(57)【要約】【課題】  インホイールモータ駆動装置の軸方向長さの短縮及び軽量化を図り、取付け部品の締結強度及び取付け作業性の向上と共に内部潤滑油の漏れ防止を図る。【解決手段】  電動モータ部と、この電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部Ｂと、この減速機部からの出力を車輪に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備え、減速機部Ｂがハウジング２２に収容され、ハウジング２２を軽金属製とし、ハウジング２２に、車輪用軸受部Ｃの車輪用軸受６０をボルト７１及びナット２２により連結固定したインホイールモータ駆動装置であって、ボルト７１は、回り止め部とシール部が設けられ、ボルト７１の頭部をハウジング２２の内部に配置すると共に、ねじ部をハウジング２２の外部に突出させ、ハウジング２２に対して回り止めされて且つハウジング２２内部と外部との間をシールした状態で取り付けられている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生させる電動モータ部と、この電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部と、この減速機部からの出力を車輪に伝達する車輪用軸受部とを備え、前記減速機部がハウジングに収容され、前記ハウジングを軽金属製とし、前記ハウジングに、前記車輪用軸受部の車輪用軸受をボルト及びナットにより連結固定したインホイールモータ駆動装置であって、
前記ボルトは、回り止め部とシール部が設けられ、前記ボルトの頭部を前記ハウジングの内部に配置すると共に、ねじ部を前記ハウジングの外部に突出させ、前記ハウジングに対して回り止めされて且つ前記ハウジング内部と外部との間をシールした状態で取り付けられていることを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記ハウジングの材料である軽金属がアルミ合金であることを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記ハウジングに前記ボルトが挿通される貫通孔が設けられ、この貫通孔の前記ハウジング内部側に前記ボルトの頭部を収容する凹部が設けられ、この凹部に径方向に突出する少なくとも２箇所の回り止め部が設けられ、前記ボルトの頭部に前記回り止め部と嵌合する回り止め片が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記ハウジングに前記ボルトが挿通される貫通孔が設けられ、前記ボルトの軸部に、前記貫通孔に圧入されるローレット加工又はセレーション加工された回り止め部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
前記ボルトの軸部にＯリング用溝が設けられ、このＯリング用溝にＯリングが嵌め込まれていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項６】
前記ボルト頭部の軸部側の当接面に、Ｏリング用溝が設けられ、このＯリング用溝にＯリングが嵌め込まれていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の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】
この発明は、インホイールモータ駆動装置に係り、詳しくは電動モータ部の出力軸と車輪用軸受部とを減速機部を介して連結したインホイールモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータ駆動装置は、ホイールの内部に収められるため、車両のばね下重量となる。ばね下重量の増加は車両の乗り心地を悪化させるため、インホイールモータ駆動装置の小型軽量化は重要な要件である。電動モータの出力トルクは、電動モータのサイズ及び重量に比例するため、モータ単体で車両の駆動に必要なトルクを発生させようとすると、大型のモータが必要になる。そのため、電動モータを減速機と組み合わせて使用することで、小型化する手段が用いられる。
【０００３】
また、インホイールモータ駆動装置のハウジングの外部に取付け部品を連結する際、軸方向長さの増加を抑制し、ホイールからインボード側へのインホイールモータ駆動装置の張り出し量を抑制する必要がある。
【０００４】
インホイールモータ駆動装置のハウジングに車輪用軸受を固定する方法として、ハウジングに雌ねじを設けて外側からボルトで締結する方法がある。
【０００５】
ところが、上記したような構造では、ハウジングを軽量化するためにアルミ合金製で構成した場合、鋼製の場合と比較して雌ねじの耐久性が低下するという問題がある。そのため、鋼製と同等の耐久性を得るには、ねじ嵌合の長さを長くしなければならないため、軸方向寸法が増加する。
【０００６】
