WO2016043065A1 - インホイールモータ駆動装置の動力線配線構造 - Google Patents
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- H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
- H02G3/02—Details
- H02G3/04—Protective tubing or conduits, e.g. cable ladders or cable troughs
Definitions
- the present invention relates to an in-wheel motor drive device that is arranged inside a wheel of a passenger car and drives the wheel, and more particularly to an arrangement of a power line that extends from the vehicle body side to the in-wheel motor drive device.
- An in-wheel motor is known that is disposed in the inner space of a wheel of an electric vehicle and drives the wheel.
- the in-wheel motor and wheels need to be attached to the vehicle body by a suitable structure.
- a structure for attaching an in-wheel motor to a vehicle body a structure as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-112003 (Patent Document 1) is known.
- the electric vehicle described in Patent Document 1 includes a wheel, an in-wheel motor disposed inside the wheel, a plurality of suspension arms that connect the in-wheel motor to the vehicle body, and three wheels that extend from the in-wheel motor to the vehicle body.
- a power cable and one sensor cable and a corrugated tube covering each of these four cables are provided.
- the cable is a bendable stranded wire, it is considered that the cable is not perfect for accumulating bending fatigue of tens of thousands to hundreds of thousands of times.
- a power cable through which a large current flows is thick and has a large minimum bending radius, so that it is weak against bending deformation with a small radius.
- the wheel housing that is a recessed space formed in the vehicle body and accommodates the steered wheels, the in-wheel motor, and the suspension member has only dimensions corresponding to the maximum steered angle of the steered wheels. There is not enough room for directional dimensions. Therefore, it is difficult to secure a large wheel housing and to secure a long cable and corrugated tube.
- the power line wiring structure of the in-wheel motor driving device includes an in-wheel motor driving device capable of turning around the turning axis, and an in-wheel motor driving device at a position away from the turning axis.
- a plurality of power lines that extend toward the vehicle body and bend with steering, and a protection tube that accommodates the plurality of power lines and extends and bends with steering.
- the inner cross section of the protective tube includes a near sectional area close to the turning axis and a far sectional area far from the turning axis, and the plurality of power lines are arranged in the near sectional area.
- the power line wiring structure of the in-wheel motor driving device according to the second invention extends from the in-wheel motor driving device to the vehicle body at a position away from the turning axis, and an in-wheel motor driving device capable of turning around the turning axis. It is assumed that a protective tube, a power line and a linear body that are accommodated in the protective tube and extend from the in-wheel motor drive device to the vehicle body are provided. In the protective tube, the power line is arranged at a position close to the turning axis, and the linear body is arranged at a position far from the turning axis.
- the electrical cable is not damaged in the near cross-sectional area of the protective tube close to the turning axis, and the electric cable is in the far cross-sectional area of the protective tube far from the turning axis. Damage is caused.
- the large-diameter power line that is relatively difficult to bend and is vulnerable to bending fatigue is disposed in the near sectional area where it is relatively difficult to receive the action of bending fatigue. Even if a plurality of power lines are bundled with a common protective tube, breakage of the power lines can be avoided.
- the protective tube is not particularly limited as long as it can be bent.
- the protective tube is, for example, a resin corrugated tube or a vinyl hose.
- the in-wheel motor driving device may be a direct drive system that directly transmits the rotation of the motor. Or you may have a deceleration part which decelerates rotation of a motor and transmits it to a wheel hub.
- the speed reducing unit may be a cycloid speed reducing mechanism, a general planetary gear set, or a parallel biaxial gear set.
- the near cross-sectional area means a side close to the steered shaft when the cross section is cut parallel to the steered axis, and the arrangement in the near cross-sectional area means that all the power lines are not in the far cross-sectional area. That is, it is sufficient that a part of the cross section of the power line is in the near cross-sectional area.
- Protected object that is disposed in the far cross-sectional area far from the steered axis and protected by the protective tube is not particularly limited.
- a linear body is disposed in the far cross-sectional area.
- the linear body that is relatively easy to bend and has durability against bending fatigue is disposed in the near sectional area that is relatively susceptible to bending fatigue, and is thus bundled with the protective tube.
- the durability of the entire cable is improved.
- the linear body may be a hollow hose or tube extending from the in-wheel motor drive device, or may be a linear body for simply filling the internal space of the protective tube.
- the hose is a simple flexible tube such as a rubber hose or a vinyl hose, it has a small diameter, a small bending radius, and high durability against fatigue fatigue compared to the power line.
- the near sectional area may be padded.
- a far sectional area far from the turning axis may be left as a space.
- the linear body is a signal line and / or a breather hose that extends from the in-wheel motor drive device to the vehicle body side and bends with turning.
- a weaker current flows in the signal line than in the power line. Therefore, the power line has a smaller diameter, a smaller bending radius, and higher durability against fatigue fatigue than the power line.
- the breather hose has high durability against fatigue fatigue as described above.
- the means for arranging a plurality of power lines in the near sectional area is not particularly limited. As one embodiment, it is preferable to further include a clamp that holds each of the plurality of power lines and arranges them in the near sectional area.
- the clamp holds each power line and maintains the positional relationship in the cross section of the protective tube.
- the shape of the clamp is, for example, a lotus-shaped column or a rectangular parallelepiped having a plurality of through holes, but is not particularly limited.
- a clamp is good to be arranged at at least one end of both ends of a power line. Alternatively, a plurality of clamps may be arranged at intervals in the extending direction of the power line.
- the power lines are damaged even if the in-wheel motor drive device repeatedly turns tens of thousands of times. Without breaking the power line. Therefore, it is advantageous in terms of maintenance.
- FIG. 1 is a diagram showing an in-wheel motor drive device according to an embodiment of the present invention, and shows a state viewed from the outside in the vehicle width direction.
- FIG. 2 is a diagram showing the embodiment, and shows a state seen from the rear of the vehicle.
- FIG. 3 is an overall plan view showing the embodiment.
- FIG. 4 is an explanatory view showing the corrugated tube in FIG. 3 as a longitudinal section, and shows a case where the turning angle is 0 °.
- FIG. 5 and FIG. 6 are explanatory views showing the corrugated tube in a longitudinal section, each representing a case of turning in the left-right direction.
- the in-wheel motor drive device of this embodiment is provided inside the wheel of an electric vehicle. This electric vehicle is a passenger car, and can travel on public roads at high speed in the same manner as a general engine car.
- the in-wheel motor drive device 11 includes a motor unit 11A, a speed reduction unit 11B, and a hub unit 11C as shown in FIG.
- the motor part 11A, the reduction part 11B, and the hub part 11C are sequentially arranged in series in the direction of the axis O of the hub wheel 12M that is a rotating member of the hub part 11C, and are arranged coaxially.
- the in-wheel motor drive device 11 drives a wheel W (virtual line) arranged on the outer side (outboard side) in the vehicle width direction of the vehicle, and is provided in an inner space area of the road wheel W1 of the wheel W.
- the hub portion 11C is disposed on the outboard side, and the motor portion 11A is disposed on the inner side in the vehicle width direction (inboard side).
- the wheel W is a front wheel of the electric vehicle, and is steered about the turning axis (kingpin) K together with the in-wheel motor drive device 11.
