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JP2005289321A - In-wheel motor installation all-wheel-drive vehicle - Google Patents

In-wheel motor installation all-wheel-drive vehicle Download PDF

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JP2005289321A
JP2005289321A JP2004111511A JP2004111511A JP2005289321A JP 2005289321 A JP2005289321 A JP 2005289321A JP 2004111511 A JP2004111511 A JP 2004111511A JP 2004111511 A JP2004111511 A JP 2004111511A JP 2005289321 A JP2005289321 A JP 2005289321A
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wheel
motor
vehicle
drive vehicle
driven
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JP2004111511A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nagaya
豪 長屋
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an all-wheel-drive vehicle that is of type where one of the front wheel and the rear wheel is driven by an internal combustion engine and the other is driven by an electric motor mounted in a wheel section, has high space efficiency, and has high running property and comfortable ride quality. <P>SOLUTION: In the all-wheel-drive vehicle, a motor is supported in a wheel section on the driven side by the motor with a buffer mechanism 10. In the buffer mechanism 10, the operation direction of a knuckle mounting plate 14 and a motor mounting plate 15 is limited to the vertical direction of the vehicle via a direct acting guide 11 with respect to underbody components of the vehicle, they are interconnected through a spring element 12 acting in the vertical direction of the vehicle and a damper 13 arranged in parallel with the spring element 12. The wheel section has the in-wheel motor 3 where a rotor 3R of the motor 3 and the wheel 2 are interconnected through a driving force transmission mechanism 20 where a motor-side plate 21 and a wheel-side plate 22 are interconnected inside out through a plurality of cross guides 23 arranged so that the acting directions intersect perpendicularly. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、全輪駆動車に関するもので、特に、前輪または後輪のどちらか一方を内燃機関で駆動し、他方を車輪部に搭載された電気モータにより駆動するタイプの全輪駆動車に関する。   The present invention relates to an all-wheel drive vehicle, and more particularly, to an all-wheel drive vehicle in which either a front wheel or a rear wheel is driven by an internal combustion engine and the other is driven by an electric motor mounted on a wheel portion.

従来、前輪駆動車を基本として全輪駆動車化する場合には、例えば、図18(a)に示すように、非駆動輪である後輪部にドライブシャフト41a、トランスファデファレンシャル(デフ)41b、プロペラシャフト41c、トランスファ41dなどの動力伝達機構41を追加して、内燃機関42からの駆動力を後輪40R,40Rに伝達するようにしていた。このような手法は一般的に広く用いられている方法であるが、同種の車輌であっても、上記の部品を車輌に追加するスペースを確保するために、全輪駆動用の車体40を別に用意する必要があるだけでなく、搭載部品が増えるため、居住空間が減少してしまうといった問題点があった。
そこで、近年、図18(b)に示すような、内燃機関42に発電機43を取付け、内燃機関42にて前輪40F,40Fを駆動しつつ、上記発電機43で発生した電力により、内燃機関42とは独立して車体40後部に搭載された電気モータ44を用いて、後輪40R,40Rを駆動させる方式の全輪駆動車が提案されている。なお、同図において、符号44Cは上記電気モータ44を制御するモータコントローラである。この方式は、車体40前部から車体40後部に動力を伝達するトランスファ41dやプロペラシャフト41cが不要となるため、居住空間の拡大が図れるとともに、車輌重量を軽減できるというメリットがある。
Conventionally, when an all-wheel drive vehicle is made based on a front wheel drive vehicle, for example, as shown in FIG. 18 (a), a drive shaft 41a, a transfer differential (diff) 41b, A power transmission mechanism 41 such as a propeller shaft 41c and a transfer 41d is added to transmit the driving force from the internal combustion engine 42 to the rear wheels 40R and 40R. Such a method is generally widely used. However, even in the same type of vehicle, in order to secure a space for adding the above parts to the vehicle, a vehicle body 40 for all-wheel drive is separately provided. In addition to the necessity to prepare, there is a problem that the living space is reduced due to an increase in the number of mounted parts.
Therefore, in recent years, as shown in FIG. 18B, a generator 43 is attached to the internal combustion engine 42, and the front wheels 40F and 40F are driven by the internal combustion engine 42. An all-wheel drive vehicle is proposed in which the rear wheels 40R and 40R are driven using an electric motor 44 mounted on the rear portion of the vehicle body 40 independently of the vehicle 42. In the figure, reference numeral 44C denotes a motor controller for controlling the electric motor 44. This method is advantageous in that a transfer space 41d and a propeller shaft 41c for transmitting power from the front portion of the vehicle body 40 to the rear portion of the vehicle body 40 are not required, so that the living space can be expanded and the vehicle weight can be reduced.

一方、図18(c)に示すように、車体40後部に搭載されているモータ44をバネ下に搭載してインホイールモータとすれば、更に、デフ41bやドライブシャフト41aがなどが不要となるため、車輌の居住空間を飛躍的に増大させることができる。
また、図18(d)に示すように、前輪をハイブリット化する際にも、上記モータ44を前輪40F,40Fのバネ下に搭載してインホイールモータとすれば、車輌の居住空間を飛躍的に増大させることができる。
通常、上記モータとしては、例えば、図19に示すような、減速機付のモータ44Mが、多く用いられている。このモータ44Mは、外周側にモータケース44aに固定されたステータ44Sが、内周側に支持部材44bを介してモータ軸44cが固定されたロータ44Rが配置されたインナーロータ型のモータで、上記モータ軸44cは、上記モータケース44aに設置された軸受け44dと遊星歯車方式の減速機44eのキャリア44fに設置された軸受け44gとにより回転自在に支持されており、上記減速機44eの出力軸である上記キャリア44fの軸部44hが図示しないクラッチの出力軸に回転伝達可能に接続される(例えば、特許文献1参照)。
On the other hand, as shown in FIG. 18C, if the motor 44 mounted on the rear part of the vehicle body 40 is mounted under the spring to be an in-wheel motor, the differential 41b and the drive shaft 41a are not required. For this reason, it is possible to dramatically increase the living space of the vehicle.
As shown in FIG. 18 (d), when the front wheels are hybridized, if the motor 44 is mounted under the springs of the front wheels 40F and 40F to form an in-wheel motor, the living space of the vehicle is dramatically increased. Can be increased.
Usually, as the motor, for example, a motor 44M with a reduction gear as shown in FIG. 19 is often used. This motor 44M is an inner rotor type motor in which a stator 44S fixed to a motor case 44a on the outer peripheral side and a rotor 44R with a motor shaft 44c fixed to the inner peripheral side via a support member 44b are arranged. The motor shaft 44c is rotatably supported by a bearing 44d installed on the motor case 44a and a bearing 44g installed on a carrier 44f of a planetary gear type speed reducer 44e. The motor shaft 44c is an output shaft of the speed reducer 44e. A shaft portion 44h of the carrier 44f is connected to an output shaft of a clutch (not shown) so as to be able to transmit rotation (see, for example, Patent Document 1).

