JP2018034713A - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油の漏出を未然に防ぐとともに、油面高さ低下による吸込み不能を効果的に防止または抑制する。【解決手段】インホイールモータ駆動装置は、潤滑油を貯留するオイルタンク（４７）と、モータ部の回転に連動して作動するオイルポンプ（５４）と、オイルポンプの吐出口（６３）に一方端が接続される吐出油路（６４）と、戻り油路（６５）と、圧力制御弁（６８）とを備える。戻り油路（６５）は、吐出油路（６４）から分岐して設けられ、オイルポンプの吐出口（６３）から吐出された潤滑油の一部をオイルタンク（４７）に戻すように構成される。圧力制御弁（６８）は、オイルポンプの吐出口（６３）から吐出油路（６４）へ吐出される潤滑油の油圧に応じて戻り油路（６５）を開閉する。【選択図】図４

Description

本発明は、インホイールモータ駆動装置に関し、特に、モータ部の回転に連動して作動するオイルポンプを備えたインホイールモータ駆動装置に関する。

車輪を駆動するモータ部と、車輪ハブ軸受部と、複数の歯車を有しモータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備えたインホイールモータ駆動装置が存在する。このようなインホイールモータ駆動装置において、モータ部における発熱要素（ステータ）の冷却、減速部における減速機構を構成する回転要素（歯車および軸受）の潤滑や冷却のために、潤滑油が利用される。

モータ部の発熱要素および／または減速部の回転要素に潤滑油を供給するために、たとえば特開２０１５−１０７７０９号公報（特許文献１）、特開２００８−４８４９３号公報（特許文献２）、および特開２００８−４４４３８号公報（特許文献３）に示されるように、モータの回転に連動して作動するオイルポンプが広く採用されている。これらの文献では、オイルポンプは、遊星歯車機構を有する減速部におけるカウンターギアと同軸に配置され、カウンターギアの回転出力により駆動される。

潤滑油はインホイールモータ駆動装置のケーシング内に封入される。ケーシングは、製造上や整備上の観点から２以上の部材に分割して構成される。特許文献２では、ケーシングの２部材間の接合面に生じ得る僅かな隙間を介して潤滑油が漏出する可能性があることから、漏れた潤滑油がブレーキディスクに掛かるのを防止するためブレーキダストカバーを設ける技術が提案されている。

特開２０１５−１０７７０９号公報 特開２００８−４８４９３号公報（特許第４７３７００４号） 特開２００８−４４４３８号公報（特許第４５０１９１１号）

上述のようにオイルポンプをモータの回転に連動させる構成は、省スペース性の観点から有用である。しかしながら、このような構成においては、何らかの原因により車速が最高設計時速よりも高くなってしまった場合、すなわちオーバーランとなってしまった場合に、連動するオイルポンプも回転数の超過によって吐出量が急増する。そうすると、潤滑油を各部に供給する供給管が内圧過大により破損したり、モータ部および／または減速部への噴出量が過多となることによりケーシングの接合面から潤滑油が漏出したりするおそれがある。特許文献２では、潤滑油の漏出対策として、ブレーキディスクを覆うブレーキダストカバーを設けているが、この対策は潤滑油が漏出した後の対策であるため、潤滑油の漏出を根本的に改善する対策にはなっていない。

オーバーランとなった場合に起こり得るもう一つの不具合は、潤滑油が大量に吐出された後のオイルタンクの油面低下である。つまり、オイルタンクからの吸入油量が多くなるため、潤滑油の戻りが追い付かずにオイルタンクの油面が吸込口よりも低くなる可能性がある。そうすると、オイルポンプは潤滑油を吸込み不能となるため、潤滑油の循環が途切れ、高速回転する回転要素が継続的に無潤滑となり焼き付いてしまうおそれがある。

特許文献１では、車両の加速時や減速時に油面が傾斜することによる潤滑油の吸込み不能を防止するために、オイルタンクにバッフルプレート（仕切部材）を設けたオイル供給装置が提案されている。しかしながら、このようなオイル供給装置においては、一旦油面がバッフルプレートの下縁まで下がってしまうと、油面が再びバッフルプレートを完全に浸漬するまで潤滑油の吸入ができないため、潤滑油の循環が途切れる期間はむしろ長くなってしまう。

油面高さ低下による吸込み不能を防止する対策として、潤滑油の封入量を単純に増やして油面高さに余裕を設けることも考えられる。しかし、封入量を増やすと、インホイールモータ駆動装置の重量を増加させるだけでなく、歯車等の回転要素の攪拌抵抗を引き起こす。したがって、このような対策は、インホイールモータ駆動装置の性能および効率に悪影響を与えるため望ましくない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、潤滑油の漏出を未然に防ぐとともに、油面高さ低下による吸込み不能を効果的に防止または抑制することのできるインホイールモータ駆動装置を提供することである。

