(57)【要約】【課題】オイルポンプにおける圧力損失を低減し、効率を向上させることができるインホイールモータを提供すること。【解決手段】インホイールモータ１は、オイルポンプ１８および冷媒が流れる冷却回路１７を備えており、冷却回路１７が、ホイール１１内からオイルポンプ１８へと連通する油路１７１を備え、車輪の回転数が所定以上の場合に、油路１７１を遮断する遮断機構１９を備えている。【選択図】図１
2020111094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルポンプおよび冷媒が流れる冷却回路を備えるインホイールモータにおいて、
前記冷却回路は、ホイール内から前記オイルポンプへと連通する油路を備え、
車輪の回転数が所定以上の場合に、前記油路を遮断する遮断機構を備える、
インホイールモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インホイールモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、オイルポンプを備えるインホイールモータにおいて、車幅方向外側の内径側から外径側へと延びるオイル通路がホイール内に設けられており、かつオイルを冷却するオイルポンプを備えた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３００４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、車輪の高回転時は、空冷のみによってインホイールモータの冷却が成立する。しかしながら、特許文献１で開示された構成では、オイルによる冷却が必要のない車輪の高回転時においても、オイルポンプにオイルが供給され続ける。そのため、オイルポンプの圧力損失が増加し、インホイールモータの効率（電費）が悪化する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、オイルポンプにおける圧力損失を低減し、効率を向上させることができるインホイールモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るインホイールモータは、オイルポンプおよび冷媒が流れる冷却回路を備えるインホイールモータにおいて、前記冷却回路は、ホイール内から前記オイルポンプへと連通する油路を備え、車輪の回転数が所定以上の場合に、前記油路を遮断する遮断機構を備える。
【０００７】
これにより、本発明に係るインホイールモータは、車輪の回転数が所定以上となった場合、遮断機構によって、オイルポンプに連通する油路を遮断することにより、不必要な冷媒がオイルポンプに供給されることを抑制することができるため、オイルポンプにおける圧力損失を低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るインホイールモータによれば、オイルポンプにおける圧力損失を低減することができるため、インホイールモータの効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係るインホイールモータの構成を概略的に示すスケルトン図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態に係るインホイールモータの遮断機構の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、本発明の第一実施形態に係るインホイールモータの遮断機構の変形例の構成を概略的に示す図である。
【図４】図４は、本発明の第二実施形態に係るインホイールモータの構成を概略的に示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係るインホイールモータについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１１】
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態に係るインホイールモータ１について、図１〜図３を参照しながら説明する。インホイールモータ１は、インホイールモータ方式の車両の車輪に搭載されるものであり、図１に示すように、金属製のホイール１１と、ホイール１１に取り付けられたハブ１２と、ブレーキ１４と、モータ１６と、冷却回路１７と、オイルポンプ１８と、遮断機構１９と、を備えている。
【００１２】
ブレーキ１４は、ハブ１２に連結されたタイヤ軸（車軸）１３に取り付けられている。モータ１６は、例えばブラシレスモータ等により構成されており、モータ軸１５に連結されたロータ１６１と、ロータ１６１に巻回されたコイル１６３と、を備えている。モータ軸１５の端部にはドライブギヤ１５１が取り付けられている。このドライブギヤ１５１は、タイヤ軸１３の端部に取り付けられたドリブンギヤ１３１と噛み合っている。なお、ドライブギヤ１５１およびドリブンギヤ１３１は減速機構として機能する。
