JP2014206193A - 駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】駆動力を伝達しつつ変位を吸収するユニットの小型化を容易に達成すること。
【解決手段】車両用インホイールモータユニットは、筒状のスリーブ側嵌合部（第１内歯部５６、第２内歯部５７）と、軸状のシャフト側嵌合部（第１外歯部５２、第２外歯部５４）と、を有する変位吸収機構Ｂを持つ。この車両用インホイールモータユニットにおいて、変位吸収機構Ｂのスリーブ側嵌合部（第１内歯部５６、第２内歯部５７）を、入力側部材である駆動出力軸１０と出力側部材であるホイールハブ軸７０のうち、少なくとも何れか一方の部材に対して一体化構造とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、筒状のスリーブ側嵌合部と、軸状のシャフト側嵌合部と、を有する変位吸収機構を持つ駆動ユニットに関する。

従来、筒状のスリーブ側嵌合部と、軸状のシャフト側嵌合部と、を有する変位吸収機構を持つ駆動ユニットが知られている。変位吸収機構は、ハブベアリングの変位/傾きを、駆動ユニット本体に有するギヤトレインやモータへ伝達することを防止/抑制することにより、ギヤ噛み合い部やモータへの影響を防止/抑制する機構である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１９０４４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された駆動ユニットにあっては、筒状のスリーブ側嵌合部を一体とする構造になっている。このため、筒状のスリーブ側嵌合部が独立部品の構成となり、他の部品と一体化できないことにより、小型化を図ることが困難である、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、駆動力を伝達しつつ変位を吸収するユニットの小型化を容易に達成する駆動ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、筒状のスリーブ側嵌合部と、軸状のシャフト側嵌合部と、を有する変位吸収機構を持つ。
この駆動ユニットにおいて、前記変位吸収機構のスリーブ側嵌合部を、入力側部材と出力側部材のうち、少なくとも何れか一方の部材に対して一体化構造とした。
ここで、「一体化構造」とは、入力側部材と出力側部材のうち、少なくとも何れか一方の部材そのものにスリーブ側嵌合部を形成したものだけでなく、別体でスリーブ側嵌合部を形成した部品を用意し、入力側部材と出力側部材のうち、少なくとも何れか一方の部材に、別体部品を一体に固定したものを含む。

よって、入力側部材と出力側部材のうち、少なくとも何れか一方の部材に対して、変位吸収機構のスリーブ側嵌合部が一体化構造とされる。
例えば、スリーブ側嵌合部を独立のスリーブ部品に形成する場合、強度を確保しようとすると径方向に大型のスリーブ部品となるし、変位吸収性能を確保しようとするとスリーブ部品の周りに隙間が必要であり、レイアウトが非効率となる。
これに対し、筒状のスリーブ側嵌合部が、入力側部材と出力側部材の少なくとも一方の部材と一体化する構成としたことで、独立のスリーブ部品が不要であり、変位吸収性能を高めるように構成してもレイアウトが効率的となる。
この結果、駆動力を伝達しつつ変位を吸収するユニットの小型化を容易に達成することができる。

実施例１における車両用インホイールモータユニット（駆動ユニットの一例）の全体断面を示す全体断面図である。 実施例１における車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体と変位吸収機構とホイール構造に分けた構成を示す分解断面図である。 実施例１における車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構とその周辺を拡大して示した拡大断面図である。 変位吸収機構でのハブベアリングの変位/傾きを吸収する変位吸収作用を説明するもので、(a)は変位無し時、(b)は平行変位時、(c)は傾き変位時、(d)は軸方向変位時を示す作用説明図である。 実施例２における車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構とその周辺を拡大して示した拡大断面図である。 実施例３における車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構とその周辺を拡大して示した拡大断面図である。

以下、本発明の駆動ユニットを実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１における車両用インホイールモータユニット（駆動ユニットの一例）の構成を、［全体システムの概略構成］、［駆動ユニット本体の詳細構成］、［変位吸収機構の詳細構成］、［ホイール構造の詳細構成］、［変位吸収機構のスリーブ構造詳細構成］に分けて説明する。

［全体システムの概略構成］
車両用インホイールモータユニットの全体断面を示す図１に基づき、全体システムの概略構成を説明する。

前記車両用インホイールモータユニットは、電気自動車の左右後輪等に適用され、図１に示すように、駆動ユニット本体Ａと、変位吸収機構Ｂと、ホイール構造Ｃと、を備えている。

