JP2020167805A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの放熱性を向上できる構造を有する駆動装置を提供する。【解決手段】本発明の駆動装置の一つの態様は、中心軸Ｊを中心として回転可能なロータ５０と、ロータと隙間を介して対向するステータ６０と、ロータおよびステータを内部に収容する第１ハウジング７０と、を有するモータ１０と、モータを内部に収容する第２ハウジング３０と、第１ハウジングの内部においてロータに設けられた少なくとも１つのファン８０と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、駆動装置に関する。

ハウジングを有するモータが、さらに別のハウジングの内部に収容される駆動装置が知られる。例えば、特許文献１には、車輪のハブの内部にモータが収容された構成が記載される。

特開２０００−８３３４９号公報

上記のような駆動装置においては、モータが別のハウジングの内部に収容されるため、モータの熱を外部に排出しにくい問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、モータの放熱性を向上できる構造を有する駆動装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の駆動装置の一つの態様は、中心軸を中心として回転可能なロータと、前記ロータと隙間を介して対向するステータと、前記ロータおよび前記ステータを内部に収容する第１ハウジングと、を有するモータと、前記モータを内部に収容する第２ハウジングと、前記第１ハウジングの内部において前記ロータに設けられた少なくとも１つのファンと、を備える。

本発明の一つの態様によれば、駆動装置において、モータの放熱性を向上できる。

図１は、第１実施形態の駆動装置を示す斜視図である。 図２は、第１実施形態の駆動装置を示す断面図であって、図１におけるII−II断面図である。 図３は、第１実施形態のロータの一部を示す斜視図である。 図４は、第１実施形態のモータを一方向に沿って視た斜視図である。 図５は、第１実施形態のモータを他の方向に沿って視た斜視図である。 図６は、第１実施形態の駆動装置の一部を示す断面図である。 図７は、第２実施形態の駆動装置の一部を示す断面図である。 図８は、第２実施形態のロータの一部を示す斜視図である。

各図に適宜示すＸ軸方向は、鉛直方向と直交する水平方向である。各図における上下方向は、鉛直方向である。以下の各実施形態においてＸ軸方向は、各実施形態の駆動装置が搭載される車両の左右方向である。各図に適宜示す中心軸Ｊは、左右方向であるＸ軸方向と平行な方向に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわちＸ軸方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、Ｘ軸方向の正の側を「右側」と呼び、Ｘ軸方向の負の側を「左側」と呼ぶ。また、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

以下の各実施形態において、右側は、軸方向一方側に相当し、左側は、軸方向他方側に相当する。なお、鉛直方向、水平方向、左右方向、右側、および左側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

＜第１実施形態＞
図１および図２に示す本実施形態の駆動装置１は、電動自転車、電動アシスト自転車、および歩行介助車などの電動車両の駆動装置として用いられる。図１および図２に示すように、駆動装置１は、車両に固定される一対のハブ軸４１，４２と、ハブ軸４１，４２回りに回転可能な中空のハブ３０と、ハブ３０の内部に収容され、ハブ軸４１に固定されるモータ１０と、モータ１０およびハブ３０に連結される減速機構２０と、を備える。本実施形態においてハブ３０は、第２ハウジングに相当する。

ハブ軸４１，４２は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。ハブ軸４１は、ハブ３０から右側に突出する。ハブ軸４２は、ハブ３０から左側に突出する。図２に示すように、モータ１０は、ハブ軸４１に固定されるモータハウジング７０を有する。本実施形態においてモータハウジング７０には、減速機構２０が固定される。軸方向において、ハブ軸４２と、減速機構２０と、モータハウジング７０と、ハブ軸４１とは、左側から右側に向かってこの順に連結されて固定される。なお、ハブ軸４１，４２は、いずれか一方が車両に固定される構造であってもよい。

ハブ３０は、中心軸Ｊを中心として回転可能である。本実施形態においてハブ３０は、ハブ軸４１，４２に固定されるモータ１０および減速機構２０の駆動力によって、ハブ軸４１，４２を中心として回転駆動される。ハブ３０は、モータ１０および減速機構２０を内部に収容する中空の外装筐体である。本実施形態においてハブ３０の内部は、密閉される。ハブ３０は、有底筒状の本体部３１と、円板状の蓋部３２と、を有する。

本実施形態において本体部３１は、中心軸Ｊを中心とし、左側に開口する円筒状である。本体部３１は、底壁部３３と、筒部３４と、を有する。底壁部３３は、モータ１０の右側に位置する。底壁部３３は、モータ１０を右側から覆う。底壁部３３の径方向中央部には、ハブベアリング９３が保持される。本体部３１は、ハブベアリング９３によってモータハウジング７０に回転可能に支持される。筒部３４は、底壁部３３の径方向外周縁部から左側に延びる。筒部３４の内部には、底壁部３３から左側に向かって順に、モータ１０と減速機構２０とが収容される。

