(57)【要約】【課題】  外ピン３２が摺動する外ピンサイドプレート５８を、焼入れ処理委を施さなくてもよいようにして、外ピンサイドプレート５８の製作コストを低減し、外ピンサイドプレート５８の反り等の問題を解消しようとすることを課題とする。【解決手段】  外ピンサイドプレート５８の外ピン３２の端面が接触して摺動する部分に、外ピン３２との接触によって外ピンサイドプレート５８が摩耗しないように、耐摩耗材６４を埋め込み固定し、耐摩耗材６４によって外ピン３２の端面を支持するようにして、外ピンサイドプレート５８の材質を強度よりも成形性を重視して選定することができるようにした。【選択図】  図５
2015190567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生させるモータ部と、モータ部の回転を減速して出力する減速機と、減速機からの出力を駆動輪に伝える車輪ハブとを備え、前記減速機が、前記モータ部によって回転駆動される入力軸と、入力軸に設けられた偏心軸部によって入力軸に回転自在に支持され、外周に波形歯形が形成された曲線板と、曲線板の外周の波形歯形に噛合する複数の外ピンと、この外ピンの両端を転がり軸受を介して回転自在に保持する外ピンハウジングと、この外ピンハウジングの両側面に設けられた、外ピンの軸方向の移動を拘束する外ピンサイドプレートとを有し、入力軸の回転により曲線板を偏心揺動運動させて、その曲線板の自転を前記入力軸と同軸上に配置された出力軸から出力するようにしたサイクロイド式の減速機とされたインホイールモータ駆動装置において、前記外ピンサイドプレート上の複数の外ピンの端面との摺動部分に、耐摩耗材を配置したことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記耐摩耗材が外ピンサイドプレートに埋め込み固定されていることを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記耐摩耗材の埋め込み部に油路又は油穴を設けたことを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記耐摩耗材の外ピンとの摺動面が、外ピンに向かって突出する球面形状に形成されている請求項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】
前記耐摩耗材が球形である請求項１〜４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６】
前記耐摩耗材が、焼き入れされた鉄系材料又はセラミック材料からなる請求項１〜４のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インホイールモータ駆動装置に使用するサイクロイド式の減速機における外ピンの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータ駆動装置１２１は、図２３に示すように、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機Ｂと、減速機Ｂからの出力を駆動輪に伝える車輪ハブＣとを備える。
【０００３】
上記モータ部Ａおよび減速機Ｂは、ケーシング１２２内に収容されている。ケーシング１２２は、モータ部Ａ側のケーシング１２２ａと、減速機Ｂ側のケーシング１２２ｂとからなる。
【０００４】
モータ部Ａは、ケーシング１２２ａの内周面にステータ１２３を設け、このステータ１２３の内周に間隔をおいてロータ１２４を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。
【０００５】
ロータ１２４は、モータ軸１２４ａを中心部に有し、そのモータ軸１２４ａは減速機Ｂの入力軸１３０と接続して減速機Ｂのケーシング１２２ｂ内に挿入され、軸受１２５ａ、１２５ｂによってケーシング１２２ａに対して回転自在に支持されている。
【０００６】
減速機Ｂのケーシング１２２ｂには、下部に潤滑油のオイルタンク１４１が設けられ、オイルタンク１４１内の潤滑油をオイルポンプ１４２によって吸い込み、モータ部Ａと減速機Ｂに潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行っている（特許文献１）。
【０００７】
潤滑油を減速機Ｂの内部に供給する給油通路１４３は、モータ部Ａの回転を減速する減速機Ｂの出力回転を利用して駆動されるオイルポンプ１４２の吐出口からケーシング１２２ａの内側に沿って後方へと延び、ケーシング１２２ａの後方から、モータ軸１２４ａの内部通路１４４と減速機Ｂの入力軸１３０の内部通路１４５を経て、減速機Ｂのケーシング１２２ｂ内に至る通路により構成される。
【０００８】
潤滑油の帰還通路１４６は、減速機Ｂのケーシング１２２ｂの底部に設けられた排出口１４７、オイルタンク１４１を経てオイルポンプ１４２の吸入口に至る通路により構成される。
【０００９】
サイクロイド式の減速機Ｂは、図２３〜図２５に示すように、入力軸１３０に設けられた偏心軸部１３０ａ、１３０ｂによって２枚の曲線板１３１を回転自在に支持し、それらの曲線板１３１の外周に形成された波形歯形１３１ａを減速機Ｂのケーシング１２２ｂの内径面に隙間を介して位置する外ピンハウジング１５０の内側に支持された外ピン１３２に噛合し、上記入力軸１３０の回転により曲線板１３１を偏心揺動運動させ、その曲線板１３１の自転を入力軸１３０と同軸上に配置された出力軸１３３から出力し、車輪ハブＣを回転させている。