この発明のある局面に従うインホイールモータ駆動装置は、車輪を駆動するモータ部と、車幅方向に延在する車輪ハブ軸受部と、複数の歯車を有しモータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備える。このインホイールモータ駆動装置は、潤滑油を貯留するオイルタンクと、モータ部の回転に連動して作動するオイルポンプと、吐出油路と、戻り油路と、圧力制御弁とを備える。オイルポンプは、オイルタンクから潤滑油を吸入する吸入口と、吸入した潤滑油を吐出する吐出口とを有する。吐出油路は、オイルポンプの吐出口に一方端が接続される。戻り油路は、吐出油路から分岐して設けられ、オイルポンプの吐出口から吐出された潤滑油の一部をオイルタンクに戻すように構成される。圧力制御弁は、オイルポンプの吐出口から吐出油路へ吐出される潤滑油の油圧に応じて戻り油路を開閉する。

このインホイールモータ駆動装置によれば、オイルポンプの吐出口から吐出油路へ吐出される潤滑油の油圧が設定圧以上となった場合に、吐出油路から分岐する戻り油路が開放されるため、吐出された潤滑油の一部をオイルタンクに戻すことができる。したがって、内圧過大が回避され、インホイールモータ駆動装置からの潤滑油の漏出を未然に防ぐことができる。また、オイルタンクの油面高さ低下による吸込み不能を効果的に防止または抑制することができる。

好ましくは、戻り油路の戻り口は、オイルタンクに接続する。

好ましくは、戻り油路は、吐出油路の一方端部分から分岐して設けられる。

圧力制御弁は、弁体と、弁体を閉位置に付勢する弾性体と、弁体の作動圧を調整する調整手段とを含むリリーフバルブであることが望ましい。

インホイールモータ駆動装置は、オイルタンクを有して、潤滑油を封入するケーシングをさらに備える。この場合、吐出油路、戻り油路、および圧力制御弁が、ケーシングの壁厚内に設けられることが望ましい。

本発明によれば、インホイールモータ駆動装置からの潤滑油の漏出を未然に防ぐことができる。また、オイルタンクの油面高さ低下による吸込み不能を効果的に防止または抑制することができる。

本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の基本構成および潤滑油の供給構造を模式的に示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の減速部の内部構造および潤滑油の供給構造を模式的に示す横断面図である。 本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置のモータ部の内部構造および潤滑油の供給構造を模式的に示す横断面図である。 本発明の実施形態における潤滑油の供給構造の一部を模式的に示す模式断面図である。 本発明の実施形態における潤滑油の供給構造の一部を模式的に示す模式断面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

（基本構成例について）
はじめに、図１および図２を参照して、本発明の実施の形態に係る潤滑油の供給構造を採用するインホイールモータ駆動装置１０の基本構成例について説明する。インホイールモータ駆動装置１０は、電気自動車およびハイブリッド車両などの乗用自動車に搭載される。

図１は、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１０を所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。図２は、インホイールモータ駆動装置１０の減速部３１の内部構造を示す横断面図であり、車幅方向外側からみた状態を模式的に表す。なお、図１で表される所定の平面は、図２に示す軸線Ｍおよび軸線Ｎｆを含む平面と、軸線Ｎｆおよび軸線Ｎｌを含む平面と、軸線Ｎｌおよび軸線Ｏを含む平面と、軸線Ｏおよび軸線Ｐを含む平面を、この順序で接続した展開平面である。図２中、減速部３１の内部の各歯車は歯先円で表され、個々の歯を図略する。

インホイールモータ駆動装置１０は、図１に示すように仮想線で表される車輪ホイールＷの中心と連結する車輪ハブ軸受部１１と、車輪ホイールＷを駆動するモータ部２１と、モータ部２１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、車両（乗用自動車）の車幅方向外側に形成されるホイールハウス（図示せず）に配置される。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、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。

車輪ホイールＷは周知のものであり、車輪ホイールＷの外周に図示しないタイヤが嵌合し、車体の前後左右に配置される。かかる車体は車輪とともに乗用自動車を構成する。インホイールモータ駆動装置１０は、公道で乗用自動車を時速０〜１８０ｋｍ／ｈで走行させることができる。

車輪ハブ軸受部１１は、図１に示すように車輪ホイールＷと結合する車輪ハブとしての外輪１２と、外輪１２の中心孔に通される内側固定部材１３と、外輪１２と内側固定部材１３との環状隙間に配置される複数の転動体１４を有し、車軸を構成する。内側固定部材１３は、非回転の固定軸１５と、１対のインナーレース１６と、抜け止めナット１７と、キャリア１８とを含む。固定軸１５は根元部１５ｒが先端部１５ｅよりも大径に形成される。インナーレース１６は、根元部１５ｒと先端部１５ｅの間で、固定軸１５の外周に嵌合する。抜け止めナット１７は固定軸１５の先端部１５ｅに螺合して、抜け止めナット１７と根元部１５ｒの間にインナーレース１６を固定する。

