JP2020114054A - インホイールモータ - Google Patents

Abstract

【課題】インホイールモータ内の熱を効率よく放熱することができるインホイールモータを提供すること。【解決手段】インホイールモータ１は、ステータ１１およびロータ１２を備えるアウターロータ式のインホイールモータであり、ロータ１２が、車幅方向外側からステータ１１の径方向内側を通り、かつ車幅方向内側に延びるシャフト部１２３を有し、ステータ１１が、ベアリング１７，１８を介してシャフト部１２３と接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、インホイールモータに関する。

特許文献１には、ダイレクトアウターロータ式のインホイールモータにおいて、ロータ取付板の軸心付近から車幅方向内側へと延びるブレーキディスクロータを備え、当該ブレーキディスクロータがステータの径方向内側に配置された構成が開示されている。

特開２００３−３００４２０号公報

インホイールモータは、ステータやブレーキディスクが発熱しやすいことが知られている。特許文献１で開示された構成では、両部品が近接して配置されており、かつステータの熱を外部に逃がしにくい構造であることから、インホイールモータ内に熱がこもりやすくなる可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インホイールモータ内の熱を効率よく放熱することができるインホイールモータを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るインホイールモータは、ステータおよびロータを備えるアウターロータ式のインホイールモータにおいて、前記ロータが、車幅方向外側から前記ステータの径方向内側を通り、かつ車幅方向内側に延びるシャフト部を有し、前記ステータが、ベアリングを介して前記シャフト部と接続されている。

これにより、本発明に係るインホイールモータは、ステータがベアリングを介してロータのシャフト部と接続されているため、ステータで発生した熱がロータ側に伝達されやすくなる。

本発明に係るインホイールモータによれば、ステータで発生した熱がロータ側に伝達されやすくなるため、インホイールモータ内の熱を効率よく放熱することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るインホイールモータを含むインホールモータユニットの構成を概略的に示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るインホイールモータを含むインホールモータユニットの一部を分解して示した断面図である。

本発明の実施形態に係るインホイールモータについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本実施形態に係るインホイールモータユニットは、インホイールモータ方式の車両に搭載されるものであり、図１に示すように、インホイールモータ１と、金属製のホイール２と、ゴム製のタイヤ３と、を備えている。ホイール２は、円筒状に形成されており、その内部にインホイールモータ１が収容されている。

インホイールモータ１は、アウターロータ式のインホイールモータであり、例えばブラシレスモータ等により構成されている。また、インホイールモータ１は、図１および図２に示すように、ステータ１１と、ロータ１２と、ブレーキロータ１３と、インバータ１４と、を備えている。なお、図２は、図１に示した構成のうち、回転軸Ｏの上半分のみを分解して図示したものである。

ステータ１１は、ステータコア１１１と、コイル部１１２と、スピンドル１１３を備えている。ステータコア１１１は、円環状の電磁鋼板が複数積層されて構成されている。また、ステータコア１１１は、締結部材１５によってスピンドル１１３の外周に固定されている。スピンドル１１３は、ベアリング１７，１８を介してロータ１２のシャフト部１２３と接続されている。また、スピンドル１１３は、ベアリング１９を介してロータ１２の本体部１２１と接続されている。なお、ステータ１１とロータ１２との間の空間には、これらを冷却するための冷却液（例えばオイル）が充填されている。

ロータ１２は、ステータ１１の径方向外側に配置されており、本体部１２１と、ディスク部１２２と、シャフト部１２３と、マグネット部１２４と、を備えている。本体部１２１は、ステータコア１１１の径方向外側に配置されている。ディスク部１２２は、締結部材１６によって本体部１２１に固定されている。また、ディスク部１２２は、外気と直接接触可能に構成されている。これにより、ロータ１２の冷却性能が向上する。

シャフト部１２３は、ディスク部１２２と一体的に形成されている。また、シャフト部１２３は、車幅方向外側からスピンドル１１３の径方向内側を通り、かつ車幅方向内側に延びている。シャフト部１２３の外周は、ベアリング１７，１８を介して、スピンドル１１３の内周に回転自由に固定されている。

