WO2024043004A1

WO2024043004A1 - インホイールモータ

Info

Publication number: WO2024043004A1
Application number: PCT/JP2023/027784
Authority: WO
Inventors: 和也榎園; 晴美堀畑; 貞洋赤間; 恵介河合
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2022-08-24
Filing date: 2023-07-28
Publication date: 2024-02-29

Abstract

インホイールモータ（３０，３３０）はブラケット部（７０，３７０）と、ブラケット部に接続されたステータ（５０，３５０）と、シャフト（３１，３３１）及び界磁極を有し、ホイール（１０）に接続されたロータ（４０，３４０）と、シャフトを回転可能に支持する軸受（６０，３６０）と、回転角センサ（８０，３８０）と、を備える。シャフトは、シャフトの径方向においてブラケット部の内周面に対向する位置まで延びている。回転角センサは、シャフトのうち径方向においてブラケット部の内周面と対向する位置に取り付けられたロータ側センサ部（８１，３８１）と、ロータ側センサ部の回転角に応じた信号を出力するブラケット側センサ部（８２，３８２）とを有する。インホイールモータは、ロータ側センサ部及びブラケット側センサ部との間を塞ぐシールカバー（１１０，４１０）を備える。

Description

インホイールモータ

関連出願の相互参照

　本出願は、２０２２年８月２４日に出願された日本出願番号２０２２－１３３１７７号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、タイヤを取り付け可能なリム部と前記リム部の側面に設けられたディスク部とを有するホイールの内側空間に少なくとも一部が収容されるインホイールモータに関する。

　この種のインホイールモータとしては、特許文献１に記載されているように、車体に固定されたブラケットに、ロータのシャフトを回転可能に支持するハブベアリングが設けられるものが知られている。ハブベアリングの径方向外側には、ロータの回転角を検出する回転角センサとしてのレゾルバが配置されている。

特許第６１９４７５０号公報

　特許文献１に記載のインホイールモータでは、モータ内部への水や塵埃の入り込みを防止するために、ロータを構成するアウタヨークとブラケットとの間にオイルシールが設けられている。ここで、走行路面からの振動や衝撃によってブラケットに外力が作用し、ブラケットが変形し得る。この場合、ブラケットとオイルシールとの間に隙間が発生し、その隙間からモータ内部に水や塵埃が入り込み、回転角センサに付着する懸念がある。

　本開示は、水や塵埃が回転角センサに付着する事態の発生を抑制できるインホイールモータを提供することを主たる目的とする。

　本開示は、タイヤを取り付け可能なリム部と前記リム部の側面に設けられたディスク部とを有するホイールを備える移動体に適用され、前記ディスク部及び前記リム部により囲まれたホイール内側空間に少なくとも一部が収容されるとともに、前記ホイールを回転させるインホイールモータにおいて、
　前記移動体の車幅方向に延びる管状のブラケット部と、
　前記ブラケット部に接続されたステータと、
　車幅方向に延びるシャフト及び界磁極を有し、前記ホイールに接続されたロータと、
　前記シャフトの軸方向において前記ブラケット部よりも車幅方向外側に設けられ、前記シャフトを回転可能に支持する軸受と、
　回転角センサと、
を備え、
　前記シャフトは、前記軸方向において車幅方向内側に向かって、前記シャフトの径方向において前記ブラケット部の内周面に対向する位置まで延びており、
　前記回転角センサは、
　前記シャフトのうち前記径方向において前記ブラケット部の内周面と対向する位置に取り付けられたロータ側センサ部と、
　前記ブラケット部の内周面のうち、前記シャフトの径方向において前記ロータ側センサ部と対向する位置に取り付けられ、前記ロータ側センサ部の回転角に応じた信号を出力するブラケット側センサ部と、
を有し、
　前記ブラケット部の車幅方向内側の開口部が、前記移動体のシャーシ部に固定されたカバー部又は前記シャーシ部を構成するカバー部により塞がれた状態で、前記ブラケット部が前記カバー部に固定され、
　前記ブラケット部の内周側に設けられ、前記ブラケット部の車幅方向内側の開口部と、前記ロータ側センサ部及び前記ブラケット側センサ部との間を塞ぐシールカバーを備える。

　本開示のブラケット部は、車幅方向に延びるとともに、管状をなしている。このため、ブラケット部の車幅方向外側の開口部からブラケット部の内側空間へとシャフトを挿通させることができる。詳しくは、シャフトは、軸方向において車幅方向内側に向かって、径方向においてブラケット部の内周面に対向する位置まで延びている。

　また、本開示では、シャフトのうち、軸受よりも車幅方向内側にずれた位置であって、径方向においてブラケット部の内周面と対向する位置に径方向外側に延びるロータ側センサ部が取り付けられている。ブラケット部のうち径方向においてロータ側センサ部と対向する位置には、ブラケット側センサ部が取り付けられている。

　ブラケット部の車幅方向内側の開口部が、シャーシ部に固定されたカバー部又はシャーシ部を構成するカバー部により塞がれた状態で、ブラケット部がカバー部に固定される。ここで、カバー部に外力が作用することにより、ブラケット部とカバー部との間に隙間が発生し得る。この場合、この隙間から水や塵埃が入り込み、入り込んだ水や塵埃がロータ側センサ部やブラケット側センサ部に付着する懸念がある。

　そこで、本開示は、ブラケット部の内周側に設けられ、ブラケット部の車幅方向内側の開口部と、ロータ側センサ部及びブラケット側センサ部との間を塞ぐシールカバーを備えている。このため、ブラケット部とカバー部との間に隙間が発生し、その隙間から水や塵埃が入り込んだ場合であっても、シールカバーにより、水や塵埃がロータ側センサ部及びブラケット側センサ部に付着する事態の発生を抑制することができる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態に係る車輪ユニットの断面図であり、図２は、図１の構成のうちハブベアリング及びブラケット部分の拡大図であり、図３は、レゾルバ、カバー及びシールカバー等を取り外した状態のブラケット部を車幅方向内側から見た図であり、図４は、カバーを取り外した状態のブラケット部を車幅方向内側から見た図であり、図５は、第２実施形態に係るブラケット部及びその周辺部分の拡大図であり、図６は、第３実施形態に係るブラケット部及びその周辺部分の拡大図であり、図７は、第４実施形態に係る車輪ユニットの断面図であり、図８は、図７の構成のうちブラケット部及びその周辺部分の拡大図である。

