JP4139353B2 - 車輪支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪支持装置に関し、特に、車両の乗り心地の悪化を抑制する車輪支持装置に関するものである。

従来のインホイールモータ駆動方式においては、モータは、外枠に収納され、モータの出力軸は、軸受部（ベアリング）によって外枠に回転可能に支持されている。そして、出力軸の一方端は、プラネタリギヤを介して車輪のホイールに連結されている。

また、モータを収納する外枠は、ボールジョイントを介してサスペンションアームに連結される。そして、サスペンションアームは、ショックアブソーバを介して車体に連結される。

このように、従来のインホイールモータ駆動方式においては、モータを収納する外枠は、ボールジョイントおよびサスペンションアームを介して車体に連結される。

また、従来のインホイールモータ駆動方式として、中空モータをモータサスペンションによって支持したものが知られている（非特許文献１）。中空モータは、車輪のホイールに連結されており、ホイールを回転させる。中空モータは、モータサスペンションによって車両の上下方向に振動可能に支持され、バネ下重量から切離される。そして、ホイールは、サスペンションアームによって車体に支持される。このインホイールモータ駆動方式においては、車輪が振動すると、中空モータは、ホイールを介して車輪の振動を受け、車両の上下方向に振動する。そして、中空モータの振動は、車両に伝達するバネ下の振動を低減する。
長屋 豪、若尾 泰通、阿部 明彦，"ダイナミックダンパ型インホイールモータの開発"，社団法人 自動車技術会，２００２年１１月２６日，学術講演会前刷集 No. 83-02，ｐ９−１２

しかしながら、非特許文献１に開示されたインホイールモータ駆動方式においては、モータを収納する外枠がサスペンションにより支持されるため、路面状態等によって、想定外の大きな外力が車輪に入力される可能性がある。想定外の大きな入力が車輪に入力されると、外枠がナックル等の他の構造部品に接触するという可能性がある。外枠が他の構造部品に接触すると、音や衝撃力が車体に伝わり、車両の乗り心地が悪化するという問題がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の乗り心地の悪化を抑制する車輪支持装置を提供することである。

第１の発明に係る車輪支持装置は、動力を発生するモータと、車輪と、モータの出力軸に接続され動力を車輪に伝達する動力伝達機構とを支持する。車輪支持装置は、モータに取り付けられ、伸縮することにより車輪およびモータの振動を減衰する弾性部材と、弾性部材に取り付けられ、車輪を回転可能に支持する回転支持部材と、車両の走行時において路面から受ける力によりモータと共に振動する振動部材と、振動部材と所定の部位で当接することでモータの振動を規制する規制部材と、振動部材または規制部材の当接する所定の部位に対応する箇所に設けられる緩衝部材とを含む。

第１の発明によると、車輪支持装置は、車両の走行時において路面から受ける力によりモータと共に振動する振動部材（たとえば、モータ側の部品）と、振動部材と所定の部位で当接することでモータの振動を規制する規制部材（たとえば、ナックル側の部品）と、振動部材または規制部材の当接する所定の部位に対応する箇所に設けられる緩衝部材とを含む。モータが弾性部材により支持される、いわゆるダイナミックマスダンパ機構を有する車両の走行時において路面から力を受けると、車輪の振動とともにモータも振動する。このとき、想定外の外力が車輪に加わるなどして、モータが大きく振動する場合において、振動部材と規制部材とが当接する所定の部位に対応する箇所に緩衝部材が設けられる。このようにすると、振動によるモータと回転支持部材（たとえば、ナックル）との接触を回避することができる。そのため、モータが大きく振動した場合の車両の乗り心地の悪化を抑制することができる。したがって、車両の乗り心地の悪化を抑制する車輪支持装置を提供することができる。また、モータのナックルへの接触を回避することができるため、モータの筐体の強度を、緩衝部材がない場合と比較して低くしても許容される。したがって、モータの小型化あるいはコストの低減が図れる。

