JP4737004B2

JP4737004B2 - インホイールモータ構造

Info

Publication number: JP4737004B2
Application number: JP2006219760A
Authority: JP
Inventors: 智史村田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2026-08-11
Also published as: JP2008048493A

Description

本発明は、車輪駆動用のモータが車輪内に配置されるインホイールモータ構造に関する。

従来から、モータと、前記モータの出力トルクにより回転する回転軸と、前記回転軸の一方端に設けられたオイルポンプと、前記オイルポンプからのオイルを前記モータのステータコアの外周に供給するオイル通路とを備えるインホイールモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−７３３６４号公報

ところで、モータ及び減速機構の外周側を囲繞するケースは、製造上や設備上の理由から２以上の部材に分割されることがある。この場合、ケースにより囲繞された内部空間にはオイルが流通する関係上、各部材の接合面は、ガスケットやＯリング等を用いて適切にシールされる。

しかしながら、かかるシール手段を設定した場合であっても、万が一、接合面からオイルが漏出すると、漏れたオイルがブレーキディスクにかかってブレーキディスクの性能低下を招く虞がある。

そこで、本発明は、車輪の駆動機構の外周側を囲繞するケースを少なくとも２部材で構成しつつ、２部材の接合面から漏出しうるオイルから、ブレーキディスクを適切に保護することができるインホイールモータ構造の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明に係るインホイールモータ構造は、車輪の駆動機構の外周側を囲繞するケースを少なくとも２部材で構成したインホイールモータ構造において、
ブレーキディスクを車両内側から覆うブレーキダストカバーを備えると共に、前記２部材により囲繞された空間内に、オイルが流通するオイル流路を備え、
前記２部材間の接合面が、ブレーキディスクの外周部よりも径方向内側に存在し、前記ブレーキダストカバーの内周側の縁部が、前記接合面よりも車両外側に配置されることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係るインホイールモータ構造において、
前記ブレーキダストカバーの内周部が、前記接合面よりも径方向外側に配置され前記接合面から漏出しうるオイルを受けるオイル受部と、オイル受部に連通して径方向に延在するオイル逃がし溝とを有することを特徴とする。

本発明によれば、車輪の駆動機構の外周側を囲繞するケースを少なくとも２部材で構成しつつ、２部材の接合面から漏出しうるオイルから、ブレーキディスクを適切に保護することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１及び図２は、本発明によるインホイールモータ構造の一実施例を示す図であり、図１は、車輪を車両内側から視た図であり、図２は、図１のラインＡ−Ａに沿った断面図である。図３は、外輪側部材２６２と動力伝達部材２７０との結合方法の一例を示す斜視図である。図１中、紙面左側が車両前側に対応する。尚、図１及び図２において、車輪の上側約１／３の部分は、図示が省略されており、タイヤについても図示が省略されている。

車輪１０は、タイヤ（図示せず）が装着されるホイール１４を備える。ホイール１４のリム内周面１４ａより囲繞される空間内には、以下で詳説するように、モータ関連の構成要素の主要部が収められる。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、「車輪内」とは、ホイール１４のリム内周面１４ａより囲繞される略円柱形の空間を意味する。但し、ある部品が車輪内に配置される等の表現は、必ずしも当該部品の全体が完全に当該略円柱形の空間内に収まることを意味せず、当該部品の一部が部分的に当該略円柱形の空間内からはみ出す構成を除外するものではない。

車輪１０内には、主に、アクスルベアリング１００と、ブレーキディスク１１０と、ブレーキディスク１１０を車両内側からカバーするブレーキダストカバー１１２と、ブレーキキャリパ１２０と、車輪駆動用のモータ７００と、減速機構２００と、オイルポンプ３００と、オイルタンク３１０と、オイル流路３２０(一部図示せず)と、ナックル（キャリア）４００と、ロアアーム５２０の車輪側の端部が接続されるロアボールジョイント５００と、タイロッド（図示せず）の車輪側の端部が接続されるボールジョイント５１０（以下、「タイロッドＢ／Ｊ５１０」という。）とが配置される。また、図示されていないが、車輪１０内には、アッパアームの車輪側の端部が接続されるアッパボールジョイントが配置される。但し、ストラット式サスペンションの場合には、アッパアームに代えて、ストラット（ショックアブソーバ）の下端がナックル４００の上側に接続される。

モータ７００は、車輪１０内における車両内側の空間に配置される。モータ７００は、図２に示すように、車軸中心に対して上側にオフセットして配置されると共に、図１に示すように、車軸中心に対して車両前側にオフセットして配置される。これにより、車輪１０内の車両内側の空間には、図１に示すように、モータ７００がオフセットされた分だけ、車両後側及び下側に、モータ７００に占有されない空間が生まれる。従って、モータを車軸中心に同心に配置した構成に比べて、車輪１０内における車両内側且つ下側の空間が広がるので、ロア側のサスペンション配置の自由度が大きくなる。また、図１に示すように、車輪１０内において、モータ７００がオフセットされた側（本例では、車両前側）とは反対側（車両後側）に、ブレーキキャリパ１２０に容易に搭載することができる。

