JP4306459B2 - Wheel support device - Google Patents

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Description

この発明は、車輪支持装置に関し、特に、バネ下の振動を相殺可能な車輪支持装置に関するものである。   The present invention relates to a wheel support device, and more particularly to a wheel support device that can cancel unsprung vibration.

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。モータサスペンションは、スプリングとダンパーとからなり、中空モータは、スプリングおよびダンパー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両に支持される。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、車輪の振動をホイールを介して受け、スプリングおよびダンパーによってバネ下の振動を相殺するように車両の上下方向に振動する。
特開平11−170831号公報 特開平7−81430号公報 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
As a conventional in-wheel motor drive system, a hollow motor supported by a motor suspension is known (Non-Patent Document 1). The hollow motor is connected to the wheel of the wheel and rotates the wheel. The motor suspension includes a spring and a damper. The hollow motor is supported by the spring and the damper so as to vibrate in the vertical direction of the vehicle, and is separated from the unsprung weight. The wheel is supported by the vehicle by the suspension arm. In this in-wheel motor drive system, when a wheel vibrates, the hollow motor receives the vibration of the wheel through the wheel, and vibrates in the vertical direction of the vehicle so as to cancel out the unsprung vibration by the spring and the damper.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-170831 JP 7-81430 A Go Nagaya, Yasunori Wakao, Akihiko Abe, “Development of Dynamic Damper-type In-wheel Motor”, Japan Society for Automotive Engineers, November 26, 2002, Preprint of Scientific Lecture No. 83-02, p9-12

しかし、従来のインホイールモータ駆動方式においては、中空モータは、スプリングおよびダンパーによって車両の上下方向に振動可能に支持されているため、中空モータを車両の上下方向に振動させるための部品数が多くなるという問題がある。   However, in the conventional in-wheel motor drive system, since the hollow motor is supported by the spring and the damper so as to vibrate in the vertical direction of the vehicle, the number of components for vibrating the hollow motor in the vertical direction of the vehicle is large. There is a problem of becoming.

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、少ない部品数によってバネ下の振動を相殺可能な車輪支持装置を提供することである。   Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a wheel support device capable of canceling unsprung vibration with a small number of parts.

この発明によれば、車輪支持装置は、サスペンションアームと、回転支持部材と、弾性体とを備える。サスペンションアームは、一方端が車体の上下方向に回動可能に車体に固定される。回転支持部材は、サスペンションアームに連結され、車輪のホイールを回転可能に支持する。弾性体は、ホイール内に設けられたインホイールモータを、車体およびホイールに対して車体の上下方向に振動可能に支持する略板状形状からなる。   According to this invention, the wheel support device includes a suspension arm, a rotation support member, and an elastic body. The suspension arm is fixed to the vehicle body so that one end of the suspension arm can rotate in the vertical direction of the vehicle body. The rotation support member is connected to the suspension arm and rotatably supports the wheel of the wheel. The elastic body has a substantially plate-like shape that supports an in-wheel motor provided in the wheel so as to vibrate in the vertical direction of the vehicle body and the wheel.

好ましくは、弾性体は、一方端が回転支持部材に連結され、他方端がインホイールモータに連結される。   Preferably, the elastic body has one end connected to the rotation support member and the other end connected to the in-wheel motor.

好ましくは、弾性体は、その幅方向が車体の前後方向になるように配置される。   Preferably, the elastic body is arranged so that the width direction thereof is the front-rear direction of the vehicle body.

好ましくは、弾性体は、インホイールモータの略重心位置に連結される。   Preferably, the elastic body is connected to a substantially center of gravity position of the in-wheel motor.

好ましくは、弾性体は、板バネである。   Preferably, the elastic body is a leaf spring.

好ましくは、弾性体は、多層構造からなる板バネである。   Preferably, the elastic body is a leaf spring having a multilayer structure.

この発明による車輪支持装置は、車体の上下方向に振動可能にインホイールモータを支持する弾性体を備えるので、車体の上下方向への車輪の振動は、単体の弾性体によってインホイールモータの上下方向への振動に変換される。   Since the wheel support device according to the present invention includes an elastic body that supports the in-wheel motor so as to vibrate in the vertical direction of the vehicle body, the vibration of the wheel in the vertical direction of the vehicle body is caused by the single elastic body in the vertical direction of the in-wheel motor. Converted into vibration.

したがって、この発明によれば、部品数を少なくしてバネ下の振動を相殺できる。   Therefore, according to the present invention, the unsprung vibration can be canceled by reducing the number of components.