【００１０】
外ピンハウジング１５０の内側に支持された外ピン１３２の数は、曲線板１３１の外周の波形歯形１３１ａより多い。
【００１１】
外ピン１３２は、減速機Ｂのケーシング１２２ｂの内径面に隙間を介して位置する外ピンハウジング１５０に支持されている。外ピンハウジング１５０は、減速機Ｂのケーシング１２２ｂに対してアウター側とインナー側に、図示しないフローティングボルトによってフローティング支持されている。
ここで、アウター側およびインナー側とは、インホイールモータ駆動装置を車両に組付けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウター側、車両の中央寄りになる側をインナー側とする。
【００１２】
外ピンハウジング１５０は、図２４及び図２６に示すように、軸方向の両端面の内径側に一対のフランジ部１５１を有する筒型形状をしている。
【００１３】
入力軸１３０は、図２３に示すように、その一端部がスプライン嵌合によりロータ１２４のモータ軸１２４ａに接続されてモータ部Ａにより回転駆動されるようになっており、その他端部に偏心軸部１３０ａ、１３０ｂが設けられている。
【００１４】
偏心軸部１３０ａ、１３０ｂは、図２３及び図２４に示すように、入力軸１３０の軸方向に一対設けられている。その一対の偏心軸部１３０ａ、１３０ｂは、円筒状外径面の中心が周方向に１８０°位相がずれるようにして設けられ、その一対の偏心軸部１３０ａ、１３０ｂのそれぞれの外径面に転がり軸受１３４が嵌合されている。
【００１５】
一対の偏心軸部１３０ａ、１３０ｂを設けた入力軸１３０には、一対の偏心軸部１３０ａ、１３０ｂを挟むように一対のカウンタウェイト１３５を、周方向に１８０°位相をずらして設けている。
【００１６】
曲線板１３１は、図２５に示すように、転がり軸受１３４によって入力軸１３０に回転自在に支持され、その外周に形成された波形歯形１３１ａはトロコイド曲線歯形とされている。曲線板１３１には、回転軸心を中心とする一つの円上に複数のピン孔１３６が等間隔に形成され、軸方向に並ぶ一対のピン孔１３６のそれぞれに内ピン１３７が余裕をもって挿入され、その内ピン１３７に回転自在に支持されたころ軸受１３７ａの外周一部がピン孔１３６の内周一部に接触している。
【００１７】
減速機Ｂは、図２４に示すように、偏心軸部１３０ａ、１３０ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板１３１と、曲線板１３１の外周部の波形歯形１３１ａに係合する複数の外ピン１３２と、曲線板１３１の自転運動を出力する出力軸１３３と、曲線板１３１の隙間に取り付けられてこれら曲線板１３１の端面に当接して曲線板１３１の傾きを防止するセンターカラー１３８とを備える。
【００１８】
出力軸１３３は、フランジ部１３３ａと軸部１３３ｂとを有する。フランジ部１３３ａには、図２４及び図２５に示すように、出力軸１３３の回転軸線を中心とする円周上に、内ピン１３７が等間隔に固定されている。軸部１３３ｂの外径面には、セレーション（またはスプライン）によりトルク伝達可能な状態で車輪ハブＣが配置されている。複数の内ピン１３７を介してフランジ部１３３ａとスタビライザ１３３ｄが連結され、出力軸１３３とスタビライザ１３３ｄは一体に回転する。スタビライザ１３３ｄのモータ部Ａ側の端部には、オイルポンプ１４２のインナーロータに接続するポンプ駆動軸１３３ｃが一体に設けられている。
【００１９】
外ピン１３２は、図２５に示すように、入力軸１３０の回転軸線の円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板１３１が公転運動すると、外周の波形歯形１３１ａと外ピン１３２とが係合して、曲線板１３１に自転運動を生じさせる。
外ピンハウジング１５０の一対のフランジ部１５１には、図２４および図２６に示すように、厚み方向に貫通する複数の外ピン保持孔１５４が設けられている。外ピン保持孔１５４は、それぞれ入力軸１３０の回転軸線と平行な方向に延び外ピン１３２の両端を保持している。
【００２０】
外ピン１３２の両端は、外ピン保持孔１５４に対して軸受１５５を介して支持されている。軸受１５５としては、外輪１５５ａと、この外輪１５５ａの内周面と外ピン１３２の外周面とを転走面にした針状ころ１５５ｂとからなる針状ころ軸受が使用され、軸受１５５の外輪１５５ａは、外ピン保持孔１５４の内面に嵌合されている。一対のフランジ部１５１の径方向の外周側に位置する外側面部には、外ピン保持孔１５４に挿入した外ピン１３２の軸方向の抜け出しを防止する外ピンサイドプレート１５８が固定ボルト１６０によって固定されている。
【００２１】
図２４に示すように、外ピンハウジング１５０のフランジ部１５１の内周には、出力軸１３３およびスタビライザ１３３ｄが軸受１９０を介して回転自在に支持されている。出力軸１３３のフランジ部１３３ａおよびスタビライザ１３３ｄの内径面と入力軸１３０の外径面とは、軸受１９１を介して相対的に回転可能に支持されている。
【００２２】
曲線板１３１は、出力軸１３３の対向するフランジ部１３３ａおよびスタビライザ１３３ｄの間に組み込まれている。また、出力軸１３３の対向するフランジ部１３３ａおよびスタビライザ１３３ｄには、組み込まれた曲線板１３１のピン孔１３６を貫通する内ピン１３７の両端が支持されている。
【００２３】