インホイールモータ駆動装置のハウジングをアルミ合金製で構成した場合に、ハウジングと車輪用軸受の連結箇所における連結強度を向上させたものが提案されている（特許文献１）。
【０００７】
図２１に従い、ハウジングと車輪用軸受の連結構造について説明する。車輪ハブ軸受部は、車輪ハブ１３３と、車輪ハブ１３３の外周面を包囲する外輪部材１３４と、外輪部材１３４の内周面と車輪ハブ１３３の外周面との環状隙間に配置された複数の転動体（図示せず）を有する。複数の転動体を含む転がり軸受を介して、車輪ハブ１３３を回転自在に支持する。また車輪ハブ１３３には複数のボルト１３６によって図示しない車輪が取付け固定される。
【０００８】
車輪ハブ１３３の外輪部材１３４とハウジング１２３とを連結固定する連結構造は、外輪部材１３４の周方向に沿って配置される部材であって周方向に間隔を空けて設けられた複数の雌ねじ部１４６、１４７を含む鋼製のアタッチメント１４４と、ハウジング１２３に周方向に間隔を空けて複数形成されたハウジング貫通孔１２４とを有する。
【０００９】
外輪部材１３４には、周方向に間隔を空けて外輪部材貫通孔１３４ｈが複数形成されている。
【００１０】
ハウジング貫通孔１２４にボルト１４２を通し、アタッチメント１４４に設けられた雌ねじ部１４６とボルト１４２とを螺合してハウジング１２３とアタッチメント１４４とを固定する。ボルト１４３を外輪部材貫通孔１３４ｈに通し、アタッチメント１４４に設けられた雌ねじ部１４７と螺合し、アタッチメント１４４と外輪部材１３４とを固定する。
【００１１】
アタッチメント１４４を鋼製とすることで、ハウジング１２３がアルミ合金等の軽金属製であっても、外輪部材１３４とハウジング１２３との連結強度を向上させることができる。
【００１２】
しかしながら、上記した構造では、ハウジングと取付け部品である車輪ハブとの間にアタッチメントが介在するので、軸方向寸法が長くなると共に部品点数が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１５−１２０４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、この発明は、上記の問題に鑑み、インホイールモータ駆動装置の軸方向長さの短縮及び軽量化を図り、取付け部品の締結強度及び取付け作業性の向上と共に内部潤滑油の漏れ防止を図ること課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、この発明は、駆動力を発生させる電動モータ部と、この電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部と、この減速機部からの出力を車輪に伝達する車輪用軸受部とを備え、前記減速機部がハウジングに収容され、前記ハウジングを軽金属製とし、前記ハウジングに、前記車輪用軸受部の車輪用軸受をボルト及びナットにより連結固定したインホイールモータ駆動装置であって、前記ボルトは、回り止め部とシール部が設けられ、前記ボルトの頭部を前記ハウジングの内部に配置すると共に、ねじ部を前記ハウジングの外部に突出させ、前記ハウジングに対して回り止めされて且つ前記ハウジング内部と外部との間をシールした状態で取り付けられていることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成により、インホイールモータ駆動装置の軸方向長さの短縮及び軽量化を図り、取付け部品の締結強度及び取付・交換の作業性の向上と共に内部潤滑油の漏れ防止を図ることができる。
【００１７】
また、前記ハウジングの材料である軽金属がアルミ合金であることにより、軽量化が図れる。
【００１８】
また、前記ハウジングに前記ボルトが挿通される貫通孔が設けられ、この貫通孔の前記ハウジング内部側に前記ボルトの頭部を収容する凹部が設けられ、この凹部に径方向に突出する少なくとも２箇所の回り止め部が設けられ、前記ボルトの頭部に前記回り止め部と嵌合する回り止め片が設けられているように構成することができる。
【００１９】
上記のように構成することで、簡易な構造でボルトの回り止めを実現できる。
【００２０】
また、前記ハウジングに前記ボルトが挿通される貫通孔が設けられ、前記ボルトの軸部に、前記貫通孔に圧入されるローレット加工又はセレーション加工された回り止め部が形成されているように構成することができる。
【００２１】
上記のように構成することで、簡易な構造で回り止めとシール性を向上させることができる。
【００２２】
また、前記ボルトの軸部にＯリング用溝が設けられ、このＯリング用溝にＯリングが嵌め込まれているように構成できる。
【００２３】
上記の構成により、シール性を向上させることができる。
【００２４】
前記ボルト頭部の軸部側の当接面に、Ｏリング用溝が設けられ、このＯリング用溝にＯリングが嵌め込まれているように構成できる。
【００２５】
