(57)【要約】インホイールモータは、ホイールディスク（１０）、ホイールハブ（２０）、モータ（６０）、プラネタリギア（８０）およびシャフト（１１０）を備える。ホイールディスク（１０）は、ホイールハブ（２０）に連結される。プラネタリギア（８０）は、モータ（６０）のロータ（６３）に連結される。シャフト（１１０）は、プラネタリギア（８０）のプラネタリキャリア（８４）をホイールハブ（２０）に連結する。動力は、モータ（６０）、プラネタリギア（８０）、シャフト（１１０）、ホイールハブ（２０）、ホイールディスク（１０）の順に伝達される。そして、シャフト（１１０）は、外部入力がホイールハブ（２０）およびホイールディスク（１０）に印加されると変形し易い曲げ強度を有する。
2005023575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（６０）と、
前記モータ（６０）の出力を変速する減速機（８０）と、
前記減速機（８０）の出力により回転するホイール（１０，２０）と、
前記減速機（８０）を前記ホイール（１０，２０）に連結する連結軸（１１０）とを備え、
前記減速機（８０）は、前記モータ（６０）を中心に前記ホイール（１０，２０）と反対側に配置される、インホイールモータ。
【請求項２】
前記減速機（８０）は、遊星歯車である、請求の範囲第１項に記載のインホイールモータ。
【請求項３】
前記ホイール（１０，２０）に所定以上の外力が作用した場合に、前記減速機（８０）と前記ホイール（１０，２０）との動力伝達が遮断される、請求の範囲第１項に記載のインホイールモータ。
【請求項４】
前記動力伝達の遮断は、前記連結軸（１１０）の破断により成される、請求の範囲第３項に記載のインホイールモータ。
【請求項５】
前記減速機（８０）は、遊星歯車である、請求の範囲第３項に記載のインホイールモータ。
【請求項６】
前記連結軸（１１０）は、前記減速機（８０）と繋がるキャリア連結部（１１０Ａ）と、前記ホイール（１０，２０）と繋がるハブ連結部（１１０Ｃ）と、前記キャリア連結部（１１０Ａ）と前記ハブ連結部（１１０Ｃ）との間に配された中間部（１１０Ｂ）とを含む、請求の範囲第１項に記載のインホイールモータ。
【請求項７】
前記中間部（１１０Ｂ）は、前記ハブ連結部（１１０Ｃ）の径よりも小径の易変形部（１１０Ｄ）を有する、請求の範囲第６項に記載のインホールモータ。
【請求項８】
前記易変形部（１１０Ｄ）は、両端にテーパー形状からなる部分を有する、請求の範囲第７項に記載のインホイールモータ。
【請求項９】
モータ（６０）と、
前記モータ（６０）の出力を減速する減速機（８０）と、
前記減速機（８０）の出力により回転するホイール（１０，２０）と、
前記減速機（８０）と前記ホイール（１０，２０）を連結する連結軸（１１０）とを備え、
前記連結軸（１１０）は、途中に易変形部（１１０Ｄ）を有する、インホイールモータ。
【請求項１０】
前記易変形部（１１０Ｄ）は、前記ホイール（１０，２０）に所定以上の外力が作用した場合に変形が発生する、請求の範囲第９項に記載のインホイールモータ。
【請求項１１】
前記易変形部（１１０Ｄ）は、所定値よりも小径である、請求の範囲第９項に記載のインホイールモータ。
【請求項１２】
前記ホイール（１０，２０）に所定以上の外力が作用した場合に、前記減速機（８０）と前記ホイール（１０，２０）との動力伝達が遮断される、請求の範囲第９項に記載のインホイールモータ。
【請求項１３】
前記動力伝達の遮断は、前記連結軸（１１０）の破断により成される、請求の範囲第１２項に記載のインホイールモータ。
【請求項１４】
前記減速機（８０）は、前記モータ（６０）に対して前記ホイール（１０，２０）の反対側に設けられる、請求の範囲第１２項に記載のインホイールモータ。
【請求項１５】
前記減速機（８０）は、遊星歯車である、請求の範囲第１４項に記載のインホイールモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、インホイールモータに関し、特に、ホイールへの外部入力や、ロータのロックおよびギアの欠けによるシャフトロック等のモータの故障時においても減速機の保護が可能なインホイールモータに関するものである。
