(57)【要約】【課題】  ハブベアリングの一部がハウジングの内部に位置しているインホイールモータユニットにおいて、車軸方向への大型化を抑制しながら径方向に小型化する。【解決手段】  インホイールモータユニット１は、ハウジング１０と、モータ２０と、減速機３０と、インナーレース４０ａ及びアウターレース４０ｂを備えるハブベアリング４０と、ハウジング１０とアウターレース４０ｂとの間隙を液密に封止するシール部材６２を備える。アウターレース４０ｂは、ハウジング内に配置される筒部４０ｂ１とハウジング壁面１０ａに対して締結部材７２、７４により固定されるフランジ部４０ｂ２を備える。ハウジング１０は、ハウジング開口１２から車軸内側方向に延びる略円筒形状の突出部１１を有する。筒部４０ｂ１の外周面４５は突出部１１の内周面１１ａに当接している。シール部材６２は、外周面４５に設けられた周方向に一巡する溝４６に配置されている。【選択図】  図１
2018154286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に支持され、車両のホイール内に配置されるハウジングと、
前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの内部に収容されるモータと、
前記ハウジング内部において前記モータにより回転させられる回転体と、前記回転体に固定又は一体化され、前記ハウジングの壁面に設けられた開口を貫通して前記ハウジングの外部に車軸外側方向に延び且つ前記ホイールと一体的に回転する出力軸と、を有する減速機と、
前記出力軸の前記回転体よりも車軸外側方向の部分に固定されるインナーレースと、前記ハウジングに固定されるアウターレースと、を備え、前記出力軸を前記ハウジングに対して回転可能に支持するハブベアリングと、
前記ハウジングと前記アウターレースとの間隙を液密に封止するシール部材と、
を備えるインホイールモータユニットであって、
前記インナーレースは、その一部が前記ハウジング内に配置される筒部及び当該筒部の車軸外側方向の端部に設けられたフランジ部を備え、
前記アウターレースは、前記ハウジング内に配置される筒部及び当該筒部の車軸外側方向の端部に設けられたフランジ部を備え、
前記アウターレースの前記フランジ部が前記ハウジングの前記壁面に対して締結部材により固定され、前記インナーレースの前記フランジ部が前記ハウジングの外部に配置されたブレーキロータと固定され、
前記ハウジングは、前記開口から車軸内側方向に延びている略円筒形状の突出部を有しており、
前記アウターレースの前記筒部の外周面が前記突出部の内周面に当接しており、
前記アウターレースの前記筒部の前記外周面のうち前記突出部の前記内周面に当接する部分に周方向に一巡する溝が設けられており、
前記シール部材は、前記溝に配置されている、
インホイールモータユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のインホイールモータユニットにおいて、
前記出力軸は、前記回転体よりも車軸外側方向の部分においては、前記ハブベアリングのみにより前記ハウジングに対して回転可能に支持されている、
インホイールモータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイール内に配置されたモータにより車輪を駆動するインホイールモータユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気自動車の一形態として、ホイール内に配置されたモータにより車輪を駆動するインホイールモータユニット（車輪駆動装置）が知られている（特許文献１参照）。このインホイールモータユニットは、モータと、モータの回転力を変更（増大）して出力する減速機と、を備える。減速機は、モータにより回転させられる回転体（例えば、カウンタギア）と、当該回転体に固定された出力軸と、を有する。出力軸は、ハウジング壁面の開口を介してハウジングの外部に車軸方向に延びている。出力軸は、ベアリング部とハブ部とを備えるハブベアリングによって、ハウジングに対して回転可能に支持されている。モータに電力が供給されると、モータの回転力が減速機を介して変更（増大）され、変更（増大）された回転力が、ハブベアリングのハブ部に固定された車輪に伝達され、これにより車輪が回転する。以下では、インホイールモータユニットを単に「モータユニット」とも称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０７３０６１号公報
【発明の概要】
【０００４】
このようなモータユニットにおいては、その大きさを車軸方向及び径方向（車軸方向に直交する任意の方向）に小型化することが望まれている。このため、通常ではハウジングの外部に配置されるハブベアリングを車軸内側方向に移動して、ハブベアリングの一部をハウジングの内部に配置させる構成が考えられる。この構成によれば、モータユニットを車軸方向に小型化することができる。
【０００５】
しかしながら、上述した「ハブベアリングの一部がハウジングの内部に位置している構成」では、以下に述べる理由により、モータユニットが径方向に大型化してしまう可能性がある。図３は、「ハブベアリングの一部がハウジングの内部に位置している構成」を有するモータユニット３０１の概略図を示す。このモータユニット３０１では、ハウジング３１０内の各部材を潤滑する潤滑オイルがハウジング３１０の外部に漏れだすことを防ぐため、ハウジング３１０とハブベアリング３４０のアウターレース３４０ｂとの間を、ハウジング３１０の開口３１２の外周部に配置されたＯリング３６２で液密に封止している。