第２の発明に係る車輪支持装置は、第１の発明の構成に加えて、弾性部材の振動を減衰する振動減衰機構をさらに含む。振動減衰機構は、弾性部材の伸縮を抑制する。

第２の発明によると、車輪支持装置は、弾性部材の振動を減衰させる振動減衰機構（たとえば、アブソーバ）をさらに含む。振動減衰機構は、弾性部材の伸縮を抑制する。これにより、想定外の外力が車輪に加わるなどして、モータが大きく振動する場合において、振動減衰機構がモータの振動による弾性部材の伸縮を抑制する。このようにすると、振動によるモータとナックルとの接触を回避することができる。そのため、車両の乗り心地の悪化を抑制することができる。

第３の発明に係る車輪支持装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、緩衝部材は、振動部材の振動の軌道上であって、振動部材と規制部材とが当接する部位に設けられる。

第３の発明によると、緩衝部材は、振動部材（たとえば、モータ側の部品）の振動の軌道上であって、振動部材と規制部材（たとえば、ナックル側の部品）とが当接する部位に設けられる。モータが弾性部材により支持される、いわゆるダイナミックマスダンパ機構を有する車両の走行時において路面から力を受けると、車輪の振動とともにモータも振動する。このとき、想定外の外力が車輪に加わるなどして、モータが大きく振動する場合においては、モータ側の部品の振動の軌道上であって、ナックル側の部品と接触する部位に緩衝部材が設けられるため、モータのナックルへの接触を回避することができる。そのため、モータが大きく振動した場合の車両の乗り心地の悪化を抑制することができる。

第４の発明に係る車輪支持装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、緩衝部材は、回転支持部材に設けられる。

第４の発明によると、緩衝部材は、回転支持部材（たとえば、ナックル）に設けられる。振動によりナックルと接触する部位が多いモータ側より、ナックル側に緩衝部材を設けることで、必要最低限の部位に緩衝部材を設けることができる。そのため、コストの上昇を抑制することができる。

第５の発明に係る車輪支持装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、緩衝部材は、モータの振動に基づく衝撃を吸収する部材である。

第５の発明によると、緩衝部材は、モータの振動に基づく衝撃を吸収する部材である。これにより、モータが振動によりナックルに接触しても、緩衝部材によりモータの振動に基づく衝撃を吸収することができる。そのため、車両の乗り心地の悪化を抑制することができる。

第６の発明に係る車輪支持装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、弾性部材は、上下１対の弾性部材からなる。１対の弾性部材の一方は、回転支持部材の上部に連結される。１対の弾性部材の他方は、回転支持部材の下部に連結される。

第６の発明によると、弾性部材は、上下１対の弾性部材からなる。１対の弾性部材の一方は、回転支持部材の上部に連結される。これにより、回転支持部材の上下に弾性部材が連結される車輪支持装置に対して、振動部材（たとえば、モータ側の部品）と、規制部材（たとえば、ナックル側の部品）との接触による衝撃を吸収する緩衝部材を設けることができる。そのため、想定外の外力が加わっても、車両の乗り心地の悪化を抑制することができる。

第７の発明に係る車輪支持装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、動力伝達機構は、等速ジョイントである。

第７の発明によると、動力伝達機構は、等速ジョイントである。モータは、車輪に外力が加わると、等速ジョイントを介して車両の上下方向に振動する。そのため、モータの振動の軌道上においてナックルとの接触を回避するように緩衝部材を設けることにより、想定外の外力が加わっても、車両の乗り心地の悪化を抑制することができる。

第８の発明に係る車輪支持装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、動力伝達機構は、フレキシブルカップリングである。

第８の発明によると、動力伝達機構は、フレキシブルカップリングである。モータは、車輪に外力が加わると、フレキシブルカップリングを介して上下方向に振動する。そのため、上下方向の振動の軌道上においてナックルとの接触を回避するように緩衝部材を設けることにより、想定外の外力が加わっても、車両の乗り心地の悪化を抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る車輪支持装置について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

本実施の形態に係る車輪支持装置を説明するにあたり、まず、この車輪支持装置により支持されるインホイールモータを有する電動輪の構成について説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る車輪支持装置２００が支持する電動輪１００は、ホイールディスク１０と、ホイールハブ２０と、等速ジョイント３０と、ブレーキロータ４０と、ブレーキキャリパ５０と、インホイールモータ７０と、タイヤ２５０とから構成される。

