(57)【要約】【課題】インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法を公知の寸法よりも小さくすることで、インホイールモータ駆動装置の小型化を図り、もって当該駆動装置ないしその周辺要素の汎用性を高める。【解決手段】本発明に係るインホイールモータ駆動装置２１は、モータ部Ａと、車輪用軸受部Ｃと、減速機部Ｂとを備え、減速機部Ｂは、回転駆動力が入力される入力軸３５と、回転駆動力が出力される出力軸３８と、入力軸３５と出力軸３８に平行な少なくとも一つの中間軸３６、及び入力軸３５に設けられた入力歯車３０と、出力軸３８に設けられた出力歯車３４と、中間軸３６に設けられ互いにピッチ円直径の異なる大径中間歯車３１及び小径中間歯車３２とを有する。これら入力歯車３０と出力歯車３４、及び大径中間歯車３１と小径中間歯車３２は、入力軸３５から出力軸３８に至る動力伝達経路を構成し、この動力伝達経路上にアイドラ歯車３３が配設されている。【選択図】図１
2018070095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ部と、車輪用軸受部と、前記モータ部による回転を減速して前記車輪用軸受部に伝達する減速機部とを備えたインホイールモータ駆動装置において、
前記減速機部は、前記モータ部による回転駆動力が入力される入力軸と、前記回転駆動力が出力される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸に平行な少なくとも一つの中間軸、及び
前記入力軸に設けられた入力歯車と、前記出力軸に設けられた出力歯車と、前記中間軸に設けられ互いにピッチ円直径の異なる大径中間歯車及び小径中間歯車とを有し、
前記入力歯車と前記出力歯車、及び前記大径中間歯車と前記小径中間歯車は、前記入力軸から前記出力軸に至る動力伝達経路を構成し、
前記動力伝達経路上にアイドラ歯車が配設さ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】
前記アイドラ歯車のピッチ円直径は、前記アイドラ歯車と前記動力伝達経路上において前記入力軸に近い側で噛み合う歯車のピッチ円直径よりも大きく、かつ前記アイドラ歯車と前記動力伝達経路上において前記出力軸に近い側で噛み合う歯車のピッチ円直径よりも小さい請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記アイドラ歯車は、前記小径中間歯車及び前記出力歯車と噛み合っており、
車幅方向から見て、前記アイドラ歯車の回転中心と、前記小径中間歯車の回転中心、及び前記出力歯車の回転中心が直線状に並んだ位置にある請求項１又は２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記アイドラ歯車は、前記大径中間歯車よりも車両のアウトボード側に位置している請求項１〜３の何れか一項に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
少なくとも前記減速機部を収容するケーシングをさらに備え、
前記アイドラ歯車の軸は、車両のアウトボード側で前記ケーシングに取り付けた軸受により支持されている請求項１〜４の何れか一項に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項６】
前記中間軸は一つであり、前記一つの中間軸の前記大径中間歯車と前記入力歯車が噛み合い、前記一つの中間軸の小径中間歯車と前記アイドラ歯車が噛み合っている請求項１〜５の何れか一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】
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】
