JP2021075202A - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インホイールモータ駆動装置の汎用性を保ちつつも、当該インホイールモータ駆動装置のモータの大型化を低コストに図る。【解決手段】インホイールモータ駆動装置２１は、モータ部Ａと、減速機部Ｂと、車輪用軸受部Ｃと、モータ部Ａ又は減速機部Ｂに向けてオイルを供給するためのオイルポンプＤとを備える。減速機部Ｂは、モータ部Ａによる回転駆動力が入力される入力軸３４と、入力軸３４に対して平行に配置され回転駆動力が出力される出力軸３６と、それぞれ入力軸３４と出力軸３６とに設けられる入力歯車３０と出力歯車３３とを有する。出力軸３６の出力歯車３３よりもアウトボード側に、オイルポンプＤが設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、インホイールモータ駆動装置に関する。

インホイールモータには、モータの回転駆動力をダイレクトに車輪に伝達するダイレクト方式と、モータの回転駆動力を減速機で減速して車輪に伝達する減速機併用方式とが知られている。例えば特許文献１には、減速機併用方式を採用した装置の一例として、減速機を備えると共に、出力軸と入力軸が互いに平行となるように配置されているインホイールモータが開示されている。

また、この種のインホイールモータには、モータと、減速機と、車輪用軸受とに加えて、モータ又は減速機に冷却用のオイルを供給するためのオイルポンプをさらに備えたものが知られている。この場合、オイルポンプの配置態様には、例えば減速機の入力軸と出力軸との間に配置される中間軸のインボード側（ここでいうインボード側とは、対象となる車両の車軸方向において車両中央に近い側を意味する）端部にロータが連結され、中間軸の回転に連動して駆動するオイルポンプの配置態様（例えば、特許文献１を参照）や、減速機の各伝達軸（入力軸、出力軸、中間軸）とは別個の駆動軸を設けて、この駆動軸（ポンプ軸）にロータを連結することで、駆動軸の回転に連動して駆動するオイルポンプの配置態様（例えば、特許文献２を参照）などがある。

特開２０１７−１５９８１７号公報 特開２０１７−１５９８８３号公報

ところで、この種のインホイールモータには、例えばモータ出力の増加もしくは減速比の低減化等を目的として、モータを大型化したいといった要望がある。この際、例えば特許文献１に記載のように、比較的スペースを取りやすい中間軸のインボード側端部にオイルポンプを配置する構成だと、オイルポンプとモータとが径方向（インホイールモータの動力伝達軸の軸方向に直交する向きをいう。以下、本明細書において同じ）で重複するため、モータとオイルポンプとの干渉が問題となる。干渉を避けるためにはオイルポンプをさらにモータの径方向外側に移動させる必要があるが、そうするとインホイールモータ自体の外形寸法が許容外に大きくなり、ホイール（ホイールハウジング）内に収容できないといった問題が生じる。あるいは、所定サイズの汎用ホイールに上述のインホイールモータを適用できない（汎用性を失う）といった問題が生じる。

例えば特許文献２に記載のように、減速機の各伝達軸とは別個にポンプ用の駆動軸（ポンプ軸）を設けて、このポンプ軸によりロータが回転駆動するようにオイルポンプを配置する構成の場合であれば、中間軸にオイルポンプのロータを連結する場合と比べてオイルポンプの配置自由度を高めることができる。しかしながら、この場合だと、減速機の各伝達軸とは別個に駆動軸（ポンプ軸）を設ける必要があるため、部品点数の増加に伴うコストアップが避けられない。

以上の事情に鑑み、本明細書では、インホイールモータ駆動装置の汎用性を保ちつつも、当該インホイールモータ駆動装置のモータの大型化を低コストに可能とすることを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係るインホイールモータ駆動装置によって達成される。すなわちこの駆動装置は、車輪を駆動するモータ部と、車輪を回転支持する車輪用軸受部と、モータ部による回転を減速して車輪用軸受部に伝達する減速機部と、モータ部又は減速機部に向けてオイルを供給するためのオイルポンプとを備え、減速機部は、モータ部による回転駆動力が入力される入力軸と、入力軸に対して平行に配置され回転駆動力が出力される出力軸と、それぞれ入力軸と出力軸とに設けられ、入力軸から出力軸に至る回転駆動力の伝達経路の少なくとも一部を構成する入力歯車と出力歯車とを有し、出力軸の出力歯車よりもアウトボード側に、オイルポンプが設けられる点をもって特徴付けられる。なお、ここでいうアウトボード側とは、対象となる車両の車軸方向において車両中央から遠い側を意味する。

