JP7149163B2 - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、インホイールモータ駆動装置に関し、特に、モータ部に潤滑油を供給するための潤滑油供給機構を備え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は車両のホイール内に配置されるため、インホイールモータ駆動装置を搭載できる空間の大きさは限られている。そのため、インホイール駆動装置は、モータ部のサイズを大きくすることなく高トルクを得るために、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を備えるのが一般的である。

モータ部は高速回転することから、たとえば特開２００８－４４４３９号公報（特許文献１）に示されるように、インホイールモータ駆動装置は、モータ部の発熱要素の冷却や軸受の潤滑のために、モータ部に潤滑油を供給するための潤滑油供給機構（オイルポンプ、オイル流路など）を備えている。

特許文献１では、モータ部のステータの冷却には多量のオイルが必要であるのに対し、モータシャフトを支持する軸受に多量のオイルがかかると回転損失となることから、モータシャフトの形状およびオイル流路を工夫して、支持軸受に供給するオイル量を調整する技術が提案されている。

特開２００８－４４４３９号公報

特許文献１では、上述のように、モータシャフトの支持軸受に潤滑油が掛かることによる回転損失を低減する技術が提案されているが、モータシャフトとともに高速回転するロータに多量の潤滑油がかかると、ロータの回転抵抗になるため、ロータに対してもあまり潤滑油がかからない構造とする方が好ましい。

特に、特許文献１のように、支持軸受がロータの軸方向位置と重なる構造の場合、ケーシングに設けられた軸受嵌合部とロータ支持部との間隔が狭くなるため、潤滑油がこの隙間を通過するときに、高速回転するロータの回転抵抗となる。

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、モータ部のロータの回転抵抗を減少させ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、車輪のホイール内に配置されるインホイールモータ駆動装置であって、ロータ、ロータと一体回転するモータ回転軸、およびモータ回転軸の軸方向端部を回転自在に支持する転がり軸受を含む、モータ部と、モータ部を収容するケーシングと、ケーシングに設けられ、軸方向に互いに離れて配置されたロータ側の第１空間とその反対側の第２空間との間に位置して転がり軸受が嵌め入れられる軸受嵌合部とを備える。軸受嵌合部は、第１空間に面するように配置された転がり軸受の端面の位置よりも第１空間側に突出して、転がり軸受に供給された潤滑油を受ける突出部を有しており、軸受嵌合部には、突出部において受けた潤滑油を第２空間に排出するための排出路が形成されている。

好ましくは、軸受嵌合部には、転がり軸受に上方から潤滑油を供給するための供給路が形成されており、排出路は、モータ回転軸の軸線よりも下方側に配置されている。

排出路の底面は、第１空間側よりも第２空間側が下方となるよう傾斜していることが望ましい。

ロータは、ロータコアと、ロータコアを支持するロータ支持部とを含む。好ましくは、転がり軸受の少なくとも一部が、ロータの軸方向位置と重なっている。

第１空間は、ロータおよびモータ回転軸の中央部が配置されたモータ室に含まれ、第２空間は、モータ回転軸の回転を検出する回転センサが配置されたセンサ室に含まれる。

インホイールモータ駆動装置は、軸受嵌合部とセンサ室との間に配置された隔壁部をさらに備える。この場合、排出路は、軸受嵌合部の内周面に形成された溝と、隔壁部を軸方向に貫通する排出穴とを含むことが望ましい。

突出部の先端には、溝に交差するように配置された返し部が設けられていてもよい。

回転センサは、排出穴の部分に切欠き部が位置するように配置された略Ｃ字状の固定部材によって、隔壁部の端面に固定されていることが望ましい。

排出路よりも下方側の位置に、モータ室とセンサ室とを連通する連通穴が設けられている。この場合、モータ室には、センサ室から連通穴を通ってモータ室に戻される潤滑油のロータへの飛散を防止する障壁部が設けられていることが望ましい。

また、障壁部に、回転センサの信号線が固定されていることが望ましい。

本発明によれば、ロータ側へ流れる潤滑油量が減るため、モータ部のロータの回転抵抗を減少させることができる。

本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を所定の平面で切断し、展開して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を車幅方向内側から見た外観図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線に沿って切断したインホイールモータ駆動装置の断面図である。 本発明の実施形態におけるモータケーシングの内部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おける軸受潤滑構造を模式的に示す図であり、図５のＶＩ部分を拡大して示した部分断面図である。 本発明の実施形態において、リヤカバー単体を内部側から見た斜視図である。 本発明の実施形態において、リヤカバーに転がり軸受が取り付けられた状態を内部側から見た斜視図である。 本発明の実施形態において、リヤカバー単体を外部側から見た平面図である。 本発明の実施形態において、リヤカバーにレゾルバが取り付けられた状態を外部側から見た平面図である。 本発明の実施の形態の変形例における軸受潤滑構造を模式的に示す部分断面図である。 本発明の比較例におけるモータケーシングの内部構造を模式的に示す縦断面図である。 本発明の比較例における軸受潤滑構造を模式的に示す図であり、図１２のＸＩＩＩ部分を拡大して示した部分断面図である。