インホイールモータには、モータの回転駆動力をダイレクトに車輪に伝達するダイレクト方式と、モータの回転駆動力を減速機で減速して車輪に伝達する減速機併用方式とが知られている。例えば特許文献１には、減速機併用方式を採用した装置の一例として、減速機を備えると共に、出力軸と入力軸が互いに平行となるように配置されているインホイールモータ駆動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１４２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、出力軸と入力軸が互いに平行となるように配置することによって、例えば、モータと、減速機と、車輪用軸受が同軸でかつ直列に配置される場合と比べて、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法（車両に搭載された状態において、車両の前後方向に直交する向きの寸法をいうものとする。以下、本明細書において同じ。）を小さくすることが可能となる。しかしながら、特許文献１に記載のインホイールモータ駆動装置は、減速機を構成する減速用遊星歯車機構を出力軸と同軸に配置した構成をとっている。これでは、たとえモータと車輪用軸受を並列に配置したとしても、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法を十分に小さくすることは難しい。
【０００５】
すなわち、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法が十分に小さくなっておらず、インホイールモータ駆動装置のインボード側が車輪から突き出る場合、内燃機関自動車用の車体に設けられるホイールハウジングに、車輪及びインホイールモータ駆動装置を完全に収容することが困難になる。これでは、インホイールモータ駆動装置を具備する電動車両に、内燃機関自動車用の車体を流用することができず、電動車両のコストアップを招くおそれがある。
【０００６】
以上の事情に鑑み、本明細書では、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法を公知の寸法よりも小さくすることで、インホイールモータ駆動装置の小型化を図り、もって当該駆動装置ないしその周辺要素の汎用性を高めることを、解決すべき技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題の解決は、本発明に係る電動アクチュエータによって達成される。すなわちこのアクチュエータは、モータ部と、車輪用軸受部と、モータ部による回転を減速して車輪用軸受部に伝達する減速機部とを備えたインホイールモータ駆動装置において、減速機部は、モータ部による回転駆動力が入力される入力軸と、回転駆動力が出力される出力軸と、入力軸と出力軸に平行な少なくとも一つの中間軸、及び入力軸に設けられた入力歯車と、出力軸に設けられた出力歯車と、中間軸に設けられ互いにピッチ円直径の異なる大径中間歯車及び小径中間歯車とを有し、入力歯車と出力歯車、及び大径中間歯車と小径中間歯車は、入力軸から出力軸に至る動力伝達経路を構成し、動力伝達経路上にアイドラ歯車が配設されている点をもって特徴付けられる。
【０００８】
このように、本発明では、互いに平行な入力軸と出力軸と中間軸、及び入力歯車と出力歯車に加えて、中間軸に設けられた大径中間歯車と小径中間歯車とを有する減速機部をインホイールモータ駆動装置に設け、これら入力歯車と出力歯車、及び大径中間歯車と小径中間歯車と出力歯車とで入力軸から出力軸に至る動力伝達経路を構成した。このように動力伝達経路を構成することによって、最小限の歯車の車幅方向への直列配置のみで、少なくとも二段の減速を図ることができる。よって、特許文献１のように遊星歯車機構を出力軸と直列に配置する場合と比べて、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法を小さくしつつも、所要の大きさの回転出力を得ることが可能となる。
【０００９】
また、本発明では、上述した動力伝達経路上にアイドラ歯車を配設するようにした。このようにアイドラ歯車を配設することにより、入力軸と中間軸、又は中間軸と出力軸との距離を適宜変更することができるので、インホイールモータ駆動装置を構成する各要素の配置をコンパクト化する向きに設定することが可能となる。
【００１０】