このように、本発明では、互いに平行な入力軸と出力軸、及びこれら入力軸と出力軸にそれぞれ設けられる入力歯車と出力歯車とを少なくとも有する減速機部をインホイールモータ駆動装置に設けると共に、出力軸の出力歯車よりもアウトボード側に、オイルポンプを設けるようにした。上述の位置にオイルポンプを設けることによって、モータ（の特にステータを収容する大径部）との干渉を避けて、モータから軸方向にずれた位置にオイルポンプを配置することができる。よって、インホイールモータ駆動装置の内部を良好に冷却しつつもモータを必要に応じて大型化することができ、モータ出力の増加もしくは減速比の低減化など設計自由度を高めることができる。また、オイルポンプをモータの大型化に応じて径方向外側に移動させずに済むので、インホイールモータ駆動装置の外形寸法の増大化を回避して、当該駆動装置の汎用性を確保することが可能となる。言い換えると、汎用のホイール（ホイールハウジング）にインホイールモータ駆動装置を適用することが可能となる。

もちろん、本発明によれば、減速機部を構成する既存の伝達軸（出力軸）でオイルポンプを駆動させることができるので、専用の駆動軸（ポンプ軸）を新たに準備することによるコストアップを避けて、比較的安価にモータの大型化とインホイールモータ駆動装置の汎用性を両立することが可能となる。

また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、オイルポンプが車輪用軸受部の側に設けられてもよい。

また、この場合、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、車輪用軸受部が外輪回転型で、オイルポンプのロータが収容されるポンプ室が車輪用軸受部の固定側となる軸受内輪に設けられてもよい。

このようにオイルポンプを車輪用軸受部の側に設けることで、より確実にモータとオイルポンプとの干渉を避けることができる。また、車輪用軸受部を外輪回転型とする場合、軸受内輪は固定側となるので、この内輪にオイルポンプのポンプ室を設けることにより、オイルポンプを先に車輪用軸受部に組み込んでおくことができる。よって、組み込み工数を増やすことなく、オイルポンプを車輪用軸受部の側に設けることが可能となる。

また、上述のようにポンプ室が軸受内輪に設けられる場合、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、モータ部及び減速機部を収容するケーシングをさらに備え、ポンプ室はインボード側に向けて開口する開口部を有し、開口部はケーシングで閉塞されていてもよい。

上述のようにオイルポンプを構成することによって、例えば従来のようにポンプ室の開口部を閉塞する押さえ板のような部材が不要となるので、部品点数を減らして更なるコストカットを図ることが可能となる。

また、上述のようにポンプ室の開口部がケーシングで閉塞される構成をとる場合、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、ポンプ室と連通するオイルの吸入ポート及び吐出ポートがケーシングに設けられてもよい。

ポンプ室に吸入されたオイルは、油路を介して、冷却対象となるモータ部又は減速機部に向けて送られる。そのため、上述のように、ポンプ室と連通するオイルの吸入ポートと吐出ポートを、モータ部及び減速機部を収容するケーシングに設けることによって、各吐出ポートと連通しモータ部又は減速機部に至る油路、及び吸入ポートと連通し例えばケーシングの下部に位置するオイル溜りに至る油路の一部又は全部をケーシングで構成することができる。よって、油路を構成するための専用部品を省略又は減らして、低コストにオイル供給構造を構築することが可能となる。

あるいは、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、モータ部及び減速機部を収容するケーシングをさらに備え、オイルポンプはケーシングの側に設けられてもよい。

このように、モータ部及び減速機部を収容するケーシングの側にオイルポンプを設けるのであれば、ケーシングの形状を変えることにより、比較的自由にオイルポンプを配置することができる。また、ケーシングの形状変更であれば、例えば成形金型の設計変更で対応できるため、比較的低コストに対応することができる。

また、上述のようにオイルポンプがケーシングの側に設けられる場合、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、オイルポンプのロータが収容されるポンプ室は、ケーシングに設けられてもよい。

また、上述のようにポンプ室がケーシングに設けられる場合、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、ポンプ室はインボード側に向けて開口する開口部を有し、開口部はインボード側から押さえ部材で閉塞されてもよい。

このようにポンプ室がケーシングに設けられると共に、インボード側に向けて開口する開口部を有する場合、開口部をインボード側から押さえ部材で閉塞することによって、既存のオイルポンプ用部品をそのまま使用することができるので、経済的である。また、上述のようにオイルポンプを構成することによって、ロータや押さえ部材をインボード側からケーシングに組み付けるだけで足りるので、組付け性も良好である。

