JP2004114858A

JP2004114858A - インホイールモータ

Info

Publication number: JP2004114858A
Application number: JP2002281771A
Authority: JP
Inventors: Toru Urano; 浦野　徹; Keiichi Kanashige; 金重　慶一; Hajime Kozuka; 小塚　元
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: JP4088770B2

Abstract

【課題】ロータの回転を減速する減速機構、ロータの回転角度を検出する回転角度検出手段、ブレーキ装置に作動油を供給する油圧配管などの部材を効率よくレイアウトして、車幅方向の寸法を最小限に抑制できるインホイールモータを提供する。
【解決手段】ロータ軸７に対して偏心位置にカウンタ軸２４を配設して、カウンタ軸２４上のカウンタギア３４，３５を介してロータ軸７の回転を減速してスピンドル軸１５に伝達するとともに、このカウンタギア３４，３５を避けた位相に、回転角度検出センサ４８と油圧配管４３とを配設する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のホイール内に配置されて駆動輪を回転駆動するインホイールモータに係り、特に減速機構を備えたインホイールモータに関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
車両のホイール内に配置されて駆動輪を直接駆動するインホイールモータは、車体側の省スペース化、変速機や差動ギアの省略、更に独立懸架のときにはドライブシャフトの省略などの各種利点が得られることから、フォークリフト、ゴルフカートなどの比較的小型の車両を中心として広く実施されている。この種のインホイールモータでは、ホイール内への配置により外径が制限されることは勿論、サスペンション機構への影響（例えば、アーム長の短縮化など）を避けるために、車幅方向の寸法についても縮小化が要求されている。
【０００３】
一方、インホイールモータは走行駆動源として要求されるトルクを確保するために減速機構を備える場合が多く、減速機構の付加はインホイールモータの車幅方向の寸法を拡大する要因となり得る。そこで、車幅方向の寸法が比較的小さい遊星歯車機構を、インホイールモータのロータ内のデッドスペースに配置することで、インホイールモータの車幅方向の寸法拡大を抑制したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２２４８８４号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載のインホイールモータでは、ロータと遊星歯車機構との関係のみでは車幅方向の寸法の点で有利と認められるが、他の部材も含めた総合的なスペース効率の見地からは必ずしも有利とは言い難い。
即ち、周知のようにインホイールモータは、永久磁石からなるロータの周囲に電磁石からなる多数のステータコイルを環状に列設してステータを構成し、ロータの回転角度に応じてステータコイルを順次励磁することでロータに回転力を与えている。ロータの回転角度の検出はセンサにより行われ、ロータの側面に環状に列設された多数の検出突起をロータの回転に伴ってセンサに順次相対向させて回転角度を検出しているが、ロータ内の遊星歯車機構をホイールハブ側と連結させる関係で、検出突起を設けるロータ側面は車体側（反ホイールハブ側）に限られ、必然的にセンサもロータの車体側に配設されることになる。
【０００６】
