JP5133572B2

JP5133572B2 - 動的吸振装置及びインホイールモータの取付方法と取付構造

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Publication number: JP5133572B2
Application number: JP2007024105A
Authority: JP
Inventors: 尚史黒川; 善也中村
Original assignee: Bridgestone Corp; KYB Corp
Current assignee: Bridgestone Corp; KYB Corp
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2027-02-02
Also published as: JP2007230546A

Description

本発明は、ダイレクトドライブホイールを駆動輪とする車輌において用いられるインホイールモータを、車輌の足回り部品に対してフローティングマウントするための動的吸振装置と、この動的吸振装置を用いてインホイールモータを車輪部に取付ける方法及びその取付構造とに関するものである。

近年、電気自動車などのモータによって駆動される車輌においては、モータを車輪に内蔵するインホイールモータシステムが採用されつつある。その中でも、図１１に示すような、中空状のインホイールモータ５０を、動的吸振装置６０を介して、車輌の足回り部品に対して弾性支持して、上記モータ５０の質量をダイナミックダンパーの質量として作用させるように構成した、乗り心地性とロードホールディング性に優れたインホイールモータシステムが注目されている（例えば、特許文献１，２参照）。
このインホイールモータシステムは、詳細には、径方向内側が開放された、モータロータ５１が取付けられた回転側ケース５２と、この回転側ケース５２と同心円状に配置され、上記モータロータ５１と所定の間隔を隔ててモータステータ５３が取付けられた、径方向外側が開放された非回転側ケース５４とを軸受け５５を介して回転可能に連結した中空形状のインホイールモータモータ５０の上記非回転側ケース５４を、図１２に示すような、リニアベアリング６１ａとガイドシャフト６１ｂとから成る直動ガイド６１Ａとバネ部材６１Ｂ，６１Ｂとを一体に構成したバネ付き直動ガイド６１を備えた動的吸振装置６０を介して、車軸７１に結合される車輌の足回り部品であるナックル７２に連結し、上記回転側ケース５２とホイール７３とを、ホイール７３のラジアル方向に互いに偏心可能な駆動力伝達機構であるフレキシブルカップリング８０により結合したものである。
なお、図１１において、７４は上記ホイールに装着されるタイヤ、７５はホイール７３とその回転軸において連結されたハブ、７６はショックアブゾーバ等から成るサスペンション部材、７７は上記ハブ７５に装着されたブレーキディスクである。

上記動的吸振装置６０は、詳細には、図１３にも示すように、上記モータ５０の非回転側ケース５４に取付けられるモータ側プレート６２とナックル７２に連結されるナックル側プレート６３とを、上記のバネ付き直動ガイド６１、及び、シリンダ６４ａと図示しないピストンとこのピストンに連結されたシャフト６４ｂとから成るダンパー６４とにより連結したもので、具体的には、ナックル側プレート６３に固定部材６３ｍ，６３ｎを設けて上記バネ付き直動ガイド６１の固定部であるリニアベアリング６１ａとダンパー６４の固定部であるシリンダ６４ａとを固定し、モータ側プレート６２に固定部材６２ｎ，６２ｎを設けて上記バネ付き直動ガイド６１の可動部であるガイドシャフト６１ｂの先端部とダンパー６４の可動部であるシャフト６４ｂの先端部を固定する構成となっている。
このように、インホイールモータ５０を、動的吸振装置６０を介して、車輌の足回り部品に対して弾性支持する構成を採ることにより、上記モータ５０は車輌の足回り部品に対してフローティングマウントされるので、モータ５０の質量をダイナミックダンパーのウエイトとして作用させることができ、悪路走行時における接地性能、及び、乗り心地性能をともに大幅に向上させることができる。

ところで、上記従来の構成においては、ナックル側プレート６３に直動ガイド６１とダンパー６４とを取付けた後、モータ側プレート６２に取付けられる固定部材６２ｎ，６２ｎを仮組みしたサブアッセンブリーを、治具により上記直動ガイド６１のバネ部材６１Ｂ，６１Ｂを圧縮した状態で上記固定部材６２ｎ，６２ｎをモータ側プレート６２に組み付ける必要があった。
しかしながら、治具によりバネ部材６１Ｂ，６１Ｂを圧縮したサブアッセンブリーを組み付ける作業は固定部材６２ｎ，６２ｎの上，下方向にバネ部材６１Ｂ，６１Ｂの反発力が作用しているため、作業しづらいという問題点があった。また、上記モータ側プレート６２は図示しないブレーキキャリパが取付けられたナックル７２に取付けられていることから、動的吸振装置６０の脱着時には上記ブレーキディスク７７や上記ブレーキキャリパの脱着を伴うため、脱着作業が煩雑になるだけでなく、直動ガイド６１などの動的吸振装置６０の部品交換時には、インホイールモータモータ５０の着脱を伴うことから、配線の結線等の作業も必要であった。
一方、インホイールモータとして、図１４に示すような、インナーロータ型の電気モータ９１と減速歯車機構９２とを組合わせたギヤドモータ９０を用い、このモータ９０のケース９３の上部及び下部とナックル９４とを、ゴムの中に油を封入したダンパー９５ａ，９５ｂにより連結するとともに、このダンパー９５ａ，９５ｂを、更に、上記ナックル９４と上，下のアーム９６ａ，９６ｂとを連結するボールジョイント９７ａ，９７ｂと連結して、上記モータ９０を車輌バネ下部にフローティングマウントする構成のインホイールモータシステムも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００５−１７８６８４号公報特開２００５−３２９９１１号公報特開２００５−３２９９１１号公報

