WO2021182590A1 - モータユニット - Google Patents

Abstract

本発明のモータユニットの一つの態様は、モータ軸線周りを回転するロータ、ロータに接続されモータ軸線周りを回転する中空シャフト、およびロータと径方向に対向するステータを有するモータと、複数のギヤ、およびギヤを介して中空シャフトに接続されモータ軸線周りを回転する出力シャフトを有するギヤ部と、を備える。中空シャフトは、出力シャフトの少なくとも一部を内部に通す。中空シャフトの内周面と出力シャフトの外周面と間には、内装ベアリングが配置される。

Description

モータユニット

　本発明は、モータユニットに関する。
　本願は、２０２０年３月１３日に出願された日本出願特願２０２０－０４４４７３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　近年、電気自動車に搭載される駆動装置の開発が盛んに行われている。特許文献１には、中空構造のロータシャフトの内部に出力シャフトを通すことで小型化したモータ式動力装置（モータユニット）が記載されている。

特開２００９－１２１５５２号公報

　従来構造では、出力シャフトの支持は、中空構造のロータシャフトの軸方向両側から露出する部分においてなされる。このため、出力シャフト両端部の支持点が離れ、出力シャフトにたわみが生じやすくなる。したがって、出力シャフトとロータシャフトとの干渉を防ぐために、出力シャフトの外径を大きくする必要が生じ、結果的に、モータユニットが径方向に大型化するという問題があった。

　本発明の一つの態様は、出力シャフトのたわみを抑制できるモータユニットの提供を目的の一つとする。

　本発明のモータユニットの一つの態様は、モータ軸線周りを回転するロータ、前記ロータに接続され前記モータ軸線周りを回転する中空シャフト、および前記ロータと径方向に対向するステータを有するモータと、複数のギヤ、および前記ギヤを介して前記中空シャフトに接続され前記モータ軸線周りを回転する出力シャフトを有するギヤ部と、を備える。前記中空シャフトは、前記出力シャフトの少なくとも一部を内部に通す。前記中空シャフトの内周面と前記出力シャフトの外周面と間には、内装ベアリングが配置される。

　本発明の一つの態様によれば、出力シャフトのたわみを抑制できるモータユニットが提供される。

図１は、第１実施形態のモータユニットの概念図である。 図２は、第２実施形態のモータユニットの概念図である。

　以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るモータユニット１０について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数などを異ならせる場合がある。

＜第１実施形態＞
　図１は、第１実施形態のモータユニット１０の概念図である。
　以下の説明では、モータユニット１０が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、重力方向を規定して説明する。また、図面には、Ｙ軸を示す。Ｙ軸方向は、モータ１のモータ軸線Ｊ１に平行な方向である。また、Ｙ軸方向は、車両の幅方向（左右方向）を示す。以下の説明において特に断りのない限り、モータ１のモータ軸線Ｊ１に平行な方向（Ｙ軸方向）を単に「軸方向」と呼ぶ。また、軸方向であって＋Ｙ側の方向を軸方向一方側と呼び、－Ｙ側を軸方向他方側と呼ぶ。さらに、モータ軸線Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、モータ軸線Ｊ１を中心とする周方向、すなわち、モータ軸線Ｊ１の軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。
　なお、モータ軸線Ｊ１および後述するカウンタ軸線Ｊ３は、実際には存在しない仮想軸線である。

　モータユニット１０は、車両に搭載され車輪Ｈを回転させることで車両を前進または後進させる。モータユニット１０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）に搭載される。なお、モータユニット１０は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、等、モータを動力源とする車両に搭載されていればよい。

　図１に示すように、モータユニット１０は、モータ１と、ギヤ部５と、インバータ８と、モータ１、ギヤ部５およびインバータ８を収容するハウジング６と、ハウジング６内でシャフトを保持する軸保持部８０と、ハウジング６内でモータ１のステータ３５を保持するステータホルダ４０と、オイルＯと、を備える。

　（ハウジング）
　ハウジング６は、例えばアルミダイカスト製である。ハウジング６は、ハウジング本体６０と、ハウジング本体６０の軸方向一方側（＋Ｙ側）に位置する閉塞部材６７と、ハウジング本体６０の上側に位置するインバータカバー６８と、ハウジング本体６０の下側に位置する底蓋部材６９と、を有する。ハウジング６は、ハウジング本体６０、閉塞部材６７、インバータカバー６８および底蓋部材６９を互いに締結させることで構成される。

　ハウジング本体６０には、駆動体収容空間６１とインバータ収容空間６２とオイル貯留空間６３とが設けられる。駆動体収容空間６１の上側にはインバータ収容空間６２が配置され、下側にはオイル貯留空間６３が配置される。

　駆動体収容空間６１は、モータ１、ギヤ部５、軸保持部８０、ステータホルダ４０およびオイルＯを収容する一つながりの空間である。また、インバータ収容空間６２は、インバータ８を収容する空間である。オイル貯留空間６３は、駆動体収容空間６１内を循環するオイルＯを貯留する空間である。このように、ハウジング本体６０は、各空間において、モータ１、ギヤ部５、軸保持部８０、ステータホルダ４０、インバータ８およびオイルＯを収容する。

　駆動体収容空間６１の下側の壁面には、オイル貯留空間６３に繋がる連通孔６５が設けられる。駆動体収容空間６１の下部領域のオイルＯは、連通孔６５からオイル貯留空間６３に流入する。駆動体収容空間６１の下部領域およびオイル貯留空間６３には、オイルＯが溜まる。

