JP2018170908A - In-wheel motor drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用モータ駆動装置に関し、特に、車輪ホイールの内空領域に配置されるインホイールモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle motor drive device, and more particularly to an in-wheel motor drive device arranged in an inner space of a wheel.
インホイールモータ駆動装置などの車両用モータ駆動装置では、車体側に搭載されたインバータから、U、V、Wの三相の動力線を通してモータの駆動電力を受電する。モータは、ケーシングによって支持され、かつ密閉される。 In a vehicle motor drive device such as an in-wheel motor drive device, the drive power of the motor is received from an inverter mounted on the vehicle body side through U, V, and W three-phase power lines. The motor is supported by the casing and sealed.
ケーシングは端子箱を備えており、この端子箱において、外部からケーシング内に導かれる3本の動力線の一端にそれぞれ設けられた3つの端子(以下「外部側端子」という)と、モータから延びる3本の動力線の一端にそれぞれ設けられた3つの端子(以下「モータ側端子」という)とが電気的に接続される。 The casing includes a terminal box. In this terminal box, three terminals (hereinafter referred to as “external terminals”) respectively provided at one end of three power lines led into the casing from the outside, and extend from the motor. Three terminals (hereinafter referred to as “motor side terminals”) respectively provided at one ends of the three power lines are electrically connected.
特開2013−209016号公報(特許文献1)に記載の電動車両では、車両のホイールの内空領域である凹部から車体中心側へ張り出したモータケースの上部に、端子箱(端子収容室)が設けられている。特許文献1のモータ駆動装置における動力線の接続構造を、図8および図9に示す。
In the electric vehicle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-209016 (Patent Document 1), a terminal box (terminal housing chamber) is provided at the upper portion of the motor case that protrudes from the concave portion, which is an inner space area of the wheel of the vehicle, to the vehicle body center side. Is provided. The connection structure of the power line in the motor drive apparatus of
図8および図9に示されるように、特許文献1では、モータケース90の上部に設けられた端子収容室93において、3つのモータ側端子94〜96が、モータケース90の外周面に沿って互いに間隔を保って配置されている。外部から延びる動力線97〜99が貫通するグロメット101に最も近いモータ側端子96と外部側端子(圧着端子)103とは、ボルト104で直接固定されている。残りのモータ側端子94,95と外部側端子103とは、長さの異なるソケット102を介してボルト104で固定されている。ソケット102の一端側にモータ側端子94,95が接続され、ソケット102の他端側に外部側端子103が接続されている。これにより、3本の動力線97〜99が、それぞれ直線状のままで、モータ側端子94〜96に締結される。
As shown in FIGS. 8 and 9, in
特開2015−160529号公報(特許文献2)には、動力線の他の接続構造が開示されている。特許文献2のインホイールモータ駆動装置における動力線の接続構造を、図10に示す。図10に示すように、モータ側端子119および外部側端子112に一端および他端が接続された3個の導電部材131が、端子箱内部の空気室とモータが収容されるモータ室とを仕切る非導電性の仕切壁141を横断して延びるように配置されている。この特許文献1では、外部側端子112を雁行型に配列する場合に、3個の導電部材131の長さを異ならせ、外部側端子112と導電部材131とを90°交差させて接続する技術が開示されている。
Japanese Patent Laying-Open No. 2015-160529 (Patent Document 2) discloses another connection structure for power lines. FIG. 10 shows a connection structure of power lines in the in-wheel motor drive device of
特許文献1では、図9に示されるように、外部側端子103がソケット102の他端に軸方向に接続されており、ソケット102の他端側は端子収容室93に支持されていない。つまり、ソケット102および端子を含む接続部材は、その長さに関わらず、片持ち支持されている。このように、接続部材が片持ち支持される場合、接続部材の長さが長くなればなる程、その姿勢が不安定となり、振動が生じ得る。そのため、特許文献1においてソケット102の他端側に接続された外部側端子103から延びる動力線97,98は、ソケット102の長さが長くなればなる程、曲げ強度の点で不利となる。また、動力線98,99の固定のためのボルト104の頭部が、隣の動力線97,98と近接するため、外部振動などに起因する接触が懸念される。
In
図10に示されるように、特許文献2のインホイールモータ駆動装置では、3つの導電部材131が仕切壁141を貫通して延び、かつ、隣り合って平行に延びる導電部材131間に、絶縁体としてのインシュレータ147が介挿される構造である。そのため、比較的長さの長い導電部材131を、片持ち状態で支持したとしても、特許文献1に比べて導電部材131に生じ得る振動が抑制される。また、外部側端子112が、導電部材131に対し、導電部材131の長手方向に直交する方向から固定されているため、外部側端子112を固定するボルト122の頭部と隣の動力線111との接触も回避できる。
As shown in FIG. 10, in the in-wheel motor driving device of
しかしながら、特許文献2のインホイールモータ駆動装置のように、長さの異なる3つの導電部材131の全てを1箇所のみで固定する動力線の接続構造においては、強度上、改善の余地がある。また、特許文献2では、導電部材131間にインシュレータ147が別途必要となるため、装置の軽量化あるいは部品点数の減少等の観点からも、改善の余地がある。
However, like the in-wheel motor drive device of
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータ側端子の接続箇所と外部側端子の接続箇所との間隔を比較的大きくとる必要がある場合であっても、簡易な構成で、これら端子を接続する接続部材の振動を抑制することのできるインホイールモータ駆動装置を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its purpose is when the distance between the connection point of the motor-side terminal and the connection point of the external-side terminal needs to be relatively large. Even so, the present invention is to provide an in-wheel motor drive device that can suppress the vibration of the connecting member that connects these terminals with a simple configuration.
