JP2013248957A - Processing device at abnormality of in-wheel motor drive device - Google Patents

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Nobuyuki Suzuki
伸幸 鈴木
Junichi Hirata
淳一 平田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing device at abnormality of an in-wheel motor drive device, which releases braking force produced in a wheel by a failure etc. of the in-wheel motor drive device, and which enables running afterward.SOLUTION: In a processing device at abnormality of an in-wheel motor drive device which performs processing at abnormality of the in-wheel motor drive device including a motor 6 and a bearing 4 for a wheel, a bearing 2 for abnormality time for rotatably supporting a wheel 5A is provided separately from a bearing 4 for a wheel to be attached and detached to/from the inner member 8 of the bearing 4 for a wheel. At abnormality of the in-wheel motor drive device such as the failure of a function of the motor 6, by stopping the vehicle, by providing the bearing 2 for abnormal time for rotatably supporting the wheel 5A in the inner member 8 to be attachable and detachable, and by making the wheel 5A be freely rotated, vehicle running afterward is enabled.

Description

この発明は、インホイールモータ駆動装置の異常時処理装置に関し、インホイールモータ駆動装置の不具合等により車輪に生じた制動力を解除し、その後の車両走行を可能にする技術に関する。   The present invention relates to an abnormality processing device for an in-wheel motor drive device, and relates to a technique for releasing a braking force generated on a wheel due to a failure of the in-wheel motor drive device and enabling subsequent vehicle travel.

インホイールモータにより駆動される電気自動車において、左右いずれか一方の駆動輪がロックした場合には、左右反対側の駆動輪を同じくロックすることで、車両の挙動を安定させる技術が提案されている(特許文献1)。
また、インホイールモータ方式の車両において、車輪側から過大なトルクがモータ側に入力されるのを防ぐ目的で、モータから車輪までの動力伝達系の一部に最弱部を設けた技術がある。この最弱部に一定以上のねじりトルクが発生した場合には、前記最弱部を破断させる(特許文献1)。この技術は、モータユニット内部において、モータ、軸受あるいは減速機などが固着失陥した場合は、車輪が回転不能になることを防ぐことも可能である。
In an electric vehicle driven by an in-wheel motor, when either one of the left and right drive wheels is locked, a technique for stabilizing the behavior of the vehicle by locking the drive wheels on the opposite side is also proposed. (Patent Document 1).
In addition, in an in-wheel motor type vehicle, there is a technology in which a weakest part is provided in a part of a power transmission system from a motor to a wheel in order to prevent an excessive torque from being input to the motor side from the wheel side. . When a torsional torque exceeding a certain level is generated in the weakest part, the weakest part is broken (Patent Document 1). This technology can also prevent the wheels from becoming unrotatable when a motor, a bearing, a speed reducer, or the like is stuck inside the motor unit.

特許第4450201号公報Japanese Patent No. 4450201 特許第4877296号公報Japanese Patent No. 4877296

特許文献1の技術は、車輪がロックした場合に安全に緊急停止する一つの手法であるが、その後の走行は不可能である。車輪のロックを防ぐため特許文献2のように、モータと車輪間の動力伝達部に最弱部を設け、異常時にはこの最弱部を破断させることで車輪とモータを絶縁することは可能である。しかし、最弱部の強度設定が難しく、通常の走行時において最弱部が破断する、あるいは必要な時に破断しないなどの問題がある。
ところで電気自動車における駆動輪がロックした場合には、他の車両等の障害にならないようにこの電気自動車を、道路端に寄せたり、自車の安全を確保しつつレッカー車を待機できる場所までとりあえず自走することが肝要である。
Although the technique of patent document 1 is one method of performing an emergency stop safely when a wheel locks, the subsequent driving | running | working is impossible. In order to prevent the wheel from being locked, as in Patent Document 2, it is possible to provide the weakest part in the power transmission part between the motor and the wheel, and to insulate the wheel and the motor by breaking the weakest part when abnormal. . However, it is difficult to set the strength of the weakest part, and there is a problem that the weakest part breaks during normal running or does not break when necessary.
By the way, when the drive wheels of an electric vehicle are locked, the electric vehicle is moved to the end of the road so that it does not interfere with other vehicles, or to the place where the tow truck can stand by while ensuring the safety of the vehicle. It is important to run.

この発明の目的は、インホイールモータ駆動装置の不具合等により車輪に生じた制動力を解除し、その後の走行を可能にするインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an abnormality processing device for an in-wheel motor drive device that releases braking force generated on a wheel due to a failure of the in-wheel motor drive device or the like and enables subsequent running.

この発明における第1の発明のインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置は、モータおよび車輪用軸受を有するインホイールモータ駆動装置の異常時の処理を行う異常時処理装置であって、
前記車輪用軸受とは別に、車輪を回転自在に支持する異常時用の軸受を、前記車輪用軸受の回転輪に着脱可能に設けたことを特徴とする。
An abnormality processing device for an in-wheel motor drive device according to a first aspect of the present invention is an abnormality processing device that performs processing when an abnormality occurs in an in-wheel motor drive device having a motor and a wheel bearing,
In addition to the wheel bearing, a bearing for an abnormal time that rotatably supports the wheel is detachably provided on the rotating wheel of the wheel bearing.

