JP7244076B2 - ホイールインモータの過負荷保護装置 - Google Patents

Description

この発明は円筒状のコアレスモータからなるホイールインモータに関する。特に、複数の歯車からなる減速機構が内蔵されている円筒状コアレスモータからなるホイールインモータに関する。

複数の歯車からなる減速機構が内蔵されている円筒状コアレスモータに関しては従来から提案が行われている（特許文献１）
特許文献１記載の円筒状コアレスモータは、固定軸と、ステータと、円筒状コイルと、ロータと、外輪と、減速機構とを備えている。

固定軸は、コアレスモータの中央で軸方向に伸びていて当該コアレスモータを貫通している。

ステータは、前記固定軸に固定的に支持されている。

円筒状コイルは、前記固定軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータに支持されていて前記固定軸が伸びる方向に伸びている。

ロータは、前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記円筒状コイルを半径方向で互いの間に挟み、どちらか一方の他方に対向する側の面に磁石を備えていて、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨークとアウターヨークとからなり、半径方向の内側で前記固定軸に回転可能に支持されている。

外輪は、円筒状であって、半径方向において前記アウターヨークの外側で、前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記固定軸を中心として円周方向に回転する。

減速機構は、前記外輪の半径方向内側に配備されていて、前記固定軸を中心とする前記ロータの回転運動を前記外輪に伝達する遊星歯車機構からなるものである。

国際公開公報ＷＯ２０１９／１２４５４３Ａ１

特許文献１のコアレスモータは車輪のハブに装備されるホイールインモータとして使用することができる。例えば、図１図示の自転車用の車輪５のハブに特許文献１のコアレスモータ１を採用し、固定軸２の円周方向に回転する外輪３で車輪５のスポーク４を支持する形態のホイールインモータとすることができる。

特許文献１記載の円筒状コアレスモータのように、複数の歯車からなる減速機構を内蔵させる場合、従来は金属製の極めて強度が高く、熱的にも安定した歯車が用いられてきた。しかし、そのような歯車は非常に高価で、コアレスモータや、これをホイールインモータとする製品の価格もそれを反映したものになる。

近年、スーパーエンジニアリングプラスチックなどの登場により金属から高強度の樹脂への置き換えが検討されている。

上述した特許文献１記載の円筒状コアレスモータが一人乗り電動車両のホイールインモータとして採用される場合、低速用途では樹脂化が十分に可能であることが明らかになっており、実用化の段階にある。

しかし、樹脂化した歯車が採用される場合、過負荷が加わるときの歯車減速部の破壊防止を検討しておくことが望ましい。上述のホイールインモータが採用されている車両が安全に維持されるようにするためである。

ここで、検討すべきと考えられる過負荷の場合とは次のような事例である。ここでは、図１図示の自転車用の車輪５のハブに特許文献１のコアレスモータ１を採用し、固定軸２の円周方向に回転する外輪３で車輪５のスポーク４を支持する形態のホイールインモータを事例として検討する。車輪５のサイズ（直径）を２６インチ、コアレスモータ１に内蔵されている複数の歯車からなる減速機構の減速比を１／２０であるとして検討する。

時速６ｋｍ程度では車輪は４８．３ｒｐｍ、この時モータは９６６ｒｐｍで回転している。時速２５ｋｍでは車輪は２０１．２５ｒｐｍ、モータは４０２５ｒｐｍで回転している。通常のモータの動力範囲は６５００ｒｐｍ程度以下の事例が多く、これらの動作範囲では何ら問題はない。

しかし、このような条件を逸脱する、例えば、自転車の山岳ツーリングなどのような長い下り坂が続き、速度が人力を超えた高速になる場合などは問題がある。極端な例であるが、下り坂で時速７０ｋｍを超えると車輪は５６３ｒｐｍ、モータは通常の回転数をはるかに超える１１２７０ｒｐｍで下り坂の降坂力の影響で回転している。

高速回転するモータのロータ部はマグネットの磁力性能を生かすために鉄などの非常に比重の大きな材料で構成するのが一般的であり、慣性エネルギーはとても大きい。

このような高速状態では、いつ何かが起こり急ブレーキをかけるとか、あるいは何かに衝突して車輪が急停止するなどが起きても不思議ではない。高速で回転するモータを、歯車を介して急停止すれば、そのきわめて大きな回転慣性エネルギーを急停止させる加速度はモータの発生するトルクよりはるかに大きく歯車に極めて大きな破壊トルクがかかる。

