JP2015160529A

JP2015160529A - インホイールモータ駆動装置

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Publication number: JP2015160529A
Application number: JP2014037162A
Authority: JP
Inventors: 四郎田村; Shiro Tamura; 貴則石川; Takanori Ishikawa
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2015-09-07
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: JP6336780B2; WO2015129380A1

Abstract

【課題】インホイールモータ駆動装置と動力線との接続箇所において、密封性を改良すること。
【解決手段】インホイールモータ駆動装置（１１）は、潤滑油によって潤滑されるインホイールモータ駆動装置内部（Ｌ）と、インホイールモータ駆動装置の外方から延びる動力線（１０１）の先端（１０２）が差し込まれる空気室（Ｍ）と、インホイールモータ駆動装置内部と空気室とを仕切る非導電性の仕切壁（４１）と、仕切壁を横断して延びる導電体であって、一端がインホイールモータ駆動装置内部に配置されてモータコイル（１７）と接続し、他端が空気室に配置されて動力線の先端と接続する導電部材（３１）とを備える。
【選択図】図３

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動力線や信号ケーブル等を引き込む端子ボックスの内部構造に関する。

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、端子ボックスに３本の動力線をつなぎ込むものである。

特開２００９−２１９２７１号公報

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動力線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から滲出したりしないよう、通常のモータと比較して格別の密封性を具備する必要がある。

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動力線との接続箇所において、密封性を改良することを目的とする。

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、潤滑油によって潤滑されるインホイールモータ駆動装置内部と、インホイールモータ駆動装置の外方から延びる動力線の先端が差し込まれる空気室と、インホイールモータ駆動装置内部と空気室とを仕切る非導電性の仕切壁と、仕切壁を横断して延びる導電体であって、一端がインホイールモータ駆動装置内部に配置されてモータコイルと接続し、他端が空気室に配置されて動力線の先端と接続する導電部材とを備える。

かかる本発明によれば、外方からインホイールモータ駆動装置まで延びる動力線の先端が、インホイールモータ駆動装置の空気室に差し込まれることから、動力線の先端を異物から保護することができる。さらに空気室とインホイールモータ駆動装置内部とは仕切壁で区画されることから、導電部材に沿ってインホイールモータ駆動装置内部から空気室へ潤滑油が滲出することを防止できる。したがってインホイールモータ駆動装置と動力線との接続箇所を、仕切壁、および空気室を画成する壁とによって二重シールすることができ、当該接続箇所の仕切壁によってインホイールモータ駆動装置の内部の密封性を改良することができる。なおインホイールモータ駆動装置内部とは、例えばモータのロータおよびステータを収容するモータ室であったり、あるいは減速機構の歯車組を収容する減速室であったり、あるいはモータのロータおよび減速機構の歯車組を併せて収容する大きな室であったり、回転センサや他の機械要素を収容する室であったりする。

なお導電部材の形状は特に限定されない。導電部材は例えば直線あるいは屈曲した丸棒あるいは角棒であってもよいし、両端が折り曲げられた長板であってもよい。また動力線は、インホイールモータ駆動装置のモータに大電流を供給するため、信号ケーブルよりも大電流が流れるため、例えば塩化ビニル樹脂といった非導電性材料で被覆される。

本発明の一実施形態として、インホイールモータ駆動装置内部および空気室はインホイールモータ駆動装置のケーシングによってそれぞれ画成され、導電部材はケーシングに形成されてインホイールモータ駆動装置内部と空気室を連絡する通路に挿通され、非導電性の仕切壁は通路の内周面と導電部材の外周面との隙間に充填される樹脂である。かかる実施形態によれば、孔の内周面と導電部材の外周面との隙間を樹脂で充填することから、仕切壁の密封機能を確実にすることができる。他の実施形態として、仕切壁は予め成形された部品であって、孔の内周面と導電部材の外周面との間に介挿されるものであってもよい。

本発明の好ましい実施形態として、導電部材の外周面を包囲するとともに仕切壁に埋設される環状のシール材をさらに備える。かかる実施形態によれば、導電部材の外周面が仕切壁に包囲されるだけでなく、環状のシール材が導電部材の外周面と仕切壁との間に介在することから、仕切壁の密封性を一層確実にすることができる。したがって、密封機能の耐久性が向上し、経年劣化を防止できる。