このインホイールモータ駆動装置の正常時(通常時)には、モータからの駆動力が車輪用軸受の回転輪に伝達され、車輪を回転駆動することにより車両を走行させ得る。モータの機能が失陥するなどインホイールモータ駆動装置の異常時には、車輪に制動力が生じる。この場合、車両を停止させ、前記車輪用軸受とは別に、車輪を回転自在に支持する異常時用の軸受を、前記車輪用軸受の回転輪に着脱可能に設ける。このように、モータの機能の失陥などにかかわらず、車輪を自由に回転できるようにすることで、その後の車両の走行を可能にでき、修理工場などへ自力でまたは牽引して走行できる。また、インホイールモータ駆動装置の異常時に、異常時用の軸受を用いて車輪を自由に回転できるようにすることで、他の車両等の障害にならないようにこの車両を、道路端に寄せたり、自車の安全を確保しつつレッカー車を待機できる場所までとりあえず自走することができる。   When the in-wheel motor drive device is normal (normal time), the driving force from the motor is transmitted to the rotating wheel of the wheel bearing, and the vehicle can be driven by rotating the wheel. When the in-wheel motor drive device is abnormal, such as when the function of the motor is lost, braking force is generated on the wheels. In this case, the vehicle is stopped, and an abnormal bearing that rotatably supports the wheel is detachably provided on the rotating wheel of the wheel bearing separately from the wheel bearing. Thus, regardless of the malfunction of the motor, etc., by allowing the wheels to freely rotate, it is possible to drive the vehicle thereafter, and to drive to a repair shop or the like by itself. Also, when the in-wheel motor drive device is abnormal, the wheels can be freely rotated using the bearing for the abnormal time, so that this vehicle can be brought to the end of the road so as not to obstruct other vehicles. In the meantime, you can drive to the place where you can stand by the tow truck while ensuring the safety of your car.

前記異常時用の軸受で支持する車輪は、通常時の車輪を前記回転輪から取外しこの通常時の車輪に代えて、前記異常時用の軸受に固定するものであっても良い。この場合、制動力の生じた車輪自体を交換することで、作業能率の向上を図れる。   The wheel supported by the abnormal bearing may be one in which a normal wheel is removed from the rotating wheel and is fixed to the abnormal bearing in place of the normal wheel. In this case, the work efficiency can be improved by exchanging the wheel itself in which the braking force is generated.

前記異常時用の軸受は、通常時の車輪を前記回転輪から取外してこの取外した車輪を、固定するものであっても良い。この場合、制動力の生じた車輪をそのまま用いて、その車輪を自由に回転できるようにすることができる。したがって、車両における異常時処理装置の収納スペースをできるだけ小さくすることができるうえ、異常時処理装置の汎用性を高めることが可能となる。
前記異常時用の軸受は、前記回転輪に固定される内方部材と、前記回転輪から取外した車輪を取付け可能なフランジを有する外方部材と、これら内方部材,外方部材の軌道面間に介在させた複数の転動体とを有するものであっても良い。
The abnormal bearing may be one that removes a normal wheel from the rotating wheel and fixes the removed wheel. In this case, the wheel in which the braking force is generated can be used as it is, and the wheel can be freely rotated. Therefore, it is possible to reduce the storage space of the abnormality processing device in the vehicle as much as possible and to improve the versatility of the abnormality processing device.
The abnormal bearing includes an inner member fixed to the rotating wheel, an outer member having a flange to which a wheel removed from the rotating wheel can be mounted, and the inner member and the raceway surface of the outer member. It may have a plurality of rolling elements interposed therebetween.

この発明における第2の発明のインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置は、モータおよび車輪用軸受を有するインホイールモータ駆動装置の異常時の処理を行う異常時処理装置であって、前記車輪に着脱可能に取付けられてこの車輪を支持する台車を備えることを特徴とする。
このインホイールモータ駆動装置の通常時には、モータからの駆動力が車輪用軸受の回転輪に伝達され、これにより車両を走行させ得る。モータの機能が失陥するなどインホイールモータ駆動装置の異常時には、車輪に制動力が生じる。この場合、車両を停止させ、車輪を支持する台車を、前記車輪に着脱可能に取付ける。このように車輪に制動力が生じた場合であっても、台車を介してその後の車両の走行を可能にでき、修理工場などへ自力で走行できる。
An abnormality processing device for an in-wheel motor driving device according to a second aspect of the present invention is an abnormality processing device that performs processing when an abnormality occurs in an in-wheel motor driving device having a motor and a wheel bearing. It is provided with a carriage that is detachably attached to support the wheel.
At the normal time of this in-wheel motor drive device, the driving force from the motor is transmitted to the rotating wheel of the wheel bearing, thereby allowing the vehicle to travel. When the in-wheel motor drive device is abnormal, such as when the function of the motor is lost, braking force is generated on the wheels. In this case, the vehicle is stopped, and a carriage that supports the wheel is detachably attached to the wheel. Even when a braking force is generated on the wheels as described above, the vehicle can subsequently travel through the carriage and can travel to a repair shop or the like on its own.

