CN100475589C - 车轮内置型电机的安装方法及车轮内置型电机系统 - Google Patents

Abstract

将内车轮型电机(3)的电机定子(3S)固定的非旋转侧外壳(3a)，通过第1弹性部件(11)结合在为车辆行驶部件的转向节(5)上；通过上述非旋转侧外壳(3a)与轴承(3j)结合成可转动的、将电机转子(3R)固定的旋转侧外壳(3b)，通过第2弹性部件(13)结合在旋转的车轮(2)上，可使内车轮型电机(3)对行驶部的各部件悬浮支撑。

Description

车轮内置型电机的安装方法及车轮内置型电机系统

技术领域

本发明涉及一种车轮内置型电机系统及其安装方法，该电机系统及其安装方法用于以直接驱动车轮为驱动轮的车辆。

背景技术

近年来，在电动机动车等由电机驱动的车辆中，由于从高空转效率与高驱动力的传动效率，正在采用着将电机安装在车轮内部的车轮内置型电机系统。

图78是示出装有日本专利第2676025号公报中记载的呈中空形状的外转子型直接驱动电机(车轮内置型电机)70安装状态的结构图。在该车轮内置型电机70中，定子70S以连接、支撑着为固定部的立柱71、被配置在直接驱动车轮72的轮盘73的内侧，且通过轴承74J与被连接在上述轮盘73上的转动轴承74结合。而且，被配置在上述定子70S的外圆周侧的转子70R，通过与上述转动轴74结合的第1悬臂(托架)(bracket)75a与上述立柱71和轴承74J，而由被固定在可转动的第2悬臂(托架)75b支撑，因此，结合成转子70R可对定子70S转动。所以通过将车轮内置型电机70驱动，可将旋转力传动到车轮72，就能直接驱动车轮72。

而且，作为车轮内置型电机的安装方法，提出了如图79所示，在被固定在车轮81上的支架(housing)82的内侧，安装着具有磁性结构(永磁体)80M的转子80R。在上述磁性结构80M的内侧，配置着具有绕组80C的定子80S。在将该定子80S固定安装在被连接在转向节(knuckle)83上呈中空状的轴84上，同时通过轴承84a、84b将上述支架(housing)82的内侧以及外侧的侧壁82a、82b与上述定子80S结合，以将车轮内置型电机80的转子80R结合成可对定子80S转动的结合方法(例如：日本专利特表平9-506236号公报)；以及提出如图80所示，使车轮内置型电机90的定子90S通过轴承91，固定在与轮毂92连接的转向节(steering knuckle)93上。同时，使车轮94的车毂部94a具有电机转子的功能，将该转子(车毂部94a)与定子90S结合成能转动的方法(例如：日本专利特开平10-305735号公报)等。

另一方面，在行驶部含有弹簧等的悬梁结构的车辆中，一般情况下相当于车轮或转向节、悬梁臂的弹簧下的部件质量，即：所谓弹簧下质量越大，则在凹凸不平路面行驶时轮胎与路面的压力越变动，负载行驶方向稳定性变差。

而且，即使在车辆的车身即所谓在弹簧上的质量小时负载行驶方向稳定性也变差。因此，要使负载行驶方向稳定性提高，必须降低弹簧下的质量对弹簧上的质量。

然而，在内置怠速孔电机(in hole motor)中，如上所述，由于电机定子部分被固定在被称作构成车辆行驶结构的部件之一的立柱或转向节的部件上连接的可转动主轴上，所以存在着由于上述车轮内置型电机的安装，增加弹簧下质量而负载行驶方向稳定性变差的问题。

所以，车轮内置型电机车辆，空载效率和驱动力的传动效率基本上优异，作为电动机动车由于具有可令人十分满意的优异的密封(packaging)，但目前使用范例却极少。

鉴于目前存在的问题，因此本发明的目的是旨在提供一种车轮内置型电机的安装方法及车轮内置型电机系统。该车轮内置型电机的安装方法及其车轮内置型电机系统通过降低车辆的轮胎与地面接触力的变动，使车辆的负载行驶方向稳定性提高。

发明内容

本发明第1项所述的车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部安装用以驱动车轮的车轮内置型电机时，上述电机应通过缓冲部件或缓冲装置被安装在车辆弹簧下部，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。在此，所谓车辆弹簧下部是指构成车辆的行驶结构的车轮、转向节、悬梁臂等部件。

本发明第2项所述的车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

在本发明第1项所述的车轮内置型的安装方法中，通过第1弹性部件，将上述电机的非旋转侧外壳与转向节结合；通过第2弹性部件，将旋转侧外壳与车轮结合。

本发明第3项所述的车轮内置型的安装方法，其特征在于：

在本发明第1项所述的车轮内置型的安装方法中，通过直动导向结构，将支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与为车辆的行驶部件的转向节结合；通过可在车轮径向相互偏心的驱动力传动结构，使支撑上述电机定子的旋转侧外壳与车轮结合。

本发明第4项所述的车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

在本发明第1项所述的车轮内置型的安装方法中，通过含有减震器的直动导向结构，使上述电机的非旋转侧外壳与转向节结合；通过第2弹性部件使旋转侧外壳与车轮结合。

本发明第5项所述的车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部安装用以驱动车轮的车轮内置型电机时，通过缓冲装置将上述电机的非旋转侧外壳安装在车身侧，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

本发明第6项所述的车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：在本发明第1～5项中任何一项所述的车轮内置型的安装方法中，将上述电机安装成上述被安装的电机部的共振频率应更高于车辆弹簧上部(车身)的共振频率，而更低于弹簧下部的共振频率的频率。

本发明第7项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部含有中空状的电机，由上述电机将车轮驱动的车轮内置型电机系统中，通过缓冲部件或缓冲装置，将上述电机安装成在车辆弹簧下部及车身侧的任意一个位置或两个位置上，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

本发明第8项所述的车轮内置型电机系统，在权利要求7所述的车轮内置型电机系统中，通过等速万向节或通过可在车轮的径向互相偏心的驱动力传动结构，将电机与车轮结合。

本发明第9项所述的车轮内置型电机系统，其是在本发明第8项所述的车轮内置型电机系统中，上述驱动力传动结构包含：数张中空盘状板；以及联轴节结构，具有：使邻接的上述板间结合、且同时在圆盘的径向上使上述邻接的板相互传动而进行引导的直动导向。

本发明第10项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7～9项中任何一项所述的车轮内置型电机系统中，通过直动导向结构将支撑上述电机的定子的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节结合。

本发明第11项所述的车轮内置型系统，其结构是在本发明第7～10项中任何一项所述车轮内置型电机系统中，在上述电机的非旋转侧外壳与转向节间、以及在旋转外壳与车轮间至少一方或两方上设置缓冲部件或缓冲装置。

本发明第12项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7项所述的车轮内置型电机系统中，通过第1弹性部件将支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节结合；同时通过第2弹性部件将支撑定子的旋转侧外壳与车轮结合。

本发明第13项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第12项所述的车轮内置型电机系统中，上述第1弹性部件及第2弹性部件至少一方或两方是由空气弹簧构成。

本发明第14项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第12项所述的车轮内置型电机系统中，将第2弹性部件规定为圆筒状；同时可使该圆筒状的一端结合在车轮上，使其它端结合在旋转侧外壳上。

本发明第15项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第12项所述的车轮内置型电机系统中，通过在车轮切线方向平行、且以等间隔的配置16个以下的略板状弹性体，使车轮与旋转侧外壳结合。

本发明第16项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第15项所述的车轮内置型电机系统中，在上述板状弹性体的宽度方向上的两端面设置以电机的接线方向为轴的旋转联轴节。

本发明第17项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第12项所述的车轮内置型电机系统中，将由旋转侧外壳逐渐向车轮部方向延伸的轮圈、和从车轮延伸到旋转侧外壳方向上的轮圈，通过弹性体结合在数个位置上。

本发明第18项所述的车轮内置型电机系统，是在本发明第12～17项中的任何一项所述的车轮内置型电机系统中，将构成上述第1弹性部件及第2弹性部件材料的纵弹性模量规定为1MPa～120MPa。

本发明第19项所述的车轮内置型电机系统，是在本发明第12～17项中的任何一项所述的车轮内置型电机系统中，将构成上述第1弹性部件及第2弹性部件材料的纵弹性模量规定为10GPa～300GPa。

本发明第20项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第12～19项中的任何一项所述的车轮内置型电机系统中，规定上述第1弹性部件的对车辆上下方向上的弹性模量低于前后方向上的模量。

本发明第21项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第12～20项中的任何一项所述的车轮内置型电机系统中，通过含有弹簧及减震器的直动导向结构代替上述第1弹性部件，使上述非旋转侧外壳结合在转向节上。

本发明第22项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第12～21项中的任何一项所述的车轮内置型电机系统中，通过等速万向节，使上述旋转侧外壳结合在车轮上。

本发明第23项所述的车轮内置型电机系统，是在本发明第22项所述的车轮内置型电机系统中，将第2弹性部件安装在电机宽度方向上的上述电机的质量中心位置。

本发明第24项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第12～21项中的任何一项所述的车轮内置型电机系统中，将上述旋转侧的外壳结合在数张中空圆盘状板和邻接的上述板间；同时通过具有在圆盘状径向上相互传动的直动导向的联轴节结构，将上述邻接的板结合在车轮上。

本发明第25项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7项所述的车轮内置型电机系统中，通过缓冲部件或缓冲装置，使支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的联轴节结合；同时将电机的旋转侧外壳结合在数张中空圆盘状板与邻接的上述板间；同时通过具有在圆盘的径向导向相互传动的直动导向的联轴节结构，使上述邻接的板与车轮结合。

本发明第26项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7项所述的车轮内置型电机系统中，通过缓冲部件或缓冲装置使支撑上述电机定子的非旋转侧外壳同为车辆行驶部件的转向节结合；同时通过电机和车轮侧分别具有数个的直动导向的中空圆盘状板，使电机的旋转侧外壳同车轮结合。

本发明第27项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第26项所述的车轮内置型电机系统中，以90°或180°的间隔将上述直动导向配置在中空圆盘状板的圆周上，且分别配置在上述板的正、反面的相同位置上。

本发明第28项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第27项中所述的车轮内置型电机系统中，将上述电机侧的全部直动导向的运转方向规定作为对中空圆盘状板的径向呈45°的方向；将上述车轮侧的全部直动导向的运转方向作为对上述电机侧的全部直动导向的运转方向呈正交方向。

本发明第29项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7项所述的车轮内置型电机系统中，使支撑上述电机的定子的非旋转侧外壳，通过缓冲部件或缓冲装置，与为车辆行驶部件的转向节结合；同时分别将电机侧的外壳设置在电机侧与车轮侧与含有数张直动导向的的第1中空圆盘状板和该第1中空圆盘状板的内侧。数张直动导向通过被配置在与上述第1中空圆盘状板在正、反2面的第2中空圆盘状板，同车轮结合。

本发明第30项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第29项所述的车轮内置型电机系统中，以90°或180°的间隔，将分别配置在上述直动导向在第1及第2中空圆盘状板的圆周上、且在上述板的正、反2面的相同位置；同时将上述第1及第2中空圆盘状板的电机侧分别配置在全部全部直动导向的转动方向，对上述的各板的径向成45°方向；将上述各板的车轮侧的全部的直动导向的运行方向，对上述电机侧的直动导向的运行方向成正交的方向。

本发明第31项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第30项所述的车轮内置型电机系统中，规定上述第1及第2中空圆盘状板的质量相等。

本发明第32项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第24～31项中的任何一项所述的车轮内置型电机系统中，上述直动导向包含：在上述板的径向方向上延长、且至少含有一个凹部或凸部的导轨；以及固定在该导轨上的导向部件。

本发明第33项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第32项所述的车轮内置型电机系统中，将钢珠设置在上述导轨及导向部件间。

本发明第34项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第24～31项中的任何一项所述的车轮内置型电机系统中，在上述板相互相对的面上，设置在径向被切断的槽；同时在上述板间配置沿上述槽能移动的钢珠，上述邻接的板在圆盘的径向能相互传动。

本发明第35项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第24～34项中的任何一项所述的车轮内置型电机系统中，将上述板配置成：将上述板的张数设为N时，在板的轴向上相互邻接的上述直动导向之间或槽之间构成的角度，应从端部超前180/(N-1)°。

本发明第36项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7项所述的车轮内置型电机系统中，

利用具有：其一方的悬臂的端部结合在上述非旋转侧外壳上，其它悬臂的端部结合在为车辆的行驶部件的转向节上的2个、且能相互旋转的悬臂；以及具有：通过弹簧及减震器，将上述2个悬臂结合构成的至少1组呈略A型或略H型环结构的缓冲部件，使支撑上述电机的定子的非旋转侧外壳与为车辆的行驶部件的转向节结合。

本发明第37项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7项所述的车轮内置型电机系统中，含有车轴式悬架结构；同时利用具有：其一方的旋转端部结合在上述非旋转侧外壳上，其它方的悬臂端部结合在车轴上，结合成可相互运转的2个悬臂；以及具有至少一组由弹簧及减震器将上述两个悬臂结合形成的A型或略B型连接结构的缓冲部件，将支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与车轴结合。

本发明第38项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7项所述的车轮内置型电机系统中，通过动作方向被限定在车辆上下方向上的2张板，经由直动导向将上述非旋转侧外壳与转向节结合；同时由在车辆上下的方向上动作的弹簧及减震器将上述2张板结合。

