(57)【要約】【課題】ケーシングと転がり軸受との間のシール性、および転がり軸受とシャフトとの間のシール性を確実に確保できる回転機、回転電動機、およびインホイールモータを提供する。【解決手段】モータケース３と、モータケース３に外輪１２ａが嵌合される転がり軸受１２と、モータケース３に転がり軸受１２を介して回転自在に支持される車軸２と、車軸２の転がり軸受１２よりも軸方向外側に固定され、車軸２と転がり軸受１２との相対位置を決定するナット１８と、車軸２に嵌挿され、転がり軸受１２とナット１８との間に介装されるカラー１５と、カラー１５とモータケース３との間をシールするオイルシール１７と、車軸２とカラー１５との間をシールするＯリング１６と、を備えた。【選択図】図２
2017093165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
前記ケーシングに外輪が嵌合される転がり軸受と、
前記ケーシングに前記転がり軸受を介して回転自在に支持されるシャフトと、
前記シャフトの前記転がり軸受よりも軸方向外側に固定され、前記シャフトと前記転がり軸受との相対位置を決定する固定部材と、
前記シャフトに嵌挿され、前記転がり軸受と前記固定部材との間に介装されるカラーと、
前記カラーと前記ケーシングとの間をシールする第１シール部材と、
前記シャフトと前記カラーとの間をシールする第２シール部材と、
を備えたことを特徴とする回転機。
【請求項２】
前記シャフトには、前記カラーの前記固定部材側の端部と面一になるように段差部が形成されており、
前記第２シール部材は、前記カラーの前記固定部材側の端部と前記シャフトの前記段差部とに跨るように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転機。
【請求項３】
前記第１シール部材は、オイルシールであり、
前記第２シール部材は、Ｏリングであることを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１項に記載の回転機。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の回転機と、
前記ケーシング内に収納されると共に前記シャフトに固定されるステータと、
前記ケーシング内に収納され、前記ステータおよび前記シャフトに対して回転自在に設けられたロータと、
前記ロータの回転力を前記ケーシングに伝達する伝達機構と、
を備えたことを特徴とする回転電動機。
【請求項５】
請求項４に記載の回転電動機と、
前記ケーシングの外周部に一体化されるホイールと、
を備えたことを特徴とするインホイールモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機、回転電動機、およびインホイールモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪を駆動させるインホイールモータが知られている。インホイールモータは、固定軸であるシャフトに固定されたステータと、ステータおよびシャフトに対して回転自在に設けられたロータと、ロータと一体となって回転するケーシングと、を備えている。そして、ケーシング内にステータおよびロータが収納される。シャフトは、ケーシングを貫通しており、ケーシングに設けられた転がり軸受を介してケーシングに対して回転自在に支持されている。これにより、ケーシングがホイールと一体となって回転する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、インホイールモータは、その使用環境から雨水等に曝される場合がある。このため、ケーシング内への水や塵埃の侵入を防止するために、転がり軸受とケーシングとの間にＯリング等のシール部材を設ける技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−６５３９６号公報
【特許文献１】特開２００６−１７４５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インホイールモータ等は、ケーシングにシャフトを回転自在に支持する転がり軸受が外部に露出する構成となっていることが多く、シャフトと転がり軸受との間のシール性も確保することが望ましい。
【０００６】
