JP2006117124A

JP2006117124A - 車輪構造

Info

Publication number: JP2006117124A
Application number: JP2004307457A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Sakuma; 均佐久間
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】本発明は、モータを有する車輪構造のサービス性の改善を目的とする。
【解決手段】車輪構造において、回転部は、インホイールモータのロータ２６を含み、ディスクホイールにインホイールモータの駆動を伝達する。非回転部は、インホイールモータのステータ２８を含む。角度検出手段は、非回転部に対する回転部の回転角度を検出する。位置決め手段は、非回転部に対して回転部を位置決めする。位置決め手段は、ロータ２６に設けられた保持部２６ｃと、ステータ２８に設けられた挿通孔２８ｃと、挿通孔２８ｃに挿通され保持部２６ｃに保持される保持部材７２を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、モータを有する車輪構造に関し、例えば、車輪構造のサービス性を改善させる技術に関する。

近年、自動車の駆動源として回転電機を用いたものが実用化され、特に、駆動輪としての車輪内部に直接回転電機を内蔵した、いわゆるインホイールモータの実用化が進められている。このようにモータを用いて車輪を駆動する場合、一般にモータの回転角度を検知して車輪の駆動の制御を行っており、例えば、モータのロータとステータの位相にずれが生じた場合は、位相を調整してこのずれを解消しなければならない。このため、例えば、特許文献１では、減速機構、角度検出手段、油圧配管などの部材を効率良くレイアウトして車幅方向の寸法を最小限に抑制することができるインホイールモータに関する技術が提案されている。また、例えば、特許文献２では、アジャスタプレートの調整により、外部からモータの回転角度とエンコーダの回転角度の位相を簡単に調整できるホイールモータに関する技術が提案されている。
特開２００４−１１４８５８号公報特開平５−１１６５４６号公報

内部の部材を効率良くレイアウトするインホイールモータの技術や、アジャスタプレートなどの調整部材によりモータの回転角度とエンコーダの回転角度の位相を簡単に調整できる技術が提案されている。しかし、例えば、インホイールモータ内のベアリングを交換するなど、インホイールモータ内部の部品のメンテナンスなどのために車輪を分解する際には、ステータに対してロータを回転させてしまうか、ロータをインホイールモータから取り外さなければならず、これによってモータのロータとステータの相互の位相がずれてしまうおそれがある。このようにモータのロータとステータの相互の位相がずれてしまった場合は、通常位相調整装置を使用することによってロータをステータに対して精度良く取り付けてロータとステータの位相を合わせる必要があるなど煩雑である。

そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、モータを有する車輪構造のサービス性の改善を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車輪構造は、ディスクホイールにモータの駆動を伝達する、モータのロータを含む回転部と、モータのステータを含む非回転部と、非回転部に対する回転部の回転角度を検出する角度検出手段と、非回転部に対して回転部を位置決めする位置決め手段と、を備える。この態様によると、モータ内の部品のメンテナンスなどのためにモータ内の部品を着脱する際に、ロータとステータの位相にずれが生じることを抑制することができ、サービス性を改善することができる。

車輪構造は、回転部と非回転部のいずれか一方が回転部径方向内側に配置され、他方が回転部径方向外側に配置されるものであって、位置決め手段は、回転部径方向内側に配置される回転部と非回転部のいずれか一方に設けられた保持部と、回転部径方向外側に配置される他方に設けられた挿通孔と、挿通孔に挿通され、保持部に保持される保持部材と、をさらに備えてもよい。この態様によると、ロータを効果的に保持することができ、容易にロータとステータの位相にずれが生じることを抑制することができ、サービス性を改善することができる。

車輪構造は、モータを覆うモータハウジングをさらに有し、モータハウジングは、モータを潤滑する潤滑油の給油または排出を行う孔部をさらに有し、保持部材は、孔部から挿入されてもよい。この態様により、モータハウジングに保持部材を挿入するための孔を新たに設ける必要がなくなり、コストを低減することができる。