- the motor part 11A has a cylindrical casing
- the reduction part 11B has a cylindrical casing having the same outer diameter as the motor part 11A on the outboard side of the motor part 11A
- the hub part 11C is out of the reduction part 11B.
- An outer ring member 12L having a frustoconical outer diameter that is tapered toward the board side is provided.
- These casing and outer ring member 12 ⁇ / b> L are non-rotating members that form an outline of the in-wheel motor drive device 11.
- the hub wheel 12M is a rotating member that protrudes from the outer ring member 12L to the outboard side.
- the shaft portion 12S of the hub wheel 12M penetrates the central hole of the outer ring member 12L and is rotatably supported by the outer ring member 12L via a plurality of rolling elements.
- a load wheel W1 of a wheel W indicated by an imaginary line is connected and fixed to a flange portion 12F extending in the outer diameter direction from the tip of the shaft portion 12S with a plurality of bolts (not shown).
- the motor unit 11A incorporates a rotating electric machine in the casing, drives the hub wheel 12M of the hub unit 11C, or regenerates power by using the rotation of the hub wheel 12M.
- the speed reduction part 11B incorporates a speed reduction mechanism such as a cycloid speed reducer in the casing, and reduces the rotation of the motor part 11A and transmits it to the hub wheel 12M.
- the lower part of the deceleration part 11B has an oil tank 11R that protrudes further to the outer diameter side than the casing of the motor part 11A and the deceleration part 11B and stores oil.
- the speed reducer 11B may employ a speed reducer such as a planetary gear speed reducer or a parallel biaxial speed reducer.
- the in-wheel motor drive device 11 may be a so-called direct motor type in-wheel motor drive device that does not employ a reduction gear.
- the hub portion 11C relatively positioned on the outboard side is disposed in the inner space region of the cylindrical load wheel W1.
- the motor unit 11A located relatively on the inboard side protrudes from the inner space of the road wheel W1 to the inboard side.
- a plurality of power lines 26, signal lines 27, and breather hoses 28, which will be described later, are connected to the motor unit 11A.
- a knuckle arm 13 extending upward from the casing of the speed reducing portion 11B is provided on the upper portion of the speed reducing portion 11B.
- the root portion 13l of the knuckle arm 13 is disposed in front of the axis O (referring to the front of the vehicle), and the root portion is integrally coupled to the casing of the speed reduction portion 11B. That is, the knuckle arm 13 is fixed to the casing of the speed reducing portion 11B.
- the tip side of the knuckle arm 13 extends beyond the outer peripheral edge W2 of the wheel W to the outer diameter side of the wheel W as shown in FIG.
- the casings of the knuckle arm 13 and the speed reduction part 11B are made of metal.
- the knuckle arm 13 extending in the outer diameter direction of the wheel W extends toward the inboard side as it goes upward from its root portion 13l to avoid interference with the wheel W.
- the intermediate portion 13m of the knuckle arm 13 projects to the outboard side. 1
- the knuckle arm 13 extends from the intermediate portion 13m to the rear side (referred to as the rear of the vehicle), straddles the axis O, and reaches the tip portion 13n.
- the distal end region from the intermediate portion 13m to the distal end portion 13n of the knuckle arm 13 is located on the outer diameter side of the outer peripheral edge W2 of the wheel W, and faces the outer peripheral edge W2 of the wheel W and extends in the front-rear direction.
- a tie rod of a steering device (not shown) is connected to the tip portion 13n via a ball joint.
- the in-wheel motor drive device 11 steers in the left-right direction of the vehicle around the turning axis K extending in the vertical direction together with the wheels W (FIGS. 5 and 5). 6).
- the axis O of the in-wheel motor drive device 11 extends in the vehicle width direction as shown in FIGS. As a result, the vehicle travels straight.
- the intermediate portion 13m of the knuckle arm 13 positioned above the wheel W is connected to the outboard side of the upper arm 22 extending in the vehicle width direction via the ball joint 24.
- the oil tank 11R of the in-wheel motor drive device 11 is connected to the outboard side of the lower arm 23 extending in the vehicle width direction via a ball joint (not shown).
- the inboard side of the upper arm 22 and the lower arm 23 is connected to a vehicle body frame (not shown).
- the upper arm 22 arranged on the upper side and the lower arm 23 arranged on the lower side are suspension members of the double wishbone type suspension device, with the inboard side end as a base end and the outboard side end as a free end, It can swing in the vertical direction. Thereby, the in-wheel motor drive device 11 can be bound and rebounded in the vertical direction together with the wheels W.
- a virtual straight line connecting the ball joint 24 provided at the end of the upper arm 22 on the outboard side and the ball joint provided at the end of the lower arm 23 on the outboard side constitutes the turning axis K.
- the in-wheel motor drive device 11, the knuckle arm 13, the upper arm 22, and the wheel W are accommodated in a wheel housing 25 that is a recess provided in the vehicle body.
- the present embodiment includes three power lines 26, one signal line 27, and one breather hose 28 wired in the wheel housing 26.
- the power line 26 is a flexible power cable in which a metal stranded wire is covered with a non-conductor, and is a bendable strong electric wire.
- three power lines 26 for the U phase, the V phase, and the W phase are provided in order to supply three-phase AC power from the vehicle body side to the motor unit 11A.
- the signal line 27 is a weak wire that transmits a signal from a sensor built in the in-wheel motor drive device 11 to the vehicle body side. Further, the signal line 27 is a flexible power cable in which a metal stranded wire thinner than the metal stranded wire of the power line 26 is covered with a non-conductor, and has a smaller diameter than the power line 26. It can be bent with a radius smaller than 26. Further, the signal line 27 is superior to the power line 26 in terms of fatigue due to repeated bending and stretching.
- the breather hose 28 is a hollow rubber hose that is provided to bring the internal pressure of the in-wheel motor drive device 11 close to atmospheric pressure and has flexibility. Further, the breather hose 28 is superior to the signal line 27 in terms of fatigue due to repeated bending and stretching.
- the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 are located away from the turning axis K as shown in FIGS. 3 to 6, and from the tip 13n of the knuckle arm 13 of the in-wheel motor drive device 11 to the vehicle body panel. 101, and is bent as the in-wheel motor drive device 11 is steered. Further, the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 are passed from the tip end portion 13 n to the cylindrical knuckle arm 13 and connected to the motor portion 11 ⁇ / b> A of the in-wheel motor drive device 11.
- the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 are sequentially passed through the panel cylindrical portion 31, the corrugated tube 41, and the arm cylindrical portion 51 between the vehicle body panel 101 and the tip end portion 13 n of the knuckle arm 13. Cut off from outside space.
- the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 are sections extending along the knuckle arm 13 and are covered with the knuckle arm 13 and blocked from the outer space. Thereby, the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 are physically protected from foreign objects such as flying pebbles over the entire length.
- FIG. 7 is a front view of the arm cylindrical portion 51 taken out and shown together with the power line 26, and shows the enlarged end portion of the knuckle arm 13 shown in FIG.
- FIG. 8 is a side view showing the arm cylindrical portion 51 taken out.