前記駆動ユニット本体Ａは、左右後輪等のそれぞれに設定される駆動源としての機能を持ち、モータジェネレータMGと、ギヤトレインGTと、を有する。モータジェネレータMGの力行時には、三相交流の電流をステータ９に巻き付けたステータコイル９ｂに印加することで、ロータ８を一体に有するモータ軸６を回転し、モータ軸６の回転をギヤトレインGTにより減速して駆動出力軸１０から出力する。モータジェネレータMGの回生時には、駆動出力軸１０から入力される回転を、ギヤトレインGTにより増速してモータ軸６及びロータ８を回転することで、ロータ８にエアギャップを介して配置されたステータ９のステータコイル９ｂに三相交流の電流が発生する。

前記変位吸収機構Ｂは、ハブベアリング７１の変位/傾きを駆動ユニット本体ＡのモータジェネレータMGやギヤトレインGTへ伝達することを防止/抑制する機能を持ち、ギヤカップリング軸５０を有する。このギヤカップリング軸５０は、駆動ユニット本体Ａからの駆動出力軸１０と、アクスルケース７２（ケース部材）に対しハブベアリング７１により支持されたホイールハブ軸７０を、変位吸収可能に連結する。

前記ホイール構造Ｃは、各輪のタイヤやブレーキ機構を取り付ける機能を持ち、ホイールハブ軸７０を有する。このホイールハブ軸７０は、アクスルケース７２に対し、複列アンギュラベアリング構造によるハブベアリング７１により回転可能に支持され、ホイールハブ軸７０のフランジ部７０ａには、ブレーキディスク７３及びタイヤホイール７４が固定される。また、ホイールハブ軸７０は、駆動ユニット本体Ａの駆動出力軸１０に対し、変位吸収機構Ｂを介して連結される。

［駆動ユニット本体の詳細構成］
図２は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Ａと変位吸収機構Ｂとホイール構造Ｃに分けた構成を示す。以下、図１及び図２に基づき、駆動ユニット本体Ａの詳細構成を説明する。

前記駆動ユニット本体Ａは、ユニットケース部材に、三相交流の埋込磁石同期モータ構造によるモータジェネレータMGと、遊星歯車式減速ギヤ機構によるギヤトレインGTと、を内蔵することで構成される。

前記ユニットケース部材は、ユニットケース１と、ユニットカバー２と、モータ軸側カバー３と、出力軸側カバー４と、を有して構成される。ユニットカバー２は、ユニットケース１の一端側にボルト固定され、モータ軸側カバー３は、モータ軸６の一端側を塞ぐようにユニットカバー２にボルト固定される。出力軸側カバー４は、駆動出力軸１０の一部を駆動ユニット本体Ａから突出させるようにユニットケース１の他端側にボルト固定される。
そして、出力軸側カバー４の端部位置にはオイルシール５が装着され、オイルシール５のシール部分を駆動出力軸１０の外周面に対して所定のシール圧にて接触させている。つまり、出力軸側カバー４とオイルシール５を、駆動ユニット本体Ａとハブベアリング７１を隔離する隔壁構造部材としている。

前記モータジェネレータMGは、モータ軸６と、ロータフランジ７と、ロータ８と、ステータ９と、を有して構成される。モータ軸６は、一端部がユニットカバー２に対し第１ベアリング１１を介して回転可能に支持され、他端部が駆動出力軸１０に対し第２ベアリング１２を介して相対回転可能に支持される。ロータ８は、モータ軸６に固定されたロータフランジ７に嵌装され、図外の永久磁石を埋設した積層鋼板により構成される。ステータ９は、ユニットケース１の内面に固定される共にロータ８に対しエアギャップを介して配置され、打ち抜き積層鋼板によるステータティース９ａのそれぞれにステータコイル９ｂを巻き付けることで構成される。
なお、ステータコイル９ｂには、Ｕ相・Ｖ相・Ｗ相に分けた接続端子１５を介してハーネスが接続される。また、モータ軸６には、ギヤトレインGTのギヤ噛み合い部やベアリング等の必要部位を潤滑する潤滑油が供給される軸芯油路１６が形成される。

前記ギヤトレインGTは、ロータフランジ７を挟んだ図１の右側スペースに配置され、サンギヤ１７と、大ピニオン１８と、小ピニオン１９と、ピニオンキャリア２０と、リングギヤ２１と、を有する。そして、入力回転を減速して出力する遊星歯車式減速ギヤ機構を、リングギヤ固定・サンギヤ入力・ピニオンキャリア出力とすることにより構成している。サンギヤ１７は、モータ軸６に一体に形成され、大ピニオン１８と噛み合う。大ピニオン１８と小ピニオン１９は、隣接して一体構成され、ピニオンキャリア２０に対して回転可能に支持される。リングギヤ２１は、ユニットケース１に対しセレーション結合により回転方向に固定され、小ピニオン１９と噛み合う。

