JP2018035877A - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキディスクの熱の影響による軸受の短寿命化を抑制する。【解決手段】インホイールモータ駆動装置（１０）の減速部（３１）は、車輪ハブ軸受部（１１）の軸線よりも径方向外側かつ径方向に見て少なくとも一部が車輪ハブ軸受部と重なる位置に配置された複数の歯車軸（３２，３５，３８，４１）と、車幅方向外側に位置しブレーキディスク（ＢＤ）に対面する外側壁部（４３ｆ）を有する減速部ケーシング（４３）とを含む。減速部ケーシングの外側壁部には、歯車軸を回転可能に支持する転がり軸受が取付けられる。減速部（３１）は、減速部ケーシング（４３）の上部に設けられ、歯車の回転に伴い下方側から浴びる潤滑油を外側壁部（４３ｆ）に取付けられた転がり軸受に向けて案内する潤滑油案内面（４３０）を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の歯車を有する歯車式減速部を備えたインホイールモータ駆動装置に関する。

車輪を駆動するモータ部と、車輪ハブ軸受部と、複数の歯車を有しモータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備えたインホイールモータ駆動装置が存在する。このようなインホイールモータ駆動装置において、モータ部における発熱要素（ステータ）の冷却、減速部における減速機構を構成する回転要素（歯車および軸受）の潤滑や冷却のために、潤滑油が利用される。

特開２０１３−７２４５８号公報（特許文献１）には、モータ収容室の外側方に設けられた減速部収容室内に潤滑油を貯留し、モータ収容室と減速部収容室間の隔壁中央部に、遊星歯車により掻き上げられてその隔壁内面に沿って流れ落ちる潤滑油をロータ軸と出力軸とを相対的に回転自在に支持する軸受に向けて誘導するテーパ状のオイル案内面を設けたインホイールモータ駆動装置が開示されている。

特開２０１３−７２４５８号公報

インホイールモータ駆動装置の車輪ハブ軸受部は、車幅方向外側に位置するブレーキディスクと同軸に結合する。減速機構を構成する歯車軸が、車輪ハブ軸受部の軸線よりも径方向外側かつ径方向に見て車輪ハブ軸受部と重なる位置に配置される構成の場合、減速機構を収容する減速部ケーシングとブレーキディスクとの距離が必然的に近くなる。

ブレーキディスクは車両制動時に高温となる。そのため、一般的なブレーキディスクを車両の制動装置として用いた場合、減速部ケーシングのうちブレーキディスクに対面する外側壁部はブレーキディスクの熱を受けて高温となる。そうすると、減速部ケーシングの外側壁部に取付けられて歯車軸を回転可能に支持する軸受は、ブレーキディスクの熱の影響で昇温し易くなる。

特許文献１のインホイールモータ駆動装置では、潤滑油を案内面に沿って軸受に案内することが開示されているが、案内面はモータ収容室と減速部収容室間の隔壁中央部に設けられている。そのため、ブレーキディスクに近い軸受、すなわち減速部ケーシングの外側壁部に取付けられた軸受への潤滑油の供給量が不足する恐れがある。このような構成においては、軸受の冷却を十分に行うことはできないため、高温環境下での使用による軸受の短寿命が懸念される。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ブレーキディスクの熱の影響による軸受の短寿命化を抑制することのできるインホイールモータ駆動装置を提供することである。

この発明のある局面に従うインホイールモータ駆動装置は、車輪を駆動するモータ部と、車幅方向に沿って延び、車幅方向外側に位置するブレーキディスクと同軸に結合する車輪ハブ軸受部と、モータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備える。減速部は、複数の歯車軸および歯車と、減速部ケーシングと、転がり軸受と、潤滑油案内面とを含む。複数の歯車軸は、車輪ハブ軸受部の軸線よりも径方向外側に位置し、かつ、径方向に見て歯車軸の少なくとも一部が車輪ハブ軸受部と重なる位置に配置される。減速部ケーシングは、歯車軸および歯車を収容し、かつ、下部に潤滑油を貯留する潤滑油貯留部が設けられたケーシングである。減速部ケーシングは、車幅方向外側に位置しブレーキディスクに対面する外側壁部を有し、この外側壁部に、歯車軸を回転可能に支持する転がり軸受が取付けられている。潤滑油案内面は、減速部ケーシングの上部に設けられ、歯車の回転に伴い下方側から浴びる潤滑油を外側壁部に取付けられた転がり軸受に向けて案内する。

このインホイールモータ駆動装置において、減速部を構成する複数の歯車軸が、車輪ハブ軸受部の軸線よりも径方向外側に位置し、かつ、複数の歯車軸の少なくとも一部が径方向に見て車輪ハブ軸受部と重なる位置に配置されている。この場合、減速部ケーシングの外側壁部は、制動時に高温となるブレーキディスクに近接して配置されるが、減速部が潤滑油案内面を含むため、外側壁部に取付けられた転がり軸受の冷却を促進することができる。その結果、ブレーキディスクの熱の影響による転がり軸受の短寿命化を抑制することができる。

好ましくは、減速部ケーシングが、外側壁部の上端部分に接続されて車幅方向に延びる上壁部を有しており、潤滑油案内面は、上壁部の下面により構成される。

あるいは、潤滑油案内面は、減速部ケーシングの上部に取付け固定された案内部材の下面により構成されてもよい。

潤滑油案内面は、車幅方向内側端部よりも車幅方向外側端部が下方となるよう勾配を有することが望ましい。

好ましくは、減速部ケーシングの外側壁部には、転がり軸受を取付けるための環状の軸受取付け部が設けられている。この場合、軸受取付け部は、潤滑油案内面より案内された潤滑油を流入する流入溝、および、流入した潤滑油を流出する流出溝を有することが望ましい。

