て開くと、要人の乗り降り
時、要人を銃撃等から守る防弾壁の役目をする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気自動車の外観を示す図であ
る。 【図２】本発明に係る電気自動車の車台（シャーシ）関
連を示す図である。 【図３】本発明に係る電気自動車のタンデムホイール式
サスペンションを示す図である。 【図４】８輪駆動の場合の車輪配置を示す図である。 【図５】電気動力自動車の基本構成を示す図である。 【符号の説明】 １ 車台（シャーシ） ２，２′ サイドフレーム ３，３′ センターフレーム ７，７′ インホイール式駆動装置 ８，８′ ホイール １３，１３′ 後部後輪 １４，１４′ 後部前輪 １５，１５′ 前部後輪 １６，１６′ 前部前輪 ２０ ボデイ ２１ 前ドア ２２ ガルウイングドア ２３ 後ドア
る。 【図２】本発明に係る電気自動車の車台（シャーシ）関
連を示す図である。 【図３】本発明に係る電気自動車のタンデムホイール式
サスペンションを示す図である。 【図４】８輪駆動の場合の車輪配置を示す図である。 【図５】電気動力自動車の基本構成を示す図である。 【符号の説明】 １ 車台（シャーシ） ２，２′ サイドフレーム ３，３′ センターフレーム ７，７′ インホイール式駆動装置 ８，８′ ホイール １３，１３′ 後部後輪 １４，１４′ 後部前輪 １５，１５′ 前部後輪 １６，１６′ 前部前輪 ２０ ボデイ ２１ 前ドア ２２ ガルウイングドア ２３ 後ドア
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ６２Ｄ 21/02 Ｂ６２Ｄ 21/02 Ｚ
// Ｂ６０Ｋ 6/02 ＺＨＶ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｂ
16/00 ＺＨＶＣ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60J 7/08
B60K 1/04
B60K 7/00
B62D 21/02
B60K 6/02 ZHV
B60K 16/00
B60J 5/04
B60L 11/18
B60L 15/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 インホイールドライブで、かつ、各車輪
を前後２個に分離するタンデムホイール式サスペンショ
ンの電気自動車において、タンデム車輪組の前輪と後輪
の間に前ドアが配置されていることを特徴とする電気自
動車。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000384088A JP3369546B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 電気自動車 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2002186119A JP2002186119A (ja) | 2002-06-28 |
| JP3369546B2 true JP3369546B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000384088A Expired - Fee Related JP3369546B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 電気自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP2002186119A (ja) | 2002-06-28 |
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