(57)【要約】【課題】部品の組付け性を向上させることができるモータ支持軸受の予圧付与構造を提供する。【解決手段】保護部材７２は、リング部７２ａと、リング部７２ａから軸方向に突出する筒部７２ｂと、リング部７２ａから外径方向に突出する突起部７２ｃとを有し、凹部８１ａは、その凹部開口端８１ｂから凹部底面８１ｃ側に向かって軸方向に設けられた軸方向溝９１と、軸方向溝９１に対して凹部底面８１ｃ側で連通し周方向に設けられた周方向溝９２とを有し、突起部７２ｃは、軸方向溝９１に沿って軸方向に移動可能に構成されると共に、周方向溝９２に沿って周方向に移動可能に構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータのモータ回転軸を支持する軸受を付勢して軸方向の予圧を付与する弾性部材と、前記弾性部材が軸方向に完全に圧縮されるのを防止する保護部材と、前記弾性部材及び前記保護部材が収容される凹部が設けられたケーシングとを備えるモータ支持軸受の予圧付与構造であって、
前記保護部材は、前記弾性部材と前記軸受との間に配置されるリング部と、前記リング部から軸方向に突出すると共に外周又は内周に前記弾性部材が配置される筒部と、前記リング部から外径方向に突出する突起部とを有し、
前記凹部は、その凹部開口端から凹部底面側に向かって軸方向に設けられた軸方向溝と、前記軸方向溝に対して前記凹部底面側で連通し周方向に設けられた周方向溝とを有し、
前記突起部は、前記軸方向溝に沿って軸方向に移動可能に構成されると共に、前記周方向溝に沿って周方向に移動可能に構成されていることを特徴とするモータ支持軸受の予圧付与構造。
【請求項２】
前記筒部が前記凹部底面に接触した状態で、前記突起部は前記周方向溝の凹部底面側の壁面に対して接触しない請求項１に記載のモータ支持軸受の予圧付与構造。
【請求項３】
前記保護部材の内周に、凸状又は凹状の引っ掛け部が設けられている請求項１又は２に記載のモータ支持軸受の予圧付与構造。
【請求項４】
前記弾性部材は、円環状又は螺旋状のばね部材である請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ支持軸受の予圧付与構造。
【請求項５】
ケーシングと、前記ケーシングに固定されたステータと、モータ回転軸と、前記モータ回転軸と一体に回転するロータと、前記ケーシングに対して前記モータ回転軸を回転可能に支持する軸受と、前記軸受に対して軸方向の予圧を付与する予圧付与構造とを備える電動モータにおいて、
前記予圧付与構造として、請求項１から４いずれか１項に記載の予圧付与構造を用いたことを特徴とする電動モータ。
【請求項６】
前記予圧付与構造を、前記モータ回転軸の両端部側にそれぞれ設け、前記モータ回転軸を支持する一対の軸受に対して個別に予圧を付与する請求項５に記載の電動モータ。
【請求項７】
電動モータ部と、車輪用軸受部と、前記電動モータ部の回転を前記車輪用軸受部へ減速して伝達する減速機部とを備えるインホイールモータ駆動装置において、
前記電動モータ部は、請求項５又は６に記載の電動モータを備えることを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ支持軸受の予圧付与構造、これを備える電動モータ及びインホイールモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータの回転軸を支持する軸受に対して、ウェーブワッシャやスプリングなどの弾性部材を用いて軸方向の予圧を付与することにより、振動や騒音を低減する技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
しかしながら、このような予圧付与構造において、弾性部材が軸方向に完全に圧縮される状態が繰り返されると、弾性部材が疲労して劣化するといった課題がある。劣化とは、弾性部材に亀裂や割れ等の損傷が生じたり、弾性部材が塑性変形して自由長が短くなるへたりが生じたりすることである。これに対して、特許文献３では、弾性部材が完全に圧縮されないように保護する保護部材としてのバッキングリングが設けられた予圧付与構造が提案されている。
【０００４】
