JP2019194053A - In-wheel motor drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホイールのリムの内周側空間に三相誘導モータを備えたインホイールモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to an in-wheel motor drive device including a three-phase induction motor in an inner circumferential space of a wheel rim.
従来より、車両の動力の伝達効率を高めることを狙いとして、ホイールのリムの内周側空間内に駆動用電動モータを収容したインホイールモータ駆動装置が知られている。
駆動用電動モータのうち三相誘導モータ（ＳＲモータともいう）は、ステータコイル（固定子）に三相交流電流を流すことで回転磁界を発生させる一方、電磁誘導作用によりロータ（回転子）に誘導電流を発生させる。この回転磁界と誘導電流によって電磁力が生じてロータが回転している。この三相誘導モータは、永久磁石を用いるＰＭモータに比べて、コギングトルクが発生しない点、空走時の誘導起電力が発生しない点等の優位性があるため、車両用インホイールモータに適している。
2. Description of the Related Art Conventionally, an in-wheel motor driving device in which an electric motor for driving is housed in an inner peripheral space of a wheel rim has been known for the purpose of increasing the power transmission efficiency of a vehicle.
Among drive electric motors, a three-phase induction motor (also referred to as an SR motor) generates a rotating magnetic field by passing a three-phase alternating current through a stator coil (stator), while the rotor (rotor) has an electromagnetic induction action. An induced current is generated. An electromagnetic force is generated by the rotating magnetic field and the induced current, and the rotor is rotating. This three-phase induction motor is superior to the PM motor using permanent magnets in that it does not generate cogging torque and does not generate induced electromotive force during idle running. ing.
通常、インホイールモータの給電線は、車載電源から配索された車体側給電線と、インホイールモータから配索されたモータ側給電線とによって形成されている。
車両がバウンド或いはリバウンドした場合やステアリングホイールが操舵された場合、車輪が大きく上下運動或いは回転運動するため、給電線に許容値以上の引張力が作用することがあり、給電線の断線等が懸念される。
そこで、車両の走行状態に伴う車輪の運動に拘らず、給電線の信頼性を確保する技術が提案されている。
Usually, the power supply line of the in-wheel motor is formed by a vehicle body-side power supply line routed from the in-vehicle power source and a motor-side power supply line routed from the in-wheel motor.
When the vehicle bounces or rebounds, or when the steering wheel is steered, the wheels greatly move up and down or rotate. Therefore, a tensile force exceeding the allowable value may act on the power supply line, and there is concern about disconnection of the power supply line. Is done.
Therefore, a technique has been proposed for ensuring the reliability of the power supply line regardless of the movement of the wheels accompanying the running state of the vehicle.
特許文献１のインホイールモータの配線構造は、車軸支持部に切欠き部を有するインホイールモータ支持部材と、切欠き部を通って端子から引き出された給電線と、端子から引き出された給電線をインホイールモータ支持部材に取り付けるための第１取付部と、第１取付部からの給電線の上下方向位置及び車幅方向位置を規制する給電線の位置規制部材と、位置規制部材によって位置が規制された給電線を車体に取り付けるための第２取付部とを備えている。 The in-wheel motor wiring structure of Patent Document 1 includes an in-wheel motor support member having a notch portion in an axle support portion, a feed line drawn from the terminal through the notch portion, and a feed line drawn from the terminal. The position is fixed by a first mounting portion for mounting the motor to the in-wheel motor support member, a position regulating member for the power feeding line for regulating the vertical position and the vehicle width direction position of the power feeding line from the first mounting portion, and the position regulating member. And a second attachment portion for attaching the regulated power supply line to the vehicle body.
特許文献１のインホイールモータの配線構造は、給電線の断線等を回避することができ、給電線の信頼性を確保することが可能である。
しかし、特許文献１の技術では、車両の操縦性を悪化させる虞がある。
特許文献１の技術は、給電線が長尺化すると共に給電線の途中部をインホイールモータ支持部材と車体とに取り付けるための第１，第２取付部を夫々設けているため、バネ下重量の増加を招いている。このバネ下重量の増加は、バネ下固有振動数の低下によって車輪の路面追従性を低下させるため、結果的に、乗員による操縦性を阻害することになる。
即ち、インホイールモータ駆動装置において、給電線の信頼性を確保しつつ、同時に車両の操縦性を確保することは容易ではない。
The wiring structure of the in-wheel motor of Patent Document 1 can avoid disconnection of the power supply line and the like, and can ensure the reliability of the power supply line.
However, with the technique of Patent Document 1, there is a possibility that the controllability of the vehicle is deteriorated.
In the technique of Patent Document 1, since the length of the feeder line is increased and the first and second attachment portions for attaching the middle portion of the feeder line to the in-wheel motor support member and the vehicle body are provided. Has led to an increase. This increase in the unsprung weight reduces the road surface followability of the wheels due to the decrease in the unsprung natural frequency. As a result, the maneuverability by the occupant is hindered.
That is, in the in-wheel motor drive device, it is not easy to ensure the maneuverability of the vehicle while ensuring the reliability of the power supply line.
本発明の目的は、給電線の信頼性と車両の操縦性とを両立可能なインホイールモータ駆動装置等を提供することである。 An object of the present invention is to provide an in-wheel motor drive device and the like that can achieve both the reliability of the feeder line and the controllability of the vehicle.
請求項１のインホイールモータ駆動装置は、サスペンションを構成する上部支持部材と下部支持部材との間に枢支され且つタイロッドの一端部を連結部を介して連結した転舵可能なナックル部材に支持される三相誘導モータがホイールを駆動するインホイールモータ駆動装置において、前記三相誘導モータから延びて前記ホイール中心に対して前記三相誘導モータの前記タイロッドの連結部と反対側位置に設置されたモータ側接続部に至るモータ側給電線と、前記サスペンションを収容するホイールハウスの内壁部から延びて前記上部支持部材に係止された車体側接続部に至る車体側給電線と、前記車体側接続部から車幅方向外向き且つ下方に延びて前記モータ側接続部に至る可撓性の可動給電線とを有することを特徴としている。 The in-wheel motor drive device according to claim 1 is supported by a steerable knuckle member that is pivotally supported between an upper support member and a lower support member constituting the suspension, and one end portion of the tie rod is connected via a connecting portion. In the in-wheel motor drive device in which the three-phase induction motor driven drives the wheel, the three-phase induction motor extends from the three-phase induction motor and is installed at a position opposite to the tie rod connecting portion of the three-phase induction motor. A motor-side power supply line that reaches the motor-side connection portion, a vehicle-body-side power supply line that extends from the inner wall portion of the wheel house that houses the suspension, and reaches the vehicle-body-side connection portion that is locked to the upper support member; And a flexible movable power supply line extending outwardly in the vehicle width direction from the connecting portion and downward to reach the motor side connecting portion.
このインホイールモータ駆動装置では、前記三相誘導モータから延びて前記ホイール中心に対して前記三相誘導モータの前記タイロッドの連結部と反対側位置に設置されたモータ側接続部に至るモータ側給電線を有しているため、タイロッドとモータ側給電線との干渉を回避することができる。
前記サスペンションを収容するホイールハウスの内壁部から延びて前記上部支持部材に係止された車体側接続部に至る車体側給電線を有しているため、路面からの飛散物による車体側接続部の破損を防止することができる。
前記車体側接続部から車幅方向外向き且つ下方に延びて前記モータ側接続部に至る可撓性の可動給電線を有しているため、別途取付部を必要とすることなく、必要十分な可動給電線を確保することができ、バネ下重量の増加を抑制することができる。
In this in-wheel motor drive device, the motor-side supply that extends from the three-phase induction motor and reaches the motor-side connection portion that is installed at a position opposite to the tie rod connection portion of the three-phase induction motor with respect to the wheel center. Since it has an electric wire, interference with a tie rod and a motor side electric supply line can be avoided.