本発明の好ましい実施形態として、インホイールモータ駆動装置の外方から延びる信号線の先端が差し込まれる第２の空気室と、この第２空気室とインホイールモータ駆動装置内部とを仕切る非導電性の第２の仕切壁と、この第２仕切壁を横断して延びる導電体であって、一端がインホイールモータ駆動装置内部に配置されてセンサと接続し、他端が第２空気室に配置されて信号線の先端と接続する第２の導電部材とをさらに備えてもよい。かかる実施形態によれば、外方からインホイールモータ駆動装置まで延びる信号線の先端が、インホイールモータ駆動装置の第２空気室に差し込まれることから、信号線の先端を異物から保護することができる。さらに第２空気室とインホイールモータ駆動装置内部とは仕切壁で区画されることから、第２の導電部材に沿ってインホイールモータ駆動装置内部から第２空気室へ潤滑油が滲出することを防止できる。したがってインホイールモータ駆動装置と信号線との接続箇所を、仕切壁、および空気室を画成する壁とによって二重シールすることができ、第２仕切壁によってインホイールモータ駆動装置の内部の密封性を一層向上することができる。

このように本発明によれば、インホイールモータ駆動装置と動力線との接続箇所を、空気室を画成する壁によって異物から保護することができ、さらにインホイールモータ駆動装置内部を画成する壁によってインホイールモータ駆動装置の潤滑油から保護することができる。

またインホイールモータ駆動装置の内部は、基本的にケーシングによって密封性を確保されるが、ケーシングの一部は穿孔されて動力線の先端が差し込まれる箇所が設けられるため、当該箇所で密封性が脆弱になる虞がある。本発明によれば、空気室を画成する壁およびインホイールモータ駆動装置内部を画成する壁によってインホイールモータ駆動装置の内部、を異物から保護することができる。しかも仕切壁によってインホイールモータ駆動装置内部の密封性を確保することができる。さらに仕切壁も空気室を画成する壁によって異物から保護される。

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、動力線の接続箇所の密封性が従来よりも改良されて、耐久性が向上する。

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る。同実施形態の基本構成を示す概略縦断面図である。同実施形態の端子ボックスおよびモータ部の縦断面図である。端子ボックスの断面図である。端子ボックスと信号線の接続構造を示す概略断面図である。本発明の他の実施形態になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。図６のＶＩＩ‐ＶＩＩで切断し、矢の向きにみた状態を示す断面図である。図７と同じ方向からみた端子ボックスの外観図である。

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、図２とは別な断面における同実施形態を示す説明図であって、端子ボックスおよびモータ部の断面図を表す。図４は端子ボックスの断面図であり、図３のＩＶ−ＩＶで切断し、矢印の向きにみた状態を示す断面図である。なお図３は、インホイールモータ駆動装置の軸線Ｏを含む平面でインホイールモータ駆動装置を切断した断面を表す。インホイールモータ駆動装置の内部は、軸線Ｏを挟んで略対称であることから、軸線Ｏを挟む一方側を示し、他方側を図略する。インホイールモータ駆動装置１１は、略円筒形状であり、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。

図２に示すように、モータ部１１Ａおよび減速部１１Ｂの外郭をなすケーシング２１ｂは非回転の固定部材である。これに対しハブ部１１Ｃは内輪側の回転部材および外輪側の固定部材を有し、このうち回転部材（ハブ輪７７）には車輪１１１が取付固定されて、モータ部１１Ａの回転駆動力を車輪１１１に伝えると共に車輪１１１を回転支持する。そしてインホイールモータ駆動装置１１は、図１に示すように、車輪１１１のロードホイール１１２の内空領域Ｓに設けられる。

内空領域Ｓはロードホイール１１２のリム部に包囲された円形空間であり、ハブ部１１Ｃの全部、減速部１１Ｂの全部、およびモータ部１１Ａの一部が内空領域Ｓ内に位置する。これに対しモータ部１１Ａの端面側部分は内空領域Ｓ外に位置する。またサスペンション装置のトレーリングアーム１１３は、車両前後方向に延びるとともに、トレーリングアーム１１３の後端が内空領域Ｓまで車幅方向外側にも延びてケーシング２１ｂと結合する。

