JPH0848158A - Wheel motor - Google Patents
Wheel motorInfo
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- JPH0848158A JPH0848158A JP20282994A JP20282994A JPH0848158A JP H0848158 A JPH0848158 A JP H0848158A JP 20282994 A JP20282994 A JP 20282994A JP 20282994 A JP20282994 A JP 20282994A JP H0848158 A JPH0848158 A JP H0848158A
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- motor
- electric motor
- case
- wheel
- gear reducer
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
- B62B5/00—Accessories or details specially adapted for hand carts
- B62B5/0026—Propulsion aids
- B62B5/0033—Electric motors
- B62B5/0036—Arrangements of motors
- B62B5/004—Arrangements of motors in wheels
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気自動車、フ
ォークリフト、ゴルフカート等の電動車輌に用いられる
ホイールモータに関し、特に減速機を介してモータを連
結して駆動する減速機付ホイールモータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel motor used in electric vehicles such as electric vehicles, forklifts, and golf carts, and more particularly to a wheel motor with a speed reducer for connecting and driving the motors via a speed reducer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の減速機付ホイールモータでは、
車輪の上下動や旋回時に車輌本体とモータや減速機とが
互いに干渉することがないように、取り付けにあたって
特に工夫する必要があり、これに対してホイールの内側
空間部分に電動機と遊星歯車減速機を配設し、この電動
機の回転出力を前記遊星歯車減速機を介して前記ホイー
ルに伝達することにより、このホイールを回転駆動する
ように構成したホイールモータも既に提案されている
（例えば特開平２−１１４１９号公報及び特開平４−１
８５２０７号公報）。2. Description of the Related Art In a wheel motor with a reducer of this type,
In order to prevent the vehicle body, motor and speed reducer from interfering with each other when the wheel moves up and down or turns, it is necessary to make special arrangements for mounting the motor. Has been proposed, and a wheel motor configured to rotationally drive the wheel by transmitting the rotational output of the electric motor to the wheel via the planetary gear reducer has already been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. HEI-2). -11419 and Japanese Patent Laid-Open No. 4-1.
No. 85207).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
ものは、減速機として遊星歯車減速機を採用していて、
電動機の回転子の回転出力を遊星歯車減速機を介してホ
イールに伝達する出力軸は、ホイールモータの軸方向で
一旦分離した後に軸心を合わせて出力を取り出すことに
なるため、構成が複雑で組み立てにくく、また前記出力
軸の支持スパンを短くせざるを得ないめタイヤを含むホ
イールの倒れに対する支持強度が低いという問題があっ
た。However, these conventional ones adopt the planetary gear reducer as the reducer,
The output shaft that transmits the rotation output of the rotor of the electric motor to the wheel via the planetary gear reducer is separated in the axial direction of the wheel motor and then the output is aligned by aligning the shaft center. There is a problem that it is difficult to assemble, and the supporting span of the output shaft has to be shortened, so that the supporting strength against the collapse of the wheel including the tire is low.
【０００４】また、電動機をブラシレスモータで構成す
るに当っては、回転子の位置を検出するセンサの取り付
けにも工夫が必要になり、より構成が複雑化してしまう
という問題があった。Further, when the electric motor is composed of a brushless motor, it is necessary to devise a method of mounting a sensor for detecting the position of the rotor, which causes a problem that the structure becomes more complicated.
【０００５】さらに、電動機を駆動するための制御回路
は、ホイールモータが取り付けられる車体フレーム側に
装着されているため、車体フレーム側に制御回路を装着
するためのスペースを確保する必要があり、しかも車体
フレームとホイールモータとの間に、制御回路と電動機
とを接続する通電線や信号線を多く介装しなければなら
ないと共に、各通電線や信号線の長さが長くなるという
問題点があった。Further, since the control circuit for driving the electric motor is mounted on the side of the body frame to which the wheel motor is mounted, it is necessary to secure a space for mounting the control circuit on the side of the body frame. Between the body frame and the wheel motor, many energization lines and signal lines connecting the control circuit and the electric motor must be inserted, and the length of each energization line and signal line becomes long. It was
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、構成が簡単で組み立てやすく、また磁
石回転子の位置を検出するセンサの環境を良好に保つこ
とができ、さらには前記出力軸の支持スパンが長くとれ
ることから、タイヤの倒れに対する支持強度を高くする
ことができるホイールモータを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to have a simple structure and easy to assemble, and to maintain a good environment of a sensor for detecting the position of a magnet rotor. It is an object of the present invention to provide a wheel motor capable of increasing the support strength against the fall of a tire because the output shaft can have a long support span.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ホイールの内側空間部分に
電動機と歯車減速機を配設し、この歯車減速機で減速さ
れた前記電動機の回転出力により前記ホイールを回転駆
動するように構成したホイールモータにおいて、前記電
動機は、磁石回転子を有するブラシレスモータで構成す
ると共に、ホイールの内側空間部分に前記電動機を収容
する第１のケースと前記歯車減速機を収容する第２のケ
ースと該第１のケースと第２のケースとの間を仕切る仕
切板とにより構成されたハウジングを設け、前記仕切板
の電動機収容側には、前記電動機の固定子の取付部、お
よび前記磁石回転子の位置を検出するセンサの取付部、
前記仕切板の歯車減速機収容側には、前記電動機の出力
軸とは偏心配置された歯車減速機の所定段の歯車の回転
軸を支持する支持部を形成し、前記電動機の出力軸は、
前記仕切板を貫通した状態で、前記電動機を収容する第
１のケースと前記歯車減速機を収容する第２のケースと
にそれぞれ支承されるように構成されている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has an electric motor and a gear reducer arranged in an inner space portion of a wheel, and the electric motor reduced by the gear reducer. In the wheel motor configured to drive the wheel to rotate by the rotation output of, the electric motor includes a brushless motor having a magnet rotor, and a first case that accommodates the electric motor in an inner space portion of the wheel. A housing configured by a second case accommodating the gear reducer and a partition plate for partitioning the first case and the second case is provided, and the electric motor is provided on the motor accommodating side of the partition plate. A mounting portion of the stator, and a mounting portion of a sensor for detecting the position of the magnet rotor,
On the gear reducer accommodating side of the partition plate, a support portion that supports a rotating shaft of a gear of a predetermined stage of a gear reducer that is eccentrically arranged with the output shaft of the electric motor is formed, and the output shaft of the electric motor is
It is configured to be supported by a first case housing the electric motor and a second case housing the gear reducer while penetrating the partition plate.
