JP4550631B2 - 車両用ホイール駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ホイール（車輪）におけるリムの内側に電動モータ、いわゆるインホイールモータと、このインホイールモータの動力をホイールに伝達するギヤ機構とを、配置した車両用ホイール駆動装置において、インホイールモータ及びギヤ機構を冷却する技術に関する。

近年、車両において、動力源からホイールへの動力伝達系統を簡略化するとともに伝達効率を高めるために、ホイールにおけるリムの内側にインホイールモータを配置する技術の開発が、進められている。このような車両用ホイール駆動装置は、高負荷であるホイールを駆動するものであるから、インホイールモータの回転数をギヤ機構にて減速することで、出力トルクを高めるようにした技術の開発も、進められている（例えば、特許文献１−５参照。）。
特開平５−１６９９８５号公報 特開２０００−４６１５７公報 特開２００１−３２９１４公報 特開２００１−１７３７６２公報 特開２００４−９０８２２公報

特許文献１に示す従来の車両用ホイール駆動装置は、ホイール内にインホイールモータ、ギヤ機構並びにオイルポンプを組込み、このオイルポンプでインホイールモータとギヤ機構に冷却用オイルを強制的に循環させることにより、インホイールモータ並びにギヤ機構を冷却するという、強制潤滑方式の潤滑油供給装置を備える。
さらに特許文献１に示す従来の車両用ホイール駆動装置は、ホイールの回転中心に対し、インホイールモータのモータ軸の回転中心及びギヤ機構の回転中心が一致するとともに、インホイールモータを収納するモータ収納室にギヤ機構をも収納する構成である。

特許文献２、３及び４に示す従来の車両用ホイール駆動装置は、ホイール内にインホイールモータ並びにギヤ機構を組込み、ホイールの回転中心に対し、インホイールモータのモータ軸の回転中心及びギヤ機構の回転中心が一致するとともに、インホイールモータを収納するモータ収納室にギヤ機構をも収納する構成である。モータ収納室の下部に溜めたオイルをインホイールモータのロータ等で掻き上げ、さらに遠心力で飛散させることで、インホイールモータ並びにギヤ機構を冷却させるという、自然潤滑方式の潤滑装置を備える。

特許文献５に示す従来の車両用ホイール駆動装置は、ホイール内にインホイールモータ並びにギヤ機構を組込んだというものであり、オイル冷却しないタイプである。
さらに特許文献５に示す従来のギヤ機構は、インホイールモータに隣接して配置した、ピニオンと内歯ギヤとの組合せからなる一段ギヤ減速機構であって、内歯ギヤにホイールのハブをボルト止めしたものである。ホイールの回転中心に対し、インホイールモータのモータ軸の回転中心は偏心している。インホイールモータはモータハウジングに収納される。ギヤ機構は解放している。

次に、従来の車両用ホイール駆動装置の一例として、特許文献５に示す従来の技術を、次の図９に基づき詳述する。図９は従来の車両用ホイール駆動装置の概要図である。
従来の車両用ホイール駆動装置１００は、ホイール１１０の回転中心Ｗｈに対して、インホイールモータ１２０のモータ軸１２１の回転中心Ｍｔが偏心した構成であり、固定側のホイール支持部１３１にインホイールモータ１２０を取付け、インホイールモータ１２０のモータ軸１２１にギヤ機構１３２を介してホイール１１０のハブ１１２を連結したものである。

詳しく述べると、ギヤ機構１３２は、モータ軸１２１に取付けたピニオン１３３と、このピニオン１３３に噛み合わせた内歯ギヤ１３４とからなる。ホイール１１０は、車軸１１１に取付けたハブ１１２（ディスク１１２）と、ハブ１１２の外周縁に固定したリム１１３と、リム１１３に取付けたタイヤ１１４とからなる。ホイール支持部１３１は、ホイール１１０の回転中心Ｗｈ上で、軸受１３５を介して車軸１１１を回転可能に支持することになる。さらに車軸１１１は、浅底の皿状のディスク１３６を介して、内歯ギヤ１３４を取付けた構成である。

