JP2013023202A - Electric wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として電気自動車に用いる電動車輪であり、特に、車軸に加わる荷重の大きなバスやトラックなどの大型車両や、小型高性能電気自動車向け電動車輪に関し、強度を上げながらコストを下げ、量産に適した技術に関する。The present invention relates to an electric wheel mainly used for an electric vehicle, and particularly relates to an electric wheel for a large vehicle such as a bus or a truck having a large load applied to an axle or a small high-performance electric vehicle. It is related to the technology suitable for.
近年、機械効率の良いインホイールモーターを使用した、電気自動車の開発が盛んに進められている。しかし、既存のインホイールモーターは、車両の重量も、路面からの衝撃荷重も、モーターの回転軸で受ける構造の為、車重の重い大型車両には不適であった。
また、現状の電気自動車開発は、実験の域を脱しておらず、電気的な効率向上に力が注がれているが、車重を支える事や、路面からの衝撃を受ける事など、基本的な機能について開発が遅れており、また、現実に見合った生産コスト低減策も示されていない。In recent years, development of electric vehicles using in-wheel motors with high mechanical efficiency has been actively promoted. However, the existing in-wheel motor is unsuitable for large vehicles with heavy vehicle weight because of the structure in which the weight of the vehicle and the impact load from the road surface are received by the rotating shaft of the motor.
In addition, the current development of electric vehicles has not gone beyond the scope of experiments, and efforts are being made to improve electrical efficiency. However, the basics include supporting the vehicle weight and receiving impact from the road surface. Development has been delayed with respect to typical functions, and no production cost reduction measures commensurate with reality have been shown.
既存のインホイールモーターは、車軸上をローターが回転し、そのローターにホイールが取り付けられる。その結果、車軸には、ローターの重量と、タイヤを含むホイール全体の重量が加わり、さらに、走行時に路面から受ける衝撃荷重も加わる。その為、車軸は、曲げ荷重や衝撃荷重を受け止め、同時に回転力を伝達する必要がある。従って、次の問題が発生している。
1,車軸に高強度材料を使用する必要があり、生産コストが上がる。
2,強度を確保する為に車軸が太くなり、重量が増加して走行性能が低下する。
3,走行時の衝撃荷重が直接ローターに伝わり、ローターが微動する為、ローターとステータの隙間を狭くする事ができず、モーターの出力を上げられない。
ローターの微動や変形を抑える為には、各部材の強度を上げる必要があり、結局、コストと重量が増加する。
4,同じ重量で曲げ強度を高める為には、軸の外径を大きくし、パイプ状にする事が材料力学上の常識であるが、モーターの内径が限られている為、軸径を大きくできない。
5,ホイール部に、ブレーキディスクやブレーキドラムを装置すると、その重量によって、さらに車軸への負担が増加する。その結果、また、コストと重量が増加する。
6,車両の大型化、ブレーキの大型化による制動力の向上、不整地の走破性など、電気自動車の機能向上を行う際、全て、車軸の強度によって限界が決まってしまう。即ち、設計自由度が狭く、電気自動車の将来性が制約される。
7,モーターの出力を高める為には、ローターの外径を大きくする事が得策であるが、ホイールの内径が限られている為、出力向上に限界がある。ホイールを大きくすれば、車軸も太くしなければならず、重量増加による走行性能低下が免れない。即ち、市場が求める小型で高性能な電気自動車を作る事ができない。
8,車軸の変形を押える為に強度を上げると、軸が弾性変形しない為、衝撃荷重が軸受けに直接加わる事になる。この結果、ベアリングも強度を上げなければならず、また、コストと重量が増加する。
9,車軸周辺の強度を上げると、バネ下重量が増えて走行性能が極端に悪くなる。
その対策として、高機能の高価な緩衝装置・サスペンションを採用しなければならず、さらに生産コストが上がる。
10,生産コストの増加は、販売価格の上昇に直結する為、電気自動車普及の大きな障害となる。即ち、車軸周辺の生産コスト、組立性、機能を、既存のガソリン車並にしなければならない。
11,重量の増加は、燃料消費率に直接影響する為、エネルギーの使用効率向上を主目的とする電気自動車において、致命的となる。
以上の問題を全て解決する事が、本発明の課題である。In an existing in-wheel motor, a rotor rotates on an axle, and a wheel is attached to the rotor. As a result, the weight of the rotor and the weight of the entire wheel including the tire are added to the axle, and an impact load received from the road surface during traveling is also applied. Therefore, it is necessary for the axle to receive a bending load and an impact load and simultaneously transmit the rotational force. Therefore, the following problem occurs.
1. It is necessary to use a high-strength material for the axle, which increases production costs.
2. To secure the strength, the axle becomes thick, the weight increases and the running performance decreases.
3. Impact load during traveling is directly transmitted to the rotor, and the rotor moves finely. Therefore, the gap between the rotor and the stator cannot be reduced, and the motor output cannot be increased.
In order to suppress the fine movement and deformation of the rotor, it is necessary to increase the strength of each member, resulting in an increase in cost and weight.
4. To increase the bending strength with the same weight, it is common knowledge in material mechanics to increase the outer diameter of the shaft and make it into a pipe shape, but the inner diameter of the motor is limited, so the shaft diameter is increased. Can not.
5. When a brake disc or brake drum is installed on the wheel portion, the load on the axle is further increased due to its weight. As a result, costs and weight are also increased.