【背景技術】  従来のインホイールモータは、モータと、減速機と、出力軸と、ホイールハブとを備える。減速機は、モータの内周側に配置される。すなわち、モータおよび減速機は、出力軸の方向において同じ位置に配置される。
減速機は、モータのロータに連結される。出力軸は、一方端が減速機に連結され、他方端がホイールハブに連結される。
そして、減速機は、モータの出力を変速して出力軸へ出力する。出力軸は、減速機の出力によりホイールハブを所定の回転数で回転する（たとえば特開平５−３３８４４６号公報参照）。
このように、従来のインホイールモータにおいては、モータ、減速機およびホイールハブの順に動力が伝達される。
しかし、従来のインホイールモータにおいては、減速機と、ホイールハブとの距離が短いため、減速機への曲げ入力が緩和されにくいという問題がある。
また、従来のインホイールモータにおいては、減速機（プラネタリギアユニット）のキャリア、出力軸およびホイールハブが一体であるため、過大な力が出力軸に印加されたとき、遊星歯車の動きに支障を及ぼすという問題がある。
それゆえに、この発明のある目的は、ホイールが外力を受けて変形した場合でも、減速機への外力の作用を緩和することにより、ホイールの変形が減速機やモータに作用せず、減速機およびモータを確実に保護できるインホイールモータを提供することである。
この発明の他の目的は、過大な力が出力軸に印加された場合でも、減速機の保護が可能なインホイールモータを提供することである。
【発明の開示】
この発明によれば、インホイールモータは、モータと、減速機と、ホイールと、連結軸とを備える。減速機は、モータの出力を変速する。ホイールは、減速機の出力により回転する。連結軸は、減速機をホイールに連結する。そして、減速機は、モータを中心にしてホイールと反対側に配置される。
好ましくは、減速機は、遊星歯車である。
好ましくは、ホイールに所定以上の外力が作用した場合に、減速機とホイールとの動力伝達が遮断される。
好ましくは、動力伝達の遮断は、連結軸の破断により成される。
好ましくは、減速機は、遊星歯車である。
好ましくは、連結軸は、減速機と繋がるキャリア連結部と、ホイールと繋がるハブ連結部と、キャリア連結部とハブ連結部との間に配された中間部とを含む。
好ましくは、中間部は、ハブ連結部の径よりも小径の易変形部を有する。
好ましくは、易変形部は、両端にテーパー形状からなる部分を有する。
また、この発明によれば、インホイールモータは、モータと、減速機と、ホイールと、連結軸とを備える。減速機は、モータの出力を減速する。ホイールは、減速機の出力により回転する。連結軸は、減速機とホイールを連結する。そして、連結軸は、途中に易変形部を有する。
好ましくは、易変形部は、ホイールに所定以上の外力が作用した場合に変形が発生する。
好ましくは、易変形部は、所定値よりも小径である。
好ましくは、ホイールに所定以上の外力が作用した場合に、減速機とホイールとの動力伝達が遮断される。
好ましくは、動力伝達の遮断は、連結軸の破断により成される。
好ましくは、減速機はモータに対してホイールの反対側に設けられる。
好ましくは、減速機は、遊星歯車である。
この発明のある局面によるインホイールモータにおいては、動力がモータ、減速機、ホイールの順に伝達される。そして、減速機は、モータを中心としてホイールと反対側に配置される。その結果、ホイールが外力を受けて変形した場合でも、減速機への外力の作用を緩和することにより、ホイールの変形が減速機やモータに作用しない。
したがって、この発明によれば、減速機およびモータを確実に保護できる。
この発明の別の局面によるインホイールモータにおいては、動力がモータ、減速機、ホイールハブの順に伝達される。そして、連結軸は、過大な力が印加されると破断する。つまり、減速機は、ホイールハブと切り離され、減速機とホイールとの動力伝達が遮断される。