図７は特許文献１に記載されたインホイールモータにおける各部材のレイアウトを模式的に示した説明図であるが、上記構成により、遊星歯車機構１０１のスペースはロータ１０２の厚み相当分Ａ内に含まれるものの、別にセンサ１０３の相当分Ｂのスペースを必要とするため、却ってスペース効率が低下してしまう。また、特許文献１に記載のインホイールモータでは採用されていないが、一般的な車両と同様に、ホイールハブに油圧ブレーキ装置１０４を備える場合には、車体側の作動油供給源と油圧ブレーキ装置１０４とを油圧配管１０５で接続する必要が生じる。このときの油圧配管１０５は、例えばロータ１０２の外周を迂回した上で、ロータ１０２と油圧ブレーキ装置１０４との間でクランク状に屈曲させながら油圧ブレーキ装置１０４の側面に接続するレイアウトとなるため、油圧ブレーキ装置１０４の相当分Ｃのみならず、油圧配管１０５の屈曲箇所の相当分Ｄを必要とし、インホイールモータの車幅方向の寸法が更に拡大してしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ロータの回転を減速する減速機構、ロータの回転角度を検出する角度検出手段、油圧ブレーキ装置に作動油を供給する油圧配管などの部材を効率よくレイアウトして、車幅方向の寸法を最小限に抑制することができるインホイールモータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、車体のサスペンションに連結されたハウジング内に環状に配設されたステータと、ステータの内周側に配設されて、ロータ軸を中心としてロータハブを介して環状のロータコアを回転可能に支持し、ステータの励磁に伴って回転力を付与されるロータと、ロータ軸のタイヤ側で同軸上に回転可能に支持されて、タイヤ側に油圧ブレーキ装置を備えたホイールハブが連結されたスピンドル軸と、ロータ軸に対して偏心位置に配設されたカウンタ軸上に設けられ、ロータ軸のロータギアとスピンドル軸のスピンドル軸とにそれぞれ噛合して、ロータの回転を減速してスピンドル軸に伝達する減速機構と、ロータ軸に対して偏心位置で、且つ減速機構を避けた位相に配設され、ロータの回転に伴ってロータハブに設けられた検出部と相対向してロータの回転角度を検出する回転角度検出手段と、ロータ軸に対して偏心位置で、且つ減速機構を避けた位相に配設され、車体側の作動油供給源とホイールハブの油圧ブレーキ装置とを接続する油圧配管とを備えたものである。
【０００９】
従って、ステータの励磁に伴ってロータに回転力が付与され、ロータの回転は減速機構により減速されながらスピンドル軸に伝達され、スピンドル軸とともにホイールハブに装着された駆動輪が回転駆動されて車両の走行が行われる。また、ロータの回転に伴って、回転角度検出手段がロータハブの検出部と相対向してロータの回転角度を検出し、ロータの回転角度に応じてステータの励磁状態が制御される。一方、運転者のブレーキ操作により車体側から油圧配管を経て作動油が供給されると、油圧ブレーキ装置が作動して車両の制動が行われる。
【００１０】
そして、カウンタ軸に設けられた減速機構は、ロータ軸に対して偏心した比較的狭い面積を占有し、この減速機構を避けた位相に油圧配管と回転角度検出手段とが配設される。つまり、車幅方向において、減速機構の相当分のスペース内に油圧配管と回転角度検出手段も設置されることになり、各部材が効率よくレイアウトされる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、カウンタ軸が、タイヤ側をハウジングに設けられた第１の軸受部材により支持されるとともに、車体側を軸受ステーに設けられた第２の軸受部材により支持されたものであり、ハウジングおよび軸受ステーが、カウンタ軸を中心とした円弧状に係合部が形成されて、両係合部を相互に嵌合させて位置決めされたものである。
【００１２】
従って、インホイールモータのハウジングと軸受ステーとは係合部を相互に嵌合させて位置決めされ、ハウジング側の第１の軸受部材によりカウンタ軸のタイヤ側が支持され、軸受ステー側の第２の軸受部材によりカウンタ軸の車体側が支持される。そして、ハウジングおよび軸受ステーの円弧状の係合部は、それぞれの軸受部材を嵌入保持するための孔を機械加工する際に同時に形成可能なため、孔を中心として高い精度で係合部が形成され、これらの係合部が嵌合することによりハウジングに対して軸受プレートが正規の位置に確実に位置決めされる。その結果、双方の軸受部材の軸心が正確に一致し、ひいてはカウンタ軸が正規の位置に支持されて、ロータギアおよびスピンドルギアに対して減速機構が正常に噛合される。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１において、ロータ軸のタイヤ側の端部が、スピンドル軸の車体側の端部に設けられた第３の軸受部材内に挿入されて、スピンドル軸に対して相対回転可能に支持されたものであり、スピンドル軸の車体側の端部に、第３の軸受部材内から奥部に連続するガイド孔が形成される一方、ロータ軸のタイヤ側の端部に、ガイド孔内に挿入されるガイドロッドが形成されたものである。
