特許 6786354 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】6786354

(24)【登録日】2020年10月30日

(45)【発行日】2020年11月18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】

   F16H 1/08 20060101AFI20201109BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20201109BHJP

   B60K 7/00 20060101ALI20201109BHJP

   B60K 1/02 20060101ALI20201109BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/08

   H02K7/116

   B60K7/00

   B60K1/02

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-213119(P2016-213119)

(22)【出願日】2016年10月31日

(65)【公開番号】特開2018-71686(P2018-71686A)

(43)【公開日】2018年5月10日

【審査請求日】2019年9月26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】田村 四郎

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 稔

(72)【発明者】

【氏名】太向 真也

【審査官】 小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２６３１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０８１４３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １／０８

Ｂ６０Ｋ １／０２

Ｂ６０Ｋ ７／００

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動モータ部と、減速機部と、車輪用軸受部とから構成され、ケーシングを備えており、前記減速機部が平行軸歯車による減速構造を有するインホイールモータ駆動装置において、
前記平行軸歯車は、前記電動モータ部に連結され入力歯車を備えた入力軸、入力側中間歯車と出力側中間歯車を備えた１つ又は複数の中間軸および前記車輪軸受部に連結され最終出力歯車を備えた出力軸とから構成され、前記入力軸、前記中間軸および前記出力軸のそれぞれの両端部が転がり軸受によって回転自在に支持され、
前記中間軸と前記出力軸のアウトボード側を支持する２つの転がり軸受と、前記中間軸と前記出力軸のインボード側を支持する２つの転がり軸受の少なくとも片側の２つの転がり軸受は、その軸受幅が軸方向に重ならない位置に配置され、
前記出力軸を支持する転がり軸受とは別に独立して前記車輪用軸受部が設けられており、前記出力軸が前記車輪用軸受部にトルク伝達可能に連結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】

前記軸受幅が軸方向に重ならない位置に配置されている２つの転がり軸受が、前記中間軸と前記出力軸のアウトボード側を支持する転がり軸受であ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】

前記中間軸を支持する転がり軸受に対して前記出力軸を支持する転がり軸受をインボード側にずらせたことを特徴とする請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。

【請求項4】

前記減速構造が２段の平行軸歯車で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいず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】

前記車輪用軸受部が前記出力軸を支持する転がり軸受よりアウトボード側に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6】

前記車輪用軸受部が前記ケーシングの外側に取り付けられていることを特徴とする請求項５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、電動モータ部の出力軸と車輪用軸受部とを減速機部を介して連結した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駆動装置は、ホイールの内部に収められるため、車両のばね下重量となる。ばね下重量の増加は車両の乗り心地を悪化させるため、インホイールモータ駆動装置の小型軽量化は重要な要件である。電動モータの出力トルクは、電動モータのサイズおよび重量に比例するため、モータ単体で車両の駆動に必要なトルクを発生させようとすると、大型のモータが必要になる。そのため、電動モータを減速機と組み合わせて使用することで、小型化する手段が用いられる。

【0003】

しかし、電動モータ、減速機、車輪用軸受を直列に並べると、ホイールからインボード側へのインホイールモータ駆動装置の張り出し量が大きくなる。ホイールハウジングのスペースが内燃機関の車両と同じである場合、車両が転舵、上下動した際、車体とインホイールモータ駆動装置との干渉が発生する。そのため、タイヤ可動範囲を減らすか、インホイールモータ駆動装置専用に車体を改造する必要がある。

【0004】

従来技術として、インホイールモータ駆動装置において、電動モータの回転を減速して減速機構の出力軸から駆動輪に伝達し、減速機構が平行軸歯車列からなり、この平行軸歯車列により電動モータの回転軸が車両の垂直方向の上方にオフセットされて配置したものが提案されている（特許文献１）。このインホイールモータ駆動装置では、電動モータの回転軸を車輪用軸受の軸心に対して径方向にオフセットさせることにより、ホイール内の
電動モータが占有していない空間に懸架機構との接続点やブレーキキャリパ取付部等を設けることができる。また、インホイールモータ駆動装置全体を小さくすることができるので、転舵機構による旋回運動や懸架機構による上下運動に伴う車体や懸架部品との干渉を回避しやすくしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２０９０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載のインホイールモータ駆動装置では、平行軸歯車減速機を適用することで、電動モータのオフセット配置により軸方向の小型化を図っている。しかし、電動モータを含めたインホイールモータ駆動装置の全体をホイール内周の円筒状の空間に収める構造には至っていない。そのため、懸架部品の形状に制限が加わることで、懸架部品の重量増加や強度低下、最低地上高さの減少などの悪影響が生じたり、干渉を回避するために、車体側の設計変更が必要になることで車両の運動性能が低下したり、車体の共通化にコストメリットが失われるという問題が考えられる。