このように極めて大きな破壊トルクがかかる歯車減速機内蔵のホィールインモータの破壊モードでは歯車の歯の破壊が最も発生する可能性が高い。歯車の歯の破壊が発生し、歯車の破片が歯車の回転する歯と歯の間に噛みこまれると回転系は瞬時にロックし急停止する。その結果、車両は急停止に伴う反力で姿勢などが極めて不安定になることがあり、動作の不調は付帯事故を引き起こす原因になる可能性がある。

そこで、この発明は、複数の歯車からなる減速機構が内蔵されている円筒状コアレスモータからなるホイールインモータで過負荷が加わるような場合に歯車減速部の破壊を防止し、前記ホイールインモータが採用されている車両が安全に維持されるようにすることを目的にしている。

（第一の過負荷保護装置）
モータのロータが想定を超える高速回転数になった状態で、急ブレーキがかかった時に、モータのロータのトルクを伝達する初期部分、すなわち、遊星歯車機構からなる減速機構の歯車を介する前段階に、バネ力で与圧された高トルクの摩擦クラッチ機構を配備することにした。

（第二の過負荷保護装置）
モータの出力を減速し高トルク化した、遊星歯車機構からなる減速機構の歯車の出力の最終段の後段に、ばね力で与圧した、回転方向の端部に傾斜を有するかみ合い式の過負荷時に、掛合状態を解除する動作が可能な過負荷クラッチ機構を配備することにした。

（第三の過負荷保護装置）
上述した第一の過負荷保護装置、第二の過負荷保護装置の双方を備えているものとした。

上記を詳述すると、複数の歯車からなる減速機構が内蔵されている円筒状のコアレスモータからなるホイールインモータの過負荷保護装置である。

ここで、前記コアレスモータは、
中央で軸方向に伸びて前記コアレスモータを貫通している固定軸と、
前記固定軸に固定的に支持されるステータと、
前記固定軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面が前記ステータに支持されていて前記固定軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、
前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記円筒状コイルを半径方向で互いの間に挟み、どちらか一方の他方に対向する側の面に磁石を備えていて、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨークとアウターヨークとからなり、半径方向の内側で前記固定軸に回転可能に支持されているロータと、
半径方向において前記アウターヨークの外側で、前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記固定軸を中心として円周方向に回転する円筒状の外輪と、
前記外輪の半径方向内側に配備されていて、前記固定軸を中心とする前記ロータの回転運動を前記外輪に伝達する遊星歯車機構からなる減速機構と
を備えている。

（第一の過負荷保護装置の実施形態）
前記ロータは半径方向外側のロータ本体と、当該ロータ本体の半径方向内側に位置するロータホルダーとに分割されていて、前記ロータ本体と前記ロータホルダーとは前記円周方向に所定の強度を越える負荷を受けると掛合状態が解除され、受けている負荷が前記所定の強度を下回ると掛合状態に復帰する掛脱自在で、両者が掛合している掛合状態で両者は一体になって回転し、掛合状態が解除されたときに前記ロータ本体がロータホルダーに対して自由に回転する。

（第二の過負荷保護装置の実施形態）
前記減速機構において半径方向の最も外側に位置する最終出力用内歯車と前記外輪とは前記円周方向に所定の強度を越える負荷を受けると掛合状態が解除され、受けている負荷が前記所定の強度を下回ると掛合状態に復帰する掛脱自在で、両者が掛合している掛合状態で両者は一体になって回転し、掛合状態が解除されたときに前記外輪が前記最終出力用内歯車に対して自由に回転する。

（第三の過負荷保護装置の実施形態）
上述した第一の過負荷保護装置の実施形態と、第二の過負荷保護装置の実施形態との双方を備えているものである。

この発明によれば、複数の歯車からなる減速機構が内蔵されている円筒状コアレスモータからなるホイールインモータで過負荷が加わるような場合に歯車減速部の破壊を防止し、前記ホイールインモータが採用されている車両が安全に維持されるようにすることができる。

