JP2005073364A - インホイールモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 コンパクトな構造でモータを効率的に冷却可能なインホイールモータを提供する。
【解決手段】 インホイールモータは、モータ６０と、シャフト１１０と、オイルポンプ１２０と、オイル通路１４０，１５０，１６０とを備える。オイルポンプ１２０は、シャフト１１０の一方端に設けられる。モータ６０は、ステータコア６１と、ステータコイル６２と、ロータ６３とを含む。オイルポンプ１２０は、オイル通路１４０を介してオイル溜１３０からオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路１５０，１６０へ供給する。オイル通路１６０は、オイルポンプ１２０からのオイルを開口端１６０Ａからモータ６０のステータコア６１の外周に供給する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、インホイールモータに関し、特に、簡単な構造でモータを効率的に冷却可能なインホイールモータに関するものである。

従来のインホイールモータは、モータと、オイルポンプと、ケースと、ホイールディスクとを備える。ケースは、モータ室とポンプ室とからなる。モータは、ケースのモータ室に収納され、オイルポンプは、ケースのポンプ室に収納される。

モータおよびオイルポンプを収納したケースは、ホイールディスクに対向して配置される。そして、オイルポンプは、油溜に溜められた油を循環してモータのステータコイルを冷却する（特許文献１）。

このように、従来のインホイールモータにおいては、オイルポンプによって油を循環することによりモータを冷却する。
特開平５−３３８４４６号公報

しかし、特許文献１に開示された冷却方法では、オイルポンプのみによってオイルを循環するため、モータの冷却が不足するという問題がある。また、オイルを十分に循環するにはオイルの循環構造が大型化するという問題がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、コンパクトな構造でモータを効率的に冷却可能なインホイールモータを提供することである。

この発明によれば、インホイールモータは、モータと、回転軸と、オイルポンプと、オイル通路とを備える。回転軸は、モータの出力トルクにより回転する。オイルポンプは、回転軸の一方端に設けられる。オイル通路は、オイルポンプからのオイルをモータのステータコアの外周に供給する。

また、この発明によれば、インホイールモータは、モータと、回転軸と、オイルポンプと、オイル通路とを備える。回転軸は、モータの出力トルクにより回転する。オイルポンプは、回転軸の一方端に設けられる。オイル通路は、オイルポンプからのオイルを回転軸の中心からモータのコイルエンドへ供給する。

好ましくは、インホイールモータは、オイルクーラーをさらに備える。オイルクーラーは、オイルポンプからのオイルを冷却し、その冷却したオイルをオイル通路に供給する。

好ましくは、インホイールモータは、ホイールをさらに備える。ホイールは、回転軸の他方端側に設けられる。そして、オイルクーラーは、ホイールの内部に設けられたオイル通路から形成される。

好ましくは、インホイールモータは、オイル溜をさらに備える。オイル溜は、モータに含まれるロータの回転軸方向の端面に設けられる。

この発明によるインホイールモータにおいては、オイルは、オイルポンプからステータコアの外周に供給され、重力落下によりステータコアに供給される。そして、オイルは、ステータコアおよびステータコイルを冷却する。

したがって、この発明によれば、コンパクトな構造でモータを効率的に冷却できる。

また、この発明によるインホイールモータにおいては、オイルは、オイルポンプからオイル通路に供給され、回転軸の中心から遠心力によりステータコアおよびステータコイルに供給される。そして、オイルは、ステータコアおよびステータコイルを冷却する。

したがって、この発明によれば、コンパクトな構造でモータを効率的に冷却できる。

さらに、この発明によるインホイールモータにおいては、オイルクーラーによってオイルを強制的に冷却し、その冷却したオイルをステータコア等に供給する。

したがって、この発明によれば、モータをさらに効率的に冷却できる。

さらに、この発明によるインホイールモータにおいては、ステータコアに供給されたオイルは、オイル溜によりステータコイルに再び供給される。

したがって、この発明によれば、オイルを再利用してモータをさらに効率的に冷却できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。図１を参照して、電動輪１００は、ホイールディスク１０と、ハブ２０と、ハウジング３０と、ブレーキロータ４０と、ブレーキキャリパ５０と、モータ６０と、ベアリング７１〜７６と、プラネタリギア８０と、シャフト１１０と、オイルポンプ１２０と、オイル通路１４０，１５０，１６０と、タイヤ１７０とを備える。

