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JP4730078B2 - In-wheel motor - Google Patents

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JP4730078B2
JP4730078B2 JP2005354808A JP2005354808A JP4730078B2 JP 4730078 B2 JP4730078 B2 JP 4730078B2 JP 2005354808 A JP2005354808 A JP 2005354808A JP 2005354808 A JP2005354808 A JP 2005354808A JP 4730078 B2 JP4730078 B2 JP 4730078B2
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徹 浦野
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Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
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Mitsubishi Motors Corp
Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
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  • Braking Arrangements (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

本発明は、車両のホイール内側に配置されて駆動輪を回転駆動するインホイールモータに関するものである。   The present invention relates to an in-wheel motor that is arranged inside a wheel of a vehicle and rotationally drives a drive wheel.

従来より、車両のホイール内側に配置されて駆動輪を直接駆動するインホイールモータが広く知られている。このようなインホイールモータは、車体側の省スペース化、変速機や差動ギアの省略、さらにはドライブシャフトの省略などの各種利点が得られることから、フォークリフト、ゴルフカート等の比較的小型の車両を中心として広く実施されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an in-wheel motor that is disposed inside a wheel of a vehicle and directly drives a driving wheel is widely known. Such an in-wheel motor has various advantages such as space saving on the vehicle body side, omission of a transmission and a differential gear, and omission of a drive shaft. Therefore, the in-wheel motor has a relatively small size such as a forklift and a golf cart. Widely implemented mainly in vehicles.

この種のインホイールモータには種々の構造のものがあるが、その一つとして例えば下記の特許文献1にはステータとロータとを回転軸方向に隣接して配置するとともに、ロータにブレーキディスクを一体に形成したインホイールモータが開示されている。
具体的には、上記ロータ(21)には回転部材(20)が接続されており、ロータ(21)の回転駆動力は回転部材(20)に伝達されるように構成されている。回転部材(20)は、ハブベアリング(1)側に形成された軸部(3)と、上記軸部(3)とは反対側に形成された大径部とを有しており、このうち軸部(3)は減速機として機能する遊星歯車機構(2)を介してハブベアリング(1)に接続されている。そして、大径部は車両のブレーキディスクとして機能するよう構成されている。
There are various types of in-wheel motors of this type. For example, in Patent Document 1 below, a stator and a rotor are arranged adjacent to each other in the rotation axis direction, and a brake disk is provided on the rotor. An integrally formed in-wheel motor is disclosed.
Specifically, the rotating member (20) is connected to the rotor (21), and the rotational driving force of the rotor (21) is transmitted to the rotating member (20). The rotating member (20) has a shaft portion (3) formed on the hub bearing (1) side and a large-diameter portion formed on the opposite side to the shaft portion (3). The shaft portion (3) is connected to the hub bearing (1) via a planetary gear mechanism (2) that functions as a speed reducer. The large diameter portion is configured to function as a brake disc of the vehicle.

そして、このように構成することにより、インホイールモータの軽量・コンパクト化を図っている。
特開2005−212656号公報
With this configuration, the in-wheel motor is reduced in weight and size.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-212656

しかしながら、従来の技術では、例えばエンジンを搭載して走行する一般的な自動車の部品をそのまま流用することができず、部品の共用化を図ることができない。このため、インホイールモータで走行する車両に専用にハブベアリングやブレーキディスク等の部品を新たに設計、製造しなければならず、コスト増を招いていた。
例えば、上記特許文献1の技術ではハブベアリング1(特に、ハブ輪5,51,58,74)や遊星歯車機構(遊星減速機2,53,60,64,68,71)を専用に設計、製造する必要がある。
However, in the conventional technology, for example, it is not possible to divert a general automobile part running with an engine mounted thereon, and it is not possible to share the part. For this reason, parts such as hub bearings and brake discs have to be newly designed and manufactured exclusively for vehicles that run on in-wheel motors, resulting in increased costs.
For example, in the technology disclosed in Patent Document 1, the hub bearing 1 (particularly, the hub wheels 5, 51, 58, 74) and the planetary gear mechanism (planetary speed reducers 2, 53, 60, 64, 68, 71) are designed exclusively. It needs to be manufactured.

また、特許文献1の技術ではインホイールモータのステータとロータとを回転軸方向に隣接させて設けているため、車軸方向に大きな容量(スペース)を必要とする。このためブレーキディスクがホイール内側に収納できなくなる畏れがある。この場合にはホイールオフセットを大きくとればよいが、やはりホイールが専用設計となるおそれがある。さらには、ブレーキディスクが一般的な自動車よりも車両内側に位置することになるので、ブレーキキャリパの取り付け位置も大幅に変更されることになり、キャリパを取り付けるためのステー或いはブラケットも新設する必要が生じる。   In the technique of Patent Document 1, since the stator and the rotor of the in-wheel motor are provided adjacent to each other in the rotation axis direction, a large capacity (space) is required in the axle direction. For this reason, there is a possibility that the brake disc cannot be stored inside the wheel. In this case, it is sufficient to increase the wheel offset, but there is a possibility that the wheel may be designed exclusively. Furthermore, since the brake disc is located on the inner side of the vehicle than a general automobile, the mounting position of the brake caliper will be significantly changed, and it is necessary to newly install a stay or bracket for mounting the caliper. Arise.