本発明の一実施形態に係るホィールインモータが車輪のハブに採用されている場合を説明する斜視図。 本発明の一実施形態に係るホィールインモータの外観を表す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は図２（ａ）のＡ－Ａ線断面図。 本発明の一実施形態に係るホィールインモータの内部構造を説明する拡大断面図。 本発明の一実施形態に係るホィールインモータの分解斜視図。 本発明の一実施形態に係るホィールインモータに採用されているロータの分解斜視図。 本発明の一実施形態に係るホィールインモータに採用されている最終出力用内歯車の斜視図。 本発明の一実施形態に係るホィールインモータに採用されている外輪の斜視図。 本発明の一実施形態に係るホィールインモータで最終出力用内歯車と外輪とが組み合わされる状態を説明する斜視図。

（複数の歯車からなる減速機構が内蔵されている円筒状コアレスモータ）
図２、図３図示のコアレスモータ１は、固定軸２、ステータ６、円筒状コイル７、ロータ８、円筒状の外輪３、減速機構を備えている。

固定軸２は、コアレスモータ１の中央で軸方向に伸びていてコアレスモータ１を貫通している。

円筒状コイル７は、固定軸２に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータ６に支持されていて固定軸２が伸びる方向に伸びている。ステータ６の半径方向内側はキー４０（図４）によって固定軸２に固定されている。

円筒状コイル７は通電可能な無鉄心コイルである。図示の実施形態では、図３中、固定軸２が伸びる方向である長手方向に複数の離間された線状部と絶縁層を介して重畳により形成される導電性金属シートの積層体構造によって円筒状に形成されている。半径方向における厚みは、例えば、５ｍｍ以下で、所定の剛性を備えている。このような円筒状のコイルは、例えば、日本国特許第３７０４０４４号に記載されている製造方法によって製造される。

ロータ８は、半径方向外側のロータ本体１２と、ロータ本体１２の半径方向内側に位置するロータホルダー１３とに分割されている。

図示の実施形態では、ロータ本体１２の部分が、円筒状のインナーヨーク１１と、円筒状のアウターヨーク９と、マグネット１０とを備えている。

円筒状のインナーヨーク１１、円筒状のアウターヨーク９は、固定軸２に対して同心円状に配置され、円筒状コイル７を半径方向で互いの間に挟んでいる。

インナーヨーク１１と、アウターヨーク９とのどちらか一方の他方に対向する側の面に永久磁石などからなるマグネット１０が配備されている。図示の実施形態では、インナーヨーク１１の外周面に対向するアウターヨーク９の内周面にマグネット１０が配備されている。こうして、アウターヨーク９と、インナーヨーク１１との間に断面ドーナッツ状の磁界が形成され、磁気回路が形成されている。

図示の実施形態に替えて、インナーヨーク１１の外周面にマグネット１０を配備する構造にすることもできる。

ロータ本体１２と、ロータホルダー１３とは、後述するように、固定軸２の周方向である円周方向に所定の強度を越える負荷を受けると掛合状態が解除され、受けている負荷が前記所定の強度を下回ると掛合状態に復帰する掛脱自在になっている。

ロータ本体１２と、ロータホルダー１３とが掛合している掛合状態で両者は一体になって回転し、掛合状態が解除されたときにロータ本体１２がロータホルダー１３に対して自由に回転するようになっている。

ここで、ロータ本体１２とロータホルダー１３との間の掛合状態が解除される、円周方向への所定の強度を越える負荷とは、後述するように、この実施形態のコアレスモータ１がホイールインモータとして採用されていて、ロータ８が、例えば、通常のモータの動力範囲である６５００ｒｐｍ程度を越える高速回転になった状態で、急ブレーキがかけられたときなどに受ける負荷である。

図示の実施形態では、ロータホルダー１３は、玉軸受けホルダーを兼ねた遊星歯車用のサンギヤ１９に圧入接続されている。これによってロータホルダー１３は固定軸２に回転可能に支持されている。このように、ロータホルダー１３は固定軸２に回転可能に支持されていて、ロータ８は、半径方向の内側で固定軸２に回転可能に支持されている構造になっている。

円筒状の外輪３は、半径方向においてアウターヨーク９の外側で、固定軸２に対して同心円状に配置されている。

図３図示の実施形態では、外輪３の図３中の右側端に固定されている円板状の外輪支持部４２が半径方向内側に向かってが伸びている。円板状の外輪支持部４２の半径方向内側は、軸受、等を介して、固定軸２に対して回転可能に支持されている。これによって、外輪３は固定軸２を中心として固定軸２の円周方向へ回転可能になっている。

