JP7207852B2

JP7207852B2 - 車両用モータ駆動装置

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Publication number: JP7207852B2
Application number: JP2018021150A
Authority: JP
Inventors: 直哉竹内; 四郎田村; 真也太向
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2023-01-18
Anticipated expiration: 2038-02-08
Also published as: JP2019140770A; WO2019156119A1; CN111758205A

Description

本発明は、車輪を駆動するモータ駆動装置に関し、モータ部のステータをモータ部のケーシングに固定する構造に関する。

特許文献１のように、車輪を駆動するモータが知られている。特許文献１はハウジングに収納されるステータに関し、ステータコアの中心回りに３点の周方向位置で、ステータコアを径方向外方に突出させて当接部とする。かかるステータコア当接部は、ハウジングの内周面に当接する。ステータコアを貫通して当該ステータコアをハウジングに締結する締結部材は首長のボルトであり、かかるステータコア当接部の周方向位置に含まれるよう配置される。

特許文献１の記載によれば、ステータコア当接部がハウジング内周面に直接当接することで、モータのロータとステータとの偏芯を抑制するという。ひいてはモータの騒音、振動が抑制されるという。

特許第４８１１１１４号公報

ところでモータ（回転電機）の騒音、振動は、上記のようなロータとステータの偏芯の他、多種多様な原因に基づく。換言するとロータおよびステータが同軸に保持されていても、ステータ自身の微振動がモータの他の部品に伝達して、該部品から不快な騒音を起こす場合がある。

本発明者は、モータ駆動時に、モータの軸線方向端面を覆う円形カバーが膜振動して騒音源となることに気付いた。

特許文献１記載のモータによれば、締結部材（ボルト）の頭部に近い箇所、つまり円形カバーの近傍で、ステータコアが外径側に突出してハウジングに当接する。かかる当接箇所の近傍に円形カバーが取付固定される。このため、ステータ自身が微振動すると、微振動が減衰されずに円形カバーに伝達して円形カバーを加振してしまい、円形カバーが不快な騒音源になってしまう。

本発明は、上述の実情に鑑み、車輪を駆動するモータ駆動装置において、ステータの端面を覆うカバーが騒音源とならないようにする技術を提供することを目的とする。

この目的のため本発明による車両用モータ駆動装置は、車輪を駆動するモータ部を備え、かかるモータ部は、モータ回転軸と、モータ回転軸と結合するロータと、ロータと隙間を介して対面する筒状のステータと、ステータの外周を包囲するモータケーシングと、ステータの一方端を支持するケーシング基部と、ステータの他方端を覆うモータケーシングカバーと、モータ回転軸回りにおける所定の周方向位置に配置されてステータをケーシング基部に固定する固定手段とを有し、これらのモータケーシングおよびケーシングカバーは、軸線方向に互いに突き合わされる突合面をそれぞれ有し、モータケーシングの突合面は、ステータの外周面を囲繞する形状であって、ステータの外周面に沿って延びる近接部分と、ステータの外周面から離れるように外径側へ突出する膨らみ部分とを含み、固定手段が配置される所定の周方向位置は、膨らみ部分の周方向位置と重なる。

かかる本発明によれば、モータケーシングが固定手段から離隔される。またモータケーシングが、ステータのうち固定手段と連結する部位からも離隔される。特にモータケーシングとモータケーシングカバーの突合面が、固定手段からも、ステータのうち固定手段と連結する部位からも離隔される。したがってモータ部が車輪を駆動する際にステータ自身が微振動しても、突合面でモータケーシングに突き合わされるモータケーシングカバーは殆ど加振されない。したがって本願発明によれば、ステータの端面を覆うモータケーシングカバーの膜振動を低減して不快な騒音を抑制することができる。

本発明の一局面としてモータケーシングは、ステータに設けられるコイルから延びるコイル端子、車両用モータ駆動装置の外部から引き込まれる動力線の端部、車両用モータ駆動装置内部に設けられるセンサから延びる導線の端子、および車両用モータ駆動装置の外部から引き込まれる信号線の端部、のうち少なくとも１を収納する箱状の端子ボックスを含み、突合面の膨らみ部分は、端子ボックスの輪郭をなす。かかる局面によれば、膨らみ部分が端子ボックスを兼用することから、膨らみ部分とステータとの間の空間を端子ボックスの内部空間として有効利用することができる。他の局面として、膨らみ部分とステータとの間は、単なる隙間であってもよい。