【００１４】
従って、インホイールモータの組付時において、タイヤ側の端部を支持されていないときのロータ軸は、磁力によりロータコアを外周側のステータに吸着されて傾斜した状態となり、ロータ軸のタイヤ側の端部は正規の軸心から偏心する。スピンドル軸の第３の軸受部材内に挿入する際、ロータ軸のタイヤ側の端部はハウジングなどに遮られて目視不能となるが、このときでもガイドロッドは目視できるため、ガイドロッドを第３の軸受部材に挿入でき、挿入されたガイドロッドは第３の軸受部材内から奥部のガイド孔内へと更に案内され、これと並行してロータ軸の端部が第３の軸受部材内に挿入されて、容易に組付けられる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１において、ロータのロータハブが、ロータ軸を中心として車体側の側面を環状に凹設され、ロータハブの凹形状に倣ってハウジングが凹設されるとともに、ハウジングの凹設部分に、サスペンションのストラットが連結されるストラット連結部が一体形成される一方、ハウジングのストラット連結部の下側に、サスペンションのロアアームが連結されるロアアーム連結部が一体形成されたものである。
【００１６】
従って、ハウジングにストラット連結部とロアアーム連結部を一体形成して、ストラットやロアアームを直接的に連結しているため、これらの部材をアダプタなどを介して間接的に連結した場合に比較して、サスペンションを含めた全体としての車幅方向の寸法が抑制され、しかも、ハウジングの凹設箇所にストラット連結部を設けているため、インホイールモータに対してストラットがより接近し、車幅方向の寸法が更に抑制される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したインホイールモータの一実施形態を説明する。
本実施形態のインホイールモータは、電気自動車の左右の後輪にそれぞれ設けられており、運転者のアクセル操作に応じて図示しないコントローラにより駆動制御されて、各後輪を個別に回転駆動する。
【００１８】
図１は本実施形態の左後輪に設けられたインホイールモータを後方から見た断面図であり、図において右方が車体側に、左方がタイヤ側に相当する。インホイールモータ１のハウジングはモータハウジング２ａとギアハウジング２ｂとから構成され、両ハウジング２ａ，２ｂは左右より結合されて図示しないボルトにより固定されている。モータハウジング２ａの右側面には上下一対のストラット連結部３が一体形成されるとともに、ストラット連結部３の下側には、紙面と直交する前後一対のロアアーム連結部４（一方のみ図示）が一体形成されている。ストラット連結部３には車体側からのストラット５の下端が連結され、ロアアーム連結部４には車体側からのロアアーム６の外端が連結され、これらのストラット５およびロアアーム６を介して車体に対してインホイールモータ１全体が支持されている。
【００１９】
モータハウジング２ａ内には左右方向（車幅方向）に延びるようにロータ軸７が配設され、ロータ軸７の右端は、モータハウジング２ａに設けられたベアリング８により回転可能に支持され、ロータ軸７の左端は、後述するスピンドル軸１５の右端により回転可能に支持されている。ロータ軸７の右側には所定の外径に機械加工された嵌合部７ａが形成され、この嵌合部７ａには円盤状をなすロータハブ９が中心に貫設された嵌合孔９ａを圧入されている。ロータハブ９の外周には永久磁石からなる多数のロータコア１０が固定され、これらのロータ軸７、ロータハブ９、ロータコア１０によりロータ１１が構成されている。
【００２０】
モータハウジング２ａの内周には、上記ロータ１１の周囲を取り囲むように環状のステータ１２が配設され、ステータ１２の内周はロータコア１０の外周に対して所定間隙を介して相対向している。詳細は説明しないが、ステータ１２は、環状のステータコア、ステータコア上に巻回されて周方向に列設された多数のステータコイルから構成されており、各ステータコイルはＵ，Ｖ，Ｗの３相に分別されてケーブルを介して図示しないコントローラに接続され、コントローラにより通電状態を制御される。
