JP2007196697A

JP2007196697A - インホイールモータシステム

Info

Publication number: JP2007196697A
Application number: JP2006013874A
Authority: JP
Inventors: Haruo Iwano; 治雄岩野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】モータのストローク幅を十分に確保し、動的吸振装置の性能を十分に発揮することのできるインホイールモータシステムを提供する。
【解決手段】電気モータ１０と減速歯車機構１１とを備えたギヤドモータ１０Ｇを動的吸振装置２０によりナックル５に弾性支持する際に、上記減速歯車機構１１をホイール２側に配置し、ギヤドモータ１０Ｇの重心位置をホイール２より遠ざけるとともに、モータケース１０ａの側面側に取付けられるモータ取付部材２１と、ナックル５に取付けられるナックル取付部材２２と、上記モータ取付部材２１と上記ナックル取付部材２２とを連結するバネ部材２３と上記バネ部材２３の作動方向を上下方向に案内する２つのガイド部材２４，２４と、上記ガイド部材２４，２４に平行に配置されたダンパー２５とを備えた動的吸振装置２０を上記モータケース１０ａの側面側とナックル５との間に配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータを動的吸振装置を介して車輌バネ下部材に取り付け、上記モータの質量を動的吸振装置の質量として使用する構成のインホイールモータシステムに関するものである。

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、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。
中でも、モータを、動的吸振装置を介して車輌の足回り部品に対して弾性支持し、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構成した、乗り心地性とロードホールディング性に優れたインホイールモータシステムが注目されている（例えば、特許文献１，２参照）。
図４はその一例を示す図で、インナーロータ型の電気モータ５１と減速歯車機構５２とを組合わせたギヤドモータ５０のハウジング５３を、その上部側と下部側とから、ゴムの中に油を封入したダンパー５４ａ，５４ｂで挟み込んで、車輌バネ下部品であるナックル５５に連結し、更に、このダンパー５４ａ，５４ｂを、上記ナックル５５と上，下のアーム５６ａ，５６ｂとを連結するボールジョイント５７ａ，５７ｂに連結するとともに、上記減速歯車機構５２の出力軸５２Ｊとホイール５８に取付けられたホイールハブ５８Ｈとを等速ジョイント５９により連結することにより、上記ギヤドモータ５０を車輌バネ下部にフローティングマウントするとともに、上記電気モータ５１の出力を上記ホイール５８に伝達するようにしている。
特開２００５−１７８６８４号公報特開２００５−１２６０３７号公報

ところで、モータを動的吸振装置を介して車輌バネ下部材に取り付けた構成のインホイールモータシステムにおいては、動的吸振装置の性能は、ダイナミックダンパーの質量としてのモータ及び減速歯車機構のストローク幅に大きく依存する。
上記従来例のように、ギヤドモータ５０の電気モータ５１を減速歯車機構５２の前方、すなわち、ホイール５８側に配置すると、上記電気モータ５１の方が上記減速歯車機構５２よりも重いため、重心がホイール５８に近い側になる。また、上記ギヤドモータ５０を弾性支持する上記ダンパー５４ａ，５４ｂなどの動的吸振装置を構成するマウント類は、重心位置に置く方が強度的に有利であるため、図４に示すように、重心位置に近い電気モータ５１近傍に配置されることになる。
しかしながら、電気モータ５１が減速歯車機構５２の前方にあると、上記電気モータ５１がナックル５５に近いことから、上記マウント類のレイアウトが困難になり、そのため、モータのストローク幅を十分に確保することができないといった問題点があった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、モータのストローク幅を十分に確保し、動的吸振装置の性能を十分に発揮することの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。

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に連結され上記モータ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備えたギヤドモータを、動的吸振装置を介して車輌バネ下部に取り付け、上記モータの質量を動的吸振装置の質量として使用する構成のインホイールモータシステムにおいて、上記減速歯車機構をホイール側に配置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、上記動的吸振装置を、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ取付部材と、車輪部に連結されるナックルに取付けられるナックル取付部材と、上記モータ取付部材と上記ナックル取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とから構成したものである。

本発明によれば、ギヤドモータを動的吸振装置を介して車輌バネ下部に取り付け、上記ギヤドモータの質量を動的吸振装置の質量として作用させるようにした構成のインホイールモータシステムにおいて、上記減速歯車機構をホイール側に配置したので、モータのストローク幅を十分に確保することができ、動的吸振装置の性能を十分に発揮させることができる。
このとき、上記ギヤドモータを、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ取付部材と、車輪部に連結されるナックルに取付けられるナックル取付部材と、上記モータ取付部材と上記ナックル取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とを備えた動的吸振装置を介して車輌バネ下部に取り付けるようにすれば、ストローク幅を更に大きくとることのでき、かつ、モータの質量をダイナミックダンパーの質量として安定して動作させることができる。

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。
図１及び図２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図で、各図において、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に装着されたブレーキロータ６ａと上記ナックル５に取付けられたブレーキキャリパー６ｂとを備えた制動装置、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、１０Ｇはステータ１０Ｓ側を支持するモータケース１０ａと、上記モータケース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とを備えたインナーロータ型の電気モータ１０と、この電気モータ１０の出力軸１０ｂに連結され上記電気モータ１０の回転を減速してホイール２に伝達する減速歯車機構１１とを備えたギヤドモータ、１２は上記減速歯車機構１１とホイールハブ３の回転軸３ｋとを結合するフレキシブルカップリング、２０は上記モータケース１０ａの側面側に取付けられるモータ取付部材２１と、ナックル５に取付けられるナックル取付部材２２と、上記モータ取付部材２１と上記ナックル取付部材２２とを連結するコイルバネから成るバネ部材２３と、シリンダ２４ａとガイドシャフト２４ｂとから成り、上記バネ部材２３の作動方向を上下方向に案内する２つのガイド部材２４，２４と、上記ガイド部材２４，２４に平行に配置された、シリンダ２５ａと図示しないピストンとこのピストンに連結されたロッド２５ｂとを有するダンパー２５とを備えた動的吸振装置で、本例では、上記モータケース１０ａ側面側と上記ナックル５の上部側とを、動的吸振装置２０を介して連結し、上記ギヤドモータ１０Ｇの質量をダイナミックダンパーの質量として機能させるようにするとともに、上記ギヤドモータ１０Ｇとホイールハブ３の回転軸３ｋとを、フレキシブルカップリング１２により結合することにより、上記モータ１０Ｇが揺動してもホイール２に回転力を伝達できるようにしている。

