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技術 インホイールモータ型の車両駆動装置

出願人 アイシン精機株式会社アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
発明者 森尾俊之田中悟
出願日 2018年9月18日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-174135
公開日 2020年3月26日 (8ヶ月経過) 公開番号 2020-048306
状態 未査定
技術分野 車両の推進装置の配置または取付け 電動機,発電機と機械的装置等との結合 減速機1
主要キーワード 円環形 給電機構 内径側部材 メインギア 外径側部材 車両本体側 回転中心軸線 車両部品
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

モータギアリングギアとの噛み合いが悪化するのを抑制することが可能なインホイールモータ型の車両駆動装置を提供する。

解決手段

車両駆動装置100は、車輪WのホイールW2に設けられ、ホイールに駆動力を伝達する駆動軸D1と、外歯12aが設けられたモータギア12を含み、車輪を駆動させるための駆動力を発生させる3個以上の誘導モータ1であって、駆動軸の周方向に沿うとともに、ホイールの内部空間Nに3個以上の誘導モータの少なくとも一部が配置された誘導モータと、3個以上の誘導モータのモータギアの各々に噛み合うことによって駆動されることにより、駆動軸を駆動させるリングギア50とを備え、リングギアは、駆動軸に対して駆動軸の径方向と軸方向とに移動可能なように、駆動軸側とは分割された別体の部材であり、3個以上の誘導モータのモータギアの各々に噛み合って駆動軸の径方向における位置が定まるように構成されている。

概要

背景

従来、複数の電気モータを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。

上記特許文献1には、ホイール駆動力を伝達する駆動軸と、モータギアを含む4個の電気モータと、駆動軸に設けられるメインギアリングギア)とを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置が開示されている。4個の電気モータは、駆動軸の周方向に所定の角度間隔で配置されている。メインギアは、複数のモータギアに内周側から噛み合い回転することにより、駆動軸を回転させるように構成されている。また、メインギアは、駆動軸に対して固定的に取り付けられている。また、駆動軸は、ボルトによりホイールに締結されている。

概要

モータギアとリングギアとの噛み合いが悪化するのを抑制することが可能なインホイールモータ型の車両駆動装置を提供する。車両駆動装置100は、車輪WのホイールW2に設けられ、ホイールに駆動力を伝達する駆動軸D1と、外歯12aが設けられたモータギア12を含み、車輪を駆動させるための駆動力を発生させる3個以上の誘導モータ1であって、駆動軸の周方向に沿うとともに、ホイールの内部空間Nに3個以上の誘導モータの少なくとも一部が配置された誘導モータと、3個以上の誘導モータのモータギアの各々に噛み合うことによって駆動されることにより、駆動軸を駆動させるリングギア50とを備え、リングギアは、駆動軸に対して駆動軸の径方向と軸方向とに移動可能なように、駆動軸側とは分割された別体の部材であり、3個以上の誘導モータのモータギアの各々に噛み合って駆動軸の径方向における位置が定まるように構成されている。

目的

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、モータギアとリングギアとの噛み合いが悪化するのを抑制することが可能なインホイールモータ型の車両駆動装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

車輪ホイールに設けられ、前記ホイールに駆動力を伝達する駆動軸と、外歯が設けられたモータギアを含み、前記車輪を駆動させるための駆動力を発生させる3個以上の電気モータであって、前記駆動軸の周方向に沿うとともに、前記ホイールの内部空間に前記3個以上の電気モータの各々の少なくとも一部が配置された前記3個以上の電気モータと、前記3個以上の電気モータの前記モータギアの各々に噛み合うことによって駆動されることにより、前記駆動軸を駆動させるリングギアとを備え、前記リングギアは、前記駆動軸に対して前記駆動軸の径方向と軸方向とに移動可能なように、前記駆動軸側とは分割された別体の部材であり、前記3個以上の電気モータの前記モータギアの各々に噛み合って前記駆動軸の径方向における位置が定まるように構成されている、インホイールモータ型の車両駆動装置

請求項2

前記ホイールの内側で前記3個以上の電気モータの間に設けられ、前記車輪を操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイントを配置するボールジョイント配置部をさらに備える、請求項1に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。

請求項3

前記リングギアは、内歯を含み、前記モータギアは、前記リングギアよりも小さな直径を有し、前記内歯に噛み合うように前記リングギアの内周側に配置されている、請求項1または2に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。

請求項4

前記3個以上の電気モータは、前記駆動軸の軸方向において、前記電気モータのロータおよびステータの全体が前記ホイールの内部空間に配置されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。

請求項5

前記駆動軸側の部材であり、前記駆動軸と前記リングギアとを分割した状態で接続するためのフランジ部と、前記駆動軸の軸方向において、前記リングギアの前記フランジ部に対する移動を規制しながら、前記リングギアを前記フランジ部に取り付ける止め輪とをさらに備えている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。

