JP2016171642A - モータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータ駆動装置において、メンテナンス性およびモータ効率を高めると共に、モータの回転軸を回転自在に支持する軸受の電食を防止することができるモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】 このモータ駆動装置は、モータハウジング８と、モータハウジング８の内周に設けられたステータ９と、モータハウジング８に軸受１１，１２を介して回転自在に支持される回転軸６と、回転軸６に一体に設けられステータ９に対して回転可能なロータ１０とを有するモータ１を備える。回転軸６の軸方向端部の延長位置に、モータハウジング８および回転軸６を介して軸受１１，１２の内外輪を導通させる導電部材５０をモータハウジング８に設ける。導電部材５０を回転軸６の端面に押圧する押圧部材５１を、モータハウジング８に設けた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、モータ駆動装置に関し、モータロータを支持する軸受につき、例えば、高温、高速の条件下において電気的な腐食を抑えることができる技術に関する。

モータの出力軸と車輪のハブ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が種々提案されている。
（１）インホイールモータ駆動装置
例えば、減速機の潤滑性能を向上させるために、回転ポンプを内蔵して軸心給油を行いモータおよび減速機に潤滑油を供給し、潤滑性能を向上させる構造が提案されている（特許文献１）。
（２）インホイールモータ駆動装置
このインホイールモータ駆動装置では、（１）のインホイールモータ駆動装置に対してさらにモータ部の冷却を考慮し、ハウジングにステータへ油を導く案内路を形成する旨開示されているが、軸受を冷却することまでは開示されていない（特許文献２）。

（３）電食防止転がり軸受
軸受内に流れる電流を最小限に抑えた電食防止転がり軸受が提案されている（特許文献３）。この軸受では、外輪の外径部等に絶縁層を形成し、この絶縁層の材質や誘電率を限定する技術が開示されている。
（４）玉軸受
この玉軸受では、シール部材に導電性のある部材を用い、このシール部材を介して電流を流すことにより軸受軌道面における電食を抑制する技術が開示されている（特許文献４）。

特許第５０７９４３１号公報 特開２０１０−１７２０６９号公報 特開２００５−２８２８６２号公報 特開２００７−１１３７４４号公報

インホイールモータは車両のばね下に搭載されるため、インホイールモータの振動抑制は、車両の乗り心地に大きく影響を及ぼす。またインホイールモータの小型軽量化を行うため、減速機とモータを組合わせることによりモータの小型化を図るが、減速比を上げていくとモータの高速化に繋がる。

モータが高速で回転すると、冷却油の供給量が不十分の場合に軸受温度の昇温が懸念されている。十分な冷却油を供給するため、（１）の先行技術のように軸心給油の構成とすることで、高速域でも十分な冷却油の供給が可能である。

一方で、電気自動車に使用するモータは、様々な回転数制御を行うためにインバータからの交流電圧を用いた駆動方法で動作する。このインバータのキャリア周波数を高く設定して作動する場合、モータロータに発生する電圧（高周波誘導に基づいて発生する電圧）が大きくなり、ロータとステータ間に大きな電位差が発生するときがある。これに伴い、両者の間に取り付けられた転がり軸受の内輪と外輪との間にも大きな電位差が生じて、この転がり軸受内で電流が流れ易い状態になる。転がり軸受内に電流が流れると、内輪および外輪の軌道面と転動体の転動面に電気的な腐食が発生して、転がり軸受の耐久性が低下する場合がある。

従来手法では、ロータ外径部または内径部にカーボンブラシを押し当て、モータロータと嵌合する軸受内輪と、ハウジングに固定される軸受外輪とを短絡することで軸に発生する電位をハウジングと同電位とし、軸電圧を抑えていた。しかしこの方法では、カーボンブラシを押し当てる部分につきロータ中心から離れるほど周速が速くなる。したがってカーボンブラシの摩耗が激しくなり、短い時間でのメンテナンスが必要となるという可能性があった。またロータ外径部にカーボンブラシを押し当てることは、引き摺りトルクを増加させることになる。この引き摺りトルクは、高速になるほど大きくなるという特性から、モータ効率の低下要因となる可能性があった。

