(57)【要約】【課題】インホイールモータ駆動装置の組立性・分解性を向上する。【解決手段】出力歯車軸３７とハブ輪５１とを連結したスプライン嵌合部Ｍに半固体状潤滑剤Ｊが介在し、ハブ輪５１の中空部の開口が、スプライン嵌合部Ｍよりもインボード側およびアウトボード側にそれぞれ配置されたＯリング６１およびシールキャップ６２によって封口されたインホイールモータ駆動装置２１である。出力歯車軸３７に設けた雄スプライン３７ａの周方向一部領域を軸方向に沿って肉取りすることで形成した肉取り部６５により、出力歯車軸３７とハブ輪５１との間に直線状空間６６が形成され、この直線状空間６６と、出力歯車軸３７とシールキャップ６２との間に形成した空気溜り６０とが軸方向で連続している。【選択図】図４
2020117013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ部と、該電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部と、該減速機部の出力を車輪に伝達する車輪用軸受部と、前記減速機部の出力軸と前記車輪用軸受部のハブ輪とを相対変位可能な状態で一体回転可能に連結したスプライン嵌合部と、該スプライン嵌合部に介在する半固体状潤滑剤とを備え、
前記ハブ輪の中空部の開口が、前記スプライン嵌合部よりもインボード側で前記出力軸および前記ハブ輪に密着した環状の第１シール部材と、前記スプライン嵌合部よりもアウトボード側で前記ハブ輪の中空部に固定された第２シール部材とで封口されたインホイールモータ駆動装置であって、
前記スプライン嵌合部を形成する雄スプラインおよび雌スプラインの少なくとも一方の周方向一部領域を軸方向に沿って肉取りすることにより、前記出力軸と前記ハブ輪との間に直線状空間を形成し、この直線状空間と、前記出力軸と前記第２シール部材とを軸方向に離間して配置することで両者間に形成した空気溜りとを軸方向で連続させた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】
前記減速機部が、前記電動モータ部の出力を受けて回転する入力歯車軸と、該入力歯車軸と平行に配置された前記出力軸としての出力歯車軸とを有する平行軸歯車減速機を備える請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記電動モータ部および前記減速機部を収容したケーシングの内部空間に、前記出力歯車軸に設けられる出力歯車の一部を油浴状態とする潤滑油が貯留されている請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インホイールモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、駆動力を発生させる電動モータ部と、電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部と、減速機部の出力を車輪に伝達する車輪用軸受部とを備えたインホイールモータ駆動装置において、スプライン嵌合により減速機部の出力軸と車輪用軸受部の入力部材（ハブ輪）とを軸方向に相対移動可能な状態で一体回転可能に連結することが記載されている。係る構造を採用すれば、スプライン嵌合部で軸方向の振動を吸収することができるので、軸方向の振動に起因した騒音の発生を効果的に防止することができる、としている。しかしながらこの場合、上記出力軸の雄スプラインとハブ輪の雌スプラインの歯面間にガタ（すきま）があるため、雄スプラインおよび雌スプラインの何れか一方又は双方が摩耗等し易いという問題がある。
【０００３】
そこで、下記の特許文献２には、スプライン嵌合部を潤滑するためのスプライン潤滑手段を設けることが開示されている。スプライン潤滑手段は、例えば、スプライン嵌合部の軸方向両側に設けられた第１シール部材および第２シール部材と、両シール部材で密封された密封空間に充填されたグリース等の潤滑剤とで構成される（同文献の図１０〜１６）。この場合、スプライン嵌合部を持続的に潤滑することができるので、スプラインの摩耗を効果的に防止し、耐久性を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４８１９８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１３７７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のスプライン嵌合部およびスプライン潤滑手段を有するインホイールモータ駆動装置は、電動モータ部および減速機部をケーシングの内周に組み込んでから、ケーシングに組み込まれた減速機部の出力軸と車輪用軸受部のハブ輪との間にスプライン嵌合部およびスプライン潤滑手段を形成するようにして、減速機部に車輪用軸受部を連結する、といった手順を踏んで組み立てられる。
