JP4260462B2

JP4260462B2 - In-wheel motor system

Info

Publication number: JP4260462B2
Application number: JP2002331604A
Authority: JP
Inventors: 豪長屋
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: JP2004161189A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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ある。
【０００２】
【従来の技術】
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。ところで、従来のインホイールモータでは、モータ部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するスピンドル軸に固定され、モータロータ及びホイールが回転可能な構造となっている（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、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接地力の変動が増大し、ロードホールディング性が悪化することが知られている。
【０００３】
一方、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、スペース効率や駆動力の伝達効率の高さから、モータを車輪に内蔵するインホイールモータが採用されることがある。しかしながら、従来のインホイールモータは、上記のように、モータステータ部が車輌の足回り部品に接続するスピンドル軸に回転可能に固定されるため、上記のバネ下質量がインホイールモータの分だけ増加し、その結果、タイヤ接地力変動が増大し、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。
【０００４】
そこで、上記のような問題を解決するため、図５に示すように、中空形状のインホイールモータ３のステータ３Ｓを支持する非回転側ケース３ａとナックル５とを、車輌の上下方向に案内する直動ガイド部材１１と、この直動ガイド部材１１の稼動方向に伸縮するバネ部材とダンパーとから成るショックアブゾーバ１２とを備えた緩衝機構１０によって連結するとともに、上記モータ３のロータ３Ｒを支持する回転側ケース３ｂとホイール２とを駆動力伝達機構であるフレキシブルカップリング２０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。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、上下運動方向に拘束することができるので、車輌のタイヤ接地力の変動を低減して、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。
上記フレキシブルカップリング２０は、図６（ａ）にも示すように、複数枚の中空円盤状のプレート２１Ａ〜２１Ｃと、隣接する上記プレート２１Ａ，２１Ｂ及びプレート２１Ｂ，２１Ｃ間を結合するとともに、上記隣接するプレート２１Ａ，２１Ｂ及びプレート２１Ｂ，２１Ｃを互いに円盤のラジアル方向に案内する直動ガイド２２Ａ，２２Ｂとを備えたもので、上記直動ガイド２２Ａ，２２Ｂとしては、例えば、図６（ｂ）に示すように、上記プレート２１Ａ〜２１Ｃのラジアル方向に延長する凸部を有するガイドレール２２ｐと、上記プレート２１Ａ〜２１Ｃのラジアル方向に延長する凹部を有し、上記ガイドレール２２ｐに係合するガイド部材２２ｑと、上記ガイドレール２２ｐとガイド部材２２ｑとをより円滑にスライドさせるために、上記ガイドレール２２ｐの凸部とガイド部材２２ｑの凹部との間に配設された複数の鋼球２２ｍとから構成される。
上記ガイドレール２２ｐ及びガイド部材２２ｑは、上記隣接するプレート２１Ａ，２１Ｂ及びプレート２１Ｂ，２１Ｃを互いに円盤のラジアル方向に案内するようにスライドするので、インホイールモータ３は上記直動ガイド２２Ａ，２２Ｂの作動方向、すなわち、円盤のラジアル方向に沿っては動くことができるが、回転方向には動くことができないため、ホイール２に回転トルクを効率的に伝達することが可能となる（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
また、駆動力伝達機構として、図７，図８に示すように、上記直動ガイド２２Ａ，２２Ｂに代えて、中間の中空円盤状プレート（以下、中間プレートという）２１Ｂの、モータ３側とホイール２側のそれぞれの周上に、９０°間隔で、かつ、プレートの表，裏の同位置に、複数の直動ガイド２３，２４を配置したフレキシブルカップリング２０Ｚを用いた構成も提案されている。上記フレキシブルカップリング２０Ｚでは、ガイドレール２３ａとガイド部材２３ｂとから構成される、モータ３側に配置された直動ガイド２３の稼動方向を、各中空円盤状プレート２１Ａ〜２１Ｃの径方向に対して４５°方向とし、ガイドレール２４ａとガイド部材２４ｂとから構成される、ホイール２側に配置された直動ガイド２４の稼動方向を、上記直動ガイド２４の稼動方向に対して直交する方向としている。
