JP2003083370A - ホイール構造 - Google Patents
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Abstract
ル68を制動するドラムブレーキ126を配置した。 【効果】 ドラムブレーキを構成するドラムで電動モー
タと隔離することができ、ブレーキシューの摩耗粉が電
動モータの永久磁石に付着することがなく、電動モータ
の性能に影響を及ぼさないようにすることができ、電動
モータの性能を維持できる。また、電動モータとドラム
ブレーキとを同心円状に配置することができ、ホイール
の幅を小さくして小型で且つコンパクトなホイールとす
ることができる。
Description
ーキ機構の摩耗粉の影響を受けないようにするととも
に、ブレーキ機構が電動モータの熱影響を受けないよう
にし、且つ小型でコンパクトにするのに適した電動モー
タ内蔵式のホイール構造に関する。
ば、実開昭49−132546号公報「電動式小型車
輌」に記載されたものが知られている。上記公報の第2
図には、車軸6(符号については、同公報に記載されて
いるものをそのまま使用した。以下同様。)に軸受7を
介してハブ5を回転可能に取付け、このハブ5にタイヤ
4を取付け、車軸6に電機子9を取付けるとともにハブ
5に界磁8を取付けることでホイール内に電動機を配置
したホイール構造が記載されている。
レーキ機構が付設される。上記ホイールにもブレーキ機
構を付設しようとすると、例えば、ハブ5の側壁と車体
側との間にドラムブレーキやディスクブレーキを配置す
る構造が考えられる。
レーキ機構が車軸6の延びる方向に並ぶため、車幅が大
きくなり、例えば、二輪車両には不向きである。また、
例えば、ドラムブレーキをホイールの内部に且つ電機子
9と隣り合わせに配置する場合もホイールの幅は大きく
なり、しかも、ブレーキ機構の摩耗粉がホイール内の界
磁8に付着して電動機の性能に影響を及ぼすおそれがあ
る。また、電動機の発熱においてもブレーキ機構の性能
に影響を及ぼすことが考えられる。
改良することで、電動モータがブレーキ機構の摩耗粉の
影響を受けないようにするとともに、電動モータの発熱
の影響をブレーキ機構が受けないようにし、且つ電動モ
ータ内蔵ホイールを小型でコンパクトにすることにあ
る。
に請求項1は、車両用ホイール内に、このホイールを駆
動する電動モータを内蔵したモータ内蔵式のホイール構
造において、電動モータの径方向内方にホイールを制動
するブレーキ機構を配置したことを特徴とする。
うにすれば、ブレーキ機構の摩耗粉が電動モータの永久
磁石に付着することがなく、電動モータの性能に影響を
及ぼさないようにすることができ、電動モータの性能を
維持することができる。また、電動モータとブレーキ機
構とを同心円状に配置することができ、ホイールの幅を
小さくして小型で且つコンパクトなホイールとすること
ができる。
を、ホイールのディスク部の同じ側に設けたことを特徴
とする。電動モータ及びブレーキは、ホイールのディス
ク部の同じ側に設けたものであるために、ホイールへの
電動モータ及びブレーキ機構の組付性、電動モータ及び
ブレーキ機構のメンテナンス性を向上させることができ
る。
キとし、ホイールを回転可能に支持するアーム部材を、
ドラムブレーキのブレーキパネルを兼ねるとともに電動
モータのステータを取付ける部材としたことを特徴とす
る。
ネル及びステータの取付部材を兼ねるため、ブレーキパ
ネル、ステータの取付部材を特別に設けるのに比べて部
品数を減らすことができて、部品コストを抑えることが
でき、また、生産時に、アーム部材にドラムブレーキの
部品やステータを小組みしておくことができ、この各部
品を小組みしたアーム部材にホイールを取付けるように
すれば、生産性を高めることができる。
体的に回転する回転磁石体を備え、この回転磁石体は、
磁性体リングと、この磁性体リングに固定した永久磁石
