JPH04185207A

JPH04185207A - 減速機付ホィールモータ

Info

Publication number: JPH04185207A
Application number: JP31491390A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Kawamoto; 睦川本; Satoru Tanaka; 悟田中
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1992-07-02
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JP3093782B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、電気自動車に用いられる減速機付ホイールモ
ータに関する。

【従来の技術】

近年、環境問題の観点から電気自動車の開発が盛んに行
われている。これまで開発された電気自動車には、モー
タを従来のエンジンに置き換えてクランクシ士フトに連
結し、あるいはモータを１対の前輪又は後輪の動力伝達
軸に連結して駆動する方式や、各車輪毎に減速機を介し
てモータを連結して駆動するという減速機付ホイールモ
ータを用いる方式等がある。このうち、後者の減速機付ホイールモータの例としては
、ホイールの中においてモータの車体外側方向に減速機
を配設して所望の減速比を得るように構成したものが提
案（特開昭６２−１７５２１７号公報参照）されている
。この減速機付ホイールモータは、鉱山用ダンプトラッ
ク等で利用され、通常、ダブルタイヤ（２本タイヤ）で
使われるものである。そのため、駆動機構の全長方向の
制約があまりなかった。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上記減速機付ホイールモータの構造を一
般の車両に適用しようとすると、ホイールが１本のため
、モータ部がホイールから突出し、脱輪時にモータ部が
破損したり、走行中であっても石が跳ねてモータ部に当
たり破損するというような問題が生じる。また、減速機付ホイールモータでは、車輪の上下動や旋
回時に、車体本体とモータや減速機とが互いに干渉する
ことがないようにしなければならない。そのため、モー
タや減速機の設置スペースが制限される。そこで、制約
されたスペース内にモータや減速機を配設するためにこ
れらをできるだけ小型化することが求められる。さらに、電気自動車においては、車体重量に対して高出
力を得るために、モータを小型軽量化しながらも出力ト
ルクを相当高くしなければならない。本発明は、上記の課題を解決するものであって、全長を
短縮することができ、小型で高出力を得ることができる
減速機付ホイールモータを提供することを目的とするも
のである。

【課題を解決するための手段】そのために本発明に係る減速機付ホイールモータは、ケ
ース側に固定されるステータ、ケース側にベアリング支
持される中空円筒状のロータ、ケース側にベアリング支
持されホイールが取付けられるアウトプットフランジ、
ロータ側に入力ギヤが支持されアウトプットフランジ側
に出力ギヤが支持されロータの中空部に配設される減速
機構を備え、ロータ端部に薄肉部を設け、該薄肉部と反
対側の端部との軸方向両端の２点でロータをベアリング
により回転自在に支持するように構成したことを特徴と
するものである。