もちろん、上述のように、ポンプ室の開口部が押さえ部材で閉塞される場合においても、低コストにオイル供給構造を構築する目的で、ポンプ室と連通するオイルの吸入ポート及び吐出ポートをケーシングに設けることが可能である。この場合、吐出ポートからモータ部又は減速機部に至る油路、及び吸入ポートからオイル溜りに至る油路の全部をケーシングに形成することができるので、油路の形成に要するコストの低減化には極めて有効である。

以上のように、本発明によれば、インホイールモータ駆動装置の汎用性を保ちつつも、当該インホイールモータ駆動装置のモータの大型化を低コストに図ることが可能となる。

本発明の第一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図で、図２のＰ−Ｐ線に沿った断面図である。 図１のＱ−Ｑ線に沿ったインホイールモータ駆動装置の一部断面図である。 本発明の第二実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。 本発明の第三実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。 本発明の第四実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。 本発明の第五実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図で、図７のＲ−Ｒ線に沿った断面図である。 図６に示すインホイールモータ駆動装置の断面図で、図６のＳ−Ｓ線に沿った断面図である。 図７のＴ−Ｔ線に沿ったインホイールモータ駆動装置の断面図で、当該インホイールモータ駆動装置と周辺部品との位置関係を概念的に説明するための断面図である。

以下、本発明の第一実施形態を図１及び図２に基づき説明する。なお、各図面において、実質的に同一の要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにし、一度説明した後ではその詳細な説明を省略する。後述する本発明の第二実施形態以降の説明についても同様の取扱いとする。また、以下の説明では、インホイールモータ駆動装置を車両に搭載した状態で、車両の車軸方向において車両中央から遠い側をアウトボード側、車両中央に近い側をインボード側と称する。

図１は、図２のＰ−Ｐ線で矢視したインホイールモータ駆動装置２１の縦断面図で、図２は、図１のＱ−Ｑ線で矢視したインホイールモータ駆動装置２１の一部断面を含む正面図である。このインホイールモータ駆動装置２１は、例えば電気自動車の駆動輪（車輪）を構成するホイールハウジング１１（図２を参照）の内部に配設されるもので、当該駆動輪に駆動力を伝達する役割を担うものである。

ここでインホイールモータ駆動装置２１は、図１及び図２に示すように、回転駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａにより入力された回転駆動力を減速して出力する減速機部Ｂと、減速機部Ｂからの出力を駆動輪に伝達する車輪用軸受部Ｃと、モータ部Ａ又は減速機部Ｂに向けて冷却用のオイルを供給するためのオイルポンプＤと、少なくともモータ部Ａを収容するケーシング２２とを備えている。

本実施形態では、モータ部Ａと、減速機部Ｂとがケーシング２２に収容されている。ケーシング２２は、本実施形態では、図１に示すように、部品の組込み性を考慮して、分割（二分割又は図示の三分割以上）構造としている。この場合、各分割ケーシングをインボード側からアウトボード側にかけて順に第一分割ケーシング２２ａ、第二分割ケーシング２２ｂ、及び第三分割ケーシング２２ｃと称する。

図１に示すように、モータ部Ａは、ケーシング２２に固定されたモータステータ２４と、モータステータ２４の径方向内側に所定の隙間を介して対向するように配置されたモータロータ２５と、モータロータ２５の径方向内側に配置されてモータロータ２５と一体的に回転するモータ回転軸２６とを有するラジアルギャップ型のモータ２７を具備する。このモータ２７は、例えば毎分数千〜数万回転で高速回転可能である。モータステータ２４は磁性体コア２４ａにコイル２４ｂを巻回することによって構成され、モータロータ２５は永久磁石等で構成されている。

モータ回転軸２６のアウトボード側（図１の左側）は軸受２８により、インボード側（図１の右側）は軸受２９により、ケーシング２２に対してそれぞれ回転自在に支持されている。これら一対の軸受２８，２９は、モータ２７と共にモータ部Ａを構成している。また、モータ回転軸２６のインボード側端部２６ｂには、モータ２７の回転角度を検出するレゾルバ２３が設けられている。

