JP2023090231A - インホイールモーター - Google Patents
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Abstract
Description
コイルを有するステーターと、
前記コイルと対向するマグネットを有し、前記ステーターに対してモーター軸周りに回転するローターと、
を備えるアウターローター型のインホイールモーターであって、
前記ローターと前記ステーターとの間にシール部材が介在している。
図1A、1Bは、本開示の一実施の形態に係るインホイールモーターIWMを内蔵した駆動車輪1を示す図である。図1Aは、駆動車輪1を車輪幅方向外側から見た斜視図であり、図1Bは、駆動車輪1を車輪幅方向内側から見た斜視図である。なお、車輪幅方向は、インホイールモーターIWMのモーター軸方向と同じである。また、モーター軸方向に直交する方向を「径方向」と称する。
図2は、駆動車輪1の断面を模式的に示す図である。図3は、インホイールモーターIWMの分解斜視図である。図4は、インホイールモーターIWMの分解斜視断面図である。
ローター20は、ステーター10に対してモーター軸周りに回転する可動体であり、ローターケース21、マグネット22、ハブ23、ブレーキディスク24及びドライブプレート25等を有する。
ボディ本体111は、中空の円柱形状を有する。フランジ部112は、ボディ本体111の外周面に、径方向外側に円環状に張り出すように形成されている。ボディ本体111は、車輪幅方向において、フランジ部112よりも外側のコイル配置部111aと、フランジ部112よりも内側のローター支持部111bに区画される。シャフト取付部113は、ボディ本体111の内周面に、径方向内側に張り出すように形成されており、中心にシャフト挿通孔(符号略)を有している。
スピンドルシャフト13は、ステーターボディ11のシャフト取付部113に挿通され、例えば、ボルト(図示略)により締結され固定される。スピンドルシャフト13における車輪幅方向内側の第1シャフト端部131は、例えば、前輪のナックル又は後輪のサスアーム(いずれも図示略)に取り付けられる。スピンドルシャフト13における車輪幅方向外側の第2シャフト端部132は、ローター20を軸支する。
ケース本体211は、中空の円柱形状を有し、内周面においてマグネット22を保持する。ケース本体211の車輪幅方向外側に、ハブ取付部212が設けられる。一方、ケース本体211の車輪幅方向内側の端部は、ステーター10を組み付けられるように、開放されている。
ハブ取付部212は、ケース本体211の車輪幅方向外側の端部を閉塞するように形成されており、中心にハブ挿通口(符号略)を有している。
プレート取付部213は、ケース本体211の開放端に、径方向外側に張り出すように形成されている。
また、ハブ23のケース取付部232には、スタッドボルト53によりホイール51が締結され固定される。ケース取付部232の径方向中心には、ホイールキャップ54が固定される。
これにより、インホイールモーターIWMの駆動時に、ローター20に振れは生じず、ローター20は、モーター軸周りに安定した姿勢で回転する。したがって、ローター20の振れによって生じうる衝突を回避するために、ローター20とステーター10の離間距離を大きくする必要はなく、マグネット22とコイル12の離間距離が変動しないため、期待する駆動性能を得ることができる。また、インホイールモーターIWMの小型化を図ることができる。
また、ステーターボディ11において、シール部材34の内径部34bと接触する摺動部位には、表面硬度を高めるために、アルマイトやDLC(Diamond Like Carbon)等の表面処理や鉄リングの鋳込みが施されてもよい。さらに、ステーターボディ11の摺動部位には、摺動性を高めるために、グリースなどの潤滑剤が塗布されてもよい。これにより、シール部材34の内径部34bの摩耗を低減することができる。
また、ドライブプレート25にCリングやカラー、カシメを設けて、シール部材34の抜け止めを行ってもよい。
なお、熱容量部材としての観点からは、ドライブプレート25の体積は大きい方が好ましい。ただし、単に車輪幅方向における厚さを大きくすると、インホイールモーターIWMが車輪幅方向に大きくなるため、この点を考慮してドライブプレート25は設計される。
また、ブレーキキャリパー26のパッドがブレーキディスク24に押し付けられることにより摩擦力が発生し、ブレーキディスク24を有するローター20の回転、ひいては駆動車輪1の回転が制動される。
これにより、インホイールモーターIWMの内部に塵埃や水が浸入するのを防止することができる。
これにより、ローターケース21の開放端部側においても、インホイールモーターIWMの内部に塵埃や水が浸入するのを容易に防止することができる。
これにより、ドライブプレート25の内側からステーター10が外部に開放される構造となるので、ローター20の回転を阻害することなく、冷却水路や配線をインホイールモーターIWMの内部に容易に引き込むことができ、設計の自由度が向上する。
ドライブプレート25が熱容量部材として機能するので、塵埃や水の浸入防止とともに、ブレーキディスク24からマグネット22への熱の伝達を抑制することができ、熱的影響によるマグネット22の減磁を防止することができる。
また、ローター20とステーター10との間にシール部材34が介在する構造であればよく、例えば、ローターケース21の内側端部に直接ブレーキディスク24が接続され、ブレーキディスク24とステーター10との間にシール部材を介在させてもよい。
1 駆動車輪
10 ステーター
11 ステーターボディ
12 コイル
13 スピンドルシャフト
20 ローター
21 ローターケース
22 マグネット
23 ハブ
24 ブレーキディスク
25 ドライブプレート
26 ブレーキキャリパー
31~33 第1~第3ベアリング
34 シール部材
51 ホイール
52 タイヤ
コイルを有するステーターと、
前記コイルと対向するマグネットを有し、前記ステーターに対してモーター軸周りに回転するローターと、
を備えるアウターローター型のインホイールモーターであって、
前記ローターと前記ステーターとの間にシール部材が介在しており、
前記ローターは、
車輪幅方向における内側端部が開放されているローターケースと、
前記ローターケースの前記内側端部に接続され、前記ローターケースとともに回転する回転体と、
前記ローターケースと一体的に回転するブレーキディスクと、を有し、
前記回転体は、前記ローターケースと前記ブレーキディスクとの間に介在するドライブプレートであり、
前記ドライブプレートの主面に、凹部状をなす放熱構造が形成されている。
Claims (4)
- コイルを有するステーターと、
前記コイルと対向するマグネットを有し、前記ステーターに対してモーター軸周りに回転するローターと、
を備えるアウターローター型のインホイールモーターであって、
前記ローターと前記ステーターとの間にシール部材が介在している、
インホイールモーター。 - 前記ローターは、
前記車輪幅方向における内側端部が開放されているローターケースと、
前記ローターケースの前記内側端部に接続され、前記ローターケースとともに回転する回転体と、をさらに有し、
前記シール部材は、前記回転体と前記ステーターの間に配置されている、
請求項1に記載のインホイールモーター。 - 前記ステーターは、
前記モーター軸を形成するスピンドルシャフトと、
前記スピンドルシャフトの径方向外側に配置されるステーターボディと、をさらに有し、
前記回転体は、前記ステーターボディに軸支され、
前記シール部材は、前記回転体と前記ステーターボディの間に配置されている、
請求項2に記載のインホイールモーター。 - 前記ローターは、前記ローターケースと一体的に回転するブレーキディスクをさらに有し、
前記回転体は、前記ローターケースと前記ブレーキディスクとの間に介在するドライブプレートである、
請求項2又は3に記載のインホイールモーター。
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