JP4639572B2 - 電気自動車 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動モータにより車輪を駆動する電気自動車に関し、詳しくは、各駆動車輪にそれぞれ駆動モータが直結して設けられるタイプの電気自動車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
駆動モータにより車輪を駆動する電気自動車として、各駆動車輪にそれぞれ駆動モータが直結して設けられるタイプの電気自動車が従来知られている。この種の電気自動車において、各駆動モータは、各駆動車輪のホイールに回転軸を直結した状態でホイール内に配置されているのが一般的である(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
【0003】
このように駆動車輪のホイール内に配置された所謂ホイールインモータは、コイルスプリング、ショックアブソーバ、リンクなどで構成される懸架装置により車体に対して上下揺動自在に懸架されている(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−170831号公報(図1)
【特許文献2】
特開2000−52788号公報(図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1または特許文献2に記載されたようなホイールインモータを備える電気自動車では、懸架装置により駆動車輪と共にホイールインモータが車体に対して上下揺動するため、その慣性モーメントが大きくなって駆動車輪側のバネ下荷重が増大する。その結果、バネ下共振周波数が低下して駆動車輪の接地性が悪化し、車両操縦安定性が低下するという懸念がある。
【0006】
そこで、本発明は、駆動モータに直結した駆動車輪側のバネ下荷重を低減できる電気自動車を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気自動車は、駆動車輪に直結された駆動モータが駆動車輪より車幅方向内側に配置される電気自動車であって、駆動モータは、その配置領域を車体の前後方向に横切る軸線を中心として回動自在に車体に支持されており、駆動車輪が軸線を揺動中心として上下揺動自在に車体に懸架され、駆動モータにおいて駆動車輪に対し軸線を挟んで反対側の端部には、駆動モータの回転軸に制動力を付与するブレーキ装置が付設され、ブレーキ装置は、駆動モータの回転軸における端部に固定されたディスクと、駆動モータのケーシングにおける端部に固定されたブレーキパッドと、を備えて構成されていることを特徴とする。
【0008】
本発明に係る電気自動車では、車体に懸架された駆動車輪が上下揺動する際、駆動車輪に直結された駆動モータは駆動車輪の揺動中心である軸線を中心として回動する。このため、駆動モータの慣性モーメントは従来のホイルインモータの慣性モーメントに較べて大幅に低減され、駆動車輪側の慣性モーメントが低減される。その結果、駆動車輪側のバネ下荷重が低減される。
【0009】
本発明の電気自動車において、駆動車輪を懸架する懸架装置は、駆動モータと車体との間に構成することができる。
【0010】
また、本発明の電気自動車において、駆動モータの駆動車輪側と反対側の端部には、駆動モータの回転軸に制動力を付与するブレーキ装置を付設することができる。この場合、駆動車輪に対し軸線を挟んで反対側に配置されたブレーキ装置の重量が駆動車輪の慣性モーメントを低減するように作用するため、駆動車輪側のバネ下荷重が一層低減される。
【0011】
さらに、本発明の電気自動車において、駆動モータと車体との間には、アクチュエータの作動により駆動車輪を転舵操作するリンク機構を構成することができる。この場合、駆動車輪はアクチュエータの作動に応じて転舵操作される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る電気自動車の実施の形態を説明する。参照する図面において、図1は一実施形態に係る電気自動車の要部構造を示す平面図、図2は図1のII矢視図である。
【0013】
一実施形態に係る電気自動車は、図1および図2に示すように、駆動車輪1のホイール1Aが装着されるハブ2に対して回転軸3Aの一端部が直結された駆動モータ3を備えている。この駆動モータ3は、例えば操向輪である左右の前輪をそれぞれ独立して駆動するように、車体4に対して左右対称に配設されている。なお、図示された駆動車輪1は車体4の左側に配設された左前輪であり、以下の説明において、前後、左右、上下の用語は車体4を基準としていうものとする。
【0014】
