JPH04185532A - 減速機付ホィールモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、電気自動車に用いられる減速機付ホイールモ
ータに関する。

【従来の技術】

近年、環境問題の観点から電気自動車の開発が盛んに行
われている。これまで開発された電気自動車には、モー
タを従来のエンジンに置き換えてクランクシャフトに連
結し、あるいはモータを１対の前輪又は後輪の動力伝達
軸に連結して駆動する方式や、各車輪毎に減速機を介し
てモータを連結して駆動するという減速機付ホイールモ
ータを用いる方式等がある。 このうち、後者の減速機付ホイールモータの例としては
、ホイールの中においてモータの車体外側方向に減速機
を配設して所望の減速比を得るように構成したものが提
案（特開昭６２−１７５２１７号公報参照）されている
。この減速機付ホイールモータは、鉱山用ダンプトラッ
ク等で利用されているものであり、通常、ダブルタイヤ
（２本タイヤ）で使われるものである。そのため、駆動
機構の全長方向の制約かあまりなかった。

【発明が解決しようとする課題】

しかしなから、上記減速機付ホイールモータの構造を一
般の車両に適用しようとすると、ホイールが１本のため
、モータ部がホイールから突出し、脱輪時にモータ部か
破損したり、走行中であっても石が跳ねてモータ部に当
たり破損するというような問題が生じる。 また、減速機付ホイールモータでは、車輪の上下動や旋
回時に、車体本体とモータや減速機とが互いに干渉する
ことがないようにしなければならない。そのため、モー
タや減速機の設置スペースが制限される。そこで、制約
されたスペース内にモータや減速機を配設するためにこ
れらをできるだけ小型化することが求められる。 さらに、電気自動車においては、車体重量に対して高出
力を得るために、モータを小型軽量化しなからも出力ト
ルクを相当高くしなければならない。 上記の各要求を満たすため、できるだけロータとステー
タとの間隙を狭くし、ロータに高性能の永久磁石を取り
付けるようにしている。しかし、このようなモータでは
、ロータをハウジングに組付ける際に吸引力が強いため
ステータに吸着し、その時の衝撃で永久磁石の表面に傷
が付いたり、破損したりするという問題がある。そこで
、このような事故を防ぐためには、永久磁石の吸引力と
挿入時の偏心量を抑え、ロータをスムーズに挿入する特
別の治具が必要になる。 本発明は、上記の課題を解決するものであって、全長を
短縮し小型で高出力を得ることができ、しかもロータの
組付けか簡単な減速機付ホイールモータを提供すること
を目的とする。

【課題を解決するための手段】

そのために本発明は、ケース側に固定されるステータ、
ケース側にベアリング支持される中空円筒状のロータ、
ケース側にベアリング支持されホイールが取付けられる
アウトプットフランジ、ロータ側に入力ギヤか支持され
アウトプットフランジ側に出力ギヤが支持されロータの
中空部に配設される減速機構を備えた減速機付ホイール
モータにおいて、ロータ端部に薄肉部を設け、該薄肉部
と反対側の端部との軸方向両端の２点でロータをベアリ
ングにより回転自在に支持するように構成すると共に、
ケース側延長部先端からのベアリング取付は位置がロー
タとステータとの対向幅以上となり、ロータを組付ける
際にロータがベアリングを介してケース側延長部先端よ
りガイドされるように構成したことを特徴とする。

【作用および発明の効果】

上記のように中空ロータを採用し中空部に減速機構を配
置することにより、ロータを偏平にし全長を短縮するこ
とかできる。そして、ロータを組付ける際にロータがベ
アリングを介してケース側延長部先端よりガイドされる
ように構成するので、簡単な治具を用いるだけで永久磁
石がステータに吸着するのを防ぎ、スムースにハウジン
グにロータを組付けることがてきる。