とからなり、磁性体リングは、ホイールに位置決めピン
で位置決めしたものであることを特徴とする。
えば、コイルからなるステータをホイールに備えるのに
比べて、ステータに通電するためのスリップリング機構
等が不要になり、構造が簡単になる。また、回転磁石体
を、磁性体リングと、この磁性体リングに固定した永久
磁石とから構成したことで、予め永久磁石を固定した磁
性体リングをホイールに取付けることができ、例えば、
ホイールに直接に永久磁石を取付けるよりも組付性を向
上させることができる。更に、位置決めピンにより磁性
体リングの廻り止め防止を図ることができる。
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図1は本発明に係るホイール構造を採用し
た折り畳み二輪車両の斜視図であり、折り畳み二輪車両
10(以下「二輪車両10」と記す。)は、一部を折り
畳んで外形寸法を小さくし、例えば四輪車両等に積載す
ることができる折り畳み式の車両である。
12を矢印,の向きにそれぞれ移動、即ち折り畳
み、シート13を前方(矢印の向き)に移動させ、後
部に取付けたライセンスナンバープレート14(以下で
は単に「ナンバープレート14」と記す。)の幅B内に
入るように突出部分、例えば運転者の足載せとするステ
ップ15,16(奥側のステップ16は不図示)、ハン
ドル17,18及びバックミラー21,22をそれぞれ
矢印〜の向きに折り畳み、更にハンドル17,18
を支持するハンドルポスト23を車体後方(矢印の向
き)に折り畳むことができる。
る電動モータを低速で作動させて前後輪11,12を折
り畳む、又は前後輪11,12を折り畳んだ状態から元
の走行時の位置に戻す(この動作を以降は「前後輪1
1,12を広げる」と表現する。)ためにハンドル18
に設けたモータ作動スイッチ(折り畳みスイッチ)であ
り、このモータ作動スイッチ24の図示せぬ可動部を
「畳む」と記載した側へ倒せば、前後輪11,12を折
り畳むことができ、「広げる」と記載した側へ倒せば、
前後輪11,12を広げることができる。
た二輪車両の側面図であり、二輪車両10は、車体フレ
ーム25の前端にヘッドパイプ26を取付け、このヘッ
ドパイプ26にハンドル軸27を回転可能に取付け、こ
のハンドル軸27の上端に上部アーム28を取付け、こ
の上部アーム28にハンドルポスト23を車体前後方向
に揺動可能に取付け、このハンドルポスト23の上部に
左右一対のハンドル17,18(奥側のハンドル18は
アクセルでもあり図1参照)を左右方向内側に折り畳み
自在に取付け、ハンドル17,18のそれぞれの先端に
それぞれバックミラー21,22(奥側のバックミラー
22は不図示)をハンドル17,18の軸を中心にして
前後方向に回転可能に取付け、ハンドル軸27の下端に
下部アーム36を取付け、この下部アーム36の後部に
前輪11を左側から片持ちするフロントスイングアーム
37を揺動可能に取付け、このフロントスイングアーム
37の端部に前輪11を回転可能に取付け、この前輪1
1の上部を、フロントスイングアーム37に取付けたフ
ロントフェンダ38で覆ったものである。
の下部に左右一対のアンダーフレーム39を取付け、そ
の上に左右一対のバッテリ41を取付け、車体フレーム
25の後部にアーム部材としてのリヤスイングアーム4
2をスイング可能に取付け、このリヤスイングアーム4
2の端部に後輪12を回転可能に取付け、この後輪12
の上部を、リヤスイングアーム42に取付けたリヤフェ
ンダ43で覆い、車体フレーム25の後部からシートポ
スト44を立ち上げ、このシートポスト44の上端にシ
ートフレーム45及び左右一対のシートレール46を取
付け、このシートレール46にシート13を車体前後方
向にスライド可能に取付け、このシート13の後部にテ
ールランプ47を一体に取付け、このテールランプ47
の下部にブラケット48を介してナンバープレート14
