WO2015001837A1 - インホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造 - Google Patents

Abstract

　車輪を転舵したとき、転舵に伴う車体側給電線の振れ回りを低減すること。　車体に対し上側が車幅方向内側に傾斜した仮想キングピン軸（７）の軸線周りに転舵可能に設けられたナックル（６）と、ナックル（６）に回転可能に支持された車軸に接続されたホイール（２）と、車軸に駆動力を与えるインホイールモータ（５）と、を備える。このインホイールモータ駆動車輪において、インホイールモータ（５）から延在する固定給電線（１３ａ）と車載電源から延在する可動給電線（１３ｂ）とを、固定給電線（１３ａ）に対し可動給電線（１３ｂ）を相対回転可能に電気的に接続する回転電源端子（１２）を設ける。そして、回転電源端子（１２）を、ホイール（２）のホイール凹部（２ａ）の空間外で、且つ、ナックル（６）に配置した。

Description

インホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造

　本発明は、モータにより駆動されると共に舵取り操作により転舵されるインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造に関する。

　従来、キングピン軸に対して車幅方向内側に配置された転舵輪に用いる電気自動車用インホイールモータにおいて、モータの車体側端部から上方に向かって電力供給線及び回転速度信号線が出ている構成が記載されている（例えば、特許文献１の図２参照）。

特開２００２－２４７７１３号公報

　しかしながら、従来の電気自動車用インホイールモータにあっては、車輪を転舵した場合に、モータから出た電力供給線が大きく振れ回るため、ホイールハウス内に配置された部品に干渉してしまう、という問題があった。

　また、電線と部品との干渉を防止するためには、ホイールハウス内の部品とのクリアランスを大きくとる（配線のための生存空間を大きく確保する）必要があり、ホイールハウスが大きくなってしまう、という問題があった。

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車輪を転舵したとき、転舵に伴う車体側給電線の振れ回りを低減するインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明は、車体に対し上側が車幅方向内側に傾斜したキングピン軸の軸線周りに転舵可能に設けられたナックルと、前記ナックルに回転可能に支持された車軸に接続されたホイールと、前記車軸に駆動力を与えるモータと、を備える。
このインホイールモータ駆動車輪において、前記モータから延在するモータ側給電線と車載電源から延在する車体側給電線とを、前記モータ側給電線に対し前記車体側給電線を相対回転可能に電気的に接続する電気接続機構を設ける。
前記電気接続機構を、前記ホイールのホイール凹部の空間外で、且つ、前記ナックルに配置した。

　よって、モータ側給電線に対し車体側給電線を相対回転可能に電気的に接続する電気接続機構が、ホイールのホイール凹部の空間外で、且つ、ナックルに配置される。
すなわち、ナックルは、車輪を転舵する際の転舵中心軸であるキングピン軸の軸線周りに転舵可能に設けられた部材である。したがって、ナックルに配置した電気接続機構は、キングピン軸に近接して配置されることになる。このため、電気接続機構に接続される車体側給電線は、車輪を大きく転舵させたとしてもキングピン軸の軸線周りを小さな回転半径に沿って振れ回るというように、転舵に伴う車体側給電線の振れ回りが低減される。
この結果、車輪を転舵したとき、転舵に伴う車体側給電線の振れ回りを低減することができる。

実施例１のモータ給電線配索構造が適用されたインホイールモータ駆動車輪の取付け部を示す正面図である。 実施例１のモータ給電線配索構造における回転電源端子取付けを示すＡ-Ａ断面図（その１）である。 実施例１のモータ給電線配索構造の回転電源端子取付け断面Ａ-Ａ相当におけるモータ電線と回転電源端子電線を示す転舵時作動説明図（その２）である。 実施例２のモータ給電線配索構造の回転電源端子取付け断面Ａ-Ａ相当における回転電源端子位置違いを示す転舵時作動説明図（その３）である。 実施例３のモータ給電線配索構造の回転電源端子取付け断面Ａ-Ａ相当における複数回転電源端子位置を示す配置説明図（その４）である。 実施例３のモータ給電線配索構造における複数回転電源端子取付け矢視Ｂ（その１）を示す図である。 実施例４のモータ給電線配索構造における複数回転電源端子取付け矢視Ｂ（その２）を示す図である。 実施例４のモータ給電線配索構造における複数回転電源端子取付け矢視Ｂ（その３）を示す図である。 実施例４のモータ給電線配索構造における複数回転電源端子取付け矢視Ｂ（その４）を示す図である。 実施例５のモータ給電線配索構造の回転電源端子取付け断面Ａ-Ａ相当における複数線一体回転電源端子位置を示す配置説明図（その５）である。 実施例５のモータ給電線配索構造の回転電源端子取付け断面Ａ-Ａ相当における複数線一体回転電源端子の転舵軌跡を示す転舵軌跡説明図（その６）である。 実施例１のモータ給電線配索構造において回転電源端子取付けモータ後端から見た固定給電線を示す配線図である。 実施例６のモータ給電線配索構造において回転電源端子取付けモータ後端から見た固定給電線一体ブラケットの複数配置構造を示す図である。 実施例６の固定給電線を一体にした補強ブラケット構造を示す斜視図である。 実施例６の複数の固定給電線を一体にした補強ブラケット構造を示す斜視図である。 実施例７のモータ給電線配索構造においてコンパクト化した回転電源端子の構造を示す断面図である。 実施例８のモータ給電線配索構造においてコンパクト化した回転電源端子の周辺への漏電対策を考慮した構造を示す断面図である。 実施例８のコンパクト化した回転電源端子をナックル配置した構造を示す斜視図である。