上記の構成により、シール性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明においては、インホイールモータ駆動装置の軸方向長さの短縮及び軽量化を図り、取付け部品の締結強度及び取付け、交換の作業性の向上と共に内部潤滑油の漏れ防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第1の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【図２】車体外側から見たインホイールモータ駆動装置の平面図である。
【図３】図２のＤ−Ｄ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の断面図である。
【図４】図１のＥ−Ｅ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の模式的断面図である。
【図５】この発明の第１の実施形態に係るボルトを示す斜視図である。
【図６】この発明の第１の実施形態に係るボルトによる連結部分を示す断面図である。
【図７】この発明の第１の実施形態に係るハウジングに設けた貫通孔近傍を示す説明図である。
【図８】この発明の第１の実施形態の変形例に係るボルトを示す斜視図である。
【図９】この発明の第１の実施形態の変形例に係るボルトによる連結部分を示す断面図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【図１１】車体外側から見たインホイールモータ駆動装置の平面図である。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の断面図である。
【図１３】図１０のＥ−Ｅ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の模式的断面図である。
【図１４】この発明の第２の実施形態に係るボルトを示す斜視図である。
【図１５】この発明の第２の実施形態に係るボルトを示す側面図である。
【図１６】この発明の第２の実施形態に係るボルトによる連結部分を示す断面図である。
【図１７】この発明の第２の実施形態に係るハウジングに設けた貫通孔近傍を示す説明図である。
【図１８】この発明の第２の実施形態に係るボルトの変形例を示す斜視図である。
【図１９】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２０】図１９の電気自動車を示す後方断面図である。
【図２１】従来例を示す縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２９】
まず、この発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車を図１９、図２０に基づいて説明する。図１９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２０は、電気自動車１１を後方から見た概略断面図である。
【００３０】
電気自動車１１は、図１９に示すように、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。後輪１４は、図２０に示すように、シャシー１２のホイールハウジング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。
【００３１】
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。
【００３２】
電気自動車１１は、ホイールハウジング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。
【００３３】
次に、インホイールモータ駆動装置２１の全体構成を図１〜図４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、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側と称し、中央寄りとなる側をインボード側と称する。
【００３４】
図１は、インホイールモータ駆動装置の縦断面図で、図２は車体外側（アウトボード側）から見たインホイールモータ駆動装置の平面図、図３は、図２のＤ−Ｄ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の横断面図、図４は、図１のＥ−Ｅ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の横断面図である。
【００３５】
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に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備えている。
【００３６】
