JPH10285891A - Wheel motor and vehicle mounting the same - Google Patents

Wheel motor and vehicle mounting the same

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JPH10285891A
JPH10285891A JP9091094A JP9109497A JPH10285891A JP H10285891 A JPH10285891 A JP H10285891A JP 9091094 A JP9091094 A JP 9091094A JP 9109497 A JP9109497 A JP 9109497A JP H10285891 A JPH10285891 A JP H10285891A
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motor
wheel
wheel motor
fixed
rotor
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Takayuki Katsuta
隆之 勝田
Kiyoshi Iga
清 伊賀
Ryoji Mizutani
良治 水谷
Kenzo Okuda
謙造 奥田
Original Assignee
Toyota Motor Corp
トヨタ自動車株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase winding density and the magnetic flux density of a rotating magnetic field generated by a stator and obtain a high torque, by mutually connecting, in a desired relation, terminals of a plurality of independent coils which were previously cylindrically wound and are inserted into the respective teeth. SOLUTION: A wheel motor is an outer rotor type wheel motor having 8 poles and 9 coils constituted of 16 permanent magnets 35 arranged on a rotor and 18 coils 43 arranged on a stator. Coils which are turned into subassembly are used as the coils 43. That is, a plurality of coils 43 which were previously wound outside teeth are inserted into the teeth, and connection between coils 43 is performed by using a wiring means. By using this structure, manufacturing is facilitated, and manufacturing cost can be reduced. Wiring density and the magnetic flux density of a rotating magnetic field generated by the stator are increased, so that the high torque can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌の車輪とモー
タとが一体となったホイールモータに関するものであ
り、特に、アウターロータ型のホイールモータに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel motor in which a vehicle wheel and a motor are integrated, and more particularly to an outer rotor type wheel motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】ホイールモータは、車輪を電気モータで
駆動する場合の駆動効率を上げるために提案されたもの
であり、電気自動車の駆動輪として用いたり、通常のエ
ンジン駆動型車輌の姿勢制御のために従動輪の代わりに
用いたりすることが考えられている。
2. Description of the Related Art Wheel motors have been proposed to increase the driving efficiency when wheels are driven by an electric motor, and are used as driving wheels of an electric vehicle or used for controlling the attitude of a normal engine-driven vehicle. Therefore, it has been considered to use it instead of the driven wheel.
【0003】このようなホイールモータを構造上の観点
から大別すると、インナーロータ型とアウターロータ型
に分けることができ、アウターロータ型のホイールモー
タとして、例えば、特開平1−298903号の「電気
自動車の制御方法」に記載されたものがある。
[0003] Such wheel motors can be broadly classified into two types, an inner rotor type and an outer rotor type. The outer rotor type wheel motor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-298903. Vehicle control method ".
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この従来のアウターロ
ータ型ホイールモータによれば、ステータは、磁性体か
らなる放射状に突出した複数の極(ティース)にコイル
用の線材を巻き付けて構成されている。ところが、この
従来のホイールモータでは、ティース間のスペースが狭
いためにコイル用線材の巻き付け作業が難しく、製造コ
ストが高くなるだけでなく線材の巻き付け密度を十分に
上げることができなかった。そのため、ステータが作り
出す磁束密度に限界があり、必要な駆動力または制動力
を得ることができなかった。
According to this conventional outer rotor type wheel motor, the stator is formed by winding a coil wire around a plurality of radially protruding poles (teeth) made of a magnetic material. . However, in this conventional wheel motor, the winding work of the coil wire is difficult because the space between the teeth is narrow, so that not only the manufacturing cost is increased but also the winding density of the wire cannot be sufficiently increased. Therefore, there is a limit to the magnetic flux density generated by the stator, and a necessary driving force or braking force cannot be obtained.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のモータおよびホ
イールモータは、このような問題を解決するために為さ
れたものである。
The motor and the wheel motor according to the present invention have been made to solve such a problem.
【0006】すなわち、本発明のモータは、外周に回転
磁界を作るステータと、このステータの外側に前記回転
磁界と同方向に回転可能に設けられたロータとを備えた
アウターロータ型のモータにおいて、ステータがロータ
の回転軸に垂直な面において放射状に配列された磁性体
からなる複数のティースと、予め筒状に巻線されており
各ティースに挿入された互いに独立した複数のコイル
と、この複数のコイルの端子同士を所望の関係に接続す
る配線手段とを備えていることを特徴とする。
That is, a motor according to the present invention is an outer rotor type motor comprising a stator for generating a rotating magnetic field on the outer periphery, and a rotor provided outside the stator so as to be rotatable in the same direction as the rotating magnetic field. A plurality of teeth made of magnetic material in which a stator is radially arranged on a plane perpendicular to the rotation axis of the rotor; a plurality of coils wound in a tubular shape in advance and inserted into each tooth independently of each other; And wiring means for connecting the terminals of the coil in a desired relationship.
【0007】また、本発明のホイールモータは、車軸に
固定され外周に回転磁界を作るステータと、前記車軸周
りに回転可能に支持されたアクスルハブに固定されたロ
ータとを有するホイールモータにおいて、ステータが車
軸に対して放射状に設けられた磁性体からなる複数のテ
ィースと、予め筒状に巻線されており各ティースに挿入
された互いに独立した複数のコイルと、この複数のコイ
ルの端子同士を所望の関係に接続する配線手段とを備え
ていることを特徴とする。
A wheel motor according to the present invention is a wheel motor having a stator fixed to an axle and generating a rotating magnetic field on an outer periphery, and a rotor fixed to an axle hub rotatably supported around the axle. Desirable are a plurality of teeth made of a magnetic material provided radially with respect to the axle, a plurality of coils wound in a cylindrical shape in advance and inserted into each tooth independently of each other, and terminals of the plurality of coils. And wiring means for connecting in the relationship of (1).
【0008】このように、本発明のモータまたはホイー
ルモータは、予めティースの外で巻線された複数のコイ
ルをティースに挿入し、コイル間の結線を配線手段で接
続した構造を有するので、製造が容易であり製造コスト
を低く抑えることができる。また、コイルはティースの
外で巻線されたものなので種々の巻線方法を適用するこ
とができ、最適な巻線方法を用いることにより、ティー
スへ直接巻き付けた従来のコイルと比較して巻線密度を
高くすることができる。巻線密度を高くできれば、ステ
ータが作る回転磁界の磁束密度を高めることができ、高
い回転トルクを得ることができる。
As described above, the motor or wheel motor of the present invention has a structure in which a plurality of coils wound in advance outside the teeth are inserted into the teeth and the connections between the coils are connected by the wiring means. And the manufacturing cost can be kept low. In addition, since the coil is wound outside the teeth, various winding methods can be applied.By using the most suitable winding method, the winding is compared with the conventional coil wound directly on the teeth. Density can be increased. If the winding density can be increased, the magnetic flux density of the rotating magnetic field generated by the stator can be increased, and a high rotating torque can be obtained.
【0009】本発明のホイールモータは、ステータに挿
入されるコイルとして、巻線を高圧でプレスした状態で
樹脂を巻線の間に流し込んで固めたカセットコイルを用
いることが望ましい。高い磁束密度の回転磁界を発生さ
せることができ、しかも、組み立てが容易である。
In the wheel motor of the present invention, it is desirable to use a cassette coil in which a resin is poured between the windings and solidified while the windings are pressed at a high pressure, as the coils inserted into the stator. A rotating magnetic field having a high magnetic flux density can be generated, and the assembly is easy.
【0010】本発明のホイールモータでは、配線手段中
の配線に、所定温度以上になると電気的接続が切れる熱
ヒューズを介装しておくことが望ましい。このように構
成すると、モータが暴走した場合にその暴走に起因する
発熱によって配線が切断され、早期に暴走を停止させる
ことができる。
[0010] In the wheel motor of the present invention, it is desirable that a wiring in the wiring means is provided with a thermal fuse that cuts off electrical connection when the temperature exceeds a predetermined temperature. With this configuration, when the motor runs away, the wiring is cut off due to heat generated by the runaway, and the runaway can be stopped early.
【0011】本発明のホイールモータでは、複数のティ
ースは環状の磁性体の外周に一体に設けられており、こ
の磁性体は各ティースにコイルが挿入された状態で、車
輪支持体に固定されたハブベアリングのアウターレース
に固定されていることが望ましい。このように、ティー
スを備えた磁性体とハブベアリングのアウターレースと
が別部材であるため、それぞれに最適な材質を選択する
ことができる。
In the wheel motor of the present invention, the plurality of teeth are provided integrally on the outer periphery of the annular magnetic body, and the magnetic body is fixed to the wheel support in a state where the coil is inserted into each tooth. It is desirable to be fixed to the outer race of the hub bearing. As described above, since the magnetic body having the teeth and the outer race of the hub bearing are separate members, it is possible to select an optimum material for each.
【0012】本発明のホイールモータでは、ティースが
径方向外方に向かって先細となるテーパ形状であること
が望ましい。コイルの挿入が容易となり、組み立てやす
い。
In the wheel motor of the present invention, it is preferable that the teeth have a tapered shape tapering outward in the radial direction. The coil is easy to insert and easy to assemble.
【0013】本発明のホイールモータでは、ティースを
備えた磁性体は、表面が絶縁された珪素鋼板を積層した
ものであることが望ましい。このように構成すると、コ
イルが作る交番磁界による回転軸方向の電流が生じにく
くなり、鉄損が低くなる。
[0013] In the wheel motor of the present invention, it is desirable that the magnetic body provided with the teeth is formed by laminating silicon steel sheets whose surfaces are insulated. With this configuration, it is difficult to generate a current in the rotation axis direction due to an alternating magnetic field generated by the coil, and iron loss is reduced.
【0014】本発明のホイールモータでは、ティースを
備えた磁性体はハブベアリングのアウターレースと一体
に形成される部材にセレーション嵌合していることが望
ましい。このように構成すると、ハブベアリングの中心
軸線とティースを備えた磁性体の中心とが正確に一致
し、ずれることがない。
In the wheel motor according to the present invention, it is desirable that the magnetic body having teeth is serrated and fitted to a member formed integrally with the outer race of the hub bearing. With this configuration, the center axis of the hub bearing and the center of the magnetic body provided with the teeth accurately match and are not displaced.
【0015】本発明のホイールモータでは、アクスルハ
ブはハブベアリングのインナーレースに固定され、ロー
タはアクスルハブに固定された円筒部材と、この円筒部
材の内周面に配列された複数個の永久磁石とを備えてい
ることが望ましい。ロータに用いられる永久磁石を備え
た円筒部材とアクスルハブとが別部品で構成されている
ので、それぞれに適した材質を用いることができる。
In the wheel motor of the present invention, the axle hub is fixed to the inner race of the hub bearing, and the rotor is composed of a cylindrical member fixed to the axle hub and a plurality of permanent magnets arranged on the inner peripheral surface of the cylindrical member. It is desirable to have. Since the cylindrical member having the permanent magnet used for the rotor and the axle hub are formed as separate components, it is possible to use materials suitable for each.