しかしながら、インナーロータ型の電気モータ９１あるいはギヤドモータを車輌バネ下部にフローティングマウントするための緩衝機構として、上記ダンパー９５ａ，９５ｂのような弾性体を用いた場合には、上述した動的吸振装置６０に用いられているバネ付き直動ガイド６１のような、バネ部材とガイド部材とを備えた緩衝機構を用いた場合に比較して、ギヤドモータ９０のストローク幅も小さく、かつ、安定性に欠けるだけでなく、上記動的吸振装置６０と同様に、モータを上，下から支持する構成のため、組立作業も煩雑であった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、インホイールモータを容易に車輌バネ下部にフローティングマウントすることのできる動的吸振装置と、この動的吸振装置を用いてインホイールモータを車輪部に取付ける方法及びその取付構造を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、インホイールモータとして、インナーロータ型の電気モータあるいはギヤドモータを用いるとともに、動的吸引装置をバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とから構成し、これを上記モータの側面側に配置する構成とすれば、取付が容易となるだけでなく、ストローク幅を大きくとることができ、かつ、上記モータをダイナミックダンパーとして安定して動作させることができることを見出し本発明に到ったものである。
すなわち、請求項１に記載の発明は、車輪を駆動するインホイールモータを、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ側取付部材と、車輪部に連結されるナックルもしくは上記ナックル及び上記ナックルを車体に懸架するストラットに取付けられるナックル側取付部材と、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを連結する、バネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とを備えた動的吸振装置を介して、車輌バネ下部に取り付けるためのインホイールモータの取付構造であって、上記ナックル側取付部材が、ストラットのアウターシェルのタイヤ側であるナックル取付側にて上記動的吸振装置とナックルとを連結する第１のナックル側取付部材と、上記ナックル取付側とは反対側の車体側にて上記動的吸振装置と上記ストラットのアウターシェルとを連結する第２のナックル側取付部材とを備え、上記モータ側取付部材が、上記ガイド部材の下端側を支持する第１のモータ側取付部材と、上記ガイド部材の上端側を支持する第２のモータ側取付部材とを備え、上記動的吸振装置と上記モータケースとを上記第１及び第２のモータ側取付部材により連結し、上記動的吸振装置と上記ナックルとを上記第１及び第２のナックル側取付部材により連結したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインホイールモータの取付構造において、上記モータケースの上記第２のナックル側取付部材のストラットとの連結部の近傍に、上記第２のナックル側取付部材の上記バネ部材とダンパーとの作動方向の移動幅を制限するストッパー部材を配置したものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインホイールモータの取付構造において、上記ストッパー部材を、車輌上方から見て、フローティンマスとなる上記モータとこのモータに取付けられる動的吸振装置のガイド部材の重心近傍に配置したものである。

また、請求項４に記載の発明は、車輪を駆動するモータを、動的吸振装置を介して、車輌バネ下部材に取り付ける方法であって、上記動的吸振装置が、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ側取付部材と、車輪部に連結されるナックルもしくは上記ナックル及び上記ナックルを車体に懸架するストラットに取付けられるナックル側取付部材と、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とを備え、上記ナックル側取付部材が、ストラットのアウターシェルのタイヤ側であるナックル取付側にて上記動的吸振装置とナックルとを連結する第１のナックル側取付部材と、上記ナックル取付側とは反対側の車体側にて上記動的吸振装置と上記ストラットのアウターシェルとを連結する第２のナックル側取付部材とを備え、上記モータ側取付部材が、上記ガイド部材の下端側を支持する第１のモータ側取付部材と、上記ガイド部材の上端側を支持する第２のモータ側取付部材とを備え、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを上記バネ部材とガイド部材とで連結したガイドアッセンブリーを先組みしてこれに上記ダンパーを取付けた後、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを、上記モータケースと、上記ナックルもしくは上記ナックル及び上記ストラットとにそれぞれ取付けるようにしたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のインホイールモータの取付方法において、上記第２のナックル側取付部材を、上記モータケースの車輌前後方向中心側に延長するストッパー部と、上記ストッパー部の先端側にて上記ストラットのアウターシェルと連結される連結片部とから構成するととともに、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材の取付け後に、上記モータケースにストッパラバーを支持するラバー支持部材を取付けて、上記ストッパー部に対向する位置に上記ストッパラバーを配置するようにしたものである。
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載のインホイールモータの取付方法において、上記モータを、電気モータとこの電気モータの回転を減速してホイールに伝達する減速歯車機構を備えたギヤドモータとしたものである。

