(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに固定され、ステータコイルを備えるステータと、
磁石を備え、前記ステータと対面するように設けられたロータと、
前記ロータと前記ステータの各軸部を貫通して設けられた静止系のシャフト状センター部と、
前記シャフト状センター部の内部に設けられた冷却機構と、を有し、
前記冷却機構は、
前記シャフト状センター部の内部に挿通され、冷却液を供給する冷却液供給管と、
前記シャフト状センター部の内部に挿通され、冷却液を排出する冷却液排出管と、
前記冷却液供給管と接続された分配領域部と、
前記冷却液排出管と接続された集約領域部と、を有し、
前記分配領域部と前記集約領域部とは互いに異なる領域部として積層構造を有するよう形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記ロータは、
前記モータ内で負荷側に設けられたアウターロータと、
前記モータ内で負荷側と反対の位置に設けられたインナーロータと、
を備え、
前記スタータは、前記アウターロータと前記インナーロータとの間に設けられることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記モータは、車両に装備されるホイールの内部に組み込まれ当該ホイールを直接に回転駆動するインホイール型の車両駆動用モータであり、
前記アウターロータは前記ホイール側に設けられ、前記インナーロータは前記車体側に設けられることを特徴とする請求項２記載のモータ。
【請求項４】
前記ステータは、前記ステータコイルを保持するコイルホルダと、前記ステータコイルを覆うコイルカバーを備え、
前記コイルホルダと前記コイルカバーの少なくとも一方に、ステータコイル冷却用流路が形成されており、前記ステータコイル冷却用流路は前記冷却機構と接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記シャフト状センター部の車体側端部に冷却液供給口と冷却液排出口を有し、前記冷却供給口から前記ステータコイル冷却用流路に冷却液を供給し、かつ前記ステータコイル冷却用流路から前記冷却液排出口へ前記冷却液を戻すようにしたことを特徴とする請求項４記載のモータ。
【請求項６】
前記冷却液供給口および前記冷却液排出口と前記ステータコイル冷却用流路との間に、供給路と戻り路を、前記ステータコイル冷却用流路に含まれる単位冷却流路ごとに分配・集約するセパレータを設けたことを特徴とする請求項５記載のモータ。
【請求項７】
前記コイルホルダと前記コイルカバーは共に環状のプレート形状を有し、前記コイルホルダの片面部および前記コイルカバーの片面部に各々の前記ステータコイル冷却用流路が設けられることを特徴とする請求項４記載のモータ。
【請求項８】
前記ステータ冷却用流路は、円周方向に分割された複数の冷却された単位冷却流路が形成され、これらの単位冷却流路の各々は、中心側から周縁側への往路と、周縁側から中心側への復路とから形成されることを特徴とする請求項７記載のモータ。
【請求項９】
前記アウターロータと前記インナーロータは外周縁の円周部で嵌合されており、かつ結合されていることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１０】
２つの前記ステータコイル冷却用流路の間の流路は、前記コイルホルダと前記コイルカバーを結合する貫通ボルトの内部に形成されることを特徴とする請求項４記載のモータ。
【請求項１１】
前記アウターロータおよび前記インナーロータの各々の磁石は、薄い円板環状の磁石であり、この磁石は複数の磁石片で構成され、さらに複数の前記磁石片はハルバッハ配列構造で配列されていることを特徴とする請求項２記載のモータ。
【請求項１２】
前記ステータコイルは薄い円板環状のコイルプレートであることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータに関し、特に、例えばインホイール型車両駆動用モータとして使用されるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に装備される複数のホイール（車輪）の各々の内部に組み込まれ各ホイールを直接に回転駆動するインホイール型の車両駆動用モータが知られている（例えば特許文献１，２）。このモータは「インホイールモータ」と呼ばれる。
【０００３】
特許文献１，２に記載されたインホイールモータは、モータハウジングと、このモータハウジングの内部に回転可能に支持されかつ車両駆動輪に連結されたロータと、このロータの外周側であって、上記モータハウジングの内部に多数のステータコイルをＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で配設して成るステータとから構成されている。ステータコイルは、相ごとに、モータハウジングの外側に配置されたコントローラに電気的に接続され、当該コントローラから相ごとにロータ回転角度に応じて通電が行われる。
【０００４】
特許文献１による発明では、上記構成を有するインホールモータにおいて、結線用ユニットを用いることなく、各ステータコイルをハウジング内の所定箇所に電気的に集合させるホルダ部を設けることで、製造コストを低減しかつ車幅方向の縮小化を達成している。また特許文献２による発明では、上記構成を有するインホイールモータにおいて、結線用ユニットを用いることなく、ステータコイルからの配線を各相ごとに電気的に集約する役割を有するターミナル基板を設けることで、上記と同様に、製造コストを低減しかつ車幅方向の縮小化を達成している。
【特許文献１】特開２００４−１２０９０９号公報
【特許文献２】特開２００４−１２０９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のごときホイール内に組み込まれ直接にホイールを回転駆動するインホールモータでは、狭いスペース内にコンパクトに構造を作り込まなければならず、さらに振動や泥水等のある劣悪な環境で使用されるので、冷却効果の高い冷却システムを組み込むことは容易ではない。上記の特許文献１，２に記載されたインホイールモータでも、かかる冷却システムの開示はない。
【０００６】
さらに冷却システムに関する上記課題は、前述のインホイールモータだけではなく、モータについて一般的に要請される課題である。
【０００７】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、狭いスペースにコンパクトに組み込むことができ、劣悪な環境でも耐久性が高く、かつ高い冷却性能を発揮できる冷却システムを備え、冷却システムの支持構造や冷却配管等の装備を可能な限り省略できるモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るモータは、上記目的を達成するために、次のように構成される。
【０００９】
第１のモータ（請求項１に対応）は、シャフトに固定され、ステータコイルを備えるステータと、磁石を備え、ステータと対面するように設けられたロータと、ロータとステータの各軸部を貫通して設けられた静止系のシャフト状センター部と、シャフト状センター部の内部に設けられた冷却機構と、を有し、さらに、冷却機構は、シャフト状センター部の内部に挿通され、冷却液を供給する冷却液供給管と、シャフト状センター部の内部に挿通され、冷却液を排出する冷却液排出管と、冷却液供給管と接続された分配領域部と、冷却液排出管と接続された集約領域部とを有し、分配領域部と集約領域部とは互いに異なる領域部として積層構造を有するよう形成されている。
第２のモータ（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、ロータは、モータ内で負荷側に設けられたアウターロータと、モータ内で負荷側と反対の位置に設けられたインナーロータとを備え、スタータは、アウターロータとインナーロータとの間に設けられることを特徴とする。
