JP2005350032A - インホイールモータの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪毎に設けられたインホイールモータに対し、インホイールモータの回転力に対する反作用の影響を抑制し、ダイナミックダンパとしての機能を向上させる。
【解決手段】インホイールモータシステムＭ１は、インホイールモータ２が、揺動軸Ａ１の周りの揺動（回転）運動のみ可能なように、ボールジョイント１４、１５を介してハブキャリア１に二点支持され、さらに、揺動運動を引き起こすタイヤ１６およびタイヤホイール３の振動を弾性エネルギーに転化するための弾性部材１２、１３を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪を含む車輪部毎に設けられ、車輪を回転駆動すると共に、ダイナミックダンパとしての機能を備えたインホイールモータの支持構造に関する。

近年、モータによって駆動される電気自動車などの車輌においては、スペース効率の高さや駆動力の伝達効率の高さなどから、車輪毎にインホイールモータを備えたインホイールモータシステムが考案されている。さらに、最近では、このインホイールモータシステムにおいて、インホイールモータなどによるバネ下質量の増加に伴うタイヤ接地性と乗り心地性とに与える影響の軽減化を図るため、インホイールモータをダイナミックダンパとして用いる技術も考案されている。ここで、バネ下質量とは、タイヤホイールやサスペンションアームといったバネ下に位置する部品の総質量を意味する。

インホイールモータをダイナミックダンパとして用いるものとして、たとえば特開２００４−１１５０１４号公報に開示されたインホイールモータシステムがある。このインホイールモータシステムは、インホイールモータが、スプリングやダンパなどの弾性部材を用いてサスペンション側に揺動可能に設置された構造を有するものである。このインホイールモータシステムにおいては、インホイールモータがスプリングやダンパなどの弾性部材によってサスペンション側に設置された構造となっている。
特開２００４−１１５０１４号公報

ところで、上記特許文献１に開示されたインホイールモータシステムでは、インホイールモータは、弾性部材によってのみ支持されている。インホイールモータは、車輪に回転力を付与するため、車輪から、インホイールモータの回転力に対する反作用の影響を受けることになる。

ところが、上記特許文献１に開示されたインホイールモータシステムでは、インホイールモータは弾性部材のみによって支持されている。このため、たとえば凹凸路を走行する場合には、インホイールモータの回転力に対する反作用の影響により、走行中に生じる振動を効果的に抑制するのが困難となる。このような場合には、インホイールモータがダイナミックダンパとして有効に機能しない場合が生じ得るという問題があった。

そこで、本発明の課題は、車輪毎に設けられたインホイールモータに対し、インホイールモータの回転力に対する反作用の影響を抑制し、ダイナミックダンパとしての機能を向上させたインホイールモータの支持構造を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車輪を回転駆動するインホイールモータを支持するインホイールモータの支持構造において、インホイールモータを、自転を抑止するとともに揺動軸の周りに揺動可能に支持する支持部材が設けられ、揺動軸の周りに生じるインホイールモータの揺動を減衰可能な弾性部材が、インホイールモータとハブキャリアとの間に設けられていることを特徴とする。

本発明に係るインホイールモータの支持構造においては、インホイールモータの自転を抑止する支持部が設けられ、さらに揺動軸の周りに生じるインホイールモータの揺動を減衰可能な弾性部材が、インホイールモータとハブキャリアとの間に設けられている。このため、揺動軸を中心とするインホイールモータの揺動運動が弾性部材の弾性運動（弾性エネルギー）に転化可能となり、揺動運動が弾性部材により十分吸収可能となる。したがって、インホイールモータのダイナミックダンパとしての機能向上が図られ、たとえば凹凸路を走行中に生じる振動が十分効果的に抑制することができる。

また、揺動軸がインホイールモータの回転軸に対して略垂直となる位置に支持部材が設けられる態様とすることができる。

このように、揺動軸が車輪回転軸に対し略垂直となるように支持部が設けられていることにより、支持部の設置が容易となり、設置後の支持部材に加えられる力バランスが良好となる。なお、本発明における略垂直とは、揺動軸と車輪回転軸との成す角度が垂直または垂直に近い角度である旨を意味する。

さらに、支持部材は、ボールジョイントを用いて構成される態様とすることもできる。

このように、支持部材がボールジョイントを用いて構成されていることにより、インホイールモータを揺動可能にハブキャリアに容易に支持可能となる。

また、揺動軸に対し互いに線対称となるインホイールモータの所定位置に、弾性部材が設けられる態様とすることもできる。

このように、揺動軸に対し互いに線対称となるインホイールモータの所定位置に、弾性部材が設けられることにより、揺動軸の周りの揺動が弾性部材に均等に吸収可能となる。したがって、揺動に対する抑制を効果的に行うことができる。