　以下、本発明のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１～実施例８に基づいて説明する。

　まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のモータ給電線配索構造が適用されたインホイールモータ駆動車輪の取付け部の断面を示す。以下、図１に基づき、インホイールモータ駆動車輪の全体構成を説明する。

　インホイールモータ駆動車輪とは、インホイールモータ車両において、前輪などに設けられ、モータにより駆動されると共に舵取り操作により転舵される車輪をいう。モータ給電線配索構造とは、ホイール内に配置されたモータに車載電源からの給電線を接続するとき、転舵により振れ回るモータの周辺における給電線の配索構造をいう。

　実施例１のインホイールモータ駆動車輪は、図１に示すように、タイヤ１と、ホイール２と、車輪軸線３と、車体サイドメンバ４と、インホイールモータ５（モータ）と、ナックル６と、仮想キングピン軸７と、を備えている。そして、フロントサスペンション部材として、ロワアーム８と、ショックアブシャフト９と、アッパーアーム１０と、サードリンク１１と、を備えている。さらに、インホイールモータ５への給電構成として、回転電源端子１２（電気接続機構）と、バネ下給電線１３と、を備えている。

　前記タイヤ１は、ホイール２に組み込まれ、ホイール２には図示しないブレーキディスクやハブを介し、ナックル６とインホイールモータ５が車輪軸線３に沿って組み込まれている。ナックル６は、車体に対し上側が車幅方向内側に傾斜した仮想キングピン軸７の軸線周りに転舵可能に設けられている。ホイール２は、ナックル６に回転可能に支持された車軸に接続されている。インホイールモータ５は、車軸に駆動力を与える。

　前記ロアアーム８は、ロワアーム車体側揺動点８ａが車体に揺動自在に組み込まれ、もう片方のロワアームモータ側揺動点＆キングピン軸下点８ｂはナックル下端６ｂに回転自在に組み込まれている。ナックル６の上端６ａは、サードリンク１１に回転自在に組み込まれる。サードリンク１１のショックアブ下端軸１１ｃは、ショックアブ下端９ａに揺動自在に組み込まれ、ショックアブ上端９ｂは車体に揺動自在組み込まれている。

　前記アッパーアーム１０は、アッパーアーム車体側軸１０ａが車体サイドメンバ４に揺動自在に組み込まれ、もう片方のアッパーアームサードリンク側軸１０ｂはサードリンク１１と揺動自在に組み込まれている。

　前記回転電源端子１２は、ナックル６に取り付けられ、固定部１２ａと回転部１２ｂにより構成され、バネ下給電線１３を構成する固定給電線１３ａ（モータ側給電線）に対し可動給電線１３ｂ（車体側給電線）を相対回転可能に電気的に接続する。そして、電気接続機構である回転電源端子１２を、ホイール２のホイール凹部２ａの空間外で、且つ、ナックル６に取り付けて配置している。インホイールモータ５から延在する固定給電線１３ａの両端部は、回転電源端子１２の車両上下方向の下側に配置された固定部１２ａと、インホイールモータ５のモータ側電源端子５ａと、にそれぞれ接続される。図示しない車載電源から延在する可動給電線１３ｂは、回転電源端子１２の車両上下方向の上側に配置された回転部１２ｂに接続される。

　前記仮想キングピン軸７は、ナックル６の下端６ｂでありロアアーム８のモータ側揺動点＆キングピン軸下点８ｂと、ナックル６の上端６ａでありサードリンクナックルアーム側軸１１ｂを結んだ軸である。タイヤ１は、図示しないタイヤ転舵機構により、仮想キングピン軸７を中心に転舵する。尚、仮想キングピン軸７を中心としてタイヤ１が転舵するとき、ホイール２・ナックル６・インホイールモータ５・回転電源端子１２・固定給電線１３ａも合わせて一体的に転舵する。また、アッパーアーム１０とロアアーム８に組み込まれた各部品は、アッパーアーム車体側軸１０ａと、ロアアーム車体側揺動軸８ａを軸としてショッアブシャフト９の設定範囲でバウンドやリバウンドを行っている。

　図２は、実施例１のモータ給電線配索構造における回転電源端子取付けを示すＡ-Ａ断面図（その１）である。以下、図２に基づき、回転電源端子取付け構成を説明する。

　前記タイヤ１の側面近くにナックル６が配置され、インホイールモータ５のモータ電源端子５ａから回転電源端子１２に固定給電線１３ａが接続されると共に、回転電源端子１２から車体側へ可動給電線１３ｂが接続されている。

