インホイールモータ駆動装置
【課題】アルミ合金等の軽金属で形成されたインホイールモータユニットのモータ部や減速部のハウジングと、車輪ハブ軸受部の固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材とをボルト締結しても、十分な耐久性が得られるようにし、しかも、ボルト締結部分の肉厚を最小限に抑える。
【解決手段】ボルト締結部材を構成する雄部材６１又は雌部材６２を鉄製材料によって形成し、この雄部材６１又は雌部材６２の一方を、減速部のハウジング２２ｂをアルミ合金によって鋳造する際に、鋳込み成型によりハウジング２２ｂにインサートする。
【解決手段】ボルト締結部材を構成する雄部材６１又は雌部材６２を鉄製材料によって形成し、この雄部材６１又は雌部材６２の一方を、減速部のハウジング２２ｂをアルミ合金によって鋳造する際に、鋳込み成型によりハウジング２２ｂにインサートする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インホイールモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインホイールモータ駆動装置１０１は、例えば、特開２００７−９９１０６号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
図１１に示すインホイールモータ駆動装置１０１は、モータ側回転部材１０６を回転駆動するモータ部１０３と、前記モータ側回転部材１０６の回転を減速して車輪側回転部材１０８に伝達する減速部１０５と、前記車輪側回転部材１０８に固定連結される車輪ハブ１０９を有する車輪ハブ軸受部１０４とを備えている。
【０００４】
上記構成のインホイールモータ駆動装置１０１は、モータ部１０３や減速部１０５の固定部材と、車輪ハブ軸受部１０４の固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材とを何らかの方法で締結する必要がある。
【０００５】
図１１の例では、車輪ハブ軸受部１０４の固定輪１０２（固定側部材）と減速部１０５のハウジング１０７とをボルト１１０で締結している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−９９１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように、インホイールモータ駆動装置１０１においては、モータ部１０３や減速部１０５の固定部材と、車輪ハブ軸受部１０４の固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材とを何らかの方法で締結する必要があり、ボルト締結する場合には、モータ部１０３や減速部１０５のハウジング１０７は、軽量化のために、通常、アルミ合金によって形成されているため、強度を確保する観点から、ボルト締結するためのねじ穴を鋼材に比べ、長く設定する必要がある。
【０００８】
特許文献１に示されたインホイールモータユニットにおいても、ボルト締結部は比較的長めに設定されており、他の壁部よりも肉が厚く形成されている。
【０００９】
そして、ボルト締結部の肉厚だけを厚くできない場合には、インホイールモータユニットの軸長が伸びてしまうため、全体の重量アップにつながるという問題が生じる。
【００１０】
さらに、ボルト締結部のねじ穴を内部に貫通させることは、油漏れの観点から好ましくないため、ねじ穴を内部に貫通させないようにすると、肉厚がより厚くなるという問題も生じる。
【００１１】
また、車輪ハブ軸受部は、頻度は少ないが交換するパーツであるため、締結ボルトの取付け、取り外しを行う必要があり、ねじ穴がアルミ合金であるというのは、耐久性の点で好ましくない。
【００１２】
そこで、この発明は、アルミ合金等の軽金属で形成されたインホイールモータユニットのモータ部や減速部のハウジングと、車輪ハブ軸受部の固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材とをボルト締結しても、十分な耐久性が得られるようにし、しかも、ボルト締結部分の肉厚を最小限に抑えることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するために、この発明は、車輪ハブ軸受部の固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材と、インホイールモータユニットのハウジングとをボルト締結部材によって締結したインホイールモータ駆動装置において、前記インホイールモータユニットのハウジングを軽金属製によって構成し、ボルト締結部材を構成する雄部材又は雌部材を鉄製材料によって形成し、この雄部材又は雌部材の一方を前記ハウジングに配置したことを特徴とする。
【００１４】
前記鉄製材料によって形成された雄部材又は雌部材は、前記ハウジングを鋳造する際に、鋳込み成型によりインサートすることが好ましい。
【００１５】
前記ハウジングに配置される雄部材又は雌部材は、ボルト締結する際に、抜け出したり、共回りしたりしないように、ハウジングに対して抜け止め又は回り止め手段を設けておくことが好ましい。
【００１６】
前記ハウジングに配置される雄部材又は雌部材は、周方向に一体化されたリング状部材に形成してもよい。
【００１７】
前記リング状部材は、鋳物又はプレス加工品を使用することができる。
【００１８】
前記雄部材又は雌部材に形成されるねじ部は、鋳込み前に加工していてもよいし、鋳込み後に加工してもよい。
【００１９】
前記雌部材は、ナット、特に、袋ナットで構成することができる。
【００２０】
前記雄部材は、ボルトで構成することができる。
【００２１】
前記ボルトは、ハウジングに軸部材を鋳込み、その後に、ねじ加工して形成してもよい。
【００２２】
前記雄部材又は雌部材が配置される周方向位置よりも内径側のハウジングに、内部オイル封止用のシール部材を配置してもよい。
【００２３】
前記シール部材としては、Ｏリングを使用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明は、以上のように、軽金属製のハウジングに、ボルト締結部材を構成する鉄製材料からなる雄部材又は雌部材を配置しているので、ボルト締結の際の耐久性が良好で、ボルト締結部分の肉厚も最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。
【図２】図１のボルト締結部分の拡大図である。
【図３】（ａ）は、図１のハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雌部材の正面図、（ｂ）はその縦断側面図である。
【図４】（ａ）は、ハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雌部材を周方向に一体化したリング部材の正面図、（ｂ）はその縦断面図である。
【図５】ハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雌部材としてナットを使用した実施形態のボルト締結部分の拡大図である。
【図６】ハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雌部材として袋ナットを使用した実施形態のボルト締結部分の拡大図である。
【図７】ハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雄部材としてボルトを使用した実施形態のボルト締結部分の拡大図である。
【図８】図１のVIII−VIIIの断面図である。
【図９】図１のインホイールモータ駆動装置を有する電気自動車の概略平面図である。
