JP2015220781A - In-wheel motor drive unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置に関し、特にインホイールモータ駆動装置に信号ケーブル等の電気的な導線を引き込んで接続する端子ボックスの内部構造に関する。 The present invention relates to an in-wheel motor drive device that drives a wheel, and more particularly to an internal structure of a terminal box that draws and connects an electrical lead such as a signal cable to the in-wheel motor drive device.
インホイールモータ駆動装置は、電気駆動されることから環境に負荷を与えることが少ないばかりでなく、自動車の車輪内に設置されて当該車輪を駆動することから、エンジン自動車と比較して広い車室スペースを確保することができ、有利である。ところでインホイールモータ駆動装置には、電力を供給するための動力線を接続する必要がある。インホイールモータ駆動装置と動力線との接続構造として本出願人は特許文献1を既に提案している。特許文献1に記載された技術は、インホイールモータ駆動装置のケーシングに端子ボックスを付設し、インホイールモータ駆動装置の外方から端子ボックスに3本の動力線を引き込んで、インホイールモータ駆動装置内部のコイルの導線と接続するものである。かかる端子ボックスは、インホイールモータ駆動装置の表面に設けられ、インホイールモータ駆動装置の外部の導線とインホイールモータ駆動装置の内部の導線との接続箇所を保護する。 The in-wheel motor drive device is not only less burdensome on the environment because it is electrically driven, but also installed in the wheel of an automobile to drive the wheel, so that it has a larger cabin than an engine automobile. Space can be secured, which is advantageous. By the way, it is necessary to connect a power line for supplying electric power to the in-wheel motor drive device. The present applicant has already proposed Patent Document 1 as a connection structure between an in-wheel motor drive device and a power line. The technique described in Patent Document 1 includes a terminal box attached to a casing of an in-wheel motor driving device, and three power lines are drawn into the terminal box from the outside of the in-wheel motor driving device. It connects with the lead of the internal coil. Such a terminal box is provided on the surface of the in-wheel motor drive device, and protects a connection portion between a lead wire outside the in-wheel motor drive device and a lead wire inside the in-wheel motor drive device.
特許文献1には詳しく記載されていないが、インホイールモータ駆動装置の内部には、温度や回転数といった状況を監視するためのセンサが設けられる。そこでセンサが発信する検出信号をインホイールモータ駆動装置の外方に取り出すための信号ケーブルと、信号ケーブルの先端をインホイールモータ駆動装置の内部に引き込むための端子ボックスを設ける必要がある。 Although not described in detail in Patent Document 1, a sensor for monitoring conditions such as temperature and rotation speed is provided inside the in-wheel motor drive device. Therefore, it is necessary to provide a signal cable for taking out a detection signal transmitted from the sensor to the outside of the in-wheel motor drive device and a terminal box for drawing the tip of the signal cable into the in-wheel motor drive device.
信号ケーブルは車体からインホイールモータ駆動装置まで延びる。そして信号ケーブルの先端がインホイールモータ駆動装置の端子ボックスに引き込まれる。この信号ケーブルは、互いに絶縁された複数本の電気導線(以下、単に導線という)を含む。導線の本数は、センサ数に比例して多くなる。一方で、インホイールモータ駆動装置の内部にはセンサから端子ボックスまで延びる導線が複数本設けられており、かかる導線の端部が端子ボックスで信号ケーブルの先端と接続する。 The signal cable extends from the vehicle body to the in-wheel motor drive. And the front-end | tip of a signal cable is drawn in the terminal box of an in-wheel motor drive device. This signal cable includes a plurality of electric conducting wires (hereinafter simply referred to as conducting wires) insulated from each other. The number of conducting wires increases in proportion to the number of sensors. On the other hand, a plurality of conducting wires extending from the sensor to the terminal box are provided inside the in-wheel motor driving device, and the end of the conducting wire is connected to the tip of the signal cable at the terminal box.
センサは油雰囲気にされたインホイールモータ駆動装置の内部空間に配置されるため、油が導線を伝って端子ボックスから外方に滲み出る虞がある。特に導線の本数が多くなるとその懸念が大きくなる。 Since the sensor is disposed in the internal space of the in-wheel motor driving device in an oil atmosphere, there is a possibility that the oil may ooze out from the terminal box along the conductive wire. In particular, the concern increases as the number of conductors increases.
また信号ケーブルを端子ボックスに引き込む接続箇所の構造は、導線の本数に比例して複雑であってはならず、メンテナンス等を考慮して、また導線の本数とは無関係に容易に連結および分離できることが望ましい。 In addition, the structure of the connection point for drawing the signal cable into the terminal box must not be complicated in proportion to the number of conductors, and can be easily connected and disconnected in consideration of maintenance and the like, regardless of the number of conductors. Is desirable.
