特許 6396054 インホイールモータ駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6396054

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】インホイールモータ駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/173 20060101AFI20180913BHJP

   B60K 7/00 20060101ALI20180913BHJP

   F16H 1/32 20060101ALI20180913BHJP

   F16H 57/04 20100101ALI20180913BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   H02K5/173 A

   B60K7/00

   F16H1/32 A

   F16H57/04 J

   F16H57/04 K

   H02K9/19 Z

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-68420(P2014-68420)

(22)【出願日】2014年3月28日

(65)【公開番号】特開2015-192539(P2015-192539A)

(43)【公開日】2015年11月2日

【審査請求日】2017年2月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(72)【発明者】

【氏名】内山 尚行

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 健一

【審査官】 小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２４０７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１２６７５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１３／１２５１８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２５７４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００９１８３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ５／１７３

Ｂ６０Ｋ ７／００

Ｆ１６Ｈ １／３２

Ｆ１６Ｈ ５７／０４

Ｈ０２Ｋ ９／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のインボード側からアウトボード側に向けて順に配置されたモータ部、減速部および車輪用軸受部と、これらを保持したケーシングとを備え、前記モータ部が、前記ケーシングに固定されたステータと、外周にロータを装着したモータ回転軸とを有し、該モータ回転軸が、そのインボード側およびアウトボード側の端部に夫々配置された第１および第２の転がり軸受により前記ケーシングに対して回転自在に支持され、
前記ケーシングが、前記モータ部および前記減速部のそれぞれを収容保持した第１および第２収容室を区分した中空円盤状の隔壁を有し、該隔壁が、インボード側に膨出し、前記第２の転がり軸受の外輪を内周に保持した筒状のボス部を有し、
前記モータ回転軸の回転に伴って、前記モータ回転軸の内部に設けた軸方向油路を流れる潤滑油が前記モータ回転軸の内外径面に開口した径方向油路を介して前記モータ回転軸の外径側に吐出されるインホイールモータ駆動装置において、
前記ケーシングは、モータ回転軸の外径側に吐出された前記潤滑油を、前記第２の転がり軸受のインボード側の開口部に向けて誘導する誘導手段を有し、
前記誘導手段が、前記隔壁のインボード側の端面に突設されて径方向に延び、内径端部が前記ボス部の外径面に繋がった突状部の側面と、前記ボス部の内周側と外周側とを連通させる径方向に延びた連通路とを含んで構成され、該連通路が、前記ボス部のインボード側の端面に形成された径方向溝を有す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】

前記突状部が、周方向に離間して複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。

【請求項3】

前記隔壁に設けた前記ボス部との間に、前記第２の転がり軸受の外輪を軸方向に挟持固定した中空円盤状の押え部材をさらに有し、
前記連通路が、前記径方向溝と前記押え部材のアウトボード側の端面に設けた径方向溝とで形成されていることを特徴とする請求項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】

前記押え部材の内径端部が、前記第２の転がり軸受の外輪の内径面よりも内径側に位置し、
前記連通路の内径端部が、前記第２の転がり軸受のインボード側の開口部の軸方向外側で終端していることを特徴とする請求項３に記載のインホイールモータ駆動装置。

【請求項5】

前記隔壁に設けた前記ボス部との間に、前記第２の転がり軸受の外輪を軸方向に挟持固定した中空円盤状の押え部材をさらに有し、
前記連通路が、前記径方向溝と、この径方向溝の形成位置で前記押え部材の両端面に開口した切欠きとで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインホイールモータ駆動装置。

【請求項6】

前記減速部は、前記モータ回転軸に連結された減速機入力軸と、この減速機入力軸の偏心部に回転自在に保持され、前記減速機入力軸の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う曲線板と、この曲線板の外周部に係合して前記曲線板に自転運動を生じさせる外ピンと、前記曲線板の自転運動を、前記減速機入力軸の回転軸心を中心とする回転運動に変換して減速機出力軸に伝達する運動変換機構とを備える請求項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】

従来のインホイールモータ駆動装置が、例えば下記の特許文献１に開示されている。インホイールモータ駆動装置は、装置全体をホイールの内部に収容する必要があることに加え、その重量や大きさが車両のばね下重量（走行性能）や客室スペースの広さに影響を及ぼすことから、装置全体をできるだけ軽量・コンパクト化する必要がある。そこで、特許文献１のインホイールモータ駆動装置では、駆動力を発生させるモータ部と、車輪を回転自在に支持する車輪用軸受部との間に、モータ部の回転を減速して車輪用軸受部に伝達する減速部を設けることにより、モータ部、ひいては装置全体の小型化を図るようにしている。上記のモータ部、減速部および車輪用軸受部は車両のインボード側からアウトボード側に向けて順に同軸配置された上でケーシングに保持されており、ケーシングは図示しない懸架装置（サスペンション）を介して車体に取り付けられる。

【0003】

さらに、上記のインホイールモータ駆動装置では、軽量・コンパクト化を推進しつつ、車輪用軸受部で必要とされる大きなトルクを得るために、モータ部に低トルクで高回転型（例えば１５０００ｍｉｎ^-1程度）のモータを採用すると共に、減速部にコンパクトで高い減速比が得られるサイクロイド減速機を採用している。

【0004】

モータ部には、例えば、ケーシングに固定されたステータと、ステータの内側に径方向の隙間を介して対向配置されるロータと、外周にロータを装着すると共に、アウトボード側の端部に減速機入力軸が連結されたモータ回転軸と、を備えるラジアルギャップモータが採用される。モータ回転軸は、中空構造をなしており、そのインボード側およびアウトボード側の端部に夫々配置された一対の転がり軸受によってケーシングに対して回転自在に支持されている。

【0005】

モータ回転軸の中空部は、潤滑油ポンプなどと共にモータ部および減速部の各所に潤滑油を供給するための潤滑機構を構成する。具体的には、モータ回転軸の中空部は、潤滑油ポンプから吐出された潤滑油をモータ部の軸方向に流動させる軸方向油路として機能する。そして、モータ回転軸の軸方向油路を流動する潤滑油の一部は、モータ回転軸が回転するのに伴って、モータ回転軸の内径面（軸方向油路の内壁面）および外径面に開口した径方向油路を介してモータ回転軸の外径側に吐出される。この吐出された潤滑油により、主にロータやステータが潤滑・冷却される。モータ回転軸の軸方向油路を流動する潤滑油の残部は、減速機入力軸の内部に設けた軸方向および径方向の油路を介して減速部の各所に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−２４０７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述のとおり、モータ回転軸は、例えば１５０００ｍｉｎ^-1程度の回転速度で高速回転するため、モータ回転軸の回転時（モータ部の駆動時）には、モータ回転軸を支持する転がり軸受が大きく発熱する。転がり軸受が大きく発熱した状態で継続使用されると、焼き付き等の致命的な不具合が生じ易くなるため、上記転がり軸受には十分量の潤滑油を供給する必要がある。しかしながら、特に、モータ回転軸のアウトボード側の端部を支持する転がり軸受には、モータ部の構造上、十分量の潤滑油を供給するのが難しいという問題がある。