【０００６】
ここで、アウターレース３４０ｂは、そのフランジ部３４０ｂ２をハウジング３１０の壁面３１０ａに対してボルト３７２、３７４で固定することによりハウジング３１０に固定されるが、このモータユニット３０１ではＯリング３６２がハウジング開口３１２の外周部に配置されているため、ボルト３７２、３７４はこのＯリング３６２よりもさらに外周側に配置されることになる。この結果、ボルト３７２、３７４がハウジング３１０の開口３１２から比較的に離間した位置に配置されることになる。モータ２０の駆動軸２６を支持するベアリング８０、８２は、ボルト３７２との干渉を防ぐため、ボルト３７２よりも開口３１２から離間した位置に配置される。このため、ボルト３７２が開口３１２から比較的に離間した位置に配置されると、ベアリング８０、８２及びモータ２０は開口３１２からさらに離間した位置に配置されることになるため、結果として、モータユニット３０１が径方向に大型化してしまう可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的の一つは、ハブベアリングの一部がハウジングの内部に位置しているインホイールモータユニットにおいて、車軸方向への大型化を抑制しながら径方向への小型化を可能とする技術を提供することにある。
【０００８】
本発明のインホイールモータユニット（１）は、
車体に支持され、車両のホイール内に配置されるハウジング（１０）と、
前記ハウジング（１０）に支持され、前記ハウジング（１０）の内部に収容されるモータ（２０）と、
前記ハウジング内部において前記モータ（２０）により回転させられる回転体（３４）と、前記回転体（３４）に固定又は一体化され、前記ハウジング（１０）の壁面（１０ａ）に設けられた開口（１２）を貫通して前記ハウジング（１０）の外部に車軸外側方向に延び且つ前記ホイールと一体的に回転する出力軸（３６）と、を有する減速機（３０）と、
前記出力軸（３６）の前記回転体（３４）よりも車軸外側方向の部分に固定されるインナーレース（４０ａ）と、前記ハウジング（１０）に固定されるアウターレース（４０ｂ）と、を備え、前記出力軸（３６）を前記ハウジング（１０）に対して回転可能に支持するハブベアリング（４０）と、
前記ハウジング（１０）と前記アウターレース（４０ｂ）との間隙を液密に封止するシール部材（６２）と、を備える。
本発明のインホイールモータユニット（１）では、
前記インナーレース（４０ａ）は、その一部が前記ハウジング内に配置される筒部（４０ａ１）及び当該筒部（４０ａ１）の車軸外側方向の端部に設けられたフランジ部（４０ａ２）を備え、
前記アウターレース（４０ｂ）は、前記ハウジング内に配置される筒部（４０ｂ１）及び当該筒部（４０ｂ１）の車軸外側方向の端部に設けられたフランジ部（４０ｂ２）を備え、
前記アウターレース（４０ｂ）の前記フランジ部（４０ｂ２）が前記ハウジング（１０）の前記壁面（１０ａ）に対して締結部材（７２、７４）により固定され、前記インナーレース（４０ａ）の前記フランジ部（４０ａ２）が前記ハウジング（１０）の外部に配置されたブレーキロータ（９０）と固定され、
前記ハウジング（１０）は、前記開口（１２）から車軸内側方向に延びている略円筒形状の突出部（１１）を有しており、
前記アウターレース（４０ｂ）の前記筒部（４０ｂ１）の外周面（４５）が前記突出部（１１）の内周面（１１ａ）に当接しており、
前記アウターレース（４０ｂ）の前記筒部（４０ｂ１）の前記外周面（４５）のうち前記突出部（１１）の前記内周面（１１ａ）に当接する部分に周方向に一巡する溝（４６）が設けられており、
前記シール部材（６２）は、前記溝（４６）に配置されている。
【０００９】
本発明のインホイールモータユニットは、ハブベアリングの一部がハウジングの壁面に設けられた開口を介してハウジングの内部に位置している。ハブベアリングのアウターレースは、そのフランジ部がハウジングの上記壁面に対して締結部材で固定されている。このインホイールモータユニットでは、ハウジングが、その開口から車軸内側方向に延びている略円筒形状の突出部を有する。アウターレースの筒部の外周面は、突出部の内周面に当接している。アウターレースの筒部の外周面のうち突出部の内周面に当接する部分には、周方向に一巡する溝が設けられている。当該溝にはシール部材が配置されている。このシール部材により、突出部の内周面とアウターレースの筒部の外周面との間隙（即ち、ハウジングとアウターレースとの間隙）が液密に封止される。
【００１０】
ハブベアリングの一部がハウジングの内部に位置しているインホイールモータユニットでは、ハウジングの開口の外周部にシール部材を配置することにより、ハウジングの壁面とアウターレースのフランジ部との間隙（即ち、ハウジングとアウターレースとの間隙）を液密に封止することが考えられる。しかしながら、この構成では、アウターレース（のフランジ部）をハウジングに固定するための締結部材をシール部材の外周側に配置しなければならないため、インホイールモータユニットが径方向に大型化してしまう（図３参照）。
【００１１】
本発明の構成によると、ハウジングとアウターレースとの間隙を液密に封止するためのシール部材をハウジングの開口の外周部に配置する必要がなくなるため、アウターレース（のフランジ部）をハウジングに固定するための締結部材をハウジングの開口により近接した位置に配置することができ、結果として、インホイールモータユニットを径方向に小型化することができる。
【００１２】
