JP7084110B2 - インホイールモータ電気ワイヤの配索構造 - Google Patents

Description

本発明は、車輪の内空領域に配置されて当該車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置に関し、特にインホイールモータ駆動装置から車体まで延びる電気ワイヤに関する。

電動車両の車輪内部に電動のインホイールモータを設け、該車輪をインホイールモータで駆動する技術が従来知られている。かかる電動車両では、車体にエンジンやモータを搭載する必要がなく、居室空間や荷室空間等、車体の内部空間を大きくすることができる点で有利である。電動車両の車体には、サスペンション装置を介して、インホイールモータが連結される。また車体には、インホイールモータの制御部、バッテリ、およびインバータが搭載される。そしてサスペンション装置のばね下（車輪側）に連結されるインホイールモータと、サスペンション装置のばね上（車体側）に搭載されるインバータとを動力線や信号線といった電気ワイヤで接続する。インバータからインホイールモータに電力を供給する動力線としては従来、例えば、特許４６２８１３６号公報（特許文献１）および特開２００６－２４０４３０号公報（特許文献２）に記載のごときものが知られている。特許文献記載の動力線は、クランプ部材によってサスペンション装置のアッパアームに取り付けられ、あるいはクランプ部材によってインホイールモータに取り付けられる。

特許４６２８１３６号公報 特開２００６－２４０４３０号公報

しかし、上記従来のような動力線にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり円筒形状のインホイールモータ外周面には端子ボックスが取り付けられる。動力線は端子ボックスから引き出されるように延びており、かかる引き出し部分は、何ら包囲されておらず、ホイールハウス内の空間に宙づりになっている。そうすると走行中に飛び石が引き出し部分に衝突し、引き出し部分の耐久性が損なわれる。

本発明は、上述の実情に鑑み、動力線、特に引き出し部分、の耐久性を向上させる技術を提供することを目的とする。

この目的のため本発明によるインホイールモータ電気ワイヤの配索構造は、インホイー
ルモータ駆動装置に設けられる端子ボックスと、一端側がインホイールモータ駆動装置と
連結し他端側が車体側メンバと連結するダンパと、一端が端子ボックスと接続し他端が車
体側メンバに設けられる電気機器と接続する電気ワイヤと、インホイールモータ駆動装置の回転中心軸になる軸線に関しインホイールモータ駆動装置の減速部が軸線方向にみてインホイールモータ駆動装置のモータ部と重ならない第１領域とを備える。そして第１領域およびダンパは空間を空けて互いに向き合い、端子ボックスは第１領域およびダンパと隣り合うよう配置されてこの空間に隣接し、この空間は端子ボックスとは反対側に向かって開放しており、電気ワイヤのうち端子ボックスから引き出されるように延びる引き出し部分がこの空間に配置される。

かかる本発明によれば、端子ボックス、ダンパ、および第１領域によって三方から包囲される空間に電気ワイヤの引き出し部分を配置することから、引き出し部分は端子ボックス、ダンパ、および第１領域に三方から覆われる。つまり上述した空間は凹部のような空間であり、引き出し部分に飛び石が衝突する危険が低下する。電気ワイヤは例えばインホイールモータ駆動装置のモータ部に電力を供給する動力線である。あるいは電気ワイヤは例えばインホイールモータ駆動装置内部のセンサと接続する信号線であってもよい。

端子ボックスの設置箇所は特に限定されない。本発明の好ましい実施形態として、端子ボックスは第１領域とダンパの間に配置されて上述した空間に隣接する。

参考例としてインホイールモータ駆動装置は、スポーク部およびリム部を有する車輪ホイールの内空領域に設置され、端子ボックス、ダンパ、および車輪ホイールのスポーク部によって三方から包囲される空間に電気ワイヤの引き出し部分を配置する。引き出し部分は端子ボックス、ダンパ、およびスポーク部に三方から覆われ、引き出し部分に飛び石が衝突する危険が低下する。なおリム部は円筒状であって、リム部の内周面がスポーク部の外周縁と結合する。車輪ホイールは特に限定されず、例えばスポーク部およびリム部は一体結合するものであってもよい。かかる車輪ホイールとして鍛造または鋳造の金属製ホイールがある。スポーク部には円板状のホイールカバーが着脱可能に取り付けられてもよく、かかるホイールカバーは車輪のスポーク部に含まれる。スポーク部の形状は特に限定されず、例えば車輪のハブから放射状に延びる形状であってもよいし、周方向に隣り合うスポーク同士の間に貫通開口が形成されていてもよい。あるいはスポーク部は貫通開口を有さず、円板状であってもよい。

本発明のさらに好ましい実施形態として端子ボックスはモータ部の外郭をなすモータケーシングから上方へ突出するように設けられ、第１領域は減速部の上部であって上述した空間を介してダンパと水平方向に向き合い、モータケーシングのうち端子ボックスが設けられる部分と異なる第２領域が下方から上述した空間に隣接し、電気ワイヤの引き出し部分はモータケーシングの第２領域よりも上方に位置して端子ボックスから水平方向に引き出されるように延びる。かかる実施形態によれば、モータ部に端子ボックスを設けることから、モータ部内部の配線構造を単純にすることができる。他の実施形態として端子ボックスはモータ部のモータケーシングに設けられるのではなく、モータ部から離れた箇所、例えば減速部ケーシングに設けられる。

また、かかる実施形態によれば、引き出し部分が下方からモータケーシングの第２領域に覆われる。したがって引き出し部分に飛び石が衝突する危険が益々低下する。本発明の他の実施形態としてインホイールモータ駆動装置は、モータケーシングに代えて、下方から上述した空間に隣接するケーシング部分をさらに有する。本発明のさらに他の実施形態として、上述した空間の下方にインホイールモータ駆動装置のケーシング部分を隣接配置することなく、別部材のカバー等で下方からかかる空間を覆ってもよい。

また、かかる実施形態によれば、端子ボックスが路面から遠い距離にされ、端子ボックスと路面の間にモータケーシングが介在する。したがって飛び石が下方から引き出し部分に飛来する確率を少なくすることができる。他の実施形態として、端子ボックスがモータケーシングから車両前後方向に突出するよう設けられてもよい。

