JP4501911B2

JP4501911B2 - インホイールモータ構造

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Publication number: JP4501911B2
Application number: JP2006219766A
Authority: JP
Inventors: 智史村田; 充孝土田; 広暁浦野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2026-08-11
Also published as: DE102007037832A1; US8245803B2; JP2008044438A; CN101121393B; CN101121393A; DE102007037832B4; US20080035407A1

Description

本発明は、モータの回転出力をホイールにカウンターギアを介して伝達するインホイールモータ構造に関する。

従来から、モータの回転出力をホイールに減速して伝えるインホイールモータ構造において、オイルポンプを減速した軸で駆動することは知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３３５６２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、減速機構である遊星歯車機構をモータと同軸に直列に配置しているため、オイルポンプからのオイルを遊星歯車機構に供給するのは容易であるが、オイルポンプからのオイルをモータに供給するのが容易でない。

これに対して、オイルポンプをモータの回転出力により作動させる場合には、オイルポンプをモータの近くに配置できるため、オイルポンプからのオイルをモータに供給するのが容易となるが、この場合、減速されない軸でオイルポンプが駆動されることになり、オイルポンプの耐久性の観点から不利となる。

そこで、本発明は、インホイールモータ構造において、オイルポンプの耐久性を損なうことなく、オイルポンプからモータへのオイル供給を容易化することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、モータの出力軸の回転出力をホイールにカウンターギアを介して伝達するインホイールモータ構造において、
オイル流路と、
前記カウンターギアの回転出力により作動し、オイルタンクから汲み上げたオイルを前記オイル流路へと圧送する吐出口を有するオイルポンプとを備え、
前記オイル流路は、前記オイルポンプからのオイルを前記モータに導き、
前記オイルポンプは、前記カウンターギアの回転軸に対して同心状に、前記カウンターギアの内部に配置され、
前記オイルポンプの回転軸と前記カウンターギアの回転軸とが一体に連結されることを特徴とする。

第２の発明は、モータの出力軸の回転出力をホイールにカウンターギアを介して伝達するインホイールモータ構造において、
前記カウンターギアの回転出力により作動するオイルポンプと、
前記オイルポンプからのオイルを前記モータに導くオイル流路とを備え、
前記オイル流路は、前記モータのコイルエンドまわりに周回される管状断面のオイルデリバリにより形成されるオイル流路を含み、
前記オイルポンプは、前記カウンターギアの回転軸に対して同心状に、前記カウンターギアの内部に配置され、
前記オイルポンプの回転軸と前記カウンターギアの回転軸とが一体に連結されることを特徴とする。

本発明によれば、オイルポンプの耐久性を損なうことなく、オイルポンプからモータへのオイル供給を容易化することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の一実施例に係るインホイールモータ構造の要部構成を示す断面図である。尚、図１において、車輪の上側約１／３の部分は、図示が省略されており、タイヤについても図示が省略されている。

車輪１０は、タイヤ（図示せず）が装着されるホイール１４を備える。ホイール１４のリム内周面１４ａより囲繞される空間内には、以下で詳説するように、モータ関連の構成要素の主要部が収められる。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、「車輪内」とは、ホイール１４のリム内周面１４ａより囲繞される略円柱形の空間を意味する。但し、ある部品が車輪内に配置される等の表現は、必ずしも当該部品の全体が完全に当該略円柱形の空間内に収まることを意味せず、当該部品の一部が部分的に当該略円柱形の空間内からはみ出す構成を除外するものではない。

車輪１０内には、主に、アクスルベアリング１００と、ブレーキディスク１１０と、ブレーキディスク１１０を車両内側からカバーするブレーキダストカバー１１２と、ブレーキキャリパ（図示せず）と、車輪駆動用のモータ７００と、減速機構２００と、オイルポンプ３００と、オイルタンク（オイル溜め）３１０と、オイル流路９１０，９２０と、ナックル（キャリア）４００と、ロアアーム５２０の車輪側の端部が接続されるロアボールジョイント５００とが配置される。また、図示しないが、車輪１０内には、タイロッド（図示せず）の車輪側の端部が接続されるボールジョイントや、アッパアームの車輪側の端部が接続されるアッパボールジョイントが配置される。但し、ストラット式サスペンションの場合には、アッパアームに代えて、ストラット（ショックアブソーバ）の下端がナックル４００の上側に接続される。