蓋部３２は、本体部３１の開口部を左側から塞ぐ。蓋部３２は、本体部３１に例えばネジで固定される。蓋部３２は、減速機構２０の左側に位置する。蓋部３２は、減速機構２０を左側から覆う。蓋部３２の径方向中央部には、ハブベアリング９４が保持される。蓋部３２は、ハブベアリング９４によってハブ軸４２に回転可能に支持される。このように、本実施形態においてハブ３０は、ハブベアリング９３，９４によって中心軸Ｊ回りに回転可能に支持される。本実施形態においてハブベアリング９３，９４は、転がり軸受である。ハブベアリング９３，９４は、例えば、ボールベアリングである。

本実施形態のモータ１０は、ハブ３０を回転させることで車両のホイールを回転させるインホイールモータである。本実施形態においてモータ１０は、インナーロータ型のモータである。モータ１０は、中心軸Ｊを中心として回転可能なロータ５０と、ロータ５０と隙間を介して対向するステータ６０と、ロータ５０およびステータ６０を内部に収容するモータハウジング７０と、を有する。本実施形態においてモータハウジング７０は、第１ハウジングに相当する。

ロータ５０は、中心軸Ｊを中心として回転可能である。ロータ５０は、モータシャフト５１と、ロータコア５２と、複数のロータマグネット５４と、モールド樹脂部５３と、を有する。モータシャフト５１は、中心軸Ｊに沿って配置される。モータシャフト５１は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。モータシャフト５１の左側の端部は、モータハウジング７０よりも左側に突出する。モータシャフト５１は、モータハウジング７０に保持されるベアリング９１，９２に回転可能に支持される。本実施形態においてベアリング９１，９２は、転がり軸受である。ベアリング９１，９２は、例えば、ボールベアリングである。

ロータコア５２は、モータシャフト５１の外周面に固定される。図示は省略するが、ロータコア５２は、例えば、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される。図３に示すように、ロータコア５２は、内コア部５２ａと、複数の外コア部５２ｂと、複数の連結部５２ｃと、を有する。内コア部５２ａは、中心軸Ｊを中心とする円環状である。内コア部５２ａは、モータシャフト５１に嵌め合わされて固定される。複数の外コア部５２ｂは、内コア部５２ａの径方向外側に位置する。複数の外コア部５２ｂは、周方向に沿って互いに間隔を空けて配置される。本実施形態において複数の外コア部５２ｂは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。外コア部５２ｂは、例えば、１０個設けられる。

複数の連結部５２ｃは、径方向に延び、内コア部５２ａと複数の外コア部５２ｂのそれぞれとを繋ぐ。複数の連結部５２ｃは、周方向に沿って互いに間隔を空けて配置される。本実施形態において複数の連結部５２ｃは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。複数の連結部５２ｃのそれぞれは、連結部５２ｃを周方向に貫通する孔部５２ｄを有する。孔部５２ｄは、例えば、矩形状の孔である。

周方向に隣り合う連結部５２ｃ同士の間には、ロータコア５２を軸方向に貫通するコア貫通部５５が設けられる。すなわち、ロータコア５２は、コア貫通部５５を有する。コア貫通部５５は、周方向に沿って複数設けられる。本実施形態において複数のコア貫通部５５は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。コア貫通部５５の内部は、孔部５２ｄの内部と繋がる。

複数のロータマグネット５４は、周方向に隣り合う外コア部５２ｂ同士の間にそれぞれ配置される。ロータマグネット５４の周方向両側面は、周方向両側に隣り合う外コア部５２ｂの周方向側面と接触する。本実施形態においてロータマグネット５４は、径方向に延びる直方体状である。ロータマグネット５４は、例えば、１０個設けられる。

モールド樹脂部５３は、ロータコア５２および複数のロータマグネット５４を保持する。モールド樹脂部５３は、例えば、ロータコア５２が挿入された金型内に樹脂を流し込むインサート成形によって成形される。モールド樹脂部５３は、基部５３ａと、複数の外側支持部５３ｂと、複数の内側支持部５３ｃと、を有する。

本実施形態において基部５３ａは、中心軸Ｊを中心とする円環状である。基部５３ａは、板面が軸方向を向く板状である。基部５３ａは、ロータコア５２の左側に位置し、ロータコア５２および複数のロータマグネット５４を左側から支持する。本実施形態において基部５３ａは、コア貫通部５５を左側から覆う。本実施形態において基部５３ａの内径は、内コア部５２ａの内径とほぼ同じである。

複数の外側支持部５３ｂおよび複数の内側支持部５３ｃは、基部５３ａから右側に突出する。複数の外側支持部５３ｂは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。複数の内側支持部５３ｃは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。複数の外側支持部５３ｂは、複数のロータマグネット５４をそれぞれ径方向外側から支持する。複数の内側支持部５３ｃは、複数のロータマグネット５４をそれぞれ径方向内側から支持する。