本发明第39项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7项所述的车轮内置型电机系统中，具有将上述电机通过直动导向及缓冲装置，而在为车辆行驶部件的转向节与在车辆上下方向上支撑摆动；同时将上述缓冲装置在油压缸与动态减震装置间设有阀门的结构。

本发明第40项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第39项所述的车轮内置型电机系统中，含有：具有上述油压缸的活塞上室与活塞下室分别独立的阀门与副油箱的工作油路。

本发明第41项所述的车轮内置型电机系统，是在本发明第39项所述的车轮内置型电机系统中，具有含有上述油压缸的活塞上室及活塞下室各自独立阀门的工作油路；且上述2个工作油路连接在通用的副油箱上。

本发明第42项所述的车轮内置型电机系统，其结构是是在本发明第39项所述的车轮内置型电机系统中，具有由含有上述油压缸的活塞上室及活塞下室由各自独立的阀门的工作油路连接；且由副油箱连接在活塞下室。

本发明第43项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7～42项中任何一项所述的车轮内置型电机系统中，在车毂部具有：与车载动力发动机输出轴连接的连接结构。

本发明第44项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7～43项中任何一项所述的车轮内置型电机系统中，将上述电机设置为外转子型电机。

本发明第45项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第7～43项中任何一项所述的车轮内置型电机系统中，将上述电机设置为内转子型电机。

本发明第46项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部具有电机，由上述电机驱动车轮的车轮内置型电机系统中，使上述电机组装成中空状的内定子型电机与减速齿轮配套的齿轮传动电机，将该齿轮电机的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节通过缓冲部件结合；同时将减速机输出轴与车轮由具有自动接头的机轴连接，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

本发明第47项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第46项所述的车轮内置型电机系统中，在上述非旋转侧外壳与转向节间，设置将上述电机在上下方向上导向传动的直动导向。

本发明第48项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

具有车轮支撑结构，此车轮支撑结构使支撑中空状的外转子型电机定子的非旋转侧外壳结合在为车辆行驶部件的转向节上，且使支撑转子的旋转外壳结合在车轮上；同时车轮支撑结构设置在电机内侧。

本发明第49项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第48项所述的车轮内置型电机系统中，使旋转侧外壳内接在车轮上；同时将被连接在转向节与上述车轮的转向轴上的车毂部，通过被设置在上述中空状的电机内侧的轴承而结合，以支撑上述车轮。

本发明第50项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第48项或本发明第49项所述的车轮内置型电机系统中，使上述旋转侧外壳通过弹性体结合在车轮上。

本发明第51项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第50项所述的车轮内置型电机系统中，将构成上述弹性体的材料的纵弹性模量规定为1MPa～120MPa。

本发明第52项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第48～51项中任意一项所述的车轮内置型电机系统中，在车毂部安装了制动盘或制动鼓。

本发明第53项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第48～51项中任意一项所述的车轮内置型电机系统中，在车毂部具有：与车载动力发动机输出轴连接的连接结构。

本发明第54项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部含有中空状的电机，由上述电机驱动车轮的车轮内置型电机系统中，将上述电机通过直动导向及缓冲部件，对为车辆行驶部件的转向节在车辆上下方向上支撑；且通过直动导向及缓冲部件，对上述转向节在车轮先后方向上支撑；同时将电机的旋转侧外壳与车轮，通过正交联轴节或等速万向节结合成可偏心的结构，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

本发明第55项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第54项所述的车轮内置型电机系统中，将上述电机设置成外转子型电机。

本发明第56项所述的车轮内置型电机系统，其结构是在本发明第54项所述的车轮内置型电机系统中，将上述电机设置成内转子型电机。

本发明第57项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部具有电机，由上述电机驱动车轮的车轮内置型电机系统中，将上述电机设置成中空状的内转子型电机及减速齿轮配套的齿轮电机，将该齿轮电机的外壳通过直动导向及缓冲部件，对为车辆行驶部件的转向节，在车轮的上下方向上支撑；且通过直动导向及缓冲部件还对上述转向节，在车轮前后方向上支撑；同时通过具有自由接头的机轴将减速机输出轴与车轮连接，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

附图说明

第1图为表示涉及本发明最佳实施形式1的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第2图为表示涉及本发明最佳实施形式1的车轮内置型电机系统结构的正断面图。

第3图为表示涉及本发明最佳实施形式1的车轮内置型电机系统的摆动状态图。

第4图为表示涉及本发明最佳实施形式1的车轮内置型电机系统的其它结构图。

第5图为表示涉及本发明最佳实施形式1的车轮内置型电机系统的其它结构图。

第6图为表示涉及本发明采用空气弹簧的车轮内置型电机系统的结构图。

第7图为表示涉及本发明采用含有减震器的直动导向结构的车轮内置型电机系统的结构图。

第8图为表示第7图的车轮内置型电机系统的摆动状态图。

第9图为表示采用涉及本发明的由弹性体将轮毂结合的减震器结构的车轮内置型电机系统的结构图。

第10图为表示使用圆筒状弹性体时车轮内置型电机系统的摆动状态图。

第11图为表示涉及本发明的板状弹性体的配置方法图。

第12图为表示板状弹性体的配置数量与上下刚性的关系图。

第13图为表示涉及本发明的复合型的车轮内置型电机系统结构图。

第14图为表示涉及本发明最佳实施形式2采用等速万向节的车轮内置型电机系统的结构图。

第15图为等速万向节动作说明图。

第16图为表示涉及本发明最佳实施形式3的车轮内置型电机系统的结构纵断面图。

第17图为表示涉及本发明最佳实施形式3的车轮内置型电机系统的主要结构断面图。

第18图为表示直动导向配置图。

第19图为表示直动导向的结构例图。

第20图为表示弹性联轴节的其它结构图。

第21图为第20图的主要部断面图。

第22图为第20图、第21图中示出的弹性联轴节动作说明图。

第23图为表示涉及本发明最佳实施形式4的车轮内置型电机系统的结构纵断面图。

第24图为表示涉及本发明最佳实施形式4的弹性联轴节结构图。

第25图为表示涉及本发明最佳实施形式4的弹性联轴节动作说明图。

第26图为表示涉及本发明最佳实施形式5的车轮内置型电机系统的结构纵断面图。

第27图为表示涉及本发明最佳实施形式5的弹性联轴节结构图。

第28图为表示涉及本发明最佳实施形式5的弹性联轴节动作说明图。

第29图为表示采用本发明的弹性联轴节的其它结构图。

第30图为表示涉及本发明最佳实施形式6的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第31图为表示涉及本发明最佳实施形式7的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第32图为表示涉及本发明最佳实施形式8的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第33图为表示涉及本发明最佳实施形式8的缓冲装置结构图。

第34图为表示涉及本发明最佳实施形式9的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第35图为表示具有涉及本发明最佳实施形式9的油压缸缓冲装置的结构图。

第36图为表示具有油压缸的缓冲装置的详图。

第37图为表示具有涉及本发明最佳实施形式9的其它油压缸缓冲装置的结构图。

第38图为表示具有涉及本发明实施形态9油压缸的缓冲装置其它结构图。

第39图为表示涉及本发明最佳实施形式10的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第40图为表示涉及本发明最佳实施形式10的车轮内置型电机系统结构的主要部断面图。

第41图为表示现有车轮内置型电机系统中车辆震动模型图。

第42图为表示在现有车轮内置型电机系统上安装动态减震装置时的车辆震动模型图。

第43图为表示在本发明的车轮内置型电机系统中的车辆震动模型图。

第44图为表示在各车辆震动模型中设定的质量、弹性常数等各常数表。

第45图为表示车辆震动模型的解析结果图。

第46图为表示轮胎与地面接触负载与转向功率(CP)间的关系曲线图。

第47图为表示涉及本发明最佳实施形式11的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第48图为表示采用本发明的车轮内置型电机系统结构的主要部断面图。

第49图为表示采用本发明的车轮内置型电机系统其它结构的断面图。

第50图为表示涉及本发明最佳实施形式12的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第51图为表示采用本发明的车轮内置型电机系统其它结构的断面图。

第52图为表示现有车轮内置型电机系统中车辆震动模型图。

第53图为表示相当于本发明第50图中的车轮内置型电机系统的车辆震动模型图。

第54图为表示相当于本发明第51图中的车轮内置型电机系统的车辆震动模型图。

第55图为表示在各车辆震动模型中设定的质量、弹性常数等各常数表。

第56图为表示车辆震动模型的解析结果图。

第57图为表示涉及本发明最佳实施形式13的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第58图为表示涉及本发明最佳实施形式13的车轮内置型电机系统主要部结构的断面图。

第59图为表示涉及本发明最佳实施形式13的第58图中的44部结构及动作图。

第60图为表示现有车轮内置型电机系统中的车辆震动模型图。

第61图为表示现有车轮内置型电机系统中安装动态减震装置时的车辆震动模型图。

第62图为表示本发明的车轮内置型电机系统中的车辆震动模型图。

第63图为表示各车辆震动模型中设定的质量、弹性常数等各常数表。

第64图为表示车辆震动模型的解析结果图。

第65图为表示涉及本发明最佳实施形式14的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第66图为表示涉及本发明最佳实施形式14的车轮内置型电机系统的安装方法图。

第67图为表示采用本发明的车轮内置型电机系统其它结构的断面图。

第68图为表示涉及本发明最佳实施形式15的车轮内置型电机系统结构的纵断面图。

第69图为第68图的主要部断面图。

第70图为表示涉及本发明最佳实施形式15的车轮内置型电机系统的安装方法图。

第71图为表示现有电动机动车系统中的车辆震动模型图。

第72图为表示现有车轮内置型电机系统中的车辆震动模型图。

第73图为表示现有车轮内置型电机系统中加装动态减震装置时的车辆震动模型图。

第74图为表示现有车轮内置型电机系统中的车辆震动模型图。

第75图为表示各车辆震动模型中设定的质量、弹性常数等各常数表。

第76图为表示车辆震动模型的解析结果图。

第77图为表示车辆震动模型的解析结果图。

第78图为表示现有的车轮内置型电机系统的结构图。

第79图为表示现有的车轮内置型电机系统的结构图。

第80图为表示现有的车轮内置型电机系统的结构图。

发明实施的最佳形式

以下，根据附图，说明本发明的最佳实施形式。

最佳实施形式1

第1图、第2图为表示涉及本发明最佳实施形式的车轮内置型电机系统的结构图，第1图为纵断面图，第2图为正断面图。在各图中，在具有1：轮胎；2：由轮圈2a与轮盘2b构成的车轮；3：被固定在对半径方向被设置在内侧的非旋转侧外壳3a上的电机定子(以下称“定子”)3S与对半径方向被设置在外侧，通过轴承3j被固定在可对上述非旋转侧外壳3a旋转的旋转侧外壳3b上的电机转子(以下称“转子”)3R的外置转子型车轮内置型电机。在上述转子3R与定子3S间形成空气间隙3g；4：在上述车轮2与其旋转轴上连接的车毂部；5：是由连接在上下悬臂6a、6b的转向节；7：由减震器等构成的悬架部件；8：是由具有被安装在上述车毂部4的制动盘8a与制动齿轮8b的制动盘构成的制动装置。另外，作为制动装置8也可使用制动鼓等其它制动装置。

在本最佳实施形式例中，将固定上述车轮内置型电机3的定子3S的非旋转侧外壳3a，通过具有由橡胶等弹性体构成的第1弹性部件11，与从半径方向内侧将上述第1弹性部件11支撑的支撑部件12a，以及从上述支撑部件12a开始在转向节5的方向上延长的数根腕部12b的的连接部件12，结合在为车辆行驶部件的转向节5上；同时通过上述非旋转侧外壳3a与轴承3j，将被结合成可以旋转的转子3R固定的旋转侧外壳3b，通过第2弹性部件13结合在车轮2上。因此能将车轮内置型电机3对转向节5等车辆行驶部的各部件悬浮安装。

因此，上述车轮内置型电机3的旋转轴就分别与车轮2的旋转轴可在径向摆动。即：车轮内置型电机3，如第3图所示，由于通过轴承3j可分解成在径向外侧与内侧旋转，因此上述车轮内置型电机3的旋转轴分别与车轴在径向摆动。同时被固定的转子3R的上述旋转侧外壳3b的转动，将旋转力传动到安装轮胎1的车轮2上。

在上述结构中，车轮内置型电机3的质量从车轮2及转向节5等车辆的弹簧下质量相当部分分离；同时上述质量对上述弹簧下质量，以所谓动态减震装置的负载，发挥作用。因此，由于上述动态减震装置的作用，可降低车辆在凹凸路面行驶时轮胎与地面接触力的变动，提高车辆行驶方向稳定性(road holding)。另外，即使在路况差的路面行驶时，由于在上述车轮内置型电机3上不能直接传动震动，因此降低振动对车轮内置型电机3的负载。

这时，为了使含有安装上述车轮内置型电机3的电机部的共振频率更高于车辆的弹簧部上部(车身)的共振频率，且更低于含有车轮2或转向节5等的弹簧下部的共振频率，通过适当选择上述车轮内置型电机3的质量以及为缓冲部件的第1弹性部件11及第2弹性部件13的弹性模量来安装上述车轮内置型电机3，则可有效的降低车辆在凹凸路面行驶时与地面接触力的变动电平。

另外，通过采用本结构，由于车辆的每个车轮重量应由上述车毂部4支撑，因而加到车轮内置型电机3的荷重负荷也变小，因此，可减小在定子3S与转子3R间形成的空气间隙3g的变动。所以，由于能够将上述非旋转侧外壳3a与旋转侧外壳3b的刚性减少，所以可减轻车轮内置型电机3的重量。