【図１０】図１０の電気自動車後方から見た図である。
【図１１】従来のインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。
【図１２】図１１のボルト締結部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車１１は、図９に示すように、シャーシ１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪としての後輪１４と、左右の後輪１４それぞれに駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。後輪１４は、図１０に示すように、シャーシ１２のホイールハウジング１２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）１２ｂを介してシャーシ１２の下部に固定されている。
【００２７】
懸架装置１２ｂは、左右に伸びるサスペンションアームによって後輪１４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、後輪１４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ１２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザーが設けられる。なお、懸架装置１２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。
【００２８】
この電気自動車１１は、ホイールハウジング１２ａ内部に、左右の後輪１４それぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置２１を設けることによって、シャーシ１２上にモータ、ドライブシャフト、およびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の駆動輪の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。
【００２９】
一方、この電気自動車１１の走行安定性を向上するために、ばね下重量を抑える必要がある。また、さらに広い客室スペースを確保するために、インホイールモータ駆動装置２１の小型・軽量化が求められる。
【００３０】
インホイールモータ駆動装置２１は、図１に示すように、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂからの出力を駆動輪１４に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備え、モータ部Ａと減速部Ｂとは、モータ部ハウジング２２ａと減速部ハウジング２２ｂに収納されて、図１０に示すように電気自動車１１のホイールハウジング１２ａ内に取り付けられる。
【００３１】
モータ部Ａは、モータ部ハウジング２２ａに固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータ２４と、ロータ２４の内側に固定連結されてロータ２４と一体回転するモータ側回転部材２５とを備えるラジアルギャップモータである。ロータ２４は、フランジ形状のロータ部２４ａと円筒形状の中空部２４ｂとを有し、転がり軸受３６ａ、３６ｂによってモータ部ハウジング２２ａに対して回転自在に支持されている。
【００３２】
モータ側回転部材２５は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するためにモータ部Ａから減速部Ｂにかけて配置され、減速部Ｂ内に偏心部２５ａ、２５ｂを有する。このモータ側回転部材２５は、ロータ２４の中空部２４ｂに嵌合固定されて、ロータ２４と一体回転する。さらに、２つの偏心部２５ａ、２５ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消し合うために、１８０°位相を変えて設けられている。
【００３３】
減速部Ｂは、偏心部２５ａ、２５ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板２６ａ、２６ｂと、減速部ハウジング２２ｂ上の固定位置に保持され、曲線板２６ａ、２６ｂの外周部に係合する外周係合部材としての複数の外ピン２７と、曲線板２６ａ、２６ｂの自転運動を車輪側回転部材２８に伝達する運動変換機構と、偏心部２５ａ、２５ｂに隣接する位置にカウンタウェイト２９とを備える。また、減速部Ｂには、減速部Ｂに潤滑油を供給する減速部潤滑機構が設けられている。
【００３４】
車輪側回転部材２８は、フランジ部２８ａと軸部２８ｂとを有する。フランジ部２８ａの端面には、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に内ピン３１を固定する穴が形成されている。また、軸部２８ｂはハブ輪３２に嵌合固定され、減速部Ｂの出力を車輪１４に伝達する。車輪側回転部材２８のフランジ部２８ａとモータ側回転部材２５とは、転がり軸受３６ｃによって回転自在に支持されている。
【００３５】
曲線板２６ａ、２６ｂは、図８に示すように、外周部にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形を有し、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔３０ａを有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ａ、２６ｂの自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、後述する内ピン３１を受入れる。また、貫通孔３０ｂは、曲線板２６ａ、２６ｂの中心に設けられており、偏心部２５ａ、２５ｂに嵌合する。
【００３６】
曲線板２６ａ、２６ｂは、転がり軸受４１によって偏心部２５ａ、２５ｂに対して回転自在に支持されている。この転がり軸受４１は、偏心部２５ａ、２５ｂの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面を有する内輪部材と、曲線板２６ａ、２６ｂの貫通孔３０ｂの内径面に直接形成された外側軌道面と、内側軌道面および外側軌道面の間に配置される複数の円筒ころ４４と、隣接する円筒ころ４４の間隔を保持する保持器（図示省略）とを備える円筒ころ軸受である。
【００３７】
外ピン２７は、モータ側回転部材２５の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられる。曲線板２６ａ、２６ｂが公転運動すると、曲線形状の波形と外ピン２７とが係合して、曲線板２６ａ、２６ｂに自転運動を生じさせる。ここで、外ピン２７は、針状ころ軸受によって減速部ハウジング２２ｂに対して回転自在に支持されている。これにより、曲線板２６ａ、２６ｂとの間の接触抵抗を低減することができる。
【００３８】
カウンタウェイト２９は、円板状で、中心から外れた位置にモータ側回転部材２５と嵌合する貫通孔を有し、曲線板２６ａ、２６ｂの回転によって生じる不釣合い慣性偶力を打ち消すために、各偏心部２５ａ、２５ｂに隣接する位置に偏心部と１８０°位相を変えて配置される。
【００３９】
運動変換機構は、車輪側回転部材２８に保持された複数の内ピン３１と、曲線板２６ａ、２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される。内ピン３１は、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられており、その軸方向一方側端部が車輪側回転部材２８に固定されている。また、曲線板２６ａ、２６ｂとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板２６ａ、２６ｂの貫通孔３０ａの内壁面に当接する位置に針状ころ軸受が設けられている。