を取付け、車体フレーム25の下部で、左側のアンダー
フレーム39にスタンド51を上下回転可能に取付け、
車体フレーム25の左右両側部下部にフロア状のステッ
プ15,16(奥側のステップ16は不図示)を上方へ
回転可能に取付けたことを示す。
7のためのフロントスイング軸、58はリヤスイングア
ーム42のためのリヤスイング軸、61はヘッドラン
プ、62はフロントカバー、63,64は車体左右割り
のサイドカバー(奥側のサイドカバー64は不図示)
で、左右を合せた状態では、シート13下のシートレー
ル46間に開口部が形成され、その開口部内の左右サイ
ドカバー63,64間で、ヘルメット又は物入れスペー
スを形成する。66はシートレール46の下方にシート
レール46に引っかけて設けた小物収納用の収納ネッ
ト、67はシートポスト44に取付けたコントロールユ
ニットである。
1とコントロールユニット67で駆動する後述の電動モ
ータを内蔵したホイールインモータ式の車輪である。シ
ート13は、図の乗車位置から車体後方へスライドさせ
ることで収納ネット66の上方を開口させ、前述の開口
部から収納ネット66内への小物等の出入れを可能にす
る。
用を簡単に説明する。図3は本発明に係る二輪車両の折
り畳みを説明する作用図であり、順に説明する。 1)図2に示した状態で、まず前輪11のブレーキを掛
け、前輪11をロックさせた上で後輪12の電動モータ
を作動させる為のスイッチを投入する。即ち、後輪12
を走行時と同じ回転方向(正転方向である。)に回転さ
せ、これにより、図3において、後輪12が前輪11に
近づくために、前輪11側のフロントスイングアーム3
7及び後輪12側のリヤスイングアーム42は、それぞ
れフロントスイング軸57、リヤスイング軸58を中心
にして矢印,の向きにスイングする。前述のスイッ
チが投入されると、コントロールユニットは後述する手
順で、前後輪のロック機構を解除してからモータを駆動
させる。
のハンドル18は不図示)を内側に折り畳み、バックミ
ラー21,22(奥側のバックミラー22は不図示)を
矢印のように折り畳み、ハンドルポスト23を矢印
のように車体後方へ倒し、ハンドル17,18及びバッ
クミラー21,22を前記開口部を通して車体内に収納
する。この際、収納ネット66とハンドル17,18は
干渉しないので、荷物を入れたままでも折り畳みが可能
である。
移動させる。 4)ステップ15,16(奥側のステップ16は不図
示)を矢印のように上方へ跳ね上げる。
る。なお、折り畳み順は、上記したものに限らず、例え
ば、シート13を前方へ移動した後に、折り畳んだハン
ドル17,18と共にハンドルポスト23を後方へ倒し
てもよい。前輪11及び後輪12の折り畳みによって車
体の最低地上高が図2に示した走行時の最低地上高より
も高くなるため、スタンド51を図2に示した位置から
更に下方へスイングさせた位置に固定する。二輪車両1
0を折り畳んだ状態では、二輪車両10は、左右に偏平
な略直方体形状となり、原動機付自転車、いわゆる原付
きのナンバープレート14の幅170mmと略同等の幅
になる。これによれば、四輪車両の構成部材、特に外板
の中に収納が容易となり、四輪車体の補強及び二輪車両
の搭載の両立が可能となる。
搭載した状態を示す斜視図であり、四輪車両70の車体
を構成するサイドボデー71に取付けたドア72内に二
輪車両10を収納した状態を示す。二輪車両10は、前
述したように、ナンバープレート14(図3参照)の幅
内に車幅が収まるように各部を折り畳んだものであるか
ら、収納するスペースの幅を小さくすることができ、ド
ア72を薄くすることができるから、四輪車両70の車
室スペースを十分に確保することができる。
イプ材にて外形のみを構成したドア72及び車体構成部
材としての側壁73,74に、内部を透視可能な透明又
は半透明な外パネル材(ガラス等)としてのアウタパネ
ル76,77,78を備えたものであるため、四輪車両
