JP2006240526A - インホイールモータおよびホイール取付機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホイール脱着を容易にするとともに、ホイールやハウジングの損傷を抑制することが可能なインホイールモータおよびホイール取付機構を提供する。
【解決手段】 ホイール取付機構は、インホイールモータ４００用のホイール取付機構であって、インホイールモータ４００のケース４１０（ハウジング）と、ケース４１０を車体の外側から覆うように矢印ＤＲ１の方向から組付けられるホイールディスク１００と、ケース４１０の外周部とホイールディスク１００の内周部との間に設けられ、ホイールディスク１００の脱着時にホイールディスク１００とケース４１０との位置決めを行なうガイド部７００とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インホイールモータおよびホイール取付機構に関し、特に、ホイール取付け時の位置決め手段を有するインホイールモータおよびホイール取付機構に関する。

車両に取付けられるホイールが従来から知られている。また、駆動装置としてのインホイールモータも従来から知られている。

従来のインホイールモータについては、たとえば、特開平５−３００７１２号公報などに記載されている。
特開平５−３００７１２号公報

ホイールの組付け性を向上させることは重要である。特に、インホイールモータ用のホイールにおいては、モータのハウジングとホイール内周面との隙間が小さいため、ホイール脱着が行ないにくく、また、脱着時にホイールとハウジングとが接触しやすい。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ホイール脱着を容易にするとともに、ホイールやハウジングの損傷を抑制することが可能なインホイールモータおよびホイール取付機構を提供することにある。

本発明に係るインホイールモータは、車両のホイール内に搭載され、該ホイールを駆動または該ホイールに駆動されるインホイールモータであって、ハウジングと、ハウジングの外周部とホイールの内周部との間に設けられ、ホイールの脱着時に該ホイールとハウジングとの位置決めを行なうガイド部とを備える。

インホイールモータのハウジングとホイール内周面との隙間は比較的小さく、インホイールモータのホイールの脱着には手間が掛かり、その脱着時には、ホイールとハウジングとが接触しやすい傾向にある。これに対し、上記構成によれば、ガイド部によってホイールの脱着時の該ホイールとハウジングとの位置決めを行なうことができるので、ホイール脱着を容易にするとともに、ホイールおよびハウジングの損傷を抑制することができる。

上記インホイールモータにおいて、ガイド部は、ホイールの回転方向に回動可能であることが好ましい。

これにより、車両走行時のホイール内周面とガイド部との接触抵抗が低減される。

本発明に係るホイール取付機構は、筐体と、筐体を車体の外側から覆うように設けられるホイールと、筐体の外周部とホイールの内周部との間に設けられ、ホイールの脱着時に該ホイールと筐体との位置決めを行なうガイド部とを備える。

上記構成によれば、ガイド部によってホイールの脱着時の該ホイールと筐体との位置決めを行なうことができるので、ホイール脱着を容易にするとともに、ホイールおよび筐体の損傷を抑制することができる。

本発明によれば、ホイール脱着を容易にするとともに、ホイールやハウジングの損傷を抑制することができる。

以下に、本発明に基づくインホイールモータおよびホイール取付機構の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

図１は、本発明の１つの実施の形態に係るホイール取付機構を含む電動輪の構成を示したブロック図である。図１を参照して、電動輪１は、ホイールディスク１００と、ホイールハブ２００と、ジョイント３００と、インホールモータ４００と、ブレーキロータ５００と、ブレーキキャリパ６００と、ガイド部７００と、タイヤ（図示せず）とを備える。

インホイールモータ４００は、ケース４１０と、モータ４２０と、減速機構としてのプラネタリギヤ４３０と、オイルポンプ４４０と、シャフト４５０とを含む。

ホイールディスク１００は、略カップ型形状を有し、ディスク部１１０とリム部１２０とからなる。ホイールディスク１００のリム部１２０の外縁には、タイヤ（図示せず）が固定される。ホイールディスク１００は、ホイールハブ２００、インホイールモータ４００、ブレーキロータ５００およびブレーキキャリパ６００を受け入れるように形成される。ホイールディスク１００は、ディスク部１１０をハブボルトによってホイールハブ２００に締結することによりホイールハブ２００と連結される。