【００１０】
上記のモータでは、例えばインホイールモータとしてコンパクトに形成されるモータに対して組み付けられる冷却機構に関して、シャフト状センター部とステータに基づくモータの静止系構造部分を設け、この静止系部分の内部の構造として冷却機構を設けるようにしたため、冷却機構の部分もコンパクトに形成され、その結果、冷却配管等の関連部品の外部装備を可能限り少なくすることが可能になる。
【００１１】
第３のモータ（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、車両に装備されるホイールの内部に組み込まれ当該ホイールを直接に回転駆動するインホイール型の車両駆動用モータであり、アウターロータはホイール側に設けられ、インナーロータは車体側に設けられることで特徴づけられる。この構成により、本発明に係るモータは、車両駆動用のインホイールモータとして最適なコンパクト構造のモータを実現することが可能となる。
【００１２】
第４のモータ（請求項４に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、ステータは、ステータコイルを保持するコイルホルダと、ステータコイルを覆うコイルカバーを備え、コイルホルダとコイルカバーの少なくとも一方に、ステータコイル冷却用流路（冷却流路構造）が形成されており、ステータコイル冷却用流路は上記冷却機構と接続されている。発熱源であるステータコイルを備えたステータに対して、その両側に接近して位置するコイルホルダとコイルカバーの少なくとも一方にコイル冷却用流路を設け、冷却液を流通させることにより、ステータコイルの発熱を効率よく冷却することができる。
【００１３】
第５のモータ（請求項５に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、シャフト状センター部の車体側端部に冷却液供給口と冷却液排出口を有し、冷却供給口からステータコイル冷却用流路に冷却液を供給し、かつステータコイル冷却用流路から冷却液排出口へ冷却液を戻すようにしたことを特徴とする。この構成により、車体側に固定される静止系のシャフト状センター部を利用して冷却機構の冷却液流通路を形成する。
【００１４】
第６のモータ（請求項６に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、冷却液供給口および冷却液排出口とステータコイル冷却用流路との間に、供給路と戻り路を、ステータコイル冷却用流路に含まれる単位冷却流路ごとに分配・集約するセパレータを設けたことを特徴とする。この構成により、ステータコイル冷却用流路（冷却流路構造）における各単位冷却流路ごとの冷却液の分配・集約を容易に行うことが可能となる。またステータコイル冷却用流路（冷却流路構造）において単位冷却流路ごとに独立して冷却液を流通させることにより、十分に冷却性能を有した冷却液を各単位冷却流路ごとに循環させることができ、高い効率で冷却を行うことが可能となる。
【００１５】
第７のモータ（請求項７に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、コイルホルダとコイルカバーは共に環状のプレート形状を有し、コイルホルダの片面部およびコイルカバーの片面部に各々のステータコイル冷却用流路が設けられることを特徴とする。この構成によって、比較的に簡単な構造でステータコイル冷却用流路（冷却流路構造）を作り込むことが可能となる。
【００１６】
第８のモータ（請求項８に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、ステータ冷却用流路は、円周方向に分割された複数の冷却された単位冷却流路が形成され、これらの単位冷却流路の各々は、中心側（内周側）から周縁側（外周側）への往路と、周縁側から中心側への復路とから形成されることを特徴とする。
【００１７】
第９のモータ（請求項９に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、アウターロータとインナーロータは外周縁の円周部で嵌合されており、かつ結合されている。この構成では、ロータをアウターロータとインナーロータの２つで実現するので、回転駆動力を高くすることが可能となる。
さらに第１０のモータ（請求項１０に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、２つのステータコイル冷却用流路の間の流路は、コイルホルダとコイルカバーを結合する貫通ボルトの内部に形成される。この構成では、貫通ボルトという締結手段を利用して２つのステータコイル冷却用流路を接続するための流路を形成したため、余分なスペースを必要とせず、モータをコンパクトに作ることが可能となる。
さらに第１１のモータ（請求項１１に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、アウターロータおよびインナーロータの各々の上記磁石は、薄い円板環状の磁石であり、この磁石は複数の磁石片で構成され、さらに複数の磁石片はハルバッハ配列構造で配列されている。
さらに第１２のモータ（請求項１２に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、ステータコイルは薄い円板環状のコイルプレートである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アウターロータとインナーロータとステータの各軸部に設けられた静止系シャフト状センター部等の内部を利用して設けられた冷却機構を備えるようにしたため、冷却システムの機構部分を狭いスペースにコンパクトに組み込むことができ、当該冷却機構等は劣悪な環境でも耐久性が高く、かつ高い冷却性能を発揮でき、さらに冷却システムの支持構造や冷却配管等の外部装備を可能な限り少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
先ず、図１〜図５を参照して本発明に係るモータの全体構成を説明する。この実施形態では、モータ１０は、車両に装備される複数のホイール（車輪）の各々の内部に組み込まれて各ホイールを直接に回転駆動するインホイール型の車両駆動用モータの例を示している。以下ではモータ１０を「インホイールモータ１０」と呼ぶ。なお本発明に係るモータは、インホイールモータには限定されず、同様な構造を有するモータに一般的に適用できるのは勿論である。
【００２１】
図１はインホイールモータ１０の縦断面図を示し、図２はインナー側のモータ側面の外観斜視図を示し、図３はアウター側のモータ側面の外観斜視図を示し、図４はインホイールモータ１０の回転系部分を取り出した縦断面図を示し、図５はインホイールモータ１０の分解組立て図を示している。
【００２２】
インホイールモータ１０は上記の通りホイールに直接に組み込まれるモータである。従って図１において、線Ｌ１を境界線としてみなすと、境界線Ｌ１の右側が車両の車体側になり、左側がホイール側になる。車両の車体を基準にして考えると、図１中、境界線Ｌ１の右側がインナー側となり、その左側がアウター側となる。
【００２３】
インホイールモータ１０は、その構成要素を大きく分けると、車体側に固定される円柱形状を有するシャフト状センター部１００と、当該シャフト状センター部１００の周囲に固定される略円板形状のステータ２００と、ステータ２００の両側からステータ２００を覆うごとく配置されかつ上記シャフト状センター部１００の周囲に回転自在に設けられる略円板形状のロータ３００とから構成されている。
【００２４】
