(57)【要約】【課題】微少入力時においても、ダイナミックダンパの効果を損なうことないダンパを備えたインホイールモータ用吸振機と、これに用いられるダンパを提供する。【解決手段】インホイールモータ用吸振機２０に用いるダンパーとして、板部材３１と、この板部材３１の両側に配置され、上記板部材３１の厚み方向に直交する方向に静磁界を発生させる永久磁石３２と、この永久磁石３２と上記板部材３１とに取付けられた磁性体含有粘弾性体３３と、上記永久磁石３２の裏面側に取付けられたヨーク部材３４と、上部及び下部取付部材３５，３６とを備えた、粘弾性ダンパに更に磁性粒子による減衰効果を付与した、移動時の摩擦がなく、かつ、減衰効果の高い複合ダンパ装置３０を用いるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を駆動するモータを車輌バネ下部にフローティングマウントするための、弾性部材、ダンパ、及び、上記弾性部材とダンパの作動方向を案内する直動ガイドとを備えた吸振機であって、上記ダンパとして、直動ガイドの案内方向に往復運動する軸部材と、この軸部材の周囲に上記板部材と所定の距離離隔して配置された磁石と、この磁石と上記軸部材との間に取付けられた、粘弾性体に磁性粒子を配合して成る磁性体含有粘弾性体とを備えた複合ダンパを用いたことを特徴とするインホイールモータ用吸振機。
【請求項２】
軸部材と、この軸部材の周囲に上記板部材と所定の距離離隔して配置された磁石と、この磁石と上記軸部材との間に取付けられた、粘弾性体に磁性粒子を配合して成る磁性体含有粘弾性体とを備えたことを特徴とする複合ダンパ。
【請求項３】
上記粘弾性体をゴム系粘弾性体とするとともに、上記磁性体含有粘弾性体を上記磁石と上記軸部材とに加硫接着して成ることを特徴とする請求項２に記載の複合ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を駆動するモータを車輌の足回り部品に対してフローティングマウントするためのインホイールモータ用吸振機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、足回りにバネ等のサスペンション機構を備えた車輌においては、、ホイールやナックル、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、いわゆるバネ下質量が大きい程、凹凸路を走行したときにタイヤの接地力が変動し、ロードホールディング性が悪化する。しかしながら、従来は、上記駆動用モータが車輌の足回りを構成する部品の一つである、アップライトまたはナックルと呼ばれる部品に接続されているため、インホイールモータの搭載によりバネ下質量が増加してしまいロードホールディング性が悪化してしまうといった問題点があった。
そこで、インホイールモータを、緩衝機構または緩衝部材を介して、車輌バネ下部に配置されるナックル等の足回り部品に対して弾性支持することにより、上記モータを車輌の足回り部品（車輌バネ下部）に対してフローティングマウントする構成のインホイールモータシステムが提案されている。これにより、上記インホイールモータの質量を車輌バネ下部から切り離してダイナミックダンパの質量として作用させることができるので、悪路走行時における接地性能、及び、乗り心地性能をともに大幅に向上させることができる（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
上記特許文献１〜３に用いられているインホイールモータは、径方向内側が開放された、モータロータが取付けられた回転側ケースと、このモータケースと同心円状に配置され、上記モータロータと所定の間隔を隔ててモータステータが取付けられた、径方向外側が開放された非回転側ケースとを軸受けを介して回転可能に連結した、中空形状のアウターロータ型の電気モータであるが、本出願人は、図４に示すような、インナーロータ型の電気モータ１０を、インホイールモータ用吸振機２０Ａを用いて、車輌バネ下部品であるナックル５にフローティングマウントする構成のインホイールモータシステムについても提案している（特願２００６−２６３８５号）。
