WO2004030971A1 - 操舵輪用インホイールモータシステム - Google Patents

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Kabushiki Kaisha Bridgestone
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Definitions

  • the present invention relates to a steering wheel in-wheel motor overnight system used in a vehicle having a direct drive wheel as a steering wheel.
  • the present invention has been made in view of the conventional problems, and is equipped with an in-wheel motor. It is an object of the present invention to provide a steering wheel in-wheel motor system capable of reducing the increase in the steering torque of the steered wheels. Disclosure of the invention
  • the invention described in claim 1 is an in-wheel motor set-up system for a marine vessel maneuvering wheel in which a direct drive motor is mounted on a steered wheel, wherein the direct drive motor is connected to a non-rotating side of the evening, and A first knuckle fixed to the direction and a steering rod, the first knuckle being rotatably connected to the first knuckle in a steering direction around a kingpin axis serving as a central axis for steering the tire; It is provided with a brake device and a second knuckle equipped with steering wheels.
  • the in-wheel motor does not rotate in the steering direction, so that the steering torque of the steering wheel can be reliably reduced.
  • the invention according to claim 2 is the in-wheel motor-steering system according to claim 1, wherein the non-rotating side of the motor has an elastic body and a damper, or a panel and a damper function.
  • the first knuckle is connected to the first knuckle via an elastic body.
  • the motor is mounted on the underbody part by floating mounting, and the motor acts as a weight of the dynamic damper. As a result, it is possible to improve the tire contact property and ride comfort.
  • the invention described in claim 3 is the in-wheel system for steering wheels according to claim 2, wherein the non-rotating side of the motor is supported in a vertical direction of the vehicle via a linear motion guide and a cushioning member.
  • the invention described in claim 4 is the steering wheel in-wheel motor overnight system described in claim 3, in which the non-rotating side of the motor and the motor is connected via a linear motion guide and a buffer member in addition to the vertical direction.
  • the tire is also supported in the front-rear direction of the vehicle, whereby the tire front-rear force fluctuation can be reduced, and the tire performance can be stabilized.
  • the invention described in claim 5 is the steering wheel in-wheel motor overnight system according to any one of claims 2 to 4, wherein the motor is mounted on the output shaft of the motor and the second knuckle.
  • the wheel support hub is connected to the wheel support hub by a constant velocity joint, so that even if eccentricity between the motor shaft and the wheel shaft occurs due to steering, the motor can be driven from the motor to the wheel without any problem. It is possible to transmit force.
  • An invention according to claim 6 is the steering wheel in-wheel motor system according to any one of claims 2 to 4, wherein the rotating part of the motor and the wheel are arranged in a motor shaft axial direction.
  • a flexible force coupling having at least two sets of linear motion guides connected so that the operating directions are orthogonal to each other, and a constant-velocity joint-shaped coupling centered on the kingpin shaft as the operating center, whereby Even if a hollow type direct drive motor is used that cannot directly transmit motor rotation to the hub due to its structure due to its structure as an in-wheel motor, there is no problem from the motor to the wheel. It becomes possible to transmit the driving force.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a steering wheel in-wheel motor system according to the best mode of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a connecting member according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a steering wheel in-wheel motor overnight system according to the second best mode.
  • FIG. 4 is a front view showing a configuration of an in-wheel steering system for steered wheels according to the second best mode.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a shock absorber according to the second preferred embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a flexible force coupling.
  • FIG. 7 is a view showing another example of a flexible force coupling.
  • FIG. 8 is a diagram showing another configuration of the shock absorber according to the present invention.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing another configuration of the steering wheel in-wheel motor system according to the present invention.
  • Fig. 1 is a diagram showing the configuration of an in-wheel steering system for steered wheels according to the best mode 1, in which 1 is a tire, 2 is a rim 2a and a wheel disc 2b.
  • the wheel 3 is composed of an electric motor 3A and a planetary reducer 3B integrated into a motor case 3C, and the gear 4 is mounted with the gear motor 3 above.
  • a first knuckle respectively connected to the upper and lower suspension arms 5a, 5b, 6 is a wheel support hub connected to the wheel 2 and its rotation axis, 7 is connected to a steering rod 8, and a kingpin axis J
  • a second knuckle rotatably connected to the first knuckle 4 in the steering direction around the first knuckle 4.
  • the second knuckle 7 is connected to the brake device 9 via the wheel support hub 6. Wheels 2 and are mounted.
  • the in-wheel motor overnight system for steered wheels is configured such that the knuckle is connected to the first knuckle 4 fixed in the steering direction and the steering rod 8 and the second knuckle 4 is provided with the wheel 2.
  • the knuckle 7 is divided into a knuckle 7 and the first knuckle 4 is fitted with a gear drive 3 so that the first knuckle 4 and the second knuckle 7 can be rotated in the steering direction.
  • Reference numeral 5c is a suspension member made of a shock absorber or the like.
  • the geared motor 3 described above is, in detail, a non-rotating side case 3a that supports the stay 3S of the electric motor 3A is connected to the motor case 3C, and is a circuit that supports the mouth 3R.
  • the transfer case 3b is an inner wheel-in-one-wheel type in-wheel motor connected to the planetary reducer 3B, and the motor case 3C is an elastic body as shown in Fig. 2 (a).