しかしながら、転がり軸受とシャフトとの間にシール部材を設けることは、転がり軸受の機能を満足させることを考えると困難である。転がり軸受の内輪の内周縁にＯリング等のシール部材を設けることも考えられるが、例えば、転がり軸受の軸方向への移動を規制するために、転がり軸受の軸方向外側からナット等を用いて転がり軸受を抑える構造を採用する場合、Ｏリング等のシール部材を設けることが困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ケーシングと転がり軸受との間のシール性、および転がり軸受とシャフトとの間のシール性を確実に確保できる回転機、回転電動機、およびインホイールモータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る回転機は、ケーシングと、前記ケーシングに外輪が嵌合される転がり軸受と、前記ケーシングに前記転がり軸受を介して回転自在に支持されるシャフトと、前記シャフトの前記転がり軸受よりも軸方向外側に固定され、前記シャフトと前記転がり軸受との相対位置を決定する固定部材と、前記シャフトに嵌挿され、前記転がり軸受と前記固定部材との間に介装されるカラーと、前記カラーと前記ケーシングとの間をシールする第１シール部材と、前記シャフトと前記カラーとの間をシールする第２シール部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このように構成することで、固定部材を用いて転がり軸受の移動を規制する場合であっても、ケーシングと転がり軸受との間のシール性、および転がり軸受とシャフトとの間のシール性を確実に確保できる。つまり、カラーを利用してカラーとケーシングとの間のシール性、およびシャフトとカラーとの間のシール性を確実に確保する。この結果、ケーシングと転がり軸受との間のシール性、および転がり軸受とシャフトとの間のシール性を確実に確保できる。
【００１０】
本発明に係る回転機は、前記シャフトには、前記カラーの前記固定部材側の端部と面一になるように段差部が形成されており、前記第２シール部材は、前記カラーの前記固定部材側の端部と前記シャフトの前記段差部とに跨るように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、ケーシングと転がり軸受との間のシール性、および転がり軸受とシャフトとの間のシール性を確実に確保できる。このため、シール性の高い回転機のバリエーションを増やすことができる。
【００１２】
本発明に係る回転機において、前記第１シール部材は、オイルシールであり、前記第２シール部材は、Ｏリングであることを特徴とする。
【００１３】
このように構成することで、ケーシングと転がり軸受との間のシール性、および転がり軸受とシャフトとの間のシール性を、より確実に確保できる。
【００１４】
本発明に係る回転電動機は、上記に記載の回転機と、前記ケーシング内に収納されると共に前記シャフトに固定されるステータと、前記ケーシング内に収納され、前記ステータおよび前記シャフトに対して回転自在に設けられたロータと、前記ロータの回転力を前記ケーシングに伝達する伝達機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
このように構成することで、防水性の高い回転電動機を提供できる。
【００１６】
本発明に係るインホイールモータは、上記に記載の回転電動機と、前記ケーシングの外周部に一体化されるホイールと、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
このように構成することで、防水性の高いインホイールモータを提供できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、固定部材を用いて転がり軸受の移動を規制する場合であっても、ケーシングと転がり軸受との間のシール性、および転がり軸受とシャフトとの間のシール性を確実に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態におけるインホイールモータ１の断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態におけるケース本体の第１車軸挿通部の断面拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態の変形例におけるケース本体の第１車軸挿通部の断面拡大図である。
【図５】本発明の第３実施形態におけるハブダイナモの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
（インホイールモータ）
図１は、インホイールモータ１の断面図である。
同図に示すように、インホイールモータ１は、不図示の車輪を駆動させるためのものであって、車軸２と、車軸２に対して回転自在に設けられたモータケース３と、を備え、このモータケース３の外周面に不図示の車輪が取り付けられるようになっている。