したがって、この発明によれば、過大な力が連結軸に印加されても、減速機が破断するのを防止できる。また、モータのロック等のモータ故障時にも、インホイールモータを搭載した自動車の移動を確保できる。
また、この発明によるインホイールモータにおいては、減速機は、モータに対してホイールハブの反対側に設けられる。
したがって、この発明によれば、連結軸を長くでき、連結軸を破断させる構造の自由度を大きくできる。
【図面の簡単な説明】  図１は、この発明の実施の形態１によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。
図２は、図１に示すシャフトの拡大図である。
図３は、この発明の実施の形態２によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。
図４は、図３に示すシャフトの拡大図である。
図５は、この発明の実施の形態２によるインホイールモータを備えた電動輪の他の断面概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。図１を参照して、電動輪１００は、ホイールディスク１０と、ホイールハブ２０と、ケース３０，３１と、ブレーキロータ４０と、ブレーキキャリパ５０と、モータ６０と、ベアリング７３〜７６と、プラネタリギア８０と、オイルポンプ９０と、シャフト１１０と、オイル通路１２０と、タイヤ１４０とを備える。
なお、電動輪１００は、アッパーアームおよびロアアーム（図示せず）によって自動車本体のフレームに懸架される。
ホイールディスク１０は、略カップ型形状を有し、ディスク部１０Ａとリム部１０Ｂとからなる。そして、ホイールディスク１０は、ホイールハブ２０、ケース３０，３１、ブレーキロータ４０、ブレーキキャリパ５０、モータ６０、ベアリング７３〜７６、プラネタリギア８０、オイルポンプ９０、シャフト１１０、およびオイル通路１２０を収納するようにしてもよい。ホイールディスク１０は、ディスク部１０Ａをネジ１，２によってホイールハブ２０に締結することによりホイールハブ２０と連結される。ホイールハブ２０の内周端は、シャフト１１０にスプライン嵌合される。そして、シャフト１１０にスプライン嵌合されたホイールハブ２０は、ベアリング７６によって回転自在に支持され、グリス潤滑７１，７２によってスムーズに回転する。
ブレーキロータ４０は、内周端がネジ３，４によってホイールハブ２０の外周端に固定され、外周端がブレーキキャリパ５０内を通過するように配置される。ブレーキキャリパ５０は、ブレーキピストン５１と、ブレーキパッド５２，５３とを含む。ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込む。
開口部５０Ａからブレーキオイルが供給されると、ブレーキピストン５１は、紙面右側へ移動し、ブレーキパッド５２を紙面右側へ押す。ブレーキパッド５２がブレーキピストン５１によって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド５３が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込み、電動輪１００にブレーキがかけられる。
ホイールハブ２０の紙面左側には、ケース３０，３１が配置される。そして、ケース３０は、ネジ５によってケース３１と連結される。ケース３０，３１は、モータ６０を収納する。
モータ６０は、ステータコア６１と、ステータコイル６２と、ロータ６３とを含む。ステータコア６１は、ケース３１に固定される。ステータコイル６２は、ステータコア６１に巻回される。モータ６０が三相モータである場合、ステータコイル６２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。
ロータ６３は、ステータコア６１およびステータコイル６２の内周側に配置される。