シャフト状センター部１００とステータ２００には、後述するごとく冷却システム４００と給電システム５００が組み付けられている。ステータ２００は、後述するごとく、その周囲環状領域に設けたステータコイル２０１を備える。さらにステータ２００はステータホルダアセンブリ２０２を有する。ステータホルダアセンブリ２０２は、後述されるコイルホルダプレート２１２とコイルカバープレート２１３を含んでなるものである。
【００２５】
上記のシャフト状センター部１００とステータ２００は、図示しない車両の車体に固定される。シャフト状センター部１００とステータ２００は静止系を構成している。
【００２６】
ロータ３００は、ステータ２００を基準にして、車体側に位置するインナーロータ３０１と、ホイール側に位置するアウターロータ３０２とから構成される。ステータ２００は、インナーロータ３０１とアウターロータ３０２により、両側面側から挟まれる位置関係にて配置されている。インナーロータ３０１は、インナー用シール付ボールベアリング軸受構造３０３によりシャフト状センター部１００の周りに回転自在に取り付けられている。アウターロータ３０２は、アウター用シール付ボールベアリング軸受構造３０４によりシャフト状センター部１００の周りに回転自在に取り付けられている。インナー用シール付ボールベアリング軸受構造３０３およびアウター用シール付ボールベアリング軸受構造３０４は、いずれも、その内輪部は固定静止され、かつその外輪部が回転するタイプの軸受構造である。
【００２７】
インナーロータ３０１とアウターロータ３０２は、その外周縁の円周部で嵌合されており、かつ結合されている。インナーロータ３０１とアウターロータ３０２は一体となってロータ３００として回転するように構成されている。インナーロータ３０１とアウターロータ３０２から成るロータ３００は、図示しないホイールに連結されている。
【００２８】
さらにインナーロータ３０１とアウターロータ３０２は、いずれも、上記ステータ２００のステータコイル２０１が設置された領域に対向する領域に、円周方向に配列させた複数の磁石片から成る薄い円板環状の磁石３０５ａ，３０５ｂを備えている。磁石３０５ａ，３０５ｂではいわゆるハルバッハ配列構造で配列されている。ステータ２００のステータコイル２０１に対して各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の電流を給電すると、ステータ２００のステータコイル２０１と、インナーロータ３０１およびアウターロータ３０２の各磁石３０５ａ，３０５ｂとの間に電磁誘導作用が生じ、ロータ３００が回転動作する。ロータ３００が回転すると、これに結合されたホイールが回転することになる。
【００２９】
図２や図３に示されるごとく、インホイールモータ１０は全体として薄い円板形状を有するように形成される。図２は、ロータ３００のインナーロータ３０１の車体側の側面と、シャフト状センター部１００の車体側端面とを主に示し、図３はロータ３００のアウターロータ３０２のホイール側の側面と、シャフト状センター部１００のホイール側端面を主に示している。
【００３０】
特に図２に示されるごとく、インホイールモータ１０の中心部に位置する静止系のシャフト状センター部１００を利用して、冷却システム４００と給電システム５００の各インタフェース部分（冷却液供給管４０１と冷却液排出管４０２、給電用端子部材５１１ａ，５３１ａ等）を集約して設けている。図２に示されるように、インホイールモータ１０の車体側の側面の中央部、すなわちインナーロータ３０１側のシャフト状センター部１００の端面部には、それぞれ１本の冷却液供給管４０１と冷却液排出管４０２が突出しており、さらに６つの給電端子５１１ａ，５３１ａが設けられている。    
【００３１】
インホイールモータ１０の回転部分のみを取り出して示した縦断面図が図４である。
【００３２】
図４において、ボールベアリング軸受構造３０３，３０４はボールベアリング３０３ａ，３０４ａと外輪部３０３ｂ，３０４ｂのみを示している。アウター用のボールベアリング軸受構造３０４では、軸方向に２段のボールベアリング軸受構造が設けられている。
【００３３】
さらに図４において、インナーロータ３０１はハウジング３０１Ａを有する。ハウジング３０１Ａは全体が略円板状形態を有し、中央筒部３０１Ａ−１は外方に突出している。中央筒部３０１Ａ−１の端部内側に上記外輪部３０３ｂが締結具３１１で結合されている。ハウジング３０１Ａの周囲リング状領域部３０１Ａ−２の内側面には上記の磁石３０５ａが円周方向に所定数固定して配置されている。アウターロータ３０２も同様にハウジング３０２Ａを有している。ハウジング３０２Ａは略円板状形態を有し、中央部の孔３０２Ａ−１には上記外輪部３０４ｂが締結具３１２により結合されている。ハウジング３０２Ａの周囲リング状領域部３０２Ａ−２の内側面には上記の磁石３０５ｂが円周方向に所定数固定して配置されている。
【００３４】
図４において、３１３はインナーロータ３０１のハウジング３０１Ａとアウターロータ３０２のハウジング３０２Ａとの間の突合せ嵌合部である。突合せ嵌合部３１３は全周囲に渡って形成されている。
【００３５】
次に、図５を参照してインホイールモータ１０の分解組立て構造を説明する。中心軸部にシャフト状センター部１００が組み付けられたステータ２００が配置され、そのインナー側にインナーロータ３０１が配置され、そのアウター側にアウターロータ３０２が配置される。ステータ２００のインナー側には、シャフト状センター部１００の右端部をインナーロータ３０１のボールベアリング軸受構造３０３の内輪部３０３ｃの孔に固定することによりインナーロータ３０１を装着する。ステータ２００のアウター側には、シャフト状センター部１００の左端部をアウターロータ３０２のボールベアリング軸受構造３０４の内輪部３０４ｃの孔に固定することによりアウターロータ３０２を装着する。この時、インナーロータ３０１のハウジング３０１Ａとアウターロータ３０２のハウジング３０２Ａとの間の周縁突合せ部を突き合せて上記突合せ嵌合部３１３を形成し、インナーロータ３０１とアウターロータ３０２を結合する。突合せ嵌合部３１３における２つのハウジング３０１Ａ，３０２Ａの嵌め合せ構造と、磁石３０５ａ，３０５ｂ間の吸引力を利用することで、ハウジング３０１Ａとハウジング３０２Ａとの接合に関してボルトレス化を図っている。
【００３６】
上記において、ステータ２００とインナーロータ３０１とアウターロータ３０２のそれぞれは、予めモジュール化して組み立てられている。
【００３７】
上記の組付け状態において、インナーロータ３０１からさらにインナー側に突き出たシャフト状センター部１００の右端部には軸受構造脱落防止部材３１４が固定される。またアウターロータ３０２からさらにアウター側に突き出たシャフト状センター部１００の左端部には、雌ネジ部３１５にリング部材３１６を介してナット３１７を螺着することにより、アウターロータ３０２をシャフト状センター部１００に回転可能に固定する。
【００３８】
なお図５において、インナーロータ３０１のアウター側の最外面部には実際には磁石飛散防止カバーが付設されているが、説明の便宜上、磁石３０５ａの配列が見え易いように取り外して示している。
【００３９】
次に、分解組立て図に基づいて、前述したステータ２００、インナーロータ３０１、アウターロータ３０２のそれぞれの詳細な構成を説明する。
【００４０】
先ず、図６と図７に従ってステータ２００の詳細な構成を説明する。図６はアウター側から見たステータ２００の全体の分解組立て図を示し、図７はインナー側から見たステータ２００の要部の分解組立て図を示す。
【００４１】