具体的には、図１３に示すように、バッキングリング１００は、軸受３００とスプリング２００との間に配置されるショルダ部１００ａと、ショルダ部１００ａから軸方向に突出し外周にスプリング２００が配置される突出部１００ｂとを有しており、スプリング２００はショルダ部１００ａを介して軸受３００を軸方向に付勢する。そして、モータ回転軸４００と一緒に軸受３００が図１３の右側へ変位した場合は、この変位に伴ってスプリング２００が完全に圧縮される前にバッキングリング１００の突出部１００ｂがモータハウジング６００に設けられたストッパ５００に突き当たることで、スプリング２００のそれ以上の圧縮が防止される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０１２５５号公報
【特許文献２】特開２０１６−３２４２２号公報
【特許文献３】特許第３１３３０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１３に示すバッキングリング１００やスプリング２００は、モータハウジング６００に設けられた凹部６００ａ内に収容されている。ここで、バッキングリング１００及びスプリング２００は、軸方向の変位が許容されるように、凹部６００ａの内面に対してある程度の余裕（隙間）をもって収納される必要がある。このため、部品を組み付ける際に、凹部６００ａの開口が横向きになったり下向きになったりすると、バッキングリング１００やスプリング２００が凹部６００ａから脱落したり、倒れたりする虞がある。このように、従来の構成においては、モータハウジング６００の凹部６００ａに対するバッキングリング１００やスプリング２００の組付け性に課題があり、対策が必要であった。
【０００７】
そこで、本発明は、部品の組付け性を向上させることができるモータ支持軸受の予圧付与構造、電動モータ及びインホイールモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、電動モータのモータ回転軸を支持する軸受を付勢して軸方向の予圧を付与する弾性部材と、弾性部材が軸方向に完全に圧縮されるのを防止する保護部材と、弾性部材及び保護部材が収容される凹部が設けられたケーシングとを備えるモータ支持軸受の予圧付与構造であって、保護部材は、弾性部材と軸受との間に配置されるリング部と、リング部から軸方向に突出すると共に外周又は内周に弾性部材が配置される筒部と、リング部から外径方向に突出する突起部とを有し、凹部は、その凹部開口端から凹部底面側に向かって軸方向に設けられた軸方向溝と、軸方向溝に対して凹部底面側で連通し周方向に設けられた周方向溝とを有し、突起部は、軸方向溝に沿って軸方向に移動可能に構成されると共に、周方向溝に沿って周方向に移動可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
ケーシングに対して保護部材及び弾性部材を組み付ける際は、弾性部材を保護部材に組み付けた状態、あるいは、弾性部材をケーシングの凹部内に挿入した状態で、保護部材をケーシングの凹部内に挿入する。このとき、保護部材の突起部を軸方向溝に沿って移動させて、保護部材を凹部内に軸方向に挿入する。次いで、突起部を周方向溝に沿って移動させて、保護部材を回転させる。これにより、突起部と軸方向溝との周方向位相がずらされることで、保護部材の軸方向移動が規制されるようになり、凹部からの保護部材及び弾性部材の脱落や倒れが防止される。このように、本発明によれば、ケーシングに対する保護部材及び弾性部材の脱落や倒れを防止できるので、保護部材と弾性部材とケーシングとを一体化した組付けユニットとして扱うことができるようになり、組付け作業性が向上する。
【００１０】
振動などによりモータ回転軸が軸方向に変位した場合、弾性部材が完全に軸方向に圧縮される前に、保護部材の筒部が凹部底面に接触することで、それ以上の弾性部材の圧縮が防止される。このとき、突起部は周方向溝の凹部底面側の壁面に対して接触しないことが好ましい。このように、突起部が周方向溝の凹部底面側の壁面に対して接触しないようにすることで、突起部と凹部底面側の壁面との間で軸方向の荷重が作用するのが回避される。これにより、突起部及び周方向溝の変形や損傷を防止できるようになる。
【００１１】
また、保護部材の内周に、凸状又は凹状の引っ掛け部を設けることで、保護部材を周方向溝に沿って回転させる際、引っ掛け部に工具などを引っ掛けて保護部材を回転させることができる。これにより、保護部材の回転が行いやすくなり、組付け作業性がより一層向上する。
【００１２】
弾性部材としては、例えば、円環状又は螺旋状のばね部材を用いることができる。
【００１３】
