(57)【要約】【課題】従来の端子ボックスよりも小型化されたケーブル接続構造を提供する。【解決手段】インホイールモータ駆動装置は、ケーシングの外部から延びる電気ケーブルのケーブル先端部が接続されるケーブル接続部２５を備える。ケーブル接続部は、ケーシングに形成される通孔に差し込まれてケーシングに取付固定される第１カプラー４１と、ケーシングの外部に配置される外側導電端４２ｃ、およびケーシングの内部に配置される内側導電端４２ｄを有し、第１カプラーの中心孔に通される導電部材４２とを有する。そして第１カプラー４１がケーブル先端部４７の外周に設けられる筒状の第２カプラー４６と嵌合することにより、第１カプラーの内部が閉鎖され、外側導電端４２ｃは第２カプラーが第１カプラーに嵌合した状態で第２カプラー内部に設けられるケーブル先端部のケーブル端子４８に電気的に接続される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ輪を回転自在に支持する車輪ハブ軸受部と、前記ハブ輪を駆動するモータ部と、前記モータ部の外郭をなすケーシングに設けられ、前記ケーシングの外部から延びる電気ケーブルのケーブル先端部が接続されるケーブル接続部とを備え、
前記ケーブル接続部は、
前記ケーシングに形成される通孔に差し込まれて前記ケーシングに取付固定される筒状の第１カプラーと、
前記ケーシングの外部に配置される外側導電端、および前記ケーシングの内部に配置される内側導電端を有し、前記第１カプラーの中心孔に通される導電部材とを有し、
前記第１カプラーが、前記ケーブル先端部の外周に設けられる筒状の第２カプラーと嵌合することにより、前記第１カプラーの内部が閉鎖され、
前記外側導電端は、前記第２カプラーが前記第１カプラーに嵌合した状態で前記第２カプラー内部に設けられる前記ケーブル先端部のケーブル端子に接続される、インホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記第１カプラーは、前記ケーシングに固定される中央部と、前記中央部から前記ケーシングの外部へ突出する外側端部とを含み
前記外側導電端は、前記第１カプラーの前記中央部からケーシング外側へ突出し、前記外側端部との間に環状凹部を構成し、
前記第２カプラーは、前記環状凹部に差し込まれる、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記ケーブル端子と前記導電部材との間に介在する弾性部材をさらに備える、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。
【請求項４】
前記第１カプラーおよび前記第２カプラーのいずれか一方には雌ねじが形成され、残る他方には前記雌ねじと接続する貫通孔が設けられ、
前記貫通孔に通されて前記雌ねじに螺合するボルトによって、前記第２カプラーは前記第１カプラーに取付固定される、請求項１〜３のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
インホイールモータ駆動装置のケーシングに設けられるケーブル接続部と、電気ケーブルのケーブル先端部とのコネクタ構造であって、
前記ケーブル接続部は、
前記ケーシングに形成される通孔に差し込まれて前記ケーシングに取付固定される筒状の第１カプラーと、
前記ケーシングの外部に配置される外側導電端、および前記ケーシングの内部に配置される内側導電端を有し、前記第１カプラーの中心孔に通される導電部材とを有し、
前記ケーブル先端部は、
前記第１カプラーと嵌合して前記第１カプラーの内部を閉鎖する第２カプラーと、
前記第２カプラー内部に設けられ、前記第２カプラーが前記第１カプラーに嵌合した状態で前記導電部材の前記外側導電端に電気的に接続されるケーブル端子とを有する、インホイールモータ駆動装置用コネクタ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の内部に配置されるインホイールモータ駆動装置に関し、特にインホイールモータ駆動装置の外部から延びるケーブルをインホイールモータ駆動装置接続するコネクタ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータ駆動装置は、電気駆動されることから環境に負荷を与えることが少ないばかりでなく、自動車の車輪内に設置されて当該車輪を駆動することから、エンジン自動車と比較して広い車室スペースを確保することができ、有利である。ところでインホイールモータ駆動装置には、車体から延びる動力ケーブルあるいは信号ケーブルを接続する必要がある。インホイールモータ駆動装置とケーブルとの接続構造として本出願人は特許文献１を既に提案している。特許文献１に記載された技術は、インホイールモータ駆動装置のケーシングに端子ボックスを附設し、車体から延びる３本の動力線端部を端子ボックスに引き込んで接続する構造である。
【０００３】
図１１は従来の端子ボックスを示す断面図である。端子ボックス１２５は、モータ部１２１の外郭をなす円筒形状のモータケーシング１２９外周に附設され、空気室Ｋを区画し、インホイールモータ駆動装置外部から空気室Ｋに異物が侵入することを防止する。また空気室Ｋは仕切壁１２６によって、モータ部１２１の内部空間Ｌから遮断される。仕切壁１２６には導電部材１２７が設けられる。導電部材１２７は仕切壁１２６を貫通して空気室Ｋから内部空間Ｌまで延びる。導電部材１２７の内部空間Ｌの端部は、ボルト１２８でステータコイル１２４と電気的に接続固定される。
【０００４】