本発明の好ましい局面として固定手段は、モータ回転軸と平行に延びてステータを貫通するボルトであり、該ボルトの軸部先端がケーシング基部に設けられた雌ねじ穴と螺合し、該ボルトの頭部がステータに当接する。かかる局面によれば、ステータはボルト締結により軸線方向に変位しないよう確りと固定される。ボルトの長さは特に限定されない。一例としてボルトはステータよりも長く、ステータの軸線方向他方端から軸線方向一方端まで貫通する。他の例としてボルトはステータよりも短く、ステータの軸線方向一方端部にフランジ部や外径側に突出する突起を設けておき、かかるフランジ部または突起に貫通孔を設けておき、かかる貫通孔にボルトを通して締結してもよい。

本発明のさらに好ましい局面としてステータは当該ステータの外周面から突出する突起を有し、固定手段はステータの突起をケーシング基部に固定し、モータケーシングはステータの突起から離れるように外径側へ突出する突出部を有する。かかる局面によれば、ステータに設けた突起によって、ステータを車両用モータ駆動装置のケーシングに取り付けるための構造が実現する。またモータケーシングの突出部は、ステータの突起を回避するように突出しているから、モータケーシング内周面とステータ外周面が離隔され、ステータの振動がモータケーシングカバーへ伝達し難くされる。なお突起は、フランジのようにステータの軸線方向一方端部に設けられてもよいし、あるいは突条のようにステータの軸線方向一方端から他方端まで延びていてもよい。また突起は、固定手段の周方向配列に対応するよう、ステータの所定の周方向位置に設けられるとよい。他の局面として、ステータに突起を設けることなく、円筒形状あるいは多角形のステータをケーシング基部に取り付けてもよい。

本発明の車両用モータ駆動装置は、電動車両のいずれかの位置に設けられる。本発明の一局面として、車輪と連結するハブ輪を回転自在に支持する車輪ハブ軸受部をさらに備え、車輪の内空領域に配置される。かかる局面によれば、ロードホイールの内空領域に配置されるインホイールモータ駆動装置において、モータ部のモータケーシングカバーから発生する不快な騒音を抑制できる。他の局面として車両用モータ駆動装置は、車体に搭載されるオンボードモータ駆動装置であってもよい。オンボードモータ駆動装置は等速継手および駆動軸を介して車輪と連結する。

このように本発明によれば、車輪を駆動するモータにおいて、モータの端部に設けられてモータ内部のステータの端面を覆うモータケーシングカバーが、膜振動することを低減することができ、モータケーシングカバーから不快な騒音が発生することを抑制できる。

本発明の一実施形態になるインホイールモータ駆動装置の内部を示す模式図である。同実施形態を示す展開断面図である。同実施形態のモータ部を模式的に示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態になるインホイールモータ駆動装置の内部を示す模式図であり、モータケーシングカバーを外しステータ等の位置を表す。発明の理解を容易にするため図１では、ロータ等の部品は図略される。図１中、紙面右側は車両前方を表し、紙面左側は車両後方を表し、紙面上側は車両上方を表し、紙面下側は車両下方を表す。図１では、車幅方向内側（インボード側）から車幅方向外側（アウトボード側）を視ている。

図２は、同実施形態を示す展開断面図であり、図２で表される断面は、図１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を含む平面を、この順序で接続した展開平面である。図２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。

図２に示すように、インホイールモータ駆動装置１０は、図示しない車輪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。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。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１０の軸線方向一方（アウトボード側）に配置され、モータ部２１はインホイールモータ駆動装置１０の軸線方向他方（インボード側）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の軸線方向位置と重なる。

インホイールモータ駆動装置１０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１０は、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１０は、電動車両を時速０～１８０ｋｍ／ｈで走行させることができる。

図２に示すように車輪ハブ軸受部１１は、回転内輪・固定外輪とされ、図示しない車輪ホイールと結合する回転輪（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の外周面には周方向で異なる位置に複数の外輪突出部１３ｆが立設される。外径方向に突出する各外輪突出部１３ｆには貫通孔が穿設される。各貫通孔は軸線Ｏと平行に延び、軸線Ｏ方向一方側からボルト１５が通される。各ボルト１５の軸部は、キャリア部材６１に穿設される雌ねじ孔と螺合する。これにより外輪１３はキャリア部材６１に連結固定される。