　オイルＯは、ハウジング６内に設けられた油路９０を循環する。オイルＯは、ギヤ部５を潤滑させる潤滑油として機能するととともに、モータ１を冷却する冷却油としても機能する。すなわち、オイルＯは、ハウジング６内に収容されギヤ部５を潤滑させる。オイルＯとしては、粘度の低いオートマチックトランスミッション用潤滑油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）と同等のものを用いることが好ましい。

　駆動体収容空間６１の下部領域に溜まるオイルＯには、ギヤ部５の後述するリングギヤ５１の一部が浸かる。オイルＯは、リングギヤ５１の動作によってかき上げられて、駆動体収容空間６１内に拡散される。駆動体収容空間６１内に拡散されたオイルＯは、駆動体収容空間６１内のギヤ部５の各ギヤに供給されてギヤの歯面にオイルＯを行き渡らせる。ギヤ部５に供給され潤滑に使用されたオイルＯは、滴下して駆動体収容空間６１の下部領域に回収される。

　ハウジング本体６０は、駆動体収容空間６１を軸方向一方側（＋Ｙ側）に露出させる第１の開口部６１ａと、インバータ収容空間６２を上側に露出させる第２の開口部６２ａと、オイル貯留空間６３を下側に露出させる第３の開口部６３ａと、を有する。第１の開口部６１ａは、閉塞部材６７によって覆われる。第２の開口部６２ａは、インバータカバー６８によって覆われる。第３の開口部６３ａは、底蓋部材６９によって覆われる。

　ハウジング本体６０は、モータ軸線Ｊ１を中心とする筒状部６０ａと、筒状部６０ａの軸方向他方側を覆う底部６０ｂと、を有する。筒状部６０ａは、モータ１を径方向外側から囲む。底部６０ｂは、モータ１の軸方向他方側（－Ｙ側）に位置する。底部６０ｂは、ボールベアリング（第２の外装ベアリング）７１を保持するベアリング保持部６０ｂａを有する。底部６０ｂは、ボールベアリング７１を介して出力シャフト５５を支持する。また、底部６０ｂは、オイルポンプ９６を支持する。

　閉塞部材６７は、第１の開口部６１ａを覆う。閉塞部材６７は、ボールベアリング７９を介して後述するカウンタシャフト１３を支持する。また、閉塞部材６７は、円錐コロベアリング７７を介して、後述するギヤハウジング５２およびリングギヤ５１を回転可能に支持する。

　（油路）
　油路９０は、ハウジング６内でオイルＯを循環させるオイルＯの経路である。油路９０は、ハウジング６に設けられる。油路９０には、オイルポンプ９６が設けられる。油路９０は、オイル貯留空間６３からオイルポンプ９６にオイルＯを導く第１流路９１と、オイルポンプ９６からモータ１の上側に延びモータ１にオイルＯを供給する第２流路９２と、を有する。オイルＯは、第１流路９１を介しオイル貯留空間６３からオイルポンプ９６に達し、第２流路９２を介しオイルポンプ９６からモータ１に供給される。さらにオイルＯは、モータ１から滴下してオイル貯留空間６３に戻る。

　第１流路９１および第２流路９２は、ハウジング本体６０の壁面の内部に設けられる。第１流路９１は、オイル貯留空間６３からオイルポンプ９６に繋がる。一方で、第２流路９２は、オイルポンプ９６から上側に延びるとともに分岐しステータ３５の上側で開口する。

　オイルポンプ９６は、モータ１の軸方向他方側（－Ｙ側）に位置する。オイルポンプ９６は、出力シャフト５５に接続され、出力シャフト５５の回転により駆動する機械式ポンプである。オイルポンプ９６は、オイルＯをオイル貯留空間６３から吸い上げて油路９０内に圧送する。

　（インバータ）
　インバータ８は、インバータ収容空間６２に配置される。インバータ８は、インバータカバー６８に固定される。インバータ８は、バスバー９を介してモータ１のステータ３５に接続される。インバータ８は、直流電流を交流電流に変換してモータ１に供給する。すなわち、インバータ８は、モータ１に供給される電流を制御する。

　（モータ）
　モータ１は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機である。モータ１は、おもに電動機として機能して車両を駆動し、回生時には発電機として機能する。本実施形態のモータ１は、三相交流モータである。

　モータ１は、バスバー９を介して、インバータ８に接続される。インバータ８は、図示略のバッテリから供給される直流電流を交流電流に変換しモータ１に供給する。モータ１の各回転速度は、インバータ８を制御することで制御される。

　モータ１は、ロータ３１と、ロータ３１の径方向外側に位置するステータ３５と、ロータ３１の径方向内側に位置する中空シャフト１５と、第１の内装ベアリング２と、第２の内装ベアリング４と、を有する。ロータ３１は、モータ軸線Ｊ１周りを回転する。ステータ３５は、環状である。ステータ３５は、ロータ３１と径方向に対向する。

　ロータ３１は、ロータコア３１ａと、ロータコア３１ａに保持されるロータマグネット（図示略）と、を有する。ロータ３１は、モータ軸線Ｊ１を中心として回転する。ロータ３１のトルクは、中空シャフト１５を介してギヤ部５に伝達される。ロータコア３１ａには、複数のロータマグネットが固定される。複数のロータマグネットは、磁極を交互にして周方向に沿って並ぶ。

