WO2023089937A1 - インホイールモータ - Google Patents

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WO2023089937A1
WO2023089937A1 PCT/JP2022/034673 JP2022034673W WO2023089937A1 WO 2023089937 A1 WO2023089937 A1 WO 2023089937A1 JP 2022034673 W JP2022034673 W JP 2022034673W WO 2023089937 A1 WO2023089937 A1 WO 2023089937A1
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WO
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rotor
hub
wheel motor
resolver
wheel
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Application number
PCT/JP2022/034673
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English (en)
French (fr)
Inventor
充宏 阿曽
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present disclosure relates to in-wheel motors.
  • Patent Documents 1 and 2 Conventionally, an outer rotor type in-wheel motor having a stator and a rotor is known (see Patent Documents 1 and 2, for example).
  • An object of one aspect of the present disclosure is to provide an in-wheel motor capable of accurately transmitting rotor torque to a rotating member.
  • An in-wheel motor is an outer-rotor in-wheel motor that includes a stator and a rotor, and is detachable from a sensor that detects a rotation state of the rotor; a detachable member provided with the sensor on a surface facing the inner peripheral surface of the stator; and a friction member provided between the rotor and the detachable member and fixed to the rotor together with the detachable member. .
  • the torque of the rotor can be accurately transmitted to the rotating member.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wheel provided with an in-wheel motor according to an embodiment of the present disclosure, viewed from the outside in the width direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional schematic diagram of a wheel and an in-wheel motor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the in-wheel motor according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an exploded perspective cross-sectional view of the in-wheel motor according to the embodiment of the present disclosure.
  • 5 is an exploded perspective view of components attached to a rotor according to an embodiment of the present disclosure; FIG.
  • FIG. 1 to 5 The configuration of the wheel 100 and the in-wheel motor 1 according to the embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. 1 to 5 common constituent elements are given the same reference numerals.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wheel 100 equipped with an in-wheel motor 1 viewed from the outside in its width direction.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the wheel 100 and the in-wheel motor 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the in-wheel motor 1.
  • FIG. 4 is an exploded perspective sectional view of the in-wheel motor 1.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of components attached to the rotor 3.
  • the straight double-headed arrow indicates the width direction of the wheel 100 (which may also be called the vehicle width direction).
  • the outer side in the width direction of the wheel 100 is referred to as the “outer side in the width direction of the wheel”
  • the inner side in the width direction of the wheel 100 is referred to as the “inner side in the width direction of the wheel”.
  • a wheel 100 shown in FIGS. 1 and 2 is used, for example, as a driving wheel of an automobile. As shown in FIGS. 1 and 2 , wheel 100 has in-wheel motor 1 , wheel 19 and tire 20 .
  • the wheel 19 holds a tire 20 (see FIGS. 1 and 2) and is attached to a hub 8 (details will be described later) by stud bolts 21 (see FIGS. 3 to 5) and nuts 22 (see FIGS. 1 and 2). Fixed.
  • the in-wheel motor 1 shown in FIGS. 1 to 5 is an outer rotor type in-wheel motor.
  • the in-wheel motor 1 includes a stator 2, a rotor 3, a hub 8, a cap 9, a shaft 12, an outer hub bearing 15, an inner hub bearing 16, an outer resolver 17, an inner resolver 18, a friction It has seals 23 , bolts 24 and positioning pins 25 .
  • a stator 2 As shown in FIGS. 1 to 5, the in-wheel motor 1 includes a stator 2, a rotor 3, a hub 8, a cap 9, a shaft 12, an outer hub bearing 15, an inner hub bearing 16, an outer resolver 17, an inner resolver 18, a friction It has seals 23 , bolts 24 and positioning pins 25 .
  • seals 23 bolts 24 and positioning pins 25 .
  • the stator 2 has a substantially hollow cylindrical stator body 4 (see FIGS. 3 and 4) and a coil 5 fixed to its outer peripheral surface.
  • the coil 5 is a multi-phase (for example, three-phase) coil.
  • a three-phase AC wiring (not shown) is connected to the coil 5, and a current is supplied via the wiring under the control of an inverter (not shown). 3 and 4, illustration of the coil 5 is omitted.
  • the rotor 3 has a substantially hollow columnar rotor case 6 (see FIGS. 3 to 5) and magnets 7 fixed to the inner peripheral surface thereof. It should be noted that illustration of the magnet 7 is omitted in FIG.
  • the stator 2 is arranged inside the rotor 3.
  • the rotor 3 is arranged outside the stator 2 .
  • the magnet 7 of the rotor 3 and the coil 5 of the stator body 4 are arranged facing each other with a prescribed distance therebetween. That is, a prescribed clearance is maintained between the magnet 7 and the coil 5 .
  • the inner end of the stator body 4 in the wheel width direction is provided with, for example, a cooling water supply port, a cooling water discharge port, a three-phase AC wiring connector, a resolver signal connector, and the like.