- the arm cylindrical part 51 is a hard metal member, and includes a first semi-cylindrical part 51a and a second semi-cylindrical part 51b formed by dividing the cylindrical body into two parts.
- An arch portion 54 is continuously formed in the axial direction at one end of the first semi-cylindrical portion 51a.
- the arch part 54 has two leg parts 55 and 55 continuous from both sides of the first semi-cylindrical part 51a (see FIG. 7).
- the two semi-cylindrical parts constituting the arm cylindrical part 51 are disassembled as shown in FIG.
- the wire 26, the signal wire 27, and the breather hose 28 are passed through the arm cylindrical portion 51.
- the arm cylindrical portion 51 through which these cables are passed is attached and fixed to the knuckle arm 13 so that the pair of leg portions 55 and 55 are coupled to the tip end portion 13n of the knuckle arm 13 (FIG. 2).
- the arch portion 54 is a protective member that covers the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28.
- the corrugated tube 41 is a protective tube having flexibility. Further, since the corrugated tube 41 is a bellows-like tube made of a resin, the corrugated tube 41 is flexible but has an appropriate shape retaining property and does not sink against an impact of a flying pebbles.
- the corrugated tube 41 is formed with a cut extending from one end to the other end. When the corrugated tube 41 is elastically deformed so as to open such a cut, the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 are put into the corrugated tube 41 while extending from the vehicle body panel 101 to the knuckle arm 13. Can be included. Then, both ends of the corrugated tube 41 are inserted into the panel cylindrical portion 31 and the arm cylindrical portion 51, respectively (FIGS. 3 to 6).
- a band 61 is wound around the outer peripheral surface of one end of the corrugated tube 41 as shown in FIG.
- the band 61 may be a known one, and the diameter is reduced by tightening and rotating a screw 62 attached to the band 61, and the outer peripheral surface of one end of the corrugated tube 41 is tightened. Accordingly, one end of the corrugated tube 41 is firmly fixed so as not to come out of the arm cylindrical portion 51.
- the panel cylindrical portion 31 is disposed behind the steering axis K and the arm cylindrical portion 51. Further, as shown in FIG. 3, the panel cylindrical portion 31 is disposed on the inboard side with respect to the arm cylindrical portion 51. Therefore, regardless of the turning angle, the power line 26, the signal line 27, the breather hose 28, and the corrugated tube 41 are wired away from the turning axis K as shown in FIGS.
- FIG. 10 is a perspective view showing the clamp 63 taken out.
- the clamp 63 has three holes 64 through which each power line 26 is passed, one hole 65 through which the signal line 27 is passed, and one hole 66 through which the breather hose 28 is passed. These holes 64, 65, 66 are arranged in parallel to each other.
- the clamp 63 is formed with cuts 67 extending from the side surface of the clamp 63 to the holes 64, 65, 66.
- the clamp 63 is made of a material that is easily elastically deformed, such as rubber or sponge. By temporarily widening the cut 67, the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 can be easily passed through the holes 63, 64, 65.
- a recess having a square cross-sectional shape corresponding to the shape of the clamp 63 is formed, and the clamp 63 is accommodated in the arch portion 54 with the cables being passed through, and a pair of legs. It is interposed between the parts 55 and 55. Since the clamp 63 is a rectangular parallelepiped, it is prevented from rotating in the arch portion 54, and as shown in FIG. 2, the plurality of power lines 26 are held on the inboard side, and the signal line 27 and the breather hose 28 are outboarded. Hold on the side.
- the inner cross section of the corrugated tube 41 includes a near sectional area Sa close to the turning axis K and a far sectional area Sb far from the turning axis K.
- the plurality of power lines 26 are arranged in the near sectional area Sa, and the signal line 27 and the breather hose 28 are arranged in the far sectional area Sb.
- the boundary line between the near cross-sectional area Sa and the far cross-sectional area Sb is obtained by cutting the corrugated tube 41 along a virtual plane including the turning axis K, and represents the inner diameter (diameter) of the corrugated tube 41 on the cut surface.
- a straight line extending in a right angle direction is divided into three equal parts, and the straight line extends in parallel with the turning axis K so as to intersect the straight line in the center portion.
- the clamp 63 is not limited to the embodiment shown in FIG.
- a convex portion 68 may be provided on the side surface of the clamp 63, and a concave portion having a shape corresponding to the convex portion 68 may be provided in the arch portion 54.
- the clamp 63 can be attached to the arch portion 54 in a correct posture. Therefore, the power line 26 can be correctly arranged in the near sectional area Sa. Further, since the mounting direction is clear, the mounting is easy.
- the clamp 63 is not limited to the embodiment shown in FIG.
- the clamp 63 is a lotus-shaped column
- a protrusion 69 is provided on the upper part of the clamp 63
- a semi-cylindrical space that accommodates the clamp 63 in the arch portion 54 and A recess having a shape corresponding to the protrusion 69 may be provided.
- the protrusion 69 By providing the protrusion 69, the clamp 63 can be attached to the arch portion 54 in a correct posture. Further, the protrusion 69 engages with the inner wall surface of the arch portion 54 to prevent the clamp 63 from rotating. Therefore, the power line 26 can be correctly arranged in the near sectional area Sa. Further, since the mounting direction is clear, the mounting is easy.
- the panel cylindrical portion 31 (FIG. 1) attached to the vehicle body panel 101 is also provided with a clamp that holds the arrangement relationship of the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28.
- FIG. 13 is a front view showing the panel cylindrical portion 31 shown in FIG. 1 taken out together with peripheral components.
- FIG. 14 is a plan view showing the panel cylindrical portion 31 taken out together with peripheral components, and
- FIG. 15 is an exploded perspective view showing the panel cylindrical portion 31 and peripheral components.
- the panel cylindrical portion 31 is a hard metal member, and includes a first semi-cylindrical portion 31a and a second semi-cylindrical portion 31b formed by dividing the cylindrical body into two.
- a flange 33a is formed at the center of the first semi-cylindrical portion 31a, and a flange 33b is formed on the outer peripheral surface of the second semi-cylindrical portion 31b.
- a C-shaped connector 32 is attached and fixed to the back surfaces of the flanges 33a and 33b. Thereby, the first semi-cylindrical portion 31a and the second semi-cylindrical portion 31b maintain a cylindrical shape.
- the two semi-cylindrical parts constituting the panel cylindrical part 31 are disassembled as shown in FIG.
- the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 are covered with the first semi-cylindrical portion 31a and the second semi-cylindrical portion 31b from both sides in the radial direction so that the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 are combined.
- 28 is passed through the panel cylinder 31 (FIG. 13).
- the power line 26, the signal line 27, and the breather hose 28 are held in an arrangement relationship by the clamp 63 described above.
- the outer periphery of the clamp 63 is tapered, and a flange portion 70 is formed at the large diameter end.
- the flange portion 70 is flush with one end surface of the lotus-shaped clamp 63.
- An annular recess 37 that receives the flange portion 70 and a cylindrical portion 38 that extends in the axial direction are formed on the inner periphery of the C-shaped connector 32.
