JP6647930B2 - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、電動モータの出力軸と車輪用軸受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に関する。

インホイールモータ駆動装置では、減速機を使用することにより、モータを小型化してインホイールモータ駆動装置全体としての小型軽量化、及びばね下重量の軽減を図ることができる。これは、モータの出力トルクがモータのサイズ及び重量に比例するため、モータだけで車両の駆動に必要なトルクを発生させようとすると、大型のモータが必要になるところ、減速機を利用することで減少するモータの重量及び体積が減速機のそれらを上回るためである。

インホイールモータ駆動装置の小型軽量化により、車両の軽量化を達成できるだけでなく、内燃機関車両と車体を兼用した場合の既存懸架装置の流用により、サスペンション特性や転舵特性の変化を排除し、車両の乗り心地の悪化を防止することができる。しかしながら、例えば特開２０１５−７３３７０号公報（特許文献１）に開示されるインホイールモータ駆動装置のように、減速機の出力軸の延長線方向に車輪用軸受を配置した場合、インホイールモータ駆動装置全体の軸方向寸法が長くなり、既存の懸架装置と干渉するおそれがある。そのため、懸架装置の設計変更が必要となり、サスペンション特性や転舵特性が悪化するおそれがある。

特開２０１５−７３３７０号公報

以上の対策として、外輪回転タイプの車輪用軸受を使用してその外径側に減速機を配置し、減速機の出力軸を軸受外輪に外嵌して両者をスプラインにより結合することが考えられる。これにより、インホイールモータ駆動装置の軸方向長さを短縮することができるため、上記の不具合を解消することができる。

その一方で、外輪回転タイプの車輪用軸受では、旋回荷重や上下方向の荷重が作用した際に軸受外輪が傾く。この時、仮に出力軸のスプラインと軸受外輪のスプラインが締まり嵌めの状態（圧入状態）にあると、出力軸と軸受外輪が一体化されるため、軸受外輪の傾きによって減速機の出力軸も傾く。そのため、減速機内でギヤの歯面同士が線当たりし、減速機の耐久性が低下するおそれがある。

以上の問題を回避するためには、出力軸のスプラインと軸受外輪のスプライン嵌合部をすきま嵌めにするのが好ましい。これにより、出力軸に対する軸受外輪の相対的な傾きが許容され、軸受外輪の傾きの一部がスプライン歯面同士の摺動で吸収されるため、出力軸の傾きを抑制して減速機の耐久性を向上させることができる。この場合、スプラインの歯面同士が頻繁に微小摺動することによる振動の増加、スプライン嵌合部の異常摩耗、あるいは発熱が懸念されるため、その対策としてスプライン嵌合部の歯面間にグリースを介在させる必要がある。

スプライン嵌合部の歯面間にグリースを介在させてグリース潤滑を行うためには、スプライン嵌合部からのグリース漏れを如何にして回避するかが問題となる。軸受外輪と出力軸は共に回転部材であるため、両部材間でのシールとしては、例えばＯリングを使用することがコスト的にも有利となるが、かかる構成では、軸受外輪を出力軸内周へ挿入する際に、軸受外輪の外周溝に装着したインボード側Ｏリングが雌スプラインと干渉するおそれがあり、スプライン嵌合部のインボード側でのシール性を保証することが難しくなる。

そこで、本発明は、外輪回転タイプの車輪用軸受を使用してスプライン嵌合部でグリース潤滑を行う際の簡易なシール構造を提供することを目的とする。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、モータと、ハウジング内に収容され、前記モータの回転を減速して出力する減速機と、複列のアウタレースを有する外方部材、複列のインナレースを有する内方部材、およびアウタレースとインナレースの間に配置した複列の転動体を有する車輪用軸受とを有し、減速機の出力軸を車輪用軸受の外方部材に外嵌し、出力軸と外方部材の間でスプラインを介してトルク伝達を行い、かつ出力軸と外方部材間のスプライン嵌合部にグリースを介在させたインホイールモータ駆動装置において、前記スプライン嵌合部のインボード側端部に通じるグリース充填空間を形成し、該グリース充填空間を区画する部材のうち、出力軸と静止部材の間にシール部材を配置したことを特徴とする。