詳述すると、上述のように中間軸にピッチ円直径の異なる二つの中間歯車を設けて二段もしくはそれ以上の減速構造をとる場合、減速比を極力上げるために相対的に大径側の歯車、例えば中間大径歯車を大径にして歯数を増やそうとすると、この中間歯車と隣接する出力軸又はその周辺要素との干渉が起こり得る。この干渉を回避するためには、何れかの要素、例えば図３に示すように、出力軸の周辺要素を車両のインボード側にずらして配置する必要があるが、そうなると、回転中心が折れ曲がった形状となるように各軸が配置される関係上、例えば出力軸と離れているはずのモータが出力軸の周辺要素と干渉する恐れが新たに生じ、結果的にモータをさらに車両のインボード側にずらす必要が生じていた。これに対して、本発明では、動力伝達経路上にアイドラ歯車を配設するようにしたので、例えば図１に示すように、小径中間歯車と出力歯車との間にアイドラ歯車が噛み合う配置をとることができ、これにより中間軸の回転中心と出力軸の回転中心との距離を大きくすることができる。よって、例えば出力軸の周辺要素、ひいてはモータを車両のインボード側にずらさなくても大径中間歯車を大径化することができ、高出力化とコンパクト化の両立を図ることが可能となる。従って、インホイールモータ駆動装置を具備する電動車両に、既存の内燃機関自動車用の車体を流用することも可能となり、インホイールモータ駆動装置及びその周辺要素の汎用性も向上する。
【００１１】
また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、アイドラ歯車のピッチ円直径が、アイドラ歯車と動力伝達経路上において入力軸に近い側で噛み合う歯車のピッチ円直径よりも大きく、かつアイドラ歯車と動力伝達経路上において出力軸に近い側で噛み合う歯車のピッチ円直径よりも小さい構成をなすものであってもよい。
【００１２】
このような関係が成立するように、各歯車を選定することによって、出力軸の周辺要素との干渉を確実に回避し得る程度に大径中間歯車を出力軸の周辺要素から離すことができると共に、必要以上に大径中間歯車をインホイール駆動装置の外径側に配置することによる当該駆動装置の大型化を避けて、ホイールハウジングに上記駆動装置を確実に収容することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、アイドラ歯車が、小径中間歯車及び出力歯車と噛み合っており、車幅方向から見て、アイドラ歯車の回転中心と、小径中間歯車の回転中心、及び出力歯車の回転中心が直線状に並んだ位置にある構成をなすものであってもよい。
【００１４】
このようにアイドラ歯車と小径中間歯車、及び出力歯車とを配置することによって、非常に効率よくこの小径中間歯車と同軸に配置された大径中間歯車を出力歯車及び出力軸から遠ざけることができる。また、上記三つの歯車の回転中心が直線状に並んだ配置をとることで、小径中間歯車と出力歯車との噛み合い時にアイドラ歯車が受ける力がラジアル成分、スラスト成分ともに相殺されることになるため、アイドラ歯車には大きな負荷が作用することはない。よって、アイドラ歯車の選定に際して自由度を高めることが可能となり、例えばなるべく小型のアイドラ歯車を選定することで、インホイールモータ駆動装置の更なる小型化を図ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、アイドラ歯車が、大径中間歯車よりも車両のアウトボード側に位置している構成をなすものであってもよい。
【００１６】
また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、少なくとも減速機部を収容するケーシングをさらに備え、アイドラ歯車の軸が、車両のアウトボード側でケーシングに取り付けた軸受により支持されている構成をなすものであってもよい。
【００１７】
このように、アイドラ歯車をアウトボード側でケーシングに取り付けられた軸受により支持する構成をとることによって、例えばアイドラ歯車を片持ち支持として、その軸の回転中心が車幅方向から見て大径中間歯車と重なる位置にアイドラ歯車を配置することができる。よって、アイドラ歯車を配置した場合であっても、極力コンパクトに減速機部を構成して、インホイールモータ駆動装置の更なる小型化を図ることが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、中間軸が一つであり、一つの中間軸の大径中間歯車と入力歯車が噛み合い、一つの中間軸の小径中間歯車とアイドラ歯車が噛み合っている構成をなすものであってもよい。
【００１９】
