JP2008184017A - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油の清浄度を高め、軸受部の剥離寿命を向上させたインホイールモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】車輪用軸受装置Ｃが、外周に取付フランジ１６を有し、内周に複列の外側転走面２２ａが形成された外方部材２２と、一端部に車輪取付フランジ２６を有し、外周に内側転走面２５ａと小径段部２５ｂが形成されたハブ輪２５、およびこの小径段部２５ｂに嵌合され、外周に内側転走面１１ａが形成された車輪側回転部材１１からなる内方部材２４と、両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体２３と、外方部材２２と内方部材２４との間の開口部に装着されたシール３０、３１とを備え、車輪側回転部材１１とハブ輪２５とが一体に塑性結合されると共に、アウター側のシール３０がオイルシールで構成され、インナー側のシール３１が、フィルタ材３４を有するフィルタシールで構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車等のダイレクトドライブホイールを駆動輪とする車両に用いられたインホイールモータ駆動装置、特に、電動モータの出力軸と車輪のハブとが減速機を介して同軸状に連結されたインホイールモータ駆動装置に関するものである。

近年、電気自動車等モータによって駆動される車両においては、モータを車輪に内蔵するインホイールモータシステムが採用されつつある。ここで、従来のインホイールモータ駆動装置５０は、例えば、特開２００６−２５８２８９号公報（特許文献１）に記載されている。このインホイールモータ駆動装置５０は、図７に示すように、車体５１に取り付けられるケーシング５２の内部に駆動力を発生させるモータ部５３と、車輪５４が取り付けられる車輪用軸受装置５５と、モータ部５３の回転を減速して車輪用軸受装置５５のハブ輪５６に伝達する減速部５７とを備えている。

ここで、装置の軽量・コンパクト化の観点からモータ部５３には低トルクで高回転のモータが採用されると共に、車輪５４を駆動するのに大きなトルクが必要となるため、減速部５７にはコンパクトで高い減速比が得られるサイクロイド減速機が採用されている。

この減速部５７は、偏心部５８ａ、５８ｂを有するモータ側回転部材５８と、偏心部５８ａ、５８ｂに配設される曲線板５９ａ、５９ｂと、曲線板５９ａ、５９ｂをモータ側回転部材５８に対して回転自在に支承する転がり軸受６０ａ、６０ｂと、曲線板５９ａ、５９ｂの外周面に係合して曲線板５９ａ、５９ｂに自転運動を生じさせる複数の外ピン６１と、曲線板５９ａ、５９ｂの自転運動を内方部材（車輪側回転部材）６２に伝達する複数の内ピン６３とを備えている。

また、車輪用軸受装置５５は、外周にケーシング５２に取り付けられるための取付フランジ６４ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面６４ａ、６４ａが一体に形成された外方部材６４と、一端部に車輪５４を取り付けるための車輪取付フランジ６７を一体に有し、外周に複列の外側転走面６４ａ、６４ａの一方に対向する内側転走面５６ａと、この内側転走面５６ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５６ｂが形成されたハブ輪５６、およびこのハブ輪５６の小径段部５６ｂに圧入固定され、外周に複列の外側転走面６４ａ、６４ａの他方に対向する内側転走面６５ａが形成された内輪６５からなる内方部材６２と、この内方部材６２と外方部材６４の両転走面間に転動自在に収容された複列のボール６６とを備えている。
特開２００６−２５８２８９号公報