【作用および発明の効果】

本発明に係る減速機付ホイールモータでは、上記のよう
に中空ロータを採用し中空部に減速機を配置す゛るので
、ロータを偏平にし全長を短縮することができる。また
、ロータ端部に薄肉部を設け、ロータの外周に近い方で
２点支持するので、ロータの傾きを少な（することがで
き、性能の安定したホイールモータを提供することがで
きる。【実施例］以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。第１図は本発明に係る減速機付ホイールモータの１実施
例を示す断面図である。第１図において、ケース本体ｌＯは、円筒状のサポート
側ハウジング１１とホイール側ハウジング１２からなる
２分割構造であり、両者は図示しないボルトで固定され
ている。さらに、サポート側ハウジング１１は、ホイー
ル側ハウジング１２とは反対側にプレート１３、カバー
１４が図示しないボルトで固定され、サボー）６１にボ
ルト６２で固定されている。また、底部にはオイルポン
プモータ１６が設けられ、プレート１３とカバー１４と
の間で構成する油路を通して底部のオイル溜１８からオ
イルが循環冷却されるように構成されている。さらに、
オイル冷却のためカバー１４の外周面には、多数の冷却
用フィン１５とヒートバイブが１７が設けられている。そして、このケース本体ｌＯの内部には、偏平、中空に
したロータ２３を有する電動モータ２０が収容され、そ
のロータ２３の中空部に遊星歯車減速装置３０が収容さ
れている。電動モータ２０のステータ２１は、ハウジング１２の内
壁に圧入固定され、ステータ２Ｉにコイル２２が巻回さ
れている。電動モータ２０のロータ２３は、中空の鉄心
で構成され外周に永久磁石２４が保持バンド２５で固定
されると共に、その−万端に永久磁石２４から突き出た
薄肉部２６が設けられ、この薄肉部２６及びその反対側
の両端で回転自在に支持されている。図示の例では、そ
の一端がハウジング１１側でボールベアリング４Ｉによ
り支持され、他端が遊星歯車減速装置３０のリングギヤ
３１側でボールベアリング４２により支持されており、
そして、遊星歯車減速装置３０のリングギヤ３１がハウ
ジング１２に圧入、ボルトにより固定されている。また
、遊星歯車減速装置３０のサンギヤ３３は、ハウジング
１１側にボールベアリング４３により支持されると共に
、ロータ２３の中空内側にスプライン嵌合されている。ビニオンシャフト３４は、出力回転軸となるアウトプッ
トキャリア５１に連結され、ビニ才ンギヤ３２は、ビニ
オンシャフト３４にニードルベアリング４５で回転可能
に支持され、リングギヤ３１とサンギヤ３３に常時噛み
合うように配設されている。アウトプットフランジ５２は、アウトプットキャリア５
１の９１周にスプライン嵌合されてナツト５３により軸
方向に移動不能に固定され、リングギヤ３■のピニオン
ギヤ３２と噛み合う外側て複列アンギュラベアリング４
４によって支持されている。そして、このアウトプット
フランジ５２には、ブレーキのディスク板５６がスプラ
イン嵌合されると共に、タイヤ５５を保持したホイール
５４がボルト・ナツトにより取り付けられる。サポート６１は、上部に外歯を有する筒状部材て、アン
ギュラベアリング４６とナツト６４によりナックル６３
に回転自在に支持され、スラスト力か支持されるように
なっている。さらに、このナックル６３には、カバーイ
ンターナル６６がボルトで固定されている。そして、内
歯を有するインターナルギヤ６５が操舵レバー６７にボ
ルトで固定され、ボールベアリング４７どニードルロー
ラベアリング４８によりカバーインターナル６６に回転
自在に支持されると共に、サポート６１の外歯とインタ
ーナルギヤ６５の内歯が噛み合うように配設され、増速
ギヤを構成している。このようにしてレバー６７の操舵
に伴いインターナルギヤ６５が回転すると、その回転角
を例えば２倍に増幅してサポート６１が回転する。上記のようにリングギヤ３１をハウジング１２に固定し
、その内側で複列アンギュラベアリング４４によりアウ
トプットフランジ５２、アウトプットキャリア５１を支
持すると共に、電動モータ２０のロータ２３と遊星歯車
減速装置３０のサンギヤ３３とはスプライン嵌合するの
で、複列アンギュラベアリング４４の芯ズレによるシャ
フトの傾きをなくし、遊星歯車減速装置３０の同芯性を
高めることができる。また、ロータの中空部を利用して遊星歯車減速装置を配
置したので、軸方向の長さを短縮して偏平、小型化し、
高速回転を可能にして加減速性能を良好にすることがで
きる。この場合、ロータは、偏平で径が大きくなるため
、２点支持してもその支持間隔が短くなって、ハウジン
グ間の芯ズレの影響か出やすくなり、ロータの傾きによ
りステータとロータの磁石との間隔のバラツキが生じト
ルク特性にバラツキが生じる。この問題に対して、本発
明では、ロータの横に薄肉部を設けその両端のロータ外
周に近い方で両側から挟み込むように２点支持するので
、支持部の径を大きくすることができ、さらに同芯性を
高め、ロータの傾き、ステータとの間隙の変動を少なく
することができる。したがって、ロータのカタギによる
性能のバラツキをなくすことができる。次に、薄肉部を利用したロータの組付は方法を説明する
。第２図はステータ側とロータ側のそれぞれの構成を示す
図、第３図はロータの組付は手順を説明するだめの図で
ある。まず、ロータの組付けに至る前に、−力では、第２図（
ａ）に示すようにハウジング１２にリングギヤ３１、ス
テータ２１の圧入固定、さらにぞの内側にピニオンギヤ
３２、複列アンギュラベアリング４４、アウトプットキ
ャリア５１、アウトプットフランジ５２等の組み込みか
行われる。また、他力では、同図（ｂｌに示すようにロ
ータ２３にサンギヤ３３、ボールベアリング４１．４２
等の組み込みが行われる。しかる後、第３図（ａｌに示すように組付治具７２をボ
ルト７３でロータアラシイに取付け、組付治［７１をボ
ルト７４でハウジング１２に取付ける。そして、ボルト
７５を締めることによってロータアラシイをハウジング
１２に組付ける。このボルト７５を締め始めでは、まず
、ロータ２３の薄肉部２６に取付けたボールベアリング
４２が同図ｊａ）に示すようにリングギヤ３１の先端ど
接触してロータ２３をガイドする。ここでは、まだ、ロ
ータ２３の永久磁石２４がステータと対向しない位置で
あり、サンギヤとピニオンギヤが噛み合う前でもある。さらにボルト７５を締めると、同図（ｂ）に示すように
永久磁石２４とステータ２１が重なり、永久磁石２４と
ステータ鉄心との間に吸引力が働くが、ボールベアリン
グ４２とリングギヤ３１との接触点、組付治具７１とポ
ルト７５との接触点の２点でロータ２３が支持されるの
で、永久磁石２４とステータ２１との間のクリアランス
によって永久磁石２４とステータ２１との接触を回避し
ながらロータ２３を挿入することができる。その後、同図（Ｃ１に示すようにサンギヤ３１とピニオ
ンギヤ３２が噛み合いながらロータ２３がハウジング１
２内に完全に組付けられる。第４図乃至第６図は本発明に係る減速機付ホイールモー
タの他の実施例を示す断面図である。第４図に示す例は、遊星歯車減速装置３０′のインプッ
トとリアクションのギヤを第１図に示す例とは逆にした
ものであり、遊星歯車減速装置３０′のリングギヤ３１
’は、ハウジング１２内側から切り離してロータ２３′
の中空内側に設け、リアクションサンギャ３３′はケー
ス本体１０’を構成するハウジング１１’にボルトで固
定したものである。第５図に示す例は、ロータの薄肉部の外周側をハウジン
グにボールベアリング４２′で支持するように構成した
ものであり、第６図に示す例は、反対側にも薄肉部を設
けて外周側を７１ウジングにボールベアリング４Ｆで支
持するように構成したものである。なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形か可能である。例えば上記の実施例では
、リングギヤ又はサンギヤの一方をインプットギヤとし
たが、これ以外の組み合わせでもよい。また、ロータの
中空部に減速装置として遊星歯車減速装置を配設したが
、他の減速装置を配設してもよい。以上の説明から明らかなように、本発明によれば、偏平
中空ロータを採用し、その中空部に減速装置を配設した
ので、軸方向の長さを短縮することかできる。そのため
、シングルタイヤの一般車両に適用しても、大きくはみ
出ることがなく、脱輪時や走行中にはねる石によるモー
タの損傷を防止することができる。しかも、ロータの端部に薄肉部を設けてこの薄肉部と反
対側の端部とのロータの外周に近い方で両側から挟むよ
うにベアリングを配置して回転自在にロータを２点支持
するので、ステータとロータとの間隙の変化を抑えるこ
とができ、モータ性能を安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【第１図］本発明に係る減速機付ホイールモータの１実施例を示す
断面図である。【第２図】ステータ側とロータ側のそれぞれの構成を示す図である
。