また、請求項７に記載の発明は、車輪を駆動するモータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ側取付部材と、車輪部に連結されるナックルもしくは上記ナックル及び上記ナックルを車体に懸架するストラットに取付けられるナックル側取付部材と、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とを備え、上記モータを車輌バネ下部に対して弾性支持する動的吸振装置であって、上記ナックル側取付部材が、ストラットのアウターシェルのタイヤ側であるナックル取付側にて上記動的吸振装置とナックルとを連結する第１のナックル側取付部材と、上記ナックル取付側とは反対側の車体側にて上記動的吸振装置と上記ストラットのアウターシェルとを連結する第２のナックル側取付部材とを備え、上記モータ側取付部材が、上記ガイド部材の下端側を支持する第１のモータ側取付部材と、上記ガイド部材の上端側を支持する第２のモータ側取付部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、車輪を駆動するインホイールモータを、モータ側取付部材と、ナックル側取付部材と、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とを備えた動的吸振装置を介して、車輌バネ下部材に取り付ける際に、上記動的吸振装置と上記モータのステータ側を支持するモータケースとを、上記モータケースの側面側に取付けられるモータ側取付部材により連結し、上記動的吸振装置とナックルとを、ナックルに取付けられるナックル側取付部材により連結する構成としたので、インホイールモータの取付が容易となるだけでなく、ストローク幅を大きくとることができ、かつ、上記モータをダイナミックダンパーとして安定して動作させることができる。
このとき、モータ側取付部材とナックル側取付部材とを上記バネ部材とガイド部材とで連結したガイドアッセンブリーを先組みしてこれに上記ダンパーを取付けた後、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを、上記モータケースと上記ナックルとにそれぞれ取付けるようにしたので、インホイールモータを容易に車輌バネ下部にフローティングマウントすることができる。
また、上記第２のナックル側取付部材を、上記モータケースの車輌前後方向中心側に延長するストッパー部と、上記ストッパー部の先端側にて上記ストラットのアウターシェルと連結される連結片部とから構成するとともに、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材の取付け後に、上記モータケースにストッパラバーを支持するラバー支持部材を取付けて、上記ストッパー部に対向する位置に上記ストッパラバーを配置してモータの最大変位幅を容易に規制するようにすれば、路面から過大な入力があった場合でも、モータの損傷を防ぐことができる。

また、上記ナックル側取付部材により、ストラットのアウターシェルのタイヤ側であるナックル取付側にて上記動的吸振装置とナックルとを連結するとともに、上記ナックル側取付部材に加えて、上記ナックル取付側とは反対側の車体側にて上記動的吸振装置（詳細には、上記ガイド部材のガイドシャフトを支持するガイドハウジング）と上記ストラットのアウターシェルとを連結する第２のナックル側取付部材を設けて、上記動的吸振装置をタイヤ側と車体側の両方から支持したので、上記ガイド部材の支持剛性が高まる。したがって、フローティングマス（モータとこのモータに取付けられるガイド部材）を正確にバネ部材とダンパーの作動方向に案内することができ、インホイールモータの動作を更に安定させることができる。
また、上記構成では、上記第２のナックル側取付部材にストッパー部が設けられているので、モータケースの上記第２のナックル側取付部材のストラットとの連結部の近傍に、上記第２のナックル側取付部材の上記バネ部材とダンパーとの作動方向の移動幅を制限するストッパー部材を配置してモータの最大変位幅を容易に規制するようにすれば、路面から過大な入力があった場合でも、モータの損傷を防ぐことができる。
このとき、上記ストッパー部材を、車輌上方から見て、フローティンマスとなる上記モータとこのモータに取付けられる動的吸振装置のガイド部材の重心近傍に配置するようにすれば、ストッパー部材の作動時に発生するモーメントによる直動ガイドへの入力を抑えることができるので、直動ガイドの容量を抑えられ、小型の直動ガイドの採用が可能となる。
更に、上記モータ側取付部材により上記ガイド部材（詳細には、ガイドシャフト）の下端側を支持するとともに、上記モータ側取付部材に加えて、上記ガイド部材の上端側を支持する、モータケースの上面側にて動的吸振装置とモータケースとを連結する第２のモータ側取付部材を設けて、上記ガイド部材を上側と下側の両方から支持するようにすれば、上記ガイド部材の剛性を高まめることができるので、フローティングマスを正確にバネ部材とダンパーの作動方向に案内することができ、インホイールモータの動作を更に安定させることができる。

