JP7083298B2 - Motor structure and vehicle - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、例えば電気モータを駆動源とする車両に関し、特にモータの構造に関する。 The present invention relates to, for example, a vehicle using an electric motor as a drive source, and particularly to a motor structure.

電動アシスト式の車椅子のパワーユニットとして、ホイールハブに内蔵されたインホイールモータを用いる技術が特許文献１に記載されている。このパワーユニットでは、制御基板３３６およびホール素子である検出素子４４をインホイールモータ内部に配置した構成が特許文献１に開示されている。 Patent Document 1 describes a technique of using an in-wheel motor built in a wheel hub as a power unit of an electrically assisted wheelchair. In this power unit, Patent Document 1 discloses a configuration in which a control board 336 and a detection element 44, which is a Hall element, are arranged inside an in-wheel motor.

特許第６１２６４７９号Patent No. 6126479

特許文献１では、その図１８に示されているように、制御基板３３６をインホイールモータの内部に配置し、検出素子４４は、制御基板３３６とは別体にて、モータの内部に別々に取り付けられている。しかし、このように制御基板３３６と検出素子４４を別々に配置すると、それぞれを別々にもモータ内に組み込まねばならず、組み立て作業が煩雑化する。また特許文献１では、熱源である制御基板３３６の冷却も、例えば図２５に示されているように特に考慮されておらず、効率的な冷却が困難であるとともに、内部にこもる熱による検出素子３３への影響も懸念される。 In Patent Document 1, as shown in FIG. 18, the control board 336 is arranged inside the in-wheel motor, and the detection element 44 is separate from the control board 336 and separately inside the motor. It is attached. However, if the control board 336 and the detection element 44 are arranged separately in this way, they must be separately incorporated in the motor, which complicates the assembly work. Further, in Patent Document 1, the cooling of the control substrate 336, which is a heat source, is not particularly considered as shown in FIG. 25, for example, and efficient cooling is difficult, and the detection element due to the heat trapped inside is difficult. There are also concerns about the impact on 33.

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、モータ内部の構成を簡潔にするとともに、効率よくモータを冷却し、さらに熱によるセンサへの影響を軽減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional example, and an object thereof is to simplify the internal configuration of the motor, efficiently cool the motor, and further reduce the influence of heat on the sensor.

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。すなわち、本発明の一側面によれば、モータ（１１）の構造であって、
ステータ（２４）と、
前記ステータ（２４）からの磁力によって回転するロータ（２３）と、
前記ロータ（２３）に連結された、前記モータのケース（２１，２９）と、
前記ステータ（２４）に対して固定され、前記ケース（２１，２９）の内側に配置された板状の熱伝導部材（２６）と、
前記熱伝導部材（２６）の一方の面に取り付けた、前記ステータ（２４）を駆動するための電力制御部（１０）と、
前記熱伝導部材（２６）の他方の面に取り付けた、前記ロータ（２３）の回転位置を検知するセンサ（２７１）と、
前記熱伝導部材（２６）に固定され、前記熱伝導部材（２６）を介して前記ステータ（２４）に対して固定された、前記ロータ（２３）と共に回転する前記ケース（２１，２９）の軸となる、前記ケース（２１，２９）に対して回動可能な中空のシャフト（１１２）と
を有することを特徴とするモータの構造が提供される。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configurations. That is, according to one aspect of the present invention, it is the structure of the motor (11).
With the stator (24),
The rotor (23) rotated by the magnetic force from the stator (24) and
The motor case (21, 29) connected to the rotor (23) and
A plate-shaped heat conductive member (26) fixed to the stator (24) and arranged inside the cases (21, 29), and
A power control unit (10) for driving the stator (24) attached to one surface of the heat conductive member (26).
A sensor (271) attached to the other surface of the heat conductive member (26) to detect the rotational position of the rotor (23), anda sensor (271).
The shaft of the case (21, 29) rotating with the rotor (23) fixed to the heat conductive member (26) and fixed to the stator (24) via the heat conductive member (26). With a hollow shaft (112) rotatable with respect to the case (21, 29).
The structure of the motor is provided which is characterized by having.

本発明によれば、モータ内部の構成を簡潔にするとともに、効率よくモータを冷却し、さらに熱によるセンサへの影響を軽減できる。 According to the present invention, the internal configuration of the motor can be simplified, the motor can be efficiently cooled, and the influence of heat on the sensor can be reduced.