モータ７００は、車輪１０内における車両内側の空間に配置される。モータ７００は、図１に示すように、車軸中心に対して上側にオフセットして配置されると共に、車軸中心に対して車両前側にオフセットして配置される（図２参照）。これにより、車輪１０内の車両内側の空間には、図１に示すように、モータ７００がオフセットされた分だけ、車両後側及び下側に、モータ７００に占有されない空間が生まれる。従って、モータを車軸中心に同心に配置した構成に比べて、車輪１０内における車両内側且つ下側の空間が広がるので、ロア側のサスペンション配置の自由度が大きくなる。また、車輪１０内において、モータ７００がオフセットされた側（本例では、車両前側）とは反対側（車両後側）に、ブレーキキャリパに容易に搭載することができる（図２のブレーキキャリパ取り付け点１２２参照）。

モータ７００の主要構成要素は、ステータコア７０２と、ステータコイル７０４と、ロータ７０６とを含む。モータ７００が三相モータである場合、ステータコイル７０４は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。ロータ７０６は、ステータコア７０２およびステータコイル７０４の内周側に配置される。

モータ７００のロータ７０６は、車軸中心に対して上述の如く回転中心がオフセットした出力軸７１０を有する。出力軸７１０は、車輪１０内における車両内側で、ベアリング８２０を介してモータカバー７５０に回転可能に支持されると共に、車輪１０内における車両外側で、ベアリング８３０を介してナックル４００（主要構造部４１０）に回転可能に支持される。尚、ベアリング８２０及びベアリング８３０は、転動体として玉を用いるラジアル玉軸受（ボールベアリング）であってよく、例えば、単列深溝ボールベアリングであってよい。

モータ７００の回転出力は、減速機構２００を介してホイール１４に伝達される。減速機構２００は、２軸の減速機構であり、カウンターギア機構２１０と、遊星歯車機構２２０とからなり、２段階の減速を実現する。尚、以下で説明する減速機構２００の各ギア２１２，２１４、２２２、２２４，２２６，２２８は、はすば歯車（ヘリカルギア）により構成されてよい。

カウンターギア機構２１０は、図１に示すように、モータ７００よりも車両外側に配置される。カウンターギア機構２１０は、モータ７００の出力軸７１０に対して同軸に配置される小径の駆動歯車２１２と、駆動歯車２１２に噛合う大径の被動歯車（カウンターギア）２１４とからなる。小径の駆動歯車２１２は、モータ７００の出力軸７１０に対して、車両外側からスプライン嵌合され、かしめられて一体化される。大径のカウンターギア２１４は、車軸中心に回転中心を有する。従って、モータ７００の出力軸７１０は、およそ、駆動歯車２１２の半径とカウンターギア２１４の半径とを足し合わせた距離だけ、車軸中心に対してオフセットして配置されることになる。

遊星歯車機構２２０は、図１に示すように、車輪１０内における車両外側の空間に、カウンターギア機構２１０よりも車両外側に配置される。遊星歯車機構２２０は、車軸中心に同軸に配置される。遊星歯車機構２２０は、サンギア２２２と、プラネタリギア２２４と、プラネタリキャリア２２６と、リングギア２２８とからなる。

