JP2007174725A - In-wheel motor system - Google Patents
In-wheel motor system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007174725A JP2007174725A JP2005364454A JP2005364454A JP2007174725A JP 2007174725 A JP2007174725 A JP 2007174725A JP 2005364454 A JP2005364454 A JP 2005364454A JP 2005364454 A JP2005364454 A JP 2005364454A JP 2007174725 A JP2007174725 A JP 2007174725A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- wheel
- reduction gear
- gear mechanism
- electric motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y02T10/641—
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ホイール内に車輪を駆動する電気モータと減速歯車機構とを組込んだインホイールモータシステムに関するもので、特に、スペース効率に優れるとともに、大きな駆動力を有するインホイールモータシステムに関する。 The present invention relates to an in-wheel motor system in which an electric motor for driving a wheel and a reduction gear mechanism are incorporated in a wheel, and more particularly to an in-wheel motor system that is excellent in space efficiency and has a large driving force.
近年、電気自動車などのモータによって駆動される車輌においては、電気モータ、もしくは、電気モータと減速歯車機構とをモータケースに一体に組み込んだギヤド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7(a)は、ギヤドモータを用いた電気自動車の駆動機構の一例を示す図で、この駆動機構では、電気モータ50と減速歯車機構60とブレーキ装置70とを一体構造とするとともに、上記電気モータ50のモータケース51の上,下に支持リング52,53を設けて、この支持リング52,53を図示しないサスペンション機構に取付けるように構成したもので、上記減速歯車機構60のキャリア61とホイール80に取付けられたホイールハブ81のホイール軸82とをセレーション接続することにより、上記電気モータ50の駆動力を上記ホイール80に伝達する。なお、同図において、50Sは上記モータケース51に取付けられたステータ、50Rは上記モータケース51に軸受け50j,50jを介して回転自在に取付けられた出力軸54に取付けられたロータである。
また、タイヤが小径の場合には、図7(b)に示すように、電気モータとして、軸方向の寸法は長いが、径方向の寸法の短い駆動用モータ50Zを用いてモータの出力トルクを維持するとともに、減速歯車機構60Zの外形寸法を上記駆動用モータ50Zの固定子50Sの内周径よりも大きくして、減速歯車機構60Zにて大きな減速比を得ることができるようにしている(例えば、特許文献1参照)。
FIG. 7A is a diagram showing an example of a drive mechanism of an electric vehicle using a geared motor. In this drive mechanism, the
Further, when the tire has a small diameter, as shown in FIG. 7B, the output torque of the motor is obtained by using a driving motor 50Z having a long axial dimension but a short radial dimension as an electric motor. In addition, the outside dimension of the reduction gear mechanism 60Z is made larger than the inner peripheral diameter of the stator 50S of the drive motor 50Z so that a large reduction ratio can be obtained by the reduction gear mechanism 60Z ( For example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記のようなギヤドモータをインホイールモータとして用いる場合、上記減速歯車機構60Zの外形寸法を大きくするには限界があり、そのため、電気モータとして、高回転・低トルクの小型モータを用いようとした場合には、十分な出力トルクを得ることが困難であった。 However, when a geared motor as described above is used as an in-wheel motor, there is a limit to increasing the outer dimension of the reduction gear mechanism 60Z. For this reason, a small motor with high rotation and low torque is used as the electric motor. In such a case, it is difficult to obtain a sufficient output torque.
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、減速歯車機構と組み合わされる電気モータとして、高回転・低トルクの小型モータを用いても、十分な駆動力を得ることができる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 conventional problems, and as an electric motor combined with a reduction gear mechanism, an in-wheel that can obtain a sufficient driving force even when a small motor with high rotation and low torque is used. An object is to provide a motor system.
本願の請求項1に記載の発明は、電気モータと、このモータの出力軸の回転を減速してホイールに伝達する減速歯車機構とを上記ホイール内に配置して成るインホイールモータシステムであって、上記減速歯車機構を上記モータの出力軸に直結する第1の減速歯車機構と、この第1の減速歯車機構とホイールとを連結する第2の減速歯車機構とから構成したことを特徴とするものである。
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、上記第1及び第2の減速歯車機構として、遊星歯車装置を用いたものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記モータと上記第1の減速歯車機構との間をフレキシブルカップリングで連結するとともに、上記モータのステータ側を支持するモータケースを、緩衝部材または緩衝機構を介して、車輌バネ下部に取付けたものである。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のインホイールモータシステムにおいて、ナックルを車体に懸架するストラットにモータ取付部材を配設して、このモータ取付部材と上記モータケースの上面側との間に上記緩衝機構を配設したものである。
The invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the in-wheel motor system according to the first aspect, a planetary gear device is used as the first and second reduction gear mechanisms.