またインホイールモータ駆動装置は、路面に接地する車輪のロードホイール内空領域に配置されて、当該車輪を駆動することから、路面側から様々な振動や力がインホイールモータ駆動装置に入力される。またインホイールモータ駆動装置は、サスペンション装置を介して車体に取り付けられることから、車体側からも様々な振動や力がインホイールモータ駆動装置に入力される。さらにインホイールモータ駆動装置は、路面近傍に配置されることから、砂や泥水といった異物が飛来する。したがって振動を受ける過酷な条件の下であっても、砂や泥水といった異物が、インホイールモータ駆動装置と信号ケーブルとの接続箇所を経由してインホイールモータ駆動装置に侵入したりしないよう、またインホイールモータ駆動装置の内部を潤滑するオイルが当該接続箇所を通じて外部へ滲出したりしないよう、さらには信号ケーブルとの接続箇所で断線したりしないよう、通常のモータと比較して格別の密封性および接続性を具備する必要がある。 Further, since the in-wheel motor drive device is disposed in the space area inside the road wheel of the wheel that contacts the road surface and drives the wheel, various vibrations and forces are input to the in-wheel motor drive device from the road surface side. . Further, since the in-wheel motor driving device is attached to the vehicle body via the suspension device, various vibrations and forces are also input to the in-wheel motor driving device from the vehicle body side. Furthermore, since the in-wheel motor drive device is disposed near the road surface, foreign matters such as sand and muddy water fly. Therefore, even under severe conditions subject to vibrations, foreign substances such as sand and muddy water should not enter the in-wheel motor drive device via the connection point between the in-wheel motor drive device and the signal cable. In order to prevent the oil that lubricates the inside of the in-wheel motor drive device from seeping out through the connection point, and also to prevent disconnection at the connection point with the signal cable, it has exceptional sealing performance compared to a normal motor. And connectivity is required.
本発明は、上述の実情に鑑み、インホイールモータ駆動装置と信号ケーブルとの接続箇所において、油が滲み出ないよう、格別の密封性を具備することを第1の目的とする。また複数本の導線を含む信号ケーブルを、インホイールモータ駆動装置に容易に連結ないし分離することができる端子ボックスを提供することを第2の目的とする。 In view of the above circumstances, a first object of the present invention is to provide exceptional sealing performance so that oil does not ooze out at a connection portion between an in-wheel motor drive device and a signal cable. It is a second object of the present invention to provide a terminal box that can easily connect or disconnect a signal cable including a plurality of conductive wires to an in-wheel motor drive device.
この目的のため本発明によるインホイールモータ駆動装置は、インホイールモータ駆動装置の外郭をなすケーシングと、ケーシングの内部にあって油雰囲気にされる油区画と、ケーシングに設けられて油区画に隣接する空気室と、油区画と空気室とを仕切る仕切壁と、仕切壁を貫通して延びる第1コネクタ、および空気室に配置される第2コネクタとを備える。そして、第2コネクタと第1コネクタとが空気室側で連結されることによって画成されるコネクタ閉鎖空間と、インホイールモータ駆動装置の外方から空気室まで延びて第2コネクタと接続する外部導線と、インホイールモータ駆動装置の内部に延びて第1コネクタの油区画側と接続する内部導線とが、コネクタ閉鎖空間内で電気的に接続することを特徴とする。 For this purpose, an in-wheel motor drive device according to the present invention includes a casing that forms an outer shell of the in-wheel motor drive device, an oil compartment that is inside the casing and is in an oil atmosphere, and is provided in the casing and adjacent to the oil compartment. An air chamber, a partition wall partitioning the oil compartment and the air chamber, a first connector extending through the partition wall, and a second connector disposed in the air chamber. And the connector closed space defined by connecting the second connector and the first connector on the air chamber side, and the outside extending from the outside of the in-wheel motor drive device to the air chamber and connected to the second connector The lead wire and the internal lead wire extending inside the in-wheel motor drive device and connected to the oil compartment side of the first connector are electrically connected within the connector closed space.
かかる本発明によれば仕切壁を備えることから、油が油区画から空気室に滲み出ることがない。また対をなす第1および第2のコネクタが連結してコネクタ内部で閉鎖した空間を構成することから、コネクタ内部のコネクタ閉鎖空間が油区画からも遮断されるし、空気室からも遮断される。したがって油が油区画からコネクタ内部に滲み出ることもないし、コネクタ内部から外方に滲み出ることもない。本発明によれば、油が信号を送信する導線に沿って滲み出ることがなく、接続箇所が格別の密封性を具備することができ、端子ボックスにおける油漏れが防止される。またコネクタ閉鎖空間を設けたことから、砂や泥水といった異物が接続箇所に侵入することを防止して、コネクタ内部を清浄に保持することができる。 According to the present invention, since the partition wall is provided, oil does not ooze out from the oil compartment into the air chamber. Since the paired first and second connectors are connected to form a closed space inside the connector, the connector closed space inside the connector is cut off from the oil compartment and from the air chamber. . Therefore, oil does not ooze out from the oil compartment into the connector, nor does it ooze out from the connector inside. According to the present invention, oil does not ooze out along the conducting wire for transmitting a signal, the connection portion can have a special sealing property, and oil leakage in the terminal box is prevented. Further, since the connector closed space is provided, it is possible to prevent foreign matters such as sand and muddy water from entering the connecting portion, and to keep the inside of the connector clean.
また本発明によれば互いに連結される第1および第2コネクタを有することから、信号を送信する導線の本数に係わらず、1本であっても複数本であっても、信号ケーブルをインホイールモータ駆動装置に容易に連結ないし分離することができる。なお、本発明の外部導線および内部導線といった導線を流れる電流は、センサが発信する信号のような微小電流であってもよい他、モータを駆動するための大電流であってもよい。またコネクタと接続する外部導線(あるいは内部導線)は、1本あるいは複数本である。 In addition, according to the present invention, since the first and second connectors are connected to each other, the signal cable can be connected in-wheel regardless of the number of conductors that transmit signals regardless of the number of conductors. It can be easily connected to or disconnected from the motor drive device. The current flowing through the conductors such as the external conductor and the internal conductor of the present invention may be a minute current such as a signal transmitted from the sensor, or may be a large current for driving the motor. One or a plurality of external conductors (or internal conductors) are connected to the connector.