減速機構は、円筒状の外輪３の半径方向内側に配備されていて、固定軸２を中心とするロータ８の回転運動を、固定軸２を中心とする外輪３の回転運動に伝達するものである。これによって外輪３は、固定軸２を中心として回転する。

上述したように、インナーヨーク１１とアウターヨーク９との間に断面ドーナッツ状の磁界が形成されている下で、円筒状コイル７に所定の電流を供給することによりロータ８が固定軸２を中心として回転する。

この固定軸２を中心とするロータ８の回転運動は、減速機構を介して外輪３に伝達され、外輪３が、固定軸２を中心とするロータ８の回転運動に対応して、固定軸２を中心として回転する。減速機構は複数のギヤ部材を備えている遊星歯車機構から構成されている。

減速機構において半径方向の最も外側に位置する最終出力用内歯車１６と外輪３とは、後述するように、前記円周方向に所定の強度を越える負荷を受けると掛合状態が解除され、受けている負荷が前記所定の強度を下回ると掛合状態に復帰する掛脱自在になっている。

最終出力用内歯車１６と外輪３とが掛合している掛合状態で両者は一体になって回転し、掛合状態が解除されたときに外輪３が最終出力用内歯車１６に対して自由に回転する。

ここで、最終出力用内歯車１６と外輪３との間の掛合状態が解除される、円周方向への所定の強度を越える負荷とは、後述するように、この実施形態のコアレスモータ１がホイールインモータとして採用されていて、上述した複数の歯車からなる減速機構に異物が挟まったり、歯車が欠けてその破片が歯車に挟まったりした場合に受ける負荷である。また、極めて高速時にモータが高速回転状態で外輪３にスポーク４を介して支持されている車輪５に急ブレーキがかかったり、車輪５に回転不能な異常が起きた場合などに受ける負荷である。

固定軸２を中心として回転するロータ８のロータホルダー１３が玉軸受けホルダーを兼ねた遊星歯車用のサンギヤ１９に圧入接続されていることで、上述したようにロータ８が固定軸２を中心として回転するとサンギヤ１９が固定軸２を中心として回転する。

サンギヤ１９の回転力は遊星歯車ユニット２０による減速を介して、出力減速部２１、出力用遊星歯車２２から最終出力用内歯車１６へ伝えられ、固定軸２を中心として外輪３が円周方向に回転する。

（ホイールインモータ）
この実施形態では、上述したコアレスモータ１を図１図示の自転車用の車輪５のハブに採用し、固定軸２の円周方向に回転する外輪３で車輪５のスポーク４を支持する構造のホイールインモータにすることができる。

（ホイールインモータの過負荷保護装置）
上述した実施形態のホイールインモータにおいて、過負荷が加わるような場合に歯車減速部の破壊を防止し、前記ホイールインモータが採用されている車両が安全に維持されるようにする過負荷保護装置の実施形態を説明する。

（ロータ部に配備される過負荷保護機構）
ロータ本体１２は半径方向内側に摩擦用内鍔部１４を備えている。一方、ロータホルダー１３は半径方向外側に摩擦用フランジ部１５を備えている。摩擦用内鍔部１４と摩擦用フランジ部１５との間に生じる摩擦力によりロータ本体１２とロータホルダー１３との間の掛合状態が維持される構造になっている。

この摩擦力は、摩擦用内鍔部１４と摩擦用フランジ部１５とが、固定軸２が伸びる方向で互いに圧接されることによるものである。

図示の実施形態では、バネおさえ板１８によって軸方向で支持されているウェーブワッシャー１７からの付勢力によって、ロータ本体１２の摩擦用内鍔部１４は、常に、図３において図面中の左側から右側に向かって押され、ロータホルダー１３の摩擦用フランジ部１５に圧接されている。

これによって、摩擦用内鍔部１４と摩擦用フランジ部１５とは、固定軸２が伸びる方向で互いに圧接され、摩擦力が生じて、ロータ本体１２とロータホルダー１３との間の掛合状態が維持され、両者は一体になって固定軸２の周りに回転する。

バネおさえ板１８によって軸方向で支持されているウェーブワッシャー１７から摩擦用内鍔部１４が受けて、摩擦用内鍔部１４を摩擦用フランジ部１５に圧接させる付勢力は、円周方向への所定強度の負荷を受けるまでは、ロータ本体１２の摩擦用内鍔部１４とロータホルダー１３の摩擦用フランジ部１５とが一体になって固定軸２の円周方向への回転を可能にさせるものである。

