特許 6843511 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】6843511

(24)【登録日】2021年2月26日

(45)【発行日】2021年3月17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】

   B60K 7/00 20060101AFI20210308BHJP

   B60K 17/06 20060101ALI20210308BHJP

   F16H 1/06 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   B60K7/00

   B60K17/06 K

   F16H1/06

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-46940(P2016-46940)

(22)【出願日】2016年3月10日

(65)【公開番号】特開2017-159817(P2017-159817A)

(43)【公開日】2017年9月14日

【審査請求日】2019年2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】佐藤 勝則

【審査官】 結城 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−３０３４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−４４４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−３１９１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４８４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１３２０５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１１１３６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ７／００，１７／０６，

Ｆ１６Ｈ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ部と、複数の歯車からなる平行軸歯車減速機で構成された減速機部と、車輪用軸受部と、潤滑油を圧送する回転ポンプとを有するインホイールモータ駆動装置において、
減速機部の入力軸と出力軸の間に、中間ギヤを有する中間軸を配置し、該中間軸の前記モータ部側の端部に前記回転ポンプを取り付けて前記中間軸で前記回転ポンプを駆動し、前記回転ポンプを、前記モータ部と径方向でオーバーラップさせて前記モータ部の外径側に配置し、前記中間ギヤの歯面と前記回転ポンプを軸方向に離間させて配置した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】

前記平行軸歯車減速機に複数の中間軸を設け、前記回転ポンプを、複数の中間軸のうち、トルク伝達方向の最上流側の中間軸を除く中間軸で駆動する請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。

【請求項3】

前記回転ポンプを駆動する中間軸に設けた中間ギヤを、アイドラギヤで構成した請求項１または２に記載のインホイールモータ駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、電動モータの出力軸と車輪用軸受とを減速機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、ホイールの内部に搭載されるため、該駆動装置の重量増加は車両のばね下荷重の増加につながる。ばね下荷重の増加は走行安定性やＮＶＨ特性を悪化させるため、該駆動装置の小型化や軽量化は重要である。また、車両搭載時における車体や懸架部品との干渉回避の観点からも、該駆動装置の小型化が必要とされる。

【0003】

モータの出力トルクはモータサイズ及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となる。大型モータを使用すると、重量増につながるだけでなく、車輪が操舵方向に回転し、あるいは上下に振動した際に、インホイールモータ駆動装置が車体や懸架部品に干渉するおそれもある。そのため、従来のインホイールモータ駆動装置では、高回転低トルクのモータの回転を、減速機構を介してホイールに伝達することで、モータの小型化を図る場合が多い。

【0004】

インホイールモータ駆動装置には、モータ、軸受、歯車等の構成部品に対する潤滑および冷却を行うため、オイルポンプで圧送した潤滑油を、油路を介してモータおよび減速機に供給する潤滑機構が設けられる。潤滑機構のオイルポンプを車輪駆動用モータの出力で駆動すれば、ポンプ専用のモータを別途設置する必要がなくなるため、低コスト化や省スペース化を図る上で有利となる。

【0005】

以上に述べた潤滑機構の一例として、例えば特許第４５０１９１１号公報（特許文献１）には、減速機構を構成するカウンターギヤのギヤ軸でオイルポンプを駆動するインホイールモータ駆動装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４５０１９１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１のインホイールモータ駆動装置では、オイルポンプがカウンターギヤの内部に配置される。そのため、ポンプの大容量化等を目的としてオイルポンプを軸方向寸法の大きい大型品に置き換えると、オイルポンプがカウンターギヤから軸方向にはみ出すおそれがある。インホイールモータ駆動装置では、懸架装置の配置スペースとの関係で、その軸方向寸法を極力小さくすることが望まれており、これを受けて該駆動装置の内部には各種部品が軸方向に密に配置される。そのため、オイルポンプがカウンターギヤから軸方向にはみ出せば、モータ部の軸方向寸法、延いてはインホイールモータ駆動装置全体の軸方向寸法が増すことになり、上記の要請に反する結果となる。