プラネタリギア８０は、サンギア軸８１と、サンギア８２と、ピニオンギア８３と、プラネタリキャリア８４と、リングギア８５と、ピン８６と、ニードルベアリング８７とを含む。サンギア軸８１は、モータ６０のロータ６３と連結される。そして、サンギア軸８１は、ベアリング７３，７４により回転自在に支持される。サンギア８２は、サンギア軸８１に連結される。
ピニオンギア８３は、サンギア８２と噛合い、ピン８６の外周に配設されたニードルベアリング８７により回転自在に支持される。プラネタリキャリア８４は、ピニオンギア８３に連結され、シャフト１１０にスプライン嵌合される。そして、プラネタリキャリア８４は、ベアリング７５，７６により回転自在に支持される。リングギア８５は、ケースに固定される。ピン８６は、ニードルベアリング８７を介してピニオンギア８３に連結される。ニードルベアリング８７は、ピニオンギア８３とピン８６との間に設けられる。
オイルポンプ９０は、シャフト１１０の一方端に設けられる。シャフト１１０（「連結軸」とも言う。）は、上述したようにホイールハブ２０およびプラネタリキャリア８４にスプライン嵌合されるため、ベアリング７６によって回転自在に支持され、グリス潤滑７１，７２によってスムーズに回転する。そして、シャフト１１０は、オイル通路１１１およびオイル孔１１２を内蔵する。
オイル通路１２１は、プラネタリギア８０のピン８６の内部に設けられる。オイル通路１２０は、一方端がオイルポンプ９０に連結され、他方端がオイル溜１３０に挿入される。
オイルポンプ９０は、オイル溜１３０に溜まったオイルをオイル通路１２０を介して汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路１１１へ供給する。
タイヤ１４０は、ホイールディスク１０のリム部１０Ｂの外縁に固定される。
この発明においては、プラネタリギア８０（「遊星歯車」とも言う。）は、モータ６０を中心にしてホイールハブ２０と反対側に配置される。
図２は、図１に示すシャフト１１０の拡大図である。図２を参照して、シャフト１１０は、キャリア連結部１１０Ａと、中間部１１０Ｂと、ハブ連結部１１０Ｃとからなる。キャリア連結部１１０Ａは、プラネタリキャリア８４とスプライン嵌合される。ハブ連結部１１０Ｃは、ホイールハブ２０とスプライン嵌合される。中間部１１０Ｂは、キャリア連結部１１０Ａとハブ連結部１１０Ｃとの間に配置される。そして、中間部１１０Ｂは、湾曲部１１０Ｄを有する。
キャリア連結部１１０Ａ、湾曲部１１０Ｄを除く中間部１１０Ｂおよびハブ連結部１１０Ｃは、直径Ｒ１を有する。一方、湾曲部１１０Ｄは、直径Ｒ１よりも小さい直径Ｒ２を有する。この直径Ｒ２は、外部入力がシャフト１１０に印加されることにより、湾曲部１１０Ｄが破断する直径、すなわち、キャリア連結部１１０Ａとハブ連結部１１０Ｃとの間が切離される直径よりも大きい。また、直径Ｒ２は、シャフト１１０の変形が停止する直径（所定値）よりも小さい。このように、直径Ｒ２は、キャリア連結部１１０Ａとハブ連結部１１０Ｃとの間が切離される直径よりも大きく、シャフト１１０の変形が停止する直径よりも小さい値を有する。
また、湾曲部１１０Ｄは、シャフト１１０の回転軸方向に長さＬ１を有する。この場合、長さＬ１は、シャフト１１０の長さＬ２に対する比（＝Ｌ１／Ｌ２）が基準値以上になるように決定される。湾曲部１１０Ｄの長さＬ１がシャフト１１０の長さＬ２に対して短いとき、シャフト１１０は、ホイールディスク１０およびホイールハブ２０へ印加された外部入力に対して変形し難い。そこで、シャフト１１０の長さＬ２に対する湾曲部１１０Ｄの長さＬ１の比＝Ｌ１／Ｌ２を、ホイールディスク１０およびホイールハブ２０へ印加された外部入力によりシャフト１１０が変形し始める基準値以上に設定することにしたものである。
そして、湾曲部１１０Ｄは、直径Ｒ２および長さＬ１を有する結果、外部入力がホイールディスク１０およびホイールハブ２０へ印加されたとき、変形し易い曲げ強度を有する。