本発明によれば、モータを有する車輪構造のサービス性を改善することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について説明する。以下の実施形態では、各車輪に組み込まれたインホイールモータを駆動源とした電気自動車に関して説明する。

図１は、実施の形態（以下「実施形態」と記載する。）にかかる車両制御装置を搭載した車両１０の全体構成を示す図である。車両１０は、車輪１４のそれぞれのホイールにモータを内蔵したインホイールモータ方式の電気自動車を示す。インホイールモータ方式の電気自動車は、各輪独立して制御可能であるという特徴がある。また、単一のモータの出力を各ホイールに分配する方式に比べて、伝達系の部品やその設置スペースを省略することができ、また伝達による損失もなくすこともできる。モータを内蔵した車輪１４の構造は、図２を参照して後述する。

車輪１４には、インホイールモータ１６が設けられている。インホイールモータ１６に対応して車体側に設置されるアンプ２２には、車体１２に搭載されたバッテリ２０から直流電力が供給される。アンプ２２は、インバータを含んで構成され、供給された直流電力を三相交流電圧に変換してインホイールモータ１６に供給する。インホイールモータ１６は、交流電圧により回転駆動され、これによって車輪１４を回転させ、車両１０を走行させる。インホイールモータ１６は、惰性走行時、車輪の回転により発生する回生ブレーキによって制動力を発揮することもできる。回生された電力は、バッテリ２０に充電される。

インホイールモータ１６の出力は、車体１２に搭載された電子制御装置１００（以下、「ＥＣＵ１００」と表記する）により制御される。ＥＣＵ１００はアンプ２２と通信可能に接続されており、インホイールモータ１６に対する指令値をアンプ２２に与える。アンプ２２は、内蔵されているインバータをＰＷＭ制御して、指令値に応じたトルクを発揮するようにインホイールモータ１６を制御する。

インホイールモータ１６には、角度センサ１８が搭載されている。角度センサ１８は回転角度を検知するセンサであり、角度センサ１８により検知された回転角度データは、ＥＣＵ１００に入力される。ＥＣＵ１００は、ＥＣＵ内部の演算手段により、入力された各車輪の回転角度データから車輪の回転角度を演算する。ＥＣＵ１００は、演算した各車輪の回転角度に基づいてインホイールモータ１６に対する指令値をアンプ２２に与える。これにより、インホイールモータ１６の駆動を最適に制御することができる。

図２は、実施形態にかかる車輪構造の構成を示す図である。車輪１４は、ディスクホイール５２と図示しないタイヤを備える。インホイールモータ１６は、モータハウジング２３、アクスルハブ５０、駆動軸２４、第１ギア３２と第２ギア３４と第３ギア４４などからなる減速機構、及びモータハウジング２３に固定された環状のステータ２８とステータ２８の径方向内側に回転可能に配設されたロータ２６からなるモータ６０などを備える。なお、図１おいて、コントロール基板は、回転電機と同じ空間に収納することができるが、図示を省略している。もちろん、図示しない車体側の制御装置側にコントロール基板の機能を持たせてもよい。

モータハウジング２３は、図示しないサスペンションのバネ下重量の軽量化および耐久性、製造のし易さ等を考慮して、例えばアルミダイカストによって鋳造されている。

このモータハウジング２３の上部には、インホイールモータ１６内を潤滑するオイルを給油するための給油プラグ孔２３ａが設けられており、この給油プラグ孔２３ａの内周には雌ねじ部が設けられている。給油プラグ孔２３ａからインホイールモータ１６内にオイルを給油した後には、給油プラグ７０ａを給油プラグ孔２３ａに締結することにより、オイルが漏れないようにモータハウジング２３が密閉される。モータハウジング２３の下部には、インホイールモータ１６を潤滑するオイルを交換する際に、インホイールモータ１６内のオイルを排出するためのドレーンプラグ孔２３ｂが設けられており、このドレーンプラグ孔２３ｂの内周にも雌ねじ部が設けられている。ドレーンプラグ孔２３ｂには、ドレーンプラグ７０ｂが締結されており、オイルを交換する際には、このドレーンプラグ７０ｂをモータハウジング２３から取り外すことによりインホイールモータ１６内のオイルを排出することができる。オイルを排出後、ドレーンプラグ７０ｂをドレーンプラグ孔２３ｂに再度締結することにより、新しいオイルをインホイールモータ１６内に給油することができる。