本発明の一実施形態として、第1コネクタの外周面を包囲して該第1コネクタと仕切壁との環状隙間を封止する環状のコネクタシール材をさらに備える。かかる実施形態によれば、仕切壁の密封性が向上する。他の実施形態として、仕切壁のみで第1コネクタの外周面を包囲してもよい。 As an embodiment of the present invention, an annular connector sealing material is further provided that surrounds the outer peripheral surface of the first connector and seals the annular gap between the first connector and the partition wall. According to this embodiment, the sealing performance of the partition wall is improved. As another embodiment, the outer peripheral surface of the first connector may be surrounded only by the partition wall.
本発明の好ましい実施形態として、コネクタシール材は仕切壁の内周面と第1コネクタの外周面との間に充填されたモールド樹脂である。かかる実施形態によれば、仕切壁の中央孔の断面形状と、この中央孔に通される第1コネクタ断面形状が異なる場合であっても、仕切壁の密封性が向上する。また第1コネクタを仕切壁に確りと支持することができる。他の実施形態として、コネクタシール材は既製のOリング等であってもよい。 As a preferred embodiment of the present invention, the connector sealing material is a mold resin filled between the inner peripheral surface of the partition wall and the outer peripheral surface of the first connector. According to this embodiment, even if the cross-sectional shape of the central hole of the partition wall is different from the cross-sectional shape of the first connector passed through the central hole, the sealing performance of the partition wall is improved. Further, the first connector can be securely supported by the partition wall. As another embodiment, the connector seal material may be an off-the-shelf O-ring or the like.
本発明の一実施形態として、第1コネクタはケーシングに形成されて油区画と空気室を連絡する通路内に設けられ、仕切壁は通路内に設けられて該通路をインホイールモータ駆動装置の内部側および外部側に遮断するものであって通路の内周面と第1コネクタの外周面との間に介在する環状の壁である。他の実施形態として、仕切壁がケーシングに一体形成されていてもよい。 As one embodiment of the present invention, the first connector is formed in a casing and is provided in a passage connecting the oil compartment and the air chamber, and the partition wall is provided in the passage and the passage is provided inside the in-wheel motor drive device. It is an annular wall that is blocked between the outer peripheral surface of the passage and the inner peripheral surface of the first connector. As another embodiment, the partition wall may be integrally formed with the casing.
本発明は一実施形態に限定されるものではないが、通路の内周面と仕切壁の外周面との環状隙間を封止する環状の仕切壁シール材をさらに備えてもよい。またインホイールモータ駆動装置の空気室からインホイールモータ駆動装置の外方へ開口する通路において、該通路の開口を封止するブラケットをさらに備えてもよい。かかる実施形態によれば、仕切壁の密封性が向上する。また空気室を清浄に保持することができる。 Although this invention is not limited to one Embodiment, You may further provide the cyclic | annular partition wall sealing material which seals the cyclic | annular clearance gap between the internal peripheral surface of a channel | path, and the outer peripheral surface of a partition wall. Moreover, in the passage opened from the air chamber of the in-wheel motor drive device to the outside of the in-wheel motor drive device, a bracket for sealing the opening of the passage may be further provided. According to this embodiment, the sealing performance of the partition wall is improved. In addition, the air chamber can be kept clean.