前記ピニオンキャリア２０と一体に駆動出力軸１０が設けられる。この駆動出力軸１０は、一端側が小ピニオン１９の内側まで軸方向に延び、他端側が出力軸側カバー４から突出するまで軸方向に延びた円筒スリーブ状に形成される。この駆動出力軸１０の回転支持構造は、ピニオンキャリア２０と共になされるもので、モータ軸６に対し第３ベアリング１３を介して相対回転可能に支持され、出力軸側カバー４に対し第４ベアリング１４を介して回転可能に支持される。
そして、駆動出力軸１０の内面には、モータ軸６とギヤカップリング軸５０とを隔てる位置に、隔壁シール部材２２が油密状態で配置されている。つまり、隔壁シール部材２２を、駆動ユニット本体Ａと変位吸収機構Ｂを隔離する隔壁構造部材としている。
なお、ロータフランジ７を挟んだ図１の左側スペースには、モータの回転角度を検出するレゾルバ２３と、図外のパーキングポールの噛み合いによりモータ軸６を固定するパークギヤ２４と、が配置される。

［変位吸収機構の詳細構成］
図２は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Ａと変位吸収機構Ｂとホイール構造Ｃに分けた構成を示し、図３は、要部である変位吸収機構の拡大断面図を示す。以下、図１〜図３に基づき、変位吸収機構Ｂの詳細構成を説明する。

前記変位吸収機構Ｂは、単独で交換可能なギヤカップリング軸５０を、駆動出力軸１０とホイールハブ軸７０に対し、変位を吸収しつつ駆動伝達可能に嵌合することで構成される。

前記ギヤカップリング軸５０は、ギヤ連結軸部５１の両側位置にそれぞれ、第１外歯部５２及び第１端部５３と、第２外歯部５４及び第２端部５５と、設けて構成される。第１外歯部５２は、駆動出力軸１０の第１内歯部５６に対して変位吸収可能にセレーション嵌合され、第１端部５３は、隔壁シール部材２２に対して球面接触可能とされる。第２外歯部５４は、ホイールハブ軸７０の第２内歯部５７に対して変位吸収可能にセレーション嵌合され、第２端部５５は、エンドキャップシール部材７６に対して球面接触可能とされる。

前記駆動出力軸１０に形成された第１内歯部５６と、ホイールハブ軸７０に形成された第２内歯部５７は、内歯の頂面と谷面を軸方向に直線で延びる円筒形状としている。これに対し、ギヤカップリング軸５０に形成された第１外歯部５２と第２外歯部５４は、外歯の頂面と底面を球面形状にしている。これに加え、中央部歯厚を広くし両端部に向かうにしたがって歯厚を狭くしたクラウニング形状とし（図３参照）、傾斜中心点Ｄと傾斜中心点Ｅを中心とするあらゆる方向の傾きを吸収する構造としている。第１端部５３と第２端部５５は、軸芯位置を最大突出面とする滑らかな球面形状とし、傾斜中心点Ｄと傾斜中心点Ｅの間に配置したハブベアリング７１の変位（剛性）中心点Ｆに生じる変位に対しこれを吸収する構造としている。すなわち、第１外歯部５２と第１内歯部５６の噛み合いが、ギヤカップリング軸５０と駆動出力軸１０との出力軸側駆動伝達嵌合部５８となり、第２外歯部５４と第２内歯部５７の噛み合いが、ギヤカップリング軸５０とホイールハブ軸７０とのハブ軸側駆動伝達嵌合部５９となる（図３参照）。
なお、ギヤカップリング軸５０は、全周がシールされたカップリング空間に、図外の潤滑グリースと共に装着される。

［ホイール構造の詳細構成］
図２は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Ａと変位吸収機構Ｂとホイール構造Ｃに分けた構成を示し、図３は、変位吸収機構とその周辺を示す。以下、図１〜図３に基づき、ホイール構造Ｃの詳細構成を説明する。

前記ホイール構造Ｃは、ホイールハブ軸７０と、ハブベアリング７１と、アクスルケース７２と、ブレーキディスク７３と、タイヤホイール７４と、を有して構成される。

前記ホイールハブ軸７０は、ギヤカップリング軸５０を介して駆動出力軸１０に連結される回転部材であり、ハブベアリング７１のインナーレース機能を持たせている。このホイールハブ軸７０のフランジ部７０ａには、ブレーキディスク７３及びタイヤホイール７４を図外のホイールナットにより共締めにて固定するホイールボルト７５が予め固定される。また、ギヤカップリング軸５０の第２端部５５と接触するエンドキャップシール部材７６が、スプリングピン７７により端部位置に固定される。なお、タイヤホイール７４の外周位置には、図外のタイヤが装着される。

