JP2023002079A - インホイールモータ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インホイールモータに関する。
インホイールモータのステータを固定するステータケースを、第1の弾性体を介してナックルに結合し、ステータケースに軸受を介して回転可能に支持されたロータを固定するロータケースを、第2の弾性体を介してホイールに結合したシステムが知られている(特許文献1参照)。特許文献1には、インホイールモータを足回り部の各部品に対してフローティングマウントする構成が開示されており、インホイールモータの回転軸とホイールの回転軸とは別々に、径方向に揺動可能となっている。
特許文献1には、「第11図(a)に示すように、ホイール2と回転側ケース3bとを、ホイール2の接線方向と平行に等間隔で配置された、複数個の略板状の弾性体13a~l3dにより連結することにより、上下方向の剛性を低く、回転方向剛性を高くすることができる。」と記載されている。また、特許文献1には、「第11図(b)に示すように、板状弾性体13a~l3dの幅方向の両端面13w,13wに、モータの接線方向を軸とした回転継ぎ手機構13z,13zを設け、この回転継ぎ手機構13z,13zを介して、上記板状弾性体13a~l3dをホイール2に取付けるようすれば、回転方向剛性を下げることなく、ラジアル方向剛性をなくして上下方向の剛性を低減させることが可能となる。」と記載されている。
特許文献1に記載のシステムでは、回転方向剛性を下げることなく上下方向の剛性を低減させるために、複数の弾性体、回転継ぎ手機構を設けることにより、部品点数が増加し、構造が複雑化するおそれがある。
本発明は、簡易な構造で、外部からの衝撃がロータに伝わることを抑制可能なインホイールモータを提供することを目的とする。
本発明の一態様によるインホイールモータは、ステータに回転可能に支持されたロータと、前記ロータの駆動力をホイールに伝達する動力伝達板と、を備えたインホイールモータであって、前記動力伝達板は、前記ロータに接続される第1接続部と、前記ホイール、ハブ、及び、シャフトのうちの少なくとも1つに接続される第2接続部と、を有し、前記第1接続部と前記第2接続部との間に、前記ロータの軸方向の一方に突出する凸部と他方に突出する凸部とが径方向に連続して形成される。
本発明によれば、簡易な構造で、外部からの衝撃がロータに伝わることを抑制可能なインホイールモータを提供することができる。
<第1実施形態>
図1~図7を参照して、本発明の第1実施形態に係るインホイールモータ51について説明する。
図1~図7を参照して、本発明の第1実施形態に係るインホイールモータ51について説明する。
先ず、図1を参照して、インホイールモータ51を搭載した車両1000の構成について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るインホイールモータ51を搭載した車両1000の構成を示す模式図である。図1に示すように、本実施形態の車両1000は、車体フレーム1010と、車体フレーム1010の内側に配置されるバッテリ台1020と、バッテリ台1020の上に搭載されるバッテリ1030及びインバータ150aと、を備えた自動車である。
車両1000の四つの車輪は、独立懸架方式のサスペンション装置110によってそれぞれ支持される。四つの車輪のうちの二つは駆動用車輪であり、残りの二つは従動用車輪である。駆動用車輪は、インホイールモータ51が内部に装着された電動ホイール201と、電動ホイール201の外周に取り付けられるタイヤ800と、を備えている。なお、図1に示す車両1000の駆動形式は二輪駆動であるが、車両1000の駆動形式は四輪駆動であってもよい。
本実施形態のインホイールモータ51は、一般的なモータに比べて極数及びスロットの数が多い扁平形状のモータであり、高出力を発生しトルク密度が高い。そのため、インホイールモータ51は、車輪を直接駆動することができる。つまり、本実施形態では、車両1000の駆動におけるギアレス化、すなわち車輪のダイレクトドライブが可能となっている。
インバータ150aは、バッテリ1030から電源ラインPLによって供給される直流電力を3相の交流電力に変換し、交流電源ケーブルACLを介してインホイールモータ51に給電する。インホイールモータ51は、3相交流電流が供給されることにより、ロータを回転させる。
次に、図2を参照して、インホイールモータ51の構成について説明する。図2は、第1実施形態に係るインホイールモータ51を有する電動ホイール201の構成を示す模式的断面図である。図2に示すように、電動ホイール201は、ホイール100と、ホイール100の内側に配置されホイール100の駆動源となるインホイールモータ51と、を有する。ホイール100には、アルミニウム製やスチール製のホイールを用いることができる。なお、ホイール100は、エアレスタイヤなど次世代のタイヤ用のホイールでもよい。
インホイールモータ51は、ステータ2と、ステータ2に回転可能に支持されたロータ4と、ロータ4の駆動力をホイール100に伝達する動力伝達板1と、を備えている。
動力伝達板1は、ロータ4に接続される第1接続部1Aと、シャフト80に接続される第2接続部1Bと、を有している。シャフト80は、ハブHUを介してホイール100に接続されている。このため、ロータ4の回転力は、動力伝達板1、シャフト80及びハブHUを介してホイール100に伝達され、ホイール100がロータ4とともに回転する。
第1接続部1Aと第2接続部1Bとの間には、ロータ4の軸方向の一方に突出する凸部CNである第1凸部CN1と他方に突出する凸部CNである第2凸部CN2とがロータ4の径方向に連続して形成されている。動力伝達板1は、車両1000の外部から車輪に衝撃が加わった場合に、第1凸部CN1と第2凸部CN2が弾性変形することにより、衝撃を吸収する。動力伝達板1の形状、動力伝達板1とロータ4との接続構造、動力伝達板1とシャフト80との接続構造、及び、動力伝達板1により衝撃が吸収されることの詳細については、後述する。
本実施形態のインホイールモータ51はインナーロータ型のモータである。図2を参照して、ロータ4とステータ2の構造及び配置関係について説明する。
ステータ2は、円筒状のステータコア2Xと、ステータコア2Xに装着される複数のコイル2Zと、ステータコア2Xを支持するステータハウジング2Wと、を備えている。ロータ4は、円筒状のロータコア4Xと、ロータコア4Xに装着される複数の永久磁石(不図示)と、ロータコア4Xを支持するロータハウジング4Wと、を備えている。ロータコア4Xは、ステータコア2Xに対して隙間7を介して配置されている。本実施形態では、ステータコア2Xの内側にロータコア4Xが配置され、ステータコア2Xの内周面とロータコア4Xの外周面とが対向している。ロータコア4Xに装着される複数の永久磁石は、ロータ4の界磁極を形成する。ロータ4は、コイル2Zによって発生した回転磁界が導かれることにより、回転軸AXを中心に回転する。
本明細書において、径方向とは円筒状のロータ4の半径方向をさし、軸方向とはロータ4の回転軸AXに沿う方向をさし、周方向とは円筒状のロータ4の円周方向をさす。
ステータコア2Xの内周部には、ステータコア2Xの中心軸方向に平行な複数のスロット(不図示)が形成される。複数のスロットは、ステータコア2Xの円周方向に等間隔で形成される。スロットには、コイル2Zが収容される。スロット間にはティースが設けられる。ティースは、コイル2Zによって発生した回転磁界をロータコア4Xに導き、ロータコア4Xに回転トルクを発生させる。
ステータハウジング2Wは、ステータコア2Xを保持する円筒状のステータコア保持部2Cと、ステータコア保持部2Cの車体側とは反対側(図示右側)に固定される第1エンドブラケット2Aと、ステータコア保持部2Cの車体側(図示左側)に固定される第2エンドブラケット2Bと、を備えている。なお、本実施形態では、第1エンドブラケット2Aとステータコア保持部2Cは一体成形されている。第1エンドブラケット2AはハブHUの外輪部H2に固定されている。第2エンドブラケット2Bはサスペンション装置110(図1参照)を介して車体フレーム1010(図1参照)に接続されている。したがって、ステータハウジング2Wは、サスペンション装置110を介して車重を受けるとともに、ハブHUを介して走行時の路面からの衝撃を受ける。走行時の衝撃としては、例えば、車両1000が縁石に乗り上げたり、路面の溝などに車輪が落ち込んだり、段差を通過したりする場合などに発生する鉛直荷重である。
そのため、ステータハウジング2Wの材料には、高強度性・高靭性が求められる。また、コイル2Zの発熱を効果的に放熱するために、ステータハウジング2Wは、熱伝導率が高い材料で製作することが好ましい。また、電動ホイール201の軽量化のため、ステータハウジング2Wは、軽量の材料で製作することが好ましい。例えば、ステータハウジング2Wの材料には、アルミニウム、マグネシウム合金などの軽合金、あるいは、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)などの炭素繊維系の樹脂複合材を採用することができる。
第1エンドブラケット2Aとシャフト80との間には第1シール20Aが配置され、第2エンドブラケット2Bとシャフト80との間には第2シール20Bが配置されている。第1シール20A及び第2シール20Bは、オイルシールまたはメカニカルシールからなる。第1シール20A及び第2シール20Bによって、ステータハウジング2Wとシャフト80との間がシールされ、ステータハウジング2Wの内部が密閉される。