Since the vehicle body side power supply line extends from the inner wall portion of the wheel house that accommodates the suspension to reach the vehicle body side connection portion that is locked to the upper support member, the vehicle body side connection portion caused by scattered matter from the road surface is provided. Breakage can be prevented.
Since it has a flexible movable feed line that extends outward and downward in the vehicle width direction from the vehicle body side connection portion to reach the motor side connection portion, it is necessary and sufficient without requiring a separate mounting portion. A movable feed line can be secured, and an increase in unsprung weight can be suppressed.
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記可動給電線が、３本のモータ側給電線を１本に束ねた集合電線であることを特徴としている。
この構成によれば、可動給電線の取り回しを良好にすることができる。
A second aspect of the invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, the movable feeding line is a collective electric wire in which three motor side feeding lines are bundled into one.
According to this configuration, it is possible to improve the handling of the movable feeder.
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記モータ側給電線は、前記三相誘導モータの車幅方向内側であって前記サスペンションのキングピン軸に対応する部位から取り出されていることを特徴としている。
この構成によれば、車輪の転舵に伴うモータ側給電線の回転移動変位を最小限に抑制することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the motor-side power supply line is taken out from a portion corresponding to the kingpin shaft of the suspension, which is on the inner side in the vehicle width direction of the three-phase induction motor. It is characterized by that.
According to this configuration, it is possible to minimize the rotational displacement of the motor-side power supply line accompanying the turning of the wheels.
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、前記三相誘導モータが、車幅方向内側の壁部を有し、前記モータ側給電線は、前記車幅方向内側の壁部から取り出されていることを特徴としている。
この構成によれば、アウタロータタイプの三相誘導モータであっても、給電線の信頼性と車両の操縦性とを確保することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the three-phase induction motor has a wall portion on the inner side in the vehicle width direction, and the motor-side power supply line extends from the wall portion on the inner side in the vehicle width direction. It is characterized by being taken out.
According to this configuration, even with an outer rotor type three-phase induction motor, it is possible to ensure the reliability of the feeder and the controllability of the vehicle.
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記三相誘導モータのステータを収容する収容室に充填された作動液を冷却可能な熱交換器を備えたヒートパイプを有し、前記熱交換器が、リム内において前記ホイール中心に対して前記モータ側接続部と反対側領域に配設されたことを特徴としている。
この構成によれば、給電線とヒートパイプとの干渉を回避することができる。
A fifth aspect of the present invention is the heat according to any one of the first to fourth aspects, further comprising a heat exchanger capable of cooling the working fluid filled in the storage chamber for storing the stator of the three-phase induction motor. It has a pipe, The heat exchanger is arranged in the field opposite to the motor side connection part to the wheel center in the rim.
According to this configuration, interference between the feeder line and the heat pipe can be avoided.
本発明のインホイールモータ駆動装置によれば、給電線の信頼性と車両の操縦性とを両立することができる。 According to the in-wheel motor drive device of the present invention, both the reliability of the power supply line and the controllability of the vehicle can be achieved.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its application, or its use.
以下、本発明の実施例１について図１〜図１１に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施例の車両Ｖは、インホイールモータ駆動装置Ｄが搭載されたハイブリッド自動車である。
インホイールモータ駆動装置Ｄの説明に当り、車両Ｖの前提構造について説明する。
この車両Ｖは、車体前部に内燃機関であるエンジン３が搭載され、主駆動輪である左右１対の後輪２を駆動するＦＲ（Front engine Rear drive）車である。
また、主駆動輪の後輪２は、エンジン３の代わりに主駆動モータ４によっても駆動され、副駆動輪である左右１対の前輪１は、副駆動モータであるインホイールモータ（以下、ＩＷＭという）５によって所定の運転領域に駆動されている。
エンジン３と主駆動モータ４は、クラッチ（図示略）を介して締結解除可能に接続されている。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the vehicle V of the present embodiment is a hybrid vehicle on which an in-wheel motor drive device D is mounted.
In the description of the in-wheel motor drive device D, the premise structure of the vehicle V will be described.
The vehicle V is an FR (Front engine Rear drive) vehicle in which an engine 3 that is an internal combustion engine is mounted at the front of a vehicle body and that drives a pair of left and right rear wheels 2 that are main drive wheels.
The rear wheels 2 of the main drive wheels are also driven by a main drive motor 4 instead of the engine 3, and the pair of left and right front wheels 1 that are sub drive wheels are in-wheel motors (hereinafter, IWM) that are sub drive motors. 5) is driven to a predetermined operation region.
The engine 3 and the main drive motor 4 are connected via a clutch (not shown) so that the fastening can be released.
エンジン３は、フライホイールを省略したフライホイールレスエンジンに構成され、動力伝達機構６を介して後輪２を駆動している。
動力伝達機構６は、プロペラシャフト６ａと、クラッチ６ｂと、後輪２に車軸（図示略）を介して接続された有段変速機としてのトランスミッション６ｃ等を備えている。
主駆動モータ４は、例えば、４８Ｖで駆動される２５ｋＷの永久磁石同期モータ（ＰＭモータ）によって構成され、４８Ｖのバッテリ８（例えば、３．５ｋＷｈのリチウムイオンバッテリ等）の電流を変換するインバータ７から交流電流が供給されている。
この主駆動モータ４は、エンジン３と直列に接続され、主駆動モータ４が発生した駆動力は、エンジン３の駆動力と同様に、動力伝達機構６を介して後輪２に伝達される。
ＩＷＭ５は、例えば、１２０Ｖで駆動される１７ｋＷの三相誘導モータ（ＳＲモータ）によって構成され、キャパシタ１０ａの電流を変換するインバータ１０ｄから交流電流が供給されている。
The engine 3 is configured as a flywheel-less engine in which a flywheel is omitted, and drives the rear wheel 2 via a power transmission mechanism 6.
The power transmission mechanism 6 includes a propeller shaft 6a, a clutch 6b, a transmission 6c as a stepped transmission connected to the rear wheel 2 via an axle (not shown), and the like.
The main drive motor 4 is constituted by, for example, a 25 kW permanent magnet synchronous motor (PM motor) driven by 48V, and an inverter 7 for converting the current of a 48V battery 8 (for example, a 3.5 kWh lithium ion battery). Is supplied with alternating current.
The main drive motor 4 is connected in series with the engine 3, and the drive force generated by the main drive motor 4 is transmitted to the rear wheel 2 through the power transmission mechanism 6, similarly to the drive force of the engine 3.
The IWM 5 is configured by, for example, a 17 kW three-phase induction motor (SR motor) driven at 120 V, and an alternating current is supplied from an inverter 10 d that converts the current of the capacitor 10 a.
制御装置９は、エンジン３、主駆動モータ４及びＩＷＭ５を制御している。
図１に示すように、キャパシタ１０ａの近傍には、電圧変換器である高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０ｂと低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０ｃが夫々配設されている。
これらキャパシタ１０ａ、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０ｂ、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０ｃ、インバータ１０ｄはユニット化され、統合ユニット１０を構成している。
The control device 9 controls the engine 3, the main drive motor 4 and the IWM 5.
As shown in FIG. 1, a high-voltage DC / DC converter 10b and a low-voltage DC / DC converter 10c, which are voltage converters, are disposed in the vicinity of the capacitor 10a.
The capacitor 10a, the high voltage DC / DC converter 10b, the low voltage DC / DC converter 10c, and the inverter 10d are unitized to form an integrated unit 10.