According to a third aspect of the present invention, in the in-wheel motor system according to the first or second aspect, the motor and the first reduction gear mechanism are coupled by a flexible coupling, and A motor case that supports the stator side of the motor is attached to the lower part of the vehicle spring via a buffer member or a buffer mechanism.
According to a fourth aspect of the present invention, in the in-wheel motor system according to the third aspect, a motor mounting member is disposed on a strut that suspends the knuckle from the vehicle body, and the motor mounting member, the upper surface side of the motor case, The buffer mechanism is disposed between the two.
本発明によれば、駆動源である電気モータの回転力をホイールに伝達する減速歯車機構を、上記モータの出力軸に直結する第1の減速歯車機構と、この第1の減速歯車機構とホイールとを連結する第2の減速歯車機構とから構成し、上記電気モータの回転数を2段階に減速してホイールに伝達するようにしたので、高回転・低トルクの小型モータを用いた場合でも、減速歯車機構の外径を大きくすることなく、大きな駆動力を得ることができる。
このとき、上記第1及び第2の減速歯車機構として、遊星歯車装置を用いるようにすれば、モータ軸とギヤ軸とが同軸であるので、ギヤハウジングの径がモータハウジングの径より外側に大きく出ることがなく、スペース効率を高めることができる。
また、上記モータと減速歯車機構とをフレキシブルカップリングにより連結するとともに、上記モータのステータ側を支持するモータケースと車輪部に連結されるナックル、もしくは、上記ナックルを車体に懸架するストラットに設けられたモータ取付部材とを、バネ部材とダンパーとを備えた緩衝機構により連結して、上記モータの質量をダイナミックダンパーの質量として作用させるようにすれば、悪路走行時における接地性能、及び、乗り心地性能をともに大幅に向上させることができる。
According to the present invention, the reduction gear mechanism that transmits the rotational force of the electric motor, which is a drive source, to the wheel, the first reduction gear mechanism that is directly connected to the output shaft of the motor, the first reduction gear mechanism, and the wheel And a second reduction gear mechanism that connects the motor and the speed of the electric motor is reduced in two stages and transmitted to the wheel, so even if a small motor with high rotation and low torque is used. A large driving force can be obtained without increasing the outer diameter of the reduction gear mechanism.
At this time, if a planetary gear device is used as the first and second reduction gear mechanisms, the motor shaft and the gear shaft are coaxial, so the diameter of the gear housing is larger than the diameter of the motor housing. Space efficiency can be improved without leaving.
The motor and the reduction gear mechanism are connected to each other by a flexible coupling, and are provided on a motor case supporting the stator side of the motor and a knuckle connected to a wheel portion, or a strut that suspends the knuckle on a vehicle body. If the motor mounting member is connected by a buffer mechanism having a spring member and a damper so that the mass of the motor acts as the mass of the dynamic damper, the grounding performance during riding on rough roads and the riding Both comfort performance can be greatly improved.