また、この発明による車輪支持装置においては、弾性体は、その幅方向が車体の前後方向になるように配置されるので、弾性体は、車体の前後方向に振動し難い。その結果、弾性体は、車輪の回転によって生じるインホイールモータ自体の回転力に対抗する。   Moreover, in the wheel support device according to the present invention, the elastic body is arranged such that the width direction thereof is the front-rear direction of the vehicle body, and therefore the elastic body is less likely to vibrate in the front-rear direction of the vehicle body. As a result, the elastic body opposes the rotational force of the in-wheel motor itself generated by the rotation of the wheel.

したがって、この発明によれば、車輪の回転によるインホイールモータ自体の回転を抑制できる。   Therefore, according to this invention, rotation of the in-wheel motor itself by rotation of a wheel can be suppressed.

さらに、この発明による車輪支持装置においては、弾性体は、インホイールモータの重心付近に連結される。   Furthermore, in the wheel support device according to the present invention, the elastic body is connected near the center of gravity of the in-wheel motor.

したがって、この発明によれば、インホイールモータを安定して支持できる。   Therefore, according to this invention, an in-wheel motor can be supported stably.

さらに、この発明による車輪支持装置においては、弾性体は、多層構造からなる板バネであるので、車体の上下方向への車輪の振動は、その位相が遅延されて車体の上下方向へのインホイールモータの振動に変換される。   Furthermore, in the wheel support device according to the present invention, since the elastic body is a leaf spring having a multilayer structure, the vibration of the wheel in the vertical direction of the vehicle body is delayed in phase and the in-wheel in the vertical direction of the vehicle body is delayed. It is converted into motor vibration.

したがって、この発明によれば、車輪の振動を十分に減衰できる。   Therefore, according to the present invention, the vibration of the wheel can be sufficiently damped.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、この発明の実施の形態による車輪支持装置およびそれによって支持される電動輪の概略断面図である。図1を参照して、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IWMと、タイヤ250とを備える。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a wheel support device according to an embodiment of the present invention and an electric wheel supported thereby. Referring to FIG. 1, electric wheel 100 includes a wheel disc 10, a wheel hub 20, a constant velocity joint 30, a brake rotor 40, a brake caliper 50, an in-wheel motor IWM, and a tire 250.

インホイールモータIWMは、ケース60と、シャフト110とを有する。また、インホイールモータIWMは、モータと、プラネタリギヤと、オイルポンプと、オイル通路とを含む。モータ、プラネタリギヤ、オイルポンプおよびオイル通路は、ケース60に収納されているため、図1においては図示されていない。   The in-wheel motor IWM has a case 60 and a shaft 110. In-wheel motor IWM includes a motor, a planetary gear, an oil pump, and an oil passage. The motor, the planetary gear, the oil pump, and the oil passage are not shown in FIG. 1 because they are housed in the case 60.

また、車輪支持装置200は、ボールジョイント160,170と、ナックル180と、弾性体190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230とを含む。   Wheel support device 200 includes ball joints 160, 170, knuckle 180, elastic body 190, upper arm 210, lower arm 220, and shock absorber 230.

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IWM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をネジ1,2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を介してインホイールモータIWMのシャフト110に連結される。そして、ホイールハブ20は、ハブベアリング11,12によってナックル180に回転自在に支持される。   The wheel disc 10 has a substantially cup shape, and includes a disc portion 10A and a rim portion 10B. The wheel disc 10 may house the wheel hub 20, the brake rotor 40, the brake caliper 50, and the in-wheel motor IWM. The wheel disc 10 is coupled to the wheel hub 20 by fastening the disc portion 10A to the wheel hub 20 with screws 1 and 2. The wheel hub 20 incorporates a constant velocity joint 30 and is coupled to the shaft 110 of the in-wheel motor IWM via the built-in constant velocity joint 30. The wheel hub 20 is rotatably supported by the knuckle 180 by the hub bearings 11 and 12.

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。   The constant velocity joint 30 includes an inner 31 and a ball 32. The inner 31 is fitted to the shaft 110. The ball 32 meshes with the groove of the wheel hub 20 provided in the rotation axis direction of the shaft 110 and the groove of the inner 31, and rotates the wheel hub 20 as the shaft 110 rotates. Further, the ball 32 is movable in the direction of the rotation axis of the shaft 110 along grooves provided in the wheel hub 20 and the inner 31.