  • FIG. 2 (b) shows the linear motion guide 12 for regulating the vertical movement.
  • a guide rail 12 p having a convex portion extending in the vertical direction and a guide member 12 q having a concave portion engaging with the guide rail 12 p are shown. be able to.
  • a plurality of steels are provided between the convex portion of the guide rail 12 p and the concave portion of the guide member 12 q.
  • the ball 12r may be provided.
  • the gear drive 3 is mounted on the first knuckle 4 supported by the upper and lower suspension arms 5a and 5b and fixed in the steering direction, as described above. Since the knuckle 4 is connected to the second knuckle 7 connected to the wheel support hub 6 and the steering rod 8 and rotatably in the steering direction around the king bin axis J, the knuckle 4 is A certain gear train 3 does not rotate in the steering direction together with the wheel 2 during steering, as in the conventional case. Therefore, since the steering torque does not increase, the steering torque of the steered wheels can be surely reduced.
  • the second knuckle 7 connected to the wheel support hub 6 and the output shaft of the above-mentioned gear drive 3 are connected at both ends to constant velocity joints 21, 22. Since the shaft 2 is connected, the driving force can be transmitted from the motor 3 to the wheel 2 without any problem during steering.
  • the first knuckle 4 and the motor case 3C to which the non-rotating side case 3a supporting the stay 3S of the gear drive 3 is fixed are elastic bodies. 1 and 1 are connected via a connecting member 10 with a linear motion guide 12 that regulates the vertical movement, so that the gear 3 is connected to the lower part of the panel which is the underbody part of the vehicle. It is floating mounted. Therefore, the motor mass is separated from the vehicle mass equivalent to the mass under the spring, and acts as a so-called dynamic damper weight. And the road holding performance of the vehicle can be improved. In addition, the vibration load on the gear drive 3 during rough road running can be reduced.
  • the knuckle is driven by the geared motor via the connecting member 10 including the elastic body 11 and the linear motion guide 12 for restricting the vertical movement.
  • the first vehicle 4 connected to the non-rotating side of the evening 3 and fixed in the steering direction by the upper and lower suspension arms 5a and 5b, and connected to the steering rod 8 and the brake device 9 via the hap 6
  • the second knuckle 7 is divided into the second knuckle 7 equipped with the wheel 2 and the second knuckle 7 is rotatably connected to the first knuckle 4 around the kingpin axis J in the steering direction.
  • the second knuckle 7 and the output shaft of the gear drive 3 are connected by a connecting shaft 20 having both ends formed as constant velocity joints 21 and 22.
  • the rotation of the gear drive 3 in the steering direction can be suppressed, the steering torque of the steered wheels can be significantly reduced, and the driving force can be transmitted reliably.
  • the motor case 3C which is a non-rotating portion of the gear drive 3, is connected to the elastic member 11 via a connecting member 10 having a linear motion guide 12 for restricting vertical movement. Since the mass of the motor acts as the weight of the dynamic damper by being attached to the first vehicle 4, fluctuations in the tire contact force can be reduced, and the opening and closing characteristics of the vehicle can be improved. Can be. Best mode 2.
  • the first annular case (non-rotating side case) 3 S is attached to the stay 3 S, and is disposed radially inward of the non-rotating side case 3 a and concentrically with the non-rotating side case 3 a.
  • the second annular case (rotating side case) 3b whose inner side in the radial direction is opened, attach the mouth 3R at a predetermined distance from the stay 3S, and attach the non-rotating case 3 a and the rotating side case 3b are rotatably connected via a bearing 3j.
  • the knuckle can be moved through the shock absorber 30 to the above-mentioned mode. Evening 3 Connected to the non-rotating side of Z and steered by the upper and lower suspension arms 5a and 5b. And a second knuckle 7 Z connected to a steering rod 8 and a braking device 9 and a wheel 2 attached thereto via a hub 6 Z. Of the first knuckle 4Z in the steering direction around the king pin axis J. With this configuration, the 3Z above is mounted on the lower part of the panel, which is the undercarriage part of the vehicle. It is possible to transmit the driving force without.
  • the shock absorber 30 As shown in FIG. 5, as the shock absorber 30, the operating directions are limited to each other in the vertical direction of the vehicle via a linear motion guide 31, and springs 32, which operate in the vertical direction of the vehicle, It is possible to use one having two plates 34 and 35 connected by 32 and a damper 33. That is, the shock absorber 30 is attached to the knuckle mounting plate 34 coupled to the first knuckle 4Z by two springs 32, 32 extending vertically in the vehicle and a damper extending vertically in the vehicle. Attach the spring receiving part 3 6 at the position corresponding to the upper or lower part of the spring 32 of the motor mounting plate 3 5 connected to the non-rotating side case 3 a of the motor 3 Z.
  • the motor mounting plate 35 and the knuckle mounting plate 34 are guided upward and downward in the vehicle.
  • the motor 3Z can be restrained in the vertical movement direction.
  • the motor 3Z can be floating-mounted on the unsprung portion of the vehicle's undercarriage, so that the mass of the motor 3Z is separated from the amount corresponding to the unsprung mass of the vehicle. Acts as a damper weight. Therefore, it is possible to reduce the variation in tire contact force by canceling the vibration under the panel when traveling on an uneven road, and to improve the road holding ability of the vehicle.