しかしながら、特許文献１に示す従来の車両用ホイール駆動装置は、強制潤滑方式によってインホイールモータ並びにギヤ機構を冷却する構成なので、潤滑油供給装置が複雑である。
また、車両用ホイール駆動装置の中には、車両の構造上の理由等から特許文献１〜４のような構成にはできない場合があり、改良の余地がある。すなわち、（１）ホイールの回転中心に対し、モータ軸の回転中心及びギヤ機構の回転中心を一致させることができず、しかも、（２）インホイールモータを収納するモータ収納室にギヤ機構をも収納することができない場合がある。
また、特許文献５に示す従来の車両用ホイール駆動装置は、インホイールモータ並びにギヤ機構をオイル冷却しない構造である。

本発明は、ホイールの回転中心に対しモータ軸の回転中心が偏心している車両用ホイール駆動装置において、モータ収納室に収納されたインホイールモータ及びモータ収納室には収納されていないギヤ機構の両方をオイル冷却することができ、しかも、オイルポンプによる強制潤滑方式を用いることなく、簡単な構成によってオイル冷却することができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、環状のステータ、このステータの内部に回転可能に配置したロータ及びこのロータに設けたモータ軸からなるインホイールモータと、このインホイールモータの動力をホイールに伝達するギヤ機構とを、ホイールのリム内に組込んだ車両用ホイール駆動装置であって、ホイールの回転中心に対しモータ軸の回転中心が偏心している車両用ホイール駆動装置において、
車両用ホイール駆動装置に、ステータ及びロータを収納するモータ収納室と、このモータ収納室から独立した室であってギヤ機構を収納するとともに潤滑油を溜めるギヤ収納室とを備え、
モータ軸には、モータ収納室からギヤ収納室の中へ突出するとともに、このギヤ収納室からモータ収納室の中へ連通する油流通孔を有し、
ギヤ収納室に、ギヤ機構のギヤによって油流通孔の近傍まで掻き上げられて飛散した潤滑油を油流通孔に案内する、油ガイド部を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、モータ軸のうち、ギヤ収納室の中へ突出する先端面を、若干の隙間を有してギヤ収納室の内壁面に対向させ、
油流通孔に、モータ軸の先端面に開口する開口部を有し、
油ガイド部が、内壁面のうちモータ軸の先端面が対向する部分で、開口部に臨むように形成された凹部であって、ギヤによって掻き上げられて飛散した潤滑油を集めて開口部に案内する油ガイド凹部からなることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、モータ収納室に、モータ収納室に入った潤滑油がギヤ収納室に戻る、戻り油路を設けたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１、請求項２又は請求項３において、モータ収納室に、ロータの最下面の高さ近くに略水平な油仕切り板を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ギヤ収納室に溜まっている潤滑油を、ギヤ機構のギヤによって油流通孔の近傍まで掻き上げて飛散させ、この飛散した潤滑油をギヤ収納室の油ガイド部により、モータ軸の油流通孔に案内して入れることができる。油流通孔に入った潤滑油は、モータ軸の回転に伴う遠心力によってモータ収納室の中に飛散する。モータ収納室に入った潤滑油で、インホイールモータを冷却することができる。
このように、ホイールの回転中心に対してモータ軸の回転中心が偏心し、且つ、モータ収納室から独立したギヤ収納室にギヤ機構を収納した車両用ホイール駆動装置であっても、（１）ギヤ収納室に溜めた潤滑油によって、ギヤ機構を潤滑しつつ冷却するとともに、（２）ギヤ収納室からモータ収納室へ導入した潤滑油によって、インホイールモータをも冷却することができる。
つまり、ギヤ収納室内の潤滑油を、ギヤ機構の冷却とインホイールモータの冷却とに、共用することができる。しかも、ポンプ等の別部材からなる潤滑油供給装置を設けることなく、簡単な構成によってインホイールモータ及びギヤ機構を効率良くオイル冷却することができる。