6. When the function of an electric vehicle is improved, such as an increase in the size of a vehicle, an improvement in braking force due to an increase in brakes, and the ability to run on uneven terrain, the limit is determined by the strength of the axle. That is, the degree of freedom in design is narrow, and the future of electric vehicles is limited.
7. In order to increase the output of the motor, it is best to increase the outer diameter of the rotor. However, since the inner diameter of the wheel is limited, there is a limit to improving the output. If the wheel is made larger, the axle must also be made thicker, and it is inevitable that the running performance will decrease due to the increase in weight. That is, it is impossible to make a small and high-performance electric vehicle that the market demands.
8. If the strength is increased to suppress the deformation of the axle, the shaft will not be elastically deformed, so an impact load will be directly applied to the bearing. As a result, the bearing must also be increased in strength and cost and weight are increased.
9. If the strength around the axle is increased, the unsprung weight increases and the running performance becomes extremely poor.
As a countermeasure, it is necessary to use an expensive shock absorber / suspension with high function, which further increases the production cost.
10. An increase in production costs directly leads to an increase in selling prices, and is a major obstacle to the spread of electric vehicles. In other words, the production cost, assemblability, and functions around the axle must be the same as those of existing gasoline vehicles.
11. Since the increase in weight directly affects the fuel consumption rate, it becomes fatal in an electric vehicle whose main purpose is to improve the efficiency of energy use.
It is an object of the present invention to solve all of the above problems.
インホイールモーターによる電動車輪から、モーターの位置をホイール外に移動させ、車両の重量や、走行時の路面からの衝撃荷重は、車軸では無く、車軸保持する部材で受ける構成とする。車軸は、モーターとホイールの間で、回転力の伝達のみに利用する。The position of the motor is moved out of the wheel from the electric wheel by the in-wheel motor, and the weight of the vehicle and the impact load from the road surface during traveling are received by a member that holds the axle, not the axle. The axle is only used to transmit rotational force between the motor and the wheel.
車軸保持部材は、モーターの内径とは無関係に外径を大きくできる為、薄く太いパイプにすれば、同じ重量で曲げ強度を飛躍的に向上させる事ができる。この外側で、ベアリングを介してホイール・タイヤ・ブレーキ部品を回転可能に保持する為、車両重量の増加や、不整地走行による衝撃荷重にも、十分に耐えられる構造となる。
また、車軸は、モーターの回転力だけを伝えれば良いので、非常に細くする事が可能となる。さらに、軸を細くする事で、曲げに対して弾性変形し易くなるので、軸受けの負担も軽減され、小型のベアリングで対応可能となる。
さらに、モーターを独立する事により、密閉する事が可能となり、防塵・防水性を容易に向上可能で、実用性が飛躍的に高まる。
以上により、重量が確実に軽減され、コストも確実に低減される。さらに、重量軽減によって車両の走行性能も向上する上、軽量化によって燃料消費率も改善される。Since the axle holding member can increase the outer diameter regardless of the inner diameter of the motor, if the pipe is made thin and thick, the bending strength can be drastically improved with the same weight. On the outside, the wheel, tire and brake parts are rotatably held via bearings, so that the structure can sufficiently withstand the increase in vehicle weight and the impact load due to running on rough terrain.
Also, the axle can be made very thin because it only needs to transmit the rotational force of the motor. Furthermore, by making the shaft thinner, it becomes easier to be elastically deformed with respect to bending, so the burden on the bearing is reduced and a small bearing can be used.
Furthermore, by making the motor independent, it becomes possible to seal it, and the dustproof and waterproof properties can be easily improved, and the practicality is dramatically increased.
As described above, the weight is reliably reduced and the cost is also reliably reduced. Furthermore, weight reduction improves vehicle running performance, and weight reduction improves fuel consumption rate.
請求項1から13で詳述された構成の内、いずれかを採用する。
具体的には、インホイールモーターによる電動車輪から、モーターの位置をホイール外に移動させ、車両の重量や、走行時の路面からの衝撃荷重は、車軸では無く、車軸保持する部材で受ける構成とする。車軸は、モーターとホイールの間で、回転力の伝達のみに利用する。
また、組立て性を向上させる為には、車軸保持部材を、モーター取付け部・車体取付け部・ホイール取付け部に分割すれば良く、緩衝装置を取付ける場合や、操舵輪として使用する場合は、車軸保持部材にサスペンションや操舵装置を取り付ければ良い。
モーターの防水・防塵の為には、モーターのみをカバーし、密閉して換気する。Any one of the configurations detailed in claims 1 to 13 is adopted.
Specifically, the motor position is moved out of the wheel from the electric wheel by the in-wheel motor, and the weight of the vehicle and the impact load from the road surface during traveling are received by the member that holds the axle, not the axle. To do. The axle is only used to transmit rotational force between the motor and the wheel.
In addition, in order to improve the assemblability, the axle holding member may be divided into a motor mounting part, a vehicle body mounting part, and a wheel mounting part. When a shock absorber is attached or used as a steering wheel, the axle holding part is retained. A suspension or steering device may be attached to the member.
For waterproofing and dustproofing of the motor, cover only the motor, seal it and ventilate it.
本発明の実施例は、請求項1から13で詳述された通りである。その一例を次に示す。Embodiments of the invention are as detailed in claims 1-13. An example is shown below.