【0008】

また、オイルポンプの収容スペースを確保するため、カウンターギヤのウェブを薄肉化し、あるいはカウンターギヤの歯面に対して軸方向にオフセットさせる必要があるため、カウンターギヤの強度が低下するおそれがある。

【0009】

このように、従来のインホイールモータ駆動装置は、オイルポンプのサイズ変更（軸方向寸法の増大）がインホイールモータ駆動装置全体の軸方向寸法に直接影響を与える点が問題となる。

【0010】

そこで、本発明は、オイルポンプのサイズ変更時にも軸方向寸法の大型化を回避でき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】

【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、車輪を駆動するモータ部と、複数の歯車からなる平行軸歯車減速機で構成された減速機部と、車輪用軸受部と、潤滑油を圧送する回転ポンプとを有するインホイールモータ駆動装置において、減速機部の入力軸と出力軸の間に、中間ギヤを有する中間軸を配置し、該中間軸で前記回転ポンプを駆動し、回転ポンプを前記モータ部と径方向でオーバーラップさせて前記モータ部の外径側に配置したことを特徴とする。

【0012】

本発明のインホイールモータ駆動装置では、中間軸で回転ポンプを駆動するため、低い回転数で回転ポンプを駆動させて回転ポンプの静粛性や耐久性を高めることができる。特に回転ポンプをモータ部と径方向でオーバーラップさせてモータ部の外径側に配置することにより、回転ポンプを大型化した場合でもモータ部の軸方向寸法の増大、さらにはインホイールモータ駆動装置の軸方向寸法の増大を防止できる。インホイールモータ駆動装置では、懸架装置の設置スペースとの兼ね合いで、その軸方向寸法の増大が制限されるが、本発明により懸架装置の設計変更等が不要となり、既存の懸架装置をそのまま活用することができる。この場合、中間ギヤの歯面と回転ポンプを軸方向に離間させて配置するのが好ましい。

【0013】

前記平行軸歯車減速機に複数の中間軸を設け、前記回転ポンプを、複数の中間軸のうち、トルク伝達方向の最上流側の中間軸を除く中間軸で駆動すれば、回転ポンプを駆動する中間軸をモータ部の半径方向へ離間させ易くなる。従って、回転ポンプをモータ部の外径側に配置することが容易となる。

【0014】

前記回転ポンプを駆動する中間軸に設けた中間ギヤをアイドラギヤで構成すれば、入力軸と出力軸の間の減速比が過剰に大きくなることを防止できる。そのため、入力軸と出力軸間の減速比の選択自由度を高めることが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、回転ポンプのサイズ変更時にもモータ部、さらにはインホイールモータ駆動装置の軸方向寸法の大型化を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ホイールの内側空間に配置したインホイールモータ駆動装置をインボード側から見た時の概略構成を示す正面図である。

【図2】図１中の中心Ｏａ、Ｏ１、Ｏ２、Ｏｂを結んだＰ−Ｐ線に沿う断面図である。

【図3】図１中の中心Ｏａ、Ｏ２を結んだＱ−Ｑ線に沿う断面図である。

【図4】ホイールの内側空間に配置したインホイールモータ駆動装置をインボード側から見た時の概略構成を示す正面図である。

【図5】図４中の中心Ｏａ、Ｏ１、Ｏ２、Ｏｂを結んだＲ−Ｒ線に沿う断面図である。

【図6】図４中の中心Ｏａ、Ｏ２を結んだＳ−Ｓ線に沿う断面図である。

【図7】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8】図７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】

【0017】

本発明に係るインホイールモータ駆動装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。

【0018】

図７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８は、電気自動車１１を後方から見た概略断面図である。

【0019】

電気自動車１１は、図７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８に示すように、シャシー１２のタイヤハウス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。

【0020】

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。

【0021】

電気自動車１１は、タイヤハウス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。

【0022】

こ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および図２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。

【0023】

図１は、後輪１４のホイールＷの内側空間に配置したインホイールモータ駆動装置２１をインボード側から見た時の概略構成を示す正面図である。図２は、図１中のモータ中心Ｏａ、二つの中間軸中心Ｏ１，Ｏ２、および車軸中心Ｏｂを結んだＰ−Ｐ線に沿う断面図である。

【0024】

図１および図２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機部Ｂと、減速機部Ｂからの出力を駆動輪としての後輪１４に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備えている。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に収容される。ケーシング２２は図２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。

【0025】

図２に示すように、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は磁性体コアの外周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。

【0026】

モータ回転軸２５は、その軸方向一方側の端部（図２の左側）が転がり軸受４０により、軸方向他方側の端部（図２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。

【0027】

減速機部Ｂは、入力ギヤ３０と、複数の中間ギヤとしての第１中間ギヤ３１、第２中間ギヤ３２、第３中間ギヤ３３、および第４中間ギヤ３４と、出力ギヤ３５とを有する。入力ギヤ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。第１中間ギヤ３１は、第１中間軸Ｓ１と一体に形成され、この第１中間軸Ｓ１に第２中間ギヤ３２がスプライン嵌合により連結されている。また、第４中間ギヤ３４は、第２中間軸Ｓ２と一体に形成され、この第２中間軸Ｓ２に第３中間ギヤ３３がスプライン嵌合により連結されている。出力ギヤ３５は、中空の出力軸３６と一体に形成されている。

【0028】

入力軸３０ａ、第１中間軸Ｓ１、第２中間軸Ｓ２、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、第１中間軸Ｓ１は転がり軸受４４，４５によって、第２中間軸Ｓ２は転がり軸受４６，４７によって、出力軸３６は転がり軸受４８，４９によって、それぞれケーシング２２に対して回転自在に支持されている。

【0029】

この減速機部Ｂでは、入力ギヤ３０と第１中間ギヤ３１とが噛合し、第２中間ギヤ３２と第３中間ギヤ３３とが噛合し、第４中間ギヤ３４と出力ギヤ３５とが噛合している。第１中間ギヤ３１の歯数は、トルク伝達方向両側の入力ギヤ３０および第２中間ギヤ３２の歯数よりも多く、第３中間ギヤ３３の歯数は、トルク伝達方向両側の第２中間ギヤ３２および第４中間ギヤ３４の歯数よりも多い。また、出力ギヤ３５の歯数は第４中間ギヤ３４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３段階に減速する平行軸歯車減速機３９が構成される。

【0030】

本実施形態では、平行軸歯車減速機３９を構成する入力ギヤ３０、各中間ギヤ３０〜３４、および出力ギヤ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、各ギヤのモジュールは１〜３程度に設定するのが好ましい。

【0031】

車輪用軸受部Ｃは以下の構成の車輪用軸受５７で構成されている。車輪用軸受５７は外輪回転タイプであり、図示しないナックルに固定された車軸５１と、車軸５１の外周面に嵌合固定された二つの内輪５２と、内輪５２の外周側に配置されたハブ輪５３と、内輪５２の外周面に形成したインナレースとハブ輪５３の内周面に形成したアウタレースとの間に配置された複数の玉５４と、各玉５４を保持する保持器５５とを備えた複列アンギュラ玉軸受である。

【0032】

車軸５１の軸端に形成した雄ねじ部にナット５６を螺合させて締め付けることにより、車輪用軸受５７の分離が防止されると共に、軸受内部に予圧が付与される。また、ハブ輪５３に設けたフランジ５３ａにホイールＷ（図１参照）が図示しないハブボルトを介して固定される。ハブ輪５３は、平行軸歯車減速機３９の中空の出力軸３６の内周に配置され、当該出力軸３６とスプライン嵌合によって連結される。これにより、減速機部Ｂの出力が後輪１４に伝達される。本実施形態では、車輪用軸受５７として外輪回転タイプを使用しているが、出力ギヤ３５の位置を変更することで、車輪用軸受５７として内輪回転タイプを使用することもできる。

【0033】

図１および図２に示すように、モータ２６の中心Ｏａ（モータ中心）は、車軸５１の中心Ｏｂ（車軸中心）に対してモータ２６の半径方向に偏心した位置にある。第１中間軸Ｓ１の中心Ｏ１（第１中間軸中心）および第２中間軸Ｓ２の中心Ｏ２（第２中間軸中心）は、モータ中心Ｏａと車軸中心Ｏｂとを結ぶ線に対して一方側の領域にある。第２中間軸中心Ｏ２は、モータ中心Ｏａと車軸中心Ｏｂの間に位置している。図１では、モータ中心Ｏａと車軸中心Ｏｂを結ぶ線が略水平となるような姿勢で、インホイールモータ駆動装置２１をホイールＷ内に配置した場合を例示している。