インホイールモータ７０は、ケース６０と、モータ６５と、プラネタリギヤ８０と、オイルポンプ９０と、シャフト１１０と、オイル通路（図示せず）とから構成される。

また、車輪支持装置２００は、ダイナミックマスダンパ機構（図示せず）と、ボールジョイント１６０，１７０と、ナックル１８０と、アッパーアーム２１０と、ロアアーム２２０と、ショックアブソーバ（図示せず）とから構成される。

ホイールディスク１０は、略カップ型形状を有し、ディスク部１０Ａとリム部１０Ｂとからなる。そして、ホイールディスク１０は、ホイールハブ２０、ブレーキロータ４０、ブレーキキャリパ５０、およびインホイールモータ７０を収納するようにしてもよい。ホイールディスク１０は、ディスク部１０Ａをホイール取り付け部２２において、ボルトあるいはナット（図示せず）によってホイールハブ２０に締結することによりホイールハブ２０と連結される。ホイールハブ２０は、等速ジョイント３０を内蔵し、その内蔵した等速ジョイント３０を介してシャフト１１０に連結される。そして、ホイールハブ２０は、ベアリング１１，１２によってナックル１８０に回転自在に支持される。タイヤ２５０は、ホイールディスク１０のリム部１０Ｂの外縁に固定される。

等速ジョイント３０は、インナー３１と、ボール３２とを含む。インナー３１は、シャフト１１０に嵌合される。ボール３２は、シャフト１１０の回転軸方向に設けられたホイールハブ２０の溝とインナー３１の溝とに噛合っており、シャフト１１０の回転に伴ってホイールハブ２０を回転させる。また、ボール３２は、ホイールハブ２０およびインナー３１に設けられた溝に沿ってシャフト１１０の回転軸方向に移動可能である。なお、等速ジョイント３０は、インホイールモータ７０の動力をホイールディスク１０に伝達する動力伝達機構であれば特に限定されるものではないが、たとえば、複数の円盤等を用いてインホイールモータ側とホイール側とがどの方向にも偏心可能に結合される、いわゆるフレキシブルカップリングを用いてもよい。

ブレーキロータ４０は、内周端がボルト２４，２６によってホイールハブ２０の外周端に固定され、外周端がブレーキキャリパ５０内を通過するように配置される。ブレーキキャリパ５０は、ナックル１８０に固定される。そして、ブレーキキャリパ５０は、ブレーキピストン５１と、ブレーキパッド５２，５３とを含む。ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込む。

開口部５０Ａからブレーキオイルが供給されると、ブレーキピストン５１は、図１において紙面右側へ移動し、ブレーキパッド５２を紙面右側へ押す。ブレーキパッド５２がブレーキピストン５１によって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド５３が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込み、電動輪１００にブレーキがかけられる。

ケース６０は、図１において、ホイールハブ２０の紙面左側に配置される。そして、ケース６０は、モータ６５と、プラネタリギヤ８０と、オイルポンプ９０と、シャフト１１０と、オイル通路とを収納する。

モータ６５は、ステータコア７１と、ステータコイル７２と、ロータ７３とを含む。ステータコア７１は、ケース６０に固定される。ステータコイル７２は、ステータコア７１に巻回される。モータ６５が三相モータである場合、ステータコイル７２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。ロータ７３は、ステータコア７１およびステータコイル７２の内周側に配置される。

プラネタリギヤ８０は、サンギヤ軸８１と、サンギヤ８２と、ピニオンギヤ８３と、プラネタリキャリア８４と、リングギヤ８５と、ピン８６とを含む。サンギヤ軸８１は、モータ６５のロータ７３に連結される。そして、サンギヤ軸８１は、ベアリング１５，１６により回転自在に支持される。サンギヤ８２は、サンギヤ軸８１に連結される。