このように、シャフト１１０は、キャリア連結部１１０Ａとハブ連結部１１０Ｃとの間に、外部入力に対して変形し易い曲げ強度を有する湾曲部１１０Ｄを含むことを特徴とする。そして、この特徴により、湾曲部１１０Ｄは、ホイールディスク１０およびホイールハブ２０への外部入力に対して変形し、外部入力がシャフト１１０、プラネタリキャリア８４およびピン８６を介してニードルベアリング８７へ印加されるのを緩和する。その結果、プラネタリギア８０を保護できる。
外部入力がホイールディスク１０およびホイールハブ２０へ印加されると、その印加された外部入力は、シャフト１１０、プラネタリキャリア８４およびピン８６を介してニードルベアリング８７に印加される。この場合、シャフト１１０が変形しなければ、ニードルベアリング８７が外部入力によって損傷する虞がある。そこで、一部に直径の小さい湾曲部１１０Ｄを設け、外部入力によりシャフト１１０が変形し、ニードルベアリング８７へ印加される力を緩和するようにしたものである。
これにより、外部入力がホイールディスク１０およびホイールハブ２０に印加されたとき、ニードルベアリング８７、すなわち、プラネタリギア８０（減速機）が損傷するのを防止できる。
この発明においては、上述したように、プラネタリギア８０を、モータ６０を中心にしてホイールディスク１０およびホイールハブ２０と反対側に配置することを特徴とする。これにより、外部入力がホイールディスク１０およびホイールハブ２０へ印加されたときのシャフト１１０の変形を容易にし、プラネタリギア８０（減速機）が損傷するのを防止できる。また、プラネタリキャリア８４をホイールハブ２０に連結するシャフト１１０の長さを長くでき、外部入力が印加されたときにシャフト１１０により曲げ入力を緩和する自由度を大きくできる。
また、この発明においては、プラネタリギア８０を、モータ６０を中心にしてホイールディスク１０およびホイールハブ２０と反対側に配置し、外部入力に対してシャフト１１０を変形し易くする湾曲部１１０Ｄをシャフト１１０に設けることを特徴とする。
これにより、プラネタリギア８０（減速機）が損傷するのを防止できる。
なお、湾曲部１１０Ｄは、中間部１１０Ｂであれば、どこに設けられていてもよい。
また、上記においては、シャフト１１０の一部を細くすることによりシャフト１１０が変形するようにしたが、この発明においては、これに限らず、シャフト１１０の作製条件を変えることによりシャフト１１０の一部が変形するようにしてもよい。たとえば、変形させる部分だけ、焼き入れを行なわずにシャフト１１０を作製することである。また、変形させる部分だけ、構成元素のうち一部の元素の含有量（たとえば、カーボン量）を少なくしてシャフト１１０を作製することである。そして、この発明においては、作製方法によらず、外部入力が印加されたときに変形する構造を有するシャフトであれば、どのようなシャフトであってもよい。
再び、図１を参照して、電動輪１００が搭載された自動車の本体に備えられたスイッチング回路（図示せず）によりステータコイル６２に交流電流が供給されると、ロータ６３が回転し、モータ６０は、所定のトルクを出力する。そして、モータ６０の出力トルクは、サンギア軸８１を介してプラネタリギア８０へ伝達される。プラネタリギア８０は、サンギア軸８１から受けた出力トルクをサンギア８２およびピニオンギア８３によって変更、つまり、変速（減速）してプラネタリキャリア８４へ出力する。プラネタリキャリア８４は、プラネタリギア８０の出力トルクをシャフト１１０に伝達し、シャフト１１０は、所定の回転数でホイールハブ２０およびホイールディスク１０を回転する。これにより、電動輪１００は、所定の回転数で回転する。このように、動力は、モータ６０、プラネタリギア８０（減速機）、ホイールハブ２０およびホイールディスク１０の順に伝達される。
一方、オイルポンプ９０は、オイル通路１２０を介してオイル溜１３０からオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをシャフト１１０の内部に設けられたオイル通路１１１へ供給する。
