JP2010121701A - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スペースを制約して、フィルタを取り付けることができるインホイールモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】インホイールモータ駆動装置２１は、モータ側回転部材２５，３５を回転駆動するモータ部Ａと、モータ側回転部材２５，３５の回転を車輪側回転部材２８に伝達する減速部Ｂと、車輪側回転部材２８に固定連結された車輪ハブ３２とを備える。減速部Ｂは、モータ側回転部材２５，３５の軸線Ｏから偏心して結合した偏心部材２５ａ，２５ｂと、内周が偏心部材２５ａ，２５ｂの外周に相対回転可能に取り付けられ、モータ側回転部材２５，３５の回転に伴って軸線Ｏを中心とする公転運動を行う曲線板２６ａ，２６ｂと、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に係合する外ピン２７と、車輪側回転部材２８と結合する内ピン３１とを有し、モータ側回転部材２５，３５は、潤滑油を減速部Ｂに供給する軸線油路５７と、潤滑油を濾過するフィルタ部材６７とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インホイールモータ駆動装置の内部潤滑に関する。

従来のインホイールモータ駆動装置は、例えば、特開２００８−４４５３７号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１のインホイールモータ駆動装置は、駆動モータと、この駆動モータから駆動力を入力されて回転数を減速して車輪側に出力する減速機と、減速機の出力軸と結合する車輪のハブ部材とが同軸かつ直列に配列されている。この減速機はサイクロイド減速機構であることから、従来の減速機として一般的な遊星歯車式減速機構と比較して高減速比が得られる。したがって、駆動モータの要求トルクを小さくすることができ、インホイールモータ駆動装置のサイズおよび重量を低減することができるという点で頗る有利である。また、このインホイールモータ駆動装置は、外周係合部材がケーシングに針状ころ軸受によって回転自在に支持されている。したがって、公転部材と外周係合部材との接触抵抗を大いに低減することができ、減速機のトルク損失を防止することができる点で頗る有利である。
特開２００８−４４５３７号公報

このサイクロイド減速機構を潤滑するにあたり、サイクロイド減速機構の回転要素を潤滑油に浸しておく油浴潤滑方式を採用すれば、回転要素の回転による遠心力で潤滑油が半径方向外方へ飛ばされ、回転中心付近で潤滑油が不足する傾向にあり、高回転時には軸受の焼付き等、早期損傷の虞がある。そこで、ポンプで潤滑油を回転中心に圧送することにより回転要素を潤滑する軸心給油方式を採用することが考えられる。軸心給油方式の場合、潤滑油はサイクロイド減速機構の内部を循環するところ、摩耗粉、金属粉などのスラッジおよび不純物が潤滑油に混入する。このため、潤滑油から不純物を除去するためのフィルタが必要となる。

一方で、インホイールモータ駆動装置は、車輪のロードホイール内に設けられて車輪を個々に駆動するため、小型化および軽量化の要求が厳しい。フィルタを、特許文献１に記載のインホイールモータ駆動装置の外側に取り付けることとすれば、インホイールモータ駆動装置が大型化してしまう。つまり、インホイールモータ駆動装置へのフィルタの取り付けにおいては、取付スペースの問題がある。

本発明は、上述の実情に鑑み、スペース上何ら制約を受けることなく、フィルタを取り付けることができる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。

この目的のため本発明によるインホイールモータ駆動装置は、モータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、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、車輪側回転部材に固定連結された車輪ハブとを備える。そして減速部は、モータ側回転部材の軸線から偏心してモータ側回転部材の一端に結合した円盤形状の偏心部材と、内周が偏心部材の外周に相対回転可能に取り付けられ、モータ側回転部材の回転に伴って軸線を中心とする公転運動を行う公転部材と、公転部材の外周部に係合して公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、車輪側回転部材と結合し、公転部材の自転運動を取り出す内側係合部材とを有し、モータ側回転部材は、潤滑油を減速部に供給する油路と、該油路に内装されて潤滑油を濾過するフィルタ部材とを有する。

かかる本発明によれば、潤滑油を減速部に供給する油路と、該油路に内装されて潤滑油を濾過するフィルタ部材とを有することから、フィルタ部材をインホイールモータ駆動装置の内部に取り付けることが可能になり、取付スペースの問題が解消する。