ステータ２８は、例えば板状の電磁鋼板が複数積層され、中心方向、すなわちロータ２６の中心方向に延びるスロット部とティース部とが交互に形成される環状の鉄心２８ａと、鉄心２８ａの各ティース部に巻回配置される３相の磁界コイル２８ｂとで構成されている。ステータ２８は、回転しないようにモータハウジング２３に固定されている。なお、ステータ２８を構成する鉄心２８ａは内周側に磁界コイル２８ｂを配置するため、磁界コイル２８ｂの組付性を考慮し、半径方向に複数に分割される分割鉄心として、磁界コイル２８ｂの組み付け後環状に組み立てられることが望ましい。このように組み付けられた磁界コイル２８ｂに順次所定のタイミングで電流を供給することにより、ステータ２８に回転磁界を発生させ、ロータ２６を回転させることができる。

ロータ２６の外周面には等間隔で複数の永久磁石２６ａが配列され、ステータ２８が発生する回転磁界の移動に伴い永久磁石２６ａを介して吸着作用と反発作用が繰り返され、ロータ２６を所望の方向に所望の速度で回転させている。ロータ２６の内周面には、永久磁石２６ａに固定され永久磁石の駆動を伝達するロータハウジング２６ｂを備える。

給油プラグ孔２３ａの下方のステータ２８の鉄心２８ａのティース部には、保持部材７２が挿通される挿通孔２８ｃが、挿通孔２８ｃの中心軸と給油プラグ孔２３ａの中心軸が同一軸上になるように設けられている。ドレーンプラグ孔２３ｂの上方のステータ２８の鉄心２８ａのティース部には、保持部材７２が挿通される挿通孔２８ｃが、挿通孔２８ｃの中心軸とドレーンプラグ孔２３ｂの中心軸が同一軸上になるように設けられている。ロータ２６の永久磁石２６ａには、保持部材７２を締結するための雌ねじ部を有する保持部２６ｃが、車輪１４の軸方向に同一の位置で２箇所設けられている。

ロータハウジング２６ｂは、駆動軸２４に挿入され駆動軸２４と相対的に回転可能な第１ギア３２に圧入されている。ロータハウジング２６ｂにはベアリング３０が圧入されており、このベアリング３０の外周がモータハウジング２３に挿入されることにより、第１ギアはモータハウジング２３およびステータ２８に対しても回転可能となっている。

第１ギア３２のギア部３２ａは、回転可能な第２ギア３４の外周に設けられたギア部３４ａと噛合しており、さらに、第２ギア３４のギア部３４ａは、モータハウジング２３に固定された第３ギア４４の内周に設けられたギア部４４ａと噛合している。第２ギア３４のディスクホイール５２と反対方向には中心軸３４ｂが突出し、駆動伝達部材３６に形成された挿入孔３６ａに回転可能に挿入されている。駆動伝達部材３６は、ベアリングを介してモータハウジング２３に回転可能に固定されており、駆動伝達部材３６に形成された挿入孔３６ｂには、駆動軸２４が圧入されている。これにより、ロータ２６が回転すると、ロータ２６に圧入された第１ギア３２が回転し、第１ギア３２に噛合された第２ギア３４が、第２ギア３４の中心軸を中心に回転しながら、駆動軸２４の中心軸を中心に駆動軸２４の周方向に移動していく。第２ギア３４が駆動軸２４の中心軸を中心に駆動軸２４の周方向に移動していくことにより、駆動伝達部材３６が回転し、駆動伝達部材３６に圧入された駆動軸２４に駆動が伝達される。