ホイールハブ２００はジョイント３００を介してインホイールモータ４００のシャフト４５０に連結される。

ブレーキロータ５００は、内周端がホイールハブ２００の外周端に固定され、外周端がブレーキキャリパ６００内を通過するように配置される。ブレーキキャリパ６００は、ブレーキピストンと、ブレーキパッド６１０，６２０とを含む。ブレーキパッド６１０，６２０は、ブレーキロータ５００の外周端を挟み込む。

ブレーキキャリパ６００にブレーキオイルが供給されると、ブレーキピストンは、紙面右側へ移動し、ブレーキパッド６１０を紙面右側へ押す。ブレーキパッド６１０が紙面右側へ移動することに応答してブレーキパッド６２０が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド６１０，６２０は、ブレーキロータ５００の外周端を挟み込み、電動輪１にブレーキがかけられる。

次に、インホールモータ４００の構成について説明する。

ケース４１０は、ホイールハブ２００の紙面左側に配置され、モータ４２０と、プラネタリギヤ４３０と、オイルポンプ４４０と、シャフト４５０と、オイル通路とを収納する。

モータ４２０は、軸受４２１と、回転シャフト４２２と、ロータ４２３と、ステータ４２４とを有する。ステータ４２４は、ステータコア４２４Ａとステータコイル４２４Ｂとを含む。ステータコア４２４Ａは、ケース４１０に固定される。ステータコイル４２４Ｂは、ステータコア４２４Ａに巻回される。モータ４２０が三相モータである場合、ステータコイル４２４Ｂは、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。また、ロータ４２３は、ステータコア４２４Ａおよびステータコイル４２４Ｂの内周側に配置される。

プラネタリギヤ４３０は、サンギヤ４３１と、ピニオンギヤ４３２と、リングギヤ４３３と、プラネタリキャリア４３４とを含む。

サンギヤ軸（図示せず）は、モータ４２０の回転シャフト４２２に連結される。また、サンギヤ軸は、回転自在に支持される。サンギヤ４３１は、サンギヤ軸に連結される。ピニオンギヤ４３２は、サンギヤ４３１と噛合い、回転自在に支持される。リングギヤ４３３は、ケース４１０に固定される。プラネタリキャリア４３４は、ピニオンギヤ４３２に連結され、シャフト４５０にスプライン嵌合される。また、プラネタリキャリア４３４は、回転自在に支持される。

オイルポンプ４４０は、オイル溜に溜まったオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路（図示せず）へ供給する。

車体に搭載されたスイッチング回路（図示せず）によりステータコイル４２４Ｂに交流電流が供給されると、ロータ４２３が回転し、モータ４２０は、所定のトルクを出力する。そして、モータ４２０の出力トルクは、サンギヤ軸を介してプラネタリギヤ４３０へ伝達される。プラネタリギヤ４３０は、サンギヤ軸から受けた出力トルクをサンギヤ４３１およびピニオンギヤ４３２によって変更、つまり、変速（減速）してプラネタリキャリア４３４へ出力する。プラネタリキャリア４３４は、プラネタリギヤ４３０の出力トルクをシャフト４５０に伝達し、シャフト４５０はジョイント３００を介して所定の回転数でホイールハブ２００およびホイールディスク１００を回転させる。これにより、電動輪１は、所定の回転数で回転する。

一方、オイルポンプ４４０は、オイル溜からオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路へ供給する。オイル通路に進入したオイルは、たとえば矢印Ａ，Ｂ，Ｃに沿って軸受４２１やプラネタリギヤ４３０に供給されてそれらを潤滑する。また、オイルは、ステータコイル４２４Ｂを冷却する。

ガイド部７００は、インホイールモータ４００のケース４１０およびブレーキキャリパ６００に取付けられる。ガイド部７００は、ホイールディスク１００の組付け時に、ホイールディスク１００の位置決め手段として機能する。

電動輪１において、インホイールモータ４００のケース４１０外周とホイールディスク１００のリム部１２０内周との隙間は比較的小さい。これに対し、ガイド部７００が設けられることで、ホイールディスク１００の組付け性を向上させることができる。さらに、ホイールディスク１００の組付け時に、ホイールディスク１００とインホイールモータ４００のケース４１０およびブレーキキャリパ６００とが接触することを抑制することができる。