電動モータ部Ａ、減速機部Ｂ、及び車輪用軸受部Ｃは、それぞれハウジング２２に収容あるいは取り付けられる。ハウジング２２は、図１に示すように、中央部ハウジング２２ａ、アウトボード側ハウジング２２ｂ及びインボード側ハウジング２２ｃの分割可能な構造としている。このような分割可能な構造とする他、一体構造とすることもできる。
【００３７】
以下の説明では、中央部ハウジング２２ａ、アウトボード側ハウジング２２ｂ及びインボード側ハウジング２２ｃを単にハウジング２２と称することもある。ハウジング２２は、アルミニウムないしアルミ合金などの軽金属製が望ましい。特に、アルミ合金は、軽量かつ高い強度を有するので、この実施形態のハウジング２２はアルミ合金製とした。
【００３８】
電動モータ部Ａは、ハウジング２２に固定されたステータ２３と、ステータ２３の径方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータ２４と、ロータ２４の径方向内側に配置されてロータ２４と一体回転するモータ回転軸２５とを備えたラジアルギャップ型の電動モータ２６で構成されている。モータ回転軸２５は、毎分一万数千回転程度で高速回転可能である。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、ロータ２４は永久磁石等で構成されている。
【００３９】
モータ回転軸２５は、その軸方向一方側の端部（図１の左側）が転がり軸受４０により、軸方向他方側の端部（図１の右側）が転がり軸受４１により、ハウジング２２に対してそれぞれ回転自在に支持されている。
【００４０】
減速機部Ｂは、入力歯車３０と、中間歯車としての入力側中間歯車３１及び出力側中間歯車３２と、最終出力歯車３５とを有する。
【００４１】
入力歯車３０は入力軸３０ａを一体に有しており、この入力軸３０ａ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２５と同軸に連結されている。入力側中間歯車３１及び出力側中間歯車３２を備える中間軸３１ａは、両中間歯車３１、３２と一体に形成されている。最終出力歯車３５を備える出力軸３６は、最終出力歯車３５と一体に形成されている。
【００４２】
入力軸３０ａ、中間軸３１ａ及び出力軸３６は互いに平行に配置されている。入力軸３０ａは転がり軸受４２、４３によって、中間軸３１ａは転がり軸受４４、４５によって、出力軸３６は転がり軸受４８、４９によって、それぞれ、両端部がハウジング２２に対して回転自在に支持されている。
【００４３】
図４に示すように、減速機部Ｂの入力軸３０ａの中心Ｏ１（モータ回転軸２５の中心でもある）と車輪用軸受部Ｃの中心Ｏ３との間に、中間軸３１ａの中心Ｏ２が配置され、各中心Ｏ１、Ｏ２及びＯ３を結ぶ直線が三角状をなすように構成され、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。これにより、既存の車両のホイール内に装着することができる。
【００４４】
図１及び図４に示すように、減速機部Ｂでは、入力歯車３０と入力側中間歯車３１とが噛合し、出力側中間歯車３２と最終出力歯車３５とが噛合している。入力側中間歯車３１の歯数は、入力歯車３０及び出力側中間歯車３２の歯数よりも多く、最終出力歯車３５の歯数は出力側中間歯車３２の歯数よりも多い。以上の構成から、モータ回転軸２５の回転運動を２段階に減速する平行軸式歯車減速機３９が構成される。２段の平行軸歯車からなる減速機構は、部品点数が比較的少なく、かつ、高減速比と小型化を両立させることができる。
【００４５】
本実施形態では、減速機３９を構成する入力歯車３０、入力側中間歯車３１、出力側中間歯車３２及び最終出力歯車３５として、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は１〜３程度に設定するのが好ましい。
【００４６】
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５０で構成される。車輪用軸受５０は、ハブ輪６０と内輪５２とからなる内方部材６１と、外輪５３と、玉５６及び保持器（図示せず）を主な構成とする複列アンギュラ玉軸受である。
【００４７】
ハブ輪６０のアウトボード側の外周に車輪取付用フランジ６０ａが形成され、インボード側の小径段部に内輪５２が嵌合され加締め固定されている。加締め部６０ｂは、車輪用軸受５０の組み立て後、内輪５２を固定すると共に車輪用軸受５０に予圧を付与している。ハブ輪６０の外周にアウトボード側の内側軌道面５４が形成され、内輪５２の外周にインボード側の内側軌道面５４が形成されている。図示は省略するが、車輪取付用フランジ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。外輪５３の内周には、ハブ輪６０の内側軌道面５４及び内輪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。出力軸３６は、ハブ輪６０にスプライン嵌合し、トルク伝達可能に連結されている。
【００４８】