ところで、上記フレキシブルカップリング２０では、中間プレート２１Ｂの表裏の同位置に直動ガイドがないので、上記直動ガイド２２Ａ，２２Ｂは中空円盤状プレート２１Ａ〜２１Ｃの周方向に対してオフセットされ、周方向に圧縮荷重を受ける部分では座屈変形の危険がある。これに対して、上記フレキシブルカップリング２０Ｚのような構成を採ることにより、インホイールモータ３からは、回転力のみがホイール２側のプレート２１Ｃに伝達されるので、モータ３の駆動力をホイール２に確実に伝達させることができる。また、中間プレート２１Ｂの周方向における荷重のオフセットをなくすことができるので、座屈の危険が減少する（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２６７６０２５号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】
特表平９−５０６２３６号公報（第９−１２頁、第１図）
【特許文献３】
特開平１０−３０５７３５号公報（第３頁、第１図）
【特許文献４】
国際公開第０２／８３４４６号パンフレット
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成のフレキシブルカップリング２０Ｚでは、外乱があった場合、中間プレート２１Ｂは偏心しながら回転するので、その振動によりモータ３が振動してしまうといった問題点があった。また、上記中間プレート２１Ｂの偏心を見込んで、車輪内に所定のクリアランスを設ける必要があった。
更には、上記中間プレート２１Ｂの表，裏の同位置にそれぞれ、直動ガイド２３，２４の一方の稼動方向を中間プレート２１Ｂの径方向に対して４５°方向とし、かつ、他方の稼動方向をそれに直交する方向に配置しなければならないため、組付けに高い精度が要求されるだけでなく、中間プレート２１Ｂ上においても、それぞれの直動ガイド２３と直動ガイド２４間の角度もばらつきやすいといった問題点があった。
また、複数個の中空円盤状プレートが少なくとも３枚は必要であることから、駆動力伝達機構の重量が増加し、駆動系のイナーシャが大きくなってしまうという欠点がある。
【０００８】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、組付けが容易で、かつ、モータへ伝達する振動を低減できるとともに、駆動系のイナーシャとを小さくすることのできる駆動力伝達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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項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、弾性体及び／または減衰機構を介して支持されたインホイールモータシステムであって、上記モータのロータが取付けられたモータの回転側ケースとホイールとは、ホイールに取付けられたホイール側プレートと、上記回転側ケースに連結されたモータ側プレートと、ロータ周方向に等間隔に配置されて上記２つのプレートを連結する複数のクロスガイドとを有するフレキシブルカップリングにより連結されており、上記クロスガイドは、モータ側ガイドレール、ホイール側ガイドレール、及び、上記モータ側ガイドレールを案内する案内溝とこのモータ側ガイドレールを案内する案内溝の延長方向と直交する方向に延長して上記ホイール側ガイドレールを案内する案内溝とを有するクロスガイド本体とを備え、上記モータ側ガイドレールは上記モータ側プレートに取付けられ、上記ホイール側ガイドレールは上記ホイール側プレートに取付けられ、上記モータ側ガイドレールを案内する案内溝は上記クロスガイド本体の上記モータ側ガイドレール側に設けられ、上記ホイール側ガイドレールを案内する案内溝は上記クロスガイド本体の上記ホイール側ガイドレール側に設けられていることを特徴とするものである。これにより、表裏のガイド部材の作動方向を確実に規制することができるとともに、駆動伝達機構を軽量化できるので、駆動系のイナーシャを小さくすることが可能となる。また、軽量化により、モータに伝達する振動も低減できる。
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、上記クロスガイドのモータ側ガイドレールを、その稼動方向が全てモータロータの径方向に対して４５°方向になるように配置するとともに、上記ホイール側ガイドレールの全ての稼動方向を上記モータ側ガイドレールの稼動方向に対して直交する方向になるように上記クロスガイドを配置したもので、これにより、座屈変形を確実に抑制することができ、回転力のみをホイール側に伝達することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本実施の形態に係わ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非回転側ケース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、軸受け３ｊを介して上記非回転側ケース３ａに対して回転可能に接合された回転側ケース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である。