サンギア２２２は、カウンターギア機構２１０のカウンターギア２１４に連結される。図１に示す例では、サンギア２２２及びカウンターギア２１４は、シャフト（サンギア軸）２５０の車両内外方向の両端に形成されている。具体的には、シャフト２５０は、車軸中心に回転中心を有し、車両外側の端部周面にサンギア２２２を有し、車両内側の端部周面にカウンターギア２１４を有する。シャフト２５０は、車両内側の端部で、ナックル４００に対してベアリング８００を介して回転可能に支持され、車両外側の端部で、円盤状の動力伝達部材２７０に対して、ベアリング８１０を介して回転可能に支持される。尚、サンギア２２２及びカウンターギア２１４は、別部品で構成されても良く、この場合、それぞれの部品同士がスプライン結合されればよい。また、ベアリング８００及びベアリング８１０は、転動体として玉を用いるラジアル玉軸受（ボールベアリング）であってよく、例えば、単列深溝ボールベアリングであってよい。また、ベアリング８００は、図１に示すように、カウンターギア２１４の内部（内周側）に組み込まれてよく、ベアリング８００の内輪側には、ナックル４００の凸部４１２が圧入等により結合される。

プラネタリギア２２４は、内周側でサンギア２２２と噛合い、外周側でリングギア２２８に噛合う。プラネタリギア２２４は、プラネタリキャリア２２６に対して、ローラ軸受２２５を介して回転可能に支持される。プラネタリキャリア２２６は、車軸中心に回転中心を有し、車輪１０内における車両内側では、シャフト２５０に対してスラスト円筒ころ軸受８４０を介して支持され、車両外側では、動力伝達部材２７０に周状に形成された周溝２７２にスプライン嵌合される。プラネタリギア２２４は、サンギア２２２まわりに、等間隔をおいて複数個設定される。プラネタリギア２２４及びプラネタリキャリア２２６は、アセンブリされて一のユニットを構成する（以下、「プラネタリギアユニット」という。）。プラネタリギアユニットのプラネタリキャリア２２６は、車両外側で、動力伝達部材２７０のストッパ部２７４に当接する。これにより、プラネタリギアユニットは、スラスト円筒ころ軸受８４０及びストッパ部２７４により車両内外方向の変位が制約される。

リングギア２２８は、車軸中心に回転中心を有し、サンギア２２２を外周側から囲繞するように配置される内輪側部材２６０の内周面に形成される。内輪側部材２６０の外周面は、アクスルベアリング１００のインナーレースを構成する。尚、図示の例では、アクスルベアリング１００は、２列のアンギュラーボールベアリングであり、車両外側の列に対する外インナーレースについては、内輪側部材２６０とは別の部材により構成されている。このような別の部材は、内輪側部材２６０の外周に嵌合させてかしめることにより内輪側部材２６０に一体化される。

外輪側部材２６２は、内輪側部材２６０を外周側から囲繞するように配置される。外輪側部材２６２の内周面は、アクスルベアリング１００のアウターレースを構成する。外輪側部材２６２と内輪側部材２６０との間の車両内外方向の端部には、異物の混入やオイルの流通を防止するためのシール２８０、２８２が設けられる。

動力伝達部材２７０は、減速機構の車両外側を覆うように設けられる円盤状の部材であり、車両内側には、プラネタリキャリア２２６の車両外側端部（周壁部）がスプライン嵌合される周溝２７２が形成される。動力伝達部材２７０の外周縁は、外輪側部材２６２の車両外側の端部に、かしめ等により結合される。即ち、動力伝達部材２７０は、外輪側部材２６２の車両外側の略円形の開口を塞ぐように、外輪側部材２６２に対して固定される。外輪側部材２６２は、外周面に径方向外側に突出するつば部(フランジ部)２６３を有し、つば部２６３にはハブボルト２６４が締結されるボルト穴が形成される。外輪側部材２６２は、つば部２６３でブレーキディスク１１０の内周部を挟み込んだ状態で、ホイール１４に対してハブボルトによりブレーキディスク１１０と共締めされる。

以上の構成において、図示しない車両制御装置からの指令によりモータ７００のロータ７０６が回転すると、それに伴い、カウンターギア機構２１０の小径の駆動歯車２１２が回転し、駆動歯車２１２と噛合う大径のカウンターギア２１４が回転し、１段目の減速が実現される。カウンターギア２１４が回転すると、カウンターギア２１４と一体のサンギア２２２が回転することになり、それに伴い、プラネタリギア２２４が自転しながらサンギア２２２まわりを公転する。この自転分により、２段目の減速が実現される。プラネタリギア２２４の公転運動は、プラネタリキャリア２２６により取り出され、プラネタリキャリア２２６にスプライン嵌合された動力伝達部材２７０に伝達される。これにより、動力伝達部材２７０が回転されると、外輪側部材２６２、ブレーキディスク１１０及びホイール１４は、動力伝達部材２７０と一体となって回転する。即ち、車輪の駆動が実現される。

