(57)【要約】【課題】  搭載スペースを確保しつつ、冷却効率を向上させる。【解決手段】  電動機の冷却構造は、少なくとも筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成され、電動機に電力を供給するためのパワーケーブル３０４と、冷却媒体からパワーケーブル３０４へ熱を伝えるためのヒートシンク３３０と、パワーケーブル３０４と電動機とを接続する端子台３０８とを含む。ヒートシンク３３０は、端子台３０８において、パワーケーブル３０４に接触するようにして筐体内に設けられる。オイルパイプ２００は、ヒートシンク３３０に向けて冷却媒体を吐出する吐出口を有する。【選択図】        図３
2005278277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を収納する筐体に冷却媒体を循環させる冷却媒体通路が設けられる電動機の冷却構造であって、
少なくとも前記筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成され、前記電動機に電力を供給するための電力伝達手段と、
前記冷却媒体から前記電力伝達手段へ熱を伝えるための伝熱手段とを含む、電動機の冷却構造。
【請求項２】
前記冷却構造は、前記筐体に設けられ、前記電力伝達手段と前記電動機とを接続する接続部材をさらに含み、
前記伝熱手段は、前記接続部材において、前記電力伝達手段に接触するようにして前記筐体内に設けられる放熱部材であって、
前記冷却媒体通路は、前記放熱部材に向けて前記冷却媒体を吐出する吐出口を有する、請求項１に記載の電動機の冷却構造。
【請求項３】
前記放熱部材は、フィン形状を有する部材である、請求項２に記載の電動機の冷却構造。
【請求項４】
前記冷却構造は、前記筐体に設けられ、前記電力伝達手段と前記電動機とを接続する接続部材をさらに含み、
前記伝熱手段は、前記筐体内に設けられ、前記電力伝達手段と前記接続部材とを固定する固定部材であって、
前記冷却媒体通路は、前記放熱部材に向けて前記冷却媒体を吐出する吐出口を有する、請求項１に記載の電動機の冷却構造。
【請求項５】
電動機を収納する筐体に設けられる電動機の冷却構造であって、
少なくとも前記筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成され、前記電動機に電力を供給するための電力伝達手段と、
前記筐体から前記電力伝達手段へ熱を伝えるための伝熱手段とを含む、電動機の冷却構造。
【請求項６】
前記伝熱手段は、少なくとも前記筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成される、請求項１〜５のいずれかに記載の電動機の冷却構造。
【請求項７】
前記電動機は、車両のホイール内に設けられる駆動用モータである、請求項１〜６のいずれかに記載の電動機の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の冷却構造に関し、特に、電動機に接続されたケーブルを用いた冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インホイールモータは、モータと、オイルポンプと、ケースと、ホイールディスクとを備える。ケースは、モータ室とポンプ室とからなる。モータは、ケースのモータ室に収納され、オイルポンプは、ケースのポンプ室に収納される。
【０００３】
モータおよびオイルポンプを収納したケースは、ホイールディスクに対向して配置される。そして、オイルポンプは、油溜に溜められた油を循環してモータのステータコイルを冷却する。
【０００４】
このようなインホイールモータとして、たとえば、特開２００１−３２９１４号公報（特許文献１）は、オイルレベルを自動的に調整することにより、低速回転時には充分なオイル掻き上げ量を確保すると共に、高（中）速回転時にオイル撹拌ロスが増加することを防止するドライブユニットの潤滑装置を開示する。このドライブユニットの潤滑装置は、回転部材をケースに収納し、ケースの下方に設けられたオイル溜りのオイルを回転部材にて掻き上げて潤滑してなる、ドライブユニットの潤滑装置である。潤滑装置は、ケースの一側面に、回転部材の中心軸を中心とした予め定められた半径上の少なくとも下方部分を内方に突出する鍔部を形成する。潤滑装置は、鍔部先端に蓋板を固定して、鍔部および蓋部にて囲まれるケース側空部の下方にて、上方に開口を有すると共に下部に排出路を有するオイルリザーバ室を形成する。潤滑装置は、掻き上げられたオイルをオイルリザーバ室に一時的に溜めて、オイル溜りのオイルレベルを変化させる。
【０００５】
特許文献１において開示された潤滑装置によると、回転部材の回転開始直後の低回転状態にあっては、オイル溜りのオイルレベルが高い。また、低回転にあっても充分な量のオイルを掻き上げて、確実に潤滑又は冷却を行なうことができる。回転部材が中速から高速になると、オイル溜りのオイルレベルが自動的に低くなるように調整される。これによりオイル撹拌によるロスを低減する。さらに、高い回転数による必要量のオイル掻き上げを確保することができる。