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は上下のサスペンションアーム６ａ，６ｂに連結されるナックル、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に装着された制動装置、１０は車輌の上下方向に案内する直動ガイド部材１１と、この直動ガイド部材１１の稼動方向に伸縮するバネ部材とダンパーとから成るショックアブゾーバ１２とを備え、モータの非回転側ケース３ａとナックル５とを連結する緩衝機構、３０はモータの回転側ケース３ｂに取付けられた中空円盤状のモータ側プレート３１と、ホイール２に取付けられた中空円盤状のホイール側プレート３２と、上記プレート３１，３２間を結合する複数個のクロスガイド３３とを備えたフレキシブルカップリングである。
【００１１】
クロスガイド３３は、図２に示すように、直交する２軸の直動ガイドを組合わせたもので、ビーム状の部材であるモータ側ガイドレール３３Ａとホイール側ガイドレール３３Ｂと、直方体状の部材の上面及び下面にそれぞれ設けられた、上記ガイドレール３３Ａ，３３Ｂをそれぞれ案内する案内溝３３ａ，３３ｂを備えたクロスガイド本体３３Ｃとを備えている。これにより、モータ側ガイドレール３３Ａとホイール側ガイドレール３３Ｂとは、クロスガイド本体３３Ｃの案内溝３３ａ，３３ｂに沿って互いに直交する方向に稼動することができる。
本例では、図３に示すように、モータ側プレート３１とホイール側プレート３２との間に、上記クロスガイド３３を４個等間隔（９０°間隔）に配置するとともに、上記各クロスガイド３３のモータ側ガイドレール３３Ａを、その稼動方向が全てロータ３Ｒの径方向に対して４５°方向になるように配置している。したがって、各モータ側ガイドレール３３Ａの稼動方向は全て同方向（４５°方向）を向き、各ホイール側ガイドレール３３Ｂの全ての稼動方向は、上記各モータ側ガイドレール３３Ａの稼動方向に対してそれぞれ直交する方向となる。
【００１２】
上記構成において、インホイールモータ３の回転側ケース３ｂからの回転力は、まず、モータ側プレート３１を介して、モータ側ガイドレール３３Ａに入力される。このモータ側ガイドレール３３Ａに入力された周方向の力はクロスガイド本体３３Ｃを通して、ホイール側ガイドレール３３Ｂに伝達されホイール２を駆動する。
このとき、クロスガイド本体３３Ｃには、図４に示すように、モータ側ガイドレール３３Ａからの入力とホイール側ガイドレール３３Ｂからの反作用によって、周方向に回転する力と径方向外側に押し出される力とが作用する。
しかし、モータ側ガイドレール３３Ａとホイール側ガイドレール３３Ｂとは回転する方向に動くが、常に互いに直交した方向を保とうとするため、上記クロスガイド３３を径方向外側に押し出そうとする力は、クロスガイド本体３３Ｃの捩れ反力と釣り合う。その結果、複数のクロスガイド３３のみで偏心を吸収することができるので、ロータ３Ｒからのトルクをスムーズにホイール２に伝達させることができる。
【００１３】
このように、本実施の形態によれば、緩衝機構１０により、インホイールモータ３のステータ３Ｓを支持する非回転側ケース３ａを、車輌上下方向に揺動可能に結合する構成のインホイールモータシステムにおいて、ロータ３Ｒを支持する回転側ケース３ｂとホイール２とを、モータ側ガイドレール３３Ａの稼動方向が全てロータ３Ｒの径方向に対して４５°方向で、ホイール側ガイドレール３３Ｂの全ての稼動方向が上記モータ側ガイドレール３３Ａの稼動方向に対して直交する方向となるように配置された複数個のクロスガイド３３を備えたフレキシブルカップリング３０で結合するようにしたので、モータ３の駆動力をホイール２に確実に伝達させることができる。
また、中間プレートを省略することができるので、フレキシブルカップリング３０が軽量化され、モータ３へ伝達する振動を大幅に低減することができるとともに、駆動系のイナーシャを小さくすることができるだけでなく、車輪内に所定のクリアランスを設ける必要がないので、設計の自由度を上げることができる。
更には、クロスガイド３３を用いることにより、モータ側ガイドレール３３Ａとホイール側ガイドレール３３Ｂとの作動方向を互いに直交する方向に限定することができるので、組付けが容易なだけでなく、フレキシブルカップリング３０の動作を安定させることができる。
【００１４】
なお、上記実施の形態では、４個のクロスガイド３３を用いた場合について説明したが、クロスガイド３３の個数はこれに限るものではなく、２個または３個、あるいは、５個以上であってもよい。このとき、上記各クロスガイド３３は、モータ側プレート３１とホイール側プレート３２との間に、等間隔に配置することが好ましい。
また、クロスガイド３３のガイドレール３３Ａ，３３Ｂの形状は、図３に示すように、ビーム状に限定されるものではなく、クロスガイドの案内溝３３ａ，３３ｂに係合する凸部を有する部材であってもよい。また、上記ガイドレール３３Ａ，３３Ｂをより円滑にスライドさせるために、上記案内溝３３ａ，３３ｂと上記ガイドレール３３Ａ，３３Ｂの凸部との間に複数個の鋼球を配設するようにしてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、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、弾性体及び／または減衰機構を介して支持されたインホイールモータシステムにおいて、モータのロータが取付けられたモータの回転側ケースとホイールとを、ホイールに取付けられたホイール側プレートと、モータの回転側ケースに連結されたモータ側プレートと、ロータ周方向に等間隔に配置されて上記２つのプレートを連結する、表裏で作動方向が直交する複数のクロスガイドを有するフレキシブルカップリングにより連結するようにしたので、表裏のガイド部材の作動方向を確実に規制することができるとともに、駆動伝達機構を小型軽量化できるので、駆動系のイナーシャを小さくすることができる。また、軽量化により、モータに伝達する振動も大幅に低減することができる。
