JP2021138340A - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの大型化を図りつつも、オイルポンプの昇温を可及的に防止して良好な冷却性能を発揮し得るインホイールモータ駆動装置を提供する。【解決手段】インホイールモータ駆動装置２１は、モータ部Ａと、減速機部Ｂと、車輪用軸受部Ｃと、モータ部Ａ又は減速機部Ｂに向けてオイルを供給するためのオイルポンプＤとを備える。減速機部Ｂは、モータ部Ａによる回転駆動力が入力される入力軸３７と、入力軸３７に対して平行に配置され回転駆動力が出力される出力軸３９と、それぞれ入力軸３７と出力軸３９とに設けられる入力歯車３３と出力歯車３６とを有する。入力軸３７のインボード側にはオイルポンプＤが設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、インホイールモータ駆動装置に関する。

インホイールモータには、モータの回転駆動力をダイレクトに車輪に伝達するダイレクト方式と、モータの回転駆動力を減速機で減速して車輪に伝達する減速機併用方式とが知られている。例えば特許文献１には、減速機併用方式を採用した装置の一例として、減速機を備えると共に、出力軸と入力軸が互いに平行となるように配置されているインホイールモータが開示されている。

また、この種のインホイールモータには、モータと、減速機と、車輪用軸受とに加えて、モータ又は減速機に冷却用のオイルを供給するためのオイルポンプをさらに備えたものが知られている。この場合、オイルポンプの配置態様には、例えば減速機の入力軸と出力軸との間に配置される中間軸にロータが連結され、中間軸の回転によりロータが回転して駆動するオイルポンプの配置態様（例えば、特許文献１を参照）や、出力軸のインボード側（ここでいうインボード側とは、対象となる車両の車軸方向において車両中央に近い側を意味する）端部にロータが連結され、出力軸の回転によりロータが回転して駆動するオイルポンプの配置態様（例えば、特許文献２を参照）などがある。

特開２０１７−１５９８１７号公報 特開２０１７−１０３９７７号公報

ところで、この種のインホイールモータには、例えばモータ出力の増加もしくは減速比の低減化等を目的として、モータを大型化したいといった要望がある。この際、例えば特許文献１に記載のように、比較的スペースを取りやすい中間軸のインボード側端部にオイルポンプを配置する構成だと、オイルポンプとモータとが径方向（インホイールモータの動力伝達軸の軸方向に直交する向きをいう。以下、本明細書において同じ）で重複するため、モータとオイルポンプとの干渉が問題となる。干渉を避けるためにはオイルポンプをさらにモータの径方向外側に移動させる必要があるが、そうするとインホイールモータ自体の外形寸法が許容外に大きくなり、ホイール（ホイールハウジング）内に収容できないといった問題が生じる。あるいは、所定サイズの汎用ホイールに上述のインホイールモータを適用できない（汎用性を失う）といった問題が生じる。

また、この種のインホイールモータにおいては、モータや減速機などが発熱源となり、インホイールモータの内部温度が上昇する事態が懸念され得る。例えば特許文献１に記載のように、減速機を構成する中間軸にオイルポンプのロータを連結配置した構成を採る場合、中間軸はモータと減速機の他の要素とに囲まれているため、中間軸周辺は昇温し易い環境にある。そのため、この配置態様では、例えば互いに異なる材料で形成されるハウジングとオイルポンプのロータとの間の線膨張係数差に起因して、オイルポンプのロータ間隙間（例えばアウタロータとインナロータとの間の隙間）が増大し、結果、好ましくない振動やポンプ効率の低下を招くおそれがある。また、オイルポンプの温度上昇に伴い、オイルポンプを通過するオイルも加熱されるために、冷却性能の低下を招くおそれもある。

また、特許文献２に記載のように、出力軸のインボード側にオイルポンプを設けた場合、当該オイルポンプは、モータ及び減速機を収容するケーシングの内部に位置する。そのため、モータと減速機とで生じた熱がケーシング内部に留まり易く、その分オイルポンプが昇温され易い（放熱され難い）といった問題もある。

以上の事情に鑑み、本明細書では、モータの大型化を図りつつも、オイルポンプの昇温を可及的に防止して良好な冷却性能を発揮し得るインホイールモータ駆動装置を提供することを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係るインホイールモータ駆動装置によって達成される。すなわちこの駆動装置は、車輪を駆動するモータ部と、車輪を回転支持する車輪用軸受部と、モータ部による回転を減速して車輪用軸受部に伝達する減速機部と、モータ部又は減速機部に向けてオイルを供給するためのオイルポンプとを備え、減速機部は、モータ部による回転駆動力が入力される入力軸と、入力軸に対して平行に配置され回転駆動力が出力される出力軸と、それぞれ入力軸と出力軸とに設けられ、入力軸から出力軸に至る回転駆動力の伝達経路の少なくとも一部を構成する入力歯車と出力歯車とを有し、入力軸のインボード側にオイルポンプが設けられる点をもって特徴付けられる。