【０００６】
そのため、減速機部と車輪用軸受部の連結作業は、通常、第１シール部材を出力軸の外径面に嵌合固定すると共に第２シール部材をハブ輪の中空部に固定し、かつグリース等の潤滑剤をスプライン嵌合部の形成予定領域（雄スプラインおよび雌スプラインの少なくとも一方）に塗布した状態で行われる。この場合、上記連結作業は、ハブ輪、第２シール部材、出力軸および潤滑剤によって画成される空間（密封空間）に介在する空気を圧縮しながら進展することになるため、車輪用軸受部を所定位置まで押し込むのに大きな力が必要になる。また、車輪用軸受部と減速機部とを分離させる際に、上記密封空間の体積増加による負圧の影響により大きな力が必要となる。要するに、特許文献２のインホイールモータ駆動装置は、静粛で耐久性に優れるという利点を有する反面、組立性・分解性が悪いという問題がある。
【０００７】
このような問題は、例えば、第２シール部材を未装着の状態で上記連結作業を実行し、その後、第２シール部材をハブ輪の中空部に固定することで解消できるとも考えられる。しかしながら、このような手順を採用すると、第２シール部材に付与される軸方向の圧入力がハブ輪を介して車輪用軸受部の構成部品に伝達されてキズや凹みが生じ、車輪用軸受部の軸受性能、ひいては車両の走行性能に悪影響が及ぶ懸念がある。
【０００８】
そこで、本発明は、静粛で耐久性に優れると共に組立性・分解性が良好な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】
【０００９】
上記の目的を達成するために創案された本発明は、電動モータ部と、電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部と、減速機部の出力を車輪に伝達する車輪用軸受部と、減速機部の出力軸と車輪用軸受部のハブ輪とを相対変位可能な状態で一体回転可能に連結したスプライン嵌合部と、スプライン嵌合部に介在する半固体状潤滑剤とを備え、ハブ輪の中空部の開口が、スプライン嵌合部よりもインボード側で出力軸およびハブ輪に密着した環状の第１シール部材と、スプライン嵌合部よりもアウトボード側でハブ輪の中空部に固定された第２シール部材とで封口されたインホイールモータ駆動装置において、スプライン嵌合部を形成する雄スプラインおよび雌スプラインの少なくとも一方の周方向一部領域を軸方向に沿って肉取りすることにより、出力軸とハブ輪との間に直線状空間を形成し、この直線状空間と、出力軸と第２シール部材とを軸方向に離間して配置することで両者間に形成した空気溜りとを軸方向で連続させたことを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明でいう「インボード側」および「アウトボード側」とは、それぞれ、インホイールモータ駆動装置を車輪の内周に組み込んだときに車幅方向の内側および外側になる側を言う。また、「半固体状潤滑剤」としては、例えば、グリースや、グリースに固体潤滑剤を分散させたものなどを挙げることができる。
【００１１】
まず、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、その前提構成として、特許文献２の図１０等に開示されたインホイールモータ駆動装置に設けられたスプライン嵌合部およびスプライン潤滑手段に準ずる構成を有する。そのため、軸方向の振動に起因した騒音の発生を効果的に防止することができることに加え、スプライン嵌合部を持続的に潤滑可能としてその耐久性を向上することができる。
【００１２】
また、スプライン嵌合部を形成する雄スプラインおよび雌スプラインの少なくとも一方の周方向一部領域を軸方向に沿って肉取りすることにより、出力軸とハブ輪との間に直線状空間を形成し、この直線状空間と、出力軸と第２シール部材との間に形成した空気溜りとを軸方向で連続させている。このような構成によれば、スプライン嵌合部の形成過程で出力軸と第２シール部材との間に形成される空間（密封空間）の圧力が上昇するのを抑えることができる。そのため、スプライン嵌合部の形成時における車輪用軸受部の押し込み力を軽減することが可能となり、プレス機等の大掛かりな設備を使用する必要がなくなるので、インホイールモータ駆動装置の組立性を向上することができる。また、スプライン嵌合部の形成過程で上記空間の圧力が上昇するのを抑えることができれば、インホイールモータ駆動装置の分解性（減速機部と車輪用軸受部の分離性）が低下するのも防止することができる。