【００４０】
貫通孔３０ａは、複数の内ピン３１それぞれに対応する位置に設けられ、貫通孔３０ａの内径寸法は、内ピン３１の外径寸法（「針状ころ軸受を含む最大外径」を指す。以下同じ。）より所定分大きく設定されている。
【００４１】
減速部潤滑機構は、減速部Ｂに潤滑油を供給するものであって、潤滑油路２５ｃと、潤滑油給油口２５ｄと、潤滑油排出口２２ｃと、潤滑油貯留部２２ｄと、回転ポンプ５１と、循環油路２２ｇとを備える。
【００４２】
潤滑油路２５ｃは、モータ側回転部材２５の内部を軸線方向に沿って延びている。また、潤滑油供給口２５ｄは、潤滑油路２５ｃからモータ側回転部材２５の外径面に向かって延びている。なお、この実施形態において、潤滑油供給口２５ｄは、偏心部２５ａ、２５ｂに設けられている。
【００４３】
また、減速部Ｂの位置における減速部ハウジング２２ｂの少なくとも１箇所には、減速部Ｂ内部の潤滑油を排出する潤滑油排出口２２ｃが設けられている。また、潤滑油排出口２２ｃと潤滑油路２５ｃとを接続する循環油路２２ｇがモータ部ハウジング２２ａの内部に設けられている。そして、潤滑油排出口２２ｃから排出された潤滑油は、循環油路２２ｇを経由して潤滑油路２５ｃに還流する。
【００４４】
さらに、減速部潤滑機構は、循環油路２２ｇを通過する潤滑油を冷却する冷却手段をさらに有する。この実施形態における冷却手段は、モータ部ハウジング２２ｂに設けられた冷却水路２２ｅを備え、冷却手段は、潤滑油のみならず、モータ部Ａの冷却にも寄与する。
【００４５】
車輪ハブ軸受部Ｃは、車輪側回転部材２８に固定連結された車輪１４を取付けるハブ輪３２と、ハブ輪３２を減速部ハウジング２２ｂに対して回転自在に保持する固定輪３３とを備える。ハブ輪３２は、円筒形状の中空部３２ａとフランジ部３２ｂとを有する。フランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって車輪１４が固定連結される。また、車輪側回転部材２８の軸部２８ｂの外径面にはスプラインおよび雄ねじが形成されている。また、ハブ輪３２の中空部３２ａの内径面にはスプライン穴が形成されている。そして、ハブ輪３２の内径面に車輪側回転部材２８を螺合し、先端をナット３２ｄでとめることによって、両者を締結している。
【００４６】
ハブ輪３２は、中空部３２ａの外面に車輪取付けフランジ３２ｂが一体形成されている。中空部３２ａの車両アウター側の外径面には、アウター側軌道面が一体に形成され、中空部３２ａの車両インナー側の外径面に、外面にインナー側軌道面を有する内輪３２ｃを嵌合している。
【００４７】
固定輪３３は、内周面に、ハブ輪３２のアウター側軌道面とインナー側軌道面に対向するアウター側軌道面とインナー側軌道面を有し、外周面に、固定用フランジ３３ａを有する。
【００４８】
ハブ輪３２と固定輪３３の対向するアウター側軌道面とインナー側軌道面間には、複列の玉３４が収容されている。
【００４９】
固定輪３３の固定用フランジ３３ａと減速部ハウジング２２ｂとは、ボルト締結部材によって締結されている。
【００５０】
ボルト締結部材は、鉄製材料によって形成された雄部材６１と雌部材６２とによって構成され、図１及び図２の実施形態では、雄部材６１としてボルトを採用し、ボルトを固定用フランジ３３ａに形成したボルト挿通孔に挿通し、ボルトの端部を、減速部ハウジング２２ｂに配置した雌部材６２にねじ込んで、固定輪３３の固定用フランジ３３ａと減速部ハウジング２２ｂとを締結している。
【００５１】
図１及び図２の実施形態で採用している雌部材６２は、図３に示すように、ねじ穴を有する筒部６２ａと、筒部６２ａの端部外周に形成されたフランジ部６２ｂとからなり、減速部ハウジング２２ｂをアルミ合金によって鋳造する際に、鋳込み成型により減速部ハウジング２２ｂにインサートされている。
【００５２】
図３に示す雌部材６２は、ボルト締結時に軸方向に抜け出さないように、筒部６２ａの端部外周に、フランジ部６２ｂを形成している。また、この雌部材６２の筒部６２ａの外形は、ボルト締結時に共回りしないように、単純円筒ではなく、Ｄ形に形成している。
【００５３】
ボルト締結時の回り止め手段としては、上記Ｄ形の他に、例えば、花びら形状、楕円形状にすることもできる。また、外形をローレット加工してもよいし、ボルト締結時の抜け止め手段として、軸方向に段差を付けてもよい。
【００５４】
上記雌部材６２は、減速部ハウジング２２ｂに、ボルトの本数に対応して、ボルトと同数を個別に配置してもよいが、図４に示すように、リング状部材６３を減速部ハウジング２２ｂにインサートし、リング状部材６３に必要な数のねじ穴６４を形成するようにしてもよい。
【００５５】
リング状部材６３は、ねじ穴６４以外の部分は、軽量化のために、薄肉部６５にしておくことが望ましい。
【００５６】
次に、図５の実施形態は、雌部材６２として、鉄製のナットを使用した例である。
【００５７】
また、図６の実施形態は、雌部材６２として、鉄製の袋ナットを使用した例である。
【００５８】
また、図７の実施形態は、雄部材６１として鉄製のボルトを使用し、このボルトの頭部を減速部ハウジング２２ｂにインサートし、雌部材６２としてのナットを、固定輪３３の固定用フランジ３３ａに配置した例を示している。
【００５９】
このボルトを減速部ハウジング２２ｂにインサートする実施形態では、鋳込み時に、ねじ加工していない軸部材をインサートし、インサート後に、軸部材にねじ加工を施すようにしてもよい。
【００６０】
以上の実施形態では、固定輪３３の固定用フランジ３３ａと減速部ハウジング２２ｂとの間の突き合わせ面の密封性を向上させて、内部からのオイル漏れを防止するために、締結ボルトが配置される周方向位置の内径側にシール部材６６を配置している。
【００６１】
シール部材６６としては、Ｏリングを使用することができる。
【００６２】
以下、インホイールモータ駆動装置２１の作動原理について説明する。
モータ部Ａは、例えば、ステータ２３のコイルに交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けて、永久磁石または磁性体によって構成されるロータ２４が回転する。これにより、ロータ２４に接続されたモータ側回転部材２５が回転すると、曲線板２６ａ、２６ｂはモータ側回転部材２５の回転軸心を中心として公転運動する。このとき、外ピン２７が、曲線板２６ａ、２６ｂの曲線形状の波形と係合して、曲線板２６ａ、２６ｂをモータ側回転部材２５の回転とは逆向きに自転運動させる。
【００６３】
貫通孔３０ａに挿通する内ピン３１は、曲線板２６ａ、２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの内壁面と当接する。これにより、曲線板２６ａ、２６ｂの公転運動が内ピン３１に伝わらず、曲線板２６ａ、２６ｂの自転運動のみが車輪側回転部材２８を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
【００６４】
このとき、モータ側回転部材２５の回転が減速部Ｂによって減速されて車輪側回転部材２８に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Ａを採用した場合でも、駆動輪１４に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００６５】
なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺＡ、曲線板２６ａ、２６ｂの波形の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図８に示す実施形態では、ＺＡ＝１２、ＺＢ＝１１であるので、減速比は１／１１と、非常に大きな減速比を得ることができる。
