WO2024085020A1 - インホイールモータ - Google Patents

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WO2024085020A1
WO2024085020A1 PCT/JP2023/036719 JP2023036719W WO2024085020A1 WO 2024085020 A1 WO2024085020 A1 WO 2024085020A1 JP 2023036719 W JP2023036719 W JP 2023036719W WO 2024085020 A1 WO2024085020 A1 WO 2024085020A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axis
wheel
output shaft
disk
axial direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/036719
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
謙佑 西浦
Original Assignee
三菱重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Publication of WO2024085020A1 publication Critical patent/WO2024085020A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/04Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow radial displacement, e.g. Oldham couplings

Definitions

  • the stator of the motor (drive unit) is attached to the vehicle body.
  • the wheel which rotates due to the torque of the drive unit, is connected to the vehicle body via bearings, etc.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide an in-wheel motor that can improve reliability.
  • the in-wheel motor comprises a support structure that is cylindrical and extends in the axial direction and has one axial side attached to a vehicle body, a wheel having a cylindrical portion that surrounds the support structure from the outer periphery and a disk portion that closes the other axial side of the cylindrical portion, a bearing that supports the wheel so that it can rotate about the axis relative to the support structure, a casing fitted to the inner periphery of the support structure, and a drive unit that is housed inside the casing and can be rotated about the axis and has an output shaft that protrudes from the casing to the other axial side, a key member that connects the output shaft and the disk portion so that they cannot rotate relative to each other but can move relative to each other in the axial direction, and a restricting member that restricts the relative movement in the axial direction between the output shaft and the disk portion within a predetermined range.
  • the in-wheel motor disclosed herein can improve reliability.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an in-wheel motor according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a detailed view of the wheel support bearing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • 4 is a diagram illustrating assembly of a casing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram showing a peripheral portion of an output shaft according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 11 is a configuration diagram of an in-wheel motor according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a view of a disk portion of a wheel according to a second embodiment of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • FIG. 11 is a view of a pressing member according to a second embodiment of the present disclosure, as viewed from the axial direction.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of an in-wheel motor according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a view of a disk portion of a wheel according to a third embodiment of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • 13 is a diagram showing a disk portion of a wheel according to a modified example of the third embodiment of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a disk portion of a wheel according to a modified example of the third embodiment of the present disclosure, viewed from a radial direction.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of an in-wheel motor according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a view of a disk portion of a wheel according to a third embodiment of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • 13 is a diagram showing a disk portion of a wheel according to a modified example of the third embodiment of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • the in-wheel motor 1 of the present embodiment is mounted on a vehicle.
  • the in-wheel motor 1 rotates a tire 2 of the vehicle.
  • the in-wheel motor 1 includes a support structure 10, a wheel 20, a wheel support bearing 4 (an example of a bearing provided between the support structure 10 and the wheel 20), a first retaining portion 5 (see FIG. 2), a second retaining portion 6 (see FIG. 2), a drive unit 7, a key member 8, and a regulating member 9.
  • the support structure 10 has a cylindrical shape extending in the axis O direction.
  • the axis O of the support structure 10 will be simply referred to as the "axis O.”
  • the radial direction about the axis O will be simply referred to as the "radial direction”
  • the circumferential direction about the axis O will be simply referred to as the "circumferential direction.”
  • One side of the support structure 10 in the direction of the axis O is attached to the vehicle body 3.
  • the inner circumferential surface 10a of the support structure 10 is formed in a stepped shape located radially outward from one side to the other side in the direction of the axis O.
  • the inner circumferential surface 10a of the support structure 10 has a first inner circumferential surface 11, a second inner circumferential surface 12, and a third inner circumferential surface 13.
  • the first inner circumferential surface 11 is located on one side of the support structure 10 in the direction of the axis O.
  • the second inner circumferential surface 12 is located at the center of the support structure 10 in the axial direction O.
  • the second inner circumferential surface 12 is located radially outward of the first inner circumferential surface 11.
  • An edge of the second inner circumferential surface 12 on one side in the axial direction O is connected to an edge of the first inner circumferential surface 11 on the other side in the axial direction O by a step surface 14 perpendicular to the axial direction O.
  • the third inner circumferential surface 13 is located on the other side of the support structure 10 in the direction of the axis O.
  • the third inner circumferential surface 13 is located radially outward of the second inner circumferential surface 12.
  • An edge of the third inner circumferential surface 13 on one side in the direction of the axis O is connected to an edge of the second inner circumferential surface 12 on the other side in the direction of the axis O by a step surface 15 perpendicular to the direction of the axis O.
  • a groove 16 is formed in the third inner circumferential surface 13.
  • the groove 16 extends in the direction of the axis O from an open end of the support structure 10 on the other side in the direction of the axis O.
  • the groove 16 is a spline groove or a key groove.
  • the wheel 20 has a cylindrical portion 21 and a disk portion 22 .
  • the cylindrical portion 21 surrounds the support structure 10 from the outer periphery side.
  • the central axis of the cylindrical portion 21 is aligned along the axis O.
  • the tire 2 is mounted on the outer periphery of the cylindrical portion 21.
  • the disk portion 22 closes the other side of the cylindrical portion 21 in the direction of the axis O.
  • the disk portion 22 is formed in a disk shape with the axis O as the central axis.
  • the disk portion 22 has a wheel insertion hole 23 and a key groove 24 .
  • the wheel insertion holes 23 are formed in multiple radially inner portions of the disk portion 22.
  • the wheel insertion holes 23 penetrate the disk portion 22 in the axial O direction.
  • the key groove 24 is formed on the surface of one side of the disk portion 22 in the direction of the axis O.
  • the key groove 24 extends linearly in one direction.
  • the key groove 24 extends in the depth direction of the page.
  • the cross section of the key groove 24 perpendicular to the longitudinal direction is formed in a rectangular shape.
  • the wheel support bearing 4 supports the wheel 20 so as to be rotatable relative to the support structure 10 about the axis O.
  • Two wheel support bearings 4 are provided spaced apart in the direction of the axis O.
  • the wheel support bearing 4 has an outer ring 4a, an inner ring 4b, and rolling elements 4c (balls, rollers, etc.).
  • the outer ring 4a is attached to the inner circumferential surface of the cylindrical portion 21.
  • the outer ring 4a is attached to the cylindrical portion 21 by fitting (for example, interference fit).
  • the inner ring 4b is attached to an outer circumferential surface 10b of the support structure 10.
  • the inner ring 4b is attached to the support structure 10 by fitting (e.g., clearance fit).
  • the rolling element 4c is provided, for example, between the inner ring 4b and the outer ring 4a.
  • the rolling element 4c is rotatably installed between the inner ring 4b and the outer ring 4a.
  • the first retaining portion 5 and the second retaining portion 6 sandwich the wheel support bearing 4 from both sides in the direction of the axis O.
  • One first retaining portion 5 and one second retaining portion 6 are provided for each wheel support bearing 4.
  • the first retaining portion 5, the wheel support bearing 4, and the second retaining portion 6 are aligned in this order in the direction of the axis O, and form a stepped structure located radially outward from the first retaining portion 5 to the second retaining portion 6.
  • the first retaining portion 5 is fixed to the outer peripheral surface 10b of the support structure 10.
  • the first retaining portion 5 is disposed near the inner ring 4b of the wheel support bearing 4.
  • the first retaining portion 5 and the inner ring 4b are slightly spaced apart in the direction of the axis O. In other words, a gap is provided between the first retaining portion 5 and the inner ring 4b.
  • the second retaining portion 6 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 21.
  • the second retaining portion 6 abuts against the outer ring 4a of the wheel support bearing 4.
  • the first retaining portion 5 and the second retaining portion 6 are, for example, a bearing nut or a retaining ring.
  • the two first retaining portions 5 are disposed between the two wheel support bearings 4. Furthermore, the two second retaining portions 6 are disposed so as to sandwich the set of two wheel support bearings 4 from both sides in the direction of the axis O.
  • the drive device 7 has a casing 30 , a mounting member 50 , a motor 60 , a fixing portion 70 , and a reducer 80 .
  • the casing 30 is fitted into the inner circumferential surface 10a of the support structure 10.
  • the casing 30 has a motor casing 31 and a reducer casing 32.
  • the motor casing 31 constitutes one side of the casing 30 in the direction of the axis O.
  • the motor casing 31 accommodates a motor 60, which will be described later.
  • the motor casing 31 has a side wall portion 33 , a bottom portion 34 , and a flange 35 .
  • the side wall portion 33 is formed in a cylindrical shape extending in the direction of the axis O.
  • the central axis of the side wall portion 33 is aligned with the axis O.
  • the side wall portion 33 is fitted into the second inner circumferential surface 12 of the support structure 10.
  • the bottom 34 closes the opening on one side of the side wall 33 in the direction of the axis O.
  • the bottom 34 is formed in a disk shape.
  • the central axis of the bottom 34 is along the axis O.
  • the bottom 34 abuts against the step surface 14 of the casing 30 from the other side in the direction of the axis O.
  • the bottom 34 has a through hole 36 and an annular wall 37.
  • the through hole 36 penetrates the bottom portion 34 along the axis O.
  • the through hole 36 has a small diameter hole 36a and a large diameter hole 36b.
  • the small diameter hole 36a constitutes the other side of the through hole 36 in the direction of the axis O.
  • the large diameter hole 36b constitutes one side of the through hole 36 in the direction of the axis O.
  • the radius of the large diameter hole 36b is larger than the radius of the small diameter hole 36a.
  • the large diameter hole 36b communicates with the small diameter hole 36a.
  • the annular wall portion 37 is provided on the surface of the bottom portion 34 facing the other side in the direction of the axis O.
  • the annular wall portion 37 rises from the bottom portion 34 to the other side in the direction of the axis O, and is provided so as to surround the small diameter hole 36a of the through hole 36 from the outer periphery.
  • the annular wall portion 37 is provided at a position spaced radially outward from the small diameter hole 36a.
  • the flange 35 is provided at the end of the side wall portion 33 on the other side in the direction of the axis O.
  • the flange 35 protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the side wall portion 33.
  • the flange 35 abuts against the step surface 15 of the support structure 10 from the other side in the direction of the axis O.
  • the reducer casing 32 constitutes the other side of the casing 30 in the direction of the axis O.
  • the reducer casing 32 accommodates a reducer 80, which will be described later.
  • the reducer casing 32 has a side wall portion 38 , a first bottom portion 39 , a second bottom portion 40 , and a flange 41 .
  • the central axis of the side wall portion 38 is along the axis O.
  • the side wall portion 38 is surrounded from the outer periphery by the third inner circumferential surface 13 of the support structure 10.
  • an annular inner tooth ring 38a is provided around the entire inner circumferential surface of the side wall portion 38.
  • the first bottom portion 39 closes an opening on one side in the direction of the axis O of the side wall portion 38.
  • the first bottom portion 39 has a base portion 42 and a fitting portion 43.