このように本発明によれば、信号ケーブルとインホイールモータ駆動装置の接続箇所において格別の密封性を具備することができる。またインホイールモータ駆動装置は、路面に近いため水、泥、砂、塵埃などの異物が頻繁に飛来するが、本発明を備えることにより、コネクタおよび仕切壁に異物が侵入することを防止できる。また第2コネクタを第1コネクタに連結したり、第2コネクタを第1コネクタから分離したりすることにより、複数の外部導線をインホイールモータ駆動装置に容易に連結ないし分離することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide exceptional sealing performance at the connection point between the signal cable and the in-wheel motor drive device. Further, since the in-wheel motor drive device is close to the road surface, foreign matters such as water, mud, sand, and dust frequently fly. However, by providing the present invention, foreign matter can be prevented from entering the connector and the partition wall. Further, by connecting the second connector to the first connector or separating the second connector from the first connector, the plurality of external conductors can be easily connected to or separated from the in-wheel motor drive device.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態になるインホイールモータ駆動装置を示す説明図であり、車幅方向内側からみたものである。図2は、同実施形態の基本構成を示す概略縦断面図である。図3は、同実施形態を模式的に示す横断面図であり、図1からモータリヤカバーを外した状態を表す。図4は、図3に表された端子ボックスを拡大して示す模式的な断面図である。なお図1はインホイールモータ駆動装置の軸線方向からみた様子を示す。また図2はインホイールモータ駆動装置の軸線を含む仮想平面で切断した断面を示す。また図3〜図5はインホイールモータ駆動装置の軸線に直交する仮想平面で切断した断面を示す。インホイールモータ駆動装置11は、略円筒形状であり、図2に示すように、インホイールモータ駆動装置11の軸線O方向に順次直列かつ同軸に配置されたモータ部11A、減速部11B、およびハブ部11Cを備える。ハブ部11Cに隣接する減速部11Bは、ハブ部11Cよりも大径にされる。減速部11Bに隣接するモータ部11Aは、減速部11Bよりも大径にされる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing an in-wheel motor drive device according to an embodiment of the present invention, as viewed from the inner side in the vehicle width direction. FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a basic configuration of the embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the embodiment, and shows a state in which the motor rear cover is removed from FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the terminal box shown in FIG. 3 in an enlarged manner. FIG. 1 shows the in-wheel motor drive device as viewed from the axial direction. Moreover, FIG. 2 shows the cross section cut | disconnected by the virtual plane containing the axis line of an in-wheel motor drive device. Moreover, FIGS. 3-5 shows the cross section cut | disconnected by the virtual plane orthogonal to the axis line of an in-wheel motor drive device. The in-wheel
図1に示すように、モータ部11Aの外郭をなすケーシング21aは、インホイールモータ駆動装置11の軸線方向からみて略円筒形状であり、非回転の固定部材である。減速部11Bの外郭をなすケーシング21bも同様である。これに対しハブ部11Cは内輪側の回転部材(ハブ輪77)および外輪側の固定部材(外輪部材80)を有し、このうち回転部材(ハブ輪77)には図示しない車輪が取付固定されて、モータ部11Aの回転駆動力を車輪に伝えると共に車重を車輪に伝える。このときハブ部11Cおよび減速部11Bは、車輪の内空領域に位置するが、モータ部11Aは車輪の内空領域からはみ出す。モータ部11Aのケーシング21aには外径側へ突出する端子ボックス22s,22tが形成される(図1参照)。
As shown in FIG. 1, the
モータ部11Aは、図2に示すように、回転電機のロータ12、ステータ13、およびモータ軸14aをケーシング21a内のモータ室Lに収容している。そして、モータ部11Aは減速部11Bを通じてハブ部11C(車輪)を回転駆動し、あるいは制動時などにおいてハブ部11C(車輪)の回転を利用して電力回生を行う。略円筒形状のケーシング21aの軸方向端は、円板状のモータリヤカバー21rで塞がれる。ケーシング21aの内周面にはステータ13が周方向所定間隔に取付固定される。ステータ13よりも内径側にはロータ12が配置され、ロータ12は軸線Oに沿って延びるモータ軸14aに取付固定される。ステータ13のコイル17は、3本の動力線101(図1参照)と電気的に接続する。モータ部11Aは、ステータ13のコイル17に交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けて、永久磁石又は磁性体によって構成されるロータ12が回転する。各動力線101は図示しないインバータから延びており、絶縁材料で被覆される。