減速機部Ｂは、図１に示すように、入力歯車３０と、大径中間歯車３１と、小径中間歯車３２と、出力歯車３３と、入力軸３４と、中間軸３５と、出力軸３６とを有する。このうち、入力歯車３０は中空の入力軸３４と一体に形成されており、この入力軸３４はスプライン嵌合（セレーション嵌合を含む。以下、同じ）によってモータ回転軸２６のアウトボード側端部２６ａと同軸に連結されている。この場合、モータ回転軸２６と入力軸３４は共通の回転中心Ｏ１まわりに回転するようになっている。大径中間歯車３１及び小径中間歯車３２は、中間軸３５と一体に形成されている。この場合、大径中間歯車３１と小径中間歯車３２は、共通の回転中心Ｏ２まわりに回転するようになっている。また、出力歯車３３は、出力軸３６と一体に形成されており、出力軸３６の中心軸線となる回転中心Ｏ３まわりに回転するようになっている。

また、何れも歯車軸となる入力軸３４、中間軸３５、及び出力軸３６は互いに平行に配置されている。このうち、入力軸３４は一対の軸受３７、３８によって支持され、中間軸３５は一対の軸受３９、４０によって支持され、出力軸３６は一対の軸受４１，４２によって、それぞれケーシング２２に対して回転自在に支持されている。

また、図１に示すように、減速機部Ｂでは、入力歯車３０と大径中間歯車３１とが噛み合うと共に、大径中間歯車３１と同軸の小径中間歯車３２と出力歯車３３とが噛み合っている。この際、大径中間歯車３１の歯数は、入力歯車３０と小径中間歯車３２の何れの歯数よりも多く、出力歯車３３の歯数は、小径中間歯車３２の歯数よりも多くなるよう設定されている。以上の構成より、減速機部Ｂは、モータ回転軸２６から入力された回転運動力を二段階に減速する減速構造をなし、入力歯車３０と出力歯車３３、大径中間歯車３１と小径中間歯車３２は、入力軸３４から出力軸３６に至る動力伝達経路を構成している。

また、図２に示すように、減速機部Ｂの入力軸３４の回転中心Ｏ１と車輪用軸受部Ｃの車軸をなす出力軸３６の回転中心Ｏ３との間には、中間軸３５の回転中心Ｏ２が折れ曲がった形状をなすように配置されている。このように各回転中心Ｏ１〜Ｏ３が互いに近接するように入力軸３４と中間軸３５、及び出力軸３６を配置することにより、インホイールモータ駆動装置２１の外周輪郭の小型化を図っている。

また、減速機部Ｂを構成する入力歯車３０、各中間歯車３１，３２、及び出力歯車３３としては、公知の種類の歯車が適用可能であり、例えば本実施形態でははすば歯車を用いている。はすば歯車は、同時に噛合う歯数が増え、歯当たりが分散されるので音が静かで、トルク変動が少ない点で有効である。歯車のかみあい率や限界の回転数などを考慮して、各歯車のモジュールについても任意に設定可能であるが、歯車の噛み合い率や限界の回転数などを考慮した場合、例えば１〜３程度に設定することが可能である。

車輪用軸受部Ｃは、本実施形態では外輪回転型の車輪用軸受４３で構成される（図１を参照）。この車輪用軸受４３は、車軸としての出力軸３６の外周に配置される一対の軸受内輪４４，４５と、これら軸受内輪４４，４５のさらに外周に配置される軸受外輪４６と、軸受内輪４４，４５の外周面に形成された複列のインナレース４７と、軸受外輪４６の内周面に形成された複列のアウタレース４８と、インナレース４７とアウタレース４８の間に配置された複数の転動体としての玉４９と、各玉４９を保持する保持器（図示省略）とを備えた複列アンギュラ玉軸受である。

また、一対の軸受内輪４４，４５のうちインボード側の軸受内輪４５には径方向外側に伸びるフランジ部５０が設けられており、このフランジ部５０が懸架連結部材のハブアタッチメント１２にボルト（図示は省略）で連結されている。また、ハブアタッチメント１２は、例えばフランジ部５０との連結位置とは円周方向で異なる位置あるいは径方向で異なる位置でケーシング２２（ここではアウトボード側の第三分割ケーシング２２ｃ）にボルト（同じく図示は省略）で連結されている。これにより、ハブアタッチメント１２がインホイールモータ駆動装置２１に固定される。

