JPH0752664A

JPH0752664A - インホイールモータ

Info

Publication number: JPH0752664A
Application number: JP19965393A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Iwaki; 良之岩城
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-08-11
Filing date: 1993-08-11
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【目的】高価な磁石材料を用いることなく安価に製造
することができ、しかも車輪の回転数より高い回転数で
回転子を回転させることにより車輪に必要な出力特性を
得ることができるインホイールモータを提供する。【構成】本インホイールモータ１０は、車体（図示せ
ず）の一部である固定部１１に固定され且つ三相巻線を
有する誘導電動機の固定子１２と、この固定子１２に対
して電磁気的に対向させて配設されたかご型回転子１３
と、このかご型回転子１３の一端に結合された遊星歯車
機構１４と、この遊星歯車機構１４に連結されたキャリ
ア１５とを備え、かご型回転子１３の回転速度を遊星歯
車機構１４によりそのキャリア１５に固定された車輪２
０を減速するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車に用いられ
る誘導電動機、更に詳しくは車輪内に一体的に組み込む
ことができるインホイールモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の装置として月刊誌「エレ
クトロニクスライフ」（１９９２年４月号第１４３頁）
に掲載された図３に示すものが知られている。このイン
ホイールモータは、同図に示すように、車輪１の固定部
２に固定され且つ三相巻線を有する誘導電動機の固定子
３と、この固定子３に対して電磁気的に対向させて配設
された回転子４とを備え、上記回転子４の回転により車
輪１を回転駆動するように構成されている。また、上記
回転子４は永久磁石からなる界磁で、いわゆる外回転形
同期電動機として構成されている。尚、図３において、
５はブレーキディスクである。

【０００３】上記のインホイールモータでは、固定子３
に三相交流電圧を印加すると、その周波数に応じた同期
速度で回転子４が駆動して回転し、この回転子４の回転
により車輪１が回転する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インホイールモータの場合には、同期電動機で外回転形
の構造であるため、構造が簡単である反面、実用的な電
気的出力性能を確保するように回転子４を構成する永久
磁石に高磁束密度のサマリウム・コバルト等の希土類が
使用されているため、製造コストが高価になるという課
題があった。

【０００５】また、誘導電動機の回転子４を外回転形と
して構成しようとすると、固定子３が励磁回路を構成す
る性質上、車輪空間に収納する大きさでは十分な出力特
性を得ることができないという課題があった。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、高価な磁石材料を用いることなく安価に製
造することができ、しかも車輪の回転数より高い回転数
でかご形回転子を回転させることにより車輪に必要な出
力特性を得ることができるインホイールモータを提供す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のイン
ホイールモータは、固定部に固定され且つ三相巻線を有
する誘導電動機の固定子と、この固定子に対して電磁気
的に対向させて配設されたかご形回転子と、このかご形
回転子の一端に結合された遊星歯車機構と、この遊星歯
車機構に連結されたキャリアとを備えたものである。

【０００８】また、請求項１のキャリアは、一端がブレ
ーキディスクの端部に固定された車輪のリムの他端に固
定されたものである。

【０００９】本発明の請求項３のインホイールモータ
は、固定部の一部として車輪内に形成された第１の円筒
部の内側に固定され且つ三相巻線を有する誘導電動機の
固定子と、この固定子に対して電磁気的に対向させて配
設されたかご形回転子と、このかご形回転子の一端に結
合された遊星歯車機構と、この遊星歯車機構に連結され
たキャリアと、上記第１の円筒部を囲んで配設されブレ
ーキディスクの一部で構成され先端部が上記キャリアに
固定された第２の円筒部と、上記第１の円筒部と上記第
２の円筒部との間に介装された軸受とを備えたものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明の請求項１に記載の発明においては、固
定子に三相交流電圧を印加してかご形回転子に電流が流
れて、かご形回転子に回転トルクが発生し、かご形回転
子の回転が遊星歯車機構で減速されて、キャリアに固定
された車輪を駆動する。

【００１１】また、本発明の請求項２に記載の発明にお
いては、キャリアは、一端がブレーキディスクの端部に
固定された車輪のリムの他端に固定され、リムはブレー
キディスクとキャリヤとの二点で支持される。

【００１２】また、本発明の請求項３に記載の発明にお
いては、固定部の一部を車輪内で第１の円筒部として形
成し且つこの円筒部内に固定子及び回転子を収納すると
共に、ブレーキディスクの一部を第１の円筒部を囲む第
２の円筒部として形成し、また上記両円筒部間に軸受を
介装したため、車輪の荷重は第１及び第２の円筒部で支
持されインホイールモータに対する負荷荷重は軽減され
る。

【００１３】

【実施例】以下、図１及び図２に示す実施例に基づいて
本発明を説明する。尚、各図中、図１は本発明のインホ
イールモータの一実施例を示す断面図、図２は本発明の
インホイールモータの他の実施例を示す断面図である。