出力軸１３３の対向するフランジ部１３３ａおよびスタビライザ１３３ｄに支持された複数の内ピン１３７は、入力軸１３０の回転軸線を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられ、曲線板１３１との摩擦抵抗を低減するために、曲線板１３１のピン孔１３６の内壁面に当接する位置に針状ころ軸受１３７ａが設けられている。ピン孔１３６の内径寸法は、内ピン１３７の外径寸法より所定分大きく設定されている。
【００２４】
車輪ハブＣは、図２３に示すように、出力軸１３３の軸部１３３ｂの外径面にセレーション（またはスプライン）によりトルク伝達可能な状態で嵌合連結された内輪部材１８１と、内輪部材１８１をケーシング１２２ｂに対して回転自在に保持する外輪部材１８２とを備える。内輪部材１８１と外輪部材１８２とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内輪部材１８１と外輪部材１８２の間に複列の転動体１８３を設置している。内輪部材１８１には、車輪取付けフランジ部１８４が一体に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２０１２−９７９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
ところで、外ピン１３２は、外ピンハウジング１５０に軸受１５５を介して回転自在に保持されているので、外ピン１３２の両端と、外ピン１３２の軸方向の抜け出しを防止する外ピンサイドプレート１５８とが接触する部分には、外ピン１３２の摺動による摩耗に対する強度が必要である。
【００２７】
従来、この外ピンサイドプレート１５８の摩耗を防止するために、外ピンサイドプレート１５８に焼入れ等を行って、外ピンサイドプレート１５８の耐摩耗強度を確保している。
【００２８】
しかしながら、外ピンサイドプレート１５８に焼入れ等を行うことは、製作コストが高くなると共に、外ピンサイドプレート１５８に焼入れの際に反りが発生するという問題があった。
【００２９】
そこで、この発明は、外ピンが摺動する外ピンサイドプレートを、焼入れ処理を施さなくてもよいようにして、製作コストを低減し、外ピンサイドプレートの反り等の問題を解消しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記の課題を解決するため、この発明においては、駆動力を発生させるモータ部と、モータ部の回転を減速して出力する減速機と、減速機からの出力を駆動輪に伝える車輪ハブとを備え、前記減速機が、前記モータ部によって回転駆動される入力軸と、入力軸に設けられた偏心軸部によって入力軸に回転自在に支持され、外周に波形歯形が形成された曲線板と、曲線板の外周の波形歯形に噛合する複数の外ピンと、この外ピンの両端を転がり軸受を介して回転自在に保持する外ピンハウジングと、この外ピンハウジングの両側面に設けられた、外ピンの軸方向の移動を拘束する外ピンサイドプレートとを有し、入力軸の回転により曲線板を偏心揺動運動させて、その曲線板の自転を前記入力軸と同軸上に配置された出力軸から出力するようにしたサイクロイド式の減速機とされたインホイールモータ駆動装置において、前記外ピンサイドプレート上の複数の外ピン摺動部分を、耐摩耗材によって形成したことを特徴とする。
【００３１】
即ち、外ピンサイドプレートの外ピンの端面が接触して摺動する部分には、外ピンとの接触によって外ピンサイドプレートが摩耗しないように、耐摩耗材を埋め込み固定し、耐摩耗材によって外ピンの端面を支持するようにしている。
【００３２】
耐摩耗材は、外ピンの摺動に対して十分に堅い材料、例えば焼入れ等の処理をした金属やセラミック等が挙げられる。
【００３３】
耐摩耗材を外ピンサイドプレートに埋め込み固定する方法としては、外ピンサイドプレートに設けた貫通孔に耐摩耗材を埋め込む方法の他、外ピンサイドプレートに埋め込み用の凹部を形成し、この凹部に耐摩耗材を埋め込むようにしてもよい。
【００３４】
また、耐摩耗材を埋め込む外ピンサイドプレートに、油路、油穴を設けることにより、外ピンの摺動部分の潤滑をよくすることができる。
【００３５】
耐摩耗材の端面は平面に限定されず、端面を球面にして、耐摩耗材の端面と外ピンの端面との摺動部分の面積を抑えるようにしてよい。
【００３６】
また、硬球形状の耐摩耗材を外ピンサイドプレートに埋め込むようにしてもよい。
【００３７】
外ピンは、中実の軸状部材であるが、外径寸法（肉厚）が相対的に大きい大径部と、大径部の軸方向両側に設けられ、外径寸法（肉厚）が相対的に小さい一対の小径部とを一体に有する中実の軸状部材を使用してもよい。
【００３８】
また、外ピンの端面に、外ピンを外ピンサイドプレートに対して点接触支持するピボット軸受をさらに設けることにより、外ピンと曲線板との間の接触抵抗を一層低減することができる。
また、外ピンを外ピンサイドプレートに対して点接触支持するように、外ピンの端面を曲面形状に形成したものを使用してもよい。このようにすれば、外ピンと曲線板との間の接触抵抗を低減することができる。
【発明の効果】
【００３９】
この発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、上記のように、耐摩耗材によって外ピンの端面を支持するようにしているので、外ピンサイドプレート５８の材質を強度よりも成形性を重視して選定することができる。
【００４０】
