WO2005023575A1

WO2005023575A1 - 減速機の保護が可能なインホイールモータ

Info

Publication number: WO2005023575A1
Application number: PCT/JP2004/012713
Authority: WO
Inventors: Ryoji Mizutani; Junichiro Sakurai
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha; Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2005-03-17
Also published as: JPWO2005023575A1

Abstract

インホイールモータは、ホイールディスク（１０）、ホイールハブ（２０）、モータ（６０）、プラネタリギア（８０）およびシャフト（１１０）を備える。ホイールディスク（１０）は、ホイールハブ（２０）に連結される。プラネタリギア（８０）は、モータ（６０）のロータ（６３）に連結される。シャフト（１１０）は、プラネタリギア（８０）のプラネタリキャリア（８４）をホイールハブ（２０）に連結する。動力は、モータ（６０）、プラネタリギア（８０）、シャフト（１１０）、ホイールハブ（２０）、ホイールディスク（１０）の順に伝達される。そして、シャフト（１１０）は、外部入力がホイールハブ（２０）およびホイールディスク（１０）に印加されると変形し易い曲げ強度を有する。

Description

明細書減速機の保護が可能なィンホイールモータ技術分野

この発明は、インホイールモータに関し、特に、ホイールへの外部入力や、口ータのロックおょぴギアの欠けによるシャフトロック等のモータの故障時においても減速機の保護が可能なインホイールモータに関するものである。背景技術

従来のインホイールモータは、モータと、減速機と、出力軸と、ホイールハブとを備える。減速機は、モータの内周側に配置される。すなわち、モータおよび減速機は、出力軸の方向において同じ位置に配置される。

減速機は、モータのロータに連結される。出力軸は、一方端が減速機に連結され、他方端がホイールハブに連結される。

そして、減速機は、モータの出力を変速して出力軸へ出力する。出力軸は、減速機の出力によりホイールハブを所定の回転数で回転する（たとえば特開平 5— 3 3 8 4 4 6号公報参照）。

このように、従来のインホイールモータにおいては、モータ、減速機およびホィールハブの順に動力が伝達される。

しかし、従来のインホイールモータにおいては、減速機と、ホイ一ルハブとの距離が短いため、減速機への曲げ入力が緩和されにくいという問題がある。また、従来のインホイールモータにおいては、減速機（プラネタリギアュニット）のキャリア、出力軸およびホイールハブがー体であるため、過大な力が出力軸に印加されたとき、遊星歯車の動きに支障を及ぼすという問題がある。

それゆえに、この発明のある目的は、ホイールが外力を受けて変形した場合でも、減速機への外力の作用を緩和することにより、ホイールの変形が減速機ゃモータに作用せず、減速機およびモータを確実に保護できるインホイールモータを提供することである。この発明の他の目的は、過大な力が出力軸に印加された場合でも、減速機の保護が可能なィンホイールモータを提供することである。 ' 発明の開示

この発明によれば、インホイールモータは、モータと、減速機と、ホイールと、連結軸とを備える。減速機は、モータの出力を変速する。ホイールは、減速機の出力により回転する。連結軸は、減速機をホイールに連結する。そして、減速機は、モータを中心にしてホイールと反対側に配置される。

好ましくは、減速機は、遊星歯車である。

好ましくは、ホイールに所定以上の外力が作用した場合に、減速機とホイールとの動力伝達が遮断される。

好ましくは、動力伝達の遮断は、連結軸の破断により成される。

好ましくは、減速機は、遊星歯車である。

好ましくは、連結軸は、減速機と繋がるキャリア連結部と、ホイールと繋がるハブ連結部と、キャリア連結部とハブ連結部との間に配された中間部とを含む。好ましくは、中間部は、ハプ連結部の径よりも小径の易変形部を有する。

好ましくは、易変形部は、両端にテーパー形状からなる部分を有する。

また、この発明によれば、インホイールモータは、モータと、減速機と、ホイールと、連結軸とを備える。減速機は、モータの出力を減速する。ホイ一レは、減速機の出力により回転する。連結軸は、減速機とホイールを連結する。そして、連結軸は、途中に易変形部を有する。