好ましくは、複数の歯車軸は、モータ部のモータ回転軸と同軸に設けられた入力軸と、車輪ハブ軸受部と同軸に設けられた出力軸と、入力軸および出力軸よりも上方に位置する少なくとも１つの中間軸とを含む。この場合、中間軸を回転可能に支持する軸受取付け部の流出溝と、入力軸または出力軸を回転可能に支持する軸受取付け部の流入溝とが、背中合わせの位置に配置されることが望ましい。

好ましくは、減速部ケーシングが車幅方向内側に位置する内側壁部をさらに有し、歯車軸は、外側壁部に取付けられた転がり軸受、および、内側壁部に取付けられた他方側転がり軸受によって回転可能に支持されている。この場合、減速部ケーシングの内側壁部に設けられた、他方側転がり軸受を取付けるための環状の軸受取付け部も同様に、潤滑油を流入する流入溝、および、流入した潤滑油を流出する流出溝を有することが望ましい。

本発明によれば、ブレーキディスクの熱の影響による軸受の短寿命化を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の基本構成および潤滑油の供給構造を模式的に示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の減速部の内部構造を模式的に示す横断面図である。 本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置とブレーキディスクとの位置関係を模式的に示す縦断面図である。 図１のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した場合の減速部の縦断面図である。 図２のＶ−Ｖ線に沿って切断した場合の減速部の横断面図である。 本発明の実施形態の変形例に係るインホイールモータ駆動装置の基本構成および潤滑油の供給構造を模式的に示す縦断面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

（基本構成例について）
はじめに、図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置１０の基本構成例について説明する。インホイールモータ駆動装置１０は、電気自動車およびハイブリッド車両などの乗用自動車に搭載される。

図１は、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１０を所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。図２は、インホイールモータ駆動装置１０の減速部３１の内部構造を示す横断面図であり、車幅方向外側から見た状態を模式的に表す。図３は、インホイールモータ駆動装置１０を示す縦断面図であり、車輪ホイールＷおよびサスペンション装置７０とともに表す。なお、図１で表される所定の平面は、図２に示す軸線Ｍおよび軸線Ｎｆを含む平面と、軸線Ｎｆおよび軸線Ｎｌを含む平面と、軸線Ｎｌおよび軸線Ｏを含む平面を、この順序で接続した展開平面である。図２中、減速部３１の内部の各歯車は歯先円で表され、個々の歯を図略する。また、図３においては、図面の煩雑を避けるため、減速部内部の各歯車は図略される。

インホイールモータ駆動装置１０は、車輪ホイールＷの中心と連結する車輪ハブ軸受部１１と、車輪ホイールＷを駆動するモータ部２１と、モータ部２１の回転を減速して車輪ハブ軸受部１１に伝達する減速部３１を備え、車両（乗用自動車）の車幅方向外側に形成されるホイールハウス（図示せず）に配置される。モータ部２１および減速部３１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと同軸に配置されるのではなく、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏからオフセットして配置される。

車輪ホイールＷは周知のものであり、車輪ホイールＷの外周にタイヤＴが嵌合し、車体の前後左右に配置される。かかる車体は車輪とともに乗用自動車を構成する。インホイールモータ駆動装置１０は、公道で乗用自動車を時速０〜１８０ｋｍ／ｈで走行させることができる。

車輪ハブ軸受部１１は、車幅方向に延びる。車輪ハブ軸受部１１は、図１に示すように車輪ホイールＷと結合する車輪ハブとしての外輪１２と、外輪１２の中心孔に通される内側固定部材１３と、外輪１２と内側固定部材１３との環状隙間に配置される複数の転動体１４を有し、車軸を構成する。内側固定部材１３は、非回転の固定軸１５と、１対のインナーレース１６と、抜け止めナット１７と、キャリア１８とを含む。固定軸１５は根元部１５ｒが先端部１５ｅよりも大径に形成される。インナーレース１６は、根元部１５ｒと先端部１５ｅの間で、固定軸１５の外周に嵌合する。抜け止めナット１７は固定軸１５の先端部１５ｅに螺合して、抜け止めナット１７と根元部１５ｒの間にインナーレース１６を固定する。

固定軸１５は軸線Ｏに沿って延び、減速部３１の外郭をなす減速部ケーシング４３を貫通する。固定軸１５の先端部１５ｅは、減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆに形成される開口４３ｐを貫通し、外側壁部４３ｆよりも車幅方向外側へ突出する。固定軸１５の根元部１５ｒは、減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂよりも車幅方向内側から、内側壁部４３ｂに形成される開口４３ｑを貫通する。なお外側壁部４３ｆと内側壁部４３ｂは軸線Ｏ方向（車軸方向）に間隔を空けて互いに向き合う壁部分である。根元部１５ｒにはキャリア１８が取付固定される。キャリア１８は減速部ケーシング４３の外部でサスペンション装置７０およびタイロッド（図示せず）と連結する。

転動体１４は、軸線Ｏ方向に離隔して複列に配置される。軸線Ｏ方向一方のインナーレース１６の外周面は、第１列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向一方の内周面と対面する。軸線Ｏ方向他方のインナーレース１６の外周面は、第２列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向他方の内周面と対面する。以下の説明において、車幅方向外側（アウトボード側）を軸線方向一方ともいい、車幅方向内側（インボード側）を軸線方向他方ともいう。図１の紙面左右方向は、車幅方向に対応する。外輪１２の内周面は転動体１４の外側軌道面を構成する。