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。

＜インホイール駆動装置の基本構成例について＞
はじめに、図１および図２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１の基本構成例について説明する。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１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１の減速部３１の内部構造を示す横断面図であり、車幅方向外側からみた状態を模式的に表す。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Ｎを含む平面と、軸線Ｎおよび軸線Ｏを含む平面とを、この順序で接続した展開平面である。図１中、紙面左側は車幅方向外側（アウトボード側）を表し、紙面右側は車幅方向内側（インボード側）を表す。

インホイールモータ駆動装置１は、電動車両の車輪を駆動する車両用モータ駆動装置である。インホイールモータ駆動装置１は、車輪のホイールＷ内に配置され、図示しない車体に連結される。インホイールモータ駆動装置１は、電動車両を時速０～１８０ｋｍ／ｈで走行させることができる。

インホイールモータ駆動装置１は、ホイールＷの中心に設けられる車輪ハブ軸受部１１と、車輪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とを備える。インホイールモータ駆動装置１は、その外郭を形成するケーシング１０を備えており、ケーシング１０は、後述するモータケーシング２９および減速機ケーシング３９により構成される。

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からオフセットして配置される。軸線Ｏは車幅方向に延び、車軸に一致する。本実施の形態においては、軸線Ｏ方向一方側が車幅方向外側であり、軸線Ｏ方向他方側が車幅方向内側であるものとする。

軸線Ｏ方向位置に関し、車輪ハブ軸受部１１はインホイールモータ駆動装置１の軸線方向一方に配置され、モータ部２１はインホイールモータ駆動装置１の軸線方向他方に配置され、減速部３１はモータ部２１よりも軸線方向一方に配置され、減速部３１の軸線方向位置が車輪ハブ軸受部１１の軸線方向位置と重なる。

車輪ハブ軸受部１１は、たとえば、回転内輪・固定外輪とされ、ホイールＷと結合する回転輪（ハブ輪）としての内輪１２と、内輪１２の外径側に同軸に配置される固定輪としての外輪１３と、内輪１２と外輪１３との間の環状空間に配置される複数の転動体１４を有する。内輪１２の回転中心は、車輪ハブ軸受部１１の中心を通る軸線Ｏに一致する。

外輪１３は、減速機ケーシング３９の正面部分３９ｆを貫通するとともに、この正面部分３９ｆに連結固定される。正面部分３９ｆは、減速機ケーシング３９のうち減速部３１の軸線Ｏ方向一方端を覆うケーシング壁部である。

内輪１２は、外輪１３よりも長い筒状体であり、外輪１３の中心孔に通される。外輪１３から外部（車幅方向外側）へ突出する内輪１２の軸線Ｏ方向一方端部には、結合部１２ｆが形成される。結合部１２ｆはフランジであり、ブレーキディスクおよび車輪と同軸に結合するための結合部を構成する。内輪１２は、結合部１２ｆでホイールＷと結合し、車輪と一体回転する。

内輪１２の軸線Ｏ方向中央部の外周面は、転動体１４の内側軌道面を構成する。転動体１４は、複数列となるように配置されていてもよい。内輪１２の軸線Ｏ方向他方端の中心孔には減速部３１の出力軸３８が差し込まれてスプライン嵌合またはセレーション嵌合する。

モータ部２１は、モータ回転軸２２、ロータ２３、およびステータ２４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。モータ部２１はモータケーシング２９に収容されている。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、車輪の中心軸線、すなわち車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏよりも車両前方に配置される。

ロータ２３はステータ２４の内径側に配置され、モータ回転軸２２に固定される。ロータ２３は、永久磁石又は磁性体によって構成されるロータコア２３ａと、ロータコア２３ａを支持するロータ支持部２３ｂとを含む。ロータ支持部２３ｂは、モータ回転軸２２の軸方向中央部に一体的に設けられている。ロータ支持部２３ｂは、ロータコア２３ａの軸方向両端面を覆う一対のフランジ部を含む。一対のフランジ部のうちの少なくとも一方は、モータ回転軸２２とは別体のエンド部材により構成されてもよい。

モータケーシング２９の筒状部はステータ２４の外周を包囲する。モータケーシング２９の筒状部の軸線Ｍ方向一方端は減速機ケーシング３９の背面部分３９ｂと結合する。背面部分３９ｂは、減速機ケーシング３９のうち減速部３１の軸線Ｍ方向（軸線Ｏ方向）他方端を覆う壁部である。モータケーシング２９の筒状部の軸線Ｍ方向他方端は、板状のリヤカバー２９ｖで封止される。リヤカバー２９ｖは、モータケーシング２９の車幅方向内側端面を構成する壁部である。このように、減速機ケーシング３９の背面部分３９ｂとリヤカバー２９ｖとの間にモータ室Ｓ１が形成されている。