端子ボックス１２５には、インホイールモータ駆動装置の外部から動力線１３１が引き込まれる。動力線１３１の先端には動力線端子１３２が圧着される。また動力線１３１の先端部外周にはスリーブ１３３が密着する。空気室Ｋに配置される動力線端子１３２は、ボルト１３４で導電部材１２７の端部に接続固定される。これにより動力線１３１はステータコイル１２４と電気的に接続する。またスリーブ１３３はボルト１３５で端子ボックス１２５に取付固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１６０５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の端子ボックスには、さらに改善すべき点があることを本発明者は見いだした。つまり動力線１３１を端子ボックス１２５内部に引き込む構造では、端子ボックス１２５が、動力線端子１３２と、導電部材１２７の端部と、ボルト１３４を収容するために十分な容積の空気室Ｋを確保しなければならず、どうしても端子ボックス１２５が大型化してしまう。そうするとモータ部１２１の軸線Ｍに関し、端子ボックス１２５が軸線Ｍから遠ざかるようモータケーシング１２９から外径側へ大きく膨らんだり、あるいは端子ボックス１２５の軸線Ｍ方向寸法が大きくなったりする等によって、狭小なロードホイール内空領域にインホイールモータ駆動装置を配置し難くなる。あるいはロードホイールを大径化することによって車輪の重量が大きくなり、サスペンション装置のばね下重量が増加して電動車両の走行安定性が悪化したり、騒音振動が大きくなったりする懸念がある。
【０００７】
本発明は、上述の実情に鑑み、インホイールモータ駆動装置用に、従来の端子ボックスよりも小型化されたケーブル接続構造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】
【０００８】
この目的のため本発明によるインホイールモータ駆動装置は、ハブ輪を回転自在に支持する車輪ハブ軸受部と、ハブ輪を駆動するモータ部と、モータ部の外郭をなすケーシングに設けられ、ケーシングの外部から延びる電気ケーブルのケーブル先端部が接続されるケーブル接続部とを備える。かかるケーブル接続部は、ケーシングに形成される通孔に差し込まれて当該ケーシングに取付固定される筒状の第１カプラーと、ケーシングの外部に配置される外側導電端、およびケーシングの内部に配置される内側導電端を有し、第１カプラーの中心孔に通される導電部材とを有する。そして第１カプラーが、ケーブル先端部の外周に設けられる筒状の第２カプラーと嵌合することにより、第１カプラーの内部が閉鎖される。外側導電端は、第２カプラーが第１カプラーに嵌合した状態で第２カプラー内部に設けられるケーブル先端部のケーブル端子に接続される。
【０００９】
かかる本発明によれば、インホイールモータ駆動装置側の第１カプラーがケーブル側の第２カプラーと嵌合することにより、インホイールモータ駆動装置側の導電部材がケーブル端子と電気的に接続することから、従来のように十分な容積の空気室を設ける必要がなくなる。したがってモータ部の外径寸法を従来よりも小さくして、インホイールモータ駆動装置の軽量化を図ることができる。なお第１カプラーは、複数の導電部材をひとまとめに囲繞するものであってもよいし、あるいは各導電部材に個別に設けられてもよい。また外縁側の第１カプラーと中心側の導電部材の環状空間を封止する筒状の絶縁材を介在させてもよい。導電部材は棒状であればよく、直線形状であってもよいし、あるいはクランク形状であってもよい。第１カプラーと第２カプラーの嵌合方向は、これら筒状体の先端部の延在方向である。第１カプラーと第２カプラーの嵌合はプッシュプル嵌合であることが好ましく、第２カプラーは第１カプラーに向かって押し込まれることにより嵌合する。また第２カプラーは第１カプラーから引きぬかれることによって嵌合を解除される。このように第２カプラーは第１カプラーに対し着脱自在とされる。
【００１０】
本発明の一局面として第１カプラーは、ケーシングに固定される中央部と、この中央部からケーシングの外部へ突出する外側端部とを含み、導電部材の外側導電端は第１カプラーの中央部からケーシング外側へ突出し、第１カプラーの外側端部との間に環状凹部を構成し、かかる環状凹部に第２カプラーが差し込まれる。かかる局面によれば、第１カプラーおよび第２カプラー同士の密封性が向上する。他の局面として、第２カプラーの内周面が第１カプラーの外周面に接触するように嵌合されてもよい。
【００１１】
本発明の好ましい局面としてインホイールモータ駆動装置は、ケーブル端子と導電部材との間に介在する弾性部材をさらに備える。かかる局面によれば、弾性部材がケーブル先端部およびケーブル接続部間の振動を吸収する。これによりコネクタ構造の耐振動性能が向上する。弾性部材は第１カプラーおよび第２カプラーに挟圧されるとよい。一例として弾性部材は、第２カプラーを第１カプラーに差し込むことにより、当該差し込み方向に挟圧される。あるいは他の例として弾性部材は、差し込み方向と直交する方向に挟圧される。他の局面として、第１カプラーおよび第２カプラー間に弾性部材を介在させなくてもよい。
【００１２】
第２カプラーは第１カプラーに差し込まれることによってのみ嵌合してもよいが、本発明の好ましい局面として、第２カプラーを第１カプラーに取り外し可能に固定する別な固定手段を備えるとよい。例えば第１カプラーおよび第２カプラーのいずれか一方には雌ねじが形成され、残る他方には雌ねじと接続する貫通孔が設けられ、貫通孔に通されて雌ねじに螺合するボルトによって、第２カプラーは第１カプラーに取付固定され。かかる局面によれば、インホイールモータ駆動装置が振動する場合であっても、第２カプラーは第１カプラーから脱落しない。他の局面として、導電部材とケーブル端子を互いに固定する固定手段を備えるものであってもよい。