  • the hollow drive type direct drive module 3Z cannot transmit the motor rotation directly to the hub 6Z due to its structure, so in this example, the motor drive section and the wheel 2
  • the motor 3Z can be driven.
  • the force is transmitted to wheel 2. That is, in the motor 3Z having the above configuration, since the motor shaft is vertically eccentric with respect to the wheel shaft, as described above, the flexible force coupling ring 50 that can be eccentric in the shaft vertical direction is used. To transmit the driving force. At this time, it is necessary to make the space between the flexible coupling 50 and the wheel 2 free in the steering direction.
  • a constant velocity joint-shaped coupling 40 having an operating center at the intersection of the kingpin axis J and the wheel axis.
  • FIG. 6 (a) is a diagram showing an example of the configuration of the above-mentioned flexible coupling 50.
  • This flexible force coupling 50 is located on the wheel 2 side and has an inner periphery of the above-mentioned constant velocity joint coupling 40.
  • Hollow disk-shaped plate (wheel-side plate) 51 whose outer edge is connected to the side, and a hollow that is located on the side of the motor 3Z and is connected to the rotating case 3b of the motor 3Z Disc-shaped plates (plates on the side of the motor) 5 3 and 3 on the side of the motor and 3 on the side of the wheel 2 at 90 ° intervals around the plate and at the same position on the front and back of the plate
  • a linear motion guide 54 composed of a guide member 54a and a guide rail 54b, and a guide member 55a and a guide rail that operate in a direction perpendicular to the operation direction of the linear motion guide 54.
  • a linear motion guide 55 composed of a frame 55b is disposed.
  • the intermediate plate 52 is subjected to a force for rotating in the circumferential direction and a force for pushing and spreading in the radial direction, but on the back side of each of the linear motion guides 55 of the intermediate plate 52.
  • the linear guides 54 that operate in a direction perpendicular to the operating direction of each of the linear guides 55 are arranged. The pushing force is balanced with the radial pushing force of each of the linear motion guides 54, and as a result, only the rotational force is transmitted to the wheel-side plate 51.
  • the rotational force input to the linear motion guide 55 from the motor-side plate 53 coupled to the rotating case 53b is transmitted to the wheel-side plate 51 by inserting the intermediate plate 52. Therefore, the driving force of the motor 3Z can be reliably transmitted to the wheel 2.
  • the flexible coupling 50 the hollow disk-shaped plates 51 to 53 as shown in FIG. 7 are connected by linear motion guides 56, 57 whose operating directions are perpendicular to each other. Flexible coupling 5 OA may be used.
  • the motor 3Z is connected to the upper and lower parts of the vehicle by the shock absorber 30.
  • the first plate 34 A connected to the first nut 4 Z expands and contracts in the front-rear direction of the vehicle.
  • the first plate 3 4 A and the motor 3 A panel receiving part 36 A is provided on the first plate 34 A side at a position corresponding to an upper part or a lower part of the panel 32 A between the mounting plate 35 and the mounting plate 35 coupled to a.
  • a damper mounting part 37 A is mounted at the position corresponding to the upper part of 33 A, and two springs 3 that expand and contract in the vertical direction of the vehicle 3 on the mounting plate 35 side.
  • the motor 3 Since Z can be mounted floating in the front-rear direction of the vehicle in addition to the vertical direction of the vehicle, the above-mentioned 3Z is not only for the vertical direction of the vehicle, but also for the dynamic damper in the front-rear direction. Acts as a bite. Therefore, it is possible to improve the road-holding performance of the vehicle by canceling the vibration under the panel when traveling on uneven roads and reducing the tire ground force fluctuation, and also reduce the tire front-back force fluctuation. Can be stabilized.
  • a first knuckle fixed in a steering direction is provided in a steering wheel in-wheel motor system in which a direct drive motor is mounted on a steering wheel.
  • a first knuckle connected to a steering rod, the second knuckle having a brake device and a steered wheel mounted thereon, the second knuckle being connected to the first knuckle so as to be rotatable in a steering direction around a kingpin axis;
  • the direct drive motor is mounted on the knuckle 1 so that the in-wheel motor does not rotate in the steering direction even if the vehicle is steered. This can significantly suppress the increase in the steering torque, and can surely reduce the steering torque of the steered wheels.
  • the non-rotating side of the motor is connected to the first knuckle via an elastic body and a damper or an elastic body having a panel and a damper function, and the motor is weighted by a dynamic damper.