  • the base 42 is formed in a disk shape.
  • the central axis of the base 42 is aligned along the axis O.
  • the fitting portion 43 is provided on one surface of the base portion 42 in the direction of the axis O.
  • the fitting portion 43 is formed in a disk shape.
  • the central axis of the fitting portion 43 is along the axis O.
  • the radius of the fitting portion 43 is smaller than the radius of the base portion 42.
  • the fitting portion 43 is fitted into an opening in the side wall portion 33 of the motor casing 31.
  • the first bottom portion 39 has a through hole 44 and an annular wall portion 45 .
  • the through hole 44 penetrates the first bottom portion 39 along the axis O.
  • the through hole 44 has a small diameter hole 44a and a large diameter hole 44b.
  • the small diameter hole 44a constitutes one side of the through hole 44 in the direction of the axis O.
  • the large diameter hole 44b constitutes the other side of the through hole 44 in the direction of the axis O.
  • the radius of the large diameter hole 44b is larger than the radius of the small diameter hole 44a.
  • the large diameter hole 44b communicates with the small diameter hole 44a.
  • the annular wall portion 45 is provided on the surface of the first bottom portion 39 facing one side in the direction of the axis O.
  • the annular wall portion 45 rises from the bottom portion 34 to one side in the direction of the axis O and is provided so as to surround the small diameter hole 44a of the through hole 44 from the outer periphery.
  • the annular wall portion 45 is provided at a position spaced radially outward from the small diameter hole 44a.
  • the second bottom 40 closes the opening on the other side of the side wall 38 in the direction of the axis O.
  • the second bottom 40 is formed in a disk shape.
  • the central axis of the second bottom 40 is along the axis O.
  • the second bottom 40 has a through hole 46.
  • the through hole 46 penetrates the first bottom portion 39 along the axis O.
  • the through hole 46 has a small diameter hole 46a and a large diameter hole 46b.
  • the small diameter hole 46a constitutes the other side of the through hole 46 in the direction of the axis O.
  • the large diameter hole 46b constitutes one side of the through hole 46 in the direction of the axis O.
  • the radius of the large diameter hole 46b is larger than the radius of the small diameter hole 46a.
  • the large diameter hole 46b communicates with the small diameter hole 46a.
  • the flange 41 is provided at one end of the side wall portion 38 in the direction of the axis O.
  • the flange 41 protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the side wall portion 38.
  • the flange 41 of the reducer casing 32 abuts against the flange 35 of the motor casing 31 from the other side in the direction of the axis O.
  • the mounting member 50 mounts the casing 30 to the support structure 10.
  • the mounting member 50 includes a bolt 51, an elastic body 52, and a torque support ring 53.
  • the bolt 51 penetrates the flange 35 of the motor casing 31 and the flange 41 of the reduction gear casing 32 in the direction of the axis O to fasten them together.
  • the motor casing 31 and the reduction gear casing 32 are integrated to form the casing 30.
  • the tip 51c of the bolt 51 penetrates into the support structure 10.
  • the casing 30 is fastened and fixed to the support structure 10.
  • the elastic body 52 covers the threaded portion 51a of the bolt 51 from the outer periphery.
  • the elastic body 52 is provided from the head 51b of the bolt 51 to the inside of the flange 35 of the motor casing 31.
  • the elastic body 52 is, for example, rubber.
  • the torque support ring 53 is fixed to the casing 30 by the bolt 51.
  • the torque support ring 53 is provided between the head 51b of the bolt 51 and the flange 41 of the reducer casing 32.
  • the torque support ring 53 covers the threaded portion 51a of the bolt 51 together with the elastic body 52 from the outer periphery.
  • the torque support ring 53 is fitted into a groove portion 16 formed in the third inner circumferential surface 13 of the support structure 10.
  • the torque support ring 53 is, for example, a spline or a key.
  • the motor 60 is housed in the motor casing 31.
  • the motor 60 has a stator 61 and a rotor 62.
  • the stator 61 is provided in an annular shape around the entire circumference of the inner circumferential surface of the motor casing 31.
  • the stator 61 has a stator core 63 fixed to the inner circumferential surface of the motor casing 31, and a coil 64 attached to the stator core 63.
  • the rotor 62 is provided inside the stator 61.
  • the rotor 62 has a rotor shaft 65 and a rotor core 66.
  • the rotor shaft 65 is a hollow shaft formed into a cylindrical shape extending along the axis O. Both ends of the rotor shaft 65 in the direction of the axis O are rotatably supported by bearings 67.
  • the bearing 67 on one side in the direction of the axis O is attached to the inner circumferential surface of the annular wall 37 of the motor casing 31.
  • the bearing 67 on the other side in the direction of the axis O is attached to the inner circumferential surface of the annular wall 45 of the reducer casing 32.
  • the rotor core 66 is provided at the center of the rotor shaft 65 in the direction of the axis O.
  • the rotor core 66 protrudes radially outward from the rotor shaft 65 in a flange-like shape.
  • the rotor 62 described above is fixed to the reducer 80 by the fixing part 70.
  • the fixing part 70 transmits the rotational torque from the rotor 62 to the reducer 80.
  • the detailed configuration of the fixing part 70 will be described later.
  • the reducer 80 is housed in the reducer casing 32.
  • the reducer 80 has a sun shaft 81, a planetary gear 82, a carrier 83, and an output shaft 84.
  • the sun shaft 81 has a shaft portion 85 and a sun gear 86 .
  • the shaft portion 85 extends along the axis O.
  • the shaft portion 85 protrudes from the through hole 46 of the reducer casing 32 on one side in the direction of the axis O. Furthermore, the shaft portion 85 is inserted into the rotor shaft 65 from the other side in the direction of the axis O.
  • the shaft portion 85 is fixed to the rotor shaft 65 by the fixing portion 70.
  • the fixing part 70 is provided at one end of the shaft part 85 in the direction of the axis O.
  • the fixing part 70 has a torque receiving part 71, a bolt 72, and a washer 73.
  • the torque receiving portion 71 is formed on the inner circumferential surface of the rotor shaft 65 and the outer circumferential surface of the shaft portion 85 of the sun shaft 81.
  • the torque receiving portion 71 has a structure such as a spline or a key.
  • the torque receiving portion 71 receives the rotational torque of the rotor 62 and transmits it to the shaft portion 85.
  • the bolt 72 is screwed into the shaft portion 85 from one side in the direction of the axis O.
  • the washer 73 is disposed between the head of the bolt 72 and the shaft portion 85, and is inserted into the bolt 72.
  • the positions of the motor 60 and the reducer 80 in the direction of the axis O are fixed by the bolt 72 and the washer 73.
  • the sun gear 86 is provided at the other end of the shaft portion 85 in the direction of the axis O.
  • the sun gear 86 is disposed within the reducer casing 32.
  • a plurality of planetary gears 82 are provided on the outer periphery of the sun gear 86.
  • the planetary gears 82 are meshed with the sun gear 86.
  • the planetary gears 82 have an insertion hole 87.
  • the insertion hole 87 penetrates the planetary gears 82 in the direction of the axis O.
  • the planetary gears 82 have a first gear 82a and a second gear 82b.
  • the first gear 82a constitutes one side of the planetary gears 82 in the direction of the axis O.
  • the first gear 82a is engaged with the internal tooth ring 38a.
  • the second gear 82b constitutes the other side of the planetary gears 82 in the direction of the axis O.
  • the radius of the second gear 82b is smaller than the radius of the first gear 82a.
  • the carrier 83 supports the planetary gear 82.
  • the carrier 83 has a first carrier body 89, a second carrier body 90, and a carrier shaft 91.
  • the first carrier body 89 and the second carrier body 90 sandwich the planetary gear 82 from both sides in the direction of the axis O.
  • the first carrier body 89 is provided on one side in the direction of the axis O with respect to the planetary gears 82.
  • the first carrier body 89 has a cylindrical portion 89a and a flange 389b.
  • the cylindrical portion 89a extends along the axis O.
  • the cylindrical portion 89a has an insertion hole 89c.
  • the insertion hole 89c extends along the axis O.
  • the shaft portion 85 of the sun shaft 81 is inserted into the insertion hole 89c.
  • the insertion hole 89c is formed with a larger diameter than the shaft portion 85.
  • the cylindrical portion 89a is rotatably supported by a bearing 92.
  • the bearing 92 is attached to the inner circumferential surface of the large diameter hole 44b of the through hole 44 of the reducer casing 32.
  • the flange 89b is provided at the other end of the cylindrical portion 89a in the direction of the axis O.
  • the flange 89b protrudes radially outward from the outer circumferential surface of the cylindrical portion 89a.
  • the second carrier body 90 is provided on the other side in the direction of the axis O with respect to the planetary gear 82.
  • the second carrier body 90 is located on the other side in the direction of the axis O with respect to the sun gear 86.
  • the second carrier body 90 has a cylindrical portion 90a and a flange 90b.
  • the cylindrical portion 90a extends along the axis O.
  • the flange 90b is provided at one end of the cylindrical portion 90a in the direction of the axis O.
  • the flange 90b protrudes radially outward from the outer circumferential surface of the cylindrical portion 90a.
  • the carrier shaft 91 connects the flange 89b of the first carrier body 89 and the flange 90b of the second carrier body 90 in the direction of the axis O.
  • the carrier shaft 91 is inserted into the insertion hole 87 of the planetary gear 82.
  • a bearing 88 is provided on the outer circumferential surface of the carrier shaft 91.
  • the output shaft 84 is housed inside the casing 30 and is provided so as to be rotatable about the axis O.
  • the rotational force of the rotor 62 is transmitted to the output shaft 84 via the sun shaft 81 and the planetary gears 82.
  • the output shaft 84 protrudes from the casing 30 to the other side in the direction of the axis O.
  • the output shaft 84 has an output shaft body 93 and a connecting portion 94 .
  • the output shaft body 93 is formed in a cylindrical shape extending in the axial direction O.
  • the output shaft body 93 is inserted into the through hole 46 of the second bottom 40 from one side in the axial direction O, and protrudes from the casing 30 to the other side in the axial direction O.
  • the output shaft body 93 is supported by a bearing 95 so as to be rotatable around the axis O.
  • the bearing 95 is attached to the inner circumferential surface of the large diameter hole 46b of the through hole 46 of the second bottom 40.
  • the output shaft body 93 also has a groove 93a that opens toward one side in the axial direction O.
  • the groove 93a is formed in the radial center of the output shaft body 93.
  • a bearing 96 is attached to the inner circumferential surface of the groove 93a.
  • the cylindrical portion 90a of the second carrier body 90 is inserted into the bearing 96.
  • the connecting portion 94 is provided on one side of the output shaft body 93 in the direction of the axis O.
  • the connecting portion 94 has a flange 94a, a wall portion 94b, and internal teeth 94c.
  • the flange 94a extends radially outward from the outer circumferential surface of the output shaft main body 93.
  • the wall portion 94b extends in the direction of the axis O from a surface of the flange 94a on one side in the direction of the axis O.