本発明は、動力伝達経路上にアイドラ歯車を配設することにより、大径中間歯車の大径化を図りつつも、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法の増大化を抑制可能とするものであるから、例えば中間軸が一つでこの中間軸に設けた一つずつの大径中間歯車と小径中間歯車、入力歯車と出力歯車、及びアイドラ歯車とで動力伝達経路を構成する場合であっても、必要十分な減速比ひいては出力トルクを発揮しつつもホイールハウジングの収容可能な程度にインホイールモータ駆動装置を小型化することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法を公知の寸法よりも小さくすることで、インホイールモータ駆動装置の小型化を図り、もって当該駆動装置ないしその周辺部材の汎用性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図で、図２のＰ−Ｐ線に沿った断面図である。
【図２】図１のＱ−Ｑ線に沿ったインホイールモータ駆動装置の一部断面図である。
【図３】図１に示すインホイールモータ駆動装置の比較対象となる、他の構成に係るインホイールモータの断面図で、図４のＳ−Ｓ線に沿った断面図である。
【図４】図３のＲ−Ｒ線に沿ったインホイールモータ駆動装置の一部断面図である。
【図５】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６】図５の電気自動車を示す後方断面図である。
【図７】図３に示すインホイールモータ駆動装置に懸架連結部材を取り付けた状態を示す正面図である。
【図８】図３に示すインホイールモータ駆動装置に懸架連結部材を取り付けた状態を示す側面図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第一実施形態を図１〜図８に基づき説明する。なお、各図面において、実質的に同一の要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにし、一度説明した後ではその詳細な説明を省略する。後述する本発明の第二実施形態以降の説明についても同様の取扱いとする。
【００２３】
図５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６は、電気自動車１１を後方から見た概略断面図である。
【００２４】
電気自動車１１は、これら図５と図６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とを具備する。後輪１４は、図６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。
【００２５】
懸架装置１６は、左右に伸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１７、及びこのストラット１７と後述するインホイールモータ駆動装置２１とを連結する懸架連結部材１００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。
【００２６】
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、ドライブシャフトおよ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。
【００２７】
次に、インホイールモータ駆動装置２１の構成を説明する。なお。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、車両の車幅方向外側をアウトボード側、車幅方向内側をインボード側と称する。
【００２８】
図１は、図２のＰ−Ｐ線で矢視したインホイールモータ駆動装置２１の縦断面図で、図２は、図１のＱ−Ｑ線で矢視したインホイールモータ駆動装置２１の一部断面を含む正面図である。
【００２９】
図１および図２に示すように、インホイールモータ駆動装置２１は、回転駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａにより入力された回転駆動力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とを備えている。モータ部Ａ、減速機部Ｂ、および車輪用軸受部Ｃは、それぞれケーシング２２に収容される。なお、ケーシング２２は一体構造とすることもできるが、本実施形態では、図１に示すように、各要素の組込み性を考慮して、分割可能な構造にすることもできる。この場合、アウトボード側を第一分割ケーシング２２ａ、インボード側を第二分割ケーシング２２ｂと称する。
【００３０】