【特許文献１】特開２００１−３２９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インホイールモータは、特に高回転で駆動するとき、すなわち、車両が高速走行状態であるとき、鉄損により大きく発熱する傾向にある。鉄損により発熱したインホイールモータは、ケース内を循環するオイル等の冷却媒体により、ステータあるいはコイルエンドから冷却媒体へ熱が伝えられて、ステータあるいはコイルエンドは冷却される。そして、冷却媒体からケースへ熱が伝わることにより、ケース外に放熱される。このとき、インホイールモータの冷却効率は、ケースの熱容量に依存するといえる。すなわち、高速走行等によりさらなる発熱が生じることを想定して、冷却媒体からケースへの熱伝導の効率を向上させるためには、ケースの熱容量をさらに大きくする必要がある。ケースの熱容量を大きくするために、ケース自体の容積を大きくすると、ホイール内においてインホイールモータの十分な搭載スペースを確保することができないという問題がある。
【０００７】
特許文献１においては、冷却媒体の熱はケースへの放熱に依存しているため、上述のような問題が生じる得る。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、搭載スペースを確保しつつ、冷却効率を向上させる電動機の冷却構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る電動機の冷却構造は、電動機を収納する筐体に冷却媒体を循環させる冷却媒体通路が設けられる電動機の冷却構造である。冷却構造は、少なくとも筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成され、電動機に電力を供給するための電力伝達手段と、冷却媒体から電力伝達手段へ熱を伝えるための伝熱手段とを含む。
【００１０】
第１の発明によると、冷却構造は、少なくとも筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成され、電動機に電力を供給するための電力伝達手段（たとえば、パワーケーブル）と、冷却媒体からパワーケーブルへ熱を伝えるための伝熱手段（たとえば、ヒートシンク）とを含む。たとえば、ヒートシンクは、パワーケーブルと電動機とを接続する端子台において、パワーケーブルの端部に接触するようにして、筐体の内側に設けられる。そして、筐体に設けられる冷却媒体通路は、ヒートシンクに向けて冷却媒体を吐出する吐出口を有する。ステータおよびコイルエンド等から熱を伝えられた冷却媒体は、冷却媒体通路を循環する。そして、冷却媒体がヒートシンクに向けて吐出されることにより、冷却媒体からヒートシンクへさらに熱が伝わる。そして、ヒートシンクは、パワーケーブルの端部と接触するようにして設けられるため、ヒートシンクからパワーケーブルへと熱が伝わる。パワーケーブルは、熱伝導率が高く、十分な長さを有するため、大気への放熱性も高い。そのため、冷却媒体の熱は、筐体からだけでなく、パワーケーブルからも放熱することができる。すなわち、筐体の容積を増加させることなく、ステータおよびコイルエンド等において発生する熱を効率良く放熱させることができる。したがって、搭載スペースを確保しつつ、冷却効率を向上させる電動機の冷却構造を提供することができる。
【００１１】
第２の発明に係る電動機の冷却構造は、第１の発明の構成に加えて、筐体に設けられ、電力伝達手段と電動機とを接続する接続部材をさらに含む。伝熱手段は、接続部材において、電力伝達手段に接触するようにして筐体内に設けられる放熱部材である。冷却媒体通路は、放熱部材に向けて冷却媒体を吐出する吐出口を有する。
【００１２】
第２の発明によると、冷却構造は、筐体に設けられ、電力伝達手段（たとえば、パワーケーブル）と電動機とを接続する接続部材（たとえば、端子台）をさらに含む。伝熱手段は、端子台において、パワーケーブルに接触するようにして筐体内に設けられる放熱部材である。冷却媒体通路は、放熱部材に向けて冷却媒体を吐出する吐出口を有する。ステータおよびコイルエンド等から熱を伝えられた冷却媒体は、冷却媒体通路を循環する。そして、冷却媒体が放熱部材に向けて吐出されることにより、冷却媒体から放熱部材へさらに熱が伝わる。そして、放熱部材は、パワーケーブルの端部と接触するようにして設けられるため、放熱部材からパワーケーブルへと熱が伝わる。パワーケーブルは、熱伝導率が高く、十分な長さを有するため、大気への放熱性も高い。そのため、冷却媒体の熱は、筐体からだけでなく、パワーケーブルからも放熱することができる。
【００１３】
第３の発明に係る電動機の冷却構造においては、第２の発明の構成に加えて、放熱部材は、フィン形状を有する部材である。
【００１４】
第３の発明によると、放熱部材は、フィン形状を有する部材である。放熱部材としてフィン形状を有するヒートシンクを用いると、放熱部材の表面積を増加させることができるため、冷却媒体との熱伝導を効率良く行なうことができる。
【００１５】
第４の発明に係る電動機の冷却構造は、第１の発明の構成に加えて、筐体に設けられ、電力伝達手段と電動機とを接続する接続部材をさらに含む。伝熱手段は、筐体内に設けられ、電力伝達手段と接続部材とを固定する固定部材である。冷却媒体通路は、放熱部材に向けて冷却媒体を吐出する吐出口を有する。