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、本最良の形態に係るインホイールモータシステムの構成を示す縦断面図で、同図において、1はタイヤ、2はリム2aとホイールディスク2bとから成るホイール、3は上記ホイール2とその回転軸において連結されたホイールハブ、4はコイルバネ4aとショックアブゾーバ4bとを備え、上記ホイールハブ3と軸受け5jを介して連結されるナックル5を車体に懸架するストラット、6は上記ホイールハブ3に装着された制動装置、7は上記ストラット4に接続される上アーム、8は上記ナックル5を下部から支持する下アームである。
また、10はステータ10S側を支持するモータハウジング10aと、上記モータハウジング10aに軸受け10jを介して回転自在に取付けられた出力軸10bと、この出力軸10bに取付けられたロータ10Rとを備えた電気モータ、11は上記電気モータ10の出力軸10bに連結される第1の遊星歯車装置11aとこの第1の遊星歯車装置11aと上記ホイールハブ3とを連結する第2の遊星歯車装置11bとを備え、上記電気モータ10の回転を減速して上記ホイール2に伝達する減速歯車機構である。
上記遊星歯車装置11a(11b)は、図2(a),(b)に示すように、サンギヤ11pとこのサンギヤ11pとアーム11qで連結され、図示しないギヤハウジングの内面に取付けられたリングギヤ11rと上記サンギヤ11pとの間を上記サンギヤ11pの軸を中心にして公転するプラネタリーギヤ11zと、このプラネタリーギヤ11zに連結されたキャリア11kとを備え、上記サンギヤ11pの回転速度を上記プラネタリーギヤ11zの公転周期に相当する回転速度に減速する装置で、本例では、上記第2の遊星歯車装置11bの上記キャリア11kと、ホイールハブ3の回転軸3kとを、スプライン結合またはセレーション結合により結合し、上記電気モータ10の回転をホイール2に伝達する。
なお、減速歯車機構としては、図3に示すような平行軸式歯車装置70もあるが、上記平行軸式歯車装置70では、モータの出力軸Jと異なる軸のカウンターシャフト71及び、歯車72a,72bが必要になるため、ギヤハウジング11cの径が大きくなり、ナックル5などの周辺構成部材と干渉する恐れがあり、レイアウトの自由度に制限を受けるだけでなく、ギヤ噛み合いの反力Fが生じるので、シャフト端のベアリングを大きくせざるを得ないといった問題点がある。
これに対して、本例のように、減速歯車機構として遊星歯車装置11a,11bを用いた場合には、モータ軸とギヤ軸とが同軸であるので、ギヤハウジングの径がモータハウジングの径より外側に大きく出ることがなく、レイアウトの自由度を大きくすることができるとともに、スペース効率を高めることができる。
Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
Best Mode
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of an in-wheel motor system according to the best mode. In FIG. 1, 1 is a tire, 2 is a wheel composed of a rim 2a and a
Further, 10 includes a
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the
As a reduction gear mechanism, there is a parallel
On the other hand, when the
本例では、上記ギヤハウジング11cを上記電気モータ10のステータ10S側を支持するモータハウジング10aのホイール2側の側面に取付けて、上記電気モータ10と上記減速歯車機構11とを一体化するとともに、上記ギヤハウジング11cを上記ナックル5に取り付けるようにしている。なお、上記電気モータ10と上記減速歯車機構11とは一体に取付けられているので、上記モータハウジング10aをナックル5に取り付ける構成としてもよい。
上記減速歯車機構11は、第1の遊星歯車装置11aと第2の遊星歯車装置11bとが直列接続されている。すなわち、第1の遊星歯車装置11aの入力軸が上記電気モータ10の出力軸10bに連結され、この第1の遊星歯車装置11aのキャリア11kが第2の遊星歯車装置11bの入力軸に連結されているので、第1の遊星歯車装置11aの出力トルクを上記第2の遊星歯車装置11bにて更に大きくして、ホイール2に伝達することができる。これにより、低トルクのモータを用いた場合でも、十分に車輪を駆動することができるだけでなく、回転数も2段に減速されるので、モータの回転数を高めることができる。したがって、電気モータ10として、高回転・低トルクの小型で軽量な電気モータを用いても十分な駆動力を得ることが可能となる。
In this example, the
In the
このように、本最良の形態1によれば、電気モータ10の回転をホイール2に伝達する減速歯車機構11を上記電気モータ10の出力軸10bに連結される第1の遊星歯車装置11aとこの第1の遊星歯車装置11aと上記ホイールハブ3とを連結する第2の遊星歯車装置11bとから構成し、この減速歯車機構11と上記電気モータ10とを一体化してナックル5に取り付ける構成としたので、高回転・低トルクの小型モータを用いた場合でも、大きな出力トルクを得ることができる。したがって、タイヤが小径の場合でも、減速歯車機構の外径を大きくすることなく、十分な駆動力を確保することができる。
As described above, according to the
なお、上記最良の形態では、車輪部を車体に懸架するサスペンションをストラット型としたが、本発明はこれに限るものではなく、ダブルウイッシュボーン型のサスペンションなど、他の構成のサスペンションを有する車輌にも適用可能である。
また、上記図7(a),(b)に示した従来例と同様に、電気モータ10と減速歯車機構11と制動装置6とを一体構造とするとともに、上記電気モータ10の上記モータハウジング10aの上,下に支持リングを設けて、これをサスペンション機構に取付ける構成としてもよい。
In the above-mentioned best mode, the suspension for suspending the wheel portion on the vehicle body is a strut type, but the present invention is not limited to this. Is also applicable.
Similarly to the conventional example shown in FIGS. 7A and 7B, the
最良の形態2.