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本最良の形態に係る動的吸振装置２０を搭載した車輪部の構成を示す斜視図で、図２は正面図、図３は縦断面図である。各図において、１はタイヤ、２はリム２ａとホイールディスク２ｂとから成るホイール、３は上記ホイール２とその回転軸において連結されたホイールハブ、４はコイルバネ４ａとショックアブゾーバ４ｂとを備えたストラット、５は上記ホイールハブ３と軸受け５ｊを介して連結され、車輪の非回転側を支持するナックルで、このナックル５は上記ストラット４のアウターシェル４ｃに取付けられている。また、６は上記ホイールハブ３に装着されたブレーキロータ６ａと上記ナックル５に取付けられたブレーキキャリパー６ｂとを備えた制動装置、７は上記ナックル５を下部から支持する下アームである。
１０はステータ１０Ｓ側を支持するモータケース１０ａと、上記モータケース１０ａに軸受け１０ｊを介して回転自在に取付けられた出力軸１０ｂと、この出力軸１０ｂに取付けられたロータ１０Ｒとを備えたインナーロータ型の電気モータ(インホイールモータ)である。本例では、この電気モータ１０のステータ１０Ｓ側を支持するモータケース１０ａを、動的吸振装置２０を介して、上記ナックル５の上部側とストラット４のアウターシェル４ｃとの２箇所にて取り付け、上記モータ１０の質量をダイナミックダンパーの質量として機能させることができるようにするとともに、モータの出力軸１０ｂとホイールハブ３の回転軸３ｋとを、フレキシブルカップリング１１により結合することにより、上記モータ１０が揺動してもホイール２に回転力を伝達することができるようにしている。なお、同図の符号１０ｍ，１０ｎは、それぞれ、モータケース１０ａの側面側と上面側とに設けられた上記動的吸振装置２０の後述する第１及び第２のモータ側取付部材２１，２５を取付けるための第１及び第２の取付部、１０ｐは上記モータケース１０ａの後述するナックル側取付部材２２のストッパー部２２ｑが取付けられる位置に互いに対向するように配置された一対のストッパラバー１０ｑ，１０ｑを支持するコ字型のラバー支持部材である。

図４（ａ），（ｂ）は上記動的吸振装置２０の詳細を示す図で、この動的吸振装置２０は、モータケース１０ａの側面側に取付けられる第１のモータ側取付部材２１と、ナックル５に取付けられるナックル側取付部材２２と、一端が上記第１のモータ側取付部材２１に取付けられ他端が上部固定部材２３に取付けられ、上記第１のモータ側取付部材２１と上記ナックル側取付部材２２とを連結する、２本のバネ付き直動ガイド２４，２４と、上記上部固定部材２３とモータケース１０ａとを連結するための第２のモータ側取付部材２５と、上記ナックル側取付部材２２の側面側に、上記バネ付き直動ガイド２４，２４の作動方向と平行に配置された、シリンダ２６ａと図示しないピストンとこのピストンに連結されたシリンダロット２６ｂとを有するダンパー２６とを備えている。
上記バネ付き直動ガイド２４，２４は、リニアベアリングとガイドシャフトとから成る直動ガイド２４Ａとバネ部材２４Ｂとを備えたもので、図１２に示したバネ付き直動ガイドと同様のものである。なお、直動ガイドとしては、上記リニアベアリングとガイドシャフトとから成る直動ガイド２４Ａに代えて、ガイドシャフトとなるスプラインシャフトと、このスプラインシャフトを滑動させるための複数の小球を保持するガイドベアリングとなるスプラインナットとから成るボールスプラインなどの、他の構成の直動ガイド用いてもよい。
本例では、上記第１及び第２のモータ側取付部材２１，２５と、ナックル側取付部材２２と、上部固定部材２３と、バネ付き直動ガイド２４，２４とを先組みしてガイドアッセンブリー２０Ａを組上げた後、上記ナックル側取付部材２２の側面側にダンパー２６を取付けて動的吸振装置２０を組上げるようにしている。

モータ側取付部材２１は、２本のバネ付き直動ガイド２４，２４の可動部であるガイドシャフト２４ｂ，２４ｂの下端側を固定する固定板２１ａと、この固定板２１ａの下部の、モータ軸方向に平行な方向の端部側と中央部とにそれぞれ設けられる、モータケース１０ａの断面の外形に沿った湾曲部を有する脚部２１ｂ，２１ｃとを備えている。この脚部２１ｂ，２１ｃの上記モータケース１０ａの外周側に突設された第１の取付部１０ｍに設けられた取付孔１０ｓに対応する位置には、本例の動的吸振装置２０をモータケース１０ａの側面側に取付けるための固定ボルトを挿入するためのボルト挿入孔２１ｓが形成されており、上記中央部に位置する脚部２１ｃの上記湾曲部とは反対側には、上記ダンパー２６の可動部であるシャフト２６ｂの端部を固定するためのダンパ取付部２１ｄが設けられている。