したがって、外ピンサイドプレートを鉄系の金属材料で形成する場合には、焼き入れ処理等が必要がなくなるので、いわゆる生材のままでよく、また、生材の金属の他に、樹脂材料やセラミック等を使用することにより、外ピンサイドプレートを安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明に係るインホイールモータ駆動装置の縦断正面図である。
【図２】減速機の拡大縦断正面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った縦断側面図である。
【図４】オイルポンプの拡大図である。
【図５】外ピンを針状ころ軸受を介して支持した外ピンハウジングと、外ピンサイドプレートとの関係を示す斜視図である。
【図６】図２の一点鎖線の丸印で囲んだ部分を示すこの発明の第１の実施形態の拡大図である。
【図７】図６の第１の実施形態の外ピンサイドプレートの斜視部である。
【図８】図７の一点鎖線の四角で囲んだ部分を示す拡大図である。
【図９】図２の一点鎖線の丸印で囲んだ部分を示すこの発明の第２の実施形態の拡大図である。
【図１０】図２の一点鎖線の丸印で囲んだ部分を示すこの発明の第３の実施形態の拡大図である。
【図１１】図１０の第３の実施形態の外ピンサイドプレートの斜視部である。
【図１２】図１１の一点鎖線の四角で囲んだ部分を示す拡大図である。
【図１３】図２の一点鎖線の丸印で囲んだ部分を示すこの発明の第４の実施形態の拡大図である。
【図１４】図１３の第４の実施形態の外ピンサイドプレートの斜視部である。
【図１５】図１４の一点鎖線の四角で囲んだ部分を示す拡大図である。
【図１６】図２の一点鎖線の丸印で囲んだ部分を示すこの発明の第５の実施形態の拡大図である。
【図１７】図１６の第５の実施形態の外ピンサイドプレートの斜視部である。
【図１８】図１７の一点鎖線の四角で囲んだ部分を示す拡大図である。
【図１９】図２の一点鎖線の丸印で囲んだ部分を示すこの発明の第６の実施形態の拡大図である。
【図２０】図２の一点鎖線の丸印で囲んだ部分を示すこの発明の第７の実施形態の拡大図である。
【図２１】図１のインホイールモータ駆動装置を有する電気自動車の概略平面図である。
【図２２】図２１の電気自動車を後方から見た図である。
【図２３】従来例を示す縦断正面図である。
【図２４】従来例の減速機の拡大縦断正面図である。
【図２５】図１１のXXV−XXV線に沿った縦断側面図である。
【図２６】外ピンを針状ころ軸受を介して支持した外ピンハウジングと、従来の外ピンサイドプレートとの関係を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車１１は、図２１に示すように、シャーシ１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪（後輪）１４と、左右の駆動輪１４それぞれに駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。駆動輪１４は、図２２に示すように、シャーシ１２のホイールハウジング１２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）１２ｂを介してシャーシ１２の下部に固定されている。インホイールモータ駆動装置２１の搭載形態としては、図２１、２２で示した後輪駆動方式の他に、前輪駆動方式でも四輪駆動方式のいずれでも構わない。
【００４３】
懸架装置１２ｂは、左右に伸びるサスペンションアームによって駆動輪１４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、駆動輪１４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ１２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられる。なお、懸架装置１２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。
【００４４】
この電気自動車１１は、ホイールハウジング１２ａ内部に、左右の駆動輪１４をそれぞれ駆動するインホイールモータ駆動装置２１を設けることによって、シャーシ１２上にモータ、ドライブシャフト、およびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の駆動輪の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。
【００４５】
インホイールモータ駆動装置２１は、図１に示すように、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機Ｂと、減速機Ｂからの出力を駆動輪１４に伝える車輪ハブＣとを備え、モータ部Ａと減速機Ｂとはケーシング２２に収納されて、図２２に示すように電気自動車１１のホイールハウジング１２ａ内に取り付けられる。
【００４６】
上記モータ部Ａおよび減速機Ｂは、ケーシング２２内に収容されている。ケーシング２２は、モータ部Ａ側のケーシング２２ａと、減速機Ｂ側のケーシング２２ｂとからなる。
【００４７】
モータ部Ａは、ケーシング２２ａの内周面にステータ２３を設け、このステータ２３の内周に間隔をおいてロータ２４を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。
【００４８】