【００６６】
このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速部Ｂを採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置２１を得ることができる。また、外ピン２７および内ピン３１に針状ころ軸受を設けたことにより、曲線板２６ａ、２６ｂとの間の摩擦抵抗が低減されるので、減速部Ｂの伝達効率が向上する。
【００６７】
上記の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を電気自動車１１に採用することにより、ばね下重量を抑えることができる。その結果、走行安定性に優れた電気自動車１１を得ることができる。
【００６８】
また、上記の実施形態においては、潤滑油供給口２５ｄを偏心部２５ａ、２５ｂに設けた例を示したが、これに限ることなく、モータ側回転部材２５の任意の位置に設けることができる。ただし、転がり軸受４１に安定して潤滑油を供給する観点からは、潤滑油供給口２５ｄは偏心部２５ａ、２５ｂに設けるのが望ましい。
【００６９】
また、上記の実施形態においては、減速部Ｂの曲線板２６ａ、２６ｂを１８０°位相を変えて２枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を３枚設ける場合は、１２０°位相を変えて設けるとよい。
【００７０】
また、上記の実施形態における運動変換機構は、車輪側回転部材２８に固定された内ピン３１と、曲線板２６ａ、２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される例を示したが、これに限ることなく、減速部Ｂの回転を車輪ハブ３２に伝達可能な任意の構成とすることができる。例えば、曲線板に固定された内ピンと、車輪側回転部材に形成された穴とで構成される運動変換機構であってもよい。
【００７１】
なお、上記の実施形態における作動の説明は、各部材の回転に着目して行ったが、実際にはトルクを含む動力がモータ部Ａから駆動輪に伝達される。したがって、上述のように減速された動力は高トルクに変換されたものとなっている。
【００７２】
また、上記の実施形態における作動の説明では、モータ部Ａに電力を供給してモータ部Ａを駆動させ、モータ部Ａからの動力を駆動輪１４に伝達させたが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、駆動輪１４側からの動力を減速部Ｂで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Ａに伝達し、モータ部Ａで発電しても良い。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、後でモータ部Ａを駆動させたり、車両に備えられた他の電動機器等の作動に用いたりしてもよい。
【００７３】
また、上記の各実施形態においては、モータ部Ａにラジアルギャップモータを採用した例を示したが、これに限ることなく、任意の構成のモータを適用可能である。例えばハウジングに固定されるステータと、ステータの内側に軸方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータとを備えるアキシアルギャップモータであってもよい。
【００７４】
また、上記の各実施形態においては、減速部Ｂにサイクロイド減速機構を採用したインホイールモータ駆動装置２１の例を示したが、これに限ることなく、任意の減速機構を採用することができる。例えば、遊星歯車減速機構や平行軸歯車減速機構等が該当する。また、この発明は、減速機がないインホイールモータユニット（モータダイレクト駆動）においても適用可能である。
【００７５】
さらに、図９に示した電気自動車１１は、後輪１４を駆動輪とした例を示したが、これに限ることなく、前輪１３を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含むものとして理解すべきである。
【００７６】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
２１ インホイールモータ駆動装置
Ａ モータ部
Ｂ 減速部
Ｃ 車輪ハブ軸受部
２２ ハウジング
２２ａ モータハウジング
２２ｂ 減速部ハウジング
３２ ハブ輪
３３ 固定輪
６１ 雄部材
６２ 雌部材
６２ａ 筒部
６２ｂ フランジ部
６３ リング状部材
６４ ねじ穴
６５ 薄肉部
６６ シール部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インホイールモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインホイールモータ駆動装置１０１は、例えば、特開２００７−９９１０６号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
図１１に示すインホイールモータ駆動装置１０１は、モータ側回転部材１０６を回転駆動するモータ部１０３と、前記モータ側回転部材１０６の回転を減速して車輪側回転部材１０８に伝達する減速部１０５と、前記車輪側回転部材１０８に固定連結される車輪ハブ１０９を有する車輪ハブ軸受部１０４とを備えている。
【０００４】
上記構成のインホイールモータ駆動装置１０１は、モータ部１０３や減速部１０５の固定部材と、車輪ハブ軸受部１０４の固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材とを何らかの方法で締結する必要がある。
【０００５】
図１１の例では、車輪ハブ軸受部１０４の固定輪１０２（固定側部材）と減速部１０５のハウジング１０７とをボルト１１０で締結している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−９９１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように、インホイールモータ駆動装置１０１においては、モータ部１０３や減速部１０５の固定部材と、車輪ハブ軸受部１０４の固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材とを何らかの方法で締結する必要があり、ボルト締結する場合には、モータ部１０３や減速部１０５のハウジング１０７は、軽量化のために、通常、アルミ合金によって形成されているため、強度を確保する観点から、ボルト締結するためのねじ穴を鋼材に比べ、長く設定する必要がある。
【０００８】
特許文献１に示されたインホイールモータユニットにおいても、ボルト締結部は比較的長めに設定されており、他の壁部よりも肉が厚く形成されている。
【０００９】
そして、ボルト締結部の肉厚だけを厚くできない場合には、インホイールモータユニットの軸長が伸びてしまうため、全体の重量アップにつながるという問題が生じる。
【００１０】
さらに、ボルト締結部のねじ穴を内部に貫通させることは、油漏れの観点から好ましくないため、ねじ穴を内部に貫通させないようにすると、肉厚がより厚くなるという問題も生じる。
【００１１】
また、車輪ハブ軸受部は、頻度は少ないが交換するパーツであるため、締結ボルトの取付け、取り外しを行う必要があり、ねじ穴がアルミ合金であるというのは、耐久性の点で好ましくない。
【００１２】
