JP2711726B2 - 電動車輌 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ダイレクトドライブホイールを駆動輪と
する電動車輌、特に電動四輪車に関する。

従来の技術 従来、車輪の軸部とディスク部との間に走行動力源で
ある電動機のステータとロータを組み込んだ構成のダイ
レクトドライブホイールは、例えば実開昭62−139814号
公報に記載されて公知に属する。こうしたダイレクトド
ライブホイールを駆動輪として採用した二輪、三輪、四
輪の電動車輌の研究開発が進められ、一部では実施化が
成功している。

上記実開昭62−139814号公報に記載されたダイレクト
ドライブホイールは、第４図に例示したように、ダイレ
クトドライブモータａのステータｂを取付けたスピンド
ル軸ｄは、サスペンションアームｅの連結点となるアッ
プライトｃと一体構造に形成されている。永久磁石を使
用したロータｆは、その両側に配置されたブラケットg,
gとボルトｍで結合され、この両側二つのブラケットg,g
の内径面と、前記スピンドル軸ｄの外径面との間に設置
された左右二つの軸受h,hにより、ロータｆを含む回転
部分が回転自在に支持されている。つまり、前記回転側
部分を支持（保持）する軸受h,hは、上記サスペンショ
ンアームｅを車体に取付けて独立懸架された当該ダイレ
クトドライブホイール（走行装置）の軸受も兼ねてい
る。

本発明が解決しようとする課題 第４図に例示したように、ダイレクトドライブホィー
ルは、ダイレクトドライブモータａのたくさんな構成要
素が小さく狭いスペースに隙間なく密に組み立てられて
いる。しかもダイレクトドライブモータａを採用してい
るが故に、色々な電気装置や回路配線を組込む必要もあ
る。ダイレクトドライブモータ用の電力電気配線には大
電流が流れるにも拘らず、これらは金属製の様々なホイ
ール及びモータ構成要素に接近して小さく制約された空
間に配置されていることが多い。よって電気配線の短絡
や損傷の危険が大いにあるので、そうしたトラブルの防
止に十分な配慮が必要とされている。また、整備作業の
容易性を確保するために、電気配線の途中位置にコネク
タによる接続箇所を設ける場合が多いが、この接続箇所
は分解可能な構造とされるため、特に上述したトラブル
の防止についての配慮が重要である。

しかしながら、ブレーキドラム内部等のように限られ
た狭い空間において、必要本数の独立した電気電線を適
正な配置に配設することは極めて困難なことである。し
かも周辺には可動部分（回転部分）が多いために、電気
電線がもつ可撓性がかえって災いし、絶縁被覆の損傷か
ら短絡事故に発展する危険性が非常に高い。また、ブレ
ーキ装置についても、その整備作業の容易性を確保する
ために取り外し可能な構造であることが要求され、よっ
てブレーキ装置の付近にも電気配線の接続箇所を設ける
ことが必要になる。ところが、ブレーキ装置の付近では
比較的にモータ外部に近い電気配線となり、かつ懸架装
置と共に動く構成部分にも近いので、電気配線の接続要
素（コネクタ）が脱落する危険性があり、これらが解決
するべき課題となっている。

したがって、本発明の目的は、ダイレクトモータドラ
イブの電気配線たる導体の断面形状を選択する自由度が
向上し、特に特定部位の導体は決して動かず、走行装置
の可動部分（回転部分）との隙間が小さく狭くても、接
触による電気配線の損傷や短絡事故は回避でき、また、
電気配線の接続の信頼性も良好で、脱落の危険性がない
構成に改良したダイレクトドライブホイールを駆動輪と
する電動車輌を提供することにある。

課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、請
求項１に記載した発明は、図面の第１図と第２図A,Bに
実施例を示しているとおり、 ダイレクトドライブホイールを駆動輪とする電動車輌
において、 ダイレクトドライブモータのステータ２は、中空構造
のスピンドル軸５の外周に設けたスリーブ20の外周に組
み立てられ、ステータ２とスピンドル軸５は一体的構造
とされており、前記スピンドル軸５の中空部内に同心円
状に配置された中継用の回転軸33によりロータ17及びホ
イール10を含む回転側部分と、車体内側方向のブレーキ
機構36のブレーキドラム37とが一体的関係に結合されて
いること、 ダイレクトドライブモータの前記ステータコイル３と
接続された電気配線４は、前記スピンドル軸５と前記ス
リーブ20との間及び前記中空構造のスピンドル軸５と前
記中継用回転軸33との間を車体内側方向へ配設されてい
ること、 スピンドル軸５の車体内側方向の端部に、同スピンド
ル軸５の中空部内の軸方向に臨むコネクタプラグ6aと半
径方向外方に引き出された形状のコネクタ８とから成る
固定型配線７が設置され、該固定型配線７の前記コネク
タプラグ6aに前記電気配線４のコネクタソケット6bが着
脱可能に接続され、前記固定型配線７の半径方向外方に
形成されたコネクタ８へモータ外部の可撓性配線９が着
脱可能に接続されていることをそれぞれ特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した前記
固定型配線７が、導体金属厚板の加工品であり、樹脂封
入構造とされていることを特徴とする。