この発明のある局面に従うインホイールモータ駆動装置は、モータを内蔵するケーシングと、ケーシング内において、モータから延びる3本の内部動力線の一端にそれぞれ設けられた3つのモータ側端子と、外部からケーシング内に導かれた3本の外部動力線の一端にそれぞれ設けられた3つの外部側端子と、3つのモータ側端子と3つの外部側端子とをそれぞれ接続する3つの導電部材と、各導電部材を収容する筒状の非導電部材であって、長さを有する3つのソケットとを備える。3つのソケットのうちの少なくとも1つが、長手方向の複数箇所においてケーシングに支持されている。 An in-wheel motor drive device according to an aspect of the present invention includes a casing incorporating a motor, three motor-side terminals respectively provided at one end of three internal power lines extending from the motor, and a casing from the outside. Three conductive members respectively connecting three external terminals provided at one end of three external power lines led into the interior, three motor-side terminals and three external terminals, and each conductive member A cylindrical non-conductive member that houses three sockets having a length. At least one of the three sockets is supported by the casing at a plurality of locations in the longitudinal direction.
この発明のインホイールモータ駆動装置によれば、3つのソケットのうちの少なくとも1つの長さが比較的長い場合であっても、その1つまたは複数のソケットは、長手方向の複数箇所においてケーシングに支持されるため、簡易な構成で、ソケットおよびソケット内部の導電部材の振動を抑制することができる。したがって、このようなソケットの支持構造は、モータ側端子の接続箇所と外部側端子の接続箇所との間隔を比較的大きくとる必要がある場合にも、有効である。 According to the in-wheel motor drive device of the present invention, even when at least one of the three sockets is relatively long, the one or more sockets are attached to the casing at a plurality of positions in the longitudinal direction. Since it is supported, vibration of the socket and the conductive member inside the socket can be suppressed with a simple configuration. Therefore, such a socket support structure is also effective when it is necessary to provide a relatively large distance between the connection portion of the motor side terminal and the connection portion of the external terminal.
好ましくは、3つのソケットは、一箇所においてのみケーシングに支持される第1のソケットと、第1のソケットよりも長く、複数箇所においてケーシングに支持される第2のソケットとを含む。 Preferably, the three sockets include a first socket supported by the casing only at one place, and a second socket that is longer than the first socket and supported by the casing at a plurality of places.
好ましくは、ケーシングは、モータ側端子が配置される第1空間と、外部側端子が配置される第2空間と、各ソケットが挿通され、第1空間および第2空間を仕切る仕切壁とを有する。この場合、各ソケットの一箇所は、この仕切壁によって支持される。 Preferably, the casing includes a first space in which the motor-side terminal is disposed, a second space in which the external-side terminal is disposed, and a partition wall through which each socket is inserted to partition the first space and the second space. . In this case, one location of each socket is supported by this partition wall.
各ソケットは、仕切壁にボルト固定されていることが望ましい。 Each socket is preferably bolted to the partition wall.
好ましくは、第1および第2のソケットの一方端部の外周面には、外部側端子を受入れる切欠き部が設けられており、第1のソケットの一方端面と対面するケーシングの内壁面に、第2のソケットの一方端を支持する支持部が設けられている。 Preferably, the outer peripheral surface of one end of each of the first and second sockets is provided with a notch for receiving the external terminal, and on the inner wall surface of the casing facing the one end surface of the first socket, A support portion for supporting one end of the second socket is provided.
支持部は、たとえば、第2のソケットの一方端が嵌め入れられる凹部である。この場合、凹部と第2のソケットの一方端との嵌合部に、弾性材が設けられていることが望ましい。 The support part is, for example, a recess in which one end of the second socket is fitted. In this case, it is desirable that an elastic material is provided at the fitting portion between the recess and the one end of the second socket.
好ましくは、第1および第2のソケットは、モータの回転軸と平行に延び、ケーシングは、車両前後方向に貫通し、3本の外部動力線が挿通される3つの貫通孔を有する。この場合、回転軸と同方向に見て、第2のソケット内部の導電部材に接続される外部動力線の貫通孔の位置は、上下方向において、第1のソケット内部の導電部材に接続される外部動力線の貫通孔の位置と少なくとも一部が重なっていることが望ましい。これにより、ケーシングを径方向において小型化することができる。 Preferably, the first and second sockets extend in parallel with the rotating shaft of the motor, and the casing has three through holes through which three external power lines are inserted, penetrating in the vehicle front-rear direction. In this case, the position of the through hole of the external power line connected to the conductive member inside the second socket is connected to the conductive member inside the first socket in the vertical direction when viewed in the same direction as the rotating shaft. It is desirable that at least a part of the position of the through hole of the external power line overlaps. Thereby, a casing can be reduced in size in radial direction.
本発明によれば、モータ側端子と外部側端子とを接続する導電部材を収容する3つのソケットのうちの少なくとも1つが、長手方向の複数箇所においてケーシングに支持される。そのため、簡易な構成で、ソケットおよびその中の導電部材の振動を抑制することができる。 According to the present invention, at least one of the three sockets that house the conductive member that connects the motor side terminal and the external side terminal is supported by the casing at a plurality of locations in the longitudinal direction. Therefore, the vibration of the socket and the conductive member therein can be suppressed with a simple configuration.
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。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<基本構成について>
はじめに、本実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置の基本構成例について説明する。
<About basic configuration>
First, a basic configuration example of the in-wheel motor driving device according to the present embodiment will be described.