- the clamp 63 is inserted into the tube portion 38 with the small diameter end thereof being passed through the cables, and the flange portion 70 of the clamp 63 is clamped in the axial direction by the flanges 33a and 33b and the connector 32, and the outer peripheral surface of the clamp 63 Is tightened to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 38 by the wedge action of the taper. As a result, the clamp 63 is connected and fixed to the panel cylindrical portion 31 while being prevented from rotating.
- the through holes 35 are formed in the flanges 33a and 33b at predetermined intervals in the circumferential direction, and the female screw holes 34 are also formed at predetermined intervals in the circumferential direction in the coupler 32 that is a C-shaped annular disk.
- Bolts 36 are respectively inserted into the through holes 35 of the flanges 33a and 33b from the side opposite to the connecting tool, and the bolts 36 are screwed into the female screw holes 34 of the connecting tool 32, respectively.
- the panel cylindrical portion 31 through which the cables are passed is fixed to the vehicle body panel 101.
- the vehicle body panel 101 is a vehicle body side member attached and fixed to a vehicle body frame (not shown).
- notches 39 are formed in the flanges 33a and 33b at predetermined intervals in the circumferential direction
- through-holes 40 are formed in the connector 32, which is a C-shaped annular disk, at predetermined intervals in the circumferential direction.
- each notch 39 coincides with each through hole 40.
- the tubular portion 38 and the cables of the connector 32 are passed through the prepared holes formed in the vehicle body panel 101 from the front surface side of the vehicle body panel 101 and connected.
- bolts (not shown) are inserted into the through holes 40 from the surface side, and each bolt is screwed into a female screw hole (not shown) of the vehicle body panel 101.
- the other end of the corrugated tube 41 is inserted into the panel cylindrical portion 31 through which the cables are passed (FIG. 4).
- the corrugated tube 41 accommodates and extends a plurality of power lines 26 as shown in FIGS. 4 to 6 and bends as the in-wheel motor drive device 11 is steered.
- the inner cross section of the corrugated tube 41 includes a near sectional area Sa close to the turning axis K and a far sectional area Sb far from the turning axis K.
- the plurality of power lines 26 are arranged in the near sectional area Sa, and the signal line 27 and the breather hose 28 are arranged in the far sectional area Sb.
- the power line 26 that becomes a large-diameter cable is arranged on the inner diameter side with respect to the turning axis K as shown in FIGS.
- the signal line 27 and the breather hose 28 that become a small-diameter cable are arranged on the inner diameter side with respect to the turning axis K.
- the inner hollow section of the corrugated tube 41 arranged away from the turning axis K has a near sectional area Sa close to the turning axis K and a far section far from the turning axis K.
- the region Sb is included.
- the plurality of power lines 26 are arranged in the near sectional area Sa.
- the near sectional area Sa is closer to the turning axis K than the far sectional area Sb. For this reason, even if the corrugated tube 41 bends and stretches around the turning axis K, the fatigue fatigue acting on the cable arranged in the near sectional area Sa is relatively small and acts on the cable arranged in the far sectional area Sb. Fatigue fatigue is relatively large.
- the power line 26 that is a large-diameter cable is less likely to bend than the signal line 27 that is a small-diameter cable and is relatively weak against fatigue fatigue.
- the fatigue fatigue of the power line 26 is relatively reduced, and the durability is improved.