【０００８】上記目的を達成するため、請求項２記載の
発明は、請求項１において、前記歯車減速機を収容する
第２のケースと前記仕切板との間に前記歯車減速機の配
置されない離隔された空間を形成するための壁部を該第
２のケースまたは前記仕切板の少なくとも一方に一体形
成し、前記空間内に前記電動機を駆動するための制御回
路を収容するように構成されている。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, in which the gear reducer is not arranged between the second case accommodating the gear reducer and the partition plate. A wall portion for forming a defined space is integrally formed with at least one of the second case and the partition plate, and is configured to accommodate a control circuit for driving the electric motor in the space. .
【０００９】上記目的を達成するため、請求項３記載の
発明では、請求項２における前記壁部は、前記第２のケ
ースの外壁と前記仕切板とにより前記制御回路を収容す
る馬蹄形の空間を形成すると共に、前記電動機の出力軸
と歯車減速機は、前記馬蹄形の空間の内側に形成される
空間部分に配設するように構成されている。To achieve the above object, in the invention according to claim 3, the wall portion in claim 2 is a horseshoe-shaped space for accommodating the control circuit by the outer wall of the second case and the partition plate. While being formed, the output shaft of the electric motor and the gear reducer are arranged in a space portion formed inside the horseshoe-shaped space.
【００１０】[0010]
【作用】請求項１記載の発明では、前記電動機は、磁石
回転子を有するブラシレスモータで構成すると共に、ホ
イールの内側空間部分に前記電動機を収容する第１のケ
ースと前記歯車減速機を収容する第２のケースと該第１
のケースと第２のケースとの間を仕切る仕切板とにより
構成されたハウジングを設け、前記仕切板の電動機収容
側には、前記電動機の固定子の取付部、および前記磁石
回転子の位置を検出するセンサの取付部、前記仕切板の
歯車減速機収容側には、前記電動機の出力軸とは偏心配
置された歯車減速機の所定段の歯車の回転軸を支持する
支持部を形成し、前記電動機の出力軸は、前記仕切板を
貫通した状態で、前記電動機を収容する第１のケースと
前記歯車減速機を収容する第２のケースとにそれぞれ支
承されるように構成されている。これにより、構成が簡
単で組み立てやすく、また磁石回転子の位置を検出する
センサの環境を良好に保つことができ、さらには前記出
力軸の支持スパンが長くとれることから、タイヤの倒れ
に対する高い支持強度を得ることが可能となる。According to the invention of claim 1, the electric motor is a brushless motor having a magnet rotor, and the first case for accommodating the electric motor and the gear reducer are accommodated in the inner space of the wheel. The second case and the first
A housing constituted by a partition plate for partitioning between the case and the second case is provided, and a mounting portion of the stator of the electric motor and a position of the magnet rotor are provided on the electric motor housing side of the partition plate. A mounting portion of the sensor for detecting, on the gear reducer accommodating side of the partition plate, a support portion that supports a rotating shaft of a gear of a predetermined stage of a gear reducer that is eccentrically arranged with respect to the output shaft of the electric motor is formed, The output shaft of the electric motor is configured to be supported by a first case housing the electric motor and a second case housing the gear reducer in a state of penetrating the partition plate. As a result, the structure is simple and easy to assemble, and the environment of the sensor for detecting the position of the magnet rotor can be kept good. Further, since the support span of the output shaft can be made long, high support against tire collapse is obtained. It becomes possible to obtain strength.
