JP2020111096A - ホイール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】インホイールモータ周辺の冷却能力を向上させることができるホイール構造を提供すること。【解決手段】ホイール構造１は、径方向に延びる溝部１１２ａが形成されたホイールと、ホイールに対して回転軸Ｏの軸まわりに回転可能であり、溝部１１２ａと対向する面に径方向に延びる溝部１２ａが形成されたホイールカバー１２と、溝部１１２ａに収容される本体部および溝部１２ａに収容されるピン部を有する重り部材１５と、重り部材１５を回転軸Ｏに向かって付勢する弾性部材と、を備え、ホイールカバー１２が、複数の開口部Ａを有し、車輪の回転数が所定以上の場合、遠心力によって重り部材１５が溝部１１２ａおよび溝部１２ａに沿って径方向外側に移動し、それに伴いホイールカバー１２がホイールに対して周方向に回転することにより、ホイールカバー１２の開口部Ａ以外の部分がホイールを覆い、開口部Ａの面積が拡大する。【選択図】図１

Description

本発明は、インホイールモータを内蔵する車輪のホイール構造に関する。

特許文献１には、車輪が回転することにより生じる遠心力を利用して回転することにより、ホイール内の通風量を低下させるホイールキャップが開示されている。

特開２０１０−２０２１７１号公報

ここで、インホイールモータを内蔵する車輪の場合、高車速であるほどモータの負荷が高くなり発熱量が増える。そのため、特許文献１で開示された構成を、インホイールモータを内蔵する車輪に対して適用した場合、ホイール内の通風量の低下に伴ってインホイールモータ周辺の冷却能力が低下する可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インホイールモータ周辺の冷却能力を向上させることができるホイール構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るホイール構造は、インホイールモータを内蔵する車輪のホイール構造において、径方向に延びる第一溝部が形成されたホイールと、前記ホイールに対して回転軸の軸まわりに回転可能であり、前記第一溝部と対向する面に前記径方向に延びる第二溝部が形成されたホイールカバーと、前記第一溝部に収容される本体部および前記第二溝部に収容されるピン部を有する重り部材と、前記重り部材を前記回転軸に向かって付勢する弾性部材と、を備え、前記ホイールカバーは、複数の開口部を有し、前記車輪の回転数が所定以上の場合、遠心力によって前記重り部材が前記第一溝部および前記第二溝部に沿って径方向外側に移動し、それに伴い前記ホイールカバーが前記ホイールに対して周方向に回転することにより、前記ホイールカバーの前記開口部以外の部分が前記ホイールを覆い、前記開口部の面積が拡大する。

これにより、本発明に係るホイール構造は、車輪の回転数が所定以上の場合、すなわち車輪の回転数が高い場合にホイールカバーの開口部の面積が拡大することにより、ホイール内の通風量が増加する。

本発明に係るホイール構造によれば、ホイール内の通風量を増加させることができるため、インホイールモータ周辺の冷却能力を向上させることができる。

図１は、本発明の第一実施形態に係るホイール構造の構成を概略的に示す正面図であって、車輪の回転数が所定未満である場合の状態を示す図である。 図２は、図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図３は、図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 図４は、本発明の第一実施形態に係るホイール構造の構成を概略的に示す正面図であって、車輪の回転数が所定以上である場合の状態を示す図である。 図５は、本発明の第二実施形態に係るホイール構造の構成を概略的に示す正面図であって、車輪の回転数が所定未満である場合の状態を示す図である。 図６は、図５のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。 図７は、図５のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。

本発明の実施形態に係るホイール構造について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態に係るホイール構造１について、図１〜図４を参照しながら説明する。なお、図２は、図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図であるが、回転軸Ｏの上半分のみを図示し、下半分の図示は省略している。同様に、図３は、図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図であるが、回転軸Ｏの左半分のみを図示し、右半分の図示は省略している。

ホイール構造１は、インホイールモータを内蔵する車輪のホイール構造であり、ホイール１１と、ホイールカバー１２と、蓋部材１３と、弾性部材１４と、重り部材１５と、を備えている。

ホイール１１は、例えば金属部材により構成されており、図２に示すように、回転軸Ｏの付近に配置された本体部１１１と、本体部１１１の外周から径方向外側に延びるスポーク部１１２と、を備えている。スポーク部１１２には、径方向に沿って延びる溝部（第一溝部）１１２ａが形成されている。