ナックル４００は、主に、車輪１０の略中心付近に位置する主要構造部４１０と、円筒状の周壁部（モータケース部）４３０とを有する。ナックル４００の周壁部４３０の径方向内側の空間には、上述のモータ７００の主要構成要素が配置される。ナックル４００の周壁部４３０の車両内側の端部には、周壁部４３０内の空間を覆うようにモータカバー７５０が結合される。尚、周壁部４３０とモータカバー７５０との接合部には、オイル漏れを防止するためのガスケット（図示せず）が設けられてよい。

ナックル４００の主要構造部４１０は、薄肉の周壁部４３０やその他のリブ等と異なり、十分な強度・剛性を有し、アクスルベアリング１００との結合部、タイロッドやサスペンションアーム（ロアアーム５２０等）の取り付け点、ブレーキキャリパ取り付け点１２２（図２参照）を介して入力される荷重を受け持つ役割を果たす。

ナックル４００の主要構造部４１０の車両外側の端部には、内輪側部材２６０が例えば圧入又はボルト等により結合される。ナックル４００と主要構造部４１０との間の接合部には、オイル漏れを防止するためのＯリング９１０が設けられてよい。

ナックル４００の主要構造部４１０は、車両外側の端部で、アクスルベアリング１００（内輪側部材２６０）を介して車輪１０から入力される各種荷重を受け持つ。ナックル４００の主要構造部４１０の内部空間には、上述のカウンターギア機構２１０が配置される。ナックル４００の主要構造部４１０は、ベアリング８３０及びベアリング８００を介して入力される各種のスラスト荷重とラジアル荷重を受け持つ。尚、ナックル４００の主要構造部４１０は剛性が高いので、ベアリング８３０及び８００の動定格荷重ないし動等価荷重を、それぞれ対応するベアリング８２０及び８１０に比べて高く設定するのが望ましい。これにより、高い強度・剛性の部位に、大きい荷重を受け持たせることができる合理的な構造が実現される。

ナックル４００の主要構造部４１０は、下側に延びる２本の腕部４２４，４２６（図２参照）を有する。腕部４２４，４２６の下端には、ナックルアーム１３０がボルト等によりそれぞれ締結される。ナックルアーム１３０は、車輪１０内で車両前後方向に延在する。ナックルアーム１３０の前端側には、タイロッド取り付け用のボールジョイントが設定され、ナックルアーム１３０の後端側には、ロアボールジョイント５００が設定される。ナックル４００の主要構造部４１０は、ロアボールジョイント５００等を介して入力される各種荷重を受け持つ。

ロアボールジョイント５００は、図１に示すように、ブレーキディスク１１０よりも車両内側に配置される。ロアボールジョイント５００には、上方からナット５２２によりロアアーム５２０が締結される。ロアアーム５２０は、車両幅方向に延在し、車両内側の端部は、図示しない車体にブッシュ等を介して支持される。尚、ロアアーム５２０は、如何なる形式のものであっても良く、例えば、Ｌ字型のロアアームやダブルリンクタイプのロアアームであってもよい。ロアアーム５２０は、図示しないアッパアーム（又はストラット）と協働し、車輪１０を車体に対して揺動可能に支持する。また、バネ及びアブソーバ（図示せず）が車体とロアアーム５２０との間に設けられる。これにより、車輪１０からの車体への入力が緩和される。尚、バネについては、スプリングコイル、空気バネの如何なる形式のバネであってもよく、アブソーバーについても、上下入力に対して減衰作用を付与する油圧アブソーバーの他、回転入力に対して減衰作用を付与する回転式電磁アブソーバーが用いられてもよい。