  • the internal teeth 94c are provided at an end portion of the wall portion 94b on one side in the direction of the axis O.
  • the internal teeth 94c are engaged with the second gear 82b of the planetary gear 82.
  • the key member 8 connects the output shaft 84 and the disk portion 22 so as to be non-rotatable relative to each other and movable relative to each other in the direction of the axis O.
  • the key member 8 is attached to the surface of the output shaft main body 93 on the other side in the direction of the axis O.
  • the key member 8 protrudes from the output shaft 84 to the other side in the direction of the axis O.
  • the key member 8 is fitted into the key groove 24 with a gap therebetween in the direction of the axis O. This fitting of the key member 8 into the key groove 24 with a gap therebetween allows the disk portion 22 to move relative to the key member 8 in the direction of the axis O.
  • the key also transmits torque from the output shaft 84 to the wheel 20.
  • the restricting member 9 restricts the relative movement between the output shaft 84 and the disk portion 22 in the direction of the axis O within a predetermined range.
  • the regulating member 9 includes a bolt 17 and a spring 18 .
  • the bolt 17 is inserted into the wheel insertion hole 23 of the wheel 20.
  • the bolt 17 has a threaded portion 17a, a head portion 17b, and a tip portion 17c.
  • the threaded portion 17a extends in the direction of the axis O.
  • the head portion 17b is slightly spaced from the disk portion 22 of the wheel 20 to the other side in the direction of the axis O.
  • the tip portion 17c is fastened to the disk portion 22.
  • the springs 18 are provided on both sides in the direction of the axis O, sandwiching the disk portion 22.
  • the spring 18 on one side in the direction of the axis O is sandwiched in the direction of the axis O between the output shaft 84 and the wheel 20, and the spring 18 on the other side in the direction of the axis O is sandwiched in the direction of the axis O between the wheel 20 and the head 17b of the bolt 17.
  • Each spring 18 is compressed in the direction of the axis O during assembly.
  • a space in the axial O direction (hereinafter, this space will be referred to as the backlash in the axial O direction) is provided between the head 17b of the bolt 17 and the disk portion 22 of the wheel 20, and between the disk portion 22 of the wheel 20 and the output shaft 84.
  • the spring 18 is disposed within this backlash in the axial O direction. Note that, in this embodiment, the spring 18 does not necessarily have to be provided within this backlash in the axial O direction.
  • the in-wheel motor 1 includes a support structure 10, a wheel 20, a drive unit 7, a key member 8, and a regulating member 9.
  • the support structure 10 is cylindrical and extends in the direction of the axis O, with one side in the direction of the axis O attached to the vehicle body 3.
  • the wheel 20 has a cylindrical portion 21 that surrounds the support structure 10 from the outer periphery, and a disk portion 22 that closes the other side in the direction of the axis O of the cylindrical portion 21.
  • the wheel support bearing 4 supports the wheel 20 so that it can rotate relatively around the axis O with respect to the support structure 10.
  • the drive unit 7 includes a casing 30 and an output shaft 84. The casing 30 is fitted into the inner surface 10a of the support structure 10.
  • the output shaft 84 is housed inside the casing 30 and is rotatable around the axis O, and protrudes from the casing 30 to the other side in the direction of the axis O.
  • the key member 8 connects the output shaft 84 and the disk portion 22 so that they cannot rotate relative to each other but can move relative to each other in the direction of the axis O.
  • the restricting member 9 restricts the relative movement between the output shaft 84 and the disk portion 22 in the direction of the axis O to within a predetermined range.
  • a thrust load F acts on the wheel 20 from the road surface.
  • the thrust load F is transmitted from the wheel 20 to the vehicle body 3 via the wheel support bearing 4 and the support structure 10.
  • the key member 8 causes the output shaft 84 and the disk portion 22 to move relatively in the direction of the axis O. This relative movement between the output shaft 84 and the disk portion 22 absorbs the thrust load F directed toward the drive unit 7. This makes it easier for the thrust load F to be transmitted to the support structure 10, avoiding the drive unit 7. This prevents the thrust load F from acting on the drive unit 7. This prevents the occurrence of breakdowns and failures, improving reliability.
  • the output shaft 84 is also disposed between the drive unit 7 and the disk portion 22 of the wheel 20. Therefore, the output shaft 84 is disposed in the space inside the cylindrical portion 21 of the wheel 20. This makes it possible to utilize the available space, thereby enabling the in-wheel motor 1 to be made compact. Furthermore, since the output shaft 84 is disposed near the wheel 20, it becomes easy to arrange the output shaft 84 and the reducer 80 having the output shaft 84.
  • the disk portion 22 has a key groove 24 that fits into the key member 8 with a gap in the direction of the axis O.
  • the disk portion 22 is provided so as to be movable relative to the key member 8 in the direction of the axis O.
  • a space (backlash) is provided in the direction of the axis O between the head 17b of the bolt 17 of the restricting member 9 and the disk portion 22 of the wheel 20, and between the disk portion 22 of the wheel 20 and the output shaft 84.
  • the in-wheel motor 1 further includes a first retaining portion 5 and a second retaining portion 6 that sandwich the wheel support bearing 4 from both sides in the direction of the axis O.
  • the first retaining portion 5 is fixed to the outer peripheral surface 10b of the support structure 10, and the second retaining portion 6 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 21.
  • the first retaining portion 5 and the second retaining portion 6 can hold the wheel support bearing 4 in the same axial O position. This prevents the wheel support bearing 4 from shifting in the axial O direction.
  • an elastic body 52 is provided around the bolt 51 used to secure the torque support ring 53.
  • the elastic body 52 absorbs the positional misalignment of the drive unit 7. This reduces the misalignment (eccentricity) between the support structure 10 and the drive unit 7, reducing the occurrence of breakdowns and failures and improving reliability.
  • the in-wheel motor 201 includes a support structure 10, a wheel 220, a wheel support bearing 4, a first retaining portion 5 (see FIG. 2), a second retaining portion 6 (see FIG. 2), a drive unit 7, a key member 8, a regulating member 209, and a pressing member 210.
  • the wheel 220 has a cylindrical portion 21 and a disk portion 222.
  • the disk portion 222 has a wheel insertion hole 223 and a key groove 24.
  • Each wheel insertion hole 223 is an elongated hole extending in the circumferential direction. All four wheel insertion holes 223 have the same circumferential length.
  • the pressing member 210 is disposed between the output shaft 84 and the disk portion 222.
  • the pressing member 210 is formed in a disk shape extending in a direction perpendicular to the axis O.
  • the pressing member 210 is formed from a friction material.
  • the pressing member 210 has a key member 8 on the surface facing the disk portion 222.
  • the pressing member 210 has an insertion hole 211.
  • the insertion hole 211 penetrates the pressing member 210 in the direction of the axis O.
  • the insertion hole 211 is formed at a position overlapping with the wheel insertion hole 223 in the direction of the axis O. 7, the four insertion holes 211 are arranged in a circumferential direction so as to surround the axis O.
  • Each insertion hole 211 is an elongated hole extending in the circumferential direction.
  • the four insertion holes 87, 89c, 211 all have the same circumferential length.
  • the restricting member 209 is provided so as to be movable relative to the disk portion 222 .
  • the regulating member 209 includes a bolt 217 and a spring 218 .
  • the bolt 217 is inserted through the wheel insertion hole 223 and the insertion hole 211 of the pressing member 210.
  • the bolt 217 has a threaded portion 217a, a head portion 217b, and a tip portion 217c.
  • the threaded portion 217a extends in the direction of the axis O.
  • the head portion 217b is slightly spaced from the disk portion 222 of the wheel 220 to the other side in the direction of the axis O.
  • the tip portion 217c is fastened to the disk portion 222.
  • the wheel insertion hole 223 and the insertion hole 211 of the pressing member 210 are so-called flush holes. That is, the wheel insertion hole 223 and the insertion hole 211 of the pressing member 210 are formed with a larger diameter than the threaded portion 217a. However, the wheel insertion hole 223 and the insertion hole 211 of the pressing member 210 are formed with a smaller diameter than the head portion 217b.
  • the springs 218 are provided on both sides in the direction of the axis O, sandwiching the disk portion 222.
  • the spring 218 on one side in the direction of the axis O is sandwiched in the direction of the axis O between the pressing member 210 and the wheel 220, and the spring 218 on the other side in the direction of the axis O is sandwiched in the direction of the axis O between the wheel 220 and the head 217b of the bolt 217.
  • Each spring 218 is compressed in the direction of the axis O when assembled.
  • the spring 218 on one side in the direction of the axis O presses the pressing member 210 against the output shaft 84 in the direction of the axis O.
  • the spring 218 is, for example, a coil spring, a disc spring, a leaf spring, or the like.
  • the in-wheel motor 201 further includes a pressing member 210.
  • the pressing member 210 is disposed between the output shaft 84 and the disk portion 222.
  • a key member 8 is provided on the surface of the pressing member 210 facing the disk portion 222.
  • the restricting member 209 is provided so as to be movable relative to the disk portion 222.
  • the restricting member 209 has a spring 218 that presses the pressing member 210 against the output shaft 84 in the direction of the axis O.
  • the rotational force of the drive unit 7 is transmitted to the wheel 220 by the frictional force between the output shaft 84 and the pressing member 210. Therefore, when an unexpected disturbance acts on the wheel 220, the output shaft 84 and the pressing member 210 become misaligned, preventing the disturbance from acting on the drive unit 7. This prevents the occurrence of breakdowns or failures due to disturbances. In this way, the pressing member 210 functions as a safety mechanism, further improving reliability.
  • the pressing member 210 is made of a friction material.
  • the frictional force between the output shaft 84 and the pressing member can be adjusted by selecting the material of the friction material that constitutes the pressing member 210.
  • the in-wheel motor 301 includes a support structure 10, a wheel 320, a wheel support bearing 4, a first retaining portion 5 (see FIG. 2), a second retaining portion 6 (see FIG. 2), a drive unit 7, a key member 8, a regulating member 209, and a pressing member 210.
  • the wheel 320 has a cylindrical portion 21 and a disk portion 322.
  • the disk portion 322 has a wheel insertion hole 223 and a key groove 24. From another perspective, the disk portion 322 has a disk portion main body 322a, annular portion 322b, and elastic structures 310, 310A.
  • the disk body 322a overlaps with the output shaft 84 in the direction of the axis O.
  • the disk body 322a is provided with a wheel insertion hole 223 and a key groove 24.
  • the disk body 322a is provided with a restricting member 209.
  • the annular portion 322b is provided around the entire edge of the cylindrical portion 21 on the other side in the direction of the axis O.
  • the annular portion 322b surrounds the outer periphery of the disk portion main body 322a.
  • the annular portion 322b is provided at a distance from the disk portion main body 322a.
  • the surface of the annular portion 322b on the other side in the direction of the axis O is located on one side in the direction of the axis O than the surface of the disk portion main body 322a on the other side in the direction of the axis O.
