JP2019194056A - In-wheel motor drive device - Google Patents

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Takashi Yonemori
敬 米盛
任田 功
Isao Toda
功 任田
晴洋 平野
Haruhiro Hirano
晴洋 平野
田中 洋
Hiroshi Tanaka
洋 田中
靖裕 甲原
Yasuhiro Kohara
靖裕 甲原
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Abstract

To provide an in-wheel motor drive device which can achieve output performance and cooling performance of a three-phase induction motor.SOLUTION: An in-wheel motor drive device D includes: a seal member 35 which has a cylindrical part 35a for partitioning an outer case 31 from an inner member 32 and annular parts 35b, 35c for making fluid-tight sealing at both axial end parts of the cylindrical part 35a and cooperates with the outer case to form a housing chamber R which houses a stator 33; and a heat pipe 40 which can cool the stator 33 through a working fluid filling the housing chamber R. The heat pipe 40 includes: pipe-like recirculation passages 41, 42 which are arranged at an exterior of the in-wheel motor 5 so as to connect a lead-out part 34a formed at an end wall part 34 with an introduction part 34b and allow the working fluid to circulate therein; and a heat exchanger 43 which is provided at a middle part of the recirculation passages 41, 42 and can conduct heat exchange with outer air.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、三相誘導モータをホイールのリムの内周側空間に収容し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 in which a three-phase induction motor is accommodated 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.

インホイールモータ駆動装置を高負荷又は高回転状態で運転した場合、インホイールモータ(駆動用電動モータ)、特にコイルを含むステータの温度が急激に上昇するため、インホイールモータの稼動効率低下や潤滑油の粘度低下に起因した部品損傷等が懸念される。
そして、外部から冷却対象部位に水を循環させる水冷方式の冷却機構は、熱交換器や配管等の設備が大型化するため、一般に、インホイールモータの冷却機構には、走行によって生じる空気の流れを利用した空冷方式が採用されている。
しかし、このような空冷方式は、走行状態に影響を受けることから、作動開始時期や冷却能力に限界がある。
When the in-wheel motor drive device is operated under a high load or high rotation state, the temperature of the in-wheel motor (electric motor for driving), particularly the stator including the coil, rises rapidly. There are concerns about component damage and the like due to a decrease in oil viscosity.
In addition, a water-cooling type cooling mechanism that circulates water from the outside to a part to be cooled increases the size of equipment such as a heat exchanger and piping. Therefore, in general, an in-wheel motor cooling mechanism has a flow of air generated by traveling. The air cooling method using
However, since such an air cooling system is affected by the running state, there is a limit to the operation start timing and the cooling capacity.

冷却機構の一形態であるヒートパイプは、非フロン系の冷媒を使用することができ、動力を必要としない等の利点を有するため、高発熱体であるインホイールモータの冷却機構に広く採用されている。このヒートパイプの熱輸送能力は、粘性限界、音速限界、毛細管限界、飛散限界、沸騰限界の5つの要素から影響を受ける。
そして、ハロゲン系炭化水素であるハイドロフルオロエーテル(HFE)は、粘性が極めて低く、電気絶縁性及び熱安定性が高い特性を有することから、ヒートパイプの熱輸送能力を向上することが可能な冷媒である。
The heat pipe, which is one form of the cooling mechanism, can be used for non-fluorocarbon refrigerants and has the advantage of not requiring power, so it is widely adopted for the cooling mechanism of in-wheel motors that are high heating elements. ing. The heat transport capability of this heat pipe is affected by five factors: viscosity limit, sound speed limit, capillary limit, scattering limit, and boiling limit.
Since hydrofluoroether (HFE), which is a halogenated hydrocarbon, has extremely low viscosity and high electrical insulation and thermal stability, it is a refrigerant capable of improving the heat transport capability of the heat pipe. It is.

特許文献1の車両用ホイール駆動装置は、ホイールを駆動するロータと、このロータとステータを収容し且つナックル部材に固定されたアウタケースと、第1〜第3冷却装置とを有し、第1冷却装置をステータとアウタケースの開口を閉じるリッドとの間を接続した第1ヒートパイプにより構成し、第2冷却装置をステータとアウタケースとの間を接続した第2ヒートパイプにより構成し、第3冷却装置をアウタケースに接触させた第3ヒートパイプにより構成している。
特許文献2のモータは、ステータと、このステータにオイルを供給する油路と、ヒートパイプとを備え、このヒートパイプが、モータ外周とモータケースとの間に配設され且つステータに接触又は近接した油路内に設けられた受熱部と、油路外に設けられた放熱部とを有している。
The wheel drive device for vehicles of patent documents 1 has a rotor which drives a wheel, an outer case which accommodates this rotor and a stator, and was fixed to a knuckle member, and the 1st-3rd cooling device, The cooling device is constituted by a first heat pipe connected between the stator and a lid for closing the opening of the outer case, and the second cooling device is constituted by a second heat pipe connected between the stator and the outer case, 3 The cooling device is constituted by a third heat pipe in contact with the outer case.
The motor of Patent Document 2 includes a stator, an oil passage that supplies oil to the stator, and a heat pipe. The heat pipe is disposed between the motor outer periphery and the motor case and is in contact with or close to the stator. A heat receiving portion provided in the oil passage and a heat radiating portion provided outside the oil passage.