なお、以下の説明では、車軸２の軸方向を単に軸方向といい、軸方向に直交する方向を径方向という。
【００２２】
モータケース３は、有底筒状のケース本体４と、ケース本体４の開口部４ａを閉塞するように設けられたカバー５と、により構成されている。
ケース本体４の開口部４ａの周縁には、ケース本体４とカバー５との間のシール性を確保するためのＯリング６が設けられている。また、ケース本体４の周壁４ｂには、外周面に不図示の車輪を固定するための複数のボルト座７が径方向外側に向かって延出形成されている。ボルト座７には、不図示の車輪とケース本体４とを締結固定するための貫通孔７ａが形成されている。さらに、ケース本体４の底壁４ｃには、径方向中央に車軸２の一端側（図１における右端側）が挿通される第１車軸挿通部８が設けられている。
【００２３】
（第１車軸挿通部）
図２は、図１のＡ部拡大図である。
同図に示すように、第１車軸挿通部８は、ケース本体４の底壁４ｃに径方向略中央に設けられた軸受部９と、軸受部９よりも軸方向外側に設けられたシール部１０と、を備えている。軸受部９は、ケース本体４の底壁４ｃに立設された略有底筒状の軸受ハウジング１１と、軸受ハウジング１１に内嵌固定されている転がり軸受１２と、により構成されている。
【００２４】
軸受ハウジング１１の底壁１１ａには、周壁１１ｂとの接続部に段差が形成されている。この段差が、転がり軸受１２の外輪１２ａが当接する軸受座面１３とされている。これにより、軸受ハウジング１１に対する転がり軸受１２の軸方向の位置が決定する。また、軸受ハウジング１１の底壁１１ａには、径方向中央の大部分に挿通孔１４が形成されている。この挿通孔１４を介し、車軸２の一端側が軸方向外側に突出している。車軸２の挿通孔１４に対応する箇所には、カラー１５が挿入されている。このカラー１５は、シール部１０の一部を構成している。
【００２５】
シール部１０は、カラー１５の他に、車軸２のカラー１５に対応する位置に装着されたＯリング１６と、カラー１５の外周面に設けられ、このカラー１５に摺接するオイルシール１７と、カラー１５の転がり軸受１２とは反対側端に設けられたナット１８と、を備えている。
オイルシール１７は、軸受ハウジング１１の底壁１１ａから軸方向外側に向かって突出する筒状のシールハウジング２０に内嵌固定されている。このため、カラー１５とケース本体４との間のシール性が、オイルシール１７によって確保される。また、カラー１５と車軸２との間のシール性が、Ｏリング１６により確保される。
【００２６】
さらに車軸２のナット１８が設けられている箇所は、段差により僅かに縮径された縮径部１９とされており、この縮径部１９に雄ネジ部１９ａが刻設されている。この雄ネジ部１９ａに、ナット１８が螺合されている。そして、ナット１８と転がり軸受１２の内輪１２ｂとにより、カラー１５が挟持された形になる。すなわち、カラー１５は、シール部１０として機能すると共に、ナット１８と転がり軸受１２との相対位置を決定する機能も有している。
【００２７】
一方、図１に示すように、ケース本体４の開口部４ａを閉塞するカバー５には、外周側にインロー部２４が形成されている。このインロー部２４がケース本体４の開口部４ａに内嵌される。また、カバー５のインロー部２４の付け根には、外フランジ部２５が形成されている。この外フランジ部２５が、ケース本体４の開口部４ａの周縁に当接することにより、Ｏリング６によってケース本体４とカバー５との間のシール性が確保される。
【００２８】
さらに、カバー５の径方向中央には、車軸２の他端側（図１における左端側）が挿通される第２車軸挿通部２６が設けられている。第２車軸挿通部２６は、カバー５から軸方向外側に突出するボス部２１を有している。このボス部２１に、軸方向外側から順にオイルシール２２、転がり軸受２３が設けられている。これらオイルシール２２、転がり軸受２３を介し、車軸２の他端側が軸方向外側に突出している。
【００２９】
車軸２の転がり軸受２３よりも軸方向内側には、段差により拡径形成された拡径部２ａが形成されている。この拡径部２ａにより、車軸２の転がり軸受２３側への変位が規制される。また車軸２には、拡径部２ａの転がり軸受２３とは反対側の段差に当接するように、取付け板２８が固定されている。この取付け板２８には、後述のステータ３１が取り付けられる。
【００３０】
（モータ部および減速部）
モータケース３内には、モータ部２９、および減速部３０が軸方向に沿って並んで収納されている。