また、減速機を有しないダイレクトドライブ型のインホイールモータとしては、図20に示すような、アウターロータ型のインホイールモータ53が提案されている。このインホイールモータ53では、ステータ53Sは固定部であるアップライト57に連結・支持されて、ダイレクトドライブホイール52のホイールディスク52bの内側に配置されており、上記ホイールディスク52bに連結された回転軸54とは軸受け54Jにより結合されている。また、上記ステータ53Sの外周側に配置されたロータ53Rは、上記回転軸54と結合された第1のブラケット55aと、上記アップライト57と軸受け57Jを介して回転可能に固定された第2のブラケット55bとにより支持されている。これにより、ロータ53Rがステータ53Sに対して回転可能に結合されるので、インホイールモータ53を駆動することにより、ホイール52に回転力を伝達することができ、ホイール52をダイレクトドライブすることが可能となる(例えば、特許文献2参照)。
特開2003−32806号公報 特許第2676025号公報
Further, as a direct drive type in-wheel motor having no speed reducer, an outer rotor type in-wheel motor 53 as shown in FIG. 20 has been proposed. In the in-wheel motor 53, the stator 53S is connected to and supported by the upright 57 that is a fixed portion, and is disposed inside the wheel disk 52b of the direct drive wheel 52, and the rotating shaft connected to the wheel disk 52b. 54 is coupled to the bearing 54J. The rotor 53R disposed on the outer peripheral side of the stator 53S has a first bracket 55a coupled to the rotating shaft 54, and a second fixed rotatably through the upright 57 and the bearing 57J. It is supported by the bracket 55b. Thereby, since the rotor 53R is rotatably coupled to the stator 53S, the rotational force can be transmitted to the wheel 52 by driving the in-wheel motor 53, and the wheel 52 can be directly driven. (For example, refer to Patent Document 2).
JP 2003-32806 A Japanese Patent No. 2676025

ところで、足回りにバネ等のサスペンション機構を備えた車輌においては、ホイールやナックル、サスペンションアームといったバネ下に相当する部品の質量、いわゆるバネ下質量が大きい程、凹凸路を走行したときにタイヤの接地荷重変動が増大し、ロードホールディング性が悪化することが知られている。従来のインホイールモータは、上記のように、直接車輌バネ下部に搭載されるか、モータ部が車輌の足回りを構成する部品の一つであるアップライトまたはナックルと呼ばれる部品に接続するスピンドル軸に固定されているため、上記のバネ下質量がモータの質量分だけ増加してしまう。したがって、上記図18(a),(b)に示した構成の全輪駆動車(以下、従来の全輪駆動車という)に比べて、後輪側の乗り心地性とタイヤ接地性能が悪化するという問題点を抱えている。
特に、接地性の悪化は重要な問題で、接地性、すなわち、タイヤの路面追従性が悪化すると、少々の荒れた路面でもタイヤが路面から跳ね上がるような現象が発生し、タイヤの接地荷重が減少する。タイヤの接地荷重が減少するとタイヤに加えられる最大許容駆動力も減少するため、従来のインホイールモータ搭載車では、通常の足回りを持つ車輪に比べて加えられる駆動力が少なくなる。これに対して、上記従来の全輪駆動車では、前輪も後輪も通常のバネ下が軽い足回りであり、かつ、タイヤの接地性も高いので、前輪と後輪とに同程度の駆動力を配分することができる。
By the way, in a vehicle equipped with a suspension mechanism such as a spring around the undercarriage, the larger the mass of the unsprung parts such as wheels, knuckles, and suspension arms, the larger the so-called unsprung mass, It is known that the ground load fluctuation increases and the load holding property deteriorates. As described above, a conventional in-wheel motor is mounted directly under the vehicle spring, or a spindle shaft that is connected to a part called an upright or a knuckle where the motor part is one of the parts constituting the undercarriage of the vehicle. Therefore, the unsprung mass is increased by the mass of the motor. Therefore, compared with the all-wheel drive vehicle having the configuration shown in FIGS. 18A and 18B (hereinafter referred to as a conventional all-wheel drive vehicle), the riding comfort and the tire ground contact performance on the rear wheel side are deteriorated. Have the problem.
In particular, deterioration of ground contact is an important issue. If the ground contact, that is, the road surface following property of the tire deteriorates, a phenomenon that the tire jumps up from the road surface occurs even on a rough road surface, and the tire ground load decreases. To do. When the ground contact load of the tire is reduced, the maximum allowable driving force applied to the tire is also reduced. Therefore, in a vehicle equipped with a conventional in-wheel motor, the driving force applied is smaller than that of a wheel having a normal undercarriage. On the other hand, in the conventional all-wheel drive vehicle described above, the front and rear wheels have normal underspring and a light undercarriage, and the tires have high ground contact properties. Can distribute power.

すなわち、従来のインホイールモータ搭載車では、前輪が通常のバネ下の軽い足回りで、後輪がバネ下の重い足回りであることから、上記従来の全輪駆動車よりもタイヤ接地性が著しく低下するため、後輪に大きな駆動力を配分することができなかった。つまり、上記従来のインホイールモータ搭載車は、車輌の総駆動力が、上記従来の全輪駆動車よりも低下するため、全輪駆動車の本来の目的である走破性の向上という目的を十分に発揮することができないといった問題点があった。
このように、従来の全輪駆動車では走破性や乗り心地性は良いが、スペース効率が悪化するといった問題点があり、従来のインホイールモータ搭載車では、スペース効率はよいが、走破性や乗り心地性が悪化するといった問題を抱えており、全ての項目において性能が向上させた全輪駆動車は実現されてはいなかった。
In other words, in a conventional vehicle equipped with an in-wheel motor, the front wheel is a light undercarriage under a normal spring and the rear wheel is a heavy undercarriage under a spring. Due to the significant decrease, a large driving force could not be distributed to the rear wheels. In other words, the above-mentioned conventional in-wheel motor-equipped vehicle has a lower total driving force than the conventional all-wheel drive vehicle. There was a problem that it could not be demonstrated.
In this way, the conventional all-wheel drive vehicle has good running performance and ride comfort, but there is a problem that the space efficiency deteriorates, and the conventional in-wheel motor equipped vehicle has good space efficiency, but the running performance and There is a problem that the ride comfort deteriorates, and an all-wheel drive vehicle with improved performance in all items has not been realized.

本発明の目的は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、スペース効率に優れるとともにに、走破性や乗り心地性にも優れた全輪駆動車を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an all-wheel-drive vehicle that is excellent in space efficiency and excellent in running performance and ride comfort.

本発明の請求項1に記載の発明は、内燃機関の回転力により前輪または後輪のどちらか一方を駆動する車輌の非駆動輪に、補助駆動用電気モータが、上記非駆動輪のバネ下部に対して、粘性要素及び弾性要素により、上下方向に支持された構造のインホイールモータを搭載したことを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインホイールモータ搭載全輪駆動車において、上記モータを、上下方向に加えて、前後方向にも、粘性要素及び弾性要素により支持したものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のインホイールモータ搭載全輪駆動車において、上記モータを、内燃機関により駆動される車輪にも搭載したものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載のインホイールモータ搭載全輪駆動車において、上記モータを、ギヤードモータ構造のインホイールモータとしたものである。
According to a first aspect of the present invention, an auxiliary drive electric motor is provided under a non-drive wheel spring below the non-drive wheel of a vehicle that drives either the front wheel or the rear wheel by the rotational force of the internal combustion engine. On the other hand, an in-wheel motor having a structure supported in the vertical direction by a viscous element and an elastic element is mounted.
According to a second aspect of the present invention, in the all-wheel drive vehicle equipped with the in-wheel motor according to the first aspect, the motor is supported by a viscous element and an elastic element in the front-rear direction in addition to the vertical direction. is there.
According to a third aspect of the present invention, in the all-wheel drive vehicle equipped with the in-wheel motor according to the first or second aspect, the motor is also mounted on a wheel driven by an internal combustion engine.
According to a fourth aspect of the present invention, in the all-wheel drive vehicle equipped with the in-wheel motor according to any one of the first to third aspects, the motor is an in-wheel motor having a geared motor structure.