好ましくは、易変形部は、ホイールに所定以上の外力が作用した場合に変形が発生する。

好ましくは、易変形部は、所定値よりも小径である。

好ましくは、減速機はモータに対してホイールの反対側に設けられる。

好ましくは、減速機は、遊星歯車である。この発明のある局面によるインホイールモータにおいて、動力がモータ、減速機、ホイールの順に伝達される。そして、減速機は、モータを中心としてホイールと反対側に配置される。その結果、ホイールが外力を受けて変形した場合でも、減速機への外力の作用を緩和することにより、ホイ一ゾの変形が減速機ゃモ —タに作用しない。

したがって、この発明によれば、減速機およびモータを確実に保護できる。この発明の別の局面によるインホイールモータにおいて ( 、動力がモータ、減速機、ホイールノヽブの順に伝達される。そして、連結軸は、過大な力が印加されると破断する。つまり、減速機は、ホイールハブと切り離され、減速機とホイ一ルとの動力伝達が遮断される。

したがって、この発明によれば、過大な力が連結軸に印力 [1されても、減速機が破断するのを防止できる。また、モータのロック等のモータ故障時にも、インホィールモータを搭載した自動車の移動を確保できる。

また、この発明によるインホイールモータにおいては、減速機は、モータに対してホイールハブの反対側に設けられる。

したがって、この発明によれば、連結軸を長くでき、連結軸を破断させる構造の自由度を大きくできる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の実施の形態 1によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。

図 2は、図 1に示すシャフトの拡大図である。

図 3は、この発明の実施の形態 2によるインホイールモータを備えた電動輪の概略断面図である。

図 4は、図 3に示すシャフトの拡大図である。

図 5は、この発明の実施の形態 2によるインホイールモータを備えた電動輪の他の断面概略図である。発明を実施するための最良の形態本宪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レ、。

[実施の形態 1 ]

図 1は、この発明の実施の形態 1によるインホイ一ノレモータを備えた電動輪の概略断面図である。図 1を参照して、電動輪 1 0 0は、ホイールディスク 1 0と、ホイ一ノレハプ 2 0と、ケース 3 0， 3 1と、ブレーキロータ 4 0と、ブレーキキャリパ 5 0と、モータ 6 0と、ベアリング 7 3〜7 6と、プラネタリギア 8 0と、オイルポンプ 9 0と、シャフト 1 1 0と、オイル通路 1 2 0と、タイヤ 1 4 0とを備える。

なお、電動輪 1 0 0は、アッパーアームおよびロアアーム（図示せず）によつて自動車本体のフレームに懸架される。

ホイ一ルディスク 1 0は、略力ップ型形状を有し、ディスク部 1 0 Aとリム部 1 0 Bとからなる。そして、ホイールディスク 1 0は、ホイ一ノレハブ 2 0、ケース 3 0 , 3 1、ブレーキロータ 4 0、ブレーキキヤリノヽ⁰ 5 0、モータ 6 0、ベアリング 7 3〜7 6、プラネタリギア 8 0、オイルポンプ 9 0、シャフト 1 1 0、およびオイル通路 1 2 0を収納するようにしてもよい。イールディスク 1 0は、ディスク部 1 O Aをネジ 1， 2によってホイールハブ 2 0に締結することによりホイールハブ 2 0と連結される。ホイールハブ 2 0の内周端は、シャフト 1 1 0 にスプライン嵌合される。そして、シャフト 1 1 0にスプライン嵌合されたホイ一ルハプ 2 0は、ベアリング 7 6によって回転自在に支持され、グリス潤滑 7 1 , 7 2によってスムーズに回転する。

プレーキロータ 4 0は、内周端がネジ 3， 4によってホイールハブ 2 0の外周端に固定され、外周端がブレーキキヤリパ 5 0内を通過するように配置される。ブレーキキヤリパ 5 0は、ブレーキピストン 5 1と、ブレーキ/ヽ。ッド 5 2， 5 3 とを含む。ブレーキパッド 5 2， 5 3は、ブレーキロータ 4 0の外周端を挟み込む。