また、本発明に係る予圧付与構造を、ケーシングと、ケーシングに固定されたステータと、モータ回転軸と、モータ回転軸と一体に回転するロータと、ケーシングに対してモータ回転軸を回転可能に支持する軸受と、軸受に対して軸方向の予圧を付与する予圧付与構造とを備える電動モータに適用することで、その組付け作業性が向上する。
【００１４】
また、本発明に係る予圧付与構造を、モータ回転軸の両端部側にそれぞれ設け、モータ回転軸を支持する一対の軸受に対して個別に予圧を付与するようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明に係る予圧付与構造を備える電動モータを、電動モータ部と、車輪用軸受部と、電動モータ部の回転を車輪用軸受部へ減速して伝達する減速機部とを備えるインホイールモータ駆動装置に適用してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ケーシングに対する保護部材及び弾性部材の組付け性が向上するので、組付け作業が行いやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る予圧付与構造を備えるインホイールモータ駆動装置の断面図である。
【図２】予圧付与構造及びその周辺部を拡大して示す断面図である。
【図３】保護部材及びインナカバーの斜視図である。
【図４】保護部材とウェーブスプリングとを組み付けた状態を示す断面図である。
【図５】保護部材をウェーブスプリングと一緒にインナカバーに対して軸方向に挿入する様子を示す断面図である。
【図６】保護部材をインナカバー内で周方向に回転させた状態を示す断面図である。
【図７】モータ回転軸を垂直に挿入して組み付ける様子を示す断面図である。
【図８】保護部材及びウェーブスプリングが組み付けられたインナカバーを、ケーシング本体部に対して組み付ける様子を示す断面図である。
【図９】保護部材の筒部が凹部底面に接触した状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る予圧付与構造を示す断面図である。
【図１１】インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略構成を示す平面図である。
【図１２】図１１の電気自動車を示す後方断面図である。
【図１３】従来の予圧付与構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面に基づき、本発明の形態について、車輪の内空領域に配置されたインホイールモータ駆動装置を例に説明する。なお、本発明は、インホイールモータ駆動装置に限らず、駆動装置が車体に設けられた所謂オンボードタイプの電動車両駆動装置にも適用可能である。また、オンボードタイプとしては、１つの電動モータで左右の車輪を駆動する１モータ式、２つの電動モータで左右の車輪を駆動する２モータ式のいずれであってもよい。
【００１９】
図１１は、インホイールモータ駆動装置２１を搭載した電気自動車１１の概略平面図、図１２は、電気自動車１１を後方から見た概略断面図である。
【００２０】
図１１に示すように、電気自動車１１は、シャシー１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪としての後輪１４と、後輪１４に駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置２１とを装備する。図１２に示すように、後輪１４は、シャシー１２のホイールケーシング１５の内部に収容され、懸架装置（サスペンション）１６を介してシャシー１２の下部に固定されている。
【００２１】
懸架装置１６は、左右に延びるサスペンションアームにより後輪１４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットにより、後輪１４が地面から受ける振動を吸収してシャシー１２の振動を抑制する。左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時などの車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられている。懸架装置１６は、路面の凹凸に対する追従性を向上させ、後輪１４の駆動力を効率よく路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させる独立懸架式としている。
【００２２】
