(57)【要約】【課題】インホイールモータにフレキシブルカップリングをモータに精度よく取付けることができるとともに、組立や取り外しが容易な構成のインホイールモータシステムを提供する。【解決手段】インホイールモータ３の回転側ケース３ｂのフレキシブルカップリング２０側の外径を小さくして、円環状の嵌合部３Ｋを形成するとともに、モータ側プレート２１に円環状の突出部２１Ｋを設けて、上記回転側ケース３ｂ側と上記モータ側プレート２１とを嵌合させるようにするとともに、モータ側プレート２１側から回転側ケース３ｂに複数のトルク伝達ピン２４を打込んでモータ側プレート２１を回転側ケース３ｂに取付けるようにした。【選択図】図１
2007090952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータロータが取り付けられた回転側ケースと、この回転側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り付けられた非回転側ケースとを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の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対して緩衝機構を介して弾性支持するとともに、上記回転側ケースとホイールとを、上記回転側ケースに取付けられるモータ側プレートと、モータ側プレートとホイール、もしくは、モータ側プレートとホイールに取付けられるホイール側プレートとを連結するガイド部材とを備えたフレキシブルカップリングにより結合する構成のインホイールモータシステムにおいて、上記回転側ケースのホイール側の外径を小さくするとともに、上記モータ側プレートのモータ側に、上記回転側ケース側に突出する環状の突出部を設けて、上記モータ側プレートと上記回転側ケースとを嵌合させ、上記フレキシブルカップリングを上記回転側ケースに取付けた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】
上記モータ側プレートと上記回転側ケースとを複数のトルク伝達ピンにより連結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。
【請求項３】
上記モータ側プレートの外周面と上記回転側ケースの外周面とを連結する脱落防止用のクリップを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２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、モータを、車輌の足回り部品に対して、緩衝機構を介して弾性支持するとともに、モータとホイールとをフレキシブルカップリングにより結合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１０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では、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３Ｒ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、直動ガイド１４Ａと車輌上下方向に作動する上，下のバネ部材１４Ｂ，１４Ｂとを一体に構成したバネ付き直動ガイド１４と片ロッド型のダンパー１５とにより結合された２枚のプレート１１，１２を備えた緩衝機構１０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に連結するとともに、上記回転側ケース３ｂとホイール２とを、上記回転側ケース３ｂに取付けられるモータ側プレート２１とホイール２に取付けられるホイール側プレート２２とを複数のクロスガイド２３で連結したフレキシブルカップリング２０により結合する構成となっている（例えば、特許文献１〜３参照）。
なお、図７において、１は上記ホイール２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る。
【特許文献１】ＷＯ  ０２／０８３４４６  Ａ１
【特許文献２】特開２００４−１６１１８９号公報
【特許文献３】特開２００５−１７８６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のインホイールモータシステムにおいては、モータの回転側ケース３ｂにフレキシブルカップリング２０のモータ側プレート２１を取付ける際に、上記回転側ケース３ｂのホイール側に予め雌ネジを切っておき、モータ側プレート２１から数十本のネジでネジ止めしていた。
しかしながら、このような取付け方法では、組立て時や、整備時にフレキシブルカップリング２０を取外す作業が煩雑であるばかりでなく、ネジの締め具合を均一にする必要があるため、作業に熟練を要していた。
また、ネジ止めによる取付けでは同軸度が劣るといった欠点があるため、組立精度によっては、モータ３の駆動力を十分にホイール２に伝達できない恐れがあった。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、インホイールモータにフレキシブルカップリングをモータに精度よく取付けることができるとともに、組立や取り外しが容易な構成の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】
【０００５】
