JP2005075189A

JP2005075189A - In-wheel motor system

Info

Publication number: JP2005075189A
Application number: JP2003309281A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Abe; 明彦阿部; Kazumasa Hagiwara; 和将萩原; Masaru Masaoka; 賢正岡
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2005-03-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an in-wheel motor system which can sufficiently secure space in a wheel for arranging an in-wheel motor in a wheel and has improved shock resistance and vibration ride quality with respect to the motor. <P>SOLUTION: The in-wheel motor 13 is disposed in the wheel 12. An improved flat tire 11 having a carcass ply 11A comprising a widened section 11a which increases in width from the maximum diameter section of the tire toward the center of the tire and has the maximum width at its end and a throttle section 11b which joins to the maximum width section of the widened section 11a and narrows from the maximum width section, and having a belt layer 11C arranged in the direction intersecting the carcass ply 11A is mounted to the wheel 12. The ratio of the diameter of the minimum diameter section of a wheel rim section to the tire outer diameter is set to 70% or more, and the longitudinal spring constant indicating rigidity in the tire radial direction is set as 200-350 N/mm, lower than that of the conventional low flat tire. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ダイレクトドライブホイールを駆動輪とする車両において用いられるインホイールモータシステムに関するものである。 The present invention relates to an in-wheel motor system used in a vehicle using a direct drive wheel as a driving wheel.

近年、電気自動車などのモータによって駆動される車両においては、スペース効率の高さや、駆動力の伝達効率の高さから、モータを車輪に内蔵するインホイールモータシステムが採用されつつある。
図９は、従来のインホイールモータシステムを採用した電気自動車用駆動輪の概略断面図で、リム５２ａにタイヤ５１が装着されたホイール５２の内側に、インホイールモータ５３が配設されている。このインホイールモータ５３は、ホイールディスク５２ｂに連結され、回転軸５４と結合された第１のブラケット５５ａと、サスペンションアーム５６ａ，５６ｂに連結されたアップライト（ナックル）５７と軸受け５７Ｊを介して回転可能に固定された第２のブラケット５５ｂとにより支持された永久磁石を備えたロータ５３Ｒと、このロータ５３Ｒの内側に配置され、上記アップライト５７に連結・支持されるとともに、上記回転軸５４と軸受け５４Ｊを介して回転可能に固定された巻線部を有するステータ５３Ｓとを備えたアウターロータ型のダイレクトドライブモータで、このインホイールモータ５３の車体側にはブレーキ装置５８が設けられている。
上記構成により、インホイールモータ５３のロータ５３Ｒがステータ５３Ｓに対して回転可能に結合されるので、上記ステータ５３Ｓの巻線部に通電して上記インホイールモータ５３を駆動することにより、上記ホイール５２に回転力を伝達させて上記ホイール５２をダイレクトドライブさせ、上記ホイール５２に装着されたタイヤ５１を回転させて車両を駆動することができる（例えば、特許文献１参照）。
特許第２６７６０２５号公報（第２頁、第１図） In recent years, an in-wheel motor system in which a motor is built in a wheel is being adopted in a vehicle driven by a motor such as an electric vehicle because of its high space efficiency and high driving force transmission efficiency.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a drive wheel for an electric vehicle adopting a conventional in-wheel motor system. An in-wheel motor 53 is disposed inside a wheel 52 in which a tire 51 is mounted on a rim 52a. The in-wheel motor 53 is connected to a wheel disc 52b and is rotated via a first bracket 55a connected to a rotary shaft 54, an upright (knuckle) 57 connected to suspension arms 56a and 56b, and a bearing 57J. A rotor 53R provided with a permanent magnet supported by a second bracket 55b fixed so as to be able to be fixed, and disposed inside the rotor 53R, connected to and supported by the upright 57, and the rotating shaft 54 This is an outer rotor type direct drive motor having a stator 53S having a winding portion rotatably fixed via a bearing 54J. A brake device 58 is provided on the vehicle body side of the in-wheel motor 53.
With the above configuration, the rotor 53R of the in-wheel motor 53 is rotatably coupled to the stator 53S. Therefore, the wheel 52 is driven by energizing the winding portion of the stator 53S to drive the in-wheel motor 53. The wheel 52 can be directly driven by transmitting the rotational force to the vehicle, and the vehicle can be driven by rotating the tire 51 mounted on the wheel 52 (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent No. 2676025 (2nd page, FIG. 1)

一般に、インホイールモータシステムにおいては、ホイール内に電気モータを配置するため、ホイール内に大きなスペースを確保する必要がある。更に、上記モータの大きさは、出力の大きさにより変化し、大出力のモータほど上記スペースが必要となる。
また、インホイールモータシステムは応答制御の速度が速いので、μ制御等の高周波数での制御が可能であるが、そのためにはタイヤにも高い応答特性が必要となる。具体的には、タイヤの路面との接触点であるトレッドとトルクの伝達部分（ホイールのリム部）との距離が短く、かつ、タイヤ周方向の剪断剛性（捩り剛性）が高いこと、すなわち、タイヤ高さ（ＳＨ）が低いことが必要である。
しかしながら、ＳＨの低いタイヤ、すなわち、低扁平率のタイヤ、すなわち、タイヤ高さ／タイヤ幅が小さいタイヤでは、一般に縦バネ定数や前後バネ定数などの各種バネ定数が高いことから、路面にトルクを伝達する上での制御を行なう際の細かな制御が可能であり、操縦安定性は高いが、縦バネ定数が高いことから、振動乗り心地性が低下するだけでなく、突起乗り越し時の大入力などの衝撃が作用した際のモータの耐衝撃性が悪化してしまうといった問題点があった。
これに対して、通常縦バネ性能があまり高くないとされる高扁平率のタイヤを装着した場合には、振動乗り心地性は確保できるが、ＳＨが大きいことが起因して、リム径が必然的に小さくなり、スペースの確保が困難になるだけでなく、トレッドとトルクの伝達部分との距離が長くなってしまうため、インホイールモータシステムの特徴である高い制御特性を生かすことができないといった問題点があった。
また、タイヤは、タイヤ内の空気室内のエアーボリュームに依存する、荷重を負担できる許容量（負荷容量）を有する。上記負荷容量は、タイヤ幅が狭いタイヤで比較的高扁平率のタイヤであれば、タイヤ高さ（ＳＨ）を、タイヤ幅大で低扁平のタイヤと同等にすることができる。しかし、このような、ＳＨ同等の小タイヤ幅・高扁平のタイヤは、上記縦バネ定数の点では問題ないが、ホイール径方向内側のスペースを確保しながら上記負荷容量を確保することは困難であるので、上記スペースや負荷容量の確保を十分に担保したサイズのタイヤとしては、タイヤ幅が大きく低扁平のサイズを選択する必要がある。
また、上記負荷容量はタイヤ内圧に比例するため、車両荷重を負担する上で適正な車両内圧を確保する必要がある。反面、タイヤの縦ばねは、タイヤ内圧に依存し、上記負荷容量が大きく確保できる高内圧では縦バネ定数はほぼ比例して大きくなる。
したがって、インホイールモータ車においては、ホイール径方向内側のスペースを確保しながら、荷重を十分に負担できるタイヤサイズ・タイヤ内圧で、かつ、縦バネ定数を低くすることのできるタイヤを選択する必要がある。 Generally, in an in-wheel motor system, since an electric motor is disposed in a wheel, it is necessary to secure a large space in the wheel. Furthermore, the size of the motor varies depending on the size of the output, and the larger the output, the more space is required.
Further, since the in-wheel motor system has a high response control speed, it can be controlled at a high frequency such as μ control. For this purpose, the tire also requires high response characteristics. Specifically, the distance between the tread, which is the contact point with the road surface of the tire, and the torque transmission part (wheel rim part) is short, and the tire has a high shear rigidity (torsional rigidity) in the circumferential direction. The tire height (SH) needs to be low.
However, a tire having a low SH, that is, a tire having a low flatness ratio, that is, a tire having a small tire height / width is generally high in various spring constants such as a longitudinal spring constant and a longitudinal spring constant. Fine control during transmission is possible and handling stability is high, but since the vertical spring constant is high, not only vibration ride comfort is reduced, but also large input when overhanging protrusions There was a problem that the impact resistance of the motor deteriorated when an impact such as the above was applied.
On the other hand, when a tire with a high aspect ratio, which normally has a low vertical spring performance, is mounted, vibration ride comfort can be secured, but the rim diameter is inevitably due to the large SH. In addition to making it difficult to secure space, the distance between the tread and the torque transmission part becomes longer, which makes it impossible to take advantage of the high control characteristics that are characteristic of in-wheel motor systems. There was a point.
Further, the tire has an allowable amount (load capacity) that can bear a load, depending on the air volume in the air chamber in the tire. If the tire has a narrow tire width and a tire with a relatively high flatness ratio, the tire capacity (SH) can be made equal to that of a tire with a large tire width and a low flatness. However, such a small tire width and high flat tire equivalent to SH is not a problem in terms of the longitudinal spring constant, but it is difficult to secure the load capacity while securing a space inside the wheel radial direction. Therefore, as a tire having a size that sufficiently secures the space and load capacity, it is necessary to select a tire having a large tire width and a low flatness.
Further, since the load capacity is proportional to the tire internal pressure, it is necessary to ensure an appropriate vehicle internal pressure in order to bear the vehicle load. On the other hand, the longitudinal spring constant of the tire depends on the tire internal pressure, and the longitudinal spring constant increases substantially proportionally at a high internal pressure at which the load capacity can be secured large.
Therefore, in an in-wheel motor vehicle, it is necessary to select a tire having a tire size and a tire internal pressure that can sufficiently bear a load and a low longitudinal spring constant while ensuring a space inside the wheel radial direction. is there.