前記インホイールモータ駆動装置の異常を検出する検出手段と、この検出手段により前記インホイールモータ駆動装置が異常と検出されたとき、運転者に警告を出力する異常報告手段とを有するものであっても良い。この構成によると、車両の走行時、検出手段は、インホイールモータ駆動装置の異常を常時検出している。検出手段として、例えば、前後または左右の車両の回転数差が、定められた閾値よりも大きくなったと判断すると、回転数の低い車輪におけるインホイールモータ駆動装置が異常と推定する。前記「閾値」は、任意のモータの機能を失陥させた場合の実車試験やシミュレーションなどにより適宜に定められる。インホイールモータ駆動装置が異常と検出すると、異常報告手段は、該当するインホイールモータ駆動装置が異常である旨、警報音や表示画面などにより運転者に出力する。このように、不具合のあるインホイールモータ駆動装置の異常時の処理を行うように注意を喚起する。   And a detecting means for detecting an abnormality of the in-wheel motor driving device, and an abnormality reporting means for outputting a warning to the driver when the detecting means detects that the in-wheel motor driving device is abnormal. Also good. According to this configuration, when the vehicle is traveling, the detection means always detects an abnormality of the in-wheel motor drive device. For example, when it is determined that the difference between the rotational speeds of the front and rear or left and right vehicles is greater than a predetermined threshold, the in-wheel motor drive device for the wheel having a low rotational speed is estimated to be abnormal. The “threshold value” is appropriately determined by an actual vehicle test, simulation, or the like when a function of an arbitrary motor is lost. When the in-wheel motor driving device detects an abnormality, the abnormality reporting means outputs to the driver that the corresponding in-wheel motor driving device is abnormal, using an alarm sound or a display screen. In this way, attention is urged to perform processing when an in-wheel motor drive device having a problem is abnormal.

前記検出手段により前記インホイールモータ駆動装置が異常と検出されたとき、前記モータの出力を制限する出力制限手段を有するものとしても良い。この場合、車両走行中にインホイールモータ駆動装置が異常のとき、出力制限手段がモータの出力を自動的に制限することで、車両の不安定な挙動を抑えることができる。   When the in-wheel motor drive device is detected as abnormal by the detecting means, it may have an output limiting means for limiting the output of the motor. In this case, when the in-wheel motor drive device is abnormal during traveling of the vehicle, the output restricting means automatically restricts the output of the motor, so that unstable behavior of the vehicle can be suppressed.

インホイールモータ駆動装置の異常時処理装置は、通常走行モードと一時走行モードとを切替え可能な走行モード切替手段を有し、異常時処理装置による異常時の処理を施した後、走行モード切替手段により、通常走行モードから一時走行モードへ切り替えても良い。
前記「一時走行モード」とは、速度や操舵の操作量に制限を設け、低速ながら自走できるモードを言う。
The abnormality processing device of the in-wheel motor drive device has a traveling mode switching means capable of switching between a normal traveling mode and a temporary traveling mode, and after the abnormality processing by the abnormality processing device is performed, the traveling mode switching means Thus, the normal travel mode may be switched to the temporary travel mode.
The “temporary running mode” refers to a mode in which the speed and the amount of steering operation are limited and the vehicle can run at a low speed.

この発明における第1の発明のインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置は、モータおよび車輪用軸受を有するインホイールモータ駆動装置の異常時の処理を行う異常時処理装置であって、前記車輪用軸受とは別に、車輪を回転自在に支持する異常時用の軸受を、前記車輪用軸受の回転輪に着脱可能に設けたため、インホイールモータ駆動装置の不具合等により車輪に生じた制動力を解除し、その後の走行を可能にすることができる。   An abnormality processing device for an in-wheel motor driving device according to a first aspect of the present invention is an abnormality processing device that performs processing when an abnormality occurs in an in-wheel motor driving device having a motor and a wheel bearing. Separately from the bearing, a bearing for abnormal conditions that supports the wheel rotatably is detachably attached to the rotating wheel of the wheel bearing, so that the braking force generated on the wheel due to a malfunction of the in-wheel motor drive device is released. Then, it is possible to enable subsequent travel.

この発明における第2の発明のインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置は、モータおよび車輪用軸受を有するインホイールモータ駆動装置の異常時の処理を行う異常時処理装置であって、前記車輪に着脱可能に取付けられてこの車輪を支持する台車を備えるため、インホイールモータ駆動装置の不具合等により車輪に生じた制動力を解除し、その後の走行を可能にすることができる。   An abnormality processing device for an in-wheel motor driving device according to a second aspect of the present invention is an abnormality processing device that performs processing when an abnormality occurs in an in-wheel motor driving device having a motor and a wheel bearing. Since the carriage that is detachably attached and supports the wheel is provided, the braking force generated on the wheel due to the malfunction of the in-wheel motor drive device or the like can be released, and the subsequent traveling can be enabled.

この発明の第1の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the processing apparatus at the time of abnormality of the in-wheel motor drive device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 通常時における同インホイールモータ駆動装置の断面図である。It is sectional drawing of the same in-wheel motor drive device in the normal time. この発明の他の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the processing apparatus at the time of abnormality of the in-wheel motor drive device which concerns on other embodiment of this invention. 通常時における同インホイールモータ駆動装置の断面図である。It is sectional drawing of the same in-wheel motor drive device in the normal time. この発明のさらに他の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置の正面図である。It is a front view of the abnormality processing apparatus of the in-wheel motor drive device which concerns on further another embodiment of this invention. いずれかのインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of the control system of the abnormality processing apparatus of any in-wheel motor drive device.

この発明の第1の実施形態を図1および図2と共に説明する。
この実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置は、インホイールモータ駆動装置の異常時の処理を行うものであり、例えば、電気自動車に搭載される。左右の前輪または左右の後輪が、それぞれ独立のインホイールモータ駆動装置により走行駆動可能に構成される。なお電気自動車において、前後左右の4輪をそれぞれ独立のインホイールモータ駆動装置により走行させても良い。
先ず、インホイールモータ駆動装置について説明する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The abnormality processing device for an in-wheel motor drive device according to this embodiment performs processing when the in-wheel motor drive device is abnormal, and is mounted on, for example, an electric vehicle. The left and right front wheels or the left and right rear wheels are configured to be capable of traveling by independent in-wheel motor drive devices. In an electric vehicle, the front, rear, left and right four wheels may be driven by independent in-wheel motor driving devices.
First, an in-wheel motor drive device will be described.