　前記回転電源端子１２は、図２に示すように、ナックル６の車両前後方向位置に、それぞれ１個ずつの合計２個配置している。すなわち、ナックル６は、モータ軸方向視でモータ直径よりもナックル幅を小さく設定し（図１２参照）、２個の回転電源端子１２，１２を、仮想キングピン軸７を中心として略同一の半径（回転半径Ｒ１）となるように、ナックル６の周りに配置している。このため、転舵中心軸である仮想キングピン軸７から２個の回転電源端子１２，１２を結ぶ回転半径Ｒ１は、仮想キングピン軸７からモータ電源端子５ａを結ぶ回転半径Ｒ２より小さい半径になる配置とされている（Ｒ１＜Ｒ２）。

　次に、作用を説明する。
図３は、実施例１のモータ給電線配索構造の回転電源端子取付け断面Ａ-Ａ相当におけるモータ電線と回転電源端子電線を示す。以下、図３に基づき、実施例１のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索作用を説明する。

　まず、車載電源からのバネ下給電線を、インホイールモータのモータ電源端子に対しそのまま接続したモータ給電線配索構造を比較例とする。
この比較例の場合、右転舵角θRによる車輪転舵を行うと、転舵中立位置のバネ下給電線Ｃからモータ電源端子と共に回転半径Ｒ２に沿ってバネ下給電線がＣ’の位置まで大きく振れ回る。また、左転舵角θLによる車輪転舵を行うと、転舵中立位置のバネ下給電線Ｃからモータ電源端子と共に回転半径Ｒ２に沿ってバネ下給電線がＣ”の位置まで大きく振れ回る。このとき、バネ下給電線の最小曲げ半径と車体側を固定された電源端子に制約されることで、右転舵でのバネ下給電線Ｃ’は、図３に示すように、車両前方側に大きく膨らむ円弧形状になる。また、左転舵でのバネ下給電線がＣ”は、図３に示すように、ショッアブシャフト９に接触干渉して曲がり変形する。

　これに対し、実施例１では、インホイールモータ５から延在する固定給電線１３ａと、車載電源から延在する可動給電線１３ｂとを、固定給電線１３ａに対し可動給電線１３ｂを相対回転可能に電気的に接続する回転電源端子１２を設けた。そして、回転電源端子１２を、ナックル６に配置する構成を採用した。
すなわち、右転舵角θRと左転舵角θLに対しナックル６に配置された回転電源端子１２が回転するものの、回転電源端子１２はモータ電源端子５ａより仮想キングピン軸７に近い。このため、回転電源端子１２の回転半径Ｒ１は、モータ電源端子の回転半径Ｒ２に比べて小さくなる。したがって、右転舵時には、転舵中立位置の可動給電線１３ｂから回転電源端子１２と共に回転半径Ｒ１に沿って可動給電線１３ｂ’の位置までの小さな振れ回りに抑えられる。また、左転舵時には、可動給電線１３ｂから回転電源端子１２と共に回転半径Ｒ１に沿って可動給電線１３ｂ”の位置までの小さな振れ回りに抑えられる。
この結果、タイヤ１を転舵したとき、転舵に伴う可動給電線１３ｂの振れ回りを低減することができる。

　また、車体からインホイールモータ５のバネ下給電線１３を、回転電源端子１２を経由して接続するとき、まず、回転電源端子１２を、ナックル６のうちホイール２の外側位置に取り付ける。そして、回転電源端子１２の固定部１２ａとモータ電源端子５ａを固定給電線１３ａにより接続し、車載電源からの可動給電線１３ｂを回転電源端子１２の回転部１２ｂに接続することで行われる。このように、バネ下給電配索がナックル６に取り付けた回転電源端子１２の回転部１２ｂと可動給電線１３ｂの接続となり、インホイールモータ５から離れたスペースでコンパクトに配置できる。

　実施例１では、回転電源端子１２をナックル６に配置する際、ホイール２のホイール凹部２ａの空間外に配置する構成を採用した。
例えば、回転電源端子をナックルに配置するとき、キングピン軸の延長方向であればナックル上方に配置することも可能である。しかし、ナックル上方に回転電源端子を配置した場合、回転電源端子との干渉を避ける必要がある分、ホイールハウスの高さが高くなってしまう。このため、車高またはフード高が上がってしまうことになり、車両としての魅力が低減してしまう。
また、モータ上部のホイール凹部の空間内に配置することも可能である。しかし、ホイール内に回転電源端子を設けた場合には、回転電源端子の設置スペースをホイール内に確保する必要がある分、ホイール径を大きくせざるを得ず、車輪が大型化してしまう。このため、上記回転電源端子をナックルの上方に配置した場合と同様に、ホイールハウスの高さが高くなってしまうし、車高またはフード高が上がってしまうことになり、車両としての魅力が低減してしまう。
これに対し、回転電源端子１２を、ホイール２のホイール凹部２ａの空間外のナックル６に配置することで、ホイールハウスの高さを低くでき、車高またはフード高が上がることなく、デザイン自由度が向上し、車両としての魅力が高くなる。

