(57)【要約】【課題】  モータがダイナミックダンパとして作用する構成のインホイールモータシステムにおいて、ダイナミックダンパの機能を十分に保ちつつ、リニアガイド部分に適切なシール機能を持たせる。【解決手段】  インホイールモータのステータを、リニアガイド１１を備えた緩衝機構を介してナックルに対して弾性支持し、ロータとホイールとを、オルダムカップリングにより結合した構成のインホイールモータシステムにおいて、上記リニアガイド１１の作動方向端面を含むリニアガイドの１１の側面外周部を覆う垂直片３０ａ，３０ｂと、上記垂直片３０ａからガイドボディ１１Ａ方向に突出し、上記リニアガイド１１の作動方向に平行なガイドレール面１１ｍを覆う水平片３０ｃとを備えた、上記リニアガイド１１に接触しない防塵カバー３０により上記リニアガイド１１を覆うようにした。【選択図】        図４
2005329905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪部に設けられた中空形状のダイレクトドライブモータのステータ側が、車輌の足回り部品に対して、リニアガイドを備えた緩衝装置を介して弾性支持された構成のインホイールモータシステムにおいて、上記リニアガイドのガイドボディを含む、リニアガイドの作動方向に平行なガイドレール面及びガイド端面を覆う防塵カバーを備えた防塵手段を設けたことを特徴とするインホイールモータシステム。
【請求項２】
上記防塵カバーに加えて、その両端側が上記ガイドボディのガイド作動方向と直交する両端面にそれぞれ取付けられた、リニアガイドのガイドレール上を覆う防塵ベルトを設けたことを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータシステム。
【請求項３】
上記防塵ベルトを、上記ガイドレールの裏面側をくぐるように配置したことを特徴とする請求項２に記載のインホイールモータシステム。
【請求項４】
上記ガイドレールの両端に上記防塵ベルトを案内するローラを設けたことを特徴とする請求項３に記載のインホイールモータシステム。
【請求項５】
上記モータを、車輌上下方向に作動方向が限定されたリニアガイド、バネ、及び、ダンパーを備えた緩衝装置により、ナックルに取付けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のインホイールモータシステム。
【請求項６】
上記モータのロータとホイールとを、リニアガイドを直交させて組合わせた複数のクロスガイドにより連結したことを特徴とする請求項５に記載のインホイールモータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイレクトドライブホイールを駆動輪とする車輌において用いられる、モータを、リニアガイドを備えた緩衝装置を介して足回り部品に取付けて成るインホイールモータシステムに関するもので、特に、リニアガイドの防塵構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータによって駆動される車輌において、駆動用のモータを弾性体及び／または減衰機構を介して、ナックルなどの車輌バネ下部に支持することにより、上記ダイナミックダンパとして作用させ、インホイールモータ搭載車輌の接地性及び乗り心地性を改良する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
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、一般に、ホイールやナックル部、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、いわゆるバネ下質量が大きい程、凹凸路を走行した場合、バネ下部分は上下方向に大きく振動し、このため、ロードホールディング性が悪化することから、上記のように、質量の大きいモータをダイナミックダンパとして上下方向の振動抑制に適応すれば、車輌の接地性能を大幅に改善することができる。
【０００３】
インホイールモータをダイナミックダンパとして使用するためには、例えば、モータをスプリングとダンパーを介して車輌に搭載するが、このとき、モータを駆動させるステータ部分には回転反力が作用するので、ステータ部の周り止めとモータの上下方向案内を同時に実現するためには、上記スプリングとダンパーとに加えてリニアガイドを備える必要がある。
また、モータはホイール内でダイナミックダンパとして作用するため、ホイール軸とモータ軸との間には相対的な変位が生じる。この変位を吸収し、モータの回転をスムースにホイールに伝達するため、リニアガイドを直角に組合わせたクロスガイドを複数個用いてオルダムカップリングを形成し、これによって偏芯を吸収しながら動力伝達を実現する。