- the fatigue fatigue acting on the cable arranged in the far sectional area Sb is relative.
- the fatigue fatigue can be overcome with the relatively large signal line 27 and breather hose 28 for the fatigue fatigue.
- the present embodiment further includes the clamp 63 that holds the plurality of power lines 26 and arranges them in the near sectional area Sa. Therefore, the power lines 26 are held in the near section area Sa, and the in-wheel motor is provided. Even after the driving device 11 is operated for a long time, the power line 26 does not deviate from the near sectional area Sa. Even if the clamp 63 is not provided as another embodiment, if the signal line 27 and the breather hose 28 are held in the far sectional area Sb, the power line 26 can be held in the near sectional area Sa as a result. it can.
- the power line wiring structure of the in-wheel motor drive device according to the present invention is advantageously used in electric vehicles and hybrid vehicles.
- 11 in-wheel motor drive device 13 knuckle arm, 13l root part, 13m intermediate part, 13n tip part, 22 upper arm, 23 lower arm, 24 ball joint, 25 wheel housing, 26 power line, 27 signal line, 28 breather hose, 31 Panel cylindrical part, 31a First semi-cylindrical part, 31b Second semi-cylindrical part, 32 coupling tool, 33, 33a, 33b Flange 41 Corrugated tube, 51 Arm cylindrical part, 54 Arch part, 55 Leg part, 61 Band, 63 Clamp , 67 cut line, 68 convex part, 69 ridge, 101 body panel, K turning axis, Sa near sectional area, Sb far sectional area, W wheel.
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Abstract
本発明のケーブル配線構造は、転舵軸線(K)回りに転舵可能なインホイールモータ駆動装置(11)と、転舵軸線から離れた位置でインホイールモータ駆動装置から車体側へ延び転舵に伴って屈曲する複数本の動力ケーブル(26)と、複数本の動力ケーブルを収容して延び転舵に伴って屈曲する保護チューブ(41)とを備える。保護チューブの内空断面は、転舵軸線に近い近方断面領域(Sa)と、転舵軸線から遠い遠方断面領域(Sb)を含む。そして複数本の動力線は近方断面領域に配置されることを特徴とする。
Description
本発明は、乗用自動車の車輪内部に配置され、当該車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置に関し、特に車体側からインホイールモータ駆動装置まで延びる動力線の配置に関する。
電動車両の車輪の内空領域に配置され、当該車輪を駆動するインホイールモータが知られている。インホイールモータおよび車輪は、適切な構造によって車体に取り付けられる必要がある。インホイールモータを車体に取り付ける構造としては従来、例えば、特開2013-112003号公報(特許文献1)に記載のごときものが知られている。特許文献1に記載の電動車両は、車輪と、この車輪内部に配置されるインホイールモータと、このインホイールモータを車体に連結する複数のサスペンションアームと、インホイールモータから車体まで延びる3本の動力ケーブルおよび1本のセンサケーブルと、これら4本のケーブルをそれぞれ覆うコルゲートチューブを備える。
上記従来のような電動車両にあっては、3本の動力ケーブルおよび1本のセンサケーブルを束ね、共通するコルゲートチューブで覆い、配線をすっきりまとめることが望ましい。また変形例として、車輪を転舵輪とし、インホイールモータを転舵可能なサスペンション装置に取り付けることが考えられる。この場合において、さらに改善すべき点があることを本発明者は見出した。
つまり電動車両は直進走行のみならず、右旋回や左旋回するため、転舵輪は転舵軸線回りに左右に転舵を繰り返す。その際、インホイールモータも転舵し、これらケーブルおよびコルゲートチューブも屈伸を繰り返す。かかるケーブルの屈伸が日常の走行において頻繁に繰り返されると、屈伸可能なケーブルといえども損傷ないし破断する懸念があることを見出した。
この理由として、ケーブルは屈曲可能な撚り線といえども、数万~数十万回の曲げ疲労の蓄積に対しては万全ではないことが考えられる。特に大電流が流れる動力ケーブルは、太く最小屈曲半径が大きいため、半径の小さな曲げ変形に対して弱くなる。また車体に形成される凹部空間であって、転舵輪、インホイールモータ、およびサスペンション部材を収容するホイールハウジングは、転舵輪の最大転舵角に対応する寸法しかなく、車幅方向寸法および車両前後方向寸法に関して充分な余裕がない。したがってホイールハウジングを大きく確保することも、ケーブルおよびコルゲートチューブを長めに確保することも困難である。
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、複数本のケーブル類をコルゲートチューブによって長手方向に亘りきつく束ねると、ケーブル長手方向における屈伸箇所が略固定化されてしまうことと、保護チューブの内空断面においてケーブルの曲げ疲労が特定の断面領域で生じ易く、他の断面領域で生じ難いことを見出した。そして低電圧低電流が流れる小径の信号ケーブルは屈伸し易く、高電圧高電流が流れる大径の動力ケーブルは屈伸し難いという特性を利用して、曲げ疲労の作用を受け易い特定の断面領域に小径ケーブルやその他の体積物を配置するか、あるいは何ら配置しない空間として残し、曲げ疲労の作用を受け難い他の断面領域に動力ケーブルを配置することによって、動力ケーブルの曲げ疲労を回避するための方策を発明するに至った。
この目的のため第1発明によるインホイールモータ駆動装置の動力線配線構造は、転舵軸線回りに転舵可能なインホイールモータ駆動装置と、転舵軸線から離れた位置でインホイールモータ駆動装置から車体側へ延び転舵に伴って屈曲する複数本の動力線と、複数本の動力線を収容して延び転舵に伴って屈曲する保護チューブとを備える。そして保護チューブの内空断面は、転舵軸線に近い近方断面領域と、転舵軸線から遠い遠方断面領域を含み、複数本の動力線は、近方断面領域に配置されることを特徴とする。また第2発明によるインホイールモータ駆動装置の動力線配線構造は、転舵軸線回りに転舵可能なインホイールモータ駆動装置と、転舵軸線から離れた位置でインホイールモータ駆動装置から車体まで延びる保護チューブと、該保護チューブに収容されてインホイールモータ駆動装置から車体まで延びる動力線および線状体とを備えることを前提とする。そして保護チューブ内で動力線は転舵軸線に近い位置に配置されるとともに線状体は転舵軸線から遠い位置に配置されることを特徴とする。