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，２１ｂ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１１１）の回転を利用して電力回生を行う。なおケーシング２１ａは、モータ部１１Ａの端部を閉塞する円板状部材である。ケーシング２１ｂは両端開口の筒状部材であり、その一端がケーシング２１ａで塞がれ、その軸線方向一端側の内周面にステータ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。

ケーシング２１ｂは軸線方向他端側で減速室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、一対の偏心部材７１と、２個の転がり軸受７２と、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。偏心部材７１は偏心して入力軸１４ｂに設けられる。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回りに公転する曲線板７３を自転運動させる。内ピン７４は出力軸７６に取付固定されて、曲線板７３の自転運動のみを取り出し、出力軸７６に伝達する。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。

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、ケーシング２１ｂに回転自在に支持される。またハブ輪７７にはロードホイール１１２が取付固定される。

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。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２１ｂに形成されたケーシング油路５５の一端と接続する。

ケーシング油路５５は、中空円筒壁になるケーシング２１ｂの壁内部に形成されて、軸線方向に延びている。ケーシング油路５５のケーシング２１ａ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、円板状の壁になるケーシング２１ａの壁内部に形成されて、径方向に延びる。連絡油路５６の内径側端は、モータ軸１４ａに設けられるモータ軸油路５８ａと接続する。

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、途中の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。

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。

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。

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。

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に噴射されて、ロータ１２およびステータ１３を潤滑および冷却する。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する。

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を潤滑および冷却する。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する。

モータ部１１Ａの外周には、図１に示すように、モータ部１１Ａにインバータ１２１から延びる３本の動力線１０１を引き込むための端子ボックス２２が設けられる。端子ボックス２２は減速部１１Ｂのケーシングに取付けられるトレーリングアーム１１３の車体内側に位置するように設けられる。また３本の動力線１０１はトレーリングアーム１１３の車幅方向内側面に支持されて、端子ボックス２２からトレーリングアーム１１３に沿って車両前方へ延びる。また、モータの回転角度を検出する回転角度センサ４９の信号線１０５も３本の動力線１０１と同様に端子ボックス２２からトレーリングアーム１１３に沿って車両前方へ延びている。図３に示すように、端子ボックス２２は軸線Ｏに対して直角方向に延びる３個の貫通孔２３と、３個の貫通孔２３にまたがって設けられて、貫通孔２３に差し込まれる動力線１０１を共通して支持固定する１枚のブラケット２４と、端子ボックス２２の一側を閉塞する板状のカバー２５とを含む箱体である。そして端子ボックス２２はケーシング２１ａ，２１ｂに取付固定される。このように端子ボックス２２はケーシングの一部と考えられ得る。したがって変形例として、端子ボックス２２はケーシング２１ａあるいはケーシング２１ｂと一体に形成されてもよい。

板状のブラケット２４は、動力線１０１の外皮を覆う筒状のカラー１０３と連結する。また板状のブラケット２４は、ボルト２４ｂによって端子ボックス２２に固定され、カラー１０３の外周と貫通孔２３の内周との環状隙間を封止する。かくしてブラケット２４は、カラー１０３を介して動力線１０１を支持固定するとともに、端子ボックス２２の外方から貫通孔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。

円板状のケーシング２１ａの外縁は基本的に円筒状のケーシング２１ｂの外径に一致するが、ケーシング２１ａの外縁の一部２１ｄがケーシング２１ｂの外径よりも外径側に広がるよう形成されることにより、一部２１ｄとケーシング２１ｂが径方向にずれて、ケーシングの内外を連絡する通路２７が生じる。かかる通路２７は、軸線Ｏ方向に延びる３本の導電部材３１と、導電部材３１の外周を包囲する仕切壁４１によって閉塞される。

端子ボックス２２のうちケーシング２１ａの外縁と接触する箇所には、溝およびこの溝に沿って収容されるシール材２６が設けられる。シール材２６は端子ボックス２２およびケーシング２１ａに挟まれ、これらの隙間を封止する。これにより、端子ボックス２２とケーシング２１ａとの接続箇所の密封性が向上する。なお図には示さなかったが、端子ボックス２２とケーシング２１ｂとの接続箇所についてもシール材を設けるとよい。

