JP7303637B2 - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の歯車を有する歯車式の減速部を備えたインホイールモータ駆動装置であって、特に、減速部の最終歯車（出力歯車）をはすば歯車としたインホイールモータ駆動装置に関する。

車輪の内部に配置されるインホイールモータ駆動装置は、車輪を駆動するモータ部と、車輪が取り付けられる車輪ハブ軸受部と、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とを備える。減速部における減速機構としては、従来から、複数の歯車を有する平行軸歯車減速機構が採用されている。

特開２０１７－１６５３９２号公報（特許文献１）には、インホイールモータ駆動装置の減速部が、モータ部のモータ回転軸と結合する入力軸、入力軸と結合する入力歯車、車輪ハブ軸受部の回転輪と結合する出力軸、出力軸に設けられた出力歯車（最終歯車）、入力軸および出力軸と平行に延びる中間軸、中間軸に設けられた中間歯車を含み、出力軸の両端が、第１軸受および第２軸受によってそれぞれ回転支持される構成が開示されている。また、特許文献１には、減速部の歯車をはすば歯車とすることで、歯当たりを良くすることも開示されている。

特開２０１７－１６５３９２号公報

上記特許文献１に開示された出力軸の支持構造によれば、第１軸受および第２軸受によって出力軸を安定して両持ち支持することができるため、車輪ホイールから車輪ハブ軸受部の回転輪に外力が付与されても、出力軸の変位を抑制して、減速部の歯車の偏摩耗等を防止できるという効果が得られる。また、特許文献１では、減速部の歯車としてはすば歯車が適用されているため、高い静寂性が見込まれる。

しかしながら、はすば歯車は、歯スジのねじれ方向（ねじれ角）に応じて噛合い部にアキシアル荷重（軸方向力）が発生するという特性がある。そのため、出力軸に設けられた出力歯車にはすば歯車を適用した場合、中間歯車との噛合い部に掛かるアキシアル荷重の影響によって出力歯車自体が傾くおそれがある。したがって、高い静寂性を実現するためには、出力歯車の傾きを抑制する技術が望まれる。

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、減速部の最終歯車としての出力歯車にはすば歯車を適用した場合に、出力歯車自体の傾きを抑制することのできる、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、車輪が取り付けられる回転輪を有する車輪ハブ軸受部と、減速部とを備えている。減速部は、車輪ハブ軸受部の回転輪と結合された出力軸と、出力軸と同軸に設けられたはすば歯車である出力歯車と、出力軸と平行に設けられた中間軸と、中間軸と同軸に設けられ、出力歯車と噛合するはすば歯車である中間歯車と、出力歯車よりも軸線方向一方側に配置され、出力軸を回転自在に支持する転がり軸受とを含む。車輪の駆動時に出力歯車の噛合い部に生じるアキシアル荷重の向きは、軸線方向一方側であり、上記転がり軸受の転動体の少なくとも一部は、出力歯車の噛合い部の軸線方向一方端から他方端に掛かるアキシアル荷重とラジアル荷重との合力が向かう方向の領域内に配置されている。

出力歯車は、ねじれ角βおよび圧力角αを有する。合力が向かう方向の領域は、出力歯車の噛合い部の軸線方向一方端からラジアル方向に対して角度θの傾斜角度で延びる第１直線と、出力歯車の噛合い部の軸線方向他方端からラジアル方向に対して角度θの傾斜角度で延びる第２直線とで挟まれた領域であり、角度θは、次の式で表される。
角度θ＝ａｔａｎ｛ｔａｎβ／（ｔａｎα／ｃｏｓβ）｝

好ましくは、インホイールモータ駆動装置は、減速部を収容するケーシングをさらに備え、転がり軸受は、出力軸の外径面とケーシングに形成された円筒面との間に配置されている。

出力歯車の軸線方向一方端面に環状凸部が設けられ、転がり軸受は、環状凸部とケーシングの円筒面との間に収容されていてもよい。

好ましくは、減速部は、出力歯車よりも軸線方向他方側に配置され、出力軸を回転自在に支持する転がり軸受をさらに含む。

好ましくは、軸線方向一方側が車幅方向外側であり、軸線方向他方側が車幅方向内側である。

本発明によれば、出力軸を回転支持する転がり軸受の転動体の少なくとも一部が、車輪の駆動時に出力歯車の噛合い部の軸線方向一方端から他方端に掛かるアキシアル荷重とラジアル荷重との合力が向かう方向の領域内に配置されているため、出力歯車自体の傾きを抑制することができる。

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。 本発明の実施の形態における出力歯車を斜め上から見た状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態において出力歯車と中間歯車との噛合状態を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態において、正転駆動時、逆転駆動時それぞれにおける出力歯車および中間歯車の回転方向を示す図である。 本発明の実施の形態において、車輪駆動時（正転駆動時）に出力歯車に生じるアキシアル荷重を概念的に示す図である。 本発明の実施の形態において、車輪駆動時（正転駆動時）に出力歯車に生じるラジアル荷重を概念的に示す図である。 本発明の実施の形態において、車輪駆動時（正転駆動時）に出力歯車の噛合い部に掛かるアキシアル荷重とラジアル荷重との合力の向きを概念的に示す図である。 本発明の実施の形態において、出力歯車を回転支持する転がり軸受の配置範囲を概念的に示す図である。 本発明の実施の形態において、逆転駆動時に出力歯車の噛合い部に生じる接線力およびアキシアル荷重の向きを概念的に示す図である。 本発明の実施の形態において、逆転駆動時に出力歯車の噛合い部に生じる接線力およびラジアル荷重の向きを概念的に示す図である。 出力歯車の圧力角αを一定とした場合におけるねじれ角αと合力角度θとの関係の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態の比較例を示す図である。 本発明の実施形態における減速部の詳細な構成例を示す図であり、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。 図１４に示す減速部の内部構造をアウトボード側からみた状態を模式的に表す図である。 図１４に示す減速部の内部構造をアウトボード側かつ車両後方側からみた状態を模式的に表す斜視図である。 図１４に示す減速部の内部構造をアウトボード側かつ車両前方側からみた状態を模式的に表す斜視図である。 図１４に示す減速部の内部構造をインボード側からみた状態を模式的に表す図である。 図１４に示す減速部の内部構造をインボード側かつ車両後方側からみた状態を模式的に表す斜視図である。 図１４に示す減速部の内部構造をインボード側かつ車両後方側からみた状態を模式的に表す斜視図である。 図１４に示す減速部の歯車アセンブリをアウトボード側から見た模式図である。 図１４に示す減速部の歯車アセンブリをインボード側から見た模式図である。 図１４に示す減速部の歯車アセンブリを車両後方側から見た模式的である。 図１４に示す減速部の歯車アセンブリを車両前方側から見た模式的である。 図１４に示す減速部の歯車アセンブリを車両上方から見た模式的である。 図１４に示す減速部の歯車アセンブリを車両下方から見た模式的である。 図１４に示す減速部の歯車アセンブリをアウトボード側かつ車両前方側から見た斜視図である。 図１４に示す減速部の歯車アセンブリをインボード側かつ車両前方側から見た斜視図である。 図１４に示す減速部の一部を拡大して示す展開断面図である。 図１４に示す減速部の一部を拡大して示す展開断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、車両静止時と加速時における油面の位置を模式的に示す図である。 図１４に示すインホイールモータ駆動装置およびその周辺構造を車両後方からみた状態を模式的に表す図である。