加えて、本発明のインホイールモータユニットでは、ハウジングの突出部とアウターレースの筒部との間隙を封止するにあたり、シール部材を配置するための溝を、突出部の内周面ではなく、アウターレースの筒部の外周面に設けている。
【００１３】
ここで、突出部の車軸内側方向の角部（即ち、突出部の内周面と車軸内側方向の先端面とを接続する角部）、及び、突出部の車軸外側方向の角部（即ち、突出部の内周面とハウジングの壁面とを接続する角部）には、面取り加工により傾斜面が形成される場合がある。加えて、一般に、シール部材を配置するための溝の角部には、面取り加工により傾斜面が形成される。
【００１４】
図４は、「シール部材を配置するための溝を突出部の内周面に設ける構成」を有するモータユニット４０１の概略図を示す。このモータユニット４０１では、突出部４１１の内周面４１１ａに周方向に一巡する溝４４６が設けられており、溝４４６に配置されたＯリング４６２により、ハウジング４１０とアウターレース４４０ｂとの間が液密に封止されている。図５は、突出部４１１及びアウターレース４４０ｂの筒部４４０ｂ１の部分拡大図を示す。なお、転動体４０ｃ及びオイルシール部材５０、５２の図示は省略している。  
【００１５】
図５に示すように、突出部４１１の内周面４１１ａと車軸内側方向（図５の紙面左方向）の先端面４１１ｃとを接続する角部には、面取り加工により全周に亘って傾斜面４１１ｂが形成されており、突出部４１１の内周面４１１ａとハウジング４１０の壁面４１０ａとを接続する角部には、面取り加工により全周に亘って傾斜面４１２ａが形成されている。加えて、溝４４６の角部には、面取り加工により全周に亘って傾斜面４４８ａ及び傾斜面４４８ｂが形成されている。即ち、突出部４１１の内周面４１１ａには、面取り加工による面が４箇所形成されている。
【００１６】
このため、モータユニット４０１では、面取り加工の公差により隣接する傾斜面同士（即ち、傾斜面４１１ｂ及び傾斜面４４８ａ並びに傾斜面４１２ａ及び傾斜面４４８ｂ）が連続するように形成されてしまう（接触又は干渉する）ことがないように、隣接する傾斜面同士を接続する内周面４４５の車軸方向の長さは比較的に長く設計される。この結果、モータユニット４０１に例示されるような「シール部材を配置するための溝を突出部の内周面に設ける構成」では、モータユニットを径方向に小型化することは可能であるが、突出部が車軸方向に長くなるため、モータユニットが車軸方向に大型化してしまう可能性がある（図４のＬｒ３＜図３のＬｒ２、図４のＬａ３＞図３のＬａ２）。
【００１７】
しかしながら、本発明では、上述したように、シール部材を配置するための溝をアウターレースの筒部の外周面に設けている。このため、突出部を面取り加工するとしても、傾斜面は、車軸内側方向及び車軸外側方向の角部にしか形成されなくなる。従って、溝を突出部の内周面に設ける構成と比較して、突出部が車軸方向に長くなることを抑制でき、インホイールモータユニットが車軸方向に大型化することを抑制できる。
【００１８】
以上より、本発明の構成によれば、ハブベアリングの一部がハウジングの内部に位置しているインホイールモータユニットにおいて、車軸方向への大型化を抑制しながら、径方向への小型化を実現できる。
【００１９】
本発明によるインホイールモータユニット（１）の一側面では、
前記出力軸は、前記回転体よりも車軸外側方向の部分においては、前記ハブベアリング（４０）のみにより前記ハウジングに対して回転可能に支持されている。
【００２０】
従来は、回転体とハブベアリングとの間にはベアリングが配置されており、当該ベアリングが、「出力軸をハウジングに対して回転可能に支持する役割」を担っていた。しかしながら、上記の構成では、回転体よりも車軸外側方向の部分の出力軸は、ハブベアリングのみによりハウジングに対して回転可能に支持されている。即ち、ハブベアリングが上記役割をも担っている。このため、回転体とハブベアリングとの間に配置されていたベアリングを不要とすることができる。したがって、当該ベアリングの長さだけ車軸方向の長さをさらに短縮できるとともに、全体の部品点数を削減できる。
【００２１】
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るインホイールモータユニットを車両前後方向から見たときの概略的な断面図である。
【図２】図１のハウジングの突出部及びハウジング内部に位置するハブベアリングのアウターレースの部分拡大図である。
【図３】ハブベアリングの一部がハウジングの内部に位置している比較例としてのインホイールモータユニットを車両前後方向から見たときの概略的な断面図である。
【図４】図３のインホイールモータユニットを径方向に小型化できる構成の一例を車両前後方向から見たときの概略的な断面図である。
【図５】図４のハウジングの突出部及びハウジング内部に位置するハブベアリングのアウターレースの部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施形態）
図１に示したように、本発明の実施形態に係るインホイールモータユニット１（以下、単に「モータユニット１」とも称する。）は、ハウジング１０と、モータ２０と、減速機３０と、ハブベアリング４０と、オイルシール部材５０、５２と、Ｏリング６０、６２と、オイル供給装置７０と、を備える。図面右側が車軸外側方向に相当し、図面左側が車軸内側方向に相当する。
【００２４】
ハウジング１０は、サスペンションアーム（図示略）に連結され、車両のホイール（図示略）の内部に配置されている。ハウジング１０は略直方体形状を有しており、車軸外側方向の壁面１０ａには、円形状の開口１２が設けられている。ハウジング１０は、開口１２からハウジング１０の内部に車軸内側方向に延びる略円筒形状の突出部１１を有する。  