【００１３】
本発明によるインホイールモータ駆動装置用コネクタ構造は、インホイールモータ駆動装置のケーシングに設けられるケーブル接続部と、電気ケーブルのケーブル先端部とのコネクタ構造である。ケーブル接続部は、ケーシングに形成される通孔に差し込まれてケーシングに取付固定される筒状の第１カプラーと、ケーシングの外部に配置される外側導電端、およびケーシングの内部に配置される内側導電端を有し、第１カプラーの中心孔に通される導電部材とを有する。ケーブル先端部は、第１カプラーと嵌合して第１カプラーの内部を閉鎖する第２カプラーと、第２カプラー内部に設けられ、第２カプラーが第１カプラーに嵌合した状態で導電部材の外側導電端に電気的に接続されるケーブル端子とを有する。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、インホイールモータ駆動装置のコネクタ構造が従来よりも小型化される。したがってインホイールモータ駆動装置を収容するロードホイールを小径化して車輪重量を小さくすることができる。サスペンション装置のばね下重量を小さくなると、走行安定性が向上し、騒音・振動が低減されて乗り心地性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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展開断面図である。
【図２】同実施形態を示す全体図である。
【図３】同実施形態のコネクタ構造を示す断面図である。
【図４】コネクタ構造の接続状態および切断状態を示す図である。
【図５】コネクタ構造をケーブルの長手方向にみた状態を示す図である。
【図６】本発明の第１変形例になるコネクタ構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第２変形例になるコネクタ構造を示す断面図である。
【図８】第２変形例のコネクタ構造をケーブルの長手方向にみた状態を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態になるコネクタ構造を示す断面図である。
【図１０】他の実施形態のコネクタ構造をケーブルの長手方向にみた状態を示す図である。
【図１１】従来の端子ボックスを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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展開断面図である。図２は、同実施形態を示す全体図であり、車幅方向内側から見た状態を表す。発明の理解を容易にするため図２では、モータ部ケーシングカバーを取り除きモータ部の内部構造を表す。
【００１７】
まずインホイールモータ駆動装置１０の概略を説明すると、図１に示すようにインホイールモータ駆動装置１０は、車輪の中心に設けられる車輪ハブ軸受部１１と、車輪を駆動するモータ部２１と、モータ部２１の回転を減速して車輪ハブ軸受部１１に伝達する減速部３１とを備える。モータ部２１および減速部３１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏからずらして配置される。軸線Ｏは車幅方向に延び、車軸に一致する。軸線Ｏ方向位置に関し、車輪ハブ軸受部１１はインホイールモータ駆動装置１０の軸線方向一方（車幅方向外側、アウトボード側）に配置され、モータ部２１はインホイールモータ駆動装置１０の軸線方向他方（車幅方向内側、インボード側）に配置される。減速部３１はモータ部２１よりも軸線方向一方に配置され、減速部３１の軸線方向位置が車輪ハブ軸受部１１の軸線方向位置と重なる。
【００１８】
車輪は、図２に示すロードホイールＷの外周にタイヤ（図略）を装着したものである。インホイールモータ駆動装置１０はロードホイールＷの内空領域に配置される。車輪ハブ軸受部１１および減速部３１はロードホイールＷの内空領域に収容される。モータ部２１はロードホイールＷの内空領域から軸線方向他方（インボード側）に突出するが、図示しない変形例としてモータ部２１はロードホイールＷの内空領域に収容されてもよい。
【００１９】
車輪ハブ軸受部１１は、回転内輪・固定外輪とされ、ロードホイールＷと結合する回転輪（ハブ輪）としての内輪１２と、内輪１２の外径側に同軸に配置される固定輪としての外輪１３と、内輪１２と外輪１３との間の環状空間に配置される複数の転動体１４を有する。
【００２０】
外輪１３にはボルト１９等の結合手段によって本体ケーシング３９の正面部分３９ｆに取付固定される。正面部分３９ｆは、本体ケーシング３９のうち減速部３１の軸線Ｏ方向一方端を覆うケーシング壁部である。内輪１２、外輪１３、および転動体１４は、鋼製であり、車重を支持する。
【００２１】