電気自動車１１は、ホイールケーシング１５の内部に、左右それぞれの後輪１４を駆動するインホイールモータ駆動装置２１を設けることによって、シャシー１２上にモータ、ドライブシャフト及びデファレンシャルギヤ機構などを設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の後輪１４の回転をそれぞれ制御することができるという利点を有する。
【００２３】
この実施形態の特徴的な構成を説明する前にインホイールモータ駆動装置２１の全体構成を図１に基づいて説明する。以下の説明では、インホイールモータ駆動装置２１を車両に搭載した状態で、車両の車幅方向の外側寄りとなる側（図１において左側）をアウトボード側と称し、中央寄りとなる側（図１において右側）をインボード側と称する。
【００２４】
図１に示すように、インホイールモータ駆動装置２１は、駆動力を発生させる電動モータ部Ａと、電動モータ部Ａの回転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としての後輪１４に伝達する車輪用軸受部Ｃとを主な構成要素としている。
【００２５】
電動モータ部Ａは、ケーシング２２と、ステータ２３と、ロータ２４と、モータ回転軸２５と、２つの転がり軸受４０，４１と、予圧付与構造７０とを備える電動モータで構成されている。
【００２６】
ステータ２３は、磁性体コアにコイルを巻回することによって構成され、ケーシング２２に固定されている。本実施形態では、組立の都合上、ケーシング２２が軸方向に三分割されており、軸方向の両端部に開口部を有するケーシング本体部８０と、ケーシング本体部８０のインボード側（図１の右側）の開口部を閉鎖するインナカバー８１と、ケーシング本体部８０のアウトボード側（図１の左側）の開口部を閉鎖するアウタカバー８２とで構成されている。ステータ２３は、ケーシング本体部８０の内面に対して固定されている。
【００２７】
ロータ２４は、永久磁石等で構成され、ステータ２３の径方向内側に隙間をもって配置されている。本実施形態では、ステータ２３とロータ２４とが径方向の隙間をもって対向するように配置されたラジアルギャップ型の電動モータを採用しているが、ステータ２３とロータ２４とが軸方向に隙間をもって対向するように配置されたアキシャルギャップ型の電動モータであってもよい。
【００２８】
ロータ２４の内周には、モータ回転軸２５が挿入されている。ロータ２４とモータ回転軸２５は、互いに固定され、一体に回転するように構成されている。モータ回転軸２５の両端部には、それぞれ転がり軸受４０，４１が設けられており、これらの転がり軸受４０，４１によってモータ回転軸２５はケーシング２２に対して回転可能に支持されている。本実施形態では、２つの転がり軸受４０，４１のうち、アウトボード側（図１に左側）の転がり軸受４０がケーシング本体部８０に設けられ、インボード側（図１の右側）の転がり軸受４１がインナカバー８１に設けられている。
【００２９】
予圧付与構造７０は、弾性部材としてのウェーブスプリング７１と、ウェーブスプリング７１の圧縮に伴う劣化を抑制する保護部材７２と、これらを収容するインナカバー８１とで構成されている。インナカバー８１には、保護部材７２と、ウェーブスプリング７１と、さらにインボード側の転がり軸受４１が収容される円筒状の凹部８１ａが設けられている。保護部材７２は、円環状のリング部７２ａと、リング部７２ａの内径側から軸方向に突出する円筒状の筒部７２ｂとを有する。ウェーブスプリング７１は、波状の板材が螺旋状に巻かれて構成されたばね部材であり、保護部材７２の筒部７２ｂの外周に配置されている。
【００３０】
保護部材７２のリング部７２ａは、ウェーブスプリング７１とインボード側の転がり軸受４１の外輪３７（図２参照）との間に介在している。ウェーブスプリング７１がインナカバー８１内で軸方向に圧縮された状態で保持されていることで、ウェーブスプリング７１はリング部７２ａを介してインボード側の転がり軸受４１を軸方向に（図１の左側に）付勢している。なお、リング部７２ａは、モータ回転軸２５の回転に伴って回転する内輪３８や転動体３９、保持器（図示省略）には接触しないように（摺動抵抗を生じさせないように）配置され、外輪３７のみに接触している。インボード側の転がり軸受４１に付与された軸方向の付勢力（予圧）は、モータ回転軸２５を介してアウトボード側の転がり軸受４０にも付与される。これにより、モータ回転軸２５を支持する一対の転がり軸受４０，４１に対して軸方向の予圧が付与され、モータ回転軸２５の振動が低減される。
【００３１】