【００１３】
なお、スプラインの肉取り量を多くするほど、スプライン嵌合部の形成性（インホイールモータ駆動装置の組立性および分解性）向上には有利となるものの、肉取り量が過剰であると出力軸とハブ輪の間のトルク伝達性能に悪影響が及ぶ。そのため、スプラインの肉取り量は、出力軸とハブ輪の間のトルク伝達性能に悪影響を及ぼさない範囲内で任意に設定する。
【００１４】
減速機部は、電動モータ部の出力を受けて回転する入力歯車軸と、入力歯車軸と平行に配置された上記出力軸としての出力歯車軸とを有する、いわゆる平行軸歯車減速機を備えたものとすることができる。平行軸歯車減速機であれば、特許文献２に開示されたサイクロイド減速機に比べ、減速機部を簡素化してインホイールモータ駆動装置の組み立て性向上に寄与することができる。このとき、ケーシングの内部空間に、出力歯車軸に設けられる歯車（出力歯車）の一部を油浴状態とする潤滑油を貯留しておけば、出力歯車軸が回転するのに伴って掻き上げられる潤滑油を利用して減速機部の全体を効率良く潤滑することができるので、軽量・コンパクトで信頼性に富むインホイールモータ駆動装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上から、本発明によれば、静粛で耐久性に優れ、かつ組立性・分解性が良好なインホイールモータ駆動装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の概略断面図であって、図２のＺ2−Ｚ2線矢視断面図である。
【図２】図１のＺ1−Ｚ1線矢視断面図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】図３のＺ3−Ｚ3線矢視断面図である。
【図５】（ａ）図は、減速機部と車輪用軸受部の連結工程の初期段階を示す図、（ｂ）図は、（ａ）図のＺ4−Ｚ4線矢視断面図である。
【図６】減速機部と車輪用軸受部の連結工程の途中段階を示す図である。
【図７】図６を模式的に示した図である。
【図８】（ａ）図および（ｂ）図は、何れも、変形例に係るインホイールモータ駆動装置の部分拡大断面図である。
【図９】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平面図である。
【図１０】図９に示す電気自動車の後方断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
まず、図９および図１０に基づき、インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車１１の概要を説明する。図９に示すように、電気自動車１１は、シャシー１２と、操舵輪として機能する一対の前輪１３と、駆動輪として機能する一対の後輪１４と、左右の後輪１４のそれぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。図１０に示すように、後輪１４は、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１６を介してシャシー１２の下部に固定されている。
【００１９】
懸架装置１６は、左右に延びるサスペンションアームによって後輪１４を支持すると共に、コイルスプリングおよびショックアブソーバを含むストラットによって、後輪１４が路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。懸架装置１６は、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が好ましいが、その他の懸架方式が採用される場合もある。
【００２０】
この電気自動車１１では、左右のホイールハウジング１５の内部に、左右の後輪１４それぞれを回転駆動させるインホイールモータ駆動装置２１が組み込まれるので、シャシー１２上にモータ、ドライブシャフトおよびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなる。そのため、この電気自動車１１は、客室スペースを広く確保でき、しかも、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。
【００２１】