角度センサ１８は、本実施形態においては、エンコーダを使用している。角度センサ１８であるエンコーダは、回転可能な内輪部、カバー部、内輪部に固定され、内輪部とともに回転するスリット円板、カバー部に固定された固定スリットなどを有しており、回転角度を検知したい部材にこの内輪部を固定して回転角度を検知する。エンコーダの内輪部に固定された部材が回転すると、エンコーダの内輪部が回転してスリット円板が回転し、このスリット円板のスリット部に発行ダイオードにより光りを照射して、スリット円板と固定スリットの双方を通過する光をフォトロランジスタにより検知することにより、回転角度を検知する。本実施形態においては、エンコーダの内輪部を第１ギアの外周に固定し、エンコーダのカバー部をインホイールモータ１６のモータハウジング２３に固定することにより、第１ギア３２の回転角度を検知している。第１ギア３２の回転角度データはＥＣＵ１００に入力され、ＥＣＵ１００は、第１ギア３２の回転角度データから車輪１４の回転角度を演算する。なお、角度センサ１８は、エンコーダ以外にも、例えばレゾルバ、ホール素子などの回転角度を検知するセンサであってもよい。

駆動軸２４はアクスルハブ５０に挿入され、ボルト４６によってアクスルハブ５０に固定されている。アクスルハブ５０は、モータハウジング２３に圧入されたホイールベアリング２５を介してモータハウジング２３に回転可能に挿入されている。このホイールベアリング２５は、駆動軸２４を直接支持することから、タイヤおよびディスクホイール５２を介して車体１２の質量を支持しており、そのためベアリング内部の玉部や内輪部、外輪部などが摩耗してホイールベアリングを交換する必要が生じる場合がある。ホイールベアリング２５の交換は、ディスクホイール５２、ブレーキディスク５４、アクスルハブ５０を取り外して、ホイールベアリング２５が圧入されているモータハウジング２３を取り外すことにより行うことができる。

アクスルハブ５０とディスクホイール５２との間にはブレーキディスク５４が配置され、ブレーキキャリパ５６によりブレーキディスク５４に制動力が与えられる。

ハブボルト４０は、アクスルハブ５０に圧入により固定されており、ディスクホイール５２は、ブレーキディスク５４を介してハブボルト４０およびハブナット４２によりアクスルハブ５０に固定される。なお、ハブボルト４０は、ネジ山が破損した場合などを考慮して、ハブナット４２を取り外してディスクホイール５２およびブレーキディスク５４を取り外し後、アクスルハブ５０に圧入された状態から抜くことが可能となっている。

以上の構成により、ステータ２８が発生する回転磁界の移動に伴いロータ２６に回転駆動力が与えられ、第１ギア３２、第２ギア３４、駆動伝達部材３６、駆動軸２４、アクスルハブ５０を介して、ディスクホイール５２に駆動が伝達される。

このように構成されるインホイールモータ１６は、運転者の操作するアクセルペダルのアクセル開度やブレーキペダルの操作量等に基づき、モータ制御部から出力されるトルク指令により、所定の交流が、ステータ２８の磁界コイル２８ｂ供給される。その結果、ステータ２８は、回転磁界を発生させてロータ２６を回転させる。つまり、ディスクホイール５２を所望の方向に所望の回転量だけ駆動する。

ＥＣＵ１００が入力された回転角度データに基づいて、インホイールモータ１６を正確に制御するには、モータ６０のステータ２８とロータ２６の位相が正確に合っていなければならない。両者の位相にずれが生じた場合は、位相調整装置を使用してロータ２６をステータ２８に対して精度良く取り付けることにより、ロータ２６とステータ２８の位相を合わせる必要がある。この位相調整装置はコストなどの理由により車両１０には通常設置されていない。そのため、モータ６０のステータ２８とロータ２６の位相にずれが生じた場合は、位相調整装置を有する整備工場などに車両１０を持ち込まなければならない。

