説明

インホイールモータ冷却構造

【課題】ショックアブソーバに貯留されるオイルを用いてインホイールモータのモータ本体を効率的に冷却することができるインホイールモータ冷却構造を提供する。
【解決手段】インホイールモータ冷却構造1は、インホイールモータ100と、ショックアブソーバ200と、の間に構成されるインホイールモータ冷却構造1であって、モータ本体121により駆動され、第一オイルリザーバ131に貯留されるオイルを吸入して吐出するオイルポンプ132と、オイルポンプ132から吐出されたオイルをショックアブソーバ200に供給する第一油路133と、ショックアブソーバ200に貯留されるオイルをモータ本体121に供給する第二油路134と、モータ本体121に供給されたオイルを第一オイルリザーバ131に排出する第三油路135と、を有する。

【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冷却構造に関し、より詳細には、ホイールを回転させるモータ本体にオイルを供給して当該モータ本体を冷却するインホイールモータにおいて、当該モータ本体を効率的に冷却するインホイールモータ冷却構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ホイールを回転させるモータ本体でオイルポンプを駆動することにより当該オイルポンプから吐出されたオイルを当該モータ本体に供給して、当該モータ本体を冷却するインホイールモータは公知となっている。
例えば、特許文献1に記載の技術の如くである。
【0003】
特許文献1に記載のインホイールモータは、モータ本体でオイルポンプを駆動することにより当該オイルポンプから吐出されたオイルが当該モータ本体のステータコアの外周に供給され、この供給されたオイルで当該モータ本体の熱を吸収して当該モータ本体を冷却しようとするものである。
【0004】
一般的に、モータ本体の冷却は車両が走行しているときにオイルリザーバに貯留されるオイルを当該オイルリザーバと当該モータ本体との間で循環させ続けることにより行われる。このとき当該オイルは、当該モータ本体に供給されたときに当該モータ本体の熱を吸収することにより昇温して、循環して再び当該モータ本体に供給されるまでの間に熱を放散することにより冷却(循環冷却)される。
モータ本体、オイルリザーバ、オイルポンプ等は、ホイールの内部に設けられるので、当該モータ本体、オイルポンプ、オイルリザーバ等の体格は当該ホイールの内部に収まるよう制限される。
これによりオイルリザーバに貯留できるオイル量も制限されるので、前述の如く当該モータ本体が冷却されるとき、オイルの熱容量が不足して当該モータ本体の熱を吸収したオイルの昇温の程度が高くなり、循環冷却が不充分なオイルが当該モータ本体に供給されやすくなる。
【0005】
また、前述の如くオイルリザーバはホイールの内部に設けられる。
このため、車両が走行しているときに走行風がオイルリザーバに当たらないので、当該オイルリザーバに貯留されるオイルが当該走行風により冷却されることは期待し難い。
【0006】
前述の如くモータ本体が冷却されるとき、当該モータ本体に供給されるオイルの温度が高くなるほど当該モータ本体の熱の吸収量が減少するので、当該モータ本体は充分に冷却されず過熱状態になりやすいことが一般的に知られている。
モータ本体の冷却が不充分なときは、当該モータ本体が過熱状態になることを回避するため当該モータ本体の出力が制限される。
【特許文献1】特開2005−73364号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は以上の如き状況に鑑み、モータ本体を効率的に冷却することができるインホイールモータ冷却構造の提供をするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【0009】
第1発明のインホイールモータ冷却構造は、ホイールを回転させるモータ本体とオイルが貯留される第一オイルリザーバとを有するインホイールモータと、前記ホイールの外部に設けられるとともにオイルが貯留されるショックアブソーバと、の間に構成されるインホイールモータ冷却構造であって、前記モータ本体により駆動され、前記第一オイルリザーバに貯留されるオイルを吸入して吐出するオイルポンプと、前記オイルポンプから吐出されたオイルを前記ショックアブソーバに供給する第一油路と、前記ショックアブソーバに貯留されるオイルを前記モータ本体に供給する第二油路と、前記モータ本体に供給されたオイルを前記第一オイルリザーバに排出する第三油路と、を有する。
【0010】
第2発明のインホイールモータ冷却構造は、請求項1に記載の発明において、前記ショックアブソーバは、外郭部分を形成するアウタシェルと、前記アウタシェルの内部に設けられるシリンダと、前記アウタシェルと前記シリンダとの間に形成されるとともにオイルが貯留される第二オイルリザーバと、を有し、前記第一油路は、前記オイルポンプから吐出されたオイルを前記第二オイルリザーバに供給する油路であり、前記第二油路は、前記第二オイルリザーバに貯留されるオイルを前記モータ本体に供給する油路である。
【0011】