本発明の好ましい実施形態としてインホイールモータ駆動装置は、一端で減速部の外郭をなす減速部ケーシングおよび／またはインホイールモータ駆動装置の車輪ハブ軸受部の固定輪と結合し、他端でダンパの下端領域と結合し、上方から上述した空間を覆う上側懸架ブラケットをさらに有する。かかる実施形態によれば引き出し部分が上方から上側懸架ブラケットに覆われる。したがって引き出し部分に飛び石が衝突する危険が益々低下する。他の実施形態として、上側懸架ブラケットはかかる空間と隣接しない位置に設置されてもよい。

本発明の一層好ましい実施形態として電気ワイヤは、引き出し部分と連続する第２部分と、該第２部分と連続する第３部分をさらに含み、第２部分は引き出し部分から上方へ屈曲するようにさらに延び、ダンパを迂回しながら横切って下方へ屈曲するようにさらに延び、第３部分はダンパの下端部分に沿うように下方へ延び、ダンパの下端領域からみて、第３部分を端子ボックスとは反対側に保持するクランプ部材をさらに備える。かかる実施形態によれば電気ワイヤの第２部分および第３部分をダンパの周囲に配置することから、インホイールモータ駆動装置がダンパを中心として転舵する場合に、転舵による電気ワイヤのねじれを第２部分および第３部分で吸収することができる。また電気ワイヤの長さを充分に確保し得て、ダンパの伸縮によるインホイールモータ駆動装置のバウンドリバウンドの際に電気ワイヤが繰り返し曲げ伸ばしされる負担を軽減することができる。クランプ部材は、ダンパに取り付けられてもよいし、あるいはインホイールモータ駆動装置に取り付けられてもよい。

このように本発明によれば、電気ワイヤの引き出し部分、特に動力線、の耐久性を向上させることができる。したがって経年劣化に対する電動車両の信頼性が高くなる。

本発明の第１実施形態になるインホイールモータ電気ワイヤの配索構造を示す模式図であり、車幅方向外側からみた状態を表す。 第１実施形態を示す模式図であり、車両後方からみた状態を表す。 第１実施形態を示す模式図であり、車幅方向内側からみた状態を表す。 第１実施形態を示す模式図であり、上方からみた状態を表す。 図４中の懸架ブラケットを図略して動力線の配索を明示する模式図である。 第１実施形態の懸架ブラケットを取り出して示す模式図であり、車両前方からみた状態を表す。 第１実施形態の懸架ブラケットを取り出して示す模式図であり、車幅方向外側からみた状態を表す。 第１実施形態のインホイールモータ駆動装置を取り出して示す展開断面図である。 本発明の第２実施形態になるインホイールモータ電気ワイヤの配索構造を示す模式図であり、車両後方からみた状態を表す。 第２実施形態を示す模式図であり、車幅方向内側からみた状態を表す。 第２実施形態を示す模式図であり、上方からみた状態を表す。 本発明の第３実施形態になるインホイールモータ電気ワイヤの配索構造を示す模式図であり、上方からみた状態を表す。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態になるインホイールモータ電気ワイヤの配索構造を示す模式図であり、車幅方向外側からみた状態を表す。図２は第１実施形態を示す模式図であり、車両後方からみた状態を表す。図３は第１実施形態を示す模式図であり、車幅方向内側からみた状態を表す。図４は第１実施形態を示す模式図であり、図３に矢ＩＶで示すように上方からみた状態を表す。図５は図４中の懸架ブラケットを図略して動力線の配索を明示する模式図である。図６は第１実施形態の懸架ブラケットを取り出して示す模式図であり、車両前方からみた状態を表す。図７は第１実施形態の懸架ブラケットを取り出して示す模式図であり、車幅方向外側からみた状態を表す。図１では、紙面上側を車両上方とし、紙面下側を車両下方とし、紙面左側を車両前方とし、紙面右側を車両後方とする。車両前方とは車両の前進方向である。車両後方とは車両の後退方向である。図２では、紙面左側を車幅方向外側（アウトボード側）とし、紙面右側を車幅方向内側（インボード側）とする。以下の説明では、車幅方向外側を軸線方向一方ともいい、車幅方向内側を軸線方向他方ともいう。第１実施形態は、インホイールモータ駆動装置１０と、サスペンション装置７０と、動力線８２とを備え、図２に仮想線で示す車輪ホイールＷとともに、図示しないホイールハウスに収容される。

車輪ホイールＷのリム部Ｗｒおよびスポーク部Ｗｓは、車輪の内空領域を区画する。かかる内空領域にはインホイールモータ駆動装置１０が配置される。車輪ホイールＷの外周には図示しないタイヤが嵌合する。車輪ホイールＷおよびタイヤは車輪を構成する。車輪ホイールＷ、インホイールモータ駆動装置１０、サスペンション装置７０、および動力線８２は図示しない車体の車幅方向両側に左右対称に配置され、電動車両を構成する。インホイールモータ駆動装置１０は、電動車両を時速０～１８０ｋｍ／ｈで走行させることができる。

インホイールモータ駆動装置１０はサスペンション装置７０を介して図示しない車体側メンバに取り付けられる。第１実施形態のサスペンション装置７０はストラット式サスペンション装置であり車幅方向に延びるロアアーム７１と、ロアアーム７１よりも上方に配置されて上下方向に延びるストラット７３を含む。ストラット７３はインホイールモータ駆動装置１０の回転中心軸になる軸線Ｏよりも上方にあって、車輪ホイールＷよりも車幅方向内側に配置されるサスペンション部材である。またストラット７３の車幅方向位置は、インホイールモータ駆動装置１０の車幅方向内側部分と重なる。

ストラット７３の下端領域は、インホイールモータ駆動装置１０と結合する。図２中、および他の図面において、ストラット７３の下端領域のみ示し、ストラット７３の上端領域を省略する。かかる上端領域は車輪ホイールＷよりも上方で車体側メンバと連結する。なお車体側メンバとは、説明する部材からみて車体側に取り付けられる部材をいい、車体、サブフレーム等を含む。