  • the cooling water supply port and the cooling water discharge port are connected to a cooling water passage (not shown) provided inside the stator body 4 . Cooling water for cooling the in-wheel motor 1 flows into the cooling water passage from the cooling water supply port, flows through the cooling water passage, and is discharged from the cooling water outlet.
  • the three-phase AC wiring connector is connected to the three-phase AC wiring described above and functions as an inlet for current supplied to the coil 5 .
  • the resolver signal connector is connected to the outer resolver 17 via a signal line (not shown), and functions as an outlet for signals output from the outer resolver 17 (for example, signals indicating the detected rotation angle and rotation direction of the rotor 3). .
  • the shaft 12 is an elongated member that is inserted into the in-wheel motor 1 along the wheel width direction. As shown in FIG. 2, the shaft 12 is provided in contact with the stator body 4 and fixed to the stator body 4 with bolts (not shown).
  • the inner end in the wheel width direction of the shaft 12 is attached to, for example, the knuckle of the front wheel or the suspension arm of the rear wheel (both not shown).
  • the inner end of the shaft 12 in the wheel width direction may be formed with a spline shape for fitting with a knuckle or a suspension arm.
  • the outer end portion of the shaft 12 in the wheel width direction is inserted into a hollow portion (not shown) provided in the hub 8 in its axial direction (the same as in the wheel width direction; the same applies hereinafter).
  • a hub 8 (an example of a detachable member) shown in FIGS.
  • the reason why the hub 8 is detachable from the rotor case 6 is to facilitate maintenance (for example, replacement of the hub 8 itself, the outer hub bearing 15 provided on the hub 8, the inner hub bearing 16, etc.). be.
  • the hub 8 includes a tubular body (reference numerals omitted) arranged inside the rotor case 6, and a flange connected to the tubular body and arranged outside the rotor case 6. (reference numerals omitted). Further, the hub 8 is provided with a hollow portion (a portion into which the end of the shaft 12 is inserted) that axially penetrates the tubular body and the flange.
  • the tubular body has a surface facing the inner peripheral surface of the stator body 4 as an outer peripheral surface (see FIG. 2).
  • the flange is arranged so as to face the outer surface of the rotor 3 (specifically, the surface provided with the opening serving as the insertion/extraction port of the cylindrical body) (see FIGS. 4 and 5).
  • the flange is provided with holes into which stud bolts 21, bolts 24, and positioning pins 25 are respectively inserted (see FIG. 5).
  • a wheel 19 holding a tire 20 is fixed to the flange by stud bolts 21 (see FIGS. 3 to 5) and nuts 22 (see FIGS. 1 and 2).
  • the bolts 24 shown in FIG. 5 are inserted from the outside in the wheel width direction into bolt holes (not shown) provided in the flange of the hub 8, the friction seal 23 (details will be described later), and the rotor case 6. 2 to 4, it is fastened to the rotor case 6. As shown in FIG. The hub 8 is thereby fixed to the rotor 3 via the friction seal 23 . 2, illustration of the bolt 24 is omitted, and illustration of the friction seal 23 is omitted in FIG.
  • the hub 8 fixed to the rotor 3 rotates as the rotor 3 rotates. Therefore, it can also be said that the hub 8 is a rotating member.
  • the cap 9 shown in FIG. 5 is attached to the inner diameter hole (see FIG. 5. Reference numerals omitted) in the center of the flange of the hub 8 as shown in FIGS.
  • the rotor case 6 (see FIGS. 3 and 4) to which the hub 8 is fixed is assembled to the stator body 4 and bolted to the stator body 4.
  • the stator 2 is arranged inside the rotor 3
  • the cylindrical body of the hub 8 is arranged inside the stator 2 .
  • the cylindrical body is arranged so that its outer peripheral surface faces the inner peripheral surface of the stator 2 with a predetermined distance therebetween (see FIG. 2).
  • a portion of the shaft 12 on the outside in the wheel width direction is inserted into the tubular body of the hub 8 (that is, the hollow portion provided in the axial direction of the tubular body). (arranged). At this time, the tip portion of the shaft 12 does not contact the cap 9 .
  • an outer hub bearing 15 is provided on the outer side in the wheel width direction
  • an inner hub bearing 16 is provided on the inner side in the wheel width direction.
  • the inner hub bearing 16 is provided in the axial direction of the tubular body of the hub 8 so as to be close (adjacent) to the distal end portion of the tubular body. Further, as shown in FIG. 2, the inner hub bearing 16 is provided so as to be pressed against a stepped portion a provided on the shaft 12 .
  • both the outer hub bearing 15 and the inner hub bearing 16 are in contact with the outer peripheral surface of the shaft 12 and the inner peripheral surface of the hollow portion of the tubular body of the hub 8 .
  • the load from the tire 20 can be supported by the hub 8, the outer hub bearing 15, the inner hub bearing 16, and the shaft 12, so transmission to the in-wheel motor 1 can be suppressed.
