(57)【要約】      （修正有）【課題】車輪ホイール内でインホイールモータ駆動装置の下方に大空間を確保する。【解決手段】インホイールモータ駆動装置１０の減速部３１は、モータ回転軸と結合する入力軸３２、車輪ハブと結合して入力軸と平行に延びる出力軸４１、入力軸および出力軸と平行に延びる１つ以上の中間軸３５，３８を含み、入力軸と結合する入力歯車３３と中間軸と結合する複数の中間歯車３４，３６，３７，３９と出力軸と結合する出力歯車４０が互いに噛合して入力歯車から複数の中間歯車を経て出力歯車に至る駆動伝達経路を構成する。そして中間軸の軸線方向にみて、出力軸の軸線Ｏ、少なくとも１つの中間軸３８の軸線Ｎｌ、および入力軸の軸線Ｍは、この順序で車両前後方向に配置され、さらに少なくとも１つの中間軸の軸線Ｎｌは出力軸の軸線および入力軸の軸線よりも上方に配置される。【選択図】図２
2017154700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に延びる車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部、前記車輪ハブを駆動するモータ部、および前記モータの出力回転を減速して前記車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備え、
前記減速部は、前記モータ部のモータ回転軸と結合する入力軸、前記車輪ハブと結合して前記入力軸と平行に延びる出力軸、前記入力軸および前記出力軸と平行に延びる１つ以上の中間軸、前記入力軸と結合する入力歯車、前記出力軸と結合する出力歯車、および前記中間軸と結合する複数の中間歯車を含み、前記入力歯車と前記複数の中間歯車と前記出力歯車とが互いに噛合して前記入力歯車から前記複数の中間歯車を経て前記出力歯車に至る駆動伝達経路を構成し、
前記入力軸の軸線、前記中間軸のうち少なくとも１つの中間軸の軸線、および前記出力軸の軸線は、この順序で車両前後方向に配置され、前記中間軸のうち少なくとも１つの中間軸の軸線は、前記入力軸の軸線および前記出力軸の軸線よりも上方に配置される、インホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記入力軸および前記出力軸は車幅方向に延び、
前記入力歯車および前記出力歯車は上下方向に起立した姿勢にされ、
前記出力歯車の下縁が前記入力歯車の下縁よりも下方に配置される、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１つ以上の中間軸は、前記入力軸の上方に隣り合うよう配置されて前記入力軸から駆動トルクを供給される最初の中間軸、および前記出力軸の上方に隣り合うよう配置されて前記出力軸に駆動トルクを供給する最終の中間軸を含み、
前記入力軸の軸線と前記最初の中間軸の軸線と前記最終の中間軸の軸線と前記出力軸の軸線は、軸線方向にみて、前記入力軸の軸線と前記最初の中間軸の軸線と前記最終の中間軸の軸線と前記出力軸の軸線とを順次結ぶ基準線が逆Ｕ字を描くよう、配置される、請求項１または２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記車輪ハブは筒状体であり、
前記車輪ハブ軸受部は前記車輪ハブの中心孔に配置されて前記車輪ハブを回転自在に支持する固定軸をさらに含む、請求項１〜３のいずれか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、車輪内部に配置されて該車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置に関し、特にインホイールモータ駆動装置の内部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータには、モータの出力回転を何ら減速することなく車輪に伝達するダイレクトドライブ方式と、モータの出力回転を減速機で減速して車輪に伝達する減速機併用方式が知られている。減速機併用方式のインホイールモータとしては従来、例えば、特開２０１３−２０９０１６号公報（特許文献１）および特許第５６７７１４２号公報（特許文献２）に記載のごときものが知られている。特許文献１に記載のインホイールモータは、出力軸および入力軸が互いに平行に延びる平行二軸式減速機を備える。特許文献２に記載のインホイールモータは、出力軸、中間軸、および入力軸が互いに平行に延びる平行三軸式減速機を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０９０１６号公報