【００１３】
冷却回路１７は、車輪の回転を利用してモータ１６を冷却するためのものであり、冷媒（例えばオイル）が流れる油路（第一油路）１７１および油路（第二油路）１７２を備えている。油路１７１は、図１の破線矢印で示すように、ホイール１１内またはハブ１２内からオイルポンプ１８へと連通する油路である。油路１７１において、ホイール１１内またはハブ１２内からオイルポンプ１８に供給された冷媒は、当該オイルポンプ１８によってモータ軸１５およびステータ１６２に供給される。
【００１４】
油路１７２は、図１の二点鎖線矢印で示すように、ドライブギヤ１５１およびドリブンギヤ１３１が収容されているケース２０内の油溜まりＡからオイルポンプ１８へと連通する油路である。油路１７２において、油溜まりＡからオイルポンプ１８に供給された冷媒は、当該オイルポンプ１８によってホイール１１内またはハブ１２内に供給される。
【００１５】
オイルポンプ１８は、油路１７１，１７２に冷媒を供給するためのものであり、例えば機械式オイルポンプにより構成されている。このオイルポンプ１８は、タイヤ軸１３に取り付けられている。また、オイルポンプ１８は、冷却回路１７内であって、遮断機構１９と減速機構（ドライブギヤ１５１およびドリブンギヤ１３１）との間に配置されている。
【００１６】
遮断機構１９は、油路１７１，１７２の冷媒の流量を調整するためのものである。遮断機構１９は、具体的には、車輪の回転数が所定以上の場合に、遠心力を利用して油路１７１を遮断する。遮断機構１９は、冷却回路１７の手前側、すなわち油路１７１における冷媒の流入口付近（図示省略）および油路１７２における冷媒の流出口付近（図示省略）に配置されている。
【００１７】
遮断機構１９は、車速に依存して機能する機械式のバルブにより構成されており、図２に示すように、バルブ本体１９１と、リターンスプリング１９２と、を備えている。リターンスプリング１９２は、車輪が回転した際に遠心力が働く方向とは反対の方向にバルブ本体１９１を付勢している。
【００１８】
このような遮断機構１９を備えるインホイールモータ１では、車輪の回転数が所定未満の場合、すなわち車輪の低回転時は、遠心力がリターンスプリング１９２の付勢力に打ち勝つことができず、リターンスプリング１９２によるバルブ本体１９１の付勢状態が維持される（図２の実線で示したバルブ本体１９１参照）。その結果、油路１７１が遮断されることなく、オイルポンプ１８に冷媒が供給される。
【００１９】
一方、車輪の回転数が所定以上の場合、すなわち車輪の高回転時は、遠心力がリターンスプリング１９２の付勢力に打ち勝ち、バルブ本体１９１が油路１７１側に移動する（図２の破線で示したバルブ本体１９１参照）。その結果、油路１７１が遮断され、オイルポンプ１８に冷媒が供給されなくなる。なお、前記したように、車輪の高回転時は、空冷のみによりモータ１６を冷却すれば十分であり、冷媒による冷却は不要である。そのため、遮断機構１９は、冷媒による冷却が不要な場面にのみ、オイルポンプ１８への冷媒の供給を遮断する。
【００２０】
なお、インホイールモータ１では、前記したような車輪の回転時の遠心力によってバルブ本体１９１を切り替える遮断機構１９に代えて、図３に示すような、油路内の冷媒の圧力によりバルブ本体１９１Ａを切り替える遮断機構１９Ａを用いてもよい。この遮断機構１９Ａは、前記した遮断機構１９と同様に、冷却回路１７の手前側、すなわち油路１７１における冷媒の流入口付近（図示省略）および油路１７２における冷媒の流出口付近（図示省略）に配置される。
【００２１】
遮断機構１９Ａは、冷媒の圧力に依存して機能する機械式のバルブにより構成されており、バルブ本体１９１Ａと、リターンスプリング１９２Ａと、を備えている。リターンスプリング１９２Ａは、油路１７２の油圧が働く方向とは反対の方向にバルブ本体１９１Ａを付勢している。
【００２２】
このような遮断機構１９Ａを備えるインホイールモータ１では、車輪の回転数が所定未満の場合、すなわち低車速時は、オイルポンプ１８による冷媒の吐出流量が少なく、油圧が小さいため、当該油圧がリターンスプリング１９２の付勢力に打ち勝つことができず、リターンスプリング１９２Ａによるバルブ本体１９１Ａの付勢状態が維持される（図３の実線で示したバルブ本体１９１Ａ参照）。その結果、油路１７１が遮断されることなく、オイルポンプ１８に冷媒が供給される。
【００２３】
一方、車輪の回転数が所定以上の場合、すなわち高車速時は、オイルポンプ１８による冷媒の吐出流量が増加し、油圧が増加するため、当該油圧がリターンスプリング１９２Ａの付勢力に打ち勝ち、バルブ本体１９１Ａが油路１７１側に移動する（図３の破線で示したバルブ本体１９１Ａ参照）。その結果、油路１７１が遮断され、オイルポンプ１８に冷媒が供給されなくなる。
【００２４】