そこで、この発明は、アルミ合金等の軽金属で形成されたインホイールモータユニットのモータ部や減速部のハウジングと、車輪ハブ軸受部の固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材とをボルト締結しても、十分な耐久性が得られるようにし、しかも、ボルト締結部分の肉厚を最小限に抑えることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するために、この発明は、車輪ハブ軸受部の固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材と、インホイールモータユニットのハウジングとをボルト締結部材によって締結したインホイールモータ駆動装置において、前記インホイールモータユニットのハウジングを軽金属製によって構成し、ボルト締結部材を構成する雄部材又は雌部材を鉄製材料によって形成し、この雄部材又は雌部材の一方を前記ハウジングに配置したことを特徴とする。
【００１４】
前記鉄製材料によって形成された雄部材又は雌部材は、前記ハウジングを鋳造する際に、鋳込み成型によりインサートすることが好ましい。
【００１５】
前記ハウジングに配置される雄部材又は雌部材は、ボルト締結する際に、抜け出したり、共回りしたりしないように、ハウジングに対して抜け止め又は回り止め手段を設けておくことが好ましい。
【００１６】
前記ハウジングに配置される雄部材又は雌部材は、周方向に一体化されたリング状部材に形成してもよい。
【００１７】
前記リング状部材は、鋳物又はプレス加工品を使用することができる。
【００１８】
前記雄部材又は雌部材に形成されるねじ部は、鋳込み前に加工していてもよいし、鋳込み後に加工してもよい。
【００１９】
前記雌部材は、ナット、特に、袋ナットで構成することができる。
【００２０】
前記雄部材は、ボルトで構成することができる。
【００２１】
前記ボルトは、ハウジングに軸部材を鋳込み、その後に、ねじ加工して形成してもよい。
【００２２】
前記雄部材又は雌部材が配置される周方向位置よりも内径側のハウジングに、内部オイル封止用のシール部材を配置してもよい。
【００２３】
前記シール部材としては、Ｏリングを使用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明は、以上のように、軽金属製のハウジングに、ボルト締結部材を構成する鉄製材料からなる雄部材又は雌部材を配置しているので、ボルト締結の際の耐久性が良好で、ボルト締結部分の肉厚も最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。
【図２】図１のボルト締結部分の拡大図である。
【図３】（ａ）は、図１のハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雌部材の正面図、（ｂ）はその縦断側面図である。
【図４】（ａ）は、ハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雌部材を周方向に一体化したリング部材の正面図、（ｂ）はその縦断面図である。
【図５】ハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雌部材としてナットを使用した実施形態のボルト締結部分の拡大図である。
【図６】ハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雌部材として袋ナットを使用した実施形態のボルト締結部分の拡大図である。
【図７】ハウジングに鋳込まれるボルト締結部材を構成する雄部材としてボルトを使用した実施形態のボルト締結部分の拡大図である。
【図８】図１のVIII−VIIIの断面図である。
【図９】図１のインホイールモータ駆動装置を有する電気自動車の概略平面図である。
【図１０】図１０の電気自動車後方から見た図である。
【図１１】従来のインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。
【図１２】図１１のボルト締結部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車１１は、図９に示すように、シャーシ１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪としての後輪１４と、左右の後輪１４それぞれに駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。後輪１４は、図１０に示すように、シャーシ１２のホイールハウジング１２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）１２ｂを介してシャーシ１２の下部に固定されている。
【００２７】
懸架装置１２ｂは、左右に伸びるサスペンションアームによって後輪１４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、後輪１４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ１２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザーが設けられる。なお、懸架装置１２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。
【００２８】
この電気自動車１１は、ホイールハウジング１２ａ内部に、左右の後輪１４それぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置２１を設けることによって、シャーシ１２上にモータ、ドライブシャフト、およびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の駆動輪の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。
【００２９】
一方、この電気自動車１１の走行安定性を向上するために、ばね下重量を抑える必要がある。また、さらに広い客室スペースを確保するために、インホイールモータ駆動装置２１の小型・軽量化が求められる。
【００３０】
インホイールモータ駆動装置２１は、図１に示すように、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂからの出力を駆動輪１４に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備え、モータ部Ａと減速部Ｂとは、モータ部ハウジング２２ａと減速部ハウジング２２ｂに収納されて、図１０に示すように電気自動車１１のホイールハウジング１２ａ内に取り付けられる。
【００３１】
モータ部Ａは、モータ部ハウジング２２ａに固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータ２４と、ロータ２４の内側に固定連結されてロータ２４と一体回転するモータ側回転部材２５とを備えるラジアルギャップモータである。ロータ２４は、フランジ形状のロータ部２４ａと円筒形状の中空部２４ｂとを有し、転がり軸受３６ａ、３６ｂによってモータ部ハウジング２２ａに対して回転自在に支持されている。
【００３２】
モータ側回転部材２５は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するためにモータ部Ａから減速部Ｂにかけて配置され、減速部Ｂ内に偏心部２５ａ、２５ｂを有する。このモータ側回転部材２５は、ロータ２４の中空部２４ｂに嵌合固定されて、ロータ２４と一体回転する。さらに、２つの偏心部２５ａ、２５ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消し合うために、１８０°位相を変えて設けられている。
【００３３】