図1は、インホイールモータ駆動装置10を模式的に示す横断面図であり、インホイールモータ駆動装置10の内部を電動車両の車幅方向外側からみた状態を表す。図1中、紙面左側は車両前方を表し、紙面右側は車両後方を表し、紙面上側は車両上方を表し、紙面下側は車両下方を表す。図2は、インホイールモータ駆動装置10を模式的に示す展開断面図である。図2で表される切断面は、図1に示す軸線Mおよび軸線Nを含む平面と、軸線Nおよび軸線Oを含む平面とを、この順序で接続した展開平面である。図2中、紙面左側は車幅方向外側を表し、紙面右側は車幅方向内側を表す。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the in-wheel
インホイールモータ駆動装置10は、図1に示す仮想線で表される車輪ホイールWの中心と連結する車輪ハブ軸受部11と、車輪ホイールWを駆動するモータ回転軸22を有するモータ部21と、モータ回転軸22の回転を減速して車輪ハブ軸受部11に伝達する減速部31とを備える。モータ部21および減速部31は、車輪ハブ軸受部11の軸線Oからオフセットして配置される。軸線Oは車幅方向に延び、車軸に一致する。軸線O方向位置に関し、車輪ハブ軸受部11はインホイールモータ駆動装置10の軸線方向一方(車幅方向外側)に配置され、モータ部21はインホイールモータ駆動装置10の軸線方向他方(車幅方向内側)に配置され、減速部31はインホイールモータ駆動装置10の軸線方向中央部に配置される。
The in-wheel
インホイールモータ駆動装置10は、電動車両の車輪を駆動する車両用モータ駆動装置である。インホイールモータ駆動装置10は、図示しない車体に連結される。インホイールモータ駆動装置10は、電動車両を時速0〜180km/hで走行させることができる。
The in-wheel
図2に示すように車輪ハブ軸受部11は、回転内輪・固定外輪とされ、車輪ホイールWと結合する回転輪(ハブ輪)としての内輪12と、内輪12の外径側に同軸に配置される固定輪としての外輪13と、内輪12と外輪13との間の環状空間に配置される複数の転動体14を有する。
As shown in FIG. 2, the wheel
外輪13の外周面には周方向で異なる位置に複数の外輪突出部13fおよび外輪突出部13gが交互に立設される。外径方向に突出する各外輪突出部13fには貫通孔が穿設される。各貫通孔は軸線Oと平行に延び、軸線O方向一方側からボルト15が通される。各ボルト15の軸部は、本体ケーシング38の正面部分38fに穿設される雌ねじ孔と螺合する。これにより外輪13は正面部分38fに連結固定される。なお正面部分38fは減速部31の軸線O方向一方端を覆うケーシング壁部である。
A plurality of
外径方向に突出する各外輪突出部13gには、軸線方向他方側から懸架ブラケット70が取付固定される。具体的には各外輪突出部13gに雌ねじ孔が穿設され、懸架ブラケット70には貫通孔が穿設され、軸線方向他方側からこれらの孔に雄ねじが締結される。懸架ブラケット70は軸線Oを包囲する環状の部材であり、図示しないサスペンション装置に連結される。 A suspension bracket 70 is attached and fixed to each outer ring protruding portion 13g protruding in the outer diameter direction from the other side in the axial direction. Specifically, a female screw hole is formed in each outer ring protrusion 13g, a through hole is formed in the suspension bracket 70, and a male screw is fastened to these holes from the other side in the axial direction. The suspension bracket 70 is an annular member that surrounds the axis O, and is connected to a suspension device (not shown).
内輪12は、外輪13よりも長い筒状体であり、外輪13の中心孔に通される。外輪13からインホイールモータ駆動装置10の外部へ突出する内輪12の軸線O方向一方端部には、結合部12fが形成される。結合部12fはフランジであり、図示しないブレーキロータおよび車輪と同軸に結合するための結合部を構成する。内輪12は、結合部12fで車輪と結合し、車輪と一体回転する。
The
内輪12および外輪13間の環状空間には、複数列の転動体14が配置される。内輪12の軸線O方向中央部の外周面は、第1列に配置される複数の転動体14の内側軌道面を構成する。内輪12の軸線O方向他方端部外周には内側軌道輪12rが嵌合する。内側軌道輪12rの外周面は、第2列に配置される複数の転動体14の内側軌道面を構成する。外輪13の軸線O方向一方端部の内周面は、第1列の転動体14の外側軌道面を構成する。外輪13の軸線O方向他方端部の内周面は、第2列の転動体14の外側軌道面を構成する。内輪12および外輪13間の環状空間には、シール材16がさらに介在する。シール材16は環状空間の両端を封止して、塵埃および異物の侵入を阻止する。内輪12の軸線O方向他方端の中心孔には減速部31の出力軸37が差し込まれてスプライン嵌合する。
A plurality of rows of rolling
モータ部21は、モータ回転軸22、ロータ23、ステータ24、およびモータケーシング25を有し、この順序でモータ部21の軸線Mから外径側へ順次配置される。モータ部21を構成するモータ29は、インナロータ、アウタステータ形式のラジアルギャップモータであるが、他の形式であってもよい。例えば図示しなかったがモータ29はアキシャルギャップモータであってもよい。なお、モータ29は、モータケーシング25に内蔵される要素、すなわち、モータ回転軸22、ロータ23、およびステータ24を含む。
The
モータ回転軸22およびロータ23の回転中心になる軸線Mは、車輪ハブ軸受部11の軸線Oと平行に延びる。つまりモータ部21は、車輪ハブ軸受部11の軸線Oから離れるようオフセットして配置される。例えば図1に示すようにモータ部の軸線Mは、軸線Oから車両前後方向にオフセットして、具体的には軸線Oよりも車両前方に配置される。
An axis M serving as the rotation center of the
説明を図2に戻すと、モータ回転軸22の両端部は、転がり軸受27,28を介して、本体ケーシング38の背面部分38bと、モータ部21のモータケーシングカバー25vに回転自在に支持される。モータケーシング25は略円筒形状であり、軸線M方向一方端で本体ケーシング38の背面部分38bと一体に結合し、軸線M方向他方端を板状のモータケーシングカバー25vで封止される。モータ29は内輪12を駆動する。
Returning to FIG. 2, both end portions of the
ここで、図2に示されるように、モータケーシング25の筒状部の上部に動力線端子箱40が設けられ、動力線端子箱40において、車体側のインバータからの三相交流電力を受電する。動力線端子箱40における動力線の接続構造については後述する。
Here, as shown in FIG. 2, a power