ここで好ましくは、モータ側回転部材は、モータ部の内部に回転自在に設けられたモータ出力軸と、減速部の内部に回転自在に設けられて、モータ出力軸の一方端部と結合する減速部入力軸とを含み、フィルタ部材はモータ出力軸に設けられたモータ出力軸油路に内装される。かかる実施形態によれば、フィルタ部材は、モータ出力軸に設けられたモータ出力軸油路に内装されることから、減速部の外にフィルタ部材を取り付けることが可能になり、モータ部からフィルタ部材を交換することが可能になる。したがって、メンテナンス効率が向上する。

本発明は一実施形態に限定されるものではないが、フィルタ部材は減速部入力軸から遠い側にあるモータ出力軸の他方端部と螺合してもよい。かかる実施形態によれば、モータ部の外方からフィルタ部材を容易に交換することができる。

好ましくは、フィルタ部材はモータ出力軸の前進回転方向と逆方向に回転してモータ出力軸の他方端部と螺合する、かかる実施形態によれば、モータ出力軸の前進回転中に螺合が緩むことを防止することができる。

好ましくは、モータ部はモータ部の外郭を形成するモータケーシングを有し、モータケーシングはモータ出力軸の他方端部と対面する位置に蓋部を備える。かかる実施形態によれば、モータケーシングの蓋部を開閉することにより、フィルタ部材を交換することが可能になる。したがって、メンテナンス効率が向上する。

本発明は一実施形態に限定されるものではないが、フィルタ部材はモータ側回転部材と同軸に固定された円筒形状を有してもよい。円筒形状は、横断面が円筒である他、星形や多角形等、仮想の内接円および外接円が円であるものも含む。かかる実施形態によれば、モータ側回転部材の回転時の遠心力を利用して、潤滑油をフィルタ部材に半径方向外方へ通じさせることが可能になり、潤滑油を円滑に流すことができる。

好ましくは、油路はモータ側回転部材に沿って延在し、フィルタ部材は案内部を介して油路の内壁から離れた位置で支持され、フィルタ部材の内周が、外部から潤滑油を受け入れ、フィルタ部材の外周と油路の内壁との隙間が、減速部へ潤滑油を供給する。かかる実施形態によれば、案内部がフィルタ部材を支持することから、フィルタ部材がモータ側回転部材とともに高速回転しても、遠心力でフィルタ部材が変位ないし変形する虞を回避することができる。また、フィルタ部材の内周で不純物を捕捉することが可能になり、フィルタ部材の交換とともに不純物を油路から除去することができる。

本発明は一実施形態に限定されるものではなく、フィルタ部材は、紙製、繊維の集合体、顆粒の集合体等どのようなものであってもよいが、磁化された金属製であってもよい。磁化された金属製は、鉄系、コバルト系の金属のような磁化可能な金属である。かかる実施形態によれば、金属の不純物を容易に捕捉することができる。また、フィルタ部材の強度が大きくなり、高速回転時の遠心力に対する信頼性が向上する。

あるいは、案内部はフィルタ部材の外郭を形成するフィルタカバーと一体結合し、これら案内部およびフィルタカバーは樹脂製であってもよい。かかる実施形態によれば、フィルタカバーを射出成形によって容易に製作することが可能となり、コスト上有利である。

あるいは、案内部は前記フィルタ部材の外郭を形成するフィルタカバーと一体結合し、これら案内部およびフィルタカバーは軽金属製であってもよい。軽金属は、アルミニウム、マグネシウム等である。かかる実施形態によれば、フィルタ部材の強度が大きくなり、高速回転時の遠心力に対する信頼性が向上する。

本発明は一実施形態に限定されるものではなく、潤滑油の供給が軸心給油方式あれば他の循環方式であってもよいが、潤滑油を吐出するポンプをさらに備え、潤滑油の循環経路が、ポンプから、油路と、フィルタ部材と、減速部とを順次流れるよう構成されてもよい。かかる実施形態によれば、フィルタ部材を経由した清浄な潤滑油で減速部を潤滑することができる。なお、減速部を潤滑後、潤滑油はオイル溜まりに集められ、次にポンプへ戻されてもよいし、他の部材を潤滑した後にオイル溜まりに集められてもよい。また、潤滑油の循環経路の一部をウォータージャケット内に配設して、潤滑油を冷却してもよい。