キャリア部材６１の軸線Ｏ方向他方側には本体ケーシング３８の正面部分３８ｆが隣接して配置される。キャリア部材６１には複数の雌ねじ孔がさらに穿設される。本体ケーシング３８の正面部分３８ｆには周方向で異なる位置に複数の貫通孔が設けられ、これらの貫通孔はキャリア部材の雌ねじ孔と接続する。キャリア部材６１の雌ねじ孔および外輪突出部１３ｆの貫通孔は軸線Ｏと平行に延び、軸線Ｏ方向他方側からボルト６２が通される。各ボルト６２の軸部は、キャリア部材６１に穿設される雌ねじ孔と螺合する。これにより本体ケーシング３８はキャリア部材６１に連結固定される。

なお本体ケーシング３８とは、減速部３１の外郭をなすケーシングをいう。正面部分３８ｆは、本体ケーシング３８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。外輪１３は正面部分３８ｆを貫通する。

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からインホイールモータ駆動装置１０の外部へ突出する内輪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、図示しないブレーキロータ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で車輪のロードホイールと結合し、車輪と一体回転する。

内輪１２および外輪１３間の環状空間には、複数列の転動体１４が配置される。内輪１２の軸線Ｏ方向中央部の外周面は、第１列に配置される複数の転動体１４の内側軌道面を構成する。内輪１２の軸線Ｏ方向他方端部外周には内側軌道輪１２ｒが嵌合する。内側軌道輪１２ｒの外周面は、第２列に配置される複数の転動体１４の内側軌道面を構成する。外輪１３の軸線Ｏ方向一方端部の内周面は、第１列の転動体１４の外側軌道面を構成する。外輪１３の軸線Ｏ方向他方端部の内周面は、第２列の転動体１４の外側軌道面を構成する。内輪１２および外輪１３間の環状空間には、シール材１６がさらに介在する。シール材１６は環状空間の両端を封止して、塵埃および異物の侵入を阻止する。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３７が差し込まれてスプライン嵌合する。

モータ部２１は、モータ回転軸２２、ロータ２３、ステータ２４、およびモータケーシング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。モータ部２１は、インナロータ、アウタ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はステータ２４の外周を包囲する。モータケーシング２５の軸線Ｍ方向一方端は本体ケーシング３８の背面部分３８ｂと結合する。モータケーシング２５の軸線Ｍ方向他方端は、板状のモータケーシングカバー２５ｖで封止される。背面部分３８ｆは、本体ケーシング３８のうち減速部３１の軸線Ｍ方向（軸線Ｏ方向）他方端を覆うケーシング壁部である。

本体ケーシング３８およびモータケーシング２５は、インホイールモータ駆動装置１０の外郭をなすケーシングを構成する。以下の説明において本体ケーシング３８およびモータケーシング２５の一部を、単にケーシングともいう。

ステータ２４は円筒形状のステータコア２４ｂと、該ステータコア２４ｂに巻回されたコイル２４ｃを含む。ステータコア２４ｂはリング状の鋼板を軸線Ｍ方向に積層してなる。

モータ回転軸２２の両端部は、転がり軸受２７，２８を介して、本体ケーシング３８の背面部分３８ｂと、モータ部２１のモータケーシングカバー２５ｖに回転自在に支持される。モータ回転軸２２の軸線Ｍ方向他方端部には回転角センサ５２が設けられる。回転角センサ５２は転がり軸受２８よりも軸線Ｍ方向内側に配置され、モータケーシングカバー２５ｖの中央部に取り付けられる。

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。例えば図１に示すようにモータ部の軸線Ｍは、軸線Ｏから車両前後方向にオフセットして、具体的には軸線Ｏよりも車両前方、に配置される。

図１に示すようにモータケーシング２５は略円筒を基調としつつ、所定の周方向位置が外径側に突出する形状である。本実施形態のモータケーシング２５は、上方へ突出する箱状の動力線端子ボックス２６ｂと、車両後方へ突出する箱状の信号線端子ボックス２６ｃと、車両前方へ突出する半円筒形状の突出部２６ｄとを含む。具体的には動力線端子ボックス２６ｂは、軸線Ｍよりも上方に配置される。信号線端子ボックス２６ｃは、軸線Ｍよりも下方かつ車両後方に配置される。突出部２６ｄは、軸線Ｍよりも下方かつ車両前方に配置される。

