JP2005178603A - Wheel structure for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータをホイール内に含む電動車両用車輪構造に関する。 The present invention relates to a wheel structure for an electric vehicle including a motor in a wheel.
従来から、遊星減速機構をディスクブレーキ装置と一体化した電動減速機が知られている(例えば、特許文献1参照)。この従来の電動減速機では、遊星減速機構の内歯車に連結部材を介してディスクを連結することによって、遊星減速機構とディスクブレーキ装置との一体化を実現している。
しかしながら、インホイールモータタイプの電動車両用車輪構造の減速機構として上記従来の電動減速機を適用した場合、遊星減速機構の内歯車とは別体にディスクが設けられるので、全体としての構成が大きくなり搭載性が悪いという問題点がある。 However, when the conventional electric speed reducer is applied as a speed reduction mechanism for an in-wheel motor type electric vehicle wheel structure, since the disk is provided separately from the internal gear of the planetary speed reduction mechanism, the overall configuration is large. There is a problem that the mountability is bad.
そこで、全体構成を小型化できるインホイールモータタイプの電動車両用車輪構造の提供を目的とする。 Then, it aims at provision of the wheel structure for electric vehicles of an in-wheel motor type which can miniaturize the whole structure.
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、モータを少なくとも部分的にホイール内に含む電動車両用車輪構造において、
モータの回転を減速して車輪に伝達する減速機構と、
ブレーキ機構とを含み、
ブレーキ機構のブレーキパッドが、減速機構のギアの両面に作用するように配置されていることを特徴とする、電動車両用車輪構造が提供される。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, in a wheel structure for an electric vehicle including a motor at least partially in a wheel,
A deceleration mechanism that decelerates the rotation of the motor and transmits it to the wheels;
A brake mechanism,
A wheel structure for an electric vehicle is provided in which brake pads of the brake mechanism are arranged so as to act on both surfaces of the gear of the speed reduction mechanism.
本局面によれば、減速機構のギアをブレーキディスクとして機能させることができるので、減速機構とは別にブレーキディスクを設ける構成に対して、全体構成を小型化することができる。尚、本局面において、モータは、ホイール内に完全に含まれていても、部分的に含まれていてもよい。 According to this aspect, since the gear of the speed reduction mechanism can function as a brake disc, the overall configuration can be downsized compared to the configuration in which the brake disc is provided separately from the speed reduction mechanism. In this aspect, the motor may be completely included in the wheel or may be partially included.
本局面において、効果的には、前記ブレーキパッドが作用するギアは、ホイールにスプライン接続され、ホイールと一体となって回転可能であると共に、ホイールに対して車両内外方向に着脱可能である。これにより、ブレーキディスクとしてのギアの整備性が非常に良好となる。 In this aspect, the gear on which the brake pad acts is spline-connected to the wheel, can be rotated integrally with the wheel, and can be attached to and detached from the wheel in the vehicle inside / outside direction. Thereby, the maintainability of the gear as a brake disk becomes very good.
本発明によれば、減速機構のギアをブレーキディスクとして機能させることで、減速機構及びブレーキ機構を含む電動車両用車輪構造の全体構成を小型化することができる。 According to the present invention, the entire configuration of the wheel structure for an electric vehicle including the speed reduction mechanism and the brake mechanism can be reduced in size by causing the gear of the speed reduction mechanism to function as a brake disk.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例による電動車両用車輪構造を示す要部断面図である。本実施例の電動車両用車輪構造10は、インホイールモータタイプの電動車両に適用される。車輪を駆動するためのモータ20は、ホイール1の内部に配置されている。モータ20は、各駆動輪毎に配設されている。尚、本実施例の構成は駆動輪毎で実質的に相違がないため、一の駆動輪のみについて以下説明する。但し、本実施例の構成は、前輪側のみ、若しくは後輪側のみに適用されてもよい。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing a wheel structure for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. The