本実施例では、上述の如くモータ７００が車軸中心に対して上側にオフセットされているので、ロアボールジョイント５００の配置位置（キングピン軸の配置）の自由度が高まり、例えば、ロアボールジョイント５００を、図１に示すように、ブレーキディスク１１０に対して、必要なクリアランスを残して最大限に近づけることもできる。これにより、タイヤ入力点と各部材の車両内外方向のオフセットが小さくなるので、各部材（例えばナックルの主要構造部４１０）の必要強度・剛性を小さくすることができ、軽量化を図ることができる。

オイルタンク３１０は、図１に示すように、ナックル４００の下方に形成され、車輪１０内における車軸中心に交差する鉛直線上の下方側に配置される。オイルタンク３１０は、好ましくは、減速機構２００のギア部の最下位置よりも下方に配置される。また、オイルタンク３１０は、図１に示すように、ロアボールジョイント５００よりも車両外側に配置されると共に、ブレーキダストカバー１１２よりも車両内側に配置される。

オイルタンク３１０は、ブレーキディスク１１０のハット部１１０ａの内部空間を利用して配置される。図示の例では、オイルタンク３１０は、ナックル４００に対して車両外側から固定されるカバー部材３１１により形成されている。カバー部材３１１は、ナックル４００に、かしめやボルト等で結合されてよい。かかる構成によれば、オイルタンク３１０がロアボールジョイント５００に対して車両内外方向で完全にオフセットされて配置される。これにより、オイルタンク３１０の破損等により万が一オイルタンク３１０からオイルが漏れた場合にも、ロアボールジョイント５００に漏れたオイルがかかることが確実に防止され、ロアボールジョイント５００の性能低下を招くことを確実に防止することができる。

オイルタンク３１０には、同じくナックル４００内に形成されるサクション経路３１２の下側の端部が接続されると共に、オイル帰還用のオイル帰還経路３１３が連通される。オイルタンク３１０は、上述の如く、モータ７００の冷却ないし減速機構２００の潤滑のためのオイルを貯留する役割を果たす。

また、オイルタンク３１０には、ナックル４００内に形成されたドレイン流路３１４及びフィラー流路３１６（図２参照）が連通する。ドレイン流路３１４及びフィラー流路３１６のそれぞれの開口は、図示しないドレインプラグ及びフィラープラグにより塞がれる。

オイルポンプ３００は、車両内外方向で、モータ７００と減速機構２００の遊星歯車機構２２０との間に配置される。具体的には、オイルポンプ３００は、シャフト２５０の車両内側の端部に設けられる。図１に示す例では、オイルポンプ３００は、カウンターギア機構２１０のカウンターギア２１４の内部、即ち、カウンターギア２１４の径方向内側に配置されている。より具体的には、シャフト２５０の車両内側の端部（カウンターギア２１４を形成するための拡径部）の径方向内側の空洞２５２内には、ナックル４００の凸部４１２が収容され、凸部４１２の端面（車両内側の面）の凹部４１３に、オイルポンプ３００が設けられる。尚、凹部４１３の内部、及び、凹部４１３の内に延在するポンプ回転軸３０２まわりは、シール部材３０５によりシールされる。

オイルポンプ３００は、例えば図示のようなトロコイドポンプの他、外接歯車ポンプ、内接歯車ポンプ（クレセントの有無を問わず）等如何なる種類のギアポンプであってもよく、また、ベーンポンプ等の他のタイプの油圧ポンプであってもよい。

オイルポンプ３００は、モータ７００の回転出力により作動する。具体的には、オイルポンプ３００のインナーロータが、シャフト２５０と一体のポンプ回転軸３０２に連結され、シャフト２５０の回転により回転される。即ち、オイルポンプ３００のインナーロータは、カウンターギア２１４と同軸で駆動される。インナーロータが回転されると、インナーロータに対して回転軸が偏心したアウタロータが回転される。これにより、オイルタンク（リザーバータンク）３１０内のオイルが、サクション経路３１２を介して汲み上げられ、吸込口３０４（図２参照）から吸い込まれたオイルが、オイルポンプ３００のアウタロータとインナーロータの間に挟まって圧送され、吐出口３０６（図２参照）から主にオイル流路９１０，９２０へと吐出される。オイル流路９１０，９２０については後述する。