而且通过将上述第1弹性部件11的径向弹性模量设定为：对车辆上下方向上的弹性模量低于前后方向上的弹性模量，所以可将车轮内置型电机3实现为仅在略上下方向上摆动，因此，可控制车轮2与车轮内置型电机3的从动，提高车轮的旋转驱动效率。

作为降低上述第1弹性部件11对车辆上下方向的弹性模量，提高前后方向的弹性模量的方法，例如，如图4所示，作为第1弹性部件11，通过将弹性部件11a、11b配置为仅在上下前后方向上，或如第5图所示，通过采用在前后方向上具有长轴的椭圆形弹性部件11c等方法可以实现。另外，在采用上述椭圆形的弹性部件11c的情况下，如第5图所示，规定上述转向节5的形状也与上述弹性部件11c的形状相同。

而且，要降低上下方向上的刚性、提高旋转方向的刚性，使材料刚性与形状刚性达到平衡是重要的。如本实施形态例所示，在作为第1弹性部件11以及第2弹性部件13采用橡胶等弹性材料的时候，为了获得所要求的刚性，作为构成上述第1弹性部件11以及第2弹性部件13的材料采用纵弹性模量为1MPa～120MPa的材料是理想的。而且，若上述纵弹性模量为1MPa～40MPa，则是更理想的。

另外，作为上述第1弹性部件11以及第2弹性部件13，在采用金属弹簧等弹簧部件时，将构成上述的第1弹性部件11以及第2弹性部件13材料的纵弹性模量规定为10GPa～300GPa是理想的。

于是在本发明的最佳实施形式1中，使将车轮内置型电机3的定子3S固定的非旋转侧外壳3a，通过安装在由转向节5延长的连接部件12上的第1弹性部件11而结合在作为车辆行驶部件的转向节5上；使将转子3R固定的旋转侧外壳3b，通过第2弹性部件13结合在车轮2上；由于使车轮内置型电机3对弹簧下质量作为动态减震装置的负载发挥作用，因此可降低车辆在凹凸路面行驶时与地面接触力变动电平，可使车辆的行驶方向稳定性提高，同时可降低震动对车轮内置型电机3的负载。

而且，通过采用本发明的车轮内置型电机系统，可以实现空转效率及驱动力的传动效率优异、且车辆的行驶方向稳定性好的车轮内置型电机车辆。

另一方面，在上述最佳实施形式1中，说明了车轮内置型电机3的非旋转侧外壳3a通过第1弹性部件11安装在转向节5上；旋转侧外壳3b通过第2弹性部件13安装在车轮2上的情况。但是，如果采用如图6所示的轮胎状环形空气弹簧11T、13T代替上述的第1弹性部件11及第2弹性部件13，则由于可提高剪切方向上的弹性模量代替低径向弹性模量，因此可构成重量小、高弹性的弹簧部件。

而且，如第7图、第8图所示，也可以通过具有减震器14a与将该减震器14a支撑的支撑部件14b的直动导向结构14，使非旋转侧外壳3a与转向节5b在车辆上下方向上结合，以代替上述的第1弹性部件11以及连接部件12。由于通过该方法可以发生衰减力，且将车轮内置型电机3限制在上下运动的方向上。因此可控制车轮2与车轮内置型电机3连动，使旋转驱动效率提高。

而且，如第9图所示，由于通过在车轮2的圆周上，以等间隔使从旋转侧外壳3b开始在车轮2的方向上延长的转子侧轮圈2m、与从车轮2开始在上述旋转侧外壳3b延长的车轮侧轮圈2n，通过弹性体15而结合；可以将车轮2与车轮内置型电机3结合的弹簧设置成上下运动刚性低的剪切弹簧、在旋转方向为刚性高的压缩、拉伸弹簧。因此，可以使车轮内置型电机3仅在略上下方向上摆动，可进一步控制与车轮2的连动。

或如图10所示，代替上述第2弹性部件13作为将车轮2与旋转侧外壳3b结合的弹性体，也可采用圆筒状弹性体13R，使上述弹性体13R的一个面13h结合在车轮2上，使其它面13m结合在旋转侧外壳3b上。在上述圆筒状弹性体13R在传动车轮内置型电机3的上下运动及转矩时，作为同时产生剪切变形的剪切弹簧而作用。因此，由于可提高旋转方向的刚性、降低径向刚性，所以使旋转驱动效率提高。

而且，如图11(a)所示，由于通过与车轮2的切线方向平行且以等间隔配置的数个略板状弹性体13a～13d，将车轮2与旋转侧外壳3b连接，因此可降低上下方向上的刚性，提高旋转方向的刚性。即：将上述板状弹性体13a～13d的宽度方向的两端面13w、13w安装在车轮2上，将车轮2与旋转侧外壳3b连接时，由于上述板状弹性体13a～13d的板状面(垂直于径向的面)13s平行于从车轮内置型电机3至车轮2的旋转方向，因此可以降低径向刚性、提高旋转方向刚性；上述板状弹性体13a～13d为了保持旋转方向上刚性，如果调整尺寸，增加其数量，则如第12图的曲线图像所示，可使上下方向上的刚性减少。

上述上下方向上的刚性可分解为：径向刚性的上下分量和旋转方向刚性的上下分量。因此为了降低上下方向上刚性，可以降低上述径向刚性的上下分量和同时降低旋转方向刚性的上下分量，但为了不使电机转矩发生相位差进行传动，不得使旋转方向刚性降低。因此，如第11图(b)所示，在板状弹性体13a～13d的宽度方向的两个端面13w、13w上，设置以电机接线方向为轴的旋转连轴节结构13z、13z，如果通过该旋转连轴节结构13z、13z将上述板状弹性体13a～13d安装在车轮2上，则可不仅降低旋转方向刚性，也可形成径向刚性能使上下方向上的刚性下降。

上述板状弹性体13a～13d为了保持旋转方向刚性，若使其数量增加，则如第12图的曲线图像所示，也增加上下方向上的刚性。因此作为上述板状弹性体13a～13d的数量，规定为16个以下是理想的。

另一方面，有关设置上述第10图中示出的圆筒状弹性体13R情况，在使上述弹性体13R的一端结合在车轮2时，与上述情况相同，通过设置上述那种旋转连轴节结构，可使上下方向上的刚性降低。

而且如图13所示，在车轮2与其旋转轴连接的车毂部4，与普通汽车相同，设置与驱动轴9连接的连接部，也可以作为连接车毂部4与驱动轴9的结构。通过该方法，将车轮内置型电机3以外的车载动力发动机或来自电机的动力，通过驱动轴9可以传动车轮2。因此，例如：通过将汽油发动机车的输出轴连接在本发明的车轮内置型电机系统的车毂部4上，可制作出电动混合燃料汽车(hybride car)。

最佳实施形式2

在上述实施形态1中，采用第2弹性部件13将旋转侧外壳3b与车轮2结合，但如第14图、第15图所示，也可通过第2弹性部件13与等速万向节16，使上述旋转侧外壳3b结合在车轮2上。

即：如上例所述，若采用弹性体将旋转侧外壳3b与车轮2结合，则由于由圆周方向的剪切变形在车轮2与旋转侧外壳3b间产生的相位差，因此由上述第2弹性部件13将上述旋转侧外壳3b与车轮2结合；同时通过等速万向节16结合。这时，由于配置为以偏离车轮侧万向节16a的旋转中心和电机侧的万向节16b的旋转中心，所以车轮内置型电机3在车轮2内上下摆动，以形成相位差可将转矩从旋转侧外壳3b传动到车轮2上。因此，可将上述相位差降低到最小程度，可使转矩从旋转侧外壳3b传动车轮2的传动效率提高。

另外，通过由上述最佳实施形式1的第7图、第8图示出的减震器14a与支撑部件14b构成的直动导向结构14来连接非旋转侧外壳3a与转向节5，可进一步使上述相位差降低。

这时，由于将第2弹性部件13安装在电机宽度方向上的电机质量中心位置，车轮内置型电机3的质量仅以反向负载发生作用，因此电机质量不由行驶部件分担。

另一方面，在不是上述直动导向结构14，例如上述第1图所示，采用第1弹性部件11将旋转侧外壳3b与转向节5结合时，为了使行驶部件不分担电机质量，即使在上述第1弹性部件11安装在电机宽度方向上的电机质量中心位置是理想的。

最佳实施形式3

在上述最佳实施形式2中，通过第2弹性部件13及等速万向节16将旋转侧外壳3b与车轮2结合。代替上述等速万向节16，可通过在车轮的径向可相互偏心的驱动力传动结构将旋转侧外壳3b与车轮2结合，可使转距从旋转侧外壳3b向车轮2的传动效率进一步提高。

作为上述驱动力传动结构，可采用例如：第16图～第18图所示的弹性联轴节18，具有：数张中空圆盘状板18A～18C、以及直动导向18p、18q，在邻接的上述板18A、18B及板18B、18C之间结合，同时将上述邻接的板18A、18B及板18B、18C在圆盘径向互相传动。于是，通过上述弹性联轴节18将旋转侧外壳3b结合在车轮2上，使车轮2与旋转侧外壳3b间的相位差降低到最小值，使转距从旋转侧外壳3b向车轮2的传动效率更进一步提高。

作为直动导向18p、18q，例如：如第19图所示，为了使具有上述板的径向延长的凸部的导轨18x、固定在具有上述板的径向延长的凹部、扣合在上述导轨18x上的导向部件18y、与将上述导轨18x与导向部件18y更平稳的滑动，因此在上述导轨的凸部与导向部件18y的凹部之间配置数个钢珠18m。

上述导轨18x与导向部件18y，如第图18所示，分别被设置在上述邻接的板18A、18B以及18C相互相对的面。

由于上述导轨18x与导向部件18y将上述邻接的板18A、18B以及18C在圆盘的径向相互传动移动，所以车轮内置型电机3可沿上述直动导向18p、18q的动作方向，即：沿圆盘的径向运动，但由于不可在转动方向运动。所以可有效的将转距传动到车轮2。

另外，通过改变角度而设置2对以上的直动导向18p、18q，上述车轮内置型电机3还可对车轴在任意方向偏心，将驱动转距传动到车轮2。

而且，若被构成的直动导向18p、18q的数量少，则由于在旋转时产生角速度变化，所以更理想的是将数张板与直动导向配套安装。另一方面，这时，如第18图所示，若将上述中空圆盘状板的张数设为N时，应从端部的直动导向18p开始以180/(N-1)°的超前角，而将上述板18A～18C进行配置，则可确实控制上述角速度变化的发生(在本实施例中由于N＝3，所以上述角度则为90°)。

另一方面在采用上述的等速万向节16与弹性联轴节18等驱动力传动结构作为使旋转侧外壳3b与车轮2结合的结构时，由于车轮内置型电机3的驱动力在机械上传动车轮2，所以作为发挥动态减震装置效果的缓冲部件，仅在非旋转侧外壳3a与转向节5间配置的第1弹性部件11则是足够的。

另外，作为在圆盘的径向将上述邻接的板18A～18C相互传动的结构，如第20～22图所示，也可用弹性联轴节18Z。这种弹性联轴节18Z在上述板18A～18C的相对的面上，设置径向切断的轴槽18a～18c，分别在相对的中空圆盘状板18a、18b及18b、18c间，沿上述轴槽18a、18b及18b、18c，配置可移动的钢珠构成的轴承钢珠18M，所以通过上述轴槽18a、18b及18b、18c与上述轴承钢珠18M构成直动导向。

即：上述轴槽18a～18c，由于轴承钢珠18M形成在上述板18A～18C的径向旋转，所以车轮内置型电机3可在上述轴槽18a～18c的方向上运动，但由于不能在圆周上运动，所以可将转距有效地传动到车轮2上。另外通过将角度改变使2对以上的轴槽18a～18c与轴承钢珠18M配套设置，则上述车轮内置型电机3对车轴即使在任何方向都偏心，使驱动转距传动车轮2。

另外，若轴槽数量少，则在旋转时由于角速度产生变化，因此将数张钢板与轴承钢珠配套设置是理想的。另一方面，这时与上述直动导向的情况相同，如第22图所示，将上述钢板的张数设为N时，如将上述中空圆盘状钢板配置成相邻于钢板轴向槽间形成的角度从端部槽设置超前角180/(N-1)°，则可确实控制上述角速度变化的发生。

另一方面，在上述弹性联轴节18、18Z中，将为端部侧板的车轮2侧的板18A(或板18A与导轨18x)与车轮2构成一个整体，或也可将旋转侧外壳3b侧的板18C(或板18C与导向部件18y)与旋转侧外壳3b构成一个整体。这时作为用于上述超前角计算的板的张数N规定为在两端部设定板存在时的值。

最佳实施形式4

在上述最佳实施形式3中，作为旋转侧外壳3b与车轮2结合的驱动力传动结构，说明了采用由具有在正、反面，配置在互为正交方向的直动导向18p、18q的各中空圆盘状板18A～18C构成的弹性联轴节18的范例。但如第23图，第24图所示，采用在位于车轮2侧设置与车轮2结合的中空圆盘状板20A；在位于电机3侧设置与电机3的旋转侧外壳3b结合的中空圆盘状板20C；在电机3侧与车轮2侧的各个板的圆周上，以90°或180°的间隔，且在板的正、反面的相同位置分别配置数个直动导向19A、19B；通过直动导向19A与上述中空圆盘状的板20A连接，由直动导向19B与上述中空圆盘状板20C连接的中空圆盘状板20B构成的弹性联轴节19，也可与旋转侧外壳3b与车轮2结合。因此，在板的圆周方向发生的压缩、拉伸应力相抵削，可形成在圆周方向上的补偿。在可进一步确实将驱动转距从车轮内置型电机3传动到车轮的驱动转距，同时可使驱动力传动结构的耐久性提高。