そうすると、オイル通路１１１へ供給されたオイルは、オイル通路１１１を移動中にシャフト１１０の回転により生じた遠心力によってオイル孔１１２から吐出される。そして、オイル通路１２１は、シャフト１１０から吐出されたオイルをプラネタリギア８０に供給し、プラネタリギア８０を潤滑する。また、シャフト１１０から吐出されたオイルは、ステータコイル６２を冷却し、ベアリング７３〜７６を潤滑する。
そして、電動輪１００が作動しているときに外部入力がホイールディスク１０およびホイールハブ２０に印加されると、シャフト１１０の湾曲部１１０Ｄが湾曲する。その結果、外部入力のニードルベアリング８７への印加が緩和され、プラネタリギア８０が損傷するのを防止できる。
なお、ホイールディスク１０、ホイールハブ２０、ケース３０，３１、モータ６０、ベアリング７３〜７６、プラネタリギア８０、オイルポンプ９０、シャフト１１０およびオイル通路１２０は、この発明による「インホイールモータ」を構成する。
また、プラネタリギア８０は、「減速機」を構成する。
さらに、ホイールディスク１０およびホイールハブ２０は、「ホイール」を構成する。
さらに、湾曲部１１０Ｄは、「易変形部」を構成する。
［実施の形態２］
図３は、この発明の実施の形態２によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。図３を参照して、電動輪１００Ａは、電動輪１００のシャフト１１０を、シャフト１１００に変更したものであり、その他は、電動輪１００と同じである。
図４は、図３に示すシャフト１１００の拡大図である。図４を参照して、シャフト１１００は、キャリア連結部１１００Ａと、中間部１１００Ｂと、ハブ連結部１１００Ｃとからなる。キャリア連結部１１００Ａは、プラネタリキャリア８４とスプライン嵌合される。ハブ連結部１１００Ｃは、ホイールハブ２０とスプライン嵌合される。中間部１１００Ｂは、キャリア連結部１１００Ａとハブ連結部１１００Ｃとの間に配置される。そして、中間部１１００Ｂは、破断部１１００Ｅを有する。
キャリア連結部１１００Ａ、破断部１１００Ｅを除く中間部１１００Ｂおよびハブ連結部１１００Ｃは、直径Ｒ１を有する。一方、破断部１１００Ｅは、直径Ｒ１よりも小さい直径Ｒ２を有する。そして、破断部１１００Ｅは、その中心軸がシャフト１１００の中心軸に一致するように形成される。なお、この発明においては、破断部１１００Ｅの中心軸は、シャフト１１００の中心軸からずれていてもよい。
このように、シャフト１１００は、キャリア連結部１１００Ａとハブ連結部１１００Ｃとの間に細い部分を含むことを特徴とする。そして、この特徴により、シャフト１１００に基準値よりも大きい力（過大な力）が印加されたとき、破断部１１００Ｅは破断する。つまり、キャリア連結部１１００Ａは、ハブ連結部１１００Ｃと切り離される。なお、基準値は、シャフト１１００が破断しない範囲の力に設定される。
過大な力は、ロータ６３のロック、またはプラネタリギア８０のギアの欠けによりシャフト１１００に印加される。この場合、シャフト１１００が破断しなければ、過大な力は、プラネタリギア８０（減速機）に印加される。そうすると、プラネタリギア８０（減速機）が破断する虞があるので、一部に直径の小さい破断部１１００Ｅを設け、過大な力によりシャフト１１００が破断するようにしたものである。
これにより、基準値よりも大きい過大な力がシャフト１１００に印加されたとき、プラネタリギア８０（減速機）が破断するのを防止できる。また、ロータ６３のロックおよびプラネタリギア８０のギアの欠けによるシャフト１１００のロック等のモータ故障時にも、タイヤロックの被害を最小限に止め、電動輪１００Ａを搭載した自動車を移動させることができる。
さらに、上述したように、プラネタリギア８０は、モータ６０に対してホイールハブ２０と反対側に配置される。これにより、プラネタリキャリア８４をホイールハブ２０に連結するシャフト１１００の長さを長くでき、過大な力が印加されたときにシャフト１１００を破断させる構造の自由度を大きくできる。