本発明によれば、内燃機関の回転力により前輪または後輪のどちらか一方を駆動する車輌の非駆動輪に、補助駆動用電気モータが、上記非駆動輪のバネ下部に対して、粘性要素及び弾性要素により、上下方向に支持された構造のインホイールモータを搭載して、上記モータをダイナミックダンパ装置として作動させるようにしたので、バネ下振動を抑制することができるとともに、タイヤの最小接地力を増大させることができる。したがって、スペース効率に優れるとともに、走破性や乗り心地性にも優れた全輪駆動車を得ることができる。
更に、上記モータを、上下方向に加えて、前後方向にも、粘性要素及び弾性要素により支持するようにすれば、タイヤの前後力変動も大幅に抑制することができ、駆動力の安定性と乗り心地性とを更に高めることができる。
According to the present invention, the auxiliary driving electric motor is applied to the non-driving wheel of the vehicle that drives either the front wheel or the rear wheel by the rotational force of the internal combustion engine with respect to the lower part of the non-driving wheel. In addition, an in-wheel motor having a structure supported in the vertical direction by the elastic element is mounted and the motor is operated as a dynamic damper device, so that unsprung vibration can be suppressed and the minimum grounding of the tire is achieved. The power can be increased. Therefore, it is possible to obtain an all-wheel drive vehicle that is excellent in space efficiency and excellent in running performance and riding comfort.
Furthermore, if the motor is supported in the longitudinal direction by the viscous element and the elastic element in addition to the vertical direction, fluctuations in the longitudinal force of the tire can be greatly suppressed, and the stability of the driving force can be reduced. Riding comfort can be further enhanced.

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
最良の形態1.
図1は、本最良の形態1に係わるインホイールモータ搭載全輪駆動車の、インホイールモータにより駆動される側の車輪部の構成を示す図である。同図において、1はタイヤ、2はリム2aとホイールディスク2bとから成るホイール、3は半径方向に対して内側に設けられた非回転側ケース3aに固定されたモータステータ(以下、ステータという)3Sと、半径方向に対して外側に設けられ、軸受け3jを介して上記非回転側ケース3aに対して回転可能に接合された回転側ケース3bに固定されたモータロータ(以下、ロータという)3Rとを備えたアウターロータ型のインホイールモータである。
4はホイール2とその回転軸において連結されたハブ部、5は車軸6に結合されるナックル、7はショックアブゾーバ等から成るサスペンション部材、8は上記ハブ部4に装着された制動装置、10は直動ガイド11を介して互いに車輌の上下方向に作動方向が限定され、かつ、車輌の上下方向に作動するバネ要素12と、上記バネ要素12と並行して配置されたダンパ13とにより結合された2枚のプレート14,15を備え、モータの非回転側ケース3aと車輌の足回り部品であるナックル5とを連結する緩衝機構、20はモータの回転側ケース3bに取付けられた中空円盤状のモータ側プレート21とホイール2に取付けられたホイール側プレート22とを表裏で作動方向が直交するように配置された複数個のクロスガイド23により結合し、モータ3の回転力をホイール2に伝達する駆動力伝達機構である。
Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
Best Mode
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wheel portion on the side driven by an in-wheel motor in an all-wheel drive vehicle equipped with an in-wheel motor according to the best mode 1. In the figure, 1 is a tire, 2 is a wheel made up of a rim 2a and a wheel disc 2b, and 3 is a motor stator (hereinafter referred to as a stator) fixed to a non-rotating side case 3a provided inside in the radial direction. 3S and a motor rotor (hereinafter referred to as a rotor) 3R fixed to a rotating side case 3b that is provided on the outer side in the radial direction and is rotatably joined to the non-rotating side case 3a via a bearing 3j. Is an outer rotor type in-wheel motor.
4 is a hub portion connected to the wheel 2 and its rotating shaft, 5 is a knuckle coupled to the axle 6, 7 is a suspension member such as a shock absorber, and 8 is a braking device attached to the hub portion 4. Are coupled to each other by a spring element 12 whose operation direction is limited in the vertical direction of the vehicle, and which is operated in the vertical direction of the vehicle, and a damper 13 arranged in parallel with the spring element 12 via the linear motion guide 11. A shock absorbing mechanism for connecting the non-rotating side case 3a of the motor and the knuckle 5 which is an undercarriage part of the vehicle, and 20 is a hollow disk attached to the rotating side case 3b of the motor. The motor-side plate 21 and the wheel-side plate 22 attached to the wheel 2 are connected to each other by a plurality of cross guides 23 arranged so that the operating directions are orthogonal to each other. Combined, a driving force transmission mechanism for transmitting the rotational force of the motor 3 to the wheel 2.

上記緩衝機構10は、図2にも示すように、ナックル5に結合された車軸6に連結され、サスペンション部材7側に位置するナックル取付けプレート14の4隅に、車輌の上下方向に伸縮するバネ要素12をそれぞれ取付け、その中央部に設けられた車軸6との連結孔14hの両側に、車輌の上下方向に伸縮するダンパ13をそれぞれ取付け、モータの非回転側ケース3aに取付けられるモータ取付けプレート15の上記バネ要素12の上部あるいは下部に対応する位置にバネ受け部12nを、上記ダンパ13の上部に対応する位置にダンパ取付け部13nを取付けるとともに、上記プレート14,15を、プレートの中心に対して対称な位置に配置された4個の直動ガイド11により結合したものである。
上記のような構成を採ることにより、インホイールモータ3は、車輌の足回り部品であるナックル5に対して、粘性要素及び弾性要素により、上下方向に支持されるので、インホイールモータ3を車輌バネ下部に対してフローティングマウントすることができる。
したがって、上記モータ3の質量は、車輌のバネ下質量相当分から切り離され、いわゆるダイナミックダンパのウエイトとして作用するので、バネ下質量を増やさず、ダイナミックダンパ効果だけが追加される。ダイナミックダンパが発生する減衰力は、凹凸路走行時のバネ下振動を静めるように作用するため、振動的な入力に対してタイヤの最小接地荷重が引き上げられる。その結果、大きな駆動力をタイヤに伝達させることができるので、走破性能が向上する。また、路面からの振動入力の一部をダイナミックダンパ部分で吸収できるので、乗り心地性も向上する。
As shown in FIG. 2, the buffer mechanism 10 is connected to an axle 6 coupled to a knuckle 5, and springs that expand and contract in the vertical direction of the vehicle at four corners of a knuckle mounting plate 14 located on the suspension member 7 side. Each of the elements 12 is mounted, and dampers 13 that extend in the vertical direction of the vehicle are mounted on both sides of the connecting hole 14h with the axle 6 provided at the center thereof, and a motor mounting plate that is mounted on the non-rotating side case 3a of the motor. A spring receiving portion 12n is attached to a position corresponding to the upper or lower portion of the spring element 12, and a damper mounting portion 13n is attached to a position corresponding to the upper portion of the damper 13. The plates 14 and 15 are placed at the center of the plate. These are coupled by four linear motion guides 11 arranged at symmetrical positions.
By adopting the above-described configuration, the in-wheel motor 3 is supported in the vertical direction by the viscous element and the elastic element with respect to the knuckle 5 that is a vehicle undercarriage part. It can be floating mounted against the lower part of the spring.
Accordingly, the mass of the motor 3 is separated from the unsprung mass equivalent of the vehicle and acts as a so-called dynamic damper weight, so that only the dynamic damper effect is added without increasing the unsprung mass. The damping force generated by the dynamic damper acts so as to calm the unsprung vibration during running on uneven roads, so that the minimum grounding load of the tire is raised with respect to vibration input. As a result, a large driving force can be transmitted to the tire, so that the running performance is improved. In addition, since a part of the vibration input from the road surface can be absorbed by the dynamic damper portion, riding comfort is also improved.

