JPH0664452A - 個別駆動電気自動車および個別駆動電気自動車用タンデムモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サスペンション類と干渉することなく限られ
た範囲内で２個の大容量のモータが設置できるようにす
る。 【構成】 シャシフレーム１の縦フレーム材５L 、５R
に挟まれてタンデムモータ２０が設置される。タンデム
モータは同一構成の２個のモータ２１、２１がそのモー
タ本体２２の主軸線Ｆをオフセットさせて互い違いに平
行に配置され、それぞれミッション２４を介して主軸線
Ｆからオフセットされた２個の出力軸２６、２６が一直
線に並び、この出力軸２６、２６が前輪の車軸線Ｃ上に
略一致させてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は左右の車輪をそれぞれ個
別のモータで駆動する個別駆動電気自動車およびこれに
用いられるタンデムモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】左右の車輪を個別のモータで駆動するよ
うにした個別駆動電気自動車として、モータを車両軸線
と直角に、一直線に並べて配置したものがある。例え
ば、「ＱＵＡＴＴＲＯＲＵＯＴＥ」（１９９０年２月号
ｐ．１９６〜１９７、 ＥＤＩＴＯＲＩＡＬＥ ＤＯ
ＭＵＳ発行）には、前輪車軸線上に略一致させて２個の
モータが背中あわせに一直線に結合され、各出力軸が左
右に出て、それぞれドライブシャフトを介して車輪に連
結されたものが開示されている。これにより、差動機構
を不要とする一方、個別独立の制御を可能にして、操舵
車輪の駆動などにおいても円滑な作動を得ることを狙っ
たものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなモータの配置では、十分な容量の大型モータを搭
載することができない。すなわち、モータの両側に車輪
のサスペンション類があるのでその全体の長さに制限が
ある。この制限のなかでは、モータの径を大きくするこ
とによってある程度はモータ出力を増大し得るけれど
も、最低地上高を少なくしてしまったり、このようなモ
ータを部品共用化で例えば後輪駆動車両に用いると、モ
ータの出っ張りのため貨物室を狭めてしまうなどの問題
が生じる。そしてなお、その出力は車両特性に見合った
十分な容量にまでは達せられない状況にある。

【０００４】このため、どうしても大容量の大型モータ
を搭載するには、上記の配置ではサスペンション類と干
渉するため、これを避けて、一直線に並べたモータを車
軸線上からオフセットさせて設置することが考えられ
る。しかしこれでも、操舵車輪を駆動するような場合に
は、回動する車輪との干渉まで考慮すると車両の側面図
上車輪をも避けた位置までモータを車軸線から遠く離さ
なくてはならない。この場合、余分のスペースを犠牲に
してしまうとともに、モータの出力軸と車輪アクスルユ
ニット間を斜めのドライブシャフトで連結することはサ
スペンションリンケージやステアリングリンケージとの
干渉から困難であるから、ドライブシャフトは車軸線上
に位置させ、これとモータ出力軸との間をベルトやチエ
ーンで伝達する大掛かりな構造となってしまうという問
題がある。したがって本発明は、上記の問題点に鑑み、
制限された範囲内で２個の大容量のモータが設置でき、
車両内のスペースが有効活用されるようにした個別駆動
電気自動車と、これに用いられるタンデムモータを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため請求項１に記載
の発明は、左右の車輪毎に個別に設けられたモータが搭
載され、この２個のモータはそれぞれそのモータ本体の
主軸からクランク状にオフセットした出力軸を有し、前
記の主軸が互いに平行で車両の前後軸に対して直角方向
に配置されるとともに、前記の出力軸が左右の車輪を結
ぶ車軸線上に略一致させて設置され、左右の車輪と出力
軸とがそれぞれドライブシャフトで連結されている個別
駆動電気自動車とした。また請求項４に記載の発明は、
上記の個別駆動電気自動車に用いられるモータとして、
それぞれそのモータ本体の一端に設けられたミッション
を介してモータ本体の主軸からクランク状にオフセット
した位置に出力軸を有する２個のモータからなり、その
２個のモータが主軸を互いに平行にして互い違いに結合
され、前記の出力軸が各主軸と平行の一直線上に位置す
るよう構成されたタンデムモータとした。

【０００６】

【作用】２個のモータをそれぞれモータ本体の主軸の回
転がその主軸からオフセットした出力軸に伝達されるよ
うにし、モータ本体の主軸を平行にしてこれら２個のモ
ータを互い違いに配置するとともに、２個の出力軸が一
直線に並ぶようにして、これを車軸線上に略一致させて
あるから、大型のモータでも狭いスペース内に納まり、
サスペンションやタイアに干渉することがない。