【0007】

平行軸歯車減速機では、最終出力歯車を備えた出力軸と中間歯車を備えた中間軸の軸間距離は、歯車側の要件、軸受側の要件および懸架装置への取付け構造を考慮する必要があることが判明した。具体的には、歯車側の要件として、最終出力歯車が大径になりすぎると懸架装置のロアアームとの干渉が生じ、中間歯車が小径になりすぎると歯車として成立しなくなる。軸受側の要件として、大きなラジアル荷重、スラスト荷重により転動体と軌道面の接触楕円が軌道面の肩に乗り上げないように転動体の直径や転動体のピッチ円直径を大きくする必要がある。このような要件が関係するので、例えば、歯車としては最適ではないが、軸受側の要件で、出力軸と中間軸の軸間距離が決まることや、径方向に十分小型化できないという問題が判明した。さらに、懸架装置への取付け構造のためのスペースを確保する必要がある。平行軸歯車減速機を備えたインホイールモータ駆動装置を径方向に小型化するために上記のような問題に辿りつき、この問題に着目したのが本発明である。

【0008】

本発明は、上記の問題に鑑み、平行軸歯車減速機を備えたインホイールモータ駆動装置の径方向の小型化を図ると共に、運転性能、車両搭載性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、上記の目的を達成するために種々検討した結果、前述した歯車側の決定要件と軸受側の決定要件との寸法的な相互依存を解消すると共に懸架装置への取付け構造のためのスペースを確保するという新たな着想により、本発明に至った。

【0010】

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、電動モータ部と、減速機部と、車輪用軸受部とから構成され、ケーシングを備えており、前記減速機部が平行軸歯車による減速構造を有するインホイールモータ駆動装置において、前記平行軸歯車は、前記電動モータ部に連結され入力歯車を備えた入力軸、入力側中間歯車と出力側中間歯車を備えた１つ又は複数の中間軸および前記車輪軸受部に連結され最終出力歯車を備えた出力軸とから構成され、前記入力軸、前記中間軸および前記出力軸のそれぞれの両側が転がり軸受によって回転自在に支持され、前記中間軸と前記出力軸のアウトボード側を支持する２つの転がり軸受と、前記中間軸と前記出力軸のインボード側を支持する２つの転がり軸受の少なくとも片側の２つの転がり軸受は、その軸受幅が軸方向に重ならない位置に配置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。

【0011】

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、電動モータ部と、減速機部と、車輪用軸受部とから構成され、ケーシングを備えており、前記減速機部が平行軸歯車による減速構造を有するインホイールモータ駆動装置において、前記平行軸歯車は、前記電動モータ部に連結され入力歯車を備えた入力軸、入力側中間歯車と出力側中間歯車を備えた１つ又は複数の中間軸および前記車輪軸受部に連結され最終出力歯車を備えた出力軸とから構成され、前記入力軸、前記中間軸および前記出力軸のそれぞれの両端部が転がり軸受によって回転自在に支持され、前記中間軸と前記出力軸のアウトボード側を支持する２つの転がり軸受と、前記中間軸と前記出力軸のインボード側を支持する２つの転がり軸受の少なくとも片側の２つの転がり軸受は、その軸受幅が軸方向に重ならない位置に配置され、前記出力軸を支持する転がり軸受とは別に独立して前記車輪用軸受部が設けられており、前記出力軸が前記車輪用軸受部にトルク伝達可能に連結されていることを特徴とする。