モータ部２９は、取付け板２８に固定されたステータ３１を有している。ステータ３１は、車軸２の周囲を取り囲むように略円筒状に形成されたステータコア３３を有している。このステータコア３３が、ボルト３４によって取付け板２８に締結固定されている。ステータコア３３の外周部には、複数のティース３２が放射状に設けられている。そして、各ティース３２に、それぞれ巻線３６が巻回されている。各巻線３６は、モータケース３内に収納されている制御部３７に電気的に接続されている。制御部３７は、不図示の制御機器に電気的に接続されており、これによって、各巻線３６に選択的に電流が供給される。
【００３１】
また、車軸２とステータコア３３との間には、ロータシャフト４１が設けられている。ステータコア３３の内径は、ロータシャフト４１と干渉しない大きさに設定されている。
ロータシャフト４１は略円筒状に形成されており、両端にそれぞれ転がり軸受４２，４３が設けられている。ロータシャフト４１は、転がり軸受４２，４３を介して車軸２に回転自在に設けられている。ロータシャフト４１の減速部３０側には、ロータコア取付部４４が径方向外側に張り出すように一体成形されている。このロータコア取付部４４に、ロータコア４５が取り付けられている。
【００３２】
ロータコア４５は、ステータコア３３の減速部３０側からステータコア３３を覆うように略有底筒状に形成されている。ロータコア４５の底面４５ａには、径方向中央に、ロータコア取付部４４を取り付けるための開口部４６が形成されている。
一方、ロータコア４５の周壁４５ｂには、内面側に複数の永久磁石４７が設けられている。これら永久磁石４７は、ステータ３１のティース３５と径方向で対向している。
また、ロータシャフト４１の減速部３０側には、この減速部３０を構成する円筒状のサンギヤ５１が圧入固定されている。
【００３３】
減速部３０は、いわゆる遊星歯車減速機構であって、サンギヤ５１の他にこのサンギヤ５１に噛合される複数の遊星ギヤ５２と、ケース本体４の周壁４ｂと底壁４ｃとの接続部に固定され、遊星ギヤ５２と噛合されるリングギヤ５３と、を備えている。
遊星ギヤ５２には、大径ギヤ５２ａと小径ギヤ５２ｂとが同軸上に配置された段付歯車で構成されている。そして、大径ギヤ５２ａがサンギヤ５１に噛合され、小径ギヤ５２ｂがリングギヤ５３に噛合されている。
【００３４】
このような構成のもと、ステータ３１の巻線３６に電流を供給すると、ステータ３１に磁界が発生し、この磁界とロータコア４５の永久磁石４７との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、車軸２に対し、ロータコア４５、ロータシャフト４１、およびサンギヤ５１が一体となって回転する。サンギヤ５１が回転すると、この回転が減速部３０で減速されてリングギヤ５３に伝達される。リングギヤ５３は、ケース本体４に固定されているので、リングギヤ５３と一体となってモータケース３が回転し、さらにモータケース３に固定されている不図示の車輪が回転する。
【００３５】
ここで、図２に詳示するように、ケース本体４に設けられている第１車軸挿通部８は、転がり軸受１２の移動をナット１８で規制、つまり、転がり軸受１２をナット１８で固定するような構造を採用している。このような構造にも関わらず、カラー１５、Ｏリング１６、およびオイルシール１７によって、第１車軸挿通部８のシール性が確保されている。
すなわち、転がり軸受１２を直接ナット１８で固定するのではなく、カラー１５を介してナット１８で転がり軸受１２を固定している。そして、車軸２とカラー１５との間を、Ｏリング１６によってシールし、カラー１５とケース本体４との間を、オイルシール１７によってシールしている。
【００３６】
したがって、上述の１実施形態によれば、ナット１８を用いてケース本体４の転がり軸受１２の移動を規制する場合であっても、ケース本体４と転がり軸受１２との間のシール性、および転がり軸受１２と車軸２との間のシール性を確実に確保できる。
また、ケース本体４と転がり軸受１２との間のシール性を確保するためにオイルシール２２を用い、転がり軸受１２と車軸２との間のシール性を確保するためにＯリング１６を用いている。このため、それぞれのシール性を、確実に確保できる。
【００３７】
なお、上述の第１実施形態では、ケース本体４と転がり軸受１２との間のシール性を確保するためにオイルシール２２を用い、転がり軸受１２と車軸２との間のシール性を確保するためにＯリング１６を用いている場合について説明した。しかしながら、シール部材は、これらに限られるものではなく、ケース本体４と転がり軸受１２との間、および転がり軸受１２と車軸２との間のシール性を確保できるものであればよい。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、図３に基づいて、第２実施形態について説明する。