本発明に係るインホイールモータの支持構造によれば、車輪毎に設けられたインホイールモータに対し、インホイールモータの回転力に対する反作用の影響が抑止され、車輪振動を抑制するためのダイナミックダンパとしての機能向上が図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本発明に係るインホイールモータの支持構造を備えるインホイールモータシステムＭ１の側面図、図２はその側断面図、図３はその正面図である。以下、図１〜図６に対し、同一構成部については同一符号を付して示し、簡略化のため重複する説明は省略する。

図１〜図３に示すように、車両に設けられたインホイールモータシステムＭ１は、ハブキャリア１、インホイールモータ２、およびタイヤホイール３などを備えている。

ハブキャリア１は、サスペンションアッパアーム４、サスペンションロアアーム５を介して車両本体に掛け渡されている。サスペンションアッパアーム４の端部には、連結部６が形成されており、連結部６は、ボルト７を介してハブキャリア１に固定されている。また、サスペンションロアアーム５の端部には、連結部８が形成されており、連結部８は、ボルト９を介してハブキャリア１に固定されている。

インホイールモータ２は、筐体を備えており、その筐体側面に、線対称となる左右位置にフランジ１０，１１が形成されている。これらのフランジ１０，１１とハブキャリア１との間には、ゴムなどの弾性部材１２，１３がそれぞれ介在されている。弾性部材１２、１３は、たとえば接着剤によってフランジ１０，１１およびハブキャリア１に対して接着されている。

さらに、インホイールモータ２の上下位置には、支持部材であるボールジョイント１４，１５が設けられている。インホイールモータ２は、これらのボールジョイント１４，１５によってハブキャリア１に二点支持されている。インホイールモータ２は、ボールジョイント１４，１５により、鉛直方向に沿った揺動軸Ａ１周りに揺動可能に支持されているとともに、インホイールモータの回転方向Ａ２への自転が抑止されている。

また、インホイールモータ２の筐体の左右おけるフランジ１０，１１は、揺動軸Ａ１に対して互いに対称となる位置に配置されている。同様に、弾性部材１２，１３の揺動軸Ａ１に対して互いに対称となる位置に配置されている。また、弾性部材１２，１３は、ハブキャリア１とインホイールモータ２との間に生じる揺動を減衰する機能を有している。

タイヤホイール３には、車輪であるタイヤ１６が装着されている。タイヤホイール３には、図示しない連結部が形成されており、この連結部に回転軸１７が取り付けられている。回転軸１７は、インホイールモータ２内のモータ回転軸部１８に連結されており、インホイールモータ２の回転力は、回転軸１７およびモータ回転軸部１８を介してタイヤホイール３およびタイヤ１６に伝達される。また、ハブキャリア１とタイヤホイール３の隙間にはブレーキロータ１９が取り付けられている。

以上の構成を有する本実施形態に係るインホイールモータシステムの動作、作用について説明する。

本実施形態に係るインホイールモータシステムＭ１では、インホイールモータ２を駆動することにより、インホイールモータ２の回転力がタイヤホイール３に伝達される。タイヤホイール３およびタイヤホイール３に取り付けられたタイヤ１６は、インホイールモータ２の回転駆動力によって回転し、タイヤ１６が回転することにより、車両が走行する。

また、車両が走行すると、路面の凹凸などがタイヤ１６を介して伝達される。この点、本実施形態に係るインホイールモータシステムＭ１では、ハブキャリア１とインホイールモータ２との間に弾性部材１２，１３が介在されている。このため、インホイールモータ２をマスとするダイナミックダンパとしての機能を有することにより、タイヤ１６などから入力される振動を抑制することができる。

ところが、インホイールモータ２には、インホイールモータ２の回転力に対する反作用が生じる。この反作用の影響により、インホイールモータ２自体が振動源となってしまうことが懸念される。この点、本実施形態に係るインホイールモータシステムＭ１では、ボールジョイント１４，１５によってインホイールモータ２を揺動軸Ａ１周りに揺動可能支持している。このボールジョイント１４，１５では、インホイールモータ２の自転を抑止する機能も有している。

ボールジョイント１４，１５によってインホイールモータ２の自転を抑止することにより、インホイールモータ２に対する反作用の影響を抑制することができる。このため、マスとして機能するインホイールモータ２の揺動運動を、揺動軸Ａ１を中心とする弾性部材１２、１３の弾性運動（弾性エネルギー）に確実に転化することができる。したがって、揺動運動を引き起こすタイヤ１６およびタイヤホイール３の振動が弾性部材１２、１３により十分吸収可能となる。これにより、インホイールモータ２のダイナミックダンパとしての機能向上が図られ、たとえば凹凸路を走行中に生じる振動を十分効果的に抑制することができる。

