JP3840461B2 - 8-wheel drive electric vehicle - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、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、８輪駆動の電気自動車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
化石燃料を燃焼する内燃機関で駆動させるガソリンあるいはディーゼル自動車に対して、電池に貯えられた電気エネルギーにより車輪が駆動される電気自動車は、排気ガスの問題がなく、環境対策の面から普及が望まれている。
ところで、その普及には電池の重量、その搭載方法、駆動方式等がネックとなっている。そこで、電池の搭載方法すなわち電池収納法、駆動方式等が従来から色々提案されている。
【０００３】
電池収納法としては車体のボンネット、トランクルーム等の空間に収納する方法、特開昭５２ー３５０２３号に記載されているようなバックボーン方式と称される電池収納法も提案されている。すなわち、自動車の前後方向にトンネル状の収納ケーシングを設け、この収納ケーシングの前方あるいは後方から電池を出し入れするバックボーン方式も知られている。
さらには、特開平７ー４７８４２号公報によって、車体の床を断面が略長方形の複数個の中空のフレームから構成し、電池をこれらのフレームに収納するようにしたフレーム状の床構造体も提案されている。以下、本明細書ではこの方式の床構造体をバッテリービルトイン式フレーム（ＢＢＦ構造）と呼ぶことにする。
【０００４】
一方、電気自動車の駆動方式としては図５に示されているように大きく分けて４種類の方式が知られている。これらの方式は、図から容易に理解されるので詳しい説明はしないが、図５の（ａ）に示されている方式は、コンベンショナル方式と呼ばれるもので従来の内燃機関を回転式電動機に置き換えたもの、（ｂ）に示されている方式は（ａ）に示されている方式からトランスミッションを除いた、いわゆるノートランスミッション方式、（ｃ）の方式は駆動輪の数だけ回転式電動機を取付け、差動装置を取り除いたデフレス方式、そして（ｄ）に示されている方式は、回転式電動機を車体上ではなく車輪の内側に組み込んだインホイール方式である。
【０００５】
インホイール方式の好ましい形態は、特開平７ー８１４３０号公報によって提案されている。このインホイール方式は、駆動用の回転式電動機が、減速歯車、ベアリングブレーキ等と一体構造を形成するもので、この一体構造のすべて、あるいは一部が車輪のホイール部分に収納されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、電気自動車にＢＢＦ構造を採用することによって、電池の収容法の問題の一部は解決されている。特に、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。しかしながら、改良すべき点も認められる。例えば、ＢＢＦは床面のほとんどを平面状に使用することを必要としているため、他の構成要素、たとえば駆動装置と空間的に干渉を生じる場合がある。
【０００７】
また、駆動装置にインホイール方式を採用することにより、車体の上に駆動装置のための空間を格別に用意する必要はなくなり、回転式電動機からタイヤに至る駆動装置全体でのエネルギー伝達の損失がなくなるという利点もある。しかしながら、インホイール方式はいわゆるバネ下重量が重くなるためにロードホールディングが悪化する欠点がある。
本発明は、上記したような従来の問題点あるいは欠点を解消した電気自動車を提供することを目的とし、具体的には車体の有効利用空間が広く、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を提供することを目的としている。
【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、まず一台の車でＢＢＦ構造とインホイール方式の両者を同時に適用するものである。すなわち、ＢＢＦ構造を採用してインホイール方式の欠点を減じ、またインホイール方式を採用することによりＢＢＦ構造の欠点を減じて、上記目的を達成しようとするものである。このように両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。特に、ロードホールディングの悪化を積極的に軽減するために、回転式電動機を８個の車輪に装着するように構成される。
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が、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、あるいは一部も望ましくは電池と同様に床構造体の内部空間に収納することにより、車体内部の有効容積を増やすことが可能となる。
【０００９】
また、従来の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。そこで本発明においては、自動車の車輪１輪を前後に配置した小径の車輪２輪に置き換えることにより、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。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の発明は上記目的を達成するために、電池に貯えられた電気エネルギーがインホイール式駆動装置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、前記自動車の床構造体は、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、前輪および後輪は前後方向に連続して取り付けられた小径の２個の車輪からなり、その連続して設けられたそれぞれの車輪のホイール部分に前記回転式電動機が取り付けられ、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ている。