　実施例１では、ナックル６のナックル幅を、モータ軸方向視でモータ直径よりも小さく設定し、回転電源端子１２の固定部１２ａを車両上下方向の下側に配置し、回転電源端子１２の回転部１２ｂを車両上下方向の上側に配置する構成を採用した。
このように、ナックル６のナックル幅を、モータ軸方向視でモータ直径よりも小さく設定したことで、回転電源端子１２をより仮想キングピン軸７に近づけることができる。そして、回転電源端子１２が左右方向の転舵に伴い回転すると、可動給電線１３ｂから引っ張られる力により回転部１２ｂが回転し、可動給電線１３ｂの回転部１２ｂとの接続点が最短に向く。すなわち、各転舵位置での可動給電線１３ｂ，１３ｂ’，１３ｂ”が、図３に示すように、車載電源側と回転部１２ｂを結ぶ直線状給電線になる。
したがって、ナックル幅をモータ直径よりも大きく設定した場合より回転電源端子１２を仮想キングピン軸７に近づけることができると共に、可動給電線１３ｂの自由全長の短縮が図れることで、可動給電線１３ｂの振れ回りをより小さく抑えることができる。また、振れ回り空間が低減化されることで、周辺部品の設計自由度が増す。併せて、回転変位自由度を有する回転電源端子１２の回転部１２ｂの動きにより、可動給電線１３ｂ自身の振れ・捻り・変形なども低減できる。また、もともとデッドスペースだったナックル６の周囲空間を活用することができるため、回転電源端子１２を配置する為の余分な空間を設けることなく、可動給電線１３ｂの振れ回りを防止することができる。

　実施例１では、回転電源端子１２を２個有し、２個の回転電源端子１２を、仮想キングピン軸７を中心として略同一の半径（＝回転半径Ｒ１）となるように、ナックル６の周りに配置する構成を採用した。
例えば、２相のホイールインモータ５の場合、２個の回転電源端子１２，１２に対して２本の可動給電線１３ｂ，１３ｂが接続されることになる。このとき、２本の可動給電線１３ｂ，１３ｂに対し、転舵に伴う振れ回り低減効果に差を持たせることなく、振れ回りを共に小さく抑えることができる。

　次に、効果を説明する。
実施例１のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

　(1) 車体に対し上側が車幅方向内側に傾斜した仮想キングピン軸７の軸線周りに転舵可能に設けられたナックル６と、
　前記ナックル６に回転可能に支持された車軸に接続されたホイール２と、
　前記車軸に駆動力を与えるモータ（インホイールモータ５）と、
　を備えたインホイールモータ駆動車輪において、
　前記モータ（インホイールモータ５）から延在するモータ側給電線（固定給電線１３ａ）と車載電源から延在する車体側給電線（可動給電線１３ｂ）とを、前記モータ側給電線（固定給電線１３ａ）に対し前記車体側給電線（可動給電線１３ｂ）を相対回転可能に電気的に接続する電気接続機構（回転電源端子１２）を設け、
　前記電気接続機構（回転電源端子１２）を、前記ホイール２のホイール凹部２ａの空間外で、且つ、前記ナックル６に配置した（図１）。
  このため、車輪（タイヤ１）を転舵したとき、転舵に伴う車体側給電線（可動給電線１３ｂ）の振れ回りを低減することができる。さらに、ホイール２のホイール凹部２ａの空間外のナックル６に電気接続機構（回転電源端子１２）を配置したため、ホイールハウスの高さを低く抑えることができる。

　(2) 前記ナックル６は、モータ軸方向視でモータ直径よりもナックル幅を小さく設定し、
　前記電気接続機構（回転電源端子１２）は、前記モータ側給電線（固定給電線１３ａ）が接続される固定部１２ａと、前記車体側給電線（可動給電線１３ｂ）が接続される回転部１２ｂと、を有し、前記固定部１２ａを車両上下方向の下側に配置し、前記回転部１２ｂを車両上下方向の上側に配置した（図１）。
  このため、(1)の効果に加え、電気接続機構（回転電源端子１２）をより仮想キングピン軸７に近づけることができると共に、車体側給電線（可動給電線１３ｂ）の自由全長の短縮が図れることで、車体側給電線（可動給電線１３ｂ）の振れ回りをより小さく抑えることができる。

　(3) 前記電気接続機構（回転電源端子１２）を複数個有し、前記複数個の電気接続機構（回転電源端子１２）を、仮想キングピン軸７を中心として略同一の半径（回転半径Ｒ１）となるように、前記ナックル６の周りに配置した（図２）。
  このため、(1)又は(2)の効果に加え、複数個の電気接続機構（回転電源端子１２）に接続される複数本の車体側給電線（可動給電線１３ｂ）に対し、転舵に伴う振れ回り低減効果に差を持たせることなく、振れ回りを共に小さく抑えることができる。