【0034】

インホイールモータ駆動装置２１は、タイヤハウス１５（図８参照）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。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。

【0035】

次に、このインホイールモータ駆動装置２１における潤滑機構を図１〜図３に基づいて説明する。ここで、図３は、図１中のモータ中心Ｏａおよび第２中間軸中心Ｏ２を結んだＱ−Ｑ線に沿う断面図である。

【0036】

潤滑機構は、モータ部Ａおよび減速機部Ｂを冷却し、さらに潤滑を行うためにこれらに潤滑油を循環供給するものである。この実施形態の潤滑機構は、図１に示すように、回転ポンプ６０と、ケーシング２２内に配設された油路６５，６６，６７とを主な構成としている。

【0037】

図１および図３に示すように、回転ポンプ６０の吐出口６３および吸入口６４がケーシング２２に設けられている。回転ポンプ６０の吐出口６３から延びる油路６５は、モータ部Ａまで延び、モータ部Ａの内部でモータ２６の外径端部付近を周回する周回油路６７に接続されている。周回油路６７には、その円周方向の複数箇所にモータ２６のステータ２３と対向する分配口６８が設けられている。また、回転ポンプ６０の吐出口６３には、必要に応じて平行軸歯車減速機３９の各所に潤滑油を供給する油路（図示省略）が接続される。

【0038】

回転ポンプ６０の吸入口６４には、回転ポンプ６０へ潤滑油を還流させるための還流油路６６の一端が接続される。還流油路６６の他端は、下方に向けて延びてケーシング２２の底壁近傍でケーシング２２内の空間に開口している。潤滑油は、図１に示すように、ケーシング２２の下部に貯留され、その油面Ｘは出力ギヤ３５の下側領域が潤滑油中に浸漬される位置にある。インホイールモータ駆動装置２１の駆動中および停止中を問わず、還流油路６６の他端は、ケーシング２２の下部に貯留された潤滑油中にある。

【0039】

図１および図２に示すように、回転ポンプ６０は、複数の外歯を有するインナロータ６１と、複数の内歯を有するアウタロータ６２とを備えたサイクロイドポンプである。この回転ポンプ６０は、押え板６９によりケーシング２２に組み込まれている。

【0040】

インナロータ６１には第２中間軸Ｓ２がＤカットや二面幅等の回り止めを介して取り付けられる。従って、第２中間軸Ｓ２が回転することでインナロータ６１が回転駆動される。また、アウタロータ６２は、インナロータ６１の回転に伴って従動回転するように、ケーシング２２に対して回転自在に支持されている。インナロータ６１とアウタロータ６２とは偏心した状態にあるため、インナロータ６１およびアウタロータ６２の回転中は、インナロータ６１とアウタロータ６２の間に形成されるポンプ室の容積が連続的に変化する。これにより、吸入口６４から吸い込まれた潤滑油が吐出口６３から油路６５に圧送される。インナロータ６１の歯数をｎとすると、アウタロータ６２の歯数は（ｎ＋１）となる。なお、この実施形態においては、ｎ＝７としている。

【0041】

回転ポンプ６０を駆動することにより、ケーシング２２底部の油溜まりから循環油路６６を介して吸い上げられた潤滑油が回転ポンプ６０の吐出口６３から圧送され、油路６５，６７を経由して分配口６８から吐出される。これにより、モータ２６の冷却が行われる。また、平行軸歯車減速機３９内の各所には、ケーシング２２底部の油溜まり中の潤滑油が出力ギヤ３５の回転によって跳ね掛けられ、各所で冷却および潤滑が行われる。併せて、図示しない油路を介して平行軸歯車減速機３９の各所に吐出口６３から潤滑油が供給され、減速機部Ｂの冷却および潤滑が行われる。モータ回転軸２５、第１中間軸Ｓ１、および第２中間軸Ｓ２に、軸心方向の油路と、この軸心方向の油路から歯面同士の噛み合い部に至る半径方向の油路とを形成することで、遠心力および回転ポンプ６０の圧送力で歯面同士の噛み合い部に潤滑油を供給する、いわゆる軸心給油構造を採用することもできる。