【００２１】
上記ロータハブ９は右方に開口する有底円筒状に形成され、その結果、ロータハブ９の右側面はロータ軸７を中心として環状に凹設されている。このロータハブ９の凹形状に倣って上記モータハウジング２ａの右側面も凹設され、上記上下のストラット連結部３は、この凹設箇所に位置している。
一方、図２はロータ軸７とスピンドル軸１５との係合状態を示す部分拡大断面図であり、図１，２に示すように、上記ギアハウジング２ｂ内には上記ロータ軸７と同軸上にスピンドル軸１５が配設され、このスピンドル軸１５はギアハウジング２ｂに設けられたベアリング１６により回転可能に支持されている。スピンドル軸１５の右端にはベアリング１７（第３の軸受部材）が嵌入固定され、このベアリング１７内にはロータ軸７の左端に一体形成された軸受部１８が嵌め込まれている。その結果、ロータ軸７の左端はスピンドル軸１５のベアリング１７により回転可能に支持され、スピンドル軸１５に対してロータ軸７の相対回転が許容されている。
【００２２】
スピンドル軸１５の右端には、ベアリング１７内から奥部に連続するガイド孔１９が形成される一方、ロータ軸７の左端には、軸受部１８から左方に突出するガイドロッド２０が一体形成され、このガイドロッド２０がガイド孔１９内に挿入されている。ガイドロッド２０の先端は面取りが施され、また、ガイドロッド２０と軸受部１８との間にはテーパ状をなすテーパガイド部２１が形成されている。
【００２３】
ギアハウジング２ｂ内において、ロータ軸７およびスピンドル軸１５に対する偏心位置にはカウンタ軸２４が平行に配設されている。図３はカウンタ軸２４の支持構造を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図１，３に示すように、ギアハウジング２ｂの内壁にはスピンドル軸１５およびカウンタ軸２４を中心として一対の円形凹部２５，２６が形成され、カウンタ軸２４の左端は円形凹部２６内に設けられたベアリング２７（第１の軸受部材）により回転可能に支持されている。
【００２４】
カウンタ軸２４側の円形凹部２６には平板状の軸受ステー２８が掛け渡されて、両端をボルト２９によりギアハウジング２ｂに固定され、軸受ステー２８に設けられたベアリング３０（第２の軸受部材）によりカウンタ軸２４の右端が回転可能に支持されている。カウンタ軸２４側の円形凹部２６には、カウンタ軸２４を中心とした開口部分に沿って段差状断面の係合部２６ａが機械加工され、同様に軸受ステー１８の左側面には、カウンタ軸２４を中心として１８０°対向する一対の円弧状に段差状断面の係合部２８ａが機械加工されている。円形凹部２６側の係合部２６ａ内に軸受ステー２８側の係合部２８ａが嵌合し、これによりギアハウジング２ｂに対する軸受ステー２８の位置決めがなされている。
【００２５】
上記ロータ軸７にはロータギア３３が一体形成されるとともに、カウンタ軸２４にはロータギア３３より大径の第１カウンタギア３４が一体形成され、両ギア３３，３４は噛合してロータ軸７の回転に伴ってカウンタ軸２４を減速駆動させる（減速機構）。また、カウンタ軸２４には第２カウンタギア３５が一体形成されるとともに、スピンドル軸１５には第２カウンタギア３５より大径のスピンドルギア３６が一体形成され、両ギア３５，３６は噛合してカウンタ軸２４の回転に伴ってスピンドル軸１５を減速駆動させる。なお、これらの各ギア３３〜３６は、対応する円形凹部２５，２６内にそれぞれ収容されている。
【００２６】
スピンドル軸１５の左端はギアハウジング２ｂより右方に突出してホイールハブ３７が嵌め込まれ、ホイールハブ３７は、セレーション１５ａにより回転規制された状態でナット３８によりスピンドル軸１５に固定されている。ホイールハブ３７には駆動輪のホイール３９がナット４０により装着され、このホイール３９内にインホイールモータ１が位置している。ホイールハブ３７は右方に開口する有底円筒状をなし、その開口部はギアハウジング２ｂに固定された円盤状のバックプレート４１により閉鎖され、ホイールハブ３７内には油圧式のドラムブレーキ４２（油圧ブレーキ装置）が内蔵されている。
【００２７】