モータ回転軸２２の両端部は、転がり軸受２７，２８を介して、減速機ケーシング３９の背面部分３９ｂと、リヤカバー２９ｖに回転自在に支持される。転がり軸受２７は、減速機ケーシング３９の背面部分３９ｂに設けられた軸受嵌合部６１に嵌め入れられている。転がり軸受２８は、リヤカバー２９ｖの平坦状の壁部９１に設けられた軸受嵌合部６３に嵌め入れられている。なお、モータ室Ｓ１には、ロータ２３およびステータ２４の全てと、モータ回転軸２２のうちの軸方向中央部（一対の転がり軸受２７，２８の間に位置する部分）が配置される。

モータ回転軸２２の軸線Ｍ方向他方端部には、レゾルバ８０が設けられている。レゾルバ８０は、モータ回転軸２２の回転を検出するための回転センサである。レゾルバ８０は、リヤカバー２９ｖに設けられたセンサ室Ｓ２に収容されている。センサ室Ｓ２は、リヤカバー２９ｖの平坦状の壁部９１から車幅方向内側に突出する筒状壁９２と、筒状壁９２の開口を覆う蓋部９３とによって区画された空間である。蓋部９３は、筒状壁９２の端面にボルト固定される。

レゾルバ８０は、転がり軸受２８と隣り合うように、リヤカバー２９ｖの壁部９１に設けられた筒状部６２に嵌め入れられている。つまり、筒状部６２は、転がり軸受２８が嵌め入れられる軸受嵌合部６３と、レゾルバ８０が嵌め入れられるセンサ嵌合部６５とを含む（図６参照）。

減速部３１は、モータ回転軸２２の回転を減速する減速機構として、たとえば、互いに平行に延びる軸線Ｏ，Ｎ，Ｍを有する３軸の平行軸歯車減速機を含む。具体的には、減速部３１は、モータ回転軸２２と同軸に結合する入力軸３２と、入力軸３２の外周面に同軸に設けられる入力歯車３３と、複数の中間歯車３４，３６と、これら中間歯車３４，３６の中心と結合する中間軸３５と、車輪ハブ軸受部１１の内輪１２と同軸に結合する出力軸３８と、出力軸３８の外周面に同軸に設けられる出力歯車３７とを有する。減速部３１は減速機ケーシング３９に収容される。

入力軸３２は入力歯車３３の両端側で、転がり軸受３２ａ，３２ｂを介して、減速機ケーシング３９の正面部分３９ｆおよび背面部分３９ｂに回転自在に支持される。中間軸３５の回転中心になる軸線Ｎは軸線Ｏと平行に延びる。中間軸３５の両端は、軸受３５ａ，３５ｂを介して、減速機ケーシング３９の正面部分３９ｆおよび背面部分３９ｂに回転自在に支持される。中間軸３５の中央部には、第１中間歯車３４および第２中間歯車３６が、中間軸３５の軸線Ｎと同軸に設けられる。第１中間歯車３４の径が第２中間歯車３６の径よりも大きい。大径の第１中間歯車３４は、第２中間歯車３６よりも軸線Ｎ方向他方側に配置されて、小径の入力歯車３３と噛合する。小径の第２中間歯車３６は、第１中間歯車３４よりも軸線Ｎ方向一方側に配置されて、大径の出力歯車３７と噛合する。

中間軸３５の軸線Ｎは、図２に示すように、軸線Ｏおよび軸線Ｍよりも上方に配置される。また中間軸３５の軸線Ｎは、軸線Ｏよりも車両前方、軸線Ｍよりも車両後方に配置される。

出力歯車３７は、出力軸３８の中央部に同軸に設けられる。出力軸３８は軸線Ｏに沿って延びる。出力軸３８の軸線Ｏ方向一方端部は、内輪１２の中心孔に差し込まれて相対回転不可能に嵌合する。かかる嵌合は、スプライン嵌合あるいはセレーション嵌合である。出力軸３８の軸線Ｏ方向中央部（一方端側）は、転がり軸受３８ａを介して、減速機ケーシング３９の正面部分３９ｆに回転自在に支持される。出力軸３８の軸線Ｏ方向他方端部（他方端側）は、転がり軸受３８ｂを介して、減速機ケーシング３９の背面部分３９ｂに回転自在に支持される。

減速部３１は、小径の駆動歯車と大径の従動歯車の噛合、即ち入力歯車３３と第１中間歯車３４の噛合、および、第２中間歯車３６と出力歯車３７の噛合により、入力軸３２の回転を減速して出力軸３８に伝達する。減速部３１の入力軸３２から出力軸３８までの回転要素は、モータ部２１の回転を内輪１２に伝達する駆動伝達経路を構成する。入力軸３２と、中間軸３５と、出力軸３８は、上述した転がり軸受によって両持ち支持される。これらの転がり軸受３２ａ，３５ａ，３８ａ，３２ｂ，３５ｂ，３８ｂはラジアル軸受である。