作用 導体金属板の加工品で磁石封入構造とされた固定型配
線７は、スピンドル軸５の端部にがっちりと固定し不動
状態に取付けられるので安定性が高い。したがって、固
定型配線７の取付け位置の空間が狭く、間隙が小さくと
も回転部分等と接触して破損するおそれはない。

固定型配線７とモータ内部の電気配線４とはコネクタ
６によって接続、分離の作業を簡単、確実に行なえる。
また、固定型配線７とモータ外部の可撓性配線９ともコ
ネクタ８によって接続、分離の作業を簡単確実に行なえ
る。よって、保守、整備の作業に便利である。

しかも、固定型配線７は上述したように不動状態に取
付けられているので、コネクタ6,8による電気配線4,9の
接続箇所が脱落するおそれも皆無である。

実施例 次に、第１図〜第３図に示した本発明の実施例を説明
する。

ホイール10は、タイヤ11を取付けたリム12とホイール
ディスク13とで構造されている。ホイールディスク13の
内側に、ダイレクトドライブモータ１の回転側部分であ
るローターブラケット14が、数本のボルト15及び袋ナッ
ト16で取付け固定されている。ダイレクトドライブモー
タ１の固定側部分であるステータ２は、中空構造のスピ
ンドル軸５の外周に取付けられている。前記ステータ２
の外周に、永久磁石によるローター（界磁）17が配置さ
れている。ローター17は、その両側に配置されたロータ
ーブラケット14及び反対側のカバーブラケット18とそれ
ぞれボルト19で結合され支持されている。カバーブラケ
ット18の内側部とスピンドル軸５の外径面部との間には
補助軸受27が設置されている。

良磁性の薄鉄板を積層して形成されたステータ（鉄
心）２及びステータコイル３は、スピンドル軸５の外径
に対して適度に大きい内径をもつスリーブ20の外周に一
体的に組立てられ、スリーブ20の中空部内へスピンドル
軸５が同心配置にはめ込まれている。ステータ２及びス
リーブ20の第１図中右側部分は、スピンドル軸５に起立
された鍔状の位置決めディスク21へ当接せしめ支持され
ている。また、ステータ２及びスリーブ４の第１図中左
側は、中心の環状部23をスピンドル軸５の中空部内の左
端へきっちりはめ込まれた当て板22を当接せしめ支持さ
れている。当て板22と前記位置決めディスク21との間に
は、ステータ２を軸方向に貫通せしめた数本の通しボル
ト24が配置され、これらの通しボルト24によりステータ
２はスピンドル軸５へ強固に締結され両者は一体的構造
とされている。

したがって、前記通しボルト24をゆるめて外し、さら
に当て板22をスピンドル軸５から外すことにより、ステ
ータ２はスリーブ20と共にスピンドル軸５から簡単に抜
き外すことができ、整備作業には至便である。

ステータコイル３へ通電するため同コイルと接続され
た可撓性の電気配線４は、第１図に示したように、スピ
ンドル軸５の外径面とスリーブ20の内径面との間の間隙
25を通じて軸方向（車体内側方向）に配設し、さらに適
当な位置からはスピンドル軸５に設けられた通孔26に通
してスピンドル軸５の中空部5a内に引き出し、車体内側
方向へと導かれている。

上記ロータ17を支持するロータブラケット14の中心部
の内側には、内向き（図中右向き）に短い中空の回転軸
28をもつ回転板29が、数本のボルト30で一体的に結合さ
れている。実はこの回転板29がボルト15でホイールディ
スク13と結合されているのである。前記中空の回転軸28
は、中空構造のスピンドル軸５の先端側から同スピンド
ル軸５の中空部5a内に同心配置にはめ込まれ、両者の間
に設置された主軸受31により回転軸28は回転自在に支持
されている。

さらにホイール10の中心線上の位置には、一端部を前
記中空の回転軸28の内径面とスプライン32で結合された
中継用の回転軸33が配置されている。この中継用の回転
軸33は、前記スピンドル軸５の中空部5aの中心線上に配
置されている。よって回転軸33は、前記ダイレクトドラ
イブモータ１に隣接して配置されたアップライト34の中
空部をも貫通されている。そして、アップライト34の右
端に位置する軸受35から突き出された回転軸33の右端部
に、アップライト34よりも車体内側位置に配置されたブ
レーキ機構36のブレーキドラム37とスプライン38により
一体的に結合されている。したがって、ホイール10を含
むダイレクトドライブモータ１の回転側部分とブレーキ
ドラム37とは、中継用の回転軸33を介して回転力及び制
動力が伝達される一体的関係とされている。アップライ
ト34とスピンドル軸５とは、数本のボルト39で一体的構
造に結合されている。