【0016】本発明のホイールモータでは、永久磁石は
円筒部材の径方向の厚さが円筒部材の周方向両端で肉薄
になっていることが望ましい。永久磁石をこのような形
状にすると、中央部が厚いため起磁力が両端部の起磁力
に比べて大きく、且つ、両端部が薄いためステータが作
る回転磁界の磁束が両端部で通りやすい。したがって、
永久磁石の起磁力とステータによる回転磁界の磁束との
積にほぼ比例する出力トルクが安定し、トルクリップル
が抑制される。
In the wheel motor of the present invention, it is preferable that the thickness of the permanent magnet in the radial direction of the cylindrical member is reduced at both circumferential ends of the cylindrical member. When the permanent magnet is formed in such a shape, the magnetomotive force is larger than the magnetomotive force at both ends because the central part is thick, and the magnetic flux of the rotating magnetic field generated by the stator is easy to pass at both ends because the two ends are thin. Therefore,
The output torque, which is substantially proportional to the product of the magnetomotive force of the permanent magnet and the magnetic flux of the rotating magnetic field generated by the stator, is stabilized, and torque ripple is suppressed.
【0017】本発明のホイールモータでは、永久磁石は
両端が除去された三日月形状の上下底面を有する柱状体
であり、その高さ方向を車軸方向に一致させ且つその凸
側面を外側にして円筒部材の内周面に固定されており、
永久磁石の凹側面の曲率は凸側面の曲率よりも大きいこ
とが望ましい。これによって、円筒部材の径方向の厚さ
が円筒部材の周方向両端で肉薄になりトルクリップルが
抑制されるだけでなく、永久磁石と円筒部材とが回転方
向にずれにくく、回転トルクを出しやすい。
In the wheel motor according to the present invention, the permanent magnet is a columnar body having upper and lower bottom surfaces in a crescent shape with both ends removed, the height direction of which is aligned with the axle direction, and the convex side surface of which is on the outside. Is fixed to the inner peripheral surface of
It is desirable that the curvature of the concave side surface of the permanent magnet is larger than the curvature of the convex side surface. As a result, the radial thickness of the cylindrical member becomes thinner at both ends in the circumferential direction of the cylindrical member, which not only suppresses torque ripple, but also makes it difficult for the permanent magnet and the cylindrical member to be displaced in the rotational direction, and to easily output rotational torque. .
【0018】本発明のホイールモータでは、ロータを構
成する円筒部材の外周には冷却用のフィンが設けられて
いることが望ましい。ロータでの鉄損による発熱を抑制
でき、熱による永久磁石の減磁を防止できる。
In the wheel motor of the present invention, it is preferable that cooling fins are provided on the outer periphery of the cylindrical member constituting the rotor. Heat generation due to iron loss in the rotor can be suppressed, and demagnetization of the permanent magnet due to heat can be prevented.
【0019】本発明のホイールモータでは、円筒部材が
固定されているアクスルハブはステータの車輌外側を覆
っており、円筒部材にはステータを覆いハブベアリング
のアウターレース外周とその内周が摺動可能に隙間なく
接触するモータカバーが取り付けられていることが望ま
しい。このようにすれば、モータ内部が密閉され、外部
からの塵埃や水が入らない。
In the wheel motor of the present invention, the axle hub to which the cylindrical member is fixed covers the outer side of the vehicle of the stator, and the cylindrical member covers the stator so that the outer race outer circumference of the hub bearing and the inner circumference thereof can slide. It is desirable that a motor cover that comes into contact with no gap is attached. With this configuration, the inside of the motor is sealed, and dust and water from the outside do not enter.
【0020】本発明のホイールモータでは、車輪支持体
が取り付けられている車体中に配置された電源からコイ
ルに電力を供給する給電線は、ハブベアリングのアウタ
ーレースまたはこれと一体に固定された部材に設けられ
た貫通孔を通って配線基板に接続されると共に、その内
部には空気通路が形成されていることが望ましい。モー
タは温度変化に伴って内部空気の膨張または収縮が生
じ、いわゆる呼吸をするが、このように構成することに
より、この呼吸は給電線の空気通路を介して行われるた
め、モータから離れた場所の比較的清浄な空気による呼
吸となり、内部に塵埃等が侵入しにくい。
In the wheel motor according to the present invention, the power supply line for supplying power to the coil from the power supply disposed in the vehicle body to which the wheel support is attached is formed by the outer race of the hub bearing or a member fixed integrally therewith. Is connected to the wiring board through a through-hole provided in the substrate, and an air passage is preferably formed therein. The motor causes internal air to expand or contract due to a change in temperature, and causes so-called respiration. With this configuration, the respiration is performed through the air passage of the power supply line. The air is breathed by relatively clean air, and dust and the like hardly enter the inside.
【0021】本発明のホイールモータでは、ロータおよ
びステータはアクスルハブのディスク部の車輌内側に配
置され、アクスルハブのディスク部の車輌外側にはブレ
ーキドラムおよびディスクホイールのディスク部が車輌
内方から順に配列され固定されていることが望ましい。
このように配列されているので、ブレーキドラムおよび
ディスクホイールのアクスルハブへの組み付けを、モー
タを有しない通常のアクスルハブへの組み付けと同様に
扱うことができる。
In the wheel motor according to the present invention, the rotor and the stator are arranged inside the vehicle of the disk portion of the axle hub, and the brake drum and the disk portion of the disk wheel are sequentially arranged from the inside of the vehicle outside the disk portion of the axle hub. It is desirable to be fixed.
With this arrangement, the assembly of the brake drum and disc wheel to the axle hub can be handled in the same way as the assembly to a normal axle hub without a motor.
【0022】本発明のホイールモータでは、ロータ、ス
テータおよびブレーキドラムがディスクホイールのリム
幅内に収納されていることが望ましい。このように構成
すると、ロータ、ステータおよびブレーキドラムがディ
スクホイールから車輌内側にはみ出すことがないので、
従来からの一般車輌に対してホイールベースを変更する
ことなく組み付けることができる。
In the wheel motor of the present invention, it is desirable that the rotor, the stator and the brake drum are accommodated within the rim width of the disk wheel. With this configuration, the rotor, stator and brake drum do not protrude from the disc wheel to the inside of the vehicle,
It can be assembled to a conventional general vehicle without changing the wheelbase.
【0023】上述した本発明のホイールモータを搭載し
た本発明の車輌は、たとえばホイールモータを従動輪に
適用することにより、登坂時の補助動力輪として用いた
り、車輌の姿勢制御等に用いたりすることができる。
The vehicle of the present invention equipped with the above-described wheel motor of the present invention is used as an auxiliary power wheel when climbing a hill or used for controlling the attitude of the vehicle, for example, by applying the wheel motor to a driven wheel. be able to.
【0024】本発明の車輌に搭載したホイールモータで
は、ハブベアリングのアウターレースは円筒部材を備え
たアクスルハブが固定されたインナーレースと一体とな
った状態で車輪支持体に対して取り外し可能に第1締結
部材で固定され、アクスルハブにはブレーキドラムとデ
ィスクホイールとが共通の第2締結部材で取り外し可能
に固定され、アウターレースと車輪支持体との間にはブ
レーキドラムとと共にドラムブレーキを構成するバッキ
ングプレートが挟み込まれて第1締結部材で固定されて
いることが望ましい。このように構成することにより、
アクスルハブとハブベアリングが一体化しているので締
結部材による車輪支持体への組付けが容易である。ま
た、ブレーキドラムおよびディスクホイールがアクスル
ハブに対して締結部材によって着脱可能に取り付けられ
ているので、従来からのブレーキドラムおよびディスク
ホイールがそのまま利用できる。
In the wheel motor mounted on the vehicle of the present invention, the outer race of the hub bearing is detachable from the wheel support in a state where the outer race is integrated with the inner race to which the axle hub having the cylindrical member is fixed. A backing that is fixed by a fastening member, a brake drum and a disc wheel are detachably fixed to the axle hub by a common second fastening member, and a drum brake is formed between the outer race and the wheel support together with the brake drum. It is desirable that the plate be sandwiched and fixed by the first fastening member. With this configuration,
Since the axle hub and the hub bearing are integrated, assembly to the wheel support by the fastening member is easy. Further, since the brake drum and the disc wheel are detachably attached to the axle hub by the fastening member, the conventional brake drum and disc wheel can be used as they are.
【0025】本発明の車輌に搭載したホイールモータで
は、第1締結部材および2締結部材はそれぞれボルトお
よびナットで構成され、第1締結部材のボルト径は第2
締結部材のボルト径以上とすることが望ましい。第1締
結部材の耐せん断力を第2締結部材の耐せん断力と同等
もしくはそれ以上とすることができる。
In the wheel motor mounted on the vehicle according to the present invention, the first fastening member and the second fastening member are each composed of a bolt and a nut, and the bolt diameter of the first fastening member is the second diameter.
It is desirable that the diameter be equal to or larger than the bolt diameter of the fastening member. The shear strength of the first fastening member can be equal to or greater than the shear strength of the second fastening member.
【0026】本発明の車輌に搭載したホイールモータで
は、アクスルハブに固定された円筒部材とブレーキドラ
ムとが別部材で構成されていることが望ましい。このよ
うに構成することにより、ブレーキドラムで発生した熱
が永久磁石が設けられている円筒部材に伝達しにくい構
造にすることが可能である。
In the wheel motor mounted on the vehicle according to the present invention, it is preferable that the cylindrical member fixed to the axle hub and the brake drum are formed as separate members. With this configuration, it is possible to adopt a structure in which heat generated in the brake drum is not easily transmitted to the cylindrical member provided with the permanent magnet.
【0027】本発明の車輌に搭載したホイールモータで
は、アクスルハブと円筒部材とは所定値以上のトルクが
掛かると結合状態が切れるメカニカルヒューズを介して
締結されていることが望ましい。このようにすれば、ア
クスルハブの回転方向に何らかの異常な力が加わった場
合でも、その異常な力によってモータの構成要素である
円筒部材までも破壊してしまうことがない。
In the wheel motor mounted on the vehicle according to the present invention, it is desirable that the axle hub and the cylindrical member are fastened via a mechanical fuse that is disconnected when a torque greater than a predetermined value is applied. In this way, even if any abnormal force is applied in the rotation direction of the axle hub, the abnormal force does not break even the cylindrical member that is a component of the motor.