【0008】

上記の実情に鑑み、本発明は、モータ回転軸をケーシングに対して回転自在に支持する一対の転がり軸受のうち、特にアウトボード側に配置される転がり軸受に対して十分量の潤滑油を供給可能とし、これを通じて耐久性および信頼性に優れたインホイールモータ駆動装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

モータ回転軸のアウトボード側の端部を支持する転がり軸受に十分量の潤滑油を供給可能にするための手段の一例として、モータ回転軸のうち、上記転がり軸受の近傍位置に外径端部が開口した径方向油路を設けることが考えられる。しかしながら、モータ回転軸のアウトボード側の端部には、モータ回転軸と減速機入力軸とをトルク伝達可能に連結するための連結部（例えばスプライン）が形成されるため、モータ回転軸と減速機入力軸の連結強度・精度等を考慮すると、上記態様で径方向油路を設けることは困難である。そこで、本発明者らは、モータ回転軸の回転に伴ってモータ回転軸の外径側に吐出され、主にロータやステータを潤滑・冷却する潤滑油を、上記転がり軸受の潤滑・冷却に活用することを着想し、本発明を完成するに至った。

【0010】

すなわち、上記の目的を達成するために創案された本発明は、車両のインボード側からアウトボード側に向けて順に配置されたモータ部、減速部および車輪用軸受部と、これらを保持したケーシングとを備え、モータ部が、ケーシングに固定されたステータと、外周にロータを装着したモータ回転軸とを有し、モータ回転軸が、そのインボード側およびアウトボード側の端部に夫々配置された第１および第２の転がり軸受によりケーシングに対して回転自在に支持され、ケーシングが、モータ部および減速部のそれぞれを収容保持した第１および第２収容室を区分した中空円盤状の隔壁を有し、隔壁が、インボード側に膨出し、第２の転がり軸受の外輪を内周に保持した筒状のボス部を有し、モータ回転軸の回転に伴って、モータ回転軸の内部に設けた軸方向油路を流れる潤滑油がモータ回転軸の内外径面に開口した径方向油路を介してモータ回転軸の外径側に吐出されるインホイールモータ駆動装置において、ケーシングは、モータ回転軸の外径側に吐出された潤滑油を、第２の転がり軸受のインボード側の開口部に向けて誘導する誘導手段を有し、誘導手段が、隔壁のインボード側の端面に突設されて径方向に延び、内径端部がボス部の外径面に繋がった突状部の側面と、ボス部の内周側と外周側とを連通させる径方向に延びた連通路とを含んで構成され、連通路が、ボス部のインボード側の端面に形成された径方向溝を有することを特徴とする。

【0011】

上記のような誘導手段を設ければ、モータ回転軸と減速機入力軸の連結強度・精度等に悪影響を及ぼすことなく、第２の転がり軸受を効率良く潤滑・冷却することができる。これにより、第２の転がり軸受に焼き付き等の致命的な不具合が発生するのを効果的に防止し、耐久性および信頼性に優れたインホイールモータ駆動装置を実現することができる。

【0012】

上記構成において、ケーシングは、モータ部および減速部のそれぞれを収容保持した第１および第２収容室を区分し、内周に第２の転がり軸受の外輪を保持した中空円盤状の隔壁を有するものとすることができ、この場合、誘導手段は、隔壁のインボード側の端面に突設されて径方向に延びた突状部を含むものとすることができる。このような構成により、モータ回転軸の外径側に吐出され、ケーシングの第１収容室の内周壁面に到達した潤滑油を、突状部の側面に沿って径方向内側に誘導し、第２の転がり軸受に供給することができる。また、上記の突状部は、ケーシングの剛性（強度）を高める補強リブとして機能させることができる。このため、上記の突状部を周方向に離間して複数設けておけば、ケーシングの剛性を効果的に高めることができる。

【0013】

なお、突状部を隔壁の全周に亘って複数設ける場合には特段考慮する必要はないが、突状部を隔壁の周方向一部領域にのみ設ける場合、突状部は、隔壁のうち、モータ回転軸よりも鉛直方向上側に配置される領域（部分）に形成するのが好ましい。重力により隔壁の端面を伝って鉛直下方に流れ落ちる潤滑油を、第２の転がり軸受に向けて適切に誘導するためである。

【0014】

隔壁には、インボード側に膨出し、外径面に突状部の内径端部が繋がると共に内周に第２の転がり軸受の外輪を保持した筒状のボス部を設けることができる。この場合、誘導手段は、ボス部の内周側と外周側とを連通させる連通路をさらに含むものとするのが好ましい。このような構成により、突状部に沿って流れ落ちてきた潤滑油を、上記連通路を介して第２の転がり軸受に誘導（供給）することができる。

【0015】

隔壁との間に第２の転がり軸受の外輪を軸方向に挟持固定する中空円盤状の押え部材をさらに設けても良い。このようにすれば、モータ回転軸の回転に伴って第２の転がり軸受で生じる可能性がある異音や振動を効果的に抑えることができる。なお、この場合、上記の連通路は、例えば、隔壁（ボス部）と押え部材の対向二面で形成することができる。

【0016】

以上の構成において、減速部は、モータ回転軸に連結された減速機入力軸と、この減速機入力軸の偏心部に回転自在に保持され、減速機入力軸の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う曲線板と、この曲線板の外周部に係合して曲線板に自転運動を生じさせる外周係合部材と、曲線板の自転運動を、減速機入力軸の回転軸心を中心とする回転運動に変換して減速機出力軸に伝達する運動変換機構とを備える、いわゆるサイクロイド減速機を採用できる。

【発明の効果】

【0017】

以上より、本発明によれば、モータ回転軸をケーシングに対して回転自在に支持する一対の転がり軸受のうち、特にアウトボード側に配置される第２の転がり軸受に対して十分量の潤滑油を供給することが可能となる。これにより、耐久性および信頼性に優れたインホイールモータ駆動装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の全体構造を示す図である。

【図2】図１の部分拡大図である。

【図3】図１中に示すＸ１−Ｘ１線矢視断面図である。

【図4】図１中に示すＸ２−Ｘ２線矢視断面図である。

【図5】図１に示す曲線板に作用する荷重を示す説明図である。

【図6】図１に示す回転ポンプの横断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の部分拡大図である。

【図8】（ａ）図は図７中に示すＸ３−Ｘ３線矢視断面図であり、（ｂ）図は（ａ）図中に示すＹ−Ｙ線矢視概略断面図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の横断面図である。

【図10】変形例に係る押え部材をアウトボード側から見たときの平面図である。

【図11】電気自動車の概略平面図である。

【図12】図１１の電気自動車を後方から見た概略断面図である。

【図13】本発明の構成を具備しないインホイールモータ駆動装置の問題点を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１１および図１２に基づいてインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車１１の概要を説明する。図１１に示すように、電気自動車１１は、シャーシ１２と、操舵輪として機能する一対の前輪１３と、駆動輪として機能する一対の後輪１４と、左右の後輪１４のそれぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。図１２に示すように、後輪１４は、シャーシ１２のホイールハウジング１２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）１２ｂを介してシャーシ１２の下部に固定されている。