【００１４】実施例１．本実施例のインホイールモータ
１０は、図１に示すように、車体（図示せず）の一部で
ある固定部１１に固定され且つ三相巻線を有する誘導電
動機の固定子１２と、この固定子１２に対して電磁気的
に対向させて配設されたかご形回転子１３と、このかご
形回転子１３の一端に結合された遊星歯車機構１４と、
この遊星歯車機構１４に連結されたキャリア１５とを備
え、上記かご形回転子１３の回転速度を上記遊星歯車機
構１４によりそのキャリア１５に固定された車輪２０を
減速するように構成されている。

【００１５】固定部１１は、外端部に形成された凹部１
１Ａと、この凹部１１Ａの外端に形成されたフランジ部
１１Ｂと、このフランジ部１１Ｂにネジ１６によって連
結されたケース１１Ｃとを有し、このケース１１Ｃ内に
上記固定子１２及びかご形回転子１３が収納されてい
る。また、このケース１１Ｃの両側と凹部１１Ａとでか
ご形回転子１３の回転軸１３Ａを軸受１８を介して回転
自在に支持している。

【００１６】また、上記かご形回転子１３の一端に連結
された遊星歯車機構１４は、かご形回転子１３の回転軸
１３Ａの外端に形成された太陽歯車の外歯１４Ａと、こ
の外歯１４Ａと噛合する複数の遊星歯車１４Ｂと、これ
らの遊星歯車１４Ｂと噛合し且つ上記ケース１１Ｃの外
端内周面に形成された太陽歯車の内歯１４Ｃとを備え、
上記ケース１１Ｃの外側に並設して構成されている。そ
して、各遊星歯車１４Ｂには軸１４Ｄを介してキャリア
１５が連結されている。

【００１７】一方、上記車輪２０は、ケース１１Ｃを囲
むように形成され一端がブレーキディスク２３のフラン
ジ部２３Ａにボルト２４で固定されたリム２１及びこの
リム２１に装着されたタイヤ２２とを備えている。そし
て、このリム２１の外端には上記遊星歯車機構１４に平
行する延設部２１Ｂが形成され、上記遊星歯車１４Ｂと
回転軸１４Ｄを介して一体化したキャリア１５がこの延
設部２１Ｂでボルト２４、ナット２５によって固定され
ている。

【００１８】次に、動作について説明する。図示しない
電源から固定子１２に三相交流電圧を印加すると、かご
形回転子１３に電流が流れて回転トルクが発生して特定
の滑りに伴ってかご形回転子１３が回転する。これによ
りかご形回転子１３の回転軸１３Ａを介して遊星歯車機
構１４の外歯１４Ａが回転すると、その遊星歯車１４Ｂ
を介して回転速度を減速してキャリア１５へ伝達する。
この時、遊星歯車機構１４の内歯１４Ｃがケース１１Ｂ
に固定されているため、遊星歯車１４Ｂの回転によりキ
ャリア１５はかご形回転子１３の回転速度よりも減速さ
れた状態で回転する。

【００１９】以上説明したように本実施例によれば、イ
ンホイールモータ１０のかご型回転子１３に遊星歯車機
構１４を連結してインホイールモータ１０を構成したた
め、インホイールモータ１０のかご形回転子１３を車輪
２０の回転数より高い回転数で回転させ、これにより車
輪２０としての必要な高い出力特性を得ることができ
る。

【００２０】実施例２．本実施例のインホイールモータ
１０は、図２に示すように、固定部１１に固定され且つ
三相巻線を有する誘導電動機の固定子１２と、この固定
子１２に対して電磁気的に対向させて配設されたかご形
回転子１３と、このかご形回転子１３の一端に連結され
た遊星歯車機構１４と、この遊星歯車機構１４に連結さ
れたキャリア１５とを備え、上記かご形回転子１３の回
転速度を上記遊星歯車機構１４によりそのキャリア１５
に固定された車輪２０を減速するように構成されてい
る。

【００２１】上記固定部１１は、外端部が開口して形成
されケース１１Ｃが内側に装着された第１の円筒部１１
Ｄを有し、第１の円筒部１１Ｄ及びケース１１Ｃがそれ
ぞれのフランジ部１１Ｅ、１１Ｆでネジ１６によって連
結されている。そして、このケース１１Ｃ内には上記固
定子１２及びかご形回転子１３が実施例１と同様に収納
されている。このケース１１Ｃは、かご形回転子１３の
回転軸１３Ａを軸受１８を介して回転自在に支持してい
る。また、この第１の円筒部１１Ｄの外周側には後述す
るブレーキディスク２３が軸受１９を介して回転自在に
配設されている。また、遊星歯車機構１４は、実施例１
と同様にケース１１Ｃの外端部に装着して構成されてい
る。

