JP3666543B2

JP3666543B2 - 電気自動車のモータ取付構造

Info

Publication number: JP3666543B2
Application number: JP28077197A
Authority: JP
Inventors: 裕太須々木; 孝之大場
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2017-10-14
Also published as: JPH11115507A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車のモータ取付構造に係り、詳しくは車輪毎に配設されるインホイールモータの取付構造に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近年、車両において低公害化が叫ばれており、その一環として電気自動車が開発され実用化されつつある。
この電気自動車の駆動方法には、大きく分けてモータの動力を車軸を介して車輪に伝達する方式のものと、各車輪毎にモータがそれぞれ設けられた所謂インホイールモータ方式のものとがあり、最近では、コンパクトであり且つ高効率であることからインホイールモータ方式が採用される傾向にある。
【０００３】
図１を参照すると、例えば、一対のモータ２，２がそれぞれ左右一対の駆動輪ＷR及びＷLに設けられたインホイールモータ方式のインホイールモータユニットが示されており、この例では、さらにモータ２，２を支持するモータハウジング４、４がアクスルシャフト６によって連結されている。
モータハウジング４、４間にアクスルシャフト６を渡すようにすると、バンジョウ型アクスルハウジングを有した通常の内燃機関駆動式の車両と同様にして該アクスルシャフト６にサスペンション装置（リーフスプリング等）を容易に配設することができるという利点がある（図示せず）、また、車両の駆動系全体の剛性を高めることができ車両の推進性を向上させることができるという利点もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１に示した上記インホイールモータユニットでは、モータ２，２はその回転軸をモータハウジング４、４に車両中央側から差し込むように配設されており、このことからアクスルシャフト６はモータ２，２との干渉を回避すべくモータハウジング４、４の下端部間を繋ぐよう配設されている。
【０００５】
従って、上記従来のインホイールモータユニットにおいては、アクスルシャフト６が路面Ｅに近くなり最低地上高を十分に確保できないという問題がある。
そこで、アクスルシャフト６の位置を高くすることが考えられるが、このようにアクスルシャフト６の位置を高くすることは、つまりモータ２，２の上面位置を高くすることを意味し、故に車体９内の荷室の低床化を図ろうとした場合であってもモータ２，２の上方に配設される荷室部分の低床化が困難となり、車輪ＷR，ＷL間の低床荷室９ａに十分な容積を得られず好ましいことではない。
【０００６】
本発明は、上述した事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、最低地上高を確保し且つ低床化によって荷室或いは客室の容積を確実に拡大可能な電気自動車のモータ取付構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明によれば、インホイールモータ方式の電気自動車のモータ取付構造において、アクスルシャフトの両端にモータ取付台座部が設けられており、モータ（インホイールモータ）がこのモータ取付台座部に底部をアクスルシャフトの上面よりも低く且つアクスルシャフトの下面よりも高く位置させるようにして固定される。
これにより、モータ及びモータ取付台座部とタイヤホイール或いは荷室、客室との設計自由度が拡大し、アクスルシャフトを必要以上に路面に近づけることなく、モータ上面の地上高を低くすることが可能とされる。故に、モータの上方に配置される荷室或いは客室の低床化が図られ、荷室或いは客室の容積が十分に確保されることになる。
【０００８】
また、モータとモータ取付台座部が径方向でコンパクト化されることでタイヤ径も小さくされ、さらに荷室或いは客室の低床化が図られる。
また、モータとモータ取付台座部が径方向でコンパクト化されることでタイヤホイールの内面とモータやモータ取付台座部との間に十分な空間が形成され、車両走行時におけるモータの冷却効率も高まる。
【０００９】
さらに、請求項２の発明によれば、モータは該モータの側面に軸方向に延びる一対のフランジがアクスルシャフトの両端に突設された一対の受け部とそれぞれ一方向から重ね合わされるようにしてモータ取付台座部に固定される。
従って、モータのモータ取付台座部への取付作業が簡便化され、一対のフランジと一対の受け部とのボルト締め作業がモータとの干渉もなく容易に実施可能とされる。故に、モータのメンテナンス性もよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図２を参照すると、電気自動車に搭載された本発明に係るインホイールモータユニットを車両後方から視た図の一部が示されており、以下図２に基づいてインホイールモータユニットについて説明する。
【００１１】
同図に示すように、インホイールモータユニットは、アクスルシャフトユニット１０と一対のモータ１２，１２とから成っており、アクスルシャフトユニット１０は、円筒状のアクスルシャフト２０の両端にモータハウジング３０，３０が溶接等により取り付けられて構成されている。また、同図には、モータ１２，１２の駆動軸に連結された減速ハブユニット１４，１４と該減速ハブユニット１４，１４に取り付けられたタイヤホイール１６，１６も併せて示してある。減速ハブユニット１４はドラムブレーキ等のブレーキ装置を内蔵しており、タイヤホイール１６にはタイヤが取り付られている。
【００１２】
なお、インホイールモータユニットは車両中心線Ｘを挟んで左右対称となっているため、以下便宜上片側部分（ここでは車両の左側部分）についてのみ説明する。
アクスルシャフト２０は、車両前後方向に延びて車体５０に前後端の支持されたリーフスプリング２２の略中央部に載置され取り付けられている。詳しくは、アクスルシャフト２０とリーフスプリング２２は、アクスルシャフト２０に掛け回した一対のＵ字ボルト２４，２４の各先端をリーフスプリング２２の下面に配したプレート２５に貫通させ、該Ｕ字ボルト２４，２４の各先端をナット２７で締結することによって互いに結合されている。
【００１３】
つまり、アクスルシャフト２０は、リーフスプリング２２によって上下振動可能に車体５０に支持されている。
なお、図中符号２６はアクスルシャフト２０に車両前後方向で突出して設けられ、Ｕ字ボルト２４，２４間に位置してアクスルシャフト２０の車両幅方向での移動防止機能を有したブラケットである。また、該ブラケット２６は下面がリーフスプリング２２の上面と面接触するようにされている。
【００１４】
モータハウジング３０は、アクスルシャフト２０を外嵌して該アクスルシャフト２０に溶接されたプレート３２とハウジング本体（モータ取付台座部）３４とから構成されている。ここで、図３を参照すると、インホイールモータユニットを図２中の矢印Ａ方向から視た図が示されており、以下図３をも参照してモータハウジング３０の構成をより詳しく説明する。
【００１５】
図３に示すように、ハウジング本体３４は両側端にフランジ（受け部）３６，３６を有して半円筒状に成形されており、車両中央側の端部がプレート３２に溶接され該プレート３２に立設されている。なお、フランジ３６，３６は各上面が同一面を構成するよう成形されている。図中符号３７はフランジ３６，３６と円筒部３８とを繋ぐよう設けられた補強リブであり、該補強リブ３７は図２に示すように複数配設されている。また、符号３９は回転時に発せられる熱により昇温するモータ１２を冷却するための熱放出孔であって複数設けられている。
【００１６】
ところで、アクスルシャフト２０の端部は、その上部についてはプレート３２が外嵌する位置近傍で切断されている一方、下部２９がハウジング本体３４の車両外側の端部近傍にまで受け形状にして延びており、その一対の端縁２９ａ，２９ａがハウジング本体３４の円筒部３８に溶接されている。つまり、ハウジング本体３４は、車両中央側の端部がプレート３２に溶接されているのみならず、アクスルシャフト２０の下部２９によって支持されており、モータ１２を保持するのに十分な強度を有している。なお、図中符号３３はアクスルシャフト２０の下部２９とプレート３２とを繋ぐ下部２９の補強リブである。また、符号２９ｂは下部２９に穿設された上記熱放出孔３９と同様の熱放出孔であり、やはり複数設けられている。
【００１７】
そして、このように構成されたアクスルシャフトユニット１０のフランジ３６，３６上にモータ１２が載置されている。
詳しくは、モータ１２の略中央部には一体或いは別体にして、フランジ３６，３６に対向するフランジ４０，４０が設けられており、該フランジ４０，４０が複数のボルト４２及びナット４４によってフランジ３６，３６上に締結され固定されている。なお、図中符号１３はモータ１２に電気を供給するためのワイヤである。
【００１８】
つまり、モータ１２は、胴部１２ａが半円筒状のハウジング本体３４に嵌入され抱え込まれた状態でモータハウジング３０に収納されており、アクスルシャフト２０と車両上下方向で重なることなく、底部１２ｂがアクスルシャフト２０の上面２０ａよりも車両上下方向で低く位置するよう配設されている。即ち、モータ１２はアクスルシャフト２０の本体部分とほぼ直列になるよう配設されている。
【００１９】
従って、モータ１２と該モータ１２を擁したモータハウジング３０は、モータ１２の径方向、つまり車両前後方向とともに車両上下方向でコンパクトなものとされ、故に、図２に示すように、これらモータ１２及びモータハウジング３０をタイヤホイール１６内に良好に収容することが可能となる。
これにより、モータ１２の直径がそれほど小さくなくても路面Ｅとアクスルシャフト２０間の距離Ｈを小さくすることなく車両上下方向でのモータ１２の上面位置を低くすることができ、モータ１２の上方に配設された車体５０内の荷室或いは客室を低くできる。即ち、モータ１２の上方に配設された車体５０内の荷室のうち車輪ＷR，ＷL間の低床荷室５０ａの幅Ｄをモータ１２の車両中央側への突出に関係なく車輪ＷR，ＷL間一杯に大きくでき、該低床荷室５０ａ内に十分な容積を確保することができる。特に、本発明を低床バス等の車両に適用した場合には、多くの乗員を収容でき効果的である。