本発明者が鋭意研究した結果、見出したことは、転舵軸線に近い保護チューブの近方断面領域で電気ケーブルの損傷が生じず、転舵軸線から遠い保護チューブの遠方断面領域で電気ケーブルの損傷が生じることである。上述した第1および第2発明によれば、比較的に屈曲し難く曲げ疲労に対して脆弱な大径の動力線が、曲げ疲労の作用を比較的受け難い近方断面領域に配置されるので、複数本の動力線を共通の保護チューブで束ねても、動力線の破断を回避することができる。なお、保護チューブは屈曲自在であればよく、特に限定されない。保護チューブは例えば樹脂製のコルゲートチューブであったり、あるいはビニールホースであったりする。またインホイールモータ駆動装置は、モータの回転を直接に伝えるダイレクトドライブ方式であってもよい。あるいはモータの回転を減速して車輪ハブに伝える減速部を有してもよい。減速部は、サイクロイド減速機構であってもよいし、一般的な遊星歯車組であってもよいし、平行二軸式の歯車組であってもよい。近方断面領域とは転舵軸線と平行に断面を切ったときに転舵軸に近い側をいい、近方断面領域に配置とは、動力線が全て遠方断面領域にないことをいう。つまり、動力線の断面の一部が近方断面領域にあればよい。
転舵軸線に遠い遠方断面領域に配置されて保護チューブに保護される保護対象は特に限定されない。例えば本発明の一実施形態として遠方断面領域には、線状体が配置される。かかる実施形態によれば比較的に屈曲し易く曲げ疲労に対して耐久力のある線条体が、曲げ疲労の作用を比較的受け易い近方断面領域に配置されるので、保護チューブで束ねられるケーブル類全体の耐久性が向上する。線状体は例えば、インホイールモータ駆動装置から延びる中空のホースないしチューブであってもよいし、単に保護チューブの内部空間を埋めるための線状体であってもよい。ホースは、ゴムホース、ビニールホースといった単なる可撓管であることから動力線と比較して、小径であり、屈曲半径が小さく、疲れ疲労に対する耐久性が大きい。他の実施形態として、近方断面領域に詰め物をしてもよい。あるいは他の実施形態として、転舵軸線に遠い遠方断面領域を空間として残しておいてもよい。
好ましい実施形態として、線状体はインホイールモータ駆動装置から車体側へ延び、転舵に伴って屈曲する信号線および/またはブリーザホースである。信号線には動力線よりも弱電流が流れる。したがって信力線は動力線と比較して、小径であり、屈曲半径が小さく、疲れ疲労に対する耐久性が大きい。ブリーザホースは上述したとおり疲れ疲労に対する耐久性が大きい。
複数本の動力線を近方断面領域に配置する手段は特に限定されない。一実施形態として、複数本の動力線を夫々把持して近方断面領域に配置するクランプをさらに備えるとよい。クランプは各動力線を夫々把持して保護チューブの断面における位置関係を保持する。クランプの形状は、例えばレンコン状の柱であったり、複数本の貫通孔を有する直方体であるが、特に限定されない。クランプは、動力線の両端部のうち少なくとも一端部に配置されるとよい。あるいはクランプは、動力線の延在方向に間隔を空けて複数配置されるとよい。
このように本発明によれば、複数本の動力線を束ねて共通の保護チューブで保護する配線構造において、インホイールモータ駆動装置が繰り返し何万回も転舵しても、動力線が損傷することがなく、動力線の破断を回避することができる。したがってメンテナンス上、有利である。
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態になるインホイールモータ駆動装置を示す図であり、車幅方向外側からみた状態を表す。図2は同実施形態を示す図であり、車両後方からみた状態を表す。図3は同実施形態を示す全体平面図である。図4は、図3中のコルゲートチューブを縦断面にして示す説明図であり、転舵角が0°の場合を表す。図5および図6はコルゲートチューブを縦断面にして示す説明図であり、左右方向に転舵する場合をそれぞれ表す。本実施形態のインホイールモータ駆動装置は、電気自動車の車輪の内部に設けられる。この電気自動車は乗用自動車であり、一般的なエンジン自動車と同様に公道を高速走行可能である。
インホイールモータ駆動装置11は、図2に示すように、モータ部11A、減速部11B、およびハブ部11Cを備える。これらモータ部11A、減速部11B、およびハブ部11Cは、ハブ部11Cの回転部材であるハブ輪12Mの軸線O方向に順次直列に配置され、かつ同軸に配置される。インホイールモータ駆動装置11は、車両の車幅方向外側(アウトボード側)に配置される車輪W(仮想線)を駆動するものであり、車輪WのロードホイールW1の内空領域に設けられる。ハブ部11Cはアウトボード側に配置され、モータ部11Aは車幅方向内側(インボード側)に配置される。なお車輪Wは電気自動車の前輪であり、インホイールモータ駆動装置11とともに転舵軸線(キングピン)K回りに転舵する。
モータ部11Aは円筒形状のケーシングを有し、減速部11Bはモータ部11Aのアウトボード側でモータ部11Aと同じ外径を有する円筒形状のケーシングを有し、ハブ部11Cは減速部11Bからアウトボード側に向かって先細に形成される円錐台形状の外径の外輪部材12Lを有する。これらケーシングおよび外輪部材12Lはインホイールモータ駆動装置11の外郭をなす非回転部材である。これに対しハブ輪12Mは、外輪部材12Lからアウトボード側に突出する回転部材である。ハブ輪12Mの軸部12Sは外輪部材12Lの中央孔を貫通し、複数の転動体を介して外輪部材12Lに回転自在に支持される。軸部12Sの先端から外径方向に延びるフランジ部12Fには、図示しない複数のボルトで、仮想線で示す車輪WのロードホイールW1が連結固定される。
モータ部11Aはケーシング内に回転電機を内蔵し、ハブ部11Cのハブ輪12Mを駆動し、あるいはハブ輪12Mの回転を利用して電力回生を行う。減速部11Bはケーシング内に例えばサイクロイド減速機などの減速機構を内蔵し、モータ部11Aの回転を減速してハブ輪12Mに伝達する。なお減速部11Bの下部は、モータ部11Aおよび減速部11Bのケーシングよりもさらに外径側に張り出し、オイルを貯留するためのオイルタンク11Rを有する。なお、減速部11Bは遊星歯車減速機、平行二軸減速機などの減速機を採用してもよい。あるいはインホイールモータ駆動装置11は、減速機を採用しない、いわゆるダイレクトモータタイプのインホイールモータ駆動装置であってもよい。
相対的にアウトボード側に位置するハブ部11Cは、円筒形状のロードホイールW1の内空領域に配置される。これに対し相対的にインボード側に位置するおよびモータ部11Aは、ロードホイールW1の内空領域からインボード側へはみ出す。モータ部11Aには後述する複数本の動力線26、信号線27、およびブリーザホース28が接続される。
減速部11Bの上部には、図2に示すように減速部11Bのケーシングから上方へ延びるナックルアーム13が設けられている。図1に示すようにナックルアーム13の根元部13lが軸線Oよりも前側(車両前方をいう)に配置され、当該根元部は減速部11Bのケーシングと一体結合する。つまりナックルアーム13は、減速部11Bのケーシングに固定される。ナックルアーム13の先端側は、図2に示すように車輪Wの外周縁W2を超えて、車輪Wの外径側へ延びる。ナックルアーム13および減速部11Bのケーシングは金属製である。
車輪Wの外径方向に延びるナックルアーム13は、図2に示すようにその根元部13lから上方へ向かうにつれてインボード側へ向かって延び車輪Wとの干渉を回避する。これに対しナックルアーム13の中間部13mは、アウトボード側へ張り出す。また図1を参照してナックルアーム13は、中間部13mから後側(車両後方をいう)へ延びて、軸線Oを跨ぎ、先端部13nに至る。ナックルアーム13の中間部13mから先端部13nまでの先端領域は、車輪Wの外周縁W2よりも外径側に位置し、車輪Wの外周縁W2と向き合って前後方向に延びる。
先端部13nには、ボールジョイントを介して、図示しないステアリング装置のタイロッドが連結される。ステアリング装置からナックルアーム13に転舵力を入力すると、インホイールモータ駆動装置11は車輪Wとともに、上下方向に延びる転舵軸線Kを中心として、車両の左右方向に転舵する(図5、図6)。車輪Wの転舵角が0°のとき、インホイールモータ駆動装置11の軸線Oは図2~4に示すように車幅方向に延びる。これにより車両は直進走行する。
次にインホイールモータ駆動装置11を懸架するサスペンション装置につき説明する。
車輪Wよりも上方に位置するナックルアーム13の中間部13mは、ボールジョイント24を介して、車幅方向に延びるアッパアーム22のアウトボード側と連結する。インホイールモータ駆動装置11のオイルタンク11Rは、ボールジョイント(図略)を介して、車幅方向に延びるロアアーム23のアウトボード側と連結する。アッパアーム22およびロアアーム23のインボード側は図示しない車体フレームと連結する。上方に配置されるアッパアーム22と、下方に配置されるロアアーム23は、ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置のサスペンション部材であり、インボード側端部を基端とし、アウトボード側端部を遊端として、上下方向に揺動可能である。これによりインホイールモータ駆動装置11は車輪Wとともに上下方向にバウンドおよびリバウンド可能とされる。