【００２５】
突出部１１の内周面１１ａとハウジング１０の壁面１０ａとを接続する角部には、面取り加工により全周に亘って傾斜面１２ａが形成されている。即ち、壁面１０ａに設けられた開口１２は、車軸内側方向に向かって縮径している。傾斜面１２ａは、ハブベアリング４０のアウターレース４０ｂの筒部４０ｂ１（後述）を開口１２に挿通する際のガイドの役割を果たす。本実施形態では、傾斜面１２ａは突出部１１の内周面１１ａに対して３０°傾斜している。
【００２６】
図２は、突出部１１及びアウターレース４０ｂの筒部４０ｂ１の部分拡大図である。図２に示すように、突出部１１の内周面１１ａと車軸内側方向の先端面１１ｃとを接続する角部には、面取り加工により全周に亘って傾斜面１１ｂが形成されている。傾斜面１１ｂを形成することにより、内周面１１ａと先端面１１ｃとを接続する角部がハウジング１０内の各部材を損傷してしまうことを防止している。本実施形態では、傾斜面１１ｂは突出部１１の内周面１１ａに対して４５°傾斜している。
【００２７】
図１に戻って説明を続ける。モータ２０は、ハウジング１０の内部に収容されている。モータ２０は、三相ブラシレスモータであり、ステータ２２と、ロータ２４と、駆動軸２６と、を有する。ステータ２２には、モータ制御装置（図示略）を介して車両の電源装置（図示略）から電力が供給される。ステータ２２は、その供給される電力によりロータ２４にトルクを発生させる。モータ２０は、このトルクによって車輪を回転させる。即ち、モータ２０は車輪を駆動するためのトルクを発生する装置として機能する。加えて、ロータ２４は、車輪が路面から受ける力により回転させられる。ロータ２４のこの回転により、モータ２０は電力を発生することができる。その電力は、モータ制御装置を介して電源装置に供給（回生）される。即ち、モータ２０は発電機としても機能する。モータ２０は、モータ制御装置によって正回転方向及び逆回転方向に回転させられる。以下、モータ２０が車両を前進させるためのトルクを車輪に付与している場合のモータ２０の回転方向を正回転方向と定義して説明を続ける。
【００２８】
駆動軸２６は、車軸方向（車体左右方向）に延びており、ロータ２４と同軸上に位置している。駆動軸２６は、ロータ２４に固定（又は一体化）されており、ロータ２４と一体回転する。駆動軸２６は、ハウジング１０の内部に配設されたボールベアリング８０、８２により、ハウジング１０に対して回転可能に支持されている。駆動軸２６には、ロータ２４とベアリング８２との間に、駆動ギア３２（後述）が固定（又は一体化）されている。
【００２９】
減速機３０は、駆動ギア３２と、「回転体」としての従動ギア３４と、出力軸３６と、を有する。従動ギア３４は、カウンタギアとも称される。駆動ギア３２は、駆動軸２６と同軸上に位置しており、駆動軸２６と一体回転する。従動ギア３４は、駆動ギア３２よりも大径であり、駆動ギア３２と噛合して回転する。従動ギア３４は、ホイールの回転中心軸と同軸上に位置している。
【００３０】
出力軸３６は、車軸方向に延びており、従動ギア３４と同軸上に位置している。即ち、出力軸３６は、ホイールの回転中心軸と同軸上に位置している。出力軸３６の車軸内側方向の一端は、従動ギア３４に固定（又は一体化）されている。これにより、出力軸３６は、従動ギア３４と一体回転する。出力軸３６は、ハウジング１０の開口１２を介して壁面１０ａを貫通してハウジング１０の外部にまで延びている。
【００３１】
ハブベアリング４０は、ベアリング部４２とハブ部４４とが一体化された部材である。ハブベアリング４０は、インナーレース４０ａと、アウターレース４０ｂと、転動体群（ベアリング球群）４０ｃと、リテーナ（図示略）と、を有する。インナーレース４０ａは、筒部４０ａ１と、フランジ部４０ａ２と、を有する。
ベアリング部４２は、インナーレース４０ａの筒部４０ａ１と、アウターレース４０ｂと、転動体群４０ｃと、リテーナと、により構成されている。ハブ部４４は、インナーレース４０ａのフランジ部４０ａ２により構成されている。
【００３２】
まず、ベアリング部４２について説明する。ベアリング部４２は、２個のベアリングが一体化された略円筒形状であり、車軸方向に延びている。具体的には、インナーレース４０ａの筒部４０ａ１は、略円筒形状を有しており、車軸方向に延びている。筒部４０ａ１は、出力軸３６に固定されており、出力軸３６と一体回転する。筒部４０ａ１の内周面には、周方向に一巡する溝４１が設けられている。溝４１の側周面と筒部４０ａ１の内周面とを接続する角部には、面取り加工により全周に亘って傾斜面が形成されている。溝４１には、Ｏリング６０が配置されている（後述）。筒部４０ａ１の車軸内側方向の端面は、従動ギア３４に当接している。筒部４０ａ１は、ハウジング１０の開口１２よりも小径であり、開口１２を介して壁面１０ａを貫通している。別言すれば、筒部４０ａ１の一部はハウジング１０の内部に位置している。ここで、「ハウジング１０の内部」とは、厳密には、開口１２が壁面１０ａを含む平面（図１に二点鎖線で示す）で覆われているとみなしたときのハウジング１０の内部を意味している（以下、当該平面を、「仮想平面」とも称する）。なお、筒部４０ａ１は出力軸３６に一体化されていてもよい。
【００３３】