　ステータ３５は、環状のステータコア３５ａと、ステータコア３５ａに巻き付けられるコイル３５ｂと、ステータコア３５ａとコイル３５ｂとの間に介在するインシュレータ（図示略）とを有する。ステータコア３５ａは、モータ軸線Ｊ１の径方向内側に突出する複数のティースを有する。ティースには、コイル線が巻かれている。ティースに巻かれたコイル線は、コイル３５ｂを構成する。

　中空シャフト１５は、車両の幅方向に延びるモータ軸線Ｊ１に沿って延びる。中空シャフト１５は、ロータ３１に接続される。中空シャフト１５は、モータ軸線Ｊ１周りを回転する。中空シャフト１５は、軸方向において互いに連結されるモータシャフト３２およびインプットシャフト１１を有する。すなわち、モータシャフト３２およびインプットシャフト１１は、それぞれ中空シャフト１５の一部である。後述するように、中空シャフト１５の内部には、第１の内装ベアリング２と、第２の内装ベアリング４と、が配置される。

　モータシャフト３２は、モータ軸線Ｊ１の軸方向両側に開口する中空のシャフトである。すなわち、モータシャフト３２は、軸方向両側に開口する中空部３２ｈを有する。モータシャフト３２は、軸方向一方側（＋Ｙ側）に位置する第１端部３２Ａと、軸方向他方側（－Ｙ側）に位置する第２端部３２Ｂと、を有する。

　モータシャフト３２の第１端部３２Ａは、ボールベアリング７３によって回転可能に支持される。モータシャフト３２の第２端部３２Ｂは、ボールベアリング７２によって回転可能に支持される。第１端部３２Ａの中空部３２ｈの開口には、雌スプライン３２ｂが設けられる。モータシャフト３２には、第２端部３２Ｂの雌スプライン３２ｂにおいて、ギヤ部５のインプットシャフト１１に接続される。

　インプットシャフト１１は、モータ軸線Ｊ１の軸方向両側に開口する中空のシャフトである。すなわち、インプットシャフト１１は、軸方向両側に開口する中空部１１ｈを有する。

　インプットシャフト１１は、軸方向一方側（＋Ｙ側）に位置する第１端部１１Ａと、軸方向他方側（－Ｙ側）に位置する第２端部１１Ｂと、を有する。インプットシャフト１１は、第１端部１１Ａと第２端部１１Ｂとの間で、ボールベアリング（第１の外装ベアリング）７４によって回転可能に支持される。

　インプットシャフト１１の第２端部１１Ｂの外周面には、雄スプライン１１ａが設けられる。雄スプライン１１ａは、モータシャフト３２の雌スプライン３２ｂに嵌合する。これにより、モータシャフト３２の第１端部３２Ａとインプットシャフト１１の第２端部３２Ｂとが、互いに接続される。すなわち、インプットシャフト１１は、モータシャフト３２のギヤ部５側の端部に連結される。また、インプットシャフト１１は、モータシャフト３２とともにモータ軸線Ｊ１周りを回転する。また、モータシャフト３２の中空部３２ｈと、インプットシャフト１１の中空部１１ｈとが、互いに連通する。インプットシャフト１１は、モータ１の回転が伝達されて回転する。

　（ギヤ部）
　ギヤ部５は、モータ１の軸方向一方側（＋Ｙ側）に接続される。ギヤ部５は、モータ１の動力を伝達し出力シャフト５５から出力する。ギヤ部５は、駆動源と被駆動装置との間の動力伝達を担う複数の機構を内蔵する。

　ギヤ部５は、インプットギヤ２１と、カウンタシャフト１３と、カウンタギヤ２３と、ドライブギヤ２４と、リングギヤ５１と、出力シャフト５５と、差動装置５０と、を有する。

　ギヤ部５の各ギヤおよび各シャフトは、それぞれモータ軸線Ｊ１およびカウンタ軸線Ｊ３の何れかを中心として回転可能である。本実施形態において、モータ軸線Ｊ１およびカウンタ軸線Ｊ３は、互いに平行に延びる。また、モータ軸線Ｊ１およびカウンタ軸線Ｊ３は、車両の幅方向と平行である。以下の説明において、軸方向とは、モータ軸線Ｊ１の軸方向を意味する。すなわち、本明細書における軸方向とは、モータ軸線Ｊ１に平行な方向であって車幅方向を意味する。

　インプットギヤ２１は、インプットシャフト１１の第１端部１１Ａの外周面に設けられる。インプットギヤ２１は、カウンタギヤ２３に噛み合う。インプットギヤ２１は、インプットシャフト１１とともに、モータ軸線Ｊ１周りを回転する。本実施形態において、インプットギヤ２１とインプットシャフト１１は、単一の部材である。しかしながら、インプットギヤ２１は、インプットシャフト１１の外周面に組み付けられた別部材であってもよい。

　カウンタシャフト１３は、カウンタ軸線Ｊ３に沿って延びる。カウンタシャフト１３は、カウンタ軸線Ｊ３周りを回転する。カウンタシャフト１３は、軸方向一方側（＋Ｙ側）に位置する第１端部１３Ａと、軸方向他方側（－Ｙ側）に位置する第２端部１３Ｂと、を有する。