在本最佳实施例中，将被配置在电机3侧的直动导向19B的运行方向，规定为对中空圆盘状板20A～20C的径向形成45°角的方向；将被配置在车轮2侧的直动导向19A的运行方向，规定为对上述直动导向19B的运行方向成正交的方向。

在本最佳实施例中，规定可通过具有：由将上述非旋转侧外壳3a在车辆的上下方向上传动的直动导向部件21a，与在该直动导向部件21a的运行方向上伸缩的弹簧部件与减震器构成的减震器21b的直动导向结构21，而将非旋转侧外壳3a与转向节5连接，但也可采用具有如上述最佳实施形式1的第7图及第8图所示的含有减震器14a的直动导向结构14等缓冲部件，将非旋转侧外壳3a与转向节5进行连接。另一方面，与上述最佳实施形式2，3相同，由于规定为将旋转侧外壳3b与车轮2通过采用上述的驱动力传动结构进行结合的构造，因此可以将配置在旋转侧外壳3b与车轮2间的第2弹性部件13省略。

其次，说明直动导向19A、19B的配置。

直动导向19A如第24图所示，由导向部件19a与导轨19b构成。在本最佳实施例中，将具有4个在位于车轮2侧的中空圆筒状板(以下称“车轮侧板”)20A的圆周上，以90°的间隔对径向成45°方向延长的凹部的导向部件19a配置；同时将具有位于中间位置的中空盘状板(以下称“中间板”)20B的上述各导向部件19a的对应位置上，配置4个被固定在上述导向部件19a上的导轨19b，通过4个以90°间隔配置的直动导向19A，将车轮侧板20A与中间板20B连接。

另外，直动导向19B由导轨19c和导向部件19d构成。通过在上述中间板20B的、位于电机3侧的中空圆盘状板(以下称“电机侧板”)20C侧的圆周上，以90°的间隔配置4个导轨19c，配置成与上述直动导向19A的导轨19b正交，并且，通过配置4个对应于上述电机侧板20C的圆周上的上述各导轨19c位置的导向部件19d，以90°的间隔配置的4个直动导向19B，连接中间板20B与电机侧板20C。

在上述结构中，来自车轮内置型电机3的旋转侧外壳3b的旋转力通过电机侧板20C传动到被结合在车轮2的车轮侧板20A上时，由于上述各直动导向19A、19B配置成对于中空圆盘状板20A～20C的轴向成45°的方向上，因此如第25图所示，在上述中间板20B上，在圆周上的旋转力与被扩散到径向的力发挥作用。但是上述中间板20B的上述各直动导向19B的背侧(车轮2侧)，即：在与上述各直动导向19B相同的位置上，由于配置分别在对上述各直动导向19B的运行方向成正交的方向上运行的直动导向19A，所以将上述中间板20B扩散到径向的力与由上述各直动导向19A扩散到径向的力平衡，结果仅旋转力传动给车轮侧板20A上，该旋转力传动到车轮2。因此，由被结合到旋转侧外壳3b上的电机侧板20C输入到直动导向19B的旋转力插入上述中间板20B，传动到车轮侧板20A上，所以可确实地可使上述电机3的驱动力传动到车轮2。

另一方面，上述各直动导向19A、19B在全部运行方向上相同，所以在各中空圆盘状板19A～19C圆盘上，压缩应力和拉伸应力不同时发生，其全部仅在径向扩散或压缩应力的应力发生作用。另外各直动导向19B，由于也在全部的运行方向与上述直动导向成正交，所以不同时产生压缩应力与拉伸应力。而且上述扩张应力或压缩应力由将中间板19B插入的两侧导轨19b、19c的两侧传动，所以在中间圆盘状板的20B的圆周方向上无负载补偿，减少纵弯曲产生的危险。

最佳实施形式5

而且如第26图、第27图所示，采用在位于车轮侧，配置与车轮2结合的中空圆盘状版(车轮侧板)20A，与位于电机3侧配置电机3旋转侧外壳3b结合的中空圆盘状板(电机侧板)20C，在电机3侧与车轮2侧的各个圆周上以90°或180°的间隔、且分别在板的正面、反面的相同位置配置数个直动导向19P、19Q。通过由直动导向19P与上述车轮侧板20A连接，通过由直动导向19Q与上述电机侧板20C连接的中空盘状的第1中间板20M与被配置在第1中间板20M的内侧，数个直动导向19R、19S与上述第1中间板反向正、反面配置，由直动导向19S与上述电机侧板20C连接的中空圆盘状第2中间板20N构成的弹性联轴节20代替上述最佳实施形式3的弹性联轴节18，也可使旋转侧外壳3b与车轮2结合。由此可降低由上述板的偏心旋转运动产生的震动，可确实将驱动转距从车轮内置型电机3传动到车轮2。

另外，在本最佳实施例中，与上述最佳实施形式4相同，通过具有：在上述非旋转侧外壳3a在车辆的上下方向上传动的直动导向部件21A、与在该直动导向部件21A的运转方向伸缩的弹簧部件与减震器构成的减震器的直动结构21，将与非旋转侧外壳3a与转向节5连接。

其次说明上述直动导向19P、19Q以及直动导向19R、19S的配置。

直动导向19P，如第27图所示，由导向部件19i与导轨19j构成。在本最佳实施例中，由具有以180°的间隔设置在位于车轮2侧的车轮侧板20A的第1中间板20M侧的圆周上、在上述第1中间板20M的径向延长的凹部的2个导向部件19i、19i，与具有被设置在第1中间板20M的车轮侧板20A侧的圆周上的上述导向部件19i、19i对应的位置、扣合在上述导向部件19i的凸部的2个导轨19j、19j构成。在板的径向，车轮侧板20A与第1中间板20M相互传动。

而且，直动导向19Q，由被设置在对应于在第1中间板20M的电机侧板20C的圆周上的上述导轨19j、19j位置开始旋转90°的位置上，以180°的间隔设置的2个上述导轨19p、19p，与对应于电机侧板20C的圆周上的上述导轨19p、19p位置上设置的2个导向部件19q、19q构成，将电机侧板20C与第1中间板20M，在圆盘径向相互传动。

另一方面，直动导向19R，由具有：在上述导向部件19i、19i的车轮径向内侧的圆周上，在使上述导向部件19i、19i以90°转动的方向上，以180°的间隔设置在上述车轮侧板20A的径向延长的凹部的2个导向部件19m、19m，与被设置在对应于第2中间板20N的车轮侧板20A侧的圆周上的上述导向部件19m、19m位置，扣合在上述导向部件19m，19m的具有凸部的2个导轨19n、19n构成；直动导向19S，由具有：在第2中间板20N的电机侧板20C侧的圆周上、在从上述导轨19n、19n旋转90°的位置上以180°间隔设置的2个导轨19r、19r，与被设置在对应于电机侧板20C的圆周上的上述导轨19r、19r的对应位置上，扣合在上述导轨19r、19r的具有凹部的2个导向部件19s、19s构成。

由于上述结构，电机3在对车轮2在上下偏心的状态下转动。具体说来，首先电机的转矩被输入电机侧板20C，被输入到该电机侧板20C的圆周方向的力，通过直动导向19Q被输入到第1中间板20M；同时通过在上述直动导向19Q正交的方向的直动导向19S输入到第2中间板20N。

被输入到上述第1中间板20M的圆周方向的力通过直动导向19P被输入到车轮侧板20A上。被输入到第2中间板20N的圆周方向的力，通过在直动导向19P正交方向上运行的直动导向19R，被输入到车轮侧板20A上。

因此，例如：如第28图(a)～(c)所示，在电机3对车轮2在下方向偏心状态，按顺时针转动时，位置于外侧的第1中间板20M以车轮侧板20A的轴和车轮侧板20A的轴间的中心作为中心，在偏心为按照下→左→上状态的时针转动方向旋转。另一方面，位于内侧的第2中间板20N，以车轮侧板20A的轴和电机侧板20C的轴间的中心作为中心，在偏心为按照上→右→下状态的时针转动方向旋转。

因此，若将上述第2中间板20N的质量设为第1中间板20M的质量相同，则由于上述第1及第2中间板20M、20N如上所述，在偏心为点对称的方向状态运行，因此所以由偏心抵消震动。电机侧板20C与车轮侧板20A仅在上下方向上偏心，不在前后方向偏心。因此，可以降低由中空圆盘状板(板20A、20M、20N、20C)的偏心旋转运动产生的震动，可以确实使驱动力传动车轮2。

而且，如第29图所示，代替上述直动导向19P、19Q及直动导向19S，19R，如果将各个运行方向，如对板20A、20M、20N、20C的径向呈45°方向，直动导向22P、22Q及直动导向22R、22S被安装在上述第1及第2中间板20M、20N的正、反两面的相同位置，则与上述最佳实施形式4相同，在上述各中空盘状板20A、20M、20N、20C上不同时产生压缩应力与拉伸应力，全部均仅在径向扩充或压缩应力作用；同时各直动导向22Q、22S也在全部运转方向上同上述直动导向22P、22R的运行方向正交，所以可不应同时产生压缩应力和拉伸应力。因此在上述第1及第2中间板20M、20N的圆周方向不发生负载补偿，减少纵向应力产生的危险，使驱动力传动结构的耐久性提高。

另一方面，直动导向22P及直动导向22Q，如第29图所示，分别由导向部件22a与导轨部件22b、导轨22c和导向部件22d构成。直动导向22R及直动导向22S分别由导向部件22e与导轨22f、导轨22g与导向部件22h构成。与上述最佳实施形式4相同，导向部件22a与导向部件22e被配置在车轮侧板20A上。而且导轨22b在第1中间板20M的车轮侧板20A侧；导轨22c在第1中间板20M的电机侧板20C侧；导轨22f在第2中间板20N的车轮侧板20A侧；导轨22g在第2中间板20N的电机侧板20C侧；导向部件22d与导向部件22h被配置在电机侧板20C。

最佳实施形式6

在上述最佳实施形式1～5中，说明了采用具有由第1弹性部件11与直动导向部件21a，与在该直动导向部件21a的移动方向伸缩的弹簧部件与减震装置构成的直动导向结构21等缓冲部件，将车轮内置型电机3的非旋转侧外壳3a与为车辆行驶部件转向节5结合的情况。但如第30图所示，一端被连接在转向节5上，其它端通过支撑电机3的缓冲结构23A、23B，将非旋转侧外壳3a与转向节5结合，可使轮胎与地面接触的力的变动进一步降低。

另外，在本最佳实施例中，规定采用上述最佳实施形式3使用的弹性联轴节18来结合旋转侧外壳3b与车轮2的结构，但也可是采用上述最佳实施形式2中示出的等速万向节16与上述最佳实施形式5、6的弹性联轴节19、20等驱动力传动结构而进行结合的结构。

作为上述缓冲结构23A、23B，也可采用例如由在连接点23Z上，结合成可由相互运行的2根悬臂23m、23n构成略A型或略H型的连接结构的、通过由弹簧及/或减震装置构成的缓冲部件23k的结构；另一方面，在本最佳实施例中，为将缓冲部件23k的一端侧固定在被安装在上述悬臂23m的安装部件23s上，且将其它端侧直接安装在上述悬臂23n上，但也可将缓冲部件23k的两端侧分别直接安装在悬臂23m、23n上。

作为上述缓冲结构23A、23B，与车轮内置型电机3的非旋转侧外壳3a以及转向节5的结合方法，将上述缓冲结构23A、23B的一方悬臂23m的端部23X安装在上述电机3的非旋转侧外壳3a上；将他方悬臂23n的端部23Y安装在转向节5上。这时为了将上述缓冲部件23k的伸缩方向与车辆的上下方向上相一致，安装上述上述缓冲结构23A、23B。因此上述悬臂23m的非旋转侧外壳3a连接点23X与上述悬臂23n的转向节5连接点23Y的变动方向，由于被限定在由上述弹簧和减震器构成的减震部件23k的伸缩方向。所以将非旋转侧外壳3a与转向节5可结合成在电机3上下方向上摆动。

即：在本最佳实施例中，固定车轮内置型电机3的转子3R的旋转侧外壳3b与车轮2由弹性联轴节18(或弹性联轴节19、20)结合；同时固定定子3S的非旋转侧外壳3a对为车辆行驶部件的转向节5在旋转方向被固定，在上下方向上被弹性支撑，所以可使转距从旋转侧外壳3b向车轮2的传动效率提高；同时可进一步使轮胎与地面接触的变化力减少，使车辆负载行驶方向稳定性提高。

最佳实施形式7

在上述最佳实施形式6中，说明了采用由缓冲部件23k结合的2根悬臂23m、23n构成的略A型或由略H型连接结构构成的缓冲结构23A、23B，将车轮内置型电机3的非旋转侧外壳3a与为车辆行驶部件的转向节5结合的情况。然而在安装车轮内置型电机3的车辆具有车轴式悬架阀结构的车辆时，如第31图所示，通过与上述缓冲结构23A、23B相同结构的缓冲结构24，将非旋转侧外壳3a与车轴9J结合，可使轮胎对地面接触力的变动减少。

