(57)【要約】【課題】  緩衝機構を更に小型軽量化するとともに、ストローク幅を十分に確保することのできる緩衝機構を備えたインホイールモータシステムを提供する。【解決手段】  モータの非回転側ケース３ａの内周側に径方向内側に突出する中空円盤状のリブ部材２０を設け、このリブ部材２０に切り欠き部２０ｋを設けるとともに、非回転側ケース３ａの断面形状が上記切り欠き部２０ｋの断面形状を有する受け部１４ａと、上記受け部１４ａを上記切り欠き部２０ｋの両側に取付けるための円弧状の取付け部１４ｂ，１４ｃとを一体にして成り、上記バネ付き直動ガイド１２の可動部であるロッド１２ｂとバネ部材１２Ｂ及び第２の直動ガイド１３のロッド１３ｂとを受ける上，下のガイド用受け部材１４，１４を上記切り欠き部２０ｋに配設することにより、緩衝機構１０のストローク幅を十分に確保することができるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のモータロータと、上記モータロータの径方向内側に所定の間隔を隔てて配置された円環状のモータステータと、上記モータステータを収容する円環状の非回転側ケースと、直動ガイドとバネ部材とを一体に構成したバネ付き直動ガイドを有し、上記非回転側ケースを車輌の足回り部品であるナックルに支持する緩衝機構とを備えたインホイールモータシステムにおいて、上記非回転側ケースの内周側に径方向内側に突出する中空円盤状のリブ部材を設けるとともに、上記リブ部材に切り欠き部を設けて、上記バネ付き直動ガイドのステータ側を受ける受け部材を上記切り欠き部に配設する構成とし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】
上記受け部材を、上記バネ部材と直動ガイドの先端を受ける受け部と、この受け部を上記切り欠き部の両側に取付けるための、上記非回転側ケースの内径とほぼ等しい外径を有する円弧状の取付け部とから構成するとともに、上記取付け部と受け部とを一体に構成し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。
【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インホイールモータシステムに関するもので、特に、上記モータを、車輌の足回り部品に対して、緩衝機構を介して支持する構成のインホイールモータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車などのモータによって駆動される車輌においては、モータを車輪に内蔵するインホイールモータシステムが採用されつつある。その中でも、図７に示すような、インホイールモータ３を、緩衝機構４０を介して、車輌の足回り部品に対して弾性支持する構成のインホイールモータシステムが注目されている。このインホイールモータシステムは、径方向内側が開放された、モータロータ３Ｒが取り付けられた回転側ケース３ｂと、このモータケース３ｂと同心円状に配置され、上記モータロータ３ａと所定の間隔を隔ててモータステータ３Ｓが取り付けられた、径方向外側が開放された非回転側ケース３ａとを軸受け３ｊを介して回転可能に連結した中空形状のダイレクトドライブモータ３の上記非回転側ケース３ａを、図８にも示すような、直動ガイド５１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５２及びダンパー５３により結合された２枚のプレート５４，５５を備えた緩衝機構５０を介して、車軸６に結合される車輌の足回り部品であるナックル５に連結し、上記回転側ケース３ｂとホイール２とを、ホイール２のラジアル方向に互いに偏芯可能な駆動力伝達機構であるフレキシブルカップリング６０により結合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。なお、図７において、１は上記ホイールに装着されるタイヤ、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、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ディスクから成る制動装置であり、図８の符号５２ｎ，５３ｎはそれぞれ、上記バネ５２及びダンパー５３の受け部材である。
このように、インホイールモータ３を、緩衝機構５０を介して、車輌の足回り部品に対して弾性支持する構成を採ることにより、上記モータ３は車輌の足回り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３自身をダイナミックダンパーのウエイトとして作用させることができ、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）。
【０００３】