As shown in FIG. 2, the
モータ軸14aの端部は転がり軸受16を介してモータリヤカバー21rに支持される。またモータリヤカバー21rは、回転角度センサ49を支持する。回転角度センサ49はモータ軸14aの外周と対面し、モータ軸14aの回転角度を検出する。回転角度センサ49は2本1対の内部導線42と接続する。複数本の内部導線42は、モータ室Lでモータリヤカバー21rの内壁面に沿って配置されて外径方向に延び、端子ボックス22tに引き込まれる。なお内部導線42の途中部分は、押さえプレート45によってモータリヤカバー21rの内壁面に固定される。押さえプレート45は、帯状に延びる硬質の板であって、その一端がケーシング21aに取付固定され、その他端が内径方向に向かって延び、モータ室Lでモータリヤカバー21rの内壁面と対向するよう配置される。
The end of the
略円筒形状のケーシング21bは減速室Nを画成し、減速室Nに減速部11Bの減速機構を収容する。この減速機構はサイクロイド減速機構であり、入力軸14bと、2個1対の偏心部材71と、2個の転がり軸受72と、外周部が波形状の2枚の曲線板73と、内ピン74と、外ピン75と、出力軸76とを有する。減速部11Bの入力軸14bはモータ部11Aのモータ軸14aに連結固定される。入力軸14bおよびモータ軸14aは、軸線Oに沿って延び、一体となって回転することから、モータ側回転部材とも称する。各偏心部材71は軸線Oから偏心して入力軸14bにそれぞれ設けられる。2枚の曲線板73は中央孔を有し、この中央孔の内周面がそれぞれ転がり軸受72を介して各偏心部材71の外周面に回転自在に支持される。外ピン75はケーシング21bに弾性支持された外ピンハウジング79に固定されて、曲線板73の波形に形成された外周部と係合し、軸線O回りに高速で公転する曲線板73を僅かに自転運動させる。内ピン74は出力軸76に取付固定されて、曲線板73に周方向所定間隔に形成された複数の貫通孔に通され、曲線板73の自転運動のみを取り出し、出力軸76に伝達する。これにより入力軸14bの回転は、減速部11Bにより減速されて、出力軸76から出力される。
The substantially
出力軸76にはハブ輪77が連結固定される。ハブ輪77は転がり軸受78を介して、外輪部材80に回転自在に支持される。またハブ輪77にはボルト81を介して図示しない車輪のロードホイールが取付固定される。
A
インホイールモータ駆動装置11は軸心給油方式の潤滑油回路を備え、モータ部11Aおよび減速部11Bを潤滑する。具体的には、ケーシング21bの下部に潤滑油タンク53が附設される。モータ部11Aを収容するモータ室Lと減速部11Bを収容する減速室Nとの境界になるケーシングの隔壁21eには、潤滑油ポンプ51が設けられている。潤滑油ポンプ51は、軸線Oと同軸に配置され、内ピン74に固定された内ピン補強部材74bによって駆動される。つまり、減速部11Bの出力回転により潤滑油ポンプ51は駆動される。隔壁21eの壁内部に形成された吸入油路52は、上下方向に延びて、その上端が潤滑油ポンプ51の吸入口と接続し、その下端が減速部11Bの下部に設けられた潤滑油タンク53と接続する。隔壁21eの壁内部に形成された吐出油路54は、上下方向に延びて、その下端で潤滑油ポンプ51の吐出口と接続し、その上端でケーシング21aに形成されたケーシング油路55(図3参照)の一端と接続する。
The in-wheel
ケーシング油路55は、図3に示すように中空円筒壁になるケーシング21aの壁内部に形成されて、ケーシング21aの内壁面と外壁面の間で軸線O方向に延びている。図示はしなかったがケーシング油路55の両端のうち隔壁21e側の端部は吐出油路54の外径側端と接続し、ケーシング油路55の両端のうちモータリヤカバー21r側の端部は連絡油路56の外径側端と接続する。連絡油路56は、図示はしなかったが円板状の壁になるモータリヤカバー21rの壁内部に形成されて、モータリヤカバー21rの内壁面と外壁面の間を径方向に延びる。連絡油路56の内径側端は、図2に示すようにモータ軸14aに設けられるモータ軸油路58aと接続する。
As shown in FIG. 3, the
モータ軸油路58aは、モータ軸14aの内部に設けられて軸線Oに沿って延びる。そして、モータ軸油路58aの減速部11Bに近い側の一端が、入力軸14bに設けられて軸線Oに沿って延びる減速部入力軸油路58bと接続する。また、モータ軸油路58aの減速部11Bから遠い側の一端が、上述した連絡油路56と接続する。さらにモータ軸油路58aは、軸線方向中央部のロータフランジ部に形成されたロータ油路64の内径側端と接続する。
The motor
減速部入力軸油路58bは、入力軸14bの内部に設けられて、入力軸14bの両端間を軸線Oに沿って延びる。出力軸76と対向する減速部入力軸油路58bの一端には、潤滑油孔60が設けられる。潤滑油孔60は潤滑油を減速室Nに向けて噴射する。
The speed reducer input
減速部入力軸油路58bは、偏心部材71内を径方向外側に向かって延びる潤滑油路59に分岐する。潤滑油路59の外径側端は、偏心部材71の外周面および曲線板73の内周面間に設けられた転がり軸受72と接続する。
The speed reducer input
減速室Nの底部には、減速部リターン孔61が設けられる。減速部リターン孔61はケーシング21bを貫通し、減速室Nと潤滑油タンク53を連通する。またモータ室Lの底部には、モータ部リターン孔66が設けられる。モータ部リターン孔66は隔壁21eを貫通し、モータ室Lと潤滑油タンク53を連通する。
A deceleration
潤滑油回路の作用につき説明すると、内ピン補強部材74bを介して出力軸76によって駆動される潤滑油ポンプ51は、図2に白抜き矢印で示すように、吸入油路52を介して潤滑油タンク53に貯留した潤滑油を吸入し、吐出油路54に潤滑油を吐出する。潤滑油は、潤滑油ポンプ51によって加圧され、吐出油路54からケーシング油路55と、連絡油路56と、モータ軸油路58aとを順次流れる。モータ軸油路58aを流れる潤滑油は、一部がロータ油路64に流入し、ロータ12の外周面からモータ室Lに噴射される。次に潤滑油は、モータ室Lの底部へ向かい、モータ部リターン孔66を経て潤滑油タンク53に還流する。このようにしてモータ部11Aは軸心給油方式によって潤滑される。またモータ室Lには噴射された潤滑油が充満して油雰囲気にされる。
The operation of the lubricating oil circuit will be described. The lubricating