（ａ）実施形態の二輪車の外観およびを示す図である。（ｂ）モータの駆動制御回路のブロック図である。(A) It is a figure which shows the appearance and the appearance of the motorcycle of an embodiment. (B) It is a block diagram of the drive control circuit of a motor.（ａ）実施形態のインホイールモータの分解斜視図である。（ｂ）実施形態のインホイールモータの断面図である。(A) It is an exploded perspective view of the in-wheel motor of an embodiment. (B) It is sectional drawing of the in-wheel motor of embodiment.実施形態のインホイールモータにおける回路基板の配置を示した図である。It is a figure which showed the arrangement of the circuit board in the in-wheel motor of an embodiment.実施形態のインホイールモータの駆動時の冷却原理を示す図である。It is a figure which shows the cooling principle at the time of driving of the in-wheel motor of an embodiment.

［第一実施形態］
●鞍乗型車両の構成
図１（ａ）に、本実施形態に係る鞍乗型車両である動力付き二輪車１の外観の一例を示す。二輪車１は駆動源としてインホイールモータ（以下、単にモータと呼ぶこともある。）１１を有しており、インホイールモータ１１をハブとしてその周りにタイヤ１２が装着されている。インホイールモータ１１は、その回転軸１１２でスイングアーム１３に軸支され、減速機構や伝達機構を介することなく駆動輪を直に回転させることができる。インホイールモータ１１の両側の側面には冷却用のフィン１１１が設けられており、回転によりその表面に空気の流れを生じ、内部から伝播した熱を効率的に放熱する。インホイールモータ１１には、電力制御部（または電力制御回路、ＰＣＵ）１０（図１（ｂ）参照）から電源が供給され、その回転数は、ハンドルのグリップ部に設けたアクセルを運転者が操作することで制御される。[First Embodiment]
● Configuration of a saddle-mounted vehicle FIG. 1 (a) shows an example of the appearance of a powered two-wheeled vehicle 1 which is a saddle-mounted vehicle according to the present embodiment. The two-wheeled vehicle 1 has an in-wheel motor (hereinafter, may be simply referred to as a motor) 11 as a drive source, and the in-wheel motor 11 is used as a hub and tires 12 are mounted around the in-wheel motor 11. The in-wheel motor 11 is pivotally supported by theswing arm 13 by itsrotation shaft 112, and can directly rotate the drive wheels without going through a reduction mechanism or a transmission mechanism.Cooling fins 111 are provided on both side surfaces of the in-wheel motor 11, and the rotation causes an air flow on the surface thereof to efficiently dissipate the heat propagated from the inside. Power is supplied to the in-wheel motor 11 from the power control unit (or power control circuit, PCU) 10 (see FIG. 1 (b)), and the number of rotations thereof is determined by the driver using an accelerator provided on the grip portion of the steering wheel. It is controlled by operating it.

図１（ｂ）に、インホイールモータ１１の駆動制御のための制御回路のブロック図を示す。本実施形態のインホイールモータ１１は、構造的にはアウターロータ型の表面磁石同期モータ（ＳＰＭＳＭ）であり、ＰＣＵ１０を含めてブラシレス直流モータと呼ぶこともある。インホイールモータ１１は、ＰＣＵ１０から供給される三相の交流電源により駆動される。この交流電源の各相は正弦波であってもよいし矩形波であってもよい。ＰＣＵ１０は低圧電源（例えば１２Ｖ電源）１０４により駆動され、コントローラ１０１とインバータ１０２とを含む。コントローラ１０１には、モータ１０３からの、ロータの回転位置を検出するためのホールセンサの出力信号（ホールセンサ信号）が入力される。なおモータ１０３は、インホイールモータ１１からＰＣＵを除外した部分を指す。コントローラ１０１は、入力されたホールセンサ信号に基づいて、インバータ１０２に対して高圧電源（ＨＶバッテリ）１０５からの電流に対するスイッチング等の制御を行うための制御信号を入力する。コントローラ１０１はさらに、アクセル開度を示す信号に応じてインバータ１０２の出力周波数を制御するために、インバータ１０２への制御信号のタイミングを調整する。さらに、周波数のみならず電流を制御できるように構成してもよい。 FIG. 1B shows a block diagram of a control circuit for drive control of the in-wheel motor 11. The in-wheel motor 11 of the present embodiment is structurally an outer rotor type surface magnet synchronous motor (SPMSM), and may be referred to as a brushless DC motor including the PCU 10. The in-wheel motor 11 is driven by a three-phase AC power supply supplied from the PCU 10. Each phase of this AC power supply may be a sine wave or a rectangular wave. The PCU 10 is driven by a low voltage power supply (eg, 12V power supply) 104 and includes acontroller 101 and aninverter 102. The output signal (Hall sensor signal) of the Hall sensor for detecting the rotation position of the rotor from themotor 103 is input to thecontroller 101. Themotor 103 refers to a portion excluding the PCU from the in-wheel motor 11. Based on the input Hall sensor signal, thecontroller 101 inputs a control signal for controlling switching or the like with respect to the current from the high voltage power supply (HV battery) 105 to theinverter 102. Thecontroller 101 further adjusts the timing of the control signal to theinverter 102 in order to control the output frequency of theinverter 102 according to the signal indicating the accelerator opening degree. Further, it may be configured so that not only the frequency but also the current can be controlled.