しかしながら、上記の緩衝機構５０は、モータ３を車輌の足回り部品に対して確実にフローティングマウントさせることはできるものの、部品点数が多く、かつ、４個の直動ガイド５１やバネ５２をそれぞれ上下方向に平行に組付ける必要があることから高い組立精度が要求され、そのため、組付作業に時間がかかってしまうといった問題点があった。
そこで、本出願人は、上記問題点を解決するため、上記直動ガイド５１とバネ５２に代えて、図８及び図９に示すような、リニアベアリング１２ａとロッド１２ｂとから成る直動ガイド１２Ａと車輌上下方向に作動するバネ部材１２Ｂ，１２Ｂとを一体に構成したバネ付き直動ガイド１２を用いた緩衝機構５０Ｚを備えたインホイールモータシステムを提案している（特願２００３−４２５７６６８号公報）。この緩衝機構５０Ｚは、モータ側プレート５４とナックル側プレート５５と、これらプレート５４，５５とを結合する上記のバネ付き直動ガイド１２とシリンダ１５ａと図示しないピストンとこのピストンに連結されたシャフト１５ｂとから成るダンパー１５とにより構成したもので、具体的には、ナックル側プレート５５に固定部材５５ｍ，５５ｎを設けてバネ付き直動ガイド１２の固定部であるリニアベアリング１２ａとダンパー１５の固定部であるシリンダ１５ａとを固定し、モータ側プレート５４に固定部材５４ｎ，５４ｎを設けてバネ付き直動ガイド１２の可動部であるロッド１２ｂの先端部とダンパー１５の可動部であるシャフト１５ｂの先端部を固定したもので、これにより、緩衝機構の構成を簡素化できるとともに部品数を少なくできるので、生産性を向上させることができるとともに、インホイールモータを安価に製造することができる
【特許文献１】ＷＯ  ０２／０８３４４６  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記バネ付き直動ガイド１２を備えた緩衝機構５０Ｚにおいて、モータ側プレート５４を省略して、バネ付き直動ガイド１２やダンパー１５の受け部材５４ｎ，５４ｎを直接モータの非回転側ケース３ａに取付ける構造とすれば、上記緩衝機構５０Ｚを更に小型軽量化することができる。
しかしながら、上記モータ側プレート５４はモータケース３ａ，３ｂを補強する機能も有しているので、上記モータ側プレート５４を省略するとモータケース３ａ，３ｂの剛性が低下するため、路面からの入力が大きい場合には、インホイールモータ３が真円からオーバルへ変形してしまい、モータ３の駆動力をホイール２に確実に伝達することができないといった問題点があった。
そこで、図１０に示すように、上記非回転側ケース３ａの内周側に径方向内側に突出する中空円盤状のリブ部材７０を設けてモータケースを補強することも考えられるが、上記バネ付き直動ガイド１２の受け部材５４ｎ，５４ｎを上記リブ部材７０に取付けると、直動ガイドのロッド１２ｂの移動距離が短くなるため、モータ３の径を大きくすることなく、緩衝機構５０Ｚのストローク幅を確保することが困難であった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、モータケースの剛性を低下させることなく、上記緩衝機構を更に小型軽量化するとともに、ストローク幅を十分に確保することのできる緩衝機構を備えたインホイールモータシステム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】
【０００６】
本願の請求の範囲１に記載の発明は、円環状のモータロータと、上記モータロータの径方向内側に所定の間隔を隔てて配置された円環状のモータステータと、上記モータステータを収容する円環状の非回転側ケースと、直動ガイドとバネ部材とを一体に構成したバネ付き直動ガイドを有し、上記非回転側ケースを車輌の足回り部品であるナックルに支持する緩衝機構とを備えたインホイールモータシステムにおいて、上記非回転側ケースの内周側に径方向内側に突出する中空円盤状のリブ部材を設けてモータケースを補強するとともに、上記リブ部材に切り欠き部を設けて、上記バネ付き直動ガイドのステータ側を受ける受け部材を上記切り欠き部に配設して、上記緩衝機構のストローク幅を十分に確保できるようにしたものである。
また、請求の範囲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、上記受け部材を、上記バネ部材と直動ガイドの先端を受ける受け部と、この受け部を上記切り欠き部の両側に取付けるための、上記非回転側ケースの内径とほぼ等しい外径を有する円弧状の取付け部とから構成するとともに、上記取付け部と受け部とを一体に構成して、上記受け部材を上記切り欠き部に容易に嵌め込むことができるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、直動ガイドとバネ部材とを一体に構成したバネ付き直動ガイドを備えた緩衝機構を介して支持した構成のインホイールモータシステムにおいて、上記モータの非回転側ケースの内周側に径方向内側に突出する中空円盤状のリブ部材を設けてモータケースを補強するとともに、上記リブ部材に切り欠き部を設けて、上記バネ付き直動ガイドのステータ側を受ける受け部材を上記切り欠き部に配設して、上記緩衝機構のストローク幅を十分に確保できるようにしたので、モータケースの剛性を低下させることなく、上記緩衝機構を更に小型軽量化することができる。