次に、駆動力伝達機構20について説明する。
上記駆動力伝達機構20に用いられるクロスガイド23は、図3(a)に示すように、モータ側プレート21に装着されるビーム状の部材である第1のガイドレール23Aと、ホイール側プレート22に配置される第2のガイドレール23Bと、上面及び下面にそれぞれ案内溝23a,23bが設けられたクロスガイド本体23Cとを備えたもので、第1のガイドレール23Aと第2のガイドレール23Bとは、クロスガイド本体23Cの案内溝23a,23bに沿って互いに直交する方向に稼動することができる。
本例では、図3(b)に示すように、モータ側プレート21とホイール側プレート22との間に、上記クロスガイド23を4個等間隔(90°間隔)に配置するとともに、上記各クロスガイド23の第1のガイドレール23Aを、その稼動方向が全て上記プレート21の径方向に対して45°方向になるように配置している。したがって、第1のガイドレール23Aの各稼動方向は全て同方向(45°方向)を向き、第2のガイドレール23Bのそれぞれの稼動方向は、上記各第1のガイドレール23Aの稼動方向に対してそれぞれ直交する方向となる。これにより、インホイールモータ3の回転側ケース3bからの回転力は、まず、モータ側プレート21を介して、第1のガイドレール23Aに入力され、この第1のガイドレール23Aに入力された周方向の力はクロスガイド本体23Cを通して、第2のガイドレール23Bに伝達され、ホイール側プレート22を介して、上記ホイール2に伝達される。
このとき、クロスガイド本体23Cには、第1のガイドレール23Aからの入力と第2のガイドレール23Bからの反作用によって、周方向に回転する力と径方向外側に押し出される力とが作用する。しかし、第1のガイドレール23Aと第2のガイドレール23Bとは回転する方向に動くが、常に互いに直交した方向を保とうとするため、上記クロスガイド23を径方向外側に押し出そうとする力は、クロスガイド本体23Cの捩れ反力と釣り合う。その結果、複数のクロスガイド23のみで偏心を吸収することができる。
本最良の形態1では、上記モータ3を上記緩衝機構10により弾性支持しているため、モータロータ軸とホイール軸とは相対的に偏心するが、ロータ3Rとホイール2とを上記駆動力伝達機構20を用いて結合させることにより、上記のような偏心が生じた場合でも、ロータ3Rからのトルクをスムーズにホイール2に伝達させることができる。
Next, the driving force transmission mechanism 20 will be described.
As shown in FIG. 3A, the cross guide 23 used in the driving force transmission mechanism 20 includes a first guide rail 23A, which is a beam-like member mounted on the motor side plate 21, and a wheel side plate 22. The first guide rail 23A and the second guide rail 23B are provided with a second guide rail 23B arranged on the upper surface and a cross guide body 23C provided with guide grooves 23a and 23b on the upper and lower surfaces, respectively. Can operate in directions orthogonal to each other along the guide grooves 23a and 23b of the cross guide body 23C.
In this example, as shown in FIG. 3B, four cross guides 23 are arranged at equal intervals (90 ° intervals) between the motor side plate 21 and the wheel side plate 22, and each cross The first guide rails 23 </ b> A of the guides 23 are arranged so that their operating directions are all 45 ° with respect to the radial direction of the plate 21. Therefore, the operating directions of the first guide rails 23A are all in the same direction (45 ° direction), and the operating directions of the second guide rails 23B are relative to the operating directions of the first guide rails 23A. The directions are orthogonal to each other. Thereby, the rotational force from the rotation side case 3b of the in-wheel motor 3 is first input to the first guide rail 23A via the motor side plate 21, and the circumference input to the first guide rail 23A. The direction force is transmitted to the second guide rail 23B through the cross guide body 23C, and is transmitted to the wheel 2 through the wheel side plate 22.
At this time, a force rotating in the circumferential direction and a force pushing outward in the radial direction act on the cross guide main body 23C due to an input from the first guide rail 23A and a reaction from the second guide rail 23B. However, the first guide rail 23A and the second guide rail 23B move in the rotating direction, but always try to keep the directions orthogonal to each other, so that the force for pushing the cross guide 23 outward in the radial direction is used. Is balanced with the torsional reaction force of the cross guide body 23C. As a result, the eccentricity can be absorbed only by the plurality of cross guides 23.
In the best mode 1, since the motor 3 is elastically supported by the buffer mechanism 10, the motor rotor shaft and the wheel shaft are relatively eccentric. However, the rotor 3R and the wheel 2 are connected to the driving force transmission mechanism 20 in the first embodiment. Even when the above eccentricity occurs, the torque from the rotor 3R can be smoothly transmitted to the wheel 2.

このように、本最良の形態1では、全輪駆動車において、モータにより駆動される側の車輪部に、モータ3が、車輌の足回り部品に対して、ナックル5に連結されるナックル取付けプレート14とモータの非回転側ケース3aに取付けられるモータ取付けプレート15とを、直動ガイド11を介して互いに車輌の上下方向に作動方向が限定されかつ車輌の上下方向に作動するバネ要素12及び上記バネ要素12と並行して配置されたダンパ13とにより結合した構成の緩衝機構10により支持され、上記モータ3のロータ3Rとホイール2とが、モータの回転側ケース3bに取付けられたモータ側プレート21とホイール2に取付けられたホイール側プレート22とを表裏で作動方向が直交するように配置された複数個のクロスガイド23により結合した駆動力伝達機構20により連結した構成のインホイールモータ3を搭載し、上記モータ3をダイナミックダンパのウエイト装置として作動するように構成したので、凹凸路走行時のバネ下振動を低減することができ、振動的な入力に対して、タイヤの最小接地荷重を引き上げることができる。また、上記クロスガイドを備えた駆動力伝達機構20を用いるにより、モータ3の回転力を確実にホイール2に伝達することができる。
したがって、大きな駆動力をタイヤに伝達させることができ、走破性能を向上させることができるとともに、路面からの振動入力の一部をダイナミックダンパ部分で吸収できるので、乗り心地性についても向上させることができる。
また、全輪駆動車の、モータにより駆動される側の車輪部に、上記構成のインホイールモータを搭載したので、デフやドライブシャフトがなどが不要となり、車輌の居住空間を飛躍的に増大させることができる。
As described above, in the best mode 1, in an all-wheel drive vehicle, a knuckle mounting plate in which the motor 3 is connected to the knuckle 5 with respect to the undercarriage part of the vehicle on the wheel portion driven by the motor. 14 and the motor attachment plate 15 attached to the non-rotating side case 3a of the motor, the spring element 12 having an operation direction limited to the vertical direction of the vehicle and operating in the vertical direction of the vehicle via the linear guide 11 and the above A motor side plate in which the rotor 3R of the motor 3 and the wheel 2 are supported by a buffer mechanism 10 configured to be coupled by a damper 13 disposed in parallel with the spring element 12, and the rotor 3R and the wheel 2 of the motor 3 are attached to the rotation side case 3b of the motor. 21 and the wheel side plate 22 attached to the wheel 2 are arranged on a plurality of cross guides 23 arranged so that the operation directions are orthogonal on the front and back sides. Since the in-wheel motor 3 configured to be coupled by the driving force transmission mechanism 20 coupled to each other is mounted and the motor 3 is configured to operate as a weight device for a dynamic damper, unsprung vibration during running on uneven roads is reduced. The minimum ground load of the tire can be raised with respect to vibration input. Moreover, the rotational force of the motor 3 can be reliably transmitted to the wheel 2 by using the driving force transmission mechanism 20 having the cross guide.
Therefore, a large driving force can be transmitted to the tire, the running performance can be improved, and a part of the vibration input from the road surface can be absorbed by the dynamic damper portion, so that the riding comfort can also be improved. it can.
In addition, since the in-wheel motor having the above-described configuration is mounted on the wheel portion of the all-wheel-drive vehicle that is driven by the motor, there is no need for a differential or a drive shaft, and the living space of the vehicle is dramatically increased. be able to.