【０００７】

【実施例】図１および図２は本発明の実施例を示す側面
図および平面図である。車両はシャシフレーム１上に車
体２が架装されて構成されている。シャシフレーム１
は、その前後方向に延びる２本の縦フレーム材５L 、５
R が前部および後部においてそれぞれ左右方向の車軸線
Ｃ、Ｄが横切る部分が幅狭で、中間部分が幅広とされ、
適宜間隔で設けられたクロスメンバ６で結合された梯子
型に形成されており、さらに平面図上および側面図上で
前後に対称の形状となっている。そしてシャシフレーム
１には前後同一のサスペンションアッパアーム１１L 、
１１R 、サスペンションロアアーム１２L 、１２R とア
クスルユニット１３L 、１３R を有するサスペンション
が組み付けられ、前輪および後輪に対してシャシフレー
ム１を介し車体２を懸架している。このために縦フレー
ム材５L 、５R の前輪部には図３に示されるようにサス
ペンションアッパアーム用の支持ブラケット７L 、７R
、サスペンションロアアーム用の支持ブラケット８L
、８R 、９L、９R が設けられている。これらが平面図
上シャシフレーム１の中心に関して前後左右点対称の位
置にそれぞれ設けられている。 前輪１５L 、１５R の
アクスルユニットには、操舵のためのステアリングリン
ケージ１８L 、１８R が連結され、後輪１６L 、１６R
のアクスルユニットは、シャシフレーム１に別途付加さ
れたブラケット１０L 、１０R に連結された固定用メン
バ１９L 、１９R により左右回動が阻止されている。

【０００８】シャシフレーム１の前部の幅狭部には、２
本の縦フレーム材５L 、５R に挟まれてタンデムモータ
２０が設置されている。タンデムモータ２０は同一構成
の２個のモータ２１、２１がそのモータ本体の主軸線Ｆ
をオフセットさせて互い違いに平行に配置され、それぞ
れミッション２４を介して主軸線Ｆからオフセットされ
た２個の出力軸２６、２６が一直線に並び、この出力軸
２６、２６が前輪の車軸線Ｃ上に略一致させてある。出
力軸２６、２６とアクスルユニット１３L 、１３R がそ
れぞれドライブシャフト１７、１７により連結されてい
る。

【０００９】図４および図５は、このタンデムモータ２
０を拡大して示すものである。２個のモータは同一に構
成されているから、右車輪駆動用について説明し、その
他は必要に応じて右車輪駆動用と左車輪駆動用を
（Ｒ）、（Ｌ）の添え字で区別する。右車輪駆動用のモ
ータ２１はそのモータ本体２２の右端にミッション２４
が結合されており、該ミッションはモータ本体の主軸線
Ｆ（Ｒ）に対して横方向に延び、その内部にギア伝達機
構２５を有して、モータ本体２２の主軸２３の回転をそ
の主軸からオフセットした出力軸線Ｖ上で右方に向いた
出力軸２６（Ｒ）へクランク状に伝達する。左車輪駆動
用のモータ２１はそのモータ本体２２がその主軸線Ｆ
（Ｌ）を主軸線Ｆ（Ｒ）と平行にして逆向きに配置さ
れ、ミッション２４を介して主軸からオフセットした出
力軸２６（Ｌ）を出力軸２６（Ｒ）の出力軸線Ｖと共通
の一直線上に位置させてある。

【００１０】それぞれのモータ本体２２の側壁にねじ孔
を有するボス２７、２７’が形成してあり、ミッション
２４の側壁にはフランジ２８、２８’が形成されて、そ
れぞれのモータのフランジ２８、２８’に設けた穴から
ボルト２９を通しそれぞれ相手方モータのボス２７、２
７’のねじ穴に結合される。図４には右車輪駆動用のモ
ータ２１（Ｒ）と左車輪駆動側のミッション２４（Ｌ）
との結合部のみが示されている。これにより互いに強固
に結合され、この結合された状態において上述のとおり
出力軸２６（Ｌ）と出力軸２６（Ｒ）が出力軸線Ｖ上に
並んでいる。そして左右の出力軸２６（Ｌ）と出力軸２
６（Ｒ）は背中あわせとなり、その間にミッション２
４、２４を壁とする空間Ｓが形成されている。