【特許文献２】特許第５６７７１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のインホイールモータにあっては、さらに改善すべき点があることを本発明者は見いだした。つまり特許文献１記載の平行二軸式減速機では、２軸の間に１段の減速機構しかなく十分な減速比を得ることができない。
【０００５】
特許文献２記載のインホイールモータでは、３軸の間に２段の減速機構を有することから、特許文献１と比較して十分な減速比を得ることができるが、車輪ホイール内の狭小な空間において、車軸の真上に第１モータおよび第１減速機を配置し、車軸の真下に第２モータおよび第２減速機を配置するため、車輪ホイール内でインホイールモータの下方および上方に空間を確保できない。そうすると車輪ホイール内で、インホイールモータを上下方向に延びる転舵軸回りに転舵可能に支持することができない。
【０００６】
本発明は、上述の実情に鑑み、従来よりも十分な減速比を得ることができ、車輪ホイール内でインホイールモータ駆動装置の下方に空間を確保する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】
【０００７】
この目的のため本発明によるインホイールモータ駆動装置は、車幅方向に延びる車輪ハブを含み、車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部、車輪ハブを駆動するモータ、およびモータの出力回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備える。これらのうち減速部は、モータのモータ回転軸と結合する入力軸、車輪ハブと結合して入力軸と平行に延びる出力軸、入力軸および出力軸と平行に延びる１つ以上の中間軸、入力軸と結合する入力歯車、出力軸と結合する出力歯車、中間軸と結合する複数の中間歯車を含み、入力歯車と複数の中間歯車と出力歯車とが互いに噛合して入力歯車から複数の中間歯車を経て出力歯車に至る駆動伝達経路を構成する。そして入力軸の軸線、中間軸のうち少なくとも１つの中間軸の軸線、および出力軸の軸線は、この順序で車両前後方向に配置され、中間軸のうち少なくとも１つの中間軸の軸線は、入力軸の軸線および出力軸の軸線よりも上方に配置される。
【０００８】
かかる本発明によれば、車輪ハブの上方に中間軸を配置したことから、車輪ホイールの内空領域において車輪ハブの真下に空間を確保できる。したがってかかる空間にサスペンション部材を配置してインホイールモータ駆動装置と回動自在に連結することにより、上下方向に延びる転舵軸をかかる空間に交差して設けることができる。そして転舵軸は、車輪ホイールおよびインホイールモータ駆動装置と交差して延び、車輪ホイールおよびインホイールモータ駆動装置を転舵軸回りに好適に転舵させることができる。減速部が含む中間軸の本数は１本でもよいし、あるいは複数でもよいし、特に限定されない。減速部が中間軸を１つのみ含む場合、減速部は三軸の平行軸歯車減速機に分類される。あるいは減速部が中間軸を複数本含む場合、減速部は四軸以上の平行軸歯車減速機になる。また中間軸が遊星歯車組からなる減速機構をさらに具備してもよい。入力軸は出力軸よりも車両前方に配置されてもよいし、あるいは出力軸よりも車両後方に配置されてもよい。入力軸の軸線および出力軸の軸線は車両前後方向に間隔を空けて配置される。入出力軸間の車両前後方向位置に配置される１つの中間軸と、入力軸の軸線および出力軸の軸線よりも上方に配置される１つの中間軸は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。
【０００９】
