輪胎車輪組裝體的製造方法與工藝
2023-10-23 03:22:22
本發明涉及一種輪胎車輪組裝體。
背景技術：
作為全球變暖的對策，現正為了減少汽車產生的二氧化碳量而推動電動機與汽油發動機的並用（混合動力車）以及電動機化（電動汽車）。使用電動機作為車輛的動力源時，已知有在車輪空間中裝入電動機和制動器裝置的輪轂電機方式（專利文獻1、2）。此外，由於輪轂電機方式採用在車輪內部配置電動機的構造，因此電動機產生的熱量容易積蓄在車輪內部。因此，希望有一種易於散發電動機產生的熱量的構造。在輪轂電機方式中，作為改善散熱的技術，專利文獻3、4中記載的技術是眾所周知的。輪轂電機方式能夠省去驅動軸和差速齒輪等動力傳遞零件，同時還能夠在車體內確保較大體積，因此有助於車輛的緊湊化。此外，輪轂電機方式易於方向盤的制動/驅動，可顯現以往車輛沒有的駕駛性能，其作為未來的EV（ElectricVehicle，電動汽車）系統受到了人們關注。例如，將輪轂電機安裝在4輪或者左右輪中的車輛，可利用電動機的高響應性、產生扭矩的精度、以及正轉反轉的特性，高度控制車輛姿勢，從而有望發揮較高的車輛運動性能。現有技術文獻專利文獻【專利文獻1】日本專利特開2004-152416號公報【專利文獻2】日本專利特開2004-115014號公報【專利文獻3】日本專利特開平5-104969號公報【專利文獻4】日本專利特開2006-246678號公報發明概要發明擬解決的問題與車體內裝有發動機的車輛相比，輪轂電機方式的車輛由於將電動機安裝在車輪內而使得簧下質量增加，有時會降低接地特性和乘坐舒適性。為了發揮電動機的高響應性，輪轂電機方式的車輛必須及時將旋轉扭矩變動傳遞給路面。因此，輪轂電機方式的車輛要求輪胎車輪組裝體具有旋轉方向剛性高且損失少的特性。此外，輪轂電機方式的車輛要求輪胎車輪組裝體具有穩定的輪胎與路面的接地特性（摩擦）。另一方面，輪轂電機方式的車輛由於簧下質量增大，因此優選輪胎車輪組裝體儘可能輕量化。除此之外，還要求輪胎車輪組裝體避免上下方向剛性過大，儘量減輕乘坐舒適性的惡化。用於輪轂電機方式車輛的輪胎車輪組裝體所需要的剛性平衡，是一種接地壓力最佳且均勻，同時輪胎周向響應性高，並且輪胎縱向剛性適當降低的剛性平衡。但是，作為充氣輪胎的特徵，剛性會隨氣壓變動而變動。因此，充氣輪胎無法分別單獨控制縱向剛性、橫向剛性、以及周向剛性，如果提高氣壓，則縱向剛性、橫向剛性、以及周向剛性會上升。此外，專利文獻3、4中記載的技術用於大型裝置，缺乏實用性。本發明鑑於上述問題而開發完成，目的在於提供一種適合輪轂電機方式的輪胎車輪組裝體，其縱向剛性適當降低，能夠確保適當的接地面積，進而確保周向力的傳遞良好。
技術實現要素：
用於解決上述課題的手段，是一種輪胎車輪組裝體，其特徵在於，含有：圓筒形狀的環狀結構體；在所述環狀結構體的外周部，朝向所述環狀結構體的周向設置的橡膠材料層；以及設置在所述環狀結構體與配置在所述環狀結構體內側的電動機之間，將所述電動機中轉子的旋轉傳遞給所述環狀結構體的多個彎曲的金屬彈簧構件。作為上述手段的更優選方式，希望具有內側環狀結構體，其為圓筒形狀的結構體，配置在所述環狀結構體的內側，連接所述多個金屬彈簧構件，所述內側環狀結構體與所述轉子連接。作為上述手段的更優選方式，希望所述環狀結構體的材料是厚度0.2mm以上1.0mm以下的不鏽鋼或者鋼。