ロータ２４は、モータ軸２４ａを中心部に有し、そのモータ軸２４ａは減速機Ｂの入力軸３０と接続して減速機Ｂのケーシング２２ｂ内に挿入され、軸受２５ａ、２５ｂによってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。
【００４９】
減速機Ｂのケーシング２２ｂには、下部に潤滑油のオイルタンク４１が設けられ、オイルタンク４１内の潤滑油をオイルポンプ４２によって吸い込み、モータ部Ａと減速機Ｂに潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行っている。
【００５０】
潤滑油を減速機Ｂの内部に供給する給油通路４３は、モータ部Ａの回転を減速する減速機Ｂの出力回転を利用して駆動されるオイルポンプ４２の吐出口からケーシング２２ａの内側に沿って後方へと延び、ケーシング２２ａの後方から、モータ軸２４ａの内部通路４４と減速機Ｂの入力軸３０の内部通路４５を経て、減速機Ｂのケーシング２２ｂ内に至る通路により構成される。そして、オイルポンプ４２から供給された潤滑油は、減速機Ｂの入力軸３０の内部通路４５に設けられた半径方向の供給口から遠心力およびオイルポンプ４２の圧力によって飛散して、減速機Ｂ内を潤滑及び冷却している。いわゆる軸心給油方式を採用している。
【００５１】
潤滑油の帰還通路４６は、減速機Ｂのケーシング２２ｂの底部に設けられた排出口４７、オイルタンク４１を経てオイルポンプ４２の吸入口に至る通路により構成される。
【００５２】
オイルポンプ４２は、図４に示すように、減速機Ｂの出力回転を利用して回転するインナーロータ７２と、インナーロータ７２の回転に伴って従動回転するアウターロータ７３と、ポンプ室７４と、帰還通路４６に連通する吸入口７５と、給油通路４３に連通する吐出口７６とを備えるサイクロイドポンプである。
【００５３】
インナーロータ７２は、外径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分７２ａの形状がエピサイクロイド曲線、歯溝部分７２ｂの形状がハイポサイクロイド曲線となっている。このインナーロータ７２は、減速機Ｂの出力軸３３と一体回転する。
【００５４】
アウターロータ７３は、内径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分７３ａの形状がハイポサイクロイド曲線、歯溝部分７３ｂの形状がエピサイクロイド曲線となっている。このアウターロータ７３は、ポンプケース７７に回転自在に支持されている。
【００５５】
インナーロータ７２は、回転中心ｃ１を中心として回転する。一方、アウターロータ７３は、インナーロータ７２の回転中心ｃ１と異なる回転中心ｃ２を中心として回転する。また、インナーロータ７２の歯数をｎとすると、アウターロータ７３の歯数は（ｎ＋１）となる。なお、この実施形態においては、ｎ＝５としている。
【００５６】
インナーロータ７２とアウターロータ７３との間の空間には、複数のポンプ室７４が設けられている。そして、インナーロータ７２が減速機Ｂの出力軸３３の回転を利用して回転すると、アウターロータ７３は従動回転する。このとき、インナーロータ７２およびアウターロータ７３はそれぞれ異なる回転中心ｃ１、ｃ２を中心として回転するので、ポンプ室７４の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口７５から流入した潤滑油が吐出口７６から給油通路４３に圧送される。
【００５７】
減速機Ｂのケーシング２２ｂには、図１に示すように、下部に潤滑油のオイルタンク４１が設けられ、オイルタンク４１内の潤滑油を帰還通路４６を通じてオイルポンプ４２によって吸い込み、モータ部Ａと減速機Ｂに潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行っている。
【００５８】
サイクロイド式の減速機Ｂは、図１〜図３に示すように、入力軸３０に設けられた偏心軸部３０ａ、３０ｂによって２枚の曲線板３１を回転自在に支持し、それらの曲線板３１の外周に形成された波形歯形３１ａを減速機Ｂのケーシング２２ｂの内側に配設された外ピン３２に噛合し、上記入力軸３０の回転により曲線板３１を偏心揺動運動させ、その曲線板３１の自転を入力軸３０と同軸上に配置された出力軸３３から出力し、車輪ハブＣを回転させている。
【００５９】
減速機Ｂのケーシング２２ｂの内側に配設された外ピン３２の数は、曲線板３１の外周の波形歯形３１ａより多い。
【００６０】
外ピン３２は、図１に示すように、減速機Ｂのケーシング２２ｂの内径面に隙間を介して配設される外ピンハウジング５０に支持されている。外ピンハウジング５０は、減速機Ｂのケーシング２２ｂに対してアウター側とインナー側に、図示しないフローティングボルトによってフローティング支持されている。
【００６１】
外ピンハウジング５０は、図２及び図５に示すように、軸方向の両端面の内径側に一対のフランジ部５１を有する筒型形状をしている。
【００６２】
外ピンハウジング５０の一対のフランジ部５１には、厚み方向に貫通する複数の外ピン保持孔５４が設けられている。外ピン保持孔５４は、図２に示すように、それぞれ入力軸３０の回転軸線と平行な方向に延び外ピン３２の両端を保持している。外ピン３２の両端は、外ピン保持孔５４に対して軸受５５を介して支持されている。
【００６３】