制御装置９は、切替スイッチ（図示略）によってＥＶモードが選択されたとき、発進時及び低速走行時、主駆動モータ４のみで車両Ｖを駆動し、高車速領域である加速走行時、ＩＷＭ５を作動させて主駆動モータ４とＩＷＭ５が協働して車両Ｖを駆動している。
また、減速時、主駆動モータ４とＩＷＭ５は、発電機として機能し、運動エネルギーを回生して電力を生成する。主駆動モータ４によって回生された電力は、バッテリ８に蓄積され、ＩＷＭ５によって回生された電力は、キャパシタ１０ａに蓄積されている。
キャパシタ１０ａの電荷が不足する場合、バッテリ８の電圧を昇圧してキャパシタ１０ａに充電し、キャパシタ１０ａの端子間電圧が過剰に上昇した場合、キャパシタ１０ａの電荷を降圧してバッテリ８に充電している。
When the EV mode is selected by a changeover switch (not shown), the control device 9 drives the vehicle V only by the main drive motor 4 at the time of start and at low speed travel, and at the time of acceleration travel in the high vehicle speed region, the IWM 5 The main drive motor 4 and the IWM 5 cooperate to drive the vehicle V.
Further, during deceleration, the main drive motor 4 and the IWM 5 function as a generator and regenerate kinetic energy to generate electric power. The electric power regenerated by the main drive motor 4 is accumulated in the battery 8, and the electric power regenerated by the IWM 5 is accumulated in the capacitor 10a.
When the charge of the capacitor 10a is insufficient, the voltage of the battery 8 is boosted to charge the capacitor 10a. When the voltage between the terminals of the capacitor 10a rises excessively, the charge of the capacitor 10a is lowered to charge the battery 8 Yes.
次に、前輪１及びこの前輪１を支持するフロントサスペンション装置について説明する。
このフロントサスペンション装置は、１対の前輪１に夫々対応して形成されたホイールハウス（図示略）の車幅方向外側に収容されている。
図２，図３に示すように、本実施例のフロントサスペンション装置は、ダブルウィッシュボーン型であって、上方車体部材（図示略）に上下回動自在に軸支されたアッパアーム１１と、サブフレームの前側部材（図示略）に上下回動自在に軸支されたロアアーム１２と、アッパアーム１１とロアアーム１２とに回転自在に取り付けられたナックル部材１３と、上下方向に延びる緩衝装置１４等を備えている。
尚、前輪１及びこの前輪１を支持するフロントサスペンション装置は左右対称構造であるため、以下、右側の構造について主に説明する。
また、図において、矢印Ｆ方向を前方向とし、矢印Ｌ方向を左方向とし、矢印Ｕ方向を上方向として説明する。
Next, the front wheel 1 and the front suspension device that supports the front wheel 1 will be described.
This front suspension device is accommodated on the outer side in the vehicle width direction of a wheel house (not shown) formed corresponding to each of the pair of front wheels 1.
As shown in FIGS. 2 and 3, the front suspension apparatus of the present embodiment is of a double wishbone type, and includes an upper arm 11 pivotally supported by an upper body member (not shown) so as to be pivotable up and down, and a subframe. A lower arm 12 pivotally supported by a front member (not shown) of the upper arm 11, a knuckle member 13 rotatably attached to the upper arm 11 and the lower arm 12, a shock absorber 14 extending in the vertical direction, and the like. Yes.
Since the front wheel 1 and the front suspension device that supports the front wheel 1 have a bilaterally symmetric structure, the structure on the right side will be mainly described below.
Also, in the figure, the arrow F direction is the forward direction, the arrow L direction is the left direction, and the arrow U direction is the upward direction.
図２〜図５に示すように、ナックル部材１３は、前輪１及びブレーキディスク２５等を仮想キングピン軸回りに回転自在に支持している。このナックル部材１３は、車幅方向内側に開口された略椀状に形成され、その上端部及び下端部がアッパアーム１１とロアアーム１２とに夫々軸支されている。緩衝装置１４は、ダンパ及びコイルスプリングを備え、それらの上端部がサスタワー（図示略）に固定され、ダンパの下端部がロアアーム１２に回転自在に取り付けられている。
このフロントサスペンション装置は、車幅方向に延びるステアリングギアユニット（図示略）、及びこのステアリングギアユニットから車幅方向外側に延びてナックル部材１３の前側部分に回動自在な連結部を介して取り付けられたタイロッド１５を有している。
ステアリングギアユニットに連動連結されたステアリングホイール（図示略）の操作によってタイロッド１５が左右に移動し、ナックル部材１３を介して前輪１が転舵される。
As shown in FIGS. 2 to 5, the knuckle member 13 supports the front wheel 1, the brake disc 25, and the like so as to be rotatable around the virtual kingpin axis. The knuckle member 13 is formed in a substantially bowl shape opened to the inner side in the vehicle width direction, and an upper end portion and a lower end portion thereof are pivotally supported by the upper arm 11 and the lower arm 12, respectively. The shock absorber 14 includes a damper and a coil spring, the upper ends of which are fixed to a suspension tower (not shown), and the lower end of the damper is rotatably attached to the lower arm 12.
This front suspension device is attached via a steering gear unit (not shown) extending in the vehicle width direction and a rotatable connecting portion extending outward from the steering gear unit to the front side of the knuckle member 13. A tie rod 15 is provided.
By operating a steering wheel (not shown) linked to the steering gear unit, the tie rod 15 moves to the left and right, and the front wheel 1 is steered through the knuckle member 13.
図４，図５に示すように、前輪１は、タイヤ２１と、このタイヤ２１が装着される筒状のリム２２と、このリム２２の車幅方向外側に配置され且つ略円盤状のホイールディスク２３と、このホイールディスク２３の中央部分に複数の締結部材を介して固定される円盤状のハブ２４等を備えている。これらリム２２、ホイールディスク２３、ハブ２４等によって前輪１のホイールが構成されている。
ハブ２４の車幅方向外側には、中空円盤状のブレーキディスク２５が固定されている。
ブレーキキャリパ２６は、ＩＷＭ５の後方に配設されている。
このブレーキキャリパ２６は、ナックル部材１３の後側部分に固定され、ブレーキディスク２５の後側部分を制動可能に構成されている。尚、２７は、ブレーキディスク２５の車幅方向内側に設けられた遮熱用保護カバーである。
以上により、リム２２の径方向内側空間には、ＩＷＭ５、ブレーキディスク２５、ブレーキキャリパ２６等が収容されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the front wheel 1 includes a tire 21, a cylindrical rim 22 on which the tire 21 is mounted, and a substantially disc-shaped wheel disk disposed on the outer side in the vehicle width direction of the rim 22. 23 and a disc-shaped hub 24 fixed to a central portion of the wheel disk 23 via a plurality of fastening members. These rim 22, wheel disc 23, hub 24 and the like constitute the wheel of the front wheel 1.
A hollow disc-like brake disc 25 is fixed to the outer side of the hub 24 in the vehicle width direction.
The brake caliper 26 is disposed behind the IWM 5.
The brake caliper 26 is fixed to the rear portion of the knuckle member 13 and is configured to be able to brake the rear portion of the brake disc 25. Reference numeral 27 denotes a heat shielding protective cover provided on the inner side in the vehicle width direction of the brake disc 25.
As described above, the IWM 5, the brake disc 25, the brake caliper 26, and the like are accommodated in the radially inner space of the rim 22.
次に、インホイールモータ駆動装置Ｄについて説明する。
インホイールモータ駆動装置Ｄは、各前輪１に設けられたＩＷＭ５と、各ＩＷＭ５に対応して設けられた冷却機構としてのヒートパイプ４０等を備えている。
Next, the in-wheel motor drive device D will be described.