作为上述缓冲结构24，例如：也可采用分别将被结合在车轴9J上可转动的2根悬臂24m、24n构成的略H型或略A型的连接结构的上述2根悬臂24m、24n，由弹簧或减震装置构成缓冲部件24k的缓冲部件24k结合的结构。另一方面，在本最佳实施例中，为通过车轴9J使2根悬臂24m、24n结合成可相互转动；同时为使伸缩方向在车辆的上下方向上一致，其一端通过被结合在车轴9J上的2个缓冲部件24k、24k，将2根悬臂24m、24n连接的结构。另一方面上述缓冲部件24k、24k也可通过安装部件24s，安装在悬臂24m、24n上也可直接安装在24m、24n上。

因此在具有车轴式悬架结构的车辆中，由于将非旋转侧外壳3a与转向节5结合成可在电机上下方向上摆动，因此可使轮胎与地面接触的力的变化进一步减少。

最佳实施形式8

第32图是示出涉及本发明最佳实施形式8的车轮内置型电机系统结构图。在该图中，1：轮胎；2：轮圈2a与轮盘2b构成的车轮；3：外转子型车轮内置型电机；4：是上述车轮2及其被连接该旋转轴上的车毂部；5：被连接在车轴9J的作为车辆行驶部件的转向节；7：由减震器等构成的悬架部件；8：被安装在上述车毂部4上的制动装置；18：安装数个具有上述最佳实施形式3的第16图～第18图所示，具有能在板正、反面动作方向呈正交的直动导向的中空圆盘状板，将支撑车轮内置型电机3的转子3R的旋转侧外壳3b与车轮2结合成可在车轮2的径向偏心的弹性联轴节；25：将支撑车轮内置型电机3的定子3S的非旋转侧外壳3a，对转向节5在车辆上下方向上提供弹性支撑的缓冲装置。另外，也可采用上述最佳实施形式2所示出的等速万向节16与上述最佳实施形式5、6的弹性联轴节19、20等驱动力传动结构来代替上述弹性联轴节18，使旋转侧外壳3b与车轮2结合。

上述缓冲装置25，如第33图所示，是具有：通过直动导向25a来限定在车轮的上下方向上的相互动作的方向，且在车轮上下方向上动作的弹簧25b及减震器25c结合的两张板25A、25B的缓冲装置25。在本最佳实施例中，在位于被连接在转向节5上结合的车轴9J上、悬架部件7侧的板(以下称做转向节安装板)25B的四个角上安装在车轮上下方向上伸缩的四个弹簧25b，在与其中央部设置的车轴9J的连接孔25m两侧安装车辆上下伸缩的两个减震器25c，将位于电机3侧的板(以下称电机安装板)25A的上述弹簧25b的上部或下部弹簧支架25d，在与上述减震器25c的上部对应位置，即：在与车轴9J的连接孔25n的两侧的上部安装减震器安装部25e，同时由将与上述板25A、25B对称于板中心的位置上配置了四个直动导向25a结合的结构。

上述电机安装板25A与转向节安装板25B由上述四个直动导向25a在车辆上下方向上传动，同时由弹簧25b及减震器25c结合的结构，所以可限制衰减力的发生，将车轮内置型电机3限制在上下运动方向。

于是，在本最佳实施形式8中，用弹性联轴节18将固定车轮内置型电机3的转子3R的旋转侧外壳3b与车轮2结合，支撑定子3S的非旋转侧外壳3a对车轮2(或车轴9J)的旋转方向被固定，能在车辆上下方向上可摇摆的结构，所以使转矩从旋转侧外壳3b向车轮2的传动效率提高，同时使轮胎以地面的接触力变动降低，使车辆负载行驶方向稳定性提高。

最佳实施形式9

在上述最佳实施形式8中，由直动导向25a，弹簧25b及减震器25c将板25A、25B结合，但如第34图、第35图所示，通过采用具有由油压缸26与该油压缸26与耐压管27、28连接的副油箱29的缓冲装置30、30代替上述减震器25c、25c；将支撑定子3S的非旋转侧外壳3a对车轮2(或车轮9J)的旋转方向确实固定，同时结合成车辆上下方向上可摇摆，所以，可更进一步降低轮胎与地面接触力的变动。

第36图是表示具有上述油压缸的缓冲装置30的详细结构图。在本最佳实施例中，将上述副油箱29分为：连通在由活塞杆一段侧26L固定的活塞26P隔离的油压缸26的上汽缸室26a上伸展侧的副油箱29A，与连通在油压缸26的下汽缸室26b压缩侧副油箱29B。通过延伸侧阀门(量孔)27将上述油压缸26的上汽缸室26a与延伸侧副油箱29A连接，同时从通过压缩侧阀门(量孔)28m连接下汽缸室26b与压缩侧副油箱29B。另一方面，27n、28n是分别将上述延伸侧阀门27m与压缩侧阀门28m设置成迂回的分道油路27k、28k，设置成为防止工作油29s从副油箱向油压缸26倒流的延伸侧抑制阀与压缩侧抑制阀。

另一方面，在本最佳实施例中，如第35图所示，连接在作为行驶部件的转向节5上的转向节安装板25B上，仅配置结构简单的油压缸26规定成应在安装保证使衰减力发生的工作油29s的流量的副油箱29安装到行驶部件以外的位置(其中，在图中为示出的车轴9J的车身侧)。

在本实施例的缓冲装置30中，由于是用耐压管27、28分别将油压缸26的活塞上汽缸室26a和下汽缸室26b连接在独立的阀门27m、28m与副油箱29A、29B上的结构，因此具有可逐个调整缓冲装置30的延伸侧衰减力与压缩侧的衰减力的优点。

而且，如第37图所示，分别用独立阀门27m、28m连接油压缸26的活塞汽缸的上室26a与下室26b后，构成两通路连接在互通的副油箱29c上的结构，如第38图所示，在油压缸26的活塞缸26a上室与下室26b分别连接在独立阀门27m、28m后如果30可实现小体积。

最佳实施形式10

第39图是表示涉及本发明最佳实施形式10的车轮内置型形电机的结构图，第40图是其主要部件结构图。在各图中，1：轮胎；2：是由轮圈2a与轮盘构成的车轮；3I是具有固定在对半径方向设置在外侧的非旋转外壳3a的定子3S与通过被设置在对半径方向内侧、轴承被固定在对上述非旋转侧外壳3a、结合在可转动的旋转侧外壳3b的转子3R的中空状内置转子型电机(车轮内置型电机)。

4：是连接在上述车轮2及其旋转轴上的车毂部；5：连接在上下悬臂6a、6b上的转向节；7：由减震器等构成的悬梁部件；8：由具有被安装在上述车毂部4上的制动盘8a与制动钳8b的制动盘构成的制动装置。

在本最佳实施形式例中，采用具有由在车轮上下方向上将上述非旋转侧外壳3a传动的直动导向部件21a，与该直动导向部件21a的运行方向上伸缩的弹簧部件与减震器构成的减震器21b的直动导向21，将作为上述车轮内置型电机3I的外侧外壳的非旋转侧外壳3a与为车辆行驶部件的转向节5结合；同时，采用由如上述最佳实施形式3的第16图～第18图所示，安装数个配置成在板的正反面侧动作方向呈正交的直动导向18p、18q的中空圆盘状板18A～18C构成的弹性联轴节18，将为上述电机3的内侧外壳的旋转侧外壳3b与车轮2结合。通过上述弹性联轴节18与支撑车轮内置型电机3的转子3R的旋转侧外壳3b与车轮2结合成可在车轮径向相互偏心。

另一方面，直动导向结构21也可是应将端面形状为L型的连接部件21t的一方的切片固定在与非旋转侧外壳3a的车轮2相反侧的侧面上，他方的切片也可安装在一段被固定在转向节5上的上述直动导向结构21的上端部。

在本最佳实施形式10中，如上所述，由于是应将使用具有由将上述非旋转侧外壳3a在车辆上下方向上相互传动的直动导向21a，与在该直动导向21a的运行方向上伸缩的弹簧部件和减震器构成的减震器21b的直动导向21安装在转向节5上，将车轮内置型电机3对未车辆行驶部件弹簧下部分可悬空支撑的结构，所以电机轴与车轮轮轴可分别在径向摆动。所以，电机的质量从相当于车辆弹簧下质量的部分割断，作为所谓动态减震装置的负载而作用。

动态减震装置负载为消除在凹凸路面行驶时的弹簧向下震动而减少轮胎对地面接触力的变动，所以不仅可提高车辆负载的行驶方向稳定性，而且还使在坏路行驶时向电机输入的震动减少，所以，可降低电机3的震动负载。

而且，由于是采用弹性联轴节18将车轮内置型电机3的旋转侧外壳3b与车轮2连接的结构，所以车轮内置型电机3可在弹性联轴节18的直动导向18p、18q的动作方向，即沿中空圆盘状板18A～18C的径向运动，但在旋转方向上通过上述直动导向18P、18Q的限制而不能运动。因此，可有效率的将来自转子3R的转矩传递到车轮2上。

而且，在坏路上行驶时，电机震动而使电机轴与车轮轮轴偏心，但通过采用上述弹性联轴节18，即使偏心也可使转动稳定。

另一方面，通过采用上述最佳实施形式4或最佳实施形式5示出的弹性联轴节19、20等动力传动结构代替上述弹性联轴节18，可进一步使传递驱动效率提高。

而且，即使在本发明的车轮内置型电机系统中，由于车辆的质量由车毂部4支撑载重对电机3负载减小，所以可使外壳的刚性下降，缩小电机3的体积。

另一方面，在本发明中，使用外转子型电机时，旋转部的轴承呈无外环转动，在电机高速转动时因其离心力产生无外环径向扩大，对轴承产生低位，对耐久性而言不理想。

因此，如本例所示，通过内侧采用旋转的内置型电机，由于轴承旋转无内环所以高速旋转时无内环在径向扩大，因此不发生轴承低位。而且，由于旋转的部分半径小于外转子型，所以可减少惯性力矩，所以使对踏板操作的反应性提高，因此可实现车辆行驶行驶方向稳定性优异的车轮内置型电机机动车。

实施例1

如以下第41图～第43图以及第44图的表中所示，通过凹凸路面行驶时的车辆震动模型解析采用本最佳实施形式1构成的车轮内置型电机系统中的震动电平，将现有系统与地面接触力的变动电平的比较结果示于第45图的曲线图像。

另一方面，在第45图中，横轴：震动频率(Hz)；纵轴：轮胎与地面接触力的变化电平(N)。而且，比较例1-1为未安装车轮内置型电机的震动模型。

在现有的系统中，由于对车轮与转向节等弹簧下质量相当的部分，直接安装车轮内置型电机，所以其车辆震动模型如41图所示的2自由度的震动模型表示(比较例1-2)。更详细的叙述则在弹簧下质量m₁由轮胎的接地面R与弹性体k₁以及减速缓冲器c₁构成，由上弹簧下质量m₁与弹簧上质量m₂由弹性体k₂与减速缓冲器c₂结合的震动模型中，成为加在上述弹簧下质量m₁上的车轮内置型电机的质量模型。于是直接安装电机时由于弹簧下质量增大所以轮胎与地面接触力的电动电平增大。轮胎，如第46图所示具有对接地负载的非线性，所以如果与地面接触力的变动大，则降低轮胎CP(转向)等能力，负载行驶方向稳定性降低。为了将其保持在上述比较例1-1的电平的水平，需要将电机与行驶部件的总重量统一。但是，要即满足所要求的强度又大幅度减轻行驶部件的重量，由于若大量采用轻合金，则预测存在着严重的成本提高问题，所以说不能实际应用。

另一方面，在不实施降低重量而降低在凹凸路面行驶时的负载电动电平，其方法有被称作动态减震装置的方法。该动态减震装置，如第42图所示通过弹性体k₃减速缓冲器，对上述第41图所示出的2自由度模型而言可以补充新质量m₂的3自由度模型(比较例1-3)表示的方法。因此，根据该方法不实施减轻重量的措施也可降低轮胎与地面接触力的电动电平。

但是，在上述动态减震装置中，负载越增加越提高变动降低效果。但该补充负载由于对车辆而言使车重增加等不良影响，所以，不可增加上述负载，因此，变动降低效果是有界限的。

对此，在本发明的车轮内置型电机系统中，如第1图与第7图或第39图所示通过弹性体或弹性体与导向结构使车轮内置型电机被结合在行驶部件(弹簧下部)上，所以，作为车辆震动模型，如第43图所示，可用动态副油箱的负载用相当于上述车轮内置型电机m₃的3自由度模型(实施例1-1)表示。

因此，如第45图曲线图项所示，在不过分增加车重而可降低电动电平。

这时，如下式所示：

[数1]

f₂＜f₃＜f₁

$f_1=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{m_1}{k_1}}$ $f_2=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{m_2}{k_2}}$ $f_3=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{m_3}{k_3}}$

为将上述被安装的车轮内置型电机的共振频率f₃高于弹簧上部的共振频率f₂，且低于弹簧下部的共振频率f₁，通过调整车轮内置型电机的质量m₃与弹簧下部结合的弹性体的弹性模量k₃，可以切实降低轮胎与地面接触力的变动电平。

而且，如实施实施例1-2所示，在上述结构中，降低电机及行驶部件的重量，或如实施实施例1-3所示，减小弹性体的弹性模量，或更进一步如实施例4所示，在将2着配套时，可更进一步降低变动电平(参照第44图，第46图的曲线图象)。