一方、ナックル側取付部材２２は、図５（ａ），（ｂ）にも示すように、固定部２２ａと第１のナックル取付部２２ｂと第２のナックル取付部２２ｃとを一体に構成したもので、固定部２２ａは、リニアベアリング２４ａとガイドシャフト２４ｂとから成る直動ガイド２４Ａの上記リニアベアリング２４ａを保持するもので、上記リニアベアリング２４ａを収納して保持するための円筒状の穴２２Ｇ，２２Ｇが形成されている。上記固定部２２ａのナックル５側に設けられた第１のナックル取付部２２ｂには、動的吸振装置２０をナックル５に取付けるための固定ボルト２２ｍを挿入するためのボルト挿入孔２２ｓが形成されている。また、第２のナックル取付部２２ｂは、モータケース１０ａの上面側に設けられたラバー支持部材１０ｐに取付けられるストッパラバー１０ｑ，１０ｑの略中心位置を通って延長するストッパー部２２ｑとこのストッパー部２２ｑの先端側にて上記ストラット４のアウターシェル４ｃに連結される連結片２２ｒとを備えたもので、上記固定部２２ａの上記ストッパー部２２ｑとは反対側の面には、上記ダンパー２６の固定部であるシリンダ２６ａを固定するためのダンパ取付部２２ｄ（図４（ａ）参照）が設けられている。

また、第２のモータ側取付部材２５は、上記バネ付き直動ガイド２４，２４のロッド２４ｂ，２４ｂの上端側を固定する上部固定部材２３のモータ軸方向に平行な方向の端部側に設けられる腕部取付部２５ａと、一端が上記腕部取付部２５ａに取付けられた、モータケース１０ａ方向に延長する腕部２５ｂと、上記腕部２５ｂの他端側に取付けられた、モータケース１０ａの側面側上部に設けられている第２の取付部１０ｎに固定される第２の固定部２５ｃとを備えている。
更に、本例では、上記モータ側取付部材２１と上記ナックル側取付部材２２との間、及び、上記上部固定部材２３と上記ナックル側取付部材２２との間に、それぞれ、ジャバラ状のブーツ２７，２８を配置して、上記バネ付き直動ガイド２４，２４への塵芥や泥水の侵入を防止するようにしている。

次に、本発明による動的吸振装置２０の組上方法とこの動的吸振装置２０を用いて電気モータ１０を車輌バネ下部にフローティングマウントする方法について説明する。
まず、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ナックル側取付部材２２の固定部２２ａに設けられた円筒状の穴２２Ｇ，２２Ｇに直動ガイド２４Ａ，２４Ａの固定部であるリニアベアリング２４ａをそれぞれ挿入し、上，下から図示しないスナップリングで固定した後、図６（ａ）に示すように、上記直動ガイド２４Ａのガイドシャフト２４ｂの外周側にバネ部材２４Ｂ，２４Ｂを挿入する。そして、図６（ｂ）に示すように、上記ガイドシャフト２４ｂ，２４ｂの両端部を、上記モータ側取付部材２１の固定板２１ａと上記上部固定部材２３とにそれぞれ固定することにより、上記バネ部材２４Ｂ，２４Ｂを上記ナックル側取付部材２２とモータ側取付部材２１の固定板２１ａとの間、及び、上記ナックル側取付部材２２と上部固定部材２３との間に固定する。なお、ジャバラ状のブーツ２７，２８はその一端側をナックル側取付部材２２の上部及び下部に予め取付けておき、上記ガイドシャフト２４ｂ，２４ｂの固定後に他端側を上記モータ側取付部材２１の固定板２１ａと上記上部固定部材２３の周縁部に取付けるようにすればよい。
その後、上記上部固定部材２３の側面側に第２のモータ側取付部材２５の腕部取付部２５ａを取付けることにより、ガイドアッセンブリー２０Ａを得る。そして、このガイドアッセンブリー２０Ａのナックル側取付部材２２のダンパ取付部２２ｄにダンパー２６の固定部であるシリンダ２６ａを固定し、上記モータ側取付部材２１の脚部２１ｃに設けられたダンパ取付部２１ｄに上記ダンパー２６の可動部であるシャフト２６ｂの端部を固定することにより、図４（ａ），（ｂ）に示したような、動的吸振装置２０を組上げる。

次に、図７（ａ），（ｂ）に示すように、モータケース１０ａとナックル５とを、上記動的吸振装置２０により結合する。なお、上記電気モータ１０とホイールハブ３の回転軸３ｋと結合されたフレキシブルカップリング１１とは予め連結しておくものとする。
上記動的吸振装置２０をモータケース１０ａとナックル５とに取付ける順序としては、先に第１のモータ側取付部材２１をモータケース１０ａに取付けた後、ナックル側取付部材２２をナックル５に取付け、最後に第２のモータ側取付部材２５を上記モータケース１０ａに取付ける方が作業性がよい。
具体的には、図７（ａ），（ｂ）に示すように、第１のモータ側取付部材２１の脚部２１ｂ，２１ｃによりモータケース１０ａの取付部１０ｍを挟むようにし、かつ、上記脚部２１ｂ，２１ｃに設けられたボルト挿入孔２１ｓの位置と上記取付部１０ｍの取付孔１０ｓとを一致させるようにして、端部側の脚部２１ｂのボルト挿入孔２１ｓから固定ボルト２１ｍを挿入し、中央部の脚部２１ｃの外側（上記第１の取付部１０ｍとは反対側）にて図示しないナットで締結することにより、第１のモータ側取付部材２１をモータケース１０ａに固定する。