【００２２】一方、上記車輪２０はリム２１及びこのリ
ム２１に装着されたタイヤ２２とを有している。このリ
ム２１の外端からキャリア１５に沿って延設された延設
部２１Ｃにはボルト２４，ナット２５によりキャリア１
５が固定され、またこのキャリア１５にはボルト２４，
ナット２５によりブレーキディスク２３が固定されてい
る。そして、このブレーキディスク２３は、上記リム２
１の内側で第１の円筒部１１Ｄを囲む第２の円筒部２３
Ｂを有し、この第２の円筒部２３Ｂと第１の円筒部１１
Ｄとの間に軸受１９が介装されている。従って、このブ
レーキディスク２３は、第２の円筒部２３Ｂにおいて軸
受１９を介して第１の円筒部１１Ｄに対して回転自在に
構成されている。

【００２３】従って本実施例によれば、インホイールモ
ータ１０は三相交流電圧を固定子１２に印加することに
よって実施例１と同様に駆動し、実施例１と同様の作用
効果を期することができる。更に、本実施例によれば、
車輪２０の荷重を車体の固定部１１の第１の円筒部１１
Ｄで支持するため、インホイールモータ１０での負荷荷
重を軽減することができ、インホイールモータ１０に特
別な荷重設計をする必要がなく、インホイールモータ１
０として標準的な電動機を組み込むことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に記載のインホイールモータによれば、固定部に固定さ
れ且つ三相巻線を有する誘導電動機の固定子と、この固
定子に対して電磁気的に対向させて配設されたかご形回
転子と、このかご形回転子の一端に結合された遊星歯車
機構と、この遊星歯車機構に連結されたキャリアとを備
え、上記かご形回転子の回転が上記遊星歯車機構で減速
されて、上記キャリアに固定されたリムを介して車輪を
駆動するようになっているので、従来の同期電動機のよ
うな高価な磁石材料を使わずに製造することができると
いう効果がある。また、車輪の回転数よりも高い回転数
でかご形回転子を回転させることにより車輪に必要な出
力特性を得ることができ、出力を一定とすれば小型化、
軽量化が可能になる効果もある。さらに、車輪を取り付
けるキャリアは外側に位置しており、インホイールモー
タに車輪を簡単に取り付けることができるとともに、通
常の内燃機関の車両に用いられる車輪をそのまま適用す
ることができ、市場の流通性に寄与するという効果もあ
る。

【００２５】また、本発明の請求項２に記載のインホイ
ールモータによれば、請求項１の効果に加えて、タイヤ
を装着したリムはブレーキディスクとキャリアとによる
二点で支持されているので、車輪はブレることなく安定
して回転でき、車両は安定走行できる効果もある。

【００２６】また、本発明の請求項３に記載のインホイ
ールモータによれば、請求項１の効果に加えて、固定部
の一部を車輪内で第１の円筒部として形成し且つこの円
筒部の内側に固定子及び回転子を収納すると共に、ブレ
ーキディスクの一部を第１の円筒部を囲む第２の円筒部
として形成し、また、上記両円筒部間に軸受を介装した
ので、車輪の荷重は第１及び第２の円筒部で支持され、
インホイールモータに対する負荷荷重は軽減され、イン
ホイールモータの物理的強度を特別大きくすることもな
いという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインホイールモータの一実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明のインホイールモータの他の実施例を示
す断面図である。

【図３】従来のインホイールモータの一例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１０インホイールモータ１１固定部１１Ｃケース１１Ｄ第１の円筒部１２固定子１３かご形回転子１４遊星歯車機構１５キャリア１９軸受２０車輪２１リム２３ブレーキディスク２３Ｂ第２の円筒部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定部に固定され且つ三相巻線を有する
誘導電動機の固定子と、この固定子に対して電磁気的に
対向させて配設されたかご形回転子と、このかご形回転
子の一端に結合された遊星歯車機構と、この遊星歯車機
構に連結されたキャリアとを備え、上記かご形回転子の
回転が上記遊星歯車機構で減速されて、上記キャリアに
固定された車輪を駆動するようになっていることを特徴
とするインホイールモータ。
【請求項２】キャリアは、一端がブレーキディスクの
端部に固定された車輪のリムの他端に固定されたことを
特徴とする請求項１記載のインホイールモータ。
【請求項３】固定部の一部として車輪内に形成された
第１の円筒部の内側に固定され且つ三相巻線を有する誘
導電動機の固定子と、この固定子に対して電磁気的に対
向させて配設されたかご形回転子と、このかご形回転子
の一端に結合された遊星歯車機構と、この遊星歯車機構
に連結されたキャリアと、上記第１の円筒部を囲んで配
設されブレーキディスクの一部で構成され先端部が上記
キャリアに固定された第２の円筒部と、上記第１の円筒
部と上記第２の円筒部との間に介装された軸受とを備
え、上記かご形回転子の回転が上記遊星歯車機構で減速
されて、上記キャリアに固定された車輪を駆動するよう
になっていることを特徴とするインホイールモータ。