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。

＜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。インホイールモータ駆動装置１は、電気自動車およびハイブリッド車両などの乗用自動車に搭載される。

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。図２中、減速部３１の内部の各歯車は歯先円で表され、個々の歯を図略する。

インホイールモータ駆動装置１は、車輪ホイール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。

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方向一方側がアウトボード側であり、軸線Ｏ方向他方側がインボード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。

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、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。

車輪ハブ軸受部１１は、回転内輪・固定外輪とされ、車輪ホイール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、本体ケーシング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、本体ケーシング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。たとえば、外輪１３の外周面には周方向で異なる位置に、外径方向に突出する複数の外輪突出部が立設され、各外輪突出部に設けられた貫通孔に対し、軸線Ｏ方向一方側からボルトが通される。各ボルトの軸部は、本体ケーシング３９の正面部分３９ｆに穿設される雌ねじ孔と螺合する。

外輪１３には、キャリア部材６１が連結固定される。外輪１３の外周面には、周方向で異なる位置に、外径方向に突出する複数の外輪突出部１３ｇが設けられている。キャリア部材６１は、外輪突出部１３ｇの軸線Ｏ方向他方側に位置し、軸線Ｏ方向一方側から、外輪突出部１３ｇの貫通孔およびキャリア部材６１の雌ねじ孔にボルト６２が通される。キャリア部材６１は、本体ケーシング３９に対し、軸線Ｏ方向他方側から通されたボルト６３によって固定されている。

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（アウトボード側）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、ブレーキロータＢＤ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で車輪ホイールＷ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３８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、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、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はアキシアルギャップモータであってもよい。

モータ部２１はモータケーシング２９に収容されている。モータケーシング２９はステータ２４の外周を包囲する。モータケーシング２９の軸線Ｍ方向一方端は本体ケーシング３９の背面部分３９ｂと結合する。モータケーシング２９の軸線Ｍ方向他方端は、板状のモータケーシングカバー２９ｖで封止される。背面部分３９ｂは、本体ケーシング３９のうち減速部３１の軸線Ｍ方向（軸線Ｏ方向）他方端を覆うケーシング壁部である。

本体ケーシング３９、モータケーシング２９、およびモータケーシングカバー（リヤカバー）２９ｖは、インホイールモータ駆動装置１の外郭をなすケーシング１０を構成する。

ステータ２４は円筒形状のステータコア２５と、該ステータコア２５に巻回されたコイル２６を含む。ステータコア２５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３９の背面部分３９ｂと、モータケーシングカバー２９ｖに回転自在に支持される。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２に示すようにモータ部２１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。

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のこれら複数の歯車および回転軸は、本体ケーシング３９に収容される。本体ケーシング３９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３３は外歯のはすば歯車である。入力軸３２は中空構造であり、入力軸３２の中空部３２ｈにモータ回転軸２２の軸線方向一方端部が差し込まれる。これにより、モータ回転軸２２は、入力軸３２に相対回転不可能にスプライン嵌合（またはセレーション嵌合）する。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、本体ケーシング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。

減速部３１の中間軸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、本体ケーシング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および第２中間歯車３６は、外歯のはすば歯車であり、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。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。

出力歯車３７は外歯のはすば歯車であり、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、本体ケーシング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、本体ケーシング３９の背面部分３９ｂに回転自在に支持される。

転がり軸受３８ａは、出力歯車３７よりもアウトボード側に位置し、転がり軸受３８ｂは、出力歯車３７よりもインボード側に位置している。各転がり軸受３８ａ，３８ｂは、出力軸３８の外径面と本体ケーシング３９に形成された円筒面との間に配置されている。具体的には、本体ケーシング３９の正面部分３９ｆに形成された円筒面に、転がり軸受３８ａの外輪が固定され、本体ケーシング３９の背面部分３９ｂに形成された円筒面に、転がり軸受３８ｂの外輪が固定されている。

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。

本体ケーシング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。図２に示されるように、本体ケーシング３９の下部には、潤滑油が貯留されるオイルタンク４０が設けられている。

本体ケーシング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は本体ケーシング３９に支持されて、本体ケーシング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に取付固定される図示しない車輪を駆動する。

＜出力軸の回転支持構造について＞
次に、本実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置１の出力軸３８の回転支持構造について説明する。

上述のように、出力軸３８は、軸線方向位置が異なる２つの転がり軸受３８ａ，３８ｂによって両持ち支持されている。これにより、出力軸３８が安定的に回転支持されるため、出力軸３８と結合された車輪ハブ軸受部１１の内輪１２が、旋回荷重に伴う外力によって多少変位（変形）したとしても、出力軸３８の変位（傾き）を極力抑制することができる。

ここで、本実施の形態では、図３および図４に示すように、出力軸３８と同軸に設けられた出力歯車３７として、はすば歯車が適用されている。図３には、出力歯車３７を斜め上から見た状態が示され、図４には、出力歯車３７と中間歯車３６との噛合状態が模式的に示されている。

はすば歯車とは、歯スジがつるまき線状に形成された円筒歯車である。そのため、出力歯車３７は、ねじれ角βおよび圧力角αを有している。なお、圧力角αは、歯面の一点（典型的にはピッチ点）において、その半径線と歯形への接線とのなす角度に相当する。このように、出力歯車３７および中間歯車３６がはすば歯車である場合、歯車噛合い部における歯当たりが良くなるため、（理想的には）高い静寂性を得ることができる。

その一方で、車両の走行時、すなわち車輪駆動時には、出力歯車３７の噛合い部（中間歯車３６との噛合い部）において、はすば歯車に特有のアキシアル荷重が生じる。そのため、出力歯車３７の噛合い部に作用するアキシアル荷重の影響によって、出力歯車３７が傾く可能性がある。

このことについて、図５～図８を参照して説明する。図５は、正転駆動時、逆転駆動時のそれぞれにおける、出力歯車３７および中間歯車３６の回転方向を示す図である。図６は、車輪駆動時に出力歯車３７に生じるアキシアル荷重を概念的に示す図である。図７は、車輪駆動時に出力歯車３７に生じるラジアル荷重を概念的に示す図である。図８は、アキシアル荷重とラジアル荷重との合力の向きを概念的に示す図である。なお、図５および図７には、歯車３６，３７をアウトボード側から見た状態が示されており、図６には、図５に示す歯車３６，３７を上から見た状態が示されている。図８には、図１の縦断面図の一部が拡大して示されている。

図６～図８を参照して、出力歯車３７の噛合い部７１には、ラジアル荷重Ｆｒとアキシアル荷重Ｆａとが生じる。そのため、出力歯車３７の噛合い部７１に掛かる荷重は、アキシアル荷重Ｆａとラジアル荷重Ｆｒとの合力Ｒとして表される。合力Ｒが向かう方向は、出力歯車３７の噛合い部７１の軸線方向一方端から他方端まで同じ向きである。図８に示されるように、軸線ＯおよびＮを通り、かつ軸線ＯおよびＮに平行な切断面において、合力Ｒのラジアル方向に対する傾斜角度θは、アキシアル荷重Ｆａとラジアル荷重Ｆｒとの比により定まる。