図５（ａ），（ｂ）は、上記インナーロータ型の電気モータ（インホイールモータ）１０を車輌バネ下部にフローティングマウントするための緩衝機構であるインホイールモータ用吸振機２０Ａの構成を示す図で、図６はこのインホイールモータ用吸振機２０に用いられているバネ付き直動ガイド２３の構成を示す図である。
このインホイールモータ用吸振機２０Ａは、車輪の非回転側の部材を支持するナックル５に取付けられるナックル側取付部材２２と、直動ガイド２３Ａとバネ部材２３Ｂとを備えたバネ付き直動ガイド２３と、上記直動ガイド２３Ａのガイドシャフト２３ｂの上端側と下端側とにそれぞれ連結される上下のガイド受け部材２４，２５と、上記上側のガイド受け部材２４と上記モータケース１０ａの上面側とを連結する揺動防止部材２６と、上記ガイドシャフト２３ｂに平行に配置された、シリンダ２７ａと図示しないピストンとこのピストンに連結されたシリンダロット２７ｂとを有するダンパ２７とを備えており、上記ナックル側取付部材２２は、上記直動ガイド２３Ａのガイドベアリング２３ａを固定するガイド固定部材２２ａと、このガイド固定部材２２ａと一体に構成された、上記バネ付き直動ガイド２３を支持するガイド固定部材２２ａをナックル５に取付けるためのたナックル取付部材２２ｂとから構成されている。なお、図５及び図６において、符号２８，２９は、上記直動ガイド２３Ａへの塵芥や泥水の侵入を防止するために、上記ガイド固定部材２２ａと上記下側ガイド受け部材２５との間と、上記ガイド固定部材２２ａと上記上側ガイド受け部材２４との間とに取付けられたジャバラ状のブーツである。
【０００４】
上記インホイールモータ用吸振機２０Ａを用いてインホイールモータ１０を車輌バネ下部に弾性支持する際には、モータ側取付部材２１、ナックル側取付部材２２、バネ付き直動ガイド２３、上下のガイド受け部材２４，２５、揺動防止部材２６、ダンパ２７、及び、ジャバラ状のブーツ２８，２９を一体に組上げてユニット化した後に、ナックル取付部材２２ｂをナックル５の上部側に、モータ側取付部材２１をモータケース１０ａの側面側に、揺動防止部材２６を上記モータケース１０ａの上側面側にそれぞれ取付ける。これにより、図４に示すように、インホイールモータ１０を車輌バネ下部品であるナックル５に容易にフローティングマウントできる。
なお、図４において、符号１はタイヤで、上記インホイールモータ１０の出力軸とホイール２とは、図示しないフレキシブルカップリングにより連結されている。
【特許文献１】ＷＯ  ０２／０８３４４６  Ａ１
【特許文献２】特開２００５−１２６０３７号公報
【特許文献３】特開２００５−２２５４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来のインホイールモータ用吸振機２０Ａでは、ダンパ２７として、オイルダンパが用いられている。オイルダンパは小型コンパクトで、エネルギー吸収量も大きくとれるだけでなく、減衰特性も、速度比例、速度２乗比例など様々に変化させることができるという利点を有するが、エネルギー吸収に液体(オイル)を使用しているため、シールが必須となっている。したがって、シールに起因する摩擦を完全になくすことができず、そのため、微少入力時にダイナミックダンパの効果が低下する恐れがあった。
【０００６】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、微少入力時においても、ダイナミックダンパの効果を損なうことないダンパを備えたインホイールモータ用吸振機と、これに用いられるダンパを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に記載の発明は、車輪を駆動するモータを車輌バネ下部にフローティングマウントするための、弾性部材、ダンパ、及び、上記弾性部材とダンパの作動方向を案内する直動ガイドとを備えた吸振機であって、上記ダンパとして、直動ガイドの案内方向に往復運動する軸部材と、この軸部材の周囲に上記板部材と所定の距離離隔して配置された磁石と、この磁石と上記軸部材との間に取付けられた、粘弾性体に磁性粒子を配合して成る磁性体含有粘弾性体とを備えた複合ダンパを用いたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、粘弾性体に磁性粒子を配合して成る磁性体含有粘弾性体とを備えた複合ダンパであって、軸部材と、この軸部材の周囲に上記板部材と所定の距離離隔して配置された磁石との間に上記磁性体含有粘弾性体を取付けたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の複合ダンパにおいて、上記粘弾性体をゴム系粘弾性体とするとともに、上記磁性体含有粘弾性体を上記磁石と上記軸部材とに加硫接着したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車輪を駆動するモータを車輌バネ下部にフローティングマウントするためのインホイールモータ用吸振機に用いられるダンパとして、直動ガイドの案内方向に往復運動する軸部材と、この軸部材の周囲に上記板部材と所定の距離離隔して配置された磁石と、この磁石と上記軸部材との間に取付けられた、粘弾性体に磁性粒子を配合して成る磁性体含有粘弾性体とを備えた、運動摩擦がなく、かつ、粘弾性体の剪断変形による減衰力を更に増加させた複合ダンパを用いたので、微少入力時においても、インホイールモータのダイナミックダンパ効果を更に安定して発揮させることができる。
また、上記粘弾性体をゴム系粘弾性体とするとともに、上記磁性体含有粘弾性体を上記磁石と上記軸部材とに加硫接着するようにすれば、耐久性に優れた複合ダンパを容易に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
なお、以下の説明中、従来例と共通する部分については同一符号を用い、その詳細な説明を省略する。
図１は本最良の形態に係るインホイールモータシステムの緩衝装置として用いられるインホイールモータ用吸振機(以下、吸振機という)２０の構成を示す図で、同図において、２１はモータ側取付部材、２２はガイド固定部材２２ａとナックル取付部材２２ｂとを一体に構成したナックル側取付部材、２３は直動ガイド２３Ａとバネ部材２３Ｂとを備えたバネ付き直動ガイド、２４，２５は上下のガイド受け部材、２６は揺動防止部材、３０は本発明による複合ダンパ装置である。
複合ダンパ装置３０は、図２に示すように、上記直動ガイド２３Ａの案内方向に延長する板部材３１と、この板部材３１の両側に上記板部材３１と所定の距離離隔して配置され、上記板部材３１の厚み方向に直交する方向に静磁界を発生させる永久磁石３２と、この永久磁石３２と上記板部材３１とに取付けられた磁性体含有粘弾性体３３と、上記永久磁石３２の上記磁性体含有粘弾性体３３とは反対側の面に取付けられた鉄やケイ素鋼板などの軟磁性体から成るヨーク部材３４と、上記板部材３１の上端部を上記ガイド固定部材２２ａに設けられたダンパ取付け部２２ｄに取付けるための上部取付部材３５と、上記永久磁石３２の保持手段でもあるヨーク部材３４を上記モータ側取付部材２１の中央の脚部２１ｄに取付けるための下部取付部材３６とを備えている。
磁性体含有粘弾性体３３は、ゴムやポリマーなどの粘弾性体中にＮｉ，Ｃｏなどの磁性粒子を配合したもので、本例では、上記粘弾性体としてゴム系弾性体を用いるとともに、上記磁性粒子として、金属Ｎｉの微粒子を用いている。
本例では、上記磁性体含有粘弾性体３３を上記永久磁石３２と上記板部材３１とに加硫接着して取付けるようにしているので、上記板部材３１の材料としては、接着性の観点から、熱可塑性樹脂材料、もしくは、天然ゴムあるいは高減衰ゴムなどの高硬度のゴム材料を用いることが好ましい。また、永久磁石３２の材料としてはネオジウム磁石などの転移温度が高い焼結磁石を用いることが好ましい。
なお、上記ヨーク部材３４は、必須の構成要素ではないが、上記永久磁石３２とともに磁気回路を形成し、上記永久磁石３２の漏れ磁界を少なくして、上記磁性体含有粘弾性体３３に含有される磁性粒子に効率よく磁界を印加するよう機能する。
【００１０】
複合ダンパ装置３０は、粘弾性ダンパと磁性流体ダンパの性質を併せ持ったもので、磁性体含有粘弾性体３３の粘弾性体の剪断変形と、上記永久磁石３２の作る磁界中で移動する磁性粒子に作用する制動力とにより、ダンパ筐体に相当する永久磁石３２と磁性体含有粘弾性体３３によって連結されている上記板部材３１の上下運動を減衰させるので、粘弾性単体の場合よりも減衰効果を高めることができる。