外輪１２の軸線Ｏ方向一方端にはフランジ部１２ｆが形成される。フランジ部１２ｆはブレーキディスクＢＤおよび車輪ホイールＷのスポーク部Ｗｓと同軸に結合するための結合座部を構成する。外輪１２はフランジ部１２ｆでブレーキディスクＢＤおよび車輪ホイールＷと結合して、車輪ホイールＷと一体回転する。

モータ部２１は図１に示すように、モータ回転軸２２、ロータ２３、ステータ２４、モータケーシング２５を有し、この順序でモータ部２１の軸線Ｍから外径側へ順次配置される。なお、図１中、モータ部２１のうち軸線Ｍより上の部分については図略する。モータ部２１は、インナーロータ、アウターステータ形式のラジアルギャップモータであるが、他の形式であってもよい。例えば図示しなかったがモータ部２１はアキシャルギャップモータであってもよい。

モータケーシング２５は円筒形状であり、モータケーシング２５の車幅方向内側端部はモータケーシングカバー２５ｖと接続する。モータケーシング２５およびモータケーシングカバー２５ｖは、減速部ケーシング４３とともに、インホイールモータ駆動装置１０のケーシングを構成する。

モータ回転軸２２およびロータ２３の回転中心になる軸線Ｍは、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと平行に延びる。つまりモータ部２１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏから離れるようオフセットして配置される。モータ回転軸２２の先端部を除いたモータ部２１の大部分の軸線方向位置は、図１に示すように内側固定部材１３の軸線方向位置と重ならない。

モータケーシング２５は筒状であり、軸線Ｍ方向一方端で減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂと結合し、軸線Ｍ方向他方端で蓋状のモータケーシングカバー２５ｖに封止される。このように、減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂの一部分（上方部分）は、モータ部２１の内部空間２１ａと減速部３１の内部空間３１ａとを区画する隔壁として機能する。

モータ回転軸２２の両端部は、転がり軸受２７，２８を介して、モータケーシング２５（隔壁）およびモータケーシングカバー２５ｖに回転自在に支持される。モータ部２１は外輪１２および車輪を駆動する。

減速部３１は、入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、出力軸４１、および減速部ケーシング４３を有する。

入力軸３２は、モータ回転軸２２の先端部２２ｅよりも大径の筒状体であって、モータ部２１の軸線Ｍに沿って延びる。先端部２２ｅは入力軸３２の軸線Ｍ方向他方端部の中心孔に受け入れられて、入力軸３２はモータ回転軸２２と同軸に結合する。入力軸３２の両端は転がり軸受４２ａ，４２ｂを介して、減速部ケーシング４３（具体的には、外側壁部４３ｆおよび内側壁部４３ｂ）に支持される。入力歯車３３は、モータ部２１よりも小径の外歯歯車であり、歯車軸としての入力軸３２と同軸に結合する。具体的には入力歯車３３は、入力軸３２の軸線Ｍ方向中央部の外周に一体形成される。

出力軸４１は、外輪１２の円筒部分よりも大径の筒状体であって、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏに沿って延びる。外輪１２の軸線Ｏ方向他方端は、出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端の中心孔に受け入れられて、出力軸４１は外輪１２と同軸に結合する。出力軸４１の軸線Ｏ方向両端部外周には転がり軸受４４，４６が配置される。出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端は転がり軸受４４を介して、減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆに支持される。出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端は転がり軸受４６を介して、減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂに支持される。出力歯車４０は外歯歯車であり、歯車軸としての出力軸４１と同軸に結合する。具体的には出力歯車４０は出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端の外周に一体形成される。

２本の中間軸３５，３８は入力軸３２および出力軸４１と平行に延びる。つまり減速部３１は四軸の平行軸歯車減速機であり、出力軸４１の軸線Ｏと、中間軸３５の軸線Ｎｆと、中間軸３８の軸線Ｎｌと、入力軸３２の軸線Ｍは互いに平行に延び、換言すると車幅方向に延びる。

各軸の車両前後方向位置につき説明すると、図２に示すように入力軸３２の軸線Ｍは出力軸４１の軸線Ｏよりも車両前方に配置される。また中間軸３５の軸線Ｎｆは入力軸３２の軸線Ｍよりも車両前方に配置される。中間軸３８の軸線Ｎｌは出力軸４１の軸線Ｏよりも車両前方かつ入力軸３２の軸線Ｍよりも車両後方に配置される。図示しない変形例として入力軸３２の軸線Ｍと、中間軸３５の軸線Ｎｆと、中間軸３８の軸線Ｎｌと、出力軸４１の軸線Ｏが、この順序で車両前後方向に配置されてもよい。この順序は駆動力の伝達順序でもある。

各軸の上下方向位置につき説明すると、入力軸３２の軸線Ｍは出力軸４１の軸線Ｏよりも上方に配置される。中間軸３５の軸線Ｎｆは入力軸３２の軸線Ｍよりも上方に配置される。中間軸３８の軸線Ｎｌは中間軸３５の軸線Ｎｆよりも上方に配置される。なお複数の中間軸３５，３８は、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置されれば足り、図示しない変形例として中間軸３５が中間軸３８よりも上方に配置されてもよい。あるいは図示しない変形例として出力軸４１が入力軸３２よりも上方に配置されてもよい。