モータ７００の主要構成要素は、ステータコア７０２と、ステータコイル７０４と、ロータ７０６とを含む。モータ７００が三相モータである場合、ステータコイル７０４は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。ロータ７０６は、ステータコア７０２およびステータコイル７０４の内周側に配置される。

モータ７００のロータ７０６は、車軸中心に対して上述の如く回転中心がオフセットした出力軸７１０を有する。出力軸７１０は、車輪１０内における車両内側で、ベアリング８２０を介してモータカバー７５０に回転可能に支持されると共に、車輪１０内における車両外側で、ベアリング８３０を介してナックル４００（主要構造部４１０）に回転可能に支持される。

モータ７００の回転出力は、減速機構２００を介してホイール１４に伝達される。減速機構２００は、２軸の減速機構であり、カウンターギア機構２１０と、遊星歯車機構２２０とからなり、２段階の減速を実現する。尚、以下で説明する減速機構２００の各ギア２１２，２１４、２２２、２２４，２２６，２２８は、はすば歯車（ヘリカルギア）により構成されてよい。

カウンターギア機構２１０は、図２に示すように、モータ７００よりも車両外側に配置される。カウンターギア機構２１０は、モータ７００の出力軸７１０に対して同軸に配置される小径の駆動歯車２１２と、駆動歯車２１２に噛合う大径の被動歯車（カウンターギア）２１４とからなる。小径の駆動歯車２１２は、モータ７００の出力軸７１０に対して、車両外側からスプライン嵌合され、かしめられて一体化される。大径のカウンターギア２１４は、車軸中心に回転中心を有する。従って、モータ７００の出力軸７１０は、およそ、駆動歯車２１２の半径とカウンターギア２１４の半径とを足し合わせた距離だけ、車軸中心に対してオフセットして配置されることになる。

遊星歯車機構２２０は、図２に示すように、車輪１０内における車両外側の空間に、カウンターギア機構２１０よりも車両外側に配置される。遊星歯車機構２２０は、車軸中心に同軸に配置される。遊星歯車機構２２０は、サンギア２２２と、プラネタリギア２２４と、プラネタリキャリア２２６と、リングギア２２８とからなる。

サンギア２２２は、カウンターギア機構２１０のカウンターギア２１４に連結される。図２に示す例では、サンギア２２２及びカウンターギア２１４は、シャフト（サンギア軸）２５０の車両内外方向の両端に形成されている。具体的には、シャフト２５０は、車軸中心に回転中心を有し、車両外側の端部周面にサンギア２２２を有し、車両内側の端部周面にカウンターギア２１４を有する。シャフト２５０は、車両内側の端部で、ナックル４００に対してベアリング８００を介して回転可能に支持され、車両外側の端部で、円盤状の動力伝達部材２７０に対して、ベアリング８１０を介して回転可能に支持される。尚、サンギア２２２及びカウンターギア２１４は、別部品で構成されても良く、この場合、それぞれの部品同士がスプライン結合されればよい。

プラネタリギア２２４は、内周側でサンギア２２２と噛合い、外周側でリングギア２２８に噛合う。プラネタリギア２２４は、プラネタリキャリア２２６に対して、ローラ軸受を介してローラ軸２２５を中心として回転可能に支持される。プラネタリキャリア２２６は、車軸中心に回転中心を有し、車輪１０内における車両内側では、シャフト２５０に対してスラスト円筒ころ軸受８４０を介して支持され、車両外側では、動力伝達部材２７０に周状に形成された周溝２７２（図３参照）にスプライン嵌合される。プラネタリギア２２４は、サンギア２２２まわりに、等間隔をおいて複数個設定される。プラネタリギア２２４及びプラネタリキャリア２２６は、アセンブリされて一のユニットを構成する（以下、「プラネタリギアユニット」という。）。プラネタリギアユニットのプラネタリキャリア２２６は、車両外側で、動力伝達部材２７０のストッパ部２７４に当接する。これにより、プラネタリギアユニットは、スラスト円筒ころ軸受８４０及びストッパ部２７４により車両内外方向の変位が制約される。

リングギア２２８は、車軸中心に回転中心を有し、サンギア２２２を外周側から囲繞するように配置される内輪側部材２６０の内周面に形成される。内輪側部材２６０の外周面は、アクスルベアリング１００のインナーレースを構成する。尚、図示の例では、アクスルベアリング１００は、２列のアンギュラーボールベアリングであり、車両外側の列に対する外インナーレースについては、内輪側部材２６０とは別の部材により構成されている。このような別の部材は、内輪側部材２６０の外周に嵌合させてかしめることにより内輪側部材２６０に一体化される。