【0042】

モータ部Ａと減速機部Ｂの冷却および潤滑を行った潤滑油は、ケーシング２２の内壁面を伝って重力により下部へ移動し、ケーシング２２の底部に溜まる。この潤滑油が油路６６から吸い上げられて回転ポンプ６０の吸入口６４へ還流することで、モータ部Ａや減速機部Ｂに潤滑油を循環供給することが可能となる。

【0043】

この実施形態におけるインホイールモータ駆動装置２１の全体構成は、前述のとおりであるが、その特徴的な構成を以下に詳述する。

【0044】

この実施形態では、減速機部Ｂの第２中間軸Ｓ２に回転ポンプ６０を結合し、第２中間軸Ｓ２の回転で回転ポンプ６０を駆動している。そのため、低い回転数で回転ポンプ６０を駆動させて、回転ポンプ６０の静粛性や耐久性を高めることができる。

【0045】

また、この実施形態では、第２中間軸Ｓ２に結合した回転ポンプ６０をモータ部Ａと径方向でオーバーラップさせた状態でモータ部Ａの外径側に配置している。具体的には、回転ポンプ６０のインナロータ６１およびアウトロータ６２がモータ２６（例えばステータ２３）の軸方向一部領域の外径側に隣接して配置されている。そのため、回転ポンプ６０の軸方向寸法が大きくなっても、モータ部Ａの軸方向寸法が増大することはない。従って、インホイールモータ駆動装置２１の軸方向寸法を増大させることなく、回転ポンプ６０の容量アップを図ることが可能となる。なお、回転ポンプ６０は、第２中間軸Ｓ２に設けられる第３中間ギヤ３３の歯面および第４中間ギヤ３４の歯面とは径方向でオーバーラップしておらず、これらの歯面から軸方向に離間した位置にある。この点で、特許文献１に記載のインホイールモータ駆動装置とは構成を異にする。

【0046】

このようにインホイールモータ駆動装置２１の軸方向寸法が維持されることで、サスペンションアーム等を含む懸架装置の設計変更が不要となる。従って、インホイールモータ駆動装置２１の電気自動車１１への搭載に際し、既存の懸架装置を活用することができ、開発コストを低廉化することが可能となる。本実施形態の構成では、ホイールＷ内のスペースが回転ポンプ６０の容積分だけ減少することになるが、モータ部Ａ全体の軸方向寸法が増すことに比べれば、その影響は軽微であり、懸架装置の設計に悪影響を及ぼすことがない。

【0047】

特に本実施形態では、平行軸歯車減速機３９の入力軸３０ａと出力軸３６の間に二つの中間軸Ｓ１，Ｓ２を配置し、二つの中間軸Ｓ１，Ｓ２のうち、第２中間軸Ｓ２に回転ポンプ６０を結合している。トルク伝達方向の下流側に位置する第２中間軸Ｓ２は、上流側の第１中間軸Ｓ１よりもモータ部Ａからより離れた位置に配置し易い。従って、モータ部Ａの外径寸法が大きい場合でも、上記のように回転ポンプ６０をモータ部Ａの外径側に配置することが容易となる。回転ポンプ６０をモータ部Ａの外径側に配置できるのであれば、第１中間軸Ｓ１に回転ポンプ６０を結合しても構わない。

【0048】

平行軸歯車減速機３９には三つ以上の中間軸を配置することもできる。その場合でも、トルク伝達方向の最上流側の中間軸を除く何れかの中間軸に回転ポンプ６０を結合するのが好ましい。もちろん、回転ポンプ６０をモータ部Ａの外径側に配置することが可能であれば、平行軸歯車減速機３９の中間軸の数を一つとし、当該中間軸に回転ポンプ６０を結合することもできる。

