(57)【要約】【課題】  アウターロータタイプのインホイールモータにおいて、冷却用外部装置を設けることなくコイル巻回部５５の冷却を行う。【解決手段】  インホイールモータ１は、マグネット１４の左右両側に設けられた窪み部２０の下部を、冷却油Ｏが溜まる貯留部２１として備えている。窪み部２０には、かき揚げ板３０が周方向に沿って所定の間隔で設けられている。コイル５４に通電されるとアウターロータ１０が回転する。これにより、かき揚げ板３０がモータ軸を中心として旋回し、貯留部２１に溜まっている冷却油Ｏを上方にかき揚げて、アウターロータ１０内の空間領域に放出してコイル巻回部５５に接触させる。【選択図】  図２
2016010219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心にコイルが巻回されたコイル巻回部を有するステータと、
前記ステータの周囲を覆うように設けられ、前記コイル巻回部と向かい合うように配置された永久磁石を有するアウターロータと
を備え、前記ステータが車体側部材に連結され、前記アウターロータが車輪側部材に連結された車両のインホイールモータにおいて、
前記アウターロータ内の下部であって冷却油が自重により溜まる貯留部に貯留されている冷却油を、前記アウターロータの回転する力によって、前記アウターロータの内周面に沿わせて上方に揚げてから、前記アウターロータ内の空間領域に放出して前記コイル巻回部に接触させる冷却機構を備えた車両のインホイールモータ。
【請求項２】
請求項１記載の車両のインホイールモータにおいて、
前記冷却機構は、
前記アウターロータの内周面に所定の周方向間隔で形成され、前記アウターロータの回転によって前記貯留部に溜まっている冷却油をかき揚げるかき揚げ部を備えた、車両のインホイールモータ。
【請求項３】
請求項２記載の車両のインホイールモータにおいて、
前記かき揚げ部は、前記アウターロータの内周面から車両前進時のモータ回転方向に対して鋭角となる傾斜角度で立設された傾斜板である、車両のインホイールモータ。
【請求項４】
請求項３記載の車両のインホイールモータにおいて、
前記傾斜板は、前記アウターロータの車両前進方向の回転速度が速いほど前記傾斜角度が大きくなるように構成されている、車両のインホイールモータ。
【請求項５】
請求項２記載の車両のインホイールモータにおいて、
前記かき揚げ部は、前記アウターロータの内周面から、内側に向かって突出する突部である、車両のインホイールモータ。
【請求項６】
請求項５記載の車両のインホイールモータにおいて、
前記冷却機構は、
前記ステータに固定して設けられ、前記突部の先端に接触することにより、前記突部によってかき揚げられた冷却油を落下させる突部接触部材を備えた、車両のインホイールモータ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の何れか一項記載の車両のインホイールモータにおいて、
前記冷却機構は、
前記ステータに固定して設けられ、前記アウターロータの内周面に沿って上方に揚げられ前記内周面に付着している冷却油を、冷却油に働く遠心力によって導入して前記コイル巻回部に導く誘導通路部材を備えた、車両のインホイールモータ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６の何れか一項記載の車両のインホイールモータにおいて、
前記冷却機構は、
前記ステータに固定して設けられ、前記アウターロータの内周面に沿って上方に揚げられ前記内周面に付着している冷却油に接触することにより、前記冷却油を前記内周面から落下させる冷却油接触部材を備えた、車両の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、車輪に組み付けられるインホイールモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪に組み付けられるインホイールモータにより走行する車両が開発されている。インホイールモータの形式には、インナーロータタイプと、アウターロータタイプとが知られている。インナーロータタイプは、コイルが巻回されたステータを外側に配置し、永久磁石を設けたロータをステータの内側に収納して構成される。一方、アウターロータタイプは、その逆で、永久磁石を設けたロータを外側に配置し、コイルが巻回されたステータをロータの内側に収納して構成される。
【０００３】
コイルで発生した熱は、インナーロータタイプのインホイールモータにおいては、モータハウジングを介して放出されるが、アウターロータタイプのインホイールモータにおいては、コイルが巻回されたステータがロータの内側に配置されるため内部にこもりやすい。特に、減速機を必要としないダイレクトドライブ方式のアウターロータタイプのインホイールモータでは、高トルクが必要となるため、コイルの発熱量が多く、ステータに溜まった熱を良好に放出させる技術が求められている。
【０００４】
特許文献１には、アウターロータタイプのインホイールモータの放熱を向上させる技術が提案されている。特許文献１に提案されたインホイールモータは、ロータとステータとの間の空隙部に冷却油を充填することにより、モータ内部の熱分布を均一にする。また、インホイールモータの外部には、冷却油を収納するリザーバタンクが設けられており、リザーバタンクと空隙部とがパイプによって連結されている。このリザーバタンクは、大気開放されており、インホイールモータ内の冷却油が温度変化によって体積変化が生じても、その体積変化分の冷却油を受け入れる、あるいは、供給できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３３７０６号公報