なお、電動輪１００は、アッパーアームおよびロアアーム（図示せず）によって自動車本体のフレームに懸架される。

ホイールディスク１０は、略カップ型形状を有し、低部１０Ａと筒状部１０Ｂとからなる。そして、ホイールディスク１０は、ハブ２０、ハウジング３０、ブレーキロータ４０、ブレーキキャリパ５０、モータ６０、ベアリング７１〜７６、プラネタリギア８０、シャフト１１０、オイルポンプ１２０およびオイル通路１４０，１５０，１６０を収納する。ホイールディスク１０は、低部１０Ａをネジ１，２によってハブ２０に締結することによりハブ２０と連結される。ハブ２０は、シャフト１１０にスプライン嵌合される。そして、シャフト１１０とスプライン嵌合したハブ２０は、ベアリング７１，７２により回転自在に支持される。

ブレーキロータ４０は、内周端がネジ３，４によってハブ２０に固定され、外周端がブレーキキャリパ５０内を通過するように配置される。ブレーキキャリパ５０は、ブレーキピストン５１と、ブレーキパッド５２，５３とを含む。ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込む。開口部５０Ａからブレーキオイルが供給されると、ブレーキピストン５１は、紙面右側へ移動し、ブレーキパッド５２を紙面右側へ押す。ブレーキパッド５２がブレーキピストン５１によって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド５３が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込み、電動輪１００にブレーキがかけられる。

ハブ２０の紙面左側には、ハウジング３０が配置される。そして、ハウジング３０は、モータ６０を収納する。モータ６０は、ステータコア６１と、ステータコイル６２と、ロータ６３とを含む。ステータコア６１は、ハウジング３０に固定される。ステータコイル６２は、ステータコア６１に巻回される。モータ６０が三相モータである場合、ステータコイル６２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。ステータコア６１およびステータコイル６２の内周側には、ロータ６３が配置される。

プラネタリギア８０は、サンギア軸８１と、サンギア８２と、ピニオンギア８３と、プラネタリキャリア８４と、リングギア８５とを含む。サンギア軸８１は、モータ６０のロータ６３と連結される。そして、サンギア軸８１は、ベアリング７３，７４により回転自在に支持される。サンギア８２は、サンギア軸８１に連結される。

ピニオンギア８３は、サンギア８２と噛合い、ベアリング７５，７６により回転自在に支持される。プラネタリキャリア８４は、ピニオンギア８３に連結され、シャフト１１０にスプライン嵌合される。リングギア８５は、ケース８６に固定される。

シャフト１１０は、上述したようにハブ２０およびプラネタリキャリア８４とスプライン嵌合するため、ベアリング７１，７２，７６によって回転自在に支持される。

オイルポンプ１２０は、シャフト１１０（回転軸）の一方端、すなわち、ホイールディスク１０と反対側の端に設けられる。オイル通路１２１は、プラネタリギア８０のピニオンギア８３の内部に設けられる。オイル通路１４０は、一方端がオイルポンプ１２０に連結され、他方端がオイル溜１３０に挿入される。オイル通路１５０は、一方端がオイルポンプ１２０に連結される。オイル通路１６０は、一方端がオイル通路１５０に連結され、他方端がステータコア６１の外周に位置する。そして、オイル通路１６０は、ステータコア６１の外周に開口端１６０Ａを有する。

ホイールディスク１０側から見たステータコア６１およびステータコイル６２の平面形状は略円形であるので、開口端１６０Ａから吐出したオイルが、重力落下し易く、かつ、略円形のステータコイル６２に均等に供給されるようにするために、オイル通路１６０および開口端１６０Ａは、略円形のステータコア６１およびステータコイル６２の最も高い位置に設けられる。

オイルポンプ１２０は、オイル溜１３０に溜まったオイルをオイル通路１４０を介して汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路１５０，１６０およびシャフト１１０の内部に設けられたオイル通路（図示せず）へ供給する。

タイヤ１７０は、ホイールディスク１０の筒状部１０Ｂの外縁に固定される。

電動輪１００が搭載された自動車の本体に備えられたスイッチング回路（図示せず）によりステータコイル６２に交流電流が供給されると、ロータ６３が回転し、モータ６０は、所定のトルクを出力する。そして、モータ６０の出力トルクは、サンギア軸８１を介してプラネタリギア８０へ伝達される。プラネタリギア８０は、サンギア軸８１から受けた出力トルクをサンギア８２およびピニオンギア８３によって変更、つまり、変速してプラネタリキャリア８４へ出力する。プラネタリキャリア８４は、プラネタリギア８０の出力トルクをシャフト１１０に伝達し、シャフト１１０は、所定の回転数でハブ２０およびホイールディスク１０を回転する。これにより、電動輪１００は、所定の回転数で回転する。

