JP2010167901A

JP2010167901A - 車輪構造

Info

Publication number: JP2010167901A
Application number: JP2009012060A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ikeuchi; 均池内; Keisuke Seto; 圭介瀬戸; Shunji Sugisawa; 俊司杉澤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2010-08-05

Abstract

【課題】インホイールモータを備える車輪構造において、ブレーキロータの冷却性を向上する。
【解決手段】車輪構造１０は、ホイールのリム内に、ホイールを駆動するインホイールモータ１４およびホイールを制動するブレーキロータ１２を備える。インホイールモータ１４のモータハウジング１６には、ブレーキロータ１２の内周側に送風するための第１〜第６放熱フィン２１〜２６が車両前後方向に沿って並設されている。各放熱フィンは、車両内側から車両外側にかけて曲線状に形成されている。各放熱フィンの車両内側の端部は、その接線が車両前後方向に対して所定の角度傾斜するように形成されており、各放熱フィンの車両外側の端部は、ブレーキロータ１２の内側摺動面よりも車両外側に位置するように形成されている。第１〜第６放熱フィン２１〜２６は、車両後方の放熱フィンほど曲率が大きくなるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪を駆動するモータをホイール内に備える車輪構造に関する。

従来より、ホイールのリム内に、ホイールを駆動するインホイールモータおよびホイールを制動するブレーキロータを備える車輪構造が知られている（たとえば特許文献１、２参照）。

特開２００６−１９９１０７号公報特開２００６−５７７３２号公報

ところで、車両のブレーキロータは、一般的に、車両前方から流れてくる風により冷却される。ブレーキロータの冷却性を向上するために、従来より、ブレーキロータの内周側から外周側へ貫通する複数の通風孔が形成されたベンチレーテッドロータが知られている。このベンチレーテッドロータにおいては、車両前方からの風は、ブレーキロータの内周側から通風孔を通過して外周側へ抜け、ホイールに設けられた風穴から車両外側へ抜けていく。

しかしながら、インホイールモータを備えた車両構造においては、インホイールモータによって車両前方からの風の流れが阻害され、ブレーキロータに当たる風量が低下する可能性がある。その結果、ブレーキロータの冷却性が低下することとなり、ブレーキ性能が低下するおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、インホイールモータを備える車輪構造において、ブレーキロータの冷却性を向上できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車輪構造は、ホイールのリム内に、ホイールを駆動するインホイールモータおよびホイールを制動するブレーキロータを備える車輪構造である。インホイールモータのモータハウジングには、ブレーキロータの内周側に送風するための放熱フィンが車両前後方向に沿って複数個並設されている。各放熱フィンは、車両内側から車両外側にかけて曲線状に形成されている。各放熱フィンの車両内側の端部は、その接線が車両前後方向に対して所定の角度傾斜するように形成されており、各放熱フィンの車両外側の端部は、ブレーキロータの内側摺動面よりも車両外側に位置するように形成されている。複数の放熱フィンは、車両後方の放熱フィンほど曲率が大きくなるように形成されている。

本発明によれば、インホイールモータを備える車輪構造において、ブレーキロータの冷却性を向上できる。

本発明の実施の形態に係る車輪構造を示す図である。放熱フィンの形状を説明するための図である。本実施の形態に係る車輪構造に風が流れる様子を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る車輪構造を、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車輪構造１０を示す図である。車輪構造１０は、インホイールモータタイプの電動車両に適用される。車輪構造１０は、図示しないホイールのリム内に設けられ、ホイールを駆動するインホイールモータ１４およびホイールを制動するブレーキロータ１２を備える。

ブレーキロータ１２は、車両幅方向外側に配設されるアウタ側摺動板１２ａと、このアウタ側摺動板１２ａに平行に対向して車両幅方向内側に配設されるインナ側摺動板１２ｂとを有している。アウタ側摺動板１２ａおよびインナ側摺動板１２ｂの中央部は大きく開口しており、アウタ側摺動板１２ａの内周縁部には、ホイールへの取り付けの際に利用されるハット部１２ｃが設けられている。

一対のアウタ側摺動板１２ａおよびインナ側摺動板１２ｂの間には、複数のフィン１２ｄが放射状に配置されており、アウタ側摺動板１２ａとインナ側摺動板１２ｂとを結合している。そして、これら複数のフィン１２ｄと、一対のアウタ側摺動板１２ａおよびインナ側摺動板１２ｂとにより、ブレーキロータ１２の内周側から外周側へと放射状に延びる複数の通風孔１２ｅが形成されている。

インホイールモータ１４は、モータハウジング１６内に、図示しないステータ、ロータなどが収容された構造となっている。インホイールモータ１４の構造については周知であるため説明を省略する。