図2に示すように、インホイールモータ駆動装置は、モータ部1と、車輪用軸受4とを有する。モータ部1は、車輪5を駆動するモータ6と、このモータ6の回転を減速する減速機7とを有する。車輪用軸受4の回転輪8とモータ部1の出力軸(図示せず)とを同軸に配置し、モータ部1からの駆動力を回転輪8に伝達する。なお、この明細書において、インホイールモータ駆動装置を車両に取り付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央よりとなる側をインボード側と呼ぶ。   As shown in FIG. 2, the in-wheel motor drive device includes a motor unit 1 and a wheel bearing 4. The motor unit 1 includes a motor 6 that drives the wheel 5 and a speed reducer 7 that decelerates the rotation of the motor 6. The rotating wheel 8 of the wheel bearing 4 and the output shaft (not shown) of the motor unit 1 are arranged coaxially, and the driving force from the motor unit 1 is transmitted to the rotating wheel 8. In this specification, the side closer to the outside in the vehicle width direction of the vehicle with the in-wheel motor drive device attached to the vehicle is called the outboard side, and the side closer to the center of the vehicle is called the inboard side. .

モータ6は、筒状のモータハウジング9に固定した図示外のモータステータと、モータ回転軸に取付けた図示外のモータロータとの間にギャップを設けたIPMモータ(すなわち埋込磁石型同期モータ)である。インホイールモータ駆動装置は、例えば、モータハウジング9の外周部で、ナックル等の懸架装置(図示せず)を介して車体に固定される。モータハウジング9には、軸方向に離隔して軸受が設けられ、これら軸受にモータ回転軸が回転自在に支持されている。このモータ回転軸は、モータ6の駆動力を減速機7に伝達するものである。   The motor 6 is an IPM motor (that is, an embedded magnet type synchronous motor) in which a gap is provided between a motor stator (not shown) fixed to a cylindrical motor housing 9 and a motor rotor (not shown) attached to the motor rotation shaft. is there. The in-wheel motor drive device is fixed to the vehicle body via a suspension device (not shown) such as a knuckle on the outer peripheral portion of the motor housing 9, for example. The motor housing 9 is provided with bearings that are separated from each other in the axial direction, and a motor rotating shaft is rotatably supported by these bearings. This motor rotation shaft transmits the driving force of the motor 6 to the speed reducer 7.

減速機7は、例えば、減速比が1/6以上のサイクロイド減速機が適用される。減速機7の入力軸(図示せず)は、軸方向一端が前記モータ回転軸内に延びて、例えば、同モータ回転軸とスプライン嵌合されている。したがって、減速機7の入力軸およびモータ回転軸は、軸受により一体に回転自在に支持される。   As the reduction gear 7, for example, a cycloid reduction gear having a reduction ratio of 1/6 or more is applied. An input shaft (not shown) of the speed reducer 7 has one end in the axial direction extending into the motor rotation shaft, and is spline-fitted with the motor rotation shaft, for example. Therefore, the input shaft and the motor rotation shaft of the speed reducer 7 are supported by the bearing so as to be rotatable together.

車輪用軸受4は、内周に複列の軌道面を形成した固定輪である外方部材10と、これら各軌道面に対向する軌道面を外周に設けた回転輪8である内方部材と、これら外方部材10および内方部材8の軌道面間に介在した複列の転動体11とを有する。内方部材8は、駆動輪を取付けるハブを兼用する。この車輪用軸受4は、複列のアンギュラ玉軸受とされ、転動体11はボールから成り、各列毎に図示外の保持器で保持されている。前記軌道面は断面円弧状であり、各軌道面は接触角が背面合わせとなるように形成されている。また外方部材10と内方部材8との間の軸受空間のアウトボード側端、インボード側端は、それぞれシール部材12でシールされている。   The wheel bearing 4 includes an outer member 10 that is a fixed ring having a double-row raceway surface formed on the inner periphery, and an inner member that is a rotating wheel 8 having a raceway surface facing each of the raceway surfaces on the outer periphery. The outer member 10 and the inner member 8 have double row rolling elements 11 interposed between the raceway surfaces. The inward member 8 also serves as a hub for mounting the drive wheel. The wheel bearing 4 is a double-row angular ball bearing, and the rolling elements 11 are formed of balls, and are held by a cage (not shown) for each row. The raceway surface has an arc shape in cross section, and each raceway surface is formed such that the contact angle is aligned with the back surface. Further, the outboard side end and the inboard side end of the bearing space between the outer member 10 and the inner member 8 are respectively sealed by seal members 12.

外方部材10は、ハウジング9のアウトボード側に取付けられ、外方部材10およびハウジング9が一体の部品とされている。
内方部材8のアウトボード側端には、車輪取付け用のハブフランジ15が設けられている。ハブフランジ15の複数のボルト孔にハブボルト19が設けられ、これらハブボルト19により車輪5のホイールが固定される。
The outer member 10 is attached to the outboard side of the housing 9, and the outer member 10 and the housing 9 are an integral part.
A hub flange 15 for attaching a wheel is provided at the end of the inner member 8 on the outboard side. Hub bolts 19 are provided in a plurality of bolt holes of the hub flange 15, and the wheels of the wheels 5 are fixed by the hub bolts 19.