インホイールモータ駆動装置は、車輪の内部に設置されることにより、減速部の出力軸が車幅方向に延びる。また出力軸と平行に延びる入力軸および中間軸も車幅方向に延びる。またこれらの軸と同軸に結合する歯車は、上下方向に起立した姿勢にされる。本発明の一実施形態として、入力軸および出力軸は車幅方向に延び、入力歯車および出力歯車は上下方向に起立した姿勢にされ、出力歯車の下縁が入力歯車の下縁よりも下方に配置される。かかる実施形態によれば、低速回転する出力歯車が減速部の下部に貯留する潤滑油に浸漬する場合であっても、高速回転する入力歯車が減速部の下部に貯留する潤滑油に浸漬することがなくなり、入力歯車の攪拌抵抗を回避できる。他の実施形態として、出力歯車の下縁が入力歯車の下縁よりも上方に配置されてもよい。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態として１つ以上の中間軸は、入力軸の上方に隣り合うよう配置されて入力軸から駆動トルクを供給される最初の中間軸、および出力軸の上方に隣り合うよう配置されて出力軸に駆動トルクを供給する最終の中間軸を含み、入力軸の軸線と最初の中間軸の軸線と最終の中間軸の軸線と出力軸の軸線は、軸線方向にみて、入力軸の軸線と最初の中間軸の軸線と最終の中間軸の軸線と出力軸の軸線とを順次結ぶ基準線が逆Ｕ字を描くよう、配置される。かかる実施形態によれば、駆動伝達経路を構成する複数の軸および歯車の全体配置が小型化されて、複数の軸および歯車を車輪ホイールの内部に収納することができる。なお逆Ｕ字状とは、上下逆のＵ字状をいう。他の実施形態として、これらが逆Ｍ字状に配置されてもよい。上方は真上および斜め上を含むと理解されたい。
【００１１】
本発明のさらに好ましい実施形態として、車輪ハブは筒状体であり、車輪ハブ軸受部は車輪ハブの中心孔に配置されて車輪ハブを回転自在に支持する固定軸をさらに含む。かかる実施形態によれば、車輪ハブ軸受部を外輪回転かつ内輪固定として、出力歯車を外輪になる車輪ハブの外径側に同軸に結合し得る。そして、車輪ハブから離れるようオフセットして配置される中間軸から、車輪ハブへ駆動力を伝達することができる。他の実施形態として、車輪ハブ軸受部を内輪回転かつ外輪固定とし、内輪である車輪ハブの端部に出力軸を結合し、出力歯車を内輪である車輪ハブから軸線方向に離して配置してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
このように本発明によれば、上下方向に延びる転舵軸を、車輪およびインホイールモータ駆動装置に交差するよう配置して、車輪およびインホイールモータ駆動装置の転舵特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態になるインホイールモータ駆動装置を所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。
【図２】第１実施形態の内部を示す正面図である。
【図３】第１実施形態の内部を示す背面図である。
【図４】第１実施形態の変形例の内部を示す背面図である。
【図５】本発明の第２実施形態になるインホイールモータ駆動装置を示す正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態になるインホイールモータ駆動装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態になるインホイールモータ駆動装置１０を所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。図２は、第１実施形態を示す正面図であり、図１中のインホイールモータ駆動装置１０から本体ケーシング４３の正面部分４３ｆを取り外し、図１の紙面左側からインホイールモータ駆動装置１０内部をみた状態を表す。なお図１で表される所定の平面は、図２に示す軸線Ｍおよび軸線Ｎｆを含む平面と、軸線Ｎｆおよび軸線Ｎｌを含む平面と、軸線Ｎｌおよび軸線Ｏを含む平面とを、この順序で接続した展開平面である。図３は、第１実施形態を示す背面図であり、図１中のインホイールモータ駆動装置１０からモータ部２１および本体ケーシング４３の背面部分４３ｂを取り外し、図１の紙面右側からインホイールモータ駆動装置１０内部の歯車をみた状態を表す。