また、上記各クロスガイドのモータ側ガイドレールを、その稼動方向が全てモータロータの径方向に対して４５°方向になるように配置するとともに、上記ホイール側ガイドレールの全ての稼動方向を上記モータ側ガイドレールの稼動方向に対して直交する方向に配置することにより、座屈変形を抑制することができ、回転力のみを確実にホイール側に伝達することができる。
また、本発明のインホイールモータシステムを採用することにより、スペース効率や駆動力の伝達効率に優れ、かつ、タイヤ接地力変動の少ないインホイールモータ車を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わ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】本実施の形態に係わるクロスガイドの構成を示す図である。
【図３】本実施の形態に係わるフレキシブルカップリングの一構成例を示す図である。
【図４】フレキシブルカップリングの動作を説明するための図である。
【図５】従来のインホイールモータの構成を示す図である。
【図６】従来のフレキシブルカップリングの構成を示す図である。
【図７】従来のインホイールモータの他の構成を示す図である。
【図８】従来のフレキシブルカップリングの他の構成を示す図である。
【符号の説明】
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非回転側ケース、３ｂ回転側ケース、３ｊ軸受け、４ハブ部、
５ナックル、６ａ，６ｂサスペンションアーム、７サスペンション部材、
８制動装置、１０緩衝機構、１１直動ガイド部材、
１２ショックアブゾーバ、３０フレキシブルカップリング、
３１モータ側プレート、３２ホイール側プレート、３３クロスガイド、
３３Ａモータ側ガイドレール、３３Ｂホイール側ガイドレール、
３３Ｃクロスガイド本体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an in-wheel motor system used in a vehicle using a direct drive wheel as a driving wheel.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an in-wheel motor system in which a motor is built in a wheel is being adopted in a vehicle driven by a motor such as an electric vehicle. By the way, in the conventional in-wheel motor, the motor part is fixed to a spindle shaft connected to a part called an upright or a knuckle which is one of the parts constituting the undercarriage of the vehicle, and the motor rotor and the wheel can rotate. (For example, see Patent Documents 1 to 3).
In general, in a vehicle having a suspension mechanism such as a spring around the undercarriage, the larger the mass of the unsprung parts such as wheels, knuckles, and suspension arms, the larger the so-called unsprung mass, It is known that the fluctuation of force increases and the load holding property deteriorates.
[0003]
On the other hand, in a vehicle driven by a motor such as an electric vehicle, an in-wheel motor with a built-in motor in a wheel may be employed because of high space efficiency and driving force transmission efficiency. However, in the conventional in-wheel motor, as described above, since the motor stator portion is rotatably fixed to the spindle shaft connected to the undercarriage part of the vehicle, the unsprung mass is increased by the amount of the in-wheel motor. As a result, there is a problem that the tire contact force fluctuation increases and the road holding performance deteriorates.