インホイールモータ駆動装置１１の内部に配置されたロータ１２と、ステータ１３と、モータ軸１４ａと、モータ軸を回転自在に支持する各種の転がり軸受１５，１６は、ロータ油路６４から噴射されてインホイールモータ駆動装置１１の内部を飛散している潤滑油によって潤滑される。本実施形態のケーシング２１ａ，２１ｂは、インホイールモータ駆動装置１１の内部に、モータ室Ｌを構成する。これに対し、箱体である端子ボックス２２は、空気室Ｍを構成する。モータ室Ｌおよび空気室Ｍは、導電部材３１および仕切壁４１によって完全に仕切られており、モータ室Ｌ内の潤滑油が空気室Ｍへ滲出したり、反対に空気室Ｍの空気がモータ室Ｌ内へ侵入したりすることはない。

導電部材３１は銅等の金属棒であり導電性を有する。導電部材３１の一端はモータ室Ｌに配置され、導電部材３１の他端は空気室Ｍに配置される。そして導電部材３１の両端には雌ねじ孔が形成される。モータ室Ｌに配置された導電部材３１の一端の雌ねじ孔にはボルト３２が螺合する。これにより導電部材３１の一端は、ボルト３２によって、ステータ１３のモータコイル１７から延びる導線１８の金属端子１９と接続する。空気室Ｍに配置された導電部材３１の他端の雌ねじ孔にはボルト３３が螺合する。これにより導電部材３１の他端は、ボルト３３によって、インホイールモータ駆動装置１１の外方から延びる動力線１０１の先端金属端子１０２と接続する。

ここで動力線１０１を端子ボックス２２に接続する作業につき付言すると、カバー２５を端子ボックス２２に固定するボルト２５ｂを緩め、カバー２５を端子ボックス２２から取り外すと、端子ボックス２２の外方から導電部材３１の他端にアクセスすることができる。またカバー２５は、軸線Ｏと略直交する姿勢で端子ボックス２２に取り付けられて、導電部材３１の他端および先端金属端子１０２と対面することから、導電部材３１は外方から飛来する小石、砂、水、泥等の異物に対して保護される。

仕切壁４１は、図４に示すように、モータ室Ｌと空気室Ｍとを仕切る部材であって、ゴムやプラスチック等耐油性を備えた樹脂からなる非導電体である。本実施形態の仕切壁４１は、予め通路２７の断面形状と略等しいか、あるいは通路２７の断面形状よりも大きな形状を備えた１つのブロック体である。そして仕切壁４１は、通路２７に挿入固定され、ボルト４５あるいは他の固定手段によって端子ボックス２２に固定される。さらに仕切壁４１には、導電部材３１の断面形状と略等しいか、あるいは導電部材３１の断面形状よりも小さな形状を有する３本の貫通孔４２が設けられる。そして導電部材３１は貫通孔４２に挿入固定される。

仕切壁４１は導電部材３１の外周を包囲するとともに通路２７および端子ボックス２２の内壁面に密着して、端子ボックス２２の内壁面と導電部材３１との間の環状空間を完全に閉塞する。したがってインホイールモータ駆動装置１１の内部のモータ室Ｌと空気室Ｍは完全に遮断される。これによって、動力線１０１の接続箇所である空気室Ｍをインホイールモータ駆動装置１１の内部のモータ室Ｌに飛散している潤滑油から保護することができる。

仕切壁４１の貫通孔４２の内径は、空気室Ｍ側の断面がモータ室Ｌ側の断面よりも大径にされる。そして、貫通孔４２の空気室Ｍ側の内周面と導電部材３１の他端の外周面との間には僅かに開いた環状隙間Ｇが形成される。これに対し、貫通孔４２のモータ室Ｌ側の内周面は、全周に亘り、導電部材３１の一端の外周面と密着し、モータ室Ｌと空気室Ｍを完全に遮断する。また仕切壁４１の外縁につき付言すると、空気室Ｍ側の外縁はモータ室Ｌ側の外縁よりも小さな形状にされる。そして、仕切壁４１の空気室Ｍ側の外縁と端子ボックス２２の内側壁面との間（図４参照）や、仕切壁４１の空気室Ｍ側の外縁とケーシング２１ｂの表面との間（図３参照）には僅かに開いた環状隙間Ｆが形成される。これに対し、仕切壁４１のモータ室Ｌ側の外縁は、全周に亘り、端子ボックス２２の内側壁面ないしケーシング２１ｂの表面と密着する。