異常時処理装置について説明する。
図1に示すように、異常時処理装置は、車輪5Aを回転自在に支持する異常時用の軸受2を、車輪用軸受4の内方部材8に着脱可能に設けたものである。通常時の車輪5(図2)を内方部材8のハブフランジ15から取外しこの通常時の車輪5に代えて、異常時に用いる車輪5Aを軸受2に固定したものである。つまりモータ6の機能が失陥するなどインホイールモータ駆動装置の異常時には、車輪5に制動力が生じるため、ハブフランジ15に、軸受2を介して、異常時に用いる車輪5Aを支持している。
The abnormality processing apparatus will be described.
As shown in FIG. 1, the abnormality processing apparatus is provided with an abnormal bearing 2 that rotatably supports a wheel 5 </ b> A so as to be detachable from an inner member 8 of the wheel bearing 4. The normal wheel 5 (FIG. 2) is removed from the hub flange 15 of the inner member 8, and the wheel 5 </ b> A used in an abnormal state is fixed to the bearing 2 in place of the normal wheel 5. That is, when the in-wheel motor drive device is abnormal, such as when the function of the motor 6 is lost, a braking force is generated on the wheel 5, so the wheel 5 </ b> A used in the event of abnormality is supported on the hub flange 15 via the bearing 2.

異常時用の軸受2は、内方部材3と、外方部材13と、複数の転動体14とを有する。
内方部材3は略円板状に形成され、この内方部材3のインボード側端面がハブフランジ15のアウトボード側の端面に当接され、且つ、内方部材3の内周面3aがホイールとの案内部16に嵌合される。また内方部材3には、前記のように内方部材3がハブフランジ15に嵌合された状態で、ハブフランジ15の複数のボルト孔に連通する貫通孔3bが設けられている。各ボルト孔および貫通孔3bに、それぞれハブボルト19を挿入し、内方部材3のアウトボード側端面から突出する部分にナット17を螺合することで、内方部材3がハブフランジ15に固定される。
The abnormal bearing 2 includes an inner member 3, an outer member 13, and a plurality of rolling elements 14.
The inner member 3 is formed in a substantially disk shape, the inboard side end surface of the inner member 3 is in contact with the end surface on the outboard side of the hub flange 15, and the inner peripheral surface 3 a of the inner member 3 is It is fitted to a guide 16 with the wheel. The inner member 3 is provided with through holes 3b communicating with the plurality of bolt holes of the hub flange 15 in a state where the inner member 3 is fitted to the hub flange 15 as described above. The inner member 3 is fixed to the hub flange 15 by inserting the hub bolt 19 into each bolt hole and the through hole 3b and screwing the nut 17 into a portion protruding from the end face of the inner member 3 on the outboard side. The

内方部材3の外周面には、例えば、複列の軌道面が形成されている。外方部材13は、異常時に用いる車輪5Aのホイールの内周部に一体に設けられている。この外方部材13の内周面に、複列の軌道面が形成されている。これら内方部材3および外方部材13の各軌道面間に、複列の転動体14を介在させている。この軸受2は、複列のアンギュラ玉軸受とされ、転動体14はボールから成る。各軌道面は接触角が背面合わせとなるように形成されている。   For example, a double-row track surface is formed on the outer peripheral surface of the inner member 3. The outer member 13 is integrally provided on the inner peripheral portion of the wheel of the wheel 5 </ b> A used in the event of an abnormality. A double-row raceway surface is formed on the inner peripheral surface of the outer member 13. Double-row rolling elements 14 are interposed between the raceway surfaces of the inner member 3 and the outer member 13. The bearing 2 is a double-row angular ball bearing, and the rolling elements 14 are balls. Each track surface is formed so that the contact angle is aligned with the back surface.

作用効果について説明する。
このインホイールモータ駆動装置の正常時には、図2に示すように、モータ6からの駆動力が車輪用軸受4の内方部材8に伝達され、車輪5を回転駆動することにより車両を走行させ得る。モータ6の機能が失陥するなどインホイールモータ駆動装置の異常時には、車輪5に制動力が生じる。この場合、車両を停止させ、図2に示すように車輪5Aを回転自在に支持する軸受2の内方部材3を、ハブフランジ15に着脱可能に設ける。このように、モータ6の機能の失陥などにかかわらず、車輪5Aを自由に回転できるようにすることで、その後の車両の走行を可能にでき、修理工場などへ自力でまたは牽引して走行できる。また、インホイールモータ駆動装置の異常時に、異常時用の軸受2を用いて車輪5Aを自由に回転できるようにすることで、他の車両等の障害にならないようにこの車両を、道路端に寄せたり、自車の安全を確保しつつレッカー車を待機できる場所までとりあえず自走することができる。
通常時の車輪5をハブフランジ15から取外しこの通常時の車輪5に代えて、異常時に用いる車輪5Aを、異常時用の軸受2に固定したものであるため、制動力の生じた車輪自体を交換することで、作業能率の向上を図れる。
The effect will be described.
When the in-wheel motor drive device is normal, the driving force from the motor 6 is transmitted to the inward member 8 of the wheel bearing 4 as shown in FIG. . When the in-wheel motor drive device is abnormal, such as when the function of the motor 6 is lost, braking force is generated on the wheels 5. In this case, the vehicle is stopped, and the inner member 3 of the bearing 2 that rotatably supports the wheels 5A as shown in FIG. In this way, regardless of the malfunction of the motor 6 or the like, the wheels 5A can be freely rotated, so that the subsequent vehicle can be driven, and the vehicle can be driven by itself or towed to a repair shop or the like. it can. In addition, when the in-wheel motor drive device is abnormal, the wheel 5A can be freely rotated by using the abnormal bearing 2, so that this vehicle is placed at the end of the road so as not to obstruct other vehicles. You can drive to a place where you can stand by a tow truck while keeping your vehicle safe.
The normal wheel 5 is removed from the hub flange 15, and instead of the normal wheel 5, the wheel 5A used in the event of an abnormality is fixed to the bearing 2 for the event of an abnormality. By exchanging, work efficiency can be improved.

