JP2017057901A - 車両用モータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により、モータ部に供給する潤滑油量と減速部に供給する潤滑油量を運転状態に応じて適切に配分する車両用モータ駆動装置を提供する。【解決手段】車両用モータ駆動装置は、オイルタンクから潤滑油を吸入するオイルポンプと、オイルポンプの吐出口からモータ回転軸まで延びる供給油路と、モータ回転軸に設けられて一端が供給油路と接続し他端が減速部に向かって延びる軸線油路（５７）と、ロータ（２４ｄ）に設けられて径方向に延び内径側端が軸線油路と接続し外径側端がモータ部の内部空間と接続するロータ油路（５９）と、モータ部および減速部の内部空間からオイルタンクまで延びる回収油路と、ロータ油路に設けられて遠心力または油圧を受けて閉じる開閉弁（８１）を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、車輪を駆動する車両用モータ駆動装置に関し、特に内部潤滑に関する。

インホイールモータ駆動装置等の車両用モータ駆動装置において、内部を潤滑する潤滑機構としては従来、例えば、特開２０１４−２４０６６６号公報（特許文献１）および特開２００９−１２００２１号公報（特許文献２）に記載のごときものが知られている。特許文献１に記載のインホイールモータ駆動装置は、インホイールモータ駆動装置の下部にオイルタンクを設け、オイルタンクの潤滑油をオイルポンプでくみ上げて、インホイールモータ駆動装置の中心に給油するものである。特許文献２に記載のインホイールモータは、オイル溜まりから潤滑油をくみ上げてインホイールモータのステータおよび減速機に供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプからステータへ延びる第１油路と、油圧ポンプから減速機へ延びる第２油路と、油圧ポンプから延びる油路のうち第１油路および第２油路に分岐する箇所に設けられる分配調整弁を有する。分配調整弁はソレノイドバルブである。そしてステータの温度が低いために効率良く運転できない場合には、分配調整弁を制御して、第１油路への潤滑油の供給を制限するというものである。

特開２０１４−２４０６６６号公報 特開２００９−１２００２１号公報

減速部を有する車両用モータ駆動装置は、モータ部と減速部とで発熱する部位、発熱の条件、発熱の原因が異なる。モータ部の発熱は主にコイルに電流が流れることによる発熱である。減速部の発熱は主に回転要素の摩擦抵抗による。潤滑油は軸受などの潤滑はもとより発熱部位に付着し、抜熱を行う役割も果たす。このため、モータ部および減速部の運転状態に応じて、潤滑油を必要に応じて配分することが望まれる。特許文献１にあっては、インホイールモータ駆動装置のモータ部に供給する油量と減速部に供給する油量をインホイールモータ駆動装置の運転状態に応じて配分比を変化させることができない。例えばモータ部が高トルク低回転の出力で運転する高トルク条件時は、潤滑油をモータ部へ重点的に配分するべきである。反対にモータ部が低トルク高回転の出力で運転する高回転条件時は、潤滑油を減速部へ重点的に配分するべきである。特許文献２にあっては、インホイールモータ駆動装置の運転状態に応じてソレノイドバルブを電気的に制御しなければならず、構造が複雑となり、コスト上改善の余地がある。

本発明は、上述の実情に鑑み、簡易な構成により、車両用モータ駆動装置のモータ部に供給する潤滑油量と車両用モータ駆動装置の減速部に供給する潤滑油量を車両用モータ駆動装置の運転状態に応じて適切に配分することができる潤滑構造を提供することを目的とする。

この目的のため本発明による車両用モータ駆動装置は、モータ回転軸およびモータ回転軸に支持されるロータを有するモータ部と、モータ部の回転を減速して出力する減速部と、モータ部および減速部に潤滑油を供給する潤滑油回路とを備え、潤滑油回路は、オイルタンクからモータ回転軸まで延びる供給油路と、モータ回転軸に設けられて一端が供給油路と接続し他端が減速部に向かって延びる軸線油路と、ロータに設けられて径方向に延び内径側端が軸線油路と接続し外径側端がモータ部の内部空間と接続するロータ油路と、モータ部の内部空間および減速部からオイルタンクまで延びる回収油路と、ロータ油路に設けられて遠心力または油圧を受けて閉じる開閉弁を有する。

かかる本発明によれば、ロータ油路に遠心力または油圧を受けて閉じる開閉弁を設けたことから、モータ回転数が大きくなると開閉弁が閉じ方向にされ、モータ回転数が小さくなると開閉弁が開き方向にされる。遠心力はモータ回転数の２乗に比例して大きくなるためである。また油圧はオイルポンプによって生成される。したがって何ら複雑な構造を要することなく、モータ回転数や潤滑油の油圧に応じて、モータ部に供給する潤滑油量と減速部に供給する潤滑油量の配分比を制御することができる。ロータ油路は少なくとも２本以上設けられてロータの周方向等間隔に配置されるとよい。開閉弁は複数のロータ油路のうちの一部に設けられるとよい。これにより残部のロータ油路にはロータの回転中に常に潤滑油が流れ、高速回転するモータ部に最低限必要な潤滑油を供給することができる。供給油路には、オイルタンクから潤滑油を吸入するオイルポンプを設けるとよい。なお車輪と駆動結合するモータ回転軸とは、モータ回転軸が軸や歯車等を介して車輪に駆動力を伝達することをいう。

開閉弁は、モータ回転軸の軸線から離れて配置されることにより遠心力を受ける。このため開閉弁の位置はロータの外径側であってもよいし、あるいはロータの内径側であってもよい本発明の一実施形態として、軸線油路の内壁面はモータ回転軸の軸線を包囲し、開閉弁は軸線油路の内壁面と接続するロータ油路の内径側端に設けられる。かかる実施形態によれば開閉弁をモータ回転軸の軸線近傍に配置することができる。他の実施形態として開閉弁はロータ油路の内径側領域や、ロータ油路の中間領域や、ロータ油路の外径側領域に設けられてもよい。

開閉弁は、弁体と、かかる弁体を収容する弁通路を有する。本発明の好ましい実施形態として、軸線油路の内壁面はモータ回転軸の軸線を包囲し、開閉弁は内壁面と接続するロータ油路の内径側端に設けられる。かかる実施形態によればモータ回転数が小さい場合や油圧が低い場合にばねによって開閉弁を開位置にすることができる。またばね定数を変更することにより、開閉弁が閉じるモータ回転数または油圧を調整することができる。他の実施形態としてばねを設ける代わりに、開閉弁が完全に閉じないよう弁体と弁通路の内壁面の間に空隙を設けてもよい。なお弁通路の内壁面に近づく閉位置は、弁体が弁通路の内壁面に当接する位置を含む。

弁体の形状は特に限定されない。本発明の一実施形態として、弁通路は太い方が内径側を指向し細い方が外径側を指向するテーパ孔であり、弁体は球状であってテーパ孔にされた弁通路に収容され、ばねはテーパ孔の外径側端と弁体の間に配置され、弁体を内径側に付勢する。