アキシアル荷重Ｆａは、図６に示されるように、接線力Ｆｔと出力歯車３７のねじれ角βとにより求められる。すなわち、アキシアル荷重Ｆａは次の式（１）で表される。なお、図６には、円周方向荷重の向きが矢印ｆで示されている。
Ｆａ＝Ｆｔ×ｔａｎβ ・・・（１）

ラジアル荷重Ｆｒは、図７に示されるように、接線力Ｆｔと出力歯車３７の圧力角αとにより求められる。すなわち、ラジアル荷重Ｆｒは次の式（２）で表される。なお、図７には、出力歯車３７の歯面と中間歯車３６の歯面との共通法線が二点鎖線で示されている。
Ｆｒ＝Ｆｔ×（ｔａｎα／ｃｏｓβ） ・・・（２）

したがって、ラジアル方向に対する合力Ｒの傾斜角度（以下「合力角度」ともいう）θは、次の式（３）で表される。
θ＝ａｔａｎ｛ｔａｎβ／（ｔａｎα／ｃｏｓβ）｝ ・・・（３）

本実施の形態において出力歯車３７の圧力角αは、たとえば２０度である。この場合、出力歯車３７のねじれ角βがたとえば３０度であるとすると、合力角度θは５６．３度である。圧力角αを一例として２０度とした場合におけるねじれ角αと合力角度θとの関係が、図１２のグラフに示されている。

本実施の形態における出力歯車３７の歯スジのねじれ方向はいわゆる右ねじれ方向であり、出力歯車３７の歯先３７ａは、図３に示されるように、インボード側（軸線方向他方側）がアウトボード側（軸線方向一方側）よりも車両前方となるように傾斜している。そのため、本実施の形態において、正転駆動時に出力歯車３７の噛合い部に生じるアキシアル荷重Ｆａの向きは、図６に示されるようにアウトボード側である。この場合、正転駆動時に出力歯車３７の噛合い部７１には、ラジアル方向に対してアウトボード側に角度θ分傾斜した方向に、合力Ｒが作用する。正転駆動時における接線力Ｆｔの向きは、車両前方側である。

なお、逆転駆動時には、図１０および図１１に示されるように、接線力Ｆｔの向きが逆向き（車両後方側）となるため、逆転駆動時に出力歯車３７の噛合い部７１に生じるアキシアル荷重Ｆａの向きはインボード側である。

このように、出力歯車３７がはすば歯車の場合、中間歯車３６との噛合い部７１には、図８に示されるように、ラジアル方向に対して角度θだけ傾いた方向に合力Ｒが作用する。これにより、出力歯車３７に曲げモーメントが加わるため、出力歯車３７が傾くおそれがある。

そこで、本実施の形態では、出力軸３８を回転自在に支持する２つの転がり軸受３８ａ，３８ｂの少なくとも一方の配置位置を調整することにより、出力歯車３７に加わる曲げモーメントを低減している。

＜転がり軸受の配置位置について＞
上述のように、出力歯車３７の噛合い部７１には、正転駆動時にアウトボード側を向くアキシアル荷重Ｆａが掛かる。そのため、本実施の形態では、出力歯車３７よりもアウトボード側に位置する転がり軸受３８ａの配置位置を調整することとしている。

具体的には、本実施の形態では、転がり軸受３８ａが、出力歯車３７の噛合い部７１に掛かる合力Ｒを受ける範囲内に配置されている。これにより、アキシアル成分を含む荷重（合力Ｒ）を転がり軸受３８ａによって支持することが可能となる。

転がり軸受が合力Ｒを受ける（受け得る）範囲は、出力歯車３７の噛合い部７１の軸線方向一方端から他方端に掛かるアキシアル荷重Ｆａとラジアル荷重Ｆｒとの合力Ｒが向かう方向の領域に相当する。図９には、合力Ｒが向かう方向の領域７２が概念的に示されている。すなわち、転がり軸受３８ａは、出力歯車３７の噛合い部７１の軸線方向一方端から他方端に掛かるアキシアル荷重Ｆａとラジアル荷重Ｆｒとの合力Ｒが向かう方向の領域７２内に配置されている。

領域７２は、出力歯車３７の噛合い部７１の軸線Ｏ方向一方端７１ａからラジアル方向に対して角度θの傾斜角度で延びる第１直線Ｌ１と、出力歯車３７の噛合い部７１の軸線Ｏ方向他方端７１ｂからラジアル方向に対して角度θの傾斜角度で延びる第２直線Ｌ２とで挟まれている。図９では、理解を容易にするために、領域７２にドットを付している。

本実施の形態では、この領域７２内に、転がり軸受３８ａの転動体７３が配置されている。この領域７２の軸線Ｏ方向幅は、出力歯車３７の歯幅に相当する。そのため、出力歯車３７が中間歯車３６から受ける荷重方向（合力Ｒの方向）に見て、出力歯車３７の噛合い部７１と転がり軸受３８ａの転動体７３とが重なる。

本実施の形態ではたとえば、転がり軸受３８ａは、図８に示されるように、出力歯車３７の軸線Ｏ方向一方端面に立設された環状凸部３７ｂの外周面と、本体ケーシング３９の正面部分３９ｆに形成された円筒面との間に配置されている。正面部分３９ｆの円筒面は、正面部分３９ｆの内壁面に立設された環状凸部３９ｉの内周面により構成される。このように、転がり軸受３８ａは、出力軸３８を回転支持できるように配置されていればよく、出力軸３８の外周面を直接支持する構成でなくてもよい。なお、この実施形態の場合、出力歯車３７の環状凸部３７ｂの内径側の空間に、車輪ハブ軸受部１１の内輪１２および外輪１３の軸線Ｏ方向他方端部が収容されていてもよい。

比較例を図１３に示す。比較例では、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とで挟まれた領域７２に、アウトボード側の転がり軸受１３８ａの転動体１７３が含まれておらず、領域７２よりもインボード側にずれた（オフセットした）位置に転動体１７３が配置されている。つまり、転がり軸受１３８ａの転動体１７３は、合力Ｒが向かう方向の領域７２内に配置されていない。転がり軸受１３８ａは、出力歯車３７の軸線Ｏ方向一方端面に形成された環状凹部内に配置されている。

図１３に示す距離Ｄは、互いに平行な第２直線Ｌ２と直線Ｌ３との最短距離であり、領域７２からのオフセット量に相当する。直線Ｌ３は、転動体１７３のインボード側の接線であり、第２直線が直線Ｌ３の位置にある場合には、転動体１７３は合力Ｒが向かう方向の領域７２内に配置されることになる。