他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
Another embodiment will be described.
In the following description, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment, and the overlapping description is omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in advance unless otherwise specified. The same effect is obtained from the same configuration. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.

図3は、他の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置の断面図であり、図4は、通常時における同インホイールモータ駆動装置の断面図である。図4に示す通常時の車輪5を、内方部材8のハブフランジ15から取外してこの取外した車輪5を、異常時用の軸受2Aに固定するものであっても良い。この軸受2Aは、内方部材8のハブフランジ15に着脱可能に設けられる内方部材3Aと、前記車輪5に取付け可能なフランジ13Aaを有する外方部材13Aと、これら内方部材3A,外方部材13Aの軌道面間に介在させた複数の転動体14とを有する。この軸受2Aは、複列のアンギュラ玉軸受とされ、転動体14はボールから成る。各軌道面は接触角が背面合わせとなるように形成されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view of an abnormality processing apparatus for an in-wheel motor drive device according to another embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the in-wheel motor drive device at a normal time. The normal wheel 5 shown in FIG. 4 may be removed from the hub flange 15 of the inner member 8 and the removed wheel 5 may be fixed to the abnormal bearing 2A. The bearing 2A includes an inner member 3A that is detachably provided on the hub flange 15 of the inner member 8, an outer member 13A having a flange 13Aa that can be attached to the wheel 5, and the inner member 3A, outer member. And a plurality of rolling elements 14 interposed between the raceway surfaces of the member 13A. The bearing 2A is a double-row angular ball bearing, and the rolling elements 14 are balls. Each track surface is formed so that the contact angle is aligned with the back surface.

内方部材3Aのフランジ3Aaの内周面が、案内部16の外周面に嵌合される。内方部材3Aのうち、フランジ3Aaよりもアウトボード側に延びる軸部の外周面に、複列の軌道面が形成されている。
外方部材13Aは、径方向外方に延びる車輪取付フランジ13Aaを有する。この車輪取付フランジ13Aaに複数のボルト孔が形成され、これらボルト孔にハブボルト19が設けられて車輪5のホイールが車輪取付フランジ13Aaに固定される。このとき外方部材13Aの外周面に、車輪5の内周面が嵌合される。
The inner peripheral surface of the flange 3 </ b> Aa of the inner member 3 </ b> A is fitted to the outer peripheral surface of the guide portion 16. In the inner member 3A, double-row track surfaces are formed on the outer peripheral surface of the shaft portion extending to the outboard side from the flange 3Aa.
The outer member 13A has a wheel mounting flange 13Aa extending radially outward. A plurality of bolt holes are formed in the wheel mounting flange 13Aa, and hub bolts 19 are provided in these bolt holes to fix the wheel of the wheel 5 to the wheel mounting flange 13Aa. At this time, the inner peripheral surface of the wheel 5 is fitted to the outer peripheral surface of the outer member 13A.

図3、図4の構成によると、モータ6の機能が失陥するなどインホイールモータ駆動装置の異常時には、通常時の車輪5をハブフランジ15から取外してこの取外した車輪5を、軸受2Aに固定する。この場合、制動力の生じた車輪5をそのまま用いて、その車輪5を自由に回転できるようにすることができる。したがって、車両における異常時処理装置の収納スペースをできるだけ小さくすることができるうえ、異常時処理装置の汎用性を高めることが可能となる。また、モータ6の機能の失陥などにかかわらず、車輪5を自由に回転できるようにすることで、その後の車両の走行を可能にでき、修理工場などへ自力で走行できる。   3 and 4, when the in-wheel motor drive apparatus is abnormal, such as when the function of the motor 6 is lost, the normal wheel 5 is removed from the hub flange 15 and the removed wheel 5 is attached to the bearing 2A. Fix it. In this case, the wheel 5 in which the braking force is generated can be used as it is, and the wheel 5 can be freely rotated. Therefore, it is possible to reduce the storage space of the abnormality processing device in the vehicle as much as possible and to improve the versatility of the abnormality processing device. Further, by allowing the wheels 5 to freely rotate regardless of the failure of the function of the motor 6, the vehicle can subsequently travel and can travel to a repair shop or the like on its own.

図5に示すように、車輪5に着脱可能に設けられてこの車輪5を支持する台車50を備えた異常時処理装置としても良い。台車50は、車輪5の下部を支持するものとし、この台車50の下部における前後に、車輪51,51が回転自在に支持されている。台車50には、車輪5を台車50に付勢するベルト52,52と、各ベルト52の長手方向途中部に設けられたタイヤ保持部材53と、ベルト同士をロックするロック用部材54とを有する拘束具55が付設されている。車輪5に制動力が生じた場合、図示外のジャッキなどを用いて前記車輪5を台車50に支持し、タイヤ保持部材53を車輪5のタイヤ56の上部に掛けると共にロック用部材54によりベルト同士をロックする。このとき各ベルト52による張力により、車輪5が台車50に付勢される。よって、台車50に支持された車輪5を確実に固定し得る。
この場合にも、モータの機能の失陥などにかかわらず、車輪5を自由に回転できるようにすることで、その後の車両の走行を可能にでき、修理工場などへ自力で走行できる。
As shown in FIG. 5, it is good also as an abnormality processing apparatus provided with the trolley | bogie 50 which is provided in the wheel 5 so that attachment or detachment and supports this wheel 5 is supported. The carriage 50 supports the lower part of the wheel 5, and the wheels 51 and 51 are rotatably supported on the front and rear of the lower part of the carriage 50. The carriage 50 includes belts 52, 52 that urge the wheels 5 toward the carriage 50, a tire holding member 53 provided in the middle in the longitudinal direction of each belt 52, and a locking member 54 that locks the belts together. A restraining tool 55 is attached. When a braking force is generated on the wheel 5, the wheel 5 is supported on the carriage 50 by using a jack (not shown), the tire holding member 53 is hung on the tire 56 of the wheel 5, and the belt is connected to the belt by the locking member 54. Lock. At this time, the wheels 5 are urged toward the carriage 50 by the tension of each belt 52. Therefore, the wheel 5 supported by the carriage 50 can be reliably fixed.
Also in this case, regardless of the malfunction of the motor function or the like, by allowing the wheels 5 to freely rotate, it is possible to allow the vehicle to travel thereafter and to travel to a repair shop or the like on its own.

