JP2009090921A - インホイールモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】減速機からの振動を減衰し、減速機の入力軸並びに出力軸の偏心や軸傾斜に伴う振動を吸収するインホイールモータを提供する。
【解決手段】インホイールモータ11は車輪12のホイール18内にステータ15、ロータ16と、モータハウジング14と、ロータ16に接続している減速機21が配置され、減速機21を介して車輪12を駆動する。減速機21は、モータハウジング14に接続している減速機ケース51を備え、減速機ケース51は、モータハウジング14の材質よりも振動減衰が良い材質で構成されている。減速機ケース51は、モータハウジング14に振動吸収部材52を介して支持されている。
【選択図】図1
【解決手段】インホイールモータ11は車輪12のホイール18内にステータ15、ロータ16と、モータハウジング14と、ロータ16に接続している減速機21が配置され、減速機21を介して車輪12を駆動する。減速機21は、モータハウジング14に接続している減速機ケース51を備え、減速機ケース51は、モータハウジング14の材質よりも振動減衰が良い材質で構成されている。減速機ケース51は、モータハウジング14に振動吸収部材52を介して支持されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、車輪に配置されているインホイールモータに関するものである。
インホイールモータには、ロータの駆動力を減速機から車輪に伝えるのに際し、減速機の出力軸に車輪を締結しているハブが緩衝部材で接続されているので、緩衝部材によって減速機の振動が車輪に伝達されるのを抑制することができるというものがある(例えば、特許文献1参照。)。
また、インホイールモータでは、モータハウジング及び減速機ケースに、一般的には、アルミニウム(アルミニウム合金を含む)が用いられ、軽量化を図っている(例えば、特許文献2参照。)。
特開平9−132040号公報(第6頁、図1)
特開2006−240430公報(第10頁、図3)
また、インホイールモータでは、モータハウジング及び減速機ケースに、一般的には、アルミニウム(アルミニウム合金を含む)が用いられ、軽量化を図っている(例えば、特許文献2参照。)。
しかし、特許文献1の減速機付きインホイールモータでは、車輪のホイールへの振動の伝達を抑制することでホイールからの共振音を低減できるが、逆に、減速機の振動がモータハウジング、サスペンション、車体へ伝わるという問題がある。
また、特許文献2の車両駆動装置では、減速機の振動が車輪や車体側へ伝わるという問題がある。
また、インホイールモータのモータハウジング及び減速機ケースは、アルミニウム製であり、アルミニウムの物性からして、制振性を期待できず、振動が伝わりやすいという問題がある。
また、インホイールモータのモータハウジング及び減速機ケースは、アルミニウム製であり、アルミニウムの物性からして、制振性を期待できず、振動が伝わりやすいという問題がある。
本発明は、減速機からの振動を減衰し、減速機の入力軸並びに出力軸の偏心や軸傾斜に伴う振動を吸収するインホイールモータを提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、車輪のホイール内にステータ、ロータと、ステータ、ロータを覆っているモータハウジングと、ロータに接続している減速機が配置され、減速機を介して車輪を駆動するインホイールモータにおいて、減速機は、モータハウジングに接続している減速機ケースを備え、減速機ケースは、モータハウジングの材質よりも振動減衰が良い材質で構成されていることを特徴とする。
請求項2に係る発明は、減速機ケースは、モータハウジングに振動吸収部材を介して支持されていることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、減速機は、ロータからの駆動力が伝達される入力軸と、入力軸からの駆動力をホイールを支持しているハブに伝達している出力軸と、を備え、入力軸は、ロータに第1緩衝機構を介して連結され、出力軸は、ハブに第2緩衝機構を介して連結されていることを特徴とする。