開口部 5 O Aからブレーキオイルが供給されると、ブレーキビストン 5 1は、紙面右側へ移動し、ブレーキパッド 5 2を紙面右側へ押す。ブレーキパッド 5 2 がブレーキビストン 5 1によって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド 5 3が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド 5 2， 5 3は、ブレーキロータ 4 0の外周端を挟み込み、電動輪 1 0 0にブレーキがかけられる。ホイールハブ 2 0の紙面左側には、ケース 3 0， 3 1が配置される。そして、ケース 3 0は、ネジ 5によってケース 3 1と連結される。ケース 3 0 , 3 1は、モータ 6 0を収納する。

モータ 6 0は、ステータコア 6 1と、ステータコィノレ 6 2と、ロータ 6 3とを含む。ステータコア 6 1は、ケース 3 1に固定される。ステータコイル 6 2は、ステータコア 6 1に卷回される。モータ 6 0が三相モータである場合、ステータコィノレ 6 2は、 U相コイル、 V相コイルおよび W相コィ / からなる。

ロータ 6 3は、ステ一タコア 6 1およびステータコィ / 6 2の内周側に配置される。

プラネタリギア 8 0は、サンギア軸 8 1と、サンギア S 2と、ピニオンギア 8 3と、プラネタリキャリア 8 4と、リングギア 8 5と、ピン 8 6と、ニードルべァリング 8 7とを含む。サンギア軸 8 1は、モータ 6 0のロータ 6 3と連結される。そして、サンギア軸 8 1は、ベアリング 7 3， 7 4により回転自在に支持される。サンギア 8 2は、サンギア軸 8 1に連結される。

ピニオンギア 8 3は、サンギア 8 2と嚙合い、ピン 8 6の外周に配設された- 一ドルベアリング 8 7により回転自在に支持される。プラネタリキャリア 8 4は、ピユオンギア 8 3に連結され、シャフト 1 1 0にスプライン嵌合される。そして、プラネタリキャリア 8 4は、ベアリング 7 5 , 7 6により回転自在に支持される。リングギア 8 5は、ケースに固定される。ピン 8 6は、ードノレベアリング 8 7 を介してピニオンギア 8 3に連結される。ユードノレベアリング 8 7は、ピニオンギア 8 3とピン 8 6との間に設けられる。

オイルポンプ 9 0は、シャフト 1 1 0の一方端に設けられる。シャフト 1 1 0 ( 「連結軸」とも言う。）は、上述したようにホイール/、ブ 2 0およびプラネタリキャリア 8 4にスプライン嵌合されるため、ベアリング 7 6によって回転自在に支持され、グリス潤滑 7 1， 7 2によってスムーズに固転する。そして、シャフト 1 1 0は、オイル通路 1 1 1およびオイル孔 1 1 2を内蔵する。

オイル通路 1 2 1は、プラネタリギア 8 0のピン 8 6の内部に設けられる。ォィル通路 1 20は、一方端がオイルポンプ 90に連結され、他方端がオイル溜 1 30に揷入される。

オイルポンプ 90は、オイル溜 1 3 0に溜まったオイノレをオイル通路 1 20を介して汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路 1 1 1へ供給する。

タイヤ 140は、ホイールディスク 1 0のリム部 1 0 Bの外縁に固定される。この発明においては、プラネタリギア 80 ( 「遊星歯車」とも言う。）は、モータ 60を中心にしてホイールハブ 20と反対側に配置される。

図 2は、図 1に示すシャフト 1 1 0の拡大図である。図 2を参照して、シャフト 1 1 0は、キヤリァ連結部 1 1 0 Aと、中間部 1 1 0 Bと、ハブ連結部 1 1 0 Cとからなる。キャリア連結部 1 1 OAは、プラネタリキャリア 84とスプライン嵌合される。ハプ連結部 1 1 0 Cは、ホイールハブ 2 0とスプライン嵌合される。中間部 1 1 0 Bは、キヤリァ連結部 1 1 0 Aとハブ連結部 1 1 0 Cとの間に配置される。そして、中間部 1 1 0 Bは、湾曲部 1 1 0∑)を有する。