バックプレート４１の一側には油圧配管４３の一端が接続され、この油圧配管４３はクランク状に屈曲形成されてハウジング２ａ，２ｂの外周を迂回し、モータハウジング２ａの右側で接続部４３ａを介して図示しない車体側の油圧配管と接続されている。ドラムブレーキ４２の構成は一般的な車両用ブレーキと同様のため詳細は説明しないが、運転者によるブレーキ操作に伴って油圧配管４３を経て車体側から作動油が供給されると、図示しないブレーキシリンダによりブレーキシューをホイールハブ３７の内周面に摺接させて制動力を得るようになっている。
【００２８】
一方、図４はセンサプレート４６の詳細を示す図１のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図１，４に示すように、上記ロータハブ９には左方より金属板からなるセンサプレート４６が重ね合わされ、当該センサプレート４６の中心に形成された嵌合孔４６ａは、ロータ軸７の嵌合部７ａに嵌め込まれている。センサプレート４６はプレスにより打抜き形成され、特に嵌合孔４６ａの内径は、ロータ軸７側の嵌合部７ａの外径に対して所定公差を満足するように寸法管理されており、その結果、センサプレート４６はロータ軸７に対して半径方向に正確に位置決めされている。
【００２９】
センサプレート４６は全体として放射状をなし、ロータ軸７を中心として等角度で６方向に帯状の検出部４６ｂが延設されている。各検出部４６ｂはボルト４７によりロータハブ９に固定されるとともに、各検出部４６ｂの先端は左方に屈曲形成されている。一方、ギアハウジング２ｂの一側には回転角度検出センサ４８（回転角度検出手段）が固定され、当該センサ４８は、ロータ軸７の回転に伴ってセンサプレート４６の各検出部４６ｂと順次相対向し、ロータ軸７の回転角度に同期した検出信号を上記コントローラに出力する。
【００３０】
ここで、上記油圧配管４３のクランク状の屈曲部分と回転角度検出センサ４８とは、上記カウンタ軸２４のカウンタギア３４，３５に対して車幅方向の位置についてはほぼ一致しているが、図１から明らかなように、ロータ軸７を中心としてカウンタギア３４，３５を避けた位相に配設されている。
本実施形態のインホイールモータ１は以上のように構成されており、回転角度検出センサ４８の検出信号に基づき、コントローラによりロータ１１の回転角度に対応してステータ１２のステータコイルが順次通電されると、ステータコイルの励磁に伴って発生した磁界によりロータ１１に回転力が付与される。ロータ１１の回転はロータギア３３からカウンタ軸２４の第１カウンタギア３４、更に第２カウンタギア３５からスピンドル軸１５のスピンドルギア３６へと２段階に減速されながら伝達され、スピンドル軸１５とともに駆動輪が回転駆動されて車両の走行が行われる。コントローラは運転者のアクセル操作量に基づいてステータコイルに通電する電力を調整し、これによりアクセル操作に応じた走行を実現している。また、車両の減速時には、駆動輪から逆の伝達経路を辿ってロータ１１が回転駆動され、ステータコイルに発生した回生電力が図示しないバッテリに充電される。
【００３１】
一方、本実施形態のインホイールモータ１では、上記のように油圧配管４３のクランク状の屈曲部分と回転角度検出センサ４８とを、ロータ軸７を中心としてカウンタギア３４，３５と異なる位相に配設している。つまり、特許文献１に記載されたインホイールモータの遊星歯車機構に比較して、本実施形態で減速機構として用いられるカウンタギア３４，３５は車幅方向の寸法は小さくないものの、ロータ軸７の半径方向については、遊星歯車機構のように広い面積を占有することなく、ロータ軸７に対して偏心した比較的狭い面積を占有する特徴がある。そして、ロータ軸７を中心としてカウンタギア３４，３５を避けた位相に、他の部材である油圧配管４３の屈曲部分と回転角度検出センサ４８とが配設されるため、これらの部材はインホイールモータ１の車幅方向の寸法を拡大することなく設置される。
【００３２】
図５は本実施形態のインホイールモータにおける各部材のレイアウトを模式的に示した説明図であるが、大略的に表現すると、図７に示す特許文献１がロータ１０２および油圧ブレーキ装置１０４の相当分Ａ，Ｃに加えて、センサ１０３と油圧配管１０５の相当分Ｂ，Ｄの車幅方向のスペースを必要とするのに対して、本実施形態では、減速機構であるカウンタギア３４，３５の相当分Ｅのスペース内に油圧配管４３の屈曲箇所とセンサ４８も設置されることがわかる。よって、各部材が効率よくレイアウトされて、インホイールモータ１全体の車幅方向の寸法を最小限に抑制することができる。
