JP2020108993A - インホイールモータ冷却構造 - Google Patents

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太郎 白岩
小林　敏行
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Abstract

【課題】インホイールモータの冷却性を確保することができるインホイールモータ冷却構造を提供すること。【解決手段】ホイール２の内部に配置されて動力源として機能するモータ６と、モータの内部に貯留されたフルード７を吸入および吐出するオイルポンプ８と、を有するインホイールモータ１と、ホイール２とボデー１４との間に設けられたショックアブソーバ１１と、オイルポンプ８から吐出されたフルード７をショックアブソーバ１１の内部に供給する第１油路２１と、ショックアブソーバ１１の内部で冷却されたフルード７をインホイールモータ１の内部に供給する第２油路２２と、を備えるインホイールモータ冷却構造であって、ショックアブソーバ１１の内部には、フルード７の冷却を行うための冷却水が流れる流路１２ａが設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、インホイールモータ冷却構造に関する。
特許文献１には、インホイールモータのオイルをショックアブソーバへ循環させることにより、オイル容量を増やして熱容量を向上させるとともに、ショックアブソーバを経由したオイルによってインホイールモータを冷却する冷却構造が開示されている。
特開２００９−２４８８２９号公報
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、走行状態によってはショックアブソーバの内部でオイルが加熱され、オイルによる冷却性が低下し、高温のオイルでインホイールモータが十分に冷却されない虞がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、インホイールモータの冷却性を確保することができるインホイールモータ冷却構造を提供することを目的とする。
本発明は、ホイールの内部に配置されて動力源として機能するモータと、前記モータの内部に貯留されたオイルを吸入および吐出するオイルポンプと、を有するインホイールモータと、前記ホイールと車体との間に設けられたショックアブソーバと、前記オイルポンプから吐出された前記オイルを前記ショックアブソーバの内部に供給する第１油路と、前記ショックアブソーバの内部で冷却された前記オイルを前記インホイールモータの内部に供給する第２油路と、を備えるインホイールモータ冷却構造であって、前記ショックアブソーバの内部には、前記オイルの冷却を行うための冷却液が流れる流路が設けられていることを特徴とする。
本発明では、ショックアブソーバの内部に設けた流路に冷却液を流すことによって、冷却水でオイルを冷やし、このオイルでインホイールモータの冷却を行うことができる。これにより、インホイールモータの冷却性を確保することができる。
図１は、インホイールモータ冷却構造の外観を模式的に示す図である。 図２は、インホイールモータ冷却構造の内部構造を模式的に示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態におけるインホイールモータ冷却構造について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
図１は、インホイールモータ冷却構造の外観を模式的に示す図である。図２は、インホイールモータ冷却構造の内部構造を模式的に示す図である。なお、図２には、図１のＡ−Ａ線断面が示されている。
インホイールモータ１は、ホイール２の内部に配置され、ハブ３、ホイール２、タイヤ４を回転させる。インホイールモータ１の出力軸１ａにハブ３が一体化されている。出力軸１ａとハブ３とホイール２とタイヤ４とが一体回転する。
インホイールモータ１の内部に、減速機５、モータ６を備え、冷却や潤滑のためのフルード７が内封されている。モータ６は、ステータと、コイルと、ロータと、ロータ軸とを有する。このモータ６は車両に搭載されて走行用の動力源として機能するものであり、図示しないバッテリと電気的に接続されている。減速機５は、モータ６のロータ軸に設けられた駆動ギヤと、この駆動ギヤと噛み合う従動ギヤとによって構成されている。減速機５の従動ギヤは出力軸１ａに設けられている。モータ６から出力された動力は減速機５を介してホイール２に伝達される。その際、減速機５はモータ６の回転数を減速して、出力軸１ａに動力を伝達する。また、出力軸１ａは、インホイールモータ１のケース１ｂから突出してハブ３に連結されているとともに、軸受によってケース１ｂに対して回転自在に支持されている。このケース１ｂの内部にフルード７が貯留されている。フルード７は、オイルにより構成され、インホイールモータ１とストラット１０とで共用とする。