これに対し、本実施の形態では、合力Ｒが向かう方向の領域、すなわち第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とで挟まれた領域７２内に、転がり軸受３８ａの転動体７３が含まれるように、出力歯車３７のねじれ角βおよび圧力角αと、荷重方向（合力Ｒの方向）に見た出力歯車３７の噛合い面に対する転動体７３の相対位置とが決定されている。この場合、歯車荷重（合力Ｒ）と軸受支持とのオフセット量（モーメントアーム長）が上記比較例よりも短くなるため、出力歯車３７に発生する曲げモーメントを低減させることができる。したがって、本実施の形態によれば、出力歯車３７の弾性変形を抑制することができる。

以上説明したように、アウトボード側の転がり軸受３８ａの転動体７３を、正転駆動時に、出力歯車３７の噛合い部７１に掛かるアキシアル荷重Ｆａとラジアル荷重Ｆｒとの合力Ｒが向かう方向の領域７２内に配置することで、正転駆動時における出力歯車３７の傾きを抑制することができる。

正転駆動は、逆転駆動よりも使用頻度が圧倒的に高いため、正転駆動時に出力歯車３７の傾きを抑制することにより、車両の走行時における歯車噛合い部の振動を抑制できるため、振動に伴う騒音の発生を防止または抑制することが可能となる。

また、出力歯車３７の傾きが抑制されるため、出力歯車３７の歯面の摩耗を効果的に防止または抑制することができる。その結果、出力歯車３７の歯面の耐久性を向上させることができる。また、出力歯車３７のモーメント荷重を抑制できるため、出力歯車３７を軽量化することも可能となる。

さらに、出力軸３８の回転支持と出力歯車３７の傾き抑制とを、共通の転がり軸受３８ａによって実現しているため、部品点数の増加および重量化を避けることができる。

なお、図９に示されるように、転がり軸受３８ａの対象となる転動体７３の全体が、合力Ｒが向かう方向の領域７２に含まれることが望ましいものの、図９において想像線で示す転動体７４，７５のように、転動体の一部のみが、合力Ｒが向かう方向の領域７２に含まれていてもよい。つまり、転がり軸受３８ａの転動体の少なくとも一部が、合力Ｒが向かう方向の領域７２内に配置されていればよい。

（変形例）
上記実施の形態では、出力歯車３７の歯スジが右方向にねじれていることとしたが、出力歯車の歯スジは左方向にねじれていてもよい。つまり、出力歯車の歯先は、アウトボード側（軸線方向一方側）がインボード側（軸線方向他方側）よりも車両前方となるように傾斜していてもよい。この場合、正転駆動時に出力歯車の噛合い部に生じるアキシアル荷重の向きはインボード側となるため、上記実施の形態とは逆に、インボード側の転がり軸受３８ｂの転動体の少なくとも一部が、合力Ｒが向かう方向の領域７２内に配置されていることが望ましい。

このように、車輪の駆動時（典型的には正転駆動時）において、出力歯車の噛合い部に生じるアキシアル荷重の向きを「軸線方向一方側」とした場合、出力歯車よりも軸線方向一方側の位置する転がり軸受の転動体の少なくとも一部が、合力Ｒが向かう方向の領域７２内に配置されていればよい。

＜減速部の詳細な構成例について＞
以上説明したような３軸の平行軸式歯車減速機により構成される減速部の詳細な構成例を、図１４、図１５Ａ～図１５Ｃ、および図１６Ａ～図１６Ｃに示す。図１４は、図１に対応する図であり、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１Ａを所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。図１５Ａ～図１５Ｃは、インホイールモータ駆動装置１Ａの減速部３１Ａの内部構造を示す図であり、アウトボード側からみた状態を模式的に表す。図１６Ａ～図１６Ｃは、インホイールモータ駆動装置１Ａの減速部３１Ａの内部構造を示す図であり、インボード側からみた状態を模式的に表す。

なお、これらの図に示されるように、ケーシング１０は、モータケーシング２９の全体および本体ケーシング３９の背面部分３９ｂを含む第１ケース部１０Ａと、本体ケーシング３９の正面部分３９ｆを含む第２ケース部１０Ｂとが軸方向に結合されて形成されており、本体ケーシング３９の筒状部分は、軸方向において第１ケース部１０Ａと第２ケース部１０Ｂとに分割されている。図１５Ａ～図１５Ｃには、第１ケース部１０Ａをアウトボード側から見た状態が示され、図１６Ａ～図１５Ｃには、第２ケース部１０Ｂをインボード側から見た状態が示されている。図１５Ａおよび図１６Ａは正面図であり、図１５Ｂおよび図１６Ｂは車両後方側から見た斜視図であり、図１５Ｃおよび図１６Ｃは車両前方側から見た斜視図である。

図１４に示すインホイールモータ駆動装置１Ａの基本構成自体は、図１および図２に示したインホイールモータ駆動装置１と同様である。なお、車輪ホイールＷの内空領域に配置されるインホイールモータ駆動装置１Ａは、図２８に示されるように、サスペンション装置１００を介して車体（図示せず）に連結されている。サスペンション装置１００は、たとえばストラット式サスペンション装置であり、車幅方向に延びるロアアーム１０１と、ロアアーム１０１よりも上方に配置されて上下方向に延びるダンパー１０２とを含む。

インホイールモータ駆動装置１Ａの減速部３１Ａも、上記と同様に、入力軸３２と、中間軸３５と、出力軸３８と、入力軸３２に設けられた入力歯車３３と、中間軸３５に設けられた中間歯車３４，３６と、出力軸３８に設けられた出力歯車３７と、これらの軸３２，３５，３８を支持する転がり軸受３２ａ，３５ａ，３８ａ，３２ｂ，３５ｂ，３８ｂとを含む。以下の説明において、軸線Ｍ，Ｎ，Ｏに沿う方向を「軸方向」という。

減速部３１Ａを構成する歯車および歯車軸に関する特徴、歯車周辺部品に関する特徴、歯車の配置に関する特徴、および、ケーシング１０に関する特徴について、図１７～図２７を参照しながら具体的に説明する。

図１７～図２４は、減速部３１Ａの歯車３３，３４，３６，３７および歯車軸３２，３５，３８により構成される歯車アセンブリを模式的に示す図である。図１７は、図１５Ａに対応し、歯車アセンブリをアウトボード側から見た図である。図１８は、図１６Ａに対応し、歯車アセンブリをインボード側から見た図である。図１９は、歯車アセンブリを車両後方から見た図であり、図１８のＸＩＸ方向から見た図に相当する。図２０は、歯車アセンブリを車両前方から見た図であり、図１８のＸＸ方向から見た図に相当する。図２１は、歯車アセンブリを車両上方から見た図であり、図１８のＸＸＩ方向から見た図に相当する。図２２は、歯車アセンブリを車両下方から見た図であり、図１８のＸＸＩＩ方向から見た図に相当する。図２３は、図１５Ｃに対応し、歯車アセンブリをアウトボード側かつ車両前方から見た斜視図である。図２４は、図１６Ｃに対応し、歯車アセンブリをインボード側かつ車両前方から見た斜視図である。

図２５および図２６は、減速部３１Ａの一部を拡大して示す展開断面図であり、図１４の一部分に相当する。なお、図２５は、入力軸３２および中間軸３５を含む部分の拡大図であり、図２６は、出力軸３８を含む部分の拡大図である。図２７は、車両静止時と加速時における油面の位置を模式的に示す図であり、（Ａ）に静止時の状態、（Ｂ）に加速時の状態が表されている。