ロータ８が、例えば、通常のモータの動力範囲である６５００ｒｐｍ程度を越える高速回転になった状態で、急ブレーキがかけられたときなどのように、受けている円周方向への負荷が所定の強度を越えると、上述した付勢力に打ち勝って、上述した掛合状態が解除され、ロータ本体１２はロータホルダー１３に対して自由に回転するようになる。これによって、減速機構を構成している歯車が破損することを未然に防止できる。

一方、ロータ本体１２とロータホルダー１３とが円周方向に受ける負荷が所定の強度を下回るようになると、摩擦用内鍔部１４と摩擦用フランジ部１５との間の上述した摩擦力により掛合状態に復帰し、ロータ本体１２の摩擦用内鍔部１４とロータホルダー１３の摩擦用フランジ部１５とが一体になって、ロータ８は、固定軸２の円周方向へ回転するようになる。

ロータ本体１２の摩擦用内鍔部１４を、ロータホルダー１３の摩擦用フランジ部１５に圧接させる付勢力を発生させる高荷重タイプのウェーブワッシャー１７とこれを軸方向で支持するバネおさえ板１８とによって、いわば、摩擦クラッチ機構が構成されているものである。

（最終出力用内歯車と外輪との間に配備される過負荷保護機構）
最終出力用内歯車１６は、図６図示のように、凸部２５と凹部２４とを円周方向に交互に備えている。凹部２４の円周方向の両端部は、それぞれ円周方向に傾斜している傾斜面２６、２７を介して凸部２５へ連続している。

一方、外輪３は、最終出力用内歯車１６が備えている凹部２４、凸部２５に対応した形状の凸部２８、凹部２９を、図７図示のように、円周方向に交互に備えている。外輪３の凹部２９も円周方向の両端部は、それぞれ円周方向に傾斜している傾斜面３０、３１を介して凸部２８へ連続している。最終出力用内歯車１６側の傾斜面２６、２７と、外輪３側の傾斜面３０、３１とは互いに対応している傾斜角度、大きさになっている。

そこで、図８図示のように、最終出力用内歯車１６の凹部２４ａに外輪３の凸部２８ａがはめ込まれ、外輪３の凹部２９ａに最終出力用内歯車１６の凸部２５ａがはめ込まれ、最終出力用内歯車１６の凹部２４ｂに外輪３の凸部２８ｂがはめ込まれ、外輪３の凹部２９ｂに最終出力用内歯車１６の凸部２５ｂがはめ込まれる形態で、最終出力用内歯車１６に形成されている凹部２４、凸部２５と、外輪３に形成されている凸部２８、凹部２９とが互いにかみ合うようになっている。

これによって、最終出力用内歯車１６と外輪３との間の掛合状態が維持されるようになっている。

この実施形態では、最終出力用内歯車１６は、外輪３方向に向けた付勢力を円板状の外輪支持部２５によって軸方向で支持されているウェブワッシャー２３（図４）から受けている。

そこで、最終出力用内歯車１６に形成されている凹部２４、凸部２５と、外輪３に形成されている凸部２８、凹部２９とが互いにかみ合うことで維持される最終出力用内歯車１６と外輪３との間の掛合状態は、ウェブワッシャー２３からの付勢力によって安定的に保持されることになる。

前記のようにして、通常では、最終出力用内歯車１６と外輪３とが掛合状態にあって、両者は一体になって回転し、ロータ８の回転力が外輪３に伝えられる。

一方、円周方向に所定の強度を越える負荷を受けると最終出力用内歯車１６と外輪３との掛合状態は解除され、外輪３が最終出力用内歯車１６に対して自由に回転できるようになる。

ここで、円周方向に所定の強度を越える負荷を受けるときとは、例えば、上述した複数の歯車からなる減速機構に異物が挟まったり、歯車が欠けてその破片が歯車に挟まったりした場合である。また、極めて高速時にモータが高速回転状態で外輪３にスポーク４を介して支持されている車輪５に急ブレーキがかかったり、車輪５に回転不能な異常が起きた場合などである。