図２に示すように、本実施形態においてステータ６０は、ロータ５０の径方向外側に位置する。ステータ６０は、ステータコア６１と、インシュレータ６２と、複数のコイル６３と、を有する。ステータコア６１は、モータハウジング７０に固定される。図示は省略するが、ステータコア６１は、例えば、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される。ステータコア６１は、ロータ５０を囲む環状のコアバック６１ａと、コアバック６１ａから径方向内側に延びる複数のティース６１ｂと、を有する。図示は省略するが、複数のティース６１ｂは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。インシュレータ６２は、複数のティース６１ｂのそれぞれに装着される。複数のコイル６３は、インシュレータ６２を介して複数のティース６１ｂのそれぞれに装着される。

モータハウジング７０は、ハブ３０の内部に収容される。モータハウジング７０の外側面とハブ３０の内側面との間には、隙間が設けられる。より詳細には、モータハウジング７０の径方向外側面とハブ３０の径方向内側面との径方向の間に、周方向の一周に亘って隙間が設けられる。また、モータハウジング７０の右側の面とハブ３０の底壁部３３における左側の面との軸方向の間に、中心軸Ｊを囲む環状の隙間が設けられる。

本実施形態においてモータハウジング７０は、ステータ６０の右側に位置する第１モータブラケット７１と、ステータ６０の左側に位置する第２モータブラケット７２と、を有する。モータハウジング７０は、第１モータブラケット７１と第２モータブラケット７２とによってステータ６０を軸方向に挟んだ状態で保持する。

第１モータブラケット７１は、左側に開口する有底の筒状である。第１モータブラケット７１は、第１軸方向壁部７３と、第１周壁部７４と、第１ベアリング保持部７５と、を有する。第１軸方向壁部７３は、モータハウジング７０の右側の軸方向壁部である。第１軸方向壁部７３は、ステータ６０の右側に位置する。第１軸方向壁部７３は、ステータ６０を右側から覆う。第１軸方向壁部７３は、中心軸Ｊを中心とする円環状である。第１軸方向壁部７３は、板面が軸方向を向く板状である。第１軸方向壁部７３の径方向内縁部は、右側に突出する突出部７３ｂである。突出部７３ｂの外周面には、ハブベアリング９３が固定される。

第１周壁部７４は、第１軸方向壁部７３の径方向外周縁部から左側に突出する筒状である。本実施形態において第１周壁部７４は、中心軸Ｊを中心とし、左側に開口する円筒状である。第１周壁部７４の左側の端部には、コアバック６１ａがネジで固定される。第１ベアリング保持部７５は、第１軸方向壁部７３の径方向内縁部に設けられる。第１ベアリング保持部７５は、左側に突出する円筒状である。第１ベアリング保持部７５は、径方向内側にベアリング９１を保持する。

第２モータブラケット７２は、右側に開口する有底の筒状である。第２モータブラケット７２は、第２軸方向壁部７６と、第２周壁部７７と、第２ベアリング保持部７８と、を有する。第２軸方向壁部７６は、モータハウジング７０の左側の軸方向壁部である。第２軸方向壁部７６は、ステータ６０の左側に位置する。第２軸方向壁部７６は、ステータ６０を左側から覆う。第２軸方向壁部７６は、中心軸Ｊを中心とする円環状である。第２軸方向壁部７６は、板面が軸方向を向く板状である。

第２周壁部７７は、第２軸方向壁部７６の径方向外周縁部から右側に突出する筒状である。本実施形態において第２周壁部７７は、中心軸Ｊを中心とし、右側に開口する円筒状である。第２周壁部７７の右側の端部は、第１周壁部７４の左側の端部と隙間を介して軸方向に対向する。第１周壁部７４と第２周壁部７７との軸方向の隙間からは、ステータコア６１の外周面の一部が露出する。本実施形態においてモータハウジング７０の周壁部は、第１周壁部７４と第２周壁部７７とによって構成される。第２ベアリング保持部７８は、第２軸方向壁部７６の径方向内縁部に設けられる。第２ベアリング保持部７８は、右側に突出する円筒状である。第２ベアリング保持部７８は、径方向内側にベアリング９２を保持する。

図４および図５に示すように、モータハウジング７０は、モータハウジング７０の内部とハブ３０の内部とを繋ぐ複数の通気孔部７０ａを有する。本実施形態において複数の通気孔部７０ａは、モータハウジング７０の軸方向壁部を軸方向に貫通する軸方向孔部７０ｂと、モータハウジング７０の周壁部を径方向に貫通する径方向孔部７０ｃと、を含む。本実施形態において軸方向孔部７０ｂは、第１軸方向孔部７３ａと、第２軸方向孔部７６ａと、を含む。本実施形態において径方向孔部７０ｃは、第１径方向孔部７４ａと、第２径方向孔部７７ａと、を含む。