この発明の目的は、モータ駆動装置において、メンテナンス性およびモータ効率を高めると共に、モータの回転軸を回転自在に支持する軸受の電食を防止することができるモータ駆動装置を提供することである。

この発明のモータ駆動装置は、モータハウジングと、このモータハウジングの内周に設けられたステータと、前記モータハウジングに軸受を介して回転自在に支持される回転軸と、この回転軸に一体に設けられ前記ステータに対して回転可能なロータとを有するモータを備え、前記モータの回転を車輪用軸受に伝達したモータ駆動装置において、
前記回転軸の軸方向端部の延長位置に、前記モータハウジングおよび前記回転軸を介して前記軸受の内外輪を導通させる導電部材を、前記回転軸の軸方向に移動可能なように前記モータハウジングに設け、この導電部材を前記回転軸の端面に押圧する押圧部材を、前記モータハウジングに設けたことを特徴とする。

この構成によると、モータの運転時、ロータとステータ間に電位差が発生し得る状態となっても、ロータと一体の回転軸の軸方向端部の延長位置に、モータハウジングおよび回転軸を介して前記軸受の内外輪を導通させる導電部材を設けたため、軸受の内外輪を短絡つまり導通させて等電位とすることができる。これにより、軸受内に電流が流れることを未然に防止することができる。よって、内外輪の軌道面および転動体転動面に電気的な腐食（いわゆる電食）が生じることを防止することができる。

また押圧部材は、導電部材を回転軸の端面に押圧する。これにより導電部材が回転軸の端面から不所望に離隔することを防止する。したがって、軸受の内外輪を等電位とした状態を維持することができる。また前述の従来手法よりも周速が低くなる回転軸の端面に導電部材を押し当てているため、導電部材および回転軸の摩耗を抑え、且つ、引き摺りトルクの低減を図ることができる。導電部材等の摩耗を抑えることができるため、導電部材等を短期間でメンテナンス等する手間を省略できる。また引き摺りトルクの低減を図れるため、モータ効率を高めることができる。これにより電費の向上を図れる。

前記導電部材がカーボンから成るものとしても良い。この場合、摩擦係数が小さく耐摩耗性に優れた導電部材を得ることができる。

前記回転軸の端面に凹み部を設け、この凹み部に嵌り込む鋼球部材を配置し、前記導電部材を前記鋼球部材と前記押圧部材との間に介在させても良い。
前記回転軸の端面に、球面状に突出する突出部を設け、前記導電部材を前記突出部と前記押圧部材との間に介在させても良い。
これらの場合、例えば回転軸の平坦な端面に導電部材の一端面を直接当接させるよりも、接触面圧の低減を図ることができる。したがって、導電部材等の摩耗をさらに抑制できることで、メンテナンス性の向上をさらに図れる。

前記導電部材における前記回転軸側の先端を球面状に形成しても良い。この場合、回転軸の端面に、導電部材の先端を点接触させることで、導電部材および回転軸の摩耗をさらに抑制できる。
前記押圧部材が圧縮コイルばねであっても良い。この場合、圧縮コイルばねのばね力を設定して、回転軸等に対し導電部材を適切な力で押圧し得る。

前記モータを冷却液により冷却する冷却機構を設け、この冷却機構は、前記モータハウジングおよび前記回転軸の軸心にそれぞれ設けられた冷却液の通路と、前記モータにより駆動されて前記モータハウジングの前記通路および前記回転軸の軸心の通路を介し冷却液を前記ロータから噴出させて前記ステータに導くポンプとを備えるものとしても良い。
この場合、モータの回転によりポンプを駆動すると、冷却液が各通路を介してロータに導かれることで、このロータが冷却される。さらにロータから冷却液を噴出させてステータに導くことで、ステータも冷却される。このように回転軸の軸心の通路等を介して冷却液を供給する構成とすることで、高速域でも十分な冷却液の供給が可能である。