図８は、その一構成例を示す図で、中空形状のダイレクトドライブモータ３のステータ３Ｓを支持するステータ側ケース３ａを、リニアガイド１１を介して互いに車輌の上下方向に作動方向が限定され、かつ、車輌の上下方向に作動するバネ１２及びダンパー１３により結合された２枚のプレート１４，１５を備えた緩衝機構１０を介してナックル５に対して弾性支持するとともに、ロータ３Ｒを支持するロータ側ケース３ｂとホイール２とを、モータのロータ側ケース３ｂに取付けられたカップリング取付プレート２１と、このプレート２１とホイール２間を結合する、表裏で作動方向が直交する複数個のクロスガイド２２とを備えたオルダムカップリング２０により結合する。
これにより、上記モータ３を車輌の足回り部品であるナックル５に対して弾性支持するとともに、トルクをホイール２へ効率よく伝達させ、かつ、上下方向のみに揺動させることができるので、車輌のタイヤ接地荷重変動を低減して、車輌のロードホールディング性を向上させることが可能となる。
【特許文献１】国際公開第０２／８３４４６号パンフレット
【特許文献２】特開２００４−０９０６９６号公報
【特許文献３】特開２００４−０９０６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記インホイールモータ３は屋外で使用されるため、上記リニアガイド１１などのインホイールモータシステムに使用されるリニアガイドに塵芥が付着して、リニアガイドの作動性を阻害する可能性がある。
そこで、これを防止するためには、リニアガイド部を完全にシールする必要があるが、上記リニアガイドを、例えば、ゴム状のベローズなどで覆ってしまうと、上記ベローズの弾性によってダイナミックダンパとしての特性が阻害されてしまうといった問題が生じてしまう。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、モータがダイナミックダンパとして作用する構成のインホイールモータシステムにおいて、ダイナミックダンパの機能を十分に保ちつつ、リニアガイド部に適切なシール機能を持たせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載の発明は、車輪部に設けられた中空形状のダイレクトドライブモータのステータ側が、車輌の足回り部品に対して、リニアガイドを備えた緩衝装置を介して弾性支持された構成のインホイールモータシステムにおいて、上記リニアガイドのガイドボディを含む、リニアガイドの作動方向に平行なガイドレール面及びガイド端面を覆う防塵カバーを備えた防塵手段を設けて、上記リニアガイドの防塵を行うようにしたものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記防塵カバーに加えて、その両端側がガイドボディのガイド作動方向と直交する両端面にそれぞれ取付けられた、リニアガイドのガイドレール上を覆う防塵ベルトを設けたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記防塵ベルトを、上記ガイドレールの裏面側をくぐるように配置したものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記ガイドレールの両端に上記防塵ベルトを案内するローラを設けたものである。
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のインホイールモータシステムであって、上記モータを、車輌上下方向に作動方向が限定されたリニアガイド、バネ、及び、ダンパーを備えた緩衝装置により、ナックルに連結したものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記モータのロータとホイールとを、リニアガイドを直交させて組合わせた複数のクロスガイドにより連結したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車輪部に設けられた中空形状のダイレクトドライブモータのステータ側が、車輌の足回り部品に対して、リニアガイドを備えた緩衝装置を介して弾性支持されたインホイールモータシステムにおいて、リニアガイドボディを含む、リニアガイドの作動方向に平行なガイドレール面及びガイド端面を覆う防塵カバーを備えた防塵手段を設けて、上記リニアガイドを防塵するようにしたので、リニアガイド部を確実に防塵することができるとともに、リニアガイドの作動性を確保することができる。したがって、ダイナミックダンパの機能を十分に保ちつつ、リニアガイド部を確実に防塵することができる。
更に、その両端側がガイドボディのガイド作動方向と直交する両端面にそれぞれ取付けられた、リニアガイドのガイドレール上を覆う防塵ベルトを設けたので、ガイドレールを確実にカバーでき、リニアガイド部の防塵性を更に向上させることができる。
このとき、上記防塵ベルトを、上記ガイドレールの裏面側をくぐるように配置するとともに、上記ガイドレールの両端に上記防塵ベルトを案内するローラを設けるようにすれば、防塵ベルトの動きが更にスムースになるので、ダイナミックダンパの機能を十分に発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