このように、本発明では、互いに平行な入力軸と出力軸、及びこれら入力軸と出力軸にそれぞれ設けられる入力歯車と出力歯車とを少なくとも有する減速機部をインホイールモータ駆動装置に設けると共に、入力軸のインボード側にオイルポンプを設けるようにした。上述の位置にオイルポンプを設けることによって、モータ部（の特にモータステータを収容する大径部）からインボード側にずれた位置にオイルポンプを配置することができる。よって、オイルポンプとモータ部との干渉を回避しつつもモータを必要に応じて大型化することができ、モータ出力の増加もしくは減速比の低減化など設計自由度を高めることができる。

また、この種のインホイールモータにおいては、通常、入力軸のアウトボード側に入力歯車が設けられ、かつこの入力歯車と同じ側（モータのアウトボード側）に、出力歯車又は出力歯車と中間歯車が配置される。そのため、オイルポンプを入力軸のインボード側に設けることで、入力歯車や出力歯車から軸方向に離れた位置にオイルポンプを配置することができる。これにより、オイルポンプの昇温を抑制することができる。また、入力軸のインボード側であれば、例えばモータ部のインボード側端部に配設され外気に触れるケーシングに近接した位置にオイルポンプを設けることも比較的容易であるから、少なくともケーシング内部にオイルポンプを配置する場合と比べて、オイルポンプの昇温を効果的に抑制することが可能となる。加えて、本発明によればモータの大型化により減速比を小さくすることができるので、モータ部や減速機部への負荷が減少し、発熱量を抑制することができる。以上の作用より、本発明によれば、オイルポンプの昇温を可及的に防止しつつもオイルポンプの良好な冷却性能を発揮することが可能となる。

また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、少なくともモータ部を収容するケーシングをさらに備え、ケーシングは、モータ部のインボード側端部を覆うモータカバーを有し、オイルポンプはモータカバーに隣接して配置されてもよい。

上述のようにケーシングがモータカバーを有する場合に、このモータカバーに隣接してオイルポンプを配置することにより、オイルポンプをより良好に冷却することができる。また、モータカバーに隣接する位置にオイルポンプを配設するのであれば、モータカバーの側（インボード側）からオイルポンプを組み込むことができるので、組付け性も良好である。

また、上述のようにオイルポンプがモータカバーに隣接して配置される場合、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、モータカバーのインボード側に、冷却用のフィンが設けられてもよい。

このようにモータカバーのインボード側に冷却用のフィンを設けることによって、モータカバーの内側空間の冷却性能をさらに高めることができる。よって、上述のようにモータカバーに隣接する位置にオイルポンプを設けることによって、オイルポンプをさらに効果的に冷却することが可能となる。

また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、ケーシング内部に、オイルが吸入されるオイル吸入口と、オイルが吐出されるオイル吐出口とが設けられ、オイル吸入口からオイルポンプに至る吸入側油路と、オイルポンプからオイル吐出口に至る吐出側油路の少なくとも一方は、モータカバーに設けられてもよい。

このように吸入側油路又は吐出側油路を構成することによって、吸入側油路又は吐出側油路を通過中のオイルを効果的に冷却することができる。よって、オイルポンプによるモータ部又は減速機部の冷却性能をさらに高めることが可能となる。

また、上述のように吸入側油路と吐出側油路とが形成される場合、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、吸入側油路は、オイル吸入口から最短距離でオイルポンプに至る直線状の仮想油路よりも経路長が大きくなるように形成され、又は吐出側油路は、オイルポンプから最短距離でオイル吐出口に至る直線状の仮想油路よりも経路長が大きくなるように形成されてもよい。

このように吸入側油路と吐出側油路の少なくとも一方をモータカバーに設けると共に、その形状を経路長が相対的に大きくなるように設定することによって、当該油路を通過するオイルのモータカバーを介した外気との熱交換による冷却時間をできる限り長くとることができる。よって、当該油路を通過するオイルをより効果的に冷却することができ、更なる冷却性能の向上を図ることが可能となる。もちろん、この際、モータカバーに冷却用のフィンを設けることで、上述したオイルの冷却効果をさらに高めることができるので、非常に好適である。