このようになると、外輪３から加えられる異常な円周方向の外力により、最終出力用内歯車１６と外輪３との間で、ウェブワッシャー２３からの付勢力に抗して、外輪３の凸部２８が最終出力用内歯車１６の凹部２４から抜け出して、また、最終出力用内歯車１６の凸部２５が外輪３の凹部２９から抜け出して、上述の掛合状態が解除される。

外輪３の凸部２８が最終出力用内歯車１６の凹部２４から抜け出し、最終出力用内歯車１６の凸部２５が外輪３の凹部２９から抜け出す時には、両者の凹部２４、凹部２９の円周方向の端部にそれぞれ配備されている上述した対応構造の傾斜面２６、２７、３０、３１が機能することになる。

また、円周方向で受ける負荷が上述した所定の強度を下回るようになった場合には、ウェブワッシャー２３からの付勢力によって、上述した対応構造の傾斜面２６、２７、３０、３１の存在を利用して、外輪３の凸部２８が最終出力用内歯車１６の凹部２４にはまり込み、また、最終出力用内歯車１６の凸部２５が外輪３の凹部２９にはまり込む。

こうして、最終出力用内歯車１６と外輪３とが円周方向に受ける負荷が所定の強度を下回る状態になると、上述した掛合状態に復帰し、最終出力用内歯車１６と外輪３とが一体になって回転し、ロータ８の回転力が外輪３に伝えられるようになる。

以上では、ロータ部に配備される過負荷保護機構と、最終出力用内歯車と外輪との間に配備される過負荷保護機構とをそれぞれ説明した。この実施形態のホイールインモータの過負荷保護装置は、ホイールインモータがこれらの中のどちらか一方の過負荷保護機構を備えているものとすることができる。また、これら双方の過負荷保護機構を備えているホイールインモータの過負荷保護装置とすることもできる。

以上、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更可能である。

上述した実施形態では、アウターロータータイプのブラシレスモータを採用しておりインナーロータータイプに比べて高速、高トルクではあるもののロータの慣性が大きい。このような構造のホィールインモータが、乗用車両の使用者により製造者の想定を超えた状態で使用された場合に、その結果発生する異常な状態に対して、装置の破壊を防止し、乗用車両の安全を確保する有効な構造である。ユーザーの安全に寄与するものである。

１ コアレスモータ
２ 固定軸
３ 外輪
４ スポーク
５ 車輪
６ ステータ
７ 円筒状コイル
８ ロータ
９ アウターヨーク
１０ マグネット
１１ インナーヨーク
１２ ロータ本体
１３ ロータホルダー
１４ 摩擦用内鍔部
１５ 摩擦用フランジ部
１６ 最終出力用内歯車
１７ ウェーブワッシャー
１８ バネおさえ板
１９ サンギヤ
２０ 遊星歯車ユニット
２１ 出力減速部
２２ 出力用遊星歯車
２３ ウェブワッシャー
２４ 凹部
２５ 凸部
２６、２７ 傾斜面
２８ 凸部
２９ 凹部
３０、３１ 傾斜面
３２ 止め輪
３３ スペーサ
３４ ネジ
３５ 軸受
３６ 止め輪
３７ ネジ
３８ ナット
３９ ネジ
４０ キー
４１ 球軸受
４２ 外輪支持部

Claims (6)