図２中、および他の図面に示すストラット７３の下端領域は、具体的にはダンパ７４の外筒である。ダンパ７４の図示しないシャフトは、外筒の上端から上方へ真っ直ぐに延びる。ダンパ７４の外周面には鍔状のロアコイルスプリングシート７５が設けられる。ロアコイルスプリングシート７５はダンパ７４を包囲するように同軸配置されるコイルスプリング（図示せず）下端を支持する。コイルスプリングおよびダンパ７４はショックアブソーバを構成する。このためストラット７３は上下方向に伸縮可能であって、ストラット７３に作用する軸力を減衰させる。

ロアアーム７１は、インホイールモータ駆動装置１０の軸線Ｏよりも下方に配置されるサスペンション部材であって、車幅方向外側端７１ａ（図１）および車幅方向内側端７１ｂ，７１ｃ（図３）を含む。ロアアーム７１は、車幅方向外側端７１ａで、図示しないボールジョイントを介してインホイールモータ駆動装置１０に連結される。ロアアーム７１は車幅方向内側端７１ｂ，７１ｃで図示しない車体側メンバに連結される。車幅方向内側端７１ｂ，７１ｃを基端とし、車幅方向外側端７１ａを遊端として、ロアアーム７１は上下方向に揺動可能である。車幅方向外側端７１ａとストラット７３の上端を結ぶ直線は、上下方向に延びて転舵軸線Ｋを構成する。転舵軸線Ｋは基本的には上下方向に延びるが、車幅方向および／または車両前後方向に若干傾斜してもよい。図１および図２に示すようにストラット７３およびダンパ７４は、概ね転舵軸線Ｋに沿って延びる。

図２に仮想線で示すようにロアアーム７１よりも上方にはタイロッド８０が配置される。タイロッド８０は車幅方向に延び、タイロッド８０の車幅方向外側端がインホイールモータ駆動装置１０と回動可能に連結する。タイロッド８０の車幅方向内側端は図示しない操舵装置と連結する。操舵装置はタイロッド８０を車幅方向に進退動させて、インホイールモータ駆動装置１０および車輪ホイールＷを転舵軸線Ｋ回りに転舵させる。

次にインホイールモータ駆動装置につき説明する。図８は第１実施形態のインホイールモータ駆動装置を取り出して示す展開断面図である。図８で表される切断面は、図１に示す軸線Ｍおよび軸線Ｎを含む平面と、軸線Ｎおよび軸線Ｏを含む平面とを、この順序で接続した展開平面である。

インホイールモータ駆動装置１０は、図８に示すように車輪ホイールＷの中心と連結する車輪ハブ軸受部１１と、車輪の車輪ホイールＷを駆動するモータ部２１と、モータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部１１に伝達する減速部３１を備える。モータ部２１および減速部３１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと同軸に配置されるのではなく、図２に示すように車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏからオフセットして配置される。軸線Ｏは車幅方向に延び、車軸に一致する。軸線Ｏ方向位置に関し、車輪ハブ軸受部１１はインホイールモータ駆動装置１０の軸線方向一方（アウトボード側）に配置され、モータ部２１はインホイールモータ駆動装置１０の軸線方向他方（インボード側）に配置され、減速部３１はインホイールモータ駆動装置１０の軸線方向中央部に配置される。車輪ハブ軸受部１１および減速部３１は、車輪ホイールＷのリム部Ｗｒおよびスポーク部Ｗｓに区画される車輪内空領域に収容される。モータ部２１は、車輪内空領域から軸線方向他方へ突出する。

車輪ハブ軸受部１１は、図８に示すように車輪ホイールＷと結合する回転輪としての内輪１２と、固定輪としての外輪１３と、内輪１２と外輪１３との環状隙間に配置される複数の転動体１４とを有し、車軸としての軸線Ｏを構成する。内輪１２の回転中心は、車輪ハブ軸受部１１の中心を通る軸線Ｏに一致する。

外輪１３は、外輪筒部材１３ｂおよび外輪アタッチメント部材１３ｃを含む。外輪アタッチメント部材１３ｃは中央部に貫通孔を有する鋼製の板材であり、当該貫通孔に鋼製の外輪筒部材１３ｂが圧入固定される。これにより外輪アタッチメント部材１３ｃは、外輪フランジとして機能する。外輪アタッチメント部材１３ｃの中央部には、貫通孔に沿って軸線Ｏ方向他方へ突出する筒部１３ｅが形成される。筒部１３ｅは、内周面で外輪筒部材１３ｂと嵌合する。また筒部１３ｅは、外周面で後述する正面部分３８ｆに形成される開口に嵌合する。外輪筒部材１３ｂの軸線Ｏ方向一方端には、外径側に突出する突起１３ｄが形成される。突起１３ｄは外輪アタッチメント部材１３ｃが軸線Ｏ方向一方へ移動することを規制する。なお図示しない変形例として、外輪筒部材１３ｂおよび外輪アタッチメント部材１３ｃは一体形成されてもよい。

外輪フランジとしての外輪アタッチメント部材１３ｃには周方向に間隔を空けて雌ねじ孔１３ｆおよび貫通孔１３ｈが複数穿設される。例えば雌ねじ孔１３ｆおよび貫通孔１３ｈは、周方向所定間隔に交互に設置される。各雌ねじ孔１３ｆおよび各貫通孔１３ｈは軸線Ｏと平行に延び、軸線Ｏ方向一方側からボルト１５，１７がそれぞれ通される。各ボルト１５の軸部は、懸架ブラケット１０２の貫通孔１０２ｈを貫通し、雌ねじ孔１３ｆに螺合する。各ボルト１５の頭部は、懸架ブラケット１０２から軸線Ｏ方向一方へ突出する。なお外輪アタッチメント部材１３ｃの外縁には、懸架ブラケット１０２を受け入れて係合する所定形状の切欠き１３ｇ，１３ｊが形成される。理解を容易にするため図８では、懸架ブラケット１０２の一部のみを表し、残部を図略する。