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、前記歯車減速機を収容する第２のケースと前記仕切
板との間に前記歯車減速機の配置されない離隔された空
間を形成するための壁部を該第２のケースまたは前記仕
切板の少なくとも一方に一体形成し、前記空間内に前記
電動機を駆動するための制御回路を収容するように構成
されているので、請求項１の上記の作用の他に、制御回
路はホイールおよび第２のケースによって、雨水、泥等
から保護され、また壁部によって電動機の出力軸、歯車
減速機等の回転による潤滑油、歯車の摩耗粉等からも保
護されることとなる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a space is formed between the second case for accommodating the gear reducer and the partition plate, in which the gear reducer is not arranged. 2. The wall of the above is integrally formed with at least one of the second case and the partition plate, and the control circuit for driving the electric motor is housed in the space. In addition to the above action, the control circuit is protected from rainwater, mud, etc. by the wheel and the second case, and the output shaft of the motor, the lubricating oil due to the rotation of the gear reducer, etc., the abrasion powder of the gear, etc. are protected by the wall. Will also be protected.
【００１２】請求項３記載の発明では、請求項２におけ
る前記壁部は、前記第２のケースの外壁と前記仕切板と
により前記制御回路を収容する馬蹄形の空間を形成する
と共に、前記電動機の出力軸と歯車減速機は、前記馬蹄
形の空間の内側に形成される空間部分に配設するように
構成されているので、請求項１の上記の作用の他に、特
に、限られたハウジング内の空間において、制御回路用
の収容空間を広く採ることができる。According to a third aspect of the present invention, the wall portion of the second aspect forms a horseshoe-shaped space for accommodating the control circuit by the outer wall of the second case and the partition plate, and the wall of the electric motor is Since the output shaft and the gear reducer are configured to be arranged in a space portion formed inside the horseshoe-shaped space, in addition to the above operation of claim 1, particularly in a limited housing. In this space, it is possible to take a wide accommodation space for the control circuit.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１４】図１は、本実施例に係わるホイールモータ
の構成を示す縦断面図であり、同図中、１はホイールモ
ータで、このホイールモータ１は、タイヤ（車輪）２を
装着したホイール３の内側に配置されたハウジング６内
に電動機４と歯車減速機５とを内蔵してなり、電動機４
の回転出力によりホイール３を回転駆動するように構成
されている。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the construction of a wheel motor according to this embodiment. In the figure, 1 is a wheel motor, and this wheel motor 1 is a wheel 3 on which tires (wheels) 2 are mounted. The electric motor 4 and the gear reducer 5 are built in a housing 6 disposed inside the electric motor 4
Is configured to drive the wheel 3 to rotate by the rotation output.
【００１５】ハウジング６は、略椀形の外側ケース６ａ
と内側ケース６ｂの間に仕切板６ｃを介挿した構成とな
っており、内側ケース６ｂと仕切板６ｃとはボルト１０
により締結され、外側ケース６ａと仕切板６ｃとは図３
に示したように、ボルト１１により締結されている。な
お、外側ケース６ａ，内側ケース６ｂ，仕切板６ｃは、
ダイカストにより鋳造される。The housing 6 is a substantially bowl-shaped outer case 6a.
A partition plate 6c is interposed between the inner case 6b and the inner case 6b.
The outer case 6a and the partition plate 6c are fastened together as shown in FIG.
As shown in FIG. The outer case 6a, the inner case 6b, and the partition plate 6c are
It is cast by die casting.
【００１６】外側ケース６ａの中央には軸挿通孔６ａａ
が形成されると共に、外側ケース６ａの内側（ハウジン
グ６の内部）には馬蹄形の空間Ｓ（図３参照）を形成す
るための仕切壁部６ａｂが形成されている。また、内側
ケース６ｂは、図２に示したボルト１２により図示しな
い車輌本体側へ固定されている。A shaft insertion hole 6aa is formed in the center of the outer case 6a.
And a partition wall portion 6ab for forming a horseshoe-shaped space S (see FIG. 3) inside the outer case 6a (inside the housing 6). The inner case 6b is fixed to the vehicle body side (not shown) by the bolt 12 shown in FIG.
【００１７】電動機４は、内側ケース６ｂ内に収納され
る固定子（ステータ）７と、この固定子７の内側に回転
自在に設けられる回転子（ロータ）８と、この回転子８
の回転出力を歯車減速機５を介してホイール３に伝達す
る出力軸９とを備えている。The electric motor 4 includes a stator (stator) 7 housed in an inner case 6b, a rotor (rotor) 8 rotatably provided inside the stator 7, and a rotor 8 thereof.
And an output shaft 9 for transmitting the rotation output of the above to the wheel 3 via the gear reducer 5.
【００１８】固定子７は、図２に示すように環状部の内
周縁部に周方向に等間隔を存して多数の磁極子用の突起
部を一体に突設してなる磁性薄板を多数枚積層してなる
固定子本体７ａの各磁極子７ｂに、コイルボビン７ｃを
介して３相の界磁コイル７ｄを巻回した構造となってお
り、界磁コイル７ｄにより回転磁界を生成するように構
成されている。固定子７の外周部位の複数箇所は、ボル
ト１３により仕切板６ｃに固定されている。As shown in FIG. 2, the stator 7 is composed of a large number of magnetic thin plates formed by integrally projecting a large number of projections for magnetic poles on the inner peripheral edge of an annular portion at equal intervals in the circumferential direction. A three-phase field coil 7d is wound around each of the magnetic poles 7b of the laminated stator main body 7a via a coil bobbin 7c so that a rotating magnetic field is generated by the field coil 7d. It is configured. A plurality of outer peripheral portions of the stator 7 are fixed to the partition plate 6c by bolts 13.