図６に示すごとく、全体として円板形状（正確には薄い円板環状）をなすステータ２００は、軸２１０上で中央位置に存在する薄い円板環状のコイルプレート２１１と、コイルプレート２１１のインナー側（図６中奥側、図７中手前側）に位置する薄い円板環状のコイルホルダプレート２１２と、コイルプレート２１１のアウター側（図６中手前側）に位置する薄い円板環状のコイルカバープレート２１３とを備えている。コイルホルダプレート２１２はコイルプレート２１１を保持する。この保持状態において、コイルカバープレート２１３をコイルホルダプレート２１２に締結具（図示せず）で取り付けることにより、コイルカバープレート２１３がコイルプレート２１１をカバーし、固定する。上記の構成において、さらに、コイルホルダプレート２１２のインナー側には円板環状のインナーカバープレート２１４が設けられ、コイルカバープレート２１３のアウター側にはアウターカバープレート２１５が設けられている。
【００４２】
上記において、コイルホルダプレート２１２、コイルカバープレート２１３、インナーカバープレート２１４、アウターカバープレート２１５の材質は絶縁体でありかつ非磁性体である材質、好ましくはＧＦＲＰ（ガラス繊維樹脂）である。
【００４３】
図６と図７に示されるように、コイルホルダプレート２１２のインナー側の側面部、およびコイルカバープレート２１３のアウタ側の側面部には、それぞれ、冷却流路構造２２１，２２２が形成されている。
【００４４】
コイルホルダプレート２１２の冷却流路構造２２１は、円周方向に配列された例えば１２個の単位冷却流路２２１ａによって形成される。これらの１２個の単位冷却流路２２１ａから成る冷却流路構造２２１は、コイルホルダプレート２１２のインナー側の側面部に凹凸を形成することによって形成される。モータ１０の組み立て完成時には、冷却流路構造２２１の凸部が対向するインナーカバープレート２１４に密着することで冷却流路２２１ａの密閉性が確保される。また冷却流路構造２２１の凸部の形状は、冷却流路２２１ａ内の冷却液が滞留することなくスムーズに流れるような配置および形状とされている。なお、冷却流路構造２２１の凹部の深さ（本実施形態では例えば約１ｍｍ）は、コイルホルダプレート２１２の厚みや冷却液の材質、モータ１０のサイズや出力等に応じて適宜に決定される。１２個の単位冷却流路２２１ａの各々は、円板形状のコイルホルダプレート２１２の内周縁側から外周縁側に到り、再び内周縁側に戻ってくる流路形状を有している。従って１２個の単位冷却流路２２１ａの各々は、コイルホルダプレート２１２の内周縁側に冷却液供給孔２２１ａ−１と冷却液排出孔２２１ａ−２を有している。
【００４５】
コイルカバープレート２１３の冷却流路構造２２２の構造も、上記冷却流路構造２２１と基本的には同じである。冷却流路構造２２２は、円周方向に配列された例えば１２個の単位冷却流路２２２ａによって形成される。これらの１２個の単位冷却流路２２２ａから成る冷却流路構造２２２は、コイルカバープレート２１３のアウター側の側面部に凹凸を形成することによって形成される。１２個の単位冷却流路２２２ａの各々は、円板形状のコイルカバープレート２１３の内周縁側から外周縁側に到り、再び内周縁側に戻ってくる流路形状を有している。１２個の単位冷却流路２２２ａの各々は、コイルカバープレート２１３の内周縁側に冷却液供給孔２２２ａ−１と冷却液排出孔２２２ａ−２を有している。
【００４６】
図６において、コイルプレート２１１では円周方向に多数のコイル巻線パターン２１１ａが形成されている。これらのコイル巻線パターン２１１ａは例えば銅で形成され、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各巻線に分類される。コイル巻線パターン２１１ａ内において隣り合う巻線同士は絶縁されている。コイル巻線パターン２１１ａは、エッチング技術と拡散接合技術によって形成される。
【００４７】
図６で示されたコイルプレート２１１、コイルホルダプレート２１２、コイルカバープレート２１３、インナーカバープレート２１４、アウターカバープレート２１５は、重ね合わせて組み付けられ、全体として円板状のステータ２００が作られる。ステータ２００におけるコイルプレート２１１の上記コイル巻線パターン２１１ａの部分が、前述したステータコイル２０１に相当している。ステータ２００の当該組付け状態において、さらに、所要の配線接続部とシャフト状センター部１００が組み付けられる。
【００４８】
図６において、さらに、多数のボルト２２３は、コイルカバープレート２１３の冷却流路構造２２２の各単位冷却流路２２２ａに対して冷却液を流通させるための貫通ボルトである。これらの貫通ボルト２２３は、供給ラインにおいてはコイルホルダプレート２１２の冷却液排出孔２２１ａ−２からコイルカバープレート２１３の冷却液供給孔２２２ａ−１へ冷却液を流通させ、排出ラインにおいてはコイルカバープレート２１３の冷却液排出孔２２２ａ−２からコイルホルダプレート２１２の冷却液供給孔２２１ａ−１へ冷却液を流通させる。これらの多数の貫通ボルト２２３は、コイルカバープレート２１３の内周縁側に形成された冷却液供給孔２２２ａ−１と冷却液排出孔２２２ａ−２のそれぞれに対応して設けられ、これらの冷却液供給孔２２２ａ−１と冷却液排出孔２２２ａ−２のそれぞれに螺着される。
【００４９】
次に図８と図９に従ってインナーロータ３０１の詳細な構成を説明する。図８はアウター側から見たインナーロータ３０１の全体の分解組立て図を示し、図９はボールベアリング軸受構造３０３の部分の分解組立て図を示す。
【００５０】
インナーロータ３０１の要部は、多数の同形の磁石片３０５ａ−１を円周方向に配列して形成される薄い円板環状すなわちリング形状の上記の磁石３０５ａである。磁石片３０５ａ−１の材質は例えばＮｄ‐Ｆｅ‐Ｂである。この磁石３０５ａはいわゆるハルバッハ配列構造が採用されている。この結果、漏れ磁束が最小化されると同時に、ヨーク無しによる軽量化も図られている。リング形状を有する磁石３０５ａは、実際の製作工程によれば、例えば、インナーロータディスク３２２に対して上記磁石片３０５ａ−１を１つずつ取り付けることにより、インナーロータディスク３２２に固定された状態で形成される。インナーロータディスク３２２に固定された状態のリング状磁石３０５ａは、インナーロータディスク３２２に対してそのアウター側の位置から磁石固定リング部材３２１を取り付けることにより、磁石固定リング部材３２１によってさらに固定される。こうして、リング状磁石３０５ａは、実質的に、磁石固定リング部材３２１とインナーロータディスク３２２とにより両側とリング状磁石３０５ａの内径および外径テーパ面を挟み込んだ状態で固定される。磁石固定リング部材３２１とインナーロータディスク３２２は、いずれも、磁石３０５ａを固定し、磁石３０５ａの浮きを防止する作用を有している。
【００５１】
上記のように組み付けられた構造において、さらに、磁石固定リング部材３２１のアウター側には、ネジ等の多数の締結具３２３によって磁石飛散防止カバー３２４が取り付けられる。磁石飛散防止カバー３２４は、リング形状を有し、ＣＦＲＰの材質により作られている。また磁石固定リング部材３２１およびインナーロータディスク３２２は剛性および軽量化のためアルミニウム合金（Ａ２０１７）を使用した。
【００５２】
なお、上記インナーロータディスク３２２の中央のインナー側に突き出た突出筒部３２２ａの内部には、前述したボールベアリング軸受構造３０３がボルト等の５つの締結具３２５で固定されている。
【００５３】
図９にボールベアリング軸受構造３０３の構成を示す。ボールベアリング軸受構造３０３は、インナーロータディスク３２２の突出筒部３２２ａに固定されるリング状の軸受ホルダ３３１と、軸受ホルダ３３１の内周部に支持されるボールベアリング軸受部３３２とによって構成される。ボールベアリング軸受部３３２では、前述の通り、外輪部３０３ｂと内輪部３０３ｃとの間に複数のボールベアリング３０３ａが設けられている。ボールベアリング軸受部３３２をリング状の軸受ホルダ３３１の孔部に圧入することにより、ボールベアリング軸受部３３２の外輪部３０３ｂは軸受ホルダ３３１に固定される。内輪部３０３ｃは、図８および図９で図示しないシャフト状センター部１００に固定されている。なお軸受ホルダ３３１の周囲に設けられた孔部３３３は、上記の締結具３２５が螺着されるネジ孔である。