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Abstract

操舵輪にダイレクトドライブモータを装着して成る操舵輪用インホイールモータシステムにおいて、ナックルを、弾性体と上下方向に動きを規制する直動ガイドとを備えた連結部材10を介して、ギヤードモータ3の非回転側に接続され、かつ、上下のサスペンションアーム5a,5bにより操舵方向に固定された第1のナックル4と、ステアリングロッド8に連結され、ハブ6を介して、ブレーキ装置9とホイール2とを装着した第2のナックル7とに分割し、この第2のナックル7を、キングピン軸Jを軸として、上記第1のナックル4に対して操舵方向に回転可能に連結するとともに、上記第2のナックル7と上記ギヤードモータ3の出力軸とを、両端が等速ジョイント21,22となっている連結シャフト20により連結するように構成することにより、操舵トルクの増加を低減するようにした。

Description

明 細 書 操舵輪用ィンホイールモー夕システム 技術分野
本発明は、 ダイレクトドライブホイールを操舵輪とする車両において用いられ る操舵輪用ィンホイールモ一夕システムに関するものである。 背景技術
近年、 電気自動車などのモ一夕によって駆動される車両においては、 スペース 効率の高さや、 駆動力の伝達効率の高さから、 足回り部品であるナックルと駆動 用モ一夕とが一体化したモー夕を車輪に内蔵するインホイールモー夕システムが 採用されつつある （例えば、 特許第 2 6 7 6 0 2 5号公報、 特表平 9— 5 0 6 2 3 6号公報、 特開平 1 0— 3 0 5 7 3 5号公報参照） 。
しかしながら、 上記従来のインホイ一ルモ一夕システムにおいては、 モ一夕が 車両の足回りを構成する部品であるナックルに固定されているため、 操舵輪にィ ンホイ一ルモ一夕を使用した場合、 操舵時にはホイールとともにモータも操舵方 向に回転することになる。 すなわち、 インホイ一ルモ一夕付き操舵輪は、 そのモ —夕質量のため、 操舵軸上の慣性モーメントが増大するので、 操舵トルクが大き くなるだけでなく、 操舵方向の共振も発生しやすいといった問題点があった。 また、 足回りにパネ等のサスペンション機構を備えた車両においては、 ホイ一 ルゃナックル部、 サスペンションアームといったバネ下に相当する部品の質量、 いわゆるパネ下質量が大きい程、 凹凸路を走行したときにタイヤ接地力変動が増 大し、 ロードホールディング性が悪ィ匕することが知られている。従来のインホイ —ルモ一夕では、 上記のように、 モ一夕がナックルに固定されるため、 上記のバ ネ下質量がモー夕の分だけ増加し、 その結果、 タイヤ接地力変動が増大し、 口一 ドホールディング性が悪ィ匕してしまうといった問題点があった。 本発明は、 従来の問題点に鑑みてなされたもので、 インホイールモー夕を装着 した操舵輪の操舵トルクの増加を低減することのできる操舵輪用インホイールモ —夕システムを提供することを目的とする。 発明の開示
請求の範囲 1に記載の発明は、 操舵輪にダイレクトドライブモー夕を装着して 成る操船輪用ィンホイールモ一夕システムであって、 上記ダイレクトドライブモ —夕の非回転側に接続され、 かつ、 操舵方向に対して固定された第 1のナックル と、 ステアリングロッドに連結され、 上記第 1のナックルに、 タイヤを操舵する 中心軸となるキングピン軸を軸として、 操舵方向に回転可能に連結された、 ブレ ーキ装置及び操舵輪が装着された第 2のナックルとを備えたものである。 これに より、 操舵してもインホイールモ一夕は操舵方向には回転しないので、 操蛇輪の 操舵トルクを確実に低減することが可能となる。
請求の範囲 2に記載の発明は、 請求の範囲 1に記載の操舵輪用ィンホイールモ —夕システムにおいて、 上記モ一夕の非回転側を、 弾性体及びダンパ一、 または 、 パネ及びダンパー機能を有する弾性体を介して、 上記第 1のナックルに接続す るようにしたもので、 これにより、 上記モー夕を足回り部品に対してフローティ ングマウントして、 上記モー夕をダイナミックダンパーのウェイトとして作用さ せることができるので、 タイャ接地性及び乗り心地性を向上させることが可能と なる。
請求の範囲 3に記載の発明は、 請求の範囲 2に記載の操舵輪用ィンホイールモ —夕システムにおいて、 モー夕の非回転側を、 直動ガイド及び緩衝部材を介して 、 車両の上下方向に支持したもので、 これにより、 凹凸路走行時におけるタイヤ 接地圧変動を低減させることができ、 車両のロードホールディング性を向上させ ることができる。
請求の範囲 4に記載の発明は、 請求の範囲 3に記載の操舵輪用ィンホイールモ 一夕システムにおいて、 上下方向に加えて、 モー夕の非回転側を、 直動ガイド及 び緩衝部材を介して、 車両の前後方向にも支持したもので、 これにより、 タイヤ 前後力変動も減少させることができ、 タイヤ性能を安定ィ匕することができる。 請求の範囲 5に記載の発明は、 請求の範囲 2〜請求項 4のいずれかに記載の操 舵輪用インホイ一ルモ一夕システムにおいて、 上記モー夕の出力軸と、 上記第 2 のナックルに装着されるホイ一ル支持ハブとを、 等速ジョイントにより連結した もので、 これにより、 操舵によりモー夕軸とホイール軸との偏芯が生じた場合で も、 モー夕からホイールへ、 問題なく駆動力を伝達することが可能となる。 請求の範囲 6に記載の発明は、 請求の範囲 2〜請求項 4のいずれかに記載の操 舵輪用ィンホイールモー夕システムにおいて、 上記モー夕の回転部とホイールと を、 モー夕軸方向に互いに作動方向が直交するように連結された少なくとも 2組 の直動ガイドを備えたフレキシブル力ヅプリングと、 キングピン軸を作動中心と する等速ジョイント状カップリングとにより連結したもので、 これにより、 イン ホイールモ一夕として、 構造上、 ハブにモー夕回転を直接伝送することのできな い、 中空タイプのダイレクトドライブモ一夕を使用した場合でも、 モ一夕からホ ィ一ルへ、 問題なく駆動力を伝達することが可能となる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の最良の形態に係わる操舵輸用ィンホイールモー夕システム の構成を示す縦断面図である。
第 2図は、 本最良の形態 1に係わる連結部材のー構成例を示す図である。 第 3図は、 本最良の形態 2に係わる操舵輪用ィンホイールモ一夕システムの構 成を示す縦断面図である。
第 4図は、 本最良の形態 2に係わる操舵輪用ィンホイ一ルモ一夕システムの構 成を示す正面図である。
第 5図は、 本最良の形態 2に係わる緩衝装置の一構成例を示す図である。 第 6図は、 フレキシブル力ヅプリングの一構成例を示す図である。
第 7図は、 フレキシブル力ップリングの他の例を示す図である。
第 8図は、 本発明によるに係わる緩衝装置の他の構成を示す図である。
第 9図は、 本発明による操舵輪用ィンホイールモー夕システムの他の構成を示 す縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の最良の形態について、 図面に基づき説明する。
最良の形態 1 .