ホイールカバー１２は、例えば金属部材により構成されており、ホイール１１の外側（車幅方向外側）に配置されている。また、ホイールカバー１２は、ホイール１１に対して回転軸Ｏの軸まわりに、具体的には時計回りに回転可能に構成されている。また、ホイールカバー１２において、スポーク部１１２の溝部１１２ａと対向する面には、径方向に沿って延びる溝部（第二溝部）１２ａが形成されている。

また、ホイールカバー１２は、図１に示すように、複数の開口部Ａを有している。同図では、説明の便宜上、開口部Ａにドットハッチングを付している。すなわち、同図で示したホイールカバー１２は、合計六つの開口部Ａを有している。

本実施形態に係るホイール構造１では、車輪の回転数が所定未満である場合は、図１に示すように、開口部Ａの一部にスポーク部１１２が露出する。これにより、開口部Ａの面積（開口面積）が、同図のドットハッチングで示した面積となる。一方、ホイール構造１では、車輪の回転数が所定以上である場合は、図４に示すように、ホイールカバー１２がホイール１１に対して周方向に回転し、ホイールカバー１２の開口部Ａ以外の部分がスポーク部１１２を覆う。これにより、開口部Ａの面積が、同図のドットハッチングで示した面積となり、図１の開口部Ａの面積よりも拡大する。

蓋部材１３は、例えば金属部材により構成されており、ホイール１１の内側（車幅方向内側）に配置されている。弾性部材１４は、スポーク部１１２の溝部１１２ａ内に配置されており、重り部材１５の本体部１５１を、回転軸Ｏに向かう方向に付勢している。

重り部材１５は、全体として、段部を有する円柱状に形成されており、本体部１５１と、ピン部１５２と、を備えている。本体部１５１は、スポーク部１１２の溝部１１２ａに配置されている。また、ピン部１５２は、ホイールカバー１２の溝部１２ａに配置されており、当該溝部１２ａに勘合されている。

以上のような構成を備えるホイール構造１では、車輪の回転数が所定以上の場合、遠心力によって重り部材１５が溝部１１２ａおよび溝部１２ａに沿って径方向外側に移動する。それに伴い、ホイールカバー１２がホイール１１に対して周方向（時計回り）に回転する。これにより、図４に示すように、ホイールカバー１２の開口部Ａ以外の部分がホイール１１を覆い、開口部Ａの面積が図１の状態（車輪の回転数が所定未満の状態）から拡大する。

このように、ホイール構造１では、車輪の回転数が高い場合にホイールカバー１２の開口部Ａの面積が拡大することにより、ホイール１１内の通風量が増加し、インホイールモータ周辺の流速が増加する。従って、インホイールモータ周辺の冷却能力が向上する。

［第二実施形態］
本発明の第二実施形態に係るホイール構造１Ａについて、図５〜図７を参照しながら説明する。なお、図６は、図５のＥ−Ｅ線に沿った断面図であるが、回転軸Ｏの上半分のみを図示し、下半分の図示は省略している。同様に、図７は、図５のＦ−Ｆ線に沿った断面図であるが、回転軸Ｏの左半分のみを図示し、右半分の図示は省略している。

ホイール構造１Ａは、ホイール１１と、ホイールカバー（第一ホイールカバー）１２と、ホイールカバー（第二ホイールカバー）１３Ａと、弾性部材１４と、重り部材１５Ａと、を備えている。ここで、ホイール構造１Ａは、蓋部材１３の代わりにホイールカバー１３Ａを備え、重り部材１５の代わりに重り部材１５Ａを備える以外は前記したホイール構造１と同様である。従って、以下では、ホイール構造１と同様の構成については説明を省略する。

ホイールカバー１３Ａは、例えば金属部材により構成されており、ホイール１１の内側（車幅方向内側）に配置されている。また、ホイールカバー１３Ａは、ホイール１１に対して回転軸Ｏの軸まわりに、具体的には反時計回りに回転可能に構成されている。また、ホイールカバー１３Ａにおいて、ホイールカバー１２の溝部１２ａと対向する面には、径方向に沿って延びる溝部（第三溝部）１３ａが形成されている。