【００１１】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態と一部同じ構造を有する本発明の参考例に係る乗用電気自動車の床構造および駆動装置の模式的斜視図である。同図に示されているように、床構造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、その内側に位置する同様に軸方向に中空のセンタフレーム３、３’とから構成されている。そして、これらのフレーム２、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うえでサイドフレーム２、２’にはドアが、またセンタフレーム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、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。
【００１２】
床構造１は、上記のようにサイドフレーム２、２’と、センタフレーム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、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、前後方向に複数個に仕切ることもでできるが、図１には仕切る例は示されていない。センタフレーム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、高さはセンタフレーム３、３’と略同じ高さになっている。
【００１３】
参考例によると、床構造１は、上記のように中空の断面が略長方形のセンタフレーム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２、３、…にも電池を収納することができるが、図１に示されている参考例では中央部に位置するセンタフレーム３、３’に収納する例が示されている。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１に示されている参考例では、図１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Ｄ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４、４’、電池Ｂ、Ｂ、…を充電する充電器５、車内用の冷暖房装置６等が収納されている。
【００１４】
インホイール式駆動装置７、７’自体には、前述した特開平７ー８１４３０号公報に示されているような装置を適用できるので、詳しい説明はしないが、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９、９’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１では省略されている。また、前輪のホイール１０、１０’にも、サブフレームおよびサスペンションを形成するアーム類、バネ、ダンパー等を介してセンタフレーム３、３’に取り付けられるが、同様に図１では省略され、これらの具体例は図３、４に示されている。
【００１５】
図２は、本発明に係わる電気自動車の床構造および駆動装置の実施の形態を模式的に示す斜視図である。床構造１は、図１に示されている参考例と同様のＢＢＦ構造であるので、同じ参照数字を付けて重複説明はしない。本実施の形態は、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、床構造１は比較的小径の４個の後輪１３、１４、１３’、１４’と、同様に比較的小径の４個の前輪１５、１６、１５’、１６’とで支えられている。本実施の形態によれば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、前後輪１３〜１６’の８個のすべてに取り付けられている。しかしながら、図２には後輪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フレーム３、３’に取り付けられるが、その取り付け方の具体例は図３、４に示されている。
【００１６】
図３は、懸架装２０の第１の実施の形態を示したもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図である。床構造１は、前述した参考例と同様であるので、同じ参照符号を付けて重複説明はしない。本実施の形態によると、床構造１はダブルウィッシュボーン式２０、２０’により懸架されている。すなわち、センタフレーム１、１’には水平方向の第１のサブフレーム２１、２１’と、垂直方向の第２のサブフレーム２２、２２’とが設けられている。そして、第１のサブフレーム２１、２１’と回転式電動機の外枠との間には、バネとダンパーからなる緩衝部材２３、２３’が設けられている。これにより、回転式電動機と床構造１は懸架装置を介して接続されている。第２のサブフレーム２２、２２’と車輪１６、１５、１６、１６’との間にはローアーアーム２５、２５’が設けられ、またセンタフレーム１、１’と車輪１６、１５、１６、１６’との間にはアッパーアーム２６、２６’が設けられている。
【００１７】
図４は、懸架装の他の実施の形態を示す図で、その（ａ）は１対の車輪１５、１６のみを取り出したサスペンションの具体例を示した平面図、その（ｂ）は正面図である。床構造１は、図１〜図３に示されている形態と同様であるので、同じ参照符号を付けて重複説明はしない。本実施の形態では、床構造１はボギー構造とダブルウィッシュボーン方式２０の組み合わせからなるサスペンション３０により２個の車輪１６、１５で支持されている。すなわち、本実施の形態のサスペンション３０は、２個の車輪１６、１５を結合している剛体の構造材３１と、この構造材３１に、図４の（ａ）において水平方向の軸に対して回転自由に取り付けられている補助構造材３２と、この補助構造材３２に取り付けられている前述したダブルウィッシュボーン式２０とから構成されている。なお、本実施の形態においては、回転式電動機の電機子が固定されている外枠は、図には示されていないが、構造材３１に取り付けられている。
【００１８】
次に、上記実施の形態の作用について説明する。本実施の形態による電気自動車も通常の乗用車と同様の運転方法で運転ができる。すなわち、進行方向を定めるためのレバーを例えば「前方向」の表示の側に倒し、アクセルペダルを踏むとセンタフレーム３、３’内に納められた電池Ｂ、Ｂ、…に蓄えられた電力が同じくサイドフレーム２、２、’内に納められた速度、トルク等の制御装置４、４’を通してインホイール式の駆動装置７、７’の中の回転式電動機に送り込まれ、回転式電動機が回転を始める。この回転力はインホイール式の駆動装置７、７’の中の減速歯車を通じて車輪のリム８、８’およびタイヤ９、９’に伝えられて電気自動車は発進する。停止の際にブレーキペダルを踏むと、まず、サイドフレーム２、２’内に納められた速度、トルク等の制御装置４、４’が働き、インホイール式の駆動装置７、７’の中の回転式電動機が発電機の働きをして車が減速するための機械力をもって発電を行い、ここで得られた電力が制御装置４、４’を通ってセンタフレーム３、３、’内に納められた電池に充電される。緊急時の車の停止、あるいは極めて低速な状態から車を停止させる際には、インホイール式の駆動装置あるいは他の車輪に納められている機械式ブレーキも同時に作動して、減速力を得る。