請求項1に係る発明では、減速機は、モータハウジングに接続している減速機ケースを備え、減速機ケースは、モータハウジングの材質よりも振動減衰が良い材質で構成されているので、減速機からの振動を減衰することができるという利点がある。
また、減速機ケースは、振動源である減速機で振動を吸収するので、減速機の外で振動を吸収するものに比べ、ホイールや車体に達するまでの距離が長くなり、振動をより減衰することができるという利点がある。
さらに、インホイールモータでは、モータハウジングを一般的なアルミニウム合金で鋳造し、減速機ケースにアルミニウム合金に比べ、振動減衰の良い材質を用いたので、モータハウジングに振動減衰の良い材料を採用したものに比べ、振動減衰の良い材料の使用量を少なくすることができる。従って、インホイールモータの生産コストを抑制しながら、減速機からの振動を減衰することができるという利点がある。
請求項2に係る発明では、減速機ケースは、モータハウジングに振動吸収部材を介して支持されているので、振動吸収部材との面積の設定によって減速機ケースはより振動を減衰することができるという利点がある。
モータハウジングに直接、減速機ケースを取付けた場合に比べ、路面から減速機ケースに伝わる振動を低減することができ、減速機ケースに用いる振動減衰の良い材料の板厚を薄くすることができる。従って、インホイールモータの生産コストを抑制しながら、減速機からの振動を減衰することができる。
請求項3に係る発明では、減速機の入力軸は、ロータに第1緩衝機構を介して連結され、出力軸は、ハブに第2緩衝機構を介して連結されているので、減速機ケースや振動吸収部材が振動減衰で弾性変形するのに伴い、入力軸及び出力軸が偏心したり傾いたりすると、第1緩衝機構及び第2緩衝機構によって、偏心や軸傾斜に伴う振動を抑制することができるという利点がある。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図1は、本発明のインホイールモータの断面図である。
インホイールモータ11は、車輪12に配置され、サスペンション装置13に接続しているモータハウジング14と、モータハウジング14内に配置しているステータ15及びロータ16とを有している電動機本体17と、を備え、車輪12(ホイール18を含む)を減速機21、ハブ22を介して駆動する。
図1は、本発明のインホイールモータの断面図である。
インホイールモータ11は、車輪12に配置され、サスペンション装置13に接続しているモータハウジング14と、モータハウジング14内に配置しているステータ15及びロータ16とを有している電動機本体17と、を備え、車輪12(ホイール18を含む)を減速機21、ハブ22を介して駆動する。
ロータ16は、永久磁石24と、永久磁石24を支持しているリング状の磁石支持リング部材25を有する。
磁石支持リング部材25は、中央に出力穴部26が形成され、出力穴部26に減速機21の入力軸28が第1緩衝機構31で接続している。
磁石支持リング部材25は、中央に出力穴部26が形成され、出力穴部26に減速機21の入力軸28が第1緩衝機構31で接続している。
モータハウジング14は、概略、円錐形で、ステータ15の外周を覆う周壁円筒部32と、周壁円筒部32の開口を封じている側壁蓋部33と、側壁蓋部33に対向し周壁円筒部32に連なる側壁部34と、を備えている。
また、側壁部34が、内に、第1軸受け35を介して磁石支持リング部材25を支持し、外に形成している締結座面37、ボルト38によって取付けられている減速機保持ハウジング部41を備えている。減速機保持ハウジング部41はモータハウジング14に含まれ、減速機21を保持している。
モータハウジング14の材質は、アルミニウム合金である。
減速機保持ハウジング部41の材質は、アルミニウム合金である。
モータハウジング14の材質は、アルミニウム合金である。
減速機保持ハウジング部41の材質は、アルミニウム合金である。
減速機21は、ロータ16に連結している入力軸28と、車輪12を支持しているハブ22に第2緩衝機構42で連結している出力軸43と、入力軸28に設けた小径歯車44と、小径歯車44にかみ合っている大径歯車45と、を備え、大径歯車45に出力軸43を設けている。