  • the outer resolver 17 and the inner resolver 18 shown in FIGS. 2 and 4 are resolvers (an example of sensors) that detect the rotational state of the rotor 3 (eg, rotational angle and rotational direction).
  • the outer resolver 17 (resolver stator) is fixed to the stator body 4 .
  • the inner resolver 18 (resolver rotor) is fixed to the tip of the tubular body of the hub 8 . Therefore, the inner resolver 18 is arranged close to the inner hub bearing 16 in the axial direction of the tubular body of the hub 8 . The inner resolver 18 arranged in this manner rotates together with the hub 8 .
  • the outer resolver 17 and the inner resolver 18 are arranged facing each other with a prescribed distance therebetween. That is, a specified clearance is maintained between the outer resolver 17 and the inner resolver 18 .
  • the signal output from the outer resolver 17 is output to the outside of the in-wheel motor 1 via the signal line connected to the outer resolver 17 and the resolver signal connector (both not shown).
  • the positioning pin 25 and the positioning pin hole 26 shown in FIG. 5 are provided in the inner resolver 18 provided in the hub 8 and the rotor 3 when the hub 8 is attached to the rotor 3 (specifically, the rotor case 6). functions as a positioning unit that defines the positional relationship between the inner resolver 18 and the magnet 7 so that the phase difference with the magnet 7 obtained is a set value (for example, zero or a value within a range based on zero). do.
  • the positioning pin 25 (an example of a fitting member) is a cylindrical member that can be attached to and detached from the rotor case 6, the friction seal 23, and the hub 8, respectively.
  • a dowel pin can be used as the positioning pin 25, but it is not limited to this, and a knock pin may be used.
  • a positioning pin hole 26 (an example of a fitted portion) is a hole into which the positioning pin 25 is inserted, and is provided in each of the rotor case 6, the friction seal 23, and the hub 8 (flange).
  • the diameter of the positioning pin hole 26 is smaller than the diameter of the bolt hole for the bolt 24 .
  • FIG. 5 as a representative example, only the positioning pin hole of the friction seal 23 is denoted by reference numeral "26".
  • the positioning pin hole 26 is formed so that the inner resolver 18 and the magnet 7 are aligned when the hub 8 (see FIG. 5) to which the inner resolver 18 is attached is assembled to the rotor case 6 to which the magnet 7 is attached (see FIG. 4). and are provided at a position where a prescribed positional relationship (a positional relationship in which the phase difference between the two becomes a set value) is established.
  • the prescribed positional relationship is determined, for example, by position adjustment performed when the in-wheel motor 1 is manufactured.
  • the positioning pins 25 are inserted into the positioning pin holes 26 when the bolts 24 are inserted into the bolt holes to fix the hub 8 to the rotor case 6 .
  • FIG. 5 illustrates the case where the positioning pin holes 26 are provided mixed with a plurality of bolt holes (holes for the bolts 24) provided along the circumferential direction.
  • the position is not limited to this.
  • the shape of the positioning pin holes 26 inside the rotor case 6 may be elongated holes extending in the radial direction (the radial direction of the rotor case 6). This makes it possible to absorb variations during mass production.
  • the friction seal 23 (an example of a friction member) is a circular member having an inner diameter hole (reference numerals omitted).
  • the friction seal 23 is fixed to the rotor case 6 together with the hub 8 by the bolts 24 when the hub 8 is assembled to the rotor case 6 .
  • the friction seal 23 is arranged between the rotor case 6 and the hub 8 (flange).
  • the friction seal 23 has a predetermined coefficient of friction. This coefficient of friction is set to a desired value based on, for example, the torque of the rotor 3, the diameter of the friction seal 23, the pressing pressure of the hub 8 against the rotor case 6, the number of bolts 24 to be used, the tightening torque of the bolts 24, and the like. be done.
  • Examples of the material of the friction seal 23 include, but are not limited to, a composite material obtained by rolling and vulcanizing a fiber material mixed with rubber or the like.
  • the in-wheel motor 1 is an outer rotor type in-wheel motor, and is detachable from an inner resolver 18 that detects the rotation state of the rotor 3 and the rotor 3 (specifically, the rotor case 6),
  • a hub 8 provided with an inner resolver 18 on the surface facing the inner peripheral surface of the stator 2 (specifically, the stator body 4) is provided between the rotor 3 and the hub 8, and is attached to the rotor 3 together with the hub 8.
  • a first feature is to have a fixed friction seal 23 .
  • the first feature can close the gap between the rotor 3 and the hub 8 . Therefore, foreign matter (for example, moisture, dust, etc.) can be prevented from entering the in-wheel motor 1 through the gap.
  • the in-wheel motor 1 is an outer rotor type in-wheel motor, and is detachable from an inner resolver 18 that detects the rotation state of the rotor 3 and the rotor 3 (specifically, the rotor case 6), A hub 8 provided with an inner resolver 18 on the surface facing the inner peripheral surface of the stator 2 (specifically, the stator body 4), and the inner resolver 18 and the rotor 3 when the hub 8 is attached to the rotor 3.