【００１９】回転子８は、その軸長全体に亘って回転中
心孔である軸挿通孔（回転中心孔，中空部）８ａを有す
る回転子本体８ｂの外周部に周方向に等間隔を存して複
数の磁石８ｃを装着してなる。回転子本体８ｂの内周部
の軸長は外周部の軸長よりも長くなっており、その部分
には、歯車減速機５の第１の歯車５ａを構成する歯が形
成されている。回転子本体８ｂの軸長の短い外周部は、
固定子７の内周部に回転自在に対向配置され、回転子本
体８ｂの軸長の短い内周部の両端に圧入されたボールベ
アリング等の軸受１４ａ及び１４ｂを介して出力軸９を
中心として回転するように構成されている。The rotor 8 has a shaft insertion hole (rotation center hole, hollow portion) 8a, which is a rotation center hole, over the entire axial length of the rotor body 8b. And a plurality of magnets 8c are attached. The axial length of the inner peripheral portion of the rotor main body 8b is longer than the axial length of the outer peripheral portion, and teeth forming the first gear 5a of the gear reducer 5 are formed in that portion. The outer peripheral portion of the rotor body 8b having a short axial length is
Centered around the output shaft 9 via bearings 14a and 14b such as ball bearings, which are rotatably opposed to the inner peripheral portion of the stator 7 and press-fitted at both ends of the inner peripheral portion of the rotor body 8b having a short axial length. It is configured to rotate.
【００２０】出力軸９は、その一端部に一体形成された
取り付けフランジ１５がボルト１６及びナット１７を介
してホイール３のハブ３ａに固定されている。出力軸９
の一端部は外側ケース６ａの軸挿通孔６ａａにボールベ
アリング等の軸受１８を介して且つ他端部は内側ケース
６ｂの中央凹部にボールベアリング等の軸受１９を介し
てそれぞれ回転自在に支承されている。なお、出力軸９
は、回転子８の軸挿通孔８ａ内を非接触状態で挿通（貫
通）されている。また、固定子７と回転子８を主な構成
要素とする電動機４は、その軸方向の長さが短いフラッ
ト型の電動機となっており、ホイールモータ１全体とし
ての出力軸９方向寸法が短くなっている。The output shaft 9 has a mounting flange 15 integrally formed at one end thereof fixed to the hub 3a of the wheel 3 via a bolt 16 and a nut 17. Output shaft 9
One end of which is rotatably supported in the shaft insertion hole 6aa of the outer case 6a through a bearing 18 such as a ball bearing, and the other end of which is rotatably supported in a central recess of the inner case 6b through a bearing 19 such as a ball bearing. There is. Output shaft 9
Is inserted (penetrated) in the shaft insertion hole 8a of the rotor 8 in a non-contact state. Further, the electric motor 4 whose main components are the stator 7 and the rotor 8 is a flat electric motor having a short axial length, and the dimension of the wheel motor 1 as a whole in the output shaft 9 direction is short. Has become.
【００２１】歯車減速機５は、複数（本実施例では４
個）の歯車５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄを備えた２段減速
機となっている。すなわち、第１の歯車５ａは、上記の
ように回転子８の他端側（図１において左端側）に同心
状にして一体形成されている。第２及び第３歯車５ｂ、
５ｃは、同一の回転軸（支持軸）２０に固定されて互い
に一体的に回転するもので、第２歯車５ｂと第１歯車５
ａとが互いに噛合している。支持軸２０は出力軸９の下
側に位置して該出力軸９と偏心して配設されている。支
持軸２０の一端部は仕切板６ｃの凹部にボールベアリン
グ等の軸受２１を介して且つ他端部は外側ケース６ａの
凹部にボールベアリング等の軸受２２を介してそれぞれ
回転自在に支承されている。A plurality of gear reducers 5 (four gears in this embodiment) are used.
It is a two-stage speed reducer equipped with individual gears 5a, 5b, 5c and 5d. That is, the first gear 5a is integrally formed concentrically on the other end side (the left end side in FIG. 1) of the rotor 8 as described above. Second and third gears 5b,
5c is fixed to the same rotary shaft (support shaft) 20 and rotates integrally with each other. The second gear 5b and the first gear 5
and a are in mesh with each other. The support shaft 20 is located below the output shaft 9 and is eccentrically arranged with respect to the output shaft 9. One end of the support shaft 20 is rotatably supported in a recess of the partition plate 6c via a bearing 21 such as a ball bearing, and the other end is rotatably supported in a recess of the outer case 6a via a bearing 22 such as a ball bearing. .