固定軸１５は軸線Ｏに沿って延び、減速部３１の外郭をなす減速部ケーシング４３を貫通する。固定軸１５の先端部１５ｅは、減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆに形成される開口４３ｐを貫通し、正面部分４３ｆよりも車幅方向外側へ突出する。固定軸１５の根元部１５ｒは、減速部ケーシング４３の背面部分４３ｂよりも車幅方向内側から、背面部分４３ｂに形成される開口４３ｑを貫通する。なお正面部分４３ｆと背面部分４３ｂは軸線Ｏ方向（車軸方向）に間隔を空けて互いに向き合う壁部分である。根元部１５ｒにはキャリア１８が取付固定される。キャリア１８は減速部ケーシング４３の外部で図示しないサスペンション装置およびタイロッドと連結する。

転動体１４は、軸線Ｏ方向に離隔して複列に配置される。軸線Ｏ方向一方のインナーレース１６の外周面は、第１列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向一方の内周面と対面する。軸線Ｏ方向他方のインナーレース１６の外周面は、第２列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向他方の内周面と対面する。以下の説明において、車幅方向外側（アウトボード側）を軸線方向一方ともいい、車幅方向内側（インボード側）を軸線方向他方ともいう。図１の紙面左右方向は、車幅方向に対応する。外輪１２の内周面は転動体１４の外側軌道面を構成する。

外輪１２の軸線Ｏ方向一方端にはフランジ部１２ｆが形成される。フランジ部１２ｆはブレーキディスクＢＤおよび車輪ホイールＷのスポーク部Ｗｓと同軸に結合するための結合座部を構成する。外輪１２はフランジ部１２ｆでブレーキディスクＢＤおよび車輪ホイールＷと結合して、車輪ホイールＷと一体回転する。

モータ部２１は図１に示すように、モータ回転軸２２、ロータ２３、ステータ２４、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。

モータケーシング２５は円筒形状であり、モータケーシング２５の車幅方向内側端部はモータケーシングカバー２５ｖと接続する。モータケーシング２５とモータケーシングカバー２５ｖとは分割されており、これらは製造時に接合される。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、減速部ケーシング４３とともに、インホイールモータ駆動装置１０のケーシング９０を構成する。

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。モータ回転軸２２の先端部を除いたモータ部２１の大部分の軸線方向位置は、図１に示すように内側固定部材１３の軸線方向位置と重ならない。

モータケーシング２５は筒状であり、軸線Ｍ方向一方端で減速部ケーシング４３の背面部分４３ｂと結合し、軸線Ｍ方向他方端で蓋状のモータケーシングカバー２５ｖに封止される。このように、減速部ケーシング４３の背面部分４３ｂの一部分（上方部分）は、モータ部２１の内部空間（以下「モータ室」という）２１ａと減速部３１の内部空間（以下「減速室」という）３１ａとを区画する隔壁９１として機能する。

モータ回転軸２２の両端部は、転がり軸受２７，２８を介して、モータケーシング２５（隔壁９１）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。モータ部２１は外輪１２および車輪を駆動する。

減速部３１は、入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、出力軸４１、および減速部ケーシング４３を有する。

入力軸３２は、モータ回転軸２２の先端部２２ｅよりも大径の筒状体であって、モータ部２１の軸線Ｍに沿って延びる。先端部２２ｅは入力軸３２の軸線Ｍ方向他方端部の中心孔に受け入れられて、入力軸３２はモータ回転軸２２と同軸に結合する。入力軸３２の両端は転がり軸受４２ａ，４２ｂを介して、減速部ケーシング４３（具体的には、正面部分４３ｆおよび隔壁９１）に支持される。入力歯車３３は、モータ部２１よりも小径の外歯歯車であり、入力軸３２と同軸に結合する。具体的には入力歯車３３は、入力軸３２の軸線Ｍ方向中央部の外周に一体形成される。

出力軸４１は、外輪１２の円筒部分よりも大径の筒状体であって、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏに沿って延びる。外輪１２の軸線Ｏ方向他方端は、出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端の中心孔に受け入れられて、出力軸４１は外輪１２と同軸に結合する。出力軸４１の軸線Ｏ方向両端部外周には転がり軸受４４，４６が配置される。出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端は転がり軸受４４を介して、減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆに支持される。出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端は転がり軸受４６を介して、減速部ケーシング４３の背面部分４３ｂに支持される。出力歯車４０は外歯歯車であり、出力軸４１と同軸に結合する。具体的には出力歯車４０は出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端の外周に一体形成される。

２本の中間軸３５，３８は入力軸３２および出力軸４１と平行に延びる。つまり減速部３１は四軸の平行軸歯車減速機であり、出力軸４１の軸線Ｏと、中間軸３５の軸線Ｎｆと、中間軸３８の軸線Ｎｌと、入力軸３２の軸線Ｍは互いに平行に延び、換言すると車幅方向に延びる。

各軸の車両前後方向位置につき説明すると、図２に示すように入力軸３２の軸線Ｍは出力軸４１の軸線Ｏよりも車両前方に配置される。また中間軸３５の軸線Ｎｆは入力軸３２の軸線Ｍよりも車両前方に配置される。中間軸３８の軸線Ｎｌは出力軸４１の軸線Ｏよりも車両前方かつ入力軸３２の軸線Ｍよりも車両後方に配置される。図示しない変形例として入力軸３２の軸線Ｍと、中間軸３５の軸線Ｎｆと、中間軸３８の軸線Ｎｌと、出力軸４１の軸線Ｏが、この順序で車両前後方向に配置されてもよい。この順序は駆動力の伝達順序でもある。