【００５４】
次に図１０と図１１に従ってアウターロータ３０２の詳細な構成を説明する。図１０はインナー側から見たアウターロータ３０２の全体の分解組立て図を示し、図１１はボールベアリング軸受構造３０４の部分の分解組立て図を示す。
【００５５】
アウターロータ３０２の要部は、多数の同形の磁石片３０５ｂ−１を円周方向に配列して形成される薄い円板環状すなわちリング形状の上記の磁石３０５ｂである。磁石片３０５ｂ−１の材質は例えばＮｄ‐Ｆｅ‐Ｂである。この磁石３０５ｂはいわゆるハルバッハ配列構造が採用されている。この結果、漏れ磁束が最小化されると同時に、ヨーク無しによる軽量化も図られている。リング形状を有する磁石３０５ｂは、実際の製作工程によれば、例えば、アウターロータディスク３４２に対して上記磁石片３０５ｂ−１を１つずつ取り付けることにより、アウターロータディスク３４２に固定された状態で形成される。アウターロータディスク３４２に固定された状態のリング状磁石３０５ｂは、アウターロータディスク３４２に対してそのインナー側の位置から磁石固定リング部材３４１を取り付けることにより、磁石固定リング部材３４１によってさらに固定される。こうして、リング状磁石３０５ｂは、実質的に、磁石固定リング部材３４１とアウターロータディスク３４２とにより両側とリング状磁石３０５ｂの内径および外径テーパ面を挟み込んだ状態で固定される。磁石固定リング部材３４１とアウターロータディスク３４２は、いずれも、磁石３０５ｂを固定し、磁石３０５ｂの浮きを防止する作用を有している。
【００５６】
上記のように組み付けられた構造において、さらに、磁石固定リング部材３４１のインナー側には、ネジ等の多数の締結具３４３によって磁石飛散防止カバー３４４が取り付けられる。磁石飛散防止カバー３４４は、リング形状を有し、ＣＦＲＰの材質により作られている。また磁石固定リング部材３４１およびアウターロータディスク３４２は剛性および軽量化のためアルミニウム合金（Ａ２０１７）を使用した。
【００５７】
なお、上記アウターロータディスク３４２の中央孔３４２ａの内側周囲部には、前述したボールベアリング軸受構造３０４がボルト等の５つの締結具３４５で固定されている。
【００５８】
図１１にボールベアリング軸受構造３０４の構成を示す。ボールベアリング軸受構造３０４は、アウターロータディスク３４２の中央孔３４２ａの内側周囲部に固定される軸受ホルダ３５１と、軸受ホルダ３５１の中央筒部３５１ａに支持される２つのボールベアリング軸受部３５２，３５３とによって構成される。ボールベアリング軸受部３５２，３５３の各々では、前述の通り、外輪部３０４ｂと内輪部３０４ｃとの間に複数のボールベアリング３０４ａが設けられている。ボールベアリング軸受部３５２，３５３の各外輪部３０４ｂは、ボールベアリング軸受部３５２，３５３を中央筒部３５１ａに圧入することにより、軸受ホルダ３５１に固定される。ボールベアリング軸受部３５２，３５３の各内輪部３０４ｃは、図１０および図１１で図示しないシャフト状センター部１００に固定されている。
【００５９】
なお図１１に示すごとく、軸受ホルダ３５１のフランジには、アウター側に突き出た所要長さを有する例えば５本のピン部材３５４が設けられている。また軸受ホルダ３５１のフランジに形成された５つの孔部３５５は、上記の締結具３４５が螺着されるネジ孔である。上述のごとく本発明に係るモータ１０は、非常に薄いステータ２００（コイルプレート２１１）、インナーロータ３０１およびアウターロータ３０２からなるアキシャルディスク型モータである。本発明では、ステータ２００のコイルホルダ２１２等をＧＦＲＰで構成することで、ホルダ部材における渦損や循環損をゼロにすると共に、ステータ２００の軽量化を図っている。
【００６０】
上記のごとき機械的および電気的な構成を有するステータ２００とロータ３００（インナーロータ３０１およびアウターロータ３０２）から成るインホイールモータ１０に対して、シャフト状センター部１００等を利用して前述した冷却システム４００および給電システム５００が付設される。以下に、冷却システム４００と給電システム５００を詳述する。
【００６１】
最初に冷却システム４００を説明する。冷却システム４００の機能は、ステータ２００のステータコイル２０１で生じる熱を低減し、発熱状態を抑制することである。冷却システム４００では、外部からポンプ等によって供給される冷却液（例えば、水）を、シャフト状センター部１００を経由させ、コイルホルダプレート２１２の上記冷却流路構造２２１、およびコイルカバープレート２１３の上記冷却流路構造２２２に流通させる。
【００６２】
図１２〜図１５を参照して冷却システム４００の冷却液流通路（冷却ライン）を説明する。図１２はインナー側から見たインホイールモータ１０の分解図であってコイルホルダプレート２１２の冷却流路構造２２１へ冷却液を流通させる冷却液流通路を示し、図１３は図１２の要部拡大図であって冷却系セパレータでの冷却液流通路を示し、図１４はアウター側から見たインホイールモータ１０の分解図であってコイルカバープレート２１３の冷却流路構造２２２へ冷却液を流通させる冷却液流通路を示し、図１５は冷却液の流通状態を概念的に表現したフロー図を示している。
【００６３】
先ず、図１２と図１３を参照して、ステータ２００のコイルホルダプレート２１２の冷却流路構造２２１へ冷却液を流通・循環させる構成について説明する。図１２に示すごとく、ステータ２００のコイルホルダプレート２１２のインナー側の側面部には冷却流路構造２２１が形成されている。この冷却流路構造２２１は、円周方向に３０°の角度ごとで配列された１２個の単位冷却流路２２１ａを有する。各単位冷却流路２２１ａは冷却液供給孔２２１ａ−１と冷却液排出孔２２１ａ−２を有する。
【００６４】
なお図１２において、２１３はコイルカバープレート、２１４はインナーカバープレート、２１５はアウターカバープレートである。
【００６５】
さらに図１２において、インナーカバープレート２１４のインナー側には冷却系セパレータ４１１が設けられている。冷却系セパレータ４１１は、シャフト状センター部１００やステータ２００と共に静止系を構成する。この冷却系セパレータ４１１は、冷却液供給流通路を分配しかつ冷却液戻り流通路を集約する機能を有する部材である。図１２と図１３においては、冷却系セパレータ４１１は、内部に形成された冷却液流通路に関する構造を透視図的に示されている。冷却系セパレータ４１１において、実際には、図１２に示すごとく冷却液流通路に関する構造（流路構造を形成する内部構造それ自体）４１１ａは密封的に形成されている。冷却系セパレータ４１１は鋳造中子構造で形成されている。冷却系セパレータ４１１の外観の全体形状は、リング形状であり、その中央に位置する内周側の孔４１１ｂ内にはシャフト状センター部１００が挿通され、配置される。
【００６６】
図１と図２で説明したように、シャフト状センター部１００のインナー側端面部には冷却液供給管４０１と冷却液排出管４０２が設けられている。図１２と図１３において、シャフト状センター部１００に形成された孔４１２は冷却液供給管４０１に通じる冷却液供給孔であり、孔４１３は冷却液排出管４０２に通じる冷却液排出孔である。
【００６７】
上記の冷却系セパレータ４１１、シャフト状センター部１００、およびコイルホルダプレート２１２の冷却流路構造２２１では、図１２および図１３に示すごとく、冷却液供給流通路が実線矢印４１４で示され、冷却液戻り流通路が破線矢印４１５で示されている。コイルホルダプレート２１２の冷却流路構造２２１における各単位冷却流路２２１ａごとに冷却液供給流通路４１４および冷却液戻り流通路４１５が形成される。
【００６８】