ロータハウジング4Wは、ロータコア4Xを保持する円筒状のロータコア保持部4Cと、ロータコア保持部4Cの内周面から径方向内側に向かって突出する円環状のロータリブ4Sとを備えている。ロータコア保持部4Cとロータリブ4Sは一体成形されることが好ましい。ロータコア保持部4Cの外周側にはロータコア4Xが固定される。したがって、ロータハウジング4Wは、ロータコア4Xと共に回転する。
ロータハウジング4Wは、例えば、アルミニウム、マグネシウム合金などの軽合金のダイキャストにより製作される。なお、ロータハウジング4Wは、鋼系材料の絞り加工により製作してもよいし、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)などにより製作してもよい。
ロータハウジング4Wとステータハウジング2Wとの間には、ステータ2に対してロータ4を回転可能に支持するモータ軸受11としての第1軸受11A及び第2軸受11Bが設けられている。モータ軸受11は、ロータコア4Xの軸方向外側に配置される。第1軸受11Aは車体側とは反対側に配置され、第2軸受11Bは車体側に配置される。モータ軸受11は、大口径軸受(大形軸受)であり、外輪部と内輪部の間に転動体を有している。モータ軸受11は、ロータコア4Xとステータコア2Xの近辺に設置した方が隙間7を寸法管理する点で有利となる。
なお、本実施形態では、同じ口径のモータ軸受11が2つ設けられているが、2つのモータ軸受11の口径は異なっていてもよい。また、モータ軸受11は1つでもよい。つまり、インホイールモータ51は、少なくとも1つのモータ軸受11を備えていればよい。
モータ軸受11には、構造的にスラスト荷重がほとんどかからない。車両1000がカーブを走行する際に、ロータ4自身の水平方向遠心力がモータ軸受11に作用する程度である。モータ軸受11には、機械損を少なくするために深溝玉軸受を採用することが好ましい。モータ軸受11の回転速度によっては、予圧をかけることにより安定するアンギュラ玉軸受、あるいは4点接触玉軸受をモータ軸受11として採用してもよい。
路面からの衝撃が車輪に作用した場合の動力伝達板1の径方向変形に対する反力は、ラジアル荷重としてモータ軸受11に作用する。このため、このときの荷重を短期荷重として耐えることができる軸受を、モータ軸受11として選定することが好ましい。
通電時のコイル2Zの発熱により、ロータコア4Xに装着される永久磁石が高温になると減磁するので、冷却が重要である。本実施形態では、ステータハウジング2Wで囲まれる内部空間に、冷却用の液状冷媒が収容されている。液状冷媒は、ステータコア2X、ステータコア2Xに装着されるコイル2Z及びステータハウジング2Wの内面、ロータコア4X、ロータコア4Xに装着される永久磁石及びロータハウジング4W、並びに、動力伝達板1に接しており、各部材を直接冷却する。また、液状冷媒は、モータ軸受11を潤滑するとともに、モータ軸受11を冷却する。液状冷媒は、絶縁性、低粘度、耐高温、潤滑性などの特性を有する。例えば、液状冷媒には、低粘度のATF(オートマチックトランスミッションフルード)を採用することができる。
本実施形態では、動力伝達板1に複数の凸部CN(本実施形態では、第1凸部CN1及び第2凸部CN2の2つ)が設けられており、凸部CNを設けない場合に比べて液状冷媒との接触面積(冷却面積)が大きい。この構成では、永久磁石からロータコア4X及びロータハウジング4Wを介して動力伝達板1に伝わった熱を効果的に液状冷媒に放熱することができる。
次に、図2及び図3を参照して、動力伝達板1の形状、配置及び接続構造について説明する。図3は、第1実施形態に係る動力伝達板1の形状について説明する図である。図2に示すように、動力伝達板1は、径方向において、ロータハウジング4Wとシャフト80の間に配置される。また、動力伝達板1は、軸方向において、ステータハウジング2Wの第1エンドブラケット2Aと第2エンドブラケット2Bの間に配置される。
図2及び図3に示すように、動力伝達板1は、厚みの薄い円板状の部材である。動力伝達板1の厚み(板厚)tは、例えば、1.5mm~2mm程度である。動力伝達板1の中心部には、シャフト80が挿通されるシャフト孔が形成されている。動力伝達板1の外周部には、ロータハウジング4Wのロータリブ4Sに接続される第1接続部1Aが形成されている。動力伝達板1の内周部、すなわちシャフト孔の周縁部には、シャフト80のフランジ80aに接続される第2接続部1Bが形成されている。動力伝達板1における第1接続部1Aと第2接続部1Bとの間には、ホイール100が衝撃を受けた場合に弾性変形して衝撃を吸収するばね部1Vが形成されている。
動力伝達板1の第1接続部1Aは、その接続対象であるロータ4のロータリブ4Sにボルト31により接続される。動力伝達板1の第2接続部1Bは、その接続対象であるシャフト80のフランジ80aにボルト32により接続される。フランジ80aは、円環状であり、シャフト80の外周から径方向に突出するように形成されている。
動力伝達板1の第1接続部1A及び第2接続部1Bは、それぞれ平板状であり、回転軸AXに直交する仮想的な面(以下、回転面と記す)に対して平行となるように配置される。インホイールモータ51の回転軸AXが水平方向に平行である場合、第1接続部1Aと第2接続部1Bは、鉛直面と平行になる。
ばね部1Vは、車両1000に外部から衝撃が加わった場合に変形することにより、衝撃を吸収する。これにより、衝撃がロータ4に伝わることが抑制される。これに対して、第1接続部1A及び第2接続部1Bは、ばね部1Vに比べて剛性が高く相対的に変形しにくい。
第1接続部1Aには、複数のボルト孔1HOと、外周から径方向内側に向かって窪む複数の外周嵌合凹部1MOが形成されている。外周嵌合凹部1MOは、ロータリブ4Sに嵌合される嵌合部であり、隣接する所定のボルト孔1HO間に形成される。第2接続部1Bには、複数のボルト孔1HIと、内周から径方向外側に向かって窪む複数の内周嵌合凹部1MIが形成されている。内周嵌合凹部1MIは、シャフト80のフランジ80aに嵌合される嵌合部であり、隣接するボルト孔1HI間に形成される。
図2に示すように、ロータリブ4Sには、複数のねじ穴4SHと、ねじ穴4SHが形成される面から軸方向に突出する嵌合部である嵌合凸部4SKとが形成されている。第1接続部1Aとロータリブ4Sは、外周嵌合凹部1MOに嵌合凸部4SKが嵌合し、ボルト孔1HOとねじ穴4SHにボルト31が装着されることにより締結される。なお、嵌合凸部4SKは、外周嵌合凹部1MOに圧入される大きさに形成されることが好ましい。
図示しないが、シャフト80のフランジ80aには、ロータリブ4Sと同様、複数のねじ穴と、ねじ穴が形成される面から軸方向に突出する嵌合部である嵌合凸部とが形成されている。第2接続部1Bとシャフト80のフランジ80aは、内周嵌合凹部1MIにフランジ80aの嵌合凸部が嵌合し、ボルト孔1HIとフランジ80aのねじ穴にボルト32が装着されることにより締結される。なお、フランジ80aの嵌合凸部は、内周嵌合凹部1MIに圧入される大きさに形成されることが好ましい。
動力伝達板1とロータリブ4Sの嵌合部は、その凹部と凸部の関係を逆にしてもよい。同様に、動力伝達板1とシャフト80のフランジ80aの嵌合部は、その凹部と凸部の関係を逆にしてもよい。ロータ4の駆動力をホイール100に適切に伝達することができれば、動力伝達板1とロータリブ4Sの嵌合部、及び、動力伝達板1とシャフト80のフランジ80aの嵌合部は、省略してもよい。
なお、本実施形態では、動力伝達板1の第1接続部1A及び第2接続部1Bの双方が、ボルト31,32によって、その接続対象に接続される例について説明するが、接続方法はこれに限定されない。例えば、接続方法は、リベットによる接続方法であってもよい。また、動力伝達板1の接続箇所に求められる強度が担保され、ロータ4の駆動力をホイール100に適切に伝達することができれば、接続方法として、接着剤や圧入などを採用してもよい。第1接続部1A及び第2接続部1Bのうちの一方にのみ、その接続対象に接続するためのボルトが挿通されるボルト孔を設け、第1接続部1A及び第2接続部1Bのうちのもう一方にはボルト孔を設けずにボルト以外の接続方法により、その接続対象に接続してもよい。
このように、動力伝達板1の第1接続部1Aには、その接続対象(ロータ4)に接続するためのボルト31が挿通されるボルト孔1HOと、その接続対象(ロータ4)に嵌合される嵌合部(外周嵌合凹部1MO)とが設けられている。また、動力伝達板1の第2接続部1Bには、その接続対象(シャフト80)に接続するためのボルト32が挿通されるボルト孔1HIと、その接続対象(シャフト80)に嵌合される嵌合部(内周嵌合凹部1MI)とが設けられる。これにより、動力伝達板1とその接続対象との接続が強固になり、ボルト孔1HO,1HIの周囲に発生する応力を低減することができる。また、動力伝達板1の嵌合部と、動力伝達板1の接続対象の嵌合部とを嵌合させることにより、動力伝達板1のボルト孔1HOとロータリブ4Sのねじ穴4SHの位置合わせと、動力伝達板1のボルト孔1HIとフランジ80aのねじ穴の位置合わせをすることができるので、ボルト31,32の接続作業が容易となる。
ロータ4、動力伝達板1及びシャフト80は、回転軸AXを中心に回転する回転体である。このため、図3に示すように、ボルト孔1HO,1HIは、回転軸AXを中心とした回転対称位置に形成することが好ましい。本実施形態では、ボルト孔1HO,1HIは、それぞれ10回対称の位置に形成されている。なお、n回対称とは、回転軸AXの周りを(360/n)°回転させると自らと重なる性質のことをいう。なお、回転体としての重量バランスをとるために、ボルト孔1HO,1HIは、ロータ4の磁極数の約数または倍数になっていることが好ましい。例えば、磁極数が20であれば、ボルト孔1HIの数を10に設定し、ボルト孔1HOを20に設定することが好ましい。