最良の形態2.
上記最良の形態1では、車輌の上下の振動を低減する場合について説明したが、上記インホイールモータ3を、上下方向に加えて、前後方向に対しても粘性要素及び弾性要素により支持する構成とすれば、タイヤの前後力変動も大幅に抑制することができ、駆動力の安定性と乗り心地性とを更に高めることができる。
すなわち、図4及び図5に示すように、非回転側ケース3aを、中央に切り欠き部16hが形成された円盤状のモータ取付部材16Aの外周部に取付け、このモータ取付部材16Aと前後方向に長軸を有するモータ上下支持部材16Bとを、車輌上下方向に案内するスライドガイド17Gに装着されたバネ部材から成るダンパ17及び車輌上下方向に案内する直動ガイド18Aを介して結合するとともに、上記モータ上下支持部材16Bと固定部であるナックル5に取付けられる中空円盤状のナックル取付部材16Cとを、弾性体18と車輌前後方向に案内する直動ガイド18Bとにより結合する構成の緩衝機構10Zにより支持する構成とすることにより、インホイールモータ3を車輌上下方向に直動ガイド及び弾性体を介して支持するとともに、上記上下方向支持部品を足回り部品であるナックル5に対して、直動ガイド及び弾性体を介して、車輌前後方向に支持することができる。
これにより、インホイールモータ3を車輌の足回り部品であるバネ下部分に対してフローティングマウントすることができるとともに、モータ軸と車輪軸とは別々に車輌前後方向にも揺動可能となるので、タイヤ前後力変動も減少させることができ、前後方向のタイヤ発生力を安定化させることができる。したがって、走破性能を更に向上させることができるとともに、車輌前後方向の振動も低減できるので、乗り心地性も更に向上する。
Best Mode 2
In the best mode 1, the case where the vertical vibration of the vehicle is reduced has been described. However, the in-wheel motor 3 is supported by the viscous element and the elastic element in the longitudinal direction in addition to the vertical direction. By doing so, fluctuations in the longitudinal force of the tire can be greatly suppressed, and the stability of the driving force and the ride comfort can be further enhanced.
That is, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the non-rotating side case 3a is attached to the outer periphery of a disc-like motor attachment member 16A having a notch 16h formed in the center. A motor vertical support member 16B having a long axis is coupled to a damper 17 composed of a spring member mounted on a slide guide 17G for guiding the vehicle in the vertical direction and a linear guide 18A for guiding the vehicle in the vertical direction. Buffer mechanism 10Z having a configuration in which the motor vertical support member 16B and the hollow disk-shaped knuckle attachment member 16C attached to the knuckle 5 which is a fixed portion are coupled by an elastic body 18 and a linear guide 18B which guides the vehicle in the longitudinal direction. When the in-wheel motor 3 is supported in the vehicle vertical direction via a linear motion guide and an elastic body, Moni, the vertical direction support part relative to the knuckle 5 which is a part around, via a linear guide and the elastic body, can be supported in the vehicle longitudinal direction.
As a result, the in-wheel motor 3 can be floating mounted on the unsprung part that is the undercarriage part of the vehicle, and the motor shaft and the wheel shaft can swing separately in the longitudinal direction of the vehicle. The fluctuation in tire longitudinal force can also be reduced, and the tire generating force in the longitudinal direction can be stabilized. Therefore, the running performance can be further improved, and the vibration in the longitudinal direction of the vehicle can be reduced, so that the riding comfort is further improved.

なお、上記最良の形態1,2では、内燃機関により駆動しない側の車輪のバネ下部に、上記バネ下部に対して粘性要素及び弾性要素により、上下方向、あるいは、上下方向と前後方向とに支持されたインホイールモータ3を搭載した場合について説明したが、上記モータ3を、内燃機関により駆動される側の車輪にも搭載することも可能である。具体的には、図6に示すように、ホイール2とその回転軸において連結されたハブ部4に、通常の自動車と同様に、図示しない内燃機関の出力軸(ドライブシャフト)9との連結部を設け、ハブ部4とドライブシャフト9とを連結する。
これにより、車輌の総駆動力を一層高めることができるとともに、内燃機関で駆動される側の車輪も、従来のインホイールモータを搭載した場合に比べて、タイヤの接地荷重変動に対する性能が高まるため、駆動力の安定性と乗り心地性ととを更に高めることができる。
また、内燃機関に直接装着させる発電機を省略し、内燃機関側の車輪に装着される上記インホイールモータ3を発電機として利用すれば、内燃機関周りの大幅な改造を施すことなく、全輪駆動車化が可能となる。
In the best modes 1 and 2, the lower part of the wheel not driven by the internal combustion engine is supported in the vertical direction, or in the vertical direction and the front and rear direction by the viscous element and the elastic element with respect to the lower part of the spring. The case where the in-wheel motor 3 is mounted has been described, but the motor 3 can also be mounted on a wheel driven by the internal combustion engine. Specifically, as shown in FIG. 6, a connecting portion to an output shaft (drive shaft) 9 of an internal combustion engine (not shown) is connected to a hub portion 4 connected to a wheel 2 and its rotating shaft, similarly to a normal automobile. And the hub portion 4 and the drive shaft 9 are connected to each other.
As a result, the total driving force of the vehicle can be further increased, and the wheel driven by the internal combustion engine also has higher performance with respect to tire ground load fluctuations than when a conventional in-wheel motor is mounted. The stability of the driving force and the ride comfort can be further enhanced.
Further, if the generator directly attached to the internal combustion engine is omitted and the in-wheel motor 3 attached to the wheel on the internal combustion engine side is used as a generator, all the wheels can be produced without any significant modification around the internal combustion engine. A drive vehicle can be realized.