【0028】本発明の車輌に搭載したホイールモータで
は、ロータ外径とブレーキドラム内径との差は、ロータ
内径とステータの外径との差よりも大きいことが望まし
い。上述したメカニカルヒューズの結合が切れた場合に
は、ロータの芯がずれることになるが、このようにして
おけば、ロータとブレーキドラムとが干渉しない。
In the wheel motor mounted on the vehicle of the present invention, it is desirable that the difference between the rotor outer diameter and the brake drum inner diameter is larger than the difference between the rotor inner diameter and the stator outer diameter. If the mechanical fuse is disconnected, the center of the rotor will be misaligned. In this case, the rotor does not interfere with the brake drum.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態である
ホイールモータの構造を示す断面図であり、図2はモー
タ主要部の平面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a wheel motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a main part of the motor.
【0030】コイルスプリング10とショックアブソー
バ11を備えたサスペンション12のアーム13の先に
は車輪支持体(ブラケット)14が設けられており、車
輪支持体14にはアクスルハブベアリングのアウターレ
ース15とドラムブレーキのバッキングプレート16が
ボルト19とナット17により締結されている。バッキ
ングプレート16には、ドラムブレーキの構成要素であ
るホイールシリンダ60やシューリターンスプリング6
1等が設けられている。
A wheel support (bracket) 14 is provided at an end of an arm 13 of a suspension 12 having a coil spring 10 and a shock absorber 11, and the wheel support 14 has an outer race 15 of an axle hub bearing and a drum. The backing plate 16 of the brake is fastened by bolts 19 and nuts 17. The backing plate 16 includes a wheel cylinder 60 and a shoe return spring 6 which are components of a drum brake.
1 and the like are provided.
【0031】アクスルハブベアリングはアンギュラボー
ルベアリングであり、そのインナーレース18にはアク
スルハブ20がはめ込まれており、車輌内側からナット
21で締め付けることによりインナーレース18とアク
スルハブ20は完全に固着されている。
The axle hub bearing is an angular ball bearing, and an axle hub 20 is fitted in the inner race 18, and the inner race 18 and the axle hub 20 are completely fixed by tightening with a nut 21 from the inside of the vehicle.
【0032】アクスルハブ20には、ブレーキドラム2
2とディスクホイール23のディスク部24がボルト2
6およびナット27で固定されている。さらに、アクス
ルハブ20にはモータのロータである円筒部材30がメ
カニカルヒューズを介してねじ31で固定されている。
The axle hub 20 has a brake drum 2
2 and the disk portion 24 of the disk wheel 23 are bolts 2
6 and a nut 27. Further, a cylindrical member 30 which is a rotor of the motor is fixed to the axle hub 20 with screws 31 via a mechanical fuse.
【0033】図3は、このメカニカルヒューズの形状を
示す平面図である。メカニカルヒューズ36というの
は、円筒部材30からその中心部に向かって突出したね
じ止め用の座部37のくびれ部のことであり、座部37
およびメカニカルヒューズ36は円筒部材37と一体に
成形されている。座部37の中央には、ねじ山の切られ
た開口38が設けられており、アクスルハブ20の円盤
部の周端部に設けられた開口を通してねじ31が開口3
8に螺合することにより、円筒部材30とアクスルハブ
20とが固定される。このような構造にしておくと、何
らかの原因で円筒部材30とアクスルハブ20との間に
所定値以上の回転方向の強い力が加わったときに、メカ
ニカルヒューズ36がちぎれるため、モータの構成要素
の一つである円筒部材30の破壊を防止できる。
FIG. 3 is a plan view showing the shape of the mechanical fuse. The mechanical fuse 36 is a constricted portion of a screwing seat 37 protruding from the cylindrical member 30 toward the center thereof.
And the mechanical fuse 36 is formed integrally with the cylindrical member 37. A threaded opening 38 is provided at the center of the seat 37, and the screw 31 is opened through the opening provided at the peripheral end of the disk portion of the axle hub 20.
8, the cylindrical member 30 and the axle hub 20 are fixed. With such a structure, the mechanical fuse 36 is torn when a strong force in a rotational direction equal to or more than a predetermined value is applied between the cylindrical member 30 and the axle hub 20 for some reason. The destruction of the cylindrical member 30 can be prevented.
【0034】円筒部材30には環状の珪素鋼板を積層し
て所定の厚さにした磁性円筒32が円周に沿ってに多数
個設けられたビス33で固定されている。磁性円筒32
の内周面には、16個の永久磁石35が接着剤により固
着されている。
A magnetic cylinder 32 having a predetermined thickness formed by laminating an annular silicon steel plate is fixed to the cylindrical member 30 with a plurality of screws 33 provided along the circumference. Magnetic cylinder 32
16 permanent magnets 35 are fixed to the inner peripheral surface of the substrate by an adhesive.
【0035】ハブベアリングのアウターレース15に
は、モータステータのティースとなる珪素鋼板の積層体
40がボルト41により固定されている。ティース42
は放射状に18本設けられており、各ティース42には
予め筒状に巻線形成されたコイル43が挿入されてい
る。各コイル43の2本の端子44、45は、珪素鋼板
積層体40の車輌外側面に設けられた配線基板46の雌
コンタクト47、48に挿入されて電気的に接続されて
いる。
On the outer race 15 of the hub bearing, a laminated body 40 of silicon steel sheets serving as teeth of the motor stator is fixed by bolts 41. Teeth 42
Are radially provided, and a coil 43 which is formed in a tubular shape in advance is inserted in each tooth 42. The two terminals 44 and 45 of each coil 43 are inserted into and electrically connected to female contacts 47 and 48 of a wiring board 46 provided on the vehicle outer surface of the silicon steel sheet laminate 40.
【0036】モータを駆動するための電源は、例えば、
図4に示すように車体71の前部に搭載され、各コイル
43への給電は、給電線49、配線基板46の配線、こ
の配線に接続している雌コンタクト47、48を介して
行われる。配線基板46の配線途中には熱ヒューズが組
み込まれており、モータが暴走した場合にはその暴走に
基づく温度上昇により熱ヒューズが溶断して、モータ作
動が停止するようになっている。
The power source for driving the motor is, for example,
As shown in FIG. 4, it is mounted on the front part of the vehicle body 71, and power is supplied to each coil 43 via the power supply line 49, the wiring of the wiring board 46, and the female contacts 47 and 48 connected to the wiring. . A thermal fuse is incorporated in the middle of the wiring of the wiring board 46. If the motor runs away, the thermal fuse blows due to a rise in temperature due to the runaway, and the operation of the motor stops.
【0037】モータロータの磁性円筒32には、モータ
ステータを裏側すなわち車輌内側から覆うモータカバー
50が固定されている。このモータカバー50はドーナ
ツ状の円盤であり、外周部がビス33でロータに固定さ
れている。モータカバー50の内径部には、金属環の内
周にゴム製のリップが設けられたシール部材51が圧入
されており、このシール部材51のリップは、ハブベア
リングのアウターロータ15の外周面に摺動可能に隙間
無く接する。これにより、ステータコイル43とロータ
の永久磁石35が外界に対して液密になる。
A motor cover 50 that covers the motor stator from the back side, that is, from the inside of the vehicle, is fixed to the magnetic cylinder 32 of the motor rotor. The motor cover 50 is a donut-shaped disk, and its outer peripheral portion is fixed to the rotor with screws 33. A seal member 51 having a rubber lip provided on the inner periphery of a metal ring is press-fitted into the inner diameter portion of the motor cover 50, and the lip of the seal member 51 is attached to the outer peripheral surface of the outer rotor 15 of the hub bearing. Contact without sliding gap. Thereby, the stator coil 43 and the permanent magnet 35 of the rotor become liquid-tight with respect to the outside.
【0038】ハブベアリングの裏側すなわち車輌内側に
は、アウターレース15に設けられた電磁ピックアップ
55とインナーレース18に設けられたセンサロータ5
6とを備えるモータ回転角検出装置が設けられている。
このモータ回転角検出装置の出力は電源70内部のコン
トローラに与えられ、本ホイールモータの回転制御に寄
与する。
On the back side of the hub bearing, that is, on the inside of the vehicle, an electromagnetic pickup 55 provided on the outer race 15 and a sensor rotor 5 provided on the inner race 18 are provided.
6 is provided.
The output of the motor rotation angle detection device is supplied to a controller inside the power supply 70, and contributes to the rotation control of the present wheel motor.
【0039】以上が本実施形態のホイールモータの概略
構成である。つぎに、各要素の構造上の特徴や位置関係
をさらに詳細に説明する。
The above is the schematic configuration of the wheel motor of the present embodiment. Next, the structural features and positional relationships of each element will be described in more detail.
【0040】本実施形態のホイールモータは、上述した
ようにロータに設けられた16個の永久磁石35とステ
ータに設けられた18個のコイル43からなる8極9コ
イルのアウターロータ型ホイールモータである。そし
て、コイル43としてサブアッセンブリ化(カセット
化)したものを用いている点が構造上の一つの特徴とな
っている。すなわち、各コイル43はステータの外で予
め巻線し、高圧でプレスした状態で樹脂を巻線の隙間に
流し込み一体成形したものである。このようにすると、
放射状のティースに直接巻線する場合に比べて、巻線間
の隙間を大幅に小さくすることができるため巻線密度を
大幅に向上させることができる。そのため、モータの回
転に寄与する磁束密度を向上させることができ、大きな
トルクを得ることができる。
The wheel motor of the present embodiment is an eight-pole, nine-coil outer rotor type wheel motor composed of 16 permanent magnets 35 provided on the rotor and 18 coils 43 provided on the stator as described above. is there. The use of a subassembly (cassette) as the coil 43 is one of the structural features. That is, each coil 43 is preliminarily wound outside the stator, and a resin is poured into a gap between the windings while being pressed at a high pressure to be integrally formed. This way,
Since the gap between the windings can be greatly reduced as compared with the case where winding is performed directly on the radial teeth, the winding density can be greatly improved. Therefore, the magnetic flux density that contributes to the rotation of the motor can be improved, and a large torque can be obtained.
【0041】また、このようにコイル43を予めカセッ
ト化しておき、これを各ティースに挿入してステータを
構成する本実施形態のホイールモータは、放射状のティ
ースに直接巻線していた従来の一般的なアウターロータ
型モータに比べて製作が容易であり、高い生産性を有す
る。
Further, the wheel motor of the present embodiment in which the coil 43 is formed into a cassette in advance and inserted into each tooth to constitute a stator is a conventional general motor in which the coil 43 is wound directly on radial teeth. It is easier to manufacture and has higher productivity than a typical outer rotor type motor.
【0042】このホイールモータでは、ステータとなる
珪素鋼板積層体40による放射状の各ティースは、径方
向外方に向かって先細となるテーパ形状となっており、
サブアッセンブリ化したコイル43を挿入し易くなって
おり、組み付け性の向上が図られている。
In this wheel motor, each radial tooth formed by the silicon steel sheet laminate 40 serving as a stator has a tapered shape tapering outward in the radial direction.