この発明のモータ駆動装置は、モータハウジングと、このモータハウジングの内周に設けられたステータと、前記モータハウジングに軸受を介して回転自在に支持される回転軸と、この回転軸に一体に設けられ前記ステータに対して回転可能なロータとを有するモータを備え、前記モータの回転を車輪用軸受に伝達したモータ駆動装置において、前記回転軸の軸方向端部の延長位置に、前記モータハウジングおよび前記回転軸を介して前記軸受の内外輪を導通させる導電部材を、前記回転軸の軸方向に移動可能なように前記モータハウジングに設け、この導電部材を前記回転軸の端面に押圧する押圧部材を、前記モータハウジングに設けた。このため、メンテナンス性およびモータ効率を高めると共に、モータの回転軸を回転自在に支持する軸受の電食を防止することができる。

この発明の実施形態に係るモータ駆動装置の断面図である。 図１のII-II線断面となる減速機部分の断面図である。 図２の部分拡大図である。 図１のポンプを軸方向から見た図である。 図１のＶ部の拡大図である。 この発明の他の実施形態に係るモータ駆動装置の断面図である。 図６のVII部の拡大図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るモータ駆動装置の要部の拡大断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るモータ駆動装置の要部の拡大断面図である。 この発明のモータ駆動装置を車両に搭載した例を概略示す平面図である。 この発明のモータ駆動装置を車両に搭載した他の例を概略示す平面図である。

この発明の実施形態に係るモータ駆動装置を図１ないし図５と共に説明する。図１に示すように、モータ駆動装置は、車輪を駆動するモータ１と、このモータ１の回転を減速する減速機２と、この減速機２の入力軸３（減速機入力軸３と称す）と同軸の出力部材４によって回転される車輪用軸受５と、冷却機構Ｊｋとを有する。車輪用軸受５とモータ１との間に減速機２を介在させ、車輪用軸受５で支持される駆動輪である車輪のハブと、モータ１の回転軸（モータ回転軸）６とを同軸心上で連結してある。このモータ駆動装置は、一部または全体が車輪内に配置されるインホイールモータ駆動装置を構成する。

減速機２を収納する減速機ハウジング７には、車両における図示外のサスペンションが連結される。なお、この明細書において、インホイールモータ駆動装置を車両に設けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。

モータ１は、モータハウジング８に固定したステータ９と、モータ回転軸６に取り付けたロータ１０との間にラジアルギャップを設けたＩＰＭモータ（いわゆる埋込み磁石型同期モータ）である。ステータ９は、ステータコア９ａにステータコイル９ｂ（単にコイル９ｂと称す場合がある）が巻かれたもので、モータハウジング８の内周面に嵌合して図示外のボルトにて軸方向に締め付けて固定されている。モータハウジング８内のステータ９を固定する固定部を、ハウジング段部８ａとしている。またコイル９ｂをステータコア９ａに巻くときの折り返し部を、コイルエンド９ｂａと言う。コイルエンド９ｂａは、ステータコア９ａよりも軸方向両側にやや突出する。

モータハウジング８には、軸方向に離隔して転がり軸受１１，１２が設けられる。各軸受１１，１２はこの例ではそれぞれ深溝玉軸受である。これら転がり軸受１１，１２に主軸であるモータ回転軸６が回転自在に支持されている。モータ回転軸６の軸方向中間付近部には、半径方向外方に延びるフランジ部６ａが設けられ、このフランジ部６ａから半径方向外方に延びるロータ固定部材１３にロータ１０が取付けられている。モータ１には、後述の導電部材等が設けられている。

減速機入力軸３は、軸方向一端がモータ回転軸６内に延びて、モータ回転軸６とスプライン嵌合（セレーション嵌合も含む。以下、同じ）されている。出力部材４のカップ部内に転がり軸受１４ａが嵌合され、前記カップ部に固定された内ピン２２を介して筒状の連結部材４ａが連結される。転がり軸受１１，１２，１４ａによって減速機入力軸３およびモータ回転軸６は、一体に且つ同心に回転自在に支持されている。減速機入力軸３の外周面には、偏心部１５，１６が設けられる。これら偏心部１５，１６は偏心運動による遠心力が互いに打ち消されるように１８０°位相をずらして設けられている。減速機２は、曲線板１７，１８と、複数の外ピン１９と、カウンタウェイト２１とを有するサイクロイド減速機である。

