JP4328961B2 - インホールモータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車の駆動源として搭載されるインホイールモータ装置に関する。

近年、駆動源として電気モータを搭載した電気自動車が実用化されてきている。電気自動車では各車輪を独立して駆動制御することを目的として各車輪に電動モータを配置したインホイール式と称される駆動方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。このインホイール式駆動機構は、図２に示すようにホイール１の内側に配置した電気モータ（以下「インホイールモータ」という）２と減速装置３とを組み合わせたものが一般的に使用されている。尚、減速装置３は、インホイールモータ２のケースに内蔵されている。減速装置３のドライブシャフト（出力軸）４は、ハブ５に固設され、当該ハブ５がホイール１に固定されている。インホールモータ２の回転は、減速装置３により減速されてドライブシャフト４に伝達され、ハブ５からホイール１に伝達される。

主ブレーキ装置６は、例えば、液圧式ディスクブレーキが使用され、ハブ５に固定されているディスクロータ８の周縁部８ａの両面に油圧ピストンによりパッドを圧接させて制動力を付与する構成とされている。また、インホイールモータ２による回生制動が併用されている。車両を定位置に止めておくための駐車ブレーキ装置７は、ドラムブレーキが使用されており、ディスクブレーキのディスクロータ８内に収納されているブレーキシュー９をケーブル１０により拡開させてディスクロータ８の内周面に圧接させて制動力を付与するようになっている。
特開平９−１０９６９６号公報

図２に示すように駐車ブレーキ装置７は、減速装置３による減速後の駆動力の大きいドライブシャフト４に固定されているディスクロータ８に制動力を付与するために大型且つ堅牢な構造とされている。このため、ホイール１とインホイールモータ２の減速装置３との間に主ブレーキ装置６と駐車ブレーキ７とを配置した場合、ホイール１と減速装置３との間の距離が長くなり、これに伴いドライブシャフト４が長くなり、ドライブシャフト４の強度を満足させるために減速装置３を構成するギヤ、シャフト、ギヤケース等が大型且つ重量が嵩み、小型化を目的として減速装置３を内蔵したインホイールモータ２の小型、軽量化を阻む要因となっている。

また、ディスクロータ８は、駐車ブレーキ装置７のドラムを兼用しており、ブレーキシュー９を収納し且つその内周面にブレーキシュー９が圧接されるために大型且つ堅牢な構造とされ、重量が増大し、減速装置５の重量増加と相俟ってバネ下重量が増大して乗り心地が悪い。
また、駐車ブレーキ装置７を作動させるためのケーブル１０を主ブレーキ装置６と減速装置３との間に配索するために制約も多く、レイアウトが困難である等の問題もある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、インホイール式駆動機構において、ドライブシャフトを短くしてインホイールモータ及び駐車ブレーキ装置の小型化を図るようにしたインホイールモータ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明では、車両のホイールと該ホイールの内側に配置された駆動用のインホイールモータとの間に液圧ディスクブレーキからなる主ブレーキ装置を配置し、前記インホイールモータを挟んで前記ホイールと反対側にインホイールモータのモータ軸に制動力を付与するための駐車ブレーキ装置を配置し、そして、この駐車ブレーキ装置がモータ軸に固定されたドラムと、このドラム内に配置されたブレーキシューと、このブレーキシューを作動させるケーブルとを含むものとなっている。
上述のように駐車ブレーキ装置をインホイールモータを挟んでホールと反対側に配置することで、ホイールとインホイールモータとの間の間隔が短くなり、これに伴いドライブシャフトが短くなり、大型化せずに強度確保の問題が解決される。また、駐車ブレーキ装置を作動させるケーブルの配索の制約が少なくなり、レイアウトが容易となる。

請求項２の発明では、前記インホイールモータは、そのケース内に減速装置を内蔵している構成としている。
減速装置を内蔵し且つドライブシャフトを短くしてインホイールモータ装置の小型化を図ることを可能としている。

請求項１の発明によれば、駐車ブレーキ装置をインホイールモータを挟んでホールと反対側に配置することで、ドライブシャフトを短くすることができるためにインホイールモータ装置を小型、軽量化することができる。また、駐車ブレーキ装置の制動力をインホイールモータの減速前のモータ軸に付与することができるために、制動力を小さくすることができ、小型の駐車ブレーキ装置で相応の制動力を発生可能となり、インホイールモータ装置を小型、軽量化することができる。

