(57)【要約】      （修正有）【課題】静不釣り合いを解消することができる他、動不釣り合いも解消す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】第１偏心部材２５１および第３偏心部材２５ｎが同位相に偏心配置され、これら第１偏心部材２５１と第３偏心部材２５ｎとの間に配置された第２偏心部材２５ｍが、これらと１８０度異なる位相で偏心配置され、重量バランスが最適なものとなり、静不釣り合いを解消することができる他、動不釣り合いも解消することができる。【選択図】図３
2010249208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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回転軸線から偏心してモータ側回転部材に結合した３個の円盤形状の偏心部材と、内周が前記３個の偏心部材の外周にそれぞれ相対回転自在に取り付けられて前記モータ側回転部材の回転に伴って前記回転軸線を中心とする公転運動を行う３個の公転部材と、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て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３個の公転部材は、第１公転部材と、前記第１公転部材の軸線方向一方側に配置された第２公転部材と、前記第２公転部材のさらに軸線方向一方側に配置された第３公転部材とを含み、
前記３個の偏心部材は、前記第１公転部材を相対回転自在に支持するとともに前記回転軸線から軸線直角方向に偏心して配置される第１偏心部材と、前記第２公転部材を相対回転自在に支持するとともに前記第１偏心部材の軸線方向一方側で第１偏心部材と１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第２偏心部材と、前記公転部材に含まれる第３公転部材を相対回転自在に支持するとともに前記第２偏心部材のさらに軸線方向一方側で第２偏心部材と１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第３偏心部材とを含み、
前記第１公転部材および前記第１偏心部材の重量和をＭＳl、前記回転軸線から前記第１公転部材および前記第１偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳlとし、
前記第２公転部材および前記第２偏心部材の重量和をＭＳm、前記回転軸線から前記第２公転部材および前記第２偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳmとし、
前記第３公転部材および前記第３偏心部材の重量和をＭＳn、前記回転軸線から前記第３公転部材および前記第３偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳnとして、
ＭＳlＥＳl＋ＭＳnＥＳn＝ＭＳmＥＳmを満足するとともに、
前記第１公転部材および前記第１偏心部材の重心と、前記第２公転部材および前記第２偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＳlmとし、
前記第２公転部材および前記第２偏心部材の重心と、前記第３公転部材および前記第３偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＳmnとして、
ＭＳlＥＳlＬＳlm＝ＭＳnＥＳnＬＳmnを満足する、インホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
ＭＳl＝ＭＳnおよび２ＭＳl＝ＭＳmを満足する、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
ＥＳl＝ＥＳnを満足する、請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記第１公転部材の重量をＭＡl、前記回転軸線から前記第１公転部材の重心までの偏心距離をＥＡlとし、
前記第２公転部材の重量をＭＡm、前記回転軸線から前記第２公転部材の重心までの偏心距離をＥＡmとし、
前記第３公転部材の重量をＭＡn、前記回転軸線から前記第３公転部材の重心までの偏心距離をＥＡnとして、
ＭＡlＥＡl＋ＭＡnＥＡn＝ＭＡmＥＡmを満足するとともに、
前記第１公転部材の重心と前記第２公転部材の重心との軸線方向距離をＬＡlmとし、
前記第２公転部材の重心と前記第３公転部材の重心との軸線方向距離をＬＡmnとして、
ＭＡlＥＡlＬＡlm＝ＭＡnＥＡnＬＡmnを満足する、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】
ＭＡl＝ＭＡnおよび２ＭＡl＝ＭＡmを満足する、請求項４に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項６】
前記第２公転部材の軸線方向厚みは、前記第１公転部材の軸線方向厚みの２倍である、請求項５に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項７】
ＥＡl＝ＥＡnを満足する、請求項５または６に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項８】
前記第１偏心部材の重量をＭＢl、前記回転軸線から前記第１偏心部材の重心までの偏心距離をＥＢlとし、
前記第２偏心部材の重量をＭＢm、前記回転軸線から前記第２偏心部材の重心までの偏心距離をＥＢmとし、
前記第３偏心部材の重量をＭＢn、前記回転軸線から前記第３偏心部材の重心までの偏心距離をＥＢnとして、
ＭＢlＥＢl＋ＭＢnＥＢn＝ＭＢmＥＢmを満足するとともに、
前記第１偏心部材の重心と前記第２偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＢlmとし、
前記第２偏心部材の重心と前記第３偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＢmnとして、
ＭＢlＥＢlＬＢlm＝ＭＢnＥＢnＬＢmnを満足する、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。
【請求項９】
ＭＢl＝ＭＢnおよび２ＭＢl＝ＭＢmを満足する、請求項８に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記第２偏心部材の軸線方向厚みは、前記第１偏心部材の軸線方向厚みの２倍である、請求項９に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１１】
ＥＢl＝ＥＢnを満足する、請求項９または１０に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記第１偏心部材は前記第１公転部材を玉軸受で回転自在に支持し、前記第２偏心部材は前記第２公転部材をころ軸受で回転自在に支持し、前記第３偏心部材は前記第３公転部材を玉軸受で回転自在に支持する、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】
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の回転を複数の車輪へ駆動伝達する差動装置とを備え、
前記減速部は、前記モータ側回転部材の回転軸線から偏心してモータ側回転部材に結合した３個の円盤形状の偏心部材と、内周が前記３個の偏心部材の外周にそれぞれ相対回転自在に取り付けられて前記モータ側回転部材の回転に伴って前記回転軸線を中心とする公転運動を行う３個の公転部材と、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て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３個の公転部材は、第１公転部材と、前記第１公転部材の軸線方向一方側に配置された第２公転部材と、前記第２公転部材のさらに軸線方向一方側に配置された第３公転部材とを含み、