図３は、第２実施形態におけるケース本体２０４の第１車軸挿通部２０８の断面拡大図であって、前述の図２に対応している。なお、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
同図に示すように、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態の第１車軸挿通部８と第２実施形態の第２車軸挿通部２０８との形状が異なる点にある。
より具体的には、車軸２の縮径部２１９の段差２１９ｂが前述の車軸２の縮径部１９の段差よりも大きくなっている。また、縮径部２１９の段差２１９ｂは、車軸２にカラー１５が挿入されている状態で、このカラー１５の端部と面一になるように形成されている。
【００４０】
そして、縮径部２１９の段差２１９ｂとカラー１５の端部とに跨るようにＯリング２１６が設けられている。このＯリング２１６は、縮径部２１９に形成されている雄ネジ部２１９ａに螺合されている２つのナット２１８ａ，２１８ｂによって若干圧縮変形されている。このため、Ｏリング２１６の圧縮変形による反発力（弾性力）が２つのナット２１８ａ，２１８ｂ、およびカラー１５に作用するので、転がり軸受１２が確実に固定される。
【００４１】
このように、上述の第２実施形態では、縮径部２１９の段差２１９ｂとカラー１５の端部とに跨るようにＯリング２１６を設けることにより、ナット２１８ａ，２１８ｂで転がり軸受１２の移動を規制しつつ、車軸２とカラー１５との間のシール性を確実に確保できる。
また、２つのナット２１８ａ，２１８ｂを用いたダブルナット構造とすることにより、ナット２１８ａ，２１８ｂの緩みを抑制できる。
【００４２】
（第２実施形態の変形例）
なお、上述の第２実施形態では、２つのナット２１８ａ，２１８ｂを用いて転がり軸受１２の移動を規制しつつ、車軸２とカラー１５との間のシール性を確保する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、図４に示すように、緩み止めナット２５０を用いて２つのナット２１８ａ，２１８ｂを用いて転がり軸受１２の移動を規制しつつ、車軸２とカラー１５との間のシール性を確保するように構成してもよい。
【００４３】
ここで、緩み止めナット２５０は、この緩み止めナット２５０自体が緩んでしまうことが抑制されたナットである。緩み止めナット２５０は、略円板状に形成されており、径方向中央にＯリング２１６が収納される凹部２５０ａが形成されている。そして、緩み止めナット２５０は、Ｏリング２１６を僅かに圧縮した状態まで締め付けると、その外周部の端面がカラー１５の軸方向端面に当接するように構成されている。
このように構成された緩み止めナット２５０を用いる事により、上述の第２実施形態のようにＯリング２１６を介してカラー１５を押え付けるのではなく、直接緩み止めナット２５０でカラー１５を押えることができる。このため、確実に転がり軸受１２を固定できる。
【００４４】
また、上述の第１実施形態および第２実施形態では、ロータシャフト４１（ロータコア４５）の回転力を、減速部３０を介してモータケース３（ケース本体４，２０４）に伝達する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロータシャフト４１（ロータコア４５）の回転力を、モータケース３に伝達できる構成であればよく、ロータシャフト４１（ロータコア４５）の回転が減速されなくてもよい。
【００４５】
（第３実施形態）
（ハブダイナモ）
次に、図５に基づいて、第３実施形態について説明する。
図５は、ハブダイナモ３００の断面図である。
同図に示すように、前述の第１実施形態と第３実施形態の相違点は、第１実施形態はインホイールモータ１であったのに対し、第３実施形態では、ハブダイナモ３００である点にある。ハブダイナモ３００は、例えば自転車用照明装置を発電する電源として用いられるものである。
【００４６】
より詳しくは、ハブダイナモ３００は、自転車の不図示の車輪と共に車輪軸３０１の周囲を回転するロータ３０２と、ロータ３０２の内周側に位置する状態で車輪軸３０１に回転不能に取り付けられたステータ３０３と、を備えている。
以下の説明では、車輪軸３０１の軸方向を単に軸方向といい、軸方向に直交する方向を径方向といい、車輪軸３０１周りに沿った方向を周方向という。
【００４７】
（ロータ）
ロータ３０２は、ハブシェル３０４を主体に構成されている。ハブシェル３０４は、円筒状の胴部３０５と、胴部３０５の軸方向両端開口を塞ぐ第１エンドプレート３０６および第２エンドプレート３０７と、により構成されている。