請求項２に係る発明では、ギヤ収納室の内壁面の近くまでモータ軸の先端面を延ばし、この先端面に油流通孔の開口部を設け、この開口部に臨むようにギヤ収納室の内壁面に油ガイド凹部を形成し、この油ガイド凹部で潤滑油を集めて開口部へ案内するように構成したので、より一層簡単な構成によって、ギヤ収納室内の潤滑油をモータ収納室へ円滑に案内することができる。
しかも、ギヤ収納室内で飛散している潤滑油を、油ガイド凹部に集めることができるので、開口部から油流通孔へ導入する潤滑油の量を、増大させることができる。
ところで、当然のことながら、油流通孔の中の潤滑油は、モータ軸の回転に伴う遠心力によってモータ収納室の中に飛散する。この結果、油流通孔の開口部は若干の負圧になる。
請求項２では、この特性を巧みに利用したものである。ギヤ収納室の内壁面に対して、若干の隙間を有して先端面を対向させたので、油ガイド凹部に集められた潤滑油を、負圧によって開口部から吸引することができる。従って、ギヤ収納室内で飛散している潤滑油を、効率良く円滑に且つ十分にモータ収納室の中に導入して、インホイールモータを一層十分にオイル冷却することができる。

請求項３に係る発明では、モータ収納室に入った潤滑油がギヤ収納室に戻る戻り油路を、モータ収納室に設けたので、モータ収納室からギヤ収納室へ潤滑油を戻して循環させることができる。潤滑油を戻すので、モータ収納室に溜まる潤滑油の油面を、ほぼ一定レベルに維持できる。この結果、溜まった潤滑油にロータが浸ることはなく、ロータをより円滑に回転させることができる。

請求項４に係る発明では、モータ収納室のうち、ロータの最下面の高さ近くに略水平な油仕切り板を備えたので、モータ収納室の底部に溜まっている潤滑油が上方へ飛散しても、油仕切り板によって跳ね返すことができる。このため、飛散した潤滑油がロータの回転運動の抵抗となることはない。従って、ロータをより一層円滑に回転させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る車両用ホイール駆動装置を備えたホイールの断面図である。図２は図１の２矢視図であり、車両用ホイール駆動装置を備えたホイールを車幅方向外側から見た構成を示す。

図１及び図２に示すように、車両用ホイール１０は図示せぬサスペンションを介して又は直接に車体に懸架された車輪であり、車両用ホイール駆動装置２０を備える。このホイール１０は、円筒状のリム１１と、リム１１に取付けたタイヤ１２と、リム１１の内周面に一体に形成した中空円盤状のディスク１３と、ディスク１３の中心に一体に形成したハブ１４とからなる。ディスク１３及びハブ１４は、リム１１の車幅方向外寄りの位置（図１において右側）に配置したものである。

車両用ホイール駆動装置２０は、ホイール１０のリム１１内（径内方）に、ホイール１０を駆動する動力源であるインホイールモータ３０、インホイールモータ３０の動力をホイール１０のハブ１４に伝達するギヤ機構５０、及び、ホイール１０を制動するディスクブレーキ８０を組込んだ構成である。

ホイール１０の回転中心Ｗｃに対し、インホイールモータ３０のモータ軸３６の回転中心Ｍｃは、一定距離Ｄｉだけ偏心している。図２に示すように、ホイール１０を車幅方向外側から見たときに、ホイール１０の回転中心Ｗｃに対し、モータ軸３６の回転中心Ｍｃは前上方又は後上方に有る。

図３は本発明に係る車両用ホイール駆動装置の断面図であり、図１に対応して表した。
図３に示すように、インホイールモータ３０は、モータハウジング３１の内部に固定した環状のステータ３２と、ステータ３２に取付けた複数のコイル部３３・・・と、ステータ３２の内部に回転可能に配置したロータ３４と、ロータ３４の外周面に取付けた複数の永久磁石３５・・・と、ロータ３４の中心に取付けたモータ軸３６と、レゾルバ３７とからなる、３相ブラシレスモータである。

モータハウジング３１は、図示せぬ車体に取付けてホイール１０（図１参照）を支持する、固定側のホイール支持部の役割を兼ねる部材であって、互いに仕切り壁４１を介して隣接したモータ収納室４２及びギヤ収納室４３を有する。

モータ収納室４２はギヤ収納室４３側を底板、すなわち仕切り壁４１で塞ぐとともに、ギヤ収納室４３とは反対側を開口し、その開口を取り外し可能なリッド４４にて塞いだ、有底筒状の空間である。このようなモータ収納室４２はステータ３２、コイル部３３・・・、ロータ３４、永久磁石３５・・・、モータ軸３６及びレゾルバ３７を収納することができる。つまり、インホイールモータ３０はモータ収納室４２に収納されることになる。
モータ収納室４２において、モータハウジング３１は、軸受４５，４６を介してモータ軸３６を回転可能に且つ軸方向への移動を規制して支承することができる。