また、上記例では、インホイールモータ3として、中空形状のダイレクトドライブモータを用いた場合について説明したが、スペースに余裕がある場合には、上記モータ3に代えて、図7に示すような、電気モータ31と減速ギヤ(遊星減速機)32とをモータケース33に一体に組み込んだギヤードモータ30を搭載するようにすれば、車輌の駆動力を更に向上させることができる。
ギヤードモータ30を、非駆動輪のバネ下部に対して、粘性要素及び弾性要素により支持する方法としては、図7に示すように、非回転部であるモータケース33を、車輌上下方向に案内する直動ガイド34Aと弾性体35Aとを介して、中空円盤状のモータ取付部材36に取付け、このモータ取付部材36を、弾性体34Bと車輌前後方向に案内する直動ガイド35Bを介して、固定部であるナックル5に取付けられた中空円盤状のナックル取付部材37に取付けるようにすればよい。このとき、減速ギヤ32の出力軸とホイール2とを自在継手38jを有するシャフト38により連結することにより、上記ギヤードモータ30の出力をホイール2に伝達する。
これにより、ギヤードモータ30を車輌上下方向に直動ガイド及び弾性体を介して支持するとともに、上下方向支持部品を足回り部品であるナックル5に対して車輌前後方向に直動ガイド及び弾性体を介して支持することができるので、上記ギヤードモータ30を車輌の足回り部品であるバネ下部分に対してフローティングマウントすることができる。したがって、ギヤードモータ30を搭載した場合でも、タイヤ接地力の変動を低減させ、車輌のロードホールディング性を向上させることができるとともに、タイヤ前後力変動も減少させることができるので、タイヤ性能を安定化することができる。
Further, in the above example, the case where a hollow direct drive motor is used as the in-wheel motor 3 has been described. However, when there is room in the space, instead of the motor 3, as shown in FIG. If the geared motor 30 in which the electric motor 31 and the reduction gear (planetary reduction gear) 32 are integrally incorporated in the motor case 33 is mounted, the driving force of the vehicle can be further improved.
As a method of supporting the geared motor 30 with respect to the unsprung part of the non-driven wheel by a viscous element and an elastic element, as shown in FIG. 7, a motor case 33 which is a non-rotating part is guided in the vehicle vertical direction. It is attached to a hollow disk-shaped motor attachment member 36 via a linear motion guide 34A and an elastic body 35A, and this motor attachment member 36 is fixed via an elastic body 34B and a linear motion guide 35B that guides the vehicle in the longitudinal direction. What is necessary is just to make it attach to the hollow disk-shaped knuckle attachment member 37 attached to the knuckle 5 which is a part. At this time, the output of the geared motor 30 is transmitted to the wheel 2 by connecting the output shaft of the reduction gear 32 and the wheel 2 by a shaft 38 having a universal joint 38j.
As a result, the geared motor 30 is supported in the vehicle vertical direction via the linear motion guide and the elastic body, and the vertical direction support component is supported in the vehicle longitudinal direction with respect to the knuckle 5 which is the undercarriage component. Therefore, the geared motor 30 can be mounted in a floating manner on the unsprung portion that is a vehicle suspension part. Therefore, even when the geared motor 30 is mounted, the fluctuation of the tire contact force can be reduced, the load holding performance of the vehicle can be improved, and the fluctuation of the tire longitudinal force can also be reduced, so that the tire performance is stabilized. can do.

図8の表は、車輌が悪路を走行する際にタイヤに生じる接地荷重変動を解析するための、車輌の上下方向の特性を表わすパラメータを示す表で、図9(a),(b)及び図10はその振動モデル、図11,図12はそれぞれ上記振動モデルにより解析したタイヤ最小接地力とバネ上振動加速度の周波数特性を示すグラフである。タイヤ最小接地力とは、車輌が悪路を走行する際に、タイヤの接地荷重が最も小さくなる状態での接地力を表すもので、タイヤ最小接地力が大きいほどタイヤはより強く路面に押し付けられることになるので、より大きな駆動力をかけられる状態、つまり、走破性が高いことになる。
なお、上記図8の表において、
・m1はホイール等のバネ下質量
・m2はボディ等のバネ上質量
・m3はダイナミックダンパとなるモータ質量
・k1はタイヤ縦バネ定数
・k2はサスペンション上下方向のバネ定数
・k3はモータ支持バネ定数
・c1はタイヤ上下方向減衰係数
・c2はサスペンション上下方向減衰定数
・c3はモータ支持ダンパ上下方向減衰係数である。
表の比較例1は、二輪駆動車の従動輪側の条件で、比較例2は、図9(a)の振動モデルで表わせる、モータ車載タイプの全輪駆動車である。
また、比較例3は、図9(b)の振動モデルで表わせる、従来のモータバネ下搭載型のインホイールモータ搭載全輪駆動車である。
また、表の実施例1〜3は、図10の振動モデルで表わせる、本発明のダイナミックダンパ型インホイールモータ搭載全輪駆動車ある。
比較例2にように、全輪駆動用のモータを車体に装着すると、比較例1のように駆動装置を有しない二輪駆動車の従動輪側条件に比べて、車体質量とバネ上質量とが大きくなるため、図11及び図12に示すように、最小接地力は向上し、バネ上振動も小さくなるので、乗り心地性も向上する。
しかしながら、比較例3のように、モータを、ホイール、ナックル等のバネ下質量相当部分にそのまま装着すると、図11及び図12に示すように、バネ下質量の軽い比較例2に比べ、タイヤの最小接地力が減少するだけでなく、バネ上振動も大きくなるため、乗り心地性能が極めて悪化する。
これに対して、本発明の実施例1のように、モータをダイナミックダンパとして塔載すれば、バネ下からモータ質量がなくなるため、バネ下質量は上記比較例1及び比較例2と同等まで軽くすることができる上、ダイナミックダンパの作用でバネ下振動が抑制される。このため、図11に示すように、タイヤの最小接地力が広い範囲で増大し、上記比較例2のようなモータを車体の搭載した場合よりも走破性が向上する。また、図12に示すように、バネ上振動も更に小さくなるので、乗り心地性も向上する。
また、本発明の全輪駆動車は、実施例2,3のように、モータを支持するバネやショックアブソーバの値が大きく変わっても、高い性能を維持することができるという特徴を有する。
The table in FIG. 8 is a table showing parameters representing characteristics in the vertical direction of the vehicle for analyzing the ground load fluctuation generated in the tire when the vehicle travels on a rough road. 10 and FIG. 10 are graphs showing the frequency characteristics of the tire minimum ground contact force and the sprung vibration acceleration analyzed by the vibration model. The minimum tire contact force represents the contact force when the vehicle is traveling on a rough road when the tire contact load is the smallest. The larger the tire minimum contact force, the stronger the tire is pressed against the road surface. Therefore, a state where a greater driving force can be applied, that is, the running performance is high.
In the table of FIG. 8 above,
・ M1 is the unsprung mass of the wheel, etc. ・ m2 is the mass of the spring of the body, etc. ・ m3 is the mass of the motor that is a dynamic damper. ・ K1 is the tire longitudinal spring constant ・ k2 is the spring constant in the vertical direction of the suspension ・ k3 is the motor supporting spring constant C1 is a tire vertical damping coefficient, c2 is a suspension vertical damping constant, and c3 is a motor support damper vertical damping coefficient.
Comparative example 1 in the table is a condition on the driven wheel side of the two-wheel drive vehicle, and comparative example 2 is a motor-mounted type all-wheel drive vehicle that can be represented by the vibration model of FIG.
Comparative Example 3 is a conventional all-wheel drive vehicle equipped with an in-wheel motor mounted under a motor spring, which can be represented by the vibration model shown in FIG. 9B.
Moreover, Examples 1-3 of a table | surface are all-wheel drive vehicles carrying the dynamic damper type in-wheel motor of this invention which can be represented with the vibration model of FIG.
When the all-wheel drive motor is mounted on the vehicle body as in Comparative Example 2, the vehicle body mass and the sprung mass are less than the driven wheel side conditions of the two-wheel drive vehicle that does not have a drive device as in Comparative Example 1. 11 and 12, the minimum grounding force is improved and the sprung vibration is also reduced, so that ride comfort is also improved.
However, as in Comparative Example 3, when the motor is directly attached to the unsprung mass equivalent part of the wheel, knuckle or the like, as shown in FIGS. Not only does the minimum ground contact force decrease, but the sprung vibration also increases, so the ride performance is extremely deteriorated.
On the other hand, if the motor is mounted as a dynamic damper as in the first embodiment of the present invention, the motor mass disappears from the unsprung mass, so that the unsprung mass is reduced to the same level as in the first and second comparative examples. Moreover, the unsprung vibration is suppressed by the action of the dynamic damper. For this reason, as shown in FIG. 11, the minimum ground contact force of the tire increases in a wide range, and the running performance is improved as compared with the case where the motor as in Comparative Example 2 is mounted on the vehicle body. Further, as shown in FIG. 12, the sprung vibration is further reduced, so that riding comfort is also improved.
Moreover, the all-wheel drive vehicle of this invention has the characteristics that a high performance can be maintained even if the value of the spring which supports a motor, or the shock absorber changes greatly like Example 2, 3. FIG.