中間歯車３４および中間歯車３６は外歯歯車であり、図１に示すように歯車軸としての中間軸３５の軸線Ｎｆ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３５の両端部は、転がり軸受４５ａ，４５ｂを介して、減速部ケーシング４３に支持される。中間歯車３７および中間歯車３９は外歯歯車であり、歯車軸としての中間軸３８の軸線Ｎｌ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３８の両端部は、転がり軸受４８ａ，４８ｂを介して、減速部ケーシング４３に支持される。

減速部ケーシング４３は、減速部３１および車輪ハブ軸受部１１の外郭をなし、筒状に形成されて、図２に示すように軸線Ｏ、Ｎｆ、Ｎｌ、Ｍを取り囲む。また減速部ケーシング４３は、車輪ホイールＷの内空領域に収容される。より具体的には、車輪ハブ軸受部１１、減速部３１、およびモータ部２１の軸線方向一方領域が車輪ホイールＷの内空領域に収容され、モータ部２１の軸線方向他方領域が車輪ホイールＷから軸線方向他方へはみ出す。このように車輪ホイールＷはインホイールモータ駆動装置１０の大部分を収容する。

図２を参照して減速部ケーシング４３は、軸線Ｏの真下部分４３ｃと、出力歯車４０の軸線Ｏから車両前後方向に離れた位置、具体的には入力歯車３３の軸線Ｍの真下で、下方へ突出する部分とを有する。この突出する部分はオイルタンク４７を形成し、軸線Ｏの真下部分４３ｃよりも下方に位置する。オイルタンク４７は、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部である。オイルタンク４７に貯留された潤滑油は、図示しないオイルポンプにより吸入されて、モータ部２１の発熱要素および減速部３１の回転要素に吐出される。オイルポンプは、たとえば出力歯車により駆動される。あるいは、最下段の歯車（出力歯車４０）の回転によって潤滑油が掻き揚げられて、減速部ケーシング４３内で潤滑油が飛散することにより、減速部３１の回転要素に潤滑油を供給する構造であってもよい。

減速部ケーシング４３は、減速部３１の内部空間３１ａを区画し、図６に示すように入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、出力軸４１、および車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏ方向中央部を収容する。

減速部ケーシング４３は、図２に示すように真下部分４３ｃおよびオイルタンク４７を含む筒状部分と、図１に示すように減速部３１の筒状部分の軸線方向一方側を覆う略平坦な外側壁部４３ｆと、減速部３１の筒状部分の軸線方向他方側を覆う略平坦な内側壁部４３ｂを有する。内側壁部４３ｂは、モータケーシング２５と結合して隔壁を構成する部分と、固定軸１５と結合する部分とを含む。

減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆには、外輪１２が貫通するための開口４３ｐが形成される。開口４３ｐには、出力軸４１との環状隙間を封止するシール材４３ｓが設けられる。このため回転体になる外輪１２は、軸線Ｏ方向一方端部を除いて減速部ケーシング４３に収容される。出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端部内周面にはシール材４３ｖが配置される。シール材４３ｖは出力軸４１と内側壁部４３ｂの環状隙間を封止する。

小径の入力歯車３３と大径の中間歯車３４は、減速部３１の軸線方向他方側（モータ部２１側）に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３６と大径の中間歯車３７は、減速部３１の軸線方向一方側（フランジ部１２ｆ側）に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３９と大径の出力歯車４０は、減速部３１の軸線方向他方側に配置されて互いに噛合する。このようにして入力歯車３３と複数の中間歯車３４，３６，３７，３９と出力歯車４０は、互いに噛合し、入力歯車３３から複数の中間歯車３４，３６，３７，３９を経て出力歯車４０に至る駆動伝達経路を構成する。そして上述した小径歯車および大径歯車の噛合により、入力軸３２の回転は中間軸３５で減速され、中間軸３５の回転は中間軸３８で減速され、中間軸３８の回転は出力軸４１で減速される。これにより減速部３１は減速比を十分に確保する。

図２に示すように、出力軸４１、中間軸３８、および入力軸３２は、この順序で車両前後方向に間隔を空けて配置される。さらに中間軸３５および中間軸３８は、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置される。かかる実施形態によれば、車輪ハブになる外輪１２の上方に中間軸を配置し得て、外輪１２の下方にオイルタンク４７の配置スペースを確保したり、外輪１２の真下にボールジョイント６０を受け入れる空間を確保したりすることができる。したがって上下方向に延びる転舵軸線Ｋを車輪ハブ軸受部１１に交差して設けることができ、車輪ホイールＷおよびインホイールモータ駆動装置１０を転舵軸線Ｋ回りに好適に転舵させることができる。

また本実施形態によれば、図２に示すように複数の中間軸３５，３８は、入力軸３２の上方に隣り合うよう配置されて入力軸３２から駆動トルクを供給される最初の中間軸３５、および出力軸４１の上方に隣り合うよう配置されて出力軸４１に駆動トルクを供給する最終の中間軸３８を含み、入力軸３２と最初の中間軸３５と最終の中間軸３８と出力軸４１は、複数の中間軸３５，３８の軸線方向にみて、入力軸の中心（軸線Ｍ）と最初の中間軸３５の中心（軸線Ｎｆ）と最終の中間軸３８の中心（軸線Ｎｌ）と出力軸４１の中心（軸線Ｏ）とを順次結ぶ基準線が逆Ｕ字を描くよう、配置される。これにより駆動伝達経路を構成する複数の軸および歯車の全体配置が小型化されて、複数の軸および歯車を車輪ホイールＷの内部に収納することができる。

