JP7367357B2 - インホイールモータ型の車両駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、インホイールモータ型の車両駆動装置に関し、特に、電気モータを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置に関する。

従来、電気モータを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、モータ（電気モータ）を備えるインホイールモータ構造（インホイールモータ型の車両駆動装置）が開示されている。このインホイールモータ構造は、外輪側部材と、カウンターギヤと、オイルポンプとを備えている。外輪側部材は、カウンターギヤを介して伝達されたモータの駆動力によりホイールを回転させている。外輪側部材とカウンターギヤとは、同一回転中心軸線上に配置されている。カウンターギヤ内には、オイルポンプが内蔵されている。

上記特許文献１に記載のオイルポンプは、インナーロータと、ポンプボディと、ポンプサイドカバーとを含む。インナーロータ、ポンプボディおよびポンプサイドカバーは、カウンターギヤと同一回転中心軸線上に配置されている。ポンプボディおよびポンプサイドカバーの各々は、カウンターギヤとは別個に設けられている。ポンプボディおよびポンプサイドカバーの各々は、オイルが吸入および吐出されるポンプ室を形成するための内壁面を有している。

特許第４５０１９１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のインホイールモータ構造では、オイルポンプの専用部品であるポンプボディおよびポンプサイドカバーによりポンプ室が形成されているので、カウンターギヤ内にポンプボディおよびポンプサイドカバーの両方を設ける分だけ、カウンターギヤの上記回転中心軸線の延びる方向の寸法が大きくなるという不都合がある。また、オイルポンプのポンプ室は、ポンプボディおよびポンプサイドカバーというオイルポンプの専用部品により形成されているので、オイルポンプの部品点数を減少させることが困難であるという不都合もある。これらの結果、このインホイールモータ構造では、オイルポンプの部品点数を減少させるとともに、インホイールモータ構造（インホイールモータ型の車両駆動装置）の上記回転中心軸線の延びる方向の寸法（軸方向の寸法）の増加を抑制することができないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、オイルポンプの部品点数を減少させることができるとともに、インホイールモータ型の車両駆動装置の軸方向の寸法の増加を抑制することが可能なインホイールモータ型の車両駆動装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置は、ホイールを駆動させるための駆動力を発生させる駆動ギヤを有し、駆動ギヤを駆動させる電気モータと、駆動ギヤの駆動力が伝達されるギヤ部と、ギヤ部の回転中心軸線の延びる方向に直交する方向に沿って延び、オイルが吸入および吐出されるポンプ室を形成するための第１壁面とを有する従動ギヤと、従動ギヤの駆動力をホイールに伝達するハブと、電気モータにより駆動されるオイルポンプとを備え、オイルポンプは、ポンプ室の第１壁面に対向する第２壁面を有するオイルポンプカバーと、従動ギヤの第１壁面とオイルポンプカバーの第２壁面との間の空間に配置され、従動ギヤの回転に伴って一体的に回転するポンプ回転体とを含み、従動ギヤは、側面を窪ませ、ポンプ回転体を内部に収容する凹部を含む。

この発明の一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置では、上記のように、オイルが吸入および吐出されるポンプ室を形成するための第１壁面を有する従動ギヤと、電気モータにより駆動されるオイルポンプとを設ける。そして、オイルポンプに、ポンプ室の第１壁面に対向する第２壁面を有するオイルポンプカバーと、従動ギヤの第１壁面とオイルポンプカバーの第２壁面との間の空間に配置され、従動ギヤの回転に伴って一体的に回転するポンプ回転体とを設ける。これにより、従動ギヤの第１壁面を利用してオイルポンプのポンプ室を形成することができるので、オイルポンプの専用部品として第１壁面を形成するポンプボディを設ける必要がない。その結果、オイルポンプの専用部品として第１壁面を形成するポンプボディを設けない分だけ、オイルポンプの部品点数を減少させることができるとともに、インホイールモータ型の車両駆動装置の軸方向の寸法の増加を抑制することができる。また、従動ギヤおよびポンプ回転体は一体的に回転することにより、従動ギヤの回転速度とポンプ回転体の回転速度との間の相対的な回転速度差の発生を抑制することができるので、従動ギヤとポンプ回転体との微小隙間に充填されているオイルのポンプ回転体の回転に起因する変形を抑制することができる。これにより、ポンプ回転体の回転の際に上記微小隙間に充填されたオイルに生じるせん断抵抗を減少させることができる。その結果、オイルポンプを駆動させるためのトルクの増加を抑制することができるので、ポンプの駆動効率の悪化を抑制することができる。また、従動ギヤの回転に伴って一体的に回転するポンプ回転体を含むオイルポンプを用いることにより、電気モータとは別個に設けられた専用のモータにより回転するポンプ回転体を含むオイルポンプを用いる場合と異なり、専用のモータのための配線などを設ける必要がない。その結果、インホイールモータ型の車両駆動装置の大型化および複雑化を抑制することができる。

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、従動ギヤのギヤ部は、駆動ギヤに噛み合う外歯を含み、従動ギヤの第１壁面とオイルポンプカバーとの間に形成され、従動ギヤの外歯にオイルを導く油路をさらに備える。

このように構成すれば、従動ギヤの外歯にオイルを導く専用の油路を設けることなく、従動ギヤの第１壁面とオイルポンプカバーとの間に形成される隙間としての油路を利用して、従動ギヤの外歯にオイルを供給することができる。

この場合、好ましくは、従動ギヤのギヤ部は、ギヤ部を貫通するように設けられ、油路に連通する潤滑孔をさらに含む。

このように構成すれば、従動ギヤの外歯の歯面（表面）に直接的にオイルを供給することができるので、従動ギヤの回転をより円滑にすることができる。

上記一の局面によるインホイールモータ型の駆動装置において、好ましくは、ポンプ回転体は、従動ギヤに取り付けられる第１回転体と、オイルポンプカバーに対して回転可能に取り付けられ、第１回転体と噛み合う第２回転体とを有し、オイルポンプは、第１回転体の回転とともに第２回転体が回転することにより、ポンプ室にオイルを吸入するとともに、ポンプ室からオイルを吐出するように構成されている。

このように構成すれば、従動ギヤの回転を利用して回転する第１回転体および第２回転体によりオイルの吸入および吐出を行うギヤポンプとしてオイルポンプを構成することができるので、第１回転体および第２回転体を回転させる駆動源を別個に設ける必要がない。その結果、インホイールモータ型の車両駆動装置の部品点数の増加および構造の複雑化を抑制することができる。

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、オイルポンプカバーは、ポンプ室内にオイルを導くとともに、ポンプ室外にオイルを導く第１ポートおよび第２ポートをさらに含み、オイルポンプは、従動ギヤの回転方向の切り替えに伴って、第１ポートおよび第２ポートにおいてオイルの吸入およびオイルの吐出が切り替わるように構成されている。

このように構成すれば、従動ギヤの回転方向にかかわらずオイルポンプによるオイルの吸入および吐出を行うことができるので、車両の前進または後進にかかわらずインホイールモータ型の車両駆動装置の各構成部品にオイルを供給することができる。

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、従動ギヤは、ホイール側の側面をホイール側とは逆側に窪ませ、ポンプ回転体を内部に収容する凹部を含み、ポンプ回転体は、駆動ギヤの駆動により従動ギヤと一体的に回転するように構成されている。

このように構成すれば、従動ギヤの凹部内にポンプ回転体を収容することにより、ギヤ部の回転中心軸線の延びる方向におけるオイルポンプの大型化を抑制することができるので、インホイールモータ型の車両駆動装置の軸方向の寸法の増加をより抑制することができる。

なお、本出願では、上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。

（付記項１）
上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、従動ギヤとポンプ回転体とは、同一回転軸線上に配置されている。

このように構成すれば、従動ギヤとポンプ回転体とが同一回転軸線上からずれた位置に配置される場合と比較して、ギヤ部の回転中心軸線の延びる方向に直交する方向におけるオイルポンプの大型化を抑制することができる。

（付記項２）
上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、オイルポンプは、オイルポンプおよび電気モータのいずれよりも上方に配置される上部オイルタンクと、オイルポンプおよび電気モータのいずれよりも下方に配置される下部オイルタンクとをさらに含み、オイルポンプは、下部オイルタンクから吸入したオイルを上部オイルタンクに吐出して、上部オイルタンクにオイルを貯留させるように構成されている。

このように構成すれば、インホイールモータ型の車両駆動装置の各構成部品にオイルを直接圧送して供給する場合と異なり、オイルポンプが上部オイルタンクにオイルを圧送するだけでインホイールモータ型の車両駆動装置の各構成部品にオイルを供給することができる。その結果、オイルポンプを駆動させるためのトルクの増加をより抑制することができるので、ポンプの駆動効率の悪化をより抑制することができる。

一実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置をホイール内に設置した状態でＡ１方向側から視た正面図である。 図１の１０１－１０１線に沿った断面図である。 図１の１０２－１０２線に沿った断面図である。 一実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置を示した分解斜視図である。 一実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置のポンププレートを示した斜視図である。 一実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置のオイルポンプを示した分解斜視図である。 一実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置のオイルポンプをＡ２方向側から視た正面図である。 一実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置のオイルポンプのポンプ室のＸ方向に沿った断面図である。 一実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置のオイルポンプによるオイルの循環を示した模式図である。 一実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置のオイルポンプの第１吐出側チェックバルブおよび第２吐出側チェックバルブとポンププレートとを示した斜視図である。 一実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置のオイルポンプの第１吸入側チェックバルブおよび第２吸入側チェックバルブとオイルポンプとを示したＺ方向に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１～図１１を参照して、本実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置１００の構成について説明する。

図１および図２に示すように、インホイールモータ型の車両駆動装置１００は、車両のホイールＷ内に配置された電気モータ３の駆動力をハブ１に伝達してホイールＷを回転させることにより、車両を前進または後退させるように構成されている。つまり、インホイールモータ型の車両駆動装置１００は、車両を前進または後退させる駆動源、および、駆動源の駆動力を伝達する駆動力伝達機構を含む装置である。

ここで、ホイールＷの回転中心軸線Ｃ２の延びる方向をＡ方向（軸方向）とし、Ａ方向のうちホイールＷ側をＡ１方向とし、Ａ方向のうち車体側をＡ２方向とする。ホイールＷの回転中心軸線Ｃ２の延びる方向に直交する方向をＤ方向（径方向）とする。ホイールＷの回転中心軸線Ｃ２回りの方向をＲ方向（周方向）とする。Ｒ方向のうちの一方向をＲ１方向とし、Ｒ方向のうちの他方向をＲ２方向とする。

また、車両の進行方向をＸ方向とし、Ｘ方向のうち前進方向をＸ１方向とし、Ｘ方向のうち後退方向をＸ２方向とする。車両の上下方向をＺ方向とし、Ｚ方向のうち上方向をＺ１方向とし、Ｚ方向のうち下方向をＺ２方向とする。

以下の説明においては、車両のＸ１方向側およびＸ２方向側に取り付けられる複数のホイールＷのうちの１つのホイールＷ内のインホイールモータ型の車両駆動装置１００について説明する。なお、複数のホイールＷに配置されるインホイールモータ型の車両駆動装置１００の構成は全て同じ構成である。

ここで、インホイールモータ型の車両駆動装置１００の少なくとも一部は、ホイールＷ内に収容されている。ホイールＷは、Ａ２方向側が開放された略円筒形状を有している。ホイールＷ内には、ナックルＮおよびボールジョイントＪｔが配置されている。ナックルＮは、ホイールＷを含む車輪の支持、車両における車体の懸架および車輪を操舵するための部材である。ボールジョイントＪｔは、ナックルＮに取り付けられ、車輪を操舵する際に回転中心の一端となる部材である。

具体的には、インホイールモータ型の車両駆動装置１００は、ハブ１と、シャフト２と、電気モータ３と、伝達機構４と、遊星歯車機構５と、収容部材６と、オイルポンプ７とを備えている。

ハブ１は、シャフト２の駆動力をホイールＷに伝達するように構成されている。ハブ１は、シャフト２と一体的に回転可能にシャフト２に固定されている。シャフト２は、遊星歯車機構５の駆動力をハブ１に伝えるように構成されている。シャフト２は、遊星歯車機構５を介して伝達される電気モータ３のトルクにより回転される。シャフト２内には、軽量穴２ａが形成されている。軽量穴２ａ内には、遊星歯車機構５の一部が配置されている。遊星歯車機構５には、電気モータ３の駆動力が伝達機構４を介して伝達される。つまり、遊星歯車機構５は、伝達機構４を介して伝達される電気モータ３のトルクにより回転される。このように、ハブ１は、伝達機構４の後述するアイドラギヤ４１の駆動力をホイールＷに伝達している。

図２および図３に示すように、電気モータ３の回転中心軸線Ｃ１、遊星歯車機構５の回転中心軸線Ｃ２およびオイルポンプ７の回転中心軸線Ｃ３は、Ｄ方向に沿って並んで配置されている。遊星歯車機構５、オイルポンプ７および電気モータ３は、Ｄ方向の内側から外側に向かってこの順に並んでいる。ここで、電気モータ３は、Ｘ方向において遊星歯車機構５よりもＸ２方向側に配置されている。また、電気モータ３は、Ｄ方向において、遊星歯車機構５とは別個に配置されている。ここで、図３は、回転中心軸線Ｃ２を基準として、１０１－１０１線に沿った断面図のうち１０１ａ部分を紙面下側に配置し、１０１ｂ部分を紙面上側に配置して、回転中心軸線Ｃ２において繋げた図面である。

電気モータ３は、車両を駆動させるための駆動力を発生させるように構成されている。具体的には、電気モータ３は、インナーロータ型のモータにより構成されている。つまり、電気モータ３は、モータシャフト３１と、ステータコア３２およびステータコイル３３を有するステータ３４およびロータ３５と、ドライブギヤ３６（特許請求の範囲の「駆動ギヤ」の一例）とを含んでいる。

モータシャフト３１は、Ａ方向に沿って延びる回転中心軸線Ｃ１の回りに回転可能に構成されている。ステータ３４は、回転中心軸線Ｃ１回りにモータシャフト３１を回転させるように構成されている。具体的には、ステータ３４は、上記ステータコア３２と、上記ステータコイル３３とを有している。ステータコイル３３は、ステータコア３２に巻き回されることにより、モータシャフト３１を回転させる回転磁界を発生させるように構成されている。ドライブギヤ３６は、モータシャフト３１のＡ２方向側端部に設けられている。ドライブギヤ３６は、伝達機構４の後述するアイドラギヤ４１の外歯４１ｇ（図６参照）に噛み合う外歯を有している。ドライブギヤ３６の直径は、伝達機構４の後述するアイドラギヤ４１の直径およびドリブンギヤ４２の直径よりも小さい。

このように、電気モータ３は、ホイールＷを駆動させるための駆動力を発生させるドライブギヤ３６を有し、ドライブギヤ３６を駆動させている。

（伝達機構）
伝達機構４は、電気モータ３の駆動力を遊星歯車機構５に伝達するように構成されている。具体的には、伝達機構４は、アイドラギヤ４１（特許請求の範囲の「従動ギヤ」の一例）と、ドリブンギヤ４２とを含んでいる。伝達機構４は、電気モータ３と遊星歯車機構５とを接続することにより、電気モータ３の駆動力を遊星歯車機構５に伝達している。

アイドラギヤ４１は、ドライブギヤ３６に噛み合うとともに、ドリブンギヤ４２に噛み合う外歯４１ｇを有するギヤ部１４１（図６参照）を有している。ここで、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇには、ドライブギヤ３６の駆動力が伝達されている。

アイドラギヤ４１は、回転中心軸線Ｃ３に沿って配置されたアイドラピン４１ａにより収容部材６に回転可能に取り付けられている。

具体的には、アイドラギヤ４１は、アイドラピン４１ａが挿通する挿通孔４１ｂが形成された筒状部４１ｃを有している。筒状部４１ｃは、アイドラピン４１ａをＡ方向に貫通している。アイドラギヤ４１は、ニードル軸受け４１ｄを介してアイドラピン４１ａに回転可能に取り付けられている。アイドラギヤ４１には、凹部４１ｅが形成されている。凹部４１ｅは、アイドラギヤ４１の軽量化のために形成されている凹部である。凹部４１ｅは、ホイールＷ側の側面をＡ２方向側に窪ませ、後述する収容部１７２（図６参照）を内部に収容するように構成されている。

ドリブンギヤ４２は、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇに噛み合う外歯を有している。ドリブンギヤ４２は、遊星歯車機構５に回転可能に取り付けられている。ドリブンギヤ４２には、遊星歯車機構５のＡ２方向側の部分が圧入されるシャフト圧入孔４２ａが形成されている。ドリブンギヤ４２は、遊星歯車機構５を介してシャフト２に駆動力を伝達している。

ここで、ドライブギヤ３６、アイドラギヤ４１およびドリブンギヤ４２は、回転中心軸線Ｃ２の延びる方向に直交する方向（Ｄ方向）に沿って一直線上に配置されている。

（収容部材）
図４に示すように、収容部材６は、電気モータ３、伝達機構４、遊星歯車機構５およびオイルポンプ７を収容するように構成されている。具体的には、収容部材６は、カバー６１と、第１ケース６２と、第２ケース６３とを有している。

カバー６１、第１ケース６２および第２ケース６３は、Ａ２方向側からこの順に並んで配置されている。第１ケース６２および第２ケース６３により、モータ収容空間６４および遊星機構収容空間６５が形成されている。モータ収容空間６４には、電気モータ３が収容される。遊星機構収容空間６５には、遊星歯車機構５が収容される。モータ収容空間６４および遊星機構収容空間６５は、Ｄ方向において隣り合っている。

カバー６１および第１ケース６２により、伝達機構収容空間６６およびオイルポンプ収容空間６７が形成されている。伝達機構収容空間６６には、伝達機構４が収容される。オイルポンプ収容空間６７には、オイルポンプ７が収容される。オイルポンプ収容空間６７は、伝達機構収容空間６６の一部である。また、カバー６１には、アイドラピン４１ａのＡ２方向側の端部が挿入される凹部６１ａ（図３参照）が形成されている。第１ケース６２には、アイドラピン４１ａのＡ１方向側の端部が挿入される凹部６２ａが形成されている。このように、アイドラピン４１ａは、カバー６１および第１ケース６２に回転できないように取り付けられている。アイドラピン４１ａは、カバー６１の凹部６１ａおよび第１ケース６２の凹部６２ａにより挟み込むように取り付けられている。なお、アイドラピン４１ａは、カバー６１の凹部６１ａおよび第１ケース６２の凹部６２ａの各々にニードル軸受けを介して取り付けられてもよい。ここで、アイドラギヤ４１とカバー６１との間には、複数（３個）のスラストワッシャ１４２が挟み込まれるように取り付けられている。アイドラギヤ４１と第１ケース６２との間には、複数（３個）のスラストワッシャ１４２が挟み込まれるように取り付けられている。なお、挟み込む複数のスラストワッシャ１４２の個数は、３個に限られず、必要な枚数のスラストワッシャを用いればよい。

収容部材６は、下部オイルタンク６８と、上部オイルタンク６９とを有している。下部オイルタンク６８は、オイルポンプ７により吸入されるオイルを貯留するように構成されている。下部オイルタンク６８は、第２ケース６３のＺ２方向側に配置されている。すなわち、下部オイルタンク６８は、オイルポンプ７および電気モータ３のいずれよりもＺ２方向側に配置されている。上部オイルタンク６９は、オイルポンプ７により吐出されたオイルを一時的に貯留するように構成されている。上部オイルタンク６９は、第２ケース６３のＺ１方向側の凹部と第１ケース６２とを合わせることにより形成されている。すなわち、上部オイルタンク６９は、オイルポンプ７および電気モータ３のいずれよりもＺ１方向側に配置されている。

（オイルポンプ）
オイルポンプ７は、電気モータ３により駆動されるように構成されている。具体的には、オイルポンプ７は、ポンプハウジング７１と、インナーロータ７２（特許請求の範囲の「第１回転体」の一例）と、アウターロータ７３（特許請求の範囲の「第２回転体」の一例）とを備えている。ここで、ポンプハウジング７１、インナーロータ７２およびアウターロータ７３は、金属製である。

図５および図６に示すように、ポンプハウジング７１は、インナーロータ７２およびアウターロータ７３を収容するように構成されている。具体的には、ポンプハウジング７１は、ポンププレート１７１（特許請求の範囲の「オイルポンプカバー」の一例）と、収容部１７２とを有している。

ポンププレート１７１は、薄板状に形成されている。ポンププレート１７１には、アイドラギヤ４１を収容部材６に取り付けるためのアイドラピン４１ａが挿通する貫通孔２７１が形成されている。

ポンププレート１７１には、第１ポート１７１ａおよび第２ポート１７１ｂが形成されている。第１ポート１７１ａおよび第２ポート１７１ｂは、共に、ポンププレート１７１をＡ方向に貫通する貫通孔である。ポンププレート１７１には、ポンププレート１７１を第１ケース６２に固定する締結部材が挿入される複数（２個）の締結孔１７１ｃが形成されている。複数の締結孔１７１ｃは、ポンププレート１７１の対角線上に配置されている。複数の締結孔１７１ｃは、ポンププレート１７１をＡ方向に貫通している。ポンププレート１７１は、カバー６１と第１ケース６２とにより挟み込まれる複数（２個）の凸部１７１ｄを有している。複数の凸部１７１ｄの各々は、ポンププレート１７１からＡ２方向に向かって突出している。複数の凸部１７１ｄは、ポンププレート１７１の対角線上に配置されている。

図６および図７に示すように、第１ポート１７１ａおよび第２ポート１７１ｂは、共に、ポンプハウジング７１内でインナーロータ７２およびアウターロータ７３により形成されたポンプ室Ｓ内にオイルを導くとともに、ポンプ室Ｓ外にオイルを導くように構成されている。つまり、オイルポンプ７は、インナーロータ７２の回転とともにアウターロータ７３が回転することにより、ポンプ室Ｓにオイルを吸入するとともに、ポンプ室Ｓからオイルを吐出するように構成されている。

ポンププレート１７１には、第１吸入側油路Ｆ１と、第１吐出側油路Ｆ２と、第２吸入側油路Ｆ３と、第２吐出側油路Ｆ４とが形成されている。第１吸入側油路Ｆ１、第１吐出側油路Ｆ２、第２吸入側油路Ｆ３および第２吐出側油路Ｆ４は、ポンププレート１７１のＡ１方向側の面をＡ２方向に窪ませた溝である。第１吸入側油路Ｆ１は、下部オイルタンク６８から第１ポート１７１ａにオイルを吸入するための油路である。第１吐出側油路Ｆ２は、第１ポート１７１ａから上部オイルタンク６９にオイルを吐出するための油路である。第２吸入側油路Ｆ３は、下部オイルタンク６８から第２ポート１７１ｂにオイルを吸入するための油路である。第２吐出側油路Ｆ４は、第２ポート１７１ｂから上部オイルタンク６９にオイルを吐出するための油路である。

収容部１７２は、ポンププレート１７１のＡ２方向側の面に設けられている。収容部１７２は、インナーロータ７２およびアウターロータ７３を収容するロータ収容空間１７２ａ（特許請求の範囲の「空間」の一例）を内部に有している。ロータ収容空間１７２ａは、ポンププレート１７１のＡ２方向側の端面からＡ１方向に窪む凹形状を有している。

本実施形態のインナーロータ７２は、アイドラギヤ４１の回転に伴って一体的に回転するように構成されている。インナーロータ７２は、アウターロータ７３の回転中心軸線Ｃ４に対して偏心した回転中心軸線Ｃ３回りに回転することにより、アウターロータ７３を回転させるように構成されている。このように、オイルポンプ７は、ドライブギヤ３６またはドリブンギヤ４２の回転を利用するのではなく、アイドラギヤ４１の回転を利用してオイルの吸入および吐出を行うように構成されている。

具体的には、インナーロータ７２は、複数（１３枚）の外歯７２ａを含んでいる。また、インナーロータ７２には、回転固定孔７２ｂが形成されている。回転固定孔７２ｂは、インナーロータ７２をＡ方向に貫通している。

回転固定孔７２ｂには、アイドラギヤ４１の筒状部４１ｃが挿入されている。アイドラギヤ４１の筒状部４１ｃとインナーロータ７２の回転固定孔７２ｂとは、二面幅受けにより係合されている。すなわち、アイドラギヤ４１の筒状部４１ｃには、Ｄ方向において対向する一対の直線状部４１１が設けられている。インナーロータ７２の回転固定孔７２ｂには、Ｄ方向において対向する一対の直線状部７２１が設けられている。これにより、アイドラギヤ４１の筒状部４１ｃの一対の直線状部４１１とインナーロータ７２の回転固定孔７２ｂの一対の直線状部７２１とを対向させることにより、アイドラギヤ４１とインナーロータ７２とが係合するので、アイドラギヤ４１の回転に伴ってインナーロータ７２が回転する。

回転固定孔７２ｂには、複数（２個）の油溝７２ｃが形成されている。複数の油溝７２ｃの各々は、Ｄ方向のうちの外側方向に窪んでいる。複数の油溝７２ｃの各々は、Ａ方向に沿って延びている。複数の油溝７２ｃは、Ｄ方向において対向する位置に配置されている。

また、アイドラギヤ４１とインナーロータ７２とは、同一回転中心軸線Ｃ３上に配置されている。このように、インナーロータ７２は、アイドラギヤ４１に別体として取り付けられている。

アウターロータ７３は、ポンププレート１７１に対して回転可能に取り付けられ、インナーロータ７２と噛み合うように構成されている。具体的には、アウターロータ７３は、インナーロータ７２の複数の外歯７２ａに係合する複数（１４枚）の内歯７３ａを有している。インナーロータ７２の外歯７２ａは、アウターロータ７３の内歯７３ａに、内側から係合するように、アウターロータ７３の内側に配置されている。インナーロータ７２の外歯７２ａの数は、アウターロータ７３の内歯７３ａの数よりも１枚少ない。

インナーロータ７２、アウターロータ７３および収容部１７２は、アイドラギヤ４１の凹部４１ｅに収容されている。

インナーロータ７２がＲ３方向またはＲ４方向に回転されると、アウターロータ７３も回転される。回転の際、インナーロータ７２とアウターロータ７３との距離の小さい側では、インナーロータ７２の外歯７２ａとアウターロータ７３の内歯７３ａとが噛み合っている。回転の際、インナーロータ７２とアウターロータ７３との距離の大きい側では、外歯７２ａが内歯７３ａよりも１枚だけ少ないために、外歯７２ａと内歯７３ａとが噛み合うことなく外歯７２ａと内歯７３ａとの間に隙間（ポンプ室Ｓ）が形成されている。

図７および図８に示すように、ポンプ室Ｓは、第１壁面Ｓ１、第２壁面Ｓ２、第３壁面Ｓ３および第４壁面Ｓ４により囲まれている。

第１壁面Ｓ１は、オイルが吸入および吐出されるポンプ室Ｓを形成するためにアイドラギヤ４１に設けられている。第１壁面Ｓ１は、Ｘ方向に沿って延びている。第２壁面Ｓ２は、ポンプ室Ｓを形成するためにポンププレート１７１に設けられている。第２壁面Ｓ２は、Ａ方向において、第１壁面Ｓ１に対向している。第２壁面Ｓ２は、Ｘ方向に沿って延びている。

第３壁面Ｓ３は、ポンプ室Ｓを形成するためにインナーロータ７２の外歯７２ａに設けられている。第３壁面Ｓ３は、Ａ方向に沿って延びている。第４壁面Ｓ４は、ポンプ室Ｓを形成するためにアウターロータ７３の内歯７３ａに設けられている。第４壁面Ｓ４は、Ｘ方向に沿って延びている。第４壁面Ｓ４は、Ａ方向において、第１壁面Ｓ１に対向している。

インナーロータ７２およびアウターロータ７３（これらを合わせて、特許請求の範囲の「ポンプ回転体」の一例）は、アイドラギヤ４１の第１壁面Ｓ１とポンププレート１７１の第２壁面Ｓ２との間に配置され、アイドラギヤ４１の回転に伴って一体的に回転するように構成されている。このように、オイルポンプ７は、トロコイド式のオイルポンプにより構成されている。

インナーロータ７２は、第１側面２７２と、第２側面３７２とを有している。第１側面２７２は、第１壁面Ｓ１に近接対向するＡ２方向側の面により構成されている。第２側面３７２は、第２壁面Ｓ２に近接対向するＡ１方向側の面により構成されている。アイドラギヤ４１の回転に伴って共に回転する第１壁面Ｓ１および第１側面２７２の間には、第１微小隙間（図示せず）が形成されている。第２壁面Ｓ２とアイドラギヤ４１の回転に伴って回転する第２側面３７２との間には、第２微小隙間（図示せず）が形成されている。

アイドラギヤ４１の第１壁面Ｓ１とポンププレート１７１との間には、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇにオイルを導く油路Ｆ５が形成されている。油路Ｆ５は、吐出圧によりポンプ室Ｓ内のオイルを外部に導く油路である。

オイルポンプ７は、アイドラギヤ４１のギヤ部１４１を貫通するように設けられ、油路Ｆ５に連通する潤滑孔Ｆ６とを含む。潤滑孔Ｆ６は、油路Ｆ５よりも流路抵抗が小さくなるように形成されている。すなわち、潤滑孔Ｆ６の流路幅は、油路Ｆ５の流路幅よりも大きく形成されている。図示はしないが，潤滑孔Ｆ６は、ギヤ部１４１において等角度間隔（約９０度）ごとに形成されている。なお、潤滑孔Ｆ６は、等角度間隔（約９０度）ごとにギヤ部１４１に形成されていなくともよく、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇを十分に潤滑可能な量のオイルを供給可能な数が形成されればよい。

図７に示すように、インナーロータ７２およびアウターロータ７３は、ポンプ室ＳをＲ３方向またはＲ４方向へ回転移動させてポンプ室Ｓを拡大・縮小させることにより、ポンプ機能を生み出している。たとえば、ポンプ室ＳをＲ３方向へ移動させて、ポンプ室Ｓの容積が拡大することに伴って、第１ポート１７１ａからオイルがポンプ室Ｓに流れ込む。この際、ポンプ室Ｓ内の圧力は減少する（負圧になる）。また、ポンプ室Ｓの容積が縮小することに伴って、ポンプ室Ｓからオイルが第２ポート１７１ｂに流れ出る。この際、ポンプ室Ｓ内の圧力は増大する（正圧になる）。同様に、ポンプ室ＳをＲ４方向へ移動させて、ポンプ室Ｓの容積が拡大することに伴って、第２ポート１７１ｂからオイルがポンプ室Ｓに流れ込む。また、ポンプ室Ｓの容積が縮小することに伴って、ポンプ室Ｓからオイルが第１ポート１７１ａに流れ出る。

図９に示すように、インホイールモータ型の車両駆動装置１００では、オイルポンプ７により下部オイルタンク６８から吸入されたオイルは、上部オイルタンク６９に供給される。上部オイルタンク６９に供給されたオイルは、遊星歯車機構５および電気モータ３に自重により供給される。遊星歯車機構５および電気モータ３に供給されたオイルは、下部オイルタンク６８に自重により戻る。このように、インホイールモータ型の車両駆動装置１００では、オイルポンプ７によりオイルが循環されている。

図１０および図１１に示すように、オイルポンプ７は、インナーロータ７２の回転方向によって、第１ポート１７１ａおよび第２ポート１７１ｂにおいてオイルの吸入およびオイルの吐出の機能が切り替わるように構成されている。

具体的には、オイルポンプ７は、第１吸入側チェックバルブ７４および第１吐出側チェックバルブ７５と、第２吸入側チェックバルブ７６および第２吐出側チェックバルブ７７とを含んでいる。第１吸入側チェックバルブ７４、第１吐出側チェックバルブ７５、第２吸入側チェックバルブ７６および第２吐出側チェックバルブ７７の各々は、インナーロータ７２のＲ３方向またはＲ４方向への回転に合わせて開状態と閉状態とが切り替わるように構成されている。

図１１の二点鎖線によって示すように、インナーロータ７２のＲ３方向への回転により、第１吸入側チェックバルブ７４および第２吐出側チェックバルブ７７が開状態となり、第２吸入側チェックバルブ７６および第１吐出側チェックバルブ７５が閉状態となる。これにより、オイルポンプ７は、第１吸入側油路Ｆ１および第２吐出側油路Ｆ４を介して、下部オイルタンク６８のオイルを上部オイルタンク６９に供給するように構成されている。

図示はしないが、インナーロータ７２のＲ４方向への回転により、第２吸入側チェックバルブ７６および第１吐出側チェックバルブ７５が開状態となり、第１吸入側チェックバルブ７４および第２吐出側チェックバルブ７７が閉状態となる。これにより、オイルポンプ７は、第２吸入側油路Ｆ３および第１吐出側油路Ｆ２を介して、下部オイルタンク６８のオイルを上部オイルタンク６９に供給するように構成されている。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、インホイールモータ型の車両駆動装置１００に、オイルが吸入および吐出されるポンプ室Ｓを形成するための第１壁面Ｓ１を有するアイドラギヤ４１と、電気モータ３により駆動されるオイルポンプ７とを設ける。そして、オイルポンプ７に、ポンプ室Ｓの第１壁面Ｓ１に対向する第２壁面Ｓ２を有するポンププレート１７１と、アイドラギヤ４１の第１壁面Ｓ１とポンププレート１７１の第２壁面Ｓ２との間の空間（ロータ収容空間１７２ａ）に配置され、アイドラギヤ４１の回転に伴って一体的に回転するインナーロータ７２およびアウターロータ７３とを設ける。これにより、アイドラギヤ４１の第１壁面Ｓ１を利用してオイルポンプ７のポンプ室Ｓを形成することができるので、オイルポンプ７の専用部品として第１壁面Ｓ１を形成するポンプボディを設ける必要がない。この結果、オイルポンプ７の専用部品として第１壁面Ｓ１を形成するポンプボディを設けない分だけ、オイルポンプ７の部品点数を減少させることができるとともに、インホイールモータ型の車両駆動装置１００のＡ方向（軸方向）の寸法の増加を抑制することができる。また、アイドラギヤ４１およびインナーロータ７２およびアウターロータ７３は一体的に回転することにより、アイドラギヤ４１の回転速度とインナーロータ７２およびアウターロータ７３の回転速度との間に相対的な回転速度差の発生を抑制することができるので、アイドラギヤ４１とインナーロータ７２およびアウターロータ７３との第１微小隙間に充填されているオイルのインナーロータ７２およびアウターロータ７３の回転に起因する変形を抑制することができる。これにより、インナーロータ７２およびアウターロータ７３の回転の際に第１微小隙間に充填されたオイルに生じるせん断抵抗を減少させることができる。この結果、オイルポンプ７を駆動させるためのトルクの増加を抑制することができるので、オイルポンプ７の駆動効率の悪化を抑制することができる。また、アイドラギヤ４１の回転に伴って一体的に回転するインナーロータ７２およびアウターロータ７３を含むオイルポンプを用いることにより、電気モータ３とは別個に設けられた専用のモータにより回転するインナーロータ７２およびアウターロータ７３を含むオイルポンプ７を用いる場合と異なり、専用のモータのための配線などを設ける必要がない。この結果、インホイールモータ型の車両駆動装置１００の大型化および複雑化を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、インホイールモータ型の車両駆動装置１００に、アイドラギヤ４１の第１壁面Ｓ１とポンププレート１７１との間に形成され、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇにオイルを導く油路Ｆ５を設ける。これにより、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇにオイルを導く専用の油路を設けることなく、アイドラギヤ４１の第１壁面Ｓ１とポンププレート１７１との間に形成される隙間としての油路Ｆ５を利用して、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇにオイルを供給することができる。

また、本実施形態では、上記のように、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇに、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇを貫通するように設けられ、油路Ｆ５に連通する潤滑孔Ｆ６を設ける。これにより、アイドラギヤ４１の外歯４１ｇの歯面（表面）により直接的にオイルを供給することができるので、アイドラギヤ４１の回転をより円滑にすることができる。

また、本実施形態では、上記のように、オイルポンプ７を、インナーロータ７２の回転とともにアウターロータ７３が回転することにより、ポンプ室Ｓにオイルを吸入するとともに、ポンプ室Ｓからオイルを吐出するように構成する。これにより、アイドラギヤ４１の回転を利用して回転するインナーロータ７２およびアウターロータ７３によりオイルの吸入および吐出を行うギヤポンプとしてオイルポンプを構成することができるので、インナーロータ７２およびアウターロータ７３を回転させる駆動源を別個に設ける必要がない。この結果、インホイールモータ型の車両駆動装置１００の部品点数の増加および複雑化を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、オイルポンプ７を、アイドラギヤ４１の回転方向の切り替えに伴って、第１ポート１７１ａおよび第２ポート１７１ｂにおいてオイルの吸入およびオイルの吐出が切り替わるように構成する。これにより、アイドラギヤ４１の回転方向にかかわらずオイルポンプ７によるオイルの吸入および吐出を行うことができるので、車両の前進または後進にかかわらずインホイールモータ型の車両駆動装置１００の各構成部品にオイルを供給することができる。