このように本発明は、モータ側回転部材は、潤滑油を減速部に供給する油路と、該油路に内装されて潤滑油を濾過するフィルタ部材とを有することから、フィルタ部材をインホイールモータ駆動装置の内部に取り付けることが可能になり、取付スペースの問題が解消する。したがって、インホイールモータ駆動装置が車両の車輪を個々に駆動する場合であっても、車輪のロードホイール内部にインホイールモータ駆動装置を何ら障害なく配置することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１は、本実施例のインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける横断面図である。

車両減速部の一例としてのインホイールモータ駆動装置２１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からの出力を図示しない駆動輪に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備える。モータ部Ａはモータ部の外郭を形成するモータケーシング２２ａ、ポンプケーシング２２ｐ、および端部ケーシング２２ｔに収納され、減速部Ｂは減速部の外郭を形成する減速部ケーシング２２ｂに収納され、車輪ハブ軸受部Ｃは減速部ケーシング２２ｂに固定された軸受部ケーシング２２ｃに回転自在に支持されて、例えば電気自動車のホイールハウジング内に取り付けられる。あるいは鉄道車両の台車に取り付けられる。これらモータケーシング２２ａ、ポンプケーシング２２ｐ、端部ケーシング２２ｔ、減速部ケーシング２２ｂ、および軸受部ケーシング２２ｃは１個のケーシング２２を構成する。

モータ部Ａは、モータケーシング２２ａに固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向に開いた隙間を介して対面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出力軸３５とを備えるラジアルギャップモータである。あるいはアキシャルギャップモータであってもよい。

ケーシング２２の一部であるポンプケージング２２ｐは、モータ部Ａの一方端で減速部Ｂとの境界を形成するとともに、軸受６２を介してモータ出力軸３５の一方端部を回転自在に支持する。さらにポンプケージング２２ｐは、オイルポンプ５１を備える。ケーシング２２の一部である端部ケーシング２２ｔは、モータ部Ａの他方端でモータ部Ａの端面を形成するとともに、軸受６３を介してモータ出力軸３５の他方端部を回転自在に支持する。端部ケーシング２２ｔはモータ部Ａの端部であるとともに、インホイールモータ駆動装置２１の端部でもある。

モータ出力軸３５の一端は、減速部Ｂの内部に回転自在に設けられた減速部入力軸２５と結合する。モータ部Ａから遠い側にある減速部入力軸２５の一端は、軸受６４を介して、後述する車輪ハブ３２に回転自在に支持される。またモータ部Ａに近い側にある減速部入力軸２５の他端はモータ出力軸３５の一端と結合する。これら両端間の中程で、減速部入力軸２５の外周には、偏心部材２５ａ，２５ｂが形成される。２つの円盤形状の偏心部材２５ａ，２５ｂは、偏心運動による遠心力で発生する振動を互いに打ち消し合うために、周方向１８０°位相を変えて設けられている。モータ出力軸３５および減速部入力軸２５は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するモータ側回転部材を構成する。

減速部Ｂは、減速部ケーシング２２ｂと、減速部入力軸２５と、減速部入力軸２５に結合した偏心部材２５ａ，２５ｂと、偏心部材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、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、車輪側回転部材２８と、車輪側回転部材２８と結合し、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を取り出す内側係合部材としての内ピン３１と、曲線板２６ａ，２６ｂの隙間に取り付けられてこれら曲線板２６ａ，２６ｂの端面に当接して曲線板の傾きを防止するセンターカラー２９と、補強部材６６とを有する。

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の回転軸線Ｏ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。軸部２８ｂの外径面には、車輪ハブ３２が固定されている。

図２を参照して、曲線板２６ｂ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、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔３０ａ，３０ｂを有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ｂの自転軸心Ｘを中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、内ピン３１を受入れる。また、貫通孔３０ｂは、曲線板２６ｂの中心Ｘに設けられており、曲線板２６ｂの内周になる。曲線板２６ｂは、偏心部材２５ｂの外周に相対回転可能に取り付けられる。