  • the elastic structure 310 connects the disk portion main body 322a and the annular portion 322b.
  • the elastic structure 310 is elastically deformable in a direction intersecting with the axis O direction.
  • the elastic structure 310 is provided around the entire circumference of the disk portion main body 322a.
  • the elastic structure 310 of the present embodiment has a bellows portion 311 and an attachment portion 312 .
  • the bellows portion 311 is provided between a surface of the annular portion 322b on the other side in the axial direction O and a surface of the disk portion main body 322a on the other side in the axial direction O.
  • the bellows portion 311 is a cylindrical member extending in the axial direction O.
  • the bellows portion 311 has a bellows structure in which multiple plates are overlapped in the axial direction O.
  • the bellows portion 311 covers the disk portion main body 322a from the outer periphery.
  • the mounting portions 312 are provided at both ends of the bellows portion 311 in the direction of the axis O.
  • the mounting portion 312 on one side in the direction of the axis O is fixed to the surface of the annular portion 322b on the other side in the direction of the axis O by, for example, a bolt 217.
  • the mounting portion 312 on the other side in the direction of the axis O is fixed to the surface of the disc portion main body 322a on the other side in the direction of the axis O by, for example, a bolt.
  • the disk portion 322 has a disk portion main body 322a, an annular portion 322b, and an elastic structure 310.
  • the disk portion main body 322a overlaps with the output shaft 84 in the direction of the axis O.
  • a restricting member 209 is provided on the disk portion main body 322a.
  • the annular portion 322b surrounds the outer periphery of the disk portion main body 322a and is provided at a distance from the disk portion main body 322a.
  • the elastic structure 310 connects the disk portion main body 322a and the annular portion 322b, and is elastically deformable in a direction intersecting the direction of the axis O.
  • the elastic structure 310 when an external force acting on the wheel 320 intersects with the axis O, the elastic structure 310 elastically deforms in a direction intersecting with the axis O. This allows the external force to be absorbed by the elastic structure 310. This reduces misalignment (eccentricity) between the wheel 320 and the output shaft 84.
  • the elastic structure 310 also functions as a suspension, mitigating disturbances input in the vertical direction. This reduces the occurrence of breakdowns and failures, further improving reliability.
  • Modification of the third embodiment A modification of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11 , in this modification, the surface of the annular portion 322b on the other side in the direction of axis O is at the same position in the direction of axis O as the surface of the disk portion main body 322a on the other side in the direction of axis O. Also, the elastic structure 310A in this modification is a plurality of leaf springs 313 that surround the disk portion main body 322a from the outer periphery.
  • the leaf springs 313 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each leaf spring 313 is connected to the outer circumferential surface 10b of the disk body 322a and the outer circumferential surface 10b of the annular portion 322b in the axial direction O.
  • the leaf spring 313 has a leaf spring body 313a and an attachment portion 313b.
  • the leaf spring body 313a is formed in a V-shape protruding in the circumferential direction when viewed from the axial direction O.
  • the attachment portion 313b is provided at both radial ends of the leaf spring body 313a.
  • the radially inner attachment portion 313b is fixed to the disk body 322a by, for example, a bolt.
  • the radially outer attachment portion 313b is fixed to the annular portion 322b by, for example, a bolt.
  • the rotor shaft 65 is a hollow shaft, and the shaft portion 85 of the sun shaft 81 is inserted into the rotor shaft 65 and fixed by the fixing portion 70.
  • this is not limited to the above.
  • the rotor shaft 65 and the shaft portion 85 of the sun shaft 81 may be connected by a joint.
  • the pressing member 210 is formed from a friction material, but this is not limited to this.
  • the pressing member 210 may be formed from a material other than a friction material.
  • the in-wheel motor 1, 201, 301 includes a support structure 10 having a cylindrical shape extending in the direction of an axis O and one side in the direction of the axis O attached to a vehicle body 3, a wheel 20, 220, 320 having a cylindrical portion 21 surrounding the support structure 10 from an outer periphery side and a disk portion 22, 222, 322 closing the other side in the direction of the axis O of the cylindrical portion 21, a bearing supporting the wheel 20, 220, 320 so as to be rotatable relative to the support structure 10 around the axis O, and an inner circumferential surface 10a of the support structure 10.
  • the drive unit 7 having an output shaft 84 that is accommodated inside the casing 30 and can be rotated around the axis O and protrudes from the casing 30 to the other side in the direction of the axis O; a key member 8 that connects the output shaft 84 and the disk portion 22, 222, 322 so as to be non-rotatable relative to each other but movable relative to each other in the direction of the axis O; and a regulating member 9, 209 that regulates the relative movement between the output shaft 84 and the disk portion 22, 222, 322 in the direction of the axis O within a predetermined range.
  • An example of the bearing is the wheel support bearing 4 of the above embodiment.
  • the thrust load F is transmitted from the wheel 20, 220, 320 to the vehicle body 3 via the bearing and support structure 10.
  • the key member 8 causes the output shaft 84 and the disk portion 22, 222, 322 to move relatively in the direction of the axis O. This relative movement between the output shaft 84 and the disk portion 22, 222, 322 absorbs the thrust load F directed toward the drive unit 7. This makes it easier for the thrust load F to be transmitted to the support structure 10, avoiding the drive unit 7. This prevents the thrust load F from acting on the drive unit 7.
  • the in-wheel motor 1, 201, 301 of the second aspect is the in-wheel motor 1, 201, 301 of the first aspect, in which the disk portion 22, 222, 322 has a key groove 24 that fits with the key member 8 with a gap in the direction of the axis O, and the disk portion 22, 222, 322 may be arranged to be movable relative to the key member 8 in the direction of the axis O.
  • the in-wheel motor 1, 201, 301 of the third aspect is the in-wheel motor 1, 201, 301 of the first or second aspect, and further includes a first retaining portion 5 and a second retaining portion 6 that sandwich the bearing from both sides in the direction of the axis O, and the first retaining portion 5 is fixed to the outer peripheral surface 10b of the support structure 10, and the second retaining portion 6 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 21.
  • the first retaining portion 5 and the second retaining portion 6 can hold the bearing in the same position along the axis O. This prevents the bearing from shifting along the axis O.
  • the in-wheel motor 201, 301 of the fourth aspect is the in-wheel motor 201, 301 of any one of the first to third aspects, further comprising a pressing member 210 arranged between the output shaft 84 and the disk portion 222, 322, with the key member 8 provided on the surface of the disk portion 222, 322 side, the regulating member 209 is arranged to be movable relative to the disk portion 222, 322, and the regulating member 209 may have a spring 218 that presses the pressing member 210 against the output shaft 84 in the direction of the axis O.
  • the rotational force of the drive unit 7 is transmitted to the wheels 220, 320 by the frictional force between the output shaft 84 and the pressing member 210. Therefore, when an unexpected disturbance acts on the wheels 220, 320, the output shaft 84 and the pressing member 210 are misaligned, preventing the disturbance from acting on the drive unit 7.
  • the in-wheel motor 301 of the fifth aspect is the in-wheel motor 301 of any one of the first to fourth aspects, and the disk portion 322 may have a disk portion main body 322a that overlaps with the output shaft 84 in the direction of the axis O and on which the regulating member 209 is provided, an annular portion 322b that surrounds the outer periphery of the disk portion main body 322a and is provided at a distance from the disk portion main body 322a, and an elastic structure 310, 310A that connects the disk portion main body 322a and the annular portion 322b and is elastically deformable in a direction intersecting the direction of the axis O.
  • the elastic structures 310, 310A elastically deform in a direction intersecting with the axis O. This allows the elastic structures 310, 310A to absorb this external force. This reduces misalignment (eccentricity) between the wheel 320 and the output shaft 84.
  • the in-wheel motor disclosed herein can improve reliability.