アッパアーム22のアウトボード側端部に設けられたボールジョイント24とロアアーム23のアウトボード側端部に設けられたボールジョイントを結ぶ仮想直線は、転舵軸線Kを構成する。インホイールモータ駆動装置11、ナックルアーム13、アッパアーム22、および車輪Wは、図1に示すように、車体に設けられた凹部であるホイールハウジング25に収容される。
次にインホイールモータ駆動装置11のケーブル類につき説明する。
本実施形態は図2に示すように、ホイールハウジング26内に配線された3本の動力線26と、1本の信号線27と、1本のブリーザホース28を備える。動力線26は、金属製撚り線を非導電体で被覆した可撓性の電力ケーブルであり、屈曲可能な強電線である。本実施形態では車体側からモータ部11Aへ三相交流電力を供給するため、U相、V相、W相の3本の動力線26を備える。
信号線27は、インホイールモータ駆動装置11に内蔵されるセンサからの信号を車体側へ送信する弱電線である。また信号線27は、動力線26の金属製撚り線よりも細い金属製撚り線を非導電体で被覆した可撓性の電力ケーブルであり、動力線26よりも小径であることから、動力線26よりも小さい半径で屈曲可能である。また信号線27は、繰り返し屈伸することによる疲れ疲労に関し、動力線26よりも耐久性に優れる。
ブリーザホース28は、インホイールモータ駆動装置11の内圧を大気圧に近づけるために設けられ、可撓性を有する中空のゴムホースである。またブリーザホース28は、繰り返し屈伸することによる疲れ疲労に関し、信号線27よりも耐久性に優れる。
動力線26、信号線27、およびブリーザホース28は、図3~図6に示すように転舵軸線Kから離れた位置で、インホイールモータ駆動装置11のナックルアーム13の先端部13nから車体パネル101まで架け渡され、インホイールモータ駆動装置11の転舵に伴って屈曲する。さらに動力線26、信号線27、およびブリーザホース28は、先端部13nから筒状のナックルアーム13に通され、インホイールモータ駆動装置11のモータ部11Aと接続する。
動力線26、信号線27、およびブリーザホース28は、車体パネル101およびナックルアーム13の先端部13n間で、パネル円筒部31と、コルゲートチューブ41と、アーム円筒部51の中に順次通され、外方空間から遮断される。また動力線26、信号線27、およびブリーザホース28は、ナックルアーム13に沿って延びる区間で、ナックルアーム13に覆われ、外方空間から遮断される。これにより動力線26、信号線27、およびブリーザホース28は全長に亘り、飛来する小石等の異物から物理的に保護される。
図7はアーム円筒部51を取り出し、動力線26とともに示す正面図であり、図2に示すナックルアーム13の先端部を拡大して表す。図8はアーム円筒部51を取り出して示す側面図である。アーム円筒部51は、硬質の金属製部材であって、円筒体を2分割してなる第1半円筒部51aおよび第2半円筒部51bを含む。第1半円筒部51aの一端にはアーチ部54が軸方向に連続して形成される。アーチ部54は、第1半円筒部51aの両側から連続する2本の脚部55,55を有する(図7参照)。
アーム円筒部51を構成する2個の半円筒部は、図9に示すように分解される。第1半円筒部51aおよびアーチ部54に沿って動力線26、信号線27、およびブリーザホース28を入れ込み、次に第2半円筒部51bを第1半円筒部51aに嵌め合わせることにより、動力線26、信号線27、およびブリーザホース28はアーム円筒部51に通される。これらのケーブル類を通されたアーム円筒部51は、1対の脚部55,55をナックルアーム13の先端部13nに結合するようにして、ナックルアーム13に取付固定される(図2)。アーチ部54は動力線26、信号線27、およびブリーザホース28を覆う保護部材である。
図3~図6に示すように、コルゲートチューブ41は可撓性を有する保護チューブである。またコルゲートチューブ41は樹脂からなる蛇腹状チューブであるため、屈曲自在でありながらも適度の保形性を有し、小石の飛来程度の衝撃に対し陥没しない。コルゲートチューブ41には、一端から他端まで延びる切れ目が形成される。かかる切れ目を開くようにコルゲートチューブ41を弾性変形させると、車体パネル101からナックルアーム13まで延びたままの状態で、動力線26、信号線27、およびブリーザホース28をコルゲートチューブ41の中に入れ込むことができる。そしてコルゲートチューブ41の両端をパネル円筒部31およびアーム円筒部51にそれぞれ差し込む(図3~図6)。
コルゲートチューブ41の一端がアーム円筒部51の外周を覆うように差し込まれた状態で、コルゲートチューブ41の一端外周面には図3に示すようにバンド61が巻き付けられる。バンド61は公知のものでよく、バンド61に附設されたねじ62を締め付け回転することにより縮径して、コルゲートチューブ41の一端外周面を締め付ける。これによりコルゲートチューブ41の一端はアーム円筒部51から抜け出さないよう強固に固定される。
同様に、コルゲートチューブ41の他端がパネル円筒部31の外周を覆うように差し込まれた状態で、コルゲートチューブ41の他端外周面には図1に示すようにバンド61が巻き付けられる。これによりコルゲートチューブ41の他端はパネル円筒部31から抜け出さないよう強固に固定される。
図1に示すようにパネル円筒部31は転舵軸線Kおよびアーム円筒部51よりも車両後方に配置される。また図3に示すようにパネル円筒部31はアーム円筒部51よりもインボード側に配置される。このため転舵角の大小に係わらず、図3~図6に示すように動力線26、信号線27、ブリーザホース28、およびコルゲートチューブ41は転舵軸線Kから離れて配線される。
説明を図9に戻すと、動力線26、信号線27、およびブリーザホース28の配置関係は直方体のブロックであるクランプ63によって保持されている。図10はクランプ63を取り出して示す斜視図である。クランプ63は各動力線26が通される3本の孔64と、信号線27が通される1本の孔65と、ブリーザホース28が通される1本の孔66とを有する。これらの孔64,65,66は互いに平行に配置される。クランプ63には、クランプ63の側面から各孔64,65,66まで延びる切れ目67がそれぞれ形成される。
クランプ63はゴムあるいはスポンジ等、弾性変形の容易な素材からなる。切れ目67を一時的に広げることにより、動力線26、信号線27、およびブリーザホース28を各孔63,64,65に容易に通すことができる。なおアーチ部54の中には、クランプ63の形状に対応する四角断面形状の凹部が形成されており、クランプ63はケーブル類を通されたままアーチ部54の中に収容され、1対の脚部55,55間に介在する。クランプ63は直方体であるためアーチ部54の中で回り止めされており、図2に示すように複数本の動力線26をインボード側に保持するとともに、信号線27およびブリーザホース28をアウトボード側に保持する。
図7に仮想線で示すように、アーム円筒部51にはコルゲートチューブ41の一端が差し込まれる。コルゲートチューブ41の内空断面は転舵軸線Kに近い近方断面領域Saと、転舵軸線Kから遠い遠方断面領域Sbを含む。そして複数本の動力線26は近方断面領域Saに配置され、信号線27およびブリーザホース28は遠方断面領域Sbに配置される。近方断面領域Saと遠方断面領域Sbの境界線は、転舵軸線Kを含む仮想平面でコルゲートチューブ41を切断し、当該切断面におけるコルゲートチューブ41の内径(直径)を表し転舵軸線Kに対して直角方向に延びる直線を三等分し、このうち中央部分の直線と交差して転舵軸線Kと平行に延びる。
ここで附言すると、クランプ63は図10に示す実施形態に限定されない。例えば図11に示す第1変形例のように、クランプ63の側面に凸部68を設け、アーチ部54の中に凸部68に対応する形状の凹部を設けてもよい。凸部68を設けることにより、クランプ63を正しい姿勢でアーチ部54に取り付けることができる。したがって動力線26を近方断面領域Saに正しく配置することができる。また、取付け方向が明確であるので、取り付けが容易になる。
さらにクランプ63は図11に示す実施形態に限定されない。例えば図12に示す第2変形例のように、クランプ63をレンコン形状の柱とし、クランプ63の上部に突条69を設け、アーチ部54の中にクランプ63を収容する半円柱形状の空間および突条69に対応する形状の凹部を設けてもよい。突条69を設けることにより、クランプ63を正しい姿勢でアーチ部54に取り付けることができる。また突条69は、アーチ部54の内壁面に係合して、クランプ63を回り止めする。したがって動力線26を近方断面領域Saに正しく配置することができる。また、取付け方向が明確であるので、取り付けが容易になる。