図１に示すように、モータ部Ａは、ケーシング２２に固定されたステータ２３と、ステータ２３の半径方向内側に所定の隙間を介して対向するように配置されたロータ２４と、ロータ２４の半径方向内側に配置されてロータ２４と一体的に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モータ２６を有する。モータ２６は、例えば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。
【００３１】
モータ回転軸２５の軸方向一方側の端部（図１の左側端部）は軸受４０により、軸方向他方側の端部（図１の右側端部）は軸受４１により、ケーシング２２に対してそれぞれ回転自在に支持されている。これら一対の軸受４０，４１は、モータ２６と共にモータ部Ａを構成している。
【００３２】
減速機部Ｂは、図１に示すように、入力歯車３０と、大径中間歯車３１と、小径中間歯車３２と、アイドラ歯車３３と、出力歯車３４、及び入力軸３５と、中間軸３６と、アイドラ歯車軸３７と、出力軸３８とを有する。このうち、入力歯車３０は中空の入力軸３５と一体に形成されており、この入力軸３５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。この場合、モータ回転軸２５と入力軸３５は共通の回転中心Ｏ１まわりに回転するようになっている。大径中間歯車３１及び小径中間歯車３２は、中間軸３６と一体に形成されている。この場合、大径中間歯車３１と小径中間歯車３２は、共通の回転中心Ｏ２まわりに回転するようになっている。アイドラ歯車３３はアイドラ歯車軸３７と一体に形成されており、アイドラ歯車軸３７の中心軸線となる回転中心Ｏ３まわりに回転するようになっている。また、出力歯車３４は、出力軸３８と一体に形成されており、出力軸３８の中心軸線となる回転中心Ｏ４まわりに回転するようになっている。
【００３３】
また、何れも歯車軸となる入力軸３５、中間軸３６、アイドラ歯車軸３７、及び出力軸３８は互いに平行に配置されている。このうち、入力軸３５は一対の軸受４２、４３によって支持され、中間軸３６は一対の軸受４４、４５によって支持され、出力軸３８は一対の軸受４６，４７によって、それぞれケーシング２２に対して回転自在に支持されている。なお、中間軸３６に関し、本実施形態では、インボード側の軸受４４は、大径中間歯車３１のインボード側端面に設けられた凹部３１ａに収容されており、これにより軸受４４の位置を極力アウトボード側に近づけている。また、出力軸３８に関し、本実施形態では、アウトボード側の転がり軸受４７は、出力歯車３４のアウトボード側端面に設けられた凹部３４ａに収容されており、これにより出力歯車３４を極力アウトボード側に近づけている。
【００３４】
また、図１に示すように、減速機部Ｂでは、入力歯車３０と大径中間歯車３１とが噛み合うと共に、大径中間歯車３１と同軸の小径中間歯車３２とアイドラ歯車３３とが噛み合っており、かつこのアイドラ歯車３３と出力歯車３４とが噛み合っている。この際、大径中間歯車３１の歯数は、入力歯車３０と小径中間歯車３２の何れの歯数よりも多く、出力歯車３４の歯数は、小径中間歯車３２の歯数よりも多くなるよう設定されている。以上の構成より、減速機部Ｂは、モータ回転軸２５から入力された回転運動力を二段階に減速する減速構造をなし、入力歯車３０と出力歯車３４、大径中間歯車３１と小径中間歯車３２、及びアイドラ歯車３３は、入力軸３５から出力軸３８に至る動力伝達経路を構成している。
【００３５】
また、図２に示すように、減速機部Ｂの入力軸３５の回転中心Ｏ１と車輪用軸受部Ｃの車軸をなす出力軸３８の回転中心Ｏ４との間には、中間軸３６の回転中心Ｏ２と、アイドラ歯車軸３７の回転中心Ｏ３が折れ曲がった形状をなすように配置されている。詳細には、ホイールハウジング１５の内周面に沿うように各回転中心Ｏ１〜Ｏ４が配置されており、インホイールモータ駆動装置２１の外周輪郭のコンパクト化を図っている。
【００３６】
アイドラ歯車３３は、本実施形態では図１に示すように、大径中間歯車３１よりもアウトボード側に配設されている。また、アウトボード側の第一分割ケーシング２２ａに取付け部３９を介して一対の軸受（ここでは転がり軸受）４８，４９の外輪が取り付けられており、各軸受４８，４９の内輪をアイドラ歯車軸３７に固定することによって、アイドラ歯車３３をケーシング２２に対して回転自在に支持している。この際、アイドラ歯車３３のアウトボード側端面には凹部３３ａが設けられており、この凹部３３ａに一対の軸受４８，４９が収容されるように配置することで、車幅方向から見て、アイドラ歯車３３を大径中間歯車３１と重なる位置（図２を参照）に配置可能としている。
