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JP2007191126A - インホイールモータシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】モータのストローク幅を十分に確保し、動的吸振装置の性能を十分に発揮することのできるインホイールモータシステムを提供する。
【解決手段】電気モータ１０とこの電気モータ１０の回転を減速してホイール２に伝達する減速歯車機構１１とを備えたギヤドモータ１０Ｇを、モータケース１０ａの側面側に取付けられるモータ取付部材２１と、ナックル５に取付けられるナックル取付部材と、上記モータ取付部材２１と上記ナックル取付部材とを連結するバネ部材２３と上記バネ部材２３の作動方向を上下方向に案内する２つのガイド部材２４，２４と、上記ガイド部材２４，２４に平行に配置されたダンパーとを備えた動的吸振装置２０によりナックル５に弾性結合するとともに、上記電気モータ１０と上記動的吸振装置２０とを上記減速歯車機構１１の後方に配置するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータを動的吸振装置を介して車輌バネ下部材に取り付け、上記モータの質量を動的吸振装置の質量として使用する構成のインホイールモータシステムに関するものである。
近年、電気自動車などのモータによって駆動される車輌においては、モータを車輪に内蔵するインホイールモータシステムが採用されつつある。
中でも、モータを、動的吸振装置を介して車輌の足回り部品に対して弾性支持し、上記モータの質量をダイナミックダンパーの質量として作用させるように構成した、乗り心地性とロードホールディング性に優れたインホイールモータシステムが注目されている（例えば、特許文献１，２参照）。
図４はその一例を示す図で、インナーロータ型の電気モータ５１と減速歯車機構５２とを組合わせたギヤドモータ５０のハウジング５３を、その上部側と下部側とから、ゴムの中に油を封入したダンパー５４ａ，５４ｂで挟み込んで、車輌バネ下部品であるナックル５５に連結し、更に、このダンパー５４ａ，５４ｂを、上記ナックル５５と上，下のアーム５６ａ，５６ｂとを連結するボールジョイント５７ａ，５７ｂに連結するとともに、上記減速歯車機構５２の出力軸５２Ｊとホイール５８に取付けられたホイールハブ５８Ｈとを等速ジョイント５９により連結することにより、上記ギヤドモータ５０を車輌バネ下部にフローティングマウントするとともに、上記電気モータ５１の出力を上記ホイール５８に伝達するようにしている。
特開２００５−１７８６８４号公報 特開２００５−１２６０３７号公報
ところで、モータを動的吸振装置を介して車輌バネ下部材に取り付けた構成のインホイールモータシステムにおいては、動的吸振装置の性能は、ダイナミックダンパーの質量としてのモータ及び減速歯車機構のストローク幅に大きく依存する。
しかしながら、上記従来例のように、動的吸振装置として、上記ダンパー５４ａ，５４ｂのような弾性体を用いてモータを上，下から支持する構成では、安定性に欠けるだけでなく、減速歯車機構５２よりも外径の大きな電気モータ５１が、減速歯車機構５２よりも前方（ホイール５８側）に配置されているため、ストローク幅を十分に確保することが困難であり、そのため、動的吸振装置の性能を十分に発揮させることが困難であった。
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、モータのストローク幅を十分に確保し、動的吸振装置の性能を十分に発揮することのできるインホイールモータシステムを提供することを目的とする。
本願の請求項１に記載の発明は、電気モータとこのモータの出力軸に連結され上記モータの回転を減速してホイールに伝達する減速歯車機構とを備えたギヤドモータを、動的吸振装置を介して車輌バネ下部に取り付け、上記モータの質量を動的吸振装置の質量として使用する構成のインホイールモータシステムにおいて、電気モータと上記動的吸振装置とを上記減速歯車機構の後方に配置したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記動的吸振装置を、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ取付部材と、車輪部に連結されるナックルに取付けられるナックル取付部材と、上記モータ取付部材と上記ナックル取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とから構成したものである。
