(57)【要約】【課題】インホイールモータに電力を供給するための配線の損傷が抑制された電動輪を提供する。【解決手段】電動輪１は、ホイールディスク１００と、一部がホイールディスク１００内に収納され、ホイールディスク１００を駆動またはホイールディスク１００に駆動されるインホイールモータと、インホイールモータに電力を供給するケーブル５００Ａとを備える。インホイールモータは、ケーシング４１０と、ケーシング４１０の外面におけるホイールディスク１００の内面に対向する部分から突出するように設けられ、ケーブル５００Ａが接続される端子箱４４０とを含む。端子箱４４０は、ケーシング４１０に対して車両前方側に設けられ、ケーブル５００Ａは、端子箱４４０に対して下方側から端子箱４４０に接続される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられる電動輪であって、
ホイールと、
少なくとも一部が前記ホイール内に収納され、該ホイールを駆動または該ホイールに駆動されるインホイールモータと、
前記インホイールモータに電力を供給する給電ケーブルとを備え、
前記インホイールモータは、ケーシングと、前記ケーシング内に収納される回転電機と、前記ケーシングの外面における前記ホイールの内面に対向する部分から突出するように設けられ、前記給電ケーブルが接続される端子箱とを含み、
前記給電ケーブルは、前記端子箱に対して車両前進時の前記ホイールの回転方向の下流側から前記端子箱に接続される、電動輪。
【請求項２】
前記端子箱は、前記ケーシングに対して車両前方側に設けられ、前記給電ケーブルは、前記端子箱に対して下方側から前記端子箱に接続される、請求項１に記載の電動輪。
【請求項３】
前記端子箱は、前記ケーシングに対して車両後方側に設けられ、前記給電ケーブルは、前記端子箱に対して上方側から前記端子箱に接続される、請求項１に記載の電動輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動輪に関し、特に、少なくとも一部がホイール内に収納されるインホイールモータを備えた電動輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータによって駆動される電動輪が従来から知られている。このような電動輪は、たとえば、特開２００５−２７１９０９号公報（特許文献１）に記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２７１９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、車両前方側に設けられた配線ボックスに対し、上方側から配線が接続されている。このようにした場合、ホイールの内側に異物が固着した場合に、異物が配線に衝突して配線が損傷することが懸念される。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、インホイールモータに電力を供給するための配線の損傷が抑制された電動輪を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る電動輪は、車両に設けられる電動輪であって、ホイールと、少なくとも一部がホイール内に収納され、該ホイールを駆動または該ホイールに駆動されるインホイールモータと、インホイールモータに電力を供給する給電ケーブルとを備える。インホイールモータは、ケーシングと、ケーシング内に収納される回転電機と、ケーシングの外面におけるホイールの内面に対向する部分から突出するように設けられ、給電ケーブルが接続される端子箱とを含む。給電ケーブルは、端子箱に対して車両前進時のホイールの回転方向の下流側から端子箱に接続される。
【０００６】
１つの局面では、端子箱は、ケーシングに対して車両前方側に設けられ、給電ケーブルは、端子箱に対して下方側から端子箱に接続される。
【０００７】
他の局面では、端子箱は、ケーシングに対して車両後方側に設けられ、給電ケーブルは、端子箱に対して上方側から端子箱に接続される。
【０００８】
上記構成によれば、端子箱に対して車両前進時のホイールの回転方向の下流側から給電ケーブルを端子箱に接続することにより、ホイールの内周面に異物が固着した状態で車両が前進した場合でも、当該異物が給電ケーブルよりも先に端子箱に衝突して粉砕されるため、給電ケーブルの損傷が抑制される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電動輪において、インホイールモータに電力を供給する給電ケーブルの損傷を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００１１】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の構成を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
【００１２】
図１は、後述する本発明の実施の形態１，２に係る電動輪の構成を示した図である。図１を参照して、電動輪１は、車両に設けられるものであって、ホイールディスク１００と、ホイールハブ２００と、ジョイント３００と、インホールモータ４００と、インバータ５００と、ブレーキロータ６００と、ブレーキキャリパ７００と、アッパアーム８００と、ロアアーム９００とを備える。
【００１３】
インホイールモータ４００は、ケーシング４１０と、モータ４２０と、減速機構としてのプラネタリギヤ４３０と、端子箱４４０とを含んで構成される。
【００１４】
ホイールディスク１００は、ディスク部１１０とリム部１２０とからなる略カップ型形状を有する。ホイールディスク１００のリム部１２０の外縁には、タイヤ（図示せず）が固定される。ホイールディスク１００は、ホイールハブ２００と、ジョイント３００と、インホイールモータ４００の一部または全部と、ブレーキロータ６００およびブレーキキャリパ７００とを受け入れるように形成される。ホイールディスク１００は、ディスク部１１０をハブボルトによってホイールハブ２００に締結することによりホイールハブ２００と連結される。
【００１５】
ホイールハブ２００はジョイント３００を介してインホイールモータ４００の出力シャフトに連結される。
【００１６】
ブレーキロータ６００は、内周端がホイールハブ２００の外周端に固定され、外周端がブレーキキャリパ７００内を通過するように配置される。ブレーキキャリパ７００は、ブレーキピストンと、ブレーキパッドとを含む。当該ブレーキパッドは、ブレーキロータ６００の外周端を挟み込む。
【００１７】
ブレーキキャリパ７００にブレーキオイルが供給されると、ブレーキピストンによりブレーキパッドが押圧され、当該ブレーキパッドによってブレーキロータ６００の外周端が挟み込まれ、電動輪１にブレーキがかけられる。
【００１８】
次に、インホールモータ４００の構成について説明する。
ケーシング４１０は、ホイールハブ２００の紙面左側に配置され、モータ４２０と、プラネタリギヤ４３０とを収納する。ケーシング４１０は、ボールベアリング８００Ａ，９００Ａを介してアッパアーム８００およびロアアーム９００に支持されている。
【００１９】
モータ４２０は、ロータ４２１と、ステータ４２２とを含んで構成される。ステータ４２２は、ステータコアとステータコイルとを含む。ステータコアは、ケーシング４１０に固定される。ステータコイルは、ステータコアに巻回される。モータ４２０が三相モータである場合、ステータコイルは、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。また、ロータ４２１は、ステータコアおよびステータコイルの内周側に配置される。
【００２０】
プラネタリギヤ４３０は、サンギヤ４３１と、ピニオンギヤ４３２と、リングギヤ４３３と、プラネタリキャリア４３４とを含む。
【００２１】
端子箱４４０は、ケーシング４１０の外面から突出するように設けられる。ステータコイルは、端子箱４４０およびケーブル５００Ａを介してインバータ５００と電気的に接続される。ケーブル５００Ａは、接続部５００Ｂにおいて端子箱４４０に接続される。端子箱４４０から引き出されたケーブル５００Ａは、たとえば、アッパアーム８００またはロアアーム９００に固定可能である。なお、図１では、ケーシング４１０の上方側に端子箱４４０が設けられているが、端子箱４４０を設ける位置は、適宜変更される。
【００２２】
モータ４２０の回転シャフトは、サンギヤ軸に連結される。サンギヤ軸は、プラネタリギヤ４３０のサンギヤ４３１に連結される。また、サンギヤ軸は、回転自在に支持される。ピニオンギヤ４３２は、サンギヤ４３１と噛合い、回転自在に支持される。リングギヤ４３３は、ケーシング４１０に固定される。プラネタリキャリア４３４は、ピニオンギヤ４３２に連結され、出力シャフトにスプライン嵌合される。また、プラネタリキャリア４３４は、回転自在に支持される。
【００２３】
インバータ５００からステータ４２２に交流電流が供給されると、ロータ４２１が回転し、モータ４２０は、所定のトルクを出力する。そして、モータ４２０の出力トルクは、サンギヤ軸を介してプラネタリギヤ４３０へ伝達される。プラネタリギヤ４３０は、サンギヤ軸から受けた出力トルクをサンギヤ４３１およびピニオンギヤ４３２によって変更、つまり、変速（減速）してプラネタリキャリア４３４へ出力する。プラネタリキャリア４３４は、プラネタリギヤ４３０の出力トルクを出力シャフトに伝達し、出力シャフトはジョイント３００を介して所定の回転数でホイールハブ２００およびホイールディスク１００を回転させる。これにより、電動輪１は所定の回転数で回転する。
【００２４】
（実施の形態１）
図２は、実施の形態１に係る電動輪１における端子箱４４０とケーブル５００Ａの接続方向について説明する図である。図２を参照して、本実施の形態に係る電動輪１においては、端子箱４４０は、ケーシング４１０の前方側の側面からホイールディスク１００の径方向外方（すなわち、車両前方）に突出するように設けられる。そして、ケーブル５００Ａは、端子箱４４０の下方側から接続部５００Ｂに接続される。
【００２５】
図２において、矢印ＤＲ１は、車両前進時のホイールディスク１００の回転方向を意味する。したがって、接続部５００Ｂは、端子箱４４０における車両前進時のホイールディスク１００の回転方向の下流側に位置する。
【００２６】
ホイールディスク１００の内面に異物が固着する場合がある。たとえば、寒冷地において車両を駐車させた際に、ホイールディスク１００におけるリム部１２０の内面に氷１０００が固着する場合がある。
【００２７】
図４は、比較例に係る電動輪１における端子箱４４０とケーブル５００Ａの接続方向について説明する図である。図４を参照して、本比較例に係る電動輪１では、端子箱４４０は、ケーシング４１０の前方側の側面から車両前方に突出するように設けられ、ケーブル５００Ａは、端子箱４４０の上方側から接続部５００Ｂに接続される。すなわち、図４の比較例では、接続部５００Ｂは、端子箱４４０における車両前進時のホイールディスク１００の回転方向の上流側に位置する。
【００２８】
図４の比較例において、ホイールディスク１００の内面に氷１０００が固着した状態で車両を前進させると、ホイールディスク１００が矢印ＤＲ１方向に回転し、氷１０００が矢印ＤＲ１０００方向に移動する。氷１０００が矢印ＤＲ１０００方向に移動することにより、氷１０００がケーブル５００Ａに衝突する。この結果、ケーブル５００Ａが損傷することが懸念される。すなわち、図４の比較例に係る電動輪１では、車両前進時にホイールディスク１００の内面に固着された異物がケーブル５００Ａに衝突することによりケーブル５００Ａや接続部５００Ｂ（コネクタ部）が損傷することが懸念される。
【００２９】
これに対し、本実施の形態に係る電動輪１においては、図２に示されるように、ケーブル５００Ａの端子箱４４０への接続部５００Ｂを、端子箱４４０における車両前進時のホイールディスク１００の回転方向の下流側に位置させているため、ホイールディスク１００の内面に氷が固着した状態で車両前進方向にホイールディスク１００を回転させたとしても、氷１０００は、ケーブル５００Ａに衝突する前に端子箱４４０に衝突し、粉砕される。なお、端子箱４４０における接続部５００Ｂと反対側の側面（側面４４０Ａ）には、氷１０００が衝突した際の氷１０００の破砕を促進する凹凸や突起（砕氷部）を設けることが好ましい。
【００３０】
上記の結果、氷１０００の衝突によるケーブル５００Ａおよび接続部５００Ｂの損傷が抑制される。また、端子箱４４０の下方に接続部５００Ｂを設けることにより、仮に、端子箱４４０の上方において氷１０００がホイールディスク１００から外れて落下した場合にも、端子箱４４０によってケーブル５００Ａおよび接続部５００Ｂを保護することができる。
【００３１】
なお、図２に示す構造では、車両後退時には、ホイールディスク１００は、矢印ＤＲ１と反対の方向に回転し、氷１０００は、端子箱４４０よりも先にケーブル５００Ａおよび接続部５００Ｂに衝突することになる。しかしながら、一般的に、車両前進時の方が車両後退時よりもホイールディスク１００の回転数が大きくなりやすいため、車両後退時の氷１０００の衝突に着目するよりは、本実施の形態のように、車両前進時の氷１０００の衝突に着目した方が、より効果的にケーブル５００Ａの保護を図ることができる。
【００３２】
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る電動輪１は、ホイールディスク１００と、一部がホイールディスク１００内に収納され、ホイールディスク１００を駆動またはホイールディスク１００に駆動されるインホイールモータ４００と、インホイールモータ４００に電力を供給する「給電ケーブル」としてのケーブル５００Ａとを備える。インホイールモータ４００は、ケーシング４１０と、ケーシング４１０内に収納される「回転電機」としてのモータ４２０と、ケーシング４１０の外面におけるホイールディスク１００の内面に対向する部分から突出するように設けられ、ケーブル５００Ａが接続される端子箱４４０とを含む。ケーブル５００Ａは、端子箱４４０に対して車両前進時のホイールの回転方向（矢印ＤＲ１方向）の下流側から端子箱４４０に接続される。より具体的には、端子箱４４０は、ケーシング４１０に対して車両前方側に設けられ、ケーブル５００Ａは、端子箱４４０に対して下方側から端子箱４４０に接続される。
【００３３】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２に係る電動輪１における端子箱４４０とケーブル５００Ａの接続方向について説明する図である。図３を参照して、本実施の形態に係る電動輪１においては、端子箱４４０は、ケーシング４１０の後方側の側面からホイールディスク１００の径方向外方（すなわち、車両後方）に突出するように設けられる。そして、ケーブル５００Ａは、端子箱４４０の上方側から接続部５００Ｂに接続される。すなわち、本実施の形態においても、接続部５００Ｂは、端子箱４４０における車両前進時のホイールディスク１００の回転方向（矢印ＤＲ１方向）の下流側に位置する。
【００３４】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、ケーブル５００Ａの端子箱４４０への接続部５００Ｂを、端子箱４４０における車両前進時のホイールディスク１００の回転方向の下流側に位置させているため、ホイールディスク１００の内面に氷が固着した状態で車両前進方向にホイールディスク１００を回転させたとしても、氷１０００の衝突によるケーブル５００Ａおよび接続部５００Ｂの損傷が抑制される。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、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】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１，２に係る電動輪の構成を示した図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電動輪における端子箱と給電ケーブルの接続方向について説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る電動輪における端子箱と給電ケーブルの接続方向について説明する図である。
【図４】比較例に係る電動輪における端子箱と給電ケーブルの接続方向について説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  電動輪、１００  ホイールディスク、１１０  ディスク部、１２０  リム部、２００  ホイールハブ、３００  ジョイント、４００  インホールモータ、４１０  ケーシング、４２０  モータ、４２１  ロータ、４２２  ステータ、４３０  プラネタリギヤ、４３１  サンギヤ、４３２  ピニオンギヤ、４３３  リングギヤ、４３４  プラネタリキャリア、４４０  端子箱、４４０Ａ  側面、５００  インバータ、５００Ａ  ケーブル、５００Ｂ  接続部、６００  ブレーキロータ、７００  ブレーキキャリパ、８００  アッパアーム、８００Ａ  ボールベアリング、９００  ロアアーム、９００Ａ  ボールベアリング、１０００  氷。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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