最佳实施形式11

图47是表示涉及本最佳实施形式11的车轮内置型电机系统的结构图。在该图中，1：轮胎；2：是由轮圈2a与轮盘2b构成的车轮；3：具有设置在对固定在非旋转侧外壳3a上的定子3S与设置在对半径方向的外侧，通过轴承3j被固定在对上述非旋转侧外壳3a上结合成可转动旋转的旋转侧外壳3b上的转子3R的外置转子型的车轮内置型电机；4：连接在车轮2及其旋转轴上的车毂部；5：连接在上下悬臂6a、6b上为车辆行驶部件的转向节；7：悬架部件；8：制动装置

在本最佳实施形式11中，将车轮内置型电机3的非旋转侧外壳3a结合在为车辆行驶部件的转向节5上，通过上述非旋转侧外壳3a与轴承3j，将结合成可转动的旋转侧外壳3b结合成能与旋转车轮2内接，同时将在上述车轮2及其旋转轴被连接的车毂部4与转向节5通过轮圈弹簧31结合在上述中空状车轮内置型电机3内侧的结构构成，可将车重量分配给车轮2与非旋转侧外壳3a、轴承3j以及旋转侧外壳构成的电机外壳3C上。

即由于采用上述构造，所以车辆重量以「含有轮圈弹簧的刚性的车轮刚性」同「电机外壳刚性」之比，被分配到车轮2与电机外壳3C上，因此，车辆的每个车轮的重量不仅分解到电机外壳3C而且还分解到轮圈弹簧31上。因此，可降低载重对电机外壳3C的负载，将形成在转子3R与定子3S间的空气间隙3g的变化缩小，所以作为降低电机外壳3C的刚性或缩小电机本身的体积等可减少车轮内置型电机3的重量。因此，由于可降低车辆的弹簧下、弹簧上震动电平，所以使乘车舒适度提高。

而且，在本最佳实施例中，由于为外侧外壳的旋转侧外壳3b应结合成内接在车轮2上，所以，可将转矩由车轮内置型电机3传动到车轮2上，同时由于将制动装置8安装在车毂部4上，所以，在制动时，制动转矩仅传动到上述车毂部4及转向节5，而反制动力不作用于电机外壳3C上。因此，可缩小电机外壳3C的刚性。因此可进一步降低车轮内置型电机3的重量。

这时，如第48图所示，通过将旋转侧外壳3b经弹性部件32被结合在车轮32上，可进一步降低电机外壳3C的应变。

即：由于车轮2在受到来自路面等各种方向的应力产生的应变状态下的转动，所以，通过上述弹性部件32将车轮2的变形吸收。因此，可使电机外壳3C的应变降低。而且，在上述结构中，旋转侧外壳3b与车轮2通过弹性部件32被结合。所以，即使车轮2应变也可将转矩从车轮内置型电机3传动到车轮2上。

作为上述弹性部件32在使用橡胶等弹性材料时，作为构成上述弹性部件32的材料，采用纵弹性模量为1MPa～120MPa的材料是理想的。而且，上述纵弹性模量为1MPa～40MPa则是更理想的。

另一方面，如第49图所示，若在车毂部4上与通常的汽车相同设置与传动轴9的连接部4D，则通过传动轴9将车轮内置型电机3以外的车载动力发动机或来自电机的动力传动到车轮2上。因此，通过将汽油发动机的输出轴连接在本最佳实施例的车轮内置型电机系统车毂部4上，则可制造电动混合燃料的汽车。

最佳实施形式12

第50图为设计本发明最佳实施形式12的车轮内置型电机系统结构图。在该图中，1：轮胎；2：由轮圈2与轮盘2b构成的车轮；3：具有被固定在半径方向被设置在内侧的非旋转侧外壳3a上的定子3S，通过对半径方向设置在内侧的轴承3j被固定在对上述非旋转侧外壳3a结合成可旋转的旋转侧外壳3b上的转子3R的外置转子型车轮内置型电机。

4：是连接在车轮2及其旋转轴上的车毂部；5：被分别连接在上下悬臂6a、6b上为车辆行驶部件的转向节；7：由减震器等构成的悬架部件；8：由被安装在上述车毂部4上的制动盘构成的制动装置。

而且，33：为将上述车轮内置型电机3安装在车身100侧用的电机专用缓冲装置；34：为被设置在车轮内置型电机3与车轮2间、与上述最佳实施形式4相同结构的驱动力传动结构弹性联轴节；35：被设置在上述非旋转侧外壳3a与转向节5间与上述最佳实施形式4相同结构的直动导向结构。在该直动导向结构35上、设置在上述非旋转侧外壳3a上不直接连接、仅连接在转向节5上连结、且防止车轮2与车轮内置型电机3冲突的防止冲突用弹簧部件36。

上述电机专用的缓冲装置33，通过由将在车身100侧上延长的悬臂33a与该电机用悬臂33a和车身100结合的弹性体或弹簧部件构成的减震器33b结构，且通过该减震器33b被连接在车身100侧的上述电机用悬臂33a，而支撑车轮内置型电机3的非旋转侧外壳3a。因此，通过弹性联轴节34，使车轮内置型电机3对车身100及车轮2不在转动方向上震动、而仅在上下方向上震动，可有效的传递旋转转矩；同时，采用上述电机专用缓冲装置33将上述电机3安装在车身100侧，因此，可形成将车轮内置型电机3安装在弹簧上部分的结构。

在本最佳实施形式12的车轮内置型电机系统中，由于通过专用缓冲装置33将车轮内置型电机的非旋转侧外壳3a能安装在车身100侧上，所以，则可将车轮内置型电机3安装在弹簧上部分，降低弹簧下质量，因此，可降低轮胎与地面接触力的变动，使车辆的行驶的行驶方向稳定性提高。

而且，在本最佳实施例中，由于被设置在车轮2与车轮内置型电机3间的防止冲突用弹簧部件36发挥着防止车轮2与车轮内置型电机3冲突的碰撞缓冲橡胶的作用。所以，即使在因车身的车轮等使悬架受到大冲程时也可防止车轮2与车轮内置型电机3直接发生冲突。另一方面，上述防止冲突用弹簧部件36设置在旋转侧外壳3b与车轮2间也可得到同样的效果。而且，也可将上述防止冲突用弹簧部件36设置在外壳-转向节间、或车轮-电机间与外壳-转向节间的两个位置。

另一方面，如第51图所示，通过增加上述直动导向结构35及防止冲突用弹簧部件36，将由弹簧部件构成的缓冲部件37设置在车轮内置型电机3的非旋转侧外壳3a与转向节5间而藉此连接，也可进一步降低轮胎与地面接触力的变动，即：因通过缓冲部件37将车轮内置型电机3连接在为车辆弹簧质量下相当部分的转向节5上，车轮内置型电机3的质量以对弹簧下质量即所谓动态减震装置的负载的形式，作用。因此，可进一步降低车辆在凹凸路面行驶时轮胎与地面接触力的变动。使车辆的负载行驶方向稳定性提高。而且，由于通过上述结构使车轮内置型电机3的质量从车辆弹簧下质量相当的部分被切断，所以，即使在坏路行驶时也可对上述车轮内置型电机3不直接发生震动，还降低震动对车轮内置型电机3的负载。

实施例2

将由以下第52图～第54图以及第55图的标中所示的凹凸路面行驶时的车辆震动模型，解析采用本发明最佳实施形式12的车轮内置型电机系统与现有系统中的以地面接触力的电动电平的结果示于第56图中的曲线图像。另一方面，因比较例2-1是未采用通常车轮内置型电机系统的电动机动车的范例，在此，电机被安装在车身侧所以电机质量相当于弹簧上质量。

另一方面，在第56图中，横轴：共振频率(Hz)；纵轴：轮胎与地面接触力的变动电平(N)。

例如，由于在如上述第79图所示的现有的车轮内置型电机系统中，将电机安装在车轮及转向节等上。由于电机质量相当于弹簧上质量，所以作为车辆震动模型用如第52图表示的2种自由度的弹簧下震动模型来描述(比较例2-2)。更详细地说，在由弹簧下质量m₁通过轮胎的接地面与弹性体k₁以及减速缓冲器c₁结合；在上述弹簧下质量m₁与弹簧下质量m₂，通过弹性体k₂及减速缓冲器c₂结合的震动模型中，就成为将车轮内置型电机3的质量添加在上述弹簧下质量m₁上的模型。于是，在将电机直接安装时，由于弹簧下质量的增大轮胎与地面接触力的变动电平增加而降低轮胎的能力(第56图)。

为了将轮胎与地面接触力的电平维持在上述比较例2-1的电平，如比较例2-3所示，需将电机与行驶部件的总重量统一。但是，为了既要满足所要求的强度，又能大幅度降低行驶部件的重量，由于预测采用大量轻合金等则存在着严重的成本上升，因此，未能加以实际应用。

对此，在本发明的车轮内置型电机系统中，如第50图所示，由于通过相当于弹性体k₃与减速缓冲器c₃的缓冲装置将齿轮电机安装在车身侧，同时通过电机专用缓冲装置安装在车体100侧的结构，所以作为车辆震动模型，如第53图所示，对上述第52图所示的2自由度模型，用通过弹性体k₃与减速缓冲器c₃使电机质量m₃结合在弹簧上质量m₂的₃自由度模型(实施例2-1表示)。

因此，如第56图曲线图像所示，可将与地面接触力的电动电平与未采用上述比较例1中示出的车轮内置型电机系统的电动机动车同等电平。

而且，如第51图所示，通过上述缓冲装置将车轮内置型电机安装在车身侧，同时在车轮内置型电机与行驶部件之间增加弹性体k₄与减速缓冲器c₄构成的缓冲部件的结构时，作为车辆震动模型，如第54如所示，电机的质量m₃由弹性体k₃与减速缓冲器c₃结合在弹簧上质量m₂上，同时，以结合成上述电机质量m₃对弹簧下质量m₁呈动态减震装置的负载的模型表示(实施例2-2)。

因此，如第56图曲线图像所示，在不过分增加车重的情况下，可以降低10Hz以上与地面接触力的电动电平。

而且，如实施例2-3所示，通过减少车轮内置型电机与车体间弹力k₃并增加电机与汽车行驶部件间的弹力k₄，可进一步降低10Hz以上的与地面接触力的电动电平。

最佳实施形式13

在上述最佳实施形式1～12中，说明了通常车轮内置型电机3，但有关将中空状内转子型电机与减速齿轮配套的齿轮电机，也通过缓冲部件或缓冲装置将上述电机安装在车辆弹簧下部，在使轮胎与地面接触力变动降低，也使负载行驶方向稳定性提高，同时可切实降低旋转力传递到车轮2上。

第57图为表示涉及本发明最佳实施形式13的车轮内置型电机系统结构图，第58图为其主要部件断面图。在各图中，1：轮胎；2：由轮圈2a与轮盘2b构成的车轮；40：将电机41与游星式减速机42呈一体组装在电机外壳43上的齿轮型电机(车轮内置型电机)；4：是被连接在车轮2及其旋转轴上的车毂部；5：被分别连接在上下悬臂6a、6b上为车辆行驶部件的转向节；7：由减震器等构成的悬架部件；8：由被安装在上述车毂部4上的制动盘构成的制动装置。

而且44：具有为连接齿轮型电机40的非旋转部的电机外壳43与转向节5的弹性体；45：具有游星式减速机的输出轴与车轮2连接的自由接头45j的轴承。

齿轮型电机40的电子电机41是具有：定子41S：被固定在对半径方向设置在外侧的非旋转侧外壳41a上；转子41R：设置在对半径方向内侧，通过轴承41j，被固定在上述非旋转侧外壳41a上结合成可转动的旋转侧外壳41b上的中空状内转子型电机。上述非旋转外壳41a被安装在通过弹性体44被结合在为固定部的转向节5上的电机外壳43上；旋转侧外壳41b由连接部件41d与游星式减速机42的中心齿轮42a连接，同时通过轴承43b，被安装在构成电机外壳43的中空状轴部的内壁43a上可进行转动。在上述游星式减速机42中上述中心齿轮42a的旋转速度变换为相当于行星齿轮42b的公转周期的速度方式进行减速，通过齿轮42c连接在游星式减速机42的输出轴上的上述轴承45、传动车轮42。

在本实施例中，在通过弹性体44将电机外壳43与转向节5结合时，通过采用如第59图所示，将4个弹性体44配置在对称于圆盘状电机安装部件46上，同时，规定分别将电机外壳44在上下方向上传动的直动导向47k设置在上述弹性体44、44间的电机安装结构47结合将电机的摆动方向限定在对车轮的上下方向上。

在本实施例中，如上所述，由于采用弹性体44将为齿轮型电机40的非旋转部电机外壳43安装在转向节5上，可将上述齿轮型电机40对为车轮行驶部件的弹簧下部分可悬浮安装的结构，因此，电机轴与车轮轴可分别在径向摆动。因此，点机质量从相当车辆的弹簧下质量部分被切断，以上述最佳实施形式1～12时相同，以所谓动态减震装置负载的形式发生作用，因此，可消除在凹凸路面行驶时的弹簧下震动，降低轮胎与地面接触力的震动，因此，不仅提高车辆负载的行驶方向稳定性而且也使汽车在坏路上行驶时产生的震动输入到齿轮型电机40的震动，所以，可降低上述齿轮型电机40的震动负载。

另外，如安装具有在上下方向上使电机外壳43与转向节5在弹性体44与弹性体43间相互传动的直动导向47k的电机安装结构47结合的结构，所以齿轮型电机40可在延车辆上下方向上运动，但是，在旋转方向由直动导向47的限制而不能进行运动，所以可在为非旋转部电机43的周围停止转动。而且，在坏路行驶时，电机因震动使电机轴与车轮轴偏心，但通过上述自由接头45j，即使偏心也可将电机的运转进行稳定传动。

而且，在本最佳实施形式车轮内置型电机系统中，由于车辆质量，由车毂部4支撑所载重对齿轮型电机40本身负荷变小。因此，由于转子41R与定子41E间的通气缝隙变化小，所以，可降低外壳的刚性，可减少齿轮型电机40的重量。

而且，齿轮型电机40由于具有贯穿其中心的自由接头45j的车轴45与车身部4连接，所以，即使齿轮型电机40对行驶部分相对摆动也可切实将旋转力传动到车轮42上。而且，在本最佳实施例中，由于使用齿轮型电机40，因此，与使用外传子型直接驱动型电机时相比较，可对发生同一转矩缩小电机的容量，同时，还可降低电机重量，因此，可降低车辆总重量和电机制作成本。而且，齿轮型电机40由于选择齿轮比，所以，可自由设定同一电机中的转矩曲线，因此，比外传子型、直接驱动型电机提高了通用性。

实施例3

将上述最佳实施形式13的车轮内置型电机系统与现有系统中与地面接触力的电动电平由以下第60图～62图以及第63图表中所示的在凹凸路面行驶时的车辆震动模型，解析的结果示于第64图的曲线图像。

另外，比较例3-1是未采用通常车轮内置型电机系统的电动机动车范例，在此，电机由于被安装在车身侧，所以，电机质量相当于弹簧上质量。

在现有的内轮型电机系统中，电机安装着相当于车轮与转向节等弹簧下质量的结构。所以，作为车辆震动模型用第60图中所示的2自由度的弹簧下震动模型表示(第63图表的比较例3-2)，更详细地说，弹簧下质量m₁由轮胎的接地面与弹性体k₁以及减速缓冲器c₁结合，上述弹簧下质量m₁与弹簧上质量m₂由弹性体k₂及减速缓冲器c₂结合的震动模型中，车轮内置型电机的质量被添加在上述弹簧下质量m₁中的模型。于是，将电机直接对相当弹簧下质量部分安装时，由于弹簧下质量增大，所以如第64图所示，轮胎与地面接触力的电动电平增大，负载行驶方向稳定性变差。

为了将该轮胎与地面接触力的电动电平维持在上述比较例3-1的电平，所以需要将电机与行驶部件的总重量统一。但是，为了既能满足所要求的强度，又能大幅度减少车辆行驶部件的重量，由于预测到大量使用轻合金等而存在着严重的成本上升问题，所以不能实际使用。

另一方面，特别是作为在不实施重量减少而降低在凹凸路面行驶时的轮胎与地面接触力的变动方法，有被称作用第61图中所示的模型表示的动态减震装置的方法(第63图表中的比较例3-3)。这是对上述第60图的2自由度的模型的弹簧下质量m₁，通过弹性体k₃与减速缓冲器c₃添加新负载m₃的3自由度模型表示的曲线，所以，如第64图所示具有降低轮胎与地面接触力的变动效果。

该方法中，补充负载m₃越增加效果越明显，但该补充负载在上述变动降低以外，也正因为使车辆重量增加，所以由于对车辆产生不良影响，因此上述负载m₃的增加存在界限。

对此，在本发明的车轮内置型电机系统中，如第57图所示，是规定为通过弹性体44将车轮内置型电机(齿轮型电机)40安装在车身侧的结构，所以，作为车辆震动模型如第62图所示，可用通过弹性体k₃与减速缓冲器c₃将电机质量结合在弹簧下质量m₁上的3自由度模型(实施例3-1)表示。

这是在上述第61图中，将加在弹簧下质量m₁上的电机质量去除，规定为将该电机质量添加在动态减震装置上使用的负载m₂上的结构。因此，如第64图的曲线图像所示，在过分增加车重，将与地面接触力的电平可保持在与未采用上述比较例3-1中示出的通常车轮内置型电机系统的电动机动车相等的电平。

而且，对上述实施例3-1在同时减少电机及行驶部件质量时(实施例3-2)以及弹性体的弹性模量时(实施例3-3)以及将二者配套使用时(实施例3-4)可进一步降低轮胎与地面接触力的电动电平。

最佳实施形式14

第65图为表示涉及本发明最佳实施形式14的车轮内置型电机系统的结构图。在该图中，1：轮胎；2：由轮圈2a与轮盘2b构成的车轮；3：具有被固定在半径方向被设置在内侧的非旋转侧外壳3a上的定子3S，通过对半径方向设置在外侧的轴承3j被固定在对上述非旋转侧外壳3a结合成可旋转的旋转侧外壳3b上的转子3R的外置转子型车轮内置型电机。

4：是被连接在车轮2及其旋转轴上的车毂部；5：被分别连接在上下悬臂6a、6b上为车辆行驶部件的转向节；7：由减震器等构成的悬架部件；8：由被安装在上述车毂部4上的制动盘构成的制动装置。

在本最佳实施例中，可以采用通过弹性联轴节51将上述车轮内置型电机3的旋转侧外壳3b与车轮2结合。作为上述弹性联轴节51可采用与上述最佳实施形式4的第22图～第25图；上述最佳实施形式5的第29图、第30图，第32图、第33图；或上述最佳实施形式6的第32图、等所示的弹性联轴节18、19、20相同的结构。

另一方面，非旋转侧外壳3a也如第66图所示，被安装在形成在中央具有螺旋部52S的圆盘状电机安装部52的外圆周部56上。该电机安装部件52通过在车辆上下方向上传动的滑动导向53G的弹簧部件构成的减震器53与在车辆上下方向上传动导向54结合在前后方向上具有长轴的中空椭圆盘状的电机上下支撑部件55上。另外，该电机上下支撑部件55通过弹性体56与在车辆前后方向上传动的直动导向57以及中空圆盘状转向节安装部件58被安装在为固定部的转向节5上。另一方面，在本发明最佳实施例中，在圆周方向上相互对称配置4个在上述安装部件52与电机上下支撑部件55间结合的减震器53以及在直动导向54与上述电机上下支撑部件55及转向节安装部件58间结合的弹性体56及直动导向57。

因此，通过在车辆上下方向上的直动导向及弹性体之城车轮内置型电机3同时，通过在车辆前后方向上直动导向及弹性体可支撑上下方向上支撑部件与为行驶部件转向节。

即：由于规定通过在车辆上下方向上传动的减震器53及直动导向54将车轮内置型电机3的非旋转侧外壳结合在中空椭圆盘状的电机上下支撑部件55上，所以可使车轮内置型电机3对为车辆行驶部件的弹簧下部件形成稳定的负载。而电机机轴与车轮轴分别仅在上下方向上摆动。所以，电机的质量从相当于车辆的弹簧下质量部分被切断，以所谓动态减震装置负载的形式发挥作用。动态减震装置负载由于可以消除在凹凸路面行驶上述中的弹簧下震动，所以不仅可降低轮胎与地面接触力的变动提高车辆负载的行驶方向稳定性，而且，可缩小在坏路上行驶时振动对电机3的负载。

而且，通过使电机3、电机安装部件52及电机上向支撑部件55与转向节5，经弹性体56及在车辆前后方向上传动的直动导向57结合。对上述转向节5在车辆前后方向上也支撑的结构。所以，电机机轴与车轮轴分别也可在车辆前后方向上摆动，由此，也可减少轮胎前后力的变动，可将轮胎性能稳定化。

而且在本实施例中，由于采用通过弹性联轴节51将电机3的旋转侧外壳3b与车轮2结合，可有效提高来自转子3的转矩传动到车轮2上，同时即使在坏路行驶时，因电机震动，电机机轴与车轮轴发生偏心的情况下进行传动。

另一方面，作为将上述旋转侧外壳3b与车轮2结合的结构，也可采用如上述最佳实施形式2的第20图、第21图所示出的那种等速万向节。这时，通过将车轮侧的万向节的旋转中心于电机侧万向节的旋转中心偏心配置车轮内置型电机3在车轮2内的上下及前后方向上摆动，所以即使偏心也可稳定地将转动进行传递。

而且在本最佳实施例中，由于车毂部4支撑车辆质量，所以载重对电机3本身的负载小。因此，因可缩小转子-定子间的通气缝隙变化，故可降低外壳刚性，减轻电机3的质量。

在上述最佳实施例中，作为车轮内置型电机3使用了外转子型电机，但如第67图所示，即使在使用内转子型电机31也可获得同样效果。

最佳实施形式15

上述最佳实施形式14中说明了安装为直接传动型电机的车轮内置型电机3的情况，但同样也可如第68图、第69图所示，将上述最佳实施形式13的第57图、第58图中所示，将电机41与减速齿轮(游星减速机)42也可安装成在电机外壳43上组装成一个整体的齿轮型电机40。

齿轮型电机40的安装，如第70图所示，也可将为非旋转部电机外壳43，通过在车辆上下方向上传动得直动导向61与弹性体62安装在中空圆盘状电机安装部件63上；将该电机安装部件63通过弹性体64与在车辆前后方向上传动的直动导向65安装在通过中空圆盘状的转向节安装部件66安装在为固定部的转向节5上。而且，与上述最佳实施形式13相同，通过具有自由接头45j的轴承45连接减速齿轮42的输出轴与车轮2(第68图、第69图)。

转子41R的转速通过转换为相当于在中心齿轮42a的周围进行公转的行星齿轮42b的速度进行减速，通过由齿轮42c连接游星减速机42的输出轴上的上述轴承45传动给车轮2。

另一方面，在本最佳实施例中，在圆周方向上配置4个相互对称在上述电机外壳43与电机安装部件63间结合的直动导向61与弹性体62；在上述电机安装部件63与转向节安装部件66间结合的弹性体64以及直动导向65。

因此，由于是应通过在车辆上下方向上直动导向及弹性体支撑齿轮型电机3，同时，应通过在车辆前后方向上直动导向及弹性体支撑为上下方向上支撑部件与为行驶部件的转向节，所以，上述齿轮型电机40对为车辆行驶部件的弹簧下部分可实行负载稳定，不仅分别使电机机轴与车轮轴分别可在径向摆动，而且使电机机轴与车轮轴分别在车辆前后方向上也可摆动。因此，使轮胎对地面接触力的变动降低，提高车辆负载的行驶方向稳定性，同时由于还使轮胎前后力量变得减小，因此，可将轮胎性能实现稳定化。

而且，齿轮型电机40由于由具有贯穿其中心的自由接头45j的轴承45与车毂部4连接，所以，齿轮型电机40即使对行驶部分摆动，也可切实将旋转力传动到车轮2上。

实施例4

将采用上述最佳实施形式15的车轮内置型电机系统与现有系统中与地面接触力的电动电平由以下第71图～第74图及第75图的表中所示出的凹凸路面行驶时的车辆震动模型的解析结果示于第76图及第77图的曲线图像。另外，在第71图～第74图中，(a)：上下震动模型；(b)：前后方向震动模型；而且在第76图、第77图中，横轴：共振频率(Hz)；纵轴：轮胎与地面接触力的电动电平(N)、轮胎前后力的电动电平(N)。

比较例4-1～4-3是采用通常电动悬架形式的电动机动车(EV)。由于电机被安装在车身侧，电机质量相当于弹簧上质量，所以作为车辆震动模型用具有第71图(a)、(b)中所示的2自由度的弹簧下震动模型表示。详细说来，在弹簧下质量m₁由轮胎的接地面与弹性体k₁及减速缓冲器c₁结合；上述弹簧下质量m₁与弹簧上质量m₂由弹性体k₂及减速缓冲器c₂结合的震动模型中成为将电机质量添加在上述弹簧上质量m₁的模型。

而且，在采用上述第78～80图中所示的现有车轮内置型电机系统的车辆(IWM)中，由于电机被安装在车轮及转向节侧等上，所以电机质量相当于弹簧上质量，因此作为车辆震动模型用添加如第72图(a)、(b)中所示的将车轮内置型电机的质量加在弹簧下质量m₁上的2自由度弹簧下震动模型表示(比较例4-4)。于是，将电机安装到相当于弹簧下质量时，由于弹簧下质量增大，所以如第76图所示，轮胎与地面接触力的电动电平增大，负载行驶方向稳定性变差。而且，如第77图所示，轮胎前后力变动电平也就增大，轮胎性能变得不稳定。

因此，如上述比较例4-2所示，虽然对比较例4-1而言，可通过减轻弹簧下之重量，或如上述比较例4-3所示提高悬架前后刚性则可减少轮胎前后力的电动电平。但是，在比较例4-4中由于车轮内置型电机的质量添加在弹簧下质量m₁上，所以其结果轮胎前后电动电平增大。

因此，为了将其保持在未安装电机的上述比较例4-1的水平，需要统一电机与车辆行驶部件的总重量。然而，为了既能满足所要求的强度又能大幅度减轻行驶部件的重量，由于预测到大量采用轻合金等存在着严重的成本上升问题，因此不能实际应用。

另一方面，作为不特别实施减少重量而降低凹凸路面行驶时的轮胎与地面接触力的变动方法，有所谓如用第73图(a)、(b)中所示出的模型表示的动态减震装置方式(第75图的表中比较例4-5)。这是用对上述第72图(a)、(b)的2自由度模型的弹簧下质量m₁，通过弹性体k₃与减速缓冲器c₁添加新负载的m₃的3自由度模型表示的模型，所以具有第76图、第77图所示，可同时降低轮胎与地面接触力的电动电平以及轮胎前后力的电动电平效果。

在该方法中，由添加负载m₃越增加则越有效果，但该添加负载在上述电动电平降低以外仅使车轮重量增加，所以对车辆来说则产生不良影响，所以产生上述负载m₃的增加具有一定限度。

对此，在本发明的车轮内置型电机系统中如第65图、第67图、第68图中所示，由于规定通过弹性体及或衰减结构将车轮内置型电机3(3I、40)安装在车身侧的结构。所以，作为车辆震动模型可用如第74图(a)、(b)所示，通过弹性体k₃与减速缓冲器c₃将电机质量结合在弹簧下质量m₁上的3自由度模型(第75图的实施例4-1)表示。这是规定在上述第74图(a)、(b)中去除添加在弹簧下质量m上的电机质量，将该质量添加到动态减震装置中使用的负载m₃上的结构。因此，如第76图、第77图的曲线图像所示，在不过分增加车重将增加与地面接触力的电动电平与前后力的电动电平可保持与上述比较例中所示出的未采用通常车轮内置型电机系统的电动机动车相同的水平。而且，在上述实施例1增加电机重量时(第75图的实施例4-2)中，由于动态减震装置负载增加，所以可进一步降低轮胎与地面接触力的电动电平以及轮胎前后力的变动电平。

而且，在增加弹性体的弹性模量时(实施例4-3)中，由于上述变动电平增大，因此减小弹性体的弹性模量是理想的。

发明效果

如上所述，如根据本发明则在直接驱动型车轮上安装车轮内置型电机时通过缓冲部件或缓冲装置将上述电机安装在车辆的弹簧下部，使车轮内置型电机以动态减震装置负载作用在弹簧下质量上，所以，可降低车辆在凹凸路面行驶时与地面接触力的电动电平使车辆的负载行驶方向稳定性提高，同时，可降低震动对车轮内置型电机的负载。

而且，通过采用本发明的车轮内置型电机系统可实现空转效率及驱动力传动效率优异且车辆负载行驶方向稳定性好的车轮内置型电机车。

Claims (57)

1.一种车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部安装用以驱动车轮的车轮内置型电机时，通过缓冲部件或缓冲装置将上述电机安装在车辆弹簧下部，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

2.根据权利要求1所述的车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

通过第1弹性部件，将上述电机的非旋转侧外壳与转向节结合；

通过第2弹性部件，将旋转侧外壳与车轮结合。

3.根据权利要求1所述的车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

由直动导向结构，将支撑上述电机的定子的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节结合；

通过可相互偏心的驱动力传动结构，将支撑上述电机转子的旋转侧外壳与车轮结合在车轮的径向上。

4.根据权利要求1所述的车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

通过含有减震器的直动导向结构，将上述电机的非旋转侧外壳与转向节结合；

通过第2弹性部件，将旋转侧外壳与车轮结合。

5.一种车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部安装用以驱动车轮的车轮内置型电机时，

通过缓冲装置将上述电机的非旋转侧外壳安装在车身侧，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

6.根据权利要求1～5中的任何一项所述的车轮内置型电机的安装方法，其特征在于：

将上述电机安装成使上述被安装的电机部的共振频率高于车辆弹簧上部的共振频率、而低于弹簧下部的共振频率。

7.一种车轮内置型电机系统，其特征在于：

利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部具有中空状的电机，在上述电机驱动车轮的车轮内置型电机系统中，通过缓冲部件或缓冲装置，将上述电机安装在车辆弹簧下部以及车身侧任意一方或两方构成，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

8.根据权利要求7所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过等速万向节或可在车身径向相互偏心的驱动力传动结构将电机与车轮结合。

9.根据权利要求8所述的车轮内置型电机系统，其结征在于：上述驱动力传动结构包含：

数张中空盘状板；以及

联轴节结构，具有：使邻接的上述板间结合、且同时在圆盘的径向上使上述邻接的板相互传动而进行引导的直动导向。

10.根据权利要求7～9中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

由直动导向结构将支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节结合。

11.权利要求7～10中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

在上述电机的非旋转侧外壳与转向节间，以及旋转侧外壳与车轮间至少一方或两方设置缓冲部件或缓冲装置。

12.根据权利要求7所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过第1弹性部件将支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节结合；

通过第2弹性部件将支撑转子的旋转侧外壳与车轮结合。

13.根据权利要求12所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

在上述第1弹性部件及第2弹性部件至少一方或两方有空气弹簧构成。

14.根据权利要求12所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将上述第2弹性部件加工成圆筒状；同时使该圆筒的一端结合在车轮上，使其它端结合在旋转侧外壳上。

15.根据权利要求12所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过平行于车轮的切线方向并以等间隔设置的16个以下的略板状弹性体，将车轮与旋转侧外壳结合。

16.根据权利要求15所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将以电机切线方向为轴的旋转接头结构设置在上述板状弹性体的宽度方向上的两个端面。

17.根据权利要求12所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将从旋转侧外壳向车轮部方向延伸的轮圈、与从车轮开始在旋转侧外壳上延伸的轮圈，用弹性体结合在数个位置上。

18.根据权利要求12～17中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将构成上述第1弹性部件及第2弹性部件的材料的纵弹性模量规定为1MPa～120MPa。

19.根据权利要求12～17中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将构成上述第1弹性部件及第2弹性部件的材料的纵弹性模量规定为10GPa～300GPa。

20.根据权利要求12～19中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

上述第1弹性部件的对车辆上下方向上的弹性模量低于前后方向上的弹性模量。

21.根据权利要求12～20中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过具有弹簧及减震器的直动导向结构代替上述第1弹性部件，使上述非旋转侧外壳结合在转向节上。

22.根据权利要求12～21中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过等速万向节使上述旋转侧外壳结合在车轮上。

23.根据权利要求22所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

规定应将第2弹性部件安装在电机宽度方向上的上述电机质量中心位置上。

24.根据权利要求12～21中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过具有在圆盘的径向相互传动的直动导向的联轴节结构，使上述旋转侧外壳结合在数张中空圆盘状板与上述邻接的板间；

同时使上述邻接的板结合在车轮上。

25.根据权利要求7所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过缓冲部件或缓冲装置，将支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节结合；

同时将电机的旋转侧外壳结合在数张中空圆盘状板与邻接的上述板间；

同时通过含有在圆盘径向相互传动的直动导向的联轴节结构，使上述邻接的板结合在车轮上。

26.根据权利要求7所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过缓冲部件或缓冲装置，使支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节结合；

同时通过含有在电机侧与车轮侧各设置的数个直动导向的中空圆盘状板，使电机的旋转侧外壳结合在车轮上。

27.根据权利要求26所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

在中空圆盘状板的圆周上，以90°或180°的间隔将上述直动导向分别配置在上述板的正、反面的相同位置上。

28.根据利要求27所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将上述电机侧的全部直动导向的运转方向，作为对中空圆盘状板的径向呈45°方向；

将上述车轮侧的全部直动导向的运转方向，作为对上述电机侧的直动导向的运转方向呈正交的方向。

29.根据权利要求7所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过缓冲部件或缓冲装置，使支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节结合；

同时，将电机的旋转侧外壳分别设置在具有在电机侧与车轮侧各自的数个直动导向的第1中空圆盘状板，与该第1中空圆盘状板的内侧；

通过配置在正、反两面的第2中空圆盘状板，使数个直动导向与上述第1中空圆盘状板与车轮结合。

30.根据权利要求29所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

在第1及第2中空圆盘状板的圆周上，分别以90°或180°的间隔，且在上述板的正、反两面的相同位置分别将上述直动导向配置；

同时，以上述第1及第2中空圆盘状板的电机侧的全部直动导向的运行方向上作为对上述各板的径向呈45°方向；

同时，将上述各板的电机侧的全部直动导向的运行方向作为对上述电机侧的直动导向的运转方向呈正交的方向。

31.根据权利要求30所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

上述第1和第2中空圆盘状板的质量相等。

32.根据权利要求24～31中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

上述直动导向包含：

在上述板的径向方向上延长、且至少含有一个凹部或凸部的导轨；以及

扣合在该导轨上的导向部件。

33.根据权利要求32所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将钢珠设置在上述导轨及导向部件间。

34.根据权利要求24～31中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

在上述板的相互相对的面上，设置在径向被切断的槽；

同时，将可移动的钢珠沿着上述槽而设置在上述板之间，

上述邻接的板在圆盘的径向上能相互传动。

35.根据权利要求24～34中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将上述板的张数设为N时，邻接于板的轴向上的上述直动导向之间或槽之间形成的角度，应从端部超前180/(N-1)°而将上述板进行配置。

36.根据权利要求7所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

利用含有：其一方悬臂的端部结合在上述非旋转侧外壳上，其它悬臂的端部结合在为车辆行驶部件的转向节上，而结合成可相互运转的2个悬臂；以及具有：由弹簧及减震器将上述两个悬臂结合组成的至少1组略A型或略H型连接结构的缓冲部件，

来使支撑上述电机定子的非旋转侧外壳、与为车辆行驶部件的转向节结合。

37.根据权利要求7所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

该车轮内置型电机系统含有车轴式悬架结构；其中，

利用具有：其一方的悬臂端部结合在上述非旋转侧外壳上，其它方悬臂的端部结合在车轴上的2个悬臂；以及具有：由弹簧及减震器弹簧将上述两根悬臂结合成的至少1组略A型或略H型连接结构的缓冲部件，

将支撑上述电机定子的非旋转侧外壳与车轴结合。

38.根据权利要求7所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过将相互动作方向被限定在车辆上下方向上的两张板，经上述直动导向将上述非旋转侧外壳与转向节结合；

同时通过在车辆上下方向上动作的弹簧及减震器将上述2张板结合。

39.根据权利要求7所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过直动导向及缓冲装置，将上述电机支撑在为车辆行驶部件的转向节与可在车辆上下方向上摆动；

同时，具有将上述缓冲装置，在油压缸与副油箱间设置阀门。

40.根据权利要求39所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

含有工作油路，该工作油路含有：

上述油压缸的活塞上室及活塞下室各自具有独立的阀门和副油箱。

41.根据权利要求39所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

含有工作油路，该工作油路含有：

上述油压缸的活塞上室及活塞下室各自具有独立的阀门和副油箱；

且上述2个工作油路被连接在共通的副油箱上。

42.根据权利要求39所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

含有工作油路，该工作油路含有：

上述油压缸的活塞上室及活塞下室各自具有独立的阀门连接，

且由副油箱连接在活塞下室。

43.根据权利要求7～42中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

在车毂部含有：与车载动力发动机的输出轴连接的连接结构。

44.根据权利要求7～43中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将上述电机设置为外转子型电机。

45.根据权利要求7～43中的任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将上述电机设置为内转子型电机。

46.一种车轮内置型电机系统，利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部含有电机，由上述电机驱动车轮的车轮内置型电机系统中，其特征在于：

将上述电机设置为使中空状的内转子型电机与减速齿轮配套的齿轮电机，通过缓冲部件将该齿轮型电机的非旋转侧外壳与为车辆行驶部件的转向节结合；

同时，由具有自由接头的机轴，将减速机输出轴与车轮连接，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

47.根据权利要求46所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

在上述非旋转侧外壳与转向节间，设置在上下方向上将上述电机传动的直动导向。

48.根据权利要求46所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

含有车轮支撑结构，

该车轮支撑结构使支撑中空状外转子型电机定子的非旋转侧外壳结合在为车辆行驶部件的转向节上，且使支撑转子的旋转侧外壳结合在车轮上；

同时，车轮支撑结构设置在电机内侧。

49.根据权利要求48所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

使旋转侧外壳内接于车轮；

同时，将使上述转向节与上述车轮的旋转轴上被连接的车毂部，通过设置在上述中空状电机内侧的轴承而结合，以支撑上述车轮。

50.根据权利要求48或49所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

通过弹性体使上述旋转侧外壳结合在车轮上。

51.根据权利要求50所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

构成上述弹性体的材料的纵弹性系数规定为1MPa～120MPa。

52.根据权利要求48～51中任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

在车毂部安装了制动盘或制动鼓。

53.根据权利要求48～51中任何一项所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

在车毂部含有：与车载动力发动机输出轴连接的连接结构。

54.一种车轮内置型电机系统，利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部含有中空状电机、由上述电机驱动车轮的车轮内置型电机系统中，其特征在于：

通过直动导向及缓冲部件，将上述电机对为车辆行驶部件的转向节支撑在车辆的上下方向上；且通过直动导向及缓冲部件，对上述转向节还在车辆前后方向上支撑；

同时，通过正交联轴节与等速万向节将电机旋转侧外壳与车轮结合成可偏心，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

55.根据权利要求54所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将上述电机设置为外转子型电机。

56.根据权利要求54所述的车轮内置型电机系统，其特征在于：

将上述电机设置为内转子型电机。

57.一种车轮内置型电机系统，利用悬架部件悬吊在车体上、且于车辆弹簧下部含有电机、由上述电机驱动车轮的车轮内置型电机系统中，其特征在于：

将上述电机作为使中空状的车轮内置型电机与减速齿轮相配套的齿轮电机，通过直动导向及缓冲部件，将该齿轮电机的非旋转侧外壳对为车辆行驶部件的转向节在车辆的上下方向上支撑；

且通过直动导向部件及缓冲部件，对上述转向节还在车辆前后方向上支撑；

同时，由具有自由接头的机轴将减速机输出轴与车轮连接，上述电机的质量是作为动态减震装置的质量而作用。

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