JP2006182273A - 電動車輪構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】偏芯配置型回転電機13を装備する電動車輪において、回転電機13の回転軸と車輪軸支持部17とが貫通する孔をもち、車輪のホイール2を略閉鎖する保護カバー8を設け、この保護カバー8とホイール2とで区画形成されるホイール室にベルト式トルク伝導機構を内蔵する。
【選択図】図1
Description
前記車輪軸支持部が貫通する中央孔部と、前記ホイールの周壁部の内周面に所定の隙間を隔てて近接配設される外周縁と、前記回転電機の回転電機軸部の少なくとも先端部分が前記ホイールの内部に突入させるための孔部又は溝部とを有する保護カバーを有し、この保護カバーは、前記車輪軸支持部に支持されて前記中央孔部の周縁から略径方向外側に延設されて前記開口を略閉鎖することにより、前記トルク伝達機構を前記ホイール内に略密閉するホイール室を区画形成することを特徴としている。
回転電機は、好適には同心円の周方向に所定角度離れて、複数配置されることができる。回転電機は車輪駆動と回生制動とを行うことができる。ブレーキ装置の回転体としてのブレーキドラムの外周面にフランジ部を設け、このフランジ部に従動スプロケット又は従動プーリを固定することができる。更に、このフランジ部分の外周縁をホイールの内周面に更に近接させることにより、ホイール室の内部の軸方向外側にブレーキ室を区画形成することができ、このブレーキ室への異物侵入を抑止することができる。ホイール室内の空気は、回転電機の回転軸に対して垂直面の後端より吐き出すことができる。このように構成することで通風ガイドなどを用いることなく容易に回転電機へ外気を導入でき冷却ができる。空気取り入れポートの開口部中心位置はタイヤの回転軸水平高さよりも上方に配置されることができる。このように構成することでタイヤによる水や泥などの跳ね上げによる開口部への異物の侵入をしにくくすることができる。
実施例1に採用した電動車輪の構造を図1、図2を参照して説明する。図1はこの実施例の電動車輪の軸方向断面図、図2はこの電動車輪を軸方向内側からみた正面図である。
この電動車輪は、通常の車両用車輪と同様に、タイヤ1、ホイール2、トレーリングアーム3、減衰ダンパ4、ブレーキドラム5、アクスルベアリングユニット6を有している。車体に支持されて下方へ突出する減衰ダンパ4の下端部には、トレーリングアーム3が支持されている。トレーリングアーム3の前端部外側には、ブレーキドラム5内蔵のホイール2が固定されている。ブレーキドラム5にはアクスルベアリングユニット6が内蔵されている。ホイール2にはタイヤ1が嵌着されている。タイヤ1、ホイール2、トレーリングアーム3、減衰ダンパ4については従来と同一形状、配置であるため説明を省略する。その他の構成要素の形状、配置を以下に説明する。
まず、ホイール2及びブレーキドラム5を回転自在に支持する車輪軸支持機構について説明する。
ブレーキドラム5は、内部にアクスルベアリングユニット6を収容して軸方向内側に向けて開口する有底円筒部材であって、その周壁部の外周面から径方向外側へ突出するフランジ部51を有している。
次にこの実施例の重要な特徴点の一つをなすホイール内部のトルク伝達機構を外部からの異物から保護する保護カバー8について説明する。
次に、空気取り入れ装置について図2、図3を参照して説明する。
フィルタ112は図4に示すようにメッシュ状フィルタであるが、空気流に随伴する大質量の異物をこの空気流から分離するための公知のサイクロン型セパレータや、空気流を急激に曲げることにより慣性質量が大きい異物を空気流から分離する公知の空気流路急変型異物排除装置を採用してもよい。
上記実施例では、回転電機13のファンによりホイール室内を負圧とすることによりホイール室内に冷却空気流を形成したが、逆に回転電機13のファンから出た空気をホイール室に吹き込んでもよい。この場合には、ホイール室内に吹き込まれた空気はホイール2と保護カバー8との間の隙間から外部に排出されることになる。このようにすれば、この隙間から外部に排出される空気流が、この隙間を通じてのホイール室内への異物や液体の侵入を阻止するため一層良好である。回転電機13からホイール室への空気流れは、ファンが形成した空気流を分流してホイール室に導入してもよく、あるいは、回転電機13を冷却した空気流をホイール室に導入してもよい。
その他、車輪軸支持機構が固定される鋼管製のトレーリングアーム3の孔をダクト部111の代わりに用いることもできる。
その他、図5に示すように、回転電機13を車輪軸を中心とする同心円状に追加の回転電機131を必要個数配置してもよい。
回転電機は、好適には同心円の周方向に所定角度離れて、複数配置されることができる。回転電機は車輪駆動と回生制動とを行うことができる。ブレーキ装置の回転体としてのブレーキドラムの外周面にフランジ部を設け、このフランジ部に従動スプロケット又は従動プーリを固定することができる。更に、このフランジ部分の外周縁をホイールの内周面に更に近接させることにより、ホイール室の内部の軸方向外側にブレーキ室を区画形成することができ、このブレーキ室への異物侵入を抑止することができる。ホイール室内の空気は、回転電機の回転軸に対して垂直面の後端より吐き出すことができる。このように構成することで通風ガイドなどを用いることなく容易に回転電機へ外気を導入でき冷却ができる。空気取り入れポートの開口部中心位置はタイヤの回転軸水平高さよりも上方に配置されることができる。このように構成することでタイヤによる水や泥などの跳ね上げによる開口部への異物の侵入をしにくくすることができる。
