(57)【要約】【課題】モータを動力源とする電動車両において、接地性（乗り心地）を高めること。【解決手段】本発明の電動車両用懸架装置１０は、車輪を駆動するためのモータ１２と、モータ１２を車体に対して少なくとも上下方向に変位可能に支持する第１の支持手段３０と、前記車輪をモータ１２に対して少なくとも上下方向に変位可能に支持する第２の支持手段２２と、モータ１２と前記車輪との間の相対変位を許容しつつ、モータ１２が発生する動力を前記車輪に伝達する動力伝達機構と、を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を駆動するためのモータと、
前記モータを車体に対して少なくとも上下方向に変位可能に支持する第１の支持手段と、
前記車輪を前記モータに対して少なくとも上下方向に変位可能に支持する第２の支持手段と、
前記モータと前記車輪との間の相対変位を許容しつつ、前記モータが発生する動力を前記車輪に伝達する動力伝達機構と、を備えることを特徴とする電動車両用懸架装置。
【請求項２】
前記第１の支持手段及び第２の支持手段は、夫々、バネとショックアブソーバとから構成される、請求項１記載の電動車両用懸架装置。
【請求項３】
前記第２の支持手段は、板バネから構成される、請求項１記載の電動車両用懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを動力源とする電動車両における懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、駆動輪のホイール内に、各駆動輪を駆動させるためのモータを備えたホイールインモータ式車両の懸架装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来の懸架装置によれば、ホイール内にモータを配設することにより、ホイール内の空間をモータ搭載用のスペースとして有効活用することができる共に、モータと車輪軸とを連結して動力を伝達する機構の軽量化等を図ることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６０４０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の懸架装置においては、ホイール内にモータを内蔵する際、モータと駆動輪とを直接連結しているため、バネ下重量がモータ（及びそれに関連する追加の部品）の分だけ重くなり、接地性（路面追従性）の低下及びそれに伴う乗り心地の低下を招くという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、モータを動力源とする電動車両において、接地性（乗り心地）を高めることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、車輪を駆動するためのモータと、
前記モータを車体に対して少なくとも上下方向に変位可能に支持する第１の支持手段と、
前記車輪を前記モータに対して少なくとも上下方向に変位可能に支持する第２の支持手段と、
前記モータと前記車輪との間の相対変位を許容しつつ、前記モータが発生する動力を前記車輪に伝達する動力伝達機構と、を備えることを特徴とする電動車両用懸架装置により達成される。
【０００７】
本発明によれば、車輪とモータとが、夫々独立して第１及び第２の支持手段により支持されることになるので、車輪とモータとをリジットに結合しそれらを一の支持手段により支持する場合に比して、接地性（乗り心地）を高めることできる。
【０００８】
また、請求項２に記載する如く、前記第１の支持手段及び第２の支持手段が、夫々、バネとショックアブソーバとから構成される場合には、車輪及びモータのそれぞれに適した特性で車輪及びモータを支持することができる。即ち、第１及び第２の支持手段の特性（バネ・減衰特性）を夫々別々に調整・最適化することができる。
【０００９】
また、請求項３に記載する如く、前記第２の支持手段が、板バネから構成される場合には、第２の支持手段を簡単な構成で具現化できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明による電動車両用懸架装置の第１実施例を概略的に示す斜視図である。本実施例の電動車両用懸架装置１０は、車輪を駆動するためのモータ１２を備えている。モータ１２は、各駆動輪毎に配設されている。各駆動輪には、制動機構（ブレーキシュー５０等）が設けられており、また、操舵輪には、操舵機構（タイロッド５４等）が設けられている。尚、本実施例の構成は駆動輪毎で実質的に相違がないため、一の駆動輪のみについて以下説明する。但し、本実施例の構成は、前輪側のみ、若しくは後輪側のみに適用してもよい。
【００１２】
本実施例のモータ１２は、図１に示すように、サスペンション３０（コイルスプリング及びショックアブソーバからなる）により車体（図示せず）に対して主に上下方向に変位可能に支持されている。モータ１２には、その動力を車輪に伝達するためのギアケース５２が接続されている。この際、モータ１２の出力軸１３は、ギアケース５２内に挿通されている（図２参照）。
【００１３】
ギアケース５２には、ハブユニット６０が結合されている。ハブユニット６０は、内蔵するベアリング（図示せず）を介して駆動輪の車輪軸を支持している。駆動輪の車輪軸は、ハブユニット６０のベアリングを介してギアケース５２内に挿通される。ギアケース５２は、チェーンやベルト等の伝導部材（図示せず）を内蔵し、当該伝導部材は、モータ１２の出力軸１３まわり及び車輪軸まわりに巻掛けされている。従って、モータ１２の回転出力は、伝導部材を介して駆動輪の車輪軸へと伝達される。