ピニオンギヤ８３は、サンギヤ８２と噛合い、ピン８６の外周に配設されたベアリングにより回転自在に支持される。プラネタリキャリア８４は、ピニオンギヤ８３に連結され、シャフト１１０に接続される。そして、プラネタリキャリア８４およびプラネタリキャリア８４に接続されるシャフト１１０は、ベアリング１３，１４により回転自在に支持される。リングギヤ８５は、ケース６０に固定される。ピン８６は、プラネタリキャリア８４に支持される。

オイルポンプ９０は、インホイールモータ７０のホイールハブ２０側の端部に、シャフト１１０に接続されて設けられる。シャフト１１０は、上述したように等速ジョイント３０のインナー３１およびプラネタリキャリア８４接続され、ベアリング１３，１４によって回転自在に支持される。

オイル通路は、ケース６０に設けられる。オイル通路は、一方端がオイルポンプ９０に連結され、他方端がオイル溜（図示せず）に挿入される。

オイルポンプ９０は、シャフト１１０の回転に伴なってオイル溜に溜まったオイルをオイル通路を介して汲み上げ、その汲み上げたオイルをケース６０内で循環させる。

図２に示すように、ダイナミックマスダンパ機構３００は、車両の上下方向に設けられる１対の弾性部材であるスプリング３０２，３０４から構成される。ダイナミックマスダンパ機構３００の中央部３０６は、インホイールモータ７０のケース６０の外周側面に取り付けられる。本実施の形態において、たとえば、ダイナミックマスダンパ機構３００の中央部３０６は、ケース６０の車両の後方側でかつインホイールモータ７０の回転軸と同じ高さになる位置に取り付けられる。そして、ダイナミックマスダンパ機構３００の上部３１０は、ナックル１８０（１８０Ａ）に接続される。上部３１０と中央部３０６とは、スプリング３０２を介して接続される。ダイナミックマスダンパ機構３００の下部３１２は、ナックル１８０（１８０Ｂ）に接続される。下部３１２と中央部３０６とは、スプリング３０４を介して接続される。

また、上部３１０および下部３１２には、中央部３０６を貫通してアブソーバ３１４が設けられる。アブソーバ３１４は、シャフト３１６，３１８を含む。アブソーバ３１４は、シャフト３１６，３１８の上下の振動を抑制する。シャフト３１６の一方端は、シャフト３１８の一方端に接続され、シャフト３１８の他方端は、上部３１０に設けられる開口部３２８に嵌合され、スプリング３０２，３０４の変形に応じて、開口部３２８を摺動する。中央部３０６を貫通するシャフト３１６は、ブッシュ３０８により水平方向の位置が制限される。また、アブソーバ３１４の下端は、ブッシュ３２６により水平方向の位置が制限される。

ナックル１８０（１８０Ａ）は、一方端がボールジョイント１６０に連結され、他方端がベアリング１１，１２を介してホイールハブ２０に連結される。ナックル１８０（１８０Ｂ）の下部には、プレート１８２がボルトにより固定される。そして、プレート１８２には、ボールジョイント１７０が連結される。

図３に示すように、アッパーアーム２１０およびロアアーム２２０は、車両の上下方向に配置される。アッパーアーム２１０は、一方端がボールジョイント１６０に連結され、他方端が車両の上下方向に回動可能に車体に固定される。ロアアーム２２０は、一方端がボールジョイント１７０に連結され、他方端が車両の上下方向に回動可能に車体に固定される。また、ロアアーム２２０は、ショックアブソーバを介して車体に連結される。これにより、電動輪１００は、車体に懸架される。

このように、アッパーアーム２１０およびロアアーム２２０は、車両の上下方向からそれぞれボールジョイント１６０，１７０を介してナックル１８０に連結される。

ナックル１８０には、ステアリングタイロッド（図示せず）の一方端が連結される。そして、ステアリングタイロッドは、車体のステアリング（ハンドル）からの回転力に応じて、車両の進行方向に対して右方向または左方向に電動輪１００を回動する。

アッパーアーム２１０およびロアアーム２２０は、車両の上下方向に回動自在に車体に固定され、ロアアーム２２０は、ショックアブソーバを介して車体に連結されるので、アッパーアーム２１０、ロアアーム２２０およびショックアブソーバは、サスペンションとして機能する。