70に搭載した二輪車両10が外部から目視可能にな
り、折り畳んだ二輪車両10を搭載していることが一見
してわかる四輪車両70が特徴のあるデザインとなり、
商品魅力を向上させることができる上、積みおろし忘れ
などの心配もない。
ースSに車載用発電機301を配置したものであり、こ
の車載用発電機301は、水冷4サイクルエンジン一体
型でスタータを内蔵した多極オルタネータである。
解斜視図であり、後輪12のホイール68を示す。後輪
12のホイール68は、リヤスイングアーム42側に設
けた図示せぬ回転センサにより検出されるセンサ用磁石
リング106と、複数の永久磁石107,108を磁性
体リング111の内側に交互に並べた回転磁石体112
と、この回転磁石体112をホイール68内に固定する
ための固定用リング113とを備え、リヤスイングアー
ム42は、図示せぬステータコイルを一体に支持するス
テータ115を備える。
8の回転数を検出するためのものである。これらの回転
磁石体112及びステータ115は、三相のブラシレス
電動モータ116を構成する部材である。なお、117
は後輪12の車軸である。
面図(分解図)であり、ホイール68は、車軸117を
受けるハブ部121と、このハブ部121から径外方に
広がるディスク部122と、このディスク部122の外
周に設けたリム部123とからなり、このリム部123
にタイヤ124を装着した部材である。ディスク部12
2は、リヤスイングアーム42に面する側にドラムブレ
ーキ126を構成するドラム127を一体成形した部分
である。なお、128は後述するブレーキシューが当接
した際の耐摩耗性を高めるためにドラム127の内側に
インサート成形した鋳鉄製ライナ、131は回転磁石体
112を嵌めるためにリム部123の内面に設けた磁石
体嵌合部、132は固定用リング113を嵌める環状
溝、133・・・(・・・は複数個を示す。以下同様。)は回
転磁石体112の回転方向の位置決めを行うために12
0゜毎に配置した3本(1本は省略)の位置決めピンで
ある。
周囲に凸部135を設け、この凸部135にステータ1
15をボルト137・・・で取付け、また、凸部135で
ブレーキパネル(ドラムブレーキ126の構成品であ
る。)を兼ねる部材である。即ち、凸部135は、ドラ
ム127の鋳鉄製ライナ128の内周面に当てるブレー
キシュー(不図示)のスイング軸となるブレーキシュー
軸138,138(一方のブレーキシュー軸138は不
図示)と、ブレーキシューをドラム127側に移動させ
るカム141を一端に形成するとともに他端にブレーキ
操作に伴ってスイングするアーム部材142を一体的に
取付けたカム軸143とを取付けた部分である。
面図であり、リヤスイングアーム42の凸部135に車
軸117、電動モータ116のステータ115、ドラム
ブレーキ126のブレーキシュー軸138,138(一
方の符号138は不図示)及びカム軸143を取付け、
車軸117にベアリング145,146を介してホイー
ル68を回転可能に取付け、このホイール68のディス
ク部122にドラムブレーキ126のドラム127を一
体成形するとともにセンサ用磁石リング106をボルト
147・・・で取付け、リム部123の内周面に回転磁石
体112を取付けた状態を示す。なお、148はカラ
ー、151,152はダストシール、153はワッシ
ャ、154はナット、155はアーム部材142のリタ
ーンスプリング、156はタイヤの空気バルブである。
このようにホイール68は、ドラムブレーキ付きモータ
内蔵ホイールである。
部斜視図であり、フロントスイングアーム37に凸部1
35を設け、この凸部135にブレーキシュー軸138
及びカム軸143を取付け、このブレーキシュー軸13
8にブレーキシュー162,162をスイング可能に取
付けた状態を示す。なお、158はフロントスイングア
ーム37の上部に設けた窓部、161はフロントスイン