開閉弁はロータ油路の内径側端と軸線油路に跨って設けられてもよい。本発明の一実施形態として弁通路は、ロータ油路の内径側端部の内壁面と、軸線油路の内壁面のうちロータ油路の内径側端と接続する環状部分を含み、弁体は軸線油路の内部に配置されて環状部分と当接可能な板である。

好ましい実施形態として弁体は、板の中心から突出してロータ油路の内径側端に差し込まれる軸部を有し、ばねは軸部を包囲するコイルスプリングであって、一端部で円板を支持し、他端部でロータ油路の内壁面に支持される。

他の実施形態として、ばねの一端が弁体と連結し、ばねの他端が弁通路の内壁面と連結する。

他の実施形態として開閉弁はロータの径方向に延びる筒状の弁通路と、弁通路の内壁面のうちロータ内径側に設けられる内径側突起と、弁通路の内壁面のうちロータ外径側に設けられる外径側突起と、弁通路に収容されて内径側突起と外径側突起の間で径方向移動を規制される弁体とを含む。

好ましい実施形態として外径側突起は中心孔を有するリングであって、該リングの外周が弁通路の内壁面全周に亘って結合し、弁体はリングの中心孔を覆う閉位置と、リングの中心孔から離れる開位置に選択的にされる。

一実施形態としてロータ油路はロータの周方向等間隔に複数配置され、開閉弁は少なくとも２本のロータ油路に設けられてロータの周方向等間隔に配置される。これによりロータ回転時に懸念される複数の開閉弁のアンバランスを打ち消すことができる。一実施形態として、減速部の出力軸と結合する車輪ハブを含み該車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部をさらに備える。かかる実施形態によれば、車両用モータ駆動装置を車輪の中（in wheel）に配置してインホイールモータ駆動装置とすることができる。インホイールモータ駆動装置は小型化が好ましいため、モータが高トルク条件となり、減速部が高回転条件に晒される。したがって本発明はインホイールモータ駆動装置に有益である。本発明の他の実施形態として車両用モータ駆動装置は、電動車両の車体フレーム上に搭載され、等速継手およびドライブシャフトによって車輪と駆動結合されてもよい。

減速部は特に限定されなく、遊星歯車組や平行軸歯車式減速機等であってもよい。本発明の好ましい実施形態として減速部は、モータ部から回転を入力される減速部入力軸と、減速部入力軸に偏心して結合した偏心部と、内周および外周を有し、内周が偏心部の外周に相対回転可能に取り付けられ、減速部入力軸の回転に伴って減速部入力軸の軸線を中心とする公転運動を行う公転部材と、公転部材の外周に係合して公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、公転部材の内周寄りに設けられて公転部材の自転運動を取り出す運動変換機構と、運動変換機構によって取り出された回転を車輪側へ出力する減速部出力軸と、これら偏心部、公転部材、外周係合部材、および運動変換機構を収容する減速部ケーシングを有する。かかる実施形態によれば、高減速比のサイクロイド式減速機を採用することから、車両用モータ駆動装置の小型化を図ることができる。また軸心給油によって、高回転の減速部入力軸に充分な潤滑油を供給することができる。

このように本発明によれば、開閉弁を電気的に制御する必要がなく、遠心力または油圧を利用して簡易な構成で開閉弁を開閉させることができる。したがってコスト上有利である。

本発明の一実施形態になる車両用モータ駆動装置を示す縦断面図である。 同実施形態を示す横断面図である。 ロータ本体およびモータ回転軸を取り出して示す側面図である。 ロータ本体およびモータ回転軸を示す横断面図である。 モータ油路に設けられた開閉弁を示す横断面図である。 モータ油路に設けられた開閉弁を示す横断面図である。 モータ部のトルク−モータ回転数の関係と、開閉弁が開閉するモータ回転数の所定値を示す特性図である。 本発明の変形例になる開閉弁を示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態になる開閉弁を示す横断面図である。 本発明の他の実施形態になる開閉弁を示す横断面図である。 本発明のさらに他の実施形態になる開閉弁を示す横断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態になる車両用モータ駆動装置を示す縦断面図である。図２は、同実施形態の車両用モータ駆動装置を示す横断面図である。インホイールモータ駆動装置２１は、電気自動車やハイブリッド車両といった電動車両の車輪を駆動する車両用モータ駆動装置の一種であって、図１に示すように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部Ｂと、減速部Ｂからの出力を車輪に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備える。モータ部Ａ、減速部Ｂ、および車輪ハブ軸受部Ｃはこの順序で、インホイールモータ駆動装置２１の軸線Ｏに沿って同軸に配置される。以下の説明において、モータ部Ａから車輪ハブ軸受部Ｃに向かう方向を軸線Ｏ方向一方ともいい、反対に車輪ハブ軸受部Ｃからモータ部Ａに向かう方向を軸線Ｏ方向他方ともいう。

インホイールモータ駆動装置２１は、図示しないサスペンション装置を介して、電気モータを駆動源とする電気自動車、あるいは電気モータおよびエンジンを駆動源とするハイブリッド車両、の車体に取り付けられる。かかる電気自動車およびハイブリッド車両は乗用自動車であり、一般的なエンジン自動車と同様に公道を高速走行可能である。

インホイールモータ駆動装置２１は図示しない車輪のロードホイール内空領域に配置され、モータ部Ａの駆動力によって該車輪を駆動する。インホイールモータ駆動装置２１の軸線Ｏは、車輪の軸線と一致して車幅方向、つまり水平方向、に延びる。このため図１中、車輪ハブ軸受部Ｃ側になる軸線Ｏ方向一方は車幅方向外側となり、モータ部Ａ側になる軸線Ｏ方向他方は車幅方向内側となる。

モータ部Ａはモータ部の外郭を形成するモータケーシングとして、モータケーシング円筒部２２ａ、ポンプケーシング２２ｐ、およびモータリヤカバー２２ｔを有する。ポンプケーシング２２ｐはモータケーシング円筒部２２ａの軸線Ｏ方向一方端開口を覆う円板（モータケーシング円板部）であり、モータリヤカバー２２ｔはモータケーシング円筒部２２ａの軸線Ｏ方向他方端開口を覆う円板である。また減速部Ｂは減速部の外郭を形成する円筒状の減速部ケーシング２２ｂを有する。モータ部Ａのモータリヤカバー２２ｔおよびモータケーシング円筒部２２ａはボルト等により相互に結合し、ポンプケーシング２２ｐはモータケーシング円筒部２２ａに一体形成され、さらにポンプケーシング２２ｐおよび減速部ケーシング２２ｂはボルト等により相互に結合する等、全体として１個の円筒状のケーシング２２を構成する。このようにケーシング２２は複数のケーシング部材あるいはケーシング部分からなる。そしてケーシング２２には、車輪ハブ軸受部Ｃの外輪部材３３ａが取付固定される。

モータ部Ａは、モータケーシング円筒部２２ａの内周に固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向に開いた隙間を介して対面する位置に配置されるロータ２４と、ロータ２４の内側に連結固定されてロータ２４と一体回転するモータ回転軸３５とを備えるラジアルギャップモータである。あるいは図示はしなかったが、モータ部Ａはアキシャルギャップモータであってもよい。