　図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

　＜第１実施形態＞
　以下、本開示に係るインホイールモータを具体化した第１実施形態について、図１及び図２を参照しつつ説明する。インホイールモータは、タイヤが取り付けられるホイールとともに、駆動輪となる車輪ユニットを構成する。本実施形態の車輪ユニットは、電気自動車又はハイブリッド車等の車両に適用される。

　車輪ユニットは、ホイール１０を備えている。ホイール１０は、円筒状のリム部１１と、リム部１１のうち車幅方向外側の端部に設けられた円盤状のディスク部１２とを備えている。ホイール１０の外周には、タイヤ１３が取り付けられている。

　車輪ユニットは、ホイール１０を回転させるインホイールモータ３０を備えている。インホイールモータ３０は、車両のシャーシ部に取り付けられている。詳しくは、インホイールモータ３０は、シャーシ部を構成するサスペンション装置のナックル２０に取り付けられている。ナックル２０は、上下方向に延びる取付部２１、取付部２１の下端部から車幅方向内側に延びるロアーアーム２２、及び取付部２１の上端部から車幅方向内側に延びるアッパーアーム２３を備えている。取付部２１にインホイールモータ３０が取り付けられている。なお、本実施形態では、車輪ユニットが操舵輪ではない例を示しているが、車輪ユニットが操舵輪であってもよい。

　インホイールモータ３０は、リム部１１に対して径方向内側の空間であるホイール１０の内側空間に少なくとも一部が収容されており、ホイール１０に回転動力を付与する。インホイールモータ３０は、車幅方向に延びるシャフト３１と、ロータ４０と、ロータ４０の径方向内側に配置されたステータ５０とを備えるアウタロータ型のモータである。

　ロータ４０は、円筒状の磁石保持部４１と、磁石保持部４１の内周面に設けられた磁石ユニット４２とを備えている。磁石保持部４１において車幅方向の外側端部から内側端部までにわたって、リム部１１の内周面と対向している。磁石ユニット４２は、ロータ４０の回転中心軸線と同心の円筒状をなしており、磁石保持部４１の内周面に固定された複数の磁石を有している。つまり、本実施形態のインホイールモータ３０は表面磁石型の同期機（ＳＰＭＳＭ）である。磁石ユニット４２において、磁石は、ロータ４０の周方向に沿って極性が交互に変わるように並べられている。これにより、磁石ユニット４２には、周方向に複数の磁極が形成されている。磁石は、例えば、極異方性の永久磁石であり、固有保磁力が４００［ｋＡ／ｍ］以上であり、かつ残留磁束密度Ｂｒが１．０［Ｔ］以上である焼結ネオジム磁石である。ちなみに、インホイールモータ３０としては、埋込磁石型の同期機（ＩＰＭＳＭ）であってもよい。

　磁石保持部４１において車幅方向内側端部は、ロータ４０の径方向内側に屈曲した屈曲部とされている。ロータ４０は、磁石保持部４１のうち車幅方向外側端部とシャフト３１とを接続する接続部として、円盤状の平板部４３を備えている。平板部４３には、ディスク部１２がボルト及びナットにより固定されている。これにより、ロータ４０とホイール１０とが一体回転する。なお、磁石保持部４１及び平板部４３は、非磁性体（例えば、アルミニウム又は合成樹脂）で構成されていてもよいし、磁性体（例えば鉄）で構成されていてもよい。

　ステータ５０は、径方向において磁石ユニット４２と対向する位置に配置された円筒状のステータ巻線５１と、ステータ巻線５１の径方向内側に設けられた円筒状のステータコア５２と、ステータコア５２の径方向内側に設けられたベース部５３とを備えている。ステータコア５２は、磁性体（詳しくは軟磁性体）で構成されており、例えば電磁鋼板で構成されている。

　ステータ巻線５１は、複数の相巻線を有し、各相の相巻線が周方向に所定順序で配置されることで円筒状に形成されている。本実施形態では、ステータ巻線５１がＵ，Ｖ，Ｗ相の３相巻線で構成されている。各相巻線は、導線材を多重巻にして構成されており、互いに平行でかつシャフト３１の軸方向（車幅方向）に延びる一対の中間導線部と、一対の中間導線部を軸方向両端でそれぞれ接続する一対の渡り部とを有しており、一対の中間導線部と一対の渡り部とにより環状に形成されている。

　本実施形態において、ステータコア５２は、スロットを形成するためのティースを有していないスロットレス構造を有するものである。この構造は以下（Ａ）～（Ｃ）のいずれかを用いた構造とすればよい。

　（Ａ）ステータ５０において、周方向における各中間導線部の間に導線間部材が設けられ、かつ導線間部材として、１磁極における導線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、導線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、１磁極における磁石の周方向の幅寸法をＷｍ、磁石ユニット４２を構成する磁石の残留磁束密度をＢｒとした場合に、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒの関係となる磁性材料が用いられる構造。

　（Ｂ）ステータ５０において、周方向における各中間導線部の間に導線間部材が設けられ、かつ導線間部材として、非磁性材料が用いられる構造。

　（Ｃ）ステータ５０において、周方向における各中間導線部の間に導線間部材が設けられていない構造。

　ベース部５３は、インホイールモータ３０のステータ５０側の構成と、ナックル２０の取付部２１とを接続するための構成である。また、ベース部５３は、シャフト３１を回転可能に支持するための構成である。

　ベース部５３は、ステータ５０のハウジングとしての機能を有し、車幅方向に延びる円筒状のコア取付部５４と、コア取付部５４の車幅方向外側端部から径方向内側に延びる円環状の環状部５５とを備えている。環状部５５の中央部には、シャフト３１が挿通される貫通孔５６が形成されている。コア取付部５４の径方向外側端部にステータコア５２が取り付けられている。コア取付部５４の径方向内側には空洞部が形成されている。この空洞部に、ブラケット部７０が配置されている。