グアーム37を下部アーム36に一体的に結合するため
に窓部158に挿入する突出片、165は突出片161
に結合させるためにフロントスイングアーム37にスラ
イド可能に取付けたアームロックピンである。上記した
ブレーキシュー162,162は図6及び図7に示した
ドラムブレーキ126にも採用した部材でもある。
発明は第1に、車両用ホイール68内に、このホイール
68を駆動する電動モータ116を内蔵したモータ内蔵
式のホイール構造において、電動モータ116の径方向
内方にホイール68を制動するブレーキ機構としてのド
ラムブレーキ126を配置したことを特徴とする。
27で、ドラムブレーキ126と電動モータ116と隔
離することができ、ブレーキシュー162の摩耗粉が電
動モータ116の永久磁石107,108に付着するこ
とがなく、電動モータ116の性能に影響を及ぼさない
ようにすることができ、電動モータ116の性能を維持
することができる。また、電動モータ116とドラムブ
レーキ126とを同心円状に配置することができ、ホイ
ール68の幅を小さくして小型で且つコンパクトなホイ
ール68とすることができる。更に、ドラム127によ
って、電動モータ116の熱の影響をドラムブレーキ1
26が受けることがなく、制動の性能を維持することが
できる。
ラムブレーキ126を、ホイール68のディスク部12
2の同じ側に、即ちディスク部122のリヤスイングア
ーム42に面する側に設けたことを特徴とする。
6は、ホイール68のディスク部122の同じ側に設け
たものであるために、ホイール68にディスク部122
の同じ側から電動モータ166のセンサ用磁石リング1
06、回転磁石体112及びドラムブレーキ126のブ
レーキシュー軸138、カム軸143、ブレーキシュー
を組付けることができ、ホイール68への電動モータ1
16及びドラムブレーキ126の組付性を向上させるこ
とができる。
キ126をディスク部122の同じ側からメンテナンス
することができ、電動モータ116及びドラムブレーキ
126のメンテナンス性を向上させることができる。
レーキ機構をドラムブレーキ126とし、ホイール68
を回転可能に支持するリヤスイングアーム42を、詳し
くはリヤスイングアーム42に設けた凸部135を、ド
ラムブレーキ126のブレーキパネルを兼ねるとともに
電動モータ116のステータ115を取付ける部材とし
たことを特徴とする。
126のブレーキパネル及びステータ115の取付部材
を兼ねるため、ブレーキパネル、ステータ115の取付
部材を特別に設けるのに比べて部品数を減らすことがで
きて、部品コストを抑えることができ、また、生産時
に、リヤスイングアーム42にドラムブレーキ126の
部品(ブレーキシュー軸138、ブレーキシュー、カム
軸143、アーム部材142等である。)やステータ1
15を小組みしておくことができ、また、別に、ホイー
ル68にセンサ用磁石リング106、回転磁石体112
を小組みしておくことができ、小組みしておいたリヤス
イングアーム42に、小組みしておいたホイール68を
取付けるようにすれば、生産性を高めることができる。
うに、電動モータ116に、ホイール68と一体的に回
転する回転磁石体112を備え、この回転磁石体112
は、磁性体リング111と、この磁性体リング111に
固定した永久磁石107,108とからなり、磁性体リ
ング111は、ホイール68に位置決めピン133で位
置決めしたものであることを特徴とする。
ことで、例えば、コイルからなるステータをホイールに
備えるのに比べてステータに通電するためのスリップリ
ング機構等が不要になり、構造が簡単になる。また、回
転磁石体112を、磁性体リング111と、この磁性体
リング111に固定した永久磁石107,108とから
構成したことで、予め永久磁石107,108を固定し
た磁性体リング111をホイール68に取付けることが
でき、例えば、ホイール68に直接に永久磁石107,