  • a second feature is that it has a positioning portion that defines the positional relationship between the inner resolver 18 and the magnet 7 so that the phase difference between the inner resolver 18 and the magnet 7 becomes a set value.
  • the hub 8 fixed to the rotor 3 is temporarily removed from the rotor 3 for maintenance (for example, replacement of the hub 8 itself, the outer hub bearing 15 provided on the hub 8, the inner hub bearing 16, etc.).
  • maintenance for example, replacement of the hub 8 itself, the outer hub bearing 15 provided on the hub 8, the inner hub bearing 16, etc.
  • phase matching between the inner resolver 18 provided on the hub 8 and the magnet 7 provided on the rotor 3 can be easily performed.
  • the in-wheel motor 1 is an outer rotor type in-wheel motor, and is detachable from an inner resolver 18 that detects the rotation state of the rotor 3 and the rotor 3 (specifically, the rotor case 6),
  • a third feature is to have a hub 8 having an inner resolver 18 provided on a surface facing the inner peripheral surface of the stator 2 (specifically, the stator body 4).
  • the inner resolver 18 is attached to the rotor 3 (for example, the inner surface of the rotor case 6, for example, the portion surrounded by the dotted line shown in FIG. 2) in the outer rotor type in-wheel motor 1, the inner resolver 18 is attached to the coil. 5, the inner resolver 18 may malfunction due to the influence of the magnetic flux or the like.
  • a larger distance can be secured between the inner resolver 18 and the coil 5, so the above problem can be suppressed.
  • the supporting action of the inner hub bearing 16 stabilizes the rotation of the portion of the hub 8 where the inner hub bearing 16 is installed (including the portion in the vicinity thereof). It becomes difficult for the clearance to be displaced, and it is possible to ensure the detection accuracy of the rotation state.
  • the fifth feature is that the inner hub bearing 16 is provided in contact with the step portion of the shaft 12 .
  • the movement of the hub 8 in the axial direction is suppressed, so that the inner resolver 18 and the outer resolver 17 can be prevented from being displaced in the axial direction, and the rotation state detection accuracy can be ensured. can do.
  • the case where the inner resolver 18 is provided at the tip portion of the tubular body of the hub 8 has been described as an example, but it is not limited to this.
  • the inner resolver 18 may be provided, for example, on the outer peripheral surface of the cylindrical body of the hub 8 at a position close to the inner hub bearing 16 other than the tip portion.