図1は、本発明品の電動車輪の断面図であり、発明の機能・構造を説明する為に模式化した図面である。従って、ブレーキや配管・配線など、実際の設計・生産で必要な形状や部品は省略してある。また、1は、回転軸(車軸)3の軸心であり、図は1に対して対象に表れるので、下半分を省略してある。
回転軸3は、パイプ状の車軸保持部材2の内側で、ベアリング9によって回転自在に支持されている。2の右側外周部には、ベアリング10を介してフランジ状のホイール取付け部材6が回転自在に保持され、6に取付けた複数のボルト11にはホイール13が嵌合し、ナット12で固定される。13の外周にはタイヤ14が嵌合し、車輪を形成する。
2の左側外周部には、ベアリング21を介してモーターのローター18が回転自在に保持されており、18は、車体5に取付けられたステータ19により、回転力を発生する。
ローター19に発生した回転力は、複数のボルト20によって円盤状のフランジ15に伝えられ、15は、キー17とボルト16によって回転軸3に取付けられている為、3に回転力を伝える。3の右端には、スプライン嵌合部7によってホイール取付け部材6がボルト8で取付けられている為、ローター18の回転力は、回転軸3を介してタイヤ14に伝わる。
また、2はブラケット4を介して車体5に取付けられている。
以上の構成によれば、ホイールに加わる重量や衝撃荷重は、車体に取り付けられたパイプ状の軸受保持部材が受ける事になり、回転軸には直接荷重が加わる事は無い。
これらの構成を基本とし、パイプ状の車軸保持部材を分割すれば組立性は向上する。
回転軸は、その中央部近傍で1つのベアリングで支えられている為、振動や組立誤差、製造誤差を吸収できる。以上が、本発明の請求項1から5に記載の実施例である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric wheel according to the present invention, which is a schematic diagram for explaining the function and structure of the invention. Therefore, shapes and parts necessary for actual design and production such as brakes, piping and wiring are omitted. Reference numeral 1 denotes an axis of the rotation shaft (axle) 3, and since the figure appears as an object with respect to 1, the lower half is omitted.
The
A
The rotational force generated in the
According to the above configuration, the weight and impact load applied to the wheel are received by the pipe-shaped bearing holding member attached to the vehicle body, and no load is directly applied to the rotating shaft.
If the pipe-shaped axle holding member is divided based on these configurations, the assemblability is improved.
Since the rotating shaft is supported by a single bearing in the vicinity of the center thereof, vibrations, assembly errors, and manufacturing errors can be absorbed. The above is the embodiment according to claims 1 to 5 of the present invention.
図2は、図1の構成に対してローターの保持方法を変更した構成である。パイプ状の車軸保持部材はは30と33に分割され、30にはステータ19取付けられる。30の内側にはベアリング31が圧入され、ローター32を回転自在に保持する。この構成によれば、30によってローターとステータ、即ちモーターをセットで着脱できるので、組立性が向上する。尚、ホイール側も同構造として、ベアリングを30の内側に装置しても良い。
以上が、本発明の請求項6から7に記載の実施例である。FIG. 2 shows a configuration in which the rotor holding method is changed from the configuration of FIG. The pipe-shaped axle holding member is divided into 30 and 33, and a
The above are the embodiments according to
図3は、本発明の電動車輪を操舵軸として使用する場合の実施例であり、上から見た状態の模式図である。図中、網掛けされた部分は、ピン結合部を表す。パイプ状の車軸保持部材2は、車体22に取付けられたアーム(リンク)23に操舵軸24で搖動自在に保持される。この構成で、操舵用のステー25に取付けた操舵ロッド26を操作する事で、モーター18とタイヤ14が搖動し、駆動しながら操舵が可能となる。尚、請求項6で分割したパイプ状の車軸保持部材のモーター取付け部30を、車体側に固定し、回転軸3を分割してユニバーサルジョイント、又は等速ジョイントで連結すれば、操舵軸周りの慣性モーメントを減らし、軽い操舵が可能となる。また、
以上が、本発明の請求項6及び、請求項8から9に記載の実施例である。FIG. 3 is an embodiment in the case where the electric wheel of the present invention is used as a steering shaft, and is a schematic view seen from above. In the figure, the shaded portion represents a pin coupling portion. The pipe-shaped
The above are the embodiments according to
図4は、図3の側面から見た状態の模式図であり、緩衝装置を備えた構成を表す。操舵軸24は、上下のリンク23と29によって車体22に上下搖動可能に装置される。28は上側のリンク23に取付けられたサスペンションであり、スプリングと油圧またはガス圧による減衰装置との組合せによる緩衝装置である。この構成により、本発明の電動車輪は、駆動・制動・操舵・緩衝が可能となる。尚、図中の網掛け部は、図3と同様、ピン結合された部分を表している。また、ディスクブレーキのキャリパーは、操舵軸24に取付ければ良い。以上が、本発明の請求項10に記載の実施例である。FIG. 4 is a schematic diagram of the state seen from the side of FIG. 3, and represents a configuration including a shock absorber. The steering
図5は、モーターを密閉し、走行時の石跳ねや水の浸入によるモーターの損傷を防止する構成を表す。図2の30をを延長した形状のカバー35で、モーターのローター32とステータ19を覆う。この状態で、ホイールを支えるフランジ状の部材6と、パイプ状の車軸保持部材33の間に、ダストシール、又はオイルシール、又はラビリンスシール34を設けると、回転軸3、ステータ19、ローター32、及び各ベアリングが装置された空間は、外気と遮断され、防塵・防水機能を発揮する。モーターなどの電気配線36は、カバーの一部に孔を開け、ゴムやシリコンで隙間を埋めて配線すれば良い。また、密閉された状態ではモーターから発生する熱が内部にこもる為、ダクト37を設け、換気を行う。尚、図5は模式図なのでカバー35を一体的に図示しているが、実際には組立性を考慮し、複数に分割して嵌合・組立するカバーとする。
以上が、本発明の請求項11に記載の実施例である。FIG. 5 shows a configuration in which the motor is hermetically sealed to prevent damage to the motor due to hopping or water intrusion during traveling. The
The above is the embodiment according to claim 11 of the present invention.
