インホイールモータ
【課題】電動機から取り外された動力線を固定することができるインホイールモータを提供する。
【解決手段】車輪１の内部に動力線ｐｃを介して電力が供給されることにより車両の走行のためのトルクを発生させる電動機５が着脱可能に収容されるインホイールモータにおいて、電動機５を取り外すことに伴って電動機５から動力線ｐｃを取り外した場合に、その取り外された動力線ｐｃの端子部が電動機５の替わりに接続されることにより動力線ｐｃを車体と一体的に固定する疑似端子台１７を備えていることを特徴とする。したがって、電動機５から取り外された動力線ｐｃが疑似端子台１７に接続されて固定されるため、車両の足回りから動力線ｐｃを排除することができる。
【解決手段】車輪１の内部に動力線ｐｃを介して電力が供給されることにより車両の走行のためのトルクを発生させる電動機５が着脱可能に収容されるインホイールモータにおいて、電動機５を取り外すことに伴って電動機５から動力線ｐｃを取り外した場合に、その取り外された動力線ｐｃの端子部が電動機５の替わりに接続されることにより動力線ｐｃを車体と一体的に固定する疑似端子台１７を備えていることを特徴とする。したがって、電動機５から取り外された動力線ｐｃが疑似端子台１７に接続されて固定されるため、車両の足回りから動力線ｐｃを排除することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の車輪ごとに設けられ、各車輪ごとに駆動トルクおよび制動トルクを生じさせることのできるインホイールモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の一形態として、車輪のホイール内部もしくはその近傍に電動機を配置してその電動機により車輪を直接駆動するいわゆるインホイールモータ方式の車両（インホイールモータ車）が開発されている。その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたインホイールモータ車は、電動機に対して電力を供給する動力線が電動機に一体的に設けられた端子ボックス（中継ボックスと呼ばれることがある）のコネクタ部において断線することを防止するために、端子ボックスと車体との間であって、電動機に一体的に配線クランプが設けられており、その配線クランプによって動力線を電動機に固定するように構成されている。そのため、操舵やショックアブソーバーが伸縮したとしても端子ボックスのコネクタ部において動力線に作用する応力を低減でき、その結果、端子ボックスのコネクタ部における動力線の断線を防止することができる、とされている。
【０００３】
特許文献２には、動力線における漏電を防止することを目的としたインホイールモータ車に関する発明が記載されている。この特許文献２に記載されたインホイールモータ車は、電動機を保持するケーシングの軸方向における車体側の壁面に、動力線と電動機との接続部である端子ボックスを設けるとともに、端子ボックスから電源に向かって延びる動力線を係止する係止部を設けるように構成されている。そのため、車両の振動などによって動力線が損傷したり、いわゆるプラグ抜けなどを防止することができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４０４３０号公報
【特許文献２】特開２００９−２１９２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の特許文献１および特許文献２に記載された電動機を車体から取り外した場合に、これに伴って電動機に一体的に設けられた端子ボックスから取り外された動力線を固定しなければ、その固定されていない動力線が車両の走行に伴う車輪の回転に巻き込まれてしまう可能性がある。
【０００６】
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、電動機から取り外された動力線を固定することができる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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車輪の内部に動力線を介して電力が供給されることにより車両の走行のためのトルクを発生させる電動機が着脱可能に収容されるインホイールモータにおいて、前記電動機を取り外すことに伴って前記電動機から前記動力線を取り外した場合に、その取り外された動力線の端子部が前記電動機の替わりに接続されることにより前記動力線を前記車体と一体的に固定する疑似端子台を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記疑似端子台は、前記車輪を回転自在に支持するナックルに設けられることを特徴とするインホイールモータである。
【０００９】
さらにまた、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記ナックルに、前記車輪と一体回転するブレーキローターを挟み付けることにより制動力を発生させるブレーキキャリパが設けられており、前記疑似端子台は、前記車両の前後方向で前記ナックルにおける前記ブレーキキャリパとは反対側に設けられることを特徴とするインホイールモータである。
【００１０】
そして、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記電動機は前記車両の車輪ごとに設けられ、いずれかの前記車輪から前記電動機を取り外した場合に、前記電動機が取り外された前記いずれかの車輪における前記疑似端子台に前記動力線が接続されているか否かを検出する動力線検出手段を備え、前記動力線検出手段によって前記動力線が前記疑似端子台に接続されていないことが検出された場合に、前記車両の走行を禁止する禁止手段を備えていることを特徴とするインホイールモータである。
【００１１】
そしてまた、請求項５の発明は、請求項１または２の発明において、前記車両の車体もしくは前記ナックルに、電源から供給される電力を前記電動機に対して中継するための中継ボックスが設けられ、前記中継ボックスと前記電動機との間に前記動力線が配線されており、前記車輪から前記電動機を取り外す場合に、前記動力線が前記中継ボックスから取り外されるように構成されていることを特徴とするインホイールモータである。
【００１２】
そしてさらに、請求項６の発明は、請求項４または５の発明において、前記動力線検出手段は、前記いずれかの車輪における前記中継ボックスに前記動力線が接続されているか否かを検出する手段を含み、前記禁止手段は、前記動力線検出手段によって前記動力線が前記中継ボックスに接続されていないことが検出された場合に、前記他のいずれかの電動機に対する制御を禁止する手段を含むことを特徴とするインホイールモータである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、電動機は車体に対して着脱可能に設けられており、その電動機を取り外した場合であって、かつ、電動機から動力線を取り外した場合に、その取り外された動力線の端子部が電動機の替わりに接続されることにより動力線を車体に一体的に固定する疑似端子台が設けられている。したがって、電動機から取り外された動力線を疑似端子台に接続して固定することにより、車両のいわゆる足回りから動力線を排除することができる。その結果、車両の走行に伴って車輪が回転した場合に、その車輪の回転に電動機から取り外された動力線が巻き込まれることを防止もしくは抑制することができる。これに加えて、車輪に動力線が巻き込まれることによる断線を防止もしくは抑制することができる。また、動力線が疑似端子台に接続されているため、取り外された動力線に接触することによって感電することを防止もしくは抑制することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、疑似端子台は、車輪を回転自在に支持するナックルに設けられているため、電動機から取り外された動力線をナックルに設けられた疑似端子台に接続することにより、その動力線を車体に一体的に固定することができる。
【００１５】
さらにまた、請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、疑似端子台は、車両の前後方向でナックルにおけるブレーキキャリパとは反対側に設けられるため、既設の構成の配置を維持することができる。
【００１６】
そして、請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明による効果と同様の効果に加えて、電動機は車輪ごとに設けられており、いずれかの車体から電動機を取り外した場合に、その電動機から取り外した動力線がその車輪における疑似端子台に接続されていないことが検出された場合に、車両の走行が禁止されるように構成されている。そのため、電動機から取り外された動力線が車輪の回転に巻き込まれることを防止もしくは抑制することができる。
【００１７】
そしてまた、請求項５の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、車体もしくはナックルに中継ボックスが設けられており、その中継ボックスと電動機の間に動力線が配線されている。そのため、車体から電動機を取り外すと、その電動機とともに中継ボックスから動力線が取り外されることとなり、その結果、動力線を車両の足回りから排除することができる。
【００１８】
そしてさらに、請求項６の発明によれば、請求項４または５の発明による効果と同様の効果に加えて、いずれかの車輪における中継ボックスに動力線が接続されていないことが検出されると、他のいずれかの車輪における電動機に対する制御が禁止されるように構成されている。そのため、他のいずれかの車輪における電動機のみが駆動されることによって車両の挙動が乱れることを防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る疑似端子台をナックルに一体的に設け、車輪からインホイールモータを取り外す場合に、インホイールモータから取り外した動力線を疑似端子台に接続して固定する構成の一例を模式的に示す図である。
【図２】疑似端子台の構成の一例を模式的に示す図である。
【図３】この発明に係る中継ボックスを車体に一体的に設け、車輪からインホイールモータを取り外す場合に、中継ボックスから動力線を取り外す構成の一例を模式的に示す図である。
【図４】この発明で対象とする車両の構成の一例を模式的に示す図である。
【図５】この発明で対象とする車両の構成の他の例を模式的に示す図である。
【図６】この発明で対象とする車両の構成の更に他の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
つぎにこの発明をより具体的に説明する。図４に、この発明で対象とする車両の構成の一例を模式的に示してある。図４に示す車両は、車両の幅方向（図４での左右方向）における左右の前輪１，２および左右の後輪３，４を有している。そして、前輪１，２は、互いにもしくはそれぞれ独立してサスペンション機構（図示せず）やナックルを介して車両の車体に回転自在に支持されている。同様に、後輪３，４も、互いにもしくはそれぞれ独立してサスペンション機構やナックルを介して車両の車体に回転自在に支持されている。
【００２１】
車両の駆動力源として、前輪１，２のホイール内部には、それぞれ、ナックルを介して車体に着脱可能に支持されている電動機が上記の前輪１，２のホイール内部に着脱可能に組み込まれていて、それら電動機の出力軸と、前輪１，２の駆動軸とが、それぞれ動力伝達可能に連結されている。すなわち、前輪１，２の電動機は、いわゆるインホイールモータ５，６であり、前輪１，２と共に車両のばね下に配置されていて、各インホイールモータ５，６からそれぞれ各車輪（すなわち駆動輪）１，２へ至る各駆動系統が形成されている。そして、各インホイールモータ５，６の回転をそれぞれ個別に独立して制御することにより、前輪１，２の駆動トルクおよび制動トルクを、それぞれ独立して制御することができるように構成されている。なお、詳細は図示しないが、各駆動系統に、各インホイールモータ５，６の出力をそれぞれ減速して各駆動輪１，２へ伝達させる減速機構を設けることもできる。
【００２２】
これらの各インホイールモータ５，６は、例えば交流同期モータにより構成されていて、詳細は図示しないが、動力線（パワーケーブルと呼ばれることがある。）ｐｃを介してインバータ７や蓄電装置８に接続されている。インバータ７は、直流電力を交流電力に変換するものであり、従来一般的に使用されているものであってよい。蓄電装置８には、バッテリやキャパシタなどを使用することができる。したがって、各インホイールモータ５，６を駆動させる場合には、蓄電装置８から供給される直流電力がインバータ７によって交流電力に変換され、その交流電力が各インホイールモータ５，６に供給されることにより上記の各インホイールモータ５，６が力行制御されて、前輪１，２に駆動トルクが付与されるように構成されている。
【００２３】
また、各インホイールモータ５，６は前輪１，２の回転エネルギを利用して回生制御することもできるように構成されている。すなわち、各インホイールモータ５，６の回生・発電時には、前輪１，２の回転（運動）エネルギが各インホイールモータ５，６によって電気エネルギに変換され、その際に生じる電力がインバータ７を介して蓄電装置８に蓄電される。このとき、前輪１，２には回生・発電力に基づく制動トルクが付与される。
【００２４】
そして、例えば上記のインバータ７は、各インホイールモータ５，６の回転状態を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）９に、それぞれ接続されている。このＥＣＵ９には、例えば、各駆動輪１，２の回転速度（車輪速度）をそれぞれ検出する車輪速センサ（図示せず）や各インホイールモータ５，６の出力軸の回転角度を検出するレゾルバ（図示せず）などの各種センサ類からの検出信号、およびインバータ７からの情報信号などが入力されるように構成されている。
【００２５】
例えば、インバータ７からＥＣＵ９に入力される信号に基づいて、各インホイールモータ５，６の出力トルク（モータトルク）がそれぞれ演算されて求められる。そして、インバータ７からの入力信号によって各インホイールモータ５，６が力行制御されていることを検出すると、各インホイールモータ５，６へ供給される電力量あるいは電流値を検出し、それに基づいて各インホイールモータ５，６のモータトルクをそれぞれ算出することができる。また、各インホイールモータ５，６の回転を制御する際の電流値に基づいて、各インホイールモータ５，６の回転数をそれぞれ算出することもできる。
【００２６】
一方、ＥＣＵ９からは、インバータ７を介して各インホイールモータ５，６の回転をそれぞれ制御する信号が出力されるように構成されている。すなわち、各インホイールモータ５，６の回転（力行・回生）を制御するために、各インホイールモータ５，６へ供給する、もしくは各インホイールモータ５，６から回収する電流を制御するための制御信号が、ＥＣＵ９からインバータ７へ出力されるようになっている。
【００２７】
また、図４に示す例では、車両の他の駆動力源として、内燃機関１０を備えている。その内燃機関１０の出力軸はトランスミッション１１に動力伝達可能に接続されており、トランスミッション１１において変速された動力がプロペラシャフト１２やデファレンシャル（図示せず）を介して左右の後輪３，４に伝達されるように構成されている。上記の内燃機関１０は、例えばガソリンエンジンもしくはディーゼルエンジンあるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力するものであり、好ましくは、例えば電子制御式のスロットルバルブ（図示せず）を備えており、出力を電気的に自動制御することができ、また所定の負荷に対して回転数を制御することにより燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。トランスミッション１１は、変速比を段階的に変化させることによりトルクを段階的に変更する有段式の変速機あるいは変速比を無段階に変化させることによりトルクを無段階に変更する無段変速機あるいは電動機と遊星歯車機構とを組み合わせたハイブリッド式の変速機などを使用することができる。このように、図４に示す構成の車両は、左右の前輪１，２がインホイールモータ５，６によって駆動され、後輪３，４が内燃機関１０で発生させた動力により駆動されるように構成された４輪駆動方式のハイブリッド車両である。
【００２８】
図４に示す例では、左右の前輪１，２をインホイールモータ５，６によって駆動し、左右の後輪３，４を内燃機関１０によって駆動させるように構成した４輪駆動方式の車両の構成例を示しているが、この発明を適用できる車両は、例えば図５に示すように、左右の後輪３，４にインホイールモータ１３，１４がそれぞれ設けられ、左右の後輪３，４がインホイールモータ１３，１４によって駆動され、左右の前輪１，２が内燃機関１０によって駆動させるように構成してもよい。
【００２９】
また、この発明を適用できる車両は、例えば図６に示すように、左右の前輪１，２および左右の後輪３，４の両方に、駆動力源として、インホイールモータ５，６，１３，１４がそれぞれ設けられた４輪駆動方式のインホイールモータ車であってもよい。要は、この発明を適用できる車両は、複数の車輪が、例えば上記の各インホイールモータ５，６もしくはインホイールモータ１３，１４のように、各車輪を独立して直接駆動することが可能な構成であればよく、また、各インホイールモータ５，６，１３，１４を駆動するための蓄電装置８などの電源および電源から電力を供給するための動力線ｐｃを備えていればよい。なお、図４および図５ならびに図６に示す例において、左右の前輪１，２はナックルを介して操舵装置（図示せず）によって転舵されるように構成されている。
【００３０】
この発明に係る各インホイールモータ５，６，１３，１４は、上述したように、車体に対して着脱可能に構成されており、また、これらが取り付けられる各車輪１，２，３，４の各ホイールに対して着脱可能に構成されており、例えば図４に示す例において、左右の前輪１，２を駆動するためのインホイールモータ５，６を車体から取り外すことにより、図４に示す車両を後輪駆動車とすることができる。同様に、図５に示す例において、左右の後輪３，４を駆動するためのインホイールモータ１３，１４を車体から取り外すことにより、図５に示す車両を前輪駆動車とすることができるように構成されている。また同様に、図６に示す例において、左右の前輪１，２を駆動するためのインホイールモータ５，６を車体から取り外すことにより、後輪駆動車とすることができ、左右の後輪３，４を駆動するためのインホイールモータ１３，１４を車体から取り外すことにより、前輪駆動車とすることができるように構成されている。
【００３１】
ところで、例えば図４や図６に示す車両において、車体からインホイールモータ５を取り外した場合に、インホイールモータ５から取り外した動力線ｐｃを固定せずに放置し、かつ、車両が走行すると、その取り外された動力線ｐｃが車輪１の回転に巻き込まれる可能性がある。そのため、この発明では、取り外した動力線ｐｃの端子部を上記のナックルあるいは車体に一体的に固定することにより、車両が走行した場合に、上記の取り外された動力線ｐｃが車輪１の回転に巻き込まれることを防止もしくは抑制することができるように構成されている。
【００３２】
図１に、この発明に係る疑似端子台をナックルに一体的に設け、車体からインホイールモータを取り外した場合に、インホイールモータから取り外した動力線を疑似端子台に接続して固定する構成の一例を模式的に示してある。ここに示す例は、例えばナックル１５を介して車体に一定的に支持されているインホイールモータ５を取り外した後であって、車輪１を車体側から見た状態を示している。車輪１は、上述したようにサスペンション機構やナックル１５を介して回転自在に車体に支持されており、そのナックル１５における車両の前後方向で後方に、車輪１と一体回転するブレーキロータ（図示せず）を挟み付けることにより制動力を生じさせるブレーキキャリパ１６がナックル１５に一体的に設けられている。
【００３３】
一方、ナックル１５における車両の前後方向で前方に、疑似端子台１７がナックル１５に一体的に設けられている。図２に、疑似端子台の構成の一例を模式的に示してある。疑似端子台１７は、車体からインホイールモータ５を取り外すことにより、インホイールモータ５から取り外された動力線ｐｃの端部、すなわち端子部を接続できるように構成されており、したがって、例えば、図２に示すように、動力線ｐｃの端部を疑似端子台に設けられた導電性の金属板１７ａにボルトなどの固定部材１７ｂにより短絡させて固定するように構成されている。そして、金属板１７ａに短絡させた各動力線ｐｃは導通されることにより、その接続が電気的に確認されるように構成されている。また、上記の構成に替えて、動力線ｐｃの抵抗値に基づいて動力線ｐｃが疑似端子台１７に接続されているか否かを電気的に判断するように構成してもよい。さらにまた、疑似端子台１７と動力線ｐｃの端子部との接続は、疑似端子台１７における動力線ｐｃの端子部が接続される部分の形状と、動力線ｐｃの端子部の形状とが対を成すように、例えばオス型，メス型ジョイントのように構成することができる。このように、疑似端子台１７に動力線ｐｃの端子部が接続されることにより、動力線ｐｃおよびその端子部はナックル１５および車体に一体的に固定されるように構成されている。
【００３４】
また、この発明では、例えば図４に示す車両において、車体からインホイールモータ５を取り外した場合であって、インホイールモータ５から取り外された動力線ｐｃの端子部が疑似端子台１７に接続されていないことにより上記の導通が確認されない場合には、上述した内燃機関７および他の車輪２におけるインホイールモータ６の始動や駆動を禁止することにより車両の走行が禁止されるように構成されている。これは、取り外された動力線ｐｃが車両の走行に伴う車輪の回転に巻き込まれることを防止するためである。これとは反対に、例えば図４に示す車両において、インホイールモータ５，６が取り付けられており、かつ、動力線ｐｃを介してインホイールモータ５，６に対して電力が供給されることにより、車輪１，２を駆動輪として機能させることができるようになっている場合には、動力線ｐｃが疑似端子台１７に接続されていなくても、上記の内燃機関７およびインホイールモータ５もしくはインホイールモータ６の始動や駆動は禁止されないように構成されている。
【００３５】
また、詳細は図示しないが、図５に示す車両においても、図４に示す車両と同様に、車体からインホイールモータ１３を取り外したにも拘わらず、動力線ｐｃが疑似端子台１７に接続されていないことにより導通が確認されない場合には、内燃機関７および他の車輪４におけるインホイールモータ１４の始動や駆動を禁止するように構成されている。さらにまた、図６に示す車両においては、例えば車輪１を駆動するためのインホイールモータ５が車体から取り外され、かつ、インホイールモータ５から取り外された動力線ｐｃの端子部が疑似端子台１７に接続されていないことにより導通が確認されない場合には、他の車輪２，３，４を駆動するインホイールモータ６，１３，１４の始動や駆動を禁止するように構成されている。要は、この発明では、車体からインホイールモータを取り外し、またインホイールモータから動力線ｐｃを外した場合であって、かつ、その取り外された動力線ｐｃが疑似端子部１７に接続されていないことにより導通が確認されない場合には、取り外された動力線ｐｃが車輪の回転に巻き込まれることを防止するために車両の走行を禁止するように構成されている。
【００３６】
なお、上記の車体からインホイールモータ５を取り外した場合であって、疑似端子台１７に動力線ｐｃが接続されているか否かを動力線ｐｃの導通により確認するための手段がこの発明に係る動力線検出手段に相当し、車輪１における疑似端子台１７において、動力線ｐｃに導通できないことにより疑似端子台１７に動力線ｐｃが接続されていないことが検出された場合に、車両の走行を禁止する手段がこの発明に係る禁止手段に相当している。
【００３７】
したがって、上述した図１および図２に示す構成によれば、車体からインホイールモータ５を取り外した場合であって、かつ、インホイールモータ５から動力線ｐｃを取り外した場合に、その取り外した動力線ｐｃの端子部を疑似端子台１７に接続することにより動力線ｐｃをナックル１５および車体に一体的に固定することができる。その結果、疑似端子台１７に動力線ｐｃの端子部を接続することによって車両のいわゆる足回りから動力線ｐｃを排除することができる。すなわち、車両の走行に伴って車輪１が回転したとしても、その車輪１の回転に取り外された動力線ｐｃやその端子部が巻き込まれたりすることを防止もしくは抑制することができる。また、取り外された動力線ｐｃの端子部に接触することによって感電したりすることを防止もしくは抑制することができる。さらにまた、上述した構成によれば、取り外した動力線ｐｃの端子部が疑似端子台１７に接続されていないことにより導通を確認できない場合には、例えば図４に示す車両においては、内燃機関７や車輪２におけるインホイールモータ６の始動や駆動が禁止されるため、車両が走行することによって車輪１が回転してその回転に動力線ｐｃが巻き込まれることによる断線を防止もしくは抑制することができる。
【００３８】
また、この発明では、各インホイールモータ５，６，１３，１４と、各インホイールモータ５，６，１３，１４の電源として機能する蓄電装置８との間に中継ボックスをそれぞれ設け、各中継ボックスと、各インホイールモータ５，６，１３，１４との間に配線される動力線ｐｃを、例えば車体からインホイールモータ５を取り外す場合に、インホイールモータ５とともにこれに対応する動力線ｐｃを中継ボックスから取り外すように構成してもよい。その構成の一例を図３に模式的に示してあり、図３に示す例では、中継ボックス１８が車体における車輪に対向する位置もしくは車輪に近い位置に配置されるとともに、車体に一体的に設けられている。中継ボックス１８と車輪１のインホイールモータ５との間には動力線ｐｃが配線されている。動力線ｐｃはコネクタ１９などによって中継ボックス１８に接続されており、したがって、動力線ｐｃは中継ボックス１８に対して比較的容易に脱着できるように構成されている。この中継ボックス１８は、例えば、これに接続される各動力線ｐｃの抵抗値に基づいて各動力線ｐｃの接続状態、すなわち、動力線ｐｃが接続されているか否かを判断することができるように構成されており、動力線ｐｃの抵抗値が予め定めた閾値よりも低い場合に動力線ｐｃが中継ボックス１８から取り外されていると判断し、これとは反対に、動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも高い場合に、動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていると判断するように構成されている。
【００３９】
一方、インホイールモータ５には動力線ｐｃを接続するための端子台２０が一体的に設けられており、この端子台２０に例えばかしめナットなどを介して動力線ｐｃが強固に接続されている。また、例えば、動力線ｐｃは特殊な工具を使用しないと端子台２０に接続したり、端子台２０から取り外すことができないように構成されている。
【００４０】
また、この発明では、例えば図４に示す車両において、インホイールモータ５を取り外した場合であって、かつ、動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも低いことが判断された場合に、すなわち、動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていない場合に、車輪１のインホイールモータ５および車輪２のインホイールモータ６に対する各種の制御を禁止にするように構成されている。より具体的には、この発明では、車輪１，２にインホイールモータ５，６を取り付けていたとしても、これらのインホイールモータ５，６に対応する各動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていないことによりそれらの動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも低い場合には、各インホイールモータ５，６に対する各種の制御を禁止するように構成されている。これは、いずれか一方の車輪におけるインホイールモータのみが駆動されることによって車両の挙動が乱れることを防止もしくは抑制するためである。
【００４１】
また、詳細は図示しないが、図５に示す車両においても、図４に示す車両と同様に、中継ボックス１８に取り外された動力線ｐｃが接続されていないことによりその抵抗値が閾値よりも低い場合には、車輪３，４におけるインホイールモータ１３およびインホイールモータ１４に対する各種の制御を禁止するように構成されている。図６に示す車両においては、いずれかのインホイールモータから動力線ｐｃが取り外され、その取り外された動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていないことによりその抵抗値が閾値よりも低い場合には、各車輪１，２，３，４における各インホイールモータ５，６，１３，１４に対する各種の制御を禁止するように構成されている。なお、図６に示す車両においては、車輪１を駆動するためのインホイールモータ５から動力線ｐｃが取り外され、その取り外された動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されておらず、インホイールモータ５に対応する動力線ｐｃの抵抗値のみが閾値よりも低い場合には、車輪２を駆動するためのインホイールモータ６のみに対する各種の制御を禁止するように構成してもよく、同様に、車輪３を駆動するためのインホイールモータ１３から動力線ｐｃが取り外され、その取り外された動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されておらず、インホイールモータ１３に対応する動力線ｐｃの抵抗値のみが低い場合には、車輪４を駆動するためのインホイールモータ１４のみに対する各種の制御を禁止するように構成してもよい。
【００４２】
なお、上記の車体からインホイールモータを取り外した場合であって、かつインホイールモータから動力線ｐｃを取り外した場合に、その取り外された動力線ｐｃの抵抗値の大小を判断することにより動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されているか否かを検出する手段がこの発明に係る動力線検出手段に相当し、動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも低い場合に動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていないとして、各インホイールモータ５，６，１３，１４に対する各種の制御を禁止する手段がこの発明に係る禁止手段に相当している。また、上記の禁止手段は、取り外されたいずれかの動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも低いことによりそのいずれかの動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていないことを判断あるいは検出した場合に、各インホイールモータの始動および駆動を含む全ての制御をも禁止するように構成してもよい。
【００４３】
したがって、上記の図３に示す構成によれば、例えば図４に示す車両において、車体からインホイールモータ５を取り外す場合に、インホイールモータ５とともに動力線ｐｃを中継ボックス１８から取り外すことができるため、動力線ｐｃを車両のいわゆる足回りから排除することができる。すなわち、車両の走行に伴って車輪１が回転したとしても、その車輪１の回転に巻き込まれる動力線ｐｃをなくすことができる。その結果、取り外された動力線ｐｃが車輪１の回転に巻き込まれたり、動力線ｐｃが車輪１の回転に巻き込まれることにより断線したりすることを防止もしくは抑制することができる。また、取り外された動力線ｐｃに接触することによって感電することを防止もしくは抑制することができる。さらにまた、上述した構成によれば、動力線ｐｃの抵抗値の大小に基づいて中継ボックス１８に動力線ｐｃが接続されているか否かを判断し、その判断結果に基づいて中継ボックス１８に動力線ｐｃが接続されていないことを判断した場合には、他のインホイールモータ６に対する各種の制御が禁止されるため、例えば、車輪２のインホイールモータ６のみが駆動されることによって車両の挙動が乱れることを防止もしくは抑制することができる。すなわち、図４に示す車両においては後輪駆動車として機能させることができ、図５に示す車両においては前輪駆動車として機能させることができる。また、図６に示す車両においては、前輪駆動車あるいは後輪駆動車として機能させることができるとともに、全てのインホイールモータの始動および駆動を禁止することにより車両の走行を禁止することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１，２…車輪、 ５，６…インホイールモータ（電動機）、 １７…疑似端子台、 ｐｃ…動力線（パワーケーブル）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の車輪ごとに設けられ、各車輪ごとに駆動トルクおよび制動トルクを生じさせることのできるインホイールモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の一形態として、車輪のホイール内部もしくはその近傍に電動機を配置してその電動機により車輪を直接駆動するいわゆるインホイールモータ方式の車両（インホイールモータ車）が開発されている。その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたインホイールモータ車は、電動機に対して電力を供給する動力線が電動機に一体的に設けられた端子ボックス（中継ボックスと呼ばれることがある）のコネクタ部において断線することを防止するために、端子ボックスと車体との間であって、電動機に一体的に配線クランプが設けられており、その配線クランプによって動力線を電動機に固定するように構成されている。そのため、操舵やショックアブソーバーが伸縮したとしても端子ボックスのコネクタ部において動力線に作用する応力を低減でき、その結果、端子ボックスのコネクタ部における動力線の断線を防止することができる、とされている。
【０００３】
特許文献２には、動力線における漏電を防止することを目的としたインホイールモータ車に関する発明が記載されている。この特許文献２に記載されたインホイールモータ車は、電動機を保持するケーシングの軸方向における車体側の壁面に、動力線と電動機との接続部である端子ボックスを設けるとともに、端子ボックスから電源に向かって延びる動力線を係止する係止部を設けるように構成されている。そのため、車両の振動などによって動力線が損傷したり、いわゆるプラグ抜けなどを防止することができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４０４３０号公報
【特許文献２】特開２００９−２１９２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の特許文献１および特許文献２に記載された電動機を車体から取り外した場合に、これに伴って電動機に一体的に設けられた端子ボックスから取り外された動力線を固定しなければ、その固定されていない動力線が車両の走行に伴う車輪の回転に巻き込まれてしまう可能性がある。
【０００６】
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、電動機から取り外された動力線を固定することができる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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車輪の内部に動力線を介して電力が供給されることにより車両の走行のためのトルクを発生させる電動機が着脱可能に収容されるインホイールモータにおいて、前記電動機を取り外すことに伴って前記電動機から前記動力線を取り外した場合に、その取り外された動力線の端子部が前記電動機の替わりに接続されることにより前記動力線を前記車体と一体的に固定する疑似端子台を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記疑似端子台は、前記車輪を回転自在に支持するナックルに設けられることを特徴とするインホイールモータである。
【０００９】
さらにまた、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記ナックルに、前記車輪と一体回転するブレーキローターを挟み付けることにより制動力を発生させるブレーキキャリパが設けられており、前記疑似端子台は、前記車両の前後方向で前記ナックルにおける前記ブレーキキャリパとは反対側に設けられることを特徴とするインホイールモータである。
【００１０】
そして、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記電動機は前記車両の車輪ごとに設けられ、いずれかの前記車輪から前記電動機を取り外した場合に、前記電動機が取り外された前記いずれかの車輪における前記疑似端子台に前記動力線が接続されているか否かを検出する動力線検出手段を備え、前記動力線検出手段によって前記動力線が前記疑似端子台に接続されていないことが検出された場合に、前記車両の走行を禁止する禁止手段を備えていることを特徴とするインホイールモータである。
【００１１】
そしてまた、請求項５の発明は、請求項１または２の発明において、前記車両の車体もしくは前記ナックルに、電源から供給される電力を前記電動機に対して中継するための中継ボックスが設けられ、前記中継ボックスと前記電動機との間に前記動力線が配線されており、前記車輪から前記電動機を取り外す場合に、前記動力線が前記中継ボックスから取り外されるように構成されていることを特徴とするインホイールモータである。
【００１２】
そしてさらに、請求項６の発明は、請求項４または５の発明において、前記動力線検出手段は、前記いずれかの車輪における前記中継ボックスに前記動力線が接続されているか否かを検出する手段を含み、前記禁止手段は、前記動力線検出手段によって前記動力線が前記中継ボックスに接続されていないことが検出された場合に、前記他のいずれかの電動機に対する制御を禁止する手段を含むことを特徴とするインホイールモータである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、電動機は車体に対して着脱可能に設けられており、その電動機を取り外した場合であって、かつ、電動機から動力線を取り外した場合に、その取り外された動力線の端子部が電動機の替わりに接続されることにより動力線を車体に一体的に固定する疑似端子台が設けられている。したがって、電動機から取り外された動力線を疑似端子台に接続して固定することにより、車両のいわゆる足回りから動力線を排除することができる。その結果、車両の走行に伴って車輪が回転した場合に、その車輪の回転に電動機から取り外された動力線が巻き込まれることを防止もしくは抑制することができる。これに加えて、車輪に動力線が巻き込まれることによる断線を防止もしくは抑制することができる。また、動力線が疑似端子台に接続されているため、取り外された動力線に接触することによって感電することを防止もしくは抑制することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、疑似端子台は、車輪を回転自在に支持するナックルに設けられているため、電動機から取り外された動力線をナックルに設けられた疑似端子台に接続することにより、その動力線を車体に一体的に固定することができる。
【００１５】
さらにまた、請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、疑似端子台は、車両の前後方向でナックルにおけるブレーキキャリパとは反対側に設けられるため、既設の構成の配置を維持することができる。
【００１６】
そして、請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明による効果と同様の効果に加えて、電動機は車輪ごとに設けられており、いずれかの車体から電動機を取り外した場合に、その電動機から取り外した動力線がその車輪における疑似端子台に接続されていないことが検出された場合に、車両の走行が禁止されるように構成されている。そのため、電動機から取り外された動力線が車輪の回転に巻き込まれることを防止もしくは抑制することができる。
【００１７】
そしてまた、請求項５の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、車体もしくはナックルに中継ボックスが設けられており、その中継ボックスと電動機の間に動力線が配線されている。そのため、車体から電動機を取り外すと、その電動機とともに中継ボックスから動力線が取り外されることとなり、その結果、動力線を車両の足回りから排除することができる。
【００１８】
そしてさらに、請求項６の発明によれば、請求項４または５の発明による効果と同様の効果に加えて、いずれかの車輪における中継ボックスに動力線が接続されていないことが検出されると、他のいずれかの車輪における電動機に対する制御が禁止されるように構成されている。そのため、他のいずれかの車輪における電動機のみが駆動されることによって車両の挙動が乱れることを防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る疑似端子台をナックルに一体的に設け、車輪からインホイールモータを取り外す場合に、インホイールモータから取り外した動力線を疑似端子台に接続して固定する構成の一例を模式的に示す図である。
【図２】疑似端子台の構成の一例を模式的に示す図である。
【図３】この発明に係る中継ボックスを車体に一体的に設け、車輪からインホイールモータを取り外す場合に、中継ボックスから動力線を取り外す構成の一例を模式的に示す図である。
【図４】この発明で対象とする車両の構成の一例を模式的に示す図である。
【図５】この発明で対象とする車両の構成の他の例を模式的に示す図である。
【図６】この発明で対象とする車両の構成の更に他の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
つぎにこの発明をより具体的に説明する。図４に、この発明で対象とする車両の構成の一例を模式的に示してある。図４に示す車両は、車両の幅方向（図４での左右方向）における左右の前輪１，２および左右の後輪３，４を有している。そして、前輪１，２は、互いにもしくはそれぞれ独立してサスペンション機構（図示せず）やナックルを介して車両の車体に回転自在に支持されている。同様に、後輪３，４も、互いにもしくはそれぞれ独立してサスペンション機構やナックルを介して車両の車体に回転自在に支持されている。
【００２１】
車両の駆動力源として、前輪１，２のホイール内部には、それぞれ、ナックルを介して車体に着脱可能に支持されている電動機が上記の前輪１，２のホイール内部に着脱可能に組み込まれていて、それら電動機の出力軸と、前輪１，２の駆動軸とが、それぞれ動力伝達可能に連結されている。すなわち、前輪１，２の電動機は、いわゆるインホイールモータ５，６であり、前輪１，２と共に車両のばね下に配置されていて、各インホイールモータ５，６からそれぞれ各車輪（すなわち駆動輪）１，２へ至る各駆動系統が形成されている。そして、各インホイールモータ５，６の回転をそれぞれ個別に独立して制御することにより、前輪１，２の駆動トルクおよび制動トルクを、それぞれ独立して制御することができるように構成されている。なお、詳細は図示しないが、各駆動系統に、各インホイールモータ５，６の出力をそれぞれ減速して各駆動輪１，２へ伝達させる減速機構を設けることもできる。
【００２２】
これらの各インホイールモータ５，６は、例えば交流同期モータにより構成されていて、詳細は図示しないが、動力線（パワーケーブルと呼ばれることがある。）ｐｃを介してインバータ７や蓄電装置８に接続されている。インバータ７は、直流電力を交流電力に変換するものであり、従来一般的に使用されているものであってよい。蓄電装置８には、バッテリやキャパシタなどを使用することができる。したがって、各インホイールモータ５，６を駆動させる場合には、蓄電装置８から供給される直流電力がインバータ７によって交流電力に変換され、その交流電力が各インホイールモータ５，６に供給されることにより上記の各インホイールモータ５，６が力行制御されて、前輪１，２に駆動トルクが付与されるように構成されている。
【００２３】
また、各インホイールモータ５，６は前輪１，２の回転エネルギを利用して回生制御することもできるように構成されている。すなわち、各インホイールモータ５，６の回生・発電時には、前輪１，２の回転（運動）エネルギが各インホイールモータ５，６によって電気エネルギに変換され、その際に生じる電力がインバータ７を介して蓄電装置８に蓄電される。このとき、前輪１，２には回生・発電力に基づく制動トルクが付与される。
【００２４】
そして、例えば上記のインバータ７は、各インホイールモータ５，６の回転状態を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）９に、それぞれ接続されている。このＥＣＵ９には、例えば、各駆動輪１，２の回転速度（車輪速度）をそれぞれ検出する車輪速センサ（図示せず）や各インホイールモータ５，６の出力軸の回転角度を検出するレゾルバ（図示せず）などの各種センサ類からの検出信号、およびインバータ７からの情報信号などが入力されるように構成されている。
【００２５】
例えば、インバータ７からＥＣＵ９に入力される信号に基づいて、各インホイールモータ５，６の出力トルク（モータトルク）がそれぞれ演算されて求められる。そして、インバータ７からの入力信号によって各インホイールモータ５，６が力行制御されていることを検出すると、各インホイールモータ５，６へ供給される電力量あるいは電流値を検出し、それに基づいて各インホイールモータ５，６のモータトルクをそれぞれ算出することができる。また、各インホイールモータ５，６の回転を制御する際の電流値に基づいて、各インホイールモータ５，６の回転数をそれぞれ算出することもできる。
【００２６】
一方、ＥＣＵ９からは、インバータ７を介して各インホイールモータ５，６の回転をそれぞれ制御する信号が出力されるように構成されている。すなわち、各インホイールモータ５，６の回転（力行・回生）を制御するために、各インホイールモータ５，６へ供給する、もしくは各インホイールモータ５，６から回収する電流を制御するための制御信号が、ＥＣＵ９からインバータ７へ出力されるようになっている。
【００２７】
また、図４に示す例では、車両の他の駆動力源として、内燃機関１０を備えている。その内燃機関１０の出力軸はトランスミッション１１に動力伝達可能に接続されており、トランスミッション１１において変速された動力がプロペラシャフト１２やデファレンシャル（図示せず）を介して左右の後輪３，４に伝達されるように構成されている。上記の内燃機関１０は、例えばガソリンエンジンもしくはディーゼルエンジンあるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力するものであり、好ましくは、例えば電子制御式のスロットルバルブ（図示せず）を備えており、出力を電気的に自動制御することができ、また所定の負荷に対して回転数を制御することにより燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。トランスミッション１１は、変速比を段階的に変化させることによりトルクを段階的に変更する有段式の変速機あるいは変速比を無段階に変化させることによりトルクを無段階に変更する無段変速機あるいは電動機と遊星歯車機構とを組み合わせたハイブリッド式の変速機などを使用することができる。このように、図４に示す構成の車両は、左右の前輪１，２がインホイールモータ５，６によって駆動され、後輪３，４が内燃機関１０で発生させた動力により駆動されるように構成された４輪駆動方式のハイブリッド車両である。
【００２８】
図４に示す例では、左右の前輪１，２をインホイールモータ５，６によって駆動し、左右の後輪３，４を内燃機関１０によって駆動させるように構成した４輪駆動方式の車両の構成例を示しているが、この発明を適用できる車両は、例えば図５に示すように、左右の後輪３，４にインホイールモータ１３，１４がそれぞれ設けられ、左右の後輪３，４がインホイールモータ１３，１４によって駆動され、左右の前輪１，２が内燃機関１０によって駆動させるように構成してもよい。
【００２９】
また、この発明を適用できる車両は、例えば図６に示すように、左右の前輪１，２および左右の後輪３，４の両方に、駆動力源として、インホイールモータ５，６，１３，１４がそれぞれ設けられた４輪駆動方式のインホイールモータ車であってもよい。要は、この発明を適用できる車両は、複数の車輪が、例えば上記の各インホイールモータ５，６もしくはインホイールモータ１３，１４のように、各車輪を独立して直接駆動することが可能な構成であればよく、また、各インホイールモータ５，６，１３，１４を駆動するための蓄電装置８などの電源および電源から電力を供給するための動力線ｐｃを備えていればよい。なお、図４および図５ならびに図６に示す例において、左右の前輪１，２はナックルを介して操舵装置（図示せず）によって転舵されるように構成されている。
【００３０】
この発明に係る各インホイールモータ５，６，１３，１４は、上述したように、車体に対して着脱可能に構成されており、また、これらが取り付けられる各車輪１，２，３，４の各ホイールに対して着脱可能に構成されており、例えば図４に示す例において、左右の前輪１，２を駆動するためのインホイールモータ５，６を車体から取り外すことにより、図４に示す車両を後輪駆動車とすることができる。同様に、図５に示す例において、左右の後輪３，４を駆動するためのインホイールモータ１３，１４を車体から取り外すことにより、図５に示す車両を前輪駆動車とすることができるように構成されている。また同様に、図６に示す例において、左右の前輪１，２を駆動するためのインホイールモータ５，６を車体から取り外すことにより、後輪駆動車とすることができ、左右の後輪３，４を駆動するためのインホイールモータ１３，１４を車体から取り外すことにより、前輪駆動車とすることができるように構成されている。
【００３１】
ところで、例えば図４や図６に示す車両において、車体からインホイールモータ５を取り外した場合に、インホイールモータ５から取り外した動力線ｐｃを固定せずに放置し、かつ、車両が走行すると、その取り外された動力線ｐｃが車輪１の回転に巻き込まれる可能性がある。そのため、この発明では、取り外した動力線ｐｃの端子部を上記のナックルあるいは車体に一体的に固定することにより、車両が走行した場合に、上記の取り外された動力線ｐｃが車輪１の回転に巻き込まれることを防止もしくは抑制することができるように構成されている。
【００３２】
図１に、この発明に係る疑似端子台をナックルに一体的に設け、車体からインホイールモータを取り外した場合に、インホイールモータから取り外した動力線を疑似端子台に接続して固定する構成の一例を模式的に示してある。ここに示す例は、例えばナックル１５を介して車体に一定的に支持されているインホイールモータ５を取り外した後であって、車輪１を車体側から見た状態を示している。車輪１は、上述したようにサスペンション機構やナックル１５を介して回転自在に車体に支持されており、そのナックル１５における車両の前後方向で後方に、車輪１と一体回転するブレーキロータ（図示せず）を挟み付けることにより制動力を生じさせるブレーキキャリパ１６がナックル１５に一体的に設けられている。
【００３３】
一方、ナックル１５における車両の前後方向で前方に、疑似端子台１７がナックル１５に一体的に設けられている。図２に、疑似端子台の構成の一例を模式的に示してある。疑似端子台１７は、車体からインホイールモータ５を取り外すことにより、インホイールモータ５から取り外された動力線ｐｃの端部、すなわち端子部を接続できるように構成されており、したがって、例えば、図２に示すように、動力線ｐｃの端部を疑似端子台に設けられた導電性の金属板１７ａにボルトなどの固定部材１７ｂにより短絡させて固定するように構成されている。そして、金属板１７ａに短絡させた各動力線ｐｃは導通されることにより、その接続が電気的に確認されるように構成されている。また、上記の構成に替えて、動力線ｐｃの抵抗値に基づいて動力線ｐｃが疑似端子台１７に接続されているか否かを電気的に判断するように構成してもよい。さらにまた、疑似端子台１７と動力線ｐｃの端子部との接続は、疑似端子台１７における動力線ｐｃの端子部が接続される部分の形状と、動力線ｐｃの端子部の形状とが対を成すように、例えばオス型，メス型ジョイントのように構成することができる。このように、疑似端子台１７に動力線ｐｃの端子部が接続されることにより、動力線ｐｃおよびその端子部はナックル１５および車体に一体的に固定されるように構成されている。
【００３４】
また、この発明では、例えば図４に示す車両において、車体からインホイールモータ５を取り外した場合であって、インホイールモータ５から取り外された動力線ｐｃの端子部が疑似端子台１７に接続されていないことにより上記の導通が確認されない場合には、上述した内燃機関７および他の車輪２におけるインホイールモータ６の始動や駆動を禁止することにより車両の走行が禁止されるように構成されている。これは、取り外された動力線ｐｃが車両の走行に伴う車輪の回転に巻き込まれることを防止するためである。これとは反対に、例えば図４に示す車両において、インホイールモータ５，６が取り付けられており、かつ、動力線ｐｃを介してインホイールモータ５，６に対して電力が供給されることにより、車輪１，２を駆動輪として機能させることができるようになっている場合には、動力線ｐｃが疑似端子台１７に接続されていなくても、上記の内燃機関７およびインホイールモータ５もしくはインホイールモータ６の始動や駆動は禁止されないように構成されている。
【００３５】
また、詳細は図示しないが、図５に示す車両においても、図４に示す車両と同様に、車体からインホイールモータ１３を取り外したにも拘わらず、動力線ｐｃが疑似端子台１７に接続されていないことにより導通が確認されない場合には、内燃機関７および他の車輪４におけるインホイールモータ１４の始動や駆動を禁止するように構成されている。さらにまた、図６に示す車両においては、例えば車輪１を駆動するためのインホイールモータ５が車体から取り外され、かつ、インホイールモータ５から取り外された動力線ｐｃの端子部が疑似端子台１７に接続されていないことにより導通が確認されない場合には、他の車輪２，３，４を駆動するインホイールモータ６，１３，１４の始動や駆動を禁止するように構成されている。要は、この発明では、車体からインホイールモータを取り外し、またインホイールモータから動力線ｐｃを外した場合であって、かつ、その取り外された動力線ｐｃが疑似端子部１７に接続されていないことにより導通が確認されない場合には、取り外された動力線ｐｃが車輪の回転に巻き込まれることを防止するために車両の走行を禁止するように構成されている。
【００３６】
なお、上記の車体からインホイールモータ５を取り外した場合であって、疑似端子台１７に動力線ｐｃが接続されているか否かを動力線ｐｃの導通により確認するための手段がこの発明に係る動力線検出手段に相当し、車輪１における疑似端子台１７において、動力線ｐｃに導通できないことにより疑似端子台１７に動力線ｐｃが接続されていないことが検出された場合に、車両の走行を禁止する手段がこの発明に係る禁止手段に相当している。
【００３７】
したがって、上述した図１および図２に示す構成によれば、車体からインホイールモータ５を取り外した場合であって、かつ、インホイールモータ５から動力線ｐｃを取り外した場合に、その取り外した動力線ｐｃの端子部を疑似端子台１７に接続することにより動力線ｐｃをナックル１５および車体に一体的に固定することができる。その結果、疑似端子台１７に動力線ｐｃの端子部を接続することによって車両のいわゆる足回りから動力線ｐｃを排除することができる。すなわち、車両の走行に伴って車輪１が回転したとしても、その車輪１の回転に取り外された動力線ｐｃやその端子部が巻き込まれたりすることを防止もしくは抑制することができる。また、取り外された動力線ｐｃの端子部に接触することによって感電したりすることを防止もしくは抑制することができる。さらにまた、上述した構成によれば、取り外した動力線ｐｃの端子部が疑似端子台１７に接続されていないことにより導通を確認できない場合には、例えば図４に示す車両においては、内燃機関７や車輪２におけるインホイールモータ６の始動や駆動が禁止されるため、車両が走行することによって車輪１が回転してその回転に動力線ｐｃが巻き込まれることによる断線を防止もしくは抑制することができる。
【００３８】
また、この発明では、各インホイールモータ５，６，１３，１４と、各インホイールモータ５，６，１３，１４の電源として機能する蓄電装置８との間に中継ボックスをそれぞれ設け、各中継ボックスと、各インホイールモータ５，６，１３，１４との間に配線される動力線ｐｃを、例えば車体からインホイールモータ５を取り外す場合に、インホイールモータ５とともにこれに対応する動力線ｐｃを中継ボックスから取り外すように構成してもよい。その構成の一例を図３に模式的に示してあり、図３に示す例では、中継ボックス１８が車体における車輪に対向する位置もしくは車輪に近い位置に配置されるとともに、車体に一体的に設けられている。中継ボックス１８と車輪１のインホイールモータ５との間には動力線ｐｃが配線されている。動力線ｐｃはコネクタ１９などによって中継ボックス１８に接続されており、したがって、動力線ｐｃは中継ボックス１８に対して比較的容易に脱着できるように構成されている。この中継ボックス１８は、例えば、これに接続される各動力線ｐｃの抵抗値に基づいて各動力線ｐｃの接続状態、すなわち、動力線ｐｃが接続されているか否かを判断することができるように構成されており、動力線ｐｃの抵抗値が予め定めた閾値よりも低い場合に動力線ｐｃが中継ボックス１８から取り外されていると判断し、これとは反対に、動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも高い場合に、動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていると判断するように構成されている。
【００３９】
一方、インホイールモータ５には動力線ｐｃを接続するための端子台２０が一体的に設けられており、この端子台２０に例えばかしめナットなどを介して動力線ｐｃが強固に接続されている。また、例えば、動力線ｐｃは特殊な工具を使用しないと端子台２０に接続したり、端子台２０から取り外すことができないように構成されている。
【００４０】
また、この発明では、例えば図４に示す車両において、インホイールモータ５を取り外した場合であって、かつ、動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも低いことが判断された場合に、すなわち、動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていない場合に、車輪１のインホイールモータ５および車輪２のインホイールモータ６に対する各種の制御を禁止にするように構成されている。より具体的には、この発明では、車輪１，２にインホイールモータ５，６を取り付けていたとしても、これらのインホイールモータ５，６に対応する各動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていないことによりそれらの動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも低い場合には、各インホイールモータ５，６に対する各種の制御を禁止するように構成されている。これは、いずれか一方の車輪におけるインホイールモータのみが駆動されることによって車両の挙動が乱れることを防止もしくは抑制するためである。
【００４１】
また、詳細は図示しないが、図５に示す車両においても、図４に示す車両と同様に、中継ボックス１８に取り外された動力線ｐｃが接続されていないことによりその抵抗値が閾値よりも低い場合には、車輪３，４におけるインホイールモータ１３およびインホイールモータ１４に対する各種の制御を禁止するように構成されている。図６に示す車両においては、いずれかのインホイールモータから動力線ｐｃが取り外され、その取り外された動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていないことによりその抵抗値が閾値よりも低い場合には、各車輪１，２，３，４における各インホイールモータ５，６，１３，１４に対する各種の制御を禁止するように構成されている。なお、図６に示す車両においては、車輪１を駆動するためのインホイールモータ５から動力線ｐｃが取り外され、その取り外された動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されておらず、インホイールモータ５に対応する動力線ｐｃの抵抗値のみが閾値よりも低い場合には、車輪２を駆動するためのインホイールモータ６のみに対する各種の制御を禁止するように構成してもよく、同様に、車輪３を駆動するためのインホイールモータ１３から動力線ｐｃが取り外され、その取り外された動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されておらず、インホイールモータ１３に対応する動力線ｐｃの抵抗値のみが低い場合には、車輪４を駆動するためのインホイールモータ１４のみに対する各種の制御を禁止するように構成してもよい。
【００４２】
なお、上記の車体からインホイールモータを取り外した場合であって、かつインホイールモータから動力線ｐｃを取り外した場合に、その取り外された動力線ｐｃの抵抗値の大小を判断することにより動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されているか否かを検出する手段がこの発明に係る動力線検出手段に相当し、動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも低い場合に動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていないとして、各インホイールモータ５，６，１３，１４に対する各種の制御を禁止する手段がこの発明に係る禁止手段に相当している。また、上記の禁止手段は、取り外されたいずれかの動力線ｐｃの抵抗値が閾値よりも低いことによりそのいずれかの動力線ｐｃが中継ボックス１８に接続されていないことを判断あるいは検出した場合に、各インホイールモータの始動および駆動を含む全ての制御をも禁止するように構成してもよい。
【００４３】
したがって、上記の図３に示す構成によれば、例えば図４に示す車両において、車体からインホイールモータ５を取り外す場合に、インホイールモータ５とともに動力線ｐｃを中継ボックス１８から取り外すことができるため、動力線ｐｃを車両のいわゆる足回りから排除することができる。すなわち、車両の走行に伴って車輪１が回転したとしても、その車輪１の回転に巻き込まれる動力線ｐｃをなくすことができる。その結果、取り外された動力線ｐｃが車輪１の回転に巻き込まれたり、動力線ｐｃが車輪１の回転に巻き込まれることにより断線したりすることを防止もしくは抑制することができる。また、取り外された動力線ｐｃに接触することによって感電することを防止もしくは抑制することができる。さらにまた、上述した構成によれば、動力線ｐｃの抵抗値の大小に基づいて中継ボックス１８に動力線ｐｃが接続されているか否かを判断し、その判断結果に基づいて中継ボックス１８に動力線ｐｃが接続されていないことを判断した場合には、他のインホイールモータ６に対する各種の制御が禁止されるため、例えば、車輪２のインホイールモータ６のみが駆動されることによって車両の挙動が乱れることを防止もしくは抑制することができる。すなわち、図４に示す車両においては後輪駆動車として機能させることができ、図５に示す車両においては前輪駆動車として機能させることができる。また、図６に示す車両においては、前輪駆動車あるいは後輪駆動車として機能させることができるとともに、全てのインホイールモータの始動および駆動を禁止することにより車両の走行を禁止することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１，２…車輪、 ５，６…インホイールモータ（電動機）、 １７…疑似端子台、 ｐｃ…動力線（パワーケーブル）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の内部に動力線を介して電力が供給されることにより車両の走行のためのトルクを発生させる電動機が着脱可能に収容されるインホイールモータにおいて、
前記電動機を取り外すことに伴って前記電動機から前記動力線を取り外した場合に、その取り外された動力線の端子部が前記電動機の替わりに接続されることにより前記動力線を前記車体と一体的に固定する疑似端子台を備えている
ことを特徴とするインホイールモータ。
【請求項２】
前記疑似端子台は、前記車輪を回転自在に支持するナックルに設けられる
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】
前記ナックルに、前記車輪と一体回転するブレーキローターを挟み付けることにより制動力を発生させるブレーキキャリパが設けられており、
前記疑似端子台は、前記車両の前後方向で前記ナックルにおける前記ブレーキキャリパとは反対側に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のインホイールモータ。
【請求項４】
前記電動機は前記車両の車輪ごとに設けられ、
いずれかの前記車輪から前記電動機を取り外した場合に、前記電動機が取り外された前記いずれかの車輪における前記疑似端子台に前記動力線が接続されているか否かを検出する動力線検出手段を備え、
前記動力線検出手段によって前記動力線が前記疑似端子台に接続されていないことが検出された場合に、前記車両の走行を禁止する禁止手段を備えている
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５】
前記車両の車体もしくは前記ナックルに、電源から供給される電力を前記電動機に対して中継するための中継ボックスが設けられ、
前記中継ボックスと前記電動機との間に前記動力線が配線されており、
前記車輪から前記電動機を取り外す場合に、前記動力線が前記中継ボックスから取り外されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のインホイールモータ。
【請求項６】
前記動力線検出手段は、前記いずれかの車輪における前記中継ボックスに前記動力線が接続されているか否かを検出する手段を含み、
前記禁止手段は、前記動力線検出手段によって前記動力線が前記中継ボックスに接続されていないことが検出された場合に、前記他のいずれかの電動機に対する制御を禁止する手段を含む
ことを特徴とする請求項４または５に記載のインホイールモータ。
【請求項１】
車輪の内部に動力線を介して電力が供給されることにより車両の走行のためのトルクを発生させる電動機が着脱可能に収容されるインホイールモータにおいて、
前記電動機を取り外すことに伴って前記電動機から前記動力線を取り外した場合に、その取り外された動力線の端子部が前記電動機の替わりに接続されることにより前記動力線を前記車体と一体的に固定する疑似端子台を備えている
ことを特徴とするインホイールモータ。
【請求項２】
前記疑似端子台は、前記車輪を回転自在に支持するナックルに設けられる
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】
前記ナックルに、前記車輪と一体回転するブレーキローターを挟み付けることにより制動力を発生させるブレーキキャリパが設けられており、
前記疑似端子台は、前記車両の前後方向で前記ナックルにおける前記ブレーキキャリパとは反対側に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のインホイールモータ。
【請求項４】
前記電動機は前記車両の車輪ごとに設けられ、
いずれかの前記車輪から前記電動機を取り外した場合に、前記電動機が取り外された前記いずれかの車輪における前記疑似端子台に前記動力線が接続されているか否かを検出する動力線検出手段を備え、
前記動力線検出手段によって前記動力線が前記疑似端子台に接続されていないことが検出された場合に、前記車両の走行を禁止する禁止手段を備えている
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５】
前記車両の車体もしくは前記ナックルに、電源から供給される電力を前記電動機に対して中継するための中継ボックスが設けられ、
前記中継ボックスと前記電動機との間に前記動力線が配線されており、
前記車輪から前記電動機を取り外す場合に、前記動力線が前記中継ボックスから取り外されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のインホイールモータ。
【請求項６】
前記動力線検出手段は、前記いずれかの車輪における前記中継ボックスに前記動力線が接続されているか否かを検出する手段を含み、
前記禁止手段は、前記動力線検出手段によって前記動力線が前記中継ボックスに接続されていないことが検出された場合に、前記他のいずれかの電動機に対する制御を禁止する手段を含む
ことを特徴とする請求項４または５に記載のインホイールモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２２３０４１（Ｐ２０１２−２２３０４１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９００４（Ｐ２０１１−８９００４）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【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２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【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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