JP7248223B2 - 車輪駆動装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1に係る車輪駆動装置100の断面図である。図2は、図1のII-II線における断面図である。ただし、図2では、後述の内歯歯車8より径方向外側の部材は、その図示を省略している。
以下に、実施形態2に係る車輪駆動装置について説明する。この例では、ステータ部と、ロータ部との構成が実施形態1と相違する。以下では、実施形態1との相違点について説明する。図3は、実施形態2に係る車輪駆動装置100Aの断面図である。車輪駆動装置100Aのステータ部5Aと、ロータ部6Aとの構成が、実施形態1と相違し、他の構成は、実施形態1と同じであるため、説明は省略する。
以下に、実施形態3に係る車輪駆動装置について説明する。この例では、車輪駆動装置は、クラッチを有している点で、実施形態1、2と相違する。以下では、実施形態1、2との相違点について説明する。
図4は、実施形態3に係る車輪駆動装置100Bの断面図である。車輪駆動装置100Bのステータ部5Bの構成が、実施形態1、2と相違し、他の構成は、実施形態1、2と同じであり、同符号を付し、その説明は省略する。
車輪駆動装置100Bには、クラッチ機構が設けられている。車椅子の使用者は、クラッチ機構を介して、ステータ部5Bの固定部53Bと、歯車保持部54との連結、および、連結解除を行える。
以下に、実施形態4に係る車輪駆動装置200について説明する。図9は、実施形態4に係る車輪駆動装置200の断面図である。図10は、図9のXX-XX線における断面図である。ただし、図10では、後述のロータ部207の内側円筒部271より径方向外側の部材は、その図示を省略している。
以下に、実施形態5に係る車輪駆動装置について説明する。この例では、ステータ部と、ロータ部との構成が実施形態4と相違する。以下では、実施形態4との相違点について説明する。
以下に、実施形態6に係る車輪駆動装置について説明する。この例では、ステータ部と、ロータ部との構成が実施形態4と相違する。以下では、実施形態4との相違点について説明する。
以下に、実施形態7に係る車輪駆動装置について説明する。以下の説明においては、上記の実施形態で示したのと同様の機能・構成の部材については、同一の符号を付し、重複説明を省略する。
以下に、実施形態8に係る車輪駆動装置について説明する。以下の説明においては、上記の実施形態で示したのと同様の機能・構成の部材については、同一の符号を付し、重複説明を省略する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
3 :ハブ
4 :波動発生器
5、5A、5B :ステータ部
6、6A :ロータ部
7 :可撓性外歯歯車(可撓性歯車)
8 :内歯歯車(リング歯車)
9 :中心軸
31 :内筒部
32 :外筒部
33 :側面部
41 :円筒カム
42 :可撓軸受
51、51A、51B :ステータコア
52、52A、52B :コイル
53、53A、53B :固定部
54 :歯車保持部
55 :挿入軸
61、61A :ロータマグネット
62、62A :マグネット支持部
71 :外歯
80 :繋ぎ部
81 :内歯
91、92、93、94 :軸受
95 :クロスローラベアリング
100、100A、100B :車輪駆動装置
101 :スポーク
120 :クラッチ機構
121 :切替レバー
121A :レバー支え部
122 :板バネ
122A :切り欠き
123 :押さえ部
411 :大径部
412 :小径部
531 :固定部側孔
541 :保持部側孔
Claims (19)
- 車輪に取り付けられる車輪駆動装置であって、
中心軸の軸方向に延びたシャフトと、
前記シャフトの一方側の端部を周方向に囲む円環状の側面部と、前記側面部の内周端部から軸方向の他方側に延び、前記シャフトを周方向に沿って囲む内筒部と、前記側面部の外周端部から軸方向の他方側に延び、前記内筒部を周方向に沿って囲む外筒部と、を有し、前記シャフトに対して相対回転可能なハブと、
前記ハブに対して同軸上に前記中心軸に対して回転不可に設けられ、径方向において前記内筒部と前記外筒部との間に環状に配置され、周方向に沿って複数のコイルを有するステータ部と、
