インホイールモータ
【課題】モータを冷却することができるとともに、部品点数の増加を抑制でき、かつ、構造の複雑化を抑制することの可能なインホイールモータを提供する。
【解決手段】タイヤ３が取り付けられるホイール２と、ホイール２と動力伝達可能に接続されかつ、ホイール２と同軸上に配置されたモータ６とを有する、インホイールモータにおいて、流体の圧力により動作し、かつ、ホイール２に制動力を与えるブレーキユニット２１と、ブレーキユニット２１に供給される流体が通る第１の通路４３と、ブレーキユニット２１から排出された流体が通る第２の通路３５，４６とが設けられており、第１の通路４３または第２の通路４６の少なくとも一方の通路を通る流体によりモータ６を冷却する構成を有している。
【解決手段】タイヤ３が取り付けられるホイール２と、ホイール２と動力伝達可能に接続されかつ、ホイール２と同軸上に配置されたモータ６とを有する、インホイールモータにおいて、流体の圧力により動作し、かつ、ホイール２に制動力を与えるブレーキユニット２１と、ブレーキユニット２１に供給される流体が通る第１の通路４３と、ブレーキユニット２１から排出された流体が通る第２の通路３５，４６とが設けられており、第１の通路４３または第２の通路４６の少なくとも一方の通路を通る流体によりモータ６を冷却する構成を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の各車輪毎にモータが設けられており、その車輪を駆動する動力をモータで発生し、あるいは車輪に与える制動力をモータで発生することのできるモータを備えた、インホイールモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用のインホイールモータは、車輪の近傍に設けられて車輪に動力を伝達する駆動力源である。このため、車輪とモータとが別の箇所に配置されている場合のように、そのモータから車輪に至る動力伝達経路に、プロペラシャフトまたはデファレンシャルなどの動力伝達機構を設けずに済み、車両の構成を簡素化することができる。そのインホイールモータの一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたインホイールモータは、ハウジングと、ハウジング内に配置されたステータおよびロータと、ロータに連結されたモータ軸とを有しており、モータ軸にホイールが取り付けられている。また、ハウジング外部にはリザーバタンクが設けられており、リザーバタンクには冷却用の冷媒が貯溜されている。さらにハウジングには冷媒が流れる流路が設けられており、リザーバタンクから出た冷媒が、流路を通過してリザーバタンクに戻されるように構成されている。このようにして、インホイールモータを冷媒で冷却することができるとされている。なお、車両用のインホイールモータは、特許文献２にも記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４７２０４号公報
【特許文献２】特開２００５−７５００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたインホイールモータでは、冷媒を貯溜するためにリザーバタンクを専用に設けるとともに、冷媒が通る流路を専用に設けなければならず、部品点数が多くなりかつ構造が複雑化する恐れがあった。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、モータを冷却することができるとともに、部品点数の増加を抑制でき、かつ、構造の複雑化を抑制することの可能なインホイールモータを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、タイヤが取り付けられるホイールと、このホイールと動力伝達可能に接続されかつ、前記ホイールと同軸上に配置されたモータとを有する、インホイールモータにおいて、流体の圧力により動作し、かつ、前記ホイールに制動力を与えるブレーキユニットと、このブレーキユニットに供給される前記流体が通る第１の通路と、前記ブレーキユニットから排出された前記流体が通る第２の通路とが設けられており、前記第１の通路または第２の通路の少なくとも一方の通路を通る流体により前記モータを冷却する構成を有していることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記モータを支持する支持部材が設けられており、前記ブレーキユニットは、前記ホイールと一体回転するように取り付けられたブレーキディスクと、前記流体の圧力により動作し、かつ、前記ブレーキディスクを挟み付けるブレーキパッドと、このブレーキパッドを支持するキャリパとを有しており、前記キャリパが前記支持部材に取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第１の通路および第２の通路が共に前記キャリパに接続されており、前記キャリパから前記第２の通路に排出された流体を冷却する冷却装置が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記冷却装置は、前記流体と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、前記流体を冷却する構成を有しており、前記冷媒に流れを生じさせる流体機械が設けられており、前記モータは、前記ホイールの動力を電力に変換して回生制動力を発生する構成を有しており、前記モータにより発電された電力で流体機械が駆動される構成を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、モータの動力をホイールに伝達し、あるいは、ホイールの運動エネルギをモータで電力に変換することも可能である。また、流体の圧力によりブレーキユニットを動作させて、ホイールに制動力を与えることが可能である。さらに、第１の通路を通ってブレーキユニットに供給される流体、または第２の通路を通ってブレーキユニットに供給される流体により、モータを冷却することができる。したがって、モータを冷却する流体を貯溜するタンクまたは流路を専用に設けずに済み、部品点数の増加を抑制でき、かつ、構造の複雑化を抑制できる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、流体の圧力によりブレーキパッドが動作し、このブレーキパッドによりブレーキディスクが挟み付けられて制動力が発生する。また、キャリパがハウジングに取り付けられているため、第１の通路および第２の通路の取り回しを簡略化できる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、キャリパから第２の通路に排出された流体を、冷却装置により冷却することができる。したがって、モータの熱を奪って温度が上昇した流体を、冷却装置により効率的に冷却できる。また、キャリパから排出された流体を冷却するため、キャリパに供給される前に、流体の粘度が高まることを防止できる。したがって、第１の通路における流体の管路抵抗が増加することはなく、ブレーキパッドの動作性が低下せずに済む。
【００１３】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、輸送機械により冷媒が流れて、流体と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、流体を冷却することができる。また、ホイールの動力をモータで電力に変換して回生制動力を発生させ、モータにより発電された電力で流体機械を駆動することができる。したがって、流体機械を駆動するために専用の動力を用意せずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明に係るインホイールモータは、車輪を支持するサスペンション形式が、ストラット形式またはダブルウィッシュボーン形式またはスイングアーム形式またはマルチリンク形式のいずれであっても、この発明を適用可能である。すなわち、左右のサスペンションが独立して上下方向に動作する、独立懸架式サスペンションに用いることが可能である。この発明においては、モータが、支持部材を介して車体により支持されている。支持部材は、車体に取り付けられるアーム、またはストラット（あるいはマックファーソン）と呼ばれるショックアブソーバ、または中空のハウジング、枠形状のフレームまたはブラケットなどのいずれでもよい。前記モータの出力軸とホイールとが動力伝達可能に接続されている。また、ホイールと出力軸とが同軸上に配置されている。ホイールと出力軸との接続構造は、出力軸とホイールとが一体回転する接続構造、または、出力軸とホイールとの間の回転数の比が１未満、または１を越える値となるように、変速機を介在させてホイールと出力軸とを接続する構造のいずれでもよい。
【００１５】
この発明におけるインホイールモータは、前輪または後輪のいずれにも適用可能である。この発明において、モータは具体的には電動モータである。また、モータとして、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備したモータ・ジェネレータを用いることが可能である。この発明において、流体は非圧縮性流体である。また、ブレーキユニットは、流体圧により制動力が制御されるものであり、油圧式のブレーキユニット空気圧式のブレーキユニットのいずれでもよい。この発明において、冷却装置は、前記流体と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、流体を冷却する構成を有しており、冷媒は空気または液体のいずれでもよい。また用いる流体機械は、圧縮機（コンプレッサ）または送風機のいずれでもよい。送風機としては、ファンまたはブロワでもよい。例えば、電動機によりファンを駆動させて、冷媒としての空気の流れを生じさせることが可能である。また、電動機によりコンプレッサを駆動させ、冷媒としての液体を流れを生じさせる構成の、周知の蒸気圧縮式の冷凍システムを形成することも可能である。この発明において、第１の通路および第２の通路は流体が流れる流路であり、第１の通路および第２の通路は、熱伝導性を有する材料により構成された配管により構成することができる。この配管には、パイプ、チューブ、ホース、油路などが含まれる。
【００１６】
図１にこの発明に係るインホイールモータの構造の一例を模式的に示してある。例えば、車両の車輪が４輪ある場合、少なくとも１つの車輪に対してインホイールモータを設けることが可能であるが、図１では便宜上、１つの車輪１にインホイールモータを適用した例が示されている。図１に示す車輪１は、ホイール２と、このホイール２の周囲に取り付けられるタイヤ３とを有している。また、ホイール２は、環状のホイールディスク４と、ホイールディスク４の外周部に接合されたリム５とから構成されている。このリム５は円筒形状に構成されており、このリム５の外周にタイヤ３が取り付けられる。このホイール２と同軸上に、具体的には、リム５の内側にモータ６が配置されている。
【００１７】
このモータ６は、主として、車両を走行させる駆動トルクを出力するためのものであり、モータ６はハウジング７の内部に収納されている。図２にはハウジング７の内部の構成の具体例が示されており、このハウジング７は回転軸線Ａ１を中心として配置された円筒部８と、円筒部８における回転軸線Ａ１に沿った方向の両端を塞ぐように設けられた蓋部９，１０とを有している。前記回転軸線Ａ１に沿った方向で、ホイール２に近い位置に設けられた蓋部９には軸孔１１が形成されている。このハウジング７は、ロアアーム１２およびアッパアーム１３を介して車体１４に取り付けられている。また、車体１４とハウジング７との間には、緩衝装置、具体的にはショックアブソーバおよびスプリングなどが設けられている。したがって、ハウジング７は、車体１４に対して上下方向、言い換えれば高さ方向に相対移動可能である。前記モータ６としては、例えば、交流型の誘導モータを用いることが可能であり、モータ６はハウジング７に固定されたステータ１４と、回転可能に設けられたロータ１５とを有する。ステータ１４は電磁鋼板にコイルを巻いて構成されている。
【００１８】
一方、車体１４には、電源１６およびインバータ１７が設けられており、電源１６とモータ６との間で電力の授受が可能となるように、電気回路が形成されている。前記電源１６には、蓄電装置および発電機が含まれる。この蓄電装置としては、二次電池、つまり、バッテリまたはキャパシタを用いることができる。なお、発電機には燃料電池が含まれる。ロータ１５は回転軸線Ａ１を中心として回転可能となるように、軸受（図示せず）により支持されている。そして、回転軸線Ａ１を中心とする半径方向で、ロータ１５の外側にステータ１４が配置されている。このロータ１５には出力軸１７が動力伝達可能に接続されている。この具体例では、ロータ１５と出力軸１７とが一体回転するように連結されている。この出力軸１７が軸孔１１を通りハウジング７の外部に延ばされており、出力軸１７がホイールハブ１８に動力伝達可能に連結されている。ホイールハブ１８は、円板形状のボス部１９と、ボス部１９の外周端から回転軸線Ａ１に沿った方向に延ばされた円筒部２０とを有している。そして、出力軸１７とボス部１９とが接続されている。そして、このホイールハブ１８と前記ホイールディスク４とが一体回転するように連結されている。
【００１９】
前記円筒部２０の内径はハウジング７の外径よりも大きく構成されており、ハウジング７の外側を取り囲むように円筒部２０が配置されている。また、前記ハウジング７の外側にブレーキユニット２１が設けられている。このブレーキユニット２１は、ホイールハブ１８に制動力を与える機構である。このブレーキユニット２１は、キャリパ２２とブレーキパッド２３と前記円筒部２０とを有している。すなわち、ハウジング７の外面にキャリパ２２が取り付けられ、前記円筒部２０を内周側および外周側から挟み付けるブレーキパッド２３が、キャリパ２２に設けられている。このキャリパ２２およびブレーキパッド２３の構成は、従来の車両用ディスクブレーキと同様であって、各ブレーキパッド２３毎に、油圧室およびピストン（図示せず）が設けられており、その油圧室の油圧でピストンを押すことにより、ブレーキパッド２３で円筒部２０を挟み付けて摩擦力を生じさせる、すなわち制動力を与えるように構成されている。なお、各ピストンおよびそれぞれのブレーキパッド２３は、ピストンシール（図示せず）の弾性復帰力で後退移動させるようになっている。
【００２０】
さらに、車体１４にはコントロールユニットが設けられている。このコントロールユニット２４の構成を図３に示す。コントロールユニット２４は、キャリパ２２に設けられた油圧室２５の油圧を制御する機構である。このコントロールユニット２４の具体的な構成を説明する。まず、オイルパン２６が設けられており、このオイルパン２６にはブレーキ液が貯溜されている。このブレーキ液としては、例えば非鉱油系の油を用いることが可能である。また、オイルパン２６内のブレーキ液を吸入して吐出するポンプ２７が設けられている。このポンプ２７は動力源により駆動される流体機械であり、ポンプ２７としては、往復型ポンプまたは回転型ポンプのいずれを用いてもよい。前記ポンプ２７の吸入口２８は油路２９を介してオイルパン２６に接続され、ポンプ２７の吐出口３０には油路３１が接続されている。ポンプ２７を駆動する動力源としては、例えば電動機を用いることが可能であり、ブレーキペダル３２の操作に基づいて、電動機の駆動・停止が制御されるように構成されている。
【００２１】
また、ブレーキペダル２３の踏力が伝達される油路３３が設けられており、その油路３３と前記油路３１との間にバルブ３４が設けられている。このバルブ３４は、油路３３と油路３１とを接続するポート（図示せず）を有している。そして、ブレーキペダル２３が踏み込まれていない場合は、バルブ３４のポートが閉じられて油路３３と油路３１とが遮断され、ブレーキペダル３２が踏み込まれた場合はバルブ３４のポートが開放されて油路３１と油路３３とが接続されるように構成されている。前記油路３１は、前記油圧室２４に接続されており、その油圧室２５には油路３５が接続されている。また、車体１４にはオイルクーラ３６が設けられている。このオイルクーラ３６は、ブレーキ液を冷却する冷却装置であり、ブレーキ液と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、ブレーキ液を冷却する構成を有している。例えば、オイルクーラ３６としては、電動機３７により流体機械４９を駆動する構成のものを用いることが可能である。例えば、電動機３７により流体機械（ファン）４９を駆動させて、冷媒としての空気に対流を生じさせ、その空気とブレーキ液との間で熱交換をおこなわせる空冷式のオイルクーラを用いることが可能である。これに対して、電動機３７により流体機械（コンプレッサ）４９を駆動させ、冷媒としての液体を流れを生じさせる構成の、周知の蒸気圧縮式の冷凍システムを形成することも可能である。この電動機３７には前記電源１６から電力を供給可能である。
【００２２】
このオイルクーラ３６の入口３８には前記油路３５が接続され、オイルクーラ３６の出口３９には油路４０が接続されている。この油路４０はオイルパン２６に接続されており、この油路４０にはバルブ４１が設けられている。このバルブ４１はポート（図示せず）を有しており、ブレーキペダル３２が踏み込まれている場合はバルブ４１のポートが開放され、ブレーキペダル３２が踏み込まれていない場合は、バルブ４１のポートが閉じられるように、バルブ４１が構成されている。なお、前記バルブ４１は、ブレーキペダル３２に加えられる踏力が、機械的な伝動装置、例えば、ワイヤ、ケーブル、リンクなどにより伝達されて、ポートが開閉されるように構成されていてもよい。なお、ブレーキペダル３２の操作を検知するセンサ（図示せず）と、センサの信号を処理する電子制御装置（図示せず）と、バルブ４１のポート開閉を制御するアクチュエータ（例えばソレノイド）とを設けておき、センサの検知信号を電子制御装置で処理し、この電子制御装置によりアクチュエータを制御して、そのアクチュエータによりバルブ４１のポートを開閉するように構成することも可能である。
【００２３】
つぎに、前記油路３１，３５を形成する配管について説明する。前記のように、ハウジング７は、車体１４に対して上下方向に相対移動可能に設けられているため、油圧室２５に接続された油路３１，３５を構成する配管は、ハウジング７と車体１４とが相対移動しても、ブレーキ液を輸送できる構成となっている。具体的には、油路３１のうち、車体１４に設けられている部分は、金属製のブレーキチューブ４２により構成されている。また、油路３１のうち、キャリパ２２およびハウジング７に取り付けられている領域も、金属製のブレーキチューブ４３により構成されている。これに対して、油路３１であってブレーキチューブ４２とブレーキチューブ４３とを接続する領域は、ゴム材料を主体とするフレキシブルホース４４により構成されている。また、油路３５のうち、車体１４に設けられている領域は、金属製のブレーキチューブ４５により構成され、油路３５のうち、キャリパ２２およびハウジング７に取り付けられている領域も、金属製のブレーキチューブ４６により構成されている。これに対して、油路３５のうち、ブレーキチューブ４５とブレーキチューブ４６とを接続する領域は、ゴム材料を主体とするフレキシブルホース４７により構成されている。上記のフレキシブルホースは、ブレーキチューブに比べて可撓性に優れている。また、ブレーキチューブを構成する金属としては、鋼が用いられている。
【００２４】
そしてこの具体例では、ブレーキチューブ内を通るブレーキ液と、モータ７との間で熱交換をおこなうことが可能となるように、ブレーキチューブの取り回しが構成されている。図２にはブレーキチューブの取り回しの具体例１が示されている。図２においては、ハウジング７に孔４８が形成されており、その孔４８を経由してハウジング７内にブレーキチューブ４３，４６の一部が配置されている。具体的には、モータ７のうち、車両の高さ方向で最も高い部分、つまり、ロータ１４と円筒部８との間にブレーキチューブ４３，４６の一部が配置されている。また、ブレーキチューブ４３，４６の取り回しの具体例２を図４に示す。図４においては、ハウジング７に孔４８が形成されており、その孔４８を経由してハウジング７内にブレーキチューブ４３，４６の一部が配置されている。具体的には、ハウジング７内でモータ６の周囲を取り囲むように、ブレーキチューブ４３，４６が円筒部８の内周面に沿って配置されている。さらに、ブレーキチューブ４３，４６の取り回しの具体例３を図５に示す。図５においては、ブレーキチューブ４３，４６が共にハウジング７の外側、具体的には円筒部８の外側に巻き付けられている。ブレーキチューブ４３，４６を円筒部８に巻き付ける回数は、１回でもよいし、２回以上でもよい。
【００２５】
つぎに、この具体例の作用を説明する。アクセルペダル（図示せず）および車速に基づいて、モータ６の出力が制御される。具体的には、電源１６から電力がモータ６に供給されると、モータ６が電動機として機能し、車輪１で駆動力が発生する。また、ブレーキペダル３２が踏み込まれていない場合はポンプ２７が駆動される。このため、オイルパン２６のブレーキ液がオイルポンプ２７に吸入され、かつ、油路３１に吐出される。ブレーキペダル３２が踏み込まれている場合はバルブ３４のポートが閉じられ、かつ、バルブ４１のポートが開放される。そのため、油路３１に吐出されたブレーキ液はキャリパ２１の油圧室２５に供給され、その油圧室２５から油路３５に排出される。この時、ブレーキチューブ４３，４６内のブレーキ液と、モータ７との間で熱交換がおこなわれ、モータ７が冷却される。
【００２６】
前記具体例１および具体例２では、モータ７の熱がハウジング７内に放散され、その熱がブレーキチューブ４３，４６を介してブレーキ液に伝達される。また、具体例３では、モータ７の熱がハウジング７内に放散され、その熱がハウジング７を経由してハウジング７の外部に放散される。ついで、その熱がブレーキチューブ４３，４６を介してブレーキ液に伝達される。このようにして、モータ７が冷却されるとともに、温度が上昇したブレーキ液は、オイルクーラ３６で冷却される。このオイルクーラ３６で冷却されたブレーキ液は、油路４０を経由してオイルパン２６に排出される。このように、ブレーキペダル３２が踏み込まれていない場合は、バルブ４１のポートが開放されるため、油路４０のブレーキ液がオイルパン２６に排出されるため、油圧室２５の油圧は上昇しない。なお、ブレーキペダル３２が踏み込まれていない場合におけるブレーキ液の循環経路を、図３に破線で示す。
【００２７】
一方、ブレーキペダル３２が踏み込まれた場合は、ポンプ２７が停止され、かつ、バルブ３４のポートが開放され、かつ、バルブ４１のポートが閉じられる。また、ブレーキペダル３２の踏み込みにより油路３３の油圧が上昇し、その油圧が油路３１に伝達される。前記のように、バルブ４１のポートが閉じられているため、キャリパ２２の油圧室２５の油圧が上昇し、ブレーキパッド２３により円筒部２０が挟み付けられて、制動力が発生する。なお、ブレーキペダル３２が踏み込まれている場合におけるブレーキ液の流れを、図３に実線で示す。また、ブレーキペダル３２が踏み込まれた場合は、モータ６を発電機として機能させ、車輪１の運動エネルギによりモータ６で発電をおこない回生制動力を発生させることも可能である。なお、ブレーキペダル３２が踏み込まれている場合も、ブレーキ液によりモータ６を冷却する作用は、前述の場合と同じである。
【００２８】
このように、ブレーキユニット２１を動作させるブレーキ液を利用し、かつ、ブレーキチューブ４３，４６を利用して、モータ６を冷却することができる。つまり、モータ６を冷却する冷媒を蓄えておくタンクを専用で設けずに済み、かつ、その冷媒を流通させるために専用の通路を設けずに済む。したがって、部品点数の増加を抑制できかつ、構造の複雑化を抑制できる。また、キャリパ２２がハウジング７の外側に取り付けられているため、ブレーキチューブ４３，４６の通路の取り回しを簡略化できる。さらに、ブレーキ液の循環方向で、油圧室２５よりも下流側で、ブレーキ液をオイルクーラ３６により冷却する構成となっている。したがって、モータ６の熱を奪って温度が上昇したブレーキ液を、オイルクーラ３６により効率的に冷却できる。また、油圧室２５から排出されたブレーキ液を冷却するため、油圧室２５にブレーキ液が供給される前に、油路３１でブレーキ液の粘度が高まることを防止できる。したがって、油路３１におけるブレーキ液の管路抵抗が増加することはなく、ブレーキパッド２３の動作性が低下せずに済む。さらにまた、車輪１の動力をモータ６で電力に変換して回生制動力を発生させ、モータ６により発電された電力で電動機３７を駆動することができる。したがって、電動機３７を駆動するために専用の動力を用意せずに済む。また、オイルクーラ３６は電動機３７により冷媒が流れる構成であるため、車両が停止している場合でも、ブレーキ液をオイルクーラ３６で冷却することが可能である。
【００２９】
さらに具体例１ないし３では、油圧室２５に接続された２つのブレーキチューブ４３，４６内のブレーキ液と、モータ６との間で熱交換をおこなうことが可能に構成されているが、油圧室２５にブレーキ液を供給するブレーキチューブ４３、または油圧室２５からブレーキ液を排出するブレーキチューブ４６のいずれか一方を流れるブレーキ液と、モータ６との間で熱交換をおこなうように構成することも可能である。また、前記具体例では、ブレーキチューブ４３，４６をハウジング７とは別部材で構成しているが、ハウジング７自体に油路または通路を設け、その通路または油路をブレーキ液が通るように構成することも可能である。
【００３０】
また、各具体例では、モータ６を収納するハウジング７が設けられており、そのハウジング７にキャリパ２２が取り付けられているが、ハウジングではなく枠形状のフレームまたはブラケットによりモータを支持する構成とし、このフレームまたはブラケットを、車体に対して上下動可能に取り付けることも可能である。この場合、フレームまたはブラケットにキャリパ２２を取り付ければよい。ここで、この具体例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、タイヤ３が、この発明のタイヤに相当し、ホイール２が、この発明のホイールに相当し、モータ６が、この発明のモータに相当し、ハウジング７およびロアアーム１３およびアッパアーム１２が、この発明における支持部材に相当し、ブレーキユニット２１が、この発明のブレーキユニットに相当し、ブレーキチューブ４３および油路３１が、この発明における「第１の通路」に相当し、ブレーキチューブ４６および油路３５が、この発明における「第２の通路」に相当し、円筒部２０が、この発明のブレーキディスクに相当し、ブレーキパッド２３が、この発明におけるブレーキパッドに相当し、キャリパ２２が、この発明のキャリパに相当し、オイルクーラ３６が、この発明の冷却装置に相当し、ファンおよびコンプレッサが、この発明の流体機械に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明のインホイールモータを示す断面図である。
【図２】この発明に用いるブレーキユニットおよびコントロールユニットの構成を示す模式図である。
【図３】この発明のインホイールモータにおいて、ブレーキチューブの取り回しの具体例１を示す図である。
【図４】この発明のインホイールモータにおいて、ブレーキチューブの取り回しの具体例２を示す図である。
【図５】この発明のインホイールモータにおいて、ブレーキチューブの取り回しの具体例３を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
２…ホイール、 ３…タイヤ、 ６…モータ、 ７…ハウジング、 １２…アッパアーム、 １３…ロアアーム、 ２０…円筒部、 ２１…ブレーキユニット、 ２２…キャリパ、 ２３…ブレーキパッド、 ３１，３５…油路、 ３６…オイルクーラ、 ４３，４６…ブレーキチューブ、 ４９…流体機械。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の各車輪毎にモータが設けられており、その車輪を駆動する動力をモータで発生し、あるいは車輪に与える制動力をモータで発生することのできるモータを備えた、インホイールモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用のインホイールモータは、車輪の近傍に設けられて車輪に動力を伝達する駆動力源である。このため、車輪とモータとが別の箇所に配置されている場合のように、そのモータから車輪に至る動力伝達経路に、プロペラシャフトまたはデファレンシャルなどの動力伝達機構を設けずに済み、車両の構成を簡素化することができる。そのインホイールモータの一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたインホイールモータは、ハウジングと、ハウジング内に配置されたステータおよびロータと、ロータに連結されたモータ軸とを有しており、モータ軸にホイールが取り付けられている。また、ハウジング外部にはリザーバタンクが設けられており、リザーバタンクには冷却用の冷媒が貯溜されている。さらにハウジングには冷媒が流れる流路が設けられており、リザーバタンクから出た冷媒が、流路を通過してリザーバタンクに戻されるように構成されている。このようにして、インホイールモータを冷媒で冷却することができるとされている。なお、車両用のインホイールモータは、特許文献２にも記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４７２０４号公報
【特許文献２】特開２００５−７５００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたインホイールモータでは、冷媒を貯溜するためにリザーバタンクを専用に設けるとともに、冷媒が通る流路を専用に設けなければならず、部品点数が多くなりかつ構造が複雑化する恐れがあった。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、モータを冷却することができるとともに、部品点数の増加を抑制でき、かつ、構造の複雑化を抑制することの可能なインホイールモータを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、タイヤが取り付けられるホイールと、このホイールと動力伝達可能に接続されかつ、前記ホイールと同軸上に配置されたモータとを有する、インホイールモータにおいて、流体の圧力により動作し、かつ、前記ホイールに制動力を与えるブレーキユニットと、このブレーキユニットに供給される前記流体が通る第１の通路と、前記ブレーキユニットから排出された前記流体が通る第２の通路とが設けられており、前記第１の通路または第２の通路の少なくとも一方の通路を通る流体により前記モータを冷却する構成を有していることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記モータを支持する支持部材が設けられており、前記ブレーキユニットは、前記ホイールと一体回転するように取り付けられたブレーキディスクと、前記流体の圧力により動作し、かつ、前記ブレーキディスクを挟み付けるブレーキパッドと、このブレーキパッドを支持するキャリパとを有しており、前記キャリパが前記支持部材に取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第１の通路および第２の通路が共に前記キャリパに接続されており、前記キャリパから前記第２の通路に排出された流体を冷却する冷却装置が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記冷却装置は、前記流体と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、前記流体を冷却する構成を有しており、前記冷媒に流れを生じさせる流体機械が設けられており、前記モータは、前記ホイールの動力を電力に変換して回生制動力を発生する構成を有しており、前記モータにより発電された電力で流体機械が駆動される構成を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、モータの動力をホイールに伝達し、あるいは、ホイールの運動エネルギをモータで電力に変換することも可能である。また、流体の圧力によりブレーキユニットを動作させて、ホイールに制動力を与えることが可能である。さらに、第１の通路を通ってブレーキユニットに供給される流体、または第２の通路を通ってブレーキユニットに供給される流体により、モータを冷却することができる。したがって、モータを冷却する流体を貯溜するタンクまたは流路を専用に設けずに済み、部品点数の増加を抑制でき、かつ、構造の複雑化を抑制できる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、流体の圧力によりブレーキパッドが動作し、このブレーキパッドによりブレーキディスクが挟み付けられて制動力が発生する。また、キャリパがハウジングに取り付けられているため、第１の通路および第２の通路の取り回しを簡略化できる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、キャリパから第２の通路に排出された流体を、冷却装置により冷却することができる。したがって、モータの熱を奪って温度が上昇した流体を、冷却装置により効率的に冷却できる。また、キャリパから排出された流体を冷却するため、キャリパに供給される前に、流体の粘度が高まることを防止できる。したがって、第１の通路における流体の管路抵抗が増加することはなく、ブレーキパッドの動作性が低下せずに済む。
【００１３】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、輸送機械により冷媒が流れて、流体と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、流体を冷却することができる。また、ホイールの動力をモータで電力に変換して回生制動力を発生させ、モータにより発電された電力で流体機械を駆動することができる。したがって、流体機械を駆動するために専用の動力を用意せずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明に係るインホイールモータは、車輪を支持するサスペンション形式が、ストラット形式またはダブルウィッシュボーン形式またはスイングアーム形式またはマルチリンク形式のいずれであっても、この発明を適用可能である。すなわち、左右のサスペンションが独立して上下方向に動作する、独立懸架式サスペンションに用いることが可能である。この発明においては、モータが、支持部材を介して車体により支持されている。支持部材は、車体に取り付けられるアーム、またはストラット（あるいはマックファーソン）と呼ばれるショックアブソーバ、または中空のハウジング、枠形状のフレームまたはブラケットなどのいずれでもよい。前記モータの出力軸とホイールとが動力伝達可能に接続されている。また、ホイールと出力軸とが同軸上に配置されている。ホイールと出力軸との接続構造は、出力軸とホイールとが一体回転する接続構造、または、出力軸とホイールとの間の回転数の比が１未満、または１を越える値となるように、変速機を介在させてホイールと出力軸とを接続する構造のいずれでもよい。
【００１５】
この発明におけるインホイールモータは、前輪または後輪のいずれにも適用可能である。この発明において、モータは具体的には電動モータである。また、モータとして、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備したモータ・ジェネレータを用いることが可能である。この発明において、流体は非圧縮性流体である。また、ブレーキユニットは、流体圧により制動力が制御されるものであり、油圧式のブレーキユニット空気圧式のブレーキユニットのいずれでもよい。この発明において、冷却装置は、前記流体と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、流体を冷却する構成を有しており、冷媒は空気または液体のいずれでもよい。また用いる流体機械は、圧縮機（コンプレッサ）または送風機のいずれでもよい。送風機としては、ファンまたはブロワでもよい。例えば、電動機によりファンを駆動させて、冷媒としての空気の流れを生じさせることが可能である。また、電動機によりコンプレッサを駆動させ、冷媒としての液体を流れを生じさせる構成の、周知の蒸気圧縮式の冷凍システムを形成することも可能である。この発明において、第１の通路および第２の通路は流体が流れる流路であり、第１の通路および第２の通路は、熱伝導性を有する材料により構成された配管により構成することができる。この配管には、パイプ、チューブ、ホース、油路などが含まれる。
【００１６】
図１にこの発明に係るインホイールモータの構造の一例を模式的に示してある。例えば、車両の車輪が４輪ある場合、少なくとも１つの車輪に対してインホイールモータを設けることが可能であるが、図１では便宜上、１つの車輪１にインホイールモータを適用した例が示されている。図１に示す車輪１は、ホイール２と、このホイール２の周囲に取り付けられるタイヤ３とを有している。また、ホイール２は、環状のホイールディスク４と、ホイールディスク４の外周部に接合されたリム５とから構成されている。このリム５は円筒形状に構成されており、このリム５の外周にタイヤ３が取り付けられる。このホイール２と同軸上に、具体的には、リム５の内側にモータ６が配置されている。
【００１７】
このモータ６は、主として、車両を走行させる駆動トルクを出力するためのものであり、モータ６はハウジング７の内部に収納されている。図２にはハウジング７の内部の構成の具体例が示されており、このハウジング７は回転軸線Ａ１を中心として配置された円筒部８と、円筒部８における回転軸線Ａ１に沿った方向の両端を塞ぐように設けられた蓋部９，１０とを有している。前記回転軸線Ａ１に沿った方向で、ホイール２に近い位置に設けられた蓋部９には軸孔１１が形成されている。このハウジング７は、ロアアーム１２およびアッパアーム１３を介して車体１４に取り付けられている。また、車体１４とハウジング７との間には、緩衝装置、具体的にはショックアブソーバおよびスプリングなどが設けられている。したがって、ハウジング７は、車体１４に対して上下方向、言い換えれば高さ方向に相対移動可能である。前記モータ６としては、例えば、交流型の誘導モータを用いることが可能であり、モータ６はハウジング７に固定されたステータ１４と、回転可能に設けられたロータ１５とを有する。ステータ１４は電磁鋼板にコイルを巻いて構成されている。
【００１８】
一方、車体１４には、電源１６およびインバータ１７が設けられており、電源１６とモータ６との間で電力の授受が可能となるように、電気回路が形成されている。前記電源１６には、蓄電装置および発電機が含まれる。この蓄電装置としては、二次電池、つまり、バッテリまたはキャパシタを用いることができる。なお、発電機には燃料電池が含まれる。ロータ１５は回転軸線Ａ１を中心として回転可能となるように、軸受（図示せず）により支持されている。そして、回転軸線Ａ１を中心とする半径方向で、ロータ１５の外側にステータ１４が配置されている。このロータ１５には出力軸１７が動力伝達可能に接続されている。この具体例では、ロータ１５と出力軸１７とが一体回転するように連結されている。この出力軸１７が軸孔１１を通りハウジング７の外部に延ばされており、出力軸１７がホイールハブ１８に動力伝達可能に連結されている。ホイールハブ１８は、円板形状のボス部１９と、ボス部１９の外周端から回転軸線Ａ１に沿った方向に延ばされた円筒部２０とを有している。そして、出力軸１７とボス部１９とが接続されている。そして、このホイールハブ１８と前記ホイールディスク４とが一体回転するように連結されている。
【００１９】
前記円筒部２０の内径はハウジング７の外径よりも大きく構成されており、ハウジング７の外側を取り囲むように円筒部２０が配置されている。また、前記ハウジング７の外側にブレーキユニット２１が設けられている。このブレーキユニット２１は、ホイールハブ１８に制動力を与える機構である。このブレーキユニット２１は、キャリパ２２とブレーキパッド２３と前記円筒部２０とを有している。すなわち、ハウジング７の外面にキャリパ２２が取り付けられ、前記円筒部２０を内周側および外周側から挟み付けるブレーキパッド２３が、キャリパ２２に設けられている。このキャリパ２２およびブレーキパッド２３の構成は、従来の車両用ディスクブレーキと同様であって、各ブレーキパッド２３毎に、油圧室およびピストン（図示せず）が設けられており、その油圧室の油圧でピストンを押すことにより、ブレーキパッド２３で円筒部２０を挟み付けて摩擦力を生じさせる、すなわち制動力を与えるように構成されている。なお、各ピストンおよびそれぞれのブレーキパッド２３は、ピストンシール（図示せず）の弾性復帰力で後退移動させるようになっている。
【００２０】
さらに、車体１４にはコントロールユニットが設けられている。このコントロールユニット２４の構成を図３に示す。コントロールユニット２４は、キャリパ２２に設けられた油圧室２５の油圧を制御する機構である。このコントロールユニット２４の具体的な構成を説明する。まず、オイルパン２６が設けられており、このオイルパン２６にはブレーキ液が貯溜されている。このブレーキ液としては、例えば非鉱油系の油を用いることが可能である。また、オイルパン２６内のブレーキ液を吸入して吐出するポンプ２７が設けられている。このポンプ２７は動力源により駆動される流体機械であり、ポンプ２７としては、往復型ポンプまたは回転型ポンプのいずれを用いてもよい。前記ポンプ２７の吸入口２８は油路２９を介してオイルパン２６に接続され、ポンプ２７の吐出口３０には油路３１が接続されている。ポンプ２７を駆動する動力源としては、例えば電動機を用いることが可能であり、ブレーキペダル３２の操作に基づいて、電動機の駆動・停止が制御されるように構成されている。
【００２１】
また、ブレーキペダル２３の踏力が伝達される油路３３が設けられており、その油路３３と前記油路３１との間にバルブ３４が設けられている。このバルブ３４は、油路３３と油路３１とを接続するポート（図示せず）を有している。そして、ブレーキペダル２３が踏み込まれていない場合は、バルブ３４のポートが閉じられて油路３３と油路３１とが遮断され、ブレーキペダル３２が踏み込まれた場合はバルブ３４のポートが開放されて油路３１と油路３３とが接続されるように構成されている。前記油路３１は、前記油圧室２４に接続されており、その油圧室２５には油路３５が接続されている。また、車体１４にはオイルクーラ３６が設けられている。このオイルクーラ３６は、ブレーキ液を冷却する冷却装置であり、ブレーキ液と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、ブレーキ液を冷却する構成を有している。例えば、オイルクーラ３６としては、電動機３７により流体機械４９を駆動する構成のものを用いることが可能である。例えば、電動機３７により流体機械（ファン）４９を駆動させて、冷媒としての空気に対流を生じさせ、その空気とブレーキ液との間で熱交換をおこなわせる空冷式のオイルクーラを用いることが可能である。これに対して、電動機３７により流体機械（コンプレッサ）４９を駆動させ、冷媒としての液体を流れを生じさせる構成の、周知の蒸気圧縮式の冷凍システムを形成することも可能である。この電動機３７には前記電源１６から電力を供給可能である。
【００２２】
このオイルクーラ３６の入口３８には前記油路３５が接続され、オイルクーラ３６の出口３９には油路４０が接続されている。この油路４０はオイルパン２６に接続されており、この油路４０にはバルブ４１が設けられている。このバルブ４１はポート（図示せず）を有しており、ブレーキペダル３２が踏み込まれている場合はバルブ４１のポートが開放され、ブレーキペダル３２が踏み込まれていない場合は、バルブ４１のポートが閉じられるように、バルブ４１が構成されている。なお、前記バルブ４１は、ブレーキペダル３２に加えられる踏力が、機械的な伝動装置、例えば、ワイヤ、ケーブル、リンクなどにより伝達されて、ポートが開閉されるように構成されていてもよい。なお、ブレーキペダル３２の操作を検知するセンサ（図示せず）と、センサの信号を処理する電子制御装置（図示せず）と、バルブ４１のポート開閉を制御するアクチュエータ（例えばソレノイド）とを設けておき、センサの検知信号を電子制御装置で処理し、この電子制御装置によりアクチュエータを制御して、そのアクチュエータによりバルブ４１のポートを開閉するように構成することも可能である。
【００２３】
つぎに、前記油路３１，３５を形成する配管について説明する。前記のように、ハウジング７は、車体１４に対して上下方向に相対移動可能に設けられているため、油圧室２５に接続された油路３１，３５を構成する配管は、ハウジング７と車体１４とが相対移動しても、ブレーキ液を輸送できる構成となっている。具体的には、油路３１のうち、車体１４に設けられている部分は、金属製のブレーキチューブ４２により構成されている。また、油路３１のうち、キャリパ２２およびハウジング７に取り付けられている領域も、金属製のブレーキチューブ４３により構成されている。これに対して、油路３１であってブレーキチューブ４２とブレーキチューブ４３とを接続する領域は、ゴム材料を主体とするフレキシブルホース４４により構成されている。また、油路３５のうち、車体１４に設けられている領域は、金属製のブレーキチューブ４５により構成され、油路３５のうち、キャリパ２２およびハウジング７に取り付けられている領域も、金属製のブレーキチューブ４６により構成されている。これに対して、油路３５のうち、ブレーキチューブ４５とブレーキチューブ４６とを接続する領域は、ゴム材料を主体とするフレキシブルホース４７により構成されている。上記のフレキシブルホースは、ブレーキチューブに比べて可撓性に優れている。また、ブレーキチューブを構成する金属としては、鋼が用いられている。
【００２４】
そしてこの具体例では、ブレーキチューブ内を通るブレーキ液と、モータ７との間で熱交換をおこなうことが可能となるように、ブレーキチューブの取り回しが構成されている。図２にはブレーキチューブの取り回しの具体例１が示されている。図２においては、ハウジング７に孔４８が形成されており、その孔４８を経由してハウジング７内にブレーキチューブ４３，４６の一部が配置されている。具体的には、モータ７のうち、車両の高さ方向で最も高い部分、つまり、ロータ１４と円筒部８との間にブレーキチューブ４３，４６の一部が配置されている。また、ブレーキチューブ４３，４６の取り回しの具体例２を図４に示す。図４においては、ハウジング７に孔４８が形成されており、その孔４８を経由してハウジング７内にブレーキチューブ４３，４６の一部が配置されている。具体的には、ハウジング７内でモータ６の周囲を取り囲むように、ブレーキチューブ４３，４６が円筒部８の内周面に沿って配置されている。さらに、ブレーキチューブ４３，４６の取り回しの具体例３を図５に示す。図５においては、ブレーキチューブ４３，４６が共にハウジング７の外側、具体的には円筒部８の外側に巻き付けられている。ブレーキチューブ４３，４６を円筒部８に巻き付ける回数は、１回でもよいし、２回以上でもよい。
【００２５】
つぎに、この具体例の作用を説明する。アクセルペダル（図示せず）および車速に基づいて、モータ６の出力が制御される。具体的には、電源１６から電力がモータ６に供給されると、モータ６が電動機として機能し、車輪１で駆動力が発生する。また、ブレーキペダル３２が踏み込まれていない場合はポンプ２７が駆動される。このため、オイルパン２６のブレーキ液がオイルポンプ２７に吸入され、かつ、油路３１に吐出される。ブレーキペダル３２が踏み込まれている場合はバルブ３４のポートが閉じられ、かつ、バルブ４１のポートが開放される。そのため、油路３１に吐出されたブレーキ液はキャリパ２１の油圧室２５に供給され、その油圧室２５から油路３５に排出される。この時、ブレーキチューブ４３，４６内のブレーキ液と、モータ７との間で熱交換がおこなわれ、モータ７が冷却される。
【００２６】
前記具体例１および具体例２では、モータ７の熱がハウジング７内に放散され、その熱がブレーキチューブ４３，４６を介してブレーキ液に伝達される。また、具体例３では、モータ７の熱がハウジング７内に放散され、その熱がハウジング７を経由してハウジング７の外部に放散される。ついで、その熱がブレーキチューブ４３，４６を介してブレーキ液に伝達される。このようにして、モータ７が冷却されるとともに、温度が上昇したブレーキ液は、オイルクーラ３６で冷却される。このオイルクーラ３６で冷却されたブレーキ液は、油路４０を経由してオイルパン２６に排出される。このように、ブレーキペダル３２が踏み込まれていない場合は、バルブ４１のポートが開放されるため、油路４０のブレーキ液がオイルパン２６に排出されるため、油圧室２５の油圧は上昇しない。なお、ブレーキペダル３２が踏み込まれていない場合におけるブレーキ液の循環経路を、図３に破線で示す。
【００２７】
一方、ブレーキペダル３２が踏み込まれた場合は、ポンプ２７が停止され、かつ、バルブ３４のポートが開放され、かつ、バルブ４１のポートが閉じられる。また、ブレーキペダル３２の踏み込みにより油路３３の油圧が上昇し、その油圧が油路３１に伝達される。前記のように、バルブ４１のポートが閉じられているため、キャリパ２２の油圧室２５の油圧が上昇し、ブレーキパッド２３により円筒部２０が挟み付けられて、制動力が発生する。なお、ブレーキペダル３２が踏み込まれている場合におけるブレーキ液の流れを、図３に実線で示す。また、ブレーキペダル３２が踏み込まれた場合は、モータ６を発電機として機能させ、車輪１の運動エネルギによりモータ６で発電をおこない回生制動力を発生させることも可能である。なお、ブレーキペダル３２が踏み込まれている場合も、ブレーキ液によりモータ６を冷却する作用は、前述の場合と同じである。
【００２８】
このように、ブレーキユニット２１を動作させるブレーキ液を利用し、かつ、ブレーキチューブ４３，４６を利用して、モータ６を冷却することができる。つまり、モータ６を冷却する冷媒を蓄えておくタンクを専用で設けずに済み、かつ、その冷媒を流通させるために専用の通路を設けずに済む。したがって、部品点数の増加を抑制できかつ、構造の複雑化を抑制できる。また、キャリパ２２がハウジング７の外側に取り付けられているため、ブレーキチューブ４３，４６の通路の取り回しを簡略化できる。さらに、ブレーキ液の循環方向で、油圧室２５よりも下流側で、ブレーキ液をオイルクーラ３６により冷却する構成となっている。したがって、モータ６の熱を奪って温度が上昇したブレーキ液を、オイルクーラ３６により効率的に冷却できる。また、油圧室２５から排出されたブレーキ液を冷却するため、油圧室２５にブレーキ液が供給される前に、油路３１でブレーキ液の粘度が高まることを防止できる。したがって、油路３１におけるブレーキ液の管路抵抗が増加することはなく、ブレーキパッド２３の動作性が低下せずに済む。さらにまた、車輪１の動力をモータ６で電力に変換して回生制動力を発生させ、モータ６により発電された電力で電動機３７を駆動することができる。したがって、電動機３７を駆動するために専用の動力を用意せずに済む。また、オイルクーラ３６は電動機３７により冷媒が流れる構成であるため、車両が停止している場合でも、ブレーキ液をオイルクーラ３６で冷却することが可能である。
【００２９】
さらに具体例１ないし３では、油圧室２５に接続された２つのブレーキチューブ４３，４６内のブレーキ液と、モータ６との間で熱交換をおこなうことが可能に構成されているが、油圧室２５にブレーキ液を供給するブレーキチューブ４３、または油圧室２５からブレーキ液を排出するブレーキチューブ４６のいずれか一方を流れるブレーキ液と、モータ６との間で熱交換をおこなうように構成することも可能である。また、前記具体例では、ブレーキチューブ４３，４６をハウジング７とは別部材で構成しているが、ハウジング７自体に油路または通路を設け、その通路または油路をブレーキ液が通るように構成することも可能である。
【００３０】
また、各具体例では、モータ６を収納するハウジング７が設けられており、そのハウジング７にキャリパ２２が取り付けられているが、ハウジングではなく枠形状のフレームまたはブラケットによりモータを支持する構成とし、このフレームまたはブラケットを、車体に対して上下動可能に取り付けることも可能である。この場合、フレームまたはブラケットにキャリパ２２を取り付ければよい。ここで、この具体例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、タイヤ３が、この発明のタイヤに相当し、ホイール２が、この発明のホイールに相当し、モータ６が、この発明のモータに相当し、ハウジング７およびロアアーム１３およびアッパアーム１２が、この発明における支持部材に相当し、ブレーキユニット２１が、この発明のブレーキユニットに相当し、ブレーキチューブ４３および油路３１が、この発明における「第１の通路」に相当し、ブレーキチューブ４６および油路３５が、この発明における「第２の通路」に相当し、円筒部２０が、この発明のブレーキディスクに相当し、ブレーキパッド２３が、この発明におけるブレーキパッドに相当し、キャリパ２２が、この発明のキャリパに相当し、オイルクーラ３６が、この発明の冷却装置に相当し、ファンおよびコンプレッサが、この発明の流体機械に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明のインホイールモータを示す断面図である。
【図２】この発明に用いるブレーキユニットおよびコントロールユニットの構成を示す模式図である。
【図３】この発明のインホイールモータにおいて、ブレーキチューブの取り回しの具体例１を示す図である。
【図４】この発明のインホイールモータにおいて、ブレーキチューブの取り回しの具体例２を示す図である。
【図５】この発明のインホイールモータにおいて、ブレーキチューブの取り回しの具体例３を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
２…ホイール、 ３…タイヤ、 ６…モータ、 ７…ハウジング、 １２…アッパアーム、 １３…ロアアーム、 ２０…円筒部、 ２１…ブレーキユニット、 ２２…キャリパ、 ２３…ブレーキパッド、 ３１，３５…油路、 ３６…オイルクーラ、 ４３，４６…ブレーキチューブ、 ４９…流体機械。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤが取り付けられるホイールと、このホイールと動力伝達可能に接続されかつ、前記ホイールと同軸上に配置されたモータとを有する、インホイールモータにおいて、
流体の圧力により動作し、かつ、前記ホイールに制動力を与えるブレーキユニットと、このブレーキユニットに供給される前記流体が通る第１の通路と、前記ブレーキユニットから排出された前記流体が通る第２の通路とが設けられており、前記第１の通路または第２の通路の少なくとも一方の通路を通る流体により前記モータを冷却する構成を有していることを特徴とするインホイールモータ。
【請求項２】
前記モータを支持する支持部材が設けられており、前記ブレーキユニットは、前記ホイールと一体回転するように取り付けられたブレーキディスクと、前記流体の圧力により動作し、かつ、前記ブレーキディスクを挟み付けるブレーキパッドと、このブレーキパッドを支持するキャリパとを有しており、前記キャリパが前記支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータ。
【請求項３】
前記第１の通路および第２の通路が共に前記キャリパに接続されており、前記キャリパから前記第２の通路に排出された流体を冷却する冷却装置が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のインホイールモータ。
【請求項４】
前記冷却装置は、前記流体と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、前記流体を冷却する構成を有しており、前記冷媒に流れを生じさせる流体機械が設けられており、前記モータは、前記ホイールの動力を電力に変換して回生制動力を発生する構成を有しており、前記モータにより発電された電力で前記流体機械が駆動される構成を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインホイールモータ。
【請求項１】
タイヤが取り付けられるホイールと、このホイールと動力伝達可能に接続されかつ、前記ホイールと同軸上に配置されたモータとを有する、インホイールモータにおいて、
流体の圧力により動作し、かつ、前記ホイールに制動力を与えるブレーキユニットと、このブレーキユニットに供給される前記流体が通る第１の通路と、前記ブレーキユニットから排出された前記流体が通る第２の通路とが設けられており、前記第１の通路または第２の通路の少なくとも一方の通路を通る流体により前記モータを冷却する構成を有していることを特徴とするインホイールモータ。
【請求項２】
前記モータを支持する支持部材が設けられており、前記ブレーキユニットは、前記ホイールと一体回転するように取り付けられたブレーキディスクと、前記流体の圧力により動作し、かつ、前記ブレーキディスクを挟み付けるブレーキパッドと、このブレーキパッドを支持するキャリパとを有しており、前記キャリパが前記支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータ。
【請求項３】
前記第１の通路および第２の通路が共に前記キャリパに接続されており、前記キャリパから前記第２の通路に排出された流体を冷却する冷却装置が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のインホイールモータ。
【請求項４】
前記冷却装置は、前記流体と冷媒との間で熱交換をおこなわせることにより、前記流体を冷却する構成を有しており、前記冷媒に流れを生じさせる流体機械が設けられており、前記モータは、前記ホイールの動力を電力に変換して回生制動力を発生する構成を有しており、前記モータにより発電された電力で前記流体機械が駆動される構成を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインホイールモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１１３７２２（Ｐ２００９−１１３７２２Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９１２２５（Ｐ２００７−２９１２２５）
【出願日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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