【００１５】
インホイールモータ駆動装置１０は、図１に示すように仮想線で表される車輪ホイールＷの中心と連結する車輪ハブ軸受部１１と、車輪の車輪ホイールＷを駆動するモータ部２１と、モータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部１１に伝達する減速部３１を備え、電動車両のホイールハウジング（図示せず）に配置される。モータ部２１および減速部３１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと同軸に配置されるのではなく、図２に示すように車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏからオフセットして配置される。車輪ホイールＷは周知のものであり、車輪ホイールＷの外周に図示しないタイヤが嵌合し、車体の前後左右に配置される。かかる車体は車輪とともに電動車両を構成する。インホイールモータ駆動装置１０は、公道で電動車両を時速０〜１８０ｋｍ／ｈで走行させることができる。
【００１６】
車輪ハブ軸受部１１は、車輪ホイールＷと結合する車輪ハブとしての外輪１２と、外輪１２の中心孔に通される内側固定部材１３と、外輪１２と内側固定部材１３との環状隙間に配置される複数の転動体１４を有し、車軸を構成する。内側固定部材１３は、非回転の固定軸１５と、１対のインナーレース１６と、抜け止めナット１７を含む。固定軸１５は根元部１５ｒが先端部１５ｅよりも大径に形成される。インナーレース１６は、根元部１５ｒと先端部１５ｅの間で、固定軸１５の外周に嵌合する。抜け止めナット１７は固定軸１５の先端部１５ｅに螺合して、抜け止めナット１７と根元部１５ｒの間にインナーレース１６を固定する。
【００１７】
固定軸１５は軸線Ｏに沿って延び、固定軸１５の先端部１５ｅは、車幅方向外側を指向する。固定軸１５の根元部１５ｒは、車幅方向内側を指向し、本体ケーシング４３の背面部分４３ｂに形成される開口４３ｑと一致する。開口４３ｑには外方から図示しないブラケットが差し込まれて、ブラケットは本体ケーシング４３の内部で根元部１５ｒに取付固定される。さらにブラケットは、本体ケーシング４３の外方で図示しないサスペンション部材と連結する。
【００１８】
転動体１４は、軸線Ｏ方向に離隔して複列に配置される。軸線Ｏ方向一方のインナーレース１６の外周面は、第１列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向一方の内周面と対面する。軸線Ｏ方向他方のインナーレース１６の外周面は、第２列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向他方の内周面と対面する。以下の説明において、車幅方向外側（アウトボード側）を軸線方向一方ともいい、車幅方向内側（インボード側）を軸線方向他方ともいう。図１の紙面左右方向は、車幅方向に対応する。外輪１２の内周面は転動体１４の外側軌道面を構成する。
【００１９】
外輪１２の軸線Ｏ方向一方端にはフランジ１２ｆが形成される。フランジ１２ｆは図示しないブレーキロータおよび車輪ホイールＷのスポーク部Ｗｓと同軸に結合するための結合部を構成する。外輪１２はフランジ１２ｆで車輪ホイールＷと結合して、車輪ホイールＷと一体回転する。
【００２０】
モータ部２１は図１に示すように、モータ回転軸２２、ロータ２３、ステータ２４、モータケーシング２５、およびモータケーシングカバー２５ｖを有し、この順序でモータ部２１の軸線Ｍから外径側へ順次配置される。モータ部２１は、インナーロータ、アウターステータ形式のラジアルギャップモータであるが、他の形式であってもよい。例えば図示しなかったがモータ部２１はアキシャルギャップモータであってもよい。
【００２１】