減速部Ｂは、偏心部２５ａ、２５ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板２６ａ、２６ｂと、減速部ハウジング２２ｂ上の固定位置に保持され、曲線板２６ａ、２６ｂの外周部に係合する外周係合部材としての複数の外ピン２７と、曲線板２６ａ、２６ｂの自転運動を車輪側回転部材２８に伝達する運動変換機構と、偏心部２５ａ、２５ｂに隣接する位置にカウンタウェイト２９とを備える。また、減速部Ｂには、減速部Ｂに潤滑油を供給する減速部潤滑機構が設けられている。
【００３４】
車輪側回転部材２８は、フランジ部２８ａと軸部２８ｂとを有する。フランジ部２８ａの端面には、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に内ピン３１を固定する穴が形成されている。また、軸部２８ｂはハブ輪３２に嵌合固定され、減速部Ｂの出力を車輪１４に伝達する。車輪側回転部材２８のフランジ部２８ａとモータ側回転部材２５とは、転がり軸受３６ｃによって回転自在に支持されている。
【００３５】
曲線板２６ａ、２６ｂは、図８に示すように、外周部にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形を有し、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔３０ａを有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ａ、２６ｂの自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、後述する内ピン３１を受入れる。また、貫通孔３０ｂは、曲線板２６ａ、２６ｂの中心に設けられており、偏心部２５ａ、２５ｂに嵌合する。
【００３６】
曲線板２６ａ、２６ｂは、転がり軸受４１によって偏心部２５ａ、２５ｂに対して回転自在に支持されている。この転がり軸受４１は、偏心部２５ａ、２５ｂの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面を有する内輪部材と、曲線板２６ａ、２６ｂの貫通孔３０ｂの内径面に直接形成された外側軌道面と、内側軌道面および外側軌道面の間に配置される複数の円筒ころ４４と、隣接する円筒ころ４４の間隔を保持する保持器（図示省略）とを備える円筒ころ軸受である。
【００３７】
外ピン２７は、モータ側回転部材２５の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられる。曲線板２６ａ、２６ｂが公転運動すると、曲線形状の波形と外ピン２７とが係合して、曲線板２６ａ、２６ｂに自転運動を生じさせる。ここで、外ピン２７は、針状ころ軸受によって減速部ハウジング２２ｂに対して回転自在に支持されている。これにより、曲線板２６ａ、２６ｂとの間の接触抵抗を低減することができる。
【００３８】
カウンタウェイト２９は、円板状で、中心から外れた位置にモータ側回転部材２５と嵌合する貫通孔を有し、曲線板２６ａ、２６ｂの回転によって生じる不釣合い慣性偶力を打ち消すために、各偏心部２５ａ、２５ｂに隣接する位置に偏心部と１８０°位相を変えて配置される。
【００３９】
運動変換機構は、車輪側回転部材２８に保持された複数の内ピン３１と、曲線板２６ａ、２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される。内ピン３１は、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられており、その軸方向一方側端部が車輪側回転部材２８に固定されている。また、曲線板２６ａ、２６ｂとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板２６ａ、２６ｂの貫通孔３０ａの内壁面に当接する位置に針状ころ軸受が設けられている。
【００４０】
貫通孔３０ａは、複数の内ピン３１それぞれに対応する位置に設けられ、貫通孔３０ａの内径寸法は、内ピン３１の外径寸法（「針状ころ軸受を含む最大外径」を指す。以下同じ。）より所定分大きく設定されている。
【００４１】
減速部潤滑機構は、減速部Ｂに潤滑油を供給するものであって、潤滑油路２５ｃと、潤滑油給油口２５ｄと、潤滑油排出口２２ｃと、潤滑油貯留部２２ｄと、回転ポンプ５１と、循環油路２２ｇとを備える。
【００４２】
潤滑油路２５ｃは、モータ側回転部材２５の内部を軸線方向に沿って延びている。また、潤滑油供給口２５ｄは、潤滑油路２５ｃからモータ側回転部材２５の外径面に向かって延びている。なお、この実施形態において、潤滑油供給口２５ｄは、偏心部２５ａ、２５ｂに設けられている。
【００４３】
また、減速部Ｂの位置における減速部ハウジング２２ｂの少なくとも１箇所には、減速部Ｂ内部の潤滑油を排出する潤滑油排出口２２ｃが設けられている。また、潤滑油排出口２２ｃと潤滑油路２５ｃとを接続する循環油路２２ｇがモータ部ハウジング２２ａの内部に設けられている。そして、潤滑油排出口２２ｃから排出された潤滑油は、循環油路２２ｇを経由して潤滑油路２５ｃに還流する。
【００４４】
さらに、減速部潤滑機構は、循環油路２２ｇを通過する潤滑油を冷却する冷却手段をさらに有する。この実施形態における冷却手段は、モータ部ハウジング２２ｂに設けられた冷却水路２２ｅを備え、冷却手段は、潤滑油のみならず、モータ部Ａの冷却にも寄与する。
【００４５】
車輪ハブ軸受部Ｃは、車輪側回転部材２８に固定連結された車輪１４を取付けるハブ輪３２と、ハブ輪３２を減速部ハウジング２２ｂに対して回転自在に保持する固定輪３３とを備える。ハブ輪３２は、円筒形状の中空部３２ａとフランジ部３２ｂとを有する。フランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって車輪１４が固定連結される。また、車輪側回転部材２８の軸部２８ｂの外径面にはスプラインおよび雄ねじが形成されている。また、ハブ輪３２の中空部３２ａの内径面にはスプライン穴が形成されている。そして、ハブ輪３２の内径面に車輪側回転部材２８を螺合し、先端をナット３２ｄでとめることによって、両者を締結している。
【００４６】
ハブ輪３２は、中空部３２ａの外面に車輪取付けフランジ３２ｂが一体形成されている。中空部３２ａの車両アウター側の外径面には、アウター側軌道面が一体に形成され、中空部３２ａの車両インナー側の外径面に、外面にインナー側軌道面を有する内輪３２ｃを嵌合している。
【００４７】
固定輪３３は、内周面に、ハブ輪３２のアウター側軌道面とインナー側軌道面に対向するアウター側軌道面とインナー側軌道面を有し、外周面に、固定用フランジ３３ａを有する。
【００４８】
ハブ輪３２と固定輪３３の対向するアウター側軌道面とインナー側軌道面間には、複列の玉３４が収容されている。
【００４９】
固定輪３３の固定用フランジ３３ａと減速部ハウジング２２ｂとは、ボルト締結部材によって締結されている。
【００５０】
ボルト締結部材は、鉄製材料によって形成された雄部材６１と雌部材６２とによって構成され、図１及び図２の実施形態では、雄部材６１としてボルトを採用し、ボルトを固定用フランジ３３ａに形成したボルト挿通孔に挿通し、ボルトの端部を、減速部ハウジング２２ｂに配置した雌部材６２にねじ込んで、固定輪３３の固定用フランジ３３ａと減速部ハウジング２２ｂとを締結している。
【００５１】
図１及び図２の実施形態で採用している雌部材６２は、図３に示すように、ねじ穴を有する筒部６２ａと、筒部６２ａの端部外周に形成されたフランジ部６２ｂとからなり、減速部ハウジング２２ｂをアルミ合金によって鋳造する際に、鋳込み成型により減速部ハウジング２２ｂにインサートされている。
【００５２】