・歯車および歯車軸に関する特徴
以下の（１）～（１０）において、歯車３３，３４，３６，３７および歯車軸３２，３５，３８に関する特徴を、具体的に説明する。

（１）歯車のねじれ方向
インホイールモータ駆動装置１Ａは、車両の左右両側の車輪（左輪および右輪）に搭載される。減速部３１Ａに含まれる各歯車のねじれ方向は、左輪と右輪とで左右対称であることが望ましい。これにより、左輪および右輪それぞれにおいて、各歯車の噛合い部に同じ側（アウトボード側またはインボード側）にアキシアル荷重が掛かるため、左右対称の荷重条件となる。したがって、インホイールモータ駆動装置１Ａをコンパクトにできる。

たとえば、左輪の各歯車のねじれ方向が、入力歯車３３が左、中間歯車３４が右、中間歯車３６が右、出力歯車３７が左である場合、右輪の各歯車のねじれ方向は、入力歯車３３が右、中間歯車３４が左、中間歯車３６が左、出力歯車３７が右である。

（２）歯車のモジュール
図１７を参照して、減速部３１Ａを構成する歯車３３，３４，３６，３７のモジュールは、１段目よりも２段目の方が大きい。すなわち、１段目を構成する入力歯車３３および大径の中間歯車３４のモジュールよりも、２段目を構成する小径の中間歯車３６および大径の出力歯車３７のモジュールの方が大きい。モジュールとは、歯車のピッチ円径を歯車の数で除算した数値であり、おおむね歯の大きさを表す。

２段目の方が１段目よりトルクが大きいため、２段目を構成する歯車３６，３７の強度を上げる必要がある。歯車の強度（歯面、曲げ強度）は基準ピッチ円径で決まる。強度を上げるために歯車を大径にすると、歯数が増えて振動周波数が高周波になる。そこで、２段目の歯車３６，３７のモジュールを１段目の歯車３３，３４よりも大きくして歯数を減らすことで、振動周波数を低周波にできる。これにより、耳障りな高周波の振動を抑制できる。

たとえば、２段目の歯車３６，３７のモジュールは、１段目の歯車３３，３４のモジュールの１．５倍以上２．０倍未満である。一例として、１段目の中間歯車３４のモジュールが１．７５に設定され、２段目の出力歯車３７のモジュールが２．７３に設定される。

（３）各軸における歯車の歯数
図１５Ａおよび図１６Ａを参照して、減速部３１Ａを構成する各歯車軸において、歯車軸と同軸に設けられた歯車の歯数よりも、歯車軸の両端を支持する転がり軸受の鋼球数の方が少ない。具体的には、１軸としての入力軸３２に関しては、アウトボード側の転がり軸受３２ａの転動体の個数（たとえば９個）、および、インボード側の転がり軸受３２ｂの転動体の個数（たとえば９個）は、入力歯車３３の歯数（たとえば１７枚）よりも少ない。２軸としての中間軸３５に関しては、アウトボード側の転がり軸受３５ａの転動体の個数（たとえば８個）、および、インボード側の転がり軸受３５ｂの転動体の個数（たとえば１８個）は、小径の中間歯車３６の歯数（たとえば１９枚）および大径の中間歯車３４の歯数（たとえば７６枚）のいずれよりも少ない。

３軸としての出力軸３８に関しては、アウトボード側の転がり軸受３８ａの転動体の個数（たとえば２６個）、および、インボード側の転がり軸受３８ｂの転動体の個数（たとえば７個）は、出力歯車３７の歯数（たとえば４７枚）よりも少ない。

このように、歯車軸ごとに、歯車の歯数よりも支持軸受の鋼球数を少なくして、強制振動成分の次数を離すことで、駆動時の振動を低減できる。

（４）１軸歯車の歯先径
入力軸３２と同軸に設けられた入力歯車３３の歯先径が、入力軸３２の支持軸受３２ａ，３２ｂの外輪内径より小さい。本実施の形態において、転がり軸受３２ａ，３２ｂは、同一の構造および大きさである。

具体的には、図２５を参照して、入力歯車３３の歯先径（最大外径）Ｄ１は、転がり軸受３２ａ，３２ｂの外輪の（最小）内径寸法Ｄ２よりも小さい。すなわち、転がり軸受３２ａ，３２ｂの外輪全体が入力歯車３３の歯先より径方向外側に位置する。そのため、図１５Ａに示されるように減速部３１Ａをアウトボード側から見た場合、入力歯車３３は転がり軸受３２ａによって隠れた状態となっている。同様に、図１６Ａに示されるように減速部３１Ａをインボード側から見た場合においても、入力歯車３３は転がり軸受３２ｂによって隠れた状態となっている。

入力歯車３３の歯先径をこのように小さくすることで、転がり軸受３２ａ，３２ｂの転動体に潤滑油が供給されやすくなるため、転がり軸受３２ａ，３２ｂの潤滑不良を防ぐことができる。

（５）１軸のスプライン嵌合部
図２５を参照して、入力軸３２とモータ回転軸２２とがスプライン嵌合する部分であるスプライン嵌合部８１の軸方向位置は、入力歯車３３の歯の軸方向位置と重なっている。具体的には、スプライン嵌合部８１の軸方向位置は、入力歯車３３の歯の軸方向位置と略一致しており、入力軸３２とモータ回転軸２２の突出部２２ｅとは、入力歯車３３の歯幅Ｄ３の範囲内で嵌合している。

減速部３１Ａにおいては、入力歯車３３の歯幅Ｄ３は、図１に示す形態よりも大きく、入力軸３２の転がり軸受３２ａ，３２ｂ間の距離（軸方向間隔）と略等しい（それよりも若干小さい）。この場合、モータ回転軸２２の突出部２２ｅの先端位置が、入力歯車３３とアウトボード側の転がり軸受３２ａとの境界位置付近に位置する。

これにより、スプライン嵌合部８１の荷重点が、軸方向において両軸受３２ａ，３２ｂの中央位置Ｌ１４付近になるため、入力軸３２が傾きにくい。入力軸３２の傾きを小さくすることで、入力歯車３３のミスアライメントを減らせるため、駆動時の振動を低減することができる。

（６）２軸の中空構造
図２５を参照して、中間軸３５が中空構造である。つまり、中間軸３５は、軸方向に貫通する中空穴８６を有している。これにより、中空穴８６を潤滑油の通路にできる。具体的には、中空穴８６を通ってインボード側からアウトボード側に潤滑油を流すことができる。したがって、ブレーキディスクに近く高温になりやすいアウトボード側の転がり軸受３５ａを冷却できる。

（７）２軸の肉抜き構造
図２５を参照して、中間軸３５のインボード側端面には凹部（肉抜き）８７が設けられている。図１８および図２４に示されるように、インボード側から見て凹部８７は、中空穴８６の周りに軸線Ｎを中心として円環状に形成されている。凹部８７は、中心（軸線Ｎ側）に近づくにつれてケーシング１０の背面部分３９ｂから離れるようにテーパ形状とされている。