車体パネル101に取り付けられるパネル円筒部31(図1)にも、動力線26、信号線27、およびブリーザホース28の配置関係を保持するクランプが設けられる。図13は、図1に示すパネル円筒部31を周辺部品とともに取り出して示す正面図である。図14はパネル円筒部31を周辺部品とともに取り出して示す平面図であり、図15はパネル円筒部31および周辺部品を示す分解斜視図である。パネル円筒部31は、硬質の金属製部材であって、円筒体を2分割してなる第1半円筒部31aおよび第2半円筒部31bを含む。第1半円筒部31aの中央部にはフランジ33aが形成され、第2半円筒部31bの外周面にはフランジ33bが形成される。これらフランジ33a,33bの裏面にはC字状の連結具32が取付固定される。これにより第1半円筒部31aおよび第2半円筒部31bは円筒形状を保持する。
パネル円筒部31を構成する2個の半円筒部は、図15に示すように分解される。動力線26、信号線27、およびブリーザホース28をまとめるように、径方向両側から第1半円筒部31aおよび第2半円筒部31bで覆うことにより、動力線26、信号線27、およびブリーザホース28はパネル円筒部31に通される(図13)。なお動力線26、信号線27、およびブリーザホース28は、前述したクランプ63によって配置関係を保持される。
クランプ63の外周はテーパ形状にされ、大径端にフランジ部70が形成される。フランジ部70はレンコン形状のクランプ63の一方端面と面一に連続する。C字状の連結具32の内周には、フランジ部70を受け入れる環状凹部37と、軸方向一方へ延びる筒部38が形成されている。クランプ63はケーブル類を通されたまま、小径端を筒部38に挿入され、クランプ63のフランジ部70は、フランジ33a,33bと連結具32によって軸方向に挟圧され、クランプ63の外周面はテーパのくさび作用によって筒部38の内周面に締め込まれる。これによりクランプ63は回り止めされつつパネル円筒部31に接続固定される。
フランジ33a,33bには貫通孔35が周方向所定間隔に形成されており、C字状の環状円板である連結具32にも、雌ねじ孔34が周方向所定間隔に形成されている。連結具とは反対側からフランジ33a,33bの各貫通孔35にボルト36をそれぞれ差し込み、各ボルト36を連結具32の雌ねじ孔34にそれぞれ螺着する。これによりパネル円筒部31へのクランプ63および連結具32の取付固定が実現される。
ケーブル類を通されたパネル円筒部31は車体パネル101に固定される。車体パネル101は、車体フレーム(図示せず)に取付固定された車体側メンバである。具体的にはフランジ33a,33bに切欠き39が周方向所定間隔に形成されており、C字状の環状円板である連結具32に貫通孔40が周方向所定間隔に形成されている。上述したようにフランジ33a,33bに連結具32を取付固定することにより、各切欠き39は各貫通孔40と一致する。パネル円筒部31およびケーブル類を車体パネル101に固定する際は、車体パネル101に予め形成された下孔に、車体パネル101の表面側から連結具32の筒部38およびケーブル類を通し、連結具32を車体パネル101の表面に接触させた状態でボルト(図示せず)を表面側から貫通孔40に差し込み、各ボルトを車体パネル101の雌ねじ孔(図示せず)に螺着する。ケーブル類が通されたパネル円筒部31には、コルゲートチューブ41の他端が差し込まれる(図4)。コルゲートチューブ41は、図4~図6に示すように複数本の動力線26を収容して延び、インホイールモータ駆動装置11の転舵に伴って屈曲する。
図13に仮想線で示すように、パネル円筒部31にはコルゲートチューブ41他端が差し込まれる。コルゲートチューブ41の内空断面は転舵軸線Kに近い近方断面領域Saと、転舵軸線Kから遠い遠方断面領域Sbを含む。そして複数本の動力線26は近方断面領域Saに配置され、信号線27およびブリーザホース28は遠方断面領域Sbに配置される。
本実施形態によれば、ケーブル類の配置を保持するクランプ63を有することから、図4~図6に示すように、大径ケーブルになる動力線26は、転舵軸線Kに関し内径側に配置され、小径ケーブルになる信号線27およびブリーザホース28は、転舵軸線Kに関し内径側に配置される。また図7および図13に示すように転舵軸線Kから離れて配置されるコルゲートチューブ41の内空断面は、転舵軸線Kに近い近方断面領域Saと、転舵軸線Kから遠い遠方断面領域Sbを含む。そして複数本の動力線26は近方断面領域Saに配置される。近方断面領域Saは遠方断面領域Sbよりも転舵軸線Kに近い。このためコルゲートチューブ41が転舵軸線K回りに屈伸しても、近方断面領域Saに配置されるケーブルに作用する疲れ疲労は相対的に小さく、遠方断面領域Sbに配置されるケーブルに作用する疲れ疲労は相対的に大きくなる。
したがって本実施形態によれば、大径ケーブルである動力線26が小径ケーブルである信号線27よりも屈曲し難く、疲れ疲労に対して相対的に弱いといえども、近方断面領域Saに配置される動力線26の疲れ疲労が相対的に軽減され、耐久性が向上する。
また本実施形態によれば、遠方断面領域Sbには線状体としての信号線27およびブリーザホース28が配置されることから、遠方断面領域Sbに配置されるケーブルに作用する疲れ疲労は相対的に大きいといえども、疲れ疲労に対して相対的に大きな信号線27およびブリーザホース28をもって疲れ疲労を克服することができる。
また本実施形態によれば、複数本の動力線26を夫々把持して近方断面領域Saに配置するクランプ63をさらに備える、したがって動力線26は近方断面領域Saに保持され、インホイールモータ駆動装置11の長期間の運転後においても、動力線26が近方断面領域Saからずれることがない。なお他の実施形態としてクランプ63を設けなくても、遠方断面領域Sbに信号線27およびブリーザホース28を保持しておけば、結果的に動力線26を近方断面領域Saに保持することができる。
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
この発明になるインホイールモータ駆動装置の動力線配線構造は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。
11 インホイールモータ駆動装置、 13 ナックルアーム、 13l 根元部、 13m 中間部、 13n 先端部、 22 アッパアーム、 23 ロアアーム、 24 ボールジョイント、 25 ホイールハウジング、 26 動力線、 27 信号線、 28 ブリーザホース、 31 パネル円筒部、 31a 第1半円筒部、 31b 第2半円筒部、 32 連結具、 33,33a,33b フランジ 41 コルゲートチューブ、 51 アーム円筒部、 54 アーチ部、 55 脚部、 61 バンド、 63 クランプ、 67 切れ目、 68 凸部、 69 突条、 101 車体パネル、 K 転舵軸線、 Sa 近方断面領域、 Sb 遠方断面領域、 W 車輪。
Claims (4)
- 転舵軸線回りに転舵可能なインホイールモータ駆動装置と、
前記転舵軸線から離れた位置で、前記インホイールモータ駆動装置から車体側へ延び、前記転舵に伴って屈曲する複数本の動力線と、
前記複数本の動力線を収容して延び、前記転舵に伴って屈曲する保護チューブとを備え、
前記保護チューブの内空断面は、前記転舵軸線に近い近方断面領域と、前記転舵軸線から遠い遠方断面領域を含み、
前記複数本の動力線は前記近方断面領域に配置されることを特徴とする、インホイールモータ駆動装置の動力線配線構造。 - 前記遠方断面領域には、前記インホイールモータ駆動装置から車体側へ延び、前記転舵に伴って屈曲する信号線および/またはブリーザホースが配置される、請求項1に記載のインホイールモータ駆動装置の動力線配線構造。
- 前記複数本の動力線を夫々把持して前記近方断面領域に配置するクランプをさらに備える、請求項1または2に記載のインホイールモータ駆動装置の動力線配線構造。
- 転舵軸線回りに転舵可能なインホイールモータ駆動装置と、
前記転舵軸線から離れた位置で、前記インホイールモータ駆動装置から車体まで延びる保護チューブと、
前記保護チューブに収容されて前記インホイールモータ駆動装置から車体まで延びる動力線および線状体とを備え、
前記保護チューブ内で、前記動力線は前記転舵軸線に近い位置に配置されるとともに前記線状体は前記転舵軸線から遠い位置に配置されることを特徴とする、インホイールモータ駆動装置の動力線配線構造。
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