各軸の上下方向位置につき説明すると、入力軸３２の軸線Ｍは出力軸４１の軸線Ｏよりも上方に配置される。中間軸３５の軸線Ｎｆは入力軸３２の軸線Ｍよりも上方に配置される。中間軸３８の軸線Ｎｌは中間軸３５の軸線Ｎｆよりも上方に配置される。なお複数の中間軸３５，３８は、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置されれば足り、図示しない変形例として中間軸３５が中間軸３８よりも上方に配置されてもよい。あるいは図示しない変形例として出力軸４１が入力軸３２よりも上方に配置されてもよい。

中間歯車３４および中間歯車３６は外歯歯車であり、図１に示すように中間軸３５の軸線Ｎｆ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３５の両端部は、転がり軸受４５ａ，４５ｂを介して、減速部ケーシング４３に支持される。中間歯車３７および中間歯車３９は外歯歯車であり、中間軸３８の軸線Ｎｌ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３８の両端部は、転がり軸受４８ａ，４８ｂを介して、減速部ケーシング４３に支持される。

減速部ケーシング４３は、減速部３１および車輪ハブ軸受部１１の外郭をなし、筒状に形成されて、図２に示すように軸線Ｏ、Ｎｆ、Ｎｌ、Ｍを取り囲む。また減速部ケーシング４３は、車輪ホイールＷの内空領域に収容される。より具体的には、車輪ハブ軸受部１１、減速部３１、およびモータ部２１の軸線方向一方領域が車輪ホイールＷの内空領域に収容され、モータ部２１の軸線方向他方領域が車輪ホイールＷから軸線方向他方へはみ出す。このように車輪ホイールＷはインホイールモータ駆動装置１０の大部分を収容する。

図２を参照して減速部ケーシング４３は、軸線Ｏの真下部分４３ｃと、出力歯車４０の軸線Ｏから車両前後方向に離れた位置、具体的には入力歯車３３の軸線Ｍの真下で、下方へ突出する部分とを有する。この突出する部分はオイルタンク４７を形成し、真下部分４３ｃよりも下方に位置する。

減速部ケーシング４３は、図１に示すように入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、出力軸４１、および車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏ方向中央部を収容する。

減速部ケーシング４３は、図２に示すように真下部分４３ｃおよびオイルタンク４７を含む筒状部分と、図１に示すように減速部３１の筒状部分の軸線方向一方側を覆う略平坦な正面部分４３ｆと、減速部３１の筒状部分の軸線方向他方側を覆う略平坦な背面部分４３ｂを有する。減速部ケーシング４３の筒状部分と正面部分４３ｆとは分割されており、これらは製造時に接合される。背面部分４３ｂは、モータケーシング２５と結合して隔壁９１を構成する部分と、固定軸１５と結合する部分とを含む。

減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆには、外輪１２が貫通するための開口４３ｐが形成される。開口４３ｐには、出力軸４１との環状隙間を封止するシール材４３ｓが設けられる。このため回転体になる外輪１２は、軸線Ｏ方向一方端部を除いて減速部ケーシング４３に収容される。出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端部内周面にはシール材４３ｖが配置される。シール材４３ｖは出力軸４１と背面部分４３ｂの環状隙間を封止する。

小径の入力歯車３３と大径の中間歯車３４は、減速部３１の軸線方向他方側（モータ部２１側）に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３６と大径の中間歯車３７は、減速部３１の軸線方向一方側（フランジ部１２ｆ側）に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３９と大径の出力歯車４０は、減速部３１の軸線方向他方側に配置されて互いに噛合する。このようにして入力歯車３３と複数の中間歯車３４，３６，３７，３９と出力歯車４０は、互いに噛合し、入力歯車３３から複数の中間歯車３４，３６，３７，３９を経て出力歯車４０に至る駆動伝達経路を構成する。そして上述した小径歯車および大径歯車の噛合により、入力軸３２の回転は中間軸３５で減速され、中間軸３５の回転は中間軸３８で減速され、中間軸３８の回転は出力軸４１で減速される。これにより減速部３１は減速比を十分に確保する。

図２に示すように、出力軸４１、中間軸３８、および入力軸３２は、この順序で車両前後方向に間隔を空けて配置される。さらに中間軸３５および中間軸３８は、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置される。かかる実施形態によれば、車輪ハブになる外輪１２の上方に中間軸を配置し得て、外輪１２の下方にオイルタンク４７の配置スペースを確保したり、外輪１２の真下にボールジョイント（図示せず）を受け入れる空間を確保したりすることができる。したがって上下方向に延びる転舵軸線を車輪ハブ軸受部１１に交差して設けることができ、車輪ホイールＷおよびインホイールモータ駆動装置１０を転舵軸線回りに好適に転舵させることができる。