また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、モータカバーは、相対的にインボード側に位置する第一カバー部材と、相対的にアウトボード側に位置する第二カバー部材とで構成されてもよい。また、この場合、第一カバー部材と第二カバー部材との間に吸入側油路と吐出側油路の少なくとも一方が形成されてもよい。

上述のようにモータカバーを二部材で構成し、これら二部材（第一カバー部材、第二カバー部材）の間に吸入側油路と吐出側油路の少なくとも一方を形成することによって、モータカバーをなす個々の部品形状を簡素化することができる。よって、例えば一部品でモータカバーを製作し、当該モータカバーに吸入側油路と吐出側油路の少なくとも一方を設ける場合と比べて製作コストを低減化することができる。」

また、上述のようにモータカバーを二部材で構成する場合、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、第一カバー部材には、吸入側油路と吐出側油路の少なくとも一方が形成され、第二カバー部材には、インボード側に向けて開口するポンプ室が形成され、ポンプ室にはオイルポンプのロータが収容されてもよい。

第一カバー部材は、ケーシングの最もインボード側に位置しているため、他の部材の組付け等を考慮する必要はない。これに対して、相対的にアウトボード側に位置する第二カバー部材には、例えばモータ回転軸用の軸受が取付けられることがある。そのため、第二カバー部材は、相対的に高強度である必要がある。この点に鑑み、吸入側油路と吐出側油路の少なくとも一方を第一カバー部材に形成し、ポンプ室を第二カバー部材に形成した。このようにすれば、第二カバー部材に生じる薄肉部をなるべく減らすことができるので、第二カバー部材の強度を確保することができる。また、第一カバー部材は相対的に簡素な形状となり易いため、吸入側油路と吐出側油路の少なくとも一方を設けた場合であっても、それほど製作コストが上がる心配もない。

また、上述のように第二カバー部材にポンプ室が形成される場合、本発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、ポンプ室の開口部は、第一カバー部材により閉塞されていてもよい。

このように構成することで、ポンプ室の開口部を閉塞するのに従来必要であった押さえ部材を、モータカバーの一部で兼用することができる。よって、部品点数を減らして装置全体の簡素化を図ることが可能となる。

以上のように、本発明によれば、モータの大型化を図りつつも、オイルポンプの昇温を可及的に防止して良好な冷却性能を発揮し得るインホイールモータ駆動装置を提供することが可能となる。

本発明の第一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図で、図２のＰ−Ｐ線に沿った断面図である。 図１のＱ−Ｑ線に沿ったインホイールモータ駆動装置の一部断面図である。 図１に示すインホイールモータ駆動装置を矢印Ｒの向きから見た図である。 図３に示すインホイールモータ駆動装置を矢印Ｓの向きから見た図で、インホイールモータ駆動装置の内部における冷却用オイルの流れを模式的に示す図である。 図１に示すインホイールモータ駆動装置を矢印Ｔの向きから見た図である。 本発明の第二実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。

以下、本発明の第一実施形態を図１〜図５に基づき説明する。なお、各図面において、実質的に同一の要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにし、一度説明した後ではその詳細な説明を省略する。後述する本発明の第二実施形態以降の説明についても同様の取扱いとする。また、以下の説明では、インホイールモータ駆動装置を車両に搭載した状態で、車両の車軸方向において車両中央から遠い側をアウトボード側、車両中央に近い側をインボード側と称する。

図１は、図２のＰ−Ｐ線で矢視したインホイールモータ駆動装置２１の縦断面図で、図２は、図１のＱ−Ｑ線で矢視したインホイールモータ駆動装置２１の一部断面を含む正面図である。このインホイールモータ駆動装置２１は、例えば電気自動車の駆動輪（車輪）を構成するホイールハウジング１１（図２を参照）の内部に配設されるもので、当該駆動輪に駆動力を伝達する役割を担うものである。

ここでインホイールモータ駆動装置２１は、図１及び図２に示すように、回転駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａにより入力された回転駆動力を減速して出力する減速機部Ｂと、減速機部Ｂからの出力を駆動輪に伝達する車輪用軸受部Ｃと、モータ部Ａ又は減速機部Ｂに向けて冷却用のオイルを供給するためのオイルポンプＤと、少なくともモータ部Ａを収容するケーシング２２とを備えている。

本実施形態では、モータ部Ａと、減速機部Ｂとがケーシング２２に収容されている。ケーシング２２は、本実施形態では、図１に示すように、部品の組込み性を考慮して、分割（二分割又は図示の三分割以上）構造としている。この場合、最もアウトボード側に位置する分割ケーシングを第一分割ケーシング２３、第一分割ケーシング２３よりもインボード側に位置する分割ケーシングを第二分割ケーシング２４、最もインボード側に位置する分割ケーシングをモータカバー２５とそれぞれ称する。