【００３７】
また、アイドラ歯車３３は、小径中間歯車３２及び出力歯車３４と噛み合っている場合、車幅方向から見て、例えばアイドラ歯車３３の回転中心（すなわちアイドラ歯車軸３７の回転中心Ｏ３）と、小径中間歯車３２の回転中心（すなわち中間軸３６の回転中心Ｏ２）、及び出力歯車３４の回転中心（すなわち出力軸３８の回転中心Ｏ４）が直線状に並んだ位置にあるよう、配置がなされていてもよい。図２では、同じ歯同士が摺接することによる偏摩耗を抑制する観点から、小径中間歯車３２の歯数とアイドラ歯車３３の歯数を少し異ならせて各回転中心Ｏ２〜Ｏ４が略直線状に並んだ位置にあるよう、配置がなされている。
【００３８】
なお、アイドラ歯車３３のピッチ円直径は任意であるが、例えばインホイールモータ駆動装置２１の外径寸法（仮想外接円寸法）の縮小化を考慮した場合、アイドラ歯車３３と上記動力伝達経路Ｏ１〜Ｏ４上において入力軸３５に近い側で噛み合う歯車（ここでは小径中間歯車３２）のピッチ円直径よりも大きく、かつ上記動力伝達経路Ｏ１〜Ｏ４上において出力軸３８に近い側で噛み合う歯車（ここでは出力歯車３４）のピッチ円直径よりも小さく設定することが可能である。
【００３９】
また、減速機部Ｂを構成する入力歯車３０、各中間歯車３１，３２、アイドラ歯車３３、及び出力歯車３４としては、公知の種類の歯車が適用可能であり、例えば本実施形態では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についても任意に設定可能であるが、歯車の噛み合い率や限界の回転数などを考慮した場合、例えば１〜３程度に設定することが可能である。
【００４０】
車輪用軸受部Ｃは、本実施形態では内輪回転タイプの車輪用軸受５０で構成される（図１を参照）。この車輪用軸受５０は、車軸としての出力軸３８の外周に配置される一対の軸受内輪５１，５２と、これら軸受内輪５１，５２のさらに外周に配置される軸受外輪５３と、軸受内輪５１，５２の外周面に形成された複列のインナレース５４と、軸受外輪５３の内周面に形成された複列のアウタレース５５と、インナレース５４とアウタレース５５の間に配置された複数の転動体としての玉５６と、各玉５６を保持する保持器（図示省略）とを備えた複列アンギュラ玉軸受である。
【００４１】
また、軸受外輪５３には半径方向外側に伸びるフランジ部５７が設けられており、このフランジ部５７が後述する懸架連結部材１００のハブアタッチメント１０１をボルト５８で連結されている。ハブアタッチメント１０１は、例えばフランジ部５７との連結位置とは円周方向で異なる位置でケーシング２２（アウトボード側の第一分割ケーシング２２ａ）にボルト５９で連結されている。これにより、ハブアタッチメント１０１がインホイールモータ駆動装置２１に固定される。
【００４２】
一方、一対の軸受内輪５１，５２のうちアウトボード側の軸受内輪５１は、車軸としての出力軸３８の外周にスプライン嵌合により固定されている。この軸受内輪５１には、半径方向外側に伸びるフランジ部６０が設けられており、このフランジ部６０は車輪取付け用のフランジであり、例えば図１に示すように、ブレーキディスク１０４及び後輪１４（図６を参照）のホイール１０５がハブボルト６１で取り付けられる。以上の構成より、モータ部Ａからの回転駆動力が。減速機部Ｂを介して減速された状態で後輪１４に伝達される。
【００４３】
インホイールモータ駆動装置２１では、モータ部Ａの冷却や減速機部Ｂの潤滑および冷却のため、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。
【００４４】
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２及び図６を参照）の内部に収容され、ばね下荷重に影響するため、小型軽量化が必須である。前述した平行軸歯車式の減速機部Ｂをモータ部Ａと組み合わせることで、低トルクかつ高回転型でありかつ小型のモータ２６を使用することが可能となる。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およびＮＶＨ特性に優れた電気自動車１１を得ることができる。
【００４５】