図13の表は、車輌が悪路を走行する際にタイヤに生じる前後力変動を解析するための、車輌の前後方向の特性を表わすパラメータを示す表で、図14(a),(b)及び図15はその振動モデル、図16,図17はそれぞれ上記振動モデルにより解析した前後力変動とバネ上振動加速度の周波数特性を示すグラフである。この前後力変動も、小さいほどタイヤは安定して高い力を発揮できるという特性を有するため、前後力が小さいほどタイヤの接地性は高いといえる。
なお、上記図13の表において、
・k1’はタイヤ前後バネ定数
・k2’はサスペンション前後方向のバネ定数
・k3’はモータ支持バネ定数
・c1’はタイヤ前後方向減衰係数
・c2’はサスペンション前後方向減衰定数
・c3’はモータ支持ダンパ前後方向減衰係数である。
表2の比較例1は、二輪駆動車の従動輪側の条件で、比較例2は、図14(a)の振動モデルで表わせる、モータ車載タイプの全輪駆動車である。
また、比較例3は、図14(b)の振動モデルで表わせる、従来のモータバネ下搭載型のインホイールモータ搭載全輪駆動車である。
また、表2の実施例1〜3は、図15の振動モデルで表わせる、本発明のダイナミックダンパ型インホイールモータ搭載全輪駆動車ある。
比較例2にように、全輪駆動用のモータを車体に装着すると、比較例1のように駆動装置を有しない二輪駆動車の従動輪側条件に比べて、車体質量とバネ上質量とが大きくなるため、図16及び図17に示すように、前後力変動特性はほとんど変化しないが、バネ上振動は小さくなるので、乗り心地性も向上する。
しかしながら、比較例3のように、モータを、ホイール、ナックル等のバネ下質量相当部分にそのまま装着すると、図16に示すように、バネ下質量の軽い比較例2に比べ、タイヤの前後力変動が増大し、車輪の駆動力が不安定になるだけでなく、図17に示すように、バネ上振動も大きくなるため、乗り心地性能が極めて悪化する。
これに対して、本発明の実施例1のように、モータをダイナミックダンパとして塔載すれば、バネ下からモータ質量がなくなるため、バネ下質量は上記比較例1及び比較例2と同等まで軽くすることができる上、ダイナミックダンパの作用でバネ下振動が抑制される。このため、図16に示すように、タイヤの前後力変動が広い範囲で増大し、上記比較例2のようなモータを車体の搭載した場合よりも走破性が向上する。また、図17に示すように、バネ上振動も更に小さくなるので、乗り心地性も向上する。
また、本発明の全輪駆動車は、実施例2,3のように、モータを支持するバネやショックアブソーバの値が大きく変わっても、高い性能を維持することができるという特徴を有する。
The table in FIG. 13 is a table showing parameters representing characteristics in the longitudinal direction of the vehicle for analyzing the longitudinal force fluctuation generated in the tire when the vehicle travels on a rough road, and FIGS. 14 (a) and 14 (b). 15 and 15 are graphs showing the vibration model, and FIGS. 16 and 17 are graphs showing the frequency characteristics of the longitudinal force fluctuation and the sprung vibration acceleration analyzed by the vibration model, respectively. The smaller the longitudinal force fluctuation is, the smaller the tire can stably exhibit high force. Therefore, the smaller the longitudinal force, the higher the ground contact of the tire.
In the table of FIG.
· K1 'is the tire longitudinal spring constant · k2' is the spring longitudinal spring constant · k3 'is the motor supporting spring constant · c1' is the tire longitudinal damping coefficient · c2 'is the suspension longitudinal damping constant · c3' is the motor supporting Damper longitudinal damping coefficient.
Comparative Example 1 in Table 2 is a condition on the driven wheel side of the two-wheel drive vehicle, and Comparative Example 2 is a motor-mounted all-wheel drive vehicle that can be represented by the vibration model of FIG.
Comparative Example 3 is a conventional all-wheel drive vehicle equipped with an in-wheel motor of a motor unsprung type, which can be represented by the vibration model of FIG.
Examples 1 to 3 in Table 2 are all-wheel drive vehicles equipped with a dynamic damper type in-wheel motor of the present invention, which can be represented by the vibration model of FIG.
When the all-wheel drive motor is mounted on the vehicle body as in Comparative Example 2, the vehicle body mass and the sprung mass are less than the driven wheel side conditions of the two-wheel drive vehicle that does not have a drive device as in Comparative Example 1. As shown in FIG. 16 and FIG. 17, the longitudinal force fluctuation characteristics hardly change, but the sprung vibration is reduced, so that the riding comfort is improved.
However, when the motor is directly attached to the unsprung mass equivalent part such as a wheel or a knuckle as in Comparative Example 3, as shown in FIG. This increases not only the driving force of the wheels but also the vibration on the spring as shown in FIG.
On the other hand, if the motor is mounted as a dynamic damper as in the first embodiment of the present invention, the motor mass disappears from the unsprung mass, so that the unsprung mass is reduced to the same level as in the first and second comparative examples. Moreover, the unsprung vibration is suppressed by the action of the dynamic damper. For this reason, as shown in FIG. 16, the fluctuation of the longitudinal force of the tire increases in a wide range, and the running performance is improved as compared with the case where the motor as in Comparative Example 2 is mounted on the vehicle body. Further, as shown in FIG. 17, the sprung vibration is further reduced, so that ride comfort is also improved.
Moreover, the all-wheel drive vehicle of this invention has the characteristics that a high performance can be maintained even if the value of the spring which supports a motor, or the shock absorber changes greatly like Example 2, 3. FIG.