　カウンタシャフト１３の第１端部１３Ａは、ボールベアリング７９によって回転可能に支持される。カウンタシャフト１３の第２端部１３Ｂは、ボールベアリング７８によって回転可能に支持される。カウンタシャフト１３の外周面であって、軸方向において第１端部１３Ａと第２端部１３Ｂとの間には、カウンタギヤ２３とドライブギヤ２４とが設けられる。本実施形態において、ドライブギヤ２４は、カウンタギヤの軸方向一方側（＋Ｙ側）に位置する。

　カウンタギヤ２３は、カウンタシャフト１３とともに、カウンタ軸線Ｊ３周りを回転する。カウンタギヤ２３は、インプットギヤ２１と噛み合う。

　ドライブギヤ２４は、カウンタシャフト１３およびカウンタギヤ２３とともに、カウンタ軸線Ｊ３周りを回転する。

　リングギヤ５１は、モータ軸線Ｊ１を中心とするギヤである。リングギヤ５１は、差動装置５０に固定される。リングギヤ５１は、モータ軸線Ｊ１周りを回転する。リングギヤ５１は、ドライブギヤ２４と噛み合う。リングギヤ５１は、ドライブギヤ２４を介して伝達されるモータ１の動力を差動装置５０に伝達する。

　差動装置５０は、モータ軸線Ｊ１を中心として配置される。すなわち、差動装置５０は、モータ１と同軸上に配置される。差動装置５０は、モータ１から出力されるトルクを車両の車輪Ｈに伝達するための装置である。差動装置５０は、車両の旋回時に、左右の車輪Ｈの速度差を吸収しつつ、左右両輪の出力シャフト５５に同トルクを伝える機能を有する。

　差動装置５０は、リングギヤ５１に固定されるギヤハウジング５２と、一対のピニオンギヤ５３ａと、ピニオンシャフト５３ｂと、一対のサイドギヤ５４と、を有する。ギヤハウジング５２は、リングギヤ５１とともにモータ軸線Ｊ１を中心として回転する。

　ギヤハウジング５２は、一対のピニオンギヤ５３ａ、ピニオンシャフト５３ｂおよび一対のサイドギヤ５４を収容する。一対のピニオンギヤ５３ａは、同軸上に配置され互いに向かい合う傘歯車である。一対のピニオンギヤ５３ａは、ピニオンシャフト５３ｂに支持される。一対のサイドギヤ５４は、一対のピニオンギヤ５３ａに直角に噛み合う傘歯車である。一対のサイドギヤ５４は、それぞれ出力シャフト５５に固定される。

　ギヤハウジング５２は、軸方向両側から円錐コロベアリング７６、７７によって回転可能に支持される。すなわち、リングギヤ５１は、ギヤハウジング５２を介して、円錐コロベアリング７６、７７に支持される。

　出力シャフト５５は、モータ軸線Ｊ１に沿って延びる。出力シャフト５５は、モータ軸線Ｊ１周りを回転する。モータユニット１０には、軸方向に沿って並ぶ一対の出力シャフト５５が設けられる。一対の出力シャフト５５は、それぞれ一方の端部において差動装置５０のサイドギヤ５４に接続される。すなわち、出力シャフト５５は、差動装置５０を介してリングギヤ５１に接続される。出力シャフト５５には、各ギヤを介して、モータ１の動力が伝達される。また、一対の出力シャフト５５は、それぞれ他方の端部において、ハウジング６の外部に突出する。出力シャフト５５の他方の端部には、車輪Ｈが取り付けられる。出力シャフト５５は、動力を外部（車輪Ｈを介して路面）に出力する。

　本実施形態において、出力シャフト５５は、中空シャフト１５と同軸上に配置される。一対の出力シャフト５５のうち軸方向他方側（－Ｙ側）に配置される一方は、中空シャフト１５の内部（すなわち、中空部３２ｈ、１１ｈ）を通される。

　本実施形態のモータユニット１０によれば、出力シャフト５５の一部が中空シャフト１５の内部に配置されることで、軸方向から見てモータ１と差動装置５０とを同軸上に配置することができ、モータ軸線Ｊ１の径方向におけるモータユニット１０の寸法を小型化できる。

　ギヤ部５は、モータ１から出力シャフト５５に至る動力伝達経路を構成する。ギヤ部５は、複数のギヤ（インプットギヤ２１、カウンタギヤ２３、ドライブギヤ２４およびリングギヤ５１、ピニオンギヤ５３ａおよびサイドギヤ５４）を有する。ギヤ部５は、これらの複数のギヤにより、中空シャフト１５から出力シャフト５５に動力を伝達する。モータ１の動力は、まず、モータシャフト３２からインプットシャフト１１に伝わり、さらにインプットギヤ２１からカウンタギヤ２３に伝達される。カウンタギヤ２３は、ドライブギヤ２４と同軸上に配置され、ドライブギヤ２４とともに回転する。モータ１の動力は、ドライブギヤ２４からリングギヤ５１に伝達され、差動装置５０を介して出力シャフト５５に伝達される。

　（ステータホルダ）
　ステータホルダ４０は、ステータ３５を径方向外側から囲む円筒部４１と、円筒部４１の軸方向他方側（－Ｙ側）の端部から径方向内側に延びる底板部４２と、を有する。