モータ軸油路58aから減速部入力軸油路58bに流れる潤滑油は、分岐して潤滑油路59および潤滑油孔60を流れて減速室Nに噴射され、減速部11Bの転がり軸受72、曲線板73、内ピン74、および外ピン75に付着する。次に潤滑油は、減速室Nの底部へ向かい、減速部リターン孔61を経て潤滑油タンク53に還流する。このようにして減速部11Bは軸心給油方式によって潤滑される。また減速室Nには噴射された潤滑油が充満して油雰囲気にされる。
Lubricating oil flowing from the motor
モータ部11Aのケーシング21aの車両後方側の外周には、図1に示すように、2個の端子ボックス22s,22tが形成される。端子ボックス22sはインバータ(図示せず)から延びる3本の動力線101をインホイールモータ駆動装置11に引き込むために設けられる。端子ボックス22tはインバータから延びる1本の信号ケーブル105をインホイールモータ駆動装置11に引き込むために設けられる。端子ボックス22s,22tはケーシング21aのモータリヤカバー21r寄りに配設され、図示しない車輪との干渉を回避する。また端子ボックス22sはモータ部11Aの上部に配置され、端子ボックス22tは端子ボックス22sの上方に隣接して配置され、これら端子ボックス22s,22tは車両前方に向かって突出する。端子ボックス22s,22tはケーシング21aと一体に形成される。
As shown in FIG. 1, two
図3に示すように、端子ボックス22tは、車両の前後方向に延在する角筒状に形成され、その突出端側がインホイールモータ駆動装置の外方に通じる開口23にされ、その根元側がモータ室Lに通じる通路24を構成する。通路24には、コネクタ30および仕切壁41が設けられる。
As shown in FIG. 3, the
仕切壁41は、端子ボックス22tの内部に配置され、端子ボックス22tの内部空間を外方側とモータ室L側とに仕切り、通路24を遮断する。仕切壁41によって仕切られる外方側の空間は、空気で満たされ、モータ室Lから潤滑油が進入しないことから、空気室Mという。これに対しモータ室Lおよび減速室Nは油雰囲気にされることから油区画という。仕切壁41は、非導電性の素材、例えばゴムやプラスチック等耐油性を備えた樹脂等で成形される。コネクタ30は、仕切壁41を貫通する。
The
端子ボックス22tの内部構造を図4に拡大して示す。端子ボックス22t突出端の開口23(通路24の開口)は板状のブラケット25で封止される。ブラケット25の中央に形成された貫通孔25hには、筒状のカラー106が立設される。カラー106は信号ケーブル105の外皮を隙間なく包囲する。信号ケーブル105は、個々に被覆された複数本の外部導線107を束ねたものであって、絶縁材料からなる外皮で覆われている。そして外皮は外方からカラー106までしか延びていないが、複数本の外部導線107は、ブラケット25を貫通し、ほぐされた状態で空気室Mに引き込まれる。また端子ボックス22t突出端の開口23には、開口23の全周に亘って延びる環状溝と、この環状溝に収容されるシール材26が設けられる。シール材26は、ブラケット25と開口23の環状隙間を閉塞する。かくしてブラケット25は、カラー106を介して信号ケーブル105を支持固定するとともに、端子ボックス22t突出端の開口23を閉塞して、インホイールモータ駆動装置11の外方から開口23を経由して空気室Mに水、泥、砂等の異物が侵入することを防止する。
The internal structure of the
コネクタ30は2個1対の連結具であって、端子ボックス22tの延在方向に配列されて互いに連結する第1コネクタ31および第2コネクタ32を有する。なおコネクタ30は、雌型および雄型が互いに嵌合する単なる連結具ではなく、金属端子を水等から保護するため、水の侵入を防止する閉じられた空間(コネクタ閉鎖空間)を構成する防水コネクタである。
The
第2コネクタ32は末端部32pおよび先端部32gを有し、第2コネクタ32の末端部32pは複数の外部導線107と接続する。第2コネクタ32の幅寸法は、第1コネクタ31の幅寸法よりも小さく、第2コネクタ32の先端部32gが第1コネクタ31の空気室側端31gに差し込まれ、第1コネクタ31の内部に進入する。このとき第2コネクタ32の外周面が第1コネクタ31の内周面に隙間がないよう密着し、第1コネクタ31および第2コネクタ32はコネクタ閉鎖空間を構成する。
The
第1コネクタ31は、仕切壁41の中央孔を貫通して、通路24の延在方向に延びる。第1コネクタ31の空気室側端31gは、開口しており、後述する金属端子が表れる。第1コネクタ31の油区画側端31pは、モータ室Lに配置される内部導線42の端部と接続する。第1コネクタ31の断面形状は例えば長円ないし円であるが特に限定されず、仕切壁41の中央孔を通過可能な寸法であればよい。
The
1対のコネクタを取り出して図5および図6に示す。なお図5は1対のコネクタを連結した状態を、図6は1対のコネクタを分離した状態を、それぞれ示す。図5に示すように、第1コネクタ31および第2コネクタ32はそれぞれ、先端が開口したコネクタハウジング33,34と、該コネクタハウジング33,34内にそれぞれ収容される金属端子35,36と、コネクタハウジング33,34の末端を貫通して金属端子35,36とそれぞれ接続する内部導線42および外部導線107と、内部導線42および外部導線107の外周をそれぞれ包囲してコネクタハウジング33,34の末端隙間を封止する管状の防水栓37,38とをそれぞれ有する。金属端子35,36、内部導線42、および外部導線107は、電気抵抗の少ない良導電性の金属、例えば銅またはアルミを主成分とする。
A pair of connectors is removed and shown in FIGS. 5 shows a state where a pair of connectors are connected, and FIG. 6 shows a state where a pair of connectors are separated. As shown in FIG. 5, each of the
モータ室Lに配置される内部導線42は、回転角度センサ49(図2参照)から端子ボックス22tまで延びる。また図示はしなかったが、モータ室Lには他のセンサ(温度センサ等)が配置されており、該センサから端子ボックス22tまで別な内部導線42が延びている。本実施形態では6本の内部導線42が端子ボックス22tまで延びる。
The
そして各内部導線42は、端子ボックス22t内で、図5に示すように被覆を剥がされるとともにゴム製の管状の防水栓37を被せられ、防水栓37とともにコネクタハウジング33の末端の壁部を貫通して、コネクタハウジング33の内部に引き込まれる。そして内部導線42の先端部が防水栓37を超えて延び、金属端子35の末端と接続する。
Each