　ブラケット部７０は、シャフト３１の軸方向に延びる円管状の本体部７１と、本体部７１の車幅方向外側端部から径方向外側に延びる円環状のブラケット側フランジ部７２とを備えている。ブラケット部７０は、非磁性体で構成されており、具体的には非磁性体の金属材料（例えばアルミニウム）で構成されている。本実施形態のブラケット部７０は、ベース部５３とは別部材として構成されている。ブラケット側フランジ部７２には、ボルト９２を挿通するための軸方向に貫通するボルト挿通孔７２ａが、周方向に所定間隔で複数形成されている。

　インホイールモータ３０は、ベース部５３を構成する環状部５５に対してシャフト３１を回転可能に支持するハブベアリング６０を備えている。ハブベアリング６０は、円筒状をなす外輪６１と、内輪６２と、外輪６１及び内輪６２の間に配置された複数の転動体６３（例えば玉）とを備える転がり軸受である。

　外輪６１は、シャフト３１の軸方向に延びる外輪筒部６１ａと、外輪筒部６１ａのうち軸方向中間部から径方向外側に延びる円環状の外輪側フランジ部６１ｂとを備えている。

　環状部５５の径方向内側端部は、車幅方向外側から車幅方向内側に向かって凹む円環状の軸受取付部５５ａとされている。軸受取付部５５ａ，外輪側フランジ部６１ｂには、ボルト９２を挿通するための軸方向に貫通するボルト挿通孔５５ｂ，６１ｃが、周方向に所定間隔で、ボルト挿通孔７２ａと同数形成されている。外輪側フランジ部６１ｂのボルト挿通孔６１ｃは、雌ねじが形成された雌ねじ孔になっている。

　軸受取付部５５ａの車幅方向内側の端面にブラケット側フランジ部７２が当接し、軸受取付部５５ａの車幅方向外側の端面に外輪側フランジ部６１ｂが当接した状態になっている。この状態において、各ボルト挿通孔７２ａ，５５ｂ，６１ｃに、ボルト９２の頭部を車幅方向内側に向けた状態でボルト９２が挿通され、ボルト９２の雄ねじがボルト挿通孔６１ｃである雌ねじ孔にねじ込まれる。これにより、環状部５５に対してブラケット部７０及びハブベアリング６０が固定されている。

　ハブベアリング６０の内輪６２は、外輪６１よりも小径の円筒状をなす内輪筒部６２ａと、内輪筒部６２ａの軸方向一端部からこの軸方向に交差（直交）する向きに延びる内輪側フランジ部６２ｂとを有している。内輪筒部６２ａには、シャフト３１が固定されている。内輪側フランジ部６２ｂには、車幅方向外側に延びる突起部６２ｃが周方向に所定間隔で複数形成されている。突起部６２ｃの先端部には雄ねじが形成されている。ロータ４０の平板部４３には、貫通孔４３ａが形成されている。平板部４３の車幅方向内側の端面に内輪側フランジ部６２ｂが当接しつつ突起部６２ｃが貫通孔４３ａに挿通された状態で、突起部６２ｃの先端部の雄ねじにナット９０がねじ込まれる。これにより、内輪６２に平板部４３が固定されている。したがって、内輪６２、ロータ４０及びホイール１０は一体回転する。

　シャフト３１の軸方向中間部には、径方向外側に延びる円環状の規制部３４が形成されている。シャフト３１の車幅方向外側の先端部３５には、雄ねじが形成されている。規制部３４が内輪筒部６２ａの軸方向端面に当接した状態で先端部３５の雄ねじにナット９１がねじ込まれる。これにより、内輪６２にシャフト３１が固定されている。

　ブラケット部７０の本体部７１のうち、車幅方向外側の開口部から軸方向において第１所定長さの部分は、厚肉部７５とされている。本体部７１のうち、車幅方向内側の開口部から軸方向において第２所定長さの部分は、薄肉部７３（「シール配置部」に相当）とされている。本体部７１のうち、厚肉部７５と薄肉部７３との間は中肉部７４（「センサ配置部」に相当）とされている。中肉部７４の内径寸法は、厚肉部７５の内径寸法よりも大きく、薄肉部７３の内径寸法は、中肉部７４の内径寸法よりも大きい。厚肉部７５、中肉部７４及び薄肉部７３の外径寸法は同じである。

　薄肉部７３と中肉部７４との境界が第１段差部７６になっており、中肉部７４と厚肉部７５との境界が第２段差部７７になっている。第１段差部７６及び第２段差部７７は、図３に示すように、円環状をなしている。

　インホイールモータ３０は、ロータ４０の回転角（電気角）を検出する回転角センサとして、レゾルバ８０を備えている。レゾルバ８０は、シャフト３１の車幅方向内側端部に取り付けられたレゾルバロータ８１（「ロータ側センサ部」に相当）と、レゾルバロータ８１の径方向外側に対向配置されたレゾルバステータ８２（「ブラケット側センサ部」に相当）とを備えている。レゾルバロータ８１は、円板状をなしており、シャフト３１に挿通された状態で、シャフト３１に同軸で設けられている。レゾルバステータ８２は、円環状をなすバックヨークと、バックヨークから径方向内側に延びる複数のティースに巻回されたコイル８３とを備えている。コイル８３には、励磁コイルと一対の出力コイルとが含まれている。

　励磁コイルは、正弦波状の励磁信号によって励磁され、励磁信号によって励磁コイルに生じた磁束は、一対の出力コイルを鎖交する。この際、励磁コイルと一対の出力コイルとの相対的な配置関係がレゾルバロータ８１の回転角に応じて周期的に変化するため、一対の出力コイルを鎖交する磁束数は周期的に変化する。これにより、出力コイルからは、回転角に応じた信号が出力される。

　ベース部５３の環状部５５には、軸方向に貫通する貫通孔５７が形成されている。貫通孔５７には、ステータ巻線５１とインバータとを電気的に接続するとともに３相交流電流が流れる電力線５８が挿通されている。インバータには、蓄電部が電気的に接続されている。蓄電部は、例えばリチウムイオン蓄電池等の蓄電池である。インバータを構成する上，下アームスイッチのスイッチング制御は、制御装置により行われる。これにより、ロータ４０が回転し、車輪ユニットが回転する。本実施形態において、インバータ、蓄電部及び制御装置は、車両のうち、車輪ユニット以外の部分（例えば、シャーシ部又はボディ部）に設けられている。