【００２２】第４（最終段）歯車５ｄは、出力軸９に固
定されて該出力軸９と一体的に回転するものである。こ
の第４歯車５ｄと第３歯車５ｃとが互いに噛合してい
る。従って、固定子７により生成された回転磁界の作用
により回転子８が回転すると、回転子８に一体形成され
た第１歯車５ａが回転子８と同一の回転数で回転する。
すると、第１歯車５ａの回転出力は、第２及び第３歯車
５ｂ、５ｃを介して減速されて第４歯車５ｄに伝達さ
れ、出力軸９、及びホイール３は第４歯車５ｄと同一の
減速された回転数で回転子８と同方向に回転する。例え
ば、回転子８が７５０ｒｐｍで正回転すると、回転出力
軸９とホイール３とは、歯車減速機５により減速されて
１５０ｒｐｍで正回転する。The fourth (final stage) gear 5d is fixed to the output shaft 9 and rotates integrally with the output shaft 9. The fourth gear 5d and the third gear 5c mesh with each other. Therefore, when the rotor 8 rotates due to the action of the rotating magnetic field generated by the stator 7, the first gear 5a integrally formed with the rotor 8 rotates at the same rotation speed as the rotor 8.
Then, the rotation output of the first gear 5a is decelerated via the second and third gears 5b and 5c and transmitted to the fourth gear 5d, and the output shaft 9 and the wheel 3 have the same deceleration as the fourth gear 5d. It rotates in the same direction as the rotor 8 at the rotation speed thus set. For example, when the rotor 8 normally rotates at 750 rpm, the rotation output shaft 9 and the wheel 3 are decelerated by the gear reducer 5 and normally rotate at 150 rpm.
【００２３】仕切板６ｃの中央部には、回転子本体８ｂ
の軸長を非接触状態で挿通（貫通）するための挿通孔６
ｃｂが形成されている。そして、仕切板６ｃと外側ケー
ス６ａの馬蹄形の仕切壁部６ａｂとで形成される空間Ｓ
には、電動機４を駆動するための制御回路を形成するた
めのの第１基板２３が、ビス２４により取り付けられて
いる（図３参照）。また、仕切板６ｃの裏面（第１基板
２３の配設面とは反対の面）にも、制御回路からの信号
で駆動されて電動機４へ駆動電流を供給する駆動回路用
のドーナツ形の第２基板２５が取り付けられている（図
４参照）。このように、制御回路用の空間を馬蹄形とし
たのは、限られたハウジング６内の空間において、制御
回路用の収容空間を可能な限り広く採るためである。At the center of the partition plate 6c, the rotor body 8b is provided.
Insertion hole 6 for inserting (penetrating) the axial length of the non-contact state
cb is formed. The space S formed by the partition plate 6c and the horseshoe-shaped partition wall portion 6ab of the outer case 6a
A first board 23 for forming a control circuit for driving the electric motor 4 is attached to the machine by screws 24 (see FIG. 3). Further, on the back surface of the partition plate 6c (the surface opposite to the surface on which the first substrate 23 is provided), a doughnut-shaped first drive circuit that is driven by a signal from the control circuit and supplies a drive current to the electric motor 4 is provided. Two substrates 25 are attached (see FIG. 4). As described above, the space for the control circuit is formed into a horseshoe shape in order to make the accommodation space for the control circuit as wide as possible in the limited space in the housing 6.
【００２４】馬蹄形の第１基板２３には、電動機４を駆
動するための制御回路を構成する各種の回路素子２３ａ
（ＩＣ等）が取り付けられ、ドーナツ形の第２基板２５
には、後述の界磁コイル７ｃに電流を供給するためのパ
ワートランジスタ（パワーＭＯＳＦＥＴ）２５ａ等が取
り付けられている。なお、仕切板６ｃと第１基板２３、
第２基板２５との間には、絶縁シートフィルムが介挿さ
れている。On the horseshoe-shaped first substrate 23, various circuit elements 23a constituting a control circuit for driving the electric motor 4 are formed.
(IC or the like) is attached, and the donut-shaped second substrate 25
A power transistor (power MOSFET) 25a for supplying a current to a field coil 7c, which will be described later, is attached to the. The partition plate 6c and the first substrate 23,
An insulating sheet film is interposed between the second substrate 25 and the second substrate 25.
【００２５】電動機４は永久磁石回転子８および３相の
固定子巻線（界磁コイル７ｃ）を有するブラシレス電動
機で構成されており、この回転子８の位置を検出する位
置検出部２６を有している。位置検出部２６は、回転子
８の上面に埋設されたリング状マグネット２６ａと、こ
のリング状マグネット２６ａと対向する第２基板２５上
の位置に所定角度（例えば１２０度）間隔で取り付けら
れた磁極センサ２６ｂとにより構成されている。The electric motor 4 is composed of a brushless electric motor having a permanent magnet rotor 8 and a three-phase stator winding (field coil 7c), and has a position detector 26 for detecting the position of the rotor 8. are doing. The position detection unit 26 includes a ring-shaped magnet 26a embedded in the upper surface of the rotor 8 and magnetic poles attached at a predetermined angle (for example, 120 degrees) at a position on the second substrate 25 facing the ring-shaped magnet 26a. It is composed of a sensor 26b.