また、転がり軸受４１の外輪３７に対して軸方向の予圧を効果的に与え、さらに、リング部７２ａに対しては変形に繋がる剪断力を与えないように、ウェーブスプリング７１の外径φＫは、外輪３７の外径φＨより小さく、外輪３７の内径φＧよりも大きく設定されていることが望ましい（図２参照）。
【００３２】
図１に示すように、減速機部Ｂは、ケーシング２２と、入力軸２７と、中間軸２８と、出力軸２９と、これらの軸をケーシング２２に対して回転可能に支持する複数の転がり軸受４２〜４７とで構成されている。入力軸２７は、モータ回転軸２５に対して、スプライン嵌合（セレーション嵌合を含む。）によって一体に回転可能に連結されている。一方、出力軸２９は、車輪用軸受部Ｃの回転軸を構成するハブ輪６０に対して、スプライン嵌合（セレーション嵌合も含む。）によって一体に回転可能に連結されている。
【００３３】
入力軸２７には入力歯車３０が一体に設けられ、出力軸２９には出力歯車３５が一体に設けられている。また、中間軸２８には、入力歯車３０と噛み合う入力側中間歯車３１と、出力歯車３５と噛み合う出力側中間歯車３２とが一体に設けられている。入力歯車３０、入力側中間歯車３１、出力側中間歯車３２及び出力歯車３５は、はすば歯車（外歯車）で構成されている。はすば歯車は、平歯車に比べて、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。
【００３４】
入力軸２７、中間軸２８及び出力軸２９は、互いに平行に配置されており、これらの軸に設けられた歯車が噛み合うことで、３軸２段の平行軸歯車減速機構を構成している。また、入力軸２７、中間軸２８及び出力軸２９は、ケーシング本体部８０に設けられたインボート側（図１の右側）の各転がり軸受４２，４４，４６と、アウタカバー８２に設けられたアウトボード側（図１の左側）の各転がり軸受４３，４５，４７とによって回転可能に支持されている。これら減速機部Ｂの各軸を支持する転がり軸受４２〜４７や、上記モータ回転軸２５を支持する一対の転がり軸受４０，４１としては、ラジアル荷重とスラスト荷重の双方を受けることができる軸受、例えば深溝玉軸受が用いられることが好ましい。
【００３５】
図１に示すように、車輪用軸受部Ｃは、内輪回転タイプの車輪用軸受で構成される。車輪用軸受部Ｃは、ハブ輪６０と一対の内輪５２とからなる内方部材６１と、外輪５３と、複数の玉５６及び保持器（図示省略）を主な構成とする複列アンギュラ玉軸受である。各内輪５２の外周には内側軌道面５４が形成されている。一方、外輪５３の内周には、各内輪５２の内側軌道面５４に対応して複列の外側軌道面５５が形成されている。互いに対向する内側軌道面５４と外側軌道面５５との間に玉５６が転動可能に配置されている。外輪５３は、ボルトなどによりケーシング２２（アウタカバー８２）の取り付け部に対して締結固定されている。
【００３６】
ハブ輪６０のアウトボード側の外周には車輪取り付け用のフランジ部６０ａが形成されている。図示は省略するが、車輪取り付け用のフランジ部６０ａには、ブレーキディスク及びホイールが取り付けられる。一方、ハブ輪６０のインボード側の小径段部には内輪５２が嵌合され、内輪５２に対してハブ輪６０の加締め部６０ｂが押し当てられている。加締め部６０ｂは、ハブ輪６０に対する内輪５２の嵌合後にハブ輪６０のインボード側端部が加締められることで形成される。加締め部６０ｂが形成されることによって、内輪５２の軸方向の位置決めを行うと共に車輪用軸受に予圧が付与されている。
【００３７】
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、モータ回転軸２５が回転すると、これと一体に入力軸２７が回転し、その回転運動は、入力歯車３０からこれよりも歯数の多い入力側中間歯車３１に伝達されることで減速される。そして、回転運動は、出力側中間歯車３２からこれよりも歯数の多い出力歯車３５に伝達されることでさらに減速される。
【００３８】
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２１では、モータ回転軸２５の回転運動が減速機構部Ｂによって二段階に減速されることで、増幅されたトルクを後輪１４へと伝達することができ、低トルクかつ高回転型の小型電動モータを使用することが可能である。例えば、減速機部Ｂの減速比を１１とした場合、毎分一万数千回転程度の高速回転の電動モータを使用することにより電動モータを小型化することができる。これにより、コンパクトなインホイールモータ駆動装置を実現することができ、ばね下重量を抑えて走行安定性及びＮＶＨ特性に優れた電気自動車を得ることができる。