第１のモータ側取付部材２１の固定が終了した後には、ナックル側取付部材２２をナックル５とストラット４とに取付ける。まず、ナックル側取付部材２２の取付部２２ｂに設けられたボルト挿入孔２２ｓに固定ボルト２２ｍを挿入した後、上記固定ボルト２２ｍを、図８（ａ），（ｂ）に示すように、ナックル５の上部側の、ストラット４のアウターシェル４ｃのタイヤ側であるナックル取付け側に設けられた貫通孔５ｓに挿入し、これをナット２２ｎで締結するとともに、第２のナックル取付部２２ｃの連結片２２ｒを上記ストラット４のアウターシェル４ｃの、上記取付部２２ｂが取付けられた側とは反対側に設けられたストラット側取付け部材４ｄに取付ける。これにより、上記動的吸振装置２０はナックル５の、ストラット４のアウターシェル４ｃのタイヤ側であるナックル取付け側と、上記アウターシェル４ｃのナックル取付け側とは反対側である車体側にて車輌バネ下部材であるナックル５及びストラット４とに取付けられるので、上記動的吸振装置２０をタイヤ側と車体側の両方から支持することができる。
その後、モータケース１０ａに、ストッパラバー１０ｑ，１０ｑを支持するコ字型のラバー支持部材１０ｐを取付ける。なお、上記ラバー支持部材１０ｐの取付位置は、上記第２のナックル取付部２２ｃのストッパー部２２ｑが上記ストッパラバー１０ｑ，１０ｑの略中心位置を通るように上記モータケース１０ａに取付けられる。

最後に、ガイドシャフト２４ｂ，２４ｂの上端側に連結されている第２のモータ側取付部材２５を上記モータケース１０ａに取付ける。取付け時には、上記腕部２５ｂの第２の固定部２５ｃを、図示しないボルト等で、上記モータケース１０ａの第２の取付部１０ｎに固定することにより、図９に示すように、動的吸振装置２０をモータケース１０ａの側面側に取付けることができる。
また、このように、ガイドシャフト２４ｂ，２４ｂはその下端側だけでなく、上端側も支持されるので、上記ガイドシャフト２４ｂ，２４ｂの剛性を高めることができる。

このように、本最良の形態によれば、インホイールモータを車輌バネ下部にフローティングマウントするための緩衝機構として、電気モータ１０のモータケース１０ａの側面側に取付けられる第１のモータ側取付部材２１と、上記モータケース１０ａの上面側に取付けられる第２のモータ側取付部材２５と、ナックル５及びストラット４に取付けられるナックル側取付部材２２と、ガイド部材である直動ガイド２４Ａとバネ部材２４Ｂとを備えたバネ付き直動ガイド２４，２４と、上記バネ付き直動ガイド２４，２４に平行に配置されたダンパー２６とを備えた動的吸振装置２０を用いるとともに、上記第１及び第２のモータ側取付部材２１，２５と上記ナックル側取付部材２２と上記バネ付き直動ガイド２４，２４とを先組みしてガイドアッセンブリー２０Ａを組立て、このガイドアッセンブリー２０Ａのダンパ取付部２１ｄ，２２ｄにダンパー２６を固定して、動的吸振装置２０を組上げた後、モータケース１０ａの側面側に上記動的吸振装置２０を取付けるようにしたので、上記電気モータ１０を容易に車輌バネ下部品であるナックル５及びストラット４にフローティングマウントすることができる。また、上記動的吸振装置２０はモータケース１０ａの側面側に取付けられるので、上記電気モータ１０のストローク幅を大きくとることができ、かつ、上記モータ１０の質量をダイナミックダンパーの質量として安定して動作させることができる。

また、本例では、上記動的吸振装置２０の固定側であり、ガイド部材であるバネ付き直動ガイド２４，２４のガイドシャフト２４ｂ，２４ｂを支持するガイドハウジングであるナックル側取付部材２２は、ナックル５のストラット４のアウターシェル４ｃのタイヤ側であるナックル取付け側と、上記アウターシェル４ｃのナックル取付け側とは反対側である車体側にて車輌バネ下部材であるナックル５及びストラット４とに取付けられるので、上記ナックル側取付部材２２はタイヤ側と車体側の両方から支持されることになる。したがって、ガイドであるガイドシャフト２４ｂ，２４ｂの支持剛性を高めることができるので、フローティングマスとなる電気モータ（インホイールモータ）１０とこのモータ１０に取付けられるガイドシャフト２４ｂ，２４ｂとを正確にバネ部材２４Ｂ，２４Ｂとダンパー２６の作動方向に案内することができ、インホイールモータの動作を更に安定させることができる。
また、上記動的吸振装置２０の可動側についても、ガイドシャフト２４ｂ，２４ｂの下端側が上記第１のモータ側取付部材２１により支持され、上端側は上記第２のモータ側取付部材２５により支持されるので、第１のモータ側取付部材２１のみで支持した片持ち梁構造に比較して、ガイドシャフト２４ｂ，２４ｂの剛性を高めることができるので、上記フローティングマスを正確にバネ部材２４Ｂ，２４Ｂとダンパー２６の作動方向に案内することができる。