前記３個の偏心部材は、前記第１公転部材を相対回転自在に支持するとともに前記回転軸線から軸線直角方向に偏心して配置される第１偏心部材と、前記第２公転部材を相対回転自在に支持するとともに前記第１偏心部材の軸線方向一方側で第１偏心部材と１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第２偏心部材と、前記第３公転部材を相対回転自在に支持するとともに前記第２偏心部材のさらに軸線方向一方側で第２偏心部材と１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第３偏心部材とを含み、
前記第１公転部材および前記第１偏心部材の重量和をＭＳl、前記回転軸線から前記第１公転部材および前記第１偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳlとし、
前記第２公転部材および前記第２偏心部材の重量和をＭＳm、前記回転軸線から前記第２公転部材および前記第２偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳmとし、
前記第３公転部材および前記第３偏心部材の重量和をＭＳn、前記回転軸線から前記第３公転部材および前記第３偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳnとして、
ＭＳlＥＳl＋ＭＳnＥＳn＝ＭＳmＥＳmを満足するとともに、
前記第１公転部材および前記第１偏心部材の重心と、前記第２公転部材および前記第２偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＳlmとし、
前記第２公転部材および前記第２偏心部材の重心と、前記第３公転部材および前記第３偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＳmnとして、
ＭＳlＥＳlＬＳlm＝ＭＳnＥＳnＬＳmnを満足する、車両用モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイクロイド減速機構を備えたインホイールモータ駆動装置および車両用モータ駆動装置に関し、特にサイクロイド減速機構の回転要素の配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインホイールモータ駆動装置は、例えば、特開２００６−２５８２８９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。
【０００３】
また、このインホイールモータ駆動装置のサイクロイド減速機構は、回転軸線方向に離隔して配置された２枚の曲線板を有する。これら曲線板は公転部材に相当し、高回転数で公転しながら低回転数で自転することから、バランスを考慮して取り付けることが望ましい。そこで特許文献１に記載された２枚の曲線板は、回転軸線を中心として周方向に１８０度異なる偏心位置に取り付けられて、バランスが釣り合うよう配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５８２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のサイクロイド減速機構にあっては、２枚の曲線板の位相が１８０度異なるよう配置されているため、半径方向の遠心力を釣り合わせることができる。この状態を静釣り合いという。しかし、上記従来のようなインホイールモータ駆動装置にあっては、更に改善すべき点があることを本発明者は見出した。つまり、静不釣り合いは解消されるものの、回転軸線と直交する軸線回りのモーメントが０にならないため動不釣り合いであった。この動不釣り合いはサイクロイド減速機構の振動を増大させ、モータ回転数が上昇するほど、この振動が顕著になる。
【０００６】
本発明は、上述の実情に鑑み、静不釣り合いを解消することができる他、動不釣り合いも解消することができるインホイールモータ駆動装置および車両用モータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、減速部は、モータ側回転部材の回転軸線から偏心してモータ側回転部材に結合した３個の円盤形状の偏心部材と、内周が３個の偏心部材の外周にそれぞれ相対回転自在に取り付けられてモータ側回転部材の回転に伴って回転軸線を中心とする公転運動を行う３個の公転部材と、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て公転部材の自転運動を取り出す内側係合部材とを有することを前提とする。
【０００８】
この前提のもと、３個の公転部材は、第１公転部材と、第１公転部材の軸線方向一方側に配置された第２公転部材と、第２公転部材のさらに軸線方向一方側に配置された第３公転部材とを含む。３個の偏心部材は、第１公転部材を相対回転自在に支持するとともに回転軸線から軸線直角方向に偏心して配置される第１偏心部材と、第２公転部材を相対回転自在に支持するとともに第１偏心部材の軸線方向一方側で第１偏心部材と１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第２偏心部材と、第３公転部材を相対回転自在に支持するとともに第２偏心部材のさらに軸線方向一方側で第２偏心部材と１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第３偏心部材とを含む。
【０００９】
そして、第１公転部材および第１偏心部材の重量和をＭＳl、回転軸線から第１公転部材および第１偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳlとし、第２公転部材および第２偏心部材の重量和をＭＳm、回転軸線から第２公転部材および第２偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳmとし、第３公転部材および第３偏心部材の重量和をＭＳn、回転軸線から第３公転部材および第３偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳnとして、
ＭＳlＥＳl＋ＭＳnＥＳn＝ＭＳmＥＳmを満足する。
【００１０】
さらに、公転部材と偏心部材の重心が一致するように各々の公転部材と偏心部材を設置し、第１公転部材および第１偏心部材の重心と、第２公転部材および第２偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＳlmとし、第２公転部材および第２偏心部材の重心と、第３公転部材および第３偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＳmnとして、
ＭＳlＥＳlＬＳlm＝ＭＳnＥＳnＬＳmnを満足する。
【００１１】
かかる本発明によれば、第１偏心部材および第３偏心部材が同位相に偏心配置され、これら第１偏心部材と第３偏心部材との間に配置された第２偏心部材が、これらと１８０度異なる位相で偏心配置され、重量バランスが最適なものとなる。したがって、静不釣り合いを解消することができる他、動不釣り合いも解消することができる。
【００１２】
なお、ここでいう重量和とは、各公転部材と各偏心部材との間に転がり軸受が設けられる場合において、転がり軸受の構成部品、例えば内外輪、転動体、保持器、を含むと理解されたい。かかる転がり軸受も、各公転部材または各偏心部材の構成部品であるためである。
【００１３】
ここで好ましくは、ＭＳl＝ＭＳnおよび２ＭＳl＝ＭＳmを満足する。かかる実施形態によれば、ＥＳl＋ＥＳn＝２ＥＳmを実現するとともに、ＥＳlＬＳlm＝ＥＳnＬＳmnを実現することが可能となり、同一の部品を、第１公転部材および第１偏心部材と、第３公転部材および第３偏心部材に使用することができる。したがって、製作コスト上有利なインホイールモータ駆動装置を提供することができる。
【００１４】
より好ましくは、ＥＳl＝ＥＳnを満足する。かかる実施形態によれば、公転部材および偏心部材の偏心距離を、ＥＳl＝ＥＳm＝ＥＳnとすることが可能になり、減速部の軸線直角方向寸法を均一にすることができる。
【００１５】
本発明は、各公転部材および各偏心部材の重量和が第１〜第３のそれぞれにおいて上述した式を満足するとともに、各公転部材および各偏心部材の重心が第１〜第３のそれぞれにおいて上述した式を満足することによって成立するものであり、第１〜第３偏心部材自身の重量と、偏心距離と、軸線方向距離については限定限定されない。
【００１６】
このように、本発明は１実施例に限定されないが、第１〜第３公転部材自身も、上述した式と同様に構成されてもよい。すなわち、第１公転部材の重量をＭＡl、回転軸線から第１公転部材の重心までの偏心距離をＥＡlとし、第２公転部材の重量をＭＡm、回転軸線から第２公転部材の重心までの偏心距離をＥＡmとし、第３公転部材の重量をＭＡn、回転軸線から第３公転部材の重心までの偏心距離をＥＡnとして、
ＭＡlＥＡl＋ＭＡnＥＡn＝ＭＡmＥＡmを満足する。
【００１７】
さらに、第１公転部材の重心と第２公転部材の重心との軸線方向距離をＬＡlmとし、第２公転部材の重心と第３公転部材の重心との軸線方向距離をＬＡmnとして、
ＭＡlＥＡlＬＡlm＝ＭＡnＥＡnＬＡmnを満足する。
【００１８】
かかる実施形態によれば、静釣り合いおよび動釣り合いを好適に実現することができる。
【００１９】
ここで好ましくは、ＭＡl＝ＭＡnおよび２ＭＡl＝ＭＡmを満足する。かかる実施形態によれば、ＥＡl＋ＥＡn＝２ＥＡmを実現するとともに、ＥＡlＬＡlm＝ＥＡnＬＡmnを実現することが可能となり、同一の部品を、第１公転部材と、第３公転部材に使用することができる。したがって、製作コスト上有利なインホイールモータ駆動装置を提供することができる。
【００２０】
より好ましくは、第２公転部材の軸線方向厚みは、第１公転部材の軸線方向厚みの２倍である。かかる実施形態によれば、外径および内径が等しい第１公転部材、第２公転部材、および第３公転部材を共通する材料で形成することが可能となり、製作工程上およびコスト上有利となる。
【００２１】
好ましくは、ＥＡl＝ＥＡnを満足する。かかる実施形態によれば、公転部材の偏心距離を、ＥＡl＝ＥＡm＝ＥＡnとすることが可能になり、減速部の軸線直角方向寸法を均一にすることができる。
【００２２】
本発明において、公転部材を回転自在に支持する偏心部材自身は特に限定されないが、第１〜第３偏心部材自身も上述した式と同様に構成されてもよい。すなわち、第１偏心部材の重量をＭＢl、回転軸線から第１偏心部材の重心までの偏心距離をＥＢlとし、第２偏心部材の重量をＭＢm、回転軸線から第２偏心部材の重心までの偏心距離をＥＢmとし、第３偏心部材の重量をＭＢn、回転軸線から第３偏心部材の重心までの偏心距離をＥＢnとして、
ＭＢlＥＢl＋ＭＢnＥＢn＝ＭＢmＥＢmを満足する。
【００２３】
さらに、第１偏心部材の重心と第２偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＢlmとし、第２偏心部材の重心と第３偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＢmnとして、
ＭＢlＥＢlＬＢlm＝ＭＢnＥＢnＬＢmnを満足する。
【００２４】
かかる実施形態によれば、静釣り合いおよび動釣り合いを好適に実現することができる。
【００２５】
ここで好ましくは、ＭＢl＝ＭＢnおよび２ＭＢl＝ＭＢmを満足する。かかる実施形態によれば、ＥＢl＋ＥＢn＝２ＥＢmを実現するとともに、ＥＢlＬＢlm＝ＥＢnＬＢmnを実現することが可能となり、同一の部品を、第１偏心部材と、第３偏心部材に使用することができる。したがって、製作コスト上有利なインホイールモータ駆動装置を提供することができる。
【００２６】
より好ましくは、第２偏心部材の軸線方向厚みは、第１偏心部材の軸線方向厚みの２倍である。かかる実施形態によれば、外径および内径が等しい第１偏心部材、第２偏心部材、および第３偏心部材を共通する材料で形成することが可能となり、製作工程上およびコスト上有利となる。
【００２７】
好ましくは、ＥＢl＝ＥＢnを満足する。かかる実施形態によれば、偏心部材の偏心距離を、ＥＢl＝ＥＢm＝ＥＢnとすることが可能になり、減速部の軸線直角方向寸法を均一にすることができる。
【００２８】
好ましくは、第１偏心部材は第１公転部材を玉軸受で回転自在に支持し、第２偏心部材は第２公転部材をころ軸受で回転自在に支持し、第３偏心部材は第３公転部材を玉軸受で回転自在に支持する。かかる実施形態によれば、荷重容量が小さな玉軸受で第１公転部材および第３公転部材を回転自在に支持するとともに荷重容量が大きなころ軸受で第２公転部材を回転自在に支持することから、３個の公転部材のうち軸受荷重が最も大きな第２公転部材を好適に支持することが可能になり、減速部の耐久性が向上する。
【００２９】
また本発明による車両用モータ駆動装置は、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、車輪側回転部材の回転を複数の車輪へ駆動伝達する差動装置とを備え、減速部は、モータ側回転部材の回転軸線から偏心してモータ側回転部材に結合した３個の円盤形状の偏心部材と、内周が３個の偏心部材の外周にそれぞれ相対回転自在に取り付けられてモータ側回転部材の回転に伴って回転軸線を中心とする公転運動を行う３個の公転部材と、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て公転部材の自転運動を取り出す内側係合部材とを有することを前提とする。
【００３０】
この前提のもと、３個の公転部材は、第１公転部材と、第１公転部材の軸線方向一方側に配置された第２公転部材と、第２公転部材のさらに軸線方向一方側に配置された第３公転部材とを含む。３個の偏心部材は、第１公転部材を相対回転自在に支持するとともに回転軸線から軸線直角方向に偏心して配置される第１偏心部材と、第２公転部材を相対回転自在に支持するとともに第１偏心部材の軸線方向一方側で第１偏心部材と１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第２偏心部材と、第３公転部材を相対回転自在に支持するとともに第２偏心部材のさらに軸線方向一方側で第２偏心部材と１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第３偏心部材とを含む。
【００３１】
そして、第１公転部材および第１偏心部材の重量和をＭＳl、回転軸線から第１公転部材および第１偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳlとし、第２公転部材および第２偏心部材の重量和をＭＳm、回転軸線から第２公転部材および第２偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳmとし、第３公転部材および第３偏心部材の重量和をＭＳn、回転軸線から第３公転部材および第３偏心部材の重心までの偏心距離をＥＳnとして、
ＭＳlＥＳl＋ＭＳnＥＳn＝ＭＳmＥＳmを満足する。
【００３２】
さらに、公転部材と偏心部材の重心が一致するように各々の公転部材と偏心部材を設置し、第１公転部材および第１偏心部材の重心と、第２公転部材および第２偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＳlmとし、第２公転部材および第２偏心部材の重心と、第３公転部材および第３偏心部材の重心との軸線方向距離をＬＳmnとして、
ＭＳlＥＳlＬＳlm＝ＭＳnＥＳnＬＳmnを満足する。
【００３３】
かかる本発明によれば、第１偏心部材および第３偏心部材が同位相に偏心配置され、これら第１偏心部材と第３偏心部材との間に配置された第２偏心部材が、これらと１８０度異なる位相で偏心配置され、重量バランスが最適なものとなる。したがって、静不釣り合いを解消することができる他、動不釣り合いも解消することができる。
【００３４】
なお、ここでいう重量和とは、各公転部材と各偏心部材との間に転がり軸受が設けられる場合において、転がり軸受の構成部品、例えば内外輪、転動体、保持器、を含むと理解されたい。かかる転がり軸受も、各公転部材または各偏心部材の構成部品であるためである。
【発明の効果】
【００３５】
このように本発明は、３個の偏心部材は、回転軸線から軸線直角方向に偏心して配置される第１偏心部材と、第１公転部材の軸線方向一方側で第１偏心部材と１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第２偏心部材と、第２偏心部材のさらに軸線方向一方側で第１公転部材と同じ周方向位置に偏心して配置される第３偏心部材とを含むことから、減速部の静釣り合いおよび動釣り合いを実現することができる。この結果、減速部の振動を防止することが可能になり、インホイールモータ駆動装置および車両用モータ駆動装置の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一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２】図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】同実施例の偏心部材および曲線板の位置関係を拡大して示す縦断面図である。
【図４】同実施例の偏心部材を回転軸線方向からみた位置関係を模式的に示す説明図である。
【図５】同実施例のインホイールモータ駆動装置の配置レイアウトを示す平面図である。
【図６】本発明の他の実施例になる車両用モータ駆動装置を示す展開断面図である。
【図７】同実施例の車両用モータ駆動装置の配置レイアウトを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
【００３８】
図１は、本発明の一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２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。図３は、同実施例の偏心部材および曲線板を取り出して示す縦断面図である。図４は、回転軸線方向からみた同実施例の偏心部材の位置関係を模式的に示す説明図である。図５は、同実施例のインホイールモータ駆動装置の配置レイアウトを示す平面図である。
【００３９】
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駆動装置としてのモータ部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、およびモータカバー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、モータカバー２２ｔ、減速部ケーシング２２ｂ、および軸受部ケーシング２２ｃは相互に結合して１個のケーシング２２を構成する。
【００４０】
モータ部Ａは、円筒形状のモータケーシング２２ａの内周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と一体回転する回転軸３５とを備えるラジアルギャップモータである。
【００４１】
回転軸３５の端部は、転がり軸受６３を介してモータカバー２２ｔに回転自在に支持される。また回転軸３５の反対側の端部は、転がり軸受６２を介してポンプケーシング２２ｐに回転自在に支持されて減速部入力軸２５の一端と結合する。モータカバー２２ｔはモータケーシング２２ａの一方端の開口を閉塞する円盤形状の部材であり、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。ポンプケーシング２２ｐはモータケーシング２２ａの他方端の開口を閉塞する円盤形状の部材であり、後述するオイルポンプ５１を備える。
【００４２】
減速部Ｂは、回転軸３５と結合する減速部入力軸２５と、減速部入力軸２５に結合した第１偏心部材２５ｌ、第２偏心部材２５ｍ、および第３偏心部材２５ｎと、これら第１偏心部材〜第３偏心部材２５ｌ〜２５ｎにそれぞれ回転自在に保持される公転部材としての第１曲線板２６ｌ、第２曲線板２６ｍ、および第３曲線板２６ｎと、これら曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎ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、外ピン２７の両端を支持する減速部ケーシング２２ｂと、曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎ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、内ピン３１と結合する車輪側回転部材２８と、曲線板２６ｌ，２６ｍ同士の隙間に取り付けられてこれら曲線板２６ｌ，２６ｍ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、曲線板２６ｍ，２６ｎ同士の隙間に取り付けられてこれら曲線板２６ｍ，２６ｎ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３０と、内ピン３１の撓みを防止する補強部材６１とを有する。
【００４３】
減速部入力軸２５は、外径寸法、すなわち太さが一定であり、偏心する部分を有しない。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、後述する車輪側回転部材２８の端部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の他端は回転軸３５の一端と結合する。これら両端間で、減速部入力軸２５の外周には、回転軸線Ｏから直角方向に偏心して偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎが嵌合固定される。３個の円盤形状の偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎ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、回転軸線Ｏと中心として周方向１８０度位相を変えて設けられている。
【００４４】
つまり、ロータ２４に近い側に配置された第１偏心部材２５ｌと、ロータ２４から遠い側に配置された第３偏心部材２５ｎは、同位相に設けられる。これに対し、第１偏心部材２５ｌと第３偏心部材２５ｎとの間に配置された第２偏心部材２５ｍは、第１偏心部材２５ｌおよび第３偏心部材２５ｎに対し１８０度位相を変えて設けられている。回転軸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。
【００４５】
図２を参照して、第２偏心部材２５ｍの外周には第２曲線板２６ｍが同心円状に取り付けられている。第２曲線板２６ｍ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て径方向に窪んだ複数の曲線凹部を有し、これら曲線凹部が後述する外ピン２７と係合する。また第２曲線板２６ｍは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。
【００４６】
円盤形状の第２偏心部材２５ｍの中心Ｘｍは、曲線板２６ｍの自転軸心でもあり、軸線Ｏから偏心した位置に設けられている。なお図２中、後述する軸線油路５７は回転軸線Ｏに沿って延びる。
【００４７】
貫通孔３０ａは、第２曲線板２６ｍの自転軸心Ｘｍ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をそれぞれ受入れる。内ピン３１の外周には針状ころ軸受３１ａが設けられており、これにより内ピン３１の外周が貫通孔３０ａの孔壁面と転がり接触する。また、貫通孔３０ｂは、第２曲線板２６ｍの中心Ｘｍに設けられており、第２曲線板２６ｍの内周になる。貫通孔３０ｂの内周面と第２偏心部材２５ｍの外周面との間には転がり軸受４１を介在させる。第２曲線板２６ｍは、転がり軸受４１を介して、第２偏心部材２５ｍの外周に相対回転可能に取り付けられる。
【００４８】
この転がり軸受４１は、第２偏心部材２５ｍの外周面に嵌合する内輪部材４２と、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、貫通孔３０ｂの孔壁面を外側軌道面とす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。内輪部材４２は、ころ４４が転走する内輪部材４２の内側軌道面４２ａを軸線Ｏ方向に挟んで向かい合う１対の鍔部をさらに有し、ころ４４を１対の鍔部間に保持する。第１曲線板２６ｌおよび第３曲線板２６ｎも転がり軸受４１でそれぞれ回転自在に支持され、具体的には深溝玉軸受で支持される。
【００４９】
説明を図１に戻すと、複数の内ピン３１は、軸線Ｏと平行に延び、モータ部Ａから遠い側にある基端で車輪側回転部材２８に共通に支持される。車輪側回転部材２８は、軸線Ｏに沿って延びる軸部２８ｂと、軸部２８ｂの端部に形成されて内ピン３１の基端と結合するフランジ部２８ａ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の外周面には、後述する車輪ハブ軸受部Ｃの車輪ハブ３２が固定されている。
【００５０】
フランジ部２８ａから離れた側にある内ピン３１の先端には、補強部材６１が設けられている。補強部材６１は、複数の内ピン３１先端と結合するフランジ形状の円環部６１ｂと、円環部６１ｂの内径部分から軸線Ｏ方向にモータ部Ａへ延びる円筒部６１ｃとを含む。３個の曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎから一部の内ピン３１に負荷される荷重は円環部６１ｂ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６１ｃの先端は、オイルポンプ５１と駆動結合する。
【００５１】
曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎの外周と係合する外ピン２７は、減速部入力軸２５の回転軸線Ｏを中心とする円周軌道上に等間隔に複数設けられる。そして、曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎが偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎに連れ回されて公転運動すると、曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎ外周の曲線凹部と外ピン２７とが係合して、曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎに自転運動を生じさせる。
【００５２】
なお、減速部ケーシング２２ｂ内部に配設された外ピン２７は、減速部ケーシング２２ｂに直接保持されていてもよいが、好ましくは減速部ケーシング２２ｂ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、外ピン２７の軸線方向両端部を外ピン保持部４５に取り付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２６ｌ，２６ｍ，２６ｎとの係合による接触抵抗を低減することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
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、その外輪が円筒形状の軸受部ケーシング２２ｃの内周に嵌合固定され、その内輪が車輪ハブ３２の外周面に嵌合固定される。車輪ハブ３２は、車輪側回転部材２８の軸部２８ｂを受け入れる円筒形状の中空部３２ａと、中空部３２ａの減速部Ｂから遠い側の軸線Ｏ方向端に形成されたフランジ部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のロードホイールが連結固定される。
【００５５】
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。
【００５６】
モータ部Ａは、例えば、ステータ２３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、磁性体または永久磁石を含むロータ２４が回転する。これにより、ロータ２４に接続された回転軸３５が回転すると、回転軸３５とともに減速部入力軸２５が回転し、減速部入力軸２５と結合する偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎが軸線Ｏを中心として偏心運動する。
【００５７】
そうすると曲線板２６ｌ，２６ｍ、２６ｎ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２６ｌ，２６ｍ、２６ｎの外周に形成された曲線凹部と転がり接触しつつ係合して、曲線板２６ｌ，２６ｍ、２６ｎ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。
【００５８】
貫通孔３０ａに挿通される内ピン外輪３１ｂ外周は、貫通孔３０ａの内径よりも十分に細く、曲線板２６ｌ，２６ｍ、２６ｎ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２６ｌ，２６ｍ、２６ｎの公転運動が内ピン３１に伝わらず、曲線板２６ｌ，２６ｍ、２６ｎ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。
【００５９】
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２６ｌ，２６ｍ、２６ｎの自転を取り出す。減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺＡ、曲線板２６ｌ，２６ｍ、２６ｎの波形の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図２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。これにより、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。
【００６０】
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２６ｌ，２６ｍ、２６ｎ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。
【００６１】
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。
【００６２】
また、本実施例においては、車輪側回転部材２８に固定された内ピン３１と、曲線板２６ｌ，２６ｍ、２６ｎ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。
【００６３】
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。
【００６４】
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を駆動させてもよいし、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。
【００６５】
次に減速部Ｂの潤滑構造につき、詳しく説明する。
【００６６】
ポンプケーシング２２ｐに設けられて上下方向に延びる吸入油路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に設けられて上下方向に延びる吐出油路５４は、下端でオイルポンプ５１の吐出口と接続し、上端でモータケーシング２２ａに設けられた冷却油路５５の一端と接続する。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６５と交差する。ウォータージャケット６５は冷却水入口６５ｉと、冷却水入出口６５ｏと、モータ部Ａを周回するよう配設された冷却水路６５ｗを備える。ウォータージャケット６５は軸線油路５７と接続するオイルクーラとして機能し、冷却水入口６５ｉから流入した冷却水は、冷却水路６５ｗ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６５ｏから流出する。
【００６７】
冷却油路５５の他端は、モータカバー２２ｔに設けられた連絡油路５６の一端と接続する。径方向に延びる連絡油路５６の他端は、互いに結合する管状の回転軸３５および管状の減速部入力軸２５の内部に共通して設けられた軸線油路５７と接続する。軸線油路５７は、モータカバー２２ｔに軸支される回転軸３５の他端から、軸受６４に軸支される減速部入力軸２５の一端まで貫通するよう軸線Ｏに沿って延びる。また軸線油路５７は、軸線Ｏから第２偏心部材２５ｍ内を径方向外側に向かって延びる潤滑油路５８と接続する。潤滑油路５８の径方向外側端は、転がり軸受４１の内輪部材４２を貫通するよう内側軌道面４２ａに設けられた孔４３と接続する。
【００６８】
ポンプケーシング２２ｐの中央に取り付けられ、補強部材６１の円筒部６１ｃ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下端から吸入し、吐出油路５４に潤滑油を吐出する。
【００６９】
次に潤滑油は、吐出油路５４と冷却油路５５とを順次通過し、冷却油路５５で冷却される。次に潤滑油は、連絡油路５６と、軸線油路５７とを順次通過する。そして一部の潤滑油は減速部入力軸２５の一端から流出し、軸受６４および減速部Ｂの内部を潤滑する。また一部の潤滑油は軸線油路５７から潤滑油路５８に分岐して径方向外方へ流れ、第２偏心部材２５ｍに設けられた転がり軸受４１を潤滑する。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２６ｌ，２６ｍ、２６ｎの表面と、内ピン外輪３１ｂの外周面と、外ピン２７の外周面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。
【００７０】
なお図示はしなかったが、前述した潤滑油路５８を偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎにそれぞれ設けてもよい。
【００７１】
図３は、偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎおよび曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎの位置関係を拡大して示す縦断面図である。３個の偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎは、軸線Ｏ方向にモータ部Ａから車輪ハブ軸受部Ｃへ向かって順次配設される。したがって、これら３個の偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎにそれぞれ回転自在に支持される３個の曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎも、軸線Ｏ方向にモータ部Ａから車輪ハブ軸受部Ｃへ向かって順次配設される。
【００７２】
図４は、図３の軸線Ｏ方向ＩＶからみた偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎの位置関係を模式的に示す説明図である。第１偏心部材２５ｌの中心Ｘｌは軸線直角方向一方側に配設され、第２偏心部材２５ｍの中心Ｘｍは軸線直角方向他方側に配設され、第３偏心部材２５ｎの中心Ｘｎは軸線直角方向一方側に配設される。すなわち、中心Ｘｌと中心Ｘｎとは同位相であり、中心Ｘｌと中心Ｘｍとは１８０度異なる位相となる。このように中心Ｘｌ（Ｘｎ）と中心Ｘｍとは１８０度異なる位相で配設されることから、回転軸線Ｏは中心Ｘｌ（Ｘｎ）と中心Ｘｍとを結ぶ仮想直線上に位置する。
【００７３】
この結果、第１偏心部材２５ｌと同心円状に配置される第１曲線板２６ｌは、第３偏心部材２５ｎと同心円状に配置される第３曲線板２６ｎと同じ位相で配置される。また、第２偏心部材２５ｍと同心円状に配置される第２曲線板２６ｍは、第１偏心部材２５ｌと同心円状に配置される第１曲線板２６ｌと１８０度異なる位相で配置される。
【００７４】
第１曲線板２６ｌは回転軸線Ｏから軸線直角方向に偏心して配置される。第２曲線板２６ｍは第１曲線板２６ｌの軸線Ｏ方向一方側で第１曲線板２６ｌと位相が１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される。第３曲線板２６ｎは第２曲線板２６ｍのさらに軸線Ｏ方向一方側で第１曲線板２６ｌと同じ位相となる周方向位置に偏心して配置される。
【００７５】
本実施例では、第１曲線板２６ｌおよび第１偏心部材２５ｌの重量和をＭＳl、回転軸線Ｏから第１曲線板２６ｌおよび第１偏心部材２５ｌの重心までの偏心距離をＥＳlとする。第２曲線板２６ｍおよび第２偏心部材２５ｍの重量和をＭＳm、回転軸線Ｏから第２曲線板２６ｍおよび第２偏心部材２５ｍの重心までの偏心距離をＥＳmとする。第３曲線板２６ｎおよび第３偏心部材２５ｎの重量和をＭＳn、回転軸線Ｏから第３曲線板２６ｎおよび第３偏心部材２５ｎの重心までの偏心距離をＥＳnとする。図４に示すＥｌはＥＳｌと等しく、ＥｍはＥＳｍと等しく、ＥｎはＥＳｎと等しい。
【００７６】
そして、上述した重量和および偏心距離は、以下の式（１）を満足する。
ＭＳlＥＳl＋ＭＳnＥＳn＝ＭＳmＥＳm    ・・・・・・（１）
本実施例では、曲線板と偏心部材の重心が一致するように各々の曲線板と偏心部材を設置し、第１曲線板２６ｌおよび第１偏心部材２５ｌの重心と、第２曲線板２６ｍおよび第２偏心部材２５ｍの重心との軸線方向距離をＬＳlmとする。第２曲線板２６ｍおよび第２偏心部材２５ｍの重心と、第３曲線板２６ｎおよび第３偏心部材２５ｎの重心との軸線方向距離をＬＳmnとする。図３に示すＬｍｎはＬＳｍｎと等しく、ＬｌｍはＬＳｌｍと等しい。
【００７７】
そして、上述した重量和、偏心距離、および軸線方向距離は、以下の式（２）を満足する。
ＭＳlＥＳlＬＳlm＝ＭＳnＥＳnＬＳmn    ・・・・・・（２）
かかる本発明によれば、第１偏心部材２５ｌおよび第３偏心部材２５ｎが同位相に偏心配置され、これら第１偏心部材２５ｌと第３偏心部材２５ｎとの間に配置された第２偏心部材２５ｍが、これらと１８０度異なる位相で偏心配置され、しかも上述の式（１）および式（２）により重量バランスが最適なものとなる。したがって、静不釣り合いを解消することができる他、動不釣り合いも解消することができる。
【００７８】
なお、重量和ＭＳｌとは、第１曲線板２６ｌの重量ＭＡｌおよび第１偏心部材２５ｌの重量ＭＢｌのみではなく、これら第１曲線板２６ｌおよび第１偏心部材２５ｌに取り付けられた軸受４１の重量を含むと理解されたい。同様に重量和ＭＳｍとは、第２曲線板２６ｍの重量ＭＡｍおよび第２偏心部材２５ｍの重量ＭＢｍのみではなく、これら第２曲線板２６ｍおよび第２偏心部材２５ｍに取り付けられた軸受４１の重量を含むと理解されたい。同様に重量和ＭＳｎとは、第３曲線板２６ｎの重量ＭＡｎおよび第３偏心部材２５ｎの重量ＭＢｎのみではなく、これら第３曲線板２６ｎおよび第３偏心部材２５ｎに取り付けられた軸受４１の重量を含むと理解されたい。
【００７９】
さらに本実施例では、以下の式（３）、式（４）を満足する。
ＭＳl＝ＭＳn                  ・・・・・・（３）
２ＭＳl＝ＭＳm                ・・・・・・（４）
式（１）および式（２）に、式（３）および式（４）を代入すると、以下の式（５）、式（６）が導き出される。
ＥＳl＋ＥＳn＝２ＥＳm        ・・・・・・（５）
ＥＳlＬＳlm＝ＥＳnＬＳmn      ・・・・・・（６）
これにより、第１曲線板２６ｌおよび第１偏心部材２５ｌの組み合わせと、第３曲線板２６ｎおよび第３偏心部材２５ｎの組み合わせを、同一の部品にすることができる。したがって、製作コスト上有利なインホイールモータ駆動装置を提供することができる。
【００８０】
さらに本実施例では、以下の式（７）を満足する。
ＥＳl＝ＥＳn                          ・・・・・・（７）
式（５）に、式（７）を代入すると、以下の式（８）が導き出される。
ＥＳl＝ＥＳm＝ＥＳn                  ・・・・・・（８）
式（６）に、式（７）を代入すると、以下の式（９）が導き出される。
ＬＳｌｍ＝ＬＳｍｎ                      ・・・・（９）
これにより、３個の公転部材および３個の偏心部材の偏心距離を、等しくすることが可能になり、減速部Ｂの軸線Ｏ直角方向寸法を均一にすることができる。
【００８１】
本実施例では、各曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎも、同様に配置される。すなわち、第１曲線板２６ｌの重量をＭＡl、回転軸線Ｏから第１曲線板２６ｌの重心までの偏心距離をＥＡlとし、第２曲線板２６ｍの重量をＭＡm、回転軸線Ｏから第２曲線板２６ｍの重心までの偏心距離をＥＡmとし、第３曲線板２６ｎの重量をＭＡn、回転軸線Ｏから第３曲線板２６ｎの重心までの偏心距離をＥＡnとする。図４に示すＥｌはＥＡｌと等しく、ＥｍはＥＡｍと等しく、ＥｎはＥＡｎと等しい。
【００８２】
そして、以下の式（１´）を満足する。
ＭＡlＥＡl＋ＭＡnＥＡn＝ＭＡmＥＡm    ・・・・・・（１´）
さらに、第１曲線板２６ｌの重心と第２曲線板２６ｍの重心との軸線Ｏ方向距離をＬＡlmとし、第２曲線板２６ｍの重心と第３曲線板２６ｎの重心との軸線Ｏ方向距離をＬＡmnとする。図３に示すＬｍｎはＬＡｍｎと等しく、ＬｌｍはＬＡｌｍと等しい。
そして、以下の式（２´）を満足する。
ＭＡlＥＡlＬＡlm＝ＭＡnＥＡnＬＡmn    ・・・・・・（２´）
さらに本実施例では、以下の式（３´）、式（４´）を満足する。
ＭＡl＝ＭＡn                  ・・・・・・（３´）
２ＭＡl＝ＭＡm                        ・・・・・・（４´）
式（１´）および式（２´）に、式（３´）および式（４´）を代入すると、以下の式（５´）、式（６´）が導き出される。
ＥＡl＋ＥＡn＝２ＥＡm                ・・・・・・（５´）
ＥＡlＬＡlm＝ＥＡnＬＡmn              ・・・・・・（６´）
これにより、第１曲線板２６ｌと第３曲線板２６ｎを同一の部品にすることができる。したがって、製作コスト上有利なインホイールモータ駆動装置を提供することができる。
【００８３】
さらに本実施例では、以下の式（７´）を満足する。
ＥＡl＝ＥＡn                          ・・・・・・（７´）
式（５´）に、式（７´）を代入すると、以下の式（８´）が導き出される。
ＥＡl＝ＥＡm＝ＥＡn                  ・・・・・・（８´）
式（６´）に、式（７´）を代入すると、以下の式（９´）が導き出される。
ＬＡｌｍ＝ＬＡｍｎ                      ・・・・（９´）
これにより、３個の曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎの偏心距離を、等しくすることが可能になり、減速部Ｂの軸線Ｏ直角方向寸法を均一にすることができる。
【００８４】
本実施例では、各偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎも、同様に配置される。すなわち、第１偏心部材２５ｌの重量をＭＢl、回転軸線Ｏから第１偏心部材２５ｌの重心までの偏心距離をＥＢlとし、第２偏心部材２５ｍの重量をＭＢm、回転軸線Ｏから第２偏心部材２５ｍの重心までの偏心距離をＥＢmとし、第３偏心部材２５ｎの重量をＭＢn、回転軸線Ｏから第３偏心部材２５ｎの重心までの偏心距離をＥＢnとする。図４に示すＥｌはＥＢｌと等しく、ＥｍはＥＢｍと等しく、ＥｎはＥＢｎと等しい。
【００８５】
そして、以下の式（１´´）を満足する。
ＭＢlＥＢl＋ＭＢnＥＢn＝ＭＢmＥＢm    ・・・・・・（１´´）
さらに、第１偏心部材２５ｌの重心と第２偏心部材２５ｍの重心との軸線Ｏ方向距離をＬＢlmとし、第２偏心部材２５ｍの重心と第３偏心部材２５ｎの重心との軸線Ｏ方向距離をＬＢmnとする。図３に示すＬｍｎはＬＢｍｎと等しく、ＬｌｍはＬＢｌｍと等しい。
【００８６】
そして、以下の式（２´´）を満足する。
ＭＢlＥＢlＬＢlm＝ＭＢnＥＢnＬＢmn    ・・・・・・（２´´）
さらに本実施例では、以下の式（３´´）、式（４´´）を満足する。
ＭＢl＝ＭＢn                          ・・・・・・（３´´）
２ＭＢl＝ＭＢm                          ・・・・・・（４´´）
式（１´´）および式（２´´）に、式（３´´）および式（４´´）を代入すると、以下の式（５´´）、式（６´´）が導き出される。
ＥＢl＋ＥＢn＝２ＥＢm                    ・・・・・・（５´´）
ＥＢlＬＢlm＝ＥＢnＬＢmn                ・・・・・・（６´´）
これにより、第１偏心部材２５ｌと第３偏心部材２５ｎを同一の部品にすることができる。したがって、製作コスト上有利なインホイールモータ駆動装置を提供することができる。
【００８７】
さらに本実施例では、以下の式（７´´）を満足する。
ＥＢl＝ＥＢn                              ・・・・・・（７´´）
式（５´´）に、式（７´´）を代入すると、以下の式（８´´）が導き出される。
ＥＢl＝ＥＢm＝ＥＢn                        ・・・・・・（８´´）
式（６´´）に、式（７´´）を代入すると、以下の式（９´´）が導き出される。
ＬＢｌｍ＝ＬＢｍｎ                              ・・・・（９´´）
これにより、３個の偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎの偏心距離を、等しくすることが可能になり、減速部Ｂの軸線Ｏ直角方向寸法を均一にすることができる。
【００８８】
ここで付言すると、第１偏心部材２５ｌと反対側の周方向位置に偏心して配置される第２偏心部材２５ｍは、一例として第１偏心部材２５ｌと１７０度異なる周方向位置であったり、他の例として第１偏心部材２５ｌと１９０度異なる周方向位置であったりすれば、静不釣合いおよび動不釣合いを十分に解消することができない。このため本実施例では、軸線Ｏ方向中央部に位置する第２偏心部材２５ｍを、軸線Ｏ方向両側に位置する第１および第３偏心部材２５ｌ，２５ｎに対し１８０度位相が異なるよう配置するのである。
【００８９】
図５はインホイールモータ駆動装置２１の配置レイアウトを示す平面図である。車両の車体１１は、前後左右に４個の車輪を具備する。このうち左輪１２Ｌおよび右輪１２Ｒは駆動輪である。左輪１２Ｌは車両左側に配置されたインホイールモータ駆動装置２１Ｌの車輪ハブ３２と結合する。インホイールモータ駆動装置２１Ｌは図示しないサスペンション装置で車体１１の床下に懸架されている。同様に右輪１２Ｒも車両右側に配置されたインホイールモータ駆動装置２１Ｒの車輪ハブ３２と結合する。インホイールモータ駆動装置２１Ｒも図示しないサスペンション装置で車体１１の床下に懸架されている。インホイールモータ駆動装置２１Ｌ，２１Ｒはいずれも上述したインホイールモータ駆動装置２１であり、車両前後方向に延びる車体１１の中心線に関して対称に配置される。
【００９０】
本実施例では、３個の曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎが内外径同一であり、第１曲線板２６ｌの軸線Ｏ方向厚みが第３曲線板２６ｎの軸線Ｏ方向厚みと等しい。これにより、外径および内径が等しい第１曲線板２６ｌ、第２曲線板２６ｍ、および第３曲線板２６ｎを共通する金属材料で形成することが可能となり、製作工程およびコスト上有利となる。
【００９１】
本実施例では、３個の偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎが内外径同一であり、第１偏心部材２５ｌの軸線Ｏ方向厚みが第３偏心部材２５ｎの軸線Ｏ方向厚みと等しい。これにより、外径および内径が等しい第１偏心部材２５ｌ、第２偏心部材２５ｍ、および第３偏心部材２５ｎを共通する金属材料で形成することが可能となり、製作工程およびコスト上有利となる。
【００９２】
また図１および図３に示すように、第１偏心部材２５ｌは第１曲線板２６ｌを玉軸受４１で回転自在に支持し、第２偏心部材２５ｍは第２曲線板２６ｍをころ軸受４１で回転自在に支持し、第３偏心部材２５ｎは第３曲線板２６ｎを玉軸受４１で回転自在に支持する。これにより、３個の曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎのうち軸受荷重が最も大きな第２曲線板２６ｍを好適に支持することが可能になり、減速部の耐久性が向上する。
【００９３】
次に本発明の他の実施例を説明する。図６は本発明の他の実施例になる車両用モータ駆動装置を示す展開断面図であり、図７は、同実施例の車両用モータ駆動装置の配置レイアウトを示す平面図である。かかる他の実施例につき、図１〜図５に示す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。
【００９４】
他の実施例になる車両用モータ駆動装置７１は、図６に示すように、モータ部Ａとサイクロイド減速機になる減速部Ｂとをそれぞれ１個ずつ備え、減速部Ｂに隣接配置されたディファレンシャルギヤ装置７２をさらに備える。
【００９５】
ディファレンシャルギヤ装置７２は、リングギヤ７５と、ディファレンシャルギヤケース７６と、ピニオンメートシャフト７７と、１対のピニオンメートギヤ７８，７９と、２個のサイドギヤ８２，８３とを有し、車輪側回転部材２８の回転を左右輪１２Ｌ，１２Ｒ（図７）へ駆動伝達する差動装置である。
【００９６】
軸線Ｏに沿って延びる車輪側回転部材２８の軸部２８ｂは、フランジ部２８ａ側を軸受３４でケーシング２２に回転自在に支持され、フランジ部２８ａから遠い先端側を軸受７３でケーシング２２に回転自在に支持される。これら軸受３４および軸受７３はいずれも転がり軸受である。軸部２８ｂの外周は軸受３４および軸受７３間で歯車７４の中心と結合し、歯車７４は車輪側回転部材２８と一体回転する。
【００９７】
歯車７４はディファレンシャルギヤ装置７２のリングギヤ７５と噛合する。リングギヤ７５は、軸受８０，８１を介してケーシング２２に回転自在に支持されたディファレンシャルギヤケース７６の外側に固定されている。ディファレンシャルギヤケース７６内には、その回転軸Ｐに対し直交するようピニオンメートシャフト７７を貫通設置し、このシャフト７７上に１対のピニオンメートギヤ７８，７９を回転自在に支持してディファレンシャルギヤケース７６内に設ける。
【００９８】
ディファレンシャルギヤケース７６内には更に、ピニオンメートギヤ７８，７９間にあってこれらに噛合する１対のサイドギヤ８２，８３を回転自在に配置する。左側のサイドギヤ８２は、左側ドライブシャフト１３Ｌ（図７）と結合して一体回転する。また右側のサイドギヤ８３は、右側ドライブシャフト１３Ｒ（図７）と結合して一体回転する。
【００９９】
なお、前述した潤滑油路５８と同様に、偏心部材２５ｌ，２５ｍ，２５ｎに潤滑油路５８をそれぞれ設けてもよい。潤滑油路５８から流出した潤滑油は、各軸受４１と、曲線板２６ｌ，２６ｍ，２６ｎの表面をそれぞれ潤滑する。
【０１００】
図７に示すように、左輪１２Ｌは図示しないサスペンション装置で車体１１の床下にそれぞれ懸架されている。左輪１２Ｌの車幅方向内側は、車幅方向に延びる左側ドライブシャフト１３Ｌの車幅方向外側端と結合する。左側ドライブシャフト１３Ｌの車幅方向内側端は車両用モータ駆動装置７１と駆動結合する。右輪１２Ｒも左輪１２Ｌと同様であり、車両前後方向に延びる車体１１の中心線に関して左右対称に配置される。
【０１０１】
この車両用モータ駆動装置７１によれば、車両用モータ駆動装置７１の減速部Ｂが、第１曲線板２６ｌを回転自在に支持するとともに回転軸線Ｏから軸線Ｏ直角方向に偏心して配置される第１偏心部材２５ｌと、第２曲線板２６ｍを回転自在に支持するとともに第１偏心部材２５ｌの軸線Ｏ方向一方側で第１偏心部材２５ｌと１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第２偏心部材２５ｍと、第３曲線板２６ｎを回転自在に支持するとともに第２偏心部材２５ｍのさらに軸線Ｏ方向一方側で第２偏心部材２５ｍと１８０度異なる周方向位置に偏心して配置される第３偏心部材２５ｎとを含み、上述した式（１）および式（２）を満足することから、車両用モータ駆動装置７１の静不釣り合いを解消することができる他、動不釣り合いも解消することができる。なお左輪１２Ｌおよび右輪１２Ｒは、前輪または後輪のいずれであってもよい。
【０１０２】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、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。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
この発明になるインホイールモータ駆動装置および車両用モータ駆動装置は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。
【符号の説明】
【０１０４】
１１  車体、１２Ｌ  左輪、１２Ｒ  右輪、１３Ｌ，１３Ｒ  ドライブシャフト、２１，２１Ｌ，２１Ｒ  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、２２ｐ  ポンプケーシング、２２ｔ  モータカバー、２２ｂ  減速部ケーシング、２３  ステータ、２４  ロータ、２５  減速部入力軸、２５ｌ  第１偏心部材、２５ｍ  第２偏心部材、２５ｎ  第３偏心部材、２６ｌ  第１曲線板、２６ｍ  第２曲線板、２６ｎ  第３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  回転軸、４１  転がり軸受、５１  オイルポンプ、５３  オイル溜まり、５５  冷却油路、５７  軸線油路、５８  潤滑油路、６１  補強部材、７１  車両用モータ駆動装置、７２  ディファレンシャルギヤ装置。
【図１】
2010249208.tif 000003
【図２】
2010249208.tif 000004
【図３】
2010249208.tif 000005
【図４】
2010249208.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010249208.tif 000008
【図７】
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