【発明の概要】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に提案された技術では、インホイールモータの外部にリザーバタンク、および、インホイールモータとリザーバタンクとを連結するパイプといった特別の装置（外部装置と呼ぶ）が必要となる。このため、外部装置を配置するスペースを余分に設ける必要が生じる。従って、車輪回りの設計自由度が低下する。また、外部装置を設けたことにより、外部装置から冷却油が漏れないようにする対策を新たに講じる必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、アウターロータタイプのインホイールモータにおいて、外部装置を設けることなく、コイル巻回部の冷却を行うことにある。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
鉄心にコイルが巻回されたコイル巻回部（５５）を有するステータ（５０）と、
前記ステータの周囲を覆うように設けられ、前記コイル巻回部と向かい合うように配置された永久磁石（１４）を有するアウターロータ（１０）と
を備え、前記ステータが車体側部材（１００）に連結され、前記アウターロータが車輪側部材（２００）に連結された車両のインホイールモータにおいて、
前記アウターロータ内の下部であって冷却油が自重により溜まる貯留部（２１）に貯留されている冷却油を、前記アウターロータの回転する力によって、前記アウターロータの内周面に沿わせて上方に揚げてから、前記アウターロータ内の空間領域に放出して前記コイル巻回部に接触させる冷却機構（３０，３５，３８，３９，４０、４１，４３，４５）を備えたことにある。
【０００９】
本発明の車両のインホイールモータは、コイル巻回部を有するステータと、ステータの周囲を覆うように設けられコイル巻回部と向かい合うように配置された永久磁石を有するアウターロータとを備えたアウターロータタイプのインホイールモータである。このインホイールモータは、ステータが車体側部材に結合され、アウターロータが車輪側部材に結合される。
【００１０】
本発明の車両のインホイールモータは、冷却機構を備えている。冷却機構は、アウターロータ内の下部であって冷却油が自重により溜まる貯留部に貯留されている冷却油を、アウターロータの回転する力によって、アウターロータの内周面に沿わせて上方に揚げてから、アウターロータ内の空間領域に放出してコイル巻回部に接触させる。これにより、コイル巻回部が冷却油によって冷却される。この場合、アウターロータ内に空間領域を設けているため、冷却油の熱膨張を吸収する外部装置を設ける必要がない。従って、本発明によれば、インホイールモータの外部に冷却用外部装置を設けることなく、コイル巻回部を冷却することができる。
【００１１】
本発明の一側面における特徴は、前記冷却機構が、前記アウターロータの内周面に所定の周方向間隔で形成され、前記アウターロータの回転によって前記貯留部に溜まっている冷却油をかき揚げるかき揚げ部（３０，３８，４０，４３）を備えたことにある。
【００１２】
本発明の一側面における冷却機構は、かき揚げ部を備えている。かき揚げ部は、アウターロータの内周面に所定の周方向間隔で形成され、アウターロータの回転によって貯留部に溜まっている冷却油をかき揚げる。これにより、貯留部に溜まっている冷却油を良好にアウターロータの内周面に沿わせて上方に揚げることができる。従って、コイル巻回部の冷却を良好に行うことができる。この場合、かき揚げ部は、例えば、永久磁石の幅方向両側であって、永久磁石の幅方向端面と、アウターロータの幅方向側壁内面との間に設けられるとよい。
【００１３】
本発明の一側面における特徴は、前記かき揚げ部が、前記アウターロータの内周面から車両前進時のモータ回転方向に対して鋭角となる傾斜角度（θ）で立設された傾斜板（３０，３８）であることにある。
【００１４】
本発明の一側面における冷却機構は、かき揚げ部として、傾斜板を備えている。傾斜板は、アウターロータの内周面から車両前進時のモータ回転方向に対して鋭角となる傾斜角度で立設されている。つまり、傾斜板は、アウターロータの内周面から立設され、その立設位置から車両前進時のモータ回転方向側に延びた接線と成す角度が鋭角となるように設けられている。車両が前進するとアウターロータが回転し、この回転に合わせて傾斜板が傾斜している方向に旋回する。これにより、コイル巻回部の冷却に必要な十分の冷却油をかき揚げることができる。また、かき揚げた冷却油を、コイル巻回部に良好に接触するように落下させることができる。従って、コイル巻回部の冷却を良好に行うことができる。
【００１５】
本発明の一側面における特徴は、前記傾斜板が、前記アウターロータの車両前進方向の回転速度が速いほど前記傾斜角度（θ）が大きくなるように構成されていることにある。
【００１６】
本発明の一側面においては、アウターロータの車両前進方向の回転速度が速いほど、傾斜板の傾斜角度が大きくなる。傾斜板は、アウターロータの回転によりモータ軸を中心として旋回するため、この旋回する力によって旋回方向と反対方向に付勢される。従って、例えば、この付勢力を利用することにより、傾斜板の傾斜角度を大きくすることができる。
【００１７】
傾斜板の傾斜角度が大きいほど、つまり、傾斜板の傾斜角度が直角に近いほど、傾斜板によってかき揚げられた冷却油は落下しやすくなる。一方、アウターロータの車両前進方向の回転速度が速いほど、冷却油は遠心力によって落下しにくくなる。本発明の一側面においては、こうした２つの作用によって、アウターロータの車両前進方向の回転速度が速くても遅くても、冷却油を良好にアウターロータ内の空間領域に放出してコイル巻回部に接触させることができる。従って、コイル巻回部の冷却を良好に行うことができる。
【００１８】
本発明の一側面における特徴は、前記かき揚げ部が、前記アウターロータの内周面から、内側に向かって突出する突部（４０，４３）であることにある。
【００１９】
本発明の一側面における冷却機構は、かき揚げ部として、突部を備えている。突部は、アウターロータの内周面から、内側に向かって突出して設けられている。アウターロータが回転すると、この回転に合わせて突部がモータ軸を中心として旋回する。これにより、貯留部に溜まっている冷却油を突部によって良好にかき揚げることができる。従って、コイル巻回部の冷却を良好に行うことができる。
【００２０】
本発明の一側面における特徴は、前記冷却機構が、前記ステータに固定して設けられ、前記突部の先端に接触することにより、前記突部によってかき揚げられた冷却油を落下させる突部接触部材（４１）を備えたことにある。
【００２１】
本発明の一側面における冷却機構は、突部接触部材を備えている。アウターロータが回転すると、貯留部に溜まっている冷却油が、突部によって上方にかき揚げられる。突部接触部材は、突部の先端に接触して、突部によってかき揚げられた冷却油を落下させる。これにより、冷却油を良好にアウターロータ内の空間領域に放出してコイル巻回部に接触させることができる。従って、コイル巻回部の冷却を良好に行うことができる。尚、例えば、突部の先端は、滑らかな湾曲面状に形成されているとよい。
【００２２】
本発明の一側面における特徴は、前記冷却機構が、前記ステータに固定して設けられ、前記アウターロータの内周面に沿って上方に揚げられ前記内周面に付着している冷却油を、冷却油に働く遠心力によって導入して前記コイル巻回部に導く誘導通路部材（４５）を備えたことにある。
【００２３】
本発明の一側面における冷却機構は、誘導通路部材を備えている。誘導路部材は、ステータに固定して設けられ、アウターロータの内周面に沿って上方に揚げられ内周面に付着している冷却油を、冷却油に働く遠心力によって導入してコイル巻回部に導く。例えば、アウターロータの回転速度が速い場合には、遠心力によって冷却油がアウターロータの内周面に付着したまま貯留部に戻されてしまう可能性があるが、本発明の一側面では、冷却油が遠心力によって誘導路部材に導入されてコイル巻回部に導かれる。従って、コイル巻回部の冷却を良好に行うことができる。
【００２４】
本発明の一側面における特徴は、前記冷却機構が、前記ステータに固定して設けられ、前記アウターロータの内周面に沿って上方に揚げられ前記内周面に付着している冷却油に接触することにより、前記冷却油を前記内周面から落下させる冷却油接触部材（３５，３９，４１）を備えたことにある。
【００２５】
本発明の一側面における冷却機構は、冷却油接触部材を備えている。冷却油接触部材は、ステータに固定して設けられ、アウターロータの内周面に沿って上方に揚げられ内周面に付着している冷却油に接触して、冷却油を内周面から落下させる。アウターロータの回転速度が速い場合には、遠心力によって冷却油がアウターロータの内周面に付着したまま貯留部に戻されてしまう可能性があるが、本発明の一側面では、冷却油接触部材が内周面に付着している冷却油に接触するため、冷却油を確実にアウターロータ内の空間領域に落下させてコイル巻回部に接触させることができる。従って、コイル巻回部の冷却を良好に行うことができる。
【００２６】
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】インホイールモータの組み付けられた車輪を車両前後方向から見て概略的に表した内部構造図である。
【図２】実施形態１にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータの内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。
【図３】実施形態１の変形例にかかるかき揚げ板の傾斜角度可変動作を説明する図である。
【図４】実施形態２にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータの内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。
【図５】実施形態３にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータの内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。
【図６】実施形態４にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータの内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。
【図７】実施形態５にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータの内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。
【図８】実施形態５にかかる、冷却油誘導チューブによる冷却油の誘導原理を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態に係るインホイールモータについて説明する。図１は、インホイールモータ１の組み付けられた車輪Ｗを車両前後方向から見て概略的に表した内部構造図である。図１において、左側が車幅方向外側となる。図１に示したインホイールモータ１においては、後述する冷却機構の記載を省略している。冷却機構については、５つの実施形態を図２〜図７を使って説明する。
【００２９】
インホイールモータ１は、アウターロータ１０と、ステータ５０とを備えている。アウターロータ１０は、ヨークを形成する円筒部１１と、円筒部１１の幅方向両端（軸方向両端）を閉塞する向かい合う側板部１２，１３とで本体が構成されている。円筒部１１の内周面１１ａ（以下、円筒内周面１１ａと呼ぶ）には、幅方向中央に周方向に沿ってＮ極とＳ極とに交互に磁化されたマグネット１４（永久磁石）が環状に配設されている。マグネット１４の幅方向両側には、マグネット１４の端面１４ａと、側板部１２，１３の内壁面１２ａ，１３ａと、円筒部１１の円筒内周面１１ａとで囲まれるリング状の窪み部２０が形成されている。アウターロータ１０は、向かい合う側板部１２，１３に設けられた軸受け１５，１６によってステータ５０に回転可能に軸支される。尚、幅方向とは、インホイールモータ１の回転軸中心線の向く方向を意味し、インホイールモータ１が車輪Ｗに組み付けられているときの車輪幅方向と同じである。
【００３０】
ステータ５０は、軸受け１５，１６を介してアウターロータ１０を回転可能に軸支する軸部５１と、軸部５１の中央に設けられる鉄心部５２とを備えている。鉄心部５２は、軸部５１と同軸状となる円柱形状をなし、外周側に形成された複数の溝５３にコイル５４が巻回されている。コイル５４が巻回された鉄心部５２の外周側全体をコイル巻回部５５と呼ぶ。コイル巻回部５５は、所定長のエアギャップを隔ててアウターロータ１０のマグネット１４と向かい合うように環状に配置される。軸部５１と鉄心部５２とは、一体形成されるものであってもよく、別体部品を結合して構成されるものであってもよい。
【００３１】
インホイールモータ１は、ステータ５０の軸部５１において、車体側部材１００に連結される。例えば、ステータ５０の軸部５１は、アウターロータ１０よりも車幅方向内側にまで延設され、その先端に連結部６０が設けられている。この連結部６０は、図示しない連結金具によって車体側部材１００（例えば、キャリア）に連結される。車体側部材１００は、サスペンション装置８０（サスペンションアーム、サスペンションバネ、ショックアブソーバ等）を介して車体Ｂに連結される。
【００３２】
また、インホイールモータ１は、アウターロータ１０の側板部１２において、タイヤ３００を装着した金属ホイール２００（車輪側部材）に連結される。例えば、側板部１２にスタッドボルト１７を固定して設け、金属ホイール２００のボルト挿通孔２０１にスタッドボルト１７を挿通した状態でスタッドボルト１７の先端からナット１８を締め付けることにより、金属ホイール２００がアウターロータ１０に締結される。
【００３３】
次に、コイル巻回部５５を冷却するための冷却機構について説明する。本実施形態のインホイールモータ１は、アウターロータタイプのインホイールモータである。このため、コイル巻回部５５がアウターロータ１０の内側に配置されるため、コイル５４で発生した熱が内部にこもりやすい。また、減速機を必要としないダイレクトドライブ方式であるため、高トルクを発生させる必要がありコイル５４の発熱量が多い。そこで、本実施形態のインホイールモータ１においては、コイル巻回部５５を冷却する冷却機構が設けられている。以下、冷却機構に関する５つの実施形態について説明する。
【００３４】
＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータ１の内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。アウターロータ１０内には、冷却油Ｏが注入されている。冷却油Ｏは、マグネット１４の左右両側に設けられた窪み部２０に溜まる。冷却油Ｏは、窪み部２０の下方に溜まった状態で、油面レベルがマグネット１４の内周面における最下位置よりも下方（重力方向）となる量に設定されている。以下、窪み部２０における下部、つまり、重力によって冷却油Ｏが溜まる領域を貯留部２１と呼ぶ。貯留部２１の構成、および、冷却油Ｏの量については、後述する他の実施形態（第２実施形態〜第５実施形態）についても第１実施形態と同様の構成である。
【００３５】
冷却機構は、貯留部２１に溜まっている冷却油Ｏを、アウターロータ１０の回転する力によって、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａ（窪み部２０の内周面）に沿わせて上方に揚げてから、アウターロータ１０内の空間領域に放出してコイル巻回部５５に接触させるものである。
【００３６】
アウターロータ１０の窪み部２０には、冷却機構として、かき揚げ板３０が周方向に沿って所定の間隔で設けられている。かき揚げ板３０は、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａに、窪み部２０を周方向に等間隔で仕切るように、窪み部２０の幅方向いっぱいまで延びて形成されている。かき揚げ板３０は、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａに固定される固定部３１と、固定部３１からアウターロータ１０の内側に向かって延びた傾斜板部３２とから一体形成されている。傾斜板部３２の延設方向は、アウターロータ１０の回転中心に向かう方向よりも、モータ回転方向（車両が前進走行する場合にアウターロータ１０が回転する方向を意味する）に傾斜している。換言すれば、傾斜板部３２は、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａから立設される平板であって、その立設位置から車両前進時のモータ回転方向側に延びた接線と成す傾斜角度θが鋭角となるように設けられている。尚、この例では、複数のかき揚げ板３０を窪み部２０にそれぞれ固定して設けているが、例えば、複数の傾斜板部３２が等間隔に形成されたリング状板を、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａに固定するようにしてもよい。
【００３７】
次に、この冷却機構（かき揚げ板３０）の作動について説明する。コイル５４に通電されるとアウターロータ１０が回転する。図２（ｂ）に矢印で示した回転方向は、車両前進時におけるアウターロータ１０の回転方向を表す。このアウターロータ１０の回転によって、かき揚げ板３０がモータ軸を中心として旋回する。車両が前進走行する場合には、かき揚げ板３０は、傾斜板部３２の傾斜している側に旋回する。これにより、貯留部２１に溜まっている冷却油Ｏが、かき揚げ板３０によってかき揚げられる。この場合、傾斜板部３２の傾斜角度θが鋭角であるため、冷却油Ｏは、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａと、傾斜板部３２と、マグネット１４の端面１４ａと、アウターロータ１０の側板部１２，１３の内壁面１２ａ，１３ａとで囲まれる領域に溜まった状態で上方にまで揚げられる。従って、冷却油Ｏは、アウターロータ１０の回転とともに、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａに沿って上方にまで揚げられる。
【００３８】
傾斜板部３２は、アウターロータ１０の回転とともに上方に移動するにつれて、その向き（基端から先端に向かう方向）が変化し、最上位置より手前から水平に近づき、更に上方に移動すると、下向きに変化する。こうした傾斜板部３２の向きの変化によって、かき揚げ板３０でかき揚げられた冷却油Ｏは、図２（ｂ）の太線矢印に示すように、アウターロータ１０内の空間領域に放出される。これにより、冷却油Ｏは、コイル巻回部５５に滴下され、コイル巻回部５５を冷却する。
【００３９】
以上説明した第１実施形態の冷却機構を備えたインホイールモータ１によれば、以下の作用効果を奏する。
１．貯留部２１に溜まっている冷却油Ｏを、アウターロータ１０の回転する力によって、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａに沿わせて上方に揚げてから、アウターロータ１０内の空間領域に放出してコイル巻回部５５に接触させる。これにより、コイル巻回部５５が冷却油Ｏによって良好に冷却される。この結果、内部に熱がこもりやすいアウターロータタイプのインホイールモータであっても、冷却油を介して外部に熱を放出することができる。
【００４０】
２．アウターロータ１０内に空間領域を設けているため、従来装置（特許文献１）のような冷却油Ｏの熱膨張を吸収する外部装置を設ける必要がない。従って、冷却用外部装置を設けることなく、インホイールモータ１の放熱を良好に行うことができる。また、冷却用外部装置から冷却油Ｏが漏れないようにする対策を別途講じる必要がない。このため、低コストにて冷却機構を構成することができる。また、冷却用外部装置を配置するスペースを設ける必要がなく、車輪Ｗ回りの設計自由度が向上する。
【００４１】
３．冷却油Ｏを汲み上げるポンプおよびポンプ配管を必要としないため、低コストにて冷却機構を構成することができる。
【００４２】
４．冷却油Ｏは、貯留部２１に溜まった状態で、その油面レベルがマグネット１４の内周面における最下位置よりも下方（重力方向）となる量に設定されている。このように冷却油Ｏを少量とすることにより、アウターロータ１０の回転に対する抵抗を小さくすることができる。従って、電力消費量を抑えることができる。
【００４３】
５．アウターロータ１０の円筒内周面１１ａ（窪み部２０の内周面）に形成したかき揚げ板３０によって冷却油Ｏをかき揚げるため、コイル巻回部５５の冷却に必要な十分の冷却油をアウターロータ１０の円筒内周面１１ａに沿わせてかき揚げることができる。また、かき揚げた冷却油を、コイル巻回部５５に良好に接触するように落下させることができる。従って、コイル巻回部５５の冷却を良好に行うことができる。
【００４４】
＜第１実施形態の変形例＞
上記第１実施形態においては、傾斜板部３２の傾斜角度θは一定であるが、傾斜角度θがアウターロータ１０の回転速度に応じて可変するように構成されていてもよい。例えば、かき揚げ板３０にバネ性を持たせることにより実施できる。かき揚げ板３０は、アウターロータ１０の回転によりモータ軸を中心として旋回するため、この旋回する力によって傾斜板部３２が旋回方向と反対方向に付勢される。これにより、図３に示すように、かき揚げ板３０は、アウターロータ１０の回転速度が速くなるほど傾斜角度θが増加するように変形し、アウターロータ１０の回転速度が遅くなるほど傾斜角度θが初期角度θｏ（アウターロータ１０が回転していないときの傾斜角度）に近づくように変形が戻る。
【００４５】
傾斜板部３２の傾斜角度θが大きいほど、つまり、傾斜角度θが直角に近いほど、かき揚げられた冷却油Ｏは落下しやすくなる。一方、アウターロータ１０の回転速度が速いほど、冷却油Ｏは遠心力によって落下しにくくなる。つまり、傾斜板部３２とアウターロータ１０の円筒内周面１１ａとの間に挟まれる領域に冷却油Ｏが留まってしまって落下しにくくなる。従って、この変形例によれば、アウターロータ１０の回転速度が速くても遅くても、冷却油Ｏを良好にアウターロータ１０内の空間領域に放出してコイル巻回部５５に接触させることができる。この結果、インホイールモータ１の放熱を一層良好に行うことができる。
【００４６】
尚、この変形例では、かき揚げ板３０自身のバネ性を利用しているが、それに限るものではない。例えば、傾斜板部３２をアウターロータ１０の円筒内周面１１ａに傾斜角度変更可能に軸支するとともに、図示しないバネ部材を傾斜板部３２とアウターロータ１０の円筒内周面１１ａとの間に介在させて、バネ部材の変形により傾斜角度θをアウターロータ１０の回転速度に応じて可変する構成を採用することもできる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータ２の内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。アウターロータ１０内の空間領域には、左右の窪み部２０の最上位置に、それぞれかき取り板３５が設けられる。各かき取り板３５は、冷却機構を構成する部材であって、支持アーム３６を介してステータ５０に固定される。かき取り板３５は、四角い金属製平板であって、その板面が鉛直方向かつ幅方向に向けられるとともに、上端面３５ａがアウターロータ１０の最上位置における円筒内周面１１ａと僅かな離隔をあけて向かい合うように配置される。かき取り板３５は、幅寸法が窪み部２０の幅よりも僅かに小さく設定されており、その左右の端面が、マグネット１４の端面１４ａ、および、側板部１２，１３の内壁面１２ａ，１３ａと接触しないようになっている。
【００４８】
次に、この冷却機構の作動について説明する。コイル５４に通電されるとアウターロータ１０が回転する。貯留部２１に溜まっている冷却油Ｏは、粘性を有するため、その一部が、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａ、つまり、窪み部２０の内周面に付着して、アウターロータ１０の回転にあわせて旋回する。アウターロータ１０の円筒内周面１１ａに付着している冷却油Ｏが上方に揚げられた位置で自重により落下すれば、冷却油Ｏをコイル巻回部５５に接触させることができる。しかし、アウターロータ１０の回転速度が速い場合には、冷却油Ｏに働く遠心力が大きくなるため、冷却油Ｏは円筒内周面１１ａに付着したまま落下しなくなることがある。そこで、第２実施形態においては、かき取り板３５によって、円筒内周面１１ａに付着している冷却油Ｏをかき取って落下させる。
【００４９】
かき取り板３５は、その上端面３５ａがアウターロータ１０の最上位置における円筒内周面１１ａと接近して設けられるため、円筒内周面１１ａに付着している冷却油Ｏの進路を邪魔して冷却油Ｏに接触する。これにより、冷却油Ｏを、最上位置で、円筒内周面１１ａから非接触でかき取ることができる。かき取られた冷却油Ｏは、図４（ｂ）の太線矢印に示すようにアウターロータ１０内の空間領域に放出される。これにより、冷却油Ｏは、コイル巻回部５５に滴下され、コイル巻回部５５を冷却する。
【００５０】
以上説明した第２実施形態の冷却機構を備えたインホイールモータ２によれば、第１実施形態における作用効果１〜４に加えて、以下の作用効果６を奏する。
６．かき取り板３５がアウターロータ１０の円筒内周面１１ａに付着している冷却油Ｏを最上位置でかき取るため、冷却油Ｏを確実にコイル巻回部５５に落下させることができる。従って、コイル巻回部５５の冷却を良好に行うことができる。また、かき取り板３５は、円筒内周面１１ａに接触しないように設けられるため、アウターロータ１０の回転抵抗の増加を最小限に抑えることができ、また、円筒内周面１１ａとの接触によるノイズも発生しない。
【００５１】
＜第２実施形態の変形例＞
上記第２実施形態においては、かき取り板３５は、円筒内周面１１ａに対して非接触に設けられているが、例えば、かき取り板３５に代えて刷毛（図示略）を設けて、刷毛の先端を円筒内周面１１ａに接触させる構成であってもよい。この変形例によれば、円筒内周面１１ａに付着している冷却油Ｏをより確実にかき取ることができる。また、刷毛を用いているため、アウターロータ１０の回転抵抗の増加および接触によるノイズの増加を抑えることができる。
【００５２】
＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータ３の内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。この第３実施形態の冷却機構は、第１実施形態の冷却機構と第２実施形態の冷却機構とを並設したものである。インホイールモータ３は、第１，第２実施形態と同様に、マグネット１４の左右両側に設けられたリング状の窪み部２０の下方に、冷却油Ｏが溜まる貯留部２１を備えている。ここで、窪み部２０を幅方向に二分して、マグネット１４に近い側を第１窪み部２０１と呼び、側板部１２，１３に近い側を第２窪み部２０２と呼ぶ。第１窪み部２０１を形成するアウターロータ１０の円筒内周面１１ａには、かき揚げ板３８が周方向に沿って所定の間隔で設けられている。一方、第２窪み部２０２には、かき揚げ板３８が設けられていなく、それに代わって、最上位置にかき取り板３９が設けられている。かき取り板３９は、支持アーム３６を介してステータ５０に固定される。
【００５３】
第１窪み部２０１に設けられるかき揚げ板３８は、第１実施形態のかき揚げ板３５の幅寸法を半分にしたもの、つまり、幅方向の外側半分を切り取ったものである。従って、かき揚げ板３８は、第１実施形態のかき揚げ板３５における固定部３１、傾斜板部３２に対応する部位を備えているが、重複説明を避けるために、ここでは、その説明を省略する。
【００５４】
第２窪み部２０２に設けられるかき取り板３９は、第２実施形態のかき取り板３５の幅寸法を半分にしたもの、つまり、幅方向の内側半分を切り取ったものである。かき取り板３９は、かき揚げ板３８の進路を避けて、かつ、上端面３９ａがアウターロータ１０の最上位置における円筒内周面１１ａと僅かな離隔をあけて向かい合うように配置される。
【００５５】
次に、この冷却機構の作動について説明する。コイル５４に通電されるとアウターロータ１０が回転する。アウターロータ１０の低速回転時においては、かき揚げ板３８によってかき揚げられた冷却油Ｏは、アウターロータ１０内の空間領域に放出される。これにより、冷却油Ｏは、コイル巻回部５５に滴下され、コイル巻回部５５を冷却する。
【００５６】
アウターロータ１０の高速回転時においては、かき揚げ板３８によってかき揚げられた冷却油Ｏは、遠心力によってかき揚げ板３８とアウターロータ１０の円筒内周面１１ａとの間に挟まれる領域に留まってしまい、アウターロータ１０内の空間領域に放出されにくくなるケースが考えられる。そうしたケースであっても、かき取り板３９が、アウターロータ１０の第２窪み部２０２の円筒内周面１１ａに付着した冷却油Ｏを、最上位置でかき取る。これにより、冷却油Ｏは、コイル巻回部５５に滴下され、コイル巻回部５５を冷却する。
【００５７】
以上説明した第３実施形態の冷却機構を備えたインホイールモータ３によれば、第１実施形態および第２実施形態における作用効果１〜６を奏する。
【００５８】
＜第３実施形態の変形例＞
上記第３実施形態においては、第１実施形態の冷却機構と第２実施形態の冷却機構とを並設したものであるが、例えば、第１実施形態の変形例、あるいは、第２実施形態の変形例を適宜、組み合わせることもできる。
【００５９】
＜第４実施形態＞
図６は、第４実施形態にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータ４の内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。アウターロータ１０の左右の窪み部２０には、冷却機構を構成する部材である、かき揚げ突条４０が周方向に沿って所定の間隔で設けられている。各かき揚げ突条４０は、アウターロータ１０の回転中心方向に突出した略半円形の断面を有し、窪み部２０の幅方向に延びた突条体である。従って、かき揚げ突条４０は、その先端が滑らかな湾曲面状に形成されている。本実施形態においては、かき揚げ突条４０は、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａに固定される部品であるが、円筒内周面１１ａに一体的に加工形成されるものであってもよい。かき揚げ突条４０における円筒内周面１１ａからの高さは、図６（ｂ）に示すように、貯留部２１に溜まる冷却液の液面レベル（最深部における液面レベル）よりも低く設定されている。従って、かき揚げ突条４０は、アウターロータ１０の回転とともに旋回して、その旋回途中で、全体が貯留部２１に溜まる冷却液の中に浸かるように構成されている。
【００６０】
アウターロータ１０内の空間領域には、左右の窪み部２０の最上位置に、それぞれかき取り板４１が設けられる。各かき取り板４１は、冷却機構を構成する部材であって、支持アーム３６を介してステータ５０に固定される。かき取り板４１は、四角いゴム製平板であって、その板面が鉛直方向かつ車幅方向に向けられるとともに、上端面４１ａがかき揚げ突条４０の先端（突出方向の先端）に接触するように配置される。また、かき取り板４１は、幅寸法が窪み部２０の幅よりも僅かに小さく設定されており、その左右の端面が、マグネット１４の端面１４ａ、および、側板部１２，１３の内壁面１２ａ，１３ａと接触しないようになっている。
【００６１】
次に、この冷却機構の作動について説明する。コイル５４に通電されるとアウターロータ１０が回転する。このアウターロータ１０の回転によって、かき揚げ突条４０がモータ軸を中心として旋回する。これにより、貯留部２１に溜まっている冷却油Ｏが、かき揚げ突条４０によって円筒内周面１１ａに沿ってかき揚げられる。かき揚げ突条４０によってかき揚げられた冷却油Ｏの一部は、最上位置に達する前にアウターロータ１０内の空間領域に放出されてコイル巻回部５５に落下する。また、アウターロータ１０内の空間領域に放出されずに最上位置に達した冷却油Ｏの一部は、かき揚げ突条４０の先端にかき取り板４１が接触することによってかき取られ、アウターロータ１０内の空間領域に放出される。これにより、冷却油Ｏは、コイル巻回部５５に滴下され、コイル巻回部５５を冷却する。
【００６２】
以上説明した第４実施形態の冷却機構を備えたインホイールモータ４によれば、第１実施形態における作用効果１〜４に加えて、以下の作用効果７を奏する。
７．かき揚げ突条４０を使って冷却油Ｏを上方にかき揚げ、最上位置で、かき取り板４１をかき揚げ突条４０の先端に接触させて冷却油Ｏをかき取るため、第２実施形態に比べて多量の冷却油Ｏを効率よくコイル巻回部５５に落下させることができる。従って、コイル巻回部５５の冷却を良好に行うことができる。
【００６３】
＜第４実施形態の変形例＞
上記第４実施形態においては、かき取り板４１としてゴム平板を使用しているが、最上位置でかき揚げ突条４０と接触する部材は、ゴム平板に限るものではなく、アウターロータ１０の内周面に接触しても、アウターロータ１０の回転抵抗および接触によるノイズの増加を抑えられる部材であればよい。例えば、刷毛を用いてもよい。
【００６４】
＜第５実施形態＞
図７は、第５実施形態にかかる冷却機構が設けられたインホイールモータ５の内部構造を表した断面図であって、（ａ）は、車両前後方向から見た概略図、（ｂ）は車幅方向から見た概略図である。インホイールモータ５は、上述した実施形態と同様に、マグネット１４の左右両側に設けられたリング状の窪み部２０の下方に、冷却油Ｏが溜まる貯留部２１を備えている。ここで、第３実施形態と同様に、窪み部２０を幅方向に二分して、マグネット１４に近い側を第１窪み部２０１と呼び、側板部１２，１３に近い側を第２窪み部２０２と呼ぶ。第１窪み部２０１を形成するアウターロータ１０の円筒内周面１１ａには、かき揚げ突条４３が周方向に沿って所定の間隔で設けられている。一方、第２窪み部２０２には、かき揚げ突条４３が設けられていなく、それに代わって、最上位置に冷却油誘導チューブ４５が設けられている。冷却油誘導チューブ４５は、支持アーム４６を介してステータ５０に固定される。冷却機構は、かき揚げ突条４３および冷却油誘導チューブ４５から構成される。
【００６５】
第１窪み部２０１に設けられるかき揚げ突条４３は、第４実施形態のかき揚げ突条４０の幅寸法を半分にしたもの、つまり、幅方向の外側半分を切り取ったものである。第２窪み部２０２の最上位置に設けられる冷却油誘導チューブ４５は、図８に示すように、第２窪み部２０２におけるアウターロータ１０の円筒内周面１１ａに接近して水平方向に延びる上水平管部４５ａと、上水平管部４５ａの幅方向外側から下方に曲折されて鉛直方向に延びる鉛直管部４５ｂと、鉛直管部４５ｂの下端から幅方向内側に向けて曲折されて水平方向に延びる下水平管部４５ｃとから一体構成される。上水平管部４５ａには、第１窪み部２０１に向かって開口した冷却油入口４５ｄが形成されている。また、下水平管部４５ｃには、第１窪み部２０１に向かって開口した冷却油出口４５ｅが形成されている。
【００６６】
次に、この冷却機構の作動について説明する。コイル５４に通電されるとアウターロータ１０が回転する。このアウターロータ１０の回転によって、かき揚げ突条４３がモータ軸を中心として旋回する。これにより、貯留部２１に溜まっている冷却油Ｏが、かき揚げ突条４３によってかき揚げられる。かき揚げ突条４３によってかき揚げられた冷却油Ｏは、アウターロータ１０の回転速度が遅い場合、上方位置で落下し、コイル巻回部５５に滴下される。また、アウターロータ１０の回転速度が速い場合には、冷却油Ｏは、遠心力によって、アウターロータ１０の円筒内周面１１ａ（かき揚げ突条４３間の第１窪み部２０１の内周面）に張り付いた状態になる。また、冷却油Ｏは、遠心力によって加圧されてアウターロータ１０の円筒内周面１１ａの幅方向外側に押し出される。このとき、冷却油誘導チューブ４５内の圧力は大気圧とほぼ同等に維持されるため、冷却油Ｏは、冷却油入口４５ｄから冷却油誘導チューブ４５内に流入する。こうして、冷却油Ｏは、冷却油誘導チューブ４５の冷却油出口４５ｅからコイル巻回部５５に放出され、コイル巻回部５５を冷却する。
【００６７】
以上説明した第５実施形態の冷却機構を備えたインホイールモータ５によれば、第１実施形態における作用効果１〜４に加えて、以下の作用効果８を奏する。
８．かき揚げ突条４３を使って冷却油Ｏを上方にかき揚げ、冷却油Ｏに働く遠心力を利用して、冷却油Ｏを冷却油誘導チューブ４５内に誘導させるため、アウターロータ１０の回転速度が速い場合であっても、冷却油Ｏを良好にコイル巻回部５５に放出することができる。従って、コイル巻回部５５の冷却を良好に行うことができる。
【００６８】
＜第５実施形態の変形例＞
上記第５実施形態においては、冷却油Ｏをコイル巻回部５５に誘導する誘導路部材として、上水平管部４５ａと鉛直管部４５ｂと下水平管部４５ｃとから一体構成される形状の冷却油誘導チューブ４５を用いているが、誘導路部材は、そうした形状に限るものでなく、例えば、円弧状に形成されたチューブなどを採用することもできる。
【００６９】
以上、本発明の車両のインホイールモータに係る実施形態および変形例について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００７０】
例えば、第３実施形態において、かき揚げ板３８に代えて、かき揚げ突条４３（図７参照）を設けることにより、窪み部２０に、かき揚げ突条４３とかき取り板３９とを幅方向に並べて設けた構成を採用することもできる。更に、その構成において、かき揚げ突条４３の先端に接触するかき取り板（図６のかき取り板４１の幅寸法を半分にした板）を設けることもできる。
【００７１】
また、例えば、第５実施形態において、かき揚げ突条４３に代えて、かき揚げ板３８（図５参照）を設けることにより、窪み部２０に、かき揚げ板３８と冷却油誘導チューブ４５とを幅方向に並べて設けた構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７２】
１、２，３，４，５…インホイールモータ、１０…アウターロータ、１１…円筒部、１１ａ…円筒内周面、１２，１３…側板部、１４…マグネット、２０…窪み部、２１…貯留部、３０，３８…かき揚げ板、３１…固定部、３２…傾斜板部、３５，３９，４１…かき取り板、４０，４３…かき揚げ突条、４５…冷却油誘導チューブ、５０…ステータ、５１…軸部、５２…鉄心部、５４…コイル、５５…コイル巻回部、６０…連結部、８０…サスペンション装置、１００…車体側部材、２００…金属ホイール、３００…タイヤ、Ｗ…車輪、θ…傾斜角度、Ｏ…冷却油。
【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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