The sub-assembled coil 43 can be easily inserted, and the assembling property is improved.
【0043】珪素鋼板積層体40は、コイル43がそれ
ぞれティースに挿入された状態でハブベアリングのアウ
ターレース15にボルト41で固定される。すなわち、
ステータである珪素鋼板積層体40と車軸支持体14に
固定されたハブベアリングのアウターレース15とが別
部材で構成されているのでそれぞれに最適な素材を用い
ることができる。
The silicon steel sheet laminated body 40 is fixed to the outer race 15 of the hub bearing with bolts 41 with the coils 43 inserted into the teeth. That is,
Since the silicon steel sheet laminate 40 as the stator and the outer race 15 of the hub bearing fixed to the axle support 14 are formed as separate members, it is possible to use an optimum material for each.
【0044】巻線密度を高めて磁束密度Bを大きくすれ
ば高トルクを得ることができることは理論上も明らかな
ことであるが、磁束密度Bに比例して鉄損も大きくな
る。そこで、鉄損をできるだけ小さくするために、ステ
ータ側の鉄心すなわちティースには、表面に絶縁体がコ
ーティングされた透磁率の高い珪素鋼板を積層した珪素
鋼板積層体40が用いられている。このようにすること
により、ティースにおいて回転軸方向に流れる電流を阻
止している。鉄損は、ロータ側の磁性円筒32に対して
も同様に発生するため、同じく珪素鋼板を積層したもの
を用いている。
It is theoretically clear that a high torque can be obtained by increasing the winding density to increase the magnetic flux density B, but the iron loss increases in proportion to the magnetic flux density B. Therefore, in order to reduce iron loss as much as possible, a silicon steel sheet laminated body 40 in which silicon steel sheets having a high magnetic permeability and an insulator coated on the surface are laminated is used for the iron core on the stator side, that is, the teeth. By doing so, the current flowing in the teeth in the direction of the rotation axis is prevented. Iron loss is also generated in the magnetic cylinder 32 on the rotor side in the same manner.
【0045】アウターロータの磁性円筒32の内周面に
設けれられた16個の各永久磁石35は、磁性円筒32
の径方向の厚さが周方向両端で肉薄になっている。具体
的には、永久磁石35は三日月の両端を除去したような
形の上下底面を有する柱状体であり、その柱状体の高さ
方向をモータの回転軸方向に一致させ、凸側面を磁性円
筒32に接着剤等で固着してある。
Each of the sixteen permanent magnets 35 provided on the inner peripheral surface of the magnetic cylinder 32 of the outer rotor
Is thin at both ends in the circumferential direction. Specifically, the permanent magnet 35 is a columnar body having upper and lower bottom surfaces in a shape as if the both ends of the crescent were removed, the height direction of the columnar body was made to coincide with the rotation axis direction of the motor, and the convex side surface was made a magnetic cylinder. 32 is fixed with an adhesive or the like.
【0046】この永久磁石35は、その底面形状から判
るように凸側面(磁性円筒32に対する固着面)の曲率
が凹側面(ステータ対向面)の曲率より大きくなってお
り、このような形状および配置にすることにより、出力
トルクの大幅な増大およびトルクリップルの低減を図る
ことができる。
As can be seen from the bottom shape of the permanent magnet 35, the curvature of the convex side surface (the surface fixed to the magnetic cylinder 32) is larger than the curvature of the concave side surface (the surface facing the stator). By doing so, it is possible to significantly increase the output torque and reduce the torque ripple.
【0047】すなわち、この実施形態の永久磁石35
は、上述したように回転方向の中央部の厚みを大きくし
て起磁力を強くすると共に、両端部の厚みを薄くして磁
束を通しやすくしてあり、しかも、その厚みの変化がな
めらかになっている。一方、出力トルクは磁石の磁力と
ステータで発生する磁束との積にほぼ比例する。したが
って、トルクリップルを抑制しつつ、大きな出力トルク
を得ることができる。換言すると、この実施形態のホイ
ールモータは、ロータの角度位置に対して安定した高い
回転出力トルクを得ることができる。
That is, the permanent magnet 35 of this embodiment
As described above, the thickness of the central part in the rotation direction is increased to increase the magnetomotive force, and the thickness of both ends is reduced to facilitate the passage of magnetic flux, and that the thickness changes smoothly. ing. On the other hand, the output torque is substantially proportional to the product of the magnetic force of the magnet and the magnetic flux generated by the stator. Therefore, a large output torque can be obtained while suppressing the torque ripple. In other words, the wheel motor of this embodiment can obtain a stable and high rotational output torque with respect to the angular position of the rotor.
【0048】さらに、永久磁石35あるいはステータテ
ィース42をスキューさせる、すなわち、円周方向にひ
ねりを加えることでトルクリップル抑制効果を増大させ
ることができる。
Further, by skewing the permanent magnet 35 or the stator teeth 42, that is, by applying a twist in the circumferential direction, the torque ripple suppressing effect can be increased.
【0049】また、永久磁石35の回転方向中央部の厚
みを十分に厚くしてあるので減磁し難く、ステータの磁
束による極反転を防ぐことができる。
Further, since the thickness of the central portion in the rotation direction of the permanent magnet 35 is made sufficiently large, it is difficult to demagnetize and the pole reversal due to the magnetic flux of the stator can be prevented.
【0050】さらに、永久磁石35の凸側面の曲率は磁
性円筒32の内壁面の曲率よりも大きく、且つ、磁性円
筒32の永久磁石35が固着される内壁面は永久磁石3
5の凸側面と同じ曲率の凹部となっているので、固着さ
れた永久磁石35は磁性円筒32の円周方向(回転方
向)にずれにくい。そのため、永久磁石35に加わる回
転方向の力は、永久磁石35を磁性円筒32に固着して
いる接着剤の接着力にあまり依存することなく磁性円筒
32によく伝達されので、回転トルクを出しやすい。
Further, the curvature of the convex side surface of the permanent magnet 35 is larger than the curvature of the inner wall surface of the magnetic cylinder 32, and the inner wall surface of the magnetic cylinder 32 to which the permanent magnet 35 is fixed is the permanent magnet 3.
Since the concave portion has the same curvature as the convex side surface of the magnetic cylinder 5, the fixed permanent magnet 35 is not easily shifted in the circumferential direction (rotation direction) of the magnetic cylinder 32. Therefore, the rotational force applied to the permanent magnet 35 is well transmitted to the magnetic cylinder 32 without much depending on the adhesive force of the adhesive that fixes the permanent magnet 35 to the magnetic cylinder 32, so that a rotational torque is easily generated. .
【0051】モータロータとなる磁性円筒32とディス
クホイール23とは、上述したように別体で構成されて
おり、それぞれがアクスルハブ20に共通のボルト26
およびナット27で締結固定された構造を有する。この
ように、モータロータとディスクホイール23とを別体
にすることにより、タイヤ振動がモータロータへ直接伝
達することを防止しており、さらに、通常のディスクホ
イールとの共用化を図ることを可能にしている。
The magnetic cylinder 32 serving as the motor rotor and the disk wheel 23 are formed separately as described above.
And a nut 27 for fastening and fixing. As described above, by separately providing the motor rotor and the disc wheel 23, it is possible to prevent the tire vibration from being directly transmitted to the motor rotor, and it is possible to share the tire vibration with a normal disc wheel. I have.
【0052】磁性円筒32はブレーキドラム22とも別
体になっている。これは主として、制動時にブレーキド
ラム22で発生した熱がロータの永久磁石35に直接的
に伝達しないようにすることを目的としている。永久磁
石35は、一般に熱により減磁するため、高温に晒され
ることをできるだけ避けることが望ましい。本実施形態
では、大きなトルクを得るために、磁束密度が高く、高
い磁力保持力を有するネオジ系のマグネットを用いてい
る。ネオジ系のマグネットの場合、不可逆減磁しない温
度は平均的なもので120℃以下であり、温度特性の良
好なものでも200℃を越えると不可逆減磁してしまう
ため、ロータをブレーキドラム22と別体にして永久磁
石35の高熱化を防ぐことは特に有効である。なお、永
久磁石35としては、ネオジ系マグネットに代えて温度
特性の比較的良好なサマリウムコバルト系等を用いても
よい。
The magnetic cylinder 32 is separate from the brake drum 22. This is mainly intended to prevent the heat generated in the brake drum 22 from being directly transmitted to the permanent magnet 35 of the rotor during braking. Since the permanent magnet 35 is generally demagnetized by heat, it is desirable to minimize exposure to high temperatures. In this embodiment, in order to obtain a large torque, a neodymium magnet having a high magnetic flux density and a high magnetic force holding force is used. In the case of a neodymium-based magnet, the temperature at which irreversible demagnetization does not occur is 120 ° C. or less on average, and even if the temperature characteristics are good, irreversible demagnetization occurs when the temperature exceeds 200 ° C. It is particularly effective to prevent the permanent magnet 35 from being heated up separately. As the permanent magnet 35, a samarium-cobalt-based material having relatively good temperature characteristics may be used instead of the neodymium-based magnet.
【0053】ブレーキドラム22はモータロータと別体
となっているだけでなく、バッキングプレート16と共
にロータおよびステータを全体に覆っている。そのた
め、タイヤが跳ね上げた水がモータへ直接掛からないよ
うになっている。例えば、モータが駆動により温度が高
くなっているところに水が直接掛かって急冷されると、
永久磁石35を磁性円筒32に接着している接着剤が剥
離し易くなる等の問題があるが、本実施形態ではブレー
キドラム22がこれを防いでくれる。
The brake drum 22 is not only separate from the motor rotor, but also covers the rotor and the stator together with the backing plate 16. Therefore, the water splashed by the tires is prevented from directly splashing on the motor. For example, if water is directly splashed on the place where the temperature is high by driving the motor and it is quenched,
There is a problem that the adhesive bonding the permanent magnet 35 to the magnetic cylinder 32 is easily peeled off, but in the present embodiment, the brake drum 22 prevents this.
【0054】また、ブレーキドラム22は、ボルト26
およびナット27によってアクスルハブ20に直接結合
されている。すなわち、モータを内蔵していない通常の
車輪におけるブレーキドラムとアクスルハブとの結合と
同様に結合されているので、従来と同じくブレーキドラ
ム22に掛かる制動トルクが直接アクスルハブに伝達さ
れ、十分な制動力を得ることができる。
Further, the brake drum 22 is
And directly connected to the axle hub 20 by a nut 27. That is, since the brake drum and the axle hub are connected in the same manner as in a normal wheel having no built-in motor, the braking torque applied to the brake drum 22 is directly transmitted to the axle hub as in the conventional case, and sufficient braking force is provided. Obtainable.