このような従来のインホイールモータ駆動装置５０では、車輪用軸受装置５５の潤滑を減速部５７と共通化しているため、減速部５７で発生した摩耗粉等の異物が潤滑油に混入し、この潤滑油で軸受部が潤滑されることになる。これでは、潤滑油の清浄度の問題で剥離寿命が低下する恐れがある。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、潤滑油の清浄度を高め、軸受部の剥離寿命を向上させたインホイールモータ駆動装置を提供することを目的とする。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ケーシングと、このケーシング内に配設され、偏心部が一体に形成されたモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、前記モータ側回転部材の回転を減速して車輪側回転部材に伝達する減速部と、前記車輪側回転部材に連結された車輪用軸受装置とを備え、この車輪用軸受装置の潤滑が前記減速部と共通化された潤滑油で行われるインホイールモータ駆動装置において、前記車輪用軸受装置が、外周に前記ケーシングに取り付けられるための取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合され、外周に内側転走面が形成された内輪または前記車輪側回転部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、これらシールのうちアウター側のシールがオイルシールで構成されると共に、インナー側のシールが、フィルタ材を有するフィルタシールで構成されている。

このように、ケーシング内に配設されたモータ部と減速部、およびこの減速部に連結された車輪用軸受装置とを備え、この車輪用軸受装置の潤滑が減速部と共通化された潤滑油で行われるインホイールモータ駆動装置において、車輪用軸受装置が、外周にケーシングに取り付けられるための取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合され、外周に内側転走面が形成された内輪または車輪側回転部材からなる内方部材と、この内方部材と外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、これらシールのうちアウター側のシールがオイルシールで構成されると共に、インナー側のシールが、フィルタ材を有するフィルタシールで構成されているので、減速部を潤滑する潤滑油がインナー側のシールを通過して軸受内部に流入し、軸受を潤滑する。この時、このシールを通過した潤滑油はシールのフィルタ材によってろ過され、軸受内部には減速部で発生した摩耗粉等の異物がここで遮断される。したがって、潤滑油の清浄度が高くなり、剥離寿命を向上させることができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記内方部材が、外周に複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面が直接形成されたハブ輪と、このハブ輪に内嵌され、外周に複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が直接形成された前記車輪側回転部材とからなり、この車輪側回転部材と前記ハブ輪とが一体に塑性結合されていれば、軽量・コンパクト化が図れると共に、結合部の緩みを防止して長期間に亙って初期に設定された予圧を維持することができ、耐久性を向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記減速部が、外周にトロコイド系曲線で構成される複数の波形を有し、前記偏心部を挿通する複数の貫通孔が形成され、前記モータ側回転部材の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う曲線板と、この曲線板の外周部に係合して自転運動を生じさせる複数の外ピンと、前記貫通孔に嵌挿される内ピンとを備え、前記曲線板の自転運動を、前記モータ側回転部材の回転軸心を中心とする回転運動に変換して前記車輪側回転部材に伝達するサイクロイド減速機構で構成されていれば、多段構成とすることなくコンパクトな構成であっても極めて大きな減速比を得ることができ、高回転、低トルク型のモータ部を採用した場合であっても、車輪に充分な回転トルクを伝達することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記外ピンと内ピンが、針状ころ軸受を介して前記曲線板の外周と前記貫通孔の内周にそれぞれ転接されていれば、曲線板との摩擦抵抗を低減することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記モータ側回転部材に一対の偏心部が形成され、これらの偏心部に前記曲線板がそれぞれ装着されると共に、当該曲線板が互いに偏心運動を相殺するように１８０°位相を変えて配設されていれば、曲線板の偏心運動に伴う振動を抑制することができる。

本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、ケーシングと、このケーシング内に配設され、偏心部が一体に形成されたモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、前記モータ側回転部材の回転を減速して車輪側回転部材に伝達する減速部と、前記車輪側回転部材に連結された車輪用軸受装置とを備え、この車輪用軸受装置の潤滑が前記減速部と共通化された潤滑油で行われるインホイールモータ駆動装置において、前記車輪用軸受装置が、外周に前記ケーシングに取り付けられるための取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合され、外周に内側転走面が形成された内輪または前記車輪側回転部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、これらシールのうちアウター側のシールがオイルシールで構成されると共に、インナー側のシールが、フィルタ材を有するフィルタシールで構成されているので、減速部を潤滑する潤滑油がインナー側のシールを通過して軸受内部に流入し、軸受を潤滑する。この時、このシールを通過した潤滑油はシールのフィルタ材によってろ過され、軸受内部には減速部で発生した摩耗粉等の異物がここで遮断される。したがって、潤滑油の清浄度が高くなり、剥離寿命を向上させることができる。