図３は、実施形態にかかるインホイールモータ１６のディスクホイール側から見た断面図である。モータハウジング２３の径方向内側には、ステータ２８がモータハウジング２３に固定されて配設されている。ステータ２８の径方向内側には、ロータ２６がステータ２８に対して回転可能に配設されている。モータの中心部には駆動軸２４が配設され、その径方向外側でロータ２６の径方向内側には第１ギア３２が配設されている。ステータ２８の鉄心２８ａのティース部には、磁界コイル２８ｂが巻回されている。本実施形態においては、円周方向に均等間隔に配置された１６箇所のティース部のそれぞれに磁界コイル２８ｂが巻回されている。

モータハウジング２３の上部には、給油プラグ孔２３ａが設けられており、この給油プラグ孔２３ａには、給油プラグ７０ａが締結されている。この給油プラグ孔２３ａの下方のステータ２８の鉄心２８ａのティース部には、保持部材７２が挿通される挿通孔２８ｃが、挿通孔２８ｃの中心軸と給油プラグ孔２３ａの中心軸が同一軸上になるように設けられている。モータハウジング２３の下部には、ドレーンプラグ孔２３ｂが設けられており、このドレーンプラグ孔２３ｂには、ドレーンプラグ７０ｂが締結されている。このドレーンプラグ孔２３ｂの上方のステータ２８の鉄心２８ａのティース部には、保持部材７２が挿通される挿通孔２８ｃが、挿通孔２８ｃの中心軸とドレーンプラグ孔２３ｂの中心軸が同一軸上になるように設けられている。ロータ２６の永久磁石２６ａには、保持部材７２を締結するための雌ねじ部を有する保持部２６ｃが２箇所設けられており、ロータ２６を回転させることにより、それぞれの保持部２６ｃの中心軸を、２箇所の挿通孔２８ｃの中心軸と同一軸上に移動することができるように、保持部２６ｃが配置されている。

図４は、実施形態にかかる保持部材７２を示す図である。保持部材７２の一端には、レンチでの締結を行うため六角形のヘッド部７２ｄが設けられている。ヘッド部７２ｄと隣接して大径のショルダー部７２ａが形成され、その隣には、小径でステータ２８の挿通孔に挿通されることにより位置決めされる位置決め部７２ｂが形成されている。保持部材７２の他端には、ロータ２６の保持部２６ｃに締結するための雄ねじ部を有するねじ部７２ｃが設けられている。

図５は、実施形態において、インホイールモータ１６に保持部材７２を装着した状態を示す図である。給油プラグ７０ａおよびドレーンプラグ７０ｂを取り外して保持部材７２を取り付けるために、ディスクホイール５２、およびブレーキディスク５４は取り外してある。モータハウジング２３の上部の給油プラグ孔２３ａには、保持部材７２の大径のショルダー部７２ａが挿通されている。このショルダー部７２ａは、給油プラグ孔２３ａの雌ねじ部の内径よりも径が小さくなっており、給油プラグ孔２３ａの軸方向の長さよりも短くなっている。ステータ２８の鉄心２８ａに形成された挿通孔２８ｃには、保持部材７２の位置決め部７２ｂが挿通されている。この保持部材７２の位置決め部７２ｂは、挿通孔２８ｃに挿通できるよう、挿通孔２８ｃよりも、ロータ２６とステータ２８の位相のずれに影響を与えない程度にわずかに径が小さくなっており、挿通孔２８ｃの軸方向全体にわたって位置決め部７２ｂが挿通されている。

ロータ２６の永久磁石２６ａの保持部２６ｃの雌ねじ部は、保持部材７２のねじ部７２ｃと径およびピッチが同一に形成されており、保持部２６ｃに保持部材７２のねじ部７２ｃが締結されることにより、保持部材７２のヘッド部７２ｄとショルダー部７２ａの間に設けられたフランジ部が、インホイールモータ１６のモータハウジング２３の外側によって係止されて保持部材７２が固定され、ロータ２６がステータ２８に対して固定されるので、ロータ２６とステータ２８の位相のずれを抑制することができる。