図1から図5で表された構成によれば、電気配線を車体側のみに配置する事が可能となり、走行時の泥や水から電源コードを保護する事が容易となる。また、インホイールモーターでは不可能な、モーターの連結による出力向上も可能となり、電気自動車の機能を飛躍的に向上し、開発効率を上げ、現実的な生産仕様の確立が可能となる。
以上が、本発明の請求項12及び13に記載の実施例である。According to the configuration shown in FIGS. 1 to 5, it is possible to arrange the electrical wiring only on the vehicle body side, and it becomes easy to protect the power cord from mud and water during traveling. In addition, it is possible to improve output by connecting motors, which is impossible with in-wheel motors, dramatically improving the functions of electric vehicles, increasing development efficiency, and establishing realistic production specifications.
The above are the embodiments described in
本発明によれば、電動車輪におけるモーター及び回転軸の強度負担が激減され、現実的な電気自動車の生産仕様を得る事ができる。
即ち、コスト、生産性、組立性、最高出力、最大積載重量、燃料消費率など、電気自動車に要求される各機能をバランス良く確保し、量産車に最適な仕様が得られる。According to the present invention, the strength burden of the motor and the rotating shaft in the electric wheel is drastically reduced, and a realistic production specification of an electric vehicle can be obtained.
In other words, each function required for an electric vehicle such as cost, productivity, assemblability, maximum output, maximum load weight, fuel consumption rate, etc. is secured in a well-balanced manner, and an optimum specification for a mass-produced vehicle is obtained.
1、回転軸の軸心
2、パイプ状の車軸保持部材
3、回転軸(車軸)
4、ブラケット(パイプ状の車軸保持部材と車体との連結)
5、車体
6、フランジ状のホイール取付け部材
7、スプライン嵌合部(ホイール取付け部材と回転軸との嵌合)
8、ボルト(ホイール取付け部材と回転軸の締結用)
9、ベアリング(回転軸を保持)
10、ベアリング(ホイール取付部材を保持)
11、ボルト(ホイール取付け部材に植え込み)
12、ナット(ホイール取付け用)
13、ホイール
14、タイヤ
15、フランジ(回転軸とローターの連結部材)
16、ボルト(ハウジングと回転軸の締結)
17、キー
18、ローター(アウターローターモーター)
19、ステータ(アウターローターモーター)
20、ボルト(ハウジングとローターの締結用)
21、ベアリング(ローターを内側から保持)
22、車体(又は、車体に固定されたブラケット)
23、上側のリンク(搖動するアーム))
24、操舵軸
25、操舵用のステー
26、操舵ロッド
27、ピン結合部(図3と図4の網掛け部は、全てピン結合を表す)
28、サスペンション(スプリングと緩衝装置)
29、下側のリンク(搖動するアーム))
30、パイプ状の車軸保持部材を分割した部分で、モーターを保持する
31、ベアリング(ローターを外側から保持)
32、ローター(アウターローターモーター)
33、パイプ状の車軸保持部材
34、オイルシール(又は、ダストシールやラビリンスシール)
35、密封ケース
36、電気配線
37、換気孔(ブリーザホース取付け部)1. Rotating
4. Bracket (Connection between pipe-shaped axle holding member and car body)
5,
8. Bolt (for fastening wheel mounting member and rotating shaft)
9. Bearing (holds rotating shaft)
10. Bearing (holds wheel mounting member)
11. Bolt (implanted in the wheel mounting member)
12. Nut (for wheel mounting)
13,
16, bolt (fastening of housing and rotating shaft)
17, key 18, rotor (outer rotor motor)
19. Stator (outer rotor motor)
20, Bolt (for fastening housing and rotor)
21, bearing (holds the rotor from the inside)
22. Car body (or bracket fixed to the car body)
23, upper link (sliding arm))
24, steering
28. Suspension (spring and shock absorber)
29, lower link (peristaltic arm))
30 is a part where the pipe-shaped axle holding member is divided, 31 holding the motor, bearing (holding the rotor from the outside)
32, rotor (outer rotor motor)
33, pipe-shaped
35, sealing
Claims (13)
1、車体に取付けられた、パイプ状の車軸保持部材の内部に、ベアリング又は滑り軸受けを介して車軸となる回転軸を保持する。尚、回転軸の長さは、パイプ状の車軸保持部材のの長さと比べて同等以上、又は同等以下とし、転動部又は摺動部に強制給油する構成も含む。
2、パイプ状の車軸保持部材の一端の外周部に、ホイールを回転自在に保持する。即ち、ホイールは、パイプ状の車軸保持部材の外周を回転し、ホイールに加わる車両重量や走行時に路面から受ける衝撃荷重を、パイプ状の車軸保持部材で受ける構成とする。
3、パイプ状の車軸保持部材の、ホイール保持部と反対側にアウターローターモーターを取付け、そのローターと回転軸を結合し、回転力を伝達可能に構成する。尚、アウターローターモーターのステータは、パイプ状の車軸保持部材、又はパイプ状の車軸保持部材に取り付けられたフランジ、又は取付け部材に、着脱自在に固定する。
4、ホイールと回転軸を結合し、ローターの回転力をホイールへ伝達可能に構成する。ホイールの外周には、タイヤを嵌め込む。
5、回転軸は、中空軸又は中実軸とし、外径は一定、又は外径が段階的に変化する段付き軸、又は外径が滑らかに変化する軸とし、複数の軸を連結した構成も含む。
6、パイプ状の車軸保持部材は、内外径一定の単純なパイプ形状、又はベアリングの取付けや車体への保持装置に合わせ、内外径を所定の寸法に設定した、段付きパイプとした。
7、パイプ状の車軸保持部材とは概念的な形状であり、独立したパイプ形状の他、所定の部品や車体の一部に貫通孔を設ける構成、又は所定の部品や車体の一部にパイプ形状が埋め込まれた構成により、回転軸を保持可能とした構成も含む。An electric wheel characterized in that an axle of a wheel installed substantially horizontally in an electric vehicle is configured as follows. The axle is assumed to be all wheels of an electric vehicle or a predetermined wheel.
1. A rotating shaft serving as an axle is held in a pipe-shaped axle holding member attached to the vehicle body via a bearing or a sliding bearing. The length of the rotating shaft is equal to or greater than or equal to the length of the pipe-shaped axle holding member, and includes a configuration in which oil is forcedly supplied to the rolling portion or the sliding portion.
2. A wheel is rotatably held on the outer periphery of one end of the pipe-shaped axle holding member. That is, the wheel rotates around the outer circumference of the pipe-shaped axle holding member, and receives the vehicle weight applied to the wheel and the impact load received from the road surface during traveling by the pipe-shaped axle holding member.
3. An outer rotor motor is attached to the opposite side of the wheel holding portion of the pipe-shaped axle holding member, and the rotor and the rotary shaft are coupled to transmit the rotational force. The stator of the outer rotor motor is detachably fixed to a pipe-shaped axle holding member, a flange attached to the pipe-shaped axle holding member, or an attachment member.
4. The wheel and the rotating shaft are coupled so that the rotational force of the rotor can be transmitted to the wheel. A tire is fitted on the outer periphery of the wheel.
5. The rotating shaft is a hollow shaft or a solid shaft, the outer diameter is constant, the stepped shaft whose outer diameter changes stepwise, or the shaft whose outer diameter changes smoothly, and a structure in which multiple shafts are connected Including.
6. The pipe-shaped axle holding member is a simple pipe shape with a constant inner / outer diameter, or a stepped pipe with an inner / outer diameter set to a predetermined size in accordance with the mounting of the bearing and the holding device to the vehicle body.
7. A pipe-shaped axle holding member is a conceptual shape. In addition to an independent pipe shape, a configuration in which a through hole is provided in a predetermined part or part of a vehicle body, or a pipe in a predetermined part or part of a vehicle body A configuration in which the rotation shaft can be held by the configuration in which the shape is embedded is also included.
1、回転軸の端部近傍に設けた軸スプラインに、ローターの内周に設けた穴スプラインを嵌合させる。尚、スプライン嵌合後、ボルト、又はナット、又はサークリップでローターの抜けを防止した構成も含む。
2、ローターを回転軸に圧入した、又は焼き嵌めとした。
3、回転軸の端部又は端部近傍に、テーパー形状を設け、ローター内周に設けたテーパー孔と嵌合させた上、キー又はピンで相互回転を防止した。尚、テーパー嵌合後、ボルト、又はナット、又はサークリップでローターの抜けを防止した構成も含む。
4、パイプ状の車軸保持部材の外周上に、回転自在にローターを保持し、回転軸の端部又は端部近傍と、ローターの端面を着脱自在に取り付けた。尚、回転自在にローターを保持する構成は、滑り軸受又はベアリングを介在させる構成を含み、ローターと回転軸の取付けは、回転軸に取付け孔付きのフランジを設け、ローターの端面にボルト又はボルトとナットで取付ける構成や、回転軸とローターの間にキーを挿入して嵌合し、ボルト、又はナットで抜けを防止した構成や、円盤状の取付け部材を介在させ、回転軸とローターのそれぞれを、ボルト又はボルトとナットで固定した構成を含む。
5、上記4の構成において、ボルト又はボルトとナットで固定する際、ゴム、又は樹脂、又は金属バネ製の弾性部材を間に介在させて締め付ける事で、ローターが回転軸に対して、わずかに動く事を可能に弾性結合した。The electric wheel according to claim 1, wherein a connection structure between the rotor of the outer rotor motor and the rotating shaft is any of the following.
1. A hole spline provided on the inner periphery of the rotor is fitted to a shaft spline provided near the end of the rotating shaft. In addition, after spline fitting, the structure which prevented the rotor from detaching with a bolt, a nut, or a circlip is included.
2. The rotor was press-fitted into the rotating shaft, or shrink-fitted.
3. A taper shape was provided at or near the end of the rotary shaft, fitted with a taper hole provided in the inner periphery of the rotor, and mutual rotation was prevented with a key or pin. A configuration in which the rotor is prevented from coming off with a bolt, a nut, or a circlip after the taper is fitted is also included.
4. The rotor was rotatably held on the outer periphery of the pipe-shaped axle holding member, and the end of the rotary shaft or the vicinity of the end and the end face of the rotor were detachably attached. In addition, the structure which hold | maintains a rotor rotatably includes a structure which interposes a slide bearing or a bearing, and the attachment of a rotor and a rotating shaft provides a flange with a mounting hole in a rotating shaft, and a bolt or a volt | bolt is attached to the end surface of a rotor. A configuration in which a nut is installed, a key is inserted and fitted between the rotating shaft and the rotor, and a bolt or nut is used to prevent it from coming off, or a disc-shaped mounting member is interposed, so that each of the rotating shaft and the rotor is , Including a configuration in which a bolt or a bolt and a nut are fixed.
5. In the configuration of 4 above, when fixing with bolts or bolts and nuts, by tightening an elastic member made of rubber, resin, or metal spring in between, the rotor is slightly against the rotating shaft Elastically coupled to allow movement.
1、パイプ状の車軸保持部材の外周にベアリングを装置し、その外側に、ホイールボルトを備えたフランジ状の部材を回転自在に取付ける。回転軸の端部又は端部近傍に軸スプラインを設け、フランジ状の部材の内側に設けた穴スプラインと嵌合させて、回転力を伝達する。ホイールは、このフランジ状の部材にホイールナットで取付ける。尚、スプライン嵌合部は、キー又はピンを使用して相対回転を止める構成も含む。
2、パイプ状の車軸保持部材の外周にベアリングを装置し、その外側に、ホイールボルトを備えたフランジ状の部材を回転自在に取り付ける。回転軸の端部又は端部近傍にフランジ形状を設け、フランジ状の部材と、ボルト又はボルトとナットで連結する。尚、連結部にゴム、又は樹脂、又は金属バネの弾性部材を間に介在させて締め上げる事で、フランジ状の部材が回転軸に対してわずかに動く事が可能に弾性結合した。
3、上記1、2のいずれかの構成において、パイプ状の車軸保持部材の内側にベアリングを取り付け、ベアリングの内輪又は内径部でフランジ状の部材を回転自在に保持した。The electric wheel according to claim 1 or 2, wherein the wheel is detachably attached by any of the following configurations.
1. A bearing is installed on the outer periphery of a pipe-shaped axle holding member, and a flange-shaped member provided with a wheel bolt is rotatably mounted on the outside thereof. A shaft spline is provided at or near the end of the rotating shaft and is fitted with a hole spline provided inside the flange-shaped member to transmit the rotational force. The wheel is attached to the flange-shaped member with a wheel nut. Note that the spline fitting portion includes a configuration in which relative rotation is stopped using a key or a pin.
2. A bearing is installed on the outer periphery of the pipe-shaped axle holding member, and a flange-shaped member provided with wheel bolts is rotatably attached to the outside thereof. A flange shape is provided at or near the end of the rotary shaft, and is connected to the flange-shaped member by a bolt or a bolt and a nut. In addition, by elastically interposing rubber, resin, or a metal spring between the coupling portions, the flange-like member was elastically coupled so that it could move slightly with respect to the rotation shaft.
3. In any one of the above configurations 1 and 2, a bearing is attached to the inside of the pipe-shaped axle holding member, and the flange-shaped member is rotatably held by the inner ring or the inner diameter portion of the bearing.
1、パイプ状の車軸保持部材とホイールの間に、ブレーキディスク、又はブレーキドラム、又はその両方を備えた。尚、ブレーキディスク、又はブレーキドラムを回転自在にベアリング又は滑り軸受けで保持し、ブレーキディスク、又はブレーキドラムとホイールとを着脱自在にボルトやナットで締結した構成も含む。
2、パイプ状の車軸保持部材とモーターの間に、ブレーキディスク、又はブレーキドラム、又はその両方を備えた。
3、モーターの近傍で、ホイールと反対側の位置に、ブレーキディスク、又はブレーキドラム、又はその両方を備えた。
4、パイプ状の車軸保持部材の中央部近傍に、ブレーキディスク、又はブレーキドラム、又はその両方を備えた。The electric wheel according to any one of claims 1 to 3, wherein a braking device is provided on the rotating shaft by any of the following configurations.
1. A brake disc and / or a brake drum was provided between the pipe-shaped axle holding member and the wheel. In addition, the structure which hold | maintains a brake disc or a brake drum rotatably with a bearing or a sliding bearing, and fastened the brake disc or the brake drum and the wheel detachably with a volt | bolt or a nut is also included.