[0004]
In order to solve the above problem, as shown in FIG. 5, the non-rotating side case 3a that supports the stator 3S of the hollow in-wheel motor 3 and the knuckle 5 are guided in the vertical direction of the vehicle. The linear guide member 11 is connected by a buffer mechanism 10 including a shock absorber 12 made of a damper and a spring member that expands and contracts in the operating direction of the linear guide member 11, and supports the rotor 3R of the motor 3. An in-wheel motor system having a configuration in which the rotating case 3b and the wheel 2 are coupled by a flexible coupling 20 that is a driving force transmission mechanism has been proposed. As a result, the motor 3 is elastically supported with respect to the knuckle 5 that is an undercarriage part of the vehicle, and the torque can be efficiently transmitted to the wheel 2 and restrained in the vertical movement direction. It is possible to improve the road holding performance of the vehicle by reducing the fluctuation of the ground contact force.
As shown in FIG. 6 (a), the flexible coupling 20 couples a plurality of hollow disk-shaped plates 21A to 21C to the adjacent plates 21A and 21B and the plates 21B and 21C. The linear movement guides 22A and 22B are provided with the adjacent plates 21A and 21B and the plates 21B and 21C that guide each other in the radial direction of the disk. As the linear movement guides 22A and 22B, for example, FIG. As shown in FIG. 5, the guide rail 22p having a convex portion extending in the radial direction of the plates 21A to 21C and the guide rail 22p having a concave portion extending in the radial direction of the plates 21A to 21C and engaging with the guide rail 22p. The member 22q, the guide rail 22p, and the guide member 22q are slid more smoothly. To, composed of a plurality of steel balls 22m disposed between the recess of the projection and the guide member 22q of the guide rail 22p.
The guide rail 22p and the guide member 22q slide so as to guide the adjacent plates 21A and 21B and the plates 21B and 21C to each other in the radial direction of the disk, so that the in-wheel motor 3 is connected to the linear motion guides 22A and 22B. Although it can move along the operating direction, that is, the radial direction of the disk, it cannot move in the rotational direction, so that it is possible to efficiently transmit rotational torque to the wheel 2 (for example, Patent Documents). 4).
[0005]
7 and 8, as a driving force transmission mechanism, instead of the linear motion guides 22A and 22B, a motor 3 side and a wheel of an intermediate hollow disk-like plate (hereinafter referred to as an intermediate plate) 21B. A configuration using a flexible coupling 20Z in which a plurality of linear motion guides 23 and 24 are arranged at the same positions on the front and back sides of the plate at intervals of 90 ° on the circumferences of the two sides is also proposed. . In the flexible coupling 20Z, the operating direction of the linear guide 23 that is configured by the guide rail 23a and the guide member 23b and is disposed on the motor 3 side is set with respect to the radial direction of each of the hollow disk-shaped plates 21A to 21C. The operating direction of the linear guide 24 arranged on the wheel 2 side, which is composed of the guide rail 24a and the guide member 24b, is a direction orthogonal to the operating direction of the linear guide 24. .
By the way, in the flexible coupling 20, since there is no linear motion guide at the same position on the front and back of the intermediate plate 21B, the linear motion guides 22A and 22B are offset with respect to the circumferential direction of the hollow disk-shaped plates 21A to 21C. There is a risk of buckling deformation in the part that receives compressive load in the direction. In contrast, by adopting a configuration such as the flexible coupling 20Z, only the rotational force is transmitted from the in-wheel motor 3 to the plate 21C on the wheel 2 side. Can be transmitted reliably. Moreover, since the offset of the load in the circumferential direction of the intermediate plate 21B can be eliminated, the risk of buckling is reduced (see, for example, Patent Document 4).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2676025 (2nd page, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-T 9-506236 (page 9-12, FIG. 1)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-305735 (page 3, FIG. 1)
[Patent Document 4]
International Publication No. 02/83446 Pamphlet [0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the flexible coupling 20Z having the above-described configuration, when there is a disturbance, the intermediate plate 21B rotates while being eccentric, so that the motor 3 vibrates due to the vibration. In addition, it is necessary to provide a predetermined clearance in the wheel in view of the eccentricity of the intermediate plate 21B.