これにより、凹部８７を設けない形態に比べて、中間軸３５を軽量化できる。その結果、インホイールモータ駆動装置１Ａの軽量化を図ることができるため、ばね下重量を減らし、乗心地の悪化を防止することができる。

また、凹部８７をテーパ形状とすることで、潤滑油を効果的に回収できる。回収した潤滑油は、中空穴８６を通ってアウトボード側の転がり軸受３５ａへと導かれる。

（８）２軸と２つの中間歯車との連結構造
中間軸３５には、大径の中間歯車３４と小径の中間歯車３６とが同軸に連結されている。図２５に示されるように、大径の中間歯車３４は、中間軸３５と一体形成されているのに対し、小径の中間歯車３６は中間軸３５とは別体であり、中間軸３５にスプライン嵌合（圧入）されている。

このように、中間歯車３４，３６のうちの一方を中間軸３５にスプライン嵌合させることにより、中間歯車３４，３６を個別に加工できるため、中間歯車３４，３６の加工が容易になる。したがって、インホイールモータ駆動装置１Ａの製造コストを低減できる。

（９）３軸（歯車）の肉抜き構造
図２６を参照して、出力軸３８と一体形成された出力歯車３７のインボード側端面に、凹部（肉抜き）８８が設けられている。図１８および図２４に示されるように、インボード側から見て凹部８９は、出力軸３８の周りに軸線Ｏを中心として円環状に形成されている。

これにより、凹部８８の位置において出力歯車３７と他部品（中間歯車３４およびケーシング１０）との空間が広くなる。そのため、潤滑油が凹部８８に入り込みやすくなるので、減速部３１Ａの軸方向寸法短縮のために部品間のすきまを詰めても潤滑性能を確保できる。

また、凹部８８を設けない形態に比べて、出力歯車３７を軽量化できる。その結果、インホイールモータ駆動装置１Ａの軽量化を図ることができるため、ばね下重量を減らし、乗心地の悪化を防止することができる。

（１０）３軸とポンプ軸との一体構造
図２６を参照して、出力軸３８のインボード側端部にオイルポンプ４２が取り付けられる。つまり、オイルポンプ４２が取り付けられるポンプ軸４３が、出力軸３８と一体成型されている。ポンプ軸４３は、インボード側の転がり軸受３８ｂよりもさらにインボード側に位置する。このように、ポンプ軸４３を出力軸３８と一体とすることで、部品点数を削減できるため、インホイールモータ駆動装置１Ａの製造コストを低減できる。

また、ポンプ軸４３を出力軸３８と一体成型することで、加工時に、両軸の同軸度が出やすくなるため、オイルポンプ４２の回転損失を減らしてポンプ効率を上げることができる。これにより、オイルポンプ４２の吐出量を確保できるため、オイルポンプ４２をコンパクトにできる。

なお、オイルポンプ４２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。図１５Ａ～図１５Ｃを参照して、オイルポンプ４２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（図示せず）に吐出する。吐出油路は、モータケーシングカバー２９ｖの壁厚内に形成された昇り油路（図示せず）を含む。なお、モーケーシングカバー２９ｖは、第１ケース部１０Ａのインボード側に位置し、第１ケース部１０Ａと軸方向に連結される第３ケース部を構成している。

昇り油路は、上下方向に延び、上端において給油管４４の一端に接続されている。給油管４４は、ケーシング１０の上部において、背面部分３９ｂを貫通して軸方向に延びている。つまり、給油管４４は、モータ室２０内に配置される部分と、減速室３０内に配置される部分とを有しており、給油管４４の他端は、減速室３０内に配置される。なお、モータ室２０は、モータケーシング２９内の空間であり、背面部分３９ｂよりもインボード側に位置する。減速室３０は、本体ケーシング３９内の空間であり、背面部分３９ｂよりもアウトボード側に位置する。

給油管４４には、モータ室２０側および減速室３０側の双方において、潤滑油を吐出するための貫通孔（以下「オイル孔」という）が設けられている。これにより、給油管４４を流れる潤滑油は、各室において、オイル孔から径方向に吐出される。なお、給油管４４は、１本の管状部材により構成されていてもよいし、複数本の管状部材により構成されていてもよい。

・歯車周辺部品に関する特徴
以下の（１１）～（１４）において、歯車３３，３４，３６，３７の周辺部品に関する特徴を、具体的に説明する。

（１１）給油部材
図２５を参照して、入力軸３２のアウトボード側に、給油部材６５が設けられている。給油部材６５は、軸線Ｍを中心として円環状に形成された皿状部材によって構成されている。給油部材６５は、入力軸３２のアウトボード側端面に対面して径方向に延在する円環状の底面部６５ａと、底面部６５ａの内径端縁からモータ回転軸２２側（インボード側）に向かって軸方向に延びる内側円筒部６５ｂと、底面部６５ａの外径端縁から転がり軸受３２ａ側（インボード側）に向かって軸方向に延びる外側円筒部６５ｃとを含む。

内側円筒部６５ｂは、入力軸３２とモータ回転軸２２との嵌合位置（スプライン嵌合部８１）よりも内径側に配置されている。外側円筒部６５ｃは、転がり軸受３２ａの内輪よりも外径側に配置されている。内側円筒部６５ｂは外側円筒部６５ｃよりも軸方向に長く、内側円筒部６５ｂのインボード側端部は入力軸３２の中空穴３２ｈ内に位置している。外側円筒部６５ｃは、転がり軸受３２ａの外輪との間に隙間を有して配置される。

給油部材６５は、本体ケーシング３９（第２ケース部１０Ｂ）の正面部分３９ｆの内側端面に形成された凹部に嵌め入れられている。このように、入力軸３２のアウトボード側に給油部材６５を設けることで、ブレーキディスクの熱を受けて高温になりやすいアウトボード側の転がり軸受３２ａを効果的に冷却できる。また、スプライン嵌合部８１に潤滑油を供給できるため、入力軸３２およびモータ回転軸２２のスプライン部の摩耗を減らすことができる。

（１２）給油管
入力軸３２の上方に、潤滑油を滴下する給油管４４が配されている。図１５Ａ～図１５Ｃを参照して、減速室３０において給油管４４は、大径の中間歯車３４よりも車両前方、かつ、入力歯車３３よりも上方に配置されている。これにより、給油管４４を介して上方から（外径側から）入力歯車３３に潤滑油が供給されるため、高速回転する入力歯車３３の歯面の焼き付きを防止できる。したがって、減速部３１Ａの故障を防ぐことができる。

（１３）Ｏリング
図２６を参照して、出力軸３８のスプライン部８２の手前（インボード側）にＯリング６６が設けられている。スプライン部８２は、出力軸３８のアウトボード側端部の外周面に設けられており、車輪ハブ軸受部１１の内輪１２（回転輪）と嵌合するスプライン溝を有している。

出力軸３８と内輪１２とはルーズ嵌合であり、スプライン嵌合部８３にグリースが封入されている。Ｏリング６６が、出力軸３８と内輪１２とのスプライン嵌合部８３よりもインボード側に配置されて、出力軸３８と内輪１２との環状隙間を封止することにより、スプライン嵌合部８３にグリースを留めておくことができる。つまり、スプライン嵌合部８３からグリースが減速室３０に流出することを防止できる。したがって、出力軸３８のスプライン部８２および内輪１２のスプライン部の摩耗を防止することができる。