このとき、上記受け部材を、上記バネ部材と直動ガイドの先端を受ける受け部と、この受け部を上記切り欠き部の両側に取付けるための、上記非回転側ケースの内径とほぼ等しい外径を有する円弧状の取付け部とから構成するとともに、上記取付け部と受け部とを一体に構成するようにすれば、上記受け部材を上記切り欠き部に容易に嵌め込むことができるので、組立性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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（ａ），（ｂ）は、本最良の形態に係るインホイールモータシステムに用いられる緩衝機構１０をインホイールモータ３に取付けた状態を示す図で、同図において、１１は図示しない車軸に連結された車輌の足回り部品であるナックル５に連結されるナックル側プレート、１２はリニアベアリング１２ａとロッド１２ｂとから成る直動ガイド１２Ａとバネ部材１２Ｂとを一体に構成したバネ付き直動ガイド、１３は上記バネ付き直動ガイド１２と平行に配置された第２の直動ガイドで、上記バネ付き直動ガイド１２の固定部であるリニアベアリング１２ａと第２の直動ガイド１３のリニアベアリング１２ａとは上記ナックルプレート１１に取付けられた固定部材１１ｍに固定されており、上記可動部であるロッド１２ｂとロッド１３ｂの先端部が、上，下のガイド用受け部材１４，１４を介して、上記モータ３の非回転側ケース３ａにそれぞれ取付けられている。また、１５はシリンダ１５ａと図示しないピストンとこのピストンに連結されたシャフト１５ｂとから成る片ロッド型のダンパーで、固定部であるシリンダ１５ａが図示しないブッシュを介して上記ナックル側プレート１１に固定され、可動部であるシャフト５ｂの先端部がダンパー用受け部材１６を介して、上記非回転側ケース３ａに取付けられている。
また、符号１７Ａ，１７Ｂは上記上，下のガイド用受け部材１４，１４の上記固定部材１１ｍ側に取付けられたゴムブッシュ、１８は上記固定部材１１ｍから径方向外側に突設された突起部で、上記ゴムブッシュ１７Ａ，１７Ｂと突起部１８により、本発明の緩衝機構の最大変位量を抑制する。
なお、図を見やすくするため、（ｂ）図においては、ナックル５を省略した。
【０００９】
本例では、図２（ａ），（ｂ）に示すように、モータの非回転側ケース３ａの内周側に径方向内側に突出する中空円盤状のリブ部材２０を設けて、モータケース３ａ，３ｂを補強するとともに、上記リブ部材２０に、上記上，下のガイド用受け部材１４，１４を配設するための切り欠き部２０ｋを設け、この切り欠き部２０ｋに上記ガイド用受け部材１４，１４の受け部１４ａ，１４ａをそれぞれ嵌め込むことができるようにしている。
上記受け部材１４は、詳細には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、バネ付き直動ガイド１２のロッド１２ｂの先端部を挿入・固定するための第１の穴部１４ｐ及びその周りに形成されたバネ部材１２Ｂを受ける座ぐり部１４ｑと、直動ガイド１３のロッド１３ｂの先端部を挿入・固定するための第２の穴部１４ｒとが形成された受け部１４ａと、上記非回転側ケース３ａの内径とほぼ等しい外径を有し、上記受け部１４ａを上記切り欠き部２０ｋの両側に取付けるための円弧状の取付け部１４ｂ，１４ｃとを備えており、上記取付け部１４ｂ，１４ｃに設けられたボルト孔１４ｍにボルト等の締結部材を挿入して、上記リブ部材２０の上記切り欠き部２０ｋの両側から上記受け部１４ａを上記リブ部材２０に取付けることにより、図４に示すように、上記上，下のガイド用受け部材１４，１４を上記リブ部材２０に固定することができる。
これにより、上記ガイド用受け部材１４，１４の受け部１４ａ，１４ａを上記切り欠き部２０ｋに容易に嵌め込むことができるので、組立性を向上させることができるだけでなく、直動ガイドのロッド１２ｂ，１３ｂの移動距離、すなわち、上記バネ部材１２Ｂの稼動範囲を広げることができるので、図１０に示した従来の取付方法に比較して、緩衝機構１０のストローク幅を十分に確保することができる。
ところで、上記緩衝機構１０のストローク幅を十分に確保するためには、上記バネ付き直動ガイド１２をモータの非回転側ケース３ａの側面側に設置する構成とすることも可能であるが、この場合には、上記バネ付き直動ガイド１２がモータケース（３ａ，３ｂ）の外側に位置することになるので、スペース効率が低くなるだけでなく、モータ３への偏荷重が生じてしまい、緩衝機構として十分に機能できないといった問題が生じてしまう。これに対して、本例の構成では、バネ付き直動ガイド１２がモータケース（３ａ，３ｂ）の内側に配置されているので、ストローク幅を十分に確保することができるとともに、モータ荷重を均一に受けることができる。