図1に示すように、駆動モータ3の駆動車輪1側と反対側の端部には、駆動モータ3の回転軸3Aに制動力を付与するディスクブレーキ装置5が付設されている。このディスクブレーキ装置5は、駆動モータ3の回転軸3Aの他端部に固定されたディスク5Aと、駆動モータ3のケーシング3Bの他端部に固定されたキャリパ5B側のブレーキパッド5Cなどを備えて構成されている。
【0015】
ここで、駆動モータ3は、その配置領域を車体4の前後方向に横切る軸線Cを中心として回動自在に車体4に支持されており、駆動車輪1は軸線Cを中心として上下揺動自在に車体4に懸架されている。そのための構造として、駆動モータ3のケーシング3Bには、軸線Cに沿って略水平に突出する前後一対のピボット軸3C,3Dが突設されており、この駆動モータ3と車体4との間に駆動車輪1の懸架装置が構成されている。
【0016】
駆動車輪1の懸架装置は、駆動モータ3のケーシング3Bから後方に突出するピボット軸3Dをジョイント6を介して相対回動自在に支持するように駆動モータ3の後方に配設される支持アーム7と、ケーシング3Bから前方に突出するピボット軸3Cをジョイント8を介して相対回動自在に支持するように駆動モータ3の前方に配設される支持ブロック9などを備えて構成されている。
【0017】
図2に示すように、支持アーム7の基端部は、車体4に固定された支持ベース10に対し、上下方向に沿って設置されたピボット軸11を介して連結されており、この支持アーム7は、車体4に対して前後方向に揺動自在に支持されている(図1参照)。
【0018】
支持アーム7の先端部には、ジョイント6を支持する支持部7Aがジョイント6を囲むコ字状に屈曲して形成されている(図2参照)。この支持部7Aには、ジョイント6からピボット軸11と平行に突設された上下一対のピボット軸6A,6Aが相対回動自在に嵌合されて連結されている。そして、ジョイント6には、駆動モータ3のケーシング3Bから後方に突出するピボット軸3Dが相対回動自在に嵌合されて連結されている(図1参照)。
【0019】
一方、支持ブロック9は、ジョイント8を囲む枠状に形成されており、この支持ブロック9には、ジョイント8からピボット軸11と平行に突設された上下一対のピボット軸8A,8A(図1参照)が相対回動自在に嵌合されて連結されている。そして、このジョイント8には、図1に示すように、駆動モータ3のケーシング3Bから前方に突出するピボット軸3Cが相対回動自在に嵌合されて連結されている。
【0020】
このような支持ブロック9は、転舵操作用のアクチュエータ12のプランジャ12Aの先端部に固定されている。そして、このアクチュエータ12は、車体4に固定された支持ベース13に支持ロッド14を介して支持されている。
【0021】
すなわち、図1に示すように、駆動モータ3は、支持ブロック9に対してはピボット軸8A,8Aを中心に回動自在に支持され、支持アーム7に対してはピボット軸6A,6Aを中心に回動自在に支持されている。
【0022】
このため、駆動モータ3は、アクチュエータ12のプランジャ12Aの伸縮動作に伴ない支持ブロック9が左右方向に移動すると、支持アーム7側のピボット軸6A,6Aを中心として左右に揺動するのであり、駆動モータ3の回転軸3Aに直結された駆動車輪1が左右方向に転舵される。例えば、アクチュエータ12のプランジャ12Aが伸張動作すると、駆動車輪1は左方向に転舵され、反対にプランジャ12Aが収縮動作すると、駆動車輪1は右方向に転舵される。
【0023】
このように、一実施形態においては、アクチュエータ12のプランジャ12Aの伸縮動作に応じて一対のピボット軸3C,3Dを左右に揺動させることにより駆動車輪1を転舵操作するリンク機構が車体4と駆動モータ3との間に構成されている。
【0024】
なお、図示しない右側の前輪の懸架装置は、図1と左右対称に構成されているため、アクチュエータのプランジャが伸張動作すると、駆動車輪が右方向に転舵され、反対にプランジャが収縮動作すると、駆動車輪が左方向に転舵される。
【0025】
従って、一実施形態の電気自動車においては、左転舵の際には、図1に示すアクチュエータ12のプランジャ12Aが伸張動作すると同時に図示しない右側のアクチュエータのプランジャが収縮動作し、右転舵の際には、図1に示すアクチュエータ12のプランジャ12Aが収縮動作すると同時に図示しない右側のアクチュエータのプランジャが伸張動作するように、左右のアクチュエータの動作が図示しないステアリングホイールの操作に連動して制御される。
【0026】
ここで、図2に示すように、駆動モータ3のケーシング3Bの上面には、軸線Cに対して車輪1とは反対側(車体4側)の位置から支持アーム7の上方に向かって突出する受板15が固定されており、この受板15と支持アーム7との間には、コイルスプリング16を巻装したショックアブソーバ17が架設されている。すなわち、駆動モータ3の回転軸3Aに直結された駆動車輪1が軸線Cを中心として上下揺動自在に車体4に懸架されている。なお、図示しない右側の前輪の懸架装置においても、同様のショックアブソーバが左右対称に架設されている。