図２は、図１のII-II線断面となる減速機部分の断面図である。減速機２は、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線で形成された２枚の曲線板１７，１８が、それぞれ転がり軸受８５を介して、各偏心部１５，１６に装着してある。これら各曲線板１７，１８の偏心運動を外周側で案内する複数の外ピン１９を、それぞれ減速機ハウジング７の内側に設け、複数の内ピン２２を、各曲線板１７，１８の内部に設けられた複数の円形の貫通孔８９に挿入状態に係合させてある。

図３に拡大して示すように、各外ピン１９と各内ピン２２には針状ころ軸受９２，９３が装着される。各外ピン１９は、それぞれ針状ころ軸受９２で両端支持される（図１参照）。これら針状ころ軸受９２の外輪９２ａが減速機ハウジング７に固定され外ピン１９は回転自在に支持され、各曲線板１７，１８の外周面と転接する。また各内ピン２２は、針状ころ軸受９３の外輪９３ａが各曲線板１７，１８の各貫通孔８９の内摺と転接する。これにより各外ピン１９と各曲線板１７，１８の外周との接触抵抗、および各内ピン２２と各貫通孔８９の内周との接触抵抗を低減する。

よって、図１に示すように、各曲線板１７，１８の偏心運動をスムーズに車輪用軸受５の内方部材（回転輪）５ａに回転運動として伝達し得る。モータ回転軸６が回転すると、このモータ回転軸６と一体回転する減速機入力軸３に設けられた各曲線板１７，１８が偏心運動を行う。このとき外ピン１９が偏心運動する各曲線板１７，１８の外周面と転がり接触するように係合する。これと共に、各曲線板１７，１８が、内ピン２２と貫通孔８９（図３）との係合によって、各曲線板１７，１８の自転運動のみが出力部材４および車輪用軸受５の内方部材５ａに回転運動として伝達される。モータ回転軸６の回転に対して内方部材５ａの回転は減速されたものとなる。

車輪用軸受５は内方部材５ａと外方部材５ｂの間にボールを組み込んだ複列アンギュラ玉軸受であり、外方部材５ｂはフランジ５ｃにより減速機２の減速機ハウジング７にボルト固定されている。内方部材５ａは、前記出力部材４にスプライン嵌合（セレーション嵌合も含む）している。内方部材５ａに伝達された回転運動は、内方部材５ａに設けられた車輪取付フランジ５ｄからタイヤに伝達される。

冷却機構Ｊｋについて説明する。
冷却機構Ｊｋは、モータ１の冷却および減速機２の潤滑，冷却に用いられる潤滑油（冷却液）をモータ回転軸６の内部から供給するいわゆる軸心給油機構である。冷却機構Ｊｋは、油路（通路）２３，２４，２５と、ポンプ２７と、潤滑油貯留部２９とを有する。モータハウジング８に油路２３が設けられ、この油路２３はポンプ２７と油路２４とに連通する。

図４は、図１のポンプ２７を軸方向から見た図である。
図１および図４に示すように、ポンプ２７は、潤滑油貯留部２９に貯留された潤滑油を、潤滑油貯留部２９内の吸込口から吸い上げて油路２３，２４，２５に循環させる。このポンプ２７は、例えば、出力部材４の回転により回転するインナーロータ４０と、このインナーロータ４０の回転に伴って従動回転するアウターロータ４１と、複数のポンプ室４２と、吸入口４３と、吐出口４４とを有するサイクロイドポンプである。インナーロータ４０は、連結部材４ａに固定され出力部材４の回転により回転できるように構成されている。

モータ１に駆動される出力部材４の回転によりインナーロータ４０が回転すると、アウターロータ４１は従動回転する。このときインナーロータ４０およびアウターロータ４１はそれぞれ異なる回転中心ｃ１、ｃ２を中心として回転することで、ポンプ室４２の容積が連続的に変化する。これにより、潤滑油貯留部２９に貯留された潤滑油は、吸い上げられて吸入口４３から流入し、吐出口４４から油路２３，２４，２５に圧送される（図１参照）。