これに対して、本出願人は図4に示すようなインホイールモータを創案し出願した。すなわち、図4に示すように、このインホイールモータでは、車輪を回転可能に支持するハブユニット(ハブベアリング)104の非回転部(アウタレース)107に、ステータブラケット108が固定される。
また、このステータブラケット108には、ホイール114の内側に位置しハブユニット104の回転軸心L1と同軸に形成されたステータ117が固定される。また、上記ハブユニット104の回転部(インナハブ)105にアウタロータブラケット113が取り付けられ、このアウタロータブラケット113にステータ117の外周を覆うような筒状のアウタロータ118が取り付けられる。
On the other hand, the present applicant created and applied for an in-wheel motor as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 4, in this in-wheel motor, the stator bracket 108 is fixed to a non-rotating portion (outer race) 107 of a hub unit (hub bearing) 104 that rotatably supports the wheel.
In addition, a stator 117 that is located inside the wheel 114 and is formed coaxially with the rotation axis L1 of the hub unit 104 is fixed to the stator bracket 108. An outer rotor bracket 113 is attached to the rotating portion (inner hub) 105 of the hub unit 104, and a cylindrical outer rotor 118 that covers the outer periphery of the stator 117 is attached to the outer rotor bracket 113.

また、ステータブラケット108とアウタロータブラケット113との間に一般的な自動車で用いられるものと同じブレーキディスク112が流用されて配設されており、このブレーキディスク112はインナハブ105に固定されている。
つまり、ハブユニット104には、ブレーキディスク112,アウタロータブラケット113,ホイール114が上記の順に取り付けられている。また、ステータブラケット108は図示しないナックルとハブユニット104との既存の締結個所を利用して共締めされる。
Further, the same brake disc 112 as that used in a general automobile is disposed between the stator bracket 108 and the outer rotor bracket 113, and the brake disc 112 is fixed to the inner hub 105.
That is, the brake disk 112, the outer rotor bracket 113, and the wheel 114 are attached to the hub unit 104 in the order described above. The stator bracket 108 is fastened together using an existing fastening point between the knuckle and the hub unit 104 (not shown).

したがって、ステータブラケット107を固定するための専用の取付個所をサスペンション側に設ける必要がなくなる。また、アウタロータブラケット113をブレーキディスク112とホイール114との間に配設することでアウタロータブラケット113を固定するために新たに部品を追加する必要もない。
このような構成により、例えばインホイールモータを備えない一般的なサスペンション構造の部品が流用可能となり、インホイールモータ用の車両と、通常のエンジン駆動の車両とで部品の共用化を図ることができ、コスト低減を図ることができる。
Therefore, it is not necessary to provide a dedicated attachment point for fixing the stator bracket 107 on the suspension side. In addition, by disposing the outer rotor bracket 113 between the brake disk 112 and the wheel 114, it is not necessary to add new parts to fix the outer rotor bracket 113.
With such a configuration, for example, a general suspension structure component that does not include an in-wheel motor can be diverted, and the component can be shared between an in-wheel motor vehicle and a normal engine-driven vehicle. Cost reduction can be achieved.

しかしながら、このように構成した場合には、アウタロータ113内にブレーキディスク112及びブレーキキャリパ(図示省略)を配設する必要がある。このためブレーキディスク112の大きさを変更しない場合には、ステータ117及びアウタロータ118が大径化してしまい、結果的にモータが大型化してしまう。また、これにともないホイール114のサイズが大径化して、例えば19インチや20インチのような大きなサイズのものが必要となる。このため、一般的なサイズのホイールを利用できなくなるという課題が生じるほか、ばね下重量が増大してしまうという課題がある。なお、現状では19インチや20インチのサイズの大径ホイールも市場には流通しているが、その流通量は全体からみればきわめて少なく、一般的なものとはいえない。   However, in such a configuration, it is necessary to dispose the brake disc 112 and the brake caliper (not shown) in the outer rotor 113. For this reason, when the size of the brake disk 112 is not changed, the stator 117 and the outer rotor 118 are increased in diameter, and as a result, the motor is increased in size. As a result, the size of the wheel 114 increases, and a large size such as 19 inches or 20 inches is required. For this reason, the subject that a wheel of a general size cannot be used arises, and there is a subject that unsprung weight increases. Currently, large-diameter wheels with a size of 19 inches or 20 inches are also distributed in the market, but the distribution amount is extremely small as a whole, and it cannot be said that they are general.

