(57)【要約】      （修正有）【課題】ハイブリット車において、駆動用モター及び発電機を容易に取り付け可能な構造を提供する。【解決手段】エンジンで駆動する後輪のタイヤホイール２内に車体側に取り付けた内部ドラム１３挿入し、内部ドラム１３の内周に固定子コイル１４を取り付け、固定子コイル１４の内側に回転子を設け、回転子をブレーキドラムを兼用する歯車３、歯車１６、歯車１７を介して車軸に連結する。固定子コイル１４で発電した電源は電源プラグ１５を介して電気エネルギーを外部に取り出す。内部ドラム１３の内部空間にはハブプレート５の内周にロールベアリング７とオ−バーランニングクラッチ９を取り付け、内側に油圧ドラムブレーキ４とメカニカルシール１１を取り付けた内部ドラムの蓋１２を差し込み、ブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３をハブプレート５にボルトで取り付る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン四輪車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。図は１エンジン四輪車のエンジンで駆動する側の車輪のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーをを取り付けた後輪の発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。図１に示すように、エンジンで駆動する後輪のタイヤホイール２内に収まるように内部ドラム１３を設け、車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラム１３の内周に固定子コイル１４を取り付け、固定子コイル１４は固定子コイル電源プラグ１５で電源を供給したり発電された電気エネルギーを外部に取り出す。内部ドラム１３の内部空間にはハブプレート５の内周にロールベアリング７とオ−バーランニングクラッチ９を取り付けた後、内側に油圧ドラムブレーキ４とメカニカルシール１１を取り付けた内部ドラムの蓋１２を差し込み、ブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３をハブプレート５にボルトで取り付ける、その後車軸差し込み穴を歯車溝とした第２歯車架台２１に、ロールベアリング１８を取り付けその外周に第３歯車１７を取り付け、第３歯車１７に噛み合うようにロールベアリング付き第２歯車１６をボルトで取り付けた後、第１歯車ドラム３と噛み合うように車軸差し込み穴を歯車溝とした第２歯車架台２１をオーバーランニングクラッチ９及びロールベアリング７に差し込んで一体構造として、回転子永久磁石２３を取り付けた回転子永久磁石架台２２を第３歯車１７にボルトで取り付ける。上記のように組み立てた減速ギャーを車軸差し込み穴を歯車溝とした２歯車架台２１に車軸２０を刺し込みロックナット８で固定し、油圧ドラムブレーキ４とメカニカルシールを取り付けた内部ドラムの蓋１２をボルトで内部ドラム１３に取り付ける。ロールベアリング１８は片方密閉式のロールベアリングでブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３と回転子永久磁石架台２２によって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口６よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口１０より排出する。ハブプレート５が第２歯車架台２１の外周で回転し、ハブプレート５が回転する事で、ハブプレート５にハブボルトによって接続されたタイヤ１が、自由に回転出来る構造とした、内部にオ−バーランニングクラッチと減速ギャーを設けた発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する車輪（後輪）に取り付ける。
【請求項２】
この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン二輪車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。図４はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側の車輪のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーをを取り付けた後輪の発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。図４に示すように二輪車のタイヤホイール２４内に収まるように第１歯車ドラム２７を設けた内部ドラム２６に、ロールベアリング３０を填め込んだ後、チェーン歯車板２９を取り付けたオーバーランニングクラッチ３３を差し込んで内部ドラム２６にボルトで取り付ける。その後、第２歯車架台兼用固定車軸３１の外周に、ロールベアリング４０を取り付けた第３歯車３９を差し込み、第３歯車３９に噛み合うようにベアリング付き第２歯車３７をボルトで取り付け、回転子永久磁石３６を取り付けた回転子永久磁石架台３８をボルトで取り付ける。その後、固定子コイル３５を取り付けた固定子コイル架台４１を第２歯車架台兼用固定車軸３１に差し込んでボルトで取り付けて減速ギャーを一体構造にした後、第１歯車ドラム２７に噛み合うように、第２歯車架台兼用固定車軸３１を内部ドラム２６のロールベアリング３０に差し込んで、メカニカルシール４４を取り付けた内部ドラム蓋４５を取り付ける。ロールベアリング３０とロールベアリング４０は片方密閉式のロールベアリングで第１歯車ドラム２７と回転子永久磁石架台３８とによって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口２８よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口３４より排出する。内部ドラム２６が第２歯車架台兼用固定車軸３１の外周でロールベアリング３０を介して自由に回転出来る構造とし、固定子コイル３５は電源プラグ４３で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出せるように、オーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する二輪車の後輪に取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車に関する。
