特開 2023-48210 インホイールモータ固定構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023048210

(43)【公開日】2023-04-07

(54)【発明の名称】インホイールモータ固定構造

(51)【国際特許分類】

   B60K 7/00 20060101AFI20230331BHJP

   H02K 7/00 20060101ALI20230331BHJP

【ＦＩ】

B60K7/00

H02K7/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021157384

(22)【出願日】2021-09-28

(71)【出願人】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100124084

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 久人

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】阿曽 充宏

【テーマコード（参考）】

3D235

5H607

【Ｆターム（参考）】

3D235AA01

3D235BB17

3D235BB18

3D235CC42

3D235GA04

3D235GA13

3D235GA59

3D235GB23

5H607AA12

5H607BB01

5H607BB14

5H607BB17

5H607DD05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】インホイールモータ固定構造において、インホイールモータにおけるステータの直径を小さくし易くする。
【解決手段】インホイールモータ固定構造は、車両の車輪１に固定されており、車輪１と共に回転するロータ２１と、ロータ２１の内側に設けられており、車両に固定された状態で磁力を発生することにより、ロータ２１を回転させるステータ２２と、ステータ２２におけるロータ２１の回転軸上において、ステータ２２に固定されているシャフト２５と、を有するインホイールモータ２と、シャフト２５が挿入されている穴３１を有する車両の支持部品３と、を有し、シャフト２５の長手方向における少なくとも一部の領域に、シャフト２５の周方向に形成されている複数の凸部２５１が設けられており、穴３１の内周面には、複数の凸部２５１がそれぞれ挿入されている複数の凹部３１１が形成されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、
前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、
前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、
を有するインホイールモータと、
前記シャフトが挿入されている穴を有する前記車両の支持部品と、
を有し、
前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられており、
前記穴の内周面には、前記複数の凸部がそれぞれ挿入されている複数の凹部が形成されている、
インホイールモータ固定構造。

【請求項2】

前記複数の凸部のうち少なくとも１つの凸部の形状が他の前記凸部の形状と異なっており、
前記複数の凹部のうち前記少なくとも１つの凸部が挿入されている前記凹部の形状が他の前記凹部の形状と異なっている、
請求項１に記載のインホイールモータ固定構造。

【請求項3】

前記シャフトが前記穴に挿入された状態で、前記シャフトの外側において、前記長手方向における前記支持部品と前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端部との間、及び前記長手方向における前記ステータと前記支持部品との間の少なくとも一方に設けられている少なくとも一つ以上の円筒状のスペーサをさらに有する、
請求項１又は２に記載のインホイールモータ固定構造。

【請求項4】

前記シャフトが前記穴に挿入された状態で前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端面に設けられており、前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径よりも大きい外径を有する蓋部をさらに有する、
請求項３に記載のインホイールモータ固定構造。

【請求項5】

前記シャフトは、
前記凸部が設けられている第１領域と、
前記第１領域と接続されており、前記第１領域の外径よりも大きい外径を有する第２領域と、
を有し、
前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径は、前記第２領域の外径よりも小さい、
請求項３又は４に記載のインホイールモータ固定構造。

【請求項6】

前記第１領域の前記長手方向における長さは、前記長手方向における前記支持部品の長さよりも大きい、
請求項５に記載のインホイールモータ固定構造。

【請求項7】

車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、
前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、
前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、
を有し、
前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられている、
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、インホイールモータ固定構造及びインホイールモータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両にはアウターロータ型のモータであるインホイールモータが設けられている。特許文献１には、ダイレクトドライブモータのステータが、数本のボルトで数本のサスペンションアームに連結されたアップライトに一体的に結合されており、ロータを支持するブラケットの内周部とステータの外周との間に軸受が設置されている構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平３－３１０２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両の部品に、アウターロータ型のインホイールモータのステータがボルト又はスタッドで締結されている場合、車両の部品とステータとの締結強度を向上させるためには、ボルト又はスタッドを大きくしたり、締結ピッチを広げたりする必要があるため、ステータが大型化する。ステータが大型化すると、ステータとロータとの間のベアリングの幅及び厚みが大きくなることで摩擦力が増加するため、ロータの回転に要するエネルギーが増加してしまうという問題が生じていた。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、インホイールモータにおけるステータの直径を小さくし易いインホイールモータ固定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】