本実施例では、上述の如く、オイルポンプ３００が、カウンターギア２１４の回転出力により駆動されるので、オイルポンプ３００は、モータ７００の回転数に比べて、カウンターギア機構２１０により減速された分だけ低い回転数で駆動される。これにより、モータ７００の出力軸７１０と同軸で駆動される場合に比べて、オイルポンプ３００の最高回転数が低くなり、オイルポンプ３００の耐久性が向上する。

また、本実施例では、上述の如く、オイルポンプ３００が、シャフト２５０の内部に設定されており、車両内外方向でカウンターギア機構２１０と略同一の範囲内に配置されているので、モータ７００、オイルポンプ３００及び減速機構２００の配置に必要な車軸方向の長さを、モータ、オイルポンプ及び減速機構を直列的に配置した場合に比べて、オイルポンプ３００の分だけ短くすることができる。

次に、オイルポンプ３００から吐出されるオイルが辿る主要なオイル流路９１０，９２０について説明する。

オイルポンプ３００の吐出口３０６（図２参照）には、シャフト２５０内部に形成されたオイル流路９１０が連通する。吐出口３０６からオイル流路９１０に吐出されたオイルは、シャフト２５０の先端部の開口９１４を介してベアリング８１０に供給されると共に、シャフト２５０回転時の遠心力により、オイル孔９１２を介してプラネタリギア２２４へと供給される。このようにして供給されたオイルは、ベアリング８１０、及びプラネタリギア２２４の回転中心にあるローラ軸受２５５の潤滑に供される。

図２は、モータ７００の冷却及びベアリング８２０，８３０，８００の潤滑用の各オイル流路の説明図であり、モータカバー７５０及びモータ７００の内部要素を除いた状態でナックル４００の周壁部（モータケース部）４３０の内部を示す車両内側から見た平面図である。尚、図２においては、オイル流路の説明上、関連性の少ない部材の図示が適宜省略されている。

オイルポンプ３００の吐出口３０６には、コイルエンド付近の空間を利用して設けられるオイル流路９２０（図１も参照）が連通する。オイル流路９２０は、図２に示すように、ナックル４００の周壁部４３０の根元付近のコーナー部に、コイルエンドまわりに周回される。オイル流路９２０は、ナックル４００内部に形成されてもよいが、好ましくは、ナックル４００とは別の部材９３０（以下、「オイルデリバリ９３０」という）により形成される。オイルデリバリ９３０は、管状の断面を有し、例えば弾性部材により形成される。オイルデリバリ９３０は、図１に示すように、ナックル４００の底面４１４とステータコア７０２の車両外側端面との間に密着して挟まるように配置される。

オイルデリバリ９３０は、周方向で適切な間隔を置いた角度位置に、径方向外側に開口する分配穴９３２が形成される。ナックル４００の周壁部４３０の内周面には、分配穴９３２に対応した各角度位置に、軸方向に延びる油溝４３２が形成される。

また、オイルデリバリ９３０は、図２に示すように、周方向で適切な間隔を置いた角度位置に、径方向内側に開口する分配穴９３３が形成される。尚、図示の例では、分配穴９３３は、分配穴９３２と同一の角度位置に形成されているが、設定個数や角度位置は分配穴９３２と異なるものであってもよい。

また、オイルデリバリ９３０は、軸方向視で、ベアリング８００の配置位置に交わる周方向の角度位置付近に、軸受用分配穴９３４が形成される。軸受用分配穴９３４は、ベアリング８００に向けて軸方向（紙面垂直方向）に開口する。