【0027】
以上のように構成された駆動車輪1の懸架装置を有する一実施形態の電気自動車においては、図示しないステアリングホイールが転舵操作されると、左右のアクチュエータのプランジャの伸縮動作が相互に反対に同期して制御されることにより、左右の前輪がステアリングホイールの転舵方向と同方向に転舵される。
【0028】
ここで、一実施形態の電気自動車の走行中、駆動車輪1は、車体4に対し軸線Cを中心として上下に揺動し、そのショックをコイルスプリング16およびショックアブソーバ17が吸収する。その際、駆動車輪1に直結された駆動モータ3は、軸線Cを中心として回動するため、駆動モータ3の慣性モーメントは従来のホイールインモータの慣性モーメントに較べて大幅に低減される。また、駆動車輪1に対し軸線Cを挟んで反対側に配置されたディスクブレーキ装置5の重量が駆動車輪1の慣性モーメントを低減するように作用する。
【0029】
このため、一実施形態の電気自動車においては、駆動モータ3を含めた駆動車輪1側のバネ下荷重が大幅に低減されるのであり、駆動車輪1の接地性が向上し、操縦安定性が向上する。
【0030】
本発明に係る電気自動車は、一実施形態に限定されるものではない。例えば、一実施形態においては、操向車輪である左右一対の前輪を駆動モータ3に直結した駆動車輪1としているが、左右一対の後輪を駆動モータに直結した駆動車輪として構成してもよいし、前後左右の4輪を駆動モータに直結した駆動車輪として構成してもよい。これらの場合、転舵操作の必要のない駆動車輪については、アクチュエータおよびリンク機構を省略することができる。
【0031】
また、駆動モータ3に付設されるディスクブレーキ装置5は、ドラムブレーキ装置に変更してもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電気自動車では、車体に懸架された駆動車輪が上下揺動する際、駆動車輪に直結された駆動モータが駆動車輪の揺動中心である軸線を中心として回動する。このため、駆動モータの慣性モーメントが従来のホイルインモータの慣性モーメントに較べて大幅に低減され、駆動車輪側の慣性モーメントが低減される。従って、本発明の電気自動車によれば、駆動車輪側のバネ下荷重を低減することができ、その結果、駆動車輪の接地性を向上して操縦安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る電気自動車の要部構造を示す平面図である。
【図2】図1のII矢視図である。
【符号の説明】
1…駆動車輪、1A…ホイール、2…ハブ、3…駆動モータ、3A…回転軸、3B…ケーシング、3C,3D…ピボット軸、4…車体、5…ディスクブレーキ装置、5A…ディスク、5B…キャリパ、5C…ブレーキパッド、6…ジョイント、6A…ピボット軸、7…支持アーム、7A…支持部、8…ジョイント、8A…ピボット軸、9…支持ブロック、10…支持ベース、11…ピボット軸、12…アクチュエータ、12A…プランジャ、13…支持ベース、14…支持ロッド、15…受板、16…コイルスプリング16、17…ショックアブソーバ。
Claims (4)
- 駆動車輪に直結された駆動モータが前記駆動車輪より車幅方向内側に配置される電気自動車であって、
前記駆動モータは、その配置領域を車体の前後方向に横切る軸線を中心として回動自在に車体に支持されており、
前記駆動車輪が前記軸線を揺動中心として上下揺動自在に車体に懸架され、
前記駆動モータにおいて前記駆動車輪に対し前記軸線を挟んで反対側の端部には、前記駆動モータの回転軸に制動力を付与するブレーキ装置が付設され、
前記ブレーキ装置は、前記駆動モータの回転軸における前記端部に固定されたディスクと、前記駆動モータのケーシングにおける前記端部に固定されたブレーキパッドと、を備えて構成されていることを特徴とする電気自動車。 - 前記駆動車輪の前記軸線を揺動中心とした上下揺動により、前記駆動モータが前記軸線周りに回動することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車。
- 前記駆動車輪を懸架する懸架装置が前記駆動モータと車体との間に構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気自動車。
- 前記駆動モータと車体との間には、アクチュエータの作動により前記駆動車輪を転舵操作するリンク機構が構成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1つの請求項に記載の電気自動車。
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