【００１６】
第４の発明によると、冷却構造は、筐体に設けられ、電力伝達手段（たとえば、パワーケーフル）と電動機とを接続する接続部材（たとえば、端子台）をさらに含む。伝熱手段は、筐体内に設けられ、パワーケーブルと端子台とを固定する固定部材（たとえば、パワーケーブルと端子台とを締結するナット）である。冷却媒体通路は、ナットに向けて冷却媒体を吐出する吐出口を有する。ステータおよびコイルエンド等から熱を伝えられた冷却媒体は、冷却媒体通路を循環する。そして、冷却媒体がナットに向けて吐出されることにより、冷却媒体からナットへさらに熱が伝わる。そして、ナットは、パワーケーブルの端部を固定しているため、ナットからパワーケーブルへと熱が伝わる。パワーケーブルは、熱伝導率が高く、十分な長さを有するため、大気への放熱性も高い。そのため、冷却媒体の熱は、筐体からだけでなく、パワーケーブルからも放熱することができる。
【００１７】
第５の発明に係る電動機の冷却構造は、電動機を収納する筐体に設けられる電動機の冷却構造である。冷却構造は、少なくとも筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成され、電動機に電力を供給するための電力伝達手段と、筐体から電力伝達手段へ熱を伝えるための伝熱手段とを含む。
【００１８】
第５の発明によると、冷却構造は、少なくとも筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成され、電動機に電力を供給するための電力伝達手段（たとえば、パワーケーブル）と、筐体からパワーケーブルへ熱を伝えるための伝熱手段（たとえば、ヒートシンク）とを含む。たとえば、ヒートシンクは、パワーケーブルと電動機とを接続する端子台において、パワーケーブルの端部に接触するようにして、筐体に設けられる。ステータおよびコイルエンド等から筐体へと伝えられた熱は、さらにヒートシンクに伝わる。そして、ヒートシンクは、パワーケーブルの端部と接触するようにして設けられるため、ヒートシンクからパワーケーブルへと熱が伝わる。パワーケーブルは、熱伝導率が高く、十分な長さを有するため、大気への放熱性も高い。そのため、ステータおよびコイルエンド等の熱は、筐体からだけでなく、パワーケーブルからも放熱することができる。すなわち、筐体の容積を増加させることなく、ステータおよびコイルエンド等において発生する熱を効率良く放熱させることができる。したがって、搭載スペースを確保しつつ、冷却効率を向上させる電動機の冷却構造を提供することができる。
【００１９】
第６の発明に係る電動機の冷却構造においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、伝熱手段は、少なくとも筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成される。
【００２０】
第６の発明によると、伝熱手段は、少なくとも筐体よりも熱伝導率が高い部材で形成される。これにより、冷却媒体とパワーケーブルへとの熱伝導を効率良く行なうことができる。
【００２１】
第７の発明に係る電動機の冷却構造においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、電動機は、車両のホイール内に設けられる駆動用モータである。
【００２２】
第７の発明によると、電動機は、車両のホイール内に設けられる駆動用モータである。ホイール内に電動機が設けられる、いわゆるインホイールモータを有する車両に適用することにより、車両が高速走行する状態においても、鉄損により発生する熱を筐体からだけでなく、パワーケーブルからも放熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る電動機の冷却構造について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、本発明の実施の形態に係る電動機として、車両のホイール内に設けられる駆動用の電動機、いわゆるインホイールモータについて説明するがこれに限定されない。
【００２４】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係るインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。図１を参照して、電動輪１００は、ホイールディスク１０と、ハブ２０と、ケース３０，３１と、ブレーキロータ４０と、ブレーキキャリパ５０と、モータ６０と、ベアリング７３〜７６と、プラネタリギア８０と、オイルポンプ９０と、シャフト１１０と、オイル通路１３０と、タイヤ１４０とを備える。
【００２５】
なお、電動輪１００は、アッパーアームおよびロアアーム（図示せず）によって自動車本体のフレームに懸架される。
【００２６】
ホイールディスク１０は、略カップ型形状を有し、低部１０Ａと筒状部１０Ｂとからなる。そして、ホイールディスク１０は、ハブ２０、ケース３０，３１、ブレーキロータ４０、ブレーキキャリパ５０、モータ６０、ベアリング７１〜７６、プラネタリギア８０、オイルポンプ９０、シャフト１１０、およびオイル通路１３０を収納する。ホイールディスク１０は、低部１０Ａをネジ１，２によってハブ２０に締結することによりハブ２０と連結される。ハブ２０は、シャフト１１０にスプライン嵌合される。そして、シャフト１１０にスプライン嵌合されたハブ２０は、ベアリング７１，７２によってスムーズに回転する。