ダイナミックマスダンパ機構３００は、インホイールモータ７０のケース６０に固定される。また、ダイナミックマスダンパ機構３００は、ナックル１８０に連結される。そして、ボールジョイント１６０，１７０によってサスペンションアーム（アッパーアーム２１０およびロアアーム２２０）をナックル１８０に連結することにより、車輪支持装置２００は、電動輪１００を車体に支持する。

すなわち、車輪支持装置２００は、アッパーアーム２１０、ロアアーム２２０およびナックル１８０によってホイールディスク１０およびホイールハブ２０を回転可能に支持し、アッパーアーム２１０、ロアアーム２２０およびダイナミックマスダンパ機構３００によってインホイールモータ７０を車両の上下方向に振動可能に支持する。

また、車両に搭載されたスイッチング回路（図示せず）によりステータコイル７２に交流電流が供給されると、ロータ７３が回転し、モータ６５は、所定のトルクを出力する。そして、モータ６５の出力トルクは、サンギヤ軸８１を介してプラネタリギヤ８０へ伝達される。プラネタリギヤ８０は、サンギヤ軸８１から受けた出力トルクをサンギヤ８２およびピニオンギヤ８３によって変更、つまり、変速（減速）してプラネタリキャリア８４へ出力する。プラネタリキャリア８４は、プラネタリギヤ８０の出力トルクをシャフト１１０に伝達し、シャフト１１０は、等速ジョイント３０を介して所定の回転数でホイールハブ２０およびホイールディスク１０を回転する。これにより、電動輪１００は、所定の回転数で回転して、車両は走行する。

車両の走行中に、電動輪１００が路面状態等に応じて車両の上下方向に振動を受けると、ダンパーマスとなるインホイールモータ７０によってダイナミックマスダンパ機構３００のスプリング３０２，３０４は、車両の上下方向に伸縮する。スプリング３０２，３０４の伸縮により、電動輪１００が路面から受ける力による振動と位相がずれたインホイールモータ７０の上下方向の振動が発生する。つまり、ダイナミックマスダンパ機構３００は、電動輪１００の振動をインホイールモータ７０の振動に変換する。このとき、車体には、電動輪１００の振動と、電動輪１００の振動とは位相がずれたインホイールモータ７０の振動とを合成した振動が伝達される。電動輪１００の振動とインホイールモータ７０の振動とは位相がずれているため、電動輪１００の振動の振幅は、位相がずれたインホイールモータ７０の振動の振幅により低減される。すなわち、電動輪１００の振動は、インホイールモータ７０の振動によりアッパーアーム２１０およびロアアーム２２０を介して車体に伝達されにくくなる。

インホイールモータ７０は、等速ジョイント３０を介して上下方向に振動する。具体的には、インホイールモータ７０は、等速ジョイント３０を回転中心として、車両の上下方向に円弧を描くように振動する。このとき、インホイールモータ７０の水平方向の振動は、ダイナミックマスダンパ機構３００に設けられるブッシュ３０８および３２６により吸収される。一方、スプリング３０２，３０４の伸縮により生じる、インホイールモータ７０の上下方向の振動は、アブソーバ３１４により減衰される。

上述のようにして、タイヤ２５０からのバネ下入力が緩和される。すなわち、車両の走行中に電動輪１００が路面状態等に応じて振動を受けると、サスペンションに設けられるショックアブソーバによって吸収し切れない振動がダイナミックマスダンパ機構３００によって吸収される。ダイナミックマスダンパ機構３００は、電動輪１００が受けた振動によってインホイールモータ７０を車両の上下方向に位相をずらせて振動させる。ダイナミックマスダンパ機構３００は、結果的にバネ上である車体に大きな振動を伝えない。したがって、インホイールモータ７０によって駆動される車輪を搭載した車両の乗り心地が向上する。

ここで、電動輪１００において、想定外の外力が加わった場合、インホイールモータ７０は、大きく振動する。大きく振動したインホイールモータ７０は、ナックル１８０に接触する可能性がある。振動したインホイールモータ７０がナックル１８０に接触すると、路面から受ける力は、インホイールモータ７０において、吸収しきれず、車体に大きな振動を伝達する。そのため、乗り心地が悪化する可能性がある。