　円筒部４１の外周面は、ハウジング本体６０の筒状部６０ａの内側面に嵌る。また、円筒部４１の内側面には、ステータ３５が嵌る。さらに円筒部４１の内周面には、嵌め込み部４１ｐが設けられる。嵌め込み部４１ｐは、円筒部４１の軸方向一方側（＋Ｙ側）の開口に設けられる。嵌め込み部４１ｐには、軸保持部８０が嵌め込まれる。すなわち、ステータホルダ４０は、ハウジング本体６０に固定されるとともに、ステータ３５および軸保持部８０を支持する。

　円筒部４１の外周面には凹部４４が設けられる。凹部４４は、モータ軸線Ｊ１周りの全
周に亘って延びる。凹部４４は、径方向外側に向かって開口する。凹部４４の開口は、ハウジング本体６０の内側面によって覆われる。凹部４４は、冷媒Ｗが流れる通路部として機能する。冷媒Ｗは、凹部４４内を周方向に沿って流れる。冷媒Ｗは、ステータホルダ４０を介してステータ３５を冷却する。冷媒Ｗは、図示略の熱交換器を通過して冷却される。

　底板部４２は、モータ１に対し軸方向他方側（－Ｙ側）に位置する。底板部４２は、モータ軸線Ｊ１に対して直交する板状である。底板部４２の中央には、挿通孔４２ａが設けられる。挿通孔４２ａは、底板部４２を板厚方向に貫通する。底板部４２は、挿通孔４２ａの縁部から軸方向一方側（＋Ｙ側）に突出するベアリング保持部４３を有する。底板部４２は、ボールベアリング７２を保持する。したがって、底板部４２は、ボールベアリング７２を介しモータシャフト３２を回転可能に支持する。

　（軸保持部）
　軸保持部８０は、駆動体収容空間６１に配置される。また、軸保持部８０は、モータ１とギヤ部５との間に位置する。軸保持部８０は、第１リテーナ８１と、第２リテーナ８６と、ボールベアリング７３、７４、７５、７８と、円錐コロベアリング７６と、を有する。

　第１リテーナ８１は、ステータホルダ４０に軸方向一方側（＋Ｙ側）から固定される。また、第２リテーナ８６は、第１リテーナ８１に軸方向一方側（＋Ｙ側）から固定される。ボールベアリング７３、７４、７８は、第１リテーナ８１に保持される。また、ボールベアリング７５および円錐コロベアリング７６は、第２リテーナ８６に保持される。

　第１リテーナ８１には、軸方向に貫通する第１挿通孔８２ｈおよび第２挿通孔８３ｈが設けられる。

　第１挿通孔８２ｈは、軸方向から見てモータ軸線Ｊ１を中心とする円形である。第１挿通孔８２ｈの内側面には、ボールベアリング７３、７４が保持される。また、第１挿通孔８２ｈの内部には、モータシャフト３２の第１端部３２Ａ、インプットシャフト１１の第２端部１１Ｂおよび出力シャフト５５が配置される。第１リテーナ８１は、ボールベアリング７３を介して、モータシャフト３２の第１端部３２Ａを回転可能に支持する。また、第１リテーナ８１は、ボールベアリング７４を介して、インプットシャフト１１を回転可能に支持する。

　第２挿通孔８３ｈは、軸方向から見てカウンタ軸線Ｊ３を中心とする円形である。第２挿通孔８３ｈの内側面には、ボールベアリング７８が保持される。また、第２挿通孔８３ｈの内部には、カウンタシャフト１３の第２端部１３Ｂが配置される。第１リテーナ８１は、ボールベアリング７８を介して、カウンタシャフト１３を回転可能に支持する。

　第２リテーナ８６は、円盤部８８ａと、円盤部８８ａの外縁から軸方向他方側に延びる包囲筒部８８ｂと、を有する。

　円盤部８８ａは、モータ軸線Ｊ１を中心とする円盤状である。円盤部８８ａの中央には、軸方向に貫通する第３挿通孔８８ｈが設けられる。第３挿通孔８８ｈは、軸方向から見てモータ軸線Ｊ１を中心とする円形である。第３挿通孔８８ｈの内部には、出力シャフト５５が配置される。第３挿通孔８８ｈの内側面には、ボールベアリング７５および円錐コロベアリング７６が保持される。第２リテーナ８６は、ボールベアリング７５を介して、出力シャフト５５を回転可能に支持する。第２リテーナ８６は、円錐コロベアリング７６を介して、ギヤハウジング５２を回転可能に支持する。

　包囲筒部８８ｂは、モータ軸線Ｊ１を中心とする筒状である。包囲筒部８８ｂには、軸方向他方側（－Ｙ側）に開口する開口部８７が設けられる。開口部８７は、包囲筒部８８ｂの内外を連通させる。これにより、リングギヤ５１のかき上げ等によって駆動体収容空間６１内に飛散するオイルＯを包囲筒部８８ｂ内に到達させることができ、包囲筒部８８ｂの内部に飛散したオイルＯを供給できる。なお、本実施形態の開口部８７は、ボールベアリング７４、７５を駆動体収容空間６１内に露出させる。したがって、本実施形態によれば、開口部８７からボールベアリング７４、７５にオイルＯを供給でき、ボールベアリング７４、７５の潤滑性を高めることができる。

　本実施形態において、開口部８７は上側に開口する。したがって、開口部８７から包囲筒部８８ｂの内部に達したオイルＯは、包囲筒部８８ｂの内部に溜まる。すなわち、包囲筒部８８ｂは、オイルＯを貯留する貯留空間６４を有する。