ステータ２３はステータコイル２３ｃを含む。ロータ２４は、ロータ本体２４ｄと積層体２４ｐを含む。ロータ本体２４ｄは円筒形状であり、ロータ本体２４ｄの内径部分がモータ回転軸３５と同軸かつ一体に結合する。積層体２４ｐは円板形状の鋼板を軸線Ｏ方向に積層させた円筒体であり、積層体２４ｐの内径部分がロータ本体２４ｄの外径部分に取付固定される。積層体２４ｐの両端面は、ロータ本体２４ｄの両端側に取り付けられたフランジ状のリング部２４ｒに挟持される。これにより積層体２４ｐは軸線Ｏ方向に移動しないよう固定される。

モータケーシング円筒部２２ａは、モータ回転軸３５の軸線Ｏを中心とし、この軸線方向に延びる。ケーシング２２の一部であるポンプケーシング２２ｐは、略円板形状であって、モータケーシング円筒部２２ａの一方端に一体形成され、モータ部Ａの軸線Ｏ方向一方端で減速部Ｂとの境界を形成する隔壁であるとともに、転がり軸受３７を介してモータ回転軸３５の一方端部を回転自在に支持する。さらにポンプケーシング２２ｐの壁厚内部には、潤滑油回路の吸入油路５２、オイルポンプ５１、および吐出油路５４が形成される。潤滑油回路については後述する。ケーシング２２の一部であるモータリヤカバー２２ｔは、略円板形状であって、モータケーシング円筒部２２ａの他方端に突き合わされて固定され、モータ部Ａの軸線Ｏ方向他方端でモータ部Ａの端面を形成するとともに、転がり軸受３６を介してモータ回転軸３５の他方端部を回転自在に支持する。モータリヤカバー２２ｔはモータ部Ａの端部であるとともに、インホイールモータ駆動装置２１の車幅方向内側の端部でもある。

軸線Ｏに沿って延びるモータ回転軸３５の一端は、減速部Ｂの内部に回転自在に設けられた減速部入力軸２５と結合する。この結合はスプライン嵌合あるいはセレーション嵌合であり、管状に形成されたモータ回転軸３５の端部開口に、先細に形成された減速部入力軸２５が挿入係合される。

減速部Ｂは、モータ部Ａの軸線Ｏ方向一方側に同軸配置されるサイクロイド減速機であって、円筒形状の減速部ケーシング２２ｂと、減速部ケーシング２２ｂの内周面に取付固定される外ピン保持部材４５と、軸線Ｏに沿って延びる減速部入力軸２５と、減速部入力軸２５に形成された一対の偏心部２５ａ，２５ｂと、それぞれの偏心部２５ａ，２５ｂに回転自在に保持される公転部材としての一対の曲線板２６ａ，２６ｂと、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に係合する外周係合部材としての複数の外ピン２７と、軸線Ｏに沿って延びる減速部出力軸２８と、減速部出力軸２８と結合し曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を取り出す内側係合部材としての複数の内ピン３１と、一対の曲線板２６ａ，２６ｂ間の隙間に取り付けられてこれら曲線板２６ａ，２６ｂの端面に当接して曲線板の傾きを防止するカラー部材２９と、複数の内ピン３１のモータ部Ａ側の端部同士を固定する補強部材６１とを有する。

減速部ケーシング２２ｂは軸線Ｏと同軸に配置され、モータケーシング円筒部２２ａよりも小さな外径寸法を有する。減速部ケーシング２２ｂの外周は、サスペンション装置のサスペンション部材（図示せず）と回動可能に連結する。車輪荷重（車体重量ともいう）は、これらのサスペンション部材と、減速部ケーシング２２ｂと、車輪ハブ軸受部Ｃと、車輪を介して、路面に伝達される。

減速部入力軸２５は、モータ回転軸３５の軸線Ｏに沿って延び、その両端部のうちモータ部Ａに近い側にある減速部入力軸２５の端部がモータ回転軸３５の一端と結合する。モータ部Ａから遠い側にある減速部入力軸２５の端部は、転がり軸受３９を介して、後述する減速部出力軸２８の端部に回転自在に支持される。減速部入力軸２５の外周には、一対の偏心部２５ａ，２５ｂが軸線Ｏから偏心して形成される。減速部入力軸２５は、円筒形状の補強部材６１の中心孔に通され、偏心部２５ａ，２５ｂよりもモータ部Ａに近い側で、転がり軸受３８によって補強部材６１に対し回転自在に支持される。

各偏心部２５ａ，２５ｂは、円板形状であり、軸線Ｏから偏心して減速部入力軸２５に設けられる。また偏心部２５ａ，２５ｂは、２個で一対をなし、軸線Ｏ方向に離隔して配置され、偏心運動による遠心力で発生する振動を互いに打ち消し合うために、周方向１８０°位相を変えて設けられている。モータ回転軸３５および減速部入力軸２５は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するモータ側回転部材を構成し、一体に回転する。

図２を参照して、曲線板２６ｂは円板形状であり、その外周部を波形に形成される。具体的には曲線板２６ｂの外周部は、エピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成されて径方向に窪んだ複数の曲線凹部であり、外ピン２７と噛合する。また曲線板２６ｂは、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔３０ａ，３０ｂを有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ｂの自転軸心Ｘを中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、内ピン３１を受入れる。また、貫通孔３０ｂは、曲線板２６ｂの自転軸心Ｘを中心とし、曲線板２６ｂの内周になる。曲線板２６ｂは、偏心部２５ｂの外周に相対回転可能に取り付けられる。

内ピン３１は、針状ころ軸受を含み、内ピン本体３１ａと、転動体としての複数の針状ころ３１ｂと、内ピンに回転自在に支持される内ピン外輪としての軸受外輪３１ｃを有する。内ピン本体３１ａは軸受外輪３１ｃを貫通し、針状ころ３１ｂは内ピン本体３１ａおよび軸受外輪３１ｃ間の環状空間に配置される。軸受外輪３１ｃの外径寸法は貫通孔３０ａの内径寸法よりも充分小さいため、軸受外輪３１ｃの外周面の一部が貫通孔３０ａの孔壁面に接触するとともに、軸受外輪３１ｃの外周面の残部が貫通孔３０ａの孔壁面から離れている。かかる状態のまま軸受外輪３１ｃは貫通孔３０ａの孔壁面に沿って転がり回転する。

曲線板２６ｂは、転がり軸受４１によって偏心部２５ｂに対して回転自在に支持されている。理解を容易にするため図２では転がり軸受４１の周方向一部を破断して示す。この転がり軸受４１は、外径面に内側軌道面４２ａを有する環状の内輪部材４２と、内側軌道面４２ａと外側軌道面になる貫通孔３０ｂの孔壁面との間に配置される複数のころ４４と、周方向で隣り合うころ４４の間隔を保持する保持器（図示せず）とを備える円筒ころ軸受である。あるいは深溝玉軸受であってもよい。内輪部材４２の内径面は偏心部２５ｂの外径面に嵌合する。内輪部材４２は内側軌道面４２ａに位置し径方向に貫通する孔４３および内側軌道面４２ａを挟んで向かい合う一対の鍔部をさらに有する。孔４３は、偏心部２５ｂ内部を軸線Ｏ直角方向に延びる分岐油路５８ｂと接続する。曲線板２６ａについても同様である。