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、一般的な自動車のサスペンション部品を流用できるようにしながらも、モータの小型化を図るようにした、インホイールモータを提供することを目的とする。   The present invention was devised in view of such a problem, and an object thereof is to provide an in-wheel motor that can reduce the size of a motor while allowing a general automobile suspension part to be used. And

このため、本発明のインホイールモータは、車体に対してホイールを回転可能に支持するハブユニットの非回転部に固定されるステータと、該ハブユニットの回転部に固定されて該ステータの外周側に配設されるアウタロータと、該アウタロータに固定されたブレーキディスクとを備え、該アウタロータは、該ステータを覆うように延在した筒状の壁部と、該壁部から径方向外側に伸びてフランジ状に形成されたブレーキディスク取り付け部とを有し、該ブレーキディスクは、該ブレーキディスクの内周縁部に該ブレーキディスク取り付け部を重合されて該アウタロータの外周側に固定されていることを特徴としている(請求項1)。
また、該アウタロータと該ブレーキディスクとがボルトにより締結されて一体化されるのが好ましい(請求項2)。
Therefore, the in-wheel motor of the present invention includes a stator fixed to a non-rotating portion of a hub unit that rotatably supports a wheel with respect to a vehicle body, and an outer peripheral side of the stator fixed to the rotating portion of the hub unit. An outer rotor disposed on the outer rotor, and a brake disk fixed to the outer rotor. The outer rotor extends in a radially outward direction from the wall, the tubular wall extending to cover the stator. A brake disc mounting portion formed in a flange shape, and the brake disc is fixed to the outer peripheral side of the outer rotor by superimposing the brake disc mounting portion on the inner peripheral edge portion of the brake disc. (Claim 1).
Further, it is preferable that the outer rotor and the brake disc are integrated by being fastened by a bolt (Claim 2).

また、該ホイールは該回転部に突設されたハブボルトにより該ハブユニットに締結されるとともに、該アウタロータは該ハブユニットの該回転部に対して該ハブボルトとは異なるボルトにより固定されるのが好ましい(請求項3)。
また、該ハブユニットは、該ホイールの取り付け面に対向する鍔部を有し、該アウタロータは、該ハブユニットの鍔部に重合されて該アウタロータを該ハブユニットに取り付ける取り付け基部を有し、該壁部が該取り付け基部から該ステータを覆うように延在して内部にロータ本体を有するのが好ましい(請求項4)。
The wheel is preferably fastened to the hub unit by a hub bolt protruding from the rotating portion, and the outer rotor is preferably fixed to the rotating portion of the hub unit by a bolt different from the hub bolt. (Claim 3).
Further, the hub unit has a flange portion facing the mounting surface of the wheel, the outer rotor is polymerized in the flange portion of the hub unit having a mounting base for mounting the outer rotor to the hub unit, It is preferable that the wall portion extends from the mounting base so as to cover the stator and has a rotor main body therein.

さらには、該ステータ,該アウタロータ及び該ブレーキディスクが、いずれも該ホイールの内側に位置するよう構成されているのが好ましい(請求項5)。   Furthermore, it is preferable that the stator, the outer rotor, and the brake disc are all located inside the wheel.

本発明のインホイールモータによれば、アウタロータ型のインホイールモータにおいてアウタロータとブレーキディスクとを一体化することで、一般的な自動車のサスペンション部品を流用できるようになりコスト低減を図ることができる利点があるほか、モータを小型化することができ、ホイールの大径化を回避することができる。これにより、一般的なサイズのホイール(或いは汎用のホイール)を使用することができ、コスト低減やばね下荷重の低減を図ることができる。   According to the in-wheel motor of the present invention, by integrating the outer rotor and the brake disc in the outer-rotor type in-wheel motor, it is possible to divert general automobile suspension parts and reduce costs. In addition, the motor can be miniaturized and the diameter of the wheel can be avoided. As a result, a wheel having a general size (or a general-purpose wheel) can be used, and the cost and unsprung load can be reduced.

また、アウタロータとブレーキディスクとをボルトにより締結することで、ブレーキディスクが磨耗しても、ブレーキディスクのみを容易に交換することができる。また、アウタロータをハブボルトとは異なるボルトによりハブユニットに固定することにより、ホイールの取り外し時等に不用意にアウタロータ及びブレーキディスクがハブユニットから脱落するような事態を回避することができる。   Further, by fastening the outer rotor and the brake disc with bolts, even if the brake disc is worn, only the brake disc can be easily replaced. Further, by fixing the outer rotor to the hub unit with a bolt different from the hub bolt, it is possible to avoid a situation in which the outer rotor and the brake disc are accidentally dropped from the hub unit when the wheel is removed.