また、減速機21は、入力軸28を支持している第2軸受け47と、出力軸43を支持している第3軸受け48と、これらの第2軸受け47及び第3軸受け48を支持している減速機ケース51と、を備え、減速機ケース51の外面に振動吸収部材52の一方を取付けている。
減速機ケース51は、小径歯車44並びに大径歯車45の半径方向の外方に配置している第1壁部54と、第1壁部54に連なり大径歯車45の側面にほぼ平行に形成している第2壁部55と、第3壁部56と、を備え、第2壁部55及び第3壁部56に第2軸受け47及び第3軸受け48を嵌合している軸受け嵌合穴部57が形成されている。
減速機ケース51の材質は、アルミニウム合金より振動減衰の良い(減衰率の高い)材質であり、例えば、「D2052」である。「D2052」とは、大同特殊鋼株式会社の商品名(カタログを参照)である。
振動吸収部材52は、例えば、ゴムや発泡金属など振動吸収性のよいものであり、一方に対向している他方を減速機保持ハウジング部41に取付けている。具体的には、第1壁部54に取付けた第1振動吸収体61と、第2壁部55に取付けた第2振動吸収体62と、第3壁部56に取付けた第3振動吸収体63と、からなり、第1振動吸収体61の一方及び他方の面積は、第1壁部54の面積とほぼ同じであり、第2振動吸収体62の一方及び他方の面積は、第2壁部55の面積とほぼ同じであり、第3振動吸収体63の一方及び他方の面積は、第3壁部56の面積とほぼ同じである。
なお、第1振動吸収体61〜第3振動吸収体63のそれぞれの面積や厚さは、条件によって、任意である。
なお、第1振動吸収体61〜第3振動吸収体63のそれぞれの面積や厚さは、条件によって、任意である。
減速機保持ハウジング部41には、モータハウジング14に当接している第1側壁65が形成され、第1側壁65に連ね小径歯車44並びに大径歯車45の半径方向の外方に周壁部67が配置され、周壁部67に連ね第1側壁65に対向している第2側壁68が形成され、第2側壁68に連ねハブ支持ボス部71が形成され、ハブ支持ボス部71に第4軸受け72を介してハブ22が回転自在に嵌合している。
ハブ22は、第4軸受け72が嵌合しているハブ軸部74と、ハブ軸部74の半径方向内方の中央に形成した連結穴部75と、を備え、連結穴部75に減速機21を第2緩衝機構42で接続している。
第2緩衝機構42は、第1緩衝機構31と同様の構成である。
第2緩衝機構42は、第1緩衝機構31と同様の構成である。
図2は、図1の2−2線断面図であり、第1緩衝機構31の断面図である。図1を併用して説明する。
第1緩衝機構31は、ロータ16と入力軸28との間に円柱状の弾性部材77を有している。具体的には、出力穴部26に溝81を形成し、溝81の側部に半径rで第1緩衝溝部82を彫り込み、入力軸28に、溝81に隙間Sを形成して嵌る歯83を形成し、歯83の当接面に半径rで第2緩衝溝部84を彫り込み、第2緩衝溝部84と第1緩衝溝部82とで内径2rの円筒状の空間を形成し、空間に、円柱に形成した弾性部材77を嵌めている。
第1緩衝機構31は、ロータ16と入力軸28との間に円柱状の弾性部材77を有している。具体的には、出力穴部26に溝81を形成し、溝81の側部に半径rで第1緩衝溝部82を彫り込み、入力軸28に、溝81に隙間Sを形成して嵌る歯83を形成し、歯83の当接面に半径rで第2緩衝溝部84を彫り込み、第2緩衝溝部84と第1緩衝溝部82とで内径2rの円筒状の空間を形成し、空間に、円柱に形成した弾性部材77を嵌めている。
第2緩衝機構42は、出力軸43とハブ22との間に円柱状の弾性部材77を有している。出力軸43が入力軸28に相当し、連結穴部75が出力穴部26に相当している。
次に、本発明のインホイールモータの作用を説明する。
インホイールモータ11では、電動機本体17を駆動して減速機21に振動が発生した場合、減速機21の減速機ケース51は、アルミニウム合金に比べ、振動減衰の良い(減衰率の高い)材質、例えば、「D2052」を用いたので、アルミニウム合金製より振動を吸収することができる。その結果、車輪12に伝わる振動を減衰して車輪12のホイール18で発生する共振音を低減することができるとともに、車体に伝わる振動を減衰することができる。従って、乗り心地を向上させることができる。