各ボルト１７の軸部は、貫通孔１３ｈを貫通し、本体ケーシング３８の正面部分３８ｆに穿設される雌ねじ孔３８ｇに螺合する。各ボルト１７の頭部は、外輪アタッチメント部材１３ｃの外縁に形成された切欠き１３ｊに位置する。これにより外輪１３は本体ケーシング３８に取付固定される。また本体ケーシング３８は外輪１３を介して懸架ブラケット１０２に支持される。なお正面部分３８ｆは減速部３１の軸線Ｏ方向一方端を覆うケーシング壁部である。懸架ブラケット１０２は、外輪１３および本体ケーシング３８と同様、非回転部材である。これに対し内輪１２は、車輪ホイールＷと一体回転する回転部材である。懸架ブラケット１０２については後で詳細に説明する。

内輪１２は内輪筒部１２ｂおよび内輪フランジ１２ｃを含む。内輪筒部１２ｂは外輪１３よりも長い円筒体であり、外輪筒部材１３ｂの中心孔に通される。外輪１３からインホイールモータ駆動装置１０の外部へ突出する内輪筒部１２ｂの軸線Ｏ方向一方端部には、内輪フランジ１２ｃが形成される。内輪フランジ１２ｃには、締結部材１８が通される貫通孔が形成される。締結部材１８は軸線Ｏと平行に延び、車幅方向外側へ突出する。かかる締結部材１８の車幅方向外側端には雄ねじが形成される。また締結部材１８の車幅方向外側端部は、ブレーキディスク５５に形成される貫通孔と、車輪ホイールＷに形成される貫通孔を貫通し、図示しないテーパナットが締結される。内輪フランジ１２ｃは、ブレーキディスク５５および車輪（車輪ホイールＷ）と同軸に結合するための結合座部を構成する。内輪フランジ１２ｃは円形ではなく、周方向所定間隔で切欠かれる。内輪１２は内輪フランジ１２ｃで車輪ホイールＷと結合して、車輪と一体回転する。

内輪筒部１２ｂは、内輪フランジ１２ｃから軸線Ｏ方向他方へ突出する。内輪筒部１２ｂの軸線Ｏ方向他方領域外周面と外輪筒部材１３ｂ内周面との間の環状空間には、複数列の転動体１４が配置される。内輪筒部１２ｂの軸線Ｏ方向中央部の外周面は、第１列の転動体１４の内側軌道面を構成する。内輪筒部１２ｂの軸線Ｏ方向他方端部外周には内側軌道輪１２ｒが嵌合する。内側軌道輪１２ｒの外周面は、第２列の転動体１４の内側軌道面を構成する。内輪筒部１２ｂおよび外輪筒部材１３ｂ間の環状空間には、シール材１６がさらに介在する。シール材１６は環状空間の両端を封止して、塵埃および異物の侵入を阻止する。内輪筒部１２ｂの軸線Ｏ方向他方端の中心孔には減速部３１の出力軸３７が差し込まれてスプライン嵌合する。

モータ部２１は、モータ回転軸２２、ロータ２３、ステータ２４、およびモータケーシング２５を有し、この順序でモータ部２１の軸線Ｍから外径側へ順次配置される。モータ部２１は、インナロータ、アウタステータ形式のラジアルギャップモータであるが、他の形式であってもよい。例えば図示しなかったがモータ部２１はアキシャルギャップモータであってもよい。

モータ回転軸２２およびロータ２３の回転中心になる軸線Ｍは、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと平行に延びる。つまりモータ部２１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏから離れるようオフセットして配置される。具体的には図３に示すようにモータ部の軸線Ｍは、軸線Ｏよりも車両前方に配置される。モータケーシング２５の上部には、上方へ突出する端子ボックス２６が設けられる。端子ボックス２６の内部には、ステータ２４のステータコイルから延びる導線の端部が設置されている。端子ボックス２６には、インホイールモータ駆動装置１０の外部から延びる動力線８２の一端部が接続固定される。モータ部２１は三相交流電動機であり、本実施形態では３本の動力線８２が配置される。ただしモータ部２１の型式および動力線８２の本数はこれに限定されない。

説明を図８に戻すと、モータ回転軸２２の両端部は、転がり軸受２７，２８を介して、本体ケーシング３８の背面部分３８ｂおよびモータケーシングカバー２５ｖに回転自在に支持される。モータケーシング２５は略円筒形状であり、軸線Ｍ方向一方端で本体ケーシング３８の背面部分３８ｂと一体に結合し、軸線Ｍ方向他方端を板状のモータケーシングカバー２５ｖで封止される。本体ケーシング３８、モータケーシング２５、およびモータケーシングカバー２５ｖは、インホイールモータ駆動装置１０のケーシングを構成する。モータ部２１は内輪１２を駆動する。

減速部３１は、３軸の平行軸歯車減速機であって、モータ部２１のモータ回転軸２２と同軸に結合する入力軸３２ｓと、入力軸３２ｓの外周面に同軸に設けられる入力歯車３２と、複数の中間歯車３３，３５と、これら中間歯車３３，３５の中心と結合する中間軸３４と、車輪ハブ軸受部１１の内輪１２と同軸に結合する出力軸３７と、出力軸３７の外周面に同軸に設けられる出力歯車３６と、これら複数の歯車および回転軸を収容する本体ケーシング３８を有する。入力軸３２ｓは軸線Ｍに沿って延び、中間軸３４は軸線Ｎに沿って延び、出力軸３７は軸線Ｏに沿って延びる。

入力歯車３２は小径の外歯歯車であり、軸線Ｍに沿って配置される入力軸３２ｓの軸線Ｍ方向他方端部外周に形成される多数の歯である。入力軸３２ｓの軸線方向他方端部には軸線Ｍに沿って延びる中心穴が形成され、モータ回転軸２２の軸線方向一方端部を差し込まれて相対回転不可能に嵌合する。入力軸３２ｓは入力歯車３２の両端側で、転がり軸受３２ｍ，３２ｎを介して、本体ケーシング３８の正面部分３８ｆおよび背面部分３８ｂに回転自在に支持される。

減速部３１の中間軸３４は軸線Ｏと平行に延び、中間軸３４の両端は、軸受３４ｍ，３４ｎを介して、本体ケーシング３８の正面部分３８ｆおよび背面部分３８ｂに回転自在に支持される。中間軸３４の中央部には第１中間歯車３３および第２中間歯車３５が、中間軸３４の軸線Ｎと同軸に設けられる。第１中間歯車３３および第２中間歯車３５は、外歯のはすば歯車であり、第１中間歯車３３の径が第２中間歯車３５の径よりも大きい。第１中間歯車３３は、第２中間歯車３５よりも軸線Ｎ方向他方側に配置されて、入力歯車３２と噛合する。第２中間歯車３５は、第１中間歯車３３よりも軸線Ｎ方向一方側に配置されて、出力歯車３６と噛合する。