以下、図面により、本発明の一実施形態にかかるインホイールモータについて説明すると、図1はその構成を示す模式的な断面図、図2はその構成を示す分解斜視図、図3はその構成を示す斜視図である。
本実施形態ではインホイールモータを自動車の前輪に適用した場合について説明する。なお、後輪側についてもインホイールモータ及び車体側のモータ取り付け部は前輪側と同様に構成されている。
Hereinafter, an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing the configuration, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration, and FIG. It is a perspective view shown.
This embodiment demonstrates the case where an in-wheel motor is applied to the front wheel of a motor vehicle. Note that the in-wheel motor and the motor mounting portion on the vehicle body side are configured similarly to the front wheel side on the rear wheel side.

図1に示すように、車両の前輪サスペンションのロアアーム2にはピローボールジョイント(球面継ぎ手)2aを介してナックル3が揺動可能に連結されている。また、このナックル3は、ストラットブラケット1aを介してストラット1の下端に固定されている。
また、ナックル3にはナックル孔3aが形成され、このナックル孔3aにハブベアリング(又はハブユニット)4が挿通されている。ハブベアリング4は、主にインナハブ5(回転部)と、ベアリング6と、アウタレース又はアウタハブ(非回転部)7とを備えて構成され、インナハブ5の外周側にベアリング6を介してアウタハブ7が回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 1, a knuckle 3 is swingably connected to a lower arm 2 of a vehicle front wheel suspension via a pillow ball joint (spherical joint) 2a. The knuckle 3 is fixed to the lower end of the strut 1 via a strut bracket 1a.
A knuckle hole 3a is formed in the knuckle 3, and a hub bearing (or hub unit) 4 is inserted into the knuckle hole 3a. The hub bearing 4 mainly includes an inner hub 5 (rotating portion), a bearing 6, and an outer race or outer hub (non-rotating portion) 7. The outer hub 7 rotates on the outer peripheral side of the inner hub 5 via the bearing 6. Supported as possible.

そして、アウタハブ7の外周がナックル3のナックル孔3a内に嵌合されるようになっている。また、アウタハブ7の外周にはフランジ部7aが一体に形成されており、また、このフランジ部7aの一部に図示しないナックル取り付け用のボルト孔が形成されている。また、ナックル3の上記ボルト孔に対応する位置にはやはりボルト孔が形成されたハブ取付部3b(図2参照)が形成されている。   The outer periphery of the outer hub 7 is fitted into the knuckle hole 3 a of the knuckle 3. A flange portion 7a is integrally formed on the outer periphery of the outer hub 7, and a bolt hole for attaching a knuckle (not shown) is formed in a part of the flange portion 7a. A hub mounting portion 3b (see FIG. 2) in which a bolt hole is also formed is formed at a position corresponding to the bolt hole of the knuckle 3.

一方、インホイールモータは主にステータ(固定子)8と、上記ステータ8の外周側に配設されたロータ(アウタロータ)18とから構成されており、このうちステータ8が上記アウタハブ7とナックル3との間で狭持されて固定されるようになっている。
すなわち、ステータ8にはアウタハブ7が挿通可能な穴が形成され、図1に示すように、この穴の縁部がアウタハブ7のフランジ7aと重合するように構成されている。また、ステータ8にも、フランジ7aに形成された上記ボルト孔と対応する位置にボルト孔(図示省略)が形成されており、各ボルト孔にボルト9(図2参照)を挿通し、ナックル3、ステータ8、アウタハブ7の順で締結することにより、これらナックル3、ステータ8、アウタハブ7が固定されるようになっている。
On the other hand, the in-wheel motor is mainly composed of a stator (stator) 8 and a rotor (outer rotor) 18 disposed on the outer peripheral side of the stator 8, of which the stator 8 includes the outer hub 7 and the knuckle 3. It is held between and fixed.
That is, the stator 8 is formed with a hole through which the outer hub 7 can be inserted, and the edge of the hole is overlapped with the flange 7a of the outer hub 7 as shown in FIG. Further, the stator 8 is also formed with bolt holes (not shown) at positions corresponding to the bolt holes formed in the flange 7a. The bolts 9 (see FIG. 2) are inserted into the bolt holes and the knuckle 3 is inserted. The knuckle 3, the stator 8, and the outer hub 7 are fixed by fastening the stator 8 and the outer hub 7 in this order.