図１に示すように、モータ部Ａは、ケーシング２２に固定されたモータステータ２７と、モータステータ２７の径方向内側に所定の隙間を介して対向するように配置されたモータロータ２８と、モータロータ２８の径方向内側に配置されてモータロータ２８と一体的に回転するモータ回転軸２９とを有するラジアルギャップ型のモータ３０を具備する。このモータ３０は、例えば毎分数千〜数万回転で高速回転可能である。モータステータ２７は磁性体コア２７ａにコイル２７ｂを巻回することによって構成され、モータロータ２８は永久磁石等で構成されている。

モータ回転軸２９のアウトボード側（図１の左側）は軸受３１により、インボード側（図１の右側）は軸受３２により、ケーシング２２に対してそれぞれ回転自在に支持されている。これら一対の軸受３１，３２は、モータ３０と共にモータ部Ａを構成している。また、モータ回転軸２９のインボード側端部２９ｂには、モータ３０の回転角度を検出するレゾルバ２６が設けられている。

減速機部Ｂは、図１に示すように、入力歯車３３と、大径中間歯車３４と、小径中間歯車３５と、出力歯車３６と、入力軸３７と、中間軸３８と、出力軸３９とを有する。このうち、入力歯車３３は中空の入力軸３７と一体に形成されており、この入力軸３７はスプライン嵌合（セレーション嵌合を含む。以下、同じ）によってモータ回転軸２９のアウトボード側端部２９ａと同軸に連結されている。この場合、モータ回転軸２９と入力軸３７は共通の回転中心Ｏ１まわりに回転するようになっている。大径中間歯車３４及び小径中間歯車３５は、中間軸３８と一体に形成されている。この場合、大径中間歯車３４と小径中間歯車３５は、共通の回転中心Ｏ２まわりに回転するようになっている。また、出力歯車３６は、出力軸３９と一体に形成されており、出力軸３９の中心軸線となる回転中心Ｏ３まわりに回転するようになっている。

また、何れも歯車軸となる入力軸３７、中間軸３８、及び出力軸３９は互いに平行に配置されている。このうち、入力軸３７は一対の軸受４０，４１によって支持され、中間軸３８は一対の軸受４２，４３によって支持され、出力軸３９は一対の軸受４４，４５によって、それぞれケーシング２２に対して回転自在に支持されている。

また、図１に示すように、減速機部Ｂでは、入力歯車３３と大径中間歯車３４とが噛み合うと共に、大径中間歯車３４と同軸の小径中間歯車３５と出力歯車３６とが噛み合っている。この際、大径中間歯車３４の歯数は、入力歯車３３と小径中間歯車３５の何れの歯数よりも多く、出力歯車３６の歯数は、小径中間歯車３５の歯数よりも多くなるよう設定されている。以上の構成より、減速機部Ｂは、モータ回転軸２９から入力された回転運動力を二段階に減速する減速構造をなし、入力歯車３３と出力歯車３６、大径中間歯車３４と小径中間歯車３５は、入力軸３７から出力軸３９に至る動力伝達経路を構成している。

また、図２に示すように、減速機部Ｂの入力軸３７の回転中心Ｏ１と車輪用軸受部Ｃの車軸をなす出力軸３９の回転中心Ｏ３との間には、中間軸３８の回転中心Ｏ２が折れ曲がった形状をなすように配置されている。このように各回転中心Ｏ１〜Ｏ３が互いに近接するように入力軸３７と中間軸３８、及び出力軸３９を配置することにより、インホイールモータ駆動装置２１の外周輪郭の小型化を図っている。

また、減速機部Ｂを構成する入力歯車３３、各中間歯車３４，３５、及び出力歯車３６としては、公知の種類の歯車が適用可能であり、例えば本実施形態でははすば歯車を用いている。はすば歯車は、同時に噛合う歯数が増え、歯当たりが分散されるので音が静かで、トルク変動が少ない点で有効である。歯車のかみあい率や限界の回転数などを考慮して、各歯車のモジュールについても任意に設定可能であるが、歯車の噛み合い率や限界の回転数などを考慮した場合、例えば１〜３程度に設定することが可能である。

車輪用軸受部Ｃは、本実施形態では外輪回転型の車輪用軸受４６で構成される（図１を参照）。この車輪用軸受４６は、車軸としての出力軸３９の外周に配置される一対の軸受内輪４７，４８と、これら軸受内輪４７，４８のさらに外周に配置される軸受外輪４９と、軸受内輪４７，４８の外周面に形成された複列のインナレース５０と、軸受外輪４９の内周面に形成された複列のアウタレース５１と、インナレース５０とアウタレース５１の間に配置された複数の転動体としての玉５２と、各玉５２を保持する保持器とを備えた複列アンギュラ玉軸受である。