2. A brake disc and / or a brake drum was provided between the pipe-shaped axle holding member and the motor.
3. In the vicinity of the motor, on the opposite side of the wheel, a brake disc and / or brake drum was provided.
4. A brake disc and / or a brake drum was provided near the center of the pipe-shaped axle holding member.
1、パイプ状の車軸保持部材の、長さ方向に対する中央部近傍で回転軸を保持し、回転軸は保持部の両側又は片側で、弾性変形により、たわむ事が可能に構成した。尚、回転軸は、保持部に対してその片側又は両側の外径を小さくする、又は中空軸の肉厚を薄くする事で、弾性変形し易くした構成も含む。
2、パイプ状の車軸保持部材の、長さ方向に対する両端部近傍で回転軸を保持し、回転軸は保持部と保持部の間で、弾性変形により、たわむ事が可能に構成した。尚、回転軸は、保持部に対してその中間部の外径を小さくする、又は中空軸の肉厚を薄くする事で、弾性変形し易くした構成も含む。
3、パイプ状の車軸保持部材の、長さ方向に対する両端部近傍で回転軸を保持し、回転軸は保持部と保持部の間で分割し、ユニバーサルジョイント又は等速ジョイントで連結した。保持部に対してその中間部の外径を小さくする、又は中空軸の肉厚を薄くする事で、弾性変形し易くした構成も含む。
4、パイプ状の車軸保持部材の、長さ方向に対する両端部近傍で回転軸を保持し、回転軸は保持部と保持部の間で分割し、左右の回転軸の間を、ゴムの焼き付けによって連結した。尚、ゴムの焼き付けとは、片側を筒状とし、他方を棒状とし、棒を筒に差し込んだ後、その間の隙間にゴムを充填して加硫する事で、ゴムを接着させる工程を指し、筒と棒の組合せに限定せず、左右の回転軸の間を加硫ゴムで連結した構成を全て含む。
5、パイプ状の車軸保持部材の、長さ方向に対する両端部近傍で回転軸を保持し、回転軸は保持部と保持部の間で分割し、左右の回転軸の間を、コイルバネ、又は板バネ、又は棒バネ、又は蛇腹状の金属管で連結した。
6、上記1から5のいずれかの構成において、軸の保持部をベアリングとし、ベアリングの内輪の内径は、両端部を大きくする事で、回転軸のたわみによる傾斜を吸収可能に構成した、又は内輪を二重構造とし、2つの内輪間の滑りによって、回転軸のたわみによる傾斜を吸収可能に構成した。
7、回転軸を保持するベアリングの外周側、又は内周側に、ゴム、又は樹脂、又は金属スプリングを装置し、回転軸をパイプ状の車軸保持部材に対して微動可能に弾性保持する事で、回転軸のたわみによる傾斜を吸収可能に構成した。5. The structure according to claim 1, wherein a deformation caused by a manufacturing error or an impact is absorbed by any of the following configurations so that the rotational force of the motor can be smoothly transmitted to the wheel. Electric wheel.
1. The pipe-shaped axle holding member is configured to hold the rotating shaft in the vicinity of the central portion with respect to the length direction, and the rotating shaft can be bent by elastic deformation on both sides or one side of the holding portion. The rotating shaft includes a configuration in which the outer diameter of one side or both sides of the holding portion is reduced, or the thickness of the hollow shaft is reduced to facilitate elastic deformation.
2. The rotating shaft is held in the vicinity of both ends of the pipe-shaped axle holding member in the length direction, and the rotating shaft can be bent between the holding portion and the holding portion by elastic deformation. The rotating shaft includes a configuration in which the outer diameter of the intermediate portion of the rotating shaft is made smaller or the thickness of the hollow shaft is made thinner to facilitate elastic deformation.
3. The rotating shaft was held in the vicinity of both end portions of the pipe-shaped axle holding member in the length direction, and the rotating shaft was divided between the holding portion and the holding portion and connected by a universal joint or a constant velocity joint. A configuration in which the outer diameter of the intermediate portion of the holding portion is reduced or the thickness of the hollow shaft is reduced to facilitate elastic deformation is also included.
4. The rotating shaft is held near both ends of the pipe-shaped axle holding member in the length direction, the rotating shaft is divided between the holding portion and the holding portion, and the left and right rotating shafts are baked by rubber. Connected. In addition, rubber baking refers to a process of bonding rubber by making one side cylindrical and the other rod-shaped, inserting the rod into the cylinder, filling the gap between them and vulcanizing, It is not limited to the combination of a cylinder and a rod, but includes all configurations in which the left and right rotating shafts are connected by vulcanized rubber.
5. Hold the rotating shaft in the vicinity of both ends of the pipe-shaped axle holding member in the length direction, the rotating shaft is divided between the holding portion and the holding portion, and a coil spring or a plate between the left and right rotating shafts They were connected by springs, bar springs, or bellows-like metal tubes.
6. In any one of the configurations 1 to 5 described above, the shaft holding portion is a bearing, and the inner diameter of the inner ring of the bearing is configured to be able to absorb the inclination due to the deflection of the rotating shaft by increasing both ends, or The inner ring has a double structure, and it is configured to be able to absorb the inclination due to the deflection of the rotating shaft by sliding between the two inner rings.
7. By installing rubber, resin, or metal springs on the outer or inner peripheral side of the bearing that holds the rotating shaft, and elastically holding the rotating shaft with respect to the pipe-shaped axle holding member. In addition, the tilt due to the deflection of the rotation shaft can be absorbed.
1、パイプ状の車軸保持部材の外周にベアリングを装置し、ベアリングの外輪でローターの内径部分を、その内側から保持する。
2、パイプ状の車軸保持部材の内径にベアリングを装置し、ベアリングの内輪でローターの内径部分を、その外側から保持する。The electric wheel according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotor of the outer rotor motor is rotatably held by any one of the following configurations.
1. A bearing is installed on the outer periphery of the pipe-shaped axle holding member, and the inner diameter portion of the rotor is held from the inner side by the outer ring of the bearing.
2. A bearing is installed on the inner diameter of the pipe-shaped axle holding member, and the inner diameter portion of the rotor is held from the outside by the inner ring of the bearing.