外輪５３の外周にフランジ部５３ａが形成され、このフランジ部５３ａは、ボルト７１及びナット７２によりハウジング２２に締結固定されている。このようにして、車輪用軸受５０とハウジング２２とが結合される。連結構造の詳細は後述する。
【００４９】
インホイールモータ駆動装置２１では、電動モータ２６の冷却や減速機３９の潤滑及び冷却のため、図示しない回転ポンプで潤滑油が各部に供給される。車輪用軸受５０の軸受内部はグリースにより潤滑される。
【００５０】
インホイールモータ駆動装置２１は、ホイールハウジング１５（図２０参照）の内部に収められ、ばね下荷重となるため、小型軽量化が必須である。前述した構成の平行軸式歯車減速機３９を電動モータ２６と組み合わせることで、低トルクかつ高回転型の小型の電動モータ２６を使用することが可能となる。例えば、減速比１１の平行軸式歯車減速機３９を用いた場合、毎分一万数千回転程度の高速回転の電動モータ２６を使用することにより電動モータ２６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及びＮＶＨ特性に優れた電気自動車１１を得ることができる。
【００５１】
次に、この発明のインホイールモータ駆動装置２１において、ハウジング２２と車輪用軸受Ｃの連結構造について説明する。
【００５２】
この実施形態のインホイールモータ駆動装置２１は、アルミ合金製ハウジングの雌ねじの耐久性低下を解決するために、アルミ合金製ハウジング２２にボルトを収容し、ハウジング２２から外部へボルトのねじ部を突出させる構造とし、この構造に回り止め機構とシール機構を付加している。
【００５３】
具体的には、本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１は、ハウジング２２をアルミ合金製とし、ハウジング２２が、ボルト７１及びナット７２による取付け部品の締結構造を有し、ボルト７１は、その頭部７１ｂをハウジング２２の内部に配置すると共に、そのねじ部７１ａをハウジング２２の外部に突出させて設置される。そして、ボルト７１の設置された構造が、ボルト７１の回り止め機構と潤滑油のシール機構を備えている。
【００５４】
この第１の実施形態のインホイールモータ駆動装置２１の上記のハウジング２２と車輪用軸受Ｃの連結構造の構成を図１〜図７に基づいて説明する。図５は、この発明の第１の実施形態に係るボルトを示す斜視図、図６は、この発明の第１の実施形態に係るボルトによる連結部分を示す断面図、図７は、この発明の第１の実施形態に係るハウジングに設けた貫通孔近傍を示す説明図である。
【００５５】
図２に示すように、アウトボード側ハウジング２２ｂは、その周囲を複数のボルト７５により、図１に示す中央部ハウジング２２ａ、インボード側ハウジング２２ｃに締結固定されている。アウトボード側ハウジング２２ｂの外部に取付け部品としての車輪用軸受５０が複数（この実施形態では、５本）のボルト７１、７１1とナット７２によって締結固定されている。図３及び図６に示すように、車輪用軸受５０の外輪５３のフランジ部５３ａに貫通孔８５が設けられており、この貫通孔８５にボルト７１を通し、ナット７２を螺合させて締付け固定されている。
【００５６】
３本のボルト７１は、図３及び図６に示すように、頭部７１ｂをアウトボード側ハウジング２２ｂの内部に配置すると共に、ねじ部７１ａをアウトボード側ハウジング２２ｂの外部に突出させて、アウトボード側ハウジング２２ｂに設置されている。そして、図４に示すように、アウトボード側ハウジング２２ｂの内部とボルト７１との間に、シール機構と回り止め機構が設けられている。そして、ボルト７１には、シール部材が設けられている。
【００５７】
残りの２本のボルト７１1については、図４に示すように、アウトボード側ハウジング２２ｂの板状突出部７５ａに設けられた貫通孔（図示せず）よび車輪用軸受５０の外輪５３のフランジ部５３ａの貫通孔８５にボルト７１1を貫通させ、ナット７２を螺合させて締付け固定されている。このボルト７１1は、アウトボード側ハウジング２２ｂの外部に配置され、内部とは遮断されており、かつ、ボルト７１の頭部７１ｂは外部から工具により回り止めの操作ができるので、シール機構や回り止め機構を設ける必要はない。
【００５８】
図５〜図７に基づいて、取付け部品の締結構造をさらに詳細に説明する。図６及び図７に示すように、アウトボード側ハウジング２２ｂには、貫通孔８０、凹部８１が設けられている。さらに、凹部８１は、円筒部８１ａとこの円筒部８１ａから径方向に突出する少なくとも２個の矩形の回り止め凹部８１ｂが形成されている。
【００５９】
図５に示すように、ボルト７１は、鋼材からなり、ねじ部７１ａと、頭部７１ｂと、頭部７１ｂとねじ部７１ａとの間に軸部７１ｃを有する。軸部７１ｃには、Ｏリング用溝７１ｆが形成され、Ｏリング用溝７１ｆにＯリング８３が装着されている。また、頭部７１ｂの軸部７１ｃ側の当接面７４が凹部８１の底部に当接し、ボルト７１による締結力を確保する。
【００６０】