　続いて、レゾルバロータ８１及びレゾルバステータ８２の取付位置について説明する。

　まず、レゾルバロータ８１の取付位置について説明する。シャフト３１のうち、車幅方向内側端部は小径部３６とされている。また、シャフト３１のうち、軸方向において小径部３６に隣接する部分が、小径部３６よりも径方向寸法が大きい大径部３７とされている。小径部３６と大径部３７との間が、レゾルバロータ８１の軸方向端面が当接する段差部３８になっている。段差部３８は、径方向において薄肉部７３の内周面と対向している。シャフト３１のうち、軸方向において大径部３７に隣接する部分が規制部３４とされている。小径部３６の先端部３９には雄ねじが形成されている。

　小径部３６は、径方向においてブラケット部７０の中肉部７４の内周面と対向している。小径部３６にレゾルバロータ８１が挿通されつつ段差部３８にレゾルバロータ８１の端部が当接した状態で、小径部３６の先端部３９の雄ねじにナット９３がねじ込まれる。これにより、レゾルバロータ８１が段差部３８とナット９３とで挟み込まれ、レゾルバロータ８１がシャフト３１に取り付けられている。

　シャフト３１に段差部３８が設けられる構成により、レゾルバロータ８１の軸方向における位置決めを簡易に行うことができる。また、シャフト３１の回転中心軸線に対するレゾルバロータ８１の同軸度を高めることができる。これにより、電気角の算出精度を高めることができる。

　ハブベアリング６０に対してシャフト３１が車幅方向内側に向かって延びている。このため、シャフト３１の車幅方向内側端部にレゾルバロータ８１を取り付けることができる。その結果、レゾルバロータ８１の外径寸法を、外輪筒部６１ａの外径寸法よりも小さくでき、本実施形態では内輪筒部６２ａの外径寸法よりも小さくできる。

　続いて、レゾルバステータ８２の取付位置について説明する。ブラケット部７０の第２段差部７７にレゾルバステータ８２の端部が当接した状態で、レゾルバステータ８２がブラケット部７０に取り付けられている。

　中肉部７４のうち径方向においてレゾルバステータ８２と対向する部分には、コイル８３に電気的に接続された配線８４（具体的にはハーネス）が挿通される貫通孔７４ａが形成されている。配線８４は、貫通孔７４ａを通ってブラケット部７０の内部から外部へと引き出されている。外部へと引き出された配線８４は、ブラケット部７０及びベース部５３で囲まれた空間を通りつつ、アッパーアーム２３が延びる方向に沿って配置されている。

　貫通孔７４ａと配線８４との間には、管状のシール部材８５が設けられている。シール部材８５は、例えば合成樹脂で構成されている。シール部材８５により、貫通孔７４ａと配線８４との間の隙間を通ってブラケット部７０の内部に異物が侵入することを抑制できる。

　車両に搭載された上記制御装置には、レゾルバデジタルコンバータが備えられている。レゾルバデジタルコンバータは、配線８４を介して、コイル８３に含まれる励磁コイルに励磁信号を供給する。また、レゾルバデジタルコンバータは、コイル８３に含まれる一対の出力コイルからの信号及び励磁信号に基づく検波によって電気角を算出する。

　本実施形態において、ブラケット部７０は、鉄等の磁性体ではなく、非磁性体の金属材料で構成されている。このため、レゾルバステータ８２からブラケット部７０へと磁束が漏れることを抑制し、電気角の算出精度を高めることができる。

　ブラケット部７０の本体部７１のうち車幅方向内側の開口部は、カバー１００（「カバー部」に相当）で覆われている。カバー１００は、円板状をなしており、カバー１００の周縁部には、ボルト挿通孔１００ａが所定間隔を空けて複数形成されている。薄肉部７３の車幅方向内側端部には、ボルト挿通孔１００ａと同数の雌ねじ孔７３ａが、周方向に所定間隔を空けて形成されている。カバー１００の周縁部の平坦面が薄肉部７３の端面に当接した状態で、ボルト１０１がボルト挿通孔１００ａ及び雌ねじ孔７３ａに挿通され、ボルト１０１の雄ねじが雌ねじ孔７３ａにねじ込まれる。これにより、カバー１００がブラケット部７０に固定されている。

　ナックル２０の取付部２１には、ボルト挿通孔２１ａが形成されている。カバー１００には、雌ねじ孔１００ｂが形成されている。取付部２１がカバー１００に当接した状態で、ボルト９４がボルト挿通孔２１ａ及び雌ねじ孔１００ｂに挿通され、ボルト９４の雄ねじが雌ねじ孔１００ｂにねじ込まれる。これにより、カバー１００がナックル２０に固定されている。

　本実施形態では、レゾルバ８０がブラケット部７０で覆われていることにより、ブラケット部７０で囲まれる空間に外部から水や塵埃等の異物が侵入する事態の発生を抑制している。ここで、車両の走行路面からの振動や衝撃によってカバー１００に外力が作用し、カバー１００が変形し得る。この場合、カバー１００とブラケット部７０の薄肉部７３との間に隙間が発生し、その隙間からブラケット部７０内に水や塵埃が入り込み、レゾルバ８０に付着する懸念がある。この場合、レゾルバ８０の腐食や劣化が発生し得る。

　そこで、本実施形態では、カバー１００とブラケット部７０の薄肉部７３との間に隙間が発生した場合であっても、水や塵埃がレゾルバ８０に付着しにくい構造が採用されている。以下、この構造について、図２～図４を用いて説明する。図３は、レゾルバ８０、カバー１００及びシールカバー１１０等が取り付けられていない状態のブラケット部７０を、車幅方向内側から見た図である。図４は、シールカバー１１０が取り付けられ、かつ、カバー１００が取り付けられていない状態のブラケット部７０を、車幅方向内側から見た図である。