【００２６】なお、この磁極センサ２６ｂは、ホール素
子等の磁気センサを使用することができ、また位置検出
部２６は、光センサによる位置検出等の種々の公知手段
を使用して構成することが可能である。The magnetic pole sensor 26b can use a magnetic sensor such as a Hall element, and the position detecting section 26 can be constructed by using various known means such as position detection by an optical sensor. It is possible.
【００２７】次に、ホイールモータ１の組み立て手順を
説明する。ホイールモータ１を組み立てる場合、まず、
シール部材２７、軸受１８，２２が圧入された外側ケー
ス６ａに、回転軸９を取り付ける。そして、外側ケース
６ａに減速段の歯車、すなわち第２、第３、第４歯車５
ｂ，５ｃ，５ｄを取り付ける。Next, the procedure for assembling the wheel motor 1 will be described. When assembling the wheel motor 1, first,
The rotary shaft 9 is attached to the outer case 6a in which the seal member 27 and the bearings 18 and 22 are press-fitted. Then, the gears of the reduction stage, that is, the second, third, and fourth gears 5 are provided in the outer case 6a.
Attach b, 5c and 5d.
【００２８】次に、仕切板６ｃに第１基板２３、第２基
板２５、および固定子７を取り付け、固定子７との配線
を行う。そして、この仕切板６ｃをボルト１１により外
側ケース６ａに固定する。次に、軸受１４ｂ，１４ｂが
圧入された回転子８を固定子７に挿入する。そして、仕
切板６ｃに軸受１９が圧入された内側ケース６ｂをボル
ト１０により取り付ける。Next, the first board 23, the second board 25, and the stator 7 are attached to the partition plate 6c, and wiring with the stator 7 is performed. Then, the partition plate 6c is fixed to the outer case 6a by the bolt 11. Next, the rotor 8 in which the bearings 14b and 14b are press-fitted is inserted into the stator 7. Then, the inner case 6b in which the bearing 19 is press-fitted to the partition plate 6c is attached by the bolt 10.
【００２９】本実施例によれば、電動機４の出力軸９
を、歯車減速機５の最終段である第４歯車５ｄの回転中
心孔及び回転子８の軸挿通孔８ａを貫通した状態でハウ
ジング６の両端部分で回転自在に支承したことにより、
ホイール３の内側空間部分に電動機４と歯車減速機５と
を配設するにも拘らず、構成が簡単となる。また、出力
軸９を基準として、外側ケース６ａ、歯車減速機５の構
成部品、仕切板６ｃ、電動機４の構成部品、内側ケース
６ｂを順次嵌合して組み立てることができるので、組み
立てが容易となり、また、ホイールモータ１全体として
の出力軸９方向寸法が短いにも拘らず、出力軸９の支持
スパンを最大限長くとれるので、タイヤ２を含むホイー
ル３の倒れに対する十分な支持強度を得ることが可能と
なる。According to this embodiment, the output shaft 9 of the electric motor 4 is
Is rotatably supported at both ends of the housing 6 while penetrating the rotation center hole of the fourth gear 5d, which is the final stage of the gear reducer 5, and the shaft insertion hole 8a of the rotor 8,
Although the electric motor 4 and the gear reducer 5 are arranged in the inner space portion of the wheel 3, the structure is simple. Further, since the outer case 6a, the component parts of the gear reducer 5, the partition plate 6c, the component parts of the electric motor 4, and the inner case 6b can be sequentially fitted and assembled with the output shaft 9 as a reference, the assembly becomes easy. In addition, although the dimension of the wheel motor 1 as a whole in the direction of the output shaft 9 is short, the support span of the output shaft 9 can be maximized, so that sufficient support strength for the wheel 3 including the tire 2 to fall can be obtained. Is possible.
【００３０】また、ハウジング６の空間内であって、馬
蹄形の仕切壁部６ａｂにより隔離された空間Ｓ内に電動
機４を駆動するための制御回路を配設したので、ホイー
ルモータ１を取り付ける車両本体のフレーム側に制御回
路を装着するためのスペースが不要になり、また制御回
路は雨水、泥等から保護されると共に、回転軸９、歯車
減速機５等の回転による潤滑油、歯車の摩耗粉等からも
保護され、さらに電動機４からの放射熱からも保護され
る。しかも車体フレームとホイールモータ１との間の電
力系の配線数が少なくて済むため（電動機４が３相なら
ば、電力線は３本を２本に、ボディアースならば１本に
できる）、ホイールモータ１として、車両本体へ取り付
けるにあたっての取付け対象車体への制約をできるだけ
少なくして、車両搭載性を良好にするとか、車両以外の
ものにも使用途を拡げるというように、その汎用性を高
めることが可能となる。更に、電動機４を、永久磁石回
転子８を有するブラシレス電動機で構成し、回転子８の
位置を検出する位置検出部２６を回転子８側に設けたの
で、すなわち、位置検出部２６を仕切板６ｃにより歯車
減速機５から隔離すると共に、回転子８に近接配置した
ので、位置検出部２６の環境を良好に保ちつつ、制御回
路とセンサとの間のノイズの乗りやすいセンサ信号線を
短くすることができる。Further, since the control circuit for driving the electric motor 4 is arranged in the space S of the housing 6 which is separated by the horseshoe-shaped partition wall portion 6ab, the vehicle main body to which the wheel motor 1 is attached is arranged. A space for mounting the control circuit on the frame side is unnecessary, and the control circuit is protected from rainwater, mud, etc., and lubricating oil due to rotation of the rotary shaft 9, the gear reducer 5, etc. It is also protected from radiation heat from the electric motor 4. Moreover, since the number of wires in the electric power system between the body frame and the wheel motor 1 is small (when the electric motor 4 has three phases, the number of power lines can be two, and when the body is grounded, one can be used). As the motor 1, the versatility of the motor 1 is enhanced by limiting restrictions on the vehicle body to be mounted when mounting the motor 1 on the vehicle body, improving the vehicle mountability, and expanding the usage to other than the vehicle. It becomes possible. Further, since the electric motor 4 is composed of the brushless electric motor having the permanent magnet rotor 8 and the position detecting unit 26 for detecting the position of the rotor 8 is provided on the rotor 8 side, that is, the position detecting unit 26 is a partition plate. Since it is separated from the gear reducer 5 by 6c and is arranged close to the rotor 8, the sensor signal line between the control circuit and the sensor where noise is apt to run is shortened while keeping the environment of the position detection unit 26 favorable. be able to.