108を取付けるよりも組付性を向上させることができ
る。更に、位置決めピン133により磁性体リング11
1の廻り止め防止を図ることができる。
タ内蔵ホイールを後輪に採用したが、これに限らず、前
輪に、又は前後輪両方に採用してもよく、また、ブレー
キ機構は、ドラムブレーキに限らず、ディスクブレーキ
でもよい。
する。請求項1のホイール構造は、電動モータの径方向
内方にホイールを制動するブレーキ機構を配置したの
で、ブレーキ機構と電動モータとを隔離すれば、ブレー
キ機構の摩耗粉が電動モータに影響を及ぼさないように
することができ、電動モータの性能を維持することがで
きる。また、電動モータとブレーキ機構とを同心円状に
配置することができ、ホイールの幅を小さくして小型で
且つコンパクトなホイールとすることができる。
びブレーキ機構を、ホイールのディスク部の同じ側に設
けたので、ホイールへの電動モータ及びブレーキ機構の
組付性、電動モータ及びブレーキ機構のメンテナンス性
を向上させることができる。
をドラムブレーキとし、ホイールを回転可能に支持する
アーム部材を、ドラムブレーキのブレーキパネルを兼ね
るとともに電動モータのステータを取付けたので、ブレ
ーキパネル、ステータの取付部材を特別に設けるのに比
べて部品数を減らすことができて、部品コストを抑える
ことができ、また、生産時に、アーム部材にドラムブレ
ーキの部品やステータを小組みしておくことができ、こ
の各部品を小組みしたアーム部材にホイールを取付ける
ようにすれば、生産性を高めることができる。
に、ホイールと一体的に回転する回転磁石体を備え、こ
の回転磁石体を、磁性体リングと、この磁性体リングに
固定した永久磁石とから構成し、磁性体リングを、ホイ
ールに位置決めピンで位置決めしたので、例えば、コイ
ルからなるステータをホイールに備えるのに比べて、ス
テータに通電するためのスリップリング機構等が不要に
なり、構造が簡単になる。また、回転磁石体を、磁性体
リングと、この磁性体リングに固定した永久磁石とから
構成したことで、予め永久磁石を固定した磁性体リング
をホイールに取付けることができ、例えば、ホイールに
直接に永久磁石を取付けるよりも組付性を向上させるこ
とができる。更に、位置決めピンにより磁性体リングの
廻り止め防止を図ることができる。
視図
用図
態を示す斜視図
図)
ム)、68…ホイール、107,108…永久磁石、1
11…磁性体リング、112…回転磁石体、115…ス
テータ、116…電動モータ、122…ディスク部、1
26…ドラムブレーキ、127…ドラム、133…位置
決めピン、135…凸部、162…ブレーキシュー。
Claims (4)
- 【請求項1】 車両用ホイール内に、このホイールを駆
動する電動モータを内蔵したモータ内蔵式のホイール構
造において、前記電動モータの径方向内方にホイールを
制動するブレーキ機構を配置したことを特徴とするホイ
ール構造。 - 【請求項2】 前記電動モータ及びブレーキ機構は、ホ
イールのディスク部の同じ側に設けたものであることを
特徴とする請求項1記載のホイール構造。 - 【請求項3】 前記ブレーキ機構はドラムブレーキであ
り、前記ホイールを回転可能に支持するアーム部材は、
ドラムブレーキのブレーキパネルを兼ねるとともに電動
モータのステータを取付けたものであることを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載のホイール構造。 - 【請求項4】 前記電動モータは、ホイールと一体的に
回転する回転磁石体を備え、この回転磁石体は、磁性体
リングと、この磁性体リングに固定した永久磁石とから
なり、磁性体リングは、ホイールに位置決めピンで位置
決めしたものであることを特徴とする請求項1、請求項
2又は請求項3記載のホイール構造。
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