JP2009248902A - インホイールモータの電力供給構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンションを構成する部品を導電部材とすることが可能となるので、装置全体を大型化にすることのないインホイールモータの電力供給構造を提供する。
【解決手段】車輪と、この車輪と動力伝達可能に接続された電動機と、前記車輪および電動機を車体に対して予め定められた方向で相対移動可能に接続する車輪支持装置と、前記車体に設けられ、かつ、前記電動機との間で電気回路を介して電力の授受をおこなう電力供給装置とを備えた、インホイールモータの電力供給構造において、前記車輪支持装置が導電部材により構成されており、その車輪支持装置が前記電気回路の一部を兼ねているよう構成している。
【選択図】図１

Description

この発明は、車体側に設けられた電源から、車輪の電動機に電力を供給するインホイールモータの電力供給構造に関するものである。

従来、駆動用モータをタイヤホイール内に配置するインホイールモータにおいて、モータへの電力はボデー側に配置された電源装置からワイヤーハーネスを介して供給される。このため、操舵により電源装置とモータとの間にはタイヤの動きによって相対動きが生じ、ワイヤーハーネスには変形や負荷応力が発生する。

そこで、サスペンションアームに沿って導電部材を配置する装置が特許文献１に記載されている。この装置によると、サスペンションアームに沿って導電部材を配索することになるため、サスペンションアームが回動変位時に引っ張り荷重に耐え得る配索をすることになる。

特開２００５−７５３１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明では、サスペンションアームが回動変位時に引っ張り荷重に耐え得る配索をするために、第１および第２の導電部材を構成しなければならず、それにより装置全体の大型化につながるおそれがある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、装置全体が大型化することを抑制することのできるインホイールモータの電力供給構造を提供することを目的とするものである。

この発明は、上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車輪と、この車輪と動力伝達可能に接続された電動機と、前記車輪および電動機を車体に対して予め定められた方向で相対移動可能に接続する車輪支持装置と、前記車体に設けられ、かつ、前記電動機との間で電気回路を介して電力の授受をおこなう電力供給装置とを備えた、インホイールモータの電力供給構造において、前記車輪支持装置が導電部材により構成されており、その車輪支持装置が前記電気回路の一部を兼ねていることを特徴とするインホイールモータの電力供給構造である。

請求項２の発明は、前記車輪支持装置と前記車体との接続部位、または前記車輪支持装置に、この車輪支持装置を流れる電力が前記車体に流れることを防止する絶縁体が設けられていることを特徴とするインホイールモータの電力供給構造である。

請求項３の発明は、前記車輪支持装置は、前記車輪および電動機を前記車体に対して上下方向に相対移動可能に接続するアッパアームと、このアッパアームよりも下方に配置され、かつ、前記車輪および電動機を前記車体に対して上下方向に相対移動可能に接続するロアアームと、前記車輪に操舵力を伝達するために前記車体に取り付けられたタイロッドと、前記車体のロール角の変化を規制するために前記車体に取り付けられたスタビライザーとを有しており、前記電動機は、Ｕ相およびＶ相およびＷ相を有する３相交流型の電動機であり、前記３相が、前記アッパアームまたは前記ロアアームまたは前記タイロッドまたは前記スタビライザーのいずれか３つとそれぞれ別個に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインホイールモータの電力供給構造である。

請求項１の発明によれば、車輪支持装置を導電部材として兼用することができるので、車体に設けられている電源から電動機に電力を供給するための配線等を新たに設ける必要がなく、インホイールモータの電力供給構造を大型化するおそれがない。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同じ効果を得られる他に、車体側の電源から車輪の電動機に電力が流れる際に、車輪支持装置を通る電力が車体に流れるのを防止することができる。

請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同じ効果が得られることに加えて、車輪支持装置を構成する各部材で電力の供給がおこなえるので全体の重量を増加させることがない。