【００２７】
ブレーキロータ４０は、内周端がネジ３，４によってハブ２０に固定され、外周端がブレーキキャリパ５０内を通過するように配置される。ブレーキキャリパ５０は、ブレーキピストン５１と、ブレーキパッド５２，５３とを含む。ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込む。
【００２８】
開口部５０Ａからブレーキオイルが供給されると、ブレーキピストン５１は、紙面右側へ移動し、ブレーキパッド５２を紙面右側へ押す。ブレーキパッド５２がブレーキピストン５１によって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド５３が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込み、電動輪１００にブレーキがかけられる。
【００２９】
ハブ２０の紙面左側には、ケース３０，３１が配置される。そして、ケース３０は、ネジ５によってケース３１と連結される。ケース３０，３１は、モータ６０を収納する。
【００３０】
モータ６０は、ステータコア６１と、ステータコイル６２と、ロータ６３と、ロータシャフト６４とを含む。ステータコア６１は、ケース３１に固定される。ステータコイル６２は、ステータコア６１に巻回される。モータ６０が三相モータである場合、ステータコイル６２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。
【００３１】
ステータコイル６２は、コイルエンド６２Ａ，６２Ｂを有する。コイルエンド６２Ａは、オイルポンプ９０側に配置され、コイルエンド６２Ｂは、オイルポンプ９０と反対側に配置される。
【００３２】
ロータシャフト６４は、ロータ６３を支持する。そして、ロータ６３およびロータシャフト６４は、ステータコア６１およびステータコイル６２の内周側に配置される。
【００３３】
プラネタリギア８０は、サンギア軸８１と、サンギア８２と、ピニオンギア８３と、プラネタリキャリア８４と、リングギア８５とを含む。サンギア軸８１は、モータ６０のロータシャフト６４と連結される。そして、サンギア軸８１は、ベアリング７３，７４により回転自在に支持される。サンギア８２は、サンギア軸８１に連結される。
【００３４】
ピニオンギア８３は、サンギア８２と噛合い、ベアリング７５，７６により回転自在に支持される。プラネタリキャリア８４は、ピニオンギア８３に連結され、シャフト１１０にスプライン嵌合される。リングギア８５は、ケースに固定される。
【００３５】
オイルポンプ９０は、シャフト１１０（回転軸）の一方端に設けられる。シャフト１１０は、上述したようにハブ２０およびプラネタリキャリア８４とスプライン嵌合されるため、ベアリング７６によって回転自在に支持され、ベアリング７１，７２によってスムーズに回転する。そして、シャフト１１０は、オイル通路１１１およびオイル孔１１２を内蔵する。
【００３６】
オイル通路１２１は、プラネタリギア８０のピニオンギア８３の内部に設けられる。オイル通路１３０は、一方端がオイルポンプ９０に連結され、他方端がオイル溜１２０に挿入される。
【００３７】
オイルポンプ９０は、オイル溜１２０に溜ったオイルをオイル通路１３０を介して汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路１１１およびオイルパイプ２００へ供給する。
【００３８】
タイヤ１４０は、ホイールディスク１０の筒状部１０Ｂの外縁に固定される。
【００３９】
電動輪１００が搭載された自動車の本体に備えられたスイッチング回路（図示せず）によりステータコイル６２に交流電流が供給されると、ロータ６３が回転し、モータ６０は、予め定められたトルクを出力する。そして、モータ６０の出力トルクは、サンギア軸８１を介してプラネタリギア８０へ伝達される。プラネタリギア８０は、サンギア軸８１から受けた出力トルクをサンギア８２およびピニオンギア８３によって変更、つまり、変速してプラネタリキャリア８４へ出力する。プラネタリキャリア８４は、プラネタリギア８０の出力トルクをシャフト１１０に伝達し、シャフト１１０は、所定の回転数でハブ２０およびホイールディスク１０を回転する。これにより、電動輪１００は、所定の回転数で回転する。
【００４０】
一方、オイルポンプ９０は、オイル通路１３０を介してオイル溜１２０からオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをシャフト１１０の内部に設けられたオイル通路１１１およびオイルパイプ２００へ供給する。
【００４１】
そうすると、オイル通路１１１へ供給されたオイルは、オイル通路１１１を移動中にシャフト１１０の回転により生じた遠心力によってオイル孔１１２から吐出される。そして、オイル通路１２１は、シャフト１１０から吐出されたオイルをプラネタリギア８０に供給し、プラネタリギア８０を潤滑する。また、シャフト１１０から吐出されたオイルは、ステータコイル６２のコイルエンド６２Ａを冷却し、ベアリング７３〜７６を潤滑する。