本発明によれば、ギヤドモータを動的吸振装置を介して車輌バネ下部に取り付け、上記ギヤドモータの質量を動的吸振装置の質量として作用させるようにした構成のインホイールモータシステムにおいて、電気モータの回転を減速してホイールに伝達する減速歯車機構よりも径の大きな電気モータと上記動的吸振装置とを、上記減速歯車機構の後方に配置したので、モータのストローク幅を十分に確保することができ、動的吸振装置の性能を十分に発揮させることができる。
このとき、上記ギヤドモータを、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ取付部材と、車輪部に連結されるナックルに取付けられるナックル取付部材と、上記モータ取付部材と上記ナックル取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とを備えた動的吸振装置を介して車輌バネ下部に取り付けるようにすれば、ストローク幅を更に大きくとることができ、かつ、モータの質量をダイナミックダンパーの質量として安定して動作させることができる。
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１及び図２は、本最良の形態に係るインホイールモータシステムの構成を示す図で、各図において、１はタイヤ、２はリム２ａとホイールディスク２ｂとから成るホイール、３は上記ホイール２とその回転軸において連結されたホイールハブ、４はコイルバネ４ａとショックアブゾーバ４ｂとを備え、上記ホイールバブ３と軸受けを介して連結されるナックル５を車体に懸架するストラット、６は上記ホイールハブ３に装着されたブレーキロータ６ａと上記ナックル５に取付けられたブレーキキャリパー６ｂとを備えた制動装置、７は上記ストラット４に接続される上アーム、８は上記ナックル５を下部から支持する下アーム、１０Ｇはステータ１０Ｓ側を支持するモータケース１０ａと、上記モータケース１０ａに軸受け１０ｊを介して回転自在に取付けられた出力軸１０ｂと、この出力軸１０ｂに取付けられたロータ１０Ｒとを備えたインナーロータ型の電気モータ１０と、この電気モータ１０の出力軸１０ｂに連結され上記電気モータ１０の回転を減速してホイール２に伝達する減速歯車機構１１とを備えたギヤドモータ、１２は上記減速歯車機構１１とホイールハブ３の回転軸３ｋとを結合するフレキシブルカップリング、２０は上記モータケース１０ａの側面側に取付けられるモータ取付部材２１と、ナックル５に取付けられるナックル取付部材２２と、上記モータ取付部材２１と上記ナックル取付部材２２とを連結するコイルバネから成るバネ部材２３と、シリンダ２４ａとガイドシャフト２４ｂとから成り、上記バネ部材２３の作動方向を上下方向に案内する２つのガイド部材２４，２４と、上記ガイド部材２４，２４に平行に配置された、シリンダ２５ａと図示しないピストンとこのピストンに連結されたロッド２５ｂとを有するダンパー２５とを備えた動的吸振装置で、本例では、上記モータケース１０ａの側面側と上記ナックル５の上部側とを、動的吸振装置２０を介して連結し、上記ギヤドモータ１０Ｇの質量をダイナミックダンパーの質量として機能させるようにするとともに、上記ギヤドモータ１０Ｇとホイールハブ３の回転軸３ｋとを、フレキシブルカップリング１２により結合することにより、上記ギヤドモータ１０Ｇが揺動してもホイール２に回転力を伝達できるようにしている。
本例では、上記減速歯車機構１１として、電気モータ１０の出力軸１０ｂに連結されるサンギヤ１１ｐと、このサンギヤ１１ｐとギヤハウジング１１ｑの内面に取付けられたリングギヤ１１ｒと、上記サンギヤ１１ｐと上記リングギヤ１１ｒとの間を上記サンギヤ１１ｐの軸を中心にして公転するプラネタリーギヤ１１ｚと、このプラネタリーギヤ１１ｚに連結されたキャリア１１ｋとを備え、上記サンギヤ１１ｐの回転速度を上記プラネタリーギヤ１１ｚの公転周期に相当する回転速度に減速する遊星歯車装置を用い、上記キャリア１１ｋと、ホイールハブ３の回転軸３ｋとを、スプライン結合またはセレーション結合により結合し、上記電気モータ１０の回転をホイール２に伝達するようにしている。
上記のような遊星歯車装置は、平行軸式の減速歯車機構よりもギヤハウジング１１ｑの径が小さく、かつ、モータ軸とギヤ軸とが同軸であり、一般に、モータケース１０ａの径よりも小さいので、図４の上記従来のインホイールモータシステムにおいても用いられている。
このように、減速歯車機構の径（ギヤハウジングの径）が電気モータの径（モータケースの径）よりも小さなギヤドモータを用いた場合には、本例のように、上記電気モータと上記動的吸振装置２０とを上記減速歯車機構１１の後方に配置することが好ましい。これにより、ギヤドモータ１０Ｇのストローク幅を十分に確保することができるので、動的吸振装置の性能を十分に発揮させることができる。