【００１４】
また、ギアケース５２が内蔵する軸受け部には、図２に示すように、モータ１２の出力軸１３の一部（本例では、先端の小径部１５）が回転可能に保持されている。このギアケース５２内の軸受け部は、モータ１２の出力軸１３の回転を許容しつつ、ギアケース５２とモータ１２の出力軸１３との間の径方向及び軸方向の荷重を受ける役割を果たす。また、ギアケース５２には、図１に示すように、ロアアーム２４の一端が結合されている。ロアアーム２４の一端は、サスペンションメンバにブッシュ等により回転可能に支持されている。このような構成によれば、ギアケース５２は、モータ１２の出力軸１３まわりに回動可能とされる一方で、モータ１２の回転力を車輪軸に伝達することができる。従って、ハブユニット６０についても、ギアケース５２と共にモータ１２の出力軸１３まわりに回動可能となる。
【００１５】
ギアケース５２とモータ１２との間には、サスペンション２２が設けられる。図１に示す実施例では、サスペンション２２は、コイルスプリングが内蔵されたショックアブソーバから構成される。サスペンション２２の上端は、モータ１２側のサスペンション３０のシェル（コイルスプリングの下側の受け皿）に結合されている。尚、サスペンション２２の上端は、モータ１２と共に動く部位に結合されていればよく、本発明は、特に上記のサスペンション２２の上端の取り付け位置に限定されるものではない。
【００１６】
一方、サスペンション２２の下端は、ギアケース５２（図１に示す実施例では、ギアケース５２の内側の側面）に結合される。このような構成によれば、ギアケース５２に結合されるハブユニット６０（タイヤ、ホイール、ブレーキ等を含む）は、サスペンション２２によりモータ１２に対して主に上下方向に変位可能に支持されることになる。尚、サスペンション２２の下端の結合位置は、好ましくは、ハブユニット６０等の上下振動を効率的に減衰できるように、ギアケース５２の回動中心（即ち、モータ１２の出力軸１３）から適切な距離だけ離間した位置に設定される。
【００１７】
尚、本発明は、ハブユニット６０（タイヤ、ホイール、ブレーキ等を含む）がモータ１２に対して主に上下方向に変位可能となるように弾性的に支持されている限り、特に上述のハブユニット６０の懸架方法に限定されるものではない。従って、例えば、サスペンション２２は、ハブユニット６０とモータ１２（又は、モータ１２と共に動く部位に結合）との間に設けられてもよい。
【００１８】
図３は、本実施例の電動車両用懸架装置１０のバネ−マスモデル（Ａ）を示す。図３には、比較例１として、モータ１２がハブユニット６０にリジットに固定されている電動車両用懸架装置１０のバネ−マスモデル（Ｂ）が併せて示されている。また、図４は、図３の各バネ−マスモデルにおける特性曲線（周波数−上下加速度の関係）を示す（図３（Ａ）の構成に対しては実線、図３（Ｂ）の構成に対しては破線）。
【００１９】
本実施例によれば、上述及び図３（Ａ）から明らかなように、モータ１２及びハブユニット６０（タイヤ、ホイール、ブレーキ等を含む）が車体に直列にそれぞればね・減衰要素を介して支持されているため、図４に示すように、バネ下共振点が２点になるももの、特に高周波側のバネ下共振時の接地性（路面追従性）が、図３（Ｂ）の構成（破線の特性曲線）に比して大幅に向上する。また、ハブユニット６０及びモータ１２が夫々別々のサスペンション２２，３０により懸架されているので、ハブユニット６０及びモータ１２のそれぞれに応じた懸架特性を実現することが可能である。
【００２０】
次に、図５を参照して、本発明の第２実施例に係る電動車両用懸架装置１０について説明する。図５は、本実施例の電動車両用懸架装置１０を概略的に示す正面図である。本実施例の電動車両用懸架装置１０についても、各駆動輪毎の構成は同一であるため、一の駆動輪のみについて以下説明する。但し、本実施例の構成は、前輪側のみ、若しくは後輪側のみに適用してもよい。
【００２１】
本実施例の電動車両用懸架装置１０は、従来のストラット型サスペンション構造に本発明を適用したものである。具体的には、サスペンション２２は、上述の実施例と同様、ハブユニット６０とモータ１２との間に設けられる。本実施例においても、サスペンション２２の上端は、モータ１２側のサスペンション３０のシェル（コイルスプリングの下側の受け皿）に結合されている。但し、サスペンション２２の上端は、サスペンション３０のシェルに代わって、その他のモータ１２と共に動く部位に結合されてもよい。サスペンション２２の下端は、ハブユニット６０のナックルアームに結合されている。ナックルアームには、ロアアーム２４がボールジョイント等を介して結合されている。このような構成によれば、ハブユニット６０（タイヤ、ホイール、ブレーキ等を含む）は、サスペンション２２によりモータ１２に対して主に上下方向に変位可能に支持されることになる。
【００２２】
一方、モータ１２は、サスペンション３０により車体（図示せず）に対して主に上下方向に変位可能に支持されている。モータ１２の出力軸１３と駆動輪の車輪軸とは、フレキシブルカップリング６２を介して接続されている。フレキシブルカップリング６２は、モータ１２と車輪軸との間の相対変位を許容・吸収しつつ、モータ１２の回転力を車輪軸に伝達する。
【００２３】