減速部31は、モータ部21のモータ回転軸22と同軸に結合する入力軸32sと、入力軸32sの外周面に同軸に設けられる入力歯車32と、複数の中間歯車33,35と、これら中間歯車33,35の中心と結合する中間軸34と、車輪ハブ軸受部11の内輪12と同軸に結合する出力軸37と、出力軸37の外周面に同軸に設けられる出力歯車36と、これら複数の歯車および回転軸を収容する本体ケーシング38を有する。本体ケーシング38はインホイールモータ駆動装置10の中央部を占めるところ、減速部31の外郭をなすことから減速部ケーシングともいう。
The
入力歯車32は外歯のはすば歯車であり、軸線Mに沿って配置される入力軸32sの軸線M方向他方端部外周に形成される多数の歯である。入力軸32sの軸線方向他方端部には軸線Mに沿って延びる中心穴が形成され、モータ回転軸22の軸線方向一方端部が差し込まれて相対回転不可能にスプライン嵌合(セレーションも含む。以下同じ。)する。入力軸32sは入力歯車32の両端側で、転がり軸受32m,32nを介して、本体ケーシング38の正面部分38fおよび背面部分38bに回転自在に支持される。
The
減速部31の中間軸34の回転中心になる軸線Nは軸線Oと平行に延びる。中間軸34の両端は、軸受34m,34nを介して、本体ケーシング38の正面部分38fおよび背面部分38bに回転自在に支持される。中間軸34の中央部には、第1中間歯車33および第2中間歯車35が、中間軸34の軸線Nと同軸に設けられる。第1中間歯車33および第2中間歯車35は、外歯のはすば歯車であり、第1中間歯車33の径が第2中間歯車35の径よりも大きい。大径の第1中間歯車33は、第2中間歯車35よりも軸線N方向他方側に配置されて、小径の入力歯車32と噛合する。小径の第2中間歯車35は、第1中間歯車33よりも軸線N方向一方側に配置されて、大径の出力歯車36と噛合する。
An axis N serving as the center of rotation of the
中間軸34の軸線Nは、図1に示すように、軸線Oおよび軸線Mよりも上方に配置される。また中間軸34の軸線Nは、軸線Oよりも車両前方、軸線Mよりも車両後方に配置される。減速部31は、車両前後方向に間隔を空けて配置されて互いに平行に延びる軸線O,N,Mを有する3軸の平行軸歯車減速機である。
The axis N of the
説明を図2に戻すと出力歯車36は外歯のはすば歯車であり、出力軸37の中央部に同軸に設けられる。出力軸37は軸線Oに沿って延びる。出力軸37の軸線O方向一方端部は、内輪12の中心孔に差し込まれて相対回転不可能に嵌合する。かかる嵌合は、スプライン嵌合あるいはセレーション嵌合である。出力歯車36の歯先および歯底は、外輪突出部13fよりも大径である。出力軸37の軸線O方向他方端部は、転がり軸受37nを介して、本体ケーシング38の背面部分38bに回転自在に支持される。
Returning to FIG. 2, the
出力歯車36の軸線O方向一方端面には、環状凹部36cが形成される。環状凹部36cは軸線Oを中心とする。本体ケーシング38の正面部分38fには、環状凹部36cに受け入れられる環状凸部38gが形成される。これら環状凹部36cの内径側部分と環状凸部38gの内径側部分との間には転がり軸受37mが設けられる。これにより出力軸37の軸線O方向中央部は、転がり軸受37mを介して、本体ケーシング38の正面部分38fに回転自在に支持される。
An annular recess 36 c is formed on one end surface of the
減速部31は、小径の駆動歯車と大径の従動歯車の噛合、即ち入力歯車32と第1中間歯車33の噛合、また第2中間歯車35と出力歯車36の噛合、により入力軸32sの回転を減速して出力軸37に伝達する。減速部31の入力軸32sから出力軸37までの回転要素は、モータ部21の回転を内輪12に伝達する駆動伝達経路を構成する。
The
本体ケーシング38は、筒状部分と、当該筒状部分の両端を覆う板状の正面部分38fおよび背面部分38bを含む。筒状部分は、互いに平行に延びる軸線O、N、Mを取り囲むように減速部31の内部を覆う。板状の正面部分38fは、減速部31の内部の軸線方向一方側を覆う。板状の背面部分38bは、減速部31の内部の軸線方向他方側を覆う。本体ケーシング38の背面部分38bは、モータケーシング25と結合し、減速部31の内部空間およびモータ部21の内部空間を仕切る隔壁でもある。
The
つまり、モータケーシング25は本体ケーシング38に支持されて、本体ケーシング38から軸線方向他方側へ突出する。本体ケーシング38とモータケーシング25とモータケーシングカバー25vとは、一体的に接続されて、インホイールモータ駆動装置10全体の外郭をなすケーシング1を構成する。
That is, the
本体ケーシング38は、減速部31の内部空間を区画し、減速部31の全ての回転要素(回転軸および歯車)を内部空間に収容する。図1に示すように本体ケーシング38の下部は、オイル貯留部39とされる。オイル貯留部39は入力歯車32の下方に配置される。本体ケーシング38の内部空間の下部を占めるオイル貯留部39には、モータ部21および減速部31を潤滑する潤滑油が貯留する。オイル貯留部39に貯留された潤滑油は、図示しないオイルポンプによって吸入され、モータ部21の発熱要素および減速部31の回転要素に吐出される。
The
入力軸32sと、中間軸34と、出力軸37は、上述した転がり軸受によって両持ち支持される。互いに平行な軸線M,Nの軸線方向位置に関し、軸線方向一方側の転がり軸受32m,34mの軸線方向位置は、互いに重なる。より好ましくは図2に示すように、転がり軸受32m,34mの軸線方向位置は一致する。互いに平行な軸線M,Oの軸線方向位置に関し、軸線方向他方側の転がり軸受32n,37nの軸線方向位置は、互いに重なる。より好ましくは図2に示すように、転がり軸受32n,37nの軸線方向位置は一致する。転がり軸受32m,34m,37m,32n,34n,37nはラジアル軸受である。軸線方向位置に関し、転がり軸受37m,34nは転がり軸受34m,37nの間に配置される。
The
第2中間歯車35および出力歯車36は、軸線方向一方側に配置され、これら歯車の軸線方向位置は、互いに重なる。より好ましくは、これら歯車の軸線方向位置は一致する。入力歯車32および第1中間歯車33は、軸線方向他方側に配置され、これら歯車の軸線方向位置は、互いに重なる。より好ましくは、これら歯車の軸線方向位置は一致する。これにより減速部31の軸線方向寸法を小さくすることができる。
The second
環状凹部36cによって出力歯車36の内径部分は軸線O方向に窪んだ形状にされ、出力歯車36の内径部分の板厚寸法は出力歯車36の外縁に形成される歯幅よりも小さくされる。環状凹部36cは転がり軸受37mを収容する。このように軸線O方向位置に関し、出力歯車36と転がり軸受37mとを重ねるように配置して、インホイールモータ駆動装置10の軸線方向寸法を小さくすることができる。これにより、減速部31の全部およびモータ部21の大部分(または全部)が、車輪ホイールW内に収容される。
The inner diameter portion of the
なお、本実施の形態では、減速部31が1つの中間軸を有する3軸の平行歯車減速機であることとしたが、2つの中間軸を有する4軸の平行歯車減速機であってもよい。あるいは、減速部31は、平行軸式の歯車減速機に限定されない。
In the present embodiment, the