胴部３０５の軸方向一方側（図５における左側）の開口は、製作時には開放されており、その開口を塞ぐように、胴部３０５と別体に製作された第２エンドプレート３０７が、所定の組立工程後に胴部３０５の軸方向一方側の端部に圧入固定されている。
【００４８】
胴部３０５の軸方向他方側（図５における右側）の開口は、胴部３０５と一体に形成された第１エンドプレート３０６により製作時から閉塞されている。円筒状の胴部３０５と、胴部３０５の軸方向他方側の開口を塞ぐ第１エンドプレート３０６は、一体部品のハブシェル本体３０８として製作されている。ハブシェル本体３０８と、これと別体の第２エンドプレート３０７は、それぞれに一定厚の磁性金属板（主に鉄板）をプレス成形することで製作されている。
【００４９】
ハブシェル本体３０８の胴部３０５の軸方向両端部外周には、径方向外側に向かって張り出す左右一対のフランジ部３０９が形成されている。各フランジ部３０９は、プレス成形の際に素材である金属板をＵ字形に折り返し、軸方向内側のフランジ板３０９ａと軸方向外側のフランジ板３０９ｂとを互いに密着状態で重ね合わせることで形成されている。各フランジ部３０９には、軸方向に貫通する支持孔３１０が周方向に等間隔で複数形成されている。
支持孔３１０には、不図示の車輪に設けられた複数のスポークの内側端部が係合されている。なお、左右のフランジ部３０９の支持孔３１０は、半ピッチ分だけ位相がずれて配置されている。
【００５０】
第１エンドプレート３０６は、軸方向外側のフランジ板３０９ｂを径方向内側まで延出させることにより形成されている。第１エンドプレート３０６の径方向中央には、第１車軸挿通部３１１が一体的に設けられている。この第１車軸挿通部３１１を介し、車輪軸３０１が軸方向外側に突出されている。なお、車輪軸３０１には、第１車軸挿通部３１１に対応する箇所を除き、雄ネジ部３０１ａ，３０１ｂが刻設されている。
【００５１】
（第１車軸挿通部）
第１車軸挿通部３１１は、第１エンドプレート３０６の径方向中央に設けられた軸受部３１２と、軸受部３１２よりも軸方向外側に設けられたシール部３１３と、を備えている。軸受部３１２は、第１エンドプレート３０６から軸方向外側に立ち上がり形成された略円筒状の軸受ハウジング３１４と、軸受ハウジング３１４に内嵌固定されている転がり軸受３１５と、により構成されている。
【００５２】
軸受ハウジング３１４の先端側には、僅かに径方向内側に屈曲形成された内フランジ部３１６が一体成形されており、この内フランジ部３１６に転がり軸受３１５の外輪３１５ａが当接されている。これにより、軸受ハウジング３１４に対する転がり軸受３１５の軸方向の位置が決定する。
【００５３】
一方、シール部３１３は、内フランジ部３１６の内周縁から軸方向外側に立ち上がり形成された略有底筒状のシールハウジング３１７を有している。このシールハウジング３１７には、オイルシール３１８が内嵌固定されている。
また、車輪軸３０１には、シール部３１３に対応する位置にカラー３１９が挿入されている。これにより、カラー３１９は、車輪軸３０１とオイルシール３１８との間に配置された状態になる。カラー３１９の一端は、転がり軸受３１５の内輪３１５ｂに当接している。
【００５４】
さらに、車輪軸３０１の軸方向他方側は、段差により縮径された縮径部３２０とされており、この縮径部３２０に雄ネジ部３０１ｂが刻設されている。縮径部３２０の段差３２０ａは、カラー３１９の端部と面一になるように形成されている。
そして、縮径部３２０の段差３２０ａとカラー３１９の端部とに跨るようにＯリング３２１が設けられている。このＯリング３２１は、縮径部３２０に形成されている雄ネジ部３０１ｂに螺合されている２つのナット３２２ａ，３２２ｂによって若干圧縮変形されている。このため、Ｏリング３２１の圧縮変形による反発力（弾性力）が２つのナット３２２ａ，３２２ｂ、およびカラー３１９に作用するので、転がり軸受３１５が確実に固定される。つまり、転がり軸受３１５の移動が確実に規制される。また、２つのナット３２２ａ，３２２ｂを用いたダブルナット構造とすることにより、ナット３２２ａ，３２２ｂの緩みを抑制できる。
【００５５】
一方、第２エンドプレート３０７は、環状の側壁３２３と、側壁３２３の外周縁で軸方向内側に折れ曲がった円筒状の圧入嵌合壁３２４と、側壁３２３の内周縁に一体的に設けられた第２車軸挿通部３４２と、を有している。
第２エンドプレート３０７は、圧入嵌合壁３２４を、ハブシェル本体３０８の胴部３０５の軸方向一方側の開口の内周に圧入嵌合させることで、胴部３０５に固定されている。また、第２エンドプレート３０７の第２車軸挿通部３４２を介し、車輪軸３０１が軸方向外側に突出されている。