アウターレース４０ｂは、筒部４０ｂ１と、フランジ部４０ｂ２と、を有する。筒部４０ｂ１はハウジング１０の内部に位置しており、フランジ部４０ｂ２はハウジング１０の外部に位置している。筒部４０ｂ１は、インナーレース４０ａの筒部４０ａ１の外周を一巡する略円筒形状を有しており、車軸方向に延びている。筒部４０ｂ１の外径は、ハウジング１０の突出部１１の内径と略同一である。このため、突出部１１の内周面１１ａは、筒部４０ｂ１の外周面４５に当接している。筒部４０ｂ１の外周面４５のうち突出部１１の内周面１１ａに当接する部分には、周方向に一巡する溝４６が設けられている。従って、外周面４５のうち、車軸方向において溝４６の両側に位置する部分は、内周面１１ａに当接している。溝４６には「シール部材」としてのＯリング６２が配置されている（後述）。
【００３４】
図２に示すように、溝４６の車軸内側方向の側周面４６ａと筒部４０ｂ１の外周面４５とを接続する角部には、面取り加工により全周に亘って傾斜面４８ａが形成されている。同様に、溝４６の車軸外側方向の側周面４６ｂと筒部４０ｂ１の外周面４５とを接続する角部には、面取り加工により全周に亘って傾斜面４８ｂが形成されている。傾斜面４８ａ、４８ｂを形成することにより、側周面４６ａ、４６ｂと外周面４５とを接続する角部がＯリング６２を損傷してしまうことを防止している。本実施形態では、傾斜面４８ａ、４８ｂは、いずれも外周面４５に対して４５°傾斜している。
【００３５】
加えて、筒部４０ｂ１の外周面４５と車軸内側方向の先端面４７とを接続する角部には、面取り加工により傾斜面４８ｃが形成されている。傾斜面４８ｃを形成することにより、外周面４５と先端面４７とを接続する角部がハウジング１０内の各部材を損傷してしまうことを防止している。本実施形態では、傾斜面４８ｃは外周面４５に対して４５°傾斜している。
【００３６】
溝４６は、面取り加工の公差により傾斜面４８ａと傾斜面４８ｃとが連続するように形成されてしまう（接触又は干渉する）ことがないように、筒部４０ｂ１の先端面４７から所定の距離だけ車軸外側方向に離間した位置に形成される。しかしながら、後述するように、筒部４０ｂ１は、インナーレース４０ａの筒部４０ａ１との間に、転動体４０ｃ及びオイルシール部材５０が車軸方向に間隔を空けて配置される部材であるため、車軸方向の長さはある程度長く設計されている。加えて、ハウジング１０の突出部１１とは異なり、筒部４０ｂ１の車軸外側方向には面取り加工による傾斜面は形成されない。このため、溝４６を形成することに起因して筒部４０ｂ１が車軸方向に長くなることはない。
【００３７】
アウターレース４０ｂのフランジ部４０ｂ２は、開口１２の外周部において、「締結部材」としてのボルト７２、７４及び図示しないボルトにより、ハウジング壁面１０ａに対して固定されている。上述したボールベアリング８２は、ボルト７２と干渉することを防ぐため、開口１２に対してボルト７２よりも外周側に配設されている。
【００３８】
転動体群４０ｃは、車軸内側方向に位置する転動体群４０ｃ１と、車軸外側方向に位置する転動体群４０ｃ２と、を有する。転動体群４０ｃ１と転動体群４０ｃ２とは、車軸方向に間隔を空けて並んで配置されている。各転動体群４０ｃ１、４０ｃ２は、複数個のベアリング球により構成されている。この複数個のベアリング球は、インナーレース４０ａとアウターレース４０ｂとの間の空間に周方向に間隔を空けて転動可能に配置されている。本実施形態では、転動体群４０ｃの一部がハウジング１０の内部に位置している。リテーナは、ベアリング球同士が周方向及び軸方向に接触しないように各ベアリング球を保持している。
【００３９】
次に、ハブ部４４について説明する。ハブ部４４を構成するインナーレース４０ａのフランジ部４０ａ２は、出力軸３６の軸線と直交する方向（即ち、径方向）に平面部を有する。フランジ部４０ａ２は、筒部４０ａ１の車軸外側方向の端部に一体的に接続されている。即ち、ハブ部４４は、ハウジング１０の外部に位置している。フランジ部４０ａ２の中心には出力軸３６が挿通されている。フランジ部４０ａ２は出力軸３６に固定（又は一体化）されており、インナーレース４０ａの筒部４０ａ１とともに、出力軸３６と一体回転する。フランジ部４０ａ２には、ハウジング１０の外部に配置されたブレーキロータ９０及びホイール（図示略）が、ハブボルト（図示略）によって固定されている。
【００４０】
上記の説明から明らかなように、ベアリング部４２の一部（即ち、インナーレース４０ａの筒部４０ａ１の一部と、アウターレース４０ｂの筒部４０ｂ１と、転動体群４０ｃの一部等）は、ハウジング１０の開口１２を介してハウジング１０の内部に位置している。以下では、ハウジング１０の内部に位置している部分のベアリング部４２を、「ハウジング内ベアリング部４２」とも称する。
【００４１】
加えて、図１から明らかなように、従動ギア３４とハブベアリング４０との間には、出力軸３６を支持するベアリングが配置されていない。このため、ハブベアリング４０は、「車両重量を支えながらホイールの回転を許容する」という通常の役割に加えて、「出力軸３６をハウジング１０に対して回転可能に支持する」という役割をも担っている。さらに、本実施形態では、出力軸３６は、従動ギア３４よりも車軸内側方向には延びていない。したがって、従動ギア３４よりも車軸内側方向において出力軸３６を支持するベアリングは配置されていない。即ち、本実施形態では、出力軸３６がハブベアリング４０のみによって支持される片持ち構造が採用されている。
【００４２】
オイルシール部材５０は、ハウジング内ベアリング部４２の内部に配置されている。オイルシール部材５０は、図示しない金属環と、合成ゴムと、コイルばねと、を有する部材であり、相対運動している２部材の間の封止に用いられる。オイルシール部材５０の構成は公知であるため、構成についての詳細な説明は省略する。オイルシール部材５０は、転動体群４０ｃ１よりも車軸内側方向において、インナーレース４０ａとアウターレース４０ｂとの間隙を液密に封止している。具体的には、オイルシール部材５０の内周側のリップ部（図示略）がインナーレース４０ａに摺動可能に接触しており、外周側のはめあい部（図示略）がアウターレース４０ｂに固定されている。なお、リップ部とはめあい部とは互いに反対側に設けられていてもよい。この場合、リップ部はアウターレース４０ｂに摺動可能に接触しており、はめあい部はインナーレース４０ａに固定されている。