つぎにこの発明を具体的に説明する。この発明のインホイールモータの電力供給構造の例を図１に模式的に示してある。図１は、この発明のインホイールモータの電力供給構造を示す概略構成図である。図１において、インホイールモータの電力供給構造１は、タイヤ２とインホイールモータ３と車輪支持装置４と電力供給装置５とで構成されている。インホイールモータ３は３相交流型の電動機である。車輪支持装置４は懸架装置と操舵装置とで構成されている。この懸架装置は、アッパーアーム６とロアアーム７と後述するスタビライザーとで構成されている。一方、操舵装置はタイロッド８等で構成されている。車輪支持装置４は、車体９に対して予め定められた方向で相対移動可能に接続されている。この予め定められた方向とは、車体９に対して上下方向である。電力供給装置５は、充電および放電をおこなうことのできる二次電池、たとえばバッテリ又はキャパシタを有する。さらに電力供給装置５は、車体９側に設けられていて、例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相で形成されている。

前記懸架装置を構成するアッパーアーム６を用いて導電部位とする場合、このアッパーアーム６は導電材料である圧延鋼板で形成されている。そして、その表面には絶縁樹脂等で被覆されている。アッパーアーム６は車体９側に構成される電力供給装置５とワイヤーハーネス１０を介して電気的に接続されている。そして、ワイヤーハーネス１０は電力供給装置５の例えばＵ相と接続されている。このアッパーアーム６の端部６ａには絶縁体であるゴムブッシュ１１を介して車体９から電気的に絶縁されている。そして、アッパーアーム６の他端部６ｂはインホイールモータ３と軸１２を介して回動自在に接続されている。この軸１２とアッパーアーム６とは、不図示のゴムブッシュを介して絶縁されている。このアッパーアームの他端部６ｂは導電材１３を介してインホイールモータ３と電気的に接続されている。

次に、懸架装置を構成するロアアーム７を用いて導電部位とする場合、このロアアーム７は導電材料である圧延鋼板で形成されている。そして、その表面には絶縁樹脂等で被覆されている。ロアアーム７は車体９側に構成される電力供給装置５のＶ相とワイヤーハーネス１４を介して電気的に接続されている。このロアアーム７の端部７ａには絶縁体であるゴムブッシュ１５を介して車体９から電気的に絶縁されている。そして、ロアアーム７の他端部７ｂはインホイールモータ３と軸１６を介して回動自在に接続されている。この軸１６とロアアーム７は、不図示のゴムブッシュを介して絶縁されている。ロアアーム７の他端部７ｂは、インホイールモータ３の内部にあるモータのコイルと電気的に接続されている。

そして、次に操舵装置を構成するタイロッド８を用いて導電部位とする場合、このタイロッド８は導電材料である炭素鋼鋼管で形成されている。その表面には絶縁樹脂等が被覆されて絶縁を図っている。そして、図２に示すように、タイロッド８は、ステアリングホイール１７からギアボックス１８を介したピットマンアーム１９とリレーロッド２０とアイドラアーム２１等で構成されている。まずステアリングホイール１７がギアボックス１８を介してピットマンアーム１９につながっている。このピットマンアーム１９はリレーロッド２０に接続している。リレーロッド２０は一方でアイドラアーム２１とつながっている。そして、ピットマンアーム１９とリレーロッド２０とは、ピットマンアーム１９の雄ネジ部２２とリレーロッド２０の穴２３を介してつながっている。また、アイドラアーム２１とリレーロッド２０とは、アイドラアーム２１の雄ネジ部２４とリレーロッド２０の穴２５を介してつながっている。このリレーロッド２０に形成される穴２３，２５の内周面には樹脂が入れられることで絶縁をはかっている。そして、リレーロッド２０にワイヤーハーネス２６を介して、図１に示すように電力供給装置５のＷ相と接続されている。一方、リレーロッド２０に形成されるキャッスルナット２７，２７を介して動くようにアジャストチューブ２８，２８が接続されている。このアジャストチューブ２８，２８の他端部であるタイロッドエンド２９，２９にはナックルアーム３０，３０がつながっている。このナックルアーム３０，３０はインホイールモータ３のケーシングに接続されている。この構成の作用は、ステアリングホイール１７が運転者の操作によって左右どちらかに回転すると、その回転がギアボックス１８に伝わる。ギアボックス１８内のラック＆ピ二オンによってピットマンアーム１９を介してリレーロッド２０の左右の直線運動に変換される。このリレーロッド２０の左右の直線運動がアジャストチューブ２８，２８やナックルアーム３０，３０に伝達されて操舵角を任意に変えることができる。そして、アジャストチューブ２８，２８の他端部であるタイロッドエンド２９，２９がナックルアーム３０，３０を介してインホイールモータ３と電気的に接続されている。