第 1図は、 本最良の形態 1に係わる操舵輪用ィンホイ一ルモ一夕システムの構 成を示す図で、 同図において、 1はタイヤ、 2はリム 2 aとホイ一ルディスク 2 bとから成るホイ一ル、 3は電気モー夕 3 Aと遊星減速機 3 Bとをモ一夕ケース 3 Cに一体に組み込んだギヤ一ドモ一夕、 4は上記ギヤ一ドモ一夕 3を装着し、 上下のサスペンションアーム 5 a， 5 bにそれそれ連結された第 1のナックル、 6はホイール 2とその回転軸において連結されたホイール支持ハブ、 7はステア リングロッド 8に連結され、 キングピン軸 Jを軸として、 上記第 1のナックル 4 に対して操舵方向に回転可能に連結された第 2のナックルで、 この第 2のナック ル 7に、 上記ホイール支持ハブ 6を介して、 ブレーキ装置 9と上記ホイ一ル 2と が装着されている。
すなわち、 本例の操舵輪用インホイールモ一夕システムは、 ナックルを、 操舵 方向に固定された第 1のナックル 4と、 ステアリングロッド 8に連結され、 ホイ. —ル 2を装着した第 2のナックル 7とに分割するとともに、 上記第 1のナヅクル 4にギヤ一ドモ一夕 3を装着し、 この第 1のナツクル 4と上言 3第 2のナックル 7 とを操舵方向に対して回転可能に連結した構成としたものである。 なお、 5 cは ショックアブゾ一バ等から成るサスペンション部材である。
上記ギヤードモー夕 3は、 詳細には、 電気モータ 3 Aのステ一夕 3 Sを支持す る非回転側ケース 3 aがモ一夕ケース 3 Cに接続され、 口一夕 3 Rを支持する回 転側ケース 3 bが、 遊星減速機 3 Bに接続された、 インナ一口一夕型のインホイ —ルモー夕で、 上記モー夕ケース 3 Cは、 第 2図 （a) に示すような、 弾性体 1 1と上下方向に動きを規制する直動ガイド 1 2とを中空円盤状のプレート 1 3上 に配置した連結部材 1 0を介して、 J記第 1のナックル 4に接続され、 上記遊星 減速機 3 Bの出力軸 （モ一夕出力軸） が、 両端が等速ジョイント 2 1 , 2 2とな つている連結シャフト 2 0により、 上記第 2のナックル 7に接続されている。 なお、 上記上下方向に動きを規制する直動ガイド 1 2としては、 第 2図 （b ) に示すように、 上下方向に延長する凸部を有するガイドレール 1 2 pと、 上記ガ ィ ドレール 1 2 pに係合する凹部を有するガイ ド部材 1 2 qとを備えたものを例 示することができる。 なお、 上記ガイ ドレール 1 2 pとガイド部材 1 2 qとをよ り円滑にスライ ドさせるために、 上記ガイドレール 1 2 pの凸部とガイド部材 1 2 qの凹部との間に複数の鋼球 1 2 rを配設するようにしてもよい。
ギヤ一ドモ一夕 3は、 上記のように、 上下のサスペンションアーム 5 a， 5 b に支持され、 操舵方向に対しては固定された第 1のナックル 4に装着されており 、 この第 1のナックル 4が、 ホイール支持ハブ 6とステアリングロッド 8とに連 結された第 2のナックル 7と、 キングビン軸 Jを軸として、 操舵方向に回転可能 に連結されているので、 インホイ一ルモ一夕であるギヤ一ドモ一夕 3は、 従来の ように、 操舵時にはホイール 2とともに操蛇方向に回転することはない。 したが つて、 操舵トルクの増加が生じることがないので、 操舵輪の操舵トルクを確実に 低減することができる。
また、 本例では、 ホイール支持ハブ 6に連結される上記第 2のナックル 7と上 記ギヤ一ドモ一夕 3の出力軸とを、 両端が等速ジョイント 2 1 , 2 2となってい る連結シャフト 2◦により連結するようにしているので、 操舵時においても、 問 題なくモー夕 3からホイ一ル 2に駆動力を伝達することができる。
更に、 本例では、 上記第 1のナックル 4と、 上記ギヤ一ドモ一夕 3のステ一夕 3 Sを支持する非回転側ケース 3 aが固定されたモー夕ケース 3 Cとが、 弾性体 1 1と上下方向に動きを規制する直動ガイド 1 2とを備えた連結部材 1 0を介し て連結されているので、 ギヤ一ドモ一夕 3は車両の足回り部品であるパネ下部分 に対してフローティングマウントされる。 したがって、 モ一夕質量は、 車両のバ ネ下質量相当分から切り離され、 いわゆるダイナミックダンパ一のウェイ トとし て作用するので、 凹凸路走行時におけるパネ下振動を打ち消してタイヤ接地力変 動を低減させることができ、 車両のロードホールディング性を向上させることが できる。 また、 悪路走行時のギヤ一ドモ一夕 3への振動負荷を小さくすることが できる。