図2及び図3に示すように、動力伝達板1の第1接続部1Aと第2接続部1Bは、軸方向で異なる位置に設けられている。以下では、第1接続部1Aと第2接続部1Bの軸方向の位置の差を段差1divと記す。具体的には、段差1divは、第1接続部1Aの一方(図示左方)の表面から第2接続部1Bの一方(図示左方)の表面までの軸方向の距離である。
この構成により、動力伝達板1とロータ4との接続位置、及び動力伝達板1とシャフト80との接続位置の設計自由度を高めることができる。例えば、図2に示すように、第1接続部1Aが第2接続部1Bよりも車体外側の位置でロータ4に接続される構成とすることにより、ロータコア4X及びステータコア2Xをホイール100のスポーク100SPに近づけることができる。ホイール100は、ハブHUが固定されるハブ固定部100Aと、ハブ固定部100Aとリム100Bとを接続するスポーク100SPと、を備えている。ハブ固定部100Aとスポーク100SPとでは、ハブ固定部100Aの方が車体内側に入り込んでいる。このため、スポーク100SPの軸方向内側には、空間が形成される。したがって、第1接続部1Aが、第2接続部1Bよりも車体外側の位置に配置されることにより、スポーク100SPの近くにロータコア4X及びステータコア2Xが配置されるため、インホイールモータ51の内部空間を有効活用することができる。
モータ軸受11の外径は、動力伝達板1の第1接続部1Aの取付部径1-ARよりも大きい。取付部径1-ARは、ボルト孔1HOのピッチ円直径に相当する。つまり、取付部径1-ARは、動力伝達板1の中心軸からボルト孔1HOの中心までの距離に相当する。
この構成では、モータ軸受11が、動力伝達板1よりもロータコア4X及びステータコア2Xに近い位置でロータコア4Xを支持する。これにより、ロータハウジング4Wの歪みがロータコア4Xとステータコア2Xの隙間7に伝播しにくくなるため、隙間7を狭小化することができるとともにロータハウジング4Wを軽量化することができる。
さらに、本実施形態では、モータ軸受11の外径は、ロータコア4Xの内径よりも大きい。この構成では、インナーロータ型のインホイールモータ51において、ステータコア2Xに対して、より近い位置にモータ軸受11を配置することで、隙間7の狭小化により低回転(最大1200rpm程度)での高トルク化と、ロータハウジング4Wの軽量化を実現できる。
上述したように、動力伝達板1が接続されるシャフト80は、ハブHUを介してホイール100に装着されている。ハブHUは、内輪部H1と、外輪部H2と、内輪部H1と外輪部H2との間に設けられるハブ転動体H-BAと、を有する。
内輪部H1は、シャフト80にスプライン結合されている。内輪部H1は、円板状のハブフランジHFと、ハブフランジHFから軸方向に突出するように設けられたハブボルトHBと、を有する。ハブボルトHBは、例えば、ハブフランジHFに圧入固定される。ホイール100のハブ固定部100AがハブボルトHBとナットによりハブフランジHFに締結されることで、ハブHUにホイール100が接続される。
外輪部H2は、ステータハウジング2Wに固定されている。内輪部H1が固定されるシャフト80は、ハブ転動体H-BAによって、外輪部H2が固定されるステータハウジング2Wに対して回転可能である。図示するハブHUは、いわゆる第3世代の駆動輪型のハブであるが、型式はこれに限定されず、いわゆる第1世代または第2世代のハブであってもよい。
この構成により、車重は、サスペンション装置110からステータハウジング2Wに伝達され、ステータハウジング2WからハブHUに伝達され、ハブHUからホイール100に伝達される。このため、ロータ4自身に車重はかからない。また、段差に乗り上げるときなどの走行中の路面からの衝撃は、ホイール100からハブHUを介してステータハウジング2Wに伝達される。ここで、仮に、シャフト80とロータ4とが高剛性部材で接続されている場合、走行中の路面からの衝撃が、吸収されることなくロータ4に伝わってしまい、モータ軸受11に大きな荷重が作用し、モータ軸受11が破損してしまうおそれがある。
そこで、本実施形態では、シャフト80とロータ4とを接続する動力伝達板1に、路面からの衝撃を吸収するためのばね部1Vが形成されている。この構成によれば、路面からの衝撃が、動力伝達板1によって吸収される。つまり、ロータ4及び動力伝達板1は、回転トルクをシャフト80に適切に伝達できる程度の剛性を有していればよい。このため、ロータ4の薄肉化、軽量化を図ることができる。以下、ばね部1Vの構成及び機能について詳しく説明する。
図3に示すように、ばね部1Vは、断面がS字状の弾性変形可能な部位であり、車体側に向かって突出する湾曲状の第1凸部CN1と、車体側とは反対側に突出する湾曲状の第2凸部CN2とを有する。動力伝達板1は、一定の厚みtを有する板状の部材である。このため、凸部CNは、一方側に突出する凸面と一方側に窪む凹面とを有する。第1凸部CN1の車体側の面は凸面であり、第1凸部CN1の車体側とは反対側の面は凹面である。また、第2凸部CN2の車体側とは反対側の面は凸面であり、車体側の面は凹面である。第1凸部CN1と第2凸部CN2は、径方向に連続して形成される。また、第1凸部CN1と第2凸部CN2は、回転軸AXを中心として、全体が同心円状に形成されている。なお、図示する例では、外周側の第1凸部CN1が車体側に突出し、内周側の第2凸部CN2が車体側とは反対側に突出しているが、第1凸部CN1及び第2凸部CN2の突出方向は逆であってもよい。つまり、外周側の第1凸部CN1が車体側とは反対側に突出し、内周側の第2凸部CN2が車体側に突出していてもよい。
第1凸部CN1は、第1接続部1Aから車体側に向かって屈曲する屈曲部CN13と、屈曲部CN13に接続される側部CN12と、側部CN12に接続される湾曲部CN11と、を有する。第2凸部CN2は、第2接続部1Bから車体側とは反対側に向かって屈曲する屈曲部CN23と、屈曲部CN23に接続される側部CN22と、側部CN22に接続される湾曲部CN21と、を有する。湾曲部CN11と湾曲部CN21とは、軸方向に沿って延在する連結部CN0によって連結される。連結部CN0は、第1凸部CN1の一部及び第2凸部CN2の一部を構成する。湾曲部CN11,CN21は、断面視で半円弧状であり、側部CN12,22及び連結部CN0は断面視で直線状であり、屈曲部CN13,23は断面視で円弧状である。
湾曲部CN11,CN21の曲げ半径は、大きいほど変形しやすくなり、小さいほど駆動力の伝達効率が増加する。湾曲部CN11,CN21の曲げ半径は、所望の駆動力の伝達効率と許容変形量を満足するように設定される。湾曲部CN11,CN21の曲げ半径は、板厚tの2倍以上とすることが好ましい。例えば、湾曲部CN11,CN21の曲げ半径は、2mm~10mm程度とすることが好ましい。
第1凸部CN1は、その頂点が第2接続部1Bと同じ回転面に接するように形成されている。同様に、第2凸部CN2は、その頂点が第1接続部1Aと同じ回転面に接するように形成されている。第1凸部CN1の突出高さHcn1と第2凸部CN2の突出高さHcn2は、第1接続部1Aと第2接続部1Bの段差1divに相当する。
第1凸部CN1の頂点から第2凸部CN2の頂点までの径方向の距離Ptは、第1凸部CN1の湾曲部CN11の半径と第2凸部CN2の湾曲部CN21の半径の和に略等しい。
第1接続部1Aから立ち上がる第1凸部CN1の第1接続部1Aに対する立ち上がり角度θ1は90度以上であることが好ましい。立ち上がり角度θ1は、回転面に平行な第1接続部1Aと第1凸部CN1の側面(側部CN12の側面)とのなす角度に相当する。同様に、第2接続部1Bから立ち上がる第2凸部CN2の第2接続部1Bに対する立ち上がり角度θ2は90度以上であることが好ましい。立ち上がり角度θ2は、回転面に平行な第2接続部1Bと第2凸部CN2の側面(側部CN22の側面)とのなす角度に相当する。これにより、軸方向からのプレス加工や絞り加工が可能になり、生産性を向上することができる。
動力伝達板1は、金属あるいは炭素繊維強化プラスチック(CFRP)などの弾性材料により製作される。動力伝達板1の材料には、引張強さが高く、繰り返し疲労に強い材料を選定することが好ましい。
走行中、インホイールモータ51の駆動力をホイール100に伝達するためのトルクは、動力伝達板1に常時かかり続ける。また、走行中、路面からタイヤ800に強い衝撃が作用すると、動力伝達板1が径方向に変形する軸ズレが生じることがある。回生ブレーキが作動しているときには、動力伝達板1は、ブレーキのトルクも伝達する必要がある。
一例として、外径Φが640~650mm程度のタイヤサイズとして、215/55R16、215/50/R17、215/45/R18、235/40/R18、235/35/R19が知られている。この表示は一般的なタイヤサイズを示すものであり、「タイヤ幅(mm)、扁平率(%)、Rはラジアル構造、リム径(インチ)」を意味している。
タイヤ800の外径Φが640~650mm程度である場合、タイヤ800の1回転当たりの走行距離は約2.0[m/回転]となる。このため、車両1000が走行を開始してから、その総走行距離が20万kmに達するまでのタイヤ800の総回転数は約108回転となる。したがって、動力伝達板1は、その回転方向において、この回数の繰り返し応力に耐える必要がある。
これに対して、走行する車両1000が路面から強い衝撃を受けたときに引き起こされる径方向の変形に関しては、その繰り返し数は少ないが、一回当たりの応力は、走行中に常時かかり続ける応力に比べて大きくなる。このため、本実施形態のインホイールモータ51は、ISOなどで規定されているバネ下ランダム振動に耐えることができるように設計される。例えば、動力伝達板1に適用できる材料の1つであるJIS:SUS304の場合、その疲労限度は約300MPaである。