図２の矢印Ｐ１に示すように、吐出口３０６からオイル流路９２０（オイルデリバリ９３０内の流路）に吐出されたオイルは、図２の矢印Ｐ２に示すように、コイルエンドまわりで圧送される。その過程で、一部のオイルは、軸受用分配穴９３４を介してベアリング８００に供給され、ベアリング８００の潤滑に供される。また、他のオイルは、図２の矢印Ｐ３に示すように、複数の分配穴９３２及び分配穴９３３を介してオイルデリバリ９３０外へ径方向外内方向にそれぞれ吐出される。分配穴９３２を介して油溝４３２内に吐出されたオイルは、油溝４３２の延在方向に沿って方向付けられ、ステータコア７０２の外周面の全体にかかり、ステータコア７０２全体の冷却に供される。同様に、分配穴９３３を介して吐出されたオイルは、ステータコア７０２のコイルエンドに直接的にかかり、コイルエンドを含むステータコイル７０４全体の冷却に供される。また、分配穴９３３及び分配穴９３２を介してモータ７００の内部に供給されたオイルは、図１の矢印Ｐ４、Ｐ５に示すように、ステータコア７０２及びステータコイル７０４等を冷却しながら、モータ７００の出力軸７１０まで至り、車両内外の両ベアリング８２０、８３０の潤滑に供される。

尚、上述の如く冷却ないし潤滑に用いられたオイルは、重力により終局的にはオイルタンク３１０に帰還される。

このように本実施例によれば、上述の如く、オイルポンプ３００が、モータ７００の回転出力を減速するカウンターギア２１４に隣接して設けられるので、即ち、オイルポンプ３００が、モータ７００と減速機構２００との間の中間に配置されるので、モータ７００の冷却ないし減速機構２００や各種ベアリング（ベアリング８００，８１０，８２０，８３０等）の潤滑のためのオイル流路の配置が容易となる。

また、本実施例では、上述の如く、オイルポンプ３００が、モータ７００と減速機構２００との間の中間に配置されるので、モータ７００がオイルポンプ３００に対してオフセットして配置されているのと相俟って、下方にあるオイルタンク３１０からモータ７００を避けてサクション経路３１２を形成することも容易となる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、図示の例では、好ましい実施例として、車軸方向の長さの短縮化のため、オイルポンプ３００がカウンターギア機構２１０のカウンターギア２１４の内部に配置されている。しかしながら、シャフト２５０のポンプ回転軸３０２を更に車両内側に延長し、オイルポンプ３００の位置を、図示の位置より更に車両内側にオフセットさせてもよい。即ち、オイルポンプ３００は、カウンターギア２１４の外部であってモータ７００側に配置されてもよい。この場合も、オイルポンプ３００からモータ７００等へのオイル流路を容易に形成することができる。

また、図示の例では、好ましい実施例として、ポンプ回転軸３０２は、シャフト２５０と一体に形成されているが、別体であってもよい。

また、図示の例では、好ましい実施例として、カウンターギア２１４がモータ７００よりも車両外側に配置されているが、カウンターギア２１４がモータ７００よりも車両内側に配置されてもよい。

また、図示の例では、好ましい実施例として、減速機構２００は、２段階の減速を実現するものであったが、カウンターギア機構による一段階であってもよく、或いは、３段以上の減速を実現してもよい。また、減速機構２００は、カウンターギア機構２１０と遊星歯車機構２２０により２段階の減速を実現しているが、その他の組み合わせであってもよく、例えば、直列に配置した遊星歯車機構により２段階の減速を実現してもよい。

また、図示の例では、カウンターギア機構２１０の好ましい実施例として、モータ７００に直結される駆動歯車２１２に対してカウンターギア２１４を外接させることで、カウンターギア機構２１０を囲繞するナックル４００の主要構造部４１０の径を小さくしているが、より大径のカウンターギアに駆動歯車２１２を内接させてもよい。即ち、駆動歯車２１２の外周面の歯に対してカウンターギアの内周面の歯が噛み合うような構成であってもよい。

また、図示の例では、好ましい実施例として、オイルポンプ３００からのオイルが、モータ７００の冷却及び減速機構２００の潤滑に供されているが、モータ７００のみに供給されることとしてもよい。或いは、オイルポンプ３００からのオイルが、ブレーキキャリパ１２０に導かれて油圧ブレーキの生成に用いられてもよい。