上記最良の形態1では、電気モータ10と減速歯車機構11とを車輌バネ下部品であるナックル5に直接取付けた構成としたが、図4及び図5に示すように、上記電気モータ10と減速歯車機構11とをフレキシブルカップリング12により連結するとともに、上記ナックル5を懸架するストラット4にモータ取付部材4mを設け、このモータ取付部材4mと上記モータハウジング10aとを、緩衝機構20により連結して、上記電気モータ10の質量をダイナミックダンパーの質量として作用させるようにすれば、接地性能、及び、乗り心地性能をともに大幅に向上させることができる。
上記緩衝機構20は、詳細には、コイルバネから成るバネ部材21と、シリンダ22aと図示しないピストンとこのピストンに連結されたシャフト22bとを有するダンパー22と、固定部23aとガイドシャフト23bとから成り、上記バネ部材21とダンパー22の作動方向を上下方向に案内する2つのガイド部材23(23A,23B)とを備えたもので、上記バネ部材21は一端が上記モータ取付部材4mに取付けられ、他端側がモータハウジング10aの上面側(ストラット4側)の中央部に取付けられている。また、上記ダンパー22のシリンダ22aはモータハウジング10aの一方の側面側に、シャフト22bの一端側は上記モータ取付部材4mの一方の端部に取付けられている。
また、2つのガイド部材23A,23Bは、上記バネ部材21を中心にタイヤ前後方向に対称に配置されており、それぞれの固定部23a,23aは上記モータ取付部材4mに取付けられ、ガイドシャフト23b,23bは上記モータハウジング10aにそれぞれ立設されているので、上記バネ部材21とダンパー22とを上下方向に確実に案内することができる。したがって、上記電気モータ10をダイナミックダンパーとして十分に機能させることができ、悪路走行時における接地性能、及び、乗り心地性能をともに大幅に向上させることができる。
In the
Specifically, the
The two guide members 23A and 23B are arranged symmetrically in the tire front-rear direction with the
なお、上記最良の形態2では、車輪部を車体に懸架するサスペンションをストラット型としたが、本発明はこれに限るものではなく、ダブルウイッシュボーン型のサスペンションなど、他の構成のサスペンションを有する車輌にも適用可能である。例えば、ダブルウイッシュボーン型のサスペンションの場合には、図6に示すように、ナックル5の上アーム7との連結点近傍にモータ取付部材5mを設け、このモータ取付部材5mとモータハウジング10aとを上記緩衝機構20により連結するか、あるいは、ナックル5をその上部側がモータ10方向に突出した構成とし、この突出部に上記緩衝機構20を取付ける構成とすればよい。なお、この場合にも、2本のガイド部材23A,23Bは、上記モータハウジング10aのタイヤ前後方向の中心に対して対称な位置にそれぞれ配置することが肝要で、これにより、上記電気モータ10を、ナックル5に対して、安定してフローティングマウントすることができる。
In the
以上説明したように、本発明によれば、減速歯車機構の外径を大きくすることなく、大きな出力トルクを得ることができるので、小型で高出力のインホイールモータシステムを得ることができる。 As described above, according to the present invention, since a large output torque can be obtained without increasing the outer diameter of the reduction gear mechanism, a small and high output in-wheel motor system can be obtained.
1 タイヤ、2 ホイール、2a リム、2b ホイールディスク、
3 ホイールハブ、4 ストラット、4a コイルバネ、4b ショックアブゾーバ、
4m モータ取付部材、5 ナックル、5j 軸受け、6 制動装置、7 上アーム、
8 下アーム、10 電気モータ、10a モータハウジング、10b 出力軸、
10j 軸受け、10S ステータ、10R ロータ、11 減速歯車機構、
11a 第1の遊星歯車装置、11b 第2の遊星歯車装置、11c ギヤハウジング、
12 フレキシブルカップリング、20 緩衝機構、21 バネ部材、22 ダンパー、22a シリンダ、22b シャフト、23A,23B ガイド部材、23a 固定部、
23b ガイドシャフト。
1 tire, 2 wheel, 2a rim, 2b wheel disc,
3 Wheel hub, 4 struts, 4a coil spring, 4b shock absorber,
4m motor mounting member, 5 knuckle, 5j bearing, 6 braking device, 7 upper arm,
8 Lower arm, 10 Electric motor, 10a Motor housing, 10b Output shaft,
10j bearing, 10S stator, 10R rotor, 11 reduction gear mechanism,
11a first planetary gear unit, 11b second planetary gear unit, 11c gear housing,
12 flexible coupling, 20 shock absorbing mechanism, 21 spring member, 22 damper, 22a cylinder, 22b shaft, 23A, 23B guide member, 23a fixing part,
23b Guide shaft.