モータ回転軸２２およびロータ２３の回転中心になる軸線Ｍは、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと平行に延びる。つまりモータ部２１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏから離れるようオフセットして配置される。モータ回転軸２２の先端部を除いたモータ部２１の大部分の軸線方向位置は、図１に示すように内側固定部材１３の軸線方向位置と重ならない。モータケーシング２５は略円筒形状であり、軸線Ｍ方向一方端で本体ケーシング４３の背面部分４３ｂと結合し、軸線Ｍ方向他方端で椀状のモータケーシングカバー２５ｖに封止される。モータ回転軸２２の両端部は、転がり軸受２７，２８を介して、モータケーシング２５およびに回転自在に支持される。モータ部２１は外輪１２を駆動する。
【００２２】
減速部３１は、入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、出力軸４１、および本体ケーシング４３を有する。入力軸３２は、モータ回転軸２２の先端部２２ｅよりも大径の筒状体であって、モータ部２１の軸線Ｍに沿って延びる。先端部２２ｅは入力軸３２の軸線Ｍ方向他方端部の中心孔に受け入れられて、入力軸３２はモータ回転軸２２と同軸に結合する。入力軸３２の両端は転がり軸受４２ａ，４２ｂを介して、本体ケーシング４３に支持される。入力歯車３３は、モータ部２１よりも小径の外歯歯車であり、入力軸３２と同軸に結合する。具体的には入力歯車３３は、入力軸３２の軸線Ｍ方向中央部の外周に一体形成される。
【００２３】
出力軸４１は、外輪１２よりも大径の筒状体であって、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏに沿って延びる。外輪１２の軸線Ｏ方向他方端は、出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端の中心孔に受け入れられて、出力軸４１は外輪１２と同軸に結合する。出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端は転がり軸受４４を介して、本体ケーシング４３に支持される。出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端は転がり軸受４６を介して、固定軸１５の根元部１５ｒに支持される。出力歯車４０は外歯歯車であり、出力軸４１と同軸に結合する。具体的には出力歯車４０は出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端の外周に一体形成される。
【００２４】
２本の中間軸３５，３８は入力軸３２および出力軸４１と平行に延びる。つまり減速部３１は四軸の平行軸歯車減速機であり、出力軸４１の軸線Ｏと、中間軸３５の軸線Ｎｆと、中間軸３８の軸線Ｎｌと、入力軸３２の軸線Ｍは互いに平行に延び、換言すると車幅方向に延びる。
【００２５】
各軸の車両前後方向位置につき説明すると、図２に示すように入力軸３２は出力軸４１よりも車両前方に配置される。また中間軸３５は入力軸３２よりも車両前方に配置される。中間軸３８は出力軸４１よりも車両前方かつ入力軸３２よりも車両後方に配置される。図示しない変形例として入力軸３２と、中間軸３５と、中間軸３８と、出力軸４１が、この順序で車両前後方向に配置されてもよい。この順序は駆動力の伝達順序でもある。
【００２６】
各軸の上下方向位置につき説明すると、入力軸３２の軸線Ｍは出力軸４１の軸線Ｏよりも上方に配置される。中間軸３５の軸線Ｎｆは入力軸３２の軸線Ｍよりも上方に配置される。中間軸３８の軸線Ｎｌは中間軸３５の軸線Ｎｆよりも上方に配置される。なお複数の中間軸３５，３８の軸線Ｎｆ，Ｎｌは、入力軸３２および出力軸４１の軸線Ｍ，Ｏよりも上方に配置されれば足りる。図示しない変形例として中間軸３５の軸線Ｎｆが中間軸３８の軸線Ｎｌよりも上方に配置されてもよい。あるいは図示しない変形例として出力軸４１の軸線Ｏが入力軸３２の軸線Ｍよりも上方に配置されてもよい。
【００２７】
中間歯車３４および中間歯車３６は外歯歯車であり、図１に示すように中間軸３５の軸線Ｎｆ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３５の両端部は、転がり軸受４５ａ，４５ｂを介して、本体ケーシング４３に支持される。中間歯車３７および中間歯車３９は外歯歯車であり、中間軸３８の軸線Ｎｌ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３８の両端部は、転がり軸受４８ａ，４８ｂを介して、本体ケーシング４３に支持される。