コイル部３３・・・は、それぞれ鉄心３３ａとコイルボビン３３ｂと巻線（コイル）３３ｃとからなる電気子である。
レゾルバ３７は、磁極位置検出と速度検出と回転位置検出とを行うことができるセンサである。

次に、モータ軸３６及びモータ軸３６を取付けたロータ３４の構成を詳しく説明する。図４は本発明に係るモータ軸を取付けたロータの断面図であり、図３に対応させて表した。
図３及び図４に示すように、モータ軸３６は、モータ収納室４２からギヤ収納室４３の中へ先端部を突出するとともに、この先端部に形成されたピニオン５１を備える。つまり、モータ軸３６は、仕切り壁４１に開けられた貫通孔４１ａを通して、モータ収納室４２からギヤ収納室４３の中へ延びる。

さらにモータ軸３６は、ギヤ収納室４３からモータ収納室４２の中へ連通する油流通孔３６ａを有する。つまり、油流通孔３６ａは、モータ軸３６の回転中心Ｍｃ上に、且つ、その中心線Ｍｃに沿って形成された、連通孔である。
この油流通孔３６ａは、モータ軸３６のうちギヤ収納室４３側の先端面３６ｂに開口する開口部３６ｃ、及び、モータ収納室４２内で径外方に開放する複数の吐出孔３６ｄ・・・を有する。複数の吐出孔３６ｄ・・・は、油流通孔３６ａに対して連通することになる。さらに油流通孔３６ａは、モータ軸３６のうちモータ収納室４２側の端部をプラグ３６ｅにて閉鎖した構成である。

図４に示すように、ロータ３４は、モータ軸３６をスプライン嵌合等にて取付ける中央の筒状のボス部６１、外周面に複数の永久磁石３５・・・を取付ける環状の磁石装着部６２、及び、ボス部６１と磁石装着部６２との間を繋ぐ円盤状のディスク６３からなる一体成形品である。
ロータ３４の幅（すなわち、磁石装着部６２の幅）をＲｗとしたときに、ディスク６３は幅方向の中央に配置することになる。

環状の磁石装着部６２の内面は、モータ軸３６の軸方向から見て、ロータ３４の側端面３４ａ，３４ａからディスク６３へ向かって先細りとなる、テーパ状を呈する。つまり、環状の磁石装着部６２の内面は、幅方向中央のディスク６３からロータ幅方向に傾斜した一対の傾斜面６２ａ，６２ａからなる。これらの傾斜面６２ａ，６２ａは、各々複数の油溜め溝６２ｂ・・・を形成したものである。複数の油溜め溝６２ｂ・・・は、例えばモータ軸３６の回転中心Ｍｃを基準とした環状の溝であって、断面形状を円弧状又は角状としたものである。

ボス部６１は、モータ軸３６の吐出孔３６ｄ・・・に連通する複数の吐出孔６１ａ・・・を有する。これらの吐出孔６１ａ・・・は、径外方に開放する貫通孔であって、傾斜面６２ａ，６２ａに臨む位置に配列するものである。つまり、吐出孔６１ａ・・・は、ロータ３４の幅Ｒｗ内に配置することになる。このため、吐出孔６１ａ・・・から吐出された潤滑油を、確実に傾斜面６２ａ，６２ａに当てて、冷却することができる。

図３に戻って説明すると、ギヤ収納室４３は、モータ収納室４２から独立した室であって、仕切り壁４１に臨んで開口するとともにモータ収納室４２とは反対側を底板で塞いだ有底筒状の空間である。このようなギヤ収納室４３は、仕切り壁４１に開口側を重ねてボルト止めすることで、閉鎖した空間となり、ギヤ機構５０を収納するとともに潤滑油を溜める空間である。なお、モータ収納室４２とギヤ収納室４３とは、互いに独立した室であればよく、例えば一体に構成してもよい。

ギヤ機構５０は、上記ピニオン（小ギヤ）５１と、このピニオン５１に噛み合わせた大ギヤ５２とからなる。ピニオン５１及びピニオン５１よりも大径の大ギヤ５２は、平歯車である。