（潤滑油の供給構造について）
次に、図４および図５をさらに参照して、インホイールモータ駆動装置１０における潤滑油の供給構造について説明する。図４は、図１のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した場合の減速部３１の縦断面図である。図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿って切断した場合の減速部３１の横断面図である。

本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１０においては、車両走行時に、オイルポンプ（図示せず）の駆動または出力歯車４０による掻き上げによって、潤滑油がモータ部２１の発熱要素および減速部３１の回転要素に供給される。

オイルポンプ駆動の場合、たとえば、オイルポンプが出力歯車４０に駆動されると、オイルタンク４７内の潤滑油がオイルポンプにより吸入され、吸入された潤滑油がモータ部２１の内部空間２１ａおよび減速部３１の内部空間３１ａに向けて噴射される。モータ部２１の内部空間２１ａに噴射された潤滑油はモータ部２１の発熱要素を冷却する。減速部３１の内部空間３１ａに噴射された潤滑油は、複数の中間歯車３４，３６，３７，３９に潤滑油を供給し、歯車同士の回転によって、入力歯車３３および出力歯車４０の噛合部にも潤滑油を供給する。また、噴射された潤滑油は、複数の中間軸３５，３８の転がり軸受４５ａ，４５ｂ，４８ａ，４８ｂに潤滑油を供給し、さらにケーシング７０内に施された溝（図示せず）を伝って入力軸３２および出力軸４１の転がり軸受４２ａ，４２ｂ，４４，４６にも潤滑油を供給する。

油浴式の場合においても、出力歯車４０により掻き上げられた潤滑油が減速部３１の内部空間３１ａで飛散することにより、各部に潤滑油が供給される。このように、いずれの潤滑方式を採用したとしても、各歯車軸の両端に設けられた転がり軸受への潤滑油の供給は、各歯車の回転に伴って減速部３１の内部空間３１ａにおいて潤滑油が攪拌および飛散されることによって実現される。

ところで、本実施形態では、図１に示すように、減速部３１は平行軸歯車減速機であって、複数の歯車軸すなわち、入力軸３２、中間軸３５，３８、および出力軸４１が、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏよりも径方向外側、かつ、径方向に見て車輪ハブ軸受部１１と重なる位置に配置されている。より具体的には、減速機を構成する複数の歯車軸３２，３５，３８，４１が、外輪１２の軸線方向位置と重なるように、径方向に整列して配置されている。これにより、インホイールモータ駆動装置１０の軸線方向寸法を小さくすることができる。

一方で、このような減速部３１の構成の場合、図１および図３に示されるように、これら歯車軸３２，３５，３８，４１の軸線方向一方端面と対面する減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆは、ブレーキディスクＢＤに近接した位置に配置される。ブレーキディスクＢＤは車両制動時に高温となる。そのため、一般的なブレーキディスクＢＤを車両の制動装置として用いた場合、ブレーキディスクＢＤに対面する減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆはブレーキディスクＢＤの熱を受けて高温となる。そうなると、減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆに取付けられて歯車軸を回転可能に支持する転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４も、ブレーキディスクＢＤの熱の影響により昇温する。つまり、減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆに取付けられた転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４の温度の方が、減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂに取付けられた転がり軸受４２ｂ，４５ｂ，４８ｂ，４６の温度よりも高くなってしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、車幅方向内側に位置する転がり軸受４２ｂ，４５ｂ，４８ｂ，４６よりも車幅方向外側に位置する転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４６の方に潤滑油を多く供給できるように、減速部ケーシング４３の形状を次のような構造としている。すなわち、図１、図３、および図５に示されるように、減速部ケーシング４３の上壁部４３ｔは、車幅方向内側端部よりも車幅方向外側端部が下方となるよう勾配が付けられている。

上壁部４３ｔは、減速部ケーシング４３の筒状部分の一部分に相当し、外側壁部４３ｆおよび内側壁部４３ｂの上端部分に接続されて車幅方向（軸線方向）に延びる壁部分である。典型的には、上壁部４３ｔは、複数の歯車軸３２，３５，３８，４１のうち最上段の歯車軸である中間軸３８の軸線Ｎｌよりも上の壁部分である。上壁部４３ｔのうちの車幅方向外側部分（つまり下端部分）は、中間軸３８の転がり軸受４８ａの軸受取付け部６５の外周面だけでなく、中間軸３５の転がり軸受４５ａの軸受取付け部６３の外周面の少なくとも一部、および、出力軸４１の転がり軸受４４の軸受取付け部６７の外周面の少なくとも一部にも対面する。なお、上壁部４３ｔのうちの車幅方向外側部分は、少なくとも中間軸３５，３８の転がり軸受４５ａ，４８ａを取付ける軸受取付け部６３，６５の外周面に対面するように配置されていればよい。

上壁部４３ｔの内壁面（下面）４３０は、減速部３１の内部空間３１ａに面しているため、車両走行時には、歯車の回転に伴い潤滑油を下方側から浴びる。本実施形態では、上壁部４３ｔ自体に車幅方向内側端部よりも車幅方向外側端部が下方となるよう勾配が付けられているため、上壁部４３ｔの内壁面４３０により、下方側から浴びる潤滑油が車幅方向外側に位置する転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４に向けて案内される。つまり、上壁部４３ｔの内壁面４３０は潤滑油案内面として機能する。