【背景技術】  従来のハイブリット四輪車では、発電機モーター及び駆動モーターを車体の内部に配置する構造であったため、エンジン車の車体内にエンジンと発電機及び駆動モーターを組み合わせ該エンジン車の車体をハイブリット車に変更するには、大幅な改造が必要であった。
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。
【発明の効果】
この発明は以上説明したように従来のハイブリット車では、駆動モーター及び発電機モーターが車体内部にありハイブリット機能を持たせるために大幅な車体の改造が必要であった、タイヤホイール内に発電機兼用駆動モターを取り付ける事で、従来のエンジン車の僅かなモデル変更でハイブリット機能を可能にし、車体のデザインの多様性にも対応出来る。また従来のハイブリット車では、発電機兼用駆動モーターが車体内部にありモーター走行において伝動機の摩擦損失があった、モーターを直接タイヤホイールに組み込む事によってモーター走行時の効率を良くし、車体スペースの少ない軽自動車にも適し、大型トラックやバスなどは容量の大きな発電機兼用駆動モーターが必要となるが車輪（タイヤホイール）に取り付ける事で大型化を簡単に出来、四輪駆動などに対応出来る。車軸をエンジン車とハイブリット車共通にする事によりエンジン車として生産した後，市場に応じてハイブリット機能を追加出来るので生産ラインの共通化がはかれ、同一モデルでハイブリット車とエンジン車の制作出来る。又、発電機兼用駆動モーターを直接タイヤホイールに組み込む事によって、モター走行時のモーターのトルク不足を解消するため減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付けたハイブリット車である。今後普及するであろうハイブリット車の省エネに役立つ
【発明を実施するための最良の形態】この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。図１はエンジン車のエンジンで駆動する側の車輪のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーをを取り付けた後輪の発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。図１に示すように、エンジンで駆動する後輪のタイヤホイール２内に収まるように内部ドラム１３を設け、車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラム１３の内周に固定子コイル１４を取り付け、固定子コイル１４は固定子コイル電源プラグ１５で電源を供給したり発電された電気エネルギーを外部に取り出す。内部ドラム１３の内部空間にはハブプレート５の内周にロールベアリング７とオ−バーランニングクラッチ９を取り付けた後、内側に油圧ドラムブレーキ４とメカニカルシール１１を取り付けた内部ドラムの蓋１２を差し込み、ブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３をハブプレート５にボルトで取り付ける、その後車軸差し込み穴を歯車溝とした第２歯車架台２１に、ロールベアリング１８を取り付けその外周に第３歯車１７を取り付け、第３歯車１７に噛み合うようにロールベアリング付き第２歯車１６をボルトで取り付けた後、第１歯車ドラム３と噛み合うように車軸差し込み穴を歯車溝とした第２歯車架台２１をオーバーランニングクラッチ９及びロールベアリング７に差し込んで一体構造として、回転子永久磁石２３を取り付けた回転子永久磁石架台２２を第３歯車１７にボルトで取り付ける。上記のように組み立てた減速ギャーを車軸差し込み穴を歯車溝とした２歯車架台２１に車軸２０を刺し込みロックナット８で固定し、油圧ドラムブレーキ４とメカニカルシールを取り付けた内部ドラムの蓋１２をボルトで内部ドラム１３に取り付ける。ロールベアリング１８は片方密閉式のロールベアリングでブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３と回転子永久磁石架台２２によって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口６よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口１０より排出する。ハブプレート５が第２歯車架台２１の外周で回転し、ハブプレート５が回転する事で、ハブプレート５にハブボルトによって接続されたタイヤ１が、自由に回転出来る構造とした、内部にオ−バーランニングクラッチと減速ギャーを設けた発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する車輪（後輪）に取り付ける。以上のように構成された、車のタイヤホイールに収まるように前後の車輪に設けた、クラッチ及び発電機兼用駆動モーターで電気エネルギーを取り出す構造を説明する。