【実施例】

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 第１図は本発明に係る減速機付ホイールモータの１実施
例を示す断面図である。 第１図において、ケース本体１０は、円筒状のサポート
側ハウジング１１とホイール側ハウジング】２からなる
２分割構造であり、両者は図示しないボルトで固定され
ている。さらに、サポート側ハウジング１１は、ホイー
ル側ハウジングＩ２とは反対側にプレート１３、カバー
１４が図示しないボルトで固定され、ザポート６１にボ
ルト６２で固定されている。また、底部にはオイルポン
プモータ１６が設けられ、プレート１３とカバー１４と
の間で構成する油路を通して底部のオイル溜１８からオ
イルが循環冷却されるように構成されている。さらに、
オイルの冷却のためカバー１４の外周面には、多数の冷
却用フィン１５とヒートバイブ１７が設けられている。 そして、このケース本体ＩＯの内部には、偏平、中空に
したロータ２３を有する電動モータ２０が収容され、そ
のロータ２３の中空部に遊星歯車減速装置３ｏが収容さ
れている。 電動モータ２０のステータ２１は、ハウジング１２の内
壁に圧入固定され、ステータ２１にコイル２２が巻回さ
れている。電動モータ２０のロータ２３は、中空の鉄心
で構成され外周に永久磁石２４が保持バンド２５で固定
されると共に、その−万端に永久磁石２４から軸方向へ
突き出た薄肉部２６が設けられ、この薄肉部２６及びそ
の反対側の両端で回転自在に支持されている。図示の例
では、その一端がハウジング１１側でポールベアリング
４１により支持され、他端が遊星歯車減速装置３０のリ
ングギヤ３１側でボールベアリング４２により支持され
ており、そして、遊星歯車減速装置３０のリングギヤ３
１かハウジング１２に圧入、ボルトにより固定されてい
る。したかって、リングギヤ３１かボールベアリング４
２により薄肉部２６を支持するハウジングＩ２側を兼ね
、その先端からのポールベアリング４２取付は位置がロ
ータ２３とステータ２１との対向幅以上となっている。 そして、ロータ２３を図示左側から挿入して組付ける際
に、ロータ２３がボールベアリング４２を介してケース
側延長部先端、つまりリングギヤ３１の先端よりガイド
されるようになっている。そのため、そのガイド面とな
るリングギヤ３１の外周部は、途中に段差を設は先端側
の径をやや小さくしている。 また、遊星歯車減速装置３０のサンギヤ３３は、ハウジ
ングｌｌ側にボールベアリング４３により支持されると
共に、ロータ２３の中空内側にスプライン嵌合されてい
る。ビニオンシャフト３４は、出力回転軸となるアウト
プットキャリア５１に連結され、ピニオンギヤ３２は、
ビニオンシャフト３４にニードルベアリング４５で回転
可能に支持され、リングギヤ３１とサンギヤ３３に常時
噛み合うように配設されている。 アウトプットフランジ５２は、アウトプットキャリア５
１の外周にスプライン嵌合されてナツト５３により軸方
向に移動不能に固定され、リングギヤ３１のピニオンギ
ヤ３２と噛み合う外側で複列アンギュラベアリング４４
によって支持されている。そして、このアウトプットフ
ランジ５２には、ブレーキのディスク板５６がスプライ
ン嵌合されると共に、タイヤ５５を保持したホイール５
４かボルト・ナツトにより取り付けられる。 サポート６１は、上部に外歯を有する筒状部材であって
、アンギュラベアリング４６とナツト６４によりナック
ル６３に回転自在に支持され、スラスト力が支持される
ようになっている。さらにこのナックル６３にカバーイ
ンターナル６６がボルトで固定されている。そして、内
歯を有するインターナルギヤ６５が操舵レバー６７にボ
ルトて固定され、ボールベアリング４７とニードルロー
ラベアリング４８によりカバーインターナル６６に回転
自在に支持されると共に、サポート６１の外歯とインタ
ーナルギヤ６５が噛み合うように配設され、増速ギヤを
構成している。このようにしてレバー６７の操舵に伴い
インターナルギヤ６５が回転すると、その回転角を例え
ば２倍に増幅してサポート６１か回転する。 上記のようにリングギヤ３１をハウジング１２に固定し
、その内側で複列アンギュラベアリング４４によりアウ
トプットフランジ５２、アウトプットキャリア５１を支
持すると共に、電動モータ２０のロータ２３と遊星歯車
減速装置３０のサンギヤ３３とはスプライン嵌合するの
で、複列アンギュラベアリング４４の芯ズレによるシャ
フトの傾きをなくし、遊星歯車減速装置３０の同芯性を
高めることができる。 また、ロータ２３の中空部を利用して遊星歯車減速装置
３０を配置したので、軸方向の長さを短縮して偏平、小
型化し、高速回転を可能にして加減速性能を良好にする
ことができる。この場合、ロータは、偏平で径が太き（
なるため、２点支持してもその支持間隔か短くなって、
ハウジング間の芯ずれの影響か出やすくなり、ロータの
傾きによりステータとロータの磁石との間隔のバラツキ
が生じトルク特性にバラツキか生じる。この問題に対し
て、本発明では、ロータの横に薄肉部を設けその両端の
ロータ外周に近い方で両側から挟み込むように２点支持
するので、支持部の径を太きくすることができ、さらに
同芯性を高め、ロータの傾き、ステータとの間隙の変動
を少なくすることができる。したがって、ロータのカタ
ギによる性能のバラツキをなくすことができる。 次に、ロータの組付は手順を説明する。 第２図はステータ側とロータ側のそれぞれの構成を示す
図、第３図はロータの組付は手順を説明するための図で
ある。 まず、ロータの組付けに至る前に、一方では、第２図（
ａ）に示すようにハウジング１２にリングギヤ３１、ス
テータ２１の圧入固定、さらにその内側にピニオンギヤ
３２、複列アンギュラベアリング４４、アウトプットキ
ャリア５１．アウトプットフランジ５２等の組み込みが
行われる。また、他方では、同図（ｂ）に示すようにロ
ータ２３にサンギヤ３３、ボールベアリング４１．４２
等の組み込みが行われる。 しかる後、第３図（ａ）に示すようにハウジング１２を
取付ける組付治具７１、ロータアラシイを取付ける組付
治具７２を用いて、それぞれの組付治具７１．７２にボ
ルト７４．７３てハウジングＩ２、ロータアラシイを取
付け、ボルト７５を締め付けることによって組付治具７
２をハウジング１２に組付ける。このボルト７５を締め
始めでは、まず、ロータ２３の薄肉部２６に取付けたボ
ールベアリング４２が同図（ａ）に示すようにリングギ
ヤ３１の先端と接触してロータ２３をガイドする。 ここでは、まだ、ロータ２３の永久磁石２４がステータ
と対向しない位置であり、サンギヤとピニオンギヤが噛
み合う前でもある。 さらにボルト７５を締めると、同図（ｂｌに示すように
永久磁石２４とステータ２１が重なり、永久磁石２４と
ステータ鉄心との間に吸引力か働くが、ボールベアリン
グ４２とリングギヤ３１との接触点、組付治具７１とボ
ルト７５との接触点の２点てロータ２３か支持されるの
で、永久磁石２４とステータ２１との間のクリアランス
によって永久磁石２４とステータ２１との接触を回避し
なからロータ２３を挿入することかできる。 その後、同図（Ｃ１に示すようにサンギヤ３１とピニオ
ンギヤ３２が噛み合いながらロータ２３かハウジング１
２内に完全に組付けられる。 なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形か可能である。例えば上記の実施例では
、リングギヤ又はサンギヤの一方をインプットギヤとし
たが、これ以外の組み合わせでもよい。また、ロータの
中空部に減速装置として遊星歯車減速装置を配設したが
、他の減速装置を配設してもよい。 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、偏平
中空ロータを採用し、その中空部に減速装置を配設した
ので、軸方向の長さを短縮することができる。そのため
、シングルタイヤの一般車両に適用しても、大きくはみ
出ることがなく、脱輪時や走行中にはねる石によるモー
タの損傷を防止することができる。 しかも、ロータの端部に薄肉部を設けてこの薄肉部と反
対側の端部とのロータの外周に近い方で両側から挟むよ
うにベアリングを配置して回転自在にロータを２点支持
するので、ステータとロータとの間隙の変化を抑えるこ
とかでき、モータ性能を安定化させることができる。そ
して、この薄肉部側にハウジングの延長部分を設け、こ
の延長部分に沿ってベアリングでロータをガイドし、組
付けるようにするので、組付けの際にロータの永久磁石
とステータの鉄心との吸引力で永久磁石とステータか接
触するのを防ぐことかでき、永久磁石の破損を防ぐこと
ができる。 また、ロータとステータとの間隙を狭くすることかでき
るので、モータの出力性能の向上、安定化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【第１図］ 本発明に係る減速機付ホイールモータの１実施例を示す
断面図である。 【第２図】 ステータ側とロータ例のそれぞれの構成を示す図である
。