このように本実施例によれば、上述の実施例と同様に、ハブユニット６０（タイヤ、ホイール、ブレーキ等を含む）がモータ１２に対して主に上下方向に変位可能となるように弾性的に支持され、且つ、モータ１２が車体に対して主に上下方向に変位可能となるように弾性的に支持されることになるので、ハブユニット６０をモータ１２にリジットに結合した場合に比して、接地性が向上する。
【００２４】
次に、図６を参照して、本発明の第３実施例に係る電動車両用懸架装置１０について説明する。図６は、本実施例の電動車両用懸架装置１０を概略的に示す正面図である。本実施例の電動車両用懸架装置１０についても、各駆動輪毎の構成は同一であるため、一の駆動輪のみについて以下説明する。但し、本実施例の構成は、前輪側のみ、若しくは後輪側のみに適用してもよい。
【００２５】
本実施例の電動車両用懸架装置１０は、従来のダブルウイッシュボーン型サスペンション構造に本発明を適用したものである。具体的には、ハブユニット６０には、ロアアーム２４及びアッパーアーム２５がボールジョイント等を介して結合されている。ロアアーム２４及びアッパーアーム２５の他端は、車体に対して回転可能にブッシュ等を介して結合されている。
【００２６】
ハブユニット６０とモータ１２との間には、ショックアブソーバ６４及び板バネ６６が設けられる。ショックアブソーバ６４は、一端がサスペンション３０のシェル（コイルスプリングの下側の受け皿）に結合され、他端がハブユニット６０のナックルアームに結合されている。但し、サスペンション２２の上端は、サスペンション３０のシェルに代わって、その他のモータ１２と共に動く部位に結合されてもよい。板バネ６６は、一端がモータ１２の一部（本例では、モータハウジングの底面）に結合され、他端がハブユニット６０に結合されている。このような構成によれば、ハブユニット６０（タイヤ、ホイール、ブレーキ等を含む）は、板バネ６６及びショックアブソーバ６４により、モータ１２に対して主に上下方向に変位可能に支持されることになる。
【００２７】
モータ１２の出力軸１３と駆動輪の車輪軸とは、ドライブシャフト６３（等速ジョイントを含む）を介して接続されている。ドライブシャフト６３（等速ジョイントを含む）は、モータ１２と車輪軸との間の相対変位を許容・吸収しつつ、モータ１２の回転力を車輪軸に伝達する。
【００２８】
このように本実施例によれば、上述の実施例と同様に、ハブユニット６０（タイヤ、ホイール、ブレーキ等を含む）がモータ１２に対して主に上下方向に変位可能となるように弾性的に支持され、且つ、モータ１２が車体に対して主に上下方向に変位可能となるように弾性的に支持されることになるので、ハブユニット６０をモータ１２にリジットに結合した場合に比して、接地性が向上する。
【００２９】
尚、本実施例において、ショックアブソーバ６４を省略し、その代わりに、板バネ６６をリーフスプリング（重ね板バネ）として、板バネ６６自体に減衰特性を付与してもよい。この場合、ハブユニット６０をモータ１２に対して主に上下方向に変位可能に支持するための構成を簡略化することができる。
【００３０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３１】
例えば、上述の第１及び第２実施例において、ハブユニット６０用のサスペンション２２、及び／又は、モータ１２用のサスペンション３０は、コイルスプリング及び液圧式のショックアブソーバに代わって、リーフスプリングにより構成されてもよい。また、上述の各実施例において、ショックアブソーバは、油圧式若しくエアー式、又は、単筒式若しくは複筒式を問わずあらゆる種類のショックアブソーバであってよい。
【００３２】
また、上述の第２実施例において、モータ１２の出力軸１３と駆動輪の車輪軸とは、等速ジョイントを介して接続されてもよく、同様に、上述の第３実施例において、モータ１２の出力軸１３と駆動輪の車輪軸とは、フレキシブルカップリングを介して接続されてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。本発明によれば、モータを動力源とする電動車両において、接地性（乗り心地）を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電動車両用懸架装置の第１実施例を概略的に示す斜視図である。
【図２】モータ１２とギアケース５２との接続構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図３】本実施例の電動車両用懸架装置１０のバネ−マスモデルを比較例と共に示す図である。
【図４】図４の各バネ−マスモデルの構成における性能曲線を示す図である。
【図５】本発明による電動車両用懸架装置の第２実施例を概略的に示す正面図である。
【図６】本発明による電動車両用懸架装置の第３実施例を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
１０    電動車両用懸架装置
１２    モータ
２２    サスペンション
３０    サスペンション
５２    ギアケース
６０    ハブユニット
【図１】
2004338545.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004338545.tif 000006
【図５】
2004338545.tif 000007
【図６】
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