【0020】

懸架装置１２ｂは、左右に延びるサスペンションアームによって後輪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によって、後輪１４が路面から受ける振動を吸収してシャーシ１２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等の車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられる。懸架装置１２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、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ことができる独立懸架式とするのが望ましい。

【0021】

この電気自動車１１では、左右のホイールハウジング１２ａの内部に、左右の後輪１４それぞれを回転駆動させるインホイールモータ駆動装置２１が組み込まれるので、シャーシ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等を設ける必要がなくなる。そのため、客室スペースを広く確保でき、しかも、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備えている。

【0022】

電気自動車１１の走行安定性およびＮＶＨ特性を向上するためには、ばね下重量を抑える必要がある。また、電気自動車１１の客室スペースを拡大するためには、インホイールモータ駆動装置２１を小型化する必要がある。そこで、本発明に係るインホイールモータ駆動装置２１を採用する。

【0023】

本発明の第１実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を図１〜図６に基づいて説明する。図１に示すように、インホイールモータ駆動装置２１は、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂからの出力を後輪１４に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備え、これらは電気自動車１１のインボード側（図１中右側）からアウトボード側（図１中左側）に向けて順に同軸配置された上でケーシング２２に保持されている。詳細は後述するが、このインホイールモータ駆動装置２１は、モータ部Ａおよび減速部Ｂの各所に潤滑油を供給する潤滑機構を有する。

【0024】

ケーシング２２は、モータ部Ａを収容保持した第１収容室７１と、減速部Ｂを収容保持し、第１収容室７１に対して着脱可能にボルト止めされた第２収容室７２と、第１収容室７１のインボード側の開口部を閉塞するカバー７４およびセンタープラグ７５とを備え、第１収容室７１は、そのアウトボード側の端部から内径側に延び、両収容室７１，７２（の内部空間）を区分する円環状の隔壁７３を一体に有する。隔壁７３の内径側領域には、インボード側に円錐台状に膨出し、かつ軸方向の両端が開口した筒状のボス部７６が一体的に設けられている（図２参照）。

【0025】

モータ部Ａは、ケーシング２２（の第１収容室７１）に固定されているステータ２３ａと、ステータ２３ａの内側に径方向の隙間を介して対向配置されるロータ２３ｂと、外周にロータ２３ｂを装着した外側円筒部２４ｃを一体に有し、全体として中空構造をなしたモータ回転軸２４とを備えるラジアルギャップモータである。モータ回転軸２４は１５０００ｍｉｎ^-1程度の回転数で回転可能とされている。詳細は後述するが、モータ回転軸２４の中空部は、潤滑機構を構成する軸方向油路２４ａとして機能する。

【0026】

モータ回転軸２４は、そのインボード側およびアウトボード側の端部にそれぞれ配置された第１および第２の転がり軸受３６ａ，３６ｂによってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。第２の転がり軸受３６ｂは、いわゆる深溝玉軸受であって、図２に拡大して示すように、ケーシング２２（隔壁７３の内周）に保持された外輪３６ｂ１と、モータ回転軸２４の外径面に嵌合固定された内輪３６ｂ２と、外輪３６ｂ１と内輪３６ｂ２との間に配置された複数のボール３６ｂ３と、複数のボール３６ｂ３を周方向に離間した状態で保持する図示外の保持器とを備える。詳細な説明は省略するが、第１の転がり軸受３６ａも、第２の転がり軸受３６ｂと同様の深溝玉軸受である。

【0027】

転がり軸受３６ａ，３６ｂを構成するボールとしては、金属製のボールではなくセラミックボールを採用するのが好ましい。セラミックボールは、金属製のボールよりも軽量であることから、モータ回転軸２４の高速回転に伴う摩擦モーメント（発熱量）の増大を効果的に抑制し得ることに加え、転がり軸受３６ａ，３６ｂ、ひいてはインホイールモータ駆動装置２１の軽量化を図る上で有利となるからである。また、セラミックボールを採用することにより、モータ部Ａ（インホイールモータ駆動装置２１）のような電気機器に使用する転がり軸受３６ａ，３６ｂで問題となる磁界による損傷モードに対する耐性が向上する。

【0028】

図１に示すように、減速部Ｂは、モータ回転軸２４により回転駆動される減速機入力軸２５と、減速機入力軸２５と同軸に配置された減速機出力軸２８と、減速機入力軸２５の回転を減速した上で減速機出力軸２８に伝達する減速機構とを備え、減速機出力軸２８は、減速機構により減速された減速機入力軸２５の回転を車輪用軸受部Ｃに伝達する。

【0029】

減速機入力軸２５は、その軸方向二箇所に離間して配置された転がり軸受３７ａ，３７ｂによって減速機出力軸２８に対して回転自在に支持されている。減速機入力軸２５の軸方向二箇所には、軸心が減速機入力軸２５の回転軸心に対して偏心した偏心部２５ａ，２５ｂが設けられており、これら２つの偏心部２５ａ，２５ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消し合うために、位相を１８０°異ならせて設けられている。

【0030】

減速機入力軸２５は、そのインボード側の端部外周に形成したスプライン（セレーションを含む。以下同じ。）を、モータ回転軸２４のアウトボード側の端部内周に形成したスプラインに嵌合する、いわゆるスプライン嵌合によってモータ回転軸２４と連結されている。かかる態様で減速機入力軸２５とモータ回転軸２４とが連結されていることから、モータ部Ａの駆動時には、減速機入力軸２５もモータ回転軸２４と同様に１５０００ｍｉｎ^-1程度で高速回転する。このとき、減速機入力軸２５と転がり軸受３７ａ，３７ｂの内輪との嵌め合いがすきま嵌めであると、モータ回転軸２４の回転時に無視できないような異音・振動が生じ、電気自動車１１のＮＶＨ特性に悪影響が及ぶおそれがある。そのため、減速機入力軸２５と転がり軸受３７ａ，３７ｂの内輪との嵌め合いはしまり嵌めとするのが好ましい。

【0031】

減速機出力軸２８は、軸部２８ｂと、軸部２８ｂのインボード側の端部から径方向外向きに延びたフランジ部２８ａとを有する。フランジ部２８ａは、減速機出力軸２８の回転軸心を中心とする円周上に等間隔で形成された複数の孔部（図示例は貫通孔）を有し、各孔部には、後述する内ピン３１のアウトボード側の端部が嵌合固定される。軸部２８ｂは、車輪用軸受部Ｃを構成する中空構造のハブ輪３２にスプライン嵌合によって連結されている。