前記ステータ部と同軸上に、前記ステータ部と前記側面部との間の空間を利用して配置され、複数の前記コイルからの磁力を受けるマグネットを保持し、前記中心軸を中心に回転可能なロータ部と、
前記内筒部に対して同軸上に配置され、前記ハブおよび前記ステータ部の一方に固定される、環状のリング歯車と、
前記リング歯車と径方向に対向して配置され、前記ハブおよび前記ステータ部の他方に固定され、前記内筒部と前記ステータ部との間の位置で前記リング歯車と部分的に噛み合う、可撓性の筒部を有する可撓性歯車と、
径方向において、前記可撓性歯車を挟んで前記リング歯車とは反対側に配置され、前記ロータ部の回転に伴って回転し、前記可撓性歯車を非真円状に撓める、波動発生器と、
を備え、
前記波動発生器の回転により、前記可撓性歯車の径方向の長さが変位し、前記可撓性歯車と前記リング歯車との噛み合い位置が、前記中心軸を中心に、周方向に変化し、
前記リング歯車は、前記可撓性歯車の歯数と異なる歯数を有し、
前記リング歯車および前記可撓性歯車は、前記ロータ部の回転数よりも低い回転数で相対回転する、
車輪駆動装置。 - 請求項1に記載の車輪駆動装置であって、
前記波動発生器は、前記内筒部を周方向に沿って囲み、前記ロータ部の径方向内側端部が接続され、
前記可撓性歯車は、複数の外歯を有し、前記波動発生器の径方向外側で前記内筒部を周方向に沿って囲み、軸方向における一方側に位置する端部が、前記ステータ部に固定され、
前記リング歯車は、複数の内歯を有し、前記ステータ部と前記可撓性歯車の間に配置され、前記内筒部の軸方向の他方側の端部に接続される、
車輪駆動装置。 - 請求項2に記載の車輪駆動装置であって、
複数の前記コイルそれぞれは、径方向に延びる軸を中心に導線が券回されて構成され、
前記マグネットは、前記ステータ部の径方向外側に配置されている、
車輪駆動装置。 - 請求項2に記載の車輪駆動装置であって、
複数の前記コイルそれぞれは、軸方向に延びる軸を中心に導線が巻回されて構成され、
前記マグネットは、軸方向における前記ステータ部と前記側面部との間に配置されている、
車輪駆動装置。 - 請求項2から請求項4までのいずれか一つに記載の車輪駆動装置であって、
前記ステータ部は、
前記シャフトに対して、前記中心軸を中心に回転不可に固定された固定部と、
前記可撓性歯車を保持する保持部と、
前記保持部と、前記固定部とを解除可能に連結する連結部と、
を有する、
車輪駆動装置。 - 請求項5に記載の車輪駆動装置であって、
前記固定部は、軸方向に貫通した固定部側孔を有し、
前記保持部は、前記固定部側孔と軸方向に重なり、前記固定部側孔と連通する保持部側孔を有し、
前記連結部は、
軸方向に延び、前記固定部側孔と前記保持部側孔とに挿入される挿入軸、
を有する、
車輪駆動装置。 - 請求項2から請求項6までのいずれか一つに記載の車輪駆動装置であって、
前記波動発生器は、
周方向の位置によって径が異なり、前記シャフトに対して前記中心軸を中心に回転する非真円カムと、
前記可撓性歯車と、前記非真円カムとの間に配置された可撓軸受と、
を有し、
前記可撓軸受は、前記非真円カムの回転に応じて変形し、
前記可撓性歯車は、前記可撓軸受を介して、前記非真円カムの回転に応じて変形する、
車輪駆動装置。 - 請求項1に記載の車輪駆動装置であって、
前記リング歯車は、複数の外歯を有し、前記内筒部の外周面に固定され、
前記可撓性歯車は、複数の内歯を有し、前記リング歯車の径方向外側において、前記中心軸を中心とした回転が不可に配置され、
前記波動発生器は、前記可撓性歯車の径方向外側において、前記ロータ部に保持される、
車輪駆動装置。 - 請求項8に記載の車輪駆動装置であって、
複数の前記コイルそれぞれは、径方向に延びる軸を中心に導線が巻回されて構成され、
前記ロータ部は、
前記中心軸を囲み、径方向における前記ステータ部と前記波動発生器との間において、軸方向に延びる内側円筒部と、前記中心軸を囲み、前記ステータ部の径方向外側において、軸方向に延びる外側円筒部と、
を有し、
前記波動発生器は、前記内側円筒部の内周面に支持され、
前記マグネットは、前記外側円筒部の内周面に支持される、
車輪駆動装置。 - 請求項8に記載の車輪駆動装置であって、