より具体的には、歯車の回転に伴い上壁部４３ｔの内壁面４３０に撥ね掛けられて付着した潤滑油が、内壁面４３０の勾配（傾斜）に沿って車幅方向外側へ向かって誘導されてから流下する。これにより、相対的に、車幅方向内側に位置する転がり軸受４２ｂ，４５ｂ，４８ｂ，４６よりも車幅方向外側に位置する転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４６の方に潤滑油が多く供給される。なお、内壁面４３０を伝って流下する潤滑油は、内壁面４３０の下端領域（車幅方向外側領域）に対面する軸受取付け部６３，６５，６７に収容された転がり軸受４５ａ，４８ａ，４６に直接的に導かれ、軸受取付け部６３の下方に位置する軸受取付け部６１に収容された転がり軸受４２ａに間接的に導かれる。

このように、本実施形態によれば、減速部ケーシング４３の上壁部４３ｔの内壁面４３０に勾配を設けるという簡易な構成で、車幅方向外側に位置する転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４への供給油量を相対的に多くすることができる。したがって、ケーシングに封入される潤滑油量自体を増やさなくても、ブレーキディスクＢＤの熱の影響による転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４の温度上昇を抑制することができる。その結果、車幅方向外側に位置する転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４が、高温環境下での使用により短寿命となることを回避または抑制することができる。

なお、図示した例では、上壁部４３ｔを軸線方向に沿って上下に切断した場合に、内壁面４３０が傾斜面となるように、上壁部４３ｔに勾配が付けられているが、立体的に見ると、内壁面４３０は車幅方向外側から内側へ向かうにつれて広がるテーパ状面となっていることが望ましい。あるいは、上壁部４３ｔを軸線方向に沿って上下に切断した場合に、内壁面４３０が緩やかな円弧面となるよう上壁部４３ｔが湾曲形状となっていてもよい。あるいは、上壁部４３ｔの肉厚を変化させることによって、内壁面４３０を潤滑油案内面として機能させてもよい。

ここで、本実施形態では、さらに効率的に車幅方向外側に位置する転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４に潤滑油を供給できるように、各転がり軸受の軸受取付け部には、潤滑油を流入および流出するための油路が形成されている。

図１、図４、および図５に示すように、入力軸３２の軸線Ｍ方向両端の転がり軸受４２ａ，４２ｂは、環状の軸受取付け部６１，６２を介して減速部ケーシング４３にそれぞれ取付けられている。中間軸３５の軸線方向Ｎｆ方向両端の転がり軸受４５ａ，４５ｂは、環状の軸受取付け部６３，６４を介して減速部ケーシング４３にそれぞれ取付けられている。中間軸３８の軸線Ｎｌ方向一方端の転がり軸受４８ａ，４８ｂは、環状の軸受取付け部６５，６６を介して減速部ケーシング４３にそれぞれ取付けられている。中間軸３８の軸線Ｎｌ方向一方端の転がり軸受４８ａ，４８ｂは、環状の軸受取付け部６５，６６を介して減速部ケーシング４３にそれぞれ取付けられている。出力軸４１の軸線Ｏ方向両端の転がり軸受４４，４６は、環状の軸受取付け部６７，６８を介して減速部ケーシング４３にそれぞれ取付けられている。

車幅方向外側に位置する軸受取付け部６１，６３，６５，６７は減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆに設けられ、車幅方向内側に位置する軸受取付け部６２，６４，６６，６８は減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂに設けられる。軸受取付け部６１，６３，６５，６７は、外側壁部４３ｆの内壁面に形成された環状突起により形成される。軸受取付け部６２，６４，６６，６８は、内側壁部４３ｂの内壁面に形成された環状突起により形成される。各転がり軸受は、軸受取付け部の内周面と歯車軸の端部の外周面との環状空間に設けられる。

図４に示されるように、車幅方向外側に位置する軸受取付け部６１，６３，６５，６７は、流入溝６１ａ，６３ａ，６５ａ，６７ａおよび流出溝６１ｂ，６３ｂ，６５ｂ，６７ｂを有している。流入溝６１ａ，６３ａ，６５ａ，６７ａは、それぞれ歯車軸３２，３５，３８，４１の軸線よりも上に位置し、流出溝６１ｂ，６３ｂ，６５ｂ，６７ｂは、それぞれ歯車軸３２，３５，３８，４１の軸線よりも下に位置する。これらの溝は、軸受取付け部６１，６３，６５，６７の内周面に形成され、転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４にそれぞれ対面している。

軸受取付け部の流入溝および流出溝の具体例については、図５を参照して説明する。図５には、代表的に、上下方向に重なって配置された（車両前後方向位置が重なる）入力軸３２の軸受取付け部６１と中間軸３５の軸受取付け部６３とが示されている。

入力軸３２の軸受取付け部６１における流入溝６１ａおよび流出溝６１ｂは、一端側において減速部３１の内部空間３１ａに連通し、他端側において減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆと入力軸３２の軸線方向一方端面との隙間７１に連通している。中間軸３５の軸受取付け部６３における流入溝６３ａおよび流出溝６３ｂも同様に、一端側において減速部３１の内部空間３１ａに連通し、他端側において減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆと中間軸３５の軸線方向一方端面との隙間７３に連通している。

これにより、図５に示すように、減速部ケーシング４３の上壁部４３ｔの内壁面４３０を伝って中間軸３５の軸受取付け部６３に導かれた潤滑油が、転がり軸受４５ａに面する流入溝６３ａに流入する。流入した潤滑油は、転がり軸受４５ａを潤滑および冷却した後、隙間７３および流出溝６３ｂを通過して軸受取付け部６３から流出する。流出した潤滑油は、軸受取付け部６３の下方に位置する軸受取付け部６１に形成された流入溝６１ａに流入する。流入した潤滑油は、転がり軸受４２ａを潤滑および冷却した後、隙間７１および流出溝６１ｂを通過して軸受取付け部６１から流出し、減速部ケーシング４３の下部すなわちオイルタンク４７に流下する。

このように、軸受取付け部６１，６３に流入溝および流出溝が少なくとも１つずつ設けられることで、転がり軸受４２ａ，４５ａの潤滑および冷却を促進することができる。なお、上下方向に部分的に重なって配置された中間軸３８の軸受取付け部６５および出力軸４１の軸受取付け部６７にも流入溝および流出溝が形成されることによって、図５に示した流路と同様の流路で潤滑油が転がり軸受４８ａ，４４に供給される。

図５に示すように、上方に位置する軸受取付け部６３の流出溝６３ｂから流出した潤滑油が、下方に位置する軸受取付け部６１の流入溝６１ａへ効率良く流入するようにためには、軸受取付け部６１，６３が上下に重なり合う範囲内に流出溝６３ｂおよび流入溝６１ａが設けられることが望ましい。図４では、中間軸３５の軸心と入力軸３２の軸心とを結ぶ直線上に、流出溝６３ｂおよび流入溝６１ａが配置されており、流出溝６３ｂと流入溝６１ａとが背中合わせの位置に配置されている。つまり、軸受取付け部６１，６３間の距離が最短となる部分に、流出溝６３ｂおよび流入溝６１ａが設けられている。このことは、中間軸３８の軸受取付け部６５および出力軸４１の軸受取付け部６７においても同様であり、図４に示されるように、軸受取付け部６４の流出溝６５ｂと軸受取付け部６７の流入溝６７ａとは背中合わせの位置に配置されることが望ましい。

なお、出力軸４１における軸受取付け部６７の外周面の一部は上壁部４３ｔの内壁面４３０の下端領域に対面しているため、軸受取付け部６７には、中間軸３８における軸受取付け部６５の流出溝６５ｂと背中合わせの位置だけでなく、上壁部４３ｔの内壁面４３０の下端領域に対面する部分にも、流入溝６７ａが設けられている。このように、各軸受取付け部における流入溝および流出溝の個数は特に限定されない。

また、車幅方向内側に位置する軸受取付け部においても、車幅方向外側に位置する軸受取付け部と同様に流入溝および流出溝が設けられていてもよい。図５には、中間軸３５の車幅方向内側に位置する軸受取付け部６４に流入溝６４ａおよび流出溝６４ｂが設けられ、入力軸３２の車幅方向内側に位置する軸受取付け部６２に流入溝６２ａおよび流出溝６２ｂが設けられた例が示されている。

図５に示すように、中間軸３５の軸受取付け部６４の流入溝６４ａおよび流出溝６４ｂは、一端側において減速部３１の内部空間３１ａ（中間歯車３４と軸受取付け部６４との隙間）に連通し、他端側において減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂと中間軸３５との隙間７４に連通している。入力軸３２の軸受取付け部６２の流入溝６２ａおよび流出溝６２ｂは、一端側において減速部３１の内部空間３１ａ（入力歯車３３と軸受取付け部６２との隙間）に連通し、他端側において入力軸３２とモータ回転軸２２との隙間に連通している。

このように、減速部ケーシング４３に設けられた全ての軸受取付け部に流入溝および流出溝が形成されることにより、減速部３１を構成する全ての転がり軸受に十分な潤滑油を供給することができる。

（変形例）
上記実施形態では、減速部ケーシング４３の上壁部４３ｔの内壁面４３０が潤滑油案内面として機能する構成であった。つまり、潤滑油案内面は、減速部ケーシング４３の上部に一体的に設けられる構成であった。しかしながら、潤滑油案内面は、減速部ケーシング４３の上部に別体で設けられてもよい。図６は、本発明の実施形態の変形例に係るインホイールモータ駆動装置１０Ａを所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。

図６を参照して、本変形例では、減速部ケーシング４３の上壁部４３ｔは、軸線に対し傾斜しておらず平行に延びている。その代わりに、減速部ケーシング４３の上部に案内部材８１が取付け固定されている。案内部材８１は、減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆに取付け固定されて、減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂに向かって斜め上方に延びる。案内部材８１はリブ状の部材であり、その先端部は減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂから離れて配置されている。なお、案内部材８１の先端部が減速部ケーシング４３の内側壁部４３ｂに接していてもよい。

インホイールモータ駆動装置１０Ａにおいては、案内部材８１の下面８１０が潤滑油案内面として機能する。つまり、案内部材８１の下面８１０によって、歯車の回転に伴い下方側から浴びる潤滑油が車幅方向外側に位置する転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４に向けて案内される。

なお、本変形例においては、減速部ケーシング４３に複数の案内部材８１が取付け固定されることにより、複数の潤滑油案内面が形成されてもよい。

以上説明したように、本実施形態およびその変形例によれば、オイルタンク４７に貯留する潤滑油の油量を増やさなくても、減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆに設けられた転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４への潤滑油の供給量を相対的に増やすことができる。したがって、減速部ケーシング４３の外側壁部４３ｆとブレーキディスクＢＤとの距離が近いことに起因する転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４の昇温を抑制することができる。その結果、転がり軸受４２ａ，４５ａ，４８ａ，４４が、高温環境下での使用により短寿命となることを回避または抑制することができる。

なお、上述の説明においては、各軸受取付け部が流入溝および流出溝を有することとしたが、少なくとも、潤滑油案内面の下端領域に対面する歯車軸に、流入溝および流出溝が設けられていればよい。

また、本実施形態およびその変形例では、径方向に見て、減速部３１を構成する４段の歯車軸３２，３５，３８，４１と車輪ハブ軸受部１１とが完全に重なっていることとしたが、歯車軸３２，３５，３８，４１の軸線方向の一部だけが径方向に見て車輪ハブ軸受部１１と重なっている形態であってもよい。あるいは、これらの歯車軸３２，３５，３８，４１のうちの一部の歯車軸（たとえば中間軸３５，３８）だけが径方向に見て車輪ハブ軸受部１１と重なっている形態であってもよい。

また、本実施形態およびその変形例では、減速部３１は２つの中間軸３５，３８を有する四軸式の減速機としたが、限定的ではなく、たとえば１つの中間軸を有する三軸式の減速機であってもよい。あるいは、減速部３１は、歯車を有する減速機構であればよく、たとえば、平行軸式歯車と遊星歯車とを組み合わせた減速機であってもよい。

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と考えられるべきである。本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。

１０，１０Ａ インホイールモータ駆動装置、１１ 車輪ハブ軸受部、１２ 外輪、１３ 内側固定部材、１４ 転動体、１５ 固定軸、１６ インナーレース、１７ 止めナット、１８ キャリア、２１ モータ部、２１ａ，３１ａ 内部空間、２２ モータ回転軸、２３ ロータ、２４ ステータ、２５ モータケーシング、２５ｖ モータケーシングカバー、２７，２８，４２ａ，４２ｂ，４４，４６，４５ａ，４５ｂ，４８ａ，４８ｂ 転がり軸受、３１ 減速部、３２ 入力軸、３３ 入力歯車、３４，３６，３７，３９ 中間歯車、３５，３８ 中間軸、４０ 出力歯車、４１ 出力軸、４３ 減速部ケーシング、４３ｂ 内側壁部、４３ｆ 外側壁部、４３ｔ 上壁部、４７ オイルタンク、６０ ボールジョイント、６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８ 軸受取付け部、６１ａ，６３ａ，６５ａ，６７ａ，６２ａ，６４ａ 流入溝、６１ｂ，６３ｂ，６５ｂ，６７ｂ，６２ｂ，６４ｂ 流出溝、７０ サスペンション装置、８１ 案内部材、４３０，８１０ 潤滑油案内面、ＢＤ ブレーキディスク、Ｔ タイヤ、Ｗ 車輪ホイール。

Claims (7)

1. 車輪を駆動するモータ部と、車幅方向に沿って延び、車幅方向外側に位置するブレーキディスクと同軸に結合する車輪ハブ軸受部と、前記モータ部の回転を減速して前記車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備えたインホイールモータ駆動装置であって、
   前記減速部は、
   前記車輪ハブ軸受部の軸線よりも径方向外側かつ径方向に見て少なくとも一部が前記車輪ハブ軸受部と重なる位置に配置された複数の歯車軸と、
   前記各歯車軸に結合された歯車と、
   前記歯車軸および前記歯車を収容し、かつ、下部に潤滑油を貯留する潤滑油貯留部が設けられたケーシングであって、車幅方向外側に位置し前記ブレーキディスクに対面する外側壁部を有する減速部ケーシングと、
   前記減速部ケーシングの前記外側壁部に取付けられ、前記歯車軸を回転可能に支持する転がり軸受と、
   前記減速部ケーシングの上部に設けられ、前記歯車の回転に伴い下方側から浴びる潤滑油を前記外側壁部に取付けられた前記転がり軸受に向けて案内する潤滑油案内面とを含む、インホイールモータ駆動装置。
2. 前記減速部ケーシングが、前記外側壁部の上端部分に接続されて車幅方向に延びる上壁部を有しており、
   前記潤滑油案内面は、前記上壁部の下面により構成される、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 前記潤滑油案内面は、前記減速部ケーシングの上部に取付け固定された案内部材の下面により構成される、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 前記潤滑油案内面は、車幅方向内側端部よりも車幅方向外側端部が下方となるよう勾配を有する、請求項１〜３のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
5. 前記減速部ケーシングの前記外側壁部には、前記転がり軸受を取付けるための環状の軸受取付け部が設けられており、
   前記軸受取付け部は、前記潤滑油案内面より案内された潤滑油を流入する流入溝、および、流入した潤滑油を流出する流出溝を有する、請求項１〜４のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
6. 前記複数の歯車軸は、前記モータ部のモータ回転軸と同軸に設けられた入力軸と、前記車輪ハブ軸受部と同軸に設けられた出力軸と、前記入力軸および前記出力軸よりも上方に位置する中間軸とを含み、
   前記中間軸を回転可能に支持する前記軸受取付け部の前記流出溝と、前記入力軸または前記出力軸を回転可能に支持する前記軸受取付け部の前記流入溝とが、背中合わせの位置に配置される、請求項５に記載のインホイールモータ駆動装置。
7. 前記減速部ケーシングが、車幅方向内側に位置する内側壁部をさらに有し、
   前記歯車軸は、前記外側壁部に取付けられた前記転がり軸受、および、前記内側壁部に取付けられた他方側転がり軸受によって回転可能に支持されており、
   前記減速部ケーシングの前記内側壁部に設けられた、前記他方側転がり軸受を取付けるための環状の軸受取付け部は、潤滑油を流入する流入溝、および、流入した潤滑油を流出する流出溝を有する、請求項５または６に記載のインホイールモータ駆動装置。

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