図１に示すように、ロータ１０の軸心つまりモータ回転軸６の内部に、油路２４が設けられる。フランジ部６ａの内部には、油路２４に連通する半径方向の油路２８が設けられる。ロータ固定部材１３の底面とロータ１０の内周面との間には、軸方向溝δ１が形成され、この軸方向溝δ１は半径方向の油路２８に連通する。さらにロータ固定部材１３のフランジには、軸方向溝δ１に連通する略径方向の環状隙間（図示せず）が形成されている。

モータハウジング８の油路２３は、潤滑油の流れ方向上流側から下流側に向かうに従って、順次、第１油路３０，第２油路３１，第３油路３２，および第４油路３３を含む。モータハウジング８内のアウトボード側には、第１および第２油路３０，３１がそれぞれ設けられる。第１油路３０は、潤滑油貯留部２９内の吸込口から半径方向略外方に延びポンプ２７の吸入口４３（図４参照）まで設けられる。

第２油路３１は、ポンプ２７の吐出口４４（図４参照）から半径方向外方に延び第３油路３２のアウトボード側端まで設けられる。第３油路３２は、モータハウジング８内における上部において、アウトボード側からインボード側に軸方向に延びる。第４油路３３は、第３油路３２のインボード側端とモータ回転軸６の油路２４とに連通する。

車両運転時に、ロータ１０の遠心力とポンプ２７の圧力とにより、潤滑油の一部が、モータ回転軸６の油路２４およびフランジ部６ａの半径方向油路２８から半径方向外方に導かれる。さらに潤滑油が、軸方向溝δ１および前記略径方向の環状隙間に導かれることで、ロータ１０を冷却する。さらに潤滑油を、前記略径方向の環状隙間から各コイルエンド９ｂａの内周面に噴射することで、コイル９ｂが冷却される。モータ１の冷却に供された潤滑油は、重力によって下方に移動しモータハウジング８の下部に落ち、その後、このモータハウジング８の下部に連通する連通路３４を介して、潤滑油貯留部２９に貯留される。

また車両運転時において、油路２５に導かれた潤滑油は、オイル供給口４５を経由して、減速機２内の各部を潤滑し且つ冷却する。油路２５は、油路２４に連通し、減速機入力軸３の内部におけるインボード側端からアウトボード側に軸方向に延びる。オイル供給口４５は、油路２５のうち偏心部１５，１６が設けられる軸方向位置から半径方向外方に延びている。減速機２内において、オイル供給口４５から減速機入力軸３の遠心力とポンプ２７の圧力とにより、潤滑油を半径方向外方に供給することで、減速機２内の各部を潤滑・冷却する。この潤滑等に供された潤滑油は重力によって下方に移動して、オイル排出口４６を介して、減速機ハウジング７の下部に設けられる潤滑油貯留部２９に貯留される。

図５は、図１のＶ部の拡大図である。
図１および図５に示すように、モータ回転軸６は、回転軸本体４７と、この回転軸本体４７のインボード側端に同回転軸本体４７と同軸に連結される連結軸部４８とを有する。回転軸本体４７の軸方向中間部に、前記フランジ部６ａが設けられている。回転軸本体４７の外周面のうち、インボード側部分およびアウトボード側部分には、軸方向中間付近部４７ａの外周面よりも小径となる小径部４７ｂ，４７ｂがそれぞれ設けられている。これら小径部４７ｂ，４７ｂは軸方向中間付近部と同軸に形成されている。

小径部４７ｂ，４７ｂの外周面には、それぞれ転がり軸受１１，１２の回転側軌道輪となる内輪１１ａ，１２ａが嵌合されている。回転軸本体４７における、軸方向中間付近部４７ａと各小径部４７ｂ，４７ｂとの段差部に、各内輪１１ａ，１２ａの端面を当接させている。インボード側の転がり軸受１１のうち固定側軌道輪となる外輪１１ｂは、モータハウジング８におけるリヤカバー８ｂ（後述する）の内周面に嵌合されている。アウトボード側の転がり軸受１２における固定側軌道輪となる外輪１２ｂは、モータハウジング８におけるアウトボード側の内周面に嵌合されている。よってモータ回転軸６は、転がり軸受１１，１２に回転自在に支持される。