インバータ１０２は、コントローラ１０１からの制御信号に応じて、高圧電源１０５を三相交流Ｕ，Ｖ，Ｗに変換してモータ１０３へと入力する。モータ１０３は、入力された電源の周波数に同期して駆動される。またモータ１０３には温度センサとホールセンサとを備えており、温度センサで検知した温度を示す温度信号と、ホールセンサで検知した磁界を示すホールセンサ信号がコントローラ１０１へと入力される。ホールセンサ信号は、ロータ表面に、Ｓ極とＮ極とが交互になるよう張り付けられた永久磁石の磁界を検知することで、ロータの電気的な回転位置を検知する。Inverter 102 converts the high-voltage power supply 105 into three-phase AC U, V, W in response to the control signal from thecontroller 101 and inputs it to themotor 103. Themotor 103 is driven in synchronization with the frequency of the input power supply. Further, themotor 103 includes a temperature sensor and a hall sensor, and a temperature signal indicating a temperature detected by the temperature sensor and a hall sensor signal indicating a magnetic field detected by the hall sensor are input to thecontroller 101. The Hall sensor signal detects the electrical rotation position of the rotor by detecting the magnetic field of a permanent magnet attached to the surface of the rotor so that the S pole and the N pole alternate.

ここで、本実施形態においては、ＰＣＵ１０は、後述するようにインホイールモータ１１の内部に組み込まれている。このように構成されるインホイールモータ１１を用いて、二輪車１の駆動輪を回転させ、二輪車１を運転者の意図通りに走行させることができる。 Here, in the present embodiment, the PCU 10 is incorporated inside the in-wheel motor 11 as described later. Using the in-wheel motor 11 configured in this way, the drive wheels of the two-wheeled vehicle 1 can be rotated, and the two-wheeled vehicle 1 can be driven as intended by the driver.

●インホイールモータの構成
図２（ａ）はインホイールモータ１１の分解斜視図である。インホイールモータ１１の主要構成部品は、金属等で形成されたホイールケース２１とホイールケース２９とにより構成される筐体の内部に収められる。ホイールケース２１は、その回転軸部分にシャフト１１２を通す穴が設けられており、周縁部が張り出した円盤形状を持つ。またその外側および内側の表面には、放熱用のフィン１１１が設けられている。フィン１１１は、本例では、互いに並列な複数の細長い張り出しであり、ホイールケース２１と一体に成形されている。その高さや本数は、インホイールモータ１１の内部で生じる熱を放出するために、その発熱量に応じて決定してよい。ホイールケース２９は、ホイールケース２１と同様の構成であるが、本例では外周部に設けた周縁部の張り出しがない。しかしホイールケース２１と同様の構成としてもよい。ホイールケース２１とホイールケース２９とは、例えばボルトなどで互いに固定されてインホイールモータ１１のケースを構成し、ベアリング２２，２８を介してシャフト１１２に取り付けられる。このため、ホイールケース２１，２９は、スイングアーム１３に固定されて回転しないシャフト１１２に対して回転でき、その外周にタイヤ１２が取り付けられて、駆動輪のハブともなる。● Configuration of the in-wheel motor FIG. 2A is an exploded perspective view of the in-wheel motor 11. The main components of the in-wheel motor 11 are housed inside a housing composed of awheel case 21 made of metal or the like and awheel case 29. Thewheel case 21 is provided with a hole for passing theshaft 112 in the rotation shaft portion thereof, and has a disk shape with an overhanging peripheral edge portion. Further,fins 111 for heat dissipation are provided on the outer and inner surfaces thereof. In this example, thefins 111 are a plurality of elongated overhangs parallel to each other and are integrally molded with thewheel case 21. The height and the number of the motors may be determined according to the amount of heat generated in order to release the heat generated inside the in-wheel motor 11. Thewheel case 29 has the same configuration as thewheel case 21, but in this example, there is no protrusion of the peripheral portion provided on the outer peripheral portion. However, the same configuration as that of thewheel case 21 may be used. Thewheel case 21 and thewheel case 29 are fixed to each other with bolts or the like to form a case of the in-wheel motor 11, and are attached to theshaft 112 viabearings 22 and 28. Therefore, thewheel cases 21 and 29 can rotate with respect to theshaft 112 which is fixed to theswing arm 13 and does not rotate, and the tire 12 is attached to the outer periphery thereof to serve as a hub for the drive wheels.