グリース充填空間を区画する出力軸と静止部材の間にシール部材を配置することで、スプライン嵌合部のインボード側からのグリース漏れを防止することができる。また、出力軸と静止部材の間にシール部材を配置すれば、出力軸の内周への外方部材の組み込み時に当該シール部材が他部材と干渉することはない。従って、当該シール部材のシール性を保証することができ、これによりスプライン嵌合部のインボード側からのグリース漏れを確実に防止することが可能となる。

前記静止部材は前記ハウジングとし（図３）、あるいは車輪用軸受の内方部材とする（図７）ことができる。

前記グリース充填空間を形成する部材のうち、外方部材と内方部材の間にシール部材を配置すれば、スプライン嵌合部を軸受内部空間と分離することができる。従って、スプライン嵌合部で生じた摩耗粉等が軸受内部空間に侵入することを防止でき、軸受性能の安定化を図ることができる。

前記外方部材のアウトボード側の開口部にキャップを圧入すれば、摩擦抵抗の増大を招くことなく軸受内部空間のアウトボード側を密封することが可能となる。

前記スプライン嵌合部よりもアウトボード側で、前記出力軸と外方部材との間にシール部材を配置すれば、スプライン嵌合部からのグリース漏れをより確実に防止することが可能となる。

このようにスプライン嵌合部に供給したグリースの漏れが防止されることで、スプライン嵌合部をすきま嵌めにした場合も歯面間で安定してグリース潤滑を行うことができる。そのため、モーメント荷重等により外方部材が傾いた際にもその一部をスプライン嵌合部での歯面間の摺動で吸収し、外方部材の傾きに追従した出力軸の傾きを抑制することができる。従って、減速機の耐久性を向上させることができる。

本発明によれば、スプライン嵌合部のインボード側からのグリース漏れを確実に防止することができる。従って、スプライン嵌合部の歯面間でグリースを長期間安定して保持することができ、外輪回転タイプの車輪用軸受を使用した場合でも、スプライン嵌合部での異常摩耗や発熱、あるいは振動の発生を防止することが可能となる。

ホイールの内側空間に配置したインホイールモータ駆動装置をアウトボード側から見た正面図である。 図１中のモータ中心Ｏａ、中間軸中心Ｏ１および車軸中心Ｏｂを通るＰ−Ｐ線に沿う断面図である。 図２の車輪用軸受の周辺構造（第１実施形態）を拡大して示す断面図である。 比較例を拡大して示す断面図である。 第２実施形態を示す断面図である。 第３実施形態を示す断面図である。 第４実施形態を示す断面図である。 第５実施形態を示す断面図である。 インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略構成を示す平面図である。 図９の電気自動車を示す後方断面図である。

本発明に係るインホイールモータ駆動装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。

図９は、インホイールモータ駆動装置２１を搭載した電気自動車１１の概略平面図、図１０は、電気自動車１１を後方から見た概略断面図である。

電気自動車１１は、図９に示すように、シャシー１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪としての後輪１４と、後輪１４に駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置２１とを装備する。後輪１４は、図１０に示すように、シャシー１２のホイールハウジング１５の内部に収容され、懸架装置（サスペンション）１６を介してシャシー１２の下部に固定されている。

懸架装置１６は、左右に延びるサスペンションアームにより後輪１４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットにより、後輪１４が地面から受ける振動を吸収してシャシー１２の振動を抑制する。左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時などの車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられている。懸架装置１６は、路面の凹凸に対する追従性を向上させ、後輪１４の駆動力を効率よく路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させる独立懸架式としている。

電気自動車１１は、ホイールハウジング１５の内部に、左右それぞれの後輪１４を駆動するインホイールモータ駆動装置２１を設けることによって、シャシー１２上にモータ、ドライブシャフトおよびデファレンシャルギヤ機構などを設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の後輪１４の回転をそれぞれ制御することができるという利点を有する。

この実施形態の特徴的な構成を説明する前にインホイールモータ駆動装置２１の全体構成を図１および図２に基づいて説明する。以下の説明では、インホイールモータ駆動装置２１を車両に搭載した状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側と称し、中央寄りとなる側をインボード側と称する。

図１は、後輪１４のホイールの内側空間に配置したインホイールモータ駆動装置２１をアウトボード側から見た正面図である。図２は、図１中のモータ中心Ｏａ、中間軸中心Ｏ１および車軸中心Ｏｂを通るＰ−Ｐ線に沿う断面図である。