なお、インホイールモータ駆動装置２１は、上記のように、後輪１４を駆動輪とした後輪駆動タイプの電気自動車１１のみならず、前輪１３を駆動輪とした前輪駆動タイプの電気自動車や、前輪１３および後輪１４の双方を駆動輪とした四輪駆動タイプの電気自動車に組み込むこともできる。以下、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について詳細に説明する。
【００２２】
図１に、本発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１、より詳細には、図１０に示す電気自動車１１の左側の駆動輪を回転駆動させるインホイールモータ駆動装置２１の概略断面図（図２のＺ2−Ｚ2線矢視断面図）を示す。この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の出力を駆動輪に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備える。電動モータ部Ａおよび減速機部Ｂはケーシング２２のモータ室２２Ａおよび減速機室２２Ｂにそれぞれ収容され、車輪用軸受部Ｃはケーシング２２に取り付けられている。なお、以下、方向性を説明する上で使用する“アウトボード側”および“インボード側”とは、それぞれ、インホイールモータ駆動装置２１を駆動輪の内周に組み込んだ状態で車幅方向の外側および内側となる側である。図１においては、紙面左側がアウトボード側であり、紙面右側がインボード側である。
【００２３】
電動モータ部Ａは、ケーシング２２に固定された筒状のステータ２３と、図示しない径方向隙間を介してステータ２３の内周に配置されたロータ２４と、外周にロータ２４を装着したモータ回転軸２５とを有するラジアルギャップ型の電動モータ２６を備える。モータ回転軸２５は、その軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４０，４１によってケーシング２２に対して回転自在に支持されており、毎分１万数千回程度の回転速度で回転可能である。電動モータ部Ａには、ラジアルギャップ型に替えてアキシャルギャップ型の電動モータを採用することもできる。
【００２４】
図示は省略しているが、インホイールモータ駆動装置２１の駆動中、電動モータ部Ａ（電動モータ２６）の各部は、図示外の潤滑機構から供給される潤滑油によって潤滑および冷却される。
【００２５】
図１に示すように、減速機部Ｂには、入力歯車３１を有する入力歯車軸３５と、入力側中間歯車（大径歯車）３２および出力側中間歯車（小径歯車）３３を有する中間歯車軸３６と、出力歯車３４を有する出力軸としての出力歯車軸３７とを備え、各歯車軸３５〜３７（の回転軸Ｏ１〜Ｏ３）が互いに平行に配置された、いわゆる平行軸歯車減速機３０が設けられる。図２にも示すように、この平行軸歯車減速機３０では、入力歯車３１と入力側中間歯車３２とが噛み合い、出力側中間歯車３３と出力歯車３４とが噛み合っている。入力側中間歯車３２の歯数は、入力歯車３１および出力側中間歯車３３の歯数よりも多く、出力歯車３４の歯数は、出力側中間歯車３３の歯数よりも多い。係る構成から、本実施形態の平行軸歯車減速機３０は、モータ回転軸２５の回転を二段階で減速して出力する。
【００２６】
図１に示すように、入力歯車軸３５は、モータ回転軸２５と同軸に配置され、スプライン嵌合によってモータ回転軸２５と一体回転可能に連結されている。従って、モータ回転軸２５の回転軸は、入力歯車軸３５の回転軸Ｏ１上にある。入力歯車軸３５は、軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４２，４３によってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。中間歯車軸３６は、軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４４，４５によりケーシング２２に対して回転自在に支持され、また、出力歯車軸３７は、軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４６，４７によりケーシング２２に対して回転自在に支持されている。
【００２７】
詳細な図示は省略しているが、減速機３０に設けられる入力歯車３１、両中間歯車３２，３３および出力歯車３４には、何れも、歯筋がつるまき線状に形成された（歯筋が軸方向に対して傾斜した）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多く、歯当たりが分散されるため、噛合い時の音が静かでトルク変動が少ないという利点を有する。従って、はすば歯車を用いれば、静粛かつトルク伝達効率に優れた減速機３０を実現する上で有利となる。