そこで、本発明に係る車輪支持装置２００は、インホイールモータ７０の振動と共に振動する振動部材と、振動部材と所定の部位で当接することでモータの振動を規制する規制部材と、振動部材または規制部材の当接する所定の部位に対応する箇所に設けられる緩衝部材とを含むことを特徴とする。

具体的には、アブソーバ３１４には、シャフト３１８の軸周りに突出した突出部３２０が設けられる。シャフト３１８において、中央部３０６側には、突出部３２０の下方向の振動の衝撃を吸収する緩衝部材３２２が設けられる。一方、シャフト３１８の一方端が摺動する上部３１０側に設けられる開口部３２８には、突出部３２０の上方向の振動の衝撃を吸収する緩衝部材３２４が設けられる。緩衝部材３２２，３２４の間は、予め定められた距離を有する。予め定められた距離は、特に限定されるものではないが、たとえば、スプリング３０２，３０４の伸縮量に応じて設定される。すなわち、緩衝部材３２２，３２４は、少なくともインホイールモータ７０がナックル１８０に接触しないようにスプリング３０２，３０４の伸縮量を抑制する。

また、緩衝部材３２２，３２４は、シャフト３１８の振動に基づく突出部３２０と接触したときの衝撃を吸収するゴム等で形成される部材であれば特に限定されるものではない。なお、想定外の大きな外力とは、たとえば、車両が高速走行中に突起物に乗り上げたとき、あるいは低速走行中でも大きな突起物に乗り上げたときに、電動輪１００が路面から受ける外力である。

ホイールディスク１０およびホイールハブ２０は、「車輪」を構成する。また、スプリング３０２，３０４は、「上下１対の弾性部材」を構成する。そして、本実施の形態においては、上下１対の弾性部材は、アッパーアーム２１０およびロアアーム２２０のそれぞれに連結される。さらに、ナックル１８０は、車輪（ホイールディスク１０およびホイールハブ２０）を回転可能に支持する「回転支持部材」を構成する。そして、等速ジョイント３０は、インホイールモータ７０の出力軸に接続され、インホイールモータ７０により発生された動力をホイール（ホイールディスク１０およびホイールハブ２０）に伝達する「動力伝達機構」を構成する。中央部３０６は、「振動部材」を構成する。上部３１０は、「規制部材」を構成する。

以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る車輪支持装置２００の作用について説明する。

電動輪１００に想定外の大きな外力が加わると、電動輪１００の振動に応じて、インホイールモータ７０が振動する。ダイナミックマスダンパ機構３００において、インホイールモータ７０の振動に応じて、スプリング３０２，３０４が伸縮する。そして、スプリング３０２，３０４の伸縮に伴なってシャフト３１６，３１８が上下方向に振動する。このとき、シャフト３１８の一方端が開口部３２８を摺動して、スプリング３０２が縮み側に、スプリング３０４が伸び側に伸縮する場合、シャフト３１８に設けられる突出部３２０は、緩衝部材３２４に接触する。一方、スプリング３０２が伸び側に、スプリング３０４が縮み側に伸縮する場合、突出部３２０は、緩衝部材３２２に接触する。そして、突出部３２０が緩衝部材３２２，３２４のいずれかに接触すると、アブソーバ３１４が機能する。すなわち、シャフト３１６，３１８の振動を抑制して、スプリング３０２，３０４の振動、すなわち、インホイールモータ７０の振動を減衰させる。このとき、インホイールモータ７０の振動は、アブソーバ３１４および緩衝部材３２２，３２４により吸収される。