このように、本最良の形態によれば、電気モータ１０とこの電気モータ１０の回転を減速してホイール２に伝達する減速歯車機構１１とを備えたギヤドモータ１０Ｇを、モータケース１０ａの側面側に取付けられるモータ取付部材２１と、ナックル５に取付けられるナックル取付部材２２と、上記モータ取付部材２１と上記ナックル取付部材２２とを連結するバネ部材２３と上記バネ部材２３の作動方向を上下方向に案内する２つのガイド部材２４，２４と、上記ガイド部材２４，２４に平行に配置されたダンパー２５とを備えた動的吸振装置２０によりナックル５に弾性結合するとともに、上記電気モータ１０と上記動的吸振装置２０を上記減速歯車機構１１の後方に配置するようにしたので、ギヤドモータ１０Ｇのストローク幅を十分に確保することができる。したがって、動的吸振装置２０の性能を十分に発揮させることができ、乗り心地性とロードホールディング性とを向上させることができる。
なお、上記最良の形態では、ギヤドモータ１０Ｇと車輌バネ下部材であるナックル５とを、バネ部材２３、ダンパー２５、及び、上記バネ部材２３とダンパー２５との作動方向を案内するガイド部材２４，２４とを備えた動的吸振装置２０により結合するとともに、上記動的吸振装置２０を上記モータケース１０ａの側面側に配置したが、図３に示すように、ナックル５を懸架するストラット４の下部に吸振装置取付部４ｍを設け、この吸振装置取付部４ｍと上記モータケース１０ａとを、バネ部材２３、ダンパー２５、及び、上記バネ部材２３とダンパー２５との作動方向を案内するガイド部材２４，２４により結合し、上記ギヤドモータ１０Ｇを上部から弾性支持する構成としてもよい。
また、本発明は、ストラット型のサスペンションを有する車輌に限らず、ダブルウイッシュボーン型のサスペンションなど、他の構成のサスペンションを有する車輌にも適用可能である。
以上説明したように、電気モータと減速歯車機構のストローク幅を十分に確保することができ、動的吸振装置の性能を十分に発揮させることができるので、車輌の乗り心地性とロードホールディング性を更に向上させることができる。
本最良の形態に係るインホイールモータシステムの車輪部の構成を示す縦断面図である。 本最良の形態に係るインホイールモータシステムの車輪部の構成を示す正面図である。 本発明によるインホイールモータシステムの他の構成を示す図である。 従来のインホイールモータシステムの構成を示す図である。
符号の説明
１ タイヤ、２ ホイール、２ａ リム、２ｂ ホイールディスク、
３ ホイールハブ、３ｋ ハブの回転軸、４ ストラット、４ａ コイルバネ、
４ｂ ショックアブゾーバ、５ ナックル、５ｊ 軸受け、６ 制動装置、
６ａ ブレーキロータ、６ｂ ブレーキキャリパー、７ 上アーム、８ 下アーム、
１０Ｇ ギヤドモータ、１０ 電気モータ、１０Ｓ ステータ、１０Ｒ ロータ、
１０ａ モータケース、１０ｂ 出力軸、１０ｊ 軸受け、１１ 減速歯車機構、
１２ フレキシブルカップリング、２０ 動的吸振装置、２１ モータ取付部材、
２２ ナックル取付部材、２３ バネ部材、２４ ガイド部材、２４ａ シリンダ、
２４ｂ ガイドシャフト、２５ ダンパー、２５ａ シリンダ、２５ｂ ロッド。

Claims (2)

  1. 電気モータとこのモータの出力軸に連結され上記モータの回転を減速してホイールに伝達する減速歯車機構とを備えたギヤドモータを、動的吸振装置を介して車輌バネ下部に取り付け、上記モータの質量を動的吸振装置の質量として使用する構成のインホイールモータシステムにおいて、電気モータと上記動的吸振装置とを上記減速歯車機構の後方に配置したことを特徴とするインホイールモータシステム。
  2. 上記動的吸振装置を、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ取付部材と、車輪部に連結されるナックルに取付けられるナックル取付部材と、上記モータ取付部材と上記ナックル取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とから構成したことを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータシステム。
JP2006013863A 2006-01-23 2006-01-23 インホイールモータシステム Withdrawn JP2007191126A (ja)

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