Landscapes

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Abstract

インホイールモータは、軸線方向に延びる円筒状をなして軸線方向一方側が車体に取り付けられた支持構造と、支持構造を外周側から囲う円筒部、及び円筒部の軸線方向他方側を閉塞する円盤部を有するホイールと、支持構造に対してホイールを軸線回りに相対回転可能に支持する軸受と、支持構造の内周面に嵌め込まれたケーシング、及び、該ケーシングの内部に収容されて軸線回りに回転駆動可能とされているとともにケーシングから軸線方向他方側に突出する出力軸を有する駆動装置と、出力軸と円盤部とを相対回転不能かつ軸線方向に相対移動可能に接続するキー部材と、出力軸と円盤部との軸線方向の相対移動を所定の範囲に規制する規制部材と、を備える。

Description

インホイールモータ
 本開示は、インホイールモータに関する。
 本願は、2022年10月20日に出願された特願2022-168441号に対して優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 特許文献1の電動車輪では、モータ(駆動装置)のステータが車体に取り付けられている。また、駆動装置の回転力によって回転するホイールは、ベアリング等を介して車体に連結されている。
特開2013-23202号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の電動車輪では、ホイールがスラスト荷重を受けた際、スラスト荷重の大部分が車体を介して駆動装置に伝達される。駆動装置に伝達されるスラスト荷重が大きくなると、故障・障害が発生しやすくなり、信頼性が低下する。
 本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、信頼性を向上させることができるインホイールモータを提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本開示に係るインホイールモータは、軸線方向に延びる円筒状をなして前記軸線方向一方側が車体に取り付けられた支持構造と、前記支持構造を外周側から囲う円筒部、及び前記円筒部の前記軸線方向他方側を閉塞する円盤部を有するホイールと、前記支持構造に対して前記ホイールを前記軸線回りに相対回転可能に支持する軸受と、前記支持構造の内周面に嵌め込まれたケーシング、及び、該ケーシングの内部に収容されて前記軸線回りに回転駆動可能とされているとともに前記ケーシングから前記軸線方向他方側に突出する出力軸を有する駆動装置と、前記出力軸と前記円盤部とを相対回転不能かつ前記軸線方向に相対移動可能に接続するキー部材と、前記出力軸と前記円盤部との前記軸線方向の相対移動を所定の範囲に規制する規制部材と、を備える。
 本開示のインホイールモータによれば、信頼性を向上させることができる。
本開示の第一実施形態に係るインホイールモータの構成図ある。 本開示の第一実施形態に係るホイール支持軸受を詳細に示した図である。 本開示の第一実施形態に係るケーシングの組み付けを説明する図ある。 本開示の第一実施形態に係る出力軸の周辺部分を示す図ある。 本開示の第二実施形態に係るインホイールモータの構成図ある。 本開示の第二実施形態に係るホイールの円盤部を軸線方向から見た図である。 本開示の第二実施形態に係る押し付け部材を軸線方向から見た図である。 本開示の第三実施形態に係るインホイールモータの構成図ある。 本開示の第三実施形態に係るホイールの円盤部を軸線方向から見た図である。 本開示の第三実施形態の変形例に係るホイールの円盤部を軸線方向から見た図である。 本開示の第三実施形態の変形例に係るホイールの円盤部を径方向から見た断面図である。
<第一実施形態>
 以下、本開示の第一実施形態に係るインホイールモータ1について、図1から図4を参照して説明する。
(インホイールモータ)
 本実施形態のインホイールモータ1は、車両に搭載されている。インホイールモータ1は、車両のタイヤ2を回転させる。
 図1に示すように、インホイールモータ1は、支持構造10と、ホイール20と、ホイール支持軸受4(支持構造10とホイール20との間に設けられる軸受の例示)と、第1保持部5(図2参照)と、第2保持部6(図2参照)と、駆動装置7と、キー部材8と、規制部材9と、を備える。
(支持構造)
 支持構造10は、軸線O方向に延びる円筒状をなしている。
 以下、支持構造10の軸線Oを単に「軸線O」と称する。また、軸線Oについての径方向を単に「径方向」と称し、軸線Oについての周方向を単に「周方向」と称する。
 支持構造10の軸線O方向一方側は、車体3に取り付けられている。
 本実施形態では、支持構造10の内周面10aは、軸線O方向一方側から他方側に向かうに従って、径方向外側に位置する階段状に形成されている。支持構造10の内周面10aは、第1内周面11と、第2内周面12と、第3内周面13と、を有する。
 第1内周面11は、支持構造10の軸線O方向一方側に位置する。
 第2内周面12は、支持構造10の軸線O方向中央に位置する。第2内周面12は、第1内周面11よりも径方向外側に位置している。第2内周面12の軸線O方向一方側の端縁は、第1内周面11の軸線O方向他方側の端縁と、軸線O方向に直交する段差面14によって接続されている。
 第3内周面13は、支持構造10の軸線O方向他方側に位置する。第3内周面13は、第2内周面12よりも径方向外側に位置している。第3内周面13の軸線O方向一方側の端縁は、第2内周面12の軸線O方向他方側の端縁と、軸線O方向に直交する段差面15によって接続されている。第3内周面13には、溝部16が形成されている。溝部16は、支持構造10の軸線O方向他方側の開口端から、軸線O方向に延びている。溝部16は、スプライン溝やキー溝である。
(ホイール)
 ホイール20は、円筒部21と、円盤部22と、を有する。
 円筒部21は、支持構造10を外周側から囲っている。円筒部21の中心軸線は、軸線Oに沿っている。円筒部21の外周面には、タイヤ2が装着されている。
 円盤部22は、円筒部21の軸線O方向他方側を閉塞している。円盤部22は、軸線Oを中心軸線とする円盤状に形成されている。
 円盤部22は、ホイール挿通孔23と、キー溝24と、を有する。
 ホイール挿通孔23は、円盤部22の径方向内側の部分に複数形成されている。ホイール挿通孔23は、円盤部22を軸線O方向に貫通している。
 キー溝24は、円盤部22の軸線O方向一方側の表面に形成されている。キー溝24は、一方向に直線状に延びている。例えば、図1に示す例では、キー溝24は、紙面奥行方向に延びている。キー溝24の長手方向に直交する断面は、矩形状に形成されている。
(ホイール支持軸受)
 ホイール支持軸受4は、支持構造10に対してホイール20を軸線O回りに相対回転可能に支持する。ホイール支持軸受4は、軸線O方向に離間して2つ設けられている。図2に示すように、ホイール支持軸受4は、外輪4aと、内輪4bと、転動体4c(玉やころ等)と、を有する。
 外輪4aは、円筒部21の内周面に取り付けられている。外輪4aは、円筒部21にはめ合い(例えば、しまりばめ)によって取り付けられている。
 内輪4bは、支持構造10の外周面10bに取り付けられている。内輪4bは、支持構造10にはめ合い(例えば、すきまばめ)によって取り付けられている。
 転動体4cは、例えば内輪4bと外輪4aとの間に設けられている。転動体4cは、内輪4bと外輪4aとの間で回転可能に設置されている。
(第1保持部、第2保持部)
 第1保持部5及び第2保持部6は、ホイール支持軸受4を軸線O方向両側から挟み込む。第1保持部5及び第2保持部6は、1つのホイール支持軸受4につき1つずつ設けられている。第1保持部5、ホイール支持軸受4、第2保持部6は、この順に軸線O方向に並べられ、第1保持部5から第2保持部6に向かうしたがって、径方向外側に位置する段付き構造を形成している。
 具体的には、第1保持部5は、支持構造10の外周面10bに固定されている。第1保持部5は、ホイール支持軸受4の内輪4bの近傍に配置されている。第1保持部5と内輪4bとは、軸線O方向に僅かに離間している。すなわち、第1保持部5と内輪4bとの間には、ガタが設けられている。第2保持部6は、円筒部21の内周面に固定されている。第2保持部6は、ホイール支持軸受4の外輪4aに当接している。
 第1保持部5及び第2保持部6は、例えばベアリングナットや止め輪等である。
 本実施形態では、2つの第1保持部5が2つのホイール支持軸受4の間に配置されている。さらに、2つの第2保持部6は、2つのホイール支持軸受4の組を軸線O方向両側から挟み込むように配置されている。
(駆動装置)
 図1に戻り、駆動装置7は、ケーシング30と、取り付け部材50と、モータ60と、固定部70と、減速機80と、を有する。
(ケーシング)
 ケーシング30は、支持構造10の内周面10aに嵌め込まれている。ケーシング30は、モータケーシング31と、減速機ケーシング32を有する。
(モータケーシング)
 モータケーシング31は、ケーシング30のうち軸線O方向一方側を構成する。モータケーシング31は、後述するモータ60を収容する。
 モータケーシング31は、側壁部33、と、底部34と、フランジ35と、を有する。
 側壁部33は、軸線O方向に延びる円筒状に形成されている。側壁部33の中心軸線は、軸線Oに沿っている。側壁部33は、支持構造10の第2内周面12に嵌め込まれている。
 底部34は、側壁部33の軸線O方向一方側の開口を閉塞している。底部34は、円盤状に形成されている。底部34の中心軸線は、軸線Oに沿っている。底部34は、ケーシング30の段差面14に軸線O方向他方側から当接している。底部34は、貫通孔36と、環状壁部37と、を有する。
 貫通孔36は、底部34を軸線Oに沿って貫通している。貫通孔36は、小径孔36aと、大径孔36bと、を有する。
 小径孔36aは、貫通孔36のうち軸線O方向他方側を構成している。大径孔36bは、貫通孔36のうち、軸線O方向一方側を形成している。大径孔36bの半径は、小径孔36aの半径よりも大きい。大径孔36bは、小径孔36aと連通している。
 環状壁部37は、底部34の軸線O方向他方側を向く表面に設けられている。環状壁部37は、底部34から軸線O方向他方側に立ち上がり、貫通孔36の小径孔36aを外周側から囲うように設けられている。環状壁部37は、小径孔36aから径方向外側に離間した位置に設けられている。
 フランジ35は、側壁部33の軸線O方向他方側の端部に設けられている。フランジ35は、側壁部33の外周面から径方向外側に張り出している。フランジ35は、支持構造10の段差面15に軸線O方向他方側から当接している。
(減速機ケーシング)
 減速機ケーシング32は、ケーシング30のうち軸線O方向他方側を構成する。減速機ケーシング32は、後述する減速機80を収容する。
 減速機ケーシング32は、側壁部38と、第1底部39と、第2底部40と、フランジ41と、を有する。
 側壁部38の中心軸線は、軸線Oに沿っている。側壁部38は、支持構造10の第3内周面13に外周側から囲われている。また、側壁部38の内周面には、全周にわたって円環状の内歯リング38aが設けられている。
 第1底部39は、側壁部38の軸線O方向一方側の開口を閉塞している。第1底部39は、基部42と、嵌合部43と、を有する。
 基部42は、円盤状に形成されている。基部42の中心軸線は、軸線Oに沿っている。
 嵌合部43は、基部42の軸線O方向一方側の面に設けられている。嵌合部43は、円盤状に形成されている。嵌合部43の中心軸線は、軸線Oに沿っている。嵌合部43の半径は、基部42の半径よりも小さい。嵌合部43は、モータケーシング31の側壁部33の開口に嵌め込まれている。
 また別の観点では、第1底部39は、貫通孔44と、環状壁部45と、を有する。
 貫通孔44は、第1底部39を軸線Oに沿って貫通している。貫通孔44は、小径孔44aと、大径孔44bと、を有する。
 小径孔44aは、貫通孔44のうち軸線O方向一方側を構成する。大径孔44bは、貫通孔44のうち軸線O方向他方側を構成する。大径孔44bの半径は、小径孔44aの半径よりも大きい。大径孔44bは、小径孔44aと連通している。