図３は、本発明による磁気ダンパ装置３０を搭載したインホイールモータ用吸振機２０を用いて、インホイールモータ１０を車輌バネ下部材であるナックル５にフローティングマウントした図で、車輌の凹凸路走行時において、インホイールモータ１０がナックル５に対して上下方向に揺動した場合、それに伴って、上記複合ダンパ装置３０の板部材３１は上下方向に移動するが、このとき、上記板部材３１は、磁性体含有粘弾性体３３の粘弾性体の剪断変形によりそのエネルギーを吸収されてその運動が減衰するとともに、上記磁性体含有粘弾性体３３の中の磁性粒子には永久磁石３２側に戻されるような制動力が作用し、これが上記磁性体含有粘弾性体３３の運動を減衰させるので、その減衰効果を確実に発揮することができる。
また、上記複合ダンパ装置３０は、オイルダンパとは異なり、移動時の摩擦がないので、微少入力時においても、ダイナミックダンパの効果を損なうことないので、インホイールモータのダイナミックダンパ効果を安定して発揮させることができる。
【００１１】
このように、本最良の形態によれば、インホイールモータ用吸振機２０のダンパーとして、板部材３１と、この板部材３１の両側に配置され、上記板部材３１の厚み方向に直交する方向に静磁界を発生させる永久磁石３２と、この永久磁石３２と上記板部材３１とに取付けられた磁性体含有粘弾性体３３と、上記永久磁石３２の裏面側に取付けられたヨーク部材３４と、上部及び下部取付部材３５，３６とを備えた、粘弾性ダンパに更に磁性粒子による減衰効果を付与した、移動時の摩擦がなく、かつ、減衰効果の高い複合ダンパ装置３０を用いるようにしたので、微少入力時においても、インホイールモータのダイナミックダンパ効果を安定して発揮させることができる。
【００１２】
なお、上記最良の形態では、上記板部材３１をナックル５側に取付け、永久磁石３２側をインホイールモータ１０側に取付けた構造としたが、上記板部材３１をインホイールモータ１０側に取付け、永久磁石３２側をナックル５側に取付けるようにしてもよい。
また、上記例では、磁界発生手段として永久磁石３２を用いたが、電磁石を用いてもよい。これにより、実車の走行試験時等において、減衰定数が変化した場合の車輌への影響を確認するためのチューニングも容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、インホイールモータ用吸振機のダンパーとして磁性体含有粘弾性体を備えた複合ダンパを用いたので、微少入力時においても、インホイールモータのダイナミックダンパ効果を更に安定して発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の最良の形態に係るインホイールモータ用吸振機の構成を示す図である。
【図２】本発明による複合ダンパの構成を示す図である。
【図３】本発明のインホイールモータ用吸振機を搭載したインホイールモータシステムの構成を示す図である。
【図４】従来のインホイールモータ用吸振機を搭載したインホイールモータシステムの構成を示す図である。
【図５】従来のインホイールモータ用吸振機の構成を示す図である。
【図６】バネ付き直動ガイドの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
２０  インホイールモータ用吸振機、２１  モータ側取付部材、２２  ナックル側取付部材、２２ａ  ガイド固定部材、２２ｂ  ナックル取付部材、
２３  バネ付き直動ガイド、２３Ａ  直動ガイド、２３Ｂ  バネ部材、
２４，２５  ガイド受け部材、２６  揺動防止部材、２８，２９  ジャバラ状のブーツ、
３０  複合ダンパ装置、３１  板部材、３２  永久磁石、３３  磁性体含有粘弾性体、
３４  ヨーク部材、３５  上部取付部材、３６  下部取付部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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