技術分野

0001

本発明は、インホイールモータ型の車両駆動装置に関し、特に、複数の電気モータを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置に関する。

背景技術

0002

従来、複数の電気モータを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。

0003

上記特許文献1には、ホイール駆動力を伝達する駆動軸と、モータギアを含む4個の電気モータと、駆動軸に設けられるメインギアリングギア)とを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置が開示されている。4個の電気モータは、駆動軸の周方向に所定の角度間隔で配置されている。メインギアは、複数のモータギアに内周側から噛み合い回転することにより、駆動軸を回転させるように構成されている。また、メインギアは、駆動軸に対して固定的に取り付けられている。また、駆動軸は、ボルトによりホイールに締結されている。

先行技術

0004

特表2005−517373号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上記特許文献1に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置では、ホイールに締結されている駆動軸に対して、メインギア(リングギア)が固定的に取り付けられていることから、車輪にかかる応力によってホイールが変形した場合に、ホイールの変形に伴って、モータギアに噛み合うメインギアが傾斜してしまうという不都合がある。その結果、モータギアとメインギアとの噛み合いが悪化するという問題点がある。

0006

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、モータギアとリングギアとの噛み合いが悪化するのを抑制することが可能なインホイールモータ型の車両駆動装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置は、車輪のホイールに設けられ、ホイールに駆動力を伝達する駆動軸と、外歯が設けられたモータギアを含み、車輪を駆動させるための駆動力を発生させる3個以上の電気モータであって、駆動軸の周方向に沿うとともに、ホイールの内部空間に3個以上の電気モータの各々の少なくとも一部が配置された3個以上の電気モータと、3個以上の電気モータのモータギアの各々に噛み合うことによって駆動されることにより、駆動軸を駆動させるリングギアとを備え、リングギアは、駆動軸に対して駆動軸の径方向と軸方向とに移動可能なように、駆動軸側とは分割された別体の部材であり、3個以上の電気モータのモータギアの各々に噛み合って駆動軸の径方向における位置が定まるように構成されている。

0008

この発明の一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置では、上記のように、駆動軸に対して駆動軸の径方向と軸方向とに移動可能なように、駆動軸側とは分割された別体の部材としてリングギアを設けることにより、車輪にかかる応力によってホイールが変形した場合に、駆動軸を介してリングギアに応力がかかるのを抑制することができる。すなわち、ホイールの変形がリングギアに及ぼす影響を抑制することができる。また、リングギアを、3個以上のモータギアに接触して駆動軸の径方向における位置が定まるように構成することにより、車輪にかかる応力によってホイールが変形した場合などにおいて、リングギアが駆動軸の径方向と軸方向とに移動されたとしても、駆動軸の径方向において3個以上の電気モータの内周側の所定の位置に復帰させること(センタリングすること)ができる。以上の結果、リングギアをモータギアに噛み合う所定の位置に安定して配置することができるので、モータギアとリングギアとの噛み合いが悪化するのを抑制することができる。これにより、電気モータにより車輪を駆動制御する際に、ノイズが発生するのを抑制することができる。

0009

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ホイールの内側で3個以上の電気モータの間に設けられ、車輪を操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイントを配置するボールジョイント配置部をさらに備える。

0010

このように構成すれば、3個以上の電気モータの間の空間を有効に利用してホイール内にボールジョイントを配置することができるので、インホイールモータ型の車両駆動装置をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品収納空間をより広く確保することができる。

0011

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、リングギアは、内歯を含み、モータギアは、リングギアよりも小さな直径を有し、内歯に噛み合うようにリングギアの内周側に配置されている。

0012

このように構成すれば、モータギアを、リングギアの外歯に噛み合うようにリングギアの外周側に配置した場合と比較して、装置をより小型化することができる。

0013

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、3個以上の電気モータは、駆動軸の軸方向において、電気モータのロータおよびステータの全体がホイールの内部空間に配置されている。

0014

このように構成すれば、ホイールの内部空間から外側に電気モータのロータおよびステータがはみ出ることがないので、インホイールモータ型の車両駆動装置をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品の収納空間をより広く確保することができる。

0015

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、駆動軸側の部材であり、駆動軸とリングギアとを分割した状態で接続するためのフランジ部と、駆動軸の軸方向において、リングギアのフランジ部に対する移動を規制しながら、リングギアをフランジ部に取り付ける止め輪とをさらに備えている。