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、ホイール内にインホイールモータを配置するスペースを十分に確保することができるとともに、モータへの耐衝撃性と振動乗り心地性とを向上させたインホイールモータシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and can sufficiently secure a space for disposing the in-wheel motor in the wheel and improve the shock resistance to the motor and the vibration ride comfort. An object is to provide an in-wheel motor system.

本発明の請求項１に記載の発明は、車輪部にダイレクトドライブホイールを駆動する電気モータを配置して成るインホイールモータシステムにおいて、タイヤ外径に対するホイールリム部の最小径部分の径の比を７０％以上に設定して、上記ホイール内に上記電気モータを配設するとともに、上記ホイールに、タイヤ径方向の剛性を示す縦バネ定数が２００〜３５０Ｎ／ｍｍのタイヤを装着したことを特徴とするものである。これにより、タイヤ外径に対するホイールリム部の最小径部分の径を十分にとって出力の大きなモータを搭載可能とするとともに、振動乗り心地性・大入力による耐衝撃性を確保する上での縦バネ性能を、同一サイズの通常の断面形状を有するタイヤに比較して、大きく低減することが可能となる。 The invention according to claim 1 of the present invention is an in-wheel motor system in which an electric motor for driving a direct drive wheel is disposed on a wheel portion, and a ratio of a diameter of a minimum diameter portion of a wheel rim portion to a tire outer diameter is set. The electric motor is disposed in the wheel at a setting of 70% or more, and a tire having a longitudinal spring constant of 200 to 350 N / mm indicating rigidity in the tire radial direction is mounted on the wheel. To do. This makes it possible to mount a motor with a large output by ensuring that the minimum diameter of the wheel rim part relative to the outer diameter of the tire is sufficient, as well as vertical spring performance to ensure vibration ride comfort and impact resistance due to large input Can be greatly reduced compared to a tire having a normal cross-sectional shape of the same size.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記装着されるタイヤの扁平率（アスペクト比＝タイヤ高さ／タイヤ幅）を４０％以下としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記扁平率を３５％以下としたものである。
すなわち、上記のように、タイヤ高さを、タイヤ幅で概略が決まるトレッド幅に対して小さく設定することにより、路面にトルクを伝達する上での制御を行なう際に、細かな（高周波での）制御が可能となる。また、低扁平なので、リム径方向内側のスペースを大きくとることが可能となる。 According to a second aspect of the present invention, in the in-wheel motor system according to the first aspect, a flatness ratio (aspect ratio = tire height / tire width) of the tire to be mounted is 40% or less.
According to a third aspect of the present invention, in the in-wheel motor system according to the second aspect, the flatness is 35% or less.
That is, as described above, by setting the tire height to be smaller than the tread width that is roughly determined by the tire width, when performing control in transmitting torque to the road surface, ) Control becomes possible. Moreover, since it is low-flat, it is possible to make a large space inside the rim radial direction.

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のインホイールモータシステムにおいて、上記タイヤは、４輪でのタイヤ負荷容量が車重を許容しているタイヤサイズを有するタイヤが選択されていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のインホイールモータシステムにおいて、上記タイヤは、４輪でのタイヤ負荷容量が車重を許容しているタイヤサイズを有するタイヤのタイヤ内圧で使用されていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the in-wheel motor system according to any one of the first to third aspects, the tire has a tire size in which a tire load capacity in four wheels allows a vehicle weight. The tire which has is selected.
According to a fifth aspect of the present invention, in the in-wheel motor system according to any one of the first to third aspects, the tire has a tire size in which a tire load capacity in four wheels allows a vehicle weight. It is used by the tire internal pressure of the tire which has.