【0012】

上記の軸受幅が軸方向に重ならない位置に配置されている２つの転がり軸受が、中間軸と出力軸のアウトボード側を支持する転がり軸受であること、また、中間軸を支持する転がり軸受に対して出力軸を支持する転がり軸受をインボード側にずらせることが好ましい。これにより、インホイールモータ駆動装置の径方向の小型化を図ると共に懸架装置への取付け構造のためのスペースを確保することができる。

【0013】

上記の減速構造が２段の平行軸歯車で構成されていることにより、部品点数を抑え、高減速比と小型化を両立させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、平行軸歯車減速機を備えたインホイールモータ駆動装置の径方向の小型化を図ると共に、運転性能、車両搭載性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を示し、図２のＰ−Ｐ線で矢視した縦断面図である。

【図2】図１のＱ−Ｑ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の横断面図である。

【図3】図１のＲ−Ｒ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の横断面図である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を示し、図２のＰ−Ｐ線で矢視した縦断面図である。

【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。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の第１の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を図１〜図３、図５および図６に基づいて説明する。まず、本実施形態のインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車を図５、図６に基づいて説明する。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。

【0017】

電気自動車１１は、図５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とを装備する。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。

【0018】

懸架装置１６は、左右に延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。

【0019】

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。

【0020】

第１の実施形態の特徴的な構成を説明する前にインホイールモータ駆動装置２１の全体構成を図１〜図３に基づいて説明する。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、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側と称し、中央寄りとなる側をインボード側と称する。特許請求の範囲におけるアウトボード側およびインボード側という用語は前記の意味で用いる。

【0021】

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の横断面図で、図３は、図１のＲ−Ｒ線で矢視したインホイールモータ駆動装置の横断面図である。

【0022】

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電動モータ部Ａと、電動モータ部Ａの回転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に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備えている。電動モータ部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に収容あるいは取り付けられる。ケーシング２２は図１に示すように一体構造とする他、分割可能な構造にすることもできる。

【0023】

電動モータ部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の径方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータ２４と、ロータ２４の径方向内側に配置されてロータ２４と一体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電動モータ２６で構成されている。モータ回転軸２５は、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。

【0024】

モータ回転軸２５は、その軸方向一方側の端部（図１の左側）が転がり軸受４０により、軸方向他方側の端部（図１の右側）が転がり軸受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。

【0025】

減速機部Ｂは、入力歯車３０と、中間歯車としての入力側中間歯車３１および出力側中間歯車３２と、最終出力歯車３５とを有する。入力歯車３０は入力軸３０ａを一体に有しており、この入力軸３０ａ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。入力側中間歯車３１および出力側中間歯車３２を備える中間軸Ｓ１は、両中間歯車３１、３２と一体に形成されている。最終出力歯車３５を備える出力軸３６は、最終出力歯車３５と一体に形成されている。

【0026】

入力軸３０ａ、中間軸Ｓ１および出力軸３６は互いに平行に配置されている。入力軸３０ａは転がり軸受４２、４３によって、中間軸Ｓ１は転がり軸受４４、４５によって、出力軸３６は転がり軸受４８、４９によって、それぞれ、両端部がケーシング２２に対して回転自在に支持されている。ここで、入力軸３０ａ、中間軸Ｓ１および出力軸３６の両端部とは、それぞれの軸端部のみに限定されるものではなく、例えば、図１に示すように、出力軸３６の最終出力歯車３５の外側（アウトボード側）の途中位置を含む概念のものである。要は、入力軸３０ａ、中間軸Ｓ１および出力軸３６が、転がり軸受４２、４３、４４、４５、４８、４９によって、両持ちで支持されることを意味する。本明細書および特許請求の範囲において、入力軸、中間軸および出力軸の両端部は上記の意味で用いる。

【0027】

図２および図３に示すように、減速機部Ｂの入力軸３０ａの中心Ｏ１（モータ回転軸２５の中心でもある）と車輪用軸受部Ｃの中心Ｏ３との間に、中間軸Ｓ１の中心Ｏ２が配置され、各中心Ｏ１、Ｏ２およびＯ３を結ぶ直線が三角状をなすように構成され、インホイールモータ駆動装置２１の外周輪郭の小型化を図っている。これにより、既存の内燃機関の車両のホイール７０内に装着することができる。