フランジ部２８ａから離れた側にある内ピン３１の端部には、補強部材６６が設けられている。補強部材６６は、内ピン３１先端と結合する円環形状の円環部６６ｂと、円環部６６ｂの内径面から軸方向にモータ部Ａへ延びる円筒部６６ｃとを含む。曲線板２６ａ、２６ｂから一部の内ピン３１に負荷される荷重は円環部６６ｂを介して全ての内ピン３１によって支持されるため、内ピン３１に作用する応力を低減させ耐久性を向上させることができる。円筒部６６ｃの先端は、オイルポンプ５１と駆動結合する。

曲線板２６ｂは、転がり軸受４１によって偏心部材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、その内径面が偏心部材２５ｂの外径面に嵌合し、その外径面に外側軌道面を有する内輪部材４２と、外側軌道面および貫通孔３０ｂの孔壁面の間に配置される複数のころ４４と、周方向で隣り合うころ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。あるいは深溝玉軸受であってもよい。曲線板２６ａについても同様である。

外ピン２７は、モータ側回転部材の回転軸線Ｏを中心とする円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板２６ａ，２６ｂが公転運動すると、外周の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。

なお、ケーシング２２に配設された外ピン２７は、減速部Ｂのケーシング２２に直接保持されていてもよいが、好ましくはケーシング２２の内壁に嵌合固定されている外ピン保持部４５に保持されている。より具体的には、軸線方向両端部を外ピン保持部４５に設けられた針状ころ軸受２７ａによって回転自在に支持されている。このように、外ピン２７を外ピン保持部４５に回転自在に取り付けることにより、曲線板２６ａ，２６ｂとの係合による接触抵抗を低減することができる。 インホイールモータ駆動装置２１の軽量化の観点から、ケーシング２２は、アルミ合金やマグネシウム合金等の軽金属で形成する。一方、高い強度が求められる外ピン保持部４５は、炭素鋼で形成するのが望ましい。

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ハブ３２と、車輪ハブ３２を回転自在に保持する車輪ハブ軸受３３と、車輪ハブ軸受３３を支持する軸受部ケーシング２２ｃとを備える。車輪ハブ軸受３３は複列アンギュラ玉軸受であって、その外輪が軸受部ケーシング２２ｃの内径面に嵌合固定され、その内輪が車輪ハブ３２の外径面に嵌合固定される。車輪ハブ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によって図示しない駆動輪が固定連結される。

上記構成のインホイールモータ駆動装置２１の作動原理を詳しく説明する。

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出力軸３５が回転すると、曲線板２６ａ，２６ｂはモータ側回転部材の回転軸線Ｏ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転がり接触するよう係合して、曲線板２６ａ，２６ｂをモータ側回転部材の回転とは逆向きに自転運動させる。

貫通孔３０ａに挿通される内ピン３１は、貫通孔３０ａの内径よりも十分に細く、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの孔壁面と当接する。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。

このとき、軸線Ｏと同軸に配置された車輪側回転部材２８は、減速部Ｂの出力軸として曲線板２６ａ，２６ｂの自転を取り出し、減速部入力軸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、駆動輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。

なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺ_Ａ、曲線板２６ａ，２６ｂの波形の数をＺ_Ｂとすると、（Ｚ_Ａ−Ｚ_Ｂ）／Ｚ_Ｂで算出される。図２に示す実施形態では、Ｚ_Ａ＝１２、Ｚ_Ｂ＝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。

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を外ピン保持部４５に対して回転自在とし、内ピン３１の曲線板２６ａ，２６ｂに当接する位置に針状ころ軸受３１ａを設けたことにより、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。

本実施例に係るインホイールモータ駆動装置２１を電気自動車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を得ることができる。