頭部７１ｂは、凹部８１の円筒部８１ａに嵌まり込む円板部７１ｄとこの円板部７１ｄから径方向に突出する矩形の回り止め片７１ｅが設けられている。
【００６１】
ボルト７１を貫通孔８０に挿入すると、円筒部８１ａに円板部７１ｄが入り込み、回り止め凹部８１ｂに回り止め片７１ｅを嵌合する。回り止め凹部８１ｂに回り止め片７１ｅを合わせるだけで、ボルト７１の回り止めが行われる。
【００６２】
次に、アウトボード側ハウジング２２ｂへのボルト７１1の取付け手順と取付け部品の締結手順について説明する。回り止め凹部７３ｄにボルト７１の頭部７１ｂの回り止め片７１ｅを嵌合させた状態で、ボルト７１を貫通孔８０に挿入する。そして、ボルト７１の頭部７１ｂはアウトボード側ハウジング２２ｂの内部に配置されると共に、ねじ部７１ａは、アウトボード側ハウジング２２ｂの外部に突出させて設置される。
【００６３】
回り止め凹部８１ｂにボルト７１の頭部７１ｂの回り止め片７１ｅを軸方向に嵌合する構造であるので、簡単な取扱いでボルト７１を確実に回り止めすることができる。
【００６４】
ボルト７１の回り止め片７１ｅは、回り止め凹部８１ｂに嵌合しているので、回り止め機構が形成される。また、Ｏリング用溝７１ｆに装着されたＯリング８３とアウトボード側ハウジング２２ｂの凹部８１との接触により潤滑油のシール機構が形成される。この結果、ハウジング２２の内部からの潤滑油の漏れ防止や外部からの異物混入が防止される。この実施形態では、Ｏリング８３でシール機構を構成している。
【００６５】
このような締結構造であるので、アウトボード側ハウジング２２ｂに配設されたボルト７１及びアウトボード側ハウジング２２ｂの板状突出部７５ａに設けられた貫通孔に挿入したボルト７１1のそれぞれに車輪用軸受５０の外輪５３のフランジ部５３ａの貫通孔８５を嵌合させて、アウトボード側ハウジング２２ｂの外部からナット７２をボルト７１、７１１に螺合させ締付け固定することができる。
【００６６】
この実施形態のインホイールモータ駆動装置２１の締結構造では、アルミ合金製ハウジング２２には雌ねじを設けないので、雌ねじの耐久性低下の問題がなく、取付け部品としての車輪用軸受５０の締結強度及び耐久性を向上させることができ、ハウジング２２の外部からナット７２を締付ける形態であるので、車輪用軸受５０の取付け、交換の作業性を向上させることができる。また、ハウジング２２の内部からの潤滑油の漏れ防止や外部からの異物混入を防止することができる。さらに、上記の利点を備えながら、インホイールモータ駆動装置２１の軸方向長さの短縮及び軽量化を図ることができる。
【００６７】
ここで、締結構造のボルト７１の位置関係について説明する。図２、図３に示すように、ボルト７１及びナット７２は、平行軸式歯車減速機３９の最終出力歯車３５と軸方向に重なる位置に配置されている。これにより、インホイールモータ駆動装置２１の軸方向長さの短縮を促進することができる。また、ボルト７１のうち、少なくとも、２つのボルト７１は、図４に示すように、中間軸３１ａの入力側中間歯車３１の歯先円直径より半径方向内側に配置されている。これにより、取付け部品としての車輪用軸受５０のフランジ部５３ａの半径方向の小型化に有利である。
【００６８】
図３に示すように、ボルト７１、７１1は、車輪用軸受５０のハブ輪６０の車輪取付用フランジ６０ａの外径より半径方向外側に配置されている。これにより、ナット７２のねじ込み作業が容易となり、取付け部品としての車輪用軸受５０の取付・交換の作業性を一層向上させることができる。
【００６９】
次に、この発明の第１の実施形態の変形例につき、図８及び図９を参照して説明する。この変形例は、ボルト７１の頭部７１ｂの軸部７１ｃ側の当接面７４にＯリング用溝７５が設けられ、このＯリング用溝７５にＯリング７６が装着されている。尚、軸部７１ｃにはＯリング用溝は設けていない。
【００７０】
当接面７４にＯリング用溝７５に装着されたＯリング７６と凹部８１の底部との接触により潤滑油のシール機構が形成される。この結果、ハウジング２２の内部からの潤滑油の漏れ防止や外部からの異物混入が防止される。この実施形態では、Ｏリング８３でシール機構を構成している。
【００７１】
なお、軸部７１にＯリング用７１ｆを設けてＯリング８３を装着し、当接面７４にＯリング用溝７５を設けてＯリング７６を装着したボルト７１を用いると、さらにシール性が向上する。
【００７２】