空気室Mに配置される複数本の外部導線107は、信号ケーブル105の先端部分の外皮が剥かれるとともにほぐされ、端子ボックス22tの突出端側から根元側に向かって延びる。各外部導線107は、被覆された状態で空気室Mの中を延びるが、各外部導線107の先端は被覆を剥がされるともにゴム製の管状の防水栓38を被せられ、第2コネクタ32の末端部32pに引き込まれる。防水栓38は、外部導線107の金属線部分を包囲するとともにコネクタハウジング34の末端壁部を貫通して、コネクタハウジング34と外部導線107の環状隙間を閉塞する。そして外部導線107の金属線部分が防水栓38を超えて延び、金属端子36の末端と接続する。
The plurality of
第2コネクタ32の先端部32gが空気室Mに位置する第1コネクタ31の先端になる空気室側端31gに差し込まれると、コネクタハウジング34の先端がコネクタハウジング33の内部に進入する。コネクタハウジング33の内周面には全周に亘って延びる環状のシール材39が設けられており、コネクタハウジング34の外周面がコネクタハウジング33の内周面に隙間がないよう密着する。そして第1コネクタ31および第2コネクタ32は、互いに合わさることによって、コネクタ閉鎖空間Pを構成する。コネクタ閉鎖空間Pで金属端子35,36は互いに嵌合し、電気的に接続する。
When the
なお理解を容易にするため、図5には2対の金属端子35,36しか示さなかったが、実際には図5紙面直角方向に複数の金属端子が整然と配設されて、1対の第1コネクタ31および第2コネクタ32を連結さえすれば、同時に複数対の金属端子が嵌合するのである。
For the sake of easy understanding, only two pairs of
説明を図4に戻すと、第1コネクタ31は、コネクタハウジング33の外周を仕切壁41に支持される。このことから理解されるように、仕切壁41は通路24と第1コネクタ31の間の環状空間を埋める環状の壁である。そして仕切壁41の中央孔に第1コネクタ31が通されて、第1コネクタ31の先端側が仕切壁41の壁面から突出して空気室Mに延びている。かかる第1コネクタ31の先端(空気室側端31g)には第2コネクタ32が差し込まれる。
Returning to FIG. 4, the
通路24の内周と仕切壁41の外周の間には環状の仕切壁シール材43が介在する。仕切壁シール材43は通路24と仕切壁41の隙間を閉塞する。また仕切壁41の内周と第1コネクタ31の外周の間には液状樹脂を充填し、かかる液状樹脂が硬化することによって成るモールド樹脂44が仕切壁41と第1コネクタ31の隙間を閉塞する。かくして第1コネクタ31の外周は仕切壁41に確りと固定されるばかりでなく、空気室Mとモータ室Lは、端子ボックス22t内で完全に遮断される。
An annular partition
本実施形態によれば、ケーシング21aの内部にあって油雰囲気にされるモータ室Lと、ケーシング21aに設けられてモータ室Lに隣接する空気室Mと、モータ室Lと空気室Mとを仕切る仕切壁41と、仕切壁41を貫通して延びる第1コネクタ31、およびインホイールモータ駆動装置11の外方から空気室Mに差し込まれる外部導線107の先端部と接続する第2コネクタ32を有し、第2コネクタ32が第1コネクタ31の空気室M側の先端になる空気室側端31gに連結されることによって画成されるコネクタ閉鎖空間Pで、外部導線107を内部導線42に電気的に接続するコネクタ30を備える。これによりモータ室Lの潤滑油が仕切壁41および第1コネクタ31を越えて空気室Mににじみ出ることが無い。また端子ボックス22tの空気室Mは、板状のブラケット25によって外方と遮断されていることから、外方から空気室Mに砂や泥水といった異物が侵入することがない。
According to the present embodiment, the motor chamber L that is in the
また本実施形態によれば、第1コネクタ31の外周面を包囲して該第1コネクタ31と仕切壁41との環状隙間を封止する環状のモールド樹脂44をさらに備えることから、仕切壁41の密封性が益々高くなる。また第1コネクタ31の断面形状が仕切壁41の中央孔の形状に対応していない場合であっても、モールド樹脂44は液状樹脂が硬化するものであるので、両者の環状隙間を閉塞することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
また本実施形態の第1コネクタ31は、ケーシング21aに形成されてモータ室Lと空気室Mを連絡する通路24内に設けられ、仕切壁41は、通路24内に設けられて、通路24をインホイールモータ駆動装置11の内部側および外部側に遮断するものであって、通路24の内周面と第1コネクタ31の外周面との間に介在する環状の壁である。
Further, the
また本実施形態によれば、通路24の内周面と仕切壁41の外周面との環状隙間を封止する環状の仕切壁シール材43をさらに備えることから、仕切壁41の密封性が益々高くなる。
Moreover, according to this embodiment, since the annular partition
本実施形態においては、モータ部11Aのケーシング21bに固定されるステータ13と、ステータ13の内側に径方向の隙間を空けて対面する位置に配置されるロータ12とを備えるラジアルギャップモータを採用した例を示したが、これに限ることなく、任意の構成のモータを適用可能である。例えばステータとロータとが軸方向に開いた隙間を介して対向配置されるアキシアルギャップモータであってもよい。モータ部11Aに採用されるモータは埋込磁石型同期モータ(すなわちIPMモータ)がよい。
In the present embodiment, a radial gap motor including a
さらに、この発明に係るインホイールモータ駆動装置11においては、サイクロイド式の減速機を採用した例を示したが、これに限ることなく、遊星減速機、2軸並行減速機、その他の減速機を適用可能であり、また、減速機を採用しない、所謂ダイレクトモータタイプであってもよい。
Furthermore, in the in-wheel
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the present invention is not limited to the illustrated embodiments. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
この発明になるインホイールモータ駆動装置は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。 The in-wheel motor drive device according to the present invention is advantageously used in electric vehicles and hybrid vehicles.