モータハウジング２３の下部のドレーンプラグ孔２３ｂには、保持部材７２の大径のショルダー部７２ａが挿通されている。このショルダー部７２ａは、ドレーンプラグ孔２３ｂの雌ねじ部の内径よりも径が小さくなっており、ドレーンプラグ孔２３ｂの軸方向の長さよりも短くなっている。ステータ２８の鉄心２８ａに形成された挿通孔２８ｃには、保持部材７２の位置決め部７２ｂが挿通されている。この保持部材７２の位置決め部７２ｂは、挿通孔２８ｃに挿通できるよう、挿通孔２８ｃよりも、ロータ２６とステータ２８の位相のずれに影響を与えない程度にわずかに径が小さくなっており、挿通孔２８ｃの軸方向全体にわたって位置決め部７２ｂが挿通されている。

また、前述の給油プラグ孔２３ａに保持部材７２を取り付ける場合と同様に、保持部２６ｃに保持部材７２のねじ部７２ｃが締結されることにより、保持部材７２が固定されてロータ２６がステータ２８に対して固定されるので、ロータ２６とステータ２８の位相のずれを抑制することができる。

以上より、保持部材７２が給油プラグ孔２３ａおよびドレーンプラグ孔２３ｂに挿入され、ステータ２８の挿通孔２８ｃを挿通してロータ２６に保持されるため、ステータ２８に対してロータ２６を所定の位置で位置決めできることからロータ２６とステータ２８の位相のずれを抑制することができる。このため、容易にモータ内部のメンテナンスを行うことができることから、サービス性を改善することができる。

ロータ２６の永久磁石２６ａの保持部２６ｃの雌ねじ部は、保持部材７２のねじ部７２ｃと径およびピッチが同一に形成されており、保持部２６ｃに保持部材７２のねじ部７２ｃが締結されることにより、保持部材７２のヘッド部７２ｄとショルダー部７２ａの間に設けられたフランジ部が、インホイールモータ１６のモータハウジング２３の外側によって係止され、保持部材７２が固定される。

図６は、実施形態において、インホイールモータ１６に保持部材７２を装着した状態で、モータハウジング２３の一部を取り外した状態を示す図である。アクスルハブ５０は、ボルトを取り外すことにより駆動軸２４およびモータハウジング２３から取り外すことができる。ホイールベアリング２５が圧入されたモータハウジング２３の一部は、インホイールモータ１６から分離可能に構成されており、図示されていないねじを取り外すことにより、このモータハウジング２３の一部をインホイールモータ１６から分離することができる。これによって、このモータハウジング２３の一部をすべて交換する、または圧入されたホイールベアリング２５を交換することにより、摩耗したホイールベアリング２５を交換することが可能となる。

このようにアクスルハブ５０およびホイールベアリング２５が圧入されたモータハウジング２３の一部をインホイールモータ１６から着脱する際において、保持部材７２がステータ２８の挿通孔２８ｃに挿通されて保持部２６ｃに締結されていることから、ロータ２６がモータハウジング２３に保持されてステータ２８に対してロータ２６を所定の位置で位置決めすることができ、ロータ２６とステータ２８の位相のずれを抑制することができる。このため、容易にモータ内部のメンテナンスを行うことができ、サービス性を改善することができる。

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

保持部材７２は、給油プラグ孔２３ａまたはドレーンプラグ孔２３ｂのいずれか一方に挿入することにより取り付けてもよい。これにより、保持部材７２を取り付ける時間を短縮することができ、サービス性を改善することができる。