中間軸３４の軸線Ｎは、図１に示すように、軸線Ｏおよび軸線Ｍよりも上方に配置される。また中間軸３４の軸線Ｎは、軸線Ｏよりも車両前方、軸線Ｍよりも車両後方に配置される。減速部３１は、互いに平行に延びる軸線Ｏ，Ｎ，Ｍを有する３軸の平行軸歯車減速機であることが理解される。

説明を図８に戻すと出力歯車３６は外歯歯車であり、出力軸３７の中央部に同軸に設けられる。出力軸３７は軸線Ｏに沿って延びる。出力軸３７の軸線Ｏ方向一方端部は、内輪１２の中心孔に差し込まれて相対回転不可能に嵌合する。かかる嵌合は、スプライン嵌合あるいはセレーション嵌合である。出力歯車３６の歯先および歯底は、内輪１２の内輪フランジ１２ｃよりも大径であるが、出力歯車３６の歯先円は外輪アタッチメント部材１３ｃよりも小さい。出力歯車３６の軸線Ｏ方向一方端部は、転がり軸受３６ｍを介して、本体ケーシング３８の正面部分３８ｆに回転自在に支持される。出力軸３７の軸線Ｏ方向他方端部は、転がり軸受３６ｎを介して、本体ケーシング３８の背面部分３８ｂに回転自在に支持される。

減速部３１は、小径の駆動歯車と大径の従動歯車の噛合、即ち入力歯車３２と第１中間歯車３３の噛合、また第２中間歯車３５と出力歯車３６の噛合、によりモータ回転軸２２の回転を減速して出力軸３７に伝達する。

本体ケーシング３８は、筒状部分と、当該筒状部分の両端を覆う板状の正面部分３８ｆおよび背面部分３８ｂを含む。筒状部分は、互いに平行に延びる軸線Ｏ、Ｎ、Ｍを取り囲むように減速部３１の内部部品を覆う。板状の正面部分３８ｆは、減速部３１の内部部品を軸線方向一方側から覆う。本体ケーシング３８は、インホイールモータ駆動装置の中央部を占めるところ、減速部３１の外郭をなすことから減速部ケーシングともいう。板状の背面部分３８ｂは、減速部３１の内部部品を軸線方向他方側から覆う。本体ケーシング３８の背面部分３８ｂは、モータケーシング２５と結合し、減速部３１およびモータ部２１を仕切る隔壁でもある。モータケーシング２５は本体ケーシング３８に支持されて、本体ケーシング３８から軸線方向他方側へ突出する。本体ケーシング３８は、減速部３１の全ての回転要素（回転軸および歯車）を収容する。

入力軸３２ｓと、中間軸３４と、出力軸３７は、上述した転がり軸受によって両持ち支持される。互いに平行な軸線Ｍ，Ｎ，Ｏの軸線方向位置に関し、軸線方向一方側の転がり軸受３２ｍ，３４ｍ，３６ｍの軸線方向位置は、互いに重なる。より好ましくは図８に示すように、これら転がり軸受３２ｍ，３４ｍ，３６ｍの軸線方向寸法が同一にされてこれらの軸線方向位置はすべて一致する。軸線方向他方側の転がり軸受３２ｎ，３４ｎ，３６ｎの軸線方向位置は、互いに重なる。より好ましくは、これら転がり軸受３２ｎ，３４ｎ，３６ｎの軸線方向寸法が同一にされてこれらの軸線方向位置はすべて一致する。第２中間歯車３５および出力歯車３６は、軸線方向一方側に配置され、これら歯車の軸線方向位置は、互いに重なる。より好ましくは、これら歯車の軸線方向寸法が同一にされてこれらの軸線方向位置は一致する。入力歯車３２および第１中間歯車３３は、軸線方向他方側に配置され、これら歯車の軸線方向位置は、互いに重なる。より好ましくは、これら歯車の軸線方向寸法が同一にされてこれらの軸線方向位置は一致する。これにより減速部３１の軸線方向寸法を小さくすることができる。

懸架ブラケット１０２は図２に示すようにインホイールモータ駆動装置１０に附設される部材である。図６および図７はインホイールモータ駆動装置１０から懸架ブラケット１０２を取り出して示す模式図である。参考のため図６および図７には懸架ブラケット１０２の周辺部品を仮想線で示す。懸架ブラケット１０２は１部材であって、上側懸架ブラケット１０２ｂ、中央部１０２ａ、下側懸架ブラケット１０２ｄを含む。中央部１０２ａは前述のように外輪１３に取付固定される（図８の符号１０２）。図７に示すように中央部１０２ａは開口１０２ｃを有する。図８に示すように開口１０２ｃはインホイールモータ駆動装置１０の外輪１３を受け入れる。中央部１０２ａはボルト１５で外輪１３に締結される。内輪１２は開口１０２ｃを貫通する。上側懸架ブラケット１０２ｂは、中央部１０２ａから上方へ突出し、モータ部２１よりも上方で車幅方向外側から内側へ延び、車幅方向内側の先端部でダンパ７４と結合する。下側懸架ブラケット１０２ｄは、中央部１０２ａから下方へ突出し、先端部でロアアーム７１と連結する。

ここで附言すると上側懸架ブラケット１０２ｂは、ダンパ７４の下端領域、すなわち外筒、の外周面を把握するようにして、ダンパ７４と結合するところ、かかる結合箇所は、ダンパ７４の下端よりも上側に位置する。このため図３に示すようにダンパ７４の下端部は、上側懸架ブラケット１０２ｂとダンパ７４の結合箇所から下方へ突出し、モータ部２１と隣り合う。またダンパ７４の下端部は、下方のケーシング部分３９と隣り合う。またダンパ７４の下端部は、車両前方の端子ボックス２６と隣り合う。