【００３９】
本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１の全体構成及び動作については以上の通りである。次に、本実施形態において組付け性に優れる点について説明する。
【００４０】
図２は、本実施形態に係る予圧付与構造７０及びその周辺部を拡大して示す断面図、図３は、保護部材７２及びインナカバー８１の斜視図である。
【００４１】
図２及び図３に示すように、保護部材７２は、リング部７２ａと、リング部７２ａの内径側から軸方向に突出する筒部７２ｂと、リング部７２ａから外径方向に突出する円弧状の突起部７２ｃとを有している。本実施形態では、突起部７２ｃが、リング部７２ａの周方向に等間隔に３つ設けられているが、突起部７２ｃの数は２つでもよいし、４つ以上であってもよい。また、筒部７２ｂの内周面には、工具などを引っ掛けるための引っ掛け部７２ｄが軸方向に延びるように設けられている。本実施形態では、引っ掛け部７２ｄが筒部７２ｂの周方向に等間隔に２つ設けられているが、引っ掛け部７２ｄの数は１つでもよいし、３つ以上であってもよい。
【００４２】
一方、インナカバー８１の凹部８１ａには、その凹部開口端８１ｂから凹部底面８１ｃ側に向かって軸方向に延びる複数の軸方向溝９１と、軸方向溝９１よりも奥側で周方向に延びる環状の周方向溝９２とが設けられている。軸方向溝９１は、保護部材７２の各突起部７２ｃに対応して、凹部８１ａの周方向に等間隔に３つ設けられている。突起部７２ｃと同様、軸方向溝９１の数も、３つに限らず、２つでもよいし、４つ以上であってもよい。周方向溝９２は、各軸方向溝９１に対して各軸方向溝９１の凹部底面８１ｃ側で連通している。
【００４３】
続いて、本実施形態に係る予圧付与構造７０の組付け方法について説明する。
【００４４】
まず、図４に示すように、ウェーブスプリング７１を、保護部材７２の筒部７２ｂの外周に装着する。次に、保護部材７２の各突起部７２ｃがインナカバー８１の軸方向溝９１に対応するように、保護部材７２とインナカバー８１との位置合わせをし（図３参照）、保護部材７２を、ウェーブスプリング７１と一緒にインナカバー８１の凹部８１内に挿入する。このとき、図５に示すように、突起部７２ｃが軸方向溝９１に沿って移動することで、保護部材７２及びウェーブスプリング７１は凹部８１ａ内で軸方向に案内される。なお、このときの保護部材７２及びウェーブスプリング７１の軸方向移動を円滑に行えるように、突起部７２ｃの外径は軸方向溝９１の内径よりも僅かに小さく設定され、リング部７２ａ及びウェーブスプリング７１のそれぞれの外径は、軸方向溝９１及び周方向溝９２を除く凹部８１ａの内径よりも僅かに小さく設定されている。
【００４５】
そして、図６に示すように、突起部７２ｃが軸方向溝９１の奥側に移動し、周方向溝９２の位置に達したときに、保護部材７２を周方向に回転させ、突起部７２ｃと軸方向溝９１との周方向位相をずらす。その結果、突起部７２ｃが周方向溝９２のアウトボード側（凹部開口端８１ｂ側）の壁面９２ａに対向するように配置される。なお、このときの保護部材７２の周方向回転を円滑に行えるように、突起部７２ｃの外径は周方向溝９２の内径よりも僅かに小さく設定されている。また、保護部材７２に設けられた引っ掛け部７２ｄに工具などを引っ掛けることで、保護部材７２を周方向溝９２内で回転させやすくなる。
【００４６】
図６に示すように、突起部７２ｃと軸方向溝９１との周方向位相がずらされることで、突起部７２ｃと周方向溝９２のアウトボード側の壁面９２ａとが軸方向に係合するようになるので、保護部材７２の凹部開口端８１ｂ側への移動が阻止される。これにより、凹部８１ａから保護部材７２やウェーブスプリング７１が脱落したり倒れたりするのが防止される。また、この状態で、ウェーブスプリング７１はリング部７２ａと凹部底面８１ｃとの間で軸方向に圧縮されているため、ウェーブスプリング７１の付勢力によって突起部７２ｃが周方向溝９２のアウトボード側の壁面９２ａに押し当てられた状態となる。これにより、保護部材７２は、突起部７２ｃとアウトボード側の壁面９２ａとの間に生じる摩擦力によって周方向に回転しないように保持されるので、突起部７２ｃと軸方向溝９１との周方向位相が再び一致することによる、保護部材７２及びウェーブスプリング７１の脱落や倒れが防止される。
【００４７】
なお、部品の組付け手順は、上述の手順に限らず、適宜変更可能である。例えば、先にウェーブスプリング７１のみをインナカバー８１内に挿入してから、保護部材７２をインナカバー８１内に挿入してもよい。