【0006】

本発明の第１の態様においては、車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、を有するインホイールモータと、前記シャフトが挿入されている穴を有する前記車両の支持部品と、を有し、前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられており、前記穴の内周面には、前記複数の凸部がそれぞれ挿入されている複数の凹部が形成されている、インホイールモータ固定構造を提供する。

【0007】

また、前記複数の凸部のうち少なくとも１つの凸部の形状が他の前記凸部の形状と異なっており、前記複数の凹部のうち前記少なくとも１つの凸部が挿入されている前記凹部の形状が他の前記凹部の形状と異なっていてもよい。

【0008】

また、前記シャフトが前記穴に挿入された状態で、前記シャフトの外側において、前記長手方向における前記支持部品と前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端部との間、及び前記長手方向における前記ステータと前記支持部品との間の少なくとも一方に設けられている少なくとも一つ以上の円筒状のスペーサをさらに有していてもよい。

【0009】

また、前記シャフトが前記穴に挿入された状態で前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端面に設けられており、前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径よりも大きい外径を有する蓋部をさらに有していてもよい。

【0010】

また、前記シャフトは、前記凸部が設けられている第１領域と、前記第１領域と接続されており、前記第１領域の外径よりも大きい外径を有する第２領域と、を有し、前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径は、前記第２領域の外径よりも小さくてもよい。また、前記第１領域の前記長手方向における長さは、前記長手方向における前記支持部品の長さよりも大きくてもよい。

【0011】

本発明の第２の態様においては、車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、を有し、前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられている、インホイールモータを提供する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、インホイールモータ固定構造において、インホイールモータにおけるステータの直径を小さくし易くすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】インホイールモータが車両に設けられている状態を示す。

【図2】インホイールモータと、インホイールモータを車両に固定するための固定構造の断面模式図である。

【図3】インホイールモータを車両に固定するための固定構造の第１の例を示す。

【図4】インホイールモータを車両に固定するための固定構造の第２の例を示す。

【図5】インホイールモータを車両に固定するための固定構造の第３の例を示す。

【図6】インホイールモータを車両に固定するための固定構造を構成する部材が分離された状態の斜視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［車両Ｓの概要］
図１は、インホイールモータ２が車両Ｓに設けられている状態を示す図である。図１（ａ）は、車両Ｓの構成を示す図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）で示す車両Ｓの左前輪１３Ｌ及び左後輪１４Ｌを車両Ｓの車幅方向における内側から見た状態を示す図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）で示す車両Ｓの右前輪１３Ｒ及び右後輪１４Ｒを車両Ｓの車幅方向における内側から見た状態を示す図である。なお、図１（ｂ）と図１（ｃ）は、車両Ｓの高さ方向において地面Ｔに対して対称に描かれている。

【0015】

車両Ｓは、複数の車輪１、複数のインホイールモータ２、複数の支持部品３、及び複数のケーブル４を有する。車輪１は、タイヤ１１、及びホイール１２を有する。ホイール１２は、タイヤ１１の内側に設けられている円環状の部品である。

【0016】

車両Ｓは、複数の車輪１として、複数の前輪１３及び複数の後輪１４を有する。複数の前輪１３は、車両Ｓの操舵により車両Ｓの左右方向の向きを変化させる車輪である。複数の前輪１３は、車両Ｓの前後方向における前方側に設けられている車輪である。複数の後輪１４は、車両Ｓの操舵により車両Ｓの左右方向の向きを変化させない車輪である。複数の後輪１４は、車両Ｓの前後方向における後方側に設けられている車輪である。

【0017】

車両Ｓは、複数の前輪１３として、左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒを有する。左前輪１３Ｌは、車両Ｓの車幅方向における左側に設けられている前輪である。右前輪１３Ｒは、車両Ｓの車幅方向における右側に設けられている前輪である。