前記ハブベアリング７１は、ホイールハブ軸７０をアクスルケース７２に対して支持するベアリングであり、２列のボールが背面合わせの接触角を持たせて配列させることで構成されている。このハブベアリング７１は、ホイールハブ軸７０をインナーレースとし、アクスルケース７２をアウターレースとするベアリングであるため、ホイールハブ軸７０とアクスルケース７２のボール転動接触面に対し、浸炭焼き入れやショットピーニング等による表面硬化処理を施している。なお、ハブベアリング７１には、潤滑のためのグリースが封入されている。

前記アクスルケース７２は、ボルト７８によりユニットケース１と出力軸側ケース４に対して共締めに固定されるケース部材であり、ハブベアリング７１のアウターレース機能を持たせている。このアクスルケース７２には、ブレーキ部品として、ホイールシリンダ７９が固定されると共に、一対のブレーキシュー８０，８０が支持されるブレーキキャリパ８１が一体に延設される。また、ブレーキディスク７３を覆うと共に、ハブベアリング７１への泥水の浸入を防止するスプラッシュガード８２が固定される。さらに、アクスルケース７２を出力軸側カバー４に固定することで、駆動ユニット本体Ａとハブベアリング７１との間に液体シール性を持たせた閉鎖空間９０を形成し、この閉鎖空間９０に車輪速を検出するＡＢＳセンサ９１を配置している。ＡＢＳセンサ９１は、センシング部品９１ａがアクスルケース７２の上部位置に閉鎖空間９０まで貫通して設けられ、ホイールハブ軸７０に被センシング部品９１ｂが圧入により固定される。
なお、閉鎖空間９０には、外気と連通するブリーザー９２が連結される（図３参照）。

［変位吸収機構のスリーブ構造詳細構成］
図３は、変位吸収機構とその周辺を示す。以下、図３に基づき、変位吸収機構Ｂのスリーブ構造詳細構成を説明する。

前記変位吸収機構Ｂは、筒状のスリーブ側嵌合部として、駆動出力軸１０（入力側部材）に形成された第１内歯部５６と、ホイールハブ軸７０（出力側部材）に形成された第２内歯部５７と、を有する。軸状のシャフト側嵌合部として、ギヤカップリング軸５０の一端部に形成され、第１内歯部５６と噛み合い嵌合する第１外歯部５２と、ギヤカップリング軸５０の他端部に形成され、第２内歯部５７と噛み合い嵌合する第２外歯部５４と、を有する。すなわち、変位吸収機構Ｂの第１内歯部５６及び第２内歯部５７（スリーブ側嵌合部）を、駆動出力軸１０（入力側部材）とホイールハブ軸７０（出力側部材）の両方の部材に対して一体に形成する構造としている。

前記駆動出力軸１０は、駆動ユニット本体Ａからの出力軸であって、出力軸側カバー４（ケース部材）に対し第４ベアリング（ベアリング）により支持することで、支持強度が確保されている。

前記ホイールハブ軸７０は、アクスルケース７２（ケース部材）に対しハブベアリング７１により支持することで、支持強度が確保されている。

前記変位吸収機構Ｂの第１外歯部５２及び第２外歯部５４（シャフト側嵌合部）を有するギヤカップリング軸５０（カップリング軸）を、ユニット組み立て後に組み付け可能なように、ホイールハブ軸７０の軸芯位置を貫通する軸芯穴７０ａ（開口窓）を形成している。なお、駆動出力軸１０の軸芯穴とホイールハブ軸７０の軸芯穴７０ａによりカップリング空間が形成され、スプリングピン７７をホイールハブ軸７０から抜き、エンドキャップシール部材７６を取り外すことで、ギヤカップリング軸５０を単独で交換可能な構造としている。

次に、作用を説明する。
実施例１の車両用インホイールモータユニットにおける作用を、［変位吸収機構での変位吸収作用］、［変位吸収機構でのスリーブ構造一体化作用］に分けて説明する。

［変位吸収機構での変位吸収作用］
例えば、高負荷での長期使用によりハブベアリング７１のレース面摩耗が進行すると、ハブベアリング７１に支持されるホイールハブ軸７０が変位したり傾いたりする。このホイールハブ軸７０の変位/傾きは、駆動ユニット本体ＡのギヤトレインGTやモータジェネレータMGへ伝達されることにより、
（１）異音・振動 ：ギヤ歯の片当たりによるギヤノイズ
（２）ギヤ寿命の低下 ：ギヤ歯の片当たりによる極部応力/面圧増加
（３）フリクション増加：ギヤ歯面間バックラッシ変化による損失増加
（４）モータ性能 ：モータエアーギャップ変化による出力低下やトルク変動
等の問題を生じさせる。