　実施例２は、２個の第１回転電源端子１２(1)と第２回転電源端子１２(2)を、仮想キングピン軸７を中心とする回転半径Ｒ１と回転半径Ｒ３（＞Ｒ１）となるようにナックル６の周りに配置した例である。

　図４は、実施例２のモータ給電線配索構造の回転電源端子取付け断面Ａ-Ａ相当における回転電源端子位置違いを示す。以下、図４を用いて実施例２を説明する。

　実施例２では、２個の回転電源端子１２(1)，１２(2)のうち、一方の第１回転電源端子１２(1)を、仮想キングピン軸７を中心として回転半径Ｒ１によるナックル６の周りに配置した。そして、他方の第２回転電源端子１２(2)を、仮想キングピン軸７と第１回転電源端子１２(1)を結ぶ径方向の延長線上であって、回転半径Ｒ３（＞Ｒ１）の位置に配置した。なお、２個の回転電源端子１２(1)，１２(2)は、いずれも車輪軸線３より車両前方側に配置した。

　図４は、仮想キングピン軸７の回転半径Ｒ１と回転半径Ｒ３と異なる各1個の回転電源端子１２(1)，１２(2)を、同一の転舵角で左右に変化したときの可動給電線１３ｂ(1)，１３ｂ(2)の変化を示したものである。このように、第１回転電源端子１２(1)と第２回転電源端子１２(2)を配置するとき、第１回転電源端子１２(1)を仮想キングピン軸７に近づけてナックル６に配置し、第２回転電源端子１２(2)を車載電源により近づける構成としている。このとき、第１回転電源端子１２(1)を仮想キングピン軸７に近づけて配置したことで、第１可動給電線１３ｂ(1)の変化は、図４の破線に示すようになり、振れ回りが小さく抑えられる。そして、第２回転電源端子１２(2)を車載電源により近づけて配置したことで、実施例１に比べて第２可動給電線１３ｂ(2)を短くできる。
なお、他の構成及び作用については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
実施例２のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造にあっては、実施例１の(1),(2)の効果を得ることができる。

　実施例３は、３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)を、仮想キングピン軸７を中心とする回転半径Ｒ１に略一致するようにナックル６の周りに配置した例である。

　図５は、実施例３のモータ給電線配索構造の回転電源端子取付け断面Ａ-Ａ相当における複数回転電源端子位置を示し、図６は、複数回転電源端子取付け矢視Ｂ（その１）を示す。以下、図５及び図６を用いて実施例３を説明する。

　実施例３では、３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)の全てを、仮想キングピン軸７を中心とする回転半径Ｒ１の等距離位置であって、ナックル６の周りの位置に配置した。このとき、３本の可動給電線１３ｂ(1)，１３ｂ(2)，１３ｂ(3)は、図５に示すように、車両前後方向間隔が等間隔になるように、ナックル前方側とナックル位置とナックル後方位置にそれぞれ接続した。そして、３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)は、図６に示すように、ナックル６に対し車両上下方向の同じ高さ位置に配置した。

　したがって、実施例３では、３相のインホイールモータ５に給電するのに適していると共に、３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)を仮想キングピン軸７に近づけて配置したことで（回転半径Ｒ１）、３本の可動給電線１３ｂ(1)，１３ｂ(2)，１３ｂ(3)の振れ回りが小さく抑えられる。
なお、他の構成及び作用については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
実施例３のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造にあっては、実施例１の(1)～(3)の効果を得ることができる。

　実施例４は、ナックル６の周りに配置した３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)の高さ位置を異ならせた例である。

　図７は、実施例４のモータ給電線配索構造における複数回転電源端子取付け矢視Ｂ（その２）を示し、図８は、複数回転電源端子取付け矢視Ｂ（その３）を示し、図９は、複数回転電源端子取付け矢視Ｂ（その４）を示す。以下、図７～図９を用いて実施例４を説明する。

　図７は、３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)のうち、第１回転電源端子１２(1)と第３回転電源端子１２(3)を同じ高さに配置し、第２回転電源端子１２(2)を車両下方位置にずらして配置した例である。図８は、３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)のうち、第１回転電源端子１２(1)を最も高い位置に配置し、第２回転電源端子１２(2)を次の高さ位置に配置し、第３回転電源端子１２(3)を最も低い位置に配置した例である。図９は、３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)のうち、第１回転電源端子１２(1)を車両前方側に配置し、第２回転電源端子１２(2)と第３回転電源端子１２(3)を車両後方側に上下位置に並べて配置した例である。