なお、破断部１１００Ｅは、中間部１１００Ｂであれば、どこに設けられていてもよい。また、破断部１１００Ｅの直径Ｒ２は、過大な力に応じて決定される。すなわち、ロータ６３のロックによりシャフト１１００に印加される力、またはプラネタリギア８０のギアの欠けによりシャフト１１００に印加される力を予め測定し、その測定した力により破断するように直径Ｒ２を決定する。
さらに、上記においては、シャフト１１００の一部を細くすることによりシャフト１１００が破断するようにしたが、この発明においては、これに限らず、シャフト１１００の作製条件を変えることによりシャフト１１００の一部が破断するようにしてもよい。たとえば、破断させる部分だけ、焼き入れを行なわずにシャフト１１００を作製することである。そして、この発明においては、作製方法によらず、過大な力が印加されたときに破断する構造を有するシャフトであれば、どのようなシャフトであってもよい。
さらに、過大な力は、プラネタリギア８０側からシャフト１１００に印加される場合に限らず、ホイールディスク１０側からシャフト１１００に印加される場合もある。
再び、図３を参照して、電動輪１００Ａが搭載された自動車の本体に備えられたスイッチング回路（図示せず）によりステータコイル６２に交流電流が供給されると、ロータ６３が回転し、モータ６０は、所定のトルクを出力する。そして、モータ６０の出力トルクは、サンギア軸８１を介してプラネタリギア８０へ伝達される。プラネタリギア８０は、サンギア軸８１から受けた出力トルクをサンギア８２およびピニオンギア８３によって変更、つまり、変速してプラネタリキャリア８４へ出力する。プラネタリキャリア８４は、プラネタリギア８０の出力トルクをシャフト１１００に伝達し、シャフト１１００は、所定の回転数でホイールハブ２０およびホイールディスク１０を回転する。これにより、電動輪１００Ａは、所定の回転数で回転する。このように、動力は、モータ６０、プラネタリギア８０（減速機）およびホイールハブ２０の順に伝達される。
一方、オイルポンプ９０は、オイル通路１２０を介してオイル溜１３０からオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをシャフト１１００の内部に設けられたオイル通路１１１へ供給する。
そうすると、オイル通路１１１へ供給されたオイルは、オイル通路１１１を移動中にシャフト１１００の回転により生じた遠心力によってオイル孔１１２から吐出される。そして、オイル通路１２１は、シャフト１１００から吐出されたオイルをプラネタリギア８０に供給し、プラネタリギア８０を潤滑する。また、シャフト１１００から吐出されたオイルは、ステータコイル６２を冷却し、ベアリング７３〜７６を潤滑する。
そして、電動輪１００Ａが作動しているときに基準値よりも大きい過大な力がシャフト１１００に印加されると、シャフト１１００の破断部１１００Ｅが破断し、プラネタリキャリア８４は、ホイールハブ２０から切り離される。すなわち、プラネタリギア８０とホイールハブ２０との動力伝達が遮断される。このように、この発明においては、過大な力が印加されたときに破断するようにシャフト１１００を設計し、シャフト１１００にシェアピン機能を持たせる。
その結果、過大な力が印加され、プラネタリギア８０が破断するのを防止できる。また、ロータ６３のロックおよびプラネタリギア８０のギアの欠けによるシャフト１１００のロック等のモータ故障時にも、電動輪１００Ａを搭載した自動車を移動させることができる。
図５は、この発明によるインホイールモータを備えた電動輪の他の断面概略図である。図５を参照して、電動輪１００Ｂは、電動輪１００Ａのベアリング７６を削除したものであり、その他は、電動輪１００Ａと同じである。
電動輪１００Ｂにおいては、プラネタリキャリア８４は、ベアリング７５のみによって回転自在に支持される。図５に示すように、プラネタリキャリア８４が片方のベアリング７５のみによって保持されるものを「片持ちベアリング方式」と言う。そして、片持ちベアリング方式を用いれば、電動輪１００Ｂのシャフト１１０の長さを短くできる。その結果、電動輪１００Ｂをコンパクト化できる。