【００３３】
また、モータハウジング２ａにストラット連結部３とロアアーム連結部４を一体形成して、車体側のストラット５やロアアーム６を直接的に連結しているため、これらの部材５，６をアダプタなどを介してモータハウジング２ａに対し間接的に連結した場合に比較して、サスペンションを含めた全体としての車幅方向の寸法を抑制できる。しかも、図５にも示したように、上記構成により空洞（特許文献１の遊星歯車機構１０１を収容しない）となったロータハブ９内のデッドスペースを利用して、ロータハブ９の右側面と共にモータハウジング２ａの右側面を凹設し、その凹設箇所にストラット連結部３を設けているため、インホイールモータ１に対してストラット５をより接近させることができ、この要因も車幅方向の寸法抑制に貢献する。
【００３４】
よって、サスペンションや車室内のために利用可能なスペースが拡大され、サスペンションを設計する際の自由度を拡大したり、より広い車室内空間を確保したりできるとともに、サスペンション連結用のアダプタなどの別部材を省略することにより製造コストを低減することができる。
また、上記カウンタ軸２４を支持する軸受ステー２８は、ギアハウジング２ｂ側の係合部２６ａと軸受ステー２８側の係合部２８ａとの嵌合により位置決めされているが、それぞれの係合部２６ａ，２８ａは、ギアハウジング２ｂや軸受ステー２８にベアリング２７，３０を嵌入保持するためのベアリング孔を機械加工する際に同時に形成される。よって、ベアリング孔を中心として高い精度で円形状や円弧状の係合部２６ａ，２８ａが形成されて、これらの係合部２６ａ，２８ａが嵌合することによりギアハウジング２ｂに対して軸受プレート２８が正規の位置に確実に位置決めされる。結果として双方のベアリング２７，３０の軸心が正確に一致し、ひいてはカウンタ軸２４を正規の位置に支持して、各ギア３３〜３６を正常に噛合させて騒音低減を達成することができる。
【００３５】
一方、以上のように構成されたインホイールモータ１を組付ける際には、モータハウジング２ａ側にロータ１１やステータ１２などの部材を組付ける一方、ギアハウジング２ｂ側にスピンドル軸１５やカウンタ軸２４などの部材を組付けた上で、双方のハウジング２ａ，２ｂを結合する。ハウジング２ａ，２ｂの結合前のロータ軸７は、その左端がスピンドル軸１５により支持されていないため、磁力によりロータコア１０を外周側のステータ１２に吸着されて傾斜する。
【００３６】
図６はロータ軸７のガイドロッド２０をスピンドル軸１５のベアリング１７内に挿入するときの部分拡大断面図であるが、両ハウジング２ａ，２ｂを正規位置に対応させても、傾斜したロータ軸７の左端はスピンドル軸１５の軸心から偏心する。そして、ハウジング２ａ，２ｂを完全に結合する直前には、ハウジング２ａ，２ｂ自体に遮られてロータ軸７の左端を目視不能となるため、作業者は勘を頼りにロータ軸７の軸受部１８をスピンドル軸１５のベアリング１７内に挿入することになる。
【００３７】
ここで、本実施形態ではロータ軸７の軸受部１８から更にガイドロッド２０が左方に突出しているため、ハウジング２ａ，２ｂの結合直前で軸受部１８が目視不能なときでもガイドロッド２０は目視でき、このガイドロッド２０を容易にスピンドル軸１５のベアリング１７内に挿入できる。ベアリング１７内に挿入後のガイドロッド２０は、ハウジング２ａ，２ｂの結合に伴ってベアリング１７内から奥部のガイド孔１９内へと更に案内され、これと並行してロータ軸７の軸受部１８がテーパガイド部２１に案内されながらベアリング１７内に嵌め込まれる。よって、ハウジング２ａ，２ｂの結合時に、ロータ軸７の軸受部１８をスピンドル軸１５のベアリング１７内に極めて容易に挿入でき、その組付作業を簡略化することができる。
【００３８】