また本実施形態によれば、図２に示すように複数の中間軸３５，３８は、入力軸３２の上方に隣り合うよう配置されて入力軸３２から駆動トルクを供給される最初の中間軸３５、および出力軸４１の上方に隣り合うよう配置されて出力軸４１に駆動トルクを供給する最終の中間軸３８を含み、入力軸３２と最初の中間軸３５と最終の中間軸３８と出力軸４１は、複数の中間軸３５，３８の軸線方向にみて、入力軸の中心（軸線Ｍ）と最初の中間軸３５の中心（軸線Ｎｆ）と最終の中間軸３８の中心（軸線Ｎｌ）と出力軸４１の中心（軸線Ｏ）とを順次結ぶ基準線が逆Ｕ字を描くよう、配置される。これにより駆動伝達経路を構成する複数の軸および歯車の全体配置が小型化されて、複数の軸および歯車を車輪ホイールＷの内部に収納することができる。

（潤滑油の供給構造について）
次に、図１〜図３を参照して、インホイールモータ駆動装置１０における潤滑油の供給構造について説明する。図３は、インホイールモータ駆動装置１０のモータ部２１の内部構造を示す横断面図であり、車幅方向内側からみた状態を模式的に表す。

図１を参照して、インホイールモータ駆動装置１０は、潤滑油の供給構造として、潤滑油を貯留するオイルタンク４７と、オイルタンク４７から潤滑油を汲み上げるオイルポンプ５４と、上下方向に延びる吸入油路６１および吐出油路６４と、車軸方向に延びるオイル管７０とを備える。なお、車軸方向は上記した軸線方向と同じ方向を指す。

オイルタンク４７は、モータ部２１および減速部３１の下部に配置されている。つまり、図３に示すように、オイルタンク４７は、減速部ケーシング４３およびモータケーシング２５の双方に跨って配置されている。なお、オイルタンク４７は、減速部３１の下部にのみ設けられていてもよいし、モータ部２１の下部にのみ設けられていてもよい。

図１および図２に示されるように、オイルポンプ５４は、アウタロータ５４ｊおよびインナロータ５４ｋを有するトロコイドポンプである。アウタロータ５４ｊは減速部ケーシング４３に形成された円形の室に収納される。インナロータ５４ｋの中心孔にはポンプ軸５１が差し込まれ、インナロータ５４ｋの内周面がポンプ軸５１の外周面と係合し、両者は一体回転する。オイルポンプ５４は、モータ部２１のモータ回転軸２２の回転に連動して作動する。

本実施の形態において、ポンプ軸５１は、駆動伝達経路とは異なる軸に設定されている。すなわち、ポンプ軸５１が、減速部３１の駆動伝達経路を構成する複数の軸（入力軸３２、中間軸３５、中間軸３８、および出力軸４１）から独立して設けられている。

具体的には、ポンプ軸５１の軸線Ｐは、出力軸４１の軸線Ｏと平行に延びる。またポンプ軸５１は、出力軸４１から車両前後方向に離れて配置され、軸線Ｐ方向両端で、転がり軸受５２ａ，５２ｂを介して回転自在に支持され、軸線Ｐ方向中央部でポンプギヤ５３と同軸に結合する。ポンプギヤ５３は、駆動伝達経路とは異なる位置に設けられ、出力歯車４０と噛合する。これにより、オイルポンプ５４は出力歯車４０に駆動される。

オイルポンプ５４は、たとえば、転がり軸受５２ａよりも軸線Ｐ方向一方側に配置され、ポンプ軸５１の軸線Ｐ方向一方端に設けられる。オイルポンプ５４は、ポンプ軸５１と略同軸に配置される。図１に示すように、ポンプ軸５１、転がり軸受５２ａ，５２ｂ、ポンプギヤ５３、およびオイルポンプ５４は、減速部ケーシング４３に収容される。

本実施の形態のように、ポンプギヤ５３が出力歯車４０と噛合する場合、オイルポンプ５４を入力歯車３３あるいは中間歯車３４，３６，３７，３９のうちのいずれかにより駆動する場合に比べて、オイルポンプ５４の回転速度を低速化することができる。その結果、オイルポンプ５４の耐久性を向上させることができる。

また、ポンプギヤ５３が出力歯車４０と噛合する構成であるため、出力歯車４０と同軸にオイルポンプを設ける場合に比べて、インホイールモータ駆動装置１０のケーシング９０（より特定的には減速部ケーシング４３）の車軸方向寸法を小型化することができる。なお、ポンプギヤ５３が出力歯車４０と噛合する構成に限定されず、他の歯車３３，３４，３６，３７，３９と噛合する構成であってもよいし、ポンプ軸５１と歯車軸とが同軸に設けられる構成であってもよい。

また、本実施の形態では、オイルポンプ５４がトロコイドポンプであることとするが、限定的ではなく、たとえば、サイクロイドポンプやインボリュートギヤポンプなどであってもよい。