【００３１】また、回転子８を軸受１４ａ，１４ｂを介
して出力軸９に支承したので、回転子８を支承する軸受
１４ａ，１４ｂの径が小さくて済み、更に歯車減速機５
を２段減速とすることによって回転子８と出力軸９とは
同方向回転となるため、軸受１４ａ，１４ｂは回転子８
と出力軸９との小さな相対回転差分だけを支承すればよ
いので、耐摩耗性も向上する。Since the rotor 8 is supported on the output shaft 9 via the bearings 14a and 14b, the diameter of the bearings 14a and 14b supporting the rotor 8 can be small, and the gear reducer 5 can be used.
Since the rotor 8 and the output shaft 9 rotate in the same direction by reducing the speed of the rotor to two stages, the bearings 14a and 14b are
Since it suffices to support only a small relative rotation difference between the output shaft 9 and the output shaft 9, wear resistance is also improved.
【００３２】本発明は、上記の実施例に限定されること
なく、例えば、馬蹄形の仕切壁部は、外側ケース６ａに
一体形成することなく、仕切板６ｃに一体形成すること
も可能である。また、馬蹄形の仕切壁部を半分ずつ、外
側ケース６ａと仕切板６ｃに一体形成することも可能で
ある。The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the horseshoe-shaped partition wall portion may be formed integrally with the partition plate 6c without being integrally formed with the outer case 6a. Further, it is also possible to integrally form half the horseshoe-shaped partition wall portions on the outer case 6a and the partition plate 6c.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のホイール
モータによれば、電動機は、磁石回転子を有するブラシ
レスモータで構成すると共に、ホイールの内側空間部分
に前記電動機を収容する第１のケースと前記歯車減速機
を収容する第２のケースケースと該第１のケースと第２
のケースとの間を仕切る仕切板とにより構成されたハウ
ジングを設け、前記仕切板の電動機収容側には、前記電
動機の固定子の取付部、および前記磁石回転子の位置を
検出するセンサの取付部、前記仕切板の歯車減速機収容
側には、前記電動機の出力軸とは偏心配置された歯車減
速機の所定段の歯車の回転軸を支持する支持部を形成
し、前記電動機の出力軸は、前記仕切板を貫通した状態
で、前記電動機を収容する第１のケースと前記歯車減速
機を収容する第２のケースとにそれぞれ支承されるよう
に構成したので、構成が簡単で組み立てやすく、また磁
石回転子の位置を検出するセンサの環境を良好に保つこ
とができ、さらに前記出力軸の支持スパンが長くとれる
ことから、タイヤの倒れに対する高い支持強度を得るこ
とが可能となる。As described in detail above, according to the wheel motor of the present invention, the electric motor is a brushless motor having a magnet rotor, and the first electric motor accommodates the electric motor in the inner space of the wheel. A case, a second case containing the gear reducer, the first case and the second case
A housing configured by a partition plate for partitioning the casing from the case is provided, and a mounting portion of the stator of the motor and a sensor for detecting the position of the magnet rotor are mounted on the motor housing side of the partition plate. Part, on the gear reducer accommodating side of the partition plate, there is formed a support part for supporting a rotating shaft of a gear at a predetermined stage of the gear reducer eccentrically arranged with respect to the output shaft of the electric motor, and the output shaft of the electric motor. Is configured to be supported by the first case that houses the electric motor and the second case that houses the gear reducer in a state of penetrating the partition plate, so that the structure is simple and easy to assemble. Also, the environment of the sensor for detecting the position of the magnet rotor can be kept good, and the supporting span of the output shaft can be made long, so that it is possible to obtain a high supporting strength against the fall of the tire.
【図１】本発明の一実施例に係わるホイールモータの構
成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a wheel motor according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１における電動機収容部分の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an electric motor housing portion in FIG.
【図３】図１における第１基板収容部分の断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view of a first substrate accommodating portion in FIG.