図２は、図１に示す電動輪１００におけるオイルの循環経路を示すブロック図である。図２を参照して、オイルポンプ１２０は、オイル通路１４０を介してオイル溜１３０からオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをシャフト１１０の内部に設けられたオイル通路（図示せず）およびオイル通路１５０，１６０へ供給する。

シャフト１１０の内部に供給されたオイルは、シャフト１１０が上述した機構により回転すると、シャフト１１０の回転によって生じた遠心力によりオイル孔（図示せず）から吐出される。そして、オイル通路１２１は、シャフト１１０から吐出されたオイルをプラネタリギア８０に供給し、プラネタリギア８０を潤滑する。

一方、オイル通路１５０，１６０に供給されたオイルは、開口端１６０Ａから吐出される。そうすると、オイルは、ステータコア６１の外径円筒部へ供給され、重力落下によりステータコア６１およびステータコイル６２に供給される。そして、オイルは、ステータコア６１およびステータコイル６２を冷却し、その後、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０を潤滑する。ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０を潤滑したオイルは、オイル溜１３０に戻る。

このように、電動輪１００においては、オイルは、上述した経路により循環され、オイル通路１５０，１６０は、オイルポンプ１２０からのオイルをモータ６０のステータコア６１の外周に供給する。

したがって、コンパクトな構造でオイルをステータコア６１およびステータコイル６２に確実にかけることができ、モータ６０を効率的に冷却できる。

また、オイルをステータコア６１の外周からステータコア６１に供給することにより、ハウジング３０とステータコア６１との間の空隙をオイルで満たすことができ、ハウジング３０とステータコア６１との間の熱抵抗を下げることができる。そして、ステータコア６１からハウジング３０への放熱量が増加し、ステータコア６１およびステータコイル６２は、効率的に冷却される。

その結果、モータ６０の使用温度範囲を拡大でき、負荷の厳しい条件でも電動輪１００を搭載した自動車を運転できる。

また、ステータコア６１の外周にオイルを供給するオイル通路１６０は空きスペースに設けられるので、モータ６０を効率的に冷却可能なインホイールモータの体格を低減できる。

なお、ホイールディスク１０、ハブ２０、ハウジング３０、モータ６０、ベアリング７１〜７６、プラネタリギア８０、シャフト１１０、オイルポンプ１２０、オイル溜１３０およびオイル通路１２１，１４０，１５０，１６０は、実施の形態１による「インホイールモータ」を構成する。

［実施の形態２］
図３は、実施の形態２によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。図３を参照して、電動輪２００は、電動輪１００にオイル通路１８０を追加したものであり、その他は、電動輪１００と同じである。

オイル通路１８０は、シャフト１１０の軸心に一致させてシャフト１１０内に設けられる。そして、オイル通路１８０は、一方端がオイルポンプ１２０に連結され、他方端が閉じている。また、オイル通路１８０は、オイル孔１８１〜１８３を有する。オイル孔１８１〜１８３は、オイル通路１８０からのオイルを吐出する。

スイッチング回路（図示せず）によりステータコイル６２に交流電流が供給されると、モータ６０は、所定の出力トルクを出力する。そして、出力トルクは、上述した機構によりシャフト１１０へ伝達され、シャフト１１０は、所定の回転数で回転する。

そうすると、オイルポンプ１２０によってオイル通路１８０へ供給されたオイルは、シャフト１１０の回転によって生じた遠心力によりオイル孔１８１〜１８３から吐出される。そして、オイル通路１２１は、シャフト１１０から吐出されたオイルをプラネタリギア８０に供給する。また、シャフト１１０から吐出されたオイルは、ステータコイル６２のコイルエンドおよびベアリング７１〜７６へ供給される。これにより、ステータコア６１およびステータコイル６２は冷却され、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０は潤滑される。