図２に示されるように、吸入油路６１は上下方向に延び、下端でオイルタンク４７と接続し、上端でオイルポンプ５４の吸入口６２と接続する。吐出油路６４は上下方向に延び、下端（一方端）でオイルポンプ５４の吐出口６３と接続し、上端（他方端）でオイル管７０の一端と接続する。吐出油路６４は、減速部ケーシング４３の車幅方向外側の壁厚内部、すなわち正面部分４３ｆに形成される。

オイル管７０は、潤滑油を各部に供給するための供給管であり、吐出油路６４に連通して車軸方向に延びる油路を形成する。オイル管７０は、モータ部２１および減速部３１の上部に取付け固定されている。つまり、オイル管７０は、減速部ケーシング４３およびモータケーシング２５（以下、単に「ケーシング９０」と称する）と一体的に設けられるものではなく、ケーシング９０とは別体に設けられる。

図１に示されるように、オイル管７０は、ケーシング９０の上端壁部の直下に位置し、ケーシング９０の隔壁９１に挿通されて固定されている。つまり、オイル管７０は、隔壁９１に挿通された部分を境界として、モータ室２１ａに位置する第１部分７１と、減速室３１ａに位置する第２部分７２とを含む。

図１〜図３に示されるように、オイル管７０は、モータ部２１の発熱要素であるステータ２４、および、減速部３１の回転要素である歯車３３，３４，３６，３７，３９，４０よりも上方に離れて配置される。また、図２に示されるように、オイル管７０は、車両前後方向において入力軸３２（モータ部２１）の軸線Ｍと出力軸４１の軸線Ｏとの間の範囲内に配置される。より具体的には、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に位置する中間軸３５の軸線Ｎｆと中間軸３８の軸線Ｎｌとの間の範囲内に配置される。

オイル管７０は、一端から他端まで真っ直ぐ延びる筒状部材であり、内部に油路７９が形成される。オイル管７０は、典型的には円形断面を有する円筒部材である。オイル管７０は、たとえば金属などの剛性材料で形成される。

オイル管７０は、潤滑油を流入する１つの流入口７６と、流入口７６から流入した潤滑油を下方に向けて流出する複数の流出口７７とを有している。流入口７６は、オイル管７０の一端（車軸方向一方端）に設けられ、吐出油路６４と連通する。オイル管７０の他端（車軸方向他方端）には蓋部７８が設けられており、複数の流出口７７は、オイル管７０の一端から他端までの間に設けられる。

各流出口７７の径（最長内寸）は、オイル管７０の内径、すなわち流入口７６の径よりも小さい。典型的には蓋部７８に孔はなく、流出口７７のみから潤滑油が吐出される。複数の流出口７７は、少なくとも車軸方向に沿って互いに間隔をあけて配置される。各流出口７７は、取付け状態においてオイル管７０の中心線よりも下方に位置する。これにより、流出口７７を介して潤滑油が下方に吐出（噴射）される。

本実施の形態において、オイル管７０の一端は、減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆに接続され、オイル管７０の他端（つまり蓋部７８）は、モータケーシングカバー２５ｖに当接または近接する。オイル管７０は、第１部分７１および第２部分７２の双方に複数個ずつ流出口７７を有している。

本実施の形態において、吐出油路６４上端部は車幅方向内側（車軸方向他方側）に曲折しており、吐出油路６４の上端の開口が車幅方向内側を向いている。オイル管７０の一端側に形成された大径部７５が、吐出油路６４の上端の開口に圧入されて固定される。これにより、オイル管７０の一端が、減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆに取付けられる。大径部７５には、Ｏリング８２取付け用の環状溝が形成される。

オイル管７０は、第１部分７１の他方側端部に設けられた大径部７３と、大径部７３から下方へ突出するフランジ部７４とを含む。フランジ部７４は、隔壁９１に面接触する。フランジ部７４は貫通孔を有し、貫通孔に挿通されたボルト８０が隔壁９１にねじ込まれることで、オイル管７０の周方向位置が固定される。

本実施の形態の潤滑油の供給構造によれば、オイルポンプ５４が出力歯車４０に駆動されると、オイルタンク４７内の潤滑油がオイルポンプ５４により吸入される。吸入された潤滑油は、モータ部２１および減速部３１の上部に取付け固定されたオイル管７０の複数の流出口７７から、モータ部２１の発熱要素および減速部３１の回転要素に向けて下方に噴射される。これにより、モータ部２１の発熱要素の冷却および減速部３１の回転要素の潤滑が促進される。

ここで、本実施形態では、図２に示されるように、インホイールモータ駆動装置１０には圧力調整機構６０を備える。圧力調整機構６０は、吐出油路６４から分岐して設けられた戻り油路６５と、戻り油路６５に設けられた圧力調整弁としてのリリーフバルブ６８とを含む。

戻り油路６５は吐出油路６４の一方端部分（下端付近）から分岐して設けられている。つまり、吐出油路６４に設けられた分岐用開口６４ａは、オイルポンプ５４の吐出口６３の近傍に設けられる。