図３に示すようにブレーキディスク５５は軸線Ｏと同軸に配置される。懸架ブラケット１０２およびダンパ７４よりも車両後方にはブレーキキャリパ６１が配置される。ブレーキキャリパ６１は懸架ブラケット１０２に支持され、回転するブレーキディスク５５を挟圧して制動する。図面の理解を容易にするため、図２～図５、および図８に表されるハット形状のブレーキディスク５５は、図１で図略される。

次に動力線８２の保護構造につき説明する。

図２に示すように複数の動力線８２は、その一端部が端子ボックス２６の内部に差し込まれて接続固定され、他端で図示しない車体に搭載される電気機器、例えばインバータ、に接続される。各動力線８２は、一端部、当該一端部と連続する引き出し部分８２ｂ、引き出し部分８２ｂと連続する第２部分８２ｃ、および第２部分８２ｃと連続する第３部分８２ｄを含む。引き出し部分８２ｂは、端子ボックス２６の垂直な表面から端子ボックス２６の外部へ引き出されるように延び、図５に示すように車両後方へ向かう。また引き出し部分８２ｂは、図２に示すように屈曲しながら上方へ延びる。本明細書では、動力線８２を電気ワイヤともいう。

第２部分８２ｃは、図２に示すようにダンパ７４よりも車幅方向外側から内側まで延び、ダンパ７４の下端領域を横切る。ただし第２部分８２ｃは、ダンパ７４と交差しないよう、ダンパ７４外筒の外周表面に沿って延びることにより、ダンパ７４を迂回する。また第２部分８２ｃは、端子ボックス２６側から車体側に向かって、上向きから下向きに向きを変えながら屈曲して延びており、逆Ｕ字状に配索される。なお図２および図３に示すように、ダンパ７４外筒の外周表面は、上側懸架ブラケット１０２ｂの断面Ｃ字部分に把握される。このため第２部分８２ｃは、上側懸架ブラケット１０２ｂと隣り合って配置され、ダンパ７４外筒の外周表面に間接的に沿って延びる。

第３部分８２ｄは、ダンパ７４の下端部に沿って下向きに真っ直ぐ延びる。また第３部分８２ｄは、クランプ部材８３に把持されて、ダンパ７４よりも車幅方向内側に配索される。図３に示すようにクランプ部材８３は、車両前後方向両端でインホイールモータ駆動装置１０に架設されて、車両前後方向中央部で第３部分８２ｄを把持する。またクランプ部材８３の上下方向位置は、ダンパ７４の下端部と重なる。このようにクランプ部材８３は、インホイールモータ駆動装置１０に取り付けられる。あるいは図示しない変形例として、クランプ部材８３はダンパ７４に取り付けられてもよい。なお図示しなかったが、各動力線８２のうち第３部分８２ｄよりも車体側の領域は、車幅方向内側へ向きを変えて延びる。

図５に示すように減速部３１の上部とダンパ７４の下端領域は、軸線Ｏ方向（車幅方向でもある）に間隔を空けて水平方向に向き合い、空間Ｓを区画する。図２に示すように減速部３１のうち空間Ｓに隣接する減速部３１上部は、インホイールモータ駆動装置のうち端子ボックス２６とは異なる部分である。減速部３１上部は、車幅方向外側から引き出し部分８２ｂを覆うことから、遮蔽部材ともいう。図３に示すように軸線Ｏ方向にみて、ダンパ７４はモータ部２１と重ならない。図３の紙面奥側に位置する空間（図２の符号Ｓ）および減速部上部（図２の符号３１）も、軸線Ｏ方向にみてモータ部２１と重ならない。本明細書では減速部３１上部を第１領域ともいう。減速部３１上部には、減速部３１の中間歯車３３，３５が内設される。

空間Ｓからみて軸線Ｏに直角な方向（車両前方でもある）には端子ボックス２６が隣接する。このように空間Ｓは、減速部３１、端子ボックス２６、およびダンパ７４に隣接し、これら第１部材、第２部材、および第３部材に三方を囲まれた凹部空間とされ、一方に向かって開放している。なお図示しない変形例として、空間Ｓを三方から取り囲む減速部３１上部、端子ボックス２６、およびダンパ７４下端領域の配置を、入れ替えてもよい。

図５に示すように空間Ｓは、端子ボックス２６とは反対側に向かって、つまり車両後方へ開放する。動力線８２の引き出し部分８２ｂは空間Ｓに配索される。各引き出し部分８２ｂが通されるスリーブ８４は、ボルト８５によって端子ボックス２６表面に取付固定される。ここでいう端子ボックス２６表面は空間Ｓに隣接する略垂直な平面である。なお水平な路面上で、軸線Ｏは水平に延びること勿論である。

図２に示すように上側懸架ブラケット１０２ｂは、空間Ｓを介して下側のケーシング部分３９と対面する。ケーシング部分３９はインホイールモータ駆動装置１０の外郭部分であって、モータ部２１から車両後方へ突出する。具体的には図４に示すようにケーシング部分３９はモータケーシング２５の外周面に形成され、外径方向に突出する。また図２に示すようにケーシング部分３９は、本体ケーシング３８（図８）の背面部分３８ｂから軸線Ｏ方向他方（車幅方向内側）に突出する。図２に示すように車両前後方向にみて、空間Ｓは四方から背面部分３８ｂ、ケーシング部分３９、ダンパ７４、および上側懸架ブラケット１０２ｂに包囲されるトンネル空間でもある。そして空間Ｓは車両後方へ開口する。図５および図４を対比して理解されるように、上側懸架ブラケット１０２ｂは空間Ｓを覆うように配置される。ここで附言するとケーシング部分３９は、本体ケーシング３８およびモータケーシング２５と結合するところ、これらは別部材であってもよいし、あるいは一体であってもよい。ケーシング部分３９は、モータケーシング２６のうち端子ボックス２６が設けられる部分と異なる領域であり、下方から空間Ｓに隣接する。本明細書では、ケーシング部分３９を第２領域ともいう。