　インホイールモータ３０は、ブラケット部７０の車幅方向内側の開口部と、レゾルバロータ８１及びレゾルバステータ８２との間を塞ぐシールカバー１１０を備えている。シールカバー１１０は、円板状をなしている。シールカバー１１０は、非磁性体（例えば、アルミニウム又は合成樹脂）で構成されていてもよいし、磁性体（例えば鉄）で構成されていてもよい。

　シールカバー１１０の周縁部には、ボルト挿通孔１１０ａが周方向に所定間隔を空けて複数（６つ）形成されている。第１段差部７６には、図３に示すように、ボルト挿通孔１１０ａと同数の雌ねじ孔７６ａが、周方向に所定間隔を空けて形成されている。第１段差部７６において、雌ねじ孔７６ａよりも径方向内側には、円環状の溝７６ｂが周方向全域にわたって形成されている。溝７６ｂには、シール材として、弾性を有する円環状のシール部材１１２が配置されている。本実施形態のシール部材１１２は、Ｏリングである。

　シール部材１１２がシールカバー１１０の周縁部に押さ付けられて圧縮状態にされつつ、シールカバー１１０の周縁部が第１段差部７６に当接した状態で、ボルト１１１（「固定部」に相当）がボルト挿通孔１１０ａ及び雌ねじ孔７６ａに挿通され、ボルト１１１の雄ねじが雌ねじ孔７６ａにねじ込まれる。これにより、シールカバー１１０が第１段差部７６に固定されている。これにより、ブラケット部７０とカバー１００との間の隙間からブラケット部７０内に水や塵埃が入り込んだ場合であっても、水や塵埃がレゾルバロータ８１及びレゾルバステータ８２に付着する事態の発生を抑制できる。

　ブラケット部７０における中肉部７４の径方向厚さ寸法は、ブラケット部７０における薄肉部７３の径方向厚さ寸法よりも大きい。このため、第１段差部７６が変形しにくくなり、シールカバー１１０と第１段差部７６との間に隙間が発生しにくくなる。これにより、水や塵埃がレゾルバロータ８１及びレゾルバステータ８２に付着する事態の発生を的確に抑制できる。

　ブラケット部７０における厚肉部７５の径方向厚さ寸法は、ブラケット部７０における中肉部７４の径方向厚さ寸法よりも大きい。このため、第２段差部７７が変形しにくくなり、レゾルバステータ８２とシャフト３１との同軸度が悪化しにくい。これにより、レゾルバ８０による電気角の検出精度を高めることができる。

　＜第１実施形態の変形例＞
　・第１段差部７６に円環状の溝７６ｂが径方向に並んで複数形成されていてもよい。この場合、各溝７６ｂにシール部材１１２が配置されていればよい。

　・シールカバー１１０と第１段差部７６との間をシールするシール部材としては、Ｏリングに限らず、例えば、円環状のガスケット（例えばメタルガスケット）であってもよい。この場合、第１段差部７６に溝７６ｂが形成されていなくてもよい。

　また、シール材としては、シール部材に限らず、例えば、液状ガスケット又は接着剤であってもよい。

　・ブラケット部７０の本体部７１のうち、薄肉部７３に対して車幅方向内側の部分が、薄肉部７３と外径寸法が等しいカバー嵌め込み部とされていてもよい。カバー嵌め込み部の内径寸法は、薄肉部７３の内径寸法よりも大きく、カバー嵌め込み部の径方向厚さ寸法は、薄肉部７３の径方向厚さ寸法よりも小さい。この場合、薄肉部７３とカバー嵌め込み部との間の円環状の段差部に、ボルト１０１の雄ねじがねじ込まれる雌ねじ孔７３ａが形成されていればよい。薄肉部７３とカバー嵌め込み部との間の円環状の段差部にカバー１００の周縁部が当接した状態で、ボルト１０１により、カバー１００がブラケット部７０に固定されることとなる。

　＜第２実施形態＞
　以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に、図５を参照しつつ説明する。本実施形態では、カバー１００の周縁部とブラケット部７０の薄肉部７３との間に弾性を有する円環状の外側シール部材１０２が設けられている。本実施形態の外側シール部材１０２はＯリングである。

　薄肉部７３の車幅方向内側端部において、雌ねじ孔７３ａよりも径方向内側には、円環状の溝７３ｂが周方向全域にわたって形成されている。溝７３ｂには、シール部材１０２が配置されている。

　外側シール部材１０２がカバー１００の周縁部に押さ付けられて圧縮状態にされつつ、カバー１００の周縁部が薄肉部７３の車幅方向内側の円環状端面に当接した状態で、ボルト１０１がボルト挿通孔１００ａ及び雌ねじ孔７３ａに挿通され、ボルト１０１の雄ねじが雌ねじ孔７３ａにねじ込まれる。これにより、カバー１００がブラケット部７０に固定されている。

　以上説明した本実施形態によれば、ブラケット部７０内に水や塵埃が入り込むことをより的確に抑制できる。

　＜第２実施形態の変形例＞
　・薄肉部７３の車幅方向内側端部に円環状の溝７３ｂが径方向に並んで複数形成されていてもよい。この場合、各溝７３ｂに外側シール部材１０２が配置されていればよい。

　・カバー１００とブラケット部７０との間をシールする外側シール部材としては、Ｏリングに限らず、例えば、円環状のガスケット（例えばメタルガスケット）であってもよい。この場合、薄肉部７３の車幅方向内側端に溝７３ｂが形成されていなくてもよい。

　また、外側シール材としては、シール部材に限らず、例えば、液状ガスケット又は接着剤であってもよい。

　＜第３実施形態＞
　以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に、図６を参照しつつ説明する。本実施形態では、カバー１００に代えて、ナックル２０の取付部２１（「カバー部」に相当）によりブラケット部７０の車幅方向内側の開口部が覆われている。

　取付部２１には、雌ねじ孔７３ａと同数のボルト挿通孔２１ｂが、周方向に所定間隔を空けて形成されている。

　取付部２１がブラケット部７０に当接した状態で、ボルト１０１がボルト挿通孔２１ｂ及び雌ねじ孔７３ａに挿通され、ボルト１０１の雄ねじが雌ねじ孔７３ａにねじ込まれる。これにより、ナックル２０にブラケット部７０が固定されている。