ホイールケース２１の周縁部の張り出しの内側に沿って、ロータ２３が連結或いは固定される。ロータ２３は、例えば１６個あるいは３２個といった複数の永久磁石を、極性を交互に反転させつつ配置して構成されている。これは一般的なアウターロータ型のモータと同様である。一方シャフト１１２には、回路ケース２６が固定される。回路ケース２６は、シャフト１１２を中心とする、例えば金属製の円盤形状の部材である。回路ケース２６のホイールケース２９に対向する面の一部には、好ましくは回路ケース２６と一体的に形成された放熱用のフィンが設けられている。また同じ面の一部には、ホールセンサを設けたホール素子基板２７が取り付けられる。また回路ケース２６のホール素子基板２７と反対側の面には、ＰＣＵ１０を設けたＰＣＵ基板２５が取り付けられる。ＰＣＵ基板２５とホール素子基板２７とは、回路ケース２６に穿った通し穴を通して必要な信号線及び電力線で繋げられている。回路ケース２６のＰＣＵ基板２５側の面には、本例ではフィンが設けられていないが、設けてもよい。 Therotor 23 is connected or fixed along the inside of the overhang of the peripheral edge of thewheel case 21. Therotor 23 is configured by arranging a plurality of permanent magnets, for example, 16 or 32, while alternately reversing the polarities. This is similar to a general outer rotor type motor. On the other hand, thecircuit case 26 is fixed to theshaft 112. Thecircuit case 26 is, for example, a metal disk-shaped member centered on theshaft 112. A part of the surface of thecircuit case 26 facing thewheel case 29 is preferably provided with fins for heat dissipation integrally formed with thecircuit case 26. Further, aHall element substrate 27 provided with a Hall sensor is attached to a part of the same surface. Further, aPCU board 25 provided with aPCU 10 is attached to a surface of thecircuit case 26 opposite to theHall element board 27. ThePCU substrate 25 and theHall element substrate 27 are connected by a necessary signal line and a power line through a through hole formed in thecircuit case 26. The surface of thecircuit case 26 on thePCU board 25 side is not provided with fins in this example, but may be provided.

回路ケース２６には、その周囲を取り巻くようにステータ２４が取り付けられる。すなわち、ステータ２４は、回路ケース２６を介してシャフト１１２に対して固定されている。ステータ２４にはインバータ１０２からからの三相交流電源ＵＶＷにそれぞれ接続された巻き線が含まれる。ステータ２４はシャフト１１２に固定されており、その外側のロータ２３が回転する。 Astator 24 is attached to thecircuit case 26 so as to surround thecircuit case 26. That is, thestator 24 is fixed to theshaft 112 via thecircuit case 26. Thestator 24 includes windings connected to the three-phase AC power supply UVW from theinverter 102, respectively. Thestator 24 is fixed to theshaft 112, and therotor 23 on the outside thereof rotates.