  • the position is, for example, a position where the clearance between the inner resolver 18 and the outer resolver 17 can be maintained at a specified value (or the amount of displacement of the clearance can be suppressed within a specified range).
  • the outer resolver 17 is arranged corresponding to the position of the inner resolver 18 also in that case.
  • the case where the positioning pins 25 that are detachable from both the rotor case 6 and the hub 8 are used as the positioning portion has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • a protrusion an example of a fitting portion
  • the rotor case 6 and hub 8 are provided with a hole (an example of a fitted portion) into which the protrusion is inserted.
  • the present disclosure is useful for an outer rotor type in-wheel motor mounted on a drive wheel of a vehicle.

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Abstract

ロータのトルクを回転部材へ正確に伝達することができるインホイールモータを提供すること。インホイールモータは、ステータおよびロータを備えたアウターロータ式のインホイールモータであって、前記ロータの回転状態を検知するセンサと、前記ロータに対して着脱可能であり、前記ステータの内周面に対向する面に前記センサが設けられた着脱部材と、前記ロータと前記着脱部材との間に設けられ、前記着脱部材とともに前記ロータに固定される摩擦部材と、を有する。

Description

インホイールモータ
　本開示は、インホイールモータに関する。
　従来、ステータおよびロータを備えたアウターロータ式のインホイールモータが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
日本国特開２０２０－１５７８３７号公報 日本国特開２０２０－１１４０５４号公報
　例えば、アウターロータ式のインホイールモータにおいて、ロータに固定されてロータとともに回転する回転部材を設ける構成が考えられる。その場合、ロータのトルクが回転部材へ正確に伝達されず、がたつき等の不具合が発生するおそれがある。
　本開示の一態様の目的は、ロータのトルクを回転部材へ正確に伝達することができるインホイールモータを提供することである。
　本開示の一態様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たアウターロータ式のインホイールモータであって、前記ロータの回転状態を検知するセンサと、前記ロータに対して着脱可能であり、前記ステータの内周面に対向する面に前記センサが設けられた着脱部材と、前記ロータと前記着脱部材との間に設けられ、前記着脱部材とともに前記ロータに固定される摩擦部材と、を有する。
　本開示によれば、ロータのトルクを回転部材へ正確に伝達することができる。
図１は、本開示の実施の形態に係るインホイールモータを備えた車輪をその幅方向外側から見た斜視図である。 図２は、本開示の実施の形態に係る車輪およびインホイールモータの断面模式図である。 図３は、本開示の実施の形態に係るインホイールモータの分解斜視図である。 図４は、本開示の実施の形態に係るインホイールモータの分解斜視断面図である。 図５は、本開示の実施の形態に係るロータに取り付けられる構成要素の分解斜視図である。
　以下、本開示の実施の形態に係る車輪１００およびインホイールモータ１の構成について、図１～図５を参照しながら説明する。図１～図５において、共通する構成要素には同一の符号を付している。
　図１は、インホイールモータ１を備えた車輪１００をその幅方向外側から見た斜視図である。図２は、車輪１００およびインホイールモータ１の断面模式図である。図３は、インホイールモータ１の分解斜視図である。図４は、インホイールモータ１の分解斜視断面図である。図５は、ロータ３に取り付けられる構成要素の分解斜視図である。
　なお、図２～図５において、直線の両矢印は、車輪１００の幅方向（車幅方向と言ってもよい）を示している。以下では、車輪１００の幅方向の外側を「車輪幅方向外側」と言い、車輪１００の幅方向の内側を「車輪幅方向内側」と言う。
　図１、図２に示す車輪１００は、例えば、自動車の駆動輪として用いられる。図１、図２に示すように、車輪１００は、インホイールモータ１、ホイール１９、タイヤ２０を有する。
　ホイール１９は、タイヤ２０を保持する（図１、図２参照）とともに、スタッドボルト２１（図３～図５参照）およびナット２２（図１、図２参照）によってハブ８（詳細は後述）に固定される。
　図１～図５に示す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る。
　図１～図５に示すように、インホイールモータ１は、ステータ２、ロータ３、ハブ８、キャップ９、シャフト１２、アウターハブベアリング１５、インナーハブベアリング１６、アウターレゾルバ１７、インナーレゾルバ１８、フリクションシール２３、ボルト２４、位置決めピン２５を有する。ただし、これら全てが必須の構成要素という訳ではない。