また、インナハブ5には、ホイール14の取り付け面に対向する位置に鍔部(ハブ部)5bが形成されている。より詳しくは、鍔部5bは、アウタハブ7の車体外側端部よりもさらに車体外側において外周側に拡径されたフランジ状の部位であって、インナハブ5に対して一体形成されている。
この鍔部5bには、ベアリング6の回転軸心L1を中心に、上記回転軸心L1と平行な複数のスタッドボルト(ホイールボルト)11が等位相で配設されており、また、各スタッドボルト11は先端が車両外方を向いて鍔部5bに固定されている。
Further, the inner hub 5 is formed with a flange portion (hub portion) 5 b at a position facing the mounting surface of the wheel 14. More specifically, the flange portion 5 b is a flange-like portion whose diameter is increased on the outer peripheral side at the outer side of the vehicle body than the outer end portion of the outer hub 7, and is integrally formed with the inner hub 5.
A plurality of stud bolts (wheel bolts) 11 that are parallel to the rotation axis L1 are arranged in this flange portion 5b in parallel with the rotation axis L1 of the bearing 6 as a center. 11 is fixed to the flange portion 5b with the tip facing outward of the vehicle.

一方、インホイールモータのアウタロータ18は、主に、上記鍔部5bと平行な取り付け基部18bと、上記取り付け基部18bからステータ8を覆うように延在して内部に複数のマグネット(図示省略)が固定された筒状の壁部18cと、壁部18cから径方向外側に伸びて形成されたブレーキディスク取り付け部18dとから構成されている。
また、アウタロータ18の取り付け基部18bには上記スタッドボルト11と対応する位置に第1ボルト孔(図示省略)が複数形成されており、鍔部5bにアウタロータ18を取り付けた後、ホイール14の取り付け面が上記の取り付け基部18bに重合され、図示しないナットをスタッドボルト11に螺合させることにより、ホイール14がアウタロータ18を介してインナハブ5に締結される
なお、このときアウタロータ18とインナハブ5とは、ホイール14の取り付けに先立って、上記スタッドボルト11とは別のボルト(図示省略)により締結されるようになっており、ホイール14の交換時等にスタッドボルト11とナットとの螺合を解除したときに不用意にインナハブ5からアウタロータ18が脱落しないように配慮されている。
On the other hand, the outer rotor 18 of the in-wheel motor mainly includes a mounting base 18b parallel to the flange 5b and a plurality of magnets (not shown) extending from the mounting base 18b so as to cover the stator 8. It is composed of a fixed cylindrical wall portion 18c and a brake disc mounting portion 18d formed to extend radially outward from the wall portion 18c.
A plurality of first bolt holes (not shown) are formed in the mounting base portion 18b of the outer rotor 18 at positions corresponding to the stud bolts 11, and the mounting surface of the wheel 14 is mounted after the outer rotor 18 is mounted on the flange portion 5b. Is superposed on the mounting base 18b, and a nut 14 (not shown) is screwed onto the stud bolt 11, whereby the wheel 14 is fastened to the inner hub 5 via the outer rotor 18. Note that the outer rotor 18 and the inner hub 5 are Prior to the mounting of the wheel 14, the stud bolt 11 is fastened by a bolt (not shown) different from the stud bolt 11, and the screwing of the stud bolt 11 and the nut is released when the wheel 14 is replaced. At times, care is taken to prevent the outer rotor 18 from falling off the inner hub 5 inadvertently. The

また、本実施形態に係るインホイールモータでは、ブレーキディスク12はアウタロータ18の外周側に固定されており、これによりブレーキディスク12はアウタロータ18に対して一体に構成されている。すなわち、本実施形態においては、ブレーキディスク12は、図1に示すように、内周部と外周部とを有するリング状に形成され、この内周縁部にアウタロータ18の壁部18cからフランジ状に形成されたブレーキディスク取り付け部18dが重合されるとともに、複数のボルト18a(図2及び図3参照)によりアウタロータ18とブレーキディスク12とが固定されている。   In the in-wheel motor according to the present embodiment, the brake disc 12 is fixed to the outer peripheral side of the outer rotor 18, whereby the brake disc 12 is configured integrally with the outer rotor 18. That is, in this embodiment, the brake disc 12 is formed in a ring shape having an inner peripheral portion and an outer peripheral portion, as shown in FIG. 1, and is formed in a flange shape from the wall portion 18c of the outer rotor 18 on this inner peripheral portion. The formed brake disk mounting portion 18d is superposed, and the outer rotor 18 and the brake disk 12 are fixed by a plurality of bolts 18a (see FIGS. 2 and 3).

なお、このブレーキディスク12は、通常の自動車で用いられる一般的な外径サイズ(例えば15インチ又は16インチ)のものが適用されている。
そして、図2に示すように、ナックル3にはブレーキキャリパ取り付け部3cが形成され、このブレーキキャリパ取り付け部3cにブレーキキャリパ16がボルト3dにより取り付けられるようになっている。
The brake disc 12 is a general outer diameter (for example, 15 inches or 16 inches) used in a normal automobile.
As shown in FIG. 2, the knuckle 3 is formed with a brake caliper attachment portion 3c, and the brake caliper 16 is attached to the brake caliper attachment portion 3c with a bolt 3d.