【００２８】
各歯車３１〜３４がはすば歯車で構成される関係上、インホイールモータ駆動装置２１の駆動中（各歯車軸３５〜３７の回転中）、入力歯車３１と入力側中間歯車３２との噛合い部、および出力側中間歯車３３と出力歯車３４との噛合い部には、ラジアル荷重およびスラスト荷重の双方が作用する。これらのラジアル荷重およびスラスト荷重は、歯車軸３５〜３７を支持する転がり軸受４２〜４７によって支持される。従って、転がり軸受４２〜４７には、ラジアル荷重および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使用される。
【００２９】
本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１においては、中間歯車軸３６のインボード側の端部を支持する転がり軸受４４に、中間歯車軸３６のアウトボード側の端部を支持する転がり軸受４５よりも大径のもの、すなわち負荷容量（剛性）が大きいものを用いると共に、出力歯車軸３７の軸方向中央部付近を支持する転がり軸受４７に、出力歯車軸３７のインボード側の端部を支持する転がり軸受４６よりも大径のものを用いている。係る構成に加え、入力側中間歯車３２を部分的に肉取りして入力側中間歯車３２の内周に中間歯車軸３６のインボード側の端部を支持する転がり軸受４４を配置している。以上の構成を採用することにより、減速機部Ｂに高い減速比を確保しつつ、減速機部Ｂの軸方向のコンパクト化を図っている。
【００３０】
図２に示すように、ケーシング２２の減速機室２２Ｂには、出力歯車３４の一部を常時油浴状態とする潤滑油Ｆが充填されている。そして、出力歯車３４の回転に伴って潤滑油Ｆが掻き上げられると、この掻き上げられた潤滑油Ｆにより、減速機部Ｂの各部（歯車同士の噛合い部や転がり軸受４２〜４７）が潤滑される。
【００３１】
図１および図３に示すように、車輪用軸受部Ｃは、いわゆる内輪回転タイプの車輪用軸受５０を備える。車輪用軸受５０は、ハブ輪５１および内輪５２からなる内方部材５３と、外輪５４と、ボール５７と、図示外の保持器とを備えた複列アンギュラ玉軸受からなる。この車輪用軸受５０では、ハブ輪５１および内輪５２の外周にそれぞれ形成された内側軌道面５５と、外輪５４の内周に形成された複列の外側軌道面５６とで形成されるボールトラックに複数のボール５７が組み込まれている。内方部材５３と外輪５４との間に画成される環状空間５９はグリース等の潤滑剤で満たされている。環状空間５９への異物侵入および環状空間５９からの潤滑剤漏洩を防止するため、環状空間５９の軸方向両端部にはシール部材が設けられている。
【００３２】
ハブ輪５１のアウトボード側の端部には、径方向外向きに延びたフランジ部５１ａが設けられており、このフランジ部５１ａに駆動輪が取り付けられる。また、ハブ輪５１のインボード側の端部には、車輪用軸受５０に予圧を付与するため、内輪５２を加締め固定してなる加締め部５１ｂが形成されている。
【００３３】
外輪５４のアウトボード側の端部には、径方向外向きに延びたフランジ部が設けられ、このフランジ部にアタッチメント５８がボルト止めされている。そして、車輪用軸受部Ｃは、アタッチメント５８を介してケーシング２２に対してボルト止めされている。
【００３４】
図３に拡大して示すように、ハブ輪５１の中空部の内径面には雌スプライン５１ｃが形成されており、この雌スプライン５１ｃに出力歯車軸３７の外径面に形成された雄スプライン３７ａを嵌合することでハブ輪５１と出力歯車軸３７とが一体回転可能に連結されている。図４に示すように、雄スプライン３７ａと雌スプライン５１ｃのはめあいは、両スプライン３７ａ，５１ｃの歯面間にすきまを介在させたすきまばめとなっている。図４では、理解の容易化のために歯面間のすきまを誇張して描いており、実際のすきま幅は０．１〜０．５ｍｍ程度である。そのため、雌スプライン５１ｃに雄スプライン３７ａを嵌合することで形成されるスプライン嵌合部Ｍは、ハブ輪５１と出力歯車軸３７とを径方向および軸方向に相対変位可能な状態で一体回転可能に連結している。
【００３５】