【0049】

次に本発明の他の実施形態を図４〜図６に基づいて説明する。図４は、後輪１４のホイールＷの内側空間に配置したインホイールモータ駆動装置２１をインボード側から見た時の概略構成を示す正面図である。また、図５は、図４中のモータ中心Ｏａ、二つの中間軸中心Ｏ１，Ｏ２、および車軸中心Ｏｂを結んだＲ−Ｒ線に沿う断面図であり、図６は、図４中のモータ中心Ｏａおよび第２中間軸中心Ｏ２を結んだＳ−Ｓ線に沿う断面図である。

【0050】

図１〜図３に示す実施形態では、平行軸歯車減速機３９で３段階の減速を行っているため、入力軸３０ａと出力軸３６の間の減速比が大きくなる傾向にある。入力軸３０ａと出力軸３６の間の減速比が大きすぎる場合の対策として、図４〜図６に示す実施形態では、第２中間軸Ｓ２の第３中間ギヤ３３および第４中間ギヤ３４（図１および図２参照）を省略すると共に、第２中間軸Ｓ２にアイドラギヤ３７を設け、このアイドルギヤ３７を第２中間ギヤ３２および出力ギヤ３８のそれぞれに噛合させている。図１〜図３に示す実施形態と同様に、回転ポンプ６０は第２中間軸Ｓ２に結合されている。

【0051】

この場合、出力ギヤ３８は出力軸３６の外周面に直接設けることができる。出力軸３６の内周に車輪用軸受部Ｃのハブ輪５３を配置し、出力軸３６とハブ輪５３をスプライン嵌合によって連結することにより、出力軸３６の回転でハブ輪５３を回転駆動することができる。車輪用軸受部Ｃとして、内輪回転タイプの車輪用軸受を使用しても構わない。以上に述べた構成および機能以外を除き、図４〜図６に示す実施形態の構成および機能は、図１〜図３の実施形態と共通するため、重複説明を省略する。

【0052】

このように平行軸歯車減速機３９の中間軸に設けるギヤをアイドルギヤ３７で構成した場合、第１中間軸Ｓ１と車軸５１との間では減速が行われない。そのため、入力軸３０ａと出力軸３６の間の減速比を小さくすることができ、これにより平行軸歯車減速機３９の減速比の設計自由度を高めることが可能となる。その一方で、図１〜図３に示す実施形態と同様に、第２中間軸Ｓ２は第１中間軸Ｓ１よりもモータ部Ａからより離れた位置に配置できるので、第２中間軸Ｓ２と結合した回転ポンプ６０をモータ部Ａの外径側に配置することが容易となる。従って、図１〜図３に示す実施形態と同様に、インホイールモータ駆動装置２１の軸方向寸法を増大させることなく、回転ポンプ６０の容量を大型化することが可能となる。

【0053】

以上の実施形態の説明では、モータ部Ａとしてラジアルギャップ型の電動モータ２６を例示したが、任意の構成のモータを適用可能である。例えば、ケーシングに固定されたステータと、ステータの軸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とを備えるアキシャルギャップ型の電動モータであってもよい。また、この実施形態では、回転ポンプ６０としてサイクロイドポンプを例示したが、これに限定されることなく、減速機部Ｂの第１中間軸Ｓ１あるいは第２中間軸Ｓ２の回転を利用して駆動される、あらゆる回転型ポンプを採用することができる。

【0054】

また、以上の説明では、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機部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、後でモータ部Ａを駆動させることや、車両に備えられた他の電動機器などの作動に用いてもよい。

【0055】

この実施形態では、図７および図８に示すように、後輪１４を駆動輪とした電気自動車１１を例示したが、前輪１３を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。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も含むものである。

【0056】

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、さらに種々なる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】

【0057】

２１ インホイールモータ駆動装置
２５ モータ回転軸
３０ 入力ギヤ
３０ａ 入力軸
３１〜３４ 中間ギヤ
３５ 出力ギヤ
３６ 出力軸
３７ アイドラギヤ
３８ 出力ギヤ
３９ 平行軸歯車減速機
６０ 回転ポンプ
Ａ モータ部
Ｂ 減速機部
Ｃ 車輪用軸受部
Ｓ１ 第１中間軸
Ｓ２ 第２中間軸
Ｗ ホイール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】