11 インホイールモータ駆動装置、 11A モータ部、
11B 減速部、 11C ハブ部、 12 ロータ、 13 ステータ、
14a モータ軸、 14b 入力軸、 21a,21b ケーシング、
21e 隔壁、 21r モータリヤカバー、
22s,22t 端子ボックス、 23 開口、 24 通路、
25 ブラケット、 26 シール材、 30 コネクタ、
31 第1コネクタ、 32 第2コネクタ、
33,34 コネクタハウジング、 35,36 金属端子、
37,38 防水栓、 39 シール材、 41 仕切壁、
42 内部導線、 43 仕切壁シール材、 44 モールド樹脂、
45 押さえプレート、 49 回転角度センサ、 51 潤滑油ポンプ、
52 吸入油路、 53 潤滑油タンク、 54 吐出油路、
55 ケーシング油路、 56 連絡油路、 58a モータ軸油路、
58b 減速部入力軸油路、 59 潤滑油路、 60 潤滑油孔、
61 減速部リターン孔、 64 ロータ油路、 66 モータ部リターン孔、
71 偏心部材、 73 曲線板、 74 内ピン、
74b 内ピン補強部材、 75 外ピン、 76 出力軸、
77 ハブ輪、 101 動力線、 105 信号ケーブル、
106 カラー、 107 外部導線、 L モータ室(油区画)、
M 空気室、 N 減速室、 O インホイールモータ駆動装置の軸線、
P コネクタ閉鎖空間。
11 In-wheel motor drive device, 11A motor part,
11B Deceleration part, 11C Hub part, 12 Rotor, 13 Stator,
14a motor shaft, 14b input shaft, 21a, 21b casing,
21e partition, 21r motor rear cover,
22s, 22t terminal box, 23 openings, 24 passages,
25 bracket, 26 sealing material, 30 connector,
31 1st connector, 32 2nd connector,
33, 34 connector housing, 35, 36 metal terminal,
37,38 waterproof plug, 39 sealing material, 41 partition wall,
42 internal conducting wire, 43 partition wall sealing material, 44 mold resin,
45 holding plate, 49 rotation angle sensor, 51 lubricating oil pump,
52 suction oil passage, 53 lubricating oil tank, 54 discharge oil passage,
55 casing oil passage, 56 communication oil passage, 58a motor shaft oil passage,
58b Deceleration unit input shaft oil passage, 59 Lubricating oil passage, 60 Lubricating oil hole,
61 Speed reduction part return hole, 64 Rotor oil passage, 66 Motor part return hole,
71 Eccentric member, 73 Curved plate, 74 Inner pin,
74b inner pin reinforcing member, 75 outer pin, 76 output shaft,
77 hub wheel, 101 power line, 105 signal cable,
106 color, 107 external conductor, L motor chamber (oil compartment),
M air chamber, N deceleration chamber, O in-wheel motor drive axis,
P Connector closed space.
Claims (5)
前記ケーシングの内部にあって油雰囲気にされる油区画と、
前記ケーシングに設けられて前記油区画に隣接する空気室と、
前記油区画と前記空気室とを仕切る仕切壁と、
前記仕切壁を貫通して延びる第1コネクタ、および前記空気室に配置される第2コネクタとを備え、
前記第2コネクタと前記第1コネクタとが空気室側で連結されることによって画成されるコネクタ閉鎖空間と、
インホイールモータ駆動装置の外方から前記空気室まで延びて前記第2コネクタと接続する外部導線と、インホイールモータ駆動装置の内部に延びて前記第1コネクタの油区画側と接続する内部導線とが、前記コネクタ閉鎖空間内で電気的に接続することを特徴とする、インホイールモータ駆動装置。 A casing that forms the outline of the in-wheel motor drive device;
An oil compartment inside the casing and having an oil atmosphere;
An air chamber provided in the casing and adjacent to the oil compartment;
A partition wall that partitions the oil compartment and the air chamber;
A first connector extending through the partition wall, and a second connector disposed in the air chamber,
A connector closed space defined by connecting the second connector and the first connector on the air chamber side;
An external conducting wire extending from the outside of the in-wheel motor driving device to the air chamber and connected to the second connector; an internal conducting wire extending to the inside of the in-wheel motor driving device and connected to the oil compartment side of the first connector; Are electrically connected within the connector closed space.
前記仕切壁は、前記通路内に設けられて、前記通路をインホイールモータ駆動装置の内部側および外部側に遮断するものであって、前記通路の内周面と前記第1コネクタの外周面との間に介在する環状の壁である、請求項1〜3のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。 The first connector is provided in a passage formed in the casing and connecting the oil compartment and the air chamber;
The partition wall is provided in the passage and blocks the passage to the inner side and the outer side of the in-wheel motor drive device, and includes an inner peripheral surface of the passage and an outer peripheral surface of the first connector. The in-wheel motor drive device in any one of Claims 1-3 which is a cyclic | annular wall interposed between these.
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