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.
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