ブレーキロータ40は、内周端がネジ3,4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。   The brake rotor 40 is arranged so that the inner peripheral end is fixed to the outer peripheral end of the wheel hub 20 by screws 3 and 4 and the outer peripheral end passes through the brake caliper 50. The brake caliper 50 is fixed to the knuckle 180. Brake caliper 50 includes a brake piston 51 and brake pads 52 and 53. The brake pads 52 and 53 sandwich the outer peripheral end of the brake rotor 40.

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、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。   When brake oil is supplied from the opening 50A, the brake piston 51 moves to the right side of the page and pushes the brake pad 52 to the right side of the page. When the brake pad 52 is moved to the right side of the drawing by the brake piston 51, the brake pad 53 is moved to the left side of the drawing in response. As a result, the brake pads 52 and 53 sandwich the outer peripheral end of the brake rotor 40 and the electric wheel 100 is braked.

ケース60は、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、シャフト110と、図示省略されたモータ、プラネタリギヤ、オイルポンプおよびオイル通路とを収納する。   The case 60 is disposed on the left side of the wheel hub 20 in the drawing. Case 60 accommodates shaft 110 and a motor, a planetary gear, an oil pump, and an oil passage that are not shown.

シャフト110は、一方端がプラネタリギヤに連結されており、他方端が等速ジョイント30のインナー31にスプライン嵌合され、ベアリング(図示せず)によって回転自在に支持される。   The shaft 110 has one end connected to the planetary gear, the other end is splined to the inner 31 of the constant velocity joint 30, and is rotatably supported by a bearing (not shown).

ケース60に収納されたモータは、ステータコアと、ステータコイルと、ロータとからなり、ステータコイルに電流が流されることによってロータが回転し、所定のトルクを出力する。そして、プラネタリギヤは、モータの回転速度を減速し、モータから出力されたトルクを大きくしてシャフト110に伝達する。シャフト110は、プラネタリギヤから伝達されたトルクによって、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。このように、インホイールモータIWMは、ホイールディスク10に収納され、所定のトルクによってホイールハブ20およびホイールディスク10を所定の回転数で回転する。これにより、電動輪100は、所定の回転数で回転する。そして、インホイールモータIWMの駆動中、インホイールモータIWMに内蔵されたオイルポンプは、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モータのステータコイル、プラネタリギヤおよびベアリング等に供給し、ステータコイルを冷却するとともにプラネタリギヤおよびベアリングを潤滑する。   The motor housed in the case 60 includes a stator core, a stator coil, and a rotor. When a current is passed through the stator coil, the rotor rotates and outputs a predetermined torque. The planetary gear reduces the rotation speed of the motor, increases the torque output from the motor, and transmits the torque to the shaft 110. The shaft 110 rotates the wheel hub 20 and the wheel disc 10 at a predetermined rotational speed via the constant velocity joint 30 by the torque transmitted from the planetary gear. Thus, the in-wheel motor IWM is housed in the wheel disk 10 and rotates the wheel hub 20 and the wheel disk 10 at a predetermined number of rotations with a predetermined torque. Thereby, the electric wheel 100 rotates at a predetermined number of rotations. During the driving of the in-wheel motor IWM, the oil pump built in the in-wheel motor IWM pumps up the oil accumulated in the oil reservoir through the oil passage, and the pumped oil is a stator coil, a planetary gear, a bearing, and the like of the motor. To cool the stator coil and lubricate the planetary gear and the bearing.

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。   The tire 250 is fixed to the outer edge of the rim portion 10B of the wheel disc 10.

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、他方端がハブベアリング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)は、一方端がボールジョイント170に連結され、他方端がハブベアリング11,12を介してホイールハブ20に連結される。これによって、ナックル180(180a,180b)は、ホイールハブ20およびホイールディスク10を回転可能に支持する。   The knuckle 180 (180a) has one end connected to the ball joint 160 and the other end connected to the wheel hub 20 via the hub bearings 11 and 12. The knuckle 180 (180b) has one end connected to the ball joint 170 and the other end connected to the wheel hub 20 via the hub bearings 11 and 12. Thus, the knuckle 180 (180a, 180b) rotatably supports the wheel hub 20 and the wheel disc 10.

弾性体190(190a)は、一方端がナックル180(180a)に連結され、他方端がネジ5によってインホイールモータIWMのケース60に連結される。弾性体190(190b)は、一方端がナックル180(180b)に連結され、他方端がネジ6によってインホイールモータIWMのケース60に連結される。   The elastic body 190 (190a) has one end connected to the knuckle 180 (180a) and the other end connected to the case 60 of the in-wheel motor IWM by the screw 5. The elastic body 190 (190b) has one end connected to the knuckle 180 (180b) and the other end connected to the case 60 of the in-wheel motor IWM by the screw 6.