【００１１】以上のように構成されたタンデムモータ２
０が、前述のようにその出力軸線Ｖを前輪の車軸線Ｃ上
に略一致させて、適宜のマウント部材によりシャシフレ
ーム１に取り付けられている。ここで、タンデムモータ
２０の右車輪駆動用モータと左車輪駆動用モータの各モ
ータ本体２２は、互いにその共通の出力軸線Ｖの上方に
おいて該出力軸線の前後に振り分けられた姿勢で取り付
けられる。これにより、両モータ本体の下側には、上述
の左右の出力軸間の空間が位置づけられる。

【００１２】シャシフレーム１の各クロスメンバ６は、
図６に示されるようにそれぞれ左右の縦フレーム材５L
、５R 間の上下に張り渡された上枠６ａおよび下枠６
ｂからなる枠型をしており、前後方向に見通しの空間Ｗ
がシャシフレーム幅中央部に形成されている。 各クロ
スメンバの下枠６ｂにはガイドローラ３１ａ、３１ｂが
設けられ、見通しの空間Ｗ内をシャシフレーム１の前後
にわたってそれぞれ一直線上に並んでいる。この見通し
の空間Ｗ内に、複数個のバッテリをバッテリケース３２
ａに収納してユニット化された第１のバッテリ組３２が
そのバッテリケースの底壁および側壁をガイドローラ３
１ａ、３１ｂに案内されて車両前方から搭載され、第２
のバッテリ組３３がそのバッテリケース３３ａを同様に
ガイドローラに案内されて車両後方から差し込まれて搭
載される。この際、先の図５に示されるように、第１の
バッテリ組３２は前述したタンデムモータ２０の左右の
出力軸２６間に形成された空間Ｓに配置される。クロス
メンバの上枠６ａ上面には車室フロア３が設けられ、車
室内外が区画されている。

【００１３】この実施例は以上のように構成され、左右
の車輪を個別に駆動するモータを、それぞれモータ本体
の主軸に対して横方向に延びるミッションが端部に結合
され、モータ本体主軸の回転をその主軸からオフセット
した出力軸へクランク状に伝達するようにし、これら２
個のモータをその主軸をオフセットさせて互い違いに平
行に配置するとともに、２個の出力軸が一直線に並んで
これを前輪の車軸線上に略一致させてあるから、大型の
モータでもそれぞれが余裕をもってシャシフレーム幅内
に納まり、サスペンションやタイアに干渉することがな
い。したがってまたモータと出力軸とのオフセット量も
最小限で済むから、動力伝達系が複雑大掛かりとなるこ
ともない。そして２個のモータはとくに互いに結合され
て一体化され、コンパクトなユニットに構成されている
から車両搭載などの作業が簡単となる。また左右の出力
軸間には空間が形成され、２個のモータ本体が出力軸よ
りも上方に配置されているから、この空間がシャシフレ
ーム幅中央部に前後方向からバッテリを搭載する場合に
その通過および収納スペースとなり、有効活用される。

【００１４】図７および図８は第２の実施例を示す。シ
ャシフレーム１’は前実施例のものと同じ縦フレーム材
５L 、５R を有し、適宜間隔で設けられた基本的に直線
状のクロスメンバ６’で結合された梯子型に形成されて
いる。そして同様に平面図上シャシフレーム１’の中心
に関して点対称の位置にそれぞれサスペンションアッパ
アーム用に同一の支持ブラケット７L 、７R 、サスペン
ションロアアーム用にも前後同一となるように支持ブラ
ケット８L 、８R 、９L 、９R が設けられて、前後同一
のサスペンションアッパアーム１１L 、１１R 、サスペ
ンションロアアーム１２L 、１２R とアクスルユニット
１３L 、１３R を有するサスペンションが組み付けら
れ、前輪および後輪に対してシャシフレーム１’を介し
車体２’を懸架している。 前輪１５L 、１５R のアク
スルユニットには、操舵のためのステアリングリンケー
ジ１８L 、１８R が連結され、後輪１６L 、１６R のア
クスルユニットは、シャシフレーム１’に付加されたブ
ラケット１０L 、１０R に連結された固定用メンバ１９
L 、１９R により左右回動が阻止されている。

【００１５】シャシフレーム１’の後部の幅狭部には、
２本の縦フレーム材５L 、５R に挟まれてタンデムモー
タ２０’が設置されている。タンデムモータ２０’より
前方には、縦フレーム材５L 、５R と各クロスメンバ
６’とに囲まれる各区画内に、側面図上縦フレーム材５
L 、５R と重なる同レベルの高さにバッテリが収納され
ている。バッテリは区画の広さに応じて、単独バッテリ
３４や複数個からなるバッテリ組３５とされ、とくに前
後車軸線Ｃ、Ｄの間ではバッテリケース３７に載置固定
され、バッテリケース３７を車両の下側からシャシフレ
ーム１’に固定することによって搭載されている。