【第３図】ロータの組付は手順を説明するための図である

【第４図
】本発明に係る減速機付ホイールモータの他の実施例を示
す断面図である。

【第５図】本発明に係る減速機付ホイールモータの他の実施例を示
す断面図である。

【第６図】本発明に係る減速機付ホイールモータの他の実施例を示
す断面図である。

【符号の説明】

ｌＯ・・・ケース本体１６・・・オイルポンプモータ１７・・・ヒートパイプ２０・・・モータ３０・・・遊星歯車減速装置５１・・・アウトプットキャリア５２・・・アウトプットフランジ５４−・・ホイール５５・・・タイヤ６１・・・サポート６３・・・ナックル６５・・・インターナルギヤ６６・・・カバーインターナル６７・・・レバー出願人　アイシン・エイ・ダブリコ株式会社代理人　弁
理士　阿　部　龍　吉（外７名）第２図（ａ）蝦歌恢眠

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース側に固定されるステータ、ケース側
にベアリング支持される中空円筒状のロータ、ケース側
にベアリング支持されホィールが取付けられるアウトプ
ットフランジ、ロータ側に入力ギヤが支持されアウトプ
ットフランジ側に出力ギヤが支持されロータの中空部に
配設される減速機構を備え、ロータ端部に薄肉部を設け
、該薄肉部と反対側の端部との軸方向両端の２点でロー
タをベアリングにより回転自在に支持するように構成し
たことを特徴とする減速機付ホィールモータ。