図２（ｂ）は、インホイールモータ１１の回転軸に平行な断面を示す断面図である。シャフト１１２を軸として、ホイールケース２１，２９により構成された筐体内に、ロータ２３、ステータ２４、基板ケース２６等が収容されている。ここで、基板ケース２６は金属等の熱伝導性の高い熱伝導部材であり、基板類を取り付ける部材であるとともに、放熱板としても機能する。そのためＰＣＵ基板２５は、そこに取り付けた発熱する部品が、直接、あるいは高い熱伝導率を持つ熱伝導素材を介して基板ケース２６に接するように、基板ケース２６に取り付けられてよい。さらにステータ２４も基板ケース２６に接触し、その熱が基板ケース２６に伝播する。このような構成の結果、ステータ２４やＰＣＵ基板２５の熱は基板ケース２６に伝達しやすい。また基板ケース２６のフィンが設けられた側の面がホイールケース２９に対向しており、ホイールケース２９の回転によって、基板ケース２６とホイールケース２９との間の空間内に空気の流れを生じる。この空気流が、基板ケース２６のフィンに接してそれを効果的に冷却する。逆にホール素子基板２７は、基板ケース２６に取り付けられるものの、基板ケース２６からの熱がホール素子に伝播しにくいように取り付けられることが望ましい。 FIG. 2B is a cross-sectional view showing a cross section parallel to the rotation axis of the in-wheel motor 11. Arotor 23, astator 24, asubstrate case 26, and the like are housed in a housing composed ofwheel cases 21 and 29 with theshaft 112 as an axis. Here, thesubstrate case 26 is a heat conductive member having high heat conductivity such as metal, is a member for mounting the substrates, and also functions as a heat sink. Therefore, thePCU substrate 25 may be attached to thesubstrate case 26 so that the heat-generating component attached thereto is in contact with thesubstrate case 26 directly or via a heat conductive material having a high thermal conductivity. Further, thestator 24 also comes into contact with thesubstrate case 26, and the heat propagates to thesubstrate case 26. As a result of such a configuration, the heat of thestator 24 and thePCU substrate 25 is easily transferred to thesubstrate case 26. Further, the surface of thesubstrate case 26 on the side where the fins are provided faces thewheel case 29, and the rotation of thewheel case 29 causes an air flow in the space between thesubstrate case 26 and thewheel case 29. This air flow contacts the fins of thesubstrate case 26 and effectively cools it. On the contrary, although theHall element substrate 27 is attached to thesubstrate case 26, it is desirable that theHall element substrate 27 is attached so that the heat from thesubstrate case 26 is not easily propagated to the Hall element.

図４にその様子を示す。図４は、図２（ｂ）の断面のうち、基板ケース２６とホイールケース２９とについて、シャフト１１２から上部を示す。ホイールケース２９が回転することで、ホイールケース２９に沿って外周側へと向かう空気流が生じ、その空気流はホイールケース２１の外縁に当たって基板ケース２６側の空間へと向かう。その空気流は基板ケース２６によりシャフト１１２側へと向けられ、シャフト１１２を挟んだ反対側でも生じている空気流と衝突して、図４に示す矢印のような渦上の対流を引き起こす。この空気の流れにより、ＰＣＵ基板２５やホール素子基板２７、ステータ２４等で生じて基板ケース２６に伝達された熱は、さらにホイールケース２９へと伝播される。そして、ホイールケース２９の外側表面に設けたフィンから効果的に放熱される。ホイールケース２１についても同様にこのような効果が生じ、内部で生じた熱をインホイールモータ１１の外部へと効果的に放散できる。 FIG. 4 shows the situation. FIG. 4 shows the upper part of thesubstrate case 26 and thewheel case 29 from theshaft 112 in the cross section of FIG. 2B. The rotation of thewheel case 29 creates an air flow toward the outer peripheral side along thewheel case 29, and the air flow hits the outer edge of thewheel case 21 and heads toward the space on thesubstrate case 26 side. The air flow is directed toward theshaft 112 by thesubstrate case 26 and collides with the air flow generated on the opposite side of theshaft 112, causing convection on a vortex as shown by the arrow shown in FIG. Due to this air flow, the heat generated in thePCU substrate 25, theHall element substrate 27, thestator 24, etc. and transferred to thesubstrate case 26 is further propagated to thewheel case 29. Then, heat is effectively dissipated from the fins provided on the outer surface of thewheel case 29. The same effect occurs in thewheel case 21, and the heat generated inside can be effectively dissipated to the outside of the in-wheel motor 11.