【００１９】
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４、４’充電器５、車内用の冷暖房装置６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。サスペンション２０、３０も上記実施の形態に限定されることなく、他の方式例えばストラット式、トレーリングアーム式等の他のサスペンション方式によっても実施できることは明らかである。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
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、自動車の床構造体は、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、前輪および後輪は前後方向に連続して取り付けられた小径の２個の車輪からなり、その連続して設けられたそれぞれの車輪のホイール部分に前記回転式電動機が取り付けられ、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ているので、次のような本発明に特有の効果が得られる。車室内の広い空間が有効に利用できる。しかも、電池は床構造体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い。また、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。特に、回転式電動機の出力を８個の車輪に分散させることができ、１個当たりの回転式電動機の重量を軽減することができるので、車輪のロードホールディングを改善することができる。車輪の径を小さくしているので、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という効果が得られる。また、車の側面に取り付られるドアとホイールハウスとの干渉を著しく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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態と一部同じ構造を有する本発明の参考例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係わる電気自動車の実施の形態を示す斜視図である。
【図３】懸架装置の実施の形態を示す図で、その（ａ）は平面図、その（ｂ）は正面図である。
【図４】懸架装置の他の実施の形態を示す図で、その（ａ）は平面図、その（ｂ）は正面図である。
【図５】電気自動車の駆動方式を模式的に示す図で、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ異なる例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 床構造
２、２’ サイドフレーム
３、３’ センタフレーム
４、４’ 制御装置
５ 充電器
６ 冷暖房装置
７、７’ インホイール式駆動装置
２０、２０’ サスペンション
３０、３０’ サスペンション[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to aneight-wheel drive electric vehicle in which electric energy stored in a battery is supplied to a rotary electric motor for traveling, and wheels are driven by the rotary electric motor.
[0002]
[Prior art]
Compared to gasoline or diesel vehicles driven by an internal combustion engine that burns fossil fuels, electric vehicles whose wheels are driven by the electrical energy stored in the batteries are free from exhaust problems and are expected to spread from the standpoint of environmental measures. It is rare.
By the way, the weight of the battery, the mounting method, the driving method, and the like are the bottleneck in its spread. Therefore, various battery mounting methods, that is, battery storage methods, driving methods, and the like have been proposed.
[0003]
As a battery storage method, a method of storing in a space such as a hood of a vehicle body, a trunk room, or the like, or a battery storage method called a backbone method as described in JP-A-52-35023 has been proposed. That is, there is also known a backbone system in which a tunnel-shaped storage casing is provided in the front-rear direction of an automobile, and a battery is taken in and out from the front or rear of the storage casing.