ところで、ギヤ収納室４３において、モータハウジング３１は、軸受７１，７２を介してホイール取付盤７３を回転可能に且つ軸方向への移動を規制して支承することができる。７４はモータハウジング３１に対するホイール取付盤７３の軸方向移動を規制するボルトである。
大ギヤ５２は、ホイール１０（図１参照）の回転中心Ｗｃ上に配置した部材であって、回転中心Ｗｃ上のホイール取付盤７３の外周面に回転可能に且つ軸方向への移動を規制して支承されることになる。

図１及び図３に示すように、ホイール取付盤７３は、ギヤ収納室４３から露出した車幅方向外側のフランジ７３ａ（図３において右側の鍔）に、ブレーキディスク８１及びホイール１０のハブ１４をこの順に重ねて、複数のボルト７５・・・並びにナット７６・・・によって取付けるようにした。この結果、モータハウジング３１にブレーキディスク８１及びハブ１４を取付けることができる。

このようにして、モータハウジング３１でホイール１０を支承することができる。従って、モータハウジング３１はホイール１０を支持するための、固定側のホイール支持部の役割を兼ねることができる。

図１に示すように、中空円盤状のブレーキディスク８１と、モータハウジング３１に取付けたキャリパ８２との、組合せ構造は、ディスクブレーキ８０をなす。ディスクブレーキ８０は、液圧式又は空圧式のブレーキ機構である。

図１に示すように、車両用ホイール駆動装置２０において、インホイールモータ３０で発生した動力は、モータ軸３６からピニオン５１→大ギヤ５２→ホイール取付盤７３の経路でハブ１４に伝わることで、ホイール１０に伝わる。このようにして、インホイールモータ３０でホイール１０を駆動することができる。

次に、モータ収納室４２及びギヤ収納室４３に溜めた潤滑油による潤滑構造について説明する。なお、当然のことながら、潤滑油は電気絶縁性を有している。

先ず、モータハウジング３１の潤滑構造について説明する。
図３に示すように、仕切り壁４１は、モータ収納室４２の底部に溜まった潤滑油が、ギヤ収納室４３へ戻るための、戻り油路（側部流出孔）４１ｂを開けたものである。戻り油路４１ｂの高さは、モータ収納室４２の底部に若干の潤滑油が溜まる程度に設定されることになる。

このように、モータ収納室４２に入った潤滑油をギヤ収納室４３に戻す、戻り油路４１ｂを仕切り壁４１、すなわちモータ収納室４２に設けたので、モータ収納室４２からギヤ収納室４３へ潤滑油を戻して循環させることができる。潤滑油を戻すので、モータ収納室４２に溜まる潤滑油の油面を、ほぼ一定レベルに維持できる。この結果、溜まった潤滑油にロータ３４が浸ることはなく、ロータ３４をより円滑に回転させることができる。

図５は本発明に係るモータハウジングからリッドを外した状態で、側方から見たモータ収納室の要部側面図である。図３及び図５に示すように、モータハウジング３１はモータ収納室４２の底部において、最下方に配置されたコイル部３３よりも若干高い位置に油仕切り板９１を備える。
つまり、モータ収納室４２のうち、ロータ３４の最下面の高さ近くに略水平な油仕切り板９１を備えたので、モータ収納室４２の底部に溜まっている潤滑油が上方へ飛散しても、油仕切り板９１によって跳ね返すことができる。このため、飛散した潤滑油がロータ３４の回転運動の抵抗となることはない。従って、ロータ３４を、より一層円滑に回転させることができる。

モータ収納室４２のうち油仕切り板９１よりも下方の空間は、モータ側油溜め室９２をなす。なお、モータ側油溜め室９２に溜まった潤滑油の油面は、油仕切り板９１の高さを上回らない。このようにして、一定量の潤滑油を溜めつつ、コイル部３３が潤滑油に浸る範囲（浸漬範囲）を最小限に抑えることができる。

一方、図３に示すように、ギヤ収納室４３のうち、底部の空間はギヤ側油溜め室９３をなす。ギヤ側油溜め室９３に溜まった潤滑油に大ギヤ５２の下部が浸ることによって、ギヤ機構５０を潤滑することができる。