図４は、図３に示す電動輪２００におけるオイルの循環経路を示すブロック図である。図４を参照して、オイルポンプ１２０は、オイル溜１３０からオイルを吸引し、その吸引したオイルをオイル通路１５０，１６０およびオイル通路１８０に供給する。オイル通路１５０，１６０は、オイルポンプ１２０からのオイルを開口端１６０Ａからステータコア６１の外周に吐出する。また、オイル通路１８０は、オイルポンプ１２０からのオイルをオイル孔１８１〜１８３から吐出する。

そうすると、開口端１６０Ａから吐出されたオイルは、上述したようにステータコア６１およびステータコイル６２を冷却し、その後、プラネタリギア８０を潤滑する。

また、オイル孔１８１〜１８３から吐出されたオイルは、シャフト１１０の回転による遠心力によってステータコイル６２のコイルエンド、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０にかけられる。つまり、オイル通路１８０およびオイル孔１８１〜１８３は、オイルポンプ１２０から供給されたオイルをステータコイル６２のコイルエンド、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０に供給する。

開口端１６０Ａから吐出されたオイルは、ステータコア６１を介してステータコイル６２のコイルエンドに到達するのに対し、オイル孔１８１〜１８３から吐出されたオイルは、シャフト１１０の回転による遠心力によってステータコイル６２のコイルエンドに供給される。したがって、ステータコイル６２を効率的に冷却できる。

このように、オイルは、開口端１６０Ａからステータコア６１、ステータコイル６２およびギア類（ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０）へ順次供給され、オイル孔１８１〜１８３からステータコイル６２およびギア類（ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０）へ供給される。

これにより、ステータコア６１およびステータコイル６２は、開口端１６０Ａから供給されたオイルとシャフト１１０から供給されたオイルとによって冷却される。また、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０は、開口端１６０Ａからステータコア６１およびステータコイル６２を介して供給されたオイルとシャフト１１０から供給されたオイルとによって潤滑される。

つまり、ステータコア６１は、開口端１６０Ａから供給されたオイルによって主に冷却され、ステータコイル６２は、シャフト１１０から供給されたオイルによって主に冷却される。そして、ステータコア６１およびステータコイル６２をさらに効率的に冷却できる。

その結果、モータ６０の使用温度範囲を拡大でき、負荷の厳しい条件でも電動輪２００を搭載した自動車を運転できる。

また、ステータコイル６２のコイルエンドにオイルを供給するオイル通路１８０およびオイル孔１８１〜１８３はシャフト１１０の内部に設けられるので、モータ６０を効率的に冷却可能なインホイールモータの体格を低減できる。

なお、ホイールディスク１０、ハブ２０、ハウジング３０、モータ６０、ベアリング７１〜７６、プラネタリギア８０、シャフト１１０、オイルポンプ１２０、オイル溜１３０およびオイル通路１４０，１５０，１６０，１８０は、実施の形態２による「インホイールモータ」を構成する。

また、実施の形態２によるインホイールモータは、オイルポンプ１２０からのオイルをオイル通路１８０およびオイル孔１８１〜１８３のみによってステータコイル６２のコイルエンド、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０に供給するものであればよい。

その他は、実施の形態１と同じである。

［実施の形態３］
図５は、実施の形態３によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。図５を参照して、電動輪３００は、電動輪１００のオイル通路１５０をオイルクーラー１９０に代えたものであり、その他は、電動輪１００と同じである。

オイルクーラー１９０は、一方端がオイルポンプ１２０に接続され、他方端がオイル通路１６０に接続される。オイルクーラー１９０は、複数のフィンを配列した構造からなり、オイルポンプ１２０からのオイルを複数のフィンによって冷却してオイル通路１６０へ供給する。

図６は、図５に示すオイルクーラー１９０の配置位置を説明するための図である。図６を参照して、オイルクーラー１９０は、２つの電動輪３００，３００の間のボディ５の下側に配置される。そして、オイルクーラー１９０は、一方の電動輪３００のオイルポンプ１２０からオイルを受け、その受けたオイルを冷却して一方の電動輪３００のオイル通路１６０に供給する。また、オイルクーラー１９０は、他方の電動輪３００のオイルポンプ１２０からオイルを受け、その受けたオイルを冷却して他方の電動輪３００のオイル通路１６０に供給する。

図７は、図５に示すオイルクーラー１９０の他の配置位置を説明するための図である。図７を参照して、オイルポンプ１２０は、その中心を電動輪３００の中心に一致させて配置される。オイルクーラー１９０は、所定の幅Ｗを有する略ドーナツ形状からなり、オイルポンプ１２０の周囲を取り囲むように配置される。そして、オイルクーラー１９０は、オイルポンプ１２０からオイルを受け、その受けたオイルを冷却してオイル通路１６０（オイルクーラー１９０の紙面奥側に位置する）へ供給する。