【００５６】
第２車軸挿通部３４２は、側壁３２３の内周縁で軸方向内側に折れ曲がった円筒状の軸受嵌合壁３２５と、この軸受嵌合壁３２５の軸方向内側端で径方向内方に折れ曲がった軸受押え壁３２６と、を有している。軸受嵌合壁３２５には、転がり軸受３２７が内嵌固定されている。この転がり軸受３２７の軸方向外側端に、シール部材３２８が設けられている。
【００５７】
このような構成のもと、ハブシェル３０４を主体として構成されるロータ３０２は、転がり軸受３１５，３２７を介して車輪軸３０１に回転可能に支持されることで、不図示の車輪の回転と共に車輪軸３０１を中心に回転する。すなわち、ロータ３０２は、不図示の車輪を回転可能に支持するハブとして機能している。
【００５８】
ハブシェル本体３０８の胴部３０５の内周には、例えばフェライト等により形成された永久磁石３２９が配置されている。永久磁石３２９の外周面の曲率半径は、胴部３０５の内周面の半径と同等に設定されている。永久磁石３２９は、ヨークを介さずに磁性材料製の胴部３０５の内周に直接密着した状態で配置され、例えば接着剤等により貼付されている。胴部３０５の内周面に沿って円筒状に永久磁石３２９を配置することにより、永久磁石３２９がステータ３０３の外周面全体を覆っている。なお、永久磁石３２９は、周方向に複数に分割された状態で胴部３０５の内周に組み込まれている。
【００５９】
（ステータ）
ステータ３０３は、クローポール型の第１ステータユニット３３０Ａと第２ステータユニット３３０Ｂとを車輪軸３０１の軸方向に組み合わせることで構成されている。そして、第１ステータユニット３３０ＡはＡ相の交番電流・電圧を出力し、第２ステータユニット３３０ＢはＢ相の交番電流・電圧を出力するようになっている。
各ステータユニット３３０Ａ、３３０Ｂは、車輪軸３０１の周りに不図示のボビンを介して環状に巻かれたコイル３３１と、コイル３３１を包囲すると共に外周部に永久磁石３２９と対向し、かつ磁極の数に対応した極数のティース３３２（３３２−１、３３２−２）を有したステータコア３３３と、をそれぞれ備えている。
【００６０】
ステータコア３３３は、環状のコイル３３１の内周に配置された中心部ヨーク３３４と、環状のコイル３３１の軸方向の一方側、および他方側に互いに対向して配置されて内周部が中心部ヨーク３３４の一端及び他端に磁気的に結合された一対の円板状の側部ヨーク３３５（３３５−１、３３５−２）と、ステータコア３３３の外周部に配されてロータ３０２の永久磁石３２９の内周側に空隙を介して対向し、各側部ヨーク３３５−１、３３５−２の外周部に磁気的に結合されて円周方向に交互に配置されたティース３３２（３３２−１、３３２−２）と、により構成されている。
【００６１】
ティース３３２（３３２−１、３３２−２）は、円板状の側部ヨーク３３５（３３５−１、３３５−２）にそれぞれ一体に形成されている。そして、軸方向一方側（図５における左側）の側部ヨーク３３５−１に一体に形成されたティース３３２−１と、軸方向他方側（図５における右側）の側部ヨーク３３５−２に一体に形成されたティース３３２−２とが、円周方向に微小間隔を開けて交互に配列されている。
円板状の側部ヨーク３３５（３３５−１、３３５−２）の中央には、車輪軸３０１の外周に嵌合する中心孔３３６が形成されており、この中心孔３３６によりステータ３０３は車輪軸３０１に固定されている。
【００６２】
また、車輪軸３０１のうち、ステータ３０３の軸方向両側に位置する部分には、ステータ３０３の軸方向の移動を規制する規制部が設けられている。規制部は、車輪軸３０１のうち、ステータ３０３の軸方向一方側に設けられたスペシャルナット３３７と、軸方向他方側に設けられたステータ固定部材３３８と、を備えている。ステータ３０３は、車輪軸３０１の外周に固定されたこれらスペシャルナット３３７とステータ固定部材３３８とにより、軸方向の定位置に挟持固定されている。
【００６３】
スペシャルナット３３７は、軸方向一方側に形成されたスリーブ部３３７ａと、軸方向他方側に形成されてスリーブ部３３７ａに対して外径が拡大されたフランジ部３３７ｂと、を備えている。そして、車輪軸３０１の雄ネジ部に、スリーブ３３７ａの内周に形成されている雌ネジ部を螺合することにより、車輪軸３０１の外周に、スペシャルナット３３７が固定される。
【００６４】