【００４２】
また、オイルパイプ２００へ供給されたオイルは、ケース３１に設けられる端子台（図示せず）に供給される。
【００４３】
図２に示すように、インホイールモータのケース３１には、端子台３０８が設けられる。端子台３０８は、ステータコア６１に巻着されたＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルのそれぞれに接続された端子取付部３１６，３１８，３２０を有する。そして、ケース３１には、端子台３０８を囲うようにして、ケース３１の外方に中空の突出部３００が設けられる。また、パワーケーブル３０２，３０４，３０６の端部がアッパーアーム側から鉛直方向下側にむかって突出部３００を貫通して挿入される。
【００４４】
パワーケーブル３０２，３０４，３０６は、ケース３０，３１よりも熱伝導率の高い導線である。本実施の形態において、たとえば、パワーケーブル３０２，３０４，３０６の材質は、銅である。パワーケーブル３０２，３０４，３０６の端部は、開口部を有する板状の端子３１０，３１２，３１４を有する。そして、端子３１０，３１２，３１４は、それぞれ対応する端子取付部３１６，３１８，３２０にボルト（図示せず）およびナット（図示せず）により締結される。なお、端子３１０，３１２，３１４は、ボルトおよびナットによる固定に限定されない。
【００４５】
パワーケーブル３０２，３０４，３０６は、車両に搭載されるスイッチング回路から交流電流の供給を受けて、端子取付部３１６，３１８，３２０に電力を伝達する。そして、端子取付部３１６，３１８，３２０からＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルのそれぞれに交流電流が伝達されて、ステータコイル６２Ａにおいて磁界が発生する。
【００４６】
本発明は、冷却媒体であるオイルからインホイールモータに接続されたパワーケーブル３０２，３０４，３０６へ熱を伝える点に特徴を有する。なお、本実施の形態において、冷却媒体としてオイルを用いるが特に限定されない。
【００４７】
図３に示すように、パワーケーブル３０４は、突出部３００を貫通して設けられる。パワーケーブル３０４の端部側には、開口部を有するつば形状の突出部３２６を有する。パワーケーブル３０４は端部を貫通させた後に、つば形状の突出部３２６の開口部にボルト３２８を通して、突出部３００に締結される。また、パワーケーブル３０４の端子３１２は、ボルト３２２およびナット３２４により端子取付部３１８に締結される。端子取付部３１８は、接続部材３３２を介して、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルのいずれかに接続される。突出部３００の、ケース３１の外方に開いた開口部は、カバー（図示せず）により遮蔽され、ケース３１内のオイルの外部への漏出を防ぐ。
【００４８】
パワーケーブル３０４の端部には、ヒートシンク３３０が接触するようにして設けられる。ヒートシンク３３０は、好ましくは、パワーケーブル３０２，３０４，３０６のそれぞれの端部に設けられることが望ましい。また、ヒートシンク３３０は、少なくともケース３１よりも熱伝導率の高い部材で形成される。本実施の形態において、ヒートシンク３３０の材質は、たとえば、銅である。そして、ヒートシンク３３０は、好ましくは、フィン形状を有する。
【００４９】
また、他方端がオイルポンプ９０に接続されるオイルパイプ２００の一方端は、突出部３００を貫通する。そして、オイルパイプ２００の一方端に有する吐出口は、ヒートシンク３３０に向けて設けられる。なお、吐出口の形状は、特に限定されるものではない。たとえば、パワーケーブル３０２，３０４，３０６に設けられるそれぞれのヒートシンク３３０に向けて分岐する複数の吐出口を有していてもよいし、１つの吐出口からそれぞれのヒートシンク３３０に向けて拡散してオイルを吐出する吐出口を有していてもよい。
【００５０】
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係るインホイールモータの冷却構造の作用について説明する。
【００５１】
オイルポンプ９０から圧送されるオイルは、オイルパイプ２００を通って吐出口から吐出する。このとき、吐出口は、ヒートシンク３３０に向けて設けられるため、吐出口から吐出したオイルは、ヒートシンク３３０に接触する。このとき、オイルからヒートシンク３３０へ熱が伝わる。ヒートシンク３３０に伝わった熱は、ヒートシンク３３０に接触するようにして設けられるパワーケーブル３０２，３０４，３０６のそれぞれに伝わる。パワーケーブル３０２，３０４，３０６へ伝えられた熱は、パワーケーブル３０２，３０４，３０６から大気へと放熱される。ヒートシンク３３０に接触した後のオイルは、オイル溜１２０に流れて、再びオイルポンプ９０により汲み上げられる。
【００５２】