シャフト部１２３は、中空状に形成されており、図１の白抜き矢印で示すように、内部の空間（以下、「中空部」という）に空気が導通可能となっている。これにより、ロータ１２を冷却するための冷却面積が拡大し、当該ロータ１２の冷却効率が向上する。

マグネット部１２４は、例えば永久磁石により構成されており、円筒状に形成されている。また、マグネット部１２４は、本体部１２１の内周に固定されており、ステータコア１１１の外周面と対向するように配置されている。

ブレーキロータ１３は、ロータ１２に制動をかけるためのものであり、締結部材２０によってシャフト部１２３に固定されている。

インバータ１４は、シャフト部１２３の中空部内に配置されている。また、インバータ１４のケース１４１とシャフト部１２３の内周面１２３ａとの間には、車幅方向内側から車幅方向外側へと貫通する隙間Ｇが形成されている。これにより、インバータ１４を冷却するための冷却面積が拡大し、当該インバータ１４の冷却効率が向上する。

以上のような構成を備える本実施形態に係るインホイールモータ１によれば、ステータ１１のスピンドル１１３がベアリング１７，１８を介してロータ１２のシャフト部１２３と接続されているため、ステータ１１で発生した熱がロータ１２側に伝達されやすくなる。従って、インホイールモータ１内の熱を効率よく放熱することができる。

以上、本発明に係るインホイールモータについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

例えば、前記したインホイールモータ１では、図１に示すように、シャフト部１２３の中空部の内径Ｄが、車幅方向に一定の大きさに形成されていたが、中空部の形状はこれに限定されない。すなわち、シャフト部１２３の中空部は、当該中空部の内径Ｄが車幅方向内側から車幅方向外側に向かって拡大するような形状に形成されていてもよい。これにより、シャフト部１２３の中空部を流れる冷却風の流速が増大するため、ロータ１２の冷却効率が向上する。

また、前記したインホイールモータ１において、シャフト部１２３の中空部に、導風用のファンを設けてもよい。これにより、シャフト部１２３の中空部を流れる冷却風の流速が増大するため、ロータ１２の冷却効率が向上する。

また、前記したインホイールモータ１では、ロータ１２とステータ１１との間の空間に冷却液が充填されているが、当該冷却液の量を、例えばロータ１２の回転時の遠心力によって冷却液がロータ１２（本体部１２１）の内周側に移動した際に、当該冷却液がステータコア１１１の外周面よりも径方向内側の位置まで充填される量となるように調整してもよい。これにより、ステータ１１からロータ１２への熱伝達が促進され、ステータ１１の冷却効率が向上する。

またその際に、コイル部１１２の外周に、冷却液を保持可能なスポンジ等の部材を設けてもよい。これにより、冷却液の保持時間を拡大することができ、ステータ１１の冷却効率が向上する。

また、前記したインホイールモータ１において、シャフト部１２３の中空部にスクリュー翼を設けてもよい。これにより、例えば車両の浸水時に当該スクリュー翼によって、車両内部の水を外部へと排出することができる。

また、前記したインホイールモータ１において、シャフト部１２３の中空部に灯火装置を設けてもよい。これにより、夜間の走行時における視認性を向上させることができる。

１ インホイールモータ
１１ ステータ
１１１ ステータコア
１１２ コイル部
１１３ スピンドル
１２ ロータ
１２１ 本体部
１２２ ディスク部
１２３ シャフト部
１２３ａ 内周面
１２４ マグネット部
１３ ブレーキロータ
１４ インバータ
１４１ ケース
１５，１６，２０ 締結部材
１７，１８，１９ ベアリング
Ｇ 隙間
Ｏ 回転軸

Claims (1)

1. ステータおよびロータを備えるアウターロータ式のインホイールモータにおいて、
   前記ロータは、車幅方向外側から前記ステータの径方向内側を通り、かつ車幅方向内側に延びるシャフト部を有し、
   前記ステータは、ベアリングを介して前記シャフト部と接続されている、
   インホイールモータ。

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