本例では、上記減速歯車機構５２をホイール２側に配置し、重さが上記減速歯車機構５２よりも重い電気モータ５１を上記減速歯車機構５２の後方に配置して、ギヤドモータ１０Ｇの重心位置を、従来よりもホイールから遠ざけ、この重心位置の近傍に動的吸振装置２０を配置しているので、上記動的吸振装置２０を構成する部材２３などのマウント類のレイアウトが容易となる。したがって、モータのストローク幅を十分に確保することができ、動的吸振装置２０の性能を十分に発揮させることができる。
更に、本例の動的吸振装置２０は、上記従来例の動的吸振装置であるゴムの中に油を封入したダンパー５４ａ，５４ｂとは異なり、バネ要素であるバネ部材２３とダンパー要素であるダンパー２５とを別個に設けるとともに、上記バネ部材２３の作動方向を上下方向に案内する２つのガイド部材２４，２４とを備えている。また、本例の動的吸振装置２０は、ナックル５の上部とモータケース１０ａの側面側との間に配置されているので、ストローク幅を十分に確保することができるとともに、ギヤドモータ１０Ｇをダイナミックダンパー質量として安定して動作させることができる。

このように、本最良の形態によれば、電気モータ１０とこの電気モータ１０の回転を減速してホイール２に伝達する減速歯車機構１１とを備えたギヤドモータ１０Ｇを動的吸振装置２０によりナックル５に弾性支持する際に、上記減速歯車機構１１をホイール２側に配置し、ギヤドモータ１０Ｇの重心位置をホイール２より遠ざけるとともに、モータケース１０ａの側面側に取付けられるモータ取付部材２１と、ナックル５に取付けられるナックル取付部材２２と、上記モータ取付部材２１と上記ナックル取付部材２２とを連結するバネ部材２３と上記バネ部材２３の作動方向を上下方向に案内する２つのガイド部材２４，２４と、上記ガイド部材２４，２４に平行に配置されたダンパー２５とを備えた動的吸振装置２０を上記モータケース１０ａの側面側とナックル５との間に配置したので、ギヤドモータ１０Ｇのストローク幅を十分に確保することができる。したがって、動的吸振装置２０の性能を十分に発揮させることができ、乗り心地性とロードホールディング性とを向上させることができる。

なお、上記最良の形態では、ギヤドモータ１０Ｇと車輌バネ下部材であるナックル５とを、バネ部材２３、ダンパー２５、及び、上記バネ部材２３とダンパー２５との作動方向を案内するガイド部材２４，２４とを備えた動的吸振装置２０により結合するとともに、上記動的吸振装置２０を上記モータケース１０ａの側面側に配置したが、図３に示すように、ナックル５を懸架するストラット４の下部に吸振装置取付部４ｍを設け、この吸振装置取付部４ｍと上記モータケース１０ａとを、バネ部材２３、ダンパー２５、及び、上記バネ部材２３とダンパー２５との作動方向を案内するガイド部材２４，２４により結合し、上記ギヤドモータ１０Ｇを上部から弾性支持する構成としてもよい。
また、本発明は、ストラット型のサスペンションを有する車輌に限らず、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。

以上説明したように、電気モータと減速歯車機構のストローク幅を十分に確保することができ、動的吸振装置の性能を十分に発揮させることができるので、車輌の乗り心地性とロードホールディング性を更に向上させることができる。

本最良の形態に係るインホイールモータシステムの車輪部の構成を示す縦断面図である。本最良の形態に係るインホイールモータシステムの車輪部の構成を示す正面図である。本発明によるインホイールモータシステムの他の構成を示す図である。従来のインホイールモータシステムの構成を示す図である。

符号の説明

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、３ｋハブの回転軸、４ストラット、４ａコイルバネ、
４ｂショックアブゾーバ、５ナックル、６制動装置、６ａブレーキロータ、
６ｂブレーキキャリパー、７上アーム、８下アーム、
１０Ｇギヤドモータ、１０電気モータ、１０Ｓステータ、１０Ｒロータ、
１０ａモータケース、１０ｂ出力軸、１０ｊ軸受け、１１減速歯車機構、
１２フレキシブルカップリング、２０動的吸振装置、２１モータ取付部材、
２２ナックル取付部材、２３バネ部材、２４ガイド部材、２４ａシリンダ、
２４ｂガイドシャフト、２５ダンパー、２５ａシリンダ、２５ｂロッド。

Claims

電気モータとこのモータの出力軸に連結され上記モータ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備えたギヤドモータを、動的吸振装置を介して車輌バネ下部に取り付け、上記モータの質量を動的吸振装置の質量として使用する構成のインホイールモータシステムにおいて、上記減速歯車機構をホイール側に配置したことを特徴とするインホイールモータシステム。
上記動的吸振装置を、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ取付部材と、車輪部に連結されるナックルに取付けられるナックル取付部材と、上記モータ取付部材と上記ナックル取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とから構成したことを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータシステム。