JP2020059468A

JP2020059468A - In-wheel motor unit

Info

Publication number: JP2020059468A
Application number: JP2018193728A
Authority: JP
Inventors: 小川　裕之; Hiroyuki Ogawa; 裕之小川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2020-04-16

Abstract

【課題】車両の操舵角が制限されることのないインホイールモータユニットを提供すること。【解決手段】インホイールモータユニット１は、車輪１０を駆動可能なモータ２１と、キングピン軸Ａｋ周りに回転自由であり、かつ一方が車体に懸架され、他方がモータ２１に固定された懸架装置２２と、モータ２１の冷却を行う放熱器２３と、放熱器２３からモータ２１へと延びる冷却配管２４と、備え、モータ２１の一部または全部が、車輪１０のホイール１１の内部に収容されており、放熱器２３が、懸架装置２２上に設けられている。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an in-wheel motor unit in which a steering angle of a vehicle is not restricted. An in-wheel motor unit (1) is a motor (21) that can drive a wheel (10) and a suspension device (22) that is freely rotatable around a kingpin axis (Ak) and one is suspended by a vehicle body and the other is fixed to the motor (21). And a radiator 23 for cooling the motor 21, and a cooling pipe 24 extending from the radiator 23 to the motor 21. Part or all of the motor 21 is housed inside the wheel 11 of the wheel 10. A radiator 23 is provided on the suspension device 22. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、インホイールモータユニットに関する。 The present invention relates to an in-wheel motor unit.

車両の各車輪のホイール内部やその近傍にモータを配置し、各車輪の駆動力または制動力を独立して制御するインホイールモータ方式の車両が知られている。このような車両において、モータの周辺部品や配管等は、懸架装置（サスペンション）の上下動や転舵による動き等と干渉しないように配置する必要がある。 BACKGROUND ART There is known an in-wheel motor type vehicle in which a motor is arranged inside or near each wheel of a vehicle and the driving force or braking force of each wheel is independently controlled. In such a vehicle, it is necessary to arrange the peripheral parts of the motor, the piping, etc. so as not to interfere with the vertical movement of the suspension device (suspension), the movement due to steering, and the like.

ここで、特許文献１では、車体とインホイールモータ駆動装置の下部とを繋ぐ懸架装置の一部（ロアアーム）に設けられたオイルポンプと、当該オイルポンプからインホイールモータ駆動装置まで伸びた配管と、を備えるインホイールモータの冷却構造が開示されている。 Here, in Patent Document 1, an oil pump provided in a part (lower arm) of a suspension device that connects the vehicle body and a lower portion of the in-wheel motor drive device, and a pipe extending from the oil pump to the in-wheel motor drive device. , A cooling structure for an in-wheel motor is disclosed.

特開２０１７−１２４７５０号公報JP, 2017-124750, A

特許文献１で開示された構成では、インホイールモータ駆動装置およびオイルポンプが、それぞれ可動域の異なる部材に設けられている。そのため、例えばオイルポンプから延びる配管等により、車両の操舵角が制限されてしまう可能性がある。 In the configuration disclosed in Patent Document 1, the in-wheel motor drive device and the oil pump are provided in members having different movable ranges. Therefore, the steering angle of the vehicle may be limited by, for example, the pipe extending from the oil pump.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の操舵角が制限されることのないインホイールモータユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an in-wheel motor unit in which the steering angle of a vehicle is not limited.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るインホイールモータユニットは、車輪を駆動可能なモータと、キングピン軸周りに回転自由であり、かつ一方が車体に懸架され、他方がモータに固定された懸架装置と、前記モータの冷却を行う放熱器と、前記放熱器から前記モータへと延びる冷却配管と、を備え、前記モータの一部または全部が、前記車輪のホイールの内部に収容されているインホイールモータユニットにおいて、前記放熱器は、前記懸架装置上に設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, an in-wheel motor unit according to the present invention is a motor capable of driving wheels, and is freely rotatable around a kingpin axis, and one is suspended by a vehicle body and the other is suspended. Is provided with a suspension device fixed to a motor, a radiator for cooling the motor, and a cooling pipe extending from the radiator to the motor, and a part or all of the motor is a wheel of the wheel. In the in-wheel motor unit housed inside, the radiator is provided on the suspension device.

これにより、本発明に係るインホイールモータユニットは、モータに固定された懸架装置上に放熱器が設けられており、モータおよび放熱器が、それぞれ可動域が同じ部材である懸架装置に設けられている。 As a result, in the in-wheel motor unit according to the present invention, the radiator is provided on the suspension device fixed to the motor, and the motor and the radiator are provided on the suspension device having the same range of motion. There is.

本発明に係るインホイールモータユニットによれば、モータおよび放熱器が、それぞれ可動域が同じ部材である懸架装置に設けられているため、放熱器から延びる冷却配管等により、車両の操舵角が制限されることがない。 According to the in-wheel motor unit of the present invention, since the motor and the radiator are provided in the suspension device having the same range of motion, the steering angle of the vehicle is limited by the cooling pipe extending from the radiator. Never be done.

図１は、本発明の実施形態に係るインホイールモータユニットの構成を概略的に示す正面図である。FIG. 1 is a front view schematically showing a configuration of an in-wheel motor unit according to the embodiment of the present invention. 図２は、本発明の実施形態に係るインホイールモータユニットの構成を概略的に示す図であって、インホイールモータユニットを図１の矢視Ａ方向から見た場合の側面図（一部断面）である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the in-wheel motor unit according to the embodiment of the present invention, and is a side view of the in-wheel motor unit as viewed in the direction of arrow A in FIG. ). 図３は、本発明の実施形態に係るインホイールモータユニットにおいて、動力伝達機構を保持するケースの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a case that holds the power transmission mechanism in the in-wheel motor unit according to the embodiment of the present invention. 図４は、本発明の実施形態に係るインホイールモータユニットを車体に取り付けた状態を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a state in which the in-wheel motor unit according to the embodiment of the present invention is attached to the vehicle body. 図５は、本発明の実施形態に係るインホイールモータユニットを車体に取り付けた状態を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a state in which the in-wheel motor unit according to the embodiment of the present invention is attached to the vehicle body. 図６は、本発明の実施形態に係るインホイールモータユニットの変形例の構成を概略的に示す正面図である。FIG. 6 is a front view schematically showing a configuration of a modified example of the in-wheel motor unit according to the embodiment of the present invention.

本発明の実施形態に係るインホイールモータユニットについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 An in-wheel motor unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments below. In addition, constituent elements in the following embodiments include elements that can be easily replaced by those skilled in the art, or substantially the same elements.

本実施形態に係るインホイールモータユニット１は、インホイールモータ方式の車両に搭載されるものであり、図１および図２に示すように、車輪１０と、車輪１０を駆動可能なモータ２１と、懸架装置（サスペンション）２２と、放熱器２３と、冷却配管２４と、高圧線２５と、スリップリング２６と、ケース３０と、ばね機構４０と、を備えている。 The in-wheel motor unit 1 according to the present embodiment is installed in an in-wheel motor type vehicle, and as shown in FIGS. 1 and 2, a wheel 10 and a motor 21 capable of driving the wheel 10, A suspension device (suspension) 22, a radiator 23, a cooling pipe 24, a high-voltage line 25, a slip ring 26, a case 30, and a spring mechanism 40 are provided.

車輪１０は、金属製のホイール１１と、ゴム製のタイヤ１２と、を備えている。ホイール１１は、円筒状に形成されており、その内部に、モータ２１の一部または全部が収容されている。 The wheel 10 includes a metal wheel 11 and a rubber tire 12. The wheel 11 is formed in a cylindrical shape, and a part or all of the motor 21 is housed inside the wheel 11.

モータ２１は、例えばブラシレスモータ等により構成されている。モータ２１は、車両の各車輪１０に設けられており、各車輪１０に対して、独立して駆動力または制動力を発生させる。モータ２１は、具体的には図３に示すように、ケース３０内において、動力伝達機構３２を介して出力軸３１と接続されている。この出力軸３１は、ホイール１１と連結されている。なお、同図の符号Ａｏは、出力軸３１の中心軸である。 The motor 21 is composed of, for example, a brushless motor or the like. The motor 21 is provided on each wheel 10 of the vehicle, and independently generates a driving force or a braking force on each wheel 10. Specifically, as shown in FIG. 3, the motor 21 is connected to the output shaft 31 in the case 30 via a power transmission mechanism 32. The output shaft 31 is connected to the wheel 11. The symbol Ao in the figure is the central axis of the output shaft 31.

懸架装置２２は、図４および図５に示すように、車体１００に対して車輪１０を装着するためのものである。懸架装置２２は、図１の矢印Ｂに示すように、キングピン軸Ａｋ周りに回転自由に構成されている。また、懸架装置２２は、同図の矢印Ｃに示すように、モータ軸Ａｍ周りに回転自由に構成されている。懸架装置２２の回転軸は、モータ２１のモータ軸Ａｍと同軸である。 The suspension device 22 is for mounting the wheels 10 on the vehicle body 100, as shown in FIGS. 4 and 5. The suspension device 22 is configured to be freely rotatable around the kingpin axis Ak, as shown by an arrow B in FIG. Further, the suspension device 22 is configured to be freely rotatable around the motor shaft Am, as shown by an arrow C in the figure. The rotation shaft of the suspension device 22 is coaxial with the motor shaft Am of the motor 21.

懸架装置２２は、一方（上側）が車体１００に懸架されており、他方（下側）がモータ２１に固定されている。また、懸架装置２２の上側とケース３０との間には、ばね機構４０が配置されている。 One (upper side) of the suspension device 22 is suspended on the vehicle body 100, and the other (lower side) is fixed to the motor 21. A spring mechanism 40 is arranged between the upper side of the suspension device 22 and the case 30.

放熱器２３は、モータ２１の冷却を行うものであり、例えば金属製のヒートシンク等で構成されている。放熱器２３は、モータ２１に固定された懸架装置２２上に設けられており、当該懸架装置２２に固定されている。また、放熱器２３は、冷却配管２４を介してモータ２１と接続されている。 The radiator 23 is for cooling the motor 21, and is composed of, for example, a metal heat sink. The radiator 23 is provided on the suspension device 22 fixed to the motor 21, and is fixed to the suspension device 22. Further, the radiator 23 is connected to the motor 21 via a cooling pipe 24.

冷却配管２４は、放熱器２３からモータ２１へと延びるように設けられている。また、冷却配管２４は、懸架装置２２上に設けられており、当該懸架装置２２に固定されている。 The cooling pipe 24 is provided so as to extend from the radiator 23 to the motor 21. The cooling pipe 24 is provided on the suspension device 22 and is fixed to the suspension device 22.

高圧線２５は、モータ２１に対して、車体１００に設けられた図示しないバッテリーからの電力を供給するためのものである。高圧線２５は、懸架装置２２上に設けられており、当該懸架装置２２に固定されている。また、高圧線２５は、スリップリング２６を介して、車体１００側に配策されている。スリップリング２６は、キングピン軸Ａｋ上に設けられており、懸架装置２２の上側に固定されている。 The high voltage line 25 is for supplying electric power from a battery (not shown) provided in the vehicle body 100 to the motor 21. The high-voltage line 25 is provided on the suspension device 22 and is fixed to the suspension device 22. The high-voltage line 25 is routed to the vehicle body 100 side via a slip ring 26. The slip ring 26 is provided on the kingpin axis Ak and is fixed to the upper side of the suspension device 22.

ケース３０は、図３に示すように、モータ２１の一部および動力伝達機構３２を保持するためのものである。ケース３０は、モータ軸Ａｍ周りに回転自由に構成されている。動力伝達機構３２は、例えばギヤ、ベルト、チェイン、トラクションドライブ等から構成された回転式の機構である。 As shown in FIG. 3, the case 30 holds a part of the motor 21 and the power transmission mechanism 32. The case 30 is configured to be freely rotatable around the motor axis Am. The power transmission mechanism 32 is a rotary mechanism including, for example, a gear, a belt, a chain, a traction drive, and the like.

以上のような構成を備える本実施形態に係るインホイールモータユニット１によれば、モータ２１に固定された懸架装置２２上に放熱器２３が設けられており、モータ２１および放熱器２３が、それぞれ可動域が同じ部材である懸架装置２２に設けられている。従って、インホイールモータユニット１によれば、放熱器２３から延びる冷却配管２４等により、車両の操舵角が制限されることがない。さらに、インホイールモータユニット１によれば、図４および図５に示すように、モータ２１を駆動することにより、車体１００の車高を容易に調整することも可能となる。 According to the in-wheel motor unit 1 according to the present embodiment having the above-described configuration, the radiator 23 is provided on the suspension device 22 fixed to the motor 21, and the motor 21 and the radiator 23 are respectively provided. It is provided in the suspension device 22 which is a member having the same range of motion. Therefore, according to the in-wheel motor unit 1, the steering angle of the vehicle is not limited by the cooling pipe 24 extending from the radiator 23. Further, according to the in-wheel motor unit 1, it is possible to easily adjust the vehicle height of the vehicle body 100 by driving the motor 21 as shown in FIGS. 4 and 5.

（変形例）
ここで、前記したインホイールモータユニット１では、懸架装置２２上に放熱器２３が設けられていたが、懸架装置２２ではなく、車体１００側に放熱器２３が設けられていてもよい。この場合、インホイールモータユニット１Ａは、図６に示すような構成とすることができる。このインホイールモータユニット１Ａは、懸架装置２２上に冷却配管２４Ａと、高圧線２５のみが設けられており、放熱器は設けられていない。冷却配管２４Ａは、冷却配管２４Ａは、スリップリング２６の近傍に設けられた図示しない結合装置を介して、車体１００に設けられた放熱器に接続されている。 (Modification)
Here, in the in-wheel motor unit 1 described above, the radiator 23 is provided on the suspension device 22, but the radiator 23 may be provided on the vehicle body 100 side instead of the suspension device 22. In this case, the in-wheel motor unit 1A can be configured as shown in FIG. In the in-wheel motor unit 1A, only the cooling pipe 24A and the high-voltage line 25 are provided on the suspension device 22, and no radiator is provided. The cooling pipe 24A is connected to a radiator provided in the vehicle body 100 via a coupling device (not shown) provided near the slip ring 26.

以上のような構成を備えるインホイールモータユニット１Ａによれば、モータ２１に固定された懸架装置２２上に冷却配管２４Ａが設けられており、モータ２１および冷却配管２４Ａが、それぞれ可動域が同じ部材である懸架装置２２に設けられている。従って、インホイールモータユニット１Ａによれば、冷却配管２４Ａ等により、車両の操舵角が制限されることがない。 According to the in-wheel motor unit 1A having the above-described configuration, the cooling pipe 24A is provided on the suspension device 22 fixed to the motor 21, and the motor 21 and the cooling pipe 24A have the same range of motion. Is provided in the suspension device 22. Therefore, according to the in-wheel motor unit 1A, the steering angle of the vehicle is not limited by the cooling pipe 24A and the like.

以上、本発明に係るインホイールモータユニットについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。 The in-wheel motor unit according to the present invention has been specifically described above with reference to the modes for carrying out the invention, but the gist of the present invention is not limited to these descriptions, but based on the description of the scope of the patent. Should be widely interpreted. Further, it goes without saying that various changes and modifications based on these descriptions are also included in the spirit of the present invention.

１，１Ａインホイールモータユニット
１０車輪
１１ホイール
１２タイヤ
２１モータ
２２懸架装置
２３放熱器
２４，２４Ａ冷却配管
２５高圧線
２６スリップリング
３０ケース
３１出力軸
３２動力伝達機構
４０ばね機構
１００車体
Ａｋキングピン軸
Ａｍモータ軸
Ａｏ中心軸 1,1A In-wheel motor unit 10 Wheel 11 Wheel 12 Tire 21 Motor 22 Suspension device 23 Radiator 24, 24A Cooling pipe 25 High-voltage line 26 Slip ring 30 Case 31 Output shaft 32 Power transmission mechanism 40 Spring mechanism 100 Car body Ak Kingpin shaft Am Motor axis Ao Center axis

Claims

A motor that can drive wheels,
A suspension device that is freely rotatable around the kingpin axis and that is suspended on the vehicle body on one side and fixed on the motor on the other side,
A radiator for cooling the motor,
Cooling pipes extending from the radiator to the motor,
Equipped with
A part or all of the motor is an in-wheel motor unit housed inside the wheel of the wheel,
The in-wheel motor unit, wherein the radiator is provided on the suspension device.