外輪側部材２６２は、内輪側部材２６０を外周側から囲繞するように配置される。外輪側部材２６２の内周面は、アクスルベアリング１００のアウターレースを構成する。外輪側部材２６２と内輪側部材２６０との間には、車両内外方向の端部において、異物の混入やオイルの流通を防止するためのシール２８０、２８２が設けられる。

動力伝達部材２７０は、減速機構の車両外側を覆うように設けられる円盤状の部材であり、車両内側には、プラネタリキャリア２２６の車両外側端部（周壁部）がスプライン嵌合される周溝２７２が形成される。動力伝達部材２７０の外周縁は、図３に示すように、外輪側部材２６２の車両外側の端部に、かしめ等により結合される。即ち、動力伝達部材２７０は、外輪側部材２６２の車両外側の略円形の開口を塞ぐように、外輪側部材２６２に対して固定される。外輪側部材２６２は、外周面に径方向外側に突出するつば部(フランジ部)２６３を有し、つば部２６３にはハブボルト（図示せず）が締結されるボルト穴２６３ａが形成される。外輪側部材２６２は、つば部２６３でブレーキディスク１１０の内周部を挟み込んだ状態で、ホイール１４に対してハブボルトによりブレーキディスク１１０と共締めされる。

以上の構成において、図示しない車両制御装置からの指令によりモータ７００のロータ７０６が回転すると、それに伴い、小径の駆動歯車２１２が回転し、駆動歯車２１２と噛合う大径のカウンターギア２１４が回転し、カウンターギア機構２１０による１段目の減速が実現される。カウンターギア２１４が回転すると、カウンターギア２１４と一体のサンギア２２２が回転することになり、それに伴い、プラネタリギア２２４が自転しながらサンギア２２２まわりを公転する。この自転分により、遊星歯車機構２２０による２段目の減速が実現される。プラネタリギア２２４の公転運動は、プラネタリキャリア２２６により取り出され、プラネタリキャリア２２６にスプライン嵌合された動力伝達部材２７０に伝達される。これにより、動力伝達部材２７０が回転されると、外輪側部材２６２、ブレーキディスク１１０及びホイール１４は、動力伝達部材２７０と一体となって回転する。即ち、車輪の駆動が実現される。

ナックル４００は、主に、車輪１０の略中心付近に位置する主要構造部４１０と、円筒状の周壁部（モータケース部）４３０とを有する。ナックル４００の周壁部４３０の径方向内側の空間には、上述のモータ７００の主要構成要素が配置される。ナックル４００の周壁部４３０の車両内側の端部には、周壁部４３０内の空間を覆うようにモータカバー７５０が結合される。モータ７００には後述の如くオイルが流通するので、ナックル４００の周壁部４３０の車両内側の端部と、モータカバー７５０の外周部との間の接合面には、当該接合面を介したオイルの漏出を防止するためにガスケット９００が設定される。

ナックル４００の主要構造部４１０は、上述の薄肉の周壁部４３０やその他のリブ等と異なり、十分な強度・剛性を有し、アクスルベアリング１００、タイロッドやサスペンションアーム（ロアアーム５２０等）の取り付け点、ブレーキキャリパ１２０の取り付け点を介して入力される荷重を受け持つ役割を果たす。

ナックル４００の主要構造部４１０の車両外側の端部には、内輪側部材２６０の車両内側の端部が例えば圧入又はボルト等により結合される。具体的には、ナックル４００の主要構造部４１０の車両外側端部には、車軸中心を法線とする面内に、車軸中心を中心とした円環状の面４０２が形成され、円環状の面４０２の内周側の縁部には、車軸中心を中心とした円筒状に周壁４０４が突設されている。一方、内輪側部材２６０の車両内側の端部は、径方向外側に曲げられている。以下、この内輪側部材２６０の車両内側の端部を、「屈曲端部２６１」という。屈曲端部２６１の径方向内側には、ナックル４００の周壁４０４が嵌合される。屈曲端部２６１の車両内側の円環状の面２６１ａは、ナックル４００の円環状の面４０２と互いに当接しあう（即ち、突合せされる）。以下、この円環状の面２６１ａと円環状の面４０２と間における車両内外方向で接触し合う面を、「接合面９２０」という。減速機構２００には後述の如くオイルが流通するので、ナックル４００の周壁４０４の根元まわりには、接合面９２０を介したオイルの漏出を防止するためにＯリング９１０が設けられる。

ナックル４００の主要構造部４１０は、車両外側の端部で、アクスルベアリング１００（内輪側部材２６０）を介して車輪１０から入力される各種荷重を受け持つ。ナックル４００の主要構造部４１０の内部空間には、上述のカウンターギア機構２１０が配置される。ナックル４００の主要構造部４１０は、ベアリング８３０及びベアリング８００を介して入力される各種のスラスト荷重とラジアル荷重を受け持つ。尚、ナックル４００の主要構造部４１０は剛性が高いので、ベアリング８３０及び８００の動定格荷重ないし動等価荷重を、それぞれ対応するベアリング８２０及び８１０に比べて高く設定するのが望ましい。これにより、高い強度・剛性の部位に、大きい荷重を受け持たせることができる合理的な構造が実現される。