次に、ギヤ収納室４３の潤滑構造について説明する。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るギヤ収納室とモータ軸との関係を示す構成図であり、（ａ）は図３に対応した図であって組立てた状態を表し、（ｂ）は分解した状態を表した。
図６（ａ）に示すように、モータ軸３６は、ギヤ収納室４３の中へ突出する先端面３６ｂが若干の隙間Ｃｒを有してギヤ収納室４３の内壁面４３ａに対向している。

図６に示すように、ギヤ収納室４３は、ギヤ（図３に示す大ギヤ５２及びピニオン５１）によって油流通孔３６ａの近傍まで掻き上げられて飛散した潤滑油を油流通孔３６ａに案内する、油ガイド部４３ｂを備える。この油ガイド部４３ｂは、内壁面４３ａのうちモータ軸３６の先端面３６ｂが対向する部分で、開口部３６ｃに臨むように形成された凹部であって、大ギヤ５２及びピニオン５１によって掻き上げられて飛散した潤滑油を集めて開口部３６ｃに案内する油ガイド凹部からなる。以下、油ガイド部４３ｂのことを、適宜「油ガイド凹部４３ｂ」と言い換える。

油ガイド凹部４３ｂの断面形状は例えば円弧状であって、その下端４３ｃ（図６（ｂ）参照）を開口部３６ｃの径に合わせて他の部分よりも幅狭にすることが好ましい。また、油ガイド凹部４３ｂの下端４３ｃは、モータ軸３６の回転中心Ｍｃの近傍にある。より具体的には、油ガイド凹部４３ｂの下端４３ｃは、開口部３６ｃの下端よりも高位に且つ開口部３６ｃの上端よりも低位にある。このようにすることで、油ガイド凹部４３ｂに溜まっている潤滑油Ｌｕを、矢印にて示すように開口部３６ｃに効率良く案内することができる。

次に、上記構成の潤滑構造の作用について説明する。図７は本発明に係る潤滑構造の作用図であり、図３に対応させて表した。
図７に示すように、ギヤ側油溜め室９３に溜まっている潤滑油Ｌｕに、大ギヤ５２の下部が浸っているので、大ギヤ５２が回転することにより、潤滑油Ｌｕでギヤ機構５０を潤滑するとともに冷却することができる。また、ギヤ側油溜め室９３に溜まっている潤滑油Ｌｕによって、軸受７１，７２を潤滑することができる。

ギヤ機構５０や軸受７１，７２を潤滑した後の潤滑油Ｌｕの一部は、ギヤ５１，５２の回転に伴う遠心力によって、周囲に飛散する。このように、ギヤ収納室４３内で飛散している潤滑油Ｌｕの一部は、ギヤ収納室４３の内壁を伝わって又は直接に、油ガイド凹部４３ｂに集まる。集まった潤滑油Ｌｕは油ガイド凹部４３ｂの下端４３ｃ（図６（ａ）参照）から開口部３６ｃへ向かって流れて、油流通孔３６ａに入る。

さらに潤滑油Ｌｕは、モータ軸３６が回転することにより、油流通孔３６ａを通って吐出孔３６ｄ・・・及び吐出孔６１ａ・・・から遠心力によってモータ収納室４２へ飛散する。この結果、飛散した潤滑油Ｌｕは、ロータ３４の傾斜面６２ａ，６２ａに当たって冷却しつつ、更にステータ３２側へ飛散する。

傾斜面６２ａ，６２ａの油溜め溝６２ｂ・・・に、飛散した潤滑油Ｌｕの一部が溜まることにより、ロータ３４を冷却する効果が高まる。しかも、潤滑油Ｌｕを傾斜面６２ａ，６２ａからステータ３２へ向かって、概ね均一に飛散させることができる。この結果、ステータ３２の冷却ムラが発生することを抑制することができる。さらには、潤滑油Ｌｕに含有している微小な異物を、ロータ３４の回転に伴う遠心力によって分離し、油溜め溝６２ｂ・・・に溜めることができる。つまり、油溜め溝６２ｂ・・・はオイルフィルタを兼ねる。

飛散した潤滑油Ｌｕは、モータ収納室４２に収納されているインホイールモータ３０の各部材に接触して冷却した後に、モータ側油溜め室９２に滴下して溜まる。モータ側油溜め室９２に溜まった潤滑油Ｌｕは、戻り油路４１ｂを通ってギヤ側油溜め室９３に戻る。