Furthermore, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-47842 proposes a frame-like floor structure in which the floor of the vehicle body is composed of a plurality of hollow frames having a substantially rectangular cross section, and batteries are accommodated in these frames. Has been. Hereinafter, this type of floor structure is referred to as a battery built-in frame (BBF structure) in this specification.
[0004]
On the other hand, as a driving method of an electric vehicle, four types of methods are known as shown in FIG. These methods are easily understood from the drawings and will not be described in detail. However, the method shown in FIG. 5A is called a conventional method, and the conventional internal combustion engine is replaced with a rotary electric motor. The system shown in (b) is a so-called no-transmission system in which the transmission is excluded from the system shown in (a), and the system in (c) is equipped with a rotary electric motor for the number of drive wheels. Defuresu method to remove the braking system type and shown (d), the is-wheel system incorporating a rotary electric motor on the inside of the vehiclewheel not on the vehicle body.
[0005]
A preferred form of the in-wheel system is proposed by Japanese Patent Laid-Open No. 7-81430. In this in-wheel system, a rotary electric motor for driving forms an integral structure with a reduction gear, a bearing brake and the like, and all or a part of this integral structure is housed in a wheel portion of a wheel.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, by adopting the BBF structure in the electric vehicle, a part of the problem of the battery housing method has been solved. In particular, in the BBF structure, there is an advantage that it is not necessary to provide a new space for battery storage and that the entire vehicle body can be reduced in weight because the battery storage container and the frame structure can be used together. In addition, since a heavy battery is stored under the floor, there is an advantage that the center of gravity of the vehicle body is low, and the stability and riding comfort of the automobile are improved. However, there are also points to be improved. For example, since the BBF requires that most of the floor surface be used in a planar shape, it may cause spatial interference with other components such as a driving device.
[0007]
In addition, by adopting an in-wheel system for the drive unit, there is no need to provide a special space for the drive unit on the vehicle body, resulting in a loss of energy transmission in the entire drive unit from the rotary motor to the tire. There is also an advantage that it disappears. However, the in-wheel method has a drawback that the load holding is deteriorated because of the so-called unsprung weight.
An object of the present invention is to provide an electric vehicle that eliminates the above-described conventional problems or disadvantages. Specifically, the effective use space of the vehicle body is wide, the entire vehicle body can be reduced in weight, and the center of gravity of the vehicle body is provided. The purpose is to provide an electric vehicle that is low in vehicle stability, ride comfort and road holding.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention first applies both the BBF structure and the in-wheel method simultaneously in one vehicle. That is, the BBF structure is adopted to reduce the disadvantages of the in-wheel method, and the adoption of the in-wheel method is intended to reduce the disadvantages of the BBF structure to achieve the above object. By adopting both types in this way, an electric vehicle with a wide effective use space, a light weight of the entire vehicle body, a low center of gravity of the vehicle body, good vehicle stability and ride comfort, and good road holding can be obtained. . In particular, the rotary electric motor is configured to be mounted oneight wheels in order to actively reduce the deterioration of road holding.
As described above, by storing the battery in the frame of the BBF structure, the effective use space is widened, but in the electric vehicle, in addition to the battery and the drive device, a control device that controls the speed and torque of the rotary motor, Car-mounted chargers, air conditioners, etc. are also installed, but all or part of them arepreferably housed in the interior space of the floor structure in the same manner as batteries, so that the effective volume inside the vehicle body can be increased. It becomes possible.
[0009]
Also, if the wheel house protrudes greatly into the vehicle body as in a conventional automobile, the effective use space cannot be widened. This problem can be solved by making the wheel diameter smaller than that of the conventional one, for example, by half. When the diameter of the wheel is reduced in this way, the load resistance per wheel decreases and the vibration that the vehicle body receives from the road surface also increases. Therefore, thepresent invention is configured to suppress the vibration received by the vehicle body from the road surface as much as possible by replacing one wheel of the automobile with two small-diameter wheels arranged at the front and rear.