【0032】

減速機構は、減速機入力軸２５の偏心部２５ａ，２５ｂに回転自在に保持され、減速機入力軸２５の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う曲線板２６ａ，２６ｂと、ケーシング２２上の固定位置に保持され、（公転運動中の）曲線板２６ａ，２６ｂの外周部と係合して曲線板２６ａ，２６ｂに自転運動を生じさせる複数の外ピン２７と、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を減速機出力軸２８の回転運動に変換する運動変換機構とを主な構成とする。

【0033】

図３に示すように、曲線板２６ａは、その外周部にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形を有すると共に、その両端面に開口する軸方向の貫通孔３０ａ，３０ｂを有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ａの自転軸心を中心とする円周上に等間隔で複数設けられており、後述する内ピン３１を１本ずつ受け入れる。貫通孔３０ｂは、曲線板２６ａの中心に設けられており、減速機入力軸２５の偏心部２５ａを受け入れる。

【0034】

曲線板２６ａは、転がり軸受４１によって偏心部２５ａに対して回転自在に支持されている。転がり軸受４１は、外径面に内側軌道面４２ａを有し、偏心部２５ａの外径面に嵌合した内輪４２と、曲線板２６ａの貫通孔３０ｂの内径面に直接形成された外側軌道面４３と、内側軌道面４２ａと外側軌道面４３の間に配置される複数の円筒ころ４４と、円筒ころ４４を保持する保持器（図示せず）とを備える円筒ころ軸受である。内輪４２は、内側軌道面４２ａの軸方向両端部から径方向外側に突出する鍔部４２ｂを有し、鍔部４２ｂは円筒ころ４４の軸方向移動を規制する。本実施形態の転がり軸受４１では、偏心部２５ａとは別体に設けた内輪４２に内側軌道面４２ａを形成しているが、偏心部２５ａの外径面に内側軌道面を直接形成することで内輪４２を省略してもよい。

【0035】

詳細な図示および説明は省略するが、曲線板２６ｂは、曲線板２６ａと同様の構造を有しており、曲線板２６ａを支持する転がり軸受４１と同様の構造を有する転がり軸受によって偏心部２５ｂに対して回転自在に支持されている。

【0036】

図３に示すように、外ピン２７は、減速機入力軸２５の回転軸心を中心とする円周上に等間隔に配置されている。曲線板２６ａ，２６ｂが公転運動すると、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に形成した曲線形状の波形と外ピン２７とが周方向で係合し、曲線板２６ａ，２６ｂに自転運動を生じさせる。各外ピン２７は、図１に示すように、その軸方向両端部に配された一対の転がり軸受（針状ころ軸受）６１，６１、および針状ころ軸受６１，６１を内周に保持した外ピンハウジング６０を介してケーシング２２に対して回転自在に支持されている。かかる構成により、外ピン２７と曲線板２６ａ，２６ｂとの間の接触抵抗が低減される。

【0037】

詳細な図示は省略しているが、外ピンハウジング６０は、弾性支持機能を有する回り止め手段（図示せず）によってケーシング２２に対してフローティング状態に支持されている。これは、車両の旋回や急加減速等によって生じる大きなラジアル荷重やモーメント荷重を吸収して、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を減速機出力軸２８の回転運動に変換する運動変換機構の構成部品の破損を防止するためである。

【0038】

図１に示すように、減速部Ｂは、偏心部２５ａ，２５ｂの軸方向外側にそれぞれ隣接配置されたカウンタウェイト２９をさらに備える。カウンタウェイト２９は、例えば略扇形状とされ、減速機入力軸２５の外周に嵌合固定されている。各カウンタウェイト２９は、曲線板２６ａ，２６ｂの回転によって生じる不釣合い慣性偶力を打ち消すために、軸方向に隣接する偏心部２５ａ（２５ｂ）と１８０°位相を変えて配置される。

【0039】

図１および図３に示すように、運動変換機構は、主に、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた複数の貫通孔３０ａと、各貫通孔３０ａに一本ずつ挿通された複数の内ピン３１とを含んで構成され、本実施形態の運動変換機構は、さらに、各貫通孔３０ａの内周に配置された針状ころ軸受３１ａを含んでいる。かかる態様で針状ころ軸受３１ａが設けられていることにより、内ピン３１と貫通孔３０ａの内壁面との摩擦抵抗が低減される。内ピン３１は、減速機出力軸２８の回転軸心を中心とする円周上に等間隔で配置されており、そのアウトボード側の端部が減速機出力軸２８のフランジ部２８ａに設けた孔部に嵌合固定されている。貫通孔３０ａの内径寸法は、内ピン３１の外径寸法（「針状ころ軸受３１ａを含む最大外径」を指す。以下同じ。）よりも所定寸法大きく設定されている。

【0040】

図１に示すように、減速部Ｂは、スタビライザ３１ｂをさらに有する。スタビライザ３１ｂは、円環部３１ｃと、円環部３１ｃの内径面から軸方向に延びる円筒部３１ｄとを一体に有し、各内ピン３１のインボード側の端部は、円環部３１ｃに固定されている。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂから一部の内ピン３１に負荷される荷重はスタビライザ３１ｂを介して全ての内ピン３１によって支持されるため、内ピン３１に作用する応力が低減され、耐久性が向上する。

【0041】

ここで、モータ部Ａの駆動時に曲線板２６ａ、２６ｂに作用する荷重の状態を図５に基づいて説明する。

【0042】

減速機入力軸２５に設けられた偏心部２５ａの軸心Ｏ₂は、減速機入力軸２５の軸心Ｏから偏心量ｅだけ偏心している。偏心部２５ａの外周には曲線板２６ａが取り付けられ、偏心部２５ａは曲線板２６ａを回転自在に支持するので、軸心Ｏ₂は曲線板２６ａの軸心でもある。曲線板２６ａの外周部は波形曲線で形成され、径方向に窪んだ凹部３４を周方向等間隔に有する。曲線板２６ａの周囲には、凹部３４と係合する外ピン２７が、軸心Ｏを中心として周方向に複数配設されている。

【0043】

図５において、減速機入力軸２５が紙面上で反時計周りに回転すると、偏心部２５ａは軸心Ｏを中心とする公転運動を行うので、曲線板２６ａの凹部３４が外ピン２７と周方向に順次当接する。この結果、曲線板２６ａは、複数の外ピン２７から図中矢印で示すような荷重Ｆｉを受けて、時計回りに自転する。

【0044】

また、曲線板２６ａには貫通孔３０ａが軸心Ｏ₂を中心として周方向に複数配設されている。各貫通孔３０ａには、軸心Ｏと同軸に配置された減速機出力軸２８と結合する内ピン３１が挿通されている。貫通孔３０ａの内径は内ピン３１の外径よりも所定寸法大きいため、内ピン３１は、曲線板２６ａの公転運動の障害とはならず、曲線板２６ａの自転運動を取り出して減速機出力軸２８を回転させる。このとき、減速機出力軸２８は、減速機入力軸２５よりも高トルクかつ低回転数になり、曲線板２６ａは、複数の内ピン３１から図中矢印で示すような荷重Ｆｊを受ける。これらの複数の荷重Ｆｉ、Ｆｊの合力Ｆｓが減速機入力軸２５にかかる。