次に、本発明の特徴的な構成である、アイドラ歯車３３を動力伝達経路Ｏ１〜Ｏ４上に配設したことの利点を、アイドラ歯車３３のないインホイールモータ駆動装置７１（図３及び図４を参照）との比較を行うことで説明する。
【００４６】
図３は、図１等に示すアイドラ歯車３３が欠落しているインホイールモータ駆動装置７１の縦断面図で、図４は、図３に示すインホイールモータ駆動装置７１の一部断面を含む正面図である。これら図３及び図４に示すように、アイドラ歯車３３がなく、小径中間歯車３２と出力歯車３４とが直接的に噛み合う場合、大径中間歯車３１と出力軸３８との距離が非常に近くなる。そのため、必要とする大径中間歯車３１のピッチ円直径（歯数）によっては、図３に示すように、出力軸３８を支持するインボード側の軸受４６をさらにインボード側にずらして配置する必要が生じる。しかしながら、この種の駆動装置２１においては、図４に示すように、各軸３１，３６，３８の回転中心Ｏ１，Ｏ２，Ｏ４がホイールハウジング１５の内周面に沿って折れ曲がった形状となるように配置されることから、軸受４６をインボード側にずらすことで、この軸受４６との干渉を回避するべく、モータ２６（例えばステータ２３）をさらにインボード側にずらす必要が生じる。これに対して、本発明では、図１に示すように、動力伝達経路Ｏ１〜Ｏ４上にアイドラ歯車３３を配設したので、小径中間歯車３２と出力歯車３４との間にアイドラ歯車３３が噛み合う配置をとることができ、これにより中間軸３６の回転中心Ｏ２と出力軸３８の回転中心Ｏ４との距離を大きくすることができる（図２及び図４を参照）。よって、出力軸３８の周辺要素（ここでは軸受４６）、ひいてはモータ２６をインボード側にずらさなくても大径中間歯車３１を大径化することができ、これによりインホイールモータ駆動装置２１の高出力化とコンパクト化の両立を図ることが可能となる。
【００４７】
また、動力伝達経路Ｏ１〜Ｏ４上にアイドラ歯車３３を配設することの利点として、インホイールモータ駆動装置２１周辺のレイアウトを好適に変更し得る点が挙げられる。以下、主に図７及び図８を中心に説明する。
【００４８】
図７及び図８は、インホイールモータ駆動装置７１に懸架連結部材１００が取り付けられた状態を示す正面図及び側面図である。これら図７及び図８に示すように、懸架連結部材１００（ナックルと呼ばれることもある）は、車幅方向で分割可能な構造をなし、アウトボード側の部材（ハブアタッチメント１０１）と、インボード側の部材（懸架ブラケット１０２）との間に、インホイールモータ駆動装置７１が収容された形態をなしている。ハブアタッチメント１０１は、インホイールモータ駆動装置７１に連結され、懸架ブラケット１０２はストラット１７を介して懸架装置１６に連結されている。よって、ハブアタッチメント１０１と懸架ブラケット１０２とを結合することにより、インホイールモータ駆動装置７１ひいてはこの駆動装置７１に取り付けられる車輪１４が懸架装置１６に連結された状態となる。
【００４９】
ここで、ハブアタッチメント１０１と懸架ブラケット１０２とを結合するためには、図８に示すように、インホイールモータ駆動装置７１の周囲でつながるように、ハブアタッチメント１０１と懸架ブラケット１０２がそれぞれインホイールモータ駆動装置７１の半径方向外側に手を伸ばす必要がある。しかしながら、図３に示す如き構成のインホイールモータ駆動装置７１だと、小径中間歯車３２と出力歯車３４とが直接的に噛み合う構造をなしているため、小径中間歯車３２の回転中心Ｏ２を、入力歯車３０の回転中心Ｏ１と出力歯車３４の回転中心Ｏ４との間（図２との比較でいえば、ストラット１７に近い側）に配置せざるを得ない。これでは、図４に示すように、車軸（出力軸３８）の上方が大径中間歯車３１で塞がれ、余剰空間Ｓ１が非常に狭い状態となる。結果、この狭い余剰空間Ｓ１にハブアタッチメント１０１と懸架ブラケット１０２との結合部１０３を設けざるを得ず（図７を参照）、結合部１０３の厚み寸法に制約が生じることから、強度や剛性の面で問題が生じるおそれがあった。
【００５０】
これに対して、本発明に係るインホイールモータ駆動装置２１によれば、小径中間歯車３２及び出力歯車３４と噛み合う位置にアイドラ歯車３３を配設したので、図２に示すように、回転中心Ｏ２，Ｏ４間の距離を大きくとって、大径中間歯車３１をストラット１７から遠い側に配置することができる。これにより、図２に示すように、車軸（出力軸３８）の上方にまで余剰空間Ｓ２が拡大するため、ハブアタッチメント１０１と懸架ブラケット１０２との結合スペースを大きくとることができる。これにより、強度面や剛性面の問題が解消し、インホイールモータ駆動装置２１の外観形状の影響を受けることなく、周辺部材となる懸架連結部材１００（ハブアタッチメント１０１、懸架ブラケット１０２）の設計を行うことが可能となる。