　本実施形態の包囲筒部８８ｂは、インプットシャフト１１の第１端部１１Ａを囲む。このため、インプットシャフト１１の中空部１１ｈは、貯留空間６４内で開口する。すなわち、中空シャフト１５の中空部は、一方の端部において貯留空間６４に開口する。

　貯留空間６４においてオイルＯの液位が高まると、オイルＯの一部は、中空部１１ｈに侵入し、インプットシャフト１１の内周面と出力シャフト５５との間の潤滑性を高める。さらに、インプットシャフト１１の中空部１１ｈに配置される第２の内装ベアリング４の潤滑性が高められる。さらに、オイルＯは、インプットシャフト１１とモータシャフト３２との連結部分の雄スプライン１１ａおよび雌スプライン３２ｂに供給され、連結部分の摩耗を抑制する。オイルＯは、雄スプライン１１ａおよび雌スプライン３２ｂの連結部分から飛散して、モータシャフト３２を支持するボールベアリング７３に供給され、ボールベアリング７３の潤滑性を高める。さらに、オイルＯは、インプットシャフト１１の中空部１１ｈからモータシャフト３２の中空部３２ｈに流れる。これにより、モータシャフト３２の中空部３２ｈに配置される第１の内装ベアリング２の潤滑性が高められる。

　本実施形態において、インプットシャフト１１の第１端部１１Ａに設けられたインプットギヤ２１の少なくとも一部は、貯留空間６４内に位置する。したがって、インプットギヤ２１の下端部は、貯留空間６４に溜まるオイルＯに浸かる。オイルＯは、インプットギヤ２１の動作によってかき上げられて、駆動体収容空間６１内に拡散され、各ギヤの歯面に行き渡る。

　本実施形態において、インプットギヤ２１とカウンタギヤ２３とが噛み合う噛合部１４は、開口部８７に配置される。このため、軸保持部８０は、インプットギヤ２１の軸方向両側においてシャフトを支持しつつ、インプットギヤ２１からカウンタギヤ２３に動力を伝達させることができる。

　（内装ベアリング）
　第１の内装ベアリング２および第２の内装ベアリング４は、中空シャフト１５の内周面と出力シャフト５５の外周面との間に配置される。第１の内装ベアリング２および第２の内装ベアリング４は、ニードルベアリングである。すなわち、第１の内装ベアリング２および第２の内装ベアリング４は、それぞれ、内輪と、外輪と、これらの間に配置されるニードル状の転動体と、を有する。第１の内装ベアリング２および第２の内装ベアリング４の内輪には出力シャフト５５が嵌る。また、第１の内装ベアリング２および第２の内装ベアリング４の外輪は中空シャフト１５の内周面に嵌る。

　出力シャフト５５の少なくとも一部は、中空シャフト１５の内部を通されている。従来構造では、出力シャフト５５の支持は、中空シャフト１５の両端部より軸方向外側でなされていた。このため、出力シャフト５５の両端部が中空シャフト１５の全長より離れた位置で支持されることとなり、出力シャフト５５のたわみが生じやすくなっていた。

　本実施形態によれば、中空シャフト１５の内周面と出力シャフト５５の外周面と間には、第１の内装ベアリング２および第２の内装ベアリング４が配置される。このため、出力シャフト５５を中空シャフト１５の内部で支持することができ、中空シャフト１５が長くなった場合であっても、出力シャフト５５のたわみを抑制することができる。さらに、中空シャフト１５は、第１の内装ベアリング２、４を介して径方向内側から、出力シャフト５５によって支持され、中空シャフト１５のたわみが抑制される。

　本実施形態によれば、出力シャフト５５および中空シャフト１５のたわみが抑制されるため、径方向において中空シャフト１５と出力シャフト５５との干渉を抑制できる。このため、出力シャフト５５の外周面と中空シャフト１５の内周面との隙間を小さくすることができ、中空シャフト１５の小径化を図ることができる。結果的に、モータユニット１０全体の径方向寸法を小型化できる。

　本実施形態によれば、出力シャフト５５は、ボールベアリング（第２の外装ベアリング）７１、７５によって回転可能に支持される。内装ベアリング２、４は、軸方向においてボールベアリング７１、７５の間に配置される。このため、ボールベアリング７１、７５の間で生じる出力シャフト５５のたわみを、内装ベアリング２、４によって効果的に抑制できる。

　本実施形態によれば、内装ベアリング２、４は、径方向寸法が小型化されたニードルベアリングである。このため、中空シャフト１５の小径化を図ることができ、モータユニット１０全体の径方向寸法を小型化できる。

　出力シャフト５５と中空シャフト１５とは、モータ軸線Ｊ１周りを中心として同方向に回転する。このため、内装ベアリング２、４の内輪と外輪との間は、ギヤ部５の減速比に応じて相対的に回転する。内装ベアリング２、４の回転速度は、出力シャフト５５の両端部を支持するボールベアリング７１、７５の回転速度より低い。このため、内装ベアリング２、４は、出力シャフト５５の両端部を支持するボールベアリング７１、７５より摩耗量を抑えつつ、出力シャフト５５を支持できる。