ここで、ブレーキキャリパ16は周知の構造を有しており、図示しないブレーキホースを介して供給される油圧によりキャリパ16内に設けられたやはり図示しないブレーキパッドが上記ブレーキディスク12を狭持することによりホイール14の回転を停止させるような制動力が作用する。
次に、モータの内部について説明すると、ステータ8内には周方向に多数のコイル(図示省略)が列設され、アウタロータ18内には同じく周方向に多数のマグネット(図示省略)が列設されている。
Here, the brake caliper 16 has a well-known structure, and a brake pad (not shown) provided in the caliper 16 is held between the brake disks 12 by hydraulic pressure supplied via a brake hose (not shown). Thus, a braking force is applied to stop the rotation of the wheel 14.
Next, the interior of the motor will be described. A large number of coils (not shown) are arranged in the circumferential direction in the stator 8, and a number of magnets (not shown) are arranged in the circumferential direction in the outer rotor 18. ing.

また、これらのコイルの外周面とマグネットの内周面とは僅かな間隙を介して対向している。ステータ8内にはアウタロータ18の回転角を検出するための角度センサ(図示省略)が設置されており、この角度センサから車体側に設置されたコントローラへアウタロータ18の回転情報(すなわち車輪速)が出力される。また、ステータ8の各コイルは車体側に設置されたインバータに電気的に接続されており、バッテリとの間で電力の授受が行われるようになっている。   Further, the outer peripheral surface of these coils and the inner peripheral surface of the magnet face each other with a slight gap. An angle sensor (not shown) for detecting the rotation angle of the outer rotor 18 is installed in the stator 8, and rotation information (that is, wheel speed) of the outer rotor 18 is transmitted from the angle sensor to a controller installed on the vehicle body side. Is output. Further, each coil of the stator 8 is electrically connected to an inverter installed on the vehicle body side, and power is exchanged with a battery.

本発明の一実施形態に係るインホイールモータは上述のように構成されているので、このインホイールモータを搭載した車両では、例えば走行時においては、角度センサからの検出情報に基づいてインバータへの制御信号が設定されてステータ8の各コイルに順次電力が供給される。また、コイルの励磁に伴ってマグネットとの間に磁界が生じてアウタロータ18に回転力、即ちモータトルクが発生し、ブレーキディスク12、ホイール14及びインナハブ5が一体的に且つ回転軸心L1を中心として同軸上で回転し、前輪に駆動力を伝達する。 Since the in-wheel motor according to one embodiment of the present invention is configured as described above, in a vehicle equipped with this in-wheel motor, for example, during traveling, the inverter is supplied to the inverter based on the detection information from the angle sensor. A control signal is set and electric power is sequentially supplied to each coil of the stator 8. The rotational force to the outer rotor 18 occurs magnetic field between the magnet along with the excitation of the coil, i.e., the motor torque is generated, the brake disk 12, the wheel 14 and the inner hub 5 is a rotation axis L1 integrally and It rotates on the same axis as the center and transmits driving force to the front wheels.

また、コントローラは運転者のアクセル操作量に基づいてコイルに供給する電力を調整し、これによりアクセル操作に応じた走行を実現する一方(力行制御)、車両の減速時にはコイルに発生した回生電力を図示しないバッテリに充電する(回生制御)。
次に、本実施形態にかかるインホイールモータを設けるためにサスペンション側に施した変更点、及びインホイールモータ周辺の各部材の配置状態について説明する。
In addition, the controller adjusts the power supplied to the coil based on the driver's accelerator operation amount, thereby realizing travel according to the accelerator operation (power running control), while the regenerative power generated in the coil is reduced during vehicle deceleration. A battery (not shown) is charged (regenerative control).
Next, a description will be given of changes made on the suspension side in order to provide the in-wheel motor according to the present embodiment and the arrangement state of each member around the in-wheel motor.

まず、インホイールモータを設置するために、一般的な車両のサスペンション側の変更点に関して述べると、端的に表現すると本実施形態ではサスペンション側の構成を一切変更することなく、ステータ8、アウタロータ18、及び上記アウタロータ18の外周に固定したブレーキディスク12の3点のみの追加若しくは変更だけでインホイールモータが設置されている。   First, in order to install an in-wheel motor, the changes on the suspension side of a general vehicle will be described. In short, in this embodiment, the stator 8, the outer rotor 18, The in-wheel motor is installed only by adding or changing only three points of the brake disk 12 fixed to the outer periphery of the outer rotor 18.