また、本実施形態では、上記のように、アイドラギヤ４１に、Ａ２方向側に窪ませ、インナーロータ７２およびアウターロータ７３を内部に収容する凹部４１ｅを設ける。インナーロータ７２およびアウターロータ７３を、ドライブギヤ３６の駆動によりアイドラギヤ４１と一体的に回転するように構成する。これにより、アイドラギヤ４１の凹部４１ｅ内にインナーロータ７２およびアウターロータ７３を収容することにより、Ａ方向におけるオイルポンプ７の大型化を抑制することができるので、インホイールモータ型の車両駆動装置１００の軸方向の寸法の増加をより抑制することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、オイルポンプ７は、トロコイド式のオイルポンプにより構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、オイルポンプは、サイクロン式のオイルポンプおよびベーン式のオイルポンプなどにより構成されてもよい。

また、上記実施形態では、アイドラギヤ４１の筒状部４１ｃとインナーロータ７２の回転固定孔７２ｂとが、二面幅受けにより係合されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、アイドラギヤの筒状部とインナーロータの固定孔とは、スプライン嵌合、キー溝による嵌合またピン留めなどにより取り付けられてもよい。

また、本実施形態では、金属製のインナーロータ７２は、金属製のアイドラギヤ４１に別体として取り付けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、インナーロータとアイドラギヤとを一体的に形成してもよい。

１ ハブ
３ 電気モータ
７ オイルポンプ
３６ ドライブギヤ（駆動ギヤ）
４１ アイドラギヤ（従動ギヤ）
４１ｇ 外歯
４１ｅ 凹部
７２ インナーロータ（ポンプ回転体、第１回転体）
７３ アウターロータ（ポンプ回転体、第２回転体）
１００ インホイールモータ型の車両駆動装置
１４１ ギヤ部
１７１ ポンププレート（オイルポンプカバー）
１７１ａ 第１ポート
１７１ｂ 第２ポート
１７２ａ ロータ収容空間（空間）
Ｃ３ （ギヤ部の）回転中心軸線
Ｆ５ 油路
Ｆ６ 潤滑孔
Ｓ ポンプ室
Ｓ１ 第１壁面
Ｓ２ 第２壁面
Ｗ ホイール

Claims (6)

1. ホイールを駆動させるための駆動力を発生させる駆動ギヤを有し、前記駆動ギヤを駆動させる電気モータと、
   前記駆動ギヤの駆動力が伝達されるギヤ部と、前記ギヤ部の回転中心軸線の延びる方向に直交する方向に沿って延び、オイルが吸入および吐出されるポンプ室を形成するための第１壁面とを有する従動ギヤと、
   前記従動ギヤの駆動力を前記ホイールに伝達するハブと、
   前記電気モータにより駆動されるオイルポンプとを備え、
   前記オイルポンプは、
   前記ポンプ室の前記第１壁面に対向する第２壁面を有するオイルポンプカバーと、
   前記従動ギヤの前記第１壁面と前記オイルポンプカバーの前記第２壁面との間の空間に配置され、前記従動ギヤの回転に伴って一体的に回転するポンプ回転体とを含み、
   前記従動ギヤは、側面を窪ませ、前記ポンプ回転体を内部に収容する凹部を含む、インホイールモータ型の車両駆動装置。
2. 前記従動ギヤの前記ギヤ部は、前記駆動ギヤに噛み合う外歯を含み、
   前記従動ギヤの前記第１壁面と前記オイルポンプカバーとの間に形成され、前記従動ギヤの外歯にオイルを導く油路をさらに備える、請求項１に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
3. 前記従動ギヤの前記ギヤ部は、前記ギヤ部を貫通するように設けられ、前記油路に連通する潤滑孔をさらに含む、請求項２に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
4. 前記ポンプ回転体は、
   前記従動ギヤに取り付けられる第１回転体と、
   前記オイルポンプカバーに対して回転可能に取り付けられ、前記第１回転体と噛み合う第２回転体とを有し、
   前記オイルポンプは、前記第１回転体の回転とともに前記第２回転体が回転することにより、前記ポンプ室にオイルを吸入するとともに、前記ポンプ室からオイルを吐出するように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
5. 前記オイルポンプカバーは、
   前記ポンプ室内にオイルを導くとともに、前記ポンプ室外にオイルを導く第１ポートおよび第２ポートをさらに含み、
   前記オイルポンプは、前記従動ギヤの回転方向の切り替えに伴って、前記第１ポートおよび前記第２ポートにおいてオイルの吸入およびオイルの吐出が切り替わるように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
6. 前記従動ギヤは、前記ホイール側の前記側面を前記ホイール側とは逆側に窪ませ、前記ポンプ回転体を内部に収容する前記凹部を含み、
   前記ポンプ回転体は、前記駆動ギヤの駆動により前記従動ギヤと一体的に回転するように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。

Images