 環状壁部45は、第1底部39の軸線O方向一方側を向く表面に設けられている。環状壁部45は、底部34から軸線O方向一方側に立ち上がり、貫通孔44の小径孔44aを外周側から囲うように設けられている。環状壁部45は、小径孔44aから径方向外側に離間した位置に設けられている。
 第2底部40は、側壁部38の軸線O方向他方側の開口を閉塞している。第2底部40は、円盤状に形成されている。第2底部40の中心軸線は、軸線Oに沿っている。第2底部40は、貫通孔46を有する。
 貫通孔46は、第1底部39を軸線Oに沿って貫通している。貫通孔46は、小径孔46aと、大径孔46bと、を有する。
 小径孔46aは、貫通孔46のうち軸線O方向他方側を構成する。大径孔46bは、貫通孔46のうち軸線O方向一方側を構成する。大径孔46bの半径は、小径孔46aの半径よりも大きい。大径孔46bは、小径孔46aと連通している。
 フランジ41は、側壁部38の軸線O方向一方側の端部に設けられている。フランジ41は、側壁部38の外周面から径方向外側に張り出している。減速機ケーシング32のフランジ41は、モータケーシング31のフランジ35に軸線O方向他方側から当接している。
(取り付け部材)
 取り付け部材50は、支持構造10に、ケーシング30を取り付ける。図3に示すように、取り付け部材50は、ボルト51と、弾性体52と、トルクサポートリング53と、を有する。
 ボルト51は、モータケーシング31のフランジ35と減速機ケーシング32のフランジ41とを軸線O方向に貫通し、締結している。これにより、モータケーシング31と減速機ケーシング32とが一体化されて、ケーシング30が形成されている。さらに、ボルト51の先端部51cは、支持構造10まで入り込んでいる。これにより、ケーシング30は、支持構造10に締結固定されている。
 弾性体52は、ボルト51のネジ部51aを外周側から覆っている。弾性体52は、ボルト51の頭部51bからモータケーシング31のフランジ35の内側まで設けられている。弾性体52は、例えばゴムである。
 トルクサポートリング53は、ボルト51によってケーシング30に固定されている。トルクサポートリング53は、ボルト51の頭部51bと、減速機ケーシング32のフランジ41との間に設けられている。トルクサポートリング53は、ボルト51のネジ部51aを弾性体52ごと外周側から覆っている。トルクサポートリング53は、支持構造10の第3内周面13に形成された溝部16に嵌め込まれている。トルクサポートリング53は、例えばスプラインやキー等である。
(モータ)
 モータ60は、モータケーシング31内に収容されている。モータ60は、ステータ61と、ロータ62と、を有する。
 ステータ61は、モータケーシング31の内周面の全周に亘って環状に設けられている。ステータ61は、モータケーシング31の内周面に固定されたステータコア63と、ステータコア63に取り付けられたコイル64と、を有する。
 ロータ62は、ステータ61の内側に設けられている。ロータ62は、ロータシャフト65と、ロータコア66と、を有する。
 ロータシャフト65は、軸線Oに沿って延びる円筒状に形成された中空軸である。ロータシャフト65の軸線O方向両端部は、軸受67によって回転可能に支持されている。軸線O方向一方側の軸受67は、モータケーシング31の環状壁部37の内周面に取り付けられている。軸線O方向他方側の軸受67は、減速機ケーシング32の環状壁部45の内周面に取り付けられている。
 ロータコア66は、ロータシャフト65の軸線O方向中央部に設けられている。ロータコア66は、ロータシャフト65のから径方向外側に鍔状に張り出している。
 上述したロータ62は、固定部70によって減速機80に固定される。固定部70は、ロータ62から減速機80に回転トルクを伝達する。固定部70の詳細構成については、後述する。
(減速機)
 減速機80は、減速機ケーシング32内に収容されている。減速機80は、太陽軸81と、遊星歯車82と、キャリア83と、出力軸84と、を有する。
(太陽軸)
 太陽軸81は、軸部85と、太陽歯車86と、を有する。
 軸部85は、軸線Oに沿って延びている。軸部85は、減速機ケーシング32の貫通孔46から軸線O方向一方側に突出している。さらに、軸部85は、ロータシャフト65内に軸線O方向他方側から挿通されている。軸部85は、固定部70によってロータシャフト65に固定されている。
 固定部70は、軸部85の軸線O方向一方側の端部に設けられている。固定部70は、トルク受け部71と、ボルト72と、ワッシャ73と、を有する。
 トルク受け部71は、ロータシャフト65の内周面及び、太陽軸81の軸部85の外周面に形成されている。トルク受け部71は、例えばスプラインまたはキー等の構造である。トルク受け部71は、ロータ62の回転トルクを受け持ち、軸部85に伝達する。ボルト72は、軸線O方向一方側から軸部85にねじ込まれている。ワッシャ73は、ボルト72の頭部と軸部85との間に配置され、ボルト72に挿通されている。ボルト72及びワッシャ73によって、モータ60及び減速機80の軸線O方向位置が固定されている。
 太陽歯車86は、軸部85の軸線O方向他方側の端部に設けられている。太陽歯車86は、減速機ケーシング32内に配置されている。
(遊星歯車)
 遊星歯車82は、太陽歯車86の外周側に複数設けられている。遊星歯車82は、太陽歯車86に噛み合わされている。遊星歯車82は、挿通孔87を有する。挿通孔87は、遊星歯車82を軸線O方向に貫通している。別の観点では、遊星歯車82は、第1歯車82aと、第2歯車82bと、を有する。第1歯車82aは、遊星歯車82の軸線O方向一方側を構成する。第1歯車82aは、内歯リング38aと嵌合している。第2歯車82bは、遊星歯車82の軸線O方向他方側を構成する。第2歯車82bの半径は、第1歯車82aの半径よりも小さい。
(キャリア)
 キャリア83は、遊星歯車82を支持する。キャリア83は、第1キャリア本体89と、第2キャリア本体90と、キャリア軸91と、を有する。
 第1キャリア本体89と第2キャリア本体90とは、遊星歯車82を軸線O方向両側から挟み込んでいる。
 第1キャリア本体89は、遊星歯車82に対して軸線O方向一方側に設けられている。第1キャリア本体89は、円柱部89aと、フランジ389bと、を有する。
 円柱部89aは、軸線Oに沿って延びている。円柱部89aは、挿通孔89cを有する。挿通孔89cは、軸線Oに沿って延びている。挿通孔89cには、太陽軸81の軸部85が挿通されている。挿通孔89cは、軸部85よりも大径に形成されている。円柱部89aは、軸受92によって回転可能に支持されている。軸受92は、減速機ケーシング32の貫通孔44の大径孔44bの内周面に取り付けられている。
 フランジ89bは、円柱部89aの軸線O方向他方側の端部に設けられている。フランジ89bは、円柱部89aの外周面から径方向外側に張り出している。
 第2キャリア本体90は、遊星歯車82に対して軸線O方向他方側に設けられている。第2キャリア本体90は、太陽歯車86よりも軸線O方向他方側に位置している。第2キャリア本体90は、円柱部90aと、フランジ90bと、を有する。
 円柱部90aは、軸線Oに沿って延びている。
 フランジ90bは、円柱部90aの軸線O方向一方側の端部に設けられている。フランジ90bは、円柱部90aの外周面から径方向外側に張り出している。
 キャリア軸91は、第1キャリア本体89のフランジ89bと第2キャリア本体90のフランジ90bとを軸線O方向に接続している。キャリア軸91は、遊星歯車82の挿通孔87に挿通されている。キャリア軸91の外周面には、軸受88が設けられている。
(出力軸)
 出力軸84は、ケーシング30の内部に収容され、軸線O回りに回転駆動可能に設けられている。出力軸84には、太陽軸81及び遊星歯車82を介して、ロータ62の回転力が伝達される。出力軸84は、ケーシング30から軸線O方向他方側に突出する。
 出力軸84は、出力軸本体93と、連結部94と、を有する。
 出力軸本体93は、軸線O方向に延びる円柱状に形成されている。出力軸本体93は、軸線O方向一方側から第2底部40の貫通孔46に挿通され、ケーシング30から軸線O方向他方側に突出している。出力軸本体93は、軸受95によって、軸線O回りに回転可能に支持されている。軸受95は、第2底部40の貫通孔46の大径孔46bの内周面に取り付けられている。また、出力軸本体93は、軸線O方向一方側に向かって開口する溝部93aを有する。溝部93aは、出力軸本体93の径方向中心部に形成されている。溝部93aの内周面には、軸受96が取り付けられている。この軸受96には、第2キャリア本体90の円柱部90aが挿通されている。
 連結部94は、出力軸本体93の軸線O方向一方側に設けられている。連結部94は、フランジ94aと、壁部94bと、内歯94cと、を有する。
 フランジ94aは、出力軸本体93の外周面から径方向外側に延びている。壁部94bは、フランジ94aの軸線O方向一方側の表面から軸線O方向に延びている。内歯94cは、壁部94bの軸線O方向一方側の端部に設けられている。内歯94cは、遊星歯車82の第2歯車82bと噛み合わされている。
(キー部材)
 キー部材8は、出力軸84と円盤部22とを相対回転不能かつ軸線O方向に相対移動可能に接続する。本実施形態では、出力軸本体93の軸線O方向他方側の面に取り付けられている。キー部材8は、出力軸84から軸線O方向他方側に突出している。キー部材8は、キー溝24と軸線O方向に間隔を空けた状態で嵌合している。このキー部材8とキー溝24との間隔を空けた嵌合によって、円盤部22が、キー部材8に対して軸線O方向に相対移動可能となる。また、キーは、出力軸84からホイール20へのトルク伝達を行う。
(規制部材)
 規制部材9は、出力軸84と円盤部22との軸線O方向の相対移動を所定の範囲に規制する。
 ここで、ホイール支持軸受4の軸線O方向のがたつき範囲をΔ1とし、規制部材9によって規制される、出力軸84と円盤部22との軸線O方向の相対移動の範囲をΔ2とすると、Δ2がΔ1よりも大きくなる。
 本実施形態では、規制部材9は、ボルト17と、バネ18と、を有する。
 ボルト17は、ホイール20のホイール挿通孔23に挿通されている。ボルト17は、ネジ部17aと、頭部17bと、先端部17cと、を有する。ネジ部17aは、軸線O方向に延びている。頭部17bは、ホイール20の円盤部22から軸線O方向他方側に僅かに離間している。先端部17cは、円盤部22に締め付けられている。
 バネ18は、円盤部22を挟んで軸線O方向両側に設けられている。軸線O方向一方側のバネ18は、出力軸84とホイール20とによって軸線O方向に挟みまれ、軸線O方向他方側のバネ18は、ホイール20とボルト17の頭部17bによって軸線O方向に挟まれている。各バネ18は、組付け時に軸線O方向に圧縮されている。
 ボルト17の頭部17bとホイール20の円盤部22との間、ホイール20の円盤部22と出力軸84との間には、軸線O方向の空間(以下、この空間を軸線O方向のガタと称する。)が設けられている。この軸線O方向のガタ内に、バネ18が配置されている。なお、本実施形態では、この軸線O方向のガタ内に、バネ18が設けられていなくてもよい。
(作用効果)
 本実施形態のインホイールモータ1によれば、以下の作用効果が発揮される。
 本実施形態では、インホイールモータ1は、支持構造10と、ホイール20と、駆動装置7と、キー部材8と、規制部材9と、を備える。支持構造10は、軸線O方向に延びる円筒状をなして軸線O方向一方側が車体3に取り付けられている。ホイール20は、支持構造10を外周側から囲う円筒部21、及び円筒部21の軸線O方向他方側を閉塞する円盤部22を有する。ホイール支持軸受4は、支持構造10に対してホイール20を軸線O回りに相対回転可能に支持する。駆動装置7は、ケーシング30、及び、出力軸84を有する。ケーシング30は、支持構造10の内周面10aに嵌め込まれている。出力軸84は、ケーシング30の内部に収容されて軸線O回りに回転駆動可能とされているとともにケーシング30から軸線O方向他方側に突出している。キー部材8は、出力軸84と円盤部22とを相対回転不能かつ軸線O方向に相対移動可能に接続する。規制部材9は、出力軸84と円盤部22との軸線O方向の相対移動を所定の範囲に規制する。