上記の冷却系セパレータ４１１では、冷却液供給流通路４１４を冷却流路構造２２１の各単位冷却流路２２１ａごとに分配させると共に、各単位冷却流路２２１ａからの冷却液戻り流通路４１５を集約させる。冷却セパレータ４１１において、冷却液供給流通路４１４の分配領域部４１６と、冷却液戻り流通路４１５の集約領域部４１７とは、互い異なる領域部として形成されている。実際には、冷却セパレータ４１１は積層構造を有する形成され、図１３に示すごとく、分配領域部４１６の層は図１３中奥側に形成され、集約領域部４１７の層は図１３中手前側に形成される。さらに、分配領域部４１６は外周側の位置で形成されており、集約領域部４１７は内周側の位置で形成されている。この構成により、冷却液戻り流通路４１５の伝熱を抑制することができる。
【００６９】
コイルホルダプレート２１２の冷却流路構造２２１へ冷却液を流通させる冷却液のフローを示すと、図１５のごとくなる。
【００７０】
冷却液供給管４０１から導入された冷却液は、シャフト状センター部１００に形成された孔４１２を流通し、冷却系セパレータ４１１の分配領域部４１６、インナーカバープレート２１４、コイルホルダプレート２１２を経由して冷却流路構造２２１に供給される。冷却流路構造２２１から排出された冷却液は、その後、インナーカバープレート２１４、冷却系セパレータ４１１の集約領域部４１７、シャフト状センター部１００の孔４１３を経由して冷却液排出管４０２から排出される。
【００７１】
次に、図１４を参照して、ステータ２００のコイルカバープレート２１３の冷却流路構造２２２へ冷却液を流通・循環させる構成について説明する。図１４に示すごとく、ステータ２００のコイルカバープレート２１３のアウター側の側面部には冷却流路構造２２２が形成されている。この冷却流路構造２２２は、円周方向に３０°の角度ごとで配列された１２個の単位冷却流路２２２ａを有する。各単位冷却流路２２２ａは冷却液供給孔２２２ａ−１と冷却液排出孔２２２ａ−２を有する。
【００７２】
なお図１４において、２１１はコイルプレート、２１２はコイルホルダプレート、２１４はインナーカバープレート、２１５はアウターカバープレート、４１１は冷却系セパレータ、１００はシャフト状センター部である。
【００７３】
図１４において、インナーカバープレート２１４のインナー側には設けられた冷却系セパレータ４１１は、前述のごとく、冷却液供給流通路を分配しかつ冷却液戻り流通路を集約する。図１４において、冷却系セパレータ４１１は、内部の冷却液流通路に関する構造４１１ａを透視図的に示している。
【００７４】
上記の冷却系セパレータ４１１、シャフト状センター部１００、およびコイルカバープレート２１３の冷却流路構造２２２では、図１４に示すごとく、冷却液供給流通路４１４が実線矢印で示され、冷却液戻り流通路４１５が破線矢印で示されている。コイルカバープレート２１３の冷却流路構造２２２における各単位冷却流路２２２ａごとに冷却液供給流通路４１４および冷却液戻り流通路４１５が形成される。
【００７５】
図１４において、領域４２１は前述の貫通ボルト２２３によって形成される流通路部分である。貫通ボルト２２３は、コイルプレート２１１を収容するコイルホルダプレート２１２とコイルカバープレート２１３と結合する締結手段であると共に、その軸部に形成された冷却液流通孔によって冷却系セパレータ４１１とコイルカバープレート２１３の冷却流路構造２２２との間において冷却液の供給・排出（戻り）の流通路を形成する。貫通ボルト２２３は、コイルカバープレート２１３の各単位冷却流路２２２ａの前述した冷却液供給孔２２２ａ−１と冷却液排出孔２２２ａ−２のそれぞれに対応して設けられている。コイルカバープレート２１３における冷却流路構造２２２の各単位冷却流路２２２ａの冷却液供給孔２２２ａ−１および冷却液排出孔２２２ａ−２は、それぞれ、コイルホルダプレート２１２における冷却流路構造２２１の各単位冷却流路２２１ａの冷却液供給孔２２１ａ−１および冷却液排出孔２２１ａ−２に対応している。多数の貫通ボルト２２３は、冷却液供給孔２２１ａ−１と冷却液供給孔２２２ａ−１を結合する貫通ボルトと、冷却液排出孔２２１ａ−２と冷却液排出孔２２２ａ−２を結合する貫通ボルトを含んでいる。
【００７６】
上記の冷却系セパレータ４１１は、冷却液供給流通路４１４を、分配領域部４１６により、前述した通り冷却流路構造２２１の各単位冷却流路２２１ａごとに分配させると同時に、冷却流路構造２２２の各単位冷却流路２２２ａごとにも分配させる。また、冷却系セパレータ４１１は、集約領域部４１７により、前述した通り各単位冷却流路２２１ａからの冷却液戻り流通路４１５を集約させると同時に、各単位冷却流路２２２ａからの冷却液戻り流通路４１５を集約させる。
【００７７】
コイルカバープレート２１３の冷却流路構造２２２へ冷却液を流通させる冷却液のフローを示すと、図１５のごとくなる。冷却液供給管４０１から導入された冷却液は、シャフト状センター部１００に形成された孔４１２を流通し、冷却系セパレータ４１１の分配領域部４１６、インナーカバープレート２１４、コイルホルダプレート２１２を経由する。コイルホルダプレート２１２で、コイルホルダプレート２１２の冷却流路構造２２１への分岐部と、貫通ボルト（供給用）２２３へ流通する分岐部とが存する。コイルカバープレート２１３の冷却流路構造２２２へ冷却液を流通させるためには、貫通ボルト（供給用）２２３を流通し、その後、冷却流路構造２２２に供給される。冷却流路構造２２２から排出された冷却液は、再び貫通ボルト（戻り用）２２３を流通し、その後インナーカバープレート２１４、冷却系セパレータ４１１の集約領域部４１７、シャフト状センター部１００の孔４１３を経由して冷却液排出管４０２から排出される。
【００７８】
上記の冷却システム４００の説明で明らかなように、本実施形態に係るインホイールモータ１０によれば、シャフト状センター部１００およびステータ２００から成る静止系構造部を利用して冷却液流通路を配置したため、流通用冷却配管等を外部に露出させたり、室内側スペースで支持する必要がなくなり、省スペース化を図ることができる。さらにシャフト状センター部１００とステータ２００とロータ３００を一体的に組み付けることにより構造的にも剛性の高い設計が可能になり、モータとしての高信頼性とコンパクト化を実現することができる。特に車両駆動用モータとして利用することに適している。さらに本発明では、インナーロータ３０１およびアウターロータ３０２でステータ２００を挟み込む構造のため、高出力と内部密閉を両立することができ、この結果、シャフト状センター部１００を介した効率的な内部冷却が可能となっている。また、コイルプレート２１１を両側から冷却する構造のため、その冷却能力が高いものになっている。また冷却ラインが複数のホース等でバラバラに形成されるよりも、シャフト状センター部１００に集約した本発明に係るインホイールモータは構造的に高剛性である。
【００７９】
次に図１６〜図２８に従ってインホイールモータ１０に組み付けられる給電システム５００を説明する。
【００８０】
図１６は、インホイールモータ１０におけるシャフト状センター部１００を含む略上半分を示す縦断面図である。特に図１６では、シャフト状センター部１００とステータ２００に組み付けられる給電系部分を強調して図示している。図１６において、前述の図１等で説明した要素と同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８１】
シャフト状センター部１００の軸方向には、例えば図１２に示されるごとく給電配線用に２つの孔１００ａ，１００ｂが形成されている。孔１００ａには図１９に示されるごとき第１給電バスバーモジュール５１０が挿入配置されており、孔１００ｂには図２５に示されるごとき第２給電バスバーモジュール５３０が挿入配置されている。
【００８２】