【００２０】
また、モータ１２をモータハウジング３０に取り付けた状態でのトータル径とアクスルシャフト２０の径との差が従来に比し小さくなるため、車体５０内の荷室或いは客室の最も低い床をモータ１２の上面より低いアクスルシャフト２０の上面２０ａに接近させて配設しても、モータ１２の上方の床とアクスルシャフト２０の上方の床との段差を小さくできる。故に、最低床位置を下げることで低床荷室５０ａ内に十分な容積を確保できる。
【００２１】
なお、本実施形態では、車両幅方向で短く設計されたモータ１２を採用しており、このようなモータ１２を用いるようにすれば、同図に破線で示すように、容易にして車輪ＷR，ＷL間の低床荷室５０ａの幅Ｄに亘って一切段差なく最低床位置を確保するようにでき、路面Ｅとアクスルシャフト２０間の距離Ｈを保持しながら極めて容積の大きな低床荷室５０ａを得ることも自在である。
【００２２】
また、モータ１２とモータハウジング３０とをモータ１２の径方向でコンパクトにしたことにより、タイヤホイール１６及び車輪ＷR，ＷLの径を小さくすることができ、より一層低床化を図ることができる。
また、このようにモータ１２とモータハウジング３０とをモータ１２の径方向でコンパクトにしたことにより、タイヤホイール１６の内面とこれらモータ１２、モータウジング３０との間に十分な空間を形成することができる。従って、車両の走行時においてタイヤホイール１６内に外気を多く取り入れてモータ１２の冷却効率を高めることもできる。
【００２３】
さらに、モータ１２のモータハウジング３０への組付けに関していえば、モータ１２は上述したようにフランジ４０，４０をフランジ３６，３６に上方向から載置した後これらフランジを複数のボルト４２及びナット４４により車両上下方向で締結するようにしているので、工具等がモータ１２の胴部１２ａと干渉するようなこともなくモータ１２のモータハウジング３０への組付けが容易且つ確実である。
【００２４】
故に、例えばモータ１２のメンテナンス作業を行う場合であっても、インホイールモータユニット全体を取り外すことなく減速ハブユニット１４から車輪ＷR，ＷLを取り外すだけの作業で車両側方より容易にボルト４２及びナット４４の締結作業を行うことができ、メンテナンス性がよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る請求項１のインホイールモータ方式の電気自動車のモータ取付構造によれば、アクスルシャフトとモータとを干渉なくほぼ直列に配設できる。これにより、モータ及びモータ取付台座部とタイヤホイール或いは荷室、客室との設計自由度が拡大し、アクスルシャフトを必要以上に路面に近づけることなく、荷室及び客室を低床化でき、且つ荷室及び客室の容量を十分に得ることができる。
また、モータの底部がアクスルシャフトの下面より高く位置しているので、アクスルシャフトの下部を延長し、その上にモータを載置するような構造を採用できるようになり、十分な支持強度を確保することができる。
【００２６】
また、モータとモータ取付台座部が径方向でコンパクト化されることでタイヤホイールの内面とモータやモータ取付台座部との間に十分な空間を形成でき、モータの冷却効率を向上させることもできる。
さらに、請求項２の電気自動車のモータ取付構造によれば、モータのモータ取付台座部への取付作業を簡便化でき、一対のフランジと一対の受け部とのボルト締め作業をモータとの干渉もなく容易に実施することができる。従って、モータのメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のインホイールモータユニットの構成を示す図である。
【図２】車両後方から視た、本発明に係るインホイールモータユニットの構成を示す図である。
【図３】インホイールモータユニットを図２中の矢視Ａ方向から視た図である。
【符号の説明】
１０アクスルシャフトユニット
１２モータ
１２ｂ底部
１６タイヤホイール
２０アクスルシャフト
２０ａ上面
３０モータハウジング
３４ハウジング本体（モータ取付台座部）
３６フランジ（受け部）
４０フランジ
４２ボルト
４４ナット
５０ａ低床荷室

Claims

車体下部に懸架され車幅方向に延設されたアクスルシャフトの両端に車輪を直接駆動するモータがそれぞれ配設されるインホイールモータ方式の電気自動車のモータ取付構造において、
前記アクスルシャフトの両端には、前記モータを該モータの底部が前記アクスルシャフトの上面よりも低く且つ前記アクスルシャフトの下面よりも高く位置するように固定するモータ取付台座部が設けられていることを特徴とする電気自動車のモータ取付構造。
前記モータ取付台座部は前記アクスルシャフトの両端に突設されるとともに間に前記モータを嵌入可能な一対の受け部を有し、
前記モータは、該モータの側面に軸方向に延びて設けられた一対のフランジが前記一対の受け部とそれぞれ一方向から重ね合わされて前記モータ取付台座部に固定されることを特徴とする、請求項１記載の電気自動車のモータ取付構造。