作為上述手段的更優選方式，希望所述環狀結構體的材料是厚度大於1.0mm且5.0mm以下的不鏽鋼、鋼、鋁、或者鋁合金。作為上述手段的更優選方式，希望所述環狀結構體的彈性率與厚度之積為10以上500以下。作為上述手段的更優選方式，希望所述環狀結構體的彈性率與厚度之積為15以上400以下。作為上述手段的更優選方式，希望所述金屬彈簧構件的厚度為0.2mm以上0.6mm以下。作為上述手段的更優選方式，希望所述金屬彈簧構件的彈性率為70GPa以上250GPa以下。作為上述手段的更優選方式，希望所述金屬彈簧構件的彈性率為80GPa以上230GPa以下。作為上述手段的更優選方式，希望所述金屬彈簧構件朝向所述環狀結構體的周向配置20片以上120片以下。作為上述手段的更優選方式，希望所述金屬彈簧構件朝向所述環狀結構體的周向配置30片以上90片以下。發明效果本發明可提供一種適合輪轂電機方式的輪胎車輪組裝體，其縱向剛性適當降低，接地部分能夠確保適當的接地面積，進而確保周向力的傳遞良好。附圖說明圖1是本實施例所述輪胎車輪組裝體的正面圖。圖2是圖1中的A-A剖面圖。圖3是環狀結構體的立體圖。圖4是表示環狀結構體以及橡膠材料層的剖面圖。圖5是表示環狀結構體、內側環狀結構體、以及金屬彈簧構件的局部側面圖。圖6是表示金屬彈簧構件之配置改進例的說明圖。圖7是表示金屬彈簧構件之配置改進例的說明圖。圖8是表示金屬彈簧構件之配置改進例的說明圖。圖9是圖8中的B-B剖面圖。圖10是表示內轉子式電動機的側面圖。圖11是圖10中的C-C剖面圖。圖12是表示將本實施例所述輪胎車輪組裝體安裝到內轉子式電動機上狀態的剖面圖。具體實施方式以下參照附圖，詳細說明具體實施方式（實施例）。本發明並不限定於以下實施例中記載的內容。此外，在下述構成要素中，包含本行業普通技術人員容易推想的、以及實質上相同的內容。進而，以下記載的構成要素可適當加以組合。圖1是本實施例所述輪胎車輪組裝體的正面圖。圖2是圖1中的A-A剖面圖。輪胎車輪組裝體10例如是安裝在使車輛行駛的電動機20上被驅動的。通過組合輪胎車輪組裝體10與電動機20，將構成車輛行駛裝置100。輪胎車輪組裝體10含有環狀結構體11、橡膠材料層14、以及金屬彈簧構件13。本實施例中，輪胎車輪組裝體10雖然還含有內側環狀結構體12，但其並非必須的。環狀結構體11是圓筒形狀的結構體。橡膠材料層14在環狀結構體11的外周部，朝向環狀結構體11的周向設置，覆蓋環狀結構體11的外周部。橡膠材料層14的表面是與路面接地的胎面。金屬彈簧構件13是彎曲的構件。多個金屬彈簧構件13設置在環狀結構體11與配置在環狀結構體11內側的電動機20之間，將電動機20中轉子20R的旋轉傳遞給環狀結構體11。內側環狀結構體12是配置在環狀結構體11內側的圓筒形狀的結構體，與環狀結構體11同樣，是用金屬材料製成的。內側環狀結構體12連接多個金屬彈簧構件13。而且，內側環狀結構體12與轉子20R連接。當金屬彈簧構件13直接與轉子20R連接時，則無需內側環狀結構體12。如圖1、圖2所示，電動機20是轉子20R配置在定子20S外側的外轉子型電動機。電動機20採用安裝在車輛懸架裝置上的所謂輪轂電機方式。轉子20R含有環狀結構體即轉子箱21、以及安裝在轉子箱21...