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のインホイールモータシステムにおいて、上記タイヤとして、タイヤの最大径からタイヤ中心に向かうに従って幅が広がっていく拡幅部と、上記拡幅部の最大幅の部分に結合され、上記最大幅の部分よりも幅が狭くなっていく絞り部を有するカーカスプライと、このカーカスプライと交差する方向にコードを配列したベルト層とを備えたタイヤを用いたものである。これにより、タイヤ外径に対するホイールリム部の最小径部分の径を十分にとって出力の大きなモータを搭載可能とするとともに、操縦安定性や制御の応答性に大きく関与する、前後バネ性能や横バネ性能をほとんど低下させずに、振動乗り心地性・大入力による耐衝撃性を確保する上で必要なの縦バネ性能を、従来の低扁平率のタイヤよりも低下させて電気モータの耐衝撃性を向上させることが可能となる。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記絞り部が水平部分を有することを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記拡幅部のカーカスプライと上記絞り部のカーカスプライとの、外皮部分を頂点とした角度を３０〜７５度としたものである。 The invention according to claim 6 is the in-wheel motor system according to any one of claims 1 to 5, wherein, as the tire, a widened portion whose width increases from the maximum diameter of the tire toward the tire center. A carcass ply having a throttle portion coupled to the maximum width portion of the widened portion and having a width narrower than the maximum width portion; and a belt layer in which cords are arranged in a direction intersecting the carcass ply. The tire provided is used. As a result, it is possible to mount a motor with a large output by sufficiently ensuring the diameter of the smallest diameter part of the wheel rim part with respect to the outer diameter of the tire, and the front and rear spring performance and the lateral spring performance that are greatly involved in steering stability and control responsiveness. Improves the impact resistance of electric motors by reducing the longitudinal spring performance necessary to ensure vibration ride comfort and impact resistance due to large inputs, compared to conventional low flatness tires. It becomes possible to make it.
A seventh aspect of the present invention is the in-wheel motor system according to the sixth aspect, wherein the throttle portion has a horizontal portion.
The invention according to claim 8 is the in-wheel motor system according to claim 6, wherein an angle between the carcass ply of the widened portion and the carcass ply of the narrowed portion with the outer skin portion as a vertex is 30 to 75 degrees. It is a thing.

また、請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載のインホイールモータシステムにおいて、上記モータを緩衝部材または緩衝装置を介して車両バネ下部に取付けて、上記モータをバネ下質量に対してダイナミックダンパのウエイトとして作用させるようにしたので、電気モータの耐衝撃性を更に向上させることが可能となるとともに、車両の凹凸路走行時における接地力の変動レベルを低減することができ、車両のロードホールディング性を向上させることができる。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記モータを中空形状のインホイールモータとするとともに、上記モータのステータ側と車両バネ下部とを、バネ要素と、このバネ要素に並列に配置されたダンパ要素、あるいは、バネ要素とダンパ要素とが直列に連結されたスプリング要素付きダンパとにより連結したものである。 The invention according to claim 9 is the in-wheel motor system according to any one of claims 1 to 8, wherein the motor is attached to a lower part of a vehicle spring via a buffer member or a buffer device. Is made to act as a weight of the dynamic damper against the unsprung mass, so that it is possible to further improve the impact resistance of the electric motor and reduce the level of fluctuation of the grounding force when traveling on uneven roads of the vehicle This can improve the road holding performance of the vehicle.
The invention according to claim 10 is the in-wheel motor system according to claim 9, wherein the motor is a hollow in-wheel motor, and the stator side of the motor and the vehicle spring lower portion are connected to a spring element. The damper element is arranged in parallel with the spring element, or is connected by a damper with a spring element in which the spring element and the damper element are connected in series.

本発明によれば、ホイールに、例えば、タイヤの最大径からタイヤ中心に向かうに従って幅が広がっていく拡幅部と、上記拡幅部の最大幅の部分に結合され、上記最大幅の部分よりも幅が狭くなっていく絞り部を有するカーカスプライと、このカーカスプライと交差する方向にコードを配列したベルト層とを備えたタイヤのような、扁平率が比較的低く、したがって、タイヤ外径に対するホイールリム部の最小径部分の径を７０％以上に設定することができるとともに、タイヤ径方向の剛性を示す縦バネ定数が２００〜３５０Ｎ／ｍｍのタイヤを搭載し、上記ホイール内に電気モータを配設する構成としたので、電気モータの必要収容スペースを十分に確保することができるとともに、振動乗り心地性・大入力による耐衝撃性を大幅に向上させることができる。 According to the present invention, the wheel is coupled to, for example, a widened portion whose width increases from the maximum tire diameter toward the tire center, and a maximum width portion of the widened portion, and is wider than the maximum width portion. The tire has a relatively low flatness, such as a tire having a carcass ply having a narrowed narrowing portion and a belt layer in which cords are arranged in a direction crossing the carcass ply, and therefore, a wheel with respect to the tire outer diameter. The minimum diameter of the rim can be set to 70% or more, and a tire having a longitudinal spring constant of 200 to 350 N / mm indicating rigidity in the tire radial direction is mounted, and an electric motor is disposed in the wheel. As a result, the necessary storage space for the electric motor can be secured, and the vibration ride comfort and impact resistance due to large input are greatly improved. Rukoto can.