各実施形態において、減速機を介在させず、モータ6の出力軸に車輪用軸受を直結しても良い。   In each embodiment, a wheel bearing may be directly connected to the output shaft of the motor 6 without a reduction gear.

図6は、いずれかのインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置の制御系のブロック図である。この例では、車両のインバータ装置22に、異常時処理装置の制御部95が設けられる。インバータ装置22におけるパワー回路部28は、車両搭載のバッテリ23の直流電力をモータ6の駆動に用いる3相の交流電力に変換するインバータ31と、このインバータ31を制御するPWMドライバ32とで構成される。モータ6は3相の同期モータ等からなる。インバータ31は、複数の半導体スイッチング素子(図示せず)で構成され、PWMドライバ32は、入力された電流指令をパルス幅変調し、前記各半導体スイッチング素子にオンオフ指令を与える。   FIG. 6 is a block diagram of a control system of the abnormality processing device of any of the in-wheel motor drive devices. In this example, the control unit 95 of the abnormality processing device is provided in the inverter device 22 of the vehicle. The power circuit unit 28 in the inverter device 22 includes an inverter 31 that converts the DC power of the battery 23 mounted on the vehicle into three-phase AC power that is used to drive the motor 6, and a PWM driver 32 that controls the inverter 31. The The motor 6 is composed of a three-phase synchronous motor or the like. The inverter 31 is composed of a plurality of semiconductor switching elements (not shown), and the PWM driver 32 performs pulse width modulation on the input current command and gives an on / off command to each of the semiconductor switching elements.

モータコントール部29は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成され、その基本となる制御部としてモータ駆動制御部33を有している。モータ駆動制御部33は、上位制御手段であるECU21から与えられるトルク指令等による加速・減速指令に従い、電流指令に変換して、パワー回路部28のPWMドライバ32に電流指令を与える手段である。モータ駆動制御部33は、インバータ31からモータ6に流すモータ電流値を電流検出手段35から得て、電流フィードバック制御を行う。また、モータ駆動制御部33は、モータ6のロータの回転角を角度センサ36から得て、ベクトル制御を行う。   The motor control unit 29 includes a computer, a program executed on the computer, and an electronic circuit, and includes a motor drive control unit 33 as a basic control unit. The motor drive control unit 33 is a unit that converts the current command into a current command in accordance with an acceleration / deceleration command based on a torque command or the like given from the ECU 21 that is the host control unit, and gives the current command to the PWM driver 32 of the power circuit unit 28. The motor drive control unit 33 obtains a motor current value to be passed from the inverter 31 to the motor 6 from the current detection unit 35 and performs current feedback control. The motor drive control unit 33 obtains the rotation angle of the rotor of the motor 6 from the angle sensor 36 and performs vector control.

この実施形態では、インバータ装置22におけるモータコントール部29に、検出手段39と、出力制限手段40とを有する制御部95を設けている。ECU21には異常表示手段42を設けている。検出手段39は、インホイールモータ駆動装置の例えばモータ6が固着失陥するなどの異常を検出する手段であり、例えば、各モータ6のロータの回転角を角度センサ36から得て、前後または左右の車輪5の回転数差が、定められた閾値よりも大きくなったと判断すると、回転数の低い車輪5におけるインホイールモータ駆動装置24が異常と推定する。   In this embodiment, the motor control unit 29 in the inverter device 22 is provided with a control unit 95 having a detection unit 39 and an output limiting unit 40. The ECU 21 is provided with an abnormality display means 42. The detection means 39 is a means for detecting an abnormality such as, for example, the motor 6 in the in-wheel motor drive device that has failed to be fixed. For example, the rotation angle of the rotor of each motor 6 is obtained from the angle sensor 36 and If the in-wheel motor drive device 24 in the wheel 5 having a low number of revolutions is determined to be abnormal, it is determined that the difference in the number of revolutions of the wheel 5 is greater than a predetermined threshold value.