モータケーシング２５のうち周方向に離れたこれら３箇所の突出部の間の部分は、円筒部分２９，２９，２９を構成する。円筒部分２９，２９，２９の内壁面は軸線Ｍを中心とする円筒面である。

動力線端子ボックス２６ｂは、ステータ２４の軸線Ｍ方向端部（コイルエンド）から引き出される３本のコイル端子４１を収容する。また動力線端子ボックス２６ｂには、インホイールモータ駆動装置１０の外部から延びる３本の動力線（図示せず）が引き込まれ、各動力線の端部が図示しないコネクタ構造を介して各コイル端子４１に接続される。

信号線端子ボックス２６ｃには、インホイールモータ駆動装置１０内部に設置される回転角センサ５２、温度センサ（図示せず）、その他のセンサ、といった複数のセンサから延びる導線の端部（図示せず）が集約される。また信号線端子ボックス２６ｃには、インホイールモータ駆動装置１０の外部から延びる信号線（図示せず）が引き込まれ、信号線の端部が図示しないコネクタ構造を介して導線の端部に接続される。

図１は、モータケーシング２５からモータケーシングカバー２５ｖを取り外すことによって現れるステータ２４の端面を表す。図面の煩雑を避けるため、図１中、ステータ２４端面をハッチングで簡素化して示し、ロータ、モータ回転軸、およびステータ２４を背面部分３８ｂに固定する構造の一部を図略してある。

円筒部分２９，２９，２９の内周面は、ステータ２４の外周面と接触する。このように周方向に離れて配置される三箇所の円筒部分２９，２９，２９がステータ２４の外周面を外径側から支持することによって、ステータ２４は軸線Ｍと同軸になるよう位置決めされる。かかるステータ２４とモータケーシング２５の嵌め合いは圧入嵌合であってもよい。

円筒部分２９に隣接してモータケーシング２５の内壁面には、溝状の切欠き２５ｇが形成される。またステータ２４の外周面にも、溝状の切欠き２４ｇが同様に形成される。各切欠き２４ｇ，２５ｇは軸線Ｍと平行に延び、円弧断面である。また切欠き２４ｇ，２５ｇは同じ周方向位置とされ、両切欠き２４ｇ，２５ｇ間に丸棒状の回り止めピン３０が差し込まれる。本実施形態では周方向複数箇所に回り止めピン３０が設置される。回り止めピン３０を弾性部材とすることにより、ステータ２４の振動がモータケーシング２５へ伝達することを低減することができる。

ステータ２４の外周面には外径側へ突出する突条２４ｄが形成される。突条２４ｄはステータコア２４ｂ（図２）の一部であり、ステータ２４の軸線Ｍ方向一方端から他方端まで延びる。本実施形態では、周方向に間隔をあけて複数個所に突条２４ｄが設けられる。各突条２４ｄには軸線Ｍと平行に延びる貫通孔２４ｈが形成される。貫通孔２４ｈは後述する固定手段が通され、これによりステータ２４はインホイールモータ駆動装置のケーシングに取付固定される。各突条２４ｄは、動力線端子ボックス２６ｂ、信号線端子ボックス２６ｃ、および突出部２６ｄにそれぞれ収容される。突出部２６ｄの内壁面と突条２４ｄの間には隙間Ｇが介在する。また別の突条２４ｄは、動力線端子ボックス２６ｂや信号線端子ボックス２６ｃの内部空間に配置されることから、突条２４ｄはこれら端子ボックスの内壁面から離隔される。突条２４ｄ、特に突条２４ｄの軸線Ｍ方向一方端部は、ステータ２４のうち背面部分３８ｂ側に取付固定される部位に相当する。

貫通孔２４ｈは、周方向に間隔を開けて複数設けられる。具体的には貫通孔２４ｈは、軸線Ｍよりも上方および下方にそれぞれ配置される。さらに軸線Ｍよりも下方のうち、車両前方および車両後方に貫通孔２４ｈがそれぞれ配置される。あるいは図示しない変形例として、軸線Ｍよりも上方のうち、車両前方および車両後方に貫通孔２４ｈがそれぞれ配置されてもよい。突条２４ｄも同様である。本実施形態では、突条２４ｄおよび貫通孔２４ｈが周方向等間隔に３箇所配置される。