0016

このように構成すれば、止め輪により、車輪にかかる応力によってホイールが変形した場合に、駆動軸を介してリングギアに応力がかかるのを抑制することが可能な装置構成を、容易に得ることができる。また、止め輪により、リングギアをフランジ部に容易に取り付けることができるとともに、簡易な構成でリングギアをフランジ部に取り付けることができる。また、車輪にかかる応力によってホイールが変形したとしても、リングギアのフランジ部に対する移動が規制されるので、駆動軸の軸方向におけるリングギアのフランジ部に対する位置を確実に保持することができる。

0017

なお、本出願では、上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。

0018

付記項1)
上記リングギアが内歯および外歯の少なくとも一方を含むインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、リングギアは、内歯および外歯の両方を含み、駆動軸に設けられたキャリアと、キャリアにより互いに接続されるとともに、リングギアの内歯に噛み合うことにより駆動される複数のプラネタリギアとをさらに備え、モータギアは、リングギアの外歯に噛み合うようにリングギアの外周側に配置されている。

0019

このように構成すれば、リングギアからの駆動力を駆動軸に直接伝達する場合と比較して、プラネタリギアおよびリングギアにより減速比を稼ぐことができる。すなわち、比較的小出力の電気モータから大きなトルクを得ることができる。

0020

(付記項2)
この場合に、好ましくは、リングギアは、ホイールの内側で、かつ、車輪の幅方向において電気モータのモータ本体よりも車両本体側に配置されている。

0021

このように構成すれば、リングギアの外側にブレーキなどの他の構成を配置するための比較的広い空間を確保することができる。

0022

(付記項3)
上記キャリアとプラネタリギアとをさらに備えるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、プラネタリギアおよびキャリアは、ホイールの内側で、かつ、車輪の幅方向において電気モータのモータ本体よりも車両本体側に配置されている。

0023

このように構成すれば、プラネタリギアおよびキャリアが車両本体寄りに配置されるので、ホイール内で、プラネタリギアおよびキャリアの外側に、ブレーキなどの他の構成を配置するための比較的広い空間を確保することができる。また、電気モータの内側の空いた空間にベアリングを配置することができ、プラネタリギアとキャリアを追加しても装置が径方向に大きくなるのを抑制することができる。

0024

(付記項4)
上記ボールジョイント配置部を備えるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ボールジョイント配置部は、キングピン軸接地点と、ホイールの幅方向の中心との距離が0または0近傍となるように、ボールジョイントをホイールの内側に配置している。

0025

このように構成すれば、キングピン軸の接地点と、ホイールの幅方向の中心との距離を0または0近傍にして、操舵の安定性を向上させることができる。

0026

(付記項5)
上記ボールジョイント配置部を備えるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ボールジョイント配置部は、駆動軸の回転中心軸線の直下に配置されている。

0027

このように構成すれば、ボールジョイント配置部を駆動軸の回転中心軸線の上方側に配置する場合と比較して、装置の重心位置を下方側に配置することができるので、操舵の安定性をより向上させることができる。

0028

(付記項6)
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、電気モータは、駆動軸の径方向において、駆動軸の軸受オーバーラップするように配置されている。

0029

このように構成すれば、駆動軸の軸方向において、電気モータと駆動軸の軸受とがずれて配置される場合と比較して、駆動軸の軸方向における装置の大きさを抑制することができる。

0030

(付記項7)
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ホイールの内側で3個以上の電気モータの間に設けられ、電気モータに電力を供給するための端子が接続される端子台をさらに備える。

0031

このように構成すれば、3個以上の電気モータの間の空間を有効に利用してホイール内に端子台を配置することができるので、インホイールモータ型の車両駆動装置をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品の収納空間をより広く確保することができる。

0032

(付記項8)
この場合に、好ましくは、電気モータは、誘導モータであり、端子台に接続され、3個以上の誘導モータのそれぞれに電力を伝える単一のバスバーをさらに備える。

0033

このように構成すれば、永久磁石を用いたモータにより電気モータを構成する場合とは異なり、複数の誘導モータに対して、共通の構成(単一の端子台および単一のバスバー)から電力を供給することができる。

図面の簡単な説明

0034

第1実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置の断面図である。
第1実施形態による複数の誘導モータ、リングギア、給電機構およびボールジョイント配置部を模式的に表した図である。
第1実施形態によるキングピン軸の接地点の位置について説明するための図である。
図1減速機構部分拡大図である。
第2実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置の断面図である。
第3実施形態による複数の誘導モータおよび減速機構を模式的に表した図である。
図6の900−900線に沿った断面図である。
第3実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置の速度線図である。

実施例

0035

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

0036

[第1実施形態]
図1図4を参照して、第1実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置100の構成について説明する。