ナックル４００の主要構造部４１０は、下側に延びる２本の腕部４２４，４２６を有する。腕部４２４，４２６の下端には、ナックルアーム１３０がボルト１３４，１３６によりそれぞれ締結される。ナックルアーム１３０は、車輪１０内で車両前後方向に延在する。ナックルアーム１３０の前端側には、タイロッドＢ／Ｊ５１０が設定され、ナックルアーム１３０の後端側には、ロアボールジョイント５００が設定される。ナックル４００の主要構造部４１０は、ロアボールジョイント５００やタイロッドＢ／Ｊ５１０を介して入力される各種荷重を受け持つ。

ロアボールジョイント５００は、図１に示すように、車両前後方向で、２本の腕部４２４，４２６の間に配置され、車両前後方向で車輪１０の略中央に配置されている。また、ロアボールジョイント５００は、図２に示すように、ブレーキディスク１１０よりも車両内側に配置される。ロアボールジョイント５００には、上方からナット５２２によりロアアーム５２０が締結される。ロアアーム５２０は、車両幅方向に延在し、車両内側の端部は、図示しない車体にブッシュ等を介して支持される。尚、ロアアーム５２０は、如何なる形式のものであっても良く、例えば、Ｌ字型のロアアームやダブルリンクタイプのロアアームであってもよい。ロアアーム５２０は、図示しないアッパアーム（又はストラット）と協働し、車輪１０を車体に対して揺動可能に支持する。また、バネ及びアブソーバ（図示せず）が車体とロアアーム５２０との間に設けられる。これにより、車輪１０からの車体への入力が緩和される。尚、バネについては、スプリングコイル、空気バネの如何なる形式のバネであってもよく、アブソーバーについても、上下入力に対して減衰作用を付与する油圧アブソーバーの他、回転入力に対して減衰作用を付与する回転式電磁アブソーバーが用いられてもよい。

タイロッドＢ／Ｊ５１０は、図１に示すように、車両前後方向で、前側の腕部４２６よりも前側に配置されている。タイロッドＢ／Ｊ５１０は、同様に、ブレーキディスク１１０よりも車両内側に配置される。タイロッドＢ／Ｊ５１０には、上方からナット（図示せず）によりタイロッド（図示せず）が締結される。タイロッドは、車両幅方向に延在し、車両内側の端部がラック軸（図示せず）に接続され、ラック軸が例えばラック＆ピニオン機構によりステアリングシャフトに接続される。これにより、車輪１０が操舵可能に構成される。このように、本実施例では、上述の如くモータ７００が車軸中心に対して上側にオフセットされているので、タイロッドＢ／Ｊ５１０を車輪１０内に容易に成立させることができる。

ナックル４００の主要構造部４１０には、図１に示すように、モータ７００に対して車両後方側に配置されるブレーキキャリパ１２０（マウンチング）の取り付け点１２２（図中には１点だけ表示）が設定される。ナックル４００の主要構造部４１０は、ブレーキキャリパ１２０の取り付け点１２２を介して、制動時に入力される荷重を受け持つ。図示の例では、ブレーキキャリパ１２０の下側の取り付け点１２２は、ナックル４００の車両後側の腕部４２４の根元付近に設定される。このような高い強度・剛性の部位をブレーキキャリパ１２０の取り付け部位とすることで、合理的な構造が実現される。

オイルポンプ３００は、車両内外方向で、モータ７００と減速機構２００の遊星歯車機構２２０との間に配置される。具体的には、オイルポンプ３００は、カウンターギア機構２１０のカウンターギア２１４の内部、即ち、カウンターギア２１４の径方向内側に配置されている。他言すると、シャフト２５０の車両内側の端部（拡径部）に形成された空洞２５２内には、ナックル４００の主要構造部４１０を構成する凸部４１２が収容され、凸部４１２の端面（車両内側の面）の凹部に、オイルポンプ３００が設けられる。オイルポンプ３００は、例えば図示のようなトロコイドポンプの他、外接歯車ポンプ、内接歯車ポンプ（クレセントの有無を問わず）等如何なる種類のギアポンプであってもよく、また、ベーンポンプ等の他のタイプの油圧ポンプであってもよい。

オイルポンプ３００は、モータ７００の回転出力により作動する。具体的には、オイルポンプ３００のインナーロータが、シャフト２５０の車両内側の端部に連結され、シャフト２５０の回転により回転される。即ち、オイルポンプ３００のインナーロータは、カウンターギア２１４と同軸で駆動される。インナーロータが回転されると、オイルタンク（リザーバータンク）３１０内のオイルが、サクション経路３１２を介して汲み上げられ、図示しない吸込口から吸い込まれたオイルが、オイルポンプ３００のアウタロータとインナーロータの間に挟まって圧送され、図示しない吐出口からオイル流路３２０へと吐出される。