次に、この発明の第２の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を図８〜図１５に基づいて説明する。図８は、この発明の第２の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図、図９は、車体外側から見たインホイールモータ駆動装置の平面図、図１０は、図９のＦ−Ｆ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の断面図、図１１は、図８のＥ−Ｅ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の模式的断面図、図１２は、この発明の第２の実施形態に係るボルトを示す斜視図、図１３は、この発明の第２の実施形態に係るボルトを示す側面図、図１４は、この発明の第２の実施形態に係るボルトによる連結部分を示す断面図、図１５は、この発明の第２の実施形態に係るハウジングに設けた貫通孔近傍を示す説明図である。この第２の実施形態は、第１の実施形態と比べて、取付け部品の締結構造における回り止め機構とシール機構が異なる。その他の構成は、第１の実施形態を同じであるので、同じ機能を有する部位には同一の符号を付して、要点のみ説明する。
【００７３】
この第２の実施形態の取付け部品の締結構造Ｍは、第１の実施形態における回り止め凹部８１ｂと回り止め片７１ｅを省略し、回り止め機構とシール機構を簡素化したものである。
【００７４】
図１２〜図１４に示すように、ボルト７１の軸部７１ｃにセレーション加工又はローレット加工により回り止め部７１ｇが形成されている。セレーション加工又はローレット加工により形成された回り止め部７１ｇが、アウトボード側ハウジング２２ｂに設けた貫通孔８０に圧入されている。これによって、ボルト７１の回り止め機構が形成される。この貫通孔８０及び凹部８１は円形状で形成すればよく、加工が容易に行える。そして、ボルト７１の頭部７１ｂの当接面７４にＯリング溝７５を設け、このＯリング溝７５にＯリング７６を装着してシールを行っている。
【００７５】
ボルト７１の頭部７１ｂはアウトボード側ハウジング２２ｂの内部に配置されると共に、ねじ部７１ａは、アウトボード側ハウジング２２ｂの外部に突出させて設置される。この実施形態では、アウトボード側ハウジング２２ｂに配設されたボルト７１（図示省略）及びアウトボード側ハウジング２２ｂの板状突出部７５ａに稙設されたボルト７１1のそれぞれに車輪用軸受５０の外輪５３のフランジ部５３ａの貫通孔を嵌合させて、アウトボード側ハウジング２２ｂの外部からナット７２をボルト７１に螺合させ締付け固定することができる。
【００７６】
この実施形態のその他の構成、作用効果については、第１の実施形態と同様であるので、説明の重複を避けるために、ここではその説明を省略する。
【００７７】
本発明の第２の実施形態の変形例について図１６に従い説明する。この変形例は第２の実施形態のボルト７１にさらに、軸部７１ｃにＯリング用溝７１ｈを設け、この溝７１ｈにＯリングを装着して、シールを行っている。
【００７８】
本実施形態のその他の構成、作用効果については、第２の実施形態と同様であるので、説明の重複を避けるために、ここではその説明を省略する。
【００７９】
以上の各実施形態のインホイールモータ駆動装置２１の減速機部Ｂは、平行軸式歯車減速機を例示したが、これに限定されるものではなく、遊星歯車減速機やサイクロイド減速機などを適用してもよい、また、２段減速の平行軸式歯車減速機３９を用いたものを例示したが、これに限定されるものではなく、１段減速や３段減速以上のものにしてもよい。
【００８０】
さらに、この発明に係るインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車は、後輪を駆動輪としてもよく、また、前輪を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含むものとして理解すべきである。
【００８１】
この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、及び範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００８２】
２１      ：インホイールモータ駆動装置
２２      ：ハウジング
２２ａ    ：中央部ハウジング
２２ｂ    ：アウトボード側ハウジング
２２ｃ    ：インボード側ハウジング
２３      ：ステータ
２４      ：ロータ
２５      ：モータ回転軸
２６      ：電動モータ
６０      ：ハブ輪
６０ａ    ：車輪取付用フランジ
６０ｂ    ：加締め部
６１      ：内方部材
７１      ：ボルト
７１ａ    ：ねじ部
７１ｂ    ：頭部
７１ｃ    ：軸部
７１ｄ    ：円板部
７１ｅ    ：回り止め片
７１ｆ    ：Ｏリング用溝
７１ｇ    ：回り止め部
７２      ：ナット
７３ｄ    ：回り止め凹部
７４      ：当接面
７５      ：Ｏリング用溝
７６      ：Ｏリング
８０、８５      ：貫通孔
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】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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