【００４３】
オイルシール部材５０により、ハウジング１０の内部が、空間Ｓ１と空間Ｓ２との２つの空間に区画される。空間Ｓ２は、インナーレース４０ａと、アウターレース４０ｂと、オイルシール部材５０と、仮想平面と、によって囲まれる略円筒形状の空間である。空間Ｓ１は、ハウジング１０の内部から空間Ｓ２を除いた空間である。即ち、空間Ｓ１には、モータ２０、ボールベアリング８０、８２、駆動ギア３２、従動ギア３４、出力軸３６の一部及びオイル供給装置７０が配置されている。空間Ｓ１内には潤滑オイルが循環しており、空間Ｓ２内には潤滑オイルよりも高い粘度を有するグリスが充填されている（後述）。
【００４４】
オイルシール部材５２は、転動体群４０ｃ２よりも車軸外側方向に配置されている。オイルシール部材５２は、ハウジング１０の外部において、インナーレース４０ａとアウターレース４０ｂとの間隙を液密に封止している。なお、オイルシール部材５２の代わりにベアリングシールが用いられてもよい。
【００４５】
インナーレース４０ａと、アウターレース４０ｂと、オイルシール部材５０と、オイルシール部材５２と、によって囲まれる空間は、便宜上、空間Ｓ３と規定される。空間Ｓ３内にはグリスが充填されている。これにより、各転動体群４０ｃ１、４０ｃ２を構成するベアリング球が潤滑されてスムースに回転できる。グリスは潤滑オイルに比べて粘度が高い上、オイルシール部材５０及びオイルシール部材５２が設けられているので、空間Ｓ３内のグリスが外部（即ち、空間Ｓ１及びハウジング１０の外部）に漏出する可能性は非常に小さい。
【００４６】
上述したように、オイルシール部材５２は、ハウジング１０の外部に配置されているため、空間Ｓ３は、空間Ｓ２を含んでいる。即ち、空間Ｓ２内にもグリスが充填されている。なお、オイルシール部材５２は、ハウジング１０の内部に配置されていてもよい。この場合、空間Ｓ３が空間Ｓ２に含まれることになる。
【００４７】
上述したように、Ｏリング６０は、インナーレース４０ａの筒部４０ａ１の内周面に設けられた溝４１内に配置されている。Ｏリング６０により、筒部４０ａ１と出力軸３６との間隙が液密に封止される。Ｏリング６２は、アウターレース４０ｂの筒部４０ｂ１の外周面に設けられた溝４６内に配置されている。Ｏリング６２により、筒部４０ｂ１とハウジング１０の突出部１１との間隙が液密に封止される。
【００４８】
オイル供給装置７０は、空間Ｓ１内に配置されており、図示しないリザーバと、ポンプと、供給管と、を備える（例えば、特開２０１５-１０７７０９号公報を参照）。リザーバには潤滑オイルが溜められている。ポンプは、モータ２０が正回転方向に回転することにより潤滑オイルを汲み上げる。汲み上げられた潤滑オイルは、供給管を通ってモータ２０、駆動ギア３２、従動ギア３４及びボールベアリング８０、８２に供給される。これにより、モータ２０が冷却されるとともに、駆動ギア３２、従動ギア３４及びボールベアリング８０、８２が潤滑される。オイル供給装置７０は、冷却後及び潤滑後の潤滑オイルが再びリザーバに戻されるように構成されている。オイル供給装置７０により、潤滑オイルが空間Ｓ１内を循環している。オイルシール部材５０により、空間Ｓ１内の潤滑オイルが空間Ｓ２に浸入する可能性を低減できる。また、Ｏリング６０、６２により、空間Ｓ１内の潤滑オイルがハウジング１０の外部に漏出する可能性を低減できる。
【００４９】
次に、モータユニット１の動作について説明する。ステータ２２に電力が供給されると、ロータ２４にトルクが作用してロータ２４が回転する。ロータ２４が回転すると、駆動軸２６を介して駆動ギア３２がロータ２４と一体回転する。駆動ギア３２が回転すると、従動ギア３４が駆動ギア３２と噛み合って回転する。従動ギア３４が回転すると、出力軸３６が従動ギア３４と一体回転する。駆動ギア３２、従動ギア３４及び出力軸３６（即ち、減速機３０）により、ロータ２４の回転速度が減速されて回転力が増大される。増大された回転力は、ハブベアリング４０のハブ部４４に固定されたホイールに伝達され、これにより、ホイール（車輪）が回転する。
【００５０】
本実施形態に係るモータユニット１の作用効果について説明する。図３は、ハブベアリング３４０の一部（具体的には、ベアリング部３４２の一部）がハウジング３１０の内部に位置している比較例としてのモータユニット３０１の概略的な断面図である。この構成では、ハウジング３１０とアウターレース３４０ｂとの間隙を液密に封止するにあたり、Ｏリング３６２がハウジング開口３１２の外周部に配置されている。このため、アウターレース３４０ｂ（のフランジ部３４０ｂ２）をハウジング３１０に固定するためのボルト３７２、３７４はＯリング３６２の外周側に配置されなければならず、結果としてモータユニット３０１が径方向に大型化してしまう。
【００５１】
これに対し、本実施形態に係るモータユニット１では、ハウジング１０が突出部１１を有しており、ハウジング１０とアウターレース４０ｂとの間隙を液密に封止するためのＯリング６２は、当該突出部１１とアウターレース４０ｂの筒部４０ｂ１との間に配置される。このため、Ｏリング６２をハウジング１０の開口１２の外周部に配置する必要がなくなる。従って、図３のモータユニット３０１と比較して、ボルト７２、７４をハウジング１０の開口１２により近接した位置に配置することができ、結果として、モータユニット１を径方向に小型化することができる（図１のＬｒ１＜図３のＬｒ２）。