ケーシングと、このケーシング内に配設され、偏心部が一体に形成されたモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、前記モータ側回転部材の回転を減速して車輪側回転部材に伝達する減速部と、前記車輪側回転部材に連結された車輪用軸受装置とを備え、この車輪用軸受装置の潤滑が前記減速部と共通化された潤滑油で行われるインホイールモータ駆動装置において、前記車輪用軸受装置が、外周に前記ケーシングに取り付けられるための取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された前記車輪側回転部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、前記車輪側回転部材とハブ輪とが一体に塑性結合されると共に、前記シールのうちアウター側のシールがオイルシールで構成されると共に、インナー側のシールが、フィルタ材を有するフィルタシールで構成されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るインホイールモータ駆動装置の一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図、図３は、図２の要部拡大図、図４は図１の偏心部を示す要部拡大図、図５は、図１の車輪用軸受装置を示す拡大図、図６は、図５のインナー側のシール部を示す要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。

このインホイールモータ駆動装置１は、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からの出力を車輪（図示せず）に伝達する車輪用軸受装置Ｃとを備えている。

モータ部Ａは、ケーシング２に固定されるステータ３と、ステータ３の内側にアキシアルギャップ（軸方向の隙間）を設けて配置されるロータ４と、ロータ４の内側に嵌合してロータ４と一体に回転するモータ側回転部材５とを備えたアキシアルギャップモータで構成されている。また、モータ部Ａのインナー側の開口部には、モータ部Ａの内部への塵埃の混入等を防止するためのエンドキャップ６が装着されている。

ロータ４は、内周にスプライン（またはセレーション）が形成された中空状の円筒部４ａと、この円筒部４ａから径方向外方に延びる円板状のフランジ部４ｂを有し、アンギュラ玉軸受からなる複列の転がり軸受７、７によってケーシング２に対して回転自在に支承されている。また、ケーシング２とロータ４との間には、減速部Ｂに封入された潤滑油のモータ部Ａへの浸入を防止するためのオイルシール８が装着されている。

なお、ここでは、モータ部Ａにアキシアルギャップモータを採用したものを例示したが、これに限らず、任意の構成のモータが適用可能であり、例えば、図示はしないが、ケーシングの内周に固定されるステータと、このステータの内径側にラジアルギャップを介して対向するロータとを備えるラジアルギャップモータであっても良い。

モータ側回転部材５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に亙って配設され、減速部Ｂ内に偏心部５ａ、５ｂが一体に形成されている。このモータ側回転部材５は、インナー側の端部がロータ４の円筒部４ａにスプライン嵌合されると共に、減速部Ｂの両側で一対のアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受９、１０によって、ケーシング２および車輪側回転部材１１に対して回転自在に支承されている。さらに、２つの偏心部５ａ、５ｂは、偏心運動による遠心力を互いに相殺するように１８０°位相を変えて形成されている。

減速部Ｂは、偏心部５ａ、５ｂに回転自在に保持される公転部材となる曲線板１２ａ、１２ｂと、ケーシング２上の固定位置に保持され、曲線板１２ａ、１２ｂの外周部に係合する外周係合部材となる複数の外ピン１３、１３と、曲線板１２ａ、１２ｂの自転運動を車輪側回転部材１１に伝達する運動変換機構１４と、モータ側回転部材５に装着された２つのカウンタウェイト１５、１５とを備えている。これらのカウンタウェイト１５、１５は円板状に形成され、曲線板１２ａ、１２ｂの回転によって生じる不釣合い慣性偶力を相殺するために、各偏心部５ａ、５ｂに隣接する位置に偏心部５ａ、５ｂと１８０°位相を変えて配置されている。