【0055】この実施形態の車輪においては、モータと
ハブユニットとを一体化した組立体を、ボルト19およ
びナット17による締め付けで車輪支持体14に容易に
組付けすることができる。ここに、モータとハブユニッ
トとを一体化した組立体とは、ハブベアリングのアウタ
ーレース15にモータステータが取り付けられ、インナ
ーレース18にアクスルハブ20が取り付けられ、アク
スルハブ20に円筒部材30が取り付けられ、さらに、
モータ回転角検出装置を構成する電磁ピックアップ55
およびセンサロータ56や、塵埃等が内部に侵入するこ
とを防止するモータカバー50およびシール部材51等
を備えた組立体のことであり、この組立体全体を、ボル
ト19およびナット17で車輪支持体14に組付けする
ことができる。なお、この組付けを可能にするために、
モータの液密を保持するモータカバー50の内径半径
を、車軸(アクスルハブ20の回転中心軸)からボルト
19までの距離、すなわちハブ取付ピッチよりも大きく
してある。
In the wheel of this embodiment, an assembly in which the motor and the hub unit are integrated can be easily assembled to the wheel support 14 by tightening with the bolts 19 and the nuts 17. Here, the assembly in which the motor and the hub unit are integrated is such that the motor stator is attached to the outer race 15 of the hub bearing, the axle hub 20 is attached to the inner race 18, the cylindrical member 30 is attached to the axle hub 20, further,
Electromagnetic pickup 55 constituting motor rotation angle detecting device
And a motor cover 50 and a seal member 51 for preventing the entry of the sensor rotor 56, dust and the like into the inside. 14 can be assembled. In order to make this assembly possible,
The radius of the inner diameter of the motor cover 50 that maintains the fluid tightness of the motor is larger than the distance from the axle (the rotation center axis of the axle hub 20) to the bolt 19, that is, the hub mounting pitch.
【0056】このように、このホイールモータは、モー
タとハブユニットとが一体となった組立体をボルト19
で容易に組み付けることができるので、通常の車輪との
交換をディーラにおいても行うことができる。
As described above, in this wheel motor, the assembly in which the motor and the hub unit are integrated is connected to the bolt 19
, And can be easily replaced with a normal wheel at a dealer.
【0057】ただし、ディーラやユーザによる組み付け
の場合、ボルトの締め付け力にばらつきがある。そこ
で、この実施形態のホイールモータでは、上記組立体を
車輪支持体14に固定するボルト19のねじ径および本
数をハブボルト26のねじ径および本数と同等もしくは
それ以上まで太くあるいは増加して耐せん断力を高めて
いる。
However, in the case of assembling by a dealer or a user, there is a variation in bolt tightening force. Therefore, in the wheel motor of this embodiment, the screw diameter and the number of bolts 19 for fixing the above-mentioned assembly to the wheel support 14 are increased or increased to be equal to or larger than the screw diameter and the number of hub bolts 26, thereby increasing the shearing resistance. Is increasing.
【0058】また、ナット17の高さ、すなわち、車軸
方向の長さを十分に長くしてあり、組立体を車輪支持体
14に組み付ける際にナット17が誤って落下しても、
そのナット17がアクスルハブ20の円盤部とモータス
テータとの間にはまり込まない。
Also, the height of the nut 17, that is, the length in the axle direction is made sufficiently long, and even if the nut 17 is accidentally dropped when assembling the assembly to the wheel support 14,
The nut 17 does not fit between the disk portion of the axle hub 20 and the motor stator.
【0059】ロータである円筒部材30は、上述したよ
うにアクスルハブ20にメカニカルヒューズ機構を備え
たボルト31で固定されているため、所定以上のトルク
が加わると、ボルト31による締結状態が解除されるよ
うになっている。例えば、車輪回転時にロータとステー
タとの間に異物が混入してモータがロックしてしまった
場合などには、メカニカルヒューズが切れて車輪自体が
ロックしないようになっている。また、ロータとブレー
キドラム22との隙間を、ロータとステータとの隙間よ
りも大きくしてあり、モータロック時にメカニカルヒュ
ーズが切れてロータとステータがくっついてしまった場
合でも、ロータがブレーキドラム22に干渉しないよう
になっている。この点でもモータロックしても車輪がロ
ックしないように配慮されている。
Since the cylindrical member 30, which is a rotor, is fixed to the axle hub 20 by the bolt 31 having the mechanical fuse mechanism as described above, the fastening state by the bolt 31 is released when a predetermined torque or more is applied. It has become. For example, when foreign matter enters between the rotor and the stator during rotation of the wheel and the motor is locked, the mechanical fuse is blown and the wheel itself is not locked. Further, the gap between the rotor and the brake drum 22 is made larger than the gap between the rotor and the stator, so that even if the mechanical fuse is blown out and the rotor and the stator are stuck together when the motor is locked, the rotor is still attached to the brake drum 22. It does not interfere. At this point, care is taken that the wheels are not locked even if the motor is locked.
【0060】モータ内部は、ロータである円筒部材30
の車輌内側に固定されたモータカバー50と、その内周
に圧入されハブベアリングのアウターレース15の外周
面に摺動自在に圧接するシール部材51により液密にな
っており、内部に水や塵埃が侵入しないようになってい
ることは上述したとおりである。一方、モータは動作状
態や環境によって内部の気圧が変動する。たとえば、冷
却により内部圧力が低下した場合、ハブベアリングのア
ウターレース15とシール部材51との間からタイヤが
跳ね上げた水や埃が外気圧との圧力差により侵入する可
能性がある。そこで、モータへ電力を供給する給電線4
9のハーネスと心線との間に隙間を設けて空気通路と
し、空気通路の他端を車体内に設けている。すなわち、
モータ内部はこの空気通路を介して車体内の空気と連通
している。したがって、モータの温度変化に伴ういわゆ
るモータの呼吸は、車輪近傍に比べて清浄である車体内
の空気で行われるため、モータ内部への水や塵埃の侵入
が抑制される。
The inside of the motor is a cylindrical member 30 which is a rotor.
And a motor cover 50 fixed to the inside of the vehicle, and a seal member 51 press-fitted into the inner periphery of the motor cover 50 and slidably pressed against the outer peripheral surface of the outer race 15 of the hub bearing. Is not intruded as described above. On the other hand, the internal pressure of the motor varies depending on the operating state and the environment. For example, when the internal pressure is reduced by cooling, water or dust jumped up by the tire from between the outer race 15 of the hub bearing and the seal member 51 may enter due to a pressure difference from the outside air pressure. Therefore, the power supply line 4 for supplying electric power to the motor
A gap is provided between the harness 9 and the core wire to form an air passage, and the other end of the air passage is provided in the vehicle body. That is,
The inside of the motor communicates with the air in the vehicle body through this air passage. Therefore, the so-called respiration of the motor accompanying the temperature change of the motor is performed by the air in the vehicle body which is cleaner than the vicinity of the wheels, so that intrusion of water or dust into the motor is suppressed.
【0061】つぎに、本発明の第2実施形態であるホイ
ールモータを図5〜図8とともに説明する。図5はホイ
ールモータを車軸を通る面で切った断面図であり、図6
は図5のVI−VI線で切断した平面図である。
Next, a wheel motor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a sectional view of the wheel motor taken along a plane passing through the axle.
FIG. 6 is a plan view cut along the line VI-VI in FIG. 5.
【0062】図示省略した車体側のサスペンションに連
結された車輪支持体101には、このホイールモータの
ステータ支持体102がナット103による車輌内側か
らの締め付けによって固定されている。すなわち、車輪
支持体101とステータ支持体102の車輌内側部はス
プライン嵌合しており、ナット103でそのスラスト方
向(車軸方向)を固定することにより、ステータ支持体
102は車軸方向および車輪回転方向の双方に対して固
定される。
A stator support 102 of the wheel motor is fixed to a wheel support 101 connected to a vehicle body suspension (not shown) by a nut 103 from the inside of the vehicle. That is, the wheel support 101 and the inner side of the stator support 102 are spline-fitted, and by fixing the thrust direction (axle direction) with the nut 103, the stator support 102 is moved in the axle direction and the wheel rotation direction. Is fixed for both.
【0063】ステータ支持体102の車輌外側部の外周
には、表面に絶縁体がコーティングされた珪素鋼板の積
層体104が設けられている。この積層体104の一枚
一枚の各珪素鋼板は放射状に18個のティースが突出し
ており、内径には多数の切り込みが設けられており、ス
テータ支持体102の外径にセレーション嵌合するよう
になっている。このような各珪素鋼板は、ステータ支持
体102に車輌外側から順にはめ込まれ、最後にスペー
サ105を介してサークリップ106でスラスト方向を
固定してある。
A laminated body 104 of a silicon steel sheet whose surface is coated with an insulator is provided on the outer periphery of the stator support 102 on the outer side of the vehicle. Each silicon steel sheet of this laminated body 104 has 18 teeth protruding radially, and a large number of cuts are provided in the inner diameter so that the serration fits into the outer diameter of the stator support 102. It has become. Each of such silicon steel plates is fitted into the stator support 102 in order from the outside of the vehicle, and finally the thrust direction is fixed by the circlip 106 via the spacer 105.
【0064】珪素鋼板積層体104の各ティースには、
ティース外で予め巻き線し、高圧でプレスした状態で樹
脂を巻線の隙間に流し込んだカセット化された18個の
ステータコイル110が各ティースにはめ込まれてい
る。各コイル110の2つの巻線端111および112
は車輌内側に突出しており、配線基板113の接続端子
がはめ込まれる。なお、配線基板113の配線について
は後述する。
Each tooth of the silicon steel sheet laminate 104 has
Eighteen cassette-like stator coils 110 which are wound in advance outside the teeth and flow resin in gaps between the windings while being pressed at a high pressure are fitted into each tooth. Two winding ends 111 and 112 of each coil 110
Protrudes inside the vehicle, and the connection terminals of the wiring board 113 are fitted therein. The wiring of the wiring board 113 will be described later.
【0065】ステータ支持体102の車輌外側部の内径
側にはハブベアリング123が設けられ、そのアウター
レース121は珪素鋼板のスラスト方向を固定したサー
クリップ106で同じく固定されている。ハブベアリン
グ123のインナーレース122には、モータロータを
兼ねたアクスルハブ127がフランジ129を備えたボ
ルト124とナット125により固定されている。
A hub bearing 123 is provided on the inner diameter side of the stator support 102 on the outer side of the vehicle, and the outer race 121 is similarly fixed by a circlip 106 in which the thrust direction of the silicon steel plate is fixed. An axle hub 127 also serving as a motor rotor is fixed to an inner race 122 of the hub bearing 123 by a bolt 124 having a flange 129 and a nut 125.