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
最良の形態１．
図１は、本発明の最良の形態１に係るインホイールモータシステムの構成を示す図で、同図において、１１は扁平率が比較的低く、かつ、同一扁平率のタイヤよりもタイヤ径方向の剛性を示す縦バネ定数が小さい改良扁平タイヤ、１２はリム１２ａとホイールディスク１２ｂとから成るホイール、１３は永久磁石を備えたロータ１３Ｒと、このロータ１３Ｒの内側に配置された、巻線部を有するステータ１３Ｓとを回転可能に結合して成るアウターロータ型のインホイールモータで、上記ロータ１３Ｒは、ホイールディスク１２ｂに連結され、回転軸１４と結合された第１のブラケット１５ａと、サスペンションアーム１６ａ，１６ｂに連結されたアップライト（ナックル）１７と軸受け１７Ｊを介して回転可能に固定された第２のブラケット１５ｂとにより支持される。一方、上記ステータ１３Ｓは上記アップライト１７に連結・支持されるとともに、上記回転軸１４と軸受け１４Ｊを介して回転可能に固定されているので、インホイールモータ１３のロータ１３Ｒは上記ステータ１３Ｓに対して回転可能に結合される。また、符号１８は上記インホイールモータ１３の車体側に設けられたブレーキ装置である。
上記改良扁平タイヤ１１は、図２（ａ），（ｂ）にも示すように、踏面となるタイヤの最大径Ｄmaxの部分からタイヤの中心に向かうにしたがって幅が広がっていき、その端部において最大幅Ｗmaxとなる拡幅部１１ａと、この拡幅部１１ａの最大幅部分と結合し、最大幅の部分から幅が狭まって行く絞り部１１ｂと、この絞り部１１ｂに結合された端部であるビード部１１ｃとから成るカーカスプライ１１Ａと、上記カーカスプライ１１Ａの外周で上記タイヤ１１のトレッドゴム１１Ｂとの間に設けられ、上記カーカスプライ１１Ａと交差する方向に配列されたベルト層１１Ｃとを備えている。
上記絞り部１１ｂは、詳細には、上記拡幅部１１ａと結合する第１の結合部１１ｐと上記ビード部１１ｃと結合する第２の結合部１１ｑと、この第１及び第２の結合部１１ｐ，１１ｑとの間に設けられた水平部分１１ｎとを有している。また、上記第１の結合部１１ｐの曲率半径Ｒ１と上記第２の結合部１１ｑの曲率半径Ｒ２とは上記タイヤ１１の最大径Ｄmaxよりも極めて小さく、上記第１の結合部１１ｐの曲率中心はカーカスプライ１１Ａの内部に、上記第２の結合部１１ｑの曲率中心はカーカスプライ１１Ａの外部にあり、上記絞り部１１ｂと拡幅部１１ａとのなす角度θは９０度以下、好ましくは、３０度〜７５度に設定される。
なお、上記改良扁平タイヤ１１の扁平率（アスペクト比＝タイヤ高さ／タイヤ幅）は３５％であり、タイヤ径方向の剛性を示す縦バネ定数は２００〜３５０Ｎ／ｍｍである。また、上記改良扁平タイヤ１１は、４輪でのタイヤ負荷容量（ＲＩ；ロードインデックス）が車重を許容しているタイヤサイズを有するとともに、４輪でのタイヤ負荷容量が車重を許容しているタイヤサイズを有するタイヤのタイヤ内圧で使用されている。 Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
Best Mode
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-wheel motor system according to the best mode 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a tire having a relatively low flatness and a tire radial direction more than a tire having the same flatness. An improved flat tire having a small longitudinal spring constant indicating rigidity, 12 is a wheel composed of a rim 12a and a wheel disc 12b, 13 is a rotor 13R having a permanent magnet, and a winding portion disposed inside the rotor 13R. The rotor 13R is an outer rotor type in-wheel motor that is rotatably coupled to a stator 13S having a first bracket 15a coupled to a wheel disk 12b and coupled to a rotating shaft 14, and a suspension arm 16a. , 16b is connected to an upright (knuckle) 17 and a bearing 17J. It is supported by and 15b. On the other hand, the stator 13S is connected to and supported by the upright 17, and is rotatably fixed via the rotating shaft 14 and the bearing 14J. Therefore, the rotor 13R of the in-wheel motor 13 is connected to the stator 13S. And are rotatably coupled. Reference numeral 18 denotes a brake device provided on the vehicle body side of the in-wheel motor 13.
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the improved flat tire 11 increases in width from the portion of the maximum diameter Dmax of the tire serving as the tread surface toward the center of the tire, and at the end thereof. The widened portion 11a having the maximum width Wmax, the narrowed portion 11b that is coupled to the widest portion of the widened portion 11a and narrows from the widest portion, and the bead that is the end coupled to the narrowed portion 11b A carcass ply 11A including a portion 11c, and a belt layer 11C provided between the tread rubber 11B of the tire 11 on the outer periphery of the carcass ply 11A and arranged in a direction crossing the carcass ply 11A. Yes.
Specifically, the narrowed portion 11b includes a first coupling portion 11p coupled to the widened portion 11a, a second coupling portion 11q coupled to the bead portion 11c, and the first and second coupling portions 11p, And a horizontal portion 11n provided between 11q. The curvature radius R1 of the first coupling portion 11p and the curvature radius R2 of the second coupling portion 11q are extremely smaller than the maximum diameter Dmax of the tire 11, and the center of curvature of the first coupling portion 11p is Inside the carcass ply 11A, the center of curvature of the second coupling portion 11q is outside the carcass ply 11A, and the angle θ between the narrowed portion 11b and the widened portion 11a is 90 degrees or less, preferably 30 degrees to It is set to 75 degrees.
The improved flat tire 11 has a flatness ratio (aspect ratio = tire height / tire width) of 35%, and a longitudinal spring constant indicating rigidity in the tire radial direction is 200 to 350 N / mm. Further, the improved flat tire 11 has a tire size in which the tire load capacity (RI; road index) in the four wheels allows the vehicle weight, and the tire load capacity in the four wheels allows the vehicle weight. It is used at the tire internal pressure of a tire having a certain tire size.

次に、上記改良扁平タイヤ１１の動作について説明する。
図３（ａ）に示すように、従来のタイヤ５１では、タイヤ内圧が作用すると、カーカスプライ５１Ａの最大幅Ｗmaxをとるよりも外側の部分５１Ｍにおいては、ベルト層５１Ｃはタイヤ５１の外側に向かって膨張するのでベルト層５１Ｃの張力は大きくなる、一方、内側の部分５１Ｎでは、タイヤ内圧が同図の破線で示す方向に作用するため、ベルト層５１Ｃの張力は小さくなるので、サイド張力（Ｔｓ）に対する空気によるベルト張力（Ｔｂ）の比Ｔｂ／Ｔｓの値が小さくなり、転がり抵抗が大きくなる。
これに対して、本例の改良扁平タイヤ１１では、図３（ｂ）に示すように、タイヤ内圧が作用すると、カーカスプライ１１Ａの最大幅Ｗmaxをとるよりも外側の部分１１Ｍにおいては、上記タイヤ５１と同様に、ベルト層１１Ｃはタイヤ１１の外側に向かって膨張するのでベルト層１１Ｃの張力は大きくなるが、内側の部分１１Ｎでは、拡幅部１１ａと絞り部１１ｂとから成る曲率の小さいサイド部のサイド張力（Ｔｓ）が小さくなるので、この部分が変形を多く受けもつことができる。すなわち、Ｔｂ／Ｔｓを大きくできるので、タイヤの転がり抵抗を低減することができる。
ところで、タイヤに荷重がかかった場合、上記従来のタイヤ５１では、最大幅Ｗmax近傍で大きく膨張するので、ショルダー部での曲げ変形がさほど大きくないが、本例の改良扁平タイヤ１１は、図２（ａ）の破線で示すように、ショルダー部での曲げ変形が大きくなる。すなわち、本例の改良扁平タイヤ１１は、従来のタイヤに比較して、ベルト層１１Ｃ、すなわち、タイヤ踏面部の剛性を高めることができるとともに、タイヤの縦ばね定数が低減されていることがわかる。
また、本例の改良扁平タイヤ１１では、内圧が作用してもベルト層１１Ｃの張力が小さくならず、従来のタイヤに比較して曲率が小さいことから、サイド張力を低くすることでタイヤの縦ばね定数を低減して、従来に対比して低転がり抵抗も確保することができる。
このように、上記改良扁平タイヤ１１は、従来の低扁平タイヤに対して縦ばね定数を低くすることができるので、突起乗り越し時の大入力などに対するインホイールモータ１３の耐衝撃性を向上させることができるとともに、路面からの振動入力が低減するので乗り心地性が向上する。 Next, the operation of the improved flat tire 11 will be described.
As shown in FIG. 3A, in the conventional tire 51, when the tire internal pressure is applied, the belt layer 51C faces the outside of the tire 51 in the portion 51M outside the maximum width Wmax of the carcass ply 51A. In the inner portion 51N, the tire internal pressure acts in the direction indicated by the broken line in the figure, so that the tension of the belt layer 51C decreases, so that the side tension (Ts The ratio Tb / Ts of the belt tension (Tb) due to air with respect to () decreases, and the rolling resistance increases.
On the other hand, in the improved flat tire 11 of this example, as shown in FIG. 3 (b), when the tire internal pressure is applied, the tire 11 is in the outer portion 11M than the maximum width Wmax of the carcass ply 11A. Similarly to 51, the belt layer 11C expands toward the outside of the tire 11, so that the tension of the belt layer 11C increases. However, in the inner portion 11N, the side portion having a small curvature composed of the widened portion 11a and the narrowed portion 11b. Since the side tension (Ts) becomes small, this portion can take a lot of deformation. That is, since Tb / Ts can be increased, the rolling resistance of the tire can be reduced.
By the way, when a load is applied to the tire, the conventional tire 51 expands greatly in the vicinity of the maximum width Wmax. Therefore, the bending deformation at the shoulder portion is not so large, but the improved flat tire 11 of this example is shown in FIG. As shown by the broken line in (a), the bending deformation at the shoulder increases. That is, it can be seen that the improved flat tire 11 of the present example can increase the rigidity of the belt layer 11C, that is, the tire tread surface portion, and the longitudinal spring constant of the tire as compared with the conventional tire. .
Further, in the improved flat tire 11 of this example, the tension of the belt layer 11C is not reduced even when internal pressure is applied, and the curvature is smaller than that of the conventional tire. By reducing the spring constant, it is possible to secure a low rolling resistance as compared with the conventional one.
As described above, the improved flat tire 11 has a lower longitudinal spring constant than the conventional low-flat tire, and therefore improves the impact resistance of the in-wheel motor 13 against a large input or the like when riding over a protrusion. As well as reducing vibration input from the road surface, ride comfort is improved.