Claims (4)
The motor mounting member is disposed on a strut that suspends the knuckle on the vehicle body, and the buffer mechanism is disposed between the motor mounting member and the upper surface side of the motor housing. In-wheel motor system.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005364454A JP2007174725A (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | In-wheel motor system |
PCT/JP2006/324675 WO2007069567A1 (en) | 2005-12-12 | 2006-12-11 | In-wheel motor system |
CN2006800526970A CN101370678B (en) | 2005-12-12 | 2006-12-11 | In-wheel motor system |
EP06834430A EP1961602A4 (en) | 2005-12-12 | 2006-12-11 | In-wheel motor system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005364454A JP2007174725A (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | In-wheel motor system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007174725A true JP2007174725A (en) | 2007-07-05 |
Family
ID=38300580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005364454A Pending JP2007174725A (en) | 2005-12-12 | 2005-12-19 | In-wheel motor system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007174725A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012098958A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | Ntn株式会社 | In-wheel motor drive device |
WO2012120648A1 (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Ntn株式会社 | Drive device for electric vehicle |
WO2012120650A1 (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Ntn株式会社 | Drive device for electric vehicle |
KR101197005B1 (en) | 2011-02-21 | 2012-11-02 | 현대위아 주식회사 | Device for driving in-wheel motor for electric vehicle |
KR20140006377A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-16 | 현대모비스 주식회사 | In-wheel working device |
KR20180092525A (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-20 | 현대모비스 주식회사 | In-wheel driving device for automobile |
-
2005
- 2005-12-19 JP JP2005364454A patent/JP2007174725A/en active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012098958A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | Ntn株式会社 | In-wheel motor drive device |
JP2012148726A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Ntn Corp | In-wheel motor drive device |
US9340103B2 (en) | 2011-01-21 | 2016-05-17 | Ntn Corporation | In-wheel motor drive device |
KR101197005B1 (en) | 2011-02-21 | 2012-11-02 | 현대위아 주식회사 | Device for driving in-wheel motor for electric vehicle |
WO2012120648A1 (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Ntn株式会社 | Drive device for electric vehicle |
WO2012120650A1 (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Ntn株式会社 | Drive device for electric vehicle |
JP2012183947A (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Ntn Corp | Drive device for electric vehicle |
US9705378B2 (en) | 2011-03-07 | 2017-07-11 | Ntn Corporation | Drive device for electric vehicle |
US9735648B2 (en) | 2011-03-07 | 2017-08-15 | Ntn Corporation | Drive device for electric vehicle |
KR20140006377A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-16 | 현대모비스 주식회사 | In-wheel working device |
KR20180092525A (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-20 | 현대모비스 주식회사 | In-wheel driving device for automobile |
KR102645538B1 (en) | 2017-02-09 | 2024-03-08 | 현대모비스 주식회사 | In-wheel driving device for automobile |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2007069567A1 (en) | In-wheel motor system | |
JP2007191126A (en) | In-wheel motor system | |
CN101370678B (en) | In-wheel motor system | |
US7641010B2 (en) | In-wheel motor with high durability | |
JP4133186B2 (en) | In-wheel motor system for steering wheels | |
JP4113506B2 (en) | Wheel support device | |
US8186467B2 (en) | Wheel rotating device for in-wheel motor vehicle | |
JP4894215B2 (en) | In-wheel drive unit | |
US7243749B2 (en) | Motor-driven wheel small in size and improved in ride comfort and ease of assembly | |
WO2011058844A1 (en) | In-wheel motor driving device | |
KR20060017643A (en) | Suspension systtem for suspending a wheel having a motor therein | |
JP2007174725A (en) | In-wheel motor system | |
JP2008213719A (en) | In-wheel motor drive device | |
JP4694148B2 (en) | Motor parts | |
JP5374326B2 (en) | In-wheel motor drive device | |
JP2010116017A (en) | In-wheel motor driving device and casing for in-wheel motor driving device | |
JP4312078B2 (en) | Electric wheel | |
JP2007191027A (en) | In-wheel motor system | |
JP2007196697A (en) | In-wheel motor system | |
JP2007191035A (en) | In-wheel motor system | |
JP2008273406A (en) | Wheel drive device | |
JP2007283987A (en) | In-wheel motor system | |
JP4474176B2 (en) | Wheel support device | |
JP2007168481A (en) | Dynamic vibration absorbing device for electric car | |
JP2014159272A (en) | In-wheel motor drive device |