　３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)を、仮想キングピン軸７に近づけてナックル６の周りに配置する場合、同じ高さ位置に配置すると、３本の可動給電線１３ｂ(1)，１３ｂ(2)，１３ｂ(3)の隣接する給電線間隔が十分に確保できない場合がある。これに対し、実施例４では、３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)のうち、中央の１個を上下にずらして配置したり（図７）、順に上下にずらして配置したり（図８）、１個と上下２個を互いにずらして配置している（図９）。このように、３個の回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)のナックル６に対する配置構成として、上下左右に段差を設けて配置した構成とした。このため、３相などの複数の可動給電線１３ｂ(1)，１３ｂ(2)，１３ｂ(3)で転舵しても隣の給電線との隙間が十分に確保され、可動給電線１３ｂ(1)，１３ｂ(2)，１３ｂ(3)同士の干渉を防止することができる。
なお、他の構成及び作用については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

　次に、効果を説明する。
実施例４のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造にあっては、実施例１の(1)～(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

　(4) 前記電気接続機構（回転電源端子１２）を、前記仮想キングピン軸７に近づけて前記ナックル６の周りに複数個配置するとき、車両上下方向に高さを異ならせた段差を設けて配置する構成とした（図７，図８，図９）。
  このため、複数個の電気接続機構（回転電源端子１２(1)，１２(2)，１２(3)）を仮想キングピン軸７に近づけてナックル６の周りに配置しても、複数本の車体側給電線（可動給電線１３ｂ(1)，１３ｂ(2)，１３ｂ(3)）同士の干渉を防止することができる。

　実施例５は、回転電源端子として、１つの回転電源端子に対し複数の給電線が接続される複数線一体回転電源端子を用いた例である。

　図１０は、実施例５のモータ給電線配索構造の回転電源端子取付け断面Ａ-Ａ相当における複数線一体回転電源端子位置を示し、図１１は、複数線一体回転電源端子の転舵軌跡を示す。以下、図１０及び図１１を用いて実施例５を説明する。

　前記複数線一体回転電源端子１２’は、多極回転電源端子構造とし、２本や３本などの複数の給電線を接続する回転電源端子を1個で構成したものである。実施例５では、複数線一体回転電源端子１２’を、図１０に示すように、仮想キングピン軸７から回転半径Ｒの位置で、ナックル６の車両前方側のみに配置している。

　例えば、仮想キングピン軸７に対してナックル６の一方にショックアブシャフト９がオフセットして配置されたときなどにおいては、ナックル６の一方側に回転電源端子を配置できないときがある。これに対し、複数線一体回転電源端子１２’を用いることで、ナックル６の他方側の空きスペースに配置することができる。そして、複数線一体回転電源端子１２’は、複数の固定給電線１３ａと可動給電線１３ｂを1個の回転電源端子に接続する構成なので、図１１に示すように、可動電源線１３ｂを複数束ねて配置可能であり、干渉空間を減少させることができる。例えば、２本の可動電源線１３ｂを束ねると干渉空間を半減できるし、３本の可動電源線１３ｂを束ねると干渉空間を1/3に減少できる。
なお、他の構成及び作用については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

　次に、効果を説明する。
実施例５のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造にあっては、実施例１の(1)～(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

　(5) 前記電気接続機構（回転電源端子１２）を、多極回転電源端子構造とし、複数の給電線（固定給電線１３ａ，可動給電線１３ｂ）を接続する1個の複数線一体回転電源端子１２’で構成した（図１０）。
  このため、ナックル６の近傍に他の部材が配置された場合でも、ナックル６の仮想キングピン軸７に近接する位置への回転電源端子１２の配置自由度を確保することができると共に、複数本の可動電源線１３ｂによる干渉空間を減少させることができる。

　実施例６は、固定給電線と回転電源端子を固定するブラケットに代え、これらを一体に形成した固定給電線一体ブラケットを用いた例である。

　図１２は、実施例１のモータ給電線配索構造において回転電源端子取付けモータ後端から見た固定給電線を示す。図１３は、実施例６のモータ給電線配索構造において回転電源端子取付けモータ後端から見た固定給電線一体ブラケットの複数配置構造を示す。図１４は、固定給電線を一体にした補強ブラケット構造を示し、図１５は、複数の固定給電線を一体にした補強ブラケット構造を示す。以下、図１２～図１５を用いて実施例５を説明する。

　まず、実施例１の場合、図１２に示すように、インホイールモータ５のモータ電源端子５ａは、ナックル６の近傍に配置した回転電源端子１２の固定部１２ｂに対し固定給電線１３ａにより接続される。一方、回転電源端子１２の回転部１２ａには、車体へつなぐ可動給電線１３ｂが接続される。回転電源端子１２は、ナックル６に対しブラケットを介して固定される。すなわち、固定給電線１３ａと回転電源端子１２を固定するブラケットが別体となる。

　これに対し、実施例６では、図１３に示すように、固定給電線を一体にした補強ブラケット構造による固定給電線一体ブラケット１４を用い、インホイールモータ５と回転電源端子１２とナックル６を位置決め固定する。この固定給電線一体ブラケット１４は、図１４に示すように、インホイールモータ５や回転電源端子１２に通電する端子表面１４ｃを有し、導電線１４ａを強化ゴムや強化プラスチックなど非電動材に内設し、固定ボルト孔１４ｂで固定した構造としている。