【0028】

図２は、図１のＱ−Ｑ線で矢視した、すなわち、アウトボード側から見た横断面図であるが、出力軸３６のアウトボード側を支持する転がり軸受４９が、最終出力歯車３５の内径側凹部４７に配置されている。図1に示すように、出力軸３６のアウトボード側を支持する転がり軸受４９と中間軸Ｓ１のアウトボード側を支持する転がり軸受４５のそれぞれの軸受幅Ｗ４、Ｗ２は、軸方向に重ならない位置に配置されている。また、図３は、図１のＲ−Ｒ線で矢視した、すなわち、インボード側から見た横断面図であるが、中間軸Ｓ１のインボード側を支持する転がり軸受４４が、入力側中間歯車３１の内径側凹部３３に配置されている。図１に示すように、出力軸３６のインボード側を支持する転がり軸受４８と中間軸Ｓ１のインボード側を支持する転がり軸受４４のそれぞれの軸受幅Ｗ３、Ｗ１は、軸方向に重ならない位置に配置されている。詳細は後述する。

【0029】

図１に示すように、減速機部Ｂでは、入力歯車３０と入力側中間歯車３１とが噛合し、出力側中間歯車３２と最終出力歯車３５とが噛合している。入力側中間歯車３１の歯数は、入力歯車３０および出力側中間歯車３２の歯数よりも多く、最終出力歯車３５の歯数は出力側中間歯車３２の歯数よりも多い。以上の構成から、モータ回転軸２５の回転運動を２段階に減速する平行軸歯車減速機３９が構成される。２段の平行軸歯車からなる減速機構は、部品点数が比較的少なく、かつ、後述する平行軸歯車と支持軸受の配置構造とが相俟って、高減速比と小型化を両立させることができる。

【0030】

本実施形態では、減速機３９を構成する入力歯車３０、入力側中間歯車３１、出力側中間歯車３２および最終出力歯車３５として、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は１〜３程度に設定するのが好ましい。

【0031】

車輪用軸受部Ｃは、内輪回転タイプの車輪用軸受５０で構成される。車輪用軸受５０は、ハブ輪６０と内輪５２とからなる内方部材６１と、外輪５３と、玉５６および保持器（図示省略）を主な構成とする複列アンギュラ玉軸受である。

【0032】

ハブ輪６０のアウトボード側の外周に車輪取り付け用のフランジ部６０ａが形成され、インボード側の小径段部に内輪５２が嵌合され加締め固定されている。加締め部６０ｂは、車輪用軸受５０の組み立て後、内輪５２を固定すると共に車輪用軸受５０に予圧を付与している。ハブ輪６０の外周にアウトボード側の内側軌道面５４が形成され、内輪５２の外周にインボード側の内側軌道面５４が形成されている。図示は省略するが、車輪取り付け用のフランジ部６０ａには、ブレーキディスクおよびホイールが取り付けられる。外輪５３の内周には、ハブ輪６０の内側軌道面５４および内輪５２の内側軌道面５４に対応して複列の外側軌道面５５が形成されている。出力軸３６は、ハブ輪６０にスプライン嵌合し、トルク伝達可能に連結されている。

【0033】

外輪５３の外周にフランジ部５３ａが形成され、このフランジ部５３ａにアタッチメント４６がボルト７２により締結固定されている。アタッチメント４６は、ボルト７２の周方向位置とは異なる周方向位置でボルト７１によりケーシング２２に締結固定されている。これにより、アタッチメント４６を介して車輪用軸受５０とケーシング２２とが結合される。アタッチメント４６は、図１の下方に延び、図示は省略するが、懸架装置のブラケットにボルトで締結固定される。図示のように、インホイールモータ駆動装置２１では、車輪用軸受５０の外径側に位置するケーシング２２の限定された部分が懸架装置への取付け構造のためのスペースとなる。

【0034】

インホイールモータ駆動装置２１では、電動モータ２６の冷却や減速機３９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。

【0035】

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６参照）の内部に収められ、ばね下荷重となるため、小型軽量化が必須である。前述した構成の平行軸歯車減速機３９を電動モータ２６と組み合わせることで、低トルクかつ高回転型の小型電動モータ２６を使用することが可能となる。例えば、減速比１１の平行軸歯車減速機３９を用いた場合、毎分一万数千回転程度の高速回転の電動モータ２６を使用することにより電動モータ２６を小型化することができる。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。