0037

(インホイールモータ型の車両駆動装置を備える車輪の概略構成
本願明細書では、「軸方向(車輪Wを支持する後述する駆動軸D1の延びる方向)」とは、図1に示すように、車輪Wの回転中心軸線C1に沿った方向(X方向)を意味する。なお、軸方向(X方向)は、車輪Wの幅方向でもある。

0038

また、本願明細書では、「径方向」とは、車輪Wの回転中心軸線C1に直交する方向(R方向)を意味する。また、「径方向内側」とは、径方向に沿って回転中心軸線C1に向かう方向(R2方向)を意味する。また、「径方向外側」とは、径方向に沿って回転中心軸線C1の外に向かう方向(R1方向)を意味する。また、上下方向をZ方向として図示する。

0039

図1に示すように、車輪Wは、タイヤW1と、タイヤW1が装着されるホイールW2とを備えている。ホイールW2内には、インホイールモータ型の車両駆動装置100が取り付けられている。

0040

車輪Wは、たとえば、自動車の車輪の一部(後輪のみ、前輪のみ)または全ての車輪であり、インホイールモータ型の車両駆動装置100により互いに独立して駆動制御されることが可能に構成されている。

0041

ホイールW2は、車両本体側(X1方向側)が開放されており、略円筒形状を有している。略円筒形状のホイールW2の内部(内部空間N)には、車輪Wを駆動させるための駆動力を発生させるためのインホイールモータ型の車両駆動装置100(誘導モータ1、減速機構5、ハブ6など)が設けられている。

0042

(インホイールモータ型の車両駆動装置の構成)
図1または図2に示すように、インホイールモータ型の車両駆動装置100は、複数(3個)の誘導モータ1と、ボールジョイント配置部2と、給電機構3と、筐体4と、減速機構5と、駆動軸D1を含むハブ6とを備えている。なお、図1では、説明の便宜上、誘導モータ1を1個のみ図示している。

0043

図1に示すインホイールモータ型の車両駆動装置100は、給電機構3から誘導モータ1に電力を供給して、誘導モータ1(電気モータの一例)の駆動力を、減速機構5を介してホイールW2(車輪W)に伝達するように構成されている。以下、インホイールモータ型の車両駆動装置100の各部の構成について説明する。

0044

なお、駆動軸D1は、X方向に延びている。駆動軸D1(ハブ6)は、ボルトBを介してホイールW2に固定(締結)されており、車輪Wとともに回転するように構成されている。駆動軸D1の回転中心軸線は、車輪Wと同様に、回転中心軸線C1である。駆動軸D1は、ハブ6の後述する外径側部材として機能する。

0045

〈誘導モータの構成〉
図1に示すように、誘導モータ1は、車輪Wを駆動させるための駆動力を発生させるように構成されている。誘導モータ1は、ホイールW2の内部空間Nにおいて、車両の内側(X1方向側)に配置されている。複数(3個)の誘導モータ1は、車輪W(駆動軸D1)の回転中心軸線C1に対して径方向外側(R1)にオフセットされている。すなわち、複数(3個)の誘導モータ1は、車輪W(駆動軸D1)の回転中心軸線C1から所定距離だけ径方向(R方向)にずれた位置に配置されている。複数(3個)の誘導モータ1は、車輪W(駆動軸D1)の回転中心軸線C1の周方向に沿って、略等角度間隔(120度)で配置されている。

0046

具体的には、3個のうちの1個の誘導モータ1は、車輪W(駆動軸D1)の回転中心軸線C1の直上(Z1方向)に配置されている。したがって、他の2個の誘導モータ1は、車輪W(駆動軸D1)の回転中心軸線C1の下方側(Z2方向側)で、互いに等しい高さ位置に配置されている。

0047

誘導モータ1は、ロータ10aおよびステータ10b(モータ本体)と、出力軸として機能するモータシャフト11と、外歯12aが設けられたモータギア12とを含んでいる。

0048

ロータ10aおよびステータ10bの全体は、駆動軸D1の軸方向(X方向)において、ホイールW2の内部空間Nに配置されている。ロータ10aは、ステータ10bの内側に配置されたインナーロータである。

0049

モータシャフト11は、ロータ10aの内側に配置され、ロータ10aとともに回転駆動される。モータシャフト11の回転中心軸線C2は、車輪W(駆動軸D1)の回転中心軸線C1と平行な方向(X方向)に延びている。モータシャフト11は、軸受部11aにより回動可能に支持されている。

0050

モータギア12は、モータシャフト11のX2方向端部に設けられている。すなわち、モータギア12は、モータ本体(ロータ10aおよびステータ10b)の車両本体側とは逆側(X2方向側)に配置されている。モータギア12は、減速機構5の後述するリングギア50よりも小さな直径を有している。モータギア12は、外歯12aが、リングギア50の内歯50aに噛み合うようにリングギア50の内周側に配置されている。

0051

〈ボールジョイント配置部の構成〉
図1に示すように、ボールジョイント配置部2は、ホイールW2の内部空間Nの一部分であり、ホイールW2の内側で複数(3個)の誘導モータ1の間に設けられる空間部分である。詳細には、ボールジョイント配置部2は、ホイールW2の内周面と、上記説明した下方側(Z2方向側)に位置する2個の誘導モータ1の間に設けられる空間部分である。また、ボールジョイント配置部2は、車輪Wを操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイント20が配置される空間部分である。

0052

ボールジョイント配置部2およびボールジョイント20は、車輪W(駆動軸D1)の回転中心軸線C1の直下(Z2方向)に配置されている。したがって、ボールジョイント配置部2およびボールジョイント20は、3個の誘導モータ1うちの上方側に位置する誘導モータ1の直下(Z2方向)に配置されている。

0053

図3に示すように、ボールジョイント配置部2は、キングピン軸Kの接地点K1と、ホイールW2の幅方向の中心(中心線C10)との距離dが0近傍となるように、ボールジョイント20をホイールW2の内側に配置している。ボールジョイント20は、ホイールW2の内側で筐体4に取り付けられている。

0054

〈給電機構の構成〉
図2に示すように、給電機構3は、単一の端子台30と、単一のバスバー31とを含んでいる。

0055

端子台30は、ホイールW2(図1参照)の内部空間Nの一部分であり、ホイールW2の内側で複数(3個)の誘導モータ1の間に設けられた空間部分で、ボールジョイント配置部2とは異なる空間部分に配置されている。端子台30には、誘導モータ1に電力を供給するための端子(図示せず)が接続されている。端子台30には、バッテリ(図示せず)からインバータ(図示せず)を介して電力が供給される。バスバー31は、車輪W(駆動軸D1)(図1参照)の回転中心軸線C1を取り囲む円環形状で、板形状の導電部材である。また、バスバー31は、端子台30に接続されており、複数(3個)の誘導モータ1の各々に三相交流電力を伝える導電部材である。

0056

〈筐体の構成〉
図1に示すように、筐体4は、複数の誘導モータ1およびハブ6を覆うように設けられる第1筐体40と、第1筐体40のX1方向側に設けられ、誘導モータ1のX1方向側の第1筐体40の開放部を塞ぐ第2筐体41と、第1筐体40のX2方向側に設けられる第3筐体42とを含んでいる。筐体4は、誘導モータ1およびハブ6の内部に異物入り込むのを防止する機能を有している。

0057

〈減速機構の構成〉
図1に示すように、減速機構5は、誘導モータ1の駆動力を、ホイールW2に伝達するように構成されている。減速機構5は、リングギア50と、スナップリング51(止め輪の一例)と、フランジ部52とを含んでいる。なお、駆動力が伝達される上流側(誘導モータ1側)から、モータギア12、リングギア50、フランジ部52、駆動軸D1(ハブ6)、ホイールW2が順に設けられている。なお、リングギア50は、フランジ部52に対して、軸方向(X方向)の移動がスナップリング51で規制され、径方向Rと周方向との移動はスプライン嵌合により(後述するスプライン嵌合部50cで)規制されるように構成されている。

0058

リングギア50は、ホイールW2の内側で、かつ、車輪Wの幅方向(X方向)において、誘導モータ1のモータ本体(ロータ10aおよびステータ10b)よりも車両本体側とは逆側(X2方向側)に配置されている。

0059

図4に示すリングギア50は、円環形状(円形筒形状)を有している。リングギア50は、駆動軸D1(図1参照)に対して駆動軸D1の径方向Rに移動可能なように駆動軸D1(フランジ部52)側とは分割された別体の部材である。また、リングギア50は、複数(3個)のモータギア12(図1参照)に外周側から噛み合って駆動軸D1の径方向Rにおける位置が定まるように構成されている。すなわち、リングギア50は、複数のモータギア12に外周側から噛み合って、回転中心軸線が、車輪W(駆動軸D1)の回転中心軸線C1に略一致する位置に配置されるように構成されている。

0060

リングギア50は、リングギア50の内周側に配置された複数のモータギア12に噛み合う内歯50aを有している。リングギア50は、内歯50aがモータギア12の外歯12aに噛み合うことによって駆動されることにより、フランジ部52を介して駆動軸D1を駆動させるように構成されている。