減速機ケーシング３９は、筒状部分と、当該筒状部分の両端を覆う板状の正面部分３９ｆおよび背面部分３９ｂを含む。筒状部分は、互いに平行に延びる軸線Ｏ、Ｎ、Ｍを取り囲むように減速部３１の内部部品を覆う。板状の正面部分３９ｆは、減速部３１の内部部品を軸線方向一方側から覆う。板状の背面部分３９ｂは、減速部３１の内部部品を軸線方向他方側から覆う。

減速機ケーシング３９の背面部分３９ｂは、モータケーシング２９と結合し、減速部３１の内部空間およびモータ部２１の内部空間を仕切る隔壁でもある。モータケーシング２９は減速機ケーシング３９に支持されて、減速機ケーシング３９から軸線方向他方側へ突出する。

インホイールモータ駆動装置１の外部からモータ部２１のステータ２４に電力が供給されると、モータ部２１のロータ２３が回転し、モータ回転軸２２から減速部３１に回転を出力する。減速部３１はモータ部２１から入力軸３２に入力された回転を減速し、出力軸３８から車輪ハブ軸受部１１へ出力する。車輪ハブ軸受部１１の内輪１２は、出力軸３８と同じ回転数で回転し、内輪１２に取付固定される車輪を駆動する。

なお、本実施の形態においては、インホイールモータ駆動装置１の減速部３１が３軸の平行軸式歯車減速機である例を示したが、減速部はたとえば４軸の平行軸式歯車減速機など、他種の歯車減速機であってもよいし、歯車を有さない減速機であってもよい。

＜潤滑油供給機構について＞
インホイールモータ駆動装置１は、モータ部２１の発熱要素（ステータ２４など）の冷却、および、モータ部２１および減速部３１の回転要素（転がり軸受、歯車など）の潤滑のために、潤滑油供給機構を備えている。

図３～図５を参照して、本実施の形態における潤滑油供給機構について説明する。図３は、インホイールモータ駆動装置１を車幅方向内側から見た外観図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿って切断したインホイールモータ駆動装置１の断面図である。図５は、モータケーシング２９の内部構造を模式的に示す縦断面図である。

インホイールモータ駆動装置１は、潤滑油供給機構として、主に、ケーシング１０の下部に設けられたオイルタンク４０と、オイルタンク４０から潤滑油を汲み上げるオイルポンプ４３と、ステータ２４よりも上方位置において軸線Ｍ方向に沿って配置されたオイル通路４５とを備えている。なお、以下の説明において、モータ部２１の軸線Ｍ方向に沿う方向を、単に軸方向という。

オイルポンプ４３は、吸入油路４１を介してオイルタンク４０から潤滑油を吸入し、吸入した潤滑油を吐出油路４４に吐出する。オイルポンプ４３は、モータ回転軸２２の回転に連動して駆動する。オイルポンプ４３は、たとえば、出力軸３８と同軸に結合され、出力軸３８に駆動される。この場合、オイルポンプ４３は車輪と同じ回転数で駆動される。オイルポンプ４３は、たとえば、アウタロータおよびインナロータを有するトロコイドポンプである。

本実施の形態では、オイルタンク４０は、減速機ケーシング３９の下部に設けられる。オイルポンプ４３は、たとえば減速機ケーシング３９の背面部分３９ｂに一体的に設けられたポンプ室４２に収容される。ポンプ室４２は、モータ部２１（ステータ２４）の外周面の位置よりも車両後方側に配置される。出力軸３８の軸線Ｏ方向他方端部３８ｆはポンプ室４２まで延びており、オイルポンプ４３は、出力軸３８の軸線Ｏ方向他方端部３８ｆと結合する。

吐出油路４４は、リヤカバー２９ｖの壁厚内に形成された昇り油路４４ａを含む。昇り油路４４ａは、平坦壁部９１内を上下方向に延び、上端においてオイル通路４５の一端に接続されている。オイル通路４５は、ステータ２４の上方位置に配置されるため、図３に示されるように昇り油路４４ａは、上端が下端よりも車両前方側となるよう斜めに延びている。

オイル通路４５は、リヤカバー２９ｖの上端部に設けられた円筒部４５ａと、円筒部４５ａに一端が嵌め入れられた管状部材（以下「オイル管」という）４５ｂにより構成されている。円筒部４５ａは、昇り油路４４ａの上端と交差（直交）して軸方向に延びている。オイル管４５ｂは、モータケーシング２９の上部に取り付け固定され、減速機ケーシング３９の背面部分３９ｂを貫通して軸方向に延びている。つまり、オイル管４５ｂは、モータ室Ｓ１と減速室Ｓ３とに跨って配置されている。オイル管４５ｂの他端は、典型的には閉鎖されている。

オイル通路４５には、軸方向に沿って複数の孔（以下「オイル孔」という）４６が互いに間隔をあけて設けられている。これにより、オイル通路４５を流れる潤滑油は、オイル孔４６から径方向に吐出される。なお、オイル孔４６の径方向位置は互いに異なっていてもよい。モータ室Ｓ１において、複数のオイル孔４６のうちの少なくとも１つは、ステータ２４の軸方向幅内に位置し、他の少なくとも１つは、ステータ２４の軸方向幅外に位置する。なお、後者のオイル孔４６は、円筒部４５ａに設けられていてもよい。