係る構成により、インホイールモータ駆動装置２１の駆動中に、組立誤差等に起因する静的なミスアライメントや、車両走行時の車輪の変位等に起因する動的なミスアライメントによりハブ輪５１や出力歯車軸３７（インホイールモータ駆動装置２１の出力系）で生じる径方向の振動をスプライン嵌合部Ｍで吸収することができる他、車両走行時にハブ輪５１等に入力される軸方向の変位（振動）もスプライン嵌合部Ｍで吸収することができる。そのため、各種振動等に起因した騒音の発生を可及的に防止することができ、静粛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る。
【００３６】
図３および図４に示すように、スプライン嵌合部Ｍを形成する雄スプライン３７ａは、周方向の一部領域が軸方向に沿って肉取りされている。図示例では、雄スプライン３７ａを構成する多数の歯（凸部）のうち、一つの凸部全体を除去するようにして肉取り部６５を形成している。このような肉取り部６５が設けられていることにより、スプライン嵌合部Ｍの周方向一部領域には軸方向に沿って延びた直線状空間６６が形成される。この直線状空間６６の形成領域では、出力歯車軸３７とハブ輪５１の離間距離（歯面間のすきま）が直線状空間６６の非形成領域に比べて大きくなっている。肉取り部６５は、例えば、通常の雄スプライン３７ａを形成した後、切削等の機械加工で雄スプライン３７ａを構成する一つの凸部を除去することによって形成することができる。
【００３７】
スプライン嵌合部Ｍが無潤滑の状態でハブ輪５１と出力歯車軸３７とが繰り返し相対変位すると、スプライン３７ａ，５１ｃが摩耗し、耐久性が低下する可能性がある。そのため、図４に示すように、スプライン嵌合部Ｍ（両スプライン３７ａ，５１ｃの歯面間のすきま）には、上記の直線状空間６６を含め、半固体状潤滑剤Ｊが介在している。この潤滑剤Ｊとしては、例えば、リチウム系グリースやウレア系グレースなどに代表される各種グリースの他、上記グリースに二硫化モリブデンやグラファイト等の固体潤滑剤を分散させることで潤滑効果（摩耗防止効果）を高めたもの、などを使用することができる。
【００３８】
図３に示すように、スプライン嵌合部Ｍよりもインボード側およびアウトボード側には、ハブ輪５１の中空部の開口を封口した第１シール部材Ｓ１および第２シール部材Ｓ２がそれぞれ設けられる。これにより、スプライン嵌合部に介在させた半固体状潤滑剤Ｊの外部漏洩やスプライン嵌合部Ｍへの異物侵入等を可及的に防止することができるので、スプライン嵌合部Ｍを持続的にかつ効率良く潤滑することができる。
【００３９】
本実施形態では、出力歯車軸３７の外径面のうち、スプライン嵌合部Ｍよりもインボード側の領域に設けた環状溝３７ｂに環状の第１シール部材Ｓ１としてのＯリング６１を嵌合固定し、このＯリング６１を出力歯車軸３７およびハブ輪５１の双方に密着させることにより、スプライン嵌合部Ｍよりもインボード側でハブ輪５１の中空部の開口を封口している。また、ハブ輪５１の中空部の内径面のうちスプライン嵌合部Ｍよりもアウトボード側に設けた大径内径面に、有底筒状をなした第２シール部材Ｓ２としてのシールキャップ６２を圧入することにより、スプライン嵌合部Ｍよりもアウトボード側でハブ輪５１の中空部の開口を封口している。シールキャップ６２は、芯金６３と、芯金６３の表面に加硫接着されたゴム部６４とを有し、ゴム部６４をハブ輪５１の中空部の内径面に圧入することで密封性を担保している。
【００４０】
図３に示すように、シールキャップ６２は、出力歯車軸３７と軸方向に離間して配置されており、出力歯車軸３７（のアウトボード側の端面３７ｃ）との間に空気が介在する空気溜り６０を形成している。この空気溜り６０は、肉取り部６５を設けることでスプライン嵌合部Ｍの周方向一部領域に形成された直線状空間６６（図４参照）と軸方向で連続している。すなわち、直線状空間６６のアウトボード側の端部は空気溜り６０に開口している。なお、空気溜り６０の大半は空気で占められているが、空気溜り６０には、スプライン嵌合部Ｍの形成過程等でスプライン嵌合部Ｍから溢れ出た半固体状潤滑剤Ｊが介在する場合もある。
【００４１】
以上の構成を有するインホイールモータ駆動装置２１は、ケーシング２２のモータ室２２Ａおよび減速機室２２Ｂにモータ部Ａおよび減速機部Ｂをそれぞれ組み込んでから、ケーシング２２に組み込まれた減速機部Ｂの出力軸（出力歯車軸３７）と車輪用軸受部Ｃのハブ輪５１との間にスプライン嵌合部Ｍ（半固体状潤滑剤Ｊが介在するスプライン嵌合部Ｍ）を形成するようにして、減速機部Ｂに対して車輪用軸受部Ｃを連結する、といった手順を踏んで組み立てられる。そのため、連結作業の開始前には、雄スプライン３７ａおよび雌スプライン５１ｃの少なくとも一方に半固体状潤滑剤Ｊが塗布される。本実施形態では、雌スプライン５１ｃの全域に半固体状潤滑剤Ｊが塗布される［図５（ａ）参照］。