Furthermore, the operation direction of one of the linear motion guides 23 and 24 is set to 45 ° with respect to the radial direction of the intermediate plate 21B, and the other operation direction is set at the same position on the front and back of the intermediate plate 21B. Since it must be arranged in a direction perpendicular to it, not only high accuracy is required for assembly, but also the angle between each linear guide 23 and linear guide 24 is likely to vary on the intermediate plate 21B. There was a problem.
In addition, since at least three hollow disk-shaped plates are required, there is a disadvantage that the weight of the driving force transmission mechanism increases and the inertia of the driving system increases.
[0008]
The present invention has been made in view of the conventional problems, and is a drive force transmission mechanism that is easy to assemble, can reduce vibrations transmitted to the motor, and can reduce the inertia of the drive system. An object is to provide an in-wheel motor system provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present gun is stator side of the direct drive motor of a hollow shape provided in the wheel section with respect to part around the vehicle, which is supported through the elastic body and / or the damping mechanism a in-wheel motor system, and the rotating side casing and the wheel of the motor rotor of the motor is mounted, and the wheel-side plate attached to the wheel, and a motor side plate connected to the rotary side casing, the rotor The cross guides are connected by a flexible coupling having a plurality of cross guides arranged at equal intervals in the circumferential direction and connecting the two plates, and the cross guide includes a motor side guide rail, a wheel side guide rail, and the above The guide groove for guiding the motor side guide rail and the extending direction of the guide groove for guiding the motor side guide rail A cross guide body having a guide groove extending in a direction to guide the wheel side guide rail, the motor side guide rail being attached to the motor side plate, and the wheel side guide rail being the wheel side plate The guide groove for guiding the motor side guide rail is provided on the motor side guide rail side of the cross guide body, and the guide groove for guiding the wheel side guide rail is the wheel side guide of the cross guide body. It is provided on the rail side . As a result, the operating directions of the front and back guide members can be reliably regulated and the drive transmission mechanism can be reduced in weight, so that the inertia of the drive system can be reduced. In addition, vibration transmitted to the motor can be reduced by reducing the weight.
According to a second aspect of the present invention, in the in-wheel motor system according to the first aspect, the motor side guide rail of the cross guide has an operating direction of 45 ° with respect to the radial direction of the motor rotor. And the cross guide is arranged so that all the operation directions of the wheel side guide rail are orthogonal to the operation direction of the motor side guide rail. Can be reliably suppressed, and only the rotational force can be transmitted to the wheel side.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-wheel motor system according to the present embodiment, in which 1 is a tire, 2 is a wheel composed of a rim 2a and a wheel disc 2b, and 3 is an inner side in the radial direction. A motor stator (hereinafter referred to as a stator) 3S fixed to the non-rotating side case 3a provided on the outer side, and provided on the outer side in the radial direction and rotatable with respect to the non-rotating side case 3a via a bearing 3j This is an outer rotor type in-wheel motor provided with a motor rotor (hereinafter referred to as a rotor) 3R fixed to a rotating side case 3b joined to the rotor.
4 is a hub portion connected to the wheel 2 and its rotating shaft, 5 is a knuckle connected to the upper and lower suspension arms 6a and 6b, 7 is a suspension member composed of a shock absorber, and the like is attached to the hub portion 4. The braking device 10 includes a linear motion guide member 11 that guides the vehicle in the vertical direction, and a shock absorber 12 that includes a spring member and a damper that extend and contract in the operation direction of the linear motion guide member 11. A buffer mechanism for connecting the rotation side case 3a and the knuckle 5; 30 is a hollow disk-like motor side plate 31 attached to the rotation side case 3b of the motor; and a hollow disk-like wheel side plate 32 attached to the wheel 2 And a plurality of cross guides 33 for connecting the plates 31 and 32 to each other.
[0011]
As shown in FIG. 2, the cross guide 33 is a combination of two orthogonal linear motion guides, and is a beam-shaped member such as a motor-side guide rail 33 </ b> A, a wheel-side guide rail 33 </ b> B, and a rectangular parallelepiped member. And a cross guide body 33C provided with guide grooves 33a and 33b for guiding the guide rails 33A and 33B, respectively, provided on the upper and lower surfaces. Thereby, the motor side guide rail 33A and the wheel side guide rail 33B can operate in directions orthogonal to each other along the guide grooves 33a and 33b of the cross guide body 33C.