したがって、ホイールハブ軸７０の変位/傾きをギヤトレインGTやモータジェネレータMGへ伝達することを防止/抑制することにより、ギヤトレインGTのギヤ噛み合い部やモータジェネレータMGへの影響を防止/抑制する変位吸収機構Ｂが必要である。以下、図４に基づき、変位吸収機構Ｂでの変位吸収作用を説明する。

ホイールハブ軸７０が、図４(a)の非変位状態から図４(b)に示すように、軸直角方向へｙだけ平行変位する場合、この平行変位を出力軸側駆動伝達嵌合部５８とハブ軸側駆動伝達嵌合部５９による２つの自在継手作用によりギヤカップリング軸５０の図示した傾斜を介して吸収することができる。よって、ホイールハブ軸７０の平行変位が駆動出力軸１０に影響してこれを変位させるようなことがない。

また、ホイールハブ軸７０が、図４(a)の非変位状態から図４(c)に示すように、変位中心点Ｆの周りにθだけ傾き変位（首振り変位）する場合も、この傾き変位を出力軸側駆動伝達嵌合部５８とハブ軸側駆動伝達嵌合部５９による２つの自在継手作用によりギヤカップリング軸５０の図示した傾斜を介して吸収することができる。よって、ホイールハブ軸７０の傾き変位が駆動出力軸１０に影響してこれを変位させるようなことがない。

さらに、ホイールハブ軸７０が、図４(a)の非変位状態から図４(d)に示すように、軸線方向へXだけ軸方向変位した場合も、この軸方向変位を出力軸側駆動伝達嵌合部５８とハブ軸側駆動伝達嵌合部５９のうち、少なくとも一方によるスライド作用により吸収することができる。よって、ホイールハブ軸７０の軸方向変位が駆動出力軸１０に影響してこれを変位させるようなことがない。

このように、変位吸収機構Ｂの変位中心点Ｆ（ハブベアリング７１の２列のボール中心位置）を、傾斜中心点Ｄ，Ｅの間の位置に配置する構成とすることで、ホイールハブ軸７０が平行変位・傾き変位・軸方向変位の何れの変位を生じても、これらの変位を出力軸側駆動伝達嵌合部５８とハブ軸側駆動伝達嵌合部５９が確実に吸収し得る。すなわち、ホイールハブ軸７０の変位が駆動出力軸１０に及んでこれを対応方向へ変位させるようなことがない。

したがって、車両用インホイールモータユニットは、ホイールハブ軸７０の変位が、駆動出力軸１０からギヤトレインGT及びモータジェネレータMGに伝達されるのを、変位吸収機構Ｂによって防止することができる。この結果、上記（１）〜（４）の何れの問題をも生じさせることがない。

［変位吸収機構でのスリーブ構造一体化作用］
筒状のスリーブ側嵌合部と、軸状のシャフト側嵌合部を有する変位吸収機構を持つ駆動ユニットにおいて、スリーブ側嵌合部を別体のスリーブ部品に形成したものを比較例とする。この比較例の場合、下記の問題が生じる。

スリーブ部品が独立の部品構造となっているため、他の構造物と一体化できず小型化が困難である。
また、スリーブ部品は、変位吸収機構において最も外径が大きい部位となっているため、その周辺に配置される部品は、スリーブ部品に対しより外側位置に配置せざるを得ない。また、スリーブ部品は回転し、さらに変位吸収時は可動変位するので、その干渉を避けるために一定のクリアランスを確保しなければならない。このため、変位吸収機構の周辺の部品間隙間を大きく確保せざるを得ず、駆動ユニットに内蔵した部品レイアウトが非効率となり、駆動ユニットが大型化する。

スリーブ部品がシャフト上にフローティング配置されているため、駆動トルク変動や外部からの加振によってスリーブ部品が振動した際に、スリーブ部品とシャフトとの間にガタ打ち異音や、偏芯に伴う振動が発生する。

外径が大きいスリーブ部品が回転シャフト上に配置されているため、回転部重量増加に伴いイナーシャが大きくなり、駆動制御応答性が低い（悪い）。
また、スリーブ部品は独立した部品となり、肉厚を確保することが困難であるため、高い駆動捩り剛性の確保ができない。この点においても更に、駆動制御応答性が低くなる。

フローティングされているスリーブ部品、若しくは、入/出力部に対するシャフトの何れかが分離部位となるが、何れも駆動ユニットにおいて奥まった位置となるため、組立時の位置合わせが困難となる。この結果、駆動ユニットの組立て性が悪い。

更に、ハブベアリング取り外し状態において、駆動ユニットの本体側を閉鎖状態の構造とすることが困難であり、市場における部品交換による整備対応が取りづらいため、信頼性の確保や修理費用の低減が困難である。