【００４２】
連結作業時には、スプライン嵌合部Ｍの密封構造も併せて形成する。そのため、図５（ａ）に示すように、連結作業に供される出力歯車軸３７には、その外径面に設けた環状溝３７ｂにＯリング６１が嵌合固定され、連結作業に供されるハブ輪５１の中空部の内径面には、シールキャップ６２が圧入されている。
【００４３】
上記態様で減速機部Ｂに対して車輪用軸受部Ｃを連結する際には、ハブ輪５１の雌スプライン５１ｃに潤滑剤Ｊが塗布され、また、ハブ輪５１の中空部の内径面にシールキャップ６２が圧入固定されている関係上、雌スプライン５１ｃと雄スプライン３７ａの嵌合が開始されると、図５（ａ）に示すように、出力歯車軸３７、ハブ輪５１、シールキャップ６２および潤滑剤Ｊによって密封空間６０’が画成される。そのため、以降、減速機部Ｂに対する車輪用軸受部Ｃの連結作業は、密封空間６０’の容積を縮小（密封空間６０’に介在する空気を圧縮）するようにして進展する。
【００４４】
本実施形態では、雄スプライン３７ａの周方向一部領域を軸方向に沿って肉取りしたことにより、スプライン嵌合部Ｍの周方向一部領域に直線状空間６６が形成されており、この直線状空間６６の形成領域では、両スプライン３７ａ，５１ｃの歯面間のすきまが直線状空間６６の非形成領域よりも大きくなっている。そのため、上記連結作業が進展し、密封空間６０’に介在する空気が圧縮されるのに伴って、スプライン嵌合部Ｍに介在する半固体状潤滑剤Ｊに空気の反発力が作用すると、Ｏリング６１がハブ輪５１の内径面に接触していない段階では、直線状空間６６に介在する半固体状潤滑剤Ｊが押し退けられて密封空間６０’と外部空間とが連通する［図５（ａ）（ｂ）参照］。これにより、密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができるので、車輪用軸受部Ｃに付与すべき軸方向の押し込み力をいたずらに高めずとも、車輪用軸受部Ｃをスムーズに押し込むことができる。
【００４５】
連結作業がさらに進展し、図６に示すように、Ｏリング６１がハブ輪５１の内径面に接触すると、密封空間６０’と外部空間とは非連通の状態になるが、密封空間６０’は、この状態では半固体状潤滑剤Ｊで満たされていない直線状空間６６と軸方向で連続しているので、密封空間６０’の容積を拡大することができる。これにより、密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができるので、車輪用軸受部Ｃをスムーズに押し込むことができる。
【００４６】
また、連結作業が完了したインホイールモータ駆動装置２１（図３参照）においては、ハブ輪５１に固定されたシールキャップ６２と出力歯車軸３７との間に空気が介在する空気溜り６０が形成されている。係る構成は、シールキャップ６２と出力歯車軸３７とが軸方向で当接するまで（密封空間６０’が実質的に消失するまで）減速機部Ｂと車輪用軸受部Ｃとを接近移動させずに、シールキャップ６２と出力歯車軸３７とを所定量軸方向に離間して配置することによって得られる。そのため、連結作業の完了間際においても、密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができる。
【００４７】
以上で説明したように、本発明によれば、スプライン嵌合部Ｍの形成過程における密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができる。これにより、減速機部Ｂに対する車輪用軸受部Ｃの連結作業をプレス機等の大掛かりな設備を用いずに人手作業で実施することが可能となるので、組立工程を簡略化してインホイールモータ駆動装置２１の組立性（生産性）を高めることができる。また、上記連結作業の実施に伴う密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができれば、スプライン嵌合部Ｍの分解過程で空気溜り６０の圧力が低下することによる分解性（減速機部Ｂと車輪用軸受部Ｃの分離性）の低下も効果的に防止することができる。
【００４８】
従って、以上で説明した本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１は、静粛で耐久性に優れると共に組立性および分解性も良好である。
【００４９】