車輪側回転部材１１は、インナー側の端部に径方向外方に延びるフランジ部１６と、このフランジ部１６から中空状の軸部１７が一体に突設されている。フランジ部１６には、車輪側回転部材１１の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に複数の内ピン１８、１８が固着されている。

次に、図２を用いて運動変換機構１４を説明する。曲線板１２ａは、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、複数の貫通孔１９、１９と軸受孔２０が形成されている。貫通孔１９は、曲線板１２ａの自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個形成され、後述する内ピン１８が嵌挿される。また、軸受孔２０は、曲線板１２ａの中心に形成され、偏心部５ａに嵌合されている。そして、曲線板１２ａは深溝玉軸受からなる転がり軸受２１によって偏心部５ａに対して回転自在に支承されている。

外ピン１３は、モータ側回転部材５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いる。これらの外ピン１３は曲線板１２ａ、１２ｂの公転軌道と一致しているため、曲線板１２ａ、１２ｂが公転運動すると、曲線形状の波形と外ピン１３とが係合して、曲線板１２ａ、１２ｂに自転運動を生じさせる。また、曲線板１２ａ、１２ｂとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板１２ａ、１２ｂの外周面に転接する位置に針状ころ軸受１３ａが装着されている（図３参照）。

ここで、図４に示すように、２枚の曲線板１２ａ、１２ｂ間の中心点をＧとすると、この中心点Ｇのインナー側について、中心点Ｇと曲線板１２ａの中心との距離をＬ１、曲線板１２ａの質量をｍ１、曲線板１２ａの重心の回転軸心からの偏心量をε１とし、中心点Ｇとカウンタウェイト１５との距離をＬ２、カウンタウェイト１５の質量をｍ２、カウンタウェイト１５の重心の回転軸心からの偏心量をε２とすると、Ｌ１×ｍ１×ε１＝Ｌ２×ｍ２×ε２を満足する関係となっている。また、中心点Ｇのアウター側の曲線板１２ｂとカウンタウェイト１５との間にも同様の関係が成立する。

運動変換機構１４は、図２に示すように、車輪側回転部材１１に保持された複数の内ピン１８、１８と曲線板１２ａ、１２ｂに設けられた貫通孔１９とを備えている。内ピン１８は、貫通孔１９との摩擦抵抗を低減するために、貫通孔１９の内周面に転接する位置に針状ころ軸受１８ａが装着されている（図３参照）。一方、貫通孔１９は、複数の内ピン１８それぞれに対応する位置に形成され、貫通孔１９の内径寸法は、針状ころ軸受１８ａを含む内ピン１８の外径寸法より所定量大径に設定されている。

次に、図１を用いて本発明に係るインホイールモータ駆動装置１の作動原理について説明する。
モータ部Ａは、ステータ３のコイル３ａ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、フランジ部４ｂに永久磁石（または磁性体）４ｃが固定されたロータ４が回転する。この時、コイル３ａに高周波数の電圧を印加するほどロータ４は高速回転する。これにより、ロータ４に接続されたモータ側回転部材５が回転し、曲線板１２ａ、１２ｂがモータ側回転部材５の回転軸心を中心として公転運動する。この時、外ピン１３が、曲線板１２ａ、１２ｂの曲線形状の波形と係合して、曲線板１２ａ、１２ｂをモータ側回転部材５の回転とは逆方向に自転運動させる。

貫通孔１９に挿通された内ピン１８は、曲線板１２ａ、１２ｂの自転運動に伴って貫通孔１９の内周面に転接し、曲線板１２ａ、１２ｂの公転運動が内ピン１８には伝わらずに曲線板１２ａ、１２ｂの自転運動のみが車輪側回転部材１１を介してハブ輪２５に伝達される。このように、モータ側回転部材５の回転が減速部Ｂによって減速されて車輪側回転部材１１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、車輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。