軸受外輪４９には、径方向外側に延びるフランジ部５３が設けられており、このフランジ部５３が懸架連結部材のハブアタッチメントにボルト（ともに図示は省略）で連結されている。また、ハブアタッチメントは、同じく図示は省略するが、フランジ部５３との連結位置とは円周方向で異なる位置あるいは径方向で異なる位置でケーシング２２に連結されている。これにより、ハブアタッチメントがインホイールモータ駆動装置２１に固定される。

一方、一対の軸受内輪４７，４８のうちアウトボード側の軸受内輪４７には、径方向外側に延びるフランジ部５４が設けられている。このフランジ部５４は車輪取付け用のフランジであり、例えば、ブレーキディスク及び駆動輪のホイールがハブボルト（何れも図示は省略）で取り付けられる。ここで、アウトボード側の軸受内輪４７を例えばスプライン嵌合等で出力軸３９に連結することによって、ブレーキディスク及びホイールが軸受内輪４７と一体に回転可能とされる。以上の構成より、モータ部Ａからの回転駆動力が、減速機部Ｂを介して減速された状態で駆動輪に伝達される。

オイルポンプＤは、入力軸３７のインボード側に配設される。本実施形態のように、モータ回転軸２９の内周に入力歯車３３を有する入力軸３７のインボード側端部が連結され、入力軸３７とモータ回転軸２９とが同一の回転中心Ｏ１まわりに回転（軸回転）する構成をとる場合、モータ回転軸２９のインボード側端部２９ｂにオイルポンプＤの回転部分が連結される。

ここで、オイルポンプＤは、例えば回転容積式のオイルポンプであり、本実施形態では、インナロータ５５とアウタロータ５６とからなるロータ５７を有する。インナロータ５５とアウタロータ５６はともに筒状をなし、アウタロータ５６の内周にインナロータ５５が配設される。また、インナロータ５５は、連結部材６１を介してモータ回転軸２９のインボード側端部２９ｂに所定の手段で連結され、これによりインナロータ５５がモータ回転軸２９及びモータ回転軸２９と連結される入力軸３７と一体に回転可能としている。

インナロータ５５とアウタロータ５６は例えば内接噛み合いの歯車形状をなし、トロコイド歯形やサイクロイド歯形、あるいはインボリュート歯形など任意の歯形を採用することが可能である。

上記構成のオイルポンプＤは、ポンプ室５８に収容される。このポンプ室５８は、例えば最もインボード側に位置する分割ケーシングとしてのモータカバー２５に設けられる。本実施形態では、モータカバー２５は、相対的にインボード側に位置する第一カバー部材５９と、相対的にアウトボード側に位置する第二カバー部材６０とで構成されている。この場合、ポンプ室５８は、第一カバー部材５９と第二カバー部材６０との間に形成される。図１に示す形態では、第二カバー部材６０の側にポンプ室５８となる凹部が形成され、このポンプ室５８に上記構成のオイルポンプＤを収容した状態で、第一カバー部材５９を第二カバー部材６０に取付けることにより、ポンプ室５８の開口部５８ａが、第一カバー部材５９により閉塞されている。

また、上述したポンプ室５８（正確にはインナロータ５５とアウタロータ５６との間隙などポンプ室５８内の容積可変空間）と連通する位置には、オイルの吸入ポート６２及び吐出ポート６３が設けられる。本実施形態では、インボード側に位置する第一カバー部材５９の側に吸入ポート６２及び吐出ポート６３が形成され、車軸方向で隣接するオイルポンプＤの内部空間との間でオイルの流通を可能としている。

また、ケーシング２２の内部には、オイルポンプＤに向けて冷却用のオイルが吸入されるオイル吸入口６６（図３を参照）と、オイルポンプＤから吐出されたオイルが冷却対象となるモータ３０に向けて供給されるオイル吐出口としてのオイル供給口６９（図１を参照）とが設けられている。この場合、オイル吸入口６６から吸入ポート６２を介してオイルポンプＤに至る吸入側油路６４の少なくとも一部が、モータカバー２５の第一カバー部材５９と第二カバー部材６０との間に形成される。また、オイルポンプＤから吐出ポート６３を介してオイル供給口６９に至る吐出側油路６７の少なくとも一部が、第一カバー部材５９と第二カバー部材６０との間に形成される。