本実施例では、上述の如く、オイルポンプ３００が、カウンターギア２１４と同軸で駆動されるので、オイルポンプ３００は、モータ７００の回転数に比べて、カウンターギア機構２１０により減速された分だけ低い回転数で駆動される。これにより、モータ７００の出力軸７１０と同軸で駆動される場合に比べて、オイルポンプ３００の最高回転数が低くなり、オイルポンプ３００の耐久性が向上する。

また、本実施例では、上述の如く、オイルポンプ３００が、シャフト２５０の内部に設定されており、車両内外方向でカウンターギア機構２１０と略同一の範囲内に配置されているので、モータ７００、オイルポンプ３００及び減速機構２００の配置に必要な車軸方向の長さを、モータ、オイルポンプ及び減速機構を直列的に配置した場合に比べて、オイルポンプ３００の分だけ短くすることができる。

また、本実施例では、上述の如く、オイルポンプ３００が、モータ７００と減速機構２００の遊星歯車機構２２０との間に配置されるので、モータ７００の冷却ないし減速機構２００や各種ベアリング（ベアリング８００，８１０，８２０，８３０等）の潤滑のためのオイル流路３２０の配置が容易となる。ここでは、オイル流路３２０の詳細な経路については説明しないが、例えば、シャフト２５０の内部に形成されるオイル流路３２０内のオイルは、ベアリング８１０に供給されると共に、シャフト２５０回転時の遠心力により、オイル孔（図示せず）を介してプラネタリギア２２４へと供給される。このようにして供給されたオイルは、ベアリング８１０及びプラネタリギア２２４の回転中心にあるローラ軸受の潤滑に供される。更に、オイルポンプ３００からのオイルは、ステータコイル７０４のコイルエンド付近の空間３２２を利用して設けられるオイル流路３２０（図２の断面には表示されていない）を介して、ステータコイル７０４の冷却や、ベアリング８００，８２０，８３０の潤滑に供される。このようにして冷却ないし潤滑に用いられたオイルは、重力により終局的にはオイルタンク３１０に帰還される。

オイルタンク３１０は、図２に示すように、ナックル４００の下方に形成され、車輪１０内における車軸中心に交差する鉛直線上の下方側に配置される。また、オイルタンク３１０は、図２に示すように、ロアボールジョイント５００よりも車両外側に配置されると共に、ブレーキダストカバー１１２よりも車両内側に配置される。オイルタンク３１０は、ブレーキディスク１１０のハット部１１０ａの内部空間を利用して配置され、車両内外方向では、ロアボールジョイント５００と内輪側部材２６０の屈曲端部２６１との間で、且つ、径方向では、ブレーキディスク１１０の外周部１１１（ブレーキパッドに挟み込まれる部位）よりも内側に配置される。オイルタンク３１０には、同じくナックル４００内に形成されるサクション経路３１２の下側の端部が接続されると共に、オイル帰還用のオイル帰還経路３１３が接続される。オイルタンク３１０は、上述の如く、モータ７００の冷却ないし減速機構２００の潤滑のためのオイルを貯留する役割を果たす。

尚、オイルタンク３１０は、ナックル４００と内輪側部材２６０との間の接合面９２０に隣接して接合面９２０よりも車両内側に配置されることになる。

ドレインプラグ３３０は、オイルタンク３１０のドレイン流路３１４の開口を封止する脱着可能なプラグであり、例えばオイル交換時に、オイルタンク３１０内の使用済みのオイルを抜く際に外されるプラグである。ドレイン流路３１４は、ナックル４００内にオイルタンク３１０に接続されるように形成される。また、ドレイン流路３１４は、ナックル４００の車両内側の表面に開口を有し、当該開口に、ドレインプラグ３３０が液密に装着される。ドレインプラグ３３０は、図１に示すように、ロアボールジョイント５００に対して車両前方向にオフセットして配置される。

フィラープラグ３４０は、オイルタンク３１０のフィラー流路３１６(一部図示せず)の開口を封止する脱着可能なプラグであり、例えばオイル交換時に、オイルタンク３１０内に新しいオイルを入れる際に外されるプラグである。フィラー流路３１６は、ナックル４００内にオイルタンク３１０に連通するように形成される。本例では、フィラー流路３１６は、図１及び図２に示すように、ナックル４００の周壁部４３０に車両内外方向に沿って形成され、周壁部４３０の車両内側の表面に開口を有し、当該開口に、フィラープラグ３４０が液密に装着される。フィラープラグ３４０は、図２に示すように、ロアボールジョイント５００よりも車両内側に配置される。

次に、以上の構成を前提として、本実施例における特徴的な構成として、ブレーキダストカバー１１２の構成・配置について詳説する。

[ブレーキダストカバー１１２の構成・配置]
ブレーキダストカバー１１２は、それ自体は通常的なブレーキダストカバーと同様、樹脂等で形成されてよく、図１に示すように、ブレーキディスク１１０の径より大きな径を有する円盤状に構成される。ブレーキダストカバー１１２は、例えば内輪側部材２６０又はナックル４００にボルト等により３，４箇所にて取り付けられる。