 例えば、ホイール20の操舵によって路面からホイール20にスラスト荷重Fが作用する。本実施形態によれば、このようにホイール20が路面等からスラスト荷重Fを受けた際、スラスト荷重Fは、ホイール20からホイール支持軸受4、支持構造10を経由して、車体3に伝達される。さらに、キー部材8によって、出力軸84と円盤部22とが軸線O方向に相対移動する。この出力軸84と円盤部22との相対移動によって、駆動装置7に向かうスラスト荷重Fが吸収される。これにより、スラスト荷重Fが、駆動装置7を回避して支持構造10に伝達され易くなる。よって、スラスト荷重Fが駆動装置7に作用することが抑制される。したがって、故障や障害の発生が抑制され、信頼性が向上する。
 また、出力軸84は、駆動装置7とホイール20の円盤部22との間に配置される。このため、出力軸84は、ホイール20の円筒部21内のスペースに配置される。よって、空きスペースを活用できるので、インホイールモータ1を小型できる。また、ホイール20の近傍に出力軸84が配置されるため、出力軸84、及び出力軸84を有する減速機80の配置が容易となる。
 また、本実施形態では、円盤部22は、キー部材8と軸線O方向に間隔を空けた状態で嵌合するキー溝24を有する。円盤部22は、キー部材8に対して軸線O方向に相対移動可能に設けられている。
 これにより、ホイール20の円盤部22がキー部材8に沿って、軸線O方向に移動可能となる。この円盤部22の軸線O方向の移動によって、スラスト荷重Fが駆動装置7を回避して支持構造10に伝達され易くなる。よって、スラスト荷重Fが駆動装置7に作用することがより一層抑制される。
 また、本実施形態では、規制部材9のボルト17の頭部17bとホイール20の円盤部22との間、ホイール20の円盤部22と出力軸84との間に、軸線O方向の空間(ガタ)が設けられている。
 これにより、路面等から作用するスラスト荷重Fが、スラスト荷重Fが駆動装置7を回避して、確実に支持構造10に伝達される。よって、スラスト荷重Fが駆動装置7に作用することがより一層抑制される。
 また、本実施形態では、インホイールモータ1は、ホイール支持軸受4を軸線O方向両側から挟み込む第1保持部5及び第2保持部6をさらに備える。第1保持部5は、支持構造10の外周面10bに固定され、第2保持部6は、円筒部21の内周面に固定されている。
 これにより、第1保持部5と第2保持部6が、ホイール支持軸受4の軸線O方向を同一の軸線O方向の位置に保持することができる。よって、ホイール支持軸受4の軸線O方向のずれが抑制される。
 また、本実施形態では、トルクサポートリング53の固定用のボルト51の周囲には、弾性体52が設けられている。
 これにより、弾性体52が駆動装置7の位置ずれを吸収する。よって、支持構造10と駆動装置7とのずれ(偏心)が緩和されるので、故障や障害の発生が抑制され、信頼性が向上する。
<第二実施形態>
 以下、本開示の第二実施形態に係るインホイールモータ201について、主に図5から図7を参照して説明する。前述した実施形態と同様の構成については、同一の名称及び同一の符号を付す等して説明を適宜省略する。
 図5に示すように、本実施形態では、インホイールモータ201は、支持構造10と、ホイール220と、ホイール支持軸受4と、第1保持部5(図2参照)と、第2保持部6(図2参照)と、駆動装置7と、キー部材8と、規制部材209と、押し付け部材210と、を備える。
 ホイール220は、円筒部21と、円盤部222と、を有する。円盤部222は、ホイール挿通孔223と、キー溝24と、を有する。
 図6に示すように、ホイール挿通孔223は、軸線Oを囲うように周方向に並んで4つ設けられている。各ホイール挿通孔223は、周方向に延びる長穴である。4つのホイール挿通孔223の周方向の長さは全て等しい。
 示すように、押し付け部材210は、出力軸84と円盤部222との間に配置されている。押し付け部材210は、軸線Oと直交する方向に延在する円盤状に形成されている。押し付け部材210は、摩擦材により形成されている。押し付け部材210には、円盤部222側の表面にキー部材8が設けられている。押し付け部材210は、挿通孔211を有する。
 挿通孔211は、押し付け部材210を軸線O方向に貫通している。挿通孔211は、ホイール挿通孔223と軸線O方向で重なる位置に形成されている。
 図7に示すように、挿通孔211は、軸線Oを囲うように周方向に並んで4つ設けられている。各挿通孔211は、周方向に延びる長穴である。4つの挿通孔87、89c、211の周方向の長さは全て等しい。
 規制部材209は、円盤部222に相対移動可能に設けられている。
 規制部材209は、ボルト217と、バネ218と、を有する。
 ボルト217は、ホイール挿通孔223及び押し付け部材210の挿通孔211に挿通されている。ボルト217は、ネジ部217aと、頭部217bと、先端部217cと、を有する。ネジ部217aは、軸線O方向に延びている。頭部217bは、ホイール220の円盤部222から軸線O方向他方側に僅かに離間している。先端部217cは、円盤部222に締め付けられている。
 ホイール挿通孔223及び押し付け部材210の挿通孔211は、いわゆるがば穴である。すなわち、ホイール挿通孔223及び押し付け部材210の挿通孔211は、ネジ部217aよりも大径に形成されている。但し、ホイール挿通孔223及び押し付け部材210の挿通孔211は、頭部217bよりも小径に形成されている。
 バネ218は、円盤部222を挟んで軸線O方向両側に設けられている。軸線O方向一方側のバネ218は、押し付け部材210とホイール220とによって軸線O方向に挟みまれ、軸線O方向他方側のバネ218は、ホイール220とボルト217の頭部217bによって軸線O方向に挟まれている。各バネ218は、組付け時に軸線O方向に圧縮されている。軸線O方向一方側のバネ218は、押し付け部材210を出力軸84に軸線O方向に押し付ける。これにより、押し付け部材210と出力軸84との間に、出力軸84の回転力に耐えうる程度の摩擦力が生じる。
 バネ218は、例えばコイルばね、皿ばね、板ばね等である。
(作用効果)
 本実施形態のインホイールモータ201によれば、以下の作用効果が発揮される。
 本実施形態では、インホイールモータ201は、押し付け部材210をさらに備える。押し付け部材210は、出力軸84と円盤部222との間に配置されている。押し付け部材210の円盤部222側の表面には、キー部材8が設けられている。規制部材209は、円盤部222に相対移動可能に設けられている。規制部材209は、押し付け部材210を出力軸84に軸線O方向に押し付けるバネ218を有する。
 本実施形態によれば、出力軸84と押し付け部材210との摩擦力によって、駆動装置7の回転力がホイール220に伝達される。このため、想定外の外乱がホイール220に作用した時、出力軸84と押し付け部材210とがずれることにより、外乱が駆動装置7に作用することが抑制される。したがって、外乱による故障や障害の発生が抑制される。このように、押し付け部材210が安全機構として機能し、信頼性がより一層向上する。
 本実施形態では、押し付け部材210は、摩擦材によって形成されている。
 これにより、押し付け部材210を構成する摩擦材の材質を選択することにより、出力軸84と押し付け材間の摩擦力を調整することができる。
<第三実施形態>
 以下、本開示の第三実施形態に係るインホイールモータ301について、主に図8、図9を参照して説明する。前述した実施形態と同様の構成については、同一の名称及び同一の符号を付す等して説明を適宜省略する。
 図8に示すように、本実施形態では、インホイールモータ301は、支持構造10と、ホイール320と、ホイール支持軸受4と、第1保持部5(図2参照)と、第2保持部6(図2参照)と、駆動装置7と、キー部材8と、規制部材209と、押し付け部材210と、を備える。
 ホイール320は、円筒部21と、円盤部322と、を有する。
 円盤部322は、ホイール挿通孔223と、キー溝24と、を有する。また、別の観点では、円盤部322は、円盤部本体322aと、円環部322bと、弾性構造体310、310Aと、を有する。
 円盤部本体322aは、出力軸84と軸線O方向に重なる。円盤部本体322aには、ホイール挿通孔223及びキー溝24が設けられている。円盤部本体322aには、規制部材209が設けられている。
 円環部322bは、円筒部21の軸線O方向他方側の端縁の全周にわたって設けられている。円環部322bは、円盤部本体322aの外周側から囲う。円環部322bは、円盤部本体322aと間隔をあけて設けられる。本実施形態では、円環部322bの軸線O方向他方側の表面は、円盤部本体322aの軸線O方向他方側の表面よりも軸線O方向一方側に位置している。
 図8、図9に示すように、弾性構造体310は、円盤部本体322aと円環部322bとを連結する。弾性構造体310は、軸線O方向に交差する方向に弾性変形可能とされている。弾性構造体310は、円盤部本体322aの全周にわたって設けられている。
 本実施形態の弾性構造体310は、ベローズ部311と、取り付け部312と、を有する。
 ベローズ部311は、軸線O方向で円環部322bの軸線O方向他方側の表面と、円盤部本体322aの軸線O方向他方側の表面との間に設けられている。ベローズ部311は、軸線O方向に延びる円筒状の部材である。ベローズ部311は、軸線O方向に複数の板が重ね合わされたような蛇腹構造を有する。ベローズ部311は、円盤部本体322aを外周側から覆っている。
 取り付け部312は、ベローズ部311の軸線O方向両端部に設けられている。軸線O方向一方側の取り付け部312は、円環部322bの軸線O方向他方側の表面に例えばボルト217によって固定されている。軸線O方向他方側の取り付け部312は、円盤部本体322aの軸線O方向他方側の表面に例えばボルトによって固定されている。
(作用効果)
 本実施形態のインホイールモータ301によれば、以下の作用効果が発揮される。
 本実施形態では、円盤部322は、円盤部本体322aと、円環部322bと、弾性構造体310と、を有する。円盤部本体322aは、出力軸84と軸線O方向に重なっている。円盤部本体322aには、規制部材209が設けられている。円環部322bは、円盤部本体322aの外周側から囲うとともに、円盤部本体322aと間隔をあけて設けられている。弾性構造体310は、円盤部本体322aと円環部322bとを連結し、軸線O方向に交差する方向に弾性変形可能とされている。
 例えば、ホイール320に軸線O方向に交差する外力が働いた場合、弾性構造体310が軸線O方向に交差する方向に弾性変形する。これにより、この外力が弾性構造体310によって吸収される。よって、ホイール320と出力軸84とのずれ(偏心)が抑制される。また、弾性構造体310は、上下方向に入力される外乱を緩和し、いわゆるサスペンションとしても機能する。よって、故障や障害の発生が抑制され、信頼性がより一層向上する。
(第三実施形態の変形例)
 第三実施形態の変形例について、図10、図11を参照して説明する。
 図10、図11に示すように、本変形例では、円環部322bの軸線O方向他方側の表面は、円盤部本体322aの軸線O方向他方側の表面と同一の軸線O方向位置にある。また、本変形例の弾性構造体310Aは、円盤部本体322aを外周側から囲う複数の板バネ313である。
 複数の板バネ313は、周方向に等間隔に並べられている。各板バネ313は、円盤部本体322aの外周面10bと円環部322bの外周面10bと軸線O方向に接続している。板バネ313は、板バネ本体313aと、取り付け部313bと、を有する。板バネ本体313aは、軸線O方向から見て、周方向に突のV字状に形成されている。取り付け部313bは、板バネ本体313aの径方向両端部に設けられている。径方向内側の取り付け部313bは、例えばボルトによって円盤部本体322aに固定されている。また、径方向外側の取り付け部313bは、例えばボルトによって円環部322bに固定されている。
(その他の実施形態)
 以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