ここで、吸入側油路６４は、例えば図３に示すように、ケーシング２２内部の下方位置（ここでいう下方位置は、インホイールモータ駆動装置２１が車両に搭載された状態において、相対的に下方に位置する部分をいうものとする）に形成されるオイル溜り６５にまで延びており、吸入側油路６４のオイル溜り６５側端部となるオイル吸入口６６がオイル溜り６５内に開口している。詳述すると、吸入側油路６４は、モータカバー２５内部を下方に向けて延びた後、図４に模式的に示すようにケーシング２２内部をインボード側からアウトボード側に向けて延びている。そして、オイル溜り６５の上方位置から下方に向けて延び、オイル溜り６５内に開口している。このような形状の吸入側油路６４を設けることによって、上述したオイルポンプＤを駆動させて、オイルポンプＤの内部空間に吸入力を生じさせることにより、オイル溜り６５内のオイルがオイル吸入口６６から吸入側油路６４を介してオイルポンプＤに吸い上げられる。

また、吐出側油路６７は、例えば図１に示すように、モータカバー２５内を上方に向けてモータ３０よりも高い位置まで延びた後、ケーシング２２内部をインボード側からアウトボード側に向けて延びている。そして、吐出側油路６７からアウトボード側に向けて延びるオイル案内部６８には複数のオイル供給口６９が下方に向けて開口している。このような形状の吐出側油路６７を設けることによって、上述したオイルポンプＤを駆動させて、オイルポンプＤの内部空間に吸入したオイルに所定の吐出圧を付与することで、当該オイルが吐出ポート６３から吐出側油路６７を介してモータ３０の上方位置に向けてオイルが送り出される。然る後、モータ３０の上方に位置するオイル案内部６８に到達したオイルは、その下方に開口するオイル供給口６９を介して、モータ３０及びその周辺空間に供給される。

また、上記構成の油路６４，６７に対する冷却構造に着目した場合、例えばモータカバー２５のインボード側に、冷却用のフィン７０（図５を参照）を設けることが可能である。これにより、吸入側油路６４のうちモータカバー２５内に形成される部分、及び吐出側油路６７のうちモータカバー２５内に形成される部分の冷却効率が向上する。また、この場合、吐出側油路６７を通過するオイルの冷却効率をさらに高めるために、吐出側油路６７の形状、特にモータカバー２５内に形成される部分の形状を以下のように設定することが可能である。すなわち、図５に示すように、モータカバー２５の側からインホイールモータ駆動装置２１を見た場合に、オイルポンプＤから最短距離でオイル供給口６９（オイル案内部６８）に至る直線状の仮想油路ＯＰを想定する。この場合、モータカバー２５内に形成される吐出側油路６７は、仮想油路ＯＰよりも経路長が大きくなるように形成されている。言い換えると、吐出側油路６７は、複数の屈曲を繰り返してオイルポンプＤから蛇行してオイル供給口６９に至る経路を辿っている。

上記構成のインホイールモータ駆動装置２１は、ホイールハウジング１１（図２を参照）の内部に収容され、ばね下荷重に影響するため、小型軽量化が必須である。上述した平行軸歯車式の減速機部Ｂをモータ部Ａと組み合わせることで、低トルクかつ高回転型でありかつ小型のモータ３０を使用することが可能となる。これにより、コンパクトなインホイールモータ駆動装置２１を実現することができ、ばね下重量を抑えて走行安定性およびＮＶＨ特性に優れた電気自動車を得ることができる。

また、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１においては、上述したように、互いに平行な入力軸３７と出力軸３９、及びこれら入力軸３７と出力軸３９にそれぞれ設けられる入力歯車３３と出力歯車３６とを少なくとも有する減速機部Ｂをインホイールモータ駆動装置２１に設けると共に、入力軸３７のインボード側にオイルポンプＤを設けるようにした。上述の位置にオイルポンプＤを設けることによって、第二分割ケーシング２４のうちモータ部Ａ（特にモータステータ２７）を収容する部分からインボード側にずれた位置にオイルポンプＤを配置することができる（図１を参照）。よって、オイルポンプＤとモータ部Ａとの干渉を回避しつつもモータ３０を必要に応じて大型化することができ、モータ出力の増加もしくは減速比の低減化など設計自由度を高めることができる。

また、オイルポンプＤを入力軸３７のインボード側に設けることで、入力歯車３３や出力歯車３６からインボード側に離れた位置にオイルポンプＤを配置することができる。これにより、オイルポンプＤの昇温を抑制することができる。また、入力軸３７のインボード側であれば、例えばモータ部Ａのインボード側端部に配設され外気に触れるケーシング２２（ここではモータカバー２５）に近接した位置にオイルポンプＤを設けることも比較的容易であるから、少なくともケーシング２２内部にオイルポンプＤを配置する場合と比べて、オイルポンプＤの昇温を効果的に抑制することが可能となる。加えて、モータ３０を大型化することにより減速比を小さくすることができるので、モータ部Ａや減速機部Ｂへの負荷が減少し、発熱量を抑制することができる。以上の作用より、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１によれば、オイルポンプＤの昇温を可及的に防止しつつもオイルポンプＤによる良好な冷却性能を発揮することが可能となる。