　本実施形態によれば、中空シャフト１５の内周面と出力シャフト５５の外周面と間には、軸方向に沿って並んで配置される２つの内装ベアリング２、４が配置される。このため、中空シャフト１５の全長が長くなった場合であって、中空シャフト１５および出力シャフト５５のたわみを効果的に抑制できる。

　本実施形態によれば、第１の内装ベアリング２はモータシャフト３２の中空部３２ｈに配置され、第２の内装ベアリング４はインプットシャフト１１の中空部１１ｈに配置される。すなわち、中空シャフト１５は、第１の内装ベアリング２を収容するモータシャフト３２と、第２の内装ベアリング４を収容するインプットシャフト１１とを有する。モータシャフト３２とインプットシャフト１１とは、互いに分離可能である。このため、組み立て工程において、中空シャフト１５の内部に、２つの内装ベアリング２、４を容易に収容することが可能となる。

　本実施形態によれば、モータシャフト３２の外周面には、ロータ３１が固定される。モータシャフト３２には、ロータ３１の重量に起因してたわみが生じやすい。本実施形態によれば、第１の内装ベアリング２が、モータシャフト３２の中空部３２ｈに配置されるためモータシャフト３２のたわみを抑制できる。さらに、本実施形態の第１の内装ベアリング２の軸方向位置は、ロータ３１の軸方向位置と重なる。このため、ロータ３１の重量に起因するモータシャフト３２のたわみを効果的に抑制できる。

　中空シャフト１５において、内装ベアリング２、４が支持する領域は、モータ軸線Ｊ１周りの回転が安定しやすい。本実施形態によれば、第２の内装ベアリング４の軸方向位置は、インプットギヤ２１の軸方向位置と重なる。このため、インプットギヤ２１がモータ軸線Ｊ１周りの回転を安定させることができる。

　本実施形態によれば、インプットシャフト１１は、外周面の一部を保持するボールベアリング（第１の外装ベアリング）７４によって回転可能に支持される。すなわち、インプットシャフト１１は、ボールベアリング７４によって片持ち支持される。また、ボールベアリング７４は、軸方向において第２の内装ベアリング４と異なる位置に配置される。このため、インプットシャフト１１は、ボールベアリング７４と第２の内装ベアリング４とによって、インプットシャフト１１の両端部に両持ち構造のように支持される。結果的に、ボールベアリング７４および第２の内装ベアリング４は、インプットシャフト１１を安定的に支持できる。

＜第２実施形態＞
　図２は、第２実施形態のモータユニット１１０の概念図である。本実施形態のモータユニット１１０は、第１実施形態のモータユニット１０と比較して、主にギヤ部１０５の構造が異なる。
　なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

　モータユニット１１０は、モータ１と、ギヤ部１０５と、を備える。また、図示を省略するが、モータユニット１１０は、モータ１に電力を供給するインバータと、モータ１およびギヤ部１０５を収容するハウジングを備える。

　上述の実施形態と同様に、モータ１は、ロータ３１と、ステータ３５と、中空シャフト１５と、第１の内装ベアリング２とを有する。中空シャフト１５は、軸方向において互いに連結されるモータシャフト３２およびインプットシャフト１１を有する。

　ギヤ部１０５は、モータ１の軸方向一方側（＋Ｙ側）に接続される。ギヤ部１０５は、モータ１の動力を伝達し出力シャフト１５５から出力する。ギヤ部１０５は、太陽ギヤ１２１と、内歯ギヤ１２２と、遊星ギヤ１２３と、キャリア１２５と、差動装置１５０と、出力シャフト１５５と、を有する。太陽ギヤ１２１、内歯ギヤ１２２、遊星ギヤ１２３およびキャリア１２５は、遊星歯車機構を構成する。

　内歯ギヤ１２２は、モータ軸線Ｊ１を中心とする円環状である。内歯ギヤ１２２は、遊星ギヤ１２３の小径部１２３ｂに噛み合う。内歯ギヤ１２２は、例えばハウジング（図示略）の内側面に固定される。

　太陽ギヤ１２１は、インプットシャフト１１の外周面に設けられる。太陽ギヤ１２１は、インプットシャフト１１とともに、モータ軸線Ｊ１周りを回転する。

　遊星ギヤ１２３は、モータ軸線Ｊ１周りに等間隔に、例えば複数配置される。遊星ギヤ１２３は、大径部１２３ａと小径部１２３ｂとサブシャフト１２３ｃとを有する。大径部１２３ａおよび小径部１２３ｂは、サブシャフト１２３ｃを中心として回転する。大径部１２３ａと小径部１２３ｂとは、同軸上に配置される段付きのギヤである。大径部１２３ａは、太陽ギヤ１２１に噛み合う。一方で、小径部１２３ｂは、内歯ギヤ１２２に噛み合う。遊星ギヤ１２３は、太陽ギヤ１２１の回転に伴い、モータ軸線Ｊ１の周方向に公転回転する。

　キャリア１２５は、遊星ギヤ１２３を軸方向両側に配置される。キャリア１２５は、遊星ギヤ１２３をモータ軸線Ｊ１周りに公転回転可能に支持する。キャリア１２５は、遊星ギヤ１２３のモータ軸線Ｊ１を中心とする公転回転に伴い、モータ軸線Ｊ１を中心として回転する。キャリア１２５は、差動装置１５０に連結される。