図８は、図５に示すオイルクーラー１９０のさらに他の配置位置を説明するための図である。図８を参照して、オイルクーラー１９０は、略四角形の形状を有し、オイルポンプ１２０の近傍に配置される。そして、オイルクーラー１９０は、オイルポンプ１２０からオイルを受け、その受けたオイルを冷却してオイル通路１６０へ供給する。

このように、オイルクーラー１９０は、各種の位置に配置され、オイルポンプ１２０から供給されたオイルを冷却する。

図９は、図５に示す電動輪３００におけるオイルの循環経路を示すブロック図である。図９を参照して、オイルポンプ１２０は、オイル溜１３０からオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをシャフト１１０の内部に設けられたオイル通路（図示せず）およびオイルクーラー１９０に供給する。

シャフト１１０の内部に設けられたオイル通路に供給されたオイルは、上述したようにオイル通路１２１、ステータコア６１、ステータコイル６２およびベアリング７１〜７６に供給され、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０を潤滑し、ステータコア６１およびステータコイル６２を冷却する。

オイルクーラー１９０は、オイルポンプ１２０からのオイルを冷却してオイル通路１６０へ供給する。オイル通路１６０は、開口端１６０Ａからオイルを吐出する。そして、開口端１６０Ａから吐出されたオイルは、重力落下によりステータコア６１、ステータコイル６２およびギア類（ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０）に順次供給され、ステータコア６１およびステータコイル６２を冷却し、ギア類を潤滑する。

開口端１６０Ａから吐出されたオイルは、オイルクーラー１９０によって冷却されているので、ステータコア６１およびステータコイル６２の冷却効率を飛躍的に向上できる。

その結果、モータ６０の使用温度範囲を拡大でき、負荷の厳しい条件でも電動輪３００を搭載した自動車を運転できる。

なお、ホイールディスク１０、ハブ２０、ハウジング３０、モータ６０、ベアリング７１〜７６、プラネタリギア８０、シャフト１１０、オイルポンプ１２０、オイル溜１３０、オイル通路１４０，１６０およびオイルクーラー１９０は、実施の形態３による「インホイールモータ」を構成する。

その他は、実施の形態１と同じである。

［実施の形態４］
図１０は、実施の形態４によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。図１０を参照して、電動輪４００は、電動輪１００にオイル通路２１０〜２１４を追加したものであり、その他は、電動輪１００と同じである。

オイル通路２１０は、シャフト１１０内に設けられる。そして、オイル通路２１０は、一方端がオイルポンプ１２０に連結され、他方端がオイル通路２１１に連結される。オイル通路２１１〜２１３は、ホイールディスク１０の底部１０Ａの内部に設けられる。そして、オイル通路２１１は、一方端がオイル通路２１０に連結され、他方端がオイル通路２１２に連結される。

オイル通路２１２は、ホイールディスク１０の底部１０Ａ内にホイールディスク１０と同心円状に配置された略ドーナツ形状からなる。そして、オイル通路２１２は、オイル通路２１１および２１３に連結される。また、オイル通路２１２は、ネジ６，７によってホイールディスク１０の底部１０Ａに固定された蓋１０Ｃによって覆われている。

オイル通路２１３は、一方端がオイル通路２１２に連結され、他方端がオイル通路２１４に連結される。

オイル通路２１４は、シャフト１１０内に設けられる。そして、オイル通路２１４は、一方端がオイル通路２１３に連結され、他方端がオイル通路１５０に連結される。したがって、実施の形態４においては、オイル通路１５０は、オイルポンプ１２０に連結されない。

オイルポンプ１２０は、オイル溜１３０からオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路２１０へ供給する。オイル通路２１０は、オイルポンプ１２０からのオイルをオイル通路２１１へ供給し、オイル通路２１１は、オイル通路２１０からのオイルをオイル通路２１２へ供給する。

そうすると、オイル通路２１２は、オイル通路２１１からのオイルをホイールディスク１０の回転力によってホイールディスク１０の円周方向に循環させ、オイルを冷却する。ホイールディスク１０は外気に接しているので、オイル通路２１２内のオイルは、ホイールディスク１０の底部１０Ａを介して放熱する。これによって、オイル通路２１２内のオイルは冷却される。