また、このような改良扁平タイヤ１１を用いることにより、タイヤ１１の外径ＯＤに対するホイール１２のリム１２ａの最小径部分の径Ｒminの比Ｐ＝（Ｒmin／ＯＤ）を７０％以上に設定することができる。これにより、例えば、従来の扁平率が５５％の５５タイヤでは、リム径が１７インチであったものが、改良扁平タイヤ１１では、上記５５タイヤと同等のタイヤ外径でありながら、従来の扁平率が３５％の３５タイヤのリム径に相当する２０インチを確保することが可能となるので、従来と比較して出力の大きなインホイールモータを搭載することができる。 Further, by using such an improved flat tire 11, the ratio P = (Rmin / OD) of the diameter Rmin of the rim 12a of the wheel 12 to the outer diameter OD of the tire 11 is set to 70% or more. Can do. Thus, for example, in the conventional 55 tire having a flatness ratio of 55%, the rim diameter is 17 inches, while the improved flat tire 11 has a tire outer diameter equivalent to that of the 55 tire but the conventional flat tire. Since it is possible to secure 20 inches corresponding to the rim diameter of 35 tires with a rate of 35%, an in-wheel motor having a larger output than conventional can be mounted.

このように、本最良の形態１によれば、ホイール１２内にインホイールモータ１３を配置するとともに、上記ホイール１２に、タイヤの最大径Ｄmaxの部分からタイヤの中心に向かうにしたがって幅が広がっていき、その端部において最大幅Ｗmaxとなる拡幅部１１ａと、この拡幅部１１ａの最大幅部分と結合し、最大幅の部分から幅が狭まって行く絞り部１１ｂとを有するカーカスプライ１１Ａと、上記カーカスプライ１１Ａと交差する方向に配列されたベルト層１１Ｃとを備えた改良扁平タイヤ１１を装着することにより、タイヤ外径ＯＤに対するホイールリム部の最小径部分の径Ｒminの比Ｐ＝（Ｒmin／ＯＤ）を７０％以上に設定することができるとともに、タイヤ径方向の剛性を示す縦バネ定数を、従来の低扁平タイヤよりも低い２００〜３５０Ｎ／ｍｍに設定することができるので、インホイールモータ１３の収容スペースを十分に確保することができるとともに、耐衝撃性や乗り心地性を向上させることができる。 As described above, according to the best mode 1, the in-wheel motor 13 is disposed in the wheel 12, and the width of the wheel 12 increases from the portion of the maximum tire diameter Dmax toward the center of the tire. The carcass ply 11A having the widened portion 11a having the maximum width Wmax at the end thereof, and the narrowed portion 11b coupled to the maximum width portion of the widened portion 11a and narrowing from the maximum width portion; By mounting the improved flat tire 11 having the belt layer 11C arranged in the direction intersecting the carcass ply 11A, the ratio P = (Rmin / OD) can be set to 70% or more, and the longitudinal spring constant indicating the rigidity in the tire radial direction is 200 to 200 lower than that of a conventional low flat tire. Can be set to 50 N / mm, it is possible to secure a sufficient space for accommodating the in-wheel motor 13, it is possible to improve the impact resistance and riding comfort.

なお、上記最良の形態１では、インホイールモータとして、ステータ１３Ｓがロータ１３Ｒの内側に配置されたアウターロータ型のダイレクトドライブインホイールモータ１３を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、特開平５−２７８４７６号公報に記載されたような、ロータがステータの内側に配置されたインナーロータ型のインホイールモータを用いた場合も適用可能である。
また、上記例では、改良扁平タイヤ１１の扁平率を３５％としたが、これに限るものではなく、４０％以下であればよい。また、３５％以下であれば、特に好ましい。 In the best mode 1, the case where the outer rotor type direct drive in-wheel motor 13 in which the stator 13S is disposed inside the rotor 13R is used as the in-wheel motor has been described. However, the present invention is not limited thereto. For example, as described in JP-A-5-278476, an inner rotor type in-wheel motor in which the rotor is disposed inside the stator is also applicable.
In the above example, the flatness ratio of the improved flat tire 11 is set to 35%, but is not limited to this and may be 40% or less. Moreover, if it is 35% or less, it is especially preferable.

最良の形態２．
上記本最良の形態１では、車輪部に、ステータ１３Ｓが車両の足回り部品であるアップライト（ナックル）１７に接続され、ロータ１３Ｒがホイール１２に接続される構成のインホールモータ１３を搭載した場合について説明したが、図４に示すように、インホイールモータとして、中空形状のインホイールモータ２３を搭載するとともに、上記インホイールモータ２３を緩衝部材または緩衝装置を介して車両バネ下部に取付けて、上記モータ２３をバネ下質量に対してダイナミックダンパのウエイトとして作用させるようにすれば、車両の凹凸路走行時における接地力の変動レベルを大幅に低減することができ、車両のロードホールディング性を向上させることができる。
上記インホイールモータ２３は、径方向内側が開放された第１の環状のケース（回転側ケース）２３ａにロータ２３Ｒを取付け、この回転側ケース２３ａの径方向内側に、上記回転側ケース２３ａと同心円状に配置された、径方向外側が開放された第２の環状のケース（非回転側ケース）２３ｂに、上記ロータ２３Ｒと所定の間隔を隔ててステータ２３Ｓを取付け、上記回転側ケース２３ａと非回転側ケース２３ｂとを軸受け２３ｊを介して回転可能に連結するとともに、上記非回転側ケース２３ｂを車両の足回り部品であるナックル２４に緩衝装置３０を介して結合させ、上記回転側ケース２３ａを、動力伝達機構４０を介して、ホイール１２に結合させたものである。また、２５はホイール１２とその回転軸において連結されたハブ部、２６は上記ナックル２４の車両側に連結される車軸、２７はショックアブゾーバ等から成るサスペンション部材、２８は上記ハブ部２５に装着された制動装置である。 Best Mode 2
In the present best mode 1, the in-hole motor 13 having a configuration in which the stator 13S is connected to the upright (knuckle) 17 that is a vehicle undercarriage part and the rotor 13R is connected to the wheel 12 is mounted on the wheel portion. As shown in FIG. 4, a hollow in-wheel motor 23 is mounted as an in-wheel motor, and the in-wheel motor 23 is attached to a lower part of a vehicle spring via a buffer member or a buffer device. By making the motor 23 act as a dynamic damper weight with respect to the unsprung mass, it is possible to greatly reduce the fluctuation level of the ground contact force when the vehicle travels on an uneven road, and to improve the road holding performance of the vehicle. Can be improved.
In the in-wheel motor 23, a rotor 23R is attached to a first annular case (rotation side case) 23a whose inner side in the radial direction is opened, and concentric with the rotation side case 23a on the inner side in the radial direction of the rotation side case 23a. A stator 23S is attached to a second annular case (non-rotating side case) 23b, which is arranged in a shape and opened radially outside, with a predetermined distance from the rotor 23R, and is not connected to the rotating side case 23a. The rotating side case 23b is rotatably connected to the rotating side case 23b through a bearing 23j, and the non-rotating side case 23b is coupled to a knuckle 24, which is an undercarriage part of the vehicle, via a shock absorber 30, so that the rotating side case 23a is connected. The wheel 12 is coupled via a power transmission mechanism 40. Reference numeral 25 denotes a hub portion connected to the wheel 12 on its rotating shaft, 26 denotes an axle connected to the vehicle side of the knuckle 24, 27 denotes a suspension member made of a shock absorber, etc., and 28 denotes an attachment to the hub portion 25. Braking device.