このように、 本最良の形態 1によれば、 ナックルを、 弾性体 1 1と上下方向に 動きを規制する直動ガイド 1 2とを備えた連結部材 1 0を介して、 ギヤードモー 夕 3の非回転側に接続され、 上下のサスペンションアーム 5 a , 5 bにより操舵 方向に固定された第 1のナヅクル 4と、 ステアリングロッド 8に連結され、 ハプ 6を介して、 ブレーキ装置 9とホイール 2とを装着した第 2のナヅクル 7とに分 割し、 この第 2のナックル 7を、 キングピン軸 Jを軸として、 上記第 1のナック ル 4に対して操舵方向に回転可能に連結するとともに、 上記第 2のナックル 7と 上記ギヤ一ドモ一夕 3の出力軸とを、 両端が等速ジョイント 2 1， 2 2となって いる連結シャフト 2 0により連結するようにしたので、 操舵時においても、 上記 ギヤ一ドモ一夕 3の操舵方向への回転を抑制することができ、 操舵輪の操舵トル クを大幅に低減できるとともに、 駆動力を確実に伝達することができる。
また、 ギヤ一ドモ一夕 3の非回転部であるモー夕ケース 3 Cを、 弾性体 1 1と 上下方向に動きを規制する直動ガイド 1 2とを備えた連結部材 1 0を介して上記 第 1のナヅクル 4に取付けることにより、 モー夕質量がダイナミックダンパーの ウェイトとして作用するようにしたので、 タイヤ接地力変動を低減させることが でき、 車両の口一ドホ一ルディング性を向上させることができる。 最良の形態 2 .
上記最良の形態 1では、 インホイールモ一夕として、 ギヤ一ドモ一夕 3を塔載 した場合について説明したが、 第 3図及び第 4図に示すように、 径方向外側が開 放された第 1の環状のケース （非回転側ケース） 3 aにステ一夕 3 Sを取付け、 この非回転側ケース 3 aの径方向内側に、 上記非回転側ケース 3 aと同心円状に 配置された、 径方向内側が開放された第 2の環状のケース （回転側ケース） 3 b に、 上記ステ一夕 3 Sと所定の間隔を隔てて口一夕 3 Rを取付け、 上記非回転側 ケース 3 aと回転側ケース 3 bとを軸受け 3 jを介して回転可能に連結した中空 タイプのダイレクトドライブモ一夕 3 Zを塔載した場合でも、 ナックルを、 緩衝 装置 3 0を介して、 上記モー夕 3 Zの非回転側に接続され、 上下のサスペンショ ンアーム 5 a , 5 bにより操舵方向に固定された第 1のナックル 4 と、 ステア リングロヅド 8に連結され、 ハブ 6 Zを介して、 ブレーキ装置 9とホイール 2と を装着した第 2のナックル 7 Zとに分割し、 この第 2のナヅクル 7 Zを、 キング ピン軸 Jを軸として、 上記第 1のナックル 4 Zに対して操舵方向に回転可能に連 結する構成とすることにより、 上記モ一夕 3 Zを車両の足回り部品であるパネ下 部分に対してフローティングマウントするとともに、 操舵時においても、 上記モ 一夕 3 Zからホイール 2に、 問題なく駆動力を伝達することができる。
上記緩衝装置 3 0としては、 第 5図にも示すように、 直動ガイド 3 1を介して 互いに車両の上下方向に作動方向が限定され、 かつ、 車両の上下方向に作動する バネ 3 2 , 3 2及びダンパ一 3 3により結合された 2枚のプレート 3 4 , 3 5を 備えたものを用いることができる。 すなわち、 緩衝装置 3 0を、 第 1のナックル 4 Zに結合されたナックル取付けプレート 3 4に、 車両の上下方向に伸縮する 2 個のバネ 3 2 , 3 2と車両の上下方向に伸縮するダンパー 3 3を取付け、 モー夕 3 Zの非回転側ケース 3 aに結合されたモ一夕取付けプレ一ト 3 5の上記バネ 3 2の上部あるいは下部に対応する位置にバネ受け部 3 6を、 上記ダンパ一 3 3の 上部に対応する位置に、 ダンパー取付け部 3 7を取付けた構成とすることにより 、 上記モー夕取付けプレート 3 5とナックル取付けプレート 3 4とを車両上下方 向に案内するとともに、 減衰力を発生しつつ、 上記モー夕 3 Zを上下運動方向に 拘束することができる。 これにより、 モー夕 3 Zを車両の足回り部品であるバネ 下部分に対してフローティングマウントすることができるので、 上記モー夕 3 Z の質量は、 車両のバネ下質量相当分から切り離され、 いわゆるダイナミックダン パーのウェイトとして作用する。 したがって、 凹凸路走行時におけるパネ下振動 を打ち消してタイヤ接地力変動を低減させることができ、 車両のロードホ一ルデ ィング性を向上させることができる。
また、 中空夕ィプのダイレクトドライブモ一夕 3 Zは、 構造上、 ハブ 6 Zにモ —夕回転を直接伝送することができないので、 本例では、 モー夕回転部とホイ一 ル 2間をモ一夕軸に垂直方向に偏芯可能なフレキシブル力ヅプリング 5 0と、 操 舵方向に回転可能な等速ジョイント状カツプリング 4 0とを用いて連結すること により、 上記モー夕 3 Zの駆動力をホイール 2に伝達するようにしている。 すなわち、 上記構成のモー夕 3 Zにおいては、 モ一夕軸はホイール軸に対して 上下に偏芯するため、 上記のように、 軸垂直方向に偏芯可能なフレキシブル力ッ プリング 5 0を介して駆動力を伝達する。 このとき、 上記フレキシブルカツプリ ング 5 0とホイール 2間を、 操舵方向に対してフリーにする必要があるため、 上 記フレキシブル力ヅプリング 5 0とホイ一ル 2間に、 キングピン軸 Jとホイ一ル 軸との交点上に動作中心を持つ等速ジョイント状カヅプリング 4 0を設ける。 これにより、 操舵時においても、 操舵トルクの増加を生じさせることなく、 モ —夕 3 Zからホイ一ル 2に駆動力を確実に伝達することができる。
第 6図 （a) は上記フレキシブルカヅプリング 5 0の一構成例を示す図で、 こ のフレキシブル力ヅプリング 5 0は、 ホイール 2側に位置し、 上記等速ジョイン ト状カツプリング 4 0の内周側にその外縁部が連結された中空円盤状のプレート (ホイール側プレート） 5 1と、 モ一夕 3 Z側に位置し、 モ一夕 3 Zの回転側ケ —ス 3 bと結合する中空円盤状のプレート （モ一夕側プレート） 5 3と、 モー夕 3 Z側とホイール 2側のそれそれのプレート周上に 9 0 ° 間隔で、 かつ、 プレ —卜の表， 裏の同位置に、 ガイド部材 5 4 aとガイドレール 5 4 bから成る直動 ガイド 5 4、 及び、 上記直動ガイド 5 4の作動方向に対して直交する方向に作動 する、 ガイド部材 5 5 aとガイドレ一ル 5 5 bから成る直動ガイド 5 5とが配置 され、 上記直動ガイ ド 5 4により上記ホイール側プレート 5 1と連結され、 直動 ガイド 5 5により上記モ一夕側プレート 5 3と連結された中空円盤状のプレート (中間プレート） 5 2とを備えたもので、 第 6図 （b ) に示すように、 上記中間 プレート 5 2には周方向に回転する力と径方向に押し広げられる力が作用するが 、 上記中間プレート 5 2の上記各直動ガイド 5 5の裏側.（ホイール 2側） には、 上記各直動ガイド 5 5のそれそれの作動方向に対して直交する方向に作動する直 動ガイド 5 4が配置されているので、 上記中間プレート 5 2を径方向に押し広げ る力は、 上記各直動ガイド 5 4による径方向に押し広げる力と釣り合って、 結果 的には回転力のみがホイール側プレート 5 1に伝達される。 したがって、 回転側 ケース 3 bに結合されたモ一夕側プレ一ト 5 3から直動ガイド 5 5に入力された 回転力は上記中間プレート 5 2を挿んでホイール側プレート 5 1に伝達されるの で、 上記モー夕 3 Zの駆動力をホイール 2に確実に伝達させることができる。 なお、 上記フレキシブルカヅプリング 5 0に代えて、 第 7図に示すような、 上 記中空円盤状のプレート 5 1〜5 3とを作動方向が互いに直角な直動ガイド 5 6 ， 5 7により連結したフレキシブルカツプリング 5 O Aを用いてもよい。
また、 上記最良の形態 2では、 モー夕 3 Zを緩衝装置 3 0により車両の上下方 向に支持したが、 上記緩衝装置 3 0に代えて、 第 8図に示すように、 第 1のナツ クル 4 Zに結合される第 1のプレート 3 4 Aに、 車両の前後方向に伸縮する 2個 のバネ 3 2 A, 3 2 Aと車両の前後方向に伸縮するダンパ一 3 3 Aを取付けると ともに、 上言 3第 1のプレート 3 4 Aとモー夕 3 Zの非回転側ケース 3 aに結合さ れるモ一夕取付けプレート 3 5との間に、 上記第 1のプレート 3 4 A側に上記バ ネ 3 2 Aの上部あるいは下部に対応する位置にパネ受け部 3 6 Aが、 上記ダンバ —3 3 Aの上部に対応する位置に、 ダンパ一取付け部 3 7 Aが取付けられ、 かつ 、 上記モ一夕取付けプレート 3 5側に、 車両の上下方向に伸縮する 2個のバネ 3 2 , 3 2と車両の上下方向に伸縮するダンパー 3 3とが取付けられた第 2のプレ —ト 3 2 Bを酉 3置し、 上記第 1のプレート 3 4 Aと上記第 2のプレート 3 4 Bと を、 上記プレート 3 4 A, 3 4 Bを互いに車両の前後方向に案内する直動ガイド 3 1 Bを介して結合し、 更に、 上記第 2のプレート 3 4 Bと、 上記バネ 3 2の上 部あるいは下部に対応する位置にパネ受け部 3 6が、 上記ダンパ一 3 3の上部に 対応する位置に、 ダンバ一取付け部 3 7が取付けられたモ一夕取付けプレート 3 5とを、 上記プレート 3 4 B , 3 5を互いに車両の上下方向に案内する直動ガイ ド 3 1を介して結合する構成の緩衝装置 3 0 Aを用いれば、 上記モー夕 3 Zを、 車両の上下方向に加えて、 車両の前後方向にもフローティングマウントすること ができるので、 上記モ一夕 3 Zは、 車両の上下方向だけでなく前後方向に対して もダイナミヅクダンパーのゥヱイトとして作用する。 