また、図３に示すスタビライザー３１を導電部位とする場合、このスタビライザー３１は導電材料である圧延鋼板で形成されている。そして、スタビライザー３１を導電部位とする場合にはロアアーム７からは通電されない。そして、このスタビライザー３１の表面には絶縁樹脂等が被覆されて絶縁を図っている。このスタビライザー３１が自動車の車体９側と接続する部位にはブラケット３３を用いて固定されている。そして、ブラケット３３はゴムブッシュ３４を介して絶縁を図っている。一方、スタビライザー３１のインホイールモータ３側の端部３５はロアアーム７とヘキサゴンボルト３６を介して接続されている。そして、スタビライザー３１はロアアーム７を介してインホイールモータ３と電気的に接続している。このため、スタビライザー３１は電力供給装置５と接続されている。そして、電力供給装置５を構成するたとえばＶ相とワイヤーハーネス１４を介して接続されている。

上記の実施例にあるように、アッパーアーム６が電力供給装置５を構成するＵ相に接続し、ロアアーム７とスタビライザー３１のいずれか一方がＶ相に接続し、タイロッド８がＷ相に接続されているが、これらに限定されるものではなく。この車輪支持装置を構成する懸架装置であるサスペンションの構造が例えばダブルウィッシュボーンの場合アッパーアームとロアアームとタイロッドそしてスタビライザー等から構成されていて、これらアッパーアームとロアアームとタイロッドそしてスタビライザーのうち３部品を選択して電力供給装置５におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかと対応して導電部位として使用することができる。

また、たとえば車輪支持装置を構成する懸架装置であるサスペンションはダブルウィッシュボーンに限定されるものではなく、上記した以外にも他の車輪支持装置でも実施することが可能である。さらに、インホイールモータの電源供給構造の重量を増加させることなくインホイールモータへの電力供給が可能となる。また、可動部位にワイヤーハーネスが存在しないため、タイヤの動きによる制約を受けない。さらに、車輪支持装置を構成する各構成部品の断面積を大きくとれるため、電力の高圧化に対して有利となる。そして、その各構成部品の表面積が、大きくとれるため、放熱性が高く通電容量を大きくすることができる。

この発明の一例を模式的に示す概略構成図である。 この発明のタイロッドの一例を模式的に示す概略構成図である。 この発明のスタビライザーの一例を模式的に示す概略平面図である。

符号の説明

１…インホイールモータの電力供給構造、 ２…タイヤ、 ３…インホイールモータ、 ４…車輪支持装置、 ５…電力供給装置、 ６…アッパーアーム、 ７…ロアアーム ８…タイロッド ９…車体、 １０，１４…ワイヤーハーネス、 １１，１５…ゴムブッシュ、 １２，１６…軸、 １３…導電材。

Claims (3)

1. 車輪と、この車輪と動力伝達可能に接続された電動機と、前記車輪および電動機を車体に対して予め定められた方向で相対移動可能に接続する車輪支持装置と、前記車体に設けられ、かつ、前記電動機との間で電気回路を介して電力の授受をおこなう電力供給装置とを備えた、インホイールモータの電力供給構造において、
   前記車輪支持装置が導電部材により構成されており、その車輪支持装置が前記電気回路の一部を兼ねていることを特徴とするインホイールモータの電力供給構造。
2. 前記車輪支持装置と前記車体との接続部位、または前記車輪支持装置に、この車輪支持装置を流れる電力が前記車体に流れることを防止する絶縁体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータの電力供給構造。
3. 前記車輪支持装置は、前記車輪および電動機を前記車体に対して上下方向に相対移動可能に接続するアッパアームと、このアッパアームよりも下方に配置され、かつ、前記車輪および電動機を前記車体に対して上下方向に相対移動可能に接続するロアアームと、前記車輪に操舵力を伝達するために前記車体に取り付けられたタイロッドと、前記車体のロール角の変化を規制するために前記車体に取り付けられたスタビライザーとを有しており、
   前記電動機は、Ｕ相およびＶ相およびＷ相を有する３相交流型の電動機であり、前記３相が、前記アッパアームまたは前記ロアアームまたは前記タイロッドまたは前記スタビライザーのいずれか３つとそれぞれ別個に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインホイールモータの電力供給構造。

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