ホイール1には、ハブ2がハブボルト90により固定されている。ハブ2は、モータ20の非回転部(例えば、ステータ部を構成するハウジング)等にベアリング(図示せず)を介して回転可能に軸支されている。例えば、モータ20がインナロータータイプのモータである場合、ハブ2は、モータ20の車両内側でモータ20のアウタハウジングにベアリングを介して支持されてよく、モータ20がアウタロータータイプのモータである場合、モータ20の内側(ホイール中心側)でモータ20のインナハウジングにベアリングを介して支持されてよい。
A
ハブ2は、ベアリングと協働して、ホイール1(タイヤを含む)に作用する上下力及び横力等を受ける機能を果たす。この機能を果たすため、ベアリングは、単列の4点接触型のベアリングであってよく、若しくは、同様の機能を果たす複列のアンギュラベアリングであってもよい。
The
モータ20の車両外側(モータ20とホイール1との間)には、減速機構70が配設されている。減速機構70は、モータ20の回転を所定の減速比で減速してホイール1に伝達する機能を果たす。尚、減速機構70は、図1に示すように、ホイール1内に完全に含まれているが、モータ20は、ホイール1内に完全に含まれていても、部分的に含まれていてもよい(例えばモータ20の本体がホイール1外に配置され、減速機構70に接続されるモータ20の出力軸のみがホイール1内に配置される構成)。
A
図2は、減速機構70を含む面で切断した図1のA−A断面である。減速機構70は、モータ20の出力軸を構成するサンギア72を備える。サンギア72は、環状の形態を有し、ハブ2のシャフト部が挿通する中空部を備えている。サンギア72には、ピニオンギア74が噛合されている。本実施例では、ピニオンギア74は、サンギア72まわりに等間隔に4つ配置されている。各ピニオンギア74は、ピン74aまわりで回転可能となっており、ピン74aは、図1に示すように、モータ20の非回転部に固定されている。尚、モータ20がインナロータータイプのモータである場合、ピン74aは、モータ20のアウタハウジングに固定されてよく、モータ20がアウタロータータイプのモータである場合、ピン74aは、アウタハウジングよりも更に径方向外側に設定する第3のハウジングに固定されてよい。前者の場合、非回転部を構成するアウタハウジングにサスペンションアームの取り付け部が設定されてよい。後者の場合、第3のハウジングは、アウタハウジングにベアリングを介して支持されると共に、サスペンションアームの取り付け部が設定されてよい。
2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The
図3は、図2のX部の詳細図である。ピニオンギア74には、リングギア76が噛合されている。リングギア76は、ホイール1に対して実質的に回転力のみを伝達するように接続される。具体的には、リングギア76とホイール1との間の接続は、スプライン接続(対応する複数の溝同士の嵌合による接続)により実現される。ホイール1側のスプライン部(車両内外方向に延びる複数の溝)1bは、ホイール1のリム1aの内周面に一体的に形成されてもよく、若しくは、ホイール1のリム1aの内周面に別部品として結合させるものであってもよい。尚、ホイール1側のスプライン部1bと、それに対応するリングギア76外周のスプライン部77とは、リングギア76とホイール1とが一体に回転される限り、必ずしも周方向全体に亘って設定される必要はない。以上のような構成では、モータ20の回転は、サンギア72からピニオンギア74及びリングギア76を介してホイール1へと伝達される。
FIG. 3 is a detailed view of a portion X in FIG. A
ここで、再び図1及び図2を参照するに、本実施例のリングギア76は、ブレーキ機構のブレーキディスク(ディスクロータ)を構成している。具体的には、リングギア76は、ブレーキディスクに使用される材料(典型的には、鋳鉄)により構成されている。ブレーキキャリパ84は、リングギア(ディスクロータ)76の摺動面76aをその内周側から挟み込むように配置されている。ブレーキキャリパ84の周方向の位置は、隣接する2つのリングギア76間に設定され、ブレーキキャリパ84のブリッジ84bが、リングギア76の内周側とモータ20の外周面との間を通るように構成される。尚、ブレーキキャリパ84の周方向の位置は、図1や図2に示すような鉛直方向上側の位置に限らず、他の隣接する2つのリングギア76間に設定されてもよい。
Here, referring to FIGS. 1 and 2 again, the
ブレーキキャリパ84は、図示しない液圧通路を介してマスターシリンダーに連通される。ブレーキキャリパ84の油圧シリンダに所定の油圧が供給されると、ブレーキキャリパ84のパッド84aがリングギア76の両摺動面76aを挟み込むように駆動され、その際の摩擦力によりブレーキ機能が実現される。
The
このように、本実施例では、減速機構70のギア(本例では、リングギア76)がブレーキディスク(ディスクロータ)として利用されている。従って、本実施例によれば、ブレーキ機構や減速機構70(モータ20を含む)を含む全体の構成を小型化することができ、ホイール1内の限られた空間内に効果的に全体の構成を成立させることができる。これにより、ホイール1内に搭載される他の部材の設計自由度が増す。 Thus, in this embodiment, the gear of the speed reduction mechanism 70 (in this example, the ring gear 76) is used as a brake disk (disk rotor). Therefore, according to the present embodiment, the entire configuration including the brake mechanism and the speed reduction mechanism 70 (including the motor 20) can be reduced in size, and the entire configuration can be effectively performed in a limited space in the wheel 1. Can be established. Thereby, the design freedom of the other member mounted in the wheel 1 increases.