図４に示すように、第１軸方向孔部７３ａは、モータハウジング７０の軸方向壁部のうち第１軸方向壁部７３に設けられる。第１軸方向孔部７３ａは、例えば、略矩形状である。本実施形態において第１軸方向孔部７３ａは、周方向に沿って複数設けられる。複数の第１軸方向孔部７３ａは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。第１軸方向孔部７３ａは、例えば、１２個設けられる。図６に示すように、第１軸方向孔部７３ａは、ハブベアリング９３よりも径方向外側に位置する。第１軸方向孔部７３ａは、例えば、軸方向に沿って視て、周方向に隣り合うティース６１ｂ同士の間に重なる位置に配置される。

第２軸方向孔部７６ａは、モータハウジング７０の軸方向壁部のうち第２軸方向壁部７６に設けられる。図５に示すように、第２軸方向孔部７６ａは、例えば、略矩形状である。本実施形態において第２軸方向孔部７６ａは、周方向に沿って複数設けられる。複数の第２軸方向孔部７６ａは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。第２軸方向孔部７６ａは、例えば、１２個設けられる。複数の第２軸方向孔部７６ａの周方向位置は、例えば、複数の第１軸方向孔部７３ａの周方向位置とそれぞれ同じである。各第２軸方向孔部７６ａの開口面積は、各第１軸方向孔部７３ａの開口面積よりも小さい。

第２軸方向孔部７６ａは、第２軸方向壁部７６のうち径方向内側寄りの部分に設けられる。第２軸方向壁部７６のうち径方向内側寄りの部分とは、第２軸方向壁部７６の径方向内端と第２軸方向壁部７６の径方向外端との径方向の中心よりも径方向内側に位置する部分である。

図６に示すように、第２軸方向孔部７６ａは、ステータ６０よりも径方向内側に位置する。第２軸方向孔部７６ａは、ロータコア５２の径方向外側の端部よりも径方向内側に位置する。本実施形態においてロータコア５２の径方向外側の端部は、外コア部５２ｂの径方向外側の端部である。第２軸方向孔部７６ａは、軸方向に沿って視て、外コア部５２ｂと重なる。第２軸方向孔部７６ａは、ベアリング９２よりも径方向外側に位置する。第２軸方向孔部７６ａは、第２軸方向壁部７６のうち第２ベアリング保持部７８の径方向外側の周縁部に設けられる。

第１径方向孔部７４ａは、モータハウジング７０の周壁部のうち第１周壁部７４を径方向に貫通する。図４に示すように、第１径方向孔部７４ａは、径方向外側から視て、例えば、軸方向に長い矩形状である。本実施形態において第１径方向孔部７４ａは、第１軸方向壁部７３の径方向外周縁部を軸方向に貫通する。第１径方向孔部７４ａの右側の端部は、第１軸方向壁部７３の右側の面に開口する。本実施形態において第１径方向孔部７４ａは、周方向に沿って複数設けられる。複数の第１径方向孔部７４ａは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。第１径方向孔部７４ａは、例えば、１２個設けられる。各第１径方向孔部７４ａは、各第１軸方向孔部７３ａの径方向外側にそれぞれ位置する。

第２径方向孔部７７ａは、第２周壁部７７を径方向に貫通する。図５に示すように、第２径方向孔部７７ａは、径方向外側から視て、例えば、矩形状である。本実施形態において第２径方向孔部７７ａは、第２軸方向壁部７６の径方向外周縁部を軸方向に貫通する。第２径方向孔部７７ａの左側の端部は、第２軸方向壁部７６の左側の面に開口する。本実施形態において第２径方向孔部７７ａは、周方向に沿って複数設けられる。複数の第２径方向孔部７７ａは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。第２径方向孔部７７ａは、例えば、１２個設けられる。複数の第２径方向孔部７７ａの周方向位置は、例えば、複数の第１径方向孔部７４ａの周方向位置とそれぞれ同じである。各第２径方向孔部７７ａは、各第２軸方向孔部７６ａの径方向外側にそれぞれ位置する。

図２に示すように、減速機構２０は、太陽歯車２４と、固定部２１と、複数の遊星歯車２２と、複数の支持シャフト２３と、出力歯車２５と、を有する。太陽歯車２４は、モータシャフト５１の左側の端部に連結される。太陽歯車２４は、モータシャフト５１と同軸の外歯歯車である。