一方、軸受外輪４６の外周には、ホイール取付け部５１が設けられており、このホイール取付け部５１には径方向外側に延びるフランジ部５２が設けられている。このフランジ部５２は車輪取付け用のフランジであり、例えば、図１に示すように、ブレーキディスク１３及び駆動輪のホイール１４がハブボルト５３（何れも図１の二点鎖線で示される）で取り付けられる。また、出力軸３６のアウトボード側端部は何れの軸受内輪４４，４５よりもアウトボード側に突出しており、そのアウトボード側端部に設けられたフランジ部５４をボルト５５でホイール取付け部５１に締付け固定することにより、軸受外輪４６がフランジ部５４とホイール取付け部５１とで挟持固定されると共に、ホイール取付け部５１を介してブレーキディスク１３及びホイール１４が軸受外輪４６と一体に回転可能とされる。以上の構成より、モータ部Ａからの回転駆動力が、減速機部Ｂを介して減速された状態で駆動輪に伝達される。

オイルポンプＤは、出力軸３６の外周であって、出力歯車３３よりもアウトボード側（図１でいえば右側）に配設される。ここで、オイルポンプＤは、例えば回転容積式のオイルポンプであり、本実施形態では、インナロータ５６とアウタロータ５７とからなるロータ５８を有する。インナロータ５６とアウタロータ５７はともに筒状をなし、アウタロータ５７の内周にインナロータ５６が配設される。また、インナロータ５６は出力軸３６の外周に所定の手段で連結され、これによりインナロータ５６が出力軸３６と一体に回転可能としている。

インナロータ５６とアウタロータ５７は例えば内接噛み合いの歯車形状をなし、トロコイド歯形やサイクロイド歯形、あるいはインボリュート歯形など任意の歯形を採用することが可能である。

上記構成のオイルポンプＤは、ポンプ室５９に収容される。本実施形態では、第三分割ケーシング２２ｃのアウトボード側端部２２ｄの内周にポンプ室５９が設けられ、インボード側からオイルポンプＤがポンプ室５９に収容されると共に、ポンプ室５９のインボード側に開口する開口部５９ａが、第三分割ケーシング２２ｃと別体に製作した押さえ部材６２で閉塞される。この場合、オイルポンプＤは、出力歯車３３のみならず、各動力伝達軸３４〜３６の何れの軸受３７〜４２よりもアウトボード側に配設される。一方、オイルポンプＤは、ブレーキディスク１３及び駆動輪のホイール１４が取付けられる車輪取付け用のフランジ（フランジ部５２）よりもインボード側に配設される。なお、図示は省略するが、オイルポンプＤがロータ５８を収容するハウジングをさらに有する場合、ポンプ室５９の内側にハウジングが配設され、ハウジングの内側にロータ５８（インナロータ５６及びアウタロータ５７）が配設される。

また、上述したポンプ室５９（正確にはインナロータ５６とアウタロータ５７との間隙などポンプ室５９内の容積可変空間）と連通する位置には、オイルの吸入ポート６０及び吐出ポート６１が設けられる。本実施形態では、第三分割ケーシング２２ｃのアウトボード側端部２２ｄのうち、ポンプ室５９とそのアウトボード側で隣接する位置に吸入ポート６０及び吐出ポート６１が設けられている。

なお、本実施形態では図示は省略しているが、吸入ポート６０と連通する吸入側の油路は、例えばケーシング２２内部の下方位置（ここでいう下方位置は、インホイールモータ駆動装置２１が車両に搭載された状態において、相対的に下方に位置する部分をいうものとする）に形成されるオイル溜りにまで延びており、当該油路のオイル溜り側端部がオイル溜り内に開口している。そのため、上述したオイルポンプＤを駆動させて、オイルポンプＤの内部空間に吸入力を生じさせることにより、オイル溜り内のオイルが吸入側油路を介してオイルポンプＤに吸い上げられる。また、これも本実施形態では図示は省略しているが、吐出ポート６１と連通する吐出側の油路は、例えばケーシング２２の内部空間のうちモータ部Ａを収容する部分にまで延びている。そのため、上述したオイルポンプＤを駆動させて、オイルポンプＤの内部空間に吸入したオイルに所定の吐出圧を付与することで、当該オイルが吐出ポート６１から吐出側油路を介して、モータ部Ａの周辺空間に供給される。

上記構成のインホイールモータ駆動装置２１は、ホイールハウジング１１（図２を参照）の内部に収容され、ばね下荷重に影響するため、小型軽量化が必須である。上述した平行軸歯車式の減速機部Ｂをモータ部Ａと組み合わせることで、低トルクかつ高回転型でありかつ小型のモータ２７を使用することが可能となる。これにより、コンパクトなインホイールモータ駆動装置２１を実現することができ、ばね下重量を抑えて走行安定性およびＮＶＨ特性に優れた電気自動車を得ることができる。