以上のようにして、本実施の形態に係る車輪支持装置によると、想定外の外力が車輪に加わるなどして、モータが大きく振動する場合において、インホイールモータ側の部品とナックル側の部品とが当接する所定の部位に対応する箇所に緩衝部材が設けられる。このようにすると、振動によるモータとナックルとの接触を回避することができる。そのため、モータが大きく振動した場合の車両の乗り心地の悪化を抑制することができる。したがって、車両の乗り心地の悪化を抑制する車輪支持装置を提供することができる。また、モータのナックルへの接触を回避することができるため、モータの筐体の強度を、緩衝部材がない場合と比較して低くしても許容される。したがって、モータの小型化あるいはコストの低減が図れる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る車輪支持装置について説明する。本実施の形態に係る車輪支持装置は、上述の第１の実施の形態に係る車輪支持装置２００の構成と比較して、アブソーバ３１４の構成および緩衝部材３２２，３２４に代えて３３２，３３４とを含む点で異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る車輪支持装置２００と同じ構成である。それらについては同じ参照符号を付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

本発明に係る車輪支持装置２００は、インホイールモータ７０の振動と共に振動するケース６０と、ケース６０と所定の部位で当接することでモータの振動を規制するナックル１８０と、ケース６０またはナックル１８０の当接する所定の部位に対応する箇所に設けられる緩衝部材３３２，３３４とを含むことを特徴とする。

具体的には、図４に示すように、ケース６０は、等速ジョイント３０を回転中心として、車両の上下方向に円弧運動する。このとき、円弧運動の軌道上であって、ナックル１８０に接触する部位に緩衝部材３３２，３３４を設ける。また、アブソーバ３１４は、一方端３３６が中央部３０６に固定されるシャフト３１６を含む。また、緩衝部材３３２，３３４は、ケース６０が振動によりナックル１８０に接触したときに、その衝撃を吸収するゴム等で形成される部材であれば特に限定されるものではない。

以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る車輪支持装置２００の作用について説明する。

電動輪１００に想定外の大きな外力が加わると、電動輪１００の振動に応じて、インホイールモータ７０が振動する。ダイナミックマスダンパ機構３００において、インホイールモータ７０の振動に応じて、スプリング３０２，３０４が伸縮する。そして、スプリング３０４の伸縮に伴なってアブソーバ３１４のシャフト３１６が上下方向に振動する。このとき、インホイールモータ７０が大きく振動して、インホイールモータ７０がナックル１８０の上部あるいは下部に接触する。インホイールモータ７０とナックル１８０とが接触する部位においては、緩衝部材３３２，３３４が設けられるため、その衝撃は、緩衝部材３３２，３３４が吸収する。

本実施の形態において、ケース６０は、「振動部材」を構成する。ナックル１８０の上部および下部の、緩衝部材３３２，３３４が設けられる部位は、「規制部材」を構成する。

以上のようにして、本実施の形態に係る車輪支持装置によると、想定外の外力が車輪に加わるなどして、モータが大きく振動する場合においては、モータの軌道上において、ナックルと接触する部位に緩衝部材が設けられるため、モータのナックルへの接触を回避することができる。そのため、モータが大きく振動した場合の車両の乗り心地の悪化を抑制することができる。したがって、車両の乗り心地の悪化を抑制する車輪支持装置を提供することができる。また、モータのナックルへの接触を回避することができるため、モータの筐体の強度を、緩衝部材ない場合と比較して低くしても許容される。したがって、モータの小型化あるいはコストの低減が図れる。

なお、好ましくは、緩衝部材は、ナックルに設けられる。振動によりナックルと接触する部位が多いモータ側より、ナックル側に緩衝部材を設けることで、必要最低限な部位に緩衝部材を設けることができる。そのため、コストの上昇を抑制することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

第１の実施の形態に係る車輪支持装置の断面を示す図（その１）である。 第１の実施の形態に係る車輪支持装置の、モータの回転軸方向から見た外観を示す図である。 第１の実施の形態に係る車輪支持装置の断面を示す図（その２）である。 第２の実施の形態に係る車輪支持装置の断面を示す図である。