インホイールモータ１６の上部の挿通孔２８ｃと下部の挿通孔２８ｃは、同一の径でなくても構わず、インホイールモータ１６の上部の挿通孔２８ｃと下部の挿通孔２８ｃのいずれか一方が、保持部材７２の位置決め部７２ｂよりもロータ２６とステータ２８の位相のずれに影響を与えない程度にわずかに径が大きくなっており、他方がそれよりも径が大きくなっていてもよい。これにより、ステータ２８の挿通孔２８ｃの加工精度を低減することができ、加工コストを低減することができる。

挿通孔２８ｃは、ロータ軸方向に長い長孔でもよい。これにより、挿通孔２８ｃのロータ軸方向の加工精度を低減することができ、コストを低減することができる。

挿通孔２８ｃは、給油プラグ孔２３ａまたはドレーンプラグ孔２３ｂのいずれか一方の側に設けてもよい。また、保持部２６ｃは１箇所でもよく、保持部２６ｃの中心軸がロータ２６を回転させることにより挿通孔２８ｃの中心軸と同一中心軸になるような位置に設けてもよい。これにより、保持部材７２を給油プラグ孔２３ａまたはドレーンプラグ孔２３ｂのいずれか一方に取り付ければよいので、加工のためのコストを低減することができ、また、保持部材７２を取り付ける時間を短縮することができるためサービス性を改善することができる。

ロータ２６とステータ２８の位相のずれに影響を与えない程度に挿通孔２８ｃよりもわずかに径が小さくなっている部分は、位置決め部７２ｂの一部であり、位置決め部７２ｂのその他の部分は、ロータ２６とステータ２８の位相のずれに影響を与えない程度に挿通孔２８ｃよりもわずかに径が小さくなっている部分よりもさらに径が小さくなっていてもよい。これにより、保持部材７２を精度良く加工する部分を少なくすることができ、コストを低減することができる。

挿通孔２８ｃは、鉄心２８ａのティース部を貫通せず、巻回されたコイルの間に設けても良い。これにより、鉄心２８ａに挿通孔２８ｃを設ける加工するためのコストを低減することができる。なお、この場合、巻回された磁界コイル２８ｂと保持部材７２が接触しないよう、遮蔽部材を保持部材７２の周りに設けてもよい。

ロータ２６とステータ２８の位置決めは、ステータ２８に設けられた第１の挿通孔と、ロータに設けられた図示しない第２の挿通孔と、第１の挿通孔および第２の挿通孔に挿通される保持部材７２により行ってもよい。この場合、保持部材７２のショルダー部７２ａは、給油プラグ孔２３ａおよびドレーンプラグ孔２３ｂの雌ねじ部と同一の径および同一のピッチの雄ねじ部を有し、このショルダー部７２ａの雄ねじ部を給油プラグ孔２３ａまたはドレーンプラグ孔２３ｂの雌ねじ部に締結することにより、保持部材７２をインホイールモータ１６に保持することができる。これにより、保持部材７２の保持のためにロータ２６にねじ部を設ける必要がなくなり、給油プラグ孔２３ａおよびドレーンプラグ孔２３ｂの雌ねじ部を利用することができることから、コストを低減することができる。

ロータ２６とステータ２８の位置決めは、ステータ２８に設けられた挿通孔２８ｃと、挿通孔２８ｃに挿通され、ロータ２６を押しつけて保持する保持部材７２により行ってもよい。この場合、保持部材７２のショルダー部７２ａは、給油プラグ孔２３ａおよびドレーンプラグ孔２３ｂの雌ねじ部と同一の径および同一のピッチの雄ねじ部を有し、このショルダー部７２ａの雄ねじ部を給油プラグ孔２３ａまたはドレーンプラグ孔２３ｂの雌ねじ部に締結することにより、保持部材７２をロータ２６に押しつけて保持することができる。これにより、ステータ２８に対してロータ２６を任意の位置で位置決めすることができ、また、保持部材７２の保持のためにロータ２６に孔を設ける必要がなくなり、コストを低減することができる。