キャリア連結部 1 1 0A、湾曲部 1 1 0Dを除く中間 11 O Bおよびハブ連結部 1 1 0 Cは、直径 R 1を有する。一方、湾曲部 1 1 0 Dは、直径 R 1よりも小さい直径 R 2を有する。この直径 R 2は、外部入力がシャフト 1 1 0に印加されることにより、湾曲部 1 1 0Dが破断する直径、すなおち、キャリア連結部 1 1 OAとハブ連結部 1 1 O Cとの間が切離される直径よりも大きい。また、直径 R 2は、シャフト 1 1 0の変形が停止する直径（所定値）よりも小さい。このように、直径 R 2は、キヤリァ連結部 1 1 0 Aとハブ連結 1 1 0 Cとの間が切離される直径よりも大きく、シャフト 1 1 0の変形が停止する直径よりも小さい値を有する。

また、湾曲部 1 10Dは、シャフト 1 1 0の回転軸方向に長さ L 1を有する。この場合、長さ L 1は、シャフト 1 1 0の長さ L 2に対する比 (=L 1/L 2) が基準値以上になるように決定される。湾曲部 1 1 0Dの長さ L 1がシャフト 1 1 0の長さ L 2に対して短いとき、シャフト 1 1 0は、：ホイールディスク 1 0およびホイールハブ 20へ印加された外部入力に対して変形し難い。そこで、シャフト 1 1 0の長さ L 2に対する湾曲部 1 1 0Dの長さ L 1の比 =L 1/L 2を、ホイールディスク 1 0およびホイールハブ 20へ印加された外部入力によりシャフト 1 1 0が変形し始める基準値以上に設定することにしたものである。

そして、湾曲部 1 1 O Dは、直径 R 2および長さ L 1を有する結果、外部入力がホイールディスク 1 0およびホイールハブ 2 0へ印加されたとき、変形し易い曲げ強度を有する。

このように、シャフト 1 1 0は、キャリア連結部 1 1 O Aとハブ連結部 1 1 0

Cとの間に、外部入力に対して変形し易い曲げ強度を有する湾曲音 15 1 1 O Dを含むことを特徴とする。そして、この特徴により、湾曲部 l l O D fま、ホイールデイスク 1 0およびホイールハブ 2 0への外部入力に対して変形し、外部入力がシャフト 1 1 0、プラネタリキャリア 8 4およびピン 8 6を介して-一ドノレべァリング 8 7へ印加されるのを緩和する。その結果、ブラネタリギア 8 0を保護できる。

外部入力がホイールディスク 1 0およびホイールハブ 2 0へ印力 Pされると、その印加された外部入力は、シャフト 1 1 0、プラネタリキャリア 8 4およびピン 8 6を介して-一ドルベアリング 8 7に印加される。この場合、シャフト 1 1 0 が変形しなければ、ードルベアリング 8 7が外部入力によって損傷する虞がある。そこで、一部に直径の小さい湾曲部 1 1 0 Dを設け、外部入力によりシャフト 1 1 0が変形し、ニードルベアリング 8 7へ印加される力を緩和するようにしたものである。

これにより、外部入力がホイールディスク 1 0およびホイールハプ 2 0に印加されたとき、ニードルベアリング 8 7、すなわち、プラネタリギア 8 0 (減速機）が損傷するのを防止できる。

この発明においては、上述したように、プラネタリギア 8 0を、モータ 6 0を中心にしてホイールディスク 1 0およびホイールハブ 2 0と反対 ί划に配置することを特徴とする。これにより、外部入力がホイールディスク 1 0およびホイールハブ 2 0へ印加されたときのシャフト 1 1 0の変形を容易にし、プラネタリギア 8 0 (減速機）が損傷するのを防止できる。また、プラネタリキャリア 8 4をホィールハブ 2 0に連結するシャフト 1 1 0の長さを長くでき、外部入力が印加されたときにシャフト 1 1 0により曲げ入力を緩和する自由度を大きくできる。また、この発明においては、プラネタリギア 8 0を、モータ 6 Οを中心にしてホイールディスク 1 0およびホイールハブ 2 0と反対側に配置し、外部入力に対してシャフト 1 1 0を変形し易くする湾曲部 1 1 0 Dをシャフト 1 1 0に設けることを特徴とする。

これにより、プラネタリギア 8 0 (減速機）が損傷するのを防止できる。なお、湾曲部 1 1 0 Dは、中間部 1 1 0 Bであれば、どこに設けられていてもよい。

また、上記においては、シャフト 1 1 0の一部を細くすることによりシャフト 1 1 0が変形するようにしたが、この発明においては、これに限らず、シャフト 1 1 0の作製条件を変えることによりシャフト 1 1 0の一部が変形するようにしてもよい。たとえば、変形させる部分だけ、焼き入れを行なわずにシャフト 1 1 0を作製することである。また、変形させる部分だけ、構成元素のうち一部の元素の含有量（たとえば、カーボン量）を少なくしてシャフト 1 1 0を作製することである。そして、この発明においては、作製方法によらず、外部入力が印加されたときに変形する構造を有するシャフトであれば、どのようなシャフトであつてもよい。

再び、図 1を参照して、電動輪 1 0 0が搭載された自動車の本体に備えられたスイッチング回路 (図示せず) によりステータコイル 6 2に交流電流が供給されると、ロータ 6 3が回転し、モータ 6 0は、所定のトルクを出力する。そして、モータ 6 0の出力トノレクは、サンギア軸 8 1を介してプラネタリギア 8 0へ伝達される。プラネタリギア 8 0は、サンギア軸 8 1から受けた出力トルクをサンギァ 8 2およびピ-オンギア 8 3によって変更、つまり、変速（減速）してプラネタリキャリア 8 4へ出力する。プラネタリキャリア 8 4は、プラネタリギア 8 0 の出力トルクをシャフト 1 1 0に伝達し、シャフト 1 1 0は、所定の回転数でホィールハブ 2 0およびホイールディスク 1 0を回転する。これにより、電動輪 1 0 0は、所定の回転数で回転する。このように、動力は、モータ 6 0、プラネタリギア 8 0 (減速機) 、ホイ一ルハプ 2 0およぴホイ一ルディスク 1 0の順に伝達される。

一方、オイルポンプ 9 0は、オイル通路 1 2 0を介してオイル溜 1 3 0からォィルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをシャフト 1 1 0の内部に設けられたォィル通路 1 1 1へ供給する。

そうすると、オイル通路 1 1 1へ供給されたオイルは、オイル通路 1 11を移動中にシャフト 1 10の回転により生じた遠心力によってオイル孔 1 1 2から吐出される。そして、オイル通路 121は、シャフト 1 10から吐出されたオイルをプラネタリギア 80に供給し、プラネタリギア 80を潤滑する。また、シャフト 1 10から吐出されたオイルは、ステータコイル 62を冷却し、ベアリング 7 3〜76を潤滑する。

そして、電動輪 100が作動しているときに外部入力がホイールディスク 1 0 およびホイ一、ブ 20に印加されると、シャフト 1 10の湾曲部 1 10Dが湾曲する。その結果、外部入力のニードルべァリング 87への印加が緩和され、プラネタリギア 80が損傷するのを防止できる。

なお、ホイ一ノレディスク 10、ホイ一ノレハブ 20、ケース 30， 31、モータ 60、ベアリング 73— 76, プラネタリギア 80、オイルポンプ 90、シャフト 1 10およびオイル通路 120は、この発明による「インホイールモータ j を構成する。

また、プラネタリギア 80は、「減速機」を構成する。

さらに、ホイールディスク 10およびホイールハブ 20は、「ホイール」を構成する。

さらに、湾曲部 1 1 ODは、「易変形部」を構成する。

[実施の形態 2]

図 3は、この発明の実施の形態 2によるインホイールモータを備えた電動輸の概略断面図である。図 3を参照して、電動輪 10 OAは、電動輪 100のシャフト 1 10を、シャフト 1 100に変更したものであり、その他は、電動輪 10 0 と同じである。

図 4は、図 3に示すシャフト 1 100の拡大図である。図 4を参照して、シャフト 1 100は、キヤリァ連結部 1 100 Aと、中間部 1 100 Bと、ハプ連結部 1 100Cとからなる。キャリア連結部 1 10 OAは、プラネタリキャリア 8 4とスプライン嵌合される。ハプ連結部 1 100Cは、ホイールハプ 20とスプライン嵌合される。中間部 1 100Bは、キャリア連結部 1 10 OAとハブ連雜部 1 1 0 0 Cとの間に配置される。そして、 '中間部 1 1 0 0 Bは、破断部 1 1 0 0 Eを有する。

キヤリァ連結部 1 1 0◦ A、破断部 1 1 0 0 Eを除く中間部 1 1 0 0 Bおよびハブ連結部 1 1 0 0 Cは、直径 R 1を有する。一方、破断部 1 1 0 0 Eは、直径 R 1よりも小さい直径 R 2を有する。そして、破断部 1 1 0 0 Eは、その中心軸がシャフト 1 1 0 0の中心軸に一致するように形成される。なお、この発明においては、破断部 1 1 0 0 Eの中心軸は、シャフト 1 1 0 0の中心軸からずれていてもよい。

このように、シャフト 1 1 0 0は、キャリア連結部 1 1 0 O Aとハブ連結部 1 1 0 0 Cとの間に細い部分を含むことを特徴とする。そして、この特徵により、シャフト 1 1 0 0に基準値よりも大きい力（過大な力）が印加されたとき、破断部 1 1 0◦ Eは破断する。つまり、キヤリァ連結部 1 1 0 0 Aは、ハブ連結部 1 1 0 0 Cと切り離される。なお、基準値は、シャフト 1 1 0 0が破断しない範囲の力に設定される。

過大な力は、ロータ 6 3のロック、またはプラネタリギア 8 0のギアの欠けによりシャフト 1 1 0 0に印加される。この場合、シャフト 1 1 0 0が破断しなければ、過大な力は、プラネタリギア 8 0 (減速機）に印加される。そうすると、プラネタリギア 8 0 (減速機）が破断する虞があるので、一部に直径の小さい破断部 1 1 0 0 Eを設け、過大な力によりシャフト 1 1 0 0が破断するようにしたものである。

これにより、基準値よりも大きい過大な力がシャフト 1 1 0 0に印加されたとき、プラネタリギア 8 0 (減速機）が破断するのを防止できる。また、ロータ 6 3のロックおよびプラネタリギア 8 0のギアの欠けによるシャフト 1 1 0 0の口ック等のモータ故障時にも、タイヤロックの被害を最小限に止め、電動輪 1 0 0 Aを搭載した自動車を移動させることができる。

さらに、上述したように、プラネタリギア 8 0は、モータ 6 0に対してホイ一ルハブ 2 0と反対側に配置される。これにより、プラネタリキャリア 8 4をホイ一ルハブ 2 0に連結するシャフト 1 1 0 0の長さを長くでき、過大な力が印加されたときにシャフト 1 1 0 0を破断させる構造の自由度を大きくできる。なお、破断部 1 1 0 0 Eは、中間部 1 1 0 0 Bであれば、どこに設けられてレ、てもよい。また、破断部 1 1 0 0 £の直径1 2は、過大な力に応じて決定される。すなわち、ロータ 6 3のロックによりシャフト 1 1 0 0に印加される力、またほプラネタリギア 8 0のギアの欠けによりシャフト 1 1 0 0に印加される力を予め測定し、その測定した力により破断するように直径 R 2を決定する。

さらに、上記においては、シャフト 1 1 0 0の一部を細くすることによりシャフト 1 1 0 0が破断するようにしたが、この発明においては、これに限らず、、ンャフト 1 1 0 0の作製条件を変えることによりシャフト 1 1 0 0の一部が破断するようにしてもよい。たとえば、破断させる部分だけ、焼き入れを行なわずに、ンャフト 1 1 0 0を作製することである。そして、この発明においては、作製方 ¾ によらず、過大な力が印加されたときに破断する構造を有するシャフトであれ ί 、どのようなシャフトであってもよレ、。

さらに、過大な力は、プラネタリギア 8 0側からシャフト 1 1 0 0に印加される場合に限らず、ホイールディスク 1 0側からシャフト 1 1 0 0に印加される場合もある。

再び、図 3を参照して、電動輪 1 0 O Aが搭載された自動車の本体に備えらたスイッチング回路（図示せず）によりステータコイル 6 2に交流電流が供給されると、ロータ 6 3が回転し、モータ 6 0は、所定のトルクを出力する。そして、モータ 6 0の出力トノレクは、サンギア軸 8 1を介してプラネタリギア 8 0へ伝逢される。プラネタリギア 8 0は、サンギア軸 8 1から受けた出力トルクをサンギァ 8 2およびピ-オンギア 8 3によって変更、つまり、変速してプラネタリキヤリア 8 4へ出力する。プラネタリキャリア 8 4は、プラネタリギア 8 0の出力トルクをシャフト 1 1 0 0に伝達し、シャフト 1 1 0 0は、所定の回転数でホイ一ルハブ 2 0およびホイールディスク 1 0を回転する。これにより、電動輪 1 0 0 Aは、所定の回転数で回転する。このように、動力は、モータ 6 0、プラネタリギア 8 0 (減速機）およびホイールハブ 2 0の順に伝達される。

—方、オイルポンプ 9 0は、オイル通路 1 2 0を介してオイル溜 1 3 0からォィルを汲み上げ、その汲み上げたオイルをシャフト 1 1 0 0の内部に設けられたオイル通路 1 1 1へ供給する。そうすると、オイル通路 1 1 1へ供給されたオイルは、オイル通路 1 1 1を移動中にシャフト 1 1 0 0の回転により生じた遠心力によってオイル孔 1 1 2から吐出される。そして、オイル通路 1 2 1は、シャフト 1 1 0 0から吐出されたォィルをプラネタリギア 8 0に供給し、プラネタリギア 8 0を潤滑する。また、シャフト 1 1 0 0から吐出されたオイルは、ステータコイル 6 2を冷却し、ベアリング 7 3〜7 6を潤滑する。

そして、電動輪 1 0 O Aが作動しているときに基準値よりも大きい過大な力がシャフト 1 1 0 0に印加されると、シャフト 1 1〇 0の破断部 1 1 0 O Eが破断し、プラネタリキャリア 8 4は、ホイールハブ 2◦から切り離される。すなわち、プラネタリギア 8 0とホイールハブ 2 0との動力伝達が遮断される。このように、この発明においては、過大な力が印加されたときに破断するようにシャフト 1 1 0 0を設計し、シャフト 1 1 0 0にシェアピン機能を持たせる。

その結果、過大な力が印加され、プラネタリギア 8 0が破断するのを防止できる。また、ロータ 6 3のロックおよびプラネタリギア 8 0のギアの欠けによるシャフト 1 1 0 0のロック等のモータ故障時にも、電動輪 1 0 O Aを搭載した自動車を移動させることができる。

図 5は、この発明によるインホイールモータを備えた電動輪の他の断面概略図である。図 5を参照して、電動輪 1 0 0 Bは、電動輪 1 0 O Aのベアリング 7 6 を削除したものであり、その他は、電動輪 1 0 O Aと同じである。