一対のフランジ部５１の対応する外ピン保持孔５４は、周方向の同位置に互いに対面するように設けられている。即ち、一対の外ピン保持孔５４の中心軸線は一致し、外ピンハウジング５０を減速機Ｂのケーシング２２ｂに取り付けると、この外ピン保持孔５４の中心軸線は、入力軸３０の回転軸線と平行になる。これにより、外ピン３２を入力軸３０の回転軸線と平行に保持することができる。
【００６４】
図５に示すように、一対のフランジ部５１の径方向の内周側に位置する厚肉部には、外ピン保持孔５４に連続するように、溝形のザグリ部５７が形成されている。
【００６５】
前記軸受５５としては、図１及び図２に示す実施形態では、外輪５５ａと、この外輪５５ａの内周面と外ピン３２の外周面とを転走面にした針状ころ５５ｂとからなる針状ころ軸受を使用している。
【００６６】
一対のフランジ部５１の径方向の外周側に位置する外側面部には、図５に示すように、外ピン保持孔５４に挿入した外ピン３２の軸方向の抜け出しを防止する外ピンサイドプレート５８を固定ボルト６０によって固定している。
外ピンサイドプレート５８には、固定ボルト６０の挿通穴６１が形成され、外ピンサイドプレート５８の外側面部には、固定ボルト６０のねじ穴６２が形成されている。
【００６７】
外ピンサイドプレート５８の外ピン３２の端面が接触して摺動する部分には、図６〜図８に示すように、外ピン３２との接触によって外ピンサイドプレート５８が摩耗しないように、耐摩耗材としての硬質チップ６４を埋め込み固定し、硬質チップ６４によって外ピン３２の端面を支持するようにしている。
【００６８】
硬質チップ６４によって外ピン３２の端面を支持するようにしているので、埋め込み部材である外ピンサイドプレート５８の材質は、強度よりも成形性を重視して選定することができる。
【００６９】
したがって、外ピンサイドプレート５８を鉄系の金属材料で形成する場合には、焼き入れ処理等が必要がなくなるので、いわゆる生材のままでよい。また、生材の金属の他に、樹脂材料やセラミック等を使用することにより、外ピンサイドプレート５８を安価に製造することができる。
【００７０】
硬質チップ６４は、外ピン３２の摺動に対して十分に堅い材料、例えば焼入れ等の処理をした金属やセラミック等が挙げられる。例として、外ピン３２が７００〜８００Ｈｖ程度の硬度を有している場合、硬質チップ６４の材料は、鉄系の金属であれば約７００Ｈｖ（焼入れ処理など）以上、セラミックであれば約１０００Ｈｖ（ジルコニアなど）以上の硬度を有していることが望ましいが、本発明はこれらに限定するものではない。
【００７１】
硬質チップ６４を外ピンサイドプレート５８に埋め込み固定する方法としては、図６〜図８に示す実施形態のように、外ピンサイドプレート５８に設けた貫通孔に硬質チップ６４を埋め込む方法の他、図９に示す実施形態のように、外ピンサイドプレート５８に埋め込み用の凹部を形成し、この凹部に硬質チップ６４を埋め込むようにしてもよい。
【００７２】
また、図１０〜図１２に示す実施形態では、硬質チップ６４を埋め込み部分に、油路、油穴６５を設けることにより、外ピン３２の摺動部分の潤滑をよくしている。
【００７３】
硬質チップ６４の端面は平面に限定されず、例えば、図１３〜図１５に示す実施形態のように、端面を球面にして、硬質チップ６４の端面と外ピン３２の端面との摺動部分の面積を抑えるようにしてよい。
【００７４】
また、図１６〜図１７に示す実施形態では、硬球形状の硬質チップ６４を外ピンサイドプレート５８に埋め込んで形成している。
【００７５】
次に、外ピン３２は、ＳＣＭ４１５、ＳＣＭ４２０、ＳＣＲ４２０等の肌焼き鋼からなり、熱処理としての浸炭焼入れ焼戻しが施されることにより形成された硬化層を表層部に有するものを使用することができる。外ピン２７の表層部全体に硬化層を形成してもよい。硬化層の硬度はビッカース硬さＨｖで７４６〜８８３とされる一方、芯部（硬化層が形成されていない部分）の硬度はＨｖ２９４〜３７２程度である。
【００７６】
外ピン３２は、中実の軸状部材であるが、図１９に示す実施形態では、外径寸法（肉厚）が相対的に大きい大径部３２ａと、大径部３２ａの軸方向両側に設けられ、外径寸法（肉厚）が相対的に小さい一対の小径部３２ｂ、３２ｂとを一体に有する中実の軸状部材を使用している。
【００７７】
図１９に示す実施形態においては、外ピン３２は、その軸方向両端部（小径部３２ｂ、３２ｂの外径側）に配置された一対の軸受５５、５５（針状ころ軸受）により、外ピンハウジング５０の外ピン保持孔５４に対してラジアル方向に回転自在に支持されている。これにより、外ピン３２と外ピンサイドプレート５８との摩擦抵抗を低減することができるので、外ピン３２と曲線板３１との間の接触抵抗が低減される。軸受５５、５５は、外ピン３２の小径部３２ｂの外径面に直接形成した内側軌道面と、内径面に外側軌道面を有し、外ピンハウジング５０の外ピン保持孔５４に内周に嵌合された外輪５５ａと、内側軌道面と外側軌道面の間に配置された複数の針状ころ５５ｂとを備えた針状ころ軸受であり、針状ころはいわゆる総ころ状態で両軌道面間に配置されている。
【００７８】
図１９に示す実施形態では、外ピン３２を外ピンサイドプレート５８に対して点接触支持するピボット軸受６６をさらに設けることができる。このようにすれば、外ピン３２と曲線板３１との間の接触抵抗を一層低減することができる。なお、図１９に示すピボット軸受６６は、外ピン３２との対向面に硬質チップ６４を埋め込んだ外ピンサイドプレート５８と、外ピン３２の端面に設けた凹部３２ｃに転動自在に嵌合したボール６７とで構成している。この場合、外ピン３２としては、焼入れ前の肌焼き鋼からなる中実の軸状素材を、両端面に凹部３２ｃを有すると共に、大径部３２ａおよび小径部３２ｂを有する段付き軸状に加工した後、これに熱処理として浸炭焼入れ焼戻しを施して表層部全体に硬化層を形成したものを使用する。これにより、外ピン３２の凹部３２ｃの内壁面が、ボール６７の転動に伴って摩耗等するのを効果的に防止することができる。
【００７９】
図２０に示す実施形態では、外ピン３２を外ピンサイドプレート５８に対して点接触支持するように、外ピン３２の端面を曲面形状に形成したものを使用している。このようにすれば、外ピン３２と外ピンサイドプレート５８との摩擦抵抗を低減することができるので、外ピン３２と曲線板３１との間の接触抵抗を低減することができる。
【００８０】
偏心軸部３０ａ、３０ｂは、図２に示すように、入力軸３０の軸方向に一対設けられている。その一対の偏心軸部３０ａ、３０ｂは、円筒状外径面の中心が周方向に１８０°位相がずれるようにして設けられ、その一対の偏心軸部３０ａ、３０ｂのそれぞれの外径面に転がり軸受３４が嵌合されている。
【００８１】
一対の偏心軸部３０ａ、３０ｂを設けた入力軸３０には、一対の偏心軸部３０ａ、３０ｂを挟むように一対のカウンタウェイト３５を、周方向に１８０°位相をずらして設けている。
【００８２】
曲線板３１は、転がり軸受３４によって入力軸３０に回転自在に支持され、その外周に形成された波形歯形３１ａはトロコイド曲線歯形とされている。図３に示すように、曲線板３１には、回転軸心を中心とする一つの円上に複数のピン孔３６が等間隔に形成され、軸方向に並ぶ一対のピン孔３６のそれぞれに内ピン３７が余裕をもって挿入され、その内ピン３７に回転自在に支持されたころ軸受３７ａの外周一部がピン孔３６の内周一部に接触している。
【００８３】
減速機Ｂは、図２に示すように、偏心軸部３０ａ、３０ｂに回転自在に保持される公転部材としての２枚の曲線板３１と、曲線板３１の外周部の波形歯形３１ａに係合する複数の外ピン３２と、曲線板３１の自転運動を出力する出力軸３３と、２枚の曲線板３１の隙間に取り付けられてこれら曲線板３１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３８とを備える。
【００８４】
出力軸３３は、フランジ部３３ａと軸部３３ｂとを有する。図３に示すように、フランジ部３３ａには、出力軸３３の回転軸線を中心とする円周上に、内ピン３７が等間隔に固定されている。軸部３３ｂの外径面には、図１に示すように、セレーション（またはスプライン）によりトルク伝達可能な状態で車輪ハブＣが設けられている。複数の内ピン３７を介しフランジ部３３ａ、およびスタビライザ３３ｄが連結された出力軸３３のモータ部Ａ側の端部には、オイルポンプ４２のインナーロータ７２に接続するポンプ駆動軸３３ｃが設けられている。
【００８５】
外ピン３２は、入力軸３０の回転軸線の円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板３１が公転運動すると、外周の波形歯形３１ａと外ピン３２とが係合して、曲線板３１に自転運動を生じさせる。
【００８６】
図２に示すように、外ピンハウジング５０のフランジ部５１の内周には、出力軸３３およびスタビライザ３３ｄが軸受９０を介して回転自在に支持されている。また、出力軸３３のフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄの内径面と入力軸３０の外径面とは、軸受９１を介して相対的に回転可能に支持されている。
【００８７】
曲線板３１は、出力軸３３の対向するフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄの間に組み込まれている。また、出力軸３３の対向するフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄには、組み込まれた曲線板３１のピン孔３６を貫通する内ピン３７の両端が支持されている。
【００８８】
出力軸３３の対向するフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄに支持された複数の内ピン３７は、入力軸３０の回転軸線を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられ、曲線板３１との摩擦抵抗を低減するために、２枚の曲線板３１の各ピン孔３６の内壁面に当接する位置に針状ころ軸受３７ａがそれぞれ設けられている。ピン孔３６の内径寸法は、内ピン３７の外径寸法（「針状ころ軸受３７ａを含む最大外径」を指す。以下同じ。）より所定分大きく設定されている。
【００８９】
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ハウジング５０は、鋼で形成するのが望ましい。
【００９０】
車輪ハブＣは、図１に示すように、出力軸３３の軸部３３ｂの外径面に固定連結された内輪部材８１と、内輪部材８１をケーシング２２ｂに対して回転自在に保持する外輪部材８２とを備える。内輪部材８１と外輪部材８２とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内輪部材８１と外輪部材８２の間に複列の転動体８３を設置している。内輪部材８１には、車輪取付けフランジ部８４が一体に設けられている。
【００９１】