キャリア部材６１は、箱状の信号線端子ボックス２６ｃよりも上方および下方へ広がり、かかる広がり部分に複数の貫通孔６３を有する。かかる貫通孔６３にボルト６２（図２）等の連結具を通すことにより、キャリア部材６１は図示しないサスペンション装置に連結される。これによりインホイールモータ駆動装置１０は、サスペンション装置を介して電動車両の車体に連結され、サスペンション装置の作用によって上下方向のバウンド・リバウンドが可能になる。またインホイールモータ駆動装置１０はサスペンション装置の作用によって左右方向の転舵が可能になる。

図２に示すように減速部３１は、モータ部２１のモータ回転軸２２と同軸に結合する入力軸３２ｓと、入力軸３２ｓの外周面に同軸に設けられる入力歯車３２と、複数の中間歯車３３，３５と、これら中間歯車３３，３５の中心と結合する中間軸３４と、車輪ハブ軸受部１１の内輪１２と同軸に結合する出力軸３７と、出力軸３７の外周面に同軸に設けられる出力歯車３６と、これら複数の歯車および回転軸を収容する本体ケーシング３８を有する。本体ケーシング３８は減速部３１の外郭をなすことから減速部ケーシングともいう。

入力歯車３２は外歯のはすば歯車である。入力軸３２ｓは中空構造であり、この入力軸３２ｓの中空孔にモータ回転軸２２の軸線方向一方端部が差し込まれて相対回転不可能にスプライン嵌合（セレーションも含む、以下同じ）する。入力軸３２ｓは入力歯車３２の両端側で、転がり軸受３２ｍ，３２ｎを介して、本体ケーシング３８の正面部分３８ｆおよび背面部分３８ｂに回転自在に支持される。

減速部３１の中間軸３４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３４の両端は、軸受３４ｍ，３４ｎを介して、本体ケーシング３８の正面部分３８ｆおよび背面部分３８ｂに回転自在に支持される。中間軸３４の中央部には、第１中間歯車３３および第２中間歯車３５が、中間軸３４の軸線Ｎと同軸に設けられる。第１中間歯車３３および第２中間歯車３５は、外歯のはすば歯車であり、第１中間歯車３３の径が第２中間歯車３５の径よりも大きい。大径の第１中間歯車３３は、第２中間歯車３５よりも軸線Ｎ方向他方側に配置されて、小径の入力歯車３２と噛合する。小径の第２中間歯車３５は、第１中間歯車３３よりも軸線Ｎ方向一方側に配置されて、大径の出力歯車３６と噛合する。

中間軸３４の軸線Ｎは、図１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３４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。減速部３１は、車両前後方向に間隔を空けて配置されて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である。

説明を図２に戻すと出力歯車３６は外歯のはすば歯車であり、出力軸３７の中央部に同軸に設けられる。出力軸３７は軸線Ｏに沿って延びる。出力軸３７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３７の軸線Ｏ方向他方端部は、転がり軸受３７ｎを介して、本体ケーシング３８の背面部分３８ｂに回転自在に支持される。

出力歯車３６の軸線Ｏ方向一方端面には、環状凸部３６ｃが形成される。環状凸部３６ｃは軸線Ｏを中心として周方向に延びる壁である。本体ケーシング３８の正面部分３８ｆには、環状凸部３６ｃよりも外径側に環状段差３８ｇが形成される。環状段差３８ｇは環状凸部３４ｃの全周を包囲する。内径側の環状凸部３６ｃと外径側の環状段差３８ｇとの間には転がり軸受３７ｍが設けられる。これにより出力軸３７の軸線Ｏ方向中央部は、転がり軸受３７ｍを介して、本体ケーシング３８の正面部分３８ｆ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３２と第１中間歯車３３の噛合、また第２中間歯車３５と出力歯車３６の噛合、により入力軸３２ｓの回転を減速して出力軸３７に伝達する。減速部３１の入力軸３２ｓから出力軸３７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。

本体ケーシング３８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３８ｆおよび背面部分３８ｂ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３８ｆ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３８ｂは、減速部３１の内部部品を軸線方向他方側から覆う。本体ケーシング３８の背面部分３８ｂは、モータケーシング２５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２５は本体ケーシング３８に支持されて、本体ケーシング３８から軸線方向他方側へ突出する。