モータ部２１は、モータ回転軸２２、ロータ２３、ステータ２４、およびモータケーシング２９を有し、この順序でモータ部２１の軸線Ｍから外径側へ順次配置される。モータ部２１は、インナロータ、アウタステータ形式のラジアルギャップモータであるが、他の形式の電動モータであってもよい。例えば図示しなかったがモータ部２１はアキシャルギャップモータであってもよい。モータケーシング２９はステータ２４の外周を包囲する。モータケーシング２９の軸線Ｍ方向一方端は、減速部３１の本体ケーシング３９の背面部分３９ｂと結合する。モータケーシング２９の軸線Ｍ方向他方端は、板状のモータケーシングカバー２９ｖで封止される。背面部分３９ｂは、本体ケーシング３９のうち減速部３１の軸線Ｏ方向他方端を覆うケーシング壁部である。本実施形態のモータ部２１は三相交流電気モータであるが、単相モータであってもよいし、あるいは直流モータあってもよい。
【００２２】
本体ケーシング３９、モータケーシング２９、およびモータケーシングカバー２９ｖは、インホイールモータ駆動装置１０の外郭をなすケーシングを構成し、単にケーシングともいう。このケーシングはアルミニウム、あるいはアルミニウム合金製である。これに対し、ケーシングの内部部品、特に後述する歯車、回転軸、および軸受は、鋼製である。
【００２３】
モータ回転軸２２の両端部は、転がり軸受２７，２８を介して、本体ケーシング３９の背面部分３９ｂと、モータ部２１のモータケーシングカバー２９ｖに回転自在にそれぞれ支持される。
【００２４】
モータ回転軸２２およびロータ２３の回転中心になる軸線Ｍは、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと平行に延びる。つまりモータ部２１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏから離れるようオフセットして配置される。例えば図２に示すようにモータ部の軸線Ｍは、軸線Ｏから車両前後方向にオフセットして、具体的には軸線Ｏよりも車両前方、に配置される。
【００２５】
減速部３１は、図１に示すようにモータ部２１のモータ回転軸２２と同軸に結合する入力軸３２と、入力軸３２の外周面に同軸に設けられる入力歯車３３と、複数の中間歯車３４，３６と、これら中間歯車３４，３６の中心と結合する中間軸３５と、車輪ハブ軸受部１１の内輪１２に連結される出力軸３８と、出力軸３８の外周面に同軸に設けられる出力歯車３７と、これら複数の歯車および回転軸を収容する本体ケーシング３９を有する。本体ケーシング３９は減速部３１の外郭をなすことから減速部ケーシングともいう。
【００２６】
入力歯車３３は外歯のはすば歯車である。入力軸３２は中空構造であり、入力軸３２の中空孔３２ｈにモータ回転軸２２の軸線方向一方端部２２ｅが差し込まれて相対回転不可能にスプライン嵌合（セレーションも含む、以下同じ）する。入力軸３２は入力歯車３３の両端側で、転がり軸受３２ａ，３２ｂを介して、本体ケーシング３９の正面部分３９ｆおよび背面部分３９ｂに回転自在にそれぞれ支持される。
【００２７】
減速部３１の中間軸３５の回転中心になる軸線Ｎは軸線Ｏと平行に延びる。中間軸３５の両端は、転がり軸受３５ａ，３５ｂを介して、本体ケーシング３９の正面部分３９ｆおよび背面部分３９ｂに回転自在に支持される。中間軸３５の軸線Ｎ方向他方端部には、第１中間歯車３４が同軸に設けられる。中間軸３５の軸線Ｎ方向中央領域には、第２中間歯車３６が同軸に設けられる。
【００２８】
第１中間歯車３４および第２中間歯車３６は、外歯のはすば歯車であり、第１中間歯車３４の径が第２中間歯車３６の径よりも大きい。大径の第１中間歯車３４は、第２中間歯車３６よりも軸線Ｎ方向他方側に配置されて、小径の入力歯車３３と噛合する。小径の第２中間歯車３６は、第１中間歯車３４よりも軸線Ｎ方向一方側に配置されて、大径の出力歯車３７と噛合する。
【００２９】
中間軸３５の軸線Ｎは、図２に示すように、軸線Ｏおよび軸線Ｍよりも上方に配置される。また中間軸３５の軸線Ｎは、軸線Ｏよりも車両前方、軸線Ｍよりも車両後方に配置される。減速部３１は、車両前後方向に間隔を空けて配置されて互いに平行に延びる軸線Ｏ，Ｎ，Ｍを有する３軸の平行軸歯車減速機であり、２段階で減速される。なお図示しない変形例として減速部３１は、複数の中間軸を有する多段階の平行軸歯車減速機であってもよい。
【００３０】
説明を図１に戻すと出力歯車３７は外歯のはすば歯車であり、出力軸３８の軸線Ｏ中央部に同軸に設けられる。出力軸３８は軸線Ｏに沿って延びる。出力軸３８の軸線Ｏ方向一方端部は、内輪１２の中心孔に差し込まれて相対回転不可能に嵌合する。出力軸３８の軸線Ｏ方向中央部は、内輪１２の軸線Ｏ方向他方端部によりも外径側で転がり軸受３８ａを介して、本体ケーシング３９の正面部分３９ｆに回転自在に支持される。出力軸３８の軸線Ｏ方向他方端部は、転がり軸受３８ｂを介して、本体ケーシング３９の背面部分３９ｂに回転自在に支持される。
【００３１】
図１に示すように減速部３１は、小径の駆動歯車と大径の従動歯車の噛合、即ち入力歯車３３と第１中間歯車３４の噛合、また第２中間歯車３６と出力歯車３７の噛合、により入力軸３２の回転を減速して出力軸３８に伝達する。減速部３１の入力軸３２から出力軸３８までの回転要素は、モータ部２１の回転を車輪ハブ軸受部１１の内輪１２に伝達する駆動伝達経路を構成する。
【００３２】
本体ケーシング３９は、これまで説明した正面部分３９ｆおよび背面部分３９ｂが付き合わされて筒状空間を区画する。当該筒状空間は、互いに平行に延びる軸線Ｏ、Ｎ、Ｍを取り囲むように減速部３１の内部部品を覆う。板状の正面部分３９ｆは、減速部３１の内部部品を軸線方向一方側から覆い、筒状空間の一方端を覆う。板状の背面部分３９ｂは、減速部３１の内部部品を軸線方向他方側から覆い、筒状空間の他方端を覆う。本体ケーシング３９の背面部分３９ｂは、モータケーシング２９と結合し、減速部３１の内部空間およびモータ部２１の内部空間を仕切る隔壁でもある。モータケーシング２９は本体ケーシング３９に支持されて、本体ケーシング３９から軸線方向他方側へ突出する。
【００３３】
本体ケーシング３９は、減速部３１の内部空間を区画し、減速部３１の全ての回転要素（回転軸および歯車）を内部空間に収容する。図４に示すように本体ケーシング３９の下部は、オイル貯留部３９ｔとされる。オイル貯留部３９ｔの高さ位置はモータ部２１の下部の高さ位置と重なる。本体ケーシング３９の内部空間の下部を占めるオイル貯留部３９ｔには、モータ部２１および減速部３１を潤滑する潤滑油が貯留する。
【００３４】
入力軸３２と、中間軸３５と、出力軸３８は、上述した転がり軸受によって両持ち支持される。これらの転がり軸受３２ａ，３５ａ，３８ａ，３２ｂ，３５ｂ，３８ｂはラジアル軸受である。
【００３５】
インホイールモータ駆動装置１０外部からモータ部２１に電力が供給されると、モータ部２１のロータ２３が回転し、モータ回転軸２２から減速部３１に回転を出力する。減速部３１はモータ部２１から入力軸３２に入力された回転を減速し、出力軸３８から車輪ハブ軸受部１１へ出力する。車輪ハブ軸受部１１の内輪１２は、出力軸３８と同じ回転数で回転し、内輪１２に取付固定されるロードホイールＷを駆動する。
【００３６】
図２に示すようにモータケーシング２９の上部には、基部２９ｆおよび頂部２９ｂが一体に形成される。基部２９ｆはモータケーシング２９の外周面から外径側へ突出する平坦壁である。頂部２９ｂは基部２９ｆから軸線Ｍ方向に突出するＣ字状の壁である。頂部２９ｂの軸線Ｍ方向他方端縁（車幅方向内側縁）には、モータケーシングカバー２９ｖが付き合わされる。これにより頂部２９ｂの内部空間は、モータケーシング２９の内部空間とともに閉鎖される。図示しないケーブルは、基部２９ｆからみて頂部２９ｂと反対側（図２の紙面裏側、軸線Ｍ方向一方、車幅方向外側）に配置されて、基部２９ｆに設けられるケーブル接続部に接続固定される。基部２９ｆおよび頂部２９ｂはケーシングの一部である。
【００３７】
図３は本実施形態のコネクタ構造を示す縦断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩで切断し、切断面を矢の方向にみた状態を表す。図４は、コネクタ構造取り出して示す縦断面図であり、（ａ）はケーブル先端部がケーブル接続部に差し込まれた状態を表し、（ｂ）はケーブル先端部がケーブル接続部から取り外された状態を表す。図５は、コネクタ構造をケーブル先端部側からケーブルの長手方向にみた状態を示す図である。コネクタ構造はケーブル接続部２５およびケーブル先端部４７を具備し、ケーブル先端部４７をインホイールモータ駆動装置１０のケーブル接続部２５に脱着可能に接続する。
【００３８】
図３に示すようにモータ部２１の外周には、ケーブル接続部２５が設けられる。ケーブル接続部２５は、インホイールモータ駆動装置１０外部に設置される図示しないインバータから延びるケーブル（ケーブル先端部４７のみ図示する）と接続する。このためケーブル接続部２５は、基部２９ｆに取付固定される筒状の第１カプラー４１と、第１カプラー４１の中心孔に通される導電部材４２をさらに備える。
【００３９】
第１カプラー４１は、筒状の根元部４１ｂと、筒状の外側端部４１ｃと、根元部４１ｂと外側端部４１ｃの境界に立設される舌部４１ｄを含む。根元部４１ｂは、基部２９ｆに形成される通孔に差し込まれる。根元部４１ｂの外周面には環状溝が形成され、当該環状溝にシール材４３ｂが嵌合する。シール材４３ｂは例えばゴム製のＯリングである。根元部４１ｂと基部２９ｆの隙間はシール材４３ｂに封止される。
【００４０】
第１カプラー４１の外側端部４１ｃは、インホイールモータ駆動装置１０の外側へ指向する。さらに外側端部４１ｃは、基部２９ｆから突出する。舌部４１ｄは、フランジのような平板であり、基部２９ｆの外壁面に接触する。舌部４１ｄには、貫通孔４１ｈが形成され、貫通孔４１ｈにボルト４４が通される。ボルト４４の頭部はインホイールモータ駆動装置１０の外側にあり、ボルト４４の軸部は基部２９ｆに形成された雌ねじに螺合する。これにより第１カプラー４１は基部２９ｆに取付固定される。外側端部４１ｃは根元部４１ｂより大径であり、外側端部４１ｃと根元部４１ｂの境界には平坦な環状段差４１ｆが形成される。環状段差４１ｆは基部２９ｆの外壁面に接触し、第１カプラー４１と基部２９ｆとの隙間の封止、および第１カプラー４１の固定を確実にする。なお基部２９ｆの外壁面は、間隔を空けて、本体ケーシング３９の背面部分３９ｂと対面する。本実施形態のコネクタ構造は、壁状の基部２９ｆおよび背面部分３９間に配置される。
【００４１】
導電部材４２は、第１カプラー４１の中心孔を通るように真っ直ぐ延びる棒体であり、その長手方向に関し、中央部４２ｂと、外側導電端４２ｃと、内側導電端４２ｄを有する。中央部４２ｂの外周面と根元部４１ｂの内周面の環状隙間には絶縁部材４５が介在する。絶縁部材４５は樹脂等、電気的に絶縁材であり、金属部材同士である第１カプラー４１と導電部材４２の間を絶縁する。なお本実施形態の導電部材４２は、モータ部２１の軸線Ｍと平行に延びる。
【００４２】
外側導電端４２ｃおよび内側導電端４２ｄは、中央部４２ｂよりも大径に形成される。外側導電端４２ｃはケーシングの外側に配置され、外側導電端４２ｃの端面の中心には有底穴４２ｊが形成される。外側導電端４２ｃの外周は、絶縁部材４５で覆われる。かかる絶縁部材４５の外側絶縁端部４５ｃの外周面には環状溝が形成され、当該環状溝にシール材４３ｃが嵌合する。シール材４３ｃは例えばゴム製のＯリングである。
【００４３】