図３（ａ）～図３（ｃ）に、基板ケース２６に対するＰＣＵ基板２５およびホール素子基板２７の取り付けの詳細を示す。図３（ａ）は基板ケース２６のＰＣＵ基板２５側を、図３（ｂ）はその反対のホール素子基板２７側を、図３（ｃ）は断面を示す。ＰＣＵ基板２５とホール素子基板２７はそれぞれ、基板ケース２６の対向する面の、互いに重ならない位置に取り付けられる。ＰＣＵ基板２５は、その上に設けたインバータ１０２のＦＥＴ等のパワー素子２５１が、基板ケース２６に直に接するように取り付けられる。これにより、パワー素子２５１からの熱が効率的に基板ケース２６に伝播される。またホール素子基板２７上のホール素子２７１は、ロータ２３の回転位置を検知するために、ロータ側の端部に設けられている。基板ケース２６はその外周部をステータ２４３により囲まれるように構成され、その中心部でシャフト１１２と結合されている。シャフト１１２は両端が開いた中空に形成されており、ホイールケース内部の、ＰＣＵ基板２５が取り付けられた面の側に通じる穴４１，４２が設けられている。二輪車１の本体に搭載された電源から導かれてシャフト１１２の端部から中空のシャフト内へと挿通された電源ケーブルやその他の制御信号などのケーブル（あるいはハーネス）４０は、穴４１，４２を介してＰＣＵ基板２５へと導かれ、所定の端子に接続される。ＰＣＵ基板２５とホール素子基板２７とを接続するケーブルは、基板ケース２６の開口４３を通して配線される。このように、ＰＣＵ基板２５とホール素子基板２７は、基板ケース２６の互いに反対の面に取り付けられる。 3 (a) to 3 (c) show details of mounting thePCU board 25 and theHall element board 27 on theboard case 26. FIG. 3A shows thePCU board 25 side of theboard case 26, FIG. 3B shows the oppositeHall element board 27 side, and FIG. 3C shows a cross section. ThePCU substrate 25 and theHall element substrate 27 are attached to the opposite surfaces of thesubstrate case 26 at positions where they do not overlap each other. ThePCU board 25 is attached so that apower element 251 such as a FET of aninverter 102 provided on thePCU board 25 is in direct contact with theboard case 26. As a result, the heat from thepower element 251 is efficiently propagated to thesubstrate case 26. Further, theHall element 271 on theHall element substrate 27 is provided at the end on the rotor side in order to detect the rotational position of therotor 23. Thesubstrate case 26 is configured so that its outer peripheral portion is surrounded by the stator 243, and is coupled to theshaft 112 at the central portion thereof. Theshaft 112 is formed in a hollow shape with both ends open, and is provided withholes 41 and 42 leading to the side of the surface on which thePCU board 25 is attached inside the wheel case. Cables (or harnesses) 40 such as power cables and other control signals guided from the power supply mounted on the main body of the motorcycle 1 and inserted from the end of theshaft 112 into the hollow shaft haveholes 41 and 42. It is guided to thePCU board 25 via the cable and connected to a predetermined terminal. The cable connecting thePCU board 25 and theHall element board 27 is routed through theopening 43 of theboard case 26. In this way, thePCU substrate 25 and theHall element substrate 27 are attached to the opposite surfaces of thesubstrate case 26.

このような構成によってＰＣＵ基板２５とホール素子基板２７との間の配線を簡単化でき、インホイールモータ１１の構成をコンパクト化できる。さらに、インホイールモータ１１内部への配線を中空のシャフト１１２を通して実現したことも、インホイールモータ１１のコンパクト化に寄与する。またＰＣＵ基板２５とホール素子基板２７とは互いに重複しない位置に設けられているため、ＰＣＵ基板２５の、特にインバータ１０２により生じる熱によるホール素子回路２７への影響を低減できる。 With such a configuration, the wiring between thePCU substrate 25 and theHall element substrate 27 can be simplified, and the configuration of the in-wheel motor 11 can be made compact. Further, the fact that the wiring to the inside of the in-wheel motor 11 is realized through thehollow shaft 112 also contributes to the compactification of the in-wheel motor 11. Further, since thePCU substrate 25 and theHall element substrate 27 are provided at positions that do not overlap each other, the influence of the heat generated by thePCU substrate 25, particularly theinverter 102, on theHall element circuit 27 can be reduced.

なお本実施形態では、ケースに設けたフィンは一定の方向に並列に配置されているが、これに限らない。たとえば、シャフトを中心とした放射状等に配列されてもよい。また直線的な形状のみならず、曲線的な形状であってもよい。また放熱の効率のみならず、風切り音等を考慮して形状を決定してもよい。 In the present embodiment, the fins provided in the case are arranged in parallel in a certain direction, but the present invention is not limited to this. For example, they may be arranged radially around the shaft. Further, not only a linear shape but also a curved shape may be used. Further, the shape may be determined in consideration of not only the efficiency of heat dissipation but also wind noise and the like.