なお、上記のように、減速機部Ｂに対する車輪用軸受部Ｃの連結作業（スプライン嵌合部Ｍの形成）を人手作業で実施可能とするには、密封空間６０’の圧力上昇に伴って生じる空気の反発力（最大値）を２０ｋｇｆ（１９６Ｎ）以下に抑えるのが好ましい。これを実現するには、図７に模式的に示すように、空気溜り６０の容積をＶ1、雄スプライン３７ａの半径（最大値）をｒ、出力歯車軸３７に嵌合したＯリング６１がハブ輪５１の内径面に接触した位置（図６参照）から車輪用軸受部Ｃの連結完了位置（スプライン嵌合部Ｍの形成完了位置）に至るまでの出力歯車軸３７のストローク量をｘとしたとき、Ｖ1≧（π2ｒ4ｘ）／（１９６０−πｒ2）の関係式が成立するようにする。例えば、ｒ＝１５ｍｍ、ｘ＝３ｍｍの場合、Ｖ≒１１９５ｍｍ3（≒１ｃｍ3）以上に設定する。
【００５０】
以上の構成を有するインホイールモータ駆動装置２１の全体的な作動態様を簡単に説明する。まず、電動モータ部Ａにおいて、ステータ２３に交流電流が供給されると、これに伴って生じる電磁力によりロータ２４およびモータ回転軸２５が一体回転する。モータ回転軸２５の回転は、平行軸歯車減速機３０によって減速された上で車輪用軸受５０に伝達されるので、低トルクで高回転型の電動モータ（小型の電動モータ）２６を採用した場合でも、駆動輪に必要なトルクを伝達することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について説明したが、インホイールモータ駆動装置２１には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を施すことが可能である。
【００５２】
例えば、スプライン嵌合部Ｍの周方向一部領域に設ける直線状空間６６は、図８（ａ）に示すように、雄スプライン３７ａを構成する多数の凸部のうち、一つの凸部を部分的に除去するように肉取り部６５を設けることで形成しても良いし、図８（ｂ）に示すように、雌スプライン５１ｃを構成する多数の凸部のうち、一つの凸部全体を除去するように肉取り部６５を設けることで形成しても良い。さらに言えば、肉取り部６５（直線状空間６６）の形成態様は、スプライン嵌合部Ｍにおけるトルク伝達性能に悪影響が及ばない限りにおいて任意に変更することができる。従って、肉取り部６５は、雄スプライン３７ａおよび雌スプライン５１ｃの双方に設けても良いし、周方向に離間した複数箇所に設けても良い。この場合、減速機部Ｂと車輪用軸受部Ｃの連結作業性（インホイールモータ駆動装置２１の組立性）を向上する上で有利となる。
【００５３】
また、以上で説明した実施形態では、平行軸歯車減速機３０として、入力歯車軸３５と出力歯車軸３７との間に一軸の中間歯車軸３６を配置してなり、モータ回転軸２５の回転を二段階で減速して車輪用軸受部Ｃに伝達する三軸タイプの平行軸歯車減速機３０を採用したが、平行軸歯車減速機３０には、入力歯車軸３５と出力歯車軸３７との間に二軸以上の中間歯車軸３６を配置してなる四軸以上の平行軸歯車減速機３０を採用することも可能である（図示省略）。また、本発明は、減速機部Ｂに平行軸歯車減速機３０以外の減速機を採用した場合にも同様に適用することができる。
【００５４】
本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、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。すなわち、本発明の範囲は、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、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００５５】
２１      インホイールモータ駆動装置
２２      ケーシング
２２Ｂ    減速機室
２６      電動モータ
３０      平行軸歯車減速機
３７      出力歯車軸（減速機部の出力軸）
３７ａ    雄スプライン
５０      車輪用軸受
５１      ハブ輪
５１ｃ    雌スプライン
６０      空気溜り
６０’    密封空間
６１      Ｏリング（第１シール部材）
６２      シールキャップ（第２シール部材）
６５      肉取り部
６６      直線状空間
Ａ        電動モータ部
Ｂ        減速機部
Ｃ        車輪用軸受部
Ｆ        潤滑油
Ｊ        半固体状潤滑剤
Ｓ１      第１シール部材
Ｓ２      第２シール部材
【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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