車輪構造１０においては、インホイールモータ１４のモータハウジング１６の略半分がブレーキロータ１２のアウタ側摺動板１２ａおよびインナ側摺動板１２ｂの内側に挿入されて取り付けられている。このようにアウタ側摺動板１２ａおよびインナ側摺動板１２ｂの内側にモータハウジング１６が設けられていると、車両前方から流れてくる風がモータハウジング１６により阻害されてしまい、通風孔１２ｅに風が流れ難くなり、ブレーキロータ１２の冷却性が低下してしまう。

そこで車輪構造１０においては、インホイールモータ１４のモータハウジング１６に、ブレーキロータ１２の内周側に送風するための複数の放熱フィンが車両前後方向に沿って並設されている。本実施の形態では、一例として、車両前方側から順に第１〜第６放熱フィン２１〜２６という６個の放熱フィンを設けているが、放熱フィンの数は任意であり、特に限定されない。

図２は、放熱フィンの形状を説明するための図である。第１〜第６放熱フィン２１〜２６の各放熱フィンは、車両内側から車両外側にかけて曲線状に形成されている。そして、第１〜第６放熱フィン２１〜２６は、車両後方の放熱フィンほど曲率が大きくなるように形成されている。すなわち、第１放熱フィン２１、第２放熱フィン２２、第３放熱フィン２３、第４放熱フィン２４、第５放熱フィン２５、第６放熱フィン２６の順で、曲率が大きくなるように形成されている。

第１〜第６放熱フィン２１〜２６の各放熱フィンの車両内側の端部２１ａ〜２６ａは、その接線が車両前後方向に対して所定の角度傾斜するように形成されている。図１では、放熱フィンの車両内側の端部２１ａ〜２６ａの傾斜角θは、車両後方の放熱フィンになるほど小さくなるように形成されている。各放熱フィンの傾斜角θは、実験やシミュレーションにより、車両前方からの風が好適に放熱フィン間に流れ込むように設定される。

一方、第１〜第６放熱フィン２１〜２６の各放熱フィンの車両外側の端部２１ｂ〜２６ｂは、車両前方からの風を確実にブレーキロータ１２の通風孔１２ｅに導くことができるように、ブレーキロータ１２のインナ側摺動板１２ｂの内側摺動面１２ｆよりも車両外側に位置するように形成されている。

また、本実施の形態においては、ブレーキロータ１２のロータインロー部への送風効率をより高めるために、モータハウジング１６の車両前方側に導風用Ｒ部３０を設けている。導風用Ｒ部３０は、車両外側へ向け、ロータインロー部へ風が入るように形成されている。さらに、本実施の形態においては、第１〜第６放熱フィン２１〜２６に効率良く風を送るために、図２に示すようにモータハウジング１６の車両内側面１６ａを車両前後方向に対して角度θ’傾斜させている。

以上、本実施の形態に係る車輪構造１０の構成について説明した。次に、このように構成された車輪構造１０の動作について説明する。図３は、車輪構造１０に風が流れる様子を示す図である。図３では、風の流れを白抜き矢印を用いて表している。

車輪構造１０を有する車両が前方に移動すると、車両前方から車輪構造１０に向かって風が発生する。この風は、第１〜第６放熱フィン２１〜２６の間を通ってブレーキロータ１２の通風孔１２ｅに導かれる。また、車両前方からの風は、導風用Ｒ部３０により、ブレーキロータ１２のロータインロー部に導かれる。

ここで、本実施の形態では、放熱フィンの車両内側の端部２１ａ〜２６ａが車両前後方向に対して所定の角度傾斜するよう形成されているため、車両前方からの風を好適に放熱フィン間に取り込むことができる。また、各放熱フィンの車両外側の端部２１ｂ〜２６ｂがブレーキロータ１２のインナ側摺動板１２ｂの内側摺動面１２ｆよりも車両外側に位置するように形成されているため、車両前方からの風を確実にブレーキロータ１２の通風孔１２ｅに導くことができる。通風孔１２ｅに導かれた風は、通風孔１２ｅの内周側開口部から吸い込まれ、通風孔１２ｅ内を通って通風孔１２ｅの外周側開口部から排出される。このようにして、インホイールモータ１４を有する車輪構造１０であっても、ブレーキロータ１２を好適に冷却することができ、ブレーキ性能の低下を抑制することができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０車輪構造、１２ブレーキロータ、１４インホイールモータ、２１〜２６第１〜第６放熱フィン。

Claims

ホイールのリム内に、ホイールを駆動するインホイールモータおよびホイールを制動するブレーキロータを備える車輪構造であって、
前記インホイールモータのモータハウジングには、前記ブレーキロータの内周側に送風するための放熱フィンが車両前後方向に沿って複数個並設されており、
各放熱フィンは、車両内側から車両外側にかけて曲線状に形成されており、
各放熱フィンの車両内側の端部は、その接線が車両前後方向に対して所定の角度傾斜するように形成されており、
各放熱フィンの車両外側の端部は、前記ブレーキロータの内側摺動面よりも車両外側に位置するように形成されており、
複数の放熱フィンは、車両後方の放熱フィンほど曲率が大きくなるように形成されていることを特徴とする車輪構造。