【００４８】
このように、本実施形態においては、突起部７２ｃと周方向溝９２との係合により、インナカバー８１に対するウェーブスプリング７１及び保護部材７２の脱落や倒れが防止されるので、ウェーブスプリング７１と保護部材７２とインナカバー８１とを一体化した組付けユニットとして扱うことができるようになる。
【００４９】
ところで、図１に示すようなラジアルギャップ型の電動モータを備える構成においては、ケーシング（ケーシング本体部８０）の開口部を横向きにした組付け作業は行いにくいといった事情がある。すなわち、ケーシングを横向きにして、ステータの内周にロータ付きモータ回転軸を水平方向に挿入しようとすると、モータ回転軸が重力により傾きやすいため、ロータとステータとの間隔を一定に保ちながらモータ回転軸を挿入する作業が行いにくい。万が一、モータ回転軸が傾いた場合は、ステータとロータとが磁力で吸着してしまい、組付け作業の支障となる。従って、ラジアルギャップ型の電動モータを備える構成においては、図７に示すように、ステータ２３が組み付けられたケーシング本体部８０の開口部を上向きにした状態で、ロータ２４や転がり軸受４０，４１が固定されたモータ回転軸２５を垂直に挿入することが望ましい。一方で、ケーシングの開口部を上向きにした組付け方法を採用すると、図８に示すように、凹部開口端８１ｂを下向きにしてインナカバー８１を装着する必要があり、従来の構成では、インナカバー８１の凹部８１ａからウェーブスプリング７１や保護部材７２が脱落するといった問題があった。
【００５０】
これに対して、本実施形態に係る構成によれば、インナカバー８１に対して保護部材７２とウェーブスプリング７１とを上述の手順で組み付けることで、これらの脱落及び倒れを防止することが可能である。従って、図８に示すように、インナカバー８１の凹部開口端８１ｂを下向きにしても、ウェーブスプリング７１及び保護部材７２がインナカバー８１から脱落することがない。これにより、モータ回転軸２５を垂直に組み付ける方法が好ましいラジアルギャップ型の電動モータを備える構成においても、保護部材７２とウェーブスプリング７１とをインナカバー８１に組付けた状態で凹部開口端８１ｂを下向きにして扱うことができるようになり、組付け作業性が向上する。
【００５１】
また、ケーシング本体部８０に対するインナカバー８１の組付けが完了すると、図２に示すように、保護部材７２がインボード側の転がり軸受４１に対して接触することで、保護部材７２が相対的に図２の右側へ押し動かされる。これにより、突起部７２ｃと周方向溝９２のアウトボード側の壁面９２ａとの接触（係合）が解除され、突起部７２ｃはアウトボート側の壁面９２ａに対して非接触状態となる。また、この状態で、突起部７２ｃは周方向溝９２のインボード側（凹部底面８１ｃ側）の壁面９２ｂに対しても非接触状態で保持される。すなわち、周方向溝９２の軸方向幅Ｗ１は、突起部７２ｃの軸方向幅Ｗ２よりも大きく、突起部７２ｃは周方向溝９２内での軸方向移動がある程度許容されるように保持されている。このように、組付け完了後の状態では、突起部７２ｃが周方向溝９２の両側の壁面９２ａ，９２ｂに対して非接触状態となっていることで、転がり軸受４０，４１に対してウェーブスプリング７１による軸方向の定圧予圧が付与される。
【００５２】
また、この状態で、モータ回転軸２５は所定の軸方向位置（図２に示す位置）で保持されており、保護部材７２の筒部７２ｂは、インナカバー８１の凹部底面８１ｃに対して隙間δを介して非接触状態となっている。しかしながら、車両走行時の振動などにより、モータ回転軸２５が軸方向の力を受け、モータ回転軸２５がウェーブスプリング７１の付勢力に抗して軸方向に変位すると、図９に示すように、筒部７２ｂが凹部底面８１ｃに接触する。このとき、筒部７２ｂは、ウェーブスプリング７１が軸方向に完全に圧縮される前に凹部底面８１ｃに接触するので、ウェーブスプリング７１の圧縮に伴う疲労が抑制される。
【００５３】
一般的に、ばね部材の疲労を効果的に抑制するには、ばね部材の伸縮量を、ばね部材の自由長から密着長さを減算した値の８０％以内に設定することが好ましい。また、ウェーブスプリング７１の伸縮量は、筒部７２ｂの軸方向長さＴ（図９参照）によって決まることからすれば、ばね部材の自由長Ｆ、密着長さＵを用いて、筒部７２ｂの軸方向長さＴは、下記式（１）を満たす値に設定されることが好ましい。
【００５４】
Ｔ＞０．２*Ｆ＋０．８*Ｕ・・・・・（１）
【００５５】