固定部２１は、モータハウジング７０の左側の面に固定される。固定部２１は、複数の支持シャフト２３をモータ１０に固定する。固定部２１は、頂壁部２１ａと、複数の脚部２１ｂと、を有する。頂壁部２１ａは、モータ１０を左側から覆う。頂壁部２１ａには、ハブ軸４２の右側の端部が固定される。頂壁部２１ａには、複数の支持シャフト２３の左側の端部が固定される。脚部２１ｂは、頂壁部２１ａの径方向外周縁部から右側に延びる。脚部２１ｂの右側の端部は、第２モータブラケット７２の第２軸方向壁部７６にネジで固定される。図示は省略するが、脚部２１ｂは、例えば、周方向に沿って３つ設けられる。

複数の遊星歯車２２は、太陽歯車２４の径方向外側に位置する。遊星歯車２２は、外径の異なる１組の同軸の外歯歯車を有する２段歯車である。遊星歯車２２は、左側に位置する小歯車２２ａと、右側に位置する大歯車２２ｂと、を有する。大歯車２２ｂの外径は、小歯車２２ａの外径よりも大きい。大歯車２２ｂは、太陽歯車２４と噛み合う。遊星歯車２２は、小歯車２２ａおよび大歯車２２ｂの中心を軸方向に貫通する貫通孔２２ｃを有する。

複数の支持シャフト２３は、複数の遊星歯車２２のそれぞれを回転可能に支持する。支持シャフト２３は、軸方向に延びる。支持シャフト２３は、遊星歯車２２の貫通孔２２ｃに通される。支持シャフト２３の左側の端部は、頂壁部２１ａに固定される。支持シャフト２３の右側の端部は、第２軸方向壁部７６に固定される。

出力歯車２５は、複数の遊星歯車２２を径方向外側から囲む円環状である。出力歯車２５は、遊星歯車２２の小歯車２２ａに噛み合う内歯歯車である。出力歯車２５は、蓋部３２の右側の面に固定される。すなわち、減速機構２０は、太陽歯車２４においてモータ１０に連結され、出力歯車２５においてハブ３０に連結される。

駆動装置１は、モータハウジング７０の内部においてロータ５０に設けられた少なくとも１つのファン８０を備える。本実施形態においてファン８０は、径方向に送風可能な遠心ファン８１，８２を含む。遠心ファン８１，８２は、ロータ５０とともに中心軸Ｊ回りに回転することで、径方向に送風できる。遠心ファン８１，８２は、中心軸Ｊを囲む環状である。本実施形態において遠心ファン８１，８２は、中心軸Ｊを中心とする円環状である。遠心ファン８２の内径は、遠心ファン８１の内径よりも大きい。遠心ファン８２の外径は、遠心ファン８１の外径よりも大きい。遠心ファン８１，８２は、例えば、シロッコファンである。

遠心ファン８１は、モータシャフト５１に固定される。より詳細には、遠心ファン８１は、モータシャフト５１のうちロータコア５２が固定される部分よりも右側に位置する部分に固定される。遠心ファン８１は、内コア部５２ａの右側に位置する。遠心ファン８１の左側の面は、内コア部５２ａの右側の面と接触する。本実施形態において遠心ファン８１は、右側から吸気した空気を径方向外側に送る。

図６に示すように、遠心ファン８１から径方向外側に放出された空気ＡＲ１は、モータハウジング７０の内部のうちロータコア５２およびステータコア６１の右側に位置する部分を径方向外側に進み、第１径方向孔部７４ａからモータハウジング７０の外部に放出される。モータハウジング７０の外部に放出された空気ＡＲ１は、モータハウジング７０とハブ３０との隙間を通って第１軸方向孔部７３ａまで流れる。より詳細には、モータハウジング７０の外部に放出された空気ＡＲ１は、筒部３４の内周面に沿って右側に流れた後に、第１軸方向壁部７３と底壁部３３との軸方向の隙間を径方向内側に流れて、第１軸方向孔部７３ａに到達する。空気ＡＲ１は、第１軸方向孔部７３ａから再びモータハウジング７０の内部に流入し、遠心ファン８１に吸気される。

遠心ファン８２は、モールド樹脂部５３に固定される。より詳細には、遠心ファン８２は、基部５３ａの左側の面に固定される。遠心ファン８２は、外コア部５２ｂの左側に位置する。遠心ファン８２は、ベアリング９２の径方向外側に位置する。遠心ファン８２は、第２軸方向孔部７６ａと軸方向に対向する。本実施形態において遠心ファン８２は、左側から吸気した空気を径方向外側に送る。

遠心ファン８２から径方向外側に放出された空気ＡＲ２は、モータハウジング７０の内部のうちロータコア５２およびステータコア６１の左側に位置する部分を径方向外側に進み、第２径方向孔部７７ａからモータハウジング７０の外部に放出される。モータハウジング７０の外部に放出された空気ＡＲ２は、筒部３４の内周面に沿って左側に流れた後に、モータ１０と減速機構２０との軸方向の間を径方向内側に流れる。そして、空気ＡＲ２は、第２軸方向孔部７６ａから再びモータハウジング７０の内部に流入し、遠心ファン８２に吸気される。