領域7は、インホイールモータIWMの重心位置が存在する領域である。したがって、より詳細には、弾性体190a,190bは、インホイールモータIWMの重心位置が存在する領域7の近傍にそれぞれネジ5,6によって連結される。すなわち、弾性体190は、一方端がナックル180に連結され、他方端がインホイールモータIWMの略重心位置に連結される。これによって、弾性体190は、車体の上下方向DR1からインホイールモータIWMを支持する。   The region 7 is a region where the center of gravity position of the in-wheel motor IWM exists. Therefore, in more detail, the elastic bodies 190a and 190b are connected by the screws 5 and 6 near the area 7 where the center of gravity position of the in-wheel motor IWM exists. That is, the elastic body 190 has one end connected to the knuckle 180 and the other end connected to the approximate center of gravity of the in-wheel motor IWM. Accordingly, the elastic body 190 supports the in-wheel motor IWM from the vertical direction DR1 of the vehicle body.

アッパーアーム210およびロアアーム220は、車体の上下方向DR1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、他方端が車体の上下方向DR1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、他方端が車体の上下方向DR1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230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。   The upper arm 210 and the lower arm 220 are disposed in the vertical direction DR1 of the vehicle body. The upper arm 210 has one end connected to the ball joint 160 and the other end fixed to the vehicle body so as to be rotatable in the vertical direction DR1 of the vehicle body. The lower arm 220 has one end connected to the ball joint 170 and the other end fixed to the vehicle body so as to be rotatable in the vertical direction DR1 of the vehicle body. Further, the lower arm 220 is connected to the vehicle body via a shock absorber 230. As a result, the electric wheel 100 is suspended from the vehicle body.

このように、アッパーアーム210およびロアアーム220は、車体の上下方向DR1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。   As described above, the upper arm 210 and the lower arm 220 are connected to the knuckle 180 from the vertical direction DR1 of the vehicle body via the ball joints 160 and 170, respectively.

アッパーアーム210およびロアアーム220は、車体の上下方向DR1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230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230は、サスペンションとして機能する。そして、アッパーアーム210およびロアアーム220は、「サスペンションアーム」を構成する。   The upper arm 210 and the lower arm 220 are fixed to the vehicle body so as to be rotatable in the vertical direction DR1 of the vehicle body, and the lower arm 220 is connected to the vehicle body via the shock absorber 230. Functions as a suspension. The upper arm 210 and the lower arm 220 constitute a “suspension arm”.

図2は、図1に示す弾性体190の斜視図である。図2を参照して、弾性体190は、複数の鉄板191〜19n(nは自然数)からなる。鉄板191は、平坦部191A,191Bと、傾斜部191Cとからなる。そして、傾斜部191Cは、2つの平坦部191A,191B間に配置され、2つの平坦部191A,191Bに連結される。また、平坦部191A,191Bは、車体の上下方向DR1に段差を形成し、その段差に相当する間隔で配置された2つの平面に略平行に設けられる。したがって、鉄板191は、車体の上下方向DR1に段差が形成されるように屈曲した構造からなる。   FIG. 2 is a perspective view of the elastic body 190 shown in FIG. Referring to FIG. 2, the elastic body 190 is composed of a plurality of iron plates 191 to 19n (n is a natural number). The iron plate 191 includes flat portions 191A and 191B and an inclined portion 191C. The inclined portion 191C is disposed between the two flat portions 191A and 191B and connected to the two flat portions 191A and 191B. Further, the flat portions 191A and 191B form a step in the vertical direction DR1 of the vehicle body, and are provided substantially parallel to two planes arranged at an interval corresponding to the step. Therefore, the iron plate 191 has a bent structure so that a step is formed in the vertical direction DR1 of the vehicle body.