　なお、固定給電線一体ブラケットとしては、複数の固定給電線を一体にした補強ブラケット構造の固定給電線一体ブラケット１５を用いても良い。この固定給電線一体ブラケット１５は、図１５に示すように、インホイールモータ５や回転電源端子１２に通電する端子表面１５ｃ，１５ｄを有し、複数の導電線１５ａを強化ゴムや強化プラスチックなど非電動材に内設し、固定ボルト孔１５ｂで固定した構造としている。

　このように、実施例６の固定給電線一体ブラケット１４，１５は、固定給電線を通電可能な補強ブラケット構造とし、インホイールモータ５と回転電源端子１２とナックル６を位置決め固定しているため、インホイールモータ５の支持強度を補強することができる。特に、図１３に示すように、一対の固定給電線一体ブラケット１４，１４を固定すると、インホイールモータ５が両持ち支持状態となり、インホイールモータ５の支持強度をより補強することができる。また、固定給電線をブラケットと一体化したことによりコンパクト化も図ることができる。
なお、他の構成及び作用については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

　次に、効果を説明する。
実施例６のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造にあっては、実施例１の(1)～(3)の効果、実施例４の(4)の効果、実施例５の(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

　(6) 前記固定給電線を、前記モータ（インホイールモータ５）と前記電気接続機構（回転電源端子１２）と前記ナックル６に固定される通電可能な補強ブラケット構造による固定給電線一体ブラケット１４，１５とした（図１３）。
  このため、モータ（インホイールモータ５）の支持強度を補強することができると共に、部品点数の削減及びコンパクト化を図ることができる。さらに、固定給電線一体ブラケット１４，１５は、強化ゴムや強化プラスチックなどのように金属と異なるバネ定数を持つ構成なので、モータ自身の振動低減が図られ、モータケースの変形を抑えることもできる。

　実施例７は、回転電源端子のコンパクト化を図った例である。

　図１６は、実施例７のモータ給電線配索構造においてコンパクト化した回転電源端子の構造を示す。以下、図１６を用いて実施例７を説明する。

　前記回転電源端子１２は、図１６に示すように、回転する回転接触部１２ｅ及び回転ネジ部１２ｄと、回転しない固定部１２ｆ及び固定ネジ部１２ｉと、を備える。そして、固定部円筒接触面１２ｇと回転接触面１２ｅの隙間に押圧する弾性部材１２ｈを回転自在に介装して構成している。

　このように、回転電源端子１２を、回転軸部材（回転接触部１２ｅ及び回転ネジ部１２ｄ）の外周と、円筒状固定部材（固定部１２ｆ及び固定ネジ部１２ｉ）の内周と、の間に形成される隙間に弾性部材１２ｈを挟んだ構成とした。このため、部品点数削減と径方向の大きさを小型化しながらも、回転接触部１２ｅ及び回転ネジ部１２ｄが回転しながら電気を常に安定して通電することができる。
なお、他の構成及び作用については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

　次に、効果を説明する。
実施例７のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造にあっては、実施例１の(1)～(3)の効果、実施例４の(4)の効果、実施例５の(5)の効果、実施例６の(6)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

　(7) 前記電気接続機構を、回転電源端子１２とし、
　前記回転電源端子１２は、回転軸部材（回転接触部１２ｅ及び回転ネジ部１２ｄ）の外周と、円筒状固定部材（固定部１２ｆ及び固定ネジ部１２ｉ）の内周と、の間に形成される隙間に弾性部材１２ｈを挟んだ構成とした（図１６）。
  このため、部品点数削減と径方向の大きさを小型化しながらも、回転軸部材（回転接触部１２ｅ及び回転ネジ部１２ｄ）が回転しながら電気を常に安定して通電することができる。

　実施例８は、コンパクト化した回転電源端子の周辺への漏電対策を考慮した例である。

　図１７は、実施例８のモータ給電線配索構造においてコンパクト化した回転電源端子の周辺への漏電対策を考慮した構造を示し、図１８は、回転電源端子をナックル配置した構造を示す。以下、図１７及び図１８を用いて実施例８を説明する。

　前記ナックル６に取り付ける回転電源端子１２は、図１７に示すように、回転軸部材である回転接触部１２ｅ及び回転ネジ部１２ｄが小さい軸形状で形成される。そして、円筒状固定部材である固定部１２ｆ、弾性部材１２ｈ及び固定ネジ部１２ｉは、外形が大きくナックル６に固定する構造としている。なお、弾性部材１２ｈとしては、多面接触による低接触抵抗により接続を可能とするコンタクトスプリング（多面接触子）などが用いられる。さらに、回転軸部材の外周は、可動給電線１３ｂの挿通穴を有する回転部側漏洩被覆材１２ｊにより覆われている。また、円筒状固定部材の外周は、固定給電線１３ａの挿通穴を有する回転部側漏洩被覆材１２ｋにより覆われている。前記回転電源端子１２のナックル６への取り付け状態は、図１８に示すように、回転部１２ｂを車両上方位置に配置し、固定部１２ａを車両下方位置に配置している。