以上のようにして、本実施の形態に係る電動機の冷却構造によると、冷却構造は、少なくともケースよりも熱伝導率が高い部材で形成され、電動機に電力を供給するためのパワーケーブルと、オイルからパワーケーブルへ熱を伝えるためのヒートシンクとを含む。ヒートシンクは、パワーケーブルと電動機とを接続する端子台において、パワーケーブルの端部に接触するようにして、ケースの内側に設けられる。そして、ケースに設けられるオイルパイプは、ヒートシンクに向けてオイルを吐出する吐出口を有する。ステータおよびコイルエンド等から熱を伝えられたオイルは、オイルパイプを循環する。そして、オイルがヒートシンクに向けて吐出されることにより、オイルからヒートシンクへさらに熱が伝わる。そして、ヒートシンクは、パワーケーブルの端部と接触するようにして設けられるため、ヒートシンクからパワーケーブルへ熱が伝わる。パワーケーブルは、熱伝導率が高く、十分な長さを有するため、大気への放熱性も高い。そのため、オイルの熱は、ケースからだけでなく、パワーケーブルからも放熱することができる。すなわち、ケースの容積を増加させることなく、ステータおよびコイルエンド等で発生する熱を効率良く放熱させることができる。したがって、搭載スペースを十分に確保しつつ、冷却効率を向上させる電動機の冷却構造を提供することができる。
【００５３】
さらに、ヒートシンクは、熱伝導率の高い銅で形成されるため、オイルの熱をパワーケーブルに効率良く伝えることができる。そして、ヒートシンクはフィン形状を有するため、ヒートシンクの表面積が増加して、オイルとの熱伝導を効率良く行なうことができる。
【００５４】
また、モータの始動時等にパワーケーブルあるいは端子台が発熱するような場合、すなわち、冷却媒体の温度がパワーケーブルあるいは端子台よりも低い場合には、パワーケーブルあるいは端子台側から冷却媒体へと熱を伝えることができるため、パワーケーブルの冷却を行なうことができる。
【００５５】
＜第１の実施の形態の変形例＞
以下、図４を参照して、本発明の第１の実施の形態の変形例に係るインホイールモータの冷却構造について説明する。
【００５６】
本変形例に係るインホイールモータの冷却構造は、上述の第１の実施の形態に係るインホイールモータの冷却構造と比較して、インホイールモータは、端子台３０８とナット３２０とオイルパイプ２００に代えて端子台３３６と、ナット３３４と、オイルパイプ２０２とを含む。それら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るインホイールモータの構成と同じである。同じ構成については同じ参照符号を付している。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５７】
図４に示すように、端子３１２は、ボルト３２２とナット３３４とにより端子取付部３１８に締結される。ナット３３４は、少なくともケース３１よりも熱伝導率の高い部材で形成される。本実施の形態において、ナット３３４の材質は、たとえば、銅である。また、端子台３３６は、ボルト３２２の挿入方向に連通している。
【００５８】
他方端がオイルポンプ９０に接続されるオイルパイプ２０２の一方端は、突出部３００を貫通する。そして、オイルパイプ２０２の一方端に有する吐出口は、ナット３３４に向くように形成される。なお、吐出口の形状は、特に限定されるものではない。たとえば、パワーケーブル３０２，３０４，３０６に設けられるそれぞれのナット３３４に向けて分岐する複数の吐出口を有していてもよいし、１つの吐出口からそれぞれのナット３３４に向けて拡散してオイルを吐出する吐出口を有していてもよい。
【００５９】
以上のような構造に基づく、本変形例に係るインホイールモータの冷却構造の作用について説明する。
【００６０】
オイルポンプから圧送されるオイルは、オイルパイプ２０２を通って吐出口から吐出する。このとき、吐出口は、ナット３３４に向けて設けられるため、吐出口から吐出したオイルは、ナット３３４に接触する。このとき、オイルからナット３３４へ熱が伝わる。ナット３３４へ伝えられた熱は、ナット３３４に締結されるパワーケーブル３０２，３０４，３０６のそれぞれに伝わる。パワーケーブル３０２，３０４，３０６に伝えられた熱は、パワーケーブル３０２，３０４，３０６から大気へと放熱される。ナット３３４に接触した後のオイルは、オイル溜１２０に流れて、再びオイルポンプ９０により汲み上げられる。
【００６１】
以上のようにして、本変形例に係る電動機の冷却構造によると、上述の第１の実施の形態に係る電動機の冷却構造と同様の効果に加えて、パワーケーブルの端子を端子取付部に締結するナットを利用するため、部品点数の増加を抑制できる。すなわち、コストの上昇を抑制することができる。
【００６２】
＜第２の実施の形態＞
以下、図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るインホイールモータの冷却構造について説明する。本実施の形態に係るインホイールモータ４００は、ケース４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃと、オイルポンプ４１６と、ロータ４３０と、ステータ４２８とから構成される。
【００６３】
ケース４１０Ａには、端子台４０８と、オイルパイプ４１２とが設けられる。ケース４１０Ｂには、ロータ４３０と、ステータ４２８と、オイル通路４１４，４１８とが設けられる。、ケース４１０Ｃには、オイルポンプ４１６と、オイル通路４２２，４２４とが設けられる。
【００６４】