次に、本発明の第二の実施形態について説明する。上記した第一の実施形態では、ボールジョイント１４、１５は揺動軸Ａ１が略鉛直方向を向くように設置されていたが、本実施形態では、揺動軸Ａ１が他の向きを向くように設置されている点で上記第一の実施形態と主に異なる。

図４は、第二の実施形態に係るインホイールモータシステムの側面図、図５はその側断面図、図６はその平面図である。

図４〜図６に示すように、本実施形態に係るインホイールモータシステムＭ２は、上記第一の実施形態と同様、ハブキャリア１、インホイールモータ２、およびタイヤホイール３などを備えている。ハブキャリア１は、サスペンションアッパアーム４およびサスペンションロアアーム７を介して車両本体に掛け渡されている。

インホイールモータ２の筐体の上下位置には、フランジ１０，１１が形成されており、これらのフランジ１０，１１とハブキャリア１との間には、それぞれ弾性部材１２，１３が介在されている。さらに、インホイールモータ２の左右位置は、ボールジョイントによってハブキャリア１０に二点支持されている。インホイールモータ２は、ボールジョイント１４，１５により、水平方向に沿った揺動軸Ａ１周りに揺動可能に支持されているとともに、インホイールモータの回転方向Ａ２への自転が抑止されている。

インホイールモータ２の筐体の上下おけるフランジ１０，１１は、揺動軸Ａ１に対して互いに対称となる位置に配置されている。同様に、弾性部材１２，１３の揺動軸Ａ１に対して互いに対称となる位置に配置されている。その他の点については、上記第一の実施形態と同様の構成を有している。

以上の構成を有する本実施形態に係るインホイールモータシステムＭ２では、上記第一の実施形態と同様、ボールジョイント１４，１５によってインホイールモータ２の自転を抑止することにより、インホイールモータ２に対する反作用の影響を抑制することができる。このため、マスとして機能するインホイールモータ２の揺動運動を、揺動軸Ａ１を中心とする弾性部材１２，１３の弾性運動（弾性エネルギー）に確実に転化することができる。したがって、揺動運動を引き起こすタイヤ１６およびタイヤホイール３の振動が弾性部材１２，１３により十分吸収可能となる。これにより、インホイールモータ２のダイナミックダンパとしての機能向上が図られ、たとえば凹凸路を走行中に生じる振動を十分効果的に抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、細部構成、詳細動作などは変更可能である。

たとえば、上記実施形態では、支持部材としてボールジョイント１４，１５を用いたが、支持部材としては、ピンなど、インホイールモータ２を揺動可能に支持可能なものであれば何でもよい。

また、インホイールモータ２がハブキャリア１に二点支持される構成について説明したが、これに限らず、インホイールモータ２をサスペンションアッパアーム４、サスペンションロアアーム５など、ハブキャリア１以外の位置に対し支持するような構成であってもよい。

さらに、上記実施形態では、弾性部材１２，１３を鉛直方向または水平方向に沿った揺動軸に対して対称となる位置に配置したが、たとえば傾斜する方向に沿った揺動軸に対して対称となる位置に配置する態様とすることもできる。

さらに、弾性部材として弾性部材１２，１３を用いたが、これに限らず、弾性部材としては、スプリングなどを用いてもよい。

第一の実施形態に係るインホイールモータシステムの側面図である。 図１に示すインホイールモータシステムの側断面である。 図１に示すインホイールモータシステムの正面図である。 第二の実施形態に係るインホイールモータシステムの側面図である。 図４に示すインホイールモータシステムの側断面である。 図４に示すインホイールモータシステムの正面図である。

符号の説明

１…ハブキャリア、２…インホイールモータ、３…タイヤホイール、４…サスペンションアッパアーム、５…サスペンションロアアーム、６…連結部、７…ボルト、８…連結部、９…ボルト、１０，１１…フランジ、１２，１３…弾性部材、１４，１５…ボールジョイント、１６…タイヤ、１７…回転軸部、１８…モータ回転軸部、１９…ブレーキロータ、Ｍ１，Ｍ２…インホイールモータシステム。

Claims (4)

1. 車輪を回転駆動するインホイールモータを支持するインホイールモータの支持構造において、
   前記インホイールモータを、自転を抑止するとともに揺動軸の周りに揺動可能に支持する支持部材が設けられ、
   前記揺動軸の周りに生じるインホイールモータの揺動を減衰可能な弾性部材が、インホイールモータとハブキャリアとの間に設けられていることを特徴とするインホイールモータの支持構造。
2. 前記揺動軸が前記インホイールモータの回転軸に対して略垂直となる位置に支持部材が設けられている請求項１に記載のインホイールモータの支持構造。
3. 前記支持部材は、ボールジョイントを用いて構成されている請求項１または２に記載のインホイールモータの支持構造。
4. 前記揺動軸に対し互いに線対称となるインホイールモータの所定位置に、前記弾性部材が設けられている請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のインホイールモータの支持構造。

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