大径の外側導電端４２ｃと小径の中央部４２ｂの境界には環状段差４２ｋが形成される。環状段差４２ｋは絶縁部材４５の環状段差４５ｋで覆われる。中央部４２ｂは絶縁部材４５の根元部４５ｂで覆われる。環状段差４２ｋ，４５ｋは第１カプラー４１の根元部４１ｂに係合することから、導電部材４２および絶縁部材４５が根元部４１ｂを通過してモータケーシング２９内部に脱落することを防止される。なお導電部材４２の中央部４２ｂは絶縁部材４５の根元部４５ｂで覆われる。
【００４４】
内側導電端４２ｄは、第１カプラー４１の根元部４１ｂからケーシング内部へ突出する。内側導電端４２ｄの端面中心には、有底のねじ穴４２ｔが形成される。ステータ２４のコイル２４ｃから外径側へ向かって延びるコイル導線２４ｂの先端にはコイル端子２４ｄが圧着される。コイル端子２４ｄに形成される貫通孔にはボルト５０の軸部が通される。ボルト５０の軸部がねじ穴４２ｔに螺合すると、ボルト５０の頭部がコイル端子２４ｄを内側導電端４２ｄに押し付けて、コイル導線２４ｂは導電部材４２に電気的に接続される。
【００４５】
外筒に相当する外側端部４１ｃと、内筒に相当する外側絶縁端部４５ｃは、これらの間に環状凹部Ｓ１（図４（ｂ））を区画する。環状凹部Ｓ１にはケーシングの外部から第２カプラー４６が差し込まれる。
【００４６】
第２カプラー４６は、筒状の金属部材であって、一方端がケーブル先端部４７に固定され、他方端が環状凹部Ｓ１に差し込まれる。これにより第２カプラー４６は第１カプラー４１に着脱可能に嵌合する。なお図示はしなかったが、第２カプラー４６および第１カプラー４１のいずれか一方に爪を設け、残る他方に凹部を設け、これら爪および凹部の係合によって、第２カプラー４６が第１カプラー４１から容易に抜け出さないようにしてもよい。
【００４７】
ケーブル先端部４７は、電動車両の車体からインホイールモータ駆動装置１０まで延びるケーブルの先端部を図示したものである。該ケーブルは、導電素材からなる芯線と、芯線を被覆する絶縁材からなり、屈曲可能である。本実施形態では、モータ部２１に三相交流電力を供給するため、３本のケーブルが設けられる。
【００４８】
第２カプラー４６の一方端には内向きフランジ４６ｃが形成される。内向きフランジ４６ｃの中心孔には、ケーブル先端部４７が通される。なお内向きフランジ４６ｃは、内径部分が外径部分よりも肉厚に形成され、中心孔の長さも内径部分の肉厚と同じにされる。ケーブル先端部４７の外周は全周にわたり内向きフランジ４６ｃに密着する。中心孔が長く形成されることにより、ケーブル先端部４７と第２カプラー４６の接続箇所が確りと固定および封止される。
【００４９】
第２カプラー４６内部には、ケーブル端子４８と、被覆材を剥がされたケーブル先端部の芯線が配置される。ケーブル端子４８の末端はケーブル先端部４７の芯線と接続する。第２カプラー４６が第１カプラー４１に嵌合すると、ケーブル端子４８の先端が導電部材４２の端面に形成される有底穴４２ｊに差し込まれ、これによりケーブル端子４８は導電部材４２に電気的に接続される。なお、第２カプラー４６が第１カプラー４１に嵌合することにより、第２カプラー４６および第１カプラー４１の内部は閉鎖される。したがって、ケーブル端子４８および導電部材４２は、接続状態で、泥水は塵埃といった異物から保護される。
【００５０】
ここで附言すると、第２カプラー４６の内周面は絶縁部材４９で覆われる。絶縁部材４９は樹脂等、電気的な絶縁材からなり、第２カプラー４６の内周面全体に密着する。ケーブル端子４８の外周面と絶縁部材４９の内周面は、環状凹部Ｓ２を区画する。環状凹部Ｓ２には、筒状の外側導電端４２ｃおよび外側絶縁端部４５ｃが差し込まれる。内径側のシール材４３ｃは、外径側の絶縁部材４９に接触し、絶縁部材４９と外側絶縁端部４５ｃの環状隙間を封止する。絶縁部材４５，４９は共に、先端が開口して互いに嵌合する筒状体である。
【００５１】
本実施形態のコネクタ構造は、上述したケーブル接続部２５およびケーブル先端部４７を具備する。そして、ケーブル先端部４７の第２カプラー４６をケーブル接続部２５の第１カプラー４１に向かって押し込むことにより、第２カプラー４６が第１カプラー４１に差し込まれる。これによりケーブル先端部４７はモータ部２１のコイル２４ｃに電気的に接続される。あるいは第２カプラー４６を反対方向に引くことにより第２カプラー４６が第１カプラー４１から抜け出し、上述した電気的接続が解除される。このように本実施形態によれば、プッシュプル嵌合により、ケーブルとインホイールモータ駆動装置１０の接続作業および接続解除作業が容易になる。
【００５２】
また本実施形態の外側導電端４２ｃは第１カプラー４１の根元部４１ｂから基部２９ｆの外側へ突出し、絶縁部材４５はインホイールモータ駆動装置１０の外部に配置されて外側導電端４２ｃの全外周面を覆う外側絶縁端部４５ｃを含み、図４（ｂ）に示すように第１カプラー４１の内周面は外側絶縁端部との間に環状凹部Ｓ１を構成し、第２カプラー４６は環状凹部Ｓ１に差し込まれる。これにより第２カプラー４６の内部中心に配置されるケーブル端子４８を確りと密封することができる。
【００５３】
また本実施形態では、ケーブル先端部４７の第２カプラー４６に設けられる絶縁部材４９が、インホイールモータ駆動装置１０側の第１カプラー４１に設けられる絶縁部材４５に密着して接続することから、コネクタ構造がコンパクトにまとまる。したがって図１１に示す従来例のように、空気室Ｋを設ける必要も、空気室Ｋを区画する端子ボックス１２５を設ける必要もない。したがってインホイールモータ駆動装置１０の小型化に資する。
【００５４】