0061

スナップリング51は、駆動軸D1の軸方向(X方向)において、リングギア50のフランジ部52に対する移動を規制しながら、リングギア50をフランジ部52に取り付けている。詳細には、リングギア50の内周面には、フランジ部52とスナップリング51とが内周側から嵌め込まれて、フランジ部52とスナップリング51とを配置する溝部50bが設けられている。溝部50bのX方向の幅w1は、フランジ部52のX方向の幅w2よりも大きいので、溝部50bの内壁とフランジ部52との間にはX方向の隙間が生じる。そして、この隙間を埋めるようにして、スナップリング51がフランジ部52のX2方向側に並んで配置されている。溝部50bのX方向の幅w1は、フランジ部52のX方向の幅w2とスナップリング51のX方向の幅とを足し合わせた幅よりも僅かに大きい。また、リングギア50は、X方向において、内歯50aと溝部50bとの間に、フランジ部52に径方向外側(R1方向側)から嵌合するスプライン嵌合部50cを有している。

0062

図1に示すように、フランジ部52は、駆動軸D1(図1参照)側の部材であり、駆動軸D1とリングギア50とを分割した状態で接続している。フランジ部52は、リングギア50と駆動軸D1(ハブ6)とを接続するように、リングギア50と駆動軸D1(ハブ6)との間に設けられている。フランジ部52は、駆動軸D1(ハブ6)と同期して回転するように、駆動軸D1(ハブ6)にスプライン嵌合されることにより、駆動軸D1(ハブ6)に対して取り付けられている。フランジ部52は、径方向外側(R1方向側)の端面をリングギア50の内周面にスプライン嵌合させた状態で、リングギア50の内周面側に配置されている。なお、フランジ部52の径方向外側(R1方向側)の端面は、リングギア50のスプライン嵌合部50c(図4参照)に嵌合している。このため、フランジ部52とリングギア50とは、同期して回動するように構成されている。

0063

リングギア50は、スナップリング51により、フランジ部52(駆動軸D1側の部材)に対して、分割した状態で取り付けられている。このため、リングギア50は、車輪Wにかかる応力によってハブ6が変形した場合に、ホイールW2(ハブ6)の変形に伴ってフランジ部52が径方向に対して傾斜したとしても、フランジ部52の傾斜に伴いフランジ部52からリングギア50に作用する力を抑制することができる。したがって、リングギア50が大きく傾斜したり、大きく径方向(R方向)に移動するのを抑制することができる。すなわち、スナップリング51は、ホイールW2(ハブ6)が変形(フランジ部52が傾斜)することによるリングギア50に対する影響を小さくすることが可能である。

0064

なお、リングギア50は、径方向(R方向)に移動されたとしても、複数のモータギア12が内周側から噛み合っているため、複数のモータギア12により駆動軸D1の径方向における所定の位置に復帰するように構成されている。すなわち、リングギア50は、複数のモータギア12により所定の位置にセンタリングされるように構成されている。所定の位置とは、リングギア50の回転中心軸線が、車輪W(駆動軸D1)の回転中心軸線C1に略一致する位置である。

0065

〈ハブの構成〉
図1に示すように、ハブ6は、リングギア50の駆動力をホイールW2に伝達するように構成されている。ハブ6の内側には、X方向に延びるシャフトSが設けられている。ハブ6は、内径側部材60と、外径側部材(駆動軸D1)と、内径側部材60と駆動軸D1との間に設けられるベアリング61とを含んでいる。ハブ6は、径方向(R方向)において、リングギア50の内側で、リングギア50とオーバーラップするように配置されている。

0066

内径側部材60は、シャフトSに嵌合した状態で、シャフトSに対して固定的に取り付けられている。外径側部材(駆動軸D1)は、内径側部材60の径方向外側(R1方向側)に配置されている。

0067

ベアリング61のX1方向側およびX2方向側には、それぞれ、ベアリング61を円滑に回転させるためのオイル封入するためのオイルシール62が設けられている。また、ハブ6の駆動軸D1(外径側部材)と第3筐体42との間には、異物の侵入および内部にあるオイル漏れを抑制するためのシール63が設けられている。

0068

第1実施形態では、誘導モータ1の駆動力が、リングギア50、フランジ部52を介して、出力軸としての駆動軸D1に伝達されるように構成されている。具体的には、誘導モータ1の回転に伴って、モータギア12に噛み合うリングギア50が回転する。これにより、1段目減速が行われる。また、リングギア50の回転に伴ってフランジ部52および駆動軸D1が回転して、ホイールW2が回転する。