鉄板192〜19nの各々は、鉄板191と同じ構造からなる。そして、弾性体190は、複数の鉄板191〜19nを車体の上下方向DR1に積層した構造からなる。したがって、弾性体190は、車体の上下方向DR1に段差が形成されるように屈曲した構造からなり、略板状形状を有する。そして、弾性体190は、車体の上下方向DR1に段差が形成されるように屈曲した構造からなるので、車体の上下方向DR1においてバネ定数k1を有するバネとして機能する。また、弾性体190は、略板状形状を有するので、上下方向DR1に垂直な車体の前後方向DR2においてバネ定数k1よりも大きいバネ定数k2を有するバネとして機能する。   Each of the iron plates 192 to 19n has the same structure as the iron plate 191. The elastic body 190 has a structure in which a plurality of iron plates 191 to 19n are stacked in the vertical direction DR1 of the vehicle body. Therefore, the elastic body 190 has a structure that is bent so that a step is formed in the vertical direction DR1 of the vehicle body, and has a substantially plate shape. Since the elastic body 190 has a bent structure so that a step is formed in the vertical direction DR1 of the vehicle body, the elastic body 190 functions as a spring having a spring constant k1 in the vertical direction DR1 of the vehicle body. Further, since the elastic body 190 has a substantially plate shape, it functions as a spring having a spring constant k2 larger than the spring constant k1 in the longitudinal direction DR2 of the vehicle body perpendicular to the vertical direction DR1.

このように、弾性体190は、略板状形状からなる板バネである。また、弾性体190は、多層構造からなる板バネである。   Thus, the elastic body 190 is a leaf spring having a substantially plate shape. The elastic body 190 is a leaf spring having a multilayer structure.

弾性体190は、平坦部191A側において幅W1を有し、平坦部191B側において幅W2を有する。そして、弾性体190(190a)は、平坦部191A側がインホイールモータIWMのケース60に連結され、平坦部191B側がナックル180(180a)に連結される。また、弾性体190(190b)は、平坦部191A側がナックル180(180b)に連結され、平坦部191B側がケース60に連結される。   The elastic body 190 has a width W1 on the flat portion 191A side and a width W2 on the flat portion 191B side. The elastic body 190 (190a) is connected to the case 60 of the in-wheel motor IWM on the flat portion 191A side and connected to the knuckle 180 (180a) on the flat portion 191B side. The elastic body 190 (190b) is connected to the knuckle 180 (180b) on the flat portion 191A side and connected to the case 60 on the flat portion 191B side.

幅W1,W2は、相互に略等しくなるように決定されてもよく、相互に異なるように決定されてもよい。幅W1,W2が相互に異なるように決定される場合、ナックル180(180a)に連結される弾性体190(190a)においては、幅W1が幅W2よりも広くなるように決定され、ナックル180(180b)に連結される弾性体190(190b)においては、幅W2が幅W1よりも広くなるように決定される。つまり、弾性体190においては、インホイールモータIWMのケース60に連結される平坦部側の幅がナックル180に連結される平坦部側の幅よりも広くなるように幅W1,W2が決定される。これによって、後述するように、電動輪100の回転によるインホイールモータIWM自体の回転が抑制され易くなる。   The widths W1 and W2 may be determined to be substantially equal to each other, or may be determined to be different from each other. When the widths W1 and W2 are determined so as to be different from each other, in the elastic body 190 (190a) coupled to the knuckle 180 (180a), the width W1 is determined to be wider than the width W2, and the knuckle 180 ( In the elastic body 190 (190b) connected to 180b), the width W2 is determined to be wider than the width W1. That is, in the elastic body 190, the widths W1 and W2 are determined so that the width on the flat portion side connected to the case 60 of the in-wheel motor IWM is wider than the width on the flat portion side connected to the knuckle 180. . Accordingly, as described later, the rotation of the in-wheel motor IWM itself due to the rotation of the electric wheel 100 is easily suppressed.

図3は、図1に示すA方向から見た電動輪100および車輪支持装置200の平面図である。なお、図3においては、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230は省略されている。   FIG. 3 is a plan view of the electric wheel 100 and the wheel support device 200 viewed from the direction A shown in FIG. In FIG. 3, the upper arm 210, the lower arm 220, and the shock absorber 230 are omitted.

図3を参照して、弾性体190は、上述したようにインホイールモータIWMのケース60に固定されている。この場合、弾性体190は、その幅方向が車体の前後方向DR2になるように配置される。そして、電動輪100は、インホイールモータIWMから出力されるトルクによって回転されるので、電動輪100の回転方向DR3への回転に伴って、回転方向DR3と反対の回転方向DR4に回転しようとする回転反力がインホイールモータIWMに生じる。   Referring to FIG. 3, elastic body 190 is fixed to case 60 of in-wheel motor IWM as described above. In this case, the elastic body 190 is disposed such that the width direction thereof is the front-rear direction DR2 of the vehicle body. Since the electric wheel 100 is rotated by the torque output from the in-wheel motor IWM, the electric wheel 100 tries to rotate in the rotation direction DR4 opposite to the rotation direction DR3 as the electric wheel 100 rotates in the rotation direction DR3. A rotational reaction force is generated in the in-wheel motor IWM.