【００２８】
本体ケーシング４３は、筒状に形成されて、図２に示すように互いに平行に延びる軸線Ｏ、Ｎｆ、Ｎｌ、Ｍを取り囲む。また本体ケーシング４３は、車輪ホイールＷの内空領域に収容される。図１を参照して、内空領域はリム部Ｗｒの内周面と、リム部Ｗｒの軸線Ｏ方向一端と結合するスポーク部Ｗｓとによって区画される。そして車輪ハブ軸受部１１、減速部３１、およびモータ部２１の軸線方向一方領域が車輪ホイールＷの内空領域に収容される。またモータ部２１の軸線方向他方領域が車輪ホイールＷから軸線方向他方へはみ出す。このように車輪ホイールＷはインホイールモータ駆動装置１０の大部分を収容する。
【００２９】
図２を参照して本体ケーシング４３は、出力歯車４０の軸線Ｏから車両前後方向に離れた位置、具体的には入力歯車３３の軸線Ｍの真下で、下方へ突出する。この突出部分はオイルタンク４７を形成する。これに対し本体ケーシング４３のうち軸線Ｏの真下部分４３ｃと、リム部Ｗｒの下部との間には、空間Ｓを確保する。空間Ｓには、車幅方向に延びる図示しないサスペンション部材が配置され、該サスペンション部材の車幅方向外側端と真下部分４３ｃが、例えばボールジョイント（図示せず）を介して方向自在に連結される。
【００３０】
本体ケーシング４３は、筒状であり、図１に示すように入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、および出力軸４１を収容するとともに、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏ方向他方端を覆う。本体ケーシング４３の内部には潤滑油が封入される。
【００３１】
本体ケーシング４３は、図１に示すように減速部３１の筒状部分の軸線方向一方側を覆う略平坦な正面部分４３ｆと、減速部３１の筒状部分の軸線方向他方側を覆う略平坦な背面部分４３ｂを含む。背面部分４３ｂは、モータケーシング２５と結合する。また背面部分４３ｂは、例えばストラット等の図示しないサスペンション部材と結合する。これによりインホイールモータ駆動装置１０は、該サスペンション部材に支持される。
【００３２】
正面部分４３ｆには外輪１２が貫通するための開口４３ｐが形成される。開口４３ｐには、外輪１２との環状隙間を封止するシール材４３ｓが設けられる。このため回転体になる外輪１２は、軸線Ｏ方向一方端部を除いて本体ケーシング４３に収容される。
【００３３】
小径の入力歯車３３と大径の中間歯車３４は、減速部３１の軸線方向一方側に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３６と大径の中間歯車３７は、減速部３１の軸線方向他方側に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３９と大径の出力歯車４０は、減速部３１の軸線方向一方側に配置されて互いに噛合する。このようして入力歯車３３と複数の中間歯車３４、３６，３７，３９と出力歯車４０は、互いに噛合し、入力歯車３３から複数の中間歯車３４、３６，３７，３９を経て出力歯車４０に至る駆動伝達経路を構成する。そして上述した小径歯車および大径歯車の噛合により、入力軸３２の回転は中間軸３５で減速され、中間軸３５の回転は中間軸３８で減速され、中間軸３８の回転は出力軸４１で減速される。これにより減速部３１は十分に減速比を確保する。なお図２以降では、歯車の個々の歯を表さず、歯車を歯先円で表す。
【００３４】
図２に示すように、出力軸４１、中間軸３８、および入力軸３２は、この順序で車両前後方向に間隔を空けて配置される。さらに中間軸３５および中間軸３８は、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置される。かかる第１実施形態によれば、車輪ハブになる外輪１２の上方に中間軸を配置し得て、外輪１２の下方にオイルタンク４７の配置スペースを確保したり、外輪１２の真下に空間Ｓを確保したりすることができる。したがって上下方向に延びる転舵軸を空間Ｓに交差して設けることができ、車輪ホイールＷおよびインホイールモータ駆動装置１０を転舵軸回りに好適に転舵させることができる。
【００３５】
また本実施形態によれば、図２に示すように、モータ部２１の軸線Ｍが車輪ハブ軸受部の軸線Ｏから車両前後方向にオフセットして配置され、中間軸３５の軸線Ｎｆが車輪ハブ軸受部の軸線Ｏから上方にオフセットして配置され、中間軸３８の軸線Ｎｌが車輪ハブ軸受部の軸線Ｏから上方にオフセットして配置される。これにより、インホイールモータ駆動装置１０における軸線Ｏの真下部分４３ｃとリム部Ｗｒの下部との間に空間Ｓを確保することができる。そして車輪の転舵軸を車輪ホイールＷに交差するよう配置することができ、車輪の旋回特性が向上する。
【００３６】
また本実施形態によれば、図１に示すように入力軸３２および出力軸４１は車幅方向に延び、図２に示すように入力歯車３３および出力歯車４０は上下方向に起立した姿勢にされ、出力歯車４０の下縁４０ｂが入力歯車３３の下縁３３ｂよりも下方に配置される。これにより高速回転する入力歯車３３が、本体ケーシング４３の内部で減速部３１の下部に貯留する潤滑油に浸漬することがなく、入力歯車３３の攪拌抵抗を回避できる。
【００３７】
また本実施形態によれば、図２に示すように複数の中間軸３５，３８は、入力軸３２の上方に隣り合うよう配置されて入力軸３２から駆動トルクを供給される最初の中間軸３５、および出力軸４１の上方に隣り合うよう配置されて出力軸４１に駆動トルクを供給する最終の中間軸３８を含み、入力軸３２と最初の中間軸３５と最終の中間軸３８と出力軸４１は、複数の中間軸３５，３８の軸線方向にみて、入力軸の中心（軸線Ｍ）と最初の中間軸３５の中心（軸線Ｎｆ）と最終の中間軸３８の中心（軸線Ｎｌ）と出力軸４１の中心（軸線Ｏ）とを順次結ぶ基準線が逆Ｕ字を描くよう、配置される。これにより駆動伝達経路を構成する複数の軸および歯車の全体配置が小型化されて、複数の軸および歯車を車輪ホイールＷの内部に収納することができる。
【００３８】
また本実施形態によれば、図１に示すように、車輪ハブになる外輪１２は筒状体であり、車輪ハブ軸受部１１は外輪１２の中心孔に配置されて外輪１２を回転自在に支持する固定軸１５をさらに含む。これにより出力歯車４０を外輪１２の外径側に同軸に結合し得る。そして、外輪１２を中心としてオフセットするよう配置される中間軸３８から、外輪１２へ駆動力を伝達することができる。
【００３９】
本体ケーシング４３は、図１に示すようにポンプ軸５１、転がり軸受５２ａ，５２ｂ、ポンプギヤ５３、およびオイルポンプ５４をさらに収容する。ポンプ軸５１の軸線Ｐは、出力軸４１の軸線Ｏと平行に延びる。またポンプ軸５１は、出力軸４１から車両前後方向に離れて配置され、軸線Ｐ方向両端で、転がり軸受５２ａ，５２ｂを介して回転自在に支持され、軸線Ｐ方向中央部でポンプギヤ５３と同軸に結合する。ポンプギヤ５３は出力歯車４０と噛合する。
【００４０】
オイルポンプ５４は、転がり軸受５２ｂよりもさらに軸線Ｐ方向他方に配置され、ポンプ軸５１の軸線Ｐ方向他方端に設けられる。オイルポンプ５４が出力歯車４０に駆動されることにより、オイルポンプ５４はオイルタンク４７から潤滑油を吸入し、吸入した潤滑油をモータ部２１および減速部３１へ吐出する。これによりモータ部２１および減速部３１は潤滑される。
【００４１】
図２を参照して本実施形態のポンプ軸５１は入力軸３２の下方に配置され、オイルタンク４７はポンプ軸５１の下方に配置される。オイルポンプ５４は、ポンプ軸５１と略同軸に配置され、オイルタンク４７に貯留した潤滑油を、オイルタンク４７の直上へ汲み上げる。またポンプ軸５１およびオイルタンク４７は、出力軸４１の車両前方に配置される。車輪ホイールＷがインホイールモータ駆動装置１０に駆動されて車両が走行すると、オイルタンク４７は車両前方から走行風を受けて、空気冷却される。
【００４２】
本実施形態では図３に示すように、入力軸３２が出力軸４１よりも車両前方に配置されるが、変形例として図４に示すように、入力軸３２が出力軸４１よりも車両後方に配置されてもよい。なお図３に示す第１実施形態と、図４に示す変形例は、共通する部品からなり、部品配置が前後対称である。
【００４３】
次に本発明の第２実施形態を説明する。図５は本発明の第２実施形態になるインホイールモータ駆動装置２０を示す縦断面図である。第２実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第１実施形態では図２に示すように車両後方の中間歯車３７が車両前方の中間歯車３４よりも大径であるが、第２実施形態では図５に示すように車両前方の中間歯車３４が車両後方の中間歯車３７よりも大径である。また中間歯車３４は減速部３１の中で最も大径の歯車である。第２実施形態においても、インホイールモータ駆動装置２０の下方に空間Ｓを確保することができる。
【００４４】
ここで付言すると、第２実施形態と比較した第１実施形態のメリットは、減速部３１の小型化である。第１実施形態の減速部３１では図２に示すように、車軸である軸線Ｏから、中間歯車のうち最も張り出した箇所までの距離をＤ１とする。これに対し第２実施形態の減速部３１では図５に示すように、車軸である軸線Ｏから、中間歯車のうち最も張り出した箇所までの距離をＤ２とする。第１実施形態の減速比と第２実施形態の減速比が同じ場合、Ｄ１＜Ｄ２となり、第１実施形態の減速部３１は小型化される。
【００４５】
次に本発明の第３実施形態を説明する。図６は本発明の第３実施形態になるインホイールモータ駆動装置３０を示す正面図であり、本体ケーシングの正面部分を取り外して減速部の内部構造を表した図である。第３実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第１実施形態では図２に示すように上方の中間歯車３７が下方の出力歯車４０よりも大径であるが、第３実施形態では図６に示すように下方の出力歯車４０が上方の中間歯車３７よりも大径である。また出力歯車４０は減速部３１の中で最も大径の歯車である。第３実施形態においても、インホイールモータ駆動装置３０の下方に空間Ｓを確保することができる。
【００４６】
ここで付言すると、第３実施形態と比較した第１実施形態のメリットは、空間Ｓを大きく確保できることである。図２に示す第１実施形態の出力歯車４０の半径寸法と、図６に示す第３実施形態の出力歯車４０の半径寸法を対比すると、第１実施形態の減速比と第２実施形態の減速比が同じ場合、前者の方が小さくなり、第１実施形態の本体ケーシング４３の真下部分４３ｃは第１実施形態のそれよりも高い位置にされる。したがって第１実施形態では、空間Ｓを大きく確保できることができる。
【００４７】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
この発明になるインホイールモータ駆動装置は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。
【符号の説明】
【００４９】
１０  インホイールモータ駆動装置、      １１  車輪ハブ軸受部、      
１２  外輪（車輪ハブ）、      １３  内側固定部材、      
１４  転動体、      １５  固定軸、      １５ｒ  根元部、      
１６  インナーレース、      ２１  モータ部、      
２２  モータ回転軸、      ２３  ロータ、      ２４  ステータ、      
２５  モータケーシング、      ３１  減速部、      ３２  入力軸、      
３３  入力歯車、      ３４，３６，３７，３９  中間歯車、      
３５，３８  中間軸、      ４０  出力歯車、      ４１  出力軸、      
４３  本体ケーシング、      ４３ｐ  開口、      ４３ｓ  シール材、      
４７  オイルタンク、      ５１  ポンプ軸、      ５３  ポンプギヤ、      
５４  オイルポンプ、      Ｍ，Ｎｆ，Ｎｌ，Ｏ，Ｐ  軸線、      Ｓ  空間。
【図１】
2017154700.tif 000003
【図２】
2017154700.tif 000004
【図３】
2017154700.tif 000005
【図４】
2017154700.tif 000006
【図５】
2017154700.tif 000007
【図６】
2017154700.tif 000008