モータ室Ｓ１において、オイル孔４６から吐出される潤滑油は、モータ部２１のステータ２４および転がり軸受２７，２８に供給される。ステータ２４の冷却および転がり軸受２７，２８の潤滑に供された潤滑油は、ケーシング１０の下部に設けられたオイルタンク４０へと戻る。

ここで、図５に示されるように、インホイールモータ駆動装置１の軸方向寸法を短縮するために、モータ回転軸２２の軸方向他方端部を支持する転がり軸受２８は、ロータ２３の軸方向位置と重なっている。つまり、転がり軸受２８は、その全体または一部が、ロータ２３の軸方向幅Ｄ内に配置されている。なお、本実施の形態では、モータ回転軸２２の軸方向一方端部を支持する転がり軸受２７もまた、その全体または一部が、ロータ２３の軸方向幅Ｄ内に配置されている。

インホイールモータ駆動装置１は軸方向だけでなく径方向においても小型化が求められるため、転がり軸受２８が嵌め入れられる軸受嵌合部６３（筒状部６２）とロータ支持部２３ｂとの間の隙間Ｓ１３の径方向の間隔は、非常に小さい。本実施の形態では、軸受嵌合部６３のうちロータ支持部２３ｂの内径側に位置する部分の外径寸法が、他の部分よりも小径とされている。筒状部６２の外周面は、先端側（軸方向一方側）に向かうにつれて先細りとなるようテーパ状に形成されたテーパ面６２ａを有している。

このような構造を採用するインホイールモータ駆動装置１における転がり軸受２８の潤滑構造について、以下に詳細に説明する。

＜転がり軸受２８の潤滑構造について＞
図６をさらに参照して、本実施の形態における転がり軸受２８の潤滑構造について説明する。図６は、図５の要部（ＶＩ部分）を拡大して示した部分断面図である。

軸受嵌合部６３を有する筒状部６２は、モータ室Ｓ１とセンサ室Ｓ２との境界部に設けられており、軸受嵌合部６３は、モータ室Ｓ１に含まれる第１空間Ｓ１０とセンサ室Ｓ２に含まれる第２空間Ｓ２０との間に位置している。本実施の形態において第１空間Ｓ１０は、モータ回転軸２２の軸方向一端から他端まで真っ直ぐ延びる中心軸部分２２ａの外周面と、この中心軸部分２２ａとロータ２３との連結部分２２ｂの端面と、ロータ支持部２３ｂの内周面とに囲まれた環状空間である。

筒状部は、軸受嵌合部６３とセンサ室Ｓ２との間に配置された隔壁部６４を含む。軸受嵌合部６３に収容された転がり軸受２８は、隔壁部６４の端面に対面するように配置されている。レゾルバ８０が嵌め入れられるセンサ嵌合部６５は、この隔壁部６４に含まれる。本実施の形態では、センサ嵌合部６５は、その内周面６５ａが円弧面となるようにＣ字状に形成されている。センサ嵌合部６５の内周面６５ａは、軸受嵌合部６３の内周面６３ａよりも小径である。

軸受嵌合部６３の上部には、転がり軸受２８に潤滑油を供給するための供給路４７が形成されている。供給路４７は、軸受嵌合部６３（筒状部６２）を径方向に貫通する貫通孔である。図５に示すように、オイル通路４５のオイル孔４６から吐出された潤滑油が、供給路４７を通過して転がり軸受２８に供給される。転がり軸受２８を潤滑した潤滑油は、ケーシング１０の下部に設けられたオイルタンク４０へと還流する。なお、図１２には、オイルタンク４０に貯留される潤滑油の油面の位置が二点鎖線で示されている。

ここで、図１２、図１３の比較例（インホイールモータ駆動装置１００）に示すように、筒状部１６２の軸受嵌合部１６３には供給路４７のみが形成され、かつ、軸受嵌合部１６３の端面の位置（Ｌ１０）と転がり軸受２８の端面の位置（Ｌ１０）とが一致している場合、転がり軸受２８を潤滑した潤滑油は、通常、第１空間Ｓ１０側からモータ室Ｓ１を流下してオイルタンク４０に戻る。

この場合、第１空間Ｓ１０に排出された潤滑油は、ロータ支持部２３ｂと軸受嵌合部１６３との間の狭い隙間Ｓ１３を通って流下する。車両走行中、ロータ２３は高速回転しており、潤滑油がこの隙間を通過することで、ロータ２３の回転抵抗となってしまう。

これに対し、本実施の形態では、図６に示されるように、第１空間Ｓ１０に面する軸受嵌合部６３の端面の位置Ｌ２が、転がり軸受２８の端面の位置Ｌ１よりも第１空間Ｓ１０側に位置している。つまり、軸受嵌合部６３は、転がり軸受２８の端面の位置Ｌ１よりも第１空間Ｓ１０側に突出する環状の突出部６３ｐを有している。これにより、突出部６３ｐにおいて、転がり軸受２８を潤滑した潤滑油（の少なくとも一部）を受けることができる。

また、軸受嵌合部６３には、突出部６３ｐにおいて受けた潤滑油をセンサ室Ｓ２（第２空間Ｓ２０）に排出するための排出路４８が、軸方向に沿って形成されている。これにより、転がり軸受２８の潤滑に供された潤滑油を、排出路４８を介してセンサ室Ｓ２に迂回させることができるため、ロータ支持部２３ｂと軸受嵌合部６３との間の狭い隙間Ｓ１３を通る潤滑油量を少なくすることができる。したがって、本実施の形態によれば、ロータ２３の回転抵抗を減少させることができる。

排出路４８の具体的な構成例については、図７～図９をさらに参照して説明する。図７は、リヤカバー２９ｖ単体を内部側から（車幅方向外側から）見た斜視図である。図８は、リヤカバー２９ｖに転がり軸受２８が取り付けられた状態を内部側から見た斜視図である。図９は、リヤカバー２９ｖ単体を外部側から（車幅方向内側から）見た平面図である。

排出路４８は、モータ回転軸２２の軸線Ｍよりも下方側に配置されている。排出路４８は、軸受嵌合部６３の内周面６３ａに設けられた溝６３ｂと、溝６３ｂに連なって延び、隔壁部６４を軸方向に貫通する排出穴６４ｂとを含む。排出穴６４ｂは、隔壁部６４のうち、Ｃ字状に形成されたセンサ嵌合部６５が無い部分（以下「平坦部」という）６４ｆに設けられている。

溝６３ｂは、突出部６３ｐの部分にも設けられていることが望ましい。これにより、突出部６３ｐにおいて受けた潤滑油を回収し易くすることができる。本実施の形態では、溝６３ｂは、軸受嵌合部６３の軸方向一端から他端まで貫通して延びている。

また、排出路４８の底面は、第１空間Ｓ１０側よりも第２空間Ｓ２０側が下方となるよう傾斜していることが望ましい。これにより、突出部６３ｐにおいて受けた潤滑油の多くを第２空間Ｓ２０へと排出することができる。排出路４８のうち溝６３ｂの部分にのみ傾斜が設けられていてもよい。

本実施の形態のように、排出路４８が、センサ室Ｓ２に面する隔壁部６４を貫通するように設けられる場合、レゾルバ８０は、排出路４８（つまり排出穴６４ｂ）に干渉しない位置に取り付けられる。レゾルバ８０の固定構造については、図１０をさらに参照して説明する。図１０は、リヤカバー２９ｖにレゾルバ８０が取り付けられた状態を外部側から（車幅方向内側から）見た平面図である。

レゾルバ８０は、平面視において、円筒状の本体部８０ａと、本体部８０ａの外周面に接するように配置された直方体形状の結線部８０ｂとを有している。本体部８０ａと結線部８０ｂとは一体形成されている。本体部８０ａは、センサ嵌合部６５の内周面６５ａに嵌め入れられる。結線部８０ｂは、隔壁部６４のうちの平坦部６４ｆに接するように設けられる。図１０に示されるように、結線部８０ｂは、排出路４８（排出穴６４ｂ）に重ならない位置に配置されている。

レゾルバ８０は、薄板により形成された固定部材８２によって、センサ嵌合部６５の端面に固定されている。固定部材８２は、円環状ではなく、略Ｃ字状に形成されている。つまり、固定部材８２は、周方向の一部に切欠き部８２ｂを有している。

固定部材８２は、レゾルバ８０の本体部８０ａの円弧状の縁部に当接するように配置されて、複数のボルト８３によって筒状部６２（センサ嵌合部６５）の端面に固定されている。具体的には、固定部材８２は、周方向に互いに間隔をあけて設けられた複数の貫通穴を有しており、センサ嵌合部６５の端面には、貫通穴に対応する位置に複数の雌ねじ穴６５ｂが設けられている。ボルト８３の軸部が固定部材８２の貫通孔に通されて、センサ嵌合部６５の雌ねじ穴６５ｂに螺合することにより、レゾルバ８０がセンサ嵌合部６５に固定される。

上述のように、排出路４８の排出穴６４ｂは、隔壁部６４のうちの平坦部６４ｆに設けられているため、固定部材８２に覆われることなく露出している。つまり、レゾルバ８０は、排出穴６４ｂの部分に切欠き部８２ｂが位置するように配置された固定部材８２によって、隔壁部６４の端面に固定されている。

このように、排出路４８の出口は、レゾルバ８０の結線部８０ｂおよび固定部材８２の双方に重ならないように配置されている。これにより、レゾルバ８０および固定部材８２が、排出路４８を通過した潤滑油の排出を妨げることがないため、潤滑油を適切にセンサ室Ｓ２に排出することができる。なお、排出路４８の出口に干渉しないようにレゾルバ８０および固定部材８２を配置できれば、レゾルバ８０および固定部材８２の形状は上記例に限定されない。

ここで、結線部８０ｂから延びる信号線８１は、モータ室Ｓ１とセンサ室Ｓ２とを連通する連通穴７１を介してモータ室Ｓ１に一旦引き込まれてから、リヤカバー２９ｖに設けられた信号線引き出し口７２から引き出される。連通穴７１は、排出路４８よりも下方側の位置に設けられている。そのため、図５および図６に示されるように、排出路４８からセンサ室Ｓ２に排出された潤滑油は、連通穴７１を通って、モータ室Ｓ１に戻される。

モータ室Ｓ１には、センサ室Ｓ２から連通穴７１を通って戻される潤滑油が、ロータ２３の端面に飛散することを防止するための障壁部６６が設けられていることが望ましい。障壁部６６は、軸受嵌合部６３よりも下方側において、その少なくとも一部がロータ２３の端面に対面するように配置される。また、軸方向に見て、障壁部６６の少なくとも一部が連通穴７１の一部（たとえば下方側の一部）と重なる。これにより、転がり軸受２８の潤滑に供された潤滑油がロータ２３の回転抵抗となる可能性をより十分に低減できる。

本実施の形態において、障壁部６６は、図８に示される配線固定部材７３によって構成されている。配線固定部材７３は、たとえば、板状部材が略Ｌ字状に折り曲げられて形成されており、径方向に延在する縦板部７３ａと、軸方向に延びる横板部７３ｂとにより構成されている。縦板部７３ａは、リヤカバー２９ｖの内側端面から離れて配置されており、この縦板部７３ａが障壁部６６として機能する。縦板部７３ａと筒状部６２（軸受嵌合部６３）の外周面との間には、隙間５０が設けられている。横板部７３ｂとケーシング１０（リヤカバー２９ｖ）の筒状部の内周面との間にも、隙間４９が設けられている。

配線固定部材７３は、たとえば、縦板部７３ａを貫通するボルト７５によってリヤカバー２９ｖの内側端面に固定されている。図７に示されるように、リヤカバー２９ｖの内側端面には、ボルト７５の軸部を受入れる円筒状の取付部７４が突出して設けられている。配線固定部材７３の縦板部７３ａには、レゾルバ８０の信号線８１が固定される。配線固定部材７３の横板部７３ｂには、他種の信号線（たとえば、オイルタンク４０に貯められた潤滑油の温度を検知する油温センサ（図示せず）から延びる信号線）が固定されてもよい。

この場合、配線固定部材７３の縦板部７３ａとリヤカバー２９ｖの内側端面との間を流下した潤滑油は、横板部７３ｂとリヤカバー２９ｖまたはモータケーシング２９の内周面との間の隙間４９を通ってオイルタンク４０へと還流する。

このように、本実施の形態では、配線固定部材７３が障壁部６６を兼ねるため、部品点数を抑えることができる。なお、障壁部６６は、軸受嵌合部６３（筒状部６２）との間に間隔をあけて配置されることとしたが、軸受嵌合部６３に接するように配置されてもよい。また、障壁部６６は、ケーシング１０と別体の部材によって形成される例に限定されず、たとえば図５および図６に示されるように、ケーシング１０と一体形成されていてもよい。

なお、信号線８１の先端に設けられる端子（図示せず）は、信号線引き出し口７２において、車体側から延びる信号線の先端に設けられるコネクタ（図示せず）に接続される。この場合、コネクタは、図３に示すコネクタ固定部材８４によって固定される。コネクタ固定部材８４は、信号線引き出し口７２の周囲を取り囲むように環状に形成され、信号線引き出し口７２の車両前方側および後方側の双方に、ボルト８５の軸部を挿通するための貫通穴が設けられている。ボルト８５の軸部は、コネクタ固定部材８４の貫通穴を貫通し、リヤカバー２９ｖの外側端面（車幅方向内側を向く端面）に設けられた雌ねじ穴に螺合する。これにより、コネクタを確りとリヤカバー２９ｖに固定することができる。

上述のように、本実施の形態によれば、レゾルバ８０を収容するセンサ室Ｓ２を潤滑油の迂回経路として利用することで、潤滑油をロータ２３に掛かり難くすることができる。これにより、ロータ２３の回転抵抗を減らすことができるため、モータ部２１の効率を向上させることができる。

また、排出路４８の底面の少なくとも一部は、センサ室Ｓ２側が下方となるよう傾斜しているため、突出部６３ｐにおいて受けた（回収した）潤滑油をセンサ室Ｓ２へと効率的に導くことができる。

なお、図１１に示されるように、突出部６３ｐにおいて受けた潤滑油をより効率良くセンサ室Ｓ２に導くために、突出部６３ｐの先端に、径方向内側に突出する返し部６７が設けられていてもよい。返し部６７は、少なくとも軸線Ｍよりも下方側に配置され、溝６３ｂの端縁に交差するように設けられていることが望ましい。これにより、突出部６３ｐの内周面において受けた潤滑油が第１空間Ｓ１０側に流れようとしたとしても、返し部６７によって返されるため、第１空間Ｓ１０へと流れる潤滑油量をより十分に減少させることができる。

また、モータ室Ｓ１には、連通穴７１の少なくとも一部と対面するように障壁部６６が配置されるため、センサ室Ｓ２に排出された潤滑油がオイルタンク４０に戻るときに、潤滑油がロータ２３に飛散することを防止できる。

また、レゾルバ８０の信号線８１が障壁部６６に固定されるため、信号線８１をロータ２３から隔離できる。これにより、信号線８１が、高速回転するロータ２３に巻き込まれて断線することを防止できる。

なお、本実施の形態では、軸受嵌合部６３が、モータ室Ｓ１とセンサ室Ｓ２との間に位置する例について説明したが、限定的ではなく、モータ室Ｓ１と、センサ室Ｓ２以外の空間との間に位置していてもよい。つまり、上述の第２空間Ｓ２０は、センサ室Ｓ２に含まれなくてもよい。

また、本実施の形態では、モータ回転軸２２を回転自在に支持する２つの転がり軸受２７，２８のうち、レゾルバ８０側に位置する転がり軸受２８の潤滑構造について説明したが、減速部３１側の転がり軸受２７においても同様の潤滑構造を採用してもよい。

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。

１，１００ インホイールモータ駆動装置、１０ ケーシング、１１ 車輪ハブ軸受部、２１ モータ部、２２ モータ回転軸、２３ ロータ、２３ａ ロータコア、２３ｂ ロータ支持部、２４ ステータ、２７，２８ 転がり軸受、２９ モータケーシング、２９ｖ リヤカバー、３１ 減速部、３９ 減速機ケーシング、４０ オイルタンク、４３ オイルポンプ、４５ オイル通路、４７ 供給路、４８ 排出路、６１，６３，１６３ 軸受嵌合部、６２，１６２ 筒状部、６３ｂ 溝、６３ｐ 突出部、６４ 隔壁部、６４ｂ 排出穴、６５ センサ嵌合部、６６ 障壁部、６７ 返し部、７１ 連通穴、７２ 信号線引き出し口、７３ 配線固定部材、８０ レゾルバ、８１ 信号線、８２ 固定部材、８２ｂ 切欠き部、Ｓ１ モータ室、Ｓ２ センサ室、Ｓ３ 減速室、Ｓ１０ 第１空間、Ｓ２０ 第２空間、Ｗ ホイール。

Claims (10)

1. 車輪のホイール内に配置されるインホイールモータ駆動装置であって、
   ロータ、前記ロータと一体回転するモータ回転軸、および前記モータ回転軸の軸方向端部を回転自在に支持する転がり軸受を含む、モータ部と、
   前記モータ部を収容するケーシングと、
   前記ケーシングに設けられ、軸方向に互いに離れて配置された前記ロータ側の第１空間とその反対側の第２空間との間に位置して前記転がり軸受が嵌め入れられる軸受嵌合部とを備え、
   前記軸受嵌合部は、前記第１空間に面するように配置された前記転がり軸受の端面の位置よりも前記第１空間側に突出して、前記転がり軸受に供給された潤滑油を受ける突出部を有しており、
   前記軸受嵌合部には、前記突出部において受けた潤滑油を前記第２空間に排出するための排出路が形成されている、インホイールモータ駆動装置。
2. 前記軸受嵌合部には、前記転がり軸受に上方から潤滑油を供給するための供給路が形成されており、
   前記排出路は、前記モータ回転軸の軸線よりも下方側に配置されている、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 前記排出路の底面は、前記第１空間側よりも前記第２空間側が下方となるよう傾斜している、請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 前記ロータは、ロータコアと、前記ロータコアを支持するロータ支持部とを含み、
   前記転がり軸受の少なくとも一部が、前記ロータの軸方向位置と重なっている、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. 前記第１空間は、前記ロータおよび前記モータ回転軸の中央部が配置されたモータ室に含まれ、
   前記第２空間は、前記モータ回転軸の回転を検出する回転センサが配置されたセンサ室に含まれる、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. 前記軸受嵌合部と前記センサ室との間に配置された隔壁部をさらに備え、
   前記排出路は、前記軸受嵌合部の内周面に形成された溝と、前記隔壁部を軸方向に貫通する排出穴とを含む、請求項５に記載のインホイールモータ駆動装置。
7. 前記突出部の先端には、前記溝に交差するように配置された返し部が設けられている、請求項６に記載のインホイールモータ駆動装置。
8. 前記回転センサは、前記排出穴の部分に切欠き部が位置するように配置された略Ｃ字状の固定部材によって、前記隔壁部の端面に固定されている、請求項６または７に記載のインホイールモータ駆動装置。
9. 前記排出路よりも下方側の位置に、前記モータ室と前記センサ室とを連通する連通穴が設けられており、
   前記モータ室には、前記センサ室から前記連通穴を通って前記モータ室に戻される潤滑油の前記ロータへの飛散を防止する障壁部が設けられている、請求項５～８のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
10. 前記障壁部に、前記回転センサの信号線が固定されている、請求項９に記載のインホイールモータ駆動装置。

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