　図２に示すように、ステータ２は、略中空円柱状のステータボディ４（図３、図４参照）と、その外周面に固定されるコイル５と、を有する。図示は省略するが、コイル５は、複数相（例えば三相）のコイルである。コイル５には、例えば、図示しない三相交流配線が接続されており、その配線を介して、図示しないインバータの制御により電流が供給される。なお、図３、図４では、コイル５の図示を省略している。
　図２に示すように、ロータ３は、略中空円柱状のロータケース６（図３～図５参照）と、その内周面に固定されるマグネット７と、を有する。なお、図４では、マグネット７の図示を省略している。
　図２に示すように、ステータ２は、ロータ３の内側に配置される。換言すれば、ロータ３は、ステータ２の外側に配置される。このとき、ロータ３のマグネット７と、ステータボディ４のコイル５とは、規定の距離を隔てて対向して配置される。すなわち、マグネット７とコイル５との間には、規定のクリアランスが保たれる。
　なお、図示は省略するが、ステータボディ４の車輪幅方向内側の端部には、例えば、冷却水供給口、冷却水排出口、三相交流配線コネクタ、レゾルバ信号コネクタ等が設けられる。
　冷却水供給口および冷却水排出口は、ステータボディ４内に設けられる冷却水路（図示略）と接続される。インホイールモータ１を冷却するための冷却水は、冷却水供給口から冷却水路へ流入し、冷却水路を流れた後、冷却水排出口から排出される。
　三相交流配線コネクタは、上述した三相交流配線と接続され、コイル５へ供給される電流の入口として機能する。
　レゾルバ信号コネクタは、図示しない信号線を介してアウターレゾルバ１７と接続され、アウターレゾルバ１７から出力される信号（例えば、検知されたロータ３の回転角および回転方向を示す信号）の出口として機能する。
　図２～図５に示すように、シャフト１２は、車輪幅方向に沿ってインホイールモータ１内に挿入される長尺部材である。図２に示すように、シャフト１２は、ステータボディ４に接触して設けられ、ボルト（図示略）によりステータボディ４に固定される。
　シャフト１２における車輪幅方向内側の端部は、例えば、前輪のナックルまたは後輪のサスアーム（いずれも図示略）に取り付けられる。なお、その取り付けのために、シャフト１２における車輪幅方向内側の端部には、ナックルまたはサスアームと嵌合するためのスプライン形状が形成されてもよい。
　一方、シャフト１２における車輪幅方向外側の端部は、図２に示すように、ハブ８においてその軸方向（車輪幅方向と同じ。以下同様）に設けられた中空部分（符号略）に挿入される。
　図１～図５に示すハブ８（着脱部材の一例）は、ロータケース６に対して着脱可能な部材である。ハブ８をロータケース６に着脱可能にする理由は、メンテナンス（例えば、ハブ８自体や、ハブ８に設けられるアウターハブベアリング１５、インナーハブベアリング１６等の交換）を容易に行えるようにするためである。
　ハブ８は、図２～図５に示すように、ロータケース６内に配置される筒状体（符号略）と、その筒状体に連なって設けられ、ロータケース６外に配置されるフランジ（符号略）と、を備える。また、ハブ８には、筒状体およびフランジを軸方向に貫通する中空部分（シャフト１２の端部が挿入される部分）が設けられている。
　筒状体は、ステータボディ４の内周面に対向する面を外周面として備える（図２参照）。
　フランジは、ロータ３の外表面（具体的には、筒状体の挿抜口となる開口部が設けられた面）に対向して配置される（図４、図５参照）。フランジには、スタッドボルト２１、ボルト２４、位置決めピン２５がそれぞれ挿入される穴が設けられている（図５参照）。フランジには、スタッドボルト２１（図３～図５参照）およびナット２２（図１、図２参照）によって、タイヤ２０を保持するホイール１９が固定される。
　図５に示すボルト２４は、車輪幅方向の外側から、ハブ８のフランジ、フリクションシール２３（詳細は後述）、ロータケース６それぞれに設けられたボルト穴（いずれも符号略）に挿入され、図２～図４に示すように、ロータケース６に締結される。これにより、ハブ８は、フリクションシール２３を介してロータ３に固定される。なお、図２では、ボルト２４の図示を省略しており、図３では、フリクションシール２３の図示を省略している。
　ロータ３に固定されたハブ８は、ロータ３の回転に伴い回転する。よって、ハブ８は、回転部材であるとも言える。
　ハブ８のフランジ中央の内径穴（図５参照。符号略）には、図５に示すキャップ９が、図２～図４に示すように取り付けられる。
　ハブ８が固定されたロータケース６（図３、図４参照）は、ステータボディ４に組み付けられ、ステータボディ４にボルト締めされる。これにより、図２に示すように、ロータ３の内側にステータ２が配置され、ステータ２の内側にハブ８の筒状体が配置される。このとき、筒状体は、その外周面がステータ２の内周面と所定距離を隔てて対向するように配置される（図２参照）。
　また、上述したとおり、図２に示すように、ハブ８の筒状体内（すなわち、筒状体においてその軸方向に設けられた中空部分）には、シャフト１２における車輪幅方向外側の一部分が挿入（配置）される。なお、このとき、シャフト１２の先端部分は、キャップ９には接触しない。
　ハブ８の筒状体内には、図２、図４に示すように、車輪幅方向外側にアウターハブベアリング１５が設けられ、それよりも車輪の幅方向内側にインナーハブベアリング１６が設けられる。インナーハブベアリング１６は、ハブ８の筒状体の軸方向において、その筒状体の先端部分に近接（隣接）して設けられている。また、図２に示すように、インナーハブベアリング１６は、シャフト１２に設けられた段差部分ａに押し当てられて設けられている。
　図２に示すように、アウターハブベアリング１５およびインナーハブベアリング１６はともに、シャフト１２の外周面と、ハブ８の筒状体の中空部分の内周面とに接している。これにより、タイヤ２０からの荷重は、ハブ８、アウターハブベアリング１５、インナーハブベアリング１６、シャフト１２で支持できるため、インホイールモータ１へ伝達されることを抑制できる。
　図２、図４に示すアウターレゾルバ１７およびインナーレゾルバ１８は、ロータ３の回転状態（例えば、回転角および回転方向）を検出するレゾルバ（センサの一例）である。
　図２、図４に示すように、アウターレゾルバ１７（レゾルバの固定子）は、ステータボディ４に固定される。
　図２、図４に示すように、インナーレゾルバ１８（レゾルバの回転子）は、ハブ８の筒状体の先端部分に固定される。よって、インナーレゾルバ１８は、ハブ８の筒状体の軸方向において、インナーハブベアリング１６に近接して配置される。このように配置されたインナーレゾルバ１８は、ハブ８とともに回転する。
　図２に示すように、アウターレゾルバ１７と、インナーレゾルバ１８とは、規定の距離を隔てて対向して配置される。すなわち、アウターレゾルバ１７とインナーレゾルバ１８との間には、規定のクリアランスが保たれる。
　上述したとおり、アウターレゾルバ１７から出力される信号は、アウターレゾルバ１７に接続された信号線およびレゾルバ信号コネクタ（ともに図示略）を介してインホイールモータ１の外部へ出力される。
　図５に示す位置決めピン２５および位置決めピン穴２６は、ハブ８がロータ３（具体的にはロータケース６）に取り付けられたときに、ハブ８に設けられたインナーレゾルバ１８と、ロータ３に設けられたマグネット７との位相差が設定値（例えば、ゼロ、または、ゼロを基準とした範囲内の値）になるように、インナーレゾルバ１８とマグネット７との位置関係を規定する位置決め部として機能する。
　図５に示すように、位置決めピン２５（嵌合部材の一例）は、ロータケース６、フリクションシール２３、ハブ８のそれぞれに対して着脱可能な円柱状の部材である。位置決めピン２５としては、ダウエルピンを用いることができるが、これに限定されず、ノックピンを用いてもよい。
　位置決めピン穴２６（被嵌合部の一例）は、位置決めピン２５が挿入される穴であり、ロータケース６、フリクションシール２３、ハブ８（フランジ）のそれぞれに設けられている。位置決めピン用穴２６の径は、ボルト２４用のボルト穴の径よりも小さい。図５では、代表例として、フリクションシール２３の位置決めピン穴にだけ、符号「２６」を付している。
　位置決めピン用穴２６は、インナーレゾルバ１８が取り付けられたハブ８（図５参照）が、マグネット７が取り付けられたロータケース６に組み付けられた際に（図４参照）、インナーレゾルバ１８とマグネット７とが規定の位置関係（両者の位相差が設定値となる位置関係）となる位置に設けられている。規定の位置関係は、例えば、インホイールモータ１の製造時に行われる位置調整により決定される。
　位置決めピン２５の各位置決めピン穴２６への挿入は、ボルト２４が各ボルト穴に挿入されてハブ８がロータケース６に固定される際に行われる。
　なお、図５では、位置決めピン穴２６が、円周方向に沿って設けられた複数のボルト穴（ボルト２４用の穴）に混じって設けられている場合を例示したが、位置決めピン穴２６の位置はこれに限定されない。
　また、図示は省略するが、ロータケース６内部における位置決めピン穴２６の形状は、放射方向（ロータケース６の径方向）に延伸した長孔形状であってもよい。これにより、量産時のばらつきを吸収することができる。
　図５に示すように、フリクションシール２３（摩擦部材の一例）は、内径穴（符号略）を有する円形状の部材である。
　上述したとおり、フリクションシール２３は、ハブ８がロータケース６に組み付けられる際に、ハブ８とともにボルト２４によってロータケース６に固定される。これにより、図２、図４に示すように、フリクションシール２３は、ロータケース６とハブ８（フランジ）との間に配置される。
　フリクションシール２３は、所定の摩擦係数を有する。この摩擦係数は、例えば、ロータ３のトルク、フリクションシール２３の径、ロータケース６に対するハブ８の押し付け圧力、使用するボルト２４の数、ボルト２４の締め付けトルク等に基づいて、所望の値に設定される。
　フリクションシール２３の材質としては、例えば、繊維材料にゴムなどを混ぜて圧延加硫した複合材が挙げられるが、これに限定されない。
　以上、本実施の形態の車輪１００およびインホイールモータ１の構成について説明した。
　本実施の形態のインホイールモータ１の主な特徴について、以下にまとめる。
　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って、ロータ３の回転状態を検知するインナーレゾルバ１８と、ロータ３（具体的には、ロータケース６）に対して着脱可能であり、ステータ２（具体的には、ステータボディ４）の内周面に対向する面にインナーレゾルバ１８が設けられたハブ８と、ロータ３とハブ８との間に設けられ、ハブ８とともにロータ３に固定されるフリクションシール２３と、を有することを第１の特徴とする。
　第１の特徴により、ロータ３とハブ８との間において摩擦力が作用するので、ロータ３のトルクを正確にハブ８へ伝達することができる。よって、ハブ８における不具合（例えば、がたつき等）の発生を抑制することができる。
　また、第１の特徴により、ロータ３とハブ８との間の隙間を塞ぐことができる。よって、その隙間から異物（例えば、水分、粉塵等）がインホイールモータ１内に入り込むことを抑制することができる。
　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って、ロータ３の回転状態を検知するインナーレゾルバ１８と、ロータ３（具体的には、ロータケース６）に対して着脱可能であり、ステータ２（具体的には、ステータボディ４）の内周面に対向する面にインナーレゾルバ１８が設けられたハブ８と、ハブ８がロータ３に取り付けられたときに、インナーレゾルバ１８とロータ３のマグネット７との位相差が設定値になるように、インナーレゾルバ１８とマグネット７との位置関係を規定する位置決め部と、を有することを第２の特徴とする。
　第２の特徴により、メンテナンス（例えば、ハブ８自体や、ハブ８に設けられるアウターハブベアリング１５、インナーハブベアリング１６等の交換）のために、ロータ３に固定されていたハブ８を一旦ロータ３から取り外し、再びロータ３に取り付ける場合において、ハブ８に設けられたインナーレゾルバ１８と、ロータ３に設けられたマグネット７との位相合わせを容易に行うことができる。
　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って、ロータ３の回転状態を検知するインナーレゾルバ１８と、ロータ３（具体的には、ロータケース６）に対して着脱可能であり、ステータ２（具体的には、ステータボディ４）の内周面に対向する面にインナーレゾルバ１８が設けられたハブ８と、を有することを第３の特徴とする。
　仮に、アウターロータ式のインホイールモータ１において、インナーレゾルバ１８をロータ３（例えば、ロータケース６の内側面。例えば、図２に示す点線の囲み部分）に取り付けるとした場合、インナーレゾルバ１８がコイル５の近くに配置されることになり、磁束等の影響によってインナーレゾルバ１８に不具合が生じるおそれがある。これに対し、上記第３の特徴によれば、インナーレゾルバ１８とコイル５との間の距離をより多く確保できるため、上記不具合を抑制することができる。
　また、上記第３の特徴を備えたインホイールモータ１では、ステータ２に固定され、ハブ８の筒状体の内部に挿入されるシャフト１２と、シャフト１２の外周面とハブ８の筒状体の内周面との間に設けられるインナーハブベアリング１６と、をさらに有し、インナーレゾルバ１８は、ハブ８の筒状体の軸方向において、インナーハブベアリング１６に近接して設けられることを第４の特徴とする。
　第４の特徴により、インナーハブベアリング１６の支持作用により、ハブ８におけるインナーハブベアリング１６の設置部分（その近傍部分を含む）では回転が安定するため、インナーレゾルバ１８とアウターレゾルバ１７との間のクリアランスが変位しにくくなり、回転状態の検知精度を確保することができる。
　また、上記第３の特徴を備えたインホイールモータ１では、インナーハブベアリング１６がシャフト１２の段差部分に当接して設けられていることを第５の特徴とする。
　第５の特徴により、ハブ８の軸方向（車輪幅方向）の動きが抑制されるため、インナーレゾルバ１８とアウターレゾルバ１７とが互いに軸方向にずれることを抑制でき、回転状態の検知精度を確保することができる。
　なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。
　図１～図５に示した各構成要素のサイズや形状は、図示した態様に限定されない。
　実施の形態では、インナーレゾルバ１８は、ハブ８の筒状体の先端部分に設けられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。インナーレゾルバ１８は、例えば、ハブ８の筒状体の外周面のうち、先端部分以外の、インナーハブベアリング１６に近接する位置に設けられてもよい。その位置とは、例えば、インナーレゾルバ１８とアウターレゾルバ１７との間のクリアランスを規定値に維持すること（または、クリアランスの変位量を規定範囲内に抑制すること）が可能な位置である。なお、その場合においても、アウターレゾルバ１７がインナーレゾルバ１８の位置に対応して配置されることは言うまでもない。
　実施の形態では、位置決め部として、ロータケース６およびハブ８の両方に対して着脱可能な位置決めピン２５を用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、位置決めピン２５の代わりに、ロータケース６またはハブ８のいずれかにおいて固定的に設けられた突起部（嵌合部の一例）を用いてもよい。その場合、ロータケース６およびハブ８のうち突起部が設けられない方には、突起部が挿入される穴（被嵌合部の一例）が設けられる。突起部と穴は、インナーレゾルバ１８が取り付けられたハブ８（図５参照）が、マグネット７が取り付けられたロータケース６に組み付けられた際に（図４参照）、インナーレゾルバ１８とマグネット７とが規定の位置関係となる位置に設けられる。
　本出願は、２０２１年１１月１８日付で出願された日本国特許出願（特願２０２１－１８７８９３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示は、車両の駆動輪に搭載されるアウターロータ式のインホイールモータに有用である。
　１　インホイールモータ
　２　ステータ
　３　ロータ
　４　ステータボディ
　５　コイル
　６　ロータケース
　７　マグネット
　８　ハブ
　９　キャップ
　１２　シャフト
　１５　アウターハブベアリング
　１６　インナーハブベアリング
　１７　アウターレゾルバ
　１８　インナーレゾルバ
　１９　ホイール
　２０　タイヤ
　２１　スタッドボルト
　２２　ナット
　２３　フリクションシール
　２４　ボルト
　２５　位置決めピン
　２６　位置決めピン穴
　１００　車輪

Claims (3)

  1. 　ステータおよびロータを備えたアウターロータ式のインホイールモータであって、
    　前記ロータの回転状態を検知するセンサと、
    　前記ロータに対して着脱可能であり、前記ステータの内周面に対向する面に前記センサが設けられた着脱部材と、
    　前記ロータと前記着脱部材との間に設けられ、前記着脱部材とともに前記ロータに固定される摩擦部材と、を有する、
    　インホイールモータ。
  2. 　前記着脱部材は、
    　前記ステータの内周面に対向する面を外周面として備えた筒状体と、
    　前記ロータの外表面に対向し、前記筒状体に連なって設けられたフランジと、を有し、
    　前記摩擦部材は、
    　前記フランジと、前記ロータの面との間に配置される、
    　請求項１に記載のインホイールモータ。
  3. 　前記摩擦部材は、
    　前記着脱部材とともに前記ロータにボルト締めされる、
    　請求項１に記載のインホイールモータ。
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