【0066】アクスルハブ127は鉄の無垢材でできて
おり、外周部はステータを覆うように円筒形となってい
る。このアクスルハブ127の円筒部の内側にはステー
タに用いられた珪素鋼板積層体104と同様に絶縁膜で
覆われた多数の珪素鋼板を重ねたロータ用の珪素鋼板積
層体138が設けられており、多数のビス142で固定
されている。そして、この円筒形珪素鋼板積層体138
の内側には、16個の永久磁石143が等間隔に配列さ
れ、接着剤で固定されている。
The axle hub 127 is made of a solid iron material, and has a cylindrical outer peripheral portion so as to cover the stator. Inside the cylindrical portion of the axle hub 127, there is provided a silicon steel sheet laminate 138 for a rotor in which a large number of silicon steel sheets covered with an insulating film are stacked similarly to the silicon steel sheet laminate 104 used for the stator. It is fixed with a number of screws 142. Then, the cylindrical silicon steel sheet laminated body 138
Inside, are arranged 16 permanent magnets 143 at regular intervals and are fixed with an adhesive.
【0067】このように、本実施形態のロータは、外側
がアクスルハブ127の一部である鉄の無垢材、内側が
円筒形の珪素鋼板積層体138という2層構造となって
いる。ロータの外側を鉄の無垢材で構成することによ
り、珪素鋼板積層体のみの場合に比べて構造的に強固と
なり、さらに、熱伝導率も珪素鋼板積層体よりも良好で
あるため、モータの高温化を抑え、永久磁石143の熱
による減磁を防ぐことができる。また、コスト的にも珪
素鋼板のみと比較して安価となる。
As described above, the rotor of this embodiment has a two-layer structure in which the outside is a solid iron material which is a part of the axle hub 127, and the inside is a cylindrical silicon steel sheet laminate 138. By constructing the outside of the rotor with solid iron material, it is structurally stronger than the case where only the silicon steel sheet laminate is used, and since the heat conductivity is better than that of the silicon steel sheet laminate, the motor has a high temperature. And the demagnetization of the permanent magnet 143 due to heat can be prevented. Further, the cost is lower than that of the silicon steel sheet alone.
【0068】ところで、このホイールモータに要求され
るトルクは、モータ回転数を変数とする関数となり、低
回転時には比較的高いトルクが要求されるが、回転が速
くなるにしたがって要求トルクは低くなる。そこで、モ
ータ制御もこの要求トルクに合わせて行うことになり、
低回転時にはステータコイル110が発生する交番磁界
の磁束密度を高くし、高回転時にはその磁束密度を低く
する。
Incidentally, the torque required for the wheel motor is a function using the motor rotation speed as a variable, and a relatively high torque is required at a low rotation speed, but the required torque decreases as the rotation speed increases. Therefore, the motor control is also performed according to this required torque,
At low rotation, the magnetic flux density of the alternating magnetic field generated by the stator coil 110 is increased, and at high rotation, the magnetic flux density is reduced.
【0069】珪素鋼板積層体138の径方向の幅は、こ
のような制御を前提として調整されている。すなわち、
低回転時の磁束密度が高い状態では、磁束が珪素鋼板積
層体138だけでなくアクスルハブ128の円筒部中を
も貫き、高回転時の磁束密度が低い状態では、珪素鋼板
積層体138中のみを貫くような寸法に調整されてい
る。このように、高回転時にはほとんどの磁束が鉄損の
生じにくい珪素鋼板積層体138を通るためトルク効率
が高い。逆に、低回転時には鉄損が比較的生じやすい鉄
の無垢材中を磁束が通るが、鉄損は交番磁界の周波数に
比例するものであるため、交番磁界周波数の低い低回転
時の鉄損はもとともあまり大きくならず、無視して構わ
ない。
The radial width of the silicon steel sheet laminate 138 is adjusted on the premise of such control. That is,
In the state where the magnetic flux density at the time of low rotation is high, the magnetic flux penetrates not only in the silicon steel sheet laminate 138 but also in the cylindrical portion of the axle hub 128. The dimensions have been adjusted so that they can go through. As described above, at the time of high rotation, most of the magnetic flux passes through the silicon steel sheet laminated body 138 in which iron loss hardly occurs, so that the torque efficiency is high. Conversely, magnetic flux passes through solid iron material, which is relatively susceptible to iron loss at low rotation, but iron loss is proportional to the frequency of the alternating magnetic field. Is originally not too large and can be ignored.
【0070】なお、この構成により構造的な強度を保ち
つつ鉄損の発生を十分に抑制できるが、鉄損を完全にな
くすことはできない。すなわち、鉄損に基づく発熱が僅
かとはいえ生じる。そこで、この実施形態では、アクス
ルハブ127の円筒部外側は鉄損により生じた熱を放熱
するためにフィン形状になっている。
Although this configuration can sufficiently suppress the occurrence of iron loss while maintaining the structural strength, the iron loss cannot be completely eliminated. That is, heat generation due to iron loss occurs even though it is slight. Therefore, in this embodiment, the outside of the cylindrical portion of the axle hub 127 has a fin shape in order to radiate heat generated by iron loss.
【0071】永久磁石143は第1実施形態の永久磁石
と同じ変形三日月柱形状をしており、珪素鋼板積層体1
38の永久磁石143との接着面は第1実施形態と同様
に永久磁石143の外周と同じ曲率の凹部となってい
る。そのため、第1実施形態と同じく永久磁石143が
その接着部において回転方向にずれにくく、永久磁石1
43に加わる回転トルクが珪素鋼板積層体138に効果
的に伝達される。
The permanent magnet 143 has the same deformed crescent shape as the permanent magnet of the first embodiment.
The bonding surface of the permanent magnet 143 with the permanent magnet 143 is a concave portion having the same curvature as the outer periphery of the permanent magnet 143 as in the first embodiment. Therefore, similarly to the first embodiment, the permanent magnet 143 is not easily shifted in the rotation direction at the bonding portion, and the permanent magnet 1
The rotational torque applied to 43 is effectively transmitted to silicon steel sheet laminate 138.
【0072】車輌外側から上述したようにアクスルハブ
127で覆われたモータステータは、車輌内側からモー
タカバー128で覆われている。モータカバー128は
アクスルハブ127と同じく鉄の無垢材でできており、
中央部に円形開口を有する丸皿形状をしている。モータ
カバー128はその外周においてボルト133によりア
クスルハブ127に固着されている。モータカバー12
8の内径には環状のシール部材135が圧入されてお
り、シール部材135の内径側のリップがステータ支持
体102の外周面に摺動自在に接触している。これによ
って、モータ内部は外界と遮蔽されることになる。
The motor stator covered with the axle hub 127 from the outside of the vehicle as described above is covered with the motor cover 128 from the inside of the vehicle. The motor cover 128 is made of solid iron like the axle hub 127,
It has a round dish shape with a circular opening in the center. The motor cover 128 is fixed to the axle hub 127 by bolts 133 on the outer periphery. Motor cover 12
An annular seal member 135 is press-fitted into the inner diameter of the seal member 8, and the lip on the inner diameter side of the seal member 135 is slidably in contact with the outer peripheral surface of the stator support 102. As a result, the inside of the motor is shielded from the outside.
【0073】モータカバー128の外周に設けられたつ
ば部にはブレーキドラム131がボルト132により締
結固定されている。ただし、このモータカバー128の
つば部におけるボルト132による締結部は、モータカ
バー128のつば部表面から僅かに盛り上がって座を構
成しているため、ブレーキドラム131とモータカバー
128は、締結部以外は締結部の座の厚みだけ離隔して
いる。そのため、ブレーキドラム131に生じる制動時
の摩擦熱がモータカバー128に伝わりにくくなってい
る。
A brake drum 131 is fastened and fixed to the flange provided on the outer periphery of the motor cover 128 by bolts 132. However, since the fastening portion of the motor cover 128 with the bolt 132 at the flange portion is slightly raised from the surface of the flange portion of the motor cover 128 to form a seat, the brake drum 131 and the motor cover 128 are identical except for the fastening portion. They are separated by the thickness of the seat of the fastening portion. Therefore, frictional heat generated during braking on the brake drum 131 is not easily transmitted to the motor cover 128.
【0074】また、ブレーキドラム131の内径は、モ
ータロータであるアクスルハブ127の外形よりも大き
くなっているため、モータを外すことなくブレーキドラ
ム131を交換することができる。
Since the inner diameter of the brake drum 131 is larger than the outer diameter of the axle hub 127 which is a motor rotor, the brake drum 131 can be replaced without removing the motor.
【0075】ブレーキドラム131のさらに車輌内側に
はドラムブレーキの構成要素であるブレーキシュー、ホ
イールシリンダ、シューリターンスプリング等を搭載し
たバッキングプレート134が配置されている。なお、
バッキングプレート134は車輪支持体101に固定さ
れている。
A backing plate 134 having brake shoes, wheel cylinders, shoe return springs, and the like, which are components of the drum brake, is disposed further inside the vehicle than the brake drum 131. In addition,
The backing plate 134 is fixed to the wheel support 101.
【0076】アクスルハブ127の円盤部においては、
ハブボルト136とナット137によりディスクホイー
ル130が締結されている。モータで発生した回転トル
クは、アクスルハブ127からハブボルト136を介し
てディスクホイール130に伝達され、ブレーキドラム
131で発生した制動トルクは、モータカバー128お
よびアクスルハブ127を経た後ハブボルト136を介
してディスクホイール130に伝達される。
In the disk portion of the axle hub 127,
The disc wheel 130 is fastened by the hub bolt 136 and the nut 137. The rotational torque generated by the motor is transmitted from the axle hub 127 to the disc wheel 130 via the hub bolt 136, and the braking torque generated by the brake drum 131 passes through the motor cover 128 and the axle hub 127, and then transmitted to the disc wheel 130 via the hub bolt 136. Is transmitted to
【0077】アクスルハブ127をハブベアリング12
3に固定するためのボルト124の裏側、すなわち車輌
内側には、ロータの回転角度を検出するレゾルバ140
が配置されている。レゾルバ140の固定子はステータ
支持体102に固定され、回転子はボルト124から車
輌内側に突出したシャフト126に固定されている。レ
ゾルバ140の回転子を固定するシャフト126がボル
ト124と一体に構成されているので、部品点数が少な
い。
The axle hub 127 is connected to the hub bearing 12
3, a resolver 140 for detecting the rotation angle of the rotor is provided on the rear side of the bolt 124 for fixing the rotor 140 to the inside of the vehicle.
Is arranged. The stator of the resolver 140 is fixed to the stator support 102, and the rotor is fixed to a shaft 126 projecting from the bolt 124 to the inside of the vehicle. Since the shaft 126 for fixing the rotor of the resolver 140 is formed integrally with the bolt 124, the number of parts is small.