そして、インホイールモータ装置の小型軽量化に伴い車両重量の軽減化が図られ、一充電走行距離の延長を図ることが可能となる。また、バネ下重量の軽減により乗り心地が良好となる。更に、駐車ブレーキ装置を作動させるケーブルの配索の自由度が増し、レイアウトが容易となる。
請求項２の発明では、ドライブシャフトが短くなることで、インホイールモータのケースに内蔵する減速装置の小型、軽量化が図られ、これに伴いインホイールモータ装置の小型、軽量化が図られると共に、コストの低減が図られる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように電気自動車の車輪のホイール１１の内側にインホイールモータ１２と減速装置１５が収納されており、減速装置１５は、インホイールモータ１２のケース１４に内蔵されている。インホイールモータ１２のモータ軸１３の一側は、不図示の歯車系を介して減速装置１５のドライブシャフト（出力軸）１６に連結されている。ドライブシャフト１６は、ハブ１７に固設され、当該ハブ１７がホイール１１に固定されている。インホールモータ１２の回転は、減速装置１５により減速されてドライブシャフト１６に伝達され、ハブ１７からホイール１１に伝達される。

主ブレーキ装置１８は、例えば、周知の液圧式ディスクブレーキが使用され、ハブ１７に固定されているディスクロータ１９の周縁部１９ａの両面に油圧ピストンによりパッドを圧接させて制動力を付与する構成とされている。また、インホイールモータ２は、制動時には回生制動として作用し、主ブレーキ装置１８と併用される。
車両を定位置に止めておくための駐車ブレーキ装置２１は、周知のドラムブレーキが使用されておりインホイールモータ１２を挟んでホイール１１と反対側に配置されている。即ち、駐車ブレーキ装置２１のドラム２２は、インホイールモータ１２のモータ軸１３の減速装置１５と反対側に固定されており、内部にブレーキシュー２３がケーブル２４により拡径可能に収納されている。これらのドラム２２、ブレーキシュー２３は、ケース２５に収納されてインホイールモータ１２のケース１４に固定されて一体構造とされている。駐車ブレーキ装置２１は、ケーブル２４を矢印方向に引っ張ることでブレーキシュー２３を拡開させてドラム２２の内周面に圧接させ、インホイールモータ１２のモータ軸１３に制動力を付与する。

駐車ブレーキ装置２１は、インホイールモータ１２のモータ軸１３に直接制動力を付与するために小型のブレーキ装置で相応の制動力を発生させることが可能となる。例えば、減速装置１５の減速比が５：１の場合、モータ軸１３の制動トルクは、車輪側で発生するトルクを減速比で割った値であり、１／５となる。これにより、駐車ブレーキ装置２１を小型、軽量化することができる。また、駐車ブレーキ装置２１のケーブル２４の配索の自由度が増し、レイアウトが容易となる。

更に、駐車ブレーキ装置２１をインホイールモータ１２を挟んでホイール１１と反対側に配置することにより、減速装置１５のドライブシャフト１６の長さを短くすることができる。そして、ドライブシャフト１６が短くなることにより大型化することなく減速装置１５のギヤ、シャフト、ギヤケース等の強度を確保することが可能となる。これにより、減速装置１５を内蔵するインホイールモータ１２の小型、軽量化が可能となる。

また、駐車ブレーキ装置２１をインホイールモータ１２を挟んでホイール１１と反対側に配置することで、主ブレーキ装置１８のディスクロータ１９を駐車ブレーキ装置のドラムと兼用する必要がなくなり、小型、軽量化を図ることが可能となる。

本発明に係るインホイールモータ装置の実施形態を示す要部断面図である。 従来のインホイールモータのブレーキ装置の要部断面図である。

符号の説明

１１ ホイール
１２ インホイールモータ
１３ モータ軸
１４ ケース
１５ 減速装置
１６ ドライブシャフト
１８ 主ブレーキ装置
２１ 駐車ブレーキ装置
２２ ドラム
２３ ブレーキシュー
２４ ケーブル

Claims (2)

1. 車両のホイール内側に配置された駆動用のインホイールモータと、
   前記ホイールと前記インホイールモータとの間に配置され、液圧ディスクブレーキからなる主ブレーキ装置と、
   前記インホイールモータを挟んで前記ホイールと反対側に配置され、前記インホイールモータのモータ軸に制動力を付与するための駐車ブレーキ装置とを備え、
   前記駐車ブレーキ装置は、前記モータ軸に固定されたドラムと、このドラム内に配置されたブレーキシューと、このブレーキシューを作動させるケーブルとを含む、
   ことを特徴とするインホイールモータ装置。
2. 前記インホイールモータはそのケース内に減速装置を内蔵していることを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ装置。

Images