The in-wheel motor drive device D includes an IWM 5 provided on each front wheel 1 and a heat pipe 40 as a cooling mechanism provided corresponding to each IWM 5.
ＩＷＭ５は、リム２２の径方向内側空間において、右側部分がナックル部材１３に部分的に囲繞された状態でナックル部材１３に支持されている。
このＩＷＭ５は、右側端部が有底とされた略筒状のアウタケース３１と、このアウタケース３１の左側端部を閉塞するリッド３２と、固定子であるステータ３３と、前輪１を回転駆動する回転子としてのロータ３４と、シール部材３５を主な構成要素としている。
このＩＷＭ５は、ステータ３３の径方向内側空間に設けられたロータ３４が回転するインナロータタイプの誘導電動機である。
The IWM 5 is supported by the knuckle member 13 in a state where the right side portion is partially surrounded by the knuckle member 13 in the radially inner space of the rim 22.
This IWM 5 rotates and drives a substantially cylindrical outer case 31 with a bottom end on the right side, a lid 32 that closes the left end of the outer case 31, a stator 33 that is a stator, and a front wheel 1. A rotor 34 as a rotor to be rotated and a seal member 35 are main components.
The IWM 5 is an inner rotor type induction motor in which a rotor 34 provided in a radially inner space of the stator 33 rotates.
図６〜図８に示すように、アウタケース３１の外周壁３１ｃの径方向外側には、上部で且つ仮想キングピン軸に対応した位置に３つの電極端子取出部３１ｕ，３１ｖ，３１ｗが形成され、前側上下及び後側上下に２対の取付部３１ｄが形成されている。
電極端子取出部３１ｕ，３１ｖ，３１ｗは、後述するモータ側給電線５１が夫々電気的に接続され、２対の取付部３１ｄは、締結部材を介してナックル部材１３の左側壁部に夫々締結固定されている。外周壁３１ｃの左端部には、径方向外側に張り出したフランジ部３１ｆが形成され、このフランジ部３１ｆにリッド３２が締結固定されている。
As shown in FIGS. 6 to 8, on the radially outer side of the outer peripheral wall 31c of the outer case 31, three electrode terminal extraction portions 31u, 31v, 31w are formed at positions corresponding to the upper and virtual kingpin axes, Two pairs of attachment portions 31d are formed on the front upper and lower sides and the rear upper and lower sides.
The electrode terminal extraction portions 31u, 31v, and 31w are electrically connected to motor-side power supply lines 51, which will be described later, and the two pairs of attachment portions 31d are fastened and fixed to the left wall portion of the knuckle member 13 via fastening members, respectively. Has been. A flange portion 31f protruding outward in the radial direction is formed at the left end portion of the outer peripheral wall 31c, and the lid 32 is fastened and fixed to the flange portion 31f.
図８に示すように、アウタケース３１の外周壁３１ｃの径方向内側には、ロータ３４の周囲を取り囲むようにステータ３３が外周壁３１ｃと一体的に形成されている。
ステータ３３は、外周壁３１ｃの内周に分布巻により取り付けられたＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルからなるステータコイル３３ａを有している。
ロータ３４は、ロータシャフト３４ｓと、このロータシャフト３４ｓの周囲に分布巻により取り付けられたロータコイル３４ａを有している。ロータコイル３４ａとステータコイル３３ａには、電気絶縁性被覆（例えば、エナメル被覆）が施されている。
ロータコイル３４ａは、ステータコイル３３ａが生成する回転磁界により誘導電流が発生するようにステータコイル３３ａに対向配置されている。
As shown in FIG. 8, a stator 33 is formed integrally with the outer peripheral wall 31 c on the radially inner side of the outer peripheral wall 31 c of the outer case 31 so as to surround the periphery of the rotor 34.
The stator 33 has a stator coil 33a composed of a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil attached to the inner periphery of the outer peripheral wall 31c by distributed winding.
The rotor 34 has a rotor shaft 34s and a rotor coil 34a attached around the rotor shaft 34s by distributed winding. The rotor coil 34a and the stator coil 33a are provided with an electrically insulating coating (for example, enamel coating).
The rotor coil 34a is disposed to face the stator coil 33a so that an induced current is generated by a rotating magnetic field generated by the stator coil 33a.
ロータシャフト３４ｓは、その軸心延長線上に前輪１の中心が位置するように設けられている。ＩＷＭ５は、特定の加速走行時に限りアシスト駆動するため、コンパクト化されると共に、減速機構が省略されている。
ロータシャフト３４ｓは、左側部分が左右１対のベアリングｂ１によってアウタケース３１に支持され、右側部分がハブ２４に一体形成されたインナレース２４ａに連結されている。インナレース２４ａは、ベアリングｂ２及びアウタレース２４ｂを介してナックル部材１３に回転自在に支持されている。
The rotor shaft 34s is provided such that the center of the front wheel 1 is positioned on the axial extension line. The IWM 5 is assisted and driven only during specific acceleration travel, so that the IWM 5 is compact and the speed reduction mechanism is omitted.
The left side portion of the rotor shaft 34 s is supported by the outer case 31 by a pair of left and right bearings b 1, and the right side portion is connected to an inner race 24 a formed integrally with the hub 24. The inner race 24a is rotatably supported by the knuckle member 13 via the bearing b2 and the outer race 24b.
図８に示すように、シール部材３５は、縦断面略ハット状に形成され、外周壁３１ｃを含むアウタケース３１の一部と協働してステータ３３を収容するリング状の収容室Ｒを形成している。このシール部材３５は、非磁性体材料（アルミニウム又はカーボン等）で構成され、ステータコイル３３ａとロータコイル３４ａとの間を液密状にシールしている。
この収容室Ｒには、電気絶縁性を有する作動液、例えば、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、がステータコイル３３ａを全体的に浸漬するために充填されている。
本実施例では、シール部材３５が収容室Ｒの径方向内端壁と左端壁を形成し、アウタケース３１が収容室Ｒの径方向外端壁と右端壁を形成している。
また、シール部材３５として、弱磁性体材料であるステンレスを用いることも可能である。
As shown in FIG. 8, the seal member 35 is formed in a substantially hat shape in the longitudinal section, and forms a ring-shaped accommodation chamber R that accommodates the stator 33 in cooperation with a part of the outer case 31 including the outer peripheral wall 31c. is doing. The seal member 35 is made of a non-magnetic material (aluminum, carbon, or the like), and seals between the stator coil 33a and the rotor coil 34a in a liquid-tight manner.
The accommodating chamber R is filled with a hydraulic fluid having electrical insulation properties, for example, hydrofluoroether (HFE) so as to immerse the stator coil 33a as a whole.
In this embodiment, the seal member 35 forms the radially inner end wall and the left end wall of the storage chamber R, and the outer case 31 forms the radial outer end wall and the right end wall of the storage chamber R.
In addition, stainless steel, which is a weak magnetic material, can be used as the seal member 35.
次に、冷却機構としてのヒートパイプ４０について説明する。
図４，図９に示すように、ヒートパイプ４０は、パイプ状の上流及び下流通路４１，４２（還流通路）と、外部への放熱部に相当する熱交換器４３と、ステータ３３（ステータコイル３３ａ）から受熱する受熱部に相当する収容室Ｒ等により構成されている。
このヒートパイプ４０では、ステータ３３によって加熱された作動液は蒸発潜熱を奪って気化すると共に収容室Ｒと熱交換器４３との間に圧力差が生じるため、気化した作動液は上流通路４１を流れて熱交換器４３に移動する。熱交換器４３では、気化した作動液が凝縮し、等量の凝縮潜熱を放出する。凝縮した作動液は重力により下流通路４２を流れて収容室Ｒに還流される。作動液の加熱及び冷却に応じて蒸発及び凝縮のサイクルが繰り返されている。
Next, the heat pipe 40 as a cooling mechanism will be described.