以上説明したように、本発明によれば、前輪または後輪のどちらか一方を内燃機関で駆動し、他方を車輪部に搭載されたモータにより駆動するインホイールモータ搭載全輪駆動車において、上記モータとして、車輌バネ下部に対して、粘性要素及び弾性要素により上下方向に支持された構造のインホイールモータを用いるようにすれば、タイヤ接地力を向上させることができるとともに、バネ上振動も大幅に低減することができるので、スペース効率に優れるとともに、走破性にも乗り心地性にも優れた全輪駆動車を実現することが可能となる。   As described above, according to the present invention, in the all-wheel drive vehicle equipped with an in-wheel motor in which either the front wheel or the rear wheel is driven by the internal combustion engine and the other is driven by the motor mounted on the wheel portion, If an in-wheel motor with a structure supported in the vertical direction by a viscous element and an elastic element is used for the lower part of the vehicle spring as the motor, the tire ground contact force can be improved and the vibration on the spring is greatly increased. Therefore, it is possible to realize an all-wheel drive vehicle that is excellent in space efficiency and excellent in running performance and ride comfort.

本発明の最良の形態1に係わるインホイールモータ搭載全輪駆動車の、インホイールモータにより駆動される側の車輪部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the wheel part by the side driven by the in-wheel motor of the all-wheel drive vehicle carrying an in-wheel motor concerning the best form 1 of this invention. 本最良の形態1に係わる緩衝機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the buffer mechanism concerning this best form 1. FIG. 本最良の形態1に係わる駆動力伝達機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the driving force transmission mechanism concerning this best form. モータを、上下方向に加え、前後方向に対しても、粘性要素及び弾性要素により支持した構成のインホイールモータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the in-wheel motor of the structure which supported the motor with the viscous element and the elastic element also to the front-back direction in addition to the up-down direction. 本発明による緩衝機構の他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of the buffer mechanism by this invention. モータを、内燃機関により駆動される側の車輪にも搭載した例を示す図である。It is a figure which shows the example which mounted the motor also on the wheel by the side driven by an internal combustion engine. ギヤードモータを搭載した例を示す図である。It is a figure which shows the example which mounts a geared motor. 車輌の上下方向の特性を表わすパラメータを示す表である。It is a table | surface which shows the parameter showing the characteristic of the up-down direction of a vehicle. 従来のモータを車体側に搭載した場合と、モータを車輌バネ下部に固定した全輪駆動車の車輌振動モデル(接地荷重変動)を示す図である。It is a figure which shows the vehicle vibration model (grounding load fluctuation | variation) of the case where the conventional motor is mounted in the vehicle body side, and the all-wheel drive vehicle which fixed the motor to the vehicle spring lower part. 本発明のインホイールモータ搭載全輪駆動車の車輌振動モデル(接地荷重変動)を示す図である。It is a figure which shows the vehicle vibration model (grounding load fluctuation | variation) of the all-wheel drive vehicle carrying an in-wheel motor of this invention. 車輌振動モデルの解析結果(最小接地力)を示す図である。It is a figure which shows the analysis result (minimum contact force) of a vehicle vibration model. 車輌振動モデルの解析結果(バネ上振動加速度)を示す図である。It is a figure which shows the analysis result (sprung vibration acceleration) of a vehicle vibration model. 車輌の前後方向の特性を表わすパラメータを示す表である。It is a table | surface which shows the parameter showing the characteristic of the front-back direction of a vehicle. 従来のモータを車体側に搭載した場合と、モータを車輌バネ下部に固定した全輪駆動車の車輌振動モデル(前後力変動)を示す図である。It is a figure which shows the vehicle vibration model (front-back force fluctuation | variation) of the case where the conventional motor is mounted in the vehicle body side, and the all-wheel drive vehicle which fixed the motor to the vehicle spring lower part. 本発明のインホイールモータ搭載全輪駆動車の車輌振動モデル(前後力変動)を示す図である。It is a figure which shows the vehicle vibration model (front-back force fluctuation | variation) of the all-wheel drive vehicle carrying an in-wheel motor of this invention. 車輌振動モデルの解析結果(前後力変動)を示す図である。It is a figure which shows the analysis result (front-back force fluctuation | variation) of a vehicle vibration model. 車輌振動モデルの解析結果(バネ上振動加速度)を示す図である。It is a figure which shows the analysis result (sprung vibration acceleration) of a vehicle vibration model. 従来の全輪駆動車の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional all-wheel drive vehicle. 従来の全輪駆動車に搭載される減速機付のインナーロータ型インホイールモータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the inner rotor type | mold in-wheel motor with a reduction gear mounted in the conventional all-wheel drive vehicle. 従来のダイレクトドライブ型のインホイールモータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional direct drive type in-wheel motor.

符号の説明Explanation of symbols

1 タイヤ、2 ホイール、2a リム、2b ホイールディスク、
3 インホイールモータ、3R モータロータ、3S モータステータ、
3a 非回転側ケース、3b 回転側ケース、3j 軸受け、4 ハブ部、
5 ナックル、6 車軸、7 サスペンション部材、8 制動装置、
10 緩衝機構、11 直動ガイド、12 バネ要素、13 ダンパ、
14 ナックル取付けプレート、15 モータ取付けプレート、
20 駆動力伝達機構、21 モータ側プレート、22 ホイール側プレート、
23 クロスガイド。
1 tire, 2 wheel, 2a rim, 2b wheel disc,
3 In-wheel motor, 3R motor rotor, 3S motor stator,
3a non-rotating side case, 3b rotating side case, 3j bearing, 4 hub part,
5 knuckle, 6 axle, 7 suspension member, 8 braking device,
10 shock absorbing mechanism, 11 linear motion guide, 12 spring element, 13 damper,
14 knuckle mounting plate, 15 motor mounting plate,
20 driving force transmission mechanism, 21 motor side plate, 22 wheel side plate,
23 Cross guide.

Claims (4)

内燃機関の回転力により前輪または後輪のどちらか一方を駆動する車輌の非駆動輪に、補助駆動用電気モータが、上記非駆動輪のバネ下部に対して、粘性要素及び弾性要素により、上下方向に支持された構造のインホイールモータを搭載したことを特徴とするインホイールモータ搭載全輪駆動車。   An auxiliary drive electric motor is mounted on the non-drive wheel of the vehicle that drives either the front wheel or the rear wheel by the rotational force of the internal combustion engine. An all-wheel drive vehicle equipped with an in-wheel motor, which is equipped with an in-wheel motor with a structure supported in the direction. 上記モータを、上下方向に加えて、前後方向にも、粘性要素及び弾性要素により支持したことを特徴とする請求項1に記載のインホイールモータ搭載全輪駆動車。   The in-wheel motor-equipped all-wheel drive vehicle according to claim 1, wherein the motor is supported by a viscous element and an elastic element in the longitudinal direction in addition to the vertical direction. 上記モータを、内燃機関により駆動される車輪にも搭載したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインホイールモータ搭載全輪駆動車。   The in-wheel motor-equipped all-wheel drive vehicle according to claim 1 or 2, wherein the motor is also mounted on a wheel driven by an internal combustion engine. 上記モータを、ギヤードモータ構造のインホイールモータとしたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のインホイールモータ搭載全輪駆動車。   The in-wheel motor-equipped all-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the motor is an in-wheel motor having a geared motor structure.
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