また、本実施形態では、ケーシング２２のうち最もインボード側に位置するモータカバー２５内部にオイルポンプＤを設けたので、オイルポンプＤの昇温をより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、ケーシング２２内部に、オイル吸入口６６からオイルポンプＤに至る吸入側油路６４と、オイルポンプＤからオイル供給口６９に至る吐出側油路６７をモータカバー２５の内部に設けるようにしたので、吸入側油路６４及び吐出側油路６７を通過中のオイルを効果的に冷却することができる。よって、オイルポンプＤによるモータ部Ａの冷却性能をさらに高めることが可能となる。

また、吐出側油路６７がモータカバー２５に形成される場合、オイルポンプＤから最短距離でオイル供給口６９に至る直線状の仮想油路ＯＰよりも経路長が大きくなるように吐出側油路６７を形成することによって（図５を参照）、当該油路６７を通過するオイルのモータカバー２５を介した外気との熱交換による冷却時間をできる限り長くとることができる。よって、当該油路６７を通過するオイルをより効果的に冷却することができ、更なる冷却性能の向上を図ることが可能となる。もちろん、この際、モータカバー２５に冷却用のフィン７０を設けることで（図５を参照）、上述したオイルの冷却効果をさらに高めることができる。

以下、本発明の第一実施形態を説明したが、このインホイールモータ駆動装置２１は上記実施形態には限定されず、本発明の範囲内で任意の形態をとることが可能である。

例えば第一実施形態では、モータカバー２５を、相対的にインボード側に位置する第一カバー部材５９と、相対的にアウトボード側に位置する第二カバー部材６０とで構成し、第二カバー部材６０の側にポンプ室５８と吸入側油路６４、及び吐出側油路６７とを形成した場合を例示したが（図１を参照）、もちろんこれには限られない。図６は、その一例（本発明の第二実施形態）に係るインホイールモータ駆動装置８１の断面図を示している。図６に示すように、このインホイールモータ駆動装置８１においては、モータカバー２５を構成する第一カバー部材８２と第二カバー部材８３のうち、第一カバー部材８２に吸入側油路６４と吐出側油路６７とを形成している。

相対的にアウトボード側に位置する第二カバー部材８３には、モータ回転軸２９を回転支持するための軸受３２が取付けられる。そのため、第二カバー部材８３は、第一カバー部材８２よりも高強度である必要がある。ここで、本実施形態では、第一カバー部材８２の側に、吸入側油路６４及び吐出側油路６７を形成するようにしたので、第二カバー部材８３に生じる薄肉部をなるべく減らすことができる。よって、第二カバー部材８３の強度を確保することができる。また、第一カバー部材８２は相対的に簡素な形状とし易いため、吸入側油路６４と吐出側油路６７の少なくとも一方を設けた場合であっても、それほど製作コストが上がる心配もない。

なお、吸入側油路６４と吐出側油路６７とはそれぞれ別個の部材、例えば吸入側油路６４を第一カバー部材５９（８２）、吐出側油路６７を第二カバー部材６０（８３）に形成することもできる。また、ポンプ室５８についても同様に、第一カバー部材５９に形成することも可能である。もちろん、ポンプ室５８の一部を第一カバー部材５９（８２）で形成し、ポンプ室５８の残部を第二カバー部材６０（８３）で形成することも可能である。吸入側油路６４、吐出側油路６７についても同様に、各油路６４，６７の一部を第一カバー部材５９（８２）で形成し、各油路６４，６７の残部を第二カバー部材６０（８３）で形成することも可能である。

また、以上の説明では、モータカバー２５を二つのカバー部材５９，６０（８２，８３）で構成し、各部材間にポンプ室５８や各油路６４，６７を設けた場合を例示したが、もちろんモータカバー２５を一体品として、その内部にポンプ室５８と各油路６４，６７を設けてもかまわない。

また、上記実施形態では、吐出側油路６７のみを、オイルポンプＤから最短距離でオイル供給口６９に至る直線状の仮想油路ＯＰよりも経路長が大きくなるように形成した場合を例示したが、もちろん吸入側油路６４についても、吐出側油路６７と同様の形状とすることも可能である。例えば図示は省略するが、吸入側油路６４の少なくとも一部がモータカバー２５に設けられる場合、吸入側油路６４を、オイル吸入口６６から最短距離でオイルポンプＤに至る直線状の仮想油路よりも経路長が大きくなるように形成してもよい。また、その場合、吸入側油路６４は、複数の屈曲を繰り返してオイルポンプＤから蛇行してオイル吸入口６６に至る経路を辿ってもよい。