後輪はエンジンの駆動力で走行していると仮定する、走行中エンジンの回転力はエンジン側の通常のトランスミッションにより車軸２０に伝えられてオーバーランニングクラッチ９でハブプレート５に伝えられている、ハブプレート５にボルトで取り付けられた、ブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３も一緒に回転し第１歯車第、２歯車１６、第３歯車１７へ回転力が伝えられて第３歯車１７に取り付けられた回転子永久磁石架台２２も一緒に回転しているが、車体側に設けたインバーターで制御され発電はしていない。この状態でエンジンを減速すると内部ドラム１３の内周に設けた固定子コイル１４をインバターにより制御し発電し回生ブレーキの役割を果たし減速する。発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ１５で外部に取り出されバッテリーに充電する。また、ブレーキを踏んだ時は内部ドラム１３に固定された油圧ドラムブレーキ４がハブプレート５に装着連結されたブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３のドラム部分と接触し、直接タイヤを停止させる。エンジン走行中においてハブプレート５にボルトで取り付けられたブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３も一緒に回転し第１歯車第２歯車１６、第３歯車１７へ回転力が伝えられて、第３歯車１７に取り付けられた回転子永久磁石架台２２も一緒に回転しているが、車体側に設けたインバーターで制御され発電はしていない、この状態で内部ドラム１３の内周に設けた固定子コイル１４にインバーターより電源を供給すれば加速モターとしても利用出来る。また、この状態でエンジンを停止すればオーバーランニングクラッチなので変速ショックもなくモターだけの走行が可能で、市内の低速走行や発停を繰り返す走行にはエンジンを停止させ、前輪モターと併用して四輪全て駆動モターだけの走行も可能である。モター走行おいてもインバーターで制御され摩擦ブレーキと共に回生ブレーキを働かせる事が出来る、ただしモーターの回転はタイヤの回転と逆方向になるのでモーターは走行方向と逆に回転させる、この方法ではオーバーランニングクラッチなのでエンジンによるバック走行は出来ない、バック走行はモーターで行う。停車中にバッテリー充電の必要性がある時は、エンジン側の通常のトランスミッションをバックギャーにして車軸２０をバック回転させる事で回転子永久磁石２３が回転し固定子コイル１４で発電し充電する、重量物運搬などのトラックに適する。
【他の実施形態】
図４は二輪車におけるエンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において、モター走行時のインホイールモーターのトルク不足を解消するため、エンジンで駆動する側の車輪にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーター後輪の全体断面図である。図４に示すように二輪車のタイヤホイール２４内に収まるように第１歯車ドラム２７を設けた内部ドラム２６に、ロールベアリング３０を填め込んだ後、チェーン歯車板２９を取り付けたオーバーランニングクラッチ３３を差し込んで内部ドラム２６にボルトで取り付ける。その後、第２歯車架台兼用固定車軸３１の外周に、ロールベアリング４０を取り付けた第３歯車３９を差し込み、第３歯車３９に噛み合うようにベアリング付き第２歯車３７をボルトで取り付け、回転子永久磁石３６を取り付けた回転子永久磁石架台３８をボルトで取り付ける。その後、固定子コイル３５を取り付けた固定子コイル架台４１を第２歯車架台兼用固定車軸３１に差し込んでボルトで取り付けて減速ギャーを一体構造にした後、第１歯車ドラム２７に噛み合うように、第２歯車架台兼用固定車軸３１を内部ドラム２６のロールベアリング３０に差し込んで、メカニカルシール４４を取り付けた内部ドラム蓋４５を取り付ける。ロールベアリング３０とロールベアリング４０は片方密閉式のロールベアリングで第１歯車ドラム２７と回転子永久磁石架台３８とによって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口２８よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口３４より排出する。内部ドラム２６が第２歯車架台兼用固定車軸３１の外周でロールベアリング３０を介して自由に回転出来る構造とし、固定子コイル３５は電源プラグ４３で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出せるように、オーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する二輪車の後輪に取り付ける。以上のように構成された、オーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを二輪車の後輪に設けて、電気エネルギーを取り出す構造を説明する。後輪はエンジンに連結されたチェーンで後輪のチェーン歯車板２９を回転させて走行していると仮定する、走行中チェーン歯車板２９にオーバーランニングクラッチ３３を介して取り付けられた内部ドラム２６も回転し、第１歯車ドラム２７、第２歯車３７、第３歯車３９へと回転を伝え、回転子永久磁石３６も回転しているが車体側の設けたインバーターにより制御され発電せず空回りしている。この状態でエンジンを減速するとオーバーランニングクラッチ３３で空回りしてエンジンブレーキが効かなくなる。車体側のインバターにより固定子コイル電源プラグ４３から電源が供給され、固定子コイル３５に磁界が発生し回生ブレーキとして役目を果たすと共に発電する、発電させた電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ４３で外部に取り出されバッテリーに充電させる。