動力伝達板1の材料として金属を採用する場合には、アルミニウムなどの軽金属よりも鋼系の材料を採用するのが好ましい。軽金属は引張強さが鋼系の材料に比べて低い。軽金属の一例として、アルミニウム-マグネシウム系合金であるJIS:A5052H32の引張強さは230MPaである。これに対して、ステンレスバネ鋼であるJIS:SUS304CSPの引張強さは780MPaである。
引張強さの低い材料を動力伝達板1の材料として採用する場合には、ロータ4の回転力をホイール100に適切に伝達するために、動力伝達板1の板厚を増加させる必要がある。しかしながら、動力伝達板1は、その板厚が大きくなるほど断面係数が大きくなり、曲がりにくくなる。このため、引張強さの低い材料は、動力伝達板1の材料として好ましくない。
換言すれば、動力伝達板1の材料は、インホイールモータ51の駆動力をホイール100に伝達し、且つ外部からの衝撃を適切に吸収するために、400MPa以上の引張強さを有することが好ましい。
材料のブロックから機械切削により動力伝達板1を形成した場合、組織の連続性が失われて繰り返し曲げ疲労に弱くなる。このため、動力伝達板1は、1枚の板材からプレス加工、絞り加工等で製作することが好ましい。
CFRPなどの炭素繊維複合樹脂は、引張強さが高く、且つ軽量であるため、動力伝達板1の材料として用いることができる。CFRPの場合、その繊維の配置方向によっては、1000MPa以上の引張強さを有することもある。
図4を参照して、動力伝達板1に鉛直荷重が作用したときの変形について説明する。図4は、第1実施形態に係る動力伝達板1の作用の説明図である。図4では、車両1000に外部から大きな鉛直荷重Pが一時的に加わった場合、即ち、衝撃が印加された場合における、インホイールモータ51に組み込まれた動力伝達板1の形状の変化を示している。なお、以下では、図示するように、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸を設定する。X軸方向及びY軸方向は、水平方向に平行な方向であり、X軸方向は車両1000の前後方向に相当し、Y軸方向は車両1000の左右方向に相当する。Z軸方向は、鉛直方向(重力の方向)に平行な方向であり、車両1000の上下方向に相当する。
図4に示すように、外部から車両1000に対してZ軸方向に鉛直荷重が作用すると、その荷重はシャフト80を介して動力伝達板1に伝達される。動力伝達板1にZ軸方向の鉛直荷重Pが作用すると、ばね部1Vが変形するとともに、図4の上図において模式的に示すように、シャフト80及び第2接続部1Bが上方に移動する。図中、移動後の第2接続部1B-Xは、ドットのハッチングで示される。なお、第1接続部1A(斜め格子のハッチング参照)は、ステータ2にモータ軸受11を介して支持されるロータ4に接続されているため、第2接続部1Bのような移動は行われない。
したがって、ロータ4の回転軸(モータ軸)AXとシャフト80の回転中心軸(車軸)AX-Xとが径方向にずれる。外部からの衝撃によるシャフト80の回転中心軸(車軸)AX-Xの径方向の変位は、ばね部1Vの変形により吸収される。ばね部1Vは、動力伝達板1の全周に亘って形成されている。このため、回転軸AXのZ軸方向(回転軸AXの真上)に位置するばね部1Vが、曲げ変形することにより(図中、矢印Ar1参照)、変位が吸収される。
また、回転軸AXのX軸方向(回転軸AXの真横)に位置するばね部1Vが、せん断方向及び引張方向に伸びるように変形することにより(図中、矢印Ar2参照)、変位が吸収される。以下、回転軸AXのX軸方向(回転軸AXの真横)に位置するばね部1Vの変形量について、ばね部1Vの第1凸部CN1を以下のように、円弧状の細い梁Dshとしてモデル化して検討する。
図4に示すように、動力伝達板1において、Z軸方向に長さh(mm)分をX軸方向に沿って切り取った部分を梁Dshとしてモデル化する。この梁Dshは、動力伝達板1の厚みt、高さh、固定端から鉛直荷重Pの作用点までの長さLの棒状物体であり、Z軸方向から見たときに半径Rの半円弧状を呈する。半径Rは、第1凸部CN1の湾曲部CN11の曲げ半径に相当する。梁Dshの第1接続部1Aの端部が固定され、梁Dshの第2接続部1Bの端部(先端部とも記す)に鉛直方向上向きの鉛直荷重P(Z軸方向の荷重)が作用すると、梁Dshの先端部において歪みδcが生じる。
歪みδcは、以下の式(1)により表される。
δc=π(PR3/EI)×(3EI+C)/2C ・・・(1)
ここで、Pは鉛直荷重の大きさ、Rは梁Dshの半径(すなわち、第1凸部CN1の湾曲部CN11の曲げ半径)、Eは縦弾性係数、Cはねじり強さである。
δc=π(PR3/EI)×(3EI+C)/2C ・・・(1)
ここで、Pは鉛直荷重の大きさ、Rは梁Dshの半径(すなわち、第1凸部CN1の湾曲部CN11の曲げ半径)、Eは縦弾性係数、Cはねじり強さである。
Iは、断面二次モーメントであり、以下の式(2)により表される。
I=th3/12 ・・・(2)
ここで、tは、梁Dshの厚みであり、hは梁Dshの高さである。
I=th3/12 ・・・(2)
ここで、tは、梁Dshの厚みであり、hは梁Dshの高さである。
ねじり強さCは、断面により定まる。ここで、C=E・Iと仮定すると、式(1)は、以下の式(3)のように変形できる。
δc=2π×(PR3)/(EI) ・・・(3)
δc=2π×(PR3)/(EI) ・・・(3)
次に、比較のため、ばね部1Vを備えていない動力伝達板をモデル化した長さL、厚みt、高さhの直線状の梁の歪みδsについて検討する。歪みδsは、以下の式(4)で表される。
δs=PL3/(3EI) ・・・(4)
ここで、L=2Rであるから、式(4)は、以下の式(5)のように変形できる。
δs=(8/3)×PR3/(EI) ・・・(5)
δs=PL3/(3EI) ・・・(4)
ここで、L=2Rであるから、式(4)は、以下の式(5)のように変形できる。
δs=(8/3)×PR3/(EI) ・・・(5)
ばね部1Vを有している動力伝達板1をモデル化した場合の歪みδcと、ばね部1Vを有していない動力伝達板をモデル化した場合の歪みδsの大きさの比は、2π:(8/3)となる。このことから、ばね部1Vを有している動力伝達板1の方が、常に歪みが大きくなることが分かる。これは、ばね部1Vを有している動力伝達板1の方が、鉛直荷重Pを受けた場合に変形しやすいことを意味している。
つまり、本実施形態に係る動力伝達板1は、その全周に亘ってばね部1Vが設けられているため、ばね部1Vが設けられていない場合に比べて、鉛直方向及び水平方向に変形しやすい構造となっている。このため、鉛直荷重Pが作用したときに、回転軸AXの真上の部位が、鉛直方向(Z軸方向)に収縮するように曲がるとともに、回転軸AXの真横の部位が、伸長するように伸びることにより、ロータ4に作用する荷重を低減することができる。
本発明者らは、動力伝達板1の成立性を確認するために、有限要素法による数値解析によるシミュレーションを行った。図5~図7を参照して、動力伝達板1に対する数値シミュレーションの結果の一例について説明する。図5は、インホイールモータ51の最大負荷走行時における各部の変形量(変位量)を示す数値シミュレーションの結果を示す図である。図5では、ロータハウジング4W、動力伝達板1及びシャフト80のフランジ80aが一体となって回転軸AXを中心に回転している状態において、各部がどの程度の位置ずれを起こすかが示されている。
なお、最大負荷走行時とは、具体的には、満員の搭乗者を乗せた車両1000が、上り坂を走行している状態であって、インホイールモータ51に最大の交流電力が投入され、ロータ4が高トルクを発生しホイール100が連続的に回転している状態を想定している。
図5の下部に、50mm、100mmと付記されている棒線は、モータ各部の寸法を対比するためのスケールである。数値シミュレーションの対象としたロータコア保持部4Cの半径は約190mmであり、動力伝達板1の厚みtは2mmである。
図5に示すように、シャフト80のフランジ80aには変形がほとんど発生していない。動力伝達板1は、その径方向内側から外側に向かって変形量が徐々に大きくなっている。なお、図5に示す変形量とは、初期位置からの変位量に相当する。シャフト80に接続されている第2接続部1Bでは、0.02~0.05mmの変形が発生している。ばね部1Vでは、0.05~0.10mmの変形が発生している。第1接続部1Aでは、内周側から外周側に向かって、0.10~0.12mmの変形が発生している部位と、0.12~0.14mm程度の変形が発生している部位とがある。
ロータリブ4Sにおける動力伝達板1との接続部分では、0.14~0.17mmの変形が発生している。ロータリブ4Sにおけるロータコア保持部4Cに近い外周側領域では、0.17~0.2mmの変形が発生している。ロータコア保持部4Cでは、約0.2mmの変形が発生している。
本数値シミュレーションの結果から、本実施形態で説明したばね部1Vを設けた動力伝達板1によりロータ4の駆動力をホイール100に伝達する構成において、最大負荷走行時に各部位の変形量が許容範囲内に収まることを確認することができた。
図6は、インホイールモータ51の最大負荷走行時に動力伝達板1に発生する応力(ミーゼス応力)を示す数値シミュレーションの結果を示す図である。本数値シミュレーションの結果から、最大負荷走行時に、ばね部1Vを設けた動力伝達板1に発生する応力は、許容範囲内に収まること、及び、動力伝達板1により、ロータ4の駆動力を適切にシャフト80に伝達可能であることを確認することができた。
図7は、インホイールモータ51に鉛直方向の衝撃が作用したときの動力伝達板1に発生する応力(ミーゼス応力)を示す数値シミュレーションの結果を示す図である。本数値シミュレーションの結果から、鉛直方向に衝撃が作用したときに、ばね部1Vを設けた動力伝達板1に発生する応力は、許容範囲内に収まることを確認することができた。