図３に示す雌部材６２は、ボルト締結時に軸方向に抜け出さないように、筒部６２ａの端部外周に、フランジ部６２ｂを形成している。また、この雌部材６２の筒部６２ａの外形は、ボルト締結時に共回りしないように、単純円筒ではなく、Ｄ形に形成している。
【００５３】
ボルト締結時の回り止め手段としては、上記Ｄ形の他に、例えば、花びら形状、楕円形状にすることもできる。また、外形をローレット加工してもよいし、ボルト締結時の抜け止め手段として、軸方向に段差を付けてもよい。
【００５４】
上記雌部材６２は、減速部ハウジング２２ｂに、ボルトの本数に対応して、ボルトと同数を個別に配置してもよいが、図４に示すように、リング状部材６３を減速部ハウジング２２ｂにインサートし、リング状部材６３に必要な数のねじ穴６４を形成するようにしてもよい。
【００５５】
リング状部材６３は、ねじ穴６４以外の部分は、軽量化のために、薄肉部６５にしておくことが望ましい。
【００５６】
次に、図５の実施形態は、雌部材６２として、鉄製のナットを使用した例である。
【００５７】
また、図６の実施形態は、雌部材６２として、鉄製の袋ナットを使用した例である。
【００５８】
また、図７の実施形態は、雄部材６１として鉄製のボルトを使用し、このボルトの頭部を減速部ハウジング２２ｂにインサートし、雌部材６２としてのナットを、固定輪３３の固定用フランジ３３ａに配置した例を示している。
【００５９】
このボルトを減速部ハウジング２２ｂにインサートする実施形態では、鋳込み時に、ねじ加工していない軸部材をインサートし、インサート後に、軸部材にねじ加工を施すようにしてもよい。
【００６０】
以上の実施形態では、固定輪３３の固定用フランジ３３ａと減速部ハウジング２２ｂとの間の突き合わせ面の密封性を向上させて、内部からのオイル漏れを防止するために、締結ボルトが配置される周方向位置の内径側にシール部材６６を配置している。
【００６１】
シール部材６６としては、Ｏリングを使用することができる。
【００６２】
以下、インホイールモータ駆動装置２１の作動原理について説明する。
モータ部Ａは、例えば、ステータ２３のコイルに交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けて、永久磁石または磁性体によって構成されるロータ２４が回転する。これにより、ロータ２４に接続されたモータ側回転部材２５が回転すると、曲線板２６ａ、２６ｂはモータ側回転部材２５の回転軸心を中心として公転運動する。このとき、外ピン２７が、曲線板２６ａ、２６ｂの曲線形状の波形と係合して、曲線板２６ａ、２６ｂをモータ側回転部材２５の回転とは逆向きに自転運動させる。
【００６３】
貫通孔３０ａに挿通する内ピン３１は、曲線板２６ａ、２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの内壁面と当接する。これにより、曲線板２６ａ、２６ｂの公転運動が内ピン３１に伝わらず、曲線板２６ａ、２６ｂの自転運動のみが車輪側回転部材２８を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
【００６４】
このとき、モータ側回転部材２５の回転が減速部Ｂによって減速されて車輪側回転部材２８に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Ａを採用した場合でも、駆動輪１４に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００６５】
なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺＡ、曲線板２６ａ、２６ｂの波形の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図８に示す実施形態では、ＺＡ＝１２、ＺＢ＝１１であるので、減速比は１／１１と、非常に大きな減速比を得ることができる。
【００６６】
このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速部Ｂを採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置２１を得ることができる。また、外ピン２７および内ピン３１に針状ころ軸受を設けたことにより、曲線板２６ａ、２６ｂとの間の摩擦抵抗が低減されるので、減速部Ｂの伝達効率が向上する。
【００６７】
上記の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を電気自動車１１に採用することにより、ばね下重量を抑えることができる。その結果、走行安定性に優れた電気自動車１１を得ることができる。
【００６８】
また、上記の実施形態においては、潤滑油供給口２５ｄを偏心部２５ａ、２５ｂに設けた例を示したが、これに限ることなく、モータ側回転部材２５の任意の位置に設けることができる。ただし、転がり軸受４１に安定して潤滑油を供給する観点からは、潤滑油供給口２５ｄは偏心部２５ａ、２５ｂに設けるのが望ましい。
【００６９】
また、上記の実施形態においては、減速部Ｂの曲線板２６ａ、２６ｂを１８０°位相を変えて２枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を３枚設ける場合は、１２０°位相を変えて設けるとよい。
【００７０】
また、上記の実施形態における運動変換機構は、車輪側回転部材２８に固定された内ピン３１と、曲線板２６ａ、２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される例を示したが、これに限ることなく、減速部Ｂの回転を車輪ハブ３２に伝達可能な任意の構成とすることができる。例えば、曲線板に固定された内ピンと、車輪側回転部材に形成された穴とで構成される運動変換機構であってもよい。
【００７１】
なお、上記の実施形態における作動の説明は、各部材の回転に着目して行ったが、実際にはトルクを含む動力がモータ部Ａから駆動輪に伝達される。したがって、上述のように減速された動力は高トルクに変換されたものとなっている。
【００７２】
また、上記の実施形態における作動の説明では、モータ部Ａに電力を供給してモータ部Ａを駆動させ、モータ部Ａからの動力を駆動輪１４に伝達させたが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、駆動輪１４側からの動力を減速部Ｂで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Ａに伝達し、モータ部Ａで発電しても良い。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、後でモータ部Ａを駆動させたり、車両に備えられた他の電動機器等の作動に用いたりしてもよい。
【００７３】
また、上記の各実施形態においては、モータ部Ａにラジアルギャップモータを採用した例を示したが、これに限ることなく、任意の構成のモータを適用可能である。例えばハウジングに固定されるステータと、ステータの内側に軸方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータとを備えるアキシアルギャップモータであってもよい。
【００７４】
また、上記の各実施形態においては、減速部Ｂにサイクロイド減速機構を採用したインホイールモータ駆動装置２１の例を示したが、これに限ることなく、任意の減速機構を採用することができる。例えば、遊星歯車減速機構や平行軸歯車減速機構等が該当する。また、この発明は、減速機がないインホイールモータユニット（モータダイレクト駆動）においても適用可能である。
【００７５】
さらに、図９に示した電気自動車１１は、後輪１４を駆動輪とした例を示したが、これに限ることなく、前輪１３を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含むものとして理解すべきである。