モータハウジング８は、モータハウジング本体８ｃと、リヤカバー８ｂと、蓋部８ｄとを有する。モータハウジング本体８ｃは、インボード側端が開口してステータ９、ロータ１０、ポンプ２７等のモータ構成部品の大部分を収容する。このモータハウジング本体８ｃに、第１油路３０，第２油路３１，および第３油路３２が形成されている。リヤカバー８ｂは、モータハウジング本体８ｃのインボード側端を塞ぐカバーであり、さらにこのリヤカバー８ｂのインボード側端を蓋部８ｄで塞ぐように組み立てられている。これらリヤカバー８ｂと蓋部８ｄとにより第４油路３３が形成される。

蓋部８ｄは、アウトボード側の軸中心部が開口する略有底円筒状に形成される。蓋部８ｄのアウトボード側には、リヤカバー８ｂの内周面に嵌合する環状突起８ｄａが設けられる。この環状突起８ｄａの内周に、小径部４７ｂのインボード側の先端部が嵌り込んでいる。詳細には、小径部４７ｂの先端部の外周面に環状溝４７ｂａが形成され、この環状溝４７ｂａに、環状のシール部材４９が装着されている。環状突起８ｄａの内周面に、環状のシール部材４９を介して小径部４７ｂの先端部が嵌り込んでいる。

蓋部８ｄの開口部８ｄｂに、アウトボード側に開口する有底円筒状の連結軸部４８が収容される。蓋部８ｄの開口部８ｄｂに、径方向隙間δ２および軸方向隙間δ３を介して連結軸部４８が収容されている。連結軸部４８のアウトボード側部分には、小径部４７ｂのアウトボード側端面に当接する当接面４８ａと、小径部４７ｂの内周面に嵌合する嵌合面４８ｂとを有する印籠嵌合部が設けられている。連結軸部４８は、このインロー印籠嵌合部により回転軸本体４７と同軸に連結される。

連結軸部４８の円筒部には、複数（この例では４つ）の連通孔４８ｃが形成されている。これら連通孔４８ｃは例えば円周方向一定間隔おきに形成されている。各連通孔４８ｃは、モータ回転軸６の油路２４の一部を成す連結軸部４８の内周と、第４油路３３とを連通する。潤滑油が第４油路３３から各連通孔４８ｃを経由してモータ回転軸６の油路２４に導かれる。各連通孔４８ｃは、半径方向内方に向かうに従ってアウトボード側に至るように傾斜する断面形状に形成されている。また各連通孔４８ｃのうち蓋部８ｄの開口部８ｄｂに臨む外縁部４８ｃａは、この連結軸部４８の外周面よりも円弧状に凹むように形成されている。連結軸部４８の各連通孔４８ｃのうち内周面に臨む内縁部４８ｃｂは、同内周面よりも円弧状に突出するように形成されている。

このモータ１には、導電部材５０および押圧部材５１が設けられている。
図５に示すように、蓋部８ｄは、前記開口部８ｄｂに連通し、且つ導電部材５０および押圧部材５１を軸方向に並べて収容する押圧部材等収容孔８ｄｃが形成されている。この押圧部材等収容孔８ｄｃはモータ回転軸６の軸心と同心に形成されている。押圧部材等収容孔８ｄｃのインボード側に、圧縮コイルばねである押圧部材５１が配置される。

導電部材５０は、転がり軸受１１、１２（図１）の内外輪１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂ（図１）を導通させて等電位とする部材であって、連結軸部４８のインボード側端面４８ｄと押圧部材５１との間に介在させている。導電部材５０は、押圧部材５１による押圧力により連結軸部４８のインボード側端面４８ｄに押圧される。導電部材５０は、例えば、カーボンから円筒形状に形成され、押圧部材等収容孔８ｄｃに軸方向に移動可能に収容される。

以上説明したモータ駆動装置によれば、モータ１の運転時、ロータ１０とステータ９間に電位差が発生し得る状態となっても、ロータ１０と一体のモータ回転軸６の軸方向端部の延長位置に、モータハウジング８およびモータ回転軸６を介して内外輪１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂを導通させる前述の導電部材５０を、モータハウジング８に設けたため、転がり軸受１１，１２の内外輪１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂを導通させて等電位とすることができる。これにより、各軸受１１，１２内に電流が流れることを未然に防止することができる。よって、内外輪１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂの軌道面および転動体転動面に電気的な腐食が生じることを防止することができる。

また押圧部材５１は、導電部材５０を連結軸部４８のインボード側端面４８ｄに押圧する。これにより導電部材５０が連結軸部４８のインボード側端面４８ｄから不所望に離隔することを防止する。したがって、軸受１１，１２の内外輪１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂを等電位とした状態を維持することができる。また前述の従来手法よりも周速が低いモータ回転軸６の軸心と同心位置となる連結軸部４８のインボード側端面４８ｄに導電部材５０を押し当てているため、導電部材５０および連結軸部４８の摩耗を抑え、且つ、引き摺りトルクの低減を図ることができる。導電部材５０および連結軸部４８の摩耗を抑えることができるため、導電部材等を短期間でメンテナンス等する手間を省略できる。また引き摺りトルクの低減を図れるため、モータ効率を高めることができる。これにより電費の向上を図れる。

導電部材５０がカーボンから成るため、摩擦係数が小さく耐摩耗性に優れた導電部材５０を得ることができる。押圧部材５１が圧縮コイルばねであるため、圧縮コイルばねのばね力を設定して、連結軸部４８に対し導電部材５０を適切な力で押圧し得る。

またモータ１の回転によりポンプ２７を駆動すると、潤滑油が各通路２３，２４を介してロータ１０に導かれることで、このロータ１０が冷却される。さらにロータ１０から潤滑油を噴出させてステータ９に導くことで、ステータ９も冷却される。このようにモータ回転軸６の通路等を介して潤滑油を供給する構成とすることで、高速域でも十分な潤滑油の供給が可能である。

連結軸部４８の各連通孔４８ｃは、半径方向内方に向かうに従ってアウトボード側に至るように傾斜する断面形状に形成されたため、第４油路３３から導かれる潤滑油をモータ回転軸６の油路２４に円滑に導くことができる。各連通孔４８ｃのうち蓋部８ｄの開口部８ｄｂに臨む外縁部４８ｃａは、この連結軸部４８の外周面よりも円弧状に凹むように形成されたため、潤滑油が径方向隙間δ２にて滞留することなくモータ回転軸６の油路２４に導かれる。

他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

図６および図７に示すように、連結軸部４８のインボード側端面４８ｄに凹み部５２を設け、この凹み部５２に嵌り込む鋼球部材５３を配置しても良い。鋼球部材５３は、例えば軸受鋼等から成る。凹み部５２は円錐孔状に形成される。この円錐孔状の凹み部５２の最深位置５２ａがモータ回転軸６の軸心Ｌ１上に一致するように凹み部５２が形成されている。鋼球部材５３は、凹み部５２における円錐孔の斜面に線接触する。導電部材５０は、鋼球部材５３と押圧部材５１との間に介在させている。導電部材５０は、鋼球部材５３に対し点接触する。

この構成によると、凹み部５２に嵌り込む鋼球部材５３を配置して、導電部材５０を鋼球部材５３に対し軸心Ｌ１上で点接触させたため、例えば、モータ回転軸６の平坦な端面に導電部材５０の一端面を直接当接させるよりも、接触面積の低減を図ることができる。この接触面積を小さくすることで摺動抵抗を小さくし、摩耗領域を低減できる。接触面積を小さくすると押圧力はかわらないので、面圧は上がる。したがって、導電部材５０および連結軸部４８の摩耗をさらに抑制できることで、メンテナンス性の向上をさらに図れる。

図８に示すように、連結軸部４８のインボード側端面４８ｄに、球面状に突出する突出部５４を設け、導電部材５０を突出部５４と押圧部材５１との間に介在させても良い。前記突出部５４の頂点５４ａがモータ回転軸６の軸心Ｌ１上に一致するように連結軸部４８が形成されている。その他図５の構成と同様の構成となっている。図８の構成によると、図５の構成よりも接触面積の低減を図ることができる。したがって、導電部材５０および連結軸部４８の摩耗をさらに抑制できることで、メンテナンス性の向上をさらに図れる。

図９に示すように、導電部材５０における連結軸部側（つまりアウトボード側）の先端５０ａを球面状に形成しても良い。この導電部材５０の先端５０ａがモータ回転軸６の軸心Ｌ１上に一致するように導電部材５０が形成されている。図９の構成によると、図５の構成よりも接触面積の低減を図ることができる。したがって、導電部材５０および連結軸部４８の摩耗をさらに抑制できることで、メンテナンス性の向上をさらに図れる。

図１０は、いずれかのモータ駆動装置を車両に搭載した例を概略示す平面図である。この車両は、車体５５の左右の後輪となる車輪５６，５６が駆動輪とされ、左右の前輪となる車輪５７，５７が従動輪とされた４輪の自動車である。前輪となる車輪５７，５７は操舵輪とされている。駆動輪となる車輪５６，５６は、それぞれ独立のモータ１により駆動される。モータ１の回転は、減速機２および車輪用軸受５を介して車輪５６に伝達される。なお図１０とは逆に左右の前輪を駆動輪とし、左右の後輪を従動輪としても良い。左右の前輪および左右の後輪をそれぞれ独立のモータにより駆動される４輪駆動車としても良い。

図１１に示すように、モータ駆動装置はインホイールモータ駆動装置に限らず、車体５５にモータ１を設け、このモータ１に左右の車輪５６，５６をジョイントで結合した所謂オンボードタイプとしても良い。

押圧部材は、圧縮コイルばねに限定されるものではなく、皿ばね等の他のばね部材を適用しても良いし、ばね部材以外の弾性変形可能な部材を適用することも可能である。
インホイールモータ駆動装置においては、サイクロイド式の減速機、遊星減速機、２軸並行減速機、その他の減速機を適用可能である。また、減速機を使用しない所謂ダイレクトモータタイプであっても良い。

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１…モータ
６…モータ回転軸（回転軸）
８…モータハウジング
９…ステータ
１０…ロータ
１１，１２…転がり軸受（軸受）
１１ａ，１２ａ…内輪
１１ｂ，１２ｂ…外輪
２３，２４…油路（通路）
２７…ポンプ
５０…導電部材
５１…押圧部材
５３…鋼球部材
５４…突出部
Ｊｋ…冷却機構

Claims (7)

1. モータハウジングと、このモータハウジングの内周に設けられたステータと、前記モータハウジングに軸受を介して回転自在に支持される回転軸と、この回転軸に一体に設けられ前記ステータに対して回転可能なロータとを有するモータを備え、前記モータの回転を車輪用軸受に伝達したモータ駆動装置において、
   前記回転軸の軸方向端部の延長位置に、前記モータハウジングおよび前記回転軸を介して前記軸受の内外輪を導通させる導電部材を、前記回転軸の軸方向に移動可能なように前記モータハウジングに設け、この導電部材を前記回転軸の端面に押圧する押圧部材を、前記モータハウジングに設けたことを特徴とするモータ駆動装置。
2. 請求項１に記載のモータ駆動装置において、前記導電部材がカーボンから成るモータ駆動装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のモータ駆動装置において、前記回転軸の端面に凹み部を設け、この凹み部に嵌り込む鋼球部材を配置し、前記導電部材を前記鋼球部材と前記押圧部材との間に介在させたモータ駆動装置。
4. 請求項１または請求項２に記載のモータ駆動装置において、前記回転軸の端面に、球面状に突出する突出部を設け、前記導電部材を前記突出部と前記押圧部材との間に介在させたモータ駆動装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１記載のモータ駆動装置において、前記導電部材における前記回転軸側の先端を球面状に形成したモータ駆動装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１記載のモータ駆動装置において、前記押圧部材が圧縮コイルばねであるモータ駆動装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１記載のモータ駆動装置において、前記モータを冷却液により冷却する冷却機構を設け、この冷却機構は、前記モータハウジングおよび前記回転軸の軸心にそれぞれ設けられた冷却液の通路と、前記モータにより駆動されて前記モータハウジングの前記通路および前記回転軸の軸心の通路を介し冷却液を前記ロータから噴出させて前記ステータに導くポンプとを備えるモータ駆動装置。

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