そして、オイル通路２１２は、冷却したオイルをオイル通路２１３へ供給する。オイル通路２１３は、オイル通路２１２からのオイルをオイル通路２１４へ供給し、オイル通路２１４は、オイル通路２１３からのオイルをオイル通路１５０へ供給する。

オイル通路１５０は、オイル通路２１４からのオイルをオイル通路１６０へ供給し、オイル通路１６０は、開口端１６０Ａからオイルを吐出する。

そして、ステータコア６１およびステータコイル６２は冷却され、その後、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０は潤滑される。オイルは、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０を潤滑した後、オイル溜１３０に戻る。

このように、電動輪４００においては、オイルは、ホイールディスク１０の内部に設けられたオイル通路２１２によって冷却された後、ステータコア６１およびステータコイル６２に供給される。したがって、ステータコア６１およびステータコイル６２の冷却効率を向上できる。

上述したように、オイル通路２１２は、オイルを冷却するので、「オイルクーラー」を構成する。そして、実施の形態４においては、オイルクーラーをホイールディスク１０内に設置したことを特徴とする。

この特徴によりステータコア６１およびステータコイル６２の冷却効率を向上できる。その結果、モータ６０の使用温度範囲を拡大でき、負荷の厳しい条件でも電動輪４００を搭載した自動車を運転できる。

また、ステータコア６１の外周に供給されるオイルを冷却するオイルクーラー（オイル通路２１２）はホイールディスク１０の内部に設けられるので、モータ６０を効率的に冷却可能なインホイールモータの体格を低減できる。

なお、ホイールディスク１０、ハブ２０、ハウジング３０、モータ６０、ベアリング７１〜７６、プラネタリギア８０、シャフト１１０、オイルポンプ１２０、オイル溜１３０およびオイル通路１４０，１６０，２１０〜２１４は、実施の形態４による「インホイールモータ」を構成する。

その他は、実施の形態１と同じである。

［実施の形態５］
図１１は、実施の形態５によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。図１１を参照して、電動輪５００は、電動輪１００にオイル溜２２０，２３０を追加したものであり、その他は、電動輪１００と同じである。オイル溜２２０は、ロータ６３の一方の端面に設けられる。オイル溜２３０は、ロータ６３の他方の端面に設けられる。すなわち、オイル溜２２０，２３０は、シャフト１１０（回転軸）の方向におけるロータ６３の端面に設けられる。

オイルは、オイル通路１６０の開口端１６０Ａから吐出されると、重力落下により、ステータコア６１に供給され、ステータコア６１を介してステータコイル６２のコイルエンドに供給される。そして、オイルは、ステータコア６１およびステータコイル６２を冷却する。

そして、オイルは、ステータコイル６２のコイルエンドからオイル溜２２０，２３０に溜まる。そうすると、オイル溜２２０，２３０は、ロータ６３に固定されているため、回転する。したがって、オイル溜２２０，２３０に溜められたオイルは、ロータ６３の回転による遠心力によってステータコイル６２の内円筒側に再び供給される。そして、オイルは、ステータコイル６２を再び冷却した後、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０に供給されてベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０を潤滑する。

オイルポンプ１２０は、オイル溜１３０からオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路１５０に供給する。

オイル通路１５０は、オイルポンプ１２０からのオイルをオイル通路１６０へ供給し、オイル通路１６０は、開口端１６０Ａからオイルを吐出する。そして、開口端１６０Ａから吐出されたオイルは、重力落下によりステータコア６１およびステータコイル６２のコイルエンドに順次供給されてステータコア６１およびステータコイル６２を冷却する。

ステータコア６１およびステータコイル６２を冷却したオイルは、オイル溜２２０，２３０に溜められる。

一方、スイッチング回路（図示せず）により交流電流がステータコイル６２に供給されると、ロータ６３は、所定の回転数で回転する。そして、オイル溜２２０，２３０に溜められたオイルは、ロータ６３の回転により生じた遠心力によって再びステータコイル６２の内円筒側に供給され、ステータコイル６２を冷却する。

その後、オイルは、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０に供給され、ベアリング７１〜７６およびプラネタリギア８０を潤滑した後、オイル溜１３０に戻る。

このように、実施の形態５においては、ステータコア６１の外周から供給されたオイルは、重力落下によりステータコア６１およびステータコイル６２を冷却し、ロータ６３の回転により生じた遠心力によってステータコイル６２を再び冷却する。