【００５１】
以下、本発明の第一実施形態を説明したが、このインホイールモータ駆動装置２１は上記実施形態には限定されず、本発明の範囲内で任意の形態をとることが可能である。
【００５２】
例えば第一実施形態では、アイドラ歯車３３の軸受として、一対の転がり軸受４８，４９を採用した場合を説明したが、もちろんこれ以外の種類の軸受を採用することも可能である。図９は、本発明の第二実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１２１の縦断面図を示している。図９に示すように、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１は、アイドラ歯車３３を回転自在に支持する軸受として、一対の転がり軸受４８，４９に代えて、ニードル軸受６２を採用している。アイドラ歯車３３は、その回転中心Ｏ３を介して対向する小径中間歯車３２及び出力歯車３４と噛み合う構造をなす関係上（図２を参照）、アイドラ歯車３３に作用する力のラジアル成分及びスラスト成分が相殺又は減殺される。よって、転がり軸受４８，４９を採用する場合にしても、玉径の小さな種類の軸受を採用することができ、アイドラ歯車３３の支持構造を極力小型化することができる。以上の事情より、図９に示すように、アイドラ歯車３３の支持用であれば、負荷容量がそれほど大きくないニードル軸受６２であっても問題なく採用することができ、アイドラ歯車３３の支持構造をさらに小型化することが可能となる。
【００５３】
なお、上記実施形態では、アイドラ歯車３３を小径中間歯車３２と出力歯車３４との間に配設した場合を説明したが、もちろん動力伝達経路Ｏ１〜Ｏ４上であれば任意の二つの歯車と噛み合う位置にアイドラ歯車３３を配設することも可能である。配置することによって、少なくとも大径中間歯車３１と小径中間歯車３２の位置が変わるので、必要に応じて適切な大きさのアイドラ歯車３３を適切な位置に配置することにより、インホイールモータ駆動装置２１の各要素のレイアウト、もしくは懸架連結部材１００などインホイールモータ駆動装置２１の周辺要素のレイアウトを適宜設定し直すことが可能となる。
【００５４】
また、上記実施形態では、中間軸３６に二つの中間歯車（大径中間歯車３１と小径中間歯車３２）を一体的に設けてなる中間歯車ユニットを減速機部Ｂに一つ組み込んだ場合を例示したが、もちろん、二つ以上の上記中間歯車ユニットを組み込んで減速機部Ｂを構成する場合にも、本発明を適用することは可能である。その場合、アイドラ歯車３３は、最終段の小径中間歯車と出力歯車３４に噛み合う位置に配設することが望ましい。
【符号の説明】
【００５５】
１１    電気自動車
１２    シャシー
１３    前輪
１４    後輪
１５    ホイールハウジング
１６    懸架装置
１７    ストラット
２１，７１，１２１  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
２６    モータ
３０    入力歯車
３１    大径中間歯車
３２    小径中間歯車
３３    アイドラ歯車
３４    出力歯車
３５    入力軸
３６    中間軸
３７    アイドラ歯車軸
３８    出力軸
４０〜４９  軸受
５０    車輪用軸受
５１，５２  軸受内輪
５３    軸受外輪
５７    フランジ部
６０    フランジ部
６２    ニードル軸受
１００  懸架連結部材
１０１  ハブアタッチメント
１０２  懸架ブラケット
１０３  結合部
１０４  ブレーキディスク
１０５  ホイール
Ａ      モータ部
Ｂ      減速機部
Ｃ      車輪用軸受部
Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４  回転中心
Ｓ１，Ｓ２  余剰空間
【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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