本体ケーシング３８は、減速部３１の内部空間を区画し、減速部３１の全ての回転要素（回転軸および歯車）を内部空間に収容する。図１に示すように本体ケーシング３８の下部は、オイル貯留部３９とされる。オイル貯留部３９はモータ部２１よりも低位置に配置される。本体ケーシング３８の内部空間の下部を占めるオイル貯留部３９には、モータ部２１および減速部３１を潤滑する潤滑油が貯留する。

入力軸３２ｓと、中間軸３４と、出力軸３７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３２ｍ，３４ｍ，３７ｍ，３２ｎ，３４ｎ，３７ｎはラジアル軸受である。

環状凸部３６ｃと出力軸３７と出力歯車３６の軸線Ｏ方向一方端面は軸線Ｏ方向に窪んだ環状凹部を構成する。かかる環状凹部は内輪１２の軸線Ｏ方向他方端部および内側軌道輪１２ｒの軸線Ｏ方向他方端部を収容する。このように軸線Ｏ方向位置に関し、内輪１２と転がり軸受３７ｍとを重ねるように配置して、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。

インホイールモータ駆動装置１０外部から上述したコイル端子４１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３２ｓに入力された回転を減速し、出力軸３７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３７と同じ回転数で回転し、内輪１２に取付固定される図示しない車輪を駆動する。

次に上述したモータ部のステータをインホイールモータ駆動装置のケーシングに固定する構造につき補足説明する。

図３はモータ部を図１にIII－IIIで示す平面で切断し、この断面を矢の方向にみた状態を模式的に示す縦断面図であり、図２に示すモータ部の断面とは異なる断面を表わす。図３中、ステータ２４の他方端を覆うモータケーシングカバー２５ｖは二点鎖線で表される。互いに突き合わされるモータケーシングカバー２５ｖの突合面２５ｄとモータケーシング２５の突合面２５ｄは、平坦面である。これら突合面２５ｄは、モータ部２１の軸線Ｍ方向他方端に配置される。本実施形態では、突合面２５ｄの軸線Ｍ方向位置がステータ２４の軸線Ｍ方向位置と重なるが、この他にも突合面２５ｄがステータ２４よりも軸線Ｍ方向他方に配置されてもよい。モータケーシングカバー２５ｖは図示しないボルト等の固定手段でモータケーシング２５に固定される。モータケーシングカバー２５ｖは、ステータ２４から軸線Ｍ方向他方側に離隔される。

ステータ２４の軸線Ｍ方向一方端にはケーシング基部３８ｃが設けられる。ケーシング基部３８ｃは、背面部分３８ｂの軸線Ｍ方向他方壁面に設けられ、ケーシング基部３８ｃよりも内径側の他方壁面から軸線Ｍ方向他方へ突出する。ケーシング基部３８ｃの突出端は軸線Ｍと直角な平坦面とされる。ケーシング基部３８ｃの突出端には雌ねじ穴３８ｄが形成される。雌ねじ穴３８ｄは、軸線Ｍ方向他方へ指向する。ケーシング基部３８ｃは、動力線端子ボックス２６ｂと同じ周方向位置に配置される。また他のケーシング基部３８ｃは、信号線端子ボックス２６ｃ（図１）と、突出部２６ｄ（図１）と同じ周方向位置に配置される。本実施形態のケーシング基部３８ｃは１２０°で周方向等間隔に配置される。

図３に示すようにケーシング基部３８ｃは、モータケーシング２５の軸線Ｍ方向一方端と一体形成される。背面部分３８ｂは、モータ回転軸２２が貫通する中央孔３８ｅを有し、当該中心孔３８ｅに隣接して転がり軸受２７が同軸に設けられる。

ステータ２４の貫通孔２４ｈには、軸線Ｍ方向他方から固定手段としてのボルト５１が通される。ボルト５１の先端部がケーシング基部３８ｃの雌ねじ穴３８ｄに螺合してボルト５１の頭部が締め込まれると、ボルト５１の頭部が突条２４ｄの軸線Ｍ方向他方端に当接してステータ２４をケーシング基部３８ｃに押圧する。これによりステータ２４は軸線Ｍ方向に移動不能に取付固定される。

ここで附言すると、モータケーシング２５は、一部で二重壁にされる。例えばモータケーシング２５の下部は、円筒部分２９を内壁とし、軸線Ｍ方向一方が低くなり軸線Ｍ方向他方が高くなる傾斜壁２５ｎを外壁として有する。