本願の請求項１に記載の発明は、モータロータが取り付けられた回転側ケースと、この回転側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り付けられた非回転側ケースとを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の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対して緩衝機構を介して弾性支持するとともに、上記回転側ケースとホイールとを、上記回転側ケースに取付けられるモータ側プレートと、モータ側プレートとホイール、もしくは、モータ側プレートとホイールに取付けられるホイール側プレートとを連結するガイド部材とを備えたフレキシブルカップリングにより結合する構成のインホイールモータシステムにおいて、上記回転側ケースのホイール側の外径を小さくするとともに、上記モータ側プレートのモータ側に、上記回転側ケース側に突出する環状の突出部を設けて、上記モータ側プレートと上記回転側ケースとを嵌合させ、上記フレキシブルカップリングを上記回転側ケースに取付けた構成としたものである。
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、上記モータ側プレートと上記回転側ケースとを複数のトルク伝達ピンにより連結したものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のインホイールモータシステムにおいて、上記モータ側プレートの外周面と上記回転側ケースの外周面とを連結する脱落防止用のクリップを設けたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、インホイールモータを、車輌の足回り部品であるナックルに対して、緩衝機構を介して弾性支持するとともに、上記回転側ケースとホイールとをフレキシブルカップリングにより結合する構成のインホイールモータシステムにおいて、上記回転側ケースのホイール側の外径を小さくするとともに、上記回転側ケースに取付けられるモータ側プレートのモータ側に、上記回転側ケース側に突出する環状の突出部を設けて、上記モータ側プレートと上記回転側ケースとを嵌合させ、上記フレキシブルカップリングを上記回転側ケースに取付けた構成として、モータ側プレートをモータの回転側ケースに正確に同軸に取付けることができるようにしたので、組立精度を向上させることができる。
また、上記モータ側プレートと上記回転側ケースとを複数のトルク伝達ピンにより連結したので、従来のネジ留めに比較して組立が容易となるだけでなく、モータの駆動力を確実にホイールに伝達することができる。
更に、上記モータ側プレートの外周面と上記回転側ケースの外周面とを連結する脱落防止用のクリップを設けたので、上記モータ側プレートの脱落を確実に防止することができるとともに、フレキシブルカップリングの着脱を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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フレキシブルカップリング２０の取付け状態を示す要部断面図で、同図において、３はモータステータ３Ｓが取り付けられた非回転側ケース３ａとモータロータ３Ｒが取り付けられた回転側ケース３ｂ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、２１は動力伝達機構であるフレキシブルカップリング２０のモータ側プレート、２２はホイール側プレート、２３はクロスガイドである。
本例では、図２（ａ），（ｂ）にも示すように、上記回転側ケース３ｂのフレキシブルカップリング２０側の外径を小さくして、円環状の嵌合部３Ｋを形成するとともに、上記モータ側プレート２１の外周側である上記嵌合部３Ｋに対応する部分に、上記回転側ケース３ｂ側に突出する円環状の突出部２１Ｋを設けて、上記回転側ケース３ｂとモータ側プレート２１とをインローの関係になるようにするとともに、上記モータ側プレート２１の上記突出部２１Ｋの内周側にピン差込孔２１ｈを、上記回転側ケース３ｂの嵌合部３Ｋの内周側で上記ピン差込孔２１に対応する部分にピン収納穴３ｈを設けて、上記回転側ケース３ｂと上記モータ側プレート２１とを嵌合させた後、上記ピン差込孔２１ｈからトルク伝達ピン２４を打込んで上記ピン収納穴３ｈに固定するようにしている。これにより、モータ側プレート２１と回転側ケース３ａとの同軸度を精度よく確保することができ、組立精度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３の駆動力を確実にホイールに伝達することができる。
なお、上記回転側ケース３ｂが軽金属製の場合、上記トルク伝達ピン２４から受ける力により、上記ピン収納穴３ｈが磨耗・変形し、損傷する可能性があるので、このような場合には、図１に示すように、上記回転側ケース３ｂに鋼などの硬質部材から成るスリーブ３Ｄを打込み、このスリーブ３Ｄに上記トルク伝達ピン２４を挿入するようにすれば、上記ピン収納穴３ｈの損傷を防止することができる。
また、トルク伝達ピン２４を嵌合後に打込むのではなく、トルク伝達ピン２４を予め上記モータ側プレート２１側に固定しておき、上記回転側ケース３ｂと上記モータ側プレート２１との嵌合時に上記ピン収納穴３ｈに固定するようにしてもよい。
また、上記トルク伝達ピン２４の本数及び配置としては、例えば、１６本程度を等間隔に打込んでおけばよい。
このように、モータ側プレート２１と回転側ケース３ａとを複数のトルク伝達ピン２４により連結すれば、従来のネジ留めに比較して組立が容易となるだけでなく、ネジ締めの不均一についても考慮する必要がないので、モータの駆動力を確実にホイールに伝達することができる。
【０００８】
また、本実施の形態では、図１〜図３に示すように、上記モータ側プレート２１の突出部２１Ｋの上記回転側ケース３ｂの外周面との当接部と上記回転側ケース３ｂの外周面とにそれぞれ溝部２１ｍ，３ｍを設けるとともに、上記溝部２１ｍ，３ｍに断面がコの字状の脱落防止用のクリップ２５を嵌め込んで、上記モータ側プレート２１の外周面と上記回転側ケース３ａの外周面とを連結するようにしている。具体的には、脱落防止用のクリップ２５の一方の脚部２５ａを上記モータ側プレート２１の溝部２１ｍに係止し、他方の脚部２５ｂを上記回転側ケース３ａの溝部３ｍに係止することにより、上記モータ側プレート２１の外周面と上記回転側ケース３ａの外周面とを連結する。これにより、上記モータ側プレート２１の脱落を防止することができる。