図１および図２に示すように、インホイールモータ駆動装置２１は、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機部Ｂと、減速機部Ｂからの出力を駆動輪としての後輪に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備えている。モータ部Ａ、減速機部Ｂ、および車輪用軸受部Ｃは、それぞれハウジング２２に収容される。ハウジング２２は図２に示すように一体構造とする他、分割可能な構造にすることもできる。

図２に示すように、モータ部Ａは、ハウジング２２に固定されたステータ２３と、ステータ２３の径方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータ２４と、ロータ２４の径方向内側に配置されてロータ２４と一体回転するモータ回転軸２５とを備えたラジアルギャップ型の電動モータ２６で構成されている。モータ回転軸２５は、毎分一万数千回転程度で高速回転可能である。ステータ２３は磁性体コアにコイルを巻回することによって構成され、ロータ２４は永久磁石等で構成されている。

モータ回転軸２５は、その軸方向一方側の端部（図２の左側）が転がり軸受４０により、軸方向他方側の端部（図２の右側）が転がり軸受４１により、ハウジング２２に対してそれぞれ回転自在に支持されている。

減速機部Ｂは、入力ギヤ３０と、複数の中間ギヤとしての第１中間ギヤ３１および第２中間ギヤ３２と、出力ギヤ３５とを有する。入力ギヤ３０は入力軸３０ａを一体に有しており、この入力軸３０ａ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２５と同軸に連結されている。第１中間ギヤ３１は中間軸Ｓ１と一体に形成され、この第１中間軸Ｓ１に第２中間ギヤ３２がスプライン嵌合により連結されている。出力ギヤ３５は、中空の出力軸３６と一体に形成されている。

入力軸３０ａ、中間軸Ｓ１および出力軸３６は互いに平行に配置されている。入力軸３０ａは転がり軸受４２，４３によって、中間軸Ｓ１は転がり軸受４４，４５によって、出力軸３６は転がり軸受４８，４９によって、それぞれハウジング２２に対して回転自在に支持されている。

この減速機部Ｂでは、入力ギヤ３０と第１中間ギヤ３１とが噛合し、第２中間ギヤ３２と出力ギヤ３５とが噛合している。第１中間ギヤ３１の歯数は、入力ギヤ３０および第２中間ギヤ３２の歯数よりも多い。また、出力ギヤ３５の歯数は第２中間ギヤ３２の歯数よりも多い。以上の構成から、モータ回転軸２５の回転運動を２段階に減速する平行軸歯車減速機３９が構成される。

本実施形態では、減速機３９を構成する入力ギヤ３０、各中間ギヤ３１，３２、および出力ギヤ３５として、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、各ギヤのモジュールは１〜３程度に設定するのが好ましい。

車輪用軸受部Ｃは、外輪回転タイプの車輪用軸受５０で構成される。車輪用軸受５０は、車軸５１と、車軸５１のアウトボード側の外周面に嵌合固定された軸受内輪５２と、車軸５１の外周側に配置された外方部材としての軸受外輪５３と、軸受内輪５２の外周面および車軸５１の外周面に形成した複列のインナレース５４と、軸受外輪５３の内周面に形成した複列のアウタレース５５と、インナレース５４とアウタレース５５の間に配置された複数の転動体としての玉５６と、各玉５６を保持する保持器（図示省略）とを備えた複列アンギュラ玉軸受である。この実施形態では、軸受内輪５２と車軸５１とが、複列のインナレース５４を外周に備える内方部材を構成する。

車軸５１のインボード側端部には、ハウジング２２の内周面と嵌合する円筒面状の大径部５１ａが形成されている。大径部５１ａのアウトボード側には、インボード側に向けて徐々に拡径する拡径部５１ｂが形成されている。また、車軸５１のアウトボード側の軸端には雄ねじ部５１ｃが形成されている。この雄ねじ部５１ｃにナット５８を螺合させて締め付けることにより、車輪用軸受５０の分離が防止されると共に、軸受内部に予圧が付与される。