図１は、本実施の形態１に係るインホイールモータ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２ａとホイールディスク２ｂとから成るホイール、３は半径方向に対して内側に設けられたステータ側ケース３ａに固定されたモータステータ（以下、ステータという）３Ｓと、半径方向に対して外側に設けられ、ベアリング３ｊを介して上記ステータ側ケース３ａに対して回転可能に接合されたロータ側ケース３ｂに固定されたモータロータ（以下、ロータという）３Ｒとを備えたアウターロータ型のインホイールモータ、４はホイール２とその回転軸において連結されたハブ部、５はサスペンションアーム６に連結された、車輌の足回り部品であるナックル、７はショックアブゾーバ等から成るサスペンション部材、８は上記ハブ部４に装着されたブレーキである。
また、１０はモータのステータ側ケース３ａを上記ナックル５に弾性支持するための緩衝機構、２０はモータのロータ側ケース３ｂとホイール２とを結合するオルダムカップリング、３０は、本発明によるリニアガイド１１の防塵手段である防塵カバーである。
【００１１】
緩衝機構１０は、図２にも示すように、４個のリニアガイド１１を介して互いに車輌の上下方向に作動方向が限定され、かつ、車輌の上下方向に作動するバネ１２及びダンパー１３により結合された２枚のプレート１４，１５を備えたもので、モータのステータ側ケース３ａにモータ側プレート１４を連結し、ナックル５にナックル側プレート１５を連結することにより、上記インホイールモータ３を足回り部品であるナックル５に対して弾性支持することができる。したがって、上記インホイールモータ３は車輌バネ下部品に対してフローティングマウントされるので、モータ軸は車輪軸とは別々に揺動可能となる。このため、モータ質量は車輌バネ下部質量から切り離され、いわゆるダイナミックダンパのウエイトとして作用する。ダイナミックダンパのウエイトは凹凸路走行時のバネ下振動を打ち消すため、タイヤ接地力変動が減少し、車輌の接地性が向上するとともに、乗り心地性能が大幅に向上する。
【００１２】
また、オルダムカップリング２０は、モータのロータ側ケース３ｂに取付けられた中空円盤状のカップリング取付プレート２１と、このカップリング取付プレート２１とホイール２との間を結合する、表裏で作動方向が直交する複数個のクロスガイド２２とを備えたもので、このクロスガイド２２は、図３に示すように、上記プレート２１に装着されるモータ側ガイドレール２２Ａと、ホイール２に装着されるホイール側ガイドレール２２Ｂと、上面及び下面にそれぞれ案内溝２２ａ，２２ｂが設けられたクロスガイド本体２２Ｃとから構成される。上記クロスガイド２２のモータ側ガイドレール２２Ａとホイール側ガイドレール２２Ｂとは、クロスガイド本体２２Ｃの案内溝２２ａ，２２ｂに沿って互いに直交する方向に稼動することができる。
したがって、上記のようなオルダムカップリング２０により上記ロータ側ケース３ｂとホイール２とを結合することで、車輪軸とモータ軸との間に偏芯が生じた場合でも、上記クロスガイド２２のガイドレール２２Ａ，２２Ｂがスライドして上記偏芯を吸収することができるので、車輪軸とモータ軸とがずれてもモータ３の回転力をホイール２へ効率よく伝達させることが可能となる。
【００１３】
次に、リニアガイド１１とこのリニアガイド１１の防塵手段である防塵カバー３０について説明する。
図４は、リニアガイド１１の一構成例を示す図で、このリニアガイド１１は、複数の鋼球１１ｒが内部を循環する循環経路１１ａ，１１ａを備えたガイドボディ１１Ａと、上記鋼球１１ｒが転走する転走面（側面）を有するレール部１１Ｒが形成されたガイドレール部材１１Ｂとを備えたもので、上記ガイドボディ１１Ａとガイドレール部材１１Ｂとを組み合わせて成るリニアガイド１１の周囲を覆うように防塵カバー３０が配置されている。
この防塵カバー３０は、図５〜図７にも示すように、上記リニアガイド１１の作動方向端面を含むリニアガイド１１の側面外周部を覆う、上記リニアガイド１１の作動方向に延長する垂直片３０ａ，３０ａと、ガイド作動方向に直交する方向に延長する垂直片３０ｂ，３０ｂと、上記垂直片３０ａ，３０ａからガイドボディ１１Ａ方向に突出し、上記リニアガイド１１の作動方向に平行なガイドレール面を覆う水平片３０ｃ，３０ｃとを備えたもので、上記水平片３０ｃ，３０ｃは、上記ガイドボディ１１Ａの側面に接する位置まで延長されている。これにより、リニアガイド１１側面からの塵埃の侵入を防止することができるとともに、上記ガイドボディ１１Ａよりも外側にあるガイドレール面１１ｍへの塵埃の侵入を防止することができる。しかも、上記防塵カバー３０は、リニアガイド１１に接触することはないので、ダイナミックダンパの機能を十分に保ちつつ、リニアガイド部分を確実に防塵することができる。
【００１４】
また、本例では、図５〜図７に示すように、上記ガイドボディ１１Ａの作動方向と直交する一方の端面に、上記ガイドボディ１１Ａの幅と略同じ幅の防塵ベルト３１を取付け、この防塵ベルト３１の他端側を、ガイドレール部材１１Ｂを保持する保持部材３２の図示しない空隙部を通して、上記ガイドレール部材１１Ｂの裏面側をくぐらせ、上記ガイドボディ１１Ａの作動方向と直交する他方の端面に取付けるようにしているので、リニアガイド１１の作動時において、上記レール部１１Ｒを含むガイドレール面１１ｍのガイドボディ１１Ａの移動面に全てがカバーできるので、リニアガイド１１の防塵性を更に向上させることができる。