また、本実施例においては、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。

また、本実施例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。

なお、本実施例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。

また、本実施例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てもよい。

次に、図１に沿って、減速部Ｂの潤滑構造につき詳しく説明する。モータ部Ａと減速部Ｂとの間に位置するポンプケーシング２２ｐには、オイルポンプ５１が設けられている。ポンプケーシング２２ｐに設けられた吸入油路５２は、オイルポンプ５１の吸入口と減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５３とを接続する。ポンプケーシング２２ｐに設けられた吐出油路５４は、一端でオイルポンプ５１の吐出口と接続し、他端でモータケーシング２２ａに設けられた冷却油路５５と接続する。冷却油路５５は、モータケーシング２２ａに設けられたウォータージャケット６１と交差する。ウォータージャケット６１は冷却水入口６１ｉと、冷却水入出口６１ｏと、モータ部Ａを周回するよう配設された通路６１ｗを備える。冷却水入口６１ｉから流入した冷却水は、通路６１ｗを流れる過程でモータ部Ａおよび冷却油路５５を流れる潤滑油を冷却し、冷却水入出口６１ｏから流出する。

冷却油路５５の他端は、端部ケーシング２２ｔに設けられた連絡油路５６と接続する。連絡油路５６は、管状のモータ出力軸３５および減速部入力軸２５の内部に設けられて軸線Ｏに沿って延びる軸線油路５７と接続する。軸線油路５７は、モータ部Ａで、フィルタ部材６７を内装され、減速部Ｂで、軸線Ｏから偏心部材２５ａ内を径方向外側に向かって延びる潤滑油路５８ａと、軸線Ｏから偏心部材２５ｂ内を径方向外側に向かって延びる潤滑油路５８ｂとに分岐する。潤滑油路５８ａ，５８ｂの径方向外側端は、転がり軸受４１の内輪部材４２を貫通するよう外周軌道面４２ａに設けられた孔４３と接続する。

補強部材６６の円筒部６６ｃによって駆動されるオイルポンプ５１は、例えばサイクロイドポンプで構成され、オイル溜まり５３に貯留した潤滑油を吸入油路５２で吸入し、吐出油路５４に潤滑油を吐出する。潤滑油は、吐出油路５４と冷却油路５５とを順次通過して冷却される。次に潤滑油は、連絡油路５６と、軸線油路５７とを順次通過し、軸線油路５７に内装されたフィルタ部材６７によって濾過される。濾過によって不純物を取り除かれた潤滑油は、減速部Ｂで潤滑油路５８ａ、５８ｂにそれぞれ分岐して径方向外方へ流れ、偏心部材２５ａに設けられた転がり軸受４１と、偏心部材２５ｂに設けられた転がり軸受４１とをそれぞれ潤滑する。また、潤滑油は遠心力の作用によって径方向外方へ流れるため、曲線板２６ａ、２６ｂと、外ピン２７とをそれぞれ潤滑する。その後、潤滑油は落下して、減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５３に貯留する。潤滑油の循環経路は以上のように構成される。

図３は、フィルタ部材６７の縦断面図である。フィルタ部材６７は円筒形状を有し、内周６７ｉ側が不純物を含む潤滑油を受け入れ、外周側から濾過された潤滑油が流出する。フィルタ部材６７は濾紙製、ガラス製、金属製等、材質は問わない。金属製の場合、好ましくは、磁化された金属製で構成されるのがよい。これにより、摩耗粉などの金属の不純物を捕捉することができる。

フィルタ部材６７の軸線方向基端には雄ねじ部６８が固定されている。雄ねじ部６８の中心には、フィルタ部材６７の内周６７ｉに包囲された内空領域と接続する貫通孔６８ｈが設けられている。また、フィルタ部材６７の軸線方向先端には案内部６９が固定されている。案内部６９はでフィルタ部材６７の内周６７ｉに包囲された内空領域の軸線方向先端を封止する。

図４は案内部６９を軸線方向からみた背面図である。案内部６９の外周には、支持突起７１が周方向等間隔に４箇所設けられている。支持突起７１は外径方向に突出し、支持突起７１の４箇所すべての先端が共通する円弧を形成する。図１に示すようにフィルタ部材６７が軸線油路５７に内装された状態で、支持突起７１は軸線油路５７の壁面と接触することから、フィルタ部材６７の外周面が軸線油路５７の壁面から離れて位置する。隣り合う支持突起７１，７１間に位置する空間は、フィルタ部材６７の外周面と、減速部入力軸２５の軸線油路２５とを連通する。