1、パイプ状の車軸保持部材にアームを取り付け、そのアームの端部を、車体又は車体に取付けられたブラケットにピン結合し、アームを搖動可能に構成すると共に、パイプ状の車軸保持部材、又はその近傍、又はアームと、車体、又は車体に固定されたブラケットの間に、緩衝装置を装置した。尚、緩衝装置とは、金属スプリングにより車重を支え、液圧、又はガス圧により振動を減衰させる装置を指す。
2、上記1の構成に対して、アームの代わりに複数のリンク部材を搖動可能にピン結合し、パイプ状の車軸保持部材を支持した。尚、アームやリンク部材の取り付け部に、ゴム、又は樹脂、又は金属製の弾性部材を介在させた、弾性結合も含む。
3、上記1の構成に対して、アームの代わりに平行に配置された2つの長円形孔を備え、パイプ状の車軸保持部材が孔に嵌合し、長円の長さ方向に沿って摺動可能に装置した。
4、太さが異なる内筒と外筒を伸縮自在に組合せ、内部にコイルスプリングと緩衝用のオイル又は高圧ガスを封入した装置、いわゆるテレスコピックサスペンション装置の一端を、車体、又は車体に取付けたブラケットに取付け、他端をパイプ状の車軸保持部材に取付けた。尚、取付けは、ボルト又はボルトとナットによる締結とし、取り付け部にゴム、又は樹脂、又は金属製の弾性部材を介在させた、弾性結合も含む。
5、上記4のテレスコピックサスペンションを、上記1又は2のアームやリンクに取付けた。
6、車体又は車体に取付けられたブラケットに、板バネを略水平に装置し、板バネの略中央部に、パイプ状の車軸保持部材を取り付けた。The electric wheel according to any one of claims 1 to 9, wherein the wheel is configured to be vertically movable and has a buffer function by any of the following configurations. In addition, in the following configurations, a configuration in which a through hole for fastening is provided in the outer peripheral portion or end surface portion of the pipe-shaped axle holding member, or a bracket in which a through hole or screw hole for fastening is provided in the outer peripheral portion or end surface portion. Including a configuration in which a screw is attached, a configuration in which a screw is directly provided on the outer peripheral portion, and a configuration in which the outer diameter is stepped and press-fitted or fitted.
1. An arm is attached to a pipe-shaped axle holding member, and an end of the arm is pin-coupled to a vehicle body or a bracket attached to the vehicle body so that the arm can be pivoted, and a pipe-shaped axle holding member, or A shock absorber was installed in the vicinity or between the arm and the vehicle body or a bracket fixed to the vehicle body. The shock absorber refers to a device that supports the vehicle weight by a metal spring and attenuates vibrations by liquid pressure or gas pressure.
2. A plurality of link members are slidably pin-coupled instead of the arms to the configuration of 1 above, and a pipe-shaped axle holding member is supported. In addition, the elastic coupling | bonding which made the attachment part of an arm or a link member interpose rubber, resin, or a metal elastic member is also included.
3. With respect to the configuration of 1 above, two oval holes arranged in parallel instead of the arm are provided, and a pipe-shaped axle holding member is fitted into the hole and slid along the length direction of the oval. The device was movable.
4. A bracket in which one end of a so-called telescopic suspension device is attached to a vehicle body or a vehicle body, in which an inner cylinder and an outer tube having different thicknesses are combined to be freely stretchable and a coil spring and shock absorbing oil or high-pressure gas are enclosed inside The other end was attached to a pipe-shaped axle holding member. The attachment includes fastening by bolts or bolts and nuts, and includes elastic coupling in which an elastic member made of rubber, resin, or metal is interposed in the attachment portion.
5. The telescopic suspension of 4 above was attached to the above 1 or 2 arm or link.
6. A plate spring was installed substantially horizontally on the vehicle body or a bracket attached to the vehicle body, and a pipe-shaped axle holding member was attached to a substantially central portion of the plate spring.
1、容器の内部空間と外気を連通するパイプ、又はホースを装置し、その外気側の端部は、モーターの回転軸よりも上部とした。尚、モーターの回転による空気の流れを利用する、又はモーターにファンを付ける、又は専用の電動ファンを設ける事により、強制的に容器内の換気を行う構成も含む。
2、容器内にウォータージャケットを装置し、冷却水ホースを容器の外部へ配管する構成により、モーターを水冷、又は液冷とした。
3、タイヤを嵌め込んだホイールに水車を取り付けた、又はスクリューを取付ける事により、水陸両用車とした。The outer rotor is housed in a hermetically sealed container that can be disassembled and opened, and a sealing seal is provided on the rotating shaft. The electrical wiring take-out part is sealed with removable rubber, resin, or silicon, and one of the following: The electric wheel according to any one of claims 1 to 10, which has all or characteristics.
1. A pipe or hose that communicates the internal space of the container and the outside air was installed, and the end on the outside air side was above the rotating shaft of the motor. In addition, the structure which forcibly ventilates the inside of the container by using a flow of air by rotation of the motor, attaching a fan to the motor, or providing a dedicated electric fan is also included.
2. A water jacket was installed in the container, and the motor was water-cooled or liquid-cooled by a configuration in which a cooling water hose was piped outside the container.
3. An amphibious vehicle was prepared by attaching a water wheel to a wheel fitted with a tire or attaching a screw.
1、アウターローターモーターを、インナーローターモーターに置き換えた。
2、複数のアウターローターモーターを、直列に連結した。
3、複数のインナーローターモーターを、直列に連結した。
4、アウターローターモーターとインナーローターモーターを、直列に連結した。The configuration according to any one of claims 1 to 12, wherein the electric wheel has any of the following characteristics.
1. The outer rotor motor was replaced with an inner rotor motor.
2. A plurality of outer rotor motors were connected in series.
3. A plurality of inner rotor motors were connected in series.
4. The outer rotor motor and the inner rotor motor were connected in series.
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