【0078】車体側の電源から延びるU相、V相、W相
の3本の給電線141は、ステータ支持体102の内側
を通って配線基板113に結線されている。そして、給
電線141とステータ支持体102との隙間は樹脂14
4で密封固定されている。したがって、給電線のための
配線穴からモータに水が侵入することはなく、しかも、
振動による断線を防止できる。
Three U-, V-, and W-phase power supply lines 141 extending from a power source on the vehicle body side are connected to a wiring board 113 through the inside of the stator support 102. The gap between the power supply line 141 and the stator support 102 is
4 is hermetically fixed. Therefore, water does not enter the motor through the wiring hole for the power supply line, and
Disconnection due to vibration can be prevented.
【0079】つぎに、配線基板113の配線およびその
配線とコイル110との接続状態を図7および図8を用
いて説明する。図7は配線基板113の車輌内側での配
線を示す平面図であり、図8は配線基板113の車輌外
側の配線を示す平面図である。ただし、図8に示す配線
は、図7の配線との接続関係を容易に理解できるよう
に、車輌内側から基板を透過して視たときのものとなっ
ている。
Next, the wiring of the wiring board 113 and the connection between the wiring and the coil 110 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. FIG. 7 is a plan view showing the wiring of the wiring board 113 inside the vehicle, and FIG. 8 is a plan view showing the wiring of the wiring board 113 outside the vehicle. However, the wirings shown in FIG. 8 are those seen through the substrate from the inside of the vehicle so that the connection relationship with the wirings in FIG. 7 can be easily understood.
【0080】3本の給電線141のうちのU相が端子1
51に、V相が端子152に、W相が端子153にそれ
ぞれ接続されている。ステータ用珪素鋼板積層体104
の各ティースに嵌合されたカセットコイル110の端子
111および112は、配線基板113に設けられた円
形穴形状の雌コンタクトに差し込まれ、各コンタクトが
カシメられる。各コンタクトは、図示のように2つのコ
ンタクト間をつなぐ帯状の導電体により互いに電気的に
接続されており、これにより3本の給電線141と18
個カセットコイル110との所望の電気的結線が達成さ
れている。なお、端子111および112と雌コンタク
トとの電気的接続および固定は、端子111および11
2を雌コンタクトに挿入した後にカシメることにより達
成しているが、カシメに代えてはんだ付けを用いてもよ
い。
The U-phase of the three feeding lines 141 is connected to the terminal 1
51, the V phase is connected to the terminal 152, and the W phase is connected to the terminal 153, respectively. Silicon steel sheet laminate 104 for stator
The terminals 111 and 112 of the cassette coil 110 fitted to the respective teeth are inserted into female contacts having a circular hole shape provided on the wiring board 113, and the respective contacts are caulked. Each contact is electrically connected to each other by a strip-shaped conductor connecting the two contacts as shown in the figure, whereby three power supply lines 141 and 18 are provided.
The desired electrical connection with the individual cassette coils 110 has been achieved. The electrical connection and fixing between the terminals 111 and 112 and the female contacts are performed by the terminals 111 and 112.
This is achieved by caulking after inserting 2 into the female contact, but soldering may be used instead of caulking.
【0081】図8には、カセットコイル110と配線基
板113の各コンタクトとの具体的な結線が示されてい
る。同図において、各カセットコイル110の近傍に表
示した「正」または「逆」の文字は、それぞれ対応する
カセットコイル110が正巻または逆巻であることを示
している。また、カセットコイル110を3個ずつ括っ
て付した符号U、V、Wは、それぞれのカセットコイル
110がU相、V相、W相の各給電線に接続されている
ことを示している。図7の配線154は中性点であり、
例えばU相のカセットコイル110aの一方の端子11
2aはコンタクト155を介して中性点配線154に接
続されている。
FIG. 8 shows a specific connection between the cassette coil 110 and each contact of the wiring board 113. In the drawing, the characters “forward” or “reverse” displayed near each cassette coil 110 indicate that the corresponding cassette coil 110 is forward or reverse. Reference symbols U, V, and W in which three cassette coils 110 are grouped together indicate that each cassette coil 110 is connected to each of the U-phase, V-phase, and W-phase power supply lines. The wiring 154 in FIG. 7 is a neutral point,
For example, one terminal 11 of the U-phase cassette coil 110a
2a is connected to a neutral point wiring 154 via a contact 155.
【0082】[0082]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のモータま
たはホイールモータによれば、予めティースの外で巻線
された複数のコイルをティースに挿入し、コイル間の結
線を配線手段で接続した構造を有するので、製造が容易
であり製造コストを低く抑えることができる。また、コ
イルはティースの外で巻線されたものなので種々の巻線
方法を適用することができ、最適な巻線方法を用いるこ
とにより、ティースへ直接巻き付けた従来のコイルと比
較して巻線密度を高くすることができる。巻線密度を高
くできれば、ステータが作る回転磁界の磁束密度を高め
ることができ、高い回転トルクを得ることができる。
As described above, according to the motor or the wheel motor of the present invention, a plurality of coils wound in advance outside the teeth are inserted into the teeth, and the connection between the coils is connected by the wiring means. Since it has a structure, manufacturing is easy and manufacturing costs can be reduced. In addition, since the coil is wound outside the teeth, various winding methods can be applied.By using the most suitable winding method, the winding is compared with the conventional coil wound directly on the teeth. Density can be increased. If the winding density can be increased, the magnetic flux density of the rotating magnetic field generated by the stator can be increased, and a high rotating torque can be obtained.
【0083】また、このようなホイールモータを搭載し
た本発明の車輌によれば、たとえばホイールモータを従
動輪に適用することにより、登坂時の補助動力輪として
用いたり、車輌の姿勢制御等に用いたりすることができ
る。
According to the vehicle of the present invention equipped with such a wheel motor, for example, by applying the wheel motor to the driven wheel, the vehicle can be used as an auxiliary power wheel when climbing a hill or used for controlling the attitude of the vehicle. Or you can.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の第1実施形態であるホイールモータの
構造を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a wheel motor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施形態のステータおよびロータを示す平
面図。
FIG. 2 is a plan view showing a stator and a rotor according to the first embodiment.
【図3】第1実施形態の円筒部材30に設けられたメカ
ニカルヒューズを示す部分平面図。
FIG. 3 is a partial plan view showing a mechanical fuse provided in the cylindrical member 30 of the first embodiment.
【図4】第1実施形態のホイールモータを搭載した車輌
を示す斜視図。
FIG. 4 is a perspective view showing a vehicle equipped with the wheel motor of the first embodiment.
【図5】本発明の第2実施形態であるホイールモータの
構造を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a wheel motor according to a second embodiment of the present invention.
【図6】そのVI−VI線で切断した平面図。FIG. 6 is a plan view cut along the line VI-VI.
【図7】第2実施形態に用いられている配線基板113
の車輌内側の配線の様子を示す平面図。
FIG. 7 shows a wiring board 113 used in the second embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing a state of wiring inside the vehicle.
【図8】配線基板113の車輌外側の配線の様子を透過
的に示す平面図。
FIG. 8 is a plan view transparently showing a state of wiring on the outside of the vehicle of the wiring board 113.
【符号の説明】 14、101…車輪支持体、15、121…(ハブベア
リングの)アウターレース、16…バッキングプレー
ト、17、27…ナット、18、122…(ハブベアリ
ングの)インナーレース、19、26…ボルト、20、
127…アクスルハブ、22…ブレーキドラム、23…
ディスクホイール、30…円筒部材、32…磁性円筒、
35、143…永久磁石、40、104…珪素鋼板積層
体、42…ティース、43、110…コイル、46、1
13…配線基板、50、128…モータカバー、55…
電磁ピックアップ、56…センサロータ、71…車体、
102…ステータ支持体、138…ロータ用珪素鋼板積
層体。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14, 101 ... wheel support, 15, 121 ... outer race (of hub bearing), 16 ... backing plate, 17, 27 ... nut, 18, 122 ... inner race (of hub bearing), 19, 26 ... bolt, 20,
127 ... axle hub, 22 ... brake drum, 23 ...
Disk wheel, 30: cylindrical member, 32: magnetic cylinder,
35, 143: permanent magnet, 40, 104: silicon steel sheet laminate, 42: teeth, 43, 110: coil, 46, 1
13 Wiring board, 50, 128 Motor cover, 55
Electromagnetic pickup, 56: sensor rotor, 71: body,
102: stator support, 138: silicon steel sheet laminate for rotor.
フロントページの続き (72)発明者 奥田 謙造 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内Continuation of the front page (72) Inventor Kenzo Okuda 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation

Claims (26)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 外周に回転磁界を作るステータと、この
    ステータの外側に前記回転磁界と同方向に回転可能に設
    けられたロータとを備えたアウターロータ型のモータに
    おいて、 前記ステータは前記ロータの回転軸に垂直な面において
    放射状に配列された磁性体からなる複数のティースと、
    予め筒状に巻線されており前記各ティースに挿入された
    互いに独立した複数のコイルと、この複数のコイルの端
    子同士を所望の関係に接続する配線手段とを備えている
    ことを特徴とするモータ。
    1. An outer rotor type motor comprising: a stator for generating a rotating magnetic field on an outer periphery; and a rotor provided outside the stator so as to be rotatable in the same direction as the rotating magnetic field. A plurality of teeth made of magnetic material radially arranged on a plane perpendicular to the rotation axis,
    It is characterized in that it comprises a plurality of coils which are wound in a cylindrical shape in advance and are inserted into the respective teeth and are independent from each other, and wiring means for connecting terminals of the plurality of coils in a desired relationship. motor.
  2. 【請求項2】 車軸に固定され外周に回転磁界を作るス
    テータと、前記車軸周りに回転可能に支持されたアクス
    ルハブに固定されたロータとを有するホイールモータに
    おいて、 前記ステータは前記車軸に対して放射状に設けられた磁
    性体からなる複数のティースと、予め筒状に巻線されて
    おり前記各ティースに挿入された互いに独立した複数の
    コイルと、この複数のコイルの端子同士を所望の関係に
    接続する配線手段とを備えていることを特徴とするホイ
    ールモータ。
    2. A wheel motor comprising: a stator fixed to an axle and generating a rotating magnetic field on an outer periphery; and a rotor fixed to an axle hub rotatably supported around the axle, wherein the stator is radial with respect to the axle. A plurality of teeth made of a magnetic material provided in the above, a plurality of coils wound in a cylindrical shape in advance and inserted into each of the teeth and independent of each other, and terminals of the plurality of coils are connected in a desired relationship. A wheel motor comprising:
  3. 【請求項3】 前記コイルは、巻線を高圧でプレスした
    状態で樹脂を前記巻線の間に流し込んで固めた樹脂成形
    されたカセットコイルであることを特徴とする請求項2
    に記載のホイールモータ。
    3. The coil according to claim 2, wherein the coil is a resin-molded cassette coil formed by pouring a resin between the windings while the winding is pressed at a high pressure.