本実施形態によれば、駆動装置１は、モータハウジング７０の内部においてロータ５０に設けられた少なくとも１つのファン８０を備える。そのため、ロータ５０が回転することでファン８０を回転させることができ、上述した空気ＡＲ１，ＡＲ２のようにモータハウジング７０の内部に空気の流れを生じさせることができる。これにより、ステータ６０から生じる熱、より詳細にはコイル６３から生じる熱を、ファン８０によって生じる空気の流れを介してモータハウジング７０に好適に伝えやすい。したがって、ステータ６０の熱を、モータハウジング７０からモータ１０の外部に放出しやすくできる。そのため、モータ１０の放熱性を向上できる。

また、本実施形態によれば、モータハウジング７０は、モータハウジング７０の内部とハブ３０の内部とを繋ぐ複数の通気孔部７０ａを有する。そのため、ファン８０が回転することによって、モータハウジング７０の内部の空気を通気孔部７０ａからモータ１０の外部に放出することができる。また、モータハウジング７０の内部の空気がモータ１０の外部に放出されると、モータハウジング７０内の圧力が低下する。そのため、空気が放出される通気孔部７０ａと異なる通気孔部７０ａからモータハウジング７０の内部に、ハブ３０の内部の空気が吸入される。これにより、ロータ５０とともにファン８０が回転することで、上述した空気ＡＲ１，ＡＲ２のようにモータハウジング７０の内部と外部との間で循環する空気の流れが作られる。したがって、ステータ６０の熱を、ファン８０の回転によって生じる空気の流れによって、モータ１０を収容するハブ３０に好適に伝えることができる。したがって、ステータ６０の熱をハブ３０から駆動装置１の外部に放出することができ、モータ１０の放熱性をより向上できる。

また、本実施形態によれば、複数の通気孔部７０ａは、軸方向孔部７０ｂと、径方向孔部７０ｃと、を含む。そのため、軸方向孔部７０ｂと径方向孔部７０ｃとのうちの一方からモータハウジング７０の外部に空気が放出されて、軸方向孔部７０ｂと径方向孔部７０ｃとのうちの他方からモータハウジング７０の内部に空気が吸入される循環が生じやすい。これにより、例えば上述した空気ＡＲ１の流れのように、循環する空気の流れを、モータハウジング７０とハブ３０との間の径方向の隙間、およびモータハウジング７０とハブ３０との軸方向の隙間の両方を通る流れとしやすい。したがって、モータハウジング７０の外部に放出された空気がハブ３０の内面と接触する面積を大きくしやすく、ステータ６０の熱をより好適にハブ３０に伝えることができる。そのため、モータ１０の放熱性をより向上できる。

本実施形態では、ファン８０が遠心ファン８１，８２を含む。そのため、上述した空気ＡＲ１，ＡＲ２のように、空気が、モータハウジング７０の内部から径方向外側に排出された後に、軸方向一方側から吸入されてモータハウジング７０の内部に戻る循環を生じさせることができる。

また、本実施形態のようにハブ３０の内部が密閉される場合、ハブ３０の内部に熱が籠りやすく、特にステータ６０の熱を外部に放出しにくい。これに対して、本実施形態によれば、上述したようにファン８０による空気の流れを介することで、モータ１０の放熱性を向上できる。すなわち、上述したモータ１０の放熱性を向上できる効果は、ハブ３０の内部が密閉される場合に、特に有用に得られる。

また、本実施形態のように、モータハウジング７０に対してハブ３０が相対回転する場合、モータハウジング７０の外側面とハブ３０の内側面との間には、隙間が設けられる。この場合、モータハウジング７０からハブ３０に熱が伝わりにくく、よりステータ６０の熱を外部に放出しにくい。これに対して、本実施形態によれば、上述したようにファン８０による空気の流れを介することで、モータ１０の放熱性を向上できる。すなわち、上述したモータ１０の放熱性を向上できる効果は、モータハウジング７０の外側面とハブ３０の内側面との間に隙間が設けられる場合に、特に有用に得られる。

また、本実施形態のモータ１０のようなインホイールモータは、屋外で使用される場合が多く、特にハブ３０の密閉性が要求されやすい。そのため、よりステータ６０の熱を外部に放出しにくい。これに対して、本実施形態によれば、上述したようにファン８０による空気の流れを介することで、モータ１０の放熱性を向上できる。すなわち、上述したモータ１０の放熱性を向上できる効果は、モータ１０がインホイールモータである場合に、特に有用に得られる。

＜第２実施形態＞
図７に示すように、本実施形態の駆動装置２のモータ１１０において、モータハウジング１７０の第２モータブラケット１７２は、第２径方向孔部７７ａを有しない。すなわち、第２周壁部１７７には、第２径方向孔部７７ａが設けられない。本実施形態のロータ１５０において、モールド樹脂部１５３の基部１５３ａにおける径方向内周縁は、内コア部５２ａの外周面よりも径方向外側に位置する。基部１５３ａは、第１実施形態の基部５３ａと異なり、コア貫通部５５の左側の端部を開放する。