[0010]
That is, in order to achieve the above object, the invention according toclaim 1 is configured such that the electric energy stored in the battery is supplied to the rotary electric motor of the in-wheel drive device, and the wheel is driven by the rotary electric motor. In the electric vehicle according to the present invention, the floor structure of the vehicle is composed of a plurality of axially hollow frames, whereby the rigidity of the floor structure is enhanced, and the battery is The front wheel and the rear wheel are composed of twosmall-diameter wheels continuously attached in the front-rear direction, and the rotary electric motor is attached to the wheel portion ofeach of the continuously provided wheels, The rotary electric motor and the floor structure are connected via a suspension device.
[0011]
Embodiment
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic perspective view of a floor structure and a driving device of a passenger electric vehicle according toa reference example of thepresent invention having a part of the same structure as that of the embodiment of the present invention . As shown in the figure, thefloor structure 1 is configured such that the upper surface is substantially flat from four hollow bodies having a substantially rectangular cross section. That is, it is composed of axiallyhollow side frames 2 and 2 'located on both sides of the vehicle and similarly axiallyhollow center frames 3 and 3' located inside thereof. Theseframes 2, 3,... Are arranged in parallel to each other to have a predetermined width, and after a reinforcing subframe is attached, doors are provided on theside frames 2, 2 ′, and thecenter frame 3, 3 ′ is attached with a well-known seat, steering wheel, accelerator or brake pedal, cowl, lever for determining the traveling direction, and the like, thereby constituting the basic part of the electric vehicle. However, these are not shown in the figure.
[0012]
As described above, thefloor structure 1 is formed to have a predetermined width from the side frames 2 and 2 ′ and the center frames 3 and 3 ′. Etc. are not particularly limited. However, it is desirable to form by, for example, an aluminum extrusion technique. The center frames 3 and 3 ′ and the side frames 2 and 2 ′ formed in this way can be divided into a plurality of parts in the front-rear direction due to the strength enhancement and the size of the stored items. Does not show an example of partitioning. The center frames 3 and 3 are substantially equal to the length obtained by subtracting the front and rear collision buffer portions from the entire length of the automobile, and the height and width are the same as the shape or size of the batteries B, B ′,. In consideration, the height of the batteries B, B,... Is slightly higher and the width is made slightly wider. The side frames 2, 2 'are shorter than the center frames 3, 3' only by the wheel house, and the height is substantially the same as the center frames 3, 3 '.
[0013]
According to thereference example , thefloor structure 1 is composed of thecenter frame 3, 3 ′ having the hollow cross section and the side frames 2, 2 ′. Although the battery can be housed, thereference example shown in FIG. 1 shows anexample in which the battery is housed in the center frames 3 and 3 ′ located at the center. In this case, the batteries B, B,... Can be stored from the front or the rear. However, in thereference example shown in FIG. 1, a drive device including a drive motor and a speed reducer for driving thewheels 8, 8 is arranged on the right rear side in FIG. 1. D is put in and out. Further, the side frames 2 and 2 ′ include acontrol device 4 and 4 ′ for controlling the speed, torque, and the like of a rotary electric motor, which will be described later, acharger 5 for charging the batteries B, B,. Etc. are stored.
[0014]
Since the in-wheel drive devices 7 and 7 'themselves can be applied with a device as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-81430, it will not be described in detail, but in order to reduce the rotational speed of the rotary motor. It is integrally formed from a reduction gear mechanism, a mechanical brake, a bearing for supporting rotation, and the like. And the outer frame which is attached to the inside of thewheels 8 and 8 'of the driving wheel and to which the armature of the rotary electric motor is fixed is attached to the suspension arm.Tires 9 and 9 'are attached to thewheels 8 and 8' to enable traveling. Arms, springs, dampers, and the like that form a suspension are attached to the in-wheel drive devices 7 and 7 ', but are omitted in FIG. Thefront wheels 10, 10 'are also attached to thecenter frame 3, 3' via arms, springs, dampers, etc. that form subframes and suspensions, but are omitted in FIG. Specific examples are shown in FIGS.