更に、本例では、モータケース１０ａにストッパラバー１０ｑ，１０ｑを有するコ字型のラバー支持部材１０ｐを、上記第２のナックル取付部２２ｃのストッパー部２２ｑが上記ストッパラバー１０ｑ，１０ｑの略中心位置を通るように取付けて、上記バネ付き直動ガイド２４，２４とダンパー２６の作動方向の移動幅を制限して、インホイールモータ１０の最大変位幅を容易に規制するようにしているので、路面から過大な入力があった場合でも、上記モータ１０の損傷を防ぐことができる。
このとき、上記ストッパー部２２ｑのストッパラバー１０ｑ，１０ｑに対向する位置を、車輌上方から見て、フローティンマスとなる上記モータ１０とこのモータ１０に取付けられるガイドシャフト２４ｂ，２４ｂの重心近傍に配置するようにすれば、ストッパの作動時に発生するモーメントによる直動ガイドへの入力を抑えることができるので、直動ガイドの容量を抑えることができる。したがって、小型の直動ガイドの採用が可能となる。

なお、上記最良の形態では、車輪を駆動するモータをダイレクトドライブモータとしたが、本発明は、図１０に示すように、モータとして、電気モータ１０とこの電気モータ１０の回転を減速してホイールに伝達する減速歯車機構１２を備えたギヤドモータ１０Ｇを用いた場合にも適用可能である。この場合には、同図に示すように、電気モータ１０のモータケース１０ａを上記最良の形態に記載の動的吸振装置２０を用いてナックル５及びストラット４に結合するようにすればよい。
また、モータケースとギヤケースとを一体にしたモータハウジングを作製してこれに電気モータ１０と減速歯車機構１２とを収納するとともに、上記モータハウジングの側面側とナックル５及びストラット４とを、上記動的吸振装置２０と同様な構成の動的吸振装置を用いて結合するようにしてもよい。
また、本発明は、図１に示したストラット型のサスペンションを有する車輌に限らず、ダブルウイッシュボーン型のサスペンションなど、他の構成のサスペンションを有する車輌にも適用可能である。なお、ストラット４がない場合には、ナックル側取付部材２２の取付部２２ｂのみでナックル５の上部側に取付けてもよいが、ナックル５の上部側に、上記第２のナックル取付部２２ｃの連結片２２ｒを取付けるための取付け部を設けて、上記ナックル側取付部材２２をタイヤ側と車体側の両方から支持するようにすれば、インホイールモータの動作を更に安定させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、インホイールモータを容易に車輌バネ下部にフローティングマウントすることができるとともに、ストローク幅を大きくとることができるので、組立性と安定性に優れたインホイールモータシステムを得ることができ、車輌の走行安全性と快適性を更に向上させることができる。

本発明の最良の形態に係る動的吸振装置を搭載した車輪部の構成を示す斜視図である。本最良の形態に係る動的吸振装置を搭載した車輪部の構成を示す正面図である。本最良の形態に係る動的吸振装置を搭載した車輪部の構成を示す縦断面図である。本最良の形態に係る動的吸振装置の構成を示す図である。本発明によるガイドアッセンブリーの組立方法を示す図である。本発明によるガイドアッセンブリーの組立方法を示す図である。本発明による動的吸振装置の取付方法を示す図である。本発明による動的吸振装置の取付方法を示す図である。車輪部に動的吸振装置を取付けた状態を示す図である。本発明の動的吸振装置をギヤドモータに適用した例を示す図である。従来のインホイールモータシステムの構成を示す図である。従来の動的吸振装置に用いられるバネ付き直動ガイドの構成を示す図である。従来の動的吸振装置の構成を示す図である。従来のギヤドモータを用いたインホイールモータシステムの構成を示す図である。

符号の説明

１タイヤ、２ホイール、２ａリム、２ｂホイールディスク、
３ホイールハブ、３ｋハブの回転軸、４ストラット、４ａコイルバネ、
４ｂショックアブゾーバ、４ｃアウターシェル、５ナックル、５ｊ軸受け、
５ｓ貫通孔、６制動装置、６ａブレーキロータ、６ｂブレーキキャリパー、
７下アーム、１０電気モータ、１０Ｓステータ、１０Ｒロータ、
１０ａモータケース、１０ｂ出力軸、１０ｊ軸受け、１０ｍ第１の取付部、
１０ｎ第２の取付部、１０ｓ取付孔、１０ｐラバー支持部材、
１０ｑストッパラバー、１０Ｇギヤドモータ、１１フレキシブルカップリング、
１２減速歯車機構、２０動的吸振装置、２０Ａガイドアッセンブリー、
２１第１のモータ側取付部材、２１ａ固定板、２１ｂ，２１ｃ脚部、
２１ｄダンパ取付部、２１ｋ湾曲部、２１ｍ，２２ｍ固定ボルト、
２１ｓ，２２ｓボルト挿入孔、
２２ナックル側取付部材、２２ａ固定部、２２ｂ第１のナックル取付部、
２２ｃ第２のナックル取付部、２２ｄダンパ取付部、２２Ｇ円筒状の穴、
２２ｑストッパー部、２２ｒ連結片、２３上部固定部材、
２４バネ付き直動ガイド、２４Ａ直動ガイド、２４Ｂバネ部材、
２４ａリニアベアリング、２４ｂロッド、２５第２のモータ側取付部材、
２５ａ腕部取付部、２５ｂ腕部、２５ｃ第２の固定部、２６ダンパー、
２６ａシリンダ、２６ｂシャフト、２７，２８ジャバラ状のブーツ。