 なお、上記実施形態では、ロータシャフト65が中空軸であり、ロータシャフト65に太陽軸81の軸部85が挿通されて、固定部70によって固定されている場合について説明したが、これに限られない。例えば、ロータシャフト65と太陽軸81の軸部85とは、継手によって連結されていてもよい。
 なお、上記実施形態では、押し付け部材210が摩擦材によって形成されているとしたが、これに限られない。押し付け部材210は、摩擦材以外の材料で形成されていてもよい。
<付記>
 各実施形態に記載のインホイールモータ1、201、301は、例えば以下のように把握される。
(1)第1の態様に係るインホイールモータ1、201、301は、軸線O方向に延びる円筒状をなして前記軸線O方向一方側が車体3に取り付けられた支持構造10と、前記支持構造10を外周側から囲う円筒部21、及び前記円筒部21の前記軸線O方向他方側を閉塞する円盤部22、222、322を有するホイール20、220、320と、前記支持構造10に対して前記ホイール20、220、320を前記軸線O回りに相対回転可能に支持する軸受と、前記支持構造10の内周面10aに嵌め込まれたケーシング30、及び、該ケーシング30の内部に収容されて前記軸線O回りに回転駆動可能とされているとともに前記ケーシング30から前記軸線O方向他方側に突出する出力軸84を有する駆動装置7と、前記出力軸84と前記円盤部22、222、322とを相対回転不能かつ前記軸線O方向に相対移動可能に接続するキー部材8と、前記出力軸84と前記円盤部22、222、322との前記軸線O方向の相対移動を所定の範囲に規制する規制部材9、209と、を備える。
 軸受の例として、例えば、上記実施形態のホイール支持軸受4等が挙げられる。
 本態様によれば、例えばホイール20、220、320が路面等からスラスト荷重Fを受けた際、スラスト荷重Fは、ホイール20、220、320から軸受、支持構造10を経由して、車体3に伝達される。さらに、キー部材8によって、出力軸84と円盤部22、222、322とが軸線O方向に相対移動する。この出力軸84と円盤部22、222、322との相対移動によって、駆動装置7に向かうスラスト荷重Fが吸収される。これにより、スラスト荷重Fが、駆動装置7を回避して支持構造10に伝達され易くなる。よって、スラスト荷重Fが駆動装置7に作用することが抑制される。
(2)第2の態様のインホイールモータ1、201、301は、第1の態様のインホイールモータ1、201、301であって、前記円盤部22、222、322は、前記キー部材8と前記軸線O方向に間隔を空けた状態で嵌合するキー溝24を有し、前記円盤部22、222、322は、前記キー部材8に対して前記軸線O方向に相対移動可能に設けられていてもよい。
 これにより、ホイール20、220、320の円盤部22、222、322がキー部材8に沿って、軸線O方向に移動可能となる。円盤部22、222、322の軸線O方向の移動によって、スラスト荷重Fが、駆動装置7を回避して支持構造10に伝達され易くなる。
(3)第3の態様のインホイールモータ1、201、301は、第1又は第2の態様のインホイールモータ1、201、301であって、前記軸受を前記軸線O方向両側から挟み込む第1保持部5及び第2保持部6をさらに備え、前記第1保持部5は、前記支持構造10の外周面10bに固定され、前記第2保持部6は、前記円筒部21の内周面に固定されていてもよい。
 本態様によれば、第1保持部5と第2保持部6が、軸受の軸線O方向を同一の軸線O方向の位置に保持することができる。よって、軸受の軸線O方向のずれが抑制される。
(4)第4の態様のインホイールモータ201、301は、第1から第3の態様のいずれか1つのインホイールモータ201、301であって、前記出力軸84と前記円盤部222、322との間に配置され、前記円盤部222、322側の表面に前記キー部材8が設けられた押し付け部材210をさらに備え、前記規制部材209は、前記円盤部222、322に相対移動可能に設けられ、前記規制部材209は、前記押し付け部材210を前記出力軸84に前記軸線O方向に押し付けるバネ218を有してもよい。
 本態様によれば、出力軸84と押し付け部材210との摩擦力によって、駆動装置7の回転力がホイール220、320に伝達される。このため、想定外の外乱がホイール220、320に作用した時、出力軸84と押し付け部材210とがずれることにより、外乱が駆動装置7に作用することが抑制される。
(5)第5の態様のインホイールモータ301は、第1から第4の態様のいずれか1つのインホイールモータ301であって、前記円盤部322は、前記出力軸84と前記軸線O方向に重なり、前記規制部材209が設けられる円盤部本体322aと、前記円盤部本体322aの外周側から囲うとともに、前記円盤部本体322aと間隔をあけて設けられる円環部322bと、前記円盤部本体322aと前記円環部322bとを連結し、前記軸線O方向に交差する方向に弾性変形可能な弾性構造体310、310Aと、を有してもよい。
 例えば、ホイール320に軸線O方向に交差する外力が働いた場合、弾性構造体310、310Aが軸線O方向に交差する方向に弾性変形する。これにより、この外力が弾性構造体310、310Aによって吸収される。よって、ホイール320と出力軸84とのずれ(偏心)が抑制される。
 本開示のインホイールモータによれば、信頼性を向上させることができる。
1…インホイールモータ 2…タイヤ 3…車体 4…ホイール支持軸受(軸受) 4a…外輪 4b…内輪 4c…転動体 5…第1保持部 6…第2保持部 7…駆動装置 8…キー部材 9…規制部材 10…支持構造 10a…内周面 10b…外周面 11…第1内周面 12…第2内周面 13…第3内周面 14…段差面 15…段差面 16…溝部 17…ボルト 17a…ネジ部 17b…頭部 17c…先端部 18…バネ 20…ホイール 21…円筒部 22…円盤部 23…ホイール挿通孔 24…キー溝 30…ケーシング 31…モータケーシング 32…減速機ケーシング 33…側壁部 34…底部 35…フランジ 36…貫通孔 36a…小径孔 36b…大径孔 37…環状壁部 38…側壁部 38a…内歯リング 39…第1底部 40…第2底部 41…フランジ 42…基部 43…嵌合部 44…貫通孔 44a…小径孔 44b…大径孔 45…環状壁部 46…貫通孔 46a…小径孔 46b…大径孔 50…取り付け部材 51…ボルト 51a…ネジ部 51b…頭部 51c…先端部 52…弾性体 53…トルクサポートリング 60…モータ 61…ステータ 62…ロータ 63…ステータコア 64…コイル 65…ロータシャフト 66…ロータコア 67…軸受 70…固定部 71…トルク受け部 72…ボルト 73…ワッシャ 80…減速機 81…太陽軸 82…遊星歯車 82a…第1歯車 82b…第2歯車 83…キャリア 84…出力軸 85…軸部 86…太陽歯車 87…挿通孔 88…軸受 89…第1キャリア本体 89a…円柱部 89b…フランジ 89c…挿通孔 90…第2キャリア本体 90a…円柱部 90b…フランジ 91…キャリア軸 92…軸受 93…出力軸本体 93a…溝部 94…連結部 94a…フランジ 94b…壁部 94c…内歯 95…軸受 96…軸受 201…インホイールモータ 209…規制部材 217…ボルト 217a…ネジ部 217b…頭部 217c…先端部 218…バネ 210…押し付け部材 211…挿通孔 220…ホイール 222…円盤部 223…ホイール挿通孔 301…インホイールモータ 310…弾性構造体 310A…弾性構造体 313…板バネ 313a…板バネ本体 313b…取り付け部 311…ベローズ部 312…取り付け部 320…ホイール 322…円盤部 322a…円盤部本体 322b…円環部 F…スラスト荷重 O…軸線

Claims (5)

  1.  軸線方向に延びる円筒状をなして前記軸線方向一方側が車体に取り付けられた支持構造と、
     前記支持構造を外周側から囲う円筒部、及び前記円筒部の前記軸線方向他方側を閉塞する円盤部を有するホイールと、
     前記支持構造に対して前記ホイールを前記軸線回りに相対回転可能に支持する軸受と、
     前記支持構造の内周面に嵌め込まれたケーシング、及び、該ケーシングの内部に収容されて前記軸線回りに回転駆動可能とされているとともに前記ケーシングから前記軸線方向他方側に突出する出力軸を有する駆動装置と、
     前記出力軸と前記円盤部とを相対回転不能かつ前記軸線方向に相対移動可能に接続するキー部材と、
     前記出力軸と前記円盤部との前記軸線方向の相対移動を所定の範囲に規制する規制部材と、
    を備える、
    インホイールモータ。
  2.  前記円盤部は、前記キー部材と前記軸線方向に間隔を空けた状態で嵌合するキー溝を有し、
     前記円盤部は、前記キー部材に対して前記軸線方向に相対移動可能に設けられている、
    請求項1に記載のインホイールモータ。
  3.  前記軸受を前記軸線方向両側から挟み込む第1保持部及び第2保持部をさらに備え、
     前記第1保持部は、前記支持構造の外周面に固定され、
     前記第2保持部は、前記円筒部の内周面に固定されている、
    請求項1又は2に記載のインホイールモータ。
  4.  前記出力軸と前記円盤部との間に配置され、前記円盤部側の表面に前記キー部材が設けられた押し付け部材をさらに備え、
     前記規制部材は、前記円盤部に相対移動可能に設けられ、
     前記規制部材は、前記押し付け部材を前記出力軸に前記軸線方向に押し付けるバネを有する、
    請求項1又は2に記載のインホイールモータ。
  5.  前記円盤部は、
     前記出力軸と前記軸線方向に重なり、前記規制部材が設けられる円盤部本体と、
     前記円盤部本体の外周側から囲うとともに、前記円盤部本体と間隔をあけて設けられる円環部と、
     前記円盤部本体と前記円環部とを連結し、前記軸線方向に交差する方向に弾性変形可能な弾性構造体と、
    を有する、
    請求項1又は2に記載のインホイールモータ。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0554043U (ja) * 1991-12-25 1993-07-20 株式会社小松製作所 車輪駆動装置
JP2003300420A (ja) * 2002-04-10 2003-10-21 Hiroshi Shimizu 電気自動車のインホイールモータ
JP2010269665A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Aisin Seiki Co Ltd 車輪支持装置
US20160263987A1 (en) * 2015-03-12 2016-09-15 Deere & Company Driven wheel unit including an axially compact two-speed planetary gear drive assembly
JP2019158035A (ja) * 2018-03-14 2019-09-19 株式会社 神崎高級工機製作所 減速機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0554043U (ja) * 1991-12-25 1993-07-20 株式会社小松製作所 車輪駆動装置
JP2003300420A (ja) * 2002-04-10 2003-10-21 Hiroshi Shimizu 電気自動車のインホイールモータ
JP2010269665A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Aisin Seiki Co Ltd 車輪支持装置
US20160263987A1 (en) * 2015-03-12 2016-09-15 Deere & Company Driven wheel unit including an axially compact two-speed planetary gear drive assembly
JP2019158035A (ja) * 2018-03-14 2019-09-19 株式会社 神崎高級工機製作所 減速機

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