上記緩衝装置３０は、直動ガイド３１を介して互いに車両の上下方向に作動方向が限定され、かつ、車両の上下方向に作動する第１のバネ要素３２と、上記第１のバネ要素３２と並行して配置された、ダンパ３３と第２のバネ要素３４を直列に連結したスプリング要素付きダンパ３５，３５とにより結合さた２枚のプレート３６，３７を備え、上記中空形状のインホイールモータ２３の非回転側ケース２３ｂと車両の足回り部品であるナックル２４とを連結したもので、詳細には、図５にも示すように、ナックル２４に結合された車軸２６に連結され、サスペンション部材２８側に位置するナックル側プレート３６の４隅に、車両の上下方向に伸縮する第１のバネ要素３２をそれぞれ取付け、その中央部に設けられた車軸２６との連結孔３６ｋの両側に、車両の上下方向に伸縮するダンパ３３と第２のバネ要素３４とを直列に連結したスプリング要素付きダンパ３５，３５をそれぞれ取付け、モータ２３側に位置するモータ側プレート３７の上記第１のバネ要素３２の上部あるいは下部に対応する位置にバネ受け部３２ｎを、上記ダンパ３５の上部に対応する位置、すなわち、車軸２６との連結孔３７ｋの両側の上部に、ダンパ取付け部３３ｎを取付けるとともに、上記プレート３６，３７を、プレートの中心に対して対称な位置に配置された４個の直動ガイド３１により結合する。
また、動力伝達機構４０は、モータ側プレート４１とホイール側プレート４２との間に、直交する２軸の直動ガイドを組合わせた複数のクロスガイド４３を配置したもので、上記クロスガイド４３は、詳細には、図６（ａ）に示すように、ビーム状の部材であるモータ側ガイドレール４３Ａとホイール側ガイドレール４３Ｂと、直方体状の部材の上面及び下面にそれぞれ設けられた、上記ガイドレール４３Ａ，４３Ｂをそれぞれ案内する案内溝４３ａ，４３ｂを備えたクロスガイド本体４３Ｃとを備えたもので、これにより、モータ側ガイドレール４３Ａとホイール側ガイドレール４３Ｂとは、クロスガイド本体４３Ｃの案内溝４３ａ，４３ｂに沿って互いに直交する方向に稼動することができる。なお、本例では、図６（ｂ）に示すように、上記モータ側プレート４１とホイール側プレート４２との間に上記クロスガイド４３を４個等間隔（９０度間隔）に配置するとともに、上記各クロスガイド４３のモータ側ガイドレール４３Ａを、その稼動方向が全てロータ２３Ｒの径方向に対して４５度方向になるように配置している。 The shock absorber 30 has a first spring element 32 that operates in the vertical direction of the vehicle and the first spring element 32 is limited in the vertical direction of the vehicle via the linear guide 31. The hollow in-wheel motor includes two plates 36 and 37 which are coupled in parallel by dampers 35 and 35 with spring elements, which are arranged in parallel and which have dampers 33 and second spring elements 34 connected in series. 23, a non-rotating side case 23b and a knuckle 24, which is an undercarriage part of a vehicle, are connected. Specifically, as shown in FIG. 5, the suspension member is connected to an axle 26 coupled to the knuckle 24. First spring elements 32 that extend and contract in the vertical direction of the vehicle are respectively attached to the four corners of the knuckle side plate 36 located on the 28 side, and the connection holes 36 with the axle 26 provided at the center thereof. The dampers 35 and 35 with spring elements in which a damper 33 extending and contracting in the vertical direction of the vehicle and a second spring element 34 are connected in series are respectively attached to both sides of the motor plate 37 and the motor-side plate 37 positioned on the motor 23 side. A spring receiving portion 32n is provided at a position corresponding to the upper or lower portion of one spring element 32, and a damper mounting portion 33n is provided at a position corresponding to the upper portion of the damper 35, that is, at the upper portion on both sides of the connecting hole 37k with the axle 26. At the same time, the plates 36 and 37 are coupled by four linear guides 31 arranged at positions symmetrical with respect to the center of the plate.
The power transmission mechanism 40 includes a plurality of cross guides 43 in which two orthogonal linear guides are combined between the motor side plate 41 and the wheel side plate 42. Specifically, as shown in FIG. 6A, the guides provided on the upper and lower surfaces of the motor-side guide rail 43A and the wheel-side guide rail 43B, which are beam-like members, and the rectangular parallelepiped member, respectively. The cross guide main body 43C provided with guide grooves 43a and 43b for guiding the rails 43A and 43B, respectively, so that the motor side guide rail 43A and the wheel side guide rail 43B guide the cross guide main body 43C. It can operate in directions orthogonal to each other along the grooves 43a and 43b. In this example, as shown in FIG. 6B, four cross guides 43 are arranged at equal intervals (90 degree intervals) between the motor side plate 41 and the wheel side plate 42, and The motor side guide rails 43A of the respective cross guides 43 are arranged so that their operating directions are all 45 degrees with respect to the radial direction of the rotor 23R.