In this example, as shown in FIG. 3, four cross guides 33 are arranged at equal intervals (90 ° intervals) between the motor side plate 31 and the wheel side plate 32, and The motor side guide rails 33A are arranged such that their operating directions are all 45 ° with respect to the radial direction of the rotor 3R. Accordingly, the operating directions of the motor-side guide rails 33A are all in the same direction (45 ° direction), and all the operating directions of the wheel-side guide rails 33B are respectively relative to the operating directions of the motor-side guide rails 33A. The direction is orthogonal.
[0012]
In the above configuration, the rotational force from the rotation side case 3 b of the in-wheel motor 3 is first input to the motor side guide rail 33 </ b> A via the motor side plate 31. The circumferential force input to the motor side guide rail 33A is transmitted to the wheel side guide rail 33B through the cross guide body 33C to drive the wheel 2.
At this time, as shown in FIG. 4, the cross guide main body 33C has a force that rotates in the circumferential direction and a force that is pushed outward in the radial direction by an input from the motor side guide rail 33A and a reaction from the wheel side guide rail 33B. And act.
However, although the motor-side guide rail 33A and the wheel-side guide rail 33B move in the rotating direction, but always try to keep the directions orthogonal to each other, the force to push the cross guide 33 radially outward is: It is balanced with the twisting reaction force of the cross guide body 33C. As a result, since the eccentricity can be absorbed by only the plurality of cross guides 33, the torque from the rotor 3R can be smoothly transmitted to the wheel 2.
[0013]
As described above, according to this embodiment, the non-rotating side case 3a that supports the stator 3S of the in-wheel motor 3 is coupled by the buffer mechanism 10 so as to be swingable in the vehicle vertical direction. , The rotation side case 3b that supports the rotor 3R and the wheel 2 are arranged such that the operation directions of the motor side guide rails 33A are all 45 ° with respect to the radial direction of the rotor 3R, and all the operation directions of the wheel side guide rails 33B. Is coupled by a flexible coupling 30 having a plurality of cross guides 33 arranged so as to be orthogonal to the operating direction of the motor side guide rail 33A. The wheel 2 can be reliably transmitted.
In addition, since the intermediate plate can be omitted, the flexible coupling 30 can be reduced in weight, the vibration transmitted to the motor 3 can be greatly reduced, and the inertia of the drive system can be reduced, Since it is not necessary to provide a predetermined clearance in the wheel, the degree of design freedom can be increased.
Further, by using the cross guide 33, the operation direction of the motor side guide rail 33A and the wheel side guide rail 33B can be limited to the directions orthogonal to each other. The operation of the ring 30 can be stabilized.
[0014]
In the above embodiment, the case where the four cross guides 33 are used has been described. However, the number of the cross guides 33 is not limited to this, and is two, three, or five or more. Also good. At this time, the cross guides 33 are preferably arranged at equal intervals between the motor side plate 31 and the wheel side plate 32.
Further, the shape of the guide rails 33A and 33B of the cross guide 33 is not limited to the beam shape as shown in FIG. 3, but is a member having a convex portion that engages with the guide grooves 33a and 33b of the cross guide. There may be. Further, in order to slide the guide rails 33A and 33B more smoothly, a plurality of steel balls may be disposed between the guide grooves 33a and 33b and the convex portions of the guide rails 33A and 33B. Good.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the in-wheel motor system in which the stator side of the hollow direct drive motor is supported via the elastic body and / or the damping mechanism with respect to the underbody part of the vehicle, the motor a rotating side case and the wheel of the motor is the rotor mounted, and the wheel-side plate attached to the wheel, and a motor side plate connected to the rotating side case of the motor, are arranged at regular intervals in the rotor circumferential direction Since the two plates are connected by a flexible coupling having a plurality of cross guides whose operating directions are orthogonal to each other on the front and back, the operating direction of the front and back guide members can be reliably regulated and driven. Since the transmission mechanism can be reduced in size and weight, the inertia of the drive system can be reduced. In addition, the vibration transmitted to the motor can be significantly reduced by reducing the weight.