複数の前記コイルそれぞれは、軸方向に延びる軸を中心に導線が巻回されて構成され、
前記ロータ部は、
前記中心軸を囲み、径方向における前記ステータ部と前記波動発生器との間において
、軸方向に延びる内側円筒部と、前記内側円筒部から径方向外側に延びる鰐部と、
を有し、
前記波動発生器は、前記内側円筒部の内周面に支持され、
前記マグネットは、前記鰐部に支持され、軸方向における前記ステータ部と対向する、
車輪駆動装置。 - 請求項8に記載の車輪駆動装置であって、
複数の前記コイルそれぞれは、径方向に延びる軸を中心に導線が巻回されて構成され、
前記ロータ部は、
前記中心軸を囲み、径方向における前記ステータ部と前記波動発生器との間において、軸方向に延びる円筒状であり、内周面で前記波動発生器を保持し、外周面で前記マグネットを保持し、
前記マグネットは、前記ステータ部の径方向内側に配置される。
車輪駆動装置。 - 請求項8から請求項11までのいずれか一つに記載の車輪駆動装置であって、
前記ステータ部は、
前記シャフトに対して、前記中心軸を中心に回転不可に固定部
を有し、
前記可撓性歯車は、前記固定部に保持される、
車輪駆動装置。 - 請求項8から請求項12までのいずれか一つに記載の車輪駆動装置であって、
前記波動発生器は、
外径が真円であり、内径が周方向の位置によって異なる非真円であり、前記シャフトに対して、前記中心軸を中心に回転するカムと、
前記可撓性歯車と、前記カムとの間に配置された可撓軸受と、
を有し、
前記可撓軸受は、前記カムの回転に応じて変形し、
前記可撓性歯車は、前記可撓軸受を介して、前記カムの回転に応じて変形する、車輪駆動装置。 - 請求項1に記載の車輪駆動装置であって、
前記リング歯車は、複数の外歯を有し、前記内筒部の外周面に固定され、
前記可撓性歯車は、複数の内歯を有し、軸方向の他方側の端部において、前記ステータ部に対して回転が不可に固定され、
前記波動発生器は、前記可撓性歯車の径方向外側において、前記ロータ部に保持される、
車輪駆動装置。 - 請求項14に記載の車輪駆動装置であって、
複数の前記コイルそれぞれは、径方向に延びる軸を中心に導線が巻回されて構成され、
前記ロータ部は、
前記中心軸を囲み、径方向における前記ステータ部と前記波動発生器との間において、軸方向に延びる内側円筒部と、前記中心軸を囲み、前記ステータ部の径方向外側において、軸方向に延びる外側円筒部と、
を有し、
前記波動発生器は、前記内側円筒部の内周面に支持され、
前記マグネットは、前記外側円筒部の内周面に支持される、
車輪駆動装置。 - 請求項15に記載の車輪駆動装置であって、
軸方向に円筒状に延び、外周面にステータ部の内周面が固定される筒部と、
前記筒部の他方側の端部から径方向内側に延び、内周端部が前記シャフトに接続される接続部と、
を備える固定体をさらに有し、
前記固定体の前記接続部の径方向内側の端部に、前記可撓性歯車の軸方向の他方側の端部を結合可能である、
車輪駆動装置。 - 請求項1に記載の車輪駆動装置であって、
前記可撓性歯車は、複数の外歯を有し、前記内筒部の軸方向の他方側の端部に固定され、
前記リング歯車は、複数の内歯を有し、前記可撓性歯車の径方向外側において、前記中心軸を中心とした回転が不可に配置され、
前記波動発生器は、前記可撓性歯車の径方向内側において、前記ロータ部に保持される、
車輪駆動装置。 - 請求項17に記載の車輪駆動装置であって、
複数の前記コイルそれぞれは、径方向に延びる軸を中心に導線が巻回されて構成され、
前記ロータ部は、
前記中心軸を囲み、径方向における前記ステータ部と前記波動発生器との間において、軸方向に延びる内側円筒部と、前記中心軸を囲み、前記ステータ部の径方向外側において、軸方向に延びる外側円筒部と、
を有し、
前記波動発生器は、前記内側円筒部の内周面に支持され、
前記マグネットは、前記外側円筒部の内周面に支持される、
車輪駆動装置。 - 請求項17に記載の車輪駆動装置であって、
複数の前記コイルそれぞれは、軸方向に延びる軸を中心に導線が巻回されて構成され、前記マグネットは、軸方向における前記ステータ部と前記側面部との間に配置されている、
車輪駆動装置。
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