図２は、電動輪１を示した側断面図である。また、図３は、電動輪１を示した正面図である。なお、図２は、図３における矢印ＤＲ２の方向から電動輪１をみた状態を示し、図３は、図２における矢印ＤＲ１の方向から電動輪１をみた状態を示す。

図２を参照して、ホイールディスク１００は、矢印ＤＲ１の方向からホイールハブ２００に組付けられる。ホイールディスク１００とホイールハブ２００との接合面には、組付け時の位置決めを補助するインロー部２１０（テーパ部）が設けられている。ホイールディスク１００は、ハブボルト２２０を用いてホイールハブ２００に締結される。

インホイールモータ４００のケース４１０とホイールディスク１００のリム部１２０との間には、ガイド部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃ，７００Ｄが設けられる。ガイド部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃ，７００Ｄは、ホイールディスク１００組付け時の位置決め機構となる。

図３を参照して、ガイド部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃ，７００Ｄは、ケース４１０およびブレーキキャリパ６００に取付けられた支持部材に支持される。ここで、ガイド部７００Ａ，７００Ｄは、ケース４１０に組付けられ、ケース７００Ｂ，７００Ｃは、ブレーキキャリパ６００に組付けられる。ガイド部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃ，７００Ｄは、互いにホイールディスク１００の周方向にずれて配設されている。また、ガイド部７００Ａ，７００Ｂとガイド部７００Ｃ，７００Ｄとは、ホイールディスク１００の中心線αに関してほぼ対称に配置されている。そして、ガイド部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃ，７００Ｄは、ホイールディスク１００のリム部１２０の内周に沿うように配設されている。

上記のようなガイド部７００Ａ〜７００Ｄが設けられることにより、ホイールディスク１００の組付け時に、ホイールディスク１００、ケース４１０およびブレーキキャリパ６００が損傷することが抑制される。また、ホイールディスク１００の組付け／取外し作業時の安全性が向上する。

図２，図３に示す例では、４つのガイド部が設けられているが、ガイド部の個数は適宜変更することが可能である。

図４，図５は、それぞれ、ガイド部７００を矢印ＤＲ２，矢印ＤＲ１の方向からみた図である。つまり、図４，図５は、それぞれ、図２，図３と同じ方向からガイド部７００をみた状態を示す。

図４，図５に示すように、ガイド部７００（７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃ，７００Ｄ）は、台座部７１０と、回転部７２０とを有する。台座部７１０は、インホイールモータ４００のケース４１０またはブレーキキャリパ６００に固設され、回転部７２０は、台座部７１０に回転可能に支持される。回転部７２０は、典型的には、球形を有する。

図４を参照して、ホイールディスク１００が組付けられる際は、回転部７２０がホイールディスク１００のリム部１２０に当接することにより、ガイド部７００が、ホイールディスク１００の径方向の位置決めを行なうことができる。ここで、回転部７２０は、矢印ＤＲ３の方向に回転しながらリム部１２０に当接する。したがって、ホイールディスク１００の矢印ＤＲ１の方向への移動（ホイールディスク１００の組付け）に対する抵抗が低減される。つまり、回転部７２０が、車輌の前後方向（図４における紙面に垂直な方向）の軸まわりに回転することにより、ホイールディスク１００とガイド部７００との接触抵抗を低減しながら、ホイールディスク１００組付け時の該ホイールディスク１００の位置決めを行なうことが可能になる。以上については、ホイールディスク１００をホイールハブ２００から取り外す場合においても同様である。

図５を参照して、ホイールディスク１００をホイールハブ２００に組付けた後、車輌走行時には、ホイールディスク１００は、矢印ＤＲ４の方向に回転する。ここで、ホイールディスク１００のリム部１２０とガイド部７００との間には、隙間が形成されているが、ホイールディスク１００をリプレイスした場合など、場合によってはリム部１２０の内周とガイド部７００の回転部７２０とが当接する場合がある。このとき、回転部７２０は、ホイールディスク１００の回転に追随して、矢印ＤＲ５の方向に回転する。したがって、ホイールディスク１００の矢印ＤＲ４の方向の回転に対する抵抗が低減される。つまり、回転部７２０が、車輌の幅方向（図５における紙面に垂直な方向）の軸周りに回転することにより、車輌走行時におけるホイールディスク１００とガイド部７００との接触抵抗を低減することが可能になる。