また、図５では図示を省略したが、ホイールカバー１３Ａは、複数の開口部を有している。この開口部は、例えば同図において、ホイールカバー１２の開口部Ａ以外の部分の裏側の位置と、スポーク部１１２の裏側の位置とに設けられている。

重り部材１５は、全体として、複数の段部を有する円柱状に形成されており、本体部１５１と、ピン部（第一ピン部）１５２と、ピン部（第二ピン部）１５３と、を備えている。本体部１５１は、スポーク部１１２の溝部１１２ａに配置されている。また、ピン部１５２は、ホイールカバー１２の溝部１２ａに配置されており、当該溝部１２ａに勘合されている。また、ピン部１５３は、ホイールカバー１３Ａの溝部１３ａに配置されており、当該溝部１３ａに勘合されている。

以上のような構成を備えるホイール構造１Ａでは、車輪の回転数が所定以上の場合、遠心力によって重り部材１５Ａが溝部１１２ａ、溝部１２ａおよび溝部１３ａに沿って径方向外側に移動する。それに伴い、ホイールカバー１２がホイール１１に対して周方向（時計回り）に回転し、同時に、ホイールカバー１３Ａがホイール１１に対して周方向（反時計回り）に回転する。これにより、開口部Ａの面積が図５の状態（車輪の回転数が所定未満の状態）から拡大する。

このように、ホイール構造１Ａでは、前記したホイール構造１と同様に、車輪の回転数が高い場合にホイールカバー１２の開口部Ａの面積が拡大することにより、ホイール１１内の通風量が増加し、インホイールモータ周辺の流速が増加する。従って、インホイールモータ周辺の冷却能力が向上する。

また、ホイール構造１Ａでは、ホイール１１の外側（車幅方向外側）および内側（車幅方向内側）にホイールカバー１２，１３Ａをそれぞれ取り付けることにより、開口部Ａの面積変化をより大きくすることができる。

また、ホイール構造１Ａでは、車輪の回転数が所定以上の場合に、ホイールカバー１２が時計回りに回転し、ホイールカバー１３Ａが反時計回りに回転することにより、ホイールカバー１２の開口部Ａとホイールカバー１３Ａの開口部（図示省略）とが回転軸Ｏの軸方向に一致した状態となる。これにより、前記したホイール構造１と比較して、開口部Ａの面積（開口面積）を必要最小限に抑えることができるため、車両の走行時における空気抵抗を低減することができる。

以上、本発明に係るホイール構造について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

例えば前記したホイール構造１，１Ａでは、弾性部材１４の一例として、重り部材１５の本体部１５１を回転軸Ｏに向かう方向に付勢するコイルバネを図示したが、このコイルバネに代えて、ホイールカバー１２を反時計方向に付勢するように取り付けたバネを用いてもよい。

１，１Ａ ホイール構造
１１ ホイール
１１１ 本体部
１１２ スポーク部
１１２ａ 溝部（第一溝部）
１２ ホイールカバー（第一ホイールカバー）
１２ａ 溝部（第二溝部）
１３ 蓋部材
１３Ａ ホイールカバー（第二ホイールカバー）
１３ａ 溝部（第三溝部）
１４ 弾性部材
１５，１５Ａ 重り部材
１５１ 本体部
１５２ ピン部（第一ピン部）
１５３ ピン部（第二ピン部）
Ａ 開口部
Ｏ 回転軸

Claims (1)

1. インホイールモータを内蔵する車輪のホイール構造において、
   径方向に延びる第一溝部が形成されたホイールと、
   前記ホイールに対して回転軸の軸まわりに回転可能であり、前記第一溝部と対向する面に前記径方向に延びる第二溝部が形成されたホイールカバーと、
   前記第一溝部に収容される本体部および前記第二溝部に収容されるピン部を有する重り部材と、
   前記重り部材を前記回転軸に向かって付勢する弾性部材と、
   を備え、
   前記ホイールカバーは、複数の開口部を有し、
   前記車輪の回転数が所定以上の場合、遠心力によって前記重り部材が前記第一溝部および前記第二溝部に沿って径方向外側に移動し、それに伴い前記ホイールカバーが前記ホイールに対して周方向に回転することにより、前記ホイールカバーの前記開口部以外の部分が前記ホイールを覆い、前記開口部の面積が拡大する、
   ホイール構造。

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