あるいは仕切壁４１の変形例として、導電部材３１はケーシング２１ａ，２１ｂに形成されてモータ室Ｌと空気室Ｍを連絡する通路２７に先に挿通され、仕切壁４１は、通路２７の内周面と導電部材３１の外周面との隙間に充填されてその後の化学反応により硬化する樹脂であってもよい。

説明を図３に戻すと、本実施形態は、導電部材３１の外周面を包囲するとともに仕切壁４１に埋設される環状のシール材４３をさらに備える。シール材４３は各導電部材３１の外周に形成された環状溝に設置されるとよい。また本実施形態は、予め成形された仕切壁４１の外周面を包囲するとともに通路２７の内周面と接触する環状のシール材４４をさらに備える。シール材４４はブロック状の仕切壁４１の外周に形成された環状溝に設置されるとよい。これらのシール材４３，４４は、仕切壁４１に埋設されて、導電部材３１と仕切壁４１との間と、仕切壁４１と通路２７との間を完全に閉塞する。これにより端子ボックス２２における密封性が益々向上する。シール材４３，４４は、例えばＯリングである。またシール材４３，４４は、例えばゴム製の環状部材である。

次に図５を参照して、端子ボックス２２と信号線１０５の接続構造につき説明する。信号線１０５の接続構造につき、動力線１０１の接続構造と共通する部品には同一の符号を付す。信号線１０５は、複数の細い芯線を束ねたケーブルであり、インバータ１２１（図１参照）から延びている。そして信号線１０５の先端は、環状の固定リング１０６，１０７に通されて、さらに端子ボックス２２の一部に形成された貫通孔２３に通され、端子ボックス２２の内部に差し込まれる。なお貫通孔２３の内周面には雌ねじが形成され、固定リング１０７の一方端の外周面が螺合することによって取付固定されている。そして固定リング１０６を固定リング１０７の他方端に螺合させることにより、信号線１０５の外皮を固定リング１０６，１０７に支持固定する。そして固定リング１０６，１０７は端子ボックス２２の外方から貫通孔２３を経由して第２の空気室Ｍに異物が侵入することを防止する。

図５に示すように、端子ボックス２２の内部になる第２の空気室Ｍには、箱状のコネクター３４が配置される。コネクター３４の一端面は信号線１０５の先端と接続する。コネクター３４の他端面は、モータ室Ｌから延びる信号導線３５の一端と接続する。コネクター３４は、その他端面側に壁状の基部３４ｂを有する。基部３４ｂはボルト４６によって端子ボックス２２に取付固定される。また壁状の基部３４ｂは、第２の仕切壁４１に沿って配置され、空気室Ｍとモータ室Ｌとを遮断する。

信号導線３５は、モータ室Ｌから第２の空気室Ｍへ延びて第２の仕切壁４１および壁状の基部３４ｂを貫通する第２の導電部材である。信号導線３５の一端がコネクター３４の背面と接続する。信号導線３５の他端は、インホイールモータ駆動装置１１の内部に設置された回転角度センサ４９（図３参照）と接続する。回転角度センサ４９は、モータ軸１４ａの回転角度を検出し、当該回転角度に対応する信号を、インバータ１２１に出力する。フロック状の仕切壁４１は、ボルト４５によって端子ボックス２２に取付固定される。

本実施形態のインホイールモータ駆動装置１１は、図５に示すように、インホイールモータ駆動装置１１の外方から延びる信号線１０５の先端が差し込まれる第２の空気室Ｍと、モータ室Ｌと第２空気室Ｍとを仕切る非導電性の第２の仕切壁４１と、第２の仕切壁４１を横断して延びる導電体であって、一端がモータ室Ｌに配置されて回転角度センサ４９と接続し、他端が第２の空気室Ｍに配置されて信号線１０５の先端と接続する信号導線３５とをさらに備える。これにより仕切壁４１は信号導線３５の外周を包囲するとともに端子ボックス２２の内壁面に密着して、端子ボックス２２の内壁面と信号導線３５の外周との間の環状空間を完全に閉塞する。したがってモータ室Ｌと空気室Ｍは完全に遮断される。加えて壁状の基部３４ｂによっても、モータ室Ｌと空気室Ｍは完全に遮断される。なお第２の空気室Ｍは、図３に示す動力線１０１の空気室Ｍと連通してもよいし、あるいは隔てられていてもよい。