第3発明のインホイールモータ冷却構造は、請求項1に記載の発明において、前記ショックアブソーバは、外郭部分を形成するアウタシェルと、前記アウタシェルの内部に設けられるシリンダと、前記アウタシェルと前記シリンダとの間に形成されるとともにオイルが貯留される第二オイルリザーバと、を有し、前記アウタシェルは、外側アウタシェルと内側アウタシェルとからなる二重構造に形成され、前記アウタシェルには、前記外側アウタシェルと前記内側アウタシェルとで囲まれる空間である冷却空間が形成され、前記外側アウタシェルには、前記第一油路を前記冷却空間に接続する第一連通孔が形成され、前記内側アウタシェルには、前記冷却空間と前記第二オイルリザーバとを連通する第二連通孔が形成される。
【0012】
第4発明のインホイールモータ冷却構造は、請求項3に記載の発明において、前記第一連通孔は、前記冷却空間の下端部に形成され、前記第二連通孔は、前記冷却空間の上端部に形成される。
【0013】
第5発明のインホイールモータ冷却構造は、請求項1に記載の発明において、前記ショックアブソーバは、外郭部分を形成するアウタシェルと、前記アウタシェルの内部に設けられるシリンダと、前記アウタシェルと前記シリンダとの間に形成されるとともにオイルが貯留される第二オイルリザーバと、前記第一油路に接続されるとともにオイルが貯留される第三オイルリザーバを有し、前記第二オイルリザーバの上端部は、前記第二油路に接続され、前記第二オイルリザーバの下端部は、一方向バルブを介して前記第三オイルリザーバに連通され、前記一方向バルブは、前記第三オイルリザーバから前記第二オイルリザーバにオイルが流れることを許容するがその逆流を防止する。
【0014】
第6発明のインホイールモータ冷却構造は、請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記第二油路は、所定の高さより高い位置で前記第二オイルリザーバと接続される。
【発明の効果】
【0015】
本発明は、モータ本体を効率的に冷却することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
[第一実施形態]
以下では、図1および図2を用いて本発明に係るインホイールモータ冷却構造の第一実施形態であるインホイールモータ冷却構造1について説明する。
なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さないものとする。
【0017】
図1に示す如く、インホイールモータ冷却構造1は、インホイールモータ100とショックアブソーバ200との間に構成される。
【0018】
以下では、インホイールモータ100について説明する。
【0019】
インホイールモータ100は、ホイール700の駆動源である。
インホイールモータ100は、ホイール700の内部に設けられる。
ホイール700の内部はホイール700のリム内周面で囲まれる空間を指す。
なお、インホイールモータ100の全体がホイール700の内部に設けられる必要はなく、インホイールモータ100の一部がホイール700の内部からはみ出す構成でもよい。
【0020】
インホイールモータ100は、ハウジング110、駆動装置および第一オイル供給装置を具備する。
ハウジング110は、インホイールモータ100の主たる構造体をなす部材である。
ハウジング110の内部には前記駆動装置および前記第一オイル供給装置が設けられる。
【0021】
以下では、前記駆動装置について説明する。
【0022】
前記駆動装置は、ホイール700を回転駆動するものであり、モータ本体121、シャフト122および減速機123を具備する。
【0023】
モータ本体121は、インホイールモータ100のうちホイール700の駆動源としての機能を果たす主たる部分である。
モータ本体121は、モータケース12a、ステータコア12b、ステータコイル12c、ロータ12dおよび冷却ジャケット12eを具備する。
モータケース12aは、モータ本体121の主たる構造体をなす部材である。
モータケース12aの内部にはステータコア12b、ステータコイル12cおよびロータ12dが設けられる。
冷却ジャケット12eは、モータケース12aの外周を覆うように設けられる。
モータ本体121は、インバータ(不図示)により回転する(詳細には、インバータによりステータコイル12cに三相交流が供給されて回転磁界が形成され、永久磁石を有するロータ12dが回転磁界に吸引されて回転する)同期電動機である。
【0024】
シャフト122はロータ12dと連結され、モータ本体121の回転(ロータ12dの回転)が伝達されて回転する。
【0025】
減速機123は入力された駆動力を減速して出力する。
減速機123は駆動力が入力されるギア群(複数のギアの集合体)および前記ギア群の出力側に接続されるドライブシャフト12fを具備する。
シャフト122は、前記ギア群の入力側に接続される。つまり、シャフト122は前記ギア群を介してドライブシャフト12fに連結されている。
ドライブシャフト12fはハブ(不図示)に取り付けられ、当該ハブはホイール700に取り付けられる。
【0026】
モータ本体121の回転は、シャフト122を介して減速機123に伝達されて、減速機123のギア群で所定の減速比にて減速される。
前記ギア群で減速されたモータ本体121の回転はドライブシャフト12fから出力されて、前記ハブを介してホイール700に伝達される。これにより、ホイール700が回転する。
【0027】
なお、本発明はモータ本体の構成や減速機の構成について特に限定するものではない。
【0028】
以下では、前記第一オイル供給装置について説明する。
【0029】
前記第一オイル供給装置は、駆動装置(モータ本体121および減速機123)にオイルを供給する。
前記第一オイル供給装置は、第一オイルリザーバ131、オイルポンプ132、第一油路133、第二油路134、第三油路135、第四油路136および第五油路137を具備する。
【0030】
第一オイルリザーバ131には、モータ本体121、減速機123等の潤滑・冷却等に用いるオイルが貯留される。
【0031】
オイルポンプ132は第一オイルリザーバ131に貯留されるオイルを吸入して吐出する。
オイルポンプ132の入力軸(回転軸)はシャフト122に回転不能に接続される。
モータ本体121の回転は、シャフト122を介してオイルポンプ132に伝達されてオイルポンプ132を駆動させる。
オイルポンプ132は第一オイルリザーバ131と連通され、モータ本体121が回転してオイルポンプ132が駆動すると第一オイルリザーバ131に貯留されるオイルを吸入して吐出する。
【0032】
なお、オイルポンプ132の入力軸はシャフト122と一体でもよい。
【0033】
また、本発明はオイルポンプの構成について、モータ本体の回転を利用して駆動するものであれば特に限定するものではない。
【0034】
第一油路133はオイルポンプ132と後述する第二オイルリザーバ230とを連通し、オイルポンプ132から吐出されたオイルの一部は第一油路133の内部を搬送されて第二オイルリザーバ230に供給される。
【0035】
第二油路134は第二オイルリザーバ230と冷却ジャケット12eとを連通し、第二オイルリザーバ230に貯留されるオイルは第二油路134の内部を搬送されて冷却ジャケット12eに供給される。
【0036】
第三油路135は冷却ジャケット12eと第一オイルリザーバ131とを連通し、冷却ジャケット12eに供給されたオイルは第三油路135の内部を搬送されて第一オイルリザーバ131に排出される。
【0037】
第四油路136はシャフト122に形成され、オイルポンプ132から吐出されたオイルの残部は第四油路136の内部を搬送されて減速機123に供給される。
第四油路136の一端はシャフト122の外周面において、オイルポンプ132から吐出されたオイルが第四油路136の内部に流入可能な位置に開口し流入口を成す。
第四油路136の他端はシャフト122の外周面において、第四油路136の内部のオイルがモータ本体121により回転するシャフト122の遠心力により減速機123(減速機123のギア群)に向けて吐出可能な位置に開口し吐出口を成す。
オイルポンプ132から吐出されたオイルの残部は当該流入口を介して第四油路136の内部に流入し、その後モータ本体121により回転するシャフト122の遠心力により当該吐出口から吐出されて減速機123に供給される。
これにより減速機123が潤滑される。
【0038】
第五油路137は減速機123と第一オイルリザーバ131とを連通し、減速機123に供給されたオイルは第五油路137の内部を搬送されて第一オイルリザーバ131に排出される。
【0039】
以下では、ショックアブソーバ200について説明する。
【0040】
ショックアブソーバ200は、車両が走行しているときに生じる振動や衝撃を緩和する。
図1に示す如く、ショックアブソーバ200は、アウタシェル210、シリンダ220および第二オイルリザーバ230を具備する。
ショックアブソーバ200は、ホイール700の外部に設けられる。
ショックアブソーバ200は、車体とロアアーム(不図示)との間に介装される。
【0041】
アウタシェル210は、ショックアブソーバ200の外郭部分を形成する。
アウタシェル210にはインホイールモータ100のハウジング110が取り付けられており、これによりショックアブソーバ200がインホイールモータ100を支持する。
【0042】
シリンダ220は、内部をオイルで満たされる。
シリンダ220は、アウタシェル210の内部に設けられる。
シリンダ220の上端部外周とアウタシェル210の上端部内周との間には環状のロッドガイド240が設けられる。
シリンダ220の内部には、その上端部から、円柱状のピストンロッド250がロッドガイド240を介して液密的に進入および退出可能に挿入される。
【0043】
ピストンロッド250の上端部は車体に取り付けられる。
ピストンロッド250の下端部外周には環状のピストン260が取り付けられ、ピストンロッド250とピストン260とは一体的に変位する。
【0044】
ピストン260はシリンダ220の内周面上を液密的かつ摺動可能に設けられ、シリンダ220の内部を上室221と下室222とに区画する。
【0045】
ピストン260には、上室221と下室222とを連通する連通路261と連通路262とが形成される。
連通路261の途中には、一方向バルブ(逆止弁)26aが設けられる。
一方向バルブ26aは、下室222から上室221へオイルが流れることを許容するがその逆流を防止する。
連通路262の途中には、調圧バルブ26bが設けられる。
調圧バルブ26bは、上室221の油圧が所定値以上のとき上室221から下室222へオイルが流れることを許容する。また、調圧バルブ26bは、下室222から上室221へオイルが流れることを防止する。
【0046】
第二オイルリザーバ230は、アウタシェル210とシリンダ220との間に形成される。
第二オイルリザーバ230の一部はオイルで満たされ、残部は空気・窒素等の気体で満たされる。
【0047】
シリンダ220と第二オイルリザーバ230との間には、ベースバルブ270が設けられる。
ベースバルブ270には下室222と第二オイルリザーバ230とを連通する連通路271と連通路272とが形成される。
連通路271の途中には、一方向バルブ27aが設けられる。
一方向バルブ27aは、第二オイルリザーバ230から下室222へオイルが流れることを許容するがその逆流を防止する。
連通路272の途中には、調圧バルブ27bが設けられる。
調圧バルブ27bは、下室222の油圧が所定値以上のとき下室222から第二オイルリザーバ230へオイルが流れることを許容する。また、調圧バルブ26bは、第二オイルリザーバ230から下室222へオイルが流れることを防止する。
【0048】
以下では、オイルの循環経路について説明する。
【0049】
図2に示す如く、車両が走行しているとき(モータ本体121が回転しているとき)、オイルポンプ132が駆動して第一オイルリザーバ131に貯留されるオイルは、オイルポンプ132により吸入されて吐出される。
オイルポンプ132により吐出されたオイルの一部は、第一油路133を介して第二オイルリザーバ230に供給される。
第二オイルリザーバ230に貯留されたオイルは、第二油路134を介して冷却ジャケット12eに供給され、その後第三油路135を介して第一オイルリザーバ131に排出される。
オイルポンプ132により吐出されたオイルの残部は、第四油路136を介して減速機123に供給され、その後第五油路137を介して第一オイルリザーバ131に排出される。
第三油路135および第五油路137を介して第一オイルリザーバ131に排出されたオイルは、再度オイルポンプ132により吸入されて吐出される。
以上の如く、オイルは循環される。
車両が走行しているときは、このオイルの循環が繰り返される。
【0050】
なお、図1に示す如く、ピストンロッド250がシリンダ220の内部に進入したとき、ピストン260が下降して、下室222の内部のオイルが連通路272を介して第二オイルリザーバ230に供給される。
そして、この下室222から第二オイルリザーバ230に供給されたオイルと同量のオイルが、第二オイルリザーバ230から第二油路134を介して冷却ジャケット12eに供給される。
これにより、ピストンロッド250のシリンダ220の内部への進入に伴う第二オイルリザーバ230に貯留されるオイル量の変化が補償される。
【0051】
また、ピストンロッド250がシリンダ220の内部から退出したとき、ピストン260が上昇して、第二オイルリザーバ230に貯留されるオイルが連通路271を介して下室222に供給される。
そして、この第二オイルリザーバ230から下室222に供給されたオイルと同量のオイルが、オイルポンプ132から第一油路133を介して第二オイルリザーバ230に供給される。
これにより、ピストンロッド250のシリンダ220の内部からの退出に伴う第二オイルリザーバ230に貯留されるオイル量の変化が補償される。
【0052】
以下では、モータ本体121の冷却について説明する。
【0053】
モータ本体121の主要な発熱源はステータコイル12cであり、ステータコイル12cは通電されて発熱し、この熱はステータコイル12cからモータケース12aに伝達される。
第二油路134を介して冷却ジャケット12eに供給されたオイルはモータ本体121(モータケース12a)の熱を吸収する。
モータ本体121の熱を吸収して昇温したオイルは、循環されて再び冷却ジャケット12eに供給されるまでの間に熱を放散して冷却(循環冷却)される。
前述の如く車両が走行しているときは第一オイルリザーバ131、冷却ジャケット12e等の間でオイルの循環が繰り返されており、このときに前述したオイルによるモータ本体121の熱の吸収とオイルの循環冷却とが繰り返し行われ、これによりモータ本体121が冷却される。
なお、冷却ジャケット12eに供給されるオイルの温度が低くなるほど、オイルはモータ本体121の熱を多く吸収することができるので、モータ本体121はより冷却される。
以上の如く、モータ本体121は冷却される。
【0054】
以上の如く、インホイールモータ冷却構造1は、ホイール700を回転させるモータ本体121とオイルが貯留される第一オイルリザーバ131とを有するインホイールモータ100と、ホイール700の外部に設けられるとともにオイルが貯留されるショックアブソーバ200と、の間に構成されるインホイールモータ冷却構造1であって、モータ本体121により駆動され、第一オイルリザーバ131に貯留されるオイルを吸入して吐出するオイルポンプ132と、オイルポンプ132から吐出されたオイルをショックアブソーバ200(詳細には、第二オイルリザーバ230)に供給する第一油路133と、ショックアブソーバ200に貯留されるオイルをモータ本体121に供給する第二油路134と、モータ本体121に供給されたオイルを第一オイルリザーバ131に排出する第三油路135と、を有する。
これによれば、ショックアブソーバ200はホイール700の外部に設けられ、車両が走行しているときは走行風が当たるので、ショックアブソーバ200に貯留されるオイルは走行風により冷却される。
したがって、冷却ジャケット12eに走行風により冷却された低温のオイルを供給することができ、モータ本体121を効率的に冷却することができる。
【0055】
また、ショックアブソーバ200は、外郭部分を形成するアウタシェル210と、アウタシェル210の内部に設けられるシリンダ220と、アウタシェル210とシリンダ220との間に形成されるとともにオイルが貯留される第二オイルリザーバ230と、を有し、第一油路133は、オイルポンプ132から吐出されたオイルを第二オイルリザーバ230に供給する油路であり、第二油路134は、第二オイルリザーバ230に貯留されるオイルをモータ本体121に供給する油路である。
これによれば、オイルポンプ132が駆動すると第一オイルリザーバ131および第二オイルリザーバ230に貯留されるオイルが第一油路133、第二油路134等を介してオイルポンプ132、冷却ジャケット12e等の間を循環する。
このように、第一オイルリザーバ131のオイルと第二オイルリザーバ230のオイルとを循環用オイルとして共有すると、第一オイルリザーバ131に貯留されるオイルのみが循環するときに比べて、循環するオイル量が増加してオイルの熱容量が増加する。
したがって、オイルがモータ本体121の熱を吸収したとき温度が上昇しにくくなるので、冷却ジャケット12eに低温のオイルを供給することができ、モータ本体121を効率的に冷却することができる。
【0056】
[第二実施形態]
以下では、図3を用いて本発明に係るインホイールモータ冷却構造の第二実施形態であるインホイールモータ冷却構造2について説明する。
【0057】
図3に示す如く、インホイールモータ冷却構造2は、インホイールモータ300とショックアブソーバ400との間に構成される。
【0058】
インホイールモータ300は、第二オイル供給装置を具備する。
前記第二オイル供給装置は、第一油路333を具備する。
第一油路333は、一端がオイルポンプ132に接続され、他端が後述する第一連通孔41aに接続される。
オイルポンプ132から吐出されたオイルは第一油路333の内部を搬送されて、その後第一連通孔41aを介して後述する冷却空間413に供給される。
【0059】
ショックアブソーバ400は、アウタシェル410を具備する。
アウタシェル410は、ショックアブソーバ400の外郭部分を形成する。
【0060】
アウタシェル410は、外側アウタシェル411と内側アウタシェル412とからなる二重構造に形成される。
アウタシェル410には、外側アウタシェル411と内側アウタシェル412とで囲まれ密閉された空間である冷却空間413が形成される。
【0061】
外側アウタシェル411には第一連通孔41aが形成され、第一連通孔41aにより第一油路333と冷却空間413とが接続される。これにより第一油路333の内部を搬送されたオイルは第一連通孔41aを介して冷却空間413に供給される。
内側アウタシェル412には第二連通孔42aが形成され、第二連通孔42aにより冷却空間413と第二オイルリザーバ230とが連通される。これにより第一油路333から冷却空間413に供給されたオイルは第二連通孔42aを介して第二オイルリザーバ230に供給される。
すなわち、冷却空間413は、外側アウタシェル411と内側アウタシェル412との間に形成され、その下端部が第二オイルリザーバ230に対して閉じられているとともに、その上端部が第二連通孔42aにより第二オイルリザーバ230に対して開放されている空間である。
【0062】
第一連通孔41aは冷却空間413の下端部に形成されており、第一油路333の内部を搬送されたオイルは第一連通孔41aを介して冷却空間413の下端部に供給される。
第二連通孔42aは内側アウタシェル412の上端部に形成され、第一連通孔41aを介して冷却空間413の下端部に供給されたオイルは冷却空間413の上端部(内側アウタシェル412の上端部)に向かって搬送され、その後第二連通孔42aを介して第二オイルリザーバ230に供給される。
【0063】
オイルの循環経路については、第一実施形態におけるオイルの循環経路のうち、オイルポンプ132→第一油路133→第二オイルリザーバ230、の経路が、オイルポンプ132→第一油路333→冷却空間413→第二オイルリザーバ230、に変更される点を除けば第一実施形態のものと同様である(図2参照)。
【0064】
以上の如く、ショックアブソーバ400は、外郭部分を形成するアウタシェル410と、アウタシェル410の内部に設けられるシリンダ220と、アウタシェル410とシリンダ220との間に形成されるとともにオイルが貯留される第二オイルリザーバ230と、を有し、アウタシェル410は、外側アウタシェル411と内側アウタシェル412とからなる二重構造に形成され、アウタシェル410には、外側アウタシェル411と内側アウタシェル412とで囲まれる空間である冷却空間413が形成され、外側アウタシェル411には、第一油路333を冷却空間413に接続し、第一油路333の内部を搬送されたオイルを冷却空間413に供給する第一連通孔41aが形成され、内側アウタシェル412には、冷却空間413と第二オイルリザーバ230とを連通し、冷却空間413に供給されたオイルを第二オイルリザーバ230に供給する第二連通孔42aが形成される。
これによれば、オイルが冷却空間413を搬送されるとき(第一連通孔41aから流入して第二連通孔42aから流出するまでの間)、外気に接する外側アウタシェル411に沿って搬送されて外側アウタシェル411を介して熱を放散する。
したがって、冷却ジャケット12eに低温のオイルを供給することができ、モータ本体121を効率的に冷却することができる。
【0065】
また、第一連通孔41aは、冷却空間413の下端部に形成され、第二連通孔42aは、冷却空間413の上端部に形成される。
これによれば、冷却空間413の下端部に供給されたオイルは冷却空間413を上方に向かって搬送されて冷却空間413の上端部まで搬送された後、第二連通孔42aを介して第二オイルリザーバ230に供給される。
このように、冷却空間413におけるオイルの搬送経路を冷却空間413の上端部までもってくると、冷却空間413の下端部に供給されたオイルは冷却空間413の上端部に到達するまで外側アウタシェル411を介して熱を放散し続ける。
したがって冷却ジャケット12eに低温のオイルを供給することができ、モータ本体121を効率的に冷却することができる。
【0066】
なお、第一実施形態および第二実施形態において、所定の高さより高い位置で第二油路134と第二オイルリザーバ230とを接続してもよい。
この所定の高さは、以下のように決定される。
車両が走行している場合に、ピストンロッド250がシリンダ220の内部に進入して下室222の内部のオイルが連通路272を介して第二オイルリザーバ230に供給されるときについて、通常に走行していてこの第二オイルリザーバ230に供給されるオイル量が最大になるときのオイル量(オイルの体積)をXとする。
車両が走行している場合に、ピストンロッド250がシリンダ220の内部から退出して第二オイルリザーバ230に貯留されるオイルが連通路271を介して下室222に供給されるときについて、通常に走行していてこの下室222に供給されるオイル量が最大になるときのオイル量をYとする。
所定の高さは、第二オイルリザーバ230にこのXとYとの和(X+Y)のオイル量が貯留されたときの油位(第二オイルリザーバ230の下端から油面までの高さ)のことである。
以上のように、所定の高さは決定される。
【0067】
第二オイルリザーバ230に貯留されるオイルの油位が第二油路134と第二オイルリザーバ230との接続位置より低いときは第二オイルリザーバ230に貯留されるオイルは第二油路134の内部へと流れない。
前述した所定の高さより高い位置で第二油路134と第二オイルリザーバ230とを接続すると、通常に走行していてピストンロッド250の変位により第二オイルリザーバ230に供給されるオイル量が最大になるときでも第二オイルリザーバ230には少なくともオイル量Yが貯留される。
その後すぐにピストンロッド250が変位して第二オイルリザーバ230に貯留されるオイルが下室222に供給されるとしても少なくともオイル量Yを下室222に供給できるので、下室222に第二オイルリザーバ230の気体が供給されることが防止される。
したがって、モータ本体121を冷却しているとき(車両が走行しているとき)に、ショックアブソーバ400のシリンダ220(下室222)に気体が供給されて車両の乗り心地が損なわれることを防止できる。
【0068】
[第三実施形態]
以下では、図4を用いて本発明に係るインホイールモータ冷却構造の第三実施形態であるインホイールモータ冷却構造3について説明する。
【0069】
図4に示す如く、インホイールモータ冷却構造3は、インホイールモータ500とショックアブソーバ600との間に構成される。
【0070】
インホイールモータ500は、第三オイル供給装置を具備する。
前記第三オイル供給装置は、第一油路533および第二油路534を具備する。
第一油路533は、一端がオイルポンプ132に接続され、他端が後述する第三オイルリザーバ680に接続される。
第二油路534は、一端が第二オイルリザーバ630の上端部に接続され、他端が冷却ジャケット12eに接続される。
【0071】
ショックアブソーバ600は、第二オイルリザーバ630、ベースバルブ670および第三オイルリザーバ680を具備する。
【0072】
第二オイルリザーバ630は、アウタシェル210とシリンダ220との間に設けられる。
第二オイルリザーバ630は、全部がオイルで満たされる。
第二オイルリザーバ630の上端部は、第二油路534と接続される。
【0073】
ベースバルブ670は、シリンダ220および第二オイルリザーバ630の下端部外周に設けられる。
【0074】
第三オイルリザーバ680は、ベースバルブ670とアウタシェル210との間に設けられる。
第三オイルリザーバ680は、全部がオイルで満たされる。
第三オイルリザーバ680は、第一油路533と接続される。
【0075】
ベースバルブ670には、下室222と第三オイルリザーバ680とを連通する連通路671と連通路672とが形成される。
連通路671の途中には、一方向バルブ67aが設けられる。
一方向バルブ67aは、第三オイルリザーバ680から下室222へオイルが流れることを許容するがその逆流を防止する。
連通路672の途中には、調圧バルブ67bが設けられる。
調圧バルブ67bは、下室222の油圧が所定値以上のとき下室222から第三オイルリザーバ680へオイルが流れることを許容する。また、調圧バルブ66bは、第三オイルリザーバ680から下室222へオイルが流れることを防止する。
【0076】
また、ベースバルブ670には、第二オイルリザーバ630の下端部と第三オイルリザーバ680とを連通する連通路673が設けられる。
連通路673の途中には、一方向バルブ67cが設けられる。
一方向バルブ67cは、第三オイルリザーバ680から第二オイルリザーバ630へオイルが流れることを許容するがその逆流を防止する。
【0077】
オイルの循環経路については、第一実施形態におけるオイルの循環経路のうち、オイルポンプ132→第一油路133→第二オイルリザーバ230→第二油路134→冷却ジャケット12e、の経路が、オイルポンプ132→第一油路533→第三オイルリザーバ680→連通路673→第二オイルリザーバ630→第二油路534→冷却ジャケット12e、に変更される点を除けば第一実施形態のものと同様である(図2参照)。
【0078】
なお、図4に示す如く、ピストンロッド250がシリンダ220の内部に進入したとき、ピストン260が下降して、下室222の内部のオイルが連通路672を介して第三オイルリザーバ680に供給される。
そして、この下室222から第三オイルリザーバ680に供給されたオイルと同量のオイルが、第三オイルリザーバ680から連通路673を介して第二オイルリザーバ630に供給される。
そして、この第三オイルリザーバ680から第二オイルリザーバ630に供給されたオイルと同量のオイルが、第二オイルリザーバ630から第二油路534を介して冷却ジャケット12eに供給される。
これにより、ピストンロッド250のシリンダ220の内部への進入の伴う第二オイルリザーバ630および第三オイルリザーバ680に貯留されるオイル量の変化が補償される。
【0079】
また、ピストンロッド250がシリンダ220の内部から退出したとき、ピストン260が上昇して、第三オイルリザーバ680に貯留されるオイルが連通路671を介して下室222に供給される。
そして、この第三オイルリザーバ680から下室222に供給されたオイルと同量のオイルが、オイルポンプ132から第一油路533を介して第三オイルリザーバ680に供給される。
これにより、ピストンロッド250のシリンダ220の内部からの退出に伴う第三オイルリザーバ680に貯留されるオイル量の変化が補償される。
【0080】
以上の如く、ショックアブソーバ600は、外郭部分を形成するアウタシェル210と、アウタシェル210の内部に設けられるシリンダ220と、アウタシェル210とシリンダ220との間に形成されるとともにオイルが貯留される第二オイルリザーバ630と、第一油路533に接続されるとともにオイルが貯留される第三オイルリザーバ680を有し、第二オイルリザーバ630の上端部は、第二油路534に接続され、第二オイルリザーバ630の下端部は、一方向バルブ67cを介して第三オイルリザーバ680に連通され、一方向バルブ67cは、第三オイルリザーバ680から第二オイルリザーバ630にオイルが流れることを許容するがその逆流を防止する。
これによれば、オイルが第二オイルリザーバ630を搬送されるとき、外気に接するアウタシェル210に沿いつつ第二オイルリザーバ630の下端から上端に向かって搬送されて、この間アウタシェル210を介して熱を放散し続ける。
また、第二オイルリザーバ630に供給されたオイルは、一方向バルブ67cにより第三オイルリザーバ680に逆流することを防止される。
また、第二オイルリザーバ630は全部がオイルで満たされており気相がないため、気相があるものに比べて熱伝導率が良くオイルの冷却効果が大きい。
したがって冷却ジャケット12eに低温のオイルを供給することができ、モータ本体121を効率的に冷却することができる。
【0081】
なお、第一実施形態、第二実施形態および第三実施形態において、インホイールモータ100・300・500のハウジング110とショックアブソーバ200・400・600のアウタシェル210・410と取り付ける構成としたが、本発明はこれに限定されず、インホイールモータとショックアブソーバとを分離して配置してもよい。
【0082】
また、モータ本体にオイルを供給するときのオイルを供給する場所について、第一実施形態、第二実施形態および第三実施形態では冷却ジャケット12eに供給したが、本発明はこれに限定されず、モータ本体の熱をオイルが吸収可能な場所であればよい。例えばモータケースの内部(ステータコイル等)にオイルを供給してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】本発明に係るインホイールモータ冷却構造の第一実施形態を示す概略構成図。
【図2】図1に示すインホイールモータ冷却構造におけるオイルの循環経路を示すブロック図。
【図3】本発明に係るインホイールモータ冷却構造の第二実施形態を示す概略構成図。
【図4】本発明に係るインホイールモータ冷却構造の第三実施形態を示す概略構成図。
【符号の説明】
【0084】
1・2・3 インホイールモータ冷却構造
41a 第一連通孔
42a 第二連通孔
26a・27a・67a・67c 一方向バルブ
100・300・500 インホイールモータ
121 モータ本体
131 第一オイルリザーバ
132 オイルポンプ
133・333・533 第一油路
134・534 第二油路
135 第三油路
200・400・600 ショックアブソーバ
210・410 アウタシェル
220 シリンダ
230・630 第二オイルリザーバ
411 外側アウタシェル
412 内側アウタシェル
413 冷却空間
680 第三オイルリザーバ
700 ホイール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホイールを回転させるモータ本体とオイルが貯留される第一オイルリザーバとを有するインホイールモータと、
前記ホイールの外部に設けられるとともにオイルが貯留されるショックアブソーバと、
の間に構成されるインホイールモータ冷却構造であって、
前記モータ本体により駆動され、前記第一オイルリザーバに貯留されるオイルを吸入して吐出するオイルポンプと、
前記オイルポンプから吐出されたオイルを前記ショックアブソーバに供給する第一油路と、
前記ショックアブソーバに貯留されるオイルを前記モータ本体に供給する第二油路と、
前記モータ本体に供給されたオイルを前記第一オイルリザーバに排出する第三油路と、
を有するインホイールモータ冷却構造。
【請求項2】
前記ショックアブソーバは、
外郭部分を形成するアウタシェルと、
前記アウタシェルの内部に設けられるシリンダと、
前記アウタシェルと前記シリンダとの間に形成されるとともにオイルが貯留される第二オイルリザーバと、
を有し、
前記第一油路は、前記オイルポンプから吐出されたオイルを前記第二オイルリザーバに供給する油路であり、
前記第二油路は、前記第二オイルリザーバに貯留されるオイルを前記モータ本体に供給する油路である請求項1に記載のインホイールモータ冷却構造。
【請求項3】
前記ショックアブソーバは、
外郭部分を形成するアウタシェルと、
前記アウタシェルの内部に設けられるシリンダと、
前記アウタシェルと前記シリンダとの間に形成されるとともにオイルが貯留される第二オイルリザーバと、
を有し、
前記アウタシェルは、外側アウタシェルと内側アウタシェルとからなる二重構造に形成され、
前記アウタシェルには、前記外側アウタシェルと前記内側アウタシェルとで囲まれる空間である冷却空間が形成され、
前記外側アウタシェルには、前記第一油路を前記冷却空間に接続する第一連通孔が形成され、
前記内側アウタシェルには、前記冷却空間と前記第二オイルリザーバとを連通する第二連通孔が形成される請求項1に記載のインホイールモータ冷却構造。
【請求項4】
前記第一連通孔は、前記冷却空間の下端部に形成され、
前記第二連通孔は、前記冷却空間の上端部に形成される請求項3に記載のインホイールモータ冷却構造。
【請求項5】
前記ショックアブソーバは、
外郭部分を形成するアウタシェルと、
前記アウタシェルの内部に設けられるシリンダと、
前記アウタシェルと前記シリンダとの間に形成されるとともにオイルが貯留される第二オイルリザーバと、
前記第一油路に接続されるとともにオイルが貯留される第三オイルリザーバを有し、
前記第二オイルリザーバの上端部は、前記第二油路に接続され、
前記第二オイルリザーバの下端部は、一方向バルブを介して前記第三オイルリザーバに連通され、
前記一方向バルブは、前記第三オイルリザーバから前記第二オイルリザーバにオイルが流れることを許容するがその逆流を防止する請求項1に記載のインホイールモータ冷却構造。
【請求項6】
前記第二油路は、所定の高さより高い位置で前記第二オイルリザーバと接続される請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載のインホイールモータ冷却構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−248829(P2009−248829A)
【公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−100885(P2008−100885)
【出願日】平成20年4月8日(2008.4.8)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】