なお本実施形態ではインホイールモータ１１を動力として用いる車両を二輪車としたが、三輪車や四輪車であってもよい。また駆動輪は後輪に限らず前輪としてもよいし、車両が備える全ての車輪としてもよい。また二輪車であっても前後に車輪を備えているものに限らず、車椅子など進行方向に対して左右に並列な車輪を備えた車両であってもよい。その場合には両輪が駆動輪となり、インホイールモータ１１により駆動される。またこのような二輪車や四輪車の場合には、インホイールモータ１１はコントローラ１０１による制御で逆回転（すなわち後退）できるよう構成されていてもよい。さらに車両の駆動輪に限らず、対象を回転させるための動力源として本実施形態に係るインホイールモータ１１を用いてもよい。さらに車両の駆動輪としてインホイールモータ１１を用いる場合には、走行風を効率的に駆動輪のハブ部分に導くような部材を車両に取り付けてもよい。 In the present embodiment, the vehicle using the in-wheel motor 11 as power is a two-wheeled vehicle, but a three-wheeled vehicle or a four-wheeled vehicle may be used. Further, the drive wheels are not limited to the rear wheels, but may be front wheels, or may be all wheels provided in the vehicle. Further, the two-wheeled vehicle is not limited to a vehicle having wheels in the front and rear, and may be a vehicle having wheels parallel to the left and right with respect to the traveling direction such as a wheelchair. In that case, both wheels become driving wheels and are driven by the in-wheel motor 11. Further, in the case of such a two-wheeled vehicle or a four-wheeled vehicle, the in-wheel motor 11 may be configured to be able to rotate in the reverse direction (that is, reverse) under the control of thecontroller 101. Further, the in-wheel motor 11 according to the present embodiment may be used as a power source for rotating the target, not limited to the drive wheels of the vehicle. Further, when the in-wheel motor 11 is used as the drive wheel of the vehicle, a member that efficiently guides the traveling wind to the hub portion of the drive wheel may be attached to the vehicle.

●実施形態のまとめ
以上説明した本実施形態をまとめると以下のとおりである。
（１）本実施形態に係る第一の発明によれば、モータ（１１）の構造であって、
ステータ（２４）と、
前記ステータ（２４）からの磁力によって回転するロータ（２３）と、
前記ロータ（２３）に連結された、前記モータのケース（２１，２９）と、
前記ステータ（２４）に対して固定され、前記ケース（２１，２９）の内側に配置された板状の熱伝導部材（２６）と、
前記熱伝導部材（２６）の一方の面に取り付けた、前記ステータ（２４）を駆動するための電力制御部（１０）と、
前記熱伝導部材（２６）の他方の面に取り付けた、前記ロータ（２３）の回転位置を検知するセンサ（２７１）と
を有することを特徴とするモータの構造が提供される。● Summary of Embodiments The following is a summary of the present embodiments described above.
(1) According to the first invention according to the present embodiment, the structure is the motor (11).
With the stator (24),
The rotor (23) rotated by the magnetic force from the stator (24) and
The motor case (21, 29) connected to the rotor (23) and
A plate-shaped heat conductive member (26) fixed to the stator (24) and arranged inside the cases (21, 29), and
A power control unit (10) for driving the stator (24) attached to one surface of the heat conductive member (26).
Provided is a motor structure comprising a sensor (271) attached to the other surface of the heat conductive member (26) to detect the rotational position of the rotor (23).

それにより、電力制御部およびセンサを一枚の熱伝導部材に配置することができるので、モータ内部の構成を簡潔にするとともに、効率よくモータを冷却し、さらに熱によるセンサへの影響を軽減することができる。
（２）本実施形態に係る第二の発明によれば、（１）のモータ（１１）の構造であって、
前記電力制御部（１０）と前記センサ（２７１）は、前記熱伝導部材（２６）を挟んで互いに重ならない位置に配置されたことを特徴とするモータの構造が提供される。As a result, the power control unit and the sensor can be arranged in one heat conductive member, so that the internal configuration of the motor can be simplified, the motor can be cooled efficiently, and the influence of heat on the sensor can be reduced. be able to.
(2) According to the second invention according to the present embodiment, it is the structure of the motor (11) of (1).
The motor structure is provided in which the power control unit (10) and the sensor (271) are arranged at positions that do not overlap each other with the heat conductive member (26) interposed therebetween.

