(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、モータ１２と、モータ１２を動力源として駆動する車輪を車体に対して支持する第１の支持手段（２２、２４等）と、モータ１２を車体に対して弾性的に支持する第２の支持手段３０と、モータ１２と前記車輪とを相対変位可能に連結すると共に、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１４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】
モータと、
前記モータを動力源として駆動する車輪を車体に対して支持する第１の支持手段と、
前記モータを車体に対して弾性的に支持する第２の支持手段と、
前記モータと前記車輪とを相対変位可能に連結すると共に、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２の支持手段は、バネ要素及び減衰要素を介して前記モータを車体に対して支持する、請求項１記載の電動車両用懸架装置。
【請求項３】
前記第１の支持手段の減衰要素、及び、前記第２の支持手段の減衰要素は、前記車輪と前記モータとが互いに逆相で動くように、液圧通路により相互接続されている、請求項１又は２記載の電動車両用懸架装置。
【請求項４】
左右輪の夫々に係る前記第２の支持手段の減衰要素が、液圧通路により相互接続されている、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、モータと、
前記モータを動力源として駆動する車輪を車体に対して支持する第１の支持手段と、
前記モータを車体に対して弾性的に支持する第２の支持手段と、
前記モータと前記車輪とを相対変位可能に連結すると共に、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】
本発明では、モータは、車輪に対してリジットに支持されたり、車体に対してリジットに支持されたりするのではなく、第２の支持手段により車体に対して弾性的に支持される。従って、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の支持手段により車体に対して支持されることになるので、バネ下重量が低減され、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２の支持手段が、バネ要素及び減衰要素を介して前記モータを車体に対して支持する場合には、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１の支持手段の減衰要素、及び、前記第２の支持手段の減衰要素が、前記車輪と前記モータとが互いに逆相で動くように、液圧通路により相互接続されている構成の場合、車輪の上下動時に、車輪とモータとが強制的に上下逆方向（逆相）に変位するので、制振効果を得ることができる。尚、液圧通路には、各減衰要素を構成する液圧シリンダに封入された流体（ガスや油等）が流通することになる。
【００１０】
また、請求項４に記載する如く、左右輪の夫々に係る前記第２の支持手段の減衰要素が、液圧通路により相互接続されている場合には、モータの上下動を左右同相又は逆相の場合に限定することができる。例えば、モータの上下動を左右同相の場合に限定した場合、左右同相のバネ下振動時にのみモータの上下動が許容されるので、モータの反力でロール方向にバネ上が動かされることを抑制することができる。
【００１１】
【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。
【００１２】
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正面図である。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、一部図示しない制動機構（キャリパ等）が設けられており、また、操舵輪には、一部図示しない操舵機構（タイロッド等）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。
【００１３】
モータ１２の回転軸は、ナックル（ステアリングナックル）２０の内部を挿通するドライブシャフト（等速ジョイントを含む）１４を介して、駆動輪に連結されている。ドライブシャフト１４は、ベアリング１６を介してナックル２０内部で回転可能に支持されている。ナックル２０には、上端が車体に結合されたサスペンション２２（コイルスプリング及びショックアブソーバからなる）の下端が結合されている。また、ナックル２０には、一端が車体に回転可能に支持されたロアアーム２４の他端がボールジョイントを介して結合されている。このような構成によって、駆動輪は、車体に対して主に上下方向に移動可能に支持され、また、サスペンション２２により上下方向の位置が保持されることになる。
【００１４】
図２は、図１の方向Ｘに見た際の、モータ１２の支持構造を示す図である。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（図１に示す実施例では、コイルスプリングが内蔵されたショックアブソーバ）により車体に対して主に上下方向に変位可能に支持されている。この際、モータ１２は、図２に示すように、好ましくは、回転反力を受けた際の変位が拘束されるように、２つのサスペンション３０（典型的には、同一のバネ・減衰特性を有する２つのサスペンション３０）により並列に支持される。この場合、モータ１２は、その外周（モータハウジングの周面）に沿って所定間隔をおいて設定された２つの結合点４０にて、２つのサスペンション３０とそれぞれに結合することになる。尚、モータ１２は、その動力の伝達機構（等速ジョイント等）を短縮化（及び軽量化）するため、駆動輪に可能な限り近接した位置に来るように懸架される。
【００１５】
このような構成によって、モータ１２は、駆動輪と同様、サスペンション３０により、車体に対して主に上下方向に移動可能に支持されると共に、その上下方向の位置が保持されることになる。従って、モータ１２と車輪軸は、互いに独立して、その重心位置が上下方向に移動可能とされている。これに関連して、モータ１２の出力軸と車輪軸とを連結する動力伝達機構（等速ジョイント）は、このようなモータ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ことができる構成とされている。
【００１６】
尚、本発明は、モータ１２及び駆動輪が車体に対して独立して上下方向に変位可能なように弾性的に支持されており、且つ、モータ１２の駆動力が車輪軸に伝達可能とされている限り、特に上述のモータ１２と駆動輪間の連結方法や駆動輪の懸架方法に限定されるものではない。例えば、本発明は、上述のストラット式サスペンション構造以外の構造（例えば、ダブルウィッシュボーン式のサスペンション構造）に対しても適用可能であり、また、モータ１２と駆動輪とはフレキシブルカップリングを介して連結されてもよい。