モータ出力軸３５の端部ケーシング２２ｔ側の端部には、軸線油路５７の内部に雌ねじ７０が刻設されており、雄ねじ部６８を雌ねじ７０に螺合させてフィルタ部材６７が軸線油路５７に内装固定される。

なお、フィルタ部材６７を軸線油路５７に固定するに際しては、フィルタ部材６７をモータ出力軸３５の前進回転方向と逆方向に回転させて螺合させる。これに対し、フィルタ部材６７を軸線油路５７から取り外すに際しては、フィルタ部材６７をモータ出力軸３５の前進回転方向と同じ方向に回転させて螺合を解除する。

案内部６９を介して軸線油路５７の内壁から離れた位置で支持されたフィルタ部材６７の内周６７ｉに位置する内周面は、外部の連絡油路５６から貫通孔６８ｈを経て潤滑油を受け入れる。受け入れられた潤滑油はフィルタ部材６７を外径方向に浸透して、フィルタ部材６７の内周面から外周面へ移動し、濾過される。フィルタ部材６７の外周面と軸線油路５７の内壁との隙間は、濾過された潤滑油を減速部Ｂへ供給する。このためフィルタ部材６７の内周６７ｉには、濾過によって捕捉された潤滑油の不純物が付着する。

図５は、フィルタ部材６７を図３のＶ−Ｖで断面とし、軸線方向からみた状態を示す横断面図である。フィルタ部材６７は濾過効率を高めるために多角の星形に形成されている。なお、フィルタ部材６７の円筒形状は、横断面が円筒である他、星形や多角形等、仮想の内接円および外接円が円であるものも含む。

次に本発明の変形例を説明する。図６は本発明の変形例を示す縦断面図である。この変形例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。この変形例では図６に示すように、端面ケーシング２２ｔの中心に貫通孔７２と、貫通孔７２を閉塞する蓋７３を設ける。貫通孔７２は、モータ出力軸３５と同軸に形成される。蓋７３は端部ケーシング２２ｔに外側からねじ固定され、フィルタ部材６７の基端と対向する。この変形例によれば、フィルタ部材６７を交換する際、蓋７３を取り外して容易に作業することができる。

フィルタ部材６７は、雄ねじ部６８と案内部６９との間に、案内リブ７４をさらに備えていてもよい。図７は、変形例のフィルタ部材６７の側面図である。フィルタ部材６７の外周は、樹脂製のフィルタカバー７５で包囲され、フィルタカバー７５の内周には、濾紙からなるフィルタ材料が図５に示す円筒形状の態様で設けられている。フィルタカバー７５の外周には、案内リブ７４が周方向および軸線方向に間隔を開けて複数形成される。案内リブ７４は、外径方向に突出した形状であり、軸線油路５７の内壁と接触して、フィルタ部材の外周面を軸線油路５７の内壁から離隔する。なお、フィルタカバー７５には多数の孔７６が配置され、潤滑油が孔７６から外径方向へ流出することができる。

次に本発明の他の実施例のフィルタ部材を、図８の側面図に基づき説明する。フィルタ部材６７は、メッシュ形状の金属製である。好ましくは鉄系、コバルト系の金属のような磁化可能な金属で形成され、磁気を帯びている。これにより、鉄粉などの不純物を容易に吸着して、潤滑油を濾過する。フィルタ部材６７は軸線方向中間部で案内リブ７４を周方向４箇所備える。

ところで上述した実施例によれば、モータ側回転部材になるモータ出力軸３５が、潤滑油を減速部Ｂに供給する軸線油路５７と、この軸線油路５７に内装されて潤滑油を濾過するフィルタ部材６７とを有することから、フィルタ部材６７をインホイールモータ駆動装置２１の内部に取り付けることが可能になり、取付スペースの問題が解消する。この結果、インホイールモータ駆動装置の小型化という強い要求を満足させることができる。