（１４）スペーサ
各歯車軸のインボード側にスペーサが設けられている。具体的には、図２５および図２６を参照して、入力軸３２のインボード側にスペーサ６７が設けられている。中間軸３５のインボード側にスペーサ６８が設けられている。出力軸３８のインボード側にスペーサ６９が設けられている。スペーサ６７～６９は、各軸線を中心として径方向に延在する環状の円板部材により形成されている。

スペーサ６７は、入力軸３２のインボード側端部を支持する転がり軸受３２ｂの外輪と本体ケーシング３９の背面部分３９ｂとの間に配置される。スペーサ６８は、中間軸３５のインボード側端部を支持する転がり軸受３５ｂの外輪と本体ケーシング３９の背面部分３９ｂとの間に配置される。スペーサ６９は、出力軸３８のインボード側端部を支持する転がり軸受３８ｂの外輪と本体ケーシング３９の背面部分３９ｂとの間に配置される。

つまり、スペーサ６７～６９は、転がり軸受３２ｂ，３５ｂ，３８ｂの外輪のインボード側端面にそれぞれ接触するように、転がり軸受３２ｂ，３５ｂ，３８ｂの外輪と、背面部分３９ｂに形成された軸受嵌合部３２ｃ，３５ｃ，３８ｃのアウトボード側端面との間に設けられている。

これにより、歯車軸ごとに、部品間の軸方向隙間を埋める（ガタを詰める）ことができるため、駆動時の振動を低減できる。また、スペーサ６７～６９の厚みを調整することで、軸方向隙間の違いを吸収できる。この場合、減速部３１Ａの構成部品に求められる精度を低く設定することが可能となるため、減速部３１Ａの製造コストを低減することもできる。

また、インホイールモータ駆動装置１Ａの組立時には、第１ケース部１０Ａの（第２ケース部１０Ｂとの）合わせ面９１（図１５Ａ～図１５Ｃ）を上にした状態で、第１ケース部１０Ａ内に上方から減速部３１Ａの部品を組み付ける。そのため、第１ケース部１０Ａの背面部分３９ｂに形成された軸受嵌合部３２ｃ，３５ｃ，３８ｃに、上方からスペーサ６７～６９を寝かせた状態で挿入することができるため、スペーサ６７～６９がずれ難く、組立性が良い。

・歯車、歯車軸、および軸受の配置に関する特徴
以下の（１５）～（１８）において、歯車３３，３４，３６，３７、歯車軸３２，３５，３８、および、歯車軸を支持する転がり軸受の配置に関する特徴を、具体的に説明する。

（１５）１軸のアウトボード側軸受の位置
図２５を参照して、入力軸３２のアウトボード側の転がり軸受３２ａは、他の軸３５，３８のアウトボード側の転がり軸受３５ａ，３８ａよりもインボード寄りである。具体的には、入力軸３２の転がり軸受３２ａの軸方向位置Ｌ１１が、中間軸３５の転がり軸受３５ａの軸方向位置Ｌ１２、および、出力軸３８の転がり軸受３８ａの軸方向位置Ｌ１３よりもインボード側である。図示される例では、入力軸３２の転がり軸受３２ａの軸方向位置Ｌ１１は、中間歯車３６と出力歯車３７との噛合い部の軸方向範囲に含まれている。

そのため、入力軸３２の転がり軸受３２ａ，３２ｂ間の軸方向間隔が、中間軸３５の転がり軸受３５ａ，３５ｂ間の軸方向間隔、および、出力軸３８の転がり軸受３８ａ，３８ｂ間の軸方向間隔よりも小さい。これにより、入力軸３２において、インボード側の転がり軸受３２ｂで受ける荷重をアウトボード側の転がり軸受３２ａに分担させることができる。そのため、インボード側の転がり軸受３２ｂのサイズ（幅寸法）を比較的小さくできる。また、その結果、入力軸３２と嵌合するモータ回転軸２２の突出部２２ｅの突出量を抑えることができる。

さらに、入力軸３２の転がり軸受３２ａを、他のアウトボード側の転がり軸受３５ａ，３８ａよりもブレーキディスクから遠ざけることができるため、高速回転する転がり軸受３２ａを、熱の影響を受け難くすることができる。これにより、転がり軸受３２ａの硬度低下による転走面の剥離を防止できるため、駆動時に異音や振動が発生することを防止できる。

（１６）１軸の上下方向位置
図１５Ａを参照して、入力軸３２が車軸よりも上方に位置している。つまり、入力軸３２の軸線Ｍが、出力軸３８の軸線Ｏよりも上方に位置している。図１５Ａでは、軸線Ｏの上下方向位置（高さ）が一点鎖線Ｌ２１で示されている。

このように、入力軸３２を軸線Ｏよりも高い位置に配置して、オイルタンク４０に貯留される潤滑油の油面から入力軸３２を遠ざけることで、高速回転する入力軸３２の攪拌抵抗を減らすことができる。これにより、インホイールモータ駆動装置１Ａの効率を向上できる。

（１７）１軸の支持軸受と２軸大径歯車
図１４、図１５Ａ、および図１６Ａを参照して、入力軸３２のアウトボード側の転がり軸受３２ａおよびインボード側の転がり軸受３２ｂが、軸方向に見て、大径の中間歯車３４と重なる。これにより、減速部３１Ａの体格を径方向にコンパクトにできる。その結果、インホイールモータ駆動装置１Ａをコンパクトにできる。

（１８）３軸のインボード側軸受と２軸大径歯車
図１４および図１６Ａを参照して、出力軸３８のインボード側の転がり軸受３８ｂが、軸方向に見て（インボード側から見て）、大径の中間歯車３４と重なる。これにより、（１７）と同様に、減速部３１Ａ、および、減速部３１Ａを備えるインホイールモータ駆動装置１Ａをコンパクトにできる。

・ケーシングに関する特徴
以下の（１９）～（２１）において、減速部３１Ａを収容するケーシング１０（第１ケース部１０Ａおよび第２ケース部１０Ｂ）に関する特徴を、具体的に説明する。

（１９）２軸インボード側の軸受嵌合部
図２５を参照して、中間軸３５のインボード側の転がり軸受３５ｂの軸受嵌合部３５ｃは、肉厚となっている。つまり、軸受嵌合部３５ｃを構成する円筒部の径方向の厚みが比較的大きい。これにより、軸受嵌合部３５ｃの強度および剛性を向上できるため、中間軸３５の傾きを抑制することができる。したがって、中間軸３５と同軸に設けられた中間歯車３４，３６のミスアライメントを減らし、中間歯車３４，３６それぞれの噛合い部の振動を抑えることができる。

（２０）ケーシングの筒状部の形状
図１５Ａおよび図１６Ａを参照して、ケーシング１０（本体ケーシング３９）の筒状部（外郭部）のうちの車両後方側に位置する壁部は、大径の中間歯車３４および出力歯車３７の歯面（外周面）に近接し、かつ、これらの歯車３４，３８の共通接線に沿った形状となっている。