以上のとおり、数値シミュレーションの結果(図5~図7参照)から、ばね部1Vを有する薄肉の動力伝達板1によってロータ4からホイール100に駆動力を伝達する本実施形態の構成において、各部の応力、変形量が許容範囲内に収まることを確認できた。
また、数値シミュレーションの結果(図6、図7参照)から、動力伝達板1のボルト孔1HO,1HIの周囲は、他の部位に比べて高い応力が発生することを確認できた。このため、ボルト孔1HOとボルト31の間、及び、ボルト孔1HIとボルト32の間のそれぞれに、弾性体であるブッシュ1R(図3参照)を設けてもよい。図3に示すように、ブッシュ1Rは、筒状の筒部1Raと、筒部1Raの一端から外側に張り出す環状の鍔部1Rbと、を有する。ブッシュ1Rの筒部1Raがボルト孔1HO,1HIに挿入された後、ボルト31,32がボルト孔1HO,1HIに挿入され、ボルト31,32の頭部と動力伝達板1との間に鍔部1Rbが挟まれる。
このように、ボルト孔1HO,1HIとボルト31,32の間に、弾性体であるブッシュ1Rが設けられることにより、動力伝達板1のボルト孔1HI,1HOの周囲に高い応力が発生することを抑制できる。また、ブッシュ1Rが設けられることにより、動力伝達板1のボルト孔1HO,1HIの摩耗を低減することができる。さらに、ブッシュ1Rが設けられることにより、車両1000の搭乗者の乗り心地の改善を図ることができる。
ブッシュ1Rの材料には、ゴム、樹脂、金属を採用することができる。動力伝達板1の材料は、駆動力を伝達する機能と衝撃を吸収する機能を効果的に発揮できる材料が優先的に選定される。そのため、摩耗量の小さい高硬度材料は、動力伝達板1の材料として選定されにくい。したがって、ボルト孔1HO,1HIに、動力伝達板1の材料とは別の材料からなるブッシュ1Rを挿入し、ブッシュ1Rに応力緩和や摩耗低減の機能を持たせることが好ましい。
ボルト孔1HO,1HIとブッシュ1Rとの間のガタが大きいと、駆動力の伝達効率の低下、及びボルト孔1HO,1HIの摩耗の要因になる。したがって、ブッシュ1Rは、圧入によりボルト孔1HO,1HIに装着されることが好ましい。これにより、ボルト孔1HO,1HIとブッシュ1Rの間のガタが小さくなるため、駆動力の伝達効率の低下、及びボルト孔1HO,1HIの摩耗を抑制できる。
ブッシュ1Rは、摩耗を低減するために、高硬度の金属により製作することが好ましい。あるいは、ブッシュ1Rには、高硬度の表面処理が施されていることが好ましい。高硬度の表面処理としては、例えば、硬質クロムメッキ(硬度750HV)、無電解ニッケルメッキ(硬度500HV)などがあげられる。
上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
インホイールモータ51は、ステータ2に回転可能に支持されたロータ4と、ロータ4の駆動力をホイール100に伝達する動力伝達板1と、を備える。動力伝達板1は、ロータ4に接続される第1接続部1Aと、シャフト80に接続される第2接続部1Bと、を有している。動力伝達板1における第1接続部1Aと第2接続部1Bとの間には、ロータ4の軸方向の一方に突出する凸部CNである第1凸部CN1と他方に突出する凸部CNである第2凸部CN2とが径方向に連続して形成される。
複数の凸部CNが径方向に連続して形成されたばね部1Vは、Z軸方向(鉛直方向)に屈曲可能であると共に、X軸方向(車両の前進方向または後進方向)、Y軸方向(回転軸AXの方向)にも弾性変形可能となっている。このため、路面からの衝撃に起因したシャフト80の径方向の変位及び曲がりを吸収し、衝撃がロータ4に伝わることが効果的に防止される。なお、動力伝達板1のばね部1Vは、全周に亘って周方向に連続して設けられているため、周方向には変形しにくい。したがって、動力伝達板1は、ロータ4の駆動力をホイール100に適切に伝えることができる。
第1接続部1A及び第2接続部1Bは、その接続対象にボルト等により容易に接続が可能である。また、本実施形態では、第1接続部1Aと第2接続部1Bの間に、複数の凸部CNを設けることにより、径方向等に弾性変形可能なばね部1Vが形成されるため、動力伝達板1に複数の弾性部材を個別に取り付ける必要がない。本実施形態に係る動力伝達板1は、ロータ4の駆動力をホイール100に伝達する機能に加え、衝撃を吸収する機能を備えているため、部品点数の増加を抑制することができる。このように、本実施形態によれば、簡易な構造で、外部からの衝撃がロータ4に伝わることを抑制可能なインホイールモータ51を提供することができる。
ロータ4に作用する荷重を低く抑えることができるので、ロータ4の剛性を低く設計することができる。その結果、ロータ4の薄肉化及び軽量化を図ることができる。また、ロータ4の変形量(変位量)も抑えられるので、ロータ4とステータ2との隙間7を、より狭く設計することができる。その結果、インホイールモータ51の大トルク化及び出力密度の向上を図ることができる。さらに、動力伝達板1は、1枚の板材からプレス加工、絞り加工等により容易に製造することができるので、インホイールモータ51の製造工数及び製造コストの低減を図ることができる。
<第2実施形態>
図8を参照して、本発明の第2実施形態に係るインホイールモータについて説明する。なお、第1実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図8は、第2実施形態に係るインホイールモータの液状冷媒が流れる流路15の部分拡大斜視図である。
図8を参照して、本発明の第2実施形態に係るインホイールモータについて説明する。なお、第1実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図8は、第2実施形態に係るインホイールモータの液状冷媒が流れる流路15の部分拡大斜視図である。
第2実施形態に係るインホイールモータは、ステータハウジング2Wで囲まれる内部空間に収容されている液状冷媒が、図示しないポンプ、熱交換器を含む冷却システム内で循環する構成となっている点が第1実施形態と異なっている。ステータハウジング2Wで囲まれる内部空間には、図示しない冷媒入口部から液状冷媒が供給され、図示しない冷媒出口部から液状冷媒が排出される。インホイールモータから排出された液状冷媒は、熱交換器(不図示)で冷却され、ポンプ(不図示)によって再びインホイールモータに供給される。
このため、ステータハウジング2Wで囲まれる内部空間は、液状冷媒が流れる流路15となる。流路15には、動力伝達板1よりも車体内側の内側流路15Aと、動力伝達板1よりも車体外側の外側流路15Bとが含まれる。液状冷媒は、例えば、流路15内において、回転軸AX側から径方向外側に向かって流れる(図中、矢印Ar3参照)。なお、図示するように、動力伝達板1Ebに貫通孔1thを設けて、液状冷媒が内側流路15Aから貫通孔1thを通じて外側流路15Bに流れるようにしてもよい(図中、矢印Ar4参照)。また、動力伝達板1Eb等の回転部品の一部に、液状冷媒をかき上げるような構造を設けてもよい。
このように、本第2実施形態では、動力伝達板1Ebが、冷却用の液状冷媒が流れる流路15内に配置される。これにより、第1実施形態に比べて、ロータ4及びステータ2の冷却効果を高めることができる。
<第3実施形態>
図9~図11を参照して、本発明の第3実施形態に係るインホイールモータ53について説明する。なお、第1実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第1実施形態に係るインホイールモータ51は、インナーロータ型のモータであったが、本第3実施形態に係るインホイールモータ53はアウターロータ型のモータである。
図9~図11を参照して、本発明の第3実施形態に係るインホイールモータ53について説明する。なお、第1実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第1実施形態に係るインホイールモータ51は、インナーロータ型のモータであったが、本第3実施形態に係るインホイールモータ53はアウターロータ型のモータである。
図9は、第3実施形態に係るインホイールモータ53を搭載した車両2000の構成を示す模式図である。車両2000は、全輪にインホイールモータ53を備えている。つまり、本実施形態の車両2000は、電動ホイール203によって四輪駆動で走行することができる。インバータ150bは各ホイール100の中に備えられている。車体フレーム1010の内側に配置されるバッテリ台1020には、バッテリ1030が搭載されている。バッテリ1030は、各インバータ150bに対して、電源ラインPLを介して直流電力を供給する。
図10は、第3実施形態に係るインホイールモータ53の部分拡大斜視図である。図10に示すように、第3実施形態に係るインホイールモータ53は、第1実施形態と同様、ステータ2と、ステータ2に回転可能に支持されたロータ4と、ロータ4の駆動力をホイール100に伝達する動力伝達板1Ecと、を備える。なお、上述したように、第3実施形態に係るインホイールモータ53は、アウターロータ型のモータである。このため、ステータコア2Xの外側にロータコア4Xが配置され、ステータコア2Xの外周面とロータコア4Xの内周面とが対向している。
ロータハウジング4Wは、ロータコア4Xを保持する円筒状のロータコア保持部4Cと、ロータコア保持部4Cの車体側とは反対側(図示右側)の端部から径方向内側に向かって延在する側板4Dと、を備える。側板4Dには、車体側とは反対側(図示右側)に突出する取付部4Eが設けられている。
動力伝達板1Ecの第1接続部1Aは、ボルト31によって取付部4Eに固定される。取付部4Eの突出高さ、すなわち側板4Dから取付部4Eにおける第1接続部1Aとの当接面まで軸方向距離は、動力伝達板1の第1接続部1Aと第2接続部1Bの段差1divよりも大きい。