1. 複数の歯車からなる減速機構が内蔵されている円筒状のコアレスモータからなるホイールインモータの過負荷保護装置であって、
   前記コアレスモータは、
   中央で軸方向に伸びて前記コアレスモータを貫通している固定軸と、
   前記固定軸に固定的に支持されるステータと、
   前記固定軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面が前記ステータに支持されていて前記固定軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、
   前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記円筒状コイルを半径方向で互いの間に挟み、どちらか一方の他方に対向する側の面に磁石を備えていて、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨークとアウターヨークとからなり、半径方向の内側で前記固定軸に回転可能に支持されているロータと、
   半径方向において前記アウターヨークの外側で、前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記固定軸を中心として円周方向に回転する円筒状の外輪と、
   前記外輪の半径方向内側に配備されていて、前記固定軸を中心とする前記ロータの回転運動を前記外輪に伝達する遊星歯車機構からなる減速機構と
   を備えており、
   前記ロータの半径方向内側にロータホルダーが配備されていて、前記ロータと前記ロータホルダーとは前記円周方向に所定の強度を越える負荷を受けると掛合状態が解除され、受けている負荷が前記所定の強度を下回ると掛合状態に復帰する掛脱自在で、両者が掛合している掛合状態で両者は一体になって回転し、掛合状態が解除されたときに前記ロータが前記ロータホルダーに対して自由に回転する
   ホイールインモータの過負荷保護装置。
2. 複数の歯車からなる減速機構が内蔵されている円筒状のコアレスモータからなるホイールインモータの過負荷保護装置であって、
   前記コアレスモータは、
   中央で軸方向に伸びて前記コアレスモータを貫通している固定軸と、
   前記固定軸に固定的に支持されるステータと、
   前記固定軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面が前記ステータに支持されていて前記固定軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、
   前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記円筒状コイルを半径方向で互いの間に挟み、どちらか一方の他方に対向する側の面に磁石を備えていて、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨークとアウターヨークとからなり、半径方向の内側で前記固定軸に回転可能に支持されているロータと、
   半径方向において前記アウターヨークの外側で、前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記固定軸を中心として円周方向に回転する円筒状の外輪と、
   前記外輪の半径方向内側に配備されていて、前記固定軸を中心とする前記ロータの回転運動を前記外輪に伝達する遊星歯車機構からなる減速機構と
   を備えており、
   前記減速機構において半径方向の最も外側に位置する最終出力用内歯車と前記外輪とは前記円周方向に所定の強度を越える負荷を受けると掛合状態が解除され、受けている負荷が前記所定の強度を下回ると掛合状態に復帰する掛脱自在で、両者が掛合している掛合状態で両者は一体になって回転し、掛合状態が解除されたときに前記外輪が前記最終出力用内歯車に対して自由に回転する
   ホイールインモータの過負荷保護装置。
3. 複数の歯車からなる減速機構が内蔵されている円筒状のコアレスモータからなるホイールインモータの過負荷保護装置であって、
   前記コアレスモータは、
   中央で軸方向に伸びて前記コアレスモータを貫通している固定軸と、
   前記固定軸に固定的に支持されるステータと、
   前記固定軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面が前記ステータに支持されていて前記固定軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、
   前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記円筒状コイルを半径方向で互いの間に挟み、どちらか一方の他方に対向する側の面に磁石を備えていて、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨークとアウターヨークとからなり、半径方向の内側で前記固定軸に回転可能に支持されているロータと、
   半径方向において前記アウターヨークの外側で、前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記固定軸を中心として円周方向に回転する円筒状の外輪と、
   前記外輪の半径方向内側に配備されていて、前記固定軸を中心とする前記ロータの回転運動を前記外輪に伝達する遊星歯車機構からなる減速機構と
   を備えており、
   前記ロータの半径方向内側にロータホルダーが配備されていて、前記ロータと前記ロータホルダーとは前記円周方向に所定の強度を越える負荷を受けると掛合状態が解除され、受けている負荷が前記所定の強度を下回ると掛合状態に復帰する掛脱自在で、両者が掛合している掛合状態で両者は一体になって回転し、掛合状態が解除されたときに前記ロータが前記ロータホルダーに対して自由に回転し、
   前記減速機構において半径方向の最も外側に位置する最終出力用内歯車と前記外輪とは前記円周方向に所定の強度を越える負荷を受けると掛合状態が解除され、受けている負荷が前記所定の強度を下回ると掛合状態に復帰する掛脱自在で、両者が掛合している掛合状態で両者は一体になって回転し、掛合状態が解除されたときに前記外輪が前記最終出力用内歯車に対して自由に回転する
   ホイールインモータの過負荷保護装置。
4. 前記ロータの半径方向内側の摩擦用内鍔部と、前記ロータホルダーの半径方向外側の摩擦用フランジ部との間に生じる摩擦力により前記ロータと前記ロータホルダーとの間の前記掛合状態が維持される
   請求項１又は請求項３記載のホイールインモータの過負荷保護装置。
5. 前記摩擦力は、摩擦用内鍔部と前記摩擦用フランジ部とが、前記固定軸が伸びる方向で互いに圧接されることによるものである
   請求項４記載のホイールインモータの過負荷保護装置。
6. 前記最終出力用内歯車と前記外輪とは最終出力用内歯車に形成されている凹部又は凸部と、前記外輪に形成されている凸部又は凹部とが互いにかみ合うことで前記最終出力用内歯車と前記外輪との間の前記掛合状態が維持される
   請求項２又は請求項３記載のホイールインモータの過負荷保護装置。
   

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