【0045】

合力Ｆｓの方向は、曲線板２６ａの波形形状や凹部３４の数などの幾何学的条件の他、遠心力の影響により変化する。具体的には、自転軸心Ｏ₂と軸心Ｏとを結ぶ直線Ｙと直角であって自転軸心Ｏ₂を通過する基準線Ｘと、合力Ｆｓとの角度αは概ね３０°〜６０°で変動する。上記の複数の荷重Ｆｉ、Ｆｊは、減速機入力軸２５が１回転する間に荷重の方向や大きさが変化し、その結果、減速機入力軸２５に作用する合力Ｆｓも荷重の方向や大きさが変動する。そして、減速機入力軸２５が１回転すると、曲線板２６ａの凹部３４が減速されて１ピッチ時計回りに回転し、図５の状態になり、これを繰り返す。

【0046】

図１に示すように、車輪用軸受部Ｃは、減速機出力軸２８に連結されたハブ輪３２と、ハブ輪３２をケーシング２２に対して回転自在に支持する車輪用軸受３３とを備える。ハブ輪３２は、円筒状の中空部３２ａとフランジ部３２ｂとを有する。フランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって後輪１４（図１１，１２参照）が連結固定される。減速機出力軸２８の軸部２８ｂとハブ輪３２の中空部３２ａとはスプライン嵌合により連結され、これにより、減速機出力軸２８の出力がハブ輪３２に伝達される。

【0047】

車輪用軸受３３は、ハブ輪３２の外径面に直接形成された内側軌道面３３ｆおよび外径面の小径段部に嵌合された内輪３３ａを有する内方部材と、ケーシング２２の内径面に嵌合固定された外輪３３ｂと、内方部材と外輪３３ｂの間に配置された複数の転動体（ボール）３３ｃと、ボール３３ｃを周方向に離間した状態で保持する保持器３３ｄと、車輪用軸受３３の軸方向両端部を密封するシール部材３３ｅとを備えた複列アンギュラ玉軸受である。

【0048】

次に潤滑機構を説明する。潤滑機構は、モータ部Ａおよび減速部Ｂの各所に潤滑油を供給するものであって、図１に示すように、モータ回転軸２４に設けた軸方向油路２４ａおよび径方向油路２４ｂと、減速機入力軸２５に設けた軸方向油路２５ｃ，２５ｅおよび径方向油路２５ｄと、スタビライザ３１ｂに設けた潤滑油路３１ｅと、内ピン３１に設けた潤滑油路３１ｆと、ケーシング２２に設けた潤滑油排出口２２ｂ、潤滑油貯留部２２ｄ、潤滑油路２２ｅおよび潤滑油路４５（４５ａ〜４５ｃ）と、回転ポンプ５１とを主な構成とする。図１中に示した白抜き矢印は潤滑油の流れる方向を示している。

【0049】

軸方向油路２４ａは、モータ回転軸２４の内部を軸方向に沿って延びており、この軸方向油路２４ａのアウトボード側の端部には、減速機入力軸２５の内部を軸方向に沿って延びた軸方向油路２５ｃが接続されている。減速機入力軸２５の軸方向油路２５ｅは、軸方向油路２５ｃのアウトボード側の端部および減速機入力軸２５の外端面に開口している。減速機入力軸２５に設けるべき径方向油路２５ｄの形成位置は任意であるが、本実施形態では、減速機入力軸２５の外径面のうち、偏心部２５ａ，２５ｂの形成位置と転がり軸受３７ａの近傍位置とに開口するように、減速機入力軸２５の軸方向三箇所に径方向油路２５ｄを設けている（以下、３つの径方向油路２５ｄを区別して述べる際には、最もインボード側に配置されたものを「第１の径方向油路２５ｄ」と称し、以降、アウトボード側に向けて「第２の径方向油路２５ｄ」および「第３の径方向油路２５ｄ」と称す）。

【0050】

ケーシング２２に設けられた潤滑油排出口２２ｂは、減速部Ｂ内部の潤滑油を排出するものであって、減速部Ｂの位置におけるケーシング２２の少なくとも１箇所に設けられている。潤滑油排出口２２ｂとモータ回転軸２４の軸方向油路２４ａとは、潤滑油貯留部２２ｄ、潤滑油路２２ｅおよび潤滑油路４５を介して接続されている。そのため、潤滑油排出口２２ｂから排出された潤滑油は、潤滑油路２２ｅや循環油路４５等を経由してモータ回転軸２４の軸方向油路２４ａに流入する。なお、潤滑油排出口２２ｂと循環油路２２ｅとの間に設けられた潤滑油貯留部２２ｄは、潤滑油を一時的に貯留する機能を有する。

【0051】

図１に示すように、ケーシング２２に設けた循環油路４５は、ケーシング２２（第１収容室７１）の内部を軸方向に延びる軸方向油路４５ａと、軸方向油路４５ａのインボード側の端部に接続されて径方向に延びる径方向油路４５ｃと、軸方向油路４５ａのアウトボード側の端部に接続されて径方向に延びる径方向油路４５ｂとで構成される。径方向油路４５ｂは回転ポンプ５１から圧送された潤滑油を軸方向油路４５ａに供給し、軸方向油路４５ａに供給された潤滑油は径方向油路４５ｃを介してモータ回転軸２４の軸方向油路２４ａ、さらには減速機入力軸２５の軸方向油路２５ｃに供給される。

【0052】

回転ポンプ５１は、潤滑油貯留部２２ｄの下流側に接続された潤滑油路２２ｅとケーシング２２の循環油路４５との間に設けられており、潤滑油を強制的に循環させている。回転ポンプ５１をケーシング２２内に配置することによって、インホイールモータ駆動装置２１全体としての大型化を防止することができる。

【0053】

図６に示すように、回転ポンプ５１は、減速機出力軸２８の回転を利用して回転するインナーロータ５２と、インナーロータ５２の回転に伴って従動回転するアウターロータ５３と、両ロータ５２，５３間の空間に設けられた複数のポンプ室５４と、潤滑油路２２ｅに連通する吸入口５５と、循環油路４５の径方向油路４５ｂに連通する吐出口５６とを備えるサイクロイドポンプである。

【0054】

インナーロータ５２は、回転中心ｃ₁を中心として回転し、アウターロータ５３は、インナーロータ５２の回転中心ｃ₁と異なる回転中心ｃ₂を中心として回転する。このように、インナーロータ５２およびアウターロータ５３はそれぞれ異なる回転中心ｃ₁、ｃ₂を中心として回転するので、ポンプ室５４の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口５５からポンプ室５４に流入した潤滑油は吐出口５６から径方向油路４５ｂに圧送される。