インホイールモータ１６は、回転可能なロータ２６がロータ径方向外側に配設され、回転しないステータ２８がロータ径方向内側に配設されたいわゆるアウターロータ式のモータでもよい。アウターロータ式のモータにすることにより、インホイールモータ１６のロータ２６のイナーシャを大きくすることができ、回転変動を軽減できることから安定した回転を得ることができる。この場合、ロータ２６の永久磁石２６ａおよびロータハウジング２６ｂに図示しない挿通孔が設けられ、ステータ２８の鉄心２８ａに図示しない保持部が設けられる。保持部材７２は、給油プラグ孔２３ａまたはドレーンプラグ孔２３ｂから挿入され、ロータ２６の永久磁石２６ａおよびロータハウジング２６ｂに形成された図示しない挿通孔には、保持部材７２の位置決め部７２ｂが挿通される。この保持部材７２の位置決め部７２ｂは、挿通孔よりも、ロータ２６とステータ２８の位相のずれに影響を与えない程度にわずかに径が小さくなっており、挿通孔の軸方向全体にわたって位置決め部７２ｂが挿通される。

ステータ２８の鉄心２８ａの図示しない保持部には雌ねじ部が形成される。保持部の雌ねじ部は、保持部材７２のねじ部７２ｃと径およびピッチが同一に形成されており、保持部２６ｃに保持部材７２のねじ部７２ｃが締結されることにより、保持部材７２のヘッド部７２ｄとショルダー部７２ａの間に設けられたフランジ部が、インホイールモータ１６のモータハウジング２３の外側によって係止され、保持部材７２が固定される。その結果、ロータ２６はステータ２８に対して、ロータ２６とステータ２８の位相のずれに影響を与えない程度にしか動くことができなくなる。これにより、アウターロータ式のモータにおいても、ロータ２６とステータ２８の位相のずれを抑制することができ、容易にモータ内部のメンテナンスを行うことができることからサービス性を改善することができる。

実施形態にかかるＥＣＵを搭載した車両の全体構成を示す図である。実施形態にかかる車輪構造の構成を示す図である。実施形態にかかるモータのディスクホイール側から見た断面図である。実施形態にかかる保持部材を示す図である。実施形態において、モータに保持部材を装着した状態を示す図である。実施形態において、モータに保持部材を装着した状態で、モータハウジングの一部を取り外した状態を示す図である。

符号の説明

１０車両、１２車体、１４車輪、１６インホイールモータ、１８角度センサ、２０バッテリ、２２アンプ、２３モータハウジング、２３ａ給油プラグ孔、２３ｂドレーンプラグ孔、２４駆動軸、２５ホイールベアリング、２６ロータ、２６ａ永久磁石、２６ｂロータハウジング、２６ｃ保持部、２８ステータ、２８ａ鉄心、２８ｂ磁界コイル、２８ｃ挿通孔、５０アクスルハブ、５２ディスクホイール、６０モータ、７０ａ給油プラグ、７０ｂドレーンプラグ、７２保持部材、１００ＥＣＵ。

Claims

ディスクホイールにモータの駆動を伝達する、モータのロータを含む回転部と、
モータのステータを含む非回転部と、
前記非回転部に対する前記回転部の回転角度を検出する角度検出手段と、
前記非回転部に対して前記回転部を位置決めする位置決め手段と、
を備えることを特徴とする車輪構造。
前記回転部と前記非回転部のいずれか一方が回転部径方向内側に配置され、他方が回転部径方向外側に配置されるものであって、
前記位置決め手段は、回転部径方向内側に配置される前記回転部と前記非回転部のいずれか一方に設けられた保持部と、回転部径方向外側に配置される他方に設けられた挿通孔と、前記挿通孔に挿通され、前記保持部に保持される保持部材と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の車輪構造。
モータを覆うモータハウジングを有し、
前記モータハウジングは、モータを潤滑する潤滑油の給油または排出を行う孔部を有し、前記保持部材は、前記孔部から挿入されることを特徴とする請求項２に記載の車輪構造。