本実施形態のファン１８０は、軸方向に送風可能な軸流ファン１８１を含む。軸流ファン１８１は、モータシャフト５１のうちロータコア５２が固定される部分よりも右側に位置する部分に固定される。軸流ファン１８１は、モータシャフト５１に嵌め合わされて固定される環状の筒部１８１ａと、筒部１８１ａの外周面に設けられた複数の羽根部１８１ｂと、を有する。羽根部１８１ｂは、コア貫通部５５の右側に対向して配置される。

本実施形態において軸流ファン１８１は、ロータ１５０とともに回転することで、左側に送風する。軸流ファン１８１は、コア貫通部５５を介して、ロータコア５２よりも右側からロータコア５２よりも左側に送風する。そのため、軸流ファン１８１によってモータハウジング１７０の内部で空気の流れを作りやすい。

具体的に本実施形態において軸流ファン１８１から左側に放出された空気ＡＲ３は、コア貫通部５５および第２軸方向孔部７６ａを介してモータハウジング１７０の左側に放出される。モータハウジング１７０の左側に放出された空気ＡＲ３は、モータ１１０と減速機構２０との軸方向の間を径方向外側に流れる。そして、空気ＡＲ３は、筒部３４の内周面に沿って右側に進み、第１径方向孔部７４ａと第１軸方向孔部７３ａとのそれぞれから再びモータハウジング１７０の内部に流入する。

ここで、図８に示すように、コア貫通部５５の内部は、連結部５２ｃの孔部５２ｄの内部と繋がる。そのため、コア貫通部５５を通る空気ＡＲ３は、孔部５２ｄの内部に入ることで乱流となりやすい。乱流は、層流に比べて熱伝達係数が大きくなる。これにより、コア貫通部５５を通過した空気ＡＲ３によって、ステータ６０の熱をよりハブ３０に伝えやすくできる。したがって、モータ１１０の放熱性をより向上できる。

本実施形態においてファン１８０は、径方向内側に空気を引き込むことが可能な吸引ファン１８２を含む。吸引ファン１８２は、モールド樹脂部１５３に固定される。より詳細には、吸引ファン１８２は、基部１５３ａの左側の面に固定される。吸引ファン１８２は、ロータコア５２の左側に位置する。本実施形態において吸引ファン１８２は、複数の羽根部１８２ａによって構成される。複数の羽根部１８２ａは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。羽根部１８２ａは、径方向に対して周方向に斜めに傾いて延びる。本実施形態において羽根部１８２ａは、例えば、モールド樹脂部１５３と一体成形される。

図７に示すように、吸引ファン１８２は、軸流ファン１８１が左側に送風する向きに回転する向きと同じ向きに回転した際に、径方向内側に空気を引き込む。吸引ファン１８２は、ロータコア５２の左側に位置するため、モータハウジング１７０の内部のうちステータ６０の左側に位置する部分の空気を径方向内側に引き込む。吸引ファン１８２によって径方向内側に引き込まれた空気ＡＲ４は、軸流ファン１８１によって送られる空気ＡＲ３とともに、第２軸方向孔部７６ａからモータハウジング１７０の外部に排出される。

ここで、軸流ファン１８１から左側に放出された空気ＡＲ３は、左側に進むに従って径方向外側に拡がりやすい。そのため、本実施形態のように、第２軸方向孔部７６ａが第２軸方向壁部７６のうち径方向内側寄りの部分に設けられている場合、コア貫通部５５を介してロータコア５２よりも左側に流れた空気ＡＲ３が第２軸方向孔部７６ａよりも径方向外側に拡がる虞がある。この場合、空気ＡＲ３が第２軸方向孔部７６ａから放出されにくくなり、モータ１１０の放熱性が低下する虞がある。

これに対して、本実施形態によれば、径方向内側に空気を引き込むことが可能な吸引ファン１８２が設けられる。そのため、コア貫通部５５を介してロータコア５２よりも左側に流れた空気ＡＲ３を、吸引ファン１８２が引き込む空気ＡＲ４によって径方向内側に導きやすい。これにより、吸引ファン１８２が引き込む空気ＡＲ４とともに、空気ＡＲ３を好適に第２軸方向孔部７６ａからモータハウジング１７０の外部に放出しやすい。したがって、モータ１１０の放熱性が低下することを抑制できる。