【図４】図１における第２基板収容部分の断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view of a second substrate accommodating portion in FIG.
１…ホイールモータ ３…ホイール ４…電動機 ５…歯車減速機 ５ａ…第１歯車 ５ｂ…第２歯車 ５ｃ…第３歯車 ５ｄ…第４歯車（最終段歯車） ６…ハウジング ６ａ…外側ケース ６ａｂ…仕切壁部 ６ｂ…内側ケース ６ｃ…仕切板 ７…固定子 ８…回転子 ８ａ…軸挿通孔（回転中心孔） ９…出力軸 ２０…支持軸 ２３…第１基板 ２５…第２基板 ２６…位置検出部 ２６ａ…リング状マグネット ２６ｂ…磁極センサ Ｓ…空間 1 ... Wheel motor 3 ... Wheel 4 ... Electric motor 5 ... Gear reducer 5a ... 1st gear 5b ... 2nd gear 5c ... 3rd gear 5d ... 4th gear (final stage gear) 6 ... Housing 6a ... Outer case 6ab ... Partition Wall part 6b ... Inner case 6c ... Partition plate 7 ... Stator 8 ... Rotor 8a ... Shaft insertion hole (rotation center hole) 9 ... Output shaft 20 ... Support shaft 23 ... First substrate 25 ... Second substrate 26 ... Position detection Part 26a ... Ring magnet 26b ... Magnetic pole sensor S ... Space
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯嶋 良洋 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihiro Iijima 1-4-1 Chuo, Wako, Saitama Stock Company Honda R & D Co., Ltd.
Claims (3)
減速機を配設し、この歯車減速機で減速された前記電動
機の回転出力により前記ホイールを回転駆動するように
構成したホイールモータにおいて、 前記電動機は、磁石回転子を有するブラシレスモータで
構成すると共に、 ホイールの内側空間部分に前記電動機を収容する第１の
ケースと前記歯車減速機を収容する第２のケースと該第
１のケースと第２のケースとの間を仕切る仕切板とによ
り構成されたハウジングを設け、 前記仕切板の電動機収容側には、前記電動機の固定子の
取付部、および前記磁石回転子の位置を検出するセンサ
の取付部、前記仕切板の歯車減速機収容側には、前記電
動機の出力軸とは偏心配置された歯車減速機の所定段の
歯車の回転軸を支持する支持部を形成し、 前記電動機の出力軸は、前記仕切板を貫通した状態で、
前記電動機を収容する第１のケースと前記歯車減速機を
収容する第２のケースとにそれぞれ支承されるように構
成したことを特徴とするホイールモータ。1. A wheel motor, wherein an electric motor and a gear reducer are arranged in an inner space portion of the wheel, and the wheel is rotationally driven by a rotational output of the electric motor reduced by the gear reducer, The electric motor comprises a brushless motor having a magnet rotor, and a first case for accommodating the electric motor, a second case for accommodating the gear reducer, a first case and a A housing configured by a partition plate for partitioning between the two cases is provided, and a mounting portion of the stator of the motor and a sensor for detecting a position of the magnet rotor are provided on the motor housing side of the partition plate. A mounting portion, on the gear reducer accommodating side of the partition plate, a support portion that supports a rotating shaft of a gear at a predetermined stage of a gear reducer that is eccentrically arranged with respect to the output shaft of the electric motor is formed. The output shaft of the electric motor is in a state of penetrating the partition plate,
A wheel motor configured to be supported by a first case accommodating the electric motor and a second case accommodating the gear reducer, respectively.
と前記仕切板との間に前記歯車減速機の配置されない離
隔された空間を形成するための壁部を該第２のケースま
たは前記仕切板の少なくとも一方に一体形成し、前記空
間内に前記電動機を駆動するための制御回路を収容する
ように構成したことを特徴とする請求項１記載のホイー
ルモータ。2. A wall portion for forming a separated space in which the gear reducer is not disposed between the second case accommodating the gear reducer and the partition plate, the second case or the partition wall. 2. The wheel motor according to claim 1, wherein the wheel motor is integrally formed on at least one of the partition plates and is configured to accommodate a control circuit for driving the electric motor in the space.
前記仕切板とにより前記制御回路を収容する馬蹄形の空
間を形成すると共に、前記電動機の出力軸と歯車減速機
は、前記馬蹄形の空間の内側に形成される空間部分に配
設するように構成されていることを特徴とする請求項２
記載のホイールモータ。3. The wall portion forms a horseshoe-shaped space for accommodating the control circuit by the outer wall of the second case and the partition plate, and the output shaft of the electric motor and the gear reducer are the horseshoe-shaped space. It is constituted so that it may be arranged in a space portion formed inside the space.
Wheel motor described.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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| DE69515393T DE69515393T2 (en) | 1994-08-04 | 1995-08-01 | Motor with reduction gear |
| EP95112048A EP0697759B1 (en) | 1994-08-04 | 1995-08-01 | Motor with gear reducer |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20282994A JP2869926B2 (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Wheel motor |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101458949B1 (en) * | 2013-08-07 | 2014-11-11 | 주식회사 이브텍 | In-wheel driving device |
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