【0036】

本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１の全体構成は以上のとおりである。次に特徴的な構成を説明する。

【0037】

インホイールモータ駆動装置２１を小型軽量化するには、平行軸歯車減速機３９の１段あたりの減速比を大きくすることが有効である。ところが、平行に配置された中間軸Ｓ１、出力軸３６および支持する転がり軸受４４、４５、４８、４９の配置関係から、前述したように、最終出力歯車３５を備えた出力軸３６と中間歯車３１、３２を備えた中間軸Ｓ１の軸間距離Ｌは、歯車側の要件、軸受側の要件および懸架装置への取付け構造を考慮して決定する必要がある。本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１の平行軸歯車減速機３９では、歯車側の決定要件と軸受側の決定要件との寸法的な相互依存を解消すると共に懸架装置への取付け構造のためのスペースを確保するという新たな着想により到達したものである。

【0038】

本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１では、平行軸歯車減速機３９の中間軸Ｓ１と出力軸３６のアウトボード側を支持する２つの転がり軸受４５、４９と、中間軸Ｓ１と出力軸３６のインボード側を支持する２つの転がり軸受４４、４８の少なくとも片側の２つの転がり軸受は、その軸受幅が軸方向に重ならない位置に配置されていることを特徴的な構成とする。

【0039】

図１に示すように、アウトボード側を支持する２つの転がり軸受４５、４９の軸受幅Ｗ２、Ｗ４およびインボード側を支持する２つの転がり軸受４４、４８の軸受幅Ｗ１、Ｗ３は軸方向に重ならない位置に配置されている。これにより、上記の２つの転がり軸受４５、４９間および４４、４８間において、径方向寸法による制約が解消されるので、歯車側の決定要件と軸受側の決定要件との寸法的な相互依存を解消し、設計自由度が向上することによる。例えば、アウトボード側の２つの転がり軸受４５、４９の軸受幅Ｗ２、Ｗ４の軸方向のずれ量（軸受端面間の距離）や転がり軸受４５の装着面への組込方向等を適宜変更すれば、２つの転がり軸受４５、４９の外径面が極接近した構造やさらには外径面が半径方向に重なる構造も可能になる。

【0040】

このため、入力側中間歯車３１、出力側中間歯車３２、最終出力歯車３５の歯数やピッチ円直径などの諸元が歯車側の使用条件のみに基づいて最適化でき、この結果により、中間軸Ｓ１と出力軸３６の軸間距離Ｌが決定される。

【0041】

また、中間軸Ｓ１と出力軸３６の両端部を支持する転がり軸受４４、４５、４８、４９には、はすば歯車を用いた入力側中間歯車３１、出力側中間歯車３２、最終出力歯車３５から大きなラジアル荷重とスラスト荷重が負荷される。これらの荷重に対して転動体と軌道面の接触楕円が軌道面の肩に乗り上げないように転動体の直径や転動体のピッチ円直径を大きくする必要があるが、軸受仕様は、軸受側の使用条件のみに基づいて最適化でき、決定することができる。

【0042】

また、中間軸Ｓ１のアウトボード側を支持する転がり軸受４５に対して、出力軸３６のアウトボード側を支持する転がり軸受４９をインボード側にずらせることにより、アタッチメント４６をケーシング２２にボルト７１で締結固定する等の懸架装置への取付け構造のためのスペースを確保することができる。

【0043】

図１に示すように、入力側中間歯車３１と出力側中間歯車３２を備えた中間軸Ｓ１は、両端部を転がり軸受４４、４５によって支持され、最終出力歯車３５を備えた出力軸３６は、両端部を転がり軸受４８、４９によって支持されている。入力側中間歯車３１は大きな直径を有し、インボード側の幅面３１ａに内径側凹部３３が形成され、この内径側凹部３３に転がり軸受４４の内輪が嵌合する装着面３３ａが形成されている。これにより、イントボード側を支持する転がり軸受４４、４８の軸受幅Ｗ１、Ｗ３を軸方向に重ならない位置に配置すると共に、軸方向寸法の短縮化、入力側中間歯車３１の軽量化を図っている。