動力線端子ボックス２６ｂは、モータケーシング２５の軸線Ｍ方向一方端から他方端まで形成され、ケーシング基部３８ｃと隣接する。なお図示はしなかったが、信号線端子ボックス２６ｃおよび突出部２６ｄも同様である。このため突条２４ｄは、図３に示すように突条２４ｄの全長において動力線端子ボックス２６ｂから離隔する。信号線端子ボックス２６ｃおよび突出部２６ｄも同様に、突条２４ｄから離隔する。

図１に示すように、突合面２５ｄは帯状に延びて、ステータ２４を囲繞する。具体的には突合面２５ｄはステータ２４の外周面に沿って円弧状に延びる近接部分２５ｇを含む。さらに突合面２５ｄは、動力線端子ボックス２６ｂの輪郭と、信号線端子ボックス２６ｃの輪郭と、突出部２６ｄの輪郭をなす。かかる突合面２５ｄの輪郭部分は、ステータ２４の外周面から離れるように外径側へ突出する膨らみ部分２５ｆになる。

図１に示すようにモータ部２１の軸線Ｍに関し、貫通孔２４ｈが配置される周方向位置は、突出部２６ｄの周方向位置と重なるよう配置される。また貫通孔２４ｈが配置される周方向位置は、動力線端子ボックス２６ｂの周方向位置と重なるよう配置される。また貫通孔２４ｈが配置される周方向位置は、信号線端子ボックス２６ｃの周方向位置と重なるよう配置される。つまり各貫通孔２４ｈに通されるステータ固定手段としてのボルト５１（図３）の周方向位置は、これら膨らみ部分２５ｆの周方向位置と重なるよう配置される。

ところで本実施形態のインホイールモータ駆動装置１０は、車輪を駆動するモータ部２１を備える。モータ部２１は、モータ回転軸２２と、モータ回転軸２２と結合するロータ２３と、ロータ２３と隙間を介して対面する筒状のステータ２４と、ステータ２４の外周を包囲するモータケーシング２５と、ステータ２４の軸線Ｍ方向一方端を支持するケーシング基部３８ｃと、ステータ２４の軸線Ｍ方向他方端を覆うモータケーシングカバー２５ｖと、モータ回転軸２２回りにおける所定の周方向位置に配置されてステータ２４をケーシング基部３８ｃに固定するボルト５１（固定手段）とを有する。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、軸線Ｍ方向に互いに突き合わされる突合面２５ｄをそれぞれ有する。図１に示すようにモータケーシング２５の突合面２５ｄは、ステータ２４の外周面を囲繞する形状であって、ステータ２４の外周面に沿って延びる近接部分２５ｇと、ステータ２４の外周面から離れるように外径側へ突出する膨らみ部分２５ｆとを含む。そしてボルト５１が配置される所定の周方向位置は、膨らみ部分１５ｆの周方向位置と重なる。

かかる本実施形態によれば、モータケーシング２５がボルト５１から離隔される。またモータケーシング２５が、ステータ２４のうちボルト５１と連結する突条２４ｄからも離隔される。したがってモータ部２１が車輪を駆動する際にステータ２４自身が微振動しても、かかる振動はボルト５１を経由してケーシング基部３８ｃに主に伝達するので、モータケーシング２５に伝達する振動を低減できる。したがって突合面２５ｄでモータケーシング２５に突き合わされるモータケーシングカバー２５ｖは殆ど加振されない。本願発明によれば、ステータ２４の軸線Ｍ方向他方端面を覆うモータケーシングカバー２５ｖの膜振動を低減して不快な騒音を抑制することができる。

また本実施形態のモータケーシング２５は、ステータ２４に設けられるコイル２４ｃから延びる動力線の端部およびコイル端子４１を収納する箱状の動力線端子ボックス２６ｂと、車両用モータ駆動装置内部に設けられるセンサから延びる信号線端子ボックス２６ｃを含む。突合面２５ｄの膨らみ部分２５ｆは、これら端子ボックスの輪郭をなす。かかる本実施形態によれば、膨らみ部分２５ｆが端子ボックスを兼用することから、膨らみ部分２５ｆとステータ２４との間の空間を端子ボックスとして有効利用することができる。