【００５２】
加えて、本実施形態に係るモータユニット１では、Ｏリング６２を配置する溝４６を、突出部１１の内周面１１ａではなく、アウターレース４０ｂの筒部４０ｂ１の外周面４５に設けている。ここで、図４に示すモータユニット４０１は、Ｏリング４６２（即ち、ハウジング４１０とハブベアリング４４０のアウターレース４４０ｂとの間隙を液密に封止するためのシール部材）を配置するための溝４４６が、アウターレース４４０ｂの筒部４４０ｂ１の外周面４４５ではなく、突出部４１１の内周面４１１ａに設けられている点においてモータユニット１と異なっている。モータユニット４０１の構成によっても、Ｏリング４６２をハウジング４１０の開口４１２の外周部に配置する必要がなくなるため、モータユニット４０１を径方向に小型化することが可能となる（図４のＬｒ３＜図３のＬｒ２）。
【００５３】
しかしながら、モータユニット４０１のように溝４４６を突出部４１１の内周面４１１ａに形成する構成では、図４及び図５に示すように、面取り加工の公差により隣接する傾斜面同士（即ち、傾斜面４１１ｂ及び傾斜面４４８ａ並びに傾斜面４１２ａ及び傾斜面４４８ｂ）が連続するように形成されてしまう（接触又は干渉する）ことがないように、隣接する傾斜面同士を接続する内周面４１１ａの車軸方向の長さが比較的に長く設計される。この結果、突出部４１１が車軸方向に長くなり、それに伴いインナーレース４４０ａの筒部４４０ａ１及びアウターレース４４０ｂの筒部４４０ｂ１が車軸方向に長くなるため、モータユニット４０１が車軸方向に大型化する可能性がある（図４のＬａ３＞図３のＬａ２）。
【００５４】
これに対し、本実施形態に係るモータユニット１では、上述したように、溝４６をアウターレース４０ｂの筒部４０ｂ１の外周面４５に設けている。このため、図２に示すように、突出部１１に面取り加工により形成される傾斜面は、車軸内側方向の傾斜面１１ｂ及び車軸外側方向の傾斜面１２ａの２箇所のみとなる。従って、突出部１１の車軸方向の長さは、以下の２点を満たすように設計すればよい。即ち、
・隣接する傾斜面１１ｂ及び傾斜面１２ａ同士が面取り加工の公差により連続するように形成されてしまう（接触又は干渉する）ことがない。
・内周面１１ａが、外周面４５のうち、車軸方向において溝４６の両側に位置する部分と接する程度の長さを有する。
このため、図４のモータユニット４０１と比較して、突出部１１が車軸方向に長くなることを抑制できる。
【００５５】
加えて、図２に示すように、モータユニット１では、筒部４０ｂ１の車軸内側方向の角部（即ち、筒部４０ｂ１の外周面４５と先端面４７とを接続する角部）に傾斜面４８ｃが形成される。このため、溝４６は、面取り加工の公差により傾斜面４８ａと傾斜面４８ｃとが連続するように形成されてしまう（接触又は干渉する）ことがないように、筒部４０ｂ１の先端面４７から所定の距離だけ車軸外側方向に離間した位置に形成される。しかしながら、筒部４０ｂ１は、インナーレース４０ａの筒部４０ａ１との間に、転動体４０ｃ及びオイルシール部材５０が車軸方向に間隔を空けて配置される部材であるため、車軸方向の長さはある程度長く設計されている。さらに、突出部１１とは異なり、筒部４０ｂ１の車軸外側方向には面取り加工による傾斜面は形成されない。このため、溝４６を形成することに起因して筒部４０ｂ１が車軸方向に長くなることはない。
以上より、本実施形態に係るモータユニット１によれば、突出部１１及び筒部４０ｂ１が車軸方向に長くなることを抑制できるため、モータユニット１が車軸方向に大型化することを抑制できる（図１のＬａ１≒図３のＬａ２＜図４のＬａ３）。
【００５６】
結果として、本実施形態に係るモータユニット１によれば、車軸方向への大型化を抑制しながら、径方向への小型化を実現できる。
【００５７】
さらに、図３に示した比較例のモータユニット３０１では、アウターレース３４０ｂをハウジング３１０に組み付ける際、ハウジング開口３１２の外周部の溝３４６にＯリング３６２が嵌め込まれた状態で、アウターレース３４０ｂの筒部３４０ｂ１を開口３１２を介してハウジング外部から車軸内側方向に挿通し、アウターレース３４０ｂのフランジ部３４０ｂ２をハウジング壁面３１０ａに対してボルト３７２、３７４で固定していた。この組み付け方法によれば、Ｏリング３６２が溝３４６から脱落する可能性が低いため、高い組み付け信頼性を得ることができた。
【００５８】
一方、図４に示したモータユニット４０１では、溝４４６が突出部４１１の内周面４１１ａに形成されるため、筒部４０ｂ１は、Ｏリング４６２が溝４４６に嵌め込まれた状態でハウジング外部から挿通される。このとき、仮にＯリング４６２が溝４４６から脱落すると、Ｏリング４６２は筒部４０ｂ１によって車軸内側方向に押し出されるため、ハウジング４１０の外部から組み付け作業を行う作業者又は機械からは、脱落したＯリング４６２を視認又は検知することが難しく、組み付けの信頼性が低下する可能性がある。
【００５９】
これに対し、本実施形態に係るモータユニット１では、溝４６がアウターレース４０ｂの筒部４０ｂ１の外周面４５に形成されるため、筒部４０ｂ１は、Ｏリング６２が溝４６に嵌め込まれた状態でハウジング外部から挿通される。このとき、仮にＯリング６２が溝４６から脱落すると、Ｏリング６２は、筒部４０ｂ１が挿通されるにつれて車軸外側方向に押し出される。このため、作業者が作業する場合は、アウターレース４０ｂのフランジ部４０ｂ２とハウジング壁面１０ａとの隙間から脱落したＯリング６２を視認でき、機械が作業する場合はセンサで容易に検知することができる。