次に、この電動車輪を車両に実装した例を図6を参照して説明する。
2 ホイール
3 トレーリングアーム
4 減衰ダンパ
5 ブレーキドラム
6 アクスルベアリングユニット
7 ブレーキカバー
8 保護カバー
11 従動スプロケット
13 回転電機
14 コグベルト
15 駆動スプロケット
16 支持プレート
17 車輪軸支持部
20 コントローラ
21 蓄電池
22 エンジン
23 オルタネータ
24 ベルト
51 フランジ部
52 ボルト
62 回転部
63 固定部
64 ハブ板
65 ハブボルト
81 中央孔部
82 外周筒部
83 溝筒部
84 ボルト
110 空気取り入れ口
111 ダクト部
112 フィルタ
131 回転電機
Claims (15)
- 車体から略車体左右方向外側へ突出する車輪軸支部に回転自在に支持されて前記車輪軸支持部から軸方向外側へ突出する車輪軸部を有する車輪と、
前記車輪の車輪軸部に対して偏芯配置された回転電機軸部を有して前記車輪軸支持部又はこの車輪軸支持部に固定された部材に支持される車輪駆動用の回転電機と、
前記回転電機軸部から前記車輪軸部へ減速増倍トルクを伝達するトルク伝達機構と、
を備え、
前記車輪は、車体側に向けて開口する開口部を有して前記車輪軸部に支持される略有底円筒形状のホイールを有し、
前記回転電機の回転電機軸部は、前記ホイールの周壁部の内周面に近接しつつ前記ホイールの内部へ前記車輪軸部と平行に突入する先端部を有する電動車輪であって、
前記車輪軸支持部が貫通する中央孔部と、前記ホイールの周壁部の内周面に所定の隙間を隔てて近接配設される外周縁と、前記回転電機の回転電機軸部の少なくとも先端部分が前記ホイールの内部に突入させるための孔部又は溝部とを有する保護カバーを有し、
この保護カバーは、前記車輪軸支持部に支持されて前記中央孔部の周縁から略径方向外側に延設されて前記開口を略閉鎖することにより、前記トルク伝達機構を前記ホイール内に略密閉するホイール室を区画形成することを特徴とする電動車輪。 - 請求項1記載の電動車輪において、
所定方向に開口する空気取り入れ口と、この空気取り入れ口から取り入れた空気を前記ホイール室に導入するダクトとを有し、前記車輪軸支持部又はこの車輪軸支持部に固定された部材に固定される空気取り入れ装置を有することを特徴とする電動車輪。 - 請求項2記載の電動車輪において、
前記ホイールの周壁部の内周面と前記ホイールの外周縁との間の前記隙間は、
前記ホイール室から外部に空気を排出する排出孔をなすことを特徴とする電動車輪。 - 請求項3記載の電動車輪において、
前記回転電機は、
前記ホイール室外に開口する吸気口と、前記ホイール室に開口する排気口と、前記吸気口から吸入された空気を前記排気口側へ付勢するファンとを有することを特徴とする電動車輪。 - 請求項2記載の電動車輪において、
前記回転電機は、
前記ホイール室に開口する吸気口と、前記ホイール室外に開口する排気口と、前記吸気口から吸入されて前記回転電機の内部を冷却した空気を前記排気口に送風するファンとを有することを特徴とする電動車輪。 - 請求項2記載の電動車輪において、
前記空気取り入れ口は、
車体の前方方向へ開口していることを特徴とする電動車輪。 - 請求項2記載の電動車輪において、
前記空気取り入れ口又は前記ダクトは、
前記吸入空気に含まれる異物を前記ホイール室に導入される空気から排除する異物排除装置を有することを特徴とする電動車輪。 - 請求項2記載の電動車輪において、
前記空気取り入れ装置は、
樹脂成形により前記保護カバーと一体に形成されていることを特徴とする電動車輪。 - 請求項2記載の電動車輪において、
前記空気取り入れ装置は、
前記車輪軸支持部が固定される鋼管製のトレーリングアームの孔を前記ダクトとして用いることを特徴とする電動車輪。 - 請求項1又は9記載の電動車輪において、
前記保護カバーは、
前記車輪軸支持部が固定されるトレーリングアーム又はこのトレーリングアームに固定された支持部材に締結されることを特徴とする電動車輪。 - 請求項1記載の電動車輪において、
前記保護カバーの外周縁は、
前記ホイールの周壁部の内周面に対面する円筒状に形成されていることを特徴とする電動車輪。 - 請求項1記載の電動車輪において、
前記トルク伝達機構は、
前記車輪軸部に固定された径大な回転体と、
前記回転体の外周部に設けられた従動スプロケット又は従動プーリと、
前記従動スプロケットと軸方向同位置にて前記回転電機軸部の先端部に装着された駆動スプロケット又は駆動プーリと、
前記両スプロケット又は両プーリに巻装された伝導ベルトと、
を有することを特徴とする電動車輪。 - 請求項12記載の電動車輪において、
前記トルク伝達機構の回転体は、
前記ホイール室内に収容されたブレーキ装置の回転体により兼用されることを特徴とする電動車輪。 - 請求項1記載の電動車輪において、
前記保護カバーは、
前記回転電機軸部貫通用の孔部又は溝部の周囲に略軸方向へ延設されて前記回転電機の周壁に密着する筒部を有することを特徴とする電動車輪。 - 請求項15載の電動車輪において、
前記保護カバーは、
前記回転電機を前記車輪軸支持部に支持するための回転電機支持部材を兼ねることを特徴とする電動車輪。
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