動力伝達板1Ecの第2接続部1B、ホイール100のハブ固定部100A及びハブHUのハブフランジHFは、ハブボルトHBによって共締めされている。図示するように、第2接続部1Bは、ハブフランジHFとハブ固定部100Aとによって挟持されている。なお、動力伝達板1Ecの第2接続部1Bは、ハブHUにのみ接続する構成、あるいは、ホイール100にのみ接続する構成としてもよい。しかしながら、この場合、ハブHUとホイール100とを接続する部位とは別に、ハブHUまたはホイール100に動力伝達板1との接続部を形成する必要がある。
これに対して、本実施形態では、ハブHUとホイール100とを接続するハブボルトHBによって動力伝達板1EcがハブHU及びホイール100に接続されている。このため、動力伝達板1Ecと接続する部位を、ハブHUまたはホイール100に新たに設ける必要がない。これにより、インホイールモータ53に用いられるボルト等の締結部材の数を低減することができる。
なお、本第3実施形態では、第1実施形態と同様、ホイール100とロータ4とが直接接続されていないため、ハブHUからホイール100を容易に脱着することができる。つまり、ホイール100とロータ4とが直接接続されている場合に比べて、車両2000のメンテナンス性が良い。
本第3実施形態では、第1実施形態と同様、モータ軸受11の外径が、動力伝達板1の第1接続部1Aの取付部径1-ARよりも大きい。さらに、複数のモータ軸受11のうちの少なくとも1つの外径がステータコア2Xの内径よりも大きい。この構成では、モータ軸受11が、動力伝達板1よりもロータコア4Xに近い位置でロータコア4Xを支持する。これにより、ロータハウジング4Wの歪みがロータコア4Xとステータコア2Xの隙間7に伝播しにくくなる。このため、隙間7の狭小化による高トルク化と、ロータハウジング4Wの軽量化を実現できる。
動力伝達板1Ecの第1接続部1Aと第2接続部1Bは、第1実施形態と同様、軸方向で異なる位置に設けられている。この構成により、動力伝達板1Ecと、その接続対象との接続位置の設計自由度を高めることができる。例えば、図示するように、第1接続部1Aが第2接続部1Bよりも車体外側の位置でロータ4に接続される構成とすることにより、ロータコア4X及びステータコア2Xをホイール100のスポーク100SPに近づけることができる。その結果、インホイールモータ53の内部空間を有効活用できるようになる。
図11は、第3実施形態に係るインホイールモータ53の最大負荷走行時に動力伝達板1Ecに発生する応力(ミーゼス応力)を示す数値シミュレーションの結果を示す図である。本数値シミュレーションの結果から、最大負荷走行時に、ばね部1Vを設けた動力伝達板1Ecに発生する応力は、許容範囲内に収まること、及び、動力伝達板1Ecにより、ロータ4の駆動力を適切にホイール100に伝達可能であることを確認することができた。
なお、図示するように、内周側のボルト孔1HIの周囲では、ボルト孔1HIに近づくほど高い応力が発生し、84~190MPaの応力が発生する。このため、ボルト孔1HIとハブボルトHBの間に、弾性体であるブッシュ1R(図3参照)を設けてもよい。これにより、ボルト孔1HIの周囲の応力を緩和することができるとともに、ボルト孔1HIの摩耗を低減することができる。
このような第3実施形態によれば、第1実施形態と同様、簡易な構造で、外部からの衝撃がロータ4に伝わることを抑制可能なインホイールモータ53を提供することができる。なお、本第3実施形態では、動力伝達板1Ecの第2接続部1B、ホイール100のハブ固定部100A及びハブHUのハブフランジHFが、ハブボルトHBによって共締めされている。このため、第1実施形態で説明したシャフト80と動力伝達板1とを接続するボルト32(図2参照)を省略することができる。また、第1実施形態で説明したシャフト80に動力伝達板1を接続するためのフランジ80a(図2参照)を設ける必要もない。
次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。
<変形例1>
ロータ4の駆動力をホイール100に伝達する動力伝達板の構成は、第1~第3実施形態で説明した構成に限定されない。図12を参照して、動力伝達板の変形例について説明する。図12は、動力伝達板の変形例1-1~1-6について説明する図であり、回転軸AXを含む平面により切断した断面を示す。
ロータ4の駆動力をホイール100に伝達する動力伝達板の構成は、第1~第3実施形態で説明した構成に限定されない。図12を参照して、動力伝達板の変形例について説明する。図12は、動力伝達板の変形例1-1~1-6について説明する図であり、回転軸AXを含む平面により切断した断面を示す。
<変形例1-1>
第1実施形態で説明した動力伝達板1(図3参照)は、第1凸部CN1の突出高さHcn1及び第2凸部CN2の突出高さHcn2が第1接続部1Aと第2接続部1Bとの段差1divと同じになるように形成されていた。これに対して、変形例1-1に係る動力伝達板1Maは、図12(a)に示すように、第1凸部CN1aの側部CN12aが、第1実施形態の動力伝達板1の側部CN12(図3参照)よりも長い。つまり、本変形例1-1に係る動力伝達板1Maの第1接続部1Aと第2接続部1Bの段差1divaは、第1実施形態に係る動力伝達板1の第1接続部1Aと第2接続部1Bの段差1divよりも大きい。
第1実施形態で説明した動力伝達板1(図3参照)は、第1凸部CN1の突出高さHcn1及び第2凸部CN2の突出高さHcn2が第1接続部1Aと第2接続部1Bとの段差1divと同じになるように形成されていた。これに対して、変形例1-1に係る動力伝達板1Maは、図12(a)に示すように、第1凸部CN1aの側部CN12aが、第1実施形態の動力伝達板1の側部CN12(図3参照)よりも長い。つまり、本変形例1-1に係る動力伝達板1Maの第1接続部1Aと第2接続部1Bの段差1divaは、第1実施形態に係る動力伝達板1の第1接続部1Aと第2接続部1Bの段差1divよりも大きい。
<変形例1-2>
第1実施形態で説明した動力伝達板1(図3参照)は、第1凸部CN1が、半円弧状の湾曲部CN11と、屈曲部CN13と、湾曲部CN11と屈曲部CN13とを接続する断面視で直線状の側部CN12とを有し、第2凸部CN2が、半円弧状の湾曲部CN21と、屈曲部CN23と、湾曲部CN21と屈曲部CN23とを接続する断面視で直線状の側部CN22とを有している例について説明した。これに対して、変形例1-2に係る動力伝達板1Mbは、図12(b)に示すように、断面視で直線状の側部CN12,CN22が設けられていない。動力伝達板1Mbの第1凸部CN1bの湾曲部CN11b及び第2凸部CN2bの湾曲部CN21bは、中心角180°未満の円弧状に形成されている。また、湾曲部CN11bと湾曲部CN21bとは直接接続されている。
第1実施形態で説明した動力伝達板1(図3参照)は、第1凸部CN1が、半円弧状の湾曲部CN11と、屈曲部CN13と、湾曲部CN11と屈曲部CN13とを接続する断面視で直線状の側部CN12とを有し、第2凸部CN2が、半円弧状の湾曲部CN21と、屈曲部CN23と、湾曲部CN21と屈曲部CN23とを接続する断面視で直線状の側部CN22とを有している例について説明した。これに対して、変形例1-2に係る動力伝達板1Mbは、図12(b)に示すように、断面視で直線状の側部CN12,CN22が設けられていない。動力伝達板1Mbの第1凸部CN1bの湾曲部CN11b及び第2凸部CN2bの湾曲部CN21bは、中心角180°未満の円弧状に形成されている。また、湾曲部CN11bと湾曲部CN21bとは直接接続されている。
<変形例1―3>
第1実施形態で説明した動力伝達板1(図3参照)は、第1接続部1Aと第2接続部1Bとの間に段差1divを有していた。これに対して、変形例1-3に係る動力伝達板1Mcは、図12(c)に示すように、第1接続部1Aと第2接続部1Bとが同一の回転面内に位置するように形成されており、段差1divを有していない。動力伝達板1Mcの第1凸部CN1cは、第1接続部1Aから車体側に屈曲する屈曲部CN13cと、屈曲部CN13cに接続される半円弧状の湾曲部CN11cと、を有する。動力伝達板1Mcの第2凸部CN2cは、第2接続部1Bから車体側とは反対側に屈曲する屈曲部CN23cと、屈曲部CN23cに接続される半円弧状の湾曲部CN21cと、を有する。湾曲部CN11cと湾曲部CN21cとは、連結部CN0cによって連結される。連結部CN0cは、第1凸部CN1cの一部及び第2凸部CN2cの一部を構成する。
第1実施形態で説明した動力伝達板1(図3参照)は、第1接続部1Aと第2接続部1Bとの間に段差1divを有していた。これに対して、変形例1-3に係る動力伝達板1Mcは、図12(c)に示すように、第1接続部1Aと第2接続部1Bとが同一の回転面内に位置するように形成されており、段差1divを有していない。動力伝達板1Mcの第1凸部CN1cは、第1接続部1Aから車体側に屈曲する屈曲部CN13cと、屈曲部CN13cに接続される半円弧状の湾曲部CN11cと、を有する。動力伝達板1Mcの第2凸部CN2cは、第2接続部1Bから車体側とは反対側に屈曲する屈曲部CN23cと、屈曲部CN23cに接続される半円弧状の湾曲部CN21cと、を有する。湾曲部CN11cと湾曲部CN21cとは、連結部CN0cによって連結される。連結部CN0cは、第1凸部CN1cの一部及び第2凸部CN2cの一部を構成する。
<変形例1―4>