【0055】

潤滑機構は、主に以上の構成を有しており、以下のようにしてモータ部Ａおよび減速部Ｂの各所に潤滑油を供給することにより、モータ部Ａおよび減速部Ｂの各所を潤滑する。

【0056】

図１を参照しながら説明すると、まず、モータ回転軸２４が回転すると、モータ回転軸２４の軸方向油路２４ａを流動する潤滑油に遠心力および回転ポンプ５１の圧力が作用し、軸方向油路２４ａを流動する潤滑油の一部が径方向油路２４ｂを介してモータ回転軸２４の外径側に吐出される。この吐出された潤滑油により、ロータ２３ｂ、さらにはその外径側に配置されたステータ２３ａが潤滑される。また、モータ回転軸２４を支持する一対の転がり軸受３６ａ，３６ｂのうち、第１の転がり軸受３６ａは、主に、循環油路４５を流れる潤滑油の一部がケーシング２２を構成するセンタープラグ７５とモータ回転軸２４との間から滲み出ることにより潤滑され、第２の転がり軸受３６ｂは、主に、径方向油路２４ｂを介して吐出され、ケーシング２２を構成する隔壁７３のインボード側の内壁面（端面）を伝い落ちてきた潤滑油により潤滑される。

【0057】

次に、モータ回転軸２４の軸方向油路２４ａを経由して減速機入力軸２５の軸方向油路２５ｃに流入した潤滑油は、減速機入力軸２５の回転に伴う遠心力および圧力の影響を受けて径方向油路２５ｄおよび軸方向油路２５ｅを介して減速部Ｂの内部（減速機構）に吐出され、吐出された潤滑油は、主に遠心力により減速部Ｂ内の各所に供給されて減速部Ｂ内の各所を潤滑・冷却する。

【0058】

より詳細には、減速機入力軸２５に設けた第１の径方向油路２５ｄ、および軸方向油路２５ｅを介して吐出された潤滑油は、遠心力の作用により、減速機入力軸２５を支持する転がり軸受３７ａ，３７ｂに供給される。さらに、第１の径方向油路２５ｄを介して吐出された潤滑油は、スタビライザ３１ｂ内の潤滑油路３１ｅを介して内ピン３１内の潤滑油路３１ｆへ至り、この潤滑油路３１ｆから内ピン３１を支持する転がり軸受（針状ころ軸受）３１ａに供給される。さらに、遠心力により、曲線板２６ａ，２６ｂと内ピン３１との当接部分、曲線板２６ａ，２６ｂと外ピン２７との当接部分、外ピン２７を支持する転がり軸受６１、減速機出力軸２８を支持する転がり軸受４６などを潤滑しながら径方向外側に移動する。

【0059】

一方、減速機入力軸２５に設けた第２および第３の径方向油路２５ｄの開口部から吐出された潤滑油は、曲線板２６ａ，２６ｂを支持する転がり軸受４１（図３を併せて参照）に供給される。さらに、第１の径方向油路２５ｄや軸方向油路２５ｅから吐出された潤滑油と同様に、遠心力および回転ポンプ５１の圧力により、曲線板２６ａ，２６ｂと内ピン３１との当接部分や、曲線板２６ａ，２６ｂと外ピン２７との当接部分等を潤滑しながら径方向外側に移動する。

【0060】

以上のような潤滑油の流れによって、減速部Ｂ内の各所が潤滑される。そして、ケーシング２２のうち、第２収容室７２の内周壁面に到達した潤滑油は、潤滑油排出口２２ｂから排出されて潤滑油貯留部２２ｄに貯留される。このように、潤滑油排出口２２ｂと回転ポンプ５１に接続された潤滑油路２２ｅとの間に潤滑油貯留部２２ｄが設けられているので、特に高速回転時などに回転ポンプ５１によって排出しきれない潤滑油が一時的に発生しても、その潤滑油を潤滑油貯留部２２ｄに貯留しておくことができる。その結果、減速部Ｂの各所における発熱やトルク損失の増加を防止することができる。一方、特に低速回転時などには、潤滑油排出口２２ｂに到達する潤滑油量が少なくなるが、このような場合であっても、潤滑油貯留部２２ｄに貯留されている潤滑油を、循環油路４５を介してモータ回転軸２４の軸方向油路２４ａ、さらには減速機入力軸２５の軸方向油路２５ｃに還流することができるので、モータ部Ａおよび減速部Ｂに安定して潤滑油を供給することができる。

【0061】

なお、減速部Ｂ内部の潤滑油は、遠心力に加え、重力によっても移動する。したがって、このインホイールモータ駆動装置２１は、潤滑油貯留部２２ｄがインホイールモータ駆動装置２１の下部に位置するように、電気自動車１１に取り付けるのが望ましい。

【0062】

インホイールモータ駆動装置２１の全体構造は前述したとおりであり、本発明に係るインホイールモータ駆動装置２１は、モータ回転軸２４のアウトボード側の端部を支持する第２の転がり軸受３６ｂを効率良く潤滑・冷却することを可能にした点に主たる特徴がある。以下、第２の転がり軸受３６ｂを効率良く潤滑することを可能にするために本実施形態で採用した技術手段について詳細に説明するが、それに先立って、本発明に係る技術手段（本発明の構成）を採用しない場合の問題点を、図１３も参照しながら説明する。なお、図１３は、図４と同様の断面図で本発明の構成を採用しない場合を示している。

【0063】

まず、上述したように、モータ部Ａ等を保持したケーシング２２は、第１収容室７１および第２収容室７２を区分する円環状の隔壁７３を有し、隔壁７３の内径側領域には、インボード側に円錐台状に膨出し、内周（内径面７６ｂ）に第２の転がり軸受３６ｂの外輪３６ｂ１を保持した筒状のボス部７６が設けられている（図１および図２を参照）。つまり、ケーシング２２を構成する隔壁７３は、その外径側領域と内径側領域とで軸方向の厚さが異なっている。このような構成を採用したのは、モータ部Ａの軸方向寸法を短くしてインホイールモータ駆動装置２１を全体として軸方向にコンパクト化しつつ、隔壁７３とステータ２３ａとの干渉を回避するためである。

【0064】

そして、上述したように、モータ部Ａのうち、ロータ２３ｂおよびステータ２３ａの潤滑は、モータ回転軸２４の回転に伴って径方向油路２４ｂを介してモータ回転軸２４の外径側に吐出された潤滑油により行われ、また、モータ回転軸２４のアウトボード側の端部を支持する第２の転がり軸受３６ｂの潤滑は、主に、モータ回転軸２４の外径側に吐出された後、第１収容室７１の内周壁面まで到達した潤滑油が、隔壁７３のインボード側の内壁面（端面）を伝い落ちることにより行われることを想定していた。しかしながら、隔壁７３の内径部に上記のようなボス部７６が設けられている関係上、何ら対策を講じなければ、隔壁７３のアウトボード側の端面を伝い落ちてきた潤滑油の大半は、ボス部７６の基端部やボス部７６の外径面（テーパ状外径面）７６ａを周方向に伝って鉛直下方に落下する（図１３中の黒塗り矢印を参照）ため、隔壁７３（ボス部７６）の内周に保持された第２の転がり軸受３６ｂに十分量の潤滑油を供給することができず、第２の転がり軸受３６ｂが大きく発熱し易いことが判明した。