インホイールモータ４００は、ケース４１０Ｂを回転軸方向からケース４１０Ａとケース４１０Ｂとで挟むようして組み付けられる。このとき、ロータ４３０に設けられるロータシャフト４３２は、ケース４１０Ａおよびケース４１０Ｃに設けられるベアリングにより回転自在に支持される。また、オイル通路４１４は、オイル通路４２２およびオイルパイプ４１２のそれぞれと連通する。また、オイル溜４１８は、オイル通路４２４に連通する。また、オイルポンプ４１６は、特に限定されるものではないが、本実施の形態において、たとえば、ロータシャフト４３２の回転にともなって作動するギアポンプ等が用いられる。オイルポンプ４１６が作動すると、オイルポンプ４１６は、オイル通路４２４を介して、オイル溜４１８からオイルを汲み上げる。そして、オイルポンプ４１６は、オイル通路４２２，４１４およびオイルパイプ４１２へとオイルを圧送する。
【００６５】
ケース４１０Ｃに設けられる端子台４０８において、３本のパワーケーブル４０２がそれぞれ端子取付部４３４に接続される。端子取付部４３４は、接続部材４３６を介して、ステータ４２８に巻着されたＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルに接続される。３本のパワーケーブル４０２は、それぞれＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルのいずれかに接続される導線である。好ましくは、パワーケーブル４０２は、少なくともケース４１０Ｃよりも熱伝導率の高い部材で形成されることが望ましい。パワーケーブル４０２は、その端部において、開口部を有する板状の端子４０６を有する。端子４０６は、ボルト４４０およびナット４２６により端子取付部に締結される。また、板状の端子４０６には、ヒートシンク４０４が接触するようにして設けられる。
【００６６】
ヒートシンク４０４は、好ましくは３本のパワーケーブル４０２の端子４０６にそれぞれに設けられることが望ましい。また、ヒートシンク４０４は、少なくともケース４１０Ｃよりも熱伝導率の高い部材で形成される。本実施の形態において、ヒートシンク４０４の材質は、たとえば、銅である。
【００６７】
オイルパイプ４１２の一方端は、オイル通路４１４に接続される。そして、他方端に有する吐出口は、ヒートシンク４０４に向けて設けられる。なお、吐出口の形状は、特に限定されるものではない。たとえば、３本のパワーケーブル４０２の端子に設けられるそれぞれのヒートシンク４０４に向けて分岐する複数の吐出口を有していてもよいし、１つの吐出口からそれぞれのヒートシンク４０４に向けて拡散してオイルを吐出する吐出口を有していてもよい。
【００６８】
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係るインホイールモータの冷却構造の作用について説明する。３本のパワーケーブル４０２のそれぞれに交流電流が供給されると、ステータ４２８において磁界が発生する。そして、発生した磁界に基づいて、ロータ４３０およびロータシャフト４３２が回転する。ロータシャフト４３２の回転にともなって、オイルポンプ４１６が作動すると、オイルポンプ４１６は、オイル通路４２４を介して、オイル溜４１８からオイルを汲み上げる。そして、オイルポンプ４１６は、汲み上げたオイルをオイル通路４２２に向けて吐出する。吐出されたオイルは、オイル通路４２２からオイル通路４１４を介して、オイルパイプ４１２の一方端に圧送される。そして、オイルは、オイルパイプ４１２の他方端に有する吐出口から吐出する。吐出口は、ヒートシンク４０４に向けて設けられているため、吐出口から吐出したオイルは、ヒートシンク４０４に接触する。このとき、オイルからヒートシンク４０４へ熱が伝わる。ヒートシンク４０４に伝えられた熱は、ヒートシンク４０４に接触するようにして設けられるパワーケーブル４０２の端子４０６を介してパワーケーブル４０２に伝わる。パワーケーブル４０２に伝えられた熱は、パワーケーブル４０２から大気へと放熱される。ヒートシンク４０４に接触した後のオイルは、オイル溜４１８に流れて、再びオイルポンプ４１６により汲み上げられる。
【００６９】
以上のようにして、本実施の形態に係る電動機の冷却構造によると、上述の第１の実施の形態に係る電動機の冷却構造と同様の効果を有する。
【００７０】
＜第２の実施の形態の変形例＞
以下、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態の変形例に係るインホイールモータの冷却構造について説明する。
【００７１】
本変形例に係るインホイールモータの冷却構造は、上述の第２の実施の形態に係るインホイールモータの冷却構造と比較して、オイルパイプ４１２に代えてオイルパイプ４２０とオイル通路４３８とを含む。それら以外の構成は、上述の第２の実施の形態に係るインホイールモータの構成と同じである。同じ構成については同じ参照符号を付している。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００７２】