【第３図】 ロータの組付は手順を説明するための図である

【符号の説明】

１０・・・ケース本体 １６・・・オイルポンプモータ １７・・・ヒートバイブ ２０・・・モータ ３０・・・遊星歯車減速装置 ５１・・・アウトプットキャリア ５２・・・アウトプットフランジ ５４・・・ホイール ５５・・・タイヤ ６１・・・サポート ６３・・・ナックル ６５・・・インターナルギヤ ６６・・・カバーインターナル ６７・・・レバー 出願人　アイシン・エイ・ダブり二株式会社代理人　弁
理士　阿　部　龍　吉（外７名）薙２図（ａ） 恢 恢

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース側に固定されるステータ、ケース側
   にベアリング支持される中空円筒状のロータ、ケース側
   にベアリング支持されホィールが取付けられるアウトプ
   ットフランジ、ロータ側に入力ギヤが支持されアウトプ
   ットフランジ側に出力ギヤが支持されロータの中空部に
   配設される減速機構を備えた減速機付ホィールモータに
   おいて、ロータ端部に薄肉部を設け、該薄肉部と反対側
   の端部との軸方向両端の２点でロータをベアリングによ
   り回転自在に支持するように構成すると共に、ケース側
   延長部先端からのベアリング取付け位置がロータとステ
   ータとの対向幅以上となり、ロータを組付ける際にロー
   タがベアリングを介してケース側延長部先端よりガイド
   されるように構成したことを特徴とする減速機付ホィー
   ルモータ。