【００１７】
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。また、図３には、比較例１として、モータ１２が車体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）、及び、比較例２として、モータ１２が駆動輪に直結されている電動車両用懸架装置１０のバネ−マスモデル（Ｃ）が併せて示されている。また、図４は、同一条件下（各質量やばね定数等）での図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。
【００１８】
本実施例では、上述及び図３（Ａ）から明らかなように、モータ１２が駆動輪とは独立して車体に結合されているため、バネ下重量が、図３（Ｂ）の構成と同一で、図３（Ｃ）の構成よりモータ１２（及びそれに関連する部品）の質量分だけ小さくなる。従って、本実施例によれば、図４に実線で示すように、バネ下共振時の接地性（路面追従性）が、図３（Ｃ）の構成（破線の特性曲線）に比して大幅に向上する。また、本実施例では、モータ１２がバネ及びダンパーにて車体に結合されているため、バネ上共振時の接地性が、図３（Ｂ）の構成（一点鎖線の特性曲線）に比して幾分向上する。
【００１９】
このように、本実施例によれば、モータ１２がバネ下の構成要素から排除されるので、バネ下重量が低減され、接地性が向上する。また、モータ１２及び駆動輪が、夫々独立して車体に対して懸架されているので、モータ１２及び駆動輪のそれぞれに適した懸架特性を実現することが可能である。また、モータ１２が車体に対してバネ及びダンパーで結合されることで、モータ１２の振動（例えば、回転による振動や悪路走行時の上下振動）の車体への伝達を防止することも可能となる。
【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、駆動輪のうちの前輪のみ、若しくは後輪のみに適用してもよい。
【００２１】
本実施例は、上述の実施例に対して、図５に示すように、駆動輪用のサスペンション２２のアブソーバの所定の液圧室２２ａ（液圧シリンダ内のピストンによって仕切られる２つの液圧室のうちの一方の液圧室）と、モータ１２用のサスペンション３０のアブソーバの所定の液圧室３０ａとを液圧通路（例えば、管パイプ）３２で連通させた点のみが異なる。この際、各液圧室２２ａ、３０ａは、互いに逆相に変位（伸縮）するように液圧通路３２により接続されている。従って、例えば駆動輪がバウンドした場合、駆動輪側の液圧室２２ａ内の流体は、液圧通路３２を通ってモータ１２側の液圧室３０ａ内に吐出され、モータ１２が下向き（液圧室３０ａの容積が拡大する方向）に変位する。このように本実施例によれば、モータ１２と駆動輪とが、強制的に逆相で変位させられるので、制振効果を得ることができる。
【００２２】
尚、本実施例において、上述の如く各駆動輪に対して２つのサスペンション３０のアブソーバが配設されている場合、各アブソーバの２つの液圧室と駆動輪側の液圧室２２ａとの間を２本の液圧通路３２により独立に接続してもよく、或いは、２つのサスペンション３０のアブソーバの所定の液圧室間を別の液圧通路で接続して、それらが強制的に同相で変位するようにし、更に、一方のサスペンション３０のアブソーバの液圧室を上述の如く一本の液圧通路３２により駆動輪側の液圧室２２ａと連通させてもよい。また、当然に、本実施例の構成は、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に適用可能である。
【００２３】
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、前輪側と後輪側とで構成が同一であるため、前輪側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。
【００２４】
本実施例は、上述の第１実施例に対して、図６に示すように、左右輪のサスペンション３０Ｌ、３０Ｒのアブソーバの所定の各液圧室３０ａＬ、３０ａＲを液圧通路３４で連通させた点のみが異なる。この際、各液圧室３０ａＬ、３０ａＲは、互いに同相に変位（伸縮）するように液圧通路３４により接続されている。従って、例えば左輪側のモータ１２Ｌが上向き（液圧室３０ａＬの容積が縮小する方向）に変位した場合、左側のサスペンション３０Ｌの液圧室３０ａＬ内の流体は、液圧通路３４を通って右側のサスペンション３０Ｒの液圧室３０ａＲ内に吐出され、右輪側のモータ１２Ｒが上向き（液圧室３０ａＲの容積が拡大する方向）に付勢されることになる。このように本実施例によれば、左右のモータ１２Ｌ、Ｒの上下動が左右同相の場合に限定されるので、左右同相のバネ下振動時のみモータ１２Ｌ、Ｒの上下動が許容されることになる。これにより、モータ１２Ｌ、Ｒの反力でバネ上がロール方向に付勢されることが効果的に抑制される。
【００２５】
尚、本実施例においても、上述の第２実施例と同様、上述の如く各駆動輪に対して２つのサスペンション３０のアブソーバが配設されている場合、同様に、左右のアブソーバの２組の液圧室間を２本の液圧通路３２により独立に接続してもよく、或いは、各側の２つのサスペンション３０の液圧室間を別の液圧通路で接続して、それらが強制的に同相で変位するようにし、更に、左右のサスペンション３０の各液圧室を上述の如く一本の液圧通路３２により連通させてもよい。
【００２６】
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。
【００２７】
例えば、上述の第１実施例において、駆動輪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。
【００２８】
また、上述の第３実施例において、左右輪のサスペンション３０Ｌ、３０Ｒの各液圧室３０ａＬ、３０ａＲが、同相ではなく、逆相で変位（伸縮）するように液圧通路３４により接続されてもよい。
【００２９】
【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正面図である。
【図２】図１の方向Ｘに見た際の、モータ１２の支持構造を示す図である。
【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３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
１４    ドライブシャフト
１６    ベアリング
２０    ナックル
２２    サスペンション
３０    サスペンション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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