　以上説明した本実施形態によれば、インホイールモータ３０の部品数を削減しつつ、ブラケット部７０の車幅方向内側の開口部を塞ぐことができる。

　＜第４実施形態＞
　以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に、図７及び図８を参照しつつ説明する。本実施形態では、アウタロータ型に代えて、インナロータ型のインホイールモータ３３０が用いられている。なお、本実施形態において、第１実施形態の構成と類似する構成については、説明を適宜省略する。

　インホイールモータ３３０は、車幅方向に延びるシャフト３３１と、ロータ３４０と、ロータ３４０の径方向外側に配置されたステータ３５０とを備えている。

　ロータ３４０は、円筒状の磁石ユニット３４１と、磁石ユニット３４１の径方向内側に設けられたロータコア３４２とを備えている。ちなみに、インホイールモータ３３０としては、埋込磁石型の同期機であってもよい。

　ステータ３５０は、径方向において磁石ユニット３４１と対向する位置に配置された円筒状のステータ巻線３５１と、ステータ巻線３５１の径方向外側に設けられた円筒状のステータコア３５２と、ベース部３５３とを備えている。ベース部３５３は、ステータ３５０のハウジングとしての機能を有し、車幅方向に延びる円筒状のコア取付部３５４と、コア取付部３５４の車幅方向外側端部から径方向内側に延びる円環状の環状部３５５とを備えている。環状部３５５の中央部には、シャフト３３１が挿通される貫通孔３５６が形成されている。コア取付部３５４の径方向外側端部にステータコア３５２が取り付けられている。

　インホイールモータ３３０は、環状部３５５に対してシャフト３３１を回転可能に支持するハブベアリング３６０を備えている。ハブベアリング３６０は、円筒状をなす外輪３６１と、内輪３６２と、外輪３６１及び内輪３６２の間に配置された複数の転動体３６３（例えば玉）とを備える転がり軸受である。外輪３６１の外輪側フランジ部がディスク部１２に対して固定されている。内輪３６２には、シャフト３３１が固定されている。

　インホイールモータ３３０は、ブラケット部３７０を備えている。ブラケット部３７０は、シャフト３３１の軸方向に延びる円管状の本体部３７１と、本体部３７１の車幅方向内側端部から径方向外側に延びる円環状のブラケット側フランジ部３７２とを備えている。ブラケット側フランジ部３７２は、コア取付部３５４にボルト４０１により固定されている。

　ブラケット部３７０の本体部３７１のうち、車幅方向外側の開口部から軸方向において第１所定長さの部分は、厚肉部３７５とされている。本体部３７１のうち、車幅方向内側の開口部から軸方向において第２所定長さの部分は、薄肉部３７３（「シール配置部」に相当）とされている。本体部３７１のうち、厚肉部３７５と薄肉部３７３との間は中肉部３７４（「センサ配置部」に相当）とされている。中肉部３７４の内径寸法は、厚肉部３７５の内径寸法よりも大きく、薄肉部３７３の内径寸法は、中肉部３７４の内径寸法よりも大きい。

　薄肉部３７３と中肉部３７４との境界が第１段差部３７６になっており、中肉部３７４と厚肉部３７５との境界が第２段差部３７７になっている。第１段差部３７６及び第２段差部３７７は、円環状をなしている。

　ブラケット部３７０の第２段差部３７７には、レゾルバ３８０を構成するレゾルバステータ３８２の端部が当接した状態で、レゾルバステータ３８２がブラケット部３７０に取り付けられている。

　レゾルバ３８０を構成するレゾルバロータ３８１は、シャフト３３１の車幅方向内側端部に取り付けられている。シャフト３３１には、第１実施形態の小径部３６、大径部３７及び段差部３８に対応する小径部３３６、大径部３３７及び段差部３３８が形成されている。小径部３３６にレゾルバロータ３８１が挿通されつつ段差部３３８にレゾルバロータ３８１の端部が当接した状態で、レゾルバロータ３８１がシャフト３３１に取り付けられている。

　なお、中肉部３７４のうち径方向においてレゾルバステータ３８２と対向する部分には、レゾルバステータ３８２のコイル３８３に電気的に接続された配線３８４（具体的にはハーネス）が挿通される貫通孔３７４ａが形成されている。配線３８４は、貫通孔３７４ａを通ってブラケット部３７０の内部から外部へと引き出されている。なお、図７及び図８では、便宜上、貫通孔３７４ａと配線３８４との間に設けられる管状のシール部材の図示を省略している。

　ブラケット部３７０の本体部３７１のうち車幅方向内側の開口部は、カバー４００（「カバー部」に相当）で覆われている。カバー４００は、円板状をなしており、カバー４００の周縁部には、ボルト挿通孔４００ａが周方向に所定間隔を空けて複数形成されている。ブラケット側フランジ部３７２の開口部周縁部には、ボルト挿通孔４００ａと同数の雌ねじ孔３７２ａが、周方向に所定間隔を空けて形成されている。カバー４００の周縁部の平坦面がブラケット側フランジ部３７２の端面に当接した状態で、ボルト４０２がボルト挿通孔４００ａ及び雌ねじ孔３７２ａに挿通され、ボルト４０２の雄ねじが雌ねじ孔３７２ａにねじ込まれる。これにより、カバー４００がブラケット部３７０に固定されている。

　なお、カバー４００には、雌ねじ孔４００ｂが形成されている。取付部２１がカバー４００に当接した状態で、ボルト９４がボルト挿通孔２１ａ及び雌ねじ孔４００ｂに挿通され、ボルト９４の雄ねじが雌ねじ孔４００ｂにねじ込まれる。これにより、カバー４００がナックル２０に固定されている。

　インホイールモータ３３０は、ブラケット部３７０の車幅方向内側の開口部と、レゾルバロータ３８１及びレゾルバステータ３８２との間を塞ぐシールカバー４１０を備えている。シールカバー４１０は、円板状をなしている。シールカバー４１０は、非磁性体（例えば、アルミニウム又は合成樹脂）で構成されていてもよいし、磁性体（例えば鉄）で構成されていてもよい。

　シールカバー４１０の周縁部には、ボルト挿通孔４１０ａが周方向に所定間隔を空けて複数形成されている。第１段差部３７６には、ボルト挿通孔４１０ａと同数の雌ねじ孔３７６ａが、周方向に所定間隔を空けて形成されている。第１段差部３７６において、雌ねじ孔３７６ａよりも径方向内側には、円環状の溝３７６ｂが周方向全域にわたって形成されている。溝３７６ｂには、シール材として、弾性を有する円環状のシール部材４１２が配置されている。本実施形態のシール部材４１２は、Ｏリングである。

　シール部材４１２がシールカバー４１０の周縁部に押さ付けられて圧縮状態にされつつ、シールカバー４１０の周縁部が第１段差部３７６に当接した状態で、ボルト４１１（「固定部」に相当）がボルト挿通孔４１０ａ及び雌ねじ孔３７６ａに挿通され、ボルト４１１の雄ねじが雌ねじ孔３７６ａにねじ込まれる。これにより、シールカバー４１０が第１段差部３７６に固定されている。これにより、第１実施形態と同様に、ブラケット部３７０とカバー４００との間の隙間からブラケット部３７０内に水や塵埃が入り込んだ場合であっても、水や塵埃がレゾルバロータ３８１及びレゾルバステータ３８２に付着する事態の発生を抑制できる。

　＜その他の実施形態＞
　なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

　・第４実施形態において、第２実施形態と同様に、カバー４００とブラケット部３７０との間に外側シール材が設けられていてもよい。

　・ハブベアリングの内輪とシャフトとが１つの部材として構成されていてもよい。

　・ブラケット部とステータのベース部とが１つの部品として構成されていてもよい。

　・配線８４の引き出し位置としては、図２に示した位置に限らず、例えば、ブラケット部７０とカバー１００との間に設けられた貫通孔を通って、ブラケット部７０の内部から外部へと配線８４が引き出されていてもよい。なお、貫通孔は、ブラケット部７０の車幅方向内側端部に限らず、カバー１００に形成されていてもよい。

　また、ブラケット部７０のブラケット側フランジ部７２とステータ５０の環状部５５との間に設けられた貫通孔を通って、ブラケット部７０の内部から外部へと配線８４が引き出されていてもよい。

　・ブラケット部としては、円管状のものに限らず、四角形状等（例えば、正方形状又は長方形状）の角管状のものであってもよい。また、ブラケット部としては、磁性体（例えば鉄）で構成されたものであってもよい。

　・第１～第３実施形態において、ホイール１０のディスク部１２にインホイールモータ３０の平板部４３が固定される構成に代えて、リム部１１にインホイールモータ３０の磁石保持部４１が固定されてもよい。

　・第１～第３実施形態において、ホイール１０のリム部１１がインホイールモータ３０の磁石保持部となり、ディスク部１２が平板部になる構成であってもよい。つまり、インホイールモータ３０のロータ４０がホイールの役割を果たしてもよい。

　・図１に示す構成において、ブラケット部７０の内周面に、シャフト３１の車幅方向内側端部を回転可能に支持する軸受が取り付けられていてもよい。この場合、この軸受は、例えば、レゾルバ８０よりも軸方向においてカバー１００側に設けられていればよい。

　・ブラケット部は、磁性体の金属材料（例えば、軟磁性体の鉄）で構成されていてもよい。

　・回転角センサは、レゾルバに限らず、例えば、ロータ側センサ部として永久磁石を含む磁石部を備え、ブラケット側センサ部としてホール素子を含む磁気センサを備える磁気式エンコーダであってもよい。

　・インバータがインホイールモータに内蔵されていてもよい。

　・回転電機としては、第１～第５実施形態に示したラジアルギャップ型の回転電機に限らず、アキシャルギャップ型の回転電機であってもよい。

　・回転電機としては、永久磁石同期機ではなく、ロータ又はステータに界磁巻線を有する巻線界磁型の同期機であってもよい。また、回転電機としては、同期機に限らず、例えば誘導機であってもよい。

　・インホイールモータが搭載される車輪付きの移動体としては、無人搬送車又はフォークリフトであってもよい。無人搬送車は、例えば、工場で用いられるＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）又は自律走行搬送ロボット（ＡＭＲ：Autonomous Mobile Robot）である。

　また、インホイールモータが搭載される車輪付きの移動体としては、電動車椅子又はセニアカー等の乗用の小型電動車両であってもよい。小型電動車両は、例えば、走行速度が１０ｋｍ／ｈ以下の車両である。