上記変形例1-3で説明した動力伝達板1Mc(図12(c)参照)は、第1凸部CN1cに半円弧状の湾曲部CN11cが設けられ、第2凸部CN2cに半円弧状の湾曲部CN21cが設けられていた。これに対して、変形例1-4に係る動力伝達板1Mdには、図12(d)に示すように、半円弧状の湾曲部CN11c,CN21cが設けられていない。動力伝達板1Mdの第1凸部CN1d及び第2凸部CN2dは、台形状に形成されている。
上記変形例1-3で説明した動力伝達板1Mc(図12(c)参照)は、第1凸部CN1cに半円弧状の湾曲部CN11cが設けられ、第2凸部CN2cに半円弧状の湾曲部CN21cが設けられていた。これに対して、変形例1-4に係る動力伝達板1Mdには、図12(d)に示すように、半円弧状の湾曲部CN11c,CN21cが設けられていない。動力伝達板1Mdの第1凸部CN1d及び第2凸部CN2dは、台形状に形成されている。
動力伝達板1Mdの第1凸部CN1dは、第1接続部1Aから車体側に略45度屈曲する屈曲部CN13dと、屈曲部CN13dに接続される斜面部CN12dと、斜面部CN12dから内径側に向かって略45度屈曲する屈曲部CN111dと、屈曲部CN111dに接続される平面部CN110dと、平面部CN110dから車体側とは反対側に略45度屈曲する屈曲部CN112dとを有している。
動力伝達板1Mdの第2凸部CN2dは、第2接続部1Bから車体側とは反対側に略45度屈曲する屈曲部CN23dと、屈曲部CN23dに接続される斜面部CN22dと、斜面部CN22dから外径側に向かって略45度屈曲する屈曲部CN211dと、屈曲部CN211dに接続される平面部CN210dと、平面部CN210dから車体側に略45度屈曲する屈曲部CN212dとを有している。
屈曲部CN112dと屈曲部212dとは連結部CN0dによって連結される。連結部CN0dは、第1凸部CN1dの一部及び第2凸部CN2dの一部を構成する。平面部CN110d,CN210d、連結部CN0d及び斜面部CN12d,CN22dは、断面視で直線状である。
<変形例1-5>
上記変形例1-4で説明した動力伝達板1Md(図12(d)参照)は、第1凸部CN1d及び第2凸部CN2dの頂部に平面部CN110d,CN210dが設けられていた。これに対して、変形例1―5に係る動力伝達板1Meは、図12(e)に示すように、第1凸部CN1e及び第2凸部CN2eの頂部に円弧状の湾曲部CN11e,CN21eが設けられている点が変形例1-4に係る動力伝達板1Mdと異なっている。
上記変形例1-4で説明した動力伝達板1Md(図12(d)参照)は、第1凸部CN1d及び第2凸部CN2dの頂部に平面部CN110d,CN210dが設けられていた。これに対して、変形例1―5に係る動力伝達板1Meは、図12(e)に示すように、第1凸部CN1e及び第2凸部CN2eの頂部に円弧状の湾曲部CN11e,CN21eが設けられている点が変形例1-4に係る動力伝達板1Mdと異なっている。
<変形例1-6>
上記変形例1-3で説明した動力伝達板1Mc(図12(c)参照)は、第1凸部CN1cに半円弧状の湾曲部CN11cが設けられ、第2凸部CN2cに半円弧状の湾曲部CN21cが設けられていた。これに対して、変形例1―6に係る動力伝達板1Mfは、図12(f)に示すように、第1凸部CN1f及び第2凸部CN2fに、楕円の円弧状の湾曲部CN11f,CN21fが設けられている。楕円の円弧状の湾曲部CN11f,CN21fは、その長軸が径方向に沿うように形成されている。なお、図示しないが、湾曲部CN11f,CN21fは、その長軸が軸方向に沿うように形成されていてもよい。この場合、鉛直方向(上下方向)の剛性を小さくすることができる。
上記変形例1-3で説明した動力伝達板1Mc(図12(c)参照)は、第1凸部CN1cに半円弧状の湾曲部CN11cが設けられ、第2凸部CN2cに半円弧状の湾曲部CN21cが設けられていた。これに対して、変形例1―6に係る動力伝達板1Mfは、図12(f)に示すように、第1凸部CN1f及び第2凸部CN2fに、楕円の円弧状の湾曲部CN11f,CN21fが設けられている。楕円の円弧状の湾曲部CN11f,CN21fは、その長軸が径方向に沿うように形成されている。なお、図示しないが、湾曲部CN11f,CN21fは、その長軸が軸方向に沿うように形成されていてもよい。この場合、鉛直方向(上下方向)の剛性を小さくすることができる。
図12(a)~(f)に示すように、動力伝達板は、種々の形状とすることができる。各部の長さ、半径等の寸法が調整されることにより、動力伝達板のばね部の鉛直方向(上下方向)の剛性が調整される。
<変形例2>
上記実施形態では、ロータ4の駆動力をホイール100に伝達する動力伝達板の枚数が1枚である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。動力伝達板は、複数枚の板を積層した構造であってもよい。
上記実施形態では、ロータ4の駆動力をホイール100に伝達する動力伝達板の枚数が1枚である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。動力伝達板は、複数枚の板を積層した構造であってもよい。
動力伝達板の板厚は、1~6mm程度であることが好ましく、車両の重量に応じて定められる。駆動力に対する強度を確保するために単板構成の動力伝達板の板厚を大きくした場合、動力伝達板が曲がりにくくなる。また、板厚が大きくなるほど表面の引張応力が大きくなるため寿命が短くなる。このため、車両の重量が大きい場合には、複数の板を重ねることにより、動力伝達板の板厚を確保することが好ましい。例えば、図13に示すように、本変形例2に係る動力伝達板1Mgは、第1板状部材1Xと第2板状部材1Yとが軸方向に重ね合わせられている。第1板状部材1X及び第2板状部材1Yは、それぞれ第1実施形態で説明した動力伝達板1と同様の構成である。
第1板状部材1Xの第1凸部CN1xと第2板状部材1Yの第1凸部CN1yとが積層されることにより、動力伝達板1Mgの第1凸部CN1gが形成される。第1凸部1CNgの湾曲部CN11gは、第1凸部CN1xの湾曲部CN11xの内径が第1凸部CN1yの湾曲部CN11yの外径と等しくなるように形成される。第1板状部材1Xの第2凸部CN2xと第2板状部材1Yの第2凸部CN2yとが積層されることにより、動力伝達板1Mgの第2凸部CN2gが形成される。第2凸部CN2gの湾曲部CN21gは、第2凸部CN2xの湾曲部CN21xの外径が第2凸部CN2yの湾曲部CN21yの内径と等しくなるように形成される。
本変形例に係る動力伝達板1Mgは、複数の板状部材1X,1Yが積層された積層板である。このため、重量が大きい車両において、駆動力に対する強度を確保しつつ路面からの衝撃を吸収することができる。なお、動力伝達板1Mgの板厚が1.5~2mm以上になる場合には、複数の板状部材を重ねて動力伝達板1Mgを形成することが好ましい。例えば、板厚2mmの板を3枚重ねることにより板厚6mmの動力伝達板1Mgを形成することができる。
<変形例3>
上記実施形態では、動力伝達板1,1Eb,1Ecにおいて、凸部CNが2個設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。凸部CNは、3個以上設けられていてもよい。径方向に連続して形成される複数の凸部CNは、その突出方向が交互に変わるように配置される。凸部CNの数が多いほど曲がりやすくなるが、動力伝達板における駆動力の伝達効率は低下する。このため、凸部CNの数は5個以下とすることが好ましい。なお、上述したように、凸部CNの曲げ半径は、小さいほど動力伝達板における駆動力の伝達効率が増加する。したがって、凸部CNの曲げ半径の大きさと凸部CNの数により、駆動力の伝達効率と許容変形量を調整することが好ましい。
上記実施形態では、動力伝達板1,1Eb,1Ecにおいて、凸部CNが2個設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。凸部CNは、3個以上設けられていてもよい。径方向に連続して形成される複数の凸部CNは、その突出方向が交互に変わるように配置される。凸部CNの数が多いほど曲がりやすくなるが、動力伝達板における駆動力の伝達効率は低下する。このため、凸部CNの数は5個以下とすることが好ましい。なお、上述したように、凸部CNの曲げ半径は、小さいほど動力伝達板における駆動力の伝達効率が増加する。したがって、凸部CNの曲げ半径の大きさと凸部CNの数により、駆動力の伝達効率と許容変形量を調整することが好ましい。
<変形例4>
第1実施形態では、第1接続部1A及び第2接続部1Bの双方に、その接続対象に接続するためのボルト31,32が挿通されるボルト孔1HO,1HIが設けられ、第1接続部1A及び第2接続部1Bの双方に、その接続対象に嵌合される嵌合部(外周嵌合凹部1MO,内周嵌合凹部1MI)が設けられている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第1接続部1Aのボルト孔1HO及び第2接続部1Bのボルト孔1HIの一方を省略してもよい。また、第1接続部1Aの嵌合部(外周嵌合凹部1MO)及び第2接続部1Bの嵌合部(内周嵌合凹部1MI)の一方を省略してもよい。第1接続部1A及び第2接続部1Bの少なくとも一方には、その接続対象に接続するためのボルトが挿通されるボルト孔が設けられ、第1接続部1A及び第2接続部1Bの少なくとも一方には、その接続対象に嵌合される嵌合部が設けられている構成とすることで、上記第1実施形態と同様、ボルトの接続作業を容易に行うことができるとともに、ボルト孔に発生する応力を低減することができる。