【００６０】
加えて、筒部４０ｂ１と突出部１１との間隙は非常に狭いため、Ｏリング６２の少なくとも一部が溝４６から脱落すると、Ｏリング６２はその全体が脱落して車軸外側方向に押し出され、アウターレース４０ｂのフランジ部４０ｂ２とハウジング壁面１０ａとの間隙に移動する可能性も考えられる。この場合も、作業者又は機械はＯリング６２が溝４６から脱落したことを容易に視認又は検知することができる。
従って、本実施形態に係るモータユニット１によれば、Ｏリング６２の脱落を適切に視認又は検知できるため、図４に示したモータユニットと比較して、アウターレース４０ｂのハウジング１０への組み付けの信頼性が低下することを抑制することができる。
【００６１】
さらに、本実施形態に係るモータユニット１では、従動ギア３４よりも車軸外側方向の部分の出力軸３６は、ハブベアリング４０のベアリング部４２のみによりハウジング１０に対して回転可能に支持されている。即ち、モータユニット１では、ハブベアリング４０が「出力軸３６をハウジング１０に対して回転可能に支持する」役割を担っている。このため、モータユニット１では、従動ギアよりも車軸外側方向の部分の出力軸をハウジングに対して回転可能に支持するためのボールベアリングを不要とすることができる。したがって、不要としたベアリングの長さだけモータユニット１を車軸方向にさらに小型化できるとともに、モータユニット全体の部品点数を削減できる。
【００６２】
さらに、モータユニット１では、出力軸３６を従動ギア３４の一方の側だけで支持する片持ち構造が採用されている。ベアリング部４２は、２組の転動体群４０ｃ１、４０ｃ２が車軸方向に並んで配置された円筒形状を有している。このため、インナーレース４０ａが出力軸３６と接触する接触面積（軸方向長さ）は、一般的なベアリング（即ち、転動体群を１組しか有さないベアリング）の接触面積と比較して大きい。したがって、片持ち構造であっても、ハブベアリング４０は出力軸３６を安定して支持することができ、出力軸３６のがたつきの程度を抑制できる。結果として、出力軸３６のがたつきに起因して発生するノイズ及び振動の程度を抑制できる。加えて、この構成によると、両持ち構造（即ち、出力軸が従動ギアを貫通して従動ギアよりも車軸内側方向まで延びている構造）と比較して出力軸３６を支持するベアリングの個数を低減できるため、当該ベアリングの長さだけモータユニット１を車軸方向にさらに小型化できるとともに、ベアリングの部品点数を削減できる。
【００６３】
以上、実施形態のインホイールモータユニットについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００６４】
例えば、ハウジング１０内に、従動ギア３４よりも車軸外側方向の部分の出力軸３６をハウジング１０に対して回転可能に支持するボールベアリングを配設してもよい。加えて、両持ち構造が採用されてもよい。
【００６５】
上記実施形態では、面取り加工によりハウジング１０の突出部１１に傾斜面１１ｂ、１２ａが形成され、ハブベアリング４０のアウターレース４０ｂの筒部４０ｂ１に傾斜面４８ｃが形成されたが、これらの傾斜面１１ｂ、１２ａ、４８ｃは形成されなくてもよい。
【００６６】
加えて、面取り加工により形成される傾斜面の角度は上記実施形態に記載した値に限られない。
【００６７】
加えて、ハブベアリング４０の転動体群４０ｃは、３組以上が並んで配置されていてもよい。さらに、転動体群４０ｃを構成する転動体の種類としてはころが選択されてもよい。
【００６８】
上記実施形態では、ハブベアリング４０のインナーレース４０ａの筒部４０ａ１は出力軸３６とは異なる部材であったが、両者が一体化されていてもよい。例えば、筒部４０ａ１と出力軸３６とは、溶接又は削り出しにより一体化されていてもよい。
【００６９】
上記実施形態では、減速機３０は１段階の減速を実現する減速機構しか有していなかったが、この構成に限られない。例えば、減速機３０は、遊星歯車による減速機構をさらに有することにより、２段階の減速を実現する減速機構を有していてもよいし、多段階の減速を実現する減速機構を有していてもよい。あるいは、上記実施形態の減速機３０の減速機構に代えて、遊星歯車による減速機構が用いられてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１：インホイールモータユニット、１０：ハウジング、１０ａ：（ハウジングの）壁面、１１：突出部、１１ａ：（突出部の）内周面、１２：開口、２０：モータ、２２：ステータ、２４：ロータ、２６：駆動軸、３０：減速機、３２：駆動ギア、３４：従動ギア、３６：出力軸、４０：ハブベアリング、４０ａ：インナーレース、４０ａ１：（インナーレースの）筒部、４０ａ２：（インナーレースの）フランジ部、４０ｂ：アウターレース、４０ｂ１：（アウターレースの）筒部、４０ｂ２：（アウターレースの）フランジ部、４０ｃ：転動体群、４２：ベアリング部、４４：ハブ部、４５：（筒部４０ｂ１の）外周面、４６：溝、５０，５２：オイルシール部材、６０，６２：Ｏリング、７０：オイル供給装置、７２，７４：ボルト、８０，８２：ボールベアリング、９０：ブレーキロータ
【図１】
2018154286.tif 000003
【図２】
2018154286.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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