ハブベアリングの傾斜角点間距離が大きくとれないため、十分な変位吸収量を確保することが困難となる。なぜなら、構造上、ハブベアリングと直列配置にせざるを得ず、変位吸収機構の傾斜角点間距離を大きく確保しようとすると、ユニット軸長が大きくなることによる。

これに対し、実施例１では、入力側部材である駆動出力軸１０と出力側部材であるホイールハブ軸７０のうち、少なくとも一方の部材に対して、変位吸収機構Ｂのスリーブ側嵌合部（る第１内歯部５６、第２内歯部５７）を一体に形成する一体化構造を採用した。

したがって、第１内歯部５６を一体に形成した駆動出力軸１０及び第２内歯部５７を一体に形成したホイールハブ軸７０の小型化、軽量化、これらに伴う低コスト化ができる。

下記の理由により、車両用インホイールモータユニットの小型化ができる。
・変位吸収機構Ｂの小型化に伴い、周辺部品レイアウトが効率的となる。
・ハブベアリング７１などと並列に配置（軸上配置）できるため、軸長を大幅に低減できる。

下記の理由により、駆動制御応答性が高く（良く）なる。
・比較例のように、シャフト上に外径の大きいスリーブ部品を配置しないため、回転イナーシャが小さくなる。
・スリーブ側嵌合部である第１内歯部５６及び第２内歯部５７を、駆動出力軸１０とホイールハブ軸７０に一体化するため、高い捩り剛性を確保できる。

比較例のように、シャフト上に、慣性の大きなスリーブ部品をフローティングしなくてよいため、駆動トルク変動や外部からの加振による振動によるガタ打ち音や、偏芯による振動が低減できる。

ハブベアリング７１を取り外した状態において、駆動ユニット本体Ａ側を閉鎖構造とすることが可能となるため、市場における整備性が向上する。よって信頼性確保や修理費用の低減ができる。

実施例１では、入力側部材である駆動出力軸１０と出力側部材であるホイールハブ軸７０の両方の部材に対して、変位吸収機構Ｂのスリーブ側嵌合部である第１内歯部５６及び第２内歯部５７を一体に形成する一体化構造を採用した。

したがって、変位吸収機構Ｂの傾斜中心点間距離を大きくとることが可能となる。このため十分に大きな変位吸収量を確保することができる。

更に、傾斜中心点Ｄ，Ｅが２点確保できることにより、平行変位（軸直方向変位）も、吸収可能となり、いかなる形態の変位に対しても駆動ユニット本体Ａ内部への荷重伝達を防止できる。

変位吸収機構Ｂのギヤカップリング軸５０の両端部を嵌合構造とすることができ、且つユニットの比較的外部に近い部位に配置ができる。このため、組立て時の位置合わせが容易となり、組立て性が良好になる。

実施例１では、ホイールハブ軸７０の軸芯位置を貫通する軸芯穴７０ａ（開口窓）を形成し、ギヤカップリング軸５０を、ユニット組み立て後に組み付けできる構造を採用している。

したがって、組立時に変位吸収機構Ｂのギヤカップリング軸５０を外部から組み込みをすることが可能となり、組立て時の位置合わせが更に容易となるため、組立て性が向上する。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用インホイールモータユニットにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 筒状のスリーブ側嵌合部（第１内歯部５６、第２内歯部５７）と、軸状のシャフト側嵌合部（第１外歯部５２、第２外歯部５４）と、を有する変位吸収機構Ｂを持つ駆動ユニット（車両用インホイールモータユニット）において、
前記変位吸収機構Ｂのスリーブ側嵌合部（第１内歯部５６、第２内歯部５７）を、入力側部材（駆動出力軸１０）と出力側部材（ホイールハブ軸７０）のうち、少なくとも何れか一方の部材に対して一体化構造とした（図３）。
このため、駆動力を伝達しつつ変位を吸収するユニット（車両用インホイールモータユニット）の小型化を容易に達成することができる。

(2) 前記変位吸収機構Ｂのシャフト側嵌合部（第１外歯部５２、第２外歯部５４）を有するカップリング軸（ギヤカップリング軸５０）を、ユニット組み立て後に組み付け可能なように、前記出力側部材（ホイールハブ軸７０）側に開口窓（軸芯穴７０ａ）を形成した（図３）。
このため、(1)の効果に加え、組立時に変位吸収機構Ｂのカップリング軸（ギヤカップリング軸５０）を外部から組み込みをすることが可能となり、組立て性を向上させることができる。

(3) 前記変位吸収機構Ｂのスリーブ側嵌合部（第１内歯部５６、第２内歯部５７）を、入力側部材（駆動出力軸１０）と出力側部材（ホイールハブ軸７０）の両方の部材に対して一体化構造とした（図３）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、２点の傾斜中心点Ｄ，Ｅを確保できることにより、平行変位（軸直方向変位）・傾き変位（首振り変位）・軸方向変位が吸収可能となり、いかなる形態の変位に対しても駆動側への荷重伝達を防止することができる。