【0065】

上述の問題は、例えば、モータ回転軸２４に、外径端部が第２の転がり軸受３６ｂの近傍位置に開口した径方向油路を追加的に設けることで解消できるとも考えられる。しかしながら、本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１では、モータ回転軸２４のうち、第２の転がり軸受３６ｂの内輪３６ｂ２が嵌合固定された部分の内径側にスプラインが設けられていることや（図２参照）、モータ回転軸２４が外周にロータ２３ｂを装着した外側円筒部２４ｃを一体に有すること、などの理由により、上記のような径方向油路を追加することは難しい。

【0066】

そこで、本発明に係るインホイールモータ駆動装置２１では、図２および図４に示すように、モータ回転軸２４の外径側に吐出された潤滑油を、第２の転がり軸受３６ｂに向けて誘導する誘導手段Ｆを設けた。本実施形態の誘導手段Ｆは、隔壁７３のインボード側の端面に突設され、外径端部および内径端部のそれぞれが第１収容室７１の内周壁面およびボス部７６の外径面７６ａに滑らかに繋がるように径方向に延びた複数の突状部７７と、ボス部７６の内周側と外周側とを連通させる複数の連通路８０とを含む。連通路８０は、ボス部７６の端面（インボード側の端面）７６ｃに形成されて径方向に延び、外径端部および内径端部のそれぞれがボス部７６の外径面７６ａおよび内径面７６ｂに開口した径方向溝７６ｄで構成されている。また、連通路８０（径方向溝７６ｄ）は、各突状部７７の内径端部の周方向両側に設けられている。

【0067】

このような構成により、モータ回転軸２４の外径側に吐出され、ケーシング２２の第１収容室７１の内周壁面に到達した潤滑油を、図４中に黒塗り矢印で示すように、突状部７７の側面、さらには連通路８０（径方向溝７６ｄ）に沿って径方向内側に誘導案内し、第２の転がり軸受３６ｄに供給することができる。従って、第２の転がり軸受３６ｂが過剰に発熱して焼き付き等の致命的な不具合が発生するのを効果的に防止し、耐久性および信頼性に優れたインホイールモータ駆動装置２１を実現することができる。

【0068】

なお、モータ回転軸２４の外径側に吐出され、第１収容室７１の内周壁面に到達した潤滑油は、主に重力によって案内手段Ｆに沿って内径側（第２の転がり軸受３６ｂ）に向けて誘導される。そのため、誘導手段Ｆを構成する突状部７７は、隔壁７３のうち、モータ回転軸２４の鉛直方向上側に配置される周方向領域に形成されていれば足りるが、本実施形態では、図４に示すように、突状部７７を隔壁７３の全周に亘って周方向等間隔に複数（図示例は８本）形成している。これにより、ケーシング２２の剛性を高めることができる。すなわち、突状部７７は、ケーシング２２の剛性を高める補強リブとしても機能させることができる。

【0069】

以上の構成を有するインホイールモータ駆動装置２１の全体的な作動原理を、図１および図３を参照しながら説明する。

【0070】

モータ部Ａでは、例えば、ステータ２３ａのコイルに交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けて、永久磁石又は磁性体によって構成されるロータ２３ｂが回転する。これに伴って、モータ回転軸２４に連結された減速機入力軸２５が回転すると、曲線板２６ａ、２６ｂは減速機入力軸２５の回転軸心を中心として公転運動する。このとき、外ピン２７は、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に設けられた曲線形状の波形と係合し、曲線板２６ａ、２６ｂを減速機入力軸２５の回転とは逆向きに自転回転させる。

【0071】

貫通孔３０ａに挿通された内ピン３１は、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの内壁面と当接する。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂの公転運動が内ピン３１に伝わらず、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動のみが減速機出力軸２８を介して車輪用軸受部Ｃに伝達される。このとき、減速機入力軸２５の回転が減速部Ｂによって減速されて減速機出力軸２８に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Ａを採用した場合でも、駆動輪（後輪）１４に必要なトルクを伝達することが可能となる。

【0072】

上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺ_A、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に設けた波形の数をＺ_Bとすると、（Ｚ_A−Ｚ_B）／Ｚ_Bで算出される。図２に示す実施形態では、Ｚ_A＝１２、Ｚ_B＝１１であるので、減速比は１／１１と非常に大きな減速比を得ることができる。

【0073】

このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速部Ｂを採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置２１を得ることができる。また、外ピン２７および内ピン３１を回転自在に支持する転がり軸受（針状ころ軸受）６１，３１ａを設けたことにより、曲線板２６ａ，２６ｂと外ピン２７および内ピン３１との間の摩擦抵抗が低減されるので、減速部Ｂの伝達効率が向上する。

【0074】

以上の構成により、軽量・コンパクトでありながら、静粛性（ＮＶＨ特性）や耐久性に優れたインホイールモータ駆動装置２１を実現することができる。従って、本実施形態のインホイールモータ装置２１を電気自動車１１に搭載すれば、ばね下重量を抑えることができる。その結果、走行安定性およびＮＶＨ特性に優れた電気自動車１１を実現することができる。

【0075】

以上、本発明の第１実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について説明を行ったが、本発明の実施の形態はこれに限られない。以下、本発明の他の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について説明を行うが、以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ詳細に説明する。

【0076】

図７に本発明の第２実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１の部分拡大図を示す。この実施形態のインホイールモータ駆動装置２１が第１実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１と異なる主な点は、隔壁７３（厳密には、隔壁７３に設けたボス部７６）との間に、第２の転がり軸受３６ｂ（の外輪３６ｂ１）を軸方向に挟持固定する中空円盤状の押え部材７８を備える点、および誘導手段Ｆを構成する連通路８０を、ボス部７６と押え部材７８の協働で形成した点にある。

【0077】

より詳細に述べると、押え部材７８は、ボルト等の締結部材によって、そのアウトボード側の端面７８ａ（図８（ｂ）参照）をボス部７６のインボード側の端面７６ｃに当接させた状態でボス部７６に固定されている。これにより、第２の転がり軸受３６ｂの外輪３６ｂ１は、隔壁７３のボス部７６に一体的に設けられた鍔部７６ｅと押え部材７８とで軸方向に挟持固定される。このようにすれば、モータ回転軸２４の回転に伴って第２の転がり軸受３６ｂで生じる可能性がある異音や振動を効果的に抑えることができる。また、ボス部７６の内周側と外周側とを連通させる連通路８０は、図８（ｂ）にも示すように、ボス部７６の端面７６ｃに形成した径方向溝７６ｄと、押え部材７８のアウトボード側の端面７８ａに設けられ、外径端部および内径端部が押え部材７８の外径面および内径面に開口した径方向溝７８ｂとで形成される。図７からも明らかなように、押え部材７８は、第２の転がり軸受３６ｂの外輪３６ｂ１の内径面を超える位置まで内径側に延びている。