ところで第１実施形態の構造によれば、車輪ハブ軸受部１１、モータ部２１、および減速部３１を有するインホイールモータ駆動装置１０と、上下方向に延びる部材であって下端領域がインホイールモータ駆動装置１０と結合し上端が車体側メンバと連結するダンパ７４と、一端が端子ボックス２６と接続し他端が車体側メンバと接続する動力線８２とを備える。図５に示すように車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏ方向位置に関し減速部３１の上部と端子ボックス２６とダンパ７４がこの順序で配置され、端子ボックス２６はダンパ７４と減速部３１の上部との間に介在する空間Ｓに隣接する。そして動力線８２のうち、端子ボックス２６から引き出されるように延びる引き出し部分８２ｂが、空間Ｓに配索される。これにより引き出し部分８２ｂは減速部３１の上部と端子ボックス２６とダンパ７４に遮蔽され、飛び石の飛来から保護される。

また第１実施形態によれば車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏに関し、モータ部２１は減速部３１と異なる軸線Ｏ方向位置に配置され、空間Ｓに隣接するインホイールモータ駆動装置１０の一部は、減速部３１の一部であり、端子ボックス２６はモータ部２１のうち減速部３１に近い軸線Ｏ方向一方部分に設けられ、ダンパ７４はモータ部２１のうち減速部３１から遠い軸線Ｏ方向他方部分に隣り合うよう配置される。このようにモータ部２１に端子ボックス２６を設けることで、モータ部２１内部の配線構造を単純にすることができる。

また第１実施形態によれば端子ボックス２６は、モータ部２１の外郭をなす円筒形状のモータケーシング２５から上方へ突出するように設けられ、空間Ｓに隣接する減速部３１の一部は、減速部３１の上部であり、中間歯車３３，３５の上部を収容する。動力線８２の引き出し部分８２ｂは、端子ボックス２６から水平方向に引き出されるように延びる。これにより端子ボックス２６が路面から遠い距離にされ、端子ボックス２６と路面の間にモータケーシング２５が介在する。したがって飛び石が下方から引き出し部分８２ｂに飛来する確率を少なくすることができる。

また第１実施形態によれば、インホイールモータ駆動装置１０は上側懸架ブラケット１０２ｂをさらに有し、上側懸架ブラケット１０２ｂの一端が車輪ハブ軸受部１１の固定輪である外輪１３と結合し、上側懸架ブラケット１０２ｂの他端がダンパ７４の下端領域と結合し、上側懸架ブラケット１０２ｂは上方から空間Ｓを覆う。これにより引き出し部分８２ｂに飛び石が衝突する危険が益々低下する。なお図示しない変形例として上側懸架ブラケット１０２ｂの一端が減速部３１の外郭をなす本体ケーシング３８と結合してもよい。かかる変形例であっても引き出し部分８２ｂが上方から上側懸架ブラケット１０２ｂに覆われる。

また第１実施形態によればインホイールモータ駆動装置は、下方から空間を覆うケーシング部分をさらに有する。これにより引き出し部分８２ｂが下方からケーシング部分３９に覆われ、引き出し部分８２ｂに飛び石が衝突する危険が益々低下する。

また第１実施形態によれば電気ワイヤとしての動力線８２は、引き出し部分８２ｂと連続する第２部分８２ｃと、第２部分８２ｃと連続する第３部分８２ｄをさらに含む。図２に示すように第２部分８２ｃは、引き出し部分８２ｂから上方へ屈曲するようにさらに延び、ダンパ７４外筒を迂回しながら横切って下方へ屈曲するようにさらに延びるよう、逆Ｕ字状に配索される。第３部分８２ｄはダンパ７４の下端領域に沿うように下方へ延びる。そしてダンパ７４の下端領域からみて、第３部分８２ｄを端子ボックス２６とは反対側に保持するクランプ部材８３をさらに備える。このように動力線８２の第２部分８２ｃおよび第３部分８２ｄをダンパの周囲に配置することから、インホイールモータ駆動装置１０がダンパ７４を中心として転舵する場合に、転舵による動力線８２のねじれを第３部分８２ｄで吸収することができる。また動力線８２の長さを充分に確保し得て、ダンパ７４の伸縮によるインホイールモータ駆動装置１０のバウンドリバウンドの際に動力線８２が繰り返し曲げ伸ばしされる負担を軽減することができる。

次に本発明の第２実施形態を説明する。図９は第２実施形態を示す模式図であり、車両後方からみた状態を表す。図１０は第２実施形態を示す模式図であり、車幅方向内側からみた状態を表す。図１１は第２実施形態を示す模式図であり、図１０に矢ＸＩで示すように上方からみた状態を表す。第２実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第２実施形態ではサスペンション装置７０がアッパアーム７２をさらに含む。

アッパアーム７２は車幅方向に延びるＶ字状のアーム部材であり、車幅方向外側端７２ａと、車幅方向内側端７２ｂ，７２ｃを有する。２個の車幅方向内側端７２ｂ，７２ｃを有する理由は、アッパアーム７２が車幅方向外側端７２ａから分岐して車幅方向内側に延びるためである。アッパアーム７２は車幅方向内側端７２ｂ，７２ｃで図示しない車体側メンバに連結される。車幅方向内側端７２ｂ，７２ｃを基端とし、車幅方向外側端７２ａを遊端として、アッパアーム７２は上下方向に揺動可能である。

図９から図１１に示す第２実施形態によっても、前述した実施形態と同様に、引き出し部分８２ｂを飛び石から保護することができる。

次に本発明の第３実施形態を説明する。

図１２は、本発明の第３実施形態になるインホイールモータ電気ワイヤの配索構造を示す模式図であり、上方からみた状態を表す。第３実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第３実施形態の配索構造は、インホイールモータ駆動装置１０に設けられる端子ボックス２６と、一端側がインホイールモータ駆動装置１０と連結し他端側が図示しない車体側メンバと連結するダンパ７４と、一端が端子ボックス２６と接続し、他端が図示しない車体側メンバに設けられる電気機器と接続する電気ワイヤ８２と、遮蔽部材Ｗｓとを備え、端子ボックス２６とダンパ７４と遮蔽部材Ｗｓの中から選ばれる第１部材Ｗｓおよび第２部材７４が空間Ｓを空けて互いに向き合い、残りの第３部材２６が空間Ｓに隣接し、空間Ｓは第３部材２６とは反対側に向かって開放しており、電気ワイヤ８２のうち端子ボックス２６から引き出されるように延びる引き出し部分８２ｂが、空間Ｓに配置される。ここで遮蔽部材Ｗｓは、具体的には車輪ホイールＷのスポーク部である。なお遮蔽部材Ｗｓは、スポーク部に着脱可能に取り付けられる円板部材であるホイールカバーを含んでもよい。