(4) 前記入力側部材は、ケース部材（出力軸側カバー４）に対しベアリング（第４ベアリング１４）により支持された駆動出力軸１０であり、
前記出力側部材は、ケース部材（アクスルハブ７２）に対しハブベアリング７１により支持されたホイールハブ軸７０であり、
前記筒状のスリーブ側嵌合部は、前記駆動出力軸１０と前記ホイールハブ軸７０の少なくとも一方に形成した内歯部（第１内歯部５６、第２内歯部５７）であり、
前記軸状のシャフト側嵌合部は、ギヤカップリング軸５０に形成し、前記内歯部（第１内歯部５６、第２内歯部５７）と噛み合い嵌合する外歯部（第１外歯部５２、第２外歯部５４）であり、
前記駆動ユニットは、前記駆動出力軸１０と前記ホイールハブ軸７０を、変位吸収機構Ｂを介して連結した車両用インホイールモータユニットである（図３）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、電気自動車に適用され、駆動力を伝達しつつ変位を吸収する車両用インホイールモータユニットの小型化を容易に達成することができる。

実施例２は、変位吸収機構Ｂの筒状のスリーブ側嵌合部（第２内歯部５７）を、出力側部材（ホイールハブ軸７０）に対して一体化構造とした例である。

まず、構成を説明する。
図５は、実施例２における車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構とその周辺を拡大して示した拡大断面図である。以下、図５に基づき、実施例２における変位吸収機構Ｂのスリーブ構造詳細構成を説明する。

前記変位吸収機構Ｂは、筒状のスリーブ側嵌合部として、ホイールハブ軸７０（出力側部材）に形成された第２内歯部５７と、を有する。軸状のシャフト側嵌合部として、ギヤカップリング軸５０の他端部に形成され、第２内歯部５７と噛み合い嵌合する第２外歯部５４と、を有する。そして、ギヤカップリング軸５０の一端部は、中実軸構造の駆動出力軸１０´（入力側部材）に対して、第１スプライン結合部６０によりセレーション結合されている。なお、駆動出力軸１０´を中実軸構造としたことに伴って隔壁シール部材２２を省略している。すなわち、変位吸収機構Ｂの第２内歯部５７（スリーブ側嵌合部）を、ホイールハブ軸７０（出力側部材）に対して一体に形成する構造としている。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので図示並びに説明を省略する。

次に、作用を説明する。
作用については、傾斜中心点Ｅが１点だけになることにより、傾き変位（首振り変位）・軸方向変位が吸収可能であるが、平行変位（軸直方向変位）が吸収できない点でのみ異なり、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両用インホイールモータユニットにあっては、下記の効果を得ることができる。

(5) 前記変位吸収機構Ｂのスリーブ側嵌合部（第２内歯部５７）を、入力側部材（駆動出力軸１０）と出力側部材（ホイールハブ軸７０）のうち、出力側部材（ホイールハブ軸７０）に対して一体化構造とした（図５）。
このため、実施例１の(1),(2),(4)の効果に加え、隔壁シール部材２２を用いることなく、駆動ユニット本体Ａを閉鎖構造とすることができる。

実施例３は、変位吸収機構Ｂの筒状のスリーブ側嵌合部（第１内歯部５６）を、入力側部材（駆動出力軸１０）に対して一体化構造とした例である。

まず、構成を説明する。
図６は、実施例３における車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構とその周辺を拡大して示した拡大断面図である。以下、図６に基づき、実施例３における変位吸収機構Ｂのスリーブ構造詳細構成を説明する。

前記変位吸収機構Ｂは、筒状のスリーブ側嵌合部として、駆動出力軸１０（入力側部材）に形成された第１内歯部５６を有する。軸状のシャフト側嵌合部として、ギヤカップリング軸５０の一端部に形成され、第１内歯部５６と噛み合い嵌合する第１外歯部５２を有する。そして、ギヤカップリング軸５０の他端部は、ホイールハブ軸７０´（出力側部材）に対して、第２スプライン結合部６１によりセレーション結合されている。なお、ホイールハブ軸７０´を中実軸構造としたことに伴って開口窓としての軸芯穴７０ａを形成していない。すなわち、変位吸収機構Ｂの第１内歯部５６（スリーブ側嵌合部）を、駆動出力軸１０（入力側部材）に対して一体に形成する構造としている。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので図示並びに説明を省略する。