ところで、上述のように、油流通孔３６ａの中の潤滑油Ｌｕは、モータ軸３６の回転に伴う遠心力によって、モータ収納室４２の中に飛散するので、この結果、油流通孔３６ａの開口部３６ｃは若干の負圧になる。本発明では、この特性を巧みに利用したものである。図６（ａ）に示すように、ギヤ収納室４３の内壁面４３ａに対し、若干の隙間Ｃｒを有して、モータ軸３６の先端面３６ｂを対向させたので、油ガイド凹部４３ｂに集められた潤滑油Ｌｕを、負圧によって開口部３６ｃから吸引することができる。
従って、図７に示すように、ギヤ収納室４３内で飛散している潤滑油Ｌｕを、効率良く円滑に且つ十分にモータ収納室４２の中に導入して、インホイールモータ３０を一層十分にオイル冷却することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る潤滑構造によれば、ギヤ収納室４３に溜まっている潤滑油Ｌｕを、ギヤ機構５０のギヤ５１，５２によって油流通孔３６ａの近傍まで掻き上げて飛散させ、この飛散した潤滑油Ｌｕをギヤ収納室４３の油ガイド部４３ｂ（油ガイド凹部４３ｂ）により、モータ軸３６の油流通孔３６ａに案内して入れることができる。油流通孔３６ａに入った潤滑油Ｌｕは、モータ軸３６の回転に伴う遠心力によってモータ収納室４２の中に飛散する。モータ収納室４２に入った潤滑油Ｌｕで、インホイールモータ３０を冷却することができる。

このように、ホイール１０の回転中心Ｗｃに対してモータ軸３６の回転中心Ｍｃが偏心し、且つ、モータ収納室４２から独立したギヤ収納室４３にギヤ機構５０を収納した車両用ホイール駆動装置２０であっても、（１）ギヤ収納室４３に溜めた潤滑油Ｌｕによって、ギヤ機構５０を潤滑しつつ冷却するとともに、（２）ギヤ収納室４３からモータ収納室４２へ導入した潤滑油Ｌｕによって、インホイールモータ３０をも冷却することができる。

つまり、ギヤ収納室４３内の潤滑油Ｌｕを、ギヤ機構５０の冷却とインホイールモータ３０の冷却とに、共用することができる。しかも、ポンプ等の別部材からなる潤滑油供給装置を設けることなく、簡単な構成によってインホイールモータ３０及びギヤ機構５０を効率良くオイル冷却することができる。

さらに本発明に係る潤滑構造によれば、ギヤ収納室４３の内壁面４３ａの近くまでモータ軸３６の先端面３６ｂを延ばし、この先端面３６ｂに油流通孔３６ａの開口部３６ｃを設け、この開口部３６ｃに臨むようにギヤ収納室４３の内壁面４３ａに油ガイド凹部４３ｂを形成し、この油ガイド凹部４３ｂで潤滑油Ｌｕを集めて開口部３６ｃへ案内するように構成したので、より一層簡単な構成によって、ギヤ収納室４３内の潤滑油Ｌｕをモータ収納室４２へ円滑に案内することができる。
しかも、ギヤ収納室４３内で飛散している潤滑油Ｌｕを、油ガイド凹部４３ｂに集めることができるので、開口部３６ｃから油流通孔３６ａへ導入する潤滑油Ｌｕの量を、増大させることができる。

なお、本発明は実施の形態では、ロータ３４は傾斜面６２ａ，６２ａに油溜め溝６２ｂ・・・を設ける構成に限定されるものではない。例えば、ロータ３４を次の図８に示す構成にすることができる。

図８は本発明に係る車両用ホイール駆動装置の変形例図であり、図３及び図７に対応させて表した。
図８に示す変形例の車両用ホイール駆動装置２０は、ロータ３４の潤滑構造を変更したものである。詳しく述べると、ロータ３４のうち、外周面に複数の永久磁石３５・・・を取付けるための磁石装着部６２Ａの形状は、テーパ状断面（図４参照）ではなく、ほぼ均一な肉厚の環状である。さらに磁石装着部６２Ａは、軸方向の両端における内周の縁から径内方へ延びる、環状の鍔６４，６４を一体に形成したことを特徴とする。