即ち、ステータ8はナックル3にハブベアリング4のアウタハブ7を締結する際に共締めされ、ロータ18はハブベアリング4のインナハブ5にブレーキディスク12と一体になって取り付けられており、共に既存の締結個所を利用して固定されている。特に、アウタロータ18とブレーキディスク12とのアッセンブリは、従来の一般的な車両のブレーキディスクアッセンブリと形状や容積がほとんど変化しておらず、従来のブレーキディスクアッセンブリをハブベアリング4に取り付ける場合と全く同じ作業で取り付けられる。   That is, the stator 8 is fastened together when the outer hub 7 of the hub bearing 4 is fastened to the knuckle 3, and the rotor 18 is attached to the inner hub 5 of the hub bearing 4 integrally with the brake disk 12, both of which are already fastened. It is fixed using a place. In particular, the assembly of the outer rotor 18 and the brake disc 12 has almost the same shape and volume as the conventional general brake disc assembly of a vehicle, and is exactly the same as when the conventional brake disc assembly is attached to the hub bearing 4. Installed by work.

また、ブレーキディスク12の取り付け位置や大きさも、通常のブレーキディスクと同じになるように設定されているので、キャリパ16及びキャリパ16の取り付け部位についても一切の設計変更を行うことなく流用可能となる。
したがって、ステータ8やアウタロータ18を固定する専用の取付個所をサスペンション側に設ける必要がなくなり、一般的な車輌のサスペンション構造の部品を仕様変更せずにそのまま流用した上で、ステータ8とブレーキディスク12を固定したアウタロータ18とを追加するだけでインホイールモータを設置でき、結果としてサスペンション部品の共用化により製造コストを抑制することができる。
Further, since the mounting position and size of the brake disk 12 are set to be the same as those of a normal brake disk, the caliper 16 and the caliper 16 mounting part can be used without any design change. .
Therefore, there is no need to provide a dedicated mounting portion for fixing the stator 8 and the outer rotor 18 on the suspension side, and the components of a general vehicle suspension structure are used as they are without changing the specifications, and then the stator 8 and the brake disc 12 are used. The in-wheel motor can be installed simply by adding the outer rotor 18 to which the motor is fixed. As a result, the manufacturing cost can be reduced by sharing the suspension parts.

なお、図1に示すように、インナハブ5には、回転中心L1と同軸上に穴部5aが形成されているが、この穴部5aは、前輪をインホイールモータ以外の駆動源により駆動する場合(つまり一般的な自動車に適用する場合)に、ドライブシャフトを通す穴部である。
また、このような構成によりアウタロータの外径が大型化するような事態を回避することができ、一般的なサイズのホイール(例えば14〜17インチ)にもインホイールモータを適用することができるようになる。
As shown in FIG. 1, the inner hub 5 has a hole 5a formed coaxially with the rotation center L1, and this hole 5a is used when the front wheels are driven by a drive source other than the in-wheel motor. This is a hole through which the drive shaft passes (that is, when applied to a general automobile).
Further, such a configuration can avoid a situation in which the outer diameter of the outer rotor is increased, and the in-wheel motor can be applied to a wheel having a general size (for example, 14 to 17 inches). become.

なお、上述において、一般的な車両(自動車)とは、エンジンやモータからの駆動力がドライブシャフト(駆動軸)を介して伝達されて走行する車両(自動車)、より具体的にはインホイールモータを備えず、インホイールモータ以外からの駆動力により走行する車両(自動車)をいう。
また、アウタロータ18とブレーキディスク12とをボルト18aにより締結しているので、ブレーキディスク12を容易に交換することが出来る。すなわち、ブレーキディスク12は徐々に磨耗するため、交換が必要となる場合があるが、この場合、ボルト18aを緩めてアウタロータ18から取り外し、新しいブレーキディスクを再び締結すればよい。したがって、インホイールモータの主要部であるアウタロータ18を交換する必要がないので維持コストの低減を図ることが出来る。
In the above description, a general vehicle (automobile) is a vehicle (automobile) that travels by driving force from an engine or motor transmitted through a drive shaft (drive shaft), more specifically, an in-wheel motor. A vehicle (automobile) that travels with a driving force from other than the in-wheel motor.
Further, since the outer rotor 18 and the brake disc 12 are fastened by the bolt 18a, the brake disc 12 can be easily replaced. That is, since the brake disk 12 is gradually worn out, it may be necessary to replace it. In this case, the bolt 18a is loosened and removed from the outer rotor 18, and a new brake disk may be fastened again. Therefore, it is not necessary to replace the outer rotor 18 which is the main part of the in-wheel motor, so that the maintenance cost can be reduced.