As shown in FIGS. 4 and 9, the heat pipe 40 includes pipe-like upstream and downstream passages 41 and 42 (reflux passage), a heat exchanger 43 corresponding to a heat radiating portion to the outside, and a stator 33 (stator coil). 33a) is configured by a storage chamber R or the like corresponding to a heat receiving portion that receives heat from 33a).
In the heat pipe 40, the hydraulic fluid heated by the stator 33 takes the latent heat of vaporization and vaporizes, and a pressure difference is generated between the storage chamber R and the heat exchanger 43. And move to the heat exchanger 43. In the heat exchanger 43, the vaporized working fluid condenses and releases an equal amount of latent heat of condensation. The condensed hydraulic fluid flows through the downstream passage 42 by gravity and is returned to the storage chamber R. The cycle of evaporation and condensation is repeated in response to heating and cooling of the hydraulic fluid.
ＨＦＥは、その性質上、粘性が極めて低いため、分布巻により取り付けられた各々のステータコイル３３ａ間に浸入し、浸入した作動液は、ステータコイル３３ａの表面全域から受熱することにより気化する。ＨＦＥの沸点は、約４０℃である。
図１０に示すように、収容室Ｒは、ステータコイル３３ａとの間に微小な隙間が形成されている。ステータコイル３３ａの左端、右端、及び径方向内側端には、例えば、３ｍｍの隙間が形成され、気化した作動液は、この隙間を通り収容室Ｒの上端部分に移動している。
Since HFE has extremely low viscosity due to its nature, it enters between each stator coil 33a attached by distributed winding, and the infiltrated working fluid is vaporized by receiving heat from the entire surface of the stator coil 33a. The boiling point of HFE is about 40 ° C.
As shown in FIG. 10, the accommodation chamber R is formed with a minute gap between the stator coil 33a. For example, a gap of 3 mm is formed at the left end, the right end, and the radially inner end of the stator coil 33a, and the vaporized hydraulic fluid moves to the upper end portion of the storage chamber R through the gap.
図４，図８〜図１０に示すように、上流通路４１は、収容室Ｒの上端近傍部分に形成された導出部３１ａから上方に延設され、下流通路４２は、収容室Ｒの下端近傍部分に形成された導入部３１ｂから一旦下側後方に延びた後、上方に延設されている。導入部３１ｂを収容室Ｒの下端近傍部分に配置することにより、還流された作動液を用いて収容室Ｒに充填された作動液を攪拌し、冷却機構全体の熱交換効率の向上を図っている。
上流通路４１の通路長は、下流通路４２の通路長よりも短く形成されている。
上流通路４１が長い場合、気化した作動液が熱交換器４３に到達する前に凝縮し、上流通路４１を逆流する虞があり、ヒートパイプ４０の冷却サイクルを循環方向に正常に機能させるためである。
As shown in FIGS. 4 and 8 to 10, the upstream passage 41 extends upward from the lead-out portion 31 a formed in the vicinity of the upper end of the storage chamber R, and the downstream passage 42 is the lower end of the storage chamber R. After extending from the introduction part 31b formed in the vicinity to the lower rear side, it extends upward. By arranging the introduction part 31b in the vicinity of the lower end of the storage chamber R, the hydraulic fluid filled in the storage chamber R is stirred using the refluxed hydraulic fluid, and the heat exchange efficiency of the entire cooling mechanism is improved. Yes.
The passage length of the upstream passage 41 is shorter than the passage length of the downstream passage 42.
When the upstream passage 41 is long, the vaporized hydraulic fluid may condense before reaching the heat exchanger 43 and may flow backward in the upstream passage 41, so that the cooling cycle of the heat pipe 40 functions normally in the circulation direction. Because.
図４，図５に示すように、熱交換器４３は、リム２２の内側空間、具体的には、アウタケース３１の外周とリム２２の内周との間の空間に配置されている。
この熱交換器４３は、前輪１のホイール中心（ロータ３４の軸心）に対してブレーキキャリパ２６と反対側領域、具体的には、ホイール中心よりも前側且つ上側領域に配設されている。熱交換器４３の配置スペースを確保すると共に、ブレーキキャリパ２６からの受熱を回避するためである。
As shown in FIGS. 4 and 5, the heat exchanger 43 is disposed in the inner space of the rim 22, specifically, in the space between the outer periphery of the outer case 31 and the inner periphery of the rim 22.
The heat exchanger 43 is disposed in a region opposite to the brake caliper 26 with respect to the wheel center of the front wheel 1 (axial center of the rotor 34), specifically, in a front region and an upper region from the wheel center. This is for securing the arrangement space of the heat exchanger 43 and avoiding heat reception from the brake caliper 26.
図４，図９に示すように、熱交換器４３は、上流通路４１の下流端に連通され且つ略水平状に前後に延びる上部容積室４３ａと、下流通路４２の上流端に連通され且つ略水平状に前後に延びる下部容積室４３ｂと、上部容積室４３ａと下部容積室４３ｂとの間を連通し且つ上下に延びる複数の縦通路４３ｃと、複数の縦通路４３ｃに接続された複数の冷却フィン４３ｆを有している。
上部容積室４３ａは、上部ブラケット４４によってナックル部材１３の前側上部に支持され（図１１参照）、下部容積室４３ｂは、下部ブラケット４５によってリッド３２の前側部分に支持されている。
As shown in FIGS. 4 and 9, the heat exchanger 43 communicates with the downstream end of the upstream passage 41 and communicates with the upper volume chamber 43 a extending in the front-rear direction in a substantially horizontal manner and the upstream end of the downstream passage 42. A lower volume chamber 43b extending in the front-rear direction in a substantially horizontal manner, a plurality of vertical passages 43c communicating between the upper volume chamber 43a and the lower volume chamber 43b and extending vertically, and a plurality of vertical passages 43c connected to the plurality of vertical passages 43c A cooling fin 43f is provided.
The upper volume chamber 43a is supported on the front upper portion of the knuckle member 13 by the upper bracket 44 (see FIG. 11), and the lower volume chamber 43b is supported on the front portion of the lid 32 by the lower bracket 45.
次に、給電系について説明する。
図２〜図４，図６，図７，図１１に示すように、給電系は、モータ側給電線５１と、車体側給電線５２と、モータ側給電線５１と車体側給電線５２を接続する可動給電線５３等を備え、車載電源（図示略）からＩＷＭ５に電力を供給可能に構成されている。
モータ側給電線５１は、取出部３１ｕ，３１ｖ，３１ｗに連結されたバスバー３６ｕ，３６ｖ，３６ｗから外周壁３１ｃに沿って夫々後方に延びると共に、ＩＷＭ５の後端部近傍位置に配置された第１接続部５４（モータ側接続部）において３本の給電線が１本に束ねられ、集合電線を構成している。これにより、モータ側給電線５１は、前輪１のホイール中心に対してヒートパイプ４０と反対側領域に配設されている。
Next, the power feeding system will be described.
As shown in FIG. 2 to FIG. 4, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 11, the power supply system connects the motor side power supply line 51, the vehicle body side power supply line 52, and the motor side power supply line 51 and the vehicle body side power supply line 52. The movable power supply line 53 and the like are provided so that power can be supplied to the IWM 5 from an in-vehicle power source (not shown).