【0044】

また、最終出力歯車３５も大きな直径を有し、アウトボード側の幅面３５ａに内径側凹部４７が形成され、この内径側凹部４７に転がり軸受４９の内輪が嵌合する装着面４７ａが形成されている。これにより、アウトボード側を支持する転がり軸受４５、４９の軸受幅Ｗ２、Ｗ４を軸方向に重ならない位置に配置すると共に、軸方向寸法の短縮化、最終出力歯車３５の軽量化を図っている。

【0045】

次に、本発明の第２の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を図４に基づいて説明する。本実施形態では、最終出力歯車のアウトボード側の幅面には内径側凹部が形成されてなく、中間軸に駐車用ロック機構に用いる歯車が設けられた点が、第１の実施形態とは異なる。その他の構成については第１の実施形態と同様であるので、同じ機能を有する部位には同じ符号を付して要点のみ説明する。

【0046】

図４に示すように、本実施形態では、最終出力歯車３５’のアウトボード側には転がり軸受４９の装着面４７ａが設けられているが、幅面３５ａにはフラットな面で形成され、内径側凹部は形成されていない。しかし、本実施形態においても、中間軸Ｓ１’と出力軸３６’のアウトボード側を支持する２つの転がり軸受４５、４９の軸受幅Ｗ２、Ｗ４およびインボード側を支持する２つの転がり軸受４４、４８の軸受幅Ｗ１、Ｗ３は軸方向に重ならない位置に配置されている。

【0047】

本実施形態では、最終出力歯車３５’にアウトボード側の幅面に内径側凹部を形成しない構造にしたので、中間軸Ｓ１’の出力側中間歯車３２のアウトボード側に生じたスペースに駐車用ロック機構に用いる歯車７３が設けられている。

【0048】

本実施形態におけるアウトボード側を支持する２つの転がり軸受４５、４９およびインボード側を支持する２つの転がり軸受４４、４８の軸受幅Ｗ２、Ｗ４およびＷ１、Ｗ３は軸方向に重ならない位置に配置された構成による作用効果や、図４のＱ−Ｑ線で矢視したアウトボード側から見た横断面図、図４のＲ−Ｒ線で矢視したインボード側から見た横断面図、その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態において前述した内容を準用し、説明を省略する。

【0049】

以上の実施形態では、中間軸Ｓ１、Ｓ１’と出力軸３６、３６’のアウトボード側を支持する２つの転がり軸受４５、４９とインボード側を支持する２つの転がり軸受４４、４８の両側の２つの転がり軸受４５、４９および４４、４８について、軸受幅Ｗ２、Ｗ４およびＷ１、Ｗ３が軸方向に重ならない位置に配置されているものを例示したが、これに限られず、アウトボード側を支持する２つの転がり軸受４５、４９の軸受幅Ｗ２、Ｗ４のみを軸方向に重ならない位置に配置されたものとし、インボード側を支持する２つの転がり軸受４４、４８の軸受幅Ｗ１、Ｗ３については、軸方向に重なった位置に配置されたものしてもよい。

【0050】

以上の実施形態のインホイールモータ駆動装置２１の減速機部Ｂは、２段減速の平行軸歯車減速機３９を用いたものを例示したが、これに限定されるものではなく、１段減速や３段減速以上のものにしてもよい。

【0051】

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】

【0052】

２１ インホイールモータ駆動装置
２２ ケーシング
２５ モータ回転軸
２６ 電動モータ
３０ 入力歯車
３０ａ 入力軸
３１ 入力側中間歯車
３２ 出力側中間歯車
３３ 内径側凹部
３３ａ 装着面
３５ 出力歯車
３６ 出力軸
３６’ 出力軸
３９ 減速機
４４ 転がり軸受
４６ アタッチメント
４７ 内径側凹部
４９ 転がり軸受
５０ 車輪用軸受
５２ 内輪
５３ 外輪
５３ａ フランジ部
６０ ハブ輪
６０ｂ 加締め部
７１ ボルト
７２ ボルト
Ａ 電動モータ部
Ｂ 減速機部
Ｃ 車輪用軸受部
Ｌ 軸間距離
Ｓ１ 中間軸
Ｓ１’ 中間軸
Ｗ１ 軸受幅
Ｗ２ 軸受幅
Ｗ３ 軸受幅
Ｗ４ 軸受幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】