本実施形態の第１カプラー４１および第２カプラー４６は、図５に示すように各ケーブル先端部４７にそれぞれ設けられる。あるいは図示しない変形例として、複数本のケーブル先端部４７，４７・・・をまとめるように第１および第２カプラーが設けられてもよい。
【００５５】
図示しない変形例として、本実施形態のシール材４３ｂ，４３ｃおよびシール材４３ｂ，４３ｃが嵌合する環状溝に代えて環状の液状ガスケットを塗布してもよい。液状ガスケットは、塗布後、硬化してシール材の役目を果たす。
【００５６】
本実施形態の舌部４１ｄは各第１カプラー４１につき１個設けられる。あるいは図示しない変形例として、複数の舌部４１ｄが１個の第１カプラー４１に設けられてもよい。
【００５７】
本実施形態の第１カプラー４１は、図４に示すように真っ直ぐに延びる導電部材４２に沿うよう導電部材４２に取付固定される。あるいは第１変形例として図６に示すように、導電部材４２の途中を例えばＬ字体のように曲げ形成して外側導電端４２ｃの向きを中央部４２ｂから変更し、かかる曲げ形状に沿うＬ字形状の第１カプラー４１を導電部材４２に固定してもよい。
【００５８】
本実施形態の第２カプラー４６は、図４に示すようにケーブル先端部４７の長手方向および真っ直ぐに延びるケーブル端子４８に沿うようケーブル先端部４７に取り付けられる。あるいは図示しない変形例として、例えばＬ字体のようにケーブル端子４８の途中を曲げ形成してケーブル端子の先端の向きをケーブル先端部４７から変更し、かかる曲げ形状に沿う形状の第２カプラーをケーブル端子あるいはケーブル先端部に固定してもよい。
【００５９】
次に本発明の第２変形例につき説明する。
【００６０】
図７は本発明の第２変形例になるコネクタ構造を示す縦断面図であり、図８は第２変形例をケーブル先端部側からケーブルの長手方向にみた状態を示す図である。ケーブル端子４８が有底穴４２ｊに差し込まれてケーブル端子４８先端と有底穴４２ｊ穴底との間には、弾性部材５１が介在する。弾性部材５１は、弾性変形可能な樹脂、ゴム、あるいはバネからなり、ケーブル接続部２５の他の部材よりも弾性変形し易い素材である。弾性部材５１は、第２カプラー４６の差し込み方向の圧縮力を受け、ケーブル端子４８と導電部材４２に挟まれて弾性変形する。
【００６１】
第２変形例の弾性部材５１は、ケーブル先端部４７およびケーブル接続部２５間の振動を吸収する。これによりコネクタ構造の耐振動性能が向上する。なお対比のために補足説明すると、前述した図３に示す実施形態では、ケーブル端子４８先端と有底穴４２ｊ穴底との間に空間Ｓ３が区画される。
【００６２】
説明を第２変形例に戻すと、第１カプラー４１には１または複数の舌部４１ｇが一体形成される。舌部４１ｇ，４１ｇは筒状の外側端部４１ｃから外径方向に突出する。第２カプラー４６には１または複数の舌部４６ｇが一体形成される。舌部４６ｇ，４６ｇは筒状の第２カプラー４６から外径方向に突出する。図８に示すように、各舌部４６ｇの周方向位置は各舌部４１ｇの周方向位置と同じとされ、両者は互いに接触する。
【００６３】
基部２９ｆに近い側になる舌部４１ｇには、雌ねじ４１ｓが貫通形成される。基部２９ｆから遠い側になる舌部４６ｇには、貫通孔４６ｈが形成される。貫通孔４６ｈは雌ねじ４１ｓと一致し、ボルト５２が通される。ボルト５２の軸部は雌ねじ４１ｓと螺合し、ボルト５２の頭部は舌部４６ｇを舌部４１ｇに向かって押圧する。これにより第２カプラー４６は第１カプラー４１に固定され、インホイールモータ駆動装置１０が振動する場合であっても、第２カプラー４６は第１カプラー４１から脱落しない。なお第２カプラー４６を第１カプラー４１から取り外す場合、ボルト５２を緩めればよい。
【００６４】
図７を参照して、内側導電端４２ｄは板状あるいは帯状に形成され、貫通孔４２ｈが穿設される。内側導電端４２ｄは前述したコイル端子２４ｄ（図３）と接触するとともに、貫通孔４２ｈには前述したボルト５０（図３）が通される。図７において図略されたボルト５０は貫通孔４２ｈおよび図略されたコイル端子２４ｄを貫通し、図略されたナットと螺合する。これにより内側導電端４２ｄはコイル端子２４ｄに電気的に接続される。
【００６５】
次に本発明の他の実施形態を説明する。図９は本発明の他の実施形態になるコネクタ構造を示す縦断面図である。図１０は他の実施形態のコネクタ構造をケーブル先端部側からケーブルの長手方向にみた状態を示す図である。他の実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の実施形態のコネクタ構造は、前述した第２カプラー４６に代えて、閉鎖部材５３および第２カプラー５４を備える。閉鎖部材５３は、ケーブル先端部４７が貫通する中心孔を有する円形部材であり、ケーブル先端部４７の被覆材の外周に全周に亘って密着する。
【００６６】
閉鎖部材５３の外径は、円筒形状の第２カプラー５４の内径に対応する。第２カプラー５４は、自身の中心孔に閉鎖部材５３を収容しながら、ケーブル先端部４７の長手方向にスライド移動可能である。
【００６７】
閉鎖部材５３の外径縁には円筒部５３ｃが一体形成される。第２カプラー５４の内周面は円筒部５３ｃの外周面に案内されることから、第２カプラー５４は閉鎖部材５３の長手方向にスライド移動可能である。円筒部５３ｃの外周には２本の環状溝が形成される。一方の環状溝にはシール材４３ｄが嵌合する。シール材４３ｄは例えばゴム製のＯリングである。内径側のシール材４３ｄは、外径側の第２カプラー５４に接触し、第２カプラー５４と閉鎖部材５３の環状隙間を封止する。
【００６８】
第２カプラー５４の両端部のうち、第１カプラー４１から遠い端部には内向きフランジ５４ｅがさらに形成される。内向きフランジ５４ｅは閉鎖部材５３と当接する。内向きフランジ５４ｅよりも内径側にはケーブル先端部４７が通される。
【００６９】
第２カプラー５４の内周面には突起５４ｃが形成される。突起５４ｃは第２カプラー５４の両端部のうち、第１カプラー４１から遠い端部に設けられ、上述した閉鎖部材５３の嵌合溝と嵌合する。これにより第２カプラー５４は閉鎖部材５３に固定される。また第２カプラー５４の残る他方端部には、第１カプラー４１が差し込まれて嵌合する。カプラー５４の他方端部の内周面は全周に亘ってシール材４３ｃと接触する。これにより第２カプラー５４と第１カプラー４１の環状隙間が封止される。
【００７０】
第２カプラー５４が第１カプラー４１および閉鎖部材５３の双方と嵌合した状態で、第２カプラー５４内部にはケーブル端子４８、外側導電端４２ｃ、固定具５５が配置される。ケーブル端子４８は、ケーブル先端部４７から導電部材４２に向かって延出する板状の先端部分を含む。反対に外側導電端４２ｃは、ケーブル先端部４７に向かって延出する板状の先端部分を含む。そしてケーブル端子４８と外側導電端４２ｃの先端部分同士は、これら延出方向と直角な方向に重なって接触する。なおこれら先端部分同士の重なり厚は、ケーブル端子４８の厚みと同じか、あるいは薄い。またこれら先端部分同士の重なり厚は、導電部材４２の厚みと同じか、あるいは薄い。固定具５５は、例えばボルトであって、これら先端部分の延出方向と直交する方向に延び、これら先端部分同士を貫通する。
【００７１】
固定具５５のボルト軸部は、外側導電端４２ｃの先端部分に形成させる貫通孔に通され、ケーブル端子４８の先端部分に形成される雌ねじと螺合する。これにより固定具５５のボルト頭部が外側導電端４２ｃの先端部分を押圧し、先端部分同士を密着固定する。
【００７２】
図９に示すように、閉鎖部材５３は、第１カプラー４１から離隔し、第２カプラー５４が閉鎖部材５３から第１カプラー４１まで跨って延びるよう配置される。固定具５５は、閉鎖部材５３と第１カプラー４１の間に配置される。また固定具５５の寸法は、第２カプラー５４の内径よりも小さく、ケーブル端子４８とともに第２カプラー５４内部に収容される。
【００７３】
図９および図１０に示す実施形態によれば、ケーブル先端部４７と導電部材４２を電気的に接続するコネクタ構造が、図１１に示す従来の端子ボックス１２５よりも小型化される。なおケーブル先端部４７を導電部材４２から取り外す場合には、図９に仮想線で示すように第２カプラー５４を第１カプラー４１から遠ざけるようにスライド移動させるとよい。そうすると固定具５５が露出するので、スパナ等の工具で固定具５５を緩めて取り除けばよい。
【００７４】
また本実施形態によれば、第２カプラー５４をスライド移動させることによって第２カプラー５４が第１カプラー４１に着脱されることから、着脱作業が容易になる。
【００７５】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、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、本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。例えば上述した１の実施形態から一部の構成を抜き出し、上述した他の実施形態から他の一部の構成を抜き出し、これら抜き出された構成を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、電気自動車およびハイブリッド車両といった電動車両において有利に利用される。
【符号の説明】
【００７７】
１０  インホイールモータ駆動装置、      １１  車輪ハブ軸受部、      
２１  モータ部、      ２９  モータケーシング、      ２９ｂ  頂部、      
２９ｆ  基部、      ２９ｖ  モータケーシングカバー、      ３１  減速部、    
３９  本体ケーシング、      ３９ｂ  背面部分、      ４１  第１カプラー、    
４１ｂ  根元部、      ４１ｃ  外側端部、      ４１ｄ，４１ｇ  舌部、      
４１ｆ  環状段差、      ４１ｓ  雌ねじ、      ４２  導電部材、      
４２ｂ  中央部、      ４２ｃ  外側導電端、      ４２ｄ  内側導電端、      
４２ｊ  有底穴、      ４２ｔ  ねじ穴、      
４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ  シール材、      ４５  絶縁部材、      
４５ｃ  外側絶縁端部、      ４６  第２カプラー、      
４６ｃ  内向きフランジ、      ４７  ケーブル先端部、      
４８  ケーブル端子、      ４９  絶縁部材、      ５１  弾性部材、      
５３  閉鎖部材、      ５４  第２カプラー、      ５３ｃ  円筒部、      
５４ｃ  突起、      ５５  固定具（ボルト）、      
Ｍ，Ｎ，Ｏ  軸線、      Ｓ１，Ｓ２  環状凹部、      Ｓ３  空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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