The motor side power supply line 51 extends rearward along the outer peripheral wall 31c from the bus bars 36u, 36v, 36w connected to the extraction portions 31u, 31v, 31w, and is disposed in the vicinity of the rear end portion of the IWM5. In the connection part 54 (motor side connection part), three feeding lines are bundled into one to constitute a collective electric wire. Thus, the motor side power supply line 51 is disposed in a region opposite to the heat pipe 40 with respect to the wheel center of the front wheel 1.
車体側給電線５２は、ホイールハウスの内壁部から延びてアッパアーム１１に係止された第２接続部５５（車体側接続部）に連結されている。第２接続部５５は、アッパアーム１１近傍位置以上の高さ位置に揺動可能に形成されている。
本実施例では、図２，図３に示すように、第２接続部５５は、アッパアーム１１の揺動軸と同軸上に形成された揺動軸を有し、車幅方向に対して揺動自在に構成されている。
可動給電線５３は、可撓性材料で形成され、第１，第２接続部５４，５５に接続可能な集合電線に構成されている。この可動給電線５３は、第２接続部５５から右側且つ下方に延びた後、上側前方に向けて湾曲した略Ｕ字状に形成され、第１接続部５４に接続されている。
The vehicle body side power supply line 52 is connected to a second connecting portion 55 (vehicle body side connecting portion) that extends from the inner wall portion of the wheel house and is locked to the upper arm 11. The second connecting portion 55 is formed to be swingable at a height position equal to or higher than the position near the upper arm 11.
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the second connecting portion 55 has a swing shaft formed coaxially with the swing shaft of the upper arm 11 and swings in the vehicle width direction. It is configured freely.
The movable power supply line 53 is formed of a flexible material and is configured as a collective electric wire that can be connected to the first and second connection portions 54 and 55. The movable power supply line 53 is formed in a substantially U-shape that extends rightward and downward from the second connection portion 55 and then curves toward the upper front, and is connected to the first connection portion 54.
取出部３１ｕ，３１ｖ，３１ｗが、仮想キングピン軸に対応した位置に配置されている、所謂、モータ側給電線５１が、ＩＷＭ５の左側であって仮想キングピン軸に対応した部位から取り出されているため、前輪１が転舵された場合でも、取出部３１ｕ，３１ｖ，３１ｗの移動軌跡半径を極力小さくしている。
第２接続部５５が、アッパアーム１１の揺動軸と同軸上に配設されているため、車両Ｖのバウンドやリバウンドに拘らず、第２接続部５５の揺動により第１，第２接続部５４，５５の離隔距離を略一定に維持している。
Since the take-out portions 31u, 31v, 31w are arranged at positions corresponding to the virtual kingpin axis, the so-called motor-side power supply line 51 is taken out from the left side of the IWM 5 and corresponding to the virtual kingpin axis. Even when the front wheel 1 is steered, the moving trajectory radius of the extraction portions 31u, 31v, 31w is made as small as possible.
Since the second connecting portion 55 is disposed coaxially with the swing axis of the upper arm 11, the first and second connecting portions are caused by the swinging of the second connecting portion 55 regardless of whether the vehicle V bounces or rebounds. The separation distances 54 and 55 are maintained substantially constant.
図１１（ａ）に示すように、前輪１が左側に転舵されたとき、平面視にて、第１接続部５４（取出部３１ｕ，３１ｖ，３１ｗ）が第２接続部５５から最も離隔している。
しかし、図１１（ｂ）に示す中立状態のとき、可動給電線５３が車幅方向に対して略Ｕ字状に形成されているため、下端部が上昇変位されることで可動給電線５３の転舵追随性を担保している。
図１１（ｃ）に示すように、前輪１が右側に転舵されたとき、平面視にて、第１接続部５４が第２接続部５５に最も接近している。
しかし、第１接続部５４がホイール中心に対してタイロッド１５と反対側に配設されているため、可動給電線５３とタイロッド１５の干渉を生じることなく下端部を下降変位させて可動給電線５３の転舵追随性を担保している。
As shown in FIG. 11A, when the front wheel 1 is steered to the left side, the first connection portion 54 (the extraction portions 31u, 31v, 31w) is farthest from the second connection portion 55 in plan view. ing.
However, in the neutral state shown in FIG. 11 (b), the movable power supply line 53 is formed in a substantially U shape with respect to the vehicle width direction. Guarantee of steering tracking.
As shown in FIG. 11C, when the front wheel 1 is steered to the right side, the first connection portion 54 is closest to the second connection portion 55 in plan view.
However, since the first connection portion 54 is disposed on the side opposite to the tie rod 15 with respect to the wheel center, the lower end portion is displaced downward without causing interference between the movable power supply line 53 and the tie rod 15, and the movable power supply line 53. Guarantees the ability to follow the steering.
次に、上記インホイールモータ駆動装置Ｄの作用、効果について説明する。
このインホイールモータ駆動装置Ｄでは、ＩＷＭ５から延びてホイール中心に対してＩＷＭ５のタイロッド１５の連結部と反対側位置に設置された第１接続部５４に至るモータ側給電線５１を有しているため、タイロッド１５とモータ側給電線５１との干渉を回避することができる。サスペンションを収容するホイールハウスの内壁部から延びてアッパアーム１１に係止された第２接続部５５に至る車体側給電線５２を有しているため、路面からの飛散物による第２接続部５５の破損を防止することができる。
第２接続部５５から車幅方向外向き且つ下方に延びて第１接続部５４に至る可撓性の可動給電線５３を有しているため、別途取付部を必要とすることなく、必要十分な可動給電線５３を確保することができ、バネ下重量の増加を抑制することができる。
Next, the operation and effect of the in-wheel motor drive device D will be described.
This in-wheel motor drive device D has a motor-side power supply line 51 that extends from the IWM 5 and reaches the first connection portion 54 that is installed at a position opposite to the connection portion of the tie rod 15 of the IWM 5 with respect to the wheel center. Therefore, interference between the tie rod 15 and the motor side power supply line 51 can be avoided. Since the vehicle body side power supply line 52 extends from the inner wall portion of the wheel house that accommodates the suspension and reaches the second connection portion 55 that is locked to the upper arm 11, the second connection portion 55 caused by scattered matter from the road surface. Breakage can be prevented.
Since it has the flexible movable electric power feeding line 53 extended in the vehicle width direction outward and downward from the 2nd connection part 55 to the 1st connection part 54, it is necessary and sufficient, without requiring a separate attachment part. Therefore, it is possible to secure a movable feed line 53 and suppress an increase in unsprung weight.
可動給電線５３が、３本のモータ側給電線５１を１本に束ねた集合電線であるため、可動給電線５３の取り回しを良好にすることができる。 Since the movable power supply line 53 is a collective electric wire in which the three motor-side power supply lines 51 are bundled into one, the handling of the movable power supply line 53 can be improved.
モータ側給電線５３は、ＩＷＭ５の車幅方向内側であってキングピン軸に対応する部位から取り出されているため、前輪１の転舵に伴うモータ側給電線５１の回転移動変位を最小限に抑制することができる。 Since the motor-side power supply line 53 is taken out from the portion corresponding to the kingpin shaft on the inner side in the vehicle width direction of the IWM 5, the rotational displacement of the motor-side power supply line 51 accompanying the turning of the front wheel 1 is minimized. can do.
ＩＷＭ５のステータ３３を収容する収容室Ｒに充填された作動液を冷却可能な熱交換器４３を備えたヒートパイプ４０を有し、熱交換器４３が、リム２２内においてホイール中心に対してモータ側接続部５４と反対側領域に配設されたため、給電線５１，５３とヒートパイプ４０との干渉を回避することができる。 A heat pipe 40 including a heat exchanger 43 capable of cooling the hydraulic fluid filled in the storage chamber R that stores the stator 33 of the IWM 5 is provided. The heat exchanger 43 is a motor in the rim 22 with respect to the wheel center. Since it is disposed in the region opposite to the side connection portion 54, interference between the power supply lines 51 and 53 and the heat pipe 40 can be avoided.