　差動装置１５０は、キャリア１２５に固定されるギヤハウジング１５２と、一対のピニオンギヤ５３ａと、ピニオンシャフト５３ｂと、一対のサイドギヤ５４と、を有する。ギヤハウジング１５２は、キャリア１２５とともにモータ軸線Ｊ１を中心として回転する。一対のサイドギヤ５４は、それぞれ出力シャフト１５５に固定される。したがって、キャリア１２５は、差動装置１５０を介して出力シャフト１５５に接続される。

　出力シャフト１５５は、モータ軸線Ｊ１に沿って延びる。出力シャフト１５５は、モータ軸線Ｊ１周りを回転する。モータユニット１１０には、軸方向に沿って並ぶ一対の出力シャフト１５５が設けられる。一対の出力シャフト１５５は、それぞれ一方の端部において差動装置１５０のサイドギヤ５４に接続される。出力シャフト１５５の他方の端部には、車輪Ｈが取り付けられる。

　出力シャフト１５５は、中空シャフト１５と同軸上に配置される。一対の出力シャフト１５５のうち軸方向他方側（－Ｙ側）に配置される一方は、中空シャフト１５の内部を通される。出力シャフト１５５の外周面と中空シャフト１５の内周面との間には、第１の内装ベアリング２が配置される。

　本実施形態によれば、ギヤ部１０５に遊星歯車機構を設けることで、十分な減速比を確保しつつモータユニット１０の径方向寸法のさらなる小型化を図ることができる。また、中空シャフト１５と出力シャフト１５５との間に、内装ベアリング２を配置することで、遊星歯車機構に偏心が生じた場合であって、中空シャフト１５と出力シャフト１５５との干渉を抑制できる。

　以上に、本発明の実施形態および変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせなどは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

１…モータ、２，４…内装ベアリング、５，１０５…ギヤ部、６…ハウジング、１０，１１０…モータユニット、１１…インプットシャフト、１１ｈ，３２ｈ…中空部、１５…中空シャフト、２１…インプットギヤ、３１…ロータ、３２…モータシャフト、３５…ステータ、５５，１５５…出力シャフト、６４…貯留空間、７１，７５…ボールベアリング（第２の外装ベアリング）、７４…ボールベアリング（第１の外装ベアリング）、１２１…太陽ギヤ、１２２…内歯ギヤ、１２３…遊星ギヤ、１２５…キャリア、Ｊ１…モータ軸線、Ｏ…オイル

Claims (9)

1. 　モータ軸線周りを回転するロータ、前記ロータに接続され前記モータ軸線周りを回転する中空シャフト、および前記ロータと径方向に対向するステータを有するモータと、
   　複数のギヤ、および前記ギヤを介して前記中空シャフトに接続され前記モータ軸線周りを回転する出力シャフトを有するギヤ部と、を備え、
   　前記中空シャフトは、前記出力シャフトの少なくとも一部を内部に通し、
   　前記中空シャフトの内周面と前記出力シャフトの外周面と間には、内装ベアリングが配置される、
   モータユニット。
2. 　前記内装ベアリングは、ニードルベアリングである、
   請求項１に記載のモータユニット。
3. 　前記モータは、前記中空シャフトの一部であって、外周面に前記ロータが固定されるモータシャフトを有し、
   　前記内装ベアリングの軸方向位置は、前記ロータの軸方向位置と重なる、
   請求項１又は２に記載のモータユニット。
4. 　前記モータは、
   　　外周面に前記ロータが固定されるモータシャフトと、
   　　前記中空シャフトの一部であって、前記モータシャフトの前記ギヤ部側の端部に連結され前記モータシャフトとともに前記モータ軸線周りを回転するインプットシャフトと、
   を有する、
   請求項１～３の何れか一項に記載のモータユニット。
5. 　前記ギヤ部は、前記インプットシャフトの外周面に設けられ前記ギヤに噛み合うインプットギヤを有し、
   　前記内装ベアリングの軸方向位置は、前記インプットギヤの軸方向位置と重なる、
   請求項４に記載のモータユニット。
6. 　前記インプットシャフトは、外周面の一部を保持する第１の外装ベアリングによって回転可能に支持され、
   　前記第１の外装ベアリングは、軸方向において前記内装ベアリングと異なる位置に配置される、
   請求項４又は５に記載のモータユニット。
7. 　前記モータおよび前記ギヤ部を収容するハウジングと、
   　前記ハウジング内に収容され前記ギヤ部を潤滑させるオイルと、を備え、
   　前記ハウジング内には、前記オイルを貯留する貯留空間が設けられ、
   　前記中空シャフトの中空部は、一方の端部において前記貯留空間に開口する、
   請求項１～６の何れか一項に記載のモータユニット。
8. 　前記出力シャフトは、第２の外装ベアリングによって回転可能に支持され、
   　前記内装ベアリングは、軸方向において前記第２の外装ベアリングの間に配置される、
   請求項７に記載のモータユニット。
9. 　前記ギヤ部は、
   　　前記中空シャフトの外周面に設けられ前記モータ軸線を中心として回転する太陽ギヤと、
   　　太陽ギヤに噛み合う遊星ギヤと、
   　　前記モータ軸線を中心とする円環状であり前記遊星ギヤに噛み合う内歯ギヤと、
   　　前記遊星ギヤを前記モータ軸線周りに公転回転可能に支持するとともに前記出力シャフトに接続されるキャリアと、を有する、
   請求項１～４の何れか一項に記載のモータユニット。

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