In addition, the motor side guide rails of the cross guides are arranged so that their operating directions are all 45 ° with respect to the radial direction of the motor rotor, and all the operating directions of the wheel side guide rails are By arranging the guide rail in a direction orthogonal to the operation direction of the guide rail, buckling deformation can be suppressed, and only the rotational force can be reliably transmitted to the wheel side.
Further, by adopting the in-wheel motor system of the present invention, it is possible to realize an in-wheel motor vehicle that is excellent in space efficiency and driving force transmission efficiency and has little fluctuation in tire ground contact force.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a cross guide according to the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a flexible coupling according to the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of a flexible coupling.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional in-wheel motor.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional flexible coupling.
FIG. 7 is a diagram showing another configuration of a conventional in-wheel motor.
FIG. 8 is a view showing another configuration of a conventional flexible coupling.
[Explanation of symbols]
1 tire, 2 wheel, 2a rim, 2b wheel disc,
3 In-wheel motor, 3R motor rotor, 3S motor stator,
3a non-rotating side case, 3b rotating side case, 3j bearing, 4 hub part,
5 knuckle, 6a, 6b suspension arm, 7 suspension member,
8 braking device, 10 buffer mechanism, 11 linear motion guide member,
12 Shock absorber, 30 Flexible coupling,
31 Motor side plate, 32 Wheel side plate, 33 Cross guide,
33A Motor side guide rail, 33B Wheel side guide rail,
33C Cross guide body.

Claims

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、弾性体及び／または減衰機構を介して支持された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が取付けられたモータの回転側ケースとホイールとは、ホイールに取付けられたホイール側プレートと、上記回転側ケースに連結されたモータ側プレートと、ロータ周方向に等間隔に配置されて上記２つのプレートを連結する複数のクロスガイドとを有するフレキシブルカップリングにより連結されており、
上記クロスガイドは、モータ側ガイドレール、ホイール側ガイドレール、及び、上記モータ側ガイドレールを案内する案内溝とこのモータ側ガイドレールを案内する案内溝の延長方向と直交する方向に延長して上記ホイール側ガイドレールを案内する案内溝とを有するクロスガイド本体とを備え、
上記モータ側ガイドレールは上記モータ側プレートに取付けられ、
上記ホイール側ガイドレールは上記ホイール側プレートに取付けられ、
上記モータ側ガイドレールを案内する案内溝は上記クロスガイド本体の上記モータ側ガイドレール側に設けられ、
上記ホイール側ガイドレールを案内する案内溝は上記クロスガイド本体の上記ホイール側ガイドレール側に設けられていることを特徴とするインホイールモータシステム。 Mounting the stator side of the direct drive motor of a hollow shape provided in the wheel section with respect to part around the vehicle, in-wheel motor system which is supported through the elastic bodies and / rotor of the motor is the rotation-side casing and the wheel of the motor, and the wheel-side plate attached to the wheel, and a motor side plate connected to the rotary side casing, are arranged at equal intervals in the rotor circumferential direction of the two plates It is connected by a flexible coupling having a plurality of cross guides to be connected,
The cross guide extends in a direction orthogonal to the motor side guide rail, the wheel side guide rail, the guide groove for guiding the motor side guide rail, and the extending direction of the guide groove for guiding the motor side guide rail. A cross guide body having a guide groove for guiding the wheel side guide rail,
The motor side guide rail is attached to the motor side plate,
The wheel side guide rail is attached to the wheel side plate,
A guide groove for guiding the motor side guide rail is provided on the motor side guide rail side of the cross guide body,
An in-wheel motor system, wherein a guide groove for guiding the wheel side guide rail is provided on the wheel side guide rail side of the cross guide body .

上記クロスガイドのモータ側ガイドレールを、その稼動方向が全てモータロータの径方向に対して４５°方向になるように配置するとともに、上記ホイール側ガイドレールの全ての稼動方向を上記モータ側ガイドレールの稼動方向に対して直交する方向になるように上記クロスガイドを配置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。 The cross-guide motor side guide rails are arranged so that their operating directions are all 45 ° with respect to the radial direction of the motor rotor, and all the operating directions of the wheel side guide rails are The in-wheel motor system according to claim 1, wherein the cross guide is disposed so as to be in a direction orthogonal to the operation direction.