スリーブ部３３７ａの外周面は、第２エンドプレート３０７の軸受嵌合壁３２５に外輪３２７ａを嵌合させた転がり軸受３２７の内輪３２７ｂの内周に、圧入等により固定されている。フランジ部３３７ｂは、外径が転がり軸受３２７の内径よりも大径に形成され、軸方向一方側に位置する端面が転がり軸受３２７の内輪３２７ｂに軸方向で当接している。これにより、転がり軸受３２７は、外輪３２７ａ側が車輪軸３０１周りに回転自在となるように装着されている。
一方、フランジ部３３７ｂにおける軸方向一方側に位置する端面は、ステータ３０３の内周部に軸方向で当接している。
【００６５】
また、第２エンドプレート３０７の外側にはコネクタ３３９が配設され、このコネクタ３３９にコイル３３１の導線（不図示）が導入されている。この導線の端部は、スペシャルナット３３７の溝（不図示）内を経由してコネクタ３３９の導線引出部（不図示）に導かれている。この導線引出部を通って、ハブダイナモ３００の外部にコイル３３１の導線が引き出されている。
また、コネクタ３３９の内周部には、スペシャルナット３３７のスリーブ部３３７ａが挿通されている。そして、コネクタ３３９は、ワッシャ３４０を介してナット３４１により車輪軸３０１に固定されている。
【００６６】
このように構成されたハブダイナモの発電は、以下の要領で行われる。
すなわち、不図示の車輪が回転すると、この車輪に接続されたロータ３０２が車輪と共に車輪軸３０１周りに回転し、永久磁石３２９がステータ３０３周りを回転する。
【００６７】
回転する永久磁石３２９の磁束により、軸方向他方側の側部ヨーク３３５−１に設けられた第１ティース３３２−１がＮ極、軸方向一方側の側部ヨーク３３５−２に設けられた第２ティース３３２−２がＳ極となる状態と、第１ティース３３２−１がＳ極、第２ティース３３２−２がＮ極となる状態と、が交互に繰り返される。これにより、Ａ相の第１ステータユニット３３０Ａのステータコア３３３とＢ相の第２ステータユニット３３０Ｂのステータコア３３３に交番磁束が発生する。この交番磁束により、第１および第２ステータユニット３３０Ａ、２０Ｂの各コイル３３１に電流が発生して発電が行われる。
【００６８】
ここで、第１エンドプレート３０６に設けられている第１車軸挿通部３１１は、転がり軸受３１５の移動をナット３２２で規制、つまり、転がり軸受３１５をナット３２２で固定するような構造を採用している。このような構造を採用しているにも関わらず、カラー３１９、Ｏリング３２１、およびオイルシール３１８によって、第１車軸挿通部３１１のシール性が確保されている。
すなわち、転がり軸受３１５を直接ナット３２２で固定するのではなく、カラー３１９を介してナット３２２で転がり軸受３１５を固定している。そして、車輪軸３０１とカラー３１９との間を、Ｏリング３２１によってシールし、カラー１５とハブシェル３０４（第１エンドプレート３０６）との間を、オイルシール３１８によってシールしている。
したがって、上述の３実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６９】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の第１実施形態の第１車軸挿通部８の構成を、第３実施形態の第１車軸挿通部３１１に採用してもよい。この他、各実施形態の構成を、さまざま組み合わせてもよい。
【００７０】
また、上述の第１実施形態では、ナット１８を用いて転がり軸受１２を固定し、上述の第２実施形態では、ナット２１８ａ，２１８ｂを用いて転がり軸受１２を固定子、上述の第３実施形態では、ナット３２２を用いて転がり軸受３１５を固定した場合について説明した。しかしながら、これらのように、車軸２や車輪軸３０１に螺入させることにより各転がり軸受１２，３１５を固定する場合に限られるものではなく、車軸２や車輪軸３０１に取付けられ、各転がり軸受１２，３１５の移動を規制して固定できるものであればよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…インホイールモータ
２…車軸（シャフト）
３…モータケース（ケーシング）
４，２０４…ケース本体（ケーシング）
１２，３１５…転がり軸受
１２ａ，３１５ａ…外輪
１５，３１９…カラー
１６，２１６，３２１…Ｏリング
１７，３１８…オイルシール
１８，２１８ａ，２１８ｂ，３２２…ナット（固定部材）
３０…減速部（伝達機構）
３１…ステータ
４１…ロータシャフト（ロータ）
４５…ロータコア（ロータ、ホイール）
２１９ｂ，３２０ｂ…段差（段差部）
３００…ハブダイナモ（回転機）
３０１…車輪軸（シャフト）
【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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