上記構成においては、ステータ２３Ｓを支持する非回転側ケース２３ｂを、ナックル２４に対して、並列配置された第１のバネ要素３２と、このバネ要素３２に並列に配置されたダンパ３３及びこのダンパ３３に直列に連結される第２のバネ要素３４とから成るスプリング要素付きダンパ３５とにより上下方向に支持することにより、インホイールモータ２３を車両の足回り部品であるナックル２４に対してフローティングマウントすることができるので、モータ軸と車輪軸とは別々に径方向に揺動可能となる。
ここで、車両が悪路を走行する際にタイヤに生じる接地荷重変動モデルを考えると、図９や図１に示した従来のモータバネ下搭載のインホイールモータ車では、図７（ａ）に示すような２自由度の振動モデルで表わされる。詳細には、バネ下質量ｍ_１がタイヤの接地面と弾性体ｋ_１及びダッシュポットｃ_１により結合され、上記バネ下質量ｍ_１とバネ上質量ｍ_２とが弾性体ｋ_２及びダッシュポットｃ_２により結合された振動モデルにおいて、上記バネ下質量ｍ_１にインホイールモータの質量が付加されるようなモデルとなる。このように、モータが直接装着された場合には、バネ下質量が増大するためタイヤの接地荷重変動が増大する。
これに対して、本例のモータを緩衝部材または緩衝装置を介して車両バネ下部に取付けたタイプのインホールモータシステム車では、図７（ｂ）に示すように、インホイールモータのモータ質量ｍ_３が、互いに並列に配置された、弾性体ｋ_３、及び、弾性体ｋ_４とダッシュポットｃ_４とが直列に連結されたスプリング要素付きダンパを介して足回り部品（バネ下部）に結合されたダイナミックダンパのウエイトとして作用する車両振動モデル（３自由度モデル）として表わせる。したがって、バネ下からモータ質量ｍ_３がなくなるため、バネ下質量を軽くすることができる上、ダイナミックダンパの作用でバネ下振動が抑制されるので、タイヤの接地荷重変動を大幅に低減することができ、車両のロードホールディング性が飛躍的に向上する。
なお、スプリング要素付きダンパに代えて、単にダッシュポットを用いてもバネ下振動を十分に抑制することが可能であるが、本例のように、スプリング要素付きダンパを用いれば、減衰力の発生タイミングを変化させることができるので、バネ下共振付近の接地荷重変動を更に低減することができ、車両のロードホールディング性を更に向上させることができる。
また、ロータ２３Ｒを支持する回転側ケース２３ａとホイール１２とを、モータ側ガイドレール４３Ａの稼動方向が全てロータ２３Ｒの径方向に対して４５度方向で、ホイール側ガイドレール４３Ｂの全ての稼動方向が上記モータ側ガイドレール４３Ａの稼動方向に対して直交する方向となるように配置された複数個のクロスガイド４３を備えた動力伝達機構４０で結合するようにしたので、モータ２３の駆動力をホイール１２に確実に伝達させることができる。 In the above-described configuration, the non-rotating side case 23b that supports the stator 23S includes the first spring element 32 arranged in parallel to the knuckle 24, the damper 33 arranged in parallel to the spring element 32, and the damper. The in-wheel motor 23 is floating-mounted with respect to the knuckle 24, which is an undercarriage part of the vehicle, by being supported in the vertical direction by a damper 35 with a spring element comprising a second spring element 34 connected in series to the 33. Therefore, the motor shaft and the wheel shaft can be separately rocked in the radial direction.
Here, when considering a contact load fluctuation model generated in a tire when the vehicle travels on a rough road, the conventional in-wheel motor vehicle mounted under a motor spring shown in FIGS. 9 and 1 is shown in FIG. Such a vibration model with two degrees of freedom is represented. Specifically, the unsprung mass m ₁ is connected to the ground contact surface of the tire by the elastic body k ₁ and the dash pot c ₁ , and the unsprung mass m ₁ and the sprung mass m ₂ are connected to the elastic body k ₂ and the dash pot c 1. ₂ is a model in which the mass of the in-wheel motor is added to the unsprung mass m ₁ . Thus, when the motor is directly mounted, the unsprung mass increases, so that the ground load fluctuation of the tire increases.
On the other hand, in an in-hole motor system vehicle in which the motor of this example is attached to the lower part of the vehicle spring via a buffer member or a buffer device, as shown in FIG. ₃ is coupled to the undercarriage component (under the spring) via the elastic body k ₃ and the damper with the spring element in which the elastic body k ₄ and the dashpot c ₄ are connected in series. It can be expressed as a vehicle vibration model (three-degree-of-freedom model) that acts as a weight of the dynamic damper. Accordingly, since the motor mass m ₃ disappears from the unsprung, on it is possible to reduce the unsprung mass, since unsprung vibration at the action of the dynamic damper is suppressed, it can be greatly reduced ground contact load variation of the tire This can dramatically improve the road holding performance of the vehicle.
Although it is possible to sufficiently suppress unsprung vibration by simply using a dash pot instead of a damper with a spring element, if a damper with a spring element is used as in this example, a damping force is generated. Since the timing can be changed, the ground load fluctuation near the unsprung resonance can be further reduced, and the load holding performance of the vehicle can be further improved.
Further, the rotation side case 23a supporting the rotor 23R and the wheel 12 are arranged such that the operation direction of the motor side guide rail 43A is all 45 degrees with respect to the radial direction of the rotor 23R, and all the operation directions of the wheel side guide rail 43B. Are coupled by a power transmission mechanism 40 having a plurality of cross guides 43 arranged so as to be orthogonal to the operation direction of the motor side guide rail 43A. The wheel 12 can be reliably transmitted.

図８は、本発明によるインホイールモータシステムを採用した駆動輪におけるタイヤの種類及びリム径等の諸元と、この駆動輪を搭載した車両の走行試験結果を示す表で、表中、ＨＡＴ(35)は、本発明による改良扁平タイヤを表わす。
ここで、実施例１はダイレクトドライブ型のインホイールモータ（ＤＤＭ）を搭載したもの、実施例２はモータをダイナミックダンパとして作用させたタイプのインホイールモータ（ＡＤＭ）を搭載したものである。比較のため、リム径が２０インチであるホイールに偏平率が３５％のタイヤを装着し、このホイール内に従来のインホイールモータを搭載した車両（比較例１）、及び、偏平率が５５％のタイヤを装着した車両（比較例２）についても、同様の試験を行った。
なお、比較例１の２０インチタイヤで装着可能なモータ出力は、概略、１輪あたり２５ｋＷ（３４馬力）であり、比較例２の２０インチタイヤでは、１６ｋＷ（２２馬力弱）である。
本実験における車両走行試験は以下の通りである。
振動入力特性；アスファルト路を走行した際のバネ下上下方向振動のピークトウピークの大きさを、上記比較例１を１００として評価したもので、小さいほど良好である。
大入力耐久性；１０ｍドラム上に３ｃｍの突起を設置し、ドラム走行したときの耐久性を、振動モードが変化する（何処かで異常が発生した）時点までの走行距離を、上記比較例１を１００として評価したもので、大きいほど良好である。
操縦安定性；テストコースを走行した際の、テストドライバーの官能評価の結果を、上記比較例１を１００として評価したもので、大きいほど良好である。
制御応答性；モータでの制動・駆動トルクを２００Ｈｚにて制御したときの、タイヤ踏面での伝達遅れ時間を、上記比較例１を１００として評価したもので、小さいほど良好である。
表から明らかなように、実施例１に示した本発明の駆動輪では、比較例１に示したタイヤの縦ばね定数が従来の偏平率が３５％のタイヤよりも低く、比較例２に示した偏平率が５５％と小さくリム容積が小さな従来のタイヤとほぼ同等である。したがって、２輪駆動のインホイールモータ車を想定した場合、比較例１と同等の、５０ｋＷ（７０馬力弱）の出力となり、縦バネ定数が同じ比較例２によりも大きな出力のインホイールモータを搭載することが可能となることが確認された。なお、比較例２のように、両輪で３２ｋＷ（４４馬力弱）では、高速走行は不可能である。
また、操縦安定性、制御応答性も、従来に比べて優れていることが分かる。
更に、実施例２のモータをダイナミックダンパとして作用させたタイプのインホイールモータ（ＡＤＭ）を搭載したタイプでは、モータ出力はほぼ比較例１と同等であり、かつ、振動入力が上記実施例１よりも更に小さくなっており、乗り心地性が格段に向上することが確認された。 FIG. 8 is a table showing specifications such as tire types and rim diameters of driving wheels employing the in-wheel motor system according to the present invention, and a running test result of a vehicle equipped with the driving wheels. 35) represents an improved flat tire according to the present invention.
Here, Example 1 is equipped with a direct drive type in-wheel motor (DDM), and Example 2 is equipped with an in-wheel motor (ADM) of a type in which the motor acts as a dynamic damper. For comparison, a wheel having a rim diameter of 20 inches and a tire having a flatness of 35% is mounted on the wheel and a conventional in-wheel motor is mounted in the wheel (Comparative Example 1), and the flatness is 55%. A similar test was also performed on a vehicle (Comparative Example 2) equipped with the above tire.
The motor output that can be mounted on the 20-inch tire of Comparative Example 1 is roughly 25 kW (34 hp) per wheel, and the 20-inch tire of Comparative Example 2 is 16 kW (less than 22 hp).
The vehicle running test in this experiment is as follows.
Vibration input characteristics: The magnitude of peak-to-peak of unsprung vertical vibration when traveling on an asphalt road was evaluated with the comparative example 1 being 100, and the smaller the better.
Large input durability: 3 cm protrusion on a 10m drum, and when the drum is running, the running distance up to the point when the vibration mode changes (where an abnormality occurs) is shown in the above Comparative Example 1. Is 100, and the larger the value, the better.
Steering stability: The result of sensory evaluation of the test driver when traveling on the test course was evaluated with the comparative example 1 as 100, and the larger the better.
Control responsiveness: The transmission delay time on the tire tread when the braking / driving torque of the motor is controlled at 200 Hz is evaluated with the comparative example 1 as 100, and the smaller the better.
As can be seen from the table, in the driving wheel of the present invention shown in Example 1, the longitudinal spring constant of the tire shown in Comparative Example 1 is lower than that of a conventional tire having a flatness ratio of 35%, which is shown in Comparative Example 2. The flatness is as small as 55%, which is almost the same as a conventional tire with a small rim volume. Therefore, assuming a two-wheel drive in-wheel motor vehicle, the output is 50 kW (a little less than 70 horsepower), equivalent to Comparative Example 1, and an in-wheel motor with a larger output than Comparative Example 2 with the same longitudinal spring constant is installed. It was confirmed that it would be possible. As in Comparative Example 2, high speed running is impossible at 32 kW (a little less than 44 horsepower) for both wheels.
It can also be seen that the steering stability and control response are superior to those of the prior art.
Further, in the type in which the in-wheel motor (ADM) of the type in which the motor of the second embodiment is operated as a dynamic damper is mounted, the motor output is substantially the same as that of the first comparative example, and the vibration input is higher than that of the first embodiment. It was confirmed that the ride comfort was greatly improved.