電動輪 1 0 0 Bにおいては、プラネタリキャリア 8 4は、ベアリング 7 5のみによって回転自在に支持される。図 5に示すように、プラネタリキャリア 8 4が片方のベアリング 7 5のみによって保持されるものを「片持ちべァリング方式」と言う。そして、片持ちベアリング方式を用いれば、電動輪 1 0 0 Bのシャフト 1 1 0の長さを短くできる。その結果、電動輪 1 O 0 Bをコンパクト化できる。その他は、電動輪 1 0 O Aと同じである。

なお、ホイ一ノレディスク 1 0、ホイールハブ 2 0、ケース 3 0 , 3 1、モータ 6 0、ベアリング 7 3〜7 6、プラネタリギア 8 0、オイノレポンプ 9 0、シャフト 1 1 0およびオイル通路 1 2 0は、この発明にる「インホイールモータ」を構成する。また、プラネタリギア 8 0は、「減速機」を構成する。

さらに、ホイ一ルディスク 1 0およびホイ一ルハブ 2 0は、「ホイール」を構成する。産業上の利用可能性

この発明は、減速機を保護可能なインホイールモータに適用される。

Claims

請求の範囲

1. モータ（60) と、

前記モータ（60) の出力を変速する減速機（80) と、

前記減速機 (80) の出力により回転するホイール（10， 20) と、前記減速機（80) を前記ホイール（10， 20) に連結する連結軸（1 1 0) とを備え、

前記減速機（80) は、前記モータ（60) を中心に前記ホイール（10， 2 0) と反対側に配置される、インホイールモータ。

2. 前記減速機（80) は、遊星歯車である、請求の範囲第 1項に記載のインホ ' ~ゾレ^ ~タ—

3. 前記ホイ一ノレ（10， 20) に所定以上の外力が作用した場合に、前記減速機（80) と前記ホイール（10， 20) との動力伝達が遮断される、請求の範囲第 1項に記載のインホイールモータ。

4. 前記動力伝達の遮断は、前記連結軸（1 10) の破断により成される、請求の範囲第 3項に記載のインホイールモータ。

5. 前記減速機（80) は、遊星歯車である、請求の範囲第 3項に記載のインホィールモータ。

6. 前記連結軸（1 10) は、前記減速機（80) と繋がるキャリア連結部（1 10A) と、前記ホイール（10, 20) と繋がるハブ連結部（110C) と、前記キャリア連結部（1 1 OA) と前記ハブ連結部（1 10C) との間に配された中間部（1 10B) とを含む、請求の範囲第 1項に記載のインホイールモータ。

7. 前記中間部（1 1 OB) は、前記ハブ連結部（1 10C) の径よりも小径の易変形部（1 10D) を有する、請求の範囲第 6項に記載のインホールモータ。

8. 前記易変形部（1 10D) は、両端にテーパー形状からなる部分を有する、請求の範囲第 7項に記載のインホイールモータ。

9. モータ（60) と、

前記モータ（60) の出力を減速する減速機（80) と、

前記減速機（80) の出力により回転するホイール（10， 20) と、前記減速機（80) と前記ホイール（1 0， 20) を連結する連結軸（1 1 0) とを備え、

前記連結軸（1 10) は、途中に易変形部（1 10D) を有する、インホイ一ノレモータ。

10. 前記易変形部（1 10D) は、前記ホイール（10， 20) に所定以上の外力が作用した場合に変形が発生する、請求の範囲第 9項に記載のィンホイールモータ。

1 1. 前記易変形部（1 10D) は、所定値よりも小径である、請求の範囲第 9 項に記載のィンホイールモータ。

12. 前記ホイール（10， 20) に所定以上の外力が作用した場合に、前記減速機（80) と前記ホイール（10， 20) との動力伝達が遮断される、請求の範囲第 9項に記載のィンホイールモータ。

13. 前記動力伝達の遮断は、前記連結軸（ 1 10) の破断により成される、請求の範囲第 12項に記載のインホイールモータ。

14. 前記減速機（80) は、前記モータ（60) に対して前記ホイール（10， 20) の反対側に設けられる、請求の範囲第 12項に記載のインホイールモータ。

1 5. 前記減速機（80) は、遊星歯車である、請求の範囲第 14項に記載のィンホイ一ノレモータ„