オイルパイプ４２０の一方端は、オイル通路４３８に接続される。そして、オイルパイプ２００の他方端に有する吐出口は、ナット４２６に向けて設けられる。また、オイル通路４３８は、ケース４１０Ａとケース４１０Ｂとを組み付けると、オイル通路４１４に接続される。なお、吐出口の形状は、特に限定されるものではない。たとえば、３本のパワーケーブル４０２に設けられるそれぞれのナット４２６に向けて分岐する複数の吐出口を有していてもよいし、１つの吐出口からそれぞれのナット４２６に向けて拡散してオイルを吐出する吐出口を有していてもよい。
【００７３】
ナット４２６は、少なくとも筐体よりも熱伝導率の高い部材で形成される。本実施の形態において、ナット４２６の材質は、銅である。
【００７４】
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係るインホイールモータの冷却構造の作用について説明する。３本のパワーケーブル４０２のそれぞれに交流電流が供給されると、ステータ４２８において磁界が発生する。そして、発生した磁界に基づいて、ロータ４３０およびロータシャフト４３２が回転する。ロータシャフト４３２の回転にともなって、オイルポンプ４１６が作動すると、オイルポンプ４１６は、オイル通路４２４を介して、オイル溜４１８からオイルを汲み上げる。そして、オイルポンプ４１６は、汲み上げたオイルをオイル通路４２２に向けて吐出する。吐出されたオイルは、オイル通路４２２からオイル通路４１４およびオイル通路４３８を介して、オイルパイプ４２０の一方端に圧送される。そして、オイルは、オイルパイプ４２０の他方端に有する吐出口から吐出する。吐出口は、ナット４２６に向けて設けられているため、吐出口から吐出したオイルは、ナット４２６に接触する。このとき、オイルからナット４２６へ熱が伝わる。ナット４２６へ伝えられた熱は、ナット４２６に接触するようにして設けられるパワーケーブル４０２の端子４０６を介してパワーケーブル４０２へ伝わる。パワーケーブル４０２へ伝えられた熱は、パワーケーブル４０２から大気へと放熱される。ナット４２６に接触した後のオイルは、オイル溜４１８に流れて、再びオイルポンプ４１６により汲み上げられる。
【００７５】
以上のようにして、本変形例に係る電動機の冷却構造によると、上述の第１の実施の形態の変形例に係る電動機の冷却構造と同様の効果を有する。
【００７６】
なお、本実施の形態では、冷却媒体としてオイルを使用する形態を説明したが、特に流体であるオイルに限定する意図はない。すなわち、エア等の気体の対流または強制循環によりモータ内部を冷却する方式の冷却構造を持つモータであっても、本発明の技術的思想であるパワーケーブル（電力伝達手段）から熱を逃がす構造は適用可能である。
【００７７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１の実施の形態に係るインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るインホイールモータの外観図である。
【図３】第１の実施の形態に係るインホイールモータのケースに設けられる端子台の断面図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例に係るインホイールモータのケースに設けられる端子台の断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係るインホイールモータの概略断面図である。
【図６】第２の実施の形態の変形例に係るインホイールモータの概略断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１〜５  ネジ、６〜８  矢印、１０  ホイールディスク、１０Ａ  低部、１０Ｂ  筒状部、２０  ハブ、３０，３１，４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃ  ケース、３０Ａ  低部、３０Ｂ  側面部、３０Ｃ  傾斜部、３０Ｄ  結合部、４０  ブレーキロータ、５０  ブレーキキャリパ、５０Ａ  開口部、５１  ブレーキピストン、５２，５３  ブレーキパッド、６０  モータ、６１  ステータコア、６２  ステータコイル、６２Ａ，６２Ｂ  コイルエンド、６３，４３０  ロータ、６４，４３２  ロータシャフト、７１〜７６  ベアリング、８０  プラネタリギア、８１  サンギア軸、８２  サンギア、８３  ピニオンギア、８４  プラネタリキャリア、８５  リングギア、９０，４１６  オイルポンプ、１００  電動輪、１１０  シャフト、１１１，１２１，１３０，４１４，４２２，４２４，４３８  オイル通路、１１２  オイル孔、１２０，４１８  オイル溜、１４０  タイヤ、２００，２０２，４１２，４２０  オイルパイプ、３００，３２６  突出部、３０２，３０４，３０６，４０２  パワーケーブル、３０８，３３６，４０８  端子台、３１０，３１２，３１４，４０６  端子、３１６，３１８，３２０，４３４  端子取付部、３２２，３２８，４４０  ボルト、３２４，３３４，４２６  ナット、３３０，４０４  ヒートシンク、３３２，４３６  接続部材、４００  インホイールモータ、４２８  ステータ。
【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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