また、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１においては、上述したように、互いに平行な入力軸３４と出力軸３６、及びこれら入力軸３４と出力軸３６にそれぞれ設けられる入力歯車３０と出力歯車３３とを少なくとも有する減速機部Ｂをインホイールモータ駆動装置２１に設けると共に、出力軸３６の出力歯車３３よりもアウトボード側に、オイルポンプＤを設けるようにした。上述の位置にオイルポンプＤを設けることによって、ケーシング２２のうちモータ部Ａ、特にモータステータ２４を収容する部分との干渉を避けて、モータ部Ａから軸方向にずれた位置にオイルポンプＤを配置することができる（図１を参照）。よって、インホイールモータ駆動装置２１の内部を良好に冷却しつつもモータ２７を必要に応じて大型化することができ、モータ２７出力の増加もしくは減速比の低減化など設計自由度を高めることができる。また、オイルポンプＤをモータ部Ａの大型化に応じて径方向に移動させずに済むので、インホイールモータ駆動装置２１の外形寸法の増大化を回避して、インホイールモータ駆動装置２１の汎用性を確保することが可能となる。

もちろん、本発明に係るインホイールモータ駆動装置２１によれば、出力軸３６にオイルポンプＤのロータ５８（インナロータ５６）が連結され、出力軸３６と共にロータ５８が回転可能とされるので、減速機部Ｂを構成する既存の伝達軸（出力軸３６）でオイルポンプＤを駆動させることができる。よって、専用の駆動軸（ポンプ軸）を新たに準備することによるコストアップを避けて、比較的安価にモータ２７の大型化とインホイールモータ駆動装置２１の汎用性を両立することが可能となる。

以下、本発明の第一実施形態を説明したが、このインホイールモータ駆動装置２１は上記実施形態には限定されず、本発明の範囲内で任意の形態をとることが可能である。

図３は、本発明の第二実施形態に係るインホイールモータ駆動装置７１の断面図を示している。図３に示すように、このインホイールモータ駆動装置７１は、オイルポンプＤの取付け位置が異なる点で、第一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１と相違している。すなわち、第一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１においては、減速機部Ｂを収容する第三分割ケーシング２２ｃの側にオイルポンプＤが設けられるのに対し、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置７１においては、車輪用軸受部Ｃを構成する軸受内輪４５の側にオイルポンプＤが設けられている。

詳述すると、一対の軸受内輪４４，４５のうちインボード側に位置する軸受内輪４５のインボード側端部４５ａにポンプ室５９が形成されると共に、このポンプ室５９にオイルポンプＤが収容されている。本実施形態では、ポンプ室５９のインボード側に開口する開口部５９ａが、第三分割ケーシング２２ｃで閉塞されている。また、ポンプ室５９と連通する吸入ポート６０と吐出ポート６１は何れも第三分割ケーシング２２ｃの側（ポンプ室５９のインボード側）に設けられている。なお、本実施形態においては、固定側となるインボード側の軸受内輪４５はそのインボード側端部４５ａの外周に第三分割ケーシング２２ｃのアウトボード側端部２２ｄを嵌合することにより、軸受内輪４５が第三分割ケーシング２２ｃに対して位置決め固定される。

このように、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置７１においても、上述したように、出力軸３６の出力歯車３３よりもアウトボード側に、オイルポンプＤを設けるようにしたので、ケーシング２２のうちモータステータ２４を収容する部分との干渉を避けて、モータ部Ａから軸方向にずれた位置にオイルポンプＤを配置することができる。特に、本実施形態では、車輪用軸受４３を構成する軸受内輪４５にオイルポンプＤを設けるようにしたので（図３を参照）、より確実にモータ部ＡとオイルポンプＤとの干渉を避けることができる。また、本実施形態のように車輪用軸受部Ｃを外輪回転型とする場合、軸受内輪４５は固定側となるので、この軸受内輪４５にオイルポンプＤのポンプ室５９を設けることにより、オイルポンプＤを車輪用軸受部Ｃに先に組み込んでおくことができる。よって、組み込み工数を増やすことなく、オイルポンプＤを車輪用軸受部Ｃの側に設けることが可能となる。

また、本実施形態のように、軸受内輪４５の側にオイルポンプＤを設けることで、オイルポンプＤを収容するポンプ室５９の開口部５９ａを第三分割ケーシング２２ｃで閉塞することができる。よって、押さえ部材６２を省略して、部品点数の削減化、ひいては更なるコストダウンを図ることが可能となる。