リリーフバルブ６８は、オイルポンプ５４の吐出口６３から吐出油路６４へ吐出される潤滑油の油圧に応じて、戻り油路６５を開閉する。これにより、吐出油路６４の上端に接続されたオイル管７０の内圧が一定圧を超えないように、潤滑油の圧力を調整することができる。

圧力調整機構６０の具体的な構成および作用については、図４および図５を参照して説明する。なお、図４および図５には、吸入油路６１、オイルポンプ５４、吐出油路６４、戻り油路６５、およびリリーフバルブ６８を通る切断面により切断された潤滑油供給構造の模式断面図が示される。

図４を参照して、戻り油路６５およびリリーフバルブ６８は、吐出油路６４と同様に、減速部ケーシング４３の車幅方向外側の壁厚内部、すなわち正面部分４３ｆに形成される。戻り油路６５は途中位置で曲折しており、吐出油路６４に交差する第１油路６６と第１油路６６から下方に折れ曲がる第２油路６７とで構成される。リリーフバルブ６８は、戻り油路６５の曲折部、すなわち第１油路６６と第２油路６７との交差部に設けられる。

戻り油路６５の先端（第２油路６７の下端）の開口（以下「戻り口」という）６５ａは、オイルタンク４７に接続される。言い換えると、戻り油路６５の戻り口６５ａは、オイルタンク４７内に位置するか、あるいは、オイルタンク４７に向かって開口している。戻り油路６５の戻り口６５ａは、吸入油路６１の先端（下端）の吸込み口６１ａよりも上方に位置する。

リリーフバルブ６８は、円柱状の弁体８３と、弁体８３を閉位置に付勢するバネ８４と、弁体８３の作動圧を調整する調整ネジ８５とを含む。弁体８３が閉位置に位置する場合に戻り油路６５が閉鎖され、弁体８３が開位置に位置する場合に戻り油路６５が開放される。

リリーフバルブ６８のこれら構成部品は、たとえば減速部ケーシング４３に設けられた円筒状の空洞部４３０に組み込まれる。空洞部４３０は第１油路６６の長さ方向に沿って延び、空洞部４３０の一端が第１油路６６と第２油路６７との交差部に接続される。弁体８３は空洞部４３０の一端側に配置され、調整ネジ８５が空洞部４３０の他端側に配置される。

本実施形態では、空洞部４３０の内周面に雌ネジ部８７が設けられており、調整ネジ８５の外周面に設けられた雄ネジ部８６とこの雌ネジ部８７とが螺合する。そのため、空洞部４３０内における調整ネジ８５の相対位置は、調整ネジ８５を回転させることで調整可能である。調整ネジ８５の相対位置を調整することにより、戻り油路６５を開状態とする潤滑油の圧力の閾値を設定することができる。調整ネジ８５の操作は、ケーシング９０の組み立ての際に空洞部４３０の他端側から行うことができる。

車両が停止している際、リリーフバルブ６８の弁体８３は閉位置に位置する。つまり、弁体８３は、バネ８４の弾性力により空洞部４３０の一端側へ押し付けられ、戻り油路６５を閉鎖する。

車両走行時、オイルポンプ５４の吐出口６３から吐出された潤滑油は、吐出油路６４を通過してオイル管７０から各部に供給される。本実施形態では、吐出油路６４から分岐する戻り油路６５が設けられているため、戻り油路６５の第１油路６６にも潤滑油が流入する。車速が設計時速以下の場合、戻り油路６５に流入する潤滑油の圧力によりリリーフバルブ６８の弁体８３を他端側へ押圧する力が、バネ８４の弾性力により弁体８３を一端側へ押圧する力よりも小さい。そのため、図４に示されるように、リリーフバルブ６８の弁体８３が戻り油路６５を閉じる状態となる。つまり、オイルポンプ５４の吐出口６３から吐出された潤滑油の全てがオイル管７０へ供給される。

これに対し、オイルポンプ５４がモータ回転軸２２の回転に連動して作動することから、車両がオーバーランとなった場合などには、モータ回転軸２２の回転速度の増大に伴いオイルポンプ５４の回転数が急増する。そうすると、オイルポンプ５４の吐出口６３から吐出される潤滑油の流量（流速）が増加するため、潤滑油の圧力が高くなる。このような場合、吐出油路６４から戻り油路６５に流入する潤滑油の高圧力によりリリーフバルブ６８の弁体８３を他端側へ押圧する力が、バネ８４の弾性力により弁体８３を一端側へ押圧する力よりも大きくなる。その結果、図５に示すように、リリーフバルブ６８の弁体８３が他端側へ移動するため、戻り油路６５を開く状態となる。

リリーフバルブ６８の弁体８３が開位置となって戻り油路６５が開放されると、オイルポンプ５４から吐出された潤滑油の一部が戻り油路６５を介してオイルタンク４７に戻る。これにより、オイル管７０の内圧過大による破損を防止することができる。また、オイル管７０からの潤滑油の噴出量が過多となることを防止することができるため、ケーシング９０の接合面（図示せず）からの潤滑油の漏出を未然に防ぐことができる。