【0018】

車両Ｓは、複数の後輪１４として、左後輪１４Ｌ及び右後輪１４Ｒを有する。左後輪１４Ｌは、車両Ｓの車幅方向における左側に設けられている後輪である。右後輪１４Ｒは、車両Ｓの車幅方向における右側に設けられている後輪である。

【0019】

インホイールモータ２は、ハイブリッド車又はＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）車の走行用モータとして用いられる。インホイールモータ２は、アウターロータ型のモータである。インホイールモータ２は、車輪１に収容されている。具体的には、インホイールモータ２は、ホイール１２に収容されている。

【0020】

インホイールモータ２は、ロータ２１、及びステータ２２を有する。ロータ２１は、車輪１に固定されている。具体的には、ロータ２１は、ホイール１２に固定されている。ロータ２１は、車輪１と共に回転する。

【0021】

ステータ２２は、ロータ２１の内側に設けられている。ステータ２２は、車両Ｓに固定された状態で磁力を発生することにより、ロータ２１を回転させる。ステータ２２は、例えばアルミニウムで形成されている。ステータ２２は、コイル２２１とコネクタ２２２とを有する。

【0022】

支持部品３は、インホイールモータ２を支持する。支持部品３は、例えば、後述するナックル３ａを含む。

【0023】

ケーブル４は、インホイールモータ２が直流モータの場合は、バッテリー（不図示）とステータ２２との間を接続する。また、ケーブル４は、インホイールモータ２が交流モータの場合は、インバータ（不図示）とステータ２２との間を接続する。ケーブル４は、バッテリー又はインバータからステータ２２のコイル２２１に電力を供給する。ケーブル４は、ステータ２２のコネクタ２２２に接続されている。

【0024】

［車両Ｓ及びインホイールモータ２の構成］
図２は、インホイールモータ２と、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造の断面模式図である。

【0025】

インホイールモータ２は、第１ベアリング２３、第２ベアリング２４、及びシャフト２５を有する。第１ベアリング２３は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における外側において、ロータ２１とステータ２２との間に設けられている。第２ベアリング２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側において、ロータ２１とステータ２２との間に設けられている。第１ベアリング２３及び第２ベアリング２４によって、ロータ２１がステータ２２の外側を回転する際に、ロータ２１が振れてしまうのを防いでいる。

【0026】

シャフト２５は、ステータ２２におけるロータ２１の回転軸上において、ステータ２２に固定されている。シャフト２５は、例えばクロムモリブデン鋼で形成されている。ステータ２２がアルミニウムで形成されており、シャフト２５がクロムモリブデン鋼で形成されていることで、インホイールモータ２は、強度と軽量化を両立することができる。

【0027】

ロータ２１は、磁石２１１及び締結部２１２を有する。磁石２１１は、ステータ２２のコイル２２１に対向して設けられている。締結部２１２は、ロータ２１の車両Ｓの車幅方向における外側の面に設けられている。締結部２１２は、ロータ２１を車輪１のホイール１２に固定するための部位である。締結部２１２は、例えばスタッドである。

【0028】

ステータ２２は、コイル２２１及びコネクタ２２２を有する。コイル２２１は、磁石２１１に対向して設けられている。コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側の面に設けられている。コネクタ２２２には、ケーブル４が接続されている。

【0029】

ところで、複数のインホイールモータ２は、前輪１３に収容されているインホイールモータ２のステータ２２に設けられているコネクタ２２２のステータ２２の周方向における位置と、後輪１４に収容されているインホイールモータ２のステータ２２に設けられているコネクタ２２２のステータ２２の周方向における位置とが異なる状態で、複数の車輪１に収容されている。

【0030】

具体的には、図１に示すように、左前輪１３Ｌにおいては、コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の車両Ｓの前後方向における後方に位置する。右前輪１３Ｒにおいては、コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の車両Ｓの前後方向における前方に位置する。左後輪１４Ｌにおいては、コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の車両Ｓの高さ方向における下方に位置する。右後輪１４Ｒにおいては、コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の車両Ｓの高さ方向における下方に位置する。