第1実施形態では、第1接続部1A及び第2接続部1Bの双方に、その接続対象に接続するためのボルト31,32が挿通されるボルト孔1HO,1HIが設けられ、第1接続部1A及び第2接続部1Bの双方に、その接続対象に嵌合される嵌合部(外周嵌合凹部1MO,内周嵌合凹部1MI)が設けられている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第1接続部1Aのボルト孔1HO及び第2接続部1Bのボルト孔1HIの一方を省略してもよい。また、第1接続部1Aの嵌合部(外周嵌合凹部1MO)及び第2接続部1Bの嵌合部(内周嵌合凹部1MI)の一方を省略してもよい。第1接続部1A及び第2接続部1Bの少なくとも一方には、その接続対象に接続するためのボルトが挿通されるボルト孔が設けられ、第1接続部1A及び第2接続部1Bの少なくとも一方には、その接続対象に嵌合される嵌合部が設けられている構成とすることで、上記第1実施形態と同様、ボルトの接続作業を容易に行うことができるとともに、ボルト孔に発生する応力を低減することができる。
<変形例5>
上記実施形態では、四輪の自動車に搭載されるインホイールモータ51,53について説明したが、本発明はこれに限定されない。電動自転車、電動キックスクーターなど、自動車に比べて質量が軽いものに本発明を適用してもよい。この場合、動力伝達板の材料として、ゴム、あるいはプラスチックを採用してもよい。
上記実施形態では、四輪の自動車に搭載されるインホイールモータ51,53について説明したが、本発明はこれに限定されない。電動自転車、電動キックスクーターなど、自動車に比べて質量が軽いものに本発明を適用してもよい。この場合、動力伝達板の材料として、ゴム、あるいはプラスチックを採用してもよい。
<変形例6>
上記実施形態では、動力伝達板1,1Eb,1Ecの第1接続部1A及び第2接続部1Bが、回転面に平行な平板状である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第1接続部1A及び第2接続部1Bは、回転面に対して直交する形状、すなわち円筒状の部位を有し、この部位にボルト31,32が装着される構成であってもよい。また、第1接続部1A及び第2接続部1Bは、回転面に対して傾斜する形状、すなわち円錐台の斜面に相当する部位を有し、この部位にボルト31,32が装着される構成であってもよい。
上記実施形態では、動力伝達板1,1Eb,1Ecの第1接続部1A及び第2接続部1Bが、回転面に平行な平板状である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第1接続部1A及び第2接続部1Bは、回転面に対して直交する形状、すなわち円筒状の部位を有し、この部位にボルト31,32が装着される構成であってもよい。また、第1接続部1A及び第2接続部1Bは、回転面に対して傾斜する形状、すなわち円錐台の斜面に相当する部位を有し、この部位にボルト31,32が装着される構成であってもよい。
<変形例7>
上記実施形態では、インホイールモータ51,53が、永久磁石を備えた永久磁石モータである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。インホイールモータ51,53は、誘導モータでもよく、モータの形式は問わない。
上記実施形態では、インホイールモータ51,53が、永久磁石を備えた永久磁石モータである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。インホイールモータ51,53は、誘導モータでもよく、モータの形式は問わない。
<変形例8>
上記実施形態では、ロータハウジング4Wと動力伝達板1,1Eb,1Ecとが個別に形成され、ボルト31によって接続される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ロータハウジング4Wと動力伝達板1,1Eb,1Ecとはボルト等の接続部材を用いることなく、一体的に接続された一部品として構成してもよい。
上記実施形態では、ロータハウジング4Wと動力伝達板1,1Eb,1Ecとが個別に形成され、ボルト31によって接続される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ロータハウジング4Wと動力伝達板1,1Eb,1Ecとはボルト等の接続部材を用いることなく、一体的に接続された一部品として構成してもよい。
<変形例9>
ボルト孔1HO,1HIの数は、上記実施形態で説明した例に限定されない。ボルト孔1HO,1HIの数を増やすことにより、ボルト孔1HO,1HIの周囲の応力を低減することができる。
ボルト孔1HO,1HIの数は、上記実施形態で説明した例に限定されない。ボルト孔1HO,1HIの数を増やすことにより、ボルト孔1HO,1HIの周囲の応力を低減することができる。
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、上記実施形態及びその変形例は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態及びその変形例で説明した具体的構成に限定する趣旨ではない。
1,1Eb,1Ec,1Ma,1Mb,1Mc,1Md,1Me,1Mf…動力伝達板、1A…第1接続部、1-AR…取付部径、1B…第2接続部、1div…段差、1HO…ボルト孔、1HI…ボルト孔、1MI…内周嵌合凹部(嵌合部)、1MO…外周嵌合凹部(嵌合部)、1R…ブッシュ、1V…ばね部、1X…第1板状部材、1Y…第2板状部材、2…ステータ、2X…ステータコア、2W…ステータハウジング、4…ロータ(第1接続部の接続対象)、4S…ロータリブ、4SK…嵌合凸部、4SH…ねじ穴、4X…ロータコア、4W…ロータハウジング、7…隙間、11…モータ軸受、15…流路、15A…内側流路、15B…外側流路、51,53…インホイールモータ、80…シャフト(第2接続部の接続対象)、100…ホイール(第2接続部の接続対象)、100SP…スポーク、AX…回転軸、CN…凸部、CN1…第1凸部、CN2…第2凸部、HU…ハブ(第2接続部の接続対象)、HB…ハブボルト(ボルト)
Claims (12)
- ステータに回転可能に支持されたロータと、
前記ロータの駆動力をホイールに伝達する動力伝達板と、を備えたインホイールモータであって、
前記動力伝達板は、前記ロータに接続される第1接続部と、
前記ホイール、ハブ、及び、シャフトのうちの少なくとも1つに接続される第2接続部と、を有し、
前記第1接続部と前記第2接続部との間に、前記ロータの軸方向の一方に突出する凸部と他方に突出する凸部とが径方向に連続して形成されるインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記第1接続部と前記第2接続部は、前記軸方向で異なる位置に設けられるインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記ステータに対して前記ロータを回転可能に支持する少なくとも1つのモータ軸受を備え、
前記モータ軸受の少なくとも1つの外径は、前記動力伝達板の前記第1接続部の取付部径よりも大きいインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記ステータに対して前記ロータを回転可能に支持する少なくとも1つのモータ軸受を備え、
前記ステータはステータコアを有し、
前記モータ軸受の少なくとも1つの外径は、前記ステータコアの内径よりも大きいアウターロータ型のインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記ステータに対して前記ロータを回転可能に支持する少なくとも1つのモータ軸受を備え、
前記ロータはロータコアを有し、
前記モータ軸受の少なくとも1つの外径は、前記ロータコアの内径よりも大きいインナーロータ型のインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記第2接続部、前記ホイール及び前記ハブが、ボルトによって共締めされるインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記ロータ及び前記動力伝達板は冷却用の液状冷媒と接するインホイールモータ。 - 請求項7に記載のインホイールモータにおいて、
前記動力伝達板は冷却用の液状冷媒が流れる流路内に配置されるインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記第1接続部及び前記第2接続部の少なくとも一方には、その接続対象に接続するためのボルトが挿通されるボルト孔が設けられ、
前記第1接続部及び前記第2接続部の少なくとも一方には、その接続対象に嵌合される嵌合部が設けられているインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記第1接続部及び前記第2接続部の少なくとも一方には、その接続対象に接続するためのボルトが挿通されるボルト孔が設けられ、
前記ボルト孔と前記ボルトの間に弾性体のブッシュが設けられているインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記第1接続部から立ち上がる前記凸部の立ち上がり角度、及び、前記第2接続部から立ち上がる前記凸部の立ち上がり角度が90度以上であるインホイールモータ。 - 請求項1に記載のインホイールモータにおいて、
前記動力伝達板は、複数の板状部材が積層された積層板であるインホイールモータ。
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JP2021103091A JP2023002079A (ja) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | インホイールモータ |
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