図１６、図１８、および図１９では、特に第１給電バスバーモジュール５１０のみが示されている。図１８と図１９は第１給電バスバーモジュール５１０を取り出して示したものである。第１給電バスバーモジュール５１０は、図１８に示すごとくロッド状の４本のインターフェイスバスバー５１１を平行に配置している。４本のインターフェイスバスバー５１１は絶縁カラー５１２の内部に収容されている。インターフェイスバスバー５１１のインナー側端子には端子部材５１１ａが径方向に延設されている。またインターフェイスバスバー５１１のアウター側端子にはジョイントバスバー５１１ｂが接続されており、このジョイントバスバー５１１ｂは絶縁カラー５１２から側方に突出するように設けられている。
【００８３】
後述するごとく、端子部材５１１ａはインターフェースバスバー５１１の一端部を形成し、ジョイントバスバー５１１ｂはインターフェースバスバー５１１とは別部材である。
【００８４】
第１給電バスバーモジュール５１０では、４本のインターフェイスバスバー５１１を絶縁カラー５１２に収容してモジュール化し、一体構造で形成されている。なお図１８では、絶縁カラー５１２は想像線で示し、内部のインターフェイスバスバー５１１が見えるようにしている。
【００８５】
図１６に示すように、第１給電バスバーモジュール５１０がインホイールモータ１０においてシャフト状センター部１００の内部に組み付けられた状態で、その４つの端子部材５１１ａはシャフト状センター部１００のインナー側端面から突き出ており、かつ４つの端子部材５１１ａが径方向でかつ放射状に延設されている。また４つのジョイントバスバー５１１ｂは、ステータ２００内に設けられるコイルプレート２１１の配線接続部の設置位置に一致するように配置されている。図１７に示されるように、コイルプレート２１１では、ステータコイル２０１の内周縁の複数のコイル端子から４本のセットのコイルバスバー５１３と、２本のセットのコイルバスバー５１４とがろう付けで取り付けられ、延設されて配置されている。上記の第１給電バスバーモジュール５１０から突出する４つのジョイントバスバー５１１ｂは、それぞれ、４本のコイルバスバー５１３と接続されている。
【００８６】
上記の第２給電バスバーモジュール５３０は２本のインターフェイスバスバー（５３１、図２４等に示す）を平行に配置しており、２本のインターフェイスバスバーは絶縁カラー５３２の内部に収容されている。インターフェイスバスバーのインナー側端子には端子部材５３１ａが径方向に延設されている。またインターフェイスバスバー５３１のアウター側端子にはジョイントバスバー５３１ｂが絶縁カラー５３２から突出するように設けられている。
【００８７】
第２給電バスバーモジュール５３０も、シャフト状センター部１００において、基本的に、上記の第１給電バスバーモジュール５１０と同様に配置される。シャフト状センター部１００に組み付けられた状態で、その２つの端子部材５３１ａはシャフト状センター部１００のインナー側端面から突き出ており、かつ２つの端子部材５３１ａが径方向にかつ放射状に延設されている。また２つのジョイントバスバー５３１ｂは、それぞれ、２本のコイルバスバー５１４と接続されている。
【００８８】
図２０は、前述した第１給電バスバーモジュール５１０および第２給電バスバーモジュール５３０と、ステータ２００におけるコイルプレート２１１をコイルホルダプレート２１２に保持して構成されるステータコイル２０１との間の接続関係を示す斜視図であり、アウター側から見た図である。図２０で、先に説明した要素と同一の要素には同一の符号を付している。第１給電バスバーモジュール５１０の４本のインターフェイスバスバー５１１の各ジョイントバスバー５１１ｂは、ボルト５４２によって、４本のコイルバスバー５１３のそれぞれに結合されている。また第２給電バスバーモジュール５３０の２本のインターフェイスバスバー５３１の各ジョイントバスバー５３１ｂはボルト５４３によって２本のコイルバスバー５１４のそれぞれに結合されている。また合計６本のインターフェイスバスバー５１１，５３１は、それぞれ、３相交流動作のための各相（磁石のＮ極用およびＳ極用のそれぞれに対応したＵ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイルバスバー５１３，５１４に対応して設けられている。
【００８９】
なお図２０において、４１１は前述の冷却系セパレータであり、シャフト状センター部１００、第１給電バスバーモジュール５１０および第２給電バスバーモジュール５３０との位置関係を示すために示されている。また複数の部材５４４は、電源と接続するための給電用ハーネスを示している。
【００９０】
図２１は図１６と同様な縦断面図である。この図では、破線５４５によって給電の流れを示している。外部の三相交流電源から供給される三相交流電流のうちの一相分の交流電流は、第１給電バスバーモジュール５１０のうちの１本のインターフェイスバスバー５１１を経由してステータコイル２０１の対応するコイル部分に供給される。交流電流５４５は、給電ハーネス５４４、端子部材５１１ａ、インターフェイスバスバー５１１、ジョイントバスバー５１１ｂ、コイルバスバー５１３を経由してステータコイル２０１に供給される。この電流の流れを、電流フローで示すと、図２２のごとくなる。
【００９１】
次に図２３〜図２８を参照して上記給電システム５００の組付け方を説明する。
【００９２】
図２３に示すように、第１給電バスバーモジュール５１０は、シャフト状センター部１００に形成された孔１００ａに挿入され、配置されている。同様に第２給電バスバーモジュール５３０もシャフト状センター部１００の孔１００ｂに挿入され、配置されている。第１給電バスバーモジュール５１０と第２給電バスバーモジュール５３０の構造および組立て方は、基本的に同じである。
【００９３】
図２３において、シャフト状センター部１００に配置された第１給電バスバーモジュール５１０に関して、インターフェイスバスバー５１１のロッド状直線部分は中空バスバーとして形成されている。インターフェイスバスバー５１１内の中空部にはバスバーボルト５１１ｃが挿入されている。インターフェイスバスバー５１１の右端部には上記端子部材５１１ａが形成されている。端子部材５１１ａには給電ハーネス５４４がボルト５５１とナット５５２で結合されている。インターフェイスバスバー５１１の図中左端部は、バスバーボルト５１１ｃが突き出ており、このバスバーボルト５１１ｃの先端部がジョイントバスバー５１１ｂの内側締結部５１１ｂ−１と結合されている。ジョイントバスバー５１１ｂの外側端部には、コイルバスバー５１３と結合するための外側締結部５１１ｂー２が形成されている。
【００９４】
以上の構造は、第１給電バスバーモジュール５１０における他の３本のインターフェイスバスバー５１１、および第２給電バスバーモジュール５３０における２本のインターフェイスバスバー５３１についても同じである。
【００９５】
図２４〜図２６を参照して、第２給電バスバーモジュール５３０の例を用いて、シャフト状センター部１００への組付け方を説明する。
【００９６】
最初に、図２４に示すごとく、２本のインターフェイスバスバー５３１を絶縁カラー５３２に挿入しセットする。図２４では１本のインターフェイスバスバー５３１が絶縁カラー５３２内に収容され、残りの１本のインターフェイスバスバー５３１が挿入されようとしている。絶縁カラー５３２のアウター側端部には窓孔５３２ａが形成されている。この窓孔５３２ａの内部にはインターフェイスバスバー５３１のバスバーボルト５３１ｃの先端部が露出している。図２４に示すごとく組み付けることにより、図２５に示す第２給電バスバーモジュール５３０が形成される。
【００９７】