【0031】

図３は、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造の第１の例を示す図である。なお、図３に示す車輪１は、図１に示す左後輪１４Ｌに相当する。図４は、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造の第２の例を示す図である。なお、図４に示す車輪１は、図１に示す左前輪１３Ｌに相当する。図５は、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造の第３の例を示す図である。なお、図５に示す車輪１は、図１に示す右前輪１３Ｒに相当する。

【0032】

図１及び図３に示すように、左後輪１４Ｌにおいては、コネクタ２２２が、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の下方に位置する。コネクタ２２２に接続されているケーブル４は、支持部品３の下面に設けられている窪みの内側に位置している。右後輪１４Ｒにおいても、左後輪１４Ｌと同様に、コネクタ２２２が、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の下方に位置する。コネクタ２２２に接続されているケーブル４は、支持部品３の下面に設けられている窪みの内側に位置している。

【0033】

一方、図１及び図４に示すように、左前輪１３Ｌにおいては、コネクタ２２２が、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の後方に位置する。また、図１及び図５に示すように、右前輪１３Ｒにおいては、コネクタ２２２が、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の前方に位置する。したがって、左前輪１３Ｌにおいては、コネクタ２２２に接続されているケーブル４は、支持部品３の後方に位置する。また、右前輪１３Ｒにおいては、コネクタ２２２に接続されているケーブル４は、支持部品３の前方に位置する。その結果、左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒにおいては、操舵により左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒが左右に動いたとしても、ケーブル４が支持部品３と干渉しづらくなる。

【0034】

図３～図５に示すように、コネクタ２２２には複数のケーブル４（図３～図５においては３本）が接続されている。図１、図４、及び図５に示すように、複数の前輪１３に収容されているインホイールモータ２には、複数のケーブル４が車両Ｓの高さ方向に並ぶようにコネクタ２２２が設けられている。また、図１、及び図３に示すように、複数の後輪１４に収容されているインホイールモータ２には、複数のケーブル４が車両Ｓの前後方向（すなわち水平方向）に並ぶようにコネクタ２２２が設けられている。

【0035】

車両Ｓにおいては、このように複数の前輪１３及び複数の後輪１４に複数のインホイールモータ２が収容されていることで、左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒにおいては、操舵により左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒが左右に動いたとしても、３本のケーブル４のうちの特定の１本のケーブル４に操舵により引っ張りがかからず３本のケーブル４全体で変形を分散していなし易くなるので、ケーブル４の耐久性が向上する。一方、後輪１４においては、複数のケーブル４が支持部品３の下方において車両Ｓの前後方向に並んでいるので、支持部品３の上方に、各種の部材を搭載するための空間を確保することができる。

【0036】

図４及び図５に示すように、支持部品３は、ナックル３ａ、サスペンションアッパーアーム３ｂ、サスペンションロアーアーム３ｃ、及びショックアブソーバー３ｄを有する。ナックル３ａは、車輪１を支持する部品である。ナックル３ａは、車両Ｓの高さ方向において延在している。ナックル３ａには、後述する穴３１が形成されている。

【0037】

サスペンションアッパーアーム３ｂは、サスペンションを構成する上方のアームである。サスペンションアッパーアーム３ｂの一端は、ナックル３ａの上端に接続されている。サスペンションアッパーアーム３ｂは、ナックル３ａの上端と車体（不図示）との間で延在している。

【0038】

サスペンションロアーアーム３ｃは、サスペンションを構成する下方のアームである。サスペンションロアーアーム３ｃは、サスペンションアッパーアーム３ｂの下方に設けられている。サスペンションロアーアーム３ｃの一端は、ナックル３ａの下端に接続されている。サスペンションロアーアーム３ｃは、ナックル３ａの下端と車体（不図示）との間で延在している。

【0039】

ショックアブソーバー３ｄは、車両Ｓの振動を吸収する部品である。ショックアブソーバー３ｄは、サスペンションアッパーアーム３ｂとサスペンションロアーアーム３ｃとの間に設けられている。ショックアブソーバー３ｄの下端は、サスペンションロアーアーム３ｃに接続されている。ショックアブソーバー３ｄは、サスペンションロアーアーム３ｃと車体（不図示）との間において延伸している。

【0040】

図４に示すように、左前輪１３Ｌにおいては、ケーブル４がサスペンションアッパーアーム３ｂとショックアブソーバー３ｄとの間を通らずに、車両Ｓの後方に向けて延びている。そして、左前輪１３Ｌが正面を向いている状態で、ケーブル４は、サスペンションアッパーアーム３ｂ及びショックアブソーバー３ｄよりも後方の空間において後方に向かって曲げられた状態になっている。したがって、左前輪１３Ｌが左右のいずれの向きに変化したとしても、ケーブル４に過度なストレスがかからない。

【0041】

図５に示すように、右前輪１３Ｒにおいては、ケーブル４がサスペンションアッパーアーム３ｂとショックアブソーバー３ｄとの間を通って、車両Ｓの後方に向けて延びている。そして、右前輪１３Ｒが正面を向いている状態で、ケーブル４は、サスペンションアッパーアーム３ｂとショックアブソーバー３ｄとの間の空間において曲げられた状態になっている。したがって、右前輪１３Ｒが左右のいずれの向きに変化したとしても、ケーブル４に過度なストレスがかからない。

【0042】

［冷却水の流路］
ステータ２２のコイル２２１は高温になるため冷却することが望ましい。ステータ２２は、一例として、熱搬送媒体（例えば冷却水）を流すための通路を有する。ステータ２２は、通路の入口である流入部２２３、及び通路の出口である流出部２２４を有する。ステータ２２の周方向における流入部２２３と流出部２２４との間のうち、流入部２２３と流出部２２４との距離が短い方の間は壁面で隔てられている。流入部２２３から流入した熱搬送媒体は、ステータ２２の周方向における流入部２２３と流出部２２４との距離が長い方の間（ステータ２２の外周のほとんど）を通路として流れることでコイル２２１と熱交換した後に、流出部２２４から流出する。流入部２２３は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面に設けられている。

【0043】

図１に示すように、流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面にステータ２２の周方向において流入部２２３の近傍に設けられている。複数のインホイールモータ２は、車両Ｓの高さ方向において流入部２２３及び流出部２２４の位置がステータ２２の中心よりも上方に位置するように設けられている。車両Ｓにおいては、このように流入部２２３及び流出部２２４が配置されるように複数の車輪１に複数のインホイールモータ２が収容されていることで、コイル２２１と熱交換することで加熱され、軽くなった熱搬送媒体が上方に向かって移動することを利用して圧力損失を補うことができるため、熱搬送媒体を流すポンプの圧力を小さくすることができる。

【0044】

また、複数のインホイールモータ２は、車両Ｓの高さ方向において流出部２２４の位置が流入部２２３の位置よりも上方に位置するように複数の車輪１に収容されている。車両Ｓにおいては、このように流入部２２３及び流出部２２４が配置されるように複数の車輪１に複数のインホイールモータ２が収容されていることで、熱搬送媒体が上方に向かって移動することを利用してさらに圧力損失を補うことができるため、熱搬送媒体を流すポンプの圧力をさらに小さくすることができる。

【0045】

具体的には、図１に示すように、左前輪１３Ｌにおいては、流入部２２３及び流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の前方かつ上方に位置する。右前輪１３Ｒにおいては、流入部２２３及び流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の後方かつ上方に位置する。左後輪１４Ｌにおいては、流入部２２３及び流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の後方かつ上方に位置する。右後輪１４Ｒにおいては、流入部２２３及び流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の前方かつ上方に位置する。

【0046】

このように、複数の前輪１３に収容されている複数のインホイールモータ２は、複数の前輪１３の内側からインホイールモータ２を見た状態におけるコネクタ２２２と、流入部２２３と、流出部２２４との位置関係が、複数の前輪１３において同一になるように設けられている。車両Ｓにおいては、このように複数の前輪１３に同一の形状のインホイールモータ２を用いることができる。

【0047】

同様に、複数の後輪１４に収容されている複数のインホイールモータ２は、複数の後輪１４の内側からインホイールモータ２を見た状態におけるコネクタ２２２と、流入部２２３と、流出部２２４との位置関係が、複数の後輪１４において同一になるように設けられている。車両Ｓにおいては、このように複数の後輪１４に同一の形状のインホイールモータ２を用いることができる。

【0048】

なお、流入部２２３及び流出部２２４は、通路の両端に設けられた複数の開口部であり、複数の開口部のどちらを流入部２２３としても流出部２２４としてもよい。図１に示すように、全ての車輪１において、コネクタ２２２と複数の開口部との位置関係が同一である。したがって、車両Ｓにおいては、全ての車輪１に同一の形状のインホイールモータ２を収容することができるので、車両Ｓの生産効率が向上する。

【0049】

［インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造］
図６は、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造を構成する部材が分離された状態の斜視断面図である。

【0050】

シャフト２５は、支持部品３とスプライン嵌合している。シャフト２５の長手方向における少なくとも一部の領域には、複数の凸部２５１が設けられている。複数の凸部２５１は、シャフト２５の周方向に形成されている。凸部２５１は、シャフト２５の長手方向において延在している。

【0051】

シャフト２５は、第１領域２５２、第２領域２５３、及び複数の穴２５４を有する。第１領域２５２は、複数の凸部２５１を有する領域である。第２領域２５３は、第１領域２５２と接続されている。第２領域２５３は、第１領域２５２のシャフト２５の長手方向におけるステータ２２側の端部と接続されている。第２領域２５３は、第１領域２５２の外径よりも大きい外径を有する領域である。穴２５４は、シャフト２５が後述する穴３１に挿入された状態でシャフト２５の長手方向における支持部品３に挿入されている側の端面に設けられている。穴２５４は、後述する結合部材８が挿入されている。

【0052】

支持部品３は、穴３１を有する。穴３１には、シャフト２５が挿入されている。穴３１の内周面には、複数の凹部３１１が形成されている。複数の凹部３１１には、複数の凸部２５１がそれぞれ挿入されている。凹部３１１は、シャフト２５の長手方向において延在している。

【0053】

インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造においては、前述したように、シャフト２５の長手方向における少なくとも一部の領域に、シャフト２５の周方向に形成されている複数の凸部２５１が設けられており、穴３１の内周面には、複数の凸部２５１がそれぞれ挿入されている複数の凹部３１１が形成されている。したがって、ステータ２２に、支持部品３と結合するための複数のスタッドが設けられている構造に比べて、ステータ２２と支持部品３との結合強度を維持しつつ、ステータ２２の直径を小さくすることができる。

【0054】

第１領域２５２のシャフト２５の長手方向における長さは、シャフト２５の長手方向における支持部品３の長さよりも大きい。第１領域２５２のシャフト２５の長手方向における長さがシャフト２５の長手方向における支持部品３の長さよりも大きいことで、シャフト２５の複数の凸部２５１が支持部品３の穴３１の複数の凹部３１１に挿入された状態における支持部品３の位置を、車種によって異なる位置にすることができる。したがって、それぞれトレッド幅が異なり、サスペンションの型式が異なる複数の種類の車両Ｓにおいて、同一の形状のインホイールモータ２を使用することができるので、生産効率及びコストダウンを実現することができる。

【0055】

一例として、複数の凸部２５１のうち少なくとも１つの凸部２５１の形状が他の凸部２５１の形状と異なっており、複数の凹部３１１のうち少なくとも１つの凸部２５１が挿入されている凹部３１１の形状が他の凹部３１１の形状と異なっている。シャフト２５及び支持部品３の穴３１にこのように凸部２５１及び凹部３１１が形成されていることで、支持部品３にステータ２２を固定する際に、支持部品３に対してステータ２２の周方向における位置決めをすることができる。このような構造は、図１に示したように、車輪１ごとにインホイールモータ２を異なる向きにした状態でインホイールモータ２を車輪１に固定する際に好適である。

【0056】

インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造においては、スペーサ５、蓋部６、プレート７、及び結合部材８が設けられている。スペーサ５は、円筒状の部品であり、シャフト２５における支持部品３が設けられている領域以外の領域においてシャフト２５に結合している。シャフト２５には、少なくとも一つ以上のスペーサ５が設けられている。本実施形態では、スペーサ５として、第１スペーサ５１、及び第２スペーサ５２がシャフト２５における支持部品３が設けられている領域の両側に設けられている。

【0057】

第１スペーサ５１は、シャフト２５が穴３１に挿入された状態で、シャフト２５の外側において、シャフト２５の長手方向における支持部品３とシャフト２５の長手方向における支持部品３に挿入されている側の端部との間に設けられている。第２スペーサ５２は、シャフト２５の長手方向におけるステータ２２と支持部品３との間に設けられている。車両Ｓがこのように少なくとも一つ以上のスペーサ５を有することで、シャフト２５の長手方向において、支持部品３に対してステータ２２の位置を調節することができる。その結果、トレッド幅が異なる複数の種類の車両Ｓにおいてインホイールモータ２を共用することができる。

【0058】

少なくとも一つ以上のスペーサ５の内径は、第２領域２５３の外径よりも小さい。本実施形態においては、第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２の内径は、第２領域２５３の外径よりも小さい。スペーサ５の内径が、第２領域２５３の外径よりも小さいことで、スペーサ５のシャフト２５の長手方向における第２領域２５３側への移動が規制される。

【0059】

蓋部６は、シャフト２５が穴３１に挿入された状態でシャフト２５の長手方向における支持部品３に挿入されている側の端面に設けられている。蓋部６は、複数の穴６１を有する。穴６１は、蓋部６がシャフト２５に固定された状態でシャフト２５の長手方向において蓋部６を貫通している。穴６１は、後述する結合部材８が挿入されている。蓋部６は、少なくとも一つ以上のスペーサ５の内径よりも大きい外径を有する。本実施形態においては、蓋部６は、第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２の内径よりも大きい外径を有する。

【0060】

シャフト２５に蓋部６が設けられていることで、シャフト２５の外周面と支持部品３の穴３１の内周面との間に防塵等が侵入するのを防ぐことができる。また、蓋部６の外径がスペーサ５の内径よりも大きいことで、スペーサ５のシャフト２５の長手方向における蓋部６側への移動が規制される。

【0061】

プレート７は、板状の部品である。プレート７は、複数の穴７１を有する。穴７１は、後述する結合部材８が挿入されている。結合部材８は、蓋部６をシャフト２５に結合するための部品である。結合部材８は、例えばボルトを含む。蓋部６は、シャフト２５が穴３１に挿入された状態でシャフト２５の長手方向における支持部品３に挿入されている側の端面に接した状態で、蓋部６の表面にプレート７を載置して、結合部材８をプレート７の穴７１、蓋部６の穴６１、及びシャフト２５の穴２５４に挿入して穴２５４に締め付けることで、シャフト２５に結合されている。

【0062】

［変形例］
上記実施形態においては、スペーサ５として第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２が設けられている例を示したが、これに限定されない。車両Ｓには、例えば、スペーサ５として、第１スペーサ５１又は第２スペーサ５２の一方のみが設けられていてもよい。または、支持部品３がシャフト２５の長さと同等の厚みを有することで、車両Ｓに第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２が共に設けられていなくてもよい。

【0063】

［本実施形態に係るインホイールモータ２による効果］
本実施形態に係るインホイールモータ２においては、支持部品３とスプライン嵌合するシャフト２５がステータ２２と一体に形成されている。そして、シャフト２５の長手方向における少なくとも一部の領域に、シャフト２５の周方向に形成されている複数の凸部２５１が設けられており、穴３１の内周面には、複数の凸部２５１がそれぞれ挿入されている複数の凹部３１１が形成されている。

【0064】

インホイールモータ２がこのような構造によって支持部品３に固定されることで、ステータ２２と支持部品３との結合強度を確保しつつ、ステータ２２を小型化することができる。

【0065】

また、本実施形態に係る車両Ｓにおいては、前輪１３に収容されているインホイールモータ２のステータ２２に設けられているコネクタ２２２のステータ２２の周方向における位置と、後輪１４に収容されているインホイールモータ２のステータ２２に設けられているコネクタ２２２のステータ２２の周方向における位置とが異なる状態で、複数のインホイールモータ２が複数の車輪１に収容されている。

【0066】

したがって、車両Ｓにおいては、前輪１３と後輪１４とで、支持部品３に対するインホイールモータ２のステータ２２に設けられているコネクタ２２２のステータ２２の周方向における位置が異なる。その結果、左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒにおいては、操舵により左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒが左右に動いたとしても、ケーブル４が支持部品３と干渉しづらくすることができる。

【0067】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0068】

Ｓ・・・車両
１・・・車輪
１１・・・タイヤ
１２・・・ホイール
１３・・・前輪
１３Ｌ・・・左前輪
１３Ｒ・・・右前輪
１４・・・後輪
１４Ｌ・・・左後輪
１４Ｒ・・・右後輪
２・・・インホイールモータ
２１・・・ロータ
２１１・・・磁石
２１２・・・締結部
２２・・・ステータ
２２１・・・コイル
２２２・・・コネクタ
２２３・・・流入部
２２４・・・流出部
２３・・・第１ベアリング
２４・・・第２ベアリング
２５・・・シャフト
２５１・・・凸部
２５２・・・第１領域
２５３・・・第２領域
２５４・・・穴
３・・・支持部品
３１・・・穴
３１１・・・凹部
３ａ・・・ナックル
３ｂ・・・サスペンションアッパーアーム
３ｃ・・・サスペンションロアーアーム
３ｄ・・・ショックアブソーバー
４・・・ケーブル
５・・・スペーサ
５１・・・第１スペーサ
５２・・・第２スペーサ
６・・・蓋部
６１・・・穴
７・・・プレート
７１・・・穴
８・・・結合部材
Ｔ・・・地面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2023-02-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、
前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、
前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、
を有するインホイールモータと、
前記シャフトが挿入されている穴を有する前記車両の支持部品と、
を有し、
前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられており、
前記穴の内周面には、前記複数の凸部がそれぞれ挿入されている複数の凹部が形成されており、
前記複数の凸部のうち少なくとも１つの凸部の形状が他の前記凸部の形状と異なっており、
前記複数の凹部のうち前記少なくとも１つの凸部が挿入されている前記凹部の形状が他の前記凹部の形状と異なっている、
インホイールモータ固定構造。

【請求項2】

車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、
前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、
前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、
を有するインホイールモータと、
前記シャフトが挿入されている穴を有する前記車両の支持部品と、
を有し、
前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられており、
前記穴の内周面には、前記複数の凸部がそれぞれ挿入されている複数の凹部が形成されており、
前記シャフトが前記穴に挿入された状態で、前記シャフトの外側において、前記長手方向における前記支持部品と前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端部との間、及び前記長手方向における前記ステータと前記支持部品との間の少なくとも一方に設けられている少なくとも一つ以上の円筒状のスペーサをさらに有する、
インホイールモータ固定構造。

【請求項3】

前記シャフトが前記穴に挿入された状態で前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端面に設けられており、前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径よりも大きい外径を有する蓋部をさらに有する、
請求項２に記載のインホイールモータ固定構造。

【請求項4】

前記シャフトは、
前記凸部が設けられている第１領域と、
前記第１領域と接続されており、前記第１領域の外径よりも大きい外径を有する第２領域と、
を有し、
前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径は、前記第２領域の外径よりも小さい、
請求項２又は３に記載のインホイールモータ固定構造。

【請求項5】

前記第１領域の前記長手方向における長さは、前記長手方向における前記支持部品の長さよりも大きい、
請求項４に記載のインホイールモータ固定構造。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0001】

本発明は、インホイールモータ固定構造に関する。