また本実施例によれば、モータ回転部材は、モータ部Ａの内部に回転自在に設けられたモータ出力軸３５と、減速部Ｂの内部に回転自在に設けられて、モータ出力軸３５の一方端部と結合する減速部入力軸２５とを含み、フィルタ部材６７はモータ出力軸３５に設けられた軸線油路５７に内装されることから、減速部Ｂの外にフィルタ部材６７を取り付けることが可能になり、モータ部Ａからフィルタ部材６７を交換することが可能になる。したがって、メンテナンス効率が向上する。

また本実施例によれば、フィルタ部材６７の雄ねじ部６８が減速部入力軸２５から遠い側にあるモータ出力軸３５の他方端部と螺合することから、モータ部Ａの外方からフィルタ部材６７を容易に交換することができる。

また本実施例によれば、フィルタ部材６７はモータ出力軸３５の前進回転方向と逆方向に回転してモータ出力軸３５の他方端部と螺合することから、モータ出力軸３５の前進回転中に螺合が緩むことを防止することができる。

また本実施例によれば、モータ部Ａはモータ部の外郭を形成するモータケーシング２２を有し、モータケーシング２２はモータ出力軸３５の他方端部と対面する位置に蓋７３を備えることから、蓋７３を開閉することにより、フィルタ部材６７を交換することが可能になる。したがって、メンテナンス効率が向上する。

また本実施例によれば、フィルタ部材６７はモータ側回転部材の軸線Ｏと同軸に固定された円筒形状を有することから、モータ側回転部材の回転時の遠心力を利用して、潤滑油をフィルタ部材に半径方向外方へ通じさせることが可能になり、潤滑油を円滑に流すことができる。

また本実施例によれば、軸線油路５７がモータ側回転部材に沿って延在し、フィルタ部材６７は案内部６９や案内リブ７４を介して軸線油路５７の内壁から離れた位置で支持され、フィルタ部材６７の内周６７ｉが、外部の連絡油路５６から潤滑油を受け入れ、フィルタ部材６７の外周と軸線油路５７の内壁との隙間が、減速部Ｂへ潤滑油を供給することから、フィルタ部材６７がモータ出力軸３５とともに高速回転しても、遠心力でフィルタ部材６７が変位ないし変形する虞を回避することができる。また、フィルタ部材の内周６７ｉで不純物を捕捉することが可能になり、フィルタ部材の交換とともに不純物を油路から除去することができる。

また本実施例によれば、図８に示すフィルタ部材６７は、磁化された金属製である。これにより、金属の不純物を容易に捕捉することができる。また、フィルタ部材６７の強度が大きくなり、高速回転時の遠心力に対する信頼性が向上する。

また本実施例によれば、図７に示すように、案内部としての案内リブ７４はフィルタ部材６７の外郭を形成するフィルタカバー７５と一体結合し、これら案内リブ７４およびフィルタカバー７５は樹脂製であってもよい。これにより、フィルタカバー７５を射出成形によって容易に製作することが可能となり、コスト上有利である。あるいは、これら案内リブ７４およびフィルタカバー７５は軽金属製であってもよい。これにより、フィルタ部材６７の強度が大きくなり、高速回転時の遠心力に対する信頼性が向上する。

また本実施例によれば、潤滑油を吐出するオイルポンプ５１をさらに備え、潤滑油の循環経路が、オイルポンプ５１から、軸線油路５７と、フィルタ部材６７と、減速部Ｂとを順次流れるよう構成されることから、フィルタ部材６７を経由した清浄な潤滑油で減速部Ｂを潤滑することができる。なお、減速部Ｂを潤滑後、潤滑油は油溜まり５３に集められ、次にオイルポンプ５１へ戻されてもよいし、他の部材を潤滑した後に油溜まり５３に集められてもよい。また、潤滑油の循環経路の一部をウォータージャケット６１内に配設して、潤滑油を冷却してもよい。

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。

本発明の実施例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩにおける減速部の断面図である。 同実施例のフィルタ部材を示す縦断面図である。 同実施例の案内部を軸線方向からみた背面図である。 図３のＶ−Ｖで断面とし、軸線方向からみた状態を示すフィルタ部材の横断面図である。 本発明の変形例を示す縦断面図である。 変形例のフィルタ部材の側面図である。 他の実施例のフィルタ部材の側面図である。