上記のように、ガイド部７００の回転部７２０は、車輌の前後方向および幅方向の２軸まわりに回動可能である。この結果、ホイールディスク１００の脱着時および車輌走行時におけるホイールディスク１００とガイド部７００との接触抵抗を低減することができる。

上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係るホイール取付機構は、車両のホイール内に搭載され、該ホイールを駆動または該ホイールに駆動されるインホイールモータ４００用のホイール取付機構であって、インホイールモータ４００のケース４１０（ハウジング）と、ケース４１０を車体の外側から覆うように矢印ＤＲ１の方向から組付けられるホイールディスク１００と、ケース４１０の外周部とホイールディスク１００の内周部との間に設けられ、ホイールディスク１００の脱着時にホイールディスク１００とケース４１０との位置決めを行なうガイド部７００Ａ〜７００Ｄとを備える。また、換言すると、本実施の形態に係るインホイールモータ４００は、ケース４１０と、ケース４１０の外周部とホイールディスク１００の内周部との間に設けられ、ホイールディスク１００の脱着時にホイールディスク１００とケース４１０との位置決めを行なうガイド部７００Ａ，７００Ｄとを備える。また、ガイド部７００（７００Ａ〜７００Ｄ）は、図５に示すように、ホイールディスク１００の回転方向（矢印ＤＲ４方向）に回動可能である。

本実施の形態においては、インホイールモータ用のホイール取付機構について主に説明したが、本願発明の思想はインホイールモータ用のホイール取付機構に限って適用されるものではなく、その他のホイール取付機構においても同様の思想を適用することが可能である。換言すると、本実施の形態に係るホイール取付機構は、ホイールディスクに受け入れられる筐体とホイールディスク内周との間に、ホイールディスク組付け時の位置決め機構としてのガイド部が備えられたホイール取付機構である。図１〜図３において示す例では、インホールモータ４００のケース４１０およびブレーキキャリパ６００が「筐体」に該当するが、その他の「筐体」としては、たとえばブレーキドラムなどが考えれる。いずれの場合も、ホイールディスクの組付け性を向上させたり、筐体やホイールディスクの損傷を抑制することが可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明の１つの実施の形態に係るホイール取付機構を含む電動輪の構成を示したブロック図である。 本発明の１つの実施の形態に係るホイール取付機構を含む電動輪を示した側断面図である。 本発明の１つの実施の形態に係るホイール取付機構を含む電動輪を示した正面図である。 図１〜図３に示される電動輪におけるガイド部を図３における矢印ＤＲ２の方向からみた図である。 図１〜図３に示される電動輪におけるガイド部を図２における矢印ＤＲ１の方向からみた図である。

符号の説明

１ 電動輪、１００ ホイールディスク、１１０ ディスク部、１２０ リム部、２００ ホイールハブ、２１０ インロー部、２２０ ハブボルト、３００ ジョイント、４００ インホールモータ、４１０ ケース、４２０ モータ、４２１ 軸受、４２２ 回転シャフト、４２３ ロータ、４２４ ステータ、４２４Ａ ステータコア、４２４Ｂ ステータコイル、４３０ プラネタリギヤ、４３１ サンギヤ、４３２ ピニオンギヤ、４３３ リングギヤ、４３４ プラネタリキャリア、４４０ オイルポンプ、４５０ シャフト、５００ ブレーキロータ、６００ ブレーキキャリパ、７００，７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃ，７００Ｄ ガイド部、７１０ 台座部、７２０ 回転部。

Claims (3)

1. 車両のホイール内に搭載され、該ホイールを駆動または該ホイールに駆動されるインホイールモータであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングの外周部と前記ホイールの内周部との間に設けられ、前記ホイールの脱着時に該ホイールと前記ハウジングとの位置決めを行なうガイド部とを備えた、インホイールモータ。
2. 前記ガイド部は、前記ホイールの回転方向に回動可能である、請求項１に記載のインホイールモータ。
3. 筐体と、
   前記筐体を車体の外側から覆うように設けられるホイールと、
   前記筐体の外周部と前記ホイールの内周部との間に設けられ、前記ホイールの脱着時に該ホイールと前記筐体との位置決めを行なうガイド部とを備えた、ホイール取付機構。

Images