また、図示の例では、操舵輪に係るインホイールモータ構造を示しているが、本発明は、操舵輪以外の車輪においても適用可能である。

本発明の一実施例に係るインホイールモータ構造の主要構成を示す断面図である。モータ７００の冷却及びベアリング８２０，８３０，８００の潤滑用の各オイル流路を示す図である。

符号の説明

１０車輪
１４ホイール
１４ａリム内周面
１００アクスルベアリング
１１０ブレーキディスク
１１０ａハット部
１１２ブレーキダストカバー
１２２ブレーキキャリパの取り付け点
１３０ナックルアーム
２００減速機構
２１０カウンターギア機構
２１２駆動歯車
２１４カウンターギア
２２０遊星歯車機構
２２２サンギア
２２４プラネタリギア
２２５ローラ軸受
２２６プラネタリキャリア
２２８リングギア
２５０シャフト
２６０内輪側部材
２６２外輪側部材
２７０動力伝達部材
２７２周溝
２８０、２８２シール
３００オイルポンプ
３０２ポンプ回転軸
３１０オイルタンク
３１２サクション経路
３１３オイル帰還経路
４００ナックル
４１０ナックルの主要構造部
４１２凸部
４２４，４２６腕部
４３０周壁部
４３２油溝
５００ロアボールジョイント
５２０ロアアーム
５２２ナット
７００モータ
７０２ステータコア
７０４ステータコイル
７０６ロータ
７１０出力軸
７５０モータカバー
８００，８１０，８２０，８３０ベアリング
８４０スラスト円筒ころ軸受
９１０，９２０オイル流路
９３０オイルデリバリ
９３２分配穴
９３４軸受用分配穴

Claims

モータの出力軸の回転出力をホイールにカウンターギアを介して伝達するインホイールモータ構造において、
オイル流路と、
前記カウンターギアの回転出力により作動し、オイルタンクから汲み上げたオイルを前記オイル流路へと圧送する吐出口を有するオイルポンプとを備え、
前記オイル流路は、前記オイルポンプからのオイルを前記モータに導き、
前記オイルポンプは、前記カウンターギアの回転軸に対して同心状に、前記カウンターギアの内部に配置され、
前記オイルポンプの回転軸と前記カウンターギアの回転軸とが一体に連結されることを特徴とする、インホイールモータ構造。
前記モータの出力軸は、車軸中心に対して車両上側にオフセットして配置されると共に、車軸中心に対して車両前側にオフセットして配置されることを特徴とする、請求項１に記載のインホイールモータ構造。
前記モータの出力軸は、前記モータの出力軸に対して同軸に配置され前記カウンターギアと噛み合う駆動歯車の半径と、前記カウンターギアの半径とを足し合わせた距離と略等しい距離だけ、車軸中心に対してオフセットして配置されることを特徴とする、請求項１〜２のうちのいずれか１項に記載のインホイールモータ構造。
モータの出力軸の回転出力をホイールにカウンターギアを介して伝達するインホイールモータ構造において、
前記カウンターギアの回転出力により作動するオイルポンプと、
前記オイルポンプからのオイルを前記モータに導くオイル流路とを備え、
前記オイル流路は、前記モータのコイルエンドまわりに周回される管状断面のオイルデリバリにより形成されるオイル流路を含み、
前記オイルポンプは、前記カウンターギアの回転軸に対して同心状に、前記カウンターギアの内部に配置され、
前記オイルポンプの回転軸と前記カウンターギアの回転軸とが一体に連結されることを特徴とする、インホイールモータ構造。
前記オイルデリバリは周方向で間隔を置いた複数の角度位置に、径方向外側に開口する分配穴を有することを特徴とする、請求項４に記載のインホイールモータ構造。
前記オイルポンプは、前記オイル流路とは異なる第２のオイル流路にもオイルを圧送するように構成され、
前記第２のオイル流路は、前記カウンターギアが端部に形成されるシャフトであって、ホイールの中心軸を構成するシャフトの内部に形成されることを特徴とする、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載のインホイールモータ構造。