また、オイルポンプＤは、モータカバー２５内に限らず、他の位置に設けることも可能である。すなわち、入力軸３７のインボード側である限りにおいて、例えばモータカバー２５とアウトボード側で隣接する位置、あるいはモータ回転軸２９のインボード側端部２９ｂとインボード側で隣接する位置などに、オイルポンプＤを配設することも可能である。

１１ ホイールハウジング
２１，８１ インホイールモータ駆動装置
２２ ケーシング
２３ 第一分割ケーシング
２４ 第二分割ケーシング
２５ モータカバー
２６ レゾルバ
２７ モータステータ
２８ モータロータ
２９ モータ回転軸
３０ モータ
３１，３２ 軸受
３３ 入力歯車
３４，３５ 中間歯車
３６ 出力歯車
３７ 入力軸
３８ 中間軸
３９ 出力軸
４０，４１，４２，４３，４４，４５ 軸受
４６ 車輪用軸受
４７，４８ 軸受内輪
４９ 軸受外輪
５５ インナロータ
５６ アウタロータ
５７ ロータ
５８ ポンプ室
５９，８２ 第一カバー部材
６０，８３ 第二カバー部材
６１ 連結部材
６２ 吸入ポート
６３ 吐出ポート
６４ 吸入側油路
６６ オイル吸入口
６７ 吐出側油路
６８ オイル案内部
６９ オイル供給口（オイル吐出口）
７０ フィン
Ａ モータ部
Ｂ 減速機部
Ｃ 車輪用軸受部
Ｄ オイルポンプ
Ｏ１，Ｏ１，Ｏ３ 回転中心
ＯＰ 仮想油路

Claims (8)

1. 車輪を駆動するモータ部と、前記車輪を回転支持する車輪用軸受部と、前記モータ部による回転を減速して前記車輪用軸受部に伝達する減速機部と、前記モータ部又は前記減速機部に向けてオイルを供給するためのオイルポンプとを備え、
   前記減速機部は、前記モータ部による回転駆動力が入力される入力軸と、前記入力軸に対して平行に配置され前記回転駆動力が出力される出力軸と、それぞれ前記入力軸と前記出力軸とに設けられ、前記入力軸から前記出力軸に至る前記回転駆動力の伝達経路の少なくとも一部を構成する入力歯車と出力歯車とを有し、
   前記入力軸のインボード側に前記オイルポンプが設けられることを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
2. 少なくとも前記モータ部を収容するケーシングをさらに備え、
   前記ケーシングは、前記モータ部のインボード側端部を覆うモータカバーを有し、
   前記オイルポンプは前記モータカバーに隣接して配置されている請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 前記モータカバーのインボード側には、冷却用のフィンが設けられている請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 前記ケーシング内部には、前記オイルが吸入されるオイル吸入口と、前記オイルが吐出されるオイル吐出口とが設けられ、
   前記オイル吸入口から前記オイルポンプに至る吸入側油路と、前記オイルポンプから前記オイル吐出口に至る吐出側油路の少なくとも一方は、前記モータカバーに設けられている請求項請求項２又は３に記載のインホイールモータ駆動装置。
5. 前記吸入側油路は、前記オイル吸入口から最短距離で前記オイルポンプに至る直線状の仮想油路よりも経路長が大きくなるように形成され、又は
   前記吐出側油路は、前記オイルポンプから最短距離で前記オイル吐出口に至る直線状の仮想油路よりも経路長が大きくなるように形成されている請求項４に記載のインホイールモータ駆動装置。
6. 前記モータカバーは、相対的にインボード側に位置する第一カバー部材と、相対的にアウトボード側に位置する第二カバー部材とで構成され、
   前記第一カバー部材と前記第二カバー部材との間に前記吸入側油路と前記吐出側油路の少なくとも一方が形成される請求項４又は５に記載のインホイールモータ駆動装置。
7. 前記第一カバー部材には、前記吸入側油路と前記吐出側油路の少なくとも一方が形成され、
   前記第二カバー部材には、インボード側に向けて開口するポンプ室が形成され、前記ポンプ室には前記オイルポンプのロータが収容される請求項６に記載のインホイールモータ駆動装置。
8. 前記ポンプ室の開口部は、前記第一カバー部材により閉塞されている請求項７に記載のインホイールモータ駆動装置。

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