　・以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
　タイヤ（１３）を取り付け可能なリム部（１１）と前記リム部の側面に設けられたディスク部（１２）とを有するホイール（１０）を備える移動体に適用され、前記ディスク部及び前記リム部により囲まれたホイール内側空間に少なくとも一部が収容されるとともに、前記ホイールを回転させるインホイールモータ（３０，３３０）において、
　前記移動体の車幅方向に延びる管状のブラケット部（７０，３７０）と、
　前記ブラケット部に接続されたステータ（５０，３５０）と、
　車幅方向に延びるシャフト（３１，３３１）及び界磁極を有し、前記ホイールに接続されたロータ（４０，３４０）と、
　前記シャフトの軸方向において前記ブラケット部よりも車幅方向外側に設けられ、前記シャフトを回転可能に支持する軸受（６０，３６０）と、
　回転角センサ（８０，３８０）と、
を備え、
　前記シャフトは、前記軸方向において車幅方向内側に向かって、前記シャフトの径方向において前記ブラケット部の内周面に対向する位置まで延びており、
　前記回転角センサは、
　前記シャフトのうち前記径方向において前記ブラケット部の内周面と対向する位置に取り付けられたロータ側センサ部（８１，３８１）と、
　前記ブラケット部の内周面のうち、前記シャフトの径方向において前記ロータ側センサ部と対向する位置に取り付けられ、前記ロータ側センサ部の回転角に応じた信号を出力するブラケット側センサ部（８２，３８２）と、
を有し、
　前記ブラケット部の車幅方向内側の開口部が、前記移動体のシャーシ部（２０）に固定されたカバー部（１００，４００）又は前記シャーシ部を構成するカバー部（２１）により塞がれた状態で、前記ブラケット部が前記カバー部に固定され、
　前記ブラケット部の内周側に設けられ、前記ブラケット部の車幅方向内側の開口部と、前記ロータ側センサ部及び前記ブラケット側センサ部との間を塞ぐシールカバー（１１０，４１０）を備える、インホイールモータ。
［構成２］
　前記ブラケット部には、前記ブラケット側センサ部が配置されるセンサ配置部（７４，３７４）と、前記センサ配置部に対して車幅方向内側に隣り合うとともに前記センサ配置部よりも内径寸法が大きいシール配置部（７３，３７３）と、が形成されており、
　前記ブラケット部において前記センサ配置部と前記シール配置部との間の環状の段差部（７６，３７６）に前記シールカバーの周縁部が当接した状態で、前記シールカバーが前記ブラケット部に固定されている、構成１に記載のインホイールモータ。
［構成３］
　前記ブラケット部における前記センサ配置部の径方向厚さ寸法は、前記ブラケット部における前記シール配置部の径方向厚さ寸法よりも大きい、構成２に記載のインホイールモータ。
［構成４］
　前記シールカバーと前記ブラケットとの間にはシール材（１１２，４１２）が設けられている、構成２又は３に記載のインホイールモータ。
［構成５］
　前記段差部には、周方向に延びる環状の溝（７６ｂ，３７６ｂ）が形成されており、
　前記シール材として、環状のシール部材（１１２，４１２）が備えられ、
　前記溝に前記シール部材が配置されている、構成４に記載のインホイールモータ。
［構成６］
　前記段差部のうち前記溝よりも径方向外側の部分と前記シールカバーの周縁部とを固定する固定部（１１１）を備える、構成５に記載のインホイールモータ。
［構成７］
　前記ブラケットの車幅方向内側端部と前記カバー部との間には外側シール材（１０２）が設けられている、構成１～６のいずれか１つに記載のインホイールモータ。
［構成８］
　前記回転角センサは、前記ロータ側センサ部としてレゾルバロータを備え、前記ブラケット側センサ部として励磁用巻線と該励磁用巻線が巻回されたレゾルバステータ（８２，３８２）とを備えるレゾルバである、構成１～７のいずれか１つに記載のインホイールモータ。
［構成９］
　前記ブラケット部は、非磁性体で構成されている、構成８に記載のインホイールモータ。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　タイヤ（１３）を取り付け可能なリム部（１１）と前記リム部の側面に設けられたディスク部（１２）とを有するホイール（１０）を備える移動体に適用され、前記ディスク部及び前記リム部により囲まれたホイール内側空間に少なくとも一部が収容されるとともに、前記ホイールを回転させるインホイールモータ（３０，３３０）において、
　前記移動体の車幅方向に延びる管状のブラケット部（７０，３７０）と、
　前記ブラケット部に接続されたステータ（５０，３５０）と、
　車幅方向に延びるシャフト（３１，３３１）及び界磁極を有し、前記ホイールに接続されたロータ（４０，３４０）と、
　前記シャフトの軸方向において前記ブラケット部よりも車幅方向外側に設けられ、前記シャフトを回転可能に支持する軸受（６０，３６０）と、
　回転角センサ（８０，３８０）と、
を備え、
　前記シャフトは、前記軸方向において車幅方向内側に向かって、前記シャフトの径方向において前記ブラケット部の内周面に対向する位置まで延びており、
　前記回転角センサは、
　前記シャフトのうち前記径方向において前記ブラケット部の内周面と対向する位置に取り付けられたロータ側センサ部（８１，３８１）と、
　前記ブラケット部の内周面のうち、前記シャフトの径方向において前記ロータ側センサ部と対向する位置に取り付けられ、前記ロータ側センサ部の回転角に応じた信号を出力するブラケット側センサ部（８２，３８２）と、
を有し、
　前記ブラケット部の車幅方向内側の開口部が、前記移動体のシャーシ部（２０）に固定されたカバー部（１００，４００）又は前記シャーシ部を構成するカバー部（２１）により塞がれた状態で、前記ブラケット部が前記カバー部に固定され、
　前記ブラケット部の内周側に設けられ、前記ブラケット部の車幅方向内側の開口部と、前記ロータ側センサ部及び前記ブラケット側センサ部との間を塞ぐシールカバー（１１０，４１０）を備える、インホイールモータ。
　前記ブラケット部には、前記ブラケット側センサ部が配置されるセンサ配置部（７４，３７４）と、前記センサ配置部に対して車幅方向内側に隣り合うとともに前記センサ配置部よりも内径寸法が大きいシール配置部（７３，３７３）と、が形成されており、
　前記ブラケット部において前記センサ配置部と前記シール配置部との間の環状の段差部（７６，３７６）に前記シールカバーの周縁部が当接した状態で、前記シールカバーが前記ブラケット部に固定されている、請求項１に記載のインホイールモータ。
　前記ブラケット部における前記センサ配置部の径方向厚さ寸法は、前記ブラケット部における前記シール配置部の径方向厚さ寸法よりも大きい、請求項２に記載のインホイールモータ。
　前記シールカバーと前記ブラケットとの間にはシール材（１１２，４１２）が設けられている、請求項２又は３に記載のインホイールモータ。
　前記段差部には、周方向に延びる環状の溝（７６ｂ，３７６ｂ）が形成されており、
　前記シール材として、環状のシール部材（１１２，４１２）が備えられ、
　前記溝に前記シール部材が配置されている、請求項４に記載のインホイールモータ。
　前記段差部のうち前記溝よりも径方向外側の部分と前記シールカバーの周縁部とを固定する固定部（１１１，４１１）を備える、請求項５に記載のインホイールモータ。
　前記ブラケットの車幅方向内側端部と前記カバー部との間には外側シール材（１０２）が設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載のインホイールモータ。
　前記回転角センサは、
　前記ロータ側センサ部としてレゾルバロータを備え、
　前記ブラケット側センサ部として、励磁用巻線と、該励磁用巻線が巻回されたレゾルバステータ（８２，３８２）と、を備えるレゾルバである、請求項１～３のいずれか１項に記載のインホイールモータ。
　前記ブラケット部は、非磁性体で構成されている、請求項８に記載のインホイールモータ。