インホイールモータ１の内部には、フルード７を、ストラット１０のショックアブソーバ１１に循環させるためのオイルポンプ８が設けられている。オイルポンプ８は、ケース１ｂ内部のフルード７を吐出して、インホイールモータ１の外部に配管された油路内へとフルード７を圧送する。この油路には、オイルポンプ８から吐出されたオイルをショックアブソーバ１１に供給する第１油路２１と、ショックアブソーバ１１の内部で冷却されたオイルをインホイールモータ１の内部に供給する第２油路２２とが含まれる。ストラット１０は、ストラット式サスペンションであり、ショックアブソーバ１１と、ロッド１２と、アッパサポート１３とを含んで構成されている。
フルード７の経路は、オイルポンプ８からインホイールモータ１のケース１ｂに連結されたストラット１０のショックアブソーバ１１内へ行き、ショックアブソーバ１１内に設けられた熱交換器２０を経由してインホイールモータ１のケース１ｂ内へと戻る。
ショックアブソーバ１１の内部には、冷却水の経路となる中空のロッド１２と熱交換器２０とが設けられている。ロッド１２は、アッパサポート１３を介してボデー１４に取り付けられている。このロッド１２の内部には、冷却水が流れる流路１２ａが設けられている。ロッド１２の流路１２ａ内を流れる冷却水は、フルード７を冷却するための冷却液である。
また、冷却構造として、ロッド１２の冷却水の流路１２ａと接続した配管１５と、ラジエータ１６とを備える。配管１５はラジエータ１６に連通している。つまり、流路１２ａは配管１５を介してラジエータ１６と連通している。そして、冷却水はラジエータ１６を経由してロッド１２の内部を循環する。
このように、ストラット１０のロッド１２を中空とし、ロッド１２内部の流路１２ａに冷却水を流すとともに、ショックアブソーバ１１の内部に設けた熱交換器２０によって、インホイールモータ１のフルード７とロッド１２の内部を通る冷却水との間で熱交換を行う。そして、オイルポンプ８によって、ストラット１０およびインホイールモータ１の両者の間を循環させて、フルード７によりモータ６などを冷却する。
ここで、オイルポンプ８によってフルード７が循環される際の作用について説明する。例えば、インホイールモータ１の出力が大きい時には、減速機５およびモータ６で発生する熱が大きくなり、フルード７の温度も上昇する。そこで、フルード７の温度を低下させるために、オイルポンプ８によってフルード７をストラット１０側に循環させる。
オイルポンプ８より圧送されたフルード７は、インホイールモータ１のケース１ｂに連結されたストラット１０の内部の熱交換器２０において、ロッド１２の内部を通る冷却水との間で熱交換を行う。これにより、フルード７の熱が冷却水に渡され、フルード７が冷却される。
その際、ロッド１２に取り付けられた配管１５は、アッパサポート１３を介してボデー１４に固定されているため、車両の上下動や操舵での配管１５の動きは規制され、耐久性が向上する。これにより、配管１５の耐久性を気にすることなく、十分な流量の冷却水を配管１５内に流せるので、インホイールモータ１の過熱を防止することができる。
また、冷却水は配管１５を通り、ラジエータ１６へと流れ、走行風やファン等によって冷却される。
そして、ラジエータ１６で冷却された冷却水は、配管１５を通り、ストラット１０内部のロッド１２を冷却し、熱交換器２０にてフルード７を冷却する。熱交換器２０で冷却されたフルード７は、ストラット１０に連結されたインホイールモータ１のケース１ｂ内部に戻され、減速機５やモータ６を冷却する。
以上説明した通り、実施形態によれば、インホイールモータ１の負荷が高くなるとモータ６や減速機５で発生する熱が多くなり、ケース１ｂ内部のフルード７の温度が上昇することになるが、フルード７をストラット１０側に循環させることによって、発生した熱は、インホイールモータ１およびショックアブソーバ１１内部のフルード７からロッド１２内部の冷却水へと伝熱される。これにより、ロッド１２内部の流路１２ａを流れる冷却水によってフルード７を冷却することができ、インホイールモータ１の冷却性を確保することができる。
また、ラジエータ１６をホイールハウス内よりも走行風が当たりやすい場所に設置することによって、冷却水およびフルード７を十分に冷却することができる。
１ インホイールモータ
１ａ 出力軸
１ｂ ケース
２ ホイール
３ ハブ
４ タイヤ
５ 減速機
６ モータ
７ フルード
８ オイルポンプ
１０ ストラット
１１ ショックアブソーバ
１２ ロッド
１２ａ 流路
１３ アッパサポート
１４ ボデー
１５ 配管
１６ ラジエータ
２０ 熱交換器
２１ 第１油路
２２ 第２油路

Claims (1)

  1. ホイールの内部に配置されて動力源として機能するモータと、前記モータの内部に貯留されたオイルを吸入および吐出するオイルポンプと、を有するインホイールモータと、
    前記ホイールと車体との間に設けられたショックアブソーバと、
    前記オイルポンプから吐出された前記オイルを前記ショックアブソーバの内部に供給する第１油路と、
    前記ショックアブソーバの内部で冷却された前記オイルを前記インホイールモータの内部に供給する第２油路と、
    を備えるインホイールモータ冷却構造であって、
    前記ショックアブソーバの内部には、前記オイルの冷却を行うための冷却液が流れる流路が設けられている
    ことを特徴とするインホイールモータ冷却構造。
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