なお、減速部Ｂの減速比は、外ピン１３の本数をＺａ、曲線板１２ａ、１２ｂの波形の数をＺｂとすると、（Ｚａ−Ｚｂ）／Ｚｂで算出される。例えば、Ｚａ＝１２、Ｚｂ＝１１では、減速比は１／１１となり、多段構成とすることなくコンパクトな構成であっても極めて大きな減速比を得ることができる。

車輪用軸受装置Ｃは、図５に拡大して示すように、外方部材２２と、この外方部材２２に複列の転動体（ボール）２３、２３を介して内挿された内方部材２４とを備えている。外方部材２２は、外周にケーシング２に取り付けられるための取付フランジ２２ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面２２ａ、２２ａが形成されている。この外方部材２２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、少なくとも複列の外側転走面２２ａ、２２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

内方部材２４は、ハブ輪２５と、このハブ輪２５に塑性結合された車輪側回転部材１１とからなる。ハブ輪２５は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ２６を一体に有し、外周に複列の外側転走面２２ａ、２２ａの一方（アウター側）に対向する内側転走面２５ａと、この内側転走面２５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２５ｂが形成されている。車輪取付フランジ２６の円周等配に車輪を固定するためのハブボルト２６ａが植設されている。また、ハブ輪２５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面２５ａをはじめ、後述するアウター側のシール３０のシールランド部となる車輪取付フランジ２６の基部２６ｂから小径段部２５ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

ここで、ハブ輪２５の内周には高周波焼入れによって硬化された凹凸部２７が形成されている。この凹凸部２７はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部２７の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。

車輪側回転部材１１の外周には、前記外方部材２２の複列の外側転走面２２ａ、２２ａの他方（インナー側）に対向する内側転走面１１ａが形成されている。また、軸部１７には、ハブ輪２５の小径段部２５ｂに所定のシメシロを介して円筒嵌合するインロウ部１７ａと、このインロウ部１７ａの端部に嵌合部１７ｂがそれぞれ形成されている。車輪側回転部材１１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、後述するインナー側のシール３１のシールランド部となるフランジ部１６の基部１６ａからインロウ部１７ａに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。なお、嵌合部１７ｂは鍛造後の表面硬さのままとされている。

外方部材２２と内方部材２４のそれぞれの転走面２２ａ、２５ａと２２ａ、１１ａ間には複列の転動体２３、２３が収容され、保持器２８、２８によりこれら複列の転動体２３、２３が転動自在にそれぞれ保持されている。そして、ハブ輪２５と車輪側回転部材１１との一体化は、ハブ輪２５に車輪側回転部材１１の軸部１７が所定のシメシロで圧入され、小径段部２５ｂの端面に車輪側回転部材１１の肩部１１ｂが衝合された状態で、嵌合部１７ｂの内径にマンドレル等の拡径治具をアウター側に押し込んで嵌合部１７ｂが拡径することにより行われる。すなわち、嵌合部１７ｂを塑性変形させてハブ輪２５の凹凸部２７に食い込ませて加締めることにより、ハブ輪２５と車輪側回転部材１１が塑性結合されて一体化される。これにより、軽量・コンパクト化が図れると共に、結合部の緩みを防止して長期間に亙って初期に設定された予圧を維持することができ、耐久性を向上させることができる。符号２９は、ハブ輪２５の開口部に装着されたエンドキャップで、外部から内方部材２４の内部に雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止している。

ここで、外方部材２２と内方部材２４との間に形成される環状空間の開口部にはシール３０、３１が装着されている。アウター側のシール３０はガータスプリングを有するオイルシールで構成され、減速部Ｂおよび車輪用軸受装置Ｃにおける軸受部を潤滑する潤滑油の外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。一方、インナー側のシールは、図６に拡大して示すように、外方部材２２の端部内周に嵌合された断面が略Ｌ字状の芯金３２と、この芯金３２の内周に圧入された押さえ板３３と、これら芯金３２と押さえ板３３によって外径部が挟持されたフィルタ材３４とを備えた、所謂フィルタシールからなる。