また、ブレーキを踏んだ時は第２歯車架台兼用固定車軸３１に固定されたブレーキドラム３２が内部ドラム２６の車軸側ドラム部分と接触し直接タイヤを停止させる。、後輪をモーターで走行させる場合は後輪はエンジンに連結されたチェーンでチェーン歯車板２９を回転させて走行しているがチェーン歯車板２９はオーバーランニングクラッチ３３を介しており車体側のインバーターの制御により固定子コイル電源プラグ４３に電源を供給し固定子コイル３５により回転子永久磁石３７６を回転させてモーター走行に切り替わる。この時、後輪はオーバーランニングクラッチなので変速ショックもなくエンジンからモーター走行に切り換える事が出来る。又、モーターからエンジン走行に切り換える時もエンジン側の回転数が上がらない状態でエンジン側のギャーが入ってもオーバーランニングクラッチなので変速ショックもなく切り換える事が出来る。図８は大型タイヤのエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャー及びバッテリーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。タイヤホイール内に発電機兼用駆動モーターを配置した残りの空きスペースにバッテリー４７を収納する。
【実施例】図１は停車中にバッテリー不足になると後輪はオーバーランニングクラッチ９なのでエンジンによるバック走行が出来なくなる、そんなときはエンジンをバック回転しタイヤホイール内で後輪を空回しする事で、発電して前輪のモーターに電力を供給しバック走行する。図９はエンジン四輪車の後輪にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ平面図であるエンジン車の車体側を通常のトランスミッションとしエンジンで駆動する後輪のタイヤホイール内に図１のように車軸２０とハブプレート５をオーバーランニングクラッチ９で接続する。こうすると事によってエンジンのローギャー、セカンドギャー、トップギャーの回転力をオバーランニングクラッチ９で直接車輪１に伝え、モーター走行中は完全に車軸２０を切り離す事が出来るのでモーターの効率が良い。
【産業上の利用可能性】この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン四輪車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。車体内部に設置スペースを取らないので小型の軽自動車はもちろん、大型トラックやバスなどは容量の大きな発電機兼用駆動モーターが必要となるが車輪（タイヤホイール）に取付ける事で大型化を簡単に出来、四輪駆動などに対応出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】はエンジン四輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
【図２】はエンジン四輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの分解断面図である。
【図３】はエンジン四輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内に組み込んだ減速ギャーの断面図である。
【図４】はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
【図５】はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの分解断面図である。
【図６】はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターのタイヤ及びタイヤホイールの断面図である。
【図７】はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内に組み込んだ減速ギャーの断面図である。
【図８】は大型タイヤのエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャー及びバッテリーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
【図９】はエンジン四輪車の後輪にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ平面図である
【符号の説明】
１．タイヤ  ２．タイヤホイール  ３．ブレーキドラム兼用第１歯車ドラム架台  ４．ドラムブレーキ  ５．ハブプレ−ト  ６．オイル注入口  ７．ロールベアリング  ８．ロックナット  ９．オーバーランニングクラッチ１０．オイル排出口１１．メカニカルシール１２．内部ドラム蓋１３．内部ドラム１４．固定子コイル１５．固定子コイル電源プラグ１６．第２歯車（ベアリング付き）１７．第３歯車１８．ロールベアリング１９．車軸ベアリング２０．車軸２１．ベアリング軸パイプ兼用第２歯車架台２２．回転子永久磁石架台２３．回転子永久磁石２４．タイヤ２５．タイヤホイール２６．内部ドラム２７．第１歯車ドラム２８．グリス注入口３９．チェーン歯車板３０．ロールベアリング３１．第２歯車架台兼用固定車軸３２．ドラムブレーキ３３．オーバーランニングクラッチ３４．グリス排出３５．固定子コイル３６．回転子永久磁石３７．第２歯車（ベアリング付き）３８．回転子永久磁石架台３９．第３歯車４０．ロールベアリング４１．固定子コイル架台４２．通気口４３．固定子コイル電源プラグ４４．メカニカルシール４５．内部ドラム蓋４６．接続ボルト４７．バッテリー４８．エンジン４９．クラッチ５０．トランスミッション５１．車軸
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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