【0078】

以上の構成により、第１実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１と同様に、モータ回転軸２４の外径側に吐出され、ケーシング２２の第１収容室７１の内周壁面に到達した潤滑油を、図８（ａ）中に黒塗り矢印で示すように、突状部７７の側面、さらには連通路８０に沿って径方向内側に誘導案内し、第２の転がり軸受３６ｂに供給することができる。特に、本実施形態では、押え部材７８（連通路８０を構成する径方向溝７８ｂ）が第２の転がり軸受３６ｂの外輪３６ｂ１の内径面を超える位置まで内径側に延びているので、第２の転がり軸受３６ｂのうち、ボール３６ｂ３と外輪３６ｂ１および内輪３６ｂ２との摺動部に効率良く潤滑油を供給することができる。そのため、第２の転がり軸受３６ｂを一層効率良く潤滑・冷却することができる。この場合、連通路８０は、押え部材７８のアウトボード側の端面７８ａに設けた径方向溝７８ｂのみで構成することも可能である。すなわち、ボス部７６の端面７６ｃに形成した径方向溝７６ｄは省略しても構わない。

【0079】

なお、押え部材７８は、例えば金属板等の板材で形成するのが好ましい。板材であれば、板厚を変えることで押し付け力を簡単に変化させることができることに加え、形状変更の要請にも容易に対応できる。押え部材７８の板厚は、０．５〜５ｍｍが好ましい。板厚が０．５ｍｍ以下では押し付け力が小さく、第２の転がり軸受３６ｂの保持力が小さくなるため不適であり、一方、板厚が５ｍｍ以上では、インホイールモータ駆動装置２１に対する軸方向のコンパクト化の要請に対応することが難しくなる。

【0080】

図９に、本発明の第３実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１の横断面図を示す。この実施形態のインホイールモータ駆動装置２１は、図７および図８（ａ）（ｂ）を参照して説明した第２実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１の変形例であり、誘導手段Ｆを構成する連通路８０の形成態様が異なっている。具体的には、ボス部７６の端面７６ｃに形成した径方向溝７６ｄと、径方向溝７６ｄの形成位置で押え部材７８の両端面に開口した切欠き７８ｃとで連通路８０を構成している。すなわち、詳細な図示は省略しているが、押え部材７８のアウトボード側の端面７８ａは、径方向溝７８ｂが省略された平滑面に形成されている。

【0081】

このような構成であっても、第１実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１と同様に、モータ回転軸２４の外径側に吐出され、ケーシング２２の第１収容室７１の内周壁面に到達した潤滑油を、図９中に黒塗り矢印で示すように、突状部７７の側面、さらには連通路８０に沿って径方向内側に誘導し、第２の転がり軸受３６ｂに供給することができる。

【0082】

押え部材７８の変形例を図１０に示す。この押え部材７８は、アウトボード側の端面７８ａに、アウトボード側（軸方向）に突出し、外輪３６ｂ１の端面と当接する複数の突出部７８ｄ（同図中に斜線ハッチングを示す）を有する。このような構成の押え部材７８であれば、複数の突出部７８ｄが個々に押し付け力を付与するので、外輪３６ｂ１の端面に対する追従性がよく、安定した押し付け力を与えることができる。なお、このような押え部材７８を使用する場合、誘導手段Ｆを構成する連通路８０は、図９に示した第３実施形態と同様に、周方向で隣り合う２つの突出部７８ｄ，７８ｄ間に形成された切欠き部（径方向外側に後退した部分）と、ボス部７６の端面７６ｃに形成した径方向溝７６ｄとで形成することができる。つまり、図９に示した押え部材７８のアウトボード側の端面７８ａにも、図１０に示すような突出部７８ｄを設けることができる（図示省略）。

【0083】

以上、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について説明を行ったが、インホイールモータ駆動装置２１には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

【0084】

例えば、以上では、回転ポンプ５１としてサイクロイドポンプを採用したが、これに限ることなく、減速機出力軸２８の回転を利用して駆動するあらゆる回転型ポンプを採用することができる。さらには、回転ポンプ５１を省略して、遠心力のみによって潤滑油を循環させるようにしてもよい。

【0085】

また、以上では、減速機入力軸２５の軸方向二箇所に偏心部２５ａ，２５ｂを設けたが、偏心部の設置個数は任意に設定することができる。例えば、偏心部は、減速機入力軸２５の軸方向三箇所に設けることができ、この場合、各偏心部は、減速機入力軸２５の回転に伴って生じる遠心力を打ち消し合うように１２０°位相を変えて設けるのが好ましい。また、減速部Ｂには、サイクロイド減速機に限らず、遊星歯車減速機などの他の減速機を採用してもよい。

【0086】

また、以上では、減速機出力軸２８に固定した内ピン３１と、曲線板２６ａ，２６ｂに設けた貫通孔３０ａとで運動変換機構を構成したが、運動変換機構は、減速部Ｂの回転をハブ輪３２に伝達可能な任意の構成とすることができる。

【0087】

以上で説明した実施形態における作動の説明は、各部材の回転に着目して行ったが、実際にはトルクを含む動力がモータ部Ａから後輪１４に伝達される。したがって、上述のように減速された動力は高トルクに変換されたものとなっている。

【0088】

また、モータ部Ａに電力を供給してモータ部を駆動させ、モータ部Ａからの動力を後輪１４に伝達させる場合を示したが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、後輪１４側からの動力を減速部Ｂで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Ａに伝達し、モータ部Ａで発電してもよい。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、モータ部Ａの駆動用電力や、車両に備えられた他の電動機器の作動用電力として活用することもできる。

【0089】

また、以上では、モータ部Ａにラジアルギャップモータを採用した構成に本発明を適用したが、本発明は、モータ部Ａに、ステータとロータとを軸方向の隙間を介して対向させるアキシャルギャップモータを採用した場合にも好ましく適用できる。

【0090】

さらに、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、後輪１４を駆動輪とした後輪駆動タイプの電気自動車１１のみならず、前輪１３を駆動輪とした前輪駆動タイプの電気自動車や、前輪１３および後輪１４を駆動輪とした４輪駆動タイプの電気自動車に適用することもできる。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含む。

【0091】

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

【符号の説明】

【0092】

１１ 電気自動車
２１ インホイールモータ駆動装置
２２ ケーシング
２３ａ ステータ
２３ｂ ロータ
２４ モータ回転軸
２４ａ 軸方向油路
２４ｂ 径方向油路
２５ 減速機入力軸
２８ 減速機出力軸
３６ａ 第１の転がり軸受
３６ｂ 第２の転がり軸受
３６ｂ１ 外輪
３６ｂ２ 内輪
３６ｂ３ ボール
７１ 第１収容室
７２ 第２収容室
７３ 隔壁
７６ ボス部
７８ 押え部材
８０ 連通路
Ａ モータ部
Ｂ 減速部
Ｃ 車輪用軸受部
Ｆ 誘導手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】