    A wheel motor according to claim 1.
  4. 【請求項4】 前記配線手段中の配線には所定温度以上
    になると電気的接続が切れる熱ヒューズが介装されてい
    ることを特徴とする請求項2に記載のホイールモータ。
    4. The wheel motor according to claim 2, wherein the wiring in the wiring means is provided with a thermal fuse which cuts off an electrical connection when the temperature exceeds a predetermined temperature.
  5. 【請求項5】 前記複数のティースは環状の磁性体の外
    周に一体に設けられており、この磁性体は前記各ティー
    スに前記コイルが挿入された状態で、車輌の車輪支持体
    に固定されたハブベアリングのアウターレースまたはこ
    れと一体の部品に固定されていることを特徴とする請求
    項2に記載のホイールモータ。
    5. The plurality of teeth are provided integrally on an outer periphery of an annular magnetic body, and the magnetic bodies are fixed to a wheel support of a vehicle in a state where the coil is inserted into each of the teeth. 3. The wheel motor according to claim 2, wherein the wheel motor is fixed to an outer race of the hub bearing or an integral part thereof.
  6. 【請求項6】 前記ティースは径方向外方に向かって先
    細となるテーパ形状であることを特徴とする請求項5に
    記載のホイールモータ。
    6. The wheel motor according to claim 5, wherein the teeth have a tapered shape tapering radially outward.
  7. 【請求項7】 前記ティースを備えた磁性体は、表面が
    絶縁された珪素鋼板を積層したものであることを特徴と
    する請求項6に記載のホイールモータ。
    7. The wheel motor according to claim 6, wherein the magnetic body provided with the teeth is formed by laminating silicon steel sheets whose surfaces are insulated.
  8. 【請求項8】 前記珪素鋼板を積層した前記磁性体は前
    記ハブベアリングのアウターレースまたはこれと一体に
    形成される部材にセレーション嵌合していることを特徴
    とする請求項7に記載のホイールモータ。
    8. The wheel motor according to claim 7, wherein the magnetic body formed by laminating the silicon steel plates is serrated and fitted to an outer race of the hub bearing or a member formed integrally therewith. .
  9. 【請求項9】 前記アクスルハブは前記ハブベアリング
    のインナーレースに固定され、前記ロータは前記アクス
    ルハブに固定された円筒部材と、この円筒部材の内周面
    に配列された複数個の永久磁石とを備えていることを特
    徴とする請求項5に記載のホイールモータ。
    9. The axle hub is fixed to an inner race of the hub bearing, and the rotor includes a cylindrical member fixed to the axle hub, and a plurality of permanent magnets arranged on an inner peripheral surface of the cylindrical member. The wheel motor according to claim 5, wherein:
  10. 【請求項10】 前記永久磁石は前記円筒部材の径方向
    の厚さが前記円筒部材の周方向両端で肉薄になっている
    ことを特徴とする請求項9に記載のホイールモータ。
    10. The wheel motor according to claim 9, wherein the thickness of the permanent magnet in the radial direction of the cylindrical member is reduced at both ends in the circumferential direction of the cylindrical member.
  11. 【請求項11】 前記永久磁石は両端が除去された三日
    月形状の上下底面を有する柱状体であり、その高さ方向
    を前記車軸方向に一致させ且つその凸側面を外側にして
    前記円筒部材の内周面に固定されており、前記永久磁石
    の凹側面の曲率は前記凸側面の曲率よりも大きいことを
    特徴とする請求項10に記載のホイールモータ。
    11. The permanent magnet is a columnar body having a crescent-shaped upper and lower bottom surface with both ends removed, the height direction of which is aligned with the axle direction, and the convex side surface of which is outside. The wheel motor according to claim 10, wherein the curvature of the concave side surface of the permanent magnet is larger than the curvature of the convex side surface, which is fixed to a peripheral surface.
  12. 【請求項12】 前記ロータを構成する前記円筒部材の
    外周には冷却用のフィンが設けられていることを特徴と
    する請求項9に記載のホイールモータ。
    12. The wheel motor according to claim 9, wherein cooling fins are provided on an outer periphery of the cylindrical member constituting the rotor.
  13. 【請求項13】 前記ステータが9n個(nは自然数)
    のコイルを備え、前記ロータが8n個の永久磁石を備え
    ることにより、8極9コイル型のモータとなっているこ
    とを特徴とする請求項2に記載のホイールモータ。
    13. The number of the stators is 9n (n is a natural number).
    3. The wheel motor according to claim 2, wherein the rotor is provided with 8n permanent magnets, so that the rotor is an 8-pole, 9-coil motor. 4.
  14. 【請求項14】 前記車軸と同軸にモータ回転角検出装
    置を備えたことを特徴とする請求項2に記載のホイール
    モータ。
    14. The wheel motor according to claim 2, further comprising a motor rotation angle detector coaxial with the axle.
  15. 【請求項15】 前記円筒部材が固定されている前記ア
    クスルハブは前記ステータの車輌外側を覆っており、前
    記円筒部材には前記ステータを覆い前記ハブベアリング
    の前記アウターレース外周とその内周が摺動可能に隙間
    なく接触するモータカバーが取り付けられていることを
    特徴とする請求項9に記載のホイールモータ。
    15. The axle hub to which the cylindrical member is fixed covers the vehicle outside of the stator, and the cylindrical member covers the stator, and the outer race outer periphery of the hub bearing and the inner periphery thereof slide. The wheel motor according to claim 9, further comprising a motor cover that comes into contact with the gap as much as possible.
  16. 【請求項16】 前記モータカバーの内径は、前記ハブ
    ベアリングのアウターレースを前記車輪支持体に固定す
    るボルトと車軸中心との距離よりも大きいことを特徴と
    する請求項15に記載のホイールモータ。
    16. The wheel motor according to claim 15, wherein an inner diameter of the motor cover is larger than a distance between a bolt for fixing an outer race of the hub bearing to the wheel support and an axle center.
  17. 【請求項17】 前記車輪支持体が取り付けられている
    車体中に配置された電源から前記コイルに電力を供給す
    る給電線は、前記アウターレースまたはこれと一体に固
    定された部材に設けられた貫通孔を通って前記配線基板
    に接続されると共に、その内部には空気通路が形成され
    ていることを特徴とする請求項15に記載のホイールモ
    ータ。
    17. A power supply line for supplying electric power to the coil from a power supply disposed in a vehicle body to which the wheel support is attached is provided with a through-hole provided on the outer race or a member fixed integrally therewith. The wheel motor according to claim 15, wherein the wheel motor is connected to the wiring board through a hole and has an air passage formed therein.
  18. 【請求項18】 前記ロータおよび前記ステータは前記
    アクスルハブのディスク部の車輌内側に配置され、前記
    アクスルハブの前記ディスク部の車輌外側にはブレーキ
    ドラムおよびディスクホイールのディスク部が車輌内方
    から順に配列され固定されていることを特徴とする請求
    項2に記載のホイールモータ。
    18. The rotor and the stator are disposed inside a vehicle of a disk portion of the axle hub, and a disk portion of a brake drum and a disk wheel are sequentially arranged outside the vehicle of the disk portion of the axle hub from inside the vehicle. The wheel motor according to claim 2, wherein the wheel motor is fixed.
  19. 【請求項19】 前記ロータ、前記ステータおよび前記
    ブレーキドラムが前記ディスクホイールのリム幅内に収
    納されていることを特徴とする請求項18に記載のホイ
    ールモータ。
    19. The wheel motor according to claim 18, wherein the rotor, the stator, and the brake drum are housed within a rim width of the disc wheel.
  20. 【請求項20】 請求項2、5または9のいずれか一項
    に記載のホイールモータを備えたことを特徴とする車
    輌。
    20. A vehicle comprising the wheel motor according to claim 2, 5, or 9.
  21. 【請求項21】 前記ハブベアリングの前記アウターレ
    ースは前記円筒部材を備えたアクスルハブが固定された
    インナーレースと一体となった状態で前記車輪支持体に
    対して取り外し可能に第1締結部材で固定され、前記ア
    クスルハブには前記ブレーキドラムと前記ディスクホイ
    ールとが共通の第2締結部材で取り外し可能に固定さ
    れ、前記アウターレースと前記車輪支持体との間には前
    記ブレーキドラムとと共にドラムブレーキを構成するバ
    ッキングプレートが挟み込まれて前記第1締結部材で固
    定されていることを特徴とする請求項20に記載の車
    輌。
    21. The outer race of the hub bearing is detachably fixed to the wheel support with a first fastening member while being integrated with an inner race to which an axle hub having the cylindrical member is fixed. The brake drum and the disc wheel are detachably fixed to the axle hub with a common second fastening member, and a drum brake is formed between the outer race and the wheel support together with the brake drum. 21. The vehicle according to claim 20, wherein a backing plate is sandwiched and fixed by the first fastening member.
  22. 【請求項22】 前記第1締結部材および前記第2締結
    部材はそれぞれボルトおよびナットで構成され、前記第
    1締結部材のボルト径は前記第2締結部材のボルト径以
    上とすることを特徴とする請求項21に記載の車輌。
    22. The first fastening member and the second fastening member each include a bolt and a nut, and the bolt diameter of the first fastening member is equal to or larger than the bolt diameter of the second fastening member. A vehicle according to claim 21.
  23. 【請求項23】 前記アクスルハブに固定された前記円
    筒部材と前記ブレーキドラムとが別部材で構成されてい
    ることを特徴とする請求項22に記載の車輌。
    23. The vehicle according to claim 22, wherein the cylindrical member fixed to the axle hub and the brake drum are formed as separate members.
  24. 【請求項24】 前記ブレーキドラムは前記アクスルハ
    ブと前記ディスクホイールのディスク部との間に挟み込
    まれて前記第2締結部材で固定されていることを特徴と
    する請求項23に記載の車輌。
    24. The vehicle according to claim 23, wherein the brake drum is sandwiched between the axle hub and a disk portion of the disk wheel and is fixed by the second fastening member.
  25. 【請求項25】 前記アクスルハブと前記円筒部材とは
    所定値以上のトルクが掛かると結合状態が切れるメカニ
    カルヒューズを介して締結されていることを特徴とする
    請求項24に記載の車輌。
    25. The vehicle according to claim 24, wherein the axle hub and the cylindrical member are fastened via a mechanical fuse that is disconnected when a torque greater than a predetermined value is applied.
  26. 【請求項26】 前記ロータ外径と前記ブレーキドラム
    内径との差は、前記ロータ内径と前記ステータの外径と
    の差よりも大きいことを特徴とする請求項25に記載の
    車輌。
    26. The vehicle according to claim 25, wherein a difference between the rotor outer diameter and the brake drum inner diameter is larger than a difference between the rotor inner diameter and the stator outer diameter.
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