インホイールモータ11では、電動機本体17を駆動して減速機21に振動が発生した場合、減速機21の減速機ケース51は、アルミニウム合金に比べ、振動減衰の良い(減衰率の高い)材質、例えば、「D2052」を用いたので、アルミニウム合金製より振動を吸収することができる。その結果、車輪12に伝わる振動を減衰して車輪12のホイール18で発生する共振音を低減することができるとともに、車体に伝わる振動を減衰することができる。従って、乗り心地を向上させることができる。
また、減速機ケース51は、振動源である減速機21で振動を吸収するので、減速機21の外で振動を吸収するものに比べ、ホイール18や車体に達するまでの距離が長くなり、振動をより減衰することができる。
さらに、インホイールモータ11では、モータハウジング14を一般的なアルミニウム合金で鋳造し、減速機ケース51に用いる材質としては、アルミニウム合金に比べ、振動減衰の良い(減衰率の高い)材質、例えば、「D2052」を用いたので、モータハウジング14に振動減衰の良い材料を採用したものに比べ、振動減衰の良い材料の使用量を少なくすることができる。従って、インホイールモータ11の生産コストを抑制しながら、減速機21からの振動を減衰することができる。
その上、モータハウジング14に振動吸収部材52を介して減速機ケース51を取付けたので、振動吸収部材52との面積の設定によって、振動減衰の良い材料を用いた減速機ケース51はより振動を減衰することができる。
モータハウジング14に振動吸収部材52を介して減速機ケース51を取付けたので、モータハウジング14に直接、減速機ケース51を取付けた場合に比べ、路面から減速機ケース51に伝わる振動を低減することができ、減速機ケース51に用いる振動減衰の良い材料の板厚を薄くすることができる。従って、インホイールモータの生産コストを抑制しながら、減速機21からの振動を減衰することができる。
インホイールモータ11では、減速機ケース51や振動吸収部材52が振動を減衰する際に弾性変形するのに伴い、減速機21の入力軸28及び出力軸43が偏心したり傾いたりすると、第1緩衝機構31及び第2緩衝機構42によって、偏心や軸傾斜に伴う振動を抑制することができる。
尚、本発明のインホイールモータは、実施の形態では車輪に採用したが、車輪以外にも採用可能である。
また、本発明のインホイールモータが備える減速機ケースは、油圧・空圧モータに接続している減速機にも採用可能である。
また、本発明のインホイールモータが備える減速機ケースは、油圧・空圧モータに接続している減速機にも採用可能である。
本発明のインホイールモータは、車輪を駆動する駆動源に好適である。
11…インホイールモータ、12…車輪、14…モータハウジング、15…ステータ、16…ロータ、18…ホイール、21…減速機、22…ハブ、28…入力軸、31…第1緩衝機構、42…第2緩衝機構、43…出力軸、51…減速機ケース、52…振動吸収部材。
Claims (3)
- 車輪のホイール内にステータ、ロータと、該ステータ、該ロータを覆っているモータハウジングと、ロータに接続している減速機と、が配置され、該減速機を介して前記車輪を駆動するインホイールモータにおいて、
前記減速機は、前記モータハウジングに接続している減速機ケースを備え、
該減速機ケースは、前記モータハウジングの材質よりも振動減衰が良い材質で構成されていることを特徴とするインホイールモータ。 - 前記減速機ケースは、前記モータハウジングに振動吸収部材を介して支持されていることを特徴とする請求項1記載のインホイールモータ。
- 前記減速機は、前記ロータからの駆動力が伝達される入力軸と、該入力軸からの駆動力を前記ホイールを支持しているハブに伝達している出力軸と、を備え、
前記入力軸は、前記ロータに第1緩衝機構を介して連結され、
前記出力軸は、前記ハブに第2緩衝機構を介して連結されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のインホイールモータ。
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