ところで、組付作業後のインホイールモータ１には、制御上の最終的な調整が行われる。この調整作業は、ボルト４７の固定状態に応じてロータ軸７に対してセンサプレート４６が周方向に取付誤差を生じたり、回転角度検出センサ４８自体に取付誤差を生じたりして、実際のロータ１１の回転角度に対して回転角度検出センサ４８による検出部４６ｂの検出タイミングがずれたときの対策であり、センサ信号に対する各ステータコイルの通電時期を調整することで、上記取付誤差を解消している。なお、センサプレート４８は一体的にプレス成形されて、各検出部４６ｂが所期の間隔（角度）に保たれているため、何れかの検出部４６ｂについてステータコイルの通電時期を調整すれば、自ずと全検出部４６ｂについて適切な通電時期に調整される。
【００３９】
一方、ロータ軸７に対してセンサプレート４６が半径方向に取付誤差を生じたときには、回転角度検出センサ４８と検出部４６ｂとが正規の間隙に保たれず、相互の干渉や検出不能などの虞が生じるが、この半径方向の取付誤差は、上記周方向に対する取付誤差のように制御上の対策では解消できない。しかしながら、本実施形態ではセンサプレート４６の嵌合孔４６ａをロータ軸７の嵌合部７ａに嵌め込むことで、センサプレート４８をロータ軸７に対して半径方向に正確に位置決めしているため、回転角度検出センサ４８と検出部４６ｂとは正規の間隙に保たれ、上記トラブルを未然に回避することができる。また、このように十分な位置精度を確保しながらも、センサプレート４８はプレス成形で容易に製作できるため、例えば、肉厚の十分に厚いロータハブ９から各検出部４６ｂに相当する部分を削り出して製作した場合に比較して、遥かに安価に製造できるというコスト上の利点も得られる。
【００４０】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、電気自動車の後輪に設けられたインホイールモータ１として具体化したが、これに限定されることはなく、例えば後輪に代えて前輪、あるいは全ての車輪にインホイールモータ１を設けてもよいし、走行駆動源としてモータとともにエンジンを備えたハイブリッド車両用のインホイールモータ１に具体化してもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、所謂ストラット式のサスペンションを備えた車両に適用したが、サスペンションの形式はこれに限らず、ダブルウィッシュボーンなどの他の形式のサスペンションとしてもよい。
さらに、上記実施形態では、第１および第２カウンタギア３４，３５からなる減速機構によりロータ１１の回転を２段階に減速してスピンドル軸１５に伝達したが、減速機構の構成はこれに限定されず、走行駆動源として要求されるトルク、あるいはハウジング２ａ，２ｂの形状などのスペース的な制約を考慮した上で、ギア配列などを任意に変更可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明のインホイールモータによれば、ロータの回転を減速する減速機構をロータ軸に対して偏心位置に配設し、その減速機構を避けた位相に、ロータの回転角度を検出する回転角度検出手段と油圧ブレーキ装置に作動油を供給する油圧配管とを配設したため、各部材を効率よくレイアウトして車幅方向の寸法を最小限に抑制することができる。
【００４３】
請求項２の発明のインホイールモータによれば、請求項１に加えて、カウンタ軸を支持する軸受部材の孔を中心として係合部を形成し、この係合部によりハウジングと軸受ステーとを位置決めしたため、カウンタ軸を正規の位置に支持して、各ギアと減速機構とを正常に噛合させて騒音低減を達成することができる。
請求項３の発明のインホイールモータによれば、請求項１に加えて、ロータ軸に形成したガイドロッドを目視しながら、スピンドル軸の第３の軸受部材内にロータ軸の端部を挿入できるようにしたため、その組付作業を簡略化することができる。
【００４４】
請求項４の発明のインホイールモータによれば、請求項１に加えて、ハウジングに一体形成したストラット連結部とロアアーム連結部にストラットやロアアームを直接的に連結するとともに、ハウジングを凹設してインホイールモータにストラットを接近させたため、車幅方向の寸法を更に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の左後輪に設けられたインホイールモータを後方から見た断面図である。
【図２】ロータ軸とスピンドル軸との係合状態を示す部分拡大断面図である。