特開2006−282158号公報JP 2006-282158 A 特開2008−072881号公報JP 2008-072881 A

前述したHFEを冷媒(作動液)としたヒートパイプの採用により、従来のヒートパイプに比べてインホイールモータの熱信頼性や稼動効率を高くすることが可能である。
しかし、ヒートパイプに用いる作動液の冷媒性能を向上しても、ヒートパイプの熱輸送能力に影響を与える上記5要素のうち毛細管限界等に関連する構造因子の側面から、ヒートパイプ自身が保有する冷却性能を十分に発揮することができない虞がある。
By adopting the heat pipe using HFE as a refrigerant (working fluid) as described above, it is possible to increase the thermal reliability and operating efficiency of the in-wheel motor as compared with the conventional heat pipe.
However, even if the refrigerant performance of the hydraulic fluid used in the heat pipe is improved, the heat pipe itself possesses from the aspect of structural factors related to the capillary limit among the above five elements that affect the heat transport capability of the heat pipe. There is a possibility that the cooling performance cannot be sufficiently exhibited.

特許文献1の車両用ホイール駆動装置は、冷却対象部位であるステータとヒートパイプとを物理的に接触させるため、広い範囲を冷却する場合、ヒートパイプが大型化、或いは複雑化する虞がある。
また、冷媒である作動液がヒートパイプ構成部材(パイプ接続部及びヒートパイプ外壁)を介してステータと接触する形態であることから、熱交換に要する時間が長くなり、ステータと作動液との熱交換が十分に行われず、周囲への熱の拡散が懸念される。
一方、特許文献2のモータは、ステータに供給されるオイルの油路内にヒートパイプの受熱部を配置したため、ステータとヒートパイプとが物理的及び空間的に離隔しており、冷却されたオイルが滴下(移動)してステータに付着することから、特許文献1と同様に、ステータと作動液との熱交換が間接的である。しかも、ヒートパイプの冷却性能は、オイルを循環させるオイルポンプの性能にも左右されることから、ヒートパイプが有する冷却性能を十分に発揮させることは容易ではない。
Since the vehicle wheel drive device of Patent Literature 1 physically contacts the stator, which is a cooling target, and the heat pipe, when cooling a wide range, the heat pipe may become large or complicated.
In addition, since the working fluid, which is a refrigerant, is in contact with the stator via the heat pipe components (the pipe connection portion and the heat pipe outer wall), the time required for heat exchange becomes longer, and the heat between the stator and the working fluid is increased. The exchange is not performed sufficiently, and there is concern about the diffusion of heat to the surroundings.
On the other hand, in the motor of Patent Document 2, since the heat receiving portion of the heat pipe is disposed in the oil passage of the oil supplied to the stator, the stator and the heat pipe are physically and spatially separated, and the cooled oil Drops (moves) and adheres to the stator, and as in Patent Document 1, heat exchange between the stator and the working fluid is indirect. Moreover, since the cooling performance of the heat pipe depends on the performance of the oil pump that circulates the oil, it is not easy to sufficiently exhibit the cooling performance of the heat pipe.

ところで、誘導電動機には、固定子であるステータの径方向内側に設けられたロータが回転するインナロータタイプと、ステータの径方向外側に設けられたロータ(アウタケース)が回転するアウタロータタイプとが存在している。
同じ大きさのモータの場合、アウタロータタイプは、ロータ半径を大きくできるため、インナロータタイプに比べて大きな出力トルクを確保することができる。
しかし、固定子であるステータの周囲を覆うアウタケースが回転することから、各種配線や配管が複雑になるという問題が存在している。
即ち、インホイールモータ駆動装置において出力性能と冷却性能との両立が望まれている。
By the way, the induction motor includes an inner rotor type in which a rotor provided on a radially inner side of a stator that is a stator rotates, and an outer rotor type in which a rotor (outer case) provided on a radially outer side of the stator rotates. Existing.
In the case of motors of the same size, the outer rotor type can increase the rotor radius, so that a larger output torque can be ensured than the inner rotor type.
However, since the outer case that covers the periphery of the stator, which is a stator, rotates, there is a problem that various wirings and piping are complicated.
That is, it is desired that the output performance and the cooling performance be compatible in the in-wheel motor drive device.

本発明の目的は、出力性能と冷却性能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。   The objective of this invention is providing the in-wheel motor drive device etc. which can make output performance and cooling performance compatible.

請求項1のインホイールモータ駆動装置は、ナックル部材に支持され且つステータを有するインナ部材と、このインナ部材を収容し且つホイールに連結された略円筒状のアウタロータとを有する三相誘導モータを前記ホイールのリムの内周側空間に収容したインホイールモータ駆動装置において、前記アウタロータとステータとの間を仕切る円筒部と前記円筒部の軸方向両端部において前記インナ部材の車幅方向両端部分に夫々接触して液密状にシールする円環部とを有すると共に前記アウタロータと協働して前記ステータを収容する収容室を形成するシール部材と、前記収容室に充填された作動液を介して前記ステータを冷却可能なヒートパイプ機構とを有し、前記ヒートパイプ機構が、前記インナ部材の車幅方向一端部分に形成された導出部と前記インナ部材の車幅方向一端部分に形成された導入部とを連結するように前記三相誘導モータの外部に配索され且つその内部に作動液を流通可能なパイプ状の還流通路と、前記還流通路の途中部に設けられて外気と熱交換可能な熱交換器とを備えたことを特徴としている。   An in-wheel motor drive device according to claim 1 is a three-phase induction motor having an inner member supported by a knuckle member and having a stator, and a substantially cylindrical outer rotor that accommodates the inner member and is connected to a wheel. In the in-wheel motor drive device accommodated in the inner circumferential space of the rim of the wheel, a cylindrical portion that partitions between the outer rotor and the stator, and axial end portions of the cylindrical portion at both ends in the vehicle width direction of the inner member, respectively. A seal member having a ring portion that contacts and seals in a liquid-tight manner, and forms a storage chamber for storing the stator in cooperation with the outer rotor, and the hydraulic fluid filled in the storage chamber A heat pipe mechanism capable of cooling the stator, and the heat pipe mechanism is formed at one end of the inner member in the vehicle width direction. A pipe-like reflux passage that is routed outside the three-phase induction motor and connects the inside portion to the introduction portion formed at one end in the vehicle width direction of the inner member and through which the working fluid can flow. A heat exchanger provided in the middle of the reflux passage and capable of exchanging heat with outside air is provided.

このインホイールモータ駆動装置では、前記アウタロータとステータとの間を仕切る円筒部と前記円筒部の軸方向両端部において前記インナ部材の車幅方向両端部分に夫々接触して液密状にシールする円環部とを有すると共に前記アウタロータと協働して前記ステータを収容する収容室を形成するシール部材と、前記収容室に充填された作動液を介して前記ステータを冷却可能なヒートパイプ機構とを有しているため、ヒートパイプ機構の作動液内にステータを全体的に浸漬することができ、ステータと作動液による直接的な熱交換を行うことができる。
前記ヒートパイプ機構が、前記インナ部材の車幅方向一端部分に形成された導出部と前記インナ部材の車幅方向一端部分に形成された導入部とを連結するように前記三相誘導モータの外部に配索され且つその内部に作動液を流通可能なパイプ状の還流通路と、前記還流通路の途中部に設けられて外気と熱交換可能な熱交換器とを備えているため、アウタロータタイプの三相誘導モータにおいて導出部と導入部とを離隔配置することができ、還流させた作動液によって収容室内の作動液を攪拌することができる。
In this in-wheel motor drive device, a cylindrical portion that partitions the outer rotor and the stator, and a circular portion that seals in a liquid-tight manner in contact with both end portions in the vehicle width direction of the inner member at both axial end portions of the cylindrical portion. A seal member having a ring portion and forming a housing chamber for housing the stator in cooperation with the outer rotor, and a heat pipe mechanism capable of cooling the stator through the working fluid filled in the housing chamber. Therefore, the stator can be entirely immersed in the hydraulic fluid of the heat pipe mechanism, and direct heat exchange between the stator and the hydraulic fluid can be performed.
The outside of the three-phase induction motor is configured so that the heat pipe mechanism connects a lead-out portion formed at one end portion in the vehicle width direction of the inner member and an introduction portion formed at one end portion in the vehicle width direction of the inner member. And a heat exchanger that is provided in the middle of the reflux passage and is capable of exchanging heat with the outside air. In the three-phase induction motor, the lead-out part and the introduction part can be arranged separately, and the working fluid in the storage chamber can be stirred by the refluxed working fluid.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記三相誘導モータの給電線が、前記インナ部材の車幅方向一端部分において前記導出部及び導入部よりも径方向内側に離隔した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、給電線の取出部とヒートパイプ機構の導出部及び導入部を固定側部材に形成することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the power supply line of the three-phase induction motor is from a portion spaced radially inward from the lead-out portion and the introduction portion at one end portion in the vehicle width direction of the inner member. It is characterized by being taken out.
According to this configuration, the lead-out portion of the power supply line and the lead-out portion and the introduction portion of the heat pipe mechanism can be formed on the fixed side member.

請求項3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の給電線が、前記インナ部材の車幅方向一端部分において各相毎周方向に離隔する部位から夫々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、給電線を固定側部材から各相毎に取り出すことができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the feeding wire of the three-phase induction motor is taken out from a portion that is spaced apart in the circumferential direction of each phase at one end in the vehicle width direction of the inner member. It is characterized by being.
According to this configuration, the power supply line can be taken out from the stationary member for each phase.

請求項4の発明は、請求項1〜3の何れか1項の発明において、前記ロータの回転軸が前記ホイール中心と同軸状に配置され、前記熱交換器が前記ホイール中心に対して前後方向一方側に配設されると共に、前記三相誘導モータの給電線が前記ホイール中心に対して前後方向他方側に配索されたことを特徴としている。
この構成によれば、ホイールのリム内から減速機構を省略して、小型軽量化を図ることができ、給電線の取り回しを良好にすることができる。
The invention of claim 4 is the invention of any one of claims 1 to 3, wherein the rotation shaft of the rotor is arranged coaxially with the wheel center, and the heat exchanger is in the front-rear direction with respect to the wheel center. In addition to being arranged on one side, the power supply line of the three-phase induction motor is routed on the other side in the front-rear direction with respect to the wheel center.
According to this configuration, it is possible to reduce the size and weight by omitting the speed reduction mechanism from the rim of the wheel, and to improve the handling of the power supply line.

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給電線が可動給電線を介して車体側給電線に接続され、前記可動給電線は、前記給電線の端部から車幅方向内側且つ上方に配索されていることを特徴としている。
この構成によれば、転舵に伴う給電線の変位軌跡を小さくすることができる。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the power supply line of the three-phase induction motor is connected to the vehicle body side power supply line via the movable power supply line, It is wired from the edge part of the said feeder to the vehicle width direction inner side and upper direction.
According to this structure, the displacement locus | trajectory of the feeder line accompanying steering can be made small.

本発明のインホイールモータ駆動装置によれば、三相誘導モータの出力性能と冷却性能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 output performance and the cooling performance of the three-phase induction motor can be achieved.

実施例1に係るハイブリッド車両のレイアウト図である。1 is a layout diagram of a hybrid vehicle according to a first embodiment. 右側前輪を左前方から視た斜視図である。It is the perspective view which looked at the right front wheel from the left front. 右側前輪を左後方から視た斜視図である。It is the perspective view which looked at the right front wheel from the left rear. 右側前輪の左側面図である。It is a left view of a right front wheel. 右側前輪の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a right front wheel. インホイールモータを右前方から視た斜視図である。It is the perspective view which looked at the in-wheel motor from the right front. インホイールモータを左前方から視た斜視図である。It is the perspective view which looked at the in-wheel motor from the left front. インホイールモータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of an in-wheel motor. ヒートパイプの説明図である。It is explanatory drawing of a heat pipe. ヒートパイプの別の説明図である。It is another explanatory view of a heat pipe. 転舵に伴う給電線の変位軌跡の説明図である。It is explanatory drawing of the displacement locus | trajectory of the electric power feeding line accompanying steering.

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(ヒートパイプ機構)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, a heat pipe 40 (heat pipe mechanism) as a cooling mechanism provided corresponding to each IWM 5, and the like.

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。
図6〜図8に示すように、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に収容されたインナ部材32と、固定子であるステータ33と、アウタケース31の左端部分を閉塞する端壁部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の径方向外側に設けられたアウタケース31が回転するアウタロータタイプの誘導電動機である。
同じ大きさのモータの場合、アウタロータタイプは、ロータ半径を大きくできるため、インナロータタイプに比べて大きな出力トルクを確保可能である。
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.
As shown in FIGS. 6 to 8, the IWM 5 includes a substantially cylindrical outer case 31 whose right end is bottomed, an inner member 32 housed in the outer case 31, and a stator 33 that is a stator. The end wall portion 34 that closes the left end portion of the outer case 31 and the seal member 35 are the main components. The IWM 5 is an outer rotor type induction motor in which an outer case 31 provided on the radially outer side of the stator 33 rotates.
In the case of motors of the same size, the outer rotor type can increase the rotor radius, so that a larger output torque can be ensured than the inner rotor type.

図8に示すように、アウタケース31は、ロータコイル31aと、略筒状の外周壁31bと、シール部31cと、ロータシャフト31s等を備えている。
ロータコイル31aは、外周壁31b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31aは、後述するステータコイル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。
外周壁31b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31cが形成されている。
As shown in FIG. 8, the outer case 31 includes a rotor coil 31a, a substantially cylindrical outer peripheral wall 31b, a seal portion 31c, a rotor shaft 31s, and the like.
The rotor coil 31a is attached to the inner periphery of the outer peripheral wall 31b by distributed winding.
The rotor coil 31a is disposed opposite the stator coil 33a so that an induced current is generated by a rotating magnetic field generated by a stator coil 33a described later.
The left end portion of the outer peripheral wall 31b is formed with a seal portion 31c having a larger diameter than the right side portion and extending leftward.

ロータシャフト31sは、アウタケース31の軸心と同軸状に一体形成され、アウタケース31内(左方)に延びる左半部と、アウタケース31外(右方)に延びる右半部とを有している。ロータシャフト31s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31sの左半部は、インナ部材32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32に支持されている。
ロータシャフト31s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 31 s is integrally formed coaxially with the axis of the outer case 31, and has a left half portion that extends into the outer case 31 (left side) and a right half portion that extends outside (right side) the outer case 31. is doing. The rotor shaft 31s 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 half portion of the rotor shaft 31s is inserted into the inner member 32 and supported by the inner member 32 via a pair of left and right bearings b1.
The right half of the rotor shaft 31 s 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、インナ部材32は、略筒状のステータ33と、このステータ33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34とを備えている。
ステータ33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33aを有している。ロータコイル31a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。
端壁部34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)が同一周上に夫々離隔して形成され、後述するモータ側給電線51がバスバー36u,36v,36wを介して夫々電気的に取り出されている(図7参照)。
端壁部34の外側端部には、右方に屈曲してシール部31cと対向するシール部34cが形成されている。このシール部34cとシール部31cは、ダストシール37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34d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34(インナ部材32)を固定している。
As shown in FIG. 8, the inner member 32 includes a substantially cylindrical stator 33 and a substantially annular end wall portion 34 projecting radially outward from the left end portion of the stator 33.
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 radially outer portion by distributed winding. The rotor coil 31a and the stator coil 33a are provided with an electrically insulating coating (for example, enamel coating).
The end wall portion 34 is formed with three electrode terminal extraction portions (not shown) spaced apart on the same circumference at positions corresponding to the imaginary kingpin axis on the radially inner portion. Are electrically extracted via the bus bars 36u, 36v, 36w, respectively (see FIG. 7).
A seal portion 34c that is bent rightward and faces the seal portion 31c is formed at the outer end portion of the end wall portion 34. The seal portion 34c and the seal portion 31c are sandwiched between dust seals 37 and held in a liquid-tight state. The two pairs of front and rear attachment portions 34d fix the end wall portion 34 (inner member 32) to the left side wall portion of the knuckle member 13 via a fastening member.

シール部材35は、縦断面略ハット状に形成され、端壁部34を含むインナ部材32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。
具体的には、シール部材35は、アウタケース31(ロータコイル31a)とステータ33(ステータコイル33a)との間を仕切る円筒部35aと、円筒部35aの左端部において端壁部34の内壁面に接触して液密状にシールする円環部35bと、円筒部35aの右端部においてインナ部材32の右端部分(ステータ33)に接触して液密状にシールする円環部35cとを有している。
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31a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の径方向外端壁と右端壁を形成し、インナ部材32が収容室Rの径方向内端壁と左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。
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 inner member 32 including the end wall portion 34.
Specifically, the sealing member 35 includes a cylindrical portion 35a that partitions the outer case 31 (rotor coil 31a) and the stator 33 (stator coil 33a), and an inner wall surface of the end wall portion 34 at the left end portion of the cylindrical portion 35a. An annular portion 35b that contacts and seals in a liquid-tight manner, and an annular portion 35c that contacts the right end portion (the stator 33) of the inner member 32 at the right end portion of the cylindrical portion 35a and seals in a fluid-tight manner. 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 31a 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 outer end wall and the right end wall of the storage chamber R, and the inner member 32 forms the radial inner end wall and the left 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.

図8に示すように、収容室R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34を貫通した導出部34a及び導入部34bが夫々設けられている。これら導出部34a及び導入部34bは、バスバー36u,36v,36wから径方向外側に離隔するように配置されている。
導出部34aは、左側程上方に移行するように形成され、導入部34bは、左側程下方に移行するように形成されている。
端壁部34の左側(車幅方向内側)には、導出部34a、導入部34b、及びバスバー36u,36v,36wを保護するため、これらの周囲を覆う端子ボックス38が装着されている。
As shown in FIG. 8, a lead-out portion 34 a and an introduction portion 34 b penetrating the end wall portion 34 are provided in portions corresponding to the upper end vicinity position and the lower end vicinity position of the storage chamber R, respectively. The lead-out part 34a and the introduction part 34b are arranged so as to be spaced radially outward from the bus bars 36u, 36v, 36w.
The lead-out part 34a is formed so as to move upward on the left side, and the introduction part 34b is formed so as to move downward on the left side.
On the left side (in the vehicle width direction) of the end wall portion 34, a terminal box 38 that covers the periphery of the lead-out portion 34a, the introduction portion 34b, and the bus bars 36u, 36v, 36w is mounted.

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、及び径方向外側端には、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 outer 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の上端近傍位置に対応した導出部34aから上方に延設され、下流通路42は、収容室Rの下端近傍位置に対応した導入部34b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34bを収容室Rの下端近傍位置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 34 a corresponding to the position near the upper end of the storage chamber R, and the downstream passage 42 is near the lower end of the storage chamber R. After extending from the introduction part 34b corresponding to the position to the lower rear side, it extends upward. By arranging the introduction part 34b 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3,図4,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、取出部に連結されたバスバー36u,36v,36wから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。
Next, the power feeding system will be described.
As shown in FIGS. 3, 4, and 11, the power supply system includes a motor-side power supply line 51, a vehicle body-side power supply line 52, a movable power supply line 53 that connects the motor-side power supply line 51 and the vehicle body-side power supply line 52, and the like. It is comprised so that electric power can be supplied to IWM5 from a vehicle-mounted power supply (not shown).
The motor-side power supply line 51 extends rearward from the bus bars 36u, 36v, 36w connected to the take-out portion, and 3 in the first connection portion 54 (motor-side connection portion) disposed in the vicinity of the rear end portion of the IWM 5. The two feeder lines are bundled into one to constitute a collective wire.

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.

バスバー36u,36v,36wが、仮想キングピン軸に対応した位置に配置されているため、前輪1が転舵された場合でも、バスバー36u,36v,36w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の車幅方向の揺動により第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 bus bars 36u, 36v, 36w are arranged at positions corresponding to the virtual kingpin axis, even when the front wheel 1 is steered, the movement trajectory radius of the bus bars 36u, 36v, 36w 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 connecting portion 55 is swung in the vehicle width direction regardless of whether the vehicle V is bound or rebound. The separation distance between the second connecting portions 54 and 55 is 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(バスバー36u,36v,36w)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 (bus bars 36u, 36v, 36w) is farthest from the second connection portion 55 in plan view. Yes.
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、アウタケース31とインナ部材32(ステータ33)との間を仕切る円筒部35aと円筒部35aの軸方向両端部においてインナ部材32の車幅方向両端部分に夫々接触して液密状にシールする円環部35b,35cとを有すると共にアウタケースと協働してステータ33を収容する収容室Rを形成するシール部材35と、収容室Rに充填された作動液を介してステータ33を冷却可能なヒートパイプ40とを有しているため、ヒートパイプ40の作動液内にステータ33を全体的に浸漬することができ、ステータ33と作動液による直接的な熱交換を行うことができる。
ヒートパイプ40が、インナ部材32の左端部分である端壁部34に形成された導出部34aと端壁部34に形成された導入部34bとを連結するようにIWM5の外部に配索され且つその内部に作動液を流通可能なパイプ状の還流通路41,42と、還流通路41,42の途中部に設けられて外気と熱交換可能な熱交換器43とを備えているため、アウタロータタイプのIWM5において導出部34aと導入部34bとを離隔配置することができ、還流させた作動液によって収容室R内の作動液を攪拌することができる。
Next, the operation and effect of the in-wheel motor drive device D will be described.
In the in-wheel motor drive device D, the cylindrical portion 35a that partitions the outer case 31 and the inner member 32 (stator 33) and the axial end portions of the cylindrical portion 35a are in contact with both end portions in the vehicle width direction of the inner member 32, respectively. And a sealing member 35 having an annular portion 35b, 35c for sealing in a liquid-tight manner and forming a storage chamber R for storing the stator 33 in cooperation with the outer case, and a hydraulic fluid filled in the storage chamber R Therefore, the stator 33 can be entirely immersed in the working fluid of the heat pipe 40, and direct heat generated by the stator 33 and the working fluid can be obtained. Exchanges can be made.
The heat pipe 40 is routed outside the IWM 5 so as to connect the lead-out portion 34a formed in the end wall portion 34 that is the left end portion of the inner member 32 and the introduction portion 34b formed in the end wall portion 34, and Since it is provided with pipe-like reflux passages 41 and 42 through which the working fluid can flow and a heat exchanger 43 provided in the middle of the reflux passages 41 and 42 and capable of exchanging heat with the outside air, the outer rotor type In the IWM 5, the lead-out part 34 a and the introduction part 34 b can be spaced apart, and the working fluid in the storage chamber R can be stirred by the refluxed working fluid.

IWM5のモータ側給電線51が、インナ部材32の左端部分において導出部34a及び導入部34bよりも径方向内側に離隔した部位から取り出されているため、モータ側給電線51の取出部(バスバー36u,36v,36w)とヒートパイプ40の導出部34a及び導入部34bを固定側部材に形成することができる。   Since the motor-side power supply line 51 of the IWM 5 is taken out from a portion separated radially inward from the lead-out part 34a and the introduction part 34b at the left end portion of the inner member 32, the take-out part (bus bar 36u) of the motor-side power supply line 51 , 36v, 36w) and the lead-out portion 34a and the introduction portion 34b of the heat pipe 40 can be formed on the fixed side member.

IWM5のモータ側給電線51が、インナ部材32の左端部分において各相毎周方向に離隔する部位から夫々取り出されているため、モータ側給電線51を固定側部材から各相毎に取り出すことができる。   Since the motor-side power supply line 51 of the IWM 5 is respectively taken out from the portion separated in the circumferential direction of each phase at the left end portion of the inner member 32, the motor-side power supply line 51 can be taken out from the fixed-side member for each phase. it can.

アウタケース31のロータシャフト31sがホイール中心と同軸状に配置され、熱交換器43がホイール中心に対して前側に配設されると共に、IWM5のモータ側給電線51がホイール中心に対して後側に配索されているため、ホイールのリム22内から減速機構を省略して、小型軽量化を図ることができ、モータ側給電線51の取り回しを良好にすることができる。   The rotor shaft 31s of the outer case 31 is disposed coaxially with the wheel center, the heat exchanger 43 is disposed on the front side with respect to the wheel center, and the motor-side power supply line 51 of the IWM 5 is located on the rear side with respect to the wheel center. Therefore, the speed reduction mechanism can be omitted from the wheel rim 22 to reduce the size and weight, and the motor-side power supply line 51 can be favorably routed.

IWM5のモータ側給電線51が可動給電線53を介して車体側給電線52に接続され、可動給電線53は、モータ側給電線51の端部から車幅方向内側且つ上方に配索されているため、転舵に伴う給電線51,52の変位軌跡を小さくすることができる。   The motor side power supply line 51 of the IWM 5 is connected to the vehicle body side power supply line 52 via the movable power supply line 53, and the movable power supply line 53 is routed from the end of the motor side power supply line 51 to the inside in the vehicle width direction and above. Therefore, the displacement trajectory of the power supply lines 51 and 52 accompanying the turning can be reduced.

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 above-described embodiment, 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〕前記実施例においては、上部容積室、下部容積室、縦部材、及びフィンからなる熱交換器の例を説明したが、少なくとも、外気と熱交換することができれば良く、単一の容積室であっても良い。また、少なくとも、導出用通路と導入用通路が形成できれば良く、容積室の代わりに、通路を延長することで通路と熱交換器を兼用しても良い。 2) In the above embodiment, an example of a heat exchanger composed of an upper volume chamber, a lower volume chamber, a vertical member, and fins has been described. However, it is sufficient that at least heat exchange with the outside air is possible, and a single volume chamber is required. It may be. Further, it is sufficient that at least the outlet passage and the introduction passage can be formed, and the passage and the heat exchanger may be used by extending the passage instead of the volume chamber.

3〕前記実施例においては、ヒートパイプがリムの径方向内側空間に完全に収容された例を説明したが、少なくとも、ヒートパイプがリムの径方向内側に配設されれば良く、ヒートパイプの構成部材がリムよりも車幅方向内側に部分的に突出しても良い。 3) In the above-described embodiment, the example in which the heat pipe is completely accommodated in the radially inner space of the rim has been described, but at least the heat pipe may be disposed on the radially inner side of the rim. The component member may partially protrude inward in the vehicle width direction from the rim.

4〕前記実施例においては、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。 4) In the above embodiment, an example of a double wishbone type suspension has been described. However, at least an upper support member and a lower support member may exist, and the present invention may be applied to a strut type suspension or the like.

5〕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。 5] 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 前輪
5 IWM
13 ナックル部材
22 リム
31 アウタケース
31s ロータシャフト
32 インナ部材
33 ステータ
34 端壁部
34a 導出部
34b 導入部
35 シール部材
35a 円筒部
35b,35c 円環部
40 ヒートパイプ
41 上流通路
42 下流通路
43 熱交換器
51 モータ側給電線
52 車体側給電線
53 可動給電線
D インホイールモータ駆動装置
R 収容室
1 Front wheel 5 IWM
13 Knuckle member
22 Rim 31 Outer case 31s Rotor shaft 32 Inner member 33 Stator 34 End wall portion 34a Derived portion 34b Introducing portion 35 Seal member 35a Cylindrical portions 35b and 35c Annular portion 40 Heat pipe 41 Upstream passage 42 Downstream passage 43 Heat exchanger 51 Motor side power supply line 52 Car body side power supply line 53 Movable power supply line D In-wheel motor drive device R Storage chamber

Claims (5)

ナックル部材に支持され且つステータを有するインナ部材と、このインナ部材を収容し且つホイールに連結された略円筒状のアウタロータとを有する三相誘導モータを前記ホイールのリムの内周側空間に収容したインホイールモータ駆動装置において、
前記アウタロータとステータとの間を仕切る円筒部と前記円筒部の軸方向両端部において前記インナ部材の車幅方向両端部分に夫々接触して液密状にシールする円環部とを有すると共に前記アウタロータと協働して前記ステータを収容する収容室を形成するシール部材と、
前記収容室に充填された作動液を介して前記ステータを冷却可能なヒートパイプ機構とを有し、
前記ヒートパイプ機構が、前記インナ部材の車幅方向一端部分に形成された導出部と前記インナ部材の車幅方向一端部分に形成された導入部とを連結するように前記三相誘導モータの外部に配索され且つその内部に作動液を流通可能なパイプ状の還流通路と、前記還流通路の途中部に設けられて外気と熱交換可能な熱交換器とを備えた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 having an inner member supported by a knuckle member and having a stator, and a substantially cylindrical outer rotor that accommodates the inner member and is connected to a wheel is accommodated in an inner circumferential space of the rim of the wheel. In the in-wheel motor drive device,
The outer rotor has a cylindrical portion that partitions the outer rotor and the stator, and an annular portion that contacts the both ends in the vehicle width direction of the inner member at both ends in the axial direction of the cylindrical portion and seals in a liquid-tight manner. A seal member that cooperates with and forms a storage chamber for storing the stator;
A heat pipe mechanism capable of cooling the stator via the hydraulic fluid filled in the storage chamber,
The outside of the three-phase induction motor is configured so that the heat pipe mechanism connects a lead-out portion formed at one end portion in the vehicle width direction of the inner member and an introduction portion formed at one end portion in the vehicle width direction of the inner member. And a heat exchanger that is provided in the middle of the reflux passage and can exchange heat with the outside air. Wheel motor drive device.
前記三相誘導モータの給電線が、前記インナ部材の車幅方向一端部分において前記導出部及び導入部よりも径方向内側に離隔した部位から取り出さ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駆動装置。   2. The power supply line of the three-phase induction motor is taken out from a portion spaced radially inward from the lead-out portion and the introduction portion at one end portion in the vehicle width direction of the inner member. In-wheel motor drive device. 前記三相誘導モータの給電線が、前記インナ部材の車幅方向一端部分において各相毎周方向に離隔する部位から夫々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。   3. The in-wheel according to claim 1, wherein a power supply line of the three-phase induction motor is taken out from a portion that is separated in the circumferential direction of each phase at one end portion in the vehicle width direction of the inner member. Motor drive device. 前記ロータの回転軸が前記ホイール中心と同軸状に配置され、
前記熱交換器が前記ホイール中心に対して前後方向一方側に配設されると共に、
前記三相誘導モータの給電線が前記ホイール中心に対して前後方向他方側に配索されたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のインホイールモータ駆動装置。
The rotational axis of the rotor is arranged coaxially with the wheel center,
The heat exchanger is disposed on one side in the front-rear direction with respect to the wheel center,
The in-wheel motor drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein a power supply line of the three-phase induction motor is wired on the other side in the front-rear direction with respect to the wheel center.
前記三相誘導モータの給電線が可動給電線を介して車体側給電線に接続され、
前記可動給電線は、前記給電線の端部から車幅方向内側且つ上方に配索されている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。
The three-phase induction motor feed line is connected to the vehicle body side feed line via a movable feed line,
The in-wheel motor drive device according to any one of claims 1 to 4, wherein the movable feed line is routed inward and upward in the vehicle width direction from an end of the feed line.
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