また、上記トルク伝達ピン２４は回転側ケース３ａのピン収納穴３ｈに打込んであり、上記脱落防止用のクリップ２５は溝部２１ｍ，３ｍに係止されているだけなので、フレキシブルカップリング２０を回転側ケース３ａに容易に着脱することができる。したがって、作業性、メンテナンス性を大幅に向上させることができる。
【０００９】
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の回転側ケース３ｂのフレキシブルカップリング２０側の外径を小さくして、円環状の嵌合部３Ｋを形成するとともに、上記モータ側プレート２１に円環状の突出部２１Ｋを設けて、上記回転側ケース３ｂ側と上記モータ側プレート２１とを嵌合させるようにするとともに、モータ側プレート２１側から回転側ケース３ｂに複数のトルク伝達ピン２４を打込んでモータ側プレート２１を回転側ケース３ｂに取付けるようにしたので、モータ側プレート２１を回転側ケース３ａに精度よく取付けることができるとともに、インホイールモータ３の駆動力を確実にホイールに伝達することができる。
また、上記モータ側プレート２１の外周面と上記回転側ケース３ｂの外周面とを断面がコの字状の脱落防止用のクリップ２５により連結したので、上記モータ側プレート２１の脱落を確実に防止することができる。
【００１０】
なお、上記最良の形態では、インホイールモータ３とホイール２とを、モータ側プレート２１とホイール側プレート２２とを複数のクロスガイド２３で連結した構成のフレキシブルカップリング２０により結合した例について説明したが、本発明の適用されるフレキシブルカップリングとしてはこれに限るものではなく、図４に示すような、モータ側プレート２１とホイール側プレート２２の互いに対向する面側の周上に、径方向と４５°の角度をなして互いに直交する方向に延長する複数の溝部２１ｋ，２２ｋを形成し、上記溝部２１ｋ，２２ｋ間に小球３０ｍをスライド可能に挟持するとともに、上記モータ側プレート２１とホイール側プレート２２との間に上記小球３０ｍを径方向と直交する方向に案内するガイド孔３０ｓを有する中間プレート３０Ｐを配置した構成のフレキシブルカップリング３０などのような、モータ３の回転側ケース３ｂに取付けるモータ側プレート２１を備えたフレキシブルカップリングであれば適用可能である。
また、上記例では、脱落防止用のクリップとして、断面がコの字状の脱落防止用のクリップ２５を用いたが、図５に示すように、上記クリップ２５に代えて、一方の脚部２５ｂの内側の面２５ｖを傾斜面とした脱落防止用のクリップ２５ｚを用いるとともに、上記傾斜面２５ｖを有する脚部２５ｂに対応する溝部である回転側ケース３ｂの外周面に設けられた溝部３ｍに上記傾斜面２５ｖが当接する傾斜面３ｖを設けた構成とすれば、上記脱落防止用のクリップ２５を上記溝部２１ｍ，３ｍに取付け、ネジ等で固定する際に、モータ側プレート２１と回転側ケース３ｂ回転側ケース３ａとを引寄せる力が発生するので、両者を軸方向にガタなく固定することができる。なお、脚部２５ａの内側の面を傾斜面とし、モータ側プレート２１の溝部２１ｍに上記脚部２５ａの傾斜面が当接する傾斜面を設けた構成としても同様の効果を得ることができる。
また、上記例では、モータ側プレート２１の突出部２１Ｋの内周側にピン差込孔２１ｈを形成して、トルク伝達ピン２４を回転側ケース３ｂのピン収納穴３ｈに打込む構成としたが、図６に示すように、トルク伝達ピン２４Ａをモータ側プレート２１側に予め打込んでおき、回転側ケース３ｂ側とモータ側プレート２１とを嵌合させるときに、同時に、上記トルク伝達ピン２４Ａを上記ピン収納穴３ｈに打込んで固定するようにしてもよい。なお、この場合にも、上記回転側ケース３ｂに硬質部材から成るスリーブ３Ｄを打込み、このスリーブ３Ｄに上記トルク伝達ピン２４Ａを打込むようにすれば、上記ピン収納穴３ｈの損傷を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成でインホイールモータにフレキシブルカップリングを同軸に取付けることができるので、組立精度を向上させることができるとともに、組立やメンテナンスの作業性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の最良の形態に係るフレキシブルカップリングの取付け構造を示す要部断面図である。
【図２】本最良の形態に係るモータ側プレートとモータケースの模式図である。
【図３】本最良の形態に係る脱落防止用のクリップの取付状態を示す図である。
【図４】フレキシブルカップリングの他の構成を示す図である。
【図５】脱落防止用のクリップの他の構成を示す図である。
【図６】トルク伝達ピンの他の構成を示す図である。
【図７】従来のインホイールモータシステムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
３  インホイールモータ、３Ｄ  スリーブ、３Ｋ  嵌合部、３Ｒ  モータロータ、
３Ｓ  モータステータ、３ａ  非回転側ケース、３ｂ  回転側ケース、
３ｈ  ピン収納穴、３ｊ  軸受け、３ｍ  溝部、２０  フレキシブルカップリング、
２１  モータ側プレート、２１Ｋ  突出部、２１ｈ  ピン差込孔、２１ｍ  溝部、
２２  ホイール側プレート、２３  クロスガイド、２４  トルク伝達ピン、
２５  脱落防止用のクリップ。
【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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