具体的には、図１５Ａに示されるように、第１ケース部１０Ａの筒状部における車両後方側の壁部８４の形状が、大径の中間歯車３４と出力歯車３７との共通接線Ｌ２２に沿った形状となっている。同様に、図１６Ａに示されるように、第２ケース部１０Ｂの筒状部における車両後方側の壁部８５の形状が、大径の中間歯車３４と出力歯車３７との共通接線Ｌ２３に沿った形状となっている。なお、少なくとも、第１ケース部１０Ａの壁部８４が共通接線Ｌ２２に沿った形状となっていればよい。つまり、少なくとも第１ケース部１０Ａにおける壁部８４は、大径の中間歯車３４および出力歯車３７の外周面に沿った湾曲形状となっていない。

これにより、第１ケース部１０Ａの壁部８４が潤滑油の案内面となり、出力歯車３７によって跳ね上げられる潤滑油を、壁部８４を伝って中間歯車３４に効率的に供給することができる。

（２１）第１ケース部と第２ケース部との合わせ面
図１４に示されるように、第１ケース部１０Ａの筒状部と第２ケース部１０Ｂの筒状部とは、それぞれの合わせ面９１，９２において軸方向に突き合わされて、ボルト６４によって互いに固定されている。第１ケース部１０Ａの合わせ面９１は、筒状部のアウトボード側端面に相当し、第２ケース部１０Ｂの合わせ面９２は、筒状部のインボード側端面に相当する。

第１ケース部１０Ａと第２ケース部１０Ｂとの合わせ面９１，９２の位置Ｌ１０は、大径の中間歯車３４と小径の中間歯車３６との境界位置付近である。たとえば、大径の中間歯車３４の全体が、合わせ面の位置Ｌ１０よりもインボード側に位置している。小径の中間歯車３６と噛合する大径の出力歯車３７の全体が、合わせ面の位置Ｌ１０よりもアウトボード側に位置している。

これにより、第１ケース部１０Ａの筒状部の径方向の大きさを、大径の中間歯車３４の外径に合わせることができ、第２ケース部１０Ｂの筒状部の径方向の大きさを、大径の出力歯車３７の外径に合わせることができる。したがって、各ケース部１０Ａ，１０Ｂの外郭形状をコンパクトにできる。また、その結果、減速部３１Ａの内部部品と各ケース部１０Ａ，１０Ｂの壁部（内壁面）とが近くなるため、内部部品の潤滑性能が向上する。

（２２）オイルタンク
図１５Ａおよび図１６Ａ等に示されるように、本体ケーシング３９（第１ケース部１０Ａおよび第２ケース部１０Ｂ）の下部に形成されたオイルタンク４０は、車軸（軸線Ｏ）よりも車両前方に配置されている。オイルタンク４０は、出力歯車３７の下端位置よりも下方に突出させた突出部分により構成されており、入力軸３２の下方に位置している。

オイルタンク４０に貯められる潤滑油の油面の位置については図２７を参照して説明する。図２７（Ａ）は、車両静止時の油面の位置を模式的に示す図であり、図２７（Ｂ）は、車両加速時の油面の位置を模試的に示す図である。車両静止時の油面の位置が一点鎖線Ｌ３１で表され、車両加速時の油面の位置が一点鎖線Ｌ３２で表されている。図２７（Ａ），（Ｂ）は、図１５Ａに相当する図である。

図２７（Ａ）に示されるように、車両静止時の油面の位置は、出力歯車３７の下端位置よりも下方である。これに対し、図２７（Ｂ）に示されるように、車両加速時には、インホイールモータ駆動装置１Ａが車両後方側に傾くため、油面が後方に傾く。より具体的には、静止時に軸線Ｏを通る鉛直線ＬＯは、加速時に、軸線Ｏを通る鉛直線ＬＯ´よりも後方へ傾く。そのため、加速時の油面の位置は、出力歯車３７の下端位置よりも上方となる。つまり、加速時以外は、出力歯車３７は潤滑油に浸かり難い構造となっている。

したがって、必要な時（加速時）にだけ出力歯車３７に潤滑油を供給することができるため、出力歯車３７の回転抵抗を減少できる。その結果、減速部３１Ａの効率を向上させることができる。

（他の変形例）
上記実施の形態では、車輪ハブ軸受部１１の回転輪が内輪であることとしたが、回転輪は外輪であってもよい。

また、上記実施の形態では、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。

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。

１，１Ａ 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、１２ 内輪、１３ 外輪、１４，７３，７４，１７３ 転動体、２１ モータ部、２２ モータ回転軸、２３ ロータ、２４ ステータ、２５ ステータコア、２６ コイル、２７，２８，３２ａ，３２ｂ，３５ａ，３５ｂ，３８ａ，３８ｂ，１３８ａ 転がり軸受、２９ モータケーシング、２９ｖ モータケーシングカバー、３１ 減速部、３２ 入力軸、３３ 入力歯車、３４，３６ 中間歯車、３５ 中間軸、３７ 出力歯車、３８ 出力軸、３９ 本体ケーシング、Ｍ，Ｎ，Ｏ 軸線、Ｗ 車輪ホイール。

Claims (5)

1. 車輪が取り付けられる回転輪を有する車輪ハブ軸受部と、
   前記車輪ハブ軸受部の前記回転輪と結合された出力軸と、前記出力軸と同軸に設けられたはすば歯車である出力歯車と、前記出力軸と平行に設けられた中間軸と、前記中間軸と同軸に設けられ、前記出力歯車と噛合するはすば歯車である中間歯車と、前記出力歯車よりも軸線方向一方側に配置され、前記出力軸を回転自在に支持する転がり軸受とを含む減速部とを備え、
   前記車輪の駆動時に前記出力歯車の噛合い部に生じるアキシアル荷重の向きは、軸線方向一方側であり、
   前記転がり軸受の転動体の少なくとも一部は、前記出力歯車の噛合い部の軸線方向一方端から他方端に掛かるアキシアル荷重とラジアル荷重との合力が向かう方向の領域内に配置されており、
   前記出力歯車は、ねじれ角βおよび圧力角αを有し、
   前記合力が向かう方向の領域は、前記出力歯車の噛合い部の軸線方向一方端からラジアル方向に対して角度θの傾斜角度で延びる第１直線と、前記出力歯車の噛合い部の軸線方向他方端からラジアル方向に対して角度θの傾斜角度で延びる第２直線とで挟まれた領域であり、
   角度θ＝ａｔａｎ｛ｔａｎβ／（ｔａｎα／ｃｏｓβ）｝である、インホイールモータ駆動装置。
2. 前記減速部を収容するケーシングをさらに備え、
   前記転がり軸受は、前記出力軸の外径面と前記ケーシングに形成された円筒面との間に配置されている、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 前記出力歯車の軸線方向一方端面には環状凸部が設けられており、
   前記転がり軸受は、前記環状凸部と前記ケーシングの前記円筒面との間に収容されている、請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 前記減速部は、前記出力歯車よりも軸線方向他方側に配置され、前記出力軸を回転自在に支持する転がり軸受をさらに含む、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. 前記軸線方向一方側が車幅方向外側である、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。

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