0069

(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

0070

第1実施形態では、上記のように、駆動軸D1に対して駆動軸D1の径方向と軸方向とに移動可能なように、駆動軸D1側とは分割された別体の部材としてリングギア50を設けることにより、車輪Wにかかる応力によってホイールW2が変形した場合に、駆動軸を介してリングギア50に応力がかかるのを抑制することができる。すなわち、ホイールW2の変形がリングギア50に及ぼす影響を抑制することができる。また、リングギア50を、3個以上(3個)のモータギア12に接触して駆動軸D1の径方向における位置が定まるように構成することにより、車輪Wにかかる応力によってホイールW2が変形した場合などにおいて、リングギア50が駆動軸D1の径方向と軸方向とに移動されたとしても、駆動軸D1の径方向において3個以上の誘導モータ1の内周側の所定の位置に復帰させること(センタリングすること)ができる。以上の結果、リングギア50をモータギア12に噛み合う所定の位置に安定して配置することができるので、モータギア12とリングギア50との噛み合いが悪化するのを抑制することができる。これにより、誘導モータ1により車輪Wを駆動制御する際に、ノイズが発生するのを抑制することができる。

0071

第1実施形態では、上記のように、ホイールW2の内側で3個以上(3個)の誘導モータ1の間に設けられ、車輪Wを操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイント20を配置するボールジョイント配置部2をさらに備える。これにより、3個以上の誘導モータ1の間の空間を有効に利用してホイールW2内にボールジョイント20を配置することができるので、インホイールモータ型の車両駆動装置100をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品の収納空間をより広く確保することができる。

0072

第1実施形態では、上記のように、リングギア50は、内歯を含み、モータギア12は、リングギア50よりも小さな直径を有し、内歯に噛み合うようにリングギア50の内周側に配置されている。

0073

第1実施形態では、上記のように、3個以上の誘導モータ1は、駆動軸の軸方向において、誘導モータ1のロータおよびステータの全体がホイールW2の内部空間Nに配置されている。これにより、ホイールW2の内部空間Nから外側に誘導モータ1のロータおよびステータがはみ出ることがないので、インホイールモータ型の車両駆動装置100をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品の収納空間をより広く確保することができる。

0074

第1実施形態では、上記のように、駆動軸D1側の部材であり、駆動軸D1とリングギア50とを分割した状態で接続するためのフランジ部52と、駆動軸D1の軸方向において、リングギア50のフランジ部52に対する移動を規制しながら、リングギア50をフランジ部52に取り付けるスナップリング51とをさらに備えている。これにより、スナップリング51により、車輪Wにかかる応力によってホイールW2が変形した場合に、駆動軸D1を介してリングギア50に応力がかかるのを抑制することが可能な装置構成を、容易に得ることができる。また、スナップリング51により、リングギア50をフランジ部52に容易に取り付けることができるとともに、簡易な構成でリングギア50をフランジ部52に取り付けることができる。また、車輪Wにかかる応力によってホイールW2が変形したとしても、リングギア50のフランジ部52に対する移動が規制されるので、駆動軸D1の軸方向におけるリングギア50のフランジ部52に対する位置を確実に保持することができる。

0075

[第2実施形態]
図5を参照して、第2実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置200の構成について説明する。第2実施形態では、ハブ6の外径側部材を回転駆動させた上記第1実施形態とは異なり、ハブ206の内径側部材を回転駆動させる例について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。

0076

第2実施形態のインホイールモータ型の車両駆動装置200は、図5に示すように、フランジ部252を含む減速機構205と、ハブ206を備えている。

0077

フランジ部252は、径方向内側(R2方向側)において、駆動軸D201として機能するシャフトに固定的に接続されている。なお、駆動軸D201の回転中心軸線は、車輪Wと同様に、回転中心軸線C1である。

0078

内径側部材260と、外径側部材260aと、内径側部材260と外径側部材260aとの間に設けられるベアリング61とを含んでいる。内径側部材260は、図示しない筐体に固定的に取り付けられている。外径側部材260aは、ボルトBを介してホイールW2に固定(締結)されており、駆動軸D201が回転することによって、車輪Wとともに回転するように構成されている。

0079

駆動軸D201は、内径側部材260に対して固定されており、内径側部材260を介してホイールW2に接続されている。

0080

なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。

0081

また、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。

0082

[第3実施形態]
図6図8を参照して、第3実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置300の構成について説明する。第3実施形態では、リングギア50をモータ本体(ロータ10aおよびステータ10b)の車両本体側とは逆側(X2方向側)に配置した上記第1実施形態とは異なり、リングギア350をモータ本体(ロータ10aおよびステータ10b)の車両本体側(X1方向側)に配置する例について説明する。なお、図中において、上記第1(2)実施形態と同様の構成には、第1(2)実施形態と同じ符号を付して図示している。

0083

第3実施形態のインホイールモータ型の車両駆動装置300は、図6に示すように、筐体304(図7参照)と、減速機構305とを備えている。

0084

減速機構305は、リングギア350と、複数(3個)のプラネタリギア351と、サンギア352と、キャリア353と、スナップリング352a(止め輪の一例)とを備えている。