ブレーキダストカバー１１２は、内輪側部材２６０の屈曲端部２６１まわりに配置される内周部１１２ａと、内周部１１２ａから連続して径方向外側に延在し、ブレーキディスク１１０の外周部１１１に対向する外周部１１２ｂと有する。ブレーキダストカバー１１２の内周部１１２ａは、ブレーキディスク１１０のハット部１１０ａの内部に配置され、断面視で、図２に示すように、オイルタンク３１０の最も車両外側の部位よりも車両外側に位置する。これにより、オイルタンク３１０よりも車両外側がブレーキダストカバー１１２により完全に遮蔽され、万が一オイルタンク３１０の破損等によりオイルタンク３１０からオイルが漏れた場合にも、ブレーキダストカバー１１２によりブレーキディスク１１０に漏れたオイルがかかるのが確実に防止される。

図４は、図１のＸ部の拡大図であり、図５は、一部（要部）を切り出したブレーキダストカバー１１２を示す斜視図である。

本実施例では、図４に示すように、ブレーキダストカバー１１２の内周部１１２ａにおける内周側の縁部１５０（以下、「内周縁部１５０」という。）は、接合面９２０よりも車両外側に配置される。即ち、ブレーキダストカバー１１２の内周縁部１５０は、接合面９２０の周縁部に対して車両外側にオフセットして配置されている。

ところで、上述の如く、本実施例では、ナックル４００と内輪側部材２６０の２部材が、モータ７００及び減速機構２００の外周側を囲繞するケースを構成することになる。このようにケースを２以上の部材により分割して構成することは、製造上や整備上の観点から有利である。しかしながら、その反面、上述の如く、減速機構２００にはオイルが流通するので、かかる２部材４００，２６０間の接合面９２０に生じうる僅かな隙間を介して、オイルがケース外に漏出する可能性がある。特に、ナックル４００と内輪側部材２６０との間の結合部は、アクスルベアリング１００を介した荷重の伝達経路となるので、大荷重が入力した場合に変形して、接合面９２０に僅かな隙間が発生しやすい。従って、上述の如くＯリング９１０を設定したとしても、接合面９２０を介して漏出しうるオイルに対する更なる対策を講ずることが重要となる。

これに対して、本実施例によれば、ブレーキダストカバー１１２の内周縁部１５０が接合面９２０よりも車両外側に配置されるので、図４に矢印で示すように、オイルが接合面９２０を介して漏出した場合であっても、ブレーキダストカバー１１２の内周縁部１５０によりブレーキディスク１１０に漏れたオイルがかかるのが確実に防止される。即ち、漏出したオイルは、ブレーキダストカバー１１２の内周縁部１５０により車両外側に向かう経路が遮断されるので、図４に矢印で示すように、ブレーキダストカバー１１２の内周部１１２ａから外周部１１２ｂへと伝って流れるしかない。かかるオイルは、最終的には、ブレーキディスク１１０よりも径方向外側の外周部１１２ｂの縁部から下方に落下する。従って、ブレーキディスク１１０に漏れたオイルがかかることによるブレーキディスク１１０の性能低下を確実に防止することができる。

尚、図２に示す例では、ブレーキダストカバー１１２の内周縁部１５０は、車軸中心まわりの全周に亘って、接合面９２０よりも車両外側に配置されている。しかしながら、オイルは重力により主に車軸中心よりも下側の接合面９２０を介して下方に流れようとするので、ブレーキダストカバー１１２の内周縁部１５０は、車軸中心よりも下側の周部分（例えば下側の半周部分）に亘って、接合面９２０よりも車両外側に配置されていてもよい。

ここで、本実施例におけるブレーキダストカバー１１２の内周部１１２ａとしての好ましい構造について、図４及び図５を参照して、詳細に説明する。

ブレーキダストカバー１１２の内周部１１２ａは、図５に示すように、内輪側部材２６０の屈曲端部２６１の径方向外側の端面２６１ｂに径方向で当接するフランジ部１６２と、フランジ部１６２から径方向外側に延在し、車両内側方向に向けて傾斜する傾斜部１６４と、傾斜部１６４の外周縁から径方向外側に延在し、ナックル４００の円環状の面４０２に接触する環状面１６６とを有する。環状面１６６には、車両外側が凸となる溝（オイル逃がし溝）１６８が形成される。尚、図５に示す構成は、ブレーキダストカバー１１２の全周に亘って適用されてもよいし、車軸中心よりも下側の周部分にだけ適用されてもよい。いずれの場合も、オイル逃がし溝１６８は、放射状或いは鉛直方向に一本以上形成されてよい。

図４を参照するに、ブレーキダストカバー１１２の傾斜部１６４は、接合面９２０を介して漏出したオイルを下側（径方向外側）から受けとめるオイル受け部を構成する。傾斜部１６４と、ナックル４００の円環状の面４０２と、内輪側部材２６０の屈曲端部２６１とは、互いに協働して、断面が三角形の空間を画成する。当該空間には、オイル逃がし溝１６８が通じている。従って、接合面９２０を介して漏出したオイルは、この閉塞空間に貯留されうるが、溢れることは無く、図４に矢印で示すように、オイル逃がし溝１６８を通ってブレーキダストカバー１１２の内周部１１２ａから外周部１１２ｂへと伝って流れることになる。

尚、図示の例では、ブレーキダストカバー１１２の内周縁部１５０は、フランジ部１６２により構成されているが、フランジ部１６２を設けなくてもよい。この場合、ブレーキダストカバー１１２の内周縁部は、傾斜部１６４により構成されることになる。或いは、逆に、図６（Ａ）に示すその他の例のように、フランジ部１６２の車両外側を、更に径方向内側に曲げて新たなフランジ１６１を形成してもよい。この場合、ブレーキダストカバーの内周縁部は、当該新たなフランジ１６１により構成されることになる。いずれにしても、内周縁部は、好ましくは、図４に示すように、接合面９２０の下端と略同一の径方向の位置に配置されるか、或いは、フランジ部１６２に上述の新たなフランジ１６１を設けた場合のように、接合面９２０の下端よりも径方向内側に配置される。これにより、ブレーキディスク１１０への漏れたオイルの経路を、接合面９２０の下端から制限することができる。

尚、本実施例において、環状面１６６は、必ずしもナックル４００の円環状の面４０２に接触する必要はない。例えば、図６（Ｂ）に示すその他の例では、環状面１６６Ｂが、円環状の面４０２から車両外側に離間して配置される。この場合、当該離間した隙間を通ってオイルが下方に導かれるので、図６（Ｂ）に示すように、図５に示したようなオイル逃がし溝１６８を形成しなくてもよい。

また、本実施例において、フランジ部１６２は、必ずしも屈曲端部２６１の径方向外側の端面２６１ｂに当接する必要はなく、ブレーキダストカバー１１２の内周縁部１５０が内輪側部材２６０（屈曲端部２６１）と一切接触しない構成であってもよい。

尚、以上の実施例においては、添付の特許請求の範囲における「２部材」は、ナックル４００及び内輪側部材２６０に対応する。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、ブレーキダストカバー１１２におけるオイルの経路に関する構成のみを図示したが、ブレーキダストカバー１１２には、必要に応じてエアスクープや開口を設定してもよい。

また、上述の実施例では、ナックル４００と内輪側部材２６０との間の接合面９２０が、図２に示すように、車両内外方向でブレーキディスク１１０と略同一の位置に設定されているので、接合面９２０を介して漏れたオイルが接合面９２０の直下にあるブレーキディスク１１０にかかりやすく、それ故に、特に、上述の実施例によるブレーキダストカバー１１２の構成が好適となる。しかしながら、本発明は、かかる接合面９２０が車両内外方向でブレーキディスク１１０に対してオフセットされた位置に配置されている場合にも適用可能である。

また、上述の実施例では、オイルタンク３１０が接合面９２０よりも車両内側に配置されているが、本発明は、かかる構成に限定されることは無く、例えば、図７に示すその他の実施例のように、オイルタンク３１０Ｂが、接合面９２０Ｂよりも車両外側に配置されていてもよい。この例では、オイルタンク３１０Ｂは、ナックル４００Ｂに対して車両外側から固定されるカバー部材３１１により形成されている。カバー部材３１１は、車両外側が凸のハット型断面を有し、内部にオイルが貯留される空間を画成する。この場合、上述の実施例と同様の考え方で、ブレーキダストカバー１１２Ｂの内周部１１２Ｃにおける内周側の縁部１５０Ｂ（内周縁部１５０Ｂ）が、図７に示すように、接合面９２０Ｂよりも車両外側に配置されていればよい。

また、図示の例では、ナックル４００が、減速機構２００の外周側を囲繞するケースを構成する２部材のうちの一部材となっているが、ナックル４００に結合される別部材が、減速機構２００の外周側を囲繞するケースの一部材を構成してもよい。この場合、ナックル４００と当該別部材との間の接合面に対して、上述のブレーキダストカバーの構成・配置が適用されてよい。

また、図示の例では、外輪側部材２６２が回転する形式（アウターロータタイプ）の構成であるので、回転しない内輪側部材２６０が減速機構２００の外周側を囲繞するケースを構成しているが、逆に、内輪側部材がホイールに連結され、内輪側部材が回転する形式（インナーロータタイプ）の構成を採用した場合には、回転しない同様の外輪側部材が、減速機構の外周側を囲繞するケースを構成しうる。

また、図示の例では、ナックル４００（周壁部４３０）がモータ７００の外周側を囲繞するケースをも構成しているが、モータ７００の外周側を囲繞するケースは、ナックル４００に結合される別部材で構成されてもよい。この場合、ナックル４００と当該別部材との間の接合面に対して、上述のブレーキダストカバーの構成・配置が適用されてもよい。

また、図示の例では、減速機構２００が設けられているが、モータの出力軸を車軸中心に配置し、減速機構を無くして、モータの出力軸をハブベアリングに直結させてもよい。この場合には、モータのハウジング（ナックル）と、ハブベアリングのインナーレース又はアウターレースを構成する部材とが、車輪の駆動機構の外周側を囲繞する２部材を構成することになる。この場合、当該２部材間の接合面に対して、上述のブレーキダストカバーの構成・配置が適用されてもよい。

また、図示の例では、操舵輪に係るインホイールモータ構造を示しているが、本発明は、操舵輪以外の車輪においても適用可能である。

また、図示の例では、モータ７００は、車軸中心に対して車両前側にオフセットして配置されているが、モータ７００は、車軸中心に対して車両後側にオフセットして配置されてもよく、この場合、それに伴いブレーキキャリパ１２０が車両前側に配置されてよい。また、図示の例では、モータ７００は、インナーロータタイプであるが、アウターロータタイプにモータであってもよい。

また、図示の例では、好ましい実施例として、減速機構２００は、２段階の減速を実現するものであったが、一段階であってもよく、或いは、３段以上の減速を実現してもよい。また、減速機構２００は、カウンターギア機構２１０と遊星歯車機構２２０により２段階の減速を実現しているが、その他の組み合わせであってもよく、例えば、直列に配置した遊星歯車機構により２段階の減速を実現してもよい。

また、図示の例では、好ましい実施例として、オイルポンプ３００からのオイルが、モータ７００の冷却及び減速機構２００の潤滑に供されているが、何れか一方のみに供給されることとしてもよい。或いは、オイルポンプ３００からのオイルが、ブレーキキャリパ１２０に導かれて油圧ブレーキの生成に用いられてもよい。

車輪を車両内側から視たインホイールモータ構造を示す図である。図１のラインＡ−Ａに沿ったインホイールモータ構造の断面図である。外輪側部材２６２と動力伝達部材２７０との結合方法の一例を示す斜視図である。図１のＸ部の拡大図である。一部（要部）を切り出したブレーキダストカバー１１２を示す斜視図である。ブレーキダストカバーの内周部の構成として好適なその他のいくつかのバリエーションを示す図である。その他の実施例を示す図である。

符号の説明

１０車輪
１４ホイール
１４ａリム内周面
１００アクスルベアリング
１１０ブレーキディスク
１１０ａハット部
１１２ブレーキダストカバー
１１２ａ内周部
１１２ｂ外周部
１２０ブレーキキャリパ
１２２ブレーキキャリパの取り付け点
１３０ナックルアーム
１３４、１３６ボルト
１５０内周縁部
１６１フランジ
１６２フランジ部
１６４傾斜部
１６６環状面
１６８オイル逃がし溝
２００減速機構
２１０カウンターギア機構
２１２駆動歯車
２１４カウンターギア
２２０遊星歯車機構
２２２サンギア
２２４プラネタリギア
２２５ローラ軸
２２６プラネタリキャリア
２２８リングギア
２５０シャフト
２６０内輪側部材
２６１屈曲端部
２６１ａ円環状の面
２６２外輪側部材
２７０動力伝達部材
２７２周溝
２８０、２８２シール
３００オイルポンプ
３１０オイルタンク
３１２サクション経路
３１３オイル帰還経路
３１４ドレイン流路
３１６フィラー流路
３２０オイル流路
３２２コイルエンド付近の空間
３３０ドレインプラグ
３４０フィラープラグ
４００ナックル
４０２円環状の面
４０４周壁
４１０ナックルの主要構造部
４１２凸部
４２４，４２６腕部
４３０周壁部
５００ロアボールジョイント
５１０タイロッドＢ／Ｊ
５２０ロアアーム
５２２ナット
７００モータ
７０２ステータコア
７０４ステータコイル
７０６ロータ
７１０出力軸
７５０モータカバー
８００，８１０，８２０，８３０ベアリング
８４０スラスト円筒ころ軸受
９００ガスケット
９１０Ｏリング
９２０接合面

Claims

車輪の駆動機構の外周側を囲繞するケースを少なくとも２部材で構成したインホイールモータ構造において、
ブレーキディスクを車両内側から覆うブレーキダストカバーを備えると共に、前記２部材により囲繞された空間内に、オイルが流通するオイル流路を備え、
前記２部材間の接合面が、ブレーキディスクの外周部よりも径方向内側に存在し、前記ブレーキダストカバーの内周側の縁部が、前記接合面よりも車両外側に配置されることを特徴とする、インホイールモータ構造。
前記ブレーキダストカバーの内周部が、前記接合面よりも径方向外側に配置され前記接合面から漏出しうるオイルを受けるオイル受部と、オイル受部に連通して径方向に延在するオイル逃がし溝とを有することを特徴とする、請求項１に記載のインホイールモータ構造。