次に、図２５に示すごとく、シャフト状センター部１００に形成された孔１００ｂに第２給電バスバーモジュール５３０を挿入・配置する。図２５では既にシャフト状センター部１００において第１給電バスバーモジュール５１０が孔１００ａ内に挿入・配置された状態にある。このシャフト状センター部１００に対して、さらに、モジュールとして組み立てられた第２給電バスバーモジュール５３０が孔１００ｂに挿入されようとしている。また破線によってシャフト状センター部１００内に挿入・配置された第２給電バスバーモジュール５３０が示されており、この第２給電バスバーモジュール５３０に対してジョイントバスバー５３１ｂが外部から取り付けられる。なお第２給電バスバーモジュール５３０の絶縁カラー５３２の窓孔５３２ａに対応して、シャフト状センター部１００にも孔１００ｃが形成されている。ジョイントバスバー５３１ｂは、孔１００ｃおよび窓孔５３２ａを通して挿入され、インターフェイスバスバー５３１の先端部に接続される。
【００９８】
シャフト状センター部１００に第１給電バスバーモジュール５１０と第２給電バスバーモジュール５３０を付設することにより、シャフト状センター部１００に関する構造として、図２６に示すごときモジュール構造体が形成される。この図で、シャフト状センター部１００は想像線で示されている。図２６において、矢印５６０は電流の流れを示している。電流の流れは、電源からステータコイルに向かって流れている。
【００９９】
図２７は、ステータ２００におけるステータコイル２０１から引き出されたコイルバスバー５１３，５１４と、シャフト状センター部１００に設置された第１給電バスバーモジュール５１０および第２給電バスバーモジュール５３０のジョイントバスバー５１１ｂ，５３１ｂとの結線関係を、アウター側が見た図を示している。
【０１００】
図２８は、図２７に示した結線構造において、その一部の構造を拡大して断面で示したものである。図２８において、先に説明した要素と同一の要素には同一の符号を付している。矢印５６０は電流の流れを示す。電流５６０は、給電ハーネス５４４、端子部材５１１ａ、インターフェイスバスバー５１１、ジョイントバスバー５１１ｂ、コイルバスバー５１３を経由してステータコイル２０１に対して給電される。
【０１０１】
上記の給電システム５００の説明で明らかなように、本実施形態に係るインホイールモータ１０によれば、シャフト状センター部１００およびステータ２００から成る静止系構造部を利用して給電経路を設けるようにしたため、モータ周囲で給電ハーネス等を外部に露出させたり、室内側スペースで支持する必要がなくなり、省スペース化を図ることができる。給電システムを上記のように構成することにより剛性の高い設計が可能になり、モータとしての高信頼性とコンパクト化を実現することができる。特に車両駆動用モータとして利用することに適している。また図２５や図２６に示すように、給電バスバーモジュールを予め用意しておくことで、インホイールモータ１０への組み付け作業が非常に容易に行うことができる。ここで、モータ１０は操舵操作に伴うホイールの動きに応じてその向きが変わるため、冷却系や給電系のホース等を外部から取り付けた場合、、モータ１０の動きを見越してある程度の余裕を持った長さを必要とする。しかしながら、本発明では、冷却系および給電系は、シャフト状センター部１００に集約した直線経路からなるため、最短経路となり、モータ１０の小型化、軽量化、および高剛性化に貢献する。
【０１０２】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、代表的には電気自動車の車両用駆動モータ等として利用される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係るモータの実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本実施形態に係るモータのインナー側モータ側面を示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係るモータのアウター側モータ側面を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係るモータの回転系部分を示す縦断面図である。
【図５】本実施形態に係るモータの分解組立て図である。
【図６】本実施形態によるアウター側から見たステータの全体の分解組立て図である。
【図７】本実施形態によるインナー側から見たステータの要部の分解組立て図である。
【図８】本実施形態によるアウター側から見たインナーロータの全体の分解組立て図である。
【図９】本実施形態によるボールベアリング軸受構造の分解組立て図である。
【図１０】本実施形態によるインナー側から見たアウターロータの全体の分解組立て図である。
【図１１】本実施形態によるボールベアリング軸受構造の分解組立て図である。
【図１２】本実施形態に係るモータでコイルホルダプレートの冷却流路構造へ冷却液を流通させる冷却液流通路を示す分解組立て図である。
【図１３】図１２の要部拡大図であり、冷却系セパレータでの冷却液流通路を示す斜視図である。
【図１４】本実施形態に係るモータでコイルカバープレートの冷却流路構造へ冷却液を流通させる冷却液流通路を示す分解組立て図である。
【図１５】冷却液の流通状態を概念的に表現したフロー図である。
【図１６】本実施形態に係るモータにおけるシャフト状センター部を含む略上半分を示す縦断面図である。
【図１７】本実施形態によるステータコイルにおけるジョイントバスバーとコイルバスバーの接続状態を示す部分斜視図である。
【図１８】本実施形態による第１給電バスバーモジュールの構成を示す斜視図である。
【図１９】本実施形態による第１給電バスバーモジュールの構成を示す斜視図である。
【図２０】本実施形態でのステータコイルからのコイルバスバーと第１および第２バスバーモジュールとの接続関係を示す斜視図である。
【図２１】本実施形態に係るモータにおけるシャフト状センター部を含む略上半分を示し、かつコイル駆動電流の流れを示す縦断面図である。
【図２２】本実施形態でのステータコイルに供給される駆動電流の流れを示すフロー図である。
【図２３】本実施形態でのシャフト状センター部の第１および第２の給電バスバーモジュールの組付け方を説明するための構造を示した部分断面図である。
【図２４】本実施形態でのシャフト状センター部の第１および第２の給電バスバーモジュールの組付け方を説明するための第１の段階を示す組立て斜視図である。
【図２５】本実施形態でのシャフト状センター部の第１および第２の給電バスバーモジュールの組付け方を説明するための第２の段階を示す組立て斜視図である。
【図２６】本実施形態でのシャフト状センター部の第１および第２の給電バスバーモジュールの組付け方を説明するための最終段階を示す組立て斜視図である。
【図２７】本実施形態でのアウター側から見たコイルバスバーとジョイントバスバーの結線状態を示す斜視図である。
【図２８】本実施形態での給電路を示すシャフト状センター部とステータの部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０        モータ
１００      シャフト状センター部
２００      ステータ
２０１      ステータコイル
２０２      ステータホルダアセンブリ
２１１      コイルプレート
２１１ａ    コイル巻線パターン
２１２      コイルホルダプレート
２１３      コイルカバープレート
２１４      インナーカバープレート
２１５      アウターカバープレート
２２１      冷却流路構造
２２２      冷却流路構造
３００      ロータ
３０１      インナーロータ
３０２      アウターロータ
３０５ａ    磁石
３０５ｂ    磁石
４００      冷却システム
４１１      冷却系セパレータ
５００      給電システム
５１０      第１給電バスバーモジュール
５３０      第２給電バスバーモジュール
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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