また、前記の実施形態において、曲線板３１を支持する転がり軸受３４として円筒ころ軸受の例を示したが、これに限ることなく、例えば、すべり軸受、深溝玉軸受、円錐ころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受、アンギュラ玉軸受、４点接触玉軸受等、すべり軸受であるか転がり軸受であるかを問わず、転動体がころであるか玉であるかを問わず、さらには複列か単列かを問わず、あらゆる軸受を適用することができる。また、その他の場所に配置される軸受についても、同様に任意の形態の軸受を採用することができる。
【００９２】
また、前記の実施形態においては、モータ部Ａに、ケーシング２２ａに固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向の隙間を空けて対面する位置に配置されるロータ２４とを備えるラジアルギャップモータを採用した例を示したが、これに限ることなく、任意の構成のモータを適用可能である。例えばステータとロータとが軸方向に開いた隙間を介して対向配置されるアキシアルギャップモータであってもよい。
【００９３】
さらに、この発明に係るインホイールモータ駆動装置２１を搭載した電気自動車は、後輪を駆動輪としてもよく、また、前輪を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含むものとして理解すべきである。
【符号の説明】
【００９４】
１１      ：電気自動車
１２      ：シャーシ
１２ａ    ：ホイールハウジング
１２ｂ    ：懸架装置
１３      ：前輪
１４      ：駆動輪
２１      ：インホイールモータ駆動装置
２２      ：ケーシング
２２ａ    ：ケーシング
２２ｂ    ：ケーシング
２３      ：ステータ
２４      ：ロータ
２４ａ    ：モータ軸
２５ａ    ：軸受
２５ｂ    ：軸受
２７      ：外ピン
３０      ：入力軸
３０ａ    ：偏心軸部
３０ｂ    ：偏心軸部
３１      ：曲線板
３１ａ    ：波形歯形
３２      ：外ピン
３２ａ    ：大径部
３２ｂ    ：小径部
３２ｃ    ：凹部
３３      ：出力軸
３３ａ    ：フランジ部
３３ｂ    ：軸部
３３ｃ    ：ポンプ駆動軸
３３ｄ    ：スタビライザ
３４      ：転がり軸受
３５      ：カウンタウェイト
３６      ：ピン孔
３７      ：内ピン
３７ａ    ：軸受
３８      ：センターカラー
４１      ：オイルタンク
４２      ：オイルポンプ
４３      ：給油通路
４４      ：内部通路
４５      ：内部通路
４６      ：帰還通路
４７      ：排出口
５０      ：外ピンハウジング
５１      ：フランジ部
５４      ：外ピン保持孔
５５      ：軸受
５５ａ    ：外輪
５５ｂ    ：針状ころ
５７      ：ザグリ部
５８      ：外ピンサイドプレート
６０      ：固定ボルト
６１      ：挿通穴
６２      ：ねじ穴
６４      ：硬質チップ
６５      ：油穴
６６      ：ピボット軸受
６７      ：ボール
７２      ：インナーロータ
７２ａ    ：歯先部分
７２ｂ    ：歯溝部分
７３      ：アウターロータ
７３ａ    ：歯先部分
７３ｂ    ：歯溝部分
７４      ：ポンプ室
７５      ：吸入口
７６      ：吐出口
７７      ：ポンプケース
８１      ：内輪部材
８２      ：外輪部材
８３      ：転動体
８４      ：車輪取付けフランジ部
９０      ：軸受
９１      ：軸受
Ａ        ：モータ部
Ｂ        ：減速機
Ｃ        ：車輪ハブ
ｃ１      ：回転中心
ｃ２      ：回転中心
【図３】
2015190567.tif 000003
【図４】
2015190567.tif 000004
【図２１】
2015190567.tif 000005
【図２２】
2015190567.tif 000006
【図２３】
2015190567.tif 000007
【図２４】
2015190567.tif 000008
【図２５】
2015190567.tif 000009
【図２６】
2015190567.tif 000010
【図１】
2015190567.tif 000011
【図２】
2015190567.tif 000012
【図５】
2015190567.tif 000013
【図６】
2015190567.tif 000014
【図７】
2015190567.tif 000015
【図８】
2015190567.tif 000016
【図９】
2015190567.tif 000017
【図１０】
2015190567.tif 000018
【図１１】
2015190567.tif 000019
【図１２】
2015190567.tif 000020
【図１３】
2015190567.tif 000021
【図１４】
2015190567.tif 000022
【図１５】
2015190567.tif 000023
【図１６】
2015190567.tif 000024
【図１７】
2015190567.tif 000025
【図１８】
2015190567.tif 000026
【図１９】
2015190567.tif 000027
【図２０】
2015190567.tif 000028