また、図９に示すように、本実施形態では、筒部７２ｂが凹部底面８１ｃに接触した状態で、突起部７２ｃは周方向溝９２のインボード側の壁面９２ｂに対して接触しないように構成されている。このように、突起部７２ｃがインボード側の壁面９２ｂに対して接触しないように構成されていることで、突起部７２ｃとインボード側の壁面９２ｂとの間で軸方向の荷重が作用するのが回避され、突起部７２ｃ及び周方向溝９２の変形や損傷を防止することができる。
【００５６】
続いて、図１０に示す本発明の他の実施形態に係る構成について説明する。
【００５７】
図１０に示す実施形態では、上述の実施形態とは異なり、ウェーブスプリング７１が保護部材７２の内周に配置されている。すなわち、本実施形態では、保護部材７２の筒部７２ｂをリング部７２ａの外径側に設け、筒部７２ｂの内周にウェーブスプリング７１を配置している。それ以外は、上述の実施形態と同様の構成である。
【００５８】
図１０に示す実施形態においても、上述の実施形態と同様に、保護部材７２にウェーブスプリング７１を組み付け、その保護部材７２をインナカバー８１の軸方向溝９１に沿って挿入すると共に、周方向溝９２に沿って回転させることで、インナカバー８１に対する保護部材７２及びウェーブスプリング７１の脱落や倒れを防止することが可能である。
【００５９】
以上のように、本発明によれば、ケーシングに対する保護部材や弾性部材の脱落や倒れを防止できるので、これらの部品を一体化した組付けユニットとして扱うことができるようになり、組付け作業性が向上する。また、組付け方向の選択肢が多様化することで、製品設計の自由度も向上する。特に、組付け方向に制約のあるラジアルギャップ型の電動モータにおいては、本発明の構成を採用することで、組付け作業性の大幅な向上が期待できる。また、本発明は、ラジアルギャップ型の電動モータに限らず、アキシャルギャップ型の電動モータやその他の電動モータに対しても適用可能であり、これらの電動モータにおいても組付け作業性の向上を図ることが可能である。
【００６０】
また、本発明は上述の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことである。
【００６１】
例えば、周方向溝９２は、上述の実施形態のような凹部８１ａの全周に渡って連続して設けられた環状の溝に限らず、周方向の一部に渡って設けられた部分円弧状の溝であってもよい。また、保護部材７２のリング部７２ａと筒部７２ｂの一方は、軸方向のスリットを有するなど、周方向の一部で分断された構成とすることも可能である。また、保護部材７２を回転させる際に工具等を引っ掛ける引っ掛け部７２ｄは、凹状に形成されている場合に限らず凸状に形成されていてもよい。また、ウェーブスプリング７１に代えて、コイルばねやウェーブワッシャなど、他の螺旋状又は円環状のばね部材を用いることも可能である。
【００６２】
また、上述の実施形態では、モータ回転軸２５を支持する一対の転がり軸受４０，４１のうち、一方の転がり軸受４１側にのみ予圧付与構造７０が設けられているが、モータ回転軸２５の両側に本発明に係る予圧付与構造７０を設け、両方の転がり軸受４０，４１に対して個別に軸方向の予圧を付与するようにしてもよい。さらに、本発明は、電動モータにおけるモータ支持軸受の予圧付与構造に限らず、減速機部における支持軸受の予圧付与構造にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
２１    インホイールモータ駆動装置
２２    ケーシング
２３    ステータ
２４    ロータ
２５    モータ回転軸
４０    転がり軸受
４１    転がり軸受
７０    予圧付与構造
７１    ウェーブスプリング（弾性部材）
７２    保護部材
７２ａ  リング部
７２ｂ  筒部
７２ｃ  突起部
７２ｄ  引っ掛け部
８１ａ  凹部
８１ｂ  凹部開口端
８１ｃ  凹部底面
９１    軸方向溝
９２    周方向溝
９２ａ  アウトボード側の壁面（凹部開口端側の壁面）
９２ｂ  インボード側の壁面（凹部底面側の壁面）
Ａ      電動モータ部
Ｂ      減速機部
Ｃ      車輪用軸受部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020058137.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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