【図３】カウンタ軸の支持構造を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】センサプレートの詳細を示す図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】実施形態のインホイールモータにおける各部材のレイアウトを模式的に示した説明図である。
【図６】ロータ軸のガイドロッドをスピンドル軸のベアリング内に挿入するときの部分拡大断面図である。
【図７】特許文献１に記載のインホイールモータにおける各部材のレイアウトを模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
２ａ　　モータハウジング
２ｂ　　ギアハウジング
３　　　ストラット連結部
４　　　ロアアーム連結部
５　　　ストラット
６　　　ロアアーム
７　　　ロータ軸
９　　　ロータハブ
１０　　ロータコア
１１　　ロータ
１２　　ステータ
１５　　スピンドル軸
１７　　ベアリング（第３の軸受部材）
１９　　ガイド孔
２０　　ガイドロッド
２４　　カウンタ軸
２６ａ　係合部
２７　　ベアリング（第１の軸受部材）
２８　　軸受ステー
２８ａ　係合部
３０　　ベアリング（第２の軸受部材）
３３　　ロータギア
３４　　第１カウンタギア（減速機構）
３５　　第２カウンタギア（減速機構）
３６　　スピンドルギア
３７　　ホイールハブ
４２　　ドラムブレーキ（油圧ブレーキ装置）
４３　　油圧配管
４６ｂ　検出部
４８　　回転角度検出センサ（回転角度検出手段）

Claims

車体のサスペンションに連結されたハウジング内に環状に配設されたステータと、
上記ステータの内周側に配設されて、ロータ軸を中心としてロータハブを介して環状のロータコアを回転可能に支持し、上記ステータの励磁に伴って回転力を付与されるロータと、
上記ロータ軸のタイヤ側で同軸上に回転可能に支持されて、タイヤ側に油圧ブレーキ装置を備えたホイールハブが連結されたスピンドル軸と、
上記ロータ軸に対して偏心位置に配設されたカウンタ軸上に設けられ、該ロータ軸のロータギアと上記スピンドル軸のスピンドル軸とにそれぞれ噛合して、上記ロータの回転を減速してスピンドル軸に伝達する減速機構と、
上記ロータ軸に対して偏心位置で、且つ上記減速機構を避けた位相に配設され、上記ロータの回転に伴って上記ロータハブに設けられた検出部と相対向して該ロータの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
上記ロータ軸に対して偏心位置で、且つ上記減速機構を避けた位相に配設され、上記車体側の作動油供給源と上記ホイールハブの油圧ブレーキ装置とを接続する油圧配管と
を備えたことを特徴とするインホイールモータ。
上記カウンタ軸は、タイヤ側を上記ハウジングに設けられた第１の軸受部材により支持されるとともに、車体側を軸受ステーに設けられた第２の軸受部材により支持されたものであり、上記ハウジングおよび軸受ステーは、上記カウンタ軸を中心とした円弧状に係合部が形成されて、両係合部を相互に嵌合させて位置決めされたことを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ。
上記ロータ軸のタイヤ側の端部は、上記スピンドル軸の車体側の端部に設けられた第３の軸受部材内に挿入されて、該スピンドル軸に対して相対回転可能に支持されたものであり、該スピンドル軸の車体側の端部には、上記第３の軸受部材内から奥部に連続するガイド孔が形成される一方、上記ロータ軸のタイヤ側の端部には、上記ガイド孔内に挿入されるガイドロッドが形成されたことを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ。
上記ロータのロータハブは、上記ロータ軸を中心として車体側の側面を環状に凹設され、該ロータハブの凹形状に倣って上記ハウジングが凹設されるとともに、該ハウジングの凹設部分に、上記サスペンションのストラットが連結されるストラット連結部が一体形成される一方、該ハウジングのストラット連結部の下側に、上記サスペンションのロアアームが連結されるロアアーム連結部が一体形成されたことを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ。