WO2015064407A1 - インホイールモータおよびインホイールモータ駆動装置 - Google Patents

インホイールモータおよびインホイールモータ駆動装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an in-wheel motor used for a drive wheel of an electric vehicle, a hybrid electric vehicle or the like, and an in-wheel motor drive device in which the in-wheel motor is incorporated.
  • the in-wheel motor is disposed together with the power transmission mechanism or the like in a limited unsprung space below the suspension device, it is desirable that the axial dimension be as short as possible.
  • An in-hole motor is often configured as an in-hole motor drive device in combination with a reduction gear or the like, and in that case, it is required to further reduce the axial dimension.
  • Patent Document 1 discloses a housing made of an aluminum alloy with an integrated structure on the speed reducer side and the in-wheel motor side. A structure in which a wheel hub bearing is fixed to an outboard side end face member has been proposed.
  • Patent Document 2 discloses a structure for shortening the axial length of the entire motor by disposing a rotation sensor on the radially outer diameter side of the rotor support bearing in relation to a motor support structure in a hybrid electric vehicle or the like. Proposed.
  • the axial dimension is shortened by improving the housing, and there is no description about the rotation sensor.
  • a rotation sensor that detects the rotation of the rotor is provided in the motor housing.
  • the rotation sensor 30 is disposed at the end of the motor housing 8 opposite to the speed reducer 2. This is an obstacle to shortening the dimensions. That is, the rotation sensor 30 is disposed on the opposite side of the motor rotor 10 from the reduction gear in the axial direction, and the bearing 11 that supports the rotation shaft 6 of the electric motor 1 on the opposite side of the rotation sensor 30 in the axial direction. Therefore, at least the radial center 8A of the motor housing 8, which is the installation location of the bearing 11, has to be projected outward in the axial direction.
  • Patent Document 2 since the rotation sensor is disposed on the radially outer diameter side of the rotor support bearing, the axial length can be shortened, but there is a concern that the radial dimension becomes large. Since an in-wheel motor is arrange
  • An in-wheel motor of the present invention includes a motor housing, a motor stator fixed to the motor housing and having a core and a coil, a rotating shaft rotatably supported on the motor housing via a plurality of bearings, and a permanent magnet And a motor rotor that is attached to the rotating shaft so as to rotate integrally with the motor stator and is rotatable with respect to the motor stator, and a rotation sensor that detects the number of rotations of the motor rotor.
  • the rotating shaft includes a shaft portion rotatably supported by the plurality of bearings, a flange portion that extends from the outer periphery of the shaft portion to the outer diameter side, and extends from the outer diameter end of the flange portion in parallel with the shaft portion. And a cylindrical portion on which the motor rotor is fitted.
  • the rotation sensor is disposed at an axial position between the plurality of bearings and on an inner diameter side of the cylindrical portion of the rotation shaft.
  • the rotation sensor by arranging the rotation sensor on the inner diameter side of the cylindrical portion of the rotation shaft, the rotation sensor, and the bearing on the side where the rotation sensor among the plurality of bearings supporting the rotation shaft is installed, It is possible to arrange them close to the axial center. Thereby, the axial direction dimension of an in-wheel motor can be shortened. Further, since the rotation sensor is arranged on the inner diameter side of the cylindrical portion of the rotation shaft, the rotation sensor can be made smaller and the cost can be reduced. Furthermore, since the rotation sensor is arranged between the plurality of bearings, the radial dimension of the in-wheel motor can be suppressed by arranging the bearing and the rotation sensor so as not to overlap in the radial direction.
  • the rotation sensor is arranged with respect to the motor stator and the motor rotor. It becomes a state hidden behind. Therefore, the influence of the magnetic field from the core of the motor stator and the magnet of the motor rotor can be reduced.
  • the rotation sensor may be a winding type having a stator portion provided on the motor housing and a rotor portion provided on the rotating shaft.
  • the rotor portion of the rotation sensor is provided on the rotation shaft supported by the plurality of bearings, vibration is hardly generated in the rotor portion, and the detection accuracy is stabilized.
  • a winding type rotation sensor is used, it is less susceptible to noise and can be used under adverse conditions such as high humidity, low temperature, and vibration.
  • stator part and the rotor part may be arranged side by side in the radial direction of the rotating shaft.
  • the length of the rotation sensor in the rotation axis direction can be shortened, and the rotation sensor can be installed in the motor housing in a compact manner. If the stator part and the rotor part are arranged as described above, a relatively wide sensor arrangement space is formed between the shaft part of the rotating shaft and the cylindrical part, and therefore it is possible to install a rotation sensor in this sensor arrangement space. .
  • the rotation sensor may be a resolver.
  • the resolver is not easily affected by noise, and can be used even under adverse conditions such as high humidity, low temperature, and vibration, and has a high resolution, and therefore is suitable for an in-wheel motor of a vehicle.
  • the in-wheel motor drive device of the present invention includes the in-wheel motor, a wheel bearing that supports the wheel, and a speed reducer that decelerates and transmits the rotation of the in-wheel motor to the wheel bearing.
  • this in-wheel motor drive device can also reduce the axial dimension at a low cost without increasing the radial dimension.
  • the in-wheel motor driving apparatus including the in-wheel motor and the reduction gear as described above further includes a lubricating oil supply mechanism that supplies lubricating oil used for both the lubrication of the reduction gear and the cooling of the in-wheel motor. It may be. This simplifies the lubrication and cooling mechanism.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1A. It is sectional drawing of the in-wheel motor drive device provided with the conventional in-wheel motor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an in-wheel motor drive device including an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
  • This in-wheel motor drive device includes an electric motor 1 that is an in-wheel motor that drives a wheel, a speed reducer 2 that decelerates the rotation of the electric motor 1, and an output member 4 that is coaxial with the input shaft 3 of the speed reducer 2.
  • the wheel bearing 5 is rotated and the lubricating oil supply mechanism 7 is provided.
  • the speed reducer 2 is interposed between the wheel bearing 5 and the electric motor 1, and the wheel hub, which is a driving wheel supported by the wheel bearing 5, and the rotating shaft 6 of the electric motor 1 are connected on the same axis. It is.
  • the electric motor 1 has a motor stator 9 and a motor rotor 10 housed in a motor housing 8, respectively.
  • the motor stator 9 is obtained by winding a coil 9 b around a stator core 9 a, and is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the motor housing 8.
  • the motor rotor 10 is a rotor core 10 a in which a permanent magnet 10 b is incorporated in a V shape, is attached to the rotating shaft 6, and can rotate with respect to the motor stator 9.
  • a radial gap is provided between the motor stator 9 and the motor rotor 10. That is, the electric motor 1 is a radial gap type IPM motor (so-called embedded magnet type synchronous motor).
  • the motor housing 8 is provided with bearings 11 and 12 spaced apart in the axial direction, and the rotating shaft 6 is rotatably supported by these bearings 11 and 12.
  • the rotating shaft 6 transmits the driving force of the electric motor 1 to the speed reducer 2.
  • the rotating shaft 6 includes a shaft portion 6a that is rotatably supported by the plurality of bearings 11 and 12, and the shaft portion 6a has two axial directions.
  • the flange portion 6b extends from the outer periphery of the vicinity of the middle portion of the two bearings to the outer diameter side, and the cylindrical portion 6c extends from the outer diameter end of the flange portion 6b to both sides in the axial direction in parallel with the shaft portion 6a.
  • the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6c is a cylindrical surface having the same diameter over the entire axial direction, and the motor rotor 10 is fitted to the outer peripheral surface.
  • the motor rotor 10 is attached by a bolt 13 to a collar-like portion 6d formed at the end opposite to the reduction gear of the cylindrical portion 6c (on the side opposite to the reduction gear), and to the reduction gear side end of the cylindrical portion 6c.
  • the rotor fixing member 14 is sandwiched in the axial direction and fixed to the rotating shaft 6.
  • the anti-reduction gear side part 6ca with respect to the flange part 6b is thinner in the radial direction than the reduction gear side part 6cb, that is, has a larger inner diameter.
  • a space on the inner diameter side of the anti-reduction gear side portion 6ca, that is, a space between the shaft portion 6a and the anti-reduction gear side portion 6ca is a sensor arrangement space 15.
  • a rotation sensor 30 for detecting the rotation speed of the motor rotor 10 is provided.
  • the rotation sensor 30 is a winding type sensor having an outer diameter side stator portion 31 provided in the cylindrical portion 8 a of the motor housing 8 and an inner diameter side rotor portion 32 provided in the rotation shaft 6.
  • the stator part 31 and the rotor part 32 are arranged side by side in the radial direction of the rotating shaft 6.
  • the rotation sensor 30 is a resolver
  • the stator portion 31 is composed of a core 31a and a coil 31b
  • the rotor portion 32 is composed of an iron core or a coil.
  • the rotation sensor 30 may have a configuration in which a magnetic encoder or pulsar ring is used for the rotor portion 32.
  • the stator portion 31 may be a semiconductor magnetic sensor.
  • the cylindrical portion 8 a of the motor housing 8 protrudes from the side wall surface of the anti-reduction gear in the motor housing 8 toward the reduction gear, and the tip thereof reaches the sensor arrangement space 15. Then, the stator portion 31 is fitted to the inner periphery of the tip portion, and is fixed with a bolt 34 to the step surface 33 of the cylindrical portion 8a which is a surface parallel to the radial direction having a step at the end edge, and the tip surface of the cylindrical portion 8a. The stator portion 31 is sandwiched and fixed in the axial direction by the fixed member 35 thus formed.
  • the rotor portion 32 is sandwiched in the axial direction by a step surface 36 of the shaft portion 6a which is a surface parallel to the radial direction having a step at the end edge and a nut 37 screwed to the outer periphery of the shaft portion 6a. It is fixed.
  • the bearing 11 is provided between the cylindrical portion 8a and the shaft portion 6a at a position closer to the counter reducer than the stator portion 31 and the rotor portion 32. Therefore, the rotation sensor 30 is disposed between the bearings 11 and 12 in the axial direction and on the inner diameter side of the cylindrical portion 6 c of the rotation shaft 6.
  • the speed reducer 2 is a cycloid speed reducer in the example of FIG. 1A. Since the cycloid reducer has a known configuration, a description thereof is omitted.
  • the speed reducer 2 is not particularly limited, and may be various types of speed reducers other than the illustrated example.
  • the speed reducer 2 is arranged coaxially with the electric motor 1 and the wheel bearing 5.
  • the input shaft 3 of the speed reducer 2 has one axial end extending into the rotating shaft 6 and is splined to the rotating shaft 6.
  • the input shaft 3 is supported by a bearing 17 provided on the output member 4 serving as an output side member of the speed reducer 2 and a bearing 19 provided on a connecting member 18 connected to the output member 4. Therefore, the input shaft 3 and the motor rotating shaft 6 of the speed reducer 2 are supported by the bearings 11, 12, 17, and 19 so as to be rotatable together.
  • a suspension device (not shown) in the vehicle is connected to the reduction gear housing 21 that houses the reduction gear 2.
  • a vehicle body is mounted on the suspension device.
  • the reduction gear housing 21 and the motor housing 8 are fixed to each other.
  • the wheel bearing 5 includes an outer member 26 having a double-row raceway surface formed on the inner periphery, an inner member 27 having a raceway surface facing the respective raceway surfaces on the outer periphery, the outer member 26 and the inner member. And two rows of rolling elements 28 interposed between the raceway surfaces of the side members 27.
  • the inward member 27 also serves as a hub for mounting the drive wheel.
  • the wheel bearing 5 is a double-row angular ball bearing, and the rolling elements 28 are made of balls and are held by a cage for each row.
  • the outer member 26 serves as a stationary side raceway, and has a flange 26 a attached to the reduction gear housing 21.
  • the inner member 27 is spline fitted to the output member 4.
  • the lubricating oil supply mechanism 7 is a mechanism that supplies lubricating oil used for both the lubrication of the speed reducer 2 and the cooling of the electric motor 1.
  • the lubricating oil supply mechanism 7 sucks up the lubricating oil in the lubricating oil reservoir 41 in the speed reducer housing 21 by the pump 40, and passes through the lubricating oil passage 42 formed in the motor housing 8, so that the inside of the rotary shaft 6
  • the lubricating oil is circulated through the rotation shaft oil passage 43 and the reduction gear oil passage 44 formed in the input shaft 3 and the surrounding reduction gear 2.
  • the rotation sensor 30 is disposed on the inner diameter side of the cylindrical portion 6 c of the rotation shaft 6, the rotation sensor 30 and the rotation sensor 30 among the plurality of bearings 11 and 12 that support the rotation shaft 6 are arranged. It is possible to place the bearing 11, which is the side on which is installed, close to the axial center side. Thereby, the axial direction dimension of the electric motor 1 which is an in-wheel motor can be shortened. Further, since the rotation sensor 30 is arranged on the inner diameter side of the cylindrical portion 6c of the rotation shaft 6, the rotation sensor 30 can be made smaller and the cost can be reduced. Further, since the rotation sensor 30 is disposed between the plurality of bearings 11 and 12, the radial dimension of the electric motor 1 can be suppressed by arranging the bearing 11 and the rotation sensor 30 so as not to overlap in the radial direction.
  • the motor rotor 10 is fitted to the outer periphery of the cylindrical portion 6 c of the rotating shaft 6, and the rotation sensor 30 is disposed on the inner diameter side of the cylindrical portion 6 c of the rotating shaft 6.
  • the rotation sensor 30 is hidden behind the cylindrical portion 6c. Therefore, the influence of the magnetic field from the core 9a of the motor stator 9 and the magnet 10b of the motor rotor 10 can be reduced.
  • the rotation sensor 30 has a winding-type stator portion 31 provided on the motor housing 8 and a rotor portion 32 provided on the rotating shaft 6.
  • the rotor portion 32 of the rotation sensor 30 is provided on the shaft portion 6a of the rotating shaft 6 supported by the plurality of bearings 11 and 12, the rotor portion 32 is unlikely to vibrate and the detection accuracy is stable. To do.
  • the winding type rotation sensor 30 since the winding type rotation sensor 30 is used, there is an advantage that it can be used even under adverse conditions such as high humidity, low temperature, vibration, and the like, being hardly influenced by noise.
  • the length of the rotation sensor 30 in the rotation axis direction can be shortened.
  • the rotation sensor 30 can be installed in the motor housing 8 in a compact manner. With the arrangement of the stator portion 31 and the rotor portion 32, the diameter of the rotation sensor 30 increases, but it is formed between the shaft portion 6a and the cylindrical portion 6c of the rotating shaft 6 as shown in the example of the figure. It is possible to arrange the rotation sensor 30 in a relatively wide sensor arrangement space 25.
  • a resolver is used as the rotation sensor 30.
  • the resolver is not easily affected by noise, and can be used even under adverse conditions such as high humidity, low temperature, and vibration, and has a high resolution, and thus is suitable for an in-wheel motor of a vehicle.
  • this in-wheel motor drive device can also shorten the axial dimension without increasing the radial dimension.

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Abstract

　半径方向寸法を大きくすることなく、低コストで、軸方向寸法を短縮することができるインホイールモータを提供する。インホイールモータである電動モータ１は、モータハウジング８と、モータステータ９と、回転軸６と、モータロータ１０と、回転センサ３０とを備える。回転軸６は、複数の軸受１１，１２により回転自在に支持された軸部６ａと、この軸部６ａの外周から外径側に広がるフランジ部６ｂと、このフランジ部６ｂの外径端から軸部６ａと平行に延び、外周にモータロータ１０が嵌合する筒状部６ｃとを有する。回転センサ３０は、軸方向位置が複数の軸受１１，１２の間で、かつ回転軸６の筒状部６ｃの内径側に配置されている。

Description

インホイールモータおよびインホイールモータ駆動装置 関連出願
　本出願は、２０１３年１０月２９日出願の特願２０１３－２２４３１２の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、電気自動車、ハイブリッド電気自動車等の駆動輪に用いられるインホイールモータ、およびこのインホイールモータが組込まれたインホイールモータ駆動装置に関する。
　インホイールモータは、懸架装置よりも下方となるばね下の限られた空間に動力伝達機構等と共に配置されるため、軸方向寸法がなるべく短いことが望ましい。また、インホールモータは、減速機等と組み合わせてインホールモータ駆動装置として構成されることが多く、その場合、より一層軸方向寸法を短くすることが求められる。
　インホイールモータと減速機を組み合わせたインホイールモータ駆動装置の軸方向寸法を短縮する手段として、特許文献１に、アルミ合金製のハウジングについて、減速機側とインホイールモータ側とを一体構造とし、アウトボード側端面部材に車輪ハブ軸受を固定する構造が提案されている。
　また、特許文献２には、ハイブリット電気自動車等におけるモータ支持構造に関して、回転センサをロータ支持用軸受の半径方向外径側に配設することで、モータ全体の軸方向長さを短縮する構造が提案されている。
特開２０１２－１４８７２５号公報 特開２０００－２２４８１３号公報
　特許文献１は、ハウジングの改良により軸方向寸法を短縮するものであり、回転センサについての記述はない。しかし、実際のインホイールモータでは、ロータの回転を検出する回転センサがモータハウジング内に設けられている。例えば図３に示す電動モータ１からなるインホイールモータにより説明すると、モータハウジング８内における減速機２と反対側の端部に回転センサ３０が配置されるようになり、この回転センサ３０が軸方向寸法を短縮させる上で障害となる。すなわち、モータロータ１０の軸方向における減速機とは反対側に回転センサ３０が配置され、さらに回転センサ３０の軸方向における減速機とは反対側に、電動モータ１の回転軸６を支持する軸受１１が配置されるため、少なくとも軸受１１の設置箇所となる、モータハウジング８の半径方向中心部８Ａについては、軸方向外側に張り出させる必要があった。
　特許文献２は、回転センサをロータ支持用軸受の半径方向外径側に配設するため、軸方向長さを短縮することは可能であるが、半径方向寸法が大きくなってしまう懸念がある。インホイールモータは、車輪の内径部に配置されるため、半径方向寸法が大きくなることも避けなければならない。また、特許文献２は、センサ自体の大型化を招き高コストになる。さらには、自動車のモーメント荷重・振動等で、センサとの間に存在するギャップが変化することになり、検出精度が安定しないということも生じてくる。そのため、特許文献２の技術は、インホイールモータには適用し難い。
　この発明の目的は、モータハウジング内に回転センサが設置されたものにおいて、半径方向寸法を大きくすることなく、低コストで、軸方向寸法を短縮することができるインホイールモータおよびインホイールモータ駆動装置を提供することである。
　この発明の他の目的は、検出精度が安定したインホイールモータおよびインホイールモータ駆動装置とすることである。
　この発明のインホイールモータは、モータハウジングと、このモータハウジングに固定され、コアおよびコイルを有するモータステータと、複数の軸受を介して前記モータハウジングに回転自在に支持された回転軸と、永久磁石を有し前記回転軸に一体回転するように取り付けられて、前記モータステータに対して回転可能なモータロータと、このモータロータの回転数を検出する回転センサとを備える。前記回転軸は、前記複数の軸受により回転自在に支持された軸部と、この軸部の外周から外径側に広がるフランジ部と、このフランジ部の外径端から前記軸部と平行に延び、外周に前記モータロータが嵌合する筒状部とを有する。前記回転センサは、軸方向位置が前記複数の軸受の間で、かつ前記回転軸の前記筒状部の内径側に配置される。
　この構成によると、回転センサを回転軸の筒状部の内径側に配置したことにより、この回転センサ、および回転軸を支持する複数の軸受のうちの回転センサが設置される側の軸受を、軸方向中心側に寄せて配置することが可能となる。それにより、インホイールモータの軸方向寸法を短縮することができる。また、回転センサを回転軸の筒状部の内径側に配置したことにより、回転センサを小さくできて、低コスト化できる。さらに、回転センサを複数の軸受の間に配置したため、軸受と回転センサが半径方向に重ならないように配置して、インホイールモータの半径方向寸法を抑えることができる。
　加えて、回転軸の筒状部の外周にモータロータが嵌合し、回転センサが回転軸の筒状部の内径側に配置されるため、モータステータやモータロータに対して、回転センサが筒状部の陰に隠れた状態となる。そのため、モータステータのコアやモータロータの磁石からの磁場の影響を低減することができる。
　この発明において、前記回転センサは、前記モータハウジングに設けられたステータ部と、前記回転軸に設けられたロータ部とを有する、巻線型の形態であっても良い。この構成の場合、複数の軸受により支持された回転軸に回転センサのロータ部が設けられているため、ロータ部に振動が生じ難く、検出精度が安定する。また、巻線型の回転センサを使用するため、ノイズに左右され難く、高湿、低温、振動等の悪条件下でも使用できる。
　また、前記ステータ部およびロータ部が、互いに前記回転軸の半径方向に並んで配置されていても良い。この場合、回転センサの回転軸方向の長さを短くすることができ、回転センサをモータハウジング内にコンパクトに設置することができる。ステータ部およびロータ部を上記配置とすると、回転軸の軸部と筒状部との間に比較的広いセンサ配置空間が形成されるため、このセンサ配置空間に回転センサ設置することが可能である。
　例えば、前記回転センサはレゾルバとするのが良い。レゾルバは、ノイズに左右され難く、高湿、低温、振動等の悪条件下でも使用であるうえ、分解能が高いため、車両のインホイールモータ用として適する。
　この発明のインホイールモータ駆動装置は、前記インホイールモータと、前記車輪を支持する車輪用軸受と、前記インホイールモータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機とを備える。この発明の前記いずれかの構成のインホイールモータを用いることで、このインホイールモータ駆動装置も、半径方向寸法を大きくすることなく、低コストで、軸方向寸法を短縮することができる。
　また、上記のインホイールモータと減速機等を備えたインホイールモータ駆動装置において、前記減速機の潤滑および前記インホイールモータの冷却の両方に用いられる潤滑油を供給する潤滑油供給機構をさらに備えていてもよい。これにより、潤滑および冷却の機構が簡略化される。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の一実施形態に係るインホイールモータを備えたインホイールモータ駆動装置の断面図である。 図１ＡのＩＢ部拡大図である。 図１Ａの一部省略したII－II線断面図である。 従来のインホイールモータを備えたインホイールモータ駆動装置の断面図である。
　この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１は、この発明の一実施形態に係るインホイールモータを備えたインホイールモータ駆動装置の断面図である。このインホイールモータ駆動装置は、車輪を駆動するインホイールモータである電動モータ１と、この電動モータ１の回転を減速する減速機２と、この減速機２の入力軸３と同軸の出力部材４によって回転させられる車輪用軸受５と、潤滑油供給機構７とを有する。車輪用軸受５と電動モータ１との間に減速機２を介在させ、車輪用軸受５で支持される駆動輪である車輪のハブと、電動モータ１の回転軸６とを同軸心上で連結してある。
　電動モータ１は、それぞれモータハウジング８内に収容されたモータステータ９およびモータロータ１０を有する。図２に示すように、モータステータ９は、ステータコア９ａにコイル９ｂが巻かれたもので、モータハウジング８の内周面に嵌合して固定されている。また、モータロータ１０は、ロータコア１０ａに永久磁石１０ｂをＶ字状に組み込んだもので、回転軸６に取り付けられ、モータステータ９に対して回転可能である。これらモータステータ９とモータロータ１０との間には、ラジアルギャップが設けられている。すなわち、この電動モータ１は、ラジアルギャップ型のＩＰＭモータ（いわゆる埋込み磁石型同期モータ）である。
　図１において、モータハウジング８には、軸方向に離隔して軸受１１，１２が設けられ、これら軸受１１，１２に前記回転軸６が回転自在に支持されている。回転軸６は、電動モータ１の駆動力を減速機２に伝達するものである。
　図１ＡのＩＢ部の拡大図である図１Ｂに示すように、回転軸６は、前記複数の軸受１１，１２により回転自在に支持された軸部６ａと、この軸部６ａにおいて軸方向で２つの軸受の中間付近部の外周から外径側に広がるフランジ部６ｂと、このフランジ部６ｂの外径端から前記軸部６ａと平行に軸方向両側へ延びる筒状部６ｃとを有する。
　筒状部６ｃの外周面は軸方向全域に亘って同径の円筒面とされ、この外周面にモータロータ１０が嵌合している。詳しくは、モータロータ１０は、筒状部６ｃの減速機とは反対側（反減速機側）端に形成されたつば状部６ｄと、筒状部６ｃの減速機側端にボルト１３で取り付けられたロータ固定部材１４とで軸方向に挟み付けて、回転軸６に固定される。
　筒状部６ｃにおいて、フランジ部６ｂに対する反減速機側部分６ｃａは、減速機側部分６ｃｂよりも径方向の肉厚が薄く、すなわち内径が大きく形成されている。この反減速機側部分６ｃａの内径側の空間、すなわち軸部６ａと反減速機側部分６ｃａとの間の空間はセンサ配置空間１５となっている。
　前記センサ配置空間１５には、モータロータ１０の回転数を検出する回転センサ３０が設けられている。回転センサ３０は、モータハウジング８の円筒部８ａに設けられた外径側のステータ部３１と、回転軸６に設けられた内径側のロータ部３２とを有する巻線型のセンサである。このように、ステータ部３１およびロータ部３２は、互いに回転軸６の半径方向に並んで配置されている。図１Ｂの例では、回転センサ３０はレゾルバであり、ステータ部３１はコア３１ａおよびコイル３１ｂからなり、ロータ部３２は鉄心またはコイルからなる。回転センサ３０は、レゾルバの他に、ロータ部３２に磁気エンコーダやパルサリングを用いた形態のものであってもよい。また、ステータ部３１は、半導体の磁気センサであっても良い。
　モータハウジング８の前記円筒部８ａは、モータハウジング８内の反減速機側壁面から減速機側へ突出し、その先端が前記センサ配置空間１５まで達している。そして、その先端部内周にステータ部３１を嵌合させ、端縁に段を有し径方向に平行な面である円筒部８ａの段面３３と、円筒部８ａの先端面にボルト３４で固定された固定部材３５とにより、ステータ部３１を軸方向に挟み付けて固定している。また、端縁に段を有し径方向に平行な面である軸部６ａの段面３６と、軸部６ａの外周に螺着したナット３７とにより、ロータ部３２を軸方向に挟み付けて固定している。前記軸受１１は、これらステータ部３１およびロータ部３２よりも反減速機側の位置で、円筒部８ａおよび軸部６ａ間に設けられている。よって、回転センサ３０は、軸方向位置が軸受１１，１２の間で、かつ回転軸６の筒状部６ｃの内径側に配置されている。
　減速機２は、図１Ａの例ではサイクロイド減速機である。サイクロイド減速機は公知の構成であるので、説明を省略する。減速機２は特に限定されるものではなく、図示の例以外の種々の形態の減速機であっても良い。減速機２は、電動モータ１および車輪用軸受５と同軸上に配置されている。
　減速機２の入力軸３は、軸方向一端が回転軸６内に延びて、回転軸６とスプライン嵌合されている。また、入力軸３は、減速機２の出力側の部材となる前記出力部材４に設けられた軸受１７、および出力部材４に連結された連結部材１８に設けられた軸受１９によって支持される。したがって、減速機２の入力軸３およびモータ回転軸６は、軸受１１，１２，１７，１９により一体に回転自在に支持される。
　減速機２を収納する減速機ハウジング２１には、車両における図示外の懸架装置が連結される。そして、その懸架装置の上に車体が搭載される。減速機ハウジング２１および前記モータハウジング８は、互いに固定されている。
　車輪用軸受５は、内周に複列の軌道面を形成した外方部材２６と、これら各軌道面に対向する軌道面を外周に設けた内方部材２７と、これら外方部材２６および内方部材２７の軌道面間に介在した複列の転動体２８とを有する。内方部材２７は、駆動輪を取付けるハブを兼用する。この車輪用軸受５は、複列のアンギュラ玉軸受とされていて、転動体２８はボールからなり、各列毎に保持器で保持されている。外方部材２６は静止側軌道輪となるものであって、減速機ハウジング２１に取り付けるフランジ２６ａを有する。内方部材２７は、前記出力部材４にスプライン嵌合している。
　潤滑油供給機構７は、減速機２の潤滑および電動モータ１の冷却の両方に用いられる潤滑油を供給する機構である。この潤滑油供給機構７は、ポンプ４０により減速機ハウジング２１内の潤滑油貯留部４１の潤滑油を吸い上げて、モータハウジング８に形成された潤滑油流路４２を経由して、回転軸６内の回転軸油路４３、および入力軸３とその周辺の減速機２内部に形成された減速機油路４４に前記潤滑油を循環させる。
　このインホイールモータの作用効果について説明する。この構造によると、回転センサ３０を回転軸６の筒状部６ｃの内径側に配置したことにより、この回転センサ３０、および回転軸６を支持する複数の軸受１１，１２のうちの回転センサ３０が設置される側である軸受１１を、軸方向中心側に寄せて配置することが可能となった。それにより、インホイールモータである電動モータ１の軸方向寸法を短縮することができる。また、回転センサ３０を回転軸６の筒状部６ｃの内径側に配置したことにより、回転センサ３０を小さくできて、低コスト化できる。さらに、回転センサ３０を複数の軸受１１，１２の間に配置したため、軸受１１と回転センサ３０が半径方向に重ならないように配置して、電動モータ１の半径方向寸法を抑えることができる。
　加えて、回転軸６の筒状部６ｃの外周にモータロータ１０が嵌合し、回転センサ３０が回転軸６の筒状部６ｃの内径側に配置されるため、モータステータ９やモータロータ１０に対して、回転センサ３０が筒状部６ｃの陰に隠れた状態となる。そのため、モータステータ９のコア９ａやモータロータ１０の磁石１０ｂからの磁場の影響を低減することができる。
　この実施形態では、回転センサ３０が、モータハウジング８に設けられた巻線型のステータ部３１と、回転軸６に設けられたロータ部３２とを有する形態とされている。この構成の場合、複数の軸受１１，１２により支持された回転軸６の軸部６ａに回転センサ３０のロータ部３２が設けられているため、ロータ部３２に振動が生じ難く、検出精度が安定する。また、巻線型の回転センサ３０を使用するため、ノイズに左右され難く、高湿、低温、振動等の悪条件下でも使用できるという利点がある。
　また、この実施形態のように、ステータ部３１およびロータ部３２が、互いに回転軸６の半径方向に並んで配置されていると、回転センサ３０の回転軸方向の長さを短くすることができ、回転センサ３０をモータハウジング８内にコンパクトに設置することができる。上記ステータ部３１およびロータ部３２の配置であると、回転センサ３０の直径は大きくなるが、図の例のように、回転軸６の軸部６ａと筒状部６ｃとの間に形成される比較的広いセンサ配置空間２５に回転センサ３０を配置することが可能である。
　さらに、この実施形態では、回転センサ３０としてレゾルバが用いられている。レゾルバは、ノイズに左右され難く、高湿、低温、振動等の悪条件下でも使用であるうえ、分解能が高いため、車両のインホイールモータ用として好適である。
　インホイールモータとして、上記実施形態にかかる前記電動モータ１を用いることで、このインホイールモータ駆動装置も、半径方向寸法を大きくすることなく、軸方向寸法を短縮することができる。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
１…電動モータ（インホールモータ）
２…減速機
５…車輪用軸受
６…回転軸
６ａ…軸部
６ｂ…フランジ部
６ｃ…筒状部
８…モータハウジング
９…モータステータ
９ａ…コア
９ｂ…コイル
１０…モータロータ
１０ｂ…永久磁石
１１，１２…軸受
３０…回転センサ
３１…ステータ部
３２…ロータ部

Claims (6)

  1. 　モータハウジングと、
    　このモータハウジングに固定され、コアおよびコイルを有するモータステータと、
    　複数の軸受を介して前記モータハウジングに回転自在に支持された回転軸であって、前記複数の軸受により回転自在に支持された軸部と、この軸部の外周から外径側に広がるフランジ部と、このフランジ部の外径端から前記軸部と平行に延び、外周に前記モータロータが嵌合する筒状部とを有する前記回転軸と、
    　永久磁石を有し前記回転軸に一体回転するように取り付けられて、前記モータステータに対して回転可能なモータロータと、
    　このモータロータの回転数を検出する回転センサであって、軸方向位置が前記複数の軸受の間であり、かつ前記回転軸の前記筒状部の内径側に配置されている前記回転センサと
    を備えているインホイールモータ。
  2. 　請求項１記載のインホイールモータにおいて、前記回転センサは、前記モータハウジングに設けられたステータ部と、前記回転軸に設けられたロータ部とを有し、巻線型であるインホイールモータ。
  3. 　請求項２記載のインホイールモータにおいて、前記ステータ部およびロータ部が、互いに前記回転軸の半径方向に並んで配置されたインホイールモータ。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のインホイールモータにおいて、前記回転センサはレゾルバであるインホイールモータ。
  5. 　請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のインホイールモータと、前記車輪を支持する車輪用軸受と、前記インホイールモータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機とを備えたインホイールモータ駆動装置。
  6. 　請求項５記載のインホイールモータ駆動装置において、前記減速機の潤滑および前記インホイールモータの冷却の両方に用いられる潤滑油を供給する潤滑油供給機構をさらに備えたインホイールモータ駆動装置。
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