このような構成にしたので、吐出孔６１ａ・・・から吐出された潤滑油Ｌｕを、磁石装着部６２Ａの内周面に均一に当てて、磁石装着部６２Ａをほぼ均一に冷却することができる。さらには、磁石装着部６２Ａの内周面における最下部は、両端の鍔６４，６４によって油溜め部６５が形成される。この油溜め部６５には、若干の潤滑油Ｌｕが溜まる。溜まった潤滑油Ｌｕによっても、磁石装着部６２Ａを冷却することができる。従って、ロータ３４をより均一に冷却することができる。
磁石装着部６２Ａの内周面を冷却した後の潤滑油Ｌｕは、鍔６４，６４を越えてモータ収納室４２内に飛散し、インホイールモータ３０の各部材を冷却することができる。

本発明の車両用ホイール駆動装置２０は、ホイール１０におけるリム１１の内側に、動力源としてのインホイールモータ３０を配置することによって、動力源からホイール１０への動力伝達系統を簡略化することができるので、電気自動車に好適である。

本発明に係る車両用ホイール駆動装置を備えたホイールの断面図である。 図１の２矢視図である。 本発明に係る車両用ホイール駆動装置の断面図である。 本発明に係るモータ軸を取付けたロータの断面図である。 本発明に係るモータハウジングからリッドを外した状態で、側方から見たモータ収納室の要部側面図である。 本発明に係るギヤ収納室とモータ軸との関係を示す構成図である。 本発明に係る潤滑構造の作用図である。 本発明に係る車両用ホイール駆動装置の変形例図である。 従来の車両用ホイール駆動装置の概要図である。

符号の説明

１０…ホイール、１１…リム、１４…ハブ、２０…車両用ホイール駆動装置、３０…インホイールモータ、３１…モータハウジング、３２…ステータ、３４…ロータ、３６…モータ軸、３６ａ…油流通孔、３６ｂ…モータ軸の先端面、３６ｃ…開口部、４１ｂ…戻り油路、４２…モータ収納室、４３…ギヤ収納室、４３ａ…ギヤ収納室の内壁面、４３ｂ…油ガイド部（油ガイド凹部）、５０…ギヤ機構、５１…ピニオン、５２…大ギヤ、９１…油仕切り板、Ｃｒ…隙間、Ｌｕ…潤滑油、Ｍｃ…モータ軸の回転中心、Ｗｃ…ホイールの回転中心（ハブの回転中心）。

Claims (4)

1. 環状のステータ、このステータの内部に回転可能に配置したロータ及びこのロータに設けたモータ軸からなるインホイールモータと、このインホイールモータの動力をホイールに伝達するギヤ機構とを、前記ホイールのリム内に組込んだ車両用ホイール駆動装置であって、前記ホイールの回転中心に対し前記モータ軸の回転中心が偏心している車両用ホイール駆動装置において、
   前記車両用ホイール駆動装置は、前記ステータ及び前記ロータを収納するモータ収納室と、このモータ収納室から独立した室であって前記ギヤ機構を収納するとともに潤滑油を溜めるギヤ収納室とを備え、
   前記モータ軸は、前記モータ収納室から前記ギヤ収納室の中へ突出するとともに、このギヤ収納室から前記モータ収納室の中へ連通する油流通孔を有し、
   前記ギヤ収納室は、前記ギヤ機構のギヤによって前記油流通孔の近傍まで掻き上げられて飛散した潤滑油を油流通孔に案内する、油ガイド部を備えたことを特徴とする車両用ホイール駆動装置。
2. 前記モータ軸は、前記ギヤ収納室の中へ突出する先端面が若干の隙間を有してギヤ収納室の内壁面に対向し、
   前記油流通孔は、前記モータ軸の先端面に開口する開口部を有し、
   前記油ガイド部は、前記内壁面のうち前記モータ軸の先端面が対向する部分で、前記開口部に臨むように形成された凹部であって、前記ギヤによって掻き上げられて飛散した潤滑油を集めて前記開口部に案内する油ガイド凹部からなることを特徴とした請求項１記載の車両用ホイール駆動装置。
3. 前記モータ収納室は、モータ収納室に入った潤滑油が前記ギヤ収納室に戻る、戻り油路を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用ホイール駆動装置。
4. 前記モータ収納室は、前記ロータの最下面の高さ近くに略水平な油仕切り板を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の車両用ホイール駆動装置。

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