図１２においてダンパ７４は、断面形状で表され、上下方向に延びる。遮蔽部材Ｗｓと端子ボックス２６とダンパ７４は、この順序で車幅方向に配置され、遮蔽部材Ｗｓが最も車幅方向外側に位置する。遮蔽部材Ｗｓとダンパ７４は空間Ｓを介して向き合い、端子ボックス２６は遮蔽部材Ｗｓとダンパ７４の間に配置されて空間Ｓに隣接する。遮蔽部材Ｗｓおよびダンパ７４も空間Ｓに隣接する。

図１２に仮想線で示すインホイールモータ駆動装置１０は、スポーク部である遮蔽部材Ｗｓおよびリム部Ｗｒを含む車輪ホイールＷの内空領域に配置される。ただしインホイールモータ駆動装置１０は少なくとも一部が車輪ホイールＷの内空領域に配置されるのであればよく、図１２に示す他、若干の配置変更が可能である。電気ワイヤ８２のうち引き出し部分８２ｂを除く残部は仮想線で表され、図１２に示す他、若干の配置変更が可能である。

第３実施形態によれば端子ボックス２６、ダンパ７４、および遮蔽部材Ｗｓによって三方から包囲される空間Ｓに電気ワイヤの引き出し部分８２ｂを配置することから、引き出し部分８２ｂは端子ボックス２６、ダンパ７４、および遮蔽部材Ｗｓに三方から覆われる。つまり空間Ｓは凹部のような空間であり、引き出し部分８２ｂに飛び石が衝突する危険が低下する。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。図示しない変形例として、上側懸架ブラケット１０２ｂと下側懸架ブラケット１０２ｄは別部材であってもよい。減速部３１は２軸あるいは４軸等の平行軸歯車減速機であってもよいし、遊星歯車組を含んでもよい。

この発明になるインホイールモータ電気ワイヤの配索構造は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。

１０ インホイールモータ駆動装置、 １１ 車輪ハブ軸受部、
１２ 内輪、 １３ 外輪、 １４ 転動体、
２１ モータ部、 ２５ モータケーシング、
２５ｖ モータケーシングカバー、 ２６ 端子ボックス、
３１ 減速部（遮蔽部材）、 ３８ 本体ケーシング、
３８ｂ 背面部分、 ３８ｆ 正面部分、
３９ ケーシング部分（第２領域）、
５５ ブレーキディスク、 ６１ ブレーキキャリパ、
７０ サスペンション装置、 ７１ ロアアーム、
７３ ストラット、 ７４ ダンパ、
８２ 動力線（電気ワイヤ）、 ８２ｂ 引き出し部分、
８２ｃ 第２部分、 ８２ｄ 第３部分、 ８３ クランプ部材、
８４ スリーブ、 ８５ ボルト、 １０２ 懸架ブラケット、
１０２ａ 懸架ブラケット中央部、 １０２ｂ 上側懸架ブラケット、
１０２ｃ 開口、 １０２ｄ 下側懸架ブラケット、
Ｍ，Ｎ，Ｏ 軸線、 Ｓ 空間、 Ｗ 車輪ホイール、
Ｗｓ スポーク部（遮蔽部材）。

Claims (5)

1. インホイールモータ駆動装置に設けられる端子ボックスと、
   一端側が前記インホイールモータ駆動装置と連結し、他端側が車体側メンバと連結する
   ダンパと、
   一端が前記端子ボックスと接続し、他端が前記車体側メンバに設けられる電気機器と接
   続する電気ワイヤと、
   前記インホイールモータ駆動装置の回転中心軸になる軸線に関し、前記インホイールモ
   ータ駆動装置の減速部が、軸線方向にみて前記インホイールモータ駆動装置のモータ部と
   重ならない第１領域とを備え、
   前記第１領域および前記ダンパは、空間を空けて互いに向き合い、
   前記端子ボックスは、前記第１領域および前記ダンパと隣り合うよう配置されて前記空間に隣接し、前記空間は前記端子ボックスとは反対側に向かって開放しており、
   前記電気ワイヤのうち前記端子ボックスから引き出されるように延びる引き出し部分が
   、前記空間に配置される、インホイールモータ電気ワイヤの配索構造。
2. 前記端子ボックスは前記第１領域と前記ダンパの間に配置される、請求項１に記載のインホイールモータ電気ワイヤの配索構造。
3. 前記端子ボックスは、前記モータ部の外郭をなすモータケーシングから上方へ突出する
   ように設けられ、
   前記第１領域は前記減速部の上部であって、前記空間を介して前記ダンパと水平方向に
   向き合い、
   前記モータケーシングのうち前記端子ボックスが設けられる部分と異なる第２領域が下
   方から前記空間に隣接し、
   前記電気ワイヤの前記引き出し部分は、前記モータケーシングの前記第２領域よりも上
   方に位置し、前記端子ボックスから水平方向に引き出されるように延びる、請求項１または２に記載のインホイールモータ電気ワイヤの配索構造。
4. 前記インホイールモータ駆動装置は、一端で前記減速部の外郭をなす減速部ケーシング
   および／または前記インホイールモータ駆動装置の車輪ハブ軸受部の固定輪と結合し、他
   端で前記ダンパの下端領域と結合し、上方から前記空間を覆う上側懸架ブラケットを有す
   る、請求項３に記載のインホイールモータ電気ワイヤの配索構造。
5. 前記電気ワイヤは、前記引き出し部分と連続する第２部分と、前記第２部分と連続する
   第３部分をさらに含み、
   前記第２部分は、前記引き出し部分から上方へ屈曲するようにさらに延び、前記ダンパ
   を迂回しながら横切って下方へ屈曲するようにさらに延び、
   前記第３部分は前記ダンパの前記下端領域に沿うように下方へ延び、
   前記ダンパの前記下端領域からみて、前記第３部分を前記端子ボックスとは反対側に保
   持するクランプ部材をさらに備える、請求項４に記載のインホイールモータ電気ワイヤの配索構造。

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