<動力線の接続構造について>
図3および図4をさらに参照して、動力線の接続構造について詳細に説明する。図3は、動力線の接続構造を模式的に示す図であり、モータケーシング25の内部を車幅方向内側から見た図である。図4は、図3のIV−IV線に沿ってモータケーシング25を切断した断面図であり、動力線の接続構造を下から見上げた図である。なお、図4の断面図には、理解の容易のために、動力線の接続構造の略全体を概略的に示している。
<About the power line connection structure>
With further reference to FIGS. 3 and 4, the power line connection structure will be described in detail. FIG. 3 is a diagram schematically showing the connection structure of the power lines, and is a view of the inside of the
図4等に示されるように、モータケーシング25内には、3つのモータ側端子43と、3つの外部側端子45とが配置される。3つのモータ側端子43は、モータ部21のロータコイル24cから延びる3本の動力線(以下「内部動力線」という)42の一端にそれぞれ設けられる。3つの外部側端子45は、外部からモータケーシング25内に導かれた3本の動力線(以下「外部動力線」という)44の一端にそれぞれ設けられる。
As shown in FIG. 4 and the like, in the
3つのモータ側端子43と3つの外部側端子45とは、導電部材52により電気的に接続される。導電部材52は、典型的には銅などの金属で形成された棒状部材であり、導電性を有する。図2に示されるように、各導電部材52は、モータ回転軸22の軸線Mと平行に延びている。各導電部材52は、ソケット53に収容されている。ソケット53は、筒状に形成された非導電部材であり、たとえば樹脂で形成される。
The three
導電部材52には環状凹部が設けられ、この環状凹部に環状のシール材(Oリング)72が設けられている。これにより、導電部材52とソケット53との間の微細な隙間を伝って第1空間S1から第2空間S2に油が流入することを防ぐことができる。また、シール材72は滑り止めの機能も有している。そのため、シール材72が環状凹部に設けられることによって、導電部材52とソケット53とは、一体となって、モータ側端子43と3つの外部側端子45とを接続する接続部材51を構成する。
The
本実施の形態において、3つのモータ側端子43が配置される第1空間S1と、3つの外部側端子45が配置される第2空間S2とは、軸線M方向に交差する方向に延在する仕切壁41により仕切られている。第1空間S1および第2空間S2は、モータ29が配置されるモータ室R1よりも径方向外側かつ上方に位置する。第1空間S1は、モータ室R1と連通しており、第1空間S1とモータ室R1との隙間に内部動力線42が通される。第2空間S2は、動力線端子箱40の内部空間であり、モータ室R1と連通しない。
In the present embodiment, the first space S1 in which the three motor-
各接続部材51は、仕切壁41の挿通孔を貫通して軸線M方向に延びている。これにより、各ソケット53の長手方向における一箇所が、仕切壁41により支持される。導電部材52およびソケット53の説明において、軸線M方向一方側が長手方向一方側に対応し、軸線M方向他方側が長手方向他方側に対応するものとする。すなわち、導電部材52は、長手方向一方端部で外部側端子45と接続し、長手方向他方端部でモータ側端子43と接続する。
Each connecting
仕切壁41の挿通孔とソケット53との環状隙間は、シール材71により封止される。これにより、第1空間S1と第2空間S2とは完全に仕切られるため、第1空間S1を介してモータ室R1内の潤滑油が第2空間S2へ漏出したり、反対に第2空間S2の空気が第1空間S1へ侵入したりすることがない。
An annular gap between the insertion hole of the
3つの接続部材51は、図3に示されるように、車両前後方向に沿って配置されている。3つの接続部材51を区別する必要がある場合には、車両前後方向において、最も前方に位置する接続部材51を接続部材51a、中央に位置する接続部材51を接続部材51b、最も後方に位置する接続部材を接続部材51cという。
As shown in FIG. 3, the three
中央の接続部材51bは、前方の接続部材51aよりも低く、かつ、後方の接続部材51cよりも高い位置に配置されている。前方の接続部材51aが軸線Mから最も遠く、後方の接続部材51cが軸線Mに最も近い。上下に隣接する接続部材51同士は、上下方向位置が一部重なっている。これにより、動力線端子箱40の高さを抑えることができる。
The
ソケット53は、径方向に突出する舌部55を一体的に有しており、この舌部55が仕切壁41に固定される。具体的には、舌部55は、仕切壁41の第1空間S1側の面に当接し、ボルト61により第1空間S1側から固定される。これにより、ソケット53および導電部材52の回転および軸方向移動が規制される。
The
モータ側端子43は、導電部材52の他方端面にボルト62により固定される。具体的には、導電部材52の他方端面に雌ねじ孔が形成されており、この雌ねじ孔にボルト62が螺合することによって、モータ側端子43が導電部材52と接続する。そのため、ソケット53は、導電部材52の他方端面を覆っていない。図示されるように、導電部材52の他方端部は、ソケット53から突出していてもよい。
The
図4に示されるように、仕切壁41からの3つの導電部材52の軸線M方向他方側(車幅方向内側)への突出寸法は、全て同じである。この場合、導電部材52とモータ側端子43との接続箇所の軸線M方向位置は、略同じ位置である。
As shown in FIG. 4, the projecting dimensions of the three
外部側端子45は、導電部材52に対し、導電部材52の長手方向に交差(直交)する方向から固定されている。本実施の形態では、ソケット53の一方端寄り外周面に、切欠き部54が設けられている。切欠き部54は、導電部材52の一方端部の外表面(側面)57を露出させる。切欠き部54から露出する導電部材52の外表面57に、ボルト63と螺合する雌ねじ孔が設けられている。外部側端子45は、切欠き部54内に配置されて、ボルト63により導電部材52に接続される。
The
本実施の形態において導電部材52は円柱形状である。そのため、導電部材52の外表面57は、薄板状の外部側端子45と面接触するように、平坦面となっている。導電部材52の一方端面は、ソケット53により覆われている。
In the present embodiment, the
導電部材52の一方端部は他の部分よりも小径に形成されている。これにより、ソケット53の切欠き部54からの、ボルト63の頭部の突出寸法を抑えることができる。
One end portion of the
車体側のインバータから延びる外部動力線44は、動力線端子箱40の壁部を貫通して第2空間S2に引き込まれ、外部側端子45を介して導電部材52と接続する。本実施の形態では、モータ部21が車輪ハブ軸受部11の軸線Oから車両前方にオフセットして配置されているため、外部動力線44は車両後方側から(つまり、モータ部21のオフセット方向とは反対の方向から)動力線端子箱40内に引き込まれる。