次に、実施例２に係るインホイールモータ駆動装置ＤＡについて図１２〜図１５に基づいて説明する。
実施例１では、ステータ３３の径方向内側空間に設けられたロータ３４が回転するインナロータタイプのＩＷＭ５であったのに対し、実施例２では、ステータ６３の径方向外側に設けられたアウタケース６１が回転するアウタロータタイプのＩＷＭ５Ａである。
尚、実施例１と同様の部材には、同じ符号を付している。
Next, the in-wheel motor drive device DA according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the rotor 34 provided in the radially inner space of the stator 33 is an inner rotor type IWM 5 that rotates. In the second embodiment, the outer case provided on the radially outer side of the stator 63. 61 is an outer rotor type IWM 5A that rotates.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to Example 1. FIG.
図１２に示すように、ＩＷＭ５Ａは、リム２２の径方向内側空間において、右側部分がナックル部材１３に部分的に囲繞された状態でナックル部材１３に支持されている。
図１３〜図１５に示すように、ＩＷＭ５Ａは、右側端部が有底とされた略筒状のアウタケース６１と、このアウタケース６１に収容されたインナ部材６２と、固定子であるステータ６３と、アウタケース６１の左端部分を閉塞する端壁部６４と、シール部材６５を主な構成要素としている。このＩＷＭ５Ａは、ステータ６３の径方向外側に設けられたアウタケース６１が回転するアウタロータタイプの誘導電動機である。
As shown in FIG. 12, the IWM 5 </ b> A is supported by the knuckle member 13 in a state in which the right side portion is partially surrounded by the knuckle member 13 in the radially inner space of the rim 22.
As shown in FIGS. 13 to 15, the IWM 5 </ b> A includes a substantially cylindrical outer case 61 whose right end is bottomed, an inner member 62 accommodated in the outer case 61, and a stator 63 that is a stator. And the end wall part 64 which obstruct | occludes the left end part of the outer case 61, and the sealing member 65 are made into the main components. The IWM 5A is an outer rotor type induction motor in which an outer case 61 provided on the radially outer side of the stator 63 rotates.
図１５に示すように、アウタケース６１は、ロータコイル６１ａと、略筒状の外周壁６１ｂと、シール部６１ｃと、ロータシャフト６１ｓ等を備えている。
ロータコイル６１ａは、外周壁６１ｂの内周に分布巻により取り付けられている。
このロータコイル６１ａは、後述するステータコイル６３ａが生成する回転磁界により誘導電流が発生するようにステータコイル６３ａに対向配置されている。
外周壁６１ｂの左端部分には、右側部分に比べて大径で且つ左方に延びるシール部６１ｃが形成されている。
As shown in FIG. 15, the outer case 61 includes a rotor coil 61a, a substantially cylindrical outer peripheral wall 61b, a seal portion 61c, a rotor shaft 61s, and the like.
The rotor coil 61a is attached to the inner periphery of the outer peripheral wall 61b by distributed winding.
The rotor coil 61a is disposed to face the stator coil 63a so that an induced current is generated by a rotating magnetic field generated by a stator coil 63a described later.
The left end portion of the outer peripheral wall 61b is formed with a seal portion 61c having a larger diameter than the right portion and extending leftward.
ロータシャフト６１ｓは、アウタケース６１の軸心と同軸状に一体形成され、アウタケース６１内（左方）に延びる左半部と、アウタケース６１外（右方）に延びる右半部とを有している。ロータシャフト６１ｓは、その軸心延長線上に前輪１Ａの中心が位置するように設けられている。
ロータシャフト６１ｓの左半部は、インナ部材６２に挿通され、左右１対のベアリングｂ１を介してインナ部材６２に支持されている。
ロータシャフト６１ｓの右半部は、ハブ２４に一体形成されたインナレース２４ａに連結されている。インナレース２４ａは、ベアリングｂ２及びアウタレース２４ｂを介してナックル部材１３に回転自在に支持されている。
The rotor shaft 61s is integrally formed coaxially with the axis of the outer case 61, and has a left half extending into the outer case 61 (left) and a right half extending outside the right outer case 61 (right). is doing. The rotor shaft 61s is provided such that the center of the front wheel 1A is positioned on the axial extension line.
The left half of the rotor shaft 61s is inserted into the inner member 62 and supported by the inner member 62 via a pair of left and right bearings b1.
The right half of the rotor shaft 61s is connected to an inner race 24a formed integrally with the hub 24. The inner race 24a is rotatably supported by the knuckle member 13 via the bearing b2 and the outer race 24b.
図１５に示すように、インナ部材６２は、略筒状のステータ６３と、このステータ６３の左端部から径方向外側に張り出した略円環状の端壁部６４とを備えている。
ステータ６３は、径方向外側部分に分布巻により取り付けられたＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルからなるステータコイル６３ａを有している。
端壁部６４には、径方向内側部分で且つ仮想キングピン軸に対応した位置に３つの電極端子取出部（図示略）が形成され、モータ側給電線５１Ａ（図１２参照）がバスバー６６ｕ，６６ｖ，６６ｗ（図１４参照）を介して夫々電気的に接続されている。
端壁部６４の外側端部には、右方に屈曲してシール部６１ｃと対向するシール部６４ｃが形成されている。このシール部６４ｃとシール部６１ｃは、ダストシール６７により挟み込まれて液密状に保持されている。前後２対の取付部６４ｄは、ナックル部材１３の左側壁部に締結部材を介して端壁部６４（インナ部材６２）を固定している。
As shown in FIG. 15, the inner member 62 includes a substantially cylindrical stator 63 and a substantially annular end wall portion 64 projecting radially outward from the left end portion of the stator 63.
The stator 63 has a stator coil 63a composed of a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil attached to the radially outer portion by distributed winding.
In the end wall portion 64, three electrode terminal extraction portions (not shown) are formed at positions corresponding to the virtual kingpin axis on the radially inner portion, and the motor side power supply line 51A (see FIG. 12) is connected to the bus bars 66u, 66v. , 66w (see FIG. 14), respectively.
A seal portion 64c that is bent rightward and faces the seal portion 61c is formed at the outer end portion of the end wall portion 64. The seal portion 64c and the seal portion 61c are sandwiched by a dust seal 67 and held in a liquid-tight state. The two pairs of front and rear attachment portions 64d fix the end wall portion 64 (inner member 62) to the left side wall portion of the knuckle member 13 via a fastening member.
シール部材６５は、縦断面略ハット状に形成され、端壁部６４を含むインナ部材６２の一部と協働してステータ６３を収容するリング状の収容室ＲＡを形成している。このシール部材６５は、非磁性体材料で構成され、ステータコイル６３ａとロータコイル６１ａとの間を液密状にシールしている。この収容室ＲＡには、電気絶縁性を有する作動液がステータコイル６３ａを全体的に浸漬するために充填されている。
本実施例では、シール部材６５が収容室ＲＡの径方向外端壁と右端壁を形成し、インナ部材６２が収容室ＲＡの径方向内端壁と左端壁を形成している。
The seal member 65 is formed in a substantially hat shape in the longitudinal section, and forms a ring-shaped accommodation chamber RA that accommodates the stator 63 in cooperation with a part of the inner member 62 including the end wall portion 64. The seal member 65 is made of a non-magnetic material and seals between the stator coil 63a and the rotor coil 61a in a liquid-tight manner. The storage chamber RA is filled with hydraulic fluid having electrical insulation properties so that the stator coil 63a is entirely immersed.