また、本実施例では、上述の如く、ハブ2が車輪に作用する横力の大部分を受け持つ構成であるため、減速機構70の各ギア(特にリングギア76)には大きな横力が作用しない(尚、減速機構70及びブレーキ機構は、制動時の制動トルクやモータ20の回生トルクを受ける)。特に、リングギア76とホイール1とが上述の如くスプライン接続されている場合には、リングギア76には横力が実質的に作用しない。このため、本実施例では、ブレーキキャリパ84のパッド84aでリングギア76を挟持するだけの構成であるが、リングギア76の車両内外方向の動きを規制(拘束)することが可能である。即ち、リングギア76は、ベアリング等を用いることなく、ブレーキキャリパ84のみで支持することが可能である。この結果、ブレーキ機構(特にディスクロータとしてのリングギア76)の整備性(組み付け性も同様)が良好となる。即ち、リングギア76は、ホイール1にスプライン接続されているだけであるので、ブレーキキャリパ84を取り外した後、車両内外方向に着脱可能となる。
In the present embodiment, as described above, since the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述した実施例では、リングギア76が、ホイール1にスプライン接続により脱着可能に接続されているが、本発明は、リングギア76とホイール1とが結合されている構成を除外するものでない。例えば、リングギア76がホイール1にボルト等により結合されている構成や、ホイール1のリム1aの内周面にリングギア76に相当するギアが一体的に形成されている構成であってもよい。かかる場合であっても、リングギア76の整備性が悪くなるが、依然としてブレーキ機構や減速機構70を含む全体の構成を小型化することができる。
For example, in the embodiment described above, the
また、上述した実施例では、リングギア76が、ブレーキキャリパ84のパッド84aのみにより車両内外方向の移動が拘束されているが、本発明は、ブレーキキャリパ84に加えて他の部材によりリングギア76を支持する構成を除外するものでない。例えば、リングギア76は、車両内側に延在する延長部を有し、当該延長部がベアリング(この場合、単列で小径の玉の深溝玉ベアリングであってよい)を介してモータ20の非回転部に支持されていてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施例では、ハブ2に横力を受ける機能を持たせるものであったが、本発明は、減速機構70に横力を分担させる構成を除外するものでない。例えば、上述の如く、リングギア76は、車両内側に延在する延長部を有し、当該延長部がベアリング(例えば、単列の4点接触型のベアリングや、複列のアンギュラベアリング)を介してモータ20の非回転部に支持されていてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、また、図1に示すブレーキキャリパ84は、油圧駆動式のキャリパであるが、如何なる方式のキャリパであってよく、また、キャリパ固定型若しくはキャリパ浮動型等のようなあらゆる種類のキャリパであってもよい。
The
1 ホイール
1a リム
1b スプライン部
2 ハブ
10 電動車両用車輪構造
20 モータ
70 減速機構
72 サンギア
74 ピニオンギア
74a ピン(回転軸)
76 リングギア
76a 摺動面
77 スプライン部
84 ブレーキキャリパ
84a パッド
90 ハブボルト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
76
84
Claims (2)
モータの回転を減速して車輪に伝達する減速機構と、
ブレーキ機構とを含み、
ブレーキ機構のブレーキパッドが、減速機構のギアの両面に作用するように配置されていることを特徴とする、電動車両用車輪構造。 In a wheel structure for an electric vehicle including a motor at least partially in the wheel,
A deceleration mechanism that decelerates the rotation of the motor and transmits it to the wheels;
A brake mechanism,
A wheel structure for an electric vehicle, wherein the brake pads of the brake mechanism are arranged so as to act on both surfaces of the gear of the speed reduction mechanism.
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JP2015200062A (en) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | 三井金属アクト株式会社 | Power door opening-closing device |
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