[0015]
FIG. 2 is a perspective view schematically showingan embodiment of a floor structure of an electric vehicle and a driving apparatus according tothe present invention. Since thefloor structure 1 has the same BBF structure as that of thereference example shown in FIG. In this embodiment, the wheel diameter is reduced compared to the conventional one to secure a wider effective use space, and the reduction in load resistance per wheel caused by the wheel diameter reduction is placed on two wheels. It is supplemented by replacing. That is, thefloor structure 1 is supported by four relatively small-diameterrear wheels 13, 14, 13 ', 14' and four relatively small-diameter front wheels 15, 16, 15 ', 16'. Yes.According to the present embodiment, the in-wheel drive devices 7 and 7 ′ are applied. The in-wheel drive devices 7 and 7 'are attachedto all eightfront andrear wheels 13 to 16'. However, FIG. 2 shows an example in which the in-wheel drive devices 7 and 7 ′ are attached only to therear wheels 13 and 13 ′. Thesewheels 13 to 16 'are similarly attached to thecenter frame 3, 3' via arms, springs, dampers and the like forming a suspension structure. Specific examples of how to attach them are shown in FIGS. Is shown in
[0016]
FIGS. 3A and 3B show the first embodiment of thesuspension device 20, in which FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a front view thereof. Since thefloor structure 1 is the same asthe reference example described above , the same reference numerals are attached and the description is not repeated. According to the present embodiment, thefloor structure 1 is suspended by thedouble wishbone type 20, 20 ′. That is, the center frames 1 and 1 ′ are provided with firsthorizontal subframes 21 and 21 ′, and verticalsecond subframes 22 and 22 ′. And between the1st sub-frame 21 and 21 'and the outer frame of a rotary electric motor, thebuffer members 23 and 23' which consist of a spring and a damper are provided. Thereby, the rotary electric motor and thefloor structure 1 are connected via the suspension device. Alower arm 25, 25 'is provided between thesecond subframe 22, 22' and thewheels 16, 15, 16, 16 ', and thecenter frame 1, 1' and thewheels 16, 15, 16, 16 'are provided.Upper arms 26 and 26 'are provided between the upper and lower ends.
[0017]
4A and 4B are diagrams showing another embodiment of the suspension, in which FIG. 4A is a plan view showing a specific example of a suspension in which only a pair ofwheels 15 and 16 are taken out, and FIG. 4B is a front view. It is. Since thefloor structure 1 is the same as theform shown by FIGS. 1-3, the same referential mark is attached| subjected and duplication description is not carried out. In the present embodiment, thefloor structure 1 is supported by twowheels 16 and 15 by asuspension 30 that is a combination of a bogie structure and adouble wishbone system 20. That is, thesuspension 30 of the present embodiment includes a rigidstructural member 31 that joins twowheels 16 and 15, and thestructural member 31 with respect to the horizontal axis in FIG. Theauxiliary structure member 32 is attached to theauxiliary structure member 32 so as to be freely rotatable, and thedouble wishbone type 20 is attached to theauxiliary structure member 32. In the present embodiment, the outer frame to which the armature of the rotary electric motor is fixed is attached to thestructural member 31 although not shown in the drawing.
[0018]
Next, the operation of the above embodiment will be described. The electric vehicle according to the present embodiment can be driven by the same driving method as that of a normal passenger car. That is, when the lever for determining the traveling direction is tilted to the “forward” display side, for example, and the accelerator pedal is depressed, the electric power stored in the batteries B, B,. Similarly, the speed andtorque control devices 4 and 4 'stored in the side frames 2 and 2' are fed to the rotary motors in the in-wheel drive devices 7 and 7 ', and the rotary motors rotate. Begin. This rotational force is transmitted to the wheel rims 8, 8 'and thetires 9, 9' through the reduction gears in the in-wheel drive devices 7, 7 ', and the electric vehicle starts. When the brake pedal is depressed during the stop, first, thecontrol devices 4 and 4 'for speed, torque and the like stored in the side frames 2 and 2' work, and the in-wheel drive devices 7 and 7 ' The rotary electric motor works as a generator to generate electricity with the mechanical force to decelerate the car, and the electric power obtained here passes through thecontrol devices 4 and 4 'and is stored in the center frames 3 and 3 and'. The charged battery is charged. When the vehicle is stopped in an emergency or when the vehicle is stopped from an extremely low speed, an in-wheel drive device or a mechanical brake housed in another wheel is simultaneously operated to obtain a deceleration force.