その他は、電動輪１００Ａと同じである。
なお、ホイールディスク１０、ホイールハブ２０、ケース３０，３１、モータ６０、ベアリング７３〜７６、プラネタリギア８０、オイルポンプ９０、シャフト１１０およびオイル通路１２０は、この発明による「インホイールモータ」を構成する。
また、プラネタリギア８０は、「減速機」を構成する。
さらに、ホイールディスク１０およびホイールハブ２０は、「ホイール」を構成する。
【産業上の利用可能性】  この発明は、減速機を保護可能なインホイールモータに適用される。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年1月26日(2005.1.26)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】（補正後）モータ（６０）と、
前記モータ（６０）の出力を変速する減速機（８０）と、
前記減速機（８０）の出力により回転するホイール（１０，２０）と、
前記減速機（８０）を前記ホイール（１０，２０）に連結する連結軸（１１０）とを備え、
前記減速機（８０）は、前記モータ（６０）を中心に前記ホイール（１０，２０）と反対側に配置され、前記ホイール（１０，２０）に所定以上の外力が作用した場合に、前記ホイール（１０，２０）との動力伝達が遮断される、インホイールモータ。
【請求項２】（削除）
【請求項３】（削除）
【請求項４】（補正後）前記動力伝達の遮断は、前記連結軸（１１０）の破断により成される、請求の範囲第１項に記載のインホイールモータ。
【請求項５】（補正後）前記減速機（８０）は、遊星歯車である、請求の範囲第１項に記載のインホイールモータ。
【請求項６】（補正後）前記連結軸（１１０）は、前記減速機（８０）と繋がるキャリア連結部（１１０Ａ）と、前記ホイール（１０，２０）と繋がるハブ連結部（１１０Ｃ）と、前記キャリア連結部（１１０Ａ）と前記ハブ連結部（１１０Ｃ）との間に配された中間部（１１０Ｂ）とを含み、
前記中間部（１１０Ｂ）は、前記ハブ連結部（１１０Ｃ）の径よりも小径の易変形部（１１０Ｄ）を有する、請求の範囲第１項に記載のインホールモータ。
【請求項７】（削除）
【請求項８】（補正後）前記易変形部（１１０Ｄ）は、両端にテーパー形状からなる部分を有する、請求の範囲第６項に記載のインホイールモータ。
【請求項９】モータ（６０）と、
前記モータ（６０）の出力を減速する減速機（８０）と、
前記減速機（８０）の出力により回転するホイール（１０，２０）と、
前記減速機（８０）と前記ホイール（１０，２０）を連結する連結軸（１１０）とを備え、
前記連結軸（１１０）は、途中に易変形部（１１０Ｄ）を有する、インホイールモータ。
【請求項１０】前記易変形部（１１０Ｄ）は、前記ホイール（１０，２０）に所定以上の外力が作用した場合に変形が発生する、請求の範囲第９項に記載のインホイールモータ。
【請求項１１】前記易変形部（１１０Ｄ）は、所定値よりも小径である、請求の範囲第９項に記載のインホイールモータ。
【請求項１２】前記ホイール（１０，２０）に所定以上の外力が作用した場合に、前記減速機（８０）と前記ホイール（１０，２０）との動力伝達が遮断される、請求の範囲第９項に記載のインホイールモータ。
【請求項１３】前記動力伝達の遮断は、前記連結軸（１１０）の破断により成される、請求の範囲第１２項に記載のインホイールモータ。
【請求項１４】前記減速機（８０）は、前記モータ（６０）に対して前記ホイール（１０，２０）の反対側に設けられる、請求の範囲第１２項に記載のインホイールモータ。
【請求項１５】前記減速機（８０）は、遊星歯車である、請求の範囲第１４項に記載のインホイールモータ。




【国際調査報告】
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2005023575.tif 000009
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