図４は、本発明の第三実施形態に係るインホイールモータ駆動装置８１の断面図を示している。図４に示すように、このインホイールモータ駆動装置８１は、吸入ポート６０及び吐出ポート６１の配設位置が異なる点で、第二実施形態に係るインホイールモータ駆動装置７１と相違している。すなわち、第二実施形態に係るインホイールモータ駆動装置７１においては、減速機部Ｂを収容する第三分割ケーシング２２ｃの側に吸入ポート６０及び吐出ポート６１が設けられるのに対し、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置８１においては、車輪用軸受部Ｃを構成する軸受内輪４５の側に吸入ポート６０及び吐出ポート６１が設けられている。

このように、ポンプ室５９を軸受内輪４５の側に設けると共に、ポンプ室５９の開口部５９ａを第三分割ケーシング２２ｃで閉塞した構造をとることによって、吸入ポート６０と吐出ポート６１の形成位置を、ケーシング２２の側と軸受内輪４５の側とで選択することができる。よって、インホイールモータ駆動装置２１とその周辺部品との位置関係に応じて、吸入ポート６０と吐出ポート６１の位置、ひいては油路の位置及び形状を柔軟に設定することが可能となる。

図５は、本発明の第四実施形態に係るインホイールモータ駆動装置９１の断面図を示している。本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置９１は、内輪回転型の車輪用軸受部Ｃを有する点で、第一〜第三実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１，７１，８１と相違する。この場合、軸受外輪４６が固定側となり、軸受外輪４６には径方向外側に延びるフランジ部９２が設けられている。そして、このフランジ部９２がハブアタッチメント１２にボルト（図示は省略）で連結されている。

一方、一対の軸受内輪４４，４５のうちアウトボード側の軸受内輪４４には、径方向外側に延びる車輪取付け用のフランジ部９３が設けられている。このフランジ部９３は、例えば、図５に示すように、ブレーキディスク１３及び駆動輪のホイール１４がハブボルト５３で取り付けられる。以上の構成より、モータ部Ａからの回転駆動力が、減速機部Ｂを介して減速された状態で駆動輪に伝達される。

このように、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置９１においても、上述したように、出力軸３６の出力歯車３３よりもアウトボード側に、オイルポンプＤを設けるようにしたので、車輪用軸受部Ｃが外輪回転型か内輪回転型かに関わらず、ケーシング２２のうちモータステータ２４を収容する部分との干渉を避けて、モータ部Ａから軸方向にずれた位置にオイルポンプＤを配置することができる。

図６は、本発明の第五実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１０１の断面図を示している。また、図７は、図６に示すインホイールモータ駆動装置１０１のＳ−Ｓ線に沿った断面図を示している。図６及び図７に示すように、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１０１は、吸入ポート６０と連通し、第三分割ケーシング２２ｃ内部の下方位置に形成されるオイル溜り１０２（図７を参照）にまで延びる吸入側の油路１０３の少なくとも一部を軸受内輪４５に形成している。この場合、油路１０３の一端部１０４がオイル溜り１０２内に開口している。そのため、上述したオイルポンプＤを駆動させて、オイルポンプＤの内部空間に吸入力を生じさせることにより、オイル溜り１０２内のオイルが吸入側の油路１０３、吸入ポート６０を介してオイルポンプＤに吸い上げられる。

また、吐出ポート６１と連通する吐出側の油路１０５の少なくとも一部は、第三分割ケーシング２２ｃ及び軸受内輪４５に形成されている。すなわち、油路１０５は、図６に示すように、一端部１０４を有し軸受内輪４５に形成される第一油路１０５ａと、第一油路１０５ａと連通する第二油路１０５ｂ、及び第二油路１０５ｂと連通し、第三分割ケーシング２２ｃに形成される第三油路１０５ｃとを有する。そして、第三油路１０５ｃは、ケーシング２２の内部空間のうちモータ部Ａを収容する部分にまで延びてオイルの供給口１０６（図７を参照）と連通している。そのため、上述したオイルポンプＤを駆動させて、オイルポンプＤの内部空間に吸入したオイルに所定の吐出圧を付与することで、当該オイルが吐出ポート６１から吐出側の油路１０５（第一油路１０５ａ，第二油路１０５ｂ，第三油路１０５ｃ）を介して、供給口１０６からモータ部Ａの周辺空間に供給される。