符号の説明

１０ ホイールディスク、１０Ａ ディスク部、１０Ｂ リム部、１１，１２，１３，１４，１５，１６ ベアリング、２０ ホイールハブ、２２ ホイール取り付け部、２４，２６ ボルト、３０ 等速ジョイント、３１ インナー、３２ ボール、４０ ブレーキロータ、５０ ブレーキキャリパ、５０Ａ 開口部、５１ ブレーキピストン、５２，５３ ブレーキパッド、６０ ケース、６５ モータ、７０ インホイールモータ、７１ ステータコア、７２ ステータコイル、７３ ロータ、８０ プラネタリギヤ、８１ サンギヤ軸、８２ サンギヤ、８３ ピニオンギヤ、８４ プラネタリキャリア、８５ リングギヤ、８６ ピン、９０ オイルポンプ、１００ 電動輪、１６０，１７０ ボールジョイント、１８０Ａ，１８０Ｂ ナックル、１８２ プレート、２００ 車輪支持装置、２１０ アッパーアーム、２２０ ロアアーム、２５０ タイヤ、３００ ダイナミックマスダンパ機構、３０２，３０４ スプリング、３０６ 中央部、３０８，３２６ ブッシュ、３１０ 上部、３１２ 下部、３１４ アブソーバ、３１６，３１８ シャフト、３２０ 突出部、３２２，３２４，３３２，３３４ 緩衝部材、３２８ 開口部、３３６ 一方端。

Claims (7)

1. 動力を発生するモータと、車輪と、前記モータの出力軸に接続され前記動力を前記車輪に伝達する動力伝達機構とを支持する車輪支持装置であって、
   前記モータに取り付けられ、伸縮することにより前記車輪および前記モータの振動を減衰する弾性部材と、
   前記弾性部材に取り付けられ、前記車輪を回転可能に支持する回転支持部材と、
   車両の走行時において路面から受ける力により前記モータと共に振動する振動部材と、
   前記振動部材と所定の部位で当接することで前記モータの振動を規制する規制部材と、
   前記振動部材と、前記回転支持部材とにそれぞれ接続し、前記弾性部材の振動を減衰して、前記弾性部材の伸縮を抑制する単一の振動減衰機構と、
   前記振動部材または前記規制部材の前記当接する所定の部位に対応する箇所に設けられる緩衝部材とを含み、
   前記緩衝部材は、前記振動減衰機構の、前記振動部材側および前記規制部材側のそれぞれに１つずつ離間して設けられるゴム部材である、車輪支持装置。
2. 動力を発生するモータと、車輪と、前記モータの出力軸に接続され前記動力を前記車輪に伝達する動力伝達機構とを支持する車輪支持装置であって、
   前記モータに取付けられ、伸縮することにより前記車輪および前記モータの振動を減衰する弾性部材と、
   前記弾性部材に取付けられ、前記車輪を回転可能に支持する回転支持部材と、
   車両の走行時において路面から受ける力により前記モータと共に振動する振動部材と、
   前記振動部材と所定の部位で当接することで前記モータの振動を規制する規制部材と、
   前記振動部材と、前記回転支持部材とにそれぞれ接続し、前記弾性部材の振動を減衰して、前記弾性部材の伸縮を抑制する単一の振動減衰機構と、
   前記振動部材または前記規制部材の前記当接する所定の部位に対応する箇所に設けられる緩衝部材とを含み、
   前記緩衝部材は、前記振動部材に対して、前記振動部材の振動軌道上に間隙を有するように離間して前記回転支持部材のみに設けられ、前記車輪の上下方向に加えて、前記車輪の左右方向および前後方向についての衝撃を吸収するゴム部材である、車輪支持装置。
3. 前記緩衝部材は、前記振動部材の振動の軌道上であって、前記振動部材と前記規制部材とが当接する部位に設けられる、請求項１または２に記載の車輪支持装置。
4. 前記緩衝部材は、前記モータの振動に基づく衝撃を吸収する部材である、請求項１〜３のいずれかに記載の車輪支持装置。
5. 前記弾性部材は、上下１対の弾性部材からなり、
   前記１対の弾性部材の一方は、前記回転支持部材の上部に連結され、
   前記１対の弾性部材の他方は、前記回転支持部材の下部に連結される、請求項１〜４のいずれかに記載の車輪支持装置。
6. 前記動力伝達機構は、等速ジョイントである、請求項１〜５のいずれかに記載の車輪支持装置。
7. 前記動力伝達機構は、フレキシブルカップリングである、請求項１〜５のいずれかに記載の車輪支持装置。

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