スピンドル軸５の車体内側方向の端部であって前記ア
ップライト34とブレーキ機構36との間の部位に、同スピ
ンドル軸５の半径方向に引き出された形状の固定型配線
７が設置されている。この固定型配線７は、第２図A,B
と第３図に詳示したように銅板などの導電性金属厚板の
加工品であり、しかも一定の配置で集合された前記加工
品たる数本の各導体間が絶縁性樹脂40による薄く均一な
絶縁層で被覆された剛性大なる樹脂封入構造とされてい
る。この固定型配線７は、上述したボルト39によってア
ップライト34及びスピンドル軸５と一体的に結合された
軸受用スリーブ41を介して固定状態（不動状態）に設置
され、ブレーキシューディスク45の窓45aを通じて外方
へ突出されている。固定型配線７の内端部には、前記軸
受用スリーブ41及びスピンドル軸５の中空部内に臨む位
置にスピンドル軸５の軸線と略平行な向きに配置された
コネクタプラグ6aが各導体毎に突設されている。一方、
上述したステータコイル３からスピンドル軸５の中空部
5a内を車体内側方向へ配設された可撓性の各電気配線４
の端部には、スリーブジョイント42によってコネクタソ
ケット6bが設けられており、前記コネクタプラグ6aとコ
ネクタソケット6bとで電気配線４と固定型配線７との接
続、分離を自在に行なえるコネクタ６が構成されてい
る。

同じ固定型配線７の外方端部には、モータ外部の可撓
性配線９は、アップライト34の位置から、図示すること
を省略した車体上の電源装置、制御装置へと配線されて
いる。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この
発明に係る電動車輌によれば、ダイレクトドライブモー
タ１の電気配線を形成する固定型配線７が、ステータコ
イル３から導かれた電気配線４との接続、分離を可能な
らしめるコネクタ６を併用しているため、各導体の断面
形状を選択する自由度が向上し、限られた狭い空間内で
も必要なだけの導体断面積の確保が可能となる。よっ
て、大電流の通電が可能であり、電動車輌の高性能化、
高出力化に寄与する。

また、固定型配線７はボルト39などできっちり不動
（固定）の状態に設置でき固定性が高いので、可動部分
（回転部分）との隙間が狭く小さくても、接触による導
体の損傷（絶縁被覆の損傷を含む）や短絡事故の防止及
びコネクタ６の信頼性向上に寄与する。

さらに、固定型配置７の上記固定性により、可撓性の
あるモータ内外の電気配線4,9の動きをも拘束し安定化
させる効果がある。しかも、固定型配線７によってたく
さんな数のコネクタ6,8がそれぞれ一つの剛性体にまと
まり、脱落の心配がなくなるという効果も奏される。そ
して、二つのコネクタ6,8により電気配線の着脱が容易
なので、ひいてはダイレクトドライブモータ１の整備作
業を容易ならしめるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るダイレクトドライブホイールの断
面図、第２図A,Bは電気配線部分の詳しい構成を示した
正面方向と側面方向半断面図、第３図はコネクタ部分の
各要素を分解して示した斜視図、第４図は従来のダイレ
クトドライブホイールの断面図である。 １…ダイレクトドライブモータ ２…ステータ、３…ステータコイル ４…電気配線、５…スピンドル軸 ６…コネクタ、７…固定型配線 ８…コネクタ、９…可撓性配線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 重雄 神奈川県横浜市港北区新吉田町4415―２ 株式会社東京アールアンドデー横浜開 発研究所内

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイレクトドライブホイールを駆動輪とす
   る電動車輌において、 ダイレクトドライブモータのステータ２は、中空構造の
   スピンドル軸５の外周に設けたスリーブ20の外周に組み
   立てられ、ステータ２とスピンドル軸５は一体的構造と
   されており、前記スピンドル軸５の中空部内に同心円状
   に配置された中継用の回転軸33によりロータ17及びホイ
   ール10を含む回転側部分と、車体内側方向のブレーキ機
   構36のブレーキドラム37とが一体的関係に結合されてい
   ること、 ダイレクトドライブモータの前記ステータコイル３と接
   続された電気配線４は、前記スピンドル軸５と前記スリ
   ーブ20との間及び前記中空構造のスピンドル軸５と前記
   中継用回転軸33との間を車体内側方向へ配設されている
   こと、 スピンドル軸５の車体内側方向の端部に、同スピンドル
   軸５の中空部内の軸方向に臨むコネクタプラグ6aと半径
   方向外方に引き出された形状のコネクタ８とから成る固
   定型配線７が設置され、該固定型配線７の前記コネクタ
   プラグ6aに前記電気配線４のコネクタソケット6bが着脱
   可能に接続され、前記固定型配線７の半径方向外方に形
   成されたコネクタ８へモータ外部の可撓性配線９が着脱
   可能に接続されていることを特徴とするダイレクトドラ
   イブホイールの駆動輪を備えている電動車輌。
2. 【請求項２】請求項１に記載した固定型配線７は、導体
   金属厚板の加工品であり、樹脂封入構造とされているこ
   とを特徴とするダイレクトドライブホイールの駆動輪を
   備えている電動車輌。