これにより、ステータコア６１およびステータコイル６２を外円筒側および内円筒側の両方から冷却でき、ステータコア６１およびステータコイル６２の冷却効率を向上できる。

その結果、モータ６０の使用温度範囲を拡大でき、負荷の厳しい条件でも電動輪５００を搭載した自動車を運転できる。

また、ステータコア６１およびステータコイル６２を介して供給されたオイルを溜め、遠心力により再びステータコイル６２へオイルを供給するオイル溜２２０，２３０をロータ６３の端面に設けたので、モータ６０を効率的に冷却可能なインホイールモータの体格を低減できる。

なお、ホイールディスク１０、ハブ２０、ハウジング３０、モータ６０、ベアリング７１〜７６、プラネタリギア８０、シャフト１１０、オイルポンプ１２０、オイル溜１３０，２２０，２３０およびオイル通路１４０，１６０は、実施の形態５による「インホイールモータ」を構成する。

また、実施の形態５によるインホイールモータは、上述したインホイールモータに実施の形態３におけるオイルクーラー１９０または実施の形態４におけるオイル通路２１０〜２１４を追加したものであってもよい。これにより、強制的に冷却されたオイルを開口端１６０Ａからステータコア６１およびステータコイル６２に供給でき、オイル溜２２０，２３０からステータコイル６２の内円筒側に再び供給されたオイルの冷却能力を高くできる。その結果、ステータコア６１およびステータコイル６２の冷却効率をさらに向上できる。

その他は、実施の形態１と同じである。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、コンパクトな構造で冷却効率の良いインホイールモータに適用される。

実施の形態１によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。 図１に示す電動輪におけるオイルの循環経路を示すブロック図である。 実施の形態２によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。 図３に示す電動輪におけるオイルの循環経路を示すブロック図である。 実施の形態３によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。 図５に示すオイルクーラーの配置位置を説明するための図である。 図５に示すオイルクーラーの他の配置位置を説明するための図である。 図５に示すオイルクーラーのさらに他の配置位置を説明するための図である。 図５に示す電動輪におけるオイルの循環経路を示すブロック図である。 実施の形態４によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。 実施の形態５によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。

符号の説明

１〜４，６，７ ネジ、５ ボディ、１０ ホイールディスク、１０Ａ 低部、１０Ｂ 筒状部、１０Ｃ 蓋、２０ ハブ、３０ ハウジング、４０ ブレーキロータ、５０ ブレーキキャリパ、５０Ａ 開口部、５１ ブレーキピストン、５２，５３ ブレーキパッド、６０ モータ、６１ ステータコア、６２ ステータコイル、６３ ロータ、７１〜７６ ベアリング、８０ プラネタリギア、８１ サンギア軸、８２ サンギア、８３ ピニオンギア、８４ プラネタリキャリア、 ８５ リングギア、８６ ケース、１００，２００，３００，４００，５００ 電動輪、１１０ シャフト、１２０ オイルポンプ、１２１，１４０，１５０，１６０，１８０，２１０〜２１４ オイル通路、１３０，２２０，２３０ オイル溜、１６０Ａ 開口端、１７０ タイヤ、１８１〜１８３ オイル孔、１９０ オイルクーラー。

Claims (5)

1. モータと、
   前記モータの出力トルクにより回転する回転軸と、
   前記回転軸の一方端に設けられたオイルポンプと、
   前記オイルポンプからのオイルを前記モータのステータコアの外周に供給するオイル通路とを備えるインホイールモータ。
2. モータと、
   前記モータの出力トルクにより回転する回転軸と、
   前記回転軸の一方端に設けられたオイルポンプと、
   前記オイルポンプからのオイルを前記回転軸の中心から前記モータのコイルエンドへ供給するオイル通路とを備えるインホイールモータ。
3. 前記オイルポンプからのオイルを冷却し、その冷却したオイルを前記オイル通路に供給するオイルクーラーをさらに備える、請求項１または請求項２に記載のインホイールモータ。
4. 前記回転軸の他方端側に設けられたホイールをさらに備え、
   前記オイルクーラーは、前記ホイールの内部に設けられたオイル通路から形成される、請求項３に記載のインホイールモータ。
5. 前記モータに含まれるロータの前記回転軸方向の端面に設けられたオイル溜をさらに備える、請求項１または請求項２に記載のインホイールモータ。

Images