In this embodiment, the seal member 65 forms the radially outer end wall and the right end wall of the storage chamber RA, and the inner member 62 forms the radial inner end wall and the left end wall of the storage chamber RA.
図１５に示すように、収容室ＲＡの上端近傍位置及び下端近傍位置に対応した部分に端壁部６４を貫通した導出部６４ａ及び導入部６４ｂが夫々設けられている。
ヒートパイプ４０Ａの上流通路４１Ａに連通された導出部６４ａは、左側程上方に移行するように形成され、下流通路４２Ａに連通された導入部６４ｂは、左側程下方に移行するように形成されている。端壁部６４の左側には、導出部６４ａ、導入部６４ｂ、及びバスバー６６ｕ，６６ｖ，６６ｗを保護するため、これらの周囲を覆う端子ボックス６８が装着されている。
As shown in FIG. 15, a lead-out portion 64a and an introduction portion 64b penetrating through the end wall portion 64 are provided in portions corresponding to the position near the upper end and the position near the lower end of the storage chamber RA, respectively.
The lead-out portion 64a communicated with the upstream passage 41A of the heat pipe 40A is formed so as to move upward on the left side, and the introduction portion 64b communicated with the downstream passage 42A is formed so as to move downward on the left side. ing. On the left side of the end wall portion 64, a terminal box 68 that covers the periphery of the lead-out portion 64a, the introduction portion 64b, and the bus bars 66u, 66v, and 66w is mounted.
図１２に示すように、給電系は、モータ側給電線５１Ａと、車体側給電線５２と、モータ側給電線５１Ａと車体側給電線５２を接続する可動給電線５３等を備え、車載電源（図示略）からＩＷＭ５Ａに電力を供給可能に構成されている。
モータ側給電線５１Ａは、端壁部６４から取り出されている、具体的には、取出部に連結されたバスバー６６ｕ，６６ｖ，６６ｗから夫々後方に延びると共にＩＷＭ５Ａの後端部近傍位置に配置された第１接続部５４Ａにおいて３本の給電線が１つに束ねられている。
これにより、アウタロータタイプの三相誘導モータであっても、給電線５１〜５３の信頼性と車両の操縦性とを確保することができる。
As shown in FIG. 12, the power supply system includes a motor-side power supply line 51A, a vehicle body-side power supply line 52, a movable power supply line 53 that connects the motor-side power supply line 51A and the vehicle body-side power supply line 52, and the like. The power is supplied to the IWM 5A from (not shown).
The motor-side power supply line 51A is taken out from the end wall portion 64, specifically, extends rearward from the bus bars 66u, 66v, 66w connected to the take-out portion and is disposed in the vicinity of the rear end portion of the IWM 5A. In the first connection portion 54A, three power supply lines are bundled together.
Thereby, even if it is an outer-rotor type three-phase induction motor, the reliability of the feeders 51-53 and the controllability of a vehicle are securable.
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例１，２においては、ＦＲ車の前輪にＩＷＭを装着した例を説明したが、ＦＦ車の後輪にＩＷＭを装着しても良い。また、ＩＷＭとして、ＳＲモータの例を説明したが、少なくとも、三相誘導モータであれば良く、ＰＭモータを採用しても良い。
Next, a modified example in which the embodiment is partially changed will be described.
1] In the first and second embodiments, the example in which the IWM is mounted on the front wheel of the FR vehicle has been described. However, the IWM may be mounted on the rear wheel of the FF vehicle. Further, although an example of an SR motor has been described as IWM, at least a three-phase induction motor may be used, and a PM motor may be employed.
２〕前記実施例１，２においては、ダブルウィッシュボーン型サスペンションの例を説明したが、少なくとも、上部支持部材と下部支持部材が存在すれば良く、ストラット型サスペンション等に適用しても良い。 2] In the first and second embodiments, the example of the double wishbone type suspension has been described. However, at least an upper support member and a lower support member may be present, and may be applied to a strut type suspension or the like.
３〕前記実施例２においては、モータ側給電線が取出部に連結されたバスバーから夫々後方に延びる例を説明したが、少なくとも、モータ側接続部である第１接続部がタイロッド及び熱交換器とホイール中心に対して反対領域に配設されれば良く、モータ側給電線が取出部に連結されたバスバーから夫々下方に延びても良い。 3] In the second embodiment, the example has been described in which the motor-side power supply line extends rearward from the bus bar connected to the extraction portion, but at least the first connection portion which is the motor-side connection portion is the tie rod and the heat exchanger. The motor-side power supply line may extend downward from the bus bar connected to the extraction portion.
４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。 4) In addition, those skilled in the art can implement the present invention in a form in which various modifications are added to the above-described embodiment or in a form in which each embodiment is combined without departing from the gist of the present invention. Various modifications are also included.
１，１Ａ 前輪
５，５Ａ ＩＷＭ
１１ アッパアーム
１２ ロアアーム
１３ ナックル部材
１５ タイロッド
２２ リム
５１，５１Ａ モータ側給電線
５２ 車体側給電線
５３ 可動給電線
５４，５４Ａ 第１接続部
５５ 第２接続部
６４ 端壁部
Ｄ，ＤＡ インホイールモータ駆動装置
1,1A front wheel 5,5A IWM
11 Upper arm 12 Lower arm 13 Knuckle member 15 Tie rod
22 Rims 51, 51A Motor side power supply line 52 Car body side power supply line 53 Movable power supply lines 54, 54A First connection part 55 Second connection part 64 End wall part D, DA In-wheel motor drive device
Claims (5)
前記三相誘導モータから延びて前記ホイール中心に対して前記三相誘導モータの前記タイロッドの連結部と反対側位置に設置されたモータ側接続部に至るモータ側給電線と、
前記サスペンションを収容するホイールハウスの内壁部から延びて前記上部支持部材に係止された車体側接続部に至る車体側給電線と、
前記車体側接続部から車幅方向外向き且つ下方に延びて前記モータ側接続部に至る可撓性の可動給電線とを有することを特徴とするインホイールモータ駆動装置。 A three-phase induction motor that is pivotally supported between an upper support member and a lower support member constituting the suspension and supported by a steerable knuckle member in which one end portion of a tie rod is connected via a connecting portion drives a wheel. In the in-wheel motor drive device,
A motor-side power supply line extending from the three-phase induction motor and reaching a motor-side connection portion installed at a position opposite to the connecting portion of the tie rod of the three-phase induction motor with respect to the wheel center;
A vehicle body side power supply line extending from an inner wall portion of the wheel house that houses the suspension and reaching the vehicle body side connection portion locked to the upper support member;
An in-wheel motor drive device comprising: a flexible movable power supply line extending outward and downward in the vehicle width direction from the vehicle body side connection portion to reach the motor side connection portion.
前記モータ側給電線は、前記車幅方向内側の壁部から取り出されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインホイールモータ駆動装置。 The three-phase induction motor has a wall portion on the inner side in the vehicle width direction,
The in-wheel motor drive device according to claim 1, wherein the motor-side power supply line is taken out from a wall portion on the inner side in the vehicle width direction.
前記熱交換器が、リム内において前記ホイール中心に対して前記モータ側接続部と反対側領域に配設されたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のインホイールモータ駆動装置。
A heat pipe provided with a heat exchanger capable of cooling the working fluid filled in the storage chamber for storing the stator of the three-phase induction motor;
5. The in-wheel motor according to claim 1, wherein the heat exchanger is disposed in a region opposite to the motor-side connection portion with respect to the wheel center in the rim. Drive device.
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