本発明によれば、電気モータの必要収容スペースを十分に確保することができるとともに、電気モータの耐衝撃性や乗り心地性を向上させることができるので、スペース効率や駆動力の伝達効率に優れ、かつ車両のロードホールディング性のよいインホールモータ車を実現することが可能となる。 According to the present invention, the necessary storage space for the electric motor can be sufficiently secured, and the impact resistance and riding comfort of the electric motor can be improved, so that the space efficiency and the driving force transmission efficiency are excellent. In addition, it is possible to realize an in-hole motor vehicle having a good road holding property.

本発明の最良の形態１に係るインホイールモータシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the in-wheel motor system which concerns on the best form 1 of this invention. 本最良の形態に係る改良扁平タイヤの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the improved flat tire which concerns on this best form. 本最良の形態に係る改良扁平タイヤの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the improved flat tire which concerns on this best form. 本発明の最良の形態２に係るインホイールモータシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the in-wheel motor system which concerns on the best form 2 of this invention. 本最良の形態２に係る緩衝装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of the buffering device which concerns on this best form 2. FIG. 本最良の形態２に係る動力伝達機構の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the power transmission mechanism which concerns on this best form 2. FIG. 本最良の形態２に係るインホイールモータシステムにおける車両振動モデルを示す図である。It is a figure which shows the vehicle vibration model in the in-wheel motor system which concerns on this best form 2. FIG. 実施例で使用したインホイールモータシステムにおけるタイヤ、ホイール及びインホールモータの諸元と車両走行試験結果を示す図である。It is a figure which shows the specification of the tire in the in-wheel motor system used in the Example, a wheel, and an in-hole motor, and a vehicle running test result. 従来のインホイールモータシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional in-wheel motor system.

Explanation of symbols

１１改良扁平タイヤ、１２ホイール、１２ａリム、１２ｂホイールディスク、１３インホイールモータ、１３Ｒロータ、１３Ｓステータ、１４回転軸、
１４Ｊ，１７Ｊ軸受け、１５ａ第１のブラケット、１５ｂ第２のブラケット、
１６ａ，１６ｂサスペンションアーム、１７アップライト（ナックル）、
１８ブレーキ装置。
11 Improved flat tire, 12 wheel, 12a rim, 12b wheel disc, 13 in-wheel motor, 13R rotor, 13S stator, 14 rotating shaft,
14J, 17J bearing, 15a first bracket, 15b second bracket,
16a, 16b Suspension arm, 17 Upright (knuckle),
18 Brake device.

Claims

In an in-wheel motor system in which an electric motor for driving a direct drive wheel is arranged in the wheel portion, the ratio of the diameter of the minimum diameter portion of the wheel rim portion to the tire outer diameter is set to 70% or more, and An in-wheel motor system in which the electric motor is disposed and a tire having a longitudinal spring constant of 200 to 350 N / mm indicating rigidity in a tire radial direction is mounted on the wheel.

The in-wheel motor system according to claim 1, wherein a flatness ratio of the mounted tire is set to 40% or less.

The in-wheel motor system according to claim 2, wherein the flatness ratio is 35% or less.

The in-wheel motor according to any one of claims 1 to 3, wherein a tire having a tire size in which a tire load capacity of four wheels allows a vehicle weight is selected as the tire. system.

4. The tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the tire is used at a tire internal pressure of a tire having a tire size in which a tire load capacity in four wheels allows a vehicle weight. In-wheel motor system.

As the tire, a widened portion whose width increases as it goes from the maximum diameter of the tire toward the center of the tire, and a throttle portion that is coupled to the maximum width portion of the widened portion and becomes narrower than the maximum width portion An in-wheel motor system according to any one of claims 1 to 5, wherein a tire including a carcass ply having a belt layer and a belt layer in which cords are arranged in a direction intersecting the carcass ply is used. .

The in-wheel motor system according to claim 6, wherein the throttle portion has a horizontal portion.

The in-wheel motor system according to claim 6, wherein an angle between the carcass ply of the widened portion and the carcass ply of the narrowed portion with the outer skin portion as a vertex is set to 30 to 75 degrees.

The in-wheel motor system according to any one of claims 1 to 8, wherein the motor is attached to a lower part of a vehicle spring via a buffer member or a buffer device.

The motor is a hollow in-wheel motor, and the stator side of the motor and the lower part of the vehicle spring are provided with a spring element and a damper element arranged in parallel to the spring element, or a spring element and a damper element. The in-wheel motor system according to claim 9, wherein the in-wheel motor system is connected by a damper with a spring element connected in series.