　このように、回転電源端子１２の回転部１２ｂを車両上方位置に配置することで、可動給電線１３ｂの接続点が上がり、インホイールモータ５との干渉が軽減される。また、固定部１２ａを車両下方位置に配置する構造なので、固定部１２ａの外周側がブラケットなどを介してナックル６に固定する支持部となり、回転電源端子１２の全体支持剛性を高くすることができる。
なお、他の構成及び作用については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

　次に、効果を説明する。
実施例８のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造にあっては、実施例７の(7)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

　(8) 前記回転電源端子１２は、前記回転軸部材の外周を、前記車体側給電線（可動給電線１３ｂ）の挿通穴を有する回転部側漏洩被覆材１２ｊにより覆い、前記円筒状固定部材の外周を、前記モータ側給電線（固定給電線１３ａ）の挿通穴を有する回転部側漏洩被覆材１２ｋにより覆う構成とした（図１７）。
  このため、コンパクト化した回転電源端子１２の周辺への漏電を防止することができる。

　以上、本発明のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造を実施例１～実施例８に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

　実施例１～８では、電気接続機構として、インホイールモータ５から延在する固定給電線１３ａを接続する固定部１２ａと、車載電源から延在する可動給電線１３ｂを接続する可動給電線１２ｂと、を有する回転電源端子１２の例を示した。しかし、電気接続機構としては、固定給電線に対し可動給電線を相対回転可能に電気的に接続する機能を備えたものであれば、回転電源端子以外の機構を用いても良い。

　実施例１～８では、本発明のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造を、インホイールモータ車のフロントサスペンションを備えた前輪に適用する例を示した。しかし、本発明のインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造は、駆動と転舵を行う車輪であれば、後輪などに対しても適用することができる。

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１３年７月４日に日本国特許庁に同日出願された特願２０１３－１４０５７１に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (8)

1. 　車体に対し上側が車幅方向内側に傾斜したキングピン軸の軸線周りに転舵可能に設けられたナックルと、
   　前記ナックルに回転可能に支持された車軸に接続されたホイールと、
   　前記車軸に駆動力を与えるモータと、
   　を備えたインホイールモータ駆動車輪において、
   　前記モータから延在するモータ側給電線と車載電源から延在する車体側給電線とを、前記モータ側給電線に対し前記車体側給電線を相対回転可能に電気的に接続する電気接続機構を設け、
   　前記電気接続機構を、前記ホイールのホイール凹部の空間外で、且つ、前記ナックルに配置した
   　ことを特徴とするインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造。
2. 　請求項１に記載されたインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造において、
   　前記ナックルは、モータ軸方向視でモータ直径よりもナックル幅を小さく設定し、
   　前記電気接続機構は、前記モータ側給電線が接続される固定部と、前記車体側給電線が接続される回転部と、を有し、前記固定部を車両上下方向の下側に配置し、前記回転部を車両上下方向の上側に配置した
   　ことを特徴とするインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造。
3. 　請求項１又は２に記載されたインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造において、
   　前記電気接続機構を複数個有し、前記複数個の電気接続機構を、キングピン軸を中心として略同一の半径となるように、前記ナックルの周りに配置した
   　ことを特徴とするインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造。
4. 　請求項１から３までの何れか一項に記載されたインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造において、
   　前記電気接続機構を、前記キングピン軸に近づけて前記ナックルの周りに複数個配置するとき、車両上下方向に高さを異ならせた段差を設けて配置する構成とした
   　ことを特徴とするインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造。
5. 　請求項１から３までの何れか一項に記載されたインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造において、
   　前記電気接続機構を、多極回転電源端子構造とし、複数の給電線を接続する1個の複数線一体回転電源端子で構成した
   　ことを特徴とするインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造。
6. 　請求項１から５までの何れか一項に記載されたインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造において、
   　前記固定給電線を、前記モータと前記電気接続機構と前記ナックルに固定される通電可能な補強ブラケット構造による固定給電線一体ブラケットとした
   　ことを特徴とするインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造。
7. 　請求項１から６までの何れか一項に記載されたインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造において、
   　前記電気接続機構を、回転電源端子とし、
   　前記回転電源端子は、回転軸部材の外周と、円筒状固定部材の内周と、の間に形成される隙間に弾性部材を挟んだ構成とした
   　ことを特徴とするインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造。
8. 　請求項７に記載されたインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造において、
   　前記回転電源端子は、前記回転軸部材の外周を、前記車体側給電線の挿通穴を有する回転部側漏洩被覆材により覆い、前記円筒状固定部材の外周を、前記モータ側給電線の挿通穴を有する回転部側漏洩被覆材により覆う構成とした
   　ことを特徴とするインホイールモータ駆動車輪のモータ給電線配索構造。

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