Claims

車輪を駆動するインホイールモータを、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ側取付部材と、車輪部に連結されるナックルもしくは上記ナックル及び上記ナックルを車体に懸架するストラットに取付けられるナックル側取付部材と、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを連結する、バネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とを備えた動的吸振装置を介して、車輌バネ下部に取り付けるためのインホイールモータの取付構造であって、
上記ナックル側取付部材が、
ストラットのアウターシェルのタイヤ側であるナックル取付側にて上記動的吸振装置とナックルとを連結する第１のナックル側取付部材と、上記ナックル取付側とは反対側の車体側にて上記動的吸振装置と上記ストラットのアウターシェルとを連結する第２のナックル側取付部材とを備え、
上記モータ側取付部材が、
上記ガイド部材の下端側を支持する第１のモータ側取付部材と、上記ガイド部材の上端側を支持する第２のモータ側取付部材とを備え、
上記動的吸振装置と上記モータケースとを上記第１及び第２のモータ側取付部材により連結し、
上記動的吸振装置と上記ナックルとを上記第１及び第２のナックル側取付部材により連結したことを特徴とするインホイールモータの取付構造。
上記モータケースの上記第２のナックル側取付部材のストラットとの連結部の近傍に、上記第２のナックル側取付部材の上記バネ部材とダンパーとの作動方向の移動幅を制限するストッパー部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータの取付構造。
上記ストッパー部材を、車輌上方から見て、フローティンマスとなる上記モータとこのモータに取付けられる動的吸振装置のガイド部材の重心近傍に配置したことを特徴とする請求項２に記載のインホイールモータの取付構造。
車輪を駆動するモータを、動的吸振装置を介して、車輌バネ下部材に取り付ける方法であって、
上記動的吸振装置が、上記モータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ側取付部材と、車輪部に連結されるナックルもしくは上記ナックル及び上記ナックルを車体に懸架するストラットに取付けられるナックル側取付部材と、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とを備え、
上記ナックル側取付部材が、
ストラットのアウターシェルのタイヤ側であるナックル取付側にて上記動的吸振装置とナックルとを連結する第１のナックル側取付部材と、上記ナックル取付側とは反対側の車体側にて上記動的吸振装置と上記ストラットのアウターシェルとを連結する第２のナックル側取付部材とを備え、
上記モータ側取付部材が、
上記ガイド部材の下端側を支持する第１のモータ側取付部材と、上記ガイド部材の上端側を支持する第２のモータ側取付部材とを備え、
上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを上記バネ部材とガイド部材とで連結したガイドアッセンブリーを先組みしてこれに上記ダンパーを取付けた後、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを、上記モータケースと、上記ナックルもしくは上記ナックル及び上記ストラットとにそれぞれ取付けるようにしたことを特徴とするインホイールモータの取付方法。
上記第２のナックル側取付部材を、上記モータケースの車輌前後方向中心側に延長するストッパー部と、上記ストッパー部の先端側にて上記ストラットのアウターシェルと連結される連結片部とから構成するとともに、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材の取付け後に、上記モータケースにストッパラバーを支持するラバー支持部材を取付けて、上記ストッパー部に対向する位置に上記ストッパラバーを配置するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のインホイールモータの取付方法。
上記モータを、電気モータとこの電気モータの回転を減速してホイールに伝達する減速歯車機構を備えたギヤドモータとしたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のインホイールモータの取付方法。
車輪を駆動するモータのステータ側を支持するモータケースの側面側に取付けられるモータ側取付部材と、車輪部に連結されるナックルもしくは上記ナックル及び上記ナックルを車体に懸架するストラットに取付けられるナックル側取付部材と、上記モータ側取付部材と上記ナックル側取付部材とを連結するバネ部材、ダンパー、及び、上記バネ部材とダンパーとの作動方向を案内するガイド部材とを備え、上記モータを車輌バネ下部に対して弾性支持する動的吸振装置であって、
上記ナックル側取付部材が、
ストラットのアウターシェルのタイヤ側であるナックル取付側にて上記動的吸振装置とナックルとを連結する第１のナックル側取付部材と、上記ナックル取付側とは反対側の車体側にて上記動的吸振装置と上記ストラットのアウターシェルとを連結する第２のナックル側取付部材とを備え、
上記モータ側取付部材が、
上記ガイド部材の下端側を支持する第１のモータ側取付部材と、上記ガイド部材の上端側を支持する第２のモータ側取付部材とを備えることを特徴とする動的吸振装置。