The
そのため、動力線端子箱40の後壁部に、外部動力線44の引き込み口としての3つの貫通孔47(47a〜47c)が設けられる。図4に示されるように、外部動力線44は筒状のカラー46内に収容されて貫通孔47に挿通されている。カラー46は板状のブラケット56と連結され、ブラケット56がボルト64により動力線端子箱40の後壁部に固定されている。
For this reason, three through holes 47 (47a to 47c) as lead-in ports for the
図3に示されるように、3つの貫通孔47a〜47cの車両前後方向位置は略同じ位置である。3つの貫通孔47は、車輪の転舵時に特定の動力線44への応力集中を極力避けるために、インホイールモータ駆動装置10が搭載される車輪の転舵軸線に沿って、互いに間隔をあけて配置されることが望ましい。転舵軸線は、基本的には上下方向に延びるが、車幅方向および/または車両前後方向に若干傾斜してもよい。
As shown in FIG. 3, the vehicle front-rear direction positions of the three through
一方で、3つの貫通孔47の全てを上下方向に間隔をあけて並べると、端子箱40の高さが高くなり、インホイールモータ駆動装置10の径方向寸法が大きくなってしまうという問題が生じる。
On the other hand, if all of the three through
そこで、本実施の形態では、図5において模式的に示すように、2つの貫通孔47b,47cは上下方向に沿って互いに間隔をあけて配置するが、最も上に位置する貫通孔47aは、想像円で示す貫通孔47iの位置から、軸線M方向位置を一方側または他方側に位置をずらしている。すなわち、貫通孔47aの位置を、残りの2つの貫通孔47b,47cの整列ラインからたとえば軸線M方向他方側(車幅方向内側)に、位相をずらして配置している。なお、図5は、動力線端子箱40を車両後方側から見た3つの貫通孔47の配置パターンを模式的に示す図である。
Therefore, in the present embodiment, as schematically shown in FIG. 5, the two through
この場合、図3に示されるように、軸線M方向に見て、接続部材51aに接続される外部動力線44の貫通孔47aの位置と、接続部材51bに接続される外部動力線44の貫通孔47bの位置とが、上下方向において一部重なる。これにより、動力線端子箱40(モータケーシング25)の大きさが径方向に大きくなることを抑制することができる。
In this case, as shown in FIG. 3, when viewed in the direction of the axis M, the position of the through
このような貫通孔47a〜47cの配置パターンを実現するために、貫通孔47aに挿通される外部動力線44を接続する接続部材51aの長さと、他の貫通孔47b,47cに挿通される外部動力線44をそれぞれ接続する接続部材51b,51cの長さとが、異なっている。本実施の形態では、接続部材51b,51cの長さが、接続部材51aよりも長い。つまり、導電部材52b,52cと外部側端子45との接続箇所の方が、導電部材52aと外部側端子45の接続箇所よりも、仕切壁41から離れている。言い換えると、導電部材52b,52cにおけるモータ側端子43の接続箇所と外部側端子45の接続箇所との間隔は、導電部材52aにおけるモータ側端子43の接続箇所と外部側端子45の接続箇所との間隔よりも大きい。
In order to realize such an arrangement pattern of the through
図4に示されるように、導電部材52aと外部側端子45との接続箇所は、仕切壁41に比較的近い。つまり、第2空間S2において、ソケット53aの仕切壁41からの突出寸法はそれほど大きくなく、第2空間S2におけるソケット53aの突出寸法は、第1空間S1におけるソケット53aの突出寸法と殆ど同じである。ソケット53aの一方端面は、対面する動力線端子箱40の内壁面80から離れて配置されている。内壁面80は、たとえば、本体ケーシング38の背面部分38bの裏面(車幅方向内側の面)である。
As shown in FIG. 4, the connection point between the conductive member 52 a and the
これに対し、導電部材52b,52cと外部側端子45との接続箇所は、仕切壁41から比較的遠い。そのため、第2空間S2におけるソケット53b,53cの突出寸法は、第1空間S1におけるソケット53b,53cの突出寸法よりも大きい。
On the other hand, the connection location between the
本実施の形態では、比較的長いソケット53b,53cの一方端(一方端部)が、内壁面80に設けられた凹部81に嵌め入れられている。そのため、ソケット53b,53cは、仕切壁41と、動力線端子箱40の壁部に設けられた凹部81とにより、長手方向の二箇所が支持される。
In the present embodiment, one end (one end portion) of the relatively
仕切壁41からの突出寸法が比較的大きいソケットを、仕切壁41のみによって片持ち支持する場合、ソケットの振動が懸念される。しかし、本実施の形態では、ソケット53b,53cの長手方向の二箇所が、ケーシング1(モータケーシング25)により支持されるため、ソケット53b,53cの振動を防止または抑制することができる。また、外部側端子45と導電部材52b,52cとの接続のためのボルト63の締結作業時に、トルクが掛かることによるソケット53b,53cの損傷または破損を防止することもできる。
When a socket having a relatively large projecting dimension from the
ソケット53b,53cの具体的な支持構造については、図6を参照して説明する。図6には、一例としてソケット53bの支持構造を示すが、ソケット53cも同様である。
A specific support structure of the
ソケット53bは、長手方向一方側に突出する突出部59を有しており、この突出部59と内壁面80の凹部81とが嵌合する。突出部59の外径寸法L1は、たとえば導電部材52の長手方向中央領域の外径寸法と略等しい。突出部59と凹部81との嵌合部には、弾性材としてのシール材73が設けられている。これにより、ソケット53bの微振動を吸収することができる。シール材73は、たとえば環状に形成されたOリングである。この場合、突出部59は、シール材73を嵌め入れる環状凹部59aを有していてもよい。
The
このように、比較的長いソケット53bが、長手方向の二箇所(一方端側および他方端側)においてケーシング1に直接支持されるため、ソケット53bおよびその中に収容される導電部材52bを、ケーシング1に確りと固定することができる。したがって、たとえば振動によるソケット53bおよび導電部材52bの破損または変形を防ぐことができる。
Thus, since the relatively