次に、作用を説明する。
作用については、傾斜中心点Ｅが１点だけになることにより、傾き変位（首振り変位）・軸方向変位が吸収可能であるが、平行変位（軸直方向変位）が吸収できない点で異なる。また、組立時に変位吸収機構Ｂのギヤカップリング軸５０を外部から組み込みをすることができない点で異なる。他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例３の車両用インホイールモータユニットにあっては、下記の効果を得ることができる。

(6) 前記変位吸収機構Ｂのスリーブ側嵌合部（第１内歯部５６）を、入力側部材（駆動出力軸１０）と出力側部材（ホイールハブ軸７０）のうち、入力側部材（駆動出力軸１０）に対して一体化構造とした（図６）。
このため、実施例１の(1),(4)の効果に加え、変位吸収機構Ｂを、入力側部材（駆動出力軸１０）と出力側部材（ホイールハブ軸７０）の間に、コンパクトに配置することができる。

以上、本発明の駆動ユニットを実施例１〜３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１〜３では、変位吸収機構Ｂの入力側部材（駆動出力軸１０）と出力側部材（ホイールハブ軸７０）のうち、少なくとも何れか一方の部材そのものにスリーブ側嵌合部（第１内歯部５６、第２内歯部４７）を形成することで一体化構造とする例を示した。しかし、別体でスリーブ側嵌合部を形成した部品を用意し、入力側部材（駆動出力軸１０）と出力側部材（ホイールハブ軸７０）のうち、少なくとも何れか一方の部材に、別体部品を一体に固定することで一体化構造とする例であっても良い。

実施例１〜３では、変位吸収構造を適用した駆動ユニットとして、車両用インホイールモータユニットの例を示した。しかし、駆動ユニットとしては、車両用インホイールモータユニット以外であって、入力側部材と出力側部材との間で駆動力を伝達しつつ変位を吸収する必要のあるユニットであれば、他の駆動ユニットの例であっても良い。

Ａ 駆動ユニット本体
４ 出力軸側カバー（ケース部材）
１０，１０´ 駆動出力軸（入力側部材）
１４ 第４ベアリング（ベアリング）
Ｂ 変位吸収機構
５０ ギヤカップリング軸（カップリング軸）
５２ 第１外歯部（軸状のシャフト側嵌合部）
５４ 第２外歯部（軸状のシャフト側嵌合部）
５６ 第１内歯部（筒状のスリーブ側嵌合部）
５７ 第２内歯部（筒状のスリーブ側嵌合部）
６０ 第１スプライン結合部
６１ 第２スプライン結合部
Ｃ ホイール構造
７０，７０´ ホイールハブ軸（出力側部材）
７０ａ 軸芯穴（開口窓）
７１ ハブベアリング
７２ アクスルケース（ケース部材）

Claims (6)

1. 筒状のスリーブ側嵌合部と、軸状のシャフト側嵌合部と、を有する変位吸収機構を持つ駆動ユニットにおいて、
   前記変位吸収機構のスリーブ側嵌合部を、入力側部材と出力側部材のうち、少なくとも何れか一方の部材に対して一体化構造とした
   ことを特徴とする駆動ユニット。
2. 請求項１に記載された駆動ユニットにおいて、
   前記変位吸収機構のシャフト側嵌合部を有するカップリング軸を、ユニット組み立て後に組み付け可能なように、前記出力側部材側に開口窓を形成した
   ことを特徴とする駆動ユニット。
3. 請求項１又は２に記載された駆動ユニットにおいて、
   前記変位吸収機構のスリーブ側嵌合部を、入力側部材と出力側部材の両方の部材に対して一体化構造とした
   ことを特徴とする駆動ユニット。
4. 請求項１又は２に記載された駆動ユニットにおいて、
   前記変位吸収機構のスリーブ側嵌合部を、入力側部材と出力側部材のうち、出力側部材に対して一体化構造とした
   ことを特徴とする駆動ユニット。
5. 請求項１に記載された駆動ユニットにおいて、
   前記変位吸収機構のスリーブ側嵌合部を、入力側部材と出力側部材のうち、入力側部材に対して一体化構造とした
   ことを特徴とする駆動ユニット。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載された駆動ユニットにおいて、
   前記入力側部材は、ケース部材に対しベアリングにより支持された駆動出力軸であり、
   前記出力側部材は、ケース部材に対しハブベアリングにより支持されたホイールハブ軸であり、
   前記筒状のスリーブ側嵌合部は、前記駆動出力軸と前記ホイールハブ軸の少なくとも一方に形成した内歯部であり、
   前記軸状のシャフト側嵌合部は、ギヤカップリング軸に形成し、前記内歯部と噛み合い嵌合する外歯部であり、
   前記駆動ユニットは、前記駆動出力軸と前記ホイールハブ軸を、変位吸収機構を介して連結した車両用インホイールモータユニットである
   ことを特徴とする駆動ユニット。