JP5224507B2 - 電気自動車の車軸構造 - Google Patents

Description

この発明は、アウターロータモータ型のインホイールモータ構造に適用される電気自動車の車軸構造に関するものである。

従来技術として、インホイールモータが知られている。このインホイールモータは、ブレーキを減速機の外径側に設けるものが一般的である。しかしながら、ブレーキを減速機の外径側に配設すると、ホイールの径がその分大きくなり、ホイールの大径化を招く。ホイールのコンパクト化は、車軸（シャフト）方向及びホイールの径方向の両方を小型化することが必要である。シャフト方向のコンパクト化は、減速機構を設けないアウターロータモータを用いることで実現できることが公知であるが、一般にブレーキ（ディスクブレーキ）はモータよりも外径側でキャリパーにより制動されるため、ブレーキがホイール内に収納されることにより、ホイールの大径化は免れることができず、コンパクト化を図ることができない。

特許文献１には、ブレーキの位置を、アウターロータモータの内径側に設けた構造が記載されている。しかしながら、アウターロータモータの内径側にそのためのスペースが必要となり、特許文献１の構造では、結局はホイールの径方向の小型化を図ることはできない。

また、ディスクブレーキがホイール内に収納されると、ディスクパッド等のブレーキ部品の点検に手間がかかり面倒である。さらに、ディスクブレーキがホイール内に収納されると、モータとブレーキが近接することになり、両者の発熱の影響が互いに悪影響を及ぼすおそれがある。

一方で、モータの内側(車両側)にパーキングブレーキを形成した構造が特許文献２に記載されている。しかしながら、特許文献２に記載の構造は、インホイールモータを用いているため、車軸方向にホイールが広がってしまい、また通常のブレーキ構造はホイール内に配設されるため、やはりホイールの小型化を図ることにはならない。

特開２００６−１３７３号公報 特開２００６−１９９１０７号公報

この発明は、上記従来技術を考慮したものであって、ホイールのシャフト方向及び径方向のコンパクト化を図り、ブレーキ部品の点検が容易で、ブレーキとモータの発熱が互いに影響を及ぼすおそれがない電気自動車の車軸構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１の発明では、タイヤを取り付けるホイールと、当該ホイール内に収納されるアウターロータモータと、前記ホイール及び前記アウターロータモータより車体に対して内側であって、前記車体に対してアッパーアーム及びロアアームを介して取り付けられるナックルと、前記ホイールの回転を制動させるためのディスクブレーキとを備え、前記ナックルの外側にナックルスピンドルを設け、当該ナックルスピンドルの外周に前記アウターロータモータのステータを固定し、当該ナックルスピンドルの内側に設けた貫通孔内に前記ホイール及び前記アウターロータモータの軸となるシャフトが挿通され、当該シャフトは当該貫通孔内でベアリングを介して回転可能に支持され、その内端は前記ナックルを貫通して当該ナックルの内側まで延設され、前記ディスクブレーキは、前記シャフトに対して、前記ナックルよりも車体に対して内側に配設され、当該ディスクブレーキのディスクは、前記シャフトの車体側端部に固定され、前記シャフトの車体に対して外側端部には、前記ホイールと前記アウターロータモータのロータを固定したことを特徴とする電気自動車の車軸構造を提供する。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記ディスクブレーキのディスクは、その中央部でハブを介して前記シャフトに取り付けられていることを特徴としている。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記ベアリングは、前記シャフトの長手方向であって間隔をあけた二個所に設けられていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ディスクブレーキがナックルよりも車体側に設けられるため、ブレーキを構成する機構はホイール内に収納されず、車体とホイールとの間に配設される。したがって、ホイールの径方向の大きさを縮小することができ、ホイールのコンパクト化を図ることができる。また、ホイールを取り外さずにブレーキ部品の点検ができるので、修理等の作業が容易となる。また、ブレーキとモータの距離を離すことができるので、互いの発熱が互いに影響することを防止できる。

また、ディスクブレーキがナックルよりも車体側に設けられるため、ブレーキを構成する機構はホイール内に収納されず、車体とホイールとの間に配設される。したがって、ホイールの径方向の大きさを縮小することができ、ホイールのコンパクト化を図ることができる。また、ホイールを取り外さずにブレーキ部品の点検ができるので、修理等の作業が容易となる。また、ブレーキとモータの距離を離すことができるので、互いの発熱が互いに影響することを防止できる。また、ナックルスピンドルの貫通孔内にベアリングを介してシャフトを支持したので、シャフトはナックルスピンドルに確実に支持される。

この発明は、タイヤを取り付けるホイールと、当該ホイール内に収納されるアウターロータモータと、前記ホイール及び前記アウターロータモータより車体に対して内側であって、前記車体に対してアッパーアーム及びロアアームを介して取り付けられるナックルと、前記ホイールの回転を制動させるためのディスクブレーキとを備え、前記ナックルには、前記ホイール及び前記アウターロータモータの軸となるシャフトが挿通され、前記ディスクブレーキは、前記シャフトに対して、前記ナックルよりも車体に対して内側に固定される電気自動車の車軸構造である。

図１はこの発明に係る電気自動車の車軸構造の概略断面図であり、図２は概略斜視図である。

図示したように、この発明に係る電気自動車の車軸構造は、アウターロータモータ１を収納したホイール１０と、ナックル４と、ディスクブレーキ７で構成される。アウターロータモータ１は、ステータ２とその外側のロータ３で構成される。ステータ２にはコイル５が巻回される。ホイール１０は、略円筒状のリム８とディスク９からなる。ホイール１０のリム８とロータ３を一体とすれば、部品点数を減少することができ、構造が簡単となり取り扱い性が向上する。

アウターロータモータ１、ナックル４、ディスクブレーキ７のブレーキロータ７１には、シャフト１１が挿通される。ホイール１０のディスク９は、シャフト１１の端部に備わるフランジ１２にボルト１３により固定される。フランジ１２は、ボルト１４によりモータ１の外側を覆うモータカバー１５と固定される。したがって、ロータ３が回転することにより、その回転はモータカバー１５、フランジ１２、ホイール１０の順に伝えられ、リム８に取り付けられたタイヤ６が回転する。ステータ２は、その内側のナックルスピンドル１７にネジ１８で固定される。ナックルスピンドル１７は、軸方向に貫通して貫通孔１７ａが形成され、この貫通孔１７ａにシャフト１１が挿通される。ナックルスピンドル１７の貫通孔１７ａとシャフト１１の間には、ベアリング２４が介装される。これにより、シャフト１１はナックルスピンドル１７に確実に支持される。

ナックルスピンドル１７の端部は、ボルト２６によりナックル４に固定される。ナックル４の下部は、ボールジョイント２１を介してロアアーム２２に連結される。ロアアーム２２は、サスペンション取付部（図示省略）と連結される。また、ナックル４の上部は、ボールジョイント１９を介して、アッパーアーム２０と接続される。アッパーアーム２０も、サスペンション取付部（図示省略）と連結される。したがって、ナックル４は揺動可能である。

ディスクブレーキ７は、ブレーキロータ７１とキャリパー７２からなる。ブレーキロータ７１は円環状であり、ハブ２３を介してシャフト１１に取り付けられる。この取付け位置は、ナックル４よりも車体に対して内側、すなわちシャフト１１の車体側である（図の左側）。ハブ２３は、シャフト１１に固定され、ブレーキロータ７１は、ハブボルト２５によりハブ２３に固定される。したがって、ブレーキロータ７１はシャフト１１とともに回転する。ブレーキロータ７１は、キャリパー７２によりその外周縁を挟持され、回転を停止される。これにより、タイヤ６の回転を制動するものである。

上述したように、ディスクブレーキ７はナックル４よりも車体側に設けられる。このため、ディスクブレーキ７を構成する機構であるブレーキロータ７１やキャリパー７２は、ホイール１０内に収納されず、車体フレームとホイール１０との間に配設される。したがって、ホイール１０の径方向の大きさを縮小することができ、ホイール１０のコンパクト化を図ることができる。特に、アウターロータモータ１を収納したインホイールモータの場合、モータカバー１５の外側面に直接リム８を取付けることができるので好ましい。

また、ディスクブレーキ７を収納しないことによって生じるホイール１０内のスペースを有効活用して、ステータ２に多くの巻線を巻回でき、大型のコイル５を形成することもできる。また、ホイール１０を取り外さずにブレーキ部品の点検ができるので、修理等の作業が容易となる。また、ディスクブレーキ７とアウターロータモータ１の距離を離すことができるので、互いの発熱が互いに影響することを防止できる。

この発明に係る電気自動車の車軸構造の概略断面図である。 この発明に係る電気自動車の車軸構造の概略斜視図である。

符号の説明

１：アウターロータモータ、２：ステータ、３：ロータ、４：ナックル、５：コイル、６：タイヤ、７：ディスクブレーキ、８：リム、９：ディスク、１０：ホイール、１１：シャフト、１２：フランジ、１３：ボルト、１４：ボルト、１５：モータカバー、１６：、１７：ナックルスピンドル、１８：ネジ、１９：ボールジョイント、２０：アッパーアーム、２１：ボールジョイント、２２：ロアアーム、２３：ハブ、２４：ベアリング、２５：ハブボルト、２６：ボルト、７１：ブレーキロータ、７２：キャリパー

Claims (3)

1. タイヤを取り付けるホイールと、
   当該ホイール内に収納されるアウターロータモータと、
   前記ホイール及び前記アウターロータモータより車体に対して内側であって、前記車体に対してアッパーアーム及びロアアームを介して取り付けられるナックルと、
   前記ホイールの回転を制動させるためのディスクブレーキとを備え、
   前記ナックルの外側にナックルスピンドルを設け、当該ナックルスピンドルの外周に前記アウターロータモータのステータを固定し、当該ナックルスピンドルの内側に設けた貫通孔内に前記ホイール及び前記アウターロータモータの軸となるシャフトが挿通され、当該シャフトは当該貫通孔内でベアリングを介して回転可能に支持され、その内端は前記ナックルを貫通して当該ナックルの内側まで延設され、
   前記ディスクブレーキは、前記シャフトに対して、前記ナックルよりも車体に対して内側に配設され、当該ディスクブレーキのディスクは、前記シャフトの車体側端部に固定され、
   前記シャフトの車体に対して外側端部には、前記ホイールと前記アウターロータモータのロータを固定したことを特徴とする電気自動車の車軸構造。
2. 前記ディスクブレーキのディスクは、その中央部でハブを介して前記シャフトに取り付けられていることを特徴とする前記請求項１に記載の電気自動車の車軸構造。
3. 前記ベアリングは、前記シャフトの長手方向であって間隔をあけた二個所に設けられていることを特徴とした前記請求項１又は２に記載の電気自動車の車軸構造。