検出手段39により前記インホイールモータ駆動装置24が異常である旨検出すると、出力制限手段40は、前記インホイールモータ駆動装置24のモータ6の出力を制限する。つまりモータ6に流すモータ電流に制限を与える。これにより車両の不安定な挙動を抑えることができる。これと共に、異常報告手段41がECU21に異常の報告を行い、その異常の報告により、ECU21の異常表示手段42が運転席の表示装置27に異常の表示を行う。表示装置27に異常の表示を行うことで、運転者は、その異常を直ぐに認識することができて、車両を一旦停車させた後、前記いずれかの異常時処理装置による異常時の処理を施す、つまり車輪5を回転自在に支持する軸受を、ハブフランジに設けることで、修理工場への走行など、運転者により迅速に適切な処置を行うことができる。ECU21は、この他に、出力制限手段40によるインバータ装置22の出力に制限に対応した制御を行う。   When the detecting means 39 detects that the in-wheel motor driving device 24 is abnormal, the output limiting means 40 limits the output of the motor 6 of the in-wheel motor driving device 24. In other words, the motor current flowing through the motor 6 is limited. Thereby, the unstable behavior of the vehicle can be suppressed. At the same time, the abnormality report means 41 reports an abnormality to the ECU 21, and the abnormality display means 42 of the ECU 21 displays an abnormality on the display device 27 in the driver's seat according to the abnormality report. By displaying the abnormality on the display device 27, the driver can immediately recognize the abnormality, and after stopping the vehicle once, the driver performs the processing at the time of abnormality by any one of the abnormality time processing devices. That is, by providing the hub flange with a bearing that rotatably supports the wheel 5, an appropriate measure can be quickly performed by the driver, such as traveling to a repair shop. In addition to this, the ECU 21 performs control corresponding to the limitation on the output of the inverter device 22 by the output limiting means 40.

異常時処理装置は、通常走行モードと一時走行モードとを切替え可能な走行モード切替手段を有し、異常時処理装置による異常時の処理を施した後、走行モード切替手段により、通常走行モードから一時走行モードへ切り替えても良い。   The abnormal time processing device has a traveling mode switching means capable of switching between the normal traveling mode and the temporary traveling mode, and after the abnormal time processing is performed by the abnormal time processing device, the traveling mode switching means You may switch to the temporary travel mode.

2,2A…軸受
3A…内方部材
4…車輪用軸受
5,5A…車輪
6…モータ
8…内方部材(回転輪)
13A…外方部材
13Aa…フランジ
14…転動体
39…検出手段
40…出力制限手段
41…異常報告手段
50…台車
95…制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2,2A ... Bearing 3A ... Inner member 4 ... Wheel bearing 5, 5A ... Wheel 6 ... Motor 8 ... Inner member (rotating wheel)
13A ... Outer member 13Aa ... Flange 14 ... Rolling element 39 ... Detection means 40 ... Output limiting means 41 ... Abnormality reporting means 50 ... Dolly 95 ... Control unit

Claims (7)

モータおよび車輪用軸受を有するインホイールモータ駆動装置の異常時の処理を行う異常時処理装置であって、
前記車輪用軸受とは別に、車輪を回転自在に支持する異常時用の軸受を、前記車輪用軸受の回転輪に着脱可能に設けたことを特徴とするインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置。
An abnormality processing device that performs processing when an abnormality occurs in an in-wheel motor drive device having a motor and a wheel bearing,
An abnormality processing apparatus for an in-wheel motor drive device, wherein an abnormality bearing for rotatably supporting a wheel is provided separately from the wheel bearing so as to be detachable from a rotating wheel of the wheel bearing. .
請求項1において、前記異常時用の軸受で支持する車輪は、通常時の車輪を前記回転輪から取外しこの通常時の車輪に代えて、前記異常時用の軸受に固定するものであるインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置。   2. The in-wheel according to claim 1, wherein the wheel supported by the abnormal bearing is an in-wheel that removes the normal wheel from the rotating wheel and replaces the normal wheel with the abnormal bearing. An abnormality processing device for a motor drive device. 請求項1において、前記異常時用の軸受は、通常時の車輪を前記回転輪から取外してこの取外した車輪を、固定するものであるインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置。   2. The abnormality processing device for an in-wheel motor drive device according to claim 1, wherein the abnormal-time bearing removes a normal wheel from the rotating wheel and fixes the removed wheel. 請求項3において、前記異常時用の軸受は、前記回転輪に固定される内方部材と、前記回転輪から取外した車輪を取付け可能なフランジを有する外方部材と、これら内方部材,外方部材の軌道面間に介在させた複数の転動体とを有するインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置。   4. The abnormal bearing according to claim 3, wherein the abnormal bearing includes an inner member fixed to the rotating wheel, an outer member having a flange to which a wheel removed from the rotating wheel can be attached, the inner member, and the outer member. An abnormality processing device for an in-wheel motor drive device, comprising: a plurality of rolling elements interposed between raceway surfaces of a side member. モータおよび車輪用軸受を有するインホイールモータ駆動装置の異常時の処理を行う異常時処理装置であって、
前記車輪に着脱可能に取付けられてこの車輪を支持する台車を備えることを特徴とするインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置。
An abnormality processing device that performs processing when an abnormality occurs in an in-wheel motor drive device having a motor and a wheel bearing,
An abnormality processing apparatus for an in-wheel motor drive device, comprising: a carriage that is detachably attached to the wheel and supports the wheel.
請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、前記インホイールモータ駆動装置の異常を検出する検出手段と、この検出手段により前記インホイールモータ駆動装置が異常と検出されたとき、運転者に警告を出力する異常報告手段とを有するインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置。   The detection means for detecting an abnormality of the in-wheel motor drive device according to any one of claims 1 to 5, and when the detection means detects that the in-wheel motor drive device is abnormal, An abnormality processing apparatus for an in-wheel motor drive device, comprising: an abnormality report means for outputting a warning. 請求項6において、前記検出手段により前記インホイールモータ駆動装置が異常と検出されたとき、前記モータの出力を制限する出力制限手段を有するインホイールモータ駆動装置の異常時処理装置。   7. The abnormality processing device for an in-wheel motor drive device according to claim 6, further comprising an output limiting device for limiting the output of the motor when the detection device detects that the in-wheel motor drive device is abnormal.
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