次に本発明の他の実施形態を説明する。図６は本発明の他の実施形態を示す縦断面図であり、図７は、図６のＶＩＩ‐ＶＩＩで切断し、矢印の向きにみた状態を示す断面図である。図８は、図７を紙上において手前に少し倒して傾けた方向からみた端子ボックスの外観図である。図６〜図８に示す他の実施形態は、上述した図１〜図４に示す実施形態と基本的には同じであり、各部材の形状および向きが異なる。そこで上述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の実施形態では図７および図８に示すように、端子ボックス２２と各動力線１０１の接続箇所を雁行型に配列する。そして動力線１０１からさらに延びる先端金属端子１０２と導電部材３１とを９０度交差させて接続する。

このため、図７に示すように通路２７はＬ字状に延びる。また導電部材３１として長さの異なる３本を用いる。また隣り合って平行に延びる導電部材３１，３１間には、絶縁体としてのインシュレータ４７をそれぞれ介挿する。

図８に示すように、雁行型に配設された各貫通孔２３には板状のブラケット２４を個々に設ける。このため、端子ボックス２２には、ブラケット２４を取付固定するために、端子ボックス２２の外壁面から隆起する形状の３個の支持部２２ｂを設け、各支持部２２ｂには雌ねじ孔２２ｍを形成する（図６参照）。各雌ねじ孔２２ｍには、ブラケット２４を取付固定するためのボルト２４ｂが螺合する。図６〜図８に示すように、仕切壁４１は互いに長さの異なる導電部材３１に対しても適用可能であることが理解される。

また、前記の実施形態においては、モータ部１１Ａにケーシング２２ｂ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（ずなわちＩＰＭモータ）がよい。

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。

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。

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。

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、１５，１６軸受、１７モータコイル、１８，導線、
１９金属端子、２１ａ，２１ｂケーシング、２２端子ボックス、
２２ｂ支持部、２２ｍ雌ねじ孔、２３貫通孔、２４ブラケット、２５カバー、２６シール材、２７通路、３１
導電部材、３１ｆフランジ部、３２，３３ボルト、４１仕切壁、４２貫通孔、４３，４４シール材、４７インシュレータ、１０１動力線、１０２先端金属端子、１０３カラー、１０５信号線、１０６，１０７固定リング、１１１車輪、１１２ロードホイール、１１３トレーリングアーム、１２１インバータ、Ｇ環状隙間、Ｌモータ室、Ｍ空気室、Ｓ内空領域。

Claims

潤滑油によって潤滑されるインホイールモータ駆動装置内部と、
インホイールモータ駆動装置の外方から延びる動力線の先端が差し込まれる空気室と、
前記インホイールモータ駆動装置内部と前記空気室とを仕切る非導電性の仕切壁と、
前記仕切壁を横断して延びる導電体であって、一端が前記インホイールモータ駆動装置内部に配置されてモータコイルと接続し、他端が前記空気室に配置されて前記動力線の先端と接続する導電部材とを備える、インホイールモータ駆動装置。
前記インホイールモータ駆動装置内部および前記空気室は、インホイールモータ駆動装置のケーシングによってそれぞれ画成され、
前記導電部材は、前記ケーシングに形成されて前記インホイールモータ駆動装置内部と前記空気室を連絡する通路に挿通され、
前記非導電性の仕切壁は、前記通路の内周面と前記導電部材の外周面との隙間に充填される樹脂である、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
前記導電部材の外周面を包囲するとともに前記仕切壁に埋設される環状のシール材をさらに備える、請求項１または２に記載のインホイールモータ駆動装置。
インホイールモータ駆動装置の外方から延びる信号線の先端が差し込まれる第２の空気室と、
前記インホイールモータ駆動装置内部と前記第２空気室とを仕切る非導電性の第２の仕切壁と、
前記第２仕切壁を横断して延びる導電体であって、一端が前記インホイールモータ駆動装置内部に配置されてセンサと接続し、他端が前記第２空気室に配置されて前記信号線の先端と接続する第２の導電部材とをさらに備える、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。