このように、吸入側の油路１０３と吐出側の油路１０５の少なくとも一部を軸受内輪４５及びケーシング２２（第三分割ケーシング２２ｃ）に形成することによって、極力配管のための構造（部品）を追加することなく、オイルポンプＤを含むモータ部Ａ又は減速機部Ｂへの給油構造を構築することができる。

また、上述のように油路１０３，１０５を配管し、かつ本発明のようにオイルポンプＤを出力軸３６上に配設することによって、インホイールモータ駆動装置１０１と周辺部品との干渉を回避することができるメリットも存在する。すなわち、図８に示すように、仮にオイルポンプＤを入力軸３４のインボード側に配設したのであれば、オイルポンプＤ又はオイルポンプＤの油路が、タイヤ１５の径方向内側に位置するキャリパ１６と干渉する事態が懸念されるが、上述のように、オイルポンプＤを出力軸３６上でかつモータ部Ａから軸方向にずれた位置に配設し、かつオイルポンプＤの油路１０３，１０５（特にモータ部Ａ側に至る油路１０５）をできる限り軸受内輪４５やケーシング２２に設けることによって、キャリパ１６との干渉を避けて、オイルポンプＤの給油構造を構築することが可能となる。

１１ ホイールハウジング
１２ ハブアタッチメント
１３ ブレーキディスク
１４ ホイール
１５ タイヤ
１６ キャリパ
２１，７１，８１，９１，１０１ インホイールモータ駆動装置
２２ ケーシング
２３ レゾルバ
２４ モータステータ
２５ モータロータ
２６ モータ回転軸
２７ モータ
２８，２９ 軸受
３０ 入力歯車
３１，３２ 中間歯車
３３ 出力歯車
３４ 入力軸
３５ 中間軸
３６ 出力軸
３７，３８，３９，４０，４１，４２ 軸受
４３ 車輪用軸受
４４，４５ 軸受内輪
４６ 軸受外輪
４７ インナレース
４８ アウタレース
５０，９２ フランジ部
５２，９３ フランジ部
５６ インナロータ
５７ アウタロータ
５８ ロータ
５９ ポンプ室
６０ 吸入ポート
６１ 吐出ポート
６２ 押さえ部材
１０３，１０５ 油路
１０６ 供給口
Ａ モータ部
Ｂ 減速機部
Ｃ 車輪用軸受部
Ｄ オイルポンプ

Claims (9)

1. 車輪を駆動するモータ部と、前記車輪を回転支持する車輪用軸受部と、前記モータ部による回転を減速して前記車輪用軸受部に伝達する減速機部と、前記モータ部又は前記減速機部に向けてオイルを供給するためのオイルポンプとを備え、
   前記減速機部は、前記モータ部による回転駆動力が入力される入力軸と、前記入力軸に対して平行に配置され前記回転駆動力が出力される出力軸と、それぞれ前記入力軸と前記出力軸とに設けられ、前記入力軸から前記出力軸に至る前記回転駆動力の伝達経路の少なくとも一部を構成する入力歯車と出力歯車とを有し、
   前記出力軸の前記出力歯車よりもアウトボード側に、前記オイルポンプが設けられることを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
2. 前記オイルポンプは前記車輪用軸受部の側に設けられている請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 前記車輪用軸受部は外輪回転型で、
   前記オイルポンプのロータが収容されるポンプ室は前記車輪用軸受部の固定側となる軸受内輪に設けられている請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 前記モータ部及び前記減速機部を収容するケーシングをさらに備え、
   前記ポンプ室はインボード側に向けて開口する開口部を有し、前記開口部は前記ケーシングで閉塞されている請求項３に記載のインホイールモータ駆動装置。
5. 前記ポンプ室と連通する前記オイルの吸入ポート及び吐出ポートが前記ケーシングに設けられる請求項４に記載のインホイールモータ駆動装置。
6. 前記モータ部及び前記減速機部を収容するケーシングをさらに備え、
   前記オイルポンプは前記ケーシングの側に設けられている請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
7. 前記オイルポンプのロータが収容されるポンプ室は、前記ケーシングに設けられている請求項６に記載のインホイールモータ駆動装置。
8. 前記ポンプ室はインボード側に向けて開口する開口部を有し、前記開口部はインボード側から押さえ部材で閉塞されている請求項７に記載のインホイールモータ駆動装置。
9. 前記ポンプ室と連通する前記オイルの吸入ポート及び吐出ポートが前記ケーシングに設けられる請求項７又は８に記載のインホイールモータ駆動装置。

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