さらに、戻り油路６５の戻り口６５ａがオイルタンク４７に接続されているため、オイルポンプ５４が吸い過ぎた潤滑油をオイルタンク４７に直接戻すことができる。したがって、オーバーランの際に起こり得る油面４７０の低下を抑制することができる。

また、戻り油路６５が、吐出油路６４の下端部分（一方端部分）から分岐するため、オイルポンプ５４により余分に吸入された潤滑油がオイルタンク４７に戻るまでに要する時間を短くすることができる。したがって、オイルポンプ５４が潤滑油を吸込み不能となることを効果的に防止することができる。

また、本実施形態において、リリーフバルブ６８は調整ネジ８５を有するため、弁体８３の作動圧を調整することができる。したがって、吐出油路６４から流出する潤滑油の圧力を簡易に調整することができる。

なお、本実施形態では、リリーフバルブ６８が戻り油路６５の途中位置に設けられることとしたが、戻り油路６５の端部（一端側または他端側）に設けられてもよい。

また、リリーフバルブ６８の弁体８３の作動圧を調整するための調整手段が、調整ネジ８５以外の部材により実現されてもよい。また、弁体８３を閉位置に付勢する弾性体が、バネ８４以外の部材により実現されてもよい。

あるいは、圧力制御弁として、戻り油路６５を機械的に開閉するリリーフバルブ６８を採用したが、限定的ではなく、たとえば、戻り油路６５を電気的に開閉する電磁制御弁を採用してもよい。

以上説明したインホイールモータ駆動装置１０の減速部３１は２つの中間軸３５，３８を有する四軸式の減速機としたが、限定的ではなく、たとえば１つの中間軸を有する三軸式の減速機であってもよい。あるいは、減速部３１は、歯車を有する減速機構であればよく、たとえば、平行軸式歯車と遊星歯車とを組み合わせた減速機であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ インホイールモータ駆動装置、１１ 車輪ハブ軸受部、１２ 外輪、１３ 内側固定部材、１４ 転動体、１５ 固定軸、１８ キャリア、２１ モータ部、２２ モータ回転軸、２３ ロータ、２４ ステータ、２５ モータケーシング、２５ｖ モータケーシングカバー、２７，２８，４２ａ，４２ｂ，４４，４６，４５ａ，４５ｂ，４８ａ，４８ｂ，５２ａ，５２ｂ 軸受、３１ 減速部、３２ 入力軸、３３，３４，３６，３７，３９，４０ 歯車、３５，３８ 中間軸、４１ 出力軸、４３ 減速部ケーシング、４７ オイルタンク、５１ ポンプ軸、５３ ポンプギヤ、５４ オイルポンプ、５４ｊ アウタロータ、５４ｋ インナロータ、６０ 圧力調整機構、６１ 吸入油路、６２ 吸入口、６３ 吐出口、６４ 吐出油路、６５ 戻り油路、６６ 第１油路、６７ 第２油路、６８ リリーフバルブ、７０ オイル管、７６ 流入口、７７ 流出口、７８ 蓋部、７９ 油路、８０ ボルト、８２ Ｏリング、８３ 弁体、８４ バネ、８５ 調整ネジ、８６ 雄ネジ部、８７ 雌ネジ部、９０ ケーシング、９１ 隔壁、４３０ 空洞部、４７０ 油面、ＢＤ ブレーキディスク、Ｍ，Ｎｆ，Ｎｌ，Ｏ，Ｐ 軸線、Ｗ 車輪ホイール。

Claims (5)

1. 車輪を駆動するモータ部と、車幅方向に延在する車輪ハブ軸受部と、複数の歯車を有し前記モータ部の回転を減速して前記車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備えたインホイールモータ駆動装置であって、
   潤滑油を貯留するオイルタンクと、
   前記オイルタンクから潤滑油を吸入する吸入口と、吸入した潤滑油を吐出する吐出口とを有し、前記モータ部の回転に連動して作動するオイルポンプと、
   前記オイルポンプの前記吐出口に一方端が接続された吐出油路と、
   前記吐出油路から分岐して設けられ、前記オイルポンプの前記吐出口から吐出された潤滑油の一部を前記オイルタンクに戻す戻り油路と、
   前記オイルポンプの前記吐出口から前記吐出油路へ吐出される潤滑油の油圧に応じて前記戻り油路を開閉する圧力制御弁とを備える、インホイールモータ駆動装置。
2. 前記戻り油路の戻り口は、前記オイルタンクに接続する、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 前記戻り油路は、前記吐出油路の一方端部分から分岐して設けられる、請求項１または２に記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 前記圧力制御弁は、弁体と、前記弁体を閉位置に付勢する弾性体と、前記弁体の作動圧を調整する調整手段とを含むリリーフバルブである、請求項１〜３のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
5. 前記オイルタンクを下部に有し、潤滑油を封入するケーシングをさらに備え、
   前記吐出油路、前記戻り油路、および前記圧力制御弁が、前記ケーシングの壁厚内に設けられる、請求項１〜４のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。

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