しかし、弾性体190は、その幅方向が車体の前後方向DR2になるように配置されるので、インホイールモータIWMに生じる回転反力に対抗してインホイールモータIWMが回転方向DR4へ回転するのを抑制する。特に、上述したように、インホイールモータIWM側における弾性体190の幅がナックル180側における弾性体190の幅よりも広くなるように弾性体190の幅を決定した場合、弾性体190は、インホイールモータIWMに生じる回転反力に対抗してインホイールモータIWMが回転方向DR4へ回転するのを抑制し易い。したがって、弾性体190が車体の前後方向DR2にバネとして機能する場合のバネ定数k2は、弾性体190がインホイールモータIWMに生じる回転反力に対抗してインホイールモータIWMが回転方向DR4に回転するのを抑制するように決定される。すなわち、バネ定数k2は、電動輪100の回転トルクを考慮して決定される。   However, since the elastic body 190 is arranged so that the width direction thereof is the longitudinal direction DR2 of the vehicle body, the in-wheel motor IWM rotates in the rotational direction DR4 against the rotational reaction force generated in the in-wheel motor IWM. Suppress. In particular, as described above, when the width of the elastic body 190 is determined so that the width of the elastic body 190 on the in-wheel motor IWM side is wider than the width of the elastic body 190 on the knuckle 180 side, the elastic body 190 It is easy to suppress the in-wheel motor IWM from rotating in the rotation direction DR4 against the rotational reaction force generated in the wheel motor IWM. Therefore, the spring constant k2 when the elastic body 190 functions as a spring in the front-rear direction DR2 of the vehicle body, the in-wheel motor IWM rotates in the rotational direction DR4 against the rotational reaction force that the elastic body 190 generates in the in-wheel motor IWM. It is decided to suppress it. That is, the spring constant k2 is determined in consideration of the rotational torque of the electric wheel 100.

再び図1を参照して、弾性体190は、インホイールモータIWMを車体の上下方向DR1に振動可能に支持する。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車体の上下方向DR1に振動を受けると、弾性体190は、ナックル180を介してホイールディスク10から上下方向DR1の振動を受け、その受けた振動の位相を遅延させてインホイールモータIWMを車体の上下方向DR1に振動させる。したがって、弾性体190が車体の上下方向DR1にバネとして機能する場合のバネ定数k1は、ナックル180を介してホイールディスク10から受けた振動の位相を遅延させてインホイールモータIWMを車体の上下方向DR1に振動させるように決定される。すなわち、バネ定数k1は、インホイールモータIWMを重りとしたときのインホイールモータIWMの質量を考慮して決定される。   Referring to FIG. 1 again, the elastic body 190 supports the in-wheel motor IWM so as to vibrate in the vertical direction DR1 of the vehicle body. That is, when the motorized wheel 100 receives vibration in the vertical direction DR1 of the vehicle body according to the road surface condition or the like while the vehicle is running, the elastic body 190 receives vibration in the vertical direction DR1 from the wheel disk 10 via the knuckle 180. The in-wheel motor IWM is vibrated in the vertical direction DR1 of the vehicle body by delaying the phase of the received vibration. Therefore, when the elastic body 190 functions as a spring in the vertical direction DR1 of the vehicle body, the spring constant k1 delays the phase of vibration received from the wheel disk 10 via the knuckle 180 and causes the in-wheel motor IWM to move in the vertical direction of the vehicle body. It is determined to cause DR1 to vibrate. That is, the spring constant k1 is determined in consideration of the mass of the in-wheel motor IWM when the in-wheel motor IWM is used as a weight.

車輪支持装置200は、弾性体190をインホイールモータIWMのケース60に連結し、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、電動輪100を車体に支持する。   The wheel support device 200 connects the elastic body 190 to the case 60 of the in-wheel motor IWM, and connects the suspension arms (the upper arm 210 and the lower arm 220) to the knuckle 180 by the ball joints 160 and 170. Support the car body.

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、ナックル180および弾性体190によってインホイールモータIWMを車体の上下方向DR1に振動可能に支持するとともに、電動輪100の回転によってインホイールモータIWMに生じる回転反力に対抗してインホイールモータIWMが電動輪100の回転方向と反対方向に回転するのを抑制する。   That is, the wheel support device 200 rotatably supports the wheel disc 10 and the wheel hub 20 by the upper arm 210, the lower arm 220, and the knuckle 180, and the in-wheel motor IWM by the upper arm 210, the lower arm 220, the knuckle 180, and the elastic body 190. Is supported to be able to vibrate in the vertical direction DR1 of the vehicle body, and the in-wheel motor IWM rotates in a direction opposite to the rotation direction of the electric wheel 100 against the rotational reaction force generated in the in-wheel motor IWM by the rotation of the electric wheel 100. To suppress.