符号の説明

２１ インホイールモータ駆動装置、２２ ケーシング、２２ａ モータケーシング、２２ｂ 減速部ケーシング、２２ｃ 軸受部ケーシング、２２ｐ ポンプケーシング、２２ｔ 端部ケーシング、２３ ステータ、２４ ロータ、２５ 減速部入力軸、２５ａ，２５ｂ 偏心部材、２６ａ，２６ｂ 曲線板、２７ 外ピン、２８ 車輪側回転部材、３１ 内ピン、３２ 車輪ハブ、３３ 車輪ハブ軸受、３５ モータ出力軸、４１ 転がり軸受、４２ 内輪部材、４２ａ 外周軌道面、４３ 孔、４４ ころ、５１ オイルポンプ、５２ 吸入油路、５３ オイル溜まり、５４ 吐出油路、５５ 冷却油路、５６ 連絡油路、５７ 軸線油路、５８ａ，５８ｂ 潤滑油路、６１ ウォータージャケット、６２，６３，６４ 軸受、６６ 補強部材、６７ フィルタ部材、６８ 雄ねじ部、６８ｈ 貫通孔、６９ 案内部、７０ 雌ねじ、７１ 支持突起、７２ 貫通孔、７３ 蓋、７４ 案内リブ、７５ フィルタカバー、７６ 孔。

Claims (11)

1. 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固定連結された車輪ハブとを備え、
   前記減速部は、前記モータ側回転部材の軸線から偏心してモータ側回転部材の一端に結合した円盤形状の偏心部材と、
   内周が前記偏心部材の外周に相対回転可能に取り付けられ、前記モータ側回転部材の回転に伴って前記軸線を中心とする公転運動を行う公転部材と、
   前記公転部材の外周部に係合して前記公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、
   前記車輪側回転部材と結合し、前記公転部材の自転運動を取り出す内側係合部材とを有し、
   前記モータ側回転部材は、潤滑油を前記減速部に供給する油路と、該油路に内装されて潤滑油を濾過するフィルタ部材とを有する、インホイールモータ駆動装置。
2. 前記モータ側回転部材は、前記モータ部の内部に回転自在に設けられたモータ出力軸と、前記減速部の内部に回転自在に設けられて、前記モータ出力軸の一方端部と結合する減速部入力軸とを含み、
   前記フィルタ部材はモータ出力軸に設けられたモータ出力軸油路に内装される、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 前記フィルタ部材は、前記減速部入力軸から遠い側にあるモータ出力軸の他方端部と螺合する、請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 前記フィルタ部材は前記モータ出力軸の前進回転方向と逆方向に回転してモータ出力軸の他方端部と螺合する、請求項３に記載のインホイールモータ駆動装置。
5. 前記モータ部はモータ部の外郭を形成するモータケーシングを有し、
   前記モータケーシングは前記モータ出力軸の他方端部と対面する位置に蓋部を備える、請求項３または４に記載のインホイールモータ駆動装置。
6. 前記フィルタ部材は前記モータ側回転部材と同軸に固定された円筒形状を有する、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。
7. 前記油路は前記モータ側回転部材に沿って延在し、
   前記フィルタ部材は案内部を介して前記油路の内壁から離れた位置で支持され、
   フィルタ部材の内周が、外部から潤滑油を受け入れ、
   フィルタ部材の外周と油路の内壁との隙間が、前記減速部へ潤滑油を供給する、請求項６に記載のインホイールモータ駆動装置。
8. 前記フィルタ部材は、磁化された金属製である、請求項１〜７のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
9. 前記案内部は、前記フィルタ部材の外郭を形成するフィルタカバーと一体結合し、これら案内部およびフィルタカバーは樹脂製である、請求項７に記載のインホイールモータ駆動装置。
10. 前記案内部は前記フィルタ部材の外郭を形成するフィルタカバーと一体結合し、これら案内部およびフィルタカバーは軽金属製である、請求項７に記載のインホイールモータ駆動装置。
11. 潤滑油を吐出するポンプをさらに備え、
    潤滑油の循環経路が、前記ポンプから、前記油路と、前記フィルタ部材と、前記減速部とを順次流れるよう構成される、請求項１〜１０のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。

Images