以上のような構成を備えるインホイールモータ１によれば、車輪の回転数が所定以上となった場合、遮断機構１９，１９Ａによって、オイルポンプ１８に連通する油路１７１を遮断する。これにより、不必要な冷媒がオイルポンプ１８に供給されることを抑制することができるため、オイルポンプ１８における圧力損失を低減することができる。従って、インホイールモータ１の効率（電費）を向上させることができる。
【００２５】
また、インホイールモータ１では、安価な機械式のバルブによって遮断機構１９，１９Ａを実現することができるため、低コストで実施することができる。
【００２６】
［第二実施形態］
本発明の第二実施形態に係るインホイールモータ１Ａについて、図４を参照しながら説明する。インホイールモータ１Ａは、タイヤ軸１３とモータ軸１５とが減速機構（ドライブギヤ１５１およびドリブンギヤ１３１）を介さずに接続されている点と、オイルポンプ１８に代えてオイルポンプ１８Ａを備えている点とを除いて、前記したインホイールモータ１の変形例と同様の構成を備えている。
【００２７】
オイルポンプ１８Ａは、モータ軸１５に取り付けられている。また、オイルポンプ１８Ａは、冷却回路１７内であって、遮断機構１９とモータ１６との間に配置されている。遮断機構１９Ａは、モータ１６側、すなわちオイルポンプ１８Ａに隣接して配置されている。この遮断機構１９Ａは、冷媒の圧力に依存して機能する機械式のバルブにより構成されており、前記した図３に示すように、バルブ本体１９１Ａと、リターンスプリング１９２Ａと、を備えている。
【００２８】
以上のような構成を備えるインホイールモータ１Ａによれば、車輪の回転数が所定以上となった場合、遮断機構１９Ａによって、オイルポンプ１８Ａに連通する油路１７１を遮断する。これにより、不必要な冷媒がオイルポンプ１８Ａに供給されることを抑制することができるため、オイルポンプ１８Ａにおける圧力損失を低減することができる。従って、インホイールモータ１Ａの効率（電費）を向上させることができる。
【００２９】
また、インホイールモータ１Ａでは、安価な機械式のバルブによって遮断機構１９Ａを実現することができるため、低コストで実施することができる。また、インホイールモータ１Ａでは、オイルポンプ１８Ａがモータ軸１５に配置されているため、オイルポンプ１８Ａの回転数が増加し、当該オイルポンプ１８Ａを小型化することができる。
【００３０】
また、インホイールモータ１Ａでは、遮断機構１９Ａをモータ１６側に配置することにより、バルブ本体１９１Ａを切り替えた後の冷却回路１７の長さを短くすることができるため、インホイールモータ１Ａの効率（電費）を更に向上させることができ、更なる低コスト化を図ることができる。
【００３１】
以上、本発明に係るインホイールモータについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【００３２】
例えば、前記したインホイールモータ１では、オイルポンプ１８が機械式オイルポンプにより構成されていたが、オイルポンプ１８を電動式オイルポンプにより構成してもよい。オイルポンプ１８として電動式オイルポンプを用いることにより、車速に関係なく油路１７１の冷媒流量を調整することができるため、インホイールモータ１Ａの効率（電費）を更に向上させることができる。
【００３３】
また、前記したインホイールモータ１，１Ａでは、遮断機構１９，１９Ａが機械式のバルブにより構成されていたが、遮断機構１９，１９Ａを電磁弁により構成してもよい。遮断機構１９，１９Ａとして電磁弁を用いることにより、バルブ本体１９１，１９１Ａを意図的に制御することができるため、インホイールモータ１Ａの効率（電費）を更に向上させることができ、かつ制御性および応答性を向上させることができる。
【００３４】
また、前記したインホイールモータ１，１Ａでは、車速に応じてバルブ本体１９１の位置が切り替わる遮断機構１９や、冷媒の圧力に応じてバルブ本体１９１Ａの位置が切り替わる遮断機構１９Ａを用いていたが、遮断機構１９，１９Ａに代えて、冷媒の温度に応じてバルブ本体の位置が切り替わる遮断機構を用いてもよい。このような遮断機構を用いることにより、インホイールモータ１，１Ａの効率（電費）を更に向上させることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１，１Ａ  インホイールモータ
１１  ホイール
１２  ハブ
１３  タイヤ軸（車軸）
１３１  ドリブンギヤ
１４  ブレーキ
１５  モータ軸
１５１  ドライブギヤ
１６  モータ
１６１  ロータ
１６２  ステータ
１６３  コイル
１７  冷却回路
１７１  油路（第一油路）
１７２  油路（第二油路）
１８，１８Ａ  オイルポンプ
１９，１９Ａ  遮断機構
１９１，１９１Ａ  バルブ本体
１９２，１９２Ａ  リターンスプリング
２０  ケース
Ａ  油溜まり
【図１】
2020111094.tif 000003
【図２】
2020111094.tif 000004
【図３】
2020111094.tif 000005
【図４】
2020111094.tif 000006