車両の走行中に、電動輪100が路面状態等に応じて車体の上下方向DR1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IWMによって弾性体190は、車体の上下方向DR1にバネとして機能し、電動輪100が受けた振動の位相を遅延させた上下方向DR1の振動をインホイールモータIWMに発生させる。つまり、弾性体190は、電動輪100の振動をその位相を遅延したインホイールモータIWMの振動に変換する。そして、弾性体190は、電動輪100が受けた振動をインホイールモータIWMに相殺させる。そうすると、電動輪100の振動は、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。   When the motorized wheel 100 receives vibration in the vertical direction DR1 of the vehicle body according to the road surface condition or the like while the vehicle is running, the elastic body 190 functions as a spring in the vertical direction DR1 of the vehicle body by the in-wheel motor IWM serving as a damper mass. Then, the in-wheel motor IWM generates the vibration in the vertical direction DR1 in which the phase of the vibration received by the electric wheel 100 is delayed. That is, the elastic body 190 converts the vibration of the electric wheel 100 into the vibration of the in-wheel motor IWM whose phase is delayed. The elastic body 190 causes the in-wheel motor IWM to cancel the vibration received by the electric wheel 100. If it does so, it will become difficult to transmit the vibration of the motor-driven wheel 100 to the vehicle body via the upper arm 210 and the lower arm 220.

これにより、タイヤ250からのバネ下入力が緩和される。すなわち、ショックアブソーバ230によって吸収し切れない振動が吸収される。その結果、車両の乗り心地が向上する。   Thereby, the unsprung input from the tire 250 is relieved. That is, vibration that cannot be absorbed by the shock absorber 230 is absorbed. As a result, the ride comfort of the vehicle is improved.

また、車両の走行中に、電動輪100が回転方向DR3に回転すると、インホイールモータIWMは、回転方向DR4に回転しようとする(図3参照)。そうすると、弾性体190は、電動輪100の回転によって生じるインホイールモータIWMの回転を抑制する。   Further, when the electric wheel 100 rotates in the rotation direction DR3 while the vehicle is traveling, the in-wheel motor IWM tries to rotate in the rotation direction DR4 (see FIG. 3). Then, the elastic body 190 suppresses the rotation of the in-wheel motor IWM caused by the rotation of the electric wheel 100.

このように、弾性体190は、電動輪100の振動をその位相を遅延してインホイールモータIWMを車体の上下方向DR1に振動させるとともに、電動輪100の回転によって生じるインホイールモータIWMの回転を抑制する。   As described above, the elastic body 190 causes the in-wheel motor IWM to vibrate in the vertical direction DR1 of the vehicle body by delaying the phase of the vibration of the electric wheel 100 and to rotate the in-wheel motor IWM caused by the rotation of the electric wheel 100. Suppress.

そして、車輪支持装置200においては、単一の弾性体190によって車体の上下方向DR1に振動可能にインホイールモータIWMを支持するので、部品数を少なくしてバネ下の振動を相殺できる。   In the wheel support device 200, the in-wheel motor IWM is supported by the single elastic body 190 so as to be able to vibrate in the vertical direction DR1 of the vehicle body.

また、弾性体190は、インホイールモータIWMの重心付近(図1の領域7)に連結されるので、インホイールモータIWMを安定して支持できる。   Further, since the elastic body 190 is connected to the vicinity of the center of gravity of the in-wheel motor IWM (region 7 in FIG. 1), the in-wheel motor IWM can be stably supported.

さらに、弾性体190は、複数の鉄板191〜19nを積層した多層板バネからなるので、車体の上下方向DR1への電動輪100の振動を十分に減衰できる。   Furthermore, since the elastic body 190 is composed of a multilayer leaf spring in which a plurality of iron plates 191 to 19n are laminated, the vibration of the electric wheel 100 in the vertical direction DR1 of the vehicle body can be sufficiently damped.