このとき、上記ガイドレール部材１１Ｂの作動方向端面側に、上記防塵ベルト３１を案内するローラ３３を設けるようにすれば、上記防塵ベルト３１の動きを更にスムースにすることができるので、リニアガイド１１の作動性が向上し、ダイナミックダンパの機能を十分に発揮させることができる。
【００１５】
このように、本最良の形態によれば、インホイールモータ３のステータ３Ｓを支持するステータ側ケース３ａを、リニアガイド１１を備えた緩衝機構１０を介してナックル５に対して弾性支持し、ロータ３Ｒを支持するロータ側ケース３ｂとホイール２とを、複数個のクロスガイド２２を備えオルダムカップリング２０により結合した構成のインホイールモータシステムにおいて、上記リニアガイド１１の作動方向端面を含むリニアガイド１１の側面外周部を覆う垂直片３０ａ，３０ｂと、上記垂直片３０ａからガイドボディ１１Ａ方向に突出し、上記リニアガイド１１の作動方向に平行なガイドレール面１１ｍを覆う水平片３０ｃとを備えた、上記リニアガイド１１に接触しない防塵カバー３０により上記リニアガイド１１を覆うようにしたので、リニアガイド１１への塵埃の侵入を防止することができるとともに、ダイナミックダンパの機能を十分に保ちつつ、リニアガイド部分を確実に防塵することができる。
このとき、上記ガイドボディ１１Ａのガイド作動方向と直交する両端面にその両端部が取付けられ、リニアガイド１１のガイドレール部材１１Ｂ上を覆う防塵ベルト３１を設けるとともに、上記防塵ベルト３１を、上記ガイドレール部材１１Ｂの裏面側をくぐるように配置すれば、ガイドレール部材１１Ｂのガイドレール面１１ｍを確実にカバーできるので、リニアガイド部分の防塵性を更に向上させることができる。更に、上記防塵ベルト３１を案内するローラ３３を設けるようにすれば、防塵ベルト３１の動きが更にスムースになるので、ダイナミックダンパの機能を十分に発揮させることができる。
【００１６】
なお、上記最良の形態では、鋼球１１ｒが内部を循環する２つの循環経路１１ａ，１１ａを備えたガイドボディ１１Ａと、鋼球１１ｒが転走する転走面を有するレール部１１Ｒが形成されたガイドレール部材１１Ｂとを備えたリニアガイド１１について説明したが、これに限るものではなく、本発明のリニアガイド用防塵手段は、トラック状の循環経路を有するガイドボディを備えたリニアガイドなどの、他の構成のリニアガイドを備えたインホイールモータシステムにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
このように、本発明のリニアガイドの防塵手段を用いることにより、ダイナミックダンパの機能を十分に保ちつつ、リニアガイド部を確実に防塵することができるので、インホイールモータシステムの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の最良の形態に係るインホイールモータシステムの構成を示す縦断面図である。
【図２】本最良の形態に係る緩衝機構の構成を示す図である。
【図３】本最良の形態に係るクロスガイドの構成を示す図である。
【図４】本最良の形態に係るリニアガイドと防塵カバーを示す斜視図である。
【図５】リニアガイドと防塵カバーを示す正面図である。
【図６】リニアガイドと防塵カバーを示す側面図である。
【図７】リニアガイドと防塵カバーを示す平面図である。
【図８】従来のインホイールモータシステムの構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  タイヤ、２  ホイール、２ａ  リム、２ｂ  ホイールディスク、
３  インホイールモータ、３Ｒ  モータロータ、３Ｓ  モータステータ、
３ａ  ステータ側ケース、３ｂ  ロータ側ケース、３ｊ  ベアリング、４  ハブ部、
５  ナックル、６  サスペンションアーム、７  サスペンション部材、８  ブレーキ、
１０  緩衝機構、１１  リニアガイド、１１Ａ  ガイドボディ、
１１Ｂ  ガイドレール部材、１２  バネ、１３  ダンパー、１４  モータ側プレート、
１５  ナックル側プレート、２０  オルダムカップリング、
２１  カップリング取付プレート、２２  クロスガイド、
２２Ａ  モータ側ガイドレール、２２Ｂ  ホイール側ガイドレール、
２２Ｃ  クロスガイド本体、３０  防塵カバー、３１  防塵ベルト、３２  保持部材、
３３  ローラ。
【図１】
2005329905.tif 000003
【図２】
2005329905.tif 000004
【図３】
2005329905.tif 000005
【図４】
2005329905.tif 000006
【図５】
2005329905.tif 000007
【図６】
2005329905.tif 000008
【図７】
2005329905.tif 000009
【図８】
2005329905.tif 000010