それにより、より一層、電力制御部からセンサに対する熱の影響を低減させることができる。
（３）本実施形態に係る第三の発明によれば、（１）または（２）のモータ（１１）の構造であって、
前記ステータ（２４）に対して固定され、前記ロータ（２３）と共に回転する前記ケース（２１，２９）の軸となる、前記ケース（２１，２９）に対して回動可能な中空のシャフト（１１２）を更に有し、
前記電力制御部（１０）に接続されるハーネスが、前記シャフト（１１２）内を挿通して前記ケース（２１，２９）の内部へと配線されることを特徴とするモータの構造が提供される。As a result, the influence of heat on the sensor from the power control unit can be further reduced.
(3) According to the third invention according to the present embodiment, the structure of the motor (11) of (1) or (2).
A hollow shaft (112) that is fixed to the stator (24) and is rotatable with respect to the case (21, 29), which is the axis of the case (21, 29) that rotates with the rotor (23). ) Further
Provided is a motor structure characterized in that a harness connected to the power control unit (10) is routed through the shaft (112) and into the case (21, 29). ..

それにより、モータ内部における配線効率を向上させることができ、モータを小型化することが可能になる。
（４）本実施形態に係る第四の発明によれば、（１）乃至（３）のいずれかの構造を持つモータ（１１）の前記ケース（２１，２９）の外周にタイヤ（１２）を取り付けた駆動輪を有することを特徴とする車両が提供される。As a result, the wiring efficiency inside the motor can be improved, and the motor can be miniaturized.
(4) According to the fourth invention according to the present embodiment, the tire (12) is attached to the outer periphery of the case (21, 29) of the motor (11) having any of the structures (1) to (3). Vehicles are provided characterized by having mounted drive wheels.

それにより、ケースが車両の走行とともに回転し、空気の流れを起こしやすくなるため、冷却効率をより一層向上させることができる。 As a result, the case rotates as the vehicle travels, which makes it easier for air to flow, so that the cooling efficiency can be further improved.

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims (4)

Translated fromJapanese

モータ（１１）の構造であって、
ステータ（２４）と、
前記ステータ（２４）からの磁力によって回転するロータ（２３）と、
前記ロータ（２３）に連結された、前記モータのケース（２１，２９）と、
前記ステータ（２４）に対して固定され、前記ケース（２１，２９）の内側に配置された板状の熱伝導部材（２６）と、
前記熱伝導部材（２６）の一方の面に取り付けた、前記ステータ（２４）を駆動するための電力制御部（１０）と、
前記熱伝導部材（２６）の他方の面に取り付けた、前記ロータ（２３）の回転位置を検知するセンサ（２７１）と、
前記熱伝導部材（２６）に固定され、前記熱伝導部材（２６）を介して前記ステータ（２４）に対して固定された、前記ロータ（２３）と共に回転する前記ケース（２１，２９）の軸となる、前記ケース（２１，２９）に対して回動可能な中空のシャフト（１１２）と
を有することを特徴とするモータの構造。The structure of the motor (11)
With the stator (24),
The rotor (23) rotated by the magnetic force from the stator (24) and
The motor case (21, 29) connected to the rotor (23) and
A plate-shaped heat conductive member (26) fixed to the stator (24) and arranged inside the cases (21, 29), and
A power control unit (10) for driving the stator (24) attached to one surface of the heat conductive member (26).
A sensor (271) attached to the other surface of the heat conductive member (26) to detect the rotational position of the rotor (23), anda sensor (271).
The shaft of the case (21, 29) rotating with the rotor (23) fixed to the heat conductive member (26) and fixed to the stator (24) via the heat conductive member (26). With a hollow shaft (112) rotatable with respect to the case (21, 29).
The structure of the motor, characterized by having. 請求項１に記載のモータ（１１）の構造であって、
前記電力制御部（１０）と前記センサ（２７１）は、前記熱伝導部材（２６）を挟んで互いに重ならない位置に配置されたことを特徴とするモータの構造。The structure of the motor (11) according to claim 1.
The structure of the motor, wherein the power control unit (10) and the sensor (271) are arranged at positions where they do not overlap each other with the heat conductive member (26) interposed therebetween. 請求項１または２に記載のモータ（１１）の構造であって、
前記電力制御部（１０）に接続されるハーネスが、前記シャフト（１１２）内を挿通して前記ケース（２１，２９）の内部へと配線されることを特徴とするモータの構造。The structure ofthe motor (11) according to claim 1 or 2.
A structure of a motor,wherein a harness connected to the power control unit (10) is inserted through the shaft (112) and wired into the case (21, 29). 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の構造を持つモータ（１１）の前記ケース（２１，２９）の外周にタイヤ（１２）を取り付けた駆動輪を有することを特徴とする車両。 A vehicle having a drive wheel having a tire (12) attached to the outer periphery of the case (21, 29) of the motor (11) having the structure according to any one of claims 1 to 3.

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