上記においては、弾性体190は、ナックル180a,180bの両方に連結されると説明したが、この発明においては、これに限らず、弾性体190は、ナックル180a,180bのいずれか一方に連結されていてもよい。すなわち、この発明においては、弾性体190は、ナックル180a,180bの少なくとも一方に連結されていればよい。   In the above description, the elastic body 190 is connected to both the knuckles 180a and 180b. However, the present invention is not limited to this, and the elastic body 190 is connected to one of the knuckles 180a and 180b. It may be. That is, in the present invention, the elastic body 190 only needs to be connected to at least one of the knuckles 180a and 180b.

なお、ホイールディスク10およびホイールハブ20は、「ホイール」を構成する。   The wheel disc 10 and the wheel hub 20 constitute a “wheel”.

また、ナックル180a,180bは、「1対のナックル」を構成する。   Further, the knuckles 180a and 180b constitute “a pair of knuckles”.

さらに、ナックル180は、電動輪100のホイール(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。   Further, the knuckle 180 constitutes a “rotation support member” that rotatably supports the wheel (wheel disc 10 and wheel hub 20) of the electric wheel 100.

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、上記した実施の形態の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。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

この発明は、少ない部品数によってバネ下の振動を相殺可能な車輪支持装置に適用される。   The present invention is applied to a wheel support device that can cancel the unsprung vibration with a small number of parts.

この発明の実施の形態による車輪支持装置およびそれによって支持される電動輪の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a wheel support device according to an embodiment of the present invention and an electric wheel supported by the wheel support device. 図1に示す弾性体の斜視図である。It is a perspective view of the elastic body shown in FIG. 図1に示すA方向から見た電動輪および車輪支持装置の平面図である。It is a top view of the motor-driven wheel and wheel support apparatus seen from the A direction shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1〜6 ネジ、7 領域、10 ホイールディスク、10A ディスク部、10B リム部、11,12 ハブベアリング、20 ホイールハブ、30 等速ジョイント、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、100 電動輪、110 シャフト、160,170 ボールジョイント、180,180a,180b ナックル、190,190a,190b 弾性体、191〜19n 鉄板、191A,191B 平坦部、191C 傾斜部、200 車輪支持装置、210 アッパーアーム、220 ロアアーム、230 ショックアブソーバ、250 タイヤ、IWM インホイールモータ。   1-6 screw, 7 area, 10 wheel disc, 10A disc portion, 10B rim portion, 11, 12 hub bearing, 20 wheel hub, 30 constant velocity joint, 40 brake rotor, 50 brake caliper, 50A opening, 51 brake piston , 52, 53 Brake pad, 60 Case, 100 Motorized wheel, 110 Shaft, 160, 170 Ball joint, 180, 180a, 180b Knuckle, 190, 190a, 190b Elastic body, 191-19n Iron plate, 191A, 191B Flat part, 191C Inclined part, 200 wheel support device, 210 upper arm, 220 lower arm, 230 shock absorber, 250 tire, IWM in-wheel motor.

Claims (6)

一方端が車体の上下方向に回動可能に前記車体に固定されるサスペンションアームと、
前記サスペンションアームに連結され、車輪のホイールを回転可能に支持する回転支持部材と、
前記ホイール内に設けられたインホイールモータを、前記車体および前記ホイールに対して前記車体の上下方向に振動可能に支持する略板状形状からなる弾性体とを備える車輪支持装置。
A suspension arm that is fixed to the vehicle body so that one end thereof is rotatable in the vertical direction of the vehicle body;
A rotation support member coupled to the suspension arm and rotatably supporting a wheel of the wheel;
A wheel support device comprising: an in-wheel motor provided in the wheel; and an elastic body having a substantially plate shape that supports the vehicle body and the wheel so as to vibrate in a vertical direction of the vehicle body.
前記弾性体は、一方端が前記回転支持部材に連結され、他方端が前記インホイールモータに連結される、請求項1に記載の車輪支持装置。   The wheel support device according to claim 1, wherein one end of the elastic body is connected to the rotation support member and the other end is connected to the in-wheel motor. 前記弾性体は、その幅方向が前記車体の前後方向になるように配置される、請求項1または請求項2に記載の車輪支持装置。   The wheel support device according to claim 1, wherein the elastic body is disposed such that a width direction thereof is a front-rear direction of the vehicle body. 前記弾性体は、前記インホイールモータの略重心位置に連結される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車輪支持装置。   The wheel support device according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic body is connected to a substantially center of gravity position of the in-wheel motor. 前記弾性体は、板バネである、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車輪支持装置。   The wheel support device according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic body is a leaf spring. 前記弾性体は、多層構造からなる板バネである、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車輪支持装置。   The wheel support device according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic body is a leaf spring having a multilayer structure.
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