【００１６】タンデムモータ２０’は前実施例と同様に
同一構成の右車輪駆動用と左車輪駆動用の２個のモータ
からなる。２個のモータ２１’がそのモータ本体２２’
の主軸線Ｆ’（Ｒ）、Ｆ’（Ｌ）をオフセットさせて互
い違いに平行に配置され、それぞれミッション２４’を
介して主軸からオフセットされた出力軸２６’（Ｒ）、
２６’（Ｌ）へクランク状に動力を伝達する。２個のモ
ータ２１’は互いにそのモータ本体２２’と相手方のミ
ッション２４’とが連結固定され、２個の出力軸２６’
（Ｒ）、２６’（Ｌ）は前実施例の出力軸線Ｖと同じく
一直線の出力軸線Ｖ’に並んで後輪の車軸線Ｄ上に略一
致させてある。またそれぞれのミッション２４’におい
て、出力軸線Ｖ’上には出力軸２６’が延びる方向とは
逆側にパーキングブレーキユニット４０が一体に組み付
けられている。

【００１７】そしてここでは、２個のモータ本体２２’
（Ｒ）と２２’（Ｌ）は水平な略平面上で互いに出力軸
線Ｖ’を挟んで前後対称位置にあり、側面図上右車輪駆
動用モータのモータ本体２２’（Ｒ）、ミッションの出
力軸２６’部および左車輪駆動用モータのモータ本体２
２’（Ｌ）それぞれの下縁を結ぶ線が略直線状となっ
て、タンデムモータ２０’全体が高さの低い偏平形状と
されている。

【００１８】この実施例によっても、２個のモータをそ
のモータ本体の主軸をオフセットさせて互い違いに平行
に配置するとともに、２個の出力軸が一直線に並んでこ
れを後輪の車軸線上に略一致させてあるから、それぞれ
がシャシフレーム幅内に納まり、サスペンションやタイ
アに干渉することなく、大型のモータが搭載される。さ
らにこの実施例では、バッテリが縦フレーム材とクロス
メンバとに囲まれて、シャシフレームと重なる同レベル
の高さに収納されることにより、車室のフロア面の地上
高が低くされるのに加えて、タンデムモータがその２個
のモータ本体を互いに出力軸を挟んで前後に配置して偏
平形状とされているから、とくに後部フロアも突出のな
い平滑面でかつ低くでき、車両全体のフロア地上高低減
に寄与することができ、スペース効率が向上される利点
がある。また、タンデムモータの出力軸間の空間では、
ミッションにパーキングブレーキユニットが組み付けら
れているから、この面でもスペースが無駄なく有効に利
用されている。

【００１９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は２個のモータが
それぞれそのモータ本体の主軸からクランク状にオフセ
ットした出力軸を有し、その主軸が互いに平行で車両の
前後軸に対して直角方向に配置されるとともに、出力軸
が車軸線上に略一致させて設置されたものとしたから、
大型のモータでもサスペンションやタイアに干渉するこ
となく搭載され、したがってまたモータ本体と出力軸と
のオフセット量も最小限で済むからコンパクトにまとめ
られる。これにより、限られたスペース内に収納される
から、車室空間などを広くでき車両内スペースが有効活
用される。

【００２０】また、これに用いられるモータは、それぞ
れそのモータ本体の一端に設けられたミッションを介し
て出力軸をオフセットさせた２個のモータを、モータ本
体の主軸を互いに平行にして互い違いに結合して、２個
の出力軸が各主軸と平行の一直線上に位置するものとし
たから、ユニット化されたタンデムモータとして車両搭
載時の取り扱いが簡便となる。同じく、互い違いに結合
して２個の出力軸を一直線上に位置させるようにしてい
るから、２個のモータを同一の構造とすることができ、
これにより１種類のモータを作ればこれを２個組み合わ
せるだけで構成され、コストも低減される利点を有す
る。