外ピン２７は、モータ側回転部材の軸線Ｏを中心とする円周軌道上に等間隔に複数設けられ、図１に示すように軸線Ｏと平行に延びる円柱部材である。そして、２枚で一対の曲線板２６ａ，２６ｂが軸線Ｏを中心として公転運動すると、図２に示すように曲線板２６ａ，２６ｂ外周の曲線凹部と外ピン２７とが係合して、曲線板２６ａ，２６ｂに自転運動を生じさせる。

なお、減速部ケーシング２２ｂ内部に配設された外ピン２７は、減速部ケーシング２２ｂの内壁面に直接連結固定されていてもよいが、本実施形態では、減速部ケーシング２２ｂの内壁面に取付固定されている外ピン保持部材４５に保持されている。より具体的には、図１に示すように、外ピン２７の軸線方向両端部を外ピン保持部材４５に取り付けられた針状ころ軸受２７ａ（転がり軸受）によって回転自在に支持されている。

外ピン保持部材４５は円筒形状であり、軸線Ｏと同軸に配置される。外ピン保持部材４５の円筒部の両端部には一対の内向きフランジ部４５ｆが形成される。各内向きフランジ部４５ｆには、外ピン２７の端部および針状ころ軸受２７ａを受け入れる貫通孔が周方向に間隔を空けて複数形成される。このように、外ピン２７を転がり軸受を介して外ピン保持部材４５に転がり回転自在に取り付けることにより、曲線板２６ａ，２６ｂとの係合による接触抵抗を低減することができる。外ピン保持部材４５の両端面には、一対のリングプレート２７ｃ，２７ｄが隣接して配置される。リングプレート２７ｃ，２７ｄは、軸線Ｏと中心とする環状の円板であり、図１に示すように全ての外ピン２７の端面と対向する。

減速部出力軸２８は、モータ部Ａ側の端部に大径フランジ部２８ｂを、車輪ハブ軸受部Ｃ側に軸部２８ｄを有する。大径フランジ部２８ｂと軸部２８ｄとの接続箇所には小径フランジ部２８ｃが形成される。大径フランジ部２８ｂの中心には減速部入力軸２５の一端を受け入れる円形凹部３４が形成され、円形凹部３４に転がり軸受３９が配置される。大径フランジ部２８ｂには、減速部出力軸２８の軸線Ｏを中心とする円周上の等間隔に内ピン３１の一端部を固定する穴が形成されている。内ピン３１は、曲線板２６，２６ｂの内周寄りに設けられてこれら曲線板２６，２６ｂと係合することから内側係合部材ともいう。内ピン３１および貫通孔３０ａは運動変換機構を構成する。運動変換機構の機能については後述する。

大径フランジ部２８ｂから離れた側にある内ピン３１の他端部には、補強部材６１が設けられている。補強部材６１は、減速部Ｂ内部で複数の内ピン３１先端と結合固定するフランジ形状の大径円板部６１ｂと、大径円板部６１ｂに隣接して同軸に形成され、大径円板部６１ｂよりも小径の小径円板部６１ｃと、小径円板部６１ｃの内周縁からモータ部Ａへ延びるさらに小径の円筒部６１ｄとを含む。大径円板部６１ｂは軸線Ｏを中心とし、小径円板部６１ｃは大径円板部６１ｂよりもモータ部Ａ寄りに配置され、円筒部６１ｄは小径円板部６１ｃからモータ部Ａに向かって軸線Ｏに沿って延びる。

２枚の曲線板２６ａ、２６ｂから一部の内ピン３１に負荷される荷重は、補強部材６１の大径円板部６１ｂおよび減速部出力軸２８の大径フランジ部２８ｂを介して全ての内ピン３１によって支持されるため、各内ピン３１に作用する応力を低減させ耐久性を向上させることができる。円筒部６１ｄの先端は、トロコイド式のオイルポンプ５１に差し込まれて、オイルポンプ５１を駆動する。小径円板部６１ｃの内周面には転がり軸受３８が取り付けられ、転がり軸受３８は減速部入力軸２５を回転自在に支持する。

補強部材６１は、内ピン３１を介して減速部出力軸２８と連結することから、減速部出力軸２８と一体に回転する。減速部出力軸２８および補強部材６１は減速部Ｂの駆動力を車輪ハブ３２に伝達する車輪側回転部材を構成する。なお図１には図示しなかったが、車輪ハブ３２はボルト３２ｃで車輪と連結する。

外ピン保持部材４５の内向きフランジ部４５ｆの内周には、外ピン保持部材４５の外径よりも小径になる小径円筒部４５ｃが延設される。小径円筒部４５ｃは１対の内向きフランジ部４５ｆにそれぞれ設けられ、互いに離れるように延びる。

１対の小径円筒部４５ｃの内周面には転がり軸受６２，６４がそれぞれ設けられる。転がり軸受６２，６４は車輪側回転部材を回転自在に支持する。具体的には、転がり軸受６２は補強部材６１の小径円板部６１ｃの外径面に嵌合して補強部材６１を回転自在に支持し、転がり軸受６４は減速部出力軸２８の小径フランジ部２８ｃの外径面に嵌合して減速部出力軸２８を回転自在に支持する。転がり軸受６２はモータ部Ａに近い側に配置され、転がり軸受６４は車輪ハブ軸受部Ｃに近い側に配置される。

車輪ハブ軸受部Ｃは、内輪３３ｃ、回転軸としての車輪ハブ３２、複数の転動体３３、および非回転部材としての外輪部材３３ａを有する転がり軸受である。車輪ハブ３２は減速部出力軸２８の軸線Ｏ方向一方側に同軸配置され、減速部出力軸２８に連結固定される。外輪部材３３ａは減速部ケーシング２２ｂの一端にボルト３３ｂで固定され、内輪３３ｃは車輪ハブ３２の外周面に嵌合固定される。車輪ハブ軸受部Ｃは多数の転動体３３を２列に有する複列アンギュラ玉軸受であって、第１列の転動体３３が減速部Ｂに近い側で、外輪部材３３ａおよび内輪３３ｃ間に配置され、第２列の転動体３３が減速部Ｂから遠い側で、外輪部材３３ａおよび車輪ハブ３２間に配置される。外輪部材３３ａは耐摩耗性および耐久性の観点から鋼製である。これに対しケーシング２２は、軽量化の観点からアルミニウム等の軽金属製である。

外輪部材３３ａと内輪３３ｃとの環状隙間にはシール材３３ｓおよびシール材３３ｔが設けられる。シール材３３ｓは車輪ハブ軸受部Ｃと減速部Ｂの境界を遮断し、減速部Ｂの内部空間を封止する。シール材３３ｔは車輪ハブ軸受部Ｃとインホイールモータ駆動装置２１の外方空間との間を遮断する。このようにシール材３３ｓ，３３ｔは、外輪部材３３ａの両端部にそれぞれ配置され、車輪ハブ軸受部Ｃの環状空間を封止する。

車輪ハブ３２は、円筒形状の中空部３２ａと、中空部３２ａの一端から径方向外方に突出する車輪取付けフランジ部３２ｂとを有する。中空部３２ａの中心孔には軸部２８ｄがスプライン嵌合（セレーション嵌合も含む。以下同じ）する。また中空部３２ａの外周面には第２列の転動体３３と転がり接触する内側軌道面が直接形成される。車輪取付けフランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって図１に示されない車輪のロードホイールが連結固定される。図示しないロードホイールは、少なくともインホイールモータ駆動装置２１の軸線Ｏ方向一方側、具体的には車輪ハブ軸受部Ｃ、を収容する。

図１および図２を参照して、上記構成のインホイールモータ駆動装置２１の作動原理を詳しく説明する。

モータ部Ａは、例えば、ステータ２３のコイルに交流電流を供給することによって、永久磁石または磁性体によって構成されるロータ２４が回転する。これにより、ロータ２４に接続されたモータ回転軸３５が回転すると、曲線板２６ａ，２６ｂはモータ側回転部材の軸線Ｏを中心として公転運動する。このとき、外ピン２７が、曲線板２６ａ，２６ｂの外周に形成された曲線凹部と転がりながら接触しつつ係合して、曲線板２６ａ，２６ｂをモータ側回転部材の回転とは逆向きに自転運動させる。自転運動は公転運動よりも１／１０程度に減速されている。

各貫通孔３０ａに挿通される内ピン３１は、貫通孔３０ａの内径よりも十分に細く、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの孔壁面と当接する（図２参照）。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂの公転運動が内ピン３１に伝わらず、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動のみが内ピン３１に伝わる。軸線Ｏに沿って延びる減速部出力軸２８の端部は全ての内ピン３１と結合する。

これにより、減速部入力軸２５の回転が減速部Ｂによって減速されて減速部出力軸２８に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Ａを採用した場合でも、トルクを増加させて、駆動輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。つまり貫通孔３０ａおよび内ピン３１は、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を取り出す運動変換機構を構成する。

ここで運動変換機構につき附言すると、内ピン３１は、貫通孔３０ａに遊嵌されているので、貫通孔３０ａが軸線Ｏを中心として高速で回転しても、かかる公転部材の公転運動は内ピン３１に伝達しない。これに対し貫通孔３０ａが自転軸心Ｘを中心として低速で回転すると、かかる公転部材の自転運動は内ピン３１に伝達される。このように貫通孔３０ａおよび内ピン３１は、軸線Ｏを中心として高速で公転する曲線板２６ａ，２６ｂの運動を、軸線Ｏを中心とする低速の回転運動に変換して減速部出力軸２８へ出力する。なお本実施形態では貫通孔３０ａが公転部材に設けられ内ピン３１が減速部出力軸２８に設けられるところ、図示しない変形例として、逆に設けられていてもよい。減速部出力軸２８の回転は車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。

なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺ_Ａ、曲線板２６ａ，２６ｂの波形の数をＺ_Ｂとすると、（Ｚ_Ａ−Ｚ_Ｂ）／Ｚ_Ｂで算出される。図２に示す実施形態では、Ｚ_Ａ＝１２、Ｚ_Ｂ＝１１であるので、減速比は１／１１と、非常に大きな減速比を得ることができる。このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速部Ｂを採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置２１を得ることができる。本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を電気自動車に採用することにより、バネ下重量を抑えることができる。その結果、走行安定性に優れた電気自動車を得ることができる。

次に本実施形態の潤滑油回路につき説明する。

本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１は潤滑油回路として、モータ部Ａおよび減速部Ｂの下側に設けられるオイルタンク５３と、オイルタンク５３から潤滑油を吸入するオイルポンプ５１と、オイルポンプ５１の吐出口からモータ回転軸３５まで延びる油路５４，５５，５６と、モータ回転軸３５に設けられる軸線油路５７と、ロータ２４に設けられて径方向に延びるロータ油路５９と、モータ部Ａおよび減速部Ｂからオイルタンク５３まで延びる回収油路６５，６６と、ロータ油路５９に設けられる開閉弁８１を有する。

図１に示すようにインホイールモータ駆動装置２１の下部にはオイルタンク５３が配置される。オイルタンク５３は減速部ケーシング２２ｂの下部に一体形成される。ポンプケーシング２２ｐの壁厚内部に設けられた吸入油路５２は、オイルタンク５３の底面まで延びる。

ポンプケーシング２２ｐの壁厚内部に設けられたオイルポンプ５１は吸入油路５２および吐出油路５４と接続し、減速部Ｂの下部に設けられたオイルタンク５３から吸入油路５２を経て潤滑油を吸い込み、吐出油路５４から高圧の潤滑油を吐き出す。吐出油路５４は、モータケーシング円筒部２２ａの壁厚内部に設けられて軸方向に延びるモータケーシング油路５５と、モータリヤカバー２２ｔの壁厚内部に設けられて径方向に延びるモータリヤカバー油路５６と、管状のモータ回転軸３５および減速部入力軸２５の内部に設けられて軸線Ｏに沿って延びる軸線油路５７と、軸線Ｏから偏心部２５ａ内を径方向外側に向かって延びる分岐油路５８ａおよび偏心部２５ｂ内を同様に延びる分岐油路５８ｂと、偏心部２５ａ，２５ｂの外周にそれぞれ嵌合する内輪部材４２に穿設された孔４３（図２参照）と順次接続する。また軸線油路５７の先端には、円形凹部３４と接続する開口５８ｃが設けられる。

吸入油路５２からモータリヤカバー油路５６まで連続する潤滑油経路は、オイルポンプ５１の吐出口からモータ回転軸３５まで延びる供給油路を構成する。潤滑油は、モータケーシング油路５５およびモータリヤカバー油路５６を流れることから、ケーシング２２に沿って冷却される。潤滑油は、吸入油路５２からオイルポンプ５１に吸入される。オイルポンプ５１から吐出された潤滑油は、これら油路５４，５５，５６，５７，５８ａ（５８ｂ）、および孔４３を順次流れ、また油路５７から開口５８ｃを流れ、減速部Ｂ内部（転がり軸受３８，３９，４１，６２，６４、曲線板２６ａ，２６ｂ、内ピン３１、および外ピン２７、カラー部材２９等）を潤滑および冷却する。潤滑後の潤滑油は、減速部Ｂの内部空間の中を落下し、次に減速部ケーシング２２ｂの下部を上下方向に貫通する回収油路６５を通り、オイルタンク５３に受け止められる。なお回収油路６５は、減速部ケーシング２２ｂ下部の壁厚に穿設されて上下方向略鉛直に延びる縦孔である。

また潤滑油は、軸線油路５７から分岐して、ロータ２４に形成されたロータ油路５９を流れ、内部空間Ｌへ噴射され、ステータ２３にかかることでモータ部Ａ内部を冷却するとともに、転がり軸受３６，３７を潤滑する。潤滑後の潤滑油は、モータ部Ａの内部空間Ｌの中を落下して内部空間Ｌの下部に集まる。内部空間Ｌの下部に集まった潤滑油は、モータケーシングの内側壁面を伝う等して、ポンプケーシング２２ｐの下部を貫通する回収油路６６を流下し、オイルタンク５３に受け止められる。なお回収油路６６は、ポンプケーシング２２ｐ下部の壁厚に穿設されて軸線Ｏ方向に延びる排出孔である。オイルタンク５３はモータ部Ａおよび減速部Ｂよりも下方に配置されるため、潤滑油は回収油路６５，６６を自然流下する。回収油路６６，６５は、モータ部Ａおよび減速部Ｂから潤滑油をそれぞれ回収する。モータ部Ａの内部空間Ｌはポンプケーシング２２ｐによって減速部Ｂの内部空間から仕切られている。

落下および自然流下によりオイルタンク５３に貯留された潤滑油は、オイルポンプ５１によって再び吸入されて、インホイールモータ駆動装置２１の内部を循環する。このように本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１は、軸心給油方式の潤滑油回路を備える。潤滑油回路を循環して流れる潤滑油は、モータ部Ａおよび減速部Ｂの軸心に配置された軸線油路５７から径方向外側に流れて減速部Ｂを潤滑するとともにモータ部Ａを冷却する。

ロータ油路５９は、軸線油路５７から分岐してロータ本体２４ｄの外径側まで延びる。次にロータ油路５９は、積層体２４ｐ内径面とロータ本体２４ｄの外径面の間を軸線Ｏ方向に延びる。次にロータ油路５９は、直角方向に向きを変えて、積層体２４ｐ端面とリング部２４ｒの間を外径方向に延びる。ロータ油路５９の外径側端はステータコイル２３ｃに指向する。

図３はロータ本体２４ｄおよびモータ回転軸３５を取り出して示す側面図である。図４はロータ本体２４ｄおよびモータ回転軸３５を、図３中ＩＶ−ＩＶで切断し、かかる切断面を矢印方向にみて示す横断面図である。本実施形態では図４に示すように、等間隔に４本のロータ油路５９を設ける。各ロータ油路５９の内径側端は、軸線油路５７の内壁面と接続する。軸線油路５７の内壁面は軸線Ｏを包囲する。

図５および図６は、図４に開閉弁を設けた状態を示す横断面図である。理解を容易にするため、紙面左側の開閉弁を破断して示す。開閉弁８１は、複数のロータ油路５９のうち少なくとも１本のロータ油路５９に設けられる。本実施形態では４本中、２本のロータ油路５９に開閉弁８１がそれぞれ設けられる。各ロータ油路５９は、９０°異なる位相で配置され、開閉弁８１は１８０°異なる位相で配置される。このように開閉弁を軸線Ｏに関して等間隔に設けることにより、軸線Ｏを中心とする回転運動によるアンバランスを互いに打ち消し合うことができる。各開閉弁８１は、ロータ油路５９の内径側端に設けられ、弁体８２と、弁体８２を収容する弁通路８３を含む。弁通路８３はロータ油路５９の内径側端部の内壁面と、軸線油路５７の内壁面のうちロータ油路５９の内径側端と接続する環状部分を含む。

弁体８２は、軸線油路５７の内壁面と同じ曲率で湾曲した板であり、ロータ油路５９の内径側端部の内径よりも大きな外径を有する円板である。弁体８２の両面は湾曲外側面と湾曲内側面を構成する。弁体８２の湾曲外側面は軸線油路５７の内壁面と対向し、弁体８２の湾曲内側面は軸線Ｏと平行に向き合う。弁体８２の中心には軸部８２ｐが一体に形成される。軸部８２ｐは弁体８２の湾曲外側面から突出し、ロータ油路５９の内径側端に指向する。軸部８２ｐはコイルスプリング８４に包囲される。

ロータ油路５９の内径側端部はロータ油路５９の外径側領域よりも大きな外径を有する。このためロータ油路５９の外径側領域と内径側端部の境界に環状段差５９ｄが形成される。コイルスプリング８４はロータ油路５９の内径側端部に差し込まれ、コイルスプリング８４の一端が環状段差５９ｄに支持される。またコイルスプリング８４の他端は弁体８２の湾曲外側面に支持される。コイルスプリング８４は弁体８２をロータ２４の内径側、つまり軸線Ｏ、に向かって付勢する。

本実施形態では、遠心力を利用して開閉弁８１を開閉することができる。すなわちロータ本体２４ｄおよびモータ回転軸３５が低速回転する場合および回転停止中は、弁体８２に小さな遠心力が作用するか、ロータ外径方向の遠心力が全く作用しない。このため弁体８２は図５に示すように、コイルスプリング８４によって弁通路８３の内壁面から離され、軸線油路５７の内壁面と当接しない。つまり開閉弁８１は開位置にされる。

開閉弁８１によってロータ油路５９が開かれると、オイルポンプ５１から軸線油路５７に供給される潤滑油は、一部が分岐してロータ油路５９を流れ、モータ部Ａに向かう。また潤滑油の残部が減速部Ｂに向かう。したがって４本全てのロータ油路５９は開通し、潤滑油はモータ部Ａおよび減速部Ｂへ供給される。

モータ部Ａのモータ回転数が所定値よりも大きくなり、ロータ本体２４ｄおよびモータ回転軸３５が高速回転する場合、弁体８２に大きな遠心力が作用し、コイルスプリング８４が押し縮められる。あるいは軸線油路５７を流れる潤滑油の油圧が高くなると、弁体８２に大きな圧力が作用し、コイルスプリング８４が押し縮められる。このため弁体８２は図６に示すように、弁通路８３の内壁面に近づき、閉じ方向にされる。モータ回転数が所定値よりも大きくなり、弁体８２に作用する遠心力、あるいは軸線油路５７を流れる潤滑油の油圧がある程度大きくなると、弁体８２はついに軸線油路５７の内壁面と当接する。つまり開閉弁８１は閉位置にされる。

開閉弁８１によってロータ油路５９が閉じられると、４本中２本のロータ油路５９が遮断され、オイルポンプ５１から軸線油路５７に供給される潤滑油の多くが、減速部Ｂに向かう。したがって潤滑油はモータ部Ａよりも減速部Ｂへ重点的に供給される。

図７はモータ部Ａのモータ回転数−出力トルク線図Ｌｍと、開閉弁８１が開閉するモータ回転数の所定値Ｒｃを示す特性図である。図７中、縦軸はモータトルクを、横軸はモータ回転数を表す。図７に示すように、モータ回転数が所定値Ｒｃよりも小さい場合、モータ部Ａは高トルクで運転され、モータ部Ａの発熱量が比較的大きい。具体的には車両の発進時などの高トルク条件時であり、モータ部Ａの冷却が主となる。

これに対し、モータ回転数が所定値Ｒｃよりも大きい場合、モータ部Ａは低トルクで運転され、モータ部Ａの発熱量が比較的小さい。また高回転であるため減速部Ｂに充分な潤滑油を供給する必要がある。具体的には車両の高速運転時などの高回転条件時であり、減速部の潤滑が主となる。

本実施形態ではモータ回転数が０以上Ｒｃ未満で開閉弁８１が開き、モータ部Ａに多くの潤滑油を供給することができる。これにより、高トルク条件時に発熱量が大きなモータ部Ａを効率良く冷却することができる。これに対しモータ回転数がＲｃ以上で開閉弁８１が閉じ、高回転条件時の減速部Ｂを効率よく潤滑することができる。

また本実施形態では、弁体８２の開位置が弁通路８３における上流側に配置され、弁体８２の閉位置が弁通路８３における下流側に配置される。これにより潤滑油の油圧を利用して開閉弁８１を開閉することができる。この場合は図７中の横軸を、軸線油路５７内の潤滑油の油圧に読み替えるとよい。軸線油路５７内の油圧は、オイルポンプ５１の吐出状態、つまり補強部材６１の回転数、ひいては減速部Ｂの出力回転数に比例する。

このように本実施形態によれば、遠心力または油圧を利用することから、簡易な構成により、モータ部Ａのモータ回転数や減速部Ｂの出力回転数に応じて、モータ部Ａに供給する潤滑油量と減速部Ｂに供給する潤滑油量の配分を変化させることができる。したがってコスト上有利である。

本発明の変形例になる開閉弁を図８に示す。図８は、ロータ本体２４ｄおよびモータ回転軸３５を、軸線Ｏを含む平面で切断し、この切断面を表す縦断面図である。なお図８中、下半分は弁体の開位置を表し、上半分は弁体の閉位置を表す。図８に示される弁体８２は、軸線Ｏと平行に延びる帯状の板であり、長手方向にロータ油路５９の内径側端を跨いで設置される。弁体８２の長手方向両端部にはコイルスプリング等の弾性部材８５が設けられる。弾性部材８５の一端は弁体８２と連結し、弾性部材８５の他端は軸線油路５７の内壁面と連結する。また弁体８２は、前述した図５および図６のように、短手方向において湾曲している。

図８に示す開閉弁８１も遠心力または油圧を利用することにより、モータ部Ａのモータ回転数が所定値よりも大きい場合にロータ油路５９を閉じて、モータ部Ａに供給する潤滑油量を減らすとともに減速部Ｂに供給する潤滑油量を増やすことができる。

次に本発明の他の実施形態を図９および図１０に示す。図９および図１０は、前述した図４に他の実施形態の開閉弁を設けた状態であり、図９は弁体の開位置を表し、図１０は弁体の閉位置を表す。

開閉弁８１はロータ油路５９と接続する弁通路８３と、弁通路８３の内壁面に近づく閉位置と弁通路８３の内壁面から遠ざかる開位置の間で変位する弁体８６と、弁体８６を開位置に付勢するばね８７を含む。

弁通路８３はテーパ孔であり、太い方が内径側を指向し細い方が外径側を指向する。弁体８６は球状であってテーパ孔の弁通路８３に収容される。弁体８６の半径はテーパ孔の細い方の内径よりも大きいが、太い方の内径よりも小さい。このため弁体８６はテーパ孔を閉塞可能である。

ばね８７は弁通路８３の外径側端と弁体８６の間に配置されるコイルスプリング等であり、弁体８６を内径側、つまり開位置に付勢する。なおばね８７はテーパ孔の細い方の内径よりも大きいため、弁通路８３から外径側に抜け出すことはない。

弁通路８３の内径側には、弁体８６を弁通路８３に保持するストッパ８８が設けられる。ストッパ８８はテーパ孔の太い方の内壁面に附設される突起あるいはリングである。弁体８６およびばね８７は、ストッパ８８によって抜け止めされる。

図９および図１０に示す開閉弁８１も遠心力または油圧を利用することにより、モータ部Ａのモータ回転数が所定値よりも大きい場合にロータ油路５９を閉じて、モータ部Ａに供給する潤滑油量を減らすとともに減速部Ｂに供給する潤滑油量を増やすことができる。

次に本発明のさらに他の実施形態を図１１に示す。図１１は、前述した図４にさらに他の実施形態の開閉弁を設けた状態であり、図１１中の下半分は弁体の開位置を表し、図１１中の上半分は弁体の閉位置を表す。図１１に示す開閉弁９１はロータ本体２４ｄの径方向に延びる筒状の弁通路９６と、弁通路９６の内壁面のうちロータ外径側に設けられる外径側突起９４と、弁通路９６の内壁面のうちロータ内径側に設けられる内径側突起９５と、弁通路９６に収容されて内径側突起９５と外径側突起９４の間で径方向移動を規制される弁体９２と、弁体９２と内径側突起９５の間に配置されるばね９３を含む。

弁通路９６はロータ本体２４ｄ内部で径方向に延び、内径側で軸線油路５７と接続する。また弁通路９６は、ロータ油路５９の内径側端に配置され、ロータ油路５９から連続して延びる。このため弁通路９６およびロータ油路５９は同一内径を有する。
外径側突起９４は中心孔を有するリングであって、該リングの外周が弁通路９６の内壁面全周に亘って結合する。弁体９２は例えば円板等であり、外径側突起９４によって弁通路９６からロータ内径側に抜け出すことを防止される。弁体９２は閉位置で外径側突起９４の中心孔を閉塞する。また弁体９２は開位置で外径側突起９４から離れる。内径側突起９５は、弁体９２およびばね９３が弁通路９６からロータ内径側に抜け出すことを防止するストッパである。ばね９３は例えばコイルスプリングであり、一端が内径側突起９５と連結し他端が弁体９２と連結する。ばね９３は弁体をロータ内径側に付勢する。

モータ回転数が所定値よりも小さい場合、弁体９２に作用する遠心力が小さいことから弁体９２はばね９３の付勢力によってロータ内径側にされる。つまり弁体９２は外径側突起９４から離れて開位置にされる。また補強部材６１が低速回転である等の理由でオイルポンプ５１の吐出圧が小さい場合も同様である。

モータ回転数が所定値以上の場合、弁体９２に作用する遠心力が大きいことから弁体９２はばね９３の付勢力に抗してロータ外径側にされる。つまり弁体９２は外径側突起９４に当接して閉位置にされる。また補強部材６１が高速回転である等の理由でオイルポンプ５１の吐出圧が大きい場合も同様である。

図１１に示す開閉弁９１も遠心力または油圧を利用することにより、モータ部Ａのモータ回転数が所定値よりも大きい場合にロータ油路５９を閉じて、モータ部Ａに供給する潤滑油量を減らすとともに減速部Ｂに供給する潤滑油量を増やすことができる。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

開閉弁８１，９１は、軸線油路５７に挿入されることによりロータ油路５９に取り付けられる。あるいはロータ本体２４ｄは例えば複数のセグメントに分割可能であり、ロータ本体２４ｄを分解してロータ油路５９の一部を露出させることにより開閉弁８１，９１はロータ油路５９に組み込まれる。あるいはロータ油路５９は管状体であってロータ本体２４ｄから分離可能であり、ロータ油路５９を分離することにより開閉弁８１，９１はロータ油路５９に組み込まれる。あるいは軸線油路５７は管状体であってモータ回転軸３５から分離可能であり、軸線油路５７を分離することにより開閉弁８１，９１はロータ油路５９の内径側端に組み込まれる。

この発明になる車両用モータ駆動装置は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。

２１ インホイールモータ駆動装置、 ２２ ケーシング、
２２ａ モータケーシング円筒部、 ２２ｂ 減速部ケーシング、
２２ｐ ポンプケーシング、 ２２ｔ モータリヤカバー、
２３ ステータ、 ２３ｃ ステータコイル、 ２４ ロータ、
２４ｄ ロータ本体、 ２４ｐ 積層体、 ２４ｒ リング部、
２５ 減速部入力軸、 ２５ａ，２５ｂ 偏心部、
２６ａ，２６ｂ 曲線板、 ２７ 外ピン、
２８ 減速部出力軸、 ３１ 内ピン、 ３１ａ 内ピン本体、
３２ 車輪ハブ、 ３５ モータ回転軸、 ４３ 孔、
４５ 外ピン保持部材、 ５１ オイルポンプ、 ５２ 吸入油路、
５３ オイルタンク、 ５４ 吐出油路、
５５ モータケーシング油路、 ５６ モータリヤカバー油路、
５７ 軸線油路、 ５８ａ，５８ｂ 分岐油路、 ５８ｃ 開口、
５９ ロータ油路、 ６１ 補強部材、 ６５，６６ 回収油路、
８１，９１ 開閉弁、 ８２ 弁体、 ８３ 弁通路、
８４ コイルスプリング、 ８５ 弾性部材、 ８６ 弁体、
８７ ばね、 ８８ ストッパ、 ９１ 開閉弁、
９２ 弁体、 ９３ ばね、 ９４ 外径側突起、
９５ 内径側突起、 ９６ 弁通路、 Ａ モータ部、
Ｂ 減速部、 Ｃ 車輪ハブ軸受部、 Ｌ モータ部の内部空間、
Ｏ 軸線、 Ｘ 自転軸心。

Claims (12)

1. 車輪と駆動結合するモータ回転軸および前記モータ回転軸に支持されるロータを有するモータ部と、前記モータ部の回転を減速して出力する減速部と、前記モータ部および前記減速部に潤滑油を供給する潤滑油回路とを備え、
   前記潤滑油回路は、オイルタンクと、前記オイルタンクから前記モータ回転軸まで延びる供給油路と、モータ回転軸に設けられて一端が前記供給油路と接続し他端が前記減速部に向かって延びる軸線油路と、前記ロータに設けられて径方向に延び内径側端が前記軸線油路と接続し外径側端が前記モータ部の内部空間と接続するロータ油路と、前記モータ部の内部空間および前記減速部から前記オイルタンクまで延びる回収油路と、前記ロータ油路に設けられて遠心力または油圧を受けて閉じる開閉弁を有する、車両用モータ駆動装置。
2. 前記軸線油路の内壁面は前記モータ回転軸の軸線を包囲し、
   前記開閉弁は前記内壁面と接続する前記ロータ油路の内径側端に設けられる、請求項１に記載の車両用モータ駆動装置。
3. 前記開閉弁は前記ロータ油路と接続する弁通路と、前記弁通路の内壁面に近づく閉位置と前記弁通路の内壁面から遠ざかる開位置の間で変位する弁体と、前記弁体を開位置に付勢するばねを含む、請求項１または２に記載の車両用モータ駆動装置。
4. 前記弁通路は太い方が内径側を指向し細い方が外径側を指向するテーパ孔であり、
   前記弁体は球状であって前記テーパ孔に収容され、
   前記ばねは前記テーパ孔の外径側端と前記弁体の間に配置され、前記弁体を内径側に付勢する、請求項３に記載の車両用モータ駆動装置。
5. 前記弁通路は、前記ロータ油路の内径側端部の内壁面と、前記軸線油路の内壁面のうち前記ロータ油路の内径側端と接続する環状部分を含み、
   前記弁体は前記軸線油路の内部に配置されて前記環状部分と当接可能な板である、請求項３に記載の車両用モータ駆動装置。
6. 前記弁体は、前記板の中心から突出して前記ロータ油路の内径側端に差し込まれる軸部を有し、
   前記ばねは前記軸部を包囲するコイルスプリングであって、一端部で前記円板を支持し、他端部で前記ロータ油路の内壁面に支持される、請求項５に記載の車両用モータ駆動装置。
7. 前記ばねの一端が前記弁体と連結し、前記ばねの他端が前記弁通路の内壁面と連結する、請求項５に記載の車両用モータ駆動装置。
8. 前記開閉弁は前記ロータの径方向に延びる筒状の弁通路と、
   前記弁通路の内壁面のうちロータ内径側に設けられる内径側突起と、
   前記弁通路の内壁面のうちロータ外径側に設けられる外径側突起と、
   前記弁通路に収容されて前記内径側突起と前記外径側突起の間で径方向移動を規制される弁体とを含む、請求項１または２に記載の車両用モータ駆動装置。
9. 前記外径側突起は中心孔を有するリングであって、該リングの外周が前記弁通路の内壁面全周に亘って結合し、
   前記弁体は前記リングの中心孔を覆う閉位置と、前記リングの中心孔から離れる開位置に選択的にされる、請求項８に記載の車両用モータ駆動装置。
10. 前記ロータ油路は、前記ロータの周方向等間隔に複数配置され、
    前記開閉弁は、少なくとも２本の前記ロータ油路に設けられて前記ロータの周方向等間隔に配置される、請求項１〜９のいずれかに記載の車両用モータ駆動装置。
11. 前記減速部の出力軸と結合する車輪ハブを含み該車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部をさらに備える、請求項１〜１０のいずれかに記載の車両用モータ駆動装置。
12. 前記減速部は、前記モータ部から回転を入力される減速部入力軸と、
    前記減速部入力軸に偏心して結合した偏心部と、
    内周および外周を有し、前記内周が前記偏心部の外周に相対回転可能に取り付けられ、前記減速部入力軸の回転に伴って前記減速部入力軸の軸線を中心とする公転運動を行う公転部材と、
    前記公転部材の外周に係合して前記公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、
    前記公転部材の内周寄りに設けられて前記公転部材の自転運動を取り出す運動変換機構と、
    前記運動変換機構によって取り出された回転を車輪側へ出力する減速部出力軸と、
    これら偏心部、公転部材、外周係合部材、および運動変換機構を収容する減速部ケーシングを有する、請求項１〜１１のいずれかに記載の車両用モータ駆動装置。

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