軸受外輪５３のアウトボード側端部には、車輪取り付け用のフランジ部５３ａが形成されている。このフランジ部５３ａにブレーキディスク５９および後輪のホイールがハブボルトを用いて取り付けられる（ホイール及びハブボルトの図示は省略している）。軸受外輪５３のフランジ部５３ａよりもインボード側には、減速機３９の中空出力軸３６の内周に配置される円筒部５３ｂが形成される。円筒部５３ｂの外周面に形成した雄スプラインと出力軸３６の内周面に形成した雌スプラインとを嵌合させることでスプライン嵌合部６０が形成され、このスプライン嵌合部６０によって軸受外輪５３と出力軸３６とがトルク伝達可能に連結される。これにより、減速機部Ｂの出力が後輪に伝達される。

車軸５１のインボード側端部に形成された大径部５１ａ、さらにハウジング２２をナックルに取り付けることで、インホイールモータ駆動装置２１が車体の懸架装置に取り付けられる。この時、図１に示すように、中間軸Ｓ１の中心Ｏ１は、モータ２６の中心Ｏａ（モータ中心）と車軸５１の中心Ｏｂ（車軸中心）を結ぶ線から当該線と直交する方向にオフセットさせて、モータ中心Ｏａと車軸中心Ｏｂの間に配置される。図１では、インホイールモータ駆動装置２１を、モータ中心Ｏａと車軸中心Ｏｂを結ぶ線が略垂直となるような向きにして車体に取り付けた場合を例示している。

インホイールモータ駆動装置２１は、ホイールハウジング１５（図１０参照）の内部に収められ、ばね下荷重となるため、小型軽量化が必須である。平行軸歯車減速機３９を電動モータ２６と組み合わせることで、低トルクかつ高回転型の小型電動モータ２６を使用することが可能となる。例えば、減速比１１の平行軸歯車減速機３９を用いた場合、毎分一万数千回転程度の高速回転の電動モータ２６を使用することにより電動モータ２６を小型化することができる。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１１を得ることができる。

［第１実施形態］
次に、本発明の特徴的構成の第１実施形態を図３に基づいて説明する。なお、図３は図２中の車輪用軸受５０の周辺部分を拡大して示す断面図である。

減速機３９の出力軸３６と軸受外輪５３とを結合するスプライン嵌合部６０の嵌め合いは、歯面間にすきまを有するすきま嵌め状態とされる（スプライン嵌合部６０の歯底と歯先にもすきまがある）。また、スプライン嵌合部６０の対向する歯面間にはグリースが介在させてある。例えば、出力軸３６と軸受外輪５３の何れか一方または双方のスプラインにグリースを塗布し、その後、出力軸３６の内周に軸受外輪５３を挿入することにより、スプライン嵌合部６０の歯面間にグリースを介在させることができる。

本発明では、車輪用軸受５０の内部および周辺に、スプライン嵌合部６０のインボード側端部と通じる、グリースで満たされたグリース充填空間６４が形成される。グリース充填空間６４は、出力軸３６、ハウジング２２、車軸５１、軸受内輪５２、軸受外輪５３等の部材によって区画された空間であり、主に車輪用軸受５０の軸受内部空間６２と、車軸５１の拡径部５１ｂに面する車軸外周空間６３とで形成される。ここでいう軸受内部空間６２は、軸受外輪５３の内周面と、これに対向する内方部材の外周面（車軸５１の外周面および軸受内輪５２の外周面）とで形成される空間である。なお、図３中の散点模様はグリースの存在領域を表す。

本発明では、グリース充填空間６４を区画する出力軸３６と静止部材との間にシール部材７０が配置される。図３は、具体例として出力軸３６と、減速機３９を収容するハウジング２２との間にシール部材７０を配置した場合を示している。シール部材７０としては、例えばオイルシールを使用することができる。オイルシールは、シールリップの外周に装着したリング状のばね７２でシールリップの先端を軸の外周面に押し付けて密封効果を得るものである。オイルシール７０をハウジング２２の内周面に圧入固定し、シールリップの先端を出力軸３６のインボード側端部の外周面に接触させることで、相対回転する出力軸３６とハウジング２２の間で確実に密封効果を得ることができる。

インホイールモータ駆動装置２１では、モータ２６の冷却や減速機３９の潤滑および冷却のため、図示しない回転ポンプで圧送した潤滑油が各部に供給される。各部の冷却および潤滑に使用された潤滑油は、図３中にクロスハッチングで示すように減速機部Ｂの内部空間の底部に溜まって潤滑油溜まり６１を構成する。潤滑油溜まり６１に溜まった潤滑油は、回転ポンプに吸い上げられて各部に再供給される。

出力軸３６のアウトボード側端部の外周面とハウジング２２の間には、上述のオイルシール等からなるシール部材７１が配置される。このシール部材７１と、前述のシール部材７０とにより、潤滑油溜まり６１がアウトボード側とインボード側の双方で密封され、グリース充填空間６４や外部への潤滑油の漏れ出しが防止される。

また、軸受内部空間６２からのグリースの漏れを防止するため、軸受内部空間６２のアウトボード側の開口部はオイルシール等からなるシール部材７３で密封されている。

スプライン嵌合部６０よりもアウトボード側では、出力軸３６の内周面と軸受外輪５３の円筒部５３ｂの外周面との間がシール部材７４で密封される。出力軸３６と軸受外輪５３は何れも回転部材であり、両部材間に相対回転は生じないため、シール部材７４としては、上述のオイルシールではなく、Ｏリングで足りる。また、車軸５１の大径部５１ａの外周面とハウジング２２の内周面との間にもシール部材７５が配置される。車軸５１とハウジング２２は何れも静止部材であり、両部材間に相対回転は生じないので、シール部材７５としてはＯリングで足りる。

以上の構成から、スプライン嵌合部６０、潤滑油溜まり６１、およびグリース充填空間６４のそれぞれが密封状態となる（既に述べたように、スプライン嵌合部６０のインボード側端部はグリース充填空間６４に連通している）。また、潤滑剤溜まり６１と、グリース充填空間６４とはシール部材７０によって隔絶された状態となる。

このようにスプライン嵌合部６０のインボード側とアウトボード側の双方が密封されるため、スプライン嵌合部６０からのグリース漏れを確実に防止することができる。従って、スプライン嵌合部６０をすきま嵌め状態にして、その歯面間でグリース潤滑を行うことが可能となる。これにより、モーメント荷重等による軸受外輪５３の傾きの一部をスプライン嵌合部６０の歯面同士の摺動で吸収し、軸受外輪５３の傾きに伴う出力軸３６の傾きを低減して減速機部３９の耐久性の低下を抑制することができる。従って、外輪回転タイプの車輪用軸受５０を使用してその外径側に減速機３９を配置することができ（図２参照）、インホイールモータ駆動装置２１の軸方向長さを短縮することが可能となる。

しかも、潤滑油溜まり６１とグリース充填空間６４を完全に分離することができるため、予め潤滑油を満たしておいた減速機部Ｂの内周に軸受外輪５３を挿入して車輪用軸受５０を組み立てる事が可能となり、インホイールモータ駆動装置２１の組み立て作業を簡略化することができる。加えて、スプライン嵌合部６０と軸受内部空間６２に同一グリースを充填できるため、グリース塗布工程を簡略化することを回避することができる。

スプライン嵌合部６０の密封だけを念頭におけば、アウトボード側と同様に、インボード側でも出力軸３６の内周面と軸受外輪５３の円筒部５３ｂの外周面との間にＯリングを配置することが先ず考えられる。しかしながら、図３に示すように、この領域での円筒部５３ｂの外周面５３ｂ１（小径部）は歯底径よりも小径であり、出力軸３６の内周面との間の隙間幅が大きくなるため、Ｏリングとしては厚肉のものを使用する必要がある。この場合、組み立て時にＯリングを小径部５３ｂ１に装着して軸受外輪５３を出力軸３６の内周面に挿入しようとすると、Ｏリングが出力軸３６の雌スプラインと干渉して正しく装着されない可能性があり、スプライン嵌合部６０のインボード側でのシール性を保証することが困難となる。

代案として、図４に示すように、ハウジング２２の内周面にオイルシール７７，７８を圧入固定してそのシールリップの先端を軸受外輪５３の外周面に接触させることも考えられる。この場合、組み立て時には、インボード側のオイルシール７７をハウジングに圧入固定した状態で出力軸３６の内周に軸受外輪５３を挿入できるため、スプライン嵌合部６０のインボード側でのシール性を保証することができる。しかしながら、かかる構成では、スプライン嵌合部６０を潤滑油溜まり６１から分離することができず、スプライン嵌合部６０に潤滑油溜まり６１の潤滑油が侵入することになる。また、インボード側のオイルシール７７の設置スペース確保のため、軸受外輪５３をインボード側に延長せざるを得ず、その分だけ拡径部５１ｂの肉を削る必要があるため、車軸５１の強度が低下する問題もある。

これに対し、図３に示す本発明の構成であれば、上記の問題を全て解消することができる。すなわち、組み立て時に出力軸３６の内周に軸受外輪５３を挿入する際にインボート側のシール部材７０が他部材と干渉するおそれはないため、スプライン嵌合部６０のインボード側でのシール性を保証することが容易となる。また、スプライン嵌合部６０を潤滑油溜まり６１から完全に分離することが可能となる。

［第２実施形態］
図５に本発明の第２実施形態を説明する。
図１〜図３に示す第１実施形態では、車輪用軸受５０として、複列のインナレース５４のうち、インボート側のインナレース５４を車軸５１の外周面に形成すると共に、アウトボード側のインナレース５４を軸受内輪５２の外周面に形成した、所謂第３世代を使用する場合を例示したが、図５に示す第２実施形態では、車輪用軸受５０として、車軸５１の外周面に二つの軸受内輪５２ａ，５２ｂを圧入固定し、両軸受内輪５２ａ，５２ｂの外周面にそれぞれインナレース５４を形成した、所謂第２世代を使用している（以下の実施形態でも同様に第２世代の車輪用軸受５０を使用することができる）。この第２世代の車輪用軸受５０では、車軸５１と二つの軸受内輪５２ａ，５２ｂで内方部材が形成される。以上の点を除き、第２実施形態の構成および作用効果は、第１実施形態の構成および作用効果と共通するので重複説明を省略する。

［第３実施形態］
図６に本発明の第３実施形態を示す。
この第３実施形態は、図１〜図３に示す第１実施形態において、軸受内部空間６２のアウトボード側をシールするシール部材７３を省略し、その代りに軸受外輪５３のアウトボード側の開口部にキャップ８０を圧入固定したものである。このように接触タイプのシール部材７３に代えてキャップ８０を使用してグリース漏れを防止することにより、摩擦抵抗を軽減して車輪用軸受５０の低トルク化を達成することが可能となる。特に問題がなければ、シール部材７３を省略せずに、シール部材７３とキャップ８０を併用しても構わない（図８参照）。以上の点を除き、第３実施形態の構成および作用効果は、第１実施形態の構成および作用効果と共通するので重複説明を省略する。

［第４実施形態］
図７に本発明の第４実施形態を示す。
図１〜図３に示す実施形態では、出力軸３６のインボード側端部とハウジング２２の間に配置したシール部材７０でグリース充填空間６４を密封しているが、図７に示す第４実施形態では、出力軸３６と車軸５１（静止部材）との間に配置したシール部材８１でグリース充填空間６４を密封している。具体的には出力軸３６のインボード側端部の内周面にシール部材８１を圧入し、そのシールリップを車軸５１の外周面に接触させてグリース充填空間６４を密封している。かかる構成によっても、第１実施形態と同様に、スプライン嵌合部６０のインボード側からのグリース漏れを防止することができる。

この場合、出力軸３６のインボード側端部とハウジング２２の間にオイルシール等からなるシール部材７０を配置することで、潤滑油溜まり６１を密封することができる。このように第４実施形態は、グリース充填空間６４の密封と潤滑油溜まり６１の密封とを別体のシール部材８１，７０を用いて行っており、この点で、一つのシール部材７０で潤滑油溜まり６１とグリース充填空間６４とを分離している第１実施形態とは構成が異なる。

なお、図７に示す第４実施形態では、車輪軸受５７の軸受内部空間６２のアウトボード側をキャップ８０を用いて密封しているが、第１実施形態と同様にオイルシール等のシール部材７３（図３参照）を用いて密封することもできる。以上の点を除き、第４実施形態の構成および作用効果は、第１実施形態の構成および作用効果と共通するので重複説明を省略する。

［第５実施形態］
図８に本発明の第５実施形態を示す。
この第５実施形態は、軸受内部空間６２のインボード側を密封して、軸受内部空間６２とスプライン嵌合部６０とを分離したものである。具体的には、軸受外輪５３のインボード側端部の内周面にシール部材８２を圧入し、そのシールリップを車軸５１の外周面に接触させている。この場合、車軸外周空間６３のみがスプライン嵌合部６０のインボード側端部に通じるグリース充填空間となる。かかる構成であれば、スプライン嵌合部６０での歯面同士の摺動で摩耗粉が発生した場合でも、当該摩耗粉が車輪用軸受５０に入り込む事態を防止することができる。また、スプライン嵌合部６０と軸受内部空間６２とで異なるグリースを使用することも可能となる。

また、この第５実施形態では、アウトボード側でもハウジング２２と軸受外輪５３の間にオイルシール等からなるシール部材８３を配置しており、これにより潤滑油やグリースの密封効果をさらに高めている。以上の点を除き、第５実施形態の構成および作用効果は、第１実施形態の構成および作用効果と共通するので重複説明を省略する。

以上の各実施形態の説明では、モータ部Ａとしてラジアルギャップ型の電動モータ２６を例示したが、任意の構成のモータを適用可能である。例えば、ハウジングに固定されたステータと、ステータの軸方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータとを備えるアキシャルギャップ型の電動モータであってもよい。また、減速機３９として平行軸減速機を使用する場合を例示したが、減速機３９の構成は任意であり、例えば遊星歯車機構を含む減速機を使用することもできる。また、減速機３９の減速段数も任意であり、３段階以上に減速させることもできる。

また、以上の説明では、モータ部Ａに電力を供給してモータ部を駆動させ、モータ部Ａからの動力を後輪１４に伝達させる場合を示したが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、後輪１４側からの動力を減速機部Ｂで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Ａに伝達し、モータ部Ａで発電してもよい。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、後でモータ部Ａを駆動させることや、車両に備えられた他の電動機器などの作動に用いてもよい。

以上に述べた実施形態では、図９および図１０に示すように、後輪１４を駆動輪とした電気自動車１１を例示したが、前輪１３を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等も含むものである。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

２１ インホイールモータ駆動装置
２６ モータ
３０ 入力ギヤ
３０ａ 入力軸
３５ 出力ギヤ
３６ 出力軸
３９ 減速機
５０ 車輪用軸受
５１ 車軸（内方部材）
５２ 軸受内輪（内方部材）
５３ 軸受外輪（外方部材）
５４ インナレース
５５ アウタレース
５６ 転動体
６０ スプライン嵌合部
６１ 潤滑油溜まり
６２ 軸受内部空間
６３ 車軸外周空間
６４ グリース充填空間
７０ シール部材（オイルシール）
７１ シール部材（オイルシール）
７３ シール部材（オイルシール）
７４ シール部材（Ｏリング）
７５ シール部材（Ｏリング）
８０ キャップ
８１ シール部材
８２ シール部材

Claims (7)

1. モータと、ハウジング内に収容され、前記モータの回転を減速して出力する減速機と、複列のアウタレースを有する外方部材、複列のインナレースを有する内方部材、およびアウタレースとインナレースの間に配置した複列の転動体を有する車輪用軸受とを有し、減速機の出力軸を車輪用軸受の外方部材に外嵌し、出力軸と外方部材の間でスプラインを介してトルク伝達を行い、かつ出力軸と外方部材間のスプライン嵌合部にグリースを介在させたインホイールモータ駆動装置において、
   前記スプライン嵌合部のインボード側端部に通じるグリース充填空間を形成し、該グリース充填空間を区画する部材のうち、出力軸と静止部材の間にシール部材を配置したことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
2. 前記静止部材は前記ハウジングである請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 前記静止部材は車輪用軸受の内方部材である請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 前記グリース充填空間を形成する部材のうち、外方部材と内方部材の間にシール部材を配置した請求項１〜３何れか１項に記載のインホイールモータ駆動装置。
5. 前記外方部材のアウトボード側の開口部にキャップを圧入した請求項１〜４何れか１項に記載のインホイールモータ駆動装置。
6. 前記スプライン嵌合部よりもアウトボード側で、前記出力軸と外方部材との間にシール部材を配置した請求項１〜５何れか１項に記載のインホイールモータ駆動装置。
7. 前記スプライン嵌合部をすきま嵌めにした請求項１〜６何れか１項に記載のインホイールモータ駆動装置。

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