【００７６】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
２１ インホイールモータ駆動装置
Ａ モータ部
Ｂ 減速部
Ｃ 車輪ハブ軸受部
２２ ハウジング
２２ａ モータハウジング
２２ｂ 減速部ハウジング
３２ ハブ輪
３３ 固定輪
６１ 雄部材
６２ 雌部材
６２ａ 筒部
６２ｂ フランジ部
６３ リング状部材
６４ ねじ穴
６５ 薄肉部
６６ シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブベアリングの固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材と、インホイールモータユニットのハウジングとをボルト締結部材によって締結したインホイールモータ駆動装置において、前記モータユニットのハウジングを軽金属製によって構成し、ボルト締結部材を構成する雄部材又は雌部材を鉄製材料によって形成し、この雄部材又は雌部材の一方を前記ハウジングに配置したことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記モータユニットのハウジングを鋳物によって構成し、ボルト締結部材を構成する雄部材又は雌部材の一方を、ハウジングの鋳造時にインサートしていることを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記ハウジングに配置される雄部材又は雌部材に、ハウジングに対する抜け止め又は回り止め手段を設けている請求項１又は２記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記ハウジングに配置される雄部材又は雌部材が、周方向に一体化されたリング状部材に形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
前記リング状部材が鋳物又はプレス加工品である請求項４記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項６】
請求項２〜５の雄部材又は雌部材に形成されるネジ部が、鋳込み後に加工されていることを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【請求項７】
前記雌部材がナットである請求項１〜５のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項８】
前記請求項７のナットが袋ナットであるインホイールモータ駆動装置。
【請求項９】
前記雄部材がボルトである請求項１〜８のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記ボルトのネジ部を、前記ハウジングに鋳込んだ円筒部材に後加工により形成したことを特徴とする請求項９記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記カラーが軸線方向に分割されている請求項４〜６のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記雄部材又は雌部材が配置される周方向位置よりも内径側に、内部オイル封止用のシール部材を配置している請求項１〜１１のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記シール部材がＯリングである請求項１２記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のインホイールモータ駆動装置を備える車両。
【請求項１】
ハブベアリングの固定輪もしくは固定輪に一体結合される部材と、インホイールモータユニットのハウジングとをボルト締結部材によって締結したインホイールモータ駆動装置において、前記モータユニットのハウジングを軽金属製によって構成し、ボルト締結部材を構成する雄部材又は雌部材を鉄製材料によって形成し、この雄部材又は雌部材の一方を前記ハウジングに配置したことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記モータユニットのハウジングを鋳物によって構成し、ボルト締結部材を構成する雄部材又は雌部材の一方を、ハウジングの鋳造時にインサートしていることを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記ハウジングに配置される雄部材又は雌部材に、ハウジングに対する抜け止め又は回り止め手段を設けている請求項１又は２記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記ハウジングに配置される雄部材又は雌部材が、周方向に一体化されたリング状部材に形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
前記リング状部材が鋳物又はプレス加工品である請求項４記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項６】
請求項２〜５の雄部材又は雌部材に形成されるネジ部が、鋳込み後に加工されていることを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【請求項７】
前記雌部材がナットである請求項１〜５のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項８】
前記請求項７のナットが袋ナットであるインホイールモータ駆動装置。
【請求項９】
前記雄部材がボルトである請求項１〜８のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記ボルトのネジ部を、前記ハウジングに鋳込んだ円筒部材に後加工により形成したことを特徴とする請求項９記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記カラーが軸線方向に分割されている請求項４〜６のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記雄部材又は雌部材が配置される周方向位置よりも内径側に、内部オイル封止用のシール部材を配置している請求項１〜１１のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記シール部材がＯリングである請求項１２記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のインホイールモータ駆動装置を備える車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
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【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１４０１００（Ｐ２０１２−１４０１００Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３９（Ｐ２０１１−３９）
【出願日】平成２３年１月４日（２０１１．１．４）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月４日（２０１１．１．４）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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