芯金３２および押さえ板３３は、耐食性を有する鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて形成されている。

一方、フィルタ材３４は、ポリエステル繊維を絡み合わせて均一な厚さに形成されたオイルフィルタからなり、車輪側回転部材１１の基部１６ａに摺接している。本実施形態では、減速部Ｂを潤滑する潤滑油がインナー側のシール３１を通過して軸受内部に流入し、軸受を潤滑する。そして、通過した潤滑油はこのシール３１のフィルタ材３４によってろ過され、減速部Ｂで発生した摩耗粉等の異物が軸受内部には侵入せずにここで遮断される。したがって、潤滑油の清浄度が高くなり、剥離寿命を向上させることができる。

なお、ここでは、車輪用軸受装置Ｃとして、外周にアウター側の内側転走面２５ａが形成されたハブ輪２５と、外周にインナー側の内側転走面１１ａが形成された車輪側回転部材１１とを備え、これらハブ輪２５と輪側回転部材１１が一体に塑性結合された、所謂第４世代構造の車輪用軸受装置Ｃを例示したが、これに限らず、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に別体の内輪を圧入固定した、所謂第２世代あるいは第３世代構造であっても良い。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、モータ部と、車輪が取り付けられた車輪用軸受装置と、モータ部の回転を減速して車輪用軸受装置に伝達する減速部とを備え、車輪用軸受装置の潤滑が減速部と共通化された潤滑油で行われるインホイールモータ駆動装置に適用できる。

本発明に係るインホイールモータ駆動装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図である。 図２の要部拡大図である。 図１の偏心部を示す要部拡大図である。 図１の車輪用軸受装置を示す拡大図である。 図５のインナー側のシール部を示す要部拡大図である。 従来のインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・インホイールモータ駆動装置
２・・・・・・・・・・・ケーシング
３・・・・・・・・・・・ステータ
３ａ・・・・・・・・・・コイル
４・・・・・・・・・・・ロータ
４ａ・・・・・・・・・・円筒部
４ｂ、１６・・・・・・・フランジ部
４ｃ・・・・・・・・・・永久磁石
５・・・・・・・・・・・モータ側回転部材
５ａ、５ｂ・・・・・・・偏心部
６、２９・・・・・・・・エンドキャップ
７、９、１０、２１・・・転がり軸受
８・・・・・・・・・・・オイルシール
１１・・・・・・・・・・車輪側回転部材
１１ａ、２５ａ・・・・・内側転走面
１１ｂ・・・・・・・・・肩部
１２ａ、１２ｂ・・・・・曲線板
１３・・・・・・・・・・外ピン
１３ａ、１８ａ・・・・・針状ころ軸受
１４・・・・・・・・・・運動変換機構
１５・・・・・・・・・・カウンタウェイト
１６ａ、２６ｂ・・・・・基部
１７・・・・・・・・・・軸部
１７ａ・・・・・・・・・インロウ部
１７ｂ・・・・・・・・・嵌合部
１８・・・・・・・・・・内ピン
１９・・・・・・・・・・貫通孔
２０・・・・・・・・・・軸受孔
２２・・・・・・・・・・外方部材
２２ａ・・・・・・・・・外側転走面
２２ｂ・・・・・・・・・取付フランジ
２３・・・・・・・・・・転動体
２４・・・・・・・・・・内方部材
２５・・・・・・・・・・ハブ輪
２５ｂ・・・・・・・・・小径段部
２６・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
２６ａ・・・・・・・・・ハブボルト
２７・・・・・・・・・・凹凸部
２８・・・・・・・・・・保持器
３０・・・・・・・・・・アウター側のシール
３１・・・・・・・・・・インナー側のシール
３２・・・・・・・・・・芯金
３３・・・・・・・・・・押さえ板
３４・・・・・・・・・・フィルタ材
５０・・・・・・・・・・インホイールモータ駆動装置
５１・・・・・・・・・・車体
５２・・・・・・・・・・ケーシング
５３・・・・・・・・・・モータ部
５４・・・・・・・・・・車輪
５５・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
５６・・・・・・・・・・ハブ輪
５６ａ、６５ａ・・・・・内側転走面
５６ｂ・・・・・・・・・小径段部
５７・・・・・・・・・・減速部
５８・・・・・・・・・・モータ側回転部材
５８ａ、５８ｂ・・・・・偏心部
５９ａ、５９ｂ・・・・・曲線板
６０ａ、６０ｂ・・・・・転がり軸受
６１・・・・・・・・・・外ピン
６２・・・・・・・・・・内方部材
６３・・・・・・・・・・内ピン
６４・・・・・・・・・・外方部材
６４ａ・・・・・・・・・外側転走面
６４ｂ・・・・・・・・・取付フランジ
６５・・・・・・・・・・内輪
６６・・・・・・・・・・ボール
６７・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
Ａ・・・・・・・・・・・モータ部
Ｂ・・・・・・・・・・・減速部
Ｃ・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
Ｇ・・・・・・・・・・・曲線板間の中心点
Ｌ１・・・・・・・・・・中心点と曲線板の中心との距離
Ｌ２・・・・・・・・・・中心点とカウンタウェイトの中心との距離
ｍ１・・・・・・・・・・曲線板の質量
ｍ２・・・・・・・・・・カウンタウェイトの質量
Ｚａ・・・・・・・・・・外ピンの本数
Ｚｂ・・・・・・・・・・曲線板の波形の数
ε１・・・・・・・・・・曲線板の重心の回転軸心からの偏心量
ε２・・・・・・・・・・カウンタウェイトの重心の回転軸心からの偏心量