したがって、 凹凸路走行時 におけるパネ下振動を打ち消してタイヤ接地力変動を低減させて車両のロードホ —ルディング性を向上させることができるとともに、 タイャ前後力変動も減少さ せることができるので、 タイャ性能を安定化することができる。
また、 上記例では、 中空タイプのダイレクトドライブモー夕 3 Zとして、 ァゥ 夕一ロー夕型のインホイ一ルモ一夕を搭載した場合について説明したが、 上記モ 一夕 3 Zに代えて、 第 9図に示すようにな、 インナ一ロータ型のインホイ一ルモ —夕 3 Yを搭載することも可能である。 なお、 同図において、 符号 3 cはステ一 夕 3 Sが取付けられたインホイ一ルモ一夕 3 Yの非回転側ケースで、 符号 3 dは 上記非回転側ケース 3 cの径方向内側に配置され、 上記非回転側ケース 3 cと軸 受け 3 jを介して回転可能に連結された、 口一夕 3 Rが取付けられた回転側ケ一 T JP2003/012639
10 スである。 産業上の利用可能性
以上説明したように本発明によれば、 操舵輪にダイレクトドライブモ一夕を装 着して成る操舵輪用インホイールモー夕システムにおいて、 操舵方向に対して固 定された第 1のナックルと、 ステアリングロッドに連結され、 上記第 1のナック ルに、 キングピン軸を軸として、 操舵方向に回転可能に連結された、 ブレーキ装 置及び操舵輪が装着された第 2のナヅクルとを備え、 上記第 1のナックルにダイ レクトドライブモ一夕を装着する構成とすることにより、 操舵しても、 インホイ 一ルモ一夕は操舵方向には回転しないようにしたので、 操舵軸上の慣性モ一メン トの増大を大幅に抑制することができ、 操舵輪の操舵トルクを確実に低減するこ とができる。
また、 上記モー夕の非回転側を、 弾性体及びダンパ一、 または、 パネ及びダン パー機能を有する弾性体を介して、 上記第 1のナックルに接続し、 上記モ一夕を ダイナミックダンパーのウェイトとして作用させるようにしたので、 タイヤ接地 性及び乗り心地性を向上させることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
操舵輪にダイレクトドライブモ一夕を装着して成る操舵輪用ィンホイール モー夕システムにおいて、 上記ダイレクトドライブモー夕の非回転側に接 続され、 かつ、 操舵方向に対して固定された第 1のナックルと、 ステアリ ングロッドに連結され、 上記第 1のナックルに、 キングピン軸を軸として
、 操舵方向に回転可能に連結された、 ブレーキ装置及び操舵輪が装着され た第 2のナックルとを備えたことを特徴とする操舵輪用ィンホイールモー 夕システム。
上記モータの非回転側を、 弾性体及びダンパ一、 または、 バネ及びダンバ 一機能を有する弾性体を介して、 上記第 1のナツクルに接続するようにし たことを特徴とする請求の範囲 1に記載の操舵輪用ィンホイールモ一夕シ スァム。
上記モ一夕の非回転側を、 直動ガイ ド及び緩衝部材を介して、 車両の上下 方向に支持したことを特徴とする請求の範囲 2に記載の操舵輪用ィンホイ 一ルモ一夕システム。
上下方向に加えて、 上記モー夕の非回転側を、 直動ガイ ド及び緩衝部材を 介して、 車両の前後方向にも支持したことを特徴とする請求の範囲 3に記 載の操舵輪用ィンホイールモー夕システム。
上記モー夕の出力軸と、 上記第 2のナックルに装着されるホイール支持ハ ブとを、 等速ジョイントにより連結したことを特徴とする請求の範囲 2〜 請求項 4のいずれかに記載の操舵輪用インホイ一ルモ一夕システム。
上記モー夕の回転部とホイールとを、 モー夕軸方向に互いに作動方向が直 交するように連結された少なくとも 2組の直動ガイ ドを備えたフレキシプ ルカヅプリングと、 キングビン軸を作動中心とする等速ジョイント状カツ プリングとにより連結したことを特徴とする請求の範囲 2〜請求項 4のい ずれかに記載の操舵輪用ィンホイールモー夕システム。
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