【００２１】そしてとくに図１に示された実施例では、
タンデムモータの２個のモータ本体を近接させて、出力
軸の上方に配置したものとしたから、左右の出力軸間に
見通しの空間が形成され、この空間をシャシフレーム部
に前後方向からバッテリを搭載する場合のその通過およ
び収納スペースに活用される。また、図７に示された実
施例では、タンデムモータの２個のモータ本体を出力軸
を挟んで互いに反対側に位置させ、これを前後方向に並
べて搭載したから、タンデムモータのユニットとしての
高さが低くなり、車両のフロアの地上高が低くでき平滑
面にできる効果が得られる。

【００２２】なお、各実施例では４輪車両の前輪あるい
は後輪の２輪が駆動されるものについて説明したが、本
発明はこれに限定されることなく、例えば３輪車にも適
用でき、また４輪車両における４輪駆動についてもその
２輪毎に適用することができる。なおまた、実施例では
シャシフレームを備える車両について説明したが、本考
案はこれに限定されることなく、モノコックボディ型の
車両についても適用され、モノコックボディにおける車
室フロア面より下方へ延びるボディパネルは縦フレーム
材やクロスメンバなどシャシフレームのメンバーに相当
し、本願においてシャシフレームはこれらボディパネル
を含むものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す側面図である。

【図２】第１の実施例におけるシャシフレーム部の平面
図である。

【図３】前輪部シャシフレームの詳細側面図である。

【図４】タンデムモータの側面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ部断面図である。

【図６】図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【図７】第２の実施例を示す側面図である。

【図８】第２の実施例におけるシャシフレーム部の平面
図である。

【符号の説明】

１、１’ シャシフレーム ２、２’ 車体 ３、３’ 車室フロア ５L 、５R 縦フレーム材 ６、６’ クロスメンバ ６ａ 上枠 ６ｂ 下枠 ７L 、７R 支持ブラケット ８L 、８R 支持ブラケット ９L 、９R 支持ブラケット １０L 、１０R ブラケット １１L 、１１R サスペンションアッパアーム １２L 、１２R サスペンションロアアーム １３L 、１３R アクスルユニット １５L 、１５R 前輪 １６L 、１６R 後輪 １７ ドライブシャフト １８L 、１８R ステアリングリンケージ １９L 、１９R 固定用メンバ ２０、２０’ タンデムモータ ２１、２１’ モータ ２２、２２’ モータ本体 ２３ 主軸 ２４、２４’ ミッション ２５ ギア伝達機構 ２６、２６’ 出力軸 ２７ ボス ２８ フランジ ２９ ボルト ３１ａ、３１ｂ ガイドローラ ３２ 第１のバッテリ組 ３２ａ、３３ａ バッテリケース ３３ 第２のバッテリ組 ３４ バッテリ ３５ バッテリ組 ３７ バッテリケース ４０ パーキングブレーキユニット Ｃ、Ｄ 車軸線 Ｆ、Ｆ’ 主軸線 Ｖ、Ｖ’ 出力軸線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の車輪毎に個別に設けられたモータ
   が搭載され、該モータはそれぞれそのモータ本体の主軸
   からクランク状にオフセットした出力軸を有し、前記主
   軸が互いに平行で車両の前後軸に対して直角方向に配置
   されるとともに、前記出力軸が前記左右の車輪を結ぶ車
   軸線上に略一致させて設置され、前記左右の車輪と出力
   軸とがそれぞれドライブシャフトで連結されていること
   を特徴とする個別駆動電気自動車。
2. 【請求項２】 前記モータは、それぞれそのモータ本体
   を前記出力軸の上方に位置させ、モータ本体の下側の前
   記出力軸間に空間を形成するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載の個別駆動電気自動車。
3. 【請求項３】 前記モータは、互いにそのモータ本体を
   前記出力軸の前後に位置させてあることを特徴とする請
   求項１記載の個別駆動電気自動車。
4. 【請求項４】 それぞれそのモータ本体の一端に設けら
   れたミッションを介して前記モータ本体の主軸からクラ
   ンク状にオフセットした位置に出力軸を有する２個のモ
   ータからなり、該２個のモータが前記主軸を互いに平行
   にして互い違いに結合され、前記出力軸が前記各主軸と
   平行の一直線上に位置するよう構成されたことを特徴と
   する個別駆動電気自動車用タンデムモータ。
5. 【請求項５】 前記２個のモータがそのモータ本体を互
   いに近接させて結合されていることを特徴とする請求項
   ４記載の個別駆動電気自動車用タンデムモータ。
6. 【請求項６】 前記２個のモータがそのモータ本体を前
   記出力軸を挟んで互いに反対側に位置させて結合されて
   いることを特徴とする請求項４記載の個別駆動電気自動
   車用タンデムモータ。