また、アウタロータ18はハブボルト11とは異なるボルトによりハブユニット4に固定されているので、ホイール14交換等の作業時にアウタロータ18及びブレーキディスク12が落下するのを防止することが出来るという利点がある。
以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。例えばアウタロータ18の一部を拡径させてブレーキディスクとして機能させてもよい。
Further, since the outer rotor 18 is fixed to the hub unit 4 by a bolt different from the hub bolt 11, there is an advantage that it is possible to prevent the outer rotor 18 and the brake disc 12 from falling during work such as replacement of the wheel 14.
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, a part of the outer rotor 18 may be enlarged to function as a brake disk.

本発明の一実施形態にかかるインホイールモータの構成を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the in-wheel motor concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるインホイールモータの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the in-wheel motor concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるインホイールモータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the in-wheel motor concerning one Embodiment of this invention. 本発明を創案する過程で案出されたインホイールモータの構成を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the in-wheel motor devised in the process of inventing this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ストラット
2 ロアアーム
3 ナックル
3a ナックル孔
3b ハブ取付部
4 ハブベアリング(ハブユニット)
5a 穴部
5b 鍔部(ハブ部)
5 インナハブ(回転部)
6 ベアリング
7 アウタレース又はアウタハブ(非回転部)
7a フランジ部
8 ステータ(固定子)
9 ボルト
11 スタッドボルト(ホイールボルト)
12 ブレーキディスク
14 ホイール
18 ロータ又はアウタロータ(回転子)
18a ボルト
18b 取り付け基部
18c 壁部
18d ブレーキディスク取り付け部
L1 回転軸心
1 Strut 2 Lower arm 3 Knuckle 3a Knuckle hole 3b Hub mounting part 4 Hub bearing (hub unit)
5a hole 5b collar (hub)
5 Inner hub (rotating part)
6 Bearing 7 Outer race or outer hub (non-rotating part)
7a Flange 8 Stator (stator)
9 bolts 11 stud bolts (wheel bolts)
12 Brake disc 14 Wheel 18 Rotor or outer rotor (rotor)
18a Bolt 18b Mounting base 18c Wall 18d Brake disk mounting L1 Rotation axis

Claims (5)

車体に対してホイールを回転可能に支持するハブユニットの非回転部に固定されるステータと、
該ハブユニットの回転部に固定されて該ステータの外周側に配設されるアウタロータと、
該アウタロータに固定されたブレーキディスクとを備え、
該アウタロータは、該ステータを覆うように延在した筒状の壁部と、該壁部から径方向外側に伸びてフランジ状に形成されたブレーキディスク取り付け部とを有し、
該ブレーキディスクは、該ブレーキディスクの内周縁部に該ブレーキディスク取り付け部を重合されて該アウタロータの外周側に固定されている
ことを特徴とする、インホイールモータ。
A stator fixed to a non-rotating portion of the hub unit that rotatably supports the wheel with respect to the vehicle body;
An outer rotor fixed to the rotating portion of the hub unit and disposed on the outer peripheral side of the stator;
A brake disc fixed to the outer rotor ,
The outer rotor has a cylindrical wall portion extending so as to cover the stator, and a brake disc mounting portion formed in a flange shape extending radially outward from the wall portion,
The in-wheel motor , wherein the brake disc is fixed to the outer peripheral side of the outer rotor by superimposing the brake disc attachment portion on the inner peripheral edge of the brake disc .
該アウタロータと該ブレーキディスクとがボルトにより締結されて一体化されている
ことを特徴とする、請求項1記載のインホイールモータ。
The in-wheel motor according to claim 1, wherein the outer rotor and the brake disc are integrated by being fastened by a bolt.
該ホイールは該回転部に突設されたハブボルトにより該ハブユニットに締結されるとともに、該アウタロータは該ハブユニットの該回転部に対して該ハブボルトとは異なるボルトにより固定されている
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のインホイールモータ。
The wheel is fastened to the hub unit by a hub bolt protruding from the rotating portion, and the outer rotor is fixed to the rotating portion of the hub unit by a bolt different from the hub bolt. The in-wheel motor according to claim 1 or 2.
該ハブユニットは、該ホイールの取り付け面に対向する鍔部を有し、
該アウタロータは、該ハブユニットの鍔部に重合されて該アウタロータを該ハブユニットに取り付ける取り付け基部を有し、該壁部が該取り付け基部から該ステータを覆うように延在して内部にロータ本体を有す
とを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項記載のインホイールモータ。
The hub unit has a flange facing the mounting surface of the wheel,
The outer rotor may be polymerized in the flange portion of the hub unit having a mounting base for mounting the outer rotor to the hub unit, the rotor inside wall portion extending so as to cover the stator from the mounting base that having a body
It characterized the this in-wheel motor according to any one of claims 1-3.
該ステータ,該アウタロータ及び該ブレーキディスクが、いずれも該ホイールの内側に位置するよう構成されている
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項記載のインホイールモータ。
The in-wheel motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator, the outer rotor, and the brake disc are all located inside the wheel.
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