[0019]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various forms. For example, although the number of center frames 3 and 3 ′ is two in the above embodiment, a small battery that is lightened by increasing the number of frames can be applied. The side frames 2 and 2 'contain acontrol device 4, a 4'charger 5, an in-vehicle cooling / heating device 6 and the like. If all of these devices cannot be stored, some of them are stored. Is done. It is obvious that thesuspensions 20 and 30 are not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by other suspension systems such as a strut system and a trailing arm system. Furthermore, although the present embodiment relates to a passenger electric vehicle, it is clear that the present invention can be widely applied to trucks, buses, and the like.
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the floor structure of an automobile is composed of a plurality of frames that are hollow in the axial direction, whereby the rigidity of the floor structure is enhanced, and the battery has the floor structure. Stored in the body, the front wheel and the rear wheel are composed of twosmall-diameter wheels continuously attached in the front-rear direction, and the rotary electric motor is attached to the wheel portion ofeach continuously provided wheel, Since the rotary electric motor and the floor structure are connected via a suspension device, the following effects specific to the present invention can be obtained. A wide space in the passenger compartment can be used effectively. And since the battery is accommodated in the hollow body which comprises the floor structure, the position of the gravity center of an electric vehicle is low.In addition , despite the use of an in-wheel drive device, the influence of unsprung weight can be minimized and the ride comfort of the vehicle is improved. In particular, the output of the rotary motor can be distributed toeight wheels, and the weight of the rotary motor per unit can be reduced, so that the load holding of the wheels can be improved.Since the small diameter of the wheels, the reduction of the effective space due to protrude inside the wheel house cabin for the wheel can be suppressed to a minimum, the effect of being able to further expand the available space in the passenger compartment Is obtained. Moreover, since it is possible to suppress significantlythe interference between the door and thewheel house is Installing the side of the car, increasing the degree of freedom of a position for attaching the door, the ease of passengers getting on and off is increased as a result, hence the passenger compartment The effect that it becomes possible to use the space of this more effectively can also be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showinga reference example of thepresent invention having a part of the same structure as that of an embodiment of the present invention .
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of an electric vehicle according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a suspension device, in which (a) is a plan view and (b) is a front view.
FIG. 4 is a view showing another embodiment of the suspension device, in which (a) is a plan view and (b) is a front view.
FIGS. 5A and 5B are diagrams schematically illustrating a driving method of an electric vehicle, and FIGS. 5A to 5D are plan views illustrating different examples. FIGS.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OFSYMBOLS 1Floor structure 2, 2 'Side frame 3, 3'Center frame 4, 4 'Control device 5 Charger 6 Air-conditioning device 7, 7' In-wheel drive device 20, 20 'Suspension 30, 30' Suspension

Claims (1)

Translated fromJapanese

電池に貯えられた電気エネルギーがインホイール式駆動装置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、
前記自動車の床構造体は、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、
前輪および後輪は前後方向に連続して取り付けられた小径の２個の車輪からなり、その連続して設けられたそれぞれの車輪のホイール部分に前記回転式電動機が取り付けられ、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ていることを特徴とする８輪駆動の電気自動車。In an electric vehicle in which electric energy stored in a battery is supplied to a rotary electric motor of an in-wheel type driving device, and wheels are driven by the rotary electric motor.
The automobile floor structure is composed of a plurality of axially hollow frames, whereby the rigidity of the floor structure is enhanced, and the battery is housed in the floor structure,
The front wheel and the rear wheel are composed of two small-diameter wheels continuously attached in the front-rear direction, and the rotary electric motor is attached to a wheel portion of each of the continuously provided wheels. The floor structure is connected via a suspension device, and is an 8-wheel driveelectric vehicle .

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