【００１０】
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の非回転側ケース３ａの内周側に径方向内側に突出する中空円盤状のリブ部材２０を設けるとともに、上記リブ部材２０に切り欠き部２０ｋを設けて、バネ付き直動ガイド１２の可動部であるロッド１２ｂとバネ部材１２Ｂ及び直動ガイド１３のロッド１３ｂとを受ける上，下のガイド用受け部材１４，１４を上記切り欠き部２０ｋに配設するようにしたので、モータ側プレーとを省略しても、モータケース（３ａ，３ｂ）の剛性を低下させることなく、緩衝機構１０のストローク幅を十分に確保することができる。したがって、上記緩衝機構を更に小型軽量化することができる。
また、上記ガイド用受け部材１４を、非回転側ケース３ａの断面形状が上記切り欠き部２０ｋの断面形状を有する受け部１４ａと、上記受け部１４ａを上記切り欠き部２０ｋの両側に取付けるための円弧状の取付け部１４ｂ，１４ｃとを一体に構成し、上記受け部１４ａを上記リブ部材２０の上記切り欠き部２０ｋの両側から上記リブ部材２０に取付けるようにすれば、上記ガイド用受け部材１４を上記切り欠き部２０ｋに容易に嵌め込むことができるので、組立性を向上させることができる。
【００１１】
なお、上記最良の形態では、バネ付き直動ガイド１２と直動ガイド１３とダンパー１５とを備えた緩衝機構１０に付いて説明したが、図９に示した、バネ付き直動ガイド１２とダンパー１５とを備えた緩衝機構５０Ｚにも適用可能であることはいうまでもない。具体的には、図５（ａ）に示すように、第１の穴部１４ｐ及びその周りに形成されたバネ部材１２Ｂを受ける座ぐり部３４ｑとが形成された受け部３４ａと、この受け部３４ａから上記非回転側ケース３ａの周方向両側に突出する円弧状の取付け部３４ｂ，３４ｂとを備えたガイド用受け部材３４を上記リブ部材２０に取付けるようにすればよい。なお、バネ付き直動ガイド６２が上記リブ部材２０よりもナックル側に配置される場合には、図５（ｂ）に示すように、上記受け部３４ａにホイール側に突出する嵌合部３４ｍを設けたガイド用受け部材３４Ｚを準備し、このガイド用受け部材３４Ｚの嵌合部３４ｍを上記リブ部材２０の切り欠き部２０ｋに嵌め込むようにすれば、上記緩衝機構５０Ｚのストローク幅を広げることができるとともに、組立性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、緩衝機構を小型軽量化しても、モータケースの剛性を低下させることなく、緩衝機構のストローク幅を十分に確保することができる。また、本願の緩衝機構は部品点数も少ないので、生産性を向上させることができるとともに、インホイールモータを安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の最良の形態に係る緩衝機構の取付け状態を示す図である。
【図２】本最良の形態に係るリブ部材の構成を示す図である。
【図３】本最良の形態に係るガイド用受け部材の構成を示す図である。
【図４】ガイド用受け部材をリブ部材に取付けた状態を示す図である。
【図５】本発明によるガイド用受け部材の他の構成を示す図である。
【図６】従来のインホイールモータの構成を示す図である。
【図７】従来の緩衝機構の構成を示す図である。
【図８】バネ付き直動ガイドの構成を示す図である。
【図９】バネ付き直動ガイドを備えた緩衝機構の構成を示す図である。
【図１０】従来の緩衝機構の取付け状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１４】
３  インホイールモータ、３ａ  非回転側ケース、３ｂ  回転側ケース、
５  ナックル、１０  緩衝機構、１１  ナックル側プレート、
１１ｍ  固定部材、１２  バネ付き直動ガイド、１２Ａ  直動ガイド、
１２Ｂ  バネ部材、１２ａ  リニアベアリング、１２ｂ  ロッド、
１３  第２の直動ガイド、１４  ガイド用受け部材、１５  ダンパー、
１５ａ  シリンダ、１５ｂ  シャフト、１６  ダンパー用受け部材、
１７Ａ，１７Ｂ  ゴムブッシュ、１８  突起部、２０  リブ部材、２０ｋ  切り欠き部。
【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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【図１０】
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