0085

図7に示すように、リングギア350は、ホイールW2の内側で、かつ、車輪Wの幅方向(X方向)において誘導モータ1のモータ本体(ロータ10aおよびステータ10b)よりも車両本体側(X1方向側)に配置されている。また、リングギア350は、内歯350aおよび外歯350bの両方を含んでいる。

0086

キャリア353は、駆動軸D201に設けられている(接続されている)。また、複数(3個)のプラネタリギア351は、キャリア353により互いに接続されるとともに、リングギア350の内歯350aに噛み合うことにより駆動される。複数(3個)のプラネタリギア351は、回転中心軸線C1の周方向に等角度間隔で配置されている。プラネタリギア351は、ホイールW2の内側で、かつ、車輪Wの幅方向(X方向)において誘導モータ1のモータ本体(ロータ10aおよびステータ10b)よりも車両本体側(X1方向側)に配置されている。プラネタリギア351は、キャリア353を介して、駆動力を駆動軸D201に伝達する。

0087

サンギア352は、回転中心軸線C1上に配置されている。また、サンギア352は、筐体304に対して、スナップリング352aにより取り付けられている。すなわち、サンギア352は、筐体304に対して、固定的に取り付けられているのではなく、僅かに移動を許容された状態で取り付けられている。サンギア352は、内周側から、複数のプラネタリギア351に噛み合っている。なお、サンギア352は、回転することはない。プラネタリギア351およびリングギア350は、スラスト軸受354を介して筐体304に対して取り付けられている。

0088

第3実施形態の誘導モータ1は、駆動軸D201の径方向(R方向)において、ハブ206(駆動軸D201)のベアリング61(軸受)と、オーバーラップするように配置されている。

0089

図8に示すように、サンギア352を固定(速度0)した場合に、リングギア350が速度1で回転するとする。そして、プラネタリギア351は、速度1と速度0との間の速度に減速される。

0090

なお、第3実施形態のその他の構成は、上記第1(2)実施形態と同様である。

0091

また、第3実施形態のその他の効果は、上記第1(2)実施形態と同様である。

0092

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。

0093

たとえば、上記第1〜第3実施形態では、インホイールモータ型の車両駆動装置が3個の電気モータを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、インホイールモータ型の車両駆動装置が4個以上の電気モータを備えていてもよい。

0094

また、上記第1〜第3実施形態では、1個の電気モータを車輪(駆動軸)の回転中心軸線の直上に配置し、他の2個の電気モータを車輪の回転中心軸線の下方側で、互いに等しい高さ位置に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、1個の電気モータを車輪の回転中心軸線の直下に配置し、他の2個の電気モータを車輪の回転中心軸線の上方側で、互いに等しい高さ位置に配置してもよい。

0095

また、上記第1〜第3実施形態では、ボールジョイント配置部を車輪(駆動軸)の回転中心軸線の直下に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ボールジョイント配置部を車輪(駆動軸)の回転中心軸線の直上に配置してもよい。

0096

また、上記第1〜第3実施形態では、本発明の電気モータを、誘導モータにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、本発明の電気モータを、永久磁石を用いたモータにより構成してもよい。

0097

また、上記第1〜第3実施形態では、電気モータが、インナーロータを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電気モータが、インナーロータに代えて、アウターロータを備えていてもよい。

0098

また、上記第1および第2実施形態では、リング部材のフランジ部への取り付け箇所にスナップリングを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、リング部材のフランジ部への取り付け箇所にスナップリングを設けることなく、フランジ部の駆動軸への取り付け箇所にスナップリングを設けてもよい。

0099

また、上記第1〜第3実施形態では、駆動軸の軸方向において、スナップリングにより、リングギアのフランジ部に対する移動を規制しながらリングギアをフランジ部に取り付けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スナップリング以外の止め輪によりリングギアをフランジ部に取り付けてもよい。

0100

また、上記第1〜第3実施形態では、誘導モータのロータおよびステータの全体がホイールの内側に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、誘導モータのロータおよびステータの一部がホイールの外側に配置されていてもよい。

0101

また、上記第1〜第3実施形態では、端子台が配置される空間と、ボールジョイント配置部とを、3つの誘導モータの間の異なる空間とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、端子台が配置される空間と、ボールジョイント配置部とを、3つの誘導モータの間の同じ空間としてもよい。

0102

1誘導モータ(電気モータ)
2ボールジョイント配置部
10aロータ
10bステータ
12モータギア
12a (モータギアの)外歯
20 ボールジョイント
50、350リングギア
50a、350a (リングギアの)内歯
51、352aスナップリング(止め輪)
52、252フランジ部
100、200、300インホイールモータ型の車両駆動装置
350b (リングギアの)外歯
D1、D201駆動軸
N 内部空間
W車輪
W2 ホイール

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