また本実施形態では、ステータ２４をケーシング基部３８ｃに固定する固定手段は、モータ回転軸２２と平行に延びてステータ２４を貫通するボルト５１であり、ボルト５１の軸部先端がケーシング基部３８ｃに設けられた雌ねじ穴３８ｄと螺合し、ボルト５１の頭部がステータ２４の軸線Ｍ方向他方端に当接する。これによりステータ２４は、ボルト締結することにより軸線Ｍ方向に変位しないよう確りと固定される。

また本実施形態のステータ２４は、ステータ２４の外周面から突出する突条２４ｄを有し、ステータ２４を固定する手段になるボルト５１は突条２４ｄをケーシング基部３８ｃに固定する。モータケーシング２５は、突条２４ｄから離れるように外径側へ突出する突出部２６ｄを有する。突条２４ｄは、ステータ２４をインホイールモータ駆動装置１０のケーシングに取り付けるための構造を提供する。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

本発明になる車両用モータ駆動装置は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。

１０インホイールモータ駆動装置、１１車輪ハブ軸受部、
１２内輪、２１モータ部、２２モータ回転軸、
２３ロータ、２４ステータ、２４ｂステータコア、
２４ｃコイル、２４ｄ突条（突起）、２４ｈ貫通孔、
２５モータケーシング、２５ｄ突合面、２５ｇ近接部分、
２５ｆ膨らみ部分、２５ｖモータケーシングカバー、
２６ｂ動力線端子ボックス（突出部）、
２６ｃ信号線端子ボックス（突出部）、２６ｄ突出部、
２９円筒部分、３０回り止めピン、３１減速部、
３８本体ケーシング、３８ｂ背面部分、
３８ｃケーシング基部、３８ｄ雌ねじ穴、
５１ボルト（固定手段）、６１キャリア部材、Ｇ隙間、
Ｍ，Ｎ，Ｏ軸線。

Claims

車輪の内空領域に配置される車両用モータ駆動装置であって、
車輪を駆動するモータ部と、前記車輪と連結するハブ輪を回転自在に支持する車輪ハブ軸受部とを備え、
前記モータ部は、モータ回転軸と、前記モータ回転軸と結合するロータと、前記ロータと隙間を介して対面する筒状のステータと、前記ステータの外周を包囲する円筒部および前記ステータの一方端側に位置し、前記モータ部の内部空間と複数の歯車を含む減速部の内部空間とを仕切る隔壁である壁部を有するモータケーシングと、前記壁部における前記モータ回転軸回りの所定の周方向位置に設けられて前記モータ回転軸と平行に延びる雌ねじ穴を有する複数のケーシング基部と、前記ステータを前記ケーシング基部に固定するために、前記ステータの他方端側から前記ステータを貫通して前記雌ねじ穴に螺合する軸部と前記ステータの他方端面に当接する頭部とを有するボルトと、前記ステータの他方端を覆い、前記ボルトの前記頭部から離れて配置されたモータケーシングカバーとを有し、
前記モータケーシングおよび前記モータケーシングカバーは、軸線方向に互いに突き合わされる突合面をそれぞれ有し、
前記モータケーシングは、前記ステータに設けられるコイルから延びるコイル端子を収容して外径側に突出する動力線端子ボックスと、車両用モータ駆動装置内部に設けられるセンサから延びる導線の端子を収納して外径側に突出する信号線端子ボックスとを含み、
前記モータケーシングは、前記円筒部のうち前記動力線端子ボックスおよび前記信号線端子ボックスを除く部分において前記ステータの外周面と接触することによって、前記ステータの外周面を外径側から支持しており、
前記モータケーシングの前記突合面は、前記ステータの外周面を囲繞する形状であって、前記ステータの外周面に沿って延びる複数の近接部分と、前記動力線端子ボックスの輪郭を形成する部分および前記信号線端子ボックスの輪郭を形成する部分を含み、前記ステータの外周面から離れた状態で外径側へ突出する複数の膨らみ部分とを含み、
前記ボルトが配置される前記所定の周方向位置であって、前記壁部に前記複数のケーシング基部が設けられる位置はそれぞれ、前記複数の膨らみ部分の周方向位置と重なる、車両用モータ駆動装置。
前記ステータは、当該ステータの外周面から突出する突起を有し、
前記ボルトは、前記突起を前記ケーシング基部に固定する、請求項１に記載の車両用モータ駆動装置。