ここで、本実施形態のようにモータハウジング１７０の左側の面に減速機構２０が固定される場合、第２軸方向壁部７６において第２軸方向孔部７６ａを設けることができる領域が限られる。そのため、第２軸方向孔部７６ａが、第２軸方向壁部７６のうち径方向内側寄りの部分に設けられやすい。したがって、上述した吸引ファン１８２を設けることによる効果は、モータハウジング１７０の左側の面に減速機構２０が固定される場合に、特に有用に得られる。

本発明は上述の実施形態に限られず、以下の構成を採用することもできる。第１ハウジング、すなわち上述した実施形態におけるモータハウジングは、ロータおよびステータを内部に収容するならば、特に限定されない。第１ハウジングには、通気孔部のうち軸方向孔部のみが設けられてもよいし、径方向孔部のみが設けられてもよい。第１ハウジングには、通気孔部が設けられなくてもよい。

ファンは、第１ハウジングの内部においてロータに少なくとも一つ設けられるならば、特に限定されない。ファンは、上述した実施形態以外の種類のファンを含んでいてもよい。ファンは、１つのみ設けられてもよいし、３つ以上設けられてもよい。ファンは、間接的にロータに設けられてもよい。例えば、減速機構が第１ハウジングの内部に配置される場合には、ファンは、減速機構を介してロータに設けられてもよい。なお、上述した実施形態のように、減速される前のロータにファンを設けることで、ファンの回転数を大きくできるため、モータの放熱性をより好適に向上できる。

第２ハウジング、すなわち上述した実施形態におけるハブは、モータを内部に収容するならば、特に限定されない。第２ハウジングは、回転しなくてもよい。第２ハウジングの内部は、密閉されなくてもよい。

上述した実施形態のモータは、車両のホイールを回転させるインホイールモータとしたが、これに限られない。モータの用途は、特に限定されない。なお、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１，２…駆動装置、１０，１１０…モータ（インホイールモータ）、３０…ハブ（第２ハウジング）、５０，１５０…ロータ、５２…ロータコア、５５…コア貫通部、６０…ステータ、７０，１７０…モータハウジング（第１ハウジング）、７０ａ…通気孔部、７０ｂ…軸方向孔部、７０ｃ…径方向孔部、７３…第１軸方向壁部（軸方向壁部）、７３ａ…第１軸方向孔部、７４…第１周壁部（周壁部）、７６…第２軸方向壁部（軸方向壁部）、７６ａ…第２軸方向孔部、７７…第２周壁部（周壁部）、８０，１８０…ファン、８１，８２…遠心ファン、１８１…軸流ファン、１８２…吸引ファン、Ｊ…中心軸

Claims (10)

1. 中心軸を中心として回転可能なロータと、前記ロータと隙間を介して対向するステータと、前記ロータおよび前記ステータを内部に収容する第１ハウジングと、を有するモータと、
   前記モータを内部に収容する第２ハウジングと、
   前記第１ハウジングの内部において前記ロータに設けられた少なくとも１つのファンと、
   を備える、駆動装置。
2. 前記第１ハウジングは、前記第１ハウジングの内部と前記第２ハウジングの内部とを繋ぐ複数の通気孔部を有する、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記複数の通気孔部は、
   前記第１ハウジングの軸方向壁部を軸方向に貫通する軸方向孔部と、
   前記第１ハウジングの周壁部を径方向に貫通する径方向孔部と、
   を含む、請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記ファンは、径方向に送風可能な遠心ファンを含む、請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記ファンは、軸方向に送風可能な軸流ファンを含む、請求項３または４に記載の駆動装置。
6. 前記ロータは、ロータコアを有し、
   前記ロータコアは、前記ロータコアを軸方向に貫通するコア貫通部を有し、
   前記軸方向孔部は、
   前記第１ハウジングの軸方向一方側の軸方向壁部に設けられた第１軸方向孔部と、
   前記第１ハウジングの軸方向他方側の軸方向壁部に設けられた第２軸方向孔部と、
   を含み、
   前記軸流ファンは、前記コア貫通部を介して、前記ロータコアよりも軸方向一方側から前記ロータコアよりも軸方向他方側に送風する、請求項５に記載の駆動装置。
7. 前記第２軸方向孔部は、前記第１ハウジングの軸方向他方側の軸方向壁部のうち径方向内側寄りの部分に設けられ、
   前記ファンは、径方向内側に空気を引き込むことが可能な吸引ファンを含み、
   前記吸引ファンは、前記ロータコアの軸方向他方側に位置する、請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記第２ハウジングの内部は、密閉される、請求項１から７のいずれか一項に記載の駆動装置。
9. 前記第１ハウジングは、前記ステータを保持し、
   前記第２ハウジングは、前記中心軸を中心として回転可能であり、
   前記第１ハウジングの外側面と前記第２ハウジングの内側面との間には、隙間が設けられる、請求項１から８のいずれか一項に記載の駆動装置。
10. 前記モータは、車両のホイールを回転させるインホイールモータである、請求項１から９のいずれか一項に記載の駆動装置。

Images