Claims (5)

1. ケーシングと、
   このケーシング内に配設され、偏心部が一体に形成されたモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、
   前記モータ側回転部材の回転を減速して車輪側回転部材に伝達する減速部と、
   前記車輪側回転部材に連結された車輪用軸受装置とを備え、
   この車輪用軸受装置の潤滑が前記減速部と共通化された潤滑油で行われるインホイールモータ駆動装置において、
   前記車輪用軸受装置が、外周に前記ケーシングに取り付けられるための取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
   一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合され、外周に内側転走面が形成された内輪または前記車輪側回転部材からなる内方部材と、
   この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
   前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、
   これらシールのうちアウター側のシールがオイルシールで構成されると共に、インナー側のシールが、フィルタ材を有するフィルタシールで構成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。
2. 前記内方部材が、外周に複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面が直接形成されたハブ輪と、このハブ輪に内嵌され、外周に複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が直接形成された前記車輪側回転部材とからなり、この車輪側回転部材と前記ハブ輪とが一体に塑性結合されている請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 前記減速部が、外周にトロコイド系曲線で構成される複数の波形を有し、前記偏心部を挿通する複数の貫通孔が形成され、前記モータ側回転部材の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う曲線板と、この曲線板の外周部に係合して自転運動を生じさせる複数の外ピンと、前記貫通孔に嵌挿される内ピンとを備え、前記曲線板の自転運動を、前記モータ側回転部材の回転軸心を中心とする回転運動に変換して前記車輪側回転部材に伝達するサイクロイド減速機構で構成されている請求項１または２に記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 前記外ピンと内ピンが、針状ころ軸受を介して前記曲線板の外周と前記貫通孔の内周にそれぞれ転接されている請求項３に記載のインホイールモータ駆動装置。
5. 前記モータ側回転部材に一対の偏心部が形成され、これらの偏心部に前記曲線板がそれぞれ装着されると共に、当該曲線板が互いに偏心運動を相殺するように１８０°位相を変えて配設されている請求項１乃至４いずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。

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