また、各導電部材52が筒状のソケット53に収容される形態であるため、導電部材間にインシュレータを介在させる形態に比べて、インホイールモータ駆動装置10の軽量化、および、部品点数の減少を実現することができる。
In addition, since each
また、本実施の形態では、3本のソケット53全ての長さを異ならせるのではなく、1本のソケット53の長さを、他の2本のソケット53の長さ(これらの長さは同じである。)と異ならせている。そのため、3本のソケット53全ての長さを異ならせる場合に比べて、製造コストを抑えることができる。
Further, in the present embodiment, the lengths of all the three
なお、本実施の形態では、導電部材52bの一方端の位置は、内壁面80の位置よりも軸線M方向他方側に位置しており、凹部81がソケット53bだけを支持する構成である。しかしながら、図7に示されるように、ソケット53bと導電部材52bとの双方が、内壁面80の凹部81Aにより支持される構成であってもよい。この場合、ソケット53bの突出部59Aが、導電部材52bを内部に収容した状態で、凹部81Aに嵌め入れられる。突出部59Aの外径寸法L2は、典型的には、図6に示した突出部59の外径寸法L1よりも大きい。
In the present embodiment, the position of one end of the
図7に示す構成の場合、樹脂製のソケット53bの一方端部(つまり突出部59A)が、その内部に金属(たとえば銅)製の導電部材52bが入り込んだ状態で、凹部81Aに支持される。そのため、樹脂製のソケット53bの一方端部のみ(つまり突出部59)が凹部81に支持される形態よりも、強度を確保することが可能である。したがって、ソケット53bを含む接続部材51の支持強度の向上という観点からすれば、図6に示した支持構造よりも図7に示した支持構造の方が望ましい。
In the case of the configuration shown in FIG. 7, one end of the
なお、本実施の形態では、最も上方に位置する貫通孔47aの位置をずらしたが、貫通孔47b,47cのいずれか1つの位置をずらしてもよい。
In the present embodiment, the position of the uppermost through
また、比較的短いソケット53を1つとし、比較的長いソケット53を2つとしたが、反対に、比較的短いソケット53を2つとし、比較的長いソケット53を1つとしてもよい。あるいは、3本のソケットを全て同じ長さとし、全てのソケットが、長手方向の二箇所においてケーシング1に支持されてもよい。
In addition, one relatively
また、本実施の形態では、動力線端子箱40の内壁面80が、比較的長いソケット53の一方端を支持する支持部として、ソケット53の一方端部を受入れる凹部81を有することとしたが、これに限定されない。たとえば、ソケット53の一方端を支持する支持部は、ソケット53の一方端面に設けられた凹部と係合する凸部であってもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、ソケット53は、ケーシング1に直接支持される構成としたが、ソケット支持部材(図示せず)を介して、ケーシング1に間接的に支持されてもよい。また、比較的長いソケット53は、長手方向において三箇所以上がケーシング1に直接または間接的に支持されてもよい。
In addition, the
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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 ケーシング、10 インホイールモータ駆動装置、11 車輪ハブ軸受部、12 内輪、13 外輪、14 転動体、15,61,62,63,64,104,122 ボルト、16,71,72,73 シール材、21 モータ部、22 モータ回転軸、23 ロータ、24 ステータ、24c ロータコイル、25 モータケーシング、25v モータケーシングカバー、27,28,32m,32n,34m,34n,37m,37n 転がり軸受、29 モータ、31 減速部、32 入力歯車、32s 入力軸、33,35 中間歯車、34 中間軸、36 出力歯車、37 出力軸、38 本体ケーシング、38b 背面部分、38f 正面部分、39 オイル貯留部、40 動力線端子箱、41,141 仕切壁、43,94〜96,119 モータ側端子、42,44,97〜99,111 動力線、45,103,112 外部側端子、46 カラー、47,47a〜47c 貫通孔、51,51a〜51c 接続部材、52,52a〜52c,131 導電部材、53,53a〜53c,102 ソケット、54 切欠き部、55 舌部、56 ブラケット、59,59A 突出部、70 懸架ブラケット、80 内壁面、81,81A 凹部、90 モータケース、93 端子収容室、101 グロメット、147 インシュレータ、M,N,O 軸線、R1 モータ室、S1 第1空間、S2 第2空間、W 車輪ホイール。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing, 10 in-wheel motor drive device, 11 Wheel hub bearing part, 12 Inner ring, 13 Outer ring, 14 Rolling body, 15, 61, 62, 63, 64, 104, 122 Bolt, 16, 71, 72, 73 Sealing material , 21 Motor part, 22 Motor rotating shaft, 23 Rotor, 24 Stator, 24c Rotor coil, 25 Motor casing, 25v Motor casing cover, 27, 28, 32m, 32n, 34m, 34n, 37m, 37n Rolling bearing, 29 Motor, 31 Speed reducer, 32 Input gear, 32s Input shaft, 33, 35 Intermediate gear, 34 Intermediate shaft, 36 Output gear, 37 Output shaft, 38 Main body casing, 38b Rear portion, 38f Front portion, 39 Oil reservoir, 40 Power line Terminal box, 41, 141 partition wall, 43, 94-96, 119 Data terminal, 42, 44, 97 to 99, 111 power line, 45, 103, 112 external terminal, 46 collar, 47, 47a to 47c through hole, 51, 51a to 51c connecting member, 52, 52a to 52c , 131 Conductive member, 53, 53a to 53c, 102 Socket, 54 Notch, 55 Tongue, 56 Bracket, 59, 59A Projection, 70 Suspension bracket, 80 Inner wall surface, 81, 81A Recess, 90 Motor case, 93 Terminal accommodating chamber, 101 grommet, 147 insulator, M, N, O axis, R1 motor chamber, S1 first space, S2 second space, W wheel wheel.
Claims (7)
前記ケーシング内において、前記モータから延びる3本の内部動力線の一端にそれぞれ設けられた3つのモータ側端子と、
外部から前記ケーシング内に導かれた3本の外部動力線の一端にそれぞれ設けられた3つの外部側端子と、
前記3つのモータ側端子と前記3つの外部側端子とをそれぞれ接続する3つの導電部材と、
前記各導電部材を収容する筒状の非導電部材であって、長さを有する3つのソケットとを備え、
前記3つのソケットのうちの少なくとも1つが、長手方向の複数箇所において前記ケーシングに支持されている、インホイールモータ駆動装置。 A casing with a built-in motor;
In the casing, three motor-side terminals respectively provided at one end of three internal power lines extending from the motor;
Three external terminals respectively provided at one end of three external power lines led into the casing from the outside;
Three conductive members for connecting the three motor side terminals and the three external terminals,
A cylindrical non-conductive member that accommodates each of the conductive members, comprising three sockets having a length,
An in-wheel motor drive device, wherein at least one of the three sockets is supported by the casing at a plurality of locations in the longitudinal direction.
前記各ソケットの一箇所が、前記仕切壁によって支持されている、請求項2に記載のインホイールモータ駆動装置。 The casing includes a first space in which the motor-side terminal is disposed, a second space in which the external-side terminal is disposed, and a partition wall through which the sockets are inserted to partition the first space and the second space. And
The in-wheel motor drive device according to claim 2, wherein one location of each of the sockets is supported by the partition wall.
前記第1のソケットの一方端面と対面する前記ケーシングの内壁面に、前記第2のソケットの一方端を支持する支持部が設けられている、請求項3または4に記載のインホイールモータ駆動装置。 The outer peripheral surface of one end of the first and second sockets is provided with a notch for receiving the external terminal,
The in-wheel motor drive device of Claim 3 or 4 with which the support part which supports the one end of the said 2nd socket is provided in the inner wall surface of the said casing facing the one end surface of the said 1st socket. .
前記凹部と前記第2のソケットの一方端との嵌合部に、弾性材(シール材)が設けられている、請求項5に記載のインホイールモータ駆動装置。 The support portion is a recess into which one end of the second socket is fitted,
The in-wheel motor drive device of Claim 5 with which the elastic material (sealing material) is provided in the fitting part of the said recessed part and the one end of the said 2nd socket.
前記ケーシングは、車両前後方向に貫通し、前記3本の外部動力線が挿通される3つの貫通孔を有しており、
前記回転軸と同方向に見て、前記第2のソケット内部の前記導電部材に接続される前記外部動力線の前記貫通孔の位置は、上下方向において、前記第1のソケット内部の前記導電部材に接続される前記外部動力線の前記貫通孔の位置と少なくとも一部が重なっている、請求項2〜6のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。 The first and second sockets extend in parallel with a rotation axis of the motor;
The casing has three through holes that penetrate in the vehicle front-rear direction and through which the three external power lines are inserted,
When viewed in the same direction as the rotating shaft